JPS6380645A

JPS6380645A - 蓄積型星状通信網

Info

Publication number: JPS6380645A
Application number: JP61226570A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Maruyama; 修孝丸山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1986-09-25
Filing date: 1986-09-25
Publication date: 1988-04-11
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JP2521923B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、蓄積型星状通信網に関するものであり、特に
、音声データなどの実時間データの伝送に適した蓄積型
星状通信網に関するものである。

（従来の技術）従来の星型通信網は、第６図に示されているように、集
中局１に、送信線２ａ〜２ｎおよび受信線３ａ〜３ｎを
介して、複数個の端末装置Ａ−Ｎを接続した構成を有し
ている。

いま、Ａ局端末装置Ａからデータパケットが送出される
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
パケットを受信すると、これを全端末装置へＡ−Ｎ局受
信線３ａ〜３ｎを介し送信する。Ａ−Ｎ局端末装置は、
送信されてきたデータパケットが自局宛かどうか判断し
、自局宛であれば、該データパケットを受信する。

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さ
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
、上位階層から送信要求のあった端末装置は前記データ
パケット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によって検出される。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。

この従来方式によると、衝突時にデータパケットの送出
を中止して前記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あるので、各端末装置のハードおよ
びソフトの構成が複雑になると共に、一定時間内に網に
アクセスする端末装置が増えると、衝突する確率が大き
くなり実際の物理的伝送容量よりかなり低い伝送容量し
か保障されないという問題があった。

そこで本発明者はこの問題を解決するために、集中局の
各端末インタフェースに、少くとも１デ一タパケツト分
の容量を有する受信メモリを設け、該受信メモリの状況
を制御回路で監視し、データの入っている受信メモリに
順次リード信号を送ってデータを読み出すようにした蓄
積型星状通信網を発明し、特許出願した（特願昭１３１
−３５０２９号）。

上記の発明によれば、次のような種々の利点がある。

（１）端末装置はパケット送出時に他局が送出中かどう
かの判断をせずに、上位レイヤから送信要求があった時
、送出禁止状態でなければすぐに送出を開始できる。

（ａ網」二のデータパケットの衝突が無くなるので、衝
突時パケットの送出を中止して、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う必要がなくなる。ま
た、集中局は衝突の検出や衝突信号の送出をしなくてす
むようになる。

（３）衝突のための無効データが回線上を流れることが
なくなり物理容量近くまで回線を効率的に使用すること
が出来る。

（／Ｉ）端末装置が衝突検出を行うには、最大システム
長を設定する必要があったが、上記の発明ではこの必要
性がなくなる。このため、スルーレピータなどを介して
遠方に端末装置を設定することが可能である。

このように、前記蓄積型星状網は、パケット交換システ
ムにおいて、極めて良好なデータ伝送を行うことができ
る。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、音声データなどの実時間データ伝送を行うため
には、最大伝搬遅延時間が保証されてぃなければならな
いが、前記蓄積型星状網はこの配慮がなされていなかっ
た。

本発明の目的は、蓄積型星状網において、最大伝搬遅延
時間を保証することにある。また、１つの端末局におい
て、最大伝搬遅延時間の保証されたチャネルを多数確立
できるようにすることにある。さらに最大伝搬遅延時間
が保証された各端末のパケット蓄積量をダイナミックに
割り当てる方式及び、各端末局間で同期通信を確立する
方式を提供するにある。

（問題点を解決するための手段および作用）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ャネルとを有する星状通
信網において、該集中局の各局ユニットはポーリングに
よりアクセスされる受信メモリを有し、該受信メモリに
同時に蓄積されるパケット量を常に一定量以下に制限す
る構成にすることにより、パケットの最大伝搬遅延時間
を保証し、音声データなどの実時間データの伝送を何ら
の支障なく行なえるように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。

第１図は本発明の一実施例の概略ブロック図である。

図示されているように、Ａ、　　Ｂ、・・・、Ｎ局端末
装置は、それぞれ、送信線５ａ、５ｂ、・・・、　　６
ｎおよび受信線１ａ、１ｂ、・・・、Ｔｎを介して、集
中局５に接続されている。集中局５は各端末インタフェ
ースに設けられたＡ、　　Ｂ、・・・、Ｎ局端末装置に
対応するＡ、Ｂ、・・・、８局ユニット５ａ、・・・。

５ｎと、これらの局ユニットを監視すると共に、データ
を保有している局ユニットに対して順次リード信号を出
力する制御回路５ｐと、前記局ユニットから読み出され
たデータを各受信線７ａ。

７ｂ、・・・、７ｎに分配・送出するトランスミッタ５
ｒを有している。前記Ａ、Ｂ、・・・、８局ユニット５
ａ、５ｂ、・・・、５ｎは、それぞれ、例えばＦＩＦＯ
等からなる受信メモリを有しているが、該受信メモリに
同時に蓄積できるデータ量は予め定められた量に制限さ
れている。なお、ここで言う送信線、受信線とは、各々
物理的に独立のケーブルであってもよいし、−本のケー
ブルで送受両チャネルの共用としてもよい。

