JPS59122153A - ロ−カル・ネツトワ−ク通信方式 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ローカル・ネットワーク通信方式番こ関し、
特（コトーク７−バッシング（Ｔｏｋｅｎ　Ｐａｓｓｉ
ｎｇ）　　　　　′を利用したループ通信方式に関する
。

近年、同一のビルや工場、敷地内に存在するコンビーー
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上での基本手段として注目を集
めており、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ループ形ネットワークにネット
ワーク・アクセス制御方式としてトークン・パッシング
（Ｔｏｋｅｎ　Ｐａｓｓｉｎｇ　）を採用した方式であ
る。

第１図、第２図、第３図は、この方式のループ・ネット
ワーク構成、各通信ノードの基本構成ならびにその動作
原理を示す図である。

第１図は、互いに距離的に離れた通信ノードＡ。

Ｂ　、　Ｃ、Ｄ　、　、、、が互いに１本のループに収
容され、該ループに共通アクセスするネットワーク構成
を示している。各通信ノードＬＩＵ　（Ｌｏｏｐ　Ｉｎ
ｔｅｒｆａｃｅＵｎｉｔ　）　　は第２図に示すように
、隣接の前位通信ノードからループ・ケーブルを介して
到来する信号を受信する受信機几Ｘ１受信侶号から自ノ
ード宛先の通信情報のみを識別・分岐し、受１ｈテータ
ＲＤとしてノード端末に送出し、その池の信号Ｃ′よそ
のま５通過させる機能を持つ分岐回路ＤＲＰ１受信信号
から後述する通信許可信号（以後、トークンと称する。

）を抽出検出するトークン受信検出回路ＴＫＮＣＨＫ、
　　該ノードを通過する浪信情報別に自ノード端末から
の送信データＳＤを受けてこれを挿入する挿入回路ＩＮ
ｓ　１ならびに隣接の後位通信ノートに対して信号をケ
ーブルに送出する送信機ＴＸから構成される。

第３図は、上記トークン・パッシングによる従来のルー
プ通信方式の動作原理を説明するための図である。図で
は、説明の簡単のため３つのノードＡ、Ｂ、Ｃを例とし
て、前位ノードから受信される信号■と後位ノードへ送
信される信号０について時間的に変化する様子が描かれ
ている。図中、斜線で示す信号ＴＫＮは各通信ノードが
ループｌこアクセスするための制御に用いられるトーク
ン（Ｔｏｋｅｎ　）を示す。トークンは通常１個がルー
プ・ネッ１−ワーク上を周相しており、これを捕えたノ
ードがループにアクセスし、通信を開始する権利を持つ
。すなわちトークンはループ上のこれを捕えたノードζ
こ通信権を与える通信許可信号である。

第３図では、ノードＡが前位ノードからトークンを受信
し、通信権を獲得したので、ノードＡから他ノード宛の
メツセージＡをループに送出し、その終了後、後位ノー
ドＢに対しトークンを再送出、ノードＢは前位ノードＡ
からトークンを受信し、通信権を獲得するとノードＢか
ら他ノード宛のメツセージＢをループに送出し、その終
了後、後位ノーＦＣ（こ対しトークンを再送出し、・・
・という一連の動作が示されている。

以上の説明からも分かるようにトークン・パッシング方
式はシステム構成が非常に簡単であるという０徴がある
反面、次のような欠点がある。

第１の欠点は、本方式は中・低速データ端末を）−ドに
収容する場合には極めて有利な方式といえるが、高速テ
ーク端末、画＠端末、あるいは大量の音声情報端末など
を収容する場合、全情報を単一ループで伝送するためル
ープ速度の著しい上昇を招き実現上ある上限が存在する
ことである。

第２の欠点は、ループあるいはノードの障害が全ンスブ
ム・タウンにつながるため、これらの障讐を考ル、して
通常ループ並びにノートを現用／予備系の２１化構成と
する必袂があることである。

本発明は、トークン・パッシングによるループ通信方式
の楢するシステム構成の簡単さを維持しつつ、大量・高
速テークの処理かでき、かつ信頼性の高いローカル・ネ
ットワーク通信方式を提供することを目的とする。

本発明は、通信ループと、この通信ループに共通アクセ
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
たループ通信方式において、上記通信ノードは、周波数
の異なる複数の搬送波により搬送波変調伝送方式の送信
を行う送信手段と、上記各搬送波ｌこおける通信許可信
号の受信手段と、該通信許可信号の受信結果に応じて上
記複数搬送波の中から通信に使用する搬送波を選択する
手段と、選択された搬送波に対しては通信許可信号の他
通侶ノードへの再送イ舐を一時停止する手段と、選択さ
れない搬送波に対しては通信許可信号を隙ぢに他通信ノ
ードへ再送信する手段とを備え、各通イδノードは、そ
の通信要求時には上記各搬送波での通信許可・ば号を上
記受信手段で受信した搬送波の一つを選択して上記送信
手段で送信を開始し、該送信終了後直ちに該搬送波の通
信許可信号を他通信ノードへ再送化し、選択されない搬
送波に対しては、あるいは通信要求のない時には上記各
搬送波ごとに通信許可信号を上記受信手段で受信したな
らば直ち番こ通信許可信号を対応する搬送波を介して、
他通信ノードへ再送信することにより、大量・高速デー
タの処理が可能で、かつ信頼度の高いローカル・ネット
ワーク通信方式を提供できる。

