JPS61219247A - ローカルエリアネットワークのためのネットワークアクセス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は通信システムの分野、より詳細にはローカル　
エリア　ネットワークのような共有資源の構成に関する
。

発明の背景 ローカル　エリア　ネットワークは高速多重アクセス私
設通信ネットワークである。ローカル　エリア　ネット
ワークは通信媒体、例えば、ケーブル、ワイヤーあるい
は光ファイバなどによっては、データを１０Ｍｂｐｓ以
上の速度で処理し、またｓｏ、ｏｏｏ以上の装置を接続
する能力を持つ。

現在、ローカル　エリア　ネットワークは１つのビル内
あるいは一群のビル内に位置するホスト　コンピュータ
、端末及び周辺装置間の相互接続及び通信を遂行するた
めの装置として広く普及している。これらローカルエリ
ア　ネットワークは点一点間、星型、環状、バス構造及
びツリー型トポロジー等に基づく各種の異なる構成から
出現した。

点一点間トポロジーでは、ネットワーク内の個々の装置
が他の全ての装置に接続される。

このため点一点間トポロジーは導入費用が高く、また集
中通信制御装置が存在しないためにネットワーク活動を
監視することが困難であり、これらの理由から小さなネ
ットワークに限定される。

星型トポロジーはそのローカル　エリアネットワーク内
の全ての装置が接続された単一のスイッチ節点からネッ
トワークの集中制御ができるために非常に普及している
。このトポロジーは、装置の接続は簡単で、通常、現在
の配線を使用して達成することができる。

環状トポロジーでは、個々の装置がローカル　エリア　
ネットワーク内の他の２個の装置に接続される。個々の
装置にこの環状のまわシを原書にメツセージ　トークン
が送られ、とのトークンによって個々の装置に情報を送
信あるいは受信する機会が与えられる。

このトポロジーは、点一点間トポロジー及び星型トポロ
ジーと比較して装置接続の数を大きく減少することがで
きるが、これは集中通信制御を行なう能力は持たない。

さらに、ネットワーク内のある装置が障害を起こした場
合、ローカル　エリア　ネットワーク全体の機能が故障
した装置が除去されるまであるいは交換されるまで停止
される。

バス構造トポロジーはネットワーク内の複数の装置がバ
スと呼ばれる単一の双方向広バンド通信媒体に別個に接
続されることを特徴とする。通常、個々の装置は固有の
アドレスを持ち、バスへのアクセスは集中あるいは分散
割込み優先スキームに基づいて実現される。

メツセージの衝突は特定のプロトコールを使用すること
によって回避される。トリー型トポロジーは共通バスを
介して互いにリンクされた数個のバス　ネットワークか
ら構成される。このトポロジーは長距離間を通じて動作
されるネットワークに適する。

前述のごとく、ローカル　エリア　ネットワーク通信を
搬送するために幾づかの興なる媒体を使用することがで
きる。特定の通信媒体の選択に当っては、ネットワーク
　トポロジー、伝送される情報の量、伝送速度等を考慮
に入れることが重要である。ビル内の物理的制約、例え
ば、空間、配線管のサイズ、経路計画なども媒体の選択
に影響を与える。また、幾つかのネットワーク　トポロ
ジーでは、受動タッピングのためのバスへの接近性が非
常に重要な事項となる。

現存のローカル　エリア　ネットワーク、例えば、エタ
ーネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ　）、（ゼロックス社（Ｘ
ｅｒｏｘ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　）の商標）は、前
述の各種゛のトポロジー及び伝送媒体を使用する。現時
点においては、媒体として同軸ケーブルが使用されてい
るが、これは非常に高いビット速度が達成できるためで
ある。

しかし、同軸ケーブル伝送媒体を使用するローカル　エ
リア　ネットワークには、信号の保全性を確保するため
及びネットワークに必要なある程度の長距離の伝送を確
保するために複雑な中継器及び再生器を使用することが
必要である。また、同軸ケーブルは割高で場所をとるが
、これは現存のビル内にローカルエリア　ネットワーク
の配線を行なうとき問題となる。さらに、多くの現在の
ローカルエリア　ネットワークはバス構造を使用し、そ
してこのバス構造が物理的に長いため伝送媒体の分散及
び反射効果に起因する信号タイミング及び同期問題が発
生し、これは少なくとも、衝突検出回路及びバス検出器
あるいはタップ間隔によって解決することが必要である
。

最後に、現在の多くのローカル　エリア　ネットワーク
はモジュール性及びモジュール間の相互接続性に欠ける
。

発明の概要 これら及びその他の問題は本発明の原理に従がうモジュ
ール形式の階層ローカル　エリア　ネットワークによっ
て解決されるが、このネットワークはビル内の現存のよ
シ線ペアをネットワーク　アクセス装置及びハブ装置と
して知られる幾つかの要素とともに使用することによっ
て実現される。ネットワークアクセス装置はこのローカ
ル　エリア　ネットワーク内の装置（マイクロプロセッ
サ、表示端末、周辺装置、他のローカル　エリアネット
ワーク、情報システム　ネットワーク等）に接続され、
これによってこれら装置にネットワークへのあるいはネ
ットワークからのアクセスが与えられる。このネットワ
ークアクセス装置は、装置がビル内の同一セクションあ
るいは部屋の中にまとめられたとき他の装置と単純なデ
ィジー　チェーンを作り節点を形成するように設計され
る。このハブ装置はネットワーク構築ブロックであり、
このローカリ　エリア　ネットワークを拡張するのに使
用される。これはアクセス装置あるいは他のハブ装置に
対する接続ポイントを提供し、必要によっては衝突検出
動作を遂行し、またネットワークに対するループ−バッ
クポイントとして機能する。スイッチ可能に接続される
成端インピーダンス及びループ−バックがこのローカル
　エリア　ネットワーク内の適当なポイントに自動的に
バスされる。