制御回路５ｐと、Ａ、　　Ｂ、・・・、８局ユニット５
ａ、ｓｂ、・・・、５ｎとは、該局ユニットを選択する
ためのセレクト信号が伝送されるセレクト線Ｓと、リー
ド信号が伝送されるリード線Ｒと、エンプティ信号が伝
送されるエンプティ信号線Ｅと、パケット間検出信号が
伝送されるパケット間検出信号伝送線Ｐとで接続されて
いる。また、Ａ、Ｂ。

・・・、８局ユニット５ａ、５ｂ、・・・、５ｎから読
み出されたデータはデータ線Ｂを経てトランスミッタ５
ｒに送られる。

次に、前記Ａ、　Ｂ、・・・、８局ユニット５ａ。

５ｂ、・・・、５ｎの具体的構成の一例を第２図により
説明する。なお、各ユニット５ａ、５ｂ、・・・。

５ｎは同一の構成であるので、ここではＡ局ユニット５
ａの構成の詳細を代表として説明する。

Ａ局ユニット５ａは、図示されているように、キャリア
センス（ＣＳ）検出器１１と、シリアル／パラレル（Ｓ
／Ｐ）変換回路１２と、パケット間検出器１３と、ライ
ト（書き込み）パルス生成回路１４と、ファスト・イン
・ファスト・アウト（Ｆ　Ｉ　ＦＯ）メモリと、ゲート
１６とから構成されている。

次に、上記した各構成要素の機能を第３図のタイムチャ
ートを参照して説明する。第３図の符号は、第２図と対
応させて付されている。

キャリアセンス検出器１１は、送信線６ａを常に監視し
ており、第３図に示されているようにＡ局端末装置Ａか
ら信号６ａが送られて来ると、キャリア検出信号１１ａ
をシリアル／パラレル変換回路１２と、パケット間検出
器１３およびライトパルス生成回路１４へ出力する。該
シリアル／パラレル変換回路１２は、キャリアセンス検
出器１１からキャリア検出信号１１ａが送られて来ると
起動がかかり、送信線６ａを通って送られて来るシリア
ルデータをパラレルデータに変換し、ＰＩＦＯ１５に送
出する。

イーサネット等は信号が伝送路上にない場合は、キャリ
アも存在しないが、信号が伝送路上になくてもキャリア
を送出している場合がある。たとえば、光通信などにお
いては、受信部のＡＧＣ（自動利得制御）のフィードバ
ックループの値を安定化するために、常時、伝送路上に
なんらかの信号を送出したりする。こうした時は、信号
検出器を第２図のキャリアセンス検出器１１のかわりに
使用する。信号検出器は伝送路上に信号が現われるとそ
の出力がオンになる。

該ＦＩＦＯ１５はパラレル入力、パラレル出力のメモリ
であり、ライトパルス生成回路１４からライトパルス１
４ａが入力して来ると、これによりパラレル入力のデー
タを書き込む。この時、パケット間検出器１３から出力
される例えば論理「１」のパケット間識別ビット１３ａ
も同時に書き込む。

第４図はＦＩＦＯ１５に記憶されたデータの概念図であ
り、該ＦＩＦＯ１５が９ビツト幅のものである場合には
、最初の８ビツト幅にパケットデータが書き込まれ、残
りの１ビツトにパケットと次のパケットとの境界を示す
パケット間識別ビットが書き込まれる。図示の例では、
パケット間識別信号として「０」が用いられている。

パケット間検出器１３はキャリアセンス検出器１１から
出力されるキャリアセンス検出信号１１ａがオフ（第３
図の時刻ｔ２）になると、その最後のパラレル信号入力
時に論理「０」のパケット間識別信号を送出し、ライト
パルス１４ａにより最後のパラレル入力信号と共に書き
込まれる。

また、ライトパルス生成回路１４はキャリアセンス検出
信号１１ａによりＰＩＦＯ１５に前記パラレル入力信号
とパケット間識別ビットを書き込むパルス１４ａを送出
し、該キャリアセンス検出信号１１ａがオフになると、
停止する。

次に、第１図の制御回路５ｐの一具体例を第５図のブロ
ック図を参照して説明する。なお、第５図には、説明を
分り易くするために、該制御回路５ｐと、Ａ、　　Ｂ、
・・・、Ｎ局ユニットとの結線図も示されている。

制御回路５ｐは、セレクト信号発生回路２１と、エンプ
ティ検出回路２２と、メモリリード信号生成回路２３と
、パケット間検出回路２４と、タイマ２５とから構成さ
れている。また、これらの回路２１．　２２．　２３．
および２４はＡ、　Ｂ、・・・。

Ｎ局ユニットと電気的に接続されている。

さて、セレクト信号発生回路２１はセレクト線Ｓを介し
て、一つの局ユニットを選択している。

該セレクト信号発生回路２１はエンプティ検出回路２２
からネクスト信号ｎが来るたびにセレクト線に送出する
セレクト信号を次のセレクト線に移し、次の局のユニッ
トを選択する。各局のユニットはこの信号が入力して来
るとゲート１６（第２図参照）を開き、その局の信号線
が制御回路５ｐと接続される。

