JPS62194761A - 蓄積型星状通信網 - 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】 （産業」一の利用分野） 本発明は、蓄積型星状通信網に関するものであり、特に
、データパケットの衝突がなく、かつ回線交換網、バク
ーツ１〜交換網あるいはハイブリッド交換網として利用
できる蓄積型星状通信網に関するものである。

（従来の技術） 従来の星型通信網を第６図を参照して説明する。

従来の星型通信網は、図示ざれているＪ；うに、集中局
１に、送信線２ａ−２　ｎおＪ：び受信線３ａ〜３ｎを
介して、複数個の局端末装置Ａ−Ｎが接続ざれている。

いま、Ａ局端末装置Ａからデータバブラ１・が送出され
ると、該データパケットはＡ局送信線２ａを通り、集中
局１に送られる。集中局１はＡ局端末装置Ａからデータ
バブラ１〜を受信１ると、これを全端末装置へＡ−Ｎ局
受信線３ａ〜３［）を介して送信する。Ａ−Ｎ局端末装
置は、送信されてぎたデータバブラ１〜が自局宛かどう
か判断し、自局宛であれば、該データバブラ１〜を受信
ずる。

各端末装置は常に受信線３ａ〜３ｎから入ってくる信号
を監視し、該受信線に何らかのデータパケットが伝送ざ
れていると自局から送信できない構成となっているので
、上位階層から送イを要求のあった端末装置は前記デー
タバブラ！−の受信終了を待って送信を開始する。この
時、２局以上に送信要求があると、データパケットの送
信が同時に開始されるため、データパケットの衝突が起
こる。

この衝突は、集中局１によって検出ざれる。集中局１は
衝突を検出すると、全ての端末装置Ａ−Ｎへ、これを知
らせる。

集中局１から網又は回線上に衝突が起きていることを知
らされると、該衝突の原因となっているデータを送信し
ている端末装置は送信を停止する。

そして、バックオフアルゴリズムなどの再送出のための
処理を行なう。

この様子を第７図のタイムチレートで説明リる。

まず、Ａ局端末装置から送信要求があったとするとＡ局
端末装置から送出されたデータバブラ１・（Ａ局パケッ
ト》はＡ局送信線２ａを経て、集中局１に送られ、次い
で各受信線３ａ〜３『）に送られる。Ａ局パケッ１・が
送信ざれている間２にＢおよび０局端末装置から送信要
求が起ると、これらの端末装置はＡ局バケツ］一の送信
終了を待って、一斉に送出を開始する。そうずると、網
上にデータの衝突が起き、集中局１から各受信線３ａ〜
３ｎに衝突信号が送出される。このため、Ｂおよび０局
端末装置は送信を停止する。前記バックオフアルゴリズ
ムなどの再送出のための処理が完了すると、衝突後に送
信要求をした０局端末装置が送信権を獲得しデータバブ
ラ１・（Ｄ局パケット）を送出する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来の技術は、次のＪ；うな問題点を有してい
た。

（１）各端末装置はデータパケット送出口・１に、他Ｉ
Ｊが送出しているかどうかを判断しなりればならず、ま
た衝突時にはデータバブラｌ・の送出を中止しバックオ
フアルゴリズムなどで再送出の処理を行なう必要がおる
ので、各端末装置のハードおＪ、びソフトの構成が複雑
になる。

（２）衝突が起き、集中局１から衝突信号が出力されて
いる間は各端末装置はデータパケットを網−トに送出で
きないので、一定時間内に網にアクレスする端末装置が
増えると衝突する確率が大きくなる。このため、衝突信
号が集中局１から出力されている口）間が長くなり１、
実際の物理的伝送容重よりかなり低い伝送容量しか保障
されない。

（３）全ての端末装置が衝突検出を行なうには、最小バ
ケツ１〜長を最大システムのラウンドＩ〜リップ時間よ
りも長くしなければならないので、最大システム長が該
最小パケット長で限定される。このため、システム構築
の柔軟性に欠けている。

（４）衝突により遅延時間にばらつきが生ずるため、会
話型のを声通信のように実時間上での送受対応関係が重
視される実時間伝送には不適当となる。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
である。

