JPS5840859B2 - デ−タ通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的にはデータ通信に関し、具体的にはデー
タ通信回路網及びそのための制御装置に関する。

中実装置と複数の遠隔端末装置との間のデジタル・デー
タ用通信回路網は、周知であり多くの形態を取り得る。

通常の形態は半２重又は全２重モードで動作するマルチ
ポイント回路網である。

半２重マルチポイント回路網において、中央ステーショ
ンは１つの物理的通信チャネルへ接続され、複数の端末
装置がこの物理的チャネルへ並列に接続される。

この回路網上の通信はコンテンション通信の形式である
か（この場合、端末装置が受話者となり、もしそれらが
回路網上の活動を受信しないならば）、送信するか又は
望ましくは中央ステーションの制御の下にある。

制御装置は多くの形式を取ってよい。

しかし典型的には、中央ステーションは通信装置へ接続
された特定の端末装置又は端末装置群ヘアドレスによっ
て先行されたメツセージを送り、特定の端末装置を認可
しく即ちポールし）それに対して中央ステーションへメ
ツセージを送る機会を与える。

特定の信号装置も多くの形態を取ることができるが、そ
れらについて本明細書で説明することは省略する。

この種の回路網は少なからぬ欠点を有するが、その最た
るものは、必要とされるターンアラウンド・タイムであ
る。

通信が方向を変化する時、回線は静止しなければならず
、通信を開始した端末装置は、転送されるデータ信号の
解読及び検知を許容する同期化シーケンスを転送しなけ
ればならない。

短いメツセージが転送される状況では、ターンアラウン
ド・タイムは、使用されない全体的チャネル能力の重要
なパーセンテージを占めるに至る。

全２重マルチポイント回路網は、中央ステーションから
端末装置へメツセージを搬送する装置を使用する。

アドレス手法は上述したところと同様であり、端末装置
から中央ステーションへメツセージを導通させるための
第２の装置が設けられる。

このような状況において、ポーリング・メツセージは中
央ステーションから端末装置へアウトバウンド・チャネ
ルを介して送られ、端末装置が起動され、そのメツセー
ジをインバウンド・チャネルを介して中央ステーション
へ送る。

ここで再び前と同じように、インバウンド回線は、接続
された端末装置からの転送の間で同期化されねばならな
い。

前述した全、２重マルチポイント装置の変更例が、米国
特許第３２４５０３８号に示される。

この変更例は、通信装置の使用の点で実質的な改善をな
すものである。

この特許において、多数の集中装置が並列に全２重マル
チポイント回路網へ接続される。

ポーリング信号は、中央ステーションによって全２重リ
ンク上を最も遠隔の集中装置へ送られる。

この集中装置はそのデータをインバウンドチャネル上に
転送し、次いでポールを次に遠い集中装置へ渡す。

このプロセスは、最も近い集中装置が中央ステーション
に対してそれが転送を完了したことを知らせるまで継続
する。

集中装置の各各は、多数の端末装置へ接続される。

集中装置はそれに対する回線を走査し、端末装置からの
メツセージを集中装置内に置かれたバッファ中に編集す
る。

バッファが満たされると、それらは編集され、集中装置
がポールされる時、中央ステーションへ転送される。

この装置の大きな欠点は、集中装置の複雑性とコストで
ある。

それは大容量のバッファと端末装置を走査するためのハ
ードウェアを必要とし、メツセージを貯蔵しかつ端末装
置の各々からの貯蔵されたメツセージを中央ステーショ
ンへ転送するために適した転送ブロックへ再フォ−マツ
ト化することが必要である。