エンプティ線Ｅを介して送られて来る信号はエンプティ
検出回路２２によって検出され、前記セレクト信号発生
回路２１とメモリリード信号生成回路２３に送られる。

この時、この信号がオン信号であれば該当の局ユニット
にパケットデータが記憶されていないことを意味するの
で、前記セレクト信号発生回路２１は、次の局のユニッ
トを選択し、メモリリード信号生成回路２３はリード信
号の発生を停止する。一方、前記信号がオフ信号である
と、該当の局ユニットにパケットデータが記憶されてい
ることを意味するので、セレクト信号発生回路２１は現
在選択している局のユニットを保持し、メモリリード信
号生成回路２３はリード信号を送出する。また、パケッ
ト間検出回路２４からパケット間検出信号を受は取ると
、該メモリリード信号生成回路２３はリード信号の送出
を中断する。

パケット間検出回路２４は局ユニットから送られて来る
パケット間検出信号を検出すると、これを前記メモリリ
ード信号生成回路２３とタイマ２５に送出する。タイマ
２５は該パケット間検出信号を受は取ると起動し、所定
時間を計測する。

この時間は最小パケット間隔時間に設定されている。前
記メモリリード信号生成回路２３は、該タイマ２５が作
動している時間の間、リード信号の送出を停止し、タイ
ムアウトすると再びリード信号を送出する。

次に、本実施例の動作について説明する。前述したよう
に、本実施例においては、Ａ−Ｎ局ユニットの受信メモ
リ、すなわちＦＩＦＯに蓄積できるデータ量は予め定め
られており、これを例えばＡ−Ｎ局端末装置が独自に管
理している。

今、Ａ−Ｎ局ユニットの受信メモリに同時に蓄積できる
データ量の最大値をＰ（ビット）とする。

また、本実施例のシステムの伝送速度をＳ（ビット／秒
）とすると、ある局がパケットを送出してから、集中局
がそのパケットを送出するまでの（集中局での）最大遅
延時間ＴはＴ−Ｐ／Ｓ　　（秒）なる。このＰ、Ｓを適切な値に設定することにより、そ
の目的に応じた最大遅延時間Ｔを得ることができ、シス
テムの最大伝搬遅延時間を保証することができる。

システム内の各端末装置は、最大データ蓄積量Ｐを分配
することによりある一定の伝送レートを得ることができ
る。この割り当て蓄積量は、その端末の特性（画像、音
声データなど）により異なる。この割り当て蓄積量は、
システム立ち上げ時に、固定的になされてもよいし、ダ
イナミックになされてもよい。

各端末に割り当てられた蓄積量の合計は最大データ蓄＠
量Ｐを越えてはならないのは言うまでもない。各端末局
は割り当てられた蓄積量をどのように使うかはその局の
自由となる。

たとえば、システムの伝送速度Ｓを１１００（ビット／
秒）とし、最大伝搬遅延時間を１０（ｍ秒）とすると、
Ｐ−１（Ｍビット）となる。ある端末局Ａに、このうち
２０１６　（ビット）を割り当てているとする。パケッ
ト間アイドル（Ｉｄｌｅ）時間を仮に４８（ビット長）
とすると、Ａ局は１９６８＋４８　（ビット）を用いて
１９６．８（Ｋビット／秒）のデータチャネルを確立す
ることができる。また、（１２８０＋４８１＋　＋６４
０＋４８１　　（ビット）を用いて１２８（Ｋビット／
秒）と６４（Ｋビット／秒）の２チヤネルを確立するこ
ともできる。

なお、蓄積量の割り当てを変更可能にするためには、各
局ユニットの受信メモリの容量を予想される最大割り当
て蓄積ｆｆ１（すなわち、Ｐ）以上にしておくのが好適
である。

また従来の方式では各端末局はパケットを送出したあと
送出禁止状態になったが、本方式では次のように変更す
る。ある端末局がＣＨＩ、ＣＨ２と２つの最大伝搬遅延
時間の保証されたチャネルの確立が許されているとした
場合、上位レイヤの要求でＣＨＩのパケットを送出する
と、この局はＣＨＩのパケットのみ送出禁止となる。ま
た、次に上位レイヤの要求でＣＨ２のパケットを送出す
ると、この局は送出禁止となる。そして、ＣＨＩのパケ
ットが戻ってくればＣＨＩのパケットのみ送出可となり
、ＣＨ２のパケットが戻ってくればＣＨ２のパケットも
送出可となる。