本発明のより完全な理解は本発明の一例としての実施態
様についての以下の説明を附属の図面を参照して読むこ
とによって一層明白となるものである。

詳細な記述 第１図から第３図には本発明の原理に従って設計された
ローカル　エリア　ネットワークに対する各種の可能な
構成が示される。第１図から第３図に単にブロックとし
て示されるローカル　エリア　ネットワーク要素の詳細
な図が第４図から第６図に示される。

同一の名称を持つが興なる参照番号を持つネットワーク
要素（ハブ装置及びアクセス装置）は、特に別に指定さ
れないかぎり実質的に同一である。これら図面に示され
る構成及びダイアグラムは単に説明のためのものであり
、これに限定されるものではない。

現存のローカル　エリア　ネットワークの機能の概要 第４図から第６図に示されるネットワーク要素を使用し
て展開された場合、第１図から第３図に示されるローカ
ル　エリア　ネットワーク構成においては、以下のネッ
トワーク機能が存在する。ローカル　エリア　ネットワ
ークにおいてはサービス　クロゼットからサービス　ク
ロゼットまで、及びサービスクロゼットから個々の事務
所までの両者の現存の建物内の配線がネットワーク要素
を相互接続するのに使用される。同軸ケーブルあるいは
これに類するものを使用して再配線することは不用であ
る。

現存の配線を使用することにより、他の利点、例えば、
ネットワーク構成の平易さ、及びネットワークへの相互
接続の平易さなどが得られる。事務所からサービス　ク
ロゼットへの伝送媒体が既に存在するため、ネットワー
ク　アクセス装置の伝送媒体の事務所端並びにハブ装置
から同媒体のサービス　クロゼット端に接続するのみで
事務所から事務所へのネットワークを構成することが可
能である。

現在の殆どの配線計画は伝送媒体を終端するなめにモジ
ュール式のコネクタ　ジャケット及びソケットを使用す
るため相互接続は簡単にできる。

このネットワークでは、ネットワークを通じてのラウン
ド　トリップを完結する目的で伝送信号パワーのブース
ト及び伝送信号の再同期化を行なりために中継器及び／
あるいは再生器を使用する必要はない。−例としてのネ
ットワークにおいては、二重よ多線ペア上の差動平衡信
号の伝送のために、標準ライントライバ及び受信機を使
用することによって無中継伝送が達成される。このロー
カル　エリア　ネットワークは中継器及び再生器を使用
することによって広い地域を通じて拡張することができ
る。

信号をネットワークに送るため、及びこれから信号を受
信するために別個の伝送経路が使用される。

ローカル　エリア　ネットワーク内で個々の装置（末端
ユーザ）に接続される本発明による接続を使用すること
ができる。隣接するディジー　チェーン接続された装置
の間は接近していることが好ましいが、これは絶対的な
条件ではない。また、個々のディジー　チェーン内にお
いては、ネットワーク　アクセス装置の相、互接続によ
って、伝送媒体のインピーダンス成端のこの媒体の一端
（−遠方端勺のみでの接続、及びある伝送経路から別の
経路への反対側の端（気ヘッド終端〃）での短絡あるい
はループ　バックが自動的に遂行される。

ネットワークの管理及び制御はネットワーク内に集中化
された複雑な電子交換機あるいは構内交換機を使用する
ことなく達成される。

ネットワークを通じて配置される衝突検出あるいは衝突
回避機構によって適当な程度の管理及び制御が行なわれ
る。

一群のネットワーク　アクセス装置を互いに相互接続す
るための本発明によるハブ中核装置は個々の別個の伝送
経路のためのバス構造を含む。これらバス構造は、単に
、このローカル　エリア　ネットワーク内のバスである
。個々のバスは非常に短かく、例えば、印網回路カード
　ラック用のバックプレーンあるいは集積回路への入力
、例えば、多重人力ＮＡＮＤあるいはＯＲゲート程度の
長さを持つ。従って、これらバスは、より正確には仮想
バスと呼ばれる。これらバスが仮想（物理的に短い）で
あるため、グループ遅延及び他の信号ひずみプロセスに
よって、バス上の信号の保全性が損なわれることはない
。従って、バス上の各種の信号を再タイミング／遅延す
る必要はない。

また、このハブ装置は、必要であれば、別個の伝送経路
間のバス構造に接続される衝突検出装置を含む。この検
出は合成された汚れたアナログ信号でなく、既知の特性
のデジタル信号を中継しこれを調べることによって遂行
される。

ハブ装置によってループ−バックもネットワーク　アク
セス装置によって提供されるのと類似の方法によって提
供される。ループ−バック接続は、１つのパブが他のハ
ブに接続されたとき不能にされ、そして階層的に次に高
いハブにバスされる。

