JPS59189748A - デ−タパケツトの伝送方式 - 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】 〔発明の利用分野１ 本発明はコンピュータ・ネットワーク（更に具体的には
ローカルコンピュータネットワーク）におけるデータパ
ケットの伝送方式に関するものである。

−ｆｆＫ、コンピュータ・ネットワークとは、広ｔくに
は遠隔地におかれたコンピュータ間を通信回線により結
合し、リソースの共有化を図り、システムの経済性やパ
フォーマンスを高めようとするものであるが、その中で
ローカルコンピュータネットワーク（略してローカルネ
ットワーク）は、通常は公衆網を利用しないネットワー
クで、同一ビル内などに設置されているコンピュータや
端末間を伝送路により有機的に結合しシステムとしての
経済性などの改善を図ることを目的としたものである。

従ってローカルネットワークにノードとして組み込まれ
るコンピュータは、大型コンピュータではなく、パーソ
ナルコンピュータなどであり、コンピュータ間では、宛
て先の定まったひとかたまりのデータから成るパケット
を共有の伝送路上に送信し、或いは受信することで送受
信（データ伝送）が行なわれる。

本発明は、コンピュータ・ネットワーク、特にローカル
ネットワークにおける上述のようなデータパケットの伝
送方式に関するものである。

〔発明の背景〕

ローカルネットワークにおいて、成るノート゛（コンピ
ュータ）が伝送路上に／くケラトを送ＬＢシ、該パケッ
トが伝送路を伝搬中に、他のノードも・くケラトを送出
したとするとくこれをノくケラトの衝突と云５）、両パ
ケットともその伝送Ｉま無効になる。そこでパケットの
衝突を避けるため、ノ（ケラトを送出しようとするノー
ドでは、伝送路の′！戸きの有無検出（これをキャリア
検出と云〜・、キーヤ１，１アが検出されたと云えば、
伝送路が使用中でｋ）ることを意味する）を行なう。

従来、ローカルネットワークでは、ノ（ケラ１θ）衝突
をさけるため、伝送路が使用中でな〜・ことをキャリア
検出によって確認してから送信をＧ１７するＣ８ＭＡ方
式（（、＋ｒｒｉｅｒ　５ｅｎｓｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ
Ａｃｃｅｓｓ　）を用いている。

この方式には、伝送路が空き次第送信を開〆ｉする１−
ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ方式、伝送路が空℃また後、確率
Ｐで送信を開始するＰ　−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ方式、
伝送路が使用中であることを検出したら、再試行アルコ
リズムにもとすき、計算された時間だけ待って再試行を
行なうｎｏｎ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ方式の３種類があ
る。

いずれの方式も、伝送路が使用中のときは送信を開始し
ないため、送信中のノードが一つの時は衝突は生じない
。しかし、このノードが送信中に複数のノードで送信要
求が生じると、送信中のパケットの伝送が終了した直後
、はば同時に複数のノードがキャリア検出を行ない、伝
送路の空きを確かめて送信動作に入ることがあるため、
パケットの＠１ｊ突は前記いずれの方式によっても完全
には回避出来ない。

マタ、パーソナルコンピュータはその性能カ低いため、
衝突回避を可能にする送信タイミング決定のための演算
処理時間が伝送路上の信号の伝搬に要する時間と同等あ
るいは、それより長いので、かかる演算処理により、送
信タイミングを決定していたのでは、伝送路の利用率は
低下する。

Ｐ　−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ方式による送信手続きの例
を第１図に示す。

第１図において、ノード１〜３が共通の伝送路に接続さ
れＣいる。ノード１は、第１回目のキャリア検出Ｃ８Ｉ
を行なったところ、伝送路が空いていたので、データ（
以下、パケットのことを単にデータと云うこともある）
１を送出した。ノード２は、送信要求が生じたのでキャ
リア検出Ｃ８２１を行なった所、伝送路はデータ１によ
り占有され、使用中であったので、送信できなかった。

次に、ノード２が第２回目のキャリア検出Ｃ８２２を行
なった所、伝送路の空きが確認されたので、データ２１
を送出した。他方、ノード３では、第１回目のキャリア
検出Ｃ３３１、第２回目のギヤリア検出Ｃ８３２を朽な
ったが、何れも伝送路がデータ１により占有されていた
ので、送信できなかった。所が、第３回目のキャリア検
出ＣＳ　３３では、伝送路の空きが確認されたので、デ
ータ：つ１を送出した。

その結果、データ２１と３１の間でパケット（所突が発
生したことが第１図において認められるであろ５゜同様
な具合にして、ノード２からのデータ２２とノード３か
らのデータ３２も衝突を起こしていることが判るであろ
う。

