JPH0269041A - スロットを一つにした時分割多重通信方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は時分割多重通信方式に関するもので、Ｔａ物内
または横内情報通信網として利用されるローカルエリア
ネットワーク（ＬＡＮ）に最適な通信方式である。

〔従来の技術〕

Ｌ　Ａ　Ｎに使用されるシステムとして従来から時分割
多重通信方式（ＴＤＭＡ方式）が知られている。

ＴＤＭＡ方式は、バスケーブル等の伝送媒体によってメ
インステーションと各ノードステーションを直列に接続
し、フレーム（時間軸上の大枠）を周期として、その中
をさらに細分化したタイムスロットを、送信要求のある
局に割り当てることにより、連続したデジタル信号を切
れ目なく伝送することを可能としているものである。

ちなみに、−台のマスターステーションと複数のノード
ステーションによってネットワークを構成した場合、マ
スターステーションは、ネットワーク全体の管理を行う
と共に全体の基準クロックを発生する機能を持っており
、ノードステーションは、そのクロックに同期して動作
する。

クロックは、送信側と受信側とで時間情報を完全に一致
させて情報の正確な伝達を行うようにするものであり、
それによって、受信信号からその位相情報を抽出し、内
蔵の発信器をそれに同期させて再生するようにしている
。

なお、リング状に各ステーションを接続する場合には、
マスターステーションに１フレームのビット割をリング
上に保持するための遅延回路が具備される。

フレーム同期は、デジタル化の手段として使用されるＰ
ＣＭ（パルス符号比変１ｌｌ）等で採用されている一定
の同期パターンを使っていることが多い。

一方、他の通信方式としてトークンパッシング方式があ
る。

トークンパッシング方式の中で一般的なトークンリング
方式は、一つの閉じたリング上に複数のノードステーシ
ョンを直列に接続している。

この方式は、フリート−クンと呼ばれる送信許可証であ
る特殊なフレームが、あらかじめ順序づけられた接続局
間を順番に回送して行きながら送信の順番を割り当てる
方式で、パケット交換型に属している。

そして、送信したいノードステーションは、フリート−
クンを受は取るとビジートークンに変え、相手先アドレ
スと自局のアドレス、自局の情報を付加し、ｌＥＨ＆に
次局宛てのトークンに変換して送出する。

また、送信不要の局は、自局宛てのトークンを次局宛て
のトークンに変換して送出する。すべてのノードステー
ションは、受信パケット内の相手先アドレスを常時監視
し、自局宛てのフレームであれば、自局のバッファ内に
取り込むと共に受信フレームはそのまま通過させる。

さらに、送信したパケットが一周して送信ノードに戻る
と、送信ノードは新たにフリート−クンを送信し、他の
ノードに送信権を与えるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の時分割多重通信方式は、スロット数をマルチチャ
ネルにすることにより、そのネットワークに接続される
ノード間の通信の自由度を高くしている。

しかし、そのためには、Ｎ台のノードに対しＮ（Ｎ−１
）個のスロットがないと完全なＮＵＮ通償が出来ない。

即ち、前記従来例では、多重のスロットを固定している
ため、あるノードに送信データが無い場合でも該当する
スロットを伝送路上に送信し、結果として伝送効率が低
下するという課題があった。

一方、トークンリング方式においては、送信デー夕を保
持するノードが順次トークンを捉えることにより前記Ｔ
ＤＭＡ方式の欠点は解消されたものの、トークンフレー
ムの紛失が起こることがあり、その管理が必要となるだ
けでなく紛失が起きた場合のトークン再生シーケンス等
のバックアップシステムが必要である。

さらに、順番待ちによる伝送遅延、及びそのバラツキの
増大を避けることは出来なかった。

加えて、新しいノードの増設、または従来稼働していた
ノードの撤去を行う際、トークンの回送手順を正常に保
つための配慮が必要になってくる。

そこで、本発明は、制御方式として比較的容易に制御で
きるＴＤＭＡ方式を採用し、ス、ロットを一つとして、
それを共通スロットとして使用して、順次者ノードに送
信権を与え、送信データの無いノードを回避することに
より、簡便な方法でＮ：Ｎ送信を可能とする時分割多重
通信方式を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、多スロットを廃し、一つのスロットを伝送用
の共通スロットに割り当て、それを全局で共用させるこ
とにより、タイムスロット上に回線交換機能を実現して
、ＮＵＮ通信を可能にした時分割多重通信方式である。

