JP2852072B2 - ネツトワーク・システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はネツトワーク・システムに関し、更に詳しく
は、ノード間に物理的、あるいは論理的に多重化された
複数のループ状伝送路を有するネツトワーク、特に複数
の支線LAN（Local Area Network）を１つの幹線LANを
介して接続した形態のネツトワークに関する。

〔従来の技術〕

LANにおけるデータ転送能力向上等としては、次の２
つの方法が考えられる。第１の方法は、LAN上のデータ
伝送速度そのものを上げる方法であり、第２の方法は、
所定のデータ伝送速度をもつLANを、多重ケーブルを用
いて複数収容する方法、すなわち、システム全体として
のデータ転送能力を各々のLANの転送能力の和の形で向
上させる方法である。

例えば、数10Mbps〜100数十Mbpsの高速LANが存在する
場合、これを更に大容量化したいという要求に対して前
記第１の方法を採用しようとすると、データ伝送速度を
例えば100Mbps〜数Gbpsに上げるために、伝送路と端末
機器を結ぶノード装置内の全ての回路を、数100Mbps〜
数Gbpsで動作できるように、超高速論理回路に置き換え
る必要がある。

一方、第２の方法を採用すると、現状のLANを、例え
ば10本収容することにより、システム全体として10倍の
転送能力を得ることができる。この場合、各LANの伝送
速度は変更の必要がないため、超高速論理は不要であ
る。

LANに接続される一つの端末機器当りの送信データ速
度が、数100Mbps〜数Gbpsにもおよぶ場合には、前者の
方法を採用しなくてはならない。しかしながら、機器当
りの送信データ速度に変更がなく、端末機器の数が増加
したことにより、大容量化のデータ転送能力が必要とな
つた場合には、後者の方法で十分である。

近年、１つの端末機器からのデータ速度は、高速の場
合でも100Mbps〜150Mbps程度にとどまるため、第２の方
法による大容量化が採用されつつある。

しかしながら、第２の方法を採用する場合、収容され
ている複数のLAN上の任意の相手と通信できるようにす
るためには、各ノードにおいてどのLANに対しても送受
信できるようにしておく必要がある。すなわち、各ノー
ドがｎ本のLANを収容する場合、各ノード装置毎にｎ個
の送受信機構が必要になり、収容するLANの数が増える
ほどコスト高になる。

この問題を解決する１つの方式として、例えば、電子
情報通信学会 情報ネツトワーク研究会IN86−64「多重
ケーブルを用いた大容量・高信頼リングネツトワークの
一構成法」に示されている方式があげられる。

上記従来の方式では、システム全体の伝送容量を上げ
るために、多重ケーブルを使用してノード間に複数のLA
Nを収容し、また、任意の相手との通信を実現するため
に、全てのLAN対応に送受信機構を備えるのではなく、
直接接続できるLANを限定して、限定された数の送受信
機構をもたせるようにしている。すなわち、多重ケーブ
ルにより各ノード間をｎ本のLANで接続し、各ノードに
はｍ本分（ｎ＞ｍ）の送受信機構をもたせ、これをｎ本
のLANから送受信機構を与えるｍ本の選び方を各ノード
毎に変えておく。或るノードから送受信機構を介して直
接接続されていない（ｎ−ｍ）本のLANのいずれかに接
続されている端末機器（宛先装置）に対してパケツトを
送る場合には、送信ノードは、パケツトを中継する他の
中間ノードに対して該当LANへの転送を要求するための
情報をパケツトに付与し、これを送受信機構を介して接
続されている上記ｍ本のLANのいずれかに送信する。上
記送信ノードに隣接するノード、すなわち中間ノード
は、送られてきたパケツトに含まれている宛先アドレス
を調べ、宛先装置が接続されているLANにパケツト転送
が可能であれば、LAN間のパケツト中継転送を行う。こ
のように、従来方式では、通信手段を介して直接接続さ
れていないLANに収容されている通信相手に対しては、
途中のノードが中継局となつてLAN間のパケツト中継転
送を行ない、目的とする相手にパケツトを届けるように
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、高速転送の点について配慮がされ
ておらず、発信ノードと直接接続されていないLAN上の
相手装置に対する送出パケツトは、中間ノードでのLAN
間の中継転送のために遅延が生じてしまうという問題が
あつた。

