[go: up one dir, main page]

JP4190707B2 - Transmission unit - Google Patents

Transmission unit Download PDF

Info

Publication number
JP4190707B2
JP4190707B2 JP2000230667A JP2000230667A JP4190707B2 JP 4190707 B2 JP4190707 B2 JP 4190707B2 JP 2000230667 A JP2000230667 A JP 2000230667A JP 2000230667 A JP2000230667 A JP 2000230667A JP 4190707 B2 JP4190707 B2 JP 4190707B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
frame
address
cell
stm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000230667A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002044119A (en
Inventor
松本  剛
賢次 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2000230667A priority Critical patent/JP4190707B2/en
Publication of JP2002044119A publication Critical patent/JP2002044119A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4190707B2 publication Critical patent/JP4190707B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

【0001】
【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
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission unit that performs an exchange process between an asynchronous frame and a synchronous frame. In particular, the present invention relates to accommodation of asynchronous frames such as Ethernet in a transmission apparatus adopting a synchronous transfer mode (STM) system that performs transmission in a network by time division multiplexing using time slots.
[0002]
[Prior art]
Asynchronous data frames such as Ethernet are generally accommodated in a LAN and communicated between terminals. However, in a corporate network or the like, an Ethernet frame is accommodated in an STM frame as a method for expanding a communication area. There is a transmission method.
[0003]
FIG. 23 is a configuration diagram of a network accommodating a conventional Ethernet. As shown in FIG. 23, the conventional network includes a plurality of terminals 8 # ij (i = 1 to 3, j = 1, 2) and a plurality of child units 2 # i (i = 1 to 3) connected to the Ethernet. ), Relay units 4 # A, 4 # B, parent unit 6, 0-system STM transmission line 3 # 0, and 1-system STM transmission line 3 # 1. Each child unit 2 # i (i = 1 to 3) accommodates a plurality of terminals 8 # ij (j = 1, 2) that transmit and receive Ethernet frames. Each child unit 2 # i is pre-assigned a bandwidth of an STM frame.
[0004]
FIG. 24 is a conventional STM frame configuration diagram. As shown in FIG. 24, the STM frame is composed of an overhead (SOH) and a payload. In the payload, a band (path #i) indicated by a head position and a transmission rate (number of time slots) is assigned in advance to each child unit 2 # i (i = 1 to 3). For example, the child unit 2 # 1 has a band indicated by the path # 1, the child unit 2 # 2 has a band indicated by the path # 2, and the child unit 2 # 3 has a band indicated by the path # 3. , Each assigned.
[0005]
FIG. 25 is a block diagram of a conventional child unit 2 # i. The physical interface unit 10 # i receives the Ethernet frame transmitted from the terminal 8 # ij and outputs it to the 0-system and 1-system transmission line insertion units 12 # 0 and 12 # 1. The transmission path insertion unit 12 # ij (j = 0, 1) receives the Ethernet frame from the physical interface unit 10 # i, and the Ethernet frame is assigned to the STM frame, which is indicated by a path #i in FIG. Insert into the band and output to TSW13 # ij (j = 0, 1). The TSW 13 # ij (j = 0, 1) receives the STM frame from the STM transmission line 3 # j (j = 0, 1) and the transmission line insertion unit 12 # ij (j = 0, 1), and receives the STM frame. And transmitted to the STM transmission line 3 # j (j = 0, 1).
[0006]
As a result, for example, the Ethernet frame transmitted from the terminal 8 # 3j (j = 1, 2) is inserted into the time slot corresponding to the path # 3 of the STM frame by the child unit 2 # 3, and the STM transmission path 3 # j (J = 0, 1). The STM frame transmitted from the child unit 2 # 3 is inserted into the path # 3 of the STM frame by the child unit 2 # 2. The Ethernet frame transmitted from the terminals 8 # 21 and 8 # 22 is inserted into the path # 2 of the STM frame by the child unit 2 # 2. Similarly, the Ethernet frames transmitted from the terminals 8 # 11 and 8 # 12 are inserted into the path # 1 of the STM frame. Thus, the Ethernet frame transmitted from the terminal 8 # ij (i = 1 to 3, j = 1, 2) is inserted into the path i (i = 1 to 3) of the STM frame. The relay unit 4 # A receives the STM frame from the STM transmission path 3 # j (j = 0, 1) and relays the STM frame to the STM transmission path 3 # j (j = 0, 1).
[0007]
FIG. 26 is a configuration diagram of a conventional parent unit 6. The TSW 20 # j (j = 0, 1) receives the STM frame from the STM transmission path 3 # j (j = 0, 1) and is connected to the output terminals corresponding to the paths # 1, # 2, and # 3. The data is output to the transmission line extraction unit 24 # j (j = 0, 1). The transmission line extraction unit 24 # j (j = 0, 1) extracts data from the time slots accommodated in the corresponding paths #i (i = 1 to 3) and outputs the data to the system selection unit 26. The system selection unit 26 selects the time slot data of each path #i (i = 1 to 3) output from the ACT system 0 system transmission line extraction unit 24 # 0 or 1 system transmission line extraction unit 24 # 1. And output to the corresponding terminal Pi (i = 1 to 3) of the Ethernet frame switch unit 20. The Ethernet frame switch unit 20 assembles time slot data input from each input terminal Pi (i = 1 to 3) into an Ethernet frame. And it outputs to the output terminal Pi (i = 1-3) corresponding to the child unit 2 # i as the transmission destination from the MAC DA address of the header of the Ethernet frame. The transmission line insertion unit 22 # j (j = 0, 1) inserts data output from each output terminal Pi (i = 1 to 3) of the Ethernet frame switch unit 20 into the corresponding STM frame, and then sets the TSW 20 # j. (J = 0, 1). The TSW 20 # j (j = 0, 1) multiplexes the STM frame input from the transmission path insertion unit 22 # j (j = 0, 1), and the STM transmission path 3 # j (j = 0, 1). Send to.
[0008]
The relay unit 4 # C receives the STM frame from the STM transmission path 3 # j (j = 0, 1) and transmits it to the STM transmission path 3 # j (j = 01,). Each child unit 2 # i (i = 1 to 3) is inserted into the corresponding path #i (i = 1 to 3) of the STM frame from the STM transmission path 3 # j (j = 0, 1). Data is assembled into an Ethernet frame and transmitted to the terminal 8 # ij (j = 1 to 2). The terminal 8 # ij (j = 1 to 2) receives the Ethernet frame when the MAC DA address of the Ethernet frame matches its own MAC address. As a result, communication can be performed between the terminal 8 # ij and the terminal 8 # kl (i ≠ i) using an Ethernet frame.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional network that accommodates Ethernet has the following problems.
[0010]
(1) The STM network is a complete synchronous network, and each child unit determines the leading position and width for inserting and extracting data in advance for a time slot (bandwidth) determined at a fixed period. It is necessary to keep. That is, it is necessary to construct a fixed path. Therefore, the band used by one unit cannot be used by another unit for other purposes. When Ethernet communication is performed between three or more units, a parent unit having a role of cross-connecting (aggregating) paths from each child unit to other paths is required. In order for the parent unit to aggregate the paths of the child units, a transmission line insertion part and a transmission line extraction part are required for each path, and the ports of the Ethernet frame switch part increase with an increase in the path. The circuit scale increases, and the paths that can be aggregated by the parent unit are limited due to physical limitations (circuit scale and the like). That is, the number of child units that can communicate is limited. When communicating between more child units, it is necessary to increase the number of parent units and to construct paths between parent units. Therefore, the number of communication paths due to the increase in circuit scale is limited, the path construction is complicated, the bandwidth for the number of paths is required, and the unit needs a parent-child relationship. There are the above problems.
[0011]
(2) The STM transmission line has a duplex configuration from the viewpoint of improving reliability. However, the transmitting side to the STM transmission line sends out the STM frame containing the Ethernet frame transmitted from the accommodating terminal to the 0-system and 1-system STM transmission lines, and the receiving side is normal based on the alarm information of the transmission line. Choose the right route. However, switching is strictly a band unit. That is, since the Ethernet frame included in the data is not conscious, there is a possibility that the Ethernet frame is destroyed when the route is switched by the transmission path alarm. In a duplex transmission path, reception data from each path may have a difference in arrival time due to a difference in path length. Therefore, it is common to mask the system data after switching for a certain time (for example, the maximum delay time) so that the same data is not sent to the terminal when the route is switched. There is a problem that Ethernet frames are thrown away.
[0012]
The present invention has been made in view of these points, and provides a transmission unit that eliminates the unit type, simplifies network management, and does not destroy asynchronous frames during system switching in the event of a transmission path failure. With the goal.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 shows the principle of the present invention. FIG. 1 shows the principle of the present invention. As shown in FIG. 1, the transmission unit 30 includes a dividing unit 32, a frame extracting unit 34, a cell analyzing unit 36, a frame inserting unit 38, and an assembling unit 40.