近年の開発成果として、直列ループ回路網の使用がある
。

この回路網において、中央ステーションは送信器及び受
信器を設けられる。

送信器は複数個の直接接続された端末装置の最初のもの
へ接続され、直列接続された端末装置の最後のものは中
央ステーションの受信器へ接続される。

ポーリング信号及びメツセージは、中央ステーションで
転送されてよい。

ポーリング信号が端末ステーションの１つで受信される
時、それはポーリング信号に続くデータを中断し、その
メツセージをルーフ上に挿入する。

その後にポーリング信号を転送し、これによりループの
下方にある端末装置をして、メツセージを中央ステーシ
ョンへ戻すようにする。

この構成は特に利益がある。何故ならば、前述したター
ンアラウンド・タイムはゼロへ減少されるからである。

英国特許第１２５０３５２号は、直列ループ通信回路網
を説明している。

この回路網において、端末装置の全ては長い直列ループ
に接続されている。

信号は中央ステーションで変調され、長距離回線で遠隔
地へ送られ、そこでこれら信号の復調が起る。

復調された信号はローカルに直列接続された端末装置へ
通され、次いで直列信号を他の復調器へ転送する変調器
へ戻され、上記復調器でプロセスが繰り返される。

かくて、制限された数の変調器及び復調器が、多数の端
末装置をサービスしてよい。

しかしながら、変調器、復調器及び端末装置は１本の長
い直列ループに接続される。

この装置は、ターンアラウンド・タイムによって生じる
非効率性の影響を受けないが、端末装置の成るもの又は
他の構成物が故障を起した時、全く壊れてしまう恐れが
ある。

何故ならば、ループの統一性が破壊され、その上の通信
は、故障が回復されるまで、もはや進行し得ないからで
ある。

米国特許第３２４５０３８号に示された回路網は、その
ような欠点を有しない。

何故ならば、集中装置へ接続された端末装置の１つにお
ける故障は、他の装置の通信能力に何の影響をも及ぼさ
ないからである。

更に、集中装置に関連した変調器又は復調器の１つにお
ける故障は、その集中装置へ接続された端末装置へのみ
影響を及ぼす。

回路網の残りの部分は、動作的に維持される。

米国特許第３７５２９３２号は、英国特許第１２５０３
５２号に類似した回路網配置を有するが、それは回路網
について異った制御概念を使用する。

それがリースされた公共の搬送波通信回線上で長距離に
わたって使用された場合、１つの端末装置で故障が発生
すると、回路網の故障になりやすい。

本発明は、中央制御ステーション及び複数個の遠隔装置
ステーションとの間で、双方向性データ通信を達成する
ための通信回路網及び制御装置を提供するものであって
、上記中央ステーションにおける入力及び出力装置と、
上記中央ステーション出力装置へ接続され、そこからデ
ジタル・データ信号を受信しかつ伝搬するための第１通
信チャネルと、上記中央ステーション入力装置へ接続さ
れ、そこへデジタル・データ信号を伝搬する第２通信チ
ャネルと、各々が上記第１通信チャネルへ接続された入
力装置と上記第２通信チャネルへ接続された出力装置と
を有する複数個のインタフェース・ユニットと、各々が
直列に接続されたデータ信号入力及び出力を有する複数
個の端末装置と、インタフェース入力装置を直列接続さ
れた端末装置の最初のものの入力へ接続する第１制御装
置と、インタフェース出力装置を直接接続された端末装
置の最後のものの出力へ接続する第２制御装置とを具備
し、上記第１制御装置は、独特の制御信号に応答して、
最後の直列接続された端末装置の出力と上記第２通信チ
ャネルとの間で上記第２制御装置を介する接続を達成し
、最初の直列接続された端末装置の入力へ回線制御信号
を与えることにより、上記端末装置をしてデジタル・デ
ータ信号を遂次に転送せしめるものである。

第１図に示される回路網は、多くの適用例において、デ
ータ通信回路網として適したものである。

例えば、それは多数の支店を有する銀行のコンピユータ
化された中央計算機構をリースされた通信回線を介して
地理的に離れた支店へ接続するのに使用され得る。

地理的に離れた銀行の各々においては、複数個の窓口端
末装置及び計算端末装置が、専用回線及びインクフェー
ス・ユニットを介シてリースされた通信回線へ接続され
得る。

