JPS6370636A - デ−タ通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要コ 端末装置が接続された複数のノードが伝送路を介してリ
ング状に形成されたデータ通信システムにおいて、バー
スト的なパケット交換と連続的な回線交換が効率良く行
えるようにし、伝送路の有効利用を図ったものである。

［産業上の利用分野］ 本発明は、リング状の伝送路を複数のノードで共有する
データ通信システムに関する。

データ通信システムにおいては、発生するデータの性質
がいろいろあり、これら性質の異なるデータを限られた
帯域で効率良く伝送する伝送方式が要求される。

例えば、会話形データのように情報の発生が間欠的でデ
ータ長の短い情報は情報毎に行先アドレスを付けて伝送
するパケット交換方式が適しており、音声や画像のよう
に一定期間情報交換が続く連続形通信では帯域をその間
固定的に割り当てる回線交換方式が適している。

従って、これらに各種のデータが混在するデータ通信シ
ステムでは、パケット交換と回線交換が同一の共有伝送
路上で統合して行えることが望ましい。

これは、データ、音声等マルチメディアを統合的に扱お
うとするｒｓＤＮのアクセス方式や高速パケット交換機
の内部交換方式としても有効である。

［従来の技術］ 第５図は、従来のこの種のデータ通信システムの構成例
を示す図である。図において、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ
は端末装置であり、それぞれノード２ａ、２ｂ、２ｃ、
２ｄに接続されている。各ノード２ａ、２ｂ、２ｃ、２
ｄは伝送路３を介してリング状に接続されている。尚、
各ノード２ａ。

２ｂ、２ｃ、２ｄはそれぞれ分岐挿入部４を介して伝送
路３に接続され、分岐挿入部４と各端末装置１との間に
は受信バッファ５．受信制御部６゜送信バッファ７及び
送信制却部８が接続されている。

リング状の伝送路３は固定長のパケットに分割されてい
て、各パケットにはそのパケットの使用／未使用状態が
明示されている。図に示す固定長パケットのうち、斜線
で示されているパケットが使用パケット、空白で示され
るパケットが未使用パケットである。各端末装置ｌａ、
　１ｂ、　１ｃ。

１ｄは、送信要求が発生すると、未使用のパケットが到
着するまで持ち、該未使用のパケットを使用済みに変更
してデータを乗せることにより送信を行う。

一般に、１つのメツセージを伝送するためには複数のパ
ケットが必要であり、単位時間当りのパケット使用個数
が伝送帯域を与えることになる。

［発明が解決しようとする問題点］ このような従来のパケット交換形データ通信システムは
、間欠的なデータを多数の端末から伝送する場合には送
信路を有効に利用できる利点があ＝３− る。

ところが、連続的なデータを送信する場合には、〈１）
短いパケットに分割して伝送することによりオーバーヘ
ッドが増大すると共に効率が低下する。

（２）伝送路を獲得するまでの持ち時間が存在し、該持
ち時間は負荷に応じて変動する。

（３）持ち時間の問題を解決するために予約機能等を設
けて連続データに帯域を割り付けるとその中で実際にデ
ータを送っていない期間が無駄になり、伝送路の有効利
用が図れない。

等の問題が生じることになる。

これらを解決する方法として、データ伝送が行われてい
ない期間にはこれを一時的に他の端末装置に割り当てる
ダイナミックな帯域割当て方式も提案されている。

しかし、これを各ノードによる分散制御で実現　１しよ
うとすると、伝送路の状態を逐次把握するのは困難であ
ることから、初期の成果が得られないと共に、各ノード
における制御が複雑になってしまう。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって
、パケットと回線との統合交換が効率良く行えるデータ
通信システムを提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 第１図は、本発明のデータ通信システムの原理ブロック
図である。図において、９は制御ノード。

１０ａ、１０ｂはそれぞれ端末装置！１１ａ、１１ｂが
接続された通信ノードであり、これら各ノード９，１０
ａ　、１０ｂは伝送路１２を介してリング状に接続され
ている。

リング状伝送路１２に接続された制御ノード９は、連続
通信の要求を受け付けてパケットヘッダの予約フラグと
送受信アドレスを設定し、該パケットをその時点で送信
要求のある通信ペアに割り当てる。各通信ノード１０ａ
、１０ｂは設定アドレスの何れかが自ノードに等しい時
にはイのパケットを利用してデータの送受信を行う。