[0014]
The dividing unit 32 in the transmission unit 30 adds an asynchronous frame including a transmission source address, a transmission destination address, and data sent from a terminal or the like to a cell header with a transmission destination unit address related to the transmission destination transmission unit based on the transmission destination address. Divide into cells.
[0015]
The frame extraction means 34 receives the synchronous frame and extracts a cell inserted in a predetermined band assigned to accommodate the asynchronous frame. The cell analysis means 36 determines whether it is destined for the own transmission unit 30 according to the transmission destination unit address of the cell header of the cell extracted by the cell extraction means 34, and determines cell relay / reception / discard.
[0016]
The frame insertion unit 38 inserts the cell divided by the division unit 32 and the cell determined to be relayed by the cell analysis unit 36 into a predetermined band of the synchronization frame, and transmits the synchronization frame. The assembling means 40 assembles the cells determined to be addressed to the own transmission unit 30 by the cell analyzing means 36 into an asynchronous frame, and sends out the asynchronous frame.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First embodiment
FIG. 2 is a configuration diagram of a network accommodating Ethernet according to the first embodiment of the present invention. This embodiment is applied to a corporate network or the like. Further, the present invention is applicable not only to Ethernet but also to a network that accommodates asynchronous frames, but in this embodiment, a network configuration that accommodates Ethernet frames is taken as an example. The network can be applied to various types of networks such as a ring configuration and a star configuration, but in this embodiment, a ring configuration is used as an example. As shown in FIG. 2, the network includes a plurality of units 50 # i (i = 1 to 4), terminals 52 # ijk (i = 1 to 4, j = 1, 2, k = 1 to n), a plurality of units. Other unit 54 # i (i = 1 to 2), a plurality of relay units 58 # i (i = 1 to 2), Ethernet cable 60 # ij (j = 1, 2), 0-system STM transmission path 62 # 0, It consists of a 1-system STM transmission line 62 # 1.
[0018]
Each unit 50 # i has a unique unit address in the network and has the following functions.
[0019]
(1) An Ethernet frame sent from the terminal 52 # ijk (k = 1 to n) connected to the Ethernet cable 60 # ij (j = 1, 2) is received and divided into fixed-length data. Headers such as time information and control information, which will be described later, are added to fixed-length data, and are made into cells (hereinafter, IT (Integrated Transfer) cells).
[0020]
{Circle around (2)} An IT cell is inserted into a time slot of a pre-allocated band in the STM frame. In this embodiment, the bandwidth allocated to accommodate the Ethernet frame is a common bandwidth for a plurality of units 50 # i (i = 1 to 4), and the head address and the number of time slots in the STM frame are the same. . The bandwidth allocation will be described in detail later.
[0021]
(3) The STM frame is received from the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1), and the following processing is performed.
[0022]
i) For the time slot of the band allocated to accommodate the IT cell in which the Ethernet frame in the STM frame is divided, relay / reception / discard is determined from the cell header described later of the IT cell inserted in the time slot. To do.
[0023]
When relaying an IT cell, the cell is inserted into the allocated band in the STM frame in preference to the Ethernet frame transmitted from the terminal 52 # ijk, and is sent to the STM transmission lines 62 # 0 and 62 # 1. Send.
[0024]
When receiving an IT cell, the IT cell extracted from the STM frame received from the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1) is a frame in which a predetermined header is added to the Ethernet frame (hereinafter referred to as an IT frame). ). For the same Ethernet frame of the 0 system and the 1 system, the header is removed from the IT frame that is first decelerated, a necessary header portion is added, and the Ethernet frame is converted into an Ethernet frame. The converted Ethernet frame is sent to the Ethernet cable 60 # ij (j = 1, 2).
[0025]
ii) Other data different from the IT cell included in the time slot of the band allocated to the telephone terminal 56 # i (i = 1 to 2) other than the Ethernet frame in the STM frame is transferred to the STM transmission path 62 # j ( Relay to j = 0, 1).
[0026]
Each terminal 52 # ijk has a unique MAC address and is accommodated in the unit 50 # i through the Ethernet cable 60 # ij. The other unit 54 # i (i = 1 to 2) is a unit that accommodates a terminal that handles data other than the Ethernet frame, such as the telephone terminal 56 # i. Data transmitted from the telephone terminal 56 # i is inserted into the band assigned to the STM frame. The STM frame is received from the STM transmission path 62 # j (j to 0, 1), the time slot data of the band allocated to itself is transmitted to the telephone terminal 56 # i, and the data of the other band is transmitted to the STM transmission path. Relay to 62 # j (j = 0, 1).
[0027]
The telephone terminal 56 # i is a terminal that transmits / receives data other than the Ethernet frame accommodated in the other unit 54 # i. The relay unit 58 # i (i = 1 to 2) receives the STM frame from the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1) and relays it to the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1). This is a relay transmission unit. The reason why the relay unit 58 # i (i = 1 to 2) is provided is to compensate for deterioration of the signal level transmitted from the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1).
[0028]
The Ethernet cable 60 # ij (i = 1 to 4, j = 1, 2) is a transmission medium for transmitting an Ethernet frame, and is 10BASE-5, 10BASE-2, 10BASE-T, or the like. The number of Ethernet cables 60 # ij (j = 1, 2) accommodated by the unit 50 # i (i = 1 to 4) is not particularly limited, but in the present embodiment, the number is two. The STM transmission path 62 # j (j = 0, 1) is a transmission medium that transmits an STM frame. The STM transmission path 62 # 0 is the 0 system, and the STM transmission path 62 # 1 is the 1 system. In this embodiment, the STM transmission line is duplexed with the 0-system and the 1-system in order to improve the reliability, but it has a ring configuration. As shown in FIG. 2, the 0-system STM transmission path 62 # 0 is clockwise and the 1-system STM transmission path 62 # 1 is counterclockwise.
[0029]
FIG. 3 is a block diagram of the unit 50 # i (i = 1 to 4) in FIG. As shown in FIG. 3, each unit 50 # i includes a transformer 70 # ij (j = 1, 2), a physical interface unit 72 # ij (j = 1, 2), an Ethernet switch unit 74 # i, and Ethernet frame processing. Unit 78 # i, processor unit 80 # i, boot ROM 82 # i, work RAM 84 # i, processor bus 86 # i, transmission dual port RAM 90 # ij (j = 0, 1), cellization unit 92 # ij (J = 0, 1), selection unit 94 # ij (j = 0, 1), transmission control unit 96 # ij (j = 0, 1), relay buffer 98 # ij (j = 0, 1), STM Frame insertion unit 100 # ij (j = 0, 1), band setting unit 102 # ij (j = 0, 1), STM frame extraction unit 104 # ij (j = 0, 1), cell analysis unit 106 # ij ( j = 0, 1), decelerator 108 # Having a j (j = 0,1), receiving the dual port RAM110 # ij (j = 0,1) and TSW112 # ij (j = 0,1).
[0030]
The transformer 70 # ij interfaces between the Ethernet cable 60 # ij and the physical interface unit 72 # ij. The physical interface unit 72 # ij performs processing at the Ethernet frame level to check the normality of the frame and the state of various alarms. The Ethernet switch unit 74 # i uses the buffer 76 # i to perform Ethernet frame switching. In the present embodiment, the Ethernet switch unit 74 # i performs switching of 3 ports (A, B, C).
[0031]
The switch unit 74 # i has a hub function that simply multiplexes Ethernet frames input from the ports A and B, outputs them to the port C, and multicasts the Ethernet frames input from the port C to the ports A and B. But it ’s okay. Also, the MAC SA address set in the Ethernet frame is stored, the MAC address of the terminal 52 # ijk to be accommodated is learned, and the terminal 52 # ijk (j = 1, 2, k = 1 to n) The Ethernet frame to be communicated may have a bridge function for transmitting to the corresponding Ethernet cable 60 # ij without transmitting to the STM transmission lines 62 # 0 and 62 # 1.
[0032]
When a bridge device is used, the Ethernet frame sent to the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1) side is the one after filtering by the MAC address. Rather than reducing the amount of Ethernet frames existing in the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1). This leads to reduction of traffic on the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1). The Ethernet frame processing unit 78 # i has an Ethernet frame interface function with the processor unit 80 # i. When an Ethernet frame is received from the Ethernet switch unit 74 # i, the processor unit 80 # i is notified to request reading of the frame. When an Ethernet frame is received from the processor unit 80 # i, it is transmitted to the Ethernet switch unit 74 # i.
[0033]
