JP4190707B2 - 伝送ユニット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、非同期フレームと同期フレームとの間で交換処理をする伝送ユニットに関する。特に、タイムスロットを使用した時分割多重によりネットワーク内の伝送を行う同期転送モード(Synchronous Transfer Mode:STM)方式を採用した伝送装置において、イーサネットのような非同期フレームの収容に関する。
【0002】
【従来の技術】
イーサネット等の非同期データフレームはLANに収容されて、端末間で通信が行わるのが一般的であるが、企業内ネットワーク等において、通信エリアを拡大する方法として、イーサネットフレームをSTMフレームに収容して、伝送する方法がある。
【0003】
図23は従来のイーサネットを収容するネットワーク構成図である。図23に示すように、従来のネットワークは、イーサネットに接続される複数の端末8#ij(i=1〜3,j=1,2)、複数の子ユニット2#i(i=1〜3)、中継ユニット4#A,4#B、親ユニット6、0系STM伝送路3#0及び1系STM伝送路3#1より構成される。各子ユニット2#i(i=1〜3)はイーサネットフレームを送受信する複数の端末8#ij(j=1,2)を収容する。各子ユニット2#iには予めSTMフレームの帯域が割り当てられている。
【0004】
図24は従来のSTMフレーム構成図である。図24に示すように、STMフレームはオーバヘッド(SOH)及びペイロードから構成される。ペイロードは各子ユニット2#i(i=1〜3)に対して、先頭位置と送信レート(タイムスロット数)で示される帯域(パス#i)が予め割り当てられている。例えば、子ユニット2#1には、パス#1で示される帯域、子ユニット2#2には、パス#2で示される帯域、子ユニット2#3には、パス#3で示される帯域が、それぞれ割り当てられている。
【0005】
図25は従来の子ユニット2#iの構成図である。物理インタフェース部10#iは、端末8#ijから送信されたイーサネットフレームを受信して、0系,1系伝送路挿入部12#0,12#1に出力する。伝送路挿入部12#ij(j=0,1)は物理インタフェース部10#iよりイーサネットフレームを受信して、該イーサネットフレームをSTMフレームに割り当てられた、図24中のパス#iで示される帯域に挿入して、TSW13#ij(j=0,1)に出力する。TSW13#ij(j=0,1)は、STM伝送路3#j(j=0,1)及び伝送路挿入部12#ij(j=0,1)よりSTMフレームを受信して、STMフレームに多重化して、STM伝送路3#j(j=0,1)に送信する。
【0006】
これにより、例えば、端末8#3j(j=1,2)より送出されたイーサネットフレームは子ユニット2#3によりSTMフレームのパス#3に該当するタイムスロットに挿入されてSTM伝送路3#j(j=0,1)に送信される。子ユニット2#3から送信されたSTMフレームは子ユニット2#2によりSTMフレームのパス#3に挿入される。また、端末8#21,8#22から送信されたイーサネットフレームは子ユニット2#2によりSTMフレームのパス#2に挿入される。同様にして、端末8#11,8#12から送信されたイーサネットフレームはSTMフレームのパス#1に挿入される。このように、端末8#ij(i=1〜3,j=1,2)から送信されたイーサネットフレームは、STMフレームのパスi(i=1〜3)に挿入される。中継ユニット4#Aは、STM伝送路3#j(j=0,1)よりSTMフレームを受信して、STMフレームをSTM伝送路3#j(j=0,1)に中継する。
【0007】
図26は従来の親ユニット6の構成図である。TSW20#j(j=0,1)はSTM伝送路3#j(j=0,1)よりSTMフレームを受信して、パス#1,#2,#3に該当する出力端子に接続される伝送路抽出部24#j(j=0,1)に出力する。伝送路抽出部24#j(j=0,1)は各該当するパス#i(i=1〜3)に収容されるタイムスロットからデータを抽出して、系選択部26に出力する。系選択部26はACT系の0系伝送路抽出部24#0又は1系伝送路抽出部24#1より出力される各パス#i(i=1〜3)のタイムスロットデータを選択して、イーサネットフレームスイッチ部20の該当端子Pi(i=1〜3)に出力する。イーサネットフレームスイッチ部20は各入力端子Pi(i=1〜3)より入力されるタイムスロットデータをイーサネットフレームに組み立てる。そして、イーサネットフレームのヘッダのMAC DAアドレスから送信先となる子ユニット2#iに対応する出力端子Pi(i=1〜3)に出力する。伝送路挿入部22#j(j=0,1)はイーサネットフレームスイッチ部20の各出力端子Pi(i=1〜3)より出力されるデータを対応するSTMフレームに挿入して、TSW20#j(j=0,1)に出力する。TSW20#j(j=0,1)は、伝送路挿入部22#j(j=0,1)より入力されるSTMフレームを多重化して、STM伝送路3#j(j=0,1)に送信する。
【0008】
中継ユニット4#CはSTM伝送路3#j(j=0,1)よりSTMフレームを受信して、STM伝送路3#j(j=01,)に送信する。各子ユニット2#i(i=1〜3)はSTM伝送路3#j(j=0,1)よりSTMフレームの該当するパス#i(i=1〜3)に挿入されているタイムスロットデータをイーサネットフレームに組み立てて、端末8#ij(j=1〜2)に送信する。端末8#ij(j=1〜2)は、イーサネットフレームのMAC DAアドレスが自身のMACアドレスに一致する場合はイーサネットフレームを受信する。これにより端末8#ijと端末8#kl(i≠i)間でイーサネットフレームにより通信を行うことができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のイーサネットを収容するネットワークでは、以下の問題点があった。
【0010】
(1) STM網は完全な同期網であり、一定の周期で決められているタイムスロット(帯域)に対して各子ユニットはデータの挿入及び抽出を行うための先頭位置と幅を予め決めておく必要がある。即ち、固定パスを構築する必要がある。従って、あるユニットが使用している帯域は他の目的で別のユニットが使用することはできない。3つ以上のユニット間でイーサネットの通信を行う場合には、必ず各子ユニットからのパスを他のパスにクロスコネクト(集約)する役割を持つ親ユニットが必要となる。親ユニットは子ユニットのパスを集約するには、各パス毎に伝送路挿入部、伝送路抽出部が必要になること、イーサネットフレームスイッチ部のポートがパスの増加と伴に増加することから、回路規模が大きくなり、親ユニットには物理上の制限(回路規模等)により集約できるパスは限られてしまう。つまり、通信できる子ユニットの数が限定されてしまう。より多くの子ユニット間で通信を行う場合は親ユニットの数を増やし、さらに親ユニット間のパスを構築する必要がある。よって、回路規模の増加による通信パスの本数が制限されること、パス構築が複雑であること、パス数分の帯域が必要であること及びユニットに親子の関係が必要となりユニット種の増加による管理上の問題等がある。
【0011】
(2) 信頼性向上の観点よりSTM伝送路を2重化構成としている。しかし、STM伝送路への送信側は収容する端末から送信されたイーサネットフレームを収容したSTMフレームを0系,1系のSTM伝送路に送出し、受信側は伝送路のアラーム情報を元に正常な方路を選択している。しかし、切替はあくまでも帯域単位である。つまり、データに含まれるイーサネットフレームは意識していないため、伝送路アラームによる方路切替時にイーサネットフレームを破壊してしまう可能性がある。また、2重化伝送路では、各方路からの受信データは経路長の相違により到着時刻にずれが生じる場合がある。そのため、方路が切り替わった時に同じデータを端末に送信してしまわないように切替後の系のデータを一定時間(例えば、最大遅延時間)だけマスクするのが一般的であるが、このマスクされている間のイーサネットフレームは捨てられてしまうという問題がある。