中央ステーション１０は、アウトバウンド通信チャネル
１１へ接続された信号変調器Ｍを含む。

上記チャネルは中央ステーションから複数のインタフェ
ース・ユニット１２ヘデータ信号を搬送する。

インタフェース・ユニットＩＵ−１からＩＵｎは遠隔地
にあり、チャネル１１から複数個の直列接続された端末
装置へデータ及び制御信号を転送するために使用される
。

各インタフェース・ユニット１２へ接続される端末装置
の数は、特定のロケーションの大きさ及び要件に依存し
、実際問題として広範囲に変化してよい。

インクフェース・ユニット１２はインバウンド・チャネ
ル１５へ接続され、このチャネルは中央ステーション１
０に置かれた復調器りへ接続され、端末装置１４からの
信号は、後述する如くインタフェース・ユニット１２及
びチャネル１５を介して、中央ステーション１０の復調
器りへ転送される。

中央ステーション１０は、典型的には変調器及び復調器
を有する統合された又は別個のモデムを付加したＩＢＭ
３７０５通信制御装置とＩＢＭＳｙｓｔｅｍ３７０コン
ピュータとを含んでよい。

インタフェース・ユニット１２の各々は、独特のアドレ
スを与えられている。

更に、端末装置１４の各々も独特のアドレスを与えられ
ている。

アドレスのフォーマットは重要ではない。

しかし、アドレスを符号化するために使用されるビット
・パターンは、端末装置の各々について独特でなければ
ならず、それらは特定の装置によって相互に識別される
。

インタフェース・ユニット１２の各々は動作の２つのモ
ードが可能である。

動作の通常モードでは、インタフェース・ユニット１２
は、チャネル１１からデータ信号を受信し、これら信号
を直列接続された端末装置１４へ送る。

信号は端末装置から端末装置へと通過し、最後に直列群
中の端末装置Ｔｎによって受信される。

これら信号は、このモードでは、これ以上インタフェー
ス・ユニットを伝播しないようにされる。

データ信号又はメツセージは、付加されたアドレスに依
存して、１つ以上の端末装置によって受信される。

端末装置は特定のアドレスに応答するか（この場合、１
個だけの端末装置がメツセージを受取る。

）、群アドレスに応答するか（この場合、１個以上の端
末装置がメツセージを受取る。

）、同報アドレス（ｂｒｏａｄｃａｓｔ ａｄｄｒｅ
ｓｓ）に応答する（この場合、端末装置の全てがメツセ
ージを受取る。

）。回報アドレスは、制御文字を端末装置の全てへ転送
してそれらの後続の動作を制御するために使用される。

動作の第２モードにおいて、インタフェース・ユニット
１２は、チャネル１１からの情報を特定のインタフェー
ス・ユニットへ接続された端末装置へ送らない。

しかし、それらは端末装置から生じたデータ信号をイン
タフェース・ユニットを介してチャネル１５へ送り、デ
ータ信号は中央ステーション１０によって受取られる。

更に、この動作モードにおいて、インタフェース・ユニ
ット１２は、それに接続された最初の端末装置１４へ適
当な信号を与え、同期化を維持しもしくは端末装置の全
てによるデータ転送の伝播を維持する。

所与の時間において、インタフェース・ユニットの１つ
だけが、この第２のモードにあることができる。

以下に説明するものは、第２又は転送モードを終了する
ための２つの方法である。

第２モードは、常に中央ステーション１０の制御の下に
開始される。

１度ステーション１０がインタフェース・ユニット１２
において第２モードの動作を開始すると、それは第１又
は受信モードの動作にある他のインタフェース・ユニッ
トの１つへ接続された任意の端末装置へメツセージの転
送を再開してよい。

説明される回路網と制御手法は、チャネル１１及び１５
によって表わされるチャネル能力を有効に利用する。

更に、回路網は、１つ又はそれ以上の端末装置が故障を
起しても、破壊されるようなことはない。

例えば、もしインタフェース・ユニット１２の１つへ接
続された端末装置の１つが故障すると、残りのインタフ
ェース・ユニットへ接続された残りの端末装置は、デー
タを受信しかつ転送し続けることができる。