また、端末機器が移動した場合には、各ノードで記憶
する経路情報、すなわち、中継動作により転送が可能か
否かを示す宛先別の情報の書き換えが必要となるが、上
記従来方式の如く各ノードとも全てのLANに対する受信
機構をもたない場合、ネツトワークの構成変化に対して
部分的な監視しかできない。このため、各ノードは、端
末移動後の新しい位置からのパケツトを直ちに認識する
ことができず、経路情報の書き換えが遅れてしまう。す
なわち、経路情報の学習機能が正常に動作しなくなり、
中間ノードによる中継転送が不確実になるため、一時的
にパケツトの相手に届かない場合もあり得る。

さらに、１つのノードから他の全てのノードに対して
同一内容の情報を伝える同報通信を行なう場合にも、発
信ノードは、自分で直接送信できないLANに対する情報
中継を他のノードに指示し、かつ、同一情報が同一ノー
ドに重複して送付されないように制御するなど、複雑な
制御を必要とするという問題点があつた。

本発明の目的は、各ノード装置における情報処理速度
を高速化することなく、システム全体としてのデータ転
送能力を向上させたネツトワーク・システムに提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、複数のノード装置が物理的ある
いは論理的に多重化された複数のリング状伝送路で接続
され、各ノード装置はそれぞれ所定の１つの伝送路を流
れる通信フレームに対して受信動作を行なうようにした
ネツトワーク・システムにおいて、１つのノード装置に
属する端末装置が、他のノード装置に属する任意の端末
装置と容易に通信できるようにすることにある。

本発明の更に他の目的は、上記構成のネツトワークに
おいて、各ノード装置が、端末装置とノード装置との対
応関係を示す宛先アドレス管理のための情報を容易に集
収できるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のネツトワーク・
システムでは、ループネツトワーク上の各ノード装置
が、物理的あるいは論理的に多重化された複数の通信路
（ハイウエイ）のうち、それぞれ特定の１つの通信路か
ら入力される通信フレームに対して受信処理動作を行な
い、宛先ノードに対応して選択した任意の通信路を流れ
る通信フレームを利用して送信処理動作を行なうことを
特徴とする。

また、本発明では、宛先ノード装置のアドレス、ある
いは宛先ノード装置が受信動作している通信路が不明な
場合、あるいは、複数のノード装置宛に同一の情報を送
信（同報通信）したい場合、送信元ノード装置の送信動
作を容易にするために、上記各通信路上の通信フレーム
を２つの領域に分けておく。第１の領域は、複数の通信
路を流れる各通信フレームに同一の情報を与えるために
用いる共通領域であり、第２の領域は、各通信路毎に固
有の情報を伝送するために用いる個別領域である。各ノ
ード装置は、送信処理時に選択した１つの通信路上の通
信フレームの共通領域に対して情報の追加、あるいは削
除を行なつたとき、他の全ての通信フレームに対しても
同様の結果を及ぼす回路構成を備えている。

〔作用〕

本発明によれば、各ノード装置を多重化された複数の
通信路で接続しているため、ノード装置間のデータ伝送
容量を高くすることができる。また、各ノード装置は、
１つの通信路を流れる通信フレームに対して受信動作、
および送信動作をすればよいため、送受信情報の処理回
路には比較的低速度の動作が許容される。各ノード装置
は、特定の１つの通信路において受信処理動作を行なう
構成となつているが、送信側ノード装置が、宛先ノード
装置に応じて、情報を送信すべき通信路を選択するよう
にしているため、任意のノード装置で通信できる。