［作用］ 各通信ノード１０ａ、１０ｂは、従来のスロットリング
アクセスと略同様の簡単さで連続データの送信が可能で
あり、回線とパケットの統合交換が効率良く行える。

又、連続データ通信中に送信データが一時的に無くなっ
た場合には、制御ノード９がパケットのイ吏用／未使用
をモニタすることにより、ダイナミックに予約パケット
数を変化させることができ、使用されない回線で帯域が
無駄に使われることを防止することができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第２図は、スロットリングに本発明を適用したときのデ
ータフォーマットの説明図である。１フレームの先頭に
フレームヘッダが付加された複数のスロットにより形成
され、これがリング状の伝送路１２を周回する。各スロ
ットは固定長のパケットで構成され、各パケットはヘッ
ダとデータとで構成され、ヘッダはビジーフラグＢＦ、
予約フラグＲＦ、マーカフラグＭＦ、送信先アドレスＤ
Ａ１送信元アドレスＳＡ１コントロールＣ０ＮＴＲ０Ｌ
で構成されている。

ビジーフラグＢＦは、例えば“１″の時にデータが有効
で使用中を表わし、゛Ｏ″の時はデータが無効で未使用
を表わす。予約フラグＲＦは、例えば１１１　Ｔ１の時
に予約パケットを示し、Ｏ１１の時に上膜パケットを示
す。マーカフラグＭＦは、制御ノード９がセットするも
のであり、スロットの未使用検出に用いられる。送信先
アドレスＤ△及び送信元アドレスＳＡは上膜パケットの
時には区別されるが、予約パケットの時には区別されな
い。ここで、伝送帯域は、１フレーム中の予約スロット
数（ＲＦ＝１のスロット数）により決定されることにな
る。

第３図は制御ノード９の構成例を示すブロック図である
。図において、１３はレシーバであり、一端は伝送路１
２に接続され、他端は遅延バッファ１／Ｉ及び制御パケ
ットを受信するための受信バッファ１５に接続されてい
る。理延バッファ１４にはアドレス検出部１６．空き予
約スロット検出部１７及びセレクタ（ＳＥＬ＞１８が接
続されている。アドレス検出部１６からは、受信バッフ
ァ１５に、取り込み指示を行うための受信アドレス一致
信号が送出される。又、該アドレス検出部１６はレジス
タ１９との間で予約アドレスの授受を行う。空き予約ス
ロット検出部１７にて検出された情報は、レジスタ１９
にラッチされると共に、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
２０に予約済スロットの状態変化の通知信号を送出する
。２１はメモリ、２２は予約制御部、２３はアドレスレ
ジスタであり、これらは受信バッファ１５．レジスタ１
９及びマイクロプロセッサ２０と共にバス２４で接続さ
れている。予約制御部２２はレジスタ２５に接続され、
レジスタ２５からはヘッダ送出部２６に対してビジーフ
ラグＢＦ、予約フラグＲＦ及びマーカフラグＭＦが送出
される。そして、ヘッダ送出部２６の出力は、セレクタ
１８及びドライバ２７を介して伝送路１２に送出される
。

このように構成される制御ノード９において、伝送路予
約及び伝送路監視の基本部分はマイクロプロセッサ２０
のファームウェアで行う。ハードウェアは、スロットへ
の各種のフラグ（ＢＦ、ＲＦ、ＭＦ）及びアドレスの書
き込みと、予約済みスロットの状態変化のマイクロプロ
セッサ２０への通知（ＭＦ＝１の予約スロット）を行う
。尚、制御ノード９からは、データの送出は行われない
。

第４図は通信ノード１０の構成例を示すブロック図であ
る。図において、２８はレシーバであり、一端は伝送路
１２に接続され、他端は遅延バッファ２９及び受信バッ
ファ３０に接続されている。

