JP3610478B2

JP3610478B2 - Ｌａｎにおける衝突検出方法およびその端末装置

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Publication number: JP3610478B2
Application number: JP36654498A
Authority: JP
Inventors: 雅司岩井
Original assignee: シンクレイヤ株式会社
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2018-12-24
Also published as: JP2000196596A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は端末装置間で双方向にデータ通信を行うネットワークシステムに関し、特に、同軸ケーブルを用いて高周波的に分岐されたＬＡＮの送信衝突検出方法およびその端末装置に関する。
本発明は、市中から各家庭あるいは各事業所に配備されたＣＡＴＶあるいはＴＶの同軸ケーブルを用いて構築されたＬＡＮに適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、所定のエリア内で複数の端末装置を伝送線に接続し、データを双方向に通信するシステムがある。それは、ローカルエリアネットワーク（以下、ＬＡＮという）と呼ばれ、データの衝突を監視するトランシーバ、データの分配器であるハブ、およびデータの入出力装置である複数の端末器から構成される。そして、トランシーバ間は同軸ケーブルによって、トランシーバ、ハブおよび各端末器はツイストペア線によって接続されている。その代表としてＩＥＥＥ８０２に準拠したイーサネットがよく知られている。
【０００３】
その伝送方式はベースバンド方式であり、０，１のデータをバイフェーズ電圧にして、伝送線に送出する方式である。伝送媒体によって１０ＢＡＳＥ５，１０ＢＡＳＥ２，１０ＢＡＳＥ−Ｔに分けられ、その伝送速度は１０Ｍｂｐｓである。
また、この場合のアクセス制御方式は、ＣＳＭＡ／ＣＤ（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎ：搬送波感知多重アクセス／衝突検出）と類似の方式であり、データの送信に先立ち、同軸ケーブル上のチャネルの専有の有無すなわち送信衝突の有無を確認し、送信衝突がない場合に、送信先のアドレスと送信元のアドレスを付けてデータを送信させる方式である。
【０００４】
具体的には、図６に示すネットワークシステムがある。幹線である同軸ケーブル３００には複数のトランシーバ２００、２２０が取り付けられ、その下位にはツイストペア線を介してハブ１００、ハブ１２０が、さらにその下位には端末装置であるコンピュータ装置１０１等が接続されている。
トランシバー２００，２２０は、データの中継と同軸ケーブル３００上の送信衝突を監視する役割をする。例えばコンピュータ装置１０１からハブ１００を介してデータ送信の要求があると、トランシバー２００自身が電流源２０１より直流の定電流を同軸ケーブル３００の終端抵抗に送出する。そして、その線間の電圧をコンパレータ２０２にて参照電圧Ｖｒｅｆと比較する。
他の端末装置がネットワークを既に使用している場合に、さらに衝突検出用の直流定電流を加えると、同軸ケーブル３００には正常に送信が行われている場合の２倍の直流電流が流される。この時、同軸ケーブル３００の線間の電圧は参照電圧Ｖｒｅｆを越える。これにより、送信開始前に送信衝突が発生することが検出される。この場合には、データ信号の送信は行われない。これにより、既に同軸ケーブル３００上を伝送しているデータ信号が保護されていた。
【０００５】
【発明が解決しようする課題】
しかしながら、従来のハブとツイストペア線を用いたＬＡＮの形態は、多数のハブが幹線の同軸ケーブルに接続されるマルチドロップ方式、所謂バス型である。そしてアクセス制御方式は、トランシーバが直流定電流を伝送路終端に接続された終端抵抗に流し、その両端電圧から送信衝突を判断し、アクセスの可否を決定する方式である。
