JPS62160844A

JPS62160844A - 通信網制御方法および装置

Info

Publication number: JPS62160844A
Application number: JP277486A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yano; 隆志矢野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1986-01-09
Filing date: 1986-01-09
Publication date: 1987-07-16
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: JPH0738641B2

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】技術分野本発明は、通信制御方式に関し、詳しくはローカル・エ
リア・ネットワーク（以下、ＬＡＮと記す）の制御方式
に関するものである。

従来技術従来、通信網制御方式としては、例えば（ａ）Ｃ８ＭＡ
ベースバンドＬＡＮ、（ｂ）ブロードバンドＬＡＮ、（
ｅ）ＴＤＭＡベースバンドＩ、ＡＮとディジタルＰＢＸ
、（ｄ）本発明の先願である特開昭５７−１０４３３９
号公報記載のｒ光通信ネットワーク」、（ｅ）同じく本
発明の先願である特開昭５８−１３９５４３号公報記載
の「通信回路網」、（ｆ）同じく本発明の先願である特
願昭６０−１７０４２８号明細書記載の「通信網制御方
式」等がある。しかし、上記（、）のＣ８ＭＡベースバ
ンドＬＡＮは、データ情報やテキスト情報のように、パ
ケットが短く、かつ突発的に発生する場合には適してい
るが、マルチメディア通信のように、パケットが無限長
であったり、連続的に発生したり、リアルタイム性が要
求される場合には、通信の衝突が頻発して高いスループ
ット（通信容及）が得られないという問題がある。ＬＡ
Ｎにおけるマルチメディア通信とは、従来のデータのテ
キストの通信の他に、イメージ情報、音声情報、ビデオ
情報も含み、それらが総合されたものである。また、（
ｂ）ブロードバンドＬＡＮは、マルチメディア通信とし
てはやや容量が不足するとともに、コストと拡張性に問
題がある。また、（ｃ）ＴＤＭＡ　（時分割）ベースバ
ンドＬＡＮとディジタルＰＢＸは、従来方式のうちでは
最もマルチメディア通信に適するが、コストと拡張性に
問題がある。特に、マルチメディア通信として利用した
場合には２コストが非常に高くなる。

さらに、（ｄ）特開昭５７−１０４３３９号（以下、第
１の発明と記す）、特開昭５８−１３９５４３号（以下
、第２の発明と記す）公報に記載の各方式は、いずれも
本発明の基本となるもので。

マルチメディア通信に最も適している。これらの先願発
明について簡単に説明すると、第１の発明は、先着順論
理、多結合構造、多久力１出力素子によるパス固定の各
原理を特徴としている。すなわち、第１８−１図に示す
ように１通信路５２を介して接続された多数の端末５１
ａ＝ｄから通信網が構成され１通信を行う各端末は第１
４図の６０〜６３に示す４つの基本的なバケツ１−を送
出することにより、各ノードを制御して通信を行う。

各ノード５０ａ”ｄは、多結合構造を有し、第１４図に
おける６０〜６３のいずれかのパケットが到若した順、
つまり先ｍ順論理により１つだけの通信を通過させ、他
を待期させることにより、多久力１出力の動作を実現し
ている。′そして、各ノードが、第１４図の６０〜６３
に示す一連のパケットの転送方向を順次逆転させるよう
に、送出方向を替えることにより、１つの通信パスを固
定させている。また、第１の発明では、各ノードに宛先
アドレスを検知する機能を持たせ、各ノードはパケット
に付加された宛先アドレスを検出することにより、自ノ
ードに接続された端末宛てのものであれば、それを端末
に出力する。自ノードの端末宛てでない場合には、宛先
アドレスは何の制御にも用いられない。第１４図の６０
は、コールパケットであり、先頭のプリアンプル部の次
に宛先アドレス部、その後にメツセージ部がある。ただ
、コールパケットは相手を呼出すだけのパケットである
ため、メツセージ部の内容はないのが普通である。６１
はコールバックパケットであり、プリアンプルのみが付
加されていればよく、被呼者端末は宛先アドレスが自分
のアドレスと一致したとき、このコールバックパケット
を返送する。コールパケットが通過した各ノードは、所
定時間が経過することにより、転送方向を逆転させるの
で。

コールバックパケットはコールパケットが通過してきた
経路を逆方向に発呼者端末まで到達できる。

６２はメツセージパケットであり、プリアンプルとメツ
セージを付加したパケットが１発呼者端末から被呼者端
末に転送される。すなわち、所定時間の経過により、コ
ールバックパケットが通過した各ノードの転送方向が逆
転するので、メツセージパケットはアドレスが付加され
ていなくても正確に被呼者端末に到達する。６３はＡＣ
Ｋパケットであり、正しくメツセージを受取った被呼者
端末が発呼者端末に対してこのパケットを送出する。

メツセージパケットが通過した各ノードは、所定時間の
経過により転送方向を逆転するので、アドレスが付加さ
れていなくても正確に発呼者端末に到達する。このよう
にして、最初のパケットにのみアドレスを付加するのみ
で、パスが固定され、各パケットを２往復させることが
できる。

次に、第２の発明は、第１の発明と基本的には同じであ
るが、各ノードの機能を低下させることにより、ノード
はアドレスを検知できず、アドレスは全て端末において
検知される方式である。

