JPH0720136B2 - パケツト通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は共通伝送路を介してデータ伝送をするのに使用
されるパケットに関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ ある端末装置から地理的に離れた場所にある端末装置へ
共通伝送路とこの伝送路に設けられたノードとを介して
データを伝送する場合は、端末装置からのデータをノー
ドで一度蓄積した後に共通伝送路へデータをのせて行
う。そのためには各ノードには、端末および伝送路から
のデータを蓄積するためのバッファメモリが設けられて
いる。このバッファメモリと端末との間には複数の端末
が接続可能なインターフェイスがあり、端末からのデー
タをすべて取り扱う。多数の端末により一つのノードが
多量のデータを扱う場合には、データを蓄積するための
大容量のバッファメモリが必要になってくる。逆に小数
の端末が接続されていたとしたとしても、画像や音声デ
ータのように一つの端末が多量のデータを扱う時にも大
容量のバッファメモリが必要になる。また従来の共通伝
送路に接続された複数のノード間のデータ通信は、第６
図に示されるように、ヘッダ52とテール54と、それらの
間に有意義なデータが満たされたデータ部53とで構成さ
れたパケット51を使用して行う。つまり、自ノードから
他ノードへ送るべき情報をデータ部53に乗せてノード間
でパケット交換を行なっている。

このようなパケットの構成において、データ通信を行な
うノードとその端末との間のデータ転送速度が、伝送路
のデータ伝送速度よりも遅い場合には一度にデータ転送
を行なえるデータ量は、バッファメモリのサイズで決ま
る。従って、例えば数メガバイトの画像データのような
連続的に多量のデータを転送するには、バッファメモリ
のサイズに区切って、何度も転送しなければならず、そ
のたびにパケットにヘッダ，トレーラ等の付加情報がつ
き、ソフトウェアのオーバヘッドが増大するため伝送効
率が低下する。もしそれを避けるとすれば、転送するデ
ータサイズに相当する大容量のバッファメモリを要す
る。

［発明の目的］ 本発明は、このような事情に基づいてなされたものであ
り、共通伝送路に接続された各ノードが連続的に多量の
データ通信を行なう場合にでもノード内のバッファのメ
モリ容量を小さくすることができるパケット通信方式を
提供することを目的とする。

［発明の概要］ この目的を達成するために本発明は、端末が接続可能な
複数のノードと、この複数のノードに接続された共通伝
送路とを設け、この共通伝送路を介して前記ノード間の
データ伝送を行うパケット通信システムにおいて、前記
共通伝送路の伝送速度と前記端末からの転送速度との比
に基づいた量のアイドルパケットを前記端末からのデー
タ間に挿入し、前記ノード間のデータ伝送を行うことを
特徴とするパケット通信方式。

［発明の実施例］ 以下、第４図，第１図，第３図を参照して本発明の第１
の実施例を説明する。

第４図のネットワークの構成図においてデータ及び制御
命令を伝達する共通伝送路30がある。この伝送路30には
タップ39,70が複数設けられている。ノード31は各タッ
プ39に接続されると共に、端末37,38にも接続されてい
る。ノード31内には、タップ39に接続された入出力イン
ターフェイス回路32と、この入出力インターフェイス回
路に接続された入出力バッファ回路33と、このバッファ
回路33に接続されたアイドルパケット挿入回路40及び２
個の端末インターフェイス回路34,35と、これら回路32,
33,34,35,40の信号の流れを適切に制御する制御回路36
とがある。また各端末インターフェイス回路34,35には
各端末37,38が接続されている。

このような構成においての動作は、例えば端末37からノ
ード61に接続された端末67へデータを伝送する場合、ま
ず端末37から発生したデータは、端末インターフェイス
回路34を介して入出力バッファ回路33に蓄積される。次
に制御回路36及びアイドルパケット挿入回路40により、
蓄積されたデータを後述するパケット分割，アイドルパ
ケット挿入，ヘッダとテール付けを行なう。このように
修飾されたデータは、入出力インターフェイス回路32を
介してタップ39へ送られる。タップ39は共通伝送路30に
データや命令を出入れするためのデータ出入口である。
ノード31からタップ39へ送られてきたデータは伝送路30
を通り、目的とする端末67に接続されたノード61へタッ
プ70を介して伝送される。ノード61の構成はノード31の
構成と同じである。タップ70からノード61へ送られてき
たデータは、ノード61内にある図示しない入出力インタ
ーフェイス回路を介して入出力バッファ回路へ一度記憶
される。そこで入出力バッファ回路33でデータに付けた
修飾部をとり、端末67へ送られるべきデータを出力す
る。このようにして端末37と67とのデータ伝送は行なわ
れるが、このような伝送は共通伝送路30に接続されたす
べてのノード間で行なうことができる。従って端末をノ
ードに接続しておけば、伝送路を介して離れた所にある
端末装置間でデータ通信が行なえる。

