JPS61125248A

JPS61125248A - マスタレス衝突検出装置

Info

Publication number: JPS61125248A
Application number: JP60254633A
Authority: JP
Inventors: ユージン・ピーター・ゲレテイー
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1984-11-13
Filing date: 1985-11-13
Publication date: 1986-06-12
Also published as: US4644348A

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］この発明はデータ通信システム内のデータ伝送を調整す
るための装置、特に各々が１つあるいは複数の外部周辺
部と接続している狭い間隔の複数のインターフェイス装
置間のデータトラヒックのマスタレス制御のための装置
に関する。

［発明の技術背景］現代の通信ネットワークでは、各々がデータ信号の送信
及び受信をすることができる複数のデータ送信／受信要
素が相互の情報交換のために接続されている。この接続
は多くの場合同軸ケーブルのような共通の通信手段によ
ってなされている。

そのため複数のこの様なデータ伝送要素が同時にデータ
を共通の通信媒体で伝送すると、過剰のエラー及びデー
タ損失が生じてネットワークは許容不可能となる。従っ
て情報を伝送しようとする際に予定外の後れや他の不都
合が生じないようにするために加入者あるいはユーザ間
の伝送時間を公平に又効率よく調節あるいは分配するこ
とが、通信ネットワークの規模に関係なく、長距離ネッ
トワーク、ローカル地域のネットワーク、短距離地域の
ネットワークのどれにおいても考慮すべき点である。

現在又近い将来に多数のユーザのグループに有効な第１
のシステムはローカル地域のネットワーク（ＬＡＮ）あ
るいは短距離ローカル地域のネットワーク（ＳＨＬＮ）
である。この様なネットワークは通常大学やビジネス用
地のような地理的に集中した施設に採用され、各々が多
数の周辺装置に接続している複数のノードを具備してい
る。

現在この様なノードのコントロールは超ＬＳＩ（ＶＬＳ
Ｉ）回路チップによって可能である。従ってこのノード
ＶＬＳ１回路チップは通信サービスを提供するために他
の同様のノードに接続され、例えば短距離ローカル地域
ネットワークを形成している。この段別では、複数のノ
ードを接続している共通の伝送媒体によって複数のユー
ザが同時に情報を伝送しようとして起こる衝突が避けら
れるように構成されている。

この伝送渋滞あるいは衝突問題を解決するために従来は
キャリア信号を用いていた。すなわちアナログキャリア
信号が通常同軸ケーブルを用いてネットワークの全ての
ノードに伝送され、各ノードはキャリア信号の存在を検
出するようになっているのである。この最も一般的な方
法は衝突検出によるキャリアセンス多重アクセス（Ｃ８
Ｍ△／ＣＤ）として知られている。この方法で゛キャリ
アセンス°′とはまず第１に゛リッスン″′を伝送した
いと望んでいる任意のデータトランシーバ顧客あるいは
加入者を意味する。もし通信媒体が別の加入者に用いら
れると顧客は伝送を延期する。

“多重アクセス″とは伝送しようとしている任意の顧客
が中央制御部を必要とせずに伝送できることを指す。゛
″衝突検出′°は通信バスがアイドル状態にある場合に
任意の要素が伝送を開始できるということを言うもので
ある。

キャリア信号は各ノードで検出され、伝送しようとして
いるノードに対し伝送すれば衝突が起きることを指摘す
る。従ってキャリア信号が検出されると、伝送しようと
している他の任意のノードは伝送を制限される。この制
限は伝送を起こす前にエネーブル信号を必要とすること
によって実行される。すなわちこのエネーブル信号が受
信できない場合に１よ、例えばキャリア信号の検出によ
ってノードからの伝送が制限されるようになっているの
である。

前述のように大きなビルあるいはビル群のようなローカ
ル地域のンットワークのためのキャリア信号でさへ、同
軸ケーブルによって各ノードの全てに最も頻繁に伝送さ
れる。従ってこの方法では同軸ケーブルをネットワーク
の各ノードへ送らねばならず高価なインターフェイス装
置を必要とするために非常にコスト高である。

以上のようにＯ８ＭＡ／ＣＤのような同時伝送衝突を防
ぐ方法は、各ノードを点検整備するのに長い同軸ケーブ
ルとハードワイヤ接続が必要なためコスト高になるのは
明らかである。

［発明の目的］従ってこの発明の目的の１つは、複数の送信／受信要素
を備えたマスタレスな通信ネットワーク内の衝突検出の
ための装置を提供することにある。

上記目的は、データ伝送バスとそれと別個の衝突検出レ
ファレンスバスとを備えた装置によって少なくとも部分
的には達成される。各接続されたノードは望ましくはデ
ータ伝送が行われる前に衝突検出レファレンスバスへ電
流を送るように構成されている。レファレンスバスにか
かる電流のレベルは接続されたノードの各々によって別
々に監視される。さらに各ノードはそこからのデータ伝
送を可能にしたりあるいは不可能にしたりする信号を出
す手段を備えている。

上記目的は又、共通の伝送バスと共通のレファレンスバ
スとを備えた装置によっても少なくともその一部が達成
される。この場合各伝送要素は伝送する前に、これに接
続する他の全てのノードによって監視される電圧をレフ
ァレンスバスに設定し、このレファレンスバスにかかる
電圧によって要素からのデータ伝送を可能かあるいは不
可能にするための手段を含む。