本発明によるこのローカル　エリア　ネットワークにお
いては、成端インピーダンスは個々の終端の所に位置さ
れ、一方、１つのループ−バック　ポイントのみがロー
カル　エリア　ネットワーク内の階層的に次に高いポイ
ントの所に位置される。

本発明のこれら及び他の特徴は以下の説明を読むことＫ
よって一層明白となる。

ローカル　エリア　ネットワーク構成の説明第１図には
ローカル　エリア　ネットワークの基本的な構築ブロッ
ク、つまシ、ディジー　チェーン節点が示される。ディ
ジー　チェーン節点１００は図示されるごとく、個々の
装置と個々に関連するＮ個のアクセス装置を介して互い
にディジー　チェーン形式にて接続されたＮ個の装置を
含む。個々のアクセス装置はそれと関連する装置に伝送
経路へのあるいはこれから入力及び出力接続、並びに、
ディジー　チェーンのいずれの方向へも容易に拡張ある
いは接続ができるように、入力及び出力ポートを提供す
る。ディジー　チェーンは、個々の装置がそのアクセス
装置を通じて伝送媒体間を並列に接続できる事実からこ
のように呼ばれるが、これは第１図においては、二重平
衝より線ペア線として示される。

個々の装置は装置によって受信されたデータを監視し、
伝送媒体上の２つあるいはそれ以上の信号の間で衝突が
検出されたか否かを判定する機能を持つ（図面には示さ
れていない）回路構成を含む。

より詳細には、装置１０１−１はリード１１０−１を介
してアクセス装置１２Ｇ−１に直接に接続された出力を
持ち：アクセス装置１２０−１の出力はリード１１２−
１を介して装置１０１−１に接続される。第１図に示さ
れるごとく、残りのＮ−１個の装置の各々は前述と同様
の方法にてこれと関連するアクセス装置に接続される。

ある装置から次の装置への相互接続は、あるアクセス装
置の出力／入力ポートと隣接するアクセス装置の入力／
出力ボートの間に接続された二重よシ線ペア（４線）に
よって実現される。第１図に示されるごとく、二重より
線ペア１３０−１はアクセス装置１２０−１の出力／入
力ポートとアクセス装置１２０−２の入力／出力ボート
の間に接続される。

類似の接続が二重よシ線ペアＣ二重よシ線ペアｔ３ｏ−
２から二重よシ線ペア１３０−（Ｎ−１）　）を通じて
ディジー　チェーン節点１００内の残シのアクセス装置
（アクセス族ｆ！Ｎｚｏ−Ｎまで）に接続される。

ディジー　チェーン節点１００内に正常な伝送経路を提
供するために、二重より線ペア内の個々の伝送ラインは
そのラインの特性インピーダンスに等しいインピーダン
スによって成端される。この特性インピーダンス成端は
、通常、伝送経路の１遠方端〃の所、例えば、端子１２
１−１から端子１２４−１に接続されたアクセス装置１
２０−１の入力／出力ポートの所に位置する。あるより
線ペアから他のペアへの単純な一ループーバッグあるい
は短絡によって有効な通信が実現される。

これは、通常、伝送経路の１ヘツド終端“の所、例えば
、端子１２５−Ｎから端子１２８−Ｎに接続されたアク
セス装置１２Ｇ−Ｎの出力／入力ポートの所で起こる。

対応するアクセス装置の制御可能な入力／出力ポートと
出力／入力ポートを外部的に終端及びループ−バックす
る方法の代わシに、アクセス装置の内部回路としてスイ
ッチ可能な成端インピーダンス及び短絡回路を提供する
こともできる。この方法では、二重より線ペアの入力／
出力ポートあるいは出力／入力ポートへの接続によって
、それぞれこのアクセス装置内の成端インピーダンス及
び短絡回路ループ−バック接続が自動的に切断される。

この機能に関しては、第４図との関連で後に詳細に説明
される。

上記の説明を通じて、Ｎ個の装置が１つのディジー　チ
ェーン節点を持つものと仮定された。ここで、Ｎは１か
それ以上の整数であることは明白である。

第２図はディジー／スター構成と呼ばれるローカル　エ
リア　ネットワーク構成を示す。

−ディジーｌは複数のディジー　チェーン節点が存在す
ることを意味し、′スターＩはディジー　チェーン節点
とクラスターにまとめられたパブの構成がその中心とし
てパブ装置２５０を持ち、そして終端点としてクラスタ
ー２０１−１から２０１−Ｋを持つスターに類似するこ
とを意味する。

クラスター２０１−１内のに個のディジーチェーン節点
の個々は第１図のディジー　チェーン節点１００に類似
する。クラスター２０１−１内において、個々のディジ
ー　チェーン節点はそのディジー　チェーン節点内の１
つのアクセス装置（典型的には１遠方端“のアクセス装
置）に接続された二重よシ線ペアを介してパブ装置２３
０に接続される。この後者の接続は第１図の二重より線
ペア１３０−Ｎによって示される。より詳細には、ディ
ジー　チェーン節点２１０−１は二重より線ペア２２０
−１を介してパブ装置２３Ｇに接続される。クラスター
２０１−１内の残りのＫ−１個のディジー　チェーン節
点は類似の二重より線ペア２２０−２から２２０−Ｋに
よってハブ装置２３０に接続される。ここで、Ｋは１あ
るいはそれ以上の整数であり、パブ装置内に存在する入
力／出力ポートの数を示す。

