JP2739239B2 - Node device of communication network - Google Patents

Node device of communication network

Info

Publication number
JP2739239B2
JP2739239B2 JP19051889A JP19051889A JP2739239B2 JP 2739239 B2 JP2739239 B2 JP 2739239B2 JP 19051889 A JP19051889 A JP 19051889A JP 19051889 A JP19051889 A JP 19051889A JP 2739239 B2 JP2739239 B2 JP 2739239B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
port means
signal
input port
node device
lower direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP19051889A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0355935A (en
Inventor
隆志 矢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP19051889A priority Critical patent/JP2739239B2/en
Publication of JPH0355935A publication Critical patent/JPH0355935A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2739239B2 publication Critical patent/JP2739239B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は通信網のノード装置、とくにローカルエリア
ネットワークにおける網制御に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a node device of a communication network, and more particularly to a network control in a local area network.

[従来の技術] ローカルエリアネットワークでは、複数の局が単一伝
送路にアクセスして通信を行なうので、各種のアクセス
方式がある。CSMA/CD(搬送波検出多重アクセス/衝突
検出)方式(IEEE 802.3)では、端末が伝送路のキャリ
ヤを確認してから送信を開始する。衝突が起ると送信を
停止し、バックオフにはいる。この方式では、低トラヒ
ックのときは遅延が小さく、高トラヒックになると衝突
が多発し、スループットが制限される。トラヒックがさ
らに高くなるとスループットは逆に低下する。
[Prior Art] In a local area network, a plurality of stations access a single transmission line to perform communication, and thus there are various access methods. In the CSMA / CD (carrier detection multiple access / collision detection) method (IEEE 802.3), a terminal starts transmission after confirming a carrier on a transmission path. If a collision occurs, stop transmitting and go back off. In this system, the delay is small when the traffic is low, and the collision frequently occurs when the traffic is high, and the throughput is limited. As traffic increases, throughput decreases.

トークンバス(IEEE 802.4)およびトークンリング
(IEEE 802.5)は、端末が順番に送信権を得て送信する
方式である。この方式は、高トラヒック時の遅延が少な
く、スループットの制限も少なく、スループットが逆に
低下することもない。しかし低トラヒット時にも遅延は
あまり小さくならない。
The token bus (IEEE 802.4) and the token ring (IEEE 802.5) are systems in which terminals sequentially acquire a transmission right and transmit. This method has a small delay at the time of high traffic, a small limitation on the throughput, and does not reduce the throughput. However, the delay is not so small when hitting a low tiger.

特公昭58−40384および特開昭56−76656に記載の方式
は、ネットワークをトリー状階層構造とし、最上位のノ
ードに先着したパケットを有効としてネットワーク中に
放送し、他のパケットを無効とし排除することにより、
パケットがすべて衝突により破壊されるのを防止し、必
ず一つの通信を確保している。この方式により、リトラ
イのための遅延が大きくなる事態を防止し、衝突により
破壊されたパケットが無意味にネットワークを占有する
ことがない。CSMA/CD方式と比較すると、必ず一つの通
信が成立する点が相違する。また、低トラヒック時には
遅延が少なく、高トラヒックになってもCSMA/CD方式の
ように逆にスループットが低下することがなく、トーク
ンバスやトークンリング方式より遅延が少なく、スルー
プットが高い。しかし欠点としては、衝突の判定を出力
パケットと入力パケットを主としてアドレスで比較して
行なっているので、網インターフェース装置(NIU)
は、IEEE(802.3)規格とは異なり、新たに全二重機能
を付加する必要がある。従ってNIUがCSMA/CDよりコスト
高になり、そのプロトコルがCSMA/CD.トークン方式とは
異なり、標準化された方式ではない。
The methods described in JP-B-58-40384 and JP-A-56-76656 have a network with a tree-like hierarchical structure, enable the packet that arrives at the highest node first, broadcast it over the network, invalidate other packets, and eliminate them. By doing
All packets are prevented from being destroyed by collision, and one communication is always ensured. With this method, it is possible to prevent a situation in which a delay for retry becomes large, and a packet destroyed due to collision does not uselessly occupy the network. Compared to the CSMA / CD system, the difference is that one communication is always established. In addition, when traffic is low, the delay is small, and even when the traffic becomes high, the throughput does not decrease, unlike the CSMA / CD system, and the delay is smaller and the throughput is higher than in the token bus or token ring system. However, as a disadvantage, the network interface unit (NIU) is used because the collision is determined mainly by comparing the output packet and the input packet by address.
Unlike the IEEE (802.3) standard, it is necessary to add a new full-duplex function. Therefore, NIU is more expensive than CSMA / CD, and its protocol is not standardized, unlike CSMA / CD.

本出願人は上述のアクセス方式を改善すべく特願昭63
−15948を出願している。この方式では、ノード装置が
トリー状に接続され、ノード装置は下位方向ポートに入
力があると先着入力ポートを優先し、これより上位方向
ポートの入力を優先とすることにより、必ず一つの通信
を成立させている。衝突の検出は入出力ポートの信号の
有無を比較する方式であり、NIUはIEEE 802.3規格を満
足するので、特公昭58−40384のようにNIUが高価になる
ことがない。高トラヒック時のスループットの特性は減
少がなくイーサネット(Ethernet)CSMA/CD方式より有
利である。
The present applicant has filed Japanese Patent Application No.
-15948. In this method, node devices are connected in a tree-like manner, and when there is an input to a lower-order port, the node device gives priority to the first-arrived input port, and gives priority to the input of an upper-order port. It has been established. Collision detection is a method for comparing the presence or absence of a signal at an input / output port. Since the NIU satisfies the IEEE 802.3 standard, the NIU does not become expensive as in Japanese Patent Publication No. 58-40384. There is no decrease in throughput characteristics during high traffic, and it is more advantageous than the Ethernet CSMA / CD method.