FIG. 4 is a functional block diagram relating to Ethernet frame transmission of the processor unit 80 # i in FIG. As shown in FIG. 4, the Ethernet frame receiving block includes an Ethernet frame receiving unit 120 # i, a time information acquiring unit 122 # i, a time information adding unit 124 # i, a unit DA address management table 126 # i, and a unit DA. Acquisition unit 128 # i, unit SA address register 130 # i, unit SA acquisition unit 132 # i, DA, SA, CNT addition unit 136 # i, CRC addition unit 136 # i, 0-system writing unit 138 # i0 and 1 It consists of a system writing unit 138 # i1.
[0034]
FIG. 5 is a diagram illustrating an Ethernet frame, an IT frame, an IT cell, and an STM frame. When receiving the notification from the Ethernet frame processing unit 78 # i, the Ethernet frame receiving unit 120 # i receives the Ethernet frame. As shown in FIG. 5, the IT frame is composed of an Ethernet frame and a header portion. Here, some header parts such as preamble and SFD of the Ethernet frame are deleted from the IT frame. This is because these are fixed values, so that they are deleted from the IT frame and the Ethernet frame is efficiently accommodated in the IT cell. The IT frame is divided into fixed-length data and accommodated in an IT cell to which a header is added.
[0035]
The header of the IT frame is composed of unit DA, unit SA, CNT, LENGTH, and TIME. Among these headers, CNT, unit DA, and unit SA are set in the header of an IT cell that accommodates an IT frame. This is because it is necessary for the determination of relay / reception / discard of the IT cell.
[0036]
The unit DA is the unit address / unit group address / broadcast unit address of the unit 50 # j in which the terminal 52 # ljk that is the destination of the Ethernet frame is accommodated. The unit address is an address for uniquely identifying each unit 50 # i (i = 1 to 4). In the present embodiment, the unit DA address is a unit-specific address. The group address is an address assigned to each group by classifying the units 50 # i (i = 1 to 4) into groups. The broadcast unit address is an address specified in the case of broadcast communication in which all units 50 # i (i = 1 to 4) are communication partners. The form using the group unit address will be described in the second embodiment, and the form using the broadcast unit address will be described in the third embodiment. The unit SA is the unit address of the own unit 50 # i that is the transmission source. It is required to control the round cell.
[0037]
The CNT is control information for controlling the relay / reception of the Ethernet frame, and includes, for example, USD, DL, RE, and GP. USD is a field indicating whether the IT frame is a valid frame or an invalid frame. For example, USD = '1' is a valid cell and USD = '0' is an invalid cell. DL indicates the number of cells in which an IT frame is accommodated. RE is a field for instructing whether or not the unit receiving the cell relays. For example, if RE = '1', the relay is performed even after the cell is received. This is for performing group communication, broadcast communication, and the like between the units 50 # i (i = 1 to 4). Group communication and broadcast communication will be described in the second embodiment and the third embodiment. In this embodiment, point-to-point communication is performed by setting a unit address as a unit DA address instead of group communication or broadcast communication (communication between one-to-one units). GP is a field indicating whether or not the unit DA address is a group address. LENGTH is a field for designating the length of the IT frame. TIME is a field indicating time information. CRC is the CRC of the IT frame.
[0038]
The time information acquisition unit 122 # i acquires current time information. The time information is information relating to the current time, for example, the current time or a counter value. The time information adding unit 124 # i sets time information in the TIME field of the IT frame header.
[0039]
FIG. 6 is a diagram showing the unit DA address management table 126 # i in FIG. The unit DA address management table 126 # i is a table for obtaining a unit address of a unit accommodating a terminal having the MAC address from the MAC DA address of the Ethernet frame. As shown in FIG. 6, in the unit DA address management table 126 # i, the MAC address of each terminal accommodated in the network and the unit address of the unit accommodating the terminal are registered.
[0040]
The unit DA acquisition unit 128 # i checks whether it is a broadcast frame from the Ethernet frame. If it is not a broadcast frame, the unit DA acquisition unit 128 # i searches the unit DA address management table 126 # i using the MAC DA address of the Ethernet frame as an index. The unit DA address is acquired. The unit SA address register 130 # i is a register that stores the unit address of the own unit 50 # i. The unit SA acquisition unit 132 # i acquires the unit address of the own unit 50 # i from the unit SA address register 130 # i.
[0041]
The DA, SA, CNT adding unit 134 # i sets unit DA, unit SA, CNT, LENGTH in the header of the IT frame. For CNT, USD = “1”, DL = number of cells, RE = “1” if the Ethernet frame is a broadcast frame, unit DA address = broadcast address, and RE = “0”, GP if it is not a broadcast frame. = '0'. The CRC adding unit 136 # i calculates the CRC of the IT frame and sets the CRC at the end thereof. The 0-system writing unit 138 # i0 writes the IT frame to the transmission dual port RAM 90 # i0. The 1-system writing unit 138 # i1 writes the IT frame to the transmission dual port RAM 90 # i1.
[0042]
FIG. 7 is a functional block diagram relating to the reception of an Ethernet frame by the processor unit 80 # i in FIG. As shown in FIG. 7, the block related to the Ethernet frame reception of the processor unit 80 # i includes a data reading unit 140 # i, a CRC check unit 142, a time information comparison unit 144 # i, and an Ethernet frame creation unit 146 # i. Is done. When receiving the IT frame write notification from the 0-system or 1-system decelerator 108 # i0 or 108 # i1, the data reading unit 140 # i receives the received system dual-port RAM 110 # i0 or 110 Read the IT frame from # i1.
[0043]
The CRC check unit 142 # i checks the CRC of the IT frame, checks the validity of the IT frame, and discards the IT frame if the CRC is abnormal. The time information comparison unit 144 # i extracts time information set in the TIME field of the IT frame. Then, it is checked whether the same time information as the extracted time information is written in the work RAM 84 # i. If the same time information is written in the work RAM 84 # i, the IT frame is discarded. When the same time information is not written in the work RAM 84 # i, the time information is written in the work RAM 84 # i. As a result, a frame in which a correct IT frame is decelerated early is received, and an abnormal IT frame or a frame arriving late is discarded.
[0044]
Therefore, when a failure occurs in the STM transmission path 62 # 0 or 62 # 1 and the STM frame is not input, for example, when an IT cell is converted into an IT frame, the subsequent IT included in the Ethernet frame Even if a cell is no longer input due to a failure in the STM transmission path 62 # 0 or 62 # 1, an Ethernet is received from the normal STM transmission path 62 # 1 or 62 # 0 and is accommodated in the STM frame. A frame is received. The Ethernet frame creation unit 146 # i deletes the header from the IT frame, adds a header portion such as a preamble, assembles it into an Ethernet frame, and transmits it to the Ethernet frame processing unit 78 # i.
[0045]
The boot ROM 82 # i is a ROM that stores a program executed by the processor unit 80 # i. The work RAM 84 # i is a RAM that stores time information. The processor bus 86 # i is a bus for connecting the transmission dual port RAM 90 # ij (j = 0, 1) and the like. The transmission dual-port RAM 90 # ij (j = 0, 1) is a dual-port RAM that accumulates IT frames. The dual port RAM is used because writing from the processor unit 80 # i and reading from the cell unit 92 # ij (j = 1, 2) can be performed simultaneously.
[0046]
When receiving the notification of writing the pseudo Ethernet frame from the processor unit 80 # i, the cell converting unit 92 # ij (j = 0, 1) receives the IT frame from the transmission dual port RAM 90 # ij (j = 0, 1). Is read out. The read IT frame is divided into fixed lengths. An IT cell is created by adding the header shown below to each of the divided fixed length portions. According to the instruction of the transmission control unit 96 # ij (j = 0, 1), the IT cell is output to the selection unit 94 # ij (j = 0, 1). As shown in FIG. 6, the cell header includes a CNT field, a unit DA field, a unit SA field, a LIFE field, and an HEC field. The CNT field, unit DA field, and unit SA field are the same as those in the header of the IT frame. The LIFE field is set to an initial value, for example, the maximum number of relays, to prevent the IT cell from circulating indefinitely, and this value is set every time the unit 50 # i (i = 1 to 4) relays the IT cell. Is decremented. And when relaying more than a fixed value, for example, when the field value becomes 0, the IT cell is discarded. HEC is set in the HEC field.
[0047]
Upon receiving an instruction from the transmission control unit 96 # ij (j = 0, 1), the selection unit 94 # ij (j = 0, 1) receives the instruction from the cell unit 92 # ij (j = 0, 1) or the relay buffer. The IT cell output from 98 # ij (j = 0, 1) is selected. If there is an IT cell in the relay buffer 98 # ij (j = 0, 1), the transmission control unit 96 # ij (j = 0, 1) preferentially uses the relay buffer 98 # ij (j = 0, 1). 1) Read the IT cell, and if there is no IT cell in the relay buffer 98 # ij (j = 0, 1), the cellizing unit 92 # ij (j = 0, 1) has a cellizing unit 92 # ij (j = 0, 1). Instruct j = 0, 1) to output the IT cell.
