JPH10327093A - Communication network using twisted pair cable and its communication method - Google Patents

Communication network using twisted pair cable and its communication method

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JPH10327093A
JPH10327093A JP13329097A JP13329097A JPH10327093A JP H10327093 A JPH10327093 A JP H10327093A JP 13329097 A JP13329097 A JP 13329097A JP 13329097 A JP13329097 A JP 13329097A JP H10327093 A JPH10327093 A JP H10327093A
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JP
Japan
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twisted pair
pair cable
detecting
voltage level
collision
Prior art date
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Application number
JP13329097A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ota
猛史 太田
Yutaka Ogawa
裕 尾河
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10327093A publication Critical patent/JPH10327093A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect collision and a link state while forming a 2-way bus with a transmission line in a local area network LAN using a twisted pair cable. SOLUTION: In an idle state, a detection signal transmission device 29 in a hub use interface 2 applies a voltage of +2V1 to a twisted pair cable 4. The voltage +2V1 is divided and the voltage of the twisted pair cable 4 is +V1. Detection devices 17,27 detect the voltage +V1 to discriminate a link state. In the case that a signal is sent from either of interfaces 1, 2, a signal sent from a transmitter includes a DC voltage of -V1 in average. As a result, a DC voltage level of the twisted pair cable 4 is 0V. In the case that a signal is sent simultaneously from both interfaces 1, 2, the two signals are added and the DC voltage level of the twisted pair cable 4 is -V1. The detection devices 17, 27 detect the voltage level to discriminate a collision state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はツイストペアケーブ
ルを用いたネットワークにおける通信技術に関し、特
に、ツイストペアケーブルを用いたランダムアクセス方
式のローカルエリアネットワークにおける、キャリア検
出、衝突検出、及びリンク検出に関する。また、本発明
はツイストペアケーブルを用いて複数の同報性バスを並
列に構成するネットワーク構成技術、及び、この並列同
報性バス型ネットワークにおける通信技術に関する。
The present invention relates to a communication technique in a network using a twisted pair cable, and more particularly, to carrier detection, collision detection, and link detection in a random access local area network using a twisted pair cable. The present invention also relates to a network configuration technology for configuring a plurality of broadcast buses in parallel using a twisted pair cable, and a communication technology in the parallel broadcast bus network.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8(a)に伝送媒体として同軸ケーブ
ルを用いたイーサネットの構成図を示す。各クライアン
ト局311は同軸ケーブル312を介して互いに接続さ
れている。同軸ケーブル上を信号313が流れる。信号
313は図8(b)に示すように直流成分を含む2値の
信号である。信号313が直流成分を含んでいるので、
クライアント局311の内、複数の局が同時に送信を行
うと、同軸ケーブルの直流電圧成分が、単一局が送信し
ている場合の2倍となる。この性質を利用してイーサネ
ットでは衝突検出を行っている。
2. Description of the Related Art FIG. 8A shows a configuration diagram of an Ethernet using a coaxial cable as a transmission medium. Each client station 311 is connected to each other via a coaxial cable 312. The signal 313 flows on the coaxial cable. The signal 313 is a binary signal including a DC component as shown in FIG. Since the signal 313 contains a DC component,
When a plurality of stations among the client stations 311 transmit at the same time, the DC voltage component of the coaxial cable becomes twice as large as that when a single station transmits. Utilizing this property, Ethernet performs collision detection.

【0003】図9にイーサネットで用いられているCS
MA/CD(Carrier Sense Multi
ple Access with Colision
Detection)プロトコルの状態遷移図を示す。
上位プロトコルからの送信要求があると、クライアント
局311は同軸ケーブル312上に何らかの信号が存在
していないかどうかを調べる(キャリアセンス)。もし
同軸ケーブル312上にキャリアがセンスされれば、ク
ライアント局311がランダム時間の待機を行った後再
送を試みる。同軸ケーブル312上にキャリアが無けれ
ばクライアント局311は信号(パケット)の伝送を開
始する。
FIG. 9 shows a CS used in Ethernet.
MA / CD (Carrier Sense Multi)
ple Access with Collision
2 shows a state transition diagram of a (Detection) protocol.
When there is a transmission request from the upper layer protocol, the client station 311 checks whether or not any signal exists on the coaxial cable 312 (carrier sense). If a carrier is sensed on the coaxial cable 312, the client station 311 waits for a random time and then attempts retransmission. If there is no carrier on the coaxial cable 312, the client station 311 starts transmitting a signal (packet).

【0004】クライアント局311が信号(パケット)
伝送中に他局が送信を始めたとすると、同軸ケーブルの
直流電圧の異常から、衝突の発生を各局が検出すること
ができる。衝突発生を検出すると、その時に送信を行っ
ていた局は一定時間(約50μsec)のジャミング信
号の送出を行った後、ランダム時間の待機後の再送を試
みる。ここで、一定時間(約50μsec)のジャミン
グ信号の送出を行うのはネットワーク全体に衝突生じた
ことを周知させるための手続きである。また、クライア
ント局311が信号(パケット)伝送中に衝突を検出せ
ずにパケット全体の送信を終了すると送信成功とみなさ
れ、受信局は返信パケットを送信することはない。この
一定時間のジャミング信号の送出という手順はネットワ
ーク全体に衝突の発生を周知させるという効果があるも
のの、ジャミング信号を送出している間はでネットワー
ク全体がデータ伝送に使えなくなるという欠点も有して
いる。
[0004] The client station 311 receives a signal (packet).
Assuming that another station starts transmission during transmission, each station can detect the occurrence of a collision from an abnormality in the DC voltage of the coaxial cable. Upon detecting the occurrence of the collision, the station that was transmitting at that time transmits a jamming signal for a fixed time (about 50 μsec), and then attempts retransmission after waiting for a random time. Here, the transmission of the jamming signal for a predetermined time (about 50 μsec) is a procedure for informing that the collision has occurred in the entire network. If the client station 311 completes transmission of the entire packet without detecting a collision during signal (packet) transmission, it is regarded as transmission success, and the receiving station does not transmit a reply packet. Although this procedure of transmitting a jamming signal for a certain period of time has the effect of making the entire network aware of the occurrence of a collision, it has the disadvantage that the entire network cannot be used for data transmission while transmitting the jamming signal. I have.

【0005】同軸ケーブルに代えて、伝送媒体としてツ
イストペアケーブル(より対線)を用いたローカルエリ
アネットワーク(LAN)としては、伝送速度が10M
bpsの10BASE−Tや伝送速度が100Mbps
の100BASE−Tなどが知られている。これらのネ
ットワークでは図10(a)に示すように中心にハブ
(Hub)と呼ばれる集線装置201が置かれ、各クラ
イアント局202とハブ(Hub)とは一組の(クライ
アントから見た)送信専用線203と(クライアントか
ら見た)受信専用線204からなる2線式ツイストペア
ケーブル205によって接続されている。クライアント
局202の構造を図10(b)に示す。送信機211、
受信機212がそれぞれ送信専用線203と受信専用線
204に接続されている。送信専用線203と受信専用
線204はそれぞれ終端抵抗213及び214によって
終端されている。
A local area network (LAN) using a twisted pair cable (twisted pair) as a transmission medium instead of a coaxial cable has a transmission speed of 10M.
bps 10BASE-T and transmission speed 100Mbps
100BASE-T is known. In these networks, as shown in FIG. 10A, a concentrator 201 called a hub is placed at the center, and each client station 202 and the hub are connected to a set of transmission only (as viewed from the client). It is connected by a two-wire twisted pair cable 205 consisting of a line 203 and a dedicated line for reception 204 (as viewed from the client). FIG. 10B shows the structure of the client station 202. Transmitter 211,
Receiver 212 is connected to dedicated transmission line 203 and dedicated reception line 204, respectively. The transmission line 203 and the reception line 204 are terminated by terminating resistors 213 and 214, respectively.

【0006】アイドル状態において、ハブ201とクラ
イアント局202とは互いにリンク信号を送信する。し
たがって、ハブ201とクライアント局202とが物理
的に接続されているかどうかをお互いが検出することが
できる。同軸ケーブルを用いたイーサネットの場合はこ
のようなリンク状態の検出は行われておらず、ツイスト
ペアケーブルを用いたイーサネットにおいて送信専用線
と受信専用線を設けるようになって可能となったもので
ある。
In the idle state, the hub 201 and the client station 202 transmit a link signal to each other. Therefore, each other can detect whether the hub 201 and the client station 202 are physically connected. In the case of Ethernet using a coaxial cable, such a link state is not detected, and transmission-only lines and reception-only lines have been provided in Ethernet using twisted-pair cables. .