従って、直接端末装置が送信衝突を検出するのではなく、間接的にトランシバーが検出し、その結果を各端末装置に伝えるいう非効率なものであった。
また、上記アクセス制御方式は、２個の終端抵抗を用いた直流電流による電圧検出であり、ＬＡＮが分岐器あるいは分配器によって交流的に拡張された場合には、適用できなかった。
また、上記ハブに接続される端末数には制約があり、必ずしも広範囲に自由度の高いＬＡＮが構築されるものではなかった。
【０００６】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、従来システムのアクセス速度および端末数あるいはその配置の自由度に関する問題は、上記アクセス制御方式にあることに着目し、各端末装置が送信時に、交流信号により送信衝突を検出することを可能とすることで、交流的に分岐された広範なエリアで自由度の高いローカルエリアネットワークシステムを可能とし、そのアクセス速度をあげるとともにそのシステムコストを下げることである。
また、他の目的は、すでに市中あるいは各事業所／各家庭に配備されているＣＡＴＶあるいはＴＶの同軸ケーブル線を利用し、ＴＶ機能を保持しつつ各事業所／各家庭の端末間でデータの授受ができるＬＡＮを構築し、その構築コストを下げることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載のＬＡＮにおける衝突検出方法は、イーサネット仕様のデータで高周波搬送波を変調してデータ信号とし、データ信号をネットワークに送出することによって複数の端末装置が双方向通信を行うＬＡＮであって、分岐器あるいは分配器を用いて同軸ケーブルを高周波的に分岐して拡張したＬＡＮに適用され、各端末装置はデータ信号をネットワークに送出する時には、データ信号に先行し、データ信号の送信終了までの期間、衝突判定のための衝突判定交流信号をネットワークに送出し、その衝突判定交流信号を送出した端末装置が、ネットワーク上のビート信号の有無に基づいて送信衝突を検出することを特徴とする。
【０００８】
本請求項のＬＡＮにおける衝突検出方法は、分岐器あるいは分配器を用いて同軸ケーブルを高周波的に分岐して拡張されたネットワークに適用される。その分岐器あるいは分配器は、直流は伝達させないが、交流は伝達させるトランス結合素子である。
【０００９】
各端末装置はデータ信号の送出に先立ち、送信衝突を検出するため、データ信号の送信終了までの期間、衝突判定交流信号をネットワークに送出する。その衝突判定交流信号は、分岐器、又は、分配器を通過し、ネットワーク全体に送出される。そして、例えば複数の端末装置が同時に、その衝突判定交流を送出した場合は、ネットワークの伝送路からビート信号が検出される。それは、例えばトランジスタ等のＶＩ特性の非線形領域で伝送路上の信号を増幅して、低域周波数を抽出することで得られる。
【００１０】
衝突判定交流信号を送出した端末装置は、そのビート信号発生の有無に基づいて送信衝突を判断し、データ信号を送出する。
ビート信号は、複数の端末装置からの衝突判定交流信号の周波数が異なっていれば、振幅が異なっていても検出することができる。従って、伝送により衝突判定交流信号がランダムに減衰しても、確実にビート信号を捉え、送信衝突を検出することができる。よって、従来の直流方式に比べ、送信衝突の検出精度を向上させることができる。
【００１１】
また、送信衝突を意味するビート信号の有無は、端末装置に設けられた周波数弁別手段によって検出される。
ビート信号は、２つの衝突判定交流信号の周波数差の信号である。２つの衝突判定交流信号の積は、周波数軸上では２つの衝突判定交流信号周波数の和と差の周波数から構成される。例えば、和の周波数を数十ＭHZ、差の周波数を数十ＫHZとすることができる。周波数弁別手段は、この両者を弁別する。例えばローパスフィルタによってビート信号である低周波成分を抽出し、それをカウントする。所定値以上の数値をカウントすれば、送信衝突と判定する。これにより、より正確に送信衝突を検出することができる。
【００１４】
