JPS6374347A - 不定形通信網のノ−ド装置 - 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】 ±農欠１ 本発明は、通信網の制御、とくに不定形通信網のノード
装置に関する。

藍米旦潰 従来、ローカルエリアネットワークや公衆回線網に適用
可能な通信網には、たとえばＥｔｈｅｒｎｅｔに代表さ
れるような同軸ケーブルによるＣＳＭＡ／ＣＤ方式、バ
ス方式による光ファイバ・スターネットワーク、ＴＤＭ
Ａ方式による光ファイバ・ループネットワークなどがあ
った。光フアイバケーブルは同軸ケーブルに比べて外来
電磁波雑音に対して耐力がある。　Ｅｔｈｅｒｎｅｔの
ようなバス方式では、ノードの障害が系全体のダウンに
波及することはないが、ノードの発振やケーブルの切断
によって系全体がダウンしてしまう、スターネットワー
クは。

スター網を構成する中枢部の障害によって系全体がダウ
ンしてしまう、またループ網は、１つのノードまたは１
つのリンクの障害により系全体がダウンする危険性があ
る。ループの２重化はノードを複雑化する。

このような従来技術の状況に鑑み、本発明者はすでに、
生体の神経細胞のアナロジ−による格子状通信網を提案
している。たとえば特開昭５８−１３９５４３号公報参
照、これは、多久カー出力信号の通信制御要素をノード
として多結合構造に接続して通信網を構成し、各ノード
ではディジタル信号を先着順論理により転送する通信網
形態をとっている。

この格子状通信網はとくに次の点で憬れている。１つは
、多結合構造のためネットワークトポ　　゛ロジーの自
由度が高いことである。したがってフォルトトレランシ
−（生残性）が高い、すなわち網の一部に障害があって
も他のルートで通信が適応的に確保される。つぎに、先
着順論理によって、最適の通信経路が選択されることで
ある。

ところで、これまで提案されていた格子状通信網では、
往信号の転送終了前に復信号を転送することが制限され
ていた（たとえば特願昭８Ｏ−１７０４２７）　、つま
り、基本的には全二重通信が可膏であったが、たとえば
最初のメツセージパケットを転送中はその応答信号（Ａ
ＣＫ、　ＨＡＣＫ）の返送を行なっていなかった。した
がって、一部完全には全二重通信が行なえず、また応答
信号の返送が遅いと通信の不成立の検出が遅れ、再送制
御などのバックオフが効率的に行なえなかった。また、
ノードにおいて同時に複数の接続チャネルを確立するマ
ルチチャネル方式をとっていたので、各ノードのアルゴ
リズムすなわち構成が比較的ＭＷで大型化していた。

目　　　的 本発明はこのような要求に鑑み、比較的１２Ｉ節な構成
で完全な全二重通信を効率的に確保できる不定形通信網
のノード装置を提供することを目的とする。

４−羞 本発明は上記の目的を達成させるため、端末またはノー
ド装置への送信線とこれに対応する受信線とを含む伝送
路に接続されるノード装置であって、それぞれ受信線が
接続される少なくとも１つの入力手段と、それぞれ送信
線が接続される少なくとも１つの出力手段と、入力手段
および出力手段を接続する接続手段と、接続手段を制御
して入力手段を選択的に出力手段に接続させる制御手段
とを有する不定形通信網のノード装置において、制御手
段は、入力手段に接続され入力手段のうち最先に信号の
到来した入力手段を識別する先着入力検出手段と、前記
先着入力検出手段における識別から第１の所定の期間の
時限を開始する第１の時限手段と、第１の時限手段に接
続され、入力手段に受信線から信号が到来したか否かを
検出する入力検出手段とを含み、制御手段は、接続手段
を制御して、遊休状態では入出力手段間の接続を断とし
、前記先着入力検出手段における識別に応動して接続手
段を制御し、前記識別された入力手段を出力手段のうち
この識別された入力手段に対応するもの以外の全出力手
段に接続してそれらへ信号を転送させ、入力検出手段は
、入力手段のうち前記信号の転送を行なった出力手段に
対応する入力手段に受信線から信号が到来するか否かを
監視し、−監視中の入力手段のうち第１の所定の期間内
に信号を受けなかった入力手段を識別し、制御手段は、
第１の所定の期間内に信号を受けなかった入力手段があ
ると、接続手段を制御して、前記信号を受けなかった入
力手段を前記最先に信号の到来した入力手段に対応する
出力手段を含む出力手段に接続させる不定形通信網のノ
ード装置を特徴以下１本発明をその実施例に基づいて具
体的に説明する。