（問題点を解決するための手段おにび作用）前記の問題
点を解決するために、本発明は、複数個の端末装置と、
それらの端末装置から送信されたデータパケットを集中
的に中継し各端末装置へ分配する集中局と、各端末装置
と集中局間に二方向性通信チトネルを有し、集中局の各
端末インターフエースが、それぞれ少なくとも１パウツ
］・分の受信メ七りを有する蓄積型星状通信網において
、前記集中局は、一定の時間枠に一度各端末の前記受信
メモリをポーリングし、該受信メモリにデータパケット
が入っていれば該受信メモリを順次あるいは無秩序にア
クセスしてデータを読出し、各端末装置に分配すること
により、回線交換網、パケット交換網、１なわちハイブ
リッド交換網を実現した点に特徴がある。

（実施例） 以下に図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

以下に、本発明を実施例によって説明する。第１図は本
発明の一実施例の概略ブロック図、第２図は第１図の制
御回路の一興体例を示すブロック図である。

第１図に示されているように、Ａ、Ｂ、・・・、Ｎ周端
床装置は、それぞれ送信線６ａ、６ｂ、・・・。

６ｎおＪ：び受信線７ａ、７ｂ、　・、７ｎ　（又は、
７）を介して集中局５に接続されている。集中局５は各
端末インターフェースに設ｃノられたＡ、＋３゜・・・
、Ｎ局端末装置に対応する受信メモリ５ａ。

５ｂ、・・・、５ｎと、制御回路５ｐとから構成されて
いる。

該受信メモリ５ａ、５ｂ、・・・、５ｎの各々は、少な
くとも１データパケットの容量を有してａ３す、データ
が空の時にはエンプティ（ｅｍｐｔｙ）線１１上にオン
のエンプティ信号を出力し、逆にデータが入っている時
にはオフのエンプティ信号を送出する機能を右している
。また、該受信メモリの各々は、制御回路５ｐからメモ
リリード（ｍｅｍｏｒｙ　　ｒｅａｄ）線１３を通って
り一ド信号が来ると、記憶されているデータパケットの
先頭よりデータ線１２上に網速度と同じ速度でデータを
読み出し、この読み出しが終了すると、エンプティ信号
をオンにして、エンプティ線１１上に送出する。ざらに
、制御回路５ｐからメモリクリア（ｍｅｍｏｒｙ　　Ｃ
ｌ　ｅａｒ）線１４を通って、クリア信号が送られてく
ると、メモリをクリアする機能を有している。

制御回路５ｐは、ある一定の決められたフレーム時開−
「に、一度合受信メ王りのエンプティ信号をポーリング
して、各受信メ′［す５ａ、５ｂ、・・・。

５ｎの状態を見る。この時、オフのエンプティ信号を送
出している受信メモリがあれば、すなわらデータパケッ
トを記憶している受信メモリがあると、１フレームに一
度これらからデータを読み出す。そして、データ線１２
を経て送られてきたデータパケットを受信線７に送出り
−ることにより回線交換を実現する。

次に、制御回路５ｐの構成Ｊ３よび動作を、第２図を参
照してより詳細に説明する。

フレームカウンタ２１は予め決められた時間間隔（フレ
ーム１１１間）王に一度フレームタイミング信号２１ａ
を送出する。フレーム制御モジュール２２は咳フレーム
タイミング信号２１ａによって起動される。フレーム制
御モジュール２２は、該起動に」；す、エンプティ線１
１から送られてくるエンプティ信５シがオンかオフかを
ポーリングにより調べ、オフの局の識別データを送出パ
ケット順序記録メモリ２３に登録する。送出パケット順
序記録メモリ２３は、前フレームまでに登録された局の
識別データを右しているので、現フレームでエンプティ
信号がオフになった局は、前記前フレームまでに登録さ
れた局の次に登録される。

例えば、前フレームでＢ局だけが送信を行なっている時
には、前記送出パケッ１〜順序記録メモリ２３に格納さ
れている識別データは第３図（ａ）に示すように、Ｂ局
だけが登録され、他のメモリエリアは空き（ｎｕｌｌ）
の状態にある。次に、現フレームで、Ａ局受信メモリ５
ａから送出されるエンプティ信号がオフになると、フレ
ーム制御モジュール２２はこれを検知し、送出パケット
順序記録メモリ２３にＡ局の識別データを登録する。

この結果、送出パケット順序記録メモリ２３内のデータ
は同図（ｂ）のように、Ｂ局の次にＡ局の識別データが
入る。

一方、前フレームで、同図（Ｃ）に示されているように
、Ｂ、ＡおよびＤ局が送信を行なっている時に、現フレ
ームでＡ局が送信を終了すると、送出パケッＩへ順序記
録メモリ２３内のＡ局は登録を抹消され、前記送出パケ
ット順序記録メ［す２３に格納されている識別データは
同図（ｄ）のようになる。すなわち、Ａ局は消去され、
Δ局の下にあったＤ局が一つ上の位置にシフトされる。