故障した端末装置と直列に接続された端末装置のみが、
伺らかの形で損傷を受ける。

更に、チャネル１１又は１５における損傷は、物理的に
云って損傷地点を超えたところに置かれているインタフ
ェース・ユニット１２へ接続された端末装置のみに損傷
を与える。

損傷地点と中央ステーション１０との間の端末装置は、
通常の動作を続行することができる。

中央ステーション１０からの通信は、もしＩＢＭ３７０
５通信制御装置が使用されるならば、同期データ・リン
ク制御手順に従ってよく、この場合メツセージの各々に
対するデータ・フォーマットは第２Ｃ図に示される通り
である。

このフォーマットは、メツセージの始めに、０１１１１
１１０の８ビツトを有するフラグ信号を与える。

次の８ビツト・フィールドは、メツセージを受信するか
又は送信しつつある遠隔装置のアドレスを含む。

次の８ビツト・フィールドは、種々の事柄を意味するビ
ット構成を含む制御フィールドであり、制御ユニットか
ら送られたり、端末装置から生じたりする。

次のフィールドは複数組の８ビツトである可変フィール
ドであり、これはＯであってもよい。

次にチェック文字を含む１６ビツト・フィールドが続く
。

メツセージ・ブロックは、最初のフラグ文字と同様なフ
ラグ文字で終る。

チェック・フィールドは、データブロック内に挿入され
た特定の制御文字に依存して、使用されてもよく使用さ
れなくてもよい。

第２図に示されるインタフェース・ユニットは、入力を
チャネル１１へ接続された復調器２０と、出力を通信チ
ャネル１５へ接続された変調器２１とを含む。

復調器２０及び変調器２１は、多くの異った形式を取る
ことができるが、中央ステーション１０で使用される変
調器Ｍ及び復調器りと併用できるものでなければならな
い。

チャネル１１上のデータ信号は、復調器２０の入力で受
取られて変調される。

復調器２０は、ベースバンド周波数でデータ信号の出力
と受信クロック信号を与える。

データ信号及び受信クロック信号は、レジスタ２２へ印
加され、このレジスタは、チャネル１１上にデータ信号
の継続的に変化しつつある有限の過去の歴史を貯蔵する
。

解読回路２３は、レジスタ２２の内容を継続的に検査し
て、２個の信号の１つを解読する。

第１の信号Ｌｉは、インタフェース・ユニットのアドレ
スを指定する独特のビット構成である。

インタフェース・ユニットの各々は異ったアドレスを解
読する。

独特のビットＬｉが解読される時、解読器２３からの出
３力はラッチ２４をセットする。

解読器２３が探索する第２信号は、リセット条件を示す
ビットの組合せである。

ビットのこの組合せが検知される時、ラッチ２４のリセ
ット入力へ印加される出力が検知される。

インタフェース・ユニット及びそこへ接続された端末装
置が受信モードの動作にある時、ラッチ２４はリセット
状態にある。

ラッチ２４のリセット出力は、ＯＲ回路２５を介してＡ
ＮＤゲート２６の１つの入力へ接続される。

ＯＲ回路２５の出力がＡＮＤゲート２６を能動化する時
、ＡＮＤゲート２６は復調器２０によって与えられたベ
ースバンド・データ信号を通過させる。

これらは、このインタフェース・ユニットへ接続された
端末ユニット１４へ送られる。

信号は、端末ユニットＴＩから介在するユニットを通っ
てユニットＴｎへ送られる。

ＡＮＤゲート２６が能動化される時、信号は端末ユニッ
トＴｎを越工て伝播・しない。

端末ユニットＴｎの出力は、他のＡＮＤゲート２７へ接
続される。

このゲートは第２又は転送モードでのみ能動化される。

変調器２０からの受信クロック信号は、変調器２１へ印
加され、かくて復調器及び変調器中のクロックは同期し
て動作される。

変調器２１は、それがデータを送る準備をした時、通常
の送信クリア信号を与える。

この信号線は、反転回路２８を介してＯＲ回路２５の他
の入力へ接続される。

かくてデータ信号は、ラッチ２４がリセットされる時も
しくは変調器２１が転送中でない時、ゲート２６を介し
て端末装置１４へ通される。

ゲート２６に対してこの追加的制御が必要な理由は、以
下の説明で明らかとなる。

中央ステーション１０が、第２図に示される如く特定の
インタフェース・ユニットへ接続された端末装置からデ
ータ・メツセージを受取りたい時には、それはインタフ
ェース・ユニットの独特のアドレスを含むメツセージ・
ブロックを転送する。