本発明によるノード装置を適用した不定形通信網は、第
４図に例示するようにノード装Ｍ１０　が伝送路１２に
よって２次元または３次元に格子状に接続される格子状
通信網として有利に実現されるが、その網構成は本質的
に不定形である。たとえば線形、ループ状など他の形状
の網構成をとってもよい。

ノード装置ｉ１０には複数の、この例では８木の入出力
ポートが設けられ、それらには伝送路１２を介して他の
ノード装置ｌＯ１および（または）端末１４が接続可能
である。入出力ポートの数に制限はなく、少なくとも１
つ以上あればよい、ノード装置１０は、入出力ポートの
容量内であれば、伝送路１２を介して接続されるノード
５ｃｆｉｌＯや端末１４の数に制限はない、また、網金
体を単一のノードｙｔＷ　１０にて形成してもよく、ま
た、複数のノード装２２ｔ。

をたとえば単一の印刷配線板に搭載して全体をあたかも
１つのノード装置として扱い、実質的な入出力ボート容
量を増大させてもよい。

端末１４は、本実施例では非同期にてデータを送受信可
能な端末装置であり、パソコンなどの処理システム、フ
ァイルステーションやプリントステーションなどのサー
ビスステーションなどを含む、データはメツセージパケ
ットの形で転送されるのが有利である。端Ｘ１４は後述
のように、全二重端末の場合、自局宛てのパケットを受
信すると直ちに応答信号を送出する方式のものが有利に
使用される。

伝送路１２は、たとえば光ファイバによる光伝送路、ま
たは撚り線や同軸ケーブルなどの電気伝送路であり、本
実施例ではデータがアナログまたはディジタルで伝送さ
れる。これは全二重構成をとっている。ノード装置１１
０と端末１４の間の伝送路１２は、半二重構成をとって
もよい、また、トラヒックに応じてノード装置！１０相
互間の伝送路１２を複数本設けてもよい。

第１図を参照すると、ノード装ｆｉｌＯは、伝送路１２
からの受信線が接続される入力ボート２０と、伝送路１
２への送信線が接続される出力ボート３０を有し、両者
がスイッチングゲート８１１１４０を介して相互に接続
されている。入力ボート２０は本実施例では８つの受信
ないしは入力チャネル１０〜１７を有し、また出力ボー
ト３０はこれに対応して８つの送信ないしは出力チャネ
ル００〜０７を有する。これによってノード装２ｔｉｏ
には、伝送路１２を介して他のノード装２１ｔｏや端末
１４を全体で８つまで接続可能である。出力チャネル０
０〜０７のうち入力チャネル１０〜ｉ７のそれぞれと同
じ番号の、すなわち「対応する」出力チャネルが同じ方
路の伝送路１２に接続される。

スイッチングゲート部４０は、入力チャネル１０〜１７
のうちの任意のものと出力チャネル００〜０７のうちの
任意のものとを選択的に相互接続するゲート回路である
。その特定の構成は、簡略のため入出力各４チャネルの
場合を第２図に示すように、入力チャネル数に対応した
、すなわちこの例では４つの２人力ＮＡＮＩＩゲート４
２と、出力チャネル数に対応した、すなわち４つの３人
力ＨＡＮＤゲート４４と。

１つの４人力ＷＡＮＤゲート４Ｂとが図示のように接続
されて構成されている。より詳細には、各入力チャネル
１０〜ｉ３の２人力ＷＡＮＤゲート４２の出力４７は、
出力チャネル００〜０３のうちそれぞれに対応するもの
を除くすべての出力チャネルの３人力ＮＡＮＤゲート４
４の１つの入力に共通に接続されている。

また、それらの出力４７は４人力ＨＡＮＤゲート４Ｂの
各入力にも接続されている。

第１図に戻って、入力ボート２０はまた、インバータ２
２を介して先着入力信号検出部５０および入力信号検出
部７０にも接続されている。先着入力信号検出部５０は
、入力チャネル１０〜１７のうち最初に入力信号が到来
したチャネルを先着順論理に従って識別するａ置部であ
る。その特定の構成例は、簡略のため入出力各４チャネ
ルの場合を第２図に示すように、入力チャネル数に対応
した、すなわち４；）のフリップフロップ５２と、フリ
ップフロップ５２の出力５４の相互間に項九順位を与え
る１群のＨＡＮＤゲート５６と、４人力ＨＡＮＤゲート
５８およびインバータ６０とが図示のように接続されて
構成されている。フリップフロップ５２は、入力信号の
到来した入力チャネルの状態を保持する回路である。４
人力ＷＡＮＤゲート５８およびインバータ６０は、いず
れかの７リツプフロツプ５２が入力信号の到来に応動し
、全ブリップフロップ５２のＪ端子を低レベルにしてそ
れらの状態を固定する保持回路である。

