JP2001251332A - ネットワークインターフェイス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３台以上の端末が衝突を発生させた場合であ
っても、優先的に伝送する必要のある情報を優先的に再
送し得るネットワークインターフェイス装置を提供す
る。 【解決手段】 通信端末本体１８からの優先度情報を含
むデータは、送信ＭＡＣ制御回路２０によりＭＡＣフレ
ームとされる。ＭＡＣフレームはエンコーダ２４により
伝送媒体の特性に合わせた符号化方法で符号化され、送
信制御回路２８により光−電気レシーバ３４、光分波／
合成器１６、スターカプラ１４を介して光ファイバ１２
上へ出力される。混信検出回路３８が混信を検出する
と、バックオフ時間決定回路４４は、自身の優先度情報
に基づいてバックオフ時間を決定する。再送制御手段４
２は、バックオフ時間決定回路４４によって決定したバ
ックオフ時間だけ待機してから再送信を試みる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はネットワークインタ
ーフェイス装置に係り、特に、音声や動画像のようなマ
ルチメディア情報を情報処理装置間で通信する場合に使
用されるネットワークインターフェイス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インターネットの普及などによっ
て、ネットワークに接続されるＰＣ（パーソナル・コン
ピュータ）をはじめとした計算機などの情報処理端末の
数が飛躍的に増加している。一方、ネットワーク上で通
信される情報についても、従来の文字やバイナリ・デー
タなどに加えて、音声や動画像などのようなマルチメデ
ィア情報を扱うようになってきた。

【０００３】音声や動画像といったマルチメディア情報
は、一般的に大量のデータであり、これを継続的に通信
するためには広い通信帯域が必要である。例えば、代表
的な動画像圧縮方式であるＭＰＥＧ−２を用いて圧縮を
行った場合、その通信には約５Ｍｂｐｓ（bit per seco
nd）の帯域が必要である。

【０００４】従来からＬＡＮ（Local Area Network）に
おいて主に使用されているイーサネット（登録商標）の
伝送速度は１０Ｍｂｐｓであり、前述したＭＰＥＧ−２
の動画ストリームを、２点間で相互に伝送するには明ら
かに帯域が不足する。そのため、伝送速度を１００Ｍｂ
ｐｓや１Ｇｂｐｓに向上させたネットワークが開発さ
れ、実用化されてきている。

【０００５】１００Ｍｂｐｓよりも高速なネットワーク
からは、伝送媒体として今までの電気信号を利用したＵ
ＴＰ（Unshielded Twisted Pair）ケーブルに代わって
光ファイバが用いられるようになった。特に１Ｇｂｐｓ
の伝送速度を有するネットワークでは光ファイバを伝送
媒体として用いたものが主流となっている。

【０００６】しかしながら、光ファイバを伝送媒体とす
るネットワークでは、ＵＴＰケーブルのように容易に端
末を増加させることは困難であった。それは、従来の光
ファイバネットワークでは各端末間を接続する方法とし
て、リング型に接続する方法か、あるいは中央に存在す
るスイッチに対してスター型に接続するかのどちらかの
形態を取らざるを得なかったためである。

【０００７】リング型のネットワークでは、リング上の
どれか一つの端末において障害が発生した場合は、影響
がリング全体に及ぶという問題があり、また、スイッチ
を使用するネットワーク形態では、スイッチのポート単
価が高価であるという問題があった。

【０００８】さらに、これらのリング型、スター型どち
らの接続形態においても、光ファイバを２本使用し、信
号の方向が固定された片方向送信であり、また、送信デ
バイスが常に一定の発光を行っているため、トランシー
バ／レシーバ間はリンクが常に形成されている。

【０００９】従って、光ファイバの両端で接続するホス
ト−ホスト間、あるいはホスト−スイッチ間はそれぞれ
ポイントツーポイントで接続されることになる。そのた
め、従来の電線を用いたバス型のＬＡＮで使用されてき
たＣＳＭＡ／ＣＤ（CarrierSense Multiple Access wit
h Collision Detection）プロトコルにおける衝突は決
して発生しないことになる。ＣＳＭＡ／ＣＤプロトコル
では、送信を行う前に伝送媒体が使用可能かどうかを調
べ、使用可能であると判断した時のみ信号を送信する。
また、衝突が発生した場合に、衝突の原因となった複数
の送信端末がすべて送信を停止し、乱数によって決定す
る待機時間送信を控えた後、再送を試みる。