さて、集中局５の制御回路５ｐは常にポーリングをして
各局ユニット内にある受信メモリの状況をエンプティ信
号線Ｅを通して監視している。そして、例えば、Ａ局ユ
ニットが送られてくるエンプティ信号がオフになってい
ると、Ａ局受信メモリ内にパケットデータが入っている
ことを意味するので、該Ａ局受信メモリにメモリリード
信号を送出して、該受信メモリよりデータをデータバス
Ｂ上に送出させる。制御回路５は、該エンプティ信号が
オンになるまで、網の速度と同じ速度で次々にメモリリ
ード信号を出してＡ局からのデータをデータバスＢ上に
出現させる。そして、該データの最後にパケット間検出
信号が入力して来ると、前記タイマ２５を起動させて最
小パケット間隔分メモリの読みだしを中止する（前述の
例では４８ビツト長）。この時、前記エンプティ信号が
オンになると、次の局ユニットがセレクト信号により選
択される。一方、該エンプティ信号がオンにならない時
には、引き続いてデータが蓄積されているので、前記最
小パケット間隔分メモリの読み出しを中止した後、該デ
ータの読み出しを再開する。

すなわち、次のチャネルのデータの読み出しが再開され
る。

以上のように、本実施例によれば、集中局のＡ−Ｎ局ユ
ニット内にある受信メモリに同時に蓄積できるデータ量
の最大値が定められているので、パケットデータの最大
伝搬遅延時間はシステムの伝送速度によって一義的に決
定される。このため、音声データなどの実時間データを
伝送することができる。

なお、前記の例は、１つの端末局に、１チヤネル又は２
チヤネルを確立する場合であったが、本発明はこれに限
定されず、該端末局に割り当てられたデータ蓄積量の範
囲内であれば何チャネルの確立を行っても良いことは勿
論である。これは各端末局の自由である。

次に、前記ＦＩＦＯ１５にダイナミックに蓄積量を割り
当てる本発明の他の実施例について説明する。各端末装
置には、立ち上げ時、ある一定の蓄積量が割り当てられ
、その総計をＱ（ビット）とし、Ｑ＜Ｐ　（ビット）と
なるようにする。したがって、システムにきめられた最
大伝搬遅延を保証される伝送路が、Ｐ−Ｑ　（ビット）
分残っていることになる。

システム中にこの残っている蓄積量を管理する端末局（
以下、蓄積量管理端末と呼ぶ）を設置する。各局端末装
置はもし当初あたえられた分量上の伝送量を必要とする
ならば、蓄積量管理端末に対し蓄積量割り当て要求パケ
ットを送出する。このパケットのデータ領域には、必要
とする蓄積容量が書かれている。

蓄積量管理端末は、蓄積量割り当ての使用状況を示した
テーブルをもっており、蓄積量割り当て要求パケットを
受信すると、このテーブルをチェックして、要求される
空き蓄積容量があれば、要求した端末装置に対し蓄積量
割り当て許可パケットを送出するとともにテーブルを更
新する。

もし要求される空き蓄積容量がなければ、要求した端末
装置に対し蓄積量割り当て拒否パケットを送出する。蓄
積量割り当てを要求した端末装置は、蓄積量割り当て許
可パケットを受信すると、要求した分の最大伝搬遅延時
間の保証された蓄積量の拡張が許される。

各局端末装置は拡張した蓄積量が不必要になりしだい蓄
積量割り当て返還パケットを蓄積量管理端末に送出し、
これを受信した蓄積量管理端末はテーブルを再び更新す
る。

次に、前記した蓄積量をダイナミ・ツクに割り当てる実
施例につき、より具体的に説明する。

第７図はＡ−Ｎ局端末装置に入出力するノくケ・ソトの
フォーマットの一例を示す。このノくケ・ソトは、プリ
アンプル、デスティネーションアドレス（宛先）、ソー
スアドレス（発信者）、ＩＤフィールド、コントフィー
ルド、データおよびＣＲＣとから構成されている。ＩＤ
フィールドは、ある端末装置が多数のチャンネルで伝送
している時、それらを識別するためのデータを示す。一
方、コントフィールドは、（ａ）一般パケット、（ｂ）
蓄積量割り当て要求パケット、（Ｃ）蓄積量割り当て許
可／くケラト、（ｄ）蓄積量割り当て拒否パケ・ノド、
（ｅ）蓄積量割り当て返還パケット等を識別するデータ
を示す。

第８図は前記Ａ−Ｎ局端末装置の構成の一具体例を示す
。３１は送られて来たパケットをデコードするデコーダ
、３２はデコードされたパケットのオーバヘッド部の解
釈を行うパケット識別回路である。該パケット識別回路
３２はデスティネーションアドレスが自局宛であれば、
次のような動作をする。

（１）コントフィールドが一般パケットであれば、デー
タフィールドをＩＤフィールドで指定された上位レイヤ
に送る。

（２）コントフィールドが蓄積量割り当てに関する制御
パケットであれば、後述の送出管理回路３３に送られる
。

（３）ソースアドレスが自局であれば、パケット要分の
パルスを、後述のアップダウンカウンタ３４へ送出する
。例えば、１バイト受信する毎に、パルスを１個数アッ
プダウンカウンタ３４へ送出する。

該アップダウンカウンタ３４は自局がパケットを送出す
る毎にパケット要分カウントアツプされ、それが戻って
来るたびにカウントダウンする。したがって、この値は
送出したがまだ戻って来ないパケット長を示す。

