JPH02244930A - 通信網のための回路争奪方法および回路争奪装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、通信網のための回路争奪方法およびその装置
に係り、特に送出されたパケット間の衝突を避けるよう
に通信網に対し完璧な送信手順を与える回路争奪方法お
よびその装置に関する。また本発明は、非２地点間ＡＣ
結合システムにも応用することができる。

〔従来の技術〕

現在、企業内情報通信網（ＬＡＮ）なとの電気通信網に
は、同じ周波数帯域を使用する送受信機などの装置、２
台またはそれ以上を、これらの装置からの時分割多重化
（ＴＤＭ）信号を伝送する単一のバスに接続する種々の
構成が含まれている。

このような構成を備えていれば、複数の装置が、同一の
一方向ＴＤＭチャネルを介して同時に伝送することが可
能である。そのＴＤＭチャネル上で同時伝送が発生した
場合、信号どうしが衝突し、個々の信号を復元すること
は不可能となる。

（１）単一の一方向チャネル上で、２つまたはそれ以上
の信号が衝突した場合、それを検出し、（２）その衝突
を解消することを、送受信機に可能ならしめる種々の回
路争奪方式が考えられている。このような方式の一つが
、１９８５年９月２４日付けでニー・タカギ（Ａ、　Ｔ
ａｋａｇｉ　）他に発行された米国特許第４．５４３．
５７４号に開示されている。この方式では、回路争奪検
出段階が開始されてチャネルの特定方向の衝突が検出さ
れ、−度、そのチャネルに結合されている受信機が衝突
を検出すると、衝突解消段階が開始される。解消段階に
おいては、すべてのノードが、そのノードの分を区別す
るために所定の期間だけ停止し、その衝突に巻き込まれ
たノードのうち、伝送方向により一番左または一番左の
ノードが、そのパケットを再び伝送する一方、衝突に巻
き込まれた他のノードは、別の連続するパケット伝送時
間を予約する。衝突するノードのすべてが、それぞれの
パケットを伝送すると、解消段階が終了し、システムは
回路争奪検出段階を有する通常の伝送に戻る。ランダム
・アクセス通信システムのための別の２段階方式が、１
９８８年５月１７日付けでデー・エイコウドウリ（Ｄ。

Ｒａｙｅｈａｕｄｈｕｒ　ｉ　）に発行された米国特許
第４．７５４．５９９号に開示されている。

１９８３年８月８日出版の「コンピュータに関するＩＥ
ＥＥ会報（ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　Ｏｎ
　Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ）　Ｊ、第Ｃ−３２巻、第８号記
載のダブル・ダブル・チュー（Ｗ、　Ｗ、　Ｃｈｕ　）
他による論文（ｐ、　７６３〜ｐ、　７６６　）には、
回路争奪に基づいたチャネル予約方式が開示されている
。この方式では、予約サブフォーマットおよびデータ・
サブフォーマットからなるフレーム・フォーマットが使
用されている。予約サブフォーマットには、予約スロッ
トがあり、各予約スロットによりスロット化ＡＬＯＨＡ
　（ａｄｉｔｉｖｅ　１ｉｎｋｓ　ｏｎ−１ｉｎｅ　Ｈ
ａｗａｉｔ　ａｒｅａ）プロトコルを用いて予約要求を
送ることができる。予約要求が衝突しない場合、回路獲
得の成功とみなされて、分散されている計画アルゴリズ
ムが各ノードで実行され、それぞれのパケット伝送の計
画を立てる。回路争奪に関する、分散された（通信）要
求毎の（回線）割当による多元アクセス（ＤＡＭＡ：　
ｄｅｗａｎｄ　ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ　ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅ　ａｃｃｅｓｓ）パケット伝送方式は、その他に、例
えば、１９８４年１２月り版の「コンピュータに関する
ＩＢＥＥ会報（ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　Ｏ
ｎ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ）　Ｊ、第Ｃ−３３巻、第１２
号記載のエム・ファイン（Ｍ、Ｆｉｎｅ）による論文（
ｐ、１１３０〜ｐ、１１３９）に開示されている。これ
には、予定延期アクセス（Ｓｃｈｅｄｕｌｅ　Ｄｅｌａ
ｙ　Ａｃｃｅｓｓ）手順、予約アクセス（Ｒｅ５ｅｒｖ
ａｔｉｏｎ　Ａｃｃｅｓｓ　）手順、および試行・延期
アクセス（Ａｔｔｅｍｐｔ−ａｎｄ−Ｄｅｆｅｒ　Ａｅ
ｃｅｓｓ）手順などの技術も含まれている。

またＬＡＮに加え、従来技術の伝送方式には、種々の３
２ビツト・バックブレーン・バス構造も含まれる０例え
ば、仲裁方式を用いてバスを介したメツセージ伝送を行
う、非同期ＶＭＥバス規格、および同期マルチパス■規
格などが含まれる。これらを含め、その他のバックブレ
ーン・バス規格が、１９８６年３月出版の「マイクロプ
ロセッサとその応用システム（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓ
ｓｏｒｓ　ａｎｄ　Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅａ＋ｓ）　Ｊ
、第１０巻、第２号掲載のビー・エル・ボリル（Ｐ、　
Ｌ、　Ｂｏｒｒ　ｉｌｌ　）の論文（ｐ、　９４〜ｐ、
　１００　）に広範囲に説明されている。

従来技術のシステムにおいては、ノード、即ち装置がパ
ケットを送ると、バス上に信号が現れるが、パケット周
期中に何れのノード（即ち装置）にも伝送すべきパケッ
トが無ければ、バスは平穏である。第二に、中継器の受
信機などのようなＡＣ結合装置は、適切なデューティ・
サイクルを維持するように変化を見るために、常に何ら
がの信号パターンを必要とするため、変化に関する連続
的な信号が何も無いシステムでは、そのＡＣ結合装置に
受信されたデューティ・サイクルが変化するので、シス
テムにとって問題となる。

