JPH01839A - 不定形通信網のノ−ド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、通信網あ制御、とくに不定形通信網のノード
装置に関する。

従来技術 ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）や公衆回線網な
ど、とくにマルチメディア通信に適用可能な通信網とし
て、たとえば特願昭８１−２１８０２６には、生体の神
経細胞のアナロジ−によるマルチチャネルの、格子状通
信網が提案されている。これは、多久カー出力信号の通
信制御要素をノードとして多結合構造に接続し態通信網
を構成し、各ノードではディジタル信号を先着順論理に
より転送する通信網形態をとっている。

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

またこのシステムは、メートにおいて同時に複数の接続
チャネルを確立するマルチチャネル方式をとり、効率的
に全二重通信を確立するものである。

このような格子状通信網は、たとえばＯ８１（開放型シ
ステム間相互接続）の物理層からネットワーク層に効果
的に適用される。

格子状通信網において、新たな通信径路すなわちパス設
定の過程で通信径路が固定されると、そのノードは他の
チャネルについて直ちに終了シーケンスにはいる。従来
のノードでは、チャネルのレベル状態を時限監視し、所
定の期間連続して低レベルが続くと、そのタイムアウト
により、通信の終了と判断し、終了シーケンスにはいる
ように構成されていた。つまり、低レベルの連続で通信
終了を判断していた。そこで、ノード間で入出力信号が
高レベルのままループを形成し、通信径路が固定される
と１．ノードはその通信径路を通信中と判断してしまう
ので、これを解放することができなかった。

目　　　的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、通信終了
を適切に判断して通信径路の解放を確実に行なえる不定
形通信網のノード装置を提供することを目的とする。

構成 本発明は上記の目的を達成させるため、端末またはノー
ド装置への送信線とこの送信線に対応する受信線とを含
む伝送路に接続されるノード装置であって、それぞれ受
信線が接続される少なくとも１つの入力手段と、それぞ
れ送信線が接続される少なくとも１つの出力手段と、入
力手段と出力手段を接続する接続手段と、接続手段を制
御して入力手段を選択的に出力手段に接続させる第１の
制御手段とを有する不定形通信網のノード装置は、入力
手段および出力手段を所定の時間長の監視時限で監視し
て接続手段を制御し入力手段と出力手段との間の選択的
接続を復旧させるための第２の制御手段を有し、第１の
制御手段は、入力手段のうち最先に往信号の到来した入
力手段を識別すると、接続手段を制御して、この識別さ
れた入力手段から出力手段のうち識別された入力手段に
対応するもの以外の全出力手段へ該往信号を転送させ、
入力手段のうち識別された入力手段以外で端末からの復
信号を受けた入力手段を識別すると、接続手段を制御し
て、復信号を受けた入力手段をこの最先に往信号の到来
した入力手段に対応する出力手段に、また最先に往信号
の到来した入力手段を復信号を受けた入力手段に対応す
る出力手段に接続させてそれらの入出力手段間の接続を
固定し、第２の制御手段は、前記監視時限で規定される
時間長以上、入力手段および出力手段の信号が所定の論
理状態を保持すると、接続手段を制御してその固定され
た接続を解放させる不定形通信網のノード装置を特徴と
したものである。

以下、本発明をその実施例に基づいて具体的に説明する
。

本発明によるノード装置を適用した不定形通信網は、第
６図に例示するようにノード装置１０か伝送路１２によ
って２次元または３次元に格子状に接続される格子状通
信、網として有利に実現されるか、その網構成は木質的
に不定形である。たとえば線形、ループ状など他の形状
の網構成をとってもよい。

ノード装置１０には複数の、この例では８本の入出力ボ
ートが設けられ、それらには伝送路１２を介して他のノ
ード装置１０、および（または）端末１４が接続可能で
ある。入出力ポートの数に制限はなく、少なくとも１つ
以上あればよい。ノード装置１０は、入出力ポートの容
量内であれば、伝送路１２を介して接続されるノード装
置１０や端末１４の数に制限はない。また、網金体を単
一のノード装置１０にて形成してもよく、また、複数の
ノード装置１０をたとえば単一の印刷配線板に搭載して
全体をあたかも１つのノード装置として扱い、実質的な
入出力ボート容量を増大させてもよい。

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

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

第１図を参照すると、ノード装置１０は、伝送路１２か
らの受信線が接続される入力ポート２０と、伝送路１２
への送信線が接続される出力ポート３０を有し、両者が
スイッチングゲート部４０を介して相互に接続されてい
る。入力ポート２０は本実施例では８つの受信ないしは
入力チャネル１０〜１７を有し。

また出力ポート３０はこれに対応して８つの送信ないし
は出力チャネルｏＯ〜ｏ７を有する。これによってノー
ド装置ｌＯには、伝送路１２を介して他のノード装置ｌ
Ｏや端末１４を全体で８つまで接続可能である。出力チ
ャネルｏＯ〜０７のうち入力チャネル１０〜１７のそれ
ぞれと同じ番号の、すなわち「対応する」出力チャネル
が同じ方路の伝送路１２に接続される。

スイッチングゲート部４０は、入力チャネル１０〜＋７
のうちの任意のものと出力チャネル００〜０７のうちの
任意のものとを選択的に相互接続するゲート回路である
。入力ポート２０はまた、制御ゲート部５０を介して開
始制御部６０および終了制御部７０に接続されている。

制御ゲート部５０は、入力ポート２０からの信号を開始
制御部６０に、開始制御部６０、障害制御部２１０．終
了制御部７０からの制御信号をスイッチングゲート部４
０、終了制御部７０に適切に接続制御するゲート回路で
ある。開始制御部６０は。