【００１０】光ファイバを用いた場合においても、従来
の電線を用いたネットワークと同様に、１つのセグメン
トを共有するバス型のネットワークが、特開平５−２５
２１７０号公報に記載されている。図５に示したよう
に、この従来技術では、光ファイバケーブル４００、ス
ターカプラ４０２、及び中継増幅器４０４を用いて、バ
ス型のネットワークを形成している。この従来例のネッ
トワークは、第１の通信端末４０６が送信を行っている
時であっても、第２の通信端末４０８が送信を行った場
合に、第１の通信端末４０６は第２の通信端末４０８が
送信した信号を受信することが可能であるという特徴を
有している。この場合、図５に示したネットワークに接
続する第１の通信端末４０６及び第２の通信端末４０８
以外の、送信を行っていない通信端末４１０は、すべて
混信した信号を受信することになる。

【００１１】この従来技術では、このような性質を利用
し、ネットワーク上の２台の端末がほぼ同時に送信を行
った場合に、互いの送信信号に含まれる優先度情報を交
換し、それぞれ比較の結果より優先度が高いと判断した
端末が、待機時間なしに再送を行う権利を得ることによ
り、衝突による使用効率の低下を防ぐことができるネッ
トワークを構築することができるとされている。また、
同時に特定のアプリケーションによる通信信号に対して
高い優先度を与えることによって、例えば動画像の伝送
のような一定の帯域を必要とする情報伝送を確実に行う
ことができる事が示されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】また、本出願人は、従
来からリング型やスター型の光ファイバネットワークで
使用されているネットワークインターフェイス装置に備
わるビットクロック回復手段を用いて、定常的にビット
クロックを保つ符号を送信することなく、セグメントを
共有するバス型のネットワークシステムにおいて、使用
効率が良く、優先制御を行うことができるネットワーク
インターフェイス装置を特願平１１−６４５０５におい
て提案した。このネットワークインターフェイス装置を
用いることによって、衝突が発生した時にすべてのホス
トが乱数によるバックオフを行う代わりに、優先される
ホストは待ち時間なしに再送を行うため、衝突によるネ
ットワークの使用効率の低下を防ぐことが可能で、かつ
優先的に伝送する必要があるデータの伝送を確実に行う
ことができる。

【００１３】しかしながら、従来のネットワークインタ
ーフェイス装置は、ネットワーク上の２台の端末が衝突
を発生させた場合に限って優先制御することが可能であ
り、３台以上の端末が送信を試みて衝突が発生した場合
には優先制御を行うことができない、という問題があっ
た。

【００１４】これは、従来のネットワークインターフェ
イス装置で使用するスターカプラの構造により、送信を
行っている端末から見た場合、送信を行っている端末以
外の１つの端末だけが送信した時はそのデータを受信す
ることができるが、送信を行っている端末以外の２台以
上の端末が同時に送信した場合は、データが重なってし
まい正しく受信できず、優先度情報を受信できないため
である。

【００１５】このため、３台以上の端末が送信を試みた
ために衝突が発生した場合は、ＣＳＭＡ／ＣＤプロトコ
ルで規定される方法に基づいて、送信待機するバックオ
フ時間を求め、得られたバックオフ時間が経過した後に
再送を試みることになっていた。ＩＥＥＥ８０２．３で
は、バックオフ時間ｔは次の式で規定される。

【００１６】ｔ＝ｄ・２^k …（１） ただし、ｋ = min（n，N）and N = １０。

【００１７】ここで、ｄは５１２ビットを送信する時間
に相当するスロット時間、ｎは現在送信を試みているパ
ケットがこれまでに衝突を起こした回数である。すなわ
ち、この（１）式からバックオフ時間は０から１０２４
スロット時間の値を取り得ることになる。式（１）から
明らかなように、このバックオフ時間の計算には優先度
は無関係であるため、すべての端末のバックオフ時間は
公平且つランダムに決定される。このため、優先度に応
じた再送制御を行うことができない。

【００１８】図５に示したように単一のコリジョンセグ
メントに多数の端末が接続しているネットワークにおい
ては、３台以上の端末による衝突の発生率が高くなるた
め、優先度に応じた再送制御を行えない確率が高くな
る。