従来の技術に残された問題点は、共通バスにおける衝突
を回避する回路争奪装置を提供し、そのバスに接続され
ている装置が衝突の有無を監視したり、衝突のためにパ
ケットを転送し直す必要がないように完璧な送信手順を
提供することにある。

従来の技術の第二の問題点は、ＡＣ結合を応用したシス
テムにも使用することができ、傷害箇所の隔離および特
定を可能とし、最悪の場合でもバス・アクセスの遅れが
限度を越えない回路争奪装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記の従来技術の問題点は、本発明の通信網のための回
路争奪方法およびその装置により解決できる。すなわち
本発明は、ＡＣ結合を応用したシステムにも使用するこ
とができ、傷害箇所の隔離および特定を可能とし、最悪
の場合でもバス・アクセスの遅れが限度を越えることな
く、送出されたパケット間の衝突を回避するためにバス
上のすべての情報パケットを完全に送信する手順を提供
する。さらに具体的に説明すれば、本発明の回路争奪装
置は、前のパケット伝送期間中に２段階回路争奪手順を
用いて、パケット伝送期間中に伝送すべきパケットを動
的に決定するように作用する。

本発明の装置は、第１の回路争奪段階において、（１）
伝送するべきパケットを持ち、（２）分布上の基準から
最高の優先度を有する、１つまたはそれ以上の装置を判
定する。このような装置は、第１の優先度回路争奪段階
の成功装置であることを宣言し、第２の回路争奪段階へ
と進み、その一方、その他のすべての装置は、次のパケ
ット伝送期間に再び回路争奪を行う、上記第１の優先度
回路争奪段階の成功装置は、第２の回路争奪段階に入り
、これらの装置の中から１つが、分布上の基準で、即ち
循環的にインクリメントされたポインタの位置に基づい
て、第２の回路争奪段階の成功装置として選択される。

第２の回路争奪段階中に一時的に指示されている装置が
、第１の回路争奪段階の１つまたはそれ以上の優先され
る成功装置の１っでないか、または実装されていない場
合、バスに沿った所定の方向で、それに最も近い別の装
置が成功装置として宣言され、そのパケットを次のパケ
ット伝送期間にすべての装置へ送ることが許される。第
１の回路争奪段階で伝送するべき「実データ」を持つ装
置がない場合、すべての装置が成功装置として宣言され
、第２回路争奪段階中に指示される装置、またはその指
示された装置が実装されていない場合は所定の方向で最
も近い装置が、自らを成功装置であると宣言し、この装
置は次のパケット伝送期間に「完全空白」信号パケット
をすべての装置に送る。そのバスに結合されているＡＣ
結合装置により必要とされるデューティ・サイクルを維
持するために、伝送された実データまたは完全空白のパ
ケット信号に十分な変化と平均電力水準があるように、
　「実データＪ信号パケットおよび「完全空白」信号パ
ケットの各々が調整される。

〔実施例〕

第１図に、本発明の回路争奪装置の一実施例である単一
の星状構成システムである通信網を示す。

この第１図に示す通信システムである通信網は、単に説
明するためのものであり、本発明はこの実施例に制限さ
れることなく、さらに、他の適当な電気的または光学的
通信システムである通信網にも適応できる。

第１図において、この典型的な通信システムである通信
網は、優先度バス１２、回路争奪バス１３およびポイン
タ・バス２４に個別に接続された複数のＭ個の装置１１
１〜ｌｌｙからなる基板群１０を備えている。以下、説
明の都合上以降回路基板を１１１〜ｌｕｘと示す、さら
に、この通信網は、第１および第２の星状結合手段１４
．１５、および局部中継器１６を備えている。各回路基
板１１鵞は、電気的または光学的な送信部１７１．電気
的または光学的な受信部１８１、および本発明の回路争
奪装置の一部を構成する回路争奪回路１９！を、それぞ
れ別個に備えている。先ず、第１図および第２図に示さ
れたシステムである通信網を全体的に説明し、次に、本
発明の回路争奪装置を説明す各送信部１７１は、導線ま
たは光ファイバ２０＋から成るそれぞれ別個のグループ
を介して、第１の星状結合手段である星状結合器１４の
１つまたはそれ以上の別個の入力ボートに接続されてい
る。

この導線または光ファイバの数は、適切なプロトコルを
用いて情報パケットを送るために必要な別個の信号の数
によって決まる１例えば、デジタル伝送に付いて言えば
、１６ビツトのパケットを並列に送る必要がある場合、
送信バス２０．の各々に対し１６本の導線または光ファ
イバが必要となり、各導線は、１６個の星状結合器であ
る星状結合手段１４の別個の１つの別個の入力ボートに
接続される。１６ビツトのパケットを直列伝送する場合
は、送信バス２０の各々に対し１本の導線が必要なだけ
であり、その１本の導線は、１個の星状結合器である星
状結合手段１４の別個の入力ボートに接続される。

星状結合手段１４は、その入力ボートにおいて基板群１
０の回路基板１１．〜ＩＩＭから同時に受信した信号に
よって、送信バス２１上に単一の出力信号を合成する。

前述の典型的な１６並列ビットの場合、１つまたはそれ
以上の受信信号の対応する各ビットは、結合されて、送
信バス２１の別個の導線上に別個の出力ビツト信号とし
て与えられる。同様に、典型的な直列伝送の場合は、一
連のビット時間の各期間中に、星状結合手段１４の１つ
またはそれ以上の任意の入力ボートにおいて回路基板１
１．〜１１Ｍから同時に受信した何れのビット信号も、
結合されて、その時間間隔の間に送信バス２１を介して
伝送される。伝送バス２１上の信号は、局部中継器１６
に渡される０局部中継器１６は、送信バス２１からの入
力信号を再生し、その再生信号を受信バス２２を介して
第２の星状結合手段１５へ送り返す０次に、第２の星状
結合手段１５は、局部中継器１６からの個々の入力信号
を、複数（Ｍ）個の部分に分割し、これらの各部分を、
１つまたはそれ以上の導線または光ファイバ２３１〜２
３．Ａのそれぞれのグループを介して回路基板１１．〜
１１１４の受信部１８．〜１８ｘの１つ１つに、送り返
す。