特許請求の範囲及び添附の図面とともに以下の詳細な説
明から、・他の目的及び利点は明らかである。

［実施例］第１図に１０で示された本発明の原理を具体化した通信
ネットワークの一部にはデジタルデータ信号を受取るコ
ミュニケーションバス１２が備えられており、このバス
は複数のノード１４に接続している。各ノード１４は周
辺部側１８に１つあるいは複数の周辺部＠（これより周
辺部１６という。）に接続している。ここでいう周辺部
とは、コンピュータの端末器あるいは通信システムを含
む（但しそれらに限定されない）データの送受信を行な
うことのできる装置を指す。又各ノード１４のコミュニ
ケーションバス側２２には衝突検出装置２０が接続され
ている。さらに各ノード１４には、その内部に周辺部１
６からデータを受取そのデータのコミュニケーションバ
ス１２へのデータ伝送を制限するためのトラヒック制御
手段２４が備えられている。そしてこのトラヒック制御
手段２４も又コミュニケーションバス１２から情報を受
取り、ローカルマイクロプロセッサとともにその情報を
接続している指示された周辺部１６へ分配する。

望ましい実施例では各ノード１４が、トラヒック制御手
段２４を提供し２送信号ポートの特別なセットを持つ、
少なくとも１つのＶＬＳ　１回路チップを含んでいる。

この２送信号ポートは、通信産業全体におけるこの様な
チップにとって全ての点で従来のものと同じである。

例えば第２図に示されるように、典型的なＶＬＳＩノー
ドチップ２６には伝送エネーブルポート２８、データ伝
送ポート３ｏ、データ通信ポート３２、キャリアセンス
ポート３４、衝突検出ポート３６及び送信／受信クロッ
クポート３８が備えられている。送信／受信クロックポ
ート３８は主にコミュニケーションバス１２との送受信
データのシーケンス及び同期をｖＡ節するために使用さ
れる。

伝送エネーブルポート２８はノード１４がコミュニケー
ションバス１２ヘデータを伝送する用意ができるとその
２進出力状態を変えるように構成されている。伝送ポー
ト３０と受信ポート３２は送受信したデータによって２
進状態を変える。キャリアセンスポート３４はチップ２
６の内部回路曙橋にバス１２で発生する可能性のある故
障を信号で知らせる。キャリア検出ポート３６は２進状
態制罪部として用いられ、チップ２６の伝送を実行させ
たりさせなかったりする。クロックポート３８が使用さ
れるとコミュニケーションバス１２との間のデータの送
受信のシーケンスと同期を調節する働きをする。すなわ
ち各ポートはそこに現われる実際の測定可能な電圧とは
関係なく、Ｏ（低い）かあるいは１（高い）のただ２つ
の状態に応答する。

従来のシステムでは、キャリアセンスポート３４と衝突
検出ポート３６はポート３４と３６の間にアナログ回路
手段と、その上のアナログキャリア信号を監視し検出す
るためのコミュニケーションバス１２を有することを必
要とする。又アナログ信号はＶＬＳ　Ｉチップ２６での
ポートで要求される２送信号に変換されなければならな
い。さらに工業規格の１つ、ＩＥＥＥ８０２／３では、
接続ケーブルが低ノイズであり、シールドされた５０オ
ームの同軸ケーブルが１セグメントあたり約５００メー
トル以上の長さになるように規定されている。

ＶＬＳ　Ｉノードチップ２６は機能的には同等であるが
例えば、カリフォルニア、サンタクララにあるインテル
社によって製造販売されているインテル８２５８６かあ
るいはカリフォルニア、サニーベイルにあるアドバンス
トマイクロデバイス社によって製造販売されているＡＭ
　７９９０のいずれかであることが望ましい。この様な
チップ２６は産業界では比較的よく知られており、チッ
プの出力あるいは接続はかなり良好である。いろいろな
既存のネットワークの違いはコミュニケーションバス上
のアナログキャリアをＶＬＳ　Ｉチップによって要求さ
れるデジタル入力に変換するのに用いられる回路機構に
ある。

しかしながら例えば短距離地域のネットワークのノード
１４が近接していたり各ノードが中央ネットワーク制卸
部等からの指示なしに多数の周辺部１６を取扱うことが
できる場合には利点が多いことがわかっている。この場
合はコミュニケーシミンネットワーク１０の効率が増す
だけでなく、１つあるいは複数のノードが故障でもネッ
］・ワークの残りのノードが損傷を受けないためデータ
伝送の信頼性が高まる。

このようにノード１４を組合わせれば、データ伝送バス
と明確に異なる衝突検出レファンレンスバスによって衝
突検出機構を提供することができる。

以下に詳しく説明するように、この方法ではさらに従来
必要だった単一バス検出回路機構を必要としない。

特に第３図を参照して説明すると、個々に示された望ま
しい実施例では、ノード１４のコミュニケーションバス
１２が、ねじられた３対のワイヤのセット、すなわちデ
ータの送受信に用いられる第１の対４０と、データの送
受信の同期のためのクロック信号を運ぶのに用いられる
第２の対４２と、衝突検出レファレンスバスである第３
の対４４からなっている。以下さらに詳しく述べるよう
に、望ましいハードウェアの実施例では、共通の対とな
っている導電片がエツチングされているプリント回路基
盤が用いられている。それでもやはり個々では導電体の
１つあるいは複数の対を参照する。別個の衝突検出レフ
ァレンスバス４４を設ける第１の利点は、インピーダン
スが正確に制御され、その値が知られていること、すな
わち共通の端末点に対する固定した間隔、幾何学的配列
及び関係が制御され知られた値であるということである
。レファレンスバス４４の電流供給ワイヤ４６とセンス
ワイヤ４８は抵抗５０と５２によって設置されている。

