JPH04108237A - Count control type multiplex communication system - Google Patents

Count control type multiplex communication system

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JPH04108237A
JPH04108237A JP22755390A JP22755390A JPH04108237A JP H04108237 A JPH04108237 A JP H04108237A JP 22755390 A JP22755390 A JP 22755390A JP 22755390 A JP22755390 A JP 22755390A JP H04108237 A JPH04108237 A JP H04108237A
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JP
Japan
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node
terminal
frame
time
transmission
Prior art date
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Pending
Application number
JP22755390A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Takemoto
竹本 憲治
Katsuyoshi Azeyanagi
功芳 畔柳
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce an access delay time and to set its maximum value by identifying its own transmission time slot and sending an idle pulse through a transmission time slot. CONSTITUTION:A synchronizing pulse Fx from a control node X is always acquired and an internal clock is established based thereon. Then a packet P or an idle pulse I in succession to the synchronizing pulse Fx is detected and the sum Cs is counted. Then a standby time slot number is obtained by using a sequence number (n) of its own terminal equipment and the sum Cs to obtain a standby time slot number, and when its own terminal equipment node is a terminal equipment node in the standby state having a transmission request, a data packet P is sent through the time slot and when the node is in an idle state not having a transmission request, the idle pulse I is sent. Thus, the access delay time is reduced, the setting of the maximum value is attained and an impartial access characteristic independently of the position of the terminal equipment node is realized.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発胡は、計算機と端末との相互間通信を行うローカル
エリヤ・ネットワーク (以下LANという)に利用す
る。その構成要素であるノード(計算機・端末と伝送路
のインターフェイス)相互間の通信制御を高度化する技
術に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is used in a local area network (hereinafter referred to as LAN) for mutual communication between computers and terminals. It relates to technology that improves communication control between the nodes (interfaces between computers/terminals and transmission paths) that are its constituent elements.

LANのトポロジには、リング形(制御ノードなし)と
ループ形(制御ノードあり)とバス形がある。LANを
構成する伝送路とノードとの接続方式としては、ノード
が伝送路の中に挿入される割入れ方式とノードが伝送路
から分岐される分岐方式とがある。割入れ方式と分岐方
式の例示は第9図を参照されたい。また伝送路にバース
ト状のパルスが伝送される非同期式と、周期的フレーム
パルスが伝送されフレームパルスにより定まるフレーム
上の特定の時間帯(タイムスロット)にパルスが伝送さ
れる同期式とがある。
LAN topologies include ring type (no control node), loop type (with control node), and bus type. As connection methods between transmission lines and nodes constituting a LAN, there are two methods: an insertion method in which a node is inserted into a transmission path, and a branching method in which a node is branched from a transmission path. Please refer to FIG. 9 for an example of the interrupt method and the branch method. There are also an asynchronous method in which burst pulses are transmitted on a transmission path, and a synchronous method in which periodic frame pulses are transmitted and the pulses are transmitted in a specific time slot (time slot) on a frame determined by the frame pulses.

本発明においては、周期的フレームパルスを用いる場合
は、動作機能上本質的に同期形情報(音声などの回線交
換形情報)の伝送に適するので同期式であるが、伝送路
上のタイムスロットへの柔軟なアクセス機能を備えるの
で、非同期情報(データ等のパケット形情報)の伝送に
も適する。すなわち、同期形情報(V:Voice)と
非同期形情報(D:Data)の統合化(Integr
ation)伝送(IVD機能: Integrati
on of Voice andlor[1ata)に
利用できる方式である。また、本発明において、非周期
的フレームパルスを用いる場合でも、アクセス待時間の
最大値を一定にしうるので、この特性を用いて同期形情
報の伝送ができる。さらに本発明は、バス形、ループ形
の何れにも適用でき、かつ、分岐形、割入ノード形の何
れにも適用できる。
In the present invention, when periodic frame pulses are used, it is a synchronous method because it is essentially suitable for transmitting synchronous information (circuit-switched information such as voice), but it is a synchronous method when using periodic frame pulses. Since it has a flexible access function, it is also suitable for transmitting asynchronous information (packet-type information such as data). In other words, the integration of synchronous information (V: Voice) and asynchronous information (D: Data)
ation) transmission (IVD function:
This is a method that can be used for on-of-voice andlor [1ata]. Further, in the present invention, even when using non-periodic frame pulses, the maximum value of the access waiting time can be kept constant, so this characteristic can be used to transmit synchronous information. Furthermore, the present invention can be applied to either a bus type or a loop type, and can also be applied to either a branch type or an interrupt node type.

バス形または分岐形の中には、データ・パケットの衝突
を許す衝突形と、衝突しないように制御する制御形があ
るが、本発明は後者の制御形に属するので、高い通信効
率を実現できるものである。
Among the bus types and branch types, there are a collision type that allows data packets to collide and a control type that controls to prevent collisions.The present invention belongs to the latter control type, so it is possible to achieve high communication efficiency. It is something.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

分岐ノード形と割入ノード形の2種類をとり上げ、最初
に分岐ノード形の方式例を説明する。
Two types, the branch node type and the interrupt node type, will be taken up, and an example of the branch node type will be explained first.

第10図は、バス形・分岐形の同期式LANの一般的構
成図である。第10図において、記号Xは制御ノード、
Lは伝送路(この例では導線ケーブル)、Rは終端抵抗
、1.2.3.4は計算機などに接続するための端末ノ
ードである。
FIG. 10 is a general configuration diagram of a bus type/branch type synchronous LAN. In FIG. 10, symbol X is a control node;
L is a transmission path (in this example, a conductor cable), R is a terminating resistor, and 1.2.3.4 is a terminal node for connecting to a computer or the like.

第2図は上記LANの動作を説明するためのタイムチャ
ートである。eXは、制御ノードχの送信点におけるパ
ルス波形、eAxenは分岐点a〜d上のパルス波形、
λ1、λI2は制御ノードXが送出したフレーム同期パ
ルス、D1〜D、は端末ノード1〜4が送出したパケッ
ト (信号)である。ただしecは第10図では記述を
省略しである。
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the LAN. eX is a pulse waveform at the transmission point of control node χ, eAxen is a pulse waveform at branch points a to d,
λ1 and λI2 are frame synchronization pulses sent out by the control node X, and D1-D are packets (signals) sent out by the terminal nodes 1-4. However, the description of ec is omitted in FIG.

端末ノード1.2.3.4には順序番号(1,2,3,
4)が予め与えられている。この例では制御ノードXに
近い方から順番につけている。すなわち、予と制御ノー
ドXから各端末ノードまでの距離をパルス反射法の技術
等を利用して測定し、その距離からこの順序番号を決定
し、予杓各端末に報知しておく。各端末ノードは、制御
ノードXが送出するフレーム同期パルスを検出してフレ
ーム同期をとり、この同期位置から自分の送出できるタ
イムスロットの位置を上記順序番号をもとに知っている
。ただし、送出すべきパケットをもたない空状態にある
端末ノードにはタイムスロットの割当がなく、送出すべ
きパケットをもつ待状態にある端末ノードにのみタイム
スロットが割り当てられる。予めフレーム上の特定のタ
イムスロットを用いて、各端末ノードは制御ノードXと
次に述べる制御情報を交信する。待状態にある端末ノー
ドはタイムスロットの割当要求を図示しない手順で制御
ノードXに送信し、制御ノードXは全端末ノードの割当
要求を先に知り、それをもとにタイムスロットの割当の
可否および割当タイムスロット数を決定し、各端末ノー
ドに予め報知しておく。
Terminal node 1.2.3.4 has sequence numbers (1, 2, 3,
4) is given in advance. In this example, the nodes are attached in order from the one closest to the control node X. That is, the distance from the control node X to each terminal node is measured using a pulse reflection technique or the like, and the sequence number is determined from the distance and notified to each terminal. Each terminal node performs frame synchronization by detecting the frame synchronization pulse sent by the control node X, and knows the position of the time slot that it can transmit from this synchronization position based on the above-mentioned sequence number. However, time slots are not assigned to terminal nodes in an empty state that do not have packets to be transmitted, and time slots are assigned only to terminal nodes in a waiting state that have packets to be transmitted. Each terminal node communicates control information described below with the control node X in advance using a specific time slot on the frame. The terminal node in the waiting state sends a time slot allocation request to the control node X in a procedure not shown, and the control node and the number of allocated time slots are determined and notified to each terminal node in advance.

第11図では、端末ノード】〜4のすべてが待状態で、
それら各々に1個のタイムスロットが割り当てられた場
合を示している。ただしeeは図面上で省略している。
In FIG. 11, all terminal nodes ~4 are in the waiting state,
The case is shown in which one time slot is assigned to each of them. However, ee is omitted in the drawing.

端末ノード1.2.4から送出された直後のパケットは
大枠表示でり、 、D、、D4として示されている(D
3の大枠表示は省略されている)。これらのパケットは
伝送路り上を第10図の矢印に示すように双方向に伝搬
し、第11図では各点で細枠表示のり3、D2、D3、
D4として示されているように伝搬する。制御ノードX
の出力点で見るとこれらのパルスは、フレーム同期パル
ス(λ14、λ1□)と逆方向に伝送されるのでパルス
間に隣接端末間の伝搬遅延の2倍に相当する時間ギャッ
プが生じ歯抜は状に見える。もし、端末ノード2が空状
態にある端末ならば、タイムスロットD2を端末ノード
1または3に割り当てることができる。すなわち、端末
ノード1または3は2個分のパケットを伝送できる。
The packet immediately after being sent from the terminal node 1.2.4 is shown in outline and is indicated as ,D,,D4 (D
3 is omitted). These packets propagate bidirectionally on the transmission path as shown by the arrows in FIG. 10, and in FIG.
It propagates as shown as D4. control node
Viewed from the output point, these pulses are transmitted in the opposite direction to the frame synchronization pulses (λ14, λ1□), so there is a time gap between the pulses that is equivalent to twice the propagation delay between adjacent terminals, resulting in tooth extraction. It looks like If terminal node 2 is an idle terminal, time slot D2 can be assigned to terminal node 1 or 3. That is, terminal node 1 or 3 can transmit two packets.

この方式は、同期形情報の伝送に適し、伝送路上で信号
の衝突はなく、はぼ全伝送容量(制御ノードXと各端末
ノードとの間の制御情報の伝送のための容量やフレーム
同期パルスの伝送容量などはユーザの情報伝送に利用で
きないがこの割合は小さい)を活用できる利点を有する
が、非同期形情報を短い待時間で伝送するには不適当で
ある。
This method is suitable for transmitting synchronous information, there is no signal collision on the transmission path, and almost the entire transmission capacity (capacity for transmitting control information between control node X and each terminal node, frame synchronization pulse However, it is not suitable for transmitting asynchronous information with a short waiting time.

何となれば、ある端末ノードに送信すべきデータの待行
列が発生した時点で、この端末ノードは制御ノードに対
しタイムスロットの割当を要求する。
After all, when a queue of data to be transmitted occurs to a certain terminal node, this terminal node requests the control node to allocate a time slot.

ここで、タイムスロットの要求割当には一般に長時間を
必要とするので、たとえ伝送路に加わっているトラフィ
ックが少ない場合でも、この端末がデータを送信しはじ
めるまでのアクセス遅延時間は長くなる。バースト的で
ひんばんに発生する生起特性をもつデータの伝送に対し
、このような要求割当にもとづく遅延時間はスループッ
トの低下を招く大きな要因となる。
Here, since request allocation of time slots generally requires a long time, even if there is little traffic added to the transmission path, the access delay time until this terminal starts transmitting data will be long. When transmitting data that is bursty and has frequent occurrence characteristics, the delay time based on such request allocation is a major factor in reducing throughput.

なお第10図に示したバス形LANにおいて、伝送路の
終端を制御ノードXの他端に接続すればループLANと
なるが、上述の原理はこのようなループLANにも応用
できる。
Note that in the bus-type LAN shown in FIG. 10, if the terminal end of the transmission line is connected to the other end of the control node X, it becomes a loop LAN, but the above-mentioned principle can also be applied to such a loop LAN.

次に従来技術の中で割入ノードを用いる方式例を説明す
る。
Next, an example of a conventional technique using an interrupt node will be described.

第12図は、バス形・割入ノード形同期式LANの構成
図である。第12図において、X、Yは制御ノード、1
.2、 Nは割入形端末ノード、REPとAUは割入形
端末ノードの信号中継部とアダプタ、LA、LBは伝送
路である。またF、はフレーム同期パルス、HAはヘッ
ダ部、Dは送信データ部、Sは1個のタイムスロットで
ある。
FIG. 12 is a configuration diagram of a bus type/interrupt node type synchronous LAN. In FIG. 12, X and Y are control nodes, 1
.. 2. N is an interrupt type terminal node, REP and AU are a signal relay unit and adapter of the interrupt type terminal node, and LA and LB are transmission lines. Furthermore, F is a frame synchronization pulse, HA is a header section, D is a transmission data section, and S is one time slot.

第13図は第1番目の端末ノードを示す部分詳細図であ
る。第13図において、AMPは増幅器、SRはンフト
レジスタ、ORはオアゲート、ALJはアダプタユニッ
ト、RQはリクエスト・カウンタ、CDはカウントダウ
ン・カウンタ、G1、G3は入力端子、G2、G4は出
力端子である。
FIG. 13 is a partially detailed diagram showing the first terminal node. In Figure 13, AMP is an amplifier, SR is a register, OR is an OR gate, ALJ is an adapter unit, RQ is a request counter, CD is a countdown counter, G1 and G3 are input terminals, and G2 and G4 are output terminals. .

第12図で制御ノードXは点線の矢印の方向にフレーム
同期パルスFつを周期的に送出する。一般に端末ノード
から送出するデータパケット (あるいはメツセージ)
は1個のタイムスロットでは伝送できないほど長いので
、これらを分割して単位長りのデータ(セグメントとも
呼ばれる)として送信データ部りを用いて伝送する。こ
のようなタイムスロットが順次作られて、伝送路LA上
を二重線の矢印方向に各端末ノードの信号中継部RFP
を介して伝送される。
In FIG. 12, the control node X periodically sends F frame synchronization pulses in the direction of the dotted arrow. Data packets (or messages) generally sent from terminal nodes
are too long to be transmitted in one time slot, so they are divided and transmitted as unit length data (also called segments) using the transmission data portion. Such time slots are created one after another, and the signal relay unit RFP of each terminal node moves along the transmission line LA in the direction of the double line arrow.
transmitted via.

