JP2612101B2 - バス優先占有方式およびその方式を使用した通信ネットワーク接続装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】第１の発明は、バス優先占有方
式、特に、バス制御部および複数のバス接続部を共通バ
スにより接続したデータ伝送バスシステムにおいて、前
記バス制御部が前記各バス接続部の有する固有番号を前
記共通バスに周期的に送出し、該送出中の固有番号に該
当するバス接続部に前記共通バスの排他的使用を許可す
るバス優先占有方式に関するものである。

【０００２】また、第２の発明は、複数設置したパケッ
ト方式の通信ネットワークの間で相互に通信を行う必要
がある場合に使われる通信ネットワーク接続装置、特
に、相互接続すべき複数の通信ネットワークそれぞれへ
のアクセスを行う複数のネットワークインタフェースを
共通バスにより接続して構成した通信ネットワーク接続
装置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】図１０は、通信ネットワーク接続装置の
例として、従来「特開昭６４−６５９４９号公報」の
「ＭＡＣブリッジ制御方式」に示された原理説明図から
説明に必要な部分を抜き出した図である。図１０におい
て、（１２０）〜（１２３）は通信ネットワーク（１１
０）〜（１１３）に対する接続部であるネットワークイ
ンタフェース、（１８）はプロセッサ、（１９）はアド
レステーブルを格納するメモリ、（１３）はこれらを接
続する共通バスである。

【０００４】この通信ネットワーク接続装置（１）に関
わるデータはパケットの形式で伝送され、このパケット
は図１１に示すように、データ部のほかに、送信先端末
装置のアドレスを示すデスティネイションアドレス部Ｄ
Ａと、送信元端末装置のアドレスを示すソースアドレス
部ＳＡを具備する。

【０００５】従来方式によれば、例えば、通信ネットワ
ーク＃０（１１０）上の全てのパケットはネットワーク
インタフェース（１２０）によって受信され、ネットワ
ークインタフェース（１２０）においてＤＡを検査さ
れ、通信ネットワーク＃０（１１０）上の端末装置宛で
ない場合に限り共通バス（１３）経由でプロセッサ（１
８）に送付される。

【０００６】あるネットワークインタフェスから別のネ
ットワークインタフェースに転送されるベきこのような
パケット、即ち通信ネットワーク接続装置が中継すべき
パケットをここでは中継パケットと呼び、そのようなデ
ータを中継データと呼ぶ。メモリ（１９）には端末装置
のアドレスとその端末装置を収容している通信ネットワ
ークとの対応表であるアドレステーブルが格納されてお
り、プロセッサ（１８）はこのアドレステーブルを参照
して前記のパケットの宛先がどの通信ネットワーク上に
あるかを知り、このパケットを共通バス（１３）経由で
当該ネットワークインタフェースに送付する。

【０００７】しかしながら、ネットワークインタフェー
ス間のデータ転送にプロセッサが介在し、かつ共通バス
でのデータ転送が２回必要であるなどの理由で、この構
成は高速処理には適さない。

【０００８】そこで、全てのネットワークインタフェー
スが、いままでメモリ（１９）中にあったアドレステー
ブルを備え、通信ネットワークからの受信パケットをど
のネットワークインタフェースに転送すべきかを自ら判
断可能とするとか、或はネットワークインタフェースは
通信ネットワークからの受信パケットが中継パケットで
ある場合に限り共通バスにブロードキャストし、他のネ
ットワークインタフェースは前記ブロードキャストされ
たパケットを一旦受信し、それが自らが接続している通
信ネットワーク上の端末装置宛である場合に限りその通
信ネットワークに該パケットを送信するといったことも
考えられる。

【０００９】そうすれば図１２に示す通信ネットワーク
接続装置（１）のように、共通なプロセッサ（１８）及
びメモリ（１９）を除いて構成でき、それだけ高速処理
が容易になる。

【００１０】ここで図１２は、通信ネットワーク接続装
置において、ネットワークインタフェースが通信ネット
ワークから中継パケットを受信し、その中継パケットを
共通バス経由で別のネットワークインタフェースへ転送
するまでの動作とその構成を説明するための図であり、
宛先のネットワークインタフェースが共通バスから中線
パケットを受信した後、当該通信ネットワークへ送信す
るまでの動作やその構成を示す図ではない。

【００１１】図１２において、（１５０）〜（１５７）
は共通バス（１３）を経由して相互に通信を行うバス接
続部、（１４）はバス接続部（１５０）〜（１５７）が
共通バス（１３）を排他的に使用するために共通的に設
けられるバス制御部、（１６０）〜（１６７）は共通バ
スが使用できるまで中継パケットを格納する待合せバッ
ファである。