３５は送出管理回路３３から送られて来る現在の自局に
許された蓄積量（例えばバイト量）を記憶するラッチ回
路である。３６は前記アップダウンカウンタ３４とラッ
チ回路３５の出力を比較するコンパレータである。ここ
で−度に集中局へ送出するデータ量は上位レイヤ内の送
出制御回路が割りあて値を知っていて、その量をこえな
いようにしている。すなわち送出制御回路は、割りあて
量以上の同期端末の送出要求を拒否する。又、送出制御
回路は許可した同期端末より１フレ一ム時間に１度一定
量のデータを読み出し、パケット組立回路送出するため
、集中局における蓄積量は一定値以下になる。

３７はパケット組立て回路を示す。該回路３７は、上位
レイヤから送られて来たデータ又は送出管理回路３３か
らの要求でパケットを組み立てる。

しかし、コンパレータ３６の出力がアクティブ、すなわ
ちアップダウンカウンタ３４の値がラッチ回路３５にラ
ッチされている現在の自局に許された蓄積量より大きく
なると、次のパケットの組み立ておよび送出を一時中止
する。また、送出したパケット要分のパルスをアップダ
ウンカウンタ３４に送出する働きをする。３８はゲート
を示し、該ゲート３８はコンパレータ３６の出力により
制御される。３９はエンコーダである。

次に、前記蓄積量管理端末の一具体例を第９図に示す。

図において、４１はデコーダ、４２はパケット識別回路
、４３は蓄積量割り当ての使用状況を示すテーブル、４
４は送出管理回路、４５はラッチ回路、４６はアップダ
ウンカウンタ、４７はコンパレータである。また、４８
はパケット組立て回路、４９はゲート、５０はエンコー
ダを示す。なお、テーブル４３および送出管理回路４４
を除く他の回路は、第８図と同様の該管理端末がパケッ
トを授受するのに必要とする回路である。

次に、前記第８図に示した送出管理回路３３の機能を第
１０図のフローチャートを参照して説明する。

端末装置に電源が投入されて立ち上ると、該端末装置に
設定されている蓄積量がラッチ回路３５に初期設定され
る（ステップＳｌ）。次いで、上位レイヤからの蓄積量
割り当て要求があったか否かの判断が行われる（ステッ
プＳ２）。該蓄積量割り当て要求があると、ステップＳ
３に進み、制御パケット、すなわち蓄積量割り当て要求
パケットを前記蓄積量管理端末に送出する（ステップＳ
３）。次に、該蓄積量管理端末から制御パケットとして
蓄積量割り当て許可パケットが送られて来たか否かの判
断を行う（ステップＳ４）。該蓄積量割り当て許可パケ
ットを受信した時には、ラッチ回路３５の蓄積量を更新
しくステップＳ５）、次いで上位レイヤに許可応答を行
う（ステップＳ６）。一方、受信しない時には、蓄積量
拒否パケットを受信したか否かの判断を行い（ステップ
Ｓ７）、これを受信した時には上位レイヤに拒否応答を
行なう（ステップＳ８）。

ステップＳ２がノウの時およびステップＳ６゜Ｓ８の応
答が終った時には、上位レイヤから蓄積量割り当ての返
還要求があったか否かの判断が行われ（ステップＳ９）
、ノウの時にはステップＳ２に戻る。一方、イエスの時
には、ラッチ回路３５の蓄積量を書き変えて更新する（
ステップ５１０）。次いで、蓄積量割り当て返還パケッ
トを前記蓄積量管理端末に送出する（ステップ５１１）
。

以上のようにして、ラッチ回路３５は、上位レイヤから
蓄積量割り当て要求があった場合に、蓄積量管理端末か
ら許可を得てその蓄積量を更新する。一方、上位レイヤ
から蓄積量割り当て返還要求があった時には、ラッチ回
路３５の蓄積量を書き変えると共に、蓄積量管理端末に
その旨の連絡を行い、該蓄積量管理端末のテーブルを書
き変える。

次に、該蓄積量管理端末の送出管理回路４４の機能を第
１１図のフローチャートを参照して説明する。

まず、各端末装置に割り当てられている蓄積量をラッチ
回路４５にラッチする（ステップ５２１）。次に、蓄積
量割り当て要求パケットを受信したかどうかの判断を行
う（ステップ５２２）。

該蓄積量割り当て要求パケットを受信すると、送出管理
回路４４は割り当て量が残存しているかどうかの判断を
する（ステップ５２３）。そして、割り当て量がある時
にはテーブル４３の書き変えを行う（ステップ５２４）
と共に、蓄積量割り当て許可パケットを送出する（ステ
ップ５２５）。

一方、ステップＳ２３で割り当て量が無い時には蓄積量
割り当て拒否パケットを送出する（ステップ５２６）。

次に、蓄積量割り当て返還パケットを受信したかどうか
の判断を行い（ステップ５２７）、ノウであるとステッ
プＳ２２に戻る。一方、イエスであるとテーブルの４３
の書き変えを行う（ステップ８２８）。そして、ステッ
プＳ２２に戻る。

