JPH0191556A - 不定形通信網のノ−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】

反生皇１ 本発明は、通信網の制御、とくに不定形通信網の７−ド
装置に関する。

【米旦ｌ ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）や公衆回線網な
ど、とくにマルチメディア通信に適用可能な通信網とし
て、たとえば特願昭８ｌ−２１８０２Ｅｌには、生体の
神経細胞のアナロジ−によるマルチチャネルの格子状通
信網が提案されている。これは、多久カー出力信号の通
信制御要素をノードとして多結合構造に接続して通信網
を構成し、各ノードではディジタル信号を先着順論理に
より転送する通信網形態をとっている。 この格子状通信網はとくに次の点で優れている。１つは
、多結合構造のためネットワークトポロジーの自由度が
高いことである。したがってフォルトトレランシー（生
残性）が高い、すなわち網の一部に障害があっても他の
ルートで通信が適応的に確保される。つぎに、先着順論
理によって、最適の通信経路が選択されることである。 またこのシステムは、ノードにおいて同時に複数の接続
チャネルを確立するマルチチャネル方式をとり、効率的
に全二重通信を確立するものである。 このような格子状通信網は、たとえばＯＳＩ　　（開放
型システム間相互接続）の物理層およびネットワーク層
に効果的に適用される。 格子状通信網において、新たな通信径路すなわちバス設
定の過程で通信径路が固定されると、そのノードは直ち
に終了シーケンスにはいる。しかし、それ以外のノード
は時限監視を続け、そのタイムアウトによりはじめて終
了シーケンスにはいる。固定された通信径路に含まれな
いノードは、所定の時間、信号がないことを確認して終
了シーケンスにはいる。従来のシステムでは、その後、
他の端末が搬送波の検出を終了して送信可能な状態にな
るまでの時間より、この所定の時間の方が長く設定され
ていたので、通信網全体で正常な動作を行なえないこと
があった。 目　　　的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、通信径路
が固定された際、初期化のタイミングのずれによる通信
網の誤動作が回避される不定形通信網のノード装置を提
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、端末またはノー
ド装置への送信線とこの送信線に対応する受信線とを含
む伝送路に接続されるノード装置であって、それぞれ受
信線が接続される少なくとも１つの入力手段と、それぞ
れ送信線が接続される少なくとも１つの出力手段と、入
力手段と出力手段を接続する接続手段と、接続手段を制
御して入力手段を選択的に出力手段に接続させる第１の
制御手段とを有する不定形通信網の７−ド装置は、入力
手段および出力手段を第１および第２の監視時限で監視
して接続手段を制御し入力手段と出力手段との間の選択
的接続を復旧させるための第２の制御手段を有し、第１
の制御手段は、入力手段のうち最先に往信号の到来した
入力手段を識別すると、接続手段を制御して、識別され
た入力手段から出力手段のうちこの識別された入力手段
に対応するもの以外の全出力手段へ往信号を転送させ、
入力手段のうち識別された入力手段以外で最先に端末か
らの復信号を受けた入力手段を識別すると、接続手段を
制御して、復信号を受けた入力手段を最先に往信号の到
来した入力手段に対応する出力手段に、また最先に往信
号の到来した入力手段を最先に復信号を受けた入力手段
に対応する出力手段に接続させてそれらの入出力手段間
の接続を固定し、第２の制御手段は、接続の固定後は、
第１の監視時限で規定される期間内に入力手段および出
力手段に信号がないと、接続手段を制御して前記固定さ
れた接続を解放し、接続の固足前は、第２の監視時限で
規定される期間内に入力手段および出力手段に信号がな
いと、接続手段を制御して初期状態に復旧させる不定形
通信網のノード装置を特徴としたものである。 以下、本発明をその実施例に基づいて具体的に説明する
。 本発明によるノード装置を適用した不定形通信網は、第
６図に例示するようにノード装置１０が伝送路１２によ
って２次元または３次元に格子状に接続される格子状通
信網として有利に実現されるが、その網構成は木質的に
不定形である。たとえば線形、ループ状など他の形状の
網構成をとってもよい。 ノード装置１０には複数の、この例では８木の入出力ボ
ートが設けられ、それらには伝送路１２を介して他のノ
ード装置１０、および（または）端末１４が接続可能で
ある。入出力ボートの数に制限はなく、少なくとも１つ
以上あればよい、ノード装置１０は、入出力ボートの容
量内であれば、伝送路１２を介して接続されるノード装
置１０や端末１４の数に制限はない、また、網金体を単
一のノード装置！Ｏにて形成してもよく、また、複数の
ノード装置１０をたとえば単一の印刷配線板に搭載して
全体をあたかも１つのノード装置として扱い、実質的な
入出力ボート容量を増大させてもよい。 端末１４は、本実施例では非同期にてデータを送受信可
能な端末装置であり、パソコンなどの処理システム、フ
ァイルステーションやプリントステーションなどのサー
ビスステーションなどを含む、データはメツセージパケ
ットの形で転送されるのが有利である。端末１４は後述
のように、全二重端末の場合、自局宛てのパケットを受
信すると直ちに応答信号を送出する方式のものが有利に
使用される。 伝送路１２は、たとえば光ファイバによる光伝送路、ま
たは撚り線や同軸ケーブルなどの電気伝送路であり、本
実施例ではデータがアナログまたはディジタルで伝送さ
れる。これは全二重構成をとっている。ノード装置ｌＯ
と端末１４の間の伝送路１２は、半二重構成をとっても
よい、また、トラヒックに応じてメート装置ｌＯ相互間