【0007】同軸ケーブルを用いたイーサネットではリ
ンク状態が検出できないので、バスが空いているのか同
軸ケーブルとの物理的接続が切れているのか検出できな
いために、しばしば、このことに起因するトラブルが生
じていた。この点、ツイストペアケーブルを用いたイー
サネットでは改善がなされたのである。しかしながら、
この改良はふたつの伝送媒体を送信専用と受信専用に分
けるという点で非効率な面もある。
Since the link state cannot be detected in the Ethernet using the coaxial cable, it is often impossible to detect whether the bus is empty or the physical connection with the coaxial cable is broken. I was In this regard, Ethernet using twisted pair cables has been improved. However,
This improvement is also inefficient in that it separates the two transmission media into transmission only and reception only.

【0008】ツイストペアケーブルを用いたイーサネッ
トでは、衝突検出はハブ201によって行われる。複数
のクライアント局202から同時に送信が行われると、
ハブ201の複数のポート上に同時に信号が現れること
になる。この状態を検出して、衝突検出を行い、衝突検
出信号と呼ばれる特有のパターンを有する信号をハブ2
01が各クライアント局202へと伝送するのである。
[0008] In Ethernet using a twisted pair cable, collision detection is performed by the hub 201. When transmission is performed simultaneously from a plurality of client stations 202,
Signals will appear on multiple ports of hub 201 simultaneously. This state is detected, a collision is detected, and a signal having a specific pattern called a collision detection signal is transmitted to the hub 2.
01 is transmitted to each client station 202.

【0009】同軸ケーブルを用いたイーサネットでは一
本の伝送媒体で信号伝送を行っていたが、ツイストペア
ケーブルを用いたイーサネットでは、送信専用線203
と受信専用線204という2系統の伝送路を使うように
変更されたことになる。しかしながら、2線式ツイスト
ペアケーブルの方が同軸ケーブルよりも細く、また、単
位長さ当たりのコストも2線式ツイストペアケーブルの
方が安いので、トータルのシステムコストは2線式ツイ
ストペアケーブルの方がはるかに安くなる。
In Ethernet using a coaxial cable, signal transmission is performed using a single transmission medium. In Ethernet using a twisted pair cable, a transmission line 203 is used.
This means that two transmission lines, namely, the dedicated transmission line 204 and the transmission line are used. However, the two-wire twisted pair cable is thinner than the coaxial cable, and the cost per unit length is lower for the two-wire twisted pair cable, so the total system cost of the two-wire twisted pair cable is far greater. Will be cheaper.

【0010】ところで、フッ素系の樹脂を絶縁材料に用
いたいわゆるカテゴリー5に属するツイストペアケーブ
ルを用いて、100Mbps程度の信号伝送を100m
程度の距離にわたって実現する技術が知られている(例
えば、上村文五「100Mbps CDDIとその戦
略」、コンピュータ&ネットワークLAN、1993年
3月号、pp30−38(1993)参照)。この技術
の鍵はMLT−3(クレセンド社の商品名または商標)
と呼ばれる符号化方法である。MLT−3は図11
(a)に示す様に1の符号に対して状態が遷移する。2
値の符号をNRZI(ノンリターンツーゼロインバーテ
ッド)のまま出力した場合は65MHz付近にピークを
有するパワースペクトラムを示すのに対し、MLT−3
を用いるとパワースペクトラムのピークを16MHz程
度に下げることができる(図11(b)参照)。また、
MLT−3は直流成分がゼロになるように設計されてい
る。これは、ハブで衝突検出を行う方式では、信号に直
流成分を付加する必要がなく、また、直流成分を含まな
い信号はトランスを用いた伝送が行えるので、実装上有
利な点があるからである。このようなカテゴリー5の2
線式ツイストペアケーブルを用いて100Mbpsのイ
ーサネットを構成する方式を100BASE−TXと呼
ぶ。
By the way, using a twisted pair cable belonging to the so-called category 5 using a fluorine-based resin as an insulating material, a signal transmission of about 100 Mbps is performed for 100 m.
Techniques for realizing the above-mentioned distance are known (for example, see Bungo Uemura, "100 Mbps CDDI and its strategy", Computer & Network LAN, March 1993, pp. 30-38 (1993)). The key to this technology is MLT-3 (trade name or trademark of Crescendo)
This is an encoding method referred to as an encoding method. FIG. 11 shows MLT-3.
As shown in (a), the state changes for one code. 2
When the code of the value is output as NRZI (non-return to zero inverted), the power spectrum having a peak around 65 MHz is shown, whereas the MLT-3
The peak of the power spectrum can be reduced to about 16 MHz by using (see FIG. 11B). Also,
MLT-3 is designed so that the DC component becomes zero. This is because there is no need to add a DC component to the signal in the system that performs collision detection at the hub, and signals that do not include a DC component can be transmitted using a transformer, which is advantageous in mounting. is there. Category 5-2
A system that configures 100 Mbps Ethernet using a wire twisted pair cable is called 100BASE-TX.

【0011】しかしながら、安価なカテゴリー3のツイ
ストペアケーブルを用いた場合は、100Mbps程度
の信号伝送を100m程度の距離にわたって行うことは
難しい。このため、100BASE−T4という技術が
考案された(例えば、「100BASE−Tを100V
G−AnyLANが追送、ATM25は独自世界の形成
へ」、日経エレクトロニクス1995年6月5日号、N
o.637、pp91−107(1995)参照)。
However, when an inexpensive twisted pair cable of category 3 is used, it is difficult to transmit a signal of about 100 Mbps over a distance of about 100 m. For this reason, a technology called 100BASE-T4 has been devised (for example, “100BASE-T is converted to 100 V
G-AnyLAN will postpone, ATM25 will form its own world ", Nikkei Electronics June 5, 1995, N
o. 637, pp91-107 (1995)).

【0012】100BASE−T4は図12(a)ない
し(b)に示すように送信専用線281と受信専用線2
82とからなる1チャネルの信号伝送兼衝突検出チャネ
ル291と、一対のツイストペアケーブル283ないし
284で双方向伝送を行うデータ伝送用の2チャネルの
伝送路292ないし293を構成するものである。合計
3チャネルの伝送路291ないし293が形成されるの
で、各チャネルに33.3Mbpsの信号を流すことに
よって、合計して100Mbpsの(情報)信号速度を
得ることができる。
[0012] As shown in FIGS. 12A and 12B, 100BASE-T4 is a transmission-only line 281 and a reception-only line 2.
82 and a two-channel data transmission path 292 to 293 for bidirectional transmission using a pair of twisted pair cables 283 to 284. Since the transmission paths 291 to 293 of a total of three channels are formed, it is possible to obtain a total (information) signal speed of 100 Mbps by supplying a signal of 33.3 Mbps to each channel.

【0013】なお図12(a)において、クライアント
側インターフェイス202には送信機271、273、
275と受信機272、274、276とが備えられて
いる。同様にハブ用インターフェイス201には送信機
261、263、265と受信機262、264、26
6とが備えられている。
In FIG. 12 (a), transmitters 271, 273,
275 and receivers 272, 274, 276 are provided. Similarly, the hub interface 201 includes transmitters 261, 263, 265 and receivers 262, 264, 26.
6 are provided.

【0014】100BASE−T4のように一対のツイ
ストペアケーブルを双方向のバスとして用いようという
技術は特開平6−216925号公報などにも見ること
ができる。この先行技術文献にあっては、図13に示す
ように周波数f1ないしf2からなるデータ伝送用の周
波数帯301とf3を中心周波数とする制御信号伝送用
の周波数帯302とを構成することによって4線式のツ
イストペアケーブルを用いて4本の双方向性伝送チャネ
ルを形成している。
A technique of using a pair of twisted pair cables as a bidirectional bus, such as 100BASE-T4, can also be found in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-216925. In this prior art document, as shown in FIG. 13, a frequency band 301 for data transmission composed of frequencies f1 and f2 and a frequency band 302 for control signal transmission having a center frequency at f3 are formed. Four bidirectional transmission channels are formed using a wire twisted pair cable.