このように、先願の各発明においては、先看順論理によ
り、多久力１出力、つまり複数の端末から１個のノード
に対して発信要求があると、そのノードは最初の要求の
みを許可して１つの端末の発呼のみ転送させるようにし
ている。従って、ノード５０の接続制御手段は、同時に
並行して複数の通信を行うことはできない。しかし、こ
れでは極めて不便であり、例えば、第１８−１図におい
て、現在、端末５１ａと端末５１ｂとの間で黒線で示す
ような特定パターンのパスの固定が行われている場合、
そのパスが経由している３個のノードには、使用可能な
リンク５２が残さているにもかかわらず、１本のリンク
に先汀の入力信号があると、残りのリンクは切断されて
しまい、ネットワークが左右に分断されてしまうため、
例えば端末５１ｃから端末５１ｄに通信を行いたいとき
でも、端末５１ａと５１ｂ間の通信が終了してからでな
ければ、接続できないという不便がある。この問題を解
決したのが、　（ｆ）特願昭６０−１７０４２８号明細
書記載の方式（以下、第３の発明と記す）である。この
発明は、１つのノードで複数の通（ｉを同時に扱うこと
ができるようにして、特定パターンのパスの固定により
他の通信に障害を与えないようにし、リンクの有効利用
により大容量の通信を可能にするものである。すなわち
、第１８−２図に示すように、各ノード５０で複数の通
信を扱うことができるので、パス固定のパターンの影響
を受けることなく１例えば、端末５１ｇと端末５ｔｈ間
の通信、端末５１ｉと端末５１ｊ間の通（Ｈｌおよび端
末５１ｆと端末５１ｅ間の通信を、並行して行うことが
できる。第３の発明では、任意のノードにおいて、第１
の往情報と第１の復情報の送債が終了すると、他の全て
のチャネルを接続状悪にして、最先着の入力信号のある
チャネルのみを出力させるようにしている。しかし、第
３の発明では、複数個のノードを偏えており、大規模な
ＬＡＮとして有効であるが、端末数が複筒程度の小規模
なＬＡＮとしては適用できないという問題がある。

目　　　　　的本発明の目的は、このような問題を改善し、複数の通信
を同時に扱うことができ、しかもネットワークが唯一の
ノードで構成される小規模通信網として有効であり、か
つ同一プロトコルで大規模ＬＡＮへの拡張も可能な通信
網制御方式を提供することにある。

構成上記目的を達成するために、本発明の通信網制御方式は
、単一のノードと、該ノードに接続された複数個の送受
信端末とを有し、該ノードには複数の入力チャネルと該
入力チャネルに対応する出力チャネルとの接続状態を制
御する接続制御手段を設け、該接続制御手段は第１の往
情報が最も早く着信した入力チャネルのみを既に他の通
信に使用されていない全出力チャネル、または該入力チ
ャネルに対応する出力チャネルを除く既に他の通信に使
用されていない全出力チャネルに接続するとともに、既
に他の通信に使用されていない該入力チャネル以外の入
力チャネルの出力チャネルへの接続を切断し、上記最初
に着信した入力チャネルの第１の往情報の送信が終了す
ると、該入力チャネルに対応する出力チャネルに第１の
往情報を出力した出力チャネルに対応する入力チャネル
を接続状態にして、第１の往情報を通過させ、該第１の
往情報の終了により、該第１の往情報の出力チャネルに
対応する入力チャネルを該第１の往情報の入力チャネル
に対応する出力チャネルに接続状態にするよう、繰り返
し動作する通信網制御方式において、上記接続制御手段
は、最も早く第１の入力信号のあった入力チャネルを検
出して、該入力チャネルを第１番目に記憶し、上記第１
の入力信号を出力した出力チャネルに対応する入力チャ
ネルにｆ５２の入力信号があると、該入力信号を検出し
てｘ２番目の記憶を行い、該入力信号をＸ１番目に記憶
した入力チャネルに対応する出力チャネルから出力する
とともに、上記第１および第２番目に記憶した入力チャ
ネルから出力するとともに、上記第１および第２番目に
記憶した入力チャネル以外のチャネルに第３の入力信号
があると、最も早＜５３の入力信号があった入力チャネ
ルを上記第１お及び第２番目に記憶して入力チャネルに
対応する出力チャネル以外の全出力チャネルまたは該入
力チャネルに対応する出力チャネルを除く全出力チャネ
ルに接続し、該入力信号のうちの最先着の第３の入力信
号のあった入力チャネルを第３番目に記憶し、上記第３
の入力信号を出力した出力チャネルに対応する入力チャ
ネルに第４の入力信号があると、その入力チャネルを検
出して第４番目に記憶し、第４の入力信号を第３番目に
記憶した入力チャネルに対応する出力チャネルから出力
するという動作を繰り返すことに特徴がある。

以下２本発明の構成を、実施例により説明する。

実施例に先立ち、本発明の原理を従来のものと比較して
述べることにする。

第３図は、従来の光スター型ネットワークの接続形態図
である。第３図において、１０１ａ＝ｄは端末、１０２
はスターカプラーである０本実施例のネットワークの物
理的トポロジー（Ｔ　ｏｐｏｌｏｇｙ）はスター型であ
るため、従来技術の光スター型ネットワークとの比較に
より説明する。光スター型ネットワークの物理的形態は
スター型であるが、その接続形態は第３図に示すように
、スター型、を側面から表現する方が理解し易い。各送
受信端末１０１ａ＝ｄの入力ポートＩＮ、出力ポートＯ
ＵＴは、それぞれスターカプラー１０２の出力ポートＯ
ＵＴ、入力ポートＩＮに接続されている。

第４図は、第３図の光スター型ネットワークのアクセス
方法を示す図である。送信端末１０１ａより送品された
パケットは、太線の経路を通ってスターカプラー１０２
の入力ポートＩＮから入力して出力ポートＯＵＴから各
端末１０１ｂ−ｄに接続された線路に出力される。この
ように、送信端末からのパケットが、ネットワーク中に
広がっていく状態が示されており、論理的トポロジーが
バス型であることがわかる。通常、この１つのバスで競
合するために、アクセス方式としてＣ８ＭＡ／　ＣＤ　
　（Ｃａｒｉｅｒ　　　５ｅｎｃｅ　　　ｍｕｌ七１ｐ
ｌｅ　　　ａｃｃｅｓｓ　　　ｗｕしｈ　　ｃｏｌｌｉ
ｓｉｏｎ　　ｄｓｔｅｃｔ）が用いられる。