人力信号が最先に到来した入力チャネルを識別し、また
各入力チャネルに入力信号があるが否かの検出を行なう
機能部である。終了制御部７ｏは、すでに設定されてい
る通信径路の入力チャネルに入力信号がなくなったこと
を検出してその通信の終了処理を行なう回路である。ス
イッチングゲート部４０．開始制御部６０および終了制
御部７ｏは、ケートセットパス８０により相互に接続さ
れている。

スイッチングゲート部４０にはまた、アクティブ信号を
送出するためのアクティブ信号出力部２００が接続され
、これは開始制御部６ｏにも接続されている。開始制御
部６０および終了制御部７ｏにはまた、障害が発生した
チャネルを記憶する障害記憶部２１０が接続されている
。障害記憶部２１０はゲートセットパス８０にも接続さ
れている。

スイッチングゲート部４０、制御ゲート部５ｏ、開始制
御部６０、終了制御部７ｏ、アクティブ信号出力ｆｆｉ
　２００および障害記憶部２１０は、それらを含む本装
置全体を制御するシーケンス制御部８ｏによって制御さ
れる。

本ノード装置ｌＯはアクティブ信号出力部２００を有し
、これは、自局ノードとその入出力チャネルが正常に動
作している、すなわちアクティブであることを示す「ア
クティブ信号」を発生する機能部である。アクティブ信
号は、その信号長以外は一切制限されない。その信号長
は、開始制御部６０のフリップフロップを動作させるの
に必要な最小の時間より長く、後述の「アクティブ検出
時定数」内に到着し終る長さに設定される。

開始制御部６０は、先着入力信号検出部および入力信号
検出部からケる。先着入力信号検出部は、入力チャネル
１０〜１７のうち最初に入力信号が到来したチャネルを
先着順論理に従って識別する機能部である。入力信号検
出部は、入力ポート２０に入力信号が到来したか否かを
検出する回路である。

これらは、入力チャネル数に対応したフリップフロップ
およびゲート群から構成されている。

障害記憶部２１０は、障害または休止チャネルを記憶す
るための記憶回路である。

終了制御部７０は、第２図に４チヤネルの場合の特定の
構成を示すように、通信終了検出部７０ａおよび接続記
憶部？Ｏｂにて構成されている。通信終了検出部７０ａ
は、タイマ回路８００および４人力ＯＲゲート７８から
なる。タイマ回路６００は、入力ポート２０および出力
ポート３０の状態を監視して通信の終了を検出する回路
であり、その特定の構成が第３図に示されている。

タイマ回路８００は、各チャネルについて、４つのＤ型
フリップフロップ１３０１および６ｏ２と、２つのイン
バータ６０３　と、６つのインバータ８０４と、８つの
シフトレジスタ６０６〜８０９と、８つのクロック分周
器６１０と、８つの２人力ＡＮＤゲート８１２と、１つ
の８人力ＯＲゲート６１４とが図示のように接続されて
構成されている。　ＯＲゲー、トｅｉａの出力６１Ｂは
、この例では４人力を有するＯＲゲート７８のそのチャ
ネルに対応する入力と、接続記憶部７０ｂのそのチャネ
ルに対応するフリップフロップ７１のリセット入力Ｒと
に接続されている。末だ、ＡＮＤゲー）Ｅｉ１２の他方
の入力８１８には、スイッチ・　回路（ＳＷ）　１３２
０が接続されている０分周器８１０の入力８２２にはク
ロックＣＬＯＣＫが入力される。

入カポ−）２０および出力ポート３０からの信号は、図
示のように、Ｄ型フリップフロップ６０１および８０２
やインバータ８０４を介してシフトレジスタ８０Ｂのリ
セット入力Ｒに入力され、また、インバータ６０３、フ
リップフロップ８０２およびインバータ８０４を介して
シフトレジスタ８０７のリセット人力Ｒに入力される。

ブリップフロップ６０８には、入カポ−）２０または出
力ポート３０からの信号が直接そのリセット人力Ｒに入
力され、またフリップフロップ８０９にはインバータ８
０４を介してそれらがそのリセット入力Ｈに入力される
。

シフトレジスタ８０８〜よび８０Ｂは、後述の通信終了
検出用の監視時限に基づき、通信の終了を検出するため
の回路である。それらのシフトクロックは、対応するク
ロック分周器６１０から各クロック端子に供給される。

クロック分周器８１ＧにはクロックＣＬＯＣＫが入力さ
れ、各クロック分周器８１０はそれぞれに固有の分周レ
ートを調整可能であり、そのレートでこれを分周してそ
れぞれの対応するシフトレジスタ８０８〜８０８にこれ
を供給する。

フリップフロップ８０１は、入カポ−）２０または出力
ポート３０からの信号の低レベルから高レベルへの立上
りに応動してシフトレジスタ１３０Ｂをリセットし、フ
リップフロップ［２は、高レベルから低レベルへの立下
りでシフトレジスタ６０７をリセットする。シフトレジ
スタ６０８は、入力ポート２０または出力ポート３０か
らの信号が低レベルになるとリセットされ、シフトレジ
スタ６０９は高レベルになるとリセットされる。シフト
レジスタθｏ８〜８０９は、リセット人力Ｒに入力され
た高レベルパルスをクロックに応動してその内部で歩進
させる。所定の長さの期間クリアされないと、その高レ
ベルパルスが出力ＱＨから出力される。それらの監視時
間の長さは、分周器６１゛０で分周されたクロックのレ
ートによって規定される。

シフトレジスタ８０６〜８０８を含むこのような回路、
すなわち監視タイマが入カポ−）２０および出カポート
３０の各チャネルごとに設けられている。

したがって、この構成例では４チャネル分が設けられ、
各チャネルに対応する回路のＯＲゲート６１４の出力６
１６がＯＲゲート７８のそのチャネルに対応する入力と
、接続記憶部７０ｂのそのチャネルに対応するフリツプ
フロツプ７１のリセット人力Ｒとに接続されている。こ
れによってタイマ回路８００が構成されている。