[発明が解決しようとする課題] 本出願人による特願昭63−15948は、ノード装置にお
いて、下位方向の入力を上位方向の入力に切り換えて端
末へ出力するとき、出力信号のプリアンブル部にIEEE 8
02.3規格のFCDに相当する符号「1,1」が発生することが
あり、端末で読み取りエラーが生じる。また長い「1」
の信号を用いるのでRS−422(交流結合)を用いること
ができない欠点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] Japanese Patent Application No. 63-15948 filed by the present applicant discloses that, in a node device, when an input in a lower direction is switched to an input in an upper direction and output to a terminal, an IEEE 802.15 8
A code "1,1" corresponding to the 02.3 standard FCD may occur, and a reading error occurs in the terminal. Another long "1"
There is a drawback that RS-422 (AC coupling) cannot be used because this signal is used.

本発明は上述の欠点を解消し、CSMA/CD方式に適合
し、衝突が起きても1つの通信が成立し、高トラヒック
時にもスループットが低下しない通信網のノード装置を
提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a node device of a communication network which solves the above-mentioned drawbacks, conforms to the CSMA / CD system, establishes one communication even if a collision occurs, and does not reduce the throughput even during high traffic. I do.

[課題を解決するための手段] 本発明によれば、少なくとも1つのノード装置を含
み、ノード装置が複数あるときはそれらが伝送路を介し
てトリー状の階層構造に相互接続されて通信網を形成す
るノード装置であって、上位のノード装置への伝送路が
接続される上位方向入力ポート手段および上位方向出力
ポート手段と、下位のノード装置または端末への伝送路
が接続される複数の下位方向入力ポート手段および下位
方向出力ポート手段とを含み、最上位にあるノード装置
に最先に到来した信号のみが通信網に伝送され、他の信
号は排除される通信網のノード装置において、該ノード
装置は、上位方向入力ポート手段、上位方向出力ポート
手段、下位方向入力ポート手段および下位方向出力ポー
ト手段の接続を制御する接続制御手段を含み、該接続制
御手段は、上位方向入力ポート手段に信号がなく下位方
向入力ポート手段に信号があると、最先に信号が入力し
た下位方向入力ポート手段を他の下位方向出力ポート手
段および上位方向出力ポート手段に接続し、それ以外の
下位方向入力ポート手段の出力ポート手段への接続を断
とし、上位方向入力ポート手段に信号があると、上位方
向入力ポート手段を全下位方向入力ポート手段に接続
し、全下位方向入力ポート手段の出力ポート手段への接
続を断とし、下位方向入力ポート手段に信号があった
後、上位方向入力ポート手段に信号が入力すると、最先
に信号が入力した下位方向入力ポート手段と他の下位方
向出力ポート手段および上位方向出力ポート手段との接
続を断にし、所定時間後に上位方向入力ポート手段を全
下位方向出力ポート手段に接続し、ノード装置が最上位
にある場合は、接続制御手段は、下位方向入力ポート手
段のいずれかに信号があると、最先に信号が入力した下
位方向入力ポート手段を他の下位方向出力ポート手段に
接続し、それ以外の下位方向入力ポート手段の出力ポー
ト手段への接続を断とする。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, the communication network includes at least one node device, and when there are a plurality of node devices, these are interconnected in a tree-like hierarchical structure via a transmission line to form a communication network. A node device to be formed, comprising: an upper direction input port means and an upper direction output port means to which a transmission path to a higher order node device is connected; and a plurality of lower level connections to which a transmission path to a lower order node device or terminal are connected. A direction input port means and a lower direction output port means, wherein only signals arriving first at the highest-order node device are transmitted to the communication network, and other signals are excluded. The node device includes an upper direction input port means, an upper direction output port means, a lower direction input port means, and a connection control means for controlling connection of the lower direction output port means, The connection control means, when there is no signal in the upper direction input port means and there is a signal in the lower direction input port means, the lower direction input port means to which the signal has been input first is output to the other lower direction output port means and the upper direction output port means. Connected to the port means, disconnects the other lower direction input port means from the output port means, and when there is a signal at the upper direction input port means, connects the upper direction input port means to all lower direction input port means. Then, the connection of all the lower direction input port means to the output port means is cut off, and after a signal is input to the lower direction input port means, and then a signal is input to the upper direction input port means, the lower order signal which is input first is input to the lower order. The connection between the direction input port means and the other lower direction output port means and the upper direction output port means is disconnected, and after a predetermined time, the upper direction input port means outputs all the lower direction. If the node device is at the highest level, and the signal is present at any of the lower-direction input port means, the connection control means will connect the lower-order input port means to which the signal was input first, and And the other lower direction input port means are disconnected from the output port means.

[作 用] 本発明にる通信網のノード装置において、下位方向入
力ポート手段に信号があり、後から上位方向入力ポート
手段に信号が入力した場合、下位方向入力ポート手段と
上位および下位出力ポート手段の接続を断にし、所定の
時間をおいて上位方向入力ポート手段の信号を全下位方
向出力ポート手段に出力する。仮りに、所定の時間をお
かないで直ちに出力を切り換えるたとすると、端末の入
力信号に「11」が発生し、端末は誤り読出しを行なうこ
とがあろう。しかし本発明では、所定の時間を設け、こ
の誤りの発生がない。
[Operation] In the node device of the communication network according to the present invention, when a signal is input to the lower direction input port means and a signal is input to the upper direction input port means later, the lower direction input port means and the upper and lower output ports are output. The connection of the means is disconnected, and after a predetermined time, the signal of the upper direction input port means is output to all lower direction output port means. If the output is switched immediately without a predetermined time, "11" will be generated in the input signal of the terminal, and the terminal may perform error reading. However, in the present invention, a predetermined time is provided so that this error does not occur.

[実施例] 以下本発明の実施例に基いて具体的に説明する。[Example] Hereinafter, a specific description will be given based on an example of the present invention.