また、端末装置は、双方向通信に用いられる搬送波とは異なる基本周波数から、初期期間において、ランダムな関数でスイープすることにより位相変調又は周波数変調された衝突判定交流信号を送出している。この結果、既に、ネットワーク上に、位相又は周波数が一定となった衝突判定交流信号が存在する状態で、他の端末装置から衝突判定交流信号が送出されると、この初期期間において、２つの衝突判定交流信号の合成によるビート信号の位相又は周波数が時間の関数で変化することになる。この結果、衝突判定交流信号を送出した端末装置が、初期期間において、短時間で位相あるいは周波数が変化するビート信号を検出することができる。よって、より短時間で確実に送信衝突の判定を行うことができる。
また、ネットワーク上に他の衝突判定交流信号が存在しない状態では、初期期間後は、その衝突判定交流信号を一定とし、例えばデータ搬送波として使用することもできる。従って、周波数帯を有効に利用することができる。
【００１５】
請求項２に記載のＬＡＮにおける端末装置は、請求項１に記載のＬＡＮにおける衝突検出方法に用いる端末装置であって、衝突判定交流信号を送出した後、所定の初期期間内に、ネットワークからビート信号を検出しない場合には、データ信号をネットワークに送出し、ビート信号を検出した場合には、データ信号を送出することなく、衝突判定交流信号の送出を停止することを特徴とする。
上記所定の初期期間は、１つの端末装置から送出された衝突判定交流信号が、全ての端末装置に届く最小の時間以上に設定されている。従って、この所定の初期期間内にビート信号を検出しない場合は、確実にデータを送信することができる。また、この所定の初期期間内に、ビート信号を検出した場合は、データ信号を送出しないので、送信衝突をさせることはない。よって、確実にデータ通信を行うことができる端末装置となる。
【００１６】
請求項３に記載のＬＡＮにおける端末装置は、同軸ケーブルと分岐器あるいは分配器によって他の端末装置にツリー構造に接続されることを特徴とする。
１つの端末装置から送出された衝突判定交流信号は、同軸ケーブルと分岐器あるいは分配器を介して全ての端末装置に伝送される。よって、ツリー構造のネットワークであっても同様に送信衝突が検出され、確実なデータ通信を行う端末装置となる。
また、分配器あるいは分岐器を必要に応じて取り付けることで、端末装置の数を必要に応じて増加させることができる。
従って、自由度の高いローカルエリアネットワークを実現する端末装置となる。
【００１７】
請求項４に記載のＬＡＮにおける端末装置は、ＣＡＴＶ網に形成されたＬＡＮに適用され、衝突判定交流信号はＣＡＴＶの空きチャネルを利用して送出されることを特徴とする。
これによりＣＡＴＶ網を利用したＬＡＮにも適用できる利便性の高い衝突検出装置となる。
【００１８】
請求項５に記載のＬＡＮにおける衝突検出方法は、例えば一事業所あるいは１家屋等の所定エリア内に配備されたＴＶ配線網に適用され、衝突判定交流信号およびデータ信号はＴＶの空きチャネルを利用して送出される。
通常のＴＶ配線網は、ＣＡＴＶ網と同様、同軸ケーブルが分岐器あるいは分配器によって分岐されて形成されている。従って、ＴＶ配線網の空きチャネルを衝突判定交流信号とデータ信号に適用すれば、既存のＴＶ受信に加え、所定エリア内でＬＡＮを形成することができる。
よって、既存のＴＶ配線網に利用され、ＬＡＮ構築コストを低減させる衝突検出方法となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
（第１実施例）
図１に同軸ケーブルと分岐器を用いて高周波的に接続されたツリー状ＬＡＮを示す。図は、概略構成図である。本発明の衝突検出方法は、このＬＡＮに適用される。このＬＡＮは、大きく同軸ケーブル１０、分岐器２０、端末装置３０、入出力装置であるコンピュータ装置４０から構成され、端末装置３０とコンピュータ装置４０間以外は全て同軸ケーブル１０によって接続されている。また、端末装置３０とコンピュータ装置４０はツイストペア線によって接続されている。尚、同軸ケーブル１０と後述する伝送路とは同じ意味である。
【００２０】
端末装置３０は、送信衝突を検出するための衝突検出部３４と同じく検出のために交流信号を発生させる衝突判定交流信号発生部３５を内部に有している。