また、通信フレームを共通領域と個別領域とに分けて
おき、送信情報を共通領域に出力した場合に同一の送信
情報が全ての通信路の通信フレームに送出できるように
したことによつて、送信情報を全てのノードに確実に受
信させることができる。従つて、各ノード装置は、他の
ノード装置に接続された全ての端末装置宛の同報通信情
報、あるいは、どのノード装置に接続されているか不明
の端末装置宛に送信すべき情報を、上記共通領域を利用
することにより容易に相手装置に届けることができる。

上記通信フレームを複数のスロツトで構成し、各ノー
ド装置は送信すべきメツセージを複数のパケツトに分割
して、通信フレーム中の空きスロツトに出力する送信方
式とした場合に、各ノード装置が送信メツセージの先頭
パケツトは共通領域に、その他のパケツトは個別領域に
出力するようにすれば、先頭パケツトを全てのノード装
置に受信させることができる。このようにすれば、各ノ
ードは、ループネツトワーク上の全ての通信メツセージ
について、先頭パケツトをモニタできるため、これらの
先頭パケツトに付されたヘツダ情報から、メツセージの
送信元となる端末アドレスと、この端末が接続されてい
るノード装置のアドレスとの関係を知ることができ、こ
れを経路情報として記憶し、その後の送信処理を利用す
ることが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明によるネツトワークシステムの実施例を
図面を参照して説明する。

第３図は、本発明を実施するネツトワークシステムの
全体構成の１例を示す。図において、300A〜300Dは幹線
ループ伝送路（LAN）301により相互接続されたノード
（幹線ノード）であり、１つの幹線ネツトワーク（幹線
LAN）を構成している。303A〜303Dは、それぞれ複数の
端末装置304（303A1〜304A2,…304D1〜304D2）が接続さ
れているサブネツトワーク（支線LAN）の信号伝送路で
あり、各支線LANは幹線ノード300A〜300Dを介して幹線L
AN301に接続されている。但し、これらの幹線ノード
は、支線LANを介することなく、直接的に端末装置を収
容してもよい。

異なる支線LAN、例えば支線LAN303Aに属する端末304A
1と支線LAN303Cに属する端末304C2とが通信する場合、
送信側の端末304A1から支線LAN303Aに送り出されたメツ
セージあるいはパケツトは、ノード300A,幹線ループ伝
送路301,ノード300C,支線LAN303Cを経由して宛先端末30
4C2に到達する。すなわち、支線LAN間の通信が幹線LAN
経由で行なわれる。

幹線LAN上の各ノード300A〜300Dは、宛先端末に応じ
た経路情報を知つておく必要がある。また、各端末と支
線LANとの関係は固定的でなく、１つの支線LANに属して
いた端末が他の支線LANに接続変更される場合があり、
この場合は、各ノードが記憶している経路情報を更新す
る必要がある。幹線LAN上の各ノードは、自ノードを通
過する全メツセージをモニタしており、パケツトのヘツ
ダに付されている送信元情報に基づいて、それぞれの経
路情報テーブルの内容を更新する。例えば、各パケツト
のヘツダには、該パケツトの送信元端末のアドレスや、
この端末が属している支線LANを収容している幹線LANノ
ードのアドレス（ブリツジ・アドレス）などの送信元情
報が含まれている。従つて、各ノードは、幹線LANを流
れる各パケツトの送信元情報をチエツクすることによ
り、送信元端末がどの支線LAN（あるいは幹線ノード）
を経由するものであるかを知ることができ、その対応関
係を経路情報テーブル上に記憶することができる。ま
た、或る端末が１つの支線LANから他の支線LANに移つた
場合でも、この端末が移設先から送出したパケツトを受
信した時、送信元情報の変化から端末の移設を知ること
ができ、経路情報テーブルを更新することができる。

