JPH0695691B2 - 制御式のスタ−ネツトワ−ク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般に、通信ネットワークに係り、特に、こ
のネットワークを介して互いにデータを送信することの
できる多数のノード即ちステーションを有するローカル
エリアネットワークに係る。

従来の技術 このような目的のために多数のステーションを接続する
機構がこれまでに数多く提案されている。一般的に使用
されている構成としては、３つの基本的な形式のものが
挙げられる。その１つの形式は、１つ以上の共通の通信
リンク即ちバスを備えていて、各々のステーションがこ
れに接続される。或るステーションからのメッセージ
は、他の全てのステーションに送られるが、このメッセ
ージを取り上げるのは当該行先ステーションだけであ
る。更に別の形式は、スターネットワーク即ちハブネッ
トワークであり、この場合は、各ステーションがそのメ
ッセージを中央制御ユニットに送信し、次いで、中央制
御ユニットがそのメッセージを対応通信チャンネルを経
てステーションへ中継する。第３の形式は、リングネッ
トワークであり、この場合は、各ステーションによって
リング内の次のステーションにメッセージが中継され、
行先ステーションもしくはソースステーションがリング
からメッセージを取り上げる。

このようなネットワークの使用は、１組のプロトコル即
ち規定に従って制御しなければならない。ネットワーク
のプロトコルは、一般に、競合概念及び非競合概念の２
つの分類に分けられる。競合概念の場合、ステーション
は、送信すべきメッセージを有する時に送信を開始する
が、ネットワークが予め使用されていない場合しか送信
を続けることができない。このような「衝突」が検出さ
れると、衝突に含まれた全てのステーションが送信を停
止し、その後の試みはネットワークへのアクセスとして
行なわねばならない。一方、非競合概念の場合は、通
常、或る形式の時分割マルチプレクスが含まれる。例え
ば、各ステーションには、それ自信の時間スロットを繰
り返し割り当てることができる。或いは又、メッセージ
の送信を調整するため、トークンが送られる。更に複雑
な非競合概念においては、中央の制御装置が各ステーシ
ョンによるネットワークアクセス要求を処理し、或る形
式の優先順位に基づいて、アクセスが許可される。

競合概念に伴う１つの問題は、一般に、制限なく送信遅
延が生じるおそれがあることである。或るステーション
が送信を試みたが、他のステーションが送信を行なって
いるために送信を断念しなければならない場合には、次
の試みにおいても同じことが生じるおそれが常にある。
送信量が多い状態では、送信遅延が全く限りなく生じ、
実際上ほとんどの通信システムでは、受け容れられない
ような事態となる。一般に、理想的なローカルエリアネ
ットワークは、広範な送信データ速度及び送信量状態に
わたって高い性能を保持しなければならない。

現在、多くの通信システムは、光ファイバの形態で計画
もしくは実施されているので、理想的なローカルエリア
ネットワークのもう１つの重要な要件は、光ファイバ技
術と互換性があることである。又、理想的なネットワー
クは、必要とされる時にステーションからの連続的な送
信も処理できねばならない。幾つかの使用目的において
は、例えば、実時間の制御情報を与えるために、或るス
テーションは、一連の連続するデータパケットを或る時
間周期で送信しなければならない。理想的なネットワー
クは、この種の送信を処理できねばならないと共に、予
め決められた１組の優先順位に基づいて送られる通常の
送信データも処理できねばならない。

又、理想的なネットワークは、オーバーコミットメント
（over-commitment）原理として知られているものに基
づいて設計しなければならず、即ち、全てのステーショ
ンから予想される平均送信負荷よりも僅かに大きな容量
を有していなければならないと共に、時々生じるピーク
送信量又は平均以上の送信量状態を平滑化するようなあ
る種の技術を発揮しなければならない。

本発明以前の光ファイバ式のローカルエリアネットワー
クで、これら全ての理想的な特徴を兼ね備えたものはな
い。通信ネットワークの分野での優れた開発は、1976年
７月のComm.of the ACMの第395−404頁に掲載された
「エサネット：ローカルスイッチングネットワーク用の
分配パケットスイッチング（Ethernet:Distributed Pac
ket Switching for Local Switching Networks）」と題
するアール・エム・メトカルフェ（R.M.Metcalfe）氏等
の論文によって最初に説明されたエサネットとして知ら
れたシステムである。その光ファイバ態様であるファイ
バネット（fibernet）が、1978年７月のIEEE Trans.on
Cmmunications第983−90頁に掲載された「ファイバネッ
ト：ローカルコンピュータネットワーク用のマルチモー
ド光ファイバ（Fibernet:Multimode Optical Fibers fo
r Local Computer Network）」と題するイー・ジー・ロ
ーソン及びアール・エム・メトカルフェ（E.G.Rawson a
nd R.M.Metcalfe）氏の論文に説明されている。エーテ
ルネット及びファイバネットは、どちらも、ネットワー
クを同時にアクセスする他のパケットとの衝突が繰り返
されるおそれがあるために、ステーションが不定の時間
中データパケットの送信を待機しなければならないとい
う欠点がある。このように制限なく送信遅延が生じるお
それがあるために、エサネット及びファイバネットは、
実時間もしくは連続的な送信に適していない。更に、送
信媒体のデータ速度が増加するにつれて、これらシステ
ムの最大処理効率が低下する。

単一方向性のバスを用いた更に別の開発は、エクスプレ
スネット（Express-net）及びシーネット（C-net）とし
て知られているものである。エクスプレスネットは、19
81年９月、パリのインターナショナル・コンフェレンス
・オン・データコミュニケーションシステムズ：パーフ
ォーマンス・アンド・アプリケーションズ（Internatio
nal Conference on Date Communication Systems:Perfo
rmance and Applications）に掲載されたフラッタ（Fra
tta）氏等の「ザ・エクスプレスネット：音声及びデー
タを一体化したローカルエリア通信ネットワーク（The
Express-Net:A Local Area Communications Network In
tegrating Voice and Data）」と題する論文に述べられ
ている。このエクスプレスネットは、比較的効率が高
く、且つネットワークの遅延が比較的低く制限され、連
続的な送信又は実時間の送信に適している。シーネット
は、単一方向性のデータバスを有する別のネットワーク
である。これは、エクスプレスネットに伴う幾つかの問
題点を解消するが、最大ネットワーク遅延がエクスプレ
スネットの場合のほゞ２倍である。

更に別の構成のネットワークとしてファスネット（fasn
et）があり、これが、1982年９月のザ・ベルシステム・
テクニカル・ジャーナル（The Bell System Technical
Journal）第61巻第７号に掲載されたジェイ・オー・リ
ンブ（J.O.Limb）氏等の「ファスネット−単一方向性の
ローカルエリアネットワークの説明（Description of F
asnet−A Unidirectional Local-Area network）」と題
する論文に説明されている。エクスプレスネット、シー
ネット及びファスネットを含むこれら全てのシステム
は、ステーションの個数をＮとし、パケット送信時間、
即ち、１つのメッセージパケットをネットワーク内の固
定点に通す時間をTpとすれば、ほゞNTpのネットワーク
遅延を有する。ディーネット（D-net）と称するシステ
ムについても同じことがいえる。このディーネットは、
1982年12月13日に出願された「通信ネットワーク及びそ
の使用方法（Communication Network and Method For I
t′s Use）」と題する本出願人の米国特許出願に開示さ
れている。連続送信ステーションがtg秒ごとにデータパ
ケットの送信を要求する場合、これらネットワークにサ
ービスすることのできるステーションの数は、次の値に
制限される。