端末装置３０は、接続されたコンピュータ装置４０から送信要求を受けると、後に詳述する様に、この衝突判定交流信号発生部３５から衝突判定交流信号Ｆｓを送出し、衝突検出部３４によってその送信衝突を判断する。
また、分岐器２０はトランス結合された双方向性結合器であり、上記衝突判定交流信号Ｆｓは、上流から下流へあるいは逆方向へ、全ての端末装置３０に伝送される。また、端末装置３０から送出されるデータ信号も同様である。データ信号に関しては、送受信とも同一搬送周波数が用いられ、端末装置３０間でパケット通信が行われる。
尚、各々端末装置からは、僅かに異なる周波数の衝突判定交流信号Ｆｓが送出される。その周波数は、例えば２６ＭＨＺを基本とし、差周波数は約１０ｋＨＺ〜１００ｋＨＺ毎に設定されている。これらは、水晶発振子等によって得られる。
【００２１】
例えば、あるコンピュータ装置４０がＬＡＮ内に送信要求をした場合、それに接続された端末装置３０は、先ず送信衝突を回避するため、現在の伝送路状態を後述する衝突検出部あるいは復調部から読む。他キャリアあるいはデータが検出されれば、データ送信は行われない。すなわち、他の端末装置３０によって既に伝送路が使用されておれば、データ送信は行われない。
【００２２】
また、例えば、あるコンピュータ装置４０が、単独でＬＡＮ内に送信要求をした場合、それに接続された端末装置３０の衝突判定交流信号発生部３５からは、例えば周波数ｆｓ_１の衝突判定交流信号Ｆｓがネットワーク上に送出される。所定の初期期間待機し、その直後、伝送路の状態を衝突検出部３４によって検出する。
検出された信号は、その端末装置３０自身が送出した周波数ｆｓ_１の衝突判定交流信号Ｆｓであるので、送信衝突はないと判定される。これにより、この端末装置３０は、衝突判定交流信号Ｆｓを送出し続けると共に、データ信号を送出する。端末装置３０から出力されたデータ信号は、分岐器あるいは分配器によって分岐されたネットワークに伝送され、アドレスが一致した他の端末装置３０に読み込まれる。
【００２３】
一方、ほぼ同時に複数のコンピュータ装置４０がＬＡＮに送信要求する場合がある。この同時アクセス時の送信衝突回避を図２に示すタイムチャートを用いて説明する。
例えば、端末装置１，２が時刻ｔ_１、ｔ_２（ｔ_１≒ｔ_２）に送信要求を受けると、端末装置１，２はそれぞれトリガ信号１、２を発生させる（図２（ａ），（ｃ））。そして、それぞれの衝突検出部３４により、トリガタイミングτ_１、τ_２で伝送路状態（図２（ｅ））を読む。
両者とも信号のない状態Ａ，Ｂであるので、それぞれの衝突判定交流信号発生部３５は、例えば周波数ｆｓ_１の衝突判定交流信号Ｆｓ_１と周波数ｆｓ_２の衝突判定交流信号Ｆｓ_２を送出する（図２（ｂ），（ｄ））。
この時、最初に衝突判定交流信号Ｆｓ_１が送出され、僅かに遅れて衝突判定交流信号Ｆｓ_２が送出されるとする。この場合、初期においては伝送路の状態は、周波数ｆｓ_１の衝突判定交流信号Ｆｓ_１のみであり、つづいて周波数ｆｓ_２の衝突判定交流信号Ｆｓ_２が重畳された状態となる（図２（ｅ））。
【００２４】
続いて、端末装置１の衝突検出部３４は、初期期間後、例えば１ｍｓｅｃ後のトリガタイミングτ_３において、再び伝送路状態を読む。この時、伝送路には２つの衝突判定交流信号が重畳されているので、周波数｜ｆｓ_１−ｆｓ_２｜のビート信号が検出される（状態Ｃ）。ビート信号であるので、送信衝突と判定し、端末装置１は直ちに、衝突判定交流信号Ｆｓ_１の送信を中止する。従って、伝送路状態は、衝突判定交流信号Ｆｓ_１が取り除かれて周波数ｆｓ_２の衝突判定交流信号Ｆｓ_２が残される。
【００２５】
続いて、同様に端末装置２の衝突検出部３４は、同じく初期期間後のトリガタイミングτ_４において、再び伝送路状態を読む。この時、伝送路には周波数ｆｓ_２の衝突判定交流信号Ｆｓ_２が残されているので、それが検出される（状態Ｄ）。ビート信号ではないので、送信衝突はないと判断され、続いて図示しないデータ信号が送出される。これにより、ほぼ同時にコンピュータ装置４０から送信要求があっても、送信衝突をさせることなく、確実にデータ通信が行われる。
【００２６】
尚、この時、２つの衝突判定交流信号Ｆｓの周波数が、極めて近ければ、そのビート周波数も極めて低くなり、送信衝突が判定されるまで、時間を要する場合がある。