[0048]
When the STM frame insertion unit 100 # ij (j = 0, 1) acquires the band information, that is, the head address and the band (number of time slots) of the STM frame from the band setting unit 102 # ij (j = 0, 1). , The IT cell output from the selection unit 94 # ij (j = 0, 1) is inserted into the time slot specified by the band information at the bit rate indicated by the band to create an STM frame, and TSW112 # ij ( j = 0,1). Band setting section 102 # ij (j = 0, 1) outputs band information for accommodating Ethernet frames of all terminals 52 # ijk (i = 1 to 4, j = 1, 2, k = 1 to n). To do.
[0049]
FIG. 8 is a diagram showing the STM frame configuration. In the present embodiment, the band for accommodating the Ethernet frame in the STM frame is indicated by path # 1, for example, as shown in FIG. 8, and is allocated from the beginning of the payload. And the band for accommodating an Ethernet frame is the same about all the units 50 # i (i = 1-4). The Ethernet frame transmitted from the terminal 52 # ijk accommodated in the unit 50 # i (i = 1 to 4) is accommodated in the time slot corresponding to this band in the form of an IT cell. The band corresponding to the other data is a band that accommodates data other than the Ethernet frame such as the telephone terminal 56 # I (i = 1 to 2). The STM frame extraction unit 104 # ij (j = 0, 1) receives the STM frame output from the TSW 112 # ij (j = 0, 1), and the band setting unit 102 # ij (j = 0, 1) A time slot corresponding to the set bandwidth is extracted.
[0050]
FIG. 9 is a configuration diagram of the cell analysis unit 106 # ij (j = 0, 1) in FIG. As illustrated in FIG. 9, the cell analysis unit 106 # ij includes a cell input unit 150 # ij, a cell header extraction unit 152 # ij, an HEC check unit 154 # ij, a unit DA determination unit 156 # ij, and a cell relay unit 158 # ij. And a cell drop unit 160 # ij. The cell input unit 150 # ij inputs an IT cell from the STM frame extraction unit 104 # ij. The cell header extraction unit 152 # ij extracts a cell header. The HEC check unit 154 # ij calculates the HEC of the cell header, and discards the IT cell if an HEC error occurs.
[0051]
FIG. 10 is a diagram showing determination criteria for cell reception / relay / discard. Unit DA determination section 156 # ij determines whether an IT cell is received / relayed / discarded in accordance with the determination criteria shown in FIG. In this embodiment, point-to-point communication or multicast communication (when the Ethernet frame is a multicast frame) is used, and group communication using a group unit address is not performed. However, it is possible to process normally even when group communication is specified.
[0052]
(1) If USD = '0', the IT cell is discarded.
[0053]
(2) If an HEC error occurs, discard the IT cell.
[0054]
(3) If LIFE = '0', discard the IT cell.
[0055]
(4) If SA = unit address of own unit 50 # i, it is a round cell and the IT cell is discarded.
[0056]
(5) If DA = 0, it is determined as an invalid cell and the IT cell is discarded.
[0057]
(6) If USD = '1', SA ≠ own unit address, GP = '0', DA = own unit address, RE = '0' and LIFE ≠ '0', reception of the IT cell is determined.
[0058]
(7) When SD = '1', SA ≠ own unit address, GP = '0', DA = own unit address, RE = '1' and LIFE ≠ '0', IT cell reception and relay are determined. .
[0059]
(8) If USD = '1', SA ≠ self unit address, GP = '0', DA ≠ self unit address, RE = '0' and LIFE ≠ '0', relay of the IT cell is determined.
[0060]
(9) When USD = '1', SA ≠ self unit address, GP = '0', DA ≠ self unit address, RE = '1' and LIFE ≠ '0', relay of the IT cell is determined.
[0061]
(10) If USD = '1', SA ≠ own unit address and GP = '0' and DA = 0 or All'F 'and RE =' 0 'and LIFE ≠' 0 ', the reception of the IT cell is determined. To do.
[0062]
(11) IT cell reception and relay when USD = '1', SA ≠ own unit address and GP = '0' and DA = 0 or All'F 'and RE =' 1 'and LIFE ≠' 0 ' To decide.
[0063]
(12) If USD = '1', SA ≠ own unit address, GP = '1', DA = 0 or All'F 'and LIFE ≠' 0 ', the IT cell is discarded because it is an invalid cell.
[0064]
(13) If USD = '1', SA ≠ own unit address, GP = '1', DA = own group unit address, RE = '0' and LIFE ≠ '0', reception of the IT cell is determined.
[0065]
(14) If USD = '1', SA ≠ self unit address, GP = '0', DA ≠ self group unit address, RE = '1' and LIFE ≠ '0', reception of the IT cell is determined.
[0066]
(15) If USD = '1', SA ≠ own unit address, GP = '1', DA ≠ own group unit address, RE = '0' and LIFE ≠ '0', relay of the IT cell is determined.
[0067]
(16) If USD = '1', SA ≠ self unit address, GP = '1', DA ≠ self group unit address, RE = '1' and LIFE ≠ '0', reception of the IT cell is determined.
[0068]
In the case of a relay cell, the cell relay unit 158 # ij decrements the LIFE field value of the relay cell by 1, updates the HEC, and writes the relay IT cell in the relay buffer 98 # ij. The cell drop unit 160 # ij outputs the IT cell to the decelerating unit 108 # ij.
[0069]
The decelerator 108 # ij (j = 0, 1) receives the IT cell from the cell analyzer 106 # ij (j = 0, 1) and deletes the header of the IT cell. Assemble IT frame according to DL field of IT frame header. If the CRC check of the IT frame is performed and it is normal, the IT frame is written in the receiving dual port RAM 110 # ij (j = 0, 1). When the writing is completed, the processor unit 80 # i is notified through the processor bus 86 # i. The receiving dual port RAM 110 # ij (j = 0, 1) is a dual port RAM for accumulating IT frames. The dual port RAM is used so that writing from the decelerating unit 108 # ij (j = 0, 1) and reading from the processor unit 80 # i can be performed simultaneously.
[0070]
The TSW 112 # ij (j = 0, 1) receives the STM frame from the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1) and outputs it to the STM frame extraction unit 104 # ij (j = 0, 1). . The STM frame output from the STM frame insertion unit 100 # ij (j = 0, 1) is received from the STM frame data shown in the path # 1 in FIG. 8 and the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1). The data of the time slot in which the other DATA in FIG. 8 of the STM frame is accommodated is multiplexed into the STM frame and sent to the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1).
[0071]
Hereinafter, the operation of the network of FIG. 2 will be described.
[0072]
(1) When communicating between the terminal 52 # 111 accommodated in the unit 50 # 1 and the terminal 52 # 311 accommodated in the unit 50 # 3
The terminal 52 # 111 sets the MAC address of its own terminal as the MAC SA address, the MAC address of the terminal 52 # 311 as the MAC DA address, LENGTH, DATA, FCS, Preamble, SFD, etc. as the Ethernet frame, and the Ethernet frame as the Ethernet frame. Transmit to cable 60 # 11. The transformer 70 # 11 receives the Ethernet frame and sends it to the physical interface unit 72 # 11. The physical interface unit 72 # 11 takes a data link with the terminal 52 # 111, and checks the normality of the Ethernet frame and various alarm states. If abnormal, the terminal 52 # 111 is requested to retransmit. If normal, the data is output to port A of the Ethernet switch unit 74 # 1.
[0073]
The Ethernet switch unit 74 # 1 learns the MAC address of the terminal 52 # 1jk (j = 1, 2, k = 1 to n) accommodated from the MAC SA address of the input Ethernet frame. If the DA MAC address of the Ethernet frame input from ports A and B is the address of a terminal accommodated in the same port as input ports A and B, the Ethernet frame is discarded. If it is the address of a terminal accommodated in another port A or B, an Ethernet frame is output to that port. Otherwise, output to port C. Here, since the DA address of the Ethernet frame is not the address of the terminal 52 # 1jk (j = 1, 2, k = 1 to n), it is output from the port C to the Ethernet frame processing unit 78 # 1. When receiving the Ethernet frame, the Ethernet frame processing unit 78 # 1 notifies the processor unit 80 # 1.
[0074]
FIG. 11 is an Ethernet frame transmission flowchart of the processor unit 80 # 1. In step S2, an Ethernet frame is received from the Ethernet frame processing unit 78 # 1. In step S4, current time information is acquired and added to the Ethernet frame as shown in FIG. In step S6, referring to the unit DA address management table 126 # 1, if the Ethernet frame is not a broadcast frame, the unit address is obtained from the DA MAC address and set in the unit DA address field. If it is a broadcast frame, '0' or all'F 'is set in the unit DA address field. In the CNT field, USD = '1', DL, RE = '0', GP = '0' are set. Set the data length in the LENGTH field.
[0075]
In step S8, a CRC is added to the IT frame, and the IT frame is written in the 0-system transmission dual port RAM 90 # 10. In step S10, the cell forming unit 92 # 10 is notified that the IT frame has been written. In step S12, the IT frame is written in the 1-system transmission dual port RAM 90 # 11. In step S10, the 1-cell generation unit 92 # 11 is notified that the IT frame has been written.
[0076]
When receiving the notification of the completion of data writing from the processor unit 80 # 1, the cell converting unit 92 # 1j (j = 0, 1) reads the IT frame from the transmission dual port RAM 90 # 1j (j = 0, 1). . Divide the IT frame into fixed lengths. An IT cell is generated by adding the header shown in FIG. 5 to each fixed-length data. Write the IT cell to a buffer (not shown).
[0077]