第５図および第６図は、第３図におけるスターカプラー
の構成図である。第５図に示すノードは。

入出力チャネル数に等しい数の○／Ｅ　（○ｐｔｉｃａ
ｌｅｏ　　　Ｅｌｅｃｔ、ｒｏｎｉｃ　　ｃｏｎｖｅｒ
ｔ、）と、　Ｅｌｏ　（Ｅ　ｌｅｅ七ｒｏｎｉｃ　　ｔ
ｏ　　Ｏｐｔｉｃａｌ　　ｃｏｎｖｅｒｔ、）を備えて
いる構成であり、第６図に示すノードは、入出力チャネ
ルに等して数の○／Ｅと、１つの出力エネルギーの大き
なＥｌｏを備えた構成である。これらの他にも、高感度
の○／Ｅを用いたり、方向性結合器により入力チャネル
の光ファイバーを１本にまとめることにより、○／Ｅの
数を１つにした構成も存在する。第５図、第６図におい
て、１１０は光ファイバ、１１１は光ダイオード／トラ
ンジスタ。

１１２はインバータ、１１３はＭＯＳトランジスタ、１
１４はＬＥＤ、１１５光フアイバである。

スターカプラー１０２では、例えば４つの端末からのパ
ケットが４本の光ファイバ１１０を伝達され、入力ポー
トにおいて対応する４個の光ダイオード１１１により電
気信号に変換された後、１本の線路にまとめられる。そ
して、第５図の出力ポートでは、インバータ１１２によ
りＬＥＤ駆動用トランジスタ１１３を動作させ、４個の
ＬＥＤ１１４から放射された光を、対応した４本の光フ
ァイバ１１５を介して全端末１０１ａ−ｄに送出する。

また、第６図の出力ポートでは、インバータ１１２によ
り１個のトランジスタ１１３を動作させ、１個のＬＥＤ
１１４から放射された光を４本の光ファイバ１１５で受
けて、各端末１０１ａ〜ｄに送出する。

第１図は、本発明の一実施例を示す通信網制御方式の機
能説明図である。本実施例においては、ネットワーク内
に１個のノード１２０のみが設けられ、このノード１２
０が複数個の端末１０１゜１０４〜１０６からの通信を
制御する。第１図において、１０１ａ〜１０１ｅは第１
〜第５の端末装置であり、例えばキーボードディスプレ
イあるいは通信機能を備えたワードプロセッサ、または
パーソナルコンピュータである。また、１０４はディス
ク・サーバー、１０５は光ディスク・サーバー、１０６
はプリント・サーバーである。ここでは、第１の端末装
置１０１ａがプリント・サーバー１０６への出力を行っ
ており、第２の端末装！１０１ｂが光ディスク・サーバ
ーからファイルの読み出しを行っている。本実施例では
、このように、１つのノード１２０において、同時に並
行して複数の通信を制御することができる。

第２図は、第１図のノードの接続制御方法の説明図であ
る。第２図において、第１図と同一の記号は同じ装置を
示している。ノード１２０は、ノードとノードの接続、
ノードと端末の接続の区別を行わないとともに、ノード
の数を増加することには何等の制御もない。また、ノー
ド数を増加してシステムを拡張する場合でも、プロトコ
ルの変更は不要である。

第２図（、）において、ノード１２０は往情報と復情報
を通過させることにより、第１の端末１０１ａとプリン
トサーバー１０６の間に固定リンクを設定している。次
に、第２図（ｂ）において、第１の固定リンク設定の後
、最初に着信のあった第２の端末１０１ｂからの第１の
往情報（コールパケット）を残りの端末１０１　ｃ−ｅ
、　　１０４〜１０５に送出する。第２図（ｃ）では、
第１の往情報（コールパケット）が通過した後、一定時
間経過すると、ノード１２０で通信方向を逆転させる。

第２図（ｄ）では、第１の復情報（宛先端末１０４から
のコールバックパケット）を１つだけ通過させる。この
復情報は、宛先アドレスが付加されていなくても、発信
端末１０１ｂに到達する。

第２図（ｅ）では、第１の情報通信（端末１０１ａとプ
リントサーバー１０６間の通信）および第２の情報通信
（端末１０１ｂとディスクサーバー１０４間の通信）の
各固定リンクが設定される。

すなわち、同時に２つの別個の通信が、１つのノード１
２０において可能となる。

次に、第１図におけるノード１２０の詳細な構成につい
て、述べる。第７図は、第１図におけるノードの内部構
成図である。ノード１２０は、第７図に示すように、入
力ポート１０〜１７と、出力ポート００〜０７と、それ
らに対応する入力チャネルと出力チャネルを相互接続す
るスイッチングマトリックス装！ｉ！■と、先着順論理
のための先着の入力信号のあった入力チャネルを検出す
る先着人力信号検出装置２と、常時、入力信号の有無を
監視する入力信号監視装置３と、任意の入力チャネルを
先着入力信号検出装置２に接続するコントロール・ゲー
ト装置４と、それらを含むノード全体を制御するスイッ
チング制御装置５とを備えている。入力チャネルが８チ
ヤネルのときについて述べると、スイッチングマトリッ
クス装置１は出力チャネルごとに分けられた８個のモジ
ュールからなり、先着入力信号検出装置２と入力信号監
視装置ｉ！３とコントロール・ゲート装置４は、それぞ
れ１個のモジュールからなる。スイッチング制御装置５
は、それらのモジュールとモジュール・セレクトバス６
と、ゲートセット・バス７と、データ・バス（モジュー
ルの出力信号線）８とで接続されている。すなわち、ス
イッチング制御装置５は、データ・バス８により先着入
力信号検出装置２と入力信号監視装置３から情報を受け
、モジュール・セレクトバス６によりスイッチングマト
リックス装置１の各モジュールの選択と先着入力信号検
出袋［２と入力信号監視袋Ｍ３とを制御するとともに、
ゲート・セットバス７によりスイッチングマトリックス
装置１とコントロール・ゲート４を制御する。

第８−１図〜第８−８図は、第７図の各装置の動作シー
ケンスを示す図である。第８−１図は、ノード１２０の
初期状態を示す図であって、初期状態では、スイッチン
グ制御装置５は制御信号■で制御することにより、コン
トロール・ゲート４の全ての入力チャネルを先着入力信
号検出装置２に接続し、また制御信号■で制御すること
により、スイッチングマトリックス装［１の入力チャネ
ル１０〜１７を出力チャネル００〜ｏ７に相互接続して
いる。

