JPH01192242A - 通信網のノード装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 失地欠１ 本発明は通信網のノード装置、たとえばローカルエリア
ネットワークのＯ９Ｉ物理層とネットワークＭ（網と網
制御）に効、果的に適用されるノード装置に関する。

え工皿遣 バス型ＬＡＮの性能評価として多く用いられるのは、第
８図に示すスループット−遅延特性、すなわち伝達され
た通信量対通信が成立するまでの待ち時間の特性である
。バス型ＬＡＮでは一般に、トラヒックすなわち発生し
た通信の量が低いときには遅延が小さいが、トラヒック
が高いときには共有されるべき網が使用可能になるまで
待たなければないらない、したがって遅延が大きくなる
。同図において、ＬＡＮの２つの代表的な方式、すなわ
ちＣ９ＭＡ／ＣＤ　　（搬送波検出多重アクセス／衝突
検出）方式が曲線３１０で、またトークンリング方式が
曲１１３１２で、それらのスルーブツト遅延特性を示し
ている。

たとえば、米国のＩＥＥＥ　８０２．３で規定されるイ
ーサネットやスターＬＡＮなどのＣ５ＭＡ／ＣＤ方式に
よるＬＡＮは、プロトコルが単純であり、トラヒックが
低いときには遅延が少なく、効率が高い、しかし高いト
ラヒックのときには、衝突が多発し、スルーブツトが制
限されてしまう、この傾向はトラヒックの増大とともに
著しくなり、ある限度を超えると逆にスループットの低
下を招く。

これは、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式では、トラヒックが高くな
るとパケットの衝突の確率が高くなり、パケット再送の
りトライのために遅延が増大することに起因している。

また、衝突により破壊されたパケットが無意味に通信網
を占有するので、その分、網の容量が減少する。したが
って、トラヒックがネットワークの容量に対して無視で
きない程度に高くなると、逆にスループットが低下して
しまう、これを防ぐには、予想されるトラヒックよりか
なり高いデータ速度でシステムを設計する必要があり、
これは装置や伝送路を高価なものにする。

ＩＥＥＥ　８０２．４で規定されるトークンバス方式や
、同８０２．５で規定されるトークンリングなどのトー
クン方式のＬＡＮは、トラヒックの高い場合、ＣＳＭＡ
／ＣＤ方式に比べて遅延の増大が少なく効率が高い、ま
た低いトラヒックの場合も遅延はあまり小さくならない
、しかし、プロトコルが複雑であるため、装置構成が複
雑になり、装置価格の上昇を避けようとすると、高いデ
ータ速度を採用することができない。

ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のひとつに特開昭５８−４０３８４
に記載のものがある。これは、衝突の発生にてもパケッ
トの損傷がなく１つの通信が成立する。したがって、高
トラヒツク時にも遅延の増大が少なく効率が高い、しか
し、衝突の判定を出力パケットと入力パケットのアドレ
スの比較によって行なっているので、やはり装置構成が
複雑であり、しかもこれはＩＥＥＥ　８０２．３規格を
満足していない６通信システムは、汎用性、両立性が１
つの重要な要素であるので、規格を満足しないことは装
置、の商品性を低下させる。

目　　　的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、比較的単
純な装置構成にて他との両立性を保持し、通信を損傷す
ることなく高負荷に耐えられるノード装置を提供するこ
とを目的とする。

構　　成 本発明は上記の目的を達成させるため、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
信網にブロードキャストされ、他の信号は排除される通
信網のノード装置は、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、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、この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
の接続を断とすることを特徴としたものである。以下、
本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

本発明によるメート装置が適用される通信方式は、ＧＳ
ＭＡ／ＧＯ方式において衝突が生じても１つの通信が成
立するように構成されている。この点では上述の特開昭
５８−４０３８４の方式と同じである。これにより、リ
トライのために遅延が多くなることもなくなり、また衝
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、スループットが低下すること
が避けられる。

