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発明の名称 ノード装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−115418
公開日 平成7年(1995)5月2日
出願番号 特願平5−260493
出願日 平成5年(1993)10月19日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小笠原 史朗
発明者 上野 千潮
要約 目的
受信したセル流により検出したセル位相を基に、交換処理・中継処理を行うことにより時間遅延を最小にすることができるノード装置を提供することである。

構成
位相検出回路3は、伝送路21を介するセル流を受信し、受信したセル流3Bをセル処理回路5に出力するとともに、受信したセル流からセル境界を示すセル位相3Aを検出し、検出したセル位相3Aを位相供給回路4に出力する。位相供給回路4は、位相検出回路3から出力されたセル位相3Aに基づいてタイミング信号4A,4B,4Cを作成する。セル処理回路5は、位相検出回路3から出力されたセル流3Bを受信し、位相供給回路4において作成されたタイミング信号4A,4B,4Cに基づいて交換処理およびセル流の中継処理を実行する。
特許請求の範囲
【請求項1】 通信ネットワーク中の適宜の箇所に複数個配置され、それぞれが端末と、前段からの伝送路と、後段への伝送路とに接続され、当該前段の伝送路を介するセル流のセルと当該端末からのセルとの交換処理および当該前段の伝送路から後段の伝送路へのセル流の中継処理を行うノード装置であって、前記前段の伝送路を介するセル流を受信し、受信したセル流を出力するとともに、受信したセル流からセル境界を示すセル位相を検出し、検出したセル位相を出力する位相検出回路と、前記位相検出回路から出力されたセル位相に基づいてタイミング信号を作成する位相供給回路と、前記位相検出回路から出力されたセル流を受信し、前記位相供給回路において作成されたタイミング信号に基づいて前記交換処理および前記セル流の中継処理を実行するセル処理回路とを備える、ノード装置。
【請求項2】 前記通信ネットワークの初期化時に、前記位相検出回路から出力されるセル位相を所定時間通過させる第1の通過回路をさらに備え、前記位相供給回路は、前記第1の通過回路を通過したセル位相に基づいて前記タイミング信号を作成する、請求項1に記載のノード装置。
【請求項3】 ネットワーク管理者の指示時に、前記位相検出回路から出力される前記セル位相を所定時間通過させる第2の通過回路をさらに備え、前記位相供給回路は、前記第2の通過回路を通過したセル位相に基づいて前記タイミング信号を作成する、請求項1ないし2のいずれかに記載のノード装置。
【請求項4】 前記位相供給回路が前記位相検出回路から出力されるセル位相に基づいて前記タイミング信号を作成し得る状態になったかどうかを表示する表示手段をさらに備える、請求項1ないし3のいずれかに記載のノード装置。
【請求項5】 前記位相供給回路は、互いに周期が同一で相互に位相が異なる複数のタイミング信号を前記セル処理回路に出力し、前記セル処理回路は、前記位相検出回路から出力された前記セル流を一時的に蓄積するセルバッファを含み、前記セルバッファは、前記位相供給回路から出力される前記複数のタイミング信号に同期して蓄積したセル流を出力する、請求項1ないし4のいずれかに記載のノード装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ノード装置に関し、より特定的には、通信ネットワーク中の適宜の箇所に複数個配置され、それぞれが端末と、前段からの伝送路と、後段への伝送路とに接続され、当該前段の伝送路を介するセル流のセルと当該端末からのセルとの交換処理および当該前段の伝送路から後段の伝送路へのセル流の中継処理を行うノード装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ワークステーション等の端末の高性能化・低価格化に伴って、ネットワーク通信における超高速のデータ伝送のニーズが高まり、非同期伝送モード(ATM:Asynchronous Transfer Mode)の通信ネットワークが開発されている。ATMでは、通信ネットワーク中の適宜の箇所のノード装置を配置し、利用者情報を固定バイト長のセルに組み込み、伝送路を介して複数のセルを連続して伝送することにより利用者情報を所定の端末まで伝送することができる。なお、1つのセルには、目的地まで送り届けるのに必要な情報等が書き込まれた5バイトのヘッダ部と、利用者情報を書き込むための48バイトの情報部とがある。