【００１２】従来方式においては、共通バス（１３）の
バス占有方式、即ちバスを排他的に使用するよう競合を
回避する方式については特に触れられていない。しか
し、各ネットワークインタフェースは対等な位置付けで
あることから、通信ネットワーク接続装置に一般に用い
られるバス占有方式は、計算機システムにしばしば用い
られるディジーチェインのような不公平なバス占有方式
ではなく、例えば特開昭５７−１７１８６３のバス優先
占有方式において従来例として示されたような、バスに
接続する各バス接続部が均等な確率でバスを使用できる
公平なバス占有方式である。（この方式の詳細は後述す
る）。

【００１３】ところが、各通信ネットワークから通信ネ
ットワーク接続装置に流入する中継データ量は通信ネッ
トワーク毎に不均等である。例えば、図１３に示すよう
に、サーバ機能が通信ネットワーク＃０に集中している
場合、通信ネットワーク＃０から通信ネットワーク接続
装置へ流入する中継データ量は、他の通信ネットワーク
から流入する中継データ量よりも遥かに多いと考えられ
る。

【００１４】図１４は、共通バス（１３）に各バス接続
部に順次巡回的にバス占有機会を与える公平なバス占有
方式を適用した場合の、図１２の通信ネットワーク接続
装置の動作過程の一例を示す図であり、横軸は時間経過
を、白丸は通信ネットワーク（１１０）〜（１１７）か
ら中継パケットを受信し、それぞれの待合わせバッファ
（１６０）〜（１６７）に格納したことを、黒丸はそれ
ぞれのバス制御部（１５０）〜（１５７）が共通バス
（１３）を占有した後、当該中継パケットを共通バス
（１３）に送信完了したことを示す。

【００１５】図において、ネットワークインターフェー
ス＃０（１２０）には中継パケットが他に比べて約７倍
の頻度で流入する。ネットワークインターフェース＃０
（１２０）は最初の中継パケットを共通バス（１３）に
送信した後、次々と中継パケットを受信するが、他のネ
ットワークインターフェース（１２１）〜（１２７）の
データ送信が一巡するまでバス占有機会が与えられない
ので、その間待合わせバッファ（１６０）に中継パケッ
トがたまっていく。

【００１６】このように、通信ネットワーク接続装置が
公平なバス占有方式を採る共通バスを適用されている
と、流入する中継データ量が他に比べて多いネットワー
クインターフェースは、共通バス使用要求に対する共通
バス占有可能機会が他に比べて相対的に低いので、待ち
合わせバッファのオーバフローがそれだけ発生しやす
く、それを避けるためには、より多くの待ち合わせバッ
ファが必要である。

【００１７】更に、中継データの状況は、ネットワーク
の適用業務による通信ネットワーク接続装置の利用形態
に依存し、また時々刻々変化することを考えると、全て
のネットワークインターフェースが上記の量の待ち合わ
せバッファを待たねばならない。

【００１８】この問題を解決するためには、共通バス
に、ネットワークインターフェースが持つ中継データ量
が多いほどバス占有の優先権を高く割り当てるといった
制御ができるバス占有方式を採用すればよい。

【００１９】ところで、公平な占有権割当てを基本とし
つつ、全てのバス接続部がそれぞれの状況に応じて自律
的にバス占有の優先度を変更することができるバス占有
方式として、例えば特開昭６３−１２９４５３号や特開
平１−３０５４６１号があり、これらは上記通信ネット
ワーク接続装置への適用が可能ではある。しかし、これ
らはバス制御部が各バス接続部からのバス使用要求とそ
の優先度を集中的に調停する方式であるため、バス制御
部の構成が複雑となる。

【００２０】また、各バス接続部からバス制御部へ優先
度を通知するための制御線がそれぞれ個別に必要なた
め、バス接続部を増やすとその分の制御線も増設が必要
となるため拡張性に乏しく、更に、バス接続部が多いと
共通バスにおいてデータ線よりも制御線の方が多くなり
かねずバックボードの使用効率が低下する。これらの観
点から、これらのバス占有方式は上記通信ネットワーク
接続装置にはなじまない。

【００２１】一方、図１５は特開昭５７−１７１８６３
号の発明の実施例によるバス優先占有方式を示す図、図
１６は図１５のバス優先占有方式の動作過程の一例を示
す図である。図１５において、（１３）は共通バス、
（１３０）は固有番号線、（１３２）はバス使用線、
（１３３）は特権バス使用線、（１４）はバス制御部、
（１４０）は所定のタイムスロットで歩進するｍ桁（２
^m ＞＝ｎ）のカウンタ、（１５０）〜（１５ｎ）はバス
接続部である。

