JPH0453330A - ２線式の域内情報通信網 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】

【産業−１−の利用分野】 本発明は、２線式の域内情報通信網（以下、ＬＡＮ（Ｌ
ｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）という。）に関
し、とく複数のパソコン等の小形コンピュータを通常の
電話線即ち２線ケ一ブル１本により連結したＬＡＮに関
する。

【従来の技術】

小形コンピュータ相互間のデータ通信網としてＬＡＮの
構築が進められている。電話線又はペアケーブルと呼ば
れる２線ケーブルを用いたＬＡＮとしては、米国のＡＴ
＆Ｔ社が開発したスターＬＡＮシステムが知られている
。第２図は、小形コンピュータ１としてのパソコン（パ
ーソナルコンピュータ）Ａ、Ｂ、Ｃ，・・・Ｎをネット
ワーク・ハブ・ユニットＮＨＬ１２へ放射状に連結して
なるスターＬＡＮシステムの一例を示し、第３図、第４
Ａ図及び第４Ｂ図はその原理を示す。各パソコンをＮＨ
Ｕ　２へ接続する通信ケーブル３は、２線の送信ケーブ
ルＳと２線の受信ケーブルＲとの４線がらなっている。 即ち、スターＬＡＮシステムでは各小形コンピュータ１
毎に１対の２線ケーブルが必要である。 動作を説明する。例えば第４Ａ図の時刻１０にパソコン
Ａが送信ケーブルＳへ情報信号ＩＡを送出すると、その
信号は母線Ｌｌ、　Ｌ２）ＮＨＵ２の線Ｎｌ、　Ｎ２及
び母線Ｎ３．　Ｎ４を介して全てのパソコンの受信ケー
ブルＲに加えられる。情報信号ＩＡの中で指定された受
信パソコンはその指定に応答して情報信号ＩＡを取込む
。同時にその情報信号ＩＡはパソコンＡの受信ケーブル
Ｒへも復帰する。パソコンＡは送出信号と復帰信号との
一致の検出により、正常送信であることを確認して送信
を続け、時刻ｔ１に情報信号の送信を終える。その後、
混信防止に必要な待ち時間Ｗの経過を待って他のパソコ
ン例えばパソコンＢが、情報信号の送出を許容される。 即ち、スターＬＡＮシステムは伝送中の情報信号ＩＡの
検出を用いた多重アクセス（Ｃａｒｒｉｅｒ　５ｅｎｓ
ｅ　ＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ、　Ｃ５ＭＡ）方式
である。 第４Ｂ図を参照するに、パソコンＡが情報信号ＩＡを送
信している時に、なんらかの原因で前記情報信号ＩＡの
終了時刻ｔ１以前の時刻（ｔｌ−Δｔ）にパソコンＢが
情報信号ＩＢを送出し始めると、パソコンＡは自己の復
帰信号ＩＡとパソコンＢからの情報信号１Ｂとを同時に
受信するので、自己の送信信号ＩＡと受信信号（ＩＡ＋
ＩＢ）とが相違するようになる。その相違即ち不一致を
検出すれば、信号の衝突の検出（Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　
Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ、　ＣＤ）が可能になる。 パソコンＡはこの検出に応じて、衝突信号ＣＤを送出す
ると共に自己の情報信号ＩＡの送出を停止する。パソコ
ンＢは、衝突信号ＣＤの受信に応じて時刻ｔｃに自己の
情報信号ＩＢの送出を停止する。その後母線Ｌｌ、　Ｌ
２．　Ｌ３．　Ｌ４上に適当な待ち時間Ｗの開信号がな
いことを確認した後、パソコンＡ及びパソコンＢは正常
動作の場合と同様な順序により情報信号を再送する。