本発明は、伝送媒体（同軸ケーブル）によって直列に接
続されたマスターステーションとノードステーションで
構成され、マスターステーションは時分割基準クロック
を発生すると共にフレームの制御機能を有している。

そして、情報は順々に一つのステーションから隣のステ
ーションに転送され、各ステーションでは、伝送フレー
ムの各ピットを再生・リピートし、また、マスターステ
ーションは、ＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウ
ト）機能を持ち、フレーム周期を維持する ための遅延を行っている。

〔実施例〕

本発明を図示に基づき説明する。

第１図は各ノードでの送信手順を示すフローチャートで
ある。

■各ノードでは自分のノードに送信データがあるか否か
を調べ、そのスロットが「空」であれば、自局ノードに
送信データがあるかを判断し、データがあればスロット
を使用中としてデータを送信し、併せて自局ノード内に
設定されている「規程回数カウンタ」に１を加えてスロ
ットの・オーバヘッド部・データ部と順次送信していく
。

なお、規程回数カウンタは、長いデータがある場合に、
スロットを長時間占有して、他ノードの通信を阻害する
可能性があるので、同ノードで連続して使用できる回数
を規定するもので、送信を行う毎にカウンタに１が増加
される。

■到着したスロットが「空」でない場合には、前回自局
ノードがデータを送出したものの返信か否かを調べ、さ
らに自局ノードに送信するデータがあるかを確認する。

送信データがある場合には規程回数カウンタの内容によ
って、連続送信回数が規程回数以内であることを確認し
て、規程回数以内であればそのスロットを使用中にして
データを送信し、「規程回数カウンタ」に１を加え、次
局ノードにスロットを送出する。

■到着したスロットが「空」でなく、それが前回の自局
ノードが送出したデータの返信でない場合は隣のノード
に到着したスロットをそのまま送出する。

■連続送信が規程回数を越える場合はデータの送出は行
わず、スロットを空に戻し、「規程回数カウンタ」の内
容を初期化し、次局ノードにスロットを送出する。

■到着したスロットが「空」でない場合には、前回自局
ノードからデータを送出したものの返信か否かを調べ、
自局ノードが前回送出したデータの返信であり、自局ノ
ードに送信データがない場合は、スロットを空に戻し、
「規程回数カウンタ」の内容を初期化して、次局ノード
にスロットを送出する。

次に、送信データフォーマットを示す。

特別なプリッタまたは非データシンボルなどを用いてス
ロットの開始を示す。１バイトで構成され、この開始デ
ミリッはフレーム同期を兼ねる ＡＣニ　　セ　コゝ　ロール ＡＣ部分の詳細 １　　　　　　１　　　　　　フ　　　　　　　　　　
７８　　　　　　　　ビット数 ｒ　Ｂ／Ｅ　Ｊはスロットが使用中（ビジー）のとき゛
１パ、空きの時″ＯＮである。送信情報のあるノードで
はＢ／Ｅが”０′であることを認識すると、Ｂ／Ｅ＝１
として、送信を開始し、送信が終了すると、再びＢ／Ｅ
＝Ｏとする。

ｒ　ＥＳ　、は情報を分割して送信するときに一番最徨
の情報であれば１”として、最初か中間の情報であると
きは”０”とする。

「番号」は情報を分割して送信する際に１番から順に番
号を分割して送信する際に１番から順に番号を付けてい
くときに用いられる。

「データ長」はｒ　ＤＡＴＡ　Ｊにのせるデータの長さ
であって、最大で「９０」を示す。

ｒ　ＰＰＰｒＭＲＲＲＪはプライオリティ（優先順位）
を示す情報領域として使用する。

１　　　　　　　　　　　１５　　　　ビット数各ノー
ドに１対１に対応する絶対アドレスであって、すべての
ノードは各々固有のアドレスを有している。ｌ１０＝Ｏ
のとき個別アドレス（特定ノード）　、Ｉ／Ｇ＝１のと
きはグループアドレスであることを示す。