【0003】図6は従来のノード装置の構成を示すブロック図であり、図7は図6のノード装置の主要部の動作波形図である。図6において、ノード装置100は、伝送路受信インタフェース回路(以下、伝送路受信IF回路と略記する。)101と、位相検出回路102と、位相供給回路103と、セル処理回路104と、伝送路送信インタフェース回路(以下、伝送路送信IF回路と略記する。)105とを備える。セル処理回路104は、セルバッファ1041と、交換回路1042と、同期パターン付加回路1043と、端末インタフェース回路(以下、端末IF回路と略記する。)1044とを備える。伝送路受信IF回路101には、前段からの伝送路201が接続される。伝送路送信IF回路105には、後段への伝送路202が接続される。端末IF回路1044には、ワークステーション等の端末203が複数個接続される(本例は1端末)。
【0004】伝送路受信IF回路101は,連続したセルの流れ、すなわちセル流を伝送路201を介して受信し、セル流を位相検出回路102に出力する。位相検出回路102は、伝送路受信IF回路101から出力されたセル流を受信し、受信したセル流からセル位相102A(図7(1)参照)を検出し、セル流102B(図7(2)参照)とセル位相102Aとをセルバッファ1041に出力する。なお、図7においてαはセル境界すなわちセルの先頭を表し、βはセルの先頭の1バイトを表す。一方、位相供給回路103は、位相検出回路102から出力されたセル位相102Aとは独立に、セル処理回路104に必要なタイミング信号103A,103B,103C(図7(3),(6),(8)参照)を作成し、タイミング信号103Aをセルバッファ1041および端末IF回路1044に、タイミング信号103Bを交換回路1042に、タイミング信号103Cを同期パターン付加回路1043に出力する。なお、タイミング信号103A〜103Cの周期は、互いにセル位相102Aと同一周期であり、タイミング信号103A,103Bとタイミング信号103Cとの位相は相互に異なる。
【0005】セルバッファ1041は、位相検出回路102から出力されたセル位相102A(図7(1)参照)に同期してセル流102Bを蓄積し、位相供給回路103から出力されたタイミング信号103A(図7(3)参照)に同期してセル流1041A(図7(4)参照)を交換回路1042に出力する。端末203からデータを他の端末に送る場合、端末IF回路1044は、タイミング信号103A(図7(3)参照)に同期して交換回路1042にセル流1044A(図7(5)参照)を出力する。交換回路1042は、タイミング信号103Bに同期して端末IF回路1044から出力されたセル流1044Aとセルバッファ1041から出力されたセル流1041Aとをセルごとに交換し、セル流1042A(図7(7)参照)を同期パターン付加回路1043に出力する。同期パターン付加回路1043は、位相供給回路103から出力されたタイミング信号103C(図7(8)参照)に同期して、交換回路1042から出力されたセル流1042Aのセル位相を検出可能とするための同期パターンをヘッダ部に付加し、セル流を伝送路送信IF回路105に出力する。ここで、タイミング信号103Bとタイミング信号103Cとの位相差θ1(図7参照)は、交換回路1042における処理に必要な時間である。伝送路送信IF回路105は、同期パターン付加回路1043から出力されたセル流について送信するための処理を行い、セル流を伝送路202に出力する。