第１図（Ａ）は、幹線LAN301上を流れる伝送フレーム
100の構成を示す。幹線LAN上では、時分割多重（この例
でＮ多重）により、１つの伝送路上で複数（Ｎ）のハイ
ウエイ101〜10Nが構成されている。これは、幹線LAN301
が論理的にＮ本のLAN（伝送路）で構成されたた考えて
よい。

第１図（Ｂ）は、各ハイウエイ101〜10Nと対応する伝
送フレームのフオーマツトを示す。本発明によれば、各
ハイウエイには、同期パターンを含むフレームヘツダ領
域110と、共通データ領域120と、個別データ領域130と
からなるフレームが流れる。共通データ領域120と個別
データ領域130は、それぞれ複数のタイムスロツト、あ
るいはミニパケツト領域11−１〜11−j,11−ｋ〜11−ｑ
に分割され、各ミニパケツト領域には、当該領域が空き
状態か閉塞状態かを示す状態識別子記憶フイールド11A
と、データ領域HBとからなるミニパケツト11が送出され
る。

幹線LANに送出すべきメツセージ200は、例えば第２図
（Ａ）に示す如く、複数のミニパケツト201〜204に分割
され、それぞれの先頭にヘツダＨを付したものが上記デ
ータ領域11Bの内容となる。もし、メツセージ長が短か
ければ、第２図（Ｂ）に示す如く、メツセージ200は単
１のミニパケツト201となる。尚、各ミニパケツトのヘ
ツダ部Ｈは、宛先情報や送信元情報を含む。

本発明では、各ノードが原則として１つのハイウエイ
からデータを受信し、共通データ領域に限り、全ハイウ
エイとデータを送受信する機能を備えることを前提とし
ている。各ノードは、全ハイウエイに共通に送信すべき
パケツトデータは共通データ領域120内の空きミニパケ
ツト領域に出力し、特定のハイウエイにのみ送信すべき
データは、当該ハイウエイの個別データ領域130の空き
ミニパケツト領域に出力する。例えば、第２図（Ａ）に
示すメツセージの先頭パケツト201や第２図（Ｂ）に示
す単一パケツト（これも先頭パケツト１つである）201
の伝送には共通データ領域を利用し、中間パケツト202.
203や最終パケツト204の伝送には個別データ領域を利用
する。メツセージの宛先ノードがどのハイウエイを使用
しているかが不明の場合は、先頭パケツトだけでなく、
中間あるいは最終パケツトも共通データ領域で送信す
る。

共通データ領域では、全ハイウエイが同一の内容を持
つているため、特定の１つのハイウエイのみからデータ
を受信する任意の相手ノードにも確実にパケツトを届け
ることができる。また、各端末が出力する全てのメツセ
ージについて、少なくとも先頭パケツトは共通データ領
域を利用して伝送するようにすれば、これを全ノードに
受信させることができ、各ノードに、前述した経路情報
の学習を行なわせることができる。全ノードに同一の情
報を伝える所謂「同報通信メツセージ」も上記共通デー
タ領域を利用して送信される。

第４図に、幹線LANノード300の構成の１例を示す。幹
線LANの伝送路301を流れる信号は受信器310により受信
され、２面受信バツフアを形成する２組の入力シフトレ
ジスタ列の一方に入力される。各シフトレジスタ列は、
それぞれｌビツトのデータ容量をもつ縦属接続された複
数段のシフトレジスタ311〜314（又は311′〜314′）か
らなる。各シフトレジスタの容量ｌはミニパケツト領域
のサイズ（これは第１図（Ａ）に示すタイムスロツトの
サイズに等しい）に一致し、接続段数はハイウエイの本
数Ｎ（この例ではＮ＝４）に一致する。これらの入力シ
フトレジスタ列は、交互に切替えて使用され、例えば、
タイムスロツト101−１のデータが第１のシフトレジス
タ列の最終段314に入力され、タイムスロツト10N−１の
データが初段311に入力し終つた時点で、受信器310とシ
フトレジスタ列との接続が切替えられ、次のタイムスロ
ツト101−２〜10N−２のデータが第２のシフトレジスタ
に入力されるようになつている。一方のシフトレジスタ
列にデータが入力されている間に、他方のシフトレジス
タ列の各段からハイウエイ毎に独立した形で受信データ
が取り出される。