回線制御モジュール２４は、フレームタイミング信号２
１ａが入力して来ると、送出パケツ］・順序記録メモリ
２３を先頭から順に参照し、まず先頭に登録されている
第１の局に対してリードスタート信号２４ａを送出する
。該リードスタート信号２４ａが送られてくると、読み
出し信号ジェネレータ２５はメモリリード信号を生成し
、前記第１の局に送出する。該第１の局の受信メモリは
、該メモリリード信号を受信すると、データを読み出さ
れる。この読み出されたデータは、データ線１２を介し
てＩ・ランスミッタ２６に入力する。トランスミッタ２
６は読み出し信号ジェネレータ２５から送られてくる出
力クロック信号と同期して受信線７にデータを送出する
。これにより、Ａ〜Ｎ局端末装置は該データパケットを
受信する。

この第１の局の受信メモリのデータの送出が終わり、該
受信メモリからエンプティ線１１を通って出力されるエ
ンプティ信号がオンになると、読み出し信号ジェネレー
タ２５はこれを検知し、該局に対するメモリリード信号
の送出を停止する。

また、回線制御モジュール２４は該エンプティ信号がオ
ンになったことを検知すると、送出パケット順序記録メ
モリ２３の第２番目のエリアに登録されている第２の局
を読み出し、該第２の局に対してリードスター１−信号
２４ａを送出する。そうすると、前記と同様にして、読
み出し信号ジェネレータ２５はメモリリード信号を生成
し、第２の局の受信メモリにこれを送る。これによって
、第２の局の受信メ′［りはデータを読み出され、この
読み出されたデータは、トランスミッタ２Ｇを通って読
み出し信号ジェネレータ２５から出力される出力クロッ
ク信号と同期して受信線７を通ってＡ−Ｎ局端末装置へ
送られる。

゛以下同様に、送出パケツ１〜順序記録メモリ２３に登
録されている局に対応する受信メモリから順次データが
読み出され、各端末装首へ送出される、。

なお、１フレーム内に送出しきれないデータについては
、回線制御モジュール２４が該データを記′臣している
局の受信メモリに対して、リードスター１〜信号とクリ
ア信号ジェネレータ２７より発生されるメモリクリア信
号とを送ることにより、該受信メモリを強制的にクリア
する。

上記のようにして、１フレ一ム時間に各端末装置から送
出されたデータパケットが送り出され、１−ル−ムＩｈ
聞が過ぎると、フレームカウンタ２１から再びフレーム
タイミング信号２１ａが出力される。そうすると、新し
く送信要求のあった局が送出パケット順序記録メモリ２
３に新に追加されると共に、送信を終了した局は抹消さ
れて、データが更新された送出パケット順序記録メモリ
２３内の識別データにより、前記と同様の動作が繰返し
行なわれる。

以上が制御回路５ｐの動作であり、本実施例によれば、
受信メモリ５ａ〜５ｎに記憶されたデータパケッ］・は
、送出パケット順序記録メモリ２３に登録された順に、
毎フレーム送出されることは理解できよう。

次に、本実施例のＡ−Ｎ周端床装置の機能について説明
する。各端末装置は、自局がデータパケットを対応の受
信メ［す５ａ−５「）に送出するとパケット送出禁止状
態になり、集中局５より自局が送出したデータバク°ッ
トが送られてきたのを確認するまでこの禁止状態を続け
る。したがって、該禁止状態の間に、上位階層よりデー
タバケツ１〜の送出要求があっても、端末装置はデータ
パケットを受信メモリに送出することはできない。端末
装置は、自局より送出したデータバケツ１〜が集中局５
から送られたきたのを確認すると、始めて前記パケット
送出禁止状態を解除し、上位階層から要求のあった次の
データバケツｉ−の送出が可能になる。

なお、１フレ一ム時間以上経過しても、自局パケットを
集中局５から受は取らない時は、回線が）ｒＪ−柱状態
のため、送出パケットが集中局によりクリアされたこと
を認識し、次のデータパケットを受信メモリに送出する
。これを実現するためには、各端末装置はそれぞれの中
に２フレ一ム時間のタイマを持ち、自局がデータパケッ
トを送出した後２フレーム時間以内に自局のデータパケ
ットを受イムしない時には、自局のデータバケツ１〜は
クリアされたものと認識し、パケットを再送出する機能
をもつことが必要である。