本発明の通信網のノード装置はトリー状階層構造のネ
ットワークを構成し、最上位のノード装置に先着したパ
ケットを有効とする。各ノード装置はパケットを上位方
向、下位方向に伝送するので、ノード装置や伝送路が故
障してもネットワークの部分的通信が行える。従来例の
特願昭58−40384のようにパケットが必ず最上位のノー
ドを経由する方式では、同様の効果を得るには故障検出
と折り返し制御が必要となる。本発明は、ノード装置で
上位ポートと下位ポートの入力が衝突したときは、所定
の時間をおいて上位ポートの入力を下位ポートへ優先出
力するので、先願特願昭63−15948で発生した下位ポー
トへ信号「11」が出力される事態は、生じない。
The node device of the communication network according to the present invention configures a tree having a tree-like hierarchical structure, and validates a packet that arrives first at the highest-order node device. Since each node device transmits the packet in the upper direction and the lower direction, partial communication of the network can be performed even if the node device or the transmission path fails. In a system in which a packet always passes through the highest-order node as in the conventional example of Japanese Patent Application No. 58-40384, failure detection and loopback control are required to obtain the same effect. According to the present invention, when the input of the upper port and the input of the lower port collide with each other in the node device, the input of the upper port is preferentially output to the lower port after a predetermined time. A situation where the signal “11” is output to the lower port does not occur.

第2図を参照すると、本発明の実施例によるネットワ
ーク構成はトリー状階層構造をとっている。実施例は3
階層構造で、最上位ノード装置1aの下位には2台の中間
ノード装置1bが収容され、その下位には3台の10 BASE
5 アダプタ2aが接続されている。各アダプタ2aには端末
3が接続されている。
Referring to FIG. 2, the network configuration according to the embodiment of the present invention has a tree-like hierarchical structure. Example 3
In a hierarchical structure, two intermediate node devices 1b are accommodated below the uppermost node device 1a, and three 10 BASE devices are located below the intermediate node devices 1b.
5 Adapter 2a is connected. A terminal 3 is connected to each adapter 2a.

各階層のノード装置1−は、同じ構成であり、それぞ
れ1つの上位方向ポート5および3つの下位方向ポート
4を有する。上位方向ポート5は上層のノード装置の下
位方向ポート4に接続され、最上位では使用されない。
下位方向ポート4は下位のノード装置に、または10 BAS
E 5 アダプタ2aを介してイーサネット(Ethernet)の端
末3に接続されている。ノード装置1相互間およびノー
ド装置1・端末2間を接続する伝送路は、たとえば光伝
送路が有利に適用される。なお、これらのノード装置1
は同じ構成の装置でよく、本発明は収容する他のノード
装置1や端末2の数、階層の段数などについてこの特定
の実施例に限定されない。また、単一のノード装置1の
みでネットワークを形成してもよい。また、いずれの階
層のノード装置1にも端末2を収容してよい。
The node devices 1 in each hierarchy have the same configuration, and each has one upper direction port 5 and three lower direction ports 4. The upper direction port 5 is connected to the lower direction port 4 of the upper layer node device, and is not used at the highest level.
Lower direction port 4 is connected to the lower node device or 10 BAS
It is connected to an Ethernet terminal 3 via an E5 adapter 2a. For example, an optical transmission line is advantageously applied as a transmission line connecting the node devices 1 and between the node device 1 and the terminal 2. Note that these node devices 1
May be devices having the same configuration, and the present invention is not limited to this particular embodiment with respect to the number of other node devices 1 and terminals 2 to be accommodated, the number of hierarchical levels, and the like. Further, a network may be formed by only a single node device 1. Further, the terminal 2 may be accommodated in the node device 1 of any hierarchy.

第1図のノード装置1は、上位方向ポート(URP、UT
P)4−、下位方向ポート(LRP、LTP)5−の通信終了
検出部(EAU)11、上位方向入力検出部(UIDU)7、先
着入力ポート検出部(FADU)6、入力ゲート制御部(IG
CU)9、出力ゲート制御部(OGCU)10、スイッチングゲ
ート部(SGU)8を有する。上位方向入力ポート(URP)
4aは、光データリンク・レシーバ(O/E)r0が光データ
受信リンクi0と接続され、入力信号をTTLレベルの信号
に変換する。下位方向入力ポート(LRP)5aは、光デー
タ受信リンクi1〜i3と接続されるO/E r1〜r3を有する。
上位方向出力ポート(UTP)4bおよび下位方向出力ポー
ト(LTP)5bは、光データリンク・トランスミッタ(E/
O)が光データ送信リンクと接続され、TTLレベルの入力
信号を出力信号に変換する。LRP5aのO/Eは、キャリヤ・
オフの状態でLレベル(L)を出力し、通信開始のキャ
リヤ・オンの状態でHレベル(H)を出力する。
The node device 1 shown in FIG.
P) 4-, lower end port (LRP, LTP) 5-communication end detector (EAU) 11, upper direction input detector (UIDU) 7, first-arrival input port detector (FADU) 6, input gate controller ( IG
CU) 9, an output gate control unit (OGCU) 10, and a switching gate unit (SGU) 8. Upper direction input port (URP)
In 4a, an optical data link receiver (O / E) r0 is connected to an optical data reception link i0, and converts an input signal to a TTL level signal. The lower direction input port (LRP) 5a has O / E r1 to r3 connected to the optical data receiving links i1 to i3.
The upper output port (UTP) 4b and the lower output port (LTP) 5b are connected to the optical data link transmitter (E /
O) is connected to the optical data transmission link and converts a TTL level input signal to an output signal. ORP of LRP5a is carrier
An L level (L) is output in an off state, and an H level (H) is output in a carrier on state for starting communication.

通信終了検出部(EAU)11はNORゲート22を有し、同ゲ
ート22は経路aよりO/E r1〜r3の出力を入力し、通信の
有無を検出する。シフトレジスタ20は通信が終了する
と、クロックCK0で動作し、出力をインバータ24、NAND
ゲート26に与える。NANDゲート26は常時Hを出力し、通
信終了時、Lのパルスを出力してフリップフロップ30〜
36をリセットし、ノード装置を初期化する。
The communication end detection unit (EAU) 11 has a NOR gate 22, which receives the output of O / E r1 to r3 from the path a and detects the presence or absence of communication. When communication is completed, the shift register 20 operates at the clock CK0, and outputs the output to the inverter 24 and the NAND
Give to gate 26. The NAND gate 26 always outputs H, and at the end of communication, outputs an L pulse to output the flip-flop 30 to
Reset 36 and initialize the node device.