【0012】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ユニット種別を無くしネットワークの管理を簡単にすると共に伝送路障害時の系切替時に非同期フレームを破壊することのない伝送ユニットを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
図1は本発明の原理図である。図1は本発明の原理図である。図1に示すように、伝送ユニット30は、分割手段32、フレーム抽出手段34、セル解析手段36、フレーム挿入手段38及び組立手段40を具備する。
【0014】
伝送ユニット30中の分割手段32は、端末等が送出した、送信元アドレス、送信先アドレス及びデータを含む非同期フレームを、送信先アドレスに基づく送信先伝送ユニットに関する送信先ユニットアドレスをセルヘッダに付加したセルに分割する。
【0015】
フレーム抽出手段34は、同期フレームを受信して、非同期フレームを収容するために割り当てられた所定帯域に挿入されたセルを抽出する。セル解析手段36は、セル抽出手段34により抽出されたセルのセルヘッダの送信先ユニットアドレスに従って、自伝送ユニット30宛てであるかを判断して、セルの中継/受信/破棄を決定する。
【0016】
フレーム挿入手段38は、分割手段32により分割されたセル及びセル解析手段36により中継であると決定されたセルを同期フレームの所定帯域に挿入して、同期フレームを送出する。組立手段40は、セル解析手段36により自伝送ユニット30宛てであると決定されたセルを非同期フレームに組み立てて、該非同期フレームを送出する。
【0017】
【発明の実施の形態】
第1実施形態
図2は本発明の第1実施形態によるイーサネットを収容するネットワークの構成図である。本実施形態は、企業内ネットワーク等に適用される。また、イーサネットに限らず非同期フレームを収容するネットワークに適用可能であるが、本実施形態では、一例としてイーサネットフレームを収容するネットワーク構成としている。また、ネットワークはリング構成やスター構成等の各種形態のネットワークに適用可能であるが、本実施形態では一例としてリング構成としている。図2に示すように、ネットワークは、複数のユニット50#i(i=1〜4)、端末52#ijk(i=1〜4,j=1,2,k=1〜n)、複数の他ユニット54#i(i=1〜2)、複数の中継ユニット58#i(i=1〜2)、イーサネットケーブル60#ij(j=1,2)、0系STM伝送路62#0及び1系STM伝送路62#1から構成されている。
【0018】
各ユニット50#iは、ネットワーク内でユニークなユニットアドレスを有し、以下の機能を有する。
【0019】
▲1▼ イーサネットケーブル60#ij(j=1,2)に接続される端末52#ijk(k=1〜n)から送出されたイーサネットフレームを受信して、固定長のデータに分割する。後述する時刻情報や制御情報等のヘッダを固定長のデータに付加して、セル化(以下、IT(Integrated Transfer)セル)する。
【0020】
▲2▼ ITセルをSTMフレーム中の予め割り当てられた帯域のタイムスロットに挿入する。本実施形態でイーサネットフレームを収容するために割り当てられる帯域は、複数のユニット50#i(i=1〜4)について共通の帯域であり、STMフレーム中の先頭アドレス及びタイムスロット数は同一である。帯域の割り当てについては後で詳述する。
【0021】
▲3▼ STM伝送路62#j(j=0,1)からSTMフレームを受信して、以下の処理をする。
【0022】
i)STMフレーム中のイーサネットフレームが分割されたITセルを収容するために割り当てられた帯域のタイムスロットについては、タイムスロットに挿入されているITセルの後述するセルヘッダより中継/受信/破棄を決定する。
【0023】
・ITセルを中継する場合は、端末52#ijkから送信されたイーサネットフレームに優先して、STMフレーム中の割り当てられた帯域にセルを挿入して、STM伝送路62#0,62#1に送信する。
【0024】
・ITセルを受信する場合は、STM伝送路62#j(j=0,1)から受信したSTMフレームより抽出されたITセルをイーサネットフレームに所定のヘッダが付加されたフレーム(以下、ITフレーム)にデセル化する。0系と1系の同一のイーサネットフレームについて、最初にデセル化されたITフレームからヘッダを取り除いて、必要なヘッダ部分を付加して、イーサネットフレームに変換する。変換したイーサネットフレームをイーサネットケーブル60#ij(j=1,2)に送出する。
【0025】
ii) STMフレーム中のイーサネットフレーム以外の電話端末56#i(i=1〜2)等に割り当てられた帯域のタイムスロットに含まれるITセルとは異なる他のデータをSTM伝送路62#j(j=0,1)に中継する。
【0026】
各端末52#ijkは、固有のMACアドレスを有し、イーサネットケーブル60#ijを通して、ユニット50#iに収容される。他ユニット54#i(i=1〜2)は、電話端末56#iなどのイーサネットフレーム以外のデータを扱う端末を収容するユニットである。電話端末56#iから送出されたデータをSTMフレームに割り当てられた帯域に挿入する。STM伝送路62#j(j〜0,1)よりSTMフレームを受信して、自身に割り当てられた帯域のタイムスロットデータを電話端末56#iに送信、それ以外の帯域のデータをSTM伝送路62#j(j=0,1)に中継する。
【0027】
電話端末56#iは、他ユニット54#iに収容されるイーサネットフレーム以外のデータを送受信する端末である。中継ユニット58#i(i=1〜2)は、STM伝送路62#j(j=0,1)からSTMフレームを受信して、STM伝送路62#j(j=0,1)に中継する中継伝送ユニットである。中継ユニット58#i(i=1〜2)を設けたのは、STM伝送路62#j(j=0,1)より伝送される信号レベルの劣化の補償等を行うためである。
【0028】
イーサネットケーブル60#ij(i=1〜4,j=1,2)は、イーサネットフレームを伝送する伝送媒体であり、10BASE−5,10BASE−2,10BASE−T等である。ユニット50#i(i=1〜4)が収容するイーサネットケーブル60#ij(j=1,2)の数に特に制限はないが、本実施形態では、2本としている。STM伝送路62#j(j=0,1)は、STMフレームを伝送する伝送媒体である。STM伝送路62#0が0系、STM伝送路62#1が1系である。本実施形態では、信頼性向上のために、STM伝送路が0系,1系と二重化されているが、リング構成としている。図2に示すように、0系STM伝送路62#0を時計周り、1系STM伝送路62#1を反時計周りとしている。
【0029】
図3は図2中のユニット50#i(i=1〜4)の構成図である。図3に示すように、各ユニット50#iは、トランス70#ij(j=1,2)、物理インタフェース部72#ij(j=1,2)、イーサネットスイッチ部74#i、イーサネットフレーム処理部78#i、プロセッサ部80#i、ブート用ROM82#i、ワーク用RAM84#i、プロセッサバス86#i、送信用デュアルポートRAM90#ij(j=0,1)、セル化部92#ij(j=0,1)、選択部94#ij(j=0,1)、送信制御部96#ij(j=0,1)、中継用バッファ98#ij(j=0,1)、STMフレーム挿入部100#ij(j=0,1)、帯域設定部102#ij(j=0,1)、STMフレーム抽出部104#ij(j=0,1)、セル解析部106#ij(j=0,1)、デセル化部108#ij(j=0,1)、受信用デュアルポートRAM110#ij(j=0,1)及びTSW112#ij(j=0,1)を有する。