以上のように、蓄積量管理端末は端末装置から蓄積量割
り当て要求パケットを受信すると、テーブルを参照し、
割り当て量が残っているかどうかを調べる。そして、割
り当て量があると、要求のあった端末装置に割り当て許
可のパケットを送り、一方割り当て量がないと、割り当
て拒否パケットを送出する。また、割り当て返還要求が
あると、テーブルを書きかえる。

このように、本実施例によれば、Ａ−Ｎ局端末装置がＡ
−Ｎ局受信メモリに同時に蓄積できるデ−タ量を、最大
値Ｐの範囲内でダイナミックに変えることができ、シス
テムの最大伝搬遅延時間を保証し、かつシステムの有効
利用を一層図ることができる。

次に前記した本発明の実施例を同期通信させる方式につ
いて説明する。

一般に、同軸ケーブルや光ファイバーを使用してデータ
を伝送する場合、符号化技術によりデータにクロック成
分を重畳して送信する。こうした符号化技術としてマン
チェスタ符号やＣＭＩ符号が知られている。蓄積型星状
通信網においても、こうした符号を使用することを前提
としている。

従来の蓄積型星状通信網では、第１図におけるトランス
ミッタ５ｒは、データバスＢ上にデータが現れると、デ
ータバスＢ上のデータを取り込み、それを上記のような
符号に変換し全端末にブロードキャストする。そして、
データバスＢ上にデータがなくなると、全端末装置への
送信を中止し、伝送路はアイドル状態となる。各端末装
置は、該アイドル状態により、連続する２つのパケット
の区切りを識別する。

同期通信は、各局が同じクロックで送受信することによ
り簡単に達成される。星状網においては、そのトポロジ
ーを考えると集中局がすべての端末装置に常時クロック
を供給することにより同期通信を可能とする方式が望ま
しい。これを達成するためにトランスミッタ５ｒの機能
と伝送方式を次のように変更する。

トランスミッタ５ｒは、データバスＢ上にデータが現れ
ると、データバスＢ上のデータを取り込み、それを前記
のような符号に変換し、全端末装置に対しブロードキャ
ストする。そして、トランスミッタ５ｒは、データバス
Ｂ上にデータがなくなるまでそれを繰り返し、データバ
スＢ上のデータを送信し終わると同期パターンを送出す
る。

この同期パターンはそれぞれの符号により、端末装置の
受信ＰＬＬがロックし易いパターンがよく、マンチェス
タ符号では、０１０１０１０１０１０１・・・である。

最後のデータビットと同期パターンの境界は、通常の符
号変換則にない規則の符号変換すなわちビットバイオレ
ーションを行うことにより認識できる。

第１２図の状態遷移図において、実線は通常のマンチェ
スタ符号変換則、破線はビットバイオレーションのマン
チェスタ符号変換則である。

つぎに、同期パターンと次のパケットの境界は、同期パ
ターンと異なったパターンにより認識する。

たとえば、・・・・・・０１０１０１０１０１１となる
と、その次からが次のパケットと規定することにより認
識できる。これらの技術は既知の技術であり、他の符号
でも可能である。

また最後のデータビットと同期パターンの境界の認識は
パケット中″ＬＥＮＧＴＨ”フィールドを設けることに
よっても認識できるし、４８５Ｂなどの冗長符号ではエ
ンドブリミタ、スタートデリミタといったかたちで同期
パターンとの境界を識別することもできる。こうした既
知の技術を蓄積型星状通信網に導入することにより集中
局から共通のクロックを常時開端末装置に対し供給する
ことができる。

このように、集中局より各局端末装置に対し共通のクロ
ックを供給することにより、各端末局のクロックは決し
てスリップを起こさず、このクロックを利用して周期的
にパケットを送信すれば、この星状通信網では最大伝搬
遅延が保証されているため同期通信が実現できる。

これを第１３図を参照して説明する。点線で囲まれた回
路は、同期端末を接続するための蓄積スターの端末装置
番示し、第１図のＡ−Ｎ局端末装置の一具体例を示すも
のである。集中局は、各端末装置に対しである符号化さ
れた信号にのせて、常時クロックを供給している。この
クロック成分を抽出するのがＰＬＬ５１である。こうし
て抽出されたクロックを使ってデコーダ５２により信号
をデコードし、パケット識別回路５３により自局宛パケ
ットか否かの選択をする。また、自局送出パケットか否
かも判別する。

該パケット識別回路５３は受信パケットが自局宛パケッ
トであると判別したときには、これを取込み同期端末用
のＦＩＦＯに送る。この時、ＦＩＦＯにはＰＬＬ５１で
抽出された受信クロックを分周したクロックにより書き
込まれる。例えば、６４Ｋｂｐｓの同期端末であればＬ
ＡＮ上のクロックを分周して６４Ｋｂｐｓにし、同期端
末に供給し、同期端末はこれに同期してデータをＦＩＦ
Ｏに読み書きする。このように、ＬＡＮ上のクロックを
分周してその同期端末に供給することにより、ＬＡＮを
介して通信している同期端末は、全く同じ速度のクロッ
クを受け、スリップを生じることなく送受信することが
できる。前記パケット識別回路５３が受信パケットを自
局送出パケットであると判断した時には、一定長受信す
る毎にパルスをアップダウンカウンタ３４に送り、カウ
ント値を１減少する。