上記の動作によって各端末装置からデータパケッ［・が
回線に送出される様子の一例を第４図のタイムチｉ／−
１〜で示す。

ある１フレーム（Ｔ＞期間にＡ、Ｄ、Ｃ，ＢＪ４端末装
置の順序でデータの送信要求があったとすると、Ａ、Ｄ
、Ｃ，Ｂ局バケツ１−データはそれぞれの送信線を杆で
、それぞれの受信メモリに格納され、かつ前記送出パケ
ット順序記録メモリ２３にこの順序で登録される。次の
１フレ一ム期間では、該送出パケット順序記録メモリ２
３の局識別データが登録順に読み出され、これに対応す
るデータバケツ１〜が各受信メモリから読み出されて、
回線に送り出される。このため、各受信線には、図示さ
れているように、Ａ、Ｄ、Ｃ，Ｂ局バケツ１〜の順で伝
送される。すなわち、各端末装置から送信要求のあった
順番に送信され、かつ送信が終了しない限り毎フレーム
にａ３いて、この順番で送信される。

以上は本実施例を回線交換網として用いた場合であった
が、本発明はこれに限定されず、パケット交換網あるい
はハイブリッド交換網として利用することができる。な
お、回線交換網は一定のタイムスロットに一度、必ず一
定量のパケットを送出するできるようにしたシステムで
あり、一方、バケツ１へ交換網は回線を専心しないが変
化するバケツ１〜長のデータを送出できるようにしたシ
ステムである。

次に、上記本実施例がバケツ１〜交換網として利用でき
る理由について説明する。いま、第１図のΔ、Ｂ、Ｃお
よびＤ局にデータバケツ１〜を送出する要求が発生りる
と、Ａ−Ｄ局端末装置は送信線６ａ〜６ｄを介してデー
タパケツｉ・をＡ〜Ｄ局受信メ［す５ａ〜５ｄに送る。

この時、Ａ−Ｄ局端末装置は送出禁止状態になる。

集中局５のフレーム制御モジュール２２は次のフレーム
の始めに、各受信メモリ５ａ〜５ｎから送られてくるエ
ンプティ信号をポーリングし、オフの１ンプディ信号を
有するＡ−Ｄ局を送出パケッＩ・順序記録メモリ２３に
登録する。一方、回線ｉ制御モジュール２４はフレーム
タイミング信号２１ａが入力して来ると、送出パケット
順序記録メ七り２３をアクセスし、登録されている局の
受信メモリに前記と同様にリードスター１〜信号を送出
して、データを読み出す。

このＪ：うに、多くの局が同時に送信要求を行なっても
、本実施例によればデータの性ｊ突を起こすことなくパ
ケット交換網としてデータの伝送を行なうことができる
。

なお、多くの局か同時に送信要求を行ない、１フレ一ム
時間内に受信メモリから送出されないデータが発生する
と、このデータは、クリア信号ジェネレータ２７から発
生されるメモリクリア信号によりクリアされるのは、前
記回線交換網として用いた場合と同様である。

上記の動作によって各端末装置からデータパケットが回
線に送出される様子の一例を第５図のタイムチャートで
示す。

ある１フレーム（Ｔ＞期間にＡ、Ｄ、Ｃ，８局端末装置
の順序でデータの送信要求があったとすると、Ａ、Ｄ、
Ｃ，８局パケットデータはそれぞれの送信線を経て、そ
れぞれの受信メモリに格納され、かつ次のフレームタイ
ミングパルスでポーリングされ前記送出パケット順序記
録メモリ２３に登録される。次の１フレ一ム期間では、
該送出パケット順序記録メモリ２３の局識別データが読
み出され、これに対応するデータパケットが各受信メモ
リから読み出されて、回線に送り出される。

以上のように、本実施例によれば、回線交換と全く同じ
手順で、パケット交換としての伝送を行なうことができ
る。また、両者が混在すればハイブリッド交換となる。

（発明の効果） 本発明にＪこれば、各端末装置から送信要求があると、
送信要求のあったデータバケツ１〜を−Ｈ受信メモリに
蓄積すると共に、どの受信メモリにデータが記°…され
ているかを送出パケッ１〜順序記録メモリにＫ）録し、
この登録されたデータを用いて送信順序を決めるＪ：う
にしているので、次のような種々の効果が達成される。