【0006】なお、セルが端末203宛のものである場合には、端末IF回路1044は、タイミング信号103Cに同期して交換回路1042から出力されたセル流を受信し、端末203にセル流を出力する(タイミング信号103Cは、タイミング信号103Aより作成する)。また、端末203からデータを送らない場合や、端末203にセル流を出力しない場合には、交換回路1042は、セル流をそのまま中継する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のノード装置においては、位相供給回路103は、位相検出回路102から出力されたセル位相102Aと独立に、セル処理回路104に必要なタイミング信号103A,103B,103Cを作成するようにしていた。このため、セルバッファ1041へのセル流の蓄積とセルバッファ1041からのセル流の出力との位相差θ2(図7参照)、すなわち、セル処理回路104において交換処理・中継処理を開始するまでの時間差には、セルバッファでの蓄積時間(書き込んで読み出すのに必要な最小時間を除く)、つまり「0」からセル長分の時間のいずれかの値が加えられていた。したがって、従来のノード装置では、交換回路1042で交換処理・中継処理を開始するまでに、最悪の場合、セル長分の時間遅延するという問題があった。
【0008】本発明は、上述の技術的課題を解決し、時間遅延を最小にすることができるノード装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、通信ネットワーク中の適宜の箇所に複数個配置され、それぞれが端末と、前段からの伝送路と、後段への伝送路とに接続され、当該前段の伝送路を介するセル流のセルと当該端末からのセルとの交換処理および当該前段の伝送路から後段の伝送路へのセル流の中継処理を行うノード装置であって、前段の伝送路を介するセル流を受信し、受信したセル流を出力するとともに、受信したセル流からセル境界を示すセル位相を検出し、検出したセル位相を出力する位相検出回路と、位相検出回路から出力されたセル位相に基づいてタイミング信号を作成する位相供給回路と、位相検出回路から出力されたセル流を受信し、位相供給回路において作成されたタイミング信号に基づいて交換処理およびセル流の中継処理を実行するセル処理回路とを備える。
【0010】請求項2に係る発明は、請求項1のものにおいて、通信ネットワークの初期化時に、位相検出回路から出力されるセル位相を所定時間通過させる第1の通過回路をさらに備え、位相供給回路は、第1の通過回路を通過したセル位相に基づいてタイミング信号を作成する。
【0011】請求項3に係る発明は、請求項1ないし2のいずれかに記載のものにおいて、ネットワーク管理者の指示時に、位相検出回路から出力されるセル位相を所定時間通過させる第2の通過回路をさらに備え、位相供給回路は、第2の通過回路を通過したセル位相に基づいてタイミング信号を作成する。
【0012】請求項4に係る発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載のものにおいて、位相供給回路が位相検出回路から出力されるセル位相に基づいてタイミング信号を作成し得る状態になったかどうかを表示する表示手段をさらに備える。
【0013】請求項5に係る発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載のものにおいて、位相供給回路は、互いに周期が同一で相互に位相が異なる複数のタイミング信号をセル処理回路に出力し、セル処理回路は、位相検出回路から出力されたセル流を一時的に蓄積するセルバッファを含み、セルバッファは、位相供給回路から出力される複数のタイミング信号に同期して蓄積したセル流を出力する。
【0014】
【作用】請求項1に係る発明においては、位相供給回路は位相検出回路から出力されたセル位相に基づいてタイミング信号を作成し、セル処理回路は位相検出回路から出力されたセル流を受信し、位相供給回路において作成されたタイミング信号に基づいて交換処理およびセル流の中継処理を実行するようにしている。したがって、タイミング信号とセル位相との位相差を常に所定の一定の値に固定することができ、当該位相差を小さくすることにより交換処理・中継処理をすばやく開始することができる。