FIG. 12 is an operation flowchart of the transmission control unit 96 # 1j (j = 0, 1) in FIG. The transmission control unit 96 # 1j (j = 0, 1) monitors the writing of the IT cell to the relay buffer 98 # 1j (j = 0. In step S20, the relay buffer 98 # 1j (j = If there is an IT cell, the process proceeds to step S22, and if there is no IT cell, the process proceeds to step S26, where the IT cell is read. In step S24, the selector 94 # 1j (j = 0, 1) is instructed to select the output from the relay buffer 98 # 1j (j = 0, 1), and in step S26, the cellizer 92 # 1j. (J = 0, 1) is instructed to output the IT cell, and in step S28, the selection unit 94 # 1j (j = 0, 1) selects the output of the cell unit 92 # 1j (j = 0, 1). Instruct them to do so. In this case, control is performed so that other IT frames are not mixed in the middle of the IT cell, and the cell forming unit 92 # 1j (j = 0, 1) outputs the IT cell upon receiving the instruction. 1j (j = 0, 1) selects an IT cell in accordance with an instruction from transmission control unit 96 # 1j (j = 0, 1) and outputs it to STM frame insertion unit 100 # 1j (j = 0, 1) To do.
[0078]
The STM frame insertion unit 100 # 1j (j = 0, 1) acquires the head address and the number of time slots from the band setting unit 102 # ij (j = 0, 1), and assigns the allocated bandwidth, for example, FIG. As shown in FIG. 8, the IT cell output from the selector 94 # 1j (j = 0, 1) is inserted into the time slot of the path # 1. And it outputs to TSW112 # 1j (j = 0, 1). The TSW 112 # 1j (j = 0, 1) inputs an STM frame from the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1), and other DATA and STM frame insertion unit 100 # 1j (j = The STM frame output from 0,1) is multiplexed, and the STM frame shown in FIG. 8 is sent to the STM transmission path 62 # j (j = 0,1).
[0079]
The STM frame sent from the unit 50 # 1 to the 0-system STM transmission path 62 # 0 is received by the relay unit 58 # 2. The relay unit 58 # 2 receives the STM frame from the STM transmission path 62 # 0 and transmits it to the 0-system STM transmission path 62 # 0. The other unit 54 # 2 receives the STM frame from the 0-system STM transmission path 62 # 0, and other data is inserted into the time slot of the band allocated to the telephone terminal 56 # 2 shown in FIG. If so, the data is extracted and sent to the telephone terminal 56 # 2. When data is input from the telephone terminal 56 # 2, the data is inserted into the band assigned to the telephone terminal 56 # 2, and is accommodated in the path # 1 of the STM frame received from the 0-system STM transmission path 62 # 0. Data is inserted into the path # 1, and the STM frame is transmitted to the 0-system STM transmission path 62 # 0. Unit 50 # 3 performs the same processing as unit 50 # 1, and transmits the STM frame to unit 50 # 2. Similarly for the 1-system STM transmission path 62 # 1, the STM frame sent from the unit 50 # 1 to the 1-system STM transmission path 62 # 1 passes through the relay unit 58 # 1 and the other unit 54 # 1, Received by unit 50 # 2.
[0080]
The TSW 112 # 2j (j = 0, 1) in the unit 50 # 2 receives the STM frame from the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1) and receives the STM frame extraction unit 104 # 2j (j = 0). , 1). The STM frame extraction unit 104 # 2j (j = 0, 1) acquires the head address and the number of time slots from the bandwidth setting unit 102 # 2j (j = 0, 1), and sets the time slot in which the Ethernet frame is accommodated. The inserted IT cell is extracted.
[0081]
FIG. 13 is a flowchart of cell relay / reception. In step S40, the cell analysis unit 106 # 2j (j = 0, 1) inputs an IT cell. In step S42, the cell header is extracted. In step S44, USD is checked. If USD = '0', the process proceeds to step S60. If USD = '1', the process proceeds to step S46. In step S46, a CRC check is performed. If the CRC is abnormal, the process proceeds to step S60. If the CRC is normal, the process proceeds to step S48.
[0082]
In step S48, the LIFE is checked. If LIFE = '0', the process proceeds to step S60. If LIFE ≠ “0”, the process proceeds to step S49. In step S49, the unit SA address is checked. If unit SA address = own unit address, the process proceeds to step S61. If the unit SA address is not the own unit address, the process proceeds to step S50. In step S50, the GP is checked. If GP = '1', the process proceeds to step S52. If GP = '0', the process proceeds to step S62. In this example, since GP = '0' and point-to-point communication, the process proceeds to step S62.
[0083]
In step S52, the unit group DA address is checked. If unit group address = own unit group address, the process proceeds to step S54. If the unit group address is not "0" or All'F ", the process proceeds to step S60. If unit group address = other unit group address, the process proceeds to step S59. In step S54, the IT cell is output to the decelerating section 108 # 2j (j = 0, 1) (cell reception). In step S56, LIFE is decremented by 1 and an IT cell is written in relay buffer 98 # 2j (j = 0, 1) (cell relay).
[0084]
In step S59, cell relay is performed. In step S61, although it is a circulating cell, it is considered that learning of the MAC addresses of all the terminals 52 # 2jk (j = 1, 2, k = 1 to n) has not been completed, and therefore the IT cell is received. In step S62, the unit DA address is checked. If unit DA address = own unit address, the process proceeds to step S64. If the unit DA address is not the own unit address, the process proceeds to step S70. In step S64, an IT cell is received. In step S66, RE is checked. If RE = '1', the process proceeds to step S68. In step S68, the IT cell is relayed. In step S70, the IT cell is relayed. In this example, since the unit DA address of the IT cell accommodating the Ethernet frame addressed to the terminal 52 # 211 from the terminal 52 # 111 is the address of the unit 50 # 2, the IT cell is received. Also, since RE = '0', the IT cell is not relayed. As a result, unnecessary relays are eliminated and traffic can be reduced.
[0085]
When receiving the IT cell, the decelerating unit 108 # 2j (j = 0, 1) assembles an IT frame as shown in FIG. 5 based on the DL of the CNT of the cell header and the LENGTH of the header of the IT frame. Data is written to the reception dual port RAM 110 # 2j (j = 0, 1). When the writing is completed, the processor unit 86 # 2 is notified through the processor bus 86 # 2.
[0086]
FIG. 14 is an Ethernet frame reception flowchart of the processor unit 80 # 2 in FIG. In step S80, the decelerating unit 108 # 2j receives a notification that data has been written to the receiving dual port RAM 110 # 2j. In step S82, the IT frame is read from the receiving dual port RAM 110 # 2j of the system that has received the notification. Check the CRC of the IT frame. If the CRC check is correct, the time information in the header of the IT frame is compared with the time information in the work RAM 84 # 2.
[0087]
In step S86, it is checked whether the work RAM 84 # 2 has the same time information as the IT frame. If the same item already exists, the process proceeds to step S92. If the same does not exist, the process proceeds to step S88. In step S88, the time information is written in the work RAM 84 # 2. In step S90, the header is deleted from the IT frame, and instead, Preamble and SFD are added, it is assembled into an Ethernet frame, and passed to the Ethernet frame processing unit 78 # 2. As a result, the normal IT frame that has arrived first is received and processed.
[0088]
FIG. 15 is a time chart relating to reception of an Ethernet frame. As shown in FIG. 15, if both the 0-system and 1-system STM transmission lines 62 # j (j = 0, 1) are normal, a normal IT frame (decelized frame) that arrives early is received and the processor unit Output from 80 # i. However, for example, when a failure occurs in the 0-system STM transmission path 62 # 0, a normal STM frame cannot be received from the 0-system STM transmission path 62 # 0. Therefore, the IT frame received from the 1-system STM transmission path 62 # 1 becomes the output of the processor unit 80 # i. As a result, even if the STM transmission lines 62 # 0 and 62 # 1 become faulty, they are correctly received without destroying the Ethernet frame.
[0089]
The Ethernet frame processing unit 78 # 2 receives the Ethernet frame from the processor unit 80 # 2, and outputs it to the Ethernet switch unit 74 # 2. When an Ethernet frame addressed to the terminal 52 # 211 is input, the Ethernet switch unit 74 # 2 receives the physical interface unit 72 # 21 and the transformer 70 # 21 from the port A if the MAC address of the terminal 52 # 211 is learned. To the Ethernet cable 60 # 21. If the MAC address of the terminal 52 # 211 is not learned, the Ethernet frame is transmitted from the ports A and B through the physical interface unit 72 # 2j (j = 1, 2) and the transformer 70 # 2j (j = 1, 2). It transmits to Ethernet cable 60 # 2j (j = 1, 2). The terminal 52 # 211 receives the Ethernet frame and processes the Ethernet frame because its own MAC address is set to the DA MAC address.
[0090]
(2) When terminal 52 # 111 accommodated in unit 50 # 1 transmits a broadcast frame
Assume that the terminal 52 # 111 transmits a broadcast Ethernet frame. The unit 50 # 1 sets its own unit address as the unit SA address, All'F ', GP =' 0 ', RE =' 1 ', etc. as the unit DA address, and accommodates the Ethernet frame in the STM frame. The STM frame is transmitted to the STM transmission path 62 # j (j = 0, 1). Each unit 50 # 2, 50 # 3, 50 # 4 receives the IT cell and relays the cell because the unit DA address = All'F ', GP =' 0 ', and RE =' 1 '. The relay cell is accommodated in the STM frame and received by the unit 50 # 1. Since the unit DA address of the relay cell is its own unit address, it is determined as a round cell and cell relay is not performed. Thus, the broadcast frame is also correctly relayed.
[0091]
