JPS5945743A - デ−タ通信システム - Google Patents

デ−タ通信システム

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JPS5945743A
JPS5945743A JP58142401A JP14240183A JPS5945743A JP S5945743 A JPS5945743 A JP S5945743A JP 58142401 A JP58142401 A JP 58142401A JP 14240183 A JP14240183 A JP 14240183A JP S5945743 A JPS5945743 A JP S5945743A
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JP
Japan
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communication medium
medium
data
priority signal
communication
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Application number
JP58142401A
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Inventor
ア−ル・ビユ−フオイ
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Plessey Overseas Ltd
Original Assignee
Plessey Overseas Ltd
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Publication date
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    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/407—Bus networks with decentralised control
    • H04L12/413—Bus networks with decentralised control with random access, e.g. carrier-sense multiple-access with collision detection [CSMA-CD]
    • H04L12/4135—Bus networks with decentralised control with random access, e.g. carrier-sense multiple-access with collision detection [CSMA-CD] using bit-wise arbitration
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/36—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
    • G06F13/368—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with decentralised access control
    • G06F13/374—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with decentralised access control using a self-select method with individual priority code comparator

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (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】 本発明はコンピュータやオフィス・オートメーション・
システムと共に用いるローカル・エリア・ネットワーク
・システムに関するものであり、！侍にこの種のシステ
ムで用いられる衝突制御装置に関するものである。
ローカル・エリア・ネットワークは、基本的に共通通信
路を有し、それに通信を要求する各種の装置が接続され
ている。典型的に通信媒体に接続される装置は、公衆通
信網や他の外部通信網への出入口のほかに、コンピュー
タ、マイクロプロセッサ、コンピュータ端末装置、ワー
ｒプロセッサ、ファクシミリ装置及び音声端末装置から
成る。
通信路は通常０．１〜１０脂の範囲の距離に敷設され、
理想的には永久的に設置された通信内部構造（ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　１ｎｆｒａｅｔｒｕｃｔｕｒｅ
　）として事務所の建物内で用いるのに適している。通
信路は伝送媒体と加入者との接続用の１組のインターフ
ェイスから成る。伝送媒体は同軸ケーブル、ツイストペ
ア線、光ファイバ、無線又は赤外線通信チャネル等でよ