第８−２図は、入力信号があった状態を示す図であって
、いずれかの入力ちヤネル（ここでは、入力チャネルｉ
２）に入力信号があると、その入力信号は全ての出力チ
ャネル００〜ｏ７から出力される。一方、コントロール
・ゲート４に入力した入力チャネル１２の入力信号は、
先着入力信号検出装置２にも転送される。さらに、その
入力信号は、入力信号監視装置３にも入力される。

第８−３図は、他の入力チャネルにも入力信号があった
場合を示す図であって、先着入力信号検出装置２は入力
チャネル１２に最も早く入力信号があったことを検出し
、制御信号の、■によりスイッチング制御装置５がその
旨を読み出し、第１の記憶を行う。続いて、他の入力チ
ャネルにも入力信号があれば、それらも同じように、出
力チャネルｏ　Ｏ”　ｏ　７から出力させる。このとき
、出力信号に混信が生じる。

第８−４図は、最先着の入力チャネル以外の出力チャネ
ルへの接続を切断する場合の図であって、スイッチング
制御装置５は、制御信号■により。

スイッチングマトリックス装置１の入力チャネル１２以
外の入力チャネル、つまり入力チャネル１０〜ｉｔ、ｉ
３〜１７の出力チャネル００〜ｏ７への接続を切断する
。

第８−５図は、第８−４図の変形動作を示す図であって
、最先着の入力信号を、その入力チャネルに対応する出
力チャネルに接続させないようにするか、または障害の
あるリンクの出力チャネルに接続させないようにするこ
とも可能である。このためには、端末装置はノードと同
様にその入力チャネルに第１の往情報があると、それを
出力チャネルから出力するように特定の構成にする。す
なわち、スイッチング制御装置５は、スイッチングマト
リックス装置１の入力チャネル１２を全出力チャネルに
接続して信号を送信するのであるが、その入力チャネル
１２に対応する出力チャネルｏ２に出力しても元の端末
に戻すだけで、確認以外は役に立たないので、入力チャ
ネルに対応する出力チャネルへの接続を断としている。

また、このノードから隣接するノードに信号を送出した
ときに、または該特定の構成にした端末装置に第１の往
情報を送出したとき、直ちに同一信号が戻ってくる筈で
あるにもかかわらず、戻ってとなかった入力チャネル（
例えば、入力チャネルｉ６）がある場合、そのリンクに
障害が生じているが、あるいは隣接するノードまたは端
末に電源が入っていないと考えて、その入力チャネルｉ
６に対応する出力チャネルｏ６への接続を断とすること
ができる。これは、スイッチング制御装置５からの制御
信号■により制御することによって、特定出力チャネル
への接続を切断する。

第８−６図は、往情報が終了した後、復情報に備えて転
送方向を切換える場合の図であって、入力信号監視装置
３は、入力信号が終了したことを検出すると、スイッチ
ング制御装置５が制御信号■■によりこれを検知し、制
御信号■によりスイッチングマトリックス装置１を制御
することによって、入力チャネル１０〜１７または入力
チャネル１０〜ｉｌ、ｉ３〜１７または入力チャネル１
Ｃ１−＋　１　、　（ｉ　２）、　　ｉ　３〜ｉ５．ｉ
７を、出力チャネルｏ２に接続する。これによって、い
ずれの入力チャネルからの復情報が入力しても、往情報
の発送元に戻すことができる。

第８−７図は、復情報の入力状態を示す図であって、所
定時間内にいずれかの入力チャネル（図では、入力チャ
ネル１０）に前に送出した往情報に対する復情報が入力
されると、この情報は既に接続されである出力チャネル
ｏ２から出力される。

前回送出した往情報と今回送出する復情報とで第１の通
信を形成する場合、入力信号監視装置３は、第１の通信
の第１の復情報の入力信号が入力チャネル１０に入力さ
れたことを検出し、スイッチング制御装置５が制御信号
■（１＋によりこれを読み出して、第２の記憶を行い、
制御信号■によリコントロール・ゲート４の入力チャネ
ルｉｌ、ｉ３〜１７を先着入力信号検出装置２に接続し
て制御信号のにより先着入力信号検出装置２をリセット
し、制御信号■によりスイッチングマトリックス装置１
の入力チャネルｉｌ、ｉ３〜１７を出力チャネルｏｌ、
ｏ３〜ｏ７に相互接続する。これによって、現在通信中
の入力チャネルｉＱと１２゜出力チャネル００と０２を
除いて、残り全ての入力チャネルからの入力信号を待機
する。

第８−８図は、複数の通信を同時に扱う場合を示す図で
あって、入力チャネル１０からの入力信号を出力チャネ
ルｏ２に接続している状態で、他の入力チャネル（図で
は、入力チャネルｉ４）から入力信号があると、前と同
じように通信中のｏｏ、ｏ２を除く全出力チャネルから
出力される。

なお、通信中の出力チャネルと入力信号のあった入力チ
ャネルに対応する出力チャネルを除いた全出力チャネル
に接続してもよいのは勿論である。

この後の処理は、先ず、第２の通信の第１の往情報が終
了したならば、その出力チャネルに対応する入力チャネ
ルを入力信号のあった入力チャネル（図では、入力チャ
ネルｉ４）に対応する出力チャネル（ｏ４）に接続して
入力信号を待機する。また、先に、第１の通信の信号が
終了したならば、その入出力チャネルの転送方向の切換
えを行う。

第９図は、第７図におけるスイッチングマトリックス装
置ｌの構成図である。入力チャネル、出力チャネルがそ
れぞれ８チヤネルの場合について述べると、出力チャネ
ルごとに分けられた８個のモジュールからなり、各モジ
ュールは８個のスイッチング・ゲート１０と、それに接
続された８個のラッチ１１と、スイッチングゲート１０
の出力１０ｃを入力とする１個の８人力○Ｒ３ｉ子１２
とで構成される。各モジュールは、入力ポートからの８
本の入力信号線と、ゲート・セットバス７を共有してい
る。ラッチ１１のＤ端子１１ａは、ゲート・セットバス
７に、Ｑ端子１１ｃはスイッチングゲート１０の入力端
子１０ｂに接続され、Ｇ端子列１１ｂは共通イネーブル
線１１５′でモジュール・セレクトバス６に接続されて
いる。スイッチング・ゲート１０の入力端子１０ａは入
力信号線に接続され、出力端子１０ｃは８人力ＯＲ素子
１２の入力に接続される。

