JPH0744560B2 - 蓄積型星状網 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、最大伝搬遅延を保証した蓄積型星状網に関す
る。

「従来の技術」 従来の星状網の一例を第４図を参照して説明する。

従来の星状網は図のように、集中局１に、送信線2a〜2n
および受信線3a〜3nを介して複数の端末局4A〜4Nが接続
された構成のものであった。

ここで、端末局4Aからデータパケットが送出されると、
そのデータパケットは送信線2aを通り集中局１に送られ
る。集中局１はこのデータパケットを受信すると、これ
を全端末局4A〜4Nへ、受信線3a〜3nを介して送信（ブロ
ードキャスト）する。各端末局4A〜4Nは、受信したデー
タパケットが自局宛のものかどうかを判断し、自局宛の
ものであればそのデータパケットを受信する。

各端末局4A〜4Nは、常に受信線3a〜3nから受信される信
号を監視し、その受信線に何らかのデータパケットが伝
送されている間は、自局からの送信ができない構成とな
っている。そこで、何らかの送信要求を受けた端末局
は、受信線上のデータパケットの伝送終了を待って、デ
ータパケットの送信を開始することになる。

ところが、複数の端末局に対して送信要求があった場
合、データパケットの送信が同時に開始されるため、デ
ータパケットの衝突が発生する。このような場合に、集
中局１が各データパケットを消滅させることなく受信す
ることができるように、本発明者等は、集中局１内に各
端末局から送出されたデータパケットを一時格納する受
信メモリを設け、これらのデータパケットを順に読み出
す方式の蓄積型星状網を開発した。この場合、端末局の
データパケットの送信時から、集中局によるそのデータ
パケットのブロードキャスト時まで、一定の時間遅れが
生じる。この遅れを伝搬遅延と呼ぶことにする。

最大伝搬遅延を保証した蓄積型星状網においては、端末
局から送出されたパケットの最大伝搬遅延を一定時間以
下に保証するために、同時に集中局内に蓄積されるデー
タパケットの量を制限している。こうすることにより、
各局からパケットが一時期に集中しても、集中局のすべ
ての受信メモリからデータパケットをブロードキャスト
し終わる時間は一定時間内となる。従って各端末局から
集中局に送出されたデータパケットは一定時間内にブロ
ードキャストされ、これが、システムの最大伝搬遅延と
なるわけである。

しかしこのようなシステムにおいては、最大伝搬遅延を
保証しなくてもよい端末も存在する。最大伝搬遅延を仮
に10msecとすると、音声の伝送速度は64kbps（毎秒64キ
ロバイト）であるから、音声を扱う端末局では、 10msecに80バイト、パケットのオーバーヘッドを含めて
も100バイト程度のパケットを送出する必要がある。従
って、音声１チャンネルを有する端末局に対しては、集
中局の端末局インターフェイスの受信メモリは100バイ
ト必要である。一方、例えばイーサネット（ゼロックス
コーポレーション社製のデータ通信網）では、最大パケ
ット長が1500バイトとなっており、実際、こうしたコン
ピュータ間通信においては、この程度のパケット長は、
どうしても必要とされている。従って、こうしたパケッ
トを送出するデータグラム端末局に対しては、集中局の
端末局インターフェイスの受信メモリは1500バイト必要
である。

「発明が解決しようとする問題点」 さて、最大伝搬遅延を保証した蓄積型星状網において、
システムの伝送速度を10Mbpsとすると、音声端末局は12
5局接続できるのに対し、イーサネットタイプのデータ
グラム端末局は８局しか接続できないことになる。この
原因はデータグラム端末局に対しても音声端末局と同一
の最大伝搬遅延を保証しているところにある。こうした
データグラム端末局の特性としては、 コネクションを確立せずにデータ転送ができる。

デューティファクターがきわめて小さい。

最小長パケットと最大長パケットの送出確率が高い。

最大伝搬遅延を保証しなくてもよい。

といったことがあげられ、必ずしも音声端末局等と同等
に取り扱う必要はない。

本発明においては、こうしたデータグラム端末局の特性
を考慮したうえで、最大伝搬遅延を保証した蓄積型星状
網で、もっと多くのデータグラム端末局を接続すること
ができる蓄積型星状網を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 本発明の蓄積型星状網は、複数の端末局と、各端末局か
ら送出されたデータパケットを受信する集中局とから成
り、この集中局は、上記各端末局から送出されたデータ
パケットを一時格納する受信メモリを有し、この受信メ
モリ内に蓄積された上記すべてのデータパケットを、許
容最大伝搬遅延時間内にブロードキャストするものにお
いて、最大伝搬遅延時間の保証を必要としない複数の端
末局の出力するデータを多重化して、上記集中局に接続
するローカルコンセントレータ装置を設けたことを特徴
とするものである。

本発明の蓄積型星状網において、上記ローカルコンセン
トレータ装置は、例えば、複数の端末局を接続する端末
インターフェイスと、各端末インターフェイスに設けら
れた、それぞれ少なくとも１データパケット分の容量を
有する受信メモリと、その受信メモリの状況を監視し、
上記各端末局が出力したデータの入っている受信メモリ
に順次メモリリード信号を送りデータを読み出す制御回
路と、上記受信メモリから読み出されたデータを順次集
中局に送出するデータ送信手段と、集中局から受信した
データをすべて上記各端末局へ伝送するデータ受信手段
と、上記受信メモリから読み出されて上記集中局に伝送
されたデータの全部または一部を一時的に蓄える蓄積回
路と、この一時的に蓄えられたデータと集中局から受信
したデータとを比較する回路とを具備したものとする。

また、上記比較回路は、受信メモリから読み出されたデ
ータの全部または一部を一時的に蓄えたデータと、集中
局から受信したデータとを比較し、両者が一致すると前
記制御回路にむけて一致信号を出力し、次のデータの読
み出しを許容する回路であることが好ましい。

また、上記受信メモリは、例えば、データを保持してい
るかいないかを表わすエンプティ信号を上記制御回路に
向けて出力するようにする。さらに上記制御回路は、上
記各受信メモリの状況をポーリングにより監視すること
が好ましい。

また、上記制御回路は、一つの受信メモリに対してメモ
リリード信号を送出し、データの読み出しが終わるとリ
ード信号の送出を中止し、その後上記比較回路より一致
信号が出力されると、次の受信メモリに対してリード信
号を送出するとよい。

「作用」 以上のように、最大伝搬遅延時間を保証する必要のない
端末局については、ローカルコンセントレータ装置を用
いて、これらの出力データを多重化して集中局に送るよ
うにすると、このローカルコンセントレータ装置に多く
のデータグラム端末局を接続することができる。

しかも、これによって音声を扱う端末局等の許容接続数
を十分確保することができる。

「実施例」 第１図は本発明の蓄積型星状網の実施例を示す概略構成
図である。

端末局4A、4Bは、集中局１の端末インターフェイスに直
接送受信号５を介して接続される。しかし、さきにも述
べたように最大伝搬遅延を保証すると、接続できる端末
局の台数に制限があり、特にデータグラム端末はパケッ
ト長が大きく、集中局の蓄積量の多くを占有するため、
接続できる台数はかなり少なくなる。この問題を解決す
るために、図のように集中局１の一つの端末インターフ
ェイスに送受信線19を介してローカルコンセントレータ
装置６を接続し、このローカルコンセントレータ装置６
に最大伝搬遅延の保証を必要としない複数のデータグラ
ム端末局8A〜8Dを送受信線7a〜7dを介して接続する。

ローカルコンセントレータ装置６の実施例をブロック図
を第２図に示す。

このローカルコンセントレータ装置６は、受信メモリ11
A〜11Nと、制御回路12と、テンポラリレジスタ13と、コ
ンパレータ14と、データバス15と、ドライバ16と、レシ
ーバ17と、トランススミッタ18とから構成されている。

Ｎ台の端末局8A〜8Nは、Ｎ台の受信メモリ11A〜11Nに、
送信線7as〜7nsおよび受信線7ar〜7nrを介して接続され
ている。また、ドライバ16は、送信線19sを介して集中
局１の端末インターフェイスに接続され、集中局１から
送出される信号が受信線19rを介してレシーバ17に入力
するよう結線されている。

上記ドライバ16は、受信メモリ11A〜11Nから読み出され
たデータを集中局１に送出するデータ送信手段を構成
し、レシーバ17は集中局１から受信したデータを各端末
局へ伝送するデータ受信手段を構成する。また、テンポ
ラリレジスタ13は、受信メモリ11A〜11Nから読み出され
たデータを一時的に蓄える蓄積回路を構成し、コンパレ
ータ14はこのデータと集中局１から送出されたデータを
比較する比較回路を構成する。

各端末局8A〜8Nから送信されたデータは、送信線7as〜7
nsを通じてローカルコンセントレータ装置６内の各受信
メモリ11A〜11Nに入る。受信メモリ11A〜11Nはそれぞれ
１パケットの最大長分だけの容量を持っており、全端末
局8A〜8Nが同時にパケットを送出してもその衝突は起き
ない構成とされている。また、受信メモリ11A〜11Nは、
データが空のときはエンプティ信号11Ae〜11NeをONに
し、データが入っているときはエンプティ信号11Ae〜11
NeをOFFとし、これを制御回路12に送出する機能をもっ
ている。また、各受信メモリ11A〜11Nは、制御回路12か
らのメモリリード信号11Ar〜11Nrがくるたびに、入力パ
ケットの先頭よりデータバス15上にデータを順に送出
し、送出し終わるエンプティ信号11Ae〜11NeをONにする
機能をもつ。データバス15上に現れたデータは、ドライ
バ16から送信線19sを介して集中局１へ送出される。ま
た、データバス15上に現れたデータの一部あるいは全部
は、テンポラリレジスタ13に蓄えられる。集中局１から
ブロードキャストされたパケットは、受信線19rを介し
てレシーバ17に入り、コンパレータ14とトランスミッタ
18に送られる。コンパレータ14では、そのデータの一部
あるいは全部をテンポラリレジスタ13に蓄えられた内容
と比較し、両者が一致すると一致信号14aを制御回路12
に送出する。これらの作業は、ローカルコンセントレー
タ装置６が集中局１に送出したパケットを、集中局１が
ブロードキャストしたとき、これらのパケットすべてが
再びローカルコンセントレータ装置６に戻ってきたかど
うかを検査するためのものである。従って自局が送出し
たパケットかどうかの検出であるから、最低限パケット
のソースアドレスの領域の比較は行わなければならな
い。

一方、レシーバ17からトランスミッタ18に送出されたデ
ータは、各端末局8A〜8Nの受信線7ar〜7nrに分配し送出
される。

制御回路12の構成例を第３図に示す。

この制御回路12は、メモリリード信号コントロール回路
21と、メモリリード信号生成回路22と、セレクト信号生
成回路23と、２つのセレクタ24、25とから構成されてい
る。この制御回路12は、常にポーリングをして各受信メ
モリ11A〜11N（第２図）の状況をエンプティ信号11Ae〜
11Neを受け入れて監視している。このポーリングを制御
しているのがセレクト信号生成回路23である。セレクト
信号生成回路23は、セレクタ24、25に対して選択信号23
aを出力し、各受信メモリ11A〜11N（第２図）から入力
するエンプティ信号11Ae〜11Neと、各受信メモリに対し
て出力するメモリリード信号11Ar〜11Nrのいずれか１つ
を選択し、ネクスト信号21aがくると次の受信メモリを
選択するよう選択を切り換える回路である。メモリリー
ド信号コントロール回路21は、セレクタ24から入力する
エンプティ信号を監視し、それがONであれば、受信メモ
リ内にパケットがないと判断し、ネクスト信号21aをセ
レクト信号生成回路23に送出して、次の受信メモリを検
査するよう動作する。これを繰り返し、もしエンプティ
信号がOFFになっていたら、受信メモリ内にパケットデ
ータが入っているということなんで、イネーブル信号21
bをメモリリード信号生成回路22に送出する。メモリリ
ード信号生成回路22は、イネーブル信号21bがくると、
メモリリード信号をセレクタ25に向けて、伝送路の伝送
速度に合わせて送出する。メモリリード信号は、セレク
タ25により選択されている受信メモリに送出される。こ
れにより、第２図に示す受信メモリ11A〜11N内のいずれ
かのデータは、データバス15上に出現させられ、集中局
１に送出されるとともに、テンンポラリレジスタ13に蓄
えられる。受信メモリ11A〜11N内のデータがなくなる
と、エンプティ信号11Ae〜11NeがONになり、メモリリー
ド信号コントロール回路21（第３図）はイネーブル信号
21bをOFFにする。メモリリード信号生成回路22は、これ
を受けてメモリリード信号の送出をやめる。

一方、第２図において、集中局１に送出したパケット
を、集中局１がブロードキャストして、これらが再びロ
ーカルコンセントレータ装置６に戻ってくると、コンパ
レータ14は一致信号14aを送出する。第３図において、
メモリリード信号コントロール回路21は、一致信号14a
がくると、ネクスト信号21aを出して次の受信メモリを
検査する。

こうして、各端末局8A〜8Nの出力するデータはローカル
コンセントレータ装置６によって多重化されて集中局１
に送出され、また、集中局１から出力されたデータはロ
ーカルコンセントレータ装置６により該当する端末装置
に送られる。このような動作によって、ローカルコンセ
ントレータ装置６は、あたかも集中局１に接続された他
の端末局4A、4B（第１図）と同等に取り扱われるので、
集中局１は、ローカルコンセントレータ装置６に接続さ
れたデータグラム端末局の存在を無視して、データパケ
ットのブロードキャスティングを行うことができる。ま
た、ローカルコンセントレータ装置６に接続されたデー
タグラム端末局は、それぞれ、その接続数に応じた伝搬
遅延時間でデータの送受を行うことになる。

「変形例」 本発明の蓄積型星状網は以上の実施例に限定されない。

この星状網には、２以上のローカルコンセントレータ装
置を接続して、それぞれに複数のデータグラム端末局を
接続して使用するようにしてもさしつかえない。

「発明の効果」 以上説明した本発明の蓄積型星状網によれば、最大伝搬
遅延の保証を必要としない端末装置を、ローカルコンセ
ントレータ装置を介して接続することにより、端末局の
増設の自由度を向上させることができる。また、多くの
データグラム端末局を含む星状網においては、ローカル
コンセントレータ装置を２以上使用して、集中局とデー
タグラム端末との結線の簡素化を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蓄積型星状網の実施例を示す概略構成
図、第２図はローカルコンセントレータの実施例のブロ
ック図、第３図はその制御回路の一例を示すブロック
図、第４図は本発明の実施に適する従来の星状網のブロ
ック図である。 １……集中局、６……ローカルコンセントレータ装置、
8A〜8N端末局、11A〜11N……受信メモリ、12……制御回
路、13……蓄積回路、14……比較回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の端末局と、各端末局から送出された
   データパケットを受信する集中局とから成り、この集中
   局は、前記各端末局から送出されたデータパケットを一
   時格納する受信メモリを有し、この受信メモリ内に蓄積
   された前記すべてのデータパケットを、許容最大伝搬遅
   延時間内にブロードキャストするものにおいて、最大伝
   搬遅延時間の保証を必要としない複数の端末局の出力す
   るデータを多重化して、前記集中局に接続するローカル
   コンセントレータ装置を設けたことを特徴とする蓄積型
   星状網。
2. 【請求項２】前記ローカルコンセントレータ装置は、複
   数の端末局を接続する端末インターフェイスと、各端末
   インターフェイスに設けられた、それぞれ少なくとも１
   データパケット分の容量を有する受信メモリと、その受
   信メモリの状況を監視し、前記各端末局が出力したデー
   タの入っている受信メモリに順次メモリリード信号を送
   りデータを読み出す制御回路と、前記受信メモリから読
   み出されたデータを順次集中局に送出するデータ送信手
   段と、集中局から受信したデータをすべて前記各端末局
   へ伝送するデータ受信手段と、前記受信メモリから読み
   出されて前記集中局に送出されたデータの全部または一
   部を一時的に蓄える蓄積回路と、この一時的に蓄えられ
   たデータと集中局から受信したデータとを比較する比較
   回路とを具備したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の蓄積型星状網。
3. 【請求項３】前記比較回路は、受信メモリから読み出さ
   れたデータの全部または一部を一時的に蓄えたデータ
   と、集中局から受信したデータとを比較し、両者が一致
   すると前記制御回路にむけて一致信号を出力し、次のデ
   ータの読み出しを許容するようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の蓄積型星状網。
4. 【請求項４】前記受信メモリは、データを保持している
   かいないかを表わすエンプティ信号を前記制御回路に向
   けて出力するようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の蓄積型星状網。
5. 【請求項５】前記制御回路は、前記各受信メモリの状況
   をポーリングにより監視するようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の蓄積型星状網。
6. 【請求項６】前記制御回路は、一つの受信メモリに対し
   てメモリリード信号を送出し、データの読み出しが終わ
   るとそのメモリリード信号の送出を中止し、その後前記
   比較回路より一致信号が出力されると、次の受信メモリ
   に対してメモリリード信号を送出することを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の蓄積型星状網。