抵抗５０と５２は高精度であるこが望ましい。

データ送信受信ポート３０と３２はそれぞれデータバス
４０を介して接続されている。送信クロックと受信クロ
ックポート３８はクロックバス４２を介して接続されて
いる。センスポート３４と検出ポート３６は衝突検出レ
ファレンスバス４４を介して接続されている。この実施
例では伝送エネーブルポート２８は定電流電源に接続さ
れこれを制−している。

伝送ポート３０は、伝送エネーブルポート２８からの信
号によって制御される３段階差動ドライバ５４を介して
データ伝送バス４０に接続されている。データ受信ポー
ト３２は、データ伝送バス４０によって入力が接続され
ている差動ドライバ５６を介して、データ伝送バス４０
に接続されている。同様に、送受信クロックポート３８
は差動ドライバ５８と６０によってそれぞれクロックバ
ス４２に接続されている。第３図に示されているように
コミュニケーションバス１２はクロックバス４２を含ん
でいるが、ネットワークデータ伝送が例えばマンチェス
タコーディングやＮＲＺ　Ｉ（ノン・リターン・ツー・
ゼロ・インバース）法のような自己クロックエンコーデ
ィング／デコーディング機構を具備する場合には、必要
ではない。

伝送エネーブルポート２８、衝突センスポート３４、衝
突検出ポート３６はそれぞれ衝突検出装置６２を介して
衝突検出レファレンスバス４４に接続している。衝突検
出装＠６２内には電流源セグメント６４及び衝突検出セ
グメント６６が具備されている。電８１８Ｎセグメント
６４からレファレンスバス４４への電流供給は伝送エネ
ーブルポート２８における２進状態の変化によって実行
される。例えばチップ２６が伝送するデータを持ってい
る場合、伝送エネーブルポート２８が２進状態のハイレ
ベルからローレベルへ状態を変えて、電流源セグメント
６４がレファレンスバス４４の電流供給ワイヤ４６へ電
流を送るゲート作用をする。

同時にこの電流が差動増幅器７０の６８側に供給され、
相当する電圧が設定される。差動Ｊ！幅器７０のもう一
方の入力側７２はレファレンスバス４４の電源検出ワイ
ヤ４８に接続されている。従って差動増幅器７０の出力
側７４にはレファレンスバス４４の導体に流れる電流の
差を示す出力が生じる。レファレンスバス４４のインピ
ーダンスは一定していてしかもその正確な値がわかって
おり、差動増幅器７０のインピーダンスは抵抗５０より
もかなり大きくなるように選択されるので、差動増幅器
７０の入力側６８にかかる電圧によって電流源セグメン
ト６４が電流供給ワイヤ４６に何回電流を供給したかが
効果的に表わされる。抵抗５０と５２は同じにされて、
レファレンスバス４４のいかなる漏洩電流も差動的に閉
口されることが望ましい。あるいは抵抗５２を除いてセ
ンス検出ワイヤ４８を直接地面に接続することもできる
。

差動増幅器７０のインピーダンスが、抵抗５０と５２の
各々の約１００オームのオンビーダンスよりもずっと大
きな約１０１２オームであるようにすれば、レファレン
スバス４４の負荷を最少限に押さえることができる。

ある実施例では衝突検出セグメント６６内の差動増幅器
７０の出力が他の２つの電圧コンパレータ８０と８２の
ハイレベル側７６及び７８に供給される。電圧コンパレ
ータ８０と８２のローレベル側には基準電圧Ｖ１とＶ２
が与えられる。基準電圧Ｖ１は、ネットワーク１０内の
電流源セグメント６４が電流供給ワイヤ４６に電流を供
給しているときのみ電圧コンパレータ８ｏの出力がその
効果的な２進状態を変えるように選択される。基準電圧
■２は、２つあるいはそれ以上の電流源セグメント６４
が電流供給ワイヤ４６に電流を供給する場合に電圧コン
パレータ８２の出力がその効果的な２進状態を変えるよ
うに選択される。従ってコンパレータ８０と８２の出力
はある時は１つの供給電流の存在を指示し、第２の電圧
コンパレータ８２の場合にはレファレンスバス４４への
複数の供給された電流レベルの存在を指示する。

上記のセンスによってシステムに生じる可能性のある故
障が認識されると同時に衝突検出レファレンスバス４４
の動作レベルを確認することができる。もし伝送エネー
ブルポート２８が衝突検出レファレンスバス４４に電流
を与えるように制御されるなら故障感知されるが、チッ
プ２６のセンスポート３４はこの様な電流の存在を指示
しない。