Ｎ＊＝tg/Tp さもなくば、連続送信ステーションに対するサービスの
量が保証できないことになる。連続送信ステーションに
サービスできるようにするためには、ネットワークのチ
ャンネル容量が、ネットワークの最大負荷もしくはピー
ク負荷よりも大きくなければならず、これは、明らかに
不経済である。というのは、全てのステーションからの
平均送信負荷が比較的低いからである。

更に、上記したシステムのアーキテクチャは、光ファイ
バ技術に理想的に適合しない。これらの各システムは、
各ステーションに対し多数の光学的なタップ及びカップ
リングを必要とする。これにより、ネットワークに取り
付けることのできるステーションの個数が制限されると
共に、ステーションの受信器の設計が益々困難なものと
なる。というのは、受信器は、ダイナミックレンジが広
くなければならないからである。更に別の欠点は、１つ
のステーションが機能不良になると、連続送信によっ
て、ネットワークの性能が低下するかもしくは妨げられ
ることである。

上記した欠点の幾つかは、入力及び出力バスに代わって
スターカップラを基本構成として使用したネットワーク
によって解消される。この種のシステムの一般的な原理
は、各々のステーションがそれ自身の２つの伝送ライン
によってカップラに接続されることである。一方の伝送
ラインは、送信のためのものであり、そして他方の伝送
ラインは、受信のためのものである。特定のステーショ
ンからのメッセージは、カップラによって全てのステー
ションに送信されるが、上記のネットワークの場合と同
様に、同時送信要求の競合を解決するための効果的な技
術がなければならない。

この種の１つのネットワークがチャリ（Chari）氏の米
国特許第4,428,046号に開示されている。このチャリ氏
のネットワークにおいては、「サブシステム」と称する
多数のステーションが送信及び受信伝送ラインによって
スターカップラに接続され、スターカップラは、１つの
選択されたサブシステムだけしか特定の時間にスターカ
ップラにメッセージを送れないようにする競合回路を備
えている。この競合回路は、１組の予め決められた固定
のステーション優先順位に基づいて動作する。別々のサ
ブシステムから２つ以上のメッセージを同時に受信した
場合には、最も高い優先順位をもつサブシステムの１つ
が、最初に処理されることになる。上記した他の幾つか
のネットワーク構成の場合と同様に、メッセージの送信
が受け入れられないサブシステムもしくはステーション
は、或る時間の後に、再送信しなければならない。それ
故、制限なくネットワーク遅延が生じるおそれを招く。

チャリ氏のネットワーク解決策に伴うもう１つの欠点
は、１つのステーションがネットワークを独占し、他の
ステーションを除外するが、実時間データを連続的に送
信する必要のあるステーションに対し所定の連続送信容
量を発揮できないことである。更に別の欠点は、往復送
信時間が増加するにつれて、ネットワークの効率が低下
することである。更に、ステーションの個数が増加する
につれて、スターカップラ回路が次第に複雑になり、大
量生産に適さなくなる。

発明が解決しようとする問題点 以上の説明から明らかなように、ローカルエリアネット
ワークシステムの分野では、特に、光ファイバ技術に適
するような形式の改良が必要とされる。特に必要とされ
るものは、広範なデータ送信速度にわたって特に遅延が
短く制限され且つ効率が高いといった優れた性能特性を
有する光ファイバ通信ネットワークである。又、このよ
うなシステムは、連続送信ステーションや通常突発的な
送信需要を有するステーションを受け入れられねばなら
ないと共に、平均的な送信負荷状態を受け入れるに必要
なものよりも若干大きい程度の容量を有していなければ
ならない。理想的には、このシステムは、特定のステー
ションの故障によって影響されてはならない。本発明
は、これらの要求に対する新規な解決策を提供するもの
である。

問題点を解決するための手段 本発明は、スターカップラがビジー状態であってメッセ
ージを送信している場合に、メッセージを送信しようと
する別のステーションが、次にカップラを経て送信を行
なうように待ち行列に入れられるよう構成された制御式
のスターカップラ通信ネットワークに関する。これは、
ネットワークの遅延を制限即ち限定するように確保す
る。

簡単に且つ一般的に説明すると、本発明の制御式スター
システムは、複数の送信及び受信ステーションと、これ
らステーションからの同数の複数の入力送信チャンネル
と、これら入力チャンネルの１つを送信に対して選択す
るための選択手段と、メッセージを受信チャンネルに送
るための同数の複数の出力送信チャンネルと、選択され
た入力チャンネルを経て受信したメッセージを全ての出
力チャンネルに分配するスターカップラとを備えてい
る。本発明のシステムの更に別の重要な特徴は、上記の
選択手段が待ち行列手段を含んでいて、スターカップラ
が既にビジー状態でメッセージを送信している時に、こ
の待ち行列手段が、その後選択する入力チャンネルを待
ち行列に入れることである。この待ち行列手段は、いか
なる所望の優先順位構成を用いてもよいが、本発明のこ
こに示す１つの実施例では、各メッセージがコード化さ
れた優先順位を有し、そしてメッセージの優先順位に基
づいてメッセージが待ち行列に入れられる。メッセージ
が同じ優先順位を有する場合には、それらが発生された
順と同じ順序で送信されるように待ち行列に入れられ
る。

各ステーションの作動モードは、比較的簡単であり、メ
ッセージを送信する用意ができた時に送信を開始し、ス
ターカップラによって送られるそれ自身のメッセージを
感知するまで繰り返し送信を続ける。２つのステーショ
ンが同時に送信を行なう場合には、出力チャンネルの使
用に対する競合が、カップラの選択手段によって解消さ
れる。出力チャンネルへの同時接続に対しては、１つの
入力チャンネルのみが選択される。

単一モードの光ファイバに使用するための本発明の１つ
の態様においては、上記の選択手段は、入力チャンネル
に含まれた複数の光学スイッチと、スイッチ選択手段と
を備え、このスイッチ選択手段は、入力チャンネルに接
続された感知ラインと、スイッチに接続された制御ライ
ンとを有している。スイッチ選択手段は、入力チャンネ
ルからの感知ラインを経て受信した情報に基づいて１つ
の光学スイッチのみを選択して閉じ、選択された入力チ
ャンネルの光信号をスターカップラに接続する。

多モードの光ファイバシステムに使用する場合には、上
記の選択手段は、入力チャンネルが接続された複数の光
検出器と、これら検出器からの出力を処理する制御論理
回路と、選択された入力チャンネルからのメッセージ信
号に対応する光信号を発生する光放射器とを備えてい
る。