入力信号検出部７０は、入力ボート２０に入力信号が到
来したか否かを検出する回路である。これは、入力信号
の到来した入力チャネルの状態を保持するためのフリー
２ブフロツプ７２と、その出力を制御するための４つの
２人力ＨＡＮＤゲート７４および１つのインバータ７Ｂ
とが図示のように接続されて構成されている。先着入力
信号検出部５０および入力信号検出部７０の出力は１．
２人力ＨＡＮＤゲート８２を有する接続部８０を介して
スイッチングゲート部４０の２人力ＨＡＮＤゲート４２
に接続されている。

スイッチングゲート部４０、先着入力信号検出部５０お
よび入力信号検出部７０は、それらを含む本装置全体を
制御するシーケンス制御部９０によって制御される。シ
ーケンス制御部９０は、第２図に示すように２つのシフ
トレジスタ８２および３４と、パルスを生成するための
インバータ３５および２人力ＷＡＮＤゲー）９Ｂとが図
示のように接続されて構成されている。シフトレジスタ
９２および９４のクロック入力端子にはシステムクロッ
クＣＫＧが接続されている。シフトレジスタ９２は、後
述する「リンク時定数」を規定する時限回路であり、シ
フトレジスタ９４は、後述する「通信終了検出時定数」
を規定する時限回路である。

ノード装ｇ１１０における通信制御の概略を説明する。

ここで便宜上、用語「送信端末」とは信号を伝送路１２
に送出する側の端末をいい、「受信端末」とは信号を伝
送％１２から受ける側の端末をいうものとする。また用
語「発信端末」とは、他の端末との間に接続が設定され
ていない状態、すなわち遊休状態から特定の端末に宛て
て情報を送信し始める端末をいい、「着信端末」とはそ
の情報に初めて応答を返送する宛先側端末をいうものと
する０発信端末から送出される信号を「往信号」と称し
、Ｒ信端末から送出される信号、とくに往信号に応答し
て返送される信号を「復信号」と称する。

あるノード装置１０において、いずれの入山力チャネル
間にも接続が設定されていない遊休状態では、スイッチ
ングゲート部４０のＨＡＮＤゲート４２がいずれも閉鎖
状態にあり、入出力ボート間の接続は断状態にある。

遊休状態において入力チャネル１０〜ｉ７のうちのいず
れかに入力信号が到来すると、先着入力信号検出部５０
は、入力チャネル１０〜１７のうち最先に入力信号が到
来したチャネル、すなわち「先着入力チャネル」を先着
順論理により検出する。最先に入力信号が到来したチャ
ネルのフリップフロップ５２がセットされ、他のフリッ
プフロップ５２は、ＨＡＮＤゲート５８およびインバー
タ６０により不動作状態にロックされる。複数の入力チ
ャネルから同時に入力信号が到来した場合は、ＨＡＮＤ
ゲート５Ｂからなる回路によって与えられる所定の優先
順位に従って先着入力チャネルが決定される。第２図に
示す実施例では、入力ポート１０からｉ７の順に優先順
位が低くなるように設定されている。

先着入力チャネルを示す信号は、接続部８０によりスイ
ッチングゲート部４０に、また接続線８２によりシーケ
ンス制御１部８０に出力される。そこでスイッチングゲ
ート部４０は、その先着人力チャネルに対応する出力チ
ャネル以外の全出力チャネルに先着入力チャネルを接続
する。これによって、先着入力チャネルから受信した信
号がそれに対応する出力チャネル以外の全出力チャネル
に転送されるブロードキャストが行なわれる。なお、そ
の際、先着入力信号検出部５０、およびスイッチングゲ
ート部４０の動作に時間遅延があるので、入力信号の先
頭が一部欠落することがある。これについては後述する
。

先着入力信号検出部５０の先着入力チャネル検出により
制御＠８２からシーケンス制御部８０が起動され、シー
ケンス制御部８０は、シフトレジスタ９２によってリン
ク時定数による時限監視を開始する。

この監視時限内に入力信号の到来したチャネルは、入力
信号検出部７０のフリップフロップ７２に記憶される。

リンク時定数で規定される期間が終了すると、イネーブ
ル線８７によって入力信号検出部７０の入力ポート２０
側を断とするとともに、ＨＡＮＤゲート７４を付勢する
。そこで入力信号検出部７０は、リンク時定数の期間内
に入力信号のなかった入力チャネルに対応するＨＡＮＤ
ゲート８２の一方の入力を消勢するので、スイッチング
ゲート部４０のそれに対応するＷＡＮＤゲート４２が開
放される。これによって、その入力チャネルはそれに対
応する出力チャネル以外の全出力チャネルに接続される
。