第１０図は、第７図におけるコントロールゲート装置の
構成図である。入力チャネルが８チヤネルの場合につい
て述べると、８個のゲート４０と、それに接続された８
個のラッチ４１とで構成されている。入力ポートからの
８本の入力信号線と、それに対応する先着入力信号検出
装置ｉ！２への８本の出力信号線の接続を制御する。

ラッチ４１のＤ端子４１ａは、ゲート・セットバス７に
、Ｑ端子４１ｃはゲート４０の入力端子４０ｂに接続さ
れ、Ｇ端子列４１ｂは共通イネ−プル線４　Ｌ　ｂ’で
モジュール・セレクトバス６に接続されている。ゲート
４０の入力端子４０ａは入力信号線に接続され、出力端
子４０ｃは先着入力信号検出装置２の入力に接続される
。

第１１図は、第９図のスイッチングマトリックス装置１
および第１０図のコントロール・ゲート装Ｕ４で用いら
れるラッチの論理構造図である。

これらは、前段２個のスイッチング機能を有するＮＡＮ
Ｄゲートと、後段２個の記憶機能を有するＮＡＮＤゲー
トとから構成されている。

なお、第９図〜第１１図の構成は、これに限定されるも
のではなく、設計上多くの変形がある。

主に、前述の制御を行うために用いるソフトウェアとハ
ードウェアの比率により、変形が生じる。

本実施例では、スイッチング制御装置５をマイクロプロ
セッサで構成しているので、この部分の制御はソフトウ
ェアを泪いており、スイッチング７１−リツクス装置１
およびコントロール・ゲート装置４もそれに対応して機
能的に独立している。

もし、上述の制御をハードウェアのみで行うときには、
これらの装置は機能的に分踵できない一体的に構成され
る。

第１３図は、本発明が拡張された場合のネットワークの
構成図である。

本発明のネットワークは、原則としてノード１２０が１
個のみ含まれるだけの小規模ＬＡＮであるが、順次ノー
ド数を増加していき、大規模なネットワークに拡張する
ことが可能である。拡張されるネットワークは、不定形
であって、線形、ループ形、第１３図に示すような２次
格子型、あるいは３次元格子型、さらにそれらの組合せ
た型が可能である。そして、任意のノード５０相互間、
ノード５０と端末５１間を、複数のチャネルを含むリン
ク５２で接続することができる。ここまでの実施例では
、１本のリンク５２には少なくとも１つの入力チャネル
と１つの出力チャネルが含まれているものとして説明し
たが、複数のチャネルあるいは１つの入出力チャネルに
することも勿論可能である。

第１４図は、本発明により使用されるパケットの構成図
である１本発明におけるパケットの構成では、端末等の
送受信局に対して求められる通信手順の制約が次のよう
に定められる。

（、）第１の往情報（コールパケット）６０に所定の長
さく時間）以上のプリアンプル６０ａと、目的とする受
信端末のアドレス（テスト・アドレス）６０ｂを設ける
。

（ｂ）送受信端末は、自端末宛の第１の往情報（コール
パケット）６０を受信し、それが終了すると、第１の禁
足時間（ＴＩ）６４が経過した直後に。

第１の復情報（コールバックパケット）６１を送信する
。第１の所定時間（ＴＩ）６４は、ノードの接続制御手
段が第１の復情報６１の入力のための制御を行うために
要する時間で、ノード時定数（ノード定数）と呼ばれる
。

（Ｃ）送受信端末は、自端末宛でない情報（第１の往情
報しか受信されない）を受信した時、それが終了して第
２の所定時間（Ｔ２）６５以内の時間には、送信を行っ
てはならない。第２の所定時間（Ｔ２）６５はパケット
がネットワーク中に伝播するために要する時間で、ネッ
トワーク時定数（ネットワーク定数）と呼ばれる。これ
により、ノードが複数でも送信端末に最も近いノードは
、第１の往情報（コールパケット）６０が終了してから
第２の所定時間（Ｔ２）６５以内に第１の復情報（コールバックパケッ
ト）６１の入力があることが保証される。

上記の通信手順の制約に従う限り、その他の自由度は広
く、次のようなことが可能である。

（イ）ｉ＆大パケット長の制限がない、（ロ）往情報、
復情報の連続繰り返し回数に制限がなく、そのチャネル
を独占することも可能である。（ハ）ネットワークを構
成するハードウェアにより決定される最大データレート
以下であれば、送受信端末間でデータレートを自由に決
定できる。第１４図に示すパケットは、最も一般的なパ
ケットの構成であり、２つの往情報と２つの復情報から
なり、第１の往情報６０と第１の復情報６１はネットワ
ーク上に通信経路を確保し、不要な部分を他に解放する
ためにものとして使用するので、メツセージを含まない
。

第１５図は、第７図における先着入力信号検出装置の構
成図である。入力チャネルが８チヤネルの時について述
べる。先着入力信号検出装置２は、８個のラッチ２０と
８個の後段ゲー１−２１とで構成される。ラッチ２０は
、そのいずれに入力信号２０ａがあると、全てのゲート
２０ｂを断にし、出力２０ｄから出力され、それはクリ
ア信号２０Ｃにより復帰する。Ｄ端子列２０ａは、コン
１−ロール・ゲート装［４の８力に％ＣＬＲ端子列２０
Ｃは１つの共通りリアｇ　２０　ｃ　’でモジュール・
セレクトバス６に接続されている。Ｑ端子列２０ｄは、
それぞれ後段ゲート２１の２つのうちの一方の入力端子
２Ｌａに接続されている。後段ゲート２１の他方の入力
端子２１ｂは、１つの共通イネーブル線２１ｂ′でモジ
ュール・セレクトバス５に接続され、出力端子２１ｃは
データ・バス５に接続され、出力端子２１ｃはデータ・
バス（モジュールの出力信号線）８に接続されている。

第１２図は、第１５図のラッチの論理構造図である。第
１２図における２個の前段ＮＡＮＤゲートはスイッチン
グ機能を有し、２個の後段ＮＡＮＤゲートは記憶機能を
有している。