本発明の選択手段は、１組の特定のアクセスプロトコル
及び選択ルールに基づいて動作する。色々なアクセスプ
ロトコル及び選択ルールを有する本発明の多数の実施例
を以下で説明する。先ず、メッセージが特定の時間スロ
ット内に送信されないような本発明の「非スロット」態
様があると共に、利用できる時間が、同じ時間スロット
に分割されてこの時間スロットの開始時にのみ送信を開
始できるような「スロット」態様もある。更に別の重要
な選択ルールとしては、全てのステーション及びメッセ
ージが同じ優先順位であるような非優先態様と、メッセ
ージパケットに優先順位が指定されるような優先アクセ
ス態様との間での区別が含まれる。更に、本発明のシス
テムには、ステーションの数が単一のスターカップラで
便利に処理するには多過ぎてスターカップラのハイアラ
ーキが確立されるようなハイアラーキ態様もある。

先ず、本発明の非優先態様、非ハイアラーキ態様及び非
スロット態様を、最も基本的な態様として説明する。と
いうのは、これが他の態様に共通した特徴を有している
からである。この基本的な態様においては、送信すべき
メッセージパケットを有するステーションが、単に、準
備が整った時に送信を開始し、そのステーションに接続
された出力チャンネルに沿って返送される同じメッセー
ジパケットを感知するまで、そのメッセージパケットを
繰り返し送信し続ける。スターカップラにおいては、選
択手段が、送信すべきメッセージを有するステーション
のアクティブな待ち行列を維持し、１つの送信が完了し
た後に、アクティブな待ち行列の頭部から常に次のステ
ーションを選択する。本発明の重要な特徴は、送信を完
了した後に、選択手段が、丁度メッセージを送信してし
まったステーションを、予め選択された時間中、送信阻
止状態にすることである。１つのステーションからの新
たなメッセージが検出されると、選択手段は、その送信
ステーションが阻止状態にないならば、そのステーショ
ンをアクティブな待ち行列に入れる。

本発明のシステムの優先態様においては、選択手段が各
入力メッセージパケットの優先順位を感知する優先順位
感知手段を備えている。優先順位は、必要に応じて、メ
ッセージにエンコードすることもできるし、ステーショ
ン番号に本来的に組み込むこともできる。例えば、２つ
の優先順位を有する場合には、待ち行列手段が、高優先
順位待ち行列と、低優先順位待ち行列とを備えている。
選択手段は、高優先順位待ち行列の頭部から選択を行な
い、次いで、低優先順位待ち行列から選択を行なう。こ
の考え方は、別々の優先順位に対する別々の待ち行列に
関して説明するが、単一の待ち行列と、この待ち行列内
の選択された位置に項目を挿入する手段とによって同じ
原理を実施できることが理解されよう。

本発明のハイアラーキ態様においては、単一のスターカ
ップラに接続するには多過ぎる数のステーションが存在
する。これらのステーションは、多数のスターカップラ
及び選択手段にグループで接続される。然し、各選択手
段は、対応するスターカップラには接続されず、上位の
選択手段に対する入力チャンネルに入力を与える。同様
に、各スターカップラは、その入力信号を対応する選択
手段から受信せず、上位のスターカップラから受信す
る。ステーションからの送信路は、入力チャンネルに沿
って選択手段へと至り、次いで、或るチャンネルを経て
上位の選択手段へと通じている。上位の選択手段は、メ
ッセージを上位のスターカップラに送り、このスターカ
ップラは、下位のスターカップラへ送り、これを経て出
力チャンネル及び個々のステーションへ送る。

ハイアラーキ構造を用いない別の態様では、多数の光放
射器が用いられ、その各々は、ステーションの対応グル
ープに接続された関連スターカップラにメッセージ信号
を送信する。選択手段は、アクティブな送信ステーショ
ンの１つを選択し、多数の光放射器を同時に駆動する。

本発明のスロット態様では、固定のメッセージ間隔即ち
スロットの開始にのみにステーションが送信を開始しな
ければならないようにすることにより、効率が改善され
る。選択手段は、各時間スロットの始めにどちらが新た
な送信ステーションであるかを判断するようにチェック
を行なう。新たな送信ステーションで、阻止状態にない
ステーションは、非スロット態様の場合と同様に、待ち
行列又は多数の待ち行列の１つに入れられる。送信に対
して或るステーションが選択されると、このステーショ
ンは、選択された数の時間スロットだけ阻止される。連
続送信ステーションは、スロットアクセスに対しては高
優先順位に従うもので、tg秒ごとにアクセスが確保され
る。ここで、tgは、連続送信ステーションに要求される
パケット間隔である。

効果 以上の説明から、本発明は、光ファイバを用いて通信を
行なうローカルエリアネットワークの分野に著しい進歩
をもたらすことが明らかであろう。特に、本発明は、ネ
ットワークのビジー状態に遭遇したステーションによる
再送信を回避するような待ち行列構成により、ネットワ
ーク遅延が制限即ち限定された効率の高い通信ネットワ
ークを提供する。又、本発明のネットワークは、連続送
信ステーションを処理できると共に、多数のステーショ
ンをもつハイアラーキネットワークへと拡張することが
できる。時間スロット態様の場合でも、高い効率が得ら
れると共に、個々のメッセージパケットに優先順位を指
定することができる。本発明の他の特徴及び効果は、添
付図面を参照した以下の詳細な説明より明らかとなろ
う。

実施例 説明の目的で添付図面に示されたように、本発明は、ス
ターカップラを用いて複数のステーションにメッセージ
を送信する光ファイバ通信ネットワークに関するもので
ある。スターカップラは、少なくとも１つの入力ポート
と、複数の出力ポートとを有する光学装置である。入力
ポートに送られる光信号は、ほゞ同じ割合で出力ポート
に分配される。このような装置を用いた通信システムに
おいては、複数のステーションの各々が、中央位置へメ
ッセージを送る入力送信チャンネルと、スターカップラ
の対応出力ポートに接続された出力送信チャンネルとを
有している。いかなるステーションも、送信ステーショ
ンの入力チャンネルに沿ってメッセージパケットを送信
することにより他のステーションにメッセージを送信す
ることができる。中央位置においては、メッセージがス
ターカップラに与えられ、出力チャンネルに沿って全て
のステーションに送られる。

この種のシステムは、これまでにも提案されているが、
ネットワーク遅延が制限なく即ち無限に続くといった種
々の欠点に悩まされている。換言すれば、新たなメッセ
ージを送信しようとするステーションが、スターカップ
ラが既にビジー状態で別のメッセージを送信しているた
めに送信できないと分かった場合には、そのステーショ
ンは、若干時間が経った後にもう一度送信を試みなけれ
ばならない。カップラがまだビジーである場合には、新
たなメッセージが更に遅延され、等々となる。

