JPS60219840A - Local network communication system - Google Patents
Local network communication systemInfo
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- JPS60219840A JPS60219840A JP7679084A JP7679084A JPS60219840A JP S60219840 A JPS60219840 A JP S60219840A JP 7679084 A JP7679084 A JP 7679084A JP 7679084 A JP7679084 A JP 7679084A JP S60219840 A JPS60219840 A JP S60219840A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- 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]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、ローカル・ネットワーク通信方式に関し、特
ζこO8MA/CD方式(Carrier Sense
Multiple Accessloollision
L)etection方式)を利用した通信方式に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a local network communication system, and relates to a special O8MA/CD system (Carrier Sense).
Multiple Accessloollision
L)ection method).
(従来技術とその問題点)
近年、N−ビル内や工場、敷地内lこ存在するコンピュ
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・オートメーソ。(Prior art and its problems) In recent years, office automation has become a local network that interconnects computers and data terminal equipment located in buildings, factories, and premises.
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、O8MA
/CD万式によるバス形の通信方式であり、この方式の
代表例1こはDEO。It is attracting attention as a basic means of promoting factory automation, and various methods have been proposed and put into practical use. Among them, the most famous method is O8MA.
/CD is a bus type communication method, and one representative example of this method is DEO.
Intel +Xeroxの3社により共同開発・発表
されたイー’;F’;f:y ト(Ethernet
;登録商標)と呼ばれるローカル・ネットワークがある
。E';F';f:yto (Ethernet
There is a local network called (registered trademark).
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。Figure 1 shows the basic configuration of this system.
Nodes A and B separated by distance on a bus using coaxial cables
Here is an example of access.
なお、一般には数十のノードが同一バスにアクセスする
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。Although several dozen nodes generally access the same bus, the figure shows a case where there are only two nodes A and B for simplicity.
各ノードは、送信データ8D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lもX、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。Each node has a transmitter TX that receives the transmitted data 8D and sends a signal to the coaxial cable, a receiver 1 that takes in the information flowing on the coaxial cable to the node and sends it to the node terminal as received data RD, and a collision between transmission and reception. a collision detection circuit that detects and sends a collision detection output CD to the node terminal;
and a tap T which is a means for physically connecting the transmitter TX and receiver RX to the coaxial cable.
第2図は、本08MA/CD方式をこよる通信方式の動
作例を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the operation of a communication system based on the present 08 MA/CD system.
各ノードは、通常、その送信開始時1こバス上での他ノ
ード間通信を傍受(Carrier 5ense) L
/、無通信状態にあることが確認できた場合にのみ送信
を開始する。第2図の7−ドAからの送信バーストA、
、ノードBからの送信バースBl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tこ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
の衝突を生する。Each node usually intercepts communication between other nodes on the bus at the beginning of transmission (Carrier 5ense) L
/, start transmission only if it is confirmed that there is no communication. Transmission burst A from 7-door A in FIG.
, transmission berths Bl from node B are transmitted from each node in this manner, and communication is successfully completed. However, even if you confirm that there is no communication and start transmitting, other nodes may also start transmitting in the same way. In this case, collisions between transmission bursts on the same bus may occur. .
08MA/CD方式では、この衝突を検出(Co11i
sion Detection)する目的で、第1図−
こ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る
ので、ここではこれ以上の詳細な説明は省略する。In the 08MA/CD method, this collision is detected (Co11i
Figure 1-
A collision detection circuit shown in this figure is provided. Since the specific collision detection method and its circuit configuration are well known to those skilled in the art, further detailed explanation will be omitted here.
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lこ乱数
醗こ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図の送信バーストA、。When the collision detection output CD is output, the node that started transmitting immediately stops transmitting, and each node retransmits after a certain period of time, which is set by a random number for each node, has elapsed. Transmission burst A, in FIG.
0、がこの例である。0 is an example of this.
以上の説明からも分るように、O8MA/CD方式はシ
ステム構成が非常tこ簡単であるという特徴を有するが
、反面、その方式原理上、/イ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(Carri
er 5ense & Co11ision Dete
−ction)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
(lOMbps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。As can be seen from the above explanation, the O8MA/CD method is characterized by a very simple system configuration, but on the other hand, due to the principle of the method, the efficiency of using the / and collision detection (Carri
er 5ense & Co11ision Dete
-ction), the bus speed itself cannot be set very high (on the order of 1 OMbps) due to the inter-node propagation delay time. Therefore, although this method is extremely advantageous when accommodating low-speed data terminals in a node, it is not suitable for accommodating high-speed data terminals, image terminals, or a large number of audio information terminals.