【００２２】（１５００）〜（１５ｎ０）は各バス接続
部（１５０）〜（１５ｎ）にそれぞれ付与された固有番
号（０〜ｎ）を保持するレジスタ、（１５０１）〜（１
５ｎ１）はレジスタ（１５００）〜（１５ｎ０）中の固
有番号と固有番号線（１３０）上の固有番号列を比較す
る比較器、（１５０３）〜（１５ｎ３）はバス使用の条
件を判定するゲート、（１５０４）〜（１５ｎ４）はゲ
ート（１５０３）〜（１５ｎ３）の判定結果を保持する
フリップフロップ、（１５０５）〜（１５ｎ５）はフリ
ップフロップ（１５０４）〜（１５ｎ４）の出力と特権
バス使用線（１３３）の状態からバス使用線（１３２）
への出力を決める回路、（２５）は特権バス接続部であ
る。

【００２３】バス制御部（１４）はカウンタ（１４０）
を持って２進表示された固有番号０からｎを生成し、こ
の反復する固有番号列は固有番号線（１３０）を経由し
て各バス接続部（１５０）〜（１５ｎ）に送達される。
各バス接続部（１５０）〜（１５ｎ）はレジスタ（１５
００）〜（１５ｎ０）中の固有番号と固有番号線（１３
０）上の固有番号列を比較器（１５０１）〜（１５ｎ
１）で比較し、一致した場合のみバスの使用を許可され
る。

【００２４】バス接続部（１５０）〜（１５ｎ）は、ゲ
ート（１５０３）〜（１５ｎ３）でこの時にバス使用要
求があることを判定すると、共通バス（１３）を使用す
る旨をフリップフロップ（１５０４）〜（１５ｎ４）に
より保持してからバス使用線（１３２）に通知し、それ
によりバス制御部（１４）のカウンタ（１４０）の歩進
を停止させることで他のバス接続部が共通バス（１３）
を使用できないようにした上で共通バス（１３）上のデ
ータ送信を実行する。該データ送信が終了するとバス使
用線（１３２）への通知を止め、それによりバス制御部
（１４）のカウンタ（１４０）の歩進を再開させる。こ
のようにしてバス接続部＃０（１５０）から＃ｎ（１５
ｎ）は固有番号列の１巡の間に１回共通バス（１３）を
占有する機会を均等に与えられる。

【００２５】ところで特開昭５７−１７１８６３の発明
は、送信データ量が多いとか緊急度の高いデータを持つ
ということで予め定められたバス接続部（特権バス接続
部と呼ぶ）に他のバス接続よりも優先的にバス占有を許
可する目的でなされたものである。

【００２６】特権バス接続部（２５）は任意の時点で共
通バス（１３）上の特権バス使用線（１３３）にバス使
用要求を通知し、それによりバス制御部（１４）のカウ
ンタ（１４０）の歩進を停止させる。もし、その時バス
接続部＃０（１５０）から＃ｎ（１５ｎ）のいずれかが
データ送信を実行中であるとバス使用線（１３２）が有
意であるので、バス使用線（１３２）が無意となった後
共通バス（１３）上のデータ送信を実行する。該データ
送信が終了すると特権バス使用線（１３３）への通知を
止め、それによりバス制御部（１４）のカウンタ（１４
０）の歩進を再開させる。図１６では、バス接続部＃ｎ
（１５ｎ）がデータ送信中に特権バス接続部（２５）が
バス使用要求を出した場合の例を示している。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５７−１７１８
６３の方式は、送信データ量やデータの緊急度といった
バス接続部の性質をバス占有の優先度に反映できるう
え、各バス接続部からのバス使用要求の集中的な調停機
能をバス制御部が持たないので、バス制御部が単純に構
成できる。しかしながら、特権バス接続部を当初から固
定的に決める必要があるため、上記通信ネットワーク接
続装置のように、全てのバス接続部がその時々の送信デ
ータ量に従ってバス占有の優先度を変更するといったも
のには適用できない。更に、優先度が２レベルしか設定
できないので微細な優先度制御が不可能である。

【００２８】第１の発明の目的は、公平な占有権割当て
を基本としつつ、全てのバス接続部がそれぞれの状況に
応じて自律的にバス占有の優先度を変更することがで
き、かつ共通機能部分であるバス制御部が単純に構成で
き、しかも多レベルの優先度付けによる微細な優先度制
御が可能なバス優先占有方式を得ることにある。

【００２９】第２の発明の目的は、複数のネットワーク
インタフェースを共通バスにより接続して構成した通信
ネットワーク接続装置において、利用形態、或は時間経
過による中継データの状況変化を吸収するために全ての
ネットワークインタフェースが持つ待合わせバッファの
必要量を削減することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るバス制
御部および複数のバス接続部を共通バスにより接続した
データ伝送バスシステムにおいて、前記バス制御部が前
記各バス接続部の有する固有番号とバス占有の優先度を
示す優先度番号を組合せた組合せ番号を、一周期のうち
に全てのバス接続部の固有番号として前記共通バスに周
期的に送出し、該送出中の固有番号に該当するバス接続
部が該送出中の優先度番号以上のバス使用要求を持つ場
合に前記共通バスの排他的使用を可能とするバス優先占
有方式。