次にパケット分割，アイドルパケット挿入について第１
図を参照して説明する。パケット分割及びアイドルパケ
ット挿入は入出力バッファ回路33に記憶されてあるデー
タにアイドルパケット挿入回路40により行なわれる。パ
ケット１には、先頭にヘッダ2,続いてデータ部3,アイド
ルパケット部4,データ部5,最後部にテール６がある。こ
こで、ヘッダ２はパケット１を受け取る側のノードアド
レス及び送出側のノードアドレス，転送速度のモード，
パケット長の情報が入っている。データ部３と５は、端
末37からの有意義なデータである。アイドルパケット部
４は、データ部３とデータ部５とに挟まれ、無意義なデ
ータで満たされている。ここでいう無意義なデータと
は、例えば２進数で表わすと“1,1,1…1"又は“0,0,0…
0"又は“1,0,1,0…”のようなデータであり、どのよう
に列べられていてもよく、このデータを受け取り側ノー
ドで受信すると使用されずに消されてしまうデータをい
う。このアイドルパケット部４の伝送速度は、データ部
3,5と同じ速度である。また、アイドルパケット部４の
量とデータ部3,5の量との比率は、共通伝送路の伝送速
度と端末からノードへ送られてくる時の転送速度とによ
り決められる。第３図に共通伝送路の伝送速度が例えば
100（Mbps）の場合のデータ量とアイドルパケット量と
の比率を示す。この比率を求めるための式は、例えば以
下の式により求めることができる。

アイドルパケット量／データ量 ＝ 共通伝送速度−端末のデータ転送速度 ／ 端末のデータ転送速度 例えば、端末37からノード31へのデータ転送速度が60
（Mbps）の時、データ量とアイドルパケット量との比率
は3:2になるようにアイドルパケットを挿入する。

端末からデータ部３と５が連続的にノード31に送られて
くるとノード31は、データ部３の全てが送られてきた時
に、このデータ部３を共通伝送路30へ100（Mbps）で出
力し、続いてアイドルパケット４をデータ部５が全てノ
ード31に送られてくるまで出力し、その後、続けてデー
タ部５を出力する。アイドルパケット４がノード31から
共通伝送路30へ転送されている間に次に転送すべきデー
タ５を端末37より入出力バッファメモリ33回路へ記憶さ
れる。また、入出力バッファメモリ回路33を２分割にし
ておき、それらを交互に切換えてデータ転送を行なう場
合、アイドルパケット４転送中にその入出力バッファメ
モリ回路33の切換えを行なってもよい。このようにノー
ド31は、共通伝送路30の伝送速度と端末37のデータ入出
力の速度の差を吸収しながら非同期転送を行なう。この
ようなアイドルパケット４挿入手段により入出力バッフ
ァメモリ回路33のメモリ容量は、大幅に小さくすること
ができる。例えば、１メガバイトの画像伝送を行なう場
合、通信を行なうノードのうち一方が100キロバイトの
バッファメモリしかないときでもバッファメモリのサイ
ズでデータ量を区切りながら複数回伝送する必要はない
ためソフトウェアのオーバーヘッド（むだ時間）も小さ
くなる。さらにバッファメモリが小さいために発生する
応答（アクノリッジ）を返す必要もなくなり、従って伝
送時間が大幅に短縮することができる。第１図では、デ
ータ部3,5のｎ個に対してアイドルパケット部４のｍ個
が挿入されているが、データとアイドルパケットを細か
く分ければ、分けるほどバッファメモリのサイズが小さ
くてすむ。例えばヘッダＨの次にD1〜D6,I1〜I4,D7〜D1
2,I5〜I8,……,Tのように行なってもよい。

このようなデータ部とアイドルパケット部との識別は、
ヘッダ２内に転送速度のモードとして送信側ノード31で
入れておく。そして、受信側ノード61でこのモードを読
みとりデータとアイドルパケットを区別して取り込む。