い。各インターフェイスは加入者の入出力構造を通信路
のプロトコルに整合させる。
通信路は英国特許明細書用１，１６８，４７６号に示さ
れている型のリング、又は英国特許明細書用１，３１４
，８１０号に示されている型の適当に終端する伝送線の
いずれかの形をしている。
通信路の伝送プロトコルはパケットスイッチ方式又は時
分割多重方式のいずれかで働らく。パケットスイッチ装
置は理想的にはバーストモード伝送システムに適してお
シ、バーストモード伝送システムはコンピュータシステ
ムにおいて入出力端末装置の要求を処理するのに必要で
ある。他方、時分割多重装置は理想的にはもつと連続的
な情報伝送に適しており、それは電話接続時に必要であ
る。集中通信構造の環境において有利であるだめには、
ローカル・エリア・ネットワーク・システムはバースト
・モードと電話型の画伝送の要求を処理する能力をもつ
べきである。
この種のシステム用の最も簡単な伝送プロトコルはコン
テンション蕾フロトコル（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎｐｒｏ
ｔｏｃｏｌ　）を含む。その場合者インターフェイスは
いつアドレスされた情報パケットを伝送するかを独立に
決める。このような簡単なシステムを用いれば、新来パ
ケットを扱うインターフェイスは既に進行中の伝送を破
壊する可能性がある。この場合は、衝突が生じたと言う
。すべてのインターフェイスは送信する前に媒体の占有
を検出するようにできるから、この問題を解決するには
別の装置を設けてもよい。媒体が使用中であることがわ
かったときはいつでも、送信は禁止される。しかし、イ
ンターフェイス間の通信媒体の伝達遅れがあるために衝
突は依然として起こるＯいくつかの簡単なシステムでは
衝突したパケットは終りまで実行することができる。こ
の場合、通信システムの実効的なスループットが減るこ
とは勿論である０代わりに、インターフェイスが送信前
及び送信中に通信媒体を検出するようにしてもよい。も
し衝突が検出されたならば、送信は直ちに中止される。
この方法によれば衝突されたパケットの送信による浪費
時間は減シ、典型的に衝突したインターフェイスは後の
時間にパケットの再送信を計画し直す。この時間はシス
テムの各インターフェイスによシ異なる。
この種の装置は共通通信媒体に適用するときに広範囲の
遅延が起こ９うるという大きな問題をかかえている。こ
のことは一連のデータノぐケラト又は連続的な通信を含
むデータメツセージをローカル・エリア・ネットワーク
・システムに適合させる必要があるときに、特に不利で
ある。複数パケットのデータメツセージに関する限り、
大きいバッファメモリを用いてインターフェイス装置で
パケットの形で送信後メツセージを再び組立てることに
よシ、この問題を克服することができるｏしかし音声の
通信に必要な連続的通信設備の場合には、各種の回路網
規格によシ課せられた制限のだめに、問題を解決するこ
とは特に困難である。本発明の目的は衝突コンテンショ
ン装置を含むローカル・エリア・ネットワーク・システ
ムを提供することであり、該回線争奪装置は通信媒体に
アクセスするときに起こる遅延の変動を軽減してより公
正なサービス順位を与えるものである。
本発明によれば、次のような通信媒体を含むデータ通信
システムが提供される。すなわち、通信媒体には複数個
の加入者のインターフェイスユニットが接続されている
。そして、各インターフェイスユニットは媒体に信号を
送信するだめの送信装置と、媒体からデータ信号を受信
するだめのデータ受信装置と、送信装置と受（ｉｉｊ装
置とに接続され、媒体が空いているとき媒体に特有の優
先信号を送るよう罠なっている媒体捕獲手段とを含む。
まだ、受信装置はもし２個以上のインターフェイスが同
時に通信媒体に要求を出しているかどうかを検出し、媒
体上の信号の優先レベルが要求中のインターフェイスの
レベルより高いときには媒体捕獲要求を保留する手段を
含む。
同時要求のない場合にはステーションはすべての前の同
時要求が満足されつくすまで、要求を延引する手段を含
む。
典型的に特有な優先信号は二進数であり、ａ）ステーシ
ョンが待っていた時間の程度、ｂ）この目的のために割
当てられたステーション特有の番号、Ｃ）ａの次にｂと
いう組合せを示す。これは媒体捕獲要求の問直列に送ら
れる。優先数の各ビットは直流又は搬送波の形であらか
じめ定めた２ｄの期間媒体に加えられる。ここでｄは通
信媒体の伝達遅延時間である。各インターフェイスは媒
体捕獲要求期間の間、媒体上の優先数の各ビットの状態
を比較するようになっている比較器手段を含む。インタ
ーフェイスユニットの優先数の最上位の「０」が媒体上
の「０でない」状態と一致すると、そのインター７エイ
スユニツトは要求を終了する。したがって同時捕獲要求
のあった場合には、優先数の第−位の数を使えば衝突の
５０％は解決するであろう。優先数の第三位の数を用い
れば７５チは解決するだろう。優先数の第三位の数を用
いれば８７７２％が解決するだろう。
上述の基準にしたがって二進数を選ぶことにより、ａ）
申込みの正確な順位がステーションクロックの最も近い
時間単位に与えられる、ｂ）新来者の前に一緒に申込ん
だグループにサービスが保証されるが、そのグループの