本発明の特定の実施例ではネットワークがトリー状の階
層構造をなし、最上位のノードに最先着したパケットを
有効としてネットワーク中にこれをブロードキャストし
、他のパケットを無効として排除することにより、パケ
ットが衝突により破壊されるのを防止している０本明細
書では、このように無効として排除されたパケットの状
態をやはり「衝突（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）　Ｊと称する
。

ところで、上述の特開昭５８−４０３８４のＣ３ＭＡｌ
ＣＤ方式では、端末は、自局が送信したパケットの有効
、無効の判定、すなわち衝突検知の方式として、送信中
のパケットと最上位のノードから送られてきた受信パケ
ットとを比較し両者が相違する場合を衝突と判断するよ
うに構成されている。つまりこれは、Ｃ９ＭＡ／ＣＤ方
式でありながらＩＥＥＥ８０２．３で規定される方式と
は異なるものとなっている。この方式によるかぎり、網
インタフエース装置（ＮＯυ）はそれ専用に設計する必
要があり、全２重の機能を必要とするので、装置構成が
複雑になっていた。

しかし本発明によれば、衝突検知方式として、送信中の
出力ポートに対応する入力ポートの信号の有無を検知す
る方式を採用している。したがって、このような衝突検
出機能はノード装置に配備することが可能であり、した
がって網インタフエース装置はＩＥＥＥ　８０２．３規
格を満足する両立性を保持することができる。

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。この実施例は
３層構造をとり、最上位のノード装置１ａの下位には中
間層として２台の中間ノード装置１ｂが収容され、さら
に両中間ノード装置１ｂの下位には最下位層として最下
位ノード装置ＩＣがそれぞれ２台ずつ収容されている。

最下位ノード装置ＩＣにはそれぞれ２台の端末２が収容
されている。ノード装置１相互間およびノード装置ｌ・
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ｌや端
末２の数や、階層の数などについてこの特定に実施例に
限定されない、また、単一のノード装置ｌによってネッ
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を収容してもよい。

これらの各階層のノード装置１ａ、　ｌｂおよび１ｃの
いずれにも適用可能なノード装置を参照符号！で示し、
その構成例を第１図に示す、この例のノード装置１は４
ポートノード装置であり、上位方向ボー）　（ＮＣＭ）
　３ａおよび下位方向ポート４が接続制御モジュール（
ＳＣυ）５に収容されている。接続制御モジュール５は
両ボー）３ａおよび４の接続制御を行なう制御装置であ
る。勿論本発明は、この４ポート装置に限定されるもの
ではなく、その数は任意である。

上位方向ポートは上位方向ノード装置接続モジュール３
ａにて構成されている。つまり、上位方向ポート３ａは
単一である。下位方向ポート４は、下位方向ノード装置
接続モジュール４ａおよび端末接続モジュール４ｂの任
意の組合せにて構成される。つまり１両者は自在に交換
が可能であり、また両モジュールは収容される伝送路ま
たは端末に対応して配備される。たとえば第２図のネッ
トワーク構成例では、中間ノード装置１ｂは２つの下位
方向ＮＣＭ　４ａを有し、最下位ノード装置ＩＣはそれ
らの代りに２つの端末ＮＯＮ　４ｂを備えている。下位
方向ポート４はこのように、単一または複数のポートを
有する複数の下位方向接続モジュールからなる。

第１図に戻って、接続制御モジュール５は、上位方向入
力チャネル６ａおよび上位方向出力チャネル６ｂを有し
、これらによって上位方向ノード装置接続モジュール３
ａに接続されている。また、下位方向入力チャネル７ａ
および下位方向出力チャネル７ｂを有し、これらによっ
て下位方向ノード装置接続モジュール４ａに接続され、
さらに、下位方向入力チャネル７ａおよび下位方向出力
チャネル７ｂと衝突信号チャネル７ｃとによって端末接
続モジュール４ｂに接続される。

たとえば、最上位ノード装置１ａおよび中間ノード装置
１ｂの下位方向ポート４は、下位方向ノード装置接続モ
ジュール４ａおよび端末接続モジュール４ｂの適宜の組
合せで構成されている。同様に最下位ノード装置ＩＣは
、端末接続モジュール４ｂのみで構成されている。なお
、最上位ノード装置１ａの上位方向ポート３は使用され
ない。