【００１９】本発明は、上記事実に鑑み、光ファイバと
スターカプラで構成されたネットワークで使用され、２
台の端末が衝突を発生させた時に優先制御が可能であ
り、さらに、３台以上の端末が衝突を発生させた場合で
あっても、優先的に伝送する必要のある情報を優先的に
再送し得るネットワークインターフェイス装置を提供す
ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、双方向性を有するバス型の
ネットワークと通信端末との間に接続され、該通信端末
と前記ネットワーク上に接続された他の通信端末との間
でデータを送受信するネットワークインターフェイス装
置において、前記ネットワーク上からデータを受信する
受信手段と、所定時間前記ネットワーク上からデータを
受信しない場合に、前記通信端末から出力された優先度
情報を含むデータを前記ネットワーク上に送信する送信
手段と、前記ネットワーク上から受信したデータが混信
しているか否かを検出する混信検出手段と、混信を検出
した場合には、前記通信端末から出力された優先度情報
に基づいて、該優先度情報を含むデータを前記ネットワ
ーク上に再度送信するまでの待機時間を決定する待機時
間決定手段と、混信を検出してから前記待機時間経過後
に、前記通信端末から出力された優先度情報を含むデー
タを前記ネットワーク上に再度送信する再送手段と、を
備えたことを特徴としている。

【００２１】ネットワークインターフェイス装置は、双
方向性を有するバス型のネットワークと通信端末との間
に接続される。双方向性を有するバス型のネットワーク
では、２台の通信端末が同時に送信した場合に、混信せ
ずに互いのデータを受信できる。このような双方向性を
有するバス型のネットワークとしては、例えば光ファイ
バ及びスターカプラを用いたものがある。

【００２２】また、このネットワークインターフェイス
装置は、通信端末に含まれる場合もある。バス型のネッ
トワークにおける通信プロトコルとしては、前述したＣ
ＳＭＡ／ＣＤプロトコルがある。このＣＳＭＡ／ＣＤプ
ロトコルでは、送信を行う前にネットワークが使用可能
かどうかを調べ、使用可能であると判断した時のみ信号
を送信する。また、衝突、すなわち混信が発生した場合
に、衝突の原因となった複数の送信端末がすべて送信を
停止し、乱数によって決定する待機時間の間送信を控え
た後、再送を試みる。

【００２３】このようなプロトコルに従って通信を行う
ネットワークインターフェイス装置は、通信端末とネッ
トワーク上に接続された他の通信端末との間でデータの
送受信を行う。

【００２４】受信手段は、ネットワーク上からデータを
受信する。送信手段は、所定時間前記ネットワーク上か
らデータを受信しない場合に、他の通信端末からデータ
が送信されておらず、通信端末から出力された優先度情
報を含むデータを送信可能であると判断し、通信端末か
ら出力された優先度情報を含むデータをネットワーク上
に送信する。

【００２５】混信検出手段は、前記ネットワーク上から
受信したデータが混信しているか否か、すなわち、他の
通信端末と送信が衝突したか否かを検出する。待機時間
決定手段は、混信、すなわち衝突を検出した場合には、
通信端末から出力された優先度情報に基づいて、該優先
度情報を含むデータを前記ネットワーク上に再度送信す
るまでの待機時間を決定する。

【００２６】再送手段は、混信を検出してから待機時間
決定手段で決定した待機時間経過後に、通信端末から出
力された優先度情報を含むデータをネットワーク上に再
度送信する。このように、混信が検出された場合には、
自身が送信する優先度情報に応じて待機時間が決定され
るため、混信して他の通信端末が送信した優先度情報が
消失した場合でも、互いの優先度に基づいた再送制御を
行うことが可能となる。

【００２７】請求項２記載の発明は、前記待機時間決定
手段は、前記優先度情報による優先度が高くなるに従っ
て前記待機時間を短くし、前記優先度情報による優先度
が低くなるに従って前記待機時間を長くすることを特徴
としている。

【００２８】この発明によれば、混信を検出した場合に
は、自身が送信する優先度情報による優先度が高くなる
に従って待機時間が短くなり、自身が送信する優先度情
報による優先度が低くなるに従って待機時間が長くなる
ため、優先度が高くなるに従って速やかに再送される。
従って、優先的に送信する必要のあるデータを優先的に
再送することができ、優先度に応じた適正な再送制御を
行うことができる。