本発明の重要な特徴によれば、入力されるメッセージ
は、中央位置において自動的に待ち行列に入れられ、カ
ップラが空いた時に送信される。本発明の一実施例で
は、メッセージが発生時間順に待ち行列に入れられ、別
の実施例では、予め設定された１組のメッセージ優先順
位もしくはステーション優先順位に従ってメッセージが
待ち行列に入れられる。以下で詳細に示すように、本発
明は、時間スロット態様、又は、非スロット態様として
実施される。又、本発明は、ハイアラーキ態様、又は、
非ハイアラーキ態様としても実施される。又、本発明の
ネットワークは、メッセージパケットを連続流として送
信することを必要とする連続送信ステーションを処理す
るように容易に適用することもできる。

添付図面の第１図には、スターカップラ通信ネットワー
クの作動原理が簡単な形態で示されている。基本的に、
このネットワークは、参照番号10で示された複数のステ
ーションと、単一の制御式スターカップラ12とを備えて
いる。複数の入力チャンネル14及び出力チャンネル16
は、ステーション10と制御式スターカップラ12とを接続
し、各ステーションは、カップラにメッセージを送るた
めの１つの入力チャンネルと、カップラからのメッセー
ジを受け取るための１つの出力チャンネルとを有してい
る。

制御式スターカップラ12は、光学スターカップラ18と、
制御ボックス20として示された制御装置とを備えてい
る。入力チャンネル14は、全て、制御ボックス20に接続
され、その機能は、スターカップラ18に対して１つのチ
ャンネルのみを選択することである。第１図では、制御
ボックス20とスターカップラ18との間に複数のライン22
が示されている。実際には、制御ボックスとスターカッ
プラとの間に１本の電気的ラインがあるだけでもよい
し、或いは、複数の光ファイバがあってその１本のみを
選択して信号をカップラ18に送るようにしてもよいこと
が明らかであろう。出力チャンネル16は、スターカップ
ラ18からの出力信号を受信するように接続される。

第２図及び第３図は、各々、単一モードファイバシステ
ム及びマルチモードファイバシステムに対する２つの更
に特定の構成を示している。単一モードの場合には、制
御ボックス20は、複数の信号タップ30と、これと同数の
光学スイッチ32と、スイッチセレクタ34とを備えてい
る。スイッチセレクタ34は、信号タップ30からセレクタ
へと延びたチャンネル36により入力チャンネル14の信号
を監視し、スイッチ32へ至るライン38に制御信号を発生
する。スイッチセレクタ34に対して設計された選択ルー
ルによれば、いかなる特定の時間にもスイッチ32の１つ
だけを閉じるように１つ以下の制御信号がライン38に発
生される。

第３図に示すマルチモードシステムでは、入力チャンネ
ル14がそれに対応する光検出器40へ接続され、各検出器
は、制御論理回路44へと延びた電気出力ライン42を有し
ている。制御論理回路44は、選択されたメッセージを送
信するようにライン46に出力信号を発生する。この出力
ライン46は、エレクトロ／オプチカルトランスジューサ
即ち光放射器48に接続され、ここからの光は、光ファイ
バ50に放射さえ、この光ファイバ50は、スターカップラ
18への唯一の入力チャンネルである。

本発明の制御式スターカップラの基本的な態様は、非ス
ロット、非優先態様であり、これは、時間スロットを特
定に割り当てることなくメッセージがその発生順に送信
されることを意味する。本発明の１つの効果は、各ステ
ーション10が比較的簡単な１組のプロトコルルールに従
うことである。或るステーションがメッセージパケット
を送信しようとする時には、その入力ライン14に対して
単に送信を開始し、スターカップラ18からの出力ライン
16に同じパケットが感知されるまでそのパケットを繰り
返し送信し続ける。

制御式スターカップラ12の基本的な態様における制御論
理回路44は、送信すべきパケットを有するステーション
のアクティブな待ち行列を保持する。或る送信ステーシ
ョンが初めて感知された場合には、それに対応するステ
ーション番号がアクティブな待ち行列に入れられる。カ
ップラ18を使用できるようになると、ネットワークへの
アクセスを待機している次のステーションが待ち行列か
ら選択され、選択されたステーションからの送信情報が
制御論理回路44を経てスターカップラ18へ送られる。本
発明の非優先態様では、ステーションは、メッセージパ
ケットを送信するものとして最初に検出されたのと同じ
順序で待ち行列に入れられる。

本発明の更に別の重要な特徴によれば、ネットワークへ
のアクセスが許可されてメッセージパケットを首尾よく
送信する各ステーションは、予め選択された時間中、更
にアクセスを行なわないように一時的に阻止される。こ
の阻止時間間隔は、メッセージパケットの往復伝播時間
より長いのが好ましい。この機能の目的は、２つある。
先ず第１に、パケットが二重に送信されるのを防止する
と共に、第２に、ネットワークが１つのステーションに
よって「捕獲」されるのを防止するためである。このよ
うにしなければ、パケットが二重に送信されることがあ
る。というのは、送信ステーションは、往復伝播時間に
等しい時間中は、それ自身の送信メッセージパケットを
感知できないからである。その間、ステーションは、繰
り返しパケットを送信し続けることになる。制御式スタ
ーカップラの制御論理回路44は、阻止インターバルにさ
れていない場合に、これらの連続する送信をネットワー
クアクセスの新たな要求として感知し、その同じステー
ションをアクティブな待ち行列にもう一度入れる。特定
のステーションが実際に阻止インターバルにされると、
そのステーションは、ネットワークアクセスに対して選
択されることがなく、阻止インターバルが充分長けれ
ば、パケットが二重に送られることはない。

これらの考え方は、第４図のアクティブなダイヤグラム
から明確に理解されよう。この図において、傾斜線は、
水平線10で示されたノード即ちステーションから水平線
12で示された制御式スターカップラへ送られそして再び
送り返されるメッセージの伝播を表わしている。水平軸
は、時間を表わしている。

第４図に示す例においては、アクティブとなる最初のス
テーションは、ステーション＃２である。第１のメッセ
ージパケットは、時間t1から送信される。時間t2におい
ては、ステーション＃１がパケットの送信を開始し、時
間t3には、ステーション＃ｎがパケットの送信を開始す
る。ステーション＃２からのパケットは、時間t4からカ
ップラに受信される。このパケットの「先縁」の伝播が
傾斜線56で示されている。時間t4までには、ステーショ
ン＃２がパケットの送信を完了し、傾斜線58で示すよう
にもう一度送信を開始している。カップラは、時間t4に
おいてはビジー状態ではないから、ステーション＃２は
この時に送信に対して選択され、ステーション＃２から
の第１パケットの送信が傾斜線60で示すように直ちに開
始される。ステーション＃２からのパケットの送信時間
は、パケットの長さに等しく、送信開始後１つのパケッ
トインターバルで終わる。即ち、時間t4の後インターバ
ルTpで終わる。この点において、ステーション＃２は、
少なくともその往復送信時間中、更に別の送信を行なえ
ないように阻止される。

時間t5においては、ステーション＃１からの第１パケッ
トがカップラの位置に到達し始める。然し乍ら、現在
は、ステーション＃２が送信に対して選択されているか
ら、ステーション＃１は、次に送信を行なうものとして
待ち行列に入れられる。時間t6においては、ステーショ
ン＃２のパケットが送信されたところである。この時に
は、カップラがもはやビジー状態ではないから、ステー
ション＃１を待ち行列から選択することができる。時間
t6とt7との間の時間周期TIに、ステーション＃１からの
パケットの一部分が送られるが、これは、どのステーシ
ョンによっても確認されず、従って、廃棄される。