【0030】
トランス70#ijはイーサネットケーブル60#ijと物理インタフェース部72#ijとの間をインタフェースする。物理インタフェース部72#ijはイーサネットフレームレベルでの処理を行い、フレームの正常性及び各種アラームの状態をチェックする。イーサネットスイッチ部74#iはバッファ76#iを使用して、イーサネットフレームのスイッチングを行う。本実施形態では、イーサネットスイッチ部74#iは3ポート(A,B,C)のスイッチングを行っている。
【0031】
スイッチ部74#iは、単純にポートA,Bから入力されるイーサネットフレームを多重化してポートCに出力し、ポートCより入力されるイーサネットフレームをポートA,Bにマルチキャストするハブ機能を持つものでも良い。また、イーサネットフレームに設定されるMAC SAアドレスを記憶しておき、収容する端末52#ijkのMACアドレスの学習を行い、端末52#ijk(j=1,2,k=1〜n)間で通信されるイーサネットフレームはSTM伝送路62#0,62#1に送信せずに該当するイーサネットケーブル60#ijに送信するブリッジ機能を持つものでも良い。
【0032】
ブリッジデバイスを使用すると、STM伝送路62#j(j=0,1)側に送出されるイーサネットフレームはMACアドレスによりフィルタリングが行われた後のものであるため、単純にブロードキャストのみを行うハブデバイスよりもSTM伝送路62#j(j=0,1)に存在するイーサネットフレームの量を減らす効果がある。これはSTM伝送路62#j(j=0,1)上のトラヒックの軽減に繋がる。イーサネットフレーム処理部78#iはプロセッサ部80#iとのイーサネットフレームのインタフェース機能を持つ。イーサネットスイッチ部74#iからイーサネットフレームが受信された場合にはプロセッサ部80#iに通知してフレームの読み出しを要求する。プロセッサ部80#iよりイーサネットフレームが受信された場合にはイーサネットスイッチ部74#iに送信する。
【0033】
図4は図3中のプロセッサ部80#iのイーサネットフレーム送信に係わる機能ブロック図である。図4に示すように、イーサネットフレーム送信に係わるブロックは、イーサネットフレーム受信部120#i、時刻情報獲得部122#i、時刻情報付加部124#i、ユニットDAアドレス管理テーブル126#i、ユニットDA獲得部128#i、ユニットSAアドレスレジスタ130#i、ユニットSA獲得部132#i、DA,SA,CNT付加部136#i、CRC付加部136#i、0系書込部138#i0及び1系書込部138#i1から構成される。
【0034】
図5は、イーサネットフレーム、ITフレーム、ITセル及びSTMフレームを示す図である。イーサネットフレーム受信部120#iは、イーサネットフレーム処理部78#iより通知を受けると、イーサネットフレームを受信する。図5に示すように、ITフレームはイーサネットフレームとヘッダ部から構成される。ここでは、ITフレームからイーサネットフレームのPreamble,SFD等の一部のヘッダ部が削除してある。これは、これらが固定値であることからITフレームよりこれらを削除して効率的にイーサネットフレームをITセルに収容するためである。ITフレームは固定長のデータに分割され、ヘッダが付加されたITセルに収容される。
【0035】
ITフレームのヘッダは、ユニットDA,ユニットSA,CNT,LENGTH,TIMEから構成される。このヘッダの中でCNT,ユニットDA,ユニットSAは、ITフレームが収容されるITセルのヘッダに設定される。ITセルの中継/受信/破棄の決定に必要であるからである。
【0036】
ユニットDAはイーサネットフレームの送信先の端末52#ljkが収容されるユニット50#jのユニットアドレス/ユニットグループアドレス/ブロードキャストユニットアドレスである。ユニットアドレスは、各ユニット50#i(i=1〜4)を一意的に特定するためのアドレスである。本実施形態では、ユニットDAアドレスが、ユニット固有のアドレスである。グループアドレスとはユニット50#i(i=1〜4)をグループに分類して、各グループに付与したアドレスをいう。ブロードキャストユニットアドレスは、全てのユニット50#i(i=1〜4)を通信相手とするブロードキャスト通信の場合に指定されるアドレスである。尚、グループユニットアドレスを使用する形態は第2実施形態に、ブロードキャストユニットアドレスを使用する形態は第3実施形態において説明する。ユニットSAは送信元である自ユニット50#iのユニットアドレスである。周回セルを制御するために必要とされるものである。
【0037】
CNTはイーサネットフレームの中継・受信等を制御するための制御情報であり、例えば、USD,DL,RE,GPから成る。USDはITフレームが有効フレーム・無効フレームのいずれであるかを示すフィールドである。例えば、USD=’1’が有効セル、USD=’0’が無効セルである。DLはITフレームが収容されるセルの個数を示す。REはセルを受信したユニットが中継を行うかどうかを指示するフィールドである。例えば、RE=’1’ならセルを受信した後も中継を行う。ユニット50#i(i=1〜4)間でのグループ通信やブロードキャスト通信等を行うためである。グループ通信やブロードキャスト通信については第2実施形態及び第3実施形態で説明する。本実施形態では、グループ通信やブロードキャスト通信ではなく、ユニットDAアドレスにユニットアドレスを設定することにより、ポイント−to−ポイント通信を行う(1対1ユニット同士での通信)。GPはユニットDAアドレスがグループアドレスであるか否かを示すフィールドである。LENGTHはITフレームの長さを指定するフィールドである。TIMEは時刻情報を示すフィールドである。CRCはITフレームのCRCである。
【0038】
時刻情報獲得部122#iは現在の時刻情報を取得する。時刻情報は現在の時刻に関する情報であり、例えば、現在時刻又はカウンタ値である。時刻情報付加部124#iはITフレームのヘッダのTIMEフィールドに時刻情報を設定する。
【0039】
図6は図4中のユニットDAアドレス管理テーブル126#iを示す図である。ユニットDAアドレス管理テーブル126#iはイーサネットフレームのMAC DAアドレスから該MACアドレスを有する端末を収容するユニットのユニットアドレスを得るためのテーブルである。図6に示すように、ユニットDAアドレス管理テーブル126#iにはネットワークに収容される各端末のMACアドレス及び該端末を収容するユニットのユニットアドレスが登録されている。
【0040】
ユニットDA獲得部128#iはイーサネットフレームよりブロードキャストフレームであるか否かをチェックして、ブロードキャストフレームでなければ、イーサネットフレームのMAC DAアドレスをインデックスとしてユニットDAアドレス管理テーブル126#iを検索して、ユニットDAアドレスを獲得する。ユニットSAアドレスレジスタ130#iは自ユニット50#iのユニットアドレスを記憶するレジスタである。ユニットSA獲得部132#iは、自ユニット50#iのユニットアドレスをユニットSAアドレスレジスタ130#iより獲得する。
【0041】
DA,SA,CNT付加部134#iはITフレームのヘッダに、ユニットDA、ユニットSA、CNT、LENGTHを設定する。尚、CNTについては、USD=’1’,DL=セル数、イーサネットフレームが、ブロードキャストフレームならばRE=’1’,ユニットDAアドレス=ブロードキャストアドレス,ブロードキャストフレームでなければRE=’0’,GP=’0’とする。CRC付加部136#iは、ITフレームのCRCを計算して、その最後尾にCRCを設定する。0系書込部138#i0は、ITフレームを送信用デュアルポートRAM90#i0に書き込む。1系書込部138#i1は、ITフレームを送信用デュアルポートRAM90#i1に書き込む。