の伝送路１２を複数本設けてもよい。 第１図を参照すると、ノード装置１０は、伝送路１２か
らの受信線が接続される入力ボート２０と、伝送路１２
への送信線が接続される出力ポート３０を有し、両者が
スイッチングゲート部４０を介して相互に接続されてい
る。入力ボート２０は本実施例では８つの受信ないしは
入力チャネル１０〜１７を有し、また出力ポート３０は
これに対応して８つの送信ないしは出力チャネルＯＯ〜
０７を有する。これによってノード装置１０には、伝送
路１２を介して他のノード装置１０や端末１４を全体で
８つまで接続可能である。出力チャネル００〜０７のう
ち入力チャネル１０〜１７のそれぞれと同じ番号の、す
なわち「対応する」出力チャネルが同じ方路の伝送路１
２に接続される。 スイッチングゲート部４０は、入力チャネル１０〜１７
のうちの任意のものと出力チャネル００〜０７のうちの
任意のものとを選択的に相互接続するゲート回路である
。入力ボート２０はまた、制御ゲート部５０を介して開
始制御部８０および終了制御部７０に接続されている。 制御ゲート部５０は、入力ボート２０および出力ポート
３０からの信号をスイッチングゲート部４０、開始制御
部６０および終了制御部７０に適切に接続制御するゲー
ト回路である。開始制御部８０は、入力信号が最先に到
来した入力チャネルを識別し、また各入力チャネルに入
力信号があるか否かの検出を行なう機能部である。終了
制御部７０は、すでに設定されている通信径路の入力チ
ャネルに入力信号がなくなったことを検出してその通信
の終了処理を行なう回路である。スイッチングゲート部
４０、開始制御部６０および終了制御部７０は、ゲート
セットバス８０により相互に接続されている。 スイッチングゲート部４０にはまた、アクティブ信号を
送出するためのアクティブ信号出力部２００が接続され
、これは開始制御部６０にも接続されている。開始制御
部８０および終了制御部７０にはまた、障害が発生した
チャネルを記憶する障害記憶部２１０が接続されている
。障害記憶部２１０はゲートセットバス８０にも接続さ
れている。 スイッチングゲート部４０、制御ゲート部５０、開始制
御部６０、終了制御部７０、アクティブ信号出力部２０
０および障害記憶部２１０は、それらを含む木製を全体
を制御するシーケンス制御部８０によって制御される。 木ノード装置１０はアクティブ信号出力部２００を有し
、これは、自局ノードとその入力チャネルが正常に動作
している。すなわちアクティブであることを示す「アク
ティブ信号」を発生する機能部である。アクティブ信号
は、その信号長以外は一切制限されない、その信号長は
、開始制御部６０のフリップフロップを動作させるのに
必要な最小の時間より長く、後述の「アクティブ検出時
定数」内に到着し終る長さに設定される。 開始制御部８０の特定の構成は、簡略のため入出力各４
チャネルの場合を第２図に示すように、先着入力信号検
出部６０ａおよび入力信号検出部８０ｂからなる。先着
入力信号検出部８０ａは、入力チャネル１０〜ｉ３のう
ち最初に入力信号が到来したチャネルを先着順論理に従
って識別する機能部である。これは、入力チャネル数に
対応した、すなわち４つのフリップフロップ６２と、１
群のＨＡＮＤゲート６６ト、４人力ＮＡＮ［ｌ’７”　
−）　８８オヨびインバータ６１と、４つの３人カＨＡ
ＮＤゲート６３と、パスバッファ８５と、モード切換え
スイッチ６７とが図示のように接続されて構成されてい
る。 フリップフロップ６２は、入力信号の到来した入力チャ
ネルの状態を保持する回路である。１群のＷＡＮＤゲー
ト６６は、フリップフロップＢ２の出力６４の相互間に
優先順位を与える。４人力ＨＡＮＤゲート６８およびイ
ンバータ８０は、いずれかのフリップフロップ６２が入
力信号の到来に応動し、全フリップフロップ６２のＳ端
子を低レベルにしてそれらの状態を固定する保持機能を
有するとともに、第１番目の往信号が到来したことをシ
ーケンス制御部９０へ通報するための回路である。 ３人力ＮＡＮＤゲート８３は、１群のＷＡＮＤゲー）８
Ｂの出力と入力信号検出部６０ｂの出力との論理和をと
り、その論理和出力は、パスバッファ８５を介してゲー
トセットバス８０へ出力される。なおモード切換えスイ
ッチ６７は、本実施例では常時開放されている。 入力信号検出部８０ｂは、入力ボート２０に入力信号が
到来したか否かを検出する回路である。これは、フリッ
プフロップ６９および１２０と、４つのＷＡＮＤゲート
１２２と、５人力ＯＲゲート１２４　とが図示のように
接続されて構成されている。フリップフロップ６９は、
入力信号の到来した入力チャネルの状態を保持するため
２状態回路である。フリップフロップ１２０は、フリッ
プフロップＢ８の出力状態を記憶し、それらのＳ出力を
低レベルにしてその状態を固定するための回路である。 　ＷＡＮＤゲート１２２は、フリップフロップ６８の出
力の先着入力検出部ＥｌＯａへの接続を制御するゲート
回路である。 ＯＲゲー）　１２４は、フリップフロップ８９の出力の
論理和をとり、第１番目の復信号が到来したことをシー
ケンス制御部８０に通報するための回路である。 障害記憶部２１０は、障害または休止チャネルを記憶す
るための記憶回路である。 終了制御部７０は、第３図に４チヤネルの場合を示すよ
うに、通信終了検出部７０ａおよび接続記憶部７０ｂに
て構成されている０通信終了検出部７０ａは、通信終了
検出回路Ｂ００およびＮＯＲゲート７８からなる０通信
終了検出回路８００は、入力ボート２０および出力ポー
ト３０の状態を監視して通信の終了を検出する回路であ
り、その特定の構成が第４図に示されている。 通信終了検出回路８００は、各チャネルについて、２つ
のＮＯＲゲート６０２および６０４と、シフトレジスタ
８０６および６０Ｂと、クロック６１０および６１２　
と、スイッチ８１４および６１６と、ＡＮＤＮＯゲート
７８び８２０と、１つのインバータ６２２と、ＯＲゲー
ト６２４とが図示のように接続されて構成されている。 　ＮＯＲゲート６０２および６０４は、入力ボート２０
からの信号と出力ポート３０からの信号との論理和をと
っている。シフトレジスタ６０６および６０８は、後述
の通信終了検出時定数による時間に基づき、通信の終了
を検出するための回路である。　ＡＮＤゲート６１８は
、シフトレジスタ６０６の出力と制御ゲート部５０の出
力とＡＮＤゲート６２６の出力の否定との論理積をとる
回路である。　ＡＮＤゲート６２０は、シフトレジスタ
６０８の出力と制御ゲート部５０の出力とＡＮＤゲート
６２６との論理積をとる回路である。４人力ＯＲゲート
７８は、通信径路を固定した通信のうちで終了した通信
があること、または先着入力チャネルからの第１番目の
往信号が中断したことをシーケンス制御部９０に知らせ
る回路である。そのいずれの情報を通報するかの選択は
、制御ゲート部５０によって行なわれる。これかられか
るように終了制御部７０では、通信径路の固定された通
信に含まれる２つの入力チャネルの双方とも信号がなく
なったときに、通信の終了として識別される。 終了シーケンスは通信径路すなわちパスを解放して系を
初期化する処理である。これは、所定の期間、入出力信
号があるか否かを終了制御部７ｏのシフトレジスタ６０
６および６０８で監視することによって行なっている。 監視の時限は、通信径路の固定された後の通信用と通信
径路の固定のための通信用の２種類が設定されている。 つまり、各チャネルごとに２つのシフトレジスタ８０Ｂ
および６０８が設けられ、それぞれ対応するクロック６
１０および６１２を計数することによって２つの時限回
路が構成されている。 たとえば、シフトレジスタ６０６．クロック６１０およ
びスイッチ６１４が通信径路の固定のための通信の監視
時限、すなわち第２の通信終了検出時定数を規定し、シ
フトレジスタ６０８．クロック８１２およびスイッチ８
１Ｂが通信径路の固定された後の通信の監視時限、すな
わち第１の通信終了検出時定数を規定する。クロック６
１０および８１２の発生するクロックの周波数は、それ
ぞれ対応する調整スイッチ６１４および８１Ｂにて調整
回部である。これによって、シフトレジスタ６０６およ
び８０８の時定数はチャネルごとに所望の値に設定され
る。 たとえばＯＮ旧ＮＥＴなどのシステムの場合、メツセー
ジを送出して応答信号ＡＣＫまたはＮＡＣＫが返送され
たのちは１０数ミリ秒程度の開信号のない状態が続く、
そこで、このような長さの無信号期間でも通信径路を解
放しない程度の長さに第１の通信終了検出時定数を設定
すればよい、しかし、メツセージを送出し応答信号ＡＣ
ＫまたはＮＡＣＫが返送されるまではそのような状態が
生じないので、その監視時限は高々ｌＯ数マイクロ秒の
長さの第２の通信終了検出時定数に設定すればよい、つ
まり第２の通信終了時定数は第１の通信終了時定数より
短くてよい。 ２人力ＡＮＤゲート８２６の一方の入力８２８には、シ
ーケンス制御部８０から直接、またはこれから制御ゲー
ト部５０を通して開始信号５ＴＡＲＴが入力され、他方
の入力６３０はスイッチ８３２を通して接地されている
。上述の２種類の時限回路を使用するときはスイッチ６
３２を閉成しておき、通信径路の固定の前後とも同じ時
限を使用する場合はスイッチ６３２を開放しておく、ス
イッチ８３２を開放すると、シフトレジスタ６０６によ
る時限回路のみを使用することができる。 通信の終了は、通信終了検出時定数による時間だけ信号
のない状態、または所定の論理状態が継続したことによ
って識別される。「第１の通信終了検出時定数」は、最
大実効ネットワーク長を往復する伝搬遅延時間と、端末
１４が往信号または復信号の受信を終了してから復信号
または往信号を送信し始めるのに要する時間と、さらに
、真の通信の終了を、情報内容である「Ｏ」または「１
」の連続から区別するのに必要な時間との和に実質的に
等しく設定される。また「第２の通信終了検出時定数」
は、最大実効ネットワーク長を往復する伝搬遅延時間と
、端末１４が第１番目の往信号の受信を終了してから第
１番目の復信号を送信し始めるのに要する時間と、さら
に、真の通信の終了を、情報内容である「０」またはｒ
ｌＪの連続から区別するのに必要な時間との和に実質的
に等しく設定される０通常はこれに若干の余裕時間が付
加される。 通信終了検出回路６００の動作を先に説明しておく、あ
るチャネルについて開始シーケンスにはいる之開始信号
５ＴＡＲＴが高レベルになる。スイッチ６３２が閉成さ
れていると、この開始信号５ＴＡＲＴの高レベルへの反
転によってＡＮＤゲート６１８が消勢して同６２０が付
勢される。つまり、開始信号５ＴＡＲＴが立っているか
否かで、ＡＮＤゲート６１８および８２０にうちのいず
れか一方がマスクされる。 これを利用して、開始信号５ＴＡＲＴの高レベルがシフ
トレジスタ６０６による時限監視をシフトレジスタ８０
８による時限監視に切り換える。マスクされない方のＡ
ＮＤゲートから高レベルが出力されると、これがＯＲゲ
ート６２４および７８を通して終了信号ＥＮＤとしてシ
ーケンス制御部９０へ送出される。 これによってシーケンス制御部９０は、このブロードキ
ャストについて終了シーケンスに移行し、系を新たな通
信待ち状態にセットアツプする。 ところで第３図に戻って、接続記憶部７０ｂは、通信径
路の固定を行なったチャネルを記憶するための４つのフ
リップフロップ７１と、その記憶の書込みおよび消去を
制御するためのＡＮＤゲート７３と、その出力をゲート
セットバス８０へ接続するための制御を行なうパスバッ
ファ７５とが図示のように接続されて構成されている。 通信終了検出回路６００のＯＲゲート８２４の出力６３
４は接続記憶部７０ｂのフリップフロップ７１のリセッ
ト人力Ｒにも接続されている。 このような構成によれば、通信終了検出回路６００は常
時全チャネルについて通信の終了を検出できる状態にあ
る。つまり、制御ゲート部５０で選択されていないチャ
ネルについても通信終了を検出できるので、切換えが行
なわれたときに、通信終了の検出に通信終了検出時定数
に相邑する遅れは生じない。 また、全二重通信の場合と、全二重通信および半二重通
信の双方を含む場合とでは、通信終了検出時定数をそれ
ぞれに応じて設定すればよい、したがって装置自体のハ
ードウェアの変更を必要としない。 なお、これらＮＯＲゲート６０２および６０４の代りに
ＨＡＮＤゲートを配設すれば、入力チャネルと出力チャ
ネルの論理積をとることができる。このようにすれば、
終了制御部７０では、通信径路の固定された通信に含ま
れる２つの入力チャネルのいずれかに信号がなくなった
ときに、通信の終了として識別される。 シーケンス制御部８０は、本装置の制御に必要な制御信
号を生成するためのゲート群と、通信の生起と終了が競
合した時、通信の終了を優先させるため回路とを有する
。「アクティブ検出時定数Ｊ、「入力信号検出時定数」
および「通信終了検出時定数」などの様々な時限は、シ
ーケンス制御部９０にて形成される。シーケンス制御部
８０も、全二重通信の場合と、全二重通信および半二重
通信の双方を含む場合とでは、装置自体のハードウェア
の変更を必要としない。 ノード装置ＩＯにおける通信制御の概略を説明する。こ
こで便宜上、用語「送信端末」とは信号を伝送路１２に
送出する側の端末をいい、「受信端末」とは信号を伝送
路１２から受ける側の端末をいうものとする。また用語
「発信端末」とは、他の端末との間に接続が設定されて
いない状態、すなわち遊休状態から特定の端末に宛てて
情報を送信し始める端末をいい、「着信端末」とはその
情報に初めて応答を返送する宛先側端末をいうものとす
る０発信端末から送出される信号を「往信号」と称し、
着信端末から送出される信号、とくに往信号に応答して
返送される信号を「復信号」と称する。 あるノード装置１０において、特定の入出力チャネル間
に接続が設定されていない遊休状態では、スイッチング
ゲート部４０の接続ゲートが開放状態にあり、すべての
入力チャネルは、それぞれに対応する出力チャネルを除
く全出力チャネルに接続されている。 遊休状態において人力チャネル１０〜１７のうちのいず
れかに入力信号が到来すると、開始制御部６０の先着入
力信号検出部８０ａは、入力チャネルｉ０〜１７のうち
最先に入力信号が到来したチャネル、すなわち「先着入
力チャネル」を先着順論理により検出する。先着入力チ
ャネルの検出に応動してスイッチングゲート部４０は、
その先着入力チャネルに対応する出力チャネル以外の全
出力チャネルと先着人力チャネルの接続を残して他の入
出力チャネル間接続を断とする。これによって、先着入
力チャネルから受信した信号がそれに対応する出力チャ
ネル以外の全出力チャネルに転送されるブロードキャス
トが行なわれる。 開始制御部６０の先着入力信号検出部Ｂｏａの先着入力
チャネル検出によりシーケンス制御部８０が起動され、
シーケンス制御部９０は、アクティブ検出時定数による
時限監視を開始する。 「アクティブ検出時定数」は、最先に入力信号を検出し
た入力チャネル以外の入力チャネルから、同じ送信源か
らの最初の、すなわち第１番目の往信号を受信したり、
他の送信源からの別な第１番目の往信号を受信して衝突
が発生したりしても、それらの第１番目の往信号を排除
するための時間である。 アクティブ検出時定数の長さは、隣接ノード装置１０間
または対端末１４間の最大許容距離を往復する伝搬遅延
時間と、アクティブ信号に要する時間との和に実質的に
等しく設定される０通常はこれに若干の余裕時間が付加
される。この時間内に、同じ送信源からの迂回された第
１番目の往信号や、他の送信源からの別な第１番目の往
信号、アクティブ信号が到来する。これにより障害また
は休止チャネルを検出することができる。 アクティブ検出時定数の監視時限内に入力信号の到来し
たチャネルは、開始制御部８０の入力信号検出部６０ｂ
のフリップフロップに記憶される。 シーケンス制御部３０は、アクティブ検出時定数により
規定される期間が満了すると、障害記憶部２１Ｇをクロ
ック駆動し、入力チャネル１０〜ｉ３のうちアクティブ
検出時定数の期間内に入力信号の到来しなかった入力チ
ャネルを障害または休止チャネルとしてフリップフロッ
プに記憶する。 続いてシーケンス制御部８０は入力信号検出時定数の時
限監視を行なう。「入力信号検出時定数」は、アクティ
ブ検出時定数による期間の経過後信号があるか否かを検
出するための時間である。その長さは、たとえば、マン
チェスタコーディングの場合は１ビツト、ＮＲＺＩで連
続６ビツトの「１」にｒＯＪを挿入する符号化則の場合
は７ビツト以上の時間長をとる。通常はこれに若干の余
裕時間が付加され、それらの２倍、すなわちそれぞれ２
ビツトまたは１４ビツトの時間長に設定される。これは
、最先に入力信号を検出した入力チャネル以外で、同じ
送信源からの第１番目の往信号や、他の送信源からの別
な第１番目の往信号を受信した入力チャネルを検出する
ための時間である。 この入力信号検出時定数の監視時限内に入力信号の到来
したチャネルは、開始制御部６０の入力信号検出部６０
ｂのフリップフロップに記憶される。 この期間が終了すると、スイッチングゲート部４０は、
入力信号検出部６０ｂに記憶されている入力信号検出時
定数の期間内に入力信号のなかった入力チャネルのうち
のいずれかからその後入力信号が到来すると、その入力
チャネルを先着入力チャネルに対応する出力チャネルに
接続する。 シーケンス制御部８０では、その通信径路に含まれるい
ずれかの入力チャネルに入力信号がなくなると、終了制
御部７０からの指示により通信終了検出時定数による時
限監視を開始する。同時定数によって規定される時間が
経過すると、シーケンス制御部８０は開始制御部６０の
先着入力信号検出部８０ａおよび入力信号検出部６０ｂ
を初期状態にリセットする。 この通信終了の検出は、先着入力チャネルからの入力信
号を監視して、これがなくなったことを検出して復旧処
理を行なうように構成してもよく、または、先着入力チ
ャネルと、これに接続されている他の入力チャネルの双
方からの入力信号を監視して両者のいずれかがなくなっ
たことを検出して復旧処理を行なうように構成してもよ
い。 入力信号のなくなったことの検出は、その信号の論理状
態が通信終了検出時定数の期間だけ所定の状態、たとえ
ば「０」に維持されたことを検出することによって行な
われる。 上述の実施例では、アクティブ検出時定数による期間中
信号が到来し、かつ入力信号検出時定数による期間中入
力信号の到来しなかった入力チャネルは、その経過後も
入力信号検出部８０ｂに記憶される。しかし、単に記憶
するのみでなく、同期間の経過後、そのような入力信号
の到来しなかった入力チャネルを先着入力チャネルに対
応する出力チャネルに接続し、他のすべての入力チャネ
ルの出力チャネルへの接続を断とするように構成しても
よい。 そのような入力信号の到来しなかった入力チャネルに入
力信号検出時定数の期間の経過後、第１番目の復信号が
到来すると、第１番目の復信号を受信した入力チャネル
を先着入力チャネルに対応する出力チャネルに、また先
着入力チャネルを第１番目の復信号の到来した入力チャ
ネルに対応する出力チャネルに接続し、入出力チャネル
間の径路の固定を行なう、他の全入力チャネルの出力チ
ャネルへの接続は断とする。このように構成すれば、本
来受信すべきの第１番目の復信号以外の雑音などの信号
を他の入力チャネルから受信するのを避けることができ
る。 ところで通信終了検出回路６００では、第１番目の往信
号が送出されて第１番目の復信号が返送されないうちは
、シフトレジスタ６０Ｂで第２の時定数による時限監視
を行なっている。開始シーケンスにはいると開始信号５
ＴＡＲＴが高レベルに反転する。そこで、スイッチ６３
２が閉成されていると、この開始信号５ＴＡＲＴの高レ
ベルへの反転によってＡＮＤゲー）８１８が消勢して同
６２０が付勢される。 これによって、シフトレジスタ６０６での第２の時定数
による時限監視がシフトレジスタ６０８での第１の時定
数による時限監視に切り換わる。 いずれにせよ、各チャネルごとにＡＮＩ）ゲート８１８
および１１１２０のうちＡＮＤゲート６２Ｂでマスクさ
れない方からシフトレジスタ６０６または６０８のタイ
ムアウト、すなわち通信終了の検出による高レベルが出
力されると、これがＯＲゲー）　８２４および７８を通
して終了信号ＥＮＤとしてシーケンス制御部８０へ送出
される。これに応動してシーケンス制御部９０は、この
ブロードキャストについて終了シーケンスに移行し、系
を新たな通信待ち状態にセットアツプする。 本実施例の理解のために、ノード装置１０を４つ格子状
に接続した格子状通信網について第５Ａ図〜第５Ｅ図を
参照して本実施例のシステムにおける通信手順を説明す
る。この説明上の通信網では、４つのノード装置１０ａ
〜１０ｄが４チヤネルの伝送路１２によって格子状に接
続されている。ノード装置１０ａおよび１０ｄには端末
１４ａおよび１４ｄがそれぞれ接続されている。同図に
おいて、ハツチングを施した側が送信側を示し、また、
太線が情報信号の流れを示している・ ４チヤネルの全二重通信について、入力信号の検知と、
それに基づく入出力チャネル間の接続制御は、次の７つ
の基本的なステップにて行なわれる。 まず第５Ａ図に示すように、第１のステップでは、遊休
状態から初めてデータを送信したい発信端末、たとえば
１４ａは第１番目の往信号をパケットの形で伝送路１２
ａを通してノード装置１０ａに送出する。第１番目の往
信号には、宛先の端末、たとえば１４ｄを示す宛先アド
レスが含まれている。 ノード装置１０ａは、第１番目の往信号を先着入力信号
として検出する。すなわち、最先に入力信号が到来した
チャネル、すなわち「先着入力チャネル」を先着順論理
により識別する。そこで、先着入力チャネル１２ａに対
応する出力チャネルを除く全出力チャネル１２ａｂおよ
び１２ａｃなどにその第１番目の往信号を転送する。す
なわち第１番目の往信号をノード装置１０ａの全方路に
ブロードキャストする。 ノード装置１０ａはさらに、第１番目の往信号を先着入
力チャネルで受信すると、通信径路の固定されていない
他の全入力チャネルの出力チャネルへの接続を断とする
とともに、アクティブ信号出力部２００により先着入力
チャネルに対応する出力チャネルからアクティブ信号２
３０ａを出力する。 次に第２のステップでは、第５Ｂ図に示すように、他の
ノード装置１０ｂ、　１０ｃおよび１０ｄもそれぞれの
伝送路１２ａｂ、１２ａｃ、および１２ｂｄ、１２ｃｄ
からこの第１番目の往信号を受信し、同様のブロードキ
ャストを行なう、この例では、ノード装置１０ｃは伝送
路１２ａｃを先着入力チャネルと認め、伝送路１２ｃｄ
などの他の伝送路にブロードキャストする。 同様にノード装置１０ｄは、伝送路１２ｂｄからの他に
同１２ｃｄからも第１番目の往信号が到来するが、伝送
路１２ｂｄを先着入力チャネルと認め、伝送路１２ｂｄ
からの第１番目の往信号のみを伝送路１２ｄおよび１２
ｃｄなどの他の伝送路にブロードキャストし、伝送路１
２ｃｄからの信号は出力しない、ノード装置１０ｃおよ
び１０ｄでは、先着入力信号とそれより遅れて到来した
他の入力信号との到着時間差が接続制御に要する時間よ
り短いと、−瞬、重複が生ずる。しかしこれは、メツセ
ージパケットのプリアンプル部分で生じているので２問
題はない、このようにして、端末１４ａから送信されノ
ード１２からブロードキャストされた第１番目の往信号
は、重複することなくネットワーク中に伝達される。こ
うして最短径路を経由した第１番目の往信号が端末１４
ｄに到達する。 ノード装置１０ａ〜１０ｄは、先着入力チャネルの検出
から始まるアクティブ検出時定数の期間内は全入力チャ
ネルを監視し、その期間内に入力信号を受信しなかった
入力チャネルを識別する。それらは入力信号検出部６０
ｂに記憶される。各ノード装置ｌＯでは、その入力チャ
ネル、出力チャネルおよびそのノード装置に接続されて
いる他のノード装置や端末が正常に機能していれば、ア
クティブ検出時定数の期間内にアクティブ信号または第
１番目の往信号が到来するはずである。たとえば、ノー
ド装置１０ｂにて入カポ−）　２３４ｂｘに何らかの原
因により信号を受信しなかったとすると、ノード装置１
０ｂにてこれが記憶される。 ノード装置１０ａ　Ｎ１０ｄは、アクティブ検出時定数
の経過後から開始する入力信号検出時定数による期間内
に入力信号のなかった入力チャネルを検出する。このと
き、アクティブ信号はすでに終了している。またこのと
きノード装置１１０ａ〜１０ｄは、このような検出した
入力チャネルをそれに対応する出力チャネル以外の全出
力チャネルに接続するように構成してもよい、さらにノ
ード装置１０ａ〜１０ｄは、このような検出した入力チ
ャネルのうち入力信号検出部６０ｂに記憶されていない
入力チャネル、すなわちアクティブ検出時定数の期間内
に信号の到来した入力チャネルをそれに対応する出力チ
ャネル以外の全出力チャネルに接続するように構成して
もよい。 第３ステツプでは、ノード装ｆｉｌＯａ〜１０ｄに接続
されている端末１４は第１番目の往信号を受信する。そ
の際、各端末１４はアクティブ信号２３２を返送すると
ともに、第１番目の往信号に含まれている宛先アドレス
を自局のアドレスと照合する。この例では、端末１４ｄ
は、アクティブ信号２３２ｄを送出し、また、宛先アド
レスが自局のそれと一致するので、最初の、すなわち第
１番目の復信号を伝送路１２ｄに送出する。第５Ｃ図に
示すように、ノード装置１０ｄは、第１番目の往信号を
送出した出力チャネルに対応する入力チャネルのうち、
入力信号検出時定数で規定される期間内に入力信号が到
来せず、かつ入力信号検出時定数で規定される期間の終
了後信号が到来した入力チャネルを識別する。これを先
着入力チャネルに対応する出力チャネルに接続する。 この例では、第５Ｃ図に示すように、ノード装置１０ｄ
は、入力信号検出時定数による期間の経過後、伝送路１
２ｄから信号を受信すると、その信号すなわち第１番目
の復信号を受信した入力チャネルを、先着入力チャネル
に対応する出力チャネル１２ｂｄに接続する。したがっ
て、伝送路１２ｄから受信した第１番目の復信号は、ノ
ード装置１０ｄから伝送路１２ｂｄに送出される。 これとともに、第１の往信号を受信した先着入力チャネ
ルを第１の復信号を受信した入力チャネルに対応する出
力チャネルから出力し、他の入力チャネルの出力チャネ
ルへの接続を断とする。つまりこの例では、こ、れによ
って伝送路１２ｂｄが同１２ｄと相互に接続される。 第４ステツプにおいて、ノード装置１２ｂ、　１２ｃお
よび１２ａもノード装置１２ｄと同様の制御を行なう、
したがって、第５Ｄ図に示すように第１番目の復信号は
、第１番目の往信号の転送された径路を逆にたどって発
信端末１４ａに到達する。第１番目の往信号はある程度
の長さを有し、また端末１４ｄなどの端末装置は、第１
番目の往信号の宛先アドレスを識別すると直ちに第１番
目の復信号を送信するように構成されているので、第１
番目の復信号は第１番目の往信号と重複しながら伝送さ
れる。したがって、端末１４ａおよび１４ｄ以外の他の
端末がこのネットワークに接続されていても、それらの
端末はこの通信に関与することができない、これによっ
て、通信システムにとって重要な、他の端末での通信の
秘匿性が維持され、また、マルチチャネル通信を可能と
している。 第５Ｅ図に示すように、ノード装置１０ｃは第５ステツ
プでは、伝送路１２ｃｄなどから第１番目の復信号が到
来せず、かつ伝送路１２ａｃにそれまで受けていた第１
番目の往信号がなくなると、これを検出して全入力チャ
ネルの出力チャネルへの接続を断とする。つまり、入力
信号検出時定数の期間中に入力信号を受信せず、かつそ
の経過後も第１番目の復信号が到来せず、しかも第１番
目の往信号を受信しなくなったことを検出すると、全入
力チャネルの出力チャネルへの接続を断とする。これは
、その通信がそのノード装置１０を経由しないで径路が
固定されたか、またはその通信が成立せず第１番目の往
信号の送信を発信端末が中止したことを意味する。した
がって、それ以外の場合は。 先着入力チャネルの検出から始まる端末応答監視時間内
に第１番目の復信号の到来が保証されている。第１番目
の往信号が何らかの原因により受信端末１４ｄに到達せ
ず、したがって第１番目の復信号が返送されないことを
理由として送信端末１４ａが第１番目の往信号の送信を
途中で中止したときも同様である。 全二重通信と半二重通信の双方を含む場合は、ノード装
置１０ｃは、第１番目の往信号を受信しなくなり、その
後通信終了検出時定数による期間が経過しても第１番目
の復信号が到来しないことを、検出すると、これを検出
して全入力チャネルの出力チャネルへの接続を断とする
。つまり、入力信号を受けなかったいずれの入力チャネ
ルについても、第１番目の往信号の終了から開始する端
末応答監視時間内に第１番目の復信号を受信していない
ことを検出すると、全入力チャネルの出力チャネルへの
接続を断とする。 このような接続制御により、発信端末１４ａと着信端末
１４ｄとの間の通信のために１つの通信径路が設定され
、固定される。各ノード装置１ｏは、固定されていない
径路について新たに生起する通信の設定制御を行なうこ
とができる。 このように各ノード装置１０は、入力信号の有無を検出
してアクティブ検出時定数、入力信号検出時定数、端末
応答監視時間および通信終了検出時定数に関するシーケ
ンシャルな制御を行なう０通信終了についての制御も同
様である。たとえば全二重通信で１つの発信端末に通信
の継続および終了の権限を与えている場合、通信径路の
固定を行なった１対の入力チャネルについて第１番目の
往信号がなくなったことを検出して、またはその入力チ
ャネル対のいずれかに入力信号がなくなったことを検出
して、その１対の入力チャネルの出力チャネルへの接続
を断とする。 半二重通信の場合や、全二重通信でも送信局と受信局に
優先順位を設定する必要のない場合は、径路の固定を行
なった１対の入力チャネル対の双方に入力信号がなくな
ったことを検出して、その入力チャネルの出力チャネル
への接続を断とする。 伝送路１２を伝送される情報信号は、本実施例ではメツ
セージパケットの形をとる。第７図に示すように、第１
番目の往信号としてのメツセージパケット１００は、メ
ツセージＭに先行して少なくともプリアンプルＰおよび
宛先アドレスＤを含む。 プリアンプルＰは、少なくとも所定の長さ以上継続する
ことが必要である。これは、端末１４の同期をとるため
のものであるる、パケット１００に対してそれ以外の制
約はないが、通常は、発信端末１４のアドレス、すなわ
ち送信元アドレスＳを有する。メツセージＭのあとには
、ＣＲＣなどのチエツクコードエリア、パケット終了符
号Ｅが続き、そのあとに端末の同期を維持するためのポ
ストアンブルが続いてもよい。 端末１４は、第１番目の往信号の受信を検知すると、直
ちにアクティブ信号を出力する。 第１番目の往信号を受信してそのパケ−／　）の宛先ア
ドレスが自局宛てのものであると判定したときは、端末
１４は、その応答信号として、全二重通信の端末の場合
は判定後直ちに（第７図）、また半二重通信の端末の場
合は第１番目の往信号の終了後直ちに（第９図）、第１
番目の復信号を送信する。第１番目の復信号に対する制
約は全くないが、第１番目の復信号としての応答パケッ
ト１０２は通常、第７図または第９図に示すように第１
番目の往信号と同様のフォーマットをとり、プリアンブ
ルＰ、宛先アドレスＤ、着信端末１４のアドレス、すな
わち送信元アドレスＳを有し、これに肯定応答ＡＧＫま
たは否定応答ＮＡＣＫを示すコードが続く、このあとメ
ツセージＭが続いてもよい、音声通信やＴＶ電話などの
画像通信等、完全な全二重通信機能を必要とする場合は
、応答パケット１０２にもメツセージＭが付加される。 前述のように、第１番目の復信号は発信端末に優先的に
伝達されることが保証されている。 端末１４は、受信した第１番目の往信号が自局宛てでな
いと判断したときは、第１番目の往信号の終了後直ちに
自局宛の第１番目の往信号を送信することが許容される
。終了検知の方法はノード装置１０のそれと同様でよい
。 発信端末１４は、所定の長さの「端末応答監視時間」内
に着信端末から伝送される第１番目の復信号の受信を監
視する。この端末応答監視時間内に第１＃ｒ目の復信号
の受信を検出すれば、着信端末が正常に応答可能な状態
にあると判断し、通信を継続することができる。 発信端末は、第１番目の往信号を送出し始めてからアク
ティブ検出時定数の期間内に入力信号がない場合、また
は入力信号検出時定数による期間内に入力信号があった
場合は、送信を中止する。 前者の場合は、その端末が接続されている伝送路または
ノード装置に障害があることを意味し、その修復が必要
である。後者の場合は、その端末が接続されているノー
ド装置との間で衝突が発生したことを意味し、発信端末
は第１番目の往信号の再送処理に移行する。 端末応答監視時間内に第１番目の復信号の受信を検出し
なかったときは、第１番目の往信号が着信端末に到達し
なかったか、着信端末が正常に応答可能な状態になかっ
たと判断し、発信端末は第１３図に示すように、通信を
中止する０発信端末１４はその後第１番目の往信号の再
送を行なうことができる。これは、たとえばＣ８ＭＡ方
式の場合と同様の制御でよい。これらの機能によって、
発着信端末間の径路が固定され、その通信チャネルを占
有して通信を行なうことができる。 全二重通信の端末の場合、「端末応答監視時間」は、発
信端末が第１番目の往信号を送信し始めた時から開始す
る時間である。その長さは、最大実効ネットワーク長を
往復する伝搬遅延時間と、着信端末が第１番目の往信号
を受信し始めてから第１番目の復信号を送信し始めるの
に要する時間との和に実質的に等しく設定される０通常
はこれに若干の余裕時間が付加される。 また、全二重通信ともに半二重通信を含むシステムの場
合、「端末応答監視時間」は、発信端末が第１番目の往
信号を送信し終った時から開始する時間である。その長
さは、最大実効ネットワーク長を往復する伝搬遅延時間
と、着信端末が第１番目の往信号の受信を終了してから
第１番目の復信号を送信し始めるのに要する時間との和
に実質的に等しく設定される０通常これにも若干の余裕
時間が付加される。端末応答監視時間内にノード装置ｌ
Ｏに入力信号が到達することが保証されている。 着信端末は、第１番目の往信号を正しく受信し終ってか
らその旨発信端末に知らせるようにしてもよい、つまり
、第１番目の往信号の受信終了後、直ちに第１番目の復
信号を送信することにより実現される。これには、肯定
応答ＡＣＫまたは否定応答ＮＡＣＫが含まれる。 端末１４は、第１番目の往信号または第１番目の復信号
に続いて往信号または復信号を送信するときは、すなわ
ち複数のパケットを継続的に送信するときは、パケット
間の間隔が通信終了検出時定数で規定される時間以上に
ならないようにすればよい、換言すれば１通信を継続す
る場合、すなわち設定された通信径路を固定的に使用す
る場合は、送信中のパケットが終了してから通信終了検
出時定数により規定される時間が経過しないうちに次の
パケットを送出すればよい。 たとえば全二重通信の場合は、相続くパケット、すなわ
ち第Ｎ番目のパケットと第Ｎ＋１番目のパケットの間に
は、ポストアンブルなどのダミー信号を挿入して通信終
了検出時定数がタイムアツプしないようにする。半二重
通信を含む場合は、受信中のパケットが終了すると、通
信終了検出時間が経過しないうちに送信パケットを送出
する。 つまり、着信端末は第Ｎ番目の往信号の受信を終了する
と通信終了検出時定数で規定される時間内に、好ましく
は直ちに、第Ｎ番目の復信号を送信し、発信端末は、第
Ｎ番目の復信号の受信を終了するとやはり通信終了検出
時定数で規定される時間内に、好ましくは直ちに、第Ｎ
＋１番目の往信号を送信する。たとえば、音声や映像通
信でパケットの形式をとらない場合も同様に、無信号状
態が通信終了検出時定数より短くなるようにすればよい
。 通信の終了は、端末にて送信を停止すればよい。 これらの通信手順に関する制約に従うかぎり、他の点に
関する自由度は高く、次のような効果が得られる。第１
に、パケット長の最大および最小について制限がなく、
またパケット形式をとらなくてもよい０次に、性情報と
復情報の連続繰返し回数に制限がなく、その通信チャネ
ルを占有してもよい、また、ネットワークを構成するハ
ードウェアにより決まる最大データ速度以下であれば、
送受信端末間で自由にデータ速度を決められる。 第４に、全二重通信と半二重通信を自由に選択でき、混
在させてもよい。 要約すると本実施例では、１つの７−ド装置１０で同時
に複数の通信を許容するマルチチャネルの通信を実現し
ている。障害ノードや障害回線を避けながら先着順論理
によりリンクを形成する格子状通信網の高いフォルトト
レランシーが維持される。 さらにノード装置１０は、通信径路の固定後行なわれる
通信については第１の通信終了検出時定数で規定される
期間内に信号の入出力がないと通信径路を解放し、通信
径路の固定のために行なわれる通信については第２の通
信終了検出時定数で規定される期間内に信号の入出力が
ないと初期設定のシーケンスに移行し、新たに発生する
通信を受入れ可能な状態ヘセットアップする。したがっ
て、次の通信要求のメツセージを送出するまでに網内の
全ノードが初期化され、タイミングのずれが最小化され
る。したがって系全体の誤動作が減少する。 本システムは、ローカルエリアネットワークのＯ３Ｉの
みならず、公衆回線網の網および網制御にも有利に適用
されることは言うまでもない。 仇−】 本発明によればこのように、通信径路の固定後の通信で
は第１の通信終了検出時定数の期間内に入出力信号がな
いと通信径路が解放され、通信径路の固定のための通信
では第２の通信終了検出時定数の期間内に入出力信号が
ないと初期設定シーケンスに移行する。これによって、
次の通信要求を送出する時までに通信網内の全ノードの
初期化が可能となり、通信網全体の誤動作が減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による不定形通信網のノード装置の実施
例を示す機能ブロック図、 第２図は同ノード装置における開始制御部の特定の回路
構成例を示す回路図、 第３図は同ノード装置の終了制御部の特定の回路構成例
を示す回路図、 第４図は、第３図に示す終了制御部の一部の特定の回路
構成例を示す回路図、 第５Ａ図ないし第５Ｅ図は、第１図に示すノード装置を
４つのノードの格子状通信網に適用した例について、通
信制御の各段階における状態を示す状態図、 第６図は同ノード装置を格子状通信網に適用した通信網
構成の例を示す中継方式図、 第７図は、全二重通信において第１番目の往信号に応答
して正常に第１番目の復信号が返送された場合のパケッ
トの流れを示す図、 第８図は、全二重通信において第１番目の往信号に応答
する第１番目の復信号が正常に返送されなかった場合の
パケットの流れを示す図、第９図は、半二重通信におい
て第１番目の往信号に応答して正常に第１番目の復信号
が返送された場合のパケットの流れを示す、第７図と同
様の図である。 主要部　の符号の説明 １０、、、メート装置 ４０、、、スイッチングゲート部 ５０、、、制御ゲート部 ８０、、、開始制御部 ７０、、、終了制御部 ９０、、、シーケンス制御部 ２００、、、アクティブ信号出力部 ２１０、、、障害記憶部 ｇｏｏ、、、通信終了検出回路 ８０８．８０８．シフトレジスタ ８１０．８１２．クロック ８１４．６１１３．スイッチ ８１８．８２０．ＡＮＤゲート １ｉ１２Ｂ、、、ＡＮＤゲート ８３２、、、スイッチ １０〜１７．入力チャネル ｏＯ〜ｏ７．出力チャネル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 端末またはノード装置への送信線と該送信線に対応する
   受信線とを含む伝送路に接続されるノード装置であって
   、 それぞれ該受信線が接続される少なくとも１つの入力手
   段と、 それぞれ該送信線が接続される少なくとも１つの出力手
   段と、 該入力手段と該出力手段を接続する接続手段と、 該接続手段を制御して該入力手段を選択的に該出力手段
   に接続させる第１の制御手段とを有する不定形通信網の
   ノード装置において、該装置は、前記入力手段および出
   力手段を第１および第２の監視時限で監視して前記接続
   手段を制御し、該入力手段と該出力手段との間の選択的
   接続を復旧させるための第２の制御手段を有し、 第１の制御手段は、 前記入力手段のうち最先に往信号の到来した入力手段を
   識別すると、前記接続手段を制御して、該識別された入
   力手段から前記出力手段のうち該識別された入力手段に
   対応するもの以外の全出力手段へ該往信号を転送させ、 前記入力手段のうち前記識別された入力手段以外で最先
   に前記端末からの復信号を受けた入力手段を識別すると
   、前記接続手段を制御して、該復信号を受けた入力手段
   を前記最先に往信号の到来した入力手段に対応する出力
   手段に、また該最先に往信号の到来した入力手段を該最
   先に復信号を受けた入力手段に対応する出力手段に接続
   させてそれらの入出力手段間の接続を固定し、 第２の制御手段は、 該接続の固定後は、第１の監視時限で規定される期間内
   に前記入力手段および出力手段に信号がないと、前記接
   続手段を制御して該固定された接続を解放し、 前記接続の固定前は、第２の監視時限で規定される期間
   内に前記入力手段および出力手段に信号がないと、該接
   続手段を制御して初期状態に復旧させることを特徴とす
   る不定形通信網のノード装置。