アドレスは各インタフェース・ユニ゛ｚトのレジスタ２
２に受取られるが、ｎ解読器２３の１つだけが、ラッチ
２４をセットするための適当なＬｉ信号を与える。

ラッチ２４がセットされる時、送信要求信号が変調器２
１へ印加される。

これは変調器２１をオンにし、チャネル１５上で適当な
パターンを転送することによって、ステーション１０で
復調器りと同期を設定する。

オン及び同期期間が完了すると、変調器２１は送信クリ
ア信号を与える。

この時点で、ゲート２６は非能動化される。何故ならば
、ラッチ２４はセットされ、反転器２８の出力が降下す
るからである。

ＡＮＤゲート２７は、ＡＮＤゲート２９の出力によって
能動化される。

又、ＡＮＤゲート２９はラッチ２４のセット出力と変調
器２１からの送信クリア線によって制御される。

更にゲート２９の出力はゲート３０に印加され、直列接
続された端末装置１４の最初のものの入力にパターン発
生器３１を接続する。

更にパターン発生器３１は、システムの同期を確実にす
るため、復調器２０から受信クロック信号を受取る。

発生器３１によって供給される特定のパターンは、いく
つかの形式を取ってよい。

端末装置１４と中央ステーション１０は、米国特許第３
７５２９３２号に開示されるものと同じように動作する
よう構成されてよい。

この場合、パターン発生器３１は、２進の１の如く２つ
のデータ状態の１つを限定する信号の継続的ストリング
を発生する。

もしこの動作モードが選択されると、中央ステーション
は、上記米国特許で限定されるような端末リセット又は
能動化信号を発生する。

この事は、「オール・ステーション」アドレスを信号に
先行させることにより、回路網上の全てのステーション
をして信号を受信させてその上で動作せしめるか、又は
選択されたステーションによってのみ認識され得る群ア
ドレスによってなされる。

他の形式においては、パターン発生器３１は、ゲート２
９からの出力に応答して、２進の１の如き２つのデータ
状態の１つを限定する信号の継続的ストリングによって
後続された端末リセット又は能動化信号を発生すること
ができる。

他方、端末装置１４及び中央ステーション１０は、英国
特許第１２５０３５２号に示されるような動作をするよ
う設計されてよい。

この場合、パターン発生器３１は、ゲート２９の出力に
応答して、副指令文字（ｏｒｄｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅ
ｒ）及び同期化文字を与える。

第２ａ図は第２図に示される回路の変更例を示す。

この場合、最後の端末装置からの転送終了は、解読器３
２によって検知される。

解読器３２は、ゲート２７の出力の過去の歴史の継続的
に変化するビット内容を検査する。

ゲート２７の出力はそこに接続されたレジスタ３３中に
貯蔵される。

最後の端末装置１４からの転送終了が、独特の文字を解
読することによって検知される時（この文字はパターン
発生器出力の部分に対応する。

）、うツチ２４のためのリセット信号が解読器３２によ
って局地的に発生され、これによってインタフェースは
、中央ステーション１０の側における介入なしに受信モ
ードへ導かれる。