(発明の目的)
本発明は、O8MA/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
・不、トワーク通信方式を提供することを目的とする◎
(発明の#l成)
本発明によれば、通信バスと、この通信バスtこ共通ア
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、各通信ノードは、その送
信開始時に複数の疑似ランダム系列を用いたスペクトル
拡散通信により形成された複数チャネルにおけるノード
間通信を前記疑似ランダム系列を用いてスペクトル拡散
復調を行ない傍受することにより無通信状態ζこあるチ
ャネルの一つを選択し、前記無通信状態にあるチャネル
に対応する疑似ランダム系列を用いてスペクトル拡散変
調を行ないデータの送信を開始し、同時基こバス上の該
チャネル通過データと送信データを比較することにより
この送信がたまたま同一チャネルを用いてほぼ同一時刻
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、所定時間の経過後に
再びそのチャネルを含む無通信状態にある任意のチャネ
ルの中の一つを選択して再送信を開始することを特徴ト
スるローカル・ネットワーク通信方式が得られる式を提
供できる。(Object of the invention) The present invention is capable of processing large amounts of high-speed data while maintaining the simplicity of the system configuration of the O8MA/CD method.
In addition, it is an object of the present invention to provide a local/network communication method that can improve bus usage efficiency. In a bus communication system with a plurality of communication nodes spaced apart from each other that have common access, each communication node is a node in multiple channels formed by spread spectrum communication using multiple pseudo-random sequences at the start of transmission. By performing spread spectrum demodulation and intercepting communication between channels using the pseudo-random sequence, one of the channels in the non-communication state ζ is selected, and the spectrum is changed using the pseudo-random sequence corresponding to the channel in the non-communication state. By performing spread modulation and starting data transmission, and comparing the transmitted data with the data passing through the channel on the simultaneous base bus, this transmission can be performed between other nodes that happened to start communication at almost the same time using the same channel. If a collision is detected, the transmission will be stopped immediately, and after a predetermined period of time, one of the channels in the non-communication state, including that channel, will be selected and retransmission will be started. It can provide formulas for local network communication methods that incorporate features.
(実施例)− 次に図面を参照して本発明の実施例について説明する。(Example) - Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第3図は本発明の一実施例を示す方式構成図であり、第
4図はその動作を説明するための図である。FIG. 3 is a system configuration diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram for explaining its operation.
第3図1こおいて、各ノードは、同軸ケーブルからなる
バスIこタップTによりそれぞれ接続されている(第3
図にはノードAのみを示す)。In Fig. 3, each node is connected by a bus I/tap T consisting of a coaxial cable (the third
(Only node A is shown in the figure).
ノードAは、送信機TXと、受信機R,ll。Node A has a transmitter TX and a receiver R,ll.
RXIと、衝賛検出回j3Dと、選択回路りと、バ、フ
ァ・メモリ回路BMと、切替え回路swg 。RXI, impulse detection circuit j3D, selection circuit, buffer memory circuit BM, and switching circuit swg.
swiとを含み構成される。swi.
送信機TXは、送信データ8Dを受けて二つの符号系列
po、piを用いてスペクトル拡散変調を行ないバスE
こ信号を送出する送信機であり、バス上には符号系列p
OζこよってチャネルC)]0が、また符号系列p1に
よってチャネルCHIがそれぞれ形成される。受信機凡
XO,RX1はそれぞれ符号系列po、plを用いてス
ペクトル拡散復調を行なう受信機であり、バス上を流れ
る情報を7−ド端末lこ臀り込んで受信データRDとし
てノード端末tこ送出する。選択回路りは送信データS
DをチャネルOHO,チャネルOHIのいずれかを介し
て送出するかを決定する回路であり、切替え回路8WQ
を制御して送信機TXへの符号系列を切替える。衝突検
出回路りは各符号系列fこよる各チャネルでの送信の衝
突の検出して衝突検出出力CDをノード端末lこ送出す
る回路である。切替え回路SW1は、各チャネルにおけ
る通信の衝突の有無を検出するために受信機RXO,R
XIの出力を選択的lこ衝突検出回路りに導くためのス
イッチである。バッファ・メモリ回路BMは二つのチャ
ネルから同時にそのノiドへの着傷データがある場合l
こもこれを1本のデータ線RDζこ送出することができ
るようlこするための回路である。The transmitter TX receives the transmission data 8D, performs spread spectrum modulation using two code sequences po and pi, and sends it to the bus E.
This is a transmitter that sends out this signal, and the code sequence p is on the bus.
Oζ thus forms the channel C)]0, and the code sequence p1 forms the channel CHI. The receivers XO and RX1 are receivers that perform spread spectrum demodulation using code sequences po and pl, respectively, and input the information flowing on the bus to the node terminals as received data RD. Send. The selection circuit is the transmission data S.