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４図は本発明の第一の実施例に関する通信ノードの構
成図であり、第５図はその動作を説明するための図であ
る。

第４図は周波数の異なる複数搬送波の数が２で各々ｆｏ
、ｆ、の場合を例とした各通信ノードＬＩＵ（Ｌ６ｏｐ
　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｕｎｉｔ　）の構成を示す。各
通信ノードは隣接の前位通信ノードからケーブル上の２
種類の搬送波ｆ。ｒ　ｆｌを介して到来する信号を受信
し、ベースバンドの受信信号に変換する受信機Ｒ入り几
Ｘｈ　各ループの受信信号から自ノード宛先の通信情報
のみを識別・分岐し、その他の信号はそのま＼通過させ
る機能を有する分岐回路ＤＲＰｏ。

ＤＲＰ、　、　　各搬送波を介して自ノード宛先情報が
同時刻に到来する場合に備えて分岐信号を一旦バツファ
・メモリに蓄え受信データＲＤとしてノード端末に送出
するバッファ・メモリ回路ＢＭ、受信信号から通信許可
信号（トークン）を抽出検出するトークン受信検出回路
ＴＫＮＣＨＫｏ、ＴＫＮＣＨＫｌ。

該トークン受信検出回路の出力を得て信号を送出すべき
搬送波を選択する選択回路５ＥＬ１．これによって自ノ
ード端末からの送信データＳＤの挿入搬送波を切替える
切替スイッチ回路ＳＷ１切替スイッチ回路からの出力を
受けて、これをループ通信路上の該当搬送波信号に挿入
する挿入−路ｌＮ５Ｏ。

ＩＮＳ、　、　挿入回路出力を受けてこれを隣接の後位
ノードに対しヘースバンド信号をケーブル上の２種類の
搬送波ｆ０．ｆ、を介して送出する送信機ＴＸｏ。

ＴＸ、から構成される。

次に本システムの動作を説明すると、各通信ノードでは
データ送信を開始しようとする場合にはデータ送信要求
信号Ｒ８を受け、その結果ループ上の各搬送波ごとにお
のおの周蜘しているトークンを上記トークン受信検出回
路にて監視し、トークンを最初に受信した搬送波を選択
回路ＳＥＬにて選択する。選択された搬送波のトークン
は一旦該ノードに取込まれ、該ノードからのデータ送信
終了後、隣接後位ノードに送出される。選択されない搬
送波のトークンならびにデータ送信要求のない場合の１
・−クンは直ちに隣接後位ノードに送出される。上記選
択回路によってデータを送出すべき搬送波が確定すると
切替スイッチを所定接続に設定すると同時に自ノード端
末側へ送信可信号Ｃ８を出力することにより端末からの
送信データＳＤが選択された搬送波によりループ通信路
に送出される。

第５図は、本システムの動作の１例を示す図である。同
回は、第３図の場合と同様、３つのノードＡ、Ｂ、Ｃｉ
例として前位ノードから受信される信号Ｉと後位ノード
に送信される信号０について時間的に変化する様子が描
かれている。第り図が第３図と異なるのは第５図では２
つの搬送波ｆ０ｆｌの各々についての様子が同時に描か
れている点である。

第５図ではノードＡが前位ノードからのトークンをｆ。

、ｆ、のおのおのの搬送波から受信する力５、搬送波ｆ
。のトークンを最初に受信し、搬送波ｆＯを送信搬送波
として選択しメツセージＡ、を送出し、その終了後トー
クンをノードＢへ送出してＧ）る。

一方、搬送波ｆ、からの受信トークンは直ちにノードＢ
へ送出されている。ノードＢではこの結果、逆に搬送波
ｆ１から最初にトークンを受信するので、ノードＢから
のメツセージＢは搬送波ｆ１を選択して送出される。以
降、同様の動作が各ノードで行われる。

以上の説明から判るように、本方式をこよれｃｆｎ個の
搬送波を用意することによりループの最大限界をｎ倍と
踵大量のデータの処理を行えることは熱論のこと、詳細
は省略する力５．　ｊ，）わゆるトラヒック理論におけ
る［トラヒックの大群化効果」ｌこよりｎ個の独立なル
ープ通信網を設ける場合より各ノードの送信待合せ時間
等々のサービス基準を一定とした場合、はる力Ｓ４こ大
量のデー夕を運ぶことができること、ｎ個の搬送波のう
ちの何個からの搬送波関連機器が障害となってもフェイ
ル・ソフトであること、さらには所要通信量見合いで搬
送波の数、すなわち所要機器量を決定できるなど、増設
性に富んでいるなどの特徴のあることが判る。