【００３１】また、第２の発明に係る通信ネットワーク
接続装置は、全てのバス接続部がそれぞれの状況に応じ
て自律的にバス占有の優先度を変更することができるバ
ス優先占有方式を採る共通バスにより複数のネットワー
クインタフェースを接続し、各ネットワークインタフェ
ースは自身が接続する通信ネットワークから受信した中
継データパケットを共通バスに送信できるまで格納する
待合せバッファと、待合せバッファ中のデータ群の数ま
たはデータの総量を検知しバス占有の優先度に変換する
変換機能と、変換機能からのバス占有優先度を以てバス
使用要求を行いバスの使用を許可されたら待合せバッフ
ァ中の中継データパケットを共通バスに送信するバス接
続部を備えるものである。

【００３２】

【作用】このバス優先占有方式において、バス制御部は
異なる固有番号列を持つ全バス接続部の固有番号列とバ
ス占有の優先度番号列とを共通バスを介して各バス接続
部に周期的に送出し、バス接続部は送出中の固有番号が
自己の固有番号であり、且つ送出中の優先度番号以上の
要求優先度番号を持つ場合に限り共通バスの排他的使用
が可能とする。

【００３３】この通信ネットワーク接続装置において
は、初期状態では全てのネットワークインタフェース
（バス接続部）の要求優先度は均等として運用するが、
あるネットワークインタフェースに流入する中継データ
量が他に比べて多くなって、その待合わせバッファ中の
データ量が増加すると、変換機能を介してバス接続部が
優先度の高いバス使用要求を行うので、待合わせバッフ
ァ中の中継パケットの待ち時間が減少し、その結果、待
合わせバッファ中のデータ量も再び減少する。

【００３４】

【実施例】以下、この第１の発明の一実施例を図を参照
して説明する。図１は、実施例によるバス優先占有方式
を示す図であり、図２は図１中のバス制御部の構成例を
示す図であり、図３は図２中の組合わせ回路の論理を示
す表であり、図４は図２のバス制御部が出力する組合わ
せ番号列の１周期を示す図であり、図５及び図６は図１
に図２のバス制御部を適用した場合の動作過程の一例を
示す図である。

【００３５】図１において、（１３）は共通バス、（１
３０）は固有番号線、（１３１）は優先度番号線、（１
３２）はバス使用線、（１４）はバス制御部、（１４
０）は所定のタイムスロットで歩進する計数回路、（１
５０）〜（１５７）はバス接続部、（１５００）〜（１
５７０）は各バス接続部（１５０）〜（１５７）にそれ
ぞれ付与された固有番号（０〜ｎ）を保持するレジス
タ、（１５０１）〜（１５７１）はレジスタ（１５０
０）〜（１５７０）中の固有番号と固有番号線（１３
０）上の固有番号列を比較する比較器１、（１５０２）
〜（１５７２）は要求優先度と優先度番号線（１３１）
上の優先番号列を比較する比較器２、（１５０３）〜
（１５７３）はバス使用の条件を判定するゲート、（１
５０４）〜（１５７４）はゲート（１５０３）〜（１５
７３）の判定結果を保持するフリップフロップである。

【００３６】図１と図１５の違いは、特権バス接続部
（２５）および特権バス使用線（１３３）が削除され、
更に共通バス（１３）に優先度番号線（１３１）が付加
され、各バス接続部（１５０）〜（１５７）は要求優先
度と優先度番号線（１３１）上の優先度番号とを比較し
てその結果をバス使用の条件としている点にある。これ
に伴い、バス制御部（１４）が共通バスにて伝達する組
合わせ番号列は、単純なカウンタでなく、例えば図２に
示すような計数回路（１４０）によって生成する。

【００３７】図２において優先度番号生成カウンタ（１
４００）はプリセット機能無しの３ビットカウンタであ
り、その出力は組合わせ回路（１４０１）により図３に
示すシーケンスに変換された後、共通バス（１３）の優
先度番号線（１３１）にて各バス接続部（１５０）〜
（１５７）に伝達される。

【００３８】一方、固有番号生成カウンタ（１４０２）
はプリセット機能付の３ビットカウンタであり、優先度
番号生成カウンタ（１４０１）が１巡する度にそのキャ
リー信号（１４０３）によりカウントを１つだけスキッ
プする。この計数回路（１４０）は、リセット後から、
第４図に示す１周期の組合せ番号列を繰り返し出力す
る。