各ハイウエイの受信データは、それぞれ所定の遅延時
間をもつ遅延回路321〜324を介して第１のセレクタ群33
1〜334に入力され、これと並行して、２つのセレクタ31
5と316に入力されている。セレクタ315と316は、それぞ
れプリセツト信号PS2とPS1により指定された１つのハイ
ウエイの受信データを送信処理回路360と受信処理回路3
70に入力する。プリセツト信号PS1は固定であり、従つ
て、受信処理回路370には特定のハイウエイのデータが
入力される。一方、プリセツト信号PS2は送信処理回路3
60から出力され、任意のハイウエイを選択する。

送信処理回路360と受信処理回路370は、バス380を介
して支線LANコントローラ390と接続されている。316は
受信器310に接続された共通領域検出回路であり、受信
フレームの同期信号に基づいて、ヘツダ領域110に続い
て現われる共通データ領域120を検知し、共通領域識別
信号317を発生する。

送信処理回路360は、支線コントローラ390から与えら
れたメツセージ・フレームをミニパケツトに分解し、識
別信号317が“1"の期間中に見つけた空きパケツト領域
に対して先頭ミニパケツトあるいは同報通信ミニパケツ
トを送出し、検知信号が“0"の期間中に見つけた空きパ
ケツト領域に対してはその他のミニパケツトを送出す
る。また、受信フレーム中に自ノードから送出したミニ
パケツトがあれば、これを消去し、空きパケツト領域に
する。このようにしてミニパケツトの挿入、あるいは削
除が行なわれたハイウエイデータは、直列信号に変換さ
れた後、信号線361に出力される。

一方、受信処理回路370は、受信フレームの中から支
線LAN303に中継すべきミニパケツトを抽出し、メツセー
ジフレームに組み立てて支線LANコントローラ390に中継
する。このとき、ミニパケツトが受信されたことを送出
元ノードに知らせるために、該当するミニパケツト領域
の所定の位置にアンサビツトを書込む。受信処理回路37
0に入力され、アンサビツトが加えられた特定ハイウエ
イのデータは直列信号に変換された後、信号線371を介
して第１のセククタ群331〜334に入力される。上記第１
のセレクタ群は、セレクタ316で選択した特定のハイウ
エイと対応するセレクタのみが、プリセツト信号PS1に
応じて出力されるデコーダ330の出力により、上記受信
処理回路の出力371を選択し、他のセレクタは遅延回路3
21〜324を介して入力されるハイウエイデータを選択す
るように状態設定されている。

上記第１のセレクタ群の出力は、送信処理回路の出力
361と共に、第２のセレクタ群341〜344に入力される。
第２のセレクタ群341〜344は、それぞれ選択信号発生回
路500から発生される制御信号S1〜S4の状態によつて、
第１セレクタ群から入力されるデータ信号と送信処理回
路から入力されるデータ信号のいずれかを選択する。ま
た、第２のセレクタ群341〜344の出力は、２面出力バツ
フアを形成する２組のシフトレジスタ列の対応するシフ
トレジスタ段351〜354、または351′〜354′に入力され
る。各シフトレジスタ列は交互に用いられ、一方のシフ
トレジスタ列（例えば351〜354）にデータが入力されて
いる間に、他方のシフトレジスタ列（351′〜354′）が
データを直列的に送信器355に出力し、伝送路301上に第
１図（Ａ）に示す形の多重化されたハイウエイデータが
送出できるようになつている。