スイッチ回路８２０は、上述のように１つのチャネルに
ついて配設されている８回路の監視タイマのうち所望の
ものを選択する選択回路である。つまり、８回路のＡ、
Ｎ　Ｄゲート６１２の入力８１８を選択的に付勢するこ
とによって、これら８回路のタイマで達成される通信終
了条件を選択することができる。こうして選択された通
信終了条件を満たす通信終了検出出力は、ＯＲゲート６
１４から出力され、ＯＲゲート７８にて他のチャネルと
の論理和をとって通信終了信号ＥＮＤとして出力される
。

終了信号ＥＮＤはシーケンス制御部８０に入力され、同
制御部８０はこれに応動して終了シーケンスの実行には
いる。終了シーケンスは通信径路すなわちバスを解放し
て系を初期化する処理である。

通信の終了は、前述の所定期間だけ信号のない状態、ま
たは所定の論理状態が継続したことによって識別される
。たとえば、所定の期間以上入出力信号の高レベルが連
続すると通信終了と判定する。これはシフトレジスタ６
０８とその関連回路にて実現されている。また、所定の
期間以上入出力信号のレベルに立上りの変化がなったと
き通信終了と判定してもよい、これはシフトレジスタ６
０６とその関連回路にて実現されている。また、所定の
期間以上入出力信号のレベルに立下りの変化がなかった
とき通信終了と判定してもよい。これはシフトレジスタ
６０７とその関連回路にて実現されている。さらに、こ
れらの判断条件と、所定の期間以上入出力信号の低レベ
ルが連続することとのうちの２つ以上の条件を組み合わ
せて通信終了を判定してもよい、また、入力ボート２０
へ到来する入力信号と、出力ボート３０から送出される
出力信号との間で、上述の判定条件のうちの異なるもの
を用いて通信の終了を判定してもよい。なお、所定の期
間の低レベルの連続による通常の通信終了は、シフトレ
ジスタ６０８とその関連回路にて実現されている。

これらの通信終了条件の選択的設定は、本実施例では、
スイッチ回路８２０の操作によりＡＮＤゲート６１２に
よって行なうことができる。また、その通信終了と判断
するための時間の長さは、クロック分周器６１０によっ
て可変的に設定される。

通信終了検出のための前述の所定の期間の長さは、最大
実効ネットワーク長を往復する伝搬遅延時間と、端末１
４が往信号または復信号の受信を終了してから復信号ま
たは往信号を送信し始めるのに要する時間と、さらに、
真の通信の終了を、情報内容であるｒＯＪまたは「１」
の連続から区別するのに必要な時間との和に実質的に等
しく設定される。通常はこれに若干の余裕時間が付加さ
れる。

タイマ回路６００の動作を先に説明しておく。あるチャ
ネルについて通信径路が設定され、タイマ回路６００の
前述の通信終了条件のいずれかを満たすと、フリップフ
ロップ６０６〜８０９のうちの対応するもののＱＨ出力
が高レベルになる。ＡＮＤゲート８１２のうちスイッチ
回路６２０で選択されているものの入力信号ＱＨが高レ
ベルになると、この高レベルは、ＯＲゲート６１４　の
出力６１６からＯＲゲート７８のそのチャネルに対応す
る入力と、接続記憶部７０ｂのそのチャネルに対応する
フリップフロップ７１のリセット人力Ｒへ送出される。

ＯＲゲート７８からの出力は通信終了信号ＥＮＤとして
シーケンス制御部９０へ入力される。シーケンス制御部
９０は、通信終了信号ＥＮＤに応動して終了シーケンス
にはいる。

終了シーケンスでは通信径路が解放され、系の初期化が
行なわれる。

こうして終了制御部７０は、入出力信号の低レベルの連
続では当然のこと、通信網内で信号が高レベルのままル
ープ状に通信径路が固定されたときでも、確実に通信ｔ
ａ続を解放するための終了シーケンスが開始される。こ
れによって、そのチャネルについて系は初期設定シーケ
ンスに移行し、新たに発生する通信を受入れ可能な状態
ヘセットアップされる。したがって７−ド装置ｌＯは、
通信終了処理を確実に行なうことができる。

タイマ回路８００の他の構成例を第４図に示す。

これは、第３図に示す構成例を若干修正したものであり
、それと相違する点を説明する。第３図の構成例におけ
る２人力ＡＮＤゲート６１２の代りに３人力ＡＮＤゲー
）　８１２ａが設けられ、それらの入力にはそれぞれ２
つのシフトレジスタ６０６〜６０９の出力ＱＨとスイッ
チ６２０の出力６１８が接続されている。ここで２つの
、シフトレジスタとは、同図かられかるように、入力ボ
ート２０に対応するものと出力ボート３０に対応するも
のとが組み合わさるように選ばれている。これによって
、あるボートの入力側と出力側の両方に同時に信号がな
くなるのを監視することができる。この点について第３
図の構成例は、入出力側のいずれかに信号がなくなると
終了信号ＥＮＤが形成されるように構成されている。

なお、この構成例では、シフトレジスタ６０６〜６０３
の出力ＱＨをそれぞれ別々にまとめてＯＲゲート８１４
に入力するように構成されているが、それぞれの出力Ｑ
Ｈを１つのＡＮＤゲートにまとめて入力するように構成
したり、またはＡＮＤゲート１３１２ａをＯＲゲートに
、ＯＲゲートＢ１４をＡＮＤゲートにそれぞれ変更する
ように構成し、これによって通信終了判定の条件を決定
してもよい。

ところで第２図に戻って、接続記憶部７０ｂは、通信径
路の固定を行なったチャネルを記憶するための４つのフ
リップフロップ７１と、その記憶の書込みおよび消去を
制御するためのＡＮＩＩゲート７３と、その出力をゲー
トセットバス８０へ接続するための制御を行なうパスバ
ッファ７５とが図示のように接続されて構成されている
。タイマ回路８００のＯＲゲート６１４の出力８１Ｂは
接続記憶部７０ｂのフリップフロップ７１のリセット入
力Ｒにも接続されている。