１６ビツトの全アドレスが１″であるときは一斉同報ア
ドレス、全ピットが０′°のときは無効アドレスとする
。

各２バイトで構成される。

ＤＡＴＡ： この部分に送信データをのせる。

送信データ量がｒ　ＤＡＴＡ　Ｊ領域長よりも多い場合
は、分割されて送信されるものとし、逆にｒＤＡＴＡＪ
領域よりも少ない場合は、ダミー情報を付加してｒＤＡ
テＡ」領域を充たす。

なお、「Ｄ＾ＴＡＪ領域長は本実施例では９０バイトと
しているが、データの送信速度、伝送路長、送信データ
の平均長さなどによって最適なものを選定するものとす
る。

Ｆｅ２　：　　レーム　　々−ゝス 伝送誤りを検出するための巡回冗長検査（ＣＲＣ）方式
を採用し、２バイト（１６ビツト）で構成される。受信
フレーム（フレーム検査シーケンスフィールドは除く）
がフレーム検査シーケンスフィールドのＣＲＣ値と同じ
値を生成しない場合はフレームチエツクエラーとして検
知する。

ＥＤ：　　　−＋≧、１ スロットの終了を意味し、本実施例では１バイトで構成
され、ＨＡＣｒｒｒｒｒとしている。

〔発明の効果〕

本発明は、制御方式が比較的簡単な時分割多重通信方式
を採用し、一つのスロットを共通スロットとして使用し
て順次釜ノードに送信権を与え、送信データのないノー
ドをバイパスすることにより、比較的簡単な方法でＮＵ
Ｎ通信を実現すると共に伝送速度の大幅な向上を果たし
た。

即ち、第２図のようにトークンリング方式との遅延時間
特性の比較においても約２０％程遅延するに過ぎない。

また、従来の時分割多重通信方式との比較においては、
スロットを一つにしたことによって、平均発生間隔１０
’″’ＳＥＣでチャネル数が２０のものに比較して数倍
の伝送速度の向上を果たした。さらに、本発明は伝送効
率の向上を果たしながらも伝送エラーの排除を達成した
産業利用上極めて有益な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の送信手順を示すフローチャート、第２
図はトークンリング方式との伝送速度の比較データを示
すグラフ及び第３図は本発明とスロットがマルチチャネ
ルとの伝送速度比較データである。 ｆｉ延時間（ｓｅｅ） 遅延時間（ｓｅｅ） 手続補正書 昭和６３年１０月６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　直列に接続されたマスターステーションと複数のノ
   ードステーションで構成され、 Ｎ：Ｎ通信を可能とする時分割多重通信方式において、 フレーム上に一つのスロットを伝送用の共 通スロットとして割り当て、それを全局で使用するよう
   にしたことを特徴とするスロットを一つにした時分割多
   重通信方式。 ２　上記時分割多重通信方式は、時分割基準クロックの
   発生とフレームの制御機能を有するマスターステーショ
   ンと、スロットの長時間使用を制御するための規程回数
   カウンタ及び自局ノードにおける送信データの有無の検
   査結果に応じて、データの送信を行うと共に上記規程回
   数カウンタに１を加えたスロットを次局ノードに送信し
   、 次局ノードでは受信したスロット及び規程回数カウンタ
   の内容により、送信データがあれば、スロットを使用中
   にしてデータを送信し、連続送信回数が規程回数を越え
   る時はデータの送出を行わずにスロットを初期化すると
   共にまたスロットの内容が前回自局ノードから送出した
   返信であり、かつ自局ノードに送信データがなければス
   ロットを空に戻し、規程回数カウンタを初期化して次局
   ノードにスロットを送出し、またスロットが自局ノード
   への返信でなければ次局ノードにそのままスロットを送
   信して、一つのスロットのみを共通のスロットとして順
   次送信権を与え、送信データのないノードを回避してＮ
   ：Ｎ通信を行うことを特徴とする請求項１記載のスロッ
   トを一つにした時分割多重通信方式。 ３　上記スロットは、フレーム同期を兼ねる開始デミリ
   ッタに次いで、アクセスコントロール部分を持ち、該ア
   クセスコントロール部分は、スロットの使用中の有無を
   示すフラグ部分、情報が最後の情報か中間の情報かを示
   すフラグ部分、情報を分割して送信する際に順に１番か
   ら番号を付す部分、データ長を示す部分及びプライオリ
   ティを示す情報領域で構成されている請求項１記載のス
   ロットを一つにした時分割多重通信方式。