JP2739239B2 - 通信網のノード装置 - Google Patents
通信網のノード装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は通信網のノード装置、とくにローカルエリア
ネットワークにおける網制御に関する。
ネットワークにおける網制御に関する。
［従来の技術］ ローカルエリアネットワークでは、複数の局が単一伝
送路にアクセスして通信を行なうので、各種のアクセス
方式がある。CSMA/CD（搬送波検出多重アクセス／衝突
検出）方式（IEEE 802.3）では、端末が伝送路のキャリ
ヤを確認してから送信を開始する。衝突が起ると送信を
停止し、バックオフにはいる。この方式では、低トラヒ
ックのときは遅延が小さく、高トラヒックになると衝突
が多発し、スループットが制限される。トラヒックがさ
らに高くなるとスループットは逆に低下する。
送路にアクセスして通信を行なうので、各種のアクセス
方式がある。CSMA/CD（搬送波検出多重アクセス／衝突
検出）方式（IEEE 802.3）では、端末が伝送路のキャリ
ヤを確認してから送信を開始する。衝突が起ると送信を
停止し、バックオフにはいる。この方式では、低トラヒ
ックのときは遅延が小さく、高トラヒックになると衝突
が多発し、スループットが制限される。トラヒックがさ
らに高くなるとスループットは逆に低下する。
トークンバス（IEEE 802.4）およびトークンリング
（IEEE 802.5）は、端末が順番に送信権を得て送信する
方式である。この方式は、高トラヒック時の遅延が少な
く、スループットの制限も少なく、スループットが逆に
低下することもない。しかし低トラヒット時にも遅延は
あまり小さくならない。
（IEEE 802.5）は、端末が順番に送信権を得て送信する
方式である。この方式は、高トラヒック時の遅延が少な
く、スループットの制限も少なく、スループットが逆に
低下することもない。しかし低トラヒット時にも遅延は
あまり小さくならない。
特公昭58−40384および特開昭56−76656に記載の方式
は、ネットワークをトリー状階層構造とし、最上位のノ
ードに先着したパケットを有効としてネットワーク中に
放送し、他のパケットを無効とし排除することにより、
パケットがすべて衝突により破壊されるのを防止し、必
ず一つの通信を確保している。この方式により、リトラ
イのための遅延が大きくなる事態を防止し、衝突により
破壊されたパケットが無意味にネットワークを占有する
ことがない。CSMA/CD方式と比較すると、必ず一つの通
信が成立する点が相違する。また、低トラヒック時には
遅延が少なく、高トラヒックになってもCSMA/CD方式の
ように逆にスループットが低下することがなく、トーク
ンバスやトークンリング方式より遅延が少なく、スルー
プットが高い。しかし欠点としては、衝突の判定を出力
パケットと入力パケットを主としてアドレスで比較して
行なっているので、網インターフェース装置（NIU）
は、IEEE（802.3）規格とは異なり、新たに全二重機能
を付加する必要がある。従ってNIUがCSMA/CDよりコスト
高になり、そのプロトコルがCSMA/CD.トークン方式とは
異なり、標準化された方式ではない。
は、ネットワークをトリー状階層構造とし、最上位のノ
ードに先着したパケットを有効としてネットワーク中に
放送し、他のパケットを無効とし排除することにより、
パケットがすべて衝突により破壊されるのを防止し、必
ず一つの通信を確保している。この方式により、リトラ
イのための遅延が大きくなる事態を防止し、衝突により
破壊されたパケットが無意味にネットワークを占有する
ことがない。CSMA/CD方式と比較すると、必ず一つの通
信が成立する点が相違する。また、低トラヒック時には
遅延が少なく、高トラヒックになってもCSMA/CD方式の
ように逆にスループットが低下することがなく、トーク
ンバスやトークンリング方式より遅延が少なく、スルー
プットが高い。しかし欠点としては、衝突の判定を出力
パケットと入力パケットを主としてアドレスで比較して
行なっているので、網インターフェース装置（NIU）
は、IEEE（802.3）規格とは異なり、新たに全二重機能
を付加する必要がある。従ってNIUがCSMA/CDよりコスト
高になり、そのプロトコルがCSMA/CD.トークン方式とは
異なり、標準化された方式ではない。
本出願人は上述のアクセス方式を改善すべく特願昭63
−15948を出願している。この方式では、ノード装置が
トリー状に接続され、ノード装置は下位方向ポートに入
力があると先着入力ポートを優先し、これより上位方向
ポートの入力を優先とすることにより、必ず一つの通信
を成立させている。衝突の検出は入出力ポートの信号の
有無を比較する方式であり、NIUはIEEE 802.3規格を満
足するので、特公昭58−40384のようにNIUが高価になる
ことがない。高トラヒック時のスループットの特性は減
少がなくイーサネット（Ethernet）CSMA/CD方式より有
利である。
−15948を出願している。この方式では、ノード装置が
トリー状に接続され、ノード装置は下位方向ポートに入
力があると先着入力ポートを優先し、これより上位方向
ポートの入力を優先とすることにより、必ず一つの通信
を成立させている。衝突の検出は入出力ポートの信号の
有無を比較する方式であり、NIUはIEEE 802.3規格を満
足するので、特公昭58−40384のようにNIUが高価になる
ことがない。高トラヒック時のスループットの特性は減
少がなくイーサネット（Ethernet）CSMA/CD方式より有