このような時は、例えば各衝突判定交流信号Ｆｓの位相あるいは周波数をランダムに変調するのが望ましい。ランダムに変調された衝突判定交流信号Ｆｓは、電圧制御型水晶発振子ＶＣＯを用い、それにランダム関数を入力させることで得られる。ランダムに変調されているので、短時間に確実に複数の衝突判定交流信号の周波数差のビート信号を捉える事ができる。その結果、送信衝突も短時間に判定できる。
【００２７】
また、周波数又は位相をランダムに変調する期間は、所定の初期期間として、その初期期間が経過した後は、周波数又は位相の変調を行わないようにしても良い。所定の初期期間において、より短時間にビート信号の有無を確認できる。初期期間後は、一定周波数の衝突判定交流信号Ｆｓとし、これをデータ搬送波としてもよい。これにより、発振器の有効利用ができる。又、初期期間だけ、単調増加関数又は単調減少関数で、周波数又は位相を変調するようにしても良い。それらの関数差の周波数のビート信号が検出されることになる。
【００２８】
以上のように、データ信号送出時には、他キャリアあるいはデータ信号検出と衝突判定交流信号Ｆｓによるビート信号検出の２段階検出によって送信衝突を判定している。従って、本実施例のＬＡＮにおける衝突検出方法によれば、確実にそれを送信衝突を回避することができ、確実なデータ通信が保証される。
【００２９】
（第２実施例）
図３に本発明の端末装置３０の構成図を示す。図は、ブロック図である。この端末装置３０は、第１実施例のＬＡＮにおける衝突検出方法に適用される。
本発明の端末装置３０は、イーサネットインターフェース３１、イーサネット仕様のデータで搬送波を変調する変調部３２、変調された信号からデータを取り出す復調部３３、衝突検出のため、衝突判定交流信号Ｆｓを送出する衝突判定交流信号発生部３５、伝送路上の複数の衝突判定交流信号Ｆｓをビート信号として検出する衝突検出部３４、双方向に高域周波数帯域と低域周波数帯域を分波・合波させる分波器３６から構成される。
【００３０】
データ信号の変調には、振幅変調，周波数変調，位相変調があるが、本実施例の変調は振幅変調が使用される。伝送方式は、周波数が多重化されたブロードバンド方式を利用し、例えば５ＭＨＺ〜１１２ＭＨＺの周波数帯が使用される。尚、通常ブロードバンド方式では、１５０ＭＨＺ〜４５０ＭＨＺが下り信号用に割り当てられているが、本実施例では使用しない。
またここでは、便宜上、出力搬送波をＦｕ、入力搬送波をＦｄと記す。両者とも同じ周波数である。入出力データは、この搬送波、例えば１００ＭＨＺを、データに応じて振幅変調・復調することにより入出力される。
また、入出力搬送波Ｆｕ、Ｆｄを上記高域周波数帯域とし、衝突判定交流信号Ｆｓを上記低域周波数帯域とすれば、上記分波器３６によってそれぞれの方向に分波・合波される。
【００３１】
次に、信号の流れに従って各機能を説明する。コンピュータ装置４０から入力されたデータ信号は所定の通信形式（１０ＢＡＳＥ−Ｔ）でツイストペア線に送出される。ツイストペア線に送出されたデータ信号はイーサネットインターフェース３１を介し、変調部３２に送信される。変調部３２では、例えば出力搬送波Ｆｕがこのデータ信号に基づいて振幅変調され、ネットワークに送出される。
これに先立ち、データ信号の送信衝突を回避するため、先ず衝突検出部３４あるいは復調部３３にて現在の伝送路の使用状況が調べられる。すなわち、他キャリアの有無あるいはデータの有無を調べる。他キャリアあるいはデータが検出されれば、データ送信は行わない。
【００３２】
他キャリアが検出されない場合は、同時送信衝突を回避するため、イーサネットインターフェース３１はＲＳ端子から衝突判定交流信号発生部３５にトリがをかけ、衝突判定交流信号Ｆｓを送出させる。これは、分波器３６を介して、ネットワーク上の全ての端末装置３０に伝送される。
【００３３】
続いて、イーサネットインターフェース３１は、所定の初期期間後、衝突検出部３４から、伝送路状態を読む。伝送路に異なる周波数の衝突判定交流信号Ｆｓが存在すれば、衝突検出部３４によってその差周波数のビート信号が検出される。そして、ビート信号であれば、送信衝突であると判断する。送信衝突を検出した端末装置３０は、衝突判定交流信号Ｆｓの送信を中止するとともにデータ信号の送出も中止する。