【0042】
図7は図3中のプロセッサ部80#iのイーサネットフレーム受信に係わる機能ブロック図である。図7に示すように、プロセッサ部80#iのイーサネットフレーム受信に係わるブロックは、データ読出部140#i、CRCチェック部142、時刻情報比較部144#i及びイーサネットフレーム作成部146#iより構成される。データ読出部140#iは、0系又は1系のデセル化部108#i0又は108#i1よりITフレームの書き込みの通知を受けると、通知を受けた系の受信用デュアルポートRAM110#i0又は110#i1よりITフレームの読み出しを行う。
【0043】
CRCチェック部142#iは、ITフレームのCRCをチェックして、ITフレームの正当性をチェックして、CRC異常であれぱ、ITフレームを破棄する。時刻情報比較部144#iはITフレームのTIMEフィールドに設定されている時刻情報を取り出す。そして、取り出した時刻情報と同一の時刻情報がワーク用RAM84#iに書き込まれているかをチェックする。同一の時刻情報がワーク用RAM84#iに書き込まれている場合は、ITフレームを破棄する。同一の時刻情報がワーク用RAM84#iに書き込まれていない場合は、時刻情報をワーク用RAM84#iに書き込む。これにより、正しいITフレームが早くデセル化されたフレームが受信されて、異常なITフレーム又は到着の遅いフレームは破棄される。
【0044】
そのため、STM伝送路62#0又は62#1に障害が発生してSTMフレームが入力されない場合、例えば、ITフレームにITセルをデセル化しているときに、該イーネットフレームに含まれる後続するITセルがSTM伝送路62#0又は62#1の障害により入力されなくなった場合でも、正常なSTM伝送路62#1又は62#0よりSTMフレームが入力されて、該STMフレームに収容されるイーサネットフレームが受信される。イーサネットフレーム作成部146#iは、ITフレームからヘッダを削除し、Preamble等のヘッダ部分を付加して、イーサネットフレームに組み立てて、イーサネットフレーム処理部78#iに送信する。
【0045】
ブート用ROM82#iは、プロセッサ部80#iが実行するプログラムを記憶するROMである。ワーク用RAM84#iは、時刻情報を記憶するRAMである。プロセッサバス86#iは、送信用デュアルポートRAM90#ij(j=0,1)等とを接続するバスである。送信用デュアルポートRAM90#ij(j=0,1)は、ITフレームを蓄積するデュアルポートRAMである。デュアルポートRAMとしたのは、プロセッサ部80#iからの書込みとセル化部92#ij(j=1,2)からの読出しを同時に行うことを可能とするためである。
【0046】
セル化部92#ij(j=0,1)は、プロセッサ部80#iより擬似イーネットフレームの書き込みの通知を受けると、送信用デュアルポートRAM90#ij(j=0,1)よりITフレームの読み出しを行う。読み出したITフレームを固定長に分割する。分割した各固定長の部分に以下に示すヘッダを付加したITセルを作成する。送信制御部96#ij(j=0,1)の指示に従って、選択部94#ij(j=0,1)にITセルを出力する。セルヘッダは、図6に示すように、CNTフィールド,ユニットDAフィールド,ユニットSAフィールド,LIFEフィールド及びHECフィールドから構成される。CNTフィールド,ユニットDAフィールド、ユニットSAフィールドは、ITフレームのヘッダのものと同一である。LIFEフィールドは、ITセルが無限に巡回することを防止するべく、初期値、例えば、最大中継数が設定され、ユニット50#i(i=1〜4)がITセルを中継する毎に当該値がデクリメントされる。そして、一定以上中継された場合、例えば、当該フィールド値が0となった場合に、ITセルが破棄される。HECフィールドはHECが設定される。
【0047】
選択部94#ij(j=0,1)は、送信制御部96#ij(j=0,1)から指示を受けて、セル化部92#ij(j=0,1)又は中継用バッファ98#ij(j=0,1)より出力されるITセルを選択する。送信制御部96#ij(j=0,1)は、中継用バッファ98#ij(j=0,1)にITセルが有れば、優先的に中継用バッファ98#ij(j=0,1)よりITセルを読み出し、中継用バッファ98#ij(j=0,1)にITセルが無ければ、送信用デュアルポートRAM90#ij(j=0,1)にセル化部92#ij(j=0,1)にITセルの出力を指示する。
【0048】
STMフレーム挿入部100#ij(j=0,1)は、帯域設定部102#ij(j=0,1)より帯域情報、即ち、STMフレームの先頭アドレス及び帯域(タイムスロット数)を獲得すると、選択部94#ij(j=0,1)より出力されるITセルを帯域情報で指定されたタイムスロットに帯域で示されるビットレートで挿入してSTMフレームを作成して、TSW112#ij(j=0,1)に出力する。帯域設定部102#ij(j=0,1)は全端末52#ijk(i=1〜4,j=1,2,k=1〜n)のイーサネットフレームを収容するための帯域情報を出力する。
【0049】
図8はSTMフレーム構成を示す図である。本実施形態では、イーサネットフレームをSTMフレームに収容するための帯域は、例えば、図8に示すように、パス#1で示され、ペイロードの先頭から割り当てられている。そして、全てのユニット50#i(i=1〜4)についてイーサネットフレームを収容するための帯域は同一である。この帯域に該当するタイムスロットにユニット50#i(i=1〜4)が収容する端末52#ijkから送信されたイーサネットフレームがITセルの形で収容されることになる。他データに該当する帯域は、電話端末56#I(i=1〜2)等のイーサネットフレーム以外のデータを収容する帯域である。STMフレーム抽出部104#ij(j=0,1)はTSW112#ij(j=0,1)より出力されるSTMフレームを受信して、帯域設定部102#ij(j=0,1)により設定された帯域に該当するタイムスロットを抽出する。
【0050】
図9は図3中のセル解析部106#ij(j=0,1)の構成図である。図9に示すように、セル解析部106#ijは、セル入力部150#ij、セルヘッダ抽出部152#ij、HECチェック部154#ij、ユニットDA判定部156#ij、セル中継部158#ij及びセルドロップ部160#ijを有する。セル入力部150#ijはSTMフレーム抽出部104#ijよりITセルを入力する。セルヘッダ抽出部152#ijはセルヘッダを抽出する。HECチェック部154#ijはセルヘッダのHECを算出して、HECエラーならばITセルを破棄する。
【0051】
図10はセルの受信/中継/破棄の判断基準を示す図である。ユニットDA判定部156#ijは、図10に示す判定基準に従ってITセルの受信/中継/破棄の判定を行う。尚、本実施形態では、ポイント−to−ポイント通信又はマルチキャスト通信(イーサネットフレームがマルチキャストフレームの場合)を使用し、グループユニットアドレスを使用したグループ通信を行わないので、グループ通信であるか等の判断の必要がないが、グループ通信が指定された場合にも正常に処理可能としている。
【0052】
(1)USD=’0’ならばITセルを破棄する。
【0053】
(2)HECエラーならばITセルを破棄する。
【0054】
(3)LIFE=’0’ならばITセルを破棄する。
【0055】
(4)SA=自ユニット50#iのユニットアドレスならば、周回セルであり、ITセルを破棄する。
【0056】
(5)DA=0ならば、無効セルであると判断して、ITセルを破棄する。
【0057】
(6)USD=’1’且つSA≠自ユニットアドレス且つGP=’0’且つDA=自ユニットアドレス且つRE=’0’且つLIFE≠’0’の場合、ITセルの受信を決定する。