【００２９】なお、請求項３にも記載したように、混信
の回数、すなわち衝突回数をカウントするカウント手段
をさらに備え、待機時間決定手段は、前記通信端末から
出力された優先度情報と前記混信の回数とに基づいて、
該優先度情報を含むデータを前記ネットワークに再度送
信するまでの待機時間を決定するようにしてもよい。

【００３０】例えば、請求項４にも記載したように、前
記待機時間決定手段は、前記優先度情報による優先度が
高くなるに従って前記待機時間を相対的に短くし、前記
優先度情報による優先度が低くなるに従って前記待機時
間を相対的に長くすると共に、前記混信の回数に応じて
前記待機時間を異ならせることができる。

【００３１】すなわち、優先度情報のみならず、混信の
回数をも考慮して待機時間を決定する。例えば、同じ優
先度でも、混信の回数が多くなるに従って待機時間を長
くし、混信の回数が少なくなるに従って待機時間を短く
する。このように、混信の回数をも考慮して待機時間を
決定することにより、さらに適正な再送制御を行うこと
ができる。

【００３２】また、請求項５にも記載したように、待機
時間決定手段は、混信を未検出の場合には、通信端末か
ら出力された優先度情報と受信したデータに含まれる優
先度情報との比較結果に基づいて待機時間を決定するよ
うにしてもよい。例えば、受信した優先度情報による優
先度が自身の優先度情報による優先度よりも高い場合に
は、待機時間を長くし、受信した優先度情報による優先
度が自身の優先度情報による優先度よりも低い場合に
は、待機時間を短くする。これにより、互いの優先度に
応じた再送制御を行うことができる。

【００３３】また、光ファイバとスターカプラによって
構成され、セグメントを共有するバス型のネットワーク
に接続する通信端末に使用されるネットワークインター
フェイス装置において、セグメント上に送信を行ってい
る端末があることを検出するキャリアセンス手段と、電
気信号を光信号に変換してネットワークに送信する電気
光信号変換手段と、通信端末の記憶装置から優先度符号
を含む送信情報を読み出して、パケットの組み立てを行
う送信ＭＡＣ制御手段と、前記送信情報に含まれる優先
度符号を記憶する優先度符号記憶手段と、前記ＭＡＣ制
御手段が組み立てたパケットを符号化する符号化手段
と、通信端末から送信指示を受け、前記電気光信号変換
手段のオン・オフを制御し、同時に前記電気光信号変換
手段に対し、クロックリカバリ用の符号や前記符号化手
段により符号化された送信符号化情報をパラレル・シリ
アル変換して与える送信制御手段と、ネットワークから
受信した光信号を電気信号に変換する光電気信号変換手
段と、他の通信端末の前記送信制御手段が送信したクロ
ックリカバリ信号を用いて、前記光電気信号変換手段の
出力から、ビットクロックを回復してシリアル・パラレ
ル変換を行うビットクロック回復手段と、前記ビットク
ロック回復手段によって同期した信号からパケットを複
合化する複合化手段と、前記キャリアセンス手段と、前
記ビットクロック回復手段によって同期した信号から入
力した信号が混信した信号かどうかを判断する混信検出
装置と、前記複合化手段によって複合化されたパケット
を分解し、優先度情報を取り出すとともに必要な情報を
通信端末の記憶領域に書き込む受信ＭＡＣ手段と、前記
優先度符号記憶手段に記憶された優先度符号に基き、衝
突が発生した場合に送信を待機する時間を決定するバッ
クオフ時間決定手段と、前記送信制御手段が送信を実行
中に、前記キャリアセンス手段及び前記混信検出手段に
によって信号が受信した場合に、受信信号が混信してい
ない場合は互いの優先度情報を比較し、その結果で再送
の手順を変化させ、受信信号が混信していた場合は前記
バックオフ時間決定手段によって決定した時間待機し、
その後再送を行う再送制御制御装置と、を備えるように
してもよい。

【００３４】また、前記バックオフ時間決定手段は、前
記優先度符号記憶手段に記憶された優先度符号の値に応
じて、バックオフ時間を、これまでの衝突回数によって
取り得る値の中間値より大きな値か、小さな値かのいず
れかに限定するようにしてもよい。