このような構成によれば、タイマ回路６００は常時全チ
ャネルについて通信の終了を検出できる状態にある。つ
まり、制御ゲート部５０で選択されていないチャネルに
ついても通信終了を検出できるので、切換えが行なわれ
たときに１通信終了の検出に通信終了検出時定数に相当
する遅れは生じない。

また、全二重通信の場合と、全二重通信および半二重通
信の双方を含む場合とでは、通信終了検出時定数をそれ
ぞれに応じて設定すればよい。したがって装置自体のハ
ードウェアの変更を必要としない。

シーケンス制御部９０は、本装置の制御に必要な制御信
号を生成するためのゲート群と、通信の生起と終了が競
合した時、通信の終了を優先させるため回路とを有する
。「アクティブ検出時定数」、「入力信号検出時定数」
は、シーケンス制御部９０にて形成される。シーケンス
制御部９０も、全二重通信の場合と、全二重通信および
半二重通信の双方を含む場合とでは、装置自体のハード
ウェアの変更を必要としない。

ノード装置１０における通信制御の概略を説明する。こ
こで便宜上、用語「送信端末」とは信号を伝送路１２に
送出する側の端末をいい、「受信端末」とは信号を伝送
路１２から受ける側の端末をいうものとする。また用語
「発信端末」とは、他の端末との間に接続が設定されて
いない状態、すなわち遊休状態から特定の端末に宛てて
情報を送信し始める端末をいい、「着信端末」とはその
情報に初めて応答を返送する宛先側端末をいうものとす
る０発信端末から送出される信号を「往信号」と称し、
着信端末から送出される信号、とくに往信号に応答して
返送される信号を「復信号」と称する。

あるノード装置１０において、特定の入出力チャネル間
に接続が設定されていない遊休状態では、スイッチング
ゲート部４０の接続ゲートが開放状態にあり、すべての
入力チャネルは、それぞれに対応する出力チャネルを除
く全出力チャネルに接続されている。

遊休状態で入力チャネル１０〜１７のうちのいずれかに
入力信号が到来すると、開始制御部６０の先ｎ入力信号
検出部は、入力チャネル１０〜１７のうち最先に入力信
号が到来したチャネル、すなわち「先着人力チャネル」
を先着順論理により検出する。

先着入力チャネルから受信した信号がそれに対応する出
力チャネル以外の全出力チャネルに転送されるブロード
キャストが行なわれる。

開始制御部６０の先着入力信号検出部の先着入力チャネ
ル検出によりシーケンス制御部９０が起動され、シーケ
ンス制御部ＳＯは、アクティブ検出時定数による時限監
視を開始する。

「アクティブ検出時定数」は、最先に入力信号を検出し
た入力チャネル以外の入力チャネルから、同じ送信源か
らの最初の、すなわち第１番目の往信号を受信したり、
他の送信源からの別な第１番目の往信号を受信したり、
アクティブ信号を受信するための時間である。

アクティブ検出時定数の長さは、隣接ノード装置１０間
または対端末１４間の最大許容距離を往復する伝搬遅延
時間と、アクティブ信号に要する時間との和に実質的に
等しく設定される。通常はこれに若干の余裕時間が付加
される。この時間内に、同じ送信源からの迂回された第
１番１−１の往信号や、他の送イａ源からの別な第１番
１ｊの往信号、アクティブ信号が到来する。これにより
障害または休止チャネルを検出することができる。

アクティブ検出時定数の監視時限内に入力信号の到来し
たチャネルは、開始制御部６０の入力信号検出部のフリ
ップフロップに記憶される。シーケンス制御部９０は、
アクティブ検出時定数により規定される期間が満了する
と、障害記憶部２１０をクロック駆動し、入力チャネル
ｌＯ〜１３のうちアクティブ検出時定数の期間内に入力
信号の到来しなかった入力チャネルを障害または休止チ
ャネルどしてフリップフロップに記憶する。

続いてシーケンス制御部９０は入力信号検出時定数の時
限監視を行なう。「入力信号検出時定数」は、アクティ
ブ検出時定数による期間の経過後信号があるか否かを検
出するための時間である。その長さは、たとえば、マン
チェスタコーディングの場合は１ビツト、ＮＲＺＩで連
続６ビツトの「１」に「０」を挿入する符号化則の場合
は７ビツト以上の時間長をとる。通常はこれに若干の余
裕時間が付加され、それらの２倍、すなわちそれぞれ２
ビツトまたは１４ビツトの時間長に設定される。これは
、最先に入力信号を検出した入力チャネル以外で、同じ
送信源からの第１番目の往信号や、他の送信源からの別
な第１番目の往信号を受信した入力チャネルをアクティ
ブ信号と区別して検出するための時間である。

この入力信号検出時定数の監視時限内に入力信号の到来
したチャネルは、開始制御部６０の入力信号検出部のフ
リップフロップに記憶される。この期間が終了すると、
スイッチングゲート部４０は、入力信号検出部に記憶さ
れている入力信号検出時定数の期間内に入力信号のなか
った入力チャネルのうちのいずれかからその後入力信号
が到来すると、その入力チャネルを先着人力チャネルに
対応する出力チャネルに接続する。

通信径路に含まれるいずれかの入力チャネルに入力信号
がなくなり、終了制御部７０は通信終了検出時定数によ
って規定される時間が経過すると、シーケンス制御部９
０に示し、シーケンス制御部９゜は開始制御部６０の先
着入力信号検出部および入力信号検出部を初期状態にリ
セットする。