従って電圧コンパレータ８０と８２の出力がただ１つの
ノード１４が伝送バスへ伝送しようとしていることを示
す場合には、伝送エネーブルポート２８は伝送ポートド
ライバ５４にエネーブル信号を送り、ノード１４からの
伝送が実行される。又電圧コンパレータ８２が複数のノ
ード１４が伝送しようとしていることを示す場合には、
エネーブル信号は押さえられデータの伝送は行われない
。

さらに衝突が検出された場合には、伝送リフニス１〜信
号が、チップ２６内でプログラム制御可能な予め選択さ
れた時間の間衝突検出レファレンスバス４４に停滞し、
伝送中の全てのノード１４が衝突を検出できるようにす
る。

ツートリクニス１〜に先行して伝送バス４０において衝
突状態にならなかったと思われる伝送中のノードの衝突
を避けるのには、上記の確認時間が望ましい。例えばあ
る１つのノードが有限長の距離だけ離れている他のノー
ドと同時にレファレンスバス４０に質問する場合、もし
確認伝送リクエスト信号がなかったならば、両ノードと
も他のノードの存在を感知し検出する前に伝送を開始す
ることができることになる。これは一般にジャミングと
して知られている。

伝送エネーブル信号を拒否すると、伝送が再び試みられ
る前にチップ２６内のコントロール機構がランダムタイ
ムディレィを計算する。ある特定の機構においては、タ
イムディレィはまずランダム番号を生成し次に前記生成
された番号を、例えば特定のノード１４が供給持ちの特
定のメツセージをデータバス４０に伝送しようとした回
数で乗算うることを含む。この方法では、データを伝送
しようとする任意の拒否された試みと、直ぐ続いて起こ
るデータを伝送する試みとの間の時間差が、他の任意の
ノード１４の時間差とは実際には異なることが保障され
ている。従って任意の２つのノード１４間の同等な継続
的な衝突は実質的に完全に回避される。

ある望ましい実施例では、本発明が短距離ローカルネッ
トワーク３９として図示され、第４図を見るとわかるよ
うにコンパクトであると同時に拡張可能なモジュールと
して構成されている。第４図において母板すなわちプリ
ント回路板４３の上に連続背面４１が形成されている。

個々では背面４１は、衝突検出レファレンスバス４０．
データ伝送バス４２には外部周辺部接続手段５１が備え
られている。この手段５１は同軸ケーブルでもよい。も
し短距離地域ネットワーク３９が他の同じようなネット
ワークあるいはより規模の大きなネットワークと接続す
る場合には、第４図には示されていない別の手段が具備
される。従って短距餡地域ネットワーク３９内であろう
とシステムを通ろうと、ノード１４すなわち回路板の間
のどんな通信も本装置１０で制御される。

望ましい実施例では３段階差動ドライバ５４と差動ドラ
イバ５６が単一集積回路装置によって形成される。さら
に３段階差動ドライバ５８と差動ドライバ６０も前記ド
ライバ５４と５６のために設けられた装置と同一の単一
集積回路装置によつ・て形成される。この様な装置には
カリフォルニア州すンタクララにある法人ナショナルセ
ミコンダクタコーボレイションで製造販売されているＤ
Ｓ−３６９５がある。

第５図には電流供給セグメント６４と衝突検出セグメン
ト６６を備えた衝突検出装置６２の一実施例が示されて
いる。電流供給セグメント６４内では、伝送エネーブル
ポート２８の状態が変わるとトランジスタ８８がＩＩＪ
　ｍされ、この実施例ではベースとコレクタが共通とな
っている１組のトランジスタ９２と９４を備えている電
流源９０が約１０ｍＡのＮ流を流す。この電流は電流源
セグメント６４の電流制（社）部９６を通って電流供給
ワイヤ４４へ導かれる。電流制ｗＪ部９６には１組のト
ランジスタ９８と１００が具備されているのが望ましい
。動作中例えば伝送エネーブルポート２８が２進のハイ
レベルの状態であると、トランジスタ９８は大地へ導通
する。伝送エネーブルポート２８が２進ローレベルへ状
態を変えるとトランジスタ９８は非導通となりトランジ
スタ１００１ｆｉ導通状態となって電流源９０から電流
供給ワイヤ４６へ電流が流れる。

第５図かられかるように、衝突検出セグメン１−６６に
はバス４４に顕著なロードがかかるのを避けるために、
インピーダンスを高から低へ変えるインピーダンス変換
器として作用するバッファ１０２が備えられている。従
って前記複数のノード１４がバス４４のインピーダンス
にさほどの影響は与えないため、ネットワーク３９はさ
らにモジュール的に拡大できる。その結果基準電圧Ｖ１
とＶ２はノード１４が新たに加えられるときにもリセッ
トする必要はない。

バッファ１０２の出力は電圧コンパレータ８０と８２の
入力となっている。そして電圧コンパレータ８０の出力
はセンスポート３４に、電圧コンパレータ８２の出力は
チップ２６の検出ポート３Ｇに接続されている。

第５図は本発明の望ましい実施例を詳細に表わした回路
のダイヤグラムであるが、異なった各部品を使用しても
同様の機能を持つ回路が当業者には用意に可能である。

第６図には、全てのノード１４に共通の衝突検出レファ
レンスバス４４と、同じく全てのノード１４に共通の個
別的なデータ伝送バス４ｏと、個別的なりロックバス４
２が具備された本発明の別の実施例の詳細なダイヤグラ
ムが説明されている。