第２図に、各々が第１図に示した構成を含む複数（Ｎ）
個の基板群１０１〜１０ｓを用いた構造を有する拡張２
層星状の通信システムである通信網を示す、基板群１０
１〜１０ｓの各々は、複数（Ｍ）の別個の回路基板１１
１〜１１Ｍ（ここで各基板群１０、の各回路基板は、バ
ス２０ｔによって第１の星状結合手段１４．に結合され
た送信器１７．を備えている。）と、第２の星状結合手
段１５ｊに結合された受信部１８１と、第１図に部分的
に示されているように各々の基板群１０Ｊ内部の優先度
バス１２、回路争奪バス１３、ポインタ・バス２４およ
び１ビツトの制御バス２５に接続された回路争奪回路１
９とを備えている。第１の星状結合手段１４１〜１４Ｎ
の各々は、バス２１１〜２１Ｎを介して、それぞれの局
部中継器３０．〜３ＯＮに接続される。

局部中継器３０．〜３ＯＮの各々は、第１図の局部中継
器１６同様に作用する。即ち、局部中継器の間の回路争
奪が解消された後、接続されているバス２１Ｊ上の受信
信号を再生し、後述するように、各基板群に対する分配
要領と同じ分配要領で、第３の星状結合手段３１の別個
の入力ボートに、その再生信号を送る。第３の星状結合
手段３１は、局部中継器３０．〜３ＯＮから同時に受信
した信号より、単一の出力信号を合成し、この出力信号
を主中継器３２に送る。

主中継器３２は、第３の星状結合手段３１から受信した
信号を再生・増幅し、その再生信号を第４の星状結合手
段３３に送る。第４の星状結合手段３３は、主中継器３
２からの信号をＮ個のほぼ等しい大きさに分割し、基板
群１０．〜ＩＯＨに接続されている複数（Ｎ）個の第２
の局部中継器３４、〜３４Ｎに分配する。第２の局部中
継器３４１〜３４Ｎの各々は、主中継器の出力信号の受
信部分を再生し、その再生出力信号を第２の星状結合手
段１５１〜１５Ｎの対応する星状結合手段に送る。第２
の星状結合手段１５．〜１５ｓは、それぞれ、第１図の
第２星状結合手段１５に対して説明したように作用して
、受信信号を再生し、その再生信号を関係する基板群１
０」のＭ個の回路基板１１．〜１１ｖの各々に送る。

本発明による回路争奪法は、基本的に２段階力式であり
、別個の電気的な回路争奪バス１２．１３、および２４
によって都合よく電気的に行われる。しかし、本発明に
よる回路争奪は、光学的に行うことも可能である０本発
明の一実施例によれば、正常なパケット周期の期間中は
、第５図の典型的なシーケンスに示すように、各基板群
１０において回路争奪の第一段階として、優先度の回路
争奪が行われる。基板群の優先度回路争奪段階５０の期
間中に、第１図および第２図の各基板群の回路基板１１
＋のうち、伝送できる情報パケット（これは、　「実」
データとも称する）を有すると共に最高の優先度を有す
る１つまたはそれ以上の回路基板１１＋が、分布状態に
基づく第１優先段階の成功装置としてその回路基板自体
を宣言する。

基板群１０のその他の失敗した回路基板は、この２段階
回路争奪力式の残る（２段目の）期間中に行われる次の
回路争奪から離脱し、次のパケットの伝送期間中に再び
回路争奪を行う、さらに具体的には、典型例である４レ
ベルの優先割当に対し、使用可能な典型的な２ビツト優
先度符合は、００．０１．１０、および１１であり、符
合００は、例えば、最低の優先度とみなされる０回路基
板１１１〜１１＆ｌの各々は、これらの優先度符合の１
つを選択的に割り当てられ、割り当てられた符合は、例
えば、その基板１１＋の回路争奪回路１９．内部のメモ
リ（図示せず）に格納される。

第３図は、第１図の基板群１０または第２図の各基板群
１０Ｊにおける回路争奪回路１９．〜１９Ｙに対する代
表的な構成であり、優先度バス１２に関する第１の基板
群回路争奪段階５０を行うものである。典型的な方式を
論じるために、優先度の回路争奪を行うための典型的な
構成要素を示すように、第３図では回路争奪回路１９、
のみを展開した。第３図に示すように、回路基板１１１
〜１１１４からなる基板群１０に対する第１優先段階の
期間中、各回路争奪回路１９１〜１９Ｍの復号器４０は
、その回路基板に割り当てられた２ビツト優先度符合を
収り、その典型的な２ビット符合を典型的な４ビット符
合に変換する０例えば、有り得る典型的な２ビツト／４
ビツト変換は、各４ビット符合に対し「１」のビットが
別々のビット位置にあるような、０Ｏ＝０００１．０１
＝００１０、１０＝０１００、および１１＝１０００で
ある。なお、４ビツトの優先度符合を回路争奪回路１９
１のメモリ（図示せず）に直接格納しておくことにより
２復号器４０の必要性を避けることも可能である。

次に、その４ビツト優先度符合は、典型的に接続される
（当分針で周知の）オープン・コレクタ・ドライバ（Ｏ
ＣＤ）４１によって、典型的な４本の優先度バス１２の
対応する導線に伝送される。

このバスのデータ導線は、ドライバ４１の内部のオーブ
ン・コレクタ・ゲート（図示せず）によって駆動され、
論理「１」の値は、ゼロ電位によって表される。４ビッ
ト符合の各ビットによって、別個の抵抗３８を介して電
圧源３９に至る別個の導線１２が駆動される。従って、
周知のように、バス１２上の値は、このバスを駆動する
装置全体１つによってバスに置かれた値の論理和（ＯＲ
）である。