【００３４】
又、所定の初期時間後に、ビート信号が検出されない場合には、衝突判定交流信号Ｆｓを送信した端末装置３０は、送信衝突がないと判断し、その衝突判定交流信号Ｆｓを継続して送信すると共に、データ信号を送信する。このようにして、送信衝突が回避されるとともにデータ送信が行われる。
【００３５】
図４に衝突検出部３４の構成ブロック図を示す。衝突検出部３４は、周波数弁別手段であり、非線形増幅器３４ａ、ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦ）３４ｂ、コンパレータ３４ｃ、周波数カウンタ３４ｄ、所定値との比較をするデジタルコンパレータ３４ｅから構成される。
【００３６】
例えば、１波の衝突判定交流信号Ｆｓ_１のみが非線形増幅器３４ａに入力された場合は、高周波信号であるので、増幅後、ＬＰＦ３４ｂで遮断される。従って、周波数カウンタ３４ｄではカウントされず、デジタルコンパレータ３４ｅの出力も’Ｌ’となり、送信衝突が判定されない。これにより、端末装置３０はデータ送信を開始する。
【００３７】
一方、衝突判定交流信号Ｆｓ_１，Ｆｓ_２の２波が非線形増幅器３４ａに入力された場合は、ＬＰＦ３４ｂにより衝突判定交流信号Ｆｓ_１，Ｆｓ_２の周波数差｜ｆｓ_１−ｆｓ_２｜のビート信号Ａ_１ｃｏｓ２π（ｆｓ_１−ｆｓ_２）が出力される。
【００３８】
この低周波信号Ａ_１ｃｏｓ２π（ｆｓ_１−ｆｓ_２）は、次にコンパレータ３４ｃによって、あるしきい値を基準として２値に変換された矩形波となり、周波数カウンタ３４ｄに入力される。周波数カウンタ３４ｄではこの入力された信号の立ち上がりに同期して所定時間計数され、その計数値Ａがデジタルコンパレータ３４ｅによって所定の設定値Ｂと比較される。設定値Ｂを上回れば送信衝突と判定される。
例えば、ノイズ分を考慮し上記所定値Ｂを５とし、１００ｋＨＺ以上のビート信号を１００μｓｅｃの期間カウントすれば、周波数カウンタ３４ｄの値Ａは１０カウント以上となり、デジタルコンパレータ３４ｅによってＡ＞Ｂが、即ち’Ｈ’が出力され、送信衝突が判定される。
【００３９】
このように、本実施例の端末装置では、送信衝突を衝突判定交流信号Ｆｓの信号レベルではなくて、その周波数で判定している。
よって、到来した複数の衝突判定交流信号Ｆｓの信号振幅は異なっていても、それに左右されることなく、確実に送信衝突を判定する。従って、減衰率、配線長さの異なる様々な形態のＬＡＮに対しても、この端末装置を適用することができる。
また、本実施例の端末装置を用いてＬＡＮを構築すれば、従来例の高価なトランシーバが不必要となる。従って、ＬＡＮの構築コストを下げることもできる。
【００４０】
（変形例）
以上、本発明を表わす１実施例を示したが、他にさまざまな変形例が考えられる。
図５に、本発明の変形例を示す。これは、本発明をＣＡＴＶ網に適用し、小規模ＬＡＮを構築したものである。このＬＡＮは、ＣＡＴＶ同軸ケーブル１０、ＴＶ信号とデータ信号を分岐させる分岐器２０、端末装置３０、コンピュータ装置４０そしてＴＶ装置８０から構成される。このＣＡＴＶ網は、同軸ケーブル１０を用いて各家庭あるいはオフィスに配備された既存のＣＡＴＶシステムである。
【００４１】
ＣＡＴＶ伝送に使用される周波数は２つの帯域に分離されている。１つは１０ＭＨＺ〜５５ＭＨＺの局方向への上り帯域であり、１つは７０ＭＨＺ〜７７０ＭＨＺの端末装置側への下り帯域である。上り帯域は主にデータ通信に、下り帯域は映像信号等のテレビジョン信号（以下、ＴＶ信号。）に使用されている。
従って、上り帯域の１０〜５５ＭＨＺの周波数帯を用い、例えば双方向データ通信の搬送波に５５ＭＨＺ帯を、衝突判定交流信号Ｆｓに１０ＭＨＺを割り当て、第１実施例の衝突検出方法と第２実施例の端末装置を採用すれば、簡単にＬＡＮが形成できる。また、衝突判定交流信号Ｆｓには、ガードバンド帯である５５ＭＨＺ〜７０ＭＨＺ帯の何れかの周波数を割り当ててもよい。
これらのＬＡＮは、既存のＣＡＴＶ網を使用するので、新たにＬＡＮ用のケーブルを配備する必要がない。従って、この端末装置７０を適用すれば、安価で利便性の高い小規模ＬＡＮが実現できる。