【００３９】次に、図５を参照して動作の一例を説明す
る。バス制御部（１４）が（優先度番号、固有番号）＝
（０、０）を出力している時点で、バス接続部＃１（１
５１）及び＃２（１５２）にそれぞれ要求優先度＝０の
バス使用要求が発生したとする。（ここで、優先度は値
が大きいほど優先度が高いとしている。）次のタイムス
ロットで、バス制御部（１４）が（優先度番号、固有番
号）＝（３、１）を出力すると、バス接続部＃１（１５
１）において、比較器１（１５１１）は自身の固有番号
と固有番号線（１３０）上の値の一致を検出しゲート
（１５１３）を導通させるが、比較器２は要求優先度
（０）が優先番号線（１３１）状の値（３）未満である
ためゲート（１５１３）を閉じるので、バス制御部＃１
（１５１）は共通バス（１３）の使用を許可されない。

【００４０】次のタイムスロットで、バス制御部（１
４）が（優先度番号、固有番号）＝（２、２）を出力す
ると、バス接続部＃２（１５２）において同様のことが
起こる。しばらくして、バス制御部（１４）が（優先度
番号、固有番号）＝（０、１）を出力すると、バス接続
部＃１（１５１）において、比較器１（１５１１）は自
身の固有番号と固有番号線（１３０）上の値の一致を検
出しゲート（１５１３）を導通させ、比較器２（１５１
２）は要求優先度（０）が優先度番号線（１３１）上の
値（０）以上であることを検出しゲート（１５１３）を
導通させるのでバス接続部＃１（１５１）のバス使用要
求が共通バス（１３）のバス使用線（１３２）に送出さ
れ、バス制御部（１４）の計数回路（１４０）が停止
し、それにより共通バス（１３）の排他的使用を許可さ
れたバス接続部＃１（１５１）は共通バス（１３）上の
データ送信を実行する。該データ送信が終了するとバス
使用線（１３２）への通知を止め、それによりバス制御
部（１４）の計数回路（１４０）の動作が再開する。

【００４１】バス接続部＃１（１５１）がデータ送信を
実行している間に、バス接続部＃０（１５０）に最上位
である要求優先度＝３のバス使用要求が発生したとす
る。次のタイムスロットで、一方のバス接続部＃２（１
５２）は、バス制御部（１４）が（優先度番号、固有番
号）＝（３、２）を出力しているので、やはり共通バス
（１３）の使用を許可されない。

【００４２】しばらくして、バス制御部（１４）が（優
先度番号、固有番号）＝（３、０）を出力すると、バス
接続部＃０（１５０）において、比較器１（１５０１）
はレジスタ（１５００）中の自身の固有番号（０）と固
有番号線（１３０）上の値の一致を検出しゲート（１５
０３）導通させ、比較器２（１５０２）は要求優先度
（３）が優先度番号線（１３１）上の値（３）以上であ
ることを検出しゲート（１５０３）を導通させるので、
バス接続部＃０（１５０）のバス使用要求が共通バス
（１３）のバス使用線（１３２）に送出され、バス制御
部（１４）の計数回路（１４０）が停止し、それにより
共通バス（１３）の排他的使用を許可されたバス接続部
＃０（１５０）は共通バス（１３）上のデータ送信を実
行する。

【００４３】該データ送信が終了するとバス使用線（１
３２）への通知を止め、それによりバス制御部（１４）
の計数回路（１４０）の動作が再開する。各バス接続部
が、通常、要求優先度＝０でバス使用要求を発生するよ
うに運用すると仮定すると、要求優先度＝３でバス使用
要求を発生した場合、この例のように、実行中のデータ
転送が終了すると他のバス接続部がバス使用要求を持っ
ていてもそれらに先だってバスを使用することができ
る。

【００４４】次のタイムスロットで、バス制御部（１
４）が（優先度番号、固有番号）＝（０、２）を出力す
ると、バス接続部＃２（１５２）において、比較器１
（１５２１）はレジスタ（１５２０）中の自身の固有番
号（２）と固有番号線（１３０）上の値の一致を検出し
ゲート（１５２３）を導通させ、比較器２（１５２２）
は要求優先度（０）が優先度番号線（１３１）上の値
（０）以上であることを検出しゲート（１５２３）を導
通させるので、バス接続部＃２（１５２）のバス使用要
求が共通バス（１３）のバス使用線（１５２）に送出さ
れ、バス制御部（１４）の計数回路（１４０）が停止
し、それにより共通バス（１３）の排他的使用を許可さ
れたバス接続部＃２（１５２）は共通バス（１３）上の
データ送信を実行する。該データ送信が終了するとバス
使用線（１３２）への通知を止め、それによりバス制御
部（１４）の計数回路（１４０）の動作が再開する。