【0015】請求項2に係る発明においては、第1の通過回路は通信ネットワークの初期化時に、位相検出回路から出力されるセル位相を所定時間通過させ、位相供給回路は第1の通過回路を通過したセル位相に基づいてタイミング信号を作成するようにしている。したがって、初期の段階から交換処理・中継処理をすばやく開始することができる。また、第1の通過回路がセル位相を所定時間通過させるので、セルにノイズが重畳されたような伝送路障害時にセル位相とタイミング信号との位相関係が崩れても、伝送路障害の影響を端末や後段のノード装置に与えなくてすむ。
【0016】請求項3に係る発明においては、第2の通過回路はネットワーク管理者の指示時に、位相検出回路から出力されるセル位相を所定時間通過させ、位相供給回路は第2の通過回路を通過したセル位相に基づいてタイミング信号を作成するようにしている。したがって、ネットワークが使用されていないようなときに、ネットワーク管理者が指示を与えることにより、交換処理・中継処理をすばやく開始することができる。また、第2の通過回路がセル位相を所定時間通過させるので、セルにノイズが重畳されたような伝送路障害時にセル位相とタイミング信号との位相関係が崩れても、伝送路障害の影響を端末や後段のノード装置に与えなくてすむ。
【0017】請求項4に係る発明においては、表示手段は、位相供給回路が位相検出回路から出力されるセル位相に基づいてタイミング信号を作成し得る状態になったかどうかを表示するようにしている。したがって、ネットワーク管理者は、目視によりノード装置の状態を容易に理解することができる。
【0018】請求項5に係る発明においては、位相供給回路は互いに周期が同一で相互に位相が異なる複数のタイミング信号をセル処理回路に出力し、セル処理回路は位相検出回路から出力されたセル流を一時的に蓄積するセルバッファを含み、セルバッファは位相供給回路から出力される複数のタイミング信号に同期して蓄積したセル流を出力するようにしている。したがって、セルバッファにおける遅延時間を最小にすることができ、セル位相と最小の位相差で交換処理・中継処理を開始することができる。
【0019】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図1は本発明の一実施例のノード装置の構成を示すブロック図であり、図2は図1のノード装置の主要部の動作波形図である。図1において、ノード装置1は、伝送路受信IF回路2と、位相検出回路3と、位相供給回路4と、セル処理回路5と、伝送路送信IF回路6とを備える。セル処理回路5は、セルバッファ51と、交換回路52と、同期パターン付加回路53と、端末IF回路54とを備える。伝送路受信IF回路2には、前段からの伝送路21が接続される。伝送路送信IF回路6には、後段への伝送路22が接続される。端末IF回路54には、ワークステーション等の端末23が接続される。
【0020】伝送路受信IF回路2は,セル流を伝送路21を介して受信し、セル流を位相検出回路3に出力する。位相検出回路3は、伝送路受信IF回路2から出力されたセル流を受信し、受信したセル流からセル位相3A(図2(1)参照)を検出し、検出したセル流3Aを位相供給回路4に出力するとともに、セル流3B(図2(2)参照)をセルバッファ51に出力する。なお、図2においてαはセル境界すなわちセルの先頭を表し、βはセルの先頭の1バイトを表す。一方、位相供給回路4は、位相検出回路3から出力されたセル位相3Aに基づいて、セル処理回路5に必要なタイミング信号4A,4B,4C(図2(3),(6),(8)参照)を作成し、タイミング信号4Aをセルバッファ51および端末IF回路54に、タイミング信号4Bを交換回路52に、タイミング信号4Cを同期パターン付加回路53に出力する。なお、タイミング信号4A〜4Cの周期は、互いにセル位相3Aと同一周期であり、タイミング信号4A,4Bはタイミング信号4Cより位相がθ1だけ早い。
【0021】セルバッファ51は、位相供給回路4から出力されたタイミング信号の3Aのγ(図2(1)参照)に同期してセル流3Bを蓄積し、位相供給回路4から出力されたタイミング信号4Aのα(図2(3)参照)に同期してセル流51A(図2(4)参照)を交換回路52に出力する。なお、タイミング信号4Aは、セル位相3Aと同一周期である。また、タイミング信号4Aのαは、セル位相3Aと同一周期で、かつ相互に位相差θ2ある。この位相差θ2は、セル流51Aの書き込んでから読み出すのに必要な最小時間である。