このハブ装置はこのローカル　エリア　ネットワークに
幾つかの重要な機能を与える。

第１に、個々のハブ装置はに個のハブ人力／出力ポート
を介してに個の装置のグループを相互接続することがで
きる。ここで、このグループはクラスターあるいはディ
ジー　チェーン節点のいずれかである。第２に、個々の
ハブ装置は装置間で通宿されるべき信号に対する論理バ
ス構造を提供する。ヴ３に個々のハブ装置は必要であれ
ば通信を同時に試みる装置間での干渉を回避する九めの
適当な衝突検出装置を含む。ディジー／スター構成とと
もにトークン送信プロトコールあるいは他の電子あるい
はハードウェア　プロトコールが使用された場合、ある
いは本発明に従って設計され九任意の他の構成において
はこの衝突検出装置は必要でないことは当業者にとって
明白なことである。

前述の機能に加えて、個々のハブ装置は単一のハブ出力
／入力ポートを提供するが、このポートはあるパブ装置
を他のハブ装置に接続する機能、あるいはネットワーク
に対してディジー　チェーン０ヘツド終端′のループ−
バック　ポインタと類似のループ−バックポイントを提
供する。二重より線ペア２４０−１を介してパブ装置２
３０からハブ装置２５０に接続されたパブ装置−ハブ装
置間の接続が示される。残シのＫ−１個のクラスタ−内
のハブ装置とハブ装置２５０の間にも類似の接続が存在
する。ハブ装置２５０の出力／入力ポートの所、より詳
細にはハブ端子２５１−１からハブ端子２５１−４の所
に内部的あるいは外部的なループ−バックが存在する。

第３図にはディジー／スター　ローカルエリア　ネット
ワーク構成のそれら拡張されたものが示される。この構
成においては複数のディジー／スター　ネットワークが
単一のハブ装置に接続される。よシ具体的には、（第２
図に示される）ディジー／スター　ネットワーク３０１
−１は、二重より線ペア３１０−１を介してそのハブ装
置出力／入力ポート（端子２５１−１から２５１−４）
からハブ装置３５０のハブ装置人力／出力ポートに接続
される。残りのＫ−１個のディジー／スター　ネットワ
ークとハブ装置３５０の入力／出力ポートの間にも類似
の接続が行なわれる。ハブ装置出力端子３５１−１から
ハブ装置出力端子３５１−４の所のハブ装置３５０の出
力／入力ポートはこの拡張されたディジー／スター　ロ
ーカル　エリア　ネットワークに対する（前述の）ルー
プ−バックポイントとして機能する。

第１図から第３図に示されるローカル　エリア　ネット
ワーク構成はこれに限定されることを意味するものでは
ない。この構成は本質的に階層的であり、これに従って
拡張することが可能である。例えば、これら装置には、
マイクロコンピュータ、デスプレ一端末、プリンタ、Ｐ
ＢＸ、交換装置、情報処理ネットワーク、他のローカル
　エリア　ネットワーク等が含まれる。これら装置はデ
ィジー　チェーン節点として互いに直接に接続すること
もでき、あるいはそのローカル　エリア　ネットワーク
内の任意の所のハブ装置に個別に接続することもできる
。あるハブ装置に終端する装置あるいはディジー　チェ
ーン節点の一群はクラスターを構成する。別のハブ装置
の所で結合されたクラスターの一群はディジー／スター
　ネットワークを構成する。あるハブ装置の所で結合さ
れた複数のディジー／スター　ネットワークは拡張され
たディジー／スター　ネットワークを構成する。これら
図面に示される原理に基づいて多くの組合せ、互換、及
び拡張が可能なことは明白である。

個々のネットワーク構成が示され、幾らかの対称性を与
えて説明されたが、このローカルエリア　ネットワーク
は非対称に構成することも可能である。最も端的に言っ
て、このネットワーク内の任意の所に位置するハブ装置
はディジー　チェーン節点、クラスター、ディジー／ス
ター　ネットワークあるいはこれらの任意の組合せに対
する接続ポイントとして機能する。

上の説明においては、二重より線ペアが好ましい伝送媒
体として説明された。これが好ましい理由として、効率
、経済性、及び伝送特性等を挙げることができる。例え
ば、ビル内、より具体的には、事務所間電話配線は、通
常、ローカル　エリア　ネットワークの計画の前に多重
より線ペア　ケーブルを使用して実現される。従って、
点から点へのネットワーク相互接続を提供する媒体が現
存のピル内に既に存在する。このケーブル　ペアへのア
クセスは、通常、モジュール形式のコネクタ　ジャケッ
ト及びソケットを使用することによって簡素化される。

この配線はサイズが小さいため導入、切断、接続、及び
テストが簡単にできる。安全面からは、このより線ペア
は、全てのパワー及びデータ信号が変成器結合されるた
め、被覆同軸ケーブルと比較して感電の危険性が少ない
という長所を持つ。