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

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

より詳細には、タイマ回路６００において、前述の通信
終了条件のうちスイッチ回路６２０で設定されたものに
対応する条件を満足すると、通信の終了と判定される。

あるチャネルについて、前述の通信終了条件のいずれか
を満たすと、フリップフロップ６０６〜６０９のうちの
対応するもののＱＨ出力が高レベルになる。そこで、Ａ
ＮＤゲート６１２のうちスイッチ回路６２０で選択され
でいるものの入力ＱＨが高レベルになると、ＯＲゲート
６１４の出力８１６からＯＲゲート７日のそのチャネル
に対応する入力と、接続記憶部？Ｏｂのそのチャネルに
対応するフリップフロップ７１のリセット入力Ｒが高レ
ベルになる。ＯＲゲート６１６からの出力は通信終了信
号ＥＮ［ｌとしてシーケンス制御部９０へ入力され、シ
ーケンス制御部９０は、通信終了信号ＥＮＤに応動して
終了シーケンスにばいる。終了シーケンスでは通信径路
が解放され、系の初期化が行なわれる。

上述の実施例では、アクティブ検出時定数による期間中
信号が到来し、かつ入力信号検出時定数による期間中入
力信号の到来しなかった入力チャネルは、その経過後も
入力信号検出部に記憶され、それらの入力チャネルの入
力信号のみ検出可能となる。同期間の経過後、そのよう
な入力信号の到来しなかった入力チャネルを先着人力チ
ャネルに対応する出力チャネルに接続し、他のすべての
入力チャネルの出力チャネルへの接続を断とするように
構成してもよい。

そのような入力信号の到来しなかった入力チャネルに入
力信号検出時定数の期間の経過後、第１番目の復信号が
到来すると、第１番目の復信号を受信した入力チャネル
を先着人力チャネルに対応する出力チャネルに、また先
着入力チャネルを第１番目の復信号の到来した入力チャ
ネルに対応する出力チャネルに接続し、入出力チャネル
間の径路の固定を行ない、他の全入力チャネルをその入
力チャネルに対応する出力チャネルを除く全出力チャネ
ルに接続する。

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

全二重通信について、入力信号の検知と、それに基づく
入出力チャネル間の接続制御は、次の７つの基本的なス
テップにて行なわれる。

まず第５Ａ図に示すように、第１のステップでは、遊休
状態から初めてデータを送信したい発信端末、たとえば
１４ａは第１番目の往信号をパケットの形で伝送路１２
ａを通してノード装置１０ａに送出する。第１番目の往
信号には、宛先の端末、たとえば１４ｄを示す宛先アド
レスが含まれている。

ノード装置１０ａは、第１番目の往信号を先着入力信号
として検出する。すなわち、最先に入力信号が到来した
チャネル、すなわち「先着入力チャネル」を先着順論理
により識別する。そこで、先着入力チャネル１２ａに対
応する出力チャネルを除く全出力チャネル１２ａｂおよ
び１２ａｃなどにその第１番目の往信号を転送する。す
なわち第１番目の往信号をノード装置１０ａの全方路に
ブロードキャストする。

ノード装置１０ａはさらに、第１番目の往信号を先着入
力チャネルで受信すると１通信径路の固定されていない
他の全入力チャネルの出力チャネルへの接続を断とする
とともに、アクティブ信号出力部２００により先着入力
チャネルに対応する出力チャネルからアクティブ信号２
３０ａを出力する。

次に第２のステップでは、第５Ｂ図に示すように、他の
ノード装置１０ｂ、　１０ｃおよび１０ｄもそれぞれの
伝送路Ｌ２ａｂ、１２ａｃ、および１２ｂｄ、　１２ｃ
ｄからこの第１番目の往信号を受信し、同様のブロード
キャストを行なう。この例では、ノード装置１０ｃは伝
送路１２ａｃを先着入力チャネルと認め、伝送路１２ｃ
ｄなどの他の伝送路にブロードキャストする。

同様にノード装置１０ｄは、伝送路１２ｂｄからの他に
同１２ｃｄからも第１番目の往信号が到来するが、伝送
路１２ｂｄを先着入力チャネルと認め、伝送路１２ｂｄ
かもの第１番目の往信号のみを伝送路１２ｄおよび１２
ｃｄなどの他の伝送路にブロードキャストし、伝送路１
２ｃｄからの信号は出力しない。ノード装置１０ｃおよ
び１０ｄでは、先着入力信号とそれより遅れて到来した
他の入力信号との到着時間差が接続制御に要する時間よ
り短いと、−瞬、重複が生ずる。しかしこれは、メツセ
ージパケットのプリアンプル部分で生じているので、問
題はない。このようにして、端末１４ａから送信されノ
ード１２からブロードキャストされた第１番目の往信号
は、重複することなくネットワーク中に伝達される。こ
うして最短径路を経由した第１番目の往信号が端末１４
ｄに到達する。

ノード装置１０ａ〜１０ｄは、先着入力チャネルの検出
から始まるアクティブ検出時定数の期間内は全入力チャ
ネルを監視し、その期間内に入力信号を受信しなかった
入力チャネルを識別する。それらは開始制御部６０の入
力信号検出部に記憶される。各ノード装置１０では、そ
の入力チャネル、出力チャネルおよびそのメート装置に
接続されている他のノード装置や端末が正常に機能して
いれば、アクティブ検出時定数の期間内にアクティブ信
号または第１番目の往信号が到来するはずである。たと
えば、ノード装置１０ｂにて入力ボート２３４ｂｚに何
らかの原因により信号を受信しなかったとすると、ノー
ド装置１０ｂにてこれが記憶される。