（１）衝突ににって発生した無効データが回線上を流れ
ることがなくなるので、物理容徂近くまで回線を効率的
に使用することができる。

（２）集中局は衝突の検出や衝突信号の送出をしなくて
よくなる。また、各端末装置は衝突時にデータパケット
の送出を中止する処理、あるいはバックオフアルゴリズ
ムなどの再送出のための処理は不必要になる。このため
、ハードおよびソフトの両面で簡単になる。

（３）衝突検出のために必要でめった最大システム長を
設定する必要がなくなるため、最大システム長は、送受
信線の両端のドライバおよびレシーバの能力に依存する
にうになる。また、スルーレピータなどを用いれば、前
記ドライバヤ）レシーバの能力を超える遠方にまで、シ
ステム艮を延長することができる。したがって、大きな
システムを作ることができる。なお、ゲートウェイを用
いると、他のシステムの端末装置との通信を行なうこと
ができることは、自明である。

（４）本発明を回線交換網で使用すると、会話型の音声
通信のように実■４間上での送受対応関係が重視される
実時間伝送に好適となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図の制御回路の一員体例を示すブロック図、第３図は第
１図の送出パケット順序記録メモリ丙の局識別データの
概念図、第４図および第５図は、それぞれ、本発明を回
線交換網およびバク′ット交換網として利用した時のデ
ータパケットのタイムヂｐ−１〜、第６図は従来の星状
通信網のブロック図、第７図は従来の通信網を用いた１
４のデータバケツ１〜のタイムチレートを示す。 Ａ−Ｎ・・・局端末装置、５・・・集中局、５ａ〜５「
）・・・受信メモリ、５ｐ・・・制御回路、２１・・・
フレームカウンタ、２２・・・フレーム制御モジュール
、２３・・・送出パケツ１〜順序記録メモリ、２４・・
・回線制御モジュール、２５・・・読み出し信号ジェネ
レータ、２６・・・１〜ランスミツタ、２７・・・クリ
ア信号ジェネレータ 代理人　弁理士　平木通人　外１名 第２図 第　　３　　図 （ａ）　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　（ｃ）　　
　　　　　（ｄ）第６図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の端末装置と、それらの端末装置から送信
   されたデータパケットを集中的に中継し各端末装置へ分
   配する集中局と、各端末装置と集中局間に二方向性通信
   チャネルを有し、集中局の各端末インターフェースが、
   それぞれ少なくとも１パケット分の受信メモリを有する
   蓄積型星状通信網において、前記集中局は、一定の時間
   枠（以下、１フレームと呼ぶ）に一度各端末の前記受信
   メモリをポーリングする手段と、該手段から得られた情
   報に基づいてデータパケットが記憶されている受信メモ
   リの識別データを記憶するメモリ手段と、該メモリ手段
   に登録された該識別データに対応する受信メモリから、
   データパケットを順次読み出し、読み出したデータパケ
   ットを各端末装置に分配するデータ読み出し・分配手段
   とを具備したことを特徴とする蓄積型星状通信網。
2. （２）前記受信メモリは、データ記憶の有無の信号を出
   力することを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載
   の蓄積型星状通信網。
3. （３）前記フレームは、フレームカウンタによつて管理
   されていることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項
   記載の蓄積型星状通信網。
4. （４）前記データ読み出し・分配手段は前記メモリ手段
   を毎フレーム定められた順番でアクセスする回線制御手
   段を含むことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記
   載の蓄積型星状通信網。
5. （５）前記データ読み出し・分配手段は前記メモリ手段
   を毎フレーム不規則な順番でアクセスする回線制御手段
   を含むことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載
   の蓄積型星状通信網。
6. （６）前記データ読み出し・分配手段は１フレームを定
   められた順番と不規則な順番とに区分して前記メモリ手
   段にアクセスする回線制御手段を含むことを特徴とする
   前記特許請求の範囲第１項記載の蓄積型星状通信網。
7. （７）前記データ読み出し・分配手段は、指定された受
   信メモリからデータパケットを網速度と同じ速度で読み
   出すためのリード信号を発生する手段と、該受信メモリ
   をクリアする信号を発生する手段とを含むことを特徴と
   する前記特許請求の範囲第１項記載の蓄積型星状通信網
   。