JPH0357663B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の分野＞ 本発明は通信網の統計的コンテンシヨン制御に
関するものであり、特に星形通信網の統計的コン
テンシヨン制御用の衝突検出に関するものであ
る。

＜発明の背景＞ 統計的コンテンシヨンはローカルエリア通信網
等にとつて急速に好ましい技術となりつつある。
基本的な統計的コンテンシヨン網制御方法はメト
カルフエ（Metcalfe）らの米国特許第4063220号
に述べられている。この特許は1977年12月13日に
発行された「衝突検出を伴う多点データ通信シス
テム」である。更にこの方法は今日では例えばゼ
ロツクス・イーサネツト・ローカル・エリア・ネ
ツトワークに用いられている。

既知の如く、統計的コンテンシヨン制御は(1)通
信網に接続されている各端末装置に共有通信媒体
へのアクセス権をコンテンシヨンベースで等しく
与えており、(2)２個以上の端末装置が殆んど同時
に通信媒体を介して通信しようとしたときに、こ
れらの端末装置をリセツトして無作為に選択され
た遅延時間を以て再試行することにより「衝突」
を解決するものである。イーサネツト・ローカ
ル・エリア・ネツトワークのようなパケツト型通
信網では、衝突は比較的まれであり、衝突が起き
たときに行なわれる遅延は通常非常に短いので、
通常の使用時は一般的に気付かないくらいであ
る。

統計的コンテンシヨン網制御を成功させるには
もちろん信頼できる衝突検出が不可欠である。こ
れまで前述のメトカルフエらの特許にしたがつ
て、衝突検出機能は端末装置と通信媒体とのイン
ターフエイスをとるトランシーバで行なわれてき
た。イーサネツト・ネツトワークのように、通信
媒体として同軸ケーブルを採用した通信網に必要
な衝突検出についてはこれで充分であることが証
明されてきた。しかし光通信網の端末装置用トラ
ンシーバにこの衝突検出機能を組込もうとした結
果、トランシーバが直流結合受信機を有するかあ
るいは比較的複雑で高価なタイミング回路を持た
なければならないことがわかつた。その結果、ト
ランシーバの設計者はコストと性能のどちらを採
るかという難しい問題に直面してきた。

＜発明の構成の概要＞ 本発明によれば、１つの星型中継器と、複数個の
端末装置と、中継器と各端末装置との間に設けら
れ、中継器を経由して端末装置から及び端末装置
へデータを送受信する複数個の二方向性通信チヤ
ネルとを有する星形通信網であつて、中継器内に
設けられて前記の通信チヤネルの全てに接続され
ており、中継器がデータを受信しつつある端末装
置の数に比例した大きさを持つ制御信号を発生す
る、１つの共通の加算点手段と、この加算点手段
に接続され、制御信号の大きさによつて、中継器
が２個以上の端末装置から同時にデータを受信し
つつあることが表されたときには、データの代わ
りに全ての端末装置に衝突信号を供給することの
できる１つの共通の衝突検出器とを備え、これに
より、通信網の統計的コンテンシヨン制御が行わ
れることを特徴とする星形通信網が提供される。

以下図面を参照しながら本発明の実施例を説明
する中で、他の特徴や利点も明らかにする。

＜実施例の詳細な説明＞ 以下本発明を一実施例について詳細に説明する
が、本発明はこの実施例に限定するものではな
い。本発明は特許請求の範囲に記載した範囲内の
すべての修正例、変形例、均等物を含むものであ
る。

第１図において、星形通信網１１は複数個の端
末装置１２ａ〜１２ｉ（例えばワークステーシヨ
ン、プリンタやフアイルサーヴアのような共有資
源、その他の処理ステーシヨン）を含み、端末装
置は二方向性データチヤネル１４ａ〜１４ｉによ
り動作中の中継器又は中継局１３に接続されてい
る。

実際に使用する場合に、端末装置１２ａ〜１２
ｉをデータチヤネル１４ａ〜１４ｉにそれぞれイ
ンターフエイスするためのトランシーバ１５ａ〜
１５ｉが設けられている。端末装置１２ａ〜１２
ｉを適当な電源線１６ａ〜１６ｉを経由してトラ
ンシーバ１５ａ〜１５ｉに電力を供給し、トラン
シーバ１５ａ〜１５ｉは、端末装置がデータチヤ
ネル１４ａ〜１４ｉを介してデータを送受信する
のに必要な変換を行う。この実施例ではデータチ
ヤネル１４ａ〜１４ｉは第２図に示すように光学
リンクにしている。端末装置１２ａ〜１２ｉはデ
ーダ線１７ａ〜１７ｉ，１８ａ〜１８ｉを介して
ベースバンドの電気的データを夫々送受信するよ
うになつている。こうしてトランシーバ１５ａ〜
１５ｉは必要なパスバンド／ベースバンド変換を
行なうと共に必要な電気／光学変換をも行なう。

端末装置１２ａ〜１２ｉのいずれか１つから送
信されたデータは中継器１３により中継されて、
すべての端末装置に反復送信される。アドレスヘ
ツダ等をデータに付し、それにより選択された端
末装置にだけ受信されるようにすることができ
る。すべてのトランシーバ１５ａ〜１５ｉは通信
網１１が「ビジイ」状態であることを検出し、ビ
ジイ中は他の端末装置１２ａ〜１２ｉが送信でき
ないようにする。いいかえれば、すべての端末装
置１２ａ〜１２ｉはコンテンシヨンベースで通信
網１１に対して等しいアクセスを有する。

もし、２台以上の端末装置１２ａ〜１２ｉが殆
んど同時にデータを送信し始めた場合には、トラ
ンシーバ１５ａ〜１５ｉは通信網１１がビジイ状
態であることを検出しないために、競合する端末
装置１２ａ〜１２ｉが同時に通信網１１にアクセ
スすることが起りうる。しかし、以下に説明する
ように本発明によれば、中継器１３が通信網１１
に競合データが乗つていること（すなわち「衝
突」を検出して、あらかじめ定めた衝突信号をト
ランシーバ１５ａ〜１５ｉに送る。トランシーバ
１５ａ〜１５ｉは前述の如くこの信号を変換し
て、適当な制御線１９ａ〜１９ｉを経由して変換
された衝突信号を端末装置１２ａ〜１２ｉに夫々
送る。すると、競合中の端末装置１２ａ〜１２ｉ
はリセツトされて、無作為に選択された遅延時間
を以つて再び先のデータの送信を試みることによ
り、衝突が解決される。このことは他の統計的コ
ンテンシヨン網と同様である。

中継器１３により供給される衝突信号は帯域内
周波信号又は帯域外周波信号である。もし帯域内
周波信号が用いられるならば（すなわち、もし衝
突信号がデータに割当てられた帯域内にあるなら
ば）、トランシーバ１５ａ〜１５ｉが衝突信号と
データとを容易に識別できるような特性を衝突信
号に持たせなければならない。例えば、帯域内衝
突信号はこのような識別を可能にするためにあら
かじめ定めた法でデータ符号化規則を破るように
してもよい。

第２図において、光学データリンク１４ａ〜１
４ｉ（第１図）は別々の光フアイバの対（１４at，
１４ar〜１４it，１４irから成り、夫々トランシ
ーバ１５ａ〜１５ｉに対しデータの送受信をす
る。中継器１３の標準的な使用方法では、受信機
２１ａ〜２１ｉは光フアイバ１４at〜１４itに乗
つてくる入力信号を増幅し且つ瀘波している。こ
のため、受信機２１ａ〜２１ｉは、光フアイバ１
４at〜１４itから入力する光学信号を電気信号に
変換する光検出器２２ａ〜２２ｉと、これらの信
号の信号対雑音比を大きくする（すなわち信号を
中継する）ための増幅器フイルタ段２３ａ〜２３
ｉと中継された信号を表わす出力電流を供給する
出力段２４ａ〜２４ｉとを備えている。

本発明によれば、受信機２１ａ〜２１ｉの出力
は電流加算点３１に集められ、スレツシヨルド応
答性衝突検出器３２が２個以上の受信機２１ａ〜
２１ｉにデータがあることを検出することができ
るようになつている。図示されているように、受
信機２１ａ〜２１ｉの出力電流源２４ａ〜２４ｉ
はエミツタ共通のNPNトランジスタである。衝
突検出器３２として電圧スレツシヨルド装置を使
用することができるように、加算点３１は抵抗３
３を通して接地される。更にトランジスタ２４ａ
〜２４ｉのエミツタは適当な電源（Ｂ−）に接続
され、コレクタは夫々の抵抗３４ａ〜３４ｉを介
して点３１に接続されている。その結果、抵抗３
３における電圧降下は任意のある時間に受信中で
ある受信機２１ａ〜２１ｉの数の関数として増加
する（それによつて点３１とアース間の電圧は負
の方向に増加する）。好ましくは、抵抗３４ａ〜
３４ｉは上述の関数関係を確立するために実質的
に等しい値を有し、抵抗３３よりも大きい抵抗値
を有する。その結果、抵抗３３における降下電圧
（すなわち点３１の電圧）は比較的ノイズに強く
なる。

スレツシヨルド応答性データ検出器３５は点３
１に接続され、データが少くとも１個の受信機２
１ａ〜２１ｉに加えられる迄、発光ダイオード
（LED）のような中継器、出力光源３７と受信機
２１ａ〜２１ｉとを分離している。データが受信
機２１ａ〜２１ｉの１つに加えられたときに、点
３１とアース間の電圧はデータ検出器３５のスレ
ツシヨルドを満たすのに充分なだけ低くなる。し
かし、もしデータが受信機２１ａ〜２１ｉの１つ
のみに加えられたならば、点３１の電圧は衝突検
出器３２のスレツシヨルドを満たすのに足るだけ
低くならない。

本発明によれば、データが受信機２１ａ〜２１
ｉのどれかに加えられたときはいつでも、光源３
７はデータ検出器３５又は衝突信号発生器３８に
より駆動される。データを受信中である受信機２
１ａ〜２１ｉが１つだけであるかそれとも２つ以
上あるかにより、光源３７をデータ検出器３５と
接続するかそれとも衝突信号発生器３８と接続す
るかを選択する制御信号が衝突検出器３２から発
生して制御されるという理論が設けられている。

更に、もしデータが受信機２１ａ〜２１ｉの１
つだけに加えられたならば、衝突検出器３２はア
ンドゲート４１にローレベル（論理「０」）の出
力信号を供給し、衝突信号発生器３８と光源３７
とを切り離す。インバータ４３は衝突検出器３２
から発生した出力信号の論理レベルを反転させて
反転信号を別のアンドゲート４４に加える。した
がつて、データが受信機２１ａ〜２１ｉの１つだ
けに加えられたときに、アンドゲート４４は開か
れてデータ検出器３５がオアゲート４５を経由し
て光源３７を駆動し、それによつて中継されたデ
ータは導波管１４ar〜１４irに導かれ、夫々トラ
ンシーバ１５ａ〜１５ｉに送信される。

他方、もしデータが２台以上の受信機２１ａ〜
２１ｉに加えられたならば、点３１の電圧レベル
が比較的低くなることになり、衝突検出器３２が
トリガされる。すると、衝突検出器３２の出力に
ハイレベルの（論理「１」）信号が現われ、アン
ドゲート４１を開き、インバータ４３を通じてア
ンドゲート４４を閉じる。その結果データ検出器
３５はアンドゲート４４により光源３７から分離
される。しかしアンドゲート４１とオアゲート４
５とにより衝突信号発生器３８が光源３７と結合
され、あらかじめ定められた衝突信号が光フアイ
バ１４ar〜１４irに導かれて、トランシーバ１５
ａ〜１５ｉに送信される。衝突検出器３２の出力
をローパスフイルタ４６を通してアンドゲート４
１とインバータ４３に供給してもよい。ローパス
フイルタ４６は例えば点３１における電圧の過渡
現象により偽の衝突信号が発生するのをおさえる
役目をする。

本発明によれば、星形通信網の中心となる１個
の星形中継器の中に衝突検出器が設けられ、この
衝突検出器は、加算点手段に２つ以上の通信チヤ
ネルからのデータを受信した場合に衝突の存在を
検出して衝突状態を作つており、衝突検出器は中
央の星形中継器に１個だけあればよいのであるか
ら、この衝突検出機能の中央集中化により、星形
通信網における統計的コンテンシヨン制御が簡単
になり、その費用も低くできる。その上、衝突の
検出は、中央の星形中継器の中で行われるので、
通信網全体の通信の衝突を確実につかんでおり、
これにより衝突による不具合を確実に回避でき
る。

以上説明したように、本発明は星形通信網の統
計的コンテンシヨン制御に必要な衝突検出を行う
ことができる能動中継器を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は星形光通信網の簡単なブロツク図、第
２図は本発明を実施するために第１図の通信網で
用いられる星形中継器の簡単な回路図である。 １２ａ〜２ｉ……端末装置、１３……中継器、
１４ａ〜１４ｉ……データチヤネル、１５ａ〜１
５ｉ……トランシーバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １つの星形中継器と、複数個の端末装置と、
   中継器と各端末装置との間に設けられ、中継器を
   経由して端末装置から及び端末装置へデータを送
   受信する複数個の二方向性通信チヤネルとを有す
   る星形通信網において、 前記中継器内に設けられて前記通信チヤネルの
   全てに接続されており、中継器がデータを受信し
   つつある端末装置の数に比例した大きさを持つ制
   御信号を発生する、１つの共通の加算点手段と、
   この加算点手段に接続され、前記制御信号の大き
   さによつて、中継器が２個以上の端末装置から同
   時にデータを受信しつつあることが表されたとき
   には、前記データの代わりに前記の端末装置の全
   てに衝突信号を供給することのできる１つの共通
   の衝突検出器とを備え、 これにより、通信網の統計的コンテンシヨン制
   御が行われる ことを特徴とする星形通信網。