第６図の詳細な説明に入る前に、制御チップ２６のポー
ト作用の相互関係を説明する。例えばある特定のノード
１４のトラヒック制御チップ２６が周辺部１６からデー
タを伝送するようにとの信号を受取った時は、伝送エネ
ーブルポート２８が伝送リクエスト信号を衝突検出レフ
ァレンスバス４４に送るように制御される。同時にレフ
ァレンスバス４４とセンスポート３４との間を繋ぐキャ
リアセンスライン３４が衝突検出レファレンスバス４４
が動作状態にあること（アクティビティ）を確認する。

上記感知はシステムの故障を認識するだけでなく、衝突
検出レファレンスバス４４が活動しているかどうかをも
決定するためにも使用される。伝送が開始されキャリア
センスラインがレファレンスバス４４に何等活動を認め
ない場合には、故障は速やかに感知される。同時に衝突
検出レファレンスバス４４に接続している衝突検出ポー
ト３６はレファレンスバｓ４４の活動レベルを確認し、
もしただ１つのノード１４すなわち当該ノード１４のみ
が伝送の信号を出している時には、チップの回路により
エネーブル信号が流れデータを伝送することができる。

しかし活動レベルが単一ノード１４の活動レベルを越え
る場合は、伝送エネーブル作用は拒否されデータ伝送バ
ス４０へのデータの伝送は行われない。さらに衝突が検
出される場合には、伝送中の全てのノードが衝突を検出
できるように、伝送リクエスト信号が予め定められた時
間の間衝突検出レファレンスバス４４に止まる。この時
間はチップ２６内でプログラム化してもよい。

衝突検出レファレンスバス４４のインピーダンスは特定
の実行に関係なく既知である。この実施例では、第６図
かられかるように、衝突検出レファレンスバス４４に予
め定められたＤＣ電圧レベルを形成するためにＤＣ電圧
源１０４が備えられている。このＤＣ電圧源１０４はノ
ード１４の各々に関係しているかあるいは全てのノード
１４に共通である。この例では、ＤＣ電圧源１０４は衝
突検出レファレンスバス４４に５Ｖの開回路ＤＣ信号を
形成するように選択されている。高精度抵抗１０６はＤ
Ｃ１ｉ圧源１０４と衝突検出レファレンスバス４４との
間に直列に接続されている。

第６図ではわかりやすくするためにノード１４が１つの
み示されているが、各ノードにはそれぞれ以下に説明す
る別々の回路が取付けられている。

伝送エネーブルポート２８は、トランジスタ１１２のベ
ース１１０に接続しているインバータ１０８を介して、
衝突検出レファレンスバス４４へ接続している。トラン
ジスタ１１２のコレクタ１１４は抵抗１１６を介してバ
ス４４に接続されている。１〜ランジスタ１１２のエミ
ッタ１１８は設置されている。キャリアセンスポート３
４と衝突検出ポート３６は、それぞれ電圧コンパレータ
１２０及び１２２を通って衝突検出レファレンスバス４
４に接続されている。電圧コンパレータ１２０と１２２
の高（正）レベル側１２４と１２６は相互に共通してお
り衝突検出レファレンスバス４４に直接接続されている
ことが望ましい。この実施例では各電圧コンパレータ１
２０と１２２の低く負）レベル側の電圧がそれぞれ、キ
ャリアセンスポート３４との関係ではバス４４への単一
の接続を、衝突検出ポート３６との関係では１つ以上の
接続を示す閾値電圧を表わすように予め定められている
。

インバータ１０８は大力の反動対メーカで入手可能な７
４ＬＳＯ４０シツクインバータが望ましい。トランジス
タ１１２も同様に大力の半導体メーカで入手可能な２Ｎ
３９０４が望ましい。電圧コンパレータ１２０と１２は
両方ともカリフォルニア州すンタクララのナショナルセ
ミコンダクターイン］−ボレイテッドで製造販売されて
いる１Ｍ３３９の型がよい。

ある１つのモードの作業中、伝送エネーブルポート２８
の静止状態は２進の１つ、すなわち高状態になっている
。インバータ１０８はこれを２進の０、すなわち低状態
に変換する。２進のＯすなわち低状態は非通電状態にト
ランジスタ１１２を保持するための予め定められた電圧
を表わす。チップ２６が伝送すべきデータを受取ると、
伝送エネーブルポート２８が２進の高状態から低状態す
なわちＯ状態へ変化する。この２進Ｏ状態はインバーク
１０８によって２進の高状態、すなわち１に変換され、
トランジスタ１１２のベースにバイアスをかけ、それに
よってトランジスタ１１２に電流が流れる。トランジス
タ１１２に電流が流れると衝突検出レファレンスバス４
４の電圧レベルが５ボルトから２．６ボルトに下がる。

さらに各ノード１４のエネーブルされたラインが衝突検
出レファレンスバス４４に予想しうる程度の電圧降下を
引起こす。その結果、伝送エネーブル信号が２つある場
合は衝突検出レファレンスバス４４の電圧が約１．８ボ
ルトにまで下がる。キャリアセンスライン３４は、レフ
ァレンスのためにこの実施例ではローサイド１２８が２
．６ボルトから５ボルトの間、約３．８ボルトである電
圧コンパレータ１２０によって少なくとも１組が衝突検
出レファレンスバス４４へ伝送しようとしているか否か
を確認する。同時にデータ伝送の試みが実行されている
かどうかを指示する。