【００４５】図４に示す組合せ番号列によれば、要求優
先度＝０を基準とすると、要求優先度＝１は２倍の、要
求優先度＝２は４倍の、要求優先度＝３は８倍の優先度
を与えられている。要求優先度＝３でバス使用要求を発
生した場合に、他のバス接続部に先だってバスを使用す
ることができるのは、バス接続部の総数が８であるとき
に８倍の優先度をもってバス使用要求を行うからであ
る。

【００４６】これを更に図６を参照して説明する。図６
と図５の違いは、バス接続部＃０（１５０）のバス使用
要求が要求優先度＝２で行われている点である。このた
め、バス接続部＃０（１５０）はバス制御部（１４）が
（優先度番号、固有番号）＝（３、０）を出力している
時には、要求優先度が優先度番号線（１３１）上の値未
満であるためバスの使用を許可されない。この結果、デ
ータ通信はバス接続部＃２（１５２）の後になる。

【００４７】各バス接続部が、通常、要求優先度＝０で
バス使用要求を発生するように運用すると仮定すると、
要求優先度＝２でバス使用要求を発生した場合、他のバ
ス接続部がバス使用要求を持っていても、この例のよう
に、実行中のデータ転送が終了し更に一回のデータ転送
実行の後にはバスを使用することができる。

【００４８】図示はしないが、要求優先度＝１でバス使
用要求を発生した場合、他のバス接続部がバス使用要求
を持っていても、遅くとも実行中のデータ転送を含めて
４回のデータ転送実行の後にはバスを使用することがで
きる。

【００４９】以上の説明から明らかなように、この実施
例によれば、全てのバス接続部が組合せ番号列の１周期
（６４タイムスロット）の間に、優先度＝０ならば１
回、優先度＝１ならば２回、優先度＝２ならば４回、優
先度＝３ならば８回の頻度で共通バスを占有する機械を
均等に与えられる。従って、高い優先度でバス使用要求
を発生すれば、それだけ頻繁にバスを使用することがで
きる。

【００５０】なお、この実施例では最大バス接続部数が
８で４レベルの優先度付けの場合を示したが、これらの
数及びその組合せには制限がない。一例として、第７図
に最大バス接続部数が８で３レベルの優先度付けの場合
の組合せ番号列を示す。また、これを生成する計数回路
は容易に構成できる。

【００５１】組合せ番号列のシーケンスも、この実施例
のような規則的、等間隔的なものでなくてもよく、これ
を工夫することにより優先度の割当てを様々に調整する
ことが可能である。

【００５２】優先度付けのレベルを増やすと、組合せ番
号列のうち実際にバス占有が行われることが少ない高優
先度のタイムスロット時間が増えて、バスの使用効率を
低下させる心配があるが、そのような場合には、例えば
共通バスにバス使用の予約を示すバス予約線を追加し、
バス使用要求のあるバス接続部は実施例のようにバス占
有機会を得たらバス予約線を有意にし、次にバス使用線
を有意にしてデータ転送を開始したらバス予約線を無意
にして他のバス接続部にバスの予約を許すといった制御
を行えば、データ転送の実行と並行してバス占有の調停
手順を実施することもできる。

【００５３】バス制御部に計数回路を持たせたこの実施
例において最大バス接続部数を増やすと、組合せ番号線
の信号線数も対数的に増加するが、これが実装上の理由
などで問題となる場合には、例えば特開昭５８−４８１
３５に示されるようなバス制御方式を採ることが考えら
れる。この方式は特開昭５７−１７１８６３の従来例と
原理的には等価であるが、この方式においてはバス制御
部は基準となるタイミングを共通バス上に周期的に供給
するだけで、各バス接続部がそれぞれ計数回路をもって
基準タイミングからの経過時間をカウントすることでタ
イムスロットを共通に認識する。従って、本発明のバス
優先占有方式を特開昭５８−４８１３５のバス制御方式
に容易に適用できることは明らかである。

【００５４】では、次に第２の発明の一実施例を図を参
照して説明する。第８図は第２の発明の一実施例による
通信ネットワーク接続装置の構成を示す図であり、第９
図は第８図の通信ネットワーク接続装置の動作の一例を
示す図である。ここで第８図は、通信ネットワーク接続
装置において、ネットワークインタフェースが通信ネッ
トワークから中継パケットを受信し、その中継パケット
を共通バス経由で別のネットワークインタフェースへ転
送するまでの動作とその構成を説明するための図であ
り、宛先のネットワークインタフェースが共通バスから
中継パケットを受信した後、当該通信ネットワークへ送
信するまでの動作やその構成は示さない。

