JPS58215146A - ロ−カル・ネツトワ−ク通信方式 - Google Patents

ロ−カル・ネツトワ−ク通信方式

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JPS58215146A
JPS58215146A JP57098341A JP9834182A JPS58215146A JP S58215146 A JPS58215146 A JP S58215146A JP 57098341 A JP57098341 A JP 57098341A JP 9834182 A JP9834182 A JP 9834182A JP S58215146 A JPS58215146 A JP S58215146A
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JP
Japan
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communication
bus
buses
transmission
node
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JP57098341A
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Inventor
Takehiko Yamaguchi
武彦 山口
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L12/407Bus networks with decentralised control
    • H04L12/413Bus networks with decentralised control with random access, e.g. carrier-sense multiple-access with collision detection (CSMA-CD)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、ローカル・ネットワーク通信方式に関し、i
にC3MA/CD方式(Carrier SenseM
ultiple Acces/ Co11ision 
Detection方式)を利用した通信方式に関する
〔従来技術の説明〕
近年、同一のビルや工場、敷地内に存在するコンピュー
タ、データ端末機器を相互接続するローカル・ネットワ
ークが、オフィス・オートメーション、ファクトリ−・
オートメーションを進める一Lでの基本手段として注目
を集めており、その各種方式が提案され、かつ実用化さ
れている。なかでも著名な方式は、C3MA/CD方式
によるバス形の通信方式であり、これは簡単かつ低コス
トな方式として注目を浴びている。この方式の代表例に
はDEC,Intel 、 Xeroxの3社により共
同開発・発表されたEthernetと呼ばれるローカ
ル・ネットワークがある。
第1図は、このシステムの基本構成を示すものであり、
同軸ケーブルによるバス#に距離的に離れたノードA、
Bがアクセスして−いる例をしめす。
なお、一般には数十のノードが同一ハスにアクセスする
が、図では簡単のため二つのノードA、  Bのみがあ
る場合を示す。
各ノードは、送信データSDを受けて同軸ケーブルに信
号を送出する送信機TX、同軸ケーブル上を流れる情報
をノードに取り込んで受信データRDとしてノード端末
に送出する受信機RX、送受信の衝突を検出して衝突検
出出力CDをノード端末に送出する衝突検出回路り、お
よび送信機TXと受信機RXを同軸ケーブルに物理的に
接続する手段であるタップTから構成される。
第2図は、上記C3MA/CD方式による通信の動作例
を説明するための図である。
各ノードは、通常、その送信開始時にバス#上での他ノ
ード間通信を傍受(Carrier 5ense ) 
L/。
無通信状態にあることがamできた場合にのみ送信を開
始する。第2図のノードΔからの送信バーストAt+ノ
ードBからの送信バーストB1はこのようにして各ノー
ドから送出され、かつ無事通信を完了した場合の例であ
る。しかし、無通信状態であることを確認して送信を開
始しても、他ノードも同様にして送信を開始することが
あり、この場合は、同一バス上で送信バースト相互の衝
突を生ずる。
C3MΔ/Cb方式では、この衝突を検出(Colli
sion Detec口on)する目的で、第1図に示
す衝突検出回路りが設けられている。具体的な衝突検出
方式ならびにその回路構成は当業者には周知であり、こ
こではこれ以上の詳細な説明は省略する。
衝突検出出力CDが出力されると、送信を開始したノー
ドは直ちに送信を停止し、各ノードはノード毎に乱数に
よって設定されたある時間の経過後に再送信を行う。第
2図の送信パース)A2゜C1がこの例である。
以上の説明からも分るように、C3MA/CD方式はシ
ステム構成が非常に簡単であるという特徴を有するが、
反面、その方式原理上、バスの使用効率をあまり高くで
きないこと、また傍受および衝突検出(Carrier
 5ense &Co11flon Detectto
n )を効率よく行うためにはノード間伝播遅延時間と
の絡みでバス速度自身を余り高くできないこと(IOM
 bpsオーダ)などが欠点となっている。
したがって、低速データ端末をノードに収容する場合に
は極めて有利な方法といえるが、高速データ端末、画像
端末あるいは大量の音声情報端末の収容には不適合な方
式である。
(発明の目的〕 本発明は、C3MA/CD方式の有するシステム構成の