【0015】100BASE−T4では3チャネルの伝
送路を並列バスとして用いているが、複数の伝送路を並
べた時に、個々の伝送路を独立したバスとしてみなした
上に、さらにプロトコルに工夫を加えると、単なる並列
バスより伝送効率が向上することが知られている。複数
の伝送路についてキャリアセンスを行い、空いている伝
送路をランダムに選択するようにすると、負荷分散効果
により伝送効率が向上するのである(野村ら、「バス形
ローカルエリアネットワークにおける多重チャネル形C
SMA/CD方式」、電子通信学会論文誌Vol.J6
7−D, No.9, pp949−956(198
4)参照)。
[0015] In 100BASE-T4, three channel transmission lines are used as parallel buses. When a plurality of transmission lines are arranged, each transmission line is regarded as an independent bus, and the protocol is further devised. It is known that transmission efficiency is improved as compared with a simple parallel bus. If carrier sensing is performed on a plurality of transmission paths and a vacant transmission path is selected at random, the transmission efficiency is improved due to the load distribution effect (Nomura et al., “Multi-channel C in Bus Local Area Network”).
SMA / CD system ", IEICE Transactions Vol. J6
7-D, no. 9, pp 949-956 (198
4)).

【0016】図14(a)に示すように複数のバス25
2ないし254に各クライアント局251が接続されて
いるネットワークを考える。図14(a)のネットワー
クにおいて、クライアント局251は送信前に全てのバ
ス252ないし254のキャリアセンスを行い、空いて
いるバスの中からランダム選択されたバスへ信号(パケ
ット)を送出する通信方式を採用した場合のスループッ
トのシミュレーション結果が野村らの上記文献に記載さ
れている。この通信方式の下で、並列に並べるバス数を
1から4まで変えた場合の負荷対スループット特性を図
14(b)に示す。高負荷時においでは単一チャネルの
場合に比べて、4チャネル並列化したものではスループ
ットが30%程度向上することがわかる。したがって、
100BASE−T4のような使い方よりは特開平6−
216925に見られるような並列化方法の方が、回線
利用効率(スループット向上)の点からは望ましいこと
がわかる。
As shown in FIG. 14A, a plurality of buses 25
Consider a network in which client stations 251 are connected to 2 to 254. In the network shown in FIG. 14A, the client station 251 performs carrier sense on all the buses 252 to 254 before transmission, and sends out a signal (packet) to a bus selected at random from the available buses. The simulation result of the throughput in the case of adopting is described in the above-mentioned document by Nomura et al. FIG. 14B shows a load-throughput characteristic when the number of buses arranged in parallel is changed from 1 to 4 under this communication method. It can be seen that, when the load is high, the throughput is improved by about 30% when the four channels are parallelized as compared with the case of the single channel. Therefore,
Japanese Patent Application Laid-Open No.
It can be seen that the parallelization method as shown in 216925 is more desirable from the viewpoint of line utilization efficiency (improvement of throughput).

【0017】[0017]

【発明の解決しようとする課題】本発明はツイストペア
ケーブルを用いたローカルエリアネットワークにおい
て、ひとつの伝送路で双方向性バスが形成できるように
するための衝突検出方法を提供することを目的とする。
また、リンク状態の検出も同時に可能な衝突検出の方法
を提供することを目的とする。また、本発明は衝突検出
のためのジャミング信号の送出を行わない衝突検出方法
及び、通信方法の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a collision detection method for forming a bidirectional bus with one transmission line in a local area network using twisted pair cables. .
It is another object of the present invention to provide a collision detection method capable of simultaneously detecting a link state. Another object of the present invention is to provide a collision detection method and a communication method that do not transmit a jamming signal for collision detection.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
目的を達成するために、複数のポートを備えた集線装置
を有し、このポートと局とを接続する伝送媒体としてツ
イストペアケーブルを用いた通信ネットワークにおい
て、上記ツイストペアケーブルを伝搬する信号が直流電
圧成分を有するように定められると共に、上記集線装置
が、1)送信手段、2)受信手段、3)上記送信手段と
上記受信手段とを上記ツイストペアケーブルに対して切
り換えて接続する接続切換え手段、4)上記ツイストペ
アケーブル上の直流電圧レベルを検出する直流電圧レベ
ル検出手段、5)上記ツイストペアケーブル上のキャリ
ア成分を検出するキャリア検出手段。、6)上記直流電
圧レベル検出手段の検出結果から上記ツイストペアケー
ブル上の信号の衝突を検出する衝突検出手段、7)上記
衝突検出手段の判定結果を直流電圧成分の変化として上
記ポートに出力する衝突検出信号送出手段を有するよう
にしている。
According to the present invention, in order to achieve the above object, there is provided a concentrator having a plurality of ports, and a twisted pair cable is used as a transmission medium for connecting the ports to a station. In the communication network used, the signal propagating through the twisted pair cable is determined so as to have a DC voltage component, and the concentrator includes 1) transmitting means, 2) receiving means, 3) the transmitting means and the receiving means, And 4) a DC voltage level detecting means for detecting a DC voltage level on the twisted pair cable, and 5) a carrier detecting means for detecting a carrier component on the twisted pair cable. , 6) collision detection means for detecting a signal collision on the twisted pair cable from the detection result of the DC voltage level detection means, and 7) collision which outputs the judgment result of the collision detection means as a change in the DC voltage component to the port. A detection signal transmitting means is provided.

【0019】この構成においては、1チャネル分の伝送
路で双方向の信号伝送を行いながら、伝送路のツイスト
ペアケーブルの直流電圧レベルを監視して信号の衝突を
検出することができる。
In this configuration, it is possible to detect signal collision by monitoring the DC voltage level of the twisted pair cable of the transmission line while performing bidirectional signal transmission on the transmission line for one channel.

【0020】また、本発明によれば、上述の目的を達成
するために、複数のポートを備えた集線装置を有し、こ
のポートと局とを接続する伝送媒体としてツイストペア
ケーブルを用いた通信ネットワークにおいて、上記ツイ
ストペアケーブルを伝搬する信号が直流電圧成分を有す
るように定められると共に、上記集線装置が、1)送信
手段、2)受信手段、3)上記送信手段と上記受信手段
とを上記ツイストペアケーブルに対して切り換えて接続
する接続切換え手段、4)上記ツイストペアケーブル上
の直流電圧レベルを検出する直流電圧レベル検出手段、
5)上記ツイストペアケーブル上のキャリア成分を検出
するキャリア検出手段、6)上記直流電圧レベル検出手
段の検出結果と上記キャリア検出手段の検出結果とから
上記局と上記集線装置とのリンク状態を検出するリンク
検出手段とを有するようにしている。
According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, a communication network having a concentrator having a plurality of ports and using a twisted pair cable as a transmission medium for connecting the ports and the station is provided. Wherein the signal propagating through the twisted pair cable is determined to have a DC voltage component, and the concentrator includes: 1) transmitting means, 2) receiving means, and 3) connecting the transmitting means and the receiving means to the twisted pair cable. 4) DC voltage level detecting means for detecting a DC voltage level on the twisted pair cable,
5) Carrier detecting means for detecting a carrier component on the twisted pair cable; 6) Detecting a link state between the station and the concentrator from the detection result of the DC voltage level detecting means and the detection result of the carrier detecting means. And link detecting means.

【0021】この構成においては、1チャネル分の伝送
路で双方向の信号伝送を行いながら、伝送路のツイスト
ペアケーブルの直流電圧レベルを監視してリンクの着脱
を検出できる。またキャリアの検出をリンクの着脱の検
出に補充的に用いることができる。
In this configuration, while performing bidirectional signal transmission on the transmission path for one channel, the DC voltage level of the twisted pair cable of the transmission path can be monitored to detect the attachment / detachment of the link. Further, the detection of the carrier can be supplementarily used for the detection of the attachment / detachment of the link.

【0022】また、本発明によれば、上述の目的を達成
するために、複数のポートを備えた集線装置を有し、こ
のポートと局とを接続する伝送媒体としてツイストペア
ケーブルを用いた通信ネットワークにおいて、上記ツイ
ストペアケーブルを伝搬する信号が直流電圧成分を有す
るように定められると共に、上記局が、1)送信手段、
2)受信手段、3)上記送信手段と上記受信手段とを上
記ツイストペアケーブルに対して切り換えて接続する接
続切換え手段、4)上記ツイストペアケーブル上の直流
電圧レベルを検出する直流電圧レベル検出手段、、5)
上記ツイストペアケーブル上のキャリア成分を検出する
キャリア検出手段、6)上記直流電圧レベル検出手段の
検出結果から上記ツイストペアケーブル上の信号の衝突
を検出する衝突検出手段を有するようにしている。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a communication network having a concentrator having a plurality of ports and using a twisted pair cable as a transmission medium for connecting the ports and the station is provided. Wherein the signal propagating through the twisted pair cable is determined to have a DC voltage component, and the station comprises:
2) receiving means, 3) connection switching means for switching and connecting the transmitting means and the receiving means to the twisted pair cable, 4) DC voltage level detecting means for detecting a DC voltage level on the twisted pair cable, 5)
A carrier detecting means for detecting a carrier component on the twisted pair cable; and 6) a collision detecting means for detecting a collision of a signal on the twisted pair cable from a detection result of the DC voltage level detecting means.