【００５５】第８図において、（１５０）〜（１５７）
は共通バス（１３）を経由して相互に通信を行うバス接
続部、（１４）はバス接続部（１５０）〜（１５７）が
共通バス（１３）を排他的に使用するために共通的に設
けられるバス制御部、（１６０）〜（１６７）は共通バ
スが使用できるまで中継パケットを格納する待合せバッ
ファ、（１７０）〜（１７７）は変換回路である。

【００５６】第８図と第１２図の違いは、共通バス（１
３）に、第１の発明の一実施例で示した公平な占有権割
当てを基本としつつ全てのバス接続部がそれぞれの状況
に応じて自律的にバス占有の優先度を変更させることが
できるバス優先占有方式を適用し、それに対応したバス
制御部（１４）、バス接続部（１５０）〜（１５７）を
備え、待合せバッファ（１６０）〜（１６７）中の中継
パケットが１つ以下の場合には要求優先度＝０を、２つ
以上の場合には要求優先度＝３をバス接続部（１５０）
〜（１５７）に通知する変換回路（１７０）〜（１７
７）を備えるように構成した点にある。

【００５７】第９図に示す動作例において、横軸、白
丸、黒丸の意味、及びネットワークインタフェース＃０
（１２０）に中継パケットガ他に比べて約７倍の頻度で
流入することは第１４図と同様である。ネットワークイ
ンタフェース＃０（１２０）は最初の中継パケットを共
通バス（１３）に送信した後、ネットワークインタフェ
ース＃１−３（１２１）〜（１２３）がデータ送信を実
行している間に次々と中継パケットを受信するため、待
合せバッファ＃０（１６０）中の中継パケットが２つに
なる。

【００５８】そこで変換回路＃０（１７０）の通知によ
りバス接続部＃０（１５０）は要求優先度＝３でバス使
用要求を発生する。先に述べたように、共通バス（１
３）では、要求優先度＝３でバス使用要求を発生する
と、他のバス接続部の要求優先度が０の場合、実行中の
データ転送の終了後必ずバスが使用できる。こうしてネ
ットワークインタフェース＃０（１２０）は、ネットワ
ークインタフェース＃４（１２４）に先だって中継パケ
ットを共通バス（１３）に送信する。

【００５９】この結果、待合せバッファ＃０（１６０）
の中の中継パケットが１つになるので、変換回路＃０
（１７０）の通知によりバス接続部＃０（１５０）のバ
ス使用要求は要求優先度＝０に戻る。ネットワークイン
タフェース＃０（１２０）は、その後も待合せバッファ
＃０（１６０）中の中継パケットが２つになる度に同様
の動作を繰り返すので、第９図のとおりの動作となる。
従って第１４図に示す例と比較した場合に、必要となる
待合せバッファ量は少なくなる。

【００６０】この実施例では、変換回路における判定条
件を待合せバッファ中の中継パケット数としたが、待合
せバッファ中の中継データの総量を判定条件にしてもよ
い。また、変換回路におけるパケット数と要求優先度の
対応付けも、この限りではない。

【００６１】また、この実施例では、共通バスに本出願
の第１の発明の一実施例で示したバス優先占有方式を適
用した場合を示したが、本出願の第１の発明を別の実施
方法で実現したバス優先占有方式の適用は勿論のこと、
本出願の第１の発明以外のバス優先占有方式であっても
公平な占有権割当てを基本としつつ全てのバス接続部が
それぞれの状況に応じて自律的にバス占有の優先度を変
更させることができるものであれば同様の効果を得るこ
とができる。

【００６２】

【発明の効果】以上のように本出題の第１の発明によれ
ば、バス制御部及び複数のバス接続部を共通バスにより
接続したデータ伝送バスシステムにおいて、前記バス制
御部が前記各バス接続部の有する固有番号とバス占有の
優先度を示す優先度番号を組合せた組合せ番号を、一周
期のうちに全てのバス接続部の固有番号が出現しかつ同
一の固有番号と異なる優先度番号を含む複数の組合せ番
号が出現する系列として前記共通バスに周期的に送出
し、該送出中の固有番号に該当するバス接続部が該送出
中の優先度番号以上のバス使用要求を持つ場合に前記共
通バスの排他的使用を許可することにより、公平な占有
権割当てを基本としつつ、全てのバス接続部がそれぞれ
の状況に応じて自律的にバス占有の優先度を変化させる
ことができるとともに、共通機能部分であるバス制御部
が単純に構成でき、しかも多レベルの優先度付けによる
微細なが可能なバス優先占有方式を得ることができる。