This circuit determines whether to send D through channel OHO or channel OHI, and the switching circuit 8WQ
to switch the code sequence to the transmitter TX. The collision detection circuit is a circuit that detects transmission collisions in each channel based on each code sequence f and sends a collision detection output CD to the node terminal l. The switching circuit SW1 connects the receivers RXO and R to detect the presence or absence of communication collision in each channel.
This is a switch for selectively guiding the output of XI to the collision detection circuit. The buffer memory circuit BM is used when there is damage data to that node from two channels at the same time.
This is a circuit for rubbing this so that one data line RDζ can be sent out.
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ζこはチャネルOHU、C
HI上での他ノード間通(i!を傍受し、無通信状態に
あるチャネルを選択して送信を開始する。なお、チャネ
ルOHO,OH1の両者ともが無通信状態にめる場合に
は乱数によりランダムfこいずれか一万のチャネルを選
択する。Next, to explain the operation of this device, when node A wants to start data transmission, ζ channels OHU, C
It intercepts the communication (i!) between other nodes on HI, selects a channel that is in a non-communication state, and starts transmission.If both channels OHO and OH1 are in a non-communication state, a random number is Randomly select any of the 10,000 channels by f.
第4図は、本装置の動作の1例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the operation of this device.
同図は、ノードA、BがチャネルOHOを介して送信バ
ーストA、、B1を、ノードOがチャネル0)11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−こチャネlしOHO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。In the figure, after nodes A and B have successfully sent out transmission bursts A, B1 through channel OHO, and node O has successfully sent out transmission burst co through channel 0)11, nodes A and C are sent at the same time - This shows a case where a collision occurs due to an attempt to start transmission via OHO on this channel.
第1図の従来方式では、このような場合にはノードA、
Oは送信を直ちに停止するとともに、ある一定時間経過
後にバス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図に示すチャ
ネル選択回路L+こより再びこのチャネルOHOを含む
無通信状態にある任意のチャネル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A、はチャネルOHIを、ま
たノード0の送信バーストCIはチャネルOHO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
ている〇
以上の説明から判るように、本方式lこよれば、あるチ
ャネル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他のチャネルを
再選択するので、再送信を成功させる確率が高くなる。In the conventional method shown in FIG. 1, in such a case, nodes A,
O immediately stops transmission and attempts retransmission via the bus after a certain period of time has elapsed, whereas in the method of the present invention, the channel selection circuit L+ shown in FIG. , one of the channels in the non-communication state is randomly selected and retransmission is started. In the example of FIG. 4, as a result, the transmission burst A of node A reselects channel OHI, and the transmission burst CI of node 0 reselects channel OHO and retransmits, indicating that the communication has been successfully completed. As can be seen from the explanations shown above, with this method, the probability that communications will collide on a certain channel is significantly reduced. Furthermore, even if a communication collision occurs, another channel is reselected, increasing the probability of successful retransmission.
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本のチャネルを用いれば、従来方式のシステ
ムをN個用意した場合よりはるかlこ大きなトラヒック
を運ぶことができる。このここについて以下lこ数字例
をあげて説明する。Furthermore, the waiting time (backoff processing time) until retransmission is attempted after a collision can be reduced. For these reasons, N channels can carry much more traffic than N conventional systems. This will be explained below using a numerical example.
従来方式の08MA/CD方式でのバス使用効率の上限
をη0 (最大ヌ)%程度といわれている。)とし、本
方式による場合の個々のチャネル能率の上限をηとする
。It is said that the upper limit of bus usage efficiency in the conventional 08MA/CD system is about η0 (maximum value)%. ), and let η be the upper limit of the individual channel efficiency in the case of this method.
あるノードが通信を開始しようとしたときlこバスが塞
がっている確率は、従来方式ではη0である。本方式で
N個のチャネルを使用する場合lこは、N個のチャネル
全部が塞がっている確率はη9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=η9
となる。今、仮tこ、
η0=5096
とすると、N=2では、
η=71%
N=3では、
4279%
となる。すなわち、本方式ζこよれば、周波数の異なる
搬送波によるチャネルをN個用意した場合には従来方式
のシステムをNシステム用意しり場合lこ比較して飛躍
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。In the conventional system, the probability that one bus is blocked when a node attempts to start communication is η0. When N channels are used in this method, the probability that all N channels are occupied is η9. Therefore, if the service standards for both are set equally, η0=η9. Now, assuming that t is η0=5096, when N=2, η=71%, and when N=3, it becomes 4279%. In other words, according to this method, when N channels using carrier waves with different frequencies are prepared, bus efficiency can be dramatically improved compared to the conventional system when N channels are prepared. In other words, the amount of data that can be processed can be dramatically increased.