【0023】この構成においても、1チャネル分の伝送
路で双方向の信号伝送を行いながら、伝送路のツイスト
ペアケーブルの直流電圧レベルを監視して信号の衝突を
検出することができる。
In this configuration, it is possible to detect a signal collision by monitoring the DC voltage level of the twisted pair cable of the transmission line while performing bidirectional signal transmission on the transmission line for one channel.

【0024】また、本発明によれば、上述の目的を達成
するために、複数のポートを備えた集線装置を有し、こ
のポートと局とを接続する伝送媒体としてツイストペア
ケーブルを用いた通信ネットワークにおいて、上記ツイ
ストペアケーブルを伝搬する信号が直流電圧成分を有す
るように定められると共に、上記局が、1)送信手段、
2)受信手段、3)上記送信手段と上記受信手段とを上
記ツイストペアケーブルに対して切り換えて接続する接
続切換え手段、4)上記ツイストペアケーブル上の直流
電圧レベルを検出する直流電圧レベル検出手段、5)上
記ツイストペアケーブル上のキャリア成分を検出するキ
ャリア検出手段、6)上記直流電圧レベル検出手段の検
出結果と上記キャリア検出手段の検出結果とから上記局
と上記集線装置とのリンク状態を検出するリンク検出手
段を有するようにしている。
According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, a communication network having a concentrator having a plurality of ports and using a twisted pair cable as a transmission medium for connecting the ports and the station is provided. Wherein the signal propagating through the twisted pair cable is determined to have a DC voltage component, and the station comprises:
2) receiving means, 3) connection switching means for switching and connecting the transmitting means and the receiving means to the twisted pair cable, 4) DC voltage level detecting means for detecting a DC voltage level on the twisted pair cable, 5 A) a carrier detecting means for detecting a carrier component on the twisted pair cable; and 6) a link for detecting a link state between the station and the concentrator based on a detection result of the DC voltage level detecting means and a detection result of the carrier detecting means. It has a detecting means.

【0025】この構成においても、1チャネル分の伝送
路で双方向の信号伝送を行いながら、伝送路のツイスト
ペアケーブルの直流電圧レベルを監視してリンクの着脱
を検出できる。またキャリアの検出をリンクの着脱の検
出に補充的に用いることができる。
Also in this configuration, while bidirectional signal transmission is performed on the transmission path for one channel, the DC voltage level of the twisted pair cable of the transmission path can be monitored to detect the attachment / detachment of the link. Further, the detection of the carrier can be supplementarily used for the detection of the attachment / detachment of the link.

【0026】また、本発明によれば、上述の目的を達成
するために、上述の衝突検出を行える通信ネットワーク
において、送信を行っていた局は衝突が検出された場合
には即時に送信を停止する手順を実行するようにしてい
る。また、上記集線装置は衝突が検出された場合には即
時に信号中継を停止する手順を実行するようにしてい
る。そして、上記集線装置は衝突検出後、全てのポート
からのキャリアが検出されなくなってから衝突検出信号
の送出を停止するようにしている。
According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, in a communication network capable of detecting the above-mentioned collision, the transmitting station immediately stops transmitting when a collision is detected. You are going to do the steps. Further, the line concentrator executes a procedure for immediately stopping signal relay when a collision is detected. After the collision is detected, the concentrator stops transmitting the collision detection signal after the carriers from all the ports are no longer detected.

【0027】この構成においては、集線装置が中心とな
って信号の衝突を判断するので、同軸ケーブルを用いた
LANにおけるジャミング信号を衝突検出後に所定時間
発生させる必要がない。すなわち、同軸ケーブルを用い
たLANにおいては、一方の局で衝突が検出された後も
他方の局で衝突が確実に検出されることを保証するため
にジャミング信号を発生させる必要があるが、本発明で
は、集線装置が直接検出を行うのでそのようなジャミン
グ信号を発生させることなくただちに信号送出を停止で
きる。
In this configuration, since the line concentrator determines the collision of signals, it is not necessary to generate a jamming signal in a LAN using a coaxial cable for a predetermined time after the collision is detected. That is, in a LAN using a coaxial cable, it is necessary to generate a jamming signal to ensure that a collision is detected at one station even after a collision is detected at one station. According to the present invention, since the concentrator directly performs the detection, the signal transmission can be immediately stopped without generating such a jamming signal.

【0028】また、本発明によれば、上述の集線装置お
よび局を含む通信ネットワークにおいて、上記ポートと
上記局とが正常にリンクされていないときには上記ポー
トおよび上記局の直流電圧レベルがそれぞれ第1の直流
電圧レベルおよび第2の直流電圧レベルになり、さらに
上記ツイストペアケーブルを伝搬する信号が直流電圧成
分を有するように定められ、上記ツイストペアケーブル
において信号が衝突するときには上記ツイストペアケー
ブルの直流電圧レベルが第3の直流電圧レベルになるよ
うにしている。
According to the present invention, in a communication network including the above-described concentrator and the station, when the port and the station are not properly linked, the DC voltage levels of the port and the station are respectively set to the first level. DC voltage level and the second DC voltage level, and the signal propagating through the twisted pair cable is determined to have a DC voltage component. When the signal collides in the twisted pair cable, the DC voltage level of the twisted pair cable is The third DC voltage level is set.

【0029】この構成においては、直流電圧を監視する
ことにより、信号の衝突およびリンクの着脱を監視する
ことができる。
In this configuration, by monitoring the DC voltage, it is possible to monitor the collision of signals and the attachment / detachment of the link.

【0030】[0030]

【発明の実施の態様】図1ないし図4を用いて本発明の
ネットワーク構成の1実施例を示す。図1はクライアン
ト局用インターフェイス1とハブ用インターフェイス2
との接続の詳細構造を示した図である。図2は各状態に
おける、クライアント局用インターフェイス1とハブ用
インターフェイス2とを接続するツイストペアケーブル
3上の電圧波形を示す図である。図3(a)はハブ41
の全体構成を示す図である。ハブ41はクライアント局
42と2線式ツイストペアケーブルに45によって接続
されいる。2線式ツイストペアケーブルに45内にはツ
イストペアケーブル43ないし44が含まれている。こ
のツイストペアケーブル43ないし44は図1における
ツイストペアケーブル3と実質的に等価なものである
が、説明の都合上参照番号を区別している。図3(b)
はクライアント42内にクライアント局用インターフェ
イス1aないし1bが含まれていることを示す図であ
る。クライアント局用インターフェイス1aないし1b
は図1における、クライアント局用インターフェイス1
と実質的に等価である。また、図3(c)はハブ43内
のあるポート用にハブ用インターフェイス2aないし2
bが含まれていることを示す図である。ハブ用インター
フェイス2aないし2bも図1における、クライアント
局用ハブ用インターフェイス2と実質的に等価である。
図4はハブ41の内部構成を示す図である。各ポートに
対応して一組のインターフェイス2aないし2bが設け
られ、また、コントローラ46と47が設けられいるこ
とによって、2系統のバスを形成している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a network configuration according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an interface 1 for a client station and an interface 2 for a hub.
FIG. 3 is a diagram showing a detailed structure of connection with the maker. FIG. 2 is a diagram showing voltage waveforms on the twisted pair cable 3 connecting the client station interface 1 and the hub interface 2 in each state. FIG. 3A shows the hub 41.
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of the embodiment. The hub 41 is connected to the client station 42 by a two-wire twisted pair cable 45. Twisted pair cables 43 to 44 are included in the two-wire twisted pair cable 45. Although the twisted pair cables 43 to 44 are substantially equivalent to the twisted pair cable 3 in FIG. 1, the reference numerals are distinguished for convenience of explanation. FIG. 3 (b)
Is a diagram showing that the client 42 includes client station interfaces 1a and 1b. Interface 1a or 1b for client station
Is the interface 1 for the client station in FIG.
Is substantially equivalent to FIG. 3C shows hub interfaces 2 a through 2 b for a certain port in the hub 43.
It is a figure showing that b was included. The hub interfaces 2a and 2b are also substantially equivalent to the client station hub interface 2 in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the internal configuration of the hub 41. A pair of interfaces 2a and 2b are provided for each port, and controllers 46 and 47 are provided to form a two-system bus.