制御ノードXを出発したタイムスロットSの中のデータ
部りは、最初は何の情報ものっていない空タイムスロッ
トである。いまノード1が待行列をもっていたとすれば
、空タイムスロットのデータ部りに自分のデータをのせ
て図の右方向に伝送できる。しかし、空タイムスロット
へのアクセスを自白に許すと制御ノードXに近い端末ノ
ードはどアクセスしやすくなってしまう。
The data portion in the time slot S departing from the control node X is initially an empty time slot that does not contain any information. If node 1 now has a queue, it can load its own data into the data section of an empty time slot and transmit it to the right in the diagram. However, if access to empty time slots is allowed without permission, terminal nodes close to the control node X will have easier access.

この問題を解決するために、DQプロトコールと称する
アルゴリズムにより、各端末ノードのアクセス権を制御
する方法が従来用いられてきた。
To solve this problem, a method has conventionally been used in which the access rights of each terminal node are controlled using an algorithm called the DQ protocol.

いま、伝送路LAを用いて右方向にある1番目の端末ノ
ードIからデータを送信する場合を考える。右方向への
データ伝送要求をもっ待ノードは、ヘッダHAの一部を
用い、リクエスト信号を逆方向伝送路LBを介して左方
向に伝送する。これらのリクエスト信号は、第13図に
示すリクエストカウンタ(RQ)に予め蓄えられている
。ノードIが送信を意図した時点をtlとする。時刻t
1において端末ノードIは伝送路LBを介してリクエス
ト信号を左側に伝送する。一方、時刻t1までに端末ノ
ードIより右側の7−ドが伝送路LBを介して送出した
リクエスト信号の合計値V (RQ)は第13図(1番
目のノード)のリクエストヵウンタRQに蓄えられてい
るが、この値は端末ノード■より右側にすでに存在する
待ノードの数に相当する。端末ノード■のアダプタユニ
ットAUは時刻t1でこの値V (RQ)をリクエスト
カウンタRQからカントダウン・カウンタCDに移し、
リクエストカウンタRQをリセットする。
Now, consider the case where data is transmitted from the first terminal node I in the right direction using the transmission path LA. A node waiting for a data transmission request in the right direction uses a part of the header HA to transmit the request signal in the left direction via the reverse transmission path LB. These request signals are stored in advance in a request counter (RQ) shown in FIG. Let tl be the time when node I intends to transmit. Time t
1, terminal node I transmits a request signal to the left via transmission path LB. On the other hand, the total value V (RQ) of request signals sent by nodes on the right side of the terminal node I via the transmission path LB by time t1 is stored in the request counter RQ in FIG. 13 (first node). This value corresponds to the number of waiting nodes that already exist on the right side of the terminal node ■. The adapter unit AU of the terminal node ■ transfers this value V (RQ) from the request counter RQ to the countdown counter CD at time t1,
Reset request counter RQ.

次に伝送路LA上を流れるタイムスロッ)Sのヘッダ部
が自分のノードのシフトレジスタSRに到来したとき、
端末ノードIのアダプタユニットAUはその内容を解読
し、そのタイムスロットが空いているか(アイドル)、
すでに端末ノードIより左側にある端末ノードにより使
用されている(ビジー)かを識別する。そして空タイム
スロットが1個右側に伝送される度に、カウントダウン
・カウンタCDの計数値V (RQ)を1個づつ減算す
る。すなわちこの空タイムスロットは端末ノードIより
右側の待ノードの何れかで使われるので、それだけ右側
にある時刻t1以前に待行列をもっていた待ノード数は
減少するはずである。この値V (RQ)=Oになった
時刻をt2とする。
Next, when the header part of time slot S flowing on the transmission line LA arrives at the shift register SR of its own node,
The adapter unit AU of terminal node I decodes its contents and determines whether the time slot is free (idle) or not.
Identifies whether it is already being used (busy) by a terminal node to the left of terminal node I. Each time an empty time slot is transmitted to the right, the count value V (RQ) of the countdown counter CD is subtracted by one. That is, since this empty time slot is used by any of the waiting nodes on the right side of the terminal node I, the number of waiting nodes on the right side that had queues before time t1 should decrease accordingly. Let t2 be the time when this value V (RQ)=O.

このことは時刻t1において存在した端末ノードエより
右側の待ノードのすべてが時刻t2においてアクセスに
成功し、送信を終了したく厳密には若干の信号伝搬時間
後に必ず終了する)ことを意味する。そこで端末ノード
Iは次に来る空タイムスロットにアクセスすることが許
される。
This means that all the waiting nodes on the right side of the terminal node existing at time t1 successfully access at time t2, and strictly speaking, the transmission ends after some signal propagation time. Terminal node I is then allowed access to the next free time slot.

時刻t2後初島で空タイムスロットがきた時刻をt3と
しよう。時刻t3において端末ノードIは伝送路にアク
セスし、第13図のシフトレジスタSRから出力される
空タイムスロットのヘッダ部(HA)のアイドルをビジ
ーに変更し、送信データをデータ部りに送出しデータの
送信に成功する。
Let t3 be the time when an empty time slot arrives at Hatsushima after time t2. At time t3, the terminal node I accesses the transmission path, changes the empty time slot header section (HA) output from the shift register SR in FIG. 13 from idle to busy, and sends the transmission data to the data section. Successfully send data.

これらの操作は第13図のオアゲー)ORにより行われ
る。
These operations are performed by the OR game shown in FIG.

一方、時刻t2〜t3の期間に端末ノードエの右側のノ
ードで新たに発生した待ノードからのリクエスト信号は
、端末ノードlのアダプタユニツ)AUのリクエスト・
カウンタRQに計数される。
On the other hand, during the period from time t2 to time t3, the request signal from the waiting node newly generated at the node on the right side of the terminal node E is transmitted to the adapter unit (AU) of the terminal node L.
It is counted by counter RQ.

すなわち、これらの待ノードの送信要求が端末ノードI
の送信前にかなえられることはない。
In other words, the transmission requests from these waiting nodes are sent to the terminal node I.
will not be fulfilled before it is sent.

次に時刻t3以降端末ノードエはしばらく送信要求をも
たず、アイドルノードのままであり、時刻t4で再び待
ノードとなったとしよう。期間t1〜t3においても端
末ノードIは、端末ノードIより右側に発生した待ノー
ドからのリクエスト信号をリクエスト・カウンタRQに
計数する。しかも、期間t2〜t4に端末ノードIが右
方向に伝搬する空タイムスロットを検出する度に、端末
ノードIより右側の待ノード数は1個づつ減少するので
リクエスト・カウンタRQの計数値から1を減算する。
Next, assume that the terminal node does not receive a transmission request for a while after time t3, remains an idle node, and becomes a waiting node again at time t4. Also during the period t1 to t3, the terminal node I counts the request signals from the waiting nodes generated on the right side of the terminal node I in the request counter RQ. Moreover, each time the terminal node I detects an empty time slot propagating rightward during the period t2 to t4, the number of waiting nodes on the right side of the terminal node I decreases by one, so the count value of the request counter RQ decreases by one. Subtract.

その結果、時刻t4におけるリクエスト・カウンタRQ
の計数値V (RQ)は端末ノードIより右側にあるそ
の時点の待ノード数の正確な値を示すことになる。この
ような過程を繰り返すことにより、アクセス権の割当制
御が行われる。
As a result, the request counter RQ at time t4
The count value V (RQ) indicates the exact number of waiting nodes on the right side of the terminal node I at that time. By repeating this process, access right allocation control is performed.

この従来方式の問題点は (1)アクセス権の決定のために、逆方向伝送路LBを
必要とするので、伝送路LBの障害時にはシステム・ダ
ウンとなり、信頼性を高め得ない。
Problems with this conventional method are (1) since a reverse transmission path LB is required to determine access rights, the system will go down in the event of a failure in the transmission path LB, and reliability cannot be improved.

(2)最終ノード端末Nがアクセス権を得るまでの遅延
時間は、高トラフィツク時において、伝送路の信号伝搬
時間をτ1、データDの時間長をτ。
(2) The delay time until the final node terminal N obtains the access right is the signal propagation time on the transmission path as τ1 and the time length of the data D as τ during high traffic.

とするとき〔2τ、+(N−1) τD〕となる。When , it becomes [2τ, +(N-1) τD].

何となれば、リクエスト信号を先頭の端末ノードに伝送
するのにτ6、先頭端末が空タイムスロットを使わない
ように制御しはじめてから、その状態が最終ノードに伝
達するまでにτ1、さらに(N−1)個のノードがすで
にもっていた待行列を伝送し終わるまでに(N−1) 
τ、を必要とする。
The reason is that it takes τ6 to transmit the request signal to the first terminal node, τ1, and (N− 1) Until (N-1) nodes finish transmitting the queues they already have
τ, is required.

信号伝搬時間τ6の大きな長距離システムではこの遅延
は無視できない要因となる。
In a long-distance system with a long signal propagation time τ6, this delay becomes a factor that cannot be ignored.

(3)  上記アクセス遅延時間を含むパケットの伝達
遅延時間およびスルーブツトが、端末の位置により大幅
に変わる。その結果公平なアクセス権の割当が大きく損
なわれる。
(3) The transmission delay time and throughput of packets, including the access delay time described above, vary significantly depending on the location of the terminal. As a result, fair allocation of access rights is seriously impaired.

(4)計数器による制御がきわtて複雑であるため端末
ノードは高価となる。
(4) The terminal node is expensive because the control by the counter is extremely complicated.

なお、上述の原理は第12図において、制御ノードXと
Yを同一場所におき、両者を結合したルーブトポロジに
も応用できるが同じ問題点を有する。
The above-mentioned principle can also be applied to a loop topology in which the control nodes X and Y are placed at the same location and connected together in FIG. 12, but the same problems arise.

第14図は割入ノードを用いた他の従来例技術の説明図
である。Xは制御ノード、A、B、Cは割入形端末ノー
ド、Lはリング状伝送路、Fはフレーム同期パルス、S
Yl、SY2は同期化タイムスロット、BTはビジート
ークン、Dは送信データ、FTはフリート−クンである
FIG. 14 is an explanatory diagram of another conventional technique using an interrupt node. X is a control node, A, B, and C are interrupt type terminal nodes, L is a ring-shaped transmission line, F is a frame synchronization pulse, and S
Yl and SY2 are synchronization time slots, BT is a busy token, D is transmission data, and FT is a free token.

この場合の端末ノードは第13図とほぼ同じ回路構成を
有するが、逆方向伝送路はないので、第13図の中継部
RE P 4個とアダプタユニッ)AtJから成り立つ
。また、シフトレジスタSRの出力側にゲートを有し、
端子G1の入来信号がそのまま端子G2に出力する場合
とアダプタユニッ)AUに吸収される場合がある。
The terminal node in this case has almost the same circuit configuration as in FIG. 13, but since there is no reverse transmission path, it consists of the four relay sections RE P and the adapter unit (AtJ) in FIG. 13. Also, the shift register SR has a gate on the output side,
There are cases where the incoming signal at the terminal G1 is output as is to the terminal G2, and cases where it is absorbed by the adapter unit (AU).

第14図の方式では、制御ノードXが周期的フレーム同
期パルスFを発生し、これを反時計方向に伝送する。F
によりループ伝送路上に同期タイムスロットを作るので
時分割同期ループ方式と呼ばれる。したがって、音声な
どの同期影信号を運ぶには、制御ノードXの割当制御に
より端末ノードから同期化タイムスロッ)SYI、SY
2にアクセスし、ここに信号を周期的にのせることがで
きる。同期化タイムスロットSYI、SY2にバースト
性のデータ信号をのせる場合には、第1θ図で説明した
バス形同期式LANと同様に一般に要求割当のための待
ち時間を必要とする。
In the system of FIG. 14, a control node X generates a periodic frame synchronization pulse F and transmits it in a counterclockwise direction. F
This method creates synchronous time slots on the loop transmission path, so it is called a time division synchronous loop method. Therefore, in order to carry synchronized shadow signals such as voice, synchronized time slots (SYI, SY) are required from the terminal node under the allocation control of the control node
2, and a signal can be periodically placed there. When a burst data signal is placed in the synchronized time slots SYI and SY2, a waiting time for request allocation is generally required, similar to the bus type synchronous LAN described in FIG. 1θ.

これをさける−ために、同期化タイムスロットの残部(
SY2の後縁からFの前縁まで)をこの例では、データ
信号の非同期伝送のために用いる。
To avoid this, the remainder of the synchronization time slot (
(from the trailing edge of SY2 to the leading edge of F) is used in this example for asynchronous transmission of data signals.

データ信号がこの残部タイムスロットにアクセスする場
合に、このような割入ノード形LANに対しては、信号
の衝突をさけるために通常トークン・パッシング方式(
割入ノード形非同期式LAN)が用いられる。すなわち
、本方式は、時分割同期ループ方式とトークン・パッシ
ング方式の混合方式である。したがって、I V D(
Integrated Voiceandlor Da
ta)機能(多機能)を有する利点がある。
When a data signal accesses this remaining time slot, for such an interrupt node type LAN, a token passing method (
An interrupt node type asynchronous LAN) is used. That is, this method is a mixed method of a time division synchronous loop method and a token passing method. Therefore, I V D(
Integrated Voiceandlor Da
ta) It has the advantage of having multiple functions.

トークン・パッシング方式では、端末ノードからのアク
セスを許容できる状態では伝送路り上に1個のフリート
−クンFTを伝送しておく。ここで、例えば、端末ノー
ドAがそのシフトレジスタSRにおいてFTが入来した
ことを識別したとしよう。もし端末ノードAが待状態な
らば、このフリート−クンFTをビジートークンBTに
変更して伝送路りに送出し、その後に送信データDを送
り、送信データDの送出終了後に他の端末ノードからの
アクセスを許すためにフリート−クンFTを送出する。
In the token passing method, one free token FT is transmitted on the transmission path when access from the terminal node is permitted. Now suppose, for example, that terminal node A identifies that an FT has arrived in its shift register SR. If the terminal node A is in the waiting state, this free token FT is changed to a busy token BT and sent to the transmission path, and then the transmission data D is sent, and after the transmission of the transmission data D is finished, the other terminal node A free token FT is sent to allow access.

この様子が第14図に示されている。This situation is shown in FIG.

このフリート−クンFTは、次の端末ノードBに伝送さ
れる。端末ノードBがもし待ノードならば上述と同様な
方法で送信データを送出できる。
This free token FT is transmitted to the next terminal Node B. If the terminal node B is a waiting node, it can send the transmission data in the same manner as described above.