【0022】端末23からデータを他の端末に送る場合、端末IF回路54は、タイミング信号4A(図2(3)参照)に同期して交換回路52にセル流54A(図2(5)参照)を出力する。交換回路52は、タイミング信号4Bに同期して端末IF回路54から出力されたセル流54Aとセルバッファ51から出力されたセル流51Aとをセルごとに交換し、セル流52A(図2(7)参照)を同期パターン付加回路53に出力する。同期パターン付加回路53は、位相供給回路4から出力されたタイミング信号4C(図2(8)参照)に同期して、交換回路52から出力されたセル流52Aのセル位相を検出可能とするための同期パターンをヘッダ部に付加し、セル流を伝送路送信IF回路6に出力する。ここで、タイミング信号4Bとタイミング信号4Cとの位相差θ1(図2参照)は、交換回路52における処理に必要な時間である。伝送路送信IF回路6は、同期パターン付加回路53から出力されたセル流について送信するための処理を行い、セル流を伝送路22に出力する。
【0023】なお、セルが端末23宛のものである場合には、端末IF回路54は、タイミング信号4Cに同期して交換回路52から出力されたセル流を受信し、端末に203にセル流を出力する(タイミング信号4Cは、タイミング信号4Aから作成する)。また、端末23からデータを送らない場合や、端末23にセル流を出力しない場合には、交換回路52は、セル流をそのまま中継する。
【0024】したがって、上述の実施例では、タイミング信号4Aとセル位相3Aとの位相差θ2を常に所定の一定の値に固定することができ、位相差θ2を小さくすることにより交換処理・中継処理をすばやく開始することができる。また、セルバッファ51における遅延時間を最小にすることができ、セル位相3Aと最小の位相差θ2で交換処理・中継処理を開始することができる。
【0025】図3は本発明の他の実施例のノード装置の構成を示すブロック図であり、図4は初期化時における図3のノード装置の主要部の動作波形図であり、図5はネットワーク管理者の指示時における図3のノード装置の主要部の動作波形図であり、図1の実施例と対応する部分には同一の番号を付し説明を省略する。図3のノード装置7において注目すべきは、初期化時およびネットワーク管理者の指示時にセル位相3Aに基づいてタイミング信号4A,4B,4Cを作成するための設定回路8およびゲート9と、表示回路10および表示器11とがさらに設けられることである。
【0026】ネットワーク管理者によってノード装置7の電源スイッチが投入されると、設定回路8に電源ON信号8A(図4(1)、図5(1)参照)が供給される。ノード装置7の電源スイッチを投入する場合には、ネットワーク管理者は、指示スイッチ12を操作する必要はない。このため、設定回路8には指示スイッチ12からハイレベルの指示信号8B(図4(2)参照)が与えられている。なお、ネットワーク管理者が指示スイッチ12を操作した場合については、後述し、まず初期化時から説明する。
【0027】電源投入後、位相検出回路3は、セル流3B(図4(4)参照)を出力するとともに、入力されたセル流からセル位相3A(図4(3)参照)を検出し、例えばセル位相3Aのαを複数個検出すると、セル同期が確立したかどうかを示すセル同期状態信号3C(図4(5)参照)を設定回路8およびゲート9に出力する。設定回路8は、電源ON信号8Aの立ち上がりと、セル同期状態信号3Cのハイレベル状態とを検出すると、1セル周期長の間ハイレベルとなるゲート信号8C(図4(6)参照)を出力する。ゲート9は、セル同期状態信号3Cがハイレベルで、ゲート信号8Cがハイレベルの間だけ、セル位相3Aを通過させる。すなわち、ゲート9は、αを1つだけ含むパルスセル位相9A(図4(7)参照)を出力する。位相供給回路4は、パルスセル位相9Aに基づいてタイミングを取り、タイミング信号4A(図4(8)参照)、4B(図4(9)参照)、4C(図4(11)参照)を新たに作成する。