【0031】図1を参照してクライアント局用インター
フェイス1とハブ用インターフェイス2とについて詳細
に説明する。図1において、クライアント局用インター
フェイス1はハブ用インターフェイス2とツイストペア
ケーブル3を介して接続されており、双方向の信号3が
ツイストペアケーブル4上を伝送する。クライアント局
用インターフェイス1内はコントローラ11、送信機1
2、受信機13、送受信切り換えスイッチ14、キャリ
ア検出機構16、リンク状態検出機構兼衝突検出機構1
7、終端抵抗18を含んで成り立っている。一方、ハブ
用インターフェイス2内はコントローラ21、送信機2
2、受信機23、送受信切り換えスイッチ24、キャリ
ア検出機構26、リンク状態検出機構兼衝突検出機構2
7、終端抵抗28、リンク状態信号兼衝突検出信号送出
機構29を含んで成り立っている。
Referring to FIG. 1, the client station interface 1 and the hub interface 2 will be described in detail. In FIG. 1, a client station interface 1 is connected to a hub interface 2 via a twisted pair cable 3, and a bidirectional signal 3 is transmitted on the twisted pair cable 4. The controller 11 and the transmitter 1 are inside the client station interface 1.
2. Receiver 13, transmission / reception switch 14, carrier detection mechanism 16, link state detection / collision detection mechanism 1
7, including the terminating resistor 18. On the other hand, the controller 21 and the transmitter 2
2, receiver 23, transmission / reception changeover switch 24, carrier detection mechanism 26, link state detection mechanism and collision detection mechanism 2
7, a terminating resistor 28, and a link state signal / collision detection signal transmitting mechanism 29.

【0032】キャリア検出機構16ないし26はバンド
パスフィルタと検波機構を含み、例えばMLT−3符号
を採用した場合であれば、16MHz付近の最もパワー
スペクトラムの密度の高い周波数領域を検出する(図1
1(b)参照)。リンク状態検出機構兼衝突検出機構1
7ないし27はローパスフィルタと直流電圧レベル検出
機構を含み、伝送媒体であるツイストペアケーブル4の
直流電圧状態を調べる機能を有する。
The carrier detection mechanisms 16 to 26 include a band-pass filter and a detection mechanism. For example, when the MLT-3 code is employed, a frequency region having the highest power spectrum density around 16 MHz is detected (FIG. 1).
1 (b)). Link state detection mechanism and collision detection mechanism 1
Reference numerals 7 to 27 each include a low-pass filter and a DC voltage level detecting mechanism, and have a function of checking the DC voltage state of the twisted pair cable 4 as a transmission medium.

【0033】アイドル状態では、ハブ用インターフェイ
ス2内のリンク状態信号兼衝突検出信号送出機構29は
+2V1の電圧をツイストペアケーブル4に印可する。
この+2V1の電圧は終端抵抗18と終端抵抗28によ
って分岐されるので、ツイストペアケーブル4上の電圧
は+V1となる(図2(a)参照)。この+V1の電圧
をリンク状態検出機構兼衝突検出機構17ないし27が
検出することによって、リンク状態を検出する。もし、
ツイストペアケーブル4の接続が外れていれば、リンク
状態検出機構兼衝突検出機構17では0Vの電圧が、リ
ンク状態検出機構兼衝突検出機構27では+2V1の電
圧が検出される。また、アイドル状態ではキャリア検出
機構16ないし26は何の信号も検出できない。なお、
ここでは終端抵抗18と終端抵抗28とは概略等しい抵
抗値であると仮定している。
In the idle state, the link state signal / collision detection signal transmission mechanism 29 in the hub interface 2 applies a voltage of + 2V1 to the twisted pair cable 4.
Since the voltage of + 2V1 is branched by the terminating resistors 18 and 28, the voltage on the twisted pair cable 4 becomes + V1 (see FIG. 2A). The link state is detected by detecting the voltage of + V1 by the link state detection mechanism / collision detection mechanisms 17 to 27. if,
If the twisted pair cable 4 is disconnected, the link state detection mechanism / collision detection mechanism 17 detects a voltage of 0V, and the link state detection mechanism / collision detection mechanism 27 detects a voltage of + 2V1. In the idle state, the carrier detection mechanisms 16 to 26 cannot detect any signal. In addition,
Here, it is assumed that the terminating resistors 18 and 28 have substantially the same resistance value.

【0034】クライアント局用インターフェイス1側か
ら、信号が送出されたとする。この場合、送信機12か
ら送出される信号は図2(b)に示すように平均で−V
1の直流電圧を含む信号が送出される。この信号は、ツ
イストペアケーブル4に印可されている+V1の電圧と
加算されて、図2(c)のような波形パターンとなる。
すなわち、ツイストペアケーブル4の直流電圧レベルは
0Vとなる。この状態は、直流電圧レベルだけを監視し
ていると、クライアント側ではリンクが外れたのと信号
がツイストペアケーブルに印可された状態の区別ができ
ない。しかしながら、上記の状態では、キャリア検出機
構16ないし26は送出信号のキャリア成分(例えば1
6MHz付近の電力成分)を検出できるので、リンク状
態検出機構兼衝突検出機構17とキャリア検出機構16
の結果双方を用いれば、リンク状態とキャリア検出状態
が識別可能である。ハブ用インターフェイス2側から信
号が送出された場合も上記と同様にしてキャリア検出と
リンク検出の識別が可能である。
It is assumed that a signal is transmitted from the client station interface 1 side. In this case, the signal transmitted from the transmitter 12 has an average of -V as shown in FIG.
A signal containing one DC voltage is transmitted. This signal is added to the + V1 voltage applied to the twisted pair cable 4 to form a waveform pattern as shown in FIG.
That is, the DC voltage level of the twisted pair cable 4 is 0V. In this state, if only the DC voltage level is monitored, the client cannot distinguish between a state in which the link has been disconnected and a state in which a signal has been applied to the twisted pair cable. However, in the above-mentioned state, the carrier detection mechanisms 16 to 26 are configured to output the carrier component (for example, 1
(A power component around 6 MHz), so that the link state detection mechanism / collision detection mechanism 17 and the carrier detection mechanism 16 can be detected.
By using both of the results, the link state and the carrier detection state can be identified. When a signal is transmitted from the hub interface 2 side, carrier detection and link detection can be identified in the same manner as described above.

【0035】次に、クライアント局用インターフェイス
1とハブ用インターフェイス2双方から同時に信号が送
出された場合を考える。この場合は図2(d)のよう
に、ふたつの信号の加算によってツイストペアケーブル
4の直流電圧レベルは−V1となる。この電圧レベルを
リンク状態検出機構兼衝突検出機構17ないし27が検
出することにによって、衝突状態を検出することができ
る。なお、衝突検出時においてはキャリアセンスの有無
は無視し、ツイストペアケーブル4上の直流電圧レベル
が−V1以下であれば衝突の発生と見なす。
Next, consider the case where signals are simultaneously transmitted from both the interface 1 for the client station and the interface 2 for the hub. In this case, as shown in FIG. 2D, the DC voltage level of the twisted pair cable 4 becomes -V1 by adding the two signals. The collision state can be detected by detecting the voltage level by the link state detection mechanism / collision detection mechanisms 17 to 27. At the time of collision detection, the presence or absence of carrier sense is ignored, and if the DC voltage level on the twisted pair cable 4 is -V1 or less, it is considered that a collision has occurred.

【0036】以上、クライアント局用インターフェイス
1とハブ用インターフェイス2との間での衝突について
考えてきたが、図4のハブ41の他のポートで衝突が生
じる場合もある。この場合、図4に示すハブ41内のコ
ントローラ46ないし47が衝突が生じた以外の他のポ
ートに制御信号を発してリンク状態信号兼衝突検出信号
送出機構29から、強制的に−2V1の信号を発生させ
るようにする(図2(e)参照)。するとツイストペア
ケーブル4上には−V1の直流成分が印可され衝突の発
生をクライアント局に伝達することができる。
The collision between the interface 1 for the client station and the interface 2 for the hub has been described above. However, a collision may occur at another port of the hub 41 in FIG. In this case, the controllers 46 to 47 in the hub 41 shown in FIG. Is generated (see FIG. 2E). Then, a DC component of -V1 is applied on the twisted pair cable 4, and the occurrence of the collision can be transmitted to the client station.