【００６３】また本出願の第２の発明によれば、通信ネ
ットワーク接続装置において、公平な占有権割当てを基
本としつつ全てのバス接続部がそれぞれの状況に応じて
自律的にバス占有の優先度を変更することができるバス
優先方式を採る共通バスにより複数のネットワークイン
タフェースを接続し、各ネットワークインタフェースは
自身が接続する通信ネットワークから受信した中継デー
タパケットを共通バスに送信できるまで格納する待合せ
バッファと、待合せバッファ中のデータ量を検知しバス
占有の優先度に変換する変換機能と、変換機能からのバ
ス占有優先度にてバス使用要求を行いバスの使用を許可
されたら待合せバッファ中の中継データパケットを共通
バスに送信するバス接続部を備えるよう構成することに
より、その待合せバッファ中のデータ量が増加した時、
変換機能を介してバス接続部が優先度の高いバス使用要
求を行い、待合せバッファ中の中継データの待ち時間を
減少させ、待合せバッファ中のデータ量を再び減少させ
ることが可能となるので、利用形態或は時間経過による
中継データの状況変化を吸収するために全てのネットワ
ークインタフェースが持つバッファの必要量を削減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例によるバス優先占有方式
を示す図である。

【図２】図１中のバス制御部の構成例を示す図である。

【図３】図２中の組合わせ回路の論理表を示す図であ
る。

【図４】図２のバス制御部が出力する組合わせ番号列の
１周期を示す図である。

【図５】図１に図２のバス制御部を適用した場合の動作
過程の一例を示す図である。

【図６】図１に図２のバス制御部を適用した場合の動作
過程の一例を示す図である。

【図７】最大バス接続部数が８で３レベルの優先度付け
の場合の組み合わせ番号列の例を示す図である。

【図８】第２の発明の一実施例による通信ネットワーク
接続装置の構成を示す図である。

【図９】図８の通信ネットワーク接続装置の動作の一例
を示す図である。

【図１０】従来の接続装置の例として「特開昭６４−６
５９４９」のＭＡＣブリッジ制御原理説明図から説明に
必要な部分を抜き出した図である。

【図１１】パケットの形式を示す図である。

【図１２】図１０を高速処理に適する構成に変更した図
である。

【図１３】通信ネットワーク接続装置に流入する中継デ
ータ量に偏りがある状況の例を示す図である。

【図１４】共通バス（１３）に各バス接続部に順次巡回
的にバス占有機会を与える公平なバス占有方式を適用し
た場合の図１２に示す通信ネットワーク接続装置の動作
過程の一例を示す図である。

【図１５】特開昭５７−１７１８６３の発明の実施例に
よるバス優先占有方式を示す図である。

【図１６】図１５のバス優先占有方式の動作過程の一例
を示す図である。

【符号の説明】

（１） 通信ネットワーク接続装置 （１１０） 通信ネットワーク （１１ｎ） 通信ネットワーク（１２０）〜（１２ｎ） ネットワークインタフェース （１３） 共通バス （１３０） 固有番号線 （１３１） 優先度番号線 （１３２） バス使用線 （１３３） 特権バス使用線 （１４） バス制御部 （１４０） カウンタ又は計数回路（１５０）〜（１５ｎ） バス接続部 （１６０）〜（１６ｎ） 待合せバッファ （１７０）〜（１７ｎ） 変換回路 （１８） プロセッサ （１９） メモリ （２５） 特権バス接続部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バス制御部および複数のバス接続部を共
   通バスにより接続したデータ伝送バスシステムにおい
   て、前記バス制御部が前記各バス接続部の有する固有番
   号とバス占有の優先度を示す優先度番号を組合せた組合
   せ番号を、一周期のうちに全てのバス接続部の固有番号
   が出現しかつ同一の固有番号と異なる優先度番号を含む
   複数の組合せ番号が出現する系列として前記共通バスに
   周期的に送出し、該送出中の固有番号に該当するバス接
   続部が該送出中の優先度番号以上のバス使用要求を持つ
   場合に前記共通バスの排他的使用を可能とするバス優先
   占有方式。
2. 【請求項２】 請求項１記載のバス優先占有方式をはじ
   めとした、全てのバス接続部がそれぞれの状況に応じて
   自律的にバス占有の優先度を変更することができるバス
   優先占有方式を採る共通バスにより複数のネットワーク
   インタフェースを接続し、各ネットワークインタフェー
   スは自身が接続する通信ネットワークから受信した中継
   データパケットを共通バスに送信できるまで格納する待
   合せバッファと、待合せバッファ中のデータ群の数また
   はデータの総量を検知しバス占有の優先度に変換する変
   換機能と、変換機能からのバス占有優先度を以ってバス
   使用要求を行いバスの使用を許可されたら待合せバッフ
   ァ中の中継データパケットを共通バスに送信するバス接
   続部を備えるよう構成した通信ネットワーク接続装置。