利である。
［発明が解決しようとする課題］ 本出願人による特願昭63−15948は、ノード装置にお
いて、下位方向の入力を上位方向の入力に切り換えて端
末へ出力するとき、出力信号のプリアンブル部にIEEE 8
02.3規格のFCDに相当する符号「1,1」が発生することが
あり、端末で読み取りエラーが生じる。また長い「１」
の信号を用いるのでRS−422（交流結合）を用いること
ができない欠点がある。
いて、下位方向の入力を上位方向の入力に切り換えて端
末へ出力するとき、出力信号のプリアンブル部にIEEE 8
02.3規格のFCDに相当する符号「1,1」が発生することが
あり、端末で読み取りエラーが生じる。また長い「１」
の信号を用いるのでRS−422（交流結合）を用いること
ができない欠点がある。
本発明は上述の欠点を解消し、CSMA/CD方式に適合
し、衝突が起きても１つの通信が成立し、高トラヒック
時にもスループットが低下しない通信網のノード装置を
提供することを目的とする。
し、衝突が起きても１つの通信が成立し、高トラヒック
時にもスループットが低下しない通信網のノード装置を
提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、少なくとも１つのノード装置を含
み、ノード装置が複数あるときはそれらが伝送路を介し
てトリー状の階層構造に相互接続されて通信網を形成す
るノード装置であって、上位のノード装置への伝送路が
接続される上位方向入力ポート手段および上位方向出力
ポート手段と、下位のノード装置または端末への伝送路
が接続される複数の下位方向入力ポート手段および下位
方向出力ポート手段とを含み、最上位にあるノード装置
に最先に到来した信号のみが通信網に伝送され、他の信
号は排除される通信網のノード装置において、該ノード
装置は、上位方向入力ポート手段、上位方向出力ポート
手段、下位方向入力ポート手段および下位方向出力ポー
ト手段の接続を制御する接続制御手段を含み、該接続制
御手段は、上位方向入力ポート手段に信号がなく下位方
向入力ポート手段に信号があると、最先に信号が入力し
た下位方向入力ポート手段を他の下位方向出力ポート手
段および上位方向出力ポート手段に接続し、それ以外の
下位方向入力ポート手段の出力ポート手段への接続を断
とし、上位方向入力ポート手段に信号があると、上位方
向入力ポート手段を全下位方向入力ポート手段に接続
し、全下位方向入力ポート手段の出力ポート手段への接
続を断とし、下位方向入力ポート手段に信号があった
後、上位方向入力ポート手段に信号が入力すると、最先
に信号が入力した下位方向入力ポート手段と他の下位方
向出力ポート手段および上位方向出力ポート手段との接
続を断にし、所定時間後に上位方向入力ポート手段を全
下位方向出力ポート手段に接続し、ノード装置が最上位
にある場合は、接続制御手段は、下位方向入力ポート手
段のいずれかに信号があると、最先に信号が入力した下
位方向入力ポート手段を他の下位方向出力ポート手段に
接続し、それ以外の下位方向入力ポート手段の出力ポー
ト手段への接続を断とする。
み、ノード装置が複数あるときはそれらが伝送路を介し
てトリー状の階層構造に相互接続されて通信網を形成す
るノード装置であって、上位のノード装置への伝送路が
接続される上位方向入力ポート手段および上位方向出力
ポート手段と、下位のノード装置または端末への伝送路
が接続される複数の下位方向入力ポート手段および下位
方向出力ポート手段とを含み、最上位にあるノード装置
に最先に到来した信号のみが通信網に伝送され、他の信
号は排除される通信網のノード装置において、該ノード
装置は、上位方向入力ポート手段、上位方向出力ポート
手段、下位方向入力ポート手段および下位方向出力ポー
ト手段の接続を制御する接続制御手段を含み、該接続制
御手段は、上位方向入力ポート手段に信号がなく下位方
向入力ポート手段に信号があると、最先に信号が入力し
た下位方向入力ポート手段を他の下位方向出力ポート手
段および上位方向出力ポート手段に接続し、それ以外の
下位方向入力ポート手段の出力ポート手段への接続を断
とし、上位方向入力ポート手段に信号があると、上位方
向入力ポート手段を全下位方向入力ポート手段に接続
し、全下位方向入力ポート手段の出力ポート手段への接
続を断とし、下位方向入力ポート手段に信号があった
後、上位方向入力ポート手段に信号が入力すると、最先
に信号が入力した下位方向入力ポート手段と他の下位方
向出力ポート手段および上位方向出力ポート手段との接
続を断にし、所定時間後に上位方向入力ポート手段を全
下位方向出力ポート手段に接続し、ノード装置が最上位
にある場合は、接続制御手段は、下位方向入力ポート手
段のいずれかに信号があると、最先に信号が入力した下
位方向入力ポート手段を他の下位方向出力ポート手段に
接続し、それ以外の下位方向入力ポート手段の出力ポー
ト手段への接続を断とする。
［作 用］ 本発明にる通信網のノード装置において、下位方向入
力ポート手段に信号があり、後から上位方向入力ポート
手段に信号が入力した場合、下位方向入力ポート手段と
上位および下位出力ポート手段の接続を断にし、所定の
時間をおいて上位方向入力ポート手段の信号を全下位方
向出力ポート手段に出力する。仮りに、所定の時間をお
かないで直ちに出力を切り換えるたとすると、端末の入
力信号に「11」が発生し、端末は誤り読出しを行なうこ
とがあろう。しかし本発明では、所定の時間を設け、こ
の誤りの発生がない。
力ポート手段に信号があり、後から上位方向入力ポート
手段に信号が入力した場合、下位方向入力ポート手段と
上位および下位出力ポート手段の接続を断にし、所定の