「リンク時定数」、すなわち第１の所定の期間は、最先
に入力信号を検出した入力チャネル以外の入力チャネル
から、同じ送信源からの最初の、すなわち第１番目の往
信号を受信したり、他の送信源からの別な第１番目の往
信号を受信して衝突が発生したりしても、それらの第１
番目の往信号を排除し、先着入力チャネルに関連する第
１番目の往信号に応答して返送される第１番目の、すな
わち最初の復信号をそれらと区別するための時間である
、その長さは、隣接ノード装置１０間または対端末１４
間の最大許容距離を往復する伝搬遅延時間に実質的に等
しく設定される。この伝搬遅延時間には、ノード装置ｌ
Ｏ自体による遅延を含む０通常はこれに若干の余裕時間
が付加される。

スイッチングゲート部４０は、いずれかの入力チャネル
に入力信号があると、シーケンス制御部９０に出力され
、シフトレジスタ８４がリセットされる。リセットされ
ない状態が通信終了検出時定数だけ続くと、シフトレジ
スタ８２がリセットされる。

シーケンス制御部３０では、スイッチングゲート部４０
のＨＡＮＤゲート４Ｂからの入力信号がなくなると、シ
フトレジスタ８４によって通信終了検出時定数による時
限監視を開始する。同時定数によって規定される時間が
経過すると、シーケンス制御部９０はリセット線９８を
付勢して先着入力信号検出部５０および入力信号検出部
７０を初期状慝にリセットする。

この通信終了の検出は、先着入力チャネルからの入力信
号を監視して、これがなくなったことを検出して復旧処
理を行なうように構成してもよく、または、先着入力チ
ャネルと、これに接続されている他の入力チャネルの双
方からの入力信号を監視して両者のいずれかがなくなっ
たことを検出して復旧処理を行なうように構成してもよ
い。

入力信号のなくなったことの検出は、その信号の論理状
態が通信終了検出時定数の期間だけ所定の状態、たとえ
ば「０」に維持されたことを検出することによって行な
われる。

「通信終γ検出時定数」、すなわち第２の所定の期間は
、往信号または復信号のあとにそれ以上信号が続かず、
通信が終了したことを検出するための時間である。その
長さは、全二重通信の場合は、真の通信の終了を、情報
内容である「０」または１１」の連続から区別するのに
必要な時間に設定される０通常はこれに若干の余裕時間
が付加される。たとえば、マンチェスタコーディングの
場合は１ビツト、ＮＲＺＩで連続６ビツトのｒｌ」に「
０」を挿入する符号化則の場合は７ビツト以上の時間長
をとる。通常はそれらの２倍、すなわちそれぞれ２ビツ
トまたは１４ビツトの時間長に設定される。

全二重通信とともに半二重通信を含む場合、通信終了検
出時定数の長さは、最大実効ネットワーク長を往復する
伝搬遅延時間と、端末１４が往信号または復信号の受信
を終了してから復信号または往信号を送信し始めるのに
要する時間との和に実質的に等しく設定される０通常は
これに若干の余裕時間が付加される。

本実施例の説明のために、ノード装置１０を４つ格子状
に接続した格子状通信網について第３Ａ図〜第３Ｅ図を
参照して本実施例のシステムにおける通信手順を説明す
る。この説明上の通信網では、４つのノード５Ｈ置１０
ａ〜１０ｄが４チヤネルの伝送路１２によって格子状に
接続されている。ノード装置ＩＱａおよび１０ｄには端
；［１４ａおよび１４ｄがそれぞれ接続されている。同
図において、ハツチングを施した側が送信側を示し、ま
た、太線が情報信号の流れを示している。

４チヤネルの全二重通信について、入力信号の検知と、
それに基づく入出力チャネル間の接続制御は、次の４つ
の基本的なステップにて行なわれる。

まず５ＳａＡ図に示すように、第１のステップでは、遊
休状態から初めてデータを送信したい発信端末、たとえ
ば１４ａは第１番目の往信号をパケットの形で伝送路１
２ａを通してノード装置１０ａに送出する。第１番目の
往信号には、宛先の端末、たとえば１４ｄを示す宛先ア
ドレスが含まれている。

ノード装置１１０ａは、第１番目の往信号を先着入力信
号として検出すると、先着入力信号を検出したチャネル
、すなわち先着入力チャネル１２ａに対応するｍカチャ
ネルを除く全出力チャネル１２ａｂおよび１２ａｃなど
にその第１番目の往信号を転送する。