先着入力ポート検出部(FADU)6は、URP5aの出力を
インバータ28を介して入力するフリップフロップ32,34,
36および2つのANDゲート38を有し、下位の3チャネル
から同時に複数の入力があると任意の方法で、実施例で
は優先順位により、先着入力を1つ選択し、先着入力ポ
ート検出信号S1をANDゲート44、ORゲート46へ出力す
る。ANDゲート40はLRPのいずれかのポートに入力がある
と、フリップフロップ32、34、36のS端子をLとし、不
動状態にするとともにインバータ54へLを出力する。上
位方向入力検出部(UIDU)7は、URPの出力を入力する
フリップフロップ30を有し、URP4aに入力があると出力
QをHに、出力をLに反転する。
The first-arrival input port detection unit (FADU) 6 is a flip-flop 32, 34, which inputs the output of the URP 5a via the inverter 28.
36 and two AND gates 38, when there are a plurality of inputs from the lower three channels at the same time, one of the first-arrived inputs is selected according to the priority order in the embodiment, and the first-arrived input port detection signal S1 is output. Output to AND gate 44 and OR gate 46. When there is an input to any of the ports of the LRP, the AND gate 40 sets the S terminals of the flip-flops 32, 34, 36 to L, renders them inactive, and outputs L to the inverter 54. The upper direction input detector (UIDU) 7 has a flip-flop 30 for inputting the output of the URP. When there is an input in the URP 4a, the output Q is inverted to H and the output is inverted to L.

入力ゲート制御部(IGCU)9は、3つのANDゲート44
を有し、同ゲート44は先着入力検出信号S1およびフリッ
プフロップ30の出力を入力し、URP4aに入力がないと
き、信号S1をSGU8に出力し、URPに入力があると信号を
オフする。
The input gate control unit (IGCU) 9 has three AND gates 44.
The gate 44 receives the first-arrival input detection signal S1 and the output of the flip-flop 30, and outputs the signal S1 to the SGU8 when there is no input to the URP4a, and turns off the signal when there is an input to the URP.

出力ゲート制御部(OGCU)10は、NANDゲート52を有
し、同ゲート52がインバータ54および56よりANDゲート4
0およびシフトレジスタ50の出力を入力し、フリップフ
ロップ30の出力を入力し、LRP5aおよびURP4aの双方に入
力がないとき、全下位ポート選択信号S2のHを出力して
いる。信号S2はORゲート46よりSCGU8のANDゲート65〜67
に入力し、これらをイネーブルしている。この状態でUR
P4aに入力があれば、この入力はLTPより放送される。LR
P5aに入力があった後、URP4aに入力があると、NANDゲー
ト52はオフされ、信号S2はオフし、クロックCK1で動作
するシフトレジスタ50が起動され、そして1ビットより
長い所定時間後にインバータ56へHを出力する。NANDゲ
ート52は再びオンし、信号S2を出力する。
The output gate control unit (OGCU) 10 has a NAND gate 52, which is connected to inverters 54 and 56 by an AND gate 4.
When 0 and the output of the shift register 50 are input, the output of the flip-flop 30 is input, and when there is no input to both the LRP5a and the URP4a, the H of all lower port selection signals S2 is output. The signal S2 is supplied from the OR gate 46 to the AND gates 65 to 67 of SCGU8.
To enable them. UR in this state
If there is an input at P4a, this input is broadcast from LTP. LR
After the input to P5a, if there is an input to URP4a, the NAND gate 52 is turned off, the signal S2 is turned off, the shift register 50 operated by the clock CK1 is activated, and after a predetermined time longer than one bit, the inverter 56 is turned off. Is output to H. NAND gate 52 turns on again, and outputs signal S2.

スイッチングゲート部(SGU)8は、URPとLTPの間、L
RPとUTP、他のLTPの間の接続を行なう。ANDゲート56,5
7,58はLRPに対応し、ORゲート60はUTPに、ORゲート61〜
63はLTPに対応し、ANDゲート65〜67はURP4aの入力をLTP
へ転送するゲートである。以下スイッチングの形態を示
す。
The switching gate unit (SGU) 8 is connected between URP and LTP,
Make connections between RP and UTP and other LTP. AND gate 56,5
7,58 corresponds to LRP, OR gate 60 is UTP, OR gate 61 ~
63 corresponds to LTP, and AND gates 65 to 67 connect the input of URP4a to LTP
The gate to transfer to. The switching mode will be described below.

(1)上位方向入力ポート(URP)4aに入力があると、
フリップフロップ30がセットされる。SGU8のANDゲート6
5〜67は、ORゲート46から全下位ポート選択信号S2を経
路dより入力し、URP4aの出力を経路bより入力する。U
RP4aの出力はORゲート61〜63よりLTP5bの全リンク01〜0
2に出力され、着信局に受信される。
(1) When there is an input to the upper direction input port (URP) 4a,
The flip-flop 30 is set. SGU8 AND Gate 6
5 to 67, input the all lower port selection signal S2 from the OR gate 46 from the path d, and input the output of the URP 4a from the path b. U
The output of RP4a is sent from OR gates 61-63 to all links 01-0 of LTP5b.
2 and received by the called station.

(2)下位方向入力ポート(LRP)5aに入力があり、O/E
r1が先着入力であればANDゲート56が先着入力検出信号
S1を受け、O/E r1の出力信号を経路bより入力し、これ
をORゲート60,62,63へ出力し、UTP4bおよび他のLTP5bか
ら入力信号がネットワークへ放送され、着信端末に到達
する。
(2) Lower direction input port (LRP) 5a has an input and O / E
If r1 is a first-come, first-served input detection signal
In response to S1, the output signal of O / E r1 is input from the path b, and is output to the OR gates 60, 62, and 63. The input signal is broadcast from the UTP4b and other LTP5b to the network and reaches the receiving terminal. .