As described above, according to the first embodiment, communication can be performed between units in which the same band is set by converting Ethernet frames into cells and performing cell-level processing on the STM transmission path. In the conventional technique, a parent unit having a role of aggregating data from each child unit is indispensable. However, by using a cell, all units can be placed at equal positions. As a result, only one path needs to be set for transmission, and path management and the like for network construction become very easy. Further, since the destination unit address is directly used, 1: 1 communication with the opposite unit can be realized. This can be used as a repeater that extends between Ethernets. Further, the route switching process in the duplex transmission path is not based on the conventional route batch unit, but the time information can be used to switch in the Ethernet frame unit, so that the reliability of the network is improved.
[0092]
Second embodiment
FIG. 16 is a block diagram of a network that accommodates Ethernet according to the second embodiment of the present invention. Components that are substantially the same as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. 16 differs from the unit 50 # i (i = 1 to 4) in FIG. 2 that performs point-to-point communication in that the unit 180 # i (i = 1 to 4) performs inter-group communication.
[0093]
FIG. 17 is a block diagram of the unit 180 # i in FIG. 16, and substantially the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In order to perform group communication between the units 180 # i (i = 1 to 4), the processor unit 190 # i performs unit communication with the unit DA address of the IT frame, GP of the CNT = '1', and RE = '1. Is different from the processor unit 80 # i in FIG.
[0094]
FIG. 18 is a functional block diagram related to Ethernet frame transmission of the processor unit 190 # i in FIG. 17, and substantially the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
[0095]
FIG. 19 is a configuration diagram of the unit group DA address management table 200 # i in FIG. As shown in FIG. 19, the unit group DA address management table 200 # i stores a MAC address and a unit group DA address of a unit that accommodates a terminal having the MAC address. Units 180 # i (i = 1 to 4) are grouped, and a group unit address is assigned to each group. The grouping is performed based on the physical arrangement (for example, adjacent units) of the units 180 # i (i = 1 to 4) or the logical arrangement (for example, for each department in a corporate network or the like). One or more group unit DA addresses may be registered in the unit group DA address management table 200 # i. As an application form in the case of one, a communication form in which inter-group communication is performed only between terminals in which the terminal 52 # ijk is accommodated in the same group as the unit 180 # i is conceivable. As an application form in the case of a plurality of terminals, a form in which terminal 52 # ijk performs inter-group communication with a terminal accommodated in a unit of an arbitrary group is conceivable.
[0096]
The unit group DA acquisition unit 202 # i searches the unit group DA address management table 200 # i based on the MAC DA address of the Ethernet frame to acquire a unit group address. The DA, SA, CNT adding unit 204 # i sets the unit group DA address as the unit DA address, the unit address as the unit SA address, and GP = “1”, RE = “0” in the CNT. The setting values of the other fields are the same as in the first embodiment.
[0097]
As a result, for example, when an Ethernet frame addressed to the terminal 52 # 211 is transmitted from the terminal 52 # 111, the unit 180 # 1 changes the unit 180 # 2 in which the terminal 52 # 211 is accommodated from the MAC DA address of the Ethernet frame. A unit group address is acquired, and a unit group address is set in the unit DA address of the cell header. If no unit group address corresponding to the MAC DA address is registered, for example, a broadcast unit address is set. A cell is received by a unit having a unit group address. It is then assembled into an Ethernet frame. The assembled Ethernet frame is transmitted to the Ethernet cable. The terminal receives the Ethernet frame from the Ethernet cable, and processes the Ethernet frame if the MAC DA address is its own MAC address. In this way, the terminal can perform inter-group communication.
[0098]
As described above, there are the same effects as in the second embodiment. In addition, by using inter-group communication, units using the same band can be grouped, and one type of virtual LAN can be constructed in the unit that sets the same band on the STM. .
[0099]
Third embodiment
FIG. 20 is a block diagram of a network that accommodates Ethernet according to the third embodiment of the present invention. Components that are substantially the same as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. Unit 210 # i (i = 1 to 4) in FIG. 20 performs point-to-point communication in that broadcast communication is performed between units 210 # i (i = 1 to 4). Unit 50 # in FIG. Different from i (i = 1 to 4).
[0100]
FIG. 21 is a block diagram of the unit 210 # i in FIG. 20, and substantially the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. The processor unit 220 # i sets the unit DA address of the IT frame = All'F ', GP of the CNT =' 0 ', and RE =' 0 'in order to perform broadcast communication. Different from #i.
[0101]
FIG. 22 is a functional block diagram related to Ethernet frame transmission of the processor unit 220 # i in FIG. 21, and substantially the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. The DA, SA, CNT adding unit 230 # i sets the unit DA address = All'F ', the unit address to the unit SA address, and GP =' 0 ', RE =' 1 'in the CNT. The setting values of the other fields are the same as in the first embodiment.
[0102]
Thus, for example, when an Ethernet frame addressed to the terminal 52 # 211 is transmitted from the terminal 52 # 111, the unit 210 # 1 sets All'F 'to the unit DA address of the cell header. All units 210 # i (i = 1-4) receive IT cells and assemble them into Ethernet frames. The assembled Ethernet frame is sent to the Ethernet cable 60 # ij (i = 1 to 4, j = 1, 2). Each terminal 52 # ijk receives an Ethernet frame from the Ethernet cable 60 # ij. Terminal 52 # 211 processes the Ethernet frame because the MAC DA address is its own MAC address. In this way, broadcast communication is possible.
[0103]
In this embodiment, all Ethernet frames are broadcast, but in the first and second embodiments, unit addresses and unit group addresses are registered in the unit DA address management table and unit group DA address management table. If not, for example, when a transmission destination unit is newly added, broadcast communication may be performed. Thereby, flexible communication can be performed.
[0104]
As described above, according to the third embodiment, there are the same effects as in the first embodiment. Each unit can communicate by broadcast communication without knowing the unit address or unit group address of another unit.
[0105]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, communication can be performed between units in which the same band is set by converting asynchronous frames into cells and performing cell-level processing on the synchronous frames. In addition, by setting a relay value in a cell and updating the cell every time the cell is relayed, the cell is discarded when the relay value reaches a certain value, so that it is not relayed more than necessary and traffic does not increase. Further, the route switching process in the duplex transmission path is not based on the conventional route batch unit, but the time information can be used to switch in the Ethernet frame unit, so that the reliability of the network is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.
FIG. 2 is a network configuration diagram according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a unit configuration diagram in FIG. 2;
4 is a functional block diagram related to Ethernet frame transmission of the processor unit in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram illustrating an Ethernet frame and cell data.
6 is a configuration diagram of a unit DA address management table in FIG. 4. FIG.
7 is a functional block diagram related to Ethernet frame reception of the processor unit in FIG. 3;
FIG. 8 is an STM frame configuration diagram.
FIG. 9 is a functional block diagram of the cell analysis unit in FIG. 3;
FIG. 10 is a diagram showing criteria for cell reception / relay / discard.
11 is an Ethernet frame transmission flowchart of the processor unit in FIG. 3;
12 is an operation flowchart of the transmission control unit in FIG. 3;
FIG. 13 is a flowchart of cell relay / reception.
FIG. 14 is an Ethernet frame reception flowchart of the processor unit in FIG. 3;
FIG. 15 is a time chart relating to reception of an Ethernet frame.
FIG. 16 is a network configuration diagram according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 17 is a unit configuration diagram in FIG. 16;
18 is a functional block diagram related to Ethernet frame transmission of the processor unit in FIG. 17;
FIG. 19 is a configuration diagram of a unit group DA address management table in FIG. 18;
FIG. 20 is a network configuration diagram according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a unit configuration diagram in FIG. 20;
22 is a functional block diagram related to Ethernet frame transmission of the processor unit in FIG. 21;
FIG. 23 is a configuration diagram of a network accommodating a conventional Ethernet.
FIG. 24 is a configuration diagram of a conventional STM frame.
FIG. 25 is a configuration diagram of a conventional child unit.
FIG. 26 is a configuration diagram of a conventional parent unit.
[Explanation of symbols]
30 Transmission unit
32 Dividing means
34 Frame extraction means
36 Cell analysis means
38 Frame insertion means
40 Assembly means