すなわち第１番目の往信号をノード装ｆｉｌＯａの全方
路にブロードキャストする。

次に第２のステップでは、ｍ３Ｂ図に示すように、他の
ノード装置２ｉ１０ｂ、　１０ｃおよび１０ｄもそれぞ
れの伝送路１２ａｂ、　１２ａｃ、および１２ｂｄ、　
１２ｃｄからこの第１番目の往信号を受信し、同様のブ
ロードキャストを行なう、この例では、ノード装置１０
ｃは伝送路１２ａｃを先着入力チャネルと認め、伝送路
１２ｃｄなどの他の伝送路にブロードキャストする。

同様にノード装Ｍ１０ｄは、伝送路１２ｂｄからの他に
同１２ｃｄからも第１番目の往信号が到来するが、伝送
路１２ｂｄを先着入力チャネルと認め、伝送路１２ｂｄ
からの第１番目の往信号のみを伝送路１２ｄおよび１２
ｃｄなどの他の伝送路にブロードキャストし、伝送路１
２ｃｄからの信号は出力しない、このようにして、端末
１４ａから送信されノード１２からブロードキャストさ
れた第１番目の往信号は１重複することなくネットワー
ク中に伝達される。

ノード装置ｉ　ｌｅａ　−１０ｄは、先着入力チャネル
の検出から始まるリンク時定数の期間内は全入力チャネ
ルを監視し、その期間内に入力信号を受信しなかった入
力チャネルを、それに対応する出力チャネル以外の全出
力チャネルに接続する。

第３ステツプでは、ノード装置ｆｆ１Ｏａ−１０ｄに接
続されている端末１４は第１ｆｉ目の往信号を受信する
。各端末１４では、第１番目の往信号に含まれている宛
先アドレスを自局のアドレスと照合する。

この例では、端末１４ｄは、宛先アドレスが自局のそれ
と一致するので、最初の、すなわち第１番目の復信号を
伝送路１２ｄに送出する。第３Ｃ図に示すように、ノー
ド装ｆ１１１Ｏｄは、伝送路１２ｄかも信号を受信する
と、その信号を受信した入力チャネルを、それに対応す
る出力チャネル以外の全出力チャネルに接続する。した
がって、伝送路１２ｄから受信した第１番目の複信号は
、ノード装置１０から伝送路１２ｂｄおよび１２ｃｄな
どに送出される。

ｉ４ステップにおいて、ノード装置１１２ｂ、　１２ｃ
および１２ａもノード装置１２ｄと同様の制御を行なう
、したがって、第３Ｄ図に示すように第１８目の復信号
もネットワーク中に伝達される。第１番目の往信号はあ
る程度の長さを有し、また端末１４ｄなどの端末装置は
、第１番目の往信号の宛先アドレスを識別すると直ちに
第１番目の復信号を送信するように構成されているので
、第１番目の復信号は第１番目の往信号と重複しながら
ネットワーク中にブロードキャストされる。たとえば伝
送路１２ｃｄに示すように、第１＃目の往信号が第１番
目の復信号と重複して伝送される径路がある。

したがって、端末１４ａおよび１４ｄ以外の他の端末が
このネットワークに接続されていても、その端末は、第
１番目の往信号を第１番目の復信号と重複して受信する
ので、すなわち混信して傍受するので、その内容を識別
することができない、これによって１通信システムにと
って重要な、他の端末での通信の秘匿性が維持される。

また、第１番目の往信号が終了しても第２の復信号がａ
統しているときは、他の端末はネットワークが使用中で
あることを検知することができる。

当然のことながら、着信端末１４ｄに到達した第１番目
の往信号が経由した径路では、第１番目の復信号が第１
番目の往信号と重複することはない、したがって第１番
目の復信号は支障なく発信端型１４ａに到達する。

ところで、第３Ｅ図に示すようにあるノード装置、たと
えば１０ｂに障害があると、ノード装置ｌｅｄは、第２
ステツプでノード装ｆｉｌｏｂから第１番目の往信号を
受信せず、ノード装ｇｉｌＯｃからのみ第１番目の往信
号を受信する。以降、各ノード装ｆｉｌＯａ、　１０ｃ
および１０ｄの制御は、ノード装ｄ１０ｂを除外する以
外は第２ステツプ以降と同様である。

本実施例においてノード装置１０は原則として、ノード
装置ｌＧ相互間の接続か、ノード装置１０と端末１４の
間の接続かの区別をしていない、したがってノード装置
ｌＯは、それに接続されている伝送路１２に他のノード
装２ｔｌＯが接続されているのか、端末！４が接続され
ているのかを意識していない、したがって、端末１４は
、それが接続されているノード装δｌＯからは、あたか
も他のノード装δ１０と同じに見えるように振舞わなけ
ればならない。