順番は決めない、又はＣ）　　ステーション・クロック
の同じタイムユニット内で２つのステーションが申込ん
だ場合に事態が処理される。
コンテンションの解決に最も便利な信号波形は直流であ
る。なぜならば直流は容易に電圧が加算できるからであ
シ、はとんど減衰をこうむらないからである。しかし「
１」の状態を２個以上検出できる限ｐ１任意の諺形を用
いることができる０コンテンション信号の速度は媒体の
端から端迄の遅延を考慮すべきであり、その結果典型的
に１−離れる毎にビット当り５〜１０μ日となるＯ以下
図面と共に本発明の詳細な説明する。
本発明の実施例では同軸ケーブルの通信媒体（３０ＣＭ
を用いておυ、各端で特性インピーダンスＣＩＡとＯよ
りで終端している。通信媒体には多くのインターフェイ
スユニットＩ／ＦＡ　、■／ＦＢ　、　■／ｐｃ。
工／ＦＤ　、　Ｉ／ｌ　、工／ＦＦ　、　Ｉ／ｆＦＧ、
工／Ｂ′Ｘが接続されておシ、これはローカル・エリア
・ネットワークの各種加入者端末装置と通信媒体０００
Ｍとを整合させるものである０通信媒体は５Ｍｂ／ｓの
速度で作動するろ０本の二重通信路（ｃｌｕｐｌｅｘ　
ｃｈａｎｎｅｌｓ）を用いて時分割方式で使用される０
各チヤネルは往と復の副チャネルを有するかあるいは各
方向でチャネルを交互に使う二重通信方式で使用される
。
データに対して各全タイムスロットを１行のテキストに
あてる。システムに接続する端末装置は勿論システムの
要求に応じて変わる０典型的にＭＰＴのようなマイクロ
プロセツザ型端末装置を媒体に接続することができ、媒
体には大容量のデータ記憶装置ＭＴＦｉも接続すること
ができる。同様にディジタル電話機ＤＴＡ　、：　ＤＴ
Ｂとを接続し、コンピュータ型データを取扱う他に音声
の通信も可能になる。
更に（ｉ）ディジタル電話会議、ｌ＋）短縮ダイヤル（
ｉｉｉ　）公衆回線網又は構内回線網ＥＴＦ３への外線
接続（１■）音声記録、（い回路網使用会計、（ｖｌ）
プロトコル変換ステーション等のだめに専用ステーショ
ンを設けてもよい。明らかにデータ処理ステーションハ
（＋）ワードフロセッサ、（１１）主フレームコンピュ
ータシステムへのアクセスユニット（ｉｉｉ）ラインプ
リンタ（１■）ファクシミリ装置ＦＥ、、　（ｖ）デー
タを公衆電話回線網を介して送るだめの音響カプラー（
■１）大容量の記憶データベータＤｉを含むことができ
る。
ローカル・エリア・ネットワークに接続されている各装
置には夫々専用のインターフェイスユニットが付いてお
シ、各ユニットは回路網の観点から別々の装置優先番号
を使用することによシ各装置向けに特別につくられてい
る。この番号はシステムの装置番号と同じものでもよい
し、違ったものでもよい。装置の優先番号は通信媒体に
同時に要求があったときの解決に用いられるが、その利
点はシステムの動作を考えるときに明らかＫする。
すべてのステーションは常に共通線を監視しており、申
し込みがある度に空き線（レベルＯ）か単−申し込み（
レベル１）か複数申し込み（レベル２）、かを識別する
ことができる。
もし前の申し込みの際に線がレベル２に達しているなら
ば、２個以上のステーションがコンテンションの状態に
あるので、線が空いても使用しない、即チ既にコンテン
ション中のグループに線が割りあてられるということを
待機ステーションが知る。
申し込みがレベル１であることを待機ステーションが検
出すると、前のグループのうち最後のものがサービスを
受けておシ、線があいたらその信号を使用することがで
きることを知る。
もし適当な保設時間の後線上でレベル１になったならば
、ステーションは自分が唯一の申込者であることを知シ
、単一バーストであれ、多重であれ、自分のトラフィッ
ク・トランずクションを開始する。
もしレベル２が検出されたならば、ステーションは１個
以上の他のステーションとコンチン７ヨン中であシ、ト
ラフィックを送る前にそれを解決しなければならないこ
とを知る。
コンテンションを解決するためにすべてのステーション
はシステムの要求にしたがって次のうち任意のものを含
む二進数を有する。
Ａ）届いた時からクロックパルスを数えることによシス
チージョンが待っている時間の程度。
Ｂ）　　この目的のだめに割当てだステーション特有の
番号。
Ｃ）Ａの次にＢという組合せ。
コンテンション（レベル２）を検出すると、関係するス
テーションは一定の適当な時間だけ自分達の二進数のう
ち最初のビットを線に送シ、次のように動作する。
２　　　　　１　　　次のビットを送る。
０　　　　　０　　　次のビットを送る。
１又は２　　　０　　　引っ込めて線が次に空いたとき
に再申込 みをする。
１　　　　　１　　　競合者は残ってない。
トランずクションを 開始する。
したがって他のステーションが１で自分がＯの場合には
そのステーションはコンテンションから外れてトランザ
クションを開始することができるステーションが残る。
外れだステーションは新来者に対して優先権を持つ。
上述の二進数ＡＸ　Ｂ、Ｏの選択は次のようにして決定
される。
Ａは線遅延によるいくらかの誤差はあるという条件付き
で、ステーションクロックの最も近い時間単位に使用の
順番を与える。
Ｂは新来者の前に一緒に申込みをしたグ！レープにザー
ビスを保証するが、グループ内の順番は決めない。