また、より線ペアは同軸ケーブルと比較して特性インピ
ーダンスのマツチングが簡単にできる。最後に、より線
ペアは、伝送ラインの観点から見たとき、他のサービス
、例えば、同一のケーブル　バインダ一群を共有する音
声回路に対して妥当な程度のノイズ免疫を示す。

上記においては、二重より線ペアによる相互接続につい
て説明されたが、当業者においては、この二重よシ線ペ
アの代わシに他の伝送媒体を使゛細できることは明白で
ある。例えば、このより線ペア伝送媒体の代わりに二重
弁より線（リボン　タイプ）ペアを使用することもでき
る。さらに、−重より線／非より線ペアを使用すること
もできる。この場合は、片方の線が装置からの伝送経路
として機能し、他方のリードが同装置に向かう戻り経路
として機能する。この代用の結果、不平衡伝送状態が発
生するため、アクセス装置及びハブ装置をこれに対応し
て差動平衡論理要素設計から不平衡論理要素設計に変更
することが必要となる。この他の適当な伝送媒体として
は、二重光ファイバ（単一モードあるいは多重モード）
、二重同軸を一プル、単一双方向偏波保存光ファイバ等
が含まれる。このローカルエリア　ネットワーク内に後
者の伝送媒体を使用するに当っては、必要に応じて、ア
クセス装置及びハブ装置に対応する修正を行なうことが
要求される。

ローカル　エリア　ネットワーク要素の説明第４図には
ローカル　エリア　ネットワークのアクセス装置が略回
路図にて示される。

アクセス装置１２０−１は端子１２１−１から１２４−
１を含む入力／出力ポート、端子１１５−１から１１８
−１を含む出力／入力ポート、ライン　ドライバ１４０
、ライン受信機回路１４１、スイッチ１，５０から１５
３、成端インピーダンス１７０及び１７１、並びに伝送
経路１６０から１６３が含まれる。前述のごとく、この
アクセス装置はリード１１〇−１及び１１２−１を通じ
て関連する装置に接続される。

スイッチ１５０から１５３は、通常、閉じられている。

任意の媒体コネクタ、例えば、二重より線ペアが入力／
出力ポートに接続されると、スイッチ１５０及び１５１
は、それぞれ、端子１２１−１及び１２４−ＩＫ作られ
た接続を介して、電気的、機械的、その他によって開か
れ、これによってこの回路から成端インピーダンス１７
０及び１７１が除去される。同様に、端子１１５−１か
ら１１８−１を介して出力／入力ポートに二重より線ペ
アの接続が作られたときは、スイッチ１５２及び１５３
が開かれるため、この特定の回路から短絡回路あるいは
ループ　バックが除去される。端子接続との関連で、こ
のように動作する機能を持つスイッチ及び他の装置は、
電話及び関連する業界において周知である。

ＡＴ＆Ｔによって供給されるこのような装置には６５７
Ｊから６５７Ｓのファミリーであるジャック及び結合プ
ラグ　アセンブリがある。個々のスイッチの状態は（図
面において点線にて示される）アクセス装置の特定の端
子への接続によって制御されるものとして示されるが、
個々のスイッチの状態は、機能的に、特定のポートに対
する接続が存在するか否かに関係していることが理解さ
れるべきである。

伝送経路１６０から１６３は、それぞれ、端子１２１−
１から１２４１の所の入力／出力ポートを直接に、それ
ぞれ、端子１１５−１から１８−１の所の出力／入力ポ
ートに結合し、これによってディジー　チェーン構成を
維持する。

アクセス装置の入力／出力ポートへの接続が行なわれて
いないときは、成端インピーダンス１７０は伝送経路１
６０及び１６１を終端し、成端インピーダンス１７１は
経路１６２及び１６３を終端する。この成端インピーダ
ンスは伝送経路の特性インピーダンスに近づき、これＫ
−致するように選択される。

図示されるように、二重より線ペアの相互接続環境にて
動作される場合、ライン　ドライバ１４０は差動平衡ラ
イン　ドライバである。リード１１０−１上の関連する
装置からの入力信号はペアの平衡信号に翻訳される。

個々の平衡信号は次に直接に、あるいはインピーダンス
　マツチング変成器ないし類似の他のインピーダンス　
マツチング装置を通じて、その対応する伝送経路、つま
シ経路１６０あるいは１６１に加えられる。この出力／
入力ポートに接続が行なわれていないものと仮定すると
、経路１６０上のこの平衡信号はスイッチ１５３を介し
て経路１６２に直接に分路される。同様に、経路１６１
上の平衡信号はスイッチ１５２を介して経路１６３に分
路される。

ライン受信機回路１４１は伝送経路１６２及び１６３か
ら平衡信号を受信し、不平衡入力信号に再構成し、これ
をリード１１２−１を介して関連する装置に供給する。

ライン受信機回路１４１は標準差動平衡信号ライン受信
機、単純ゼロ　クロシング検出器、あるいは第６図に示
されるようなゼロ　クロシング検出器を制御するより複
雑な構成のエネルギー検出器として実現できる。

第５図にはハブ装置２５０の１つの実施態様がより詳細
な略図形式にて示される。このハブ装置はに個の入力／
出力ポート、１つの出力／入力ポート、Ｋ個のハブ　ポ
ート回路、１つのオプションとしての衝突検出回路及び
アクセス装置を含む。これら要素は共同して前述の包括
的ハブ装置機能を提供する。