(3)LRP5aのO/E r1に入力があり、UTP4bおよび他のLT
P5bから放送が行われている時、URP4aに入力があると、
フリップフロップ30がセットされ、その出力によりAN
Dゲート44および56をオフにし、放送を停止させる。そ
して所定時間後、URP4aの入力信号がLTP5bより放送され
る。ただし、先着入力の出力ポートには受信信号が入力
していないのでURP4aの入力信号を直ちに転送する。
(3) There is an input at O / E r1 of LRP5a, UTP4b and other LT
While broadcasting from P5b, if there is an input to URP4a,
The flip-flop 30 is set, and the output of the flip-flop 30
Turn off D-gates 44 and 56 to stop broadcasting. After a predetermined time, the input signal of the URP4a is broadcast from the LTP5b. However, since no reception signal is input to the output port of the first-come-first-served input, the input signal of the URP4a is immediately transferred.

次に10 BASE 5 アダプタ2aを第3図を参照して説明す
る。アダプタ2aは端末2に接続され、送受信信号を中継
し、衝突を検出する装置である。ノード接続ポート(NC
P)121は光データリンクを介してNIUと接続され、トラ
ンスミッタ(E/O)80、レシーバ(O/E)81は、光データ
リンクからの送受信信号をTTLレベルに変換する。端末
接続部(TCP)131はトランシーバケーブルを介してEthe
rnet端末と接続され、トランスミット線のレシーバ83、
レシーブ線のトランスミッタ84、コリジョン線のトラン
スミッタ85は端末の送受信信号をTTLレベルの相互変換
をする。衝突検出部(CDU)141はTCP131とNCP121の間に
接続され、両者の送受信信号を中継する。ORゲート70は
TCP131の送信信号をTP131へ折り返す。インバータ71〜7
3、フリップフロップ74、シフトレジスタ74、ゲート76
は、送受信信号の衝突を検出し、信号発生器(CPG)77
を起動し、これより同期信号を衝突信号としてTCP131に
出力する。
Next, the 10 BASE 5 adapter 2a will be described with reference to FIG. The adapter 2a is a device that is connected to the terminal 2, relays transmission / reception signals, and detects a collision. Node connection port (NC
The P) 121 is connected to the NIU via an optical data link, and the transmitter (E / O) 80 and the receiver (O / E) 81 convert transmission / reception signals from the optical data link to TTL levels. The terminal connection (TCP) 131 is connected to the Ethernet
connected with rnet terminal, receiver 83 of transmit line,
The transmitter 84 of the receiving line and the transmitter 85 of the collision line mutually convert the transmission / reception signals of the terminal to the TTL level. The collision detection unit (CDU) 141 is connected between the TCP 131 and the NCP 121, and relays transmission and reception signals of both. OR gate 70
Return the transmission signal of TCP131 to TP131. Inverter 71-7
3, flip-flop 74, shift register 74, gate 76
Detects collisions between transmitted and received signals and generates a signal generator (CPG) 77
And outputs a synchronization signal to the TCP 131 as a collision signal.

第4図の1 BASE 5、10 BASE T アダプタは、STARLAN
(1 BASE 5)、Twisted Ethernet(10 BASE T)端末2
に接続され、NCP 121.TCP131および障害検出部(CDU)1
42で構成されている。CDU142は端末2からの送信信号を
折り返し、送受信信号の衝突を検出すると端末側の受信
線にマンチェスタ符号のバイオレンス信号を出力する。
The 1 BASE 5, 10 BASE T adapter in Fig. 4 is STARLAN
(1 BASE 5), Twisted Ethernet (10 BASE T) terminal 2
NCP 121.TCP131 and Failure Detector (CDU) 1
It consists of 42. The CDU 142 loops back the transmission signal from the terminal 2 and outputs a Manchester code violence signal to the reception line on the terminal side upon detecting a collision between the transmission and reception signals.

第5図は、網インターフェース装置(NIU)に第4図
の衝突検出部(CDU)141とノード接続ポート(NCP)121
を組み込んだ一例である。CDU141は送受信信号および衝
突信号をマンチェスタ符号でイーサネットインターフェ
ース133に接続する。その他にノード装置の下位方向ポ
ートを1ないし複数個含むI/Oモジュールとし、その中
に衝突検出部141を組み込むことができる。またこれら
の変形実施例を組み合せることもできる。以上のように
ノード装置と端末間の適宜な個所に衝突検出部を設ける
ことができる。
FIG. 5 shows a network interface unit (NIU) having a collision detection unit (CDU) 141 and a node connection port (NCP) 121 shown in FIG.
This is an example in which is incorporated. The CDU 141 connects the transmission / reception signal and the collision signal to the Ethernet interface 133 in Manchester code. In addition, an I / O module including one or more lower-order ports of the node device can be used, and the collision detection unit 141 can be incorporated therein. Further, these modified embodiments can be combined. As described above, the collision detection unit can be provided at an appropriate place between the node device and the terminal.

次に本発明によるネットワークの基本的な動作を第6A
図ないし第6D図を参照して説明する。
Next, the basic operation of the network according to the present invention is described in Section 6A.
This will be described with reference to FIGS. 6 to 6D.