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。
An asynchronous frame including a source terminal address, a destination terminal address and data for transmission / reception with an asynchronous terminal, and a synchronous frame transmitted / received between transmission lines redundantly configured in the 0 system and the 1 system In the transmission unit that exchanges between
First IT frame assembling means for assembling an IT frame in which current time information is added to the source terminal address, destination terminal address and the data;
A dividing unit configured to divide the IT frame assembled by the first IT frame assembling unit into cells in which a destination unit address related to a destination transmission unit based on the destination terminal address is added to a cell header;
Frame extraction means for receiving the synchronization frame from the transmission lines of the 0-system and the 1-system, respectively, and extracting a cell inserted in a predetermined band allocated to accommodate the asynchronous frame;
Cell analysis means for determining whether the cell is addressed to its own transmission unit based on the destination unit address of the cell header of the extracted cell, and determining cell relay / reception / discard;
Wherein the 0-system and 1-system, by inserting the cells was determined to be relayed by the cells of the cell and the cell analyzer according to the dividing means to the predetermined band of the synchronization frame, said synchronous frame 0 Frame insertion means for sending to the transmission line of the first system and the first system ;
Second IT frame assembly means for assembling the cells determined to be addressed to the own transmission unit by the cell analysis means into the IT frame to which time information is added, for the 0 system and the 1 system;
A buffer for storing time information;
For the 0 system and 1 system, it is determined whether or not the same time information as the time information set in the IT frame assembled by the second IT frame assembling means exists in the buffer. When the same time information exists, the IT frame is discarded, and when the same time information does not exist in the buffer, the time information of the IT frame is written into the buffer and assembled into the asynchronous frame. Assembly means for sending an asynchronous frame to the asynchronous terminal ;
A transmission unit.
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
An address management table in which a destination unit group address is set for the destination terminal address is further provided, and the dividing means refers to the address management table and corresponds to the destination terminal address set in the IT frame. If the destination unit group address is set in the address management table, the destination unit group address is set as the destination unit address in the cell, and if there is no corresponding destination unit group address, the cell is set. Set a broadcast address as the destination unit address, and set a flag indicating that the destination unit address is a group address in the cell,
The cell analysis means indicates that the flag of the cell is a group address and the group address of its own unit is set in the cell, or indicates that the flag of the cell is a group address; The transmission unit according to claim 1, wherein when the broadcast address is set, it is determined that the cell is relayed and received .
JP2000230667A 2000-07-31 2000-07-31 Transmission unit Expired - Fee Related JP4190707B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000230667A JP4190707B2 (en) 2000-07-31 2000-07-31 Transmission unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000230667A JP4190707B2 (en) 2000-07-31 2000-07-31 Transmission unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002044119A JP2002044119A (en) 2002-02-08
JP4190707B2 true JP4190707B2 (en) 2008-12-03