【0058】
(7)SD=’1’且つSA≠自ユニットアドレス且つGP=’0’且つDA=自ユニットアドレス且つRE=’1’且つLIFE≠’0’の場合、ITセルの受信及び中継を決定する。
【0059】
(8)USD=’1’且つSA≠自ユニットアドレス且つGP=’0’且つDA≠自ユニットアドレス且つRE=’0’且つLIFE≠’0’の場合、ITセルの中継を決定する。
【0060】
(9)USD=’1’且つSA≠自ユニットアドレス且つGP=’0’且つDA≠自ユニットアドレス且つRE=’1’且つLIFE≠’0’の場合、ITセルの中継を決定する。
【0061】
(10)USD=’1’且つSA≠自ユニットアドレス且つGP=’0’且つDA=0又はAll’F’且つRE=’0’且つLIFE≠’0’の場合、ITセルの受信を決定する。
【0062】
(11)USD=’1’且つSA≠自ユニットアドレス且つGP=’0’且つDA=0又はAll’F’且つRE=’1’且つLIFE≠’0’の場合、ITセルの受信及び中継を決定する。
【0063】
(12)USD=’1’且つSA≠自ユニットアドレス且つGP=’1’且つDA=0又はAll’F’且つLIFE≠’0’の場合、無効セルなのでITセルを破棄する。
【0064】
(13)USD=’1’且つSA≠自ユニットアドレス且つGP=’1’且つDA=自グループユニットアドレス且つRE=’0’且つLIFE≠’0’の場合、ITセルの受信を決定する。
【0065】
(14)USD=’1’且つSA≠自ユニットアドレス且つGP=’0’且つDA≠自グループユニットアドレス且つRE=’1’且つLIFE≠’0’の場合、ITセルの受信を決定する。
【0066】
(15)USD=’1’且つSA≠自ユニットアドレス且つGP=’1’且つDA≠自グループユニットアドレス且つRE=’0’且つLIFE≠’0’の場合、ITセルの中継を決定する。
【0067】
(16)USD=’1’且つSA≠自ユニットアドレス且つGP=’1’且つDA≠自グループユニットアドレス且つRE=’1’且つLIFE≠’0’の場合、ITセルの受信を決定する。
【0068】
セル中継部158#ijは、中継セルの場合は、中継セルのLIFEフィールド値を1デクリメントしてからHECの更新をして、中継用バッファ98#ijに中継ITセルを書き込む。セルドロップ部160#ijはITセルをデセル化部108#ijに出力する。
【0069】
デセル化部108#ij(j=0,1)は、セル解析部106#ij(j=0,1)よりITセルを入力して、ITセルのヘッダを削除する。ITフレームのヘッダのDLフィールドに従ってITフレームに組み立てる。ITフレームのCRCチェックを行って、正常であれば、受信用デュアルポートRAM110#ij(j=0,1)にITフレームを書き込む。書き込みが終了すると、プロセッサバス86#iを通して、プロセッサ部80#iに通知する。受信用デュアルポートRAM110#ij(j=0,1)はITフレームを蓄積するデュアルポートRAMである。デュアルポートRAMとしたのは、デセル化部108#ij(j=0,1)からの書込みとプロセッサ部80#iからの読出しを同時に行うことができるようにするためである。
【0070】
TSW112#ij(j=0,1)は、STM伝送路62#j(j=0,1)よりSTMフレームを受信して、STMフレーム抽出部104#ij(j=0,1)に出力する。STMフレーム挿入部100#ij(j=0,1)より出力されたSTMフレームの図8中のパス#1に示す帯域のデータとSTM伝送路62#j(j=0,1)より受信したSTMフレームの図8中のその他のDATAが収容されるタイムスロットのデータをSTMフレームに多重化して、STM伝送路62#j(j=0,1)に送出する。
【0071】
以下、図2のネットワークの動作説明をする。
【0072】
(1) ユニット50#1に収容される端末52#111とユニット50#3に収容される端末52#311との間で通信をする場合
端末52#111は、自端末のMACアドレスをMAC SAアドレス、端末52#311のMACアドレスをMAC DAアドレス、LENGTH、DATA、FCS、Preamble,SFDなどをイーサネットフレームに設定して、イーサネットフレームをイーサネットケーブル60#11に送信する。トランス70#11は、イーサネットフレームを受信して、物理インタフェース部72#11に送出する。物理インタフェース部72#11は、端末52#111とデータリンクを取って、イーサネットフレームの正常性、各種アラームの状態をチェックする。異常であれば、端末52#111に再送を要求する。正常であれば、イーサネットスイッチ部74#1のポートAに出力する。
【0073】
イーサネットスイッチ部74#1は、入力されるイーサネットフレームのMAC SAアドレスより収容する端末52#1jk(j=1,2,k=1〜n)のMACアドレスを学習している。ポートA,Bより入力されるイーサネットフレームのDA MACアドレスが入力されたポートA,Bと同一ポートに収容される端末のアドレスであればイーサネットフレームを破棄する。別のポートA又はBに収容される端末のアドレスであればそのポートにイーサネットフレームを出力する。それ以外の場合は、ポートCに出力する。ここでは、イーサネットフレームのDA アドレスが端末52#1jk(j=1,2,k=1〜n)のアドレスではないのでポートCよりイーサネットフレーム処理部78#1に出力する。イーサネットフレーム処理部78#1は、イーサネットフレームを受信すると、プロセッサ部80#1に通知する。
【0074】
図11はプロセッサ部80#1のイーサネットフレーム送信フローチャートである。ステップS2において、イーサネットフレーム処理部78#1よりイーサネットフレームを受信する。ステップS4において、現在の時刻情報を獲得して、図5に示すように、イーサネットフレームに付加する。ステップS6において、ユニットDAアドレス管理テーブル126#1を参照して、イーサネットフレームがブロードキャストフレームで無ければ、DA MACアドレスからユニットアドレスを獲得して、ユニットDAアドレスフィールドに設定する。ブロードキャストフレームで有れば、ユニットDAアドレスフィールドに’0’又はall’F’を設定する。CNTフィールドに、USD=’1’,DL,RE=’0’,GP=’0’を設定する。LENGTHフィールドにデータ長を設定する。
【0075】
ステップS8において、ITフレームにCRCを付加し、0系送信用デュアルポートRAM90#10にITフレームを書き込む。ステップS10において、ITフレームを書き終えたことをセル化部92#10に通知する。ステップS12において、1系送信用デュアルポートRAM90#11にITフレームを書き込む。ステップS10において、ITフレームを書き終えたことを1系セル化部92#11に通知する。
【0076】
セル化部92#1j(j=0,1)は、プロセッサ部80#1よりデータの書き込み終了の通知を受けると、送信用デュアルポートRAM90#1j(j=0,1)よりITフレームを読み出す。ITフレームを固定長に分割する。各固定長のデータに図5に示すヘッダを付加して、ITセルを生成する。ITセルを図示しないバッファに書き込む。
【0077】
図12は図3中の送信制御部96#1j(j=0,1)の動作フローチャートである。送信制御部96#1j(j=0,1)は、中継用バッファ98#1j(j=0へのITセルの書き込みを監視している。ステップS20において、中継用バッファ98#1j(j=0,1)にITセルが有るか否かを判別する。ITセルが有れば、ステップS22に進む。ITセルが無ければ、ステップS26に進む。ステップS22において、ITセルの読み出しを行う。ステップS24において、選択部94#1j(j=0,1)に中継用バッファ98#1j(j=0,1)からの出力を選択するよう指示する。ステップS26において、セル化部92#1j(j=0,1)にITセルの出力を指示する。ステップS28において、選択部94#1j(j=0,1)にセル化部92#1j(j=0,1)の出力を選択するよう指示する。ここで、ITセルの途中に他のITフレームが混ざらないように制御する。セル化部92#1j(j=0,1)は、指示を受けると、ITセルを出力する。選択部94#1j(j=0,1)は、送信制御部96#1j(j=0,1)の指示に従って、ITセルを選択して、STMフレーム挿入部100#1j(j=0,1)に出力する。
【0078】
STMフレーム挿入部100#1j(j=0,1)は、帯域設定部102#ij(j=0,1)より、先頭アドレス及びタイムスロット数を獲得して、割り当てられた帯域、例えば、図8に示すように、パス#1のタイムスロットに、選択部94#1j(j=0,1)より出力されたITセルを挿入する。そして、TSW112#1j(j=0,1)に出力する。TSW112#1j(j=0,1)は、STM伝送路62#j(j=0,1)よりSTMフレームを入力して、イーサネット以外の他のDATAとSTMフレーム挿入部100#1j(j=0,1)より出力されるSTMフレームを多重化して、図8に示すSTMフレームをSTM伝送路62#j(j=0,1)に送出する。
【0079】
ユニット50#1より0系STM伝送路62#0に送出されたSTMフレームは中継ユニット58#2で受信される。中継ユニット58#2はSTMフレームをSTM伝送路62#0より受信して、0系STM伝送路62#0に送信する。他ユニット54#2は、0系STM伝送路62#0よりSTMフレームを受信して、図8に示す、電話端末56#2に割り当てられた帯域のタイムスロットに他のデータが挿入されていればそのデータを抽出して、電話端末56#2に送出する。電話端末56#2からデータが入力されると、電話端末56#2に割り当てられた帯域にデータを挿入して、0系STM伝送路62#0より受信したSTMフレームのパス#1に収容されるデータをパス#1に挿入して、STMフレームを0系STM伝送路62#0に送出する。ユニット50#3は、ユニット50#1と同様の処理をして、ユニット50#2にSTMフレームを送信する。1系STM伝送路62#1についても同様にして、ユニット50#1から1系STM伝送路62#1に送出されたSTMフレームは中継ユニット58#1、他ユニット54#1を経由して、ユニット50#2で受信される。
【0080】
ユニット50#2中のTSW112#2j(j=0,1)は、STM伝送路62#j(j=0,1)よりSTMフレームを受信して、STMフレーム抽出部104#2j(j=0,1)に出力する。STMフレーム抽出部104#2j(j=0,1)は、帯域設定部102#2j(j=0,1)より、先頭アドレス及びタイムスロット数を獲得し、イーサネットフレームが収容されるタイムスロットに挿入されているITセルを抽出する。
【0081】
図13は、セルの中継・受信のフローチャートである。セル解析部106#2j(j=0,1)は、ステップS40において、ITセルを入力する。ステップS42において、セルヘッダを抽出する。ステップS44において、USDをチェックする。USD=’0’ならば、ステップS60に進む。USD=’1’ならば、ステップS46に進む。ステップS46において、CRCチェックをする。CRC異常であれば、ステップS60に進む。CRC正常ならば、ステップS48に進む。
【0082】
ステップS48において、LIFEをチェックする。LIFE=’0’ならば、ステップS60に進む。LIFE≠’0’ならば、ステップS49に進む。ステップS49において、ユニットSAアドレスをチェックする。ユニットSAアドレス=自ユニットアドレスならば、ステップS61に進む。ユニットSAアドレス≠自ユニットアドレスならば、ステップS50に進む。ステップS50において、GPをチェックする。GP=’1’ならば、ステップS52に進む。GP=’0’ならば、ステップS62に進む。本例では、GP=’0’でポイント−to−ポイント通信なので、ステップS62に進む。
【0083】
ステップS52において、ユニットグループDAアドレスをチェックする。ユニットグループアドレス=自ユニットグループアドレスならば、ステップS54に進む。ユニットグループアドレス≠’0’又はAll’F’ならば、ステップS60に進む。ユニットグループアドレス=他ユニットグループアドレスならば、ステップS59に進む。ステップS54において、デセル化部108#2j(j=0,1)にITセルを出力する(セル受信)。ステップS56において、LIFEを1デクリメントして、中継用バッファ98#2j(j=0,1)にITセルを書込む(セル中継)。
【0084】
ステップS59において、セル中継する。ステップS61において、周回セルであるが、全端末52#2jk(j=1,2,k=1〜n)のMACアドレスの学習が終了していないとも考えられるので、ITセルを受信する。ステップS62において、ユニットDAアドレスをチェックする。ユニットDAアドレス=自ユニットアドレスならば、ステップS64に進む。ユニットDAアドレス≠自ユニットアドレスならば、ステップS70に進む。ステップS64において、ITセルを受信する。ステップS66において、REをチェックする。RE=’1’ならば、ステップS68に進む。ステップS68において、ITセルを中継する。ステップS70において、ITセルを中継する。本例では、端末52#111から端末52#211宛てのイーサネットフレームが収容されるITセルのユニットDAアドレスがユニット50#2のアドレスなので、ITセルが受信される。また、RE=’0’なので、ITセルの中継をしない。これにより、必要でない中継が無くなるのでトラヒックを軽減できる。
【0085】
デセル化部108#2j(j=0,1)はITセルを受信すると、セルヘッダのCNTのDL及びITフレームのヘッダのLENGTHを元に、図5に示すように、ITフレームに組み立てる。受信用デュアルポートRAM110#2j(j=0,1)に書込む。書込みが終了すると、プロセッサバス86#2を通して、プロセッサ部80#2に通知する。
【0086】
図14は図3中のプロセッサ部80#2のイーササットフレーム受信フローャートである。ステップS80において、デセル化部108#2jより受信用デュアルポートRAM110#2jにデータを書き終えたことの通知を受ける。ステップS82において、通知が来た系の受信用デュアルポートRAM110#2jからITフレームを読み出す。ITフレームのCRCチェックをする。CRCチェックが正しければ、ITフレームのヘッダの時刻情報とワーク用RAM84#2の時刻情報を比較する。
【0087】
ステップS86において、ワーク用RAM84#2に当該ITフレームの時刻情報と同じものが存在するかをチェックする。既に同じものが存在するならば、ステップS92に進む。同じものが存在しないならば、ステップS88に進む。ステップS88において、時刻情報をワーク用RAM84#2に書き込む。ステップS90において、ITフレームからヘッダを削除し、代わりに、Preamble,SFDを付加して、イーサネットフレームに組み立てて、イーサネットフレーム処理部78#2に渡す。これにより、正常なITフレームが先に到達したものが受信されて処理される。
【0088】
図15はイーサネットフレームの受信に係わるタイムチャートである。図15に示すように、0系及び1系STM伝送路62#j(j=0,1)が共に正常であれば、早く到達した正常なITフレーム(デセル化フレーム)が受信されてプロセッサ部80#iより出力される。しかし、例えば、0系STM伝送路62#0に障害が発生すると、0系STM伝送路62#0からは正常なSTMフレームが受信できなくなる。そのため、1系STM伝送路62#1より受信したITフレームがプロセッサ部80#iの出力となる。これにより、STM伝送路62#0,62#1が障害となってもイーサネットフレームを破壊することなく正しく受信される。