第6A図で端末200はメッセージパケット200aを端末203
宛に送信した。それと同時に端末201および202がそれぞ
れメッセージパケット201a、202aを送信した。第6B図の
ノード装置100および102において、メッセージパケット
200aが先着入力信号であったので、これを上位方向ポー
ト5と先着入力ポート以外の下位方向ポート4から出力
した。ノード装置101においてメッセージパケット202a
が先着入力信号であったので、それぞれ上位方向ポート
5と先着入力ポート以外の下位方向ポート4から出力し
た。この時点でメッセージパケット202aは端末203へ到
着している。10 BASE 5 アダプタ301はノード装置側ポ
ートと端末側ポートの双方に入力信号があったので、端
末201へ衝突信号301aを出力した。
In FIG. 6A, terminal 200 transmits message packet 200a to terminal 203.
Sent to At the same time, terminals 201 and 202 transmitted message packets 201a and 202a, respectively. In the node devices 100 and 102 shown in FIG.
Since 200a was the first-arrival input signal, it was output from the upper-direction port 5 and the lower-direction port 4 other than the first-arrival input port. Message packet 202a in the node device 101
Are the first-come first-served input signals, and are output from the upper-direction port 5 and the lower-direction ports 4 other than the first-come input port. At this point, the message packet 202a has arrived at the terminal 203. The 10 BASE 5 adapter 301 output the collision signal 301a to the terminal 201 because there were input signals at both the node device side port and the terminal side port.

第6C図のノード装置102において、メッセージパケッ
ト200aか先着入力信号であった。上位方向ポートがない
ので、入力信号202aを先着入力ポート以外の下位方向ポ
ート4から出力した。ノード装置101において、上位方
向ポート5にメッセージパケット200aの入力があったの
で、これを先着入力ポート側の10 BASE 5 アダプタ302
に出力し、先着入力ポート以外の10 BASE 5 アダプタ30
3には、所定時間後にメッセージパケット200aを出力し
た。
In the node device 102 of FIG. 6C, the message packet 200a or the first-come-first-served input signal. Since there is no upper direction port, the input signal 202a is output from the lower direction port 4 other than the first-arrival input port. In the node device 101, since the message packet 200a was input to the upper direction port 5, the message packet 200a was transmitted to the 10 BASE 5 adapter 302 on the first input port side.
10 BASE 5 adapter other than the first-come first-served input port
In 3, the message packet 200a was output after a predetermined time.

この理由は、アダプタ302の端末203は先着入力ポート
のメッセージパケットを入力され、デコーダはプリアン
ブル部の信号「0101…」に同期している。先着入力を直
ちに上位方向ポート5の入力に切り換えると、信号の規
則性がなくなり、信号「11」となる可能性がある。この
信号はIEEE 802.3のFCDにおけるデータ読出し開始信号
であり、デコーダはエラーを出力することになる。これ
を防止するためにノード装置は1ビット以上の時間後に
切換えを行なっている。
The reason is that the terminal 203 of the adapter 302 receives the message packet of the first-arrival input port, and the decoder is synchronized with the signal “0101...” Of the preamble portion. If the first-come input is immediately switched to the input of the upper direction port 5, the regularity of the signal is lost, and the signal may be “11”. This signal is a data read start signal in the IEEE 802.3 FCD, and the decoder outputs an error. In order to prevent this, the node device switches after one bit or more.

さて、10 BASE 5 アダプタ302は、ノード装置側のポ
ートと端末側のポートの双方に入力があったので端末20
2へ衝突信号を出力した。
By the way, the 10 BASE 5 adapter 302 receives signals from both the port on the node device side and the port on the terminal side.
A collision signal was output to 2.

第6D図において、最上位ノード装置102の先着入力の
メッセージパケットはネットワークのすべての端末に到
達し、宛先の端末203により受信された。
In FIG. 6D, the first-come-first-entered message packet of the highest-order node device 102 reaches all the terminals of the network and is received by the destination terminal 203.

伝送遅延時間とスループットの関係を第7図に示す。
400は本発明の特性、410はイーサネットの、また420は
トークンリングのそれである。
FIG. 7 shows the relationship between the transmission delay time and the throughput.
400 is the characteristic of the present invention, 410 is that of Ethernet, and 420 is that of Token Ring.

本発明の方式はCSMA/CD方式の一種であるが、衝突が
起きても1つの通信が成立する。これによって再送の待
ち時間が増加することが防止され、衝突により破壊され
たパケットが無意味にネットワークを占有することもな
いので、スループットの逆の低下もなく、他の方式より
優れたスループットが得られる。
The system of the present invention is a kind of CSMA / CD system, but one communication is established even if a collision occurs. This prevents an increase in retransmission latency and prevents packets destroyed by collisions from occupying the network in a meaningless manner. Can be

本発明は実施例に限定されるものではなく、例えば第
1図の上記方向入力ポート4aおよび下位方向入力ポート
と5aをRS−422レシーバで、上位方向出力ポート4bおよ
び下位方向出力ポート5bをRS−422トランスミッタで構
成することができる。また下位方向入力ポート5aおよび
下位方向出力ポート5bのポート数も実施例の3ポートに
限定されるものではない。
The present invention is not limited to the embodiment. For example, the direction input port 4a and the lower direction input port and 5a of FIG. 1 are RS-422 receivers, and the upper direction output port 4b and the lower direction output port 5b are RS It can be configured with a -422 transmitter. Further, the number of ports of the lower direction input port 5a and the lower direction output port 5b is not limited to the three ports of the embodiment.

[発明の効果] 本発明によれば、衝突が起きても少くとも1つのパケ
ットが伝送され、通信が成立するので、既存のIEEE 80
2.3、例えば、イーサネット(10 BASE 5),STARLAN(1
BASE 5)のプロトコルを用いながら、それに比べて高い
スループットと優れたスループット・ディレイ特性が得
られた。またスループットの絶対値も高くなった。衝突
検出を送受信信号の有無で判定するので、従来方式のノ
ード装置より低価格となる。また端末の外部で衝突を検
出するので、既存のIEEE 802.3、例えば、イーサネット
(10 BASE 5),STARLAN(1 BASE5)のインターフェース
装置(NIU)のプロトコルを有する端末をコンパチブリ
ーに接続できる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, at least one packet is transmitted even if a collision occurs, and communication is established.
2.3 For example, Ethernet (10 BASE 5), STARLAN (1
While using the BASE 5) protocol, higher throughput and better throughput / delay characteristics were obtained. Also, the absolute value of the throughput was increased. Since the collision detection is determined based on the presence or absence of a transmission / reception signal, the cost is lower than that of the conventional node device. In addition, since a collision is detected outside the terminal, a terminal having an existing IEEE 802.3, for example, an Ethernet (10 BASE 5), STARLAN (1 BASE 5) interface device (NIU) protocol can be compatiblely connected.