第６図は本発明の第２の実施例である。本実施？［ノー
ド間を光ファイバ・ケーブルで結び異する波長λ。、λ
、の光信号を波長多重伝送する場合の例である。図中、
ＳとＭは波長λ。２石の光信号の光分波器と光合波器、
０／Ｅｏ、　０／Ｅ、はそれぞれ波長λ０．λ、の光信
号から電気信号への変換器、逆にＥｌｏｏ、　Ｅｌｏ、
は電気信号から波長λ。、λ１の光信号への変換器であ
る。他の図中回路は第４図と同じである。したがって、
その動作原理は先の第５図の搬送波ｆ。、ｆ、を光波長
λ。、λ、と読み替えれば第一の実施例方式と同じであ
る。

第７図は本発明の応用例である。この応用例は本発明の
ように周波数分割（波長分割を含む）により複数のチャ
ネルを設けるのではなく、物理的なループの本数を増加
させることによりさきの実施例方式と等価なことを行お
うとするものであり、基本的な思想は本発明と同じであ
る。

この方式は第１図の従来方式と同様にループ・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い
複数のケーブルでｎ本のループを構築するものである。

第７図は、ｎ本のケーブルを用いたループ・ネットワー
クの構成で、第８図はｎ　＝　２、すなわち２本のり′
−プルを用いた場合の各通信ノードの構成を示す。図１
こ示すように各ノードにはケープルナ０．≠１対応に受
信機ＲＸ０．１もＸ８、送信機’ｉ’ｘＯ。

ＴＸ、が用意されている点を除けば、先の第５図の搬送
波ｆｏ、ｆ、をケーブル≠０．＋１と読み替えれば本発
明実施例方式と同じ条こなる。

本発明は、以上説明したように、複数の搬送波を用い、
これにトークン・パッシングによるループ・アクセス方
式を適用することにより大量・高速データの処理ができ
、かつ信頼性の高いローカル・ネットワーク通信方式が
実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来方式によるル−プ・１ネント１フ一ク構
成図。 第２図は、第１図の通信ノードの構成図。 第３図は、第１図、第２図の方式のＩｌメ作ｉＢＮ、”
１月１ｋｉ。 第４図は、本発明第一実施例方式の通信ノートの構成図
。 第５図）よ、第４図の方式の動作説明図。・第６図は、
本発明第一実施例方式の）Ｊｉｉ仙ノードのぞ１ζ成図
１゜ 第７図は、本発明の第一応用例方式０）ル−フ゛□・ネ
ット７ワーク構成図。 第８図は、第７図の」１侶ノ一ド構成図である。 ｈ、Ｂ、ｃ、し、、辿イざノード、Ｅ（：Ｘ　、　）１
．Ｘｏ、　）（入１１２．受信１張ＴＸ、　ＴＸｏ、　
ＴＸ、　、、、送信機、Ｉ）　ｌ（、Ｐ　、　ＤＲＰ。 、ＤＲＰ、、、分岐回路、ＩＮＳ　、　ＬＮＳｏ、　Ｉ
ＮＳ、、、、挿入回路・ＴＫＮ　Ｃ）（Ｊぐ、’Ｉ’Ｋ
ＮＣＨＪ（Ｏ，ＴＫＮＣＨＫ、・・・トークン受信検出
回路、ＳＥＬ・・・ループ選択口ｌ烙、ＳＷ・・ノド−
〕゛′選択スイッチ、０／Ｅｏ　、Ｏ／”’１・・・光
／電気変換回路、Ｅｌｏｏ　、Ｅ１０＋・・・電気／光
変換回路、ｌ（Ｄ・・・受４（データ信号線、８Ｄ・・
・送信データ信号線、Ｒ８・−・送信可信号線、Ｃ８・
・・送信可信号線。 第　　３　　図 時開→ 第４図 第　　５　　図 時開− ４般り液ｆ１の１・−クン 時間− 第　　６　　図 ＲＤ　　　Ｒ３Ｃ５δＤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 通信ループと、この通信ループ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ループ通
   信方式において、上記通信ノードは、周波数の異なる複
   数の搬送波により搬送波変調伝送方式の送信を行う送信
   手段と、上記各搬送波ζこおける通信許可信号の受信手
   段と、該通信許可信号の受信結果に応じて上記複数搬送
   波の中から通信に使用する搬送波を選択する手段と、選
   択された搬送波に対しては通信許可信号の他通信ノード
   への再通信を一時停止する手段と、選択されない搬送波
   に対しては通信許可信号を直ちに他通信ノードへ再送信
   する手段とを備え、各通信ノートは、その通信秩求時に
   は上記各搬送波での通信許可信号を上記受信手段で受信
   した搬送波の一つを選択して上記送信手段で送信を開始
   し、該送信終了後直ちに該搬送波の通信許可信号を他通
   信ノードへ再送信し、選択されない搬送波に対しては、
   あるいは通信要求のない時には上記各搬送波ごとに通信
   許可信号を上記受信手段で受信したならば直ちに通信許
   可信号を対応する搬送波を介して他通信ノードへ再送信
   することを特徴とするローカル・ネットワーク通信方式
   。