【0037】図5ないし図6を用いて、本発明の通信方
式の1具体例について説明する。図1ないし図4を用い
て説明してきたネットワークにおいて、この通信方式は
適用可能である。図5はクライアント局(例えば図3に
示す42)に適用される通信方式(プロトコル)の状態
遷移図である。一方、図6はハブ(例えば図3に示す4
1)に適用される通信方式(プロトコル)の状態遷移図
である。クライアント局に適用されるプロトコルは、図
5に示すように、送信中に衝突が検出されると直ちに送
信を中止しランダム時間の待機に入る。また、ハブに適
用されるプロトコルでは、図6に示すように、衝突が検
出されると信号中継を即時中止するとともに衝突検出信
号を全ポートに送出する。そして全てのポートからキャ
リアが検出されなくなると衝突検出の送出を解除する。
A specific example of the communication system of the present invention will be described with reference to FIGS. In the network described with reference to FIGS. 1 to 4, this communication method is applicable. FIG. 5 is a state transition diagram of a communication system (protocol) applied to the client station (for example, 42 shown in FIG. 3). On the other hand, FIG. 6 shows a hub (for example, 4 shown in FIG. 3).
It is a state transition diagram of the communication system (protocol) applied to 1). As shown in FIG. 5, the protocol applied to the client station stops transmission immediately after a collision is detected during transmission and enters a wait for a random time. In the protocol applied to the hub, as shown in FIG. 6, when a collision is detected, signal relay is immediately stopped, and a collision detection signal is transmitted to all ports. Then, when the carrier is not detected from all the ports, the transmission of the collision detection is released.

【0038】図9に示した従来技術におけるプロトコル
の状態遷移図と比較すると、本発明の特徴が明らかとな
る。すなわち、一定時間のジャミング信号の送出という
手順がなく、代わりに信号送信の即時停止という手順が
含まれていることである。同軸ケーブルを用いたイーサ
ネットでは、衝突の通知はふたつの信号の混信の形で発
生されるので、バスの最大往復伝搬遅延時間以上の所定
時間のジャミング信号の送出が必須であった。これに対
して、本発明のネットワークにおいては衝突検出はハブ
において行われ、衝突検出の各クライアントへの通知は
ハブから直流電圧レベルの形で通知されるので、一定時
間のジャミング信号の送出という手順を取る必要がない
のである。従来型のツイストペアケーブルを用いたイー
サネットにおいては、ハブによって衝突検出が行われて
いる。しかしながら、衝突検出信号の通知が、特定の衝
突検出信号という形でおこなわれているので、やはり一
定時間の衝突検出信号の送出が必要となってしまってい
た。
The features of the present invention become clear when compared with the state transition diagram of the protocol in the prior art shown in FIG. That is, there is no procedure of transmitting a jamming signal for a fixed time, but instead, a procedure of immediately stopping signal transmission is included. In Ethernet using a coaxial cable, a collision notification is generated in the form of interference between two signals, so it is necessary to transmit a jamming signal for a predetermined time longer than the maximum round-trip propagation delay time of the bus. On the other hand, in the network of the present invention, collision detection is performed in the hub, and notification of collision detection to each client is notified from the hub in the form of a DC voltage level. There is no need to take. In a conventional Ethernet using a twisted pair cable, collision detection is performed by a hub. However, since the notification of the collision detection signal is performed in the form of a specific collision detection signal, it is necessary to transmit the collision detection signal for a certain period of time.

【0039】本発明のネットワークおよび通信方式で
は、衝突検出を伝送媒体(ツイストペアケーブル)の直
流電圧で検出し、また、衝突検出のネットワーク全体へ
の通知を伝送媒体の直流電圧で通知している点に特徴が
る。そしてさらに、衝突状態の解消をキャリア信号の消
失をもって判定して、衝突検出信号の送出解除を行って
いる。これらの特徴が相まって、衝突検出に伴う送信あ
るいは信号中継の即時中継という手順をプロトコル中に
導入することが可能となったのである。
In the network and communication system of the present invention, the collision detection is detected by the DC voltage of the transmission medium (twisted pair cable), and the notification of the collision detection to the entire network is notified by the DC voltage of the transmission medium. Features. Further, the cancellation of the collision state is determined based on the disappearance of the carrier signal, and the transmission of the collision detection signal is canceled. Together, these features make it possible to introduce into the protocol the procedure of immediate transmission of transmission or signal relay following collision detection.

【0040】図7にハブ間接続を行った場合に、本発明
を適用した場合のネットワーク構成を示す。ハブ51と
ハブ52を直接接続した場合においても、図2に示した
電圧レベルを利用した衝突検出は可能である。ただし、
ハブ同士を接続する場合には片方のハブ(図7において
はハブ52)のインターフェイス2−1の機能を少し変
更する必要がある。図1に示したハブ用インターフェイ
ス2同士を接続すると、アイドル時に、双方のインター
フェイスからリンク状態信号兼衝突検出信号送出機構2
9から−2V1の信号が送出されてしまい、アイドル時
のツイストペアケーブル57上の電圧レベルが−2V1
となってしまうからである。したがって、片方のインタ
ーフェイス2−1においてはアイドル時にリンク状態信
号兼衝突検出信号送出機構29から0Vの電圧が送出さ
れるように変更しておくことが必要であるが、その他の
点では変更は必要ではない。
FIG. 7 shows a network configuration when the present invention is applied when connection between hubs is performed. Even when the hub 51 and the hub 52 are directly connected, the collision detection using the voltage levels shown in FIG. 2 is possible. However,
When connecting hubs, it is necessary to slightly change the function of the interface 2-1 of one hub (the hub 52 in FIG. 7). When the hub interfaces 2 shown in FIG. 1 are connected to each other, the link state signal / collision detection signal transmitting mechanism 2
9, a signal of -2V1 is transmitted, and the voltage level on the twisted pair cable 57 during idle is -2V1.
It is because it becomes. Therefore, it is necessary to change one of the interfaces 2-1 so that a voltage of 0 V is transmitted from the link state signal / collision detection signal transmitting mechanism 29 at the time of idle, but the other points need to be changed. is not.

【0041】図7のネットワークにおいては図5なし図
6に示した状態遷移図に基づく通信方式は適用可能であ
る。
In the network shown in FIG. 7, the communication system based on the state transition diagram shown in FIGS. 5 and 6 is applicable.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば一対のツイストペアケー
ブルを用いて双方向性バスを形成しつつ、衝突検出やリ
ンク状態の検出が行える。したがって、2線式のツイス
トペアケーブルを用いれば2本の、4線式ツイストペア
ケーブルを用いれば4本の、独立した双方向性バスを構
成できる。この複数の独立した双方向性バスを利用して
通信容量の拡大や新しい機能の付加を行うことができ
る。また、本発明によれば、直流電圧レベルによって衝
突検出を通知するので、一定時間のジャミング信号の送
出という手順を行うことなく、ネットワーク全体に衝突
状態を周知させることができる。したがって、一定時間
のジャミング信号送出によってネットワークをデータ伝
送に活用できない時間を減少せしめることができる。
According to the present invention, collision detection and link state detection can be performed while forming a bidirectional bus using a pair of twisted pair cables. Therefore, if two-wire twisted pair cables are used, two independent bidirectional buses can be configured using four-wire twisted pair cables. The communication capacity can be expanded and new functions can be added using the plurality of independent bidirectional buses. Further, according to the present invention, the collision detection is notified by the DC voltage level, so that the entire network can be made aware of the collision state without performing a procedure of transmitting a jamming signal for a predetermined time. Therefore, the time during which the network cannot be used for data transmission by transmitting the jamming signal for a certain time can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施例におけるクライアント局イン
ターフェイス1とハブ用インターフェイス2の内部構造
及び接続状態を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal structure and a connection state of a client station interface 1 and a hub interface 2 in an embodiment of the present invention.

【図2】 上述実施例におけるクライアント局インター
フェイス1とハブ用インターフェイス2とを接続するツ
イストペアケーブル上の各状態における電圧波形であ
る。
FIG. 2 shows voltage waveforms in each state on a twisted pair cable connecting a client station interface 1 and a hub interface 2 in the above embodiment.

【図3】 上述実施例のハブ41の全体構成を示す概略
図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an overall configuration of a hub 41 according to the embodiment.

【図4】 上述実施例のハブ41の内部構成を示す概略
図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an internal configuration of a hub 41 according to the embodiment.

【図5】 上述実施例の通信方式の制御手順を示すクラ
イアント局側の状態遷移図である。
FIG. 5 is a state transition diagram on the client station side showing a control procedure of the communication method according to the embodiment.

【図6】 上述実施例の通信方式の制御手順を示すハブ
側の状態遷移図である。
FIG. 6 is a state transition diagram on the hub side illustrating a control procedure of the communication method according to the embodiment.