時間t8においては、ステーション＃ｎからの第１パケッ
トがカップラに到着し始めるが、現在選択されているの
はステーション＃１であり、従って、ステーション＃ｎ
は、後で送信するものとして待ち行列に入れられる。時
間t9においては、ステーション＃１の送信が終了し、ス
テーション＃ｎを待ち行列から選択することができる。
ステーション＃ｎの完全なパケットは、時間t10の始め
に出力チャンネルを経て送られる。ステーション＃２の
送信終了時と同様に、ステーション＃１及び＃ｎも、こ
れらステーションから首尾よく送信が行なわれた後の或
る時間インターバル中、更に送信を行なえないように一
時的に阻止される。

制御式のスターカップラは、ステーション＃２の阻止周
期が終わる時間t11に再びステーション＃２に注目し始
める。その他のステーションにも同様の阻止周期が与え
られる。

第４図から明らかなように、パケットを送信するのに要
する時間と、そのパケット送信を行なうために経過する
全時間との比であるネットワークの効率は、次の式で表
わされる。

Ｅ＝Tp/（Tp＋TI） 但し、TIは、１つの出力チャンネルにおいてみたパケッ
ト間のインターバルである。

このインターバルTIは、ネットワークのアクセスに対し
て少なくとも２つのステーションが競合するようなシス
テムにおいては、最小０から最大Tpまで変化する。それ
故、TIの平均値は、Tp/2となり、効率は、次のように表
わされる。

Ｅ＝Tp/（Tp＋Tp/2）＝66.7％ この効率は、伝播遅延及び送信速度に拘りないものであ
る。

ネットワーク遅延、即ち、メッセージパケットをカップ
ラによって送信させるためにステーションが待機しなけ
ればならない時間は、次の式で決まる。

Ｄ＝2Tp（Ｎ−１）＋２τ 但し、Ｎは、ステーションの数であり、Tpは、パケット
送信時間であり、そして２τは、往復伝播時間である。

第５図は、本発明の制御式スターカップラの実施例を示
している。検出器40及び光放射器48に加えて、制御論理
回路は、検出器の出力を受信するように接続された複数
のＤ型フリップ−フロップ66と、複数のアンドゲート68
と、エンコーダ回路70と、先入先出待ち行列回路72と、
同数の別の複数のＤ型フリップ−フロップ74と、デコー
ダ回路76と、マルチプレクサ78とを備えている。更に、
ポーリング回路80も設けられており、これは、カウンタ
82及び別のデコーダ回路84を備えている。

１つのデコーダ40に信号が受信されると、それに対応す
るフリップ−フロップ66がセットされる。ポーリング回
路80は、そのＮ本の出力ライン86に繰り返し一連の信号
を発生するように働き、各々の出力ラインは、対応する
アンドゲート68の一方の入力に接続される。ポーリング
回路80のカウンタ82は、88で示されたクロック信号によ
って順次に増加され、その出力ライン90に一連の２進カ
ウントを発生する。これらのカウントは、デコーダ84に
おいてデコードされ、これにより、出力ライン86にワン
・イン・Ｎ信号が発生される。これらの信号は、各々の
アンドゲート68を順次繰り返し作動可能にし、フリップ
−フロップ66をポーリングする。いずれかのアンドゲー
ト68が論理１出力を発生する場合には、これがエンコー
ダ70に送られ、このエンコーダは、ワン・イン・Ｎ入力
を、メッセージパケットを送信するステーション番号を
表わす対応２進カウントに変換する。このステーション
番号は、待ち行列回路72へ入力される。

アンドゲート68の出力は、他の組のフリップ−フロップ
74のデータ入力にも接続される。これらフリップ−フロ
ップの否定出力は、第１組のフリップ−フロップ66をク
リアするように接続され、入ってくるメッセージパケッ
トが多重に登録されて待ち行列に入れられるのを防止す
る。

マルチプレクサ78は、検出器40からの信号を入力として
受信し、マルチプレクサのアドレスライン92へ送られる
カウントに基づいて、１つの入力を選択し、ライン91に
出力する。上記のアドレスラインは、パケットスタート
／ストップ検出器96からのライン94に現われる待ち行列
進ませ信号に応答して待ち行列回路72からカウント即ち
ステーション番号を得る。基本的に、パケットスタート
／ストップ検出器96は、メッセージパケットの終わりを
検出し、次いで、ライン94に待ち行列進ませ信号を発生
して、待ち行列の頭部からステーション番号を選択す
る。

ステーションの送信が検出されて待ち行列に入れられた
後、それに対応するフリップ−フロップ74は、対応フリ
ップ−フロップ66をクリア状態に保持することによっ
て、それ以上の送信が再検出されないようにする。或る
ステーションがそのメッセージパケットの送信に対して
選択された後でも、適当なフリップ−フロップ74が動作
して、選択されたステーションからのメッセージが更に
検出されるのを防止する。現在の送信パケットの終わり
が検出されると、デコーダ76は、フリップ−フロップ74
のクリア端子に接続された複数のライン98の１つにクリ
ア信号を発生する。然し乍ら、各ライン98には、時間遅
延回路100が接続されており、これは、少なくとも往復
伝播時間の遅延を与える。この遅延は、選択されたステ
ーションが所望の時間インターバル中に更に送信を行な
わないように効果的に阻止する。

本発明の非優先態様の特殊な場合は、往復伝播遅延２τ
がパケット送信時間Tpより短い時に実施される。この場
合には、ステーションは、パケットを送信し終える前
に、首尾よく行なわれる送信を感知することができ、そ
れ故、パケットの送信を中断し、パケットの始めから再
度開始することができる。換言すれば、ネットワークに
アクセスしようとするステーションは、これが選択され
るまで、２τ秒ごとに再送信を行ない、これが選択され
てそのパケットが終わるまで送信し続ける。この場合の
効率は、次の式で表わされる。

Ｅ＝Tp/（Tp＋２τ/2） ＝1/（１＋τ/Tp） 例えば、ネットワークの直径が100メータである場合に
は、τ＝500ナノ秒（ns）となる。パケットの長さが100
0ビットで、送信速度が500メガビット／秒である場合に
は、Tpが2000nsであり、 Ｅ＝１（１＋500/2000） ＝80％ となる。

第６図は、メッセージパケットが２つの優先順位の１つ
を有するような優先順位システムを構成するように選択
論理回路をいかに変更するかを示している。この論理回
路は、多少の部品が追加された以外は第５図の場合と同
様であることが明らかであろう。特に、第６図は、フリ
ップ−フロップ66ではなくて複数の優先順位確認回路11
0を備えている。これら回路の詳細な構造は、メッセー
ジパケットの優先順位コード化の性質にもよるが、本質
的に、各回路は、受信したメッセージパケットから導出
した高優先順位及び低優先順位フラグを記憶するために
少なくとも２つのフリップ−フロップを含む。アンドゲ
ート68は、この論理回路においては、高及び低の優先順
位に対応するＮ対のアンドゲート68a及び68bに取り換え
られている。同様に、２つのエンコーダ70a及び70bと、
２つの待ち行列回路72a及び72bも設けられている。