なお、端末ノードAから送出したパケットがループを一
巡してその端末ノードAに戻った時点で、端末ノードA
はこのパケットを吸収する。
Note that when the packet sent from terminal node A completes the loop and returns to terminal node A, terminal node A
absorbs this packet.

この従来例方式の問題点は、フリート−クンにアクセス
するための待時間T、が伝送路を一周する伝搬遅延時間
τ、とスルーブツトρの増大とともに著しく長くなるこ
とである。その値はT、a、、、τd/2(1−ρ)(
1)となる。長距離方式では、τ、が長いので、とくに
高トラフィツクの場合(ρ″=、1)にこの方式は有利
でなくなる。
The problem with this conventional method is that the waiting time T for accessing a free token becomes significantly longer as the propagation delay time τ around the transmission line and the throughput ρ increase. Its value is T, a, , τd/2(1-ρ)(
1). In the long-distance method, since τ is long, this method becomes less advantageous, especially in the case of high traffic (ρ″=,1).

その他トークンの処理が複雑であるからトークン処理の
誤りなどにより、複数のフリー・トークンの発生、永久
に周回するビジートークンの発生がある。このような障
害の状態からシステムを復旧させるために、制御ノード
Xがトークンを監視制御する必要がある。しかし、一般
に上記の復旧過程は複雑で長い時間を必要とする問題点
もある。
In addition, due to the complexity of token processing, errors in token processing may result in the generation of multiple free tokens or the generation of busy tokens that circulate forever. In order to recover the system from such a failure state, the control node X needs to monitor and control the token. However, the above recovery process is generally complicated and requires a long time.

〔発明が解法しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

割入ノードをもたない分岐ノード形・非同期式LANは
衝突のたtに、スルーブツトを高め得ない。上に、アク
セス待時間が不定で、■にもなり得るから同期形情報の
伝送は本質的に不可能である。第10図の分岐ノード形
・同期式LANは高スループツトであるが、前述のよう
にバースト・データの伝送に対してはアクセス遅延時間
の増大と、それによるスループットが低下する問題点が
ある。
A branch node type asynchronous LAN without an interrupt node cannot increase throughput due to collisions. Moreover, since the access waiting time is undefined and can be as long as 2, it is essentially impossible to transmit synchronous information. Although the branch node type synchronous LAN shown in FIG. 10 has a high throughput, as mentioned above, there is a problem in that the access delay time increases and the throughput decreases due to burst data transmission.

しかし、分岐ノード形LANは分岐形のゆえに、端末の
移動性はきわめて高く、短距離システムとして有利な面
をもつ。したがってこのトポロジを用いて上記問題点の
解決を図ることが望ましい。
However, because the branch node type LAN is a branch type, the mobility of terminals is extremely high, and it is advantageous as a short-distance system. Therefore, it is desirable to use this topology to solve the above problems.

他方、前述のDQプロトコールを用いる割入ノード形・
同期式LANはIVD機能をもつが、遅延時間とスルー
プットが端末の位置(順序)に依存して変わってしまう
問題点がある。さらに、高トラフィツク時のアクセス遅
延時間に伝送路の伝搬遅延時間の要因を含むので、この
方式が得意とすべき長距離システムにおいて、その性能
を十分に発揮できない。さらに、信頼性と制御機構の複
雑性の点でも大きな問題がある。
On the other hand, the interrupt node type using the DQ protocol described above
Although the synchronous LAN has an IVD function, there is a problem in that the delay time and throughput vary depending on the location (order) of the terminals. Furthermore, since the access delay time during high traffic includes the propagation delay time factor of the transmission line, the performance cannot be fully demonstrated in long-distance systems, which this system is good at. Furthermore, there are major problems in terms of reliability and complexity of the control mechanism.

さらに前述の割入ノード形・非同期式LAN (トーク
ン・パッシング方式)は、時分割同期式LANとの混合
方式を構成すればIVD機能を有するが、高トラフィツ
ク時のアクセス遅延時間が伝送路の伝搬遅延に比例して
長くなるのでやはり長距離システムに適さない。またト
ークンの誤処理などによる障害の発生があり、その障害
からの復旧が容易でないので、信頼性、安全性の面でも
問題がある。
Furthermore, the above-mentioned interrupt node type asynchronous LAN (token passing method) has an IVD function if configured in a mixed manner with a time division synchronous LAN, but the access delay during high traffic is due to the propagation of the transmission path. Since the delay increases in proportion to the delay, it is not suitable for long-distance systems. Furthermore, failures may occur due to incorrect processing of tokens, and recovery from such failures is not easy, which poses problems in terms of reliability and safety.

本発明は、 ■ アクセス遅延時間が小さくその最大値の設定が可能
であり、 ■ アクセス時間が端末ノードの位置に依存せず公平で
あり、 ■ 損失時間が小さくなることによりスルーブツトが大
きくなり、 ■ フレーム同期パルスに制御情報を付加することによ
りシステム制御性が向上し、 ■ 端末ノードの回路構成が単純であり、■ 同期アク
セスあるいは非同期アクセスによるIVD機能があり、 ■ 分岐接続形・バス形のLANにも、割入れノード形
のLANにも適用可能である 方式を提供することを目的とする。
The present invention has the following advantages: (1) access delay time is small and its maximum value can be set; (2) access time is fair regardless of the location of the terminal node; (2) throughput is increased by reducing loss time; Adding control information to the frame synchronization pulse improves system controllability; ■ The circuit configuration of the terminal node is simple; ■ It has an IVD function with synchronous or asynchronous access; ■ It supports branch-connected and bus-type LANs. It is an object of the present invention to provide a method that can be applied to a LAN of a split node type as well.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、伝送路と、この伝送路に接続された制御ノー
ドと、この伝送路から分岐接続された複数の分岐形端末
ノードあるいはこの伝送路に挿入された割入形端末ノー
ドとを備え、前記制御ノードは前記伝送路に周期的な同
期信号を送信する手段を備えた多重通信方式において、
前記端末ノードには、この同期信号を先に受信する位置
にあるすべての端末ノードがその伝送路上に送出した複
数種類の長さをもつタイムスロットの数をこの同期信号
を基準として計数する手段を備え、前記端末ノードには
それぞれ前記伝送路上の分岐点またはその端末ノードの
挿入点の物理的位置に対応して順序番号が予め設定され
、さらに、前記端末ノードには、それぞれ、前記計数す
る手段により計数されたタイムスロットの数とその端末
ノードに設定された前記順序番号とを比較することによ
り、自己の送信タイムスロット位置を識別する手段と、
この識別する手段により自己の送信タイムスロットの到
来を識別した時点で、送信すべきパケットを持つならそ
の送信タイムスロットにそのパケットを送信し、送信す
べきパケットを持たないならその送信タイムスロットに
アイドルパルスを送信する手段とを備えたことを特徴と
する。
The present invention includes a transmission path, a control node connected to the transmission path, and a plurality of branch terminal nodes branched from the transmission path or an interrupt terminal node inserted into the transmission path, In the multiplex communication system, the control node includes means for transmitting a periodic synchronization signal to the transmission path,
The terminal node includes means for counting the number of time slots having a plurality of different lengths transmitted on the transmission path by all the terminal nodes in positions to receive the synchronization signal first, using the synchronization signal as a reference. A sequence number is set in advance in each of the terminal nodes corresponding to a physical position of a branch point on the transmission path or an insertion point of the terminal node, and further, each of the terminal nodes has the counting means. means for identifying its own transmission time slot position by comparing the number of time slots counted by the terminal node with the sequence number set for the terminal node;
When the arrival of its own transmission time slot is identified by this identification means, if there is a packet to be transmitted, the packet is transmitted to that transmission time slot, and if there is no packet to be transmitted, it is idle in that transmission time slot. The apparatus is characterized by comprising a means for transmitting a pulse.

〔実施例〕〔Example〕

分岐ノード形と割入ノード形に関して、別々に実施例を
説明する。
Examples will be described separately regarding the branch node type and the interrupt node type.

第1図は、本発明実施例の分岐形・バス形・同期式LA
Nのシステム構成の説明図である。これは第10図で説
明した従来例方式に制御ノードY1逆方向伝送路LBを
付加した構成である。また、これは第12図で説明した
従来例方式の割入形ノードを分岐形ノードに変更した構
成とも言ってもよい。第1図で1.2.3、 、h、j
、に、  、Nは端末ノードであり、分岐形であり、X
1Yは制御ノード、LA、LBは伝送路F、 、Frは
フレーム同期パルスでアル。
FIG. 1 shows a branch type, bus type, and synchronous LA according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the system configuration of N. This is a configuration in which a control node Y1 and a reverse transmission line LB are added to the conventional system described in FIG. Further, this may also be said to be a configuration in which the conventional interrupt type node explained in FIG. 12 is changed to a branch type node. 1.2.3, , h, j in Figure 1
, in , ,N is the terminal node, is the branched form, and X
1Y is a control node, LA and LB are transmission lines F, and Fr are frame synchronization pulses.

第2図はこの実施例方式の動作説明図で、フレム上のタ
イムスロットの配置図である。Fはフレーム同期パルス
、P−■、P−■、 はそれぞれ端末ノード1.2から
送出されたパケット(正確にはパケットを分割したセグ
メントであるが、ここではデータの伝送単位として考え
パケットと呼ぶ) 、P、はプリアンプル(ヘッダの一
部)、EDはバケッl了信号(p、 、 E、はPの一
部を構成している)、Uは送信に成功しなかった待パケ
ット、τ1は損失時間、■はアイドルパルス、E81〜
E、3は待端末の組合せの例、Sq :■、■、・は待
端末ノードの系列が■、■、・・であることを示す。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of this embodiment, and is a diagram showing the arrangement of time slots on a frame. F is a frame synchronization pulse, P-■, P-■ are packets sent from the terminal node 1.2 (to be exact, they are segments into which a packet is divided, but here they are considered as data transmission units and are called packets) ), P, is the preamble (part of the header), ED is the bucket completion signal (p, , E, is part of P), U is the waiting packet that was not successfully transmitted, τ1 is loss time, ■ is idle pulse, E81~
E, 3 is an example of a combination of standby terminals, and Sq: ■, ■, . indicates that the series of standby terminal nodes is ■, ■, .

第3図は、第1図に示す実施例方式の動作説明図である
。複数のフレームにわたるタイムスロットの配置とバス
上の位置との関係を示す時空間関係図である。F、(S
)(m=1.2.3.4;S=1.2、 N)はm番目
のフレーム同期パルスで、フレーム同期位置のみならず
アクセス開始端末ノードがS番目の端末ノードであるこ
とを指示する情報も含んでいる。F□は2番目のフレー
ム内にある補助フレームパルス、D(n)はn番目の端
末ノードが送信した信号のうち、逆方向に伝搬し制御ノ
ードXに到達した信号(実際にはPか工の何れかの信号
)、CF、)はm番目のフレーム全体を指す。横軸は時
間を示し、Tfはフレーム周期、τ、はXとYとの間の
全伝送路の信号伝搬時間、Tfはフレームパルス時間幅
、τ、は第2図に示すバケツ)PとアイドルパルスIの
発生頻度を考慮した平均タイムスロット長(実際はパケ
ットPの時間幅τ、とアイドルパルス■の時間幅τ魚の
何れか一方の値となるが、模擬的にここでは両者の平均
値τ、でタイムスロットの存在を表示している)、2τ
6は伝送路の往復伝搬時間(この図では、逆方向に伝搬
する信号の伝搬余裕時間を示す)、T、はD (n)の
後縁から次のフレーム同期パルスの前縁までの時間幅で
残留フレーム時間である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the embodiment shown in FIG. 1. FIG. 3 is a spatio-temporal relationship diagram showing the relationship between the arrangement of time slots over a plurality of frames and their positions on the bus. F, (S
) (m = 1.2.3.4; S = 1.2, N) is the mth frame synchronization pulse, which indicates not only the frame synchronization position but also that the access initiating terminal node is the Sth terminal node. It also includes information to F□ is the auxiliary frame pulse in the second frame, and D(n) is the signal transmitted by the n-th terminal node that propagates in the opposite direction and reaches the control node CF, ) indicates the entire m-th frame. The horizontal axis shows time, Tf is the frame period, τ is the signal propagation time of the entire transmission path between X and Y, Tf is the frame pulse time width, τ is the bucket shown in Figure 2) P and idle Average time slot length considering the frequency of occurrence of pulse I (Actually, it is either the time width τ of packet P or the time width τ of idle pulse ■, but here, for simulation, the average value of both τ, (indicates the existence of a time slot), 2τ
6 is the round trip propagation time of the transmission path (in this figure, it shows the propagation margin time for signals propagating in the opposite direction), T is the time width from the trailing edge of D (n) to the leading edge of the next frame synchronization pulse is the residual frame time.

第3図の縦軸は二つの制御ノードXおよびYの間の伝送
路上の分岐点の空間的位置を示し、その分岐点から分岐
している端末ノードの番号■、Nが表示されている。図
中の端末番号■、 k等はその時間的空間的位置に、分
岐端末ノード■、−・・kなどからそれぞれ信号(Pか
■)が送出されたことを示している。
The vertical axis in FIG. 3 indicates the spatial position of a branch point on the transmission path between the two control nodes X and Y, and the numbers ■ and N of terminal nodes branching from the branch point are displayed. Terminal numbers ■, k, etc. in the figure indicate that signals (P or ■) have been sent from branch terminal nodes ■, . . . k, etc. to the respective temporal and spatial positions.

第4図は分岐形端末ノードの構成例を示す。AUはアダ
プタユニット、SRはシフトレジスタである。
FIG. 4 shows an example of the configuration of a branched terminal node. AU is an adapter unit, and SR is a shift register.

第5図は第4図に示すアダプタユニッ)AUの詳細回路
図である。図のPはパケット、■はアイドルパルス、P
rはプリアンプノペE、はパケットに子信号、Fはフレ
ーム同期パルスであり、第2図で説明したものと同じで
ある。PDはパターン検出回路、SCは端末計数器、B
Cはビット計数器、N、 、N、はそれぞれ1フレーム
、残留フレームで送信できるビット数、PRは送信すべ
きパケット用レジスタ、IRはアイドルパルス用のレジ
スタ、Qは送信すべきデータの待行列の有無を示す論理
入力(実際の送信データはパケットレジスタPRに蓄え
られる)である。
FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the adapter unit (AU) shown in FIG. 4. In the figure, P is a packet, ■ is an idle pulse, and P
r is a preamplifier node E, is a child signal for a packet, and F is a frame synchronization pulse, which are the same as those explained in FIG. PD is a pattern detection circuit, SC is a terminal counter, B
C is a bit counter, N, , N are the number of bits that can be transmitted in one frame and remaining frames, PR is a register for packets to be transmitted, IR is a register for idle pulses, and Q is a queue for data to be transmitted. (actual transmission data is stored in the packet register PR).