時間をおいて上位方向入力ポート手段の信号を全下位方
向出力ポート手段に出力する。仮りに、所定の時間をお
かないで直ちに出力を切り換えるたとすると、端末の入
力信号に「11」が発生し、端末は誤り読出しを行なうこ
とがあろう。しかし本発明では、所定の時間を設け、こ
の誤りの発生がない。
［実施例］ 以下本発明の実施例に基いて具体的に説明する。
本発明の通信網のノード装置はトリー状階層構造のネ
ットワークを構成し、最上位のノード装置に先着したパ
ケットを有効とする。各ノード装置はパケットを上位方
向、下位方向に伝送するので、ノード装置や伝送路が故
障してもネットワークの部分的通信が行える。従来例の
特願昭58−40384のようにパケットが必ず最上位のノー
ドを経由する方式では、同様の効果を得るには故障検出
と折り返し制御が必要となる。本発明は、ノード装置で
上位ポートと下位ポートの入力が衝突したときは、所定
の時間をおいて上位ポートの入力を下位ポートへ優先出
力するので、先願特願昭63−15948で発生した下位ポー
トへ信号「11」が出力される事態は、生じない。
ットワークを構成し、最上位のノード装置に先着したパ
ケットを有効とする。各ノード装置はパケットを上位方
向、下位方向に伝送するので、ノード装置や伝送路が故
障してもネットワークの部分的通信が行える。従来例の
特願昭58−40384のようにパケットが必ず最上位のノー
ドを経由する方式では、同様の効果を得るには故障検出
と折り返し制御が必要となる。本発明は、ノード装置で
上位ポートと下位ポートの入力が衝突したときは、所定
の時間をおいて上位ポートの入力を下位ポートへ優先出
力するので、先願特願昭63−15948で発生した下位ポー
トへ信号「11」が出力される事態は、生じない。
第２図を参照すると、本発明の実施例によるネットワ
ーク構成はトリー状階層構造をとっている。実施例は３
階層構造で、最上位ノード装置1aの下位には２台の中間
ノード装置1bが収容され、その下位には３台の10 BASE
5 アダプタ2aが接続されている。各アダプタ2aには端末
３が接続されている。
ーク構成はトリー状階層構造をとっている。実施例は３
階層構造で、最上位ノード装置1aの下位には２台の中間
ノード装置1bが収容され、その下位には３台の10 BASE
5 アダプタ2aが接続されている。各アダプタ2aには端末
３が接続されている。
各階層のノード装置１−は、同じ構成であり、それぞ
れ１つの上位方向ポート５および３つの下位方向ポート
４を有する。上位方向ポート５は上層のノード装置の下
位方向ポート４に接続され、最上位では使用されない。
下位方向ポート４は下位のノード装置に、または10 BAS
E 5 アダプタ2aを介してイーサネット（Ethernet）の端
末３に接続されている。ノード装置１相互間およびノー
ド装置１・端末２間を接続する伝送路は、たとえば光伝
送路が有利に適用される。なお、これらのノード装置１
は同じ構成の装置でよく、本発明は収容する他のノード
装置１や端末２の数、階層の段数などについてこの特定
の実施例に限定されない。また、単一のノード装置１の
みでネットワークを形成してもよい。また、いずれの階
層のノード装置１にも端末２を収容してよい。
れ１つの上位方向ポート５および３つの下位方向ポート
４を有する。上位方向ポート５は上層のノード装置の下
位方向ポート４に接続され、最上位では使用されない。
下位方向ポート４は下位のノード装置に、または10 BAS
E 5 アダプタ2aを介してイーサネット（Ethernet）の端
末３に接続されている。ノード装置１相互間およびノー
ド装置１・端末２間を接続する伝送路は、たとえば光伝
送路が有利に適用される。なお、これらのノード装置１
は同じ構成の装置でよく、本発明は収容する他のノード
装置１や端末２の数、階層の段数などについてこの特定
の実施例に限定されない。また、単一のノード装置１の
みでネットワークを形成してもよい。また、いずれの階
層のノード装置１にも端末２を収容してよい。
第１図のノード装置１は、上位方向ポート（URP、UT
P）４−、下位方向ポート（LRP、LTP）５−の通信終了
検出部（EAU）11、上位方向入力検出部（UIDU）７、先
着入力ポート検出部（FADU）６、入力ゲート制御部（IG
CU）９、出力ゲート制御部（OGCU）10、スイッチングゲ
ート部（SGU）８を有する。上位方向入力ポート（URP）
4aは、光データリンク・レシーバ（O/E）r0が光データ
受信リンクi0と接続され、入力信号をTTLレベルの信号
に変換する。下位方向入力ポート（LRP）5aは、光デー
タ受信リンクi1〜i3と接続されるO/E r1〜r3を有する。
上位方向出力ポート（UTP）4bおよび下位方向出力ポー
ト（LTP）5bは、光データリンク・トランスミッタ（E/
O）が光データ送信リンクと接続され、TTLレベルの入力
信号を出力信号に変換する。LRP5aのO/Eは、キャリヤ・
オフの状態でＬレベル（Ｌ）を出力し、通信開始のキャ
リヤ・オンの状態でＨレベル（Ｈ）を出力する。
P）４−、下位方向ポート（LRP、LTP）５−の通信終了
検出部（EAU）11、上位方向入力検出部（UIDU）７、先
着入力ポート検出部（FADU）６、入力ゲート制御部（IG
CU）９、出力ゲート制御部（OGCU）10、スイッチングゲ
ート部（SGU）８を有する。上位方向入力ポート（URP）
4aは、光データリンク・レシーバ（O/E）r0が光データ
受信リンクi0と接続され、入力信号をTTLレベルの信号
に変換する。下位方向入力ポート（LRP）5aは、光デー
タ受信リンクi1〜i3と接続されるO/E r1〜r3を有する。