待ち行列論理回路は、非優先態様の場合と同様に作動す
る。或るメッセージパケットが検出器40の１つによって
検出されると、優先順位確認回路110からの出力に高又
は低優先順位信号が発生される。ポーリングの手順は、
基本的な態様と同様であるが、この態様では、ポーリン
グ回路80からの各出力ライン86が２つのアンドゲート68
a及び68bを作動可能にする。従って、ステーション番号
は、パケットの優先順位に基づいて待ち行列72a及び72b
の一方に入れられる。

待ち行列から或るステーションを選択する場合には、複
数のアンドゲート112及び同数の複数のオアゲート114を
含む幾つかの論理回路が必要とされる。アンドゲート11
2は、低優先順位待ち行列72bの出力を１組の入力として
受け取り、高優先順位待ち行列72aからのライン116の信
号を作動可能化入力として受け取る。高優先順位待ち行
列72aが空である限り、ライン116に現われる作動可能化
信号は、アンドゲート112を作動可能にし、これによ
り、低優先順位待ち行列72bからオアゲート114へ出力信
号を送信するように働く。高優先順位待ち行列72aが少
なくとも１つの入力を有する場合には、ライン116の信
号がアンドゲート112を作動不能にすることによって低
優先順位待ち行列72bを禁止するように働く。２つの待
ち行列72a及び72bの出力は、オアゲート114において論
理和がとられ、これらの出力は、マルチプレクサ78に送
られて、送信を行なうステーションが選択される。本発
明の基本的な態様の場合と同様に、待ち行列からの選択
された項目は、対応するフリップ−フロップ74をクリア
するための適当な遅延信号を発生する目的で、デコーダ
76のデコードされたステーション番号も有している。

第６図の論理回路に対する更に別の追加は、もう１組の
オアゲート118であり、これらのゲートは、アンドゲー
ト68a及び68bからの信号対の論理和をとってフリップ−
フロップ74をセットする信号を発生するのに用いられ
る。第６図においても、フリップ−フロップ74は、待ち
行列に２つ以上が登録されるのを防止するために優先順
位確認回路110へ禁止信号を送信するのに使用される。
もう１つの変更は、ライン94の待ち行列進ませ信号を両
方の待ち行列72a及び72bに供給しなければならないこと
である。

本発明の制御式スターカップラの顕著な効果は、複雑さ
を不当に増すことなく多数のステーションを受け入れら
れるようにハイアラーキ構成で容易に接続できることで
ある。第７図に示されたハイアラーキ態様においては、
制御式スターカップラが多数あるが、そのうちの３つが
12.1、12.2及び12.mで示されている。制御式スターカッ
プラの各々は、20.1、20.2及び20.mで示された制御ボッ
クスと、18.1、18.2及び18.mで示されたスターカップラ
とを備えている。各々の制御式スターカップラ12は、複
数のステーション10に接続される。例えば、制御ボック
ス20.1は、入力チャンネル14によって複数のステーショ
ン10に接続され、スターカップラ18.1は、複数の出力チ
ャンネル16によって同じステーションに接続される。

単一もしくは非アラーキ態様においては、制御ボック20
は、第１図に示すようにスターカップラに直結される。
然し乍ら、ハイアラーキ態様においては、各制御ボック
スの出力チャンネル120が高レベル制御ボックス122へ入
力チャンネルとして接続される。高レベル制御ボックス
122には、スターカップラ124が組み合わされており、こ
れら２つの部品は、ルート制御スターカップラ126と称
する高レベル制御スターカップラを形成する。ルート制
御スターカップラ126の制御ボックス122は、ライン12を
経て入力メッセージを受信することができ、出力ライン
128を経て低レベルのスターカップラ18.1−18.mに送信
メッセージを発生する。ルート制御スターカップラ126
においては、制御ボックス122及びスターカップラ124が
単一チャンネル130によって接続される。

実際には、制御式スターカップラ12.1−12.mは、ルート
制御スターカップラ126のステーションとして処理され
る。第７図から明らかなように、或るステーション10か
ら別のステーションへのメッセージ経路は、先ず、入力
ライン14に沿って低レベル制御スターカップラ12へと延
びる。送信ステーションが選択されると、メッセージ
は、他レベルの即ちルート制御スターカップラ126へ送
られる。ルート制御スターカップラ126には更に別の選
択プロセスが含まれ、従って、メッセージは、低レベル
スターカップラ18を経て全てのステーション10へ送信さ
れる。

低レベル制御スターカップラ12とルート制御スターカッ
プラ126との唯一の相違点は、低レベル形態の場合、ス
テーション自体が送信を停止するまで、選択されたステ
ーションが繰り返し送信を行なうようにさせることであ
る。ルートレベル形態のカップラは、前記した基本的な
態様の場合と同様に、選択されたメッセージを１回だけ
送信する。さもなくば、制御スターカップラは、全ての
レベルにおいて、同じであり、均一な形態で便利に形成
することができる。これらの間の相違は、適当なスイッ
チ又はジャンパワイヤが組み込まれることである。ハイ
アラーキは、２つのレベルに限定されるものではなく、
必要に応じて更に別のステーションを受け入れるように
同様の形態で拡張できることが理解されよう。

第８図は、本発明の制御スターカップラを、132で示さ
れた回路スイッチ装置といかに使用するかを概略的に示
している。以下で説明するように、制御式スターカップ
ラのスロット態様では連続送信ステーションを処理する
ことはできるが、幾つかの使用目的では、第８図に示す
ように、連続送信を他の規則的な送信と分離することが
所望される。入力チャンネル14は、変更された制御ボッ
クス20′に接続され、この制御ボックスは、規則的な送
信を処理するために図示されたように１つのチャンネル
を選択してスターカップラ18へ接続する。

連続送信を行なう必要のあるステーションについては、
別々の入力ライン14′及び出力ライン16′が使用され
る。連続送信を行なうステーションは、適当な制御メッ
セージを制御ボックス20′に送信することが必要で、こ
のボックスは、これに応答して、予想される連続メッセ
ージ送信を１つ以上の行先ステーションへ向けるように
回路スイッチ132を設定する。スイッチ132は、ステーシ
ョンを所望の組合せで相互接続することのできるマトリ
クススイッチである。連続送信の後、送信ステーション
は、別の制御メッセージを送信して、回路スイッチ132
を元の状態にリセットすることができる。このようにし
て、パケットスイッチング及び回路スイッチングの機能
を１つのネットワークに便利に組合せることができる。

ネットワークに使用できる時間を一定長さのインターバ
ルTpに分割する場合には、ネットワークの効率をほゞ10
0％まで更に改善することができる。これは、ネットワ
ークのスロット態様の基本であり、典型的な作動図が第
９図に示されている。この態様においては、ステーショ
ン10は、スロットの始めにしか送信を開始することがで
きない。非スロット態様の場合と同様に、ステーション
は、制御式スターカップラ12から送られる同じパケット
を感知するまでその送信を繰り返し続ける。