第1図に戻ってその動作を第2図を用いて説明する。第
1図は、制御ノードXから送出される同期フレーム周期
ツ)Fを基準とした右(順)方向同期フレーム上のタイ
ムスロットへのアクセス例を示す。各端末ノードは次の
アルゴリズムに従って動作する。
Returning to FIG. 1, the operation will be explained using FIG. 2. FIG. 1 shows an example of access to a time slot on a right (forward) direction synchronization frame based on the synchronization frame period F transmitted from the control node X. Each terminal node operates according to the following algorithm.

(1)制御ノードXからの同期パルスF、を常時捕捉し
、これをもとに内部のクロックを確立する。
(1) The synchronization pulse F from the control node X is always captured and an internal clock is established based on this.

(2)同期パルスF。に後続するバケツ)Pまたはアイ
ドルパルス■を検出し、その数の合計値C1を計数する
(2) Synchronization pulse F. (bucket) P or idle pulse (2) following 2 is detected, and the total value C1 of the number is counted.

(3)自端末の順序番号nと前記合計値C1を用いて待
タイムスロット数 W = n −C,(2) を求め、 W=1            (3)ならば次にくる
タイムスロットを自分の送信できるタイムスロットであ
ると見なす。
(3) Use the sequence number n of the own terminal and the total value C1 to find the number of waiting time slots W = n - C, (2), and if W = 1 (3), use the next time slot for own transmission. It is assumed that the time slot is available.

(4)自端末ノードが送信要求をもつ待状態にある端末
ノードである場合には、このタイムスロットにデータ・
バケツ)Pを送出し、登録された活性端末ノードではあ
るがこの時点で送信要求ももたない空状態にある場合に
はアイドルパルスIを送出する。
(4) If the own terminal node is a terminal node in a waiting state with a transmission request, data is sent to this time slot.
If it is a registered active terminal node but is in an empty state with no transmission request at this point, it sends out an idle pulse I.

第2図のE、lはすべての端末ノードが待状態にある例
である。制御ノードXに最も近い先頭の端末ノード1は
同期パルスF、の直後のタイムスロットに送信権がある
のでバケツ)P−〇を送信する。2番目の端末ノードは
バケツ)P−■の到来を識別した時点において、 W=2−1=1 を演算し、自端末ノードに次のタイムスロットの送信権
が与えられたことを知り、バケツ)P−■を送信する。
E and l in FIG. 2 are examples in which all terminal nodes are in a waiting state. Since the leading terminal node 1 closest to the control node X has the right to transmit in the time slot immediately after the synchronization pulse F, it transmits the bucket) P-0. When the second terminal node identifies the arrival of the bucket) P-■, it calculates W = 2 - 1 = 1, learns that it has been given the right to transmit the next time slot, and transmits the bucket. ) P-■ is sent.

各バケツ)Pはプリアンプル、データ部、終了信号から
成立ち、データ部には送信先アドレス等が含まれている
。各端末ノードはプリアンプルP、を識別することによ
り、パケットの到来を知る。
Each bucket) P consists of a preamble, a data part, and an end signal, and the data part includes a destination address and the like. Each terminal node learns of the arrival of a packet by identifying the preamble P.

第2図E、2は送信要求が端末ノード2から始まり、と
びとびになっている場合である。この場合端末ノード1
は送信要求がないので、パケットPの代わりにアドレパ
ルスエを送信する。端末ノード2は先行するアイドルパ
ルスIから■−■を検出して、C3=1と置き、自分の
送信できるタイムスロットが来たことを確認する。
FIG. 2E, 2 shows a case where the transmission request starts from the terminal node 2 and is scattered. In this case terminal node 1
Since there is no transmission request, the address pulse message is transmitted instead of the packet P. The terminal node 2 detects ■-■ from the preceding idle pulse I, sets C3=1, and confirms that the time slot in which it can transmit has arrived.

端末ノード5について考えると、n=5であり、先行ス
るアイドルパルスI−■、パケットP−■、アイドルパ
ルスI−■およびアイドルパルスI−■を検出してC3
=4と置き、式(2)からW=1を得たとき初めて送信
権が与えられたことを知り、バケツ)P−■を送信する
。第211!lのパケットUは送信要求をかなえられな
かったサービス未了パケットであり、τ1はパケットP
またはアイドルパルスIの時間長より短いために、通信
に利用できない損失時間である。
Considering the terminal node 5, n=5, and detects the preceding idle pulse I-■, packet P-■, idle pulse I-■, and idle pulse I-■, and outputs C3.
=4, and when it obtains W=1 from equation (2), it knows that the transmission right has been granted and transmits the bucket) P-■. 211th! Packet U of l is a service incomplete packet whose transmission request could not be fulfilled, and τ1 is packet P
Alternatively, it is a lost time that cannot be used for communication because it is shorter than the time length of the idle pulse I.

第2図のE、3は空端末が多い場合の一例で、アドレス
パルスIが連続して送信されている状況を示す。
E and 3 in FIG. 2 are an example of a case where there are many idle terminals, and show a situation where address pulses I are continuously transmitted.

ここで、フレー合の境界が近づいた場合に対処するため
に、次のアルゴリズムを付加する。
Here, the following algorithm is added in order to deal with the case where the frame matching boundary approaches.

(5)  フレームパルスF、の入来時にビットカウン
タBCをNf 〔送信に利用できる1フレ一ム時間Cr
t−τt2τd)のビット数〕にセットし、入来するビ
ット数を減算し、常に結果の計数値のC5を進める。
(5) When a frame pulse F is received, the bit counter BC is set to Nf [1 frame time available for transmission Cr]
t-τt2τd)], subtracts the incoming number of bits, and always advances C5 of the resulting count.

(6)バケツ)P、アイドルパルスIを送出したい端末
は、あらかじめこの計数値C1に対し、次式を満足する
か否かを調べ、満足しないパルスは前(4)項の送信を
行わない。
(6) Bucket) A terminal that wants to send an idle pulse I checks in advance whether or not the following equation is satisfied with respect to this count value C1, and does not transmit the above (4) for pulses that do not satisfy the following equation.

待状態の端末のパルス ;(:、>p   (4)アイ
ドル端末の場合  : Cb > 1(5)ここで、p
、lは信号P、Iのビット長である。
Pulse of terminal in standby state ;(:, >p (4) For idle terminal: Cb > 1 (5) Here, p
, l are the bit lengths of the signals P and I.

プリアンプルP、や終了信号E、に対しては通常1バイ
ト程度が用いられる。各端末でプリアンプルPr1終了
信号E、が確実に検出されるならばアイドルパルスIは
論理上1ビツトで十分であるが、伝送路の誤り率を考え
多数決処理を用いると、例えば3ビツトが必要になる。
Usually about 1 byte is used for the preamble P and end signal E. If the preamble Pr1 end signal E is reliably detected at each terminal, one bit is theoretically sufficient for the idle pulse I, but if we consider the error rate of the transmission path and use majority voting, for example, three bits are required. become.

本実施例では端末の順序番号をあらかじめ各端末に報知
することにより、上記のような簡単なアルゴリズムによ
り、整然とした動作を実現することができる。
In this embodiment, by notifying each terminal of the sequence number of the terminal in advance, orderly operation can be realized using the simple algorithm described above.

ところで、第2図のアクセス方式を用いると順序番号の
大きい端末はどアクセスできる機会は減少するので、公
平なアクセスが保証できない。この点を考慮して、その
フレームの最後にアクセスした最後尾端末(Iを送信し
た端末も含む)をに番目とするとき、次のフレームで最
初にアクセスできる先頭端末をに+1とすれば、アクセ
スの機会を巡回させることができる。
By the way, when the access method shown in FIG. 2 is used, the opportunity for terminals with large sequence numbers to access the terminals decreases, so fair access cannot be guaranteed. Considering this point, if the last terminal that accessed the last frame (including the terminal that sent I) is numbered, and the first terminal that can access the next frame is set to +1, then Access opportunities can be circulated.

第3図はこのような同期化スロットへの巡回アクセスパ
ターンを示す。フレーム同期パルスF1(S)には、フ
レーム(F、i  (m=1.2.3、)を指示する先
頭端末ノードがS番目であることを情報として含んでい
る。したがって、フレーム同期パルスF+  (1)の
指示により第1番のフレーム〔F1〕の先頭端末ノード
は■となる。このフレームの最後尾端末はkであり、第
3図に示すようにkの送出したパケットは逆方向にも伝
搬し、制御ノードXにより信号D (k)として検出さ
れる。すなわち制御ノードXはフレーム〔F1〕の最後
尾端末がkであることを知り、次のフレームパルスをF
2  (k+1)に設定する。
FIG. 3 shows a cyclic access pattern to such a synchronization slot. The frame synchronization pulse F1(S) includes information that the leading terminal node that indicates the frame (F,i (m=1.2.3,) is the Sth. Therefore, the frame synchronization pulse F+ According to the instruction in (1), the first terminal node of the first frame [F1] becomes ■.The last terminal of this frame is k, and as shown in Figure 3, the packet sent by k is sent in the opposite direction. is also propagated and is detected by control node X as signal D (k).In other words, control node
2 (k+1).

第2番のフレーム〔F2〕では、端末番号に+1から始
まり最終端末ノードNで終わるまで順次パケットの送信
が行われるが、端末ノードNの送出したパケットは制御
ノードXにおいてパケットD (N)として検出される
。制御ノードXはこれにより、アクセス権が全端末ノー
ドを一巡したことを知る。このバケツ)D(N)の後縁
から次のフレームの先頭までの時間は残存フレーム時間
Trであり、ここでもし T、> (2τ6+τt )      (6)ならば
、制御ノードXは第3図のフレーム〔F2aを参照する
ことにより、さらにパケットを送ることができると判定
し、補助フレームパルスF2mを第3図に示すタイミン
グで送出する。
In the second frame [F2], packets are transmitted sequentially starting from the terminal number +1 until ending at the final terminal node N, but the packet sent by the terminal node N is sent to the control node X as packet D (N). Detected. The control node X thereby knows that the access right has passed through all terminal nodes. The time from the trailing edge of this bucket)D(N) to the beginning of the next frame is the remaining frame time Tr, and if T, > (2τ6+τt) (6), then the control node By referring to frame [F2a], it is determined that further packets can be sent, and the auxiliary frame pulse F2m is sent out at the timing shown in FIG.

式(6)の右辺はF2aの挿入(τ、)とアクセス権を
先頭端末ノード1に移すために必要な時間(2τ、)で
ある。図示のように、F+  (1)から始まりF2a
の直前で終わる期間がすべての端末ノードを巡回する1
周期Tcgとなる。フレーム〔F、〕の後半では、第3
図の場合、端末ノード1〜jがアクセスし、フレーム〔
F3aでは同様な方法により、端末ノードj+1〜hが
アクセスする。さらにフレームF4では端末ノードh+
1がアクセスし、これを繰り返していく。
The right side of equation (6) is the time (2τ,) required for inserting F2a (τ,) and transferring the access right to the leading terminal node 1. As shown, starting from F+ (1), F2a
1 in which the period ending immediately before visits all terminal nodes.
The period becomes Tcg. In the second half of frame [F,], the third
In the case of the figure, terminal nodes 1 to j access the frame [
In F3a, terminal nodes j+1 to h access the terminal node using a similar method. Furthermore, in frame F4, terminal node h+
1 accesses and repeats this process.

このようにして、巡回周期Tscごとに、各端末ノード
は1回づつアクセス機会を与えられるので、端末ノード
の順序位置に依存しない、極めて公平なアクセス特性を
実現できる。
In this way, each terminal node is given one access opportunity for each cycle period Tsc, so it is possible to achieve extremely fair access characteristics that are independent of the ordinal position of the terminal nodes.

なお、パケットD (k) 、D (N)等はフレーム
パルスの伝送方向ではな(逆方向に伝送するので、これ
らのパケットを制御ノードXが受信した場合は、隣接端
末ノード間の遅延時間の2倍の空時間が挿入された歯抜
けのパルス列となる。制御ノードXには、このような準
非同期信号の受信検出能力をもたせる。
Note that packets D (k), D (N), etc. are transmitted not in the frame pulse transmission direction (in the opposite direction), so when control node X receives these packets, the delay time between adjacent terminal nodes is This results in a pulse train with twice as much empty time inserted.The control node X is provided with the ability to receive and detect such a quasi-asynchronous signal.

いま、バケツ)Pのパケット長pビットを一定として考
えてみよう。巡回フレーム周期Tcmは送信要求をもつ
端末ノードの数N、に対応して当然変化する。
Let us now consider the packet length p bits of bucket) P as constant. The cyclic frame period Tcm naturally changes depending on the number N of terminal nodes having transmission requests.

端末ノードの数N、が小さい場合には、巡回周期Tcs
は短くなり、補助フレームの挿入頻度は増大し、その度
に(2τ、+τr)の損失時間を生ずる。しかし、端末
ノードの数N、が大きい場合は、補助フレームパルスの
挿入頻度は減少し伝送能率はそれだけ向上するので、こ
の方式は本質的に送信需要に適応できる性質をもってい
る。
When the number N of terminal nodes is small, the cyclic period Tcs
becomes shorter and the frequency of inserting auxiliary frames increases, resulting in a loss time of (2τ, +τr) each time. However, when the number of terminal nodes N is large, the frequency of inserting auxiliary frame pulses decreases and the transmission efficiency improves accordingly, so this system essentially has the property of adapting to transmission demands.

ところで、少数の端末ノードがファイル転送のような大
量の伝送要求をもつ場合に、パケット長pが一定である
と補助フレームの挿入頻度は増大し伝送能率を多少阻害
することになる。したがって、端末ノードの数Nqが小
さい場合は、制御ノードXはフレームパルスを用いて各
端末に対しパケット長pの許容値の緩和を通報すれば、
このような偏在需要にも適応できることになる。
By the way, when a small number of terminal nodes have a large amount of transmission requests such as file transfers, if the packet length p is constant, the frequency of inserting auxiliary frames increases, which somewhat impedes transmission efficiency. Therefore, when the number Nq of terminal nodes is small, the control node X uses frame pulses to notify each terminal of the relaxation of the allowable value of the packet length p.
It will be possible to adapt to such uneven demand.