【００４２】
また、第１実施例では衝突判定交流信号Ｆｓの発生に電圧制御型水晶発振子ＶＣＯを用い、それにランダム関数による電圧波形を与え、ランダムに周波数変調された衝突判定交流信号Ｆｓを提案したが、ランダム関数に限らず三角波でも良い。三角波の場合にはさらにその傾きが端末装置毎に異なるようにしても良い。また、確実に位相をスイープしてビート信号を取り出すことができる電圧波形ならその種類は問わない。
【００４３】
また、ＣＡＴＶ網に適用した変形例では、衝突検出のための衝突判定交流信号Ｆｓに未使用帯域を用いたが、ＣＡＴＶシステムに支障がない帯域であれば、任意の周波数帯を当てることもできる。例えば、下り信号帯域のＴＶ信号の空きチャネルなども使用することができる。
【００４４】
また、上記変形例では、既存のＣＡＴＶ網に本発明のＬＡＮにおける衝突検出方法および端末装置並びにその端末装置を適用したが、ＣＡＴＶ網に限らずＳＯＨＯ（ＳｍａｌｌＯｆｆｉｃｅＨｏｍｅＯｆｆｉｃｅ）あるいはマンション等小エリアに配備されたＴＶ網に適用してもよい。この場合も、通常のＴＶ受信に加えて小規模ＬＡＮが構築される。
【００４５】
その他様々な変形例が考えられるが、同軸ケーブルが高周波的に分岐され、端末装置がツリー状、スター状に構築されたたネットワークにおいて、データ信号の送出に先立ち、衝突判定交流信号を伝送路に送出し、その伝送路上のビート信号発生の有無によって、端末装置が送信衝突を検出する方法であればその類を問わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係る衝突検出方法を適用するＬＡＮの構成図。
【図２】第１実施例に係わる同時送信回避を説明するタイムチャート。
【図３】第２実施例に係わる端末装置のブロック回路図。
【図４】第２実施例に係わる衝突検出部のブロック回路図。
【図５】変形例に係わる端末装置を用いたＬＡＮの構成図。
【図６】従来の衝突検出方法に係わるＬＡＮの構成図。
【符号の説明】
１０同軸ケーブル
２０分岐器
３０端末装置
３４衝突検出部
３５衝突判定交流信号発生部
４０コンピュータ装置
Ｆｓ衝突判定交流信号

Claims

イーサネット仕様のデータで高周波搬送波を変調してデータ信号とし、該データ信号をネットワークに送出することによって複数の端末装置が双方向通信を行うＬＡＮにおいて、
分岐器あるいは分配器を用いて同軸ケーブルを高周波的に分岐して拡張されたＬＡＮに適用され、
前記端末装置は前記データ信号をネットワークに送出する時には、前記データ信号に先行し、前記データ信号の送信終了までの期間、衝突判定のための衝突判定交流信号をネットワークに送出し、
前記衝突判定交流信号は、前記双方向通信に用いられる搬送波とは異なる基本周波数から、その初期期間において、ランダムな関数でスイープすることにより位相変調、または周波数変調された信号であり、
前記衝突判定交流信号を送出した前記端末装置が、ネットワーク上のビート信号の有無を前記端末装置に設けられた周波数弁別手段により検出して、送信衝突を検出することを特徴とするＬＡＮにおける衝突検出方法。
請求項１に記載のＬＡＮにおける衝突検出方法に用いる端末装置であって、前記衝突判定交流信号を送出した後、所定の初期期間内に、前記ビート信号を検出しない場合には、前記データ信号を前記ネットワークに送出し、前記ビート信号を検出した場合には、前記データ信号を送出することなく、前記衝突判定交流信号の送出を停止することを特徴とするＬＡＮの端末装置。
前記端末装置は、前記同軸ケーブルと前記分岐器あるいは分配器によって他の端末装置にツリー構造に接続されることを特徴とする請求項２に記載のＬＡＮの端末装置。
前記端末装置は、ＣＡＴＶ網に形成されたＬＡＮに適用され、前記衝突判定交流信号はＣＡＴＶの空きチャネルを利用して送出されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＬＡＮにおける端末装置。
前記ＬＡＮにおける衝突検出方法は、所定エリアに配備されたＴＶ配線網に適用され、ＴＶの空きチャンネルを用いてＬＡＮが形成されることを特徴とする請求項１に記載のＬＡＮにおける衝突検出方法。