Ｃはステーションクロックの同じ時間単位内で申込みの
低い確率を処理する。時間順番による解決を失敗したと
きに特有のステーション番号にょシ補佐する。
コンテンションを解決するだめの最も便利な信号波形は
直流である。なぜならば直流は電圧レベルで容易に加算
できるし、殆んど減衰しないからである。しかし好みに
応じてデータ波形を用いてもよい。
コンテンション信号の出力速度は媒体の端から端迄の遅
延を考慮にいれるべきであシ、その結果Ｉ　Ｋｍ離れる
毎に典型的にビット当シ５〜１ｏμＳとなる。
前の申込み状態を監視する各ステーションにオプション
として、コンテンションから脱落しだステーションには
ステーション番号にプレフィックスビットを加えて、新
来者の前に脱落者だったことを確認するというようにし
て優先権を与えることができる。
更にプレフィックスビットを設けてコンテンションを待
っている次のグループを識別することができるし、必要
に応じて更に加えてもよい。
トラフィックを送るのに適する長さに選ばれたタイムス
ロットを有する多重システムでコンテンションの解決が
なされている場合には、まれにコンテンションの解決に
１タイムスロット以上の時間を要することが起こυうる
。こうした場合には、次の空きタイムスロットでコンテ
ンションを継続することができるし、あるいは好むなら
ば次に多重タイムスロットが現われたときでもよい０あ
るシステム端末装置が他の端末装置と通信をしたいとき
に、自分自身のインターフェイスユニットを使用する。
このときのシーケンスを第６図の流れ図に示す０この図
を参照して動作を説明するが、この図では多重システム
の場合を扱っている。このプロセスは非多重のｉ」変長
バーストシステムに適用可能であるが、その場合の流れ
図はいくらか簡単になるであろう。第６図でｐｂという
のはステーション信号のレベルであり、Ｃｂというのは
通信媒体の信号レベルである。
Ｓｌ−進行中のコンテンションをテストするコンテンシ
ョンが進行中であるか、すなわちレベル２が検出される
かを調べるためにインターフェイスユニットは各チャネ
ルの「Ｇｏ」スロットを監視する。この場合ステーショ
ンは次の空きタイムスロットを捕えようとはしない。真
のデータの流れがあき状態と間違われるのを防ぐために
、典型的にいわゆる「マンチェスタ」コード、すなわち
チャネルビット流れの中に離散的なビジィビットを用い
てもよい。
Ｓ２、Ｓ６、−空き「ＧＯ」スロットをテストするＳｌ
が進行中のコンテンションはないことを示した場合には
、トラフィックを送りたいと思っているこのステーショ
ンは次の空きタイムスロット、すなわち多重モードで使
われてないタイムスロットをさがす。
Ｓ４−優先番号の捕獲ビット又は次の有意ビットを送る Ｓｌ、Ｓ２、Ｓ６がすべて満足された場合、ステーショ
ンは自身の優先度が低いために引込むかあるいは自分が
最高の優先度を持つがためにチャネルを捕えることに成
功する迄、捕獲ビットを送り、続いて優先ビットを１ビ
ツトずつ送る。
Ｓ５−優先番号を右にシフトする スロットを捕えるか又は引込む迄優先ビットの送信を続
ける。
Ｓ６−次の時間の優先権を得て引込む コンテンションに敗れた結果この状態となシ、コンテン
ションの要求のないＳｌをバイパスしてこのステーショ
ンには新来者に勝つ優先権を与える０ ８７−スロットの捕獲 この捕獲状態はすべてのデータが送信されて、内部の送
信終了％号でメモリをリセットすることによシチャネル
を解放するまで保持される。スロットを捕えると、ステ
ーションは要求して呼び出す端末装置のアドレスを送信
する。その端末装置は自分のフレームカウンターにタイ
ムスロットを記録し再びコンテンション又はアドレスの
必要なくしてデータを交換する。
以上一実施例のみを説明した。当業者には他の例が容易
に理解されよう。例えば捕獲プロセスは「チャネル内」
信号化技術を用いだが、別の捕獲線又はチャネルを使用
することによシ、この別の線又はチャネル上で本発明の
優先番号比較技術を利用すれば衝突が解決されよう。ま
たチャネルは複信として説明したが、例えばポーリング
技術を使えば単一方式でも使用できる○この場合例えば
ポーリングされた端末装置を各１ＧＯ」スロットで確認
することにより、マスタ一端末装置がスレーブ端末装置
をポーリングして、ポーリングされた端末装置は対応す
る［ＩＴＵＲＮ　Ｊスロットで返答する。代わりにタイ
ツ、スロット選択プロセスに関与するだめに各ステーシ
ョンはビジィと空きタイムスロットのリストを含むよう
にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図はシステムのブロック図を示す０第２図は典型的
な波形シーケンスを示す。第３図はインターフェイスに
よシ実行される媒体捕獲動作の流れ図を示す。 ０００Ｍ・・・通信媒体　　工／Ｆ・・・インターフェ
イスユニット。 代理人　浅　　村　　　皓 口＝＝＝１Σコ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）共通通信媒体と該媒体に接続された複数個の加入
    者のインターフェイスユニットとを含むデータ通信シス
    テムであって：各インターフェイスユニットは該通信媒