第2図に示した未利用タイムスロットτ1は無駄時間と
して伝送能率の低下を招く。これを避けるには、第2図
第二段のようにバケツ)P−■の後部を次のフレームで
送信できるように制御すればよい。いま無駄時間τ1が
第3図のフレーム〔F1aと同〔F、〕の境界で発生し
たものと考えよう。すなわち、端末ノードkがパケット
の前部を送信した後、制御ノードXはこのことを信号D
(kf)を介して識別する。制御ノードXは次のフレー
ムパルスF2(kl)により、最初に端末ノードkが上
記パケットの後部の送信を行うように指示する。このよ
うな端末順序の中継手法を用いると、端末の地理的順序
に従い、かつ同期フレームにまたがる連続送信が可能と
なる。なお、サブ・インデックスf、fは、端末ノード
kが送信する当該パケットの前半部と後半部を示す。具
体的にはD(kf)のE、に前半部であることを示す情
報を含ませる。また、Fq(kt)の中に後半部送出指
示の情報を含ませる。
The unused time slot τ1 shown in FIG. 2 serves as wasted time and causes a decrease in transmission efficiency. In order to avoid this, it is necessary to control so that the rear part of the bucket) P-■ can be transmitted in the next frame, as shown in the second row of FIG. 2. Let us now assume that the dead time τ1 occurs at the boundary between frames [F1a and [F,]] in FIG. That is, after terminal node k sends the front part of the packet, control node
(kf). The control node X instructs the terminal node k to first transmit the rear part of the packet using the next frame pulse F2(kl). By using such a terminal order relaying method, it is possible to perform continuous transmission according to the geographical order of the terminals and spanning synchronization frames. Note that the sub-indexes f and f indicate the first half and the second half of the packet transmitted by the terminal node k. Specifically, information indicating that it is the first half is included in E of D(kf). Furthermore, information about a second half transmission instruction is included in Fq(kt).

このような計数形アクセス手法を用いると、待状態にあ
る端末ノードが待行列を2個以上もち、最初の1個がア
クセスしてから次の1個がアクセスできるまでのアクセ
ス待時間(巡回フレーム周期)は、スループットがρで
N個のノード中Nq個のノードが常に待状態の端末ノー
ドである場合、Ta = Tcs = ””′ ρ となり、Nr、秒以内に必ずアクセスできることになる
。したがって、制御ノードXの指示でトラフィックによ
りパケットの時間幅τ、を制御する方法を採ると、各端
末ノードは常にある定められた限界待時間以内にアクセ
スすることができる。
When such a counting type access method is used, a terminal node in a waiting state has two or more queues, and the access waiting time (cyclic frame If the throughput is ρ and Nq nodes out of N nodes are always terminal nodes in a waiting state, then Ta=Tcs=””′ρ, which means that access is always possible within Nr seconds. Therefore, if a method is adopted in which the packet time width τ is controlled by traffic according to instructions from the control node X, each terminal node can always access the terminal node within a certain predetermined waiting time limit.

この方式を実現する場合に必要な端末ノードの回路構成
を第4図により説明する。第1図の伝送路LA上を伝送
する信号は第4図の入力G1と入力側増幅器AMPを経
て、シフトレジスタSRに必ずいったん蓄積される。シ
フトレジスタSRのビット長をプリアンプルPr、終了
信号EP%アイドルパルスIの中の最も長いパルスに設
定すれば、このシフトレジスタSRにおいて、これらの
信号はアダプタユニットAUの中のパターン検出回路(
FD)により解読され識別される。この識別結果をもと
に、自端末ノードがアクセスすべきタイミングに来てい
るならば、アダプタユニットAUは送信信号(送信バケ
ツ)Pまたはアイドルパルス■)を出力側増幅器AMP
を介して出力端子G2を経て伝送路に送出する。
The circuit configuration of the terminal node required to implement this method will be explained with reference to FIG. The signal transmitted on the transmission line LA in FIG. 1 passes through the input G1 and the input side amplifier AMP in FIG. 4, and is always stored once in the shift register SR. If the bit length of the shift register SR is set to the longest pulse among the preamble Pr and the end signal EP% idle pulse I, in this shift register SR, these signals are detected by the pattern detection circuit (
FD) and is decoded and identified. Based on this identification result, if it is time for the own terminal node to access, the adapter unit AU sends the transmission signal (transmission bucket) P or idle pulse (■) to the output side amplifier AMP.
The signal is sent to the transmission line via the output terminal G2.

この機能を第5図を用いてさらに詳細に説明する。This function will be explained in more detail using FIG.

第5図はn番目の割入ノードに関する説明図で、第1図
の二重バス形伝送路LA線に対する部分回路構成図であ
る。第5図において伝送路LAから入来する入力パルス
列はシフトレジスタSRに蓄積された後に、パターン検
出回路PDにより、そツバターンがフレーム同期パルス
Fか補助フレームパルスF a カ、パケットPかアイ
ドルパルスIかに関する識別が行われる。フレーム同期
パルスF (s)が到着したときは、第5図のステーシ
ョン・カウンタSCの値はSに設定され、ビット・カウ
ンタBCの値はNtにセットされる。
FIG. 5 is an explanatory diagram regarding the n-th interrupt node, and is a partial circuit configuration diagram for the double bus type transmission line LA line of FIG. 1. In FIG. 5, the input pulse train coming from the transmission line LA is stored in the shift register SR, and then the pattern detection circuit PD determines whether the input pulse train is a frame synchronization pulse F, an auxiliary frame pulse F a, a packet P or an idle pulse I. Identification is made as to whether When the frame synchronization pulse F (s) arrives, the value of station counter SC in FIG. 5 is set to S and the value of bit counter BC is set to Nt.

補助フレームパルスF、が到着したときは端末計数器S
Cの値は1に設定され、ビット計数器BCの値は補助フ
レームパルスF、の中に含まれている残留フレーム時間
のビット数N、に設定される。バケツ)Pまたはアイド
ルパルスIの検出が行われる度に、端末計数器SCには
1が加算され、パケットPあるいはアイドルパルスIに
対応してビット計数器BCにはpあるいはiがそれぞれ
減算される。
When the auxiliary frame pulse F arrives, the terminal counter S
The value of C is set to 1, and the value of the bit counter BC is set to the number of bits, N, of the residual frame time contained in the auxiliary frame pulse, F,. Each time P (bucket) or idle pulse I is detected, 1 is added to terminal counter SC, and p or i is subtracted from bit counter BC in response to packet P or idle pulse I, respectively. .

この端末ノードが待行列をもてば(Q=1)、そのパケ
ットPはあらかじめパケットレジスタPRに蓄えられ、
待行列がなければ(Q=O)、アイドルパルス■がアイ
ドルパルスレジスタ■Rに蓄えられている。端末計数器
SCの計数値とこの端末ノードの番号nから、式(2)
が演算され、式(3)が満足されれば、次のタイムスロ
ットのアクセス権をこの端末ノードがもつことになる。
If this terminal node has a queue (Q=1), its packet P is stored in advance in the packet register PR,
If there is no queue (Q=O), the idle pulse ■ is stored in the idle pulse register ■R. From the count value of the terminal counter SC and the number n of this terminal node, formula (2)
is calculated, and if equation (3) is satisfied, this terminal node will have access rights to the next time slot.

一方ビットカウンタBCの値から、現行フレーム時間の
中で残されているピット数を知ることができる。その値
が送信したい情報に対して十分であるかないかを次式の
論理値Ap 、A+ により判断し、送信の可否を決定
する(A、=1、A+=1のとき送信が許可される)。
On the other hand, the number of pits remaining in the current frame time can be known from the value of the bit counter BC. It judges whether the value is sufficient for the information to be transmitted or not using the logical values Ap and A+ of the following equation, and determines whether transmission is possible (transmission is permitted when A, = 1, A+ = 1) .

A、= (C,≧p)Q      (8)AI= (
C,≧p)Q      (9)これらの論理機能は論
理回路DLIとDL2で遂行される。論理値A、 、A
、に従ってパケットレジスタPRまたはアイドルレジス
タIR内の情報が伝送路LAにオアゲー)ORを経て送
出される。
A,= (C,≧p)Q (8)AI= (
C,≧p)Q (9) These logic functions are performed in logic circuits DLI and DL2. Logical value A, ,A
, the information in the packet register PR or idle register IR is sent to the transmission path LA via OR.

なお、補助フレームパルスが入来した場合は、s=lで
あり、5C=1にセットされるが、ビットカウンタBC
は改めてセットされず、そのままの値が保持され、式(
8)、(9)の論理で制御が続行される。
Note that when the auxiliary frame pulse comes in, s=l and 5C=1 is set, but the bit counter BC
is not set again, its value is kept as is, and the expression (
Control continues according to logics 8) and (9).

ここでは、パケットの分割中継伝送機能は言及しなかっ
たが、この機能は若干の論理機能追加で容易に実現でき
る。
Although the packet division relay transmission function was not mentioned here, this function can be easily realized by adding some logical functions.

第6図は割入ノードを含むトポロジ(第12図参照)に
対し、本発明を適用した場合の実施例の動作説明図であ
る。縦軸、横軸は第3図と同じである。第6図において
、F*  (Sm、θ、、)(m=1.2、・ )はm
番目のフレーム同期パルスで、このパルス列の中にフレ
ーム同期位置およびアクセス開始端末ノード番号Sを含
む。θ、はこのフレームにおいて巡回する(パケッ)P
またはアイドルパルスlを送出できる)端末ノード数の
期待値であり、説明の便宜上ここに示した。またFl、
Sl、θ2.などの添字mは説明の便宜上用いられてい
る。τ6、τ1、τ1、T2、〔F、〕は第3図の記号
と同様である。τd2〜.は端末ノード2と3の間の伝
搬遅延時間を示す。τu(は第2図と同様に損失時間、
θ0はこのフレームで実際に巡回した総端末ノード数、
DSは重複(アクセス)端末ノード、SSはスキップ端
末ノード、Δは巡回余裕(ノード数)である。なお、こ
の場合のτ。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of an embodiment in which the present invention is applied to a topology including an interrupt node (see FIG. 12). The vertical and horizontal axes are the same as in FIG. 3. In Figure 6, F* (Sm, θ, ,) (m=1.2, ・) is m
The frame synchronization position and the access starting terminal node number S are included in this pulse train at the th frame synchronization pulse. θ, is the (packet) P circulating in this frame
This is the expected value of the number of terminal nodes (which can send an idle pulse l), and is shown here for convenience of explanation. Also Fl,
Sl, θ2. The subscript m is used for convenience of explanation. τ6, τ1, τ1, T2, [F,] are the same as the symbols in FIG. τd2~. represents the propagation delay time between terminal nodes 2 and 3. τu (is the loss time as in Figure 2,
θ0 is the total number of terminal nodes actually visited in this frame,
DS is a duplicate (access) terminal node, SS is a skip terminal node, and Δ is a circulation margin (number of nodes). Note that τ in this case.

は真の線路伝搬時間と各端末ノードにおける遅延時間(
潜伏時間)τ、aのN倍から成り立つ。第18図で説明
するように端末ノードには、シフトレジスタSRが含ま
れその遅延がほぼこのτ。居こ当る。
is the true line propagation time and the delay time at each terminal node (
(latency time) τ, which consists of N times a. As explained in FIG. 18, the terminal node includes a shift register SR whose delay is approximately τ. I miss you.

第7図は第6図を基礎とする長時間の動作説明図である
。第7図の記号の大部分は第6図と同じである。T1は
巡回周期T’csの最終フレーム、Tsは次の周期T’
csの先頭フレーム、τU、は損失時間である。
FIG. 7 is a long-term operation explanatory diagram based on FIG. 6. Most of the symbols in FIG. 7 are the same as in FIG. T1 is the last frame of the cyclic period T'cs, Ts is the next period T'
The first frame of cs, τU, is the loss time.

第8図は第12図で説明した従来例トポロジに対し、本
発明を適用した場合の端末ノードの実施例構成図である
。ここには右方向の伝送路LAに対する機能が示されて
いる。逆方向伝送路LBに対する機能も全く同じ回路で
実現できる。基本構成は第13図と同じで、第13図の
アダプタユニッ)AUの部分のみが異なることになる。
FIG. 8 is a block diagram of an embodiment of a terminal node when the present invention is applied to the conventional topology explained in FIG. 12. Here, functions for the rightward transmission path LA are shown. The function for the reverse direction transmission path LB can also be realized by the same circuit. The basic configuration is the same as that in FIG. 13, and only the adapter unit (AU) in FIG. 13 is different.

また、第8図の記号の大部分は第13図、第5図、第6
図、第7図と同様である。第5図にはない記号では、N
1はフレーム同期パルスが入来したときにそれが巡回周
期の最終フレームでノードNまで巡回する場合に対し、
ビットカウンタBCの初期値として設定する値であり、
後述するフレーム長T、のビット長に相当する。
Also, most of the symbols in Figure 8 are used in Figures 13, 5, and 6.
It is similar to FIG. 7. For symbols not shown in Figure 5, N
1 is for the case where when the frame synchronization pulse comes in, it circulates to node N in the last frame of the cycle period,
This is the value set as the initial value of the bit counter BC,
This corresponds to the bit length of frame length T, which will be described later.

割入ノード形LANと第12図を参照しつつ、第6図に
ついてまず説明する。
FIG. 6 will first be described with reference to the interrupt node type LAN and FIG. 12.

このような割入ノード方式では一方向長距離システム用
であるから、バス方式のように逆方向伝送パルスを利用
できないので、端末ノードのアクセス順序をフレーム間
でいかに中継するかが重要な問題点である。制御ノード
Xが新しいフレームパルスを発生するとき、もし制御ノ
ードXがあらかじめ前フレームにおいて最後にアクセス
した端末n1の番号を知っていたとすれば、その情報を
用いて次のフレーム上でアクセスすべき先頭端末ノード
を指定できるので、アクセス権を端末ノードの地理的順
序に従って円滑に中継しうる。これを実現するには、最
終端末ノードn、が自分の番号を制御ノードXに向けて
逆方向の伝送路LBを用いて転送する必要があるので、
そのための線路往復転送時間の最大値として余裕時間 Trb=2τ、       αO をフレーム周期の最後に設けなければならない。
Since this type of interrupt node method is for a one-way long-distance system, reverse transmission pulses cannot be used like in the bus method, so the important issue is how to relay the access order of terminal nodes between frames. It is. When control node X generates a new frame pulse, if control node Since the terminal nodes can be specified, access rights can be smoothly relayed according to the geographical order of the terminal nodes. To achieve this, the final terminal node n needs to transfer its own number to the control node X using the transmission path LB in the opposite direction.
For this purpose, a margin time Trb=2τ, αO must be provided at the end of the frame period as the maximum value of the line round-trip transfer time.