制御式スターカップラのルールは、基本的には、非ハイ
アラーキのスロット態様に場合に従う。各時間スロット
の始めに、制御式スターカップラは、どのステーション
が新たな送信ステーションであるかを判断すべくテスト
を行なう。新たな送信ステーションのステーション番号
は、ネットワークの非スロット態様の場合と同様に１つ
以上の待ち行列に入れられる。或るステーションが選択
され送信が終了すると、このステーションは、（Ｋ−
１）スロットに対応する時間だけ阻止される。但し、KT
p≧２τである。スターカップラを経て送られるパケッ
ト間の時間間隔は、理論的には０にすることができるの
で、ほゞ100％の効率とすることができる。

本発明のスロット態様で動作するのに必要な制御ボック
スの論理は、第５図及び第６図に示したものとほゞ同じ
である。基本的な相違は、入力ラインが連続的にポーリ
ングされず、各時間スロットの始めにのみポーリングさ
れることである。

第９図の作動図においては、簡単化のため、各パケット
が時間スロットの始めにスターカップラに受け取られる
ものと仮定する。この図は、２つの高優先順位ステーシ
ョン（ステーション＃１及び＃２）と、３つの低優先順
位ステーション（＃３、＃４及び＃５）との動作を示し
ている。優先順位は、メッセージパケットによって指定
できるが、ここに示す作動図では、ステーション＃１及
び＃２が常に高優先順位のメッセージパケットを送信し
て他のステーションが低優先順位のメッセージパケット
を送信するものと仮定する。７個の連続した時間スロッ
トより成る周期については、カップラがメッセージパケ
ット間に何等の間隔もとらずに連続的に送信を行ない、
これは、100％の効率に等しいことが明らかであろう。

ステーションの数が単一の制御式スターカップラでは多
過ぎる場合には、スロット態様をハイアラーキ構成で実
施することもできる。ハイアラーキ構成の阻止は、非ス
ロットのハイアラーキ態様の場合と同様に作動する。

本発明のスロット態様は、連続送信ステーションを処理
するのにも適している。連続送信ステーションがtg秒ご
とにデータパケットを送信する必要がある場合には、各
パケットをＭ回送信するようにそのアクセスプロトコル
が変更される（MTg＝tg）。次いで、このステーション
は、次のパケットを同じ回数だけ送信し、等々となる。
制御式スターカップラには、連続送信ステーションを他
のステーションと区別する手段が含まれる。いずれにせ
よ、連続送信ステーションは、待ち行列と、選択後の阻
止とについては異なった処理がなされる。メッセージを
もつ連続送信ステーションは、高優先順位の待ち行列に
入れられ、それ故、他の規則的通信より優先的に選択さ
れる。更に、連続送信ステーションが選択された時に
は、次のＭ−１個の時間スロットに対応する時間中、そ
のステーションが実質的に阻止される。これにより、選
択されたステーションからの送信について許可できる次
のパケットが、その前に許可された同じパケットとなら
ないようにされる。

規則的に送信を行なうステーションは、基本的な非スロ
ットネットワークの場合と同様に、往復伝播時間に等し
いか又はそれ以上の時間だけ遅延される。連続送信ステ
ーションを処理するようにこのように用いられるスロッ
トシステムは、ハイアラーキ形態では容易に実施され
ず、それ故、非ハイアラーキ形態に限定するのが便利で
ある。

以上の説明から、本発明は、光ファイバ通信ネットワー
クの分野に著しい進歩をもたらすことが明らかであろ
う。特に、本発明は、メッセージが送信のために自動的
に待ち行列に入れられ、ネットワークの遅延が比較的短
く制限されるような効率の高いネットワークを提供す
る。更に、本発明のネットワークは、実際上同じ制御式
スターカップラモジュールを用いて非常にた数のステー
ションを処理できるハイアラーキ構成へと容易に拡張す
ることができる。時間スロット態様及び非スロットの両
方を利用することができ、メッセージは、それが発生す
る時間もしくはメッセージパケットに指定された優先順
位に基づいて待ち行列に入れることができる。又、この
ネットワークは、連続送信ステーションを処理すること
ができ、或るステーションが連続的に送信するといった
故障によって影響されることがない。