ノード装置は下位方向からの入力を出力しているとき
上位方向からの入力があると、所定の時間後に後者を出
力することにより、端末の信号「11」による誤り読取り
をなくしているので、特願昭63−15948に記載の方式に
比べてネットワークシステムの信頼性が向上し、また長
い「1」の信号を出力しないので、RS−422規格による
交流結合が可能となり、リンクに用いるケーブルの自由
度、実用性が高くなっている。
When the node device outputs an input from the lower direction and receives an input from the upper direction, the node device outputs the latter after a predetermined time, thereby eliminating error reading due to the terminal signal "11". Compared to the method described in Japanese Patent Application No. 63-15948, the reliability of the network system is improved, and since a long "1" signal is not output, AC coupling according to the RS-422 standard becomes possible, and the cable used for the link can be freely used. Degree, the practicality is high.

また、特定のポートについてのみ所定の時間出力を停
止する構成をとれば、パケットがノード装置を多段通過
するとき、プリアンブル部が削られるのを防止でき、ネ
ットワークの伝送特性が向上している。
In addition, if the output of only a specific port is stopped for a predetermined time, the preamble portion can be prevented from being cut off when the packet passes through the node device in multiple stages, and the transmission characteristics of the network are improved.

さらに、衝突検出がノード装置の入出力手段と端末の
間の任意の個所で実施できるので、再送制御を効率良く
できる。
Furthermore, since collision detection can be performed at any point between the input / output means of the node device and the terminal, retransmission control can be performed efficiently.

さらに、通信終了検知を信号の有無で検出することに
より、システムが低価格に構成できる。
Further, by detecting the communication end detection by the presence or absence of a signal, the system can be configured at a low cost.

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

第1図は、本発明によるノード装置の実施例を示す機能
ブロック図、 第2図は、本発明の実施例によるノード装置をトリー状
階層構造のネットワークに適用したネットワーク構成例
を示す図、 第3図は、衝突信号出力線を有する10 BASE 5 アダプタ
の構成例を示す図、 第4図は、衝突検出を受信線に出力する1 BASE 5/10ア
ダプタの構成例を示す図、 第5図は、衝突検出機能が付加された端末インターフェ
ース装置の構成例を示す図、 第6A図ないし第6D図は、第2図のネットワークにおける
通信制御方式を示す説明図、 第7図は、本実施例とLANにおける他の方式との性能評
価を示すスループット遅延特性の例を示す図である。 主要部分の符号の説明 1……ノード装置 2……アダプタ装置 3……端末 4,5……ポート 6……先着入力ポート検出部 7……上位入力検出部 8……スイッチングゲート部 11……通信終了検出部 121……ノード接続ポート 131……端末接続部 141……衝突検出部
FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a node device according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of a network configuration in which the node device according to the embodiment of the present invention is applied to a tree-like hierarchical structure network. FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a 10 BASE 5 adapter having a collision signal output line. FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a 1 BASE 5/10 adapter which outputs a collision detection to a reception line. FIGS. 6A to 6D are diagrams showing a configuration example of a terminal interface device to which a collision detection function is added, FIGS. 6A to 6D are explanatory diagrams showing a communication control method in the network of FIG. 2, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing an example of a throughput delay characteristic showing performance evaluation of a LAN and another system in a LAN. Description of Signs of Main Parts 1 Node device 2 Adapter device 3 Terminal 4 5 Port 6 First-arrival input port detection unit 7 Upper-level input detection unit 8 Switching gate unit 11 Communication end detection section 121 Node connection port 131 Terminal connection section 141 Collision detection section