個々の入力／出力ポートは１セツトの４端子を介してア
クセスされる。例えば、Ｋ番目のポートは端子５０１−
Ｋから５Ｑ４−Ｋを介してアクセスされる。通常、ルー
プ　バックあるいはネットワーク拡張ポイントである出
力／入力ポートは端子２５１１から２５１−４を介して
接続される。

ハブ装置ポート回路５００−１は成端インピーダンス５
０５、ライン受信機回路５０６及び伝送経路５０７を含
む受信部分及び伝送経路５０８及びライン　ドライバ５
０４を含む送信部分の両者から構成される。残シのＫ−
１個のハブ装置ポート回路は実質的にハブ装置ポート回
路５００−１に等しい。次に、端子５０１−１と５０２
−１の間に接続された成端インピーダンス５０５が伝送
経路の特性インピーダンスと一致するように選択される
。ライン受信機回路５０６はライン受信機１４１（第４
図参照）と同一の平衡から不平衡への信号の変換を行な
う。伝送経路５０１は、第５図に示されるごとく、全て
のに個のハブ装置ポート回路を通じて拡張された場合、
論理ＯＲバスの１つの実施態様となる。

個々のハブ装置ポート回路からの受信機部分伝送経路５
０７の直列接続によって形成される論理ＯＲバスはリー
ド５２０によって衝突検出装置５１０に接続されるか、
あるいはオプションの短絡回路（点線）を介してり一ド
５２１及びアクセス装置５１１に接続される。

衝突検出装置５１０は、使用された場合、リード５２０
を介して供給される信号を監視する。２つの信号が衝突
した、つまり、互いに干渉したようにみえる場合、衝突
検出装置５１０は干渉した信号をさらに伝送するのを抑
止し、所定の信号によって衝突が発生したことをリード
５２１に通告する。この通告を受信すると、ネットワー
ク内の個々の装置は伝送を中止する。

アクセス装置５１１は第４図に示されるアクセス装置と
同一である。アクセス装置５１１の出力／入力ポートは
ハブ装置に対する出力／入力ポートとして機能する。リ
ード５２１上のアクセス装置５１１に供給される信号は
端子２５１−１及び２５１−２上の差動平衡信号に翻訳
される。端子２５１−３及び２５１−４の所に到着する
ループ　バックあるいは他の平衡信号は、アクセス装置
５１１によって不平衡信号に変換され、リード５２２上
の直列に接続されたハブ装置ポート回路に供給される。

個々のハブ装置ポート回路の伝送部分と関連する伝送経
路５０８は隣接するハブ装置ポ−ト回路内の対応する伝
送経路５０Ｂに直列に接続される。伝送経路５０Ｂ上の
信号はライン　ドライバ５０４によって端子５０３−１
及び５０４−１の所に得られる差動平衡信号に変換され
る。

第６図はハブ装置の受信部分のもう１つの実施態様を示
す。この実施態様はに個のライン受信機回路６００１か
ら６００−に、論理ＯＲバス構造、及び衝突検出回路６
１１を含む。

個々のライン受信機回路はエネルギー検出器及びゼロ　
クロシング検出器を含むが、これら両者の出力信号は互
いにゲートされる。

ライン受信機回路６０Ｇ−１内においては、平衡入力信
号は対応するハブ装置人力／出力ポートの端子５０１−
１及び５０２−１から受信される。この平衡入力信号は
、エネルギー検出器６０１とゼロ　クロシング検出器６
０９０間で共有される。エネルギー検出器６０１内にお
いては、この平衡信号は、各々Ｄ（１’源６０２及び６
０３によって表わされる所定のＤＣ電圧によってオフセ
ットされる。

このオフセット平衡信号は次にライン受信機６０４に加
えられ、ここで、このオフセット平衡信号が不平衡信号
に変換される。この不平衡信号は、ダイオード６０５、
抵抗体６０６及びコンデンサ６０７から構成される整流
器及びロー　バス　フィルタ　セクションに供給される
。ダイオード、抵抗体及びコンデンサは高速アタック及
び低速減衰エネルギー検出プロセスを遂行するように選
択される。このアタック時間はライン受信機６０４の内
部インピーダンスによって制限される。この制限された
アタック時間は、狭ノイズ遷移によってエネルギーが検
出されたことを確認されることを防止する。つまり、エ
ネルギーの検出は、このダイオード、抵抗体及びコンデ
ンサの組合せのアタック時間より長い期間だけこのオフ
セット　バイアスを越える信号に対して確認される。実
験からの一例として、この抵抗体及びコンデンサの値は
、このアタック時間がデータ　ピットの４分の１の期間
のオーダーとなシ、この減衰時間が数（１から３）ビッ
ト期間のオーダーとなるように選択される。ロー　バス
　フィルタの出力はエネルギー検出器信号ｇＤ１と呼ば
れる滑らかな不平衡信号である。信号ｇＤ１はＮＡＮＤ
ゲート６０Ｂの入力に供給される。