選択信号発生回路500は、例えば第５図に示す構成と
なつており、共通領域検知回路316から出力される共通
領域識別信号317と、送信処理回路360が自発パケツトの
消去または挿入を行つた時、該当するミニパケツト区間
を示すために出力する書替え通知信号368と、プリセツ
ト信号PS2が設定されるレジスタ501の内容に応じてデマ
ルチプレクサ502から出力される信号P1〜P4の状態に応
じて、次のように選択信号S1〜S4を発生する。

共通領域識別信号316と書替え通知信号368は、図に示
すようにANDゲート510と511に入力されている。ANDゲー
ト511には、共通領域識別信号316の反転信号が入力され
ているため、受信フレームの共通領域120にあるミニパ
ケツト領域でデータの書替えが行なわれた場合は、AND
ゲート510の出力が“1"となり、個別領域130内にあるミ
ニパケツト領域でデータ書替えが行なわれた場合は、AN
Dゲート511の出力が“1"となる。ANDゲート510の出力は
各ハイウエイに対応して設けられたORゲート531〜534に
入力されているため、共通領域でミニパケツトの消去あ
るいは追加が行なわれた場合は、全ての選択信号S1〜S4
が“1"となる。このとき、第４図の第２セレクタ群341
〜344は送信処理回路の出力361を選択するため、全ての
ハイウエイに対して平等にミニパケツトの消去または追
加が行なわれることになる。

一方、個別領域のミニパケツト書替え時に出力が“1"
となるANDゲート511の出力は、２入力ANDゲート521〜52
4を介して上記ORゲート531〜534に入力されている。AND
ゲート521〜524の他方の入力には、それぞれデマルチプ
レクサ502の出力P1〜P4が与えてあり、プリセツト信号P
S2で指定した１つのハイウエイと対応する１つのANDゲ
ートだけが上記ANDゲート511の出力をORゲートに入力で
きるようになつている。従つて、個別領域では、S1〜S4
のうちの１つだけが、データ更新されたミニパケツト期
間に“1"となり、結果的に、受信ハイウエイデータの１
部が送信処理回路360の出力で置き換えられる。

第６図は選択処理回路360の受信処理回路370の構成を
示す。

送信処理回路360は、セレクタ315から入力される特定
ハイウエイの直列受信データを並列データに変換するS/
P変換器362と、パケツト送信ユニツト363と、送信ユニ
ツト363から出力される並列データを直列信号に変換し
て信号361として出力するP/S変換器364,S/P変換器362の
出力データから受信されたミニパケツト領域が空き状態
か否かを判定し、判定結果を信号線367に出力されるパ
ケツト空検知回路と、フレーム分解ユニツト366とから
なる。

上記フレーム分解ユニツト366は、支線コントローラ3
03から内部バス380を介して送信メツセージを受け取
り、該メツセージに含まれる宛先端末アドレスを解釈す
る。分解ユニツト366は、宛先端末アドレスと宛先端末
が接続されている幹線ノードのアドレスとの対応関係を
記憶した経路情報テーブルを備えている。幹線ノードア
ドレスは、幹線LAN内で独自に設定できるアドレスであ
り、例えば幹ノードアドレスの特定の桁を見れば、その
幹線ノードの受信処理回路370がどのハイウエイを受信
ハイウエイにしているかを判断できるようにしておく。
上記フレーム分解ユニツト366は、送信メツセージの宛
先端末アドレスに基づいて経路情報テーブルを参照し、
宛先端末の接続されている幹線ノード（宛先ノード）の
アドレスを求め、該ノードアドレスから宛先ノードの受
信ハイウエイ番号を求めて、内蔵する送信ハイウエイプ
リセツト用のレジスタにセツトする。これによつて、上
記レジスタから出力されるプリセツト信号PS2の値が変
更され、送信ハイウエイ選択用のセレクタ315と、第２
のセレクタ群（341〜344）が宛先ノードの受信ハイウエ
イと同一のハイウエイを選択できる状態に切換わる。フ
レーム分解ユニツト360は、送信メツセージをメツセー
ジ長に応じて単一、または複数のブロツクに分割し、各
ブロツクに宛先ノードアドレス送信元ノードアドレス
（自ノードアドレス）とを示す幹線LANヘツダを付加し
たミニパケツトを生成する。