いま、伝送路をループとし、二つの制御ノードXとYの
位置を一致させることにより、この信号をn1→Y−+
Xと短時間の中に伝えても、少なくともフレームパルス
の伝搬時間(τ、)の余裕が必要になる。ところが、長
距離伝送においては一般には伝搬時間r、は長時間であ
り、式αQの時間Trbは無駄な時間となるので、この
情報n、を一般的に用いる方式は必ずしも伝送効率上有
利ではない。
Now, by making the transmission path into a loop and aligning the positions of the two control nodes X and Y, this signal is changed from n1 to Y-+
Even if the signal is transmitted within a short period of time, at least a frame pulse propagation time (τ,) is required. However, in long-distance transmission, the propagation time r is generally long, and the time Trb in equation αQ is wasted time, so a method that generally uses this information n is not necessarily advantageous in terms of transmission efficiency. .

この問題を解決した実施例をここに説明する。An embodiment that solves this problem will be described here.

いま、フレーム周期Ttごとに巡回する端末ノードの数
をθとし、これを過去のトラフィック量をもとに予測し
、その値をもとにして適応的に指定する。総端末数をN
とし送るべきパケットをそのバッファメモリにもつ待端
末ノードの数をNqとするとき、NQ<Nであるから、
実効的な巡回端末数の平均値θ。は 上式でτ、は各端末ノードがアクセスしたときフレーム
上に専有する平均サービス時間である。
Now, the number of terminal nodes that circulate every frame period Tt is assumed to be θ, predicted based on past traffic volume, and adaptively designated based on that value. The total number of terminals is N
When the number of waiting terminal nodes that have packets to be sent in their buffer memory is Nq, since NQ<N,
Average value θ of the effective number of visiting terminals. In the above equation, τ is the average service time occupied on a frame when each terminal node accesses it.

制御ノードXは、過去のトラフィック情報を収集するこ
とにより、上式のT1、θ、を計算できる。一方、端末
ノードの数θはトラフィックに依存し徐々に変動する値
であるから、平均値θ、をもとにして将来の1フレーム
の巡回アクセス端末ノード数の予測値θ、を設定する。
The control node X can calculate T1 and θ in the above equation by collecting past traffic information. On the other hand, since the number θ of terminal nodes is a value that gradually changes depending on the traffic, a predicted value θ of the number of cyclic access terminal nodes in one frame in the future is set based on the average value θ.

ここで、m番目のフレームパルスFa  (s、θ、)
を用いてアクセス開始端末ノードの順序番号s1および
そのフレームのアクセス端末ノード数の予測値θ、を各
端末ノードに伝送する。Sとθ、にはフレーム順序を明
示するために、説明上必要な場合は添字mを付す。いま
m=l、s=1、θ=θ7.と仮定した場合のアクセス
パターンの一例を第6図に示す。
Here, m-th frame pulse Fa (s, θ,)
is used to transmit the sequence number s1 of the access starting terminal node and the predicted value θ of the number of access terminal nodes in the frame to each terminal node. In order to clearly indicate the frame order, a subscript m is attached to S and θ, if necessary for explanation. Now m=l, s=1, θ=θ7. FIG. 6 shows an example of an access pattern assuming that.

第6図には端末ノード1からアクセスを開始し、端末ノ
ードθ。で終わる場合を示した。図示の予測余裕Δを十
分大きく選べば、θ。個の端末ノードはこのフレーム内
でほぼ確実にアクセスできることになる。すなわち一般
に θ2=θ、−Δ=ξθ、    α■ ξ=1−(Δ/θ、) と表しうる。しかし、第6図に示すように実際の巡回端
末メートの数はθ0であり、端末ノードの数θ0はθ、
を平均値として変動する確率変数であると考えられる。
In FIG. 6, access starts from terminal node 1 and terminal node θ. We have shown the case where it ends with . If the predicted margin Δ shown in the figure is chosen to be sufficiently large, θ. terminal nodes can almost certainly be accessed within this frame. That is, it can generally be expressed as θ2=θ, −Δ=ξθ, α■ ξ=1−(Δ/θ, ). However, as shown in Fig. 6, the actual number of traveling terminal mates is θ0, and the number of terminal nodes θ0 is θ,
It is considered to be a random variable that fluctuates with the average value.

また、式αつのξ(〈1)は巡回余裕率である。Further, ξ(<1) of the expression α is the cyclic margin rate.

第6図のフレームCF+ )はフレームパルスF1(1
、θP1)が送信され、θP+<θ。となる場合をであ
る。すなわち、θ、1個の端末ノードを巡回しても、1
フレームの時間は通常終了せずθ。番目の端末ノードま
でアクセス権が巡回して行くことになり、第6図はこの
様子を示している。第2フレームパルスF2(S2、θ
、2)は、先行フレームの巡回端末ノード数の予測値θ
、にもとづきS2番目の端末ノードからアクセスを開始
するように指示を行う。一般に、 S、、1=S、+θ1.0り に設定される。したがって、(θpt+’l)から00
0番目でのすべての端末ノードは、次のフレーム〔F2
aの冒頭で再びアクセス権を与えられることになる。こ
れらの端末ノードDSは重複アクセス端末ノードである
The frame CF+) in FIG. 6 is the frame pulse F1(1
, θP1) are transmitted, and θP+<θ. This is the case. In other words, even if θ, one terminal node is visited, 1
The frame time usually does not end θ. The access right is circulated up to the th terminal node, and FIG. 6 shows this situation. Second frame pulse F2 (S2, θ
, 2) is the predicted value θ of the number of visiting terminal nodes in the preceding frame.
, an instruction is given to start access from the S2nd terminal node. Generally, S, 1=S, +θ1.0 is set. Therefore, from (θpt+'l) 00
All terminal nodes at the 0th
Access rights will be granted again at the beginning of section a. These terminal nodes DS are duplicate access terminal nodes.

実際の巡回端末ノード数θ、と予測値θ2との差は予測
偏差であり、この値を過去のある期間にわたり制御ノー
ドXが収集すれば、新たな平均値θ6を決定できる。
The difference between the actual number of visiting terminal nodes θ and the predicted value θ2 is a predicted deviation, and if the control node X collects this value over a certain period in the past, a new average value θ6 can be determined.

一方、フレーム〔F1aにおいて、θ、1〉θ0の場合
を考えると、1フレームの終了時点で、(θo+1)か
らθF1番目までの端末はアクセスの機会が与えられず
、第6図の点線で示すようにフレーム〔F2aの冒頭は
これらの端末をスキップして(θ、、+1)番目の端末
ノードからアクセスが開始されることになる。このよう
なスキップ端末ノードSSの発生確率(スキップ率)は
入来トラフィックの変動量に保存するが、式αつの巡回
余裕△を大きく巡回余裕率ξを十分小さく選べば、その
発生確率を十分小さくうる。制御ノードXは2τd秒前
までの情報(過去のフレームのθ。の値)を活用して平
均値θ、を求め、この平均値θ。
On the other hand, if we consider the case where θ, 1>θ0 in frame [F1a], at the end of one frame, the terminals from (θo+1) to θF1 are not given the opportunity to access, which is indicated by the dotted line in FIG. Thus, at the beginning of frame [F2a, these terminals are skipped and access is started from the (θ, , +1)th terminal node. The probability of occurrence of such a skip terminal node SS (skip rate) is preserved in the amount of fluctuation of incoming traffic, but if the cycle margin △ of the formula α is chosen large and the cycle margin rate ξ is selected sufficiently small, the probability of occurrence can be made sufficiently small. sell. The control node X uses the information up to 2τd seconds ago (the value of θ of the past frame) to obtain the average value θ, and this average value θ.

をもとに次のフレームパルス予測値θ、を決定する。も
し伝送路をループ状にし、制御ノードXとYを合体させ
れば、77秒前までの情報を活用できることになる。
Based on this, the next frame pulse predicted value θ is determined. If the transmission line is made into a loop and control nodes X and Y are combined, information up to 77 seconds ago can be utilized.

第7図は第6図のアクセス動作が順次進行する様子を示
す。第7図のフレーム〔F1aは第6図とほぼ同じ動作
になっているが、フレームが順次進みi1目のフレーム
パルスがFl(31% θ、I)であったとしよう。こ
の場合において残存端末数N、が N、=N  (s+  1) <θ、、     Q5
)を満足すれば、このフレームで全端末の巡回を高い確
率で完了するはずである。第7図には、1=2の場合が
示されている。すなわち、フレーム〔F、)でアクセス
権が一巡し、それが最初の端末に戻る過程が示されてい
る。フレーム〔F3aは第6図と同じ動作であるが、ア
クセスを開始する端末ノードは、フレームパルスF3(
S3、θp3)の指示に従いS5番目になっている。
FIG. 7 shows how the access operation of FIG. 6 progresses in sequence. Frame [F1a] in FIG. 7 has almost the same operation as in FIG. 6, but suppose that the frames advance one after another and the i1th frame pulse is Fl (31% θ, I). In this case, the number of remaining terminals N, is N, = N (s+ 1) <θ,, Q5
), it should be possible to complete a tour of all terminals in this frame with a high probability. FIG. 7 shows the case of 1=2. That is, the process in which the access right goes around once in frame [F,) and returns to the first terminal is shown. Frame [F3a has the same operation as in FIG. 6, but the terminal node that starts access uses frame pulse F3 (
According to the instruction of S3, θp3), it is S5th.

なお、フレームパルスF、の前後を見ると、端末θo3
は次のアクセス開始端末S、より先行している。この場
合、(θ。3+1)〜(s3−1)の区間の端末はアク
セスの機会を失うことになる。
In addition, when looking at the front and back of frame pulse F, terminal θo3
is ahead of the next access initiating terminal S. In this case, terminals in the section from (θ.3+1) to (s3-1) will lose access opportunities.

もっとも、このような場合の発生は巡回余裕率ξを小さ
くすれば、十分小さくなるように設計できる。
However, the occurrence of such a case can be designed to be sufficiently small by reducing the cyclic margin rate ξ.

図示のフレーム〔F、〕は最終フレームであり、ここで
アクセス順序が先頭端末ノードに戻る。このような最終
フレームは一般に図示のごと<TLとT5に分割される
。T、は平均パケット長τ。
The illustrated frame [F,] is the final frame, in which the access order returns to the first terminal node. Such a final frame is generally divided into <TL and T5 as shown. T, is the average packet length τ.

のパケットをNr個の端末が送信するために必要な平均
時間を巡回余裕率ξで除した値であり、次式で与えられ
る。
It is the value obtained by dividing the average time required for Nr terminals to transmit a packet of by the cyclic margin rate ξ, and is given by the following equation.

T L = N r r a /ξ        a
oT、=T、−τ、−TL、Q’l) さて、T、は上式によりあらかじめ計算できる部分フレ
ーム時間であり、そのビット長をN、としよう。制御ノ
ードXはこのN(もあらかじめフレームパルスFl  
(Sl、θ、1、N、)によりビット数の情報として伝
送することができる。これを検出した先頭のノード端末
1は13秒後に巡回アクセスを開始してよいと認識し、
大面のT、の期間を信号送信のために活用できることを
知る。
T L = N r r a /ξ a
oT, =T, -τ, -TL, Q'l) Now, let T be a partial frame time that can be calculated in advance using the above equation, and let its bit length be N. The control node
(Sl, θ, 1, N,) can be transmitted as bit number information. The first node terminal 1 that detected this recognizes that it can start circular access after 13 seconds, and
We know that the period of T on the large side can be utilized for signal transmission.

すなわち、ノード端末1はFl(Si、θP1、NL 
)の受信後、T1秒経過した時点でアクセスを開始でき
るが、この時点をより正確に指示するため、制御ノード
Xは補助フレームF+−(1、θ、いN、)を改めて伝
送する。ここで、θ、6は先頭フレームの巡回端末ノー
ド数、N1はT、のビット長である。N、は式α力より
求まるので、伝送しなくてもよい。
That is, the node terminal 1 has Fl(Si, θP1, NL
), access can be started when T1 seconds have elapsed, but in order to more accurately indicate this point, the control node X transmits the auxiliary frame F+-(1, θ, N,) anew. Here, θ, 6 is the number of cyclic terminal nodes in the first frame, and N1 is the bit length of T. Since N is determined from the equation α force, it does not need to be transmitted.

このようにして、巡回周期ごとに少数の重複端末ノード
DSに対しては2回、その他の端末ノードに対しては1
回のアクセス機会が与えられる。
In this way, in each circulation period, twice for a small number of duplicate terminal nodes DS, and once for other terminal nodes.
You will be given the opportunity to access the site once.

しかも、この重複端末ノードDSは、一般に巡回周期ご
とにランダムに変わるので、公平なアクセス特性を実現
できる。
Furthermore, since this duplicate terminal node DS generally changes randomly every cycle, fair access characteristics can be achieved.

次に、各フレームパルスE、、F、aの直前では、第2
図に示した損失時間τufが発生するが、その平均値は
次式で与えられる。
Next, immediately before each frame pulse E, , F, a, the second
The loss time τuf shown in the figure occurs, and its average value is given by the following equation.

τuf=τ、            叩損失時間ru
fは巡回周期の増分となるが、もし、フレーム周期の終
わりに近づいた場合は、タイムスロットにアクセスする
待状態の端末ノードに対して例えばτ、・=1バイト単
位で異なるパケットサイズの使用を認めることにすれば
、τuf→τア・に減少しうるので伝送効率の著しい低
下をさけることができる。
τuf=τ, hit loss time ru
f is the increment of the cycle period, but if the end of the frame period approaches, the terminal node in the waiting state accessing the time slot may use a different packet size, for example, τ, = 1 byte. If it is accepted, it can be reduced from τuf to τa, and a significant drop in transmission efficiency can be avoided.