第２ｂ図に示される変更例は、送信クリア信号が利用可
能でない場合、又は一定の時間が変調器２１をアクチブ
にするために割当てられる場合に使用されてよい。

この変更例において、ラッチ２４をセットする信号Ｌｉ
を解読するように設計される。

ラッチ２４の出力は、第２図と同じ機能を遂行する。

更に、解読器２３は、第２ｃ図に示されるフラグ信号が
解読される時に出力を与える。

この出力は、ＡＮＤゲ゛−ト３５の１つの入力へ印加さ
れる。

他の入力は、シングル・ショット回路３６によってラッ
チ２４のセット出力へ接続される。

かくて、Ｌｌの検知に続くフラグ検知は、シングル・シ
ョット３６によってセットされる所定時間までに、ＡＮ
Ｄゲート３５をしてラッチ３７をセットするための出力
を出させる。

ラッチ３７のセット出力は、第２図の回路において、送
信クリア信号の代りに使用される。

更に、ラッチ３７のリセット出力は、第２図の反転器２
８の出力の代りに使用されてよい。

ラッチ２４及び３７は、第２図又は第２ａ図に示される
ようにリセットされてよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って構成された通信回路網のブロッ
ク図、第２図は端末装置を中央ステーションの直列入出
力チャネルへ接続するための１個のインタフニー・ユニ
ットと端末装置の群との詳細なブロック図、第２ａ図は
第２図の構成の変更例、第２ｂ図は第２図の構成の他の
変更例、第２Ｃ図は第２ｂ図に示した変更例と共に使用
するのに適した信号フォーマットの図である。 １０・・・・・・中央ステーション、１１・・・・・・
アウトバウンド・チャネル、１２・・・・・・インタフ
ェース・ユニット、１４・・・・・・端末装置、１５・
・・・・・インバウンド・チャネル、２０・・・・・・
復調器、２１・・・・・・変調器、２２・・・・・・レ
ジスタ、２３・・・・・・解読器、２４・・・・・・ラ
ッチ、２５・・・・・・ＯＲ回路、２６・・・・・・Ａ
ＮＤゲート、２７・・・・・・ＡＮＤゲート、２８・・
・・・・インバータ、２９・・・・・・ＡＮＤゲート、
３０・・・・・・ゲート、３１・・・・・・パターン発
生器、３２・・・・・・解読器、３３・・・・・・シフ
ト・レジスタ、３５・・・・・・ＡＮＤゲート、３６・
・・・・・シングル・ショット、３７・・・・・・ラッ
チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中央ステーションと複数個の遠隔端末ステーション
   との間で双方向性のデータ通信を行うシステムにおいて
   、 上記中央ステーションに設けられた入力装置及び出力装
   置と、デジタル・データ信号を上記遠隔端末ステーショ
   ンへ搬送するため上記中央ステーションの出力装置へ接
   続された第１通信チャネルと、上記遠隔端末ステーショ
   ンからのデジタル・データ信号を上記中央ステーション
   へ搬送するため上記中央ステーションの入力装置へ接続
   された第２通信チャネルと、複数個のインタフェース・
   ユニットとを具備し、 上記インタフェース・ユニットの各々は、上記第１通信
   チャネルへ接続されたインタフェース入力装置と、上記
   第２通信チャネルへ接続されたインタフェース出力装置
   と、データ信号入力及び出力を有する複数個の直列接続
   された端末装置と、インタフェース入力装置を上記直列
   接続された端末装置の最初のものの入力へ接続するため
   の第１制御装置と、インタフェース出力装置を上記直列
   接続された端末装置の最後のものの出力へ接続するため
   の第２制御装置とを含み、 上記第１制御装置は、上記中央ステーションから送られ
   た第１の制御信号に応答することにより、上記第２制御
   装置を介して上記直列接続された最後の端末装置の出力
   と上記第２通信チャネルとの間でデータ通路を設定し、
   かつ上記直列接続された最初の端末装置の入力へ送信制
   御信号を与えるように及び上記直列接続された最後の端
   末装置からのデータ転送終了の検知に応答することによ
   り、上記直列接続された最後の端末装置の出力と第２通
   信チャネルとの間のデータ通路を切離し、かつ最初の直
   列接続された端末装置への入力から送信制御信号を除去
   するように構成したこと を特徴とするデータ通信システム。