【図7】 上述実施例おけるハブ間接続を示す概略図で
ある。
FIG. 7 is a schematic diagram showing connection between hubs in the above embodiment.

【図8】 従来の同軸ケーブルを用いたイーサネットの
構成と同軸ケーブル上の電圧波形を示す概略図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of an Ethernet using a conventional coaxial cable and a voltage waveform on the coaxial cable.

【図9】 従来のイーサネットに採用されるCSMA/
CDプロトコルの状態遷移図である。
FIG. 9 shows CSMA / adopted in conventional Ethernet.
It is a state transition diagram of a CD protocol.

【図10】 従来のツイストペアケーブルを用いたイー
サネットの構成を示す概略図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of an Ethernet using a conventional twisted pair cable.

【図11】 従来の100BASE−TXなどに用いら
れるMLT−3符号の波形パターン及びパワースペクト
ラムを示す概略図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a waveform pattern and a power spectrum of an MLT-3 code used for a conventional 100BASE-TX or the like.

【図12】 従来の100BASE−T4におけるツイ
ストペアケーブルの使われ方を示す概略図である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing how a twisted pair cable is used in a conventional 100BASE-T4.

【図13】 先行技術文献における、データ通信チャネ
ルと制御チャネルの関係を示す概略図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a relationship between a data communication channel and a control channel in a prior art document.

【図14】 他の先行技術文献におけるマルチチャネル
イーサネット(CSMA/CD)の構成とその効果を示
す概略図。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a configuration of a multi-channel Ethernet (CSMA / CD) in another prior art document and its effect.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…クライアント局用インターフェイス、2、2a、2
b…ハブ用インターフェイス、3…ツイストペアケーブ
ル4上を伝搬する信号、4…ツイストペアケーブル、1
1…コントローラ、12…送信機、13…受信機、14
…送受信切換えスイッチ、15…送受信切り換え制御制
御信号、16…キャリア検出機構、17…リンク状態検
出機構件衝突検出機構、18…終端抵抗、21…コント
ローラ、22…送信機、23…受信機、24…送受信切
換えスイッチ、25…送受信切り換え制御制御信号、2
6…キャリア検出機構、27…リンク状態検出機構件衝
突検出機構、28…終端抵抗、29…リンク状態検出機
構件衝突検出信号送出機構、41…ハブ、42…クライ
アント局、43−44…ツイストペアケーブル、45…
2線式ツイストペアケーブル、46−47…コントロー
ラ、51−52…ハブ、53−54…クライアント局と
ハブの間を接続するツイストペアケーブル、55−56
…ツイストペアケーブル上を伝搬する信号、57…ハブ
間を接続するツイストペアケーブル、58…ハブ間を接
続するツイストペアケーブル上を伝搬する信号、61−
62…クライアント局、201…ハブ、202…クライ
アント局、203−204…ツイストペアケーブル、2
05…2線式ツイストペアケーブル、211…送信機、
212…受信機、213−214…終端抵抗、261、
263、265…ハブ側の送信機、262、264、2
66…ハブ側の受信機、271、273、275…クラ
イアント局側の送信機、272、274、276…クラ
イアント局側の受信機、281−284…ツイストペア
ケーブル、291…チャネル−1、292…チャネル−
2、293…チャネル−3、311…(クライアント)
局、312…同軸ケーブル、313…同軸ケーブル上を
伝搬する信号
1: Client interface, 2, 2a, 2
b: hub interface, 3: signal propagating over twisted pair cable 4, 4 ... twisted pair cable, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Controller, 12 ... Transmitter, 13 ... Receiver, 14
... Transmission / reception changeover switch, 15 ... Transmission / reception switching control control signal, 16 ... Carrier detection mechanism, 17 ... Link state detection mechanism, collision detection mechanism, 18 ... Terminal resistor, 21 ... Controller, 22 ... Transmitter, 23 ... Receiver, 24 ... Transmission and reception changeover switch, 25 ... Transmission and reception changeover control signal, 2
6 Carrier detection mechanism, 27 Link status detection mechanism, collision detection mechanism, 28 Terminating resistor, 29 Link status detection mechanism, collision detection signal transmission mechanism, 41 Hub, 42 Client station, 43-44 Twisted pair cable , 45 ...
2-wire twisted pair cable, 46-47 ... controller, 51-52 ... hub, 53-54 ... twisted pair cable connecting between the client station and the hub, 55-56
.., A signal propagating on a twisted pair cable, 57... A signal propagating on a twisted pair cable connecting between hubs, 58.
62 client station, 201 hub, 202 client station, 203-204 twisted pair cable, 2
05: two-wire twisted pair cable, 211: transmitter,
212 ... receiver, 213-214 ... terminator, 261,
263, 265: hub-side transmitters, 262, 264, 2
66: Receiver on the hub side, 271, 273, 275: Transmitter on the client station side, 272, 274, 276: Receiver on the client station side, 281-284 ... Twisted pair cable, 291 ... Channel-1, 292 ... Channel −
2, 293 ... channel-3, 311 ... (client)
Station, 312 ... coaxial cable, 313 ... signal propagating on the coaxial cable