ところで、最終フレーム〔F、〕では、アクセス権を最
終端末より先に進めることはできないのテ、補助フレー
ムパルスF iaの直前のタイムスロットでは予測誤差
が生ずる。フレーム時間不足−の場合は最終端末にアク
セスの機会が与えられず、システム動作上望ましくない
が、損失時間は殆どない。一方、フレーム時間が過大な
場合は損失時間τu6が生ずる。一般に、巡回余裕率ξ
を小さく選ぶとアクセスの機会を確実に与えるが損失時
間τu6は増大する。その場合最終端末Nが長い待行列
データをもっている場合は、長いパケット長を許容する
ことにより、損失時間τ、を小さくできるはずである。
By the way, in the final frame [F,], the access right cannot be advanced beyond the final terminal, and a prediction error occurs in the time slot immediately before the auxiliary frame pulse Fia. In the case of insufficient frame time, the final terminal is not given an opportunity to access, which is undesirable in terms of system operation, but there is almost no lost time. On the other hand, if the frame time is too long, a loss time τu6 occurs. In general, the cyclic margin ξ
Choosing a small value will surely provide an access opportunity, but the loss time τu6 will increase. In that case, if the final terminal N has long queue data, it should be possible to reduce the loss time τ by allowing a long packet length.

しかし、最#端末がたまたまアイドル端末になる場合は
、残しておいた割当端末時間(τ、/ξ)が損失時間と
なる。この損失時間τ工、を小さく抑え、かつ端末ノー
ドNまでの全端末ノードが高確率でアクセスできる方法
として、n番目の待状態にある端末ノードが次のアルゴ
リズムで、送信するパケット時間τ、(n)を適応的に
変更する。
However, if the #most terminal happens to become an idle terminal, the remaining allocated terminal time (τ, /ξ) becomes lost time. As a method to keep this loss time τ, small and to allow access by all terminal nodes up to terminal node N with high probability, the terminal node in the n-th waiting state uses the following algorithm to transmit the packet time τ, ( n) adaptively.

すなわちn番目の待状態にある端末ノードが送信する前
に、最終フレームパルスに残された時間T。
That is, the time T left for the last frame pulse before the nth waiting terminal node transmits.

(n)から残余の端末ノード数h=N−nに対する割当
時間を差し引いた値を 1p(n> = TL (n)  h ra/ξ  0
つとすれば、最終フレーム〔F、〕の終期に向かって、
各端末ノードがアクセスするごとに、在留時間は調節さ
れて行く。これを、待状態にある端末ノードの発生確率
(N、/N)を用いて計算すると、損失時間τ5aの期
待値として、次式の関係が得られる。
The value obtained by subtracting the allocated time for the remaining number of terminal nodes h=N−n from (n) is 1p(n>=TL (n) h ra/ξ 0
Then, towards the end of the final frame [F,],
The residence time is adjusted each time each terminal node accesses. When this is calculated using the probability (N, /N) of occurrence of a terminal node in a waiting state, the following relationship is obtained as the expected value of the loss time τ5a.

E(τ5.)〈τ、            ■したが
って、これがτ、による伝送効率の低下を防ぐことがで
きる。
E(τ5.)〈τ, (2) Therefore, this can prevent the transmission efficiency from decreasing due to τ.

以上述べた諸技術を用いると損失時間τ5いτufを十
分小さくしうるので、スルーブツトを十分上げう、るこ
と、さらに、アクセス待時間もNr、以下にしうるので
、フレーム同期パルス用タイムスロットの一部を制御信
号用に割り当てることによりパケットサイズを適宜、容
易に変更し、高トラフィック時にパケット長τ2を一定
値以下に抑えれば、アクセス待時間の最大値を方式目標
に設定することができる。
By using the various techniques described above, the loss time τ5 and τuf can be made sufficiently small, so that the throughput can be sufficiently increased.Furthermore, the access waiting time can be reduced to Nr or less, so that the time slot for the frame synchronization pulse can be By allocating a portion for control signals, the packet size can be easily changed as appropriate, and if the packet length τ2 is kept below a certain value during high traffic, the maximum value of the access waiting time can be set as the system target.

また、フレーム同期パルスに優先制御情報をのせ、優先
的に特定の端末ノードからのアクセスを許可すれば、優
先パケットの伝送も容易に実現できる。この場合、優先
パケット伝送要求を、制御ノードXまたはYに順逆いず
れかの伝送路LA。
Further, if priority control information is placed on the frame synchronization pulse to preferentially permit access from a specific terminal node, transmission of priority packets can be easily realized. In this case, a priority packet transmission request is sent to the control node X or Y through either the forward or reverse transmission line LA.

LBを介してあらかじめ伝送すれば、その要求に基づき
制御ノードXまたはYは優先パケット専用フレームを指
定できる。
If the packet is transmitted in advance via the LB, the control node X or Y can specify a frame exclusively for priority packets based on the request.

次に割入ノード形同期LANの実施例では、その端末ノ
ードは第13図とほぼ同じであるがそのアダプタユニッ
)AUの内部は異なる。第8図はこのためのアダプタ二
二ッ)AUの詳細図である。
Next, in the embodiment of the interrupt node type synchronous LAN, the terminal node is almost the same as in FIG. 13, but the inside of the adapter unit (AU) is different. FIG. 8 is a detailed diagram of an adapter 22) AU for this purpose.

この第8図は前述の第5図に似ており同様な動作を行う
。ただ異なる点は、入来フレーム同期パルスが入来した
とき、それに後続するフレーム時間内に最終ノードがア
クセスする見込みのときは、このフレームは巡回周期の
最終フレームとなる。
This figure 8 is similar to the above-mentioned figure 5 and performs the same operation. The only difference is that when the incoming frame synchronization pulse arrives, if the last node is expected to access within the following frame time, this frame will be the last frame of the cycle.

したがってフレーム長は前述の予測値をもとにN。Therefore, the frame length is N based on the predicted value described above.

(TLのピッ・ト数表示)となる。この値NLは制御ノ
ードXにより決定され、この情報は上記のフレーム同期
パルスに含まれている。したがってビットカウンタBC
の初期値はN1に設定される(通常のフレームではNt
に設定される)。その他の動作は第5図で説明したもの
と同様であり、説明を省略する。
(TL pit number display). This value NL is determined by the control node X and this information is included in the frame synchronization pulse mentioned above. Therefore bit counter BC
The initial value of is set to N1 (in a normal frame, Nt
). The other operations are the same as those explained in FIG. 5, and the explanation will be omitted.

上述の実施例において、同期フレーム周期T。In the embodiment described above, the synchronization frame period T.

に着目する限り、完全に同期形であるが、フレーム同期
パルスを取り除いても、上述の通信動作は実現可能であ
る。この場合は非同期形となる。
As far as we focus on, it is a completely synchronous type, but the above communication operation can be realized even if the frame synchronization pulse is removed. In this case, it is an asynchronous type.

第3図のバス形LANにおいて、斜線ハツチのフレーム
同期パルスF7をとり除き、Fl (1) (これは補
助フレームパルスでもあるから)と補助フレームパルス
F□を残す。そして制御ノードXが例えばフレーム〔F
4aでD (N)を検出したとしよう。そのとき、Xは
次の補助フレームパルス、F 4mを送出する。この動
作を繰り返すと、一般にF□の系列ができるので、新し
く、m=1.2.3、 と順序番号を便宜的に付けるこ
とにする。
In the bus-type LAN of FIG. 3, the hatched frame synchronization pulse F7 is removed, leaving Fl (1) (because it is also an auxiliary frame pulse) and the auxiliary frame pulse F□. Then, the control node
Suppose that D (N) is detected in 4a. Then, X sends out the next auxiliary frame pulse, F 4m. By repeating this operation, a sequence of F□ is generally created, so for convenience we will give a new sequence number m=1.2.3.

このとき、巡回フレーム周期Tcsをフレーム周期とす
る補助フレームパルスの系列F1いF2a、F3a、が
できる。
At this time, a series of auxiliary frame pulses F1, F2a, F3a, whose frame period is the cyclic frame period Tcs, is generated.

この場合、巡回フレーム周期Tcsは一定ではなくトラ
フィックにより変わる値であるから、もはや同期形では
ない。しかし、その最大値は一定で、Tc、、、=Nt
、+’2τd+τ、     G!l)て与えられる。
In this case, the cyclic frame period Tcs is not constant but changes depending on the traffic, so it is no longer a synchronous type. However, its maximum value is constant, Tc, , = Nt
, +'2τd+τ, G! l) is given.

この場合は、分岐形であるから、伝搬時間τ、に、潜伏
時間τ3.は含まれない。したがって、同期形情報の情
報速度をgビット/秒とし、巡回フレーム同期の最短’
rciFの間に送出すべきパケット長をhビットとすれ
ば、になる。したがって、一般にT e %≦Teas
であるから、所定の情報をすべて、伝送できる。一般に
巡回フレーム同期T0毎にhビット伝送し、送信バッフ
ァに情報が蓄えられていない場合は、そのフレームにお
いてこの端末ノードに与えられたタイムスロット上への
パケット領域Pの送信を休む代わりにアイドル信号Iを
送信するような間引き伝送により、LANへの伝送速度
と情報源速度を合致させることができる。これを具体的
に実現するためには、送受信端末にその容量が約2hビ
ツトであるバッファメモリを準備すればよい。このよう
にして、IVD機能を具備させることができる。
In this case, since it is a branch type, the propagation time τ, and the latency time τ3. is not included. Therefore, if the information rate of synchronous information is g bits/second, the shortest time for cyclic frame synchronization is '
If the length of the packet to be sent during rciF is h bits, then Therefore, generally T e %≦Teas
Therefore, all predetermined information can be transmitted. In general, h bits are transmitted every cyclic frame synchronization T0, and if no information is stored in the transmission buffer, an idle signal is sent instead of pausing the transmission of the packet area P on the time slot given to this terminal node in that frame. The transmission speed to the LAN and the information source speed can be matched by thinning transmission such as sending I. In order to concretely realize this, it is sufficient to prepare a buffer memory with a capacity of about 2h bits in the transmitting/receiving terminal. In this way, an IVD function can be provided.

この非同期形では、フレームの周期で発生する損失時間
τufおよびτ。、は消失し、フレーム同期パルスの制
御は単純となり、かつ、スルーブツト・遅延時間特性も
向上する利点がある。
In this asynchronous form, the loss times τuf and τ occur in the period of the frame. , are eliminated, frame synchronization pulse control becomes simple, and there are advantages in that throughput and delay time characteristics are also improved.

次に第7図の割入ノード形LANにおいても同様に、斜
線のフレームパルスを除き、F、およびF2a等の補助
フレームパルスを残すことにより、Tc、1回フレーム
トスる補助フレームパルスの系列F am (m = 
1.2、 )を作ることができるはずである。ところで
この場合は、制御ノードXは第3図におけるD (N)
のような信号は与えられないので、制御ノードXは次の
補助フレームの送信位置を確定できない。この問題は次
の方法により解決される。
Next, in the interrupt node type LAN shown in FIG. 7, in the same way, by removing the shaded frame pulses and leaving auxiliary frame pulses such as F and F2a, Tc is a series of auxiliary frame pulses F that is tossed once. am (m =
1.2, ) should be possible. By the way, in this case, the control node X is D (N) in FIG.
Since such a signal is not given, the control node X cannot determine the transmission position of the next auxiliary frame. This problem is solved by the following method.

第15図は第12図の例を拡張した本発明の構成例とそ
のタイムチャートを示す。第15図(a)は、第12図
をループ状にしたもので、伝送路Aのみを示すが、相対
的に逆方向伝送路Bも一般的には準備される。このルー
プの中には、2個(または2個以上)の制御ノードX1
Yと一般の割入形端末ノード1.2、 N’、Nが含ま
れる。
FIG. 15 shows a configuration example of the present invention, which is an extension of the example shown in FIG. 12, and its time chart. FIG. 15(a) is a loop version of FIG. 12, showing only the transmission path A, but a relatively reverse transmission path B is also generally prepared. In this loop, there are two (or more) control nodes X1
Y and general interrupt type terminal nodes 1.2, N', and N are included.

制御ノードXが最初巡回フレームパルスFl11を送出
し、その後に端末ノード1〜N° が順次信号(パケッ
)PまたはアイドルI)を送出する。制御ノードYは端
末ノードN° の送出した信号の後縁を正確に検出でき
るので、この位置に巡回フレーム同期パルスF□を送出
する。FYIに後続するタイムスロットに、端末ノード
(N’+1)〜Nが順次信号を送出する。制御ノードX
は、端末Nの送出した信号の後縁を検出し、このタイム
スロットに次の巡回フレーム同期パルスF、12を送出
する。このパルスF112に後続するタイムスロットに
は、端末ノード1〜N° が順次信号を送出しこのよう
な動作を繰り返す。
The control node X first sends out a cyclic frame pulse Fl11, and then the terminal nodes 1 to N° sequentially send out a signal (packet) P or idle I). Since the control node Y can accurately detect the trailing edge of the signal sent by the terminal node N°, it sends the cyclic frame synchronization pulse F□ to this position. In the time slot following FYI, terminal nodes (N'+1) to N sequentially send out signals. control node
detects the trailing edge of the signal sent by terminal N and sends out the next cyclic frame synchronization pulse F, 12 in this time slot. In the time slot following this pulse F112, the terminal nodes 1 to N° sequentially send out signals and repeat this operation.

第15図(b)はこれらのパルスの相互関係を示してい
る。各端末ノードから送出する信号(パケットPまたは
アイドル■)は何れも、平均値τ1の長さで示されてい
る。また、この場合の巡回フレーム周期の最大値は、 Tc5a = N r p + 2τf1221となり
、式QI)より大略2τ、たけ小さくなる。2τ。
FIG. 15(b) shows the interrelationship of these pulses. Each signal (packet P or idle ■) sent from each terminal node is indicated by the length of the average value τ1. Further, the maximum value of the cyclic frame period in this case is Tc5a = N r p + 2τf1221, which is approximately 2τ smaller than the formula QI). 2τ.

は制御ノードXおよびYから送出されるフレーム同期パ
ルスF、とF、の時間長である。
is the time length of frame synchronization pulses F and F sent out from control nodes X and Y.

この場合、制御ノードXの受信側ではパルスFXIおよ
び端末ノード1〜N゛ の送出した信号(バケツ)Pま
たはアイドルI)をすべて吸収し、これらの信号を端末
ノード1に再び伝送しないように制御する必要がある。
In this case, the receiving side of control node There is a need to.

これは第15図(b)の黒い太線の部分で表示されてい
る。また制御ノードXは常にフレーム同期パルスF、を
適当なタイミングで新たに送出する必要がある。
This is indicated by the thick black line in FIG. 15(b). Furthermore, the control node X must always send out a new frame synchronization pulse F at an appropriate timing.