もし２つのノード１４が同時に伝送しようとしている場
合には衝突検出レファレンスバス４４の電圧が約１．８
ボルトになる。本実施例ではレファレンス側１３０の電
圧が約２．２ボルトに予めセットされている。そして衝
突検出レファレンスバス４４の電圧が２．２ボルトより
低い場合は、チップ２６内の衝突検出機構がエネーブル
信号を伝送しない。そのためトラヒックコントローラチ
ップ２Ｇは次に情報が伝送される試みが何時実行される
かを決めるためにその内部の任意の方法に従う。

図で示されているように、伝送ポート３０は３段階差動
ドライバ１３２によってデータ伝送バス４０と接続して
おり、受信ポート３２は差動レシーバ１３４によってバ
ス４０と接続している。同様に伝送りロックポートと受
信クロックポート３８はそれぞれ３段階差動ドライバ１
３６と差動レシーバ１３８によってクロックバス４２と
接続している。

ドライバ１３２と１３６及びレシーバ１３４と３８はこ
の技術分野でよく知られた装置でありこれ以上の説明は
不要のため省略する。例としてはカリフォルニア州すン
タクララにあるナショナルセミコンダクターによって製
造販売されているＤＳ３６９１がサーキットドライバに
、Ｄ８３４８６がコンパチブルドライバに用いられる。

本発明のある実施例では多数のコントローラチップ２６
が相互に比較的近接しており、そのためノイズファクタ
及び／あるいは妨害の、電圧コンパレータ１２０と１２
２の電圧レベルへの影響はとるに足りない。しかし本発
明にかかる衝突検出装置２０が広い範囲で離間している
ノード間で使用された場合は、衝突検出レファレンスバ
ス４４にかかる電圧レベルが、さらに遠くのノードに適
切な信号を送るために増幅あるいは中継される。