生成されたミニパケツトは、共通領域検知信号317
と、パケツト領域空検知信号367との状態に応じて、パ
ケツト送信ユニツト363に送り来られる。パケツト送信
ユニツト363は、これらの送信ミニパケツトを、受信S/P
変換器362から受信したハイウエイ・フレームに組み込
み、送信P/S変換器364に出力する。また、受信したハイ
ウエイ・フレームに自ノードから送出したミニパケツト
があれば、アンサビツトをチエツクし、宛先ノードに受
信されたミニパケツトをハイウエイ・フレームから消去
する。上記ミニパケツトの送出、あるいは消去が行なわ
れた区間では、書替え通知信号368が“1"となる。フレ
ーム分解ユニツト366は、１つの送信メツセージの全て
のミニパケツトが宛先ノードに正常に受信され、使用し
ていた全てのミニパケツト領域の解放がパケツト送信ユ
ニツト363で終了したことを確認すると、次の送信メツ
セージについて上述した送信処理動作を繰り返す。

受信処理回路370は、セレクタ316から入力される特定
ハイウエイの直列受信データを並列データに変換するS/
P変換器372と、該S/P変換器から出力されるハイウエイ
データの中から自ノード宛のパケツトを抽出するパケツ
ト受信ユニツト373と、受信処理されたハイウエイデー
タを直列信号に変換して信号線371に出力するP/S変換器
374と、パケツト受信ユニツト373が抽出したミニパケツ
トをフレームに組み立てて内部バス380に送出するフレ
ーム組立ユニツト375と、共通領域検知信号317が“1"の
とき、ハイウエイデータ中の各ミニパケツトを取り込
み、経路情報を獲得する経路情報受信ユニツト376とか
らなる。経路情報受信ユニツト376は、受信ハイウエイ
・フレームの共通領域に含まれる先頭パケツト、あるい
は単一パケツトから経路情報を得、自分が記憶する経路
情報と比較し、それが変更または追加すべき経路情報で
あればフレーム分解ユニツト366に伝える。

次に、第７図と第８図を参照して、本発明によるネツ
トワークシステムにおける各幹線ノードの経路情報取得
方法の１例を説明する。

第７図は、幹線LANを流れるフレームの形式を示して
おり、Ｎ本のハイウエイ・フレーム101〜10Nは、それぞ
れ共通領域120と個別領域130とからなつている。今、第
８図に示す如く、幹線ノード300Aに接続された支線LAN3
03Aに属する１つの端末ａから、幹線ノード300Bに接続
された支線LAN303Bに属する１つの端末ｂにメツセージ
を送る場合を考える。ここで、幹線ノード300Bはハイウ
エイ102のみを受信し、支線LAN303Cに接続された幹線ノ
ード300Cは、ハイウエイ10Nのみを受信するものとし、
幹線ノード300Aは端末ｂがノードＢに属していることを
経路情報テーブル40Aに既に記憶しているものと仮定す
る。経路情報テーブル40Aは、端末アドレスと、幹線ノ
ードアドレスと、方向識別子とからなり、方向識別子
は、端末が幹線LAN側に存在する場合は“1"、支線LAN側
に存在する場合は“0"となる。

幹線ノード300Aは、支線LAN303Aから上記メツセージ
を受信すると、経路情報テーブル40Aから、宛先端末ｂ
が幹線ノード303Bに接続されていることを知り、また、
上記幹線ノード303BのアドレスＢから、該ノードがハイ
ウエイ102を使用していることを知る。そこで、幹線ノ
ードは、送信メツセージをミニパケツト化した後、先頭
パケツト11lを共通情報120中の空き領域（斜線で図示）
に送出し、残りのパケツト11l〜11nはハイウエイ・フレ
ーム102の個別領域130にある空き領域に送出