【００３５】また、前記バックオフ時間決定手段は、バ
ックオフ時間決定用優先度符号基準値記憶手段を備え、
前記優先度符号記憶手段に記憶された優先度符号の値
と、前記バックオフ時間決定用優先度符号基準値記憶手
段に記憶された優先度符号基準値とを比較し、その結
果、優先度符号の値が優先度符号基準値よりも大きな場
合は、バックオフ時間をこれまでの衝突回数によって取
り得る値の中間値より小さな値とし、優先度符号の値が
優先度符号基準値よりも小さな場合は、バックオフ時間
をこれまでの衝突回数によって取り得る値の中間値より
大きな値としてもよい。

【００３６】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］以下、本発明の
第１実施形態について説明する。

【００３７】図１には、本発明に係るネットワークイン
ターフェイス装置１０が示されている。

【００３８】ネットワークインターフェイス装置１０
は、光ファイバケーブル１２及びスターカプラ１４で構
成されたネットワークに、光分波／合波器１６を介して
接続される。また、ネットワークインターフェイス装置
１０は、通信端末本体１８に接続される。

【００３９】ネットワークインターフェイス装置１０
は、送信ＭＡＣ制御回路２０を備えている。送信ＭＡＣ
制御回路２０は、通信端末本体１８に接続され、通信端
末本体１８からの送信要求によって、図示しない通信端
末本体１８内部の記憶装置から、送信する情報を読み出
すと同時に、図２に示すフォーマットでＭＡＣフレーム
を作成する。

【００４０】ＭＡＣフレームは、図２に示すように、先
に送信される方から順に、プリアンブルフィールド１０
１、フレーム開始境界（ＳＦＤ）フィールド１０２、優
先度ヘッダ（ＰＨ）フィールド１０３、宛先アドレスフ
ィールド１０４、発信元アドレスフィールド１０５、タ
イプ／データ長（Ｔｙｐ）フィールド１０６、データフ
ィールド１０７、ＦＣＳ（ＣＲＣ）フィールド１０８か
ら構成される。

【００４１】これらのフィールドの中で、優先度ヘッダ
フィールド１０３からデータフィールド１０７までは、
通信端末本体１８の記憶装置からネットワークインター
フェイス装置１０に読み込まれる。残りのフィールド
は、送信ＭＡＣ制御回路２０によって生成され、ＭＡＣ
フレームに付与される。

【００４２】さらに、通信端末本体１８の記憶装置から
読み込まれた優先度ヘッダフィールド１０３は、送信Ｍ
ＡＣ制御回路２０によって優先度ヘッダレジスタ２２に
格納される。なお、以下では、優先度ヘッダの値が大き
ければ優先度が高く、優先度ヘッダの値が小さければ優
先度が低いものとする。

【００４３】エンコーダ２４は、送信ＭＡＣ制御回路２
０において作成されたＭＡＣフレームを、伝送媒体の特
性に合わせた符号化方法で符号化する。

【００４４】キャリアセンス回路２６は、光分波／合波
器１６に接続された光−電気レシーバ３４の出力を監視
し、受信信号の有無を判断してキャリアセンス信号２０
０を送信制御回路２８に出力する。

【００４５】送信制御回路２８は、キャリアセンス回路
２６からキャリアセンス信号２００を受け、受信信号が
ある場合は、受信信号が無くなるまで待機する。一定の
期間、連続して受信信号が無い場合には、送信が可能と
判断し、エンコーダ２４によって符号化されたＭＡＣフ
レームに送信制御回路２８が内部で保持しているクロッ
クリカバリ用符号を加えて、図３（Ａ）に示すフォーマ
ットで送信パケットを作成し、この送信パケットをパラ
レル／シリアル変換して、電気−光トランシーバ３０に
送信シリアル信号２０２として与えると同時に、電気−
光トランシーバ３０に対して、図３（Ｂ）に示すような
発光許可信号２０４を出力して、電気−光トランシーバ
３０が発光できるように指示を与える。

【００４６】エンコーダ２４により符号化され、図３
（Ａ）に示すフォーマットで組み立てられたＭＡＣフレ
ームを送信パケットと呼ぶ。まず、はじめにクロックリ
カバリ用符号フィールド３０１が送信される。送信制御
回路２８は、送信を行っていない状態では、送信シリア
ル信号２０２としてクロックリカバリ用符号３０１を出
力し続けている。但し、図３（Ｂ）に示すように、発光
許可信号２０４はアサートされていない（Ｄｉｓａｂｌ
ｅ）ので、実際にクロックリカバリ用符号３０１がネッ
トワークに出力され続けることはない。