ライン受信機回路もまたライン受信機として実現が可能
なゼロ　クロシング検出器６０９を含む。ゼロ　クロシ
ング検出器６０９からの不平衡信号出力はＮＡＮＤゲー
ト６０Ｂに供給される。エネルギー検出器が妥当な信号
が存在すると判定すると、ＮＡＮＤゲート６０８が起動
され、ゼロ　クロシング検出器６０９から出力信号が送
信される。エネルギー検出器によって、不当な信号が存
在する、あるいは信号が存在しないと判定されると、Ｎ
ＡＮＤゲート６０Ｂが不能にされる。ライン受信機回路
６００−１から６００−には、それぞれ、ライン受信機
出力信号ＬＲＩからＬＲＫを生成する。

ライン受信機出力信号ＬＲＩからＬＲＫはＫ−人力ＮＡ
ＮＤゲート６１０に供給される。

ゲートＢＩＱは論理ＯＲバス構造Ｃ反転論理）として動
作し、衝突検出回路６１１に信号出力を与える。ゲート
６１０の出力から回路６１１への経路は第５図のリード
５２０に等しい。論理ゲート６１０は、適当な論理反転
及び他の変更が行なわれることを条件に、ＯＲゲートに
変更できる。

衝突検出回路６１１はマルチプレクサ６１２、論理アレ
イ６１３及び衝突存在発振器６１４を含む。衝突検出回
路はハブ装置のに個の入力／出力ボートと所に１つ以上
の入り信号が存在するか否かを判定し、この判定に基づ
いて、ＮＡＮＤゲート６１０の出力をアクセス装置に通
過するか、あるいはローカル　エリア　ネットワーク全
体に衝突が発生したことを知らせる衝突存在信号を伝送
する。

動作においては、論理アレイ６１３はハブ装置内の全て
のライン受信機回路からエネルギー検出器の出力信号Ｅ
ＤＩからＥＤＫを受信する。論理アレイ６１３は、この
に個のエネルギー検出器出力信号が高値の２つあるいは
それ以上のエネルギー検出器信号の存在を示すときにの
み論理的に高値のエネルギー違反信号ＥＶを出力するよ
うに構成される。存在しない場合は、エネルギー違反信
号ＥＶは低値の状態となる。信号ＥＶが高値の場合は、
衝突存在発振器６１４が起動され、マルチプレクサ６１
２から衝突存在発振器によって供給されたエラー信号が
出力される。一方、Ｅｖ倍信号低値のときは、信号存在
発振器が不能にされ、マルチプレクサ６１２によってＮ
ＡＮＤゲート６１０から供給された信号が出力される。

実験からの一例によると、ネットワーク内の不平衡信号
は約１．　ＯＭ　ｂｐｓの速度忙て伝送されるマンチェ
スター符号化ベースバンド信号である。このため衝突存
在発振器６１４は所定の期間内に多数のマンチェスター
符号違反を与える信号を生成する。例えば、衝突存在発
振器６１４からの信号は、任意の情報ビット期間内に最
適の数の重大なマンチェスター符号違反を与えるＯ−６
６７ＭＨｚの程度の単純な信号とすることもできる。こ
の場合、ＩＭｂｐｓ及びこの２７３■２信号の所でマン
チェスター符号化信号のゼロ　クロシングの間に非常に
大きな変動が存在する。