遅延バッファ２９にはアドレス検出部３１．伝送路状態
検出部３２及びセレクタ３３が接続されている。アドレ
ス検出部３１からは、受信バッファ３０に取り込み指示
を行うための受信アドレス一致信号が送出されると共に
ゲート３４の一方の入力端子に送信指示を行うための送
信アドレス一致信号が送出される。伝送路状態検出部３
２はアドレス検出部３１と相互に接続されている。ゲー
ト３４の他方の入力端子には送信バッファ３５から送信
要求信号が加えられ、該ゲート３４の出力端子はセレク
タ３３に接続されている。送信バッファ３５の一端はバ
ス３６に接続され、他端はセレクタ３７に接続されてい
る。セレクタ３７の出力端子はセレクタ３３に接続され
、セレクタ３３の出力端子はドライバ３８を介して伝送
路１２に接続されている。３９はメモリ、４０はマイク
ロプロセッサ（ＭＰＵ）、４１は端末インタフェース、
４２はレジスタ、４３はアドレスレジスタであり、これ
らは受信バッファ３０及び送信バッファ３５と共にバス
３６で接続されている。レジスタ４２からはヘッダ４４
に対してビジーフラグＢＦ、予約フラグＲＦ及びマーカ
フラグＭＦが送出される。

アドレスレジスタ４３からはへラダ送出部４４に対して
アドレスが送出される。そして、ヘッダ送出部４４の出
力は、セレクタ３７．セレクタ３３及びドライバ３８を
介して伝送路１２に送出される。

このように構成される通信ノード１０は、受信アドレス
が自アドレスと一致する場合には受信バッファ３０への
データの取り込みを指示し、送信アドレスが自アドレス
と一致する場合には送信バッファ３５内のデータを送出
する。この時、ビジーフラグＢＦは１．マーカフラグＭ
ＦはＯとして送出する。

これら制御ノード９通信ノード１０により構成されるデ
ータ通信システムの動作について説明する。

まず、通信開始にあたり、送信ノード１０は制御ノード
９に対して通常のスロットを利用して呼設定要求を送信
する。

これに対し、制御ノード９では、相手ノード１０に対し
て呼設定を行った後、通信ペアのアドレスが書き込まれ
た予約スロットを１つ作成し、ビジーフラグＢＦ＝１．
マーカフラグＭＦ＝１として送出する。

通信ノード１０は、予約スロットで月つ設定アドレスの
いずれかと自ノードが等しいスロットを受信することに
より、ビジーフラグＢＦ＝Ｏの場合にはＢＦ−４として
データを送信し、ＢＦ−４の場合はデータを取り込み、
送信データがある場合にはそのスロットに送信データを
のせ、送信データが無い場合にはＢ、　Ｆ　＝　Ｏにリ
セットする。尚、データを送信するときはマーカフラグ
ＭＦは必ず０にする。

制御ノード９では常時マーカフラグＭＦを監視していて
、予約バケツ１−のマーカフラグがＯとなったらデータ
送信が開始されたものと判断して、必要帯域まで予約パ
ケット数を増やす。

又、全予約スロットがマーカフラグＭＦが１で返される
場合には通信が行われていないものと判断して予約数を
１に戻し、再び通信が始まるか否かマーカフラグＭＦの
監視を続ける。

以上の手順により、スロットを利用して一対の通信ペア
の連続通信（同時に２方向）が行え、パケット交換シス
テムをベースに回線交換を統合させることができる。

上述の説明においては、制御ノード１個、通信ノード２
個の場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限る
ものではなく、通信ノードの数は任意の数であってもよ
い。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、各通信ノ
ードの機能は単純なパケット交換機能にしたままで、連
続通信を実現するためのダイナミックな帯域割り当てが
行えるため、パケットと回線との統合交換が効率良く行
える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のデータ通信システムの原理ブロック図
、第２図はデータフォーマットの説明図、第３図は本発
明で用いる制御ノードの構成図、第４図は本発明で用い
る通信ノードの構成図、第５図は従来のデータ通信シス
テムの構成側図である。 第１図において、 ９は制御ノード、 １０ａ、１０ｂは通信ノート、 １１ａ、１１ｂは端末装置、 １２は伝送路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 端末装置（１１）が接続された複数の通信ノード（１０
   ）が伝送路（１２）を介してリング状に形成され、パケ
   ット交換により任意の端末装置（１１）間で通信を行う
   データ通信システムにおいて、 パスの設定解除を行い伝送路（１２）のデータ量を監視
   する機能を有する制御ノード（９）を設け、 該制御ノード（９）は連続通信の要求を受け付けてパケ
   ットヘッダの予約フラグと送受信アドレスを設定するこ
   とにより該パケット送信要求のある通信ペアに割り当て
   、 各通信ノード（１０）は設定アドレスのいずれかが自ノ
   ードに等しい時には該パケットを利用してデータの送受
   信を行うことを特徴とするデータ通信システム。