次に第２図を参照して本発明の第２の実施例を説明す
る。

第２図のパケットは、有意義なデータ部15と、その両端
にヘッダとテール16がある。そしてアイドルパケット1
3,17はパケットとパケットとの間にある。つまり、パケ
ットの最後部にあるテール12と次のパケットのヘッドと
の間をアイドルパケットで満たしている。このようなパ
ケット伝送をすることにより、レーザを用いた光通信を
行なう場合にでも、転送ごとに必要だったプリバイアス
のセットアップ時間（同期確立等）がなくなるため伝送
効率をあげることができる。

さらに第５図を参照して本発明の第３の実施例を説明す
る。

第５図の情報転送方式は例えば画像転送のような大容量
データを高速に伝送する場合に有利な方式である。この
情報転送方式は、大きくヘッダ部100とフレーム部150と
ダミー部151とに別れている。フレーム部150の先頭には
フレーム部150であることを知らせるためのマーカ104が
付けられている。このマーカ104のMK（０）のカッコ中
の数字は予め例えば以下の表により定められている。

マーカ 意 義 MK（０） フレームのスタート MK（１） データパケット MK（２） アイドルパケット MK（３） ブロックのスタート MK（４） フレームのエンド 上の表によればMK（０）の場合は、フレームの先頭であ
ることがわかる。フレームはいくつかのブロックと、各
ブロックの先頭にあるMK（３）のマーカとから成り立っ
ている。フレームの終りには、終りを知らせるためのマ
ーカMK（４）が付けられている。

ダミー部151は、フレーム２のデータをメモリから読み
出されるのにかかる時間に相当し、その間、アイドルパ
ケット126を挿入すると共にアイドルパケット126である
ことを知らせるためのマーカMK（２）がアイドルパケッ
トの初めに付けられている。

ヘッダ部100はプリバイアス101とオートゲインコントロ
ール102とワード同期確立103とで構成されている。

プリバイアス101は光通信においてのパルス同期確立、
オートゲインコントロール102は、ファイバーの長さや
光／電気変換半導体の特性による光の強弱をなくすため
に用いられる。その後のワード同期確立103は、直列ビ
ット信号を並列にしてワードにもどすために用いられ
る。

一つのブロックは、いくつかのデータパケットといくつ
かのアイドルパケットで成り立っている。データパケッ
トの量はバッファメモリサイズに等しい。また、ブロッ
ク内での平均データ転送速度が各ノード内での転送速度
を越えないようにアイドルパケット数を挿入する。デー
タパケットの前にはマーカMK（１）があり、アイドルパ
ケットの先にはマーカMK（２）がある。データパケット
の直後にはデット誤り検出記号107,110,113があり、正
しいデータか否かを判断する。

このようなマーカを各パケット，ブロック，フレームと
に付けることにより、データパケットとアイドルパケッ
トやブロック，フレームの識別がつけやすくなる。また
データパケットとアイドルパケットとの比率は、このデ
ータパケットが送られる以前に制御パケットや制御専用
のネットを設けて、予め目的とするノードに知らせてお
いてもよい。

なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例のみ限定さ
れることなく、その要旨を変更しない範囲内で種々変形
して実施することができる。

例えば第１の実施例と第２の実施例とを組み合せること
により、さらに伝送効率の高いデータ通信を行なうこと
ができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、共通伝送路に接続された
各ノードが連続的に多量のデータ通信を行なう場合にお
いてもノード内のバッファメモリの容量を小さくできる
と共にデータ伝送効率の高い通信をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例によるパケットの構成
図、第２図は本発明の第２の実施例によるパケットの構
成図、第３図は本発明におけるデータ量とアイドルパケ
ット量の比率の１例を示す説明図、第４図は本発明に係
るテットワークの構成図、第５図は本発明の第３の実施
例によるパケットの構成図、第６図は従来のパケットの
構成図である。 １……パケット、２……ヘッダ 3,5,15……データ 4,13,17……アイドルパケット ６……テール、30……共通伝送路 33……入出力バッファ回路 40……アイドルパケット挿入回路 37,38……端末、36……制御回路 31……ノード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端末が接続可能であり、この端末から転送
   されるデータを一時記憶するバッファメモリを有する複
   数のノードと、この複数のノードに接続された共通伝送
   路とを設け、前記端末と前記ノードとの間のデータ転送
   速度が前記共通伝送路のデータ伝送速度よりも遅く構成
   され、前記共通伝送路を介して前記ノード間のデータ伝
   送を行うパケット通信方式において、前記端末と前記ノ
   ードとの間の転送速度と前記共通伝送路の伝送速度との
   比に基づいた量のアイドルパケットを前記端末からのデ
   ータ間に挿入するアイドルパケット挿入手段を設けたこ
   とを特徴とするパケット通信方式。