本発明の特定の実施例を一例として詳細に説明したが、
本発明の精神及び範囲から逸脱せずに種々の変更成され
得ることが明らかであろう、従って、本発明は、特許請
求の範囲のみによって規定されるものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、制御式スターカップラの簡単なブロック図、 第２図は、単一モードの光ファイバネットワークに対し
て制御式スターカップラを実施したブロック図、 第３図は、多モードの光ファイバネットワークに対して
制御式スターカップラを実施したブロック図、 第４図は、非スロット、非ハイアラーキ、非優先型の制
御式スターネットワークの典型的な動作を示す図、 第５図は、制御式スターカップラの非スロット、非ハイ
アラーキ、非優先型の態様を示す論理ダイヤグラム、 第６図は、制御式スターカップラの非スロット、非ハイ
アラーキ、優先型の態様を示す論理ダイヤグラム、 第７図は、ハイアラーキ型の制御式スターネットワーク
を示すブロック図、 第８図は、連続送信ステーションを処理する回路スイッ
チング手段を有した制御式スターカップラのブロック
図、そして 第９図は、制御式スターネットワークのスロット態様の
典型的な動作を示す図である。 10……ステーション 12……制御式スターカップラ 14……入力チャンネル 16……出力チャンネル 18……光学スターカップラ 20……制御ボックス 32……光学スイッチ 34……スイッチセレクタ 40……光検出器 44……制御論理回路 48……光放射器、50……光ファイバ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御式スターカップラ通信ネットワークに
   おいて、 複数の送信及び受信ステーションと、 上記ステーションから延びている上記と同数の複数の入
   力送信チャンネルと、 上記入力チャンネルの１つを送信のために選択する選択
   手段と、 メッセージを各ステーションに送るための上記と同数の
   複数の出力送信チャンネルと、 選択された入力チャンネルを経て受信したメッセージを
   全ての出力チャンネルに分配するスターカップラとを備
   えており、 上記の選択手段は、スターカップラがビジー状態であっ
   てメッセージを送信しているかどうかを判断する手段
   と、スターカップラが既に手前のメッセージを送信して
   いる時に、入力チャンネルを後に選択するために入力メ
   ッセージをチャンネル識別によって待ち行列に入れる待
   ち行列手段とを備えていることを特徴とする通信ネット
   ワーク。
2. 【請求項２】上記の待ち行列手段が、先入先出ベースで
   入力メッセージを処理するための単一の作動モードであ
   るような特許請求の範囲第（１）項に記載の通信ネット
   ワーク。
3. 【請求項３】上記の待ち行列手段は、少なくとも２レベ
   ルの優先順位を有し、優先順位の高いメッセージが優先
   順位の低いメッセージの前に選択される特許請求の範囲
   第（１）項に記載の通信ネットワーク。
4. 【請求項４】各ステーションは、メッセージパケットを
   送信する用意ができた時に送信を開始し、スターカップ
   ラから出力チャンネルを経て受信した同じパケットを感
   知するまで送信を続ける特許請求の範囲第（１）項に記
   載の通信チャンネル。
5. 【請求項５】制御式スターカップラ通信ネットワークに
   おいて、 複数の送信及び受信ステーションと、 上記ステーションから延びている上記と同数の複数の入
   力送信チャンネルと、 上記入力チャンネルの１つを送信のために選択する選択
   手段と、 メッセージを各ステーションに送るための上記と同数の
   複数の出力送信チャンネルと、 選択された入力チャンネルを経て受信したメッセージを
   全ての出力チャンネルに分配するスターカップラとを備
   えており、 上記の選択手段は、スターカップラが既に手前のメッセ
   ージを送信している時に、入力チャンネルを後に選択す
   るように待ち行列に入れるための待ち行列手段を備え、
   更にまた、 ネットワークにおいて利用できる時間は、１つのメッセ
   ージパケットを送信又は受信するに要する時間に等しい
   巾の時間スロットに分割され、 各々のステーションは、パケットを送信する用意ができ
   た時であって且つ時間スロットの開始時にのみ送信を開
   始し、 そして上記の待ち行列手段は、各時間スロットごとに一
   度だけ新たな送信ステーションをポーリングし且つ待ち
   行列に入れることを特徴とする通信ネットワーク。
6. 【請求項６】上記の選択手段は、更に、選択されたステ
   ーションが所定時間インターバル中選択されないように
   阻止する手段を備えた特許請求の範囲第（１）項に記載
   の通信チャンネル。
7. 【請求項７】上記の選択された時間インターバルは、ス
   テーションから選択手段へそして又ステーションへとメ
   ッセージパケットを伝播する往復時間と少なくとも同程
   度である特許請求の範囲第（６）項に記載の通信チャン
   ネル。
8. 【請求項８】上記待ち行列手段は、 各ステーションからのメッセージパケットの到着を登録
   すると共にそのメッセージの優先順位を登録するレジス
   タ手段と、 新たに検出されたアクティブなステーションに対し上記
   レジスタ手段を走査するポーリング手段と、 上記レジスタ手段に登録されたメッセージの位置を対応
   するステーション番号に変換するエンコード手段と、 上記エンコード手段からのステーション番号を記憶する
   少なくとも２つの待ち行列とを備えた特許請求の範囲第
   （１）項に記載の通信ネットワーク。
9. 【請求項９】上記選択手段は、更に、 ステーション番号によってアドレスすることができ、ス
   テーションからの入力チャンネルを受けると共に、スタ
   ーカップラへの単一の出力チャンネルをなすように接続
   されたマルチプレクス手段と、 待ち行列からステーション番号を検索する手段とを備え
   ており、この検索手段は、スターカップラへ送られたメ
   ッセージパケットの終わりを感知し、これに応答して、
   待ち行列進ませ信号を発生して待ち行列からの項目を検
   索するようにする手段を備えている特許請求の範囲第
   （８）項に記載の通信ネットワーク。
10. 【請求項１０】上記選択手段は、更に、単一ステーショ
    ンによる二重送信及び連続的なアクセスを防止するよう
    に、所定の時間インターバル中、レジスタ手段の動作を
    選択的に禁止する手段を備えている特許請求の範囲第
    （９）項に記載の通信ネットワーク。
11. 【請求項１１】複数の入力／出力送信チャンネルを有す
    るハイアラーキ型の制御式スター通信ネットワークにお
    いて、 複数の制御式スターカップラを有する第１のレベルを具
    備しており、ここで各々の制御式スターカップラは、送
    信を行なう入力チャンネルを選択するために複数の送信
    及び受信ステーションからメッセージを受信するように
    接続されていて、スターカップラがビジー状態であって
    メッセージを送信している場合に後に選択するために入
    力チャンネルを待ち行列に入れるような待ち行列手段を
    備えている第１のレベル選択手段を備え、更に、上記と
    同数の複数のステーションへ送信を行なうように接続さ
    れたスターカップラを有し、各選択手段は、選択された
    ステーションからのメッセージを送信する出力ポートを
    有し、各スターカップラは、複数のステーションへ送信
    すべきメッセージを入力する入力ポートを有し、 更に、少なくとも１つの付加的な制御式スターカップラ
    を有する少なくとも１つの付加的なレベルを具備し、こ
    の付加的な制御式スターカップラは、付加的な選択手段
    及び付加的なスターカップラを有し、この付加的な選択
    手段は、上記第１レベルの選択手段の出力ポートから送
    られたメッセージを入力チャンネルを経て受信し、上記
    付加的なスターカップラは、出力チャンネルを経て上記
    第１レベルのスターカップラの入力ポートへ送信を行な
    い、 更に、上記付加的な選択手段の出力ポートを上記付加的
    なスターカップラの入力ポートに接続する手段を備え、 これにより、１つのステーションによって送られたメッ
    セージは、最初に上記第１レベルの選択手段の１つによ
    って選択され、上記付加的な選択手段へ送られ、ここで
    選択されると、上記付加的なスターカップラ及び上記第
    １レベルのスターカップラを経て全てのステーションへ
    送り返されることを特徴とするハイアラーキ型の通信ネ
    ットワーク。
12. 【請求項１２】上記第１レベルの選択手段は、送信ステ
    ーションが送信を停止するまで選択されたメッセージを
    送信し続けるように作動する特許請求の範囲第（11）項
    に記載のハイアラーキ型の通信ネットワーク。
13. 【請求項１３】上記レベルの数は、２である特許請求の
    範囲第（12）項に記載のハイアラーキ型の通信ネットワ
    ーク。
14. 【請求項１４】上記第１レベル及び付加的なレベルにお
    ける各選択手段は、対応するスターカップラが現在ビジ
    ー状態である場合に入力メッセージソースを後で選択す
    るように待ち行列に入れるための待ち行列手段を備えて
    いる特許請求の範囲第（11）項に記載のハイアラーキ型
    の通信ネットワーク。
15. 【請求項１５】制御式スターカップラ通信ネットワーク
    において、 複数の送信及び受信ステーションと、 上記ステーションから延びている上記と同数の複数の入
    力送信チャンネルと、 上記入力チャンネルの１つを送信のために選択する選択
    手段と、 メッセージを各ステーションに送るための上記と同数の
    複数の出力送信チャンネルと、 選択された入力チャンネルを経て受信したメッセージを
    全ての出力チャンネルに分配するスターカップラと、 少なくとも１つの連続送信ステーションからの連続送信
    の受信を、連続送信ステーションからのメッセージに対
    する優先順の高さに基づいて処理する手段とを備え、 上記の選択手段は、スターカップラが既に手前のメッセ
    ージを送信している時に、入力チャンネルを後で選択す
    るように待ち行列に入れるための待ち行列手段を備えて
    いることを特徴とする通信ネットワーク。