【図面の簡単な説明】

第１図はディジー　チェーン節点構成の略ブロック図を
示し： 第２図はローカル　エリア　ネットワークに対するディ
ジー／スター構成の略ブロック図を示し： 第３図はローカル　エリア　ネットワークに対する拡張
されたディジー／スター構成の略ブロック図を示し； 第４図は略図形式にて本発明の原理に従がうネットワー
ク　アクセス装置の回路図を示し； 第５図は略図形式にてハブ装置の回路図を示し；そして 第６図は略図形式にてハブ装置の受信機部分として統合
される受信機回路、論理ＯＲ機能バス及び衝突検出回路
を示す。 〔主要部分の符号の説明〕 １２０・・・ネットワークアクセス装置１２０−１：１
２０−Ｎ・・・伝送媒体１２１−１．１２２−１　：１
１７，１１Ｂ・・・・・・入力端子 １４０：１４１・・・トランシーバ装置１５０．１７０
：１５１．１７１・・・特性成端インピーダンス １５０．１５３・・・出力端子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のデバイスの間の第１及び第２のセグメント化
   された伝送媒体上に通信を提供 するためのローカルエリアネットワー ク構成において、個々のデバイスが該デバ イス、並びに該第１及び第２のセグメント 化された伝送媒体に接続されたネットワー クアクセス装置を通じて通信し、個々の ネットワークアクセス装置が 該デバイスから該第１のセグメント化さ れた伝送媒体への信号を翻訳するため及び 該第２のセグメント化された伝送媒体から 該デバイスへの信号を翻訳するためのトラ ンシーバ装置 該第１のセグメント化された伝送媒体を これに接続するための入力端子、第２のセ グメント化された伝送媒体をこれに接続す るための出力端子、回路内で別個に該セグ メント化された伝送媒体と第１のポートの 間に接続が存在しないときにのみ、それぞ れ、入力及び出力端子にスイッチ可能に接 続された第１及び第２の特性成端インピー ダンスを含む第１のポート、及び 該第２のセグメント化された伝送媒体を これに接続するための入力端子、該第１の セグメント化された伝送媒体をこれに接続 するための出力端子及び該セグメント化さ れた伝送媒体と第２のポートの間に接続が 存在しないときにのみこの間に低インピー ダンス電気経路を与えるように該入力端子 から第２のポートの出力端子にスイッチ可 能に接続されたループバックを含む第２ のポートを含み、 該第１のポートの入力及び出力端子がそ れぞれ該第２のポートの該出力及び入力端 子に直接に接続され、個々のネットワーク アクセス装置の該第２のポートが該セグメ ント化された伝送媒体を介して隣接するネ ットワークアクセス装置の該第１のポー トへの接続のために使用されることを特徴 とするローカルエリアネットワーク構 成。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のローカルエリアネッ
   トワーク構成において、 該第１のセグメント化された伝送媒体が ペアのより線で、また第２のセグメント化 された伝送媒体もペアのより線であること を特徴とするローカルエリアネットワ ーク装置。 ３、特許請求の範囲第１項に記載のローカルエリアネッ
   トワーク装置において、 該ローカルエリアネットワークがさ らにこのローカルエリアネットワーク を拡張し、第１及び第２のセグメント化さ れた伝送媒体を介して他のハブ装置とネッ トワークアクセス装置の間に相互接続を提 供するための少なくとも第１のハブ装置を 含み、該少なくとも第１のハブ装置が、 第１及び第２の共通バス、 個々のポートが該第１のセグメント化さ れた伝送媒体をこれに接続するための入力 端子及び該第２のセグメント化された伝送 媒体をこれに接続するための出力端子の両 方を含む第１からＫ番目までのポート、 個々のポート回路が入力端子から第１の 共通バスへの信号を翻訳し、また該第２の 共通バスから該出力端子への信号を翻訳す るための対応するポートに接続された第１ からＫ−番目までのポート回路、 該第１の共通バスから該第１のセグメン ト化された伝送媒体への信号を翻訳し、ま た該第２のセグメント化された伝送媒体か ら該第２の共通バスへの信号を翻訳するよ うな回路関係にて該第１及び第２の共通バ スに接続されたアクセス装置、及び 該第２のセグメント化された伝送媒体を これに接続するための入力端子、該第１の セグメント化された伝送媒体をこれに接続 するための出力端子及び該セグメント化さ れた伝送媒体と該（Ｋ＋１）番目のポート の間に接続が存在しないときにのみこの間 に低インピーダンス電気経路を提供するた めの該入力端子から（Ｋ＋１）番目のポー トの出力端子にスイッチ可能に接続された ループバックを含むことを特徴とするロ ーカルエリアネットワーク装置。 ４、特許請求の範囲第３項に記載のローカルエリアネッ
   トワーク装置において、 該第１のセグメント化された伝送媒体が より線ペアで、また該第２のセグメント化 された伝送媒体もより線ペアであることを 特徴とするローカルエリアネットワー ク装置。 ５、特許請求の範囲第３項に記載のローカルエリアネッ
   トワーク装置において、 該少なくとも第１のハブ装置がさらに該 第１の共通バス上の２つあるいはそれ以上 の信号の間に衝突が発生したか否かを判定 し、この衝突が発生したことを表わす衝突 信号を該アクセス装置に供給し、また信号 の衝突が存在しない場合は、該第１の共通 バス上の信号を該アクセス装置に伝送する ために該第１の共通バスと該アクセス装置 に接続された衝突検出装置を含むことを特 徴とするローカルエリアネットワーク 装置。 ６、特許請求の範囲第５項に記載のローカルエリアネッ
   トワーク装置において、 該第１のセグメント化された伝送媒体が より線ペアであり、また該第２のセグメン ト化された伝送媒体もより線ペアであるこ とを特徴とするローカルエリアネット ワーク装置。 ７、特許請求の範囲第５項に記載のローカルエリアネッ
   トワーク装置において、 該衝突検出装置が回路内において該第１ の共通バスと該アクセス装置の間に接続さ れることを特徴とするローカルエリア ネットワーク装置。 ８、特許請求の範囲第７項に記載のローカルエリアネッ
   トワーク装置において、 該第１のセグメント化された伝送媒体が より線のペアで、また該第２のセグメント 化された伝送媒体もより線ペアであること を特徴とするローカルエリアネットワ ーク装置。 ９、特許請求の範囲第８項に記載のローカルエリアネッ
   トワーク装置において、 該衝突検出装置が、該第１の共通バス上 に信号の衝突が検出されると、衝突した信 号の該アクセス装置への伝送を抑止するこ とを特徴とするローカルエリアネット ワーク装置。 １０、特許請求の範囲第５項に記載のローカルエリアネ
   ットワーク装置において、 該第１の共通バスが該第１からＫ−番目 までのポート回路からの信号に関して論理 ＯＲ機能を遂行する機能を持つＫ個の入力 論理要素であることを特徴とするローカル エリアネットワーク装置。 １１、特許請求の範囲第１０項に記載のローカルエリア
   ネットワーク装置において、 該第１のセグメント化された伝送媒体が より線ペアであり、また該第２のセグメン ト化された伝送媒体もより線ペアであるこ とを特徴とするローカルエリアネット ワーク装置。