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JPH0710069B2 - Packet communication system - Google Patents

Packet communication system

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JPH0710069B2
JPH0710069B2 JP17579684A JP17579684A JPH0710069B2 JP H0710069 B2 JPH0710069 B2 JP H0710069B2 JP 17579684 A JP17579684 A JP 17579684A JP 17579684 A JP17579684 A JP 17579684A JP H0710069 B2 JPH0710069 B2 JP H0710069B2
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JP
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Grant
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JP17579684A
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JPS6153855A (en )
Inventor
喜美夫 小口
清 米田
Original Assignee
エヌ・ティ・ティ・データ通信株式会社
日本電信電話株式会社
株式会社東芝
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明はCSMA/CD方式による通信パケットの送出を制御するパケット通信網において、通信網の性能評価の為の指標をパケット送出遅延時間の分布から効果的に得ることのできるパケット送出遅延測定方式に関する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention The present invention in a packet communication network for controlling the transmission of a communication packet by CSMA / CD method, the index packet transmission delay of time distribution for the performance evaluation of the communication network about packet transmission delay measurement method which can be obtained effectively.

[発明の技術的背景] 近時、複数の情報処理機器を伝送路を介して相互に結んでローカル・エリア・ネットワークを構成し、上記各情報処理機器が持つ記憶装置や入出力装置等の資源を共用して所定の情報処理を行う分散処理システムが注目されている。 [Technical Background of the Invention Recently, by connecting the plurality of information processing devices to each other via a transmission path to configure a local area network, resources such as memory and input and output devices which the each information processing apparatus has It has attracted attention is the sharing distributed processing system for performing predetermined information processing. このローカル・エリア・ネットワークにあっては、伝送路に接続された情報処理機器の全てが、上記伝送路を共同で利用する為、互いに他者の通信を妨害しないようにすることが必要である。 In the this local area network, all information processing apparatuses connected to the transmission path, to use jointly the transmission path, it is necessary to avoid interfering with the communication of others with each other . この伝送路利用手続の1つとして従来よりCSMA/CD(キャリア・センス・マルチプル・アクセス・ウィズ・コリジョン・デテクション)方式が多く用いられている。 Conventionally CSMA / CD (carrier sense multiple access with Collision-Detekushon) method is widely used as one of the transmission path utilized procedure.

即ち、ローカル・エリア・ネットワークは、例えば第1 That is, local area network, for example, the first
図に示すように、複数の情報処理機器1a,1b,〜1nを、所謂局と称される通信装置2a,2b〜2nを介して伝送路3に接続して構成される。 As shown, a plurality of information processing apparatuses 1a, 1b, and 1n, which are connected so-called station called communication device 2a, the transmission path 3 via the 2B~2n. この伝送路3は、例えば光ファイバ・ケーブルと、これらの光ファイバー・ケーブルを相互接続するスターカップラ4によって構成される。 The transmission line 3, for example, a fiber optic cable, constituted by a star coupler 4 to these interconnecting fiber optic cables. このような伝送路3を介して前記各通信装置2a,2b〜2nは、 Such through said transmission path 3 each communication device 2a, 2B~2n is
数キロビット程度のビット列として示されるデータ群をパケットとして相互に伝送する。 Mutually transmitting data group shown as a bit string of several kilobits as packets. この場合、各通信装置 In this case, each communication device
2a,2b〜2nは、例えば第2図に示す如きCSMA/CD方式に一連の手続処理を実行して、上記通信パケットの送出を制御している。 2a, 2B~2n, for example by performing a series of procedures processing such CSMA / CD system is shown in Figure 2, it controls the transmission of the communication packet. このCSMA/CD方式によるパケット通信制御は、通信パケットの送出に先立って伝送路3のキャリア・センス(CS)を行い、キャリアセンスがオン状態の場合、つまり伝送路3上に何らかのキャリア信号が存在する場合には、上記通信パケットの送出を見合わせ、その送出試行を延期する。 The CSMA / CD system packet communication control by performs carrier sensing of the transmission line 3 (CS) prior to transmission of the communication packet, when the carrier sense is on, i.e. any carrier signal on the transmission path 3 is present when the postponed delivery of the communication packet, to defer the delivery attempt. この延期は一般にディファーと称される。 This postponement is commonly referred to as the defer. また上記キャリア・センスがオフ状態であるとき、通信パケットの送出を開始するが、このとき上記送出した通信パケットと他の局からの通信パケットとの衝突を検出する。 And when the carrier sense is turned off, but starts sending the communication packet, to detect a collision between the time the communication packet from the sending communication packets with other stations. この処理は、コリジョン・デテクション(CD)と称されるもので、衝突が生じない場合には前記通信パケットの送出をそのまま継続する。 This processing is referred to as a collision Detekushon (CD), if the collision does not occur as it continues transmission of the communication packet. そして、上記衝突が検出されたときには、そのパケットの送出を停止し、このパケット送出に対する試行を延期する。 Then, when the collision is detected, it stops transmission of the packet, to defer attempts for this packet transmission. この延期が一般にパックオフと称される。 This postponement is commonly referred to as a pack off. 尚、ここではディファーとバックオフにほとんど違いのない、いわゆるノンパーシステント方式をとるので、ディフアーとバックオフとを総称して広義のバックオフとして説明する。 Here, almost no difference in the defer and backoff, since taking the so-called non-persistent mode is described as a broad back-off are generically and Difua backoff.

このようにして各通信装置2a,2b〜2nは、与えられた通信パケットに対して、キャリア・センスと衝突検出を行って上記通信パケットの送出の為の伝送路に対するマルチプルなアクセスを分散的に制御している。 In this way, each communication device 2a, 2B~2n is for a given communication packet, the multiple access by performing carrier sensing and collision detection for the transmission path for the transmission of the communication packet distributed manner and it is controlled. そして、伝送路3を介して送出された通信パケットは、各通信装置 Then, the communication packet transmitted via the transmission path 3, each communication device
2a,2b〜2nにおいて通信宛先が調べられ、該当通信装置に取込まれる。 2a, the communication destination is investigated in 2B~2n, they are taken to the appropriate communication device.

ところで、上記バックオフは、パケットを送出しようとしたときにキャリア・センスがオンであったとき、あるいは送出を開始してから衝突が検出されたとき、その通信パケットの送出を中止して該通信パケットの再送出試行をランダムに発生される時間だけ延期するものであるが、このバックオフ時間をどのように決定するかによってCSMA/CD方式の制御性能が大きく左右される。 Meanwhile, the back-off, when the carrier sensing when attempting to send packets is when a had been turned on, or the collision from the start of delivery is detected, the communication discontinue transmission of the communication packet While re-delivery attempts packet is to postpone for the time being generated randomly, the control performance of the CSMA / CD scheme by how to determine the back-off time is greatly influenced. ちなみに上記バックオフ時間の設定範囲を小さくしすぎると衝突が頻繁に発生し、伝送路3の有効使用率(スループット)が低くなる。 Incidentally collide with too small a setting range of the backoff time is frequently generated, the effective utilization of the transmission line 3 (throughput) is lowered. 逆に上記バックオフ時間を大きく設定すると、伝送路3が使用されていない時間の割合いが増え、やはりスループットの低下を招来する。 When setting a large backoff time Conversely, physician percentage of time that the transmission path 3 is not used increases, again to lead to deterioration of throughput. 従って、バックオフの設定時間範囲を適切に設定することが非常に重要となる。 Therefore, by appropriately setting the set time range of the backoff it is very important. そして、この種のCSMA/CD方式の制御性の良し悪しは、一般に次の3点によって評価することができる。 The bad controllability of good for this type of CSMA / CD scheme, can generally be evaluated by the following three points.

(I)スループット 先に述べた伝送路3の有効使用率である。 (I) is effective utilization of the transmission line 3 mentioned throughput destination.

(II)網内遅延時間 パケットが通信装置の送出バッファに与えられてからその送出が成功するまでの時間であり、パケットの成功送出が始まる迄の平均時間を平均遅延時間、また上記パケットの成功送出が始まっている確率が99(%)を越える時間を99パーセント遅延時間と称し、これらが評価尺度として用いられる。 (II) a time from the delay-time packet network is applied to the output buffer of the communication device until the delivery is successful, the average delay time the average time until a successful transmission of a packet begins and success of the packet delivery is referred to have probabilities to exceed time 99 (%) and 99% delay time started, they are used as an evaluation scale.

(III)安定性 ネットワークに対する負荷が大きくなり、多くの通信装置がそれぞれ通信パケットを持つと、伝送路上において衝突が頻繁に発生する。 (III) the load is increased on the stability network, many communication devices when having a communication packet, respectively, the collision frequently occurs in the transmission path. この結果パケット送出が殆んどできなくなり、その状態からの回復が困難になると云う異常輻輳現象が生じる。 As a result packet transmission will not be able to almost, is caused abnormal congestion phenomenon referred to as the recovery from the state becomes difficult. このような破綻が生じないように、或いは破綻の発生確率が極めて低いと云う保障が必要となる。 As such failure does not occur, or the probability of occurrence of collapse is required is extremely low and called security.

これらの3点のうち、上記スループットと網内遅延時間を長期間に亙って観測することにより、パケット通信網における安定性に関する知識情報が得られる。 Of these three points, by observing over a long period of time the throughput and reticuloendothelial delay time, the knowledge information is obtained about the stability in the packet communication network. この為、 For this reason,
パケット通信網の性能評価を行う上で、上記スループットと網内遅延時間とを実測することが重要な課題となる。 On the performance evaluation of the packet communication network, is an important challenge is to actually measure the above throughput and reticuloendothelial delay.

[背景技術の問題点] しかして、上記スループットはパケット通信網内を正常に通過する通信パケットの全てを観測することによって比較的簡単に測定できるが、網内遅延時間の測定には、 [Problems of the Related Art] Thus, the throughput can be relatively easily determined by observing any communication packets that pass successfully packet communication network, but the measurement of the delay time the network is
例えば実際にパケットを発生して、そのパケットが送出される迄の時間を直接的に計測することが必要であり、 For example actually packet generates, it is necessary to directly measure the time until the packet is sent,
種々の不具合が生じた。 Various problems occur.

即ち、仮りに網内遅延時間の測定に用いるパケットを実際の通信需要に基いて発生するものとすると、通信の必要が生じない場合にはその測定が行えなくなる。 That is, assuming that generates based packets used to measure the reticuloendothelial delay time temporarily in actual communication demand, in the case where the communication needs not occur can not be performed the measurement.

また逆に実際の通信需要とは無関係に測定用パケットを、例えば一定時間毎に発生するものとすると、その測定用パケットによる通信量の増大を招来し、且つ通信網内の混雑を増大せしめて遅延時間増加の原因となる。 Irrespective measurement packet from the actual demand for communication in the opposite hand, for example, it is assumed to occur at regular time intervals, and lead to increased traffic caused by the measuring packet, and it made to increase the congestion in the communication network cause of the increase in delay time. このようにして網内遅延時間の観測が機能的に行われる場合の通信網に対する影響は、上記観測が間歇的に行われる場合には殆んど無視することができる。 Impact on the communication network in the case of such observations in the delay time the network in the functionality effected, when the observation is intermittently performed may be throat ignore N 殆. 然し乍ら、前記平均遅延時間を測定する場合等、短時間に多くのデータを採取する必要があり、必然的に大量の測定用パケットを発生しなければならないので、通信網の状態が大幅に変化し、その測定精度が悪くなると云う問題があった。 However, like the case of measuring the average delay time, it is necessary to collect more data in a short time, since it must generate inevitably a large amount of measurement packets, the communication network conditions change significantly , there is a problem that the measurement accuracy is deteriorated. このような理由により、平均遅延時間を高精度に測定することが甚だ困難であり、測定精度の限界を見極めることも難しかった。 For this reason, be measured average delay time with high accuracy is very difficult, it is also difficult to determine the limits of measurement accuracy.

更には前記99パーセント遅延時間を測定するには、100 Further To measure the 99% delay time, 100
個に1個の割合でしか99パーセント遅延時間を超過するパケットがないため、上記平均遅延時間の測定よりも更に大量のデータを短時間に採取する必要があるので、同様な問題が生じた。 Since there is no packet to exceed the 99% delay time only one out of every number, it is necessary to collect in a short time more large amount of data than the measurement of the average delay time, the same problem occurs.

この結果、パケット通信網の信頼性の高い性能評価を、 As a result, the packet communication network reliable performance evaluation,
上述した従来の直接的な方式により行うことが極めて難しかった。 It was extremely difficult to perform by conventional direct method described above.

[発明の目的] 本発明はこのような事情に考慮してなされたもので、その目的とするところは、パケット通信網内の混雑の増大を招くことなしに、その網内遅延時間の分布を高精度に測定して上記パケット通信網の性能評価を信頼性良く行い得る実用性の高いパケット送出遅延測定方式を提供することにある。 OBJECT OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object, without causing an increase in congestion in the packet communication network, a distribution of the net in the delay time measured with high accuracy and to provide a high packet transmission delay measurement method practicability capable of performing reliably the performance evaluation of the packet communication network.

[発明の概要] 本発明はCSMA/CD方式により通信パケットの送出を制御するようにしたパケット通信網において、上記パケット通信網に参加した複数の局の定常時におけるバック・オフ制御時間を、同一母数を持つ同一分布関数で示される確率変数に従ってそれぞれ制御し、つまり上記バック・ SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is in a packet communication network which is adapted to control the transmission of communication packets by CSMA / CD method, the back-off control time during steady-state of a plurality of stations that participated in the packet communication network, the same respectively controlled according to a random variable represented by the same distribution function with base number, i.e. the back
オフ制御時間範囲を固定的に、或いは伝送路の状態のみに応じて各局共通に定めて前記各局のパケット送出遅延時間の分布が同一であるようにし、この状態で少なくとも前記パケット通信網の伝送路上の空き時間の割合いを観測して前記各局のパケット送出遅延時間を測定するようにしたものである。 OFF control time range fixedly, or the distribution of the stations of the packet transmission delay time determined for each station common to the same in accordance with only the state of the transmission path, the transmission path of at least said packet communication network in this state of observing the percentage physician of free time is obtained so as to measure the stations of packet transmission delay time.

本発明は、複数の局を伝送路で相互接続してなり、各局はCSMA/CD方式により通信パケットの送出を制御するパケット通信システムにおいて、前記局夫々は、所定の時間幅ごとに前記伝送路が空き状態か否かを監視する第1 The present invention is made by interconnecting a plurality of stations to a transmission path, each station in the packet communication system for controlling transmission of the communication packet by CSMA / CD method, the station each, the transmission path for each predetermined time width first but for monitoring whether idle
の監視手段と、前記複数の局のいずれか2以上の局によりそれぞれ送出されたパケット同士の衝突が発生したか否かを監視する第2の監視手段と、前記パケットの送出を試行する際に前記第1の監視手段によって伝送路が空き状態でないことが検出された場合、または該パケットの送出中に前記第2の監視手段によって該パケットの衝突が検出されたために該パケットの送出を中止した場合に、次に該パケットの送出を試行開始するまでの待ち時間を示すバック・オフ制御時間を、0から所定の上限値r−1までの範囲内の整数をそれぞれ同一確率で発生させる一様分布に従ってランダムに設定するものであって、該上限値の初期値は予め全局について同一に設定されるバック・オフ制御時間設定手段と、前記上限値r And monitoring means, and second monitoring means for packet collision between sent respectively by one or two or more stations of the plurality of stations monitors whether occurred when attempting the transmission of the packet If it transmission path by said first monitoring means is not empty state is detected, or a collision of the packets has stopped transmission of the packet to which has been detected by the second monitoring means during transmission of the packet If, then back-off control time indicating the waiting time until the start attempt transmission of the packet, an integer in the range from 0 to the predetermined upper limit r-1 uniformly be generated in each of the identity probability It is one that randomly set according to the distribution, and back-off control time setting means the initial value of the upper limit is set to the same for the advance all the stations, the upper limit r
を、前記第1の監視手段により空き状態が検出された場合に所定の量だけ減少させ、前記第2の監視手段により衝突が監視された場合に所定の量だけ増加させるパラメータ調整手段と、前記第1の監視手段の所定の時間幅ごとの監視結果に基づき前記伝送路の空き状態である確率pを求める処理、または該監視結果に基づき前記伝送路の空き状態である確率pを求め、該確率pに基づき前記パケットの成功送出が始まるまでに要する送出試行回数kの分布をp(1-p) k-1として求める処理の少なくとも一方を行う第1の算出手段と、該局が送出すべきパケットを受け取ってから成功送出が始まるまでの時間を示すパケット送出遅延時間の分布を、前記一様分布および前記送出試行回数の分布からなる複合分布として算出する処理、または該パケット And when the vacant state is detected so on is decreased by a predetermined amount by said first monitoring means, a parameter adjustment means for increasing by a predetermined amount when a collision is monitored by the second monitoring means, said obtains the probability p is empty state of the transmission path based on a predetermined process obtaining the probability p is empty state of the transmission path on the basis of the monitoring result for each time width, or the monitoring results of the first monitoring means, said a first calculation means for performing at least one of the processing for determining the distribution of delivery attempts k required until successful delivery of the packet based on the probability p begins as p (1-p) k-1, transmitted is該局should the packet transmission delay time distribution indicating the time of the packet after receiving the up successful delivery begins processing or the packet is calculated as a composite distribution consisting of the uniform distribution and the delivery attempts of the distribution 送出遅延時間の分布の平均値を示す平均パケット送出遅延時間もしくは該パケットの成功送出の始まっている確率が99%を越える時間を示す99パーセント・パケット送出遅延時間を、前記上限値rおよび前記確率pから算出する処理の少なくとも一方を行う第2の算出手段とを具備したことを特徴とする。 Average packet transmission delay or a 99% packet delivery delay time success probability delivery of has begun indicating the time in excess of 99% of the packet, the upper limit value r and the probability indicating the average value of the distribution of the delivery delay time characterized by comprising a second calculating means for performing at least one of a process for calculating the p.

また、好ましくは、第1の監視手段は、一定時間毎に、 Also preferably, the first monitoring means, at regular time intervals,
伝送路上に信号があった場合は“1"、なかった場合は“0"をデータ・レジスタに書き込むものであることを特徴とする。 Characterized in that when there signals on the transmission line is "1", If no in which "0" is written to the data register. この場合、データ・レジスタを使い切ったときはデータ・レジスタの先頭のビット位置に戻って書き込みを続けると好ましい。 Preferred in this case, when used up data register keep writing back to the beginning of the bit position of the data register.

また、好ましくは、第1の算出手段は、伝送路の空き状態である確率pを、データ・レジスタ上の“0"の数がデータ・レジスタのビット長に対して占める割合によって推定するものであることを特徴とする。 Also preferably, the first calculating means, the probability p is empty state of the transfer path, in which the number of "0" in the data register is estimated by percentage for the bit length of the data register characterized in that there.

また、好ましくは、平均パケット送出遅延時間は、(r Also, preferably, the average packet transmission delay, (r
+1)/2pによって算出するものであることを特徴とする。 And characterized in that to calculate the +1) / 2p.

また、好ましくは、99パーセント・パケット送出遅延時間は、 (r+1)/2p・{log e C 0 /log e (1-p)+C 1 } (ただし、C 0およびC 1は所定の定数)によって算出するものであることを特徴とする。 Also preferably, the 99% packet delivery delay, (r + 1) / 2p · {log e C 0 / log e (1-p) + C 1} ( however, C 0 and C 1 are predetermined constants) and characterized in that to calculate the.

また、好ましくは、パラメータ調整手段は、さらに前記伝送路上に特定の信号または特定のパケットが通過した場合に前記上限値rを所定の量だけ減少させまたは所定の量だけ増加させることを特徴とする。 Also preferably, the parameter adjusting means may be increased by further said upper limit value r when certain signal or a particular packet has passed through the transmission path is reduced by a predetermined amount or a predetermined amount .

また、好ましくは、パラメータ調整手段は前記上限値r Also preferably, the parameter adjusting means and the upper limit r
を所定の量だけ減少させる場合は前記上限値rを2で割り、かつ前記上限値rを所定の量だけ増加させる場合は前記上限値rに2を乗ずることを特徴とする。 The case of reducing a predetermined amount divide the upper limit value r 2, and when increasing the upper limit value r by a predetermined amount is characterized by multiplying 2 to the upper limit value r.

[発明の効果] かくして本発明によれば、網内遅延時間の測定が受動的に行われる為、この測定によってパケット通信網の混雑が増大することがなく、従って通信パケット送出の網内遅延を正確に測定することが可能となる。 According [Effect of the Invention] Thus the present invention, since the measurement of the delay time the network is passively performed, without congestion packet communication network is increased by this measure, thus the network within the delay of the communication packet transmission it is possible to accurately measure. また、網内遅延時間が間接的に測定される為、実際に測定用パケットを送出する従来方式と異って、その測定値がデータの所謂ばらつきに依存してふらつくことがなく、信頼性の良い高精度な測定を簡易に行うことが可能となる等の効果が奏せられる。 Further, since the delay time the network is measured indirectly, actually I conventional method and different according to measurement packet, without wobbling that the measured value is dependent on the so-called variations in data, the reliability is Sose effects such as a can be performed simply with a good high-precision measurement. 故に、通常のパケット通信を妨げることなしに、そのパケット通信網の性能を簡易に、且つ信頼性良く高精度に評価することが可能となり、その実用的利点は絶大である。 Thus, without interfering with the normal packet communications, the performance of the packet communication network in a simple and it is possible to evaluate the reliability good precision, its practical advantage is great.

[発明の実施例] 以下、図面を参照して本発明の一実施例方式につき説明する。 [Example of the Invention] Hereinafter, with reference to the drawings will be described an embodiment method of the present invention.

CSMA/CD方式によるパケット送出の制御は、基本的には伝送路アクセス時にキャリアセンスがオン状態であった場合、あるいはキャリアセンスがオフ状態であってパケットの送出を開始し、これによって衝突が生じたときに上記パケットの送出を中止した場合に、所定の時間バックオフさせたのち、改めて伝送アクセスすることによって行われる。 CSMA / CD scheme control packet transmission by, when carrier sensing when the transmission line access basically is ON state, or the carrier sense to start delivery of a OFF state packet, whereby collision occurs If you stop the transmission of the packet when the, mixture was allowed to predetermined time backoff it is done by again transmitting access. しかして、上記バックオフは、キャリアセンス、および衝突検出時に行われるが、このときのバックオフ時間は、次のようにして設定される。 Thus, the back-off, the carrier sense, and is performed at the time of collision detection, back-off time at this time is set as follows.

即ち本実施例にあっては伝送路の状態が次の2点において常に監視されている。 That in the present embodiment the state of a transmission path is monitored at all times in the following two points.

(a)衝突検出 (b)伝送路の空き状態の継続時間 この伝送路の空き状態の継続時間検出は、キャリアセンスとの似たものであるが、キャリアセンスが伝送路のアクセス時に、該伝送路がビジー状態であるか、アイドル状態であるかを検出するものであるのに対し、伝送路のキャリアセンスがオフ状態になった時点からアイドル状態(キャリアセンス・オフ)が続く時間を上記アクセスとは独立に検出している点を異にしている。 (A) collision detection (b) continuation time detection of idle duration this transmission path idle state of the transmission path, but resemble the carrier sense, when accessing the carrier sense transmission path, the transmission or road is busy, is intended to detect whether the idle whereas the idle state from the time when the carrier sense of the transmission path is turned off (carrier sense off) continues time the access It is different from the point at which is detected independently of the.

しかして、この空き状態検出は、例えばアイドル時間が所定時間、例えば800ビットタイムを越えるか否かによって判定される。 Thus, the empty detection, for example, the idle time is determined by whether exceeds a predetermined time, for example, 800 bit time. そして通信装置は、衝突検出の情報と、上記空き状態の情報とを用いてバックオフ制御の為のバックオフ時間設定範囲を可変制御している。 The communication device includes a collision detection information, and a back-off time setting range for the back-off control using the above free state information is variably controlled.

即ち、伝送すべき通信パケットが与えられたとき、通信装置は上記パケットに対するバックオフ範囲rを2 N [バックオフ単位時間]に設定する。 That is, when the communication packet to be transmitted is given, the communication device sets a backoff range r for the packet in 2 N [backoff unit time. このバックオフ単位時間は、通信装置間の最大往復伝播遅延時間を余裕として設定されるものであり、例えば400ビットタイムに設定される。 The backoff time unit is intended to be set the maximum round trip propagation delay time between the communication device as a margin is set to, for example, 400 bit time. 上記2 Nは、後述するように、パケットの有無に拘らず、常時拡大、縮小の調整が行われるものであって、例えば、2 3 〜2 15程度の値に設定されるものである。 The above 2 N, as described below, regardless of the presence or absence of packet, there is constantly expanding, the adjustment of the reduction is carried out, for example, is set to a value of 2 3-2 about 15. この2 N [バックオフ単位時間]の範囲内において0 Within this 2 N [backoff unit time] 0
〜(2 N −1)なる整数値をとる一様乱数の或る値として、前記パケットに対する初期バックオフ時間が設定される。 As a certain value of the uniform random number taking-a (2 N -1) becomes an integer value, the initial backoff time is set for the packet. この初期バックオフ時間が経過したのち、始めて前記パケットの送出試行が行われる。 After this initial back-off time has elapsed, delivery attempt of the packet is the first time.

しかして、この送出試行が行われたとき、キャリアセンスがオン状態にであった場合、或いはキャリアセンスがオフ状態でパケットの送出を開始したときに衝突が検出された場合には再び一様乱数を用いてバックオフがなされるが、このバックオフ範囲は次のように設定される。 Thus, when the delivery attempt is made, if the carrier sense was turned on, or again uniform random number when a collision is detected when the carrier sense is started the transmission of packets in the off state Although the back-off is performed using a backoff range is set as follows.
つまり、伝送路上で他局間または自局と他局との間で発生したパケット衝突が検出された場合には、バックオフ範囲rを r:=min(r×2,2 Nmax ) として定める。 That is, when a packet collision has occurred with another station or between own station and another station on the transmission path is detected, a back-off range r r: defining = as min (r × 2,2 Nmax). またバックオフ制御時に前記伝送路の情報として所定の時間の空き状態検出がなされていたときには、 r:=max(r÷2,2 Nmin ) として定める。 Also when the predetermined time of idle detection as information of the transmission path has been made during the back-off control, r: = defined as max (r ÷ 2,2 Nmin). そして、このバックオフが、前記キャリアセンスによって行われるときには、前記アクセス時に設定されたバックオフ範囲rを用いてそのバックオフ時間の設定がなされ、該送出試行によって生じた衝突検出によって行われるバックオフ時には、上記の如く伝送路状況に応じて可変された後のバックオフ範囲を用いて、 Then, the back-off, when performed by the carrier sense, the back-off time setting using a back-off range r that was set when the access is made, the back-off performed by the collision detection caused by said transmission out trial sometimes, using a back-off range after being changed in accordance with the channel state as described above,
そのバックオフ時間の設定が行われる。 The back-off time setting is performed. 尚、上記バックオフ範囲の更新は、パケットのアクセスとは全く独立に、伝送路の監視によって衝突検出あるいは所定の空き状態持続検出が行われる都度実行される。 The update of the back-off range, completely independently of the access packets, is performed each time a detection or a predetermined idle duration collision detection is performed by monitoring the transmission path.

しかして、上記の如く方式を採用して構成されるパケット通信網において、パケット送出遅延時間の測定は次のようにして行われる。 Thus, the constructed packet communication network employs a method as described above, the measurement of the packet transmission delay time is performed as follows.

即ち、パケット通信網に参加した各局においては、バック・オフ単位時間毎に伝送路上に状態観測を行い、その単位時間内に伝送路が空であったか否かを判定し、その結果を記録する。 That is, in each station participating in the packet communication network, performs a state observer on a transmission path for each back-off unit time, the transmission line within the unit time determines whether an empty, and record the results. この判定は、例えば400ビット・タイムのバック・オフ単位時間内に、僅かでもパケット信号または衝突信号が通過したとき、上記単位時間内における伝送路の状態が空でないと判定される。 This determination may, for example within 400 bit times of back-off unit time, when the packet signal or a collision signal even slightly passed, the state of the transmission path within the unit time is determined not to be empty. このような判定結果、つまり空および非空を要素とする情報を一定の単位時間に亙って記録することにより、一定長の情報系列を得ることができる。 Such determination result, i.e. by recording over the information to be empty and non-empty elements in a certain unit time, it is possible to obtain a constant length of the information sequence.

ここで今、 p=(系列中の空の数)/(系列の長さ) を定義すると、上記pは伝送路が空である確率の1つの推定値を表わしたものと云える。 Here now, p = (number of empty in the sequence) / Defining a (length of the sequence), the p is a representation of one estimated value of the probability transmission path is empty and it can be said.

同様に q=(系列中の非空の数)/(系列の長さ) を定義すると、q(=1−p)は伝送路が非空である確率の1つの推定値を表わしたものであると云える。 Similarly, if q = defines the (number of non-empty in the sequence) / (the length of the sequence), q (= 1-p) is a representation of one estimated value of the probability transmission line is non-empty there if it can be said.

今、送出したいパケットを有する或る1つの局について考えてみると、この場合、1回目のパケット送出試行においてパケット送出が成功する確率は、上記推定値から大略pであり、また失敗する確率がqであると云える。 Now, consider the certain one station having a packet to be sent, in this case, the probability that a packet transmission is successful at the first packet transmission attempts, a p approximately from the estimated value, also the probability of failure is it can be said if there in q.
そして、1回目の送出試行が失敗し、2回目の送出試行が成功する確率は、上記推定値から(p・q)で与えられ、同様にして(k−1)回目までの送出試行は失敗し、l回目で始めて送出試行が成功する確率は(q k-1 The first delivery attempt fails, the probability that the second delivery attempt is successful, given from the estimated value (p · q), in the same manner as (k-1) delivery attempts before th Fail then, the probability of delivery attempts for the first time in the l th time to be successful (q k-1 ·
p)となる。 p) to become. このことは、パケットを持つ局がそのパケットの送出に成功する迄の試行回数が、近似的に幾何分布に従うことを意味している。 This station has a packet number of attempts until a successful transmission of the packet, which means that approximately follows a geometric distribution.

ところで本方式では、1回目のパケット送出試行を行なう前に必ずランダム時間の待ち状態、つまりバック・オフを持つようにしている。 However in this method, it is to have first always random time waiting state before performing packet transmission attempts, i.e. a back-off. このバック・オフ回数は、パケットの送出試行回数に等しくなることは、云うまでもない。 The back-off number, be equal to the delivery attempts of the packet is not to say. 従って、バック・オフ回数の分布は、上記試行回数の分布に従うことになる。 Therefore, the distribution of the back-off times will follow the distribution of the number of trials.

ここで、1回当りのバックオ・オフに費される時間の分布が定まれば、上記バック・オフ回数の分布を相俟って、パケット送出遅延時間の分布が完全に規定されることになる。 Here, if the time spent in backoff off per time distribution is determined, coupled with the distribution of the back-off times, so that the packet transmission delay time distribution is completely defined .

一方、1回のバック・オフ当りの遅延時間は、上記方式にあっては、所定範囲r内の一様乱数に従い、また上記所定範囲rが各局毎に異る可能性がある。 Meanwhile, once the delay time per back-off is in the above method, in accordance with the uniform random number within a predetermined range r, also the predetermined range r is're potentially every each station. ところが、全ての局がパケット送出試行を行わない事態が十分長い時間に亙って継続すると、上記各局におけるバックオフ範囲rがそれぞれ縮小収束し、最終的には各局にのバック・オフ範囲rがそれぞれ最小となる。 However, the situation in which all the stations do not perform the packet transmission attempt continues over a sufficiently long time, the back-off range r in the above each station is reduced converge respectively, and finally the back-off range r of each station each at a minimum. このような現象の発生確率は明らかに正の値を持ち、パケット通信網に新規に参加する局が無いような定常的な通信網の運用が継続する場合には、必ず生じると云える。 The probability of occurrence of such a phenomenon clearly has a positive value, when the operation of the stationary communication network such as there is no station to participate in the new will continue to packet communication network, and be sure to occur it can be said.

また、例えば新規加入局があったとしても、その局数が多くない場合には、その他の大多数の局のバック・オフ範囲rは、上記の如く最小に収束した状態から、相互に揃ったままで推移すると考えられる。 Further, for example, even if there is a new subscriber, if the station number is not a number, the back-off range r of other majority stations, from a state in which converges to a minimum as described above, or aligned with one another It is considered to remain up. 従って、パケット通信網に参加した代表的な局のパケット範囲は、上記通信網が運用し始めてから、常時稼働状態にあった局のバック・オフ範囲rに等しいと看做すことができる。 Thus, the packet range of typical stations that participated in a packet communication network, from the communication network starts to operate, it can be regarded as equal to the back-off range r of there always operating state station.

以上のことは、伝送路が空である状態が十分に長い時間に亙って継続する場合に限らず、伝送路上でのパケット衝突が十分長い時間に亙って頻繁に発生している場合にあっても同様に生じ、この場合には各局のバック・オフ範囲がそれぞれ最大値に揃うことになる。 More than that, when the transmission path is not limited to the case where the state is empty continues over a sufficiently long time, packet collisions on the transmission path is frequent over a sufficiently long period similarly occur even, so that each station of the back-off range is aligned to the maximum value respectively in this case.

かくして、パケット通信網が定常的に運用されている場合には、各局のバック・オフ回数の分布と、その1回当りのバック・オフ時間の分布とがそれぞれ等しいと看做すことができる。 Thus, when the packet communication network is operating constantly has a distribution of each station back-off times, and back-off time distribution of the per once it can be regarded as equal to each other. このことは、上記バック・オフ回数の分布と、バック・オフ時間の分布とによって示される複合分布、つまりパケット送出遅延分布が、各局間で等しいことを意味する。 This is the distribution of the back-off times, complex distribution indicated by the distribution of the back-off time, that is packet transmission delay distribution means that equal between stations. そこで本実施例では、このような条件下において、伝送路が空である確率pとそのバック・ Therefore, in this embodiment, under such conditions, the back and the probability p transmission path is empty
オフ範囲rとを調べ、これらの情報に基いてパケット送出遅延分布を計算することによって、同分布から受動的にパケット送出遅延に関する情報を得てパケット通信網の性能評価を行うようにしている。 Examined and off range r, by computing the packet transmission delay distribution based on the information, so that the performance evaluation of the packet communication network to obtain information about the passively packet transmission delay from the same distribution.

尚、バック・オフ範囲rを揃える為に、上述した確率論的な手法を採用する必然性は全くなく、例えば各局のバック・オフ範囲を固定的に定めたり、或いは各局の経験を用いることなしに伝送路の状態のみに依存して統括的にバック・オフ範囲を定めるようにしても良い。 Incidentally, in order to align the back-off range r, necessity of employing a probabilistic approach described above without any, e.g., or define each station back-off range fixedly, or without the use of each station experience depends only on the state of the transmission path overall may be determined a back-off range. また、 Also,
他の手法を採用することも可能であり、要はパケット通信網に参加した各局のバック・オフ範囲が定常系な運用時に相互に揃うようにすれば良い。 It is also possible to employ other methods, each station of the back-off range who participated in the packet communication network in short it is sufficient so as to be aligned with each other at the time of steady-state system operational. つまり、各局のパケット送出遅延分布が、例えば同一母数pを持つ幾何分布と(0〜r−1)の整数の一様分布を複合した、同一の分布で与えられるようにすればよい。 That is, each station of packet transmission delay distribution, for example, in the same population parameter p and geometric distribution with a uniform distribution of integers (0 to R-1) was combined, may be as given in the same distribution.

このような分布を各局に与えた場合には、例えば平均遅延時間は、上記複合幾何分布の平均として、 (r+1)/2p [バックオフ単位時間] として簡易に計算することができ、これを通信網性能評価の1つの指標とすればよい。 When given such a distribution in each station, for example, average delay time, as the average of the composite geometric distribution can be calculated easily as (r + 1) / 2p [backoff unit time, communicates this it may be set as one of the indicators of network performance evaluation.

また、99パーセント遅延時間を指標とするときには、適当な近似式、例えば (r+1)/2p・{log e C 0 /log e (1−p)+C 1 } ただし、C 0およびC 1は所定の定数) [バックオフ単位時間] を用いれば良い。 Also, when an indicator 99% delay time is appropriate approximation formula, for example (r + 1) / 2p · {log e C 0 / log e (1-p) + C 1} However, C 0 and C 1 are given constant) may be used [backoff unit time.

次に、上述した方式を採用して各局のパケット送出遅延の分布を均質化した通信装置と、この通信装置に組込まれる本発明方式の一実施例であるパケット送出遅延測定装置について説明する。 Next, a communication device which was homogenized distribution of each station packet transmission delay employs a method described above, the packet transmission delay measurement device which is an embodiment of the present invention scheme incorporated in the communication apparatus.

この通信装置を介して伝送制御される通信パケットのデータフォーマットは、例えば第3図に示す通りであり、 Data format of a communication packet transmitted controlled via this communication device is as shown in FIG. 3 for example,
データ部としては1〜8(kbit)用意される。 The data portion is 1 to 8 (kbit) prepared. そして、 And,
これらのデータ部に加えて、プリアンブル、デリミタ、 In addition to these data portion, a preamble, a delimiter,
通信宛先、発信者等の情報が付加される。 Communication destination, information of the caller or the like is added.

しかして、上記通信装置は、第4図に示すように通信パケットを格納するメモリ(パケットバッファ)21、装置全体の動作を制御するアダプタ制御部22、そして受信制御部23、送信制御部24、バックオフ制御部25によって構成される。 Thus, the communication device includes a memory (packet buffer) 21 for storing the communication packet, as shown in FIG. 4, the adapter control unit 22 controls the operation of the entire apparatus and the reception control unit 23, the transmission control unit 24, constituted by the back-off control unit 25.

バックオフ制御部25は、例えば第5図に示すようにCPU2 Back-off control unit 25, for example as shown in FIG. 5 CPU2
5aを主体とし、その動作プログラムを格納したROM25b、 5a as a main component, and stores the operation program ROM 25b,
プログラマブル・インターフェース回路(PIO)25c,25 Programmable interface circuit (PIO) 25c, 25
d、プログラマブル・インターラプト・コントローラ(P d, a programmable interrupt controller (P
IC)25e、プログラマブル・タイマ・カウンタ(PTC)25 IC) 25e, programmable timer counter (PTC) 25
fをバス25gを介して相互に結合して構成される。 f The constructed bonded to each other via a bus 25 g. このバックオフ制御部25は、通信パケットに対してバックオフタイム動作し、バックオフ時にそのカウンタがタイムアウトする都度、前記送信制御部23に対して送信要求を発し、通信パケットの送出を促す。 The back-off control unit 25 operates the backoff time to the communication packet, each time that counter during backoff times out, issues a transmission request to the transmission control unit 23 prompts the transmission of a communication packet. またこのとき、上記バックオフの時間範囲を、伝送路の監視によって検出される衝突および空き状態継続の情報に従って前述したように設定制御している。 At this time, the time range of the back-off is set controlled as described above according to the information of the collision and the free state continuation is detected by monitoring the transmission path.

また第6図は送信制御部24の概略構成を示すもので、送信制御用マイクロシーケンサ24aにより、その動作が制御される。 The sixth figure shows a schematic configuration of a transmission control unit 24, the transmission control micro sequencer 24a, its operation is controlled. そして、メモリ21から与えられる並列16ビットデータを入力バッファ24bに入力し、そのデータを上位8ビット、下位8ビットに分けてシフトレジスタ24c Then, enter the parallel 16-bit data supplied from the memory 21 to the input buffer 24b, the shift register 24c divides the data upper 8 bits and lower 8 bits
を介して直列変換する。 To-serial conversion through. この際、CRC−CCITT回路24dにより上記データに対するCRCコードが発生される。 In this case, CRC code for the data is generated by the CRC-CCITT circuit 24d. そして、これらのデータ、CRCコードは、CDゾーン等のデータメモリ24eからの各種コードと共にマルチプレクサ24f Then, these data, CRC code, the multiplexer 24f with various codes from the data memory 24e in the CD zones such
により選択され、同期用フリップフロップ24gを介して前記フォーマットのパケットとして送出される。 Is selected by, it is sent as a packet of the format via the flip-flop 24g for synchronization. また、 Also,
これらの一連のパケット送出処理は、CPUインターフェース24h、ポインターテーブル24i、アドレスカウンタ24 These series of packet transmission processing, CPU interface 24h, pointer table 24i, the address counter 24
jによるアダプタ制御部22およびメモリ21のアクセス処理と協働して行われる。 j by it performed in cooperation with the access processing of the adapter control unit 22 and a memory 21.

しかして、この送信制御部24は、前記バックオフ制御部 Thus, the transmission control unit 24, the back-off controller
25からの送信要求を受け、このときキャリアセンスがオフ状態であったときにのみ通信パケットの送出が開始する。 Receiving a transmission request from the 25, transmission of the communication packet begins only when the carrier sense at this time is off state. またこのとき、受信制御部23から衝突検出によるCD At this time, CD by the collision detection from the reception control unit 23
信号を受けたとき、直ちに上記通信パケットの送出を中止する。 When receiving the signal, immediately stops the transmission of the communication packet. また、この送信制御部24は、受信制御部23からのACK/NAK送信要求を受けて、ACK/NAKパケットを送出するようになっている。 Further, the transmission control unit 24 receives the ACK / NAK transmission request from the reception control unit 23, adapted to deliver the ACK / NAK packet. そして、これらの動作は、アダプタ制御部22との間で、送信に関する情報を交換し乍ら行われる。 Then, these operations are to and from the adapter control unit 22 is performed exchanged notwithstanding et information about the transmission.

、また第7図は受信制御部23の構成例を示すものである。 And FIG. 7 shows a configuration example of a reception control unit 23. この受信制御部23の全体的な動作は、受信制御用マイクロシーケンサ23aによって制御される。 The overall operation of the reception control unit 23 is controlled by the reception control microsequencer 23a. 伝送路を介して受信される信号は、シフトレジスタ23bに入力され、検出器23cにより開始デリミタ、ACK/NAK検出が行われる。 Signal received through the transmission path is input to the shift register 23b, the start delimiter by the detector 23c, ACK / NAK detection. そして、上記シフトレジスタ23bの出力は、16ビットのシフトレジスタ23dに転送され、その上位8ビットからアドレス比較器23eによりアドレス判定される。 The output of the shift register 23b is transferred to a 16-bit shift register 23d, is address determination by the address comparator 23e from the upper 8 bits.
この判定結果に従って上記受信データは、バッファレジスタ23fを介してメモリ21に転送される。 The above received data according to the determination results are transferred to the memory 21 via a buffer register 23f. また前記シフトレジスタ23bの出力を受けて、カウンタ23gはその受信サイズをチェックしており、CRC−CCITT回路23iは比較器23jと協働して、CRCコードに基づく符号誤りをチェックしている。 Also receiving the output of the shift register 23b, the counter 23g is to check the received data size, CRC-CCITT circuit 23i cooperates with comparator 23j, it is checked code error based on the CRC code. そして、これらの一連の処理は、CPUインターフェース23k、ポインタ・テーブル23、アドレスカウンタ23mにより、アダプタ制御部22およびメモリ21のアクセス処理と共に行われている。 Then, these series of processes, CPU interface 23k, pointer table 23, the address counter 23m, have been made with the access processing of the adapter control unit 22 and a memory 21.

しかして、このように構成された受信制御部23は、伝送路上における信号の存在の有無からキャリアセンスを行い、また上記伝送路上におけるパケットの衝突の有無を検出している。 Thus, the reception control unit 23 configured in this way, performs carrier sense from the presence or absence of a signal in the transmission path, also detects the presence or absence of a collision of packets in the transmission path. また、伝送路を介して伝送されるACK/NA Also, ACK / NA which is transmitted via the transmission path
K信号を受信・認識し、無応答の場合にはタイムアウトを検出している。 Receiving and recognizing a K signal, in the case of no response is detected the time-out. また受信パケットの宛先アドレスが自己を示す場合には、上記パケットの受信完了に伴って、 Further, when the destination address of the received packet indicates a self, with the completion of reception of the packet,
直ちに前記送信制御部24に対してACK/NAKの返送要求を指示するものとなっている。 It has become those that direct request for return ACK / NAK with respect immediately the transmission control unit 24. そして、これらの一連の動作を、前記アダプタ制御部22との間で受信に関する情報を交換しながら制御している。 Then, these series of operations, is controlled while exchanging information about the reception to and from the adapter control unit 22.

第8図乃至第10図はこれらの各部の制御シーケンスを示すもので、第8図は受信制御を、第9図は送信制御を、 Figure 8 through Figure 10 shows a control sequence of these parts, the FIG. 8 is a reception control, the FIG. 9 is a transmission control,
そして第10図はバックオフ制御を示している。 And Figure 10 shows the back-off control.

このように構成された通信装置からパケットを送信する場合、アダプタ制御部21の制御によって送信制御部21のポインタテーブル24iに送信指示内容が書込まれる。 When a packet is transmitted from the thus configured communication apparatus, the transmission instruction content in the pointer table 24i of the transmission control unit 21 under the control of the adapter control unit 21 it is written. 送信制御部24はこの送信指示をバックオフ制御部25に伝達する。 Transmission control unit 24 transmits the transmission instruction to the back-off control unit 25. これを受けてバックオフ制御部25では、初期設定された範囲内で設定されるバックオフタイムがタイムアウトしたとき、上記パケットの送信指示を確認して送信要求を送信制御部24に対して出力する。 In back-off control unit 25 receives this, when the back-off time has timed out to be set within a range which is initially set to output a transmission request to the transmission control unit 24 to check the transmission instruction of the packet . 尚、バックオフ制御部25では、常時伝送路状況を監視して、バックオフ範囲の更新処理を行って次のバックオフ処理に備えている。 In the back-off control unit 25 monitors constantly channel state, by performing the process of updating the back-off range are for the next back-off process.

しかして送信要求を受けた送信制御部24は、先ず受信制御部23からのキャリアセンスの有無を調べ、伝送路が空いていればパケットの送信を開始する。 Transmission control unit 24 which has received the transmission request Thus, first checks for the carrier sense from the reception control unit 23 starts transmitting a packet if the transmission medium is free. このパケットの送信は、光送信機としてのレーザ素子に対してプリバイアスを指示したのち、CDゾーン信号を送出する。 Transmission of this packet, indicating and then a pre-bias the laser device as a light transmitter, sends the CD zone signal. このCD This CD
ゾーン信号送出時に、受信制御部23にて衝突が検出されないとき、プレアンブル、開始デリミタ、宛先アドレス…の順に、パケットを構成するデータを順に送出する。 During zone signaling, when a collision at the receiving control unit 23 is not detected, preamble, start delimiter, in the order of destination addresses ..., and sends the data constituting the packet in sequence.
尚、上記CDゾーン信号送出時に衝突が検出されたときには、直ちにそのパケット送出処理を中止する。 Note that the collision at the time of the CD zones signaling is when it is detected, immediately suspend the packet transmission process.

このようにして送信制御部24は1パケット分のデータを送出し終えたとき、次にFCSとしてCRCコードを送出し、 Such transmission control unit 24 in the when finished sending one packet of data, then sends the CRC code as FCS,
これに続いて終結デリミッタを送出してパケット通信を終了する。 By sending a termination delimiter Following this terminates the packet communication. この送信終了後、ACKまたはNAKの受信を持ち、受信制御部23からACK信号受信の通知を受けたときに前記ポインタテーブル24iを更新する。 After the end of transmission has to receive an ACK or NAK, and updates the pointer table 24i from the reception control unit 23 in response to notifications of ACK signal reception. そして、アダプタ制御部22に対して送信完了の割込みをかける。 Then, it interrupts the transmission completion to the adapter control unit 22. また上記ACKの代りにNAK信号を受信したときや、所定の時間無応答の場合には、前記通信パケットに対する再送カウンタを歩進し、次の送信指示までその制御を戻すことになる。 Moreover and when receiving a NAK signal in place of the ACK, if the predetermined time no response is to increment the retransmission counter for said communication packet, will return the control to the next transmission instruction.

一方、パケットの受信制御は次のようにして行われる。 On the other hand, the reception control of packet is carried out as follows.
受信制御部23は、先ずCDゾーン信号を受信してキャリアセンス信号を立てる。 The reception control unit 23 first receives the CD zone signal sets a carrier sense signal. またこのとき、衝突発生の有無を調べる。 At this time, check for collision. そして、衝突検出時には直ちに通信パケットの受信を中止し、伝送路上のキャリアが無くなるまで待つ。 Then, immediately stopped reception of a communication packet in the collision detection, waits until there is no carrier on the transmission line. この伝送路上のキャリアが無くなった時点で前記キャリアセンス信号を落として、初期の受信待ち状態に復帰する。 It dropped the carrier sense signal when the carrier has been lost in the transmission path, to return to the initial waiting state. 他方、上記衝突がない場合には、開始デリミタの受信を持ち、宛先アドレスが自己のアドレスないしは同報アドレスと一致するか調べ、そのいずれかである場合にのみ、受信パケットのデータメモリ21に取込む。 On the other hand, when there is no the collision has a reception of the start delimiter, checks whether the destination address matches the own address or broadcast address only if its either, taken in the data memory 21 of the received packet writes. その後、パケットの受信終了時点でCRCエラーとフレームエラーをチェックし、正しい場合にはポインタテーブル Then, check the CRC and frame errors at the receiving end of the packet, the pointer table if correct
23lを更新してアダプタ制御部22に受信完了の割込みをかける。 Update the 23l interrupts the reception completion to the adapter control unit 22. 同時にこのとき、送信制御部24に対してACK送信を指示する。 At this time, it instructs the ACK transmission to the transmission controller 24 at the same time.

尚、上記データの受信が正しい場合でも、これを取込むバッファはメモリ21内に準備されていなかった場合には Even when reception of the data is correct, a buffer for taking it if that were not prepared in the memory 21
NAK信号の返信を指示し、同通信パケットの再送を要求することになる。 Instructing a reply NAK signal will request a retransmission of the communication packet. また、宛先アドレスが違う場合や、エラーが多い場合等、ACK/NAKの返送は行わない。 Further, and when the destination address is different, or the like is often errors, return of ACK / NAK is not performed. その後、受信制御部23は、上記データパケットの受信後、宛先アドレス、発信アドレスに関係ないACK/NAKの受信を待ち、送信制御部24に対して、ACK,NAK,無応答といずれかを応答結果として通知することになる。 Thereafter, the reception control unit 23 after reception of the data packet, a destination address, waits to receive a not related to calling address ACK / NAK, the response to the transmission control unit 24, ACK, NAK, unresponsive and either You will be notified as a result. そして、インターフレームギャップの終了後、キャリア検出信号を落として、伝送路の空きを示すことになる。 After completion of the inter-frame gap, drop the carrier detection signal will indicate an empty transmission path.

このように、受信制御部23は、他の制御部とは独立に動作して、伝送路の状態を上記他の制御部に伝達する。 Thus, the reception control unit 23, the other controller operates independently to transmit the channel state to the other control unit. また何らかの原因によって受信シーケンスが狂った場合や、稼動中のシステムより遅れて電源投入されて受信動作を開始した場合、その受信データが前記フォーマット中のどの部分であるか判別できなくなる場合がある。 Moreover and when crazy receive sequence for some reason, when starting the power-on has been received with a time delay from the system in operation, there is a case where the received data can not be determined whether any part in said format. この場合には、例えば15(μsec)以上のキャリア非検出や、ACK/NAK信号を手掛かりとして同期の確立が図られる。 In this case, for example 15 (.mu.sec) non-detection or more carriers, the synchronization establishment can be achieved an ACK / NAK signal as a clue.

以上のようにして、パケットの送信および受信が制御されることになる。 As described above, so that the transmission and reception of packets is controlled. そして、バックオフ時間の設定は、パケットの送出試行とは独立に、常に伝送路状況に応じて更新処理され、適正な時間として考えられる。 The back-off time setting, independently of the delivery attempt packets, are always updating process according to the channel state is considered as an appropriate time.

一方、パケット送出遅延測定装置は、例えば第11図に示す如く構成される。 On the other hand, packet transmission delay measurement device is configured, for example as shown in Figure 11. 同装置は、パケット通信網に参加した局に設けられて、上記伝送路の状態を監視する伝送路監視部31、この伝送路監視部31が判定した伝送路の包帯(空または非空)を記憶するメモリ32、前記伝送路の状態に応じた局のバック・オフ範囲rの計算を行うバック・オフ範囲計算部33、前記メモリ32に格納された情報に基いて伝送路が空であった確立pを計算する空率pに計算部34、そして前記計算部32,34でそれぞれ求められたバック・オフ範囲rと空率pの情報を用いて、該通信網におけるパケット送出遅延時間の計算を行う平均遅延計算部35により構成される。 The device is provided in a station participating in a packet communication network, the transmission path monitoring unit 31 for monitoring the state of the transmission path, the dressing of the transmission path the line monitoring unit 31 determines (empty or non-empty) storage memory 32, transmission line the back-off range calculation unit 33 for calculating the back-off range r of stations in accordance with the state of the transmission path, based on information stored in the memory 32 is empty calculation unit 34 to the air rate p to calculate the establishment p, and said calculation unit 32 using the back-off information in the range r and empty rate p obtained respectively, the calculation of the packet transmission delay time in the communication network constituted by the average delay calculating unit 35 for.

伝送路監視部31は、伝送路の状態を受動的に監視し、40 Line monitoring portion 31 is passively monitors the status of the transmission line, 40
0ビットタイム毎にその時間内を通して該当伝送路が空であったか否かを第12図に示す制御フローに従って調べ、その判定結果をメモリ32に格納している。 Examine 0 for each bit time corresponding transmission path through within that time in accordance with the control flow shown whether an empty in FIG. 12, and stores the determination result in the memory 32. この判定結果のメモリ32への格納は第13図に示す如く、ポインタ・レジスタ36にセットされたポインタによって制御される。 The storage of the determination result to the memory 32 as shown in FIG. 13, is controlled by a pointer set in the pointer register 36. そして、この伝送路監視は、ポインタの最大値Nに至る迄、繰返して行われ、メモリ32は系列長Nの監視結果が格納される。 Then, the transmission path monitoring, up to the maximum value N of the pointer, are performed repeatedly, the memory 32 monitors the result of the sequence length N is stored.

このようにしてメモリ32に得られた情報系列から、空率計算部34は、例えば伝送路の空状態を“0"、非空状態を“1"としたとき、 p=(メモリ32内の“0"の数)/(メモリ32の系列長N) として伝送路の空率pを計算している。 Thus the information sequence obtained in the memory 32 in the, air ratio calculation unit 34, for example, an empty state of the transmission path "0", when a non-empty state "1", p = (in memory 32 "0" the number of) / (are calculated empty ratio p of the transmission path as a sequence length N) of the memory 32.

またバック・オフ範囲計算部33は、通常のアダプティブな局におけるバック・オフ範囲計算部(第10図)と同様に、例えば第14図に示すように衝突の有無、および空き時間の継続に応じてバック・オフ範囲rを計算している。 The back-off range calculation unit 33, like back-off range calculation unit in a normal adaptive station (FIG. 10), for example, according to the presence or absence of the collision as shown in FIG. 14, and continuation of the free time and to calculate the back-off range r Te.

このような各計算結果、p,rに基いて平均遅延計算部35 Each such calculations, the average delay calculating unit 35 based on p, the r
は、例えば (r+1)/(2p) [バックオフ単位時間] として、そのパケット送出遅延時間を求め、これをパケット通信網の性能評価値として出力している。 , For example, as (r + 1) / (2p) [backoff unit time, and outputs the packet transmission delay time calculated, this as performance evaluation value of the packet communication network.

尚、測定すべき性能指標は平均遅延には限らず、例えば Incidentally, the performance index to be measured is not limited to the average delay, e.g.
99パーセント遅延時間でもよい。 It may be 99 percent delay time. 第15図にその場合のパケット送出遅延測定装置の構成図を示す。 It shows a block diagram of a packet transmission delay measurement device in this case in FIG. 15. 第15図は第10 Figure 15 is a 10
図の平均遅延計算部35を99パーセント遅延計算部36に置き換えたものであって、例えばこの場合には The average delay calculation unit 35 of FIG. A replaced with a 99% delay calculating unit 36, for example in this case が良い近似となる。 A good approximation.

以上、実施例につき説明したように本発明によれば、受動的に伝送路状態を監視してそのパケット送出遅延を測定するので、その測定時に通信を妨害することがない。 As described above, according to the present invention, as was explained in embodiment, since measuring the packet transmission delay by monitoring passively transmission path condition, never interfere with communication at the time of measurement.
しかも、伝送路の状態をそのまま監視して間接的にパケット送出遅延を測定するので、標本(データ)の多少によって測定精度が変動することがなく、また信頼性良く、高精度な測定を簡易に行うことが可能となる。 Moreover, since the measure indirectly packet transmission delay as it monitors the state of the transmission path, without having to vary the measurement accuracy by some specimens (data), and reliably, easily and highly accurate measurement It can be carried out to become. 従って、パケット通信網の性能評価を信頼性良く行うことができる等、実用上多大な効果が奏せられる。 Therefore, such a performance evaluation of the packet communication network can be performed reliably, practically great effects are obtained if.

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above embodiments. 例えば各局のバック・オフ範囲rを固定的に定めてもよく、この場合にはその測定が不要となる。 For example, it is set to each station of the back-off range r fixedly, in this case the measurement is not necessary. また特定の局が特殊な信号を発信したり、或いはパケットを送信したときにだけ、各局のバック・オフ範囲rを相互に揃った状態で可変するようにしても良い。 Further and initiates a special signal particular station, or when transmitting a packet only, may be variable in a state of uniform each station back-off range r to each other. またCSMA/CD方式としては、上述したノンパーシステント方式に限られないことも云うまでもなく、その他の仕様もネット・ワークの仕様に準じて定めればよい。 Also, as the CSMA / CD system, even without also say that is not limited to the non-persistent scheme described above, other specifications also may be determined in accordance with the specifications of the net work. 要するに本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 In short the invention can be modified in various ways without departing from the scope thereof.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図はローカル・ネットワークの構成例を示す図、第2図は従来の基本的なCSMA/CD方式の制御シーケンスを示す図、第3図乃至第10図はCSMA/CD方式の通信装置を示すもので、第3図は通信パケットのフォーマット例を示す図、第4図は概略構成図、第5図はバック・オフ制御部の構成図、第6図は送信制御部の構成図、第7図は受信制御部の構成図、第8図は受信制御シーケンスを示す図、第9図は送信制御のシーケンスを示す図、第10図はバック・オフ制御のシーケンスを示す図、第11図乃至第14図は本発明の一実施例方式を説明する為の図で、第 Figure Figure 1 is showing a structural example of a local network, Fig. Fig. 2 showing the control sequence of the conventional basic CSMA / CD method, the communication device of FIG. 3 through FIG. 10 CSMA / CD scheme shows, Fig 3 Figure showing an example of a format of a communication packet, Figure 4 is a schematic diagram, FIG. 5 is a diagram showing the construction of a back-off control unit, FIG. 6 is a configuration diagram of a transmission control unit, the 7 Figure is a diagram showing the construction of a reception control unit, FIG. FIG. 8 is showing a reception control sequence, Figure 9 is a diagram showing the sequence of transmission control, FIG. 10 shows a sequence of back-off control, FIG. 11 or in diagram for Fig. 14 for explaining an embodiment mode of the present invention, the
11図はパケット送出遅延測定装置の概略構成図、第12図は伝送路監視部の制御シーケンスを示す図、第13図はメモリの構成例を示す図、第14図はバック・オフ範囲計算の制御シーケンスを示す図、第15図は99パーセント送出遅延測定装置の概略構成図である。 11 Figure is a schematic structural diagram of a packet transmission delay measurement device, FIG. 12 shows a control sequence of the transmission line monitoring unit, FIG. 13 shows an example of a memory, Fig. 14 of the back-off range calculation diagram showing a control sequence, FIG. 15 is a schematic diagram of a 99 percent delivered delay measurement device. 31…伝送路監視部、32…メモリ、33…バック・オフ範囲計算部、34…空率計算部、35…平均遅延計算部、36…99 31 ... transmission line monitoring unit, 32 ... memory, 33 ... back-off range calculation unit, 34 ... air-ratio calculator, 35 ... average delay calculation unit, 36 ... 99
パーセント遅延計算部。 Percent delay calculator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 清 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−2463(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Kiyoshi Yoneda Kawasaki-shi, Kanagawa-ku, Saiwai Komukaitoshiba-cho, address 1 Co., Ltd. Toshiba the laboratory (56) reference Patent Sho 59-2463 (JP, a)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】複数の局を伝送路で相互接続してなり、各局はCSMA/CD方式により通信パケットの送出を制御するパケット通信システムにおいて、 前記局夫々は、 所定の時間幅ごとに前記伝送路が空き状態か否かを監視する第1の監視手段と、 前記複数の局のいずれか2以上の局によりそれぞれ送出されたパケット同士の衝突が発生したか否かを監視する第2の監視手段と、 前記パケットの送出を試行する際に前記第1の監視手段によって伝送路が空き状態でないことが検出された場合、または該パケットの送出中に前記第2の監視手段によって該パケットの衝突が検出されたために該パケットの送出を中止した場合に、次に該パケットの送出を試行開始するまでの待ち時間を示すバック・オフ制御時間を、0から所定の上限値r−1までの範 1. A become interconnected plurality of stations to a transmission path, each station in the packet communication system for controlling transmission of the communication packet by CSMA / CD method, the station each, said transmitted every predetermined time width a first monitor means road monitors whether idle, the second monitoring monitors whether packet collision between sent respectively generated by any two or more stations of the plurality of stations means and, if the transmission path by said first monitoring means when attempting the transmission of the packet is detected to be not idle, or collision of the packet by the second monitoring means during transmission of the packet if but was discontinued transmission of the packet to have been detected, then range of the back-off control time indicating the waiting time until the start attempting transmission of said packet, from up to a predetermined upper limit value r-1 0 内の整数をそれぞれ同一確率で発生させる一様分布に従ってランダムに設定するものであって、該上限値の初期値は予め全局について同一に設定されるバック・オフ制御時間設定手段と、 前記上限値rを、前記第1の監視手段により空き状態が検出された場合に所定の量だけ減少させ、前記第2の監視手段により衝突が監視された場合に所定の量だけ増加させるパラメータ調整手段と、 前記第1の監視手段の所定の時間幅ごとの監視結果に基づき前記伝送路の空き状態である確率pを求める処理、 Be one that sets a random integer inner according uniform distribution to be generated by the same probability, respectively, the initial value of the upper limit in advance and back-off control time setting means is set to the same for all stations, the upper limit value a parameter adjustment means for increasing by a predetermined amount when the r, the decrease by a predetermined amount when the idle state is detected by the first monitoring means, collision is monitored by the second monitoring means, process of obtaining the probability p is empty state of the transmission path on the basis of the monitoring result for each predetermined time width of the first monitoring means,
    または該監視結果に基づき前記伝送路の空き状態である確率pを求め、該確率pに基づき前記パケットの成功送出が始まるまでに要する送出試行回数kの分布をp(1-p) Or the monitoring result to determine the probability p is empty state of the transmission path on the basis of the distribution of delivery attempts k required until successful delivery of the packet based on said probability p begins p (1-p)
    k-1として求める処理の少なくとも一方を行う第1の算出手段と、 該局が送出すべきパケットを受け取ってから成功送出が始まるまでの時間を示すパケット送出遅延時間の分布を、前記一様分布および前記送出試行回数の分布からなる複合分布として算出する処理、または該パケット送出遅延時間の分布の平均値を示す平均パケット送出遅延時間もしくは該パケットの成功送出の始まっている確率が a first calculation means for performing at least one of the processing for obtaining a k-1, the packet transmission delay time distribution indicating the time of receiving the packet being transmitted is該局until successful delivery begins, the uniform distribution and processing for calculating a composite distribution consisting of distribution of the delivery attempts, or the probability that begin with successful delivery of the average packet transmission delay or the packet indicates the average value of the distribution of the packet transmission delay time
    99%を越える時間を示す99パーセント・パケット送出遅延時間を、前記上限値rおよび前記確率pから算出する処理の少なくとも一方を行う第2の算出手段とを具備したことを特徴とするパケット通信システム。 99% packet delivery delay time indicating the time in excess of 99%, a packet communication system characterized by comprising a second calculating means for performing at least one of a process for calculating the upper limit value r and the probability p .
  2. 【請求項2】第1の監視手段は、一定時間毎に、伝送路上に信号があった場合は“1"、なかった場合は“0"をデータ・レジスタに書き込むものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のパケット通信システム。 Wherein the first monitoring means, and wherein the predetermined time intervals, if there is a signal on the transmission line is "1", If no in which "0" is written to the data register It claims packet communication system in the range claim 1 wherein the the.
  3. 【請求項3】データ・レジスタを使い切ったときはデータ・レジスタの先頭のビット位置に戻って書き込みを続けるものであることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のパケット通信システム。 3. claims packet communication system ranging second claim of which is characterized in that when used up data registers intended to continue writing back to the beginning of the bit position of the data register.
  4. 【請求項4】第1の算出手段は、伝送路の空き状態である確率pを、データ・レジスタ上の“0"の数がデータ・ 4. A first calculating means, the probability p is empty state of the transfer path, the number of "0" in the data register data
    レジスタのビット長に対して占める割合によって推定するものであることを特徴とする特許請求の範囲第2項又は第3項記載のパケット通信システム。 Register claims second term or third claim of the packet communication system, characterized in that those estimated by percentage for the bit length.
  5. 【請求項5】平均パケット送出遅延時間は、(r+1) 5. The average packet transmission delay, (r + 1)
    /2pによって算出するものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のパケット通信システム。 / Claims packet communication system in the range Claim 1 wherein the, characterized in that in which calculated by 2p.
  6. 【請求項6】99パーセント・パケット送出遅延時間は、 (r+1)/2p・{log e C 0 /log e (1-p)+C 1 } (ただし、C 0およびC 1は所定の定数)によって算出するものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のパケット通信システム。 6. A 99% packet delivery delay time, (r + 1) / 2p · {log e C 0 / log e (1-p) + C 1} ( however, C 0 and C 1 are predetermined constants) It claims packet communication system in the range claim 1 wherein the, characterized in that is for calculating the.
  7. 【請求項7】パラメータ調整手段は、さらに前記伝送路上に特定の信号または特定のパケットが通過した場合に前記上限値rを所定の量だけ減少させまたは所定の量だけ増加させることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のパケット通信システム。 7. A parameter adjusting means is further characterized by increasing the upper limit value r when certain signal or a particular packet has passed to the transmission path by a predetermined amount only reduced thereby or a predetermined amount It claims packet communication system in the range first claim of.
  8. 【請求項8】パラメータ調整手段は前記上限値rを所定の量だけ減少させる場合は前記上限値rを2で割り、かつ前記上限値rを所定の量だけ増加させる場合は前記上限値rに2を乗ずることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第7項記載のパケット通信システム。 8. The parameter adjusting means when decreasing the upper limit value r by a predetermined amount is divided to the upper limit value r 2, and when increasing the upper limit value r by a predetermined amount to the upper limit value r claims paragraph 1 or paragraph 7, wherein the packet communication system range, characterized by multiplying 2.
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