【００４７】従って、発光許可信号２０４は、送信シリ
アル信号２０２としてクロックリカバリ用符号フィール
ド３０１が出力されている状態で図３（Ｂ）に示すよう
にアサートされる（Ｅｎａｂｌｅ）。次に、パケット開
始境界フィールド（ＳＰＤ）３０２、ＭＡＣフレームフ
ィールド３０３、パケット終了境界（ＥＰＤ）フィール
ド３０４を出力して、発光許可信号２０４をネゲートす
る。発光許可信号２０４をネゲートした後も、送信制御
回路２８は送信シリアル信号２０２として継続してクロ
ックリカバリ用符号３０１を出力する。ここで、クロッ
クリカバリ用符号フィールド３０１の長さは、ビットク
ロック回復ＰＬＬ３２がビットクロックを回復するため
に十分な長さに設定する。

【００４８】電気−光トランシーバ３０は、送信制御回
路２８から与えられる送信シリアル信号２０２を、同じ
く送信制御回路２８から与えられる発光許可信号２０４
に基いて光信号に変換し、光ファイバケーブル１２に対
して出力する。発光許可信号２０４がアサートされてい
るときは、電気−光トランシーバ３０が発光可能であ
り、逆に発光許可信号２０４がネゲートされているとき
は、電気−光トランシーバ３０は発光しない。

【００４９】光−電気レシーバ３４は、光ファイバケー
ブル１２から入力する光信号を電気信号の受信シリアル
信号２０６に変換して、キャリアセンス回路２６及びビ
ットクロック回復ＰＬＬ３２に与える。

【００５０】ビットクロック回復ＰＬＬ３２は、光−電
気レシーバ３４によって電気信号に変換された受信シリ
アル信号２０６を用いてビットクロックを回復すると同
時に、受信シリアル信号２０６からクロックリカバリ用
符号パターンを検出して、パラレルデータの境界を判断
し、シリアル／パラレル変換を行う。パラレル変換され
た受信信号２０８はデコーダ３６に与えられる。

【００５１】また、ビットクロック回復ＰＬＬ３２は、
シリアル／パラレル変換後に得られたパラレルデータが
クロックリカバリ符号３０１であった場合には、混信検
出回路３８に対し、クロックリカバリ用符号パターン検
出信号２１０を出力することによりクロックリカバリ用
符号パターンの受信を通知する。ビットクロック回復Ｐ
ＬＬ３２がビットクロックを回復するためには、一定の
期間ビット列を受信する必要がある。

【００５２】デコーダ３６は、ビットクロック回復ＰＬ
Ｌ３２でパラレル変換された受信信号２０８を、エンコ
ーダ２４で符号化した符号化方法を用いて復号化し、受
信ＭＡＣ回路４０にＭＡＣフレームとして与える。

【００５３】受信ＭＡＣ回路４０は、通信端末本体１８
に接続され、デコーダ３６から与えられた復号化された
図２に示すＭＡＣフレームから、プリアンブルフィール
ド１０１、フレーム開始境界フィールド１０２、ＦＣＳ
フィールド２０８を取り去り、残りのフィールドを通信
端末本体１８の記憶装置に書き込む。

【００５４】キャリアセンス回路２６は、光−電気レシ
ーバ３４の出力電気信号である受信シリアル信号２０６
を用いて、ネットワーク上のキャリアの有無を調べ、キ
ャリアセンス信号２００として送信制御回路２８及び混
信検出回路３８に与える。

【００５５】混信検出回路３８は、キャリアセンス回路
２６から出力されるキャリアセンス信号２００によりネ
ットワークを使用している端末が存在することを知らさ
れると、ビットクロック回復ＰＬＬ３２から出力される
信号を用いて混信を検出する。

【００５６】再送信制御回路４２は、送信制御回路２８
が送信を行っているときに、キャリアセンス回路２６か
らキャリアセンス信号２００により信号を受信した事を
通知されると、混信検出回路３８からその受信信号２０
８が混信しているかどうかを通知され、これらの情報に
よって送信を制御する。受信した信号が混信したもので
あると、直ちに送信を停止するとともに、バックオフ時
間決定回路４４に衝突の発生を通知して、その後バック
オフ時間決定回路４４によって決定したバックオフ時間
だけ待機してから再送信を試みる。受信した信号が混信
してない場合は、優先度符号を交換し、その値を比較
し、優先して再送信できるかどうか判断する。通信端末
本体１８の優先度符号のほうがより大きな場合は、発光
許可信号２０４をネゲートせずに、一定時間待機してか
ら再送信を行い、小さな場合は直ちに送信を停止すると
ともに、バックオフ時間決定回路４４に衝突の発生を通
知して、その後バックオフ時間決定回路４４によって決
定したバックオフ時間だけ待機してから再送信を試み
る。