Ｃ８ＭＡ方式の性能改善を図った方式例としては、１−
Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ方式にノくケラトの衝突検出回路
を付加して成るＥｔｈｅｒｎｅｔ方式（特開昭５Ｏ−１
５９７７５）が知られている。この方式は、衝突を検出
した時点でデータ送信を中断することにより伝送路の利
用率向上を図っている。しかし、この衝突検出回路は、
自分が送出しまた信号と、伝送路上にある信号とを常に
比較することにより衝突の有無を検出するものであるた
め、高価になるという欠点があった。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式の送信手続きの例を第２図に示す
。

第２図においては、第１図の場合と同様にしてデータの
衝突が起きると、衝突の検出された時点でデータの送信
が中断されていることが認められるであろう。

そのほか、Ｅｔｌｘｅｒｎｅｔ方式の改良としてアクノ
リッジ信号（データを受信したノードが、受信したこと
を示すために返送してくる確認信号）を優先的に送受信
するようにした方式（特開昭５４−３７５０４）が知ら
れており、この方式によれば伝送路の利用率が向上する
ことが知られているが、データパケットの衝突について
は前述のＥｔｌ＋ｅｒｎｅｔ方式の場合と同様で、高価
な衝突検出回路が必要になるという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上述のような従来技術の欠点を解決するため
になされたものであり、従って本発明の目的は、高価な
衝突検出回路を要せず、それでいて伝送路の利用率の向
上な可能にしたコンヒュータネットワークにおけるデー
タパケットの伝送方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の要点を第３図を用いて説明する。ノード１，２
．３がほぼ同時に、伝送路のキャリア検出Ｃ３ｌＩ、Ｃ
８２１，Ｃ８３１を行ない、ともに、伝送路上にデータ
がないことを確認し、データ送信を開始する。王者から
のデータ１１．２１３１は送信開始直後に相互に衝突す
るため、受信ノードは、アクノリッジ信号を出せない。

ノード２．３が送信終了直後にキャリア検出Ｃ８２２゜
Ｃ８３２を行なえば、ノード１からのデータ１１の存在
が判明する。ノード１が同様に次のキャリア検出Ｃ８１
２を行なっても、そのときにはデータパケットが伝送路
上に存在しないため、キャリアの検出はない。したがっ
て、ノード２，３はデータ２１，３１の送信終了の直後
にキャリア検出Ｃ８２２，Ｃ８３２を行なうことにより
パケットの衝突が起きていたことを間接的に知ることが
出来、ノード１は、アクノリッジ信号が送信されて来な
いことからパケットの衝突が起きていたことを間接的に
知る。

このように、データ送信の終了直後にキャリア検出を行
なうようにすれば、たとえデータの衝突が生じても、最
も遅くまで送信を続けていたノーは ド（第３図ではノード１外送信終了後、所定の一定時間
以内にアクノリッジ信号を受信出来ながった時点で、自
分が、衝突時送信を行なっていた諸ノード（第３図では
、ノード１乃至３）の中で、最も遅くまで送信を続けて
いたノードであることを知るわけである。なお、他のノ
ード（第３図ではノード２と３）は送信終了直後のキャ
リア検出によってパケットの衝突があったことは判るが
、自分が何番目に送信を始めたか、あるいは何番目に送
信を終了したかは全く判らない。

本発明は、このようにパケット衝突が起きてパケットの
再送が必要な時に、最も遅くまで送信を行なっていたノ
ードに伝送路に対するパケット再送のためのアクセス権
を与え、他のノードは、アクセス権を得たノードが送信
を開始するまでに必要とする一定時間（Ｔ）の間は、キ
ャリア検出を行なうことなく待ち、その後にキャリア検
出を行ないデータ送信の試行に入るというようにして、
高価な衝突検出回路を要さずに衝突の発生を各ノードが
知ることが出来、しかも無駄な衝突の繰り返しを避けて
伝送路の利用率の向上を図ったものである。

〔発明の実施例］ 次に図を参照して本発明の一実施例を説明する。

第４図は本発明の一実施例による送信手続きを示した流
れ図、第５図は本発明の一実ｈ（ζ例を説明するだめの
説明図、である。

第４図、第５図を参照する。ノードに送信要求（イ）が
生じるとキャリア検出動作（ロ）を行ない、伝送路が空
き次記データの送信（ニ）を行なう。データ送信が終了
するとすぐに、キーヤリア検出（ホ）を行ない伝送路が
使用状態にあるか空き状態にあるかを調べ、使用中であ
れば、送信したデータが衝突したと判断し、伝送路が空
きになるまでキャリア検出（オ）、（ワ）をくり返す。