上位方向ノード装置接続モジュール３ａおよび下位方向
ノード装置接続モジュール４ａの構成例を第３図に示す
、これかられかるように本実施例では１両接続モジュー
ル３ａおよび４ａは光・電気（０／Ｅ）データリンク１
１および電気・光（Ｅｌｏ）データリンク１２が図示の
ように接続されて構成されている。これらの代りに、た
とえばＲ５４２２規格の送受信器で構成してもよい。

端末接続モジュール４ｂの構成例が第４図に示されてい
る。これは、接続制御モジュール５の入出力信号と端末
２のそれを物理的に変換するためのＲ９４２２送信器１
３および同受信器１４と、接続制御モジュール５の出力
する衝突信号すなわち第１の所定の信号を端末２の有す
る網インタフエース装置に適合した信号に変換するため
の衝突信号伝達部１５とからなる。衝突信号伝達部１５
は、クロック発生回路（ＣＫＧ）　１Ｂおよび２つのＮ
ＯＲ１７が図示のように接続されている。端末接続モジ
ュール４ｂは、これに接続される端末２の網インタフエ
ース装置の方式に応じて入出力通信信号および衝突信号
のインタフェースを合わせるように設計される。

第５図を参照すると、接続制御モジュール５は基本的に
は入力信号検出部２０、先着入力チャネル検出部３０、
スイッチングゲート部４０、通信終了検出部５０、衝突
検出部６０およびシーケンス制御部７０にて構成されて
いる。上位方向入力チャネル６ａおよび下位方向入力チ
ャネル７ａからの信号は、インバーク１８により反転さ
れ、入力信号検出部２０、先着入力チャネル検出部３０
、スイッチングゲート部４０および通信終了検出部５０
に接続される。衝突検出部６０の出力信号は端末接続モ
ジュール４ｂに接続される。シーケンス制御部７０は、
先着入力チャネル検出部３０からの制御信号に応動して
入力チャネル検出部３０およびスイッチングゲート部４
０の制御を行なう。

入力信号検出部２０は、図示のように４つのラッチ２１
からなり、下位方向入力チャネル７ａの信号の有無を検
出し記憶する。

先着入力チャネル検出部３０は、１個のラッチ３１と、
４個のフリップフロップ３２と、下位方向入力チャネル
７ａに同時に入力があったときにそれらに優先順位を与
えるための１群のＨＡＮｏ　３３と、先着入力を検出し
た時他の下位方向入力チャネル７ａの入力を禁止するた
めの５人力ＮＡＮＤ　３４とを有し、これらが図示のよ
うに接続されている。これによって、下位方向入力チャ
ネル７ａの先着入力チャネルを検出して記憶するととも
に、上位方向入力チャネル８ａから入力信号があった場
合はそれを優先させる機能を実現している。この構成で
は、上位方向入力チャネル８ａに入力信号があったとき
は、下位方向入力チャネル７ａが先着であったとしても
先着入力チャネルとしては扱われない、５人力ＮＡＮＤ
　３４の出力にＡＮＤゲート３５が図示のように接続さ
れているが、これは、シーケンス制御部７０からの制御
信号により全入力チャネルを入力可能にする機能を有す
る。

スイッチングゲート部４０は、４個のＨＡＮＤゲート４
１と、５個の４人力ＮＡＮＤゲート４２と、４個のＯＲ
ゲート４３が図示のように接続されて構成されている。

これは、先着入力検出部３０からの信号に基づき先着入
力チャネルまたは上位方向人力チャネル８ａをそれに対
応する出力チャネル以外の出力チャネルに接続するスイ
ッチング機能を果たしている。

通信終了検出部５０は、図示のように１個の５人カＨＡ
ＮＤ　５１とシフトレジスタ５２とを有し、本実施例で
は、先着入力チャネルおよび上位方向入力チャネル６ａ
の双方とも信号がなくなると、通信の終了と判定する機
能部である。これによって、入力信号検出部２０の４個
のラッチ２１と、先着入力チャネル検出部３０の１個の
ラッチ３１および４個のフリップフロップ３２とをリセ
ットする。また、シーケンス制御部７０のシフトレジス
タ７１ちリセットされ、系が初期化される。

衝突検出部６０は、図示のように４個のＯＲθ１からな
り、入力信号検出部２０からの出力が低レベルであり、
先着入力チャネル検出部３０からの出力も低レベルであ
るとき、すなわち先着入力でない入力信号のあった入力
チャネルに対応する端末接続モジュール４ｂへの衝突信
号（ｃｐ）チャネル７Ｃの出力レベルを低レベルにする
。これが前述の第１の所定の信号すなわち衝突信号であ
る。

シーケンス制御部７０は、シフトレジスタ７１と、その
出力に接続されたゲート回路７２とが図示のように接続
されて構成されている。同制御部７０はスイッチ７３お
よび７４を有し、前者は、端末２の網インタフエース装
置に含まれるデコーダが無効のパケットのプリアンプル
に位相同期されるのを防止する機能（ＰＬＰ）を同制御
部７０に与えるための手操作スイッチであり、後者は全
２重（ＦＵＬＬ）と半２重（ＨＡＬＦ）の切換えスイッ
チである。

シーケンス制御部７０はこのような構成によって、先着
入力信号の検出から始まる第１の一定時間にわたってス
イッチングゲート部４０のＯＲゲート４１への出力を低
レベルとして先着入力チャネルに対応する出力チャネル
以外のすべての下位方向出力チャネル７ｂから高レベル
信号を出力させる。この高レベル信号２１２（第７Ａ図
）が第２の所定の信号である。これとともに、先着入力
チャネルの検出から第１の一定の時間の２倍に実質的に
等しい時間が経過すると、先着入力チャネル検出部３０
の出力をすべて高レベルにする。これによって全２重通
信を可能にしている。

ここで、第１の一定時間は１本システムではネットワー
ク時定数に実質的に等しく設定されている。すなわち、
先着下位方向入力ポートの信号の検出から始まる時間で
あり、最上位ノード装置１ａとそれから最も遠い距離に
ある最下位ノード装置１ｃまでの距離の２倍に実質的に
等しい距離を伝搬する伝搬遅延時間に設定される。

また第２の一定時間はリンク時定数に実質的に等しく設
定されている。これは、ノード装置１において上位方向
入力ポートへの信号の検出から始まる時間であり、この
時間以降には受信端末以外の端末からの入力信号はない
、その値は、隣接ノード装置間距離のうちの最長のもの
に実質的に相当すべく設定される。したがって、上述し
た第１の一定の時間の２倍に実質的に等しい時間には、
第１および第２の一定時間が含まれることになる。

まず、接続制御モジュール５の基本的な動作について説
明する。この例では、シーケンス制御部７０のスイッチ
７３および７４をそれぞれＯＮにしておく。

下位方向入力チャネル７ａにおける入力信号の有無にか
かわらず、上位方向入力チャネル６ａに入力信号が到来
し、これが先着入力信号であると、先着入力チャネル検
出部３０はその全出力を低レベルにする。これによって
スイッチングゲート部４０は、下位方向入力チャネル７
ａからの全入力を禁止する。このとき、下位方向入力チ
ャネル７ａに信号があると、入力信号検出部２０はそれ
に対応する出力を低レベルとする。これによって衝突検
出部６０は、該当する衝突信号チャネル７Ｃに衝突信号
を出力する。

ところで、下位方向入力チャネル７ａのいずれかに入力
信号が到来し、これが先着入力信号であったときは、先
着入力チャネル検出部３０はそれに対応する出力を高レ
ベルに、他を低レベルにする。

これによってスイッチングゲート部４０は、先着入力チ
ャネル以外の下位方向人力チャネル７ａからの入力を禁
止する。このとき、その下位方向入力チャネル７ａに信
号があると、入力信号検出部２０はそれに対応する出力
を低レベルとし、これによって衝突検出部ＢＯは、該当
する衝突信号チャネル７Ｃに衝突信号を出力する。

第８Ａ図および第８Ｂ図を参照して第２図に示すネット
ワークの基本動作を説明する。第８Ａ図において、端末
２００がメッセージバケツ）　２００ａを端末２０１へ
宛てて送信するとほぼ同時に、端末２０２゜２０３およ
び２０４がそれぞれメツセージパケット２０２ａ、　２
０３ａおよび２０４ａを送信したとする。

最下位ノード装置１００および中間ノード装置１０１に
おいては、端末２００に関連するメッセージパケッ）　
２００ａが先着入力信号となる。したがって、それぞれ
の下位方向ポートからこれを出力する。またノード装置
１０２および１０３においては、端末２０４に関連する
メッセージバケツ）　２０４ａが先着入力信号であった
ので、それぞれの下位方向ポートからこれを出力し、こ
れは端末２０１に到着する。ノード装置１００は、端末
２０２からメッセージバケツ）　２０２ａが入力される
と、その端末２０２へ衝突信号２１０を出力する。

最上位ノード装置１０４ではメッセージパケ−／　）２
００ａが先着入力信号となったとすると、第８Ｂ図に示
すように、これが下位方向ポートから出力される。ノー
ド装置１０２および１０３ではそれらの上位方向ポート
にこのメッセージバケツ）　２００ａが入力される。し
たがって、メッセージバケツ）　２０４ａに代ってメッ
セージバケツ）　２００ａがそれらの下位方向ポートか
ら出力される。これは端末２０１に受信される。このよ
うにしてノード装置１０４において先着入力信号となっ
たメッセージバケツ）　２００ａは、他のメッセージバ
ケツ）　２０４ａなどの送信があっても端末２０１にて
適切に受信される。

ところで、シーケンス制御部７０のスイッチ７３および
７４をＯＦＦにすると、接続制御モジュール５は次のよ
うなさらに改良された動作を行なう、この改良の１つの
目的は全２重通信を可能にすることにある。つまり、先
着下位方向入力ポートの信号の検出から始まる第１の一
定時間の終了後に、上位方向入力ポートと少なくとも先
着下位方向入力ポートに対応する下位方向出力ポートと
を接続することによって、下位方向入力ポートに信号が
あったときの全２重通信を可能にしている。勿論１通信
終了については双方向を監視する。

他の目的は端末２の網インタフエース装置のデコーダの
誤動作の防止にある。これは、先着下位方向入力ポート
を検出すると、それに対応する下位方向出力ポート以外
の少なくとも端末の接続された下位方向出力ポートの信
号に第１の一定時間にわたって第２の信号・を高レベル
信号として付加することによって実現される。これによ
って、網インタフエース装置のデコーダの誤動作を防止
し、それらの特別な仕様への限定や改造を不要にしてい
る。

下位方向入力チャネル７ａにおける入力信号の有無にか
かわらず、上位方向入力チャネル６ａに先着入力信号が
あると、先着入力チャネル検出部３０はその全出力を低
レベルにし、スイッチングゲート部４０は、下位方向入
力チャネル？ａからの全入力を禁止する。そこでシーケ
ンス制御部７０は、先着入力チャネルの検出から始まる
第１の一定時間にわたってすべての下位方向入力チャネ
ルから第２の所定の信号すなわち高レベルの信号を出力
させる。このとき、下位方向入力チャネル７ａに信号が
あると、入力信号検出部２０はそれに対応する出力を低
レベルとし、これによって衝突検出部６０は、該当する
衝突信号チャネル７ｃに衝突信号２１０を出力する。

シーケンス制御部７０は、先着入力チャネルの検出から
第２の一定時間に実質的に等しい期間が経過すると、先
着入力チャネル検出部３０の出力をすべて高レベルにし
、全下位方向入力チャネル７ａの入力を可能にし、全２
重通信を可能にする。実施例においては、第２の時定数
の代りに、下位方向大カチャネク７ａに先着入力信号が
あった場合と同様、第１の一定時間を用いている。

下位方向入力チャネル７ａのいずれかに先着入力信号が
あると、先着入力チャネル検出部３０はそれに対応する
出力を高レベルに、他を低レベルにし、スイッチングゲ
ート部４０は先着入力チャネル以外の下位方向入力チャ
ネル７ａからの入力を禁止する。シーケンス制御部７０
は、先着入力チャネルの検出から始まる第１の一定時間
にわたって全下位方向大カチャネルフｂから第２の所定
の信号を高レベルで出力する。このとき、その下位方向
入力チャネル７ａに信号があれば、入力信号検出部２０
はそれに対応する出力を低レベルとし、これによって衝
突検出部６０は、該当する衝突信号チャネル７ｃに衝突
信号２１０を出力する。

シーケンス制御部７０は、先着入力チャネルの検出から
第１の一定時間に実質的に等しい期間が経過すると、先
着入力チャネル検出部３０の出力をすべて高レベルにし
、全下位方向入力チャネル７ａの入力を可能にし、全２
重通信を可能にする。

第７Ａ図、第７Ｂ図および第７Ｃ図を参照してこの改良
動作についてネットワークの動作を説明する。

最初めパケットの発信状況については第８Ａ図の場合と
同様とする。

ノード装置１００および１０１においては、メッセージ
バケツ）　２００ａが先着入力信号であるので、それぞ
れの下位方向ポートからこれを出力する。

またノード装置１０２および１０３においては、他のメ
ッセージバケツ）　２０４ａが先着入力信号であったの
で、それぞれの下位方向ポートからこれを出力し、端末
２０１にこれが到着する。この時、第７Ａ図に示すよう
に、最下位ノード装置１００はメツセージパケット２０
０ａと同２０２ａが衝突するので、衝突信号２１０を端
末２０２に向けて送出する。したがって、メッセージバ
ケツ）　２００ａにこの衝突信号２１０が重複すること
になり、端末２０２が受信する信号は高レベル状態を持
続する。したがって、ｌ８ｆｆ端末２０２の網インタフ
エース装置にあるデコーダ、たとえばマンチェスタ符号
化方式によるデコーダは動作せず、すなわち位相同期し
ない。

ノー、ド装置１０４ではメツセージパケット２００ａが
先着入力信号であれば、第７Ｂ図に示すように、これが
その下位方向ポートから出力される。ノード装置１０２
および１０３ではそれらの上位方向ポートにこのメッセ
ージバケツ）　２００ａが入力されるので、メッセージ
バケツ）　２０４ａに代ってメッセージバケツ）　２０
０ａがそれらの下位方向ポートから出力される。これは
端末２０１に受信される。

当初その端末２０１が受信した信号は、衝突信号２１０
がメツセージパケット２０４ａに重複していたものであ
った。しかし衝突信号２１０が終了すると、端末２０１
が受信する信号はメツセージパケット２００ａのプリア
ンプル部分にかかっているので、端末２０１の網インタ
フエース装置のデコーダは、ここで初めて位相同期がと
れることになる０通常市販されている網インタフエース
装置用デコーダには、−旦位相同期されると、信号がな
くなってさらに次の信号が始まっても一定時間位相同期
されない方式のものがある。しかし、シーケンス制御部
７０がスイッチ７３で実現される上述のような機能を有
していれば、そのような方式のデコーダを備えている端
末装置にも本ノード装置１は有効に対応することができ
る。

このようにしてノード装置１０４において先着入力信号
となったメツセージパケット２００ａは、他のメッセー
ジバケツ）　２Ｇ４ａなどの送信があっても端末２０１
にて適切に受信される。

このステップは全２重通信を可能にするので。

すべての端末２には全２重通信が可能なものを用いるこ
とができる。端末２０１が肯定応答（ＡＣＫ）または否
定応答（ＮＡＣＫ）などの応答パケッ）　２０１ａを送
信すれば、それは送信端末２００に正しく受信される。

しかし他の端末は、メッセージバケツ）　２００ａに応
答バケツ）　２０１ａが混信するため、第７Ｃ図にハツ
チングにて示すように信号を正しく受信することができ
ない。

このように本実施例では、接続制御モジュール５は、上
位方向入力ポートの信号の検出から始まる第１または第
２の一定時間の終了後に、入力信号のなかった下位方向
入力ポートまたはすべての下位方向入力ポートと、上位
方向出力ポートとを接続する。これによって、上位方向
入力ポートに信号があった場合の全２重通信を可能にし
ている。

ところで、本実施例はイーサネットに有利に適用される
ように構成されていたが、たとえばスターＬＡＮに適用
可能に修正してもよい、その場合、端末接続モジュール
４ｂは、下位方向出力チャネル７ｂに衝突信号チャネル
７Ｃが重畳されるように構成される。また、端末２の網
インタフエース装置を独自に設計する場合は、端末接続
モジュール４ｂの有する機能を網インタフエース装置に
配備してもよい、この場合、ノード装置１の下位方向ポ
ート４は下位方向ノード接続モジュール４ａのみを含む
。さらに、前述の第２の所定の信号を発生する機能を網
インタフエース装置に設けてもよい。

このように本実施例によれば、既存のイーサネットやス
ターＬＡＮなどのプロトコルＩＥＥＥ　８０２．３を満
足しながら、それらに比べて高いスループットと優れた
スループット・遅延特性とが得られる。その得られる特
性の例を第８図の曲線３１４で例示する。また、全２重
通信が制限なく行なわれ、しかも上述の既存のプロトコ
ルに従う網インタフエース装置との両立性を保持し、こ
れを改造する必要がない。

肱−１ 本発明によるノード装置は、このように比較的単純な装
置構成にて既存方式との両立性を保持し、通信を損傷す
ることなく高負荷に耐えることができる。

【図面の簡単な説明】

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図は同実施例における上位方向ノード装置接続モジ
ュールおよび下位方向ノード装置接続モジュールの構成
例を示す機能ブロック図、第４図は同実施例における端
末接続モジュールの構成例を示す機能ブロック図。 第５図は同実施例における接続制御モジュールの構成例
を示す機能ブロック図、 第６Ａ図および第６Ｂ図は、第２図に示すネットワーク
例におけるノード装置の基本動作を通信の流れに沿って
説明するための説明図、 第７Ａ図、第７Ｂ図および第７Ｃ図は、同ネットワーり
例におけるノード装置の改良動作を第６Ａ図および第８
Ｂ図と同様にして説明するための説明図。 第８図はバス型ＬＡＮおよび同実施例の性能評価例を示
すスループット・遅延特性の図である。 部　　の　　　の１ １８９．ノード装置 ３ａ、、、上位方向装置接続モジュール４ａ、、、下位
方向装置接続モジュール４ｂ、　、　、端末接続モジュ
ール ５０１．接続制御モジュール ２０、、、入力信号検出部 ３０、、、先着入力チャネル検出部 ４０、、、スイッチングゲート部 ５０、、、通信終了検出部 ８０、、、衝突検出部 ７０、、、シーケンス制御部 第３図 、３ａ ａ 第４図 ４ｂ 第６Ａ図 第６Ｂ図 第７Ａ図 第７Ｂ図 第７Ｃ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   通信網にブロードキャストされ、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、 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。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、 前記下位方向入力ポート手段および下位方向出力ポート
   手段には端末が収容され、 該装置は衝突検出手段を含み、 該衝突検出手段は、前記下位方向入力ポート手段の信号
   の検出から始まる第１の一定時間に該ノード装置の下位
   方向入力ポート手段および該下位方向入力ポート手段に
   対応する下位方向出力ポート手段の信号の有無を検出し
   、両者に信号が検出されると、該信号のあった下位方向
   入力ポート手段および下位方向出力ポート手段に収容さ
   れている端末に第１の所定の信号を送出することを特徴
   とするノード装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載のノード装置を少なくと
   も１つ含み、該ノード装置が複数あるときはそれらが伝
   送路を介して相互に接続されてトリー状の階層構造を形
   成していることを特徴とする通信網。