第16図は上述の機能を実現する制御ノードXの実施例
ブロック構成図である。第16図において、1、N、は
第12図と同じ記号であり;AMP、SR,、PD、O
Rは第8図と同じ記号である。FFはフリップフロップ
、FGはフレームパルス発生器、ANDは論理積ゲート
1、Dl、D2、DlはパケットデコーダPDの出力で
ある。第16図を制御ノードXとして用いる場合は、端
末ノードNと同1の間の伝送路に挿入される。ここで、
Dl:フレーム同パルスF、の前縁、 D2:端末ノードN′ の送出したバケツ)Pの終了信
号E、またはアイドル信号■ の後縁、 D、:端末ノードNの送出したパケットのPの終了信号
E、またはアイドル信号■ の後縁、 の信号を検出した出力とすれば、回路図の構成から、フ
レーム同期パルスF、の前縁からN゛ の送信信号の後
縁の期間はフリップフロップFFの出力側が“1”とな
り、この期間の端末ノードNの全出力はここで阻止され
る。また、後縁D3はフレーム信号発生回路FGをトリ
ガーにするので、端末ノードNの出力の後縁においてフ
レーム同期信号F、が送出されることになる。制御ノー
ドYに対しても同様な回路を用いることができる。なお
、上記信号り、 、Dlは検出信号の後縁の出力である
から図のパケットデコーダPDの中に終了信号E、およ
びアイドルIのビット長の遅延回路を設置すれば、容易
に発生できる。
FIG. 16 is a block diagram of an embodiment of the control node X that implements the above-mentioned functions. In Fig. 16, 1, N are the same symbols as in Fig. 12; AMP, SR,, PD, O
R is the same symbol as in FIG. FF is a flip-flop, FG is a frame pulse generator, AND is an AND gate 1, and Dl, D2, and Dl are outputs of a packet decoder PD. When the control node shown in FIG. 16 is used as the control node X, it is inserted into the transmission path between the terminal node N and the control node X. here,
Dl: Leading edge of the same frame pulse F, D2: Trailing edge of the end signal E of bucket) P sent by the terminal node N' or idle signal ■, D: End of P of the packet sent by the terminal node N If the detected output is the signal E, or the trailing edge of the idle signal The output side of becomes "1", and all outputs of the terminal node N during this period are blocked here. Furthermore, since the trailing edge D3 triggers the frame signal generation circuit FG, the frame synchronization signal F is sent out at the trailing edge of the output of the terminal node N. A similar circuit can be used for control node Y as well. Note that the above signals RI, Dl, and Dl are outputs of the trailing edge of the detection signal, so they can be easily generated by installing a delay circuit having the bit length of the end signal E and the idle I in the packet decoder PD shown in the figure.

さらに、第15図において、割入された端末ノード1.
2、 Nを全部分岐ノードにした場合を考えよう。伝送
路LA上に端末から送出した信号は双方向に伝搬するが
、矢印方向の伝搬信号のみが各端末ノードにより検出さ
れる第1図と同様な方式とする。この場合は、第15図
(b)と同じ原理で動作することになり、その巡回フレ
ーム周期の最大値は、 Tc1s = N r p + 2 τt      
 e21となり、ケーブルの伝搬遅延時間τ、の影響は
消失し、スループット・遅延時間特性はそれだけ向上す
る。上述の回路および方式を用いて非同期形の計数制御
形多重通信方式を実現できる。
Furthermore, in FIG. 15, the inserted terminal node 1.
2. Let's consider the case where all N are branch nodes. Although the signal sent from the terminal on the transmission line LA propagates in both directions, the system is similar to that in FIG. 1 in which only the signal propagating in the direction of the arrow is detected by each terminal node. In this case, the operation will be based on the same principle as in FIG. 15(b), and the maximum value of the cyclic frame period is Tc1s = N r p + 2 τt
e21, the influence of the cable propagation delay time τ disappears, and the throughput/delay time characteristics improve accordingly. An asynchronous count-controlled multiplex communication system can be realized using the circuit and system described above.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明は同期フレームを用いてい
るので、フレームのタイムスロットの一部を同期情報用
タイムスロットとし、音声のような同期元情報の伝送に
用いて極tて有効であり、その他のタイムスロットをバ
ースト特性をもつデータの伝送に用いることができる。
As explained above, since the present invention uses a synchronization frame, a part of the time slot of the frame is used as a time slot for synchronization information, which is extremely effective when used for transmitting synchronization source information such as voice. , and other time slots can be used for transmitting data with burst characteristics.

しかもこのデータの非同期伝送を行う場合、きわめて短
いアクセス待時間特性を実現できるのみならず、その待
時間上限を確定できる。本発明の非同期式はこの原理を
用い、バーストデータ用タイムスロットを用いて同期元
情報の伝送が可能であることを示している。すなわち、
待時間の最大値Nτ、ごとに少なくともある端末ノード
からパケットを送信できるのであるから、例えば、Nτ
、 = 125μs1τ、−kX8ビットに選べば、通
常のPCM音声信号(8k)lzサンプリング、8ビツ
ト/サンプル)のにチャネルを確実に伝送できる。この
場合、この端末ノードの送信パケット間隔は最大値Nτ
Moreover, when this data is transmitted asynchronously, not only can extremely short access latency characteristics be realized, but also the upper limit of the latency can be determined. The asynchronous method of the present invention uses this principle and shows that synchronization source information can be transmitted using burst data time slots. That is,
Since a packet can be transmitted from at least one terminal node every maximum waiting time Nτ, for example, Nτ
, = 125 .mu.s 1.tau., -k.times.8 bits, the channel can be reliably transmitted even though the normal PCM audio signal (8k)lz sampling, 8 bits/sample) is selected. In this case, the transmission packet interval of this terminal node is the maximum value Nτ
.

を中心として変動するが、この変動分は、受信側バッフ
ァメモリで吸収すれば、8 kHz間隔でにサンプル7
秒のアナログ信号を復元できる。なお、この場合は、1
フレ一ム程度の遅延時間は必要であるが、その他の劣化
骨はない。この遅延時間による音声品質の劣化は無視で
きる程度である。
However, if this fluctuation is absorbed by the buffer memory on the receiving side, 7 samples will be generated at 8 kHz intervals.
It can restore second analog signals. In this case, 1
A delay time of about one frame is required, but there are no other deteriorated bones. The deterioration in voice quality due to this delay time is negligible.

従って、同期形タイムスロットを設けなくても同期元情
報の伝送ができるという利点がある。
Therefore, there is an advantage that synchronization source information can be transmitted without providing a synchronous time slot.

その他、制御がDQプロトコールやトークン・パッシン
グ方式に比べきわめて簡単であり、端末ノードに対し、
公平なアクセス機会を与えることができる。
In addition, control is extremely simple compared to the DQ protocol and token passing method, and
Fair access opportunities can be provided.

フレーム同期パルスの制御情報伝送分配機能を用いると
、例えば、優先パケットの送出許可信号や、システム障
害時に必要な回復制御信号の送信等が可能であるから適
応的システム制御を実現できる。
By using the control information transmission distribution function of the frame synchronization pulse, it is possible to transmit, for example, a priority packet transmission permission signal or a recovery control signal necessary in the event of a system failure, so that adaptive system control can be realized.

さらに、高トラフィツクになれば、アイドルパルスの送
信数は減少し、スルーブツトは100%に近づく、ただ
し、特殊な場合として、少数の端末ノードがファイル転
送のような大きなトラフィック需要をもつときは、その
状況に応じて(他の端末ノードのアクセス待時間を異常
に大きくしないように状態監視を行いつつ)、フレーム
同期パルスの制御情報によりパケットサイズの増大を許
可すれば、アイドルパルスの密度は相対的に減少するの
で高能率な通信を実現できスループットも高まる。
Furthermore, when the traffic becomes high, the number of idle pulses sent decreases, and the throughput approaches 100%. However, in special cases, when a small number of terminal nodes have large traffic demands such as file transfers, Depending on the situation (while monitoring the status to ensure that the access wait time of other terminal nodes does not become abnormally large), if the frame synchronization pulse control information allows the packet size to increase, the density of idle pulses will become relatively This reduces the amount of time required, making it possible to achieve highly efficient communication and increase throughput.

このように、本発明は ・アクセス遅延時間の減少、最大値の設定が可能・端末
ノードの位置に依存しない、公平なアクセス特性の実現 ・損失時間の減少によるスルーブツトの増大・フレーム
同期パルスに制御情報を付加することによるシステム制
御機能の充実(優先パケットの伝送等の特殊サービス、
障害対策上有利)、・端末ノードの回路機能が単純で、
簡易な制@機構で実現可能 ・同期形アクセスあるいは非同期形アクセスによるIV
D機能 ・分岐接続形・バス形LANにも割入/−ド形LANに
も適用可能 等の諸特徴を備える方式を実現できる。これらの性能を
兼備するLANの方式は従来方式にはなく、本発明の有
効性は顕著である。
As described above, the present invention enables - Reduction of access delay time and setting of maximum value - Realization of fair access characteristics independent of the position of the terminal node - Increased throughput by reducing loss time - Control based on frame synchronization pulses Enhancement of system control functions by adding information (special services such as priority packet transmission,
(advantageous in terms of troubleshooting), ・The circuit function of the terminal node is simple,
Can be realized with a simple control@mechanism - IV with synchronous access or asynchronous access
It is possible to realize a method having various features such as being applicable to D function, branch connection type, bus type LAN, and interrupt/do type LAN. There is no conventional LAN system that has both of these performances, and the effectiveness of the present invention is remarkable.

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

第1図は本発明の実施例のバス形・分岐型LANの構成
図。 第2図はその実施例の原理を説明するだめのタイムチャ
ート。 第3図は上記実施例の動作を説明する時間空間関係図。 第4図は上記実施例の端末ノードのブロック図。 第5図はその端末ノードの部分詳細回路図およびフレー
ム構成図。 第6図は第12図に示す構成に本発明を実施した場合の
動作を説明する時間空間関係図。 第7図は長時間関係図。 第8図は第12図に説明した構成に本発明を適用した場
合の端末ノードの回路図ふよびフレーム構成図。 第9図は割入れおよび分岐の説明図。 第10図は本発明が対象とするバス形・分岐型・同期式
LANの一般的な構成図。 第11図は従来技術の原理説明図。 第12図は本発明が対象とするバス形・割入ノード形L
ANの一般的な構成図およびフレーム構成図。 第13図は第12図の端末ノードを示す部分詳細回路図
。 第14図は割入ノード形・リング形LANの従来技術を
説明するたtの構成図。 第15図は第12図に示す伝送路をループ状にした本発
明実施例の構成図およびフレーム構成図。 第16図は制御ノードの実施例ブロック構成図。 特許出願人  日本電信電話株式会社 代理人  弁理士 井 出 直 孝 亮 図
FIG. 1 is a configuration diagram of a bus type/branch type LAN according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a time chart for explaining the principle of this embodiment. FIG. 3 is a time-space relationship diagram explaining the operation of the above embodiment. FIG. 4 is a block diagram of the terminal node of the above embodiment. FIG. 5 is a partial detailed circuit diagram and frame configuration diagram of the terminal node. FIG. 6 is a time-space relationship diagram illustrating the operation when the present invention is implemented in the configuration shown in FIG. 12. Figure 7 is a long-term relationship diagram. FIG. 8 is a circuit diagram and a frame configuration diagram of a terminal node when the present invention is applied to the configuration explained in FIG. 12. FIG. 9 is an explanatory diagram of insertion and branching. FIG. 10 is a general configuration diagram of a bus type, branch type, synchronous type LAN to which the present invention is applied. FIG. 11 is a diagram explaining the principle of the prior art. Figure 12 shows the bus type/interrupt node type L to which the present invention is applied.
A general configuration diagram and a frame configuration diagram of an AN. FIG. 13 is a partial detailed circuit diagram showing the terminal node of FIG. 12. FIG. 14 is a block diagram illustrating the conventional technology of an interrupt node type/ring type LAN. FIG. 15 is a block diagram and a frame block diagram of an embodiment of the present invention in which the transmission path shown in FIG. 12 is looped. FIG. 16 is a block diagram of an embodiment of the control node. Patent Applicant Nippon Telegraph and Telephone Corporation Agent Patent Attorney Takasuke Ide

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、伝送路と、この伝送路に接続された制御ノードと、
この伝送路から分岐接続された複数の分岐形端末ノード
あるいはこの伝送路に挿入された割入形端末ノードとを
備え、 前記制御ノードは前記伝送路にフレーム信号を送信する
手段を備えた 多重通信方式において、 前記端末ノードには、この同期信号を先に受信する位置
にあるすべての端末ノードがその伝送路上に送出した複
数種類の長さをもつタイムスロットの数をこのフレーム
信号を基準として計数する手段を備え、 前記端末ノードにはそれぞれ前記伝送路上の分岐点また
はその端末ノードの挿入点の物理的位置に対応して順序
番号が予め設定され、 さらに、前記端末ノードには、それぞれ、 前記計数する手段により計数されたタイムスロットの数
とその端末ノードに設定された前記順序番号とを比較す
ることにより、自己の送信タイムスロット位置を識別す
る手段と、 この識別する手段により自己の送信タイムスロットの到
来を識別した時点で、送信すべきパケットを持つならそ
の送信タイムスロットにそのパケットを送信し、送信す
べきパケットを持たないならその送信タイムスロットに
アイドルパルスを送信する手段と を備えたことを特徴とする計数制御形多重通信方式。
[Claims] 1. A transmission line, a control node connected to this transmission line,
A multiplex communication system comprising a plurality of branch type terminal nodes branch-connected from this transmission line or an interrupt type terminal node inserted into this transmission line, and the control node is equipped with means for transmitting a frame signal to the transmission line. In this method, the terminal node counts the number of time slots having multiple types of lengths transmitted on the transmission path by all the terminal nodes that are in a position to receive this synchronization signal first, using this frame signal as a reference. A sequence number is set in advance in each of the terminal nodes corresponding to a physical position of a branch point on the transmission path or an insertion point of the terminal node, and further, each of the terminal nodes has a means for: means for identifying its own transmission time slot position by comparing the number of time slots counted by the counting means with the sequence number set in the terminal node; At the time when the arrival of a slot is identified, if there is a packet to be transmitted, the packet is transmitted to the transmission time slot, and if there is no packet to be transmitted, the idle pulse is transmitted to the transmission time slot. A counting control type multiplex communication system characterized by the following.
JP22755390A 1990-08-28 1990-08-28 Count control type multiplex communication system Pending JPH04108237A (en)

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