【0089】
イーサネットフレーム処理部78#2は、プロセッサ部80#2よりイーサネットフレームを受信して、イーサネットスイッチ部74#2に出力する。イーサネットスイッチ部74#2は端末52#211宛てのイーサネットフレームが入力されると、端末52#211のMACアドレスが学習されていれば、ポートAより、物理インタフェース部72#21及びトランス70#21を通して、イーサネットケーブル60#21に送信する。端末52#211のMACアドレスが学習されていなければ、イーサネットフレームをポートA,Bより、物理インタフェース部72#2j(j=1,2)及びトランス70#2j(j=1,2)を通して、イーサネットケーブル60#2j(j=1,2)に送信する。端末52#211はイーサネットフレームを受信して、自MACアドレスがDA MACアドレスに設定されているので、イーサネットフレームを処理する。
【0090】
(2) ユニット50#1に収容される端末52#111がブロードキャストフレームを送出した場合
端末52#111がブロードキャストイーサネットフレームを送出したとする。ユニット50#1は、ユニットSAアドレスに自ユニットアドレス、ユニットDAアドレスにAll’F’、GP=’0’、RE=’1’等を設定して、STMフレームにイーサネットフレームを収容する。STM伝送路62#j(j=0,1)にSTMフレームを送信する。各ユニット50#2,50#3,50#4は、ユニットDAアドレス=All’F’、GP=’0’、RE=’1’なので、ITセルを受信すると共にセルを中継する。中継セルがSTMフレームに収容されて、ユニット50#1で受信される。中継セルのユニットDAアドレスが自ユニットアドレスなので、周回セルと判断して、セル中継をしない。このように、ブロードキャストフレームの場合も正しく中継される。
【0091】
以上説明したように、第1実施形態によれば、イーサネットフレームをセル化し、STM伝送路上ではセルレベルの処理を行うことにより、同一帯域が設定されているユニット間で通信を行うことができる。また、従来の技術では、各子ユニットからのデータを集約する役割を持つ親ユニットが必須であったが、セルを使用することにより全ユニットが対等な位置に立つことが可能になる。結果的に、伝送上は1つのパスのみを設定すればよくなり、ネットワーク構築上のパス管理等も非常に楽になる。また、直接相手先ユニットアドレスを使用しているので、対向ユニットとの1:1通信が実現できる。これはイーサネット間を延長するレピータとして使用することができる。更に、2重化伝送路における方路切り替え処理も従来の方路一括単位ではなく、時刻情報を使用することでイーサネットフレーム単位での切り替えが可能になることからネットワークの信頼性も向上する。
【0092】
第2実施形態
図16は本発明の第2実施形態によるイーサネットを収容するネットワークの構成図であり、図2中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。図16中のユニット180#i(i=1〜4)がグループ間通信を行う点でポイント−to−ポイント通信を行う図2中のユニット50#i(i=1〜4)と異なる。
【0093】
図17は図16中のユニット180#iの構成図であり、図3中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。プロセッサ部190#iはユニット180#i(i=1〜4)間でグループ通信を行うために、ITフレームのユニットDAアドレスにユニットグループDAアドレス、CNTのGP=’1’,RE=’1’を設定する点が図3中のプロセッサ部80#iと異なる。
【0094】
図18は図17中のプロセッサ部190#iのイーサネットフレーム送信に係わる機能ブロック図であり、図4中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。
【0095】
図19は図18中のユニットグループDAアドレス管理テーブル200#iの構成図である。図19に示すように、ユニットグループDAアドレス管理テーブル200#iには、MACアドレス及び該MACアドレスの端末を収容するユニットのユニットグループDAアドレスが記憶されている。ユニット180#i(i=1〜4)はグルーピングされており、各グループ毎にグループユニットアドレスが付与されている。グルーピングは、ユニット180#i(i=1〜4)の物理的配置(例えば、隣接ユニット)、あるいは、論理的配置(例えば、企業ネットワーク等においては部門毎)に基づいて行われる。ユニットグループDAアドレス管理テーブル200#iに登録するグループユニットDAアドレスは1個であっても良いし複数個であっても良い。1個の場合の適用形態としては、端末52#ijkがユニット180#iと同じグループに収容される端末間でのみグループ間通信を行う通信形態が考えられる。また、複数個の場合の適用形態として、端末52#ijkが任意のグループのユニットに収容される端末とグループ間通信を行う形態が考えられる。
【0096】
ユニットグループDA獲得部202#iは、イーサネットフレームのMAC DAアドレスを元にユニットグループDAアドレス管理テーブル200#iを検索して、ユニットグループアドレスを獲得する。DA,SA,CNT付加部204#iは、ユニットDAアドレスにユニットグループDAアドレス、ユニットSAアドレスにユニットアドレス、CNT中のGP=’1’,RE=’0’を設定する。他のフィールドの設定値は第1実施形態と同様である。
【0097】
これにより、例えば、端末52#111から端末52#211宛てのイーサネットフレームが送信されると、ユニット180#1は、イーサネットフレームのMAC DAアドレスから端末52#211が収容されるユニット180#2のユニットグループアドレスを獲得して、セルヘッダのユニットDAアドレスにユニットグループアドレスを設定する。尚、MAC DAアドレスに対応するユニットグループアドレスが登録されていない場合は、例えば、ブロードキャストユニットアドレスを設定する。ユニットグループアドレスを持つユニットでセルが受信される。そして、イーサネットフレームに組み立てられる。組み立てられたイーサネットフレームがイーサネットケーブルに送信される。端末はイーサネットケーブルよりイーサネットフレームを受信して、MAC DAアドレスが自MACアドレスであれば、イーサネットフレームを処理する。このように、端末はグループ間通信が可能となる。
【0098】
以上説明したように、第2実施形態と同様の効果がある。また、グループ間通信を使用することで同一帯域内を使用しているユニットをグループ分けすることができ、STM上で同一帯域を設定しているユニット内で1種のバーチャルLANが構築可能となる。
【0099】
第3実施形態
図20は本発明の第3実施形態によるイーサネットを収容するネットワークの構成図であり、図2中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。図20中のユニット210#i(i=1〜4)がユニット210#i(i=1〜4)間でブロードキャスト通信を行う点でポイント−to−ポイント通信を行う図2中のユニット50#i(i=1〜4)と異なる。
【0100】
図21は図20中のユニット210#iの構成図であり、図3中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。プロセッサ部220#iはブロードキャスト通信を行うために、ITフレームのユニットDAアドレス=All’F’、CNTのGP=’0’,RE=’0’を設定する点が図3中のプロセッサ部80#iと異なる。
【0101】