【0028】次いで、ネットワーク管理者が指示スイッチ12を操作した場合について説明する。指示スイッチ12を押圧操作した場合、設定回路8には指示スイッチ12から一時的にローレベルとなる指示信号8B(図5(2)参照)が与えられる。なお、このような操作は、深夜等いずれの端末もネットワークを使用していないとき等に行われる。設定回路8は、指示信号8Bの一時的なローレベル状態と、セル同期状態信号3Cのハイレベル状態とを検出すると、1セル周期長の間ハイレベルとなるゲート信号8C(図5(6)参照)を出力する。ゲート9は、セル同期状態信号3Cがハイレベルで、ゲート信号8Cがハイレベルの間だけ、セル位相3Aを通過させる。すなわち、ゲート9は、αを1つだけ含むパルスセル位相9A(図5(7)参照)を出力する。位相供給回路4は、パルスセル位相9Aに基づいてタイミングを取り、タイミング信号4A(図5(8)参照)、4B(図5(9)参照)、4C(図5(11)参照)を新たに作成する。
【0029】このため、初期化時およびネットワーク管理者の指示時には、セルバッファ51は、セル位相3Aとのわずかな位相差θ2でセル流51A(図4(10)、図5(10)参照)を出力する。また、交換回路52は、位相差θ1経過後、セル流52A(図4(11)、図5(11)参照)を出力する。したがって、初期の段階およびネットワーク管理者の指示の段階からセルバッファ51における遅延時間を最小にすることができ、セル位相3Aと最小の位相差θ2で交換処理・中継処理を開始することができる。また、タイミング信号4Aとセル位相3Aとの位相差θ2を常に所定の一定の値に固定することができ、位相差θ2を小さくすることにより交換処理・中継処理をすばやく開始することができる。さらに、ゲート9がセル位相3Aを1セル周期長の間だけ通過させるので、セルにノイズが重畳されたような伝送路障害時にセル位相とタイミング信号との位相関係が崩れ、伝送路障害の影響を端末や後段のノード装置に与えなくてすむ。なお、表示回路10は、パルスセル位相9Aのαに基づいて、所定の時間表示器11を点灯させる。したがって、ネットワーク管理者は、表示器11を目視することにより、ノード装置7の状態、すなわち位相供給回路4が位相検出回路3から出力されるセル位相3Aに基づいてタイミング信号4A〜4Cを作成し得る状態になったかどうかを容易に理解することができる。
【0030】なお、上述の実施例では、位相検出回路3からセル流3Bをセルバッファ51に出力するようにしたが、セルバッファ51を省略し、セル流3Bを直接交換回路52に出力するようにしてもよい。
【0031】
【発明の効果】請求項1に係る発明においては、セル位相に基づいてタイミング信号を作成するようにしているので、タイミング信号とセル位相との位相差を常に所定の一定の値に固定することができ、当該位相差を小さくすることにより交換処理・中継処理をすばやく開始することができる。
【0032】請求項2および3に係る発明においては、通信ネットワークの初期化時およびネットワーク管理者の指示時に、位相検出回路から出力されるセル位相を所定時間通過させ、通過したセル位相に基づいてタイミング信号を作成するようにしているので、初期の段階およびネットワーク管理者の指示の段階から交換処理・中継処理をすばやく開始することができる。また、セル位相を所定時間通過させるので、セルにノイズが重畳されたような伝送路障害時にセル位相とタイミング信号との位相関係が崩れても、伝送路障害の影響を端末や後段のノード装置に与えなくてすむ。
【0033】請求項4に係る発明においては、位相供給回路が位相検出回路から出力されるセル位相に基づいてタイミング信号を作成し得る状態になったかどうかを表示するようにしているので、ネットワーク管理者は、目視によりノード装置の状態を容易に理解することができる。
【0034】請求項5に係る発明においては、セルバッファに位相供給回路から出力される複数のタイミング信号を与えるようにしているので、セルバッファにおける遅延時間を最小にすることができ、セル位相と最小の位相差で交換処理・中継処理を開始することができる。




 

 


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