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】少なくとも1つのノード装置を含み、該ノ
ード装置が複数あるときはそれらが伝送路を介してトリ
ー状の階層構造に相互接続されて通信網を形成するノー
ド装置であって、 上位のノード装置への伝送路が接続される上位方向入力
ポート手段および上位方向出力ポート手段と、 下位のノード装置または端末への伝送路が接続される複
数の下位方向入力ポート手段および下位方向出力ポート
手段とを含み、 最上位にあるノード装置に最先に到来した信号のみが該
通信網に伝送され、他の信号は排除される通信網のノー
ド装置において、該ノード装置は、 前記上位方向入力ポート手段、上位方向出力ポート手
段、下位方向入力ポート手段および下位方向出力ポート
手段の接続を制御する接続制御手段を含み、 該接続制御手段は、 前記上位方向入力ポート手段に信号がなく前記下位方向
入力ポート手段に信号があると、最先に信号が入力した
下位方向入力ポート手段を他の下位方向出力ポート手段
および上位方向出力ポート手段に接続し、それ以外の下
位方向入力ポート手段の出力ポート手段への接続を断と
し、 前記上位方向入力ポート手段に信号があると、該上位方
向入力ポート手段を全下位方向入力ポート手段に接続
し、全下位方向入力ポート手段の出力ポート手段への接
続を断とし、 下位方向入力ポート手段に信号があった後、上位方向入
力ポート手段に信号が入力すると、最先に信号が入力し
た下位方向入力ポート手段と他の下位方向出力ポート手
段および上位方向出力ポート手段との接続を断にし、所
定時間後に上位方向入力ポート手段を全下位方向出力ポ
ート手段に接続し、 該ノード装置が最上位にある場合は、前記接続制御手段
は、前記下位方向入力ポート手段のいずれかに信号があ
ると、最先に信号が入力した下位方向入力ポート手段を
他の下位方向出力ポート手段に接続し、それ以外の下位
方向入力ポート手段の出力ポート手段への接続を断とす
ることを特徴とする通信網のノード装置。
1. A node device including at least one node device and, when there are a plurality of node devices, interconnected in a tree-like hierarchical structure via a transmission line to form a communication network, Upper direction input port means and upper direction output port means to which a transmission path to a lower node device is connected, and a plurality of lower direction input port means and lower direction output ports to which a transmission path to a lower node apparatus or terminal is connected Means, wherein only signals arriving first at the highest-order node device are transmitted to the communication network, and other signals are excluded. Connection means for controlling connection of the port means, the upper direction output port means, the lower direction input port means, and the lower direction output port means, the connection control means comprising: When there is no signal in the upper direction input port means and there is a signal in the lower direction input port means, the lower direction input port means to which the signal is input first is connected to the other lower direction output port means and the upper direction output port means. Disconnecting the other lower direction input port means to the output port means, and when there is a signal at the upper direction input port means, connect the upper direction input port means to all lower direction input port means; Disconnect the connection of the lower direction input port means to the output port means, and when a signal is input to the upper direction input port means after a signal is input to the lower direction input port means, the lower direction input port to which the signal is input first is input. The connection between the means and the other lower direction output port means and the upper direction output port means is disconnected, and after a predetermined time, the upper direction input port means is changed to the all lower direction output port means. When the node device is at the highest level, the connection control means, when a signal is present at any of the lower direction input port means, switches the lower direction input port means to which the signal was input first. A node device for a communication network, wherein the node device is connected to another lower direction output port means, and the connection of the other lower direction input port means to the output port means is disconnected.
【請求項2】請求項1に記載のノード装置において、下
位方向入力ポート手段に信号があった後、上位方向入力
ポート手段に信号が入力すると、前記接続制御手段は、
前記信号を直ちに最先に信号が入力した下位方向出力ポ
ート手段に転送させ、全下位方向入力ポート手段からの
信号を上位方向出力ポート手段および下位方向出力ポー
ト手段に転送させることを禁止し、所定時間後に上位方
向入力ポート手段の信号を他の下位方向出力ポート手段
から出力させることを特徴とする通信網のノード装置。
2. The node device according to claim 1, wherein when a signal is input to the upper direction input port means after a signal is input to the lower direction input port means, the connection control means:
The signal is immediately transferred to the lower output port means to which the signal has been input first, and the signal from all lower input port means is prohibited from being transferred to the upper output port means and the lower output port means. A node device of a communication network, wherein a signal of an upper direction input port means is output from another lower direction output port means after a lapse of time.
【請求項3】請求項1に記載のノード装置において、前
記入出力ポート手段のいずれかは、前記端末の送信信号
および受信信号を実質的に同時に検出すると、所定の信
号を該端末へ送信する衝突検出手段を含むことを特徴と
する通信網のノード装置。
3. The node device according to claim 1, wherein one of said input / output port means transmits a predetermined signal to said terminal when substantially simultaneously detecting a transmission signal and a reception signal of said terminal. A node device for a communication network, comprising a collision detection unit.
【請求項4】請求項1に記載のノード装置を含む通信網
において、前記端末の通信信号および受信信号を実質的
に同時に検出すると、所定の信号を端末へ送信する衝突
検出手段が前記伝送路および端末の何れかに設けられて
いることを特徴とする通信網。
4. In the communication network including the node device according to claim 1, when substantially simultaneously detecting a communication signal and a reception signal of the terminal, the collision detecting means for transmitting a predetermined signal to the terminal includes the collision detection unit. And a communication network provided in any of the terminals.
【請求項5】請求項1に記載のノード装置において、該
装置は、上位方向入力ポート手段および下位方向入力ポ
ート手段の信号がなくなると、該ノード装置の接続状態
を初期化する手段を含むことを特徴とするノード装置。
5. The node device according to claim 1, wherein said device includes means for initializing a connection state of said node device when there is no signal from said upper direction input port means and said lower direction input port means. A node device characterized by the above-mentioned.
JP19051889A 1989-07-25 1989-07-25 Node device of communication network Expired - Fee Related JP2739239B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19051889A JP2739239B2 (en) 1989-07-25 1989-07-25 Node device of communication network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19051889A JP2739239B2 (en) 1989-07-25 1989-07-25 Node device of communication network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0355935A JPH0355935A (en) 1991-03-11
JP2739239B2 true JP2739239B2 (en) 1998-04-15

Family

ID=16259426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19051889A Expired - Fee Related JP2739239B2 (en) 1989-07-25 1989-07-25 Node device of communication network

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2739239B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4699201B2 (en) * 2005-12-27 2011-06-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 Worm gear

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0355935A (en) 1991-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4885742A (en) Node apparatus and communication network
AU600577B2 (en) Lan communication system and medium adapter for use therewith
EP0422914B1 (en) Station-to-station full duplex communication in a communications network
EP0463528B1 (en) Method for controlling the insertion of stations into a fiber distributed data interface network
JPS60148249A (en) Message removing method
JPH0683243B2 (en) Data communication system and apparatus
US5285449A (en) Protocol for hybrid local area networks
KR100300905B1 (en) Network system
Takagi et al. CSMA/CD with deterministic contention resolution
US4413258A (en) Interconnection for local area contention networks
US5267238A (en) Network interface units and communication system using network interface unit
US6028837A (en) Ether ring architecture for local area networks
CA2359539A1 (en) Flooding communication
JP2739239B2 (en) Node device of communication network
US4815070A (en) Node apparatus for communication network having multi-conjunction architecture
US4843605A (en) Node apparatus for communication network having multi-conjunction architecture
US4858228A (en) Communication system employing multi-conjunction architecture
WO1991013504A1 (en) Network interconnection apparatus
JP2820789B2 (en) Communication network control method
JP2886273B2 (en) Communication control device
JP2582585B2 (en) Node device of irregular communication network
KROEGER et al. An SAE high speed ring bus overview
JPS6374347A (en) Node equipment for undefined communication network
JPH0578977B2 (en)
JPS6374348A (en) Node equipment for indefinite communication network

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees