JPH0693693B2 - 衝突検出型パケツト交換システムにおける信号伝送方式 - Google Patents
衝突検出型パケツト交換システムにおける信号伝送方式Info
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- JPH0693693B2 JPH0693693B2 JP1422287A JP1422287A JPH0693693B2 JP H0693693 B2 JPH0693693 B2 JP H0693693B2 JP 1422287 A JP1422287 A JP 1422287A JP 1422287 A JP1422287 A JP 1422287A JP H0693693 B2 JPH0693693 B2 JP H0693693B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、衝突検出型パケット交換システムにおける信
号伝送方式に関するものである。
号伝送方式に関するものである。
ローカルエリアネットワークにおける伝送媒体アクセス
方式の一つとして、CSMA/CDと称される方式が知られて
いる。以下、これについて簡単に説明する。
方式の一つとして、CSMA/CDと称される方式が知られて
いる。以下、これについて簡単に説明する。
ネットワークにつながるステーション（端局）のうち、
送信要求の発生したステーションは、まず共通伝送路を
監視して他のステーションが送信中か否か調べ（carrie
r sense）、共通伝送路が使用中であれば、送信を待ち
合わせるが、空いていればフレーム構成をとる信号形式
で信号（以下、単にフレームとも云う）を送出する。こ
のように複数台のステーションが共通の伝送路を使用し
てフレームを送出する（multipl access）が、フレー
ムの伝播遅延があるため、共通伝送路の空きを検出する
だけでは、複数台のステーションが同時にフレームを送
出すると、衝突が発生することがあり、正常なフレーム
が宛先に送達されないことがある。
送信要求の発生したステーションは、まず共通伝送路を
監視して他のステーションが送信中か否か調べ（carrie
r sense）、共通伝送路が使用中であれば、送信を待ち
合わせるが、空いていればフレーム構成をとる信号形式
で信号（以下、単にフレームとも云う）を送出する。こ
のように複数台のステーションが共通の伝送路を使用し
てフレームを送出する（multipl access）が、フレー
ムの伝播遅延があるため、共通伝送路の空きを検出する
だけでは、複数台のステーションが同時にフレームを送
出すると、衝突が発生することがあり、正常なフレーム
が宛先に送達されないことがある。
衝突が生じたフレームが共通伝送路を占有し続ける時間
を短くするため、各ステーションは送信中に衝突の有無
を監視し（collision detection）、衝突検出時は送信
を中止し、或る時間待ち合わせた後、再送のために再び
同じ手順を反復する。この方式をCSMA/CD（carrier se
nse multipl access/ collision detection）と称
する。
を短くするため、各ステーションは送信中に衝突の有無
を監視し（collision detection）、衝突検出時は送信
を中止し、或る時間待ち合わせた後、再送のために再び
同じ手順を反復する。この方式をCSMA/CD（carrier se
nse multipl access/ collision detection）と称
する。
本発明は、かかるCSMA/CD方式のローカルエリアネット
ワークなどにおいて、マンチェスタ符号を用いてパケッ
ト通信を行うシステムの信号伝送方式に関するものであ
り、特に光パッシブスターカプラ（OSC）を用いる光ス
ター型ネットワークにおいて用いるに適した信号伝送方
式に関するものである。
ワークなどにおいて、マンチェスタ符号を用いてパケッ
ト通信を行うシステムの信号伝送方式に関するものであ
り、特に光パッシブスターカプラ（OSC）を用いる光ス
ター型ネットワークにおいて用いるに適した信号伝送方
式に関するものである。
光ファイバを伝送媒体としたCSMA/CD方式のローカルエ
リアネットワークとして、第４図に示すようにＮ入力Ｎ
出力（但し、Ｎは任意の整数）の光パッシブスターカプ
ラOSC、送受信各々１芯の光ファイバケーブルFKを用い
て論理的にバス伝送路を構成し、ISO DIS 8802/3（CS
MA/CDアクセス方式）において推奨されているように、
メディアアクセスユニットMAU（Media Access Unit）
および該メデイアアクセスユニットMAUとデータ端末DTE
（Data Terminal Equipment）を接続するアタッチメ
ントユニットインタフェースAUI（Attachment Unit I
nterface）ケーブルを介して複数のデータ端末DTEの間
を有機的に結合する光スター型ネットワークの研究開発
が行われている。
リアネットワークとして、第４図に示すようにＮ入力Ｎ
出力（但し、Ｎは任意の整数）の光パッシブスターカプ
ラOSC、送受信各々１芯の光ファイバケーブルFKを用い
て論理的にバス伝送路を構成し、ISO DIS 8802/3（CS
MA/CDアクセス方式）において推奨されているように、
メディアアクセスユニットMAU（Media Access Unit）
および該メデイアアクセスユニットMAUとデータ端末DTE
（Data Terminal Equipment）を接続するアタッチメ
ントユニットインタフェースAUI（Attachment Unit I
nterface）ケーブルを介して複数のデータ端末DTEの間
を有機的に結合する光スター型ネットワークの研究開発
が行われている。
なおここに云うメディアアクセスユニットMAUとデータ
端末DTEの両機能を併せて前述のステーション（端局）
を構成するものである。また光パッシブスターカプラOS
Cは任意の入力ポートから入力される光信号を全出力ポ
ートにほぼ均等に分配するための光受動素子である。
端末DTEの両機能を併せて前述のステーション（端局）
を構成するものである。また光パッシブスターカプラOS
Cは任意の入力ポートから入力される光信号を全出力ポ
ートにほぼ均等に分配するための光受動素子である。
以下第４図に示した光スター型ネットワークの動作例を
説明する。なお第4A図は各データ端末DTEが送信するパ
ケットのフォーマット例を示す説明図である。
説明する。なお第4A図は各データ端末DTEが送信するパ
ケットのフォーマット例を示す説明図である。
まず光スター型ネットワークでの正常なパケット通信の
動作について説明する。
動作について説明する。
送信要求が発生したデータ端末DTEは、送信するデータ
に先立ち受信側データ端末DTEの同期確立のためのプリ
アンブルとSFD（Start Frame Delimiter）に続き、宛
先アドレス、送信元アドレス、データ長を付加し、さら
に送信するデータに続き受信側データ端末DTEで伝送エ
ラー検出を行うためのFCS（Frame Check Sequence）
ビットを付加した後、マンチェスタ符号化を行い、AUI
ケーブルを通じてメディアアクセスユニットMAU側に出
力する。メディアアクセスユニットMAUは入力した電気
信号を光信号に変換し、光伝送路に出力する。
に先立ち受信側データ端末DTEの同期確立のためのプリ
アンブルとSFD（Start Frame Delimiter）に続き、宛
先アドレス、送信元アドレス、データ長を付加し、さら
に送信するデータに続き受信側データ端末DTEで伝送エ
ラー検出を行うためのFCS（Frame Check Sequence）
ビットを付加した後、マンチェスタ符号化を行い、AUI
ケーブルを通じてメディアアクセスユニットMAU側に出
力する。メディアアクセスユニットMAUは入力した電気
信号を光信号に変換し、光伝送路に出力する。
メディアアクセスユニットMAUによって出力された光信
号は、光ファイバケーブルFKの上り用ファイバを通じて
光パッシブスターカプラOSCに入力され、ほぼ均等に全
出力ポートに分配出力される。光パッシブスターカプラ
OSCにより分配出力された光信号は、光ファイバケーブ
ルFKの下り用ファイバを通じて全メディアアクセスユニ
ットMAUに入力される。
号は、光ファイバケーブルFKの上り用ファイバを通じて
光パッシブスターカプラOSCに入力され、ほぼ均等に全
出力ポートに分配出力される。光パッシブスターカプラ
OSCにより分配出力された光信号は、光ファイバケーブ
ルFKの下り用ファイバを通じて全メディアアクセスユニ
ットMAUに入力される。
全メディアアクセスユニットMAUは受信光信号を電気信
号に変換し、AUIケーブルを通じて自データ端末DTEへ出
力する。データ端末DTEは入力したマンチェスタ符号化
されている信号を復号し、自データ端末DTEアドレスと
パケットの宛先アドレスが一致した場合、該パケットを
取り込み、一致しない場合廃棄する。
号に変換し、AUIケーブルを通じて自データ端末DTEへ出
力する。データ端末DTEは入力したマンチェスタ符号化
されている信号を復号し、自データ端末DTEアドレスと
パケットの宛先アドレスが一致した場合、該パケットを
取り込み、一致しない場合廃棄する。
つぎに光スター型ネットワークにおいてほぼ同時刻に複
数のデータ端末DTEがパケットを送信するという衝突状