簡単さを維持しつつ、大量・高速データの処理ができ、
かつ、バス使用効率の改善を図ることができるローカル
・ネットワーク通信方式を提供することを目的とする。
〔発明の要点〕
複数の通信バスと、この複数通信バスに共通アクセスす
る互いに距離的に離れた複数通信ノードとからなるバス
通信方式において、特定の通信ノードはその送信開始時
に各々のバス上での他ノード間通信を傍受し、無通信状
態にある任意のバスの一つを選択して送信を開始し、こ
の送信がたまたま同一バスを介して同時刻に通信を開始
した他ノード間通信と衝突したことを検出した場合には
直ちに送信を停止し、任意時間経過後に再びこのバスを
含む無通信状態にある任意のバスの中の−つを選択して
再送信を開始することを特徴とする。
〔実施例による説明〕
次に図面を参照して本発明の実施例について説明する。
第3図は本発明の第1実m 141に関する方式構成図
であり、第4図はその動作を説明するための図である。
第3図は、2本の同軸ケーブルによるバス#0゜#1を
用いた場合の例で、各ノードにはバス#0゜#l対応に
送信fiTXO,TXI、受信機RXO。
RX 1 、また、1h突検出回路Do、DIが用意さ
れている。さらに各ノードには送信データSDをバス性
0.バス#1のいずれに送出するかを決定する選択回路
りと、この選択回路しにより制御されて送信データSD
を送出するバスを切り替える切替え回路SWと、さらに
、2本のバスから同時にそのノードへの着信データがあ
る場合にもこれを1本の受信データ線RDに送出するこ
とができるようにするためのバッファ・メモリ回路BM
が投げられている。
次に本装置の動作を説明すると、ノードAでは、データ
送信を開始しようとする場合にはバス#0゜#1上での
他ノード間通信を傍受して無通信状態にあるバスを選択
して送信を開始する。なお、バス#0.#1の両者とも
が無通信状態にある場合には乱数によりランダムにいず
れか一方のバスを選択する。
第4図は、本装置の動作の1例を示す図である。
同図は、ノードA、Bがバス#0を介して送信バースト
A 1+ B sを、ノードCがバス#1を介して送信
バーストcoを無事送出完了した後に、ノードAとCが
同時刻にバス#0を介して送信を開始しようとしたため
に衝突を起した場合を示している。
第1図の従来方式では、このような場合にはノードA、
Cは送信を直ちに停止するとともに、ある一定時間経過
後に同一のバス#0を介して再送信を試みるのに対し、
本発明方式では直ちにあるいは任意時間経過後に、第3
図に示すバス選択回路りにより再びこのバス#Oを含む
無通信状態にある任意のバスの中の一つをランダムに選
択して再送信を開始する。第4図の例は、その結果、ノ
ードAの送信バーストA2はバス#lを、またノードC
の送信バーストC1はバス#0を再選択して再送信を行
い、通信が無事に完了したことを示している。
以」二の説明から判るように、本方式によれば、あるバ
ス上で通信が衝突する確率自身が著しく小さくなる。ま
た、万が一1通信の衝突を起しても(−のバスを再選択
するので、再送信を成功させる確率が高くなる。さらに
、衝突後に再送信を試みるまでの待ち時間(バックオフ
処理時間)を短縮できる。そして、これらの理由により
、N本のバスを用いれば、従来方式のN倍よりはるかに
大きなトラヒックを運ぶことができる。このことについ
て以下に数字例をあげて説明する。
従来方式(pcsMA/CD方式でのバス使用効率の上
限をη0 (最大50%程度といわれている。
)とし、本方式による場合の個々のバス能率の上限をη
とする。
あるノードが通信を開始しようとしたときにバスが塞が
っている確率は、従来方式ではη0である。本方式でN
本のバスを使用する場合には、N本のバス全部が塞がっ
ている確率はηNである。
したがって、両者のサービス基準を等しく設定すると、 η0=ηゝ となる。今、仮に、 ηo=50% とすると、N、=2では、 η=71% N=3では、 η=79% となる。すなわち、本方式によれば、バスをN本用意し
た場合には従来方式のシステムをNシステム用意した場
合に比較して飛躍的にバスの能率を改善することができ
、すなわち、処理できるデータ量を飛躍的に増加できる
以上はバスの塞がり率で比較したが、ある特定のバス上
で通信の衝突を起fWI率を飛躍的に改善できることも
証明できる。しかし、ここでは詳細は省略する。
第5図は本発明の第2実施例方式の構成を示す図である
。第1実施例方式と異なる点は、衝突検出間i?AD2
を個々のハス対応に設けずにノード当り1個になるよう
に削減したことである。このために各バス対応の受信機
出力を衝突検出回路D2に選択的に導くためのスイッチ
SW2を追加している。本実施例方式においてもその動
作原理は第1実施例方式に関すg第4図の説明と同しで
ある。
なお、本発明方式は、同軸ケーブルu外の伝送媒体に適
用できるのは勿論のこと、無線衛星通信方式における複
数衛星の使用方式に、あるいは複数トランスポンダを搭
載した衛星通信方式にも通用可能である。
〔発明の応用例〕
第6図は本発明の応用例である。この応用例は物理的な
ハスの本数は増加させることなく既述の実施例方式と等
価なことを行おうとするものであ′ リ、基本的な思想
は本発明と同じである。
既に述べた第1図の従来方式、第3図、第5図の本発明
実施例方式では、同軸ケーブルへのデータ送出をいわゆ
るベースバンド伝送方式で行うことを想定していた。し
かしながら、これに対して搬送波変調伝送方式(たとえ
ばFM変調方式)を採用するならば、周波数の異なる搬
送波をN波用意することにより単一の同軸ケーブル」二
で論理的にN本のバスを構築でき、本発明を適用するこ
とができる。
第6図はその例で、送信機TXはこれに供給する搬送波
を電圧制御発振器VCOを制御することにより、すなわ
ち、その発振出力周波数をfo。
fiと変化させることにより切り替えることができる。
受信側は2周波ro、rtの両者から同時にデータを受
信することがあるので、受信IJ31RXO,RXIは
搬送波fo、ftの各々に対して用意される。
この応用例方式の動作は、第4図で示すバス#0、#1
をro、rtの搬送波によるチャネルCHO,CHIと
読み替えれば、第1.第2の実施例方式と全く同じにな
る。
なお、本応用例方式は、上記同様に同軸ケーブル以外の
伝送媒体に適用できるのは勿論のこと、無線衛星通信方
式における複数衛星の使用方式に、あるいは複数トラン
スポンダを搭載した衛星通信方式にも適用可能である。
〔効果の説明〕
本発明は、以上に説明したように、バスをN本用意し、
これにC3MA/CD方式を適用することにより、従来
のC3MA/CDシステム、特にこれをNシステム用意
した場合に比べても、飛曜的にバス能率を向上させて通
信の衝突が起る確率を低下させることができ、簡単なシ
ステム構成でありながら大量・高速データの処理が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来方式によるC3MA/CD方式の方式構
成図。 第2図は、第1図の方式の動作説明図。 第3図は、本発明第1実施例方式の方式構成図。 第4図は、第3図の方式の動作説明図。 第5図は、本発明第1実施例方式の方式構成図。 第6図は、本発明の応用例方式の方式構成図。 TXO,TXl−=送信機  RXO,RXI・・・受
信機  DO,Di、D2・・・衝突検出回路L・・・
選択回路 リートA                     
      ノートByl11  回 ノートA 時間− 肩 2 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11通信バスと、 この通信バスに共通アクセスする互いに距離的に離れた
    複数の通信ノードとを備えたバス通信方式において、 上記通信バスは複数本のバスからなり、上記各通信ノー
    ドは、 L記複数のハスのいずれかに対して通信を行う送信手段
    と、 上記各バスにおける通信を傍受する受信手段と、上記受
    信手段の出力により上記各バスにおける通信の衝突を検
    出するih突検出手段と、この衝突検出手段の検出結果
    に応じて上記複数のバスの中から通信に使用するバスを
    選択する選択手段と を備え、 各通信ノードは、 その送信開始時には上記各ハス上での他ノーF間通信を
    上記受信手段で傍受することにより無通信状態にあるバ
    スの一つを選択して上記送信手段で送信を開始し、この
    送信がたまたま同一)\スを介してほぼ同時刻に通信を
    開始した他ノーF間通信と衝突したことを上記衝突検出
    手段により検出した場合には直ちに送信を停止し、任意
    時間の経過後に再びそのバろを含む無通信状態にある任
    意のバスの中の一つを上記選択手段により選択して再送
    信を開始するように構成されたことを特徴とするローカ
    ル・ネットワーク通信方式。
JP57098341A 1982-06-08 1982-06-08 ロ−カル・ネツトワ−ク通信方式 Granted JPS58215146A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57098341A JPS58215146A (ja) 1982-06-08 1982-06-08 ロ−カル・ネツトワ−ク通信方式

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JP57098341A JPS58215146A (ja) 1982-06-08 1982-06-08 ロ−カル・ネツトワ−ク通信方式

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58215146A true JPS58215146A (ja) 1983-12-14
JPH0362062B2 JPH0362062B2 (ja) 1991-09-24

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ID=14217196

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JP57098341A Granted JPS58215146A (ja) 1982-06-08 1982-06-08 ロ−カル・ネツトワ−ク通信方式

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JP (1) JPS58215146A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61150435A (ja) * 1984-12-25 1986-07-09 Canon Inc データ通信システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61150435A (ja) * 1984-12-25 1986-07-09 Canon Inc データ通信システム
JPH0620201B2 (ja) * 1984-12-25 1994-03-16 キヤノン株式会社 データ通信システム

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