以上特定の実施例を参照して本発明を説明したが本発明
はこれに限定されるものでないことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は複数の要素を持つデータ通信ネットワークのブ
ロックダイヤグラムであり、各要素はデータを伝送する
ことができ、共通のコミュニケーションバスに接続され
本発明の原理を実現するようになっている。第２図は本
装置に有効なトラヒックコントローラ要素のブロックダ
イヤグラムである。第３図は本発明のある実施例の概略
図である。第４図は本発明を実施した場合のハードウェ
アの概略図である。第５図は第３図に示された実施例に
適用される桑型的な回路である。第６図は本発明の他の
実施例の概略図である。１４・・・ノード、１６・・・周辺部、２０・・・衝突
検出装置、２８・・・伝送エネーブルポート、３０・・
・データ伝送ポート、３２・・・データ受信ポート、３
６・・・衝突検出ポート、４０・・・、４２・・・デー
タ伝送バス、４４・・・レファレンスバス、５０，５２
，１０６゜１１６・・・抵抗、５４．５６．５８．６０
・・・差動ドライバ、７０・・・差動増幅器、８０．８
２，１２０゜１２２・・・電圧コンパレータ、１０８・
・・インバータ、１１２・・・トランジスタ、１３２，
１３６・・・差動ドライバ、１３８・・・レシーバ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）各々がデータ伝送可能な複数のノードを具備する
通信ネットワーク内のマスタレスなネットワーク内の衝
突を検出するための装置において、前記ノードの全てに
共通のデータ伝送バスと、前記ノードの全てに共通であ
り前記データ伝送バスとは異なる衝突検出レファンレン
スバスと、前記ノードの各々と関連し、前記衝突検出レ
ファレンスバスに電流を送込むための手段と、前記ノー
ドの各々と関連し、前記衝突検出レファレンスバスの電
流を監視しこの電流を指示する信号を出力する手段と、前記ノードの各々と関連し前記信号に応答し、前記デー
タ伝送バスへのデータ供給を制御する信号を出力する装
置とを具備することを特徴とするマスタレス衝突検出装
置。
（２）前記データ伝送バスが導体の第１の対になってお
り、前記衝突検出レファレンスバスが前記データ伝送バ
スとは異なる、導体の第２の対になっている特許請求の
範囲第１項に記載のマスタレス衝突検出装置。
（３）前記導体の第１及び第２の対がプリント回路板上
の導電片となっている特許請求の範囲第２項に記載のマ
スタレス衝突検出装置。
（４）前記第１及び第２の導体対がねじったワイヤであ
る特許請求の範囲第２項に記載のマスタレス衝突検出装
置。
（５）前記電流供給手段が前記衝突検出レファレンスバ
スを形成する前記導体対の内１つの導体に接続され、前
記電流監視手段が前記衝突検出レファレンスバスを形成
する導体の前記対を横切って接続されている特許請求の
範囲第２項に記載のマスタレス衝突検出装置。
（６）前記衝突検出レファレンスバスが一定の既知のイ
ンピーダンスを持っている特許請求の範囲第１項に記載
のマスタレス衝突検出装置。
（７）前記電流供給手段が定電流源を有する特許請求の
範囲第１項に記載のマスタレス衝突検出装置。
（８）前記定電流源が２進信号によって制御されている
特許請求の範囲第７号に記載のマスタレス衝突検出装置
。
（９）前記２進信号がネットワーク制御装置の伝送エネ
ーブルポートの出力である特許請求の範囲第８号に記載
のマスタレス衝突検出装置。
（１０）前記電流供給手段がネットワーク制御装置の伝
送エネーブルポートにおける２進信号によって制御され
る特許請求の範囲第１号に記載のマスタレス衝突検出装
置。
（１１）前記電流監視手段及び前記衝突検出レファレン
スバスとの間に、非負荷的なインピーダンスを前記衝突
検出レファレンスバスに与える手段を備え、前記衝突検
出レファレンスバスのインピーダンスがそれと関連する
電流監視手段の数に関係なく実際上変化しない特許請求
の範囲第１項に記載のマスタレス衝突検出装置。
（１２）前記監視手段によって与えられる前記信号が２
進信号である特許請求の範囲第１項に記載のマスタレス
衝突検出装置。
（１３）前記電流監視手段がコンパレータを備え、この
コンパレータの１入力は前記衝突検出レファレンスバス
に接続され、別の入力は予め選択された基準電圧に接続
されており、前記コンパレータは少なくとも前記電流供
給手段が動作中の場合のみロジックレベル信号を生成す
る特許請求の範囲第１項に記載のマスタレス衝突検出装
置。
（１４）前記電流監視手段が第２のコンパレータを備え
、この第２のコンパレータの１入力が前記衝突検出レフ
ァレンスバスに接続され、別の入力は予め選択された基
準電圧に接続されており、前記第２のコンパレータは前
記電流供給手段の内少なくとも２つが動作中の場合のみ
ロジックレベル信号を生成する特許請求の範囲第１３項
に記載のマスタレス衝突検出装置。
（１５）前記電流供給手段がコンパレータを備え、この
コンパレータの１入力は前記衝突検出レファレンスバス
に接続され、別の入力は予め選択された基準電圧に接続
されており、前記コンパレータは前記電流供給手段の内
少なくとも２つが動作中の場合のみロジックレベル信号
を生成する特許請求の範囲第１項に記載のマスタレス衝
突検出装置。
（１６）短距離のローカルネットワークであって、第１
の導体対と第１の導体対とは離れて設けられている第２
の導体対とを備えた連続した背面が形成されている、第
１のプリント回路板と、データトラヒックを独立してそ
れを横切って伝送し、前記背面に接続された複数の第２
のプリント回路板を備え、前記データトラヒック伝送手
段は前記導体の第１の対にデータを伝送する前に前記導
体の第２の対に質問するように構成されていることを特
徴とする短距離ネットワーク。
（１７）前記連続している背面を周辺部の少なくとも１
つに接続する手段を備え、それによって前記全ての第２
の回路板が実効的に前記周辺部に接続されている特許請
求の範囲第１６項に記載のネットワーク。
（１８）前記データトラヒック伝送手段が、前記導体の
第２の対へ電流を供給する手段と、前記導体の第２の対
の電流を監視し、前記電流を指示する信号を出力する手
段と、前記信号に応答して、前記導体の第１の対上への
データ供給を制御するための信号を出力する手段とを備
えている特許請求の範囲第１６項に記載のネットワーク
。
（１９）前記電流供給手段が定電流源を備えている特許
請求の範囲第１８項に記載のネットワーク。
（２０）前記定電流源が２進信号によって制御される特
許請求の範囲第１８項に記載のネットワーク。
（２１）前記データトラヒック伝送手段がさらにノード
制御チップを備え、前記２進信号がこのチップの伝送エ