以上はバスの塞がり率で比較したが、ある特定のバス上
で通信の衝突を起す確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(発明の効果)
以上の説明から判るように、本方式によればN個の異な
る符号系列を用いたスペクトル拡散通(&方式によるチ
ャネルをN個用意し、これIこOSMA/CD方式を適
用することにより、従来のO8MA/CDシステム、%
にCれをNシステム用意した場合に比べても、飛躍的に
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、大蓋・高速データの処理が可能となる。The above comparison was based on the bus blockage rate, but it can also be proven that the probability of communication collisions occurring on a particular bus can be dramatically improved. However, here we will discuss the details (effects of the invention). As can be seen from the above explanation, according to this method, N channels using N spread spectrum communication (& method) using N different code sequences are prepared. By applying the /CD method, the conventional O8MA/CD system,%
Even compared to the case where N systems are prepared with C and N systems, bus efficiency can be dramatically improved and the probability of communication collisions can be reduced, making it possible to process large-scale and high-speed data.
第1図は、従来方式fこよるOf:iMA/CD方式に
よる方式構成図、
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実施例の方式構成図、第4図は、第3図の方式の
動作説明図、を示す。
図において、
A、B・・・・・・通イgノード、)LX、RXO,R
XI ・・・・・・受信機、TX・・・・・・送信機、
D・・・・・・倫突検出回路、BM・・・・・・バッフ
ァ・メモリ回路、8W0.8Wl・・・・・・切替え回
路、L・・・・・・選沢回路、RD・・・・・・受信デ
ータ信号線、8D・・・・・・送信データ信号線、kL
8・・・・・・送信要求信号線、O8・・・・・・送信
可信号線、pQ、pi・・・・・・符号系列をそれぞれ
示す。
代理人弁理士 内板 資
又
第1図
(
’ 5t)COF?OSDC,ORD
ノードA ノード8
第Z図
時間→Fig. 1 is a system configuration diagram based on the conventional system f:iMA/CD system, Fig. 2 is an explanatory diagram of the operation of the system shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a system configuration diagram of the first embodiment of the present invention. 4 shows an explanatory diagram of the operation of the method shown in FIG. 3. In the figure, A, B...... communication node, ) LX, RXO, R
XI...Receiver, TX...Transmitter,
D...Run collision detection circuit, BM...Buffer memory circuit, 8W0.8Wl...Switching circuit, L...Selection circuit, RD... ...Reception data signal line, 8D...Transmission data signal line, kL
8: transmission request signal line, O8: transmission enable signal line, pQ, pi: code series, respectively. Representative Patent Attorney Susumata Uchiita Figure 1 (' 5t) COF? OSDC, ORD Node A Node 8 Diagram Z Time →
Claims (1)
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、各通信ノードは、その送信開始時に
複数の疑似ランダム系列を用いたスペクトル拡散通信l
こより形成された複数チャネルにおけるノード間通信を
前記疑似ランダム系列を用いてスペクトル拡散復調を行
ない傍受すること−こより無通信状態にあるチャネルの
一つを選択して前記無通信状態にあるチャネルに対応す
る疑似ランダム系列を用いてスペクトル拡散変調を行な
いデータの送信を開始し、同時にバス上の該チャネル通
過データと送信データを比較することによりこの送信が
たまたま同一チャネルを用いてほぼ同一時刻に通信を開
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、所定時間の経過後再びそのチャ
ネルを含む無通イg状態iこある任意のチャネルの中の
一つを選択して再送信を開始することを特徴さするロー
カル・ネットワーク通信方式。(1) In a bus communication system that includes a communication bus and a plurality of communication nodes separated from each other that commonly access this communication bus, each communication node uses a plurality of pseudo-random sequences at the start of its transmission. spread spectrum communication
Intercepting inter-node communication in the plurality of channels formed by this by performing spread spectrum demodulation using the pseudo-random sequence - selecting one of the channels in the non-communication state from this and responding to the channel in the non-communication state Spread spectrum modulation is performed using a pseudo-random sequence to start transmitting data, and at the same time, by comparing the data passing through the channel on the bus and the transmitted data, it is possible to determine that this transmission happened to occur at approximately the same time using the same channel. If it detects a collision with the communication between other nodes that has started, it immediately stops the transmission, and after a predetermined period of time, selects one of the channels that are in the idle state again, including that channel. A local network communication method characterized by starting retransmission.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7679084A JPS60219840A (en) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | Local network communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7679084A JPS60219840A (en) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | Local network communication system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60219840A true JPS60219840A (en) | 1985-11-02 |
Family
ID=13615412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7679084A Pending JPS60219840A (en) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | Local network communication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60219840A (en) |
-
1984
- 1984-04-17 JP JP7679084A patent/JPS60219840A/en active Pending
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