図22は図21中のプロセッサ部220#iのイーサネットフレーム送信に係わる機能ブロック図であり、図4中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。DA,SA,CNT付加部230#iは、ユニットDAアドレス=All’F’、ユニットSAアドレスにユニットアドレス、CNT中のGP=’0’,RE=’1’を設定する。他のフィールドの設定値は第1実施形態と同様である。
【0102】
これにより、例えば、端末52#111から端末52#211宛てのイーサネットフレームが送信されると、ユニット210#1は、セルヘッダのユニットDAアドレスにAll’F’を設定する。全てのユニット210#i(i=1〜4)はITセルを受信して、イーサネットフレームに組み立てる。組み立てたイーサネットフレームをイーサネットケーブル60#ij(i=1〜4,j=1,2)に送出する。各端末52#ijkはイーサネットケーブル60#ijよりイーサネットフレームを受信する。端末52#211は、MAC DAアドレスが自MACアドレスなので、イーサネットフレームを処理する。このように、ブロードキャスト通信が可能となる。
【0103】
尚、本実施形態では、全てのイーサネットフレームをブロードキャストしたが、第1実施形態や第2実施形態において、ユニットDAアドレス管理テーブルやユニットグループDAアドレス管理テーブルにユニットアドレスやユニットグループアドレスが登録されていない場合、例えば、送信先のユニットが新規追加等の場合、ブロードキャスト通信してもよい。これにより柔軟な通信を行うことができる。
【0104】
以上説明したように、第3実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果がある。各ユニットは他のユニットのユニットアドレス又はユニットグループアドレスを知らなくても、ブロードキャスト通信により通信することができる。
【0105】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、非同期フレームをセル化し、同期フレーム上ではセルレベルの処理を行うことにより、同一帯域が設定されているユニット間で通信を行うことができる。また、中継数値をセルに設定し、セルが中継される毎に更新することにより、中継数値が一定数値になるとセルを破棄するので、必要以上に中継されてトラヒックが大きくなることがない。更に、2重化伝送路における方路切り替え処理も従来の方路一括単位ではなく、時刻情報を使用することでイーサネットフレーム単位での切り替えが可能になることからネットワークの信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の第1実施形態によるネットワーク構成図である。
【図3】図2中のユニット構成図である。
【図4】図3中のプロセッサ部のイーサネットフレーム送信に係わる機能ブロック図である。
【図5】イーサネットフレーム及びセルデータを示す図である。
【図6】図4中のユニットDAアドレス管理テーブル構成図である。
【図7】図3中のプロセッサ部のイーサネットフレーム受信に係わる機能ブロック図である。
【図8】STMフレーム構成図である。
【図9】図3中のセル解析部の機能ブロック図である。
【図10】セルの受信/中継/破棄の判断基準を示す図である。
【図11】図3中のプロセッサ部のイーサネットフレーム送信フローチャートである。
【図12】図3中の送信制御部の動作フローチャートである。
【図13】セルの中継・受信のフローチャートである。
【図14】図3中のプロセッサ部のイーサネットフレーム受信フローチャートである。
【図15】イーサネットフレーム受信に係わるタイムチャートである。
【図16】本発明の第2実施形態によるネットワーク構成図である。
【図17】図16中のユニット構成図である。
【図18】図17中のプロセッサ部のイーサネットフレーム送信に係わる機能ブロック図である。
【図19】図18中のユニットグループDAアドレス管理テーブル構成図である。
【図20】本発明の第3実施形態によるネットワーク構成図である。
【図21】図20中のユニット構成図である。
【図22】図21中のプロセッサ部のイーサネットフレーム送信に係わる機能ブロック図である。
【図23】従来のイーサネットを収容するネットワーク構成図である。
【図24】従来のSTMフレーム構成図である。
【図25】従来の子ユニット構成図である。
【図26】従来の親ユニット構成図である。
【符号の説明】
30 伝送ユニット
32 分割手段
34 フレーム抽出手段
36 セル解析手段
38 フレーム挿入手段
40 組立手段
Claims (2)
- 非同期端末との間で送受信のための送信元端末アドレス、送信先端末アドレス及びデータを含む非同期フレームと、0系と1系とに冗長構成された伝送路との間で送受信する同期フレームとの間の交換処理をする伝送ユニットにおいて、
前記送信元端末アドレス、送信先端末アドレス及び前記データに現在の時刻情報を付加したITフレームに組み立てる第1ITフレーム組立手段と、
前記第1ITフレーム組立手段により組み立てられた前記ITフレームを、前記送信先端末アドレスに基づく送信先伝送ユニットに関する送信先ユニットアドレスをセルヘッダに付加したセルに分割する分割手段と、
前記同期フレームを前記0系及び1系の伝送路よりそれぞれ受信して、前記非同期フレームを収容するために割当てられた所定帯域に挿入されたセルを抽出するフレーム抽出手段と、
前記抽出されたセルの前記セルヘッダの前記送信先ユニットアドレスに基いて、前記セルが自伝送ユニット宛てであるか否かを判断して、セルの中継/受信/破棄を決定するセル解析手段と、
前記0系及び1系について、前記分割手段によるセル化されたセル及び前記セル解析手段により中継であると決定されたセルを前記同期フレームの前記所定帯域に挿入して、該同期フレームを前記0系及び1系の伝送路に送出するフレーム挿入手段と、
前記0系及び1系について、前記セル解析手段により自伝送ユニット宛であると決定されたセルを時刻情報が付加された前記ITフレームに組み立てる第2ITフレーム組立手段と、
時刻情報を記憶するバッファと、
前記0系及び1系について、前記第2ITフレーム組立手段により組立てられた前記ITフレームに設定されている時刻情報と同一の時刻情報が前記バッファに存在するか否かを判定して、前記バッファに同一の時刻情報が存在する場合は、該ITフレームを廃棄し、前記バッファに同一の時刻情報が存在しない場合は、該ITフレームの時刻情報を前記バッファに書き込むとともに、前記非同期フレームに組立て、該非同期フレームを前記非同期端末に送出する組立手段と、
を具備した伝送ユニット。 - 送信先端末アドレスについて送信先ユニットグループアドレスが設定されたアドレス管理テーブルを更に具備し、前記分割手段は、前記アドレス管理テーブルを参照し、前記ITフレームに設定されている送信先端末アドレスに該当する送信先ユニットグループアドレスが前記アドレス管理テーブルに設定されていれば、前記セルに前記送信先ユニットアドレスとして該送信先ユニットグループアドレスを設定し、該当する送信先ユニットグループアドレスが無ければ、前記セルに前記送信先ユニットアドレスとしてブロードキャストアドレスを設定するとともに、前記セルに前記送信先ユニットドレスがグループアドレスであることを示すフラグを設定し、
前記セル解析手段は、前記セルの前記フラグがグループアドレスであることを示し且つ自ユニットのグループアドレスが前記セルに設定されている場合、又は前記セルの前記フラグがグループアドレスであることを示し且つ前記ブロードキャストアドレスが設定されている場合には、該セルの中継及び受信であると判断する請求項1記載の伝送ユニット。
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