ネーブルポートにおいて出力される特許請求の範囲第１
６項に記載のネットワーク。
（２２）前記データトラヒック伝送手段の各々が、前記
電流監視手段と前記導体の第２の対との間に、非負荷的
なインピーダンスを前記導体の第２の対に与える手段を
備え、前記導体の第２の対のインピーダンスが前記連続
している背面に接続している前記第２の回路板の数に無
関係に実際上変化している特許請求の範囲第１６項に記
載のネットワーク。
（２３）データ伝送可能な複数の要素を具備する通信ネ
ットワーク内のマスタレスなネットワーク内の衝突を検
出するための装置において、前記複数の要素に共通のデ
ータ伝送バスと、前記複数の要素に共通であり前記デー
タ伝送バスとは異なる衝突検出レファレンスバスと、前
記衝突検出レファレンスバス上に電圧レベルを設定する
手段と、前記要素の各々と関連し、前記衝突検出レファレンスバ
ス上の前記電圧レベルを変える手段と、前記要素の各々
と関連し、前記衝突検出レファレンスバスの電圧を監視
する手段と、前記伝送要素の各々に関連し、前記レファレンスバスの
前記電圧に応答し、前記データ伝送バスへのデータ供給
を制御するのに有効な信号を供給する手段とを具備する
ことを特徴とするマスタレス衝突検出装置。
（２４）前記電圧レベル設定手段がＤＣ電圧源を備えて
いる特許請求の範囲第２３項に記載のマスタレス衝突検
出装置。
（２５）前記電圧レベル設定手段が前記ＤＣ電圧源と前
記衝突検出レファレンスバスとの間に直列に接続された
抵抗を備えている特許請求の範囲第２４項に記載のマス
タレス衝突検出装置。
（２６）前記衝突検出レファレンスバスが既知の安定イ
ンピーダンスを有している特許請求の範囲第２４項に記
載のマスタレス衝突検出装置。
（２７）前記電圧変更手段が前記衝突検出レファレンス
バスに接続しているトランジスタを備え、このトランジ
スタがロジックレベルに応じて通電するように構成され
ている特許請求の範囲第２３項に記載のマスタレス衝突
検出装置。
（２８）前記トランジスタと前記衝突検出レファレンス
バスとの間に固定インピーダンスを有している特許請求
の範囲第２７項に記載のマスタレス衝突検出装置。
（２９）前記電圧監視手段が、１つの入力が前記衝突検
出レファレンスバスに接続され、もう１つの入力が予め
選択された基準電圧に接続されている電圧コンパレータ
を含み、前記基準電圧が、前記電圧変更手段のただ１つ
が作用している場合のみ前記電圧設定手段によって設定
された電圧と前記変更された電圧レベルとの間にある特
許請求の範囲第２３項に記載のマスタレス衝突検出装置
。
（３０）前記信号供給手段が、その１つの入力が前記衝
突検出レファレンスバスに接続され、もう１つの入力が
予め選択された基準電圧に接続されている電圧コンパレ
ータを具備し、複数の前記電圧レベル変更手段が作動し
ている場合のみ、前記予め選択された基準電圧が、前記
電圧レベル設定手段によって設定された前記電圧と前記
変更された電圧レベルとの間にある特許請求の範囲第２
９項に記載のマスタレス衝突検出装置。
（３１）前記信号供給手段が、その１つの入力が前記衝
突検出レファレンスバスに接続され、もう１つの入力が
予め選択された基準電圧に接続されている電圧コンパレ
ータを具備し、複数の前記電圧レベル変更手段が作動し
ている場合のみ、前記予め選択された基準電圧が、前記
電圧レベル設定手段によって設定された前記電圧と前記
変更された電圧レベルとの間にある特許請求の範囲第２
３項に記載のマスタレス衝突検出装置。
（３２）複数のノードトラヒック制御チップを備え、各
チップは前記要素の１つと関連し、前記電圧変更手段と
通じている第１のポートと、前記電圧監視手段と通じて
いる第２のポートと、前記信号供給手段と通じている第
３のポートとを備えている特許請求の範囲第２３項に記
載のマスタレス衝突検出装置。
（３３）前記第１のポートの出力が２進信号である特許
請求の範囲第３２項に記載のマスタレス衝突検出装置。
（３４）前記電圧変更手段が前記第１のポートにおける
２進出力の変化に応答する特許請求の範囲第３２項に記
載のマスタレス衝突検出装置。
（３５）短距離地域のネットワークであって、データ伝
送バスとそれとは分離された衝突検出レファレンスバス
とが形成されているプリント回路板と、各々が前記データ伝送バス及び前記衝突検出レファレン
スバスと直列に接続していて前記プリント回路板に固定
されている複数のプリント回路板コンセントと、前記コンセントによって前記データ伝送バスと前記衝突
検出レファレンスバスとに接続され、関連するノードト
ラヒック制御チップを備えた複数の印刷されたノード回
路板と、前記ノードチップの各々と前記データ伝送バス
及びレファレンスバスとの間にあって、前記短距離地域
ネットワークへの衝突検出サービスによるマスタレスな
多重アクセスを与える手段とを具備することを特徴とす
る短距離地域のネットワーク。
（３６）前記衝突検出レファレンスバスに電圧を設定す
る手段と、前記要素の各々と関連しており、前記衝突検
出レファレンスバスの前記電圧を変更する手段と、前記
要素の各々と関連しており、前記衝突検出レファレンス
バスの電圧を監視する手段と、各要素と関連し、前記レ
ファレンスバス上の前記電圧に応答し、前記データ伝送
バス上のデータ供給制御に有効な信号を供給する手段と
を具備している特許請求の範囲第３５項に記載のマスタ
レス衝突検出装置。
（３７）前記電圧監視手段が、１つの入力が前記衝突検
出レファレンスバスに接続され、もう１つの入力が予め
選択された基準電圧に接続されている電圧コンパレータ
を含み、前記基準電圧が、前記電圧変更手段のただ１つ
が作用している場合のみ前記電圧設定手段によって設定
された電圧と前記変更された電圧レベルとの間にある特
許請求の範囲第３６項に記載のマスタレス衝突検出装置
。
（３８）前記信号供給手段が、その１つの入力が前記衝
突検出レファレンスバスに接続され、もう１つの入力は
予め選択された基準電圧に接続されている電圧コンパレ
ータを具備し、複数の前記電圧レベル変更手段が作動し
ている場合のみ、前記予め選択された電圧レファレンス
が、前記電圧レベル設定手段によって設定された前記電
圧と前記変更された電圧レベルとの間にある特許請求の
範囲第３７項に記載のマスタレス衝突検出装置。
（３９）前記信号供給手段が、その１つの入力が前記衝
突検出レファレンスバスに接続され、もう１つの入力は
予め選択された基準電圧に接続されている電圧コンパレ
ータを具備し、複数の前記電圧レベル変更手段が作動し
ている場合のみ、前記予め選択された電圧レファレンス
が、前記電圧レベル設定手段によって設定された前記電
圧と前記変更された電圧レベルとの間にある特許請求の
範囲第３６項に記載のマスタレス衝突検出装置。