第１６図は、第７図における入力信号監視装置の構成図
である。入力チャネルが８チヤネルの時について述べる
。８個のランチ３０と、８個の後段ゲート３１で構成さ
れる。ラッチ３０のＤ端子３０ａは入力ボートに接続さ
れ、Ｑ端子３０ｄはインバータ３２を介してラッチのＧ
端子３０ｂと、後段ゲート３１の一方の入力端子３１ａ
に接続されている。後段ゲート３１の出力端子３１ｃは
。

データバス８に接続される。ラッチ３０のＣＬＲ端子３
０ｃは、共通りリア線３０ｅ’でモジュール・セレクト
バス６に接続さ才Ｌ、後段ゲー１−の他方の入力端子３
１ｂは共有イネーブル線３１ｂ′でモジュール・セレク
トバス６に接続される。

スイッチング制御装置５は、モジュール・セレクトバス
６によりスイッチングマトリックス装置１の１つのモジ
ュールを選択し、ゲー１−・セットバス７によりゲート
の接続状態を設定する。また。

モジュール・セレクトバス６により先着入力信号検出装
置２または入力信号監視装置３の情報の読み出しと、そ
のラッチのクリアを行う。また、モジュール・セレクト
バス６とゲート・セットバス７により、コントロールゲ
ート装置４のゲートの接続状態を設定する。

次に、本発明の他の実施例を示すノードの動作について
、第１７−１図〜第１７−１１図により説明する。

第１７図においては、スイツナシグマ１−リツクス装匝
１のマトリックスの構造を一部改造し、対角線上の交点
を接続しないようにして、入力チャネルから対応する出
力チャネルに接続されないようにしている。

ところで、スイッチングマトリックス装に１をＮ　Ｘ　
Ｎのスイッチング素子で構成した時１；は、入力信号が
入力される以前に入力チャネルをその入力チャネルに対
応する出力チャネルを除く出力チャネルに接続すること
が可能である。また、スイッチングマトリックス装置１
を、ＮＸ（Ｎ−１）のスイッチング素子で構成した時に
は、先天的に入力チャネルはその入力チャネルに対応す
る出力チャネルには接続されない。従って、このような
構造のスイッチングマトリックス装置１を使用したとき
には、第８図に示した動作シーケンスは、第１７図に示
すシーケンスとなる。なお、第１７図では、スイッチン
グマトリックス装置１のマトリックスは８×８であって
、対角線上のみ接続されないようにしているが、８×７
の７１−リツクスを使用してもよい。

第１７−１図は、第８−１図に対応する状態。

つまり初期状態を示している。スイッチング制御装置５
は、制御信号■■によりスイッチングマトリックス装置
１とコン１−ロール・ゲート装！２４を制御して、全て
の入力チャネルを先着入力信号検出装置２に接続し、ス
イッチングマトリックス装置１の入力チャネルｉｏ”ｉ
７を全出力チャネル００〜０７に対角線上を除いて相互
接続している。

第１７−２図は、第８−２図に対応する状態、つまり入
力信号があった状態を示している。いま、入力チャネル
１２に入力信号があると、その入力信号は出力チャネル
ｏｏ、ｏｌ、ｏ３〜ｏ７から出力される。先着入力信号
検出装置２および入力信号監視装置３にも、信号が入力
される。

第１７−３図は、第８−３図に対応する状態、つまり他
の入力信号が入力した状態を示している入力チャネル１
２に続いて入力チャネルｉｌ、ｉ３にも入力があると、
それらもその入力チャネルに対応する出力チャネルを除
く全出力チャネルからそれぞれ出力される。このとき、
出力信号に混信が生じ、入力信号にも混信が生じる。

第１７−４図は、第８−３図に対応する状態、つまり他
の入力チャネルへも入力信号が入力した場合、最先着の
入力チャネルの検出動作を示している。入力チャネル１
２に続いて、ｉｌ、＋３に入力信号があり、さらにｉｏ
、＋４〜ｉ５．＋７にも入力信号があると、スイッチン
グマトリックス装置１はそれらの入力チャネルをその入
力チャネルに対応する出力チャネルを除く全出力チャネ
ルに一旦接続し、出力させる。この場合、入力チャネル
に対応する出力チャネルには接続されないため、出力さ
れない。先着入力信号検出装置２は、最先着の入力チャ
ネル１２を検出しており、スイッチング制御装置５は、
それを読み出して第１の記憶を行っている。

第１７−５図、第１７−６図は、いずれも第８−４図に
対応する状態、つまり最先着の入力チャネル以外を切断
する動作状態を示している。スイッチング制御装置ｉｔ
５は、先着入力信号検出装置２から最先着の入力チャネ
ルＩ２を読み出し、記憶することにより、スイッチング
マトリックス装置１を制御して、入力チャネル１２以外
の入力チャネル、つまり入力チャネル１０〜ｉｔ、＋３
〜ｉ５、＋７の出力チャネルｏＯ〜０７への接続を切断
する。

第１７−７図、第１７−８図は、いずれも第８−６図の
状態、つまり最先着の入力信号が終了した後の方向切換
え動作を示している。入力信号監視装置３は、入力チャ
ネル１２の信号が終了したことを検出すると、これをス
イッチング制御装置５が読み出して、制御信号■により
スイッチングマトリックス装置１を制御することによっ
て、入力チャネルｉ０．ｉｌ、ｉ３〜１７を出力チャネ
ルｏ２に接続する。すなわち、前回通信していた入力チ
ャネルを出力チャネルに切換えることにより、復情報が
いずれの入力チャネルから入力しても、復情報の発信端
末に返送されるようにする。