３個の回路基板１１の各々が、第１の基板群回路争奪段
階の期間中に伝送すべきデータのパケットを有し、第１
の回路基板の４ビツト優先度符合が１０００であり、第
２の回路基板の４ビツト優先度符合が０１００であり、
さらに第３の回路基板の４ビツト優先度符合が１０００
である、と仮定する。これらの３つの４ビツト優先度符
合が優先度バス１２の対応する４本の導線に同時に現れ
ると、このバスの各導線が個々のＯＲゲートとして作用
する結果、４ビツトのバス符合１１００を生成し、各回
路争奪回路１９皇の優先度バッファ４２に受信・記憶さ
れる。各回路争奪回路１９＋の比較器４３は、接続され
ているバッファ４２から記憶されていた４ビツトのバス
符合を受信し、この４ビツト・バス符合をその回路基板
の符合と比較することにより、記憶されていた符合の最
高位の「１］がその回路基板１１＋の４ビツト優先度符
合の最高位のｒｌＪに対応するかどうかを判定する。

対応する場合、その回路基板は、第１の基板群回路争奪
段階の「成功装置」であると宣言し、　「成功」信号が
比較器４３の出力として生成される。

上記の例では、第１と第３の回路基板が成功装置として
宣言することになる。バッファ４２に記憶されている符
合の最上位の「１」が、その回路基板の優先度符合の最
上位の「１」に対応しない場合、比較器４３は「失敗Ｊ
信号を生成し、その回路基板は現在の基板群回路争奪手
続きから離脱して、そのパケットの伝送に対する次のパ
ケット周期に再び回路争奪を行う。

第５図の時間周期５１に相当する第２の基板群回路争奪
段階において、この第２の回路争奪段階に入るのは、基
板群１０の回路基板１１ｉのうち、第１の優先度回路争
奪段階において残った、即ち「成功ノと宣言した回路基
板１１のみである。この段階に対する典型的な回路を第
４図に示す、説明のため、基板群１０は、８個の回路基
板１１１〜１１８のみを有するものとする。この場合、
回路争奪バス１３は、基板群の回路基板１つの番号に対
応する典型的な８本の導線を有し、各導線は、別個の抵
抗３６を介して電圧源３７で終わっている。

第２の回路争奪段階で比較できるように、各回路基板１
１１〜１１８は、１から７まで順番に番号が割り当てら
九　それらの番号は、それぞれの回路争奪回路１９１の
メモリ（図示せず）に記憶されている０割り当てられた
番号は、復号器４４によって、その回路基板に割り当て
られた番号に対応するビット位置だけが、例えば「１」
であるような、各番号に対応する８ビット符合に変換さ
れる。なお、この８ビット符合を直接使用できるように
メモリに記憶しておくと、それにより、復号器４４の必
要性を回避することが可能である。

さらに具体的には、順序的に最初の回路基板１１ｏであ
れば、順序符合０が割り当てられ、復号器４４は、「１
」、即ちハイ・ビットが最低位ビット位置にのみに現れ
る変換番号ｏｏｏｏｏｏｏｉを生成する。同様に、回路
基板１１．および１１７であれば、これらの２つの基板
は順序的に第２および最後に割り当てられる基板である
から、８ビツト順序符合００００００１０および１００
００Ｏ００を持つことになる。

第５図において５１と指定された第２の基板群回路争奪
段階の期間中、第１の優先度回路争奪段階で成功と宣言
した各回路基板１つは、８ビット順序符合を、オープン
・コレクタ、・ドライバ４うを介して、典型的な８本の
回路争奪バスの対応する導線に、論理「１ノの値をゼロ
電位で表して送出する。このように８ビット符合を送出
することにより、回路争奪バス１３の関係する導線に、
その回路基板が依然として回路争奪していることを示す
フラグ、即ちポインタ（ある位置における「１」）が効
率的に掲げられる。各基板において回路争奪中の基板が
分かるように、バス１３上の８ビツトの値は、回路争奪
バッファ４６に記憶される。一連のパケット周期を通し
て、ポインタが各パケット周期毎に循環的にインクリメ
ンとされながら、各パケット周期の第２の基板群回路争
奪段階の間に異なった回路基板が１つずつ指示される。

なお、ポインタの位置決め方法には、特定の実施状況に
応じて種々のアルゴリズムを使用することが可能であり
、循環的なインクリメンテ−ジョンもそのようなアルゴ
リズムの１つである。さらに具体的には、基板群１０に
つき典型的な回路基板が８個（０〜７）ある場合に付い
て考えると、第５図に示した第１のパケット周期５４の
間、中継器１６の基板４８に記憶されているフラグ、即
ちポインタは、番号Ｏに初期化される８次に、この番号
「０」は、基板４８において３ビット符合に変換され、
３ビツトのバスを介してすべての回路争奪回路１９に伝
送され、ポインタ・バッファ６０に記憶される１回路基
板Ｏでは、この３ビット符合がその基板の番号と一致す
ることを知ったうえで、その基板が伝送すべきパケット
を有し、かつ第１の基板群回路争奪段階ののち依然とし
て回路争奪中である場合、この第２の基板群回路争奪段
階の成功装置であると宣言する。第２のパケット周期５
５の闇、上記のフラグ、即ちポインタは、番号１にイン
クリメントされ、そして上記と同様に、回路基板１が、
伝送すべきパケットを有し、かつ第１の基板群回路争奪
段階ののち依然として回路争奪中である場合、基板１は
、このパケット周期の間中、第２の基板群回路争奪段階
の成功装置であると宣言する。このとき、回路争奪を行
う各回路基板１０は、３ビツトのポインタ・バスおよび
８ビツトの回路争奪バスから十分な情報を得て、第２の
基板群回路争奪段階の成功装置が何れであるかを決定す
る。ポインタで指示された回路基板が、第２の基板群回
路争奪段階５１中に、８ビツト回路争奪バス１３の割り
当てられた導線にフラグを揚げていれば、その基板は、
それ自体を成功装置であると判断する０反対に、ポイン
タで指示された回路基板が、第２の基板群回路争奪段階
５１中に、８ビツト回路争奪バス１３の割り当てられた
導線にフラグを揚げていない場合には、その指示された
回路基板の所定の側の回路基板に最も近い回路基板が、
それ自体を成功装置であると宣言する。第２の回路争奪
段階の間に失敗した基板は、すべて、次のパケット周期
中に他のすべての回路基板と共に２段階基板群回路争奪
過程を再び開始する。第１の基板群回路争奪段階５０に
おいて伝送するべきパケット分有する回路基板が存在し
ない状況に対しては、前述のように、８個の回路基板が
、すべて、第１の基板群回路争奪段階の成功装置として
宣言し、第２の基板群回路争奪段階５１に進み、この段
階で、そのパケット周期中にポインタで指示された回路
基板が在れば、その回路基板が、その基板が実装されて
いないか、または機能していない場合は、それに最も近
い基板が、その２段階基板群回路争奪過程の成功装置で
あると宣言し、さらに、次のパケット周期中に、所定の
「完全空白」パケットをその基板群１０に接続されてい
る星状結合器１４に伝送する。そして、実データまたは
完全空白のパケットは、第１図において局部中継器１６
により受信され、それから星状結合器５に伝送され、さ
らに基板群１０の回路基板のすべてに送り返される。