フレームカウンタ５４はＰＬＬ５１で抽出された受信ク
ロックによりパケットを送出するためのフレームタイミ
ングを生成する。送出制御回路５５はレジスタ５７の固
定割り当て値から残余の値を求め、フレームカウンタ５
４から供給されたフレームタイミングにより、１フレー
ムに１回読残余の値の範囲内でパケットを送出すること
を促す信号を送信要求の出ている各同期端末に対して出
力する。これにより、送信要求のある同期端末は、パケ
ット組立回路５６に互に衝突を起すことなく、データを
送出する。

パケット組立回路５６はコンパレータ３６の出力により
制御されており、アップダウンカウンタ３４の値がレジ
スタ５７等に記憶された固定割り当て値より小さいか等
しい時にコンパレータ３６から許可信号がパケット組立
回路５６に出力されるので、該パケット組立回路５６は
データをパケット化してゲートを介してエンコーダ５８
に送出する。エンコーダ５８はＰＬＬ５１で抽出された
受信クロックにより、パケット化されたデータをエンコ
ードして送受信線を介して集中局に送出する。この時、
パケット組立回路５６は一定長（例えば１バイト）送信
する毎にアップダウンカウンタ３４に信号を送り、その
カウント値を１上昇させる。

同期端末からのパケットの送出が異常に増大し、アップ
ダウンカウンタ３４の値が前記固定割り当て値を越える
でも、コンパレータ３６は禁止信号をパケット組立回路
５６およびゲートに出力するので、同期端末からのパケ
ットの送出は禁止され、システム全体の最大伝搬遅延は
保障される。

このようにして、蓄積型星状通信網に、最大伝搬遅延を
保障された同期伝送路を実現することができる。また、
供給されたクロックと非同期なローカルなりロックでパ
ケットを送出すると従来通りの非同期通信となり、また
、これらが混在できることはいうまでもない。

次に、蓄積量をダイナミックに割り当てる方式に用いて
好適な端末装置の一例を第１４図に示す。

図において、第１３図と異なる所は、第１３図の固定割
り当て値レジスタ５７に代えて、ラッチ回路３５および
送出管理回路３３を設けた点でありこれ以外は第１３図
とほぼ同一である。

送出管理回路３３は同期端末から蓄積量要求があると、
これを図示されない蓄積量管理端末（第９図参照）に送
出し、一方該蓄積量管理端末から蓄積量要求許可又は拒
否の信号が送られて来ると、前者の時にはラッチ回路３
５の値を増やすと共に、同期端末にこれを通知する。こ
のように、送出管理回路３３は第８図のものと同じ機能
を有しているので、その詳細な説明を省略する。

第１４図の端末装置を用いれば、最大伝搬遅延を保障さ
れたダイナミック割り当ての同期通信を行なうことがで
きることは明らかであろう。

次に、他の同期通信を行う方式について説明する。

本方式の概要は、次の通りである。システム全体におい
て、フレームという概念をもち、このフレームを一定周
期の時間枠と定義する。集中局では、基本のクロックで
フレーム長をカウントしており、このフレームに一度、
フレームタイミングパケットなるパケットを全端末局に
ブロードキャストする。各局端末装置は、このパケット
を識別し、このタイミングからフレームタイミングを再
生する。こうしてすべての局が同一のフレームタイミン
グをもっことができ、前述のように最大伝搬遅延が保証
されるため同期通信が可能となる。

以下に、本方式を詳細に説明する。

第１５図は、集中局のブロック図である。集中局には新
たに、フレーム生成回路６１と、フレームタイミングパ
ケット生成回路６２が追加されている。フレーム生成回
路６１では、各端末装置共通のフレームタイミングを生
成しフレームタイミング信号を発生する。フレームタイ
ミングパケット生成回路６２では、フレームタイミング
信号がくると、フレームタイミングパケットを生成しト
ランスミッタ５ｒよりそのパケットを全ての端末装置に
向けてブロードキャストする。

制御回路５Ｐは、フレームタイミングパケット送出中、
他のパケットがトランスミッタ５ｒで衝突しないように
制御する。該制御回路５Ｐの一具体例を第１６図に示す
。この制御回路５Ｐが第５図と異る点はメモリリードウ
ィンド（Ｍ　ｅｍｏｒｙＲｅａｄ　Ｗｉｎｄｏｗ　）生
成回路６３を付加した点である。

該メモリリードウィンド生成回路６３は、フレームタイ
ミング信号によりフレームタイミングを生成し、最大パ
ケット長と、最小パケット間隔より、第１７図に示され
ているように、メモリリードウィンドをつくる。メモリ
リード信号生成回路２３は、このメモリリードウィンド
の期間アクティブとなり、フレームタイミングパケット
との衝突を防ぐことができる。