【００５７】バックオフ時間決定回路４４は、優先度ヘ
ッダレジスタ２２に格納されている優先度ヘッダの値
と、現在送信を試みているパケットがこれまでに衝突を
起こした回数によってバックオフ時間を決定する。図４
にバックオフ時間決定回路のブロック図を示す。

【００５８】１０ｂｉｔフリーランカウンタ５０は１０
ｂｉｔのバイナリカウンタで、整数値で０から１０２３
までの範囲を繰り返しカウントする。衝突回数レジスタ
５２は、あるパケットが最初に送信を開始する時に図示
しない回路によってリセットされ、再送信制御回路４２
が衝突の発生を検出すると再送信制御回路４２から衝突
の発生を通知され、レジスタの値をインクリメントす
る。

【００５９】マスク作成回路５４は、衝突回数レジスタ
５２の値から、以下の表１に示すように１０ｂｉｔのバ
ックオフマスクと、優先制御ｂｉｔマスクを作成する。
バックオフマスクは論理積回路５６に出力される。論理
積回路５６では、バックオフマスクと１０ｂｉｔフリー
ランカウンタの値との論理積、すなわちＡＮＤが取ら
れ、バックオフ基準時間が作成される。このバックオフ
基準時間はＣＳＭＡ／ＣＤプロトコルにおけるバックオ
フ時間と等しい。

【００６０】

【表１】

【００６１】ここで、Ｘはフリーランカウンタ５０の値
に応じて０又は１となる。

【００６２】次に、優先制御ｂｉｔマスクは優先制御ｂ
ｉｔ作成回路５８へ出力される。優先制御ｂｉｔ作成回
路５８は、優先度ヘッダレジスタ２２に格納されている
優先度ヘッダの最上位ｂｉｔの値が０の場合、すなわ
ち、優先度ヘッダの値が、該優先度ヘッダが取り得る値
の範囲の中間値よりも小さい場合（優先度が低い場合）
には、バックオフ基準時間と優先制御ｂｉｔマスクとの
論理和を、優先度ヘッダの最上位ｂｉｔの値が１の場
合、すなわち、優先度ヘッダの値が、該優先度ヘッダが
取り得る値の範囲の中間値よりも大きい場合（優先度が
高い場合）は、バックオフ基準時間と優先制御ｂｉｔマ
スクの論理否定（ＮＯＴ）との論理積を取ることによっ
てバックオフ時間を決定する。このバックオフ時間は、
バックオフ時間レジスタ６０に格納され、再送信制御回
路４２に出力される。

【００６３】つまり、優先度ヘッダの最上位ｂｉｔが０
の場合は、 バックオフ時間 =（バックオフ基準時間）ＯＲ（優先制
御ｂｉｔマスク） となり、優先度ヘッダの最上位ｂｉｔが１の場合は、 バックオフ時間 =（バックオフ基準時間）ＡＮＤ（ Ｎ
ＯＴ（優先制御ｂｉｔマスク）） となる。これにより、表１に示すように、優先度ヘッダ
の最上位ｂｉｔの値が０の時、すなわち、優先度が低い
場合には、バックオフ時間の最上位ビットが１となるた
め、バックオフ時間は、バックオフ時間が取り得る範囲
の中間の値よりも長い時間となる。一方、優先度ヘッダ
の最上位ｂｉｔの値が１の時、すなわち、優先度が高い
場合には、バックオフ時間の最上位ビットが０となるた
め、バックオフ時間は、バックオフ時間が取り得る範囲
の中間の値よりも短い時間となる。

【００６４】すなわち、優先度が高い場合には、バック
オフ時間が短くなり、優先度が低い場合には、バックオ
フ時間が長くなる。従って、３台以上の端末が衝突を発
生させて、バックオフを行う場合であっても、各々の端
末が有する優先度に応じたバックオフ時間が各々の端末
において決定されるため、優先的に伝送する必要のある
情報を優先的に再送することができる。