第２図に示すような２層の通信網に付いては、第１に、
各基板群１０が、２段階回路争奪過程を行い、次に、Ｎ
個の局部中継器３０．〜３ＯＮが、第５図に示す第１の
局部中継器優先度回路争奪段階５２および第２の局部中
継器回路争奪段階５３の期間中に上記と同様の２段階回
路争奪過程を行うことにより、回路争奪を行う、なお、
第１段階の優先手順および第２段階の回路争奪手順の実
施には、第３図および第４図の典型的な構成に示したよ
うな類似の構成が、中継器３０の間で使用されるであろ
う、さらに具体的には、各局部中継器３０、は、中継器
優先度バス６２を介して、第１の局部中継器優先度回路
争奪段階に関与するようになる。先の基板群回路争奪段
階５０に付いて説明したように、１つまたはそれ以上の
局部中継器３０が、基板群優先度バス１２上の優先度符
合を調べることにより、接続されている基板群の成功し
ている回路基板１０の優先度を判定し、中継器優先度回
路争奪段階５２を実施する。即ち、基板群から受信した
優先度が最も高い中継器が、局部中継器優先度回路争奪
段！！Ｗ５２の成功装置として宣言し、第２の局部中継
器回路争奪段階５３に進む。

第１の局部中継器優先度回路争奪段階５２の成功装置と
して宣言する各局部中継器３０は、第２の局部＋縦詰回
路争奪段階５３に入り、その段階において、ポインタ・
バス６３を介して主中継器から与えられる循環ポインタ
によって、それらの局部中継器のうち１つが、上記第２
の基板群回路争奪段階に対して要約したような過程を用
いて、成功装置として宣言することができる。成功した
基板群の回路基板は、１ビツトのバス２５を介して成功
した局部中継器３０によって、次のパケット周期中にパ
ケットを送信するように通知される。

その他の全ての局部中継器３ｏは、失敗として宣言さ江
　関係する基板群１０Ｊにおける中継器応答周期の間に
、１ビツトのバス２５を介して、前に宣言された成功回
路基板１１．に、実データ・パケットは送らないことを
知らせ、代わりに「完全空白」パケットを送って、次の
パケット周期に再び回路争奪を行う、「完全空白」パケ
ットを送るのは、各局部中継器３０でＡＣ結合装置が必
要とするからである。前述のように、再生するべき実デ
ータを持つ局部中継器３ｏがない場合は、第１の局部中
継器優先度回路争奪段階において、すべての局部中継器
が成功装置であると宣言され、全局部中継器３０のうち
１つが、第２の局部中継器回路争奪段階５３中に上記の
循環ポインタを用いて、成功装置であると宣言され、そ
れが受信した完全空白パケットを星状結合器３１および
主中継器３２に向けて再生する。

主中継器３２などのようなＡＣ結合装置に付いては、そ
の装置の出力が歪むのを防ぐために、適切なデューティ
・サイクルを維持する必要がある。

適切なデューティ・サイクルを維持するためには、その
装置において変化するデータ信号パターンが絶えず必要
である。実データ・パケットは、十分な変化と平均的な
電力レベルを持つことが多いが、データ・パケットが全
く送られない期間があると、ＡＣ結合装置のデューティ
・サイクルが徐々に減少する１通常の不活発な（パケッ
トのない）期間に完全空白データのパケットを送ること
により、ＡＣ結合装置に必要とされるデューティ・サイ
クルを維持することができる。ただし、その完全空白パ
ターンは、単にｒＱ、または「１」のみで構成されたも
のではないことを条件とする。そのようなパターンでは
、十分な変化や、平均的な電力レベルを与えることには
ならず、ＡＣ結合装置のデューティ・サイクルが適切に
維持されないからである。適切なパターンは、適切なス
クランブル方式または符合化方式によって得ることがで
きる。

典型的かつ適切なスクランブル処理または符合化処理は
、パケットのビットを１つおきに反転することである。

これは、実データパケットに対しても行う必要がある。

これにより、「０」のみを有する実データ・パケットま
なは完全空白パケットには、Ｏおよび１が交互に現れる
０例えば、データｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏを有するパケッ
トは、０１０１０１０１０１に符合化され、データ００
１１１１１１００を有するパケットは、０１１０１０１
００１に符合化される。また、符合化されたパケットに
パリティ・ビット５６を含めるようにすれば、ワードに
Ｏまたは１の一方しか含まない場合でも、パリティ・ビ
ット５６のために、そのワードにＯまたは１の一方しか
ないということが避けられるので好ましい。このような
パリティ・ビット５６は、スクランブルまたは符合化の
処理の後に、追加するようにする。なお、完全空白パケ
ットがスクランブル処理または符合化処理を経る必要が
ないように、完全空白パケットを５最初から、回路基板
１１＋によって、０と１からなる所定のパターンに有効
なパリティ・ビットを付けたものとして、送ることも可
能である。これにより、各基板群の回路基板１１＋の受
信部１８＋において、そのパリティ・ビット５６をエラ
ー・チエツクのなめに使用することができる６　回路基
板において誤りを検出した場合、これを電気的または光
学的に中央処理装置（図示せず）に伝えることができる
。中央処理装置では、その回路基板１１、または局部中
継器３０．に欠陥があるかどうかに付いて、他の回路基
板から送られる信号に基づいて判断が行われる。換言す
れば、パリティ・ビット５６ は、通信網（即ち、システム）における構成要素の障害
の隔離に役立つのである。

本発明の回路争奪装置によれば、いかなるパケット周期
においても、システム全体でパケットの送信が許される
のは１つの回路基板に限らね−さらにすべてのパケット
周期を利用することができるので、完璧な送信手順が提
供できる。この完璧な送信手順は、パケット伝送周期中
に２つのパケットが同時に送信されないように、情報パ
ケットの送信手順を確立する２段階回路争奪過程を、先
行するパケット伝送周期の間に実行することにより、実
現することができる。なお、回路争奪処理は、基板群回
路争奪段階、中継器優先段階および回路争奪段階の各段
階に対し、先行する何れのパケット周期に行ってもよく
、また別個のパケット周期に行うことも可能である。さ
らに、各局部中継器３０は、接続されている基板群の成
功した基板の優先度を調べるに過ぎないので、第２の基
板群回路争奪段階５１および第１の中継器優先度回路争
奪段階５２に対し、連続した別個の時間周期を使用せず
に、それらの段階を同一周期に重複させることも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の通信網のための回路争奪装置の一実
施例であり、１群の回路基板を有する星状構成の通信シ
ステムである通信網のブロック図、第２図は、本発明の
通信網のための回路争奪装置の一実施例であり、星状構
成通信システムを全体として成すように接続された複数
の別個の第１図に示した星状構成システムである星状構
成通信網のブロック図、 第３図は、第１図または第２図の何れか一方の構成にお
ける第１段階の優先度回路争奪バスに接続された１群の
回路基板のＭ個の回路争奪回路（回路争奪回路のうち１
つは、その典型的なブロック図を示すために展開しであ
る。）のブロック図。 第４図は、第１図または第２図の何れか一方の構成にお
ける第２段階の回路争奪バスに接続された１群の回路基
板のＭ個の回路争奪回路〈回路争奪回路のうち１つは、
その典型的なブロック図を示すために展開しである。）
のブロック図、第５図は、第１図から第４図の何れか一
つで使用される典型的なパケット伝送および回路争奪の
手順を示すタイム・シーケンス図である。 図面の浄書（内容に変更なし） 出　願　人：アメリカン　テレフォン　アンドＦＩＧ、
３ 手続苔１３正書（方式） 平成２年４月１１日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、通信網の複数の回路基板の間で情報パケットを直列
   に伝送するために回路争奪を行い、この複数の回路基板
   が各々Ｍ個の回路基板のすくなくとも１個の基板群を形
   成した通信網のための回路争奪方法において、 各基板群の上記Ｍ個の回路基板（１１）の各々に対し複
   数の優先レベルの１つを選択的に割り当てるステップ（
   ａ）を有し、さらに選択された時間周期中に実行するス
   テップとして、 何れの回路基板による情報パケットの伝送にも先立ち、
   各基板群内のすべての回路基板が実データ・パケットの
   送信可能性と上記の割り当てられた優先レベルとに関す
   る情報を与えることを可能にすることにより、第１の基
   板群回路争奪段階（５０）を実行し、その結果、ある基
   板群の少なくとも１個の回路基板が伝送すべき実データ
   ・パケットを有する場合、各基板群の回路基板のうち（
   ｉ）送信すべき実データ・パケットを有しかつ（ｉｉ）
   送信すべき実データ・パケットを有する基板群内の各基
   板のうち最高の優先レベルを割り当てられた１個または
   それ以上の回路基板が、上記第１の基板群回路争奪段階
   で成功したとして宣言されるステップ（ｂ）と、各パケ
   ット伝送周期の間にＭ個の回路基板のうち異なる１つを
   指示するようにポインタを設定し、かつこのポインタを
   使用することによつて、各基板群においてポインタによ
   って指示された回路基板がステップ（ｂ）において成功
   したものの中に含まれた場合には、上記回路基板を第２
   の基板群回路争奪段階で成功したと各基板群内で宣言し
   、また、上記の指示された回路基板がステップ（ｂ）に
   おいて成功したものの中に含まれなかった場合には、上
   記の指示された回路基板の所定の側の回路基板を上記第
   ２の基板群回路争奪段階で成功したと宣言する、第２の
   基板群回路争奪段階（５０）を実行するステップ（ｃ）
   と、 ステップ（ｃ）において成功として宣言された上記回路
   基板が、後続のパケット伝送周期の間に、通信システム
   の上記複数の回路基板に対し情報パケットを送信する一
   方、その他の全ての回路基板が次の２段階基板群回路争
   奪処理の期間中に再び回路争奪を行うステップ（ｄ）と
   、を有することを特徴とする通信網のための回路争奪方
   法。 ２、ステップ（ｂ）の実行過程において、上記Ｍ個の回
   路基板の何れもが送信するべき実データのパケットを持
   っていない場合、上記Ｍ個の回路基板のすべてを上記第
   １の基板群回路争奪段階で成功したとして宣言するステ
   ップ（ｂ１）と、ステップ（ｃ）において指示された上
   記回路基板がステップ（ｂ１）および（ｃ）の実行状態
   に応じて完全空白のパケットを送信し、この完全空白の
   パケットが所定のビット配列からなる、ステップ（ｄ１
   ）と、をさらに有することを特徴とする請求項１記載の
   通信網のための回路争奪方法。 ３、ステップ（ｄ）を実行するとき、通信網において誤
   りの検出および障害の隔離を効果的に行うために、上記
   複数の回路基板に各情報パケットを送信する前に、上記
   パケットに誤り検出符合追加することを特徴とする請求
   項１または２記載の通信網のための回路争奪方法。 ４、ステップ（ｄ）を実行するとき、上記通信網におい
   て接続されているＡＣ結合受信装置のデューティ・サイ