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のポートを備えた集線装置を有し、
このポートと局とを接続する伝送媒体としてツイストペ
アケーブルを用いた通信ネットワークにおいて、上記ツ
イストペアケーブルを伝搬する信号が直流電圧成分を有
するように定められると共に、上記集線装置が下記の構
成要素を有することを特徴とする通信ネットワーク。 1)送信手段。 2)受信手段。 3)上記送信手段と上記受信手段とを上記ツイストペア
ケーブルに対して切り換えて接続する接続切換え手段。 4)上記ツイストペアケーブル上の直流電圧レベルを検
出する直流電圧レベル検出手段。 5)上記ツイストペアケーブル上のキャリア成分を検出
するキャリア検出手段。 6)上記直流電圧レベル検出手段の検出結果から上記ツ
イストペアケーブル上の信号の衝突を検出する衝突検出
手段。 7)上記衝突検出手段の判定結果を直流電圧成分の変化
として上記ポートに出力する衝突検出信号送出手段。
1. A concentrator having a plurality of ports,
In a communication network using a twisted pair cable as a transmission medium for connecting the port and the station, a signal propagating through the twisted pair cable is determined to have a DC voltage component, and the concentrator has the following components. A communication network characterized by the following. 1) Transmission means. 2) Receiving means. 3) connection switching means for switching the transmission means and the reception means to the twisted pair cable for connection; 4) DC voltage level detecting means for detecting a DC voltage level on the twisted pair cable. 5) Carrier detecting means for detecting a carrier component on the twisted pair cable. 6) Collision detecting means for detecting a collision of signals on the twisted pair cable from a detection result of the DC voltage level detecting means. 7) Collision detection signal transmitting means for outputting the result of determination by the collision detection means as a change in the DC voltage component to the port.
【請求項2】 複数のポートを備えた集線装置を有し、
このポートと局とを接続する伝送媒体としてツイストペ
アケーブルを用いた通信ネットワークにおいて、上記ツ
イストペアケーブルを伝搬する信号が直流電圧成分を有
するように定められると共に、上記集線装置が下記の構
成要素を有することを特徴とする通信ネットワーク。 1)送信手段。 2)受信手段。 3)上記送信手段と上記受信手段とを上記ツイストペア
ケーブルに対して切り換えて接続する接続切換え手段。 4)上記ツイストペアケーブル上の直流電圧レベルを検
出する直流電圧レベル検出手段。 5)上記ツイストペアケーブル上のキャリア成分を検出
するキャリア検出手段。 6)上記直流電圧レベル検出手段の検出結果と上記キャ
リア検出手段の検出結果とから上記局と上記集線装置と
のリンク状態を検出するリンク検出手段。
2. A line concentrator having a plurality of ports,
In a communication network using a twisted pair cable as a transmission medium for connecting the port and the station, a signal propagating through the twisted pair cable is determined to have a DC voltage component, and the concentrator has the following components. A communication network characterized by the following. 1) Transmission means. 2) Receiving means. 3) connection switching means for switching the transmission means and the reception means to the twisted pair cable for connection; 4) DC voltage level detecting means for detecting a DC voltage level on the twisted pair cable. 5) Carrier detecting means for detecting a carrier component on the twisted pair cable. 6) Link detection means for detecting a link state between the station and the concentrator from the detection result of the DC voltage level detection means and the detection result of the carrier detection means.
【請求項3】 複数のポートを備えた集線装置を有し、
このポートと局とを接続する伝送媒体としてツイストペ
アケーブルを用いた通信ネットワークにおいて、上記ツ
イストペアケーブルを伝搬する信号が直流電圧成分を有
するように定められると共に、上記局が下記の構成要素
を有することを特徴とする通信ネットワーク。 1)送信手段。 2)受信手段。 3)上記送信手段と上記受信手段とを上記ツイストペア
ケーブルに対して切り換えて接続する接続切換え手段。 4)上記ツイストペアケーブル上の直流電圧レベルを検
出する直流電圧レベル検出手段。 5)上記ツイストペアケーブル上のキャリア成分を検出
するキャリア検出手段。 6)上記直流電圧レベル検出手段の検出結果から上記ツ
イストペアケーブル上の信号の衝突を検出する衝突検出
手段。
3. A concentrator having a plurality of ports,
In a communication network using a twisted pair cable as a transmission medium for connecting the port and the station, a signal propagating through the twisted pair cable is determined to have a DC voltage component, and the station has the following components. Characteristic communication network. 1) Transmission means. 2) Receiving means. 3) connection switching means for switching the transmission means and the reception means to the twisted pair cable for connection; 4) DC voltage level detecting means for detecting a DC voltage level on the twisted pair cable. 5) Carrier detecting means for detecting a carrier component on the twisted pair cable. 6) Collision detecting means for detecting a collision of signals on the twisted pair cable from a detection result of the DC voltage level detecting means.
【請求項4】 複数のポートを備えた集線装置を有し、
このポートと局とを接続する伝送媒体としてツイストペ
アケーブルを用いた通信ネットワークにおいて、上記ツ
イストペアケーブルを伝搬する信号が直流電圧成分を有
するように定められると共に、上記局が下記の構成要素
を有することを特徴とする通信ネットワーク。 1)送信手段。 2)受信手段。 3)上記送信手段と上記受信手段とを上記ツイストペア
ケーブルに対して切り換えて接続する接続切換え手段。 4)上記ツイストペアケーブル上の直流電圧レベルを検
出する直流電圧レベル検出手段。 5)上記ツイストペアケーブル上のキャリア成分を検出
するキャリア検出手段。 6)上記直流電圧レベル検出手段の検出結果と上記キャ
リア検出手段の検出結果とから上記局と上記集線装置と
のリンク状態を検出するリンク検出手段。
4. A concentrator having a plurality of ports,
In a communication network using a twisted pair cable as a transmission medium for connecting the port and the station, a signal propagating through the twisted pair cable is determined to have a DC voltage component, and the station has the following components. Characteristic communication network. 1) Transmission means. 2) Receiving means. 3) connection switching means for switching the transmission means and the reception means to the twisted pair cable for connection; 4) DC voltage level detecting means for detecting a DC voltage level on the twisted pair cable. 5) Carrier detecting means for detecting a carrier component on the twisted pair cable. 6) Link detection means for detecting a link state between the station and the concentrator from the detection result of the DC voltage level detection means and the detection result of the carrier detection means.
【請求項5】 請求項1記載の通信ネットワークにおい
て用いられる通信方法であって、送信を行っていた局は
衝突が検出された場合には即時に送信を停止する手順を
実行することを特徴とする通信方法。
5. The communication method used in the communication network according to claim 1, wherein the transmitting station executes a procedure for immediately stopping the transmission when a collision is detected. Communication method to be used.
【請求項6】 請求項1記載の通信ネットワークにおい
て用いられる通信方法であって、上記集線装置は衝突が
検出された場合には即時に信号中継を停止する手順を実
行することを特徴とする通信方法。
6. The communication method used in the communication network according to claim 1, wherein said concentrator executes a procedure for immediately stopping signal relay when a collision is detected. Method.
【請求項7】 請求項1記載の通信ネットワークにおい
て用いられる通信方法であって、上記集線装置は衝突検
出後、全てのポートからのキャリアが検出されなくなっ
てから衝突検出信号の送出を停止する手順を実行するこ
とを特徴とする通信方法。
7. A communication method used in a communication network according to claim 1, wherein said concentrator stops transmission of a collision detection signal after carriers from all ports are not detected after collision detection. A communication method, comprising:
【請求項8】 複数のポートを備えた集線装置を有し、
このポートと局とを接続する伝送媒体としてツイストペ
アケーブルを用いた通信ネットワークにおいて、上記ポ
ートと上記局とが正常にリンクされていないときには上
記ポートおよび上記局の直流電圧レベルがそれぞれ第1
の直流電圧レベルおよび第2の直流電圧レベルになり、
さらに上記ツイストペアケーブルを伝搬する信号が直流
電圧成分を有するように定められ、上記ツイストペアケ
ーブルにおいて信号が衝突するときには上記ツイストペ
アケーブルの直流電圧レベルが第3の直流電圧レベルに
なると共に、上記集線装置が下記の構成要素を有し、 1a)送信手段。 2a)受信手段。 3a)上記送信手段と上記受信手段とを上記ツイストペ
アケーブルに対して切り換えて接続する接続切換え手
段。 4a)上記ツイストペアケーブル上の直流電圧レベルを
検出する直流電圧レベル検出手段。 5a)上記ツイストペアケーブル上のキャリア成分を検
出するキャリア検出手段。 6a)上記直流電圧レベル検出手段が上記第3の直流電
圧レベルを検出したときに上記ツイストペアケーブル上
の信号の衝突を検出する衝突検出手段。 7a)上記直流電圧レベル検出手段が上記第1の直流電
圧レベルを検出しないときに上記局と上記集線装置との
リンク状態を判別するリンク検出手段。 8a)上記衝突検出手段の判定結果を直流電圧成分の変
化として上記ポートに出力する衝突検出信号送出手段。
さらに上記局が下記の構成要素を有することを特徴とす
る通信ネットワーク。 1b)送信手段。 2b)受信手段。 3b)上記送信手段と上記受信手段とを上記ツイストペ
アケーブルに対して切り換えて接続する接続切換え手
段。 4b)上記ツイストペアケーブル上の直流電圧レベルを
検出する直流電圧レベル検出手段。 5b)上記ツイストペアケーブル上のキャリア成分を検
出するキャリア検出手段。 6b)上記直流電圧レベル検出手段が上記第3の直流電
圧レベルを検出したときに上記ツイストペアケーブル上
の信号の衝突を検出する衝突検出手段。 7b)上記直流電圧レベル検出手段が上記第2の直流電
圧レベルを検出しないときに上記局と上記集線装置との
リンク状態を判別するリンク検出手段。
8. A concentrator having a plurality of ports,
In a communication network using a twisted pair cable as a transmission medium for connecting the port and the station, when the port and the station are not properly linked, the DC voltage levels of the port and the station are respectively set to the first level.
And a second DC voltage level of
Further, the signal propagating through the twisted pair cable is determined to have a DC voltage component. When a signal collides in the twisted pair cable, the DC voltage level of the twisted pair cable becomes a third DC voltage level, and the concentrator is It comprises the following components: 1a) Transmission means. 2a) Receiving means. 3a) connection switching means for switching the transmission means and the reception means to the twisted pair cable for connection; 4a) DC voltage level detecting means for detecting a DC voltage level on the twisted pair cable. 5a) Carrier detecting means for detecting a carrier component on the twisted pair cable. 6a) Collision detection means for detecting a collision of signals on the twisted pair cable when the DC voltage level detection means detects the third DC voltage level. 7a) Link detecting means for determining a link state between the station and the concentrator when the DC voltage level detecting means does not detect the first DC voltage level. 8a) Collision detection signal sending means for outputting the result of the judgment by the collision detection means to the port as a change in the DC voltage component.
A communication network, wherein the station has the following components. 1b) Transmission means. 2b) Receiving means. 3b) connection switching means for switching and connecting the transmitting means and the receiving means to the twisted pair cable. 4b) DC voltage level detecting means for detecting a DC voltage level on the twisted pair cable. 5b) Carrier detecting means for detecting a carrier component on the twisted pair cable. 6b) Collision detection means for detecting a collision of signals on the twisted pair cable when the DC voltage level detection means detects the third DC voltage level. 7b) Link detecting means for judging a link state between the station and the concentrator when the DC voltage level detecting means does not detect the second DC voltage level.
JP13329097A 1997-05-23 1997-05-23 Communication network using twisted pair cable and its communication method Pending JPH10327093A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011089916A1 (en) * 2010-01-22 2011-07-28 パナソニック株式会社 Receiver and reception method
JP2014096718A (en) * 2012-11-09 2014-05-22 Denso Corp Communication system

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011089916A1 (en) * 2010-01-22 2011-07-28 パナソニック株式会社 Receiver and reception method
JP2014096718A (en) * 2012-11-09 2014-05-22 Denso Corp Communication system

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