【発明が解決しようとする課題】

以上説明したスターＬＡＮシステムは、通常の電話ケー
ブルを用いてＣ８ＭＡ／ＣＤ方式のＬＡＮを提供するも
のであるが、小形コンピュータ１台毎に１対の２線ケー
ブルを使用する点およびＮＨＵを不可欠とする点におい
てなお改良の余地がある。 第５図に小形コンピュータ１の通信ケーブルを２線ケ一
ブル１本としたＬＡＮシステムの構成を示す。単に各小
形コンピュータ１の通信ケーブル３を１本の２線ケーブ
ルとしたのでは、前記の送出信号と復帰信号との比較が
困難となり信号衝突の検出ができない。本発明者等は、
種々実験研究の結果、方向性ブリッジ回路の使用により
信号衝突を検出すれば各小形コンピュータの通信ケーブ
ルを１本の２線ケーブルとしても情報信号の送出中にお
ける信号衝突を検出できることに注目した。 第１図に方向性ブリッジ回路１０とＬＡＮシステムとの
接続を示し、第６図に方向性ブリッジ回路１０の原理を
示す。 第６図を参照するに、小形コンピュータ１を２線ケーブ
ルからなる通信ケーブル３により負荷１１に接続する。 ここに負荷１１とは、第１図において方向性ブリッジ回
路の出力点Ｐ３．　Ｒ４からＬＡＮ側、即ち外部回路を
見たインピーダンスである。通信ケーブル３の一方の電
、線は、結合点ＰＩにおいて直列抵抗Ｒ１に接続され、
その直列抵抗Ｒ１の他端は方向性ブリッジ回路１０の一
方の出力点Ｐ３となる。通信ケーブル３の他方の電線は
、結合点Ｐ２において直列抵抗Ｒ２に接続され、その直
列抵抗Ｒ２の他端は方向性ブリッジ回路１０の他方の出
力点Ｐ４となり、負荷１１が両川力点Ｐ３．Ｐ４の間に
接続される。 たすき抵抗Ｒ３が前記結合点Ｐ１と他方の出力点Ｐ４と
の間に接続され、別のたすき抵抗Ｒ４が前記結合点Ｐ２
と一方の出力点Ｐ３との間に接続され、２個の検出端子
ＤＴが接触点Ｐ５、Ｒ６でたすき抵抗Ｒ３、Ｒ４にそれ
ぞれ接触する。こうして接続された直列抵抗Ｒ１，Ｒ２
）たすき抵抗Ｒ３，Ｒ４、および接触端子ＤＴが方向性
ブリッジ回路１０を形成する。第６図では、−点鎖線で
囲んだ負荷１１を便宜上方向性ブリッジ回路ｌＯの内側
に示すが、現実の負荷１１が第１図のように方向性ブリ
ッジ回路１０の外側にあることはいうまでもない。 負荷１１がインピーダンス値の大きな受動回路である場
合に直列抵抗Ｒ１，Ｒ２とたすき抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗
値及び接触点Ｐ５．　Ｒ６の位置を適当に選べば、２個
の検出素子ＤＴ間の電圧を結合点ＰＬ、　Ｒ２間の電圧
変動の如何にかかわらず零とすることができる。 例えば、負荷１１が無限大の抵抗である場合には、ｒｌ
−（Ｒ１＋ｒ２）が検出端子ＤＴにおける零出力の条件
となる。ただしｒｌは結合点Ｐ１と接触点Ｐ５との間の
抵抗値、Ｒ１は直列抵抗Ｒ１の抵抗値、ｒｌは出力点Ｐ
３と接触点Ｐ６との間の抵抗値である。この零出力条件
が満たされれば、結合点ＰＩ、　Ｒ２間の電圧が情報信
号の値に応じて変化しても、検出端子ＤＴの出力は零に
保たれる。 この状態で負荷１１が信号を発生する能動回路に変化す
ると、方向性ブリッジ回路１０内の電流分布が変化し、
検出端子ＤＴに出力が発生する。よって、方向性ブリッ
ジ回路１０は、２線ケ一ブル１本による情報信号の送出
中における着信の検出、即ち信号衝突の検出をすること
ができる。 しかしこの方向性ブリッジ回路１０には、これを常時Ｌ
ＡＮシステムに接続しておくと、システム側から見た各
小形コンピュータ１のインピーダンスが低下し、正常動
作が確保し難くなる欠点がある。 従って、本発明の目的は小形コンピュータの入力インピ
ーダンスが高く且つ信号衝突検出可能な２線式の域内情
報通信網を提供するにある。

【課題を解決するための手段】

第１図、第５図及び第６図の実施例を参照して本発明に
よる２線式の域内情報通信網の構成を説明する。２本の
母線１，１．　Ｌ２へ２線ケーブルからなる通信ケーブ
ル３を介して複数の小形コンピュータ１を接続するに当
り、各小形コンピュータ１と母線ＬＬ、　Ｌ２との間に
、通信ケーブルの２線に直列接続された２個の直列抵抗
Ｒ１，Ｒ２と、前記両直列抵抗Ｒ１，Ｒ２へ選択的にブ
リッジ状に接続された２個のたすき抵抗Ｒ３，Ｒ４と、
両たすき抵抗Ｒ３，Ｒ４に接触する２個の検出端子ＤＴ
とを有する方向性ブリッジ回路１０を接続する。本発明
によれば、前記直列抵抗Ｒ１，Ｒ２とたすき抵抗Ｒ３，
Ｒ４との間に開閉スイッチＳＷＩを接続する。 好ましくは、前記母線ＬＬ、　Ｌ２に接続された２線の
通信ケーブル３を、前記小形コンピュータ１と当該小形
コンピュータの擬似回路Ｚとへ選択的に接続する２極切
替スイッチＳＷ２を設ける。

【作用】 複数の小形コンピュータ１をそれぞれ」−配力向性ブリ
ッジ回路１０を介して母線Ｌ１．　Ｌ２へ接続してなる
第５図のＬＡＮにおいて、情報信号の送出をしない時に
は、開閉スイッチＳＷＩを開路する。従って、母線ＬＬ
、Ｌ２から見た各小形コンピュータ１のインピーダンス
は、たすき抵抗Ｒ３，Ｒ４挿入による低下を免れ適当な
高いレベルに保持される。 送信時には、情報信号を送出する小形コンピュータ１、
例えば第５図の小形コンピュータＡのみの開閉スイッチ
ＳＷＩを閉成する。この小形コンピュータＡには到来信
号がないから、第６図の検出端子ＤＴの出力は零である
。この検出端子ＤＴの零出力を用いれば、送出情報信号
が自己回路内へ回り込むのを防止することができる。第
１図の例では、以下に説明するゲート回路２０を用いこ
の回り込みを阻止するが、回り込みの防止手段はゲート
回路に限定されない。 送出された情報信号は、母線Ｌ１．　Ｌ２に接続された
全ての小形コンピュータ１によって受信されるので、情
報信号内に指定された小形コンピュータがその指定に応
答して自己の内部にその情報信号を取込むことができる
。即ち、従来と同様な情報信号検出による多重アクセス
（Ｃ５ＭＡ）機能を２線ケーブルによって達成すること
ができる。 送信動作中の小形コンピュータ１へなんらかの原因で外
部からの信号が到来すると、その小形コンピュータ１の
方向性ブリッジ回路１０は、その信号到来を先に説明し
たように外部回路のインピーダンス変化とみなしてその
検出端子ＤＴに出力を発生する。当該小形コンピュータ
１は、その検出端子出力ＤＴに応じて第４Ｂ図の衝突信
号ＣＤを送出すると共に自己の情報信号送出を中断する
ことができる。即ち、従来と同様な信号衝突検出（ＣＤ
）機能を２線ケーブルによって達成することができる。 こうして、本発明の目的である「小形コンピュータの入
力インピーダンスが高く且つ信号衝突検出可能な２線式
の域内情報通信網」の提供が達成される。 好ましくは、母線Ｌ１．　Ｌ２に対する各小形コンピュ
ータ１の接続・分離を、第１図の切替スイッチＳＷ２に
より小形コンピユータ１自体とその小形コンピュータの
等価インピーダンスＺとの間で行ない、入力インピーダ
ンスの変動を補償する。