次に、第１８図を参照して、前記第１図Ａ−Ｎ局端末装
置を同期化した他の具体例の構成およびその処理につい
て説明する。集中局より送られてくるフレームタイミン
グパケットはデコーダ７１によりデコードされた後、パ
ケット識別回路７２により識別され、フレームカウンタ
７３に送られる。フレームカウンタ７３は、フレームタ
イミングを検出し、リセット信号をクロックジェネレー
タ７４に送出する。クロックジェネレータ７４は、ロー
カルクロックで自走しており、フレームタイミングでリ
セットされる結果、フレームタイミングと同期したクロ
ックを同期端末に供給する。同期端末は該クロックに同
期してデータをＦＩＦＯに読み書きする。

送出制御回路５５は、レジスタ５７の固定割り当て値か
ら残余の値を求め、フレームカウンタ７３から供給され
たフレームタイミングにより、１フレームに１回残余の
値の範囲内でパケットを送出することを促す信号を送信
要求の出ている各同期端末に対して出力する。

上記以外の動作は第１３図と同じであるので、その説明
を省略する。本具体例を用いれば、蓄積型星状通信網に
、最大伝搬遅延を保障された同期伝送路を実現すること
ができる。また、供給されたクロックと非同期なローカ
ルなりロックでパケットを送出すると従来通りの非同期
通信となり、これらが混在できることはいうまでもない
。

第１８図の同期通信端末装置を、蓄積量をダイナミック
に割り当てる方式に適用するには、前記第１４図と同様
に、固定割り当て値レジスタ５７に代えてラッチ回路と
送出管理回路を設け、該送出管理回路により蓄積量管理
端末と蓄積量増減の連絡を取り、送信線に送られるパケ
ット量を管理するようにすればよい。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、つぎ
のような効果が達成される。

（１）パケットデータの最大伝搬遅延時間Ｔが保証され
るので、音声伝送やＦＡなどにおける使用が可能になる
。

（２）１つの端末装置は割り当てられたデータ蓄積量の
範囲内において任意の最大伝搬遅延時間が保証されたチ
ャネルを確立できるので、より汎用性のあるシステムを
構築できる。

（３）各端末のデータ蓄積容量はその使用状況に応じて
ダイナミックに割り当てることができる。

（４）同期・非同期通信を問わない。

（５）前記特許出願した蓄積型星状網の特性は全て残さ
れており、衝突が起らず、物理伝送効率が良く、かつ最
大システム長の設定の必要がない。

【図面の簡単な説明】

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Ａ局ユニットの１具体例を示すブロック図、第
３図は第２図の主要部の信号のタイムチャート、第４図
は第２図中のＦＩＦＯに蓄積されたデータの概念図、第
５図は第１図の集中局の１具体例とその周辺の結線を示
すブロック図、第２実施例の局端末装置の一興体例を示
すブロック図、第９図は該第２実施例の蓄積量管理端末
の−具体例を示すブロック図、第１０図は前記第８図の
送出管理回路の機能を示すフローチャート、第１１図は
前記第９図の送出管理回路の機能を示すフローチャート
、第１２図はマンチェスタ符号状態遷移図、第１３図は
同期通信端末装置の一具体例を示すブロック図、第１４
図はダイナミック割り当て同期通信端末装置の一興体例
を示すブロック図、第１５図は同期通信用集中局のブロ
ック図、第１６図は第１５図中の制御回路の一興体例を
示すブロック図、第１７図はメモリリードウィンドの説
明図、第１８図は同期通信用局端末装置の他の具体例を
示すブロック図である。５・・・集中局、５ａ〜５ｎ・・・Ａ−Ｎ局ユニット、
５ｐ・・・制御回路、３３．４４・・・送出管理回路、
４３・・・テーブル代理人弁理士　平木道人゛外１名第３図第４図一−―−一・−伸一響−―――＋―響−−１Ｌ−−−−
」　　　二一一−Ｊ　　　　　　　Ｌ−−−−Ｊ第　　
６４第８図第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

（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
信チャネルとを有する星状通信網において、該集中局の
各局ユニットはポーリングによりアクセスされる受信メ
モリを有し、該受信メモリに同時に蓄積されるパケット
量を常に一定量以下に制限する構成にすることにより、
パケットの最大伝搬遅延時間を保証するようにしたこと
を特徴とする蓄積型星状通信網。
（２）前記各受信メモリの容量を、最大チャネル分のパ
ケットを収容できる大きさにすることにより、最大伝搬
遅延時間が保証されたチャネルを多数確立するようにし
たことを特徴とする前記第１項記載の蓄積型星状通信網
。
（３）前記各受信メモリに蓄積されているパケット量と
許容された最大蓄積パケット量との差分である、残余蓄
積量を管理する蓄積量管理端末を有し、該蓄積量管理端
末は各端末の要求する蓄積量を該残余蓄積量の範囲内で
割り当てるようにしたことを特徴とする前記特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の蓄積型星状通信網。
（４）前記集中局が各端末装置にクロックを供給するこ
とにより同期通信を可能にしたことを特徴とする前記特
許請求の範囲第１項ないしは第３項記載の蓄積型星状通
信網。
（５）前記集中局が各端末装置に一定周期でフレームタ
イミングパケットを供給することにより同期通信を可能
にしたことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項ない
し第３項記載の蓄積型星状通信網。