ノード装置１０ａ〜１０ｄは、アクティブ検出時定数の
経過後から開始する入力信号検出時定数による期間内に
入力信号のなかった入力チャネルを検出する。このとき
、アクティブ信号はすでに終了している。またこのとき
ノード装置１０ａ〜ＩＯｄは、このような検出した入力
チャネルをそれに対応する出力チャネル以外の全出力チ
ャネルに接続するように構成してもよい。ざらにノード
装置１０ａ〜ｌｏｄは、このような検出した人力チャネ
ルのうち開始制御部８０の入力信号検出部に記憶されて
いない入力チャネル、すなわちアクティブ検出時定数の
期間内に信号の到来した入力チャネルをそれに対応する
出力チャネル以外の全出力チャネルに接続するように構
成してもよい。

第３ステツプでは、ノード装置１０ａ〜１．Ｏｄに接続
されている端末１４は第１番目の往信号を受信する。そ
の際、各端末１４はアクティブ信号２３２を返送すると
ともに、第１番目の往信号に含まれている宛先アドレス
を自局のアドレスと照合する。この例では、端末１４ｄ
は、アクティブ信号２３２ｄを送出し、また、宛先アド
レスが自局のそれと一致するので、最初の、すなわち第
１番目の復信号を伝送路１２ｄに送出する。第５Ｃ図に
示すように、ノード装置１０ｄは、第１番目の往信号を
送出した出力チャネルに対応する入力チャネルのうち、
入力信号検出時定数で規定される期間内に入力信号が到
来せず、かつ入力信号検出時定数で規定される期間の終
了後信号が到来した入力チャネルを識別する。これを先
着入力チャネルに対応する出力チャネルに接続する。

この例では、第５Ｃ図に示すように、ノード装置１０ｄ
は、入力信号検出時定数による期間の経過後、伝送路１
２ｄから信号を受信すると、その信号すなわち第１番目
の復信号を受信した入力チャネルを、先着入力チャネル
に対応する出力チャネル１２ｂｄに接続する。したがっ
て、伝送路１２ｄから受信した第１番目の復信号は、ノ
ード装置１０ｄから伝送路１２ｂｄに送出される。

その後、通常、端末応答監視時間または全２重通信、半
２重通信を含む場合の通信終了検出時定数に相当する時
間が経過してから、他の全入力チャネルをその入力チャ
ネルに対応する出力チャネルを除く全出力チャネルに接
続する。これによって第５Ｃ図の伝送路１２ｃｄの第１
の往信号がノード装置１０ｄに検知されてしまうのを防
ぐことができる。つまりこ°の例では、これによって伝
送路１２ｂｄが同１２ｄと相互に接続される。

第４ステツプにおいて、メート装置１０ｂ、　ｌｏａも
もノード装置１０ｄと同様の制御を行なう。したがって
、第５Ｄ図に示すように第１番目の復信号は、第１番目
の往信号の転送された径路を逆にたどって発信端末１４
ａに到達する。第１番目の往信号はある程度の長さを有
し、また端末１４ｄなどの端末装置は、第１番目の往信
号の宛先アドレスを識別すると直ちに第１番目の復信号
を送信するように構成されているので、第１番目の復信
号は第１番目の往信号と重複しながら伝送される。した
がって、端末＋４ａおよび１４ｄ以外の他の端末がこの
ネットワークに接続されていても、それらの端末はこの
通信に関与することができない。これによって、通信シ
ステムにとって重要な、他の端末での通信の秘匿性が維
持され、また、マルチチャネル通信を可能としている。

第５Ｅ図に示すように、ノード装置１０ｃは第５ステツ
プでは、伝送路１２ｃｄなどから第１番目の復信号が到
来せず、かつ伝送路１２ａｃにそれまで受けていた第１
番目の往信号がなくなると、これを検出して全入力チャ
ネルをその人力チャネルに対応する出力チャネルを除く
全出力チャネルに接続する。つまり、入力信号検出時定
数の期間中に入力信号を受信せず、かつその経過後も第
１番目の復信号が到来せず、しかも第１番目の往信号を
受信しなくなったことを検出すると、全入力チャネルを
その人力チャネルに対応する出力チャネルを除く全出力
チャネルに接続する。これは、その通信がそのノード装
置１０を経由しないで径路が固定されたか、またはその
通信が成立せず第１番目の往信号の送信を発信端末が中
止したことを意味する。したがって、それ以外の場合は
、先着入力チャネルの検出から始まる端末応答監視時間
内に第１番目の復信号の到来が保証されている。第１番
目の往信号が何らかの原因により受信端末１４ｄに到達
せず、したがって第１番目の復信号が返送されないこと
を理由として送信端末１４ａが第１番目の往信号の送信
を途中で中止したときも同様である。

全二重通信と半二重通信の双方を含む場合は、ノード装
置１０ｃは、第１番目の往信号を受信しなくなり、その
後通信終了検出時定数による期間が経過しても第１番目
の復信号が到来しないことを検出すると、これを検出し
て全入力チャネルをその入力チャネルに対応する出力チ
ャネルを除く全出力チャネルに接続する。つまり、入力
信号を受けなかったいずれの入力チャネルについても、
第１番目の往信号の終了から開始する端末応答監視時間
内に第１番目の復信号を受信していないことを検出する
と、全入力チャネルをその入力チャネルに対応する出力
チャネルを除く全出力チャネルに接続する。

このような接続制御により、発信端末１４ａと着信端末
１４ｄとの間の通信のために１つの通信径路が設定され
、固定される。各ノード装置１０は、固定されていない
径路について新たに生起する通信の設定制御を行なうこ
とができる。

このように各ノード装置ｌＯは、入力信号の有無を検出
してアクティブ検出時定数、入力信号検出時定数、端末
応答監視時間および通信終了検出時定数に関するシーケ
ンシャルな制御を行なう。通信終了についての制御も同
様である。たとえば全二重通信で１つの発信端末に通信
の継続および終了の権限を与えている場合、すなわち、
通常、第１番目の往信号は信号終了時間よりも短い間隔
で連続しており復信号が間欠的に伝送される場合、通信
径路の固定を行なった１対の入力チャネルについ、て第
１番目の往信号がなくなったことを検出して、またはそ
の人力チャネル対のいずれかに入力信号がなくなったこ
とを検出して、全入力チャネルをその入力チャネルに対
応する出力チャネルを除く全出力チャネルに接続する。

当然、この時、復信号は伝送されていない。

半二重通信の場合や、全二重通信でも送信局と受信局に
優先順位を設定する必要のない場合は、径路の固定を行
なった１対の入力チャネル対の双方に入力信号がなくな
ったことを検出して、全入力チャネルをその人力チャネ
ルに対応する出力チャネルを除く全出力チャネルに接続
する。

伝送路１２を伝送される情報信号は、本実施例ではメツ
セージパケットの形をとる。第７図に示すように、第１
番目の往信号としてのメッセージバケツ）　１００は、
メツセージＭに先行して少なくともプリアンプルＰおよ
び宛先アドレスＤを含む。

プリアンプルＰは、少なくとも所定の長さ以上継続する
ことが必要である。これは、端末１４の同期をとるため
のものである。パケット１００に対してそれ以外の制約
はないが、通常は、発信端末１４のアドレス、すなわち
送信元アドレスＳを有する。

メツセージＭのあとには、ＣＲＣなどのチェン々コード
エリア、パテント、終了符号Ｅか続き、そのあとに端末
の同期を維持するためのポストアンブルが続いてもよい
。

端末１４は、第１番目の往信号の受信を検知すると、直
ちにアクティブ信号を用力する。

第１番目の往信号を受信してそのパケットの宛先アドレ
スが自局宛てのものであると判定したときは、端末１４
は、その応答信号として、全二重通信の端末の場合は判
定後直ちに（第７図）、また半二重通信の端末の場合は
第１番目の往信号の終了後直ちに（第９図）、第１番目
の復信号を送信する。第１番目の復信号に対する制約は
全くないが、第１番目の復信号としての応答パケット１
０２は通常、第８図または第９図に示すように第１番目
の往信号と同様のフォーマットをとり、プリアンプルＰ
、宛先アドレスＤ、着信端末１４のアドレス、すなわち
送信元アドレスＳを有し、これに肯定応答ＡＣＫまたは
否定応答ＮＡＣＫを示すコードが続く。このあとメンセ
ージＭが続いてもよい。音声通信やｒｖｉＨ話などの画
像通信等、完全な全−毛通信機能を必要とする場合は、
応答パケット１０２にもメンセージＭが付加される。前
述のように、第１番目の復信号は発信端末に慢光的に伝
達されることが保証されている。

発信端末１４は、所定の長さの「端末応答監視時間」内
に着信端末から伝送される第１番目の復信号の受信を監
視する。この端末応答監視時間内に第１番目の復信号の
受信を検出すれば、着信端末が正常に応答可能な状態に
あると判断し、通信を継続することができる。

発信端末は、第１番目の往信号を送出し始めてからアク
ティブ検出時定数の期間内に入力信号がない場合、また
は入力信号検出時定数による期間内に入力信号があった
場合は、送信を中止する。

前者の場合は、その端末が接続されている伝送路または
メート装置に障害があることを意味し、その修復が必要
である。後者の場合は、その端末が接続されているノー
ド装置との間で呵突が発生したことを意味し、発信端末
は第１番目の往信号の再送処理に移行する。

端末応答監視時間内に第１番目の復信号の受信を検出し
なかったときは、第１番目の往信号が着信端末に到達し
なかったか、着信端末が正常に応答可能な状態になかっ
たと判断し、発信端末は第９図に示すように、通信を中
止する。発信端末１４はその後第１番目の往信号の再送
を行なうことができる。これは、たとえばＣ９ＭＡ方式
の場合と同様の制御でよい。これらの機能によって、発
着信端末間の径路が固定され、その通信チャネルを占有
して通信を行なうことができる。

全二重通信の端末の場合、「端末応答監視時間」は、発
信端末が第１番目の往信号を送信し始めた時から開始す
る時間である。その長さは、最大実効ネットワーク長を
往復する伝搬遅延時間と、着信端末が第１番目の往信号
を受信し始めてから第１番目の復信号を送信し始めるの
に要する時間との和に実質的に等しく設定される。通常
はこれに若干の余裕時間が付加される。

また、全二重通信ともに半二重通信を含むシステムの場
合、「端末応答監視時間」は、発信端末が第１番目の往
信号を送信し終った時から開始する時間である。その長
さは、最大実効ネットワーク長を往復する伝搬遅延時間
と、着信端末が第１番目の往信号の受信を終了してから
第１番目の復信号な送信し始めるのに要する時間との和
に実質的に等しく設定される。通常これにも若干の余裕
時間が付加される。端末応答監視時間内にメート装置１
０に入力信号が到達することが保証されている。

着信端末は、第１番目の往信号を正しく受信し終ってか
らその旨発信端末に知らせるようにしてもよい。つまり
、第１番目の往信号の受信終了後、直ちに第１番目の復
信号を送信することにより実現される。これには、肯定
応答ＡＣＫまたは否定応答ＮＡＣＫが含まれる。

端末１４は、第１番目の往信号または第１番目の復信号
に続いて往信号または復信号を送信するときは、すなわ
ち複数のパケットを継続的に送信するときは、パケット
間の間隔が通信終了検出時定数で規定される時間以上に
ならないようにすればよい。換言すれば、通信を継続す
る場合、すなわち設定された通信径路を固定的に使用す
る場合は、送信中のパケットが終了してから通信終了検
出時定数により規定される時間が経過しないうちに次の
パケットを送出すればよい。