本実施例において端末１４に対して要求される通信手順
に関する基本的な制約は１次のとおりである。端末１４
は基本的にはパケットの形でデータを送受信できるもの
が有利であるが、必ずしもそれに限定されない。

第５図に示すように、第１番目の往信号としてのメツセ
ージパケット１００は、メツセージＭに先行して少なく
ともプリアンプルＰおよび宛先アドレスＤを含む、プリ
アンプルＰは、少なくとも所定の長さ以上ａ続すること
が必要である。これは、端末１４の同期をとるためのも
のであるが、ノード装置ｌＯが先着順論理の制御に要す
る時間の分だけノード装置１０を通過するごとにプリア
ンプルＰの先頭部分が部分的に削られるので、ネットワ
ークの最長径路を考慮して各ノード装置ｌＯで削られて
も同期の回復に必要な長さの部分が残存する程度の長さ
で送出される。パケット１００に対してそれ以外の制約
はないが、通常は、発信端末１４のアドレス、すなわち
送信元アドレスＳを有する。メツセージＭのあとには、
ＣＲＣなどのチェックコードエリア、パケット終了符号
Ｅが続き、そのあとに端末の同期を維持するためのポス
トアンブルが続いてもよい。

第１番目の往信号を受信してそのパケットの宛先アドレ
スが自局宛でのものであると判定したときは、端末１４
は、その応答信号として、全二重通信の端末の場合は判
定後直ちに（第５図）、また半二重通信の端末の場合は
第１番目の往信号の終了後直ちに（第７図）、第１番目
の復信号を送信する。第１番目の復信号に対する制約は
全くないが、第１番目の復信号としての応答バケツ）　
１０２は通常、第５図または第７図に示すように第１番
目の往信号と同様のフォーマットをとり、プリアンプル
Ｐ、宛先アドレスＤ、着信端末１４のアドレス、すなわ
ち送信元アドレスＳを有し、これに肯疋応答ＡＣＫまた
は否定応答ＨＡ（：Ｋを示すコードが続く、このあとメ
ツセージＭが続いてもよい、前述のように、第１番目の
復信号は発信端末に優先的に伝達されることが保証され
ている。

端末１４は、受信した第１番目の往信号が自局宛てでな
いと判断したときは、第１番目の往信号の終了後直ちに
自局宛の第１番目の往信号を送信することが許容される
。終了検知の方法はノード装置１０のそれと同様でよい
。

発信端末１４は、所定の長さの「端末応答監視時間」内
に着信端末から伝送される第１番目の復信号の受信を監
視する。この端末応答監視時間内に７Ａ１番目の復信号
の受信を検出すれば１着信端末が正常に応答可使な状態
にあると判断し、通信をｌｎ続することができる。端末
応答監視時間内に第１番目の復信号の受信を検出しなか
ったときは、着信端末が正常に応答可能な状態になかっ
たと判断し、第６図に示すように、通信を中止する０発
信端末１４はその後第１番目の往信号の再送を行なうこ
とができる。これは、たとえばＣＳＭＡ方式の場合と同
様の制御でよい。

全二重通信の端末の場合、「端末応答監視時間」は、発
信端末が第１番目の往信号を送信し始めた時から開始す
る時間である。その長さは、最大実効ネットワーク長を
往復する伝書遅延時間と、各ノード装置１１０における
ノード遅延時間をそのネットワークで考えられる最大数
のノード装置１０について累積した最大実効累積ノード
遅延時間と、着信端末が第１番目の往信号を受信し始め
てから第１番目の復信号を送信し始めるのに要する時間
との和に実質的に等しく設定される０通常はこれに若干
の余裕時間が付加される。ノード遅延時間は、第１番目
の往信号のプリアンプルが先若順論理により削られるた
めに生ずる遅延時間である。

また、全二重通信ともに半二重通信を含むシステムの場
合、「端末応答監視時間」は、発信端末が第１番目の往
信号を送信し終った時から開始する時間である。その長
さは、最大実効ネットワーク長を往復する伝書遅延時間
と、着信端末が第１番目の往信号の受信を終了してから
第１番目の復信号を送信し始めるのに要する時間との和
に実質的に等しく設定される。これは、前述した通信終
了検出時定数で規定される時間と同じである０通常これ
にも若干の余裕時間が付加される。