【００６５】なお、上記の例では優先度ヘッダの最上位
ｂｉｔの値によりバックオフ時間を制御していたが、バ
ックオフ時間決定回路に優先度ヘッダ基準値レジスタを
設け、あらかじめこのレジスタに優先度ヘッダ基準値を
書き込み、優先度ヘッダレジスタ２２の値を比較するこ
とで、バックオフ時間を制御するようにしてもよい。例
えば、優先度ヘッダレジスタ２２の値が優先度ヘッダ基
準値よりも大きければ、その差に応じてバックオフ時間
を短くし、優先度ヘッダレジスタ２２の値が優先度ヘッ
ダ基準値よりも小さければ、その差に応じてバックオフ
時間を長くすればよい。すなわち、優先度が高くなるに
従ってバックオフ時間が短くなり、優先度が低くなるに
従ってバックオフ時間が長くなるようにすればよい。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
混信を検出した場合には、自身が送信する優先度情報に
応じて再送するまでの待機時間が決定されるため、混信
して他の通信端末が送信した優先度情報が消失した場合
でも、互いの優先度に基づいた再送制御を行うことがで
き、優先的に再送すべきデータを優先的に再送すること
ができる、という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ネットワークインターフェイス装置の概略ブ
ロック図である。

【図２】 ＭＡＣフレームのフォーマットを示す図であ
る。

【図３】 送信パケットのフォーマットを示す図であ
る。

【図４】 バックオフ時間設定回路の概略ブロック図で
ある。

【図５】 従来におけるネットワークインターフェイス
装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１０ ネットワークインターフェイス装置 １２ 光ファイバ １４ スターカプラ １６ 光分波／合成器 １８ 通信端末本体 ２０ 送信ＭＡＣ制御回路 ２２ 優先度ヘッダレジスタ ２４ エンコーダ ２６ キャリアセンス回路 ２８ 送信制御回路 ３０ 電気−光トランシーバ ３２ ビットクロック回復ＰＬＬ ３４ 光−電気レシーバ ３６ デコーダ ３８ 混信検出回路 ４０ 受信ＭＡＣ回路 ４２ 再送制御回路 ４４ バックオフ時間設定回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 双方向性を有するバス型のネットワーク
   と通信端末との間に接続され、該通信端末と前記ネット
   ワーク上に接続された他の通信端末との間でデータを送
   受信するネットワークインターフェイス装置において、 前記ネットワーク上からデータを受信する受信手段と、 所定時間前記ネットワーク上からデータを受信しない場
   合に、前記通信端末から出力された優先度情報を含むデ
   ータを前記ネットワーク上に送信する送信手段と、 前記ネットワーク上から受信したデータが混信している
   か否かを検出する混信検出手段と、 混信を検出した場合には、前記通信端末から出力された
   優先度情報に基づいて、該優先度情報を含むデータを前
   記ネットワーク上に再度送信するまでの待機時間を決定
   する待機時間決定手段と、 混信を検出してから前記待機時間経過後に、前記通信端
   末から出力された優先度情報を含むデータを前記ネット
   ワーク上に再度送信する再送手段と、 を備えたネットワークインターフェイス装置。
2. 【請求項２】 前記待機時間決定手段は、前記優先度情
   報による優先度が高くなるに従って前記待機時間を短く
   し、前記優先度情報による優先度が低くなるに従って前
   記待機時間を長くすることを特徴とする請求項１記載の
   ネットワークインターフェイス装置。
3. 【請求項３】 前記混信の回数をカウントするカウント
   手段をさらに備え、前記待機時間決定手段は、前記通信
   端末から出力された優先度情報と前記混信の回数とに基
   づいて、該優先度情報を含むデータを前記ネットワーク
   に再度送信するまでの待機時間を決定することを特徴と
   する請求項１記載のネットワークインターフェイス装
   置。
4. 【請求項４】 前記待機時間決定手段は、前記優先度情
   報による優先度が高くなるに従って前記待機時間を相対
   的に短くし、前記優先度情報による優先度が低くなるに
   従って前記待機時間を相対的に長くすると共に、前記混
   信の回数に応じて前記待機時間を異ならせることを特徴
   とする請求項３記載のネットワークインターフェイス装
   置。
5. 【請求項５】 前記待機時間決定手段は、前記混信を未
   検出の場合には、前記通信端末から出力された優先度情
   報と受信したデータに含まれる優先度情報との比較結果
   に基づいて前記待機時間を決定することを特徴とする請
   求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のネットワーク
   インターフェイス装置。