第１７−９図、第１７−１０図は、いずれも第８−７図
に対応する状態、つまり復情報の入力状態を示している
。前回の入力信号が第１の通信を形成する往情報である
場合、所定時間（Ｔ１）内に第１の通信の復情報が入力
チャネルのうちのいずれかに入力する。ここでは、入力
チャネル１０に復情報が入力したので、これを出力チャ
ネル０２に出力させる。入力信号監視装置３は、第１の
通信の第１の復情報の入力信号が入力チャネル１０に入
力されたことを検出し、スイッチング制御表］か５がそ
れを読み出して第２の記憶を行う（制御信号■■）。次
に、コントロール・ゲート装置４を制御して、ゲートツ
ナ４の入力チャネル１１゜１３〜１７を先着入力信号検
出装置２に接続し、先着入力信号検出装置２をリセット
して前回の最先着入力チャネルを消去する。これにより
、第２の通信、第３の通信の情報も入力可能となり、同
時に複数の通信を扱うことができるようになる。

第１７−１１図は、第８−８図に対応する状態、つまり
複数通信の同時取扱い状態を示している。

第２の通信として、通話中の出力チャネル００゜ｏ２と
入力のあったチャネルに対応する出力チャネルから出力
される。

第１９図は、本発明の他の実施例を示すノードの構成図
である。第７図の実施例では、各リンク５２には複数本
のチャネルが含まれるものと仮定し、少なくとも１本の
入力チャネルと、１本の出力チャネルとを含むものとし
て説明した。しかし、リンク５２が１本の入出力チャネ
ルしか含まない時には、第１９図に示すように、１本の
入出力チャネル７１に両方向ドライバ７２を接続して、
ノードのスイッチング制ｇｌ装置５の入力ボートと出力
ポートに糸古合させる。１つのノードに８本のすンクが
接続されるときには、ドライバ７２も８個接続される。

第２０図は、第１９図における両方向ドライバ（ＲＳ４
２２）の構成図である。Ａ、Ｂ端子はリンク側に、ＤＣ
ドライバ）、Ｒ（レシーバ）、およびＤＥ（ドライバ・
イネーブル）、　ＲＥ　（レシーバ・イネーブル）はノ
ード側に、それぞれ接続される。

ドライバＤから送出された正極性信号は端子Ａに、逆極
性信号は端子Ｂに接続され、端末では２つの端子Ａ、Ｈ
の電圧差分により信号を取り出す。一方、端子りは出力
ボート、端子Ｒは入力ポートに接続され、送受信の両方
が同時にイネーブルされないように、ＤＥ、ＲＥをスイ
ッチング制御装置５により制御する。