Family

ID=18723597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000230667A Expired - Fee Related JP4190707B2 (en) 2000-07-31 2000-07-31 Transmission unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4190707B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012108387A1 (en) * 2011-02-08 2012-08-16 三菱電機株式会社 Communication system time synchronization method, slave station apparatus, master station apparatus, control apparatus, and program
CN108512785B (en) * 2018-04-13 2020-12-25 南京优米亚信息科技有限公司 Data transmission protocol method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002044119A (en) 2002-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4621362A (en) Routing architecture for a multi-ring local area network
JP4822997B2 (en) Communication apparatus and communication method
EP0163999B1 (en) A method for maintaining end-to-end integrity of data in a multi-ring local area network
US5796720A (en) Control method of asynchronous data communications
US5579480A (en) System and method for traversing ATM networks based on forward and reverse virtual connection labels
US20080285437A1 (en) Ethernet protection switching system
JP3709795B2 (en) Computer system and method for communication between modules in the computer system
US7088721B1 (en) Method and apparatus for multipoint-to-point transmission in an ATM network
US20070127470A1 (en) Interface link layer device to build a distributed network
US7016350B2 (en) Data switch and a method for controlling the data switch
US9319310B2 (en) Distributed switchless interconnect
US6895531B2 (en) Method and system for routing packets without losing packets by monitoring outgoing lines
JP2016501475A (en) Router for passive interconnection and distributed switchless switching
JP4125109B2 (en) Interface device, SONET demultiplexing device, transmission system, and frame transmission method
JPH05507605A (en) Connectionless replacement method for ATM switches
JP6236925B2 (en) Transmission apparatus and transmission method
CN115134286A (en) Communication Methods in Network-on-Chip
JP4036280B2 (en) Transmission unit and transmission network
JP4190707B2 (en) Transmission unit
KR20150112932A (en) Passive connectivity optical module
JP5357436B2 (en) Transmission equipment
JP2006511115A (en) Return path derivation in packet-switched networks
EP4492750A1 (en) Processing frames in communications network
JP3296533B2 (en) LAN switch
CN118018473A (en) Multicast message processing method and device in TSN network, network equipment and storage medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080129

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080319

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080916

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080917

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110926

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4190707

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120926

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120926

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130926

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees