JPH05219088A - 通信網制御方法 - Google Patents
通信網制御方法Info
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- JPH05219088A JPH05219088A JP4054034A JP5403492A JPH05219088A JP H05219088 A JPH05219088 A JP H05219088A JP 4054034 A JP4054034 A JP 4054034A JP 5403492 A JP5403492 A JP 5403492A JP H05219088 A JPH05219088 A JP H05219088A
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- Signal Processing (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Communication Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 如何なる場合であっても、最上位ノード装置
の最先着となったパケット信号を破壊することなくネッ
トワーク全体に伝播させ、理想的な高負荷時のスループ
ット特性が得られるようにする。 【構成】 各送受信端末２と各ノード装置１との間に記
憶装置１０を有するインターフェース装置４を介在さ
せ、送受信端末２側からとノード装置１側からとの双方
から入力信号があった場合にはノード装置２側からの信
号については記憶装置１０に一旦記憶させ、送受信端末
２側からの信号の送出が終了したら記憶装置１０から読
出して送出させることとした。
の最先着となったパケット信号を破壊することなくネッ
トワーク全体に伝播させ、理想的な高負荷時のスループ
ット特性が得られるようにする。 【構成】 各送受信端末２と各ノード装置１との間に記
憶装置１０を有するインターフェース装置４を介在さ
せ、送受信端末２側からとノード装置１側からとの双方
から入力信号があった場合にはノード装置２側からの信
号については記憶装置１０に一旦記憶させ、送受信端末
２側からの信号の送出が終了したら記憶装置１０から読
出して送出させることとした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＡＮ（ローカル・エ
リア・ネットワーク）プロトコルのＯＳＩ物理層とデー
タリンク層との制御に適した通信網制御方法に関する。
リア・ネットワーク）プロトコルのＯＳＩ物理層とデー
タリンク層との制御に適した通信網制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＬＡＮでは、複数の局が単一伝
送路にアクセスして通信を行うので、各種のアクセス方
式がある。
送路にアクセスして通信を行うので、各種のアクセス方
式がある。
【０００３】例えば、ＣＳＭＡ／ＣＤ（搬送波検出多重
アクセス／衝突検出）方式のＬＡＮがある。これは、Ｉ
ＥＥＥ ８０２．３で規定されるイーサネット、スター
ラン等のＬＡＮであり、プロトコルが単純であるという
特徴を持つ。この方式では、端末が伝送路のキャリアを
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、バックオフに入る。この方式では、低トラフィック
の時には遅延が小さく効率が高いが、高トラフィックに
なると衝突が多発し、スループットが制限されてしま
う。そして、トラフィックがさらに高くなると遅延が大
きくなり、スループットは逆に低下してしまう。従っ
て、トラフィックよりもかなり高いデータ・レートを用
いる必要があり、装置やケーブルがコスト高となる。
アクセス／衝突検出）方式のＬＡＮがある。これは、Ｉ
ＥＥＥ ８０２．３で規定されるイーサネット、スター
ラン等のＬＡＮであり、プロトコルが単純であるという
特徴を持つ。この方式では、端末が伝送路のキャリアを
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、バックオフに入る。この方式では、低トラフィック
の時には遅延が小さく効率が高いが、高トラフィックに
なると衝突が多発し、スループットが制限されてしま
う。そして、トラフィックがさらに高くなると遅延が大
きくなり、スループットは逆に低下してしまう。従っ
て、トラフィックよりもかなり高いデータ・レートを用
いる必要があり、装置やケーブルがコスト高となる。
【０００４】また、トークン方式のＬＡＮがある。これ
は、ＩＥＥＥ ８０２．４で規定されるトークン・バス
や、ＩＥＥＥ ８０２．５で規定されるトークン・リン
グ等のＬＡＮである。この方式は、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、ＣＳＭＡ／Ｃ
Ｄ方式に比して高トラフィック時の遅延が少なく、スル
ープットの制限も少なく効率が高い。しかし、低トラフ
ィック時にも遅延はあまり小さくならないものであり、
かつ、プロトコルが複雑なため装置コストの高いもので
ある。また、装置コストを極度に高いものとしてしまう
ので、高いデータ・レートを用いることもできない。
は、ＩＥＥＥ ８０２．４で規定されるトークン・バス
や、ＩＥＥＥ ８０２．５で規定されるトークン・リン
グ等のＬＡＮである。この方式は、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、ＣＳＭＡ／Ｃ
Ｄ方式に比して高トラフィック時の遅延が少なく、スル
ープットの制限も少なく効率が高い。しかし、低トラフ
ィック時にも遅延はあまり小さくならないものであり、
かつ、プロトコルが複雑なため装置コストの高いもので
ある。また、装置コストを極度に高いものとしてしまう
ので、高いデータ・レートを用いることもできない。
【０００５】また、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式の一つとして、
例えば特公昭５８−４０３８４号公報に示されるものが
ある。この方式によれば、衝突が起きてもパケットは壊
れず一つの通信が成立するので、トラフィックの高い時
の遅延の増大が少なく効率の高いものとなる。しかし、
衝突判定を出力パケットと入力パケットとのアドレス比
較により行うので、装置コストが高く、かつ、ＩＥＥＥ
８０２．３の規格からも外れたものとなる。よって、
新たに全二重機能を付加する必要がある。通信システム
は、汎用性・両立性が一つの重要な要素であり、規格を
満たさないことは装置の商品性を低下させるものとな
る。
例えば特公昭５８−４０３８４号公報に示されるものが
ある。この方式によれば、衝突が起きてもパケットは壊
れず一つの通信が成立するので、トラフィックの高い時
の遅延の増大が少なく効率の高いものとなる。しかし、
衝突判定を出力パケットと入力パケットとのアドレス比
較により行うので、装置コストが高く、かつ、ＩＥＥＥ
８０２．３の規格からも外れたものとなる。よって、
新たに全二重機能を付加する必要がある。通信システム
は、汎用性・両立性が一つの重要な要素であり、規格を
満たさないことは装置の商品性を低下させるものとな
る。
【０００６】このようなことから、アクセス方式を改善
すべき提案が特開平１−１１９２２４号公報として本出
願人によりなされている。この公報によれば、ノード装
置がツリー状階層構造に接続され、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することにより、必ず
一つの通信を成立させるようにしている。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、
網インターフェース装置はＩＥＥＥ ８０２．３の規格
を満足するものとなる。よって、特公昭５８−４０３８
４号公報方式のように網インターフェース装置が高価に
なることはない。また、高トラフィック時のスループッ
トの特性は減少がなく、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のイーサネ
ットより有利である。図４０はバス型のＬＡＮの性能評
価としてよく知られているスループット・ディレイ特
性、即ち、伝達された通信量−通信が成立するまでの待
ち時間特性について、特開平１−１１９２２４号公報方
式による場合の特性と単なるイーサネット方式（ＣＳＭ
Ａ／ＣＤ）による場合の特性とを示すものである。
すべき提案が特開平１−１１９２２４号公報として本出
願人によりなされている。この公報によれば、ノード装
置がツリー状階層構造に接続され、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することにより、必ず
一つの通信を成立させるようにしている。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、
網インターフェース装置はＩＥＥＥ ８０２．３の規格
を満足するものとなる。よって、特公昭５８−４０３８
４号公報方式のように網インターフェース装置が高価に
なることはない。また、高トラフィック時のスループッ
トの特性は減少がなく、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のイーサネ
ットより有利である。図４０はバス型のＬＡＮの性能評
価としてよく知られているスループット・ディレイ特
性、即ち、伝達された通信量−通信が成立するまでの待
ち時間特性について、特開平１−１１９２２４号公報方
式による場合の特性と単なるイーサネット方式（ＣＳＭ
Ａ／ＣＤ）による場合の特性とを示すものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、端末Ａ，
Ｂ，Ｘが存在する場合において、端末Ａから端末Ｂへの
入力信号（パケット）と、端末Ｂから端末Ｘへの入力信
号（パケット）とがほぼ同時に発生し、前者が最上位ノ
ードの最先着となった場合、端末Ｂは端末Ａからのパケ
ットを受信することはできなくなる。この結果、端末数
が極めて少ないネットワークで何れもの端末が頻繁に送
信を行う場合には、スループット特性が損なわれてしま
う。図４１は特開平１−１１９２２４号公報方式による
場合の高負荷時のスループット特性を示すもので、トラ
フィックが少ない場合に問題がある。また、前例におい
て、端末Ａは送信したパケットが端末Ｂによって受信さ
れたか否かを識別することができないので、上位プロト
コル、例えばＴＣＰに依存することになるが、効率・応
答性の低下は免れない。
Ｂ，Ｘが存在する場合において、端末Ａから端末Ｂへの
入力信号（パケット）と、端末Ｂから端末Ｘへの入力信
号（パケット）とがほぼ同時に発生し、前者が最上位ノ
ードの最先着となった場合、端末Ｂは端末Ａからのパケ
ットを受信することはできなくなる。この結果、端末数
が極めて少ないネットワークで何れもの端末が頻繁に送
信を行う場合には、スループット特性が損なわれてしま
う。図４１は特開平１−１１９２２４号公報方式による
場合の高負荷時のスループット特性を示すもので、トラ
フィックが少ない場合に問題がある。また、前例におい
て、端末Ａは送信したパケットが端末Ｂによって受信さ
れたか否かを識別することができないので、上位プロト
コル、例えばＴＣＰに依存することになるが、効率・応
答性の低下は免れない。
【０００８】結局、如何なる場合においても、最上位ノ
ードの最先着となったパケットが破壊されることなく、
ネットワーク全体に伝播され、理想的な高負荷時のスル
ープット特性が得られることが望まれる。
ードの最先着となったパケットが破壊されることなく、
ネットワーク全体に伝播され、理想的な高負荷時のスル
ープット特性が得られることが望まれる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、単一の上位方向ポートと複数の下位方向ポートとを
有する単一のノード装置又はリンク伝送路を介してツリ
ー状階層構造に相互接続された複数のノード装置を設
け、前記ノード装置に接続されて入力ポートの信号の有
無を検出し信号のない時にのみ送信を許容する複数の送
受信端末を設け、複数の送受信端末からほぼ同時に送信
された信号の内、最上位のノード装置における最先着信
号のみを通信網中にブロードキャストし、他の信号を排
除するようにした通信網制御方法において、各送受信端
末と各ノード装置との間に記憶装置を有するインターフ
ェース装置を介在させ、送受信端末側とノード装置側と
の双方から入力信号があった時にはノード装置側からの
入力信号を前記記憶装置に一旦記憶させ、送受信端末側
からの入力信号が終了した後で前記記憶装置に記憶され
たノード装置側からの信号を送受信端末側に送出させる
ようにした。
は、単一の上位方向ポートと複数の下位方向ポートとを
有する単一のノード装置又はリンク伝送路を介してツリ
ー状階層構造に相互接続された複数のノード装置を設
け、前記ノード装置に接続されて入力ポートの信号の有
無を検出し信号のない時にのみ送信を許容する複数の送
受信端末を設け、複数の送受信端末からほぼ同時に送信
された信号の内、最上位のノード装置における最先着信
号のみを通信網中にブロードキャストし、他の信号を排
除するようにした通信網制御方法において、各送受信端
末と各ノード装置との間に記憶装置を有するインターフ
ェース装置を介在させ、送受信端末側とノード装置側と
の双方から入力信号があった時にはノード装置側からの
入力信号を前記記憶装置に一旦記憶させ、送受信端末側
からの入力信号が終了した後で前記記憶装置に記憶され
たノード装置側からの信号を送受信端末側に送出させる
ようにした。
【００１０】この場合、請求項２記載の発明では、イン
ターフェース装置が、ＩＥＥＥ８０２．３ １０ＢＡＳ
Ｅ５送受信端末と入力ポート、出力ポート及びコリジョ
ンポートにより接続され、送受信端末側とノード装置側
との双方から入力信号があった時には前記コリジョンポ
ートから送受信端末に対してジャム信号を送出させるよ
うにした。
ターフェース装置が、ＩＥＥＥ８０２．３ １０ＢＡＳ
Ｅ５送受信端末と入力ポート、出力ポート及びコリジョ
ンポートにより接続され、送受信端末側とノード装置側
との双方から入力信号があった時には前記コリジョンポ
ートから送受信端末に対してジャム信号を送出させるよ
うにした。
【００１１】同様に、請求項３記載の発明では、インタ
ーフェース装置が、ＩＥＥＥ８０２．３ １０ＢＡＳＥ
Ｔ送受信端末と入力ポート及び出力ポートにより接続
され、送受信端末側とノード装置側との双方から入力信
号があった時には前記出力ポートから送受信端末に対し
てジャム信号を送出させるようにした。
ーフェース装置が、ＩＥＥＥ８０２．３ １０ＢＡＳＥ
Ｔ送受信端末と入力ポート及び出力ポートにより接続
され、送受信端末側とノード装置側との双方から入力信
号があった時には前記出力ポートから送受信端末に対し
てジャム信号を送出させるようにした。
【００１２】さらに、請求項４記載の発明では、送受信
端末内にインターフェース装置を備えた通信網接続装置
を設け、送信中にノード装置から入力信号があった時に
このインターフェース装置により通信不成立と判断し、
入力信号の終了後に再送させるようにした。
端末内にインターフェース装置を備えた通信網接続装置
を設け、送信中にノード装置から入力信号があった時に
このインターフェース装置により通信不成立と判断し、
入力信号の終了後に再送させるようにした。
【００１３】また、請求項５記載の発明では、インター
フェース装置中の記憶装置をＦＩＦＯメモリとし、ノー
ド装置からの入力信号のプリアンブルの一部を削除して
このＦＩＦＯメモリに書込み、送受信端末側とノード装
置側との双方から入力信号があった時にはインターフェ
ース装置により送受信端末に対してコリジョン・プレゼ
ンス信号を送出させ、送受信端末からの入力信号が中断
してから最小入力信号間隔に相当する時間の経過後にこ
のＦＩＦＯメモリに記憶された信号を送受信端末に送出
させて、このＦＩＦＯメモリに２つの入力信号が記憶さ
れないようにした。
フェース装置中の記憶装置をＦＩＦＯメモリとし、ノー
ド装置からの入力信号のプリアンブルの一部を削除して
このＦＩＦＯメモリに書込み、送受信端末側とノード装
置側との双方から入力信号があった時にはインターフェ
ース装置により送受信端末に対してコリジョン・プレゼ
ンス信号を送出させ、送受信端末からの入力信号が中断
してから最小入力信号間隔に相当する時間の経過後にこ
のＦＩＦＯメモリに記憶された信号を送受信端末に送出
させて、このＦＩＦＯメモリに２つの入力信号が記憶さ
れないようにした。
【００１４】同様に、請求項６記載の発明では、インタ
ーフェース装置中の記憶装置を２ビット以上の並列なＦ
ＩＦＯメモリとし、ノード装置からの入力信号をＦＩＦ
Ｏメモリの第１ビット列に書込む一方、ノード装置から
の入力信号が終了してから最小入力信号間隔に相当する
スペース信号をＦＩＦＯメモリの第２ビット列に書込
み、送受信端末側とノード装置側との双方から入力信号
があった時にはインターフェース装置により送受信端末
に対してコリジョン・プレゼンス信号を送出させ、送受
信端末からの入力信号が中断してから最小入力信号間隔
に相当する時間の経過後にＦＩＦＯメモリの第１ビット
列に記憶された信号を送受信端末に送出させて、このＦ
ＩＦＯメモリに記憶された２つの入力信号が連結されな
いようにした。
ーフェース装置中の記憶装置を２ビット以上の並列なＦ
ＩＦＯメモリとし、ノード装置からの入力信号をＦＩＦ
Ｏメモリの第１ビット列に書込む一方、ノード装置から
の入力信号が終了してから最小入力信号間隔に相当する
スペース信号をＦＩＦＯメモリの第２ビット列に書込
み、送受信端末側とノード装置側との双方から入力信号
があった時にはインターフェース装置により送受信端末
に対してコリジョン・プレゼンス信号を送出させ、送受
信端末からの入力信号が中断してから最小入力信号間隔
に相当する時間の経過後にＦＩＦＯメモリの第１ビット
列に記憶された信号を送受信端末に送出させて、このＦ
ＩＦＯメモリに記憶された２つの入力信号が連結されな
いようにした。
【００１５】さらに、請求項７記載の発明では、インタ
ーフェース装置に対してノード装置からのみ入力信号が
あった時、その信号を直接送受信端末に出力し、送受信
端末とノード装置との双方から入力信号があった時には
記憶装置に記憶された信号を送受信端末に出力させるよ
うにした。
ーフェース装置に対してノード装置からのみ入力信号が
あった時、その信号を直接送受信端末に出力し、送受信
端末とノード装置との双方から入力信号があった時には
記憶装置に記憶された信号を送受信端末に出力させるよ
うにした。
【００１６】請求項８記載の発明では、単一の上位方向
ポートと複数の下位方向ポートとを有して、上位方向ポ
ートが下位方向ポートに優先し、かつ、複数の下位方向
ポート中では最先着入力ポートが優先する優先順位に設
定されて選択されたポートの入力信号を他のポートから
出力する複数のノード装置を、リンク伝送路を介してツ
リー状階層構造に相互接続して設け、前記ノード装置に
接続されて入力ポートの信号の有無を検出し信号のない
時にのみ送信を許容する複数の送受信端末を設け、複数
の送受信端末からほぼ同時に送信された信号の内、最上
位のノード装置における最先着信号のみを通信網中に伝
播させるようにした通信網制御方法において、下位方向
ポートに前記送受信端末が接続された端末接続ノード装
置と下位方向ポートに別のノード装置が接続されたノー
ド接続ノード装置との組合せにより通信網を形成し、各
ノード装置中に、唯一の入力ポートを選択する入力制御
装置と、選択されたポートの入力信号を必要に応じて一
時記憶する記憶装置と、出力するポートの選択と出力タ
イミングとを制御する出力制御装置とを設け、あるノー
ド装置の下位方向ポートの入力信号中のプリアンブルに
続くＳＦＤ部分の検出後に上位方向ポートに入力信号が
あった時には、選択されたそのポートの入力信号を前記
記憶装置に一時蓄積させ、最小パケット間隔の時間経過
後にこの記憶装置に蓄積させた入力信号をそのノード装
置の下位方向ポートから出力させるようにした。
ポートと複数の下位方向ポートとを有して、上位方向ポ
ートが下位方向ポートに優先し、かつ、複数の下位方向
ポート中では最先着入力ポートが優先する優先順位に設
定されて選択されたポートの入力信号を他のポートから
出力する複数のノード装置を、リンク伝送路を介してツ
リー状階層構造に相互接続して設け、前記ノード装置に
接続されて入力ポートの信号の有無を検出し信号のない
時にのみ送信を許容する複数の送受信端末を設け、複数
の送受信端末からほぼ同時に送信された信号の内、最上
位のノード装置における最先着信号のみを通信網中に伝
播させるようにした通信網制御方法において、下位方向
ポートに前記送受信端末が接続された端末接続ノード装
置と下位方向ポートに別のノード装置が接続されたノー
ド接続ノード装置との組合せにより通信網を形成し、各
ノード装置中に、唯一の入力ポートを選択する入力制御
装置と、選択されたポートの入力信号を必要に応じて一
時記憶する記憶装置と、出力するポートの選択と出力タ
イミングとを制御する出力制御装置とを設け、あるノー
ド装置の下位方向ポートの入力信号中のプリアンブルに
続くＳＦＤ部分の検出後に上位方向ポートに入力信号が
あった時には、選択されたそのポートの入力信号を前記
記憶装置に一時蓄積させ、最小パケット間隔の時間経過
後にこの記憶装置に蓄積させた入力信号をそのノード装
置の下位方向ポートから出力させるようにした。
【００１７】このような通信網制御方法について、請求
項９記載の発明では、ある端末接続ノード装置の複数の
下位方向ポートに入力信号があった時には、選択された
ポートの入力信号を記憶装置に一時蓄積させる一方、選
択されなかった下位方向ポートの入力信号が終了した
後、最小パケット間隔の時間経過後に前記記憶装置に記
憶された入力信号をこの下位方向ポートから対応する送
受信端末に出力させるようにした。
項９記載の発明では、ある端末接続ノード装置の複数の
下位方向ポートに入力信号があった時には、選択された
ポートの入力信号を記憶装置に一時蓄積させる一方、選
択されなかった下位方向ポートの入力信号が終了した
後、最小パケット間隔の時間経過後に前記記憶装置に記
憶された入力信号をこの下位方向ポートから対応する送
受信端末に出力させるようにした。
【００１８】また、請求項１０記載の発明では、あるノ
ード接続ノード装置で下位方向ポートの入力信号中のプ
リアンブルに続くＳＦＤ部分を検出後に上位方向ポート
に入力信号があった時には、選択されたポートの入力信
号を記憶装置に一時蓄積させる一方、下位方向先着入力
ポートに対してはプリアンブルを出力させ、かつ、他の
下位方向ポートに対しては出力を停止させて最小パケッ
ト間隔の時間経過後にプリアンブルを出力させ、その
後、最小長のプリアンブル出力後に前記記憶装置に記憶
されたＳＦＤ以降の入力信号を全ての下位方向ポートか
ら対応する他のノード装置に出力させるようにした。
ード接続ノード装置で下位方向ポートの入力信号中のプ
リアンブルに続くＳＦＤ部分を検出後に上位方向ポート
に入力信号があった時には、選択されたポートの入力信
号を記憶装置に一時蓄積させる一方、下位方向先着入力
ポートに対してはプリアンブルを出力させ、かつ、他の
下位方向ポートに対しては出力を停止させて最小パケッ
ト間隔の時間経過後にプリアンブルを出力させ、その
後、最小長のプリアンブル出力後に前記記憶装置に記憶
されたＳＦＤ以降の入力信号を全ての下位方向ポートか
ら対応する他のノード装置に出力させるようにした。
【００１９】さらに、請求項９記載の発明につき、請求
項１１記載の発明では、ある端末接続ノード装置の複数
の下位方向ポートに入力信号があった時には、選択され
たポートの入力信号を記憶装置に一時記憶させる一方、
他の下位方向ポートに対してはプリアンブルを出力させ
るとともに、これらの下位方向ポート中で入力信号があ
り選択されなかった下位方向ポートに対してはそのポー
トの入力信号が終了した後に出力を停止させ、最小パケ
ット間隔の時間経過後にプリアンブルを出力させ、その
後、最小長のプリアンブル出力後に前記記憶装置に記憶
されたＳＦＤ以降の入力信号を選択されたポート以外の
全ての下位方向ポートから対応する送受信端末に出力さ
せるようにした。
項１１記載の発明では、ある端末接続ノード装置の複数
の下位方向ポートに入力信号があった時には、選択され
たポートの入力信号を記憶装置に一時記憶させる一方、
他の下位方向ポートに対してはプリアンブルを出力させ
るとともに、これらの下位方向ポート中で入力信号があ
り選択されなかった下位方向ポートに対してはそのポー
トの入力信号が終了した後に出力を停止させ、最小パケ
ット間隔の時間経過後にプリアンブルを出力させ、その
後、最小長のプリアンブル出力後に前記記憶装置に記憶
されたＳＦＤ以降の入力信号を選択されたポート以外の
全ての下位方向ポートから対応する送受信端末に出力さ
せるようにした。
【００２０】
【作用】請求項１記載の発明では、各送受信端末と各ノ
ード装置との間に記憶装置を有するインターフェース装
置を介在させ、送受信端末からとノード装置側との双方
から入力信号があった場合にはノード装置側からの信号
については記憶装置に一旦記憶させ、送受信端末側から
の信号の送出が終了したら記憶装置から読出して送出さ
せるので、いかなる場合にも最上位ノード装置の最先着
となった入力信号が破壊されるのを防止してネットワー
ク中に伝播させることができ、高負荷時に理想的なスル
ープット特性を得ることができる。
ード装置との間に記憶装置を有するインターフェース装
置を介在させ、送受信端末からとノード装置側との双方
から入力信号があった場合にはノード装置側からの信号
については記憶装置に一旦記憶させ、送受信端末側から
の信号の送出が終了したら記憶装置から読出して送出さ
せるので、いかなる場合にも最上位ノード装置の最先着
となった入力信号が破壊されるのを防止してネットワー
ク中に伝播させることができ、高負荷時に理想的なスル
ープット特性を得ることができる。
【００２１】特に、請求項２記載の発明によれば、イー
サネットのＩＥＥＥ ８０２．３１０ＢＡＳＥ５規格の
送信ケーブルインターフェースに対して整合性をとるこ
とができるので、普及しているイーサネットの送受信端
末とそのプロトコルをそのまま使用できる。
サネットのＩＥＥＥ ８０２．３１０ＢＡＳＥ５規格の
送信ケーブルインターフェースに対して整合性をとるこ
とができるので、普及しているイーサネットの送受信端
末とそのプロトコルをそのまま使用できる。
【００２２】また、請求項３記載の発明によれば、ＩＥ
ＥＥ ８０２．３ １０ＢＡＳＥＴ規格のインターフェ
ース装置に対して整合性をとることができ、このインタ
ーフェース装置は今後の普及が期待されるので商品性の
意義の高いものとなる。
ＥＥ ８０２．３ １０ＢＡＳＥＴ規格のインターフェ
ース装置に対して整合性をとることができ、このインタ
ーフェース装置は今後の普及が期待されるので商品性の
意義の高いものとなる。
【００２３】さらに、請求項４記載の発明によれば、イ
ーサネット用のＬＳＩにインターフェース装置を組合せ
たので、専用の通信網接続装置を開発することができ、
場所をとらない構成にして低コスト化を図ることができ
る。
ーサネット用のＬＳＩにインターフェース装置を組合せ
たので、専用の通信網接続装置を開発することができ、
場所をとらない構成にして低コスト化を図ることができ
る。
【００２４】また、請求項５や請求項７記載の発明によ
れば、記憶装置に２つ以上の入力信号が記憶されること
がなく、コリジョンが起きた後に次々と入力信号があっ
ても、記憶装置内の入力信号は少なくとも４番目の入力
信号でなくなり、オーバフローすることもない。さら
に、請求項６や請求項７記載の発明によれば、記憶装置
に記憶された２つの入力信号が誤って連結されてしまう
ことがなく、入力信号のプリアンブルを削除する必要が
なく、かつ、オーバフローもなく、ＩＥＥＥ ８０２．
３規格に整合するものとなる。よって、請求項７記載の
発明によれば、効率低下が防止される。
れば、記憶装置に２つ以上の入力信号が記憶されること
がなく、コリジョンが起きた後に次々と入力信号があっ
ても、記憶装置内の入力信号は少なくとも４番目の入力
信号でなくなり、オーバフローすることもない。さら
に、請求項６や請求項７記載の発明によれば、記憶装置
に記憶された２つの入力信号が誤って連結されてしまう
ことがなく、入力信号のプリアンブルを削除する必要が
なく、かつ、オーバフローもなく、ＩＥＥＥ ８０２．
３規格に整合するものとなる。よって、請求項７記載の
発明によれば、効率低下が防止される。
【００２５】請求項８ないし１１記載の発明によれば、
通信網を形成するノード装置としては、下位方向ポート
に送受信端末が接続された端末接続ノード装置と下位方
向ポートに別のノード装置が接続されたノード接続ノー
ド装置とがあるが、何れのノード装置にあっても、唯一
の入力ポートを選択する入力制御装置と、選択されたポ
ートの入力信号を必要に応じて一時記憶する記憶装置
と、出力するポートの選択と出力タイミングとを制御す
る出力制御装置とを有して、あるノード装置の下位方向
ポートの入力信号中のＳＦＤ部分の検出後に上位方向ポ
ートに入力信号があった時には、選択されたそのポート
の入力信号を前記記憶装置に一時蓄積させ、最小パケッ
ト間隔の時間経過後にこの記憶装置に蓄積させた入力信
号をそのノード装置の下位方向ポートから出力させるの
で、正しく下位方向ポートに伝達させることができコリ
ジョンによる性能低下がなく、コリジョンの起り易い条
件下でも適用可能となリ、ネットワーク長の制約をなく
し、イーサネット・プロトコルで規定される最大ネット
ワーク長まで使用可能となる。また、ノード装置自体が
記憶装置等を有してアダプタ的機能を持つため、ＩＥＥ
Ｅ８０２．３ １０ＢＡＳＥ Ｔとの整合性がよく、イ
ーサネットのプロトコルを有する送受信端末であれば無
条件で接続し得るものとなる。特に、請求項９記載の発
明による場合には、コリジョンを起した送受信端末を受
信可能にする動作が確実に行なわれる。
通信網を形成するノード装置としては、下位方向ポート
に送受信端末が接続された端末接続ノード装置と下位方
向ポートに別のノード装置が接続されたノード接続ノー
ド装置とがあるが、何れのノード装置にあっても、唯一
の入力ポートを選択する入力制御装置と、選択されたポ
ートの入力信号を必要に応じて一時記憶する記憶装置
と、出力するポートの選択と出力タイミングとを制御す
る出力制御装置とを有して、あるノード装置の下位方向
ポートの入力信号中のＳＦＤ部分の検出後に上位方向ポ
ートに入力信号があった時には、選択されたそのポート
の入力信号を前記記憶装置に一時蓄積させ、最小パケッ
ト間隔の時間経過後にこの記憶装置に蓄積させた入力信
号をそのノード装置の下位方向ポートから出力させるの
で、正しく下位方向ポートに伝達させることができコリ
ジョンによる性能低下がなく、コリジョンの起り易い条
件下でも適用可能となリ、ネットワーク長の制約をなく
し、イーサネット・プロトコルで規定される最大ネット
ワーク長まで使用可能となる。また、ノード装置自体が
記憶装置等を有してアダプタ的機能を持つため、ＩＥＥ
Ｅ８０２．３ １０ＢＡＳＥ Ｔとの整合性がよく、イ
ーサネットのプロトコルを有する送受信端末であれば無
条件で接続し得るものとなる。特に、請求項９記載の発
明による場合には、コリジョンを起した送受信端末を受
信可能にする動作が確実に行なわれる。
【００２６】
【実施例】請求項１，２，５及び７記載の発明の一実施
例を図１ないし図８に基づいて説明する。まず、本発明
の説明に先立ち、その基本となる特開平１−１１９２２
４号公報提案によるイーサネットコンセントレータのア
ルゴリズムについて図４２を参照して説明する。これ
は、コリジョンによるパケット破壊を回避したＬＡＮで
あり、そのアルゴリズムをＣＳＭＡ／ＣＰ（Ｃarrier
Ｓence ＭultipleＡccess with Ｃollision Ｐroof）と
称するものとする。ネットワークは図４２に示すように
ツリー状階層型構造とされ、ノード装置１としては最上
位ノード装置１ａ、最下位ノード装置１ｂが設けられて
いる。これらのノード装置１ａ，１ｂは全て同じもので
あり、何れのノード装置１に対しても送受信端末２の接
続が可能とされている。もっとも、ネットワークを単一
のノード装置１のみで構成することも可能である。ここ
に、ノード装置１はＣＮ２２０ノードであり、下位方向
ポートが光データ・リンク構成の３ポートで、リタイミ
ング機能の代りに、パルス幅歪み補正機能を有する。ま
た、ポート選択制御と１ビット出力停止制御とを行う。
即ち、複数の下位ポートに入力信号があった時の先着入
力ポートの選択と上位ポートに入力信号があった時の優
先選択の制御を行う。また、下位ポートに入力メッセー
ジがあった後に上位ポートに入力信号があった時の出力
メッセージの切換え時の優先選択のための１ビット出力
を停止させる。
例を図１ないし図８に基づいて説明する。まず、本発明
の説明に先立ち、その基本となる特開平１−１１９２２
４号公報提案によるイーサネットコンセントレータのア
ルゴリズムについて図４２を参照して説明する。これ
は、コリジョンによるパケット破壊を回避したＬＡＮで
あり、そのアルゴリズムをＣＳＭＡ／ＣＰ（Ｃarrier
Ｓence ＭultipleＡccess with Ｃollision Ｐroof）と
称するものとする。ネットワークは図４２に示すように
ツリー状階層型構造とされ、ノード装置１としては最上
位ノード装置１ａ、最下位ノード装置１ｂが設けられて
いる。これらのノード装置１ａ，１ｂは全て同じもので
あり、何れのノード装置１に対しても送受信端末２の接
続が可能とされている。もっとも、ネットワークを単一
のノード装置１のみで構成することも可能である。ここ
に、ノード装置１はＣＮ２２０ノードであり、下位方向
ポートが光データ・リンク構成の３ポートで、リタイミ
ング機能の代りに、パルス幅歪み補正機能を有する。ま
た、ポート選択制御と１ビット出力停止制御とを行う。
即ち、複数の下位ポートに入力信号があった時の先着入
力ポートの選択と上位ポートに入力信号があった時の優
先選択の制御を行う。また、下位ポートに入力メッセー
ジがあった後に上位ポートに入力信号があった時の出力
メッセージの切換え時の優先選択のための１ビット出力
を停止させる。
【００２７】また、ノード装置１と送受信端末２との間
にはインターフェース装置３が介在されている。このイ
ンターフェース装置３は１０Ｂ５アダプタと称して実用
されている端末用インターフェース装置であり、下位方
向ポートはＤＢ１５コネクタにより送受信端末２のトラ
ンシーバケーブルコネクタに直接接続され、電源供給を
受ける。また、このインターフェース装置３の下位ポー
ト（ＲＳ４２２）と上位ポート（光データ・リンク）の
信号変換機能とコリジョン・プレゼンス出力機能とを有
する。即ち、下位ポートと上位ポートとの双方に入力信
号があった時にコリジョン検出する機能と、コリジョン
検出時に下位ポートからコリジョン・プレゼンスを出力
させる機能である。
にはインターフェース装置３が介在されている。このイ
ンターフェース装置３は１０Ｂ５アダプタと称して実用
されている端末用インターフェース装置であり、下位方
向ポートはＤＢ１５コネクタにより送受信端末２のトラ
ンシーバケーブルコネクタに直接接続され、電源供給を
受ける。また、このインターフェース装置３の下位ポー
ト（ＲＳ４２２）と上位ポート（光データ・リンク）の
信号変換機能とコリジョン・プレゼンス出力機能とを有
する。即ち、下位ポートと上位ポートとの双方に入力信
号があった時にコリジョン検出する機能と、コリジョン
検出時に下位ポートからコリジョン・プレゼンスを出力
させる機能である。
【００２８】このような構成において、ＣＳＭＡ／ＣＰ
は２つのアルゴリズムを持つ。第１は、ウィロー・ルー
ティング・アルゴリズムである。まず、図４２(ａ)に示
すように、送受信端末２はキャリアの受信のないことを
確認してメッセージ・パケット（Ｍessage packet） を
送信する。ノード装置１は下位ポートに入力メッセージ
があると、同図(ｂ)に示すようにそれを上位ポート、及
び他の下位ポートから出力させる。もし、複数の下位ポ
ートに入力メッセージがあると、最先着下位ポートを選
択する。ついで、ノード装置１は上位ポートに入力メッ
セージがあると同図(ｃ)に示すようにそれを全ての下位
ポートから出力させる。もし、下位ポートに先着入力メ
ッセージがあっても上位ポートを選択する。この時、イ
ーサネット・パケットのＳＦＤが発生するのを防止する
ため、下位ポートの先着入力メッセージの他の下位ポー
トからの出力を少なくとも１ビット停止させて（１ビッ
ト・ブランク）から上位ポートの入力メッセージを出力
させる。この結果、送受信端末２が送信したメッセージ
は同図(ｄ)に示すようにウィロー型（柳型）にネットワ
ーク中に重複することなく伝播されることになる。も
し、複数の送受信端末２がほぼ同時にメッセージを出力
した場合は、最上位のノード装置１に最先着のメッセー
ジのみがネットワーク中に伝播される。図示例では、太
実線で示すメッセージが伝播される。
は２つのアルゴリズムを持つ。第１は、ウィロー・ルー
ティング・アルゴリズムである。まず、図４２(ａ)に示
すように、送受信端末２はキャリアの受信のないことを
確認してメッセージ・パケット（Ｍessage packet） を
送信する。ノード装置１は下位ポートに入力メッセージ
があると、同図(ｂ)に示すようにそれを上位ポート、及
び他の下位ポートから出力させる。もし、複数の下位ポ
ートに入力メッセージがあると、最先着下位ポートを選
択する。ついで、ノード装置１は上位ポートに入力メッ
セージがあると同図(ｃ)に示すようにそれを全ての下位
ポートから出力させる。もし、下位ポートに先着入力メ
ッセージがあっても上位ポートを選択する。この時、イ
ーサネット・パケットのＳＦＤが発生するのを防止する
ため、下位ポートの先着入力メッセージの他の下位ポー
トからの出力を少なくとも１ビット停止させて（１ビッ
ト・ブランク）から上位ポートの入力メッセージを出力
させる。この結果、送受信端末２が送信したメッセージ
は同図(ｄ)に示すようにウィロー型（柳型）にネットワ
ーク中に重複することなく伝播されることになる。も
し、複数の送受信端末２がほぼ同時にメッセージを出力
した場合は、最上位のノード装置１に最先着のメッセー
ジのみがネットワーク中に伝播される。図示例では、太
実線で示すメッセージが伝播される。
【００２９】第２は、コリジョン・プレゼンス・アルゴ
リズムである。インターフェース装置３は図４２(ａ)に
示すように端末側ポートに入力メッセージがあると、そ
れをノード側ポートにてノード装置１に出力する。一
方、端末側ポートに入力メッセージがなくノード側ポー
トに入力メッセージがあると、同図(ｂ)中に示すよう
に、それを端末側ポートから送受信端末２に対して出力
する。さらに、端末側ポートとノード側ポートとの双方
に入力メッセージがあると、同図(ｃ)中に示すように、
端末側ポートからコリジョン・プレゼンス（Ｃollision
presence） を送受信端末２に出力する。送受信端末２
はコリジョン・プレゼンスを受信するとキャリアとコリ
ジョン・プレゼンスとの双方の受信がなくなったことを
確認してメッセージを再送する。つまり、図４２に示す
ようなイーサネットコンセントレータは、送受信端末２
からは全くイーサネットに見えることになる。
リズムである。インターフェース装置３は図４２(ａ)に
示すように端末側ポートに入力メッセージがあると、そ
れをノード側ポートにてノード装置１に出力する。一
方、端末側ポートに入力メッセージがなくノード側ポー
トに入力メッセージがあると、同図(ｂ)中に示すよう
に、それを端末側ポートから送受信端末２に対して出力
する。さらに、端末側ポートとノード側ポートとの双方
に入力メッセージがあると、同図(ｃ)中に示すように、
端末側ポートからコリジョン・プレゼンス（Ｃollision
presence） を送受信端末２に出力する。送受信端末２
はコリジョン・プレゼンスを受信するとキャリアとコリ
ジョン・プレゼンスとの双方の受信がなくなったことを
確認してメッセージを再送する。つまり、図４２に示す
ようなイーサネットコンセントレータは、送受信端末２
からは全くイーサネットに見えることになる。
【００３０】本実施例は、このようなツリー状階層型構
造のネットワークをベースとしつつ、そのインターフェ
ース装置を改良して通信制御を行わせるようにしたもの
である。本実施例でインターフェース装置３に代えて用
いられるインターフェース装置４は、図１に示すように
構成されている。このインターフェース装置４は送受信
端末２とは端末側入力ポート（Ｓtation Ｐort in） 、
端末側出力ポート（Ｓtation Ｐort out）及びコリジョ
ンポート（Ｃollision Ｐort）により接続され、ノード
装置１とはノード側入力ポート（Ｎode Ｐort in）及び
ノード側出力ポート（Ｎode Ｐort out） により接続さ
れている。端末側入力ポートにはレシーバ５が設けら
れ、Ｅ／Ｏデータリンク６を介してノード側出力ポート
に接続されている一方、送信信号検出器（Ｔransmit Ｓ
ignal detector）７に接続されている。また、ノード側
入力ポートにはＯ／Ｅデータリンク８が設けられ、デコ
ーダ９を介して記憶装置となるＦＩＦＯメモリ構成のレ
シーブ・レジスタ（Ｒeceive Ｒegister）１０が接続さ
れている。より詳細には、このレシーブ・レジスタ１０
は１１１ビット（インターフェース装置４と送受信端末
２との間の２往復遅延；１．４μｓ＋ジャム信号長；４
８ビット＋最小パケット間隔；９．６μｓ−プリアンブ
ル削除；４７ビット）以上の容量を持つものである。前
記デコーダ９にはエンコーダ１１が直接接続されている
とともにエンコーダ１２がレシーブ・レジスタ１０を介
して接続されている。これらのエンコーダ１１，１２は
前記レシーバ５とともにアウトプット・ゲート回路１３
に接続されている。このアウトプット・ゲート回路１３
には端末側出力ポートに対するトランシーバ１４が接続
されている。これらの各部を制御するコントロール・ユ
ニット１５が設けられている。このコントロール・ユニ
ット１５は前記デコーダ９からの同期信号Ｓync を４７
ビット分カウントしてからパケット信号をレシーブ・レ
ジスタ１０に書込むものである。このコントール・ユニ
ット１５には受信信号検出器（Ｒeceive Ｓignal detec
tor） １６も接続されている。さらに、コリジョンポー
トにはトランシーバ１７が設けられ、コリジョン・プレ
ゼンス・ユニット（Ｃollision Ｐresence Ｕnit） １
８が接続されている。このコリジョン・プレゼンス・ユ
ニット１８は１０ＭＨｚの信号ＣＳ０を出力するもので
ある。
造のネットワークをベースとしつつ、そのインターフェ
ース装置を改良して通信制御を行わせるようにしたもの
である。本実施例でインターフェース装置３に代えて用
いられるインターフェース装置４は、図１に示すように
構成されている。このインターフェース装置４は送受信
端末２とは端末側入力ポート（Ｓtation Ｐort in） 、
端末側出力ポート（Ｓtation Ｐort out）及びコリジョ
ンポート（Ｃollision Ｐort）により接続され、ノード
装置１とはノード側入力ポート（Ｎode Ｐort in）及び
ノード側出力ポート（Ｎode Ｐort out） により接続さ
れている。端末側入力ポートにはレシーバ５が設けら
れ、Ｅ／Ｏデータリンク６を介してノード側出力ポート
に接続されている一方、送信信号検出器（Ｔransmit Ｓ
ignal detector）７に接続されている。また、ノード側
入力ポートにはＯ／Ｅデータリンク８が設けられ、デコ
ーダ９を介して記憶装置となるＦＩＦＯメモリ構成のレ
シーブ・レジスタ（Ｒeceive Ｒegister）１０が接続さ
れている。より詳細には、このレシーブ・レジスタ１０
は１１１ビット（インターフェース装置４と送受信端末
２との間の２往復遅延；１．４μｓ＋ジャム信号長；４
８ビット＋最小パケット間隔；９．６μｓ−プリアンブ
ル削除；４７ビット）以上の容量を持つものである。前
記デコーダ９にはエンコーダ１１が直接接続されている
とともにエンコーダ１２がレシーブ・レジスタ１０を介
して接続されている。これらのエンコーダ１１，１２は
前記レシーバ５とともにアウトプット・ゲート回路１３
に接続されている。このアウトプット・ゲート回路１３
には端末側出力ポートに対するトランシーバ１４が接続
されている。これらの各部を制御するコントロール・ユ
ニット１５が設けられている。このコントロール・ユニ
ット１５は前記デコーダ９からの同期信号Ｓync を４７
ビット分カウントしてからパケット信号をレシーブ・レ
ジスタ１０に書込むものである。このコントール・ユニ
ット１５には受信信号検出器（Ｒeceive Ｓignal detec
tor） １６も接続されている。さらに、コリジョンポー
トにはトランシーバ１７が設けられ、コリジョン・プレ
ゼンス・ユニット（Ｃollision Ｐresence Ｕnit） １
８が接続されている。このコリジョン・プレゼンス・ユ
ニット１８は１０ＭＨｚの信号ＣＳ０を出力するもので
ある。
【００３１】このようなインターフェース装置４を含む
ネットワーク構成において、送信、受信及びコリジョン
発生時の動作を順に説明する。図２は送信動作を示すも
ので、端末側入力ポートの信号を検出すると、アウトプ
ット・ゲート回路１３を制御してその信号を端末側出力
ポートから送受信端末２側に出力する。一方では、Ｅ／
Ｏデータリンク６を介してノード装置１側に出力する。
その後、端末側入力ポートの信号が終了したのを送信信
号検出器７により検出すると、端末側出力ポートに対す
るトランシーバ１４をディスエーブルにする（これが、
初期状態である）。
ネットワーク構成において、送信、受信及びコリジョン
発生時の動作を順に説明する。図２は送信動作を示すも
ので、端末側入力ポートの信号を検出すると、アウトプ
ット・ゲート回路１３を制御してその信号を端末側出力
ポートから送受信端末２側に出力する。一方では、Ｅ／
Ｏデータリンク６を介してノード装置１側に出力する。
その後、端末側入力ポートの信号が終了したのを送信信
号検出器７により検出すると、端末側出力ポートに対す
るトランシーバ１４をディスエーブルにする（これが、
初期状態である）。
【００３２】図３は受信動作を示すもので、ノード側入
力ポートの信号を検出すると、コリジョンの発生に備え
てプリアンブルを４７ビット削除してレシーブ・レジス
タ１０に書込み一旦記憶させる。この時、端末側入力ポ
ートに信号がないことを検出すると、アウトプット・ゲ
ート回路１３を制御して、ノード側入力ポートに入力さ
れた信号をそのまま端末側出力ポートを介して送受信端
末２側に出力する。その後、ノード側入力ポートの信号
が終了したことを検出すると、端末側出力ポートに対す
るトランシーバ１４をディスエーブルにし、レシーブ・
レジスタ１０の信号を消去する（これが、初期状態であ
る）。
力ポートの信号を検出すると、コリジョンの発生に備え
てプリアンブルを４７ビット削除してレシーブ・レジス
タ１０に書込み一旦記憶させる。この時、端末側入力ポ
ートに信号がないことを検出すると、アウトプット・ゲ
ート回路１３を制御して、ノード側入力ポートに入力さ
れた信号をそのまま端末側出力ポートを介して送受信端
末２側に出力する。その後、ノード側入力ポートの信号
が終了したことを検出すると、端末側出力ポートに対す
るトランシーバ１４をディスエーブルにし、レシーブ・
レジスタ１０の信号を消去する（これが、初期状態であ
る）。
【００３３】しかして、コリジョン発生時の処理を図４
ないし図８を参照して順に説明する。まず、送受信端末
２・インターフェース装置４間、インターフェース装置
４・ノード装置１間の何れでコリジョンが起きても、図
４に示すように、端末側入力ポート、ノード側入力ポー
トの双方で信号が検出される。ここに、ノード側入力ポ
ートの信号を検出すると、プリアンブルを４７ビット分
削除してレシーブ・レジスタ１０に書込む。一方、端末
側入力ポートの信号を検出すると、それをノード側出力
ポートからノード装置１に対して出力するとともに、ア
ウトプット・ゲート回路１３を制御して端末側出力ポー
トから送受信端末２に対しても折り返し出力する。ここ
に、端末側入力ポート、ノード側入力ポートの双方で信
号を検出した場合には、トランシーバ１７を制御してコ
リジョンポートから送受信端末２に対してコリジョン・
プレゼンス信号を出力する。送受信端末２はこのコリジ
ョン・プレゼンス信号を検出すると、４８ビットの信号
の送信後に、その送信を中止することになる。
ないし図８を参照して順に説明する。まず、送受信端末
２・インターフェース装置４間、インターフェース装置
４・ノード装置１間の何れでコリジョンが起きても、図
４に示すように、端末側入力ポート、ノード側入力ポー
トの双方で信号が検出される。ここに、ノード側入力ポ
ートの信号を検出すると、プリアンブルを４７ビット分
削除してレシーブ・レジスタ１０に書込む。一方、端末
側入力ポートの信号を検出すると、それをノード側出力
ポートからノード装置１に対して出力するとともに、ア
ウトプット・ゲート回路１３を制御して端末側出力ポー
トから送受信端末２に対しても折り返し出力する。ここ
に、端末側入力ポート、ノード側入力ポートの双方で信
号を検出した場合には、トランシーバ１７を制御してコ
リジョンポートから送受信端末２に対してコリジョン・
プレゼンス信号を出力する。送受信端末２はこのコリジ
ョン・プレゼンス信号を検出すると、４８ビットの信号
の送信後に、その送信を中止することになる。
【００３４】ついで、端末側入力ポートの信号が終了し
たことが検出されると、図５に示すように、端末側出力
ポートとコリジョンポートとのトランシーバ１４，１７
がディスエーブルとされる。
たことが検出されると、図５に示すように、端末側出力
ポートとコリジョンポートとのトランシーバ１４，１７
がディスエーブルとされる。
【００３５】その後、端末側入力ポートの信号がなくな
ってから９．６μｓ経過すると、図６に示すようにアウ
トプット・ゲート回路１３を制御してレシーブ・レジス
タ１０に書込まれた信号、即ちノード装置１側から入力
された信号を、端末側出力ポートを通して送受信端末２
に出力する。
ってから９．６μｓ経過すると、図６に示すようにアウ
トプット・ゲート回路１３を制御してレシーブ・レジス
タ１０に書込まれた信号、即ちノード装置１側から入力
された信号を、端末側出力ポートを通して送受信端末２
に出力する。
【００３６】ノード側入力ポートの信号がなくなり、か
つ、レシーブ・レジスタ１０の信号がなくなったことが
検出されると、図７に示すように、端末側出力ポートの
トランシーバ１４をディスエーブルにし、初期状態に戻
す。
つ、レシーブ・レジスタ１０の信号がなくなったことが
検出されると、図７に示すように、端末側出力ポートの
トランシーバ１４をディスエーブルにし、初期状態に戻
す。
【００３７】ここに、レシーブ・レジスタ１０の信号を
端末側出力ポートから出力し終るまでの間に、ノード側
入力ポートに新たなパケットの信号が入力されたことが
検出されると、プリアンブルを４７ビット分削除する。
その間は、図８に示すように、レシーブ・レジスタ１０
への書込みは行わず、かつ、この間に書込まれていた信
号が全て出力されるものとなる。レシーブ・レジスタ１
０の信号がなくなった後は、図３により説明した通常の
受信動作の場合と同様に、ノード側入力ポートに入力さ
れた信号の送受信端末２への出力及び出力終了後の初期
状態への復帰が行われる。ここに、新たなパケットが連
続して入力されても、その間隔は、９．６μｓ以上が保
証されているので、レシーブ・レジスタ１０中に２つの
パケットが同時に存在することはない。
端末側出力ポートから出力し終るまでの間に、ノード側
入力ポートに新たなパケットの信号が入力されたことが
検出されると、プリアンブルを４７ビット分削除する。
その間は、図８に示すように、レシーブ・レジスタ１０
への書込みは行わず、かつ、この間に書込まれていた信
号が全て出力されるものとなる。レシーブ・レジスタ１
０の信号がなくなった後は、図３により説明した通常の
受信動作の場合と同様に、ノード側入力ポートに入力さ
れた信号の送受信端末２への出力及び出力終了後の初期
状態への復帰が行われる。ここに、新たなパケットが連
続して入力されても、その間隔は、９．６μｓ以上が保
証されているので、レシーブ・レジスタ１０中に２つの
パケットが同時に存在することはない。
【００３８】よって、本実施例によれば、パケット信号
が破壊されることなくネットワーク全体に伝播させるこ
とができる。この結果、理想的な高負荷時のスループッ
ト特性が得られることになり、本実施例のモデルによれ
ば、図４１中に示すように１００％なる効率が得られた
ものである。もっとも、実際には図４０中に示すような
スループット・ディレイ特性が得られるものと推定され
る。
が破壊されることなくネットワーク全体に伝播させるこ
とができる。この結果、理想的な高負荷時のスループッ
ト特性が得られることになり、本実施例のモデルによれ
ば、図４１中に示すように１００％なる効率が得られた
ものである。もっとも、実際には図４０中に示すような
スループット・ディレイ特性が得られるものと推定され
る。
【００３９】つづいて、請求項５記載の発明の一実施例
を図９を参照して説明する。これは、レシーブ・レジス
タ１０に２つ以上のパケットが同時に記憶されないため
の制御方法に関するものであり、図９はそのタイミング
チャートを示すものである。まず、イーサネット規格に
よりパケットのプリアンブル長は１７ビット必要である
ので、レシーブ・レジスタ１０に書込む前にプリアンブ
ルを４．７μｓ（４７ビットに相当）分だけ削除する。
また、送受信端末２とインターフェース装置４との間の
伝播遅延は０．７μｓ（１００ｍを往復する以上の値に
相当）と想定するものとする。また、コリジョンを検出
した送受信端末２の出力するジャム信号長は４．８μｓ
（イーサネット規格の最小パケット長４８ビットに相
当）と想定するものとする。そこで、インターフェース
装置４はジャム信号終了後、９．６μｓ（イーサネット
規格の最小パケット間隔）経過すると送受信端末２に対
して信号を出力する。このような設定により、レシーブ
・レジスタ１０には信号が完全に読出されてから次のパ
ケットの信号が書込まれることになり、レシーブ・レジ
スタ１０中に複数のパケット信号が同時に存在すること
はない。ついで、インターフェース装置４は信号出力終
了後、９．６μｓ（イーサネット規格の最小パケット間
隔）経過すると、次のパケット信号を送受信端末２に出
力する。複数のパケット信号が最小パケット間隔で入力
されたとしても、レシーブ・レジスタ１０による遅延は
次第に減少し、４番目のパケットで０となる。なお、パ
ケット・インターバル・マージン（Ｐacket Ｉnterval
Ｍargin）としての時間３．２μｓは、他の時間、例え
ばプリアンブル・リダクション（Ｐreamble Ｒeductio
n）の時間４．７μｓに割り振るようにしてもよい。
を図９を参照して説明する。これは、レシーブ・レジス
タ１０に２つ以上のパケットが同時に記憶されないため
の制御方法に関するものであり、図９はそのタイミング
チャートを示すものである。まず、イーサネット規格に
よりパケットのプリアンブル長は１７ビット必要である
ので、レシーブ・レジスタ１０に書込む前にプリアンブ
ルを４．７μｓ（４７ビットに相当）分だけ削除する。
また、送受信端末２とインターフェース装置４との間の
伝播遅延は０．７μｓ（１００ｍを往復する以上の値に
相当）と想定するものとする。また、コリジョンを検出
した送受信端末２の出力するジャム信号長は４．８μｓ
（イーサネット規格の最小パケット長４８ビットに相
当）と想定するものとする。そこで、インターフェース
装置４はジャム信号終了後、９．６μｓ（イーサネット
規格の最小パケット間隔）経過すると送受信端末２に対
して信号を出力する。このような設定により、レシーブ
・レジスタ１０には信号が完全に読出されてから次のパ
ケットの信号が書込まれることになり、レシーブ・レジ
スタ１０中に複数のパケット信号が同時に存在すること
はない。ついで、インターフェース装置４は信号出力終
了後、９．６μｓ（イーサネット規格の最小パケット間
隔）経過すると、次のパケット信号を送受信端末２に出
力する。複数のパケット信号が最小パケット間隔で入力
されたとしても、レシーブ・レジスタ１０による遅延は
次第に減少し、４番目のパケットで０となる。なお、パ
ケット・インターバル・マージン（Ｐacket Ｉnterval
Ｍargin）としての時間３．２μｓは、他の時間、例え
ばプリアンブル・リダクション（Ｐreamble Ｒeductio
n）の時間４．７μｓに割り振るようにしてもよい。
【００４０】本実施例によれば、コリジョンが起きた後
に次々と入力信号があっても、レシーブ・レジスタ１０
内の入力信号は４番目の入力信号ではなくなることにな
り、オーバフローすることがないものとなる。
に次々と入力信号があっても、レシーブ・レジスタ１０
内の入力信号は４番目の入力信号ではなくなることにな
り、オーバフローすることがないものとなる。
【００４１】さらに、請求項１，２，６及び７記載の発
明の一実施例を図１０ないし図２０により説明する。本
実施例は、インターフェース装置４においてレシーブ・
レジスタ１０に代えて、２ビット以上の並列なＦＩＦＯ
メモリ構成のレシーブ・レジスタ１９を設けたものであ
る。このレシーブ・レジスタ１９は１５８ビット以上の
容量を持つものであるが、その１ビット目（図中、上段
側）はノード側入力ポート側からのパケット信号書込み
用であり、２ビット目（図中、下段側）はスペース信号
書込み用でありコントロール・ユニット１５に接続され
ている。ここに、電源投入時において、レシーブ・レジ
スタ１９が空（エンプティ）になると、コントール・ユ
ニット１５はレシーブ・レジスタ１９の２ビット目にス
ペース信号“１”を９６ビット分書込む。一方、デコー
ダ９からの同期信号Ｓync を検出すると、コントロール
・ユニット１５はレシーブ・レジスタ１９の１ビット目
にデコーダ９からのパケット信号を書込むとともに、こ
れに並列させて２ビット目にはスペース信号“０”を書
込む。デコーダ９からの信号がなくなったことが検出さ
れると、スペース信号“１”を９６ビット分書込む。コ
ントロール・ユニット１５はコリジョンを検出すると、
端末側入力ポートの信号の端末側出力ポートからの折り
返し出力と、コリジョンポートからのコリジョン・プレ
ゼンス信号の出力とを行う。その後、端末側入力ポート
に信号がなくなったことを検出すると、コントロール・
ユニット１５はスペース信号が“１”の間はアウトプッ
ト・ゲート回路１３を遮断させ、スペース信号が“０”
になると、アウトプット・ゲート回路１３を切換え、ス
ペース信号が再び“１”になるまでの間、レシーブ・レ
ジスタ１９の１ビット目側に記憶されたパケット信号を
送受信端末２側に出力するものである。他の構成は、図
１の場合と同様である。
明の一実施例を図１０ないし図２０により説明する。本
実施例は、インターフェース装置４においてレシーブ・
レジスタ１０に代えて、２ビット以上の並列なＦＩＦＯ
メモリ構成のレシーブ・レジスタ１９を設けたものであ
る。このレシーブ・レジスタ１９は１５８ビット以上の
容量を持つものであるが、その１ビット目（図中、上段
側）はノード側入力ポート側からのパケット信号書込み
用であり、２ビット目（図中、下段側）はスペース信号
書込み用でありコントロール・ユニット１５に接続され
ている。ここに、電源投入時において、レシーブ・レジ
スタ１９が空（エンプティ）になると、コントール・ユ
ニット１５はレシーブ・レジスタ１９の２ビット目にス
ペース信号“１”を９６ビット分書込む。一方、デコー
ダ９からの同期信号Ｓync を検出すると、コントロール
・ユニット１５はレシーブ・レジスタ１９の１ビット目
にデコーダ９からのパケット信号を書込むとともに、こ
れに並列させて２ビット目にはスペース信号“０”を書
込む。デコーダ９からの信号がなくなったことが検出さ
れると、スペース信号“１”を９６ビット分書込む。コ
ントロール・ユニット１５はコリジョンを検出すると、
端末側入力ポートの信号の端末側出力ポートからの折り
返し出力と、コリジョンポートからのコリジョン・プレ
ゼンス信号の出力とを行う。その後、端末側入力ポート
に信号がなくなったことを検出すると、コントロール・
ユニット１５はスペース信号が“１”の間はアウトプッ
ト・ゲート回路１３を遮断させ、スペース信号が“０”
になると、アウトプット・ゲート回路１３を切換え、ス
ペース信号が再び“１”になるまでの間、レシーブ・レ
ジスタ１９の１ビット目側に記憶されたパケット信号を
送受信端末２側に出力するものである。他の構成は、図
１の場合と同様である。
【００４２】このようなインターフェース装置構成にお
いて、本実施例の送信、受信及びコリジョン発生時の処
理は次のように行われる。まず、図１１は送信動作を示
すが、図２により説明した場合と同様に行われる。つい
で、図１２に受信動作を示す。まず、ノード側入力ポー
トの信号を検出すると、これをレシーブ・レジスタ１９
に書込む。この時、９６ビット分のスペース信号が書込
まれている。このような動作に並行して、端末側入力ポ
ートに信号がないことを検出すると、アウトプット・ゲ
ート回路１３を制御してノード側入力ポートに入力され
た信号をそのまま端末側出力ポートを介して送受信端末
２に出力する。ノード側入力ポートの信号がなくなった
ことが検出されると、端末側出力ポートのトランシーバ
１４を出力ディスエーブルにし初期状態に復帰させる。
いて、本実施例の送信、受信及びコリジョン発生時の処
理は次のように行われる。まず、図１１は送信動作を示
すが、図２により説明した場合と同様に行われる。つい
で、図１２に受信動作を示す。まず、ノード側入力ポー
トの信号を検出すると、これをレシーブ・レジスタ１９
に書込む。この時、９６ビット分のスペース信号が書込
まれている。このような動作に並行して、端末側入力ポ
ートに信号がないことを検出すると、アウトプット・ゲ
ート回路１３を制御してノード側入力ポートに入力され
た信号をそのまま端末側出力ポートを介して送受信端末
２に出力する。ノード側入力ポートの信号がなくなった
ことが検出されると、端末側出力ポートのトランシーバ
１４を出力ディスエーブルにし初期状態に復帰させる。
【００４３】ついで、コリジョン発生時の処理を説明す
る。まず、送受信端末２・インターフェース装置４間、
インターフェース装置４・ノード装置１間の何れでコリ
ジョンが起きても、図１３に示すように、端末側入力ポ
ート、ノード側入力ポートの双方で信号が検出される。
ここで、ノード側入力ポートの信号を検出すると、それ
をレシーブ・レジスタ１９に書込む。この時、レシーブ
・レジスタ１９には予め９６ビットのスペース信号が書
込まれている。一方、端末側入力ポートの信号を検出す
ると、それをノード側出力ポートからノード装置１側に
出力するとともに、アウトプット・ゲート回路１３を制
御して端末側出力ポートから送受信端末２にも折り返し
出力する。しかして、ノード側入力ポートと端末側入力
ポートとで信号を検出すると、コリジョンポートからコ
リジョン・プレゼンス信号を送受信端末２に出力する。
送受信端末２はコリジョン・プレゼンス信号を検出する
と、４８ビット分の信号を送信した後、送信を中止する
ことになる。
る。まず、送受信端末２・インターフェース装置４間、
インターフェース装置４・ノード装置１間の何れでコリ
ジョンが起きても、図１３に示すように、端末側入力ポ
ート、ノード側入力ポートの双方で信号が検出される。
ここで、ノード側入力ポートの信号を検出すると、それ
をレシーブ・レジスタ１９に書込む。この時、レシーブ
・レジスタ１９には予め９６ビットのスペース信号が書
込まれている。一方、端末側入力ポートの信号を検出す
ると、それをノード側出力ポートからノード装置１側に
出力するとともに、アウトプット・ゲート回路１３を制
御して端末側出力ポートから送受信端末２にも折り返し
出力する。しかして、ノード側入力ポートと端末側入力
ポートとで信号を検出すると、コリジョンポートからコ
リジョン・プレゼンス信号を送受信端末２に出力する。
送受信端末２はコリジョン・プレゼンス信号を検出する
と、４８ビット分の信号を送信した後、送信を中止する
ことになる。
【００４４】その後、端末側入力ポートの信号がなくな
ったことを検出すると、図１４に示すように、端末側出
力ポートとコリジョンポートとのトランシーバ１４，１
７を出力ディスエーブルにし、レシーブ・レジスタ１９
に格納されたスペース信号を読出す。ついで、このレシ
ーブ・レジスタ１９のスペース信号がなくなると（９．
６μｓ経過すると）、アウトプット・ゲート回路１３を
制御して、図１５に示すようにレシーブ・レジスタ１９
に格納されているノード装置１側からの信号を端末側出
力ポートから送受信端末２に出力する。その後、ノード
側入力ポートの信号がなくなったことが検出されると、
図１６に示すようにスペース信号をレシーブ・レジスタ
１９に書込む。このレシーブ・レジスタ１９の信号がな
くなると、図１７に示すように端末側出力ポートのトラ
ンシーバ１４を出力ディスエーブルにするとともに、ス
ペース信号を読出す。このスペース信号を読出した時に
ノード側入力ポートに信号がないと、読出しを停止し、
初期状態に復帰する。
ったことを検出すると、図１４に示すように、端末側出
力ポートとコリジョンポートとのトランシーバ１４，１
７を出力ディスエーブルにし、レシーブ・レジスタ１９
に格納されたスペース信号を読出す。ついで、このレシ
ーブ・レジスタ１９のスペース信号がなくなると（９．
６μｓ経過すると）、アウトプット・ゲート回路１３を
制御して、図１５に示すようにレシーブ・レジスタ１９
に格納されているノード装置１側からの信号を端末側出
力ポートから送受信端末２に出力する。その後、ノード
側入力ポートの信号がなくなったことが検出されると、
図１６に示すようにスペース信号をレシーブ・レジスタ
１９に書込む。このレシーブ・レジスタ１９の信号がな
くなると、図１７に示すように端末側出力ポートのトラ
ンシーバ１４を出力ディスエーブルにするとともに、ス
ペース信号を読出す。このスペース信号を読出した時に
ノード側入力ポートに信号がないと、読出しを停止し、
初期状態に復帰する。
【００４５】もし、レシーブ・レジスタ１９の信号を端
末側出力ポートから出力し終るまでの間にノード側入力
ポートに新たなパケット信号が入力されると、図１８に
示すようにそれをレシーブ・レジスタ１９に書込む。そ
して、レシーブ・レジスタ１９の信号がなくなったこと
を検出すると、図１９に示すように、端末側出力ポート
のトランシーバ１４を出力ディスエーブルにし、スペー
ス信号を読出す。ついで、スペース信号がなくなったこ
とを検出すると、図２０に示すようにアウトプット・ゲ
ート回路１３を制御して端末側出力ポートからレシーブ
・レジスタ１９の信号を読出し送受信端末２側に出力す
る。この処理ステップは図１５に示したステップに相当
し、以降のステップを同様に繰返すことになる。新たな
パケットが連続して入力されても、その間隔は９．６μ
ｓ以上が保証されているので、最終的には図１９により
説明した状態と同様となる。
末側出力ポートから出力し終るまでの間にノード側入力
ポートに新たなパケット信号が入力されると、図１８に
示すようにそれをレシーブ・レジスタ１９に書込む。そ
して、レシーブ・レジスタ１９の信号がなくなったこと
を検出すると、図１９に示すように、端末側出力ポート
のトランシーバ１４を出力ディスエーブルにし、スペー
ス信号を読出す。ついで、スペース信号がなくなったこ
とを検出すると、図２０に示すようにアウトプット・ゲ
ート回路１３を制御して端末側出力ポートからレシーブ
・レジスタ１９の信号を読出し送受信端末２側に出力す
る。この処理ステップは図１５に示したステップに相当
し、以降のステップを同様に繰返すことになる。新たな
パケットが連続して入力されても、その間隔は９．６μ
ｓ以上が保証されているので、最終的には図１９により
説明した状態と同様となる。
【００４６】本実施例によれば、パケット信号のプリア
ンブルを削除する必要がなく、かつ、オーバフローする
こともなく、ＩＥＥＥ ８０２．３ １０ＢＡＳＥ５規
格に対して完全に整合するものとなる。
ンブルを削除する必要がなく、かつ、オーバフローする
こともなく、ＩＥＥＥ ８０２．３ １０ＢＡＳＥ５規
格に対して完全に整合するものとなる。
【００４７】さらに、請求項３記載の発明の一実施例を
図２１により説明する。本実施例は、コリジョンポート
をなくしたインターフェース装置４とし、コリジョン・
プレゼンス・ユニット１８をアウトプット・ゲート回路
１３に接続して、このアウトプット・ゲート回路１３に
よる制御の下に、コリジョン・プレゼンス信号を端末側
出力ポートを通して送受信端末２側に出力させるように
したものである。本実施例によれば、ＩＥＥＥ ８０
２．３ １０ＢＡＳＥ Ｔ規格のイーサネットのケーブ
ルインターフェースに対して完全に整合性か得られるも
のとなる。
図２１により説明する。本実施例は、コリジョンポート
をなくしたインターフェース装置４とし、コリジョン・
プレゼンス・ユニット１８をアウトプット・ゲート回路
１３に接続して、このアウトプット・ゲート回路１３に
よる制御の下に、コリジョン・プレゼンス信号を端末側
出力ポートを通して送受信端末２側に出力させるように
したものである。本実施例によれば、ＩＥＥＥ ８０
２．３ １０ＢＡＳＥ Ｔ規格のイーサネットのケーブ
ルインターフェースに対して完全に整合性か得られるも
のとなる。
【００４８】また、請求項４記載の発明の一実施例を図
２２により説明する。本実施例は、送受信端末内に装着
された通信網接続装置（ＮＩＵ）２０中にインターフェ
ース装置４（図示例は、図１対応のもの）を設けたもの
である。この通信網接続装置２０はイーサ・コントロー
ラ（Ｅther Ｃontroller）２１を主体として制御される
もので、イーサ・コントローラ２１・インターフェース
装置４間にはイーサ・インターフェース（Ｅther Ｉnte
rface） ２２が設けられている。即ち、イーサネット用
のＬＳＩと本発明のインターフェース装置４とを組合せ
て、本発明専用の通信網接続装置を開発したものであ
り、場所をとらず低コストのものとなる。
２２により説明する。本実施例は、送受信端末内に装着
された通信網接続装置（ＮＩＵ）２０中にインターフェ
ース装置４（図示例は、図１対応のもの）を設けたもの
である。この通信網接続装置２０はイーサ・コントロー
ラ（Ｅther Ｃontroller）２１を主体として制御される
もので、イーサ・コントローラ２１・インターフェース
装置４間にはイーサ・インターフェース（Ｅther Ｉnte
rface） ２２が設けられている。即ち、イーサネット用
のＬＳＩと本発明のインターフェース装置４とを組合せ
て、本発明専用の通信網接続装置を開発したものであ
り、場所をとらず低コストのものとなる。
【００４９】さらに、請求項８ないし１１記載の発明の
一実施例を図２３ないし図３９により説明する。本実施
例は、前述した実施例を、さらに改良したものであり、
実施例に先立ち、前述した実施例のもつ課題を検討す
る。まず、最下位ノード装置と最上位ノード装置との間
の長さである最大ネットワーク長が、３１bit time（約
６００ｍに相当）に制限されてしまう。これは、ノード
装置が受信信号中のプリアンブルの範囲内で下位方向ポ
ートの信号出力の遮断を行っているため、プリアンブル
長＝６２ビットの半分の３１ビット分に制約されてしま
う。これは、イーサネット・プロトコルのレート・コリ
ジョン・エラー(Ｌate Ｃollision Ｅrror)で規定され
る最大ネットワーク長＝２５６bit time （約５ｋｍに
相当）を考えると、不十分なものである。
一実施例を図２３ないし図３９により説明する。本実施
例は、前述した実施例を、さらに改良したものであり、
実施例に先立ち、前述した実施例のもつ課題を検討す
る。まず、最下位ノード装置と最上位ノード装置との間
の長さである最大ネットワーク長が、３１bit time（約
６００ｍに相当）に制限されてしまう。これは、ノード
装置が受信信号中のプリアンブルの範囲内で下位方向ポ
ートの信号出力の遮断を行っているため、プリアンブル
長＝６２ビットの半分の３１ビット分に制約されてしま
う。これは、イーサネット・プロトコルのレート・コリ
ジョン・エラー(Ｌate Ｃollision Ｅrror)で規定され
る最大ネットワーク長＝２５６bit time （約５ｋｍに
相当）を考えると、不十分なものである。
【００５０】また、例えば下位方向ポートの出力信号が
入換わる時に、同期のずれを生じ得る。このようなずれ
は、実動作上では特に問題ではないが、ＩＥＥＥ８０
２．３の規格としては保証されないものである。また、
端末接続のインターフェース装置による構成であり、Ｉ
ＥＥＥ８０２．３ １０ＢＡＳＥ Ｔ規格の端末との接
続には適さない。即ち、ＩＥＥＥ８０２．３ １０ＢＡ
ＳＥ５規格との整合性はとれるが、ＩＥＥＥ８０２．３
１０ＢＡＳＥ Ｔ規格との整合性に欠けるものであ
る。
入換わる時に、同期のずれを生じ得る。このようなずれ
は、実動作上では特に問題ではないが、ＩＥＥＥ８０
２．３の規格としては保証されないものである。また、
端末接続のインターフェース装置による構成であり、Ｉ
ＥＥＥ８０２．３ １０ＢＡＳＥ Ｔ規格の端末との接
続には適さない。即ち、ＩＥＥＥ８０２．３ １０ＢＡ
ＳＥ５規格との整合性はとれるが、ＩＥＥＥ８０２．３
１０ＢＡＳＥ Ｔ規格との整合性に欠けるものであ
る。
【００５１】ついで、本実施例によるイーサネットコン
セントレータ（以下、従来のイーサネットコンセントレ
ータＥＣと区別するため、ＥＣ２と略す）の原理につい
て説明する。このＥＣ２のトポロジーは、図２４に示す
ように、ＩＥＥＥ８０２．３１０ＢＡＳＥ Ｔと同様な
ツリー状階層構造とされている。ツリーの節に当る部分
はＩＥＥＥ８０２．３ １０ＢＡＳＥ Ｔでは“Ｈub”
と称されるが、ＥＣ２では「ノード装置」と称するもの
とする。ノード装置３１は例えばＣＮ２４０によるもの
で、何れも一つの上位方向ポートＰｕと複数の下位方向
ポートＰｄとを有し、上位方向ポートＰｕには別のノー
ド装置３１が接続され、下位方向ポートＰｄには別のノ
ード装置３１又は送受信端末３２が接続される。よっ
て、ノード装置３１としては、下位方向ポートＰｄに送
受信端末３２が接続される最下位の端末接続ノード装置
３１ａと、下位方向ポートＰｄに別のノード装置３１が
接続されるノード接続ノード装置３１ｂとに二分され
る。
セントレータ（以下、従来のイーサネットコンセントレ
ータＥＣと区別するため、ＥＣ２と略す）の原理につい
て説明する。このＥＣ２のトポロジーは、図２４に示す
ように、ＩＥＥＥ８０２．３１０ＢＡＳＥ Ｔと同様な
ツリー状階層構造とされている。ツリーの節に当る部分
はＩＥＥＥ８０２．３ １０ＢＡＳＥ Ｔでは“Ｈub”
と称されるが、ＥＣ２では「ノード装置」と称するもの
とする。ノード装置３１は例えばＣＮ２４０によるもの
で、何れも一つの上位方向ポートＰｕと複数の下位方向
ポートＰｄとを有し、上位方向ポートＰｕには別のノー
ド装置３１が接続され、下位方向ポートＰｄには別のノ
ード装置３１又は送受信端末３２が接続される。よっ
て、ノード装置３１としては、下位方向ポートＰｄに送
受信端末３２が接続される最下位の端末接続ノード装置
３１ａと、下位方向ポートＰｄに別のノード装置３１が
接続されるノード接続ノード装置３１ｂとに二分され
る。
【００５２】また、ＥＣ２の最大ネットワーク長ＬはＥ
Ｃ２固有の制限はなく、通常のイーサネット・プロトコ
ルのレート・コリジョン・エラーにより規定される時間
の１／２、即ち、２５６bit time（約５ｋｍに相当）と
なる。
Ｃ２固有の制限はなく、通常のイーサネット・プロトコ
ルのレート・コリジョン・エラーにより規定される時間
の１／２、即ち、２５６bit time（約５ｋｍに相当）と
なる。
【００５３】このようなＥＣ２のノード装置３１のアル
ゴリズムについて説明する。本実施例によるＥＣ２の動
作原理は、次のような３つのアルゴリズムからなる。第
１は、ルーティング・アルゴリズムであり、図２５を参
照して説明する。図中、斜線を施して示す太矢印は信号
中のプリアンブルを示し、点状網掛けを施して示す太矢
印は信号無しの状態を示し、黒塗り太矢印は本来のデー
タ信号が入力又は出力されている状態を示す。また、上
位方向ポートＰｕとしてはＰort０ があり、下位方向ポ
ートＰｄとしてはＰort１，２ があるものとする。ノー
ド装置３１は、複数のＰort１，２ に入力があった場
合、下位方向ポートの先着順論理により同図(ａ)に示す
ようにＰort１ 側が唯一選択されるが、上位、下位方向
ポートに入力があった場合には同図(ｂ)に示すように、
上位方向ポートの優先によりＰort０ が唯一選択され
る。このようにして送受信端末３２が送信したパケット
は唯一のものが最上位のノード装置３１に到達し、この
最上位のノード装置３１から下位側に同図(ｃ)に示すよ
うに伝播され、ネットワーク中を重複することなく伝播
されるものとなる。
ゴリズムについて説明する。本実施例によるＥＣ２の動
作原理は、次のような３つのアルゴリズムからなる。第
１は、ルーティング・アルゴリズムであり、図２５を参
照して説明する。図中、斜線を施して示す太矢印は信号
中のプリアンブルを示し、点状網掛けを施して示す太矢
印は信号無しの状態を示し、黒塗り太矢印は本来のデー
タ信号が入力又は出力されている状態を示す。また、上
位方向ポートＰｕとしてはＰort０ があり、下位方向ポ
ートＰｄとしてはＰort１，２ があるものとする。ノー
ド装置３１は、複数のＰort１，２ に入力があった場
合、下位方向ポートの先着順論理により同図(ａ)に示す
ようにＰort１ 側が唯一選択されるが、上位、下位方向
ポートに入力があった場合には同図(ｂ)に示すように、
上位方向ポートの優先によりＰort０ が唯一選択され
る。このようにして送受信端末３２が送信したパケット
は唯一のものが最上位のノード装置３１に到達し、この
最上位のノード装置３１から下位側に同図(ｃ)に示すよ
うに伝播され、ネットワーク中を重複することなく伝播
されるものとなる。
【００５４】第２はコリジョン・アルゴリズムであり、
図２６を参照して説明する。ノード装置３１・送受信端
末３２間のコリジョンを検出し（同図(ａ))、先着入力
ポートＰort１（又は上位方向ポートＰort０) のパケッ
トをノード装置３１中のＦＩＦＯメモリに一旦蓄積して
最小パケット間隔（４μｓ）を確保し（同図(ｂ))、そ
の後、同図(ｃ)に示すように最小長（１．７μｓ）のプ
リアンブルを付加して出力することにより、送受信端末
３２がそのパケットを受信可能とする。送受信端末３２
のコリジョン検出は、受信時にキャリア受信がなければ
通信成立、あればコリジョンとして再送を行なう。これ
は、ＩＥＥＥ８０２．３ １０ＢＡＳＥＴのコリジョン
検出方式と同じである。
図２６を参照して説明する。ノード装置３１・送受信端
末３２間のコリジョンを検出し（同図(ａ))、先着入力
ポートＰort１（又は上位方向ポートＰort０) のパケッ
トをノード装置３１中のＦＩＦＯメモリに一旦蓄積して
最小パケット間隔（４μｓ）を確保し（同図(ｂ))、そ
の後、同図(ｃ)に示すように最小長（１．７μｓ）のプ
リアンブルを付加して出力することにより、送受信端末
３２がそのパケットを受信可能とする。送受信端末３２
のコリジョン検出は、受信時にキャリア受信がなければ
通信成立、あればコリジョンとして再送を行なう。これ
は、ＩＥＥＥ８０２．３ １０ＢＡＳＥＴのコリジョン
検出方式と同じである。
【００５５】第３はＳＦＤ（Ｓtart Ｆrame Ｄelimite
r）アルゴリズムであり、図２７を参照して説明する。
まず、前述したルーティング・アルゴリズムによる「上
位方向ポートＰort０ が優先する」という優先順位に従
い、先着入力ポートＰort１ から上位方向ポートＰort
０ のパケットの切換えが行なわれる。これが、ＳＦＤ
がこのノード装置３１を通過した後であると受信端末３
２は２つのパケット（最初のパケットは中断）を識別で
きず、エラーを起す。ここに、ＳＦＤは、後述するよう
に、プリアンブルに続くフレームの先頭部分を示すもの
であり、本実施例のＥＣ２のＳＦＤアルゴリズムによれ
ば、ＳＦＤを出力した後でパケットの切換えを行なう時
には、上位方向ポートＰort０ のパケットをＦＩＦＯメ
モリに一旦蓄積して最小パケット間隔（４μｓ）を確保
し（図２７(ｂ)参照）、最小長（１．７μｓ）のプリア
ンブルを付加して出力することにより（同図(ｃ)参
照）、送受信端末３２が２つのパケットを識別できるよ
うにしている。
r）アルゴリズムであり、図２７を参照して説明する。
まず、前述したルーティング・アルゴリズムによる「上
位方向ポートＰort０ が優先する」という優先順位に従
い、先着入力ポートＰort１ から上位方向ポートＰort
０ のパケットの切換えが行なわれる。これが、ＳＦＤ
がこのノード装置３１を通過した後であると受信端末３
２は２つのパケット（最初のパケットは中断）を識別で
きず、エラーを起す。ここに、ＳＦＤは、後述するよう
に、プリアンブルに続くフレームの先頭部分を示すもの
であり、本実施例のＥＣ２のＳＦＤアルゴリズムによれ
ば、ＳＦＤを出力した後でパケットの切換えを行なう時
には、上位方向ポートＰort０ のパケットをＦＩＦＯメ
モリに一旦蓄積して最小パケット間隔（４μｓ）を確保
し（図２７(ｂ)参照）、最小長（１．７μｓ）のプリア
ンブルを付加して出力することにより（同図(ｃ)参
照）、送受信端末３２が２つのパケットを識別できるよ
うにしている。
【００５６】ここに、ＥＣ２はイーサネット・プロトコ
ルとの互換性のために、イーサネット・プロトコルに基
づき、次のような時定数の制約を受ける。まず、最小プ
リアンブル長は１．７μｓとされる。図２８(ａ)はイー
サネットのパケット・フォーマットを示し、同図(ｂ)は
ＩＥＥＥ８０２．３のパケット・フォーマットを示す
が、最小プリアンブル長の規定は２つあり、送信端末に
対する規定は同図(ａ)に示す６２bit time、受信端末に
対する規定は１７bit timeであり、伝播途中での損失を
想定している。よって、本実施例のＥＣ２のノード装置
３１としても、後者の１７bit time（＝１．７μｓ）の
最小プリアンブル長を保証し得るものでなければならな
い。
ルとの互換性のために、イーサネット・プロトコルに基
づき、次のような時定数の制約を受ける。まず、最小プ
リアンブル長は１．７μｓとされる。図２８(ａ)はイー
サネットのパケット・フォーマットを示し、同図(ｂ)は
ＩＥＥＥ８０２．３のパケット・フォーマットを示す
が、最小プリアンブル長の規定は２つあり、送信端末に
対する規定は同図(ａ)に示す６２bit time、受信端末に
対する規定は１７bit timeであり、伝播途中での損失を
想定している。よって、本実施例のＥＣ２のノード装置
３１としても、後者の１７bit time（＝１．７μｓ）の
最小プリアンブル長を保証し得るものでなければならな
い。
【００５７】第２に、最大ジャム信号長は４．８μｓと
される。送信端末はコリジョンを検出すると、他の端末
もコリジョンを検出できるようにジャム信号を出力す
る。既に送信されているパケットと合わせた最大ジャム
信号長の規定は、３６〜４８bit timeである。第３に、
最小パケット間隔は４μｓとされる。最小パケット間隔
の規定も２つあり、送信端末に対する規定は９．６μｓ
であり、受信端末に対する規定は４μｓである。よっ
て、ＥＣ２のノード装置３１は、やはり、後者の４μｓ
の最小パケット間隔を保証し得るものでなければならな
い。第４に、レート・コリジョン（Ｌate Ｃollision）
は５１．２μｓとされる。レート・コリジョンは送信端
末が送信を開始した後、５１２bit time（＝５１．２μ
ｓ）経過してからコリジョンを検出した場合のエラーで
あり、ＥＣ２の最大ネットワーク長Ｌはこれによって制
限される。
される。送信端末はコリジョンを検出すると、他の端末
もコリジョンを検出できるようにジャム信号を出力す
る。既に送信されているパケットと合わせた最大ジャム
信号長の規定は、３６〜４８bit timeである。第３に、
最小パケット間隔は４μｓとされる。最小パケット間隔
の規定も２つあり、送信端末に対する規定は９．６μｓ
であり、受信端末に対する規定は４μｓである。よっ
て、ＥＣ２のノード装置３１は、やはり、後者の４μｓ
の最小パケット間隔を保証し得るものでなければならな
い。第４に、レート・コリジョン（Ｌate Ｃollision）
は５１．２μｓとされる。レート・コリジョンは送信端
末が送信を開始した後、５１２bit time（＝５１．２μ
ｓ）経過してからコリジョンを検出した場合のエラーで
あり、ＥＣ２の最大ネットワーク長Ｌはこれによって制
限される。
【００５８】第５に、コリジョン・アルゴリズムのパケ
ット蓄積に関する時定数について説明する。ノード装置
３１はコリジョン発生時にパケットのＳＦＤ以降のフレ
ームを蓄積し、送受信端末３２からのジャム信号が終了
してから最小パケット間隔経過後、最小長のプリアンブ
ルを付加して出力する。ここに、ノード装置３１・送受
信端末３２間の伝播遅延を１μｓと想定すると、ジャム
信号終了が最も遅い条件は、送受信端末３２が受信と同
時に送信開始した場合であり、最大パケット蓄積時間
は、 最大パケット蓄積時間＝(ノード装置３１・送受信端末
３２間の往復伝播遅延)＋（最大ジャム信号長）＋（最
小パケット間隔）−{(元のパケットのプリアンブル長）
−（最小プリアンブル長)}＝１＋４．８＋１＋４−
（６．２−１．７）＝６．３μｓ となる。
ット蓄積に関する時定数について説明する。ノード装置
３１はコリジョン発生時にパケットのＳＦＤ以降のフレ
ームを蓄積し、送受信端末３２からのジャム信号が終了
してから最小パケット間隔経過後、最小長のプリアンブ
ルを付加して出力する。ここに、ノード装置３１・送受
信端末３２間の伝播遅延を１μｓと想定すると、ジャム
信号終了が最も遅い条件は、送受信端末３２が受信と同
時に送信開始した場合であり、最大パケット蓄積時間
は、 最大パケット蓄積時間＝(ノード装置３１・送受信端末
３２間の往復伝播遅延)＋（最大ジャム信号長）＋（最
小パケット間隔）−{(元のパケットのプリアンブル長）
−（最小プリアンブル長)}＝１＋４．８＋１＋４−
（６．２−１．７）＝６．３μｓ となる。
【００５９】また、最小入力パケット有効間隔（＝先行
パケットの後端から後続パケットのＳＦＤまでの長さ）
は、 最小入力パケット有効間隔＝（元の最小パケット間隔）
＋（元のパケットのプリアンブル長）＝９．６＋６．２
＝１５．８μｓ となる。
パケットの後端から後続パケットのＳＦＤまでの長さ）
は、 最小入力パケット有効間隔＝（元の最小パケット間隔）
＋（元のパケットのプリアンブル長）＝９．６＋６．２
＝１５．８μｓ となる。
【００６０】従って、２つのパケットが干渉しないため
の余裕時間は、 余裕時間＝（最小入力パケット有効間隔）−（最大パケ
ット蓄積時間）−（最小パケット間隔）−（最小プリア
ンブル長）＝１５．８−６．３−４−１．７＝３．８μ
ｓ となり、本実施例によるＥＣ２のアルゴリズムが連続し
て発生するパケットに対応できることが判る。
の余裕時間は、 余裕時間＝（最小入力パケット有効間隔）−（最大パケ
ット蓄積時間）−（最小パケット間隔）−（最小プリア
ンブル長）＝１５．８−６．３−４−１．７＝３．８μ
ｓ となり、本実施例によるＥＣ２のアルゴリズムが連続し
て発生するパケットに対応できることが判る。
【００６１】第６に、ＳＦＤアルゴリズムのパケット蓄
積に関する時定数について説明する。ノード装置３１は
下位方向ポートのパケットのＳＦＤの出力後に上位方向
ポートにパケットの入力があると、下位方向ポートの出
力を一旦中断し、最小パケット間隔の経過後に、最小長
プリアンブルを付加して出力する。即ち、 最大パケット蓄積時間＝最小パケット間隔＝４μｓ であり、 最小入力パケット有効間隔＝（元の最小パケット間隔）
＋（元のパケットのプリアンブル長）＝９．６＋６．２
＝１５．８μｓ となる。
積に関する時定数について説明する。ノード装置３１は
下位方向ポートのパケットのＳＦＤの出力後に上位方向
ポートにパケットの入力があると、下位方向ポートの出
力を一旦中断し、最小パケット間隔の経過後に、最小長
プリアンブルを付加して出力する。即ち、 最大パケット蓄積時間＝最小パケット間隔＝４μｓ であり、 最小入力パケット有効間隔＝（元の最小パケット間隔）
＋（元のパケットのプリアンブル長）＝９．６＋６．２
＝１５．８μｓ となる。
【００６２】従って、２つのパケットが干渉しないため
の余裕時間は、 余裕時間＝（最小入力パケット有効間隔）−（最大パケ
ット蓄積時間）−（最小パケット間隔）−（最小プリア
ンブル長）＝１５．８−４−４−１．７＝６．１μｓ となり、本実施例によるＥＣ２のアルゴリズムが、連続
して発生するパケットに対応し得ることが判る。
の余裕時間は、 余裕時間＝（最小入力パケット有効間隔）−（最大パケ
ット蓄積時間）−（最小パケット間隔）−（最小プリア
ンブル長）＝１５．８−４−４−１．７＝６．１μｓ となり、本実施例によるＥＣ２のアルゴリズムが、連続
して発生するパケットに対応し得ることが判る。
【００６３】次に、ＥＣ２のネットワーク・アルゴリズ
ムについて説明する。即ち、ノード装置３１が前述した
ＥＣ２のノード・アルゴリズムに従って動作する時に、
パケットがＥＣ２のネットワーク中をどのように伝播す
るかを、図２９ないし図３４を参照して説明する。ここ
に、送受信端末３２の動作を、端末接続ノード装置３
１ａの動作を、端末接続ノード装置３１ａ及びノード
接続ノード装置３１ｂに共通な動作をとして説明す
る。
ムについて説明する。即ち、ノード装置３１が前述した
ＥＣ２のノード・アルゴリズムに従って動作する時に、
パケットがＥＣ２のネットワーク中をどのように伝播す
るかを、図２９ないし図３４を参照して説明する。ここ
に、送受信端末３２の動作を、端末接続ノード装置３
１ａの動作を、端末接続ノード装置３１ａ及びノード
接続ノード装置３１ｂに共通な動作をとして説明す
る。
【００６４】まず、第１ステップを図２９により説明す
る。 送受信端末はキャリア受信がないことを確認してパ
ケットを送信する。図示例では、送受信端末３２ａ，３
２ｂ，３２ｅが該当する。 ノード装置は下位方向ポートにパケットの入力があ
ると、そのパケットを上位方向ポートと他の下位方向ポ
ートから出力する。図示例では、ノード装置３１ａ1，
３１ａ3が該当する。ここに、ノード装置３１ａ3 のよ
うに複数の下位方向ポートに入力がある場合は先着入力
ポートが選択される。 送信端末は送信中のキャリア検出によりコリジョン
を検出し、ジャム信号出力後に送信を中止することにな
る。図示例では、送受信端末３２ｆが該当する。
る。 送受信端末はキャリア受信がないことを確認してパ
ケットを送信する。図示例では、送受信端末３２ａ，３
２ｂ，３２ｅが該当する。 ノード装置は下位方向ポートにパケットの入力があ
ると、そのパケットを上位方向ポートと他の下位方向ポ
ートから出力する。図示例では、ノード装置３１ａ1，
３１ａ3が該当する。ここに、ノード装置３１ａ3 のよ
うに複数の下位方向ポートに入力がある場合は先着入力
ポートが選択される。 送信端末は送信中のキャリア検出によりコリジョン
を検出し、ジャム信号出力後に送信を中止することにな
る。図示例では、送受信端末３２ｆが該当する。
【００６５】ついで、第２ステップを図３０により説明
する。 ノード装置は、入力パケットのＳＦＤを検出する
と、これを検出したことを記憶する。図示例では、ノー
ド装置３１ａ1，３１ａ3，３１ｂ1 が該当する。 ノード装置は送受信端末からのジャム信号がなくな
ると、最小パケット間隔（４μｓ）の間、その下位方向
ポートからの出力を中断し、選択された先着入力ポート
のパケットのＳＦＤ以降のフレームを蓄積する。図示例
では、ノード装置３１ａ3 が該当する。 コリジョンを検出した送受信端末は、この間に初期
化され、新たなパケットの受信が可能となる。図示例で
は、送受信端末３２ｆが該当する。
する。 ノード装置は、入力パケットのＳＦＤを検出する
と、これを検出したことを記憶する。図示例では、ノー
ド装置３１ａ1，３１ａ3，３１ｂ1 が該当する。 ノード装置は送受信端末からのジャム信号がなくな
ると、最小パケット間隔（４μｓ）の間、その下位方向
ポートからの出力を中断し、選択された先着入力ポート
のパケットのＳＦＤ以降のフレームを蓄積する。図示例
では、ノード装置３１ａ3 が該当する。 コリジョンを検出した送受信端末は、この間に初期
化され、新たなパケットの受信が可能となる。図示例で
は、送受信端末３２ｆが該当する。
【００６６】また、第３ステップを図３１により説明す
る。 ノード装置は、最小パケット間隔（４μｓ）経過す
ると、中断していた下位方向ポートから最小長（１．７
μｓ）のプリアンブルを出力する。図示例では、ノード
装置３１ａ3 が該当する。 ノード装置は、下位方向ポートのパケットのＳＦＤ
を検出した後に、上位方向ポートにパケットの入力があ
ると、上位方向ポートのパケットを下位方向先着入力ポ
ートから出力し、その他の下位方向ポートからの出力を
最小パケット間隔（４μｓ）だけ中断し、選択された上
位方向ポートのパケットのＳＦＤ以降のフレームを蓄積
する。図示例では、ノード装置３１ａ1，３１ｂ1が該当
する。 ノード装置は、入力パケットがなくなると、最小パ
ケット間隔（４μｓ）の内に初期化され、新たなパケッ
トの入力が可能となる。図示例では、ノード装置３１ａ
2 が該当する。 コリジョンを検出した送受信端末は、この間に初期
化され、新たなパケットの受信が可能となる。図示例で
は、送受信端末３２ａが該当する。即ち、前述した第２
ステップの送受信端末３２ｆと同じ動作を示す。
る。 ノード装置は、最小パケット間隔（４μｓ）経過す
ると、中断していた下位方向ポートから最小長（１．７
μｓ）のプリアンブルを出力する。図示例では、ノード
装置３１ａ3 が該当する。 ノード装置は、下位方向ポートのパケットのＳＦＤ
を検出した後に、上位方向ポートにパケットの入力があ
ると、上位方向ポートのパケットを下位方向先着入力ポ
ートから出力し、その他の下位方向ポートからの出力を
最小パケット間隔（４μｓ）だけ中断し、選択された上
位方向ポートのパケットのＳＦＤ以降のフレームを蓄積
する。図示例では、ノード装置３１ａ1，３１ｂ1が該当
する。 ノード装置は、入力パケットがなくなると、最小パ
ケット間隔（４μｓ）の内に初期化され、新たなパケッ
トの入力が可能となる。図示例では、ノード装置３１ａ
2 が該当する。 コリジョンを検出した送受信端末は、この間に初期
化され、新たなパケットの受信が可能となる。図示例で
は、送受信端末３２ａが該当する。即ち、前述した第２
ステップの送受信端末３２ｆと同じ動作を示す。
【００６７】つづいて、第４ステップを図３２により説
明する。 ノード装置は、最小長（１．７μｓ）のプリアンブ
ルを出力した後、蓄積されたＳＦＤ以降のフレームを、
中断していた下位方向ポートから出力する。図示例で
は、ノード装置３１ａ3 が該当する。 ノード装置は、最小パケット間隔（４μｓ）経過す
ると、中断していた下位方向ポートから最小長（１．７
μｓ）のプリアンブルを出力する。図示例では、ノード
装置３１ａ1，３１ｂ1が該当する。即ち、前述した第３
ステップのノード装置３１ａ3 と同じ動作をする。 ノード装置は、送受信端末からのジャム信号がなく
なると、最小パケット間隔（４μｓ）の間、その下位方
向ポートからの出力を中断する。もし、選択された先着
入力ポートのパケットのＳＦＤ以降のフレームの入力が
あれば、それを蓄積する。図示例では、ノード装置３１
ａ1 が該当する。即ち、前述した第２ステップのノード
装置３１ａ3 と同じ動作をする。 コリジョンを検出した送受信端末は、この間に初期
化され、新たなパケットの受信が可能となる。図示例で
は、送受信端末３２ａが該当し、前述した第２ステップ
の送受信端末３２ｆと同じ動作をする。
明する。 ノード装置は、最小長（１．７μｓ）のプリアンブ
ルを出力した後、蓄積されたＳＦＤ以降のフレームを、
中断していた下位方向ポートから出力する。図示例で
は、ノード装置３１ａ3 が該当する。 ノード装置は、最小パケット間隔（４μｓ）経過す
ると、中断していた下位方向ポートから最小長（１．７
μｓ）のプリアンブルを出力する。図示例では、ノード
装置３１ａ1，３１ｂ1が該当する。即ち、前述した第３
ステップのノード装置３１ａ3 と同じ動作をする。 ノード装置は、送受信端末からのジャム信号がなく
なると、最小パケット間隔（４μｓ）の間、その下位方
向ポートからの出力を中断する。もし、選択された先着
入力ポートのパケットのＳＦＤ以降のフレームの入力が
あれば、それを蓄積する。図示例では、ノード装置３１
ａ1 が該当する。即ち、前述した第２ステップのノード
装置３１ａ3 と同じ動作をする。 コリジョンを検出した送受信端末は、この間に初期
化され、新たなパケットの受信が可能となる。図示例で
は、送受信端末３２ａが該当し、前述した第２ステップ
の送受信端末３２ｆと同じ動作をする。
【００６８】さらに、第５ステップを図３３により説明
する。 ノード装置は、最小長（１．７μｓ）のプリアンブ
ルを出力した後、蓄積されたＳＦＤ以降のフレームを、
中断していた下位方向ポートから出力する。図示例で
は、ノード装置３１ｂ1 が該当する。即ち、前述した第
４ステップのノード装置３１ａ3 と同じ動作をする。 ノード装置は、最小パケット間隔（４μｓ）経過す
ると、中断していた下位方向ポートから最小長（１．７
μｓ）のプリアンブルを出力する。図示例では、ノード
装置３１ａ1 が該当する。即ち、前述した第３ステップ
のノード装置３１ａ3 、第４ステップのノード装置３１
ａ1，３１ｂ1と同じ動作をする。
する。 ノード装置は、最小長（１．７μｓ）のプリアンブ
ルを出力した後、蓄積されたＳＦＤ以降のフレームを、
中断していた下位方向ポートから出力する。図示例で
は、ノード装置３１ｂ1 が該当する。即ち、前述した第
４ステップのノード装置３１ａ3 と同じ動作をする。 ノード装置は、最小パケット間隔（４μｓ）経過す
ると、中断していた下位方向ポートから最小長（１．７
μｓ）のプリアンブルを出力する。図示例では、ノード
装置３１ａ1 が該当する。即ち、前述した第３ステップ
のノード装置３１ａ3 、第４ステップのノード装置３１
ａ1，３１ｂ1と同じ動作をする。
【００６９】最後に、第６ステップを図３４により説明
する。 ノード装置は、最小長（１．７μｓ）のプリアンブ
ル出力後に、蓄積されていたＳＦＤ以降のフレームを、
中断していた下位方向ポートから出力する。図示例で
は、ノード装置３１ａ1 が該当する。即ち、前述した第
４ステップのノード装置３１ａ3 、第５ステップのノー
ド装置３１ｂ1 と同じ動作をする。
する。 ノード装置は、最小長（１．７μｓ）のプリアンブ
ル出力後に、蓄積されていたＳＦＤ以降のフレームを、
中断していた下位方向ポートから出力する。図示例で
は、ノード装置３１ａ1 が該当する。即ち、前述した第
４ステップのノード装置３１ａ3 、第５ステップのノー
ド装置３１ｂ1 と同じ動作をする。
【００７０】このようにして、最上位のノード装置３１
ｂ2 の先着入力となったパケットは、ネットワーク中に
ブロードキャストされ、全ての送受信端末３２ａ〜３２
ｆにより受信され、他のパケットは排除される。
ｂ2 の先着入力となったパケットは、ネットワーク中に
ブロードキャストされ、全ての送受信端末３２ａ〜３２
ｆにより受信され、他のパケットは排除される。
【００７１】このように、本実施例のＥＣ２ネットワー
クのアルゴリズムによれば、ノード装置３１は選択され
たパケットを選択されたポート以外の全てのポートに出
力することにより、唯一のパケットがネットワーク中に
伝播される。
クのアルゴリズムによれば、ノード装置３１は選択され
たパケットを選択されたポート以外の全てのポートに出
力することにより、唯一のパケットがネットワーク中に
伝播される。
【００７２】ここに、全てのノード装置３１（３１ａ1
〜３１ｂ2）は、下位方向ポートの入力パケットのＳＦ
Ｄ検出後に、上位方向ポートに入力があった場合、上位
方向ポートの入力パケットを蓄積し、下位方向ポートか
らの出力を最小パケット間隔（４μｓ）の間、中断する
ことにより、選択されたパケット（上位方向ポートの入
力パケット）が下位方向ポートに正しく伝達されるよう
にする。
〜３１ｂ2）は、下位方向ポートの入力パケットのＳＦ
Ｄ検出後に、上位方向ポートに入力があった場合、上位
方向ポートの入力パケットを蓄積し、下位方向ポートか
らの出力を最小パケット間隔（４μｓ）の間、中断する
ことにより、選択されたパケット（上位方向ポートの入
力パケット）が下位方向ポートに正しく伝達されるよう
にする。
【００７３】また、下位方向ポートに送受信端末３２が
接続された端末ノード装置３１ａは、コリジョンが発生
した場合、選択されたパケット（先着入力ポートのパケ
ット又は上位方向ポートの入力パケット）を蓄積し、送
受信端末３２からのジャム信号終了後、その下位方向ポ
ートからの出力を最小パケット間隔（４μｓ）の間、中
断することにより、選択されたパケットがコリジョンを
起した送受信端末３２にも正しく伝達されるようにす
る。
接続された端末ノード装置３１ａは、コリジョンが発生
した場合、選択されたパケット（先着入力ポートのパケ
ット又は上位方向ポートの入力パケット）を蓄積し、送
受信端末３２からのジャム信号終了後、その下位方向ポ
ートからの出力を最小パケット間隔（４μｓ）の間、中
断することにより、選択されたパケットがコリジョンを
起した送受信端末３２にも正しく伝達されるようにす
る。
【００７４】このようなＥＣ２のアルゴリズムを、この
ＥＣ２と同様に、コリジョンによるパケットの損失の防
止を目的としたＣＳＭＡ技術の一つである、従来の特公
昭５８−４０３８４号公報方式と対比してみる。即ち、
ＥＣ２も同公報方式も、１０ＢＡＳＥ‐Ｔ方式と同様の
ツリー階層構造のものであり、最上位のノード装置の先
着パケットがネットワーク全体を制することによりパケ
ットの損失を防止するものである。これらの１０ＢＡＳ
Ｅ‐Ｔ方式、同公報方式、ＥＣ２方式の相違点であるル
ーティング・アルゴリズムを図３５を参照して説明す
る。
ＥＣ２と同様に、コリジョンによるパケットの損失の防
止を目的としたＣＳＭＡ技術の一つである、従来の特公
昭５８−４０３８４号公報方式と対比してみる。即ち、
ＥＣ２も同公報方式も、１０ＢＡＳＥ‐Ｔ方式と同様の
ツリー階層構造のものであり、最上位のノード装置の先
着パケットがネットワーク全体を制することによりパケ
ットの損失を防止するものである。これらの１０ＢＡＳ
Ｅ‐Ｔ方式、同公報方式、ＥＣ２方式の相違点であるル
ーティング・アルゴリズムを図３５を参照して説明す
る。
【００７５】まず、１０ＢＡＳＥ Ｔの物理トポロジー
は図３５(ａ)に示すようにツリー階層構造であるが、そ
の論理トポロジーはバス構造であり、複数の通信が同時
に発生するコリジョン発生時には、混信を起して全ての
パケットを損失し、送信端末は送信時のキャリア検出に
よりコリジョン検出を行なう。また、同公報方式のルー
ティング・アルゴリズムは、同図(ｂ)に示すように、先
着パケットが上位方向に出力され、最上位のノード装置
に到達してから、下位方向にブロードキャストされ、全
ての送受信端末に伝達される。送受信端末は送信パケッ
トと戻ってきた受信パケットとを比較することにより、
コリジョン検出を行なう。即ち、送受信端末は原則とし
て全二重通信機能と独自のコリジョン検出方式を持つ必
要があり、イーサネット等の既存のＬＡＮプロトコルと
の互換性はない。
は図３５(ａ)に示すようにツリー階層構造であるが、そ
の論理トポロジーはバス構造であり、複数の通信が同時
に発生するコリジョン発生時には、混信を起して全ての
パケットを損失し、送信端末は送信時のキャリア検出に
よりコリジョン検出を行なう。また、同公報方式のルー
ティング・アルゴリズムは、同図(ｂ)に示すように、先
着パケットが上位方向に出力され、最上位のノード装置
に到達してから、下位方向にブロードキャストされ、全
ての送受信端末に伝達される。送受信端末は送信パケッ
トと戻ってきた受信パケットとを比較することにより、
コリジョン検出を行なう。即ち、送受信端末は原則とし
て全二重通信機能と独自のコリジョン検出方式を持つ必
要があり、イーサネット等の既存のＬＡＮプロトコルと
の互換性はない。
【００７６】これに対して、本実施例のＥＣ２方式のル
ーティング・アルゴリズムは、同図(ｃ)に示すように、
先着パケットが上位方向と他の下位方向ポートに出力さ
れ、１０ＢＡＳＥ Ｔと同様に、送信端末が送信時のキ
ャリア検出によりコリジョン検出を行なうものである。
ーティング・アルゴリズムは、同図(ｃ)に示すように、
先着パケットが上位方向と他の下位方向ポートに出力さ
れ、１０ＢＡＳＥ Ｔと同様に、送信端末が送信時のキ
ャリア検出によりコリジョン検出を行なうものである。
【００７７】しかして、上述したような動作をするＥＣ
２のノード装置３１の構成例を説明する。このノード装
置３１は、“Ｎode Ｋernel” と称されるデバイスと、
１０ＢＡＳＥ ＴのＩ／Ｆデバイスとで構成され、さら
に、このようなノード装置の基板を複数枚組合せて多ポ
ートのノード装置が構成される。“Ｎode Ｋernel”デ
バイス４１は前述したようなＥＣ２のアルゴリズムが実
装された本実施例のＥＣ２に固有のものであり、例えば
図２３に示すように構成されている。まず、受信ポート
（Ｒeceive 0〜8）を入力ゲート（Ｉnput Ｇate）４
２、入力検出ユニット（Ｉnput Ｄetect Ｕnit）４３、
コリジョン検出ユニット（ＣollisionＤetect Ｕnit）
４４、モニタ（Ｍonitor）４５に接続する入力ポート
（ＩnputＰort）４６が設けられている。ここに、モニ
タ４５の制御信号（Ｄown 0〜8）により故障ポートのモ
ニタ以外のユニットへの接続を断つ。なお、受信ポート
Ｒeceive 0〜8 中、Ｒeceive 0は上位方向ポート、Ｒec
eive 1〜8 は下位方向ポートである。
２のノード装置３１の構成例を説明する。このノード装
置３１は、“Ｎode Ｋernel” と称されるデバイスと、
１０ＢＡＳＥ ＴのＩ／Ｆデバイスとで構成され、さら
に、このようなノード装置の基板を複数枚組合せて多ポ
ートのノード装置が構成される。“Ｎode Ｋernel”デ
バイス４１は前述したようなＥＣ２のアルゴリズムが実
装された本実施例のＥＣ２に固有のものであり、例えば
図２３に示すように構成されている。まず、受信ポート
（Ｒeceive 0〜8）を入力ゲート（Ｉnput Ｇate）４
２、入力検出ユニット（Ｉnput Ｄetect Ｕnit）４３、
コリジョン検出ユニット（ＣollisionＤetect Ｕnit）
４４、モニタ（Ｍonitor）４５に接続する入力ポート
（ＩnputＰort）４６が設けられている。ここに、モニ
タ４５の制御信号（Ｄown 0〜8）により故障ポートのモ
ニタ以外のユニットへの接続を断つ。なお、受信ポート
Ｒeceive 0〜8 中、Ｒeceive 0は上位方向ポート、Ｒec
eive 1〜8 は下位方向ポートである。
【００７８】ここに、入力ゲート４２は入力検出ユニッ
ト４３の制御信号（Ｉn Ｓelect 0〜8 ）により選択さ
れた入力ポートをデコーダ４７に接続するものである。
入力検出ユニット４３は入力制御装置となるもので、下
位方向先着入力ポートの検出、上位方向ポートの入力信
号の有無検出を行ない、制御信号（Ｉn Ｓelect 0〜
8）、制御信号（Ｏut Ｈold）を出力するものである。
また、コリジョン検出ユニット４４は入力検出ユニット
４３の制御信号（Ｉn Ｓelect 0〜8）で選択されなかっ
たポートの入力信号を検出し、制御信号（Ｊam）を出力
するものである。
ト４３の制御信号（Ｉn Ｓelect 0〜8 ）により選択さ
れた入力ポートをデコーダ４７に接続するものである。
入力検出ユニット４３は入力制御装置となるもので、下
位方向先着入力ポートの検出、上位方向ポートの入力信
号の有無検出を行ない、制御信号（Ｉn Ｓelect 0〜
8）、制御信号（Ｏut Ｈold）を出力するものである。
また、コリジョン検出ユニット４４は入力検出ユニット
４３の制御信号（Ｉn Ｓelect 0〜8）で選択されなかっ
たポートの入力信号を検出し、制御信号（Ｊam）を出力
するものである。
【００７９】また、デバイス４１中には記憶装置となる
ＦＩＦＯ（ファーストイン・ファーストアウト）メモリ
４８が設けられ、前記デコーダ４７の出力をこのＦＩＦ
Ｏメモリ４８に書込むための入力同期ユニット（Ｉnput
Ｓync Ｕnit）４９が設けられている。この入力同期ユ
ニット４９は入力検出ユニット４３の制御信号（ＯutＨ
old）によりパケットの出力が終了するまで、ＦＩＦＯ
メモリ４８に対する書込みを禁止する。さらに、ＦＩＦ
Ｏメモリ４８からの読出し、プリアンブル除去、ＳＦＤ
検出を行なう出力同期ユニット（Ｏutput Ｓync Ｕni
t） ５０が設けられている。この出力同期ユニット５０
は出力制御装置の一部を構成するもので、プリアンブル
の出力、出力選択ユニット（Ｏutput Ｓelect Ｕnit）
５１の制御信号（Ｆr Ｏut Ｅnable）によりＳＦＤ以降
のフレームのプリアンブルとの同期出力も行なうもので
ある。出力選択ユニット５１は出力制御装置の一部を構
成するもので、入力検出ユニット４３の制御信号（Ｉn
Ｓelect 0〜8）により選択されなかった入力ポートに対
応する出力ポートを選択し、制御信号（Ｏut Ｈold）に
よりパケットの出力が終了するまで維持するものであ
る。また、出力シーケンサ（Ｏutput Ｓequencer）５２
からの複数の制御信号（Ｏut Ｅnable）により各々に対
応した出力ポート（Ｏutput Ｐort） ５３を制御する機
能を持つ。
ＦＩＦＯ（ファーストイン・ファーストアウト）メモリ
４８が設けられ、前記デコーダ４７の出力をこのＦＩＦ
Ｏメモリ４８に書込むための入力同期ユニット（Ｉnput
Ｓync Ｕnit）４９が設けられている。この入力同期ユ
ニット４９は入力検出ユニット４３の制御信号（ＯutＨ
old）によりパケットの出力が終了するまで、ＦＩＦＯ
メモリ４８に対する書込みを禁止する。さらに、ＦＩＦ
Ｏメモリ４８からの読出し、プリアンブル除去、ＳＦＤ
検出を行なう出力同期ユニット（Ｏutput Ｓync Ｕni
t） ５０が設けられている。この出力同期ユニット５０
は出力制御装置の一部を構成するもので、プリアンブル
の出力、出力選択ユニット（Ｏutput Ｓelect Ｕnit）
５１の制御信号（Ｆr Ｏut Ｅnable）によりＳＦＤ以降
のフレームのプリアンブルとの同期出力も行なうもので
ある。出力選択ユニット５１は出力制御装置の一部を構
成するもので、入力検出ユニット４３の制御信号（Ｉn
Ｓelect 0〜8）により選択されなかった入力ポートに対
応する出力ポートを選択し、制御信号（Ｏut Ｈold）に
よりパケットの出力が終了するまで維持するものであ
る。また、出力シーケンサ（Ｏutput Ｓequencer）５２
からの複数の制御信号（Ｏut Ｅnable）により各々に対
応した出力ポート（Ｏutput Ｐort） ５３を制御する機
能を持つ。
【００８０】また、この出力選択ユニット５１の制御信
号（Ｏut Ｓelect 0〜8） により、出力同期ユニット５
０に接続されたエンコーダ（Ｅncoder）５４の出力を、
選択された出力ポート５３に接続するための出力ゲート
（Ｏutput Ｇate） ５５が設けられている。なお、前記
出力シーケンサ５２は入力検出ユニット４３の制御信号
（Ｉn Ｓelect 0〜8）、コリジョン検出ユニット４４の
制御信号（Ｊam）、出力同期ユニット５０の制御信号
（ＳＦＤ）により、下位方向先着入力ポート、他の下位
方向ポート（さらに、コリジョン・ポートを区別するよ
うにしてもよい）を、各々のシーケンスで各々に対応し
た出力ポート５３で制御する。下位方向ポートにノード
装置を接続するか、送受信端末を接続するか、即ち、端
末接続ノード装置３１ａとノード接続ノード装置３１ｂ
とに応じて、モード（Ｍode） 端子の設定が行なわれ
る。
号（Ｏut Ｓelect 0〜8） により、出力同期ユニット５
０に接続されたエンコーダ（Ｅncoder）５４の出力を、
選択された出力ポート５３に接続するための出力ゲート
（Ｏutput Ｇate） ５５が設けられている。なお、前記
出力シーケンサ５２は入力検出ユニット４３の制御信号
（Ｉn Ｓelect 0〜8）、コリジョン検出ユニット４４の
制御信号（Ｊam）、出力同期ユニット５０の制御信号
（ＳＦＤ）により、下位方向先着入力ポート、他の下位
方向ポート（さらに、コリジョン・ポートを区別するよ
うにしてもよい）を、各々のシーケンスで各々に対応し
た出力ポート５３で制御する。下位方向ポートにノード
装置を接続するか、送受信端末を接続するか、即ち、端
末接続ノード装置３１ａとノード接続ノード装置３１ｂ
とに応じて、モード（Ｍode） 端子の設定が行なわれ
る。
【００８１】このように、本実施例のＥＣ２方式によれ
ば、下記のような利点が得られるものとなる。第１に、
高トラフィック時に高い回線使用効率と優れた遅延特性
が得られ、送受信端末、サーバの高い処理能力を活かし
たシステムの構築が可能となる。第２に、コリジョンに
よる性能低下がないので、多大な送受信端末数、長大な
ネットワーク長（何れも、当然、規格内には制約され
る）等のコリジョンの起りやすい条件下であっても、実
用的なシステムの構築が可能となる。第３に、イーサネ
ットとの互換性に優れ、イーサネットのプロトコルを有
する送受信端末であれば無条件で接続可能であり、上位
プロトコル、アプリケーション等についてもその使用
上、何んら問題のないものとなる。
ば、下記のような利点が得られるものとなる。第１に、
高トラフィック時に高い回線使用効率と優れた遅延特性
が得られ、送受信端末、サーバの高い処理能力を活かし
たシステムの構築が可能となる。第２に、コリジョンに
よる性能低下がないので、多大な送受信端末数、長大な
ネットワーク長（何れも、当然、規格内には制約され
る）等のコリジョンの起りやすい条件下であっても、実
用的なシステムの構築が可能となる。第３に、イーサネ
ットとの互換性に優れ、イーサネットのプロトコルを有
する送受信端末であれば無条件で接続可能であり、上位
プロトコル、アプリケーション等についてもその使用
上、何んら問題のないものとなる。
【００８２】つづいて、このような効果について、数値
的に評価する。即ち、本実施例のＥＣ２方式により、従
来のイーサネットと比較してどの程度高トラフィック時
の特性が改善されたかを明らかにする。ここに、ＣＳＭ
Ａ／ＣＤ方式のイーサネットの評価として「Ｂack-off
プロトコールを考慮したＣＳＭＡ／ＣＤ方式の性能評
価」（電子通信学会論文誌、'84/2,Ｖol.J67-D No.2）
による解析法がある。ここでは、この解析法を参考にし
て、ＥＣ２についても性能評価を行ない、イーサネット
との比較を行なうものとする。
的に評価する。即ち、本実施例のＥＣ２方式により、従
来のイーサネットと比較してどの程度高トラフィック時
の特性が改善されたかを明らかにする。ここに、ＣＳＭ
Ａ／ＣＤ方式のイーサネットの評価として「Ｂack-off
プロトコールを考慮したＣＳＭＡ／ＣＤ方式の性能評
価」（電子通信学会論文誌、'84/2,Ｖol.J67-D No.2）
による解析法がある。ここでは、この解析法を参考にし
て、ＥＣ２についても性能評価を行ない、イーサネット
との比較を行なうものとする。
【００８３】本実施例のＥＣ２は、回線使用効率及び遅
延特性の改善を目的としているので、回線使用効率及び
遅延特性を比較評価の対象とする。そこで、評価に先立
ち、「回線使用効率」について定義する。ネットワーク
の回線の状態を分類すると、図３６に示すように、パケ
ットの状態を実転送状態Ａ1 と待機状態Ａ2 とに区分し
た場合、パケットを転送している実転送状態Ｂ1 と、そ
うではない非転送状態とに分類される。非転送状態は、
さらに、空き状態とコリジョンＢ2 とに分割できる。空
き状態は待ちパケットが存在しない完全な空き状態Ｂ3
と空走状態（バックオフによる空き状態）Ｂ4 とに分け
られる。空走状態Ｂ4 とコリジョンＢ2とに費やされる
時間をアクセス時間と定義するものとすると、「回線使
用効率」は、回線上で実転送状態Ｂ1 の占める割合をい
うものと定義される。また、遅延特性の「遅延」は、転
送時間（パケットが発生してから転送が終了するまでの
時間）と実転送時間（チャネルを獲得してから転送を終
了するまでの時間）との比として定義される。
延特性の改善を目的としているので、回線使用効率及び
遅延特性を比較評価の対象とする。そこで、評価に先立
ち、「回線使用効率」について定義する。ネットワーク
の回線の状態を分類すると、図３６に示すように、パケ
ットの状態を実転送状態Ａ1 と待機状態Ａ2 とに区分し
た場合、パケットを転送している実転送状態Ｂ1 と、そ
うではない非転送状態とに分類される。非転送状態は、
さらに、空き状態とコリジョンＢ2 とに分割できる。空
き状態は待ちパケットが存在しない完全な空き状態Ｂ3
と空走状態（バックオフによる空き状態）Ｂ4 とに分け
られる。空走状態Ｂ4 とコリジョンＢ2とに費やされる
時間をアクセス時間と定義するものとすると、「回線使
用効率」は、回線上で実転送状態Ｂ1 の占める割合をい
うものと定義される。また、遅延特性の「遅延」は、転
送時間（パケットが発生してから転送が終了するまでの
時間）と実転送時間（チャネルを獲得してから転送を終
了するまでの時間）との比として定義される。
【００８４】図３６を参照すれば、 回線使用効率＝（実転送時間）／｛（実転送時間）＋
（アクセス時間）＋（空き時間）｝ 転送時間 ＝（待機時間）＋（実転送時間） 遅延 ＝（実転送時間）／（転送時間） で表されるものとなる。
（アクセス時間）＋（空き時間）｝ 転送時間 ＝（待機時間）＋（実転送時間） 遅延 ＝（実転送時間）／（転送時間） で表されるものとなる。
【００８５】このような定義の下、イーサネット及びＥ
Ｃ２を、下記のようにモデル化して評価を行なうものと
する。 (１) チャネル容量；Ｃ〔ｂｉｔ／ｓｅｃ〕 (２) 局数；Ｎ (３) 最大局間距離；Ｄis〔ｋｍ〕 (４) 信号伝播速度；２×１０5 〔ｋｍ／ｓｅｃ〕 (５) 時間軸をスロット化し、各局は同期を取り、スロ
ットの開始時点でパケットの送信を開始する。ここで、
スロット長Ｓl Ｓl ＝２・Ｄis／２×１０5〔ｓｅｃ／ｓｌｏｔ〕 は伝播遅延とする。 (６) パケット長は、Ｌp〔ｂｉｔ〕 固定とする。ま
た、スロット長で正規化した値Ｌps〔ｓｌｏｔ〕を Ｌps＝Ｌp／Ｃ・Ｓl とする。ただし、小数点以下は切上げとする。 (７) パケット発生率はポアソン分布に従い、１つの送
受信端末につき、１秒間に平均λ個発生するものとす
る。よって、１つの送受信端末につき１スロット間に発
生するパケット数σは、 σ＝λ・Ｓl 〔パケット／ｓｌｏｔ〕 で表される。ただし、１スロット間に新たに発生するパ
ケットはネットワーク全体で高々１パケットとする。 (８) パケットの衝突が生じた場合、必要な処理は衝突
が生じたスロット内で終了し、その直後のスロットでは
送受信可能であるとする。 (９) ネットワークの状態変数として、スロット開始時
点のパケット保有局数ｉ及びコリジョン回数ｍを用いる
ものとする。 (10) コリジョン回数ｍは、下記に定義するように変化
するものとする。 ・ネットワーク上でコリジョンが発生した場合、全ての
局がコリジョンを検知し、コリジョン回数ｍに１を加え
る。ただし、ｍはＭmax 以下とし、ｍ＝Ｍmax の時はｍ
に１を加えないものとする。 ・パケットの送信が成功した場合、全ての局のコリジョ
ン回数を０にリセットする。 このようなコリジョン回数ｍの定義により、ＥＣ２では
コリジョン回数ｍは常に０となる。 (11) ネットワークの状態が（ｉ，ｍ）の時、パケット
保有局がパケットを送信する確率Ｐd(i,m)は、ＢＥＢ
（Ｂinary Ｅxponential Ｂack-off）アルゴリズムに拠
り、０≦ｍ≦Ｍmax の時には２の−ｍ乗、ｍ＞Ｍmax の
時には２の−Ｍmax 乗であるとする。
Ｃ２を、下記のようにモデル化して評価を行なうものと
する。 (１) チャネル容量；Ｃ〔ｂｉｔ／ｓｅｃ〕 (２) 局数；Ｎ (３) 最大局間距離；Ｄis〔ｋｍ〕 (４) 信号伝播速度；２×１０5 〔ｋｍ／ｓｅｃ〕 (５) 時間軸をスロット化し、各局は同期を取り、スロ
ットの開始時点でパケットの送信を開始する。ここで、
スロット長Ｓl Ｓl ＝２・Ｄis／２×１０5〔ｓｅｃ／ｓｌｏｔ〕 は伝播遅延とする。 (６) パケット長は、Ｌp〔ｂｉｔ〕 固定とする。ま
た、スロット長で正規化した値Ｌps〔ｓｌｏｔ〕を Ｌps＝Ｌp／Ｃ・Ｓl とする。ただし、小数点以下は切上げとする。 (７) パケット発生率はポアソン分布に従い、１つの送
受信端末につき、１秒間に平均λ個発生するものとす
る。よって、１つの送受信端末につき１スロット間に発
生するパケット数σは、 σ＝λ・Ｓl 〔パケット／ｓｌｏｔ〕 で表される。ただし、１スロット間に新たに発生するパ
ケットはネットワーク全体で高々１パケットとする。 (８) パケットの衝突が生じた場合、必要な処理は衝突
が生じたスロット内で終了し、その直後のスロットでは
送受信可能であるとする。 (９) ネットワークの状態変数として、スロット開始時
点のパケット保有局数ｉ及びコリジョン回数ｍを用いる
ものとする。 (10) コリジョン回数ｍは、下記に定義するように変化
するものとする。 ・ネットワーク上でコリジョンが発生した場合、全ての
局がコリジョンを検知し、コリジョン回数ｍに１を加え
る。ただし、ｍはＭmax 以下とし、ｍ＝Ｍmax の時はｍ
に１を加えないものとする。 ・パケットの送信が成功した場合、全ての局のコリジョ
ン回数を０にリセットする。 このようなコリジョン回数ｍの定義により、ＥＣ２では
コリジョン回数ｍは常に０となる。 (11) ネットワークの状態が（ｉ，ｍ）の時、パケット
保有局がパケットを送信する確率Ｐd(i,m)は、ＢＥＢ
（Ｂinary Ｅxponential Ｂack-off）アルゴリズムに拠
り、０≦ｍ≦Ｍmax の時には２の−ｍ乗、ｍ＞Ｍmax の
時には２の−Ｍmax 乗であるとする。
【００８６】次に、評価について、理論解析と数値解析
とに分けて順に説明する。まず、理論解析について説明
する。理論解析を行うに当り、新しく時間単位として
「サイクル」という概念を導入する。１つのサイクル
は、あるパケットの転送が終了した時点から次のパケッ
トの転送が終了するまでの時間をいうものとする。サイ
クルの第１スロットにおいてネットワークの状態ｉ≧１
の時は、１サイクルはアクセス時間と実転送時間とより
なる。一方、サイクルの第１スロットにおいてネットワ
ークの状態ｉ＝０の時は、アクセス時間及び転送時間に
加えてパケットが１つ発生するまでの待機時間を含むも
のとされる。待機時間中は、新たなパケットは発生せ
ず、また、待ちパケットも存在しない特別な状態なの
で、解析に際しては注意を要するものとなる。
とに分けて順に説明する。まず、理論解析について説明
する。理論解析を行うに当り、新しく時間単位として
「サイクル」という概念を導入する。１つのサイクル
は、あるパケットの転送が終了した時点から次のパケッ
トの転送が終了するまでの時間をいうものとする。サイ
クルの第１スロットにおいてネットワークの状態ｉ≧１
の時は、１サイクルはアクセス時間と実転送時間とより
なる。一方、サイクルの第１スロットにおいてネットワ
ークの状態ｉ＝０の時は、アクセス時間及び転送時間に
加えてパケットが１つ発生するまでの待機時間を含むも
のとされる。待機時間中は、新たなパケットは発生せ
ず、また、待ちパケットも存在しない特別な状態なの
で、解析に際しては注意を要するものとなる。
【００８７】理論解析の内、まず、サイクル長解析につ
いて説明する。イーサネットにおいては、あるスロット
で任意の局がチャネルを獲得する確率Ｐs(i,m)、空走状
態である確率Ｐid(i,m) 、コリジョンを起す確率Ｐc(i,
m)及びパケットが発生する確率Ｐa(i,m)を次式で定義す
るものとする。
いて説明する。イーサネットにおいては、あるスロット
で任意の局がチャネルを獲得する確率Ｐs(i,m)、空走状
態である確率Ｐid(i,m) 、コリジョンを起す確率Ｐc(i,
m)及びパケットが発生する確率Ｐa(i,m)を次式で定義す
るものとする。
【００８８】
【数１】
【００８９】ここで、ネットワークの状態が（ｉ，ｍ）
の時、ｋスロット後にある局がチャネルを獲得する確率
Ｐacc(k/i,m)は、このスロットで発生するネットワーク
上の事象（チャネル獲得、空走、コリジョン）と新パケ
ットの発生とを組合せた階差方程式として、次式のよう
に表される。
の時、ｋスロット後にある局がチャネルを獲得する確率
Ｐacc(k/i,m)は、このスロットで発生するネットワーク
上の事象（チャネル獲得、空走、コリジョン）と新パケ
ットの発生とを組合せた階差方程式として、次式のよう
に表される。
【００９０】
【数２】
【００９１】よって、パケット保有局数がｉの時のアク
セス時間の期待値Ｔacc(i)は、次式で表される。状態ｉ
＝０の時はパケットが１つ発生するまで待機時間が続
き、発生後は、状態ｉ＝１の場合と同様に振舞うので、
状態ｉ＝０の時のアクセス時間は状態ｉ＝１の時のアク
セス時間に等しい。
セス時間の期待値Ｔacc(i)は、次式で表される。状態ｉ
＝０の時はパケットが１つ発生するまで待機時間が続
き、発生後は、状態ｉ＝１の場合と同様に振舞うので、
状態ｉ＝０の時のアクセス時間は状態ｉ＝１の時のアク
セス時間に等しい。
【００９２】
【数３】
【００９３】実転送時間は、パケットを実際に転送して
いる時間そのものである。本解析では、パケット長は固
定であると仮定しているので、実転送時間も不変であ
る。
いる時間そのものである。本解析では、パケット長は固
定であると仮定しているので、実転送時間も不変であ
る。
【００９４】よって、イーサネットのサイクル長Ｔcyc
(i)は、次式に示すようになる。即ち、状態ｉ＝０のサ
イクル長は、アクセス時間及び実転送時間に加えて待機
時間を含むものとされている。
(i)は、次式に示すようになる。即ち、状態ｉ＝０のサ
イクル長は、アクセス時間及び実転送時間に加えて待機
時間を含むものとされている。
【００９５】
【数４】
【００９６】一方、ＥＣ２のサイクル長について解析す
る。ＥＣ２の場合、パケット保有局が存在すれば、第１
スロットにおいて必ず１つの局はチャネルを獲得するの
で、アクセス時間は１スロットである。よって、ＥＣ２
の場合、状態１で始まるサイクル長Ｔcyc(i)は、次式で
表される。
る。ＥＣ２の場合、パケット保有局が存在すれば、第１
スロットにおいて必ず１つの局はチャネルを獲得するの
で、アクセス時間は１スロットである。よって、ＥＣ２
の場合、状態１で始まるサイクル長Ｔcyc(i)は、次式で
表される。
【００９７】
【数５】
【００９８】次に、理論解析の内、状態解析について説
明する。即ち、各サイクルの開始時点でネットワークが
状態ｉにある確率を求める。各サイクルの開始時点にお
けるネットワークの状態系列は、隠れマルコフ連鎖を成
している。また、サイクル長も状態ｉに依存した確率変
数となる。ここでは、解析を容易にするため、「サイク
ル長は、サイクル開始時点の状態ｉに依存し、かつ、平
均サイクル長に等しいとする」という近似を導入するも
のとする。このように近似すると、隠れマルコフ連鎖の
状態遷移確率Ｐt(j/i)は、次式で表される。
明する。即ち、各サイクルの開始時点でネットワークが
状態ｉにある確率を求める。各サイクルの開始時点にお
けるネットワークの状態系列は、隠れマルコフ連鎖を成
している。また、サイクル長も状態ｉに依存した確率変
数となる。ここでは、解析を容易にするため、「サイク
ル長は、サイクル開始時点の状態ｉに依存し、かつ、平
均サイクル長に等しいとする」という近似を導入するも
のとする。このように近似すると、隠れマルコフ連鎖の
状態遷移確率Ｐt(j/i)は、次式で表される。
【００９９】
【数６】
【０１００】状態０で始まったサイクルでは、パケット
が１つ発生するまで待機時間が続き、待機時間内は状態
の遷移はない。パケット発生後は、状態１で始まったサ
イクルに等しいので、確率Ｐt(j/0)とＰt(j/1)とは等し
くなる。
が１つ発生するまで待機時間が続き、待機時間内は状態
の遷移はない。パケット発生後は、状態１で始まったサ
イクルに等しいので、確率Ｐt(j/0)とＰt(j/1)とは等し
くなる。
【０１０１】ここで、定常状態確率ベクトルをπ＝｛π
i｝（ｉ＝１，２，…，Ｎ−１）、状態遷移確率行列を
Ｐ＝｛Ｐji｝とすると、定常状態確率は次の方程式の解
となる。
i｝（ｉ＝１，２，…，Ｎ−１）、状態遷移確率行列を
Ｐ＝｛Ｐji｝とすると、定常状態確率は次の方程式の解
となる。
【０１０２】
【数７】
【０１０３】このようなサイクル長解析、状態解析より
回線使用効率及び遅延特性が求められる。まず、回線使
用効率Ｔp は、次式のように定義される。
回線使用効率及び遅延特性が求められる。まず、回線使
用効率Ｔp は、次式のように定義される。
【０１０４】
【数８】
【０１０５】次に、ネットワークの平均遅延特性を求め
るために、平均転送時間を求めなければならない。これ
は、１サイクル内の平均延べパケット保有局数に等し
い。まず、状態ｉで始まったサイクルのｋスロット後の
パケット保有局数がｊである確率Ｑ(j/i,k) を次のよう
に定義する。
るために、平均転送時間を求めなければならない。これ
は、１サイクル内の平均延べパケット保有局数に等し
い。まず、状態ｉで始まったサイクルのｋスロット後の
パケット保有局数がｊである確率Ｑ(j/i,k) を次のよう
に定義する。
【０１０６】
【数９】
【０１０７】また、状態ｉで始まったサイクルのｋスロ
ット後のパケット保有局数の期待値Ｑex(i,k) は次式で
表される。
ット後のパケット保有局数の期待値Ｑex(i,k) は次式で
表される。
【０１０８】
【数１０】
【０１０９】以上より、状態ｉで始まったサイクルの延
べパケット保有局数の期待値Ｓ（ｉ）は次式で表され
る。ただし、状態ｉ＝０で始まるサイクルに等しいので
Ｓ（０） ＝Ｓ(1) となる。
べパケット保有局数の期待値Ｓ（ｉ）は次式で表され
る。ただし、状態ｉ＝０で始まるサイクルに等しいので
Ｓ（０） ＝Ｓ(1) となる。
【０１１０】
【数１１】
【０１１１】よって、平均延べパケット保有局数Ａは、
次式で表される。
次式で表される。
【０１１２】
【数１２】
【０１１３】ここで、Ａは平均サイクル時間の延べパケ
ット保有局数の期待値である。これは、１つのパケット
が発生してから転送が終了するまでの時間に等しいの
で、遅延特性Ｄは、Ａを実転送時間Ｌpsで除算して、 Ｄ＝Ａ／Ｌps とすればよい。
ット保有局数の期待値である。これは、１つのパケット
が発生してから転送が終了するまでの時間に等しいの
で、遅延特性Ｄは、Ａを実転送時間Ｌpsで除算して、 Ｄ＝Ａ／Ｌps とすればよい。
【０１１４】次に、上述したような理論解析に基づき、
実際に数値を代入してイーサネットとＥＣ２と比較評価
した結果を数値解析結果として説明する。各パラメータ
は、 チャネル数；１０×１０6〔ｂｉｔ／ｓｅｃ〕 最大局間距離；１〔ｋｍ〕 局数；１００個 パケット長；６００〔ｂｉｔ〕（＝７５バイト） １２０００〔ｂｉｔ〕（＝１５００バイト）の２種類 とした。
実際に数値を代入してイーサネットとＥＣ２と比較評価
した結果を数値解析結果として説明する。各パラメータ
は、 チャネル数；１０×１０6〔ｂｉｔ／ｓｅｃ〕 最大局間距離；１〔ｋｍ〕 局数；１００個 パケット長；６００〔ｂｉｔ〕（＝７５バイト） １２０００〔ｂｉｔ〕（＝１５００バイト）の２種類 とした。
【０１１５】図３７にトラフィックに対する回線使用効
率を示し、図３８にトラフィックに対する遅延特性を示
す。この解析は、パケット長６００ｂｉｔの場合で行な
ったものである。また、図３９にパケット長を６００ｂ
ｉｔとした場合と１２０００ｂｉｔとした場合の回線使
用効率−遅延特性を示す。
率を示し、図３８にトラフィックに対する遅延特性を示
す。この解析は、パケット長６００ｂｉｔの場合で行な
ったものである。また、図３９にパケット長を６００ｂ
ｉｔとした場合と１２０００ｂｉｔとした場合の回線使
用効率−遅延特性を示す。
【０１１６】このような結果について考察する。まず、
イーサネットのトラフィックの実測調査としては、「イ
ーサネットのトラヒック実測調査」（富士ゼロックステ
クニカルレポートＮo.2,1987）により報告されたものが
ある。この調査は、ＸＮＳプロトコル上で３５０台のワ
ークステーション及び各種サーバが接続された環境下で
行なわれたものであり、同文献によれば、最大負荷は１
２％、パケット長分布は最小パケット長のパケットと最
大パケット長のパケットが大部分を占めるものとされて
いる。ただし、実測調査された頃のコンピュータ能力
は、１台のホストコンピュータによるファイル転送で２
〜３％の負荷を発生することができたものである。
イーサネットのトラフィックの実測調査としては、「イ
ーサネットのトラヒック実測調査」（富士ゼロックステ
クニカルレポートＮo.2,1987）により報告されたものが
ある。この調査は、ＸＮＳプロトコル上で３５０台のワ
ークステーション及び各種サーバが接続された環境下で
行なわれたものであり、同文献によれば、最大負荷は１
２％、パケット長分布は最小パケット長のパケットと最
大パケット長のパケットが大部分を占めるものとされて
いる。ただし、実測調査された頃のコンピュータ能力
は、１台のホストコンピュータによるファイル転送で２
〜３％の負荷を発生することができたものである。
【０１１７】この文献による報告を参考に、上記の評価
領域とＥＣ２の優位性とを検討する。まず、パケツト長
に関して検討すると、評価した値は適当であると考えら
れる。また、負荷に関しては上記文献に示されている領
域ではＥＣ２の優位性は認められない。しかし、現在で
はコンピュータ能力が、１台のワークステーションでさ
え９０％の負荷を発生する程に向上しており、かつ、利
用形態もrloginが増え、最小パケット長のパケットが大
量に発生するようになっている。以上のことを考慮すれ
ば、パケット長の評価値も妥当であり、ＥＣ２が有用で
あるといえる。また、モデルに関しては、ＥＣ２の場
合、コリジョン回数を常に０としているので、バックオ
フが起らないが、実際にはステーション毎にコリジョン
回数を数えているので、バックオフ・アルゴリズムの影
響が現れる。これは、見掛け上、パケット保有局数を減
少させるので、空走時間が発生して遅延が大きくなるこ
とが考えられる。しかし、このような遅延特性の悪化に
関しては、ＥＣ２固有のものではなく、イーサネットに
も同様に当てはまることであり、ＥＣ２の優位性には影
響ないと考えられる。
領域とＥＣ２の優位性とを検討する。まず、パケツト長
に関して検討すると、評価した値は適当であると考えら
れる。また、負荷に関しては上記文献に示されている領
域ではＥＣ２の優位性は認められない。しかし、現在で
はコンピュータ能力が、１台のワークステーションでさ
え９０％の負荷を発生する程に向上しており、かつ、利
用形態もrloginが増え、最小パケット長のパケットが大
量に発生するようになっている。以上のことを考慮すれ
ば、パケット長の評価値も妥当であり、ＥＣ２が有用で
あるといえる。また、モデルに関しては、ＥＣ２の場
合、コリジョン回数を常に０としているので、バックオ
フが起らないが、実際にはステーション毎にコリジョン
回数を数えているので、バックオフ・アルゴリズムの影
響が現れる。これは、見掛け上、パケット保有局数を減
少させるので、空走時間が発生して遅延が大きくなるこ
とが考えられる。しかし、このような遅延特性の悪化に
関しては、ＥＣ２固有のものではなく、イーサネットに
も同様に当てはまることであり、ＥＣ２の優位性には影
響ないと考えられる。
【０１１８】
【発明の効果】本発明は、上述したように構成したの
で、請求項１記載の発明によれば、各送受信端末と各ノ
ード装置との間に記憶装置を有するインターフェース装
置を介在させ、送受信端末からとノード装置側との双方
から入力信号があった場合にはノード装置側からの信号
については記憶装置に一旦記憶させ、送受信端末側から
の信号の送出が終了したら記憶装置から読出して送出さ
せるため、いかなる場合にも最上位ノード装置の最先着
となった入力信号が破壊されるのを防止してネットワー
ク中に伝播させることができ、高負荷時に理想的なスル
ープット特性を得ることができる。
で、請求項１記載の発明によれば、各送受信端末と各ノ
ード装置との間に記憶装置を有するインターフェース装
置を介在させ、送受信端末からとノード装置側との双方
から入力信号があった場合にはノード装置側からの信号
については記憶装置に一旦記憶させ、送受信端末側から
の信号の送出が終了したら記憶装置から読出して送出さ
せるため、いかなる場合にも最上位ノード装置の最先着
となった入力信号が破壊されるのを防止してネットワー
ク中に伝播させることができ、高負荷時に理想的なスル
ープット特性を得ることができる。
【０１１９】特に、請求項２記載の発明によれば、イー
サネットのＩＥＥＥ ８０２．３１０ＢＡＳＥ５規格の
送信ケーブルインターフェースに対して整合性をとるこ
とができるので、普及しているイーサネットの送受信端
末とそのプロトコルをそのまま使用できるものとなる。
サネットのＩＥＥＥ ８０２．３１０ＢＡＳＥ５規格の
送信ケーブルインターフェースに対して整合性をとるこ
とができるので、普及しているイーサネットの送受信端
末とそのプロトコルをそのまま使用できるものとなる。
【０１２０】また、請求項３記載の発明によれば、ＩＥ
ＥＥ ８０２．３ １０ＢＡＳＥＴ規格のインターフェ
ース装置に対して整合性をとることができ、このインタ
ーフェース装置は今後の普及が期待されるので商品性の
意義の高いものとなる。
ＥＥ ８０２．３ １０ＢＡＳＥＴ規格のインターフェ
ース装置に対して整合性をとることができ、このインタ
ーフェース装置は今後の普及が期待されるので商品性の
意義の高いものとなる。
【０１２１】さらに、請求項４記載の発明によれば、イ
ーサネット用のＬＳＩにインターフェース装置を組合せ
たので、専用の通信網接続装置を開発することができ、
場所をとらない構成にして低コスト化を図ることができ
る。
ーサネット用のＬＳＩにインターフェース装置を組合せ
たので、専用の通信網接続装置を開発することができ、
場所をとらない構成にして低コスト化を図ることができ
る。
【０１２２】また、請求項５や請求項７記載の発明によ
れば、記憶装置に２つ以上の入力信号が記憶されること
がなく、コリジョンが起きた後に次々と入力信号があっ
ても、記憶装置内の入力信号は少なくとも４番目の入力
信号でなくなり、オーバフローしないものとすることが
できる。
れば、記憶装置に２つ以上の入力信号が記憶されること
がなく、コリジョンが起きた後に次々と入力信号があっ
ても、記憶装置内の入力信号は少なくとも４番目の入力
信号でなくなり、オーバフローしないものとすることが
できる。
【０１２３】さらに、請求項６や請求項７記載の発明に
よれば、記憶装置に２つ以上の入力信号が記憶されるこ
とがなく、入力信号のプリアンブルを削除する必要がな
く、かつ、オーバフローもなく、ＩＥＥＥ ８０２．３
規格に整合させることができる。
よれば、記憶装置に２つ以上の入力信号が記憶されるこ
とがなく、入力信号のプリアンブルを削除する必要がな
く、かつ、オーバフローもなく、ＩＥＥＥ ８０２．３
規格に整合させることができる。
【０１２４】一方、請求項８ないし１１記載の発明によ
れば、通信網を形成するノード装置としては、下位方向
ポートに前記送受信端末が接続された端末接続ノード装
置と下位方向ポートに別のノード装置が接続されたノー
ド接続ノード装置とがあるが、何れのノード装置にあっ
ても、唯一の入力ポートを選択する入力制御装置と、選
択されたポートの入力信号を必要に応じて一時記憶する
記憶装置と、出力するポートの選択と出力タイミングと
を制御する出力制御装置とを有して、あるノード装置の
下位方向ポートの入力信号中のＳＦＤ信号部分の検出後
に上位方向ポートに入力信号があった時には、選択され
たそのポートの入力信号を前記記憶装置に一時蓄積さ
せ、最小パケット間隔の時間経過後にこの記憶装置に蓄
積させた入力信号をそのノード装置の下位方向ポートか
ら出力させるようにしたので、正しく下位方向ポートに
伝達させることができコリジョンによる性能低下がな
く、コリジョンの起り易い条件下でも適用可能となリ、
よって、ネットワーク長の制約をなくし、イーサネット
・プロトコルで規定される最大ネットワーク長まで使用
可能とすることができ、また、ノード装置自体が記憶装
置等を有してアダプタ的機能を持つため、ＩＥＥＥ８０
２．３ １０ＢＡＳＥ Ｔとの整合性がよく、イーサネ
ットのプロトコルを有する送受信端末であれば無条件で
接続できるものとなり、特に、請求項９記載の発明によ
る場合には、コリジョンを起した送受信端末を受信可能
にしたので、如何なる場合でも最上位ノード装置の最先
着となった信号を破壊することなく通信網中に伝播させ
ることができ、理想的な高負荷時の回線使用効率特性が
得られるものとなる。
れば、通信網を形成するノード装置としては、下位方向
ポートに前記送受信端末が接続された端末接続ノード装
置と下位方向ポートに別のノード装置が接続されたノー
ド接続ノード装置とがあるが、何れのノード装置にあっ
ても、唯一の入力ポートを選択する入力制御装置と、選
択されたポートの入力信号を必要に応じて一時記憶する
記憶装置と、出力するポートの選択と出力タイミングと
を制御する出力制御装置とを有して、あるノード装置の
下位方向ポートの入力信号中のＳＦＤ信号部分の検出後
に上位方向ポートに入力信号があった時には、選択され
たそのポートの入力信号を前記記憶装置に一時蓄積さ
せ、最小パケット間隔の時間経過後にこの記憶装置に蓄
積させた入力信号をそのノード装置の下位方向ポートか
ら出力させるようにしたので、正しく下位方向ポートに
伝達させることができコリジョンによる性能低下がな
く、コリジョンの起り易い条件下でも適用可能となリ、
よって、ネットワーク長の制約をなくし、イーサネット
・プロトコルで規定される最大ネットワーク長まで使用
可能とすることができ、また、ノード装置自体が記憶装
置等を有してアダプタ的機能を持つため、ＩＥＥＥ８０
２．３ １０ＢＡＳＥ Ｔとの整合性がよく、イーサネ
ットのプロトコルを有する送受信端末であれば無条件で
接続できるものとなり、特に、請求項９記載の発明によ
る場合には、コリジョンを起した送受信端末を受信可能
にしたので、如何なる場合でも最上位ノード装置の最先
着となった信号を破壊することなく通信網中に伝播させ
ることができ、理想的な高負荷時の回線使用効率特性が
得られるものとなる。
【図１】請求項１，２，５及び７記載の発明の一実施例
を示すインターフェース装置のブロック図である。
を示すインターフェース装置のブロック図である。
【図２】送信処理の様子を模式的に示すブロック図であ
る。
る。
【図３】受信処理の様子を模式的に示すブロック図であ
る。
る。
【図４】コリジョン発生時の第１ステップの処理の様子
を模式的に示すブロック図である。
を模式的に示すブロック図である。
【図５】コリジョン発生時の第２ステップの処理の様子
を模式的に示すブロック図である。
を模式的に示すブロック図である。
【図６】コリジョン発生時の第３ステップの処理の様子
を模式的に示すブロック図である。
を模式的に示すブロック図である。
【図７】コリジョン発生時の第４ステップの処理の様子
を模式的に示すブロック図である。
を模式的に示すブロック図である。
【図８】コリジョン発生時の第５ステップの処理の様子
を模式的に示すブロック図である。
を模式的に示すブロック図である。
【図９】請求項５記載の発明の一実施例を示すタイミン
グチャートである。
グチャートである。
【図１０】請求項１，２，６及び７記載の発明の一実施
例を示すインターフェース装置のブロック図である。
例を示すインターフェース装置のブロック図である。
【図１１】送信処理の様子を模式的に示すブロック図で
ある。
ある。
【図１２】受信処理の様子を模式的に示すブロック図で
ある。
ある。
【図１３】コリジョン発生時の第１ステップの処理の様
子を模式的に示すブロック図である。
子を模式的に示すブロック図である。
【図１４】コリジョン発生時の第２ステップの処理の様
子を模式的に示すブロック図である。
子を模式的に示すブロック図である。
【図１５】コリジョン発生時の第３ステップの処理の様
子を模式的に示すブロック図である。
子を模式的に示すブロック図である。
【図１６】コリジョン発生時の第４ステップの処理の様
子を模式的に示すブロック図である。
子を模式的に示すブロック図である。
【図１７】コリジョン発生時の第５ステップの処理の様
子を模式的に示すブロック図である。
子を模式的に示すブロック図である。
【図１８】コリジョン発生時の第６ステップの処理の様
子を模式的に示すブロック図である。
子を模式的に示すブロック図である。
【図１９】コリジョン発生時の第７ステップの処理の様
子を模式的に示すブロック図である。
子を模式的に示すブロック図である。
【図２０】コリジョン発生時の第８ステップの処理の様
子を模式的に示すブロック図である。
子を模式的に示すブロック図である。
【図２１】請求項３記載の発明の一実施例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２２】請求項４記載の発明の一実施例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２３】請求項８ないし１１記載の発明の一実施例を
示すＥＣ２のノード装置のブロック図である。
示すＥＣ２のノード装置のブロック図である。
【図２４】ＥＣ２のトポロジーを示す模式図である。
【図２５】ノード装置におけるルーティング・アルゴリ
ズムを示す模式図である。
ズムを示す模式図である。
【図２６】ノード装置におけるコリジョン・アルゴリズ
ムを示す模式図である。
ムを示す模式図である。
【図２７】ノード装置におけるＳＦＤアルゴリズムを示
す模式図である。
す模式図である。
【図２８】イーサネット及びＩＥＥＥ８０２．３のパケ
ットのフォーマットを示す説明図である。
ットのフォーマットを示す説明図である。
【図２９】ＥＣ２ネットワークのアルゴリズムの第１ス
テップを示す模式図である。
テップを示す模式図である。
【図３０】ＥＣ２ネットワークのアルゴリズムの第２ス
テップを示す模式図である。
テップを示す模式図である。
【図３１】ＥＣ２ネットワークのアルゴリズムの第３ス
テップを示す模式図である。
テップを示す模式図である。
【図３２】ＥＣ２ネットワークのアルゴリズムの第４ス
テップを示す模式図である。
テップを示す模式図である。
【図３３】ＥＣ２ネットワークのアルゴリズムの第５ス
テップを示す模式図である。
テップを示す模式図である。
【図３４】ＥＣ２ネットワークのアルゴリズムの第６ス
テップを示す模式図である。
テップを示す模式図である。
【図３５】１０ＢＡＳＥ‐Ｔ方式、特公昭５８−４０３
８４号方式及びＥＣ２方式のルーティング・アルゴリズ
ムを順に示す模式図である。
８４号方式及びＥＣ２方式のルーティング・アルゴリズ
ムを順に示す模式図である。
【図３６】評価に際しての定義事項を明らかにするため
のパケット及び回線状態を示す模式図である。
のパケット及び回線状態を示す模式図である。
【図３７】トラフィック−回線使用効率の数値解析結果
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３８】トラフィック−遅延特性の数値解析結果を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３９】回線使用効率−遅延特性の数値解析結果を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４０】スループット・ディレイ特性を示す特性図で
ある。
ある。
【図４１】高負荷時のスループット特性を示す特性図で
ある。
ある。
【図４２】既提案例方式のネットワーク構成を示す説明
図である。
図である。
１ ノード装置 ２ 送受信端末 ４ インターフェース装置 １０，１９ 記憶装置 ３１ａ1〜３１ａ3 端末接続ノード装置 ３１ｂ1，３１ｂ2 ノード接続ノード装置 ３２ａ〜３２ｆ 送受信端末 ４３ 入力制御装置 ４８ 記憶装置 ５０，５１ 出力制御装置
Claims (11)
- 【請求項１】 単一の上位方向ポートと複数の下位方向
ポートとを有する単一のノード装置又はリンク伝送路を
介してツリー状階層構造に相互接続された複数のノード
装置を設け、前記ノード装置に接続されて入力ポートの
信号の有無を検出し信号のない時にのみ送信を許容する
複数の送受信端末を設け、複数の送受信端末からほぼ同
時に送信された信号の内、最上位のノード装置における
最先着信号のみを通信網中にブロードキャストし、他の
信号を排除するようにした通信網制御方法において、各
送受信端末と各ノード装置との間に記憶装置を有するイ
ンターフェース装置を介在させ、送受信端末側とノード
装置側との双方から入力信号があった時にはノード装置
側からの入力信号を前記記憶装置に一旦記憶させ、送受
信端末側からの入力信号が終了した後で前記記憶装置に
記憶されたノード装置側からの信号を送受信端末側に送
出させるようにしたことを特徴とする通信網制御方法。 - 【請求項２】 インターフェース装置が、送受信端末と
入力ポート、出力ポート及びコリジョンポートにより接
続され、送受信端末側とノード装置側との双方から入力
信号があった時には前記コリジョンポートから送受信端
末に対してコリジョン・プレゼンス信号を送出させるよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の通信網制御方
法。 - 【請求項３】 インターフェース装置が、送受信端末と
入力ポート及び出力ポートにより接続され、送受信端末
側とノード装置側との双方から入力信号があった時には
前記出力ポートから送受信端末に対してコリジョン・プ
レゼンス信号を送出させるようにしたことを特徴とする
請求項１記載の通信網制御方法。 - 【請求項４】 送受信端末内にインターフェース装置を
備えた通信網接続装置を設け、送信中にノード装置から
入力信号があった時にこのインターフェース装置により
通信不成立と判断し、入力信号の終了後に再送させるよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の通信網制御方
法。 - 【請求項５】 インターフェース装置中の記憶装置をＦ
ＩＦＯメモリとし、ノード装置からの入力信号のプリア
ンブルの一部を削除してこのＦＩＦＯメモリに書込み、
送受信端末側とノード装置側との双方から入力信号があ
った時にはインターフェース装置により送受信端末に対
してコリジョン・プレゼンス信号を送出させ、送受信端
末からの入力信号が中断してから最小入力信号間隔に相
当する時間の経過後にこのＦＩＦＯメモリに記憶された
信号を送受信端末に送出させて、このＦＩＦＯメモリに
２つの入力信号が記憶されないようにしたことを特徴と
する請求項１，２，３又は４記載の通信網制御方法。 - 【請求項６】 インターフェース装置中の記憶装置を２
ビット以上の並列なＦＩＦＯメモリとし、ノード装置か
らの入力信号をＦＩＦＯメモリの第１ビット列に書込む
一方、ノード装置からの入力信号が終了してから最小入
力信号間隔に相当するスペース信号をＦＩＦＯメモリの
第２ビット列に書込み、送受信端末側とノード装置側と
の双方から入力信号があった時にはインターフェース装
置により送受信端末に対してコリジョン・プレゼンス信
号を送出させ、送受信端末からの入力信号が中断してか
ら最小入力信号間隔に相当する時間の経過後にＦＩＦＯ
メモリの第１ビット列に記憶された信号を送受信端末に
送出させて、このＦＩＦＯメモリに記憶された２つの入
力信号が連結されないようにしたことを特徴とする請求
項１，２，３又は４記載の通信網制御方法。 - 【請求項７】 インターフェース装置に対してノード装
置からのみ入力信号があった時、その信号を直接送受信
端末に出力し、送受信端末とノード装置との双方から入
力信号があった時には記憶装置に記憶された信号を送受
信端末に出力させるようにしたことを特徴とする請求項
１，２，３，４，５又は６記載の通信網制御方法。 - 【請求項８】 単一の上位方向ポートと複数の下位方向
ポートとを有して、上位方向ポートが下位方向ポートに
優先し、かつ、複数の下位方向ポート中では最先着入力
ポートが優先する優先順位に設定されて選択されたポー
トの入力信号を他のポートから出力する複数のノード装
置を、リンク伝送路を介してツリー状階層構造に相互接
続して設け、前記ノード装置に接続されて入力ポートの
信号の有無を検出し信号のない時にのみ送信を許容する
複数の送受信端末を設け、複数の送受信端末からほぼ同
時に送信された信号の内、最上位のノード装置における
最先着信号のみを通信網中に伝播させるようにした通信
網制御方法において、下位方向ポートに前記送受信端末
が接続された端末接続ノード装置と下位方向ポートに別
のノード装置が接続されたノード接続ノード装置との組
合せにより通信網を形成し、各ノード装置中に、唯一の
入力ポートを選択する入力制御装置と、選択されたポー
トの入力信号を必要に応じて一時記憶する記憶装置と、
出力するポートの選択と出力タイミングとを制御する出
力制御装置とを設け、あるノード装置の下位方向ポート
の入力信号中のプリアンブルに続くＳＦＤ部分の検出後
に上位方向ポートに入力信号があった時には、選択され
たそのポートの入力信号を前記記憶装置に一時蓄積さ
せ、最小パケット間隔の時間経過後にこの記憶装置に蓄
積させた入力信号をそのノード装置の下位方向ポートか
ら出力させるようにしたことを特徴とする通信網制御方
法。 - 【請求項９】 ある端末接続ノード装置の複数の下位方
向ポートに入力信号があった時には、選択されたポート
の入力信号を記憶装置に一時蓄積させる一方、選択され
なかった下位方向ポートの入力信号が終了した後、最小
パケット間隔の時間経過後に前記記憶装置に記憶された
入力信号をこの下位方向ポートから対応する送受信端末
に出力させるようにしたことを特徴とする請求項８記載
の通信網制御方法。 - 【請求項１０】 あるノード接続ノード装置で下位方向
ポートの入力信号中のプリアンブルに続くＳＦＤ部分を
検出後に上位方向ポートに入力信号があった時には、選
択されたポートの入力信号を記憶装置に一時蓄積させる
一方、下位方向先着入力ポートに対してはプリアンブル
を出力させ、かつ、他の下位方向ポートに対しては出力
を停止させて最小パケット間隔の時間経過後にプリアン
ブルを出力させ、その後、最小長のプリアンブル出力後
に前記記憶装置に記憶されたＳＦＤ以降の入力信号を全
ての下位方向ポートから対応する他のノード装置に出力
させるようにしたことを特徴とする請求項８記載の通信
網制御方法。 - 【請求項１１】 ある端末接続ノード装置の複数の下位
方向ポートに入力信号があった時には、選択されたポー
トの入力信号を記憶装置に一時記憶させる一方、他の下
位方向ポートに対してはプリアンブルを出力させるとと
もに、これらの下位方向ポート中で入力信号があり選択
されなかった下位方向ポートに対してはそのポートの入
力信号が終了した後に出力を停止させ、最小パケット間
隔の時間経過後にプリアンブルを出力させ、その後、最
小長のプリアンブル出力後に前記記憶装置に記憶された
ＳＦＤ以降の入力信号を選択されたポート以外の全ての
下位方向ポートから対応する送受信端末に出力させるよ
うにしたことを特徴とする請求項９記載の通信網制御方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05403492A JP3160350B2 (ja) | 1991-05-30 | 1992-03-13 | 通信網制御方法 |
| US07/891,164 US5535211A (en) | 1991-05-30 | 1992-05-29 | Communications network control method |
| US08/414,904 US5631905A (en) | 1991-05-30 | 1995-03-30 | Communications network control method |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-127070 | 1991-05-30 | ||
| JP12707091 | 1991-05-30 | ||
| JP32491691 | 1991-12-10 | ||
| JP3-324916 | 1991-12-10 | ||
| JP05403492A JP3160350B2 (ja) | 1991-05-30 | 1992-03-13 | 通信網制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05219088A true JPH05219088A (ja) | 1993-08-27 |
| JP3160350B2 JP3160350B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=27295157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05403492A Expired - Fee Related JP3160350B2 (ja) | 1991-05-30 | 1992-03-13 | 通信網制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5535211A (ja) |
| JP (1) | JP3160350B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100378148B1 (ko) * | 1995-06-07 | 2003-05-17 | 아드밴스트 마이크로 디이바이시스 인코포레이티드 | 전 2중이서네트용 802.3 매체접근제어 및 연관신호스킴 |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5680589A (en) * | 1995-06-08 | 1997-10-21 | Klingman; Edwin E. | Ring communication system using ISDN |
| ZA965340B (en) | 1995-06-30 | 1997-01-27 | Interdigital Tech Corp | Code division multiple access (cdma) communication system |
| US5737108A (en) * | 1995-08-14 | 1998-04-07 | National Semiconductor Corporation | Circuit for auto-negotiation over fiber-optic media |
| US5960034A (en) * | 1995-12-01 | 1999-09-28 | Advanced Micro Devices, Inc. | Expandable repeater with built-in tree structure arbitration logic |
| US6002675A (en) * | 1997-01-06 | 1999-12-14 | Cabletron Systems, Inc. | Method and apparatus for controlling transmission of data over a network |
| US6097705A (en) | 1997-01-06 | 2000-08-01 | Cabletron Systems, Inc. | Buffered repeater with independent ethernet collision domains |
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