   クルをほぼ一定に維持するために、上記複数の回路基板
   に送信するべき各情報パケットを、そのパケットの信号
   の所定数の変化と平均的な電力レベルを保証する符合に
   よって符合化することを特徴とする請求項１または２記
   載の通信網のための回路争奪方法。 ５、上記通信網が、Ｍ個の回路基板をそれぞれ有する複
   数のＮ個の基板群を備え、Ｍ個の回路基板の各基板群が
   複数のＮ個の局部中継器の別個の１つに接続され、マル
   チ・タップの光学的または電気的な相互接続手段を介し
   て上記複数のＮ個の局部中継器が主中継器に接続され、
   この主中継器が上記局部中継器から受信した各情報パケ
   ットを複数のＮｘＭ個の回路基板に送り返すものにおい
   て、 ステップ（ｂ）および（ｃ）を行った後で、かつステッ
   プ（ｄ）を行う前に、ステップ（ｃ）において成功とし
   て宣言され（ｉ）送信可能な実データのパケットと（ｉ
   ｉ）事前に割り当てられた最高の優先レベルとを併せ持
   つ回路基板のすべてに接続されている上記局部中継器が
   、第１の局部中継器回路争奪段階で成功したと宣言する
   、第１の局部中継器回路争奪段階（５２）を実行するス
   テップ（ｅ）と、 一連の各パケット伝送周期の間にＮ個の局部中継器の異
   なる１つを指示するようにポインタを設定し、上記ポイ
   ンタにより指示された局部中継器がステップ（ｅ）にお
   いて成功したものの中に含まれていた場合には、上記局
   部中継器が第２の局部中継器回路争奪段階で成功したと
   宣言し、上記の指示された局部中継器がステップ（ｅ）
   において成功したものの中に含まれていなかった場合に
   は、上記の指示された局部中継器の所定の側の選択され
   た局部中継器が第２の局部中継器回路争奪段階で総体的
   に成功したとして宣言することにより、第２の局部中継
   器回路争奪段階（５３）を実行するステップ（ｆ）とを
   有し、上記ステップ（ｄ）を実行するヒき、上記ステッ
   プ（ｆ）において総体的成功として宣言された回路基板
   が後続のパケット伝送周期の間に上記基板の情報パケッ
   トを送ることを可能にし、さらにＮ−１個の各基板群の
   中で第２の基板群回路争奪段階で不成功の基板群に、そ
   れらのパケットを送るべきではないこと、および上記の
   不成功の回路基板は完全空白のパケットを送りかつ次の
   パケット伝送周期中に再び回路争奪を行うべきであるこ
   とを知らせるようにしたことを特徴とする請求項１また
   は２記載の通信網のための回路争奪方法。 ６、上記ステップ（ｄ）を実行するとき、各情報パケッ
   トが上記局部中継器および上記主中継器を介してＮｘＭ
   個の各回路基板に送信される前に、上記通信網において
   誤りの検出および障害の隔離を効果的に行うために、上
   記パケットに誤り検出符合を追加するようにしたことを
   特徴とする請求項５記載の通信網のための回路争奪方法
   。 ７、上記ステップ（ｄ）を実行するとき、上記通信網に
   接続されたＡＣ結合受信装置のデューティ・サイクルを
   ほぼ一定に維持するために、上記成功回路基板と上記成
   功局部中継器と上記主中継器とを介して送信するべき各
   情報パケットを、そのパケットの信号の所定数の変化と
   平均的な電力レベルを保証する符合によって符合化する
   ようにしたことを特徴とする請求項５記載の通信網のた
   めの回路争奪方法。 ８、回路基板からなる複数のＮ個の（Ｎ≧１とする）基
   板群の各々における複数のＭ個の回路基板の間で回路争
   奪手順を実行し、各基板群の各回路基板がＸ個の（Ｘ＞
   １とする）優先レベルのうち所定の１レベルを割り当て
   られた回路争奪装置において、 （１）基板群の各回路基板の優先レベルを示す所定の符
   合信号を伝送する伝送手段（４０、４１）と、 （２）各基板群のＭ個の回路基板からの上記符合信号に
   応じて、各基板群の上記Ｍ個の回路基板の中から、（ｉ
   ）送信するべき実データ・パケットを有しかつ（ｉｉ）
   送信すべき実データ・パケットを有する各基板群の上記
   回路基板の最高の優先度をも有する回路基板を判定し、
   そのような回路基板を各基板群における第１の基板群回
   路争奪段階で成功したとして宣言する第１基板群回路争
   奪段階判定・宣言手段（４２、４３）とを有し、第１の
   基板群回路争奪段階を実行する手段（ａ）（第３図の１
   ９）と、 （ｉ）一連の各パケット伝送周期の間に各基板群のＭ個
   の回路基板の異なる１つを指示するようにポインタを設
   定する設定手段（４８、６０）と、（ｉｉ）各基板群に
   おいてポインタによって指示された回路基板が上記第１
   の基板群回路争奪段階において成功回路基板の中に含ま
   れた場合には、上記の指示された回路基板を第２の基板
   群回路争奪段階で総合的に成功したとして宣言し、また
   上記の指示された回路基板が上記第１の基板群回路争奪
   段階において成功回路基板の中に含まれなかった場合に
   は、上記の指示された回路基板の所定の側の選択された
   回路基板を上記第２の基板群回路争奪段階で総体的に成
   功したとして宣言する宣言手段（４６）とを有し、上記
   第２の基板群回路争奪段階を実行する第２基板群回路争
   奪段階実行手段（ｂ）（第４図の１９）と、 上記第２基板群回路争奪段階実行手段の上記宣言手段に
   応答して、各基板群において第２の基板群回路争奪段階
   の総体的成功基板群として宣言された回路基板の送信部
   が、そのパケットを後続のパケット伝送周期の間に送信
   することを可能にする手段（ｃ）（４７）と、を有する
   ことを特徴とする通信網のための回路争奪装置。 ９、基板群の上記複数のＭ個の回路基板のすべてが、送
   信するべき実データ・パケットを全く持っていないこと
   を、それらの符合信号によつて示した場合、それに応じ
   て、 上記第１基板群回路争奪段階判定・宣言手段が、上記基
   板群のＭ個のすべての回路基板を第１の回路争奪段階で
   成功したとして宣言し、さらに上記第２基板群回路争奪
   段階実行手段によつて上記基板群のＭ個の基板群の総体
   的成功基板群として宣言された回路基板の送信部（１７
   ）が、予め定められた後続のパケット伝送周期の間に、
   所定のビット配列を有する完全空白の情報パケットを送
   信するようにしたことを特徴とする請求項８記載の通信
   網のための回路争奪装置。 １０、情報パケットを受信する受信装置における誤りの
   検出、および各々がＭ個の回路基板からなる複数のＮ個
   の基板群を備えた通信網における障害の隔離を効果的に
   行うために、基板群の総体的成功基板群として宣言され
   た回路基板の上記送信部が、それが送信する各情報パケ
   ットに誤り検出符合を送るように構成されていることを
   特徴とする請求項８または９記載の通信網のための回路
   争奪装置。 １１、第２基板群回路争奪段階実行手段により第２の基
   板群回路争奪段階の総体的成功回路基板として宣言され
   た回路基板の送信部が、 複数のＭ個の回路基板を備えた通信網に接続されたＡＣ
   結合受信装置のデューティ・レベルをほぼ一定に維持す
   るために、送信するべき各情報パケットをそのパケット
   の信号の所定数の変化と平均的な電力レベルを保証する
   符合によって符合化を行う手段を有することを特徴とす
   る請求項８または９記載の通信網のための回路争奪方法
   。 １２、各々がＭ個の回路基板からなる複数のＮ個の（Ｎ
   ＞１とする）基板群を備えた通信網において使用され、
   Ｎ個の各基板群における第２の基板群回路争奪段階の成
   功回路基板の間で第２の二段階回路争奪手順を実行する
   第２の二段階回路争奪手順実行手段を有し、この第２の
   二段階回路争奪手順実行手段が、 上記Ｎ個の基板群におけるＮ個の成功回路基板の中で、
   （ｉ）送信するべき実データ・パケットを有しかつ（ｉ
   ｉ）Ｎ個の基板群において送信するべき実データ・パケ
   ットを有する上記回路基板の最高の優先度も兼ね備えた
   回路基板を判定する判定手段（ａ）と、上記Ｎ個の基板
   群から判定した上記回路基板を、上記第２の二段階回路
   争奪手順の第１回路争奪段階で成功したとして宣言する
   宣言手段（ｂ）を備え、上記第２の二段階回路争奪手順
   の第１回路争奪段階を実行する第１回路争奪手段と、 上記第１回路争奪手段の上記宣言手段からの出力に応じ
   て上記第２の二段階回路争奪手順の第２回路争奪段階を
   実行し、（ｉ）一連の各パケット伝送周期の間にＮ個の
   基板群の異なる１つを指示するようにポインタを設定す
   る設定手段と、（ｉｉ）ポインタにより指示された基板
   群が、上記第２の二段階回路争奪手順の第１回路争奪段
   階の成功基板群の中に含まれていた場合、上記基板群の
   成功回路基板を、上記第２の二段階回路争奪手順の第２
   回路争奪段階で総体的に成功したとして宣言する第１の
   出力信号、または、上記の指示された基板群が、上記第
   ２の二段階回路争奪手順の第１回路争奪段階で成功した
   ものの中に含まれていなかった場合、上記の指示された
   基板群の所定の側の基板群の回路基板を、上記第２回路
   争奪段階で総体的に成功したとして宣言する第２の出力
   信号の何れかを生成する生成手段を有する第２回路争奪
   手段と、 上記第２回路争奪手段の生成手段からの第１または第２
   の上記出力信号に応じて、第２基板群回路争奪段階実行
   手段から許可されると共に上記第２の二段階回路争奪手
   順の第２回路争奪段階で総体的成功として宣言された送
   信部に、そのパケットを後続のパケット伝送周期に送信
   させる送信手段と、を有することを特徴とする請求項８
   または９記載の通信網のための回路争奪装置。 １３、Ｎ個の基板群のすべてが、それらの総体的成功回
   路基板に送信するべき実データ・パケットが全く無いこ
   とを示した場合、 上記第１回路争奪手段は、Ｎ個の基板群のすべてに応じ
   、Ｎ個の基板群のすべてを第２の二段階回路争奪手順の
   第１回路争奪段階の成功基板群であると宣言し、さらに
   第２の出力信号が上記第１回路争奪手段によって生成さ
   れると、上記第２の二段階回路争奪手順において総体的
   成功として宣言された基板群に属し、上記第２の基板群
   回路争奪段階で成功として宣言された回路基板が、完全
   空白の情報パケットを送信するようにしたことを特徴と
   する請求項１２記載の通信網のための回路争奪装置。 １４、情報パケットを受信する受信装置における誤りの
   検出を行い、さらに複数のＮｘＭ個の回路基板を備えた
   通信網における障害の隔離を実現するために、第２の二
   段階回路争奪手順の第２回路争奪段階で総体的成功とし
   て宣言された基板群の回路基板の送信部が、それが送信
   する各情報パケットに誤り検出符合を送るように構成さ
   れていることを特徴とする請求項１２記載の確信網のた
   めの回路争奪装置。 １５、第２の二段階回路争奪手順の第２回路争奪段階で
   総体的成功として宣言された基板群の回路基板の送信部
   が、上記複数のＮｘＭ個の回路基板を備えた通信網に接
   続されたＡＣ結合受信装置のデューティ・レベルをほぼ
   一定に維持するために、送信するべき各情報パケットを
   、その情報パケットの信号の所定数の変化と平均的な電
   力レベルを保証する符合によって符合化を行う手段を有
   することを特徴とする請求項１２記載の通信網のための
   回路争奪方法。