態が発生した場合の動作について説明する。
数のデータ端末DTEがパケットを送信するという衝突状
態が発生した場合の動作について説明する。
いま複数のデータ端末DTE、例えばDTE1とDTE2がほぼ同
時刻、すなわちデータ端末DTE1はDTE2からのパケットを
受信開始する前に、またDTE2はDTE1からのパケットを受
信開始する前に、データ端末DTE1、DTE2とも伝送路が使
用状態であることを示すキャリアがオフであることを認
識し、正常なパケット通信の場合と同様の送信処理を行
いパケットを送信すると、データ端末DTE1に接続された
メディアアクセスユニットMAU1から出力された光信号と
データ端末DTE2に接続されたメディアアクセスユニット
MAU2から出力された光信号が光パッシブスターカプラOS
Cで混合される衝突状態が発生する。光パッシブスター
カプラOSCは２つの光信号を重畳した形で光信号を全出
力ポートに分配出力し、該光信号は光ファイバケーブル
FKの下り用ファイバを通じてメディアアクセスユニット
MAUにより受信され、該受信光信号より全メディアアク
セスユニットMAUが衝突状態を検出し、AUIケーブルを通
じ、自データ端末DTEに衝突を通知する。
時刻、すなわちデータ端末DTE1はDTE2からのパケットを
受信開始する前に、またDTE2はDTE1からのパケットを受
信開始する前に、データ端末DTE1、DTE2とも伝送路が使
用状態であることを示すキャリアがオフであることを認
識し、正常なパケット通信の場合と同様の送信処理を行
いパケットを送信すると、データ端末DTE1に接続された
メディアアクセスユニットMAU1から出力された光信号と
データ端末DTE2に接続されたメディアアクセスユニット
MAU2から出力された光信号が光パッシブスターカプラOS
Cで混合される衝突状態が発生する。光パッシブスター
カプラOSCは２つの光信号を重畳した形で光信号を全出
力ポートに分配出力し、該光信号は光ファイバケーブル
FKの下り用ファイバを通じてメディアアクセスユニット
MAUにより受信され、該受信光信号より全メディアアク
セスユニットMAUが衝突状態を検出し、AUIケーブルを通
じ、自データ端末DTEに衝突を通知する。
衝突の通知を受け、送信に関与したデータ端末DTE1、DT
E2は定められたバックオフアルゴリズムに従い、ある一
定時間待ったのちパケットの再送を試みる。
E2は定められたバックオフアルゴリズムに従い、ある一
定時間待ったのちパケットの再送を試みる。
ここで上述した光スター型ネットワークにおいて従来、
メディアアクセスユニットMAUはデータ端末DTEからのマ
ンチェスタ符号化された電気信号を直接光強度変調し、
光伝送路に出力しており、伝送路上の衝突に対し、メデ
ィアアクセスユニットMAUが十分な衝突検出ができない
という問題があった。
メディアアクセスユニットMAUはデータ端末DTEからのマ
ンチェスタ符号化された電気信号を直接光強度変調し、
光伝送路に出力しており、伝送路上の衝突に対し、メデ
ィアアクセスユニットMAUが十分な衝突検出ができない
という問題があった。
以下、メディアアクセスユニットMAUの衝突検出方式お
よびその問題点について説明する。
よびその問題点について説明する。
従来、光スター型ネットワーク用メディアアクセスユニ
ットMAUの衝突検出方式としては主に下記の２方式が用
いられていたが、各々問題があった。
ットMAUの衝突検出方式としては主に下記の２方式が用
いられていたが、各々問題があった。
（受光レベル判定方式） 単一のデータ端末DTEがデータを伝送している場合の最
大メディアアクセスユニットMAU受光レベルより若干高
いレベルをしきい値として、該しきい値より実際に受信
している光信号の受光レベルが高い場合に衝突と判定す
る方式であるが、問題点は次の通りである。
大メディアアクセスユニットMAU受光レベルより若干高
いレベルをしきい値として、該しきい値より実際に受信
している光信号の受光レベルが高い場合に衝突と判定す
る方式であるが、問題点は次の通りである。
（受光レベル判定方式の問題点） しきい値より実際に受信している光信号の受光レベルが
高い場合に衝突と判定するために、単一のメディアアク
セスユニットMAUが光信号を出力している場合の最小メ
ディアアクセスユニットMAU受光レベルの２倍が最大メ
ディアアクセスユニットMAU受光レベルより大きいこと
が必要となり、全てのメディアアクセスユニットMAU送
信に対して受光レベルを3dB範囲内に収める必要があ
る。
高い場合に衝突と判定するために、単一のメディアアク
セスユニットMAUが光信号を出力している場合の最小メ
ディアアクセスユニットMAU受光レベルの２倍が最大メ
ディアアクセスユニットMAU受光レベルより大きいこと
が必要となり、全てのメディアアクセスユニットMAU送
信に対して受光レベルを3dB範囲内に収める必要があ
る。
しかし実際のシステムでは光パッシブスターカプラの分
配ばらつき、ファイバ接続のためのコネクタ／スプライ
ス等の接続損失ばらつき、メディアアクセスユニットMA
U−光パッシブスターカプラ間ファイバ長の差異および
光ファイバ個々のばらつきによる伝送損失ばらつき、さ
らにメディアアクセスユニットMAU内発光素子出力パワ
ーの温度変化、経年劣化等を考慮するとメディアアクセ
スユニットMAU受光レベルのばらつきは相当大きいもの
となり、一般的に調整等なしで全てのメディアアクセス
ユニットMAU送信に対して受光レベルが3dB範囲内に収ま
ることはない。
配ばらつき、ファイバ接続のためのコネクタ／スプライ
ス等の接続損失ばらつき、メディアアクセスユニットMA
U−光パッシブスターカプラ間ファイバ長の差異および
光ファイバ個々のばらつきによる伝送損失ばらつき、さ
らにメディアアクセスユニットMAU内発光素子出力パワ
ーの温度変化、経年劣化等を考慮するとメディアアクセ
スユニットMAU受光レベルのばらつきは相当大きいもの
となり、一般的に調整等なしで全てのメディアアクセス
ユニットMAU送信に対して受光レベルが3dB範囲内に収ま
ることはない。
したがってこれらのばらつき要因を考慮して、全てのメ
ディアアクセスユニットMAU送信に対して受光レベルを
ほぼ一定とするためには、あらかじめ光ファイバ伝送損
失と接続損失を合わせた伝送路損失、光パッシブスター
カプラの全入出力ポート間の分配損失、および個々のメ
ディアアクセスユニットMAUの発光レベルを独立に測定
しておき、光パッシブスターカプラの分配損失と伝送路
損失の合計のばらつきが極力小さくなるような光ファイ
バケーブルと光パッシブスターカプラの組合せを探し、
かつメディアアクセスユニットMAU発光レベルの調整を
行うことが必要となる。
ディアアクセスユニットMAU送信に対して受光レベルを
ほぼ一定とするためには、あらかじめ光ファイバ伝送損
失と接続損失を合わせた伝送路損失、光パッシブスター
カプラの全入出力ポート間の分配損失、および個々のメ
ディアアクセスユニットMAUの発光レベルを独立に測定
しておき、光パッシブスターカプラの分配損失と伝送路
損失の合計のばらつきが極力小さくなるような光ファイ
バケーブルと光パッシブスターカプラの組合せを探し、
かつメディアアクセスユニットMAU発光レベルの調整を
行うことが必要となる。
以上のようにネットワーク構築、変更に多大の労力が必
要となるうえ、メディアアクセスユニットMAUの発光レ
ベルを調整したとしても一般的に受光レベルが3dB範囲
内に収まらない光ファイバケーブルと光パッシブスター
カプラの組合せが一般的に存在するためネットワーク資
源の無駄が発生する。
要となるうえ、メディアアクセスユニットMAUの発光レ
ベルを調整したとしても一般的に受光レベルが3dB範囲
内に収まらない光ファイバケーブルと光パッシブスター
カプラの組合せが一般的に存在するためネットワーク資
源の無駄が発生する。
（CRV衝突検出方式） 複数のメディアアクセスユニットMAUが同時にマンチェ
スタ符号化された強度変調光信号を出力すると、これら
の信号は光パッシブスターカプラで混合され、光パッシ
ブスターカプラから複数の光信号が重畳された形でほぼ
均等に分配出力されるが、一般的に該光信号を受信し２
値識別すると、マンチェスタ符号則違反（CRV:Coding
Rule Violation）が発生し、これをもって衝突と判定
する方式である。
スタ符号化された強度変調光信号を出力すると、これら
の信号は光パッシブスターカプラで混合され、光パッシ
ブスターカプラから複数の光信号が重畳された形でほぼ
均等に分配出力されるが、一般的に該光信号を受信し２
値識別すると、マンチェスタ符号則違反（CRV:Coding
Rule Violation）が発生し、これをもって衝突と判定
する方式である。
すなわちマンチェスタ符号は、ビット区間が時間的に２
分割され、ビット区間後半はビット区間前半の補のレベ
ルを有しており、各ビット区間の中央で必ず０→１、或
いは１→０へのレベル遷移が生ずることを規則とする伝
送符号であるので、ビット区間の前半、後半に渡り同じ
１が連続した場合、符号則違反CRVとして検出され、こ
れにより衝突と判定することができる。
分割され、ビット区間後半はビット区間前半の補のレベ
ルを有しており、各ビット区間の中央で必ず０→１、或
いは１→０へのレベル遷移が生ずることを規則とする伝
送符号であるので、ビット区間の前半、後半に渡り同じ
１が連続した場合、符号則違反CRVとして検出され、こ
れにより衝突と判定することができる。
（CRV衝突検出方式の問題点） CRV衝突検出方式は単一のメディアアクセスユニットMAU
が光信号を出力している場合の最小受光レベルで受信し
た強度変調光信号を正しく２値識別できれば、規定した
レベル範囲の光信号相互の衝突に対しても、受信する光
信号から容易にCRV（符号則違反）を検出し、衝突と判
定することができる。
が光信号を出力している場合の最小受光レベルで受信し
た強度変調光信号を正しく２値識別できれば、規定した
レベル範囲の光信号相互の衝突に対しても、受信する光
信号から容易にCRV（符号則違反）を検出し、衝突と判
定することができる。
したがって本方式は受光レベル判定方式のように、衝突
検出のためのレベル測定、レベル調整が不要であり、実
際のネットワーク構築、変更が容易にできるという利点
がある。しかし衝突する複数の信号パターンが全く同じ
である場合、原理的にCRVが発生しないという問題点が
ある。
検出のためのレベル測定、レベル調整が不要であり、実
際のネットワーク構築、変更が容易にできるという利点
がある。しかし衝突する複数の信号パターンが全く同じ
である場合、原理的にCRVが発生しないという問題点が
ある。
ISO DIS 8802/3（CSMA/CDアクセス方式）に従えば、
送信側データ端末DTEは受信側データ端末DTEの同期確立
のためアドレスに先行して固定パターンのプリアンブル
（56ビット:10101010パターンの７回繰り返し）とSFD
（８ビット:10101011）をマンチェスタ符号化して出力
する。
送信側データ端末DTEは受信側データ端末DTEの同期確立
のためアドレスに先行して固定パターンのプリアンブル
（56ビット:10101010パターンの７回繰り返し）とSFD
（８ビット:10101011）をマンチェスタ符号化して出力
する。
ここで、第5a図は２台のデータ端末DTEの送信した信号
をメディアアクセスユニットMAUが各々直接光強度変調
して出力した場合に同時刻、同位相で光パッシブスター
カプラに到着すると均等に分配される光信号にはアドレ
ス部以降にしかCRVが発生しないことを示した説明図、
第5b図は２台のデータ端末DTEの送信した信号をメディ
アアクセスユニットMAUが各々直接光強度変調して出力
した場合に同位相で偶数ビット遅れて光パッシブスター
カプラに到着すると均等に分配される光信号にはアドレ
ス部以降にしかCRVが発生しないことを示した説明図、
である。
をメディアアクセスユニットMAUが各々直接光強度変調
して出力した場合に同時刻、同位相で光パッシブスター
カプラに到着すると均等に分配される光信号にはアドレ
ス部以降にしかCRVが発生しないことを示した説明図、
第5b図は２台のデータ端末DTEの送信した信号をメディ
アアクセスユニットMAUが各々直接光強度変調して出力
した場合に同位相で偶数ビット遅れて光パッシブスター
カプラに到着すると均等に分配される光信号にはアドレ
ス部以降にしかCRVが発生しないことを示した説明図、
である。
今例えば第5a図に示すように２台のデータ端末DTE（DTE
iとDTEj）が送信したパケットが２台のメディアアクセ
スユニットMAU（MAUiとMAUj）により強度変調されて出
力され同時刻、同位相で光パッシブスターカプラに入力
されるという衝突が発生した場合、第5a図から分かるよ
うに少なくともプリアンブル部とSFD部相互の衝突では
光パッシブスターカプラで重畳分配される光信号にはCR
Vが含まれておらず、衝突を検出できない。本衝突条件
下では、宛先アドレスも一致し、送信元アドレスも最終
ビットを除き一致する場合が最悪ケースであり、この場
合光パッシブスターカプラで分配される光信号には送信
元アドレス最終ビット相互の衝突までCRVが発生せず、
衝突が発生しているにもかかわらずメディアアクセスユ
ニットMAUが衝突を検出できない。
iとDTEj）が送信したパケットが２台のメディアアクセ
スユニットMAU（MAUiとMAUj）により強度変調されて出
力され同時刻、同位相で光パッシブスターカプラに入力
されるという衝突が発生した場合、第5a図から分かるよ
うに少なくともプリアンブル部とSFD部相互の衝突では
光パッシブスターカプラで重畳分配される光信号にはCR
Vが含まれておらず、衝突を検出できない。本衝突条件
下では、宛先アドレスも一致し、送信元アドレスも最終
ビットを除き一致する場合が最悪ケースであり、この場
合光パッシブスターカプラで分配される光信号には送信
元アドレス最終ビット相互の衝突までCRVが発生せず、
衝突が発生しているにもかかわらずメディアアクセスユ
ニットMAUが衝突を検出できない。
なお、第5a図において、光パッシブスターカプラの分配
光信号の波形図において、CRVと表示したビット区間で
は、信号レベルが１のレベルと０のレベルの中間（平
均）をとる中間レベルが示されているが、この中間レベ
ルも、論理１と判定するようなしきい値レベルを採用す
ることにより、このCRVと表示したビット区間でマンチ
ェスタ符号則違反が生じていることになるわけである。
光信号の波形図において、CRVと表示したビット区間で
は、信号レベルが１のレベルと０のレベルの中間（平
均）をとる中間レベルが示されているが、この中間レベ
ルも、論理１と判定するようなしきい値レベルを採用す
ることにより、このCRVと表示したビット区間でマンチ
ェスタ符号則違反が生じていることになるわけである。
次に第5b図に示すように、２台のデータ端末DTE（DETi
とDTEj）が送信したパケットが２台のメディアアクセス
ユニットMAU（MAUiとMAUj）により強調変調されて出力
され同位相で偶数ビットずれて光パッシブスターカプラ
に入力されるという衝突が発生した場合、第5b図から分
かるように、プリアンブル部とSFD部またはSFD部相互の
衝突が発生するまでCRVは発生せず、衝突が発生してい
るにもかかわらずメディアアクセスユニットMAUが衝突
を検出できない。
とDTEj）が送信したパケットが２台のメディアアクセス
ユニットMAU（MAUiとMAUj）により強調変調されて出力
され同位相で偶数ビットずれて光パッシブスターカプラ
に入力されるという衝突が発生した場合、第5b図から分
かるように、プリアンブル部とSFD部またはSFD部相互の
衝突が発生するまでCRVは発生せず、衝突が発生してい
るにもかかわらずメディアアクセスユニットMAUが衝突
を検出できない。
以上のようにデータ端末DTEから出力されるマンチェス
タ符号化された電気信号をメディアアクセスユニットMA
Uが直接光強度変調し、光伝送路に出力する場合、同一
パターンの信号が同位相で衝突すると、実際に衝突が発
生しているにもかかわらずCRVが発生しないため、異な
る信号パターンの衝突によるCRV発生まで衝突検出が遅
れる。したがって上記の衝突検出の遅れにより、衝突検
出が可能である条件のもとに設定されるCSMA/CD方式の
ネットワーク長が制限されるという問題点が生ずる。
タ符号化された電気信号をメディアアクセスユニットMA
Uが直接光強度変調し、光伝送路に出力する場合、同一
パターンの信号が同位相で衝突すると、実際に衝突が発
生しているにもかかわらずCRVが発生しないため、異な
る信号パターンの衝突によるCRV発生まで衝突検出が遅
れる。したがって上記の衝突検出の遅れにより、衝突検
出が可能である条件のもとに設定されるCSMA/CD方式の
ネットワーク長が制限されるという問題点が生ずる。
この問題は送信するパケットの各ビット毎に送信メディ
アアクセスユニットMAUで或る定めたスクランブル規則
により信号パターンをランダム化することによって回避
できるが、有効な信号のランダム化を行うためには、受
信側メディアアクセスユニットMAUの構成が複雑になる
等、以下の新たな問題を派生していた。
アアクセスユニットMAUで或る定めたスクランブル規則
により信号パターンをランダム化することによって回避
できるが、有効な信号のランダム化を行うためには、受
信側メディアアクセスユニットMAUの構成が複雑になる
等、以下の新たな問題を派生していた。
すなわち送信するパケットに対して固定したビット位置
から固定したスクランブル操作による信号のランダム化
を行っても、２台のデータ端末DTEが送信するパケット
が同時刻、同位相で光パッシブスターカプラに入力され
る衝突が発生すると、ランダム化した信号はやはり同じ
信号パターンの信号に変換されメディアアクセスユニッ
トMAUで受信する信号からCVRが発生せず、これを回避す
るにはスクランブル操作を送信するパケット毎に変更す
ることが必要である。
から固定したスクランブル操作による信号のランダム化
を行っても、２台のデータ端末DTEが送信するパケット
が同時刻、同位相で光パッシブスターカプラに入力され
る衝突が発生すると、ランダム化した信号はやはり同じ
信号パターンの信号に変換されメディアアクセスユニッ
トMAUで受信する信号からCVRが発生せず、これを回避す
るにはスクランブル操作を送信するパケット毎に変更す
ることが必要である。
さらに非衝突時の正常なデータ端末DTE間通信を保証す
る必要があるため、送信側メディアアクセスユニットMA
Uから送信するパケット中にスクランブル規則情報を挿
入し、かつスクランブル操作を行って信号をランダム化
することが必要である。
る必要があるため、送信側メディアアクセスユニットMA
Uから送信するパケット中にスクランブル規則情報を挿
入し、かつスクランブル操作を行って信号をランダム化
することが必要である。
従来、このスクランブル規則情報用ビット列は、第4B図
に示したように、送信側メディアアクセスユニットMAU
において送信側データ端末DTEからのプリアンブル入力
期間中にスクランブル規則情報ビット列開始デリミタに
引続き挿入され、その後、送信側データ端末DTEから入
力するプリアンブルの後半部、SFD、宛先アドレス、送
信元アドレス、データ、FCSに対してスクランブル操作
が行われ、信号のランダム化が行われていた。したがっ
て受信側メディアアクセスユニットMAUでは受信した信
号からスクランブル規則情報ビット列開始デリミタを検
出し、スクランブル規則情報ビット列を順次蓄積してい
くとともに、その間既知パターンのプリアンブルを内部
で再生し受信側データ端末DTEに出力し、全スクランブ
ル規則情報ビットを蓄積した後、受信する信号に対して
デスクランブル操作を行い、受信側データ端末DTEに出
力していた。
に示したように、送信側メディアアクセスユニットMAU
において送信側データ端末DTEからのプリアンブル入力
期間中にスクランブル規則情報ビット列開始デリミタに
引続き挿入され、その後、送信側データ端末DTEから入
力するプリアンブルの後半部、SFD、宛先アドレス、送
信元アドレス、データ、FCSに対してスクランブル操作
が行われ、信号のランダム化が行われていた。したがっ
て受信側メディアアクセスユニットMAUでは受信した信
号からスクランブル規則情報ビット列開始デリミタを検
出し、スクランブル規則情報ビット列を順次蓄積してい
くとともに、その間既知パターンのプリアンブルを内部
で再生し受信側データ端末DTEに出力し、全スクランブ
ル規則情報ビットを蓄積した後、受信する信号に対して
デスクランブル操作を行い、受信側データ端末DTEに出
力していた。
以上のように送信側メディアアクセスユニットMAUでの
スランブル操作とともに、受信側メディアアクセスユニ
ットMAUでの複雑なデスクランブル操作が必要であると
いう欠点があった。
スランブル操作とともに、受信側メディアアクセスユニ
ットMAUでの複雑なデスクランブル操作が必要であると
いう欠点があった。
本発明の目的は、システム構築、変更の場合に特別なレ
ベル調整を行うことなしに、また衝突する信号間の位
相、衝突する信号の符号パターンに依存せず、さらに非
衝突時の正常な信号受信を保証するために受信側メディ
アアクセスユニットMAUでの複雑なデスクランブル操作
を必要とせず、メディアアクセスユニットMAUが高性能
な衝突検出を行うことができる衝突検出型パケット交換
システムにおける信号伝送方式を提供することにある。
ベル調整を行うことなしに、また衝突する信号間の位
相、衝突する信号の符号パターンに依存せず、さらに非
衝突時の正常な信号受信を保証するために受信側メディ
アアクセスユニットMAUでの複雑なデスクランブル操作
を必要とせず、メディアアクセスユニットMAUが高性能
な衝突検出を行うことができる衝突検出型パケット交換
システムにおける信号伝送方式を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明では、複数の端局によ
り共有される伝送路資源に対して各端局からパケット形
式で信号を送信し、信号の衝突を検出すれば、再送信し
て端局同士の間で通信を行う衝突検出型パケット交換シ
ステムにおいて、端局に、マンチェスタ符号則違反の信
号発生手段、擬似ランダム符号発生手段、マンチェスタ
符号化手段などを設けた。
り共有される伝送路資源に対して各端局からパケット形
式で信号を送信し、信号の衝突を検出すれば、再送信し
て端局同士の間で通信を行う衝突検出型パケット交換シ
ステムにおいて、端局に、マンチェスタ符号則違反の信
号発生手段、擬似ランダム符号発生手段、マンチェスタ
符号化手段などを設けた。
信号（以下、単にパケットと云う）を送信する送信端局
は、信号速度f0〔ビット／秒〕でパケットを送出する
際、パケットの先頭部としてのプリアンブル部におい
て、その先端からある一定数のビット区間においては、
プリアンブル部としての伝送符号に代えて、信号速度
（Ｎ×f0〔ビット／秒〕）（但し、Ｎは任意の整数）に
おいてマンチエスタ符号則違反となる信号を送出し、 それ以後のプリアンブル部のうち或る一定数のビット区
間においては、各１ビット区間（1/f0〔秒〕）をそれぞ
れ時間的にＮ分割し、そのＮ分割された各々の小ビット
区間について、プリアンブル部としての当該１ビット区
間の伝送符号の値、或いはその補数値に基づいて信号速
度（Ｎ×f0〔ビット／秒〕）のマンチエスタ符号化を行
った符号形式で伝送し、 それ以降のパケット構成部分では、同じく各１ビット区
間（1/f0〔秒〕）をそれぞれ時間的にＮ分割し、そのＮ
分割された各小ビット区間のうちの少なくとも１つにつ
いては、パケット構成部分としての当該１ビット区間の
伝送符号の値、或いはその補数値に基づいて信号速度
（Ｎ×f0〔ビット／秒〕）のマンチエスタ符号化を行っ
た符号形式とし、残る小ビット区間のうちの少なくも１
つについては、別に与えられるランダム符号値に基づい
て信号速度（Ｎ×f0〔ビット／秒〕）のマンチエスタ符
号化を行った符号形式として伝送する。
は、信号速度f0〔ビット／秒〕でパケットを送出する
際、パケットの先頭部としてのプリアンブル部におい
て、その先端からある一定数のビット区間においては、
プリアンブル部としての伝送符号に代えて、信号速度
（Ｎ×f0〔ビット／秒〕）（但し、Ｎは任意の整数）に
おいてマンチエスタ符号則違反となる信号を送出し、 それ以後のプリアンブル部のうち或る一定数のビット区
間においては、各１ビット区間（1/f0〔秒〕）をそれぞ
れ時間的にＮ分割し、そのＮ分割された各々の小ビット
区間について、プリアンブル部としての当該１ビット区
間の伝送符号の値、或いはその補数値に基づいて信号速
度（Ｎ×f0〔ビット／秒〕）のマンチエスタ符号化を行
った符号形式で伝送し、 それ以降のパケット構成部分では、同じく各１ビット区
間（1/f0〔秒〕）をそれぞれ時間的にＮ分割し、そのＮ
分割された各小ビット区間のうちの少なくとも１つにつ
いては、パケット構成部分としての当該１ビット区間の
伝送符号の値、或いはその補数値に基づいて信号速度
（Ｎ×f0〔ビット／秒〕）のマンチエスタ符号化を行っ
た符号形式とし、残る小ビット区間のうちの少なくも１
つについては、別に与えられるランダム符号値に基づい
て信号速度（Ｎ×f0〔ビット／秒〕）のマンチエスタ符
号化を行った符号形式として伝送する。
以下この発明の一実施例を、光パッシブスターカプラを
用いた光スター型伝送路にAUIケーブル、メディアアク
セスユニットMAUを介してデータ端末DTEが接続されてい
る通信速度f0〔ビット／秒〕のCSMA/CD方式の光スター
型ネットワークにおいて、最も簡単な信号伝送方式を例
にとって説明する。
用いた光スター型伝送路にAUIケーブル、メディアアク
セスユニットMAUを介してデータ端末DTEが接続されてい
る通信速度f0〔ビット／秒〕のCSMA/CD方式の光スター
型ネットワークにおいて、最も簡単な信号伝送方式を例
にとって説明する。
第１図は本発明の一実施例の要部として、メディアアク
セスユニットMAUの構成を示したブロック図であり、第
２図、第３図は第１図における主要な信号のタイミング
チャートである。なお第３図は、第２図のチャートを時
間的にスケールを長くとって示した同じチャートであ
る。
セスユニットMAUの構成を示したブロック図であり、第
２図、第３図は第１図における主要な信号のタイミング
チャートである。なお第３図は、第２図のチャートを時
間的にスケールを長くとって示した同じチャートであ
る。
第１図に示すように、メディアアクセスユニットMAU
は、データ端末DTEからのマンチェスタ符号化信号を処
理し伝送路側に出力するための送信部TXと、伝送路側よ
り受信した信号を処理しデータ端末DTE側に出力するた
めの受信部RXから構成される。
は、データ端末DTEからのマンチェスタ符号化信号を処
理し伝送路側に出力するための送信部TXと、伝送路側よ
り受信した信号を処理しデータ端末DTE側に出力するた
めの受信部RXから構成される。
送信部TXは、送信データ信号線21を介してデータ端末DT
Eから入力した信号速度f0〔ビット／秒〕のマンチェス
タ符号化信号Dob（以下基本マンチェスタ符号と呼ぶ）
から4fO〔Hz〕のクロックを抽出する送信4f0クロック抽
出部１、送信4f0クロックを用いてマンチェスタ符号化
信号Dobと第２図Ｃに示すような位相関係（基本マンチ
ェスタ符号化信号Dobのビット区間開始直後にHigh状態
になる）を持つ送信2f0同期信号を出力する送信2f0クロ
ック同期部２、送信2f0クロックを用いてマンチェスタ
符号化信号Dobと第２図Ｄに示すような位相関係（基本
マンチェスタ符号化信号Dobのビット区間開始直後にLow
状態になる）を持つ送信f0同期信号を出力する送信f0ク
ロック同期部３、マンチェスタ符号化信号Dobが送信デ
ータ信号線21に入力されかつ送信2f0クロック同期部２
および送信f0クロック同期部３が同期確立していること
を示す送信データ信号検出信号CSTXを出力する送信デー
タ信号検出部４、送信f0クロック同期信号を用いて擬似
ランダム符号PSNを出力する擬似ランダム符号発生部
５、後述する信号選択部８および10を制御する信号を発
生する信号選択部切替制御部６、送信パケット先頭部に
挿入するマンチェスタ符号化規則に違反した信号SCRUを
生成する符号則違反信号発生部７、信号選択部切替制御
部６からの制御信号に従い基本マンチェスタ符号のビッ
ト区間後半を擬似ランダム発生部５で発生した擬似ラン
ダム符号に置換する信号選択部８、信号選択部８からの
入力信号から基本マンチェスタ符号の２倍の信号速度を
有するマンチェスタ符号Dodを出力する2f0マンチェスタ
符号化部９、信号選択部切替制御部６からの制御信号に
従い基本マンチェスタ符号の２倍の信号速度を有するマ
ンチェスタ符号Dodとマンチェスタ符号化規則に違反し
た信号SCRUを選択出力する信号選択部10、2f0マンチェ
スタ符号化部９または信号選択部10で発生するスパイク
性のノイズを除去しデューティ比50％の2f0マンチェス
タ符号化信号を生成するためのフリップフロップよりな
る波形整形部11、および波形整形された信号を強度変調
された光信号に変換する電気／光変換部12とを備えてい
る。
Eから入力した信号速度f0〔ビット／秒〕のマンチェス
タ符号化信号Dob（以下基本マンチェスタ符号と呼ぶ）
から4fO〔Hz〕のクロックを抽出する送信4f0クロック抽
出部１、送信4f0クロックを用いてマンチェスタ符号化
信号Dobと第２図Ｃに示すような位相関係（基本マンチ
ェスタ符号化信号Dobのビット区間開始直後にHigh状態
になる）を持つ送信2f0同期信号を出力する送信2f0クロ
ック同期部２、送信2f0クロックを用いてマンチェスタ
符号化信号Dobと第２図Ｄに示すような位相関係（基本
マンチェスタ符号化信号Dobのビット区間開始直後にLow
状態になる）を持つ送信f0同期信号を出力する送信f0ク
ロック同期部３、マンチェスタ符号化信号Dobが送信デ
ータ信号線21に入力されかつ送信2f0クロック同期部２
および送信f0クロック同期部３が同期確立していること
を示す送信データ信号検出信号CSTXを出力する送信デー
タ信号検出部４、送信f0クロック同期信号を用いて擬似
ランダム符号PSNを出力する擬似ランダム符号発生部
５、後述する信号選択部８および10を制御する信号を発
生する信号選択部切替制御部６、送信パケット先頭部に
挿入するマンチェスタ符号化規則に違反した信号SCRUを
生成する符号則違反信号発生部７、信号選択部切替制御
部６からの制御信号に従い基本マンチェスタ符号のビッ
ト区間後半を擬似ランダム発生部５で発生した擬似ラン
ダム符号に置換する信号選択部８、信号選択部８からの
入力信号から基本マンチェスタ符号の２倍の信号速度を
有するマンチェスタ符号Dodを出力する2f0マンチェスタ
符号化部９、信号選択部切替制御部６からの制御信号に
従い基本マンチェスタ符号の２倍の信号速度を有するマ
ンチェスタ符号Dodとマンチェスタ符号化規則に違反し
た信号SCRUを選択出力する信号選択部10、2f0マンチェ
スタ符号化部９または信号選択部10で発生するスパイク
性のノイズを除去しデューティ比50％の2f0マンチェス
タ符号化信号を生成するためのフリップフロップよりな
る波形整形部11、および波形整形された信号を強度変調
された光信号に変換する電気／光変換部12とを備えてい
る。
一方受信部RXは、光強度変調された受信信号を電気信号
に変換する光／電気変換部13、光／電気変換部13の出力
信号を２値識別する識別部14、識別部14の出力である基
本マンチェスタ符号の２倍の信号速度を有する受信マン
チェスタ符号Didから4f0〔Hz〕のクロックを抽出する信
号4f0クロック抽出部15、受信4f0クロックを用いて受信
マンチェスタ符号Didと第２図Ｈに示すような位相関係
（基本マンチェスタ符号の２倍の信号速度を有する受信
マンチェスタ符号化信号Did（第２図Ｆ）のビット区間
開始直後にHigh状態になる）を持つ受信2f0同期信号を
出力する受信2f0クロック同期部16、受信2f0クロックを
用いて受信マンチェスタ符号Didと第２図Ｉに示すよう
な位相関係（基本マンチェスタ符号の２倍の信号速度を
有する受信マンチェスタ符号化信号Did（第２図Ｆ）の
ビット区間開始直後にLow状態になる）を持つ受信f0同
期信号を出力する受信f0クロック同期部17、伝送路より
光信号を受信していることを示しかつ受信2f0クロック
同期部16および受信f0クロック同期部17が同期確立した
ことを示す光信号受信検出信号CSRXを出力する光信号受
信検出部18、受信マンチェスタDidより基本マンチェス
タ符号を復号するf0マンチェスタ符号復号化部19、およ
び識別部14の出力信号のマンチェスタ符号則違反を検出
し衝突と判断する衝突検出部20とを備えている。
に変換する光／電気変換部13、光／電気変換部13の出力
信号を２値識別する識別部14、識別部14の出力である基
本マンチェスタ符号の２倍の信号速度を有する受信マン
チェスタ符号Didから4f0〔Hz〕のクロックを抽出する信
号4f0クロック抽出部15、受信4f0クロックを用いて受信
マンチェスタ符号Didと第２図Ｈに示すような位相関係
（基本マンチェスタ符号の２倍の信号速度を有する受信
マンチェスタ符号化信号Did（第２図Ｆ）のビット区間
開始直後にHigh状態になる）を持つ受信2f0同期信号を
出力する受信2f0クロック同期部16、受信2f0クロックを
用いて受信マンチェスタ符号Didと第２図Ｉに示すよう
な位相関係（基本マンチェスタ符号の２倍の信号速度を
有する受信マンチェスタ符号化信号Did（第２図Ｆ）の
ビット区間開始直後にLow状態になる）を持つ受信f0同
期信号を出力する受信f0クロック同期部17、伝送路より
光信号を受信していることを示しかつ受信2f0クロック
同期部16および受信f0クロック同期部17が同期確立した
ことを示す光信号受信検出信号CSRXを出力する光信号受
信検出部18、受信マンチェスタDidより基本マンチェス
タ符号を復号するf0マンチェスタ符号復号化部19、およ
び識別部14の出力信号のマンチェスタ符号則違反を検出
し衝突と判断する衝突検出部20とを備えている。
また第２図、第３図において、 Ａはデータ端末DTEからの基本マンチェスタ符号Dob、 Ｂは送信4f0クロック抽出部１の出力である送信4f0〔H
z〕クロック、 Ｃは送信2f0クロック同期部２の出力である送信2f0〔H
z〕同期信号、 Ｄは送信f0クロック同期部３の出力である送信f0〔Hz〕
同期信号、 Ｅは送信データ信号検出部４の出力である送信データ信
号検出信号CSTX、 Ｆは波形整形部11の出力である信号速度2f0〔ビット／
秒〕の送信マンチェスタDod（なお、受信側の光／電子
変換部13の出力である受信マンチェスタ符号Didも同じ
波形を示す）、 Ｇは受信4f0クロック抽出部15の出力である受信4f0〔H
z〕クロック、 Ｈは送信2f0クロック同期部16の出力である受信2f0〔H
z〕同期信号、 Ｉは受信f0クロック同期部17の出力である受信f0〔Hz〕
同期信号、 Ｊは光信号受信検出部18の出力である光信号受信検出信
号CSRX、 Ｋはf0マンチェスタ符号復号化部19の出力である信号速
度f0〔ビット／秒〕の受信マンチェスタ符号Dibであ
る。
z〕クロック、 Ｃは送信2f0クロック同期部２の出力である送信2f0〔H
z〕同期信号、 Ｄは送信f0クロック同期部３の出力である送信f0〔Hz〕
同期信号、 Ｅは送信データ信号検出部４の出力である送信データ信
号検出信号CSTX、 Ｆは波形整形部11の出力である信号速度2f0〔ビット／
秒〕の送信マンチェスタDod（なお、受信側の光／電子
変換部13の出力である受信マンチェスタ符号Didも同じ
波形を示す）、 Ｇは受信4f0クロック抽出部15の出力である受信4f0〔H
z〕クロック、 Ｈは送信2f0クロック同期部16の出力である受信2f0〔H
z〕同期信号、 Ｉは受信f0クロック同期部17の出力である受信f0〔Hz〕
同期信号、 Ｊは光信号受信検出部18の出力である光信号受信検出信
号CSRX、 Ｋはf0マンチェスタ符号復号化部19の出力である信号速
度f0〔ビット／秒〕の受信マンチェスタ符号Dibであ
る。
つぎに送信部TXの動作について、時間別に波形整形部11
の入力点に着目して説明する。
の入力点に着目して説明する。
（１）送信データ信号検出信号CSTXがオンとなったの
ち、n1/f0〔秒〕時間まで 信号選択部切替制御部６はデータ端末DTEから送信デー
タ信号線21に基本マンチェスタ符号化信号Dobが入力さ
れ、かつ送信2f0クロック同期部２および送信f0クロッ
ク同期部３が同期確立していることを示す送信データ信
号検出部４の出力信号CSTX（第２図Ｅ）がオンになった
のち、4f0クロックで４×n1ビットをカウントするまで
の間（第２図Ｆでt1からt2までの時間）、符号則違反信
号発生部７の出力信号SCRUを選択するように制御信号を
信号選択部10に出力する。したがって波形整形部11に
は、符号則違反信号発生部７の出力信号SCRUが入力され
る。ここで符号則違反信号発生部７は1/4f0〔秒〕時間
を単位とし、マンチェスタ符号則に違反した信号、例え
ば110110110110のような信号を出力する。すなわちこの
信号は、アンダラインを付したところはHighからLow、
またはLowからHighの遷移がない符号で、信号速度2f0
〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号則に違反した符号か
ら成る信号である。
ち、n1/f0〔秒〕時間まで 信号選択部切替制御部６はデータ端末DTEから送信デー
タ信号線21に基本マンチェスタ符号化信号Dobが入力さ
れ、かつ送信2f0クロック同期部２および送信f0クロッ
ク同期部３が同期確立していることを示す送信データ信
号検出部４の出力信号CSTX（第２図Ｅ）がオンになった
のち、4f0クロックで４×n1ビットをカウントするまで
の間（第２図Ｆでt1からt2までの時間）、符号則違反信
号発生部７の出力信号SCRUを選択するように制御信号を
信号選択部10に出力する。したがって波形整形部11に
は、符号則違反信号発生部７の出力信号SCRUが入力され
る。ここで符号則違反信号発生部７は1/4f0〔秒〕時間
を単位とし、マンチェスタ符号則に違反した信号、例え
ば110110110110のような信号を出力する。すなわちこの
信号は、アンダラインを付したところはHighからLow、
またはLowからHighの遷移がない符号で、信号速度2f0
〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号則に違反した符号か
ら成る信号である。
（２）送信データ信号検出信号CSTXがオンとなったの
ち、n1/f0〔秒〕時間の経過後からn2/f0〔秒〕時間が経
過するまで（ただしn1＜n2） 信号選択部切替制御部６は、データ端末DTEから送信デ
ータ信号線21に基本マンチェスタ符号化信号Dobを受信
していることを示す送信データ信号検出部４の出力信号
CSTX（第２図Ｅ）がオンになったのち、4f0クロックで
４×n1ビットをカウントしたら（つまり第２図Ｆでt1か
らt2までの時間を経過した後）、2f0マンチェスタ符号
化部９の出力信号を選択するように制御信号を信号選択
部10に出力する。また４×n1ビットをカウントしたの
ち、４×n2ビットをカウントするまで（つまり第３図Ｆ
で時刻t2からt3まで）、擬似ランダム符号発生部５から
入力する擬似ランダム符号PSNおよび送信f0クロック同
期部３から入力する送信f0同期信号を無効とする制御信
号を信号切替部８に出力する。したがってn1＜f0〔秒〕
時間からn2/f0〔秒〕時間まで（第３図Ｆで時刻t2からt
3まで）信号選択部８からはデータ端末DTEから入力した
基本マンチェスタ符号化信号Dobが出力される。本発明
は2f0マンチェスタ符号化部９により、送信2f同期信号
（第３図Ｃ）、送信4f0クロック信号（第３図Ｂ）を用
いて信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号に
符号化（第３図Ｆの時刻t2からt3までの部分と同じ信号
波形）され、信号選択部10を経由して波形整形部11に入
力される。
ち、n1/f0〔秒〕時間の経過後からn2/f0〔秒〕時間が経
過するまで（ただしn1＜n2） 信号選択部切替制御部６は、データ端末DTEから送信デ
ータ信号線21に基本マンチェスタ符号化信号Dobを受信
していることを示す送信データ信号検出部４の出力信号
CSTX（第２図Ｅ）がオンになったのち、4f0クロックで
４×n1ビットをカウントしたら（つまり第２図Ｆでt1か
らt2までの時間を経過した後）、2f0マンチェスタ符号
化部９の出力信号を選択するように制御信号を信号選択
部10に出力する。また４×n1ビットをカウントしたの
ち、４×n2ビットをカウントするまで（つまり第３図Ｆ
で時刻t2からt3まで）、擬似ランダム符号発生部５から
入力する擬似ランダム符号PSNおよび送信f0クロック同
期部３から入力する送信f0同期信号を無効とする制御信
号を信号切替部８に出力する。したがってn1＜f0〔秒〕
時間からn2/f0〔秒〕時間まで（第３図Ｆで時刻t2からt
3まで）信号選択部８からはデータ端末DTEから入力した
基本マンチェスタ符号化信号Dobが出力される。本発明
は2f0マンチェスタ符号化部９により、送信2f同期信号
（第３図Ｃ）、送信4f0クロック信号（第３図Ｂ）を用
いて信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号に
符号化（第３図Ｆの時刻t2からt3までの部分と同じ信号
波形）され、信号選択部10を経由して波形整形部11に入
力される。
（３）送信データ信号検出信号CSTXがオンとなったの
ち、n2/f0〔秒〕時間から該検出信号CSTXがオフとなる
まで 信号選択部切替制御部６は、データ端末DTEから送信デ
ータ信号線21に基本マンチェスタ符号化信号Dobをう受
信していることを示す送信データ信号検出部４の出力信
号CSTX（第３図Ｅ）がオンになったのち、4f0クロック
で４×n2ビットをカウントしたら（つまり第３図Ｆで時
刻t1からt3までの時間が経過したら）、擬似ランダム符
号発生部５から入力する擬似ランダム符号および送信f0
クロック同期部３から入力する送信f0同期信号を有効と
する制御信号を信号選択部８に出力する。これらの信号
入力により信号選択部８は、基本マンチェスタ符号のビ
ット区間前半では送信データ信号線21の信号であるデー
タ端末DTEからの基本マンチェスタ符号Dobを選択出力
し、また基本マンチェスタ符号のビット区間後半では擬
似ランダム符号PSNを選択出力する。この時分割信号は2
f0マンチェスタ符号化部９により、送信2f0同期信号
（第３図Ｃ）、送信4f0クロック信号（第３図Ｂ）を用
いて信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号
（第３図Ｆの破線矢印部分と同じ信号波形）に符号化さ
れ、信号選択部10を経由して波形整形部11に入力され
る。
ち、n2/f0〔秒〕時間から該検出信号CSTXがオフとなる
まで 信号選択部切替制御部６は、データ端末DTEから送信デ
ータ信号線21に基本マンチェスタ符号化信号Dobをう受
信していることを示す送信データ信号検出部４の出力信
号CSTX（第３図Ｅ）がオンになったのち、4f0クロック
で４×n2ビットをカウントしたら（つまり第３図Ｆで時
刻t1からt3までの時間が経過したら）、擬似ランダム符
号発生部５から入力する擬似ランダム符号および送信f0
クロック同期部３から入力する送信f0同期信号を有効と
する制御信号を信号選択部８に出力する。これらの信号
入力により信号選択部８は、基本マンチェスタ符号のビ
ット区間前半では送信データ信号線21の信号であるデー
タ端末DTEからの基本マンチェスタ符号Dobを選択出力
し、また基本マンチェスタ符号のビット区間後半では擬
似ランダム符号PSNを選択出力する。この時分割信号は2
f0マンチェスタ符号化部９により、送信2f0同期信号
（第３図Ｃ）、送信4f0クロック信号（第３図Ｂ）を用
いて信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号
（第３図Ｆの破線矢印部分と同じ信号波形）に符号化さ
れ、信号選択部10を経由して波形整形部11に入力され
る。
なお第３図Ｆで時刻t3以降、各ビット区間の前半部
（イ）は、送信データ信号線21の信号である基本マンチ
ェスタ符号化信号Dobを選択しており、後半部（ロ）
は、擬似ランダム符号PSN（ランダムなので、HighかLow
かレベルが定まらないので破線で示してある）を選択し
ていることが認められるであろう。
（イ）は、送信データ信号線21の信号である基本マンチ
ェスタ符号化信号Dobを選択しており、後半部（ロ）
は、擬似ランダム符号PSN（ランダムなので、HighかLow
かレベルが定まらないので破線で示してある）を選択し
ていることが認められるであろう。
以上、上記（１）（２）（３）の時間を通して波形整形
部11に入力された信号は送信4f0クロック信号（第３図
Ｂ）を用いて波形整形され、電気／光変換部12により光
強度変調され光伝送路に出力される（第３図Ｆ）。光伝
送路に出力された信号は光スターカプラにより等分配さ
れ、全メディアアクセスユニットMAUの受信部に入力さ
れる。
部11に入力された信号は送信4f0クロック信号（第３図
Ｂ）を用いて波形整形され、電気／光変換部12により光
強度変調され光伝送路に出力される（第３図Ｆ）。光伝
送路に出力された信号は光スターカプラにより等分配さ
れ、全メディアアクセスユニットMAUの受信部に入力さ
れる。
以下受信部RXの動作について説明する。
受信した光信号は光／電気変換部13により電気信号に変
換されたのち、識別部14により２値識別された信号とな
る。この２値識別信号は受信4f0クロック抽出部15、受
信2f0クロック同期部16、受信f0クロック同期部17、光
信号受信検出部18、f0マンチェスタ符号復号化部19、お
よび衝突部20に入力される。
換されたのち、識別部14により２値識別された信号とな
る。この２値識別信号は受信4f0クロック抽出部15、受
信2f0クロック同期部16、受信f0クロック同期部17、光
信号受信検出部18、f0マンチェスタ符号復号化部19、お
よび衝突部20に入力される。
受信2f0クロック同期部16、および受信f0クロック同期
部17は、光信号を受信していることを示す光信号受信部
18の出力CSRX（第２図Ｊ）がオンとなったのち、n2/f0
〔秒〕時間までに、その出力信号である受信2f0同期信
号と受信f0同期信号が第２図Ｈおよび第２図Ｉに示すよ
うな位相関係が得られるように不定区間を経て同期を確
立する。これは受信2f0クロック同期部16と受信f0クロ
ック同期部17に識別部14からの信号を入力開始されると
先頭部を除いてn2/f0（秒〕までの２値識別信号（第３
図Ｆで時刻t2からt3までの期間に相当する信号）は、送
信側で原符号が1,0の繰り返しであるプリアンブルをラ
ンダム化せず信号速度2f0〔ビット／秒〕でマンチェス
タ符号化した信号に対応しており、4f0クロックで10010
110の繰り返しパターンとなっているためこれを検出し
て容易に同期をとることができる。
部17は、光信号を受信していることを示す光信号受信部
18の出力CSRX（第２図Ｊ）がオンとなったのち、n2/f0
〔秒〕時間までに、その出力信号である受信2f0同期信
号と受信f0同期信号が第２図Ｈおよび第２図Ｉに示すよ
うな位相関係が得られるように不定区間を経て同期を確
立する。これは受信2f0クロック同期部16と受信f0クロ
ック同期部17に識別部14からの信号を入力開始されると
先頭部を除いてn2/f0（秒〕までの２値識別信号（第３
図Ｆで時刻t2からt3までの期間に相当する信号）は、送
信側で原符号が1,0の繰り返しであるプリアンブルをラ
ンダム化せず信号速度2f0〔ビット／秒〕でマンチェス
タ符号化した信号に対応しており、4f0クロックで10010
110の繰り返しパターンとなっているためこれを検出し
て容易に同期をとることができる。
なお送信側でパケット先頭部（第３図Ｆでt1からt2まで
の時間）に挿入したマンチェスタ符号則違反信号は、受
信4f0クロック抽出部15、受信2f0クロック同期部16、f0
クロック同期部17の安定化に要する時間程度になるよう
にn1を設定しておけば、受信側の同期確立には何ら影響
を与えない。
の時間）に挿入したマンチェスタ符号則違反信号は、受
信4f0クロック抽出部15、受信2f0クロック同期部16、f0
クロック同期部17の安定化に要する時間程度になるよう
にn1を設定しておけば、受信側の同期確立には何ら影響
を与えない。
これら受信4f0クロック、受信2f0同期信号、受信f0同期
信号、光信号受信検出信号CSRX、および２値識別信号を
用いてf0マンチェスタ符号復号化部19により基本マンチ
ェスタ符号を復号できる。すなわち受信2f0同期信号
（第３図Ｈ）で１でかつ受信f0同期信号（第３図Ｉ）が
０である区間の２値識別信号（第３図Ｆの（イ）参照）
は伝送情報値を示すので、その値に基づいて受信f0同期
信号をクロックとするフリップフロップにより1/f0
〔秒〕時間保持し、本信号と遅延させた受信f0同期信号
の排他的論理和をとることにより、容易に基本マンチェ
スタ符号を復号できる。復号された基本マンチェスタ符
号Dibは受信2f0同期信号により波形整形（第２図Ｋ、第
３図Ｋ）され、受信データ信号線22を介してデータ端末
DTE側に送信される。
信号、光信号受信検出信号CSRX、および２値識別信号を
用いてf0マンチェスタ符号復号化部19により基本マンチ
ェスタ符号を復号できる。すなわち受信2f0同期信号
（第３図Ｈ）で１でかつ受信f0同期信号（第３図Ｉ）が
０である区間の２値識別信号（第３図Ｆの（イ）参照）
は伝送情報値を示すので、その値に基づいて受信f0同期
信号をクロックとするフリップフロップにより1/f0
〔秒〕時間保持し、本信号と遅延させた受信f0同期信号
の排他的論理和をとることにより、容易に基本マンチェ
スタ符号を復号できる。復号された基本マンチェスタ符
号Dibは受信2f0同期信号により波形整形（第２図Ｋ、第
３図Ｋ）され、受信データ信号線22を介してデータ端末
DTE側に送信される。
一方、受信4f0クロック、受信2f0同期信号、受信f0同期
信号、光信号受信検出信号CSRXを用いて２値識別信号の
マンチェスタ符号則の違反を検出できる。すなわち受信
f0同期信号（第３図Ｉ）の１区間および０区間毎に受信
4f0クロック信号（第３図Ｇ）を用いて２値識別信号
（第３図Ｆ）の遷移（１から０へ、または０から１への
遷移）の有無を監視し、遷移がない場合（１→１、また
は０→０）は信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェス
タ符号則に違反していることとなり、これを衝突によっ
て発生したと判定すれば容易に衝突を検出でき、衝突表
示信号線23を介してデータ端末DTE側に通知される。
信号、光信号受信検出信号CSRXを用いて２値識別信号の
マンチェスタ符号則の違反を検出できる。すなわち受信
f0同期信号（第３図Ｉ）の１区間および０区間毎に受信
4f0クロック信号（第３図Ｇ）を用いて２値識別信号
（第３図Ｆ）の遷移（１から０へ、または０から１への
遷移）の有無を監視し、遷移がない場合（１→１、また
は０→０）は信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェス
タ符号則に違反していることとなり、これを衝突によっ
て発生したと判定すれば容易に衝突を検出でき、衝突表
示信号線23を介してデータ端末DTE側に通知される。
以上の実施例では、送信側データ端末DTEに接続されて
いるメディアアクセスユニットMAUは送信側データ端末D
TEからの信号受信開始後n1/f0〔秒〕（n1は正の整数）
まで信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号則
に違反した信号を送出し、その後、送信側データ端末DT
Eからの信号受信開始後n2/f0〔秒〕（n2は正の整数、た
だしn1＜n2）の時間が通過するまで、送信側データ端末
DTEから送信される信号速度f0〔ビット／秒〕のマンチ
ェスタ符号からビット区間前半は伝送情報の補数値に対
応した信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符
号、ビット区間後半は伝送情報値に対応した信号速度2f
0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号に変換した信号を
送出し、送信側データ端末DTEからの信号受信開始後n2/
f0〔秒〕（n2は正の整数、ただしn1＜n2）の時間が経過
した以降、送信側データ端末DTEから送信される信号速
度f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号からビット区間
前半は伝送情報の補数値に対応した信号速度2f0〔ビッ
ト／秒〕のマンチェスタ符号、ビット区間後半はメディ
アアクセスユニットMAU内部で生成する擬似ランダム符
号値に対応した信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェ
スタ符号に変換した信号を送出する場合について説明し
ているが、一般的にパケット先頭部のマンチェスタ符号
則に違反した信号速度をＮ×f0〔ビット／秒〕、および
各ビット区画をＮ分割し信号速度をＮ×f0〔ビット／
秒〕でマンチェスタ符号化する場合についても、同様の
方法、効果が得られる。但し、Ｎは任意の整数である。
いるメディアアクセスユニットMAUは送信側データ端末D
TEからの信号受信開始後n1/f0〔秒〕（n1は正の整数）
まで信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号則
に違反した信号を送出し、その後、送信側データ端末DT
Eからの信号受信開始後n2/f0〔秒〕（n2は正の整数、た
だしn1＜n2）の時間が通過するまで、送信側データ端末
DTEから送信される信号速度f0〔ビット／秒〕のマンチ
ェスタ符号からビット区間前半は伝送情報の補数値に対
応した信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符
号、ビット区間後半は伝送情報値に対応した信号速度2f
0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号に変換した信号を
送出し、送信側データ端末DTEからの信号受信開始後n2/
f0〔秒〕（n2は正の整数、ただしn1＜n2）の時間が経過
した以降、送信側データ端末DTEから送信される信号速
度f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号からビット区間
前半は伝送情報の補数値に対応した信号速度2f0〔ビッ
ト／秒〕のマンチェスタ符号、ビット区間後半はメディ
アアクセスユニットMAU内部で生成する擬似ランダム符
号値に対応した信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェ
スタ符号に変換した信号を送出する場合について説明し
ているが、一般的にパケット先頭部のマンチェスタ符号
則に違反した信号速度をＮ×f0〔ビット／秒〕、および
各ビット区画をＮ分割し信号速度をＮ×f0〔ビット／
秒〕でマンチェスタ符号化する場合についても、同様の
方法、効果が得られる。但し、Ｎは任意の整数である。
以上説明したように、本発明によれば、送信側データ端
末DTEに接続されているメディアアクセスユニットMAUが
送信側データ端末DTEからの信号受信開始後一定時間の
間、信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号則
に違反した信号を送出するため、光パッシブスターカプ
ラに同位相で何れか一方の光信号が遅れて到着するよう
な衝突が発生しても容易にCRVが発生し、早期に衝突が
検出できるという利点がある。
末DTEに接続されているメディアアクセスユニットMAUが
送信側データ端末DTEからの信号受信開始後一定時間の
間、信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号則
に違反した信号を送出するため、光パッシブスターカプ
ラに同位相で何れか一方の光信号が遅れて到着するよう
な衝突が発生しても容易にCRVが発生し、早期に衝突が
検出できるという利点がある。
同様に送信側データ端末DTEに接続されているメディア
アクセスユニットMAUが送信側データ端末DTEからの信号
受信開始一定時間後、データ端末DTEから受信する信号
速度f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号からビット区
間前半は伝送情報の補数値に対応した信号速度2f0〔ビ
ット／秒〕のマンチェスタ符号、ビット区間後半はメデ
ィアアクセスユニットMAU内部で生成する擬似ランダム
符号値に対応した信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチ
ェスタ符号に変換した信号を送出することによって、光
パッシブスターカプラに同時刻、同位相で到着するよう
な衝突が発生しても容易にCRVが発生し、早期に衝突が
検出できるという利点がある。
アクセスユニットMAUが送信側データ端末DTEからの信号
受信開始一定時間後、データ端末DTEから受信する信号
速度f0〔ビット／秒〕のマンチェスタ符号からビット区
間前半は伝送情報の補数値に対応した信号速度2f0〔ビ
ット／秒〕のマンチェスタ符号、ビット区間後半はメデ
ィアアクセスユニットMAU内部で生成する擬似ランダム
符号値に対応した信号速度2f0〔ビット／秒〕のマンチ
ェスタ符号に変換した信号を送出することによって、光
パッシブスターカプラに同時刻、同位相で到着するよう
な衝突が発生しても容易にCRVが発生し、早期に衝突が
検出できるという利点がある。
さらにスクランブル（ランダム化）操作が送信側メディ
アアクセスユニットMAUのみで行われ、受信側メディア
アクセスユニットMAUでのデスクランブル操作を不要と
しているため、送受信メディアアクセスユニットMAU間
での同期が容易であり、受信部が簡単なるという利点が
ある。
アアクセスユニットMAUのみで行われ、受信側メディア
アクセスユニットMAUでのデスクランブル操作を不要と
しているため、送受信メディアアクセスユニットMAU間
での同期が容易であり、受信部が簡単なるという利点が
ある。
第１図は本発明の一実施例の要部としてのメディアアク
セスユニットMAUの構成を示したブロック図、第２図、
第３図はそれぞれ第１図における主要な信号のタイミン
グチャート、第４図は一般的なCSMA/CD型ローカルエリ
アネットワークのシステム構成図、第4A図はデータ端局
から送信されるパケットのフオーマット説明図、第4B図
はスクランブル規則情報ビットを含むパケットのフオー
マット説明図、第5a図、第5b図はそれぞれ信号の衝突の
結果としてマンチエスタ符号則違反（CRV）が発生する
ことを示した説明図、である。 符号の説明 １……送信4f0クロック抽出部、２……送信2f0クロック
同期部、３……送信f0クロック同期部、４……送信デー
タ信号検出部、５……擬似ランダム符号発生部、６……
信号選択部切替制御部、７……符号則違反信号発生部、
８……信号選択部、９……2f0マンチェスタ符号化部、1
0……信号選択部、11……波形整形部、12……電気／光
変換部、13……光／電気変換部、14……識別部、15……
受信4f0クロック抽出部、16……受信2f0クロック同期
部、17……受信f0クロック同期部、18……光信号受信検
出部、19……f0マンチェスタ符号復号化部、20……衝突
検出部、21……送信データ信号線、22……受信データ信
号線、23……衝突表示信号線
セスユニットMAUの構成を示したブロック図、第２図、
第３図はそれぞれ第１図における主要な信号のタイミン
グチャート、第４図は一般的なCSMA/CD型ローカルエリ
アネットワークのシステム構成図、第4A図はデータ端局
から送信されるパケットのフオーマット説明図、第4B図
はスクランブル規則情報ビットを含むパケットのフオー
マット説明図、第5a図、第5b図はそれぞれ信号の衝突の
結果としてマンチエスタ符号則違反（CRV）が発生する
ことを示した説明図、である。 符号の説明 １……送信4f0クロック抽出部、２……送信2f0クロック
同期部、３……送信f0クロック同期部、４……送信デー
タ信号検出部、５……擬似ランダム符号発生部、６……
信号選択部切替制御部、７……符号則違反信号発生部、
８……信号選択部、９……2f0マンチェスタ符号化部、1
0……信号選択部、11……波形整形部、12……電気／光
変換部、13……光／電気変換部、14……識別部、15……
受信4f0クロック抽出部、16……受信2f0クロック同期
部、17……受信f0クロック同期部、18……光信号受信検
出部、19……f0マンチェスタ符号復号化部、20……衝突
検出部、21……送信データ信号線、22……受信データ信
号線、23……衝突表示信号線
Claims (1)
- 【請求項１】複数の端局により共有される伝送路資源に
対して各端局からパケット形式で信号を送信し、信号の
衝突を検出すれば、再送信して端局同士の間で通信を行
う衝突検出型パケット交換システムにおいて、 信号（以下、単にパケットと云う）を送信する送信端局
は、信号速度f0〔ビット／秒〕でパケットを送出する
際、パケットの先頭部としてのプリアンブル部におい
て、その先端からある一定数のビット区間においては、
プリアンブル部としての伝送符号に代えて、信号速度
（Ｎ×f0〔ビット／秒〕）（但し、Ｎは任意の整数）に
おいてマンチエスタ符号則違反となる信号を送出し、 それ以後のプリアンブル部のうち或る一定数のビット区
間においては、各１ビット区間（1/f0〔秒〕）をそれぞ
れ時間的にＮ分割し、そのＮ分割された各々の小ビット
区間について、プリアンブル部としての当該１ビット区
間の伝送符号の値、或いはその補数値に基づいて信号速
度（Ｎ×f0〔ビット／秒〕）のマンチエスタ符号化を行
った符号形式で伝送し、 それ以降のパケット構成部分では、同じく各１ビット区
間（1/f0〔秒〕）をそれぞれ時間的にＮ分割し、そのＮ
分割された各小ビット区間のうちの少なくも１つについ
ては、パケット構成部分としての当該１ビット区間の伝
送符号の値、或いはその補数値に基づいて信号速度（Ｎ
×f0〔ビット／秒〕）のマンチエスタ符号化を行った符
号形式とし、残る小ビット区間のうちの少なくも１つに
ついては、別に与えられるランダム符号値に基づいて信
号速度（Ｎ×f0〔ビット／秒〕）のマンチエスタ符号化
を行った符号形式として伝送することを特徴とする衝突
検出型パケット交換システムにおける信号伝送方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1422287A JPH0693693B2 (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 衝突検出型パケツト交換システムにおける信号伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1422287A JPH0693693B2 (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 衝突検出型パケツト交換システムにおける信号伝送方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184428A JPS63184428A (ja) | 1988-07-29 |
| JPH0693693B2 true JPH0693693B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=11855043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1422287A Expired - Lifetime JPH0693693B2 (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 衝突検出型パケツト交換システムにおける信号伝送方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693693B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7447168B2 (en) * | 2004-11-10 | 2008-11-04 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | System and method for auto-negotiation in a data communication device |
-
1987
- 1987-01-26 JP JP1422287A patent/JPH0693693B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63184428A (ja) | 1988-07-29 |
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