たとえば全二重通信の場合は、相続くパケット、すなわ
ち第Ｎ番目のパケットと第Ｎ＋１番目のパケットの間に
は、ポストアンブルなどのダミー信号を挿入して通信終
了検出時定数がタイムアツプしないようにする。半二重
通信を含む場合は、受信中のパケットが終了すると、通
信終了検出時間が経過しないうちに送信パケットを送出
する。

つまり、着信端末は第Ｎ番目の往信号の受信を終了する
と通信終了検出時定数で規定される時間内に、好ましく
は直ちに、第Ｎ番目の復信号を送信し、発信端末は、第
Ｎ番目の復信号の受信を終了するとやはり通信終了検出
時定数で規定される時間内に、好ましくは直ちに、第Ｎ
＋１番目の往信号を送信する。たとえば、音声や映像通
信でパケットの形式をとらない場合も同様に、無４ａ号
状態が通信終了検出時定数より短くなるようにすればよ
い。

通信の終了は、端末にて送信を停止すればよい。

これらの通信手順に関する制約に従うかぎり、他の点に
関する自由度は高く１次のような効果が得られる。第１
に、パケット長の最大および最小について制限がなく、
ま、たパケット形式をとらなくてもよい。次に、性情報
と復情報の連続繰返し回数に制限がなく、その通信チャ
ネルを占有してもよい。また、ネットワークを構成する
ハードウェアにより決まる最大データ速度以下であれば
、送受信端末間で自由にデータ速度を決められる。

第４に、全二重通信と半二重通信を自由に選択でき、混
在させてもよい。

要約すると本実施例では、１つのノード装置ｌＯで同時
に複数の通信を許容するマルチチャネルの通信を実現し
ている。障害ノードや障害回線を避けながら先着順論理
によりリンクを形成する格子状通信網の高いフォルトト
レランシーが維持される。

さらにノード装置１０は１通信終了処理を確実に行なう
ことができる。つまり、入出力信号の低レベルの連続で
は勿論、通信網内で信号が高レベルのままループ状に通
信径路が固定されたときでも、確実に通信接続を解放す
るための終了シーケンスを開始することができる。これ
によって、そのチャネルについてシステムは初期設定の
シーケンスに移行し、新たに発生する通信を受入れ可能
な状態ヘセットアップする。

本システムは、ローカルエリアネットワークのＯ９Ｉの
みならず、公衆回線網の網および網制御にも有利に適用
されることは言うまでもない。

効　　果 本発明によればこのように、通信終了処理を確実に行な
うことができる。たとえば、入出力信号の低レベルの連
続のみならず、通信網内で高レベル信号のまま通信径路
がループ状に固定されても、確実に通信接続を解放する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による不定形通信網のノード装置の実施
例を示す機能ブロック図、 第２図は同ノード装置の終了制御部の特定の回路構成例
を示す回路図。 第３図および第４図は、第２図に示す終了制御部の一部
の特定の回路構成例を示す回路図、第５Ａ図ないし第５
Ｅ図は、第１図に示すノード装置を４つのノードの格子
状通信網に適用した例について、通信制御の各段階にお
ける状態を示す状態図、 第６図は同ノード装置を格子状通信網に適用した通信網
構成の例を示す中継方式図、 第７図は、全二重通信において第１番目の往信号に応答
して正常に第１番目の復信号が返送された場合のパケッ
トの流れを示す図、 第８図は、全二重通信において第１番目の往信号に応答
する第１番目の復信号が正常に返送されなかった場合の
バケ・ントの流れを示す図、第９図は、半二重通信にお
いて第１番目の往信号に応答して正常に第１番目の復信
号が返送された場合のパケットの流れを示す、第７図と
同様の図である。 主要部分の符号の説明 １０、、、ノード装置 ４０、、、スイッチングゲート部 ５０、、、制御ゲート部 ｅｏ、、、開始制御部 ７０、、、終了制御部 ９０、、、シーケンス制御部 ２００、、、アクティブ信号出力部 ２１０、、、障害記憶部 ８００、、、タイマ回路 ８０１、Ｅｉ０２．フリップフロップ ６０８．８０９．シフトレジスタ ８１０、、、クロック分周器 ８１２、　、　　、　ＡＮＤゲート １３２０、、、スイッチ回路 １０〜ｉ７．入力チャネル ｏｏ−ｏ７．出力チャネル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 端末またはノード装置への送信線と該送信線に対応する
   受信線とを含む伝送路に接続されるノード装置であって
   、 それぞれ該受信線が接続される少なくとも１つの入力手
   段と、 それぞれ該送信線が接続される少なくとも１つの出力手
   段と、 該入力手段と該出力手段を接続する接続手段と、 該接続手段を制御して該入力手段を選択的に該出力手段
   に接続させる第１の制御手段とを有する不定形通信網の
   ノード装置において、該装置は、 前記入力手段および出力手段を所定の時間長の監視時限
   で監視して該接続手段を制御し、該入力手段と該出力手
   段との間の選択的接続を復旧させるための第２の制御手
   段を有し、 第１の制御手段は、 前記入力手段のうち最先に往信号の到来した入力手段を
   識別すると、前記接続手段を制御して、該識別された入
   力手段から前記出力手段のうち該識別された入力手段に
   対応するもの以外の全出力手段へ該往信号を転送させ、 前記入力手段のうち前記識別された入力手段以外で前記
   端末からの復信号を受けた入力手段を識別すると、前記
   接続手段を制御して、該復信号を受けた入力手段を前記
   最先に往信号の到来した入力手段に対応する出力手段に
   、また該最先に往信号の到来した入力手段を該復信号を
   受けた入力手段に対応する出力手段に接続させてそれら
   の入出力手段間の接続を固定し、 第２の制御手段は、前記監視時限で規定される時間長以
   上、前記入力手段および出力手段の信号が所定の論理状
   態を保持すると、前記接続手段を制御して該固定された
   接続を解放させることを特徴とする不定形通信網のノー
   ド装置。