伝送路が空けば、伝送路において送信データが受信され
るまでに要すると考えられる最大の伝搬所要時間（τｍ
ａｘ）の２倍に、データを受信したノードがアクノリッ
ジ信号を発生送出するりに要する時間（τ）とアクノリ
ッジ信号の持続する時間（ｒｈ　）を加えた時間だけ待
ち、（力）（ヨ）（夕）、再試行を行なう。データ送信
後のキャリア検出（ホ）で伝送路が空きであることが判
った場合、アクノリッジ信号の受信待ちに入り（ト）（
チ）　（り　）　（ル）、一定時間内に受信できれば、
送信は成功したことになり、動作終了（ヌ）となるが、
受信出来なければ、Ｉｉ突が生じたもので、や１送のた
めの伝送路に対するアクセス権を自分が得たと判断し、
データの再送信（ニ）を行なう。

なお、ギヤリア検出（ロ）からデータパケット送信（ニ
）までの時間は、その間に存在するアクノリッジ信号が
常に優先的に送受信されることを保証するために、十分
な待ち時間（Ｔｏ）として設けである。

第５図においては、ノード１と３が一番離れた位置にあ
るので、ノード１から３に至るまでのデータの伝搬に要
する時間　τＩｎａＸが、最大伝搬所要時間となるわ番
すであり、ノード３がノード１からデータを受信した後
、アクノリッジ信号（破線で示す）の送出を開始するに
至るまでの時間τがアクノリッジ（ｉ号を発生検出する
のに要する時間であり、アクノリッジ信号の長さを表わ
す時間長τＡがアクノリッジ信号の持続する時間である
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、各ノードにおいて、自らの送出したパ
ケットの衝突を単にキャリア検出を行なうだけで間接的
ながら判定でき、複雑で高価な衝突検出回路が不要とな
る。また、衝突後のパケット再送のための伝送路に対す
るアクセス権をノくケラトの送出終了が一番後になった
ノードに与えるものと決定することにより、−折抜まで
送出されていたデータパケットが、優先的に送受信され
ることになる。

このように簡単なルールによって優先権が決定され、無
駄な衝突の繰り返しが避けられるので伝送系全体の伝送
効率が向上することになり、このため、安価で信頼性の
高いパーソナルコンピュータ用ネットワークにおけるデ
ータ伝送方式を提供できるという利点が本発明にはある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術によるＰ−Ｐｃｒｓｉｓｔｅｎｔ方式
による送信手続きを示す説明図。第２図は、従来技術に
よるＥｔｈｅｒｎｅｔ方式による送信手続を示す説明図
。第３図は本発明の詳細な説明するための説明図。 第４図は本発明の一実施例による送信手続きを示した流
れ図１、 第５図は本発明の一実施例を説り）１するための説明図
である。 符号説明 １．２．３・・・・・・ノード 代理人　弁理士　並　木　昭　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）伝送路を介して少なくも複数個のコンピュータを接
   続し、各コンピュータがひとかたまりのデータから成る
   データパケットを共有の前記伝送路上に送信し、或いは
   伝送路から受信するようにしたコンピュータネットワー
   クにおいて、各コンピュータは、送信要求があると、前
   記伝送路の空きの有無検出（以下、キャリア検出という
   ）を行ない、空き無しなら再びキャリア検出を繰り返し
   、空き有りの場合には、伝送路上へデータパケットを送
   信し、送信終了後、キャリア検出を行ない、 空き有りならば、所定の一定時間だけ待機し、その間に
   、送信したデータパケットが相手方に受信されたとき、
   相手方から送信されるアクノリッジ信号が受信されれば
   送信動作を終了し、アクノリッジ信号が受信されなけれ
   ば、再びデータパケットを送信して以下同じ動作ステッ
   プを繰り返し、データパケットの送信後のキャリア検出
   において、伝送路の空き無しが検出されたときは、それ
   以後、空き有りが検出されるまでキャリア検出を繰り返
   し、空き有りが検出さ凡たら、所定の一定時間（ネット
   ワーク内において、送信されたデータパケットが受信さ
   れるまでに要すると考えられる最大の伝搬所要時間の２
   倍に、アクノリッジ信号の発生検出に要する時間と、ア
   クノリッジ信号の持続時間とを加算して得られる時間長
   を少なくとも超えた時間）だけ待機した後、送信要求が
   あった直後の状態に戻り、キャリア検出から始めて同じ
   動作ステップを繰り返すようにしたことを特徴とするコ
   ンピュータ・ネットワークにおけるデータパケットの伝
   送方式。