    体にデータ信号を送信するデータ送信装置と；該通信媒
    体からデータ信号を受信するデータ受信装置と、データ
    送信装置とデータ受信装置とに接続されていて、インタ
    ーフェイスユニットが核通信媒体に送信することを要求
    して該通信媒体が空いているときに、該通信媒体に特有
    の優先信号を送出する媒体捕獲手段とを含むこと；及び
    、データ受信装置は２個以」二の・インター７エイスユ
    ニツトが同時に該通信媒体を要求しているかどうかを検
    出する手段と、該媒体」二の４８号の優先レベルが、該
    通信媒体を要求しているインター７エイスユニツトの優
    先レベルを上まわっているときに媒体捕獲要求を一時停
    止する手段とを含むこと；を特徴とするデータ通信シス
    テム。 （２、特許請求の範囲第１項記載の装置において：特有
    の優先信号は前記媒体捕獲手段により通信媒体に送られ
    る二進数であシ、同時に要求しているインターフェイス
    ユニットから発する優先信号と同期して直列形式で送信
    される、データ通信システム。 （３）特許請求の範囲第２項記載の装置において：通信
    媒体に接続されている各ステーションには特有の番号が
    割当てられておシ、特有の優先信号はインターフェイス
    ユニットに接続されているステーションの番号から導か
    れる、データ通信システム０ （４）％許請求の範囲第２項記載の装置において：イン
    ターフエイスユニットは前に同時に起きた要求がすべて
    満足し終えるまで特有の優先番号の送出を引延す手段を
    含み、前記インターフェイスユニットはまた通信媒体の
    使用を要求してから通信媒体が空くまでの経過時間を記
    録する手段を含み、特有の優先信号は記録された経過時
    間から導かれる、データ通信システム。 （５）％許請求の範囲第４項記載の装置において：通信
    媒体に接続されている各ステーションには特有の番号が
    割当てられておシ、特有の優先信号は記録された経過時
    間と共にステーションの番号から導かれる、データ通信
    システム。 （６）特許請求の範囲第２項から第５項記載の装置にお
    いて：優゛先信号の各ビットは有意の低い方から順に通
    信媒体に送られる、データ通信システム。 （７）特許請求の範囲第６項記載の装置において：同時
    に送られた優先信号の同じ重みをもつ対応するビットが
    通信媒体内で相互に加算されて、各インターフェイスユ
    ニットは媒体捕獲要求中に通信媒体上の優先信号の各ビ
    ットの状態を比較するようになっている比較器手段を含
    み、インターフェイスユニットの優先信号の対応ビット
    に印がついてない場合に比較器が印のついたビットを検
    出したときに、比較器手段は通信媒体に優先信号を送る
    のを終了するようになっている、データ通信システム。 （８）特許請求の範囲第１項から第７項記載の装置にお
    いて：優先信号は直流信号であり、各ビットは２ｄの期
    間通信媒体に送られ、ここでｄは通信媒体の伝達遅延時
    間である、データ通信システム。 （９）特許請求の範囲第１拳から第８項記載の装置にお
    いて：通信媒体は時分割多重方式で使用される、データ
    通信システム。 ＯＱ特許請求の範囲第９項記載の装置において二時分割
    多重における各タイムスロットはコンテンション解決期
    間を含み、該期間に通信媒体の使用を要求するインター
    フェイスユニットは自分に特有の優先信号を送る、デー
    タ通信システム。
JP58142401A 1982-08-04 1983-08-03 デ−タ通信システム Pending JPS5945743A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB08222530A GB2125257B (en) 1982-08-04 1982-08-04 Improved local area network systems
GB8222530 1982-08-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5945743A true JPS5945743A (ja) 1984-03-14

Family

ID=10532113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58142401A Pending JPS5945743A (ja) 1982-08-04 1983-08-03 デ−タ通信システム

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0100594A3 (ja)
JP (1) JPS5945743A (ja)
AU (1) AU1547483A (ja)
DK (1) DK356583A (ja)
GB (1) GB2125257B (ja)
NO (1) NO832656L (ja)
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