なお本実施例は伝送路１２が全二重伝送路であるので、
端末が半二重装置であってもその網インタフェース部に
次のような機能を付加すれば、端末が受信可能な状態に
あるかを判定するための時間を全二重端末の場合と同等
リドすることができる。すなわち、網インタフェース部
は、第１番目の往信号を受信してそのパケットの宛先ア
ドレスを読み込み、それが自局宛てのものであるか否か
を判定し、自局宛てと判定したときは判定後直ちに、そ
の応答信号として受信可能信号を送信するように構成さ
れる。「受信可能信号」は、何らの制約もなく、たとえ
ば単一のパルスの形をとってもよい、これは、第１番目
の復信号に相当し、各ノード装置１０において優先的に
伝達される。このような付加的機能は、半二重端末の網
制御部をわずかに改造することで有利に実現される。

端末１４は、第１番目の往信号または第１番目の復信号
に続いて往信号または復信号を送信するときは、すなわ
ち複数のパケットを継続的に送信するときは、パケット
間の間隔が通信終了検出時定数で規定される時間以上に
ならないようにすればよい、全二重通信の場合は、相続
くパケット、すなわち第Ｎ番目のパケットと第に◆１番
目のパケットの間には、ポストアンブルなどのダミー信
号を挿入して通信終了検出時定数がタイムアツプしない
ようにする。半二重通信の場合は、着信端末は第Ｎ番目
の往信号の受信を終ｒすると通信終了検出時定数で規定
される時間内に、好ましくは直ちに、第Ｎ番目の復信号
を送信し、発信端末は、第Ｎ番目の復信号の受信を終了
するとやはり通信終了検出時定数で規定される時間内に
、好ましくは直ちに、第Ｎ＋１番目の往信号を送信する
。

要約すると本実施例では、第１番目の往信号と重複して
第１番目の復信号の転送が可能なように、ノード装７２
１１０は２つの制御を行なう、１つは、先着入力チャネ
ルを検出し、それ以外に信号が到来した入力チャネル、
すなわち他の径路を通った同じ第１番目の往信号や他の
信号源から送信された別な第１番目の往信号が到来した
入力チャネルを識別することである。この識別は、リン
ク時定数により規定される時間によって行なわれる。他
の１つは、こうして検出された入力チャネルの各出力チ
ャネルへの接続を断とすることによって、先着の第１番
目の往信号以外には続いて到来する第１番目の復信号の
みを転送することである。これによって、第１番目の往
信号と重複して第１番目の復信号の転送が可能になる。

したがって、端末１４は、自局宛−ての第１番目の往信
号の受信を検出すると、直ちに第１番目の復信号を送信
してもよく、第１番目の往信号の受信後所定の時間の経
過を待って第１番目の復信号を送信するような制御を行
なわなくてよい。

このように本実施例では、１つのノード装置１０で同時
には１つの通信しか許容しないシングルチャネルの通信
を実現している。これによって、障害ノードや障害回線
を避けながら先着順論理によりリンクを形成する格子状
通信網の高いフォルトトレランシーを維持しつつ、ノー
ド装Ｈ１Ｏのアルゴリズムを簡略化している０本実施例
のノード装ｒ１１０は、シングルチャネルであったが、
マルチチャネルの制御を付加してもよいことは言うまで
もない。

本出願人による先の出願、特願昭８０−１７０４２７で
は、全二重通信において第１番目の往信号と。

その終了してから送信される第１番目の復信号とが転送
されて通信径路が固定されてから全二重通信を許容して
いた。しかし本実施例では、最初の往信号の伝送時点か
ら全二重通信を可能にしている。

このような完全な全二重通信の提供により、次の効果が
得られる。まず、第１番目の往信号と重複して第１番目
の復信号を転送できるので、第１番目の復信号を検出す
れば通信成立の可否を検出でき、送信の継続や再送の制
御を早期に行なうことができる。したがって、最初の往
信号のパケットが長いものであっても何ら問題はなく、
長いパケットが使用できることはシステムのスループッ
ト、すなわち実効データ速度を向上させる効果がある。

次に、アクティブな受信制御が実現される。より詳細に
は、第１番目の復信号を送信した端末。

すなわち着信端末のみが第１番目の往信号を正常に受信
することができるが、他の端末はｔＪＳ１番目の往信号
と復信号が重複により混信し、その内容を正常に傍受す
るが妨げられる。

効　　果 本発明によればこのように、第１番目の往信号と重複し
て第１番目の復信号の転送を可能とすることによって、
完全な全二重通信が提供される。

また全二重通信の場合には、アクティブな受信制御と混
信の積極的発生により通信の秘匿性が達成される。この
ような往復信号の同時性の許容によれば、通信の不成立
を早期に検出できるので、再送制御などのバックオフを
効率的に行なうことができる。

ノード装置をシングルチャネルで構成すれば、その通信
制御アルゴリズムが簡略化され、構成が簡略になる。ま
た、同じアルゴリズムで半二重通信も可能であり、全二
重通信との混用が実現される。ネットワークを格子状に
構成した場合は、高いフォルトトレランシーが実現され
る。

本発明はこのように、比較的簡略な構成で完全な全二重
通信を効率的に確保できる。とくに格子状通信網に効果
的に適用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による不定形通信網のノード装置の実施
例を示す機能ブロック図、 第２図は同ノード装置の特定の回路構成例を示す回路図
、 第３Ａ図ないし第３１！図は、本発明を４つのノードの
格子状通信網に適用した例について、通信制御の各段階
における状態を示す状態図、 第４図は本発明を格子状通信網に適用した通信網構成の
例を示す中継方式図、 第５図は、全二重通信において第１番目の往信号に応答
して正常に第１番目の復信号が返送された場合のパケッ
トの流れを示す図、 ｆｊ１１６図は、全二重通信において第１番目の往信号
に応答する第１番目の復信号が正常に返送されなかった
場合のパケットの流れを示す図、第７図は、半二重通信
において第１番目の往信号に応答して正常に第１番目の
復信号が返送された場合のパケットの流れを示す、第５
図と同様の図である。 主要部分の符号の説１Ｊ１ １０、、、ノード装置 ４０、、、スイッチングゲート部 ５０、、、先着入力信号検出部 ７０、、、入力信号検出部 ９０、、、シーケンス制御部 １０〜１７．入力チャネル ｏＯ〜ｏ７．出力チャネル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、端末またはノード装置への送信線と該送信線に対応
   する受信線とを含む伝送路に接続されるノード装置であ
   って、 それぞれ該受信線が接続される少なくとも１つの入力手
   段と、 それぞれ該送信線が接続される少なくとも１つの出力手
   段と、 該入力手段と該出力手段を接続する接続手段と、 該接続手段を制御して該入力手段を選択的に該出方手段
   に接続させる制御手段とを有する不定形通信網のノード
   装置において、 前記制御手段は、 前記入力手段に接続され、該入力手段のうち最先に信号
   の到来した入力手段を識別する先着入力検出手段と、 前記先着入力検出手段における識別から第１の所定の期
   間の時限を開始する第１の時限手段と、 第１の時限手段に接続され、前記入力手段に前記受信縁
   から信号が到来したか否かを検出する入力検出手段とを
   含み、 前記制御手段は、前記接続手段を制御して、遊休状態で
   は前記入出力手段間の接続を断とし、前記先着入力検出
   手段における識別に応動して前記接続手段を制御し、該
   識別された入力手段を前記出力手段のうち該識別された
   入力手段に対応するもの以外の全出力手段に接続してそ
   れらへ前記信号を転送させ、 前記入力検出手段は、前記入力手段のうち該信号の転送
   を行なった出力手段に対応する入力手段に前記受信線か
   ら信号が到来するか否かを監視し、該監視中の入力手段
   のうち第１の所定の期間内に信号を受けなかった入力手
   段を識別し、前記制御手段は、第１の所定の期間内に信
   号を受けなかった入力手段があると、前記接続手段を制
   御して、該信号を受けなかった入力手段を前記最先に信
   号の到来した入力手段に対応する出力手段を含む出力手
   段に接続させることを特徴とする不定形通信網のノード
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記制
   御手段は、第１の所定の期間内に信号を受けなかった入
   力手段があると、前記接続手段を制御して、該信号を受
   けなかった入力手段を該信号を受けなかった入力手段に
   対応する出力手段以外の全出力手段に接続させることを
   特徴とするノード装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の装置に
   おいて、前記制御手段は、前記先着入力検出手段で識別
   された入力手段に受けた信号の終了を検出すると、前記
   接続手段を制御して前記入出力手段間の接続を断とする
   ことを特徴とするノード装置。 ４、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の装置に
   おいて、前記制御手段は、前記先着入力検出手段で識別
   された入力手段に受けた信号と、前記第１の所定の期間
   内に信号を受けずに出力手段に接続された入力手段に受
   けた信号とのうちのいずれかの終了を検出すると、前記
   接続手段を制御して前記入出力手段間の接続を断とする
   ことを特徴とするノード装置。 ５、特許請求の範囲第３項または第４項に記載の装置に
   おいて、 前記制御手段は、前記信号が所定の論理状態をとると第
   ２の所定の期間の時限を開始する第２の時限手段を含み
   、 第２の所定の期間前記信号が該所定の論理状態を維持し
   たことを検出すると、前記接続手段を制御して前記入出
   力手段間の接続を断とすることを特徴とするノード装置
   。