効　　　果以上説明したように１本発明によれば、１つのノードで
複数の通信を扱うことができ、コストの増加は殆んどな
く、共通のプロトコルでノードが１つの小規模のものか
ら非常に大規模なものまで対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステムの構成図、第
２図は第１図における接続動作の説明図、第３図と第１
１図は本発明と比較するための光スター型ネツ１−ワー
クの構成および動作を示す図、第５図と第６図は第３図
におけるスターカプラーの構成図、第７図は第１図のノ
ードの内部構成図、第８図は第７図の動作シーケンスを
示す図、第９図は第７図におけるスイッチングマトリッ
クス装置の構成図、第１０図は第７図におけるコン１−
ロールゲート装置の構成図、第１１図は応９図と第１０
図におけるラッチの構成図、第１２図は第１５図におけ
るラッチの構成図、ｆｆ１１３図は本発明の拡張時のネ
ットワークの構成図、第１４回は本発明が使用するパケ
ットの構成図、第１５図は第７図における先着入力信号
検出装置の構成図、第１６図は第７図における入力信号
監視装置の構成図、第１７図は本発明の他の実施例を示
す動作シーケンスチャート、第１８図は従来のネットワ
ークの構成図、第１９図は本発明の他の実施例を示すノ
ードの構成図、第２０図は第１９図における両方向性ド
ライバの構成図である。１０１，１０４．１０５，１０
６：端末、１２０：ノード、１０２ニスターカプラー、
１ニスイツチングマトリツクス装置、２：先着入力信号
検出装置、３：入力信号監視装置、４：コントロールゲ
ート装置。５；スイッチング制御装置、６：モジュールセレクトバ
ス、７：ゲートセツトバス、８：データバス、５０：ノ
ード、５１：端末、５２：リンク。特許出願人　株式会社リ　　コ　　− 第　　　　　１　　　　　図Ｃ＝＝＝＝：＝＝コ第　　　　　２　　　　　図第　　　　　３　　　　　図第　　　　÷　　　　　図第７図第１０図ｈＬｏ’ｃｕｌｅ　５ｅｌａｃ＋＋ｂｕｓ−一一］−一
− 第１１図Ｇ”−１１ｂ（÷３−ｂ）第１２図０ａＧ　　　　　　　　　ＣＬＲ第１５図Ｃ７５ａｒ　　　　　　　　　　　　　Ｅ：Ｉａｂｌａ
第　　１６　　図Ｃ１ａ＆ｒ　　　　　　　　　　）：ａａｂｌｅｉ’ｖ
ｂｄｕｊｅ　５ｅｊｓｃｔ　ｈｕｓ第１９図第２０図手続　袖　正　書（自発）昭和６１年３月ＩＱ日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）単一のノードと、該ノードに接続された複数個の
送受信端末とを有し、該ノードには複数の入力チャネル
と該入力チャネルに対応する出力チャネルとの接続状態
を制御する接続制御手段を設け、該接続制御手段は第１
の往情報が最も早く着信した入力チャネルのみを既に他
の通信に使用されていない全出力チャネル、または該入
力チャネルに対応する出力チャネルを除く他の通信に使
用されていない全チャネルに接続するとともに、既に他
の通信に使用されていない該入力チャネル以外の入力チ
ャネルの出力チャネルへの接続を切断し、上記最初に着
信した入力チャネルの第１の往情報の送信が終了すると
、該入力チャネルに対応する出力チャネルに第１の往情
報を出力した出力チャネルに対応する入力チャネルを接
続状態にして、第１の復情報を通過させ、該第１の復情
報の終了により、該第１の復情報の出力チャネルに対応
する入力チャネルを該第１の復情報の入力チャネルに対
応する出力チャネルに接続状態にするよう、繰り返し動
作する通信網制御方式において、上記接続制御手段は、
最も早く第１の入力信号のあった入力チャネルを検出し
て、該入力チャネルを第１番目に記憶し、上記第１の入
力信号を出力した出力チャネルに対応する入力チャネル
に第２の入力信号があると、該入力信号を検出して第２
番目の記憶を行い、該入力信号を第１番目に記憶した入
力チャネルに対応する出力チャネルから出力するととも
に、上記第１および第２番目に記憶した入力チャネル以
外のチャネルに第３の入力信号があると、最も早く第３
の入力信号があった入力チャネルを上記第１および第２
番目に記憶した入力チャネルまたは該入力チャネルに対
応する出力チャネルを除く全出力チャネルに接続し、該
入力信号のうちの最先着の第３の入力信号のあった入力
チャネルを第３番目に記憶し、上記第３の入力信号を出
力した出力チャネルに対応する入力チャネルに第４の入
力信号があると、その入力チャネルを検出して第４番目
に記憶し、第４の入力信号を第３番目に記憶した入力チ
ャネルに対応する出力チャネルから出力するという動作
を繰り返すことを特徴とする通信網制御方式。
（２）上記第１の入力信号は、第１の通信の第１の往情
報、上記第２の入力信号は第１の通信の第１の種情報で
あり、それに続く第２の往情報は、第２番目の記憶の入
力チャネルに対応する出力チャネルから出力し、第２の
復情報は第１番目の記憶の入力チャネルに対応する出力
チャネルから出力する一方、上記第３の入力信号は第２
の通信の第１の往情報、上記第４の入力信号は第２の通
信の第１の復情報であり、それに続く第２の往情報は第
４番目の記憶の入力チャネルに対応する出力チャネルか
ら出力し、第２の復情報は第３番目の記憶の入力チャネ
ルに対応する出力チャネルから出力することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の通信網制御方式。
（３）単一のノードと、該ノードに接続された複数個の
送受信端末とを有し、該ノードには複数の入力チャネル
と該入力チャネルに対応する出力チャネルとの接続状態
を制御する接続制御手段を設け、該接続制御手段は第１
の往情報が最も早く着信した入力チャネルのみを既に他
の通信に使用されていない全出力チャネルまたは該入力
チャネルに対応する出力チャネルを除く他の通信に使用
されていない全出力チャネルに接続するとともに、既に
他の通信に使用されていない該入力チャネル以外の入力
チャネルの出力チャネルへの接続を切断し、上記最初に
着信した入力チャネルの第１の往情報の送信が終了する
と、該入力チャネルに対応する出力チャネルに第１の往
情報を出力した出力チャネルに対応する入力チャネルを
接続状態にして、第１の復情報の出力チャネルに対応す
る入力チャネルを該第１の復情報の入力チャネルに対応
する出力チャネルに接続状態にするように、繰り返し動
作する通信網制御方式において、上記接続制御手段は、
既に他の通信に使用されていない、すなわちパス固定状
態でない全ての入力チャネルを、パス固定状態でない全
ての出力チャネル、または該入力チャネルに対応する出
力チャネルを除く同じ全ての出力チャネルに接続してお
き、複数の入力チャネルに入力信号があると、該入力信
号を上記出力チャネルから一旦出力した後、最先着の第
１の通信の第１の往情報の入力チャネルを検出して、第
１番目に記憶し、該記憶された入力チャネル以外の入力
チャネルの出力への接続を切断し、上記往情報が終了す
ると、該往情報を出力した出力チャネルに対応する入力
チャネルを上記第１番目に記憶された入力チャネルに対
応する出力チャネルに接続した後、第１の通信の復情報
の入力があった入力チャネルを第２番目に記憶して、パ
ス固定状態を形成することを特徴とする通信網制御方式
。
（４）単一のノードと、該ノードに接続された複数個の
送受信端末とを有し、各ノードには複数の入力チャネル
と該入力チャネルに対応する出力チャネルとの接続状態
を制御する接続制御手段を設け、該接続制御手段は、第
１の往情報が最も早く着信した入力チャネルのみを既に
他の通信に使用されていない全出力チャネルまたは該入
力チャネルに対応する出力チャネルを除く、他の通信に
使用されていない全出力チャネルに接続するとともに、
既に他の通信に使用されていない該入力チャネル以外の
入力チャネルの出力チャネルへの接続を切断し、上記最
初に着信した入力チャネルの第１の往情報の送信が終了
すると、該入力チャネルに対応する出力チャネルに第１
の往情報を出力した出力チャネルに対応する入力チャネ
ルを接続状態にして、第１の復情報を通過させ、該第１
の復情報の終了により、該第１の復情報の出力チャネル
に対応する入力チャネルを該第１の復情報の入力チャネ
ルに対応する出力チャネルに接続状態にするように、繰
り返し動作する通信網制御方式において、上記接続制御
手段は、任意の入力チャネル任意の出力チャネルに同時
に複数の組合せで接続するためのスイッチング素子列か
らなるスイッチングマトリックス装置と、最初に入力信
号があった入力チャネルを検出する先着入力信号検出装
置と、全ての入力チャネルについて入力信号の有無の情
報に変化が生じた時、外部に出力する入力信号監視装置
と、複数の入力チャネルのうちの任意の入力チャネルの
みを上記先着入力信号検出装置に接続するためのスイッ
チング素子からなるコントロール・ゲート装置と、上記
先着入力信号検出装置および入力信号監視装置から入力
信号に関する情報を読み出して、上記スイッチングマト
リックス装置のスイッチング素子列およびコントロール
・ゲート装置のスイッチング素子列の制御を行うスイッ
チング制御装置とを有することを特徴とする通信網制御
方式。
（５）上記スイッチングマトリックス装置は、スイッチ
ング素子列の入力チャネル数と出力チャネル数が同数の
Ｎ個のとき、入力チャネルと出力チャネルの全ての組合
せ交点に設けられたＮ×Ｎ個の素子からなることを特徴
とする特許請求の範囲第４項記載の通信網制御方式。
（６）上記スイッチングマトリックス装置は、スイッチ
ング素子列の入力チャネル数と出力チャネル数とが同数
のＮ個のとき、入力チャネルと出力チャネルの全ての組
合せのうち、対応する入力チャネルと出力チャネルを除
いた組合せ交点に設けられたＮ×（Ｎ−１）個の素子か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の通
信網制御方式。