【実施例】

第１図に示される本発明の実施例では、各小形コンピュ
ータ１の通信制御回路５の出力をドライバー１２を介し
て方向性ブリッジ回路１ｏの結合点ＰＩＰ２へ加え、そ
れらの結合点ＰＩ、　Ｐ２に到達した受信信号を受信レ
シーバ１３及びゲート回路２ｏを介して通信制御回路５
へ加える。方向性ブリッジ回路１゜の検出端子ＤＴは検
出レシーバ１４に加えられる。 正常送信時には、検出端子ＤＴにおける零出力が検出レ
シーバ１４に加えられ、モノステーブル回路ＭＳＩがこ
の零出力に応じて零電圧の信号を通信制御回路５へ加え
る。これにより送信中の小形コンピュータは正常送信で
あることを確認し送信を続ける。 正常送信中になんらかの原因で外部がら信号が到来し衝
突が発生すると、検出端子ＤＴに有限の電圧が検出信号
として出現し、モノステーブル１７がその検出信号に応
じて、有限電圧の信号を通信制御回路５へ加える。通信
制御回路５は、ドライバ１２への出力の存在と、このモ
ノステーブル１７からの有限電圧信号の存在との同時発
生により衝突を検出する。衝突検出に応じ通信制御回路
５は、送信を停止し且つ衝突信号ＣＤを送出し、システ
ムは衝突回避処理に入る。 正常受信時には、検出端子ＤＴにおける有限値の出力が
、検出レシーバ１４を経てモノステーブル回路ＭＳＩ及
び検出器１５に加えられる。検出器１５は検出レシーバ
１４の出力を整流し比較器１６に加え、所定の値以上で
あるか否かを比較器１６で検査し、検出レシーバ１４の
出力が所定値以上であれば、ゲート回路２０を開き、受
信レシーバ１３の出力即ち受信された情報信号を通信制
御回路５に加える。 第１図のモノステーブル回路１８は受信終了時のサイレ
ント時間（例えば約１６μｓ）と検出器１５の整流回路
の平滑コンデンサの放電を行なうためのものである。 図示実施例では開閉スイッチＳＷＩと切替スイッチＳＷ
２とを継電器ＲＬＩ及びＲＬ２によってそれぞれ制御す
るが、本発明はこの継電器の使用に限定されるものでは
ない。 ［実験例］ ５台のパソコンを第１図及び第５図の方式で接続して本
発明の２線式の域内情報通信網を試作した。この試作品
について各パソコン間の通信を行なった場合の回線利用
率（スループット）を測定した結果、実データの転送に
ついて８０％以上の回線利用率を確認した。この値は、
従来の４線式のスターＬＡＮシステムと同等であり、い
わゆるＡＣＫ方式の回線利用率よりも優れたものである
。

【発明の効果】

以上詳細に説明した如く、本発明による２線式の域内情
報通信網は、２線ケーブルを介して複数の小形コンピュ
ータを接続し、直列抵抗とたすき抵抗と検出端子とから
なる方向性ブリッジ回路を小形コンピュータと２線ケー
ブルとの間に接続するので、通常の電話線と同じ２線ケ
ーブルによりＣ８ＭＡ／ＣＤ方式のＬＡＮを実現し、高
効率の伝送を低コストで提供する顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図及び第３図
は従来例の説明図、第４Ａ図及び第４Ｂ図は情報信号の
タイムチャート、第５図及び第６図は本発明による２線
式域内情報通信網の説明図である。 １・・・小形コンピュータ、　　２・・・ネットワーク
・ハブ・ユニットＮＨＵ、　　３・・・通信ケーブル、
　　５・・・通信制御回路、　１０・・・方向性ブリッ
ジ回路、１１・・・負荷、１２・・・ドライバ、　１３
・・・受信レシーバ、１４・・・検出レシーバ、　１５
・・・検出器、　１６・・・比較器、１７・・・モノス
テーブル回路１．１８・・・モノステーブル回路２）２
０・・・ゲート回路。 特　許　願　人　　ＮＴＴテ゛−９通信株式会社特許願
人　大倉電気株式会社 特許出願代理人　弁理士　市東禮次部 派 派 手続補正書（方式） 平成２年１０月２４日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２線の通信ケーブルを介し母線へ接続された複数
   の小形コンピュータ、各通信ケーブルの２線に直列接続
   された２個の直列抵抗と前記両直列抵抗へ選択的にブリ
   ッジ状に接続される２個のたすき抵抗と両たすき抵抗に
   接触する２個の検出端子とを有する方向性ブリッジ回路
   、及び前記直列抵抗とたすき抵抗との間に接続された開
   閉スイッチを備えてなる２線式の域内情報通信網。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の域内情報通信網にお
   いて、前記母線に接続された通信ケーブルを前記小形コ
   ンピュータと当該小形コンピュータの擬似回路とへ選択
   的に接続する２極切替スイッチを備えてなる２線式の域
   内情報通信網。