上位方向出力ポート（UTP）4bおよび下位方向出力ポー
ト（LTP）5bは、光データリンク・トランスミッタ（E/
O）が光データ送信リンクと接続され、TTLレベルの入力
信号を出力信号に変換する。LRP5aのO/Eは、キャリヤ・
オフの状態でＬレベル（Ｌ）を出力し、通信開始のキャ
リヤ・オンの状態でＨレベル（Ｈ）を出力する。
通信終了検出部（EAU）11はNORゲート22を有し、同ゲ
ート22は経路ａよりO/E r1〜r3の出力を入力し、通信の
有無を検出する。シフトレジスタ20は通信が終了する
と、クロックCK0で動作し、出力をインバータ24、NAND
ゲート26に与える。NANDゲート26は常時Ｈを出力し、通
信終了時、Ｌのパルスを出力してフリップフロップ30〜
36をリセットし、ノード装置を初期化する。
ート22は経路ａよりO/E r1〜r3の出力を入力し、通信の
有無を検出する。シフトレジスタ20は通信が終了する
と、クロックCK0で動作し、出力をインバータ24、NAND
ゲート26に与える。NANDゲート26は常時Ｈを出力し、通
信終了時、Ｌのパルスを出力してフリップフロップ30〜
36をリセットし、ノード装置を初期化する。
先着入力ポート検出部（FADU）６は、URP5aの出力を
インバータ28を介して入力するフリップフロップ32,34,
36および２つのANDゲート38を有し、下位の３チャネル
から同時に複数の入力があると任意の方法で、実施例で
は優先順位により、先着入力を１つ選択し、先着入力ポ
ート検出信号S1をANDゲート44、ORゲート46へ出力す
る。ANDゲート40はLRPのいずれかのポートに入力がある
と、フリップフロップ32、34、36のＳ端子をＬとし、不
動状態にするとともにインバータ54へＬを出力する。上
位方向入力検出部（UIDU）７は、URPの出力を入力する
フリップフロップ30を有し、URP4aに入力があると出力
ＱをＨに、出力をＬに反転する。
インバータ28を介して入力するフリップフロップ32,34,
36および２つのANDゲート38を有し、下位の３チャネル
から同時に複数の入力があると任意の方法で、実施例で
は優先順位により、先着入力を１つ選択し、先着入力ポ
ート検出信号S1をANDゲート44、ORゲート46へ出力す
る。ANDゲート40はLRPのいずれかのポートに入力がある
と、フリップフロップ32、34、36のＳ端子をＬとし、不
動状態にするとともにインバータ54へＬを出力する。上
位方向入力検出部（UIDU）７は、URPの出力を入力する
フリップフロップ30を有し、URP4aに入力があると出力
ＱをＨに、出力をＬに反転する。
入力ゲート制御部（IGCU）９は、３つのANDゲート44
を有し、同ゲート44は先着入力検出信号S1およびフリッ
プフロップ30の出力を入力し、URP4aに入力がないと
き、信号S1をSGU8に出力し、URPに入力があると信号を
オフする。
を有し、同ゲート44は先着入力検出信号S1およびフリッ
プフロップ30の出力を入力し、URP4aに入力がないと
き、信号S1をSGU8に出力し、URPに入力があると信号を
オフする。
出力ゲート制御部（OGCU）10は、NANDゲート52を有
し、同ゲート52がインバータ54および56よりANDゲート4
0およびシフトレジスタ50の出力を入力し、フリップフ
ロップ30の出力を入力し、LRP5aおよびURP4aの双方に入
力がないとき、全下位ポート選択信号S2のＨを出力して
いる。信号S2はORゲート46よりSCGU8のANDゲート65〜67
に入力し、これらをイネーブルしている。この状態でUR
P4aに入力があれば、この入力はLTPより放送される。LR
P5aに入力があった後、URP4aに入力があると、NANDゲー
ト52はオフされ、信号S2はオフし、クロックCK1で動作
するシフトレジスタ50が起動され、そして１ビットより
長い所定時間後にインバータ56へＨを出力する。NANDゲ
ート52は再びオンし、信号S2を出力する。
し、同ゲート52がインバータ54および56よりANDゲート4
0およびシフトレジスタ50の出力を入力し、フリップフ
ロップ30の出力を入力し、LRP5aおよびURP4aの双方に入
力がないとき、全下位ポート選択信号S2のＨを出力して
いる。信号S2はORゲート46よりSCGU8のANDゲート65〜67
に入力し、これらをイネーブルしている。この状態でUR
P4aに入力があれば、この入力はLTPより放送される。LR
P5aに入力があった後、URP4aに入力があると、NANDゲー
ト52はオフされ、信号S2はオフし、クロックCK1で動作
するシフトレジスタ50が起動され、そして１ビットより
長い所定時間後にインバータ56へＨを出力する。NANDゲ
ート52は再びオンし、信号S2を出力する。
スイッチングゲート部（SGU）８は、URPとLTPの間、L
RPとUTP、他のLTPの間の接続を行なう。ANDゲート56,5
7,58はLRPに対応し、ORゲート60はUTPに、ORゲート61〜
63はLTPに対応し、ANDゲート65〜67はURP4aの入力をLTP
へ転送するゲートである。以下スイッチングの形態を示
す。
RPとUTP、他のLTPの間の接続を行なう。ANDゲート56,5
7,58はLRPに対応し、ORゲート60はUTPに、ORゲート61〜
63はLTPに対応し、ANDゲート65〜67はURP4aの入力をLTP
へ転送するゲートである。以下スイッチングの形態を示
す。
（１）上位方向入力ポート（URP）4aに入力があると、
フリップフロップ30がセットされる。SGU8のANDゲート6
5〜67は、ORゲート46から全下位ポート選択信号S2を経
路ｄより入力し、URP4aの出力を経路ｂより入力する。U
RP4aの出力はORゲート61〜63よりLTP5bの全リンク01〜0
2に出力され、着信局に受信される。
フリップフロップ30がセットされる。SGU8のANDゲート6
5〜67は、ORゲート46から全下位ポート選択信号S2を経
路ｄより入力し、URP4aの出力を経路ｂより入力する。U
RP4aの出力はORゲート61〜63よりLTP5bの全リンク01〜0
2に出力され、着信局に受信される。
（２）下位方向入力ポート（LRP）5aに入力があり、O/E
r1が先着入力であればANDゲート56が先着入力検出信号
S1を受け、O/E r1の出力信号を経路ｂより入力し、これ
をORゲート60,62,63へ出力し、UTP4bおよび他のLTP5bか
ら入力信号がネットワークへ放送され、着信端末に到達
する。
r1が先着入力であればANDゲート56が先着入力検出信号
S1を受け、O/E r1の出力信号を経路ｂより入力し、これ
をORゲート60,62,63へ出力し、UTP4bおよび他のLTP5bか
ら入力信号がネットワークへ放送され、着信端末に到達
する。
（３）LRP5aのO/E r1に入力があり、UTP4bおよび他のLT
P5bから放送が行われている時、URP4aに入力があると、
フリップフロップ30がセットされ、その出力によりAN
Dゲート44および56をオフにし、放送を停止させる。そ
して所定時間後、URP4aの入力信号がLTP5bより放送され
る。ただし、先着入力の出力ポートには受信信号が入力
していないのでURP4aの入力信号を直ちに転送する。
P5bから放送が行われている時、URP4aに入力があると、
フリップフロップ30がセットされ、その出力によりAN
Dゲート44および56をオフにし、放送を停止させる。そ
して所定時間後、URP4aの入力信号がLTP5bより放送され
る。ただし、先着入力の出力ポートには受信信号が入力
していないのでURP4aの入力信号を直ちに転送する。
次に10 BASE 5 アダプタ2aを第３図を参照して説明す
る。アダプタ2aは端末２に接続され、送受信信号を中継
し、衝突を検出する装置である。ノード接続ポート（NC
P）121は光データリンクを介してNIUと接続され、トラ
ンスミッタ（E/O）80、レシーバ（O/E）81は、光データ
リンクからの送受信信号をTTLレベルに変換する。端末
接続部（TCP）131はトランシーバケーブルを介してEthe
rnet端末と接続され、トランスミット線のレシーバ83、
レシーブ線のトランスミッタ84、コリジョン線のトラン
スミッタ85は端末の送受信信号をTTLレベルの相互変換
をする。衝突検出部（CDU）141はTCP131とNCP121の間に
接続され、両者の送受信信号を中継する。ORゲート70は
TCP131の送信信号をTP131へ折り返す。インバータ71〜7
3、フリップフロップ74、シフトレジスタ74、ゲート76
は、送受信信号の衝突を検出し、信号発生器（CPG）77
を起動し、これより同期信号を衝突信号としてTCP131に
出力する。
る。アダプタ2aは端末２に接続され、送受信信号を中継
し、衝突を検出する装置である。ノード接続ポート（NC
P）121は光データリンクを介してNIUと接続され、トラ
ンスミッタ（E/O）80、レシーバ（O/E）81は、光データ
リンクからの送受信信号をTTLレベルに変換する。端末
接続部（TCP）131はトランシーバケーブルを介してEthe
rnet端末と接続され、トランスミット線のレシーバ83、
レシーブ線のトランスミッタ84、コリジョン線のトラン
スミッタ85は端末の送受信信号をTTLレベルの相互変換
をする。衝突検出部（CDU）141はTCP131とNCP121の間に
接続され、両者の送受信信号を中継する。ORゲート70は
TCP131の送信信号をTP131へ折り返す。インバータ71〜7
3、フリップフロップ74、シフトレジスタ74、ゲート76
は、送受信信号の衝突を検出し、信号発生器（CPG）77
を起動し、これより同期信号を衝突信号としてTCP131に
出力する。
第４図の1 BASE 5、10 BASE T アダプタは、STARLAN
（1 BASE 5）、Twisted Ethernet（10 BASE T）端末２
に接続され、NCP 121.TCP131および障害検出部（CDU）1
42で構成されている。CDU142は端末２からの送信信号を
折り返し、送受信信号の衝突を検出すると端末側の受信
線にマンチェスタ符号のバイオレンス信号を出力する。
（1 BASE 5）、Twisted Ethernet（10 BASE T）端末２
に接続され、NCP 121.TCP131および障害検出部（CDU）1
42で構成されている。CDU142は端末２からの送信信号を
折り返し、送受信信号の衝突を検出すると端末側の受信
線にマンチェスタ符号のバイオレンス信号を出力する。
第５図は、網インターフェース装置（NIU）に第４図
の衝突検出部（CDU）141とノード接続ポート（NCP）121
を組み込んだ一例である。CDU141は送受信信号および衝
突信号をマンチェスタ符号でイーサネットインターフェ
ース133に接続する。その他にノード装置の下位方向ポ
ートを１ないし複数個含むI/Oモジュールとし、その中
に衝突検出部141を組み込むことができる。またこれら
の変形実施例を組み合せることもできる。以上のように
ノード装置と端末間の適宜な個所に衝突検出部を設ける
ことができる。
の衝突検出部（CDU）141とノード接続ポート（NCP）121
を組み込んだ一例である。CDU141は送受信信号および衝
突信号をマンチェスタ符号でイーサネットインターフェ
ース133に接続する。その他にノード装置の下位方向ポ
ートを１ないし複数個含むI/Oモジュールとし、その中
に衝突検出部141を組み込むことができる。またこれら
の変形実施例を組み合せることもできる。以上のように
ノード装置と端末間の適宜な個所に衝突検出部を設ける
ことができる。
次に本発明によるネットワークの基本的な動作を第6A
図ないし第6D図を参照して説明する。
図ないし第6D図を参照して説明する。
第6A図で端末200はメッセージパケット200aを端末203
宛に送信した。それと同時に端末201および202がそれぞ
れメッセージパケット201a、202aを送信した。第6B図の
ノード装置100および102において、メッセージパケット
200aが先着入力信号であったので、これを上位方向ポー
ト５と先着入力ポート以外の下位方向ポート４から出力
した。ノード装置101においてメッセージパケット202a
が先着入力信号であったので、それぞれ上位方向ポート
５と先着入力ポート以外の下位方向ポート４から出力し
た。この時点でメッセージパケット202aは端末203へ到
着している。10 BASE 5 アダプタ301はノード装置側ポ
ートと端末側ポートの双方に入力信号があったので、端
末201へ衝突信号301aを出力した。
宛に送信した。それと同時に端末201および202がそれぞ
れメッセージパケット201a、202aを送信した。第6B図の
ノード装置100および102において、メッセージパケット
200aが先着入力信号であったので、これを上位方向ポー
ト５と先着入力ポート以外の下位方向ポート４から出力
した。ノード装置101においてメッセージパケット202a
が先着入力信号であったので、それぞれ上位方向ポート
５と先着入力ポート以外の下位方向ポート４から出力し
た。この時点でメッセージパケット202aは端末203へ到
着している。10 BASE 5 アダプタ301はノード装置側ポ
ートと端末側ポートの双方に入力信号があったので、端
末201へ衝突信号301aを出力した。
第6C図のノード装置102において、メッセージパケッ
ト200aか先着入力信号であった。上位方向ポートがない
ので、入力信号202aを先着入力ポート以外の下位方向ポ
ート４から出力した。ノード装置101において、上位方
向ポート５にメッセージパケット200aの入力があったの
で、これを先着入力ポート側の10 BASE 5 アダプタ302
に出力し、先着入力ポート以外の10 BASE 5 アダプタ30
3には、所定時間後にメッセージパケット200aを出力し
た。
ト200aか先着入力信号であった。上位方向ポートがない
ので、入力信号202aを先着入力ポート以外の下位方向ポ
ート４から出力した。ノード装置101において、上位方
向ポート５にメッセージパケット200aの入力があったの
で、これを先着入力ポート側の10 BASE 5 アダプタ302
に出力し、先着入力ポート以外の10 BASE 5 アダプタ30
3には、所定時間後にメッセージパケット200aを出力し
た。
この理由は、アダプタ302の端末203は先着入力ポート
のメッセージパケットを入力され、デコーダはプリアン
ブル部の信号「0101…」に同期している。先着入力を直
ちに上位方向ポート５の入力に切り換えると、信号の規
則性がなくなり、信号「11」となる可能性がある。この
信号はIEEE 802.3のFCDにおけるデータ読出し開始信号
であり、デコーダはエラーを出力することになる。これ
を防止するためにノード装置は１ビット以上の時間後に
切換えを行なっている。
のメッセージパケットを入力され、デコーダはプリアン
ブル部の信号「0101…」に同期している。先着入力を直
ちに上位方向ポート５の入力に切り換えると、信号の規
則性がなくなり、信号「11」となる可能性がある。この
信号はIEEE 802.3のFCDにおけるデータ読出し開始信号
であり、デコーダはエラーを出力することになる。これ
を防止するためにノード装置は１ビット以上の時間後に
切換えを行なっている。
さて、10 BASE 5 アダプタ302は、ノード装置側のポ
ートと端末側のポートの双方に入力があったので端末20
2へ衝突信号を出力した。
ートと端末側のポートの双方に入力があったので端末20
2へ衝突信号を出力した。
第6D図において、最上位ノード装置102の先着入力の
メッセージパケットはネットワークのすべての端末に到
達し、宛先の端末203により受信された。
メッセージパケットはネットワークのすべての端末に到
達し、宛先の端末203により受信された。
伝送遅延時間とスループットの関係を第７図に示す。
400は本発明の特性、410はイーサネットの、また420は
トークンリングのそれである。
400は本発明の特性、410はイーサネットの、また420は
トークンリングのそれである。
本発明の方式はCSMA/CD方式の一種であるが、衝突が
起きても１つの通信が成立する。これによって再送の待
ち時間が増加することが防止され、衝突により破壊され
たパケットが無意味にネットワークを占有することもな
いので、スループットの逆の低下もなく、他の方式より
優れたスループットが得られる。
起きても１つの通信が成立する。これによって再送の待
ち時間が増加することが防止され、衝突により破壊され
たパケットが無意味にネットワークを占有することもな
いので、スループットの逆の低下もなく、他の方式より
優れたスループットが得られる。
本発明は実施例に限定されるものではなく、例えば第
１図の上記方向入力ポート4aおよび下位方向入力ポート
と5aをRS−422レシーバで、上位方向出力ポート4bおよ
び下位方向出力ポート5bをRS−422トランスミッタで構
成することができる。また下位方向入力ポート5aおよび
下位方向出力ポート5bのポート数も実施例の３ポートに
限定されるものではない。
１図の上記方向入力ポート4aおよび下位方向入力ポート
と5aをRS−422レシーバで、上位方向出力ポート4bおよ
び下位方向出力ポート5bをRS−422トランスミッタで構
成することができる。また下位方向入力ポート5aおよび
下位方向出力ポート5bのポート数も実施例の３ポートに
限定されるものではない。
［発明の効果］ 本発明によれば、衝突が起きても少くとも１つのパケ
ットが伝送され、通信が成立するので、既存のIEEE 80
2.3、例えば、イーサネット（10 BASE 5）,STARLAN（1
BASE 5）のプロトコルを用いながら、それに比べて高い
スループットと優れたスループット・ディレイ特性が得
られた。またスループットの絶対値も高くなった。衝突
検出を送受信信号の有無で判定するので、従来方式のノ
ード装置より低価格となる。また端末の外部で衝突を検
出するので、既存のIEEE 802.3、例えば、イーサネット
（10 BASE 5）,STARLAN（1 BASE5）のインターフェース
装置（NIU）のプロトコルを有する端末をコンパチブリ
ーに接続できる。
ットが伝送され、通信が成立するので、既存のIEEE 80
2.3、例えば、イーサネット（10 BASE 5）,STARLAN（1
BASE 5）のプロトコルを用いながら、それに比べて高い
スループットと優れたスループット・ディレイ特性が得
られた。またスループットの絶対値も高くなった。衝突
検出を送受信信号の有無で判定するので、従来方式のノ
ード装置より低価格となる。また端末の外部で衝突を検
出するので、既存のIEEE 802.3、例えば、イーサネット
（10 BASE 5）,STARLAN（1 BASE5）のインターフェース
装置（NIU）のプロトコルを有する端末をコンパチブリ
ーに接続できる。
ノード装置は下位方向からの入力を出力しているとき
上位方向からの入力があると、所定の時間後に後者を出
力することにより、端末の信号「11」による誤り読取り
をなくしているので、特願昭63−15948に記載の方式に
比べてネットワークシステムの信頼性が向上し、また長
い「１」の信号を出力しないので、RS−422規格による
交流結合が可能となり、リンクに用いるケーブルの自由
度、実用性が高くなっている。
上位方向からの入力があると、所定の時間後に後者を出
力することにより、端末の信号「11」による誤り読取り
をなくしているので、特願昭63−15948に記載の方式に
比べてネットワークシステムの信頼性が向上し、また長
い「１」の信号を出力しないので、RS−422規格による
交流結合が可能となり、リンクに用いるケーブルの自由
度、実用性が高くなっている。
また、特定のポートについてのみ所定の時間出力を停
止する構成をとれば、パケットがノード装置を多段通過
するとき、プリアンブル部が削られるのを防止でき、ネ
ットワークの伝送特性が向上している。
止する構成をとれば、パケットがノード装置を多段通過
するとき、プリアンブル部が削られるのを防止でき、ネ
ットワークの伝送特性が向上している。
さらに、衝突検出がノード装置の入出力手段と端末の
間の任意の個所で実施できるので、再送制御を効率良く
できる。
間の任意の個所で実施できるので、再送制御を効率良く
できる。
さらに、通信終了検知を信号の有無で検出することに
より、システムが低価格に構成できる。
より、システムが低価格に構成できる。
第１図は、本発明によるノード装置の実施例を示す機能
ブロック図、 第２図は、本発明の実施例によるノード装置をトリー状
階層構造のネットワークに適用したネットワーク構成例
を示す図、 第３図は、衝突信号出力線を有する10 BASE 5 アダプタ
の構成例を示す図、 第４図は、衝突検出を受信線に出力する1 BASE 5/10ア
ダプタの構成例を示す図、 第５図は、衝突検出機能が付加された端末インターフェ
ース装置の構成例を示す図、 第6A図ないし第6D図は、第２図のネットワークにおける
通信制御方式を示す説明図、 第７図は、本実施例とLANにおける他の方式との性能評
価を示すスループット遅延特性の例を示す図である。 主要部分の符号の説明 １……ノード装置 ２……アダプタ装置 ３……端末 4,5……ポート ６……先着入力ポート検出部 ７……上位入力検出部 ８……スイッチングゲート部 11……通信終了検出部 121……ノード接続ポート 131……端末接続部 141……衝突検出部
ブロック図、 第２図は、本発明の実施例によるノード装置をトリー状
階層構造のネットワークに適用したネットワーク構成例
を示す図、 第３図は、衝突信号出力線を有する10 BASE 5 アダプタ
の構成例を示す図、 第４図は、衝突検出を受信線に出力する1 BASE 5/10ア
ダプタの構成例を示す図、 第５図は、衝突検出機能が付加された端末インターフェ
ース装置の構成例を示す図、 第6A図ないし第6D図は、第２図のネットワークにおける
通信制御方式を示す説明図、 第７図は、本実施例とLANにおける他の方式との性能評
価を示すスループット遅延特性の例を示す図である。 主要部分の符号の説明 １……ノード装置 ２……アダプタ装置 ３……端末 4,5……ポート ６……先着入力ポート検出部 ７……上位入力検出部 ８……スイッチングゲート部 11……通信終了検出部 121……ノード接続ポート 131……端末接続部 141……衝突検出部
Claims (5)
- 【請求項１】少なくとも１つのノード装置を含み、該ノ
ード装置が複数あるときはそれらが伝送路を介してトリ
ー状の階層構造に相互接続されて通信網を形成するノー
ド装置であって、 上位のノード装置への伝送路が接続される上位方向入力
ポート手段および上位方向出力ポート手段と、 下位のノード装置または端末への伝送路が接続される複
数の下位方向入力ポート手段および下位方向出力ポート
手段とを含み、 最上位にあるノード装置に最先に到来した信号のみが該
通信網に伝送され、他の信号は排除される通信網のノー
ド装置において、該ノード装置は、 前記上位方向入力ポート手段、上位方向出力ポート手
段、下位方向入力ポート手段および下位方向出力ポート
手段の接続を制御する接続制御手段を含み、 該接続制御手段は、 前記上位方向入力ポート手段に信号がなく前記下位方向
入力ポート手段に信号があると、最先に信号が入力した
下位方向入力ポート手段を他の下位方向出力ポート手段
および上位方向出力ポート手段に接続し、それ以外の下
位方向入力ポート手段の出力ポート手段への接続を断と
し、 前記上位方向入力ポート手段に信号があると、該上位方
向入力ポート手段を全下位方向入力ポート手段に接続
し、全下位方向入力ポート手段の出力ポート手段への接
続を断とし、 下位方向入力ポート手段に信号があった後、上位方向入
力ポート手段に信号が入力すると、最先に信号が入力し
た下位方向入力ポート手段と他の下位方向出力ポート手
段および上位方向出力ポート手段との接続を断にし、所
定時間後に上位方向入力ポート手段を全下位方向出力ポ
ート手段に接続し、 該ノード装置が最上位にある場合は、前記接続制御手段
は、前記下位方向入力ポート手段のいずれかに信号があ
ると、最先に信号が入力した下位方向入力ポート手段を
他の下位方向出力ポート手段に接続し、それ以外の下位
方向入力ポート手段の出力ポート手段への接続を断とす
ることを特徴とする通信網のノード装置。 - 【請求項２】請求項１に記載のノード装置において、下
位方向入力ポート手段に信号があった後、上位方向入力
ポート手段に信号が入力すると、前記接続制御手段は、
前記信号を直ちに最先に信号が入力した下位方向出力ポ
ート手段に転送させ、全下位方向入力ポート手段からの
信号を上位方向出力ポート手段および下位方向出力ポー
ト手段に転送させることを禁止し、所定時間後に上位方
向入力ポート手段の信号を他の下位方向出力ポート手段
から出力させることを特徴とする通信網のノード装置。 - 【請求項３】請求項１に記載のノード装置において、前
記入出力ポート手段のいずれかは、前記端末の送信信号
および受信信号を実質的に同時に検出すると、所定の信
号を該端末へ送信する衝突検出手段を含むことを特徴と
する通信網のノード装置。 - 【請求項４】請求項１に記載のノード装置を含む通信網
において、前記端末の通信信号および受信信号を実質的
に同時に検出すると、所定の信号を端末へ送信する衝突
検出手段が前記伝送路および端末の何れかに設けられて
いることを特徴とする通信網。 - 【請求項５】請求項１に記載のノード装置において、該
装置は、上位方向入力ポート手段および下位方向入力ポ
ート手段の信号がなくなると、該ノード装置の接続状態
を初期化する手段を含むことを特徴とするノード装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19051889A JP2739239B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 通信網のノード装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19051889A JP2739239B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 通信網のノード装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0355935A JPH0355935A (ja) | 1991-03-11 |
| JP2739239B2 true JP2739239B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=16259426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19051889A Expired - Fee Related JP2739239B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 通信網のノード装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739239B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4699201B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2011-06-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ウォーム歯車 |
-
1989
- 1989-07-25 JP JP19051889A patent/JP2739239B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0355935A (ja) | 1991-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |