JPH0620200B2 - データ通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、構内に設置された端末、計算機などの装置の
相互間でデータの通信を行なうデータ通信方式に関する
ものである。

〔従来技術〕

構内分散処理の普及とともに、構内に多数の端末および
計算機を設置し、相互に通信を行なうようなデータ通信
方式が普及してきた。

このようなデータ通信方式として、従来第１図に示すよ
うなものが知られている。（特開昭５１−１１４８０４
号公報） すなわち、伝送路として同軸ケーブル１０１を使用し、
トランシーバ１０２、信号線１０３、コネクタ１０４を
通して同軸ケーブル１０１の信号を端末１０５および計
算機１０６に導くようにして、端末１０５と計算機１０
６との間でデータ通信を行なうものである。

第２図は、第１図のトランシーバと端末あるいは計算機
（以下、装置と言う。）との間のインタフエースを示
す。第２図において、キヤリアセンス線１０３−１は、
同軸ケーブル１０１上の他のトランシーバがデータを送
信しているときに“１”となり、他の場合は“０”であ
る。衝突検出線１０３−２は、装置１０５がデータを送
信中に他のトランシーバがデータの送信を同時に行なつ
たときに“１”となり、他の場合は“０”である。デー
タ送信線１０３−３を使用して装置１０５はデータを送
信する。また、データ受信線１０３−４を使用して装置
１０５はデータを受信する。

このインタフエースを用いて、従来方式では次のように
データの伝送を行なう。

装置１０５は、キヤリアセンス線１０３−１が“０”な
らば、データ送信線１０３−３を通してデータの送信を
開始する。このデータは、トランシーバ１０２により同
軸ケーブル１０１へ送出される。このデータは伝播遅延
の伴なつて同軸ケーブル１０１を伝わり、他のトランシ
ーバにより受信され、このトランシーバはキヤリアセン
ス線を“１”にして、同軸ケーブル１０１が使用中であ
ることを示す。しかし伝播遅延のため、トランシーバ１
０２がデータ送信を開始した後でも、まだ他のトランシ
ーバのキヤリアセンス線が“０”の場合は、このトラン
シーバに接続された装置がデータの送信を開始する場合
がある。この場合は、トランシーバ１０２は、衝突を検
出し、衝突検出線１０３−２を“１”にする。衝突検出
線１０３−２が“１”になると装置１０５は、データの
送信を中断し、乱数によつて発生させた時間経過後、再
びキヤリアセンス線が“０”であることを確認して、同
じデータの送信を開始する。

このようなシステムでは、トランシーバから送信したデ
ータが、目的地のトランシーバに誤りなく届いたかどう
かを確認する手段を持つていないため、目的地の装置
が、送信元の装置に対して、正しく到着したことを連絡
するためアクノレツジデータを同じ伝送路を用いて送信
する必要があつた。このため、アクノレツジデータによ
る衝突の可能性が増加するという問題があつた。

また目的地の装置は、データを全て受信した後で、アク
ノレツジデータを送信するため、送信側装置が、データ
が目的地に到着したことを確認できるのは、アクノレツ
ジデータを受信した後であり、送信終了してから、到着
確認までに、アクノレツジデータ受信時間分の遅れが生
じるという問題があつた。

また、送信側装置は通常データ送信後、アクノレツジデ
ータ受信のタイマ監視を行なつており、伝送エラーによ
り、データが目的地に正しく到着せず、アクノレツジデ
ータが戻つてこない場合は、タイムアウト後に再送を行
なうが、タイマ値は、送信終了後、正しくアクノレツジ
データが受信されるまでの時間よりも長い値とする必要
があるので、伝送エラー発生後、再送を開始できるまで
の時間が長くなるという問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、複数の装置が共通の伝送路を用いて相
互にデータ通信を行なうシステムにおいて、装置が目的
とする送信先装置にデータが正しく到着しているかどう
かの確認を短時間に、かつ、衝突の可能性を増加するこ
となく行なうようにしたデータ通信方式を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

このような目的を達成するために、本発明では、データ
を送信したトランシーバ内に、第１の伝送路から受信し
たデータの伝送エラーの有無を調べる回路と、受信デー
タの宛先アドレスと、自トランシーバが持つ固有のアド
レスとを比較する回路を設け、一致した場合に以降の受
信データを第２の伝送路へ送り出すようにし、一方デー
タを送信したトランシーバには、第１の伝送路へ送信し
ているデータと第２の伝送路から受けるデータとをビツ
トごとに比較する回路を設け、両ビツトの値が一致して
いる間は、データが相手に正しく到着していると判断で
きるようにしたことに特徴がある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第３図は本発明によるデータ通信方式の一実施例を示す
ものである。

図において、トランシーバ１，２および３はそれぞれ同
軸ケーブル４、および５に接続されている。各トランシ
ーバ１，２，３はそれぞれデイスプレイ端末等の端末あ
るいは計算機からなる装置６，７および８に接続されて
いる。

このような構成において、トランシーバ１〜３は接続す
る装置６〜８からの送信データを受けとり、そのデータ
を同軸ケーブル４へ送信する。またトランシーバ１〜３
は送信されたデータを同軸ケーブル４より受信し、装置
６〜８へ出力する。

第４図は送信されるデータの構成を示すもので、本来の
データＤＡＴＡ以外に目的地のアドレスＡＤＤＲＥＳＳ
とアドレスのエラーチエツクコードＣＲＣが付加されて
おり、各装置６〜８は自分宛てのデータのみを受けるこ
とにより、任意の装置間でデータの通信が可能である。

第５図は第３図におけるトランシーバの動作原理を説明
するための図である。

本図において、まず装置６がトランシーバ１および２を
経由して装置７へデータを送信する場合を説明する。

装置６はインタフエース線１−８へ、装置７のアドレス
を付加したデータを送ると、トランシーバ１はそのデー
タをドライバ１−３を用いて同軸ケーブル４へ送出す
る。同軸ケーブル４に出力されたデータは、トランシー
バ２のレシーバ２−４により受けとられ、インタフエー
ス線２−９を経由して装置７へ出力される。

一方トランシーバ２のアドレス検出器２−７はデータの
先頭に付加されたアドレスのエラーチエツクコードを調
べ、そのアドレスが伝送エラー無しで到着し、かつ装置
７のものであることを検出すると、スイツチ２−６を実
線のように接続状態にセツトする。そうするとレシーバ
２−４で受信されたデータは、折り返しドライバ２−１
を用いて同軸ケーブル５へ送出される。

同軸ケーブル５へ送出されたデータはトランシーバ１の
レシーバ１−２により受信される。

トランシーバ１は、データ比較器１−５を用いて、イン
タフエース線１−８よりの送信データとレシーバ１−２
が受信したデータとをビツト単位に比較する。同軸ケー
ブル４および５上に伝送エラーが発生しなければ比較器
１−５の２つの入力はデータの送信中、常に同一値とな
りトランシーバ１はデータが相手のトランシーバ２に正
しく到着していることを確認できる。

データ比較器１−５にはデータが２本の同軸ケーブルお
よび送信先トランシーバを経て伝送されるために生じる
遅延を保証する回路が内蔵されている。

トランシーバ１のレシーバ１−４はトランシーバ１が送
信中のデータを受信するが、データに付加されているア
ドレスは装置６のものと異なるので、アドレス検出器１
−７の出力は発生せず、従つてスイツチ１−６は開放状
態のままであり、レシーバ１−２が、ドライバ１−１経
由でトランシーバ１自身が送信中のデータを受けとるこ
とにより、データ比較器１−５の動作に影響を与えるこ
とはない。

装置６がデータを送信中はアドレス検出器１−７が動作
しないような回路を付加しても、上に述べたように、デ
ータ比較器１−５の動作が妨害されるのを防ぐことがで
きる。

トランシーバ２のスイツチ２−６はデータの受信が終了
すると再び開放状態へ復帰する。

次に装置６と装置７とが同時にデータの送信を行なつた
場合の動作を説明する。

トランシーバ１および２のスイツチ１−６および２−６
は初期状態でそれぞれ解放状態である。またアドレス検
出器１−７および２−７はトランシーバ１および２がデ
ータ送信中の場合は、アドレス検出動作を行なわないよ
うにセツトされている。

装置６がデータをインタフエース線１−８へ送出する
と、データはドライバ１−３により同軸ケーブル４へ送
出される。一方装置７も、ほぼ同時刻に、インタフエー
ス線２−８へデータを送出し、データはドライバ２−３
により同軸ケーブル４へ送出される。

今、装置６から送信されたデータに付加されたアドレス
が伝送エラー無しでトランシーバ２に到着し、かつ装置
７のものであつても、トランシーバ２は送信中であるた
め、アドレス検出器２−７は動作せず、スイツチ２−６
は解放状態のままであるので、同軸ケーブル５へ折り返
しデータが戻つてこない。そのためトランシーバ１のデ
ータ比較器１−５では２つの入力の値に不一致が生じる
ため、データの衝突（あるいは伝送エラーのどちらか）
が発生したことを知ることができる。

また、もし装置６から送信されたデータに付加されたア
ドレス装置７以外のものであつても、装置６から送信さ
れたアドレスと、装置７から同時に送信されたアドレス
とが同軸ケーブル４上で重畳されるため、アドレスのエ
ラーチエツクコードが変化し、どのトランシーバにもア
ドレスが正しく受信されないので、データは折り返され
ず、トランシーバ１はデータの衝突が発生したことを知
ることができる。

もし上記において同軸ケーブル４上で重畳されたアドレ
スが、たまたま同軸ケーブル４および５に接続する、ト
ランシーバ１，２以外のトランシーバにおいて正しく受
信され、かつアドレス検出器において装置のアドレスと
一致したと検出され、そのトランシーバによりデータが
折り返し同軸ケーブル５に送出されたとしても、アドレ
スに続くデータについても装置６と装置７のものが重畳
されるため、トランシーバ１においても、データ比較器
１−５の２つの入力の値が異なり、いずれはトランシー
バ１はデータの衝突を知ることができる。

一方装置７から送信されたデータについても、トランシ
ーバ２において今まで述べてきたと同様の動作が行なわ
れ、データの衝突を検出できる。

トランシーバ１，２以外のトランシーバが、重畳された
アドレスを正しく認識して、受信データを装置へ渡して
も、トランシーバ１，２において、衝突を検出すると、
ただちに送信を中止するため、受信側において受信デー
タの異常を検出できる。

第６図は第３図の各トランシーバの具体的構成および端
末等の装置との接続の一例を示すもので、送信データの
伝送エラーを検出する機能、共通伝送路が使用中か否か
を検出する機能、および複数の端末等の装置から同時に
データの送信が行なわれた時の衝突を検出する機能を有
するものである。

なお第６図は、トランシーバ１の例について示してある
が、説明途中でトランシーバ２の動作の説明にも用い
る。

第６図において、まず装置６とトランシーバ１との間の
インタフエース線について説明する。

装置６がデータの送信を行ないたい時は、送信要求線１
０の信号を“１”（オン）にする。トランシーバ１で
は、装置６からの送信要求信号が“１”であり、かつ、
後で述べるように、データの送信が可能なときに、送信
許可線１１の信号を“１”にする。

装置６では、送信許可信号が“１”の間、送信データ線
１２に送信データ（ビツト“１”，“０”の系列）を送
出する。トランシーバ１では、この送信データでドライ
バ１−３を駆動して、同軸ケーブル４へデータを送り出
す。また同軸ケーブル４からの受信データをレシーバ１
−４により受信し、受信データ線１３にのせ、装置６へ
送出する。

次に装置６〜８間のデータ送受信の動作を、装置６から
装置７へデータを送る場合について詳細に説明する。

装置６〜８はそれぞれ固有のアドレスを有しており、装
置６から装置７へ送るデータは、第４図に示すように、
その先頭に、装置７に固有のアドレスＡＤＤＲＥＳＳと
そのエラーチエツクコードＣＲＣを有し、１単位分（パ
ケツトと称する。）のデータＤＡＴＡが引続いている。

トランシーバ１は、第６図に示すレシーバ１−４の出力
をデータセンス回路１−１０で見て、その出力が無い場
合、すなわち、他のトランシーバが送信を行なつていな
い場合は、データセンス回路１−１０の出力を“０”
（オフ）にし、レシーバ１−４の出力が有る場合、すあ
わち、他のトランシーバが送信を行なつている場合は、
データセンス回路１−１０の出力を“１”にする。ま
た、装置６では、データ送信に先立つて、送信要求線１
０の信号を“１”にする。

トランシーバ６では、送信要求信号が“０”の時には、
インバータ１−３０の出力が“１”となるため、フリッ
プフロップ１−１２がリセット、フリップフロップ１−
２９がセットされ、アンドゲート１−１３が閉じた状
態、すなわち送信許可線１１に“０”が出力されてい
る。この状態で、送信要求信号が“１”になると、デー
タセンス回路１−１０の出力が“０”であれば、アンド
ゲート１−１１を開いてフリツプフロツプ１−１２をセ
ツトする。それによつて、アンドゲート１−１３を開い
て送信許可線１１の信号を“１”にする。フリツプフロ
ツプ１−１２により、一旦、送信許可信号を“１”にす
ると、トランシーバ１の送信したデータが同軸ケーブル
４によりおり返されてきたものをレシーバ１−４が受信
してデータセンス回路１−１０の出力が“１”になつた
場合でも、次に送信要求信号が“０”になるか、また
は、後述するように送信の衝突が発生するまでは“１”
のままとする。

アンドゲート１−１３の出力により、送信許可信号を
“１”にするとともに、アンドゲート１−１４を開いて
送信データを送信するようにする。

送信要求信号が“１”であつても、データセンス回路１
−１０の出力が“１”であれば、アンドゲート１−１１
が閉じて、送信許可信号を“１”にしないので、装置６
はデータを送信しないで、送信要求信号を“１”にした
まま送信許可信号が“１”になるのを待つ。その後、デ
ータセンス回路１−１０の出力が“０”になると、フリ
ツプフロツプ１−１２をセツトし、送信許可信号を
“１”にし、装置６は送信を開始する。それにより、装
置６から送信される送信データでドライバー１−３を駆
動し、データを同軸ケーブル４に送る。

装置６がデータの送信を終了すると、送信要求信号を
“０”にする。それにより、インバータ１−３０の働き
でフリツプフロツプ１−１２をリセツトし、送信許可信
号を“０”にするとともに、アンドゲート１−１４を閉
じる。

同軸ケーブル４へ送出されたデータは他のトランシーバ
２，３により受信される。このうちトランシーバ２で
は、受信データの先頭を見て、装置７宛てのアドレスで
あることを見い出し、そのデータを装置７へ送る。

トランシーバ２の動作をトランシーバ１と同じ第６図を
用いて詳細に説明する。

トランシーバ２はレシーバ１−４により同軸ケーブル４
からデータを受信する。データの受信が開始されると、
データセンス回路１−１０の出力は１となり、エラーチ
エツク回路１−２７およびアドレス検出回路１−１５が
起動される。エラーチエツク回路１−２７は受信アドレ
スに伝送エラーが生じていないと判断すると、アドレス
検出回路１−１５を起動する。アドレス検出回路１−１
５は受信データのアドレスと装置７のアドレスとを比較
する。

もしアドレスが一致すればアドレス検出回路１−１５の
出力は“１”となり、また、トランシーバ２は、装置７
のデータを送信中でないので、アンドゲート１−１３の
出力は“０”であり、アンドゲート１−１６の出力は
“１”となる。

その結果、アンドゲート１−１７が開かれて、受信デー
タは装置７へ送られる。

さらにアンドゲート１−１６の出力が“１”となつた結
果フリツプフロツプ１−１８がセツトされ、アンドゲー
ト１−１９が開かれ、レシーバ１−４の出力である受信
データはドライバ１−１を駆動し、同軸ケーブル５に折
り返し送出される。

同軸ケーブル５に送出された折り返しデータは他の全て
のトランシーバにより受信される。以下の説明で分かる
様に、この折り返しデータは、送信を行なつているトラ
ンシーバ１にとつてのみ意味を持つ。

トランシーバ１の動作の説明に戻る。

レシーバ１−２が同軸ケーブル５から折り返しデータを
受信し、データ比較器１−２０へ入力する。データ比較
器１−２０は、折り返しデータと送信データとをビツト
単位に比較し、一致している間は“０”を、不一致が生
じた場合は“１”を出力する。

送信データセンス回路１−２１は、データの送信を開始
すると、出力“１”となり、遅延回路１−２２、および
アンドゲート１−２３を経て、フリツプフロツプ１−２
４をセツトする。そうするとアンドゲート１−２５を開
いて、データ比較器１−２０の出力をアンドゲート１−
２８へ入力する。

遅延回路１−２２は送信データのうち、アドレスおよび
アドレスのエラーチエツクコードを送信した後にデータ
比較器の出力を有効にするためのものである。アンドゲ
ート１−２８は、データ送信中にデータ比較器１−２０
の出力が“１”となった時にフリップフロップ１−２９
をリセットするためのものであり、フリップフロップ１
−２９がリセットされると、アンドゲート１−１３を介
してフリップフロップ１−２４がリセットされる。

データ比較器１−２０の出力が、装置６からのデータ送
信が終了するまでの間“０”であれば、データ送信は正
常に終了する。

同軸ケーブル４あるいは５において伝送エラーによりビ
ツトが変化したり、他の装置が同時にデータの送信を開
始し、衝突が発生した場合は、データ比較器１−２０の
出力は“１”となる。

この場合は、アンドゲート１−２８を経てフリツプフロ
ツプ１−２９がリセツトされ、その結果アンドゲート１
−１３の出力は“０”となり、送信許可信号１１は
“０”になる。装置６は送信要求信号が“１”のとき
に、送信許可信号が“０”になると、伝送エラーまたは
データの衝突が発生したと判断し、データの送信を中断
する。一方トランシーバ１はアンドゲート１−１３の出
力が“０”になるとアンドゲート１−１４を閉じて、装
置６からのデータの送信を停止する。次にアンドゲート
１−１４が開けられるのは、装置６の送信要求信号が
“１”となり、それに対して送信許可信号を“１”とし
た場合である。

なお、上述した実施例では、トランシーバ間を同軸ケー
ブルを用いて通信する例について示したが、それに限定
されるものでなく、その他の伝送手段、たとえば光フア
イバケーブル、および光または電波を用いた無線伝走路
を用いて実現してもよい。第７図は光空間伝播を用いた
場合の、本発明の実施例である。各トランシーバ１およ
び２はデータ送信用の発光ダイオード２０、データ受信
用の受光ダイオード２１、おり返しデータ送信用の発光
ダイオード２２、およびおり返しデータ受信用の受光ダ
イオード２３を備えている。データ送信用の光の波長と
折り返しデータ送信用の光の波長とは、互いに異なる値
を用い、相互に干渉するのを防いでいる。

また共通伝送路として２本の同軸ケーブルを用いるかわ
りに、データを異なる周波数で変調して、１本の同軸ケ
ーブルへ流すことにより、疑似的に主データ伝送路と、
折り返しデータ伝送路とを構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、トランシーバが目
的地トランシーバへデータを送信すると、目的地トラン
シーバより送信データが折り返され、送信側トランシー
バにて、送信データと折り返しデータとをビツトごとに
比較するので、送信側の装置は送信の終了と同時に、目
的地の装置にデータが正しく到着したことを確認でき
る。

また相手側装置は、データが正しく到着したことを、送
信側の装置へ連絡するために特別のデータを送る必要が
ないため、特別なデータを送る結果生じるデータの衝突
の可能性が無くなる。

また伝送路の途中で伝送エラーが生じた場合、送信デー
タと折り返しデータとが一致しないため、伝送エラーが
生じたことを送信側トランシーバにて、すぐに検出でき
るため、無だな後続データを送信する必要が無くなり、
伝送路の有効利用を計ることができる。また送信側トラ
ンシーバが、送信側装置へ、伝送エラー発生を連絡する
ことにより、送信側装置はすぐに再送を開始できるの
で、送信を開始してから、目的地に正しくデータが届く
までの時間を最小にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のデータ通信方式を示す構成図、第２図は
従来のデータ通信方式における装置とトランシーバ間の
インタフエースを示す図、第３図は本発明によるデータ
通信方式の一例を示す構成図、第４図は送信されるデー
タの構成の一例を示す図、第５図は本発明の動作を説明
するための概念図、第６図は第３図のトランシーバ部分
の具体的構成の一例を示す図、第７図は空間伝送路を用
いた場合の構成の一例を示す図である。 １〜３……トランシーバ、４，５……同軸ケーブル、６
〜８……装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩津 修 埼玉県大宮市蓮沼1406番地 八木アンテナ 株式会社大宮工場内 (56)参考文献 特開 昭52−154317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−119102（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送信伝送路（４）と折り返し伝送路（５）
   とを有する共通伝送路と、上記共通伝送路に接続された
   複数のトランシーバ（１、２、３）と、上記トランシー
   バ毎に設けられた複数のデータ装置（６、７、８）とか
   らなり、送信元となるデータ装置が、宛先アドレスと該
   アドレスのエラーチェックコードとを付した形でデータ
   を送信し、該データが上記送信元データ装置に接続され
   たトランシーバを介して上記送信伝送路に送出され、上
   記送信伝送路からデータを受信した他のトランシーバの
   うち、宛先アドレスと対応する特定のトランシーバのみ
   が受信データをデータ装置に中継動作するようにしたデ
   ータ通信システムにおいて、上記各トランシーバが、 データ装置からのデータ送信要求があった時、上記送信
   伝送路の状態に応じて上記要求を許可するか否かの信号
   を発生する第１の回路手段（１−１０〜１１−１３）
   と、 上記送信伝送路からデータを受信した時、該受信データ
   に付されたエラーチェックコードに基づいて、該受信デ
   ータのアドレスが正常に受信されたか否かを判定するた
   めの第２の回路手段（１−２７）と、 上記第２の回路手段によってアドレスが正常受信された
   と判断された時、上記受信アドレスが該トランシーバに
   固有のアドレスと一致するか否かを判定する第３の回路
   手段（１−１５）と、 上記第３の回路手段によって受信アドレスと固有アドレ
   スとの一致が確認された場合、上記送信伝送路からの受
   信データを対応するデータ装置に取り込むと共に、受信
   中のデータを上記折り返し伝送路に折り返して送信する
   第４の回路手段（１−１６〜１−１９）と、 上記送信伝送路へ送信したデータと上記折り返し伝送路
   から受信したデータとを比較し、不一致が生じた場合
   は、データ装置からのデータ送信を中止する第５の回路
   手段（１−２０〜１−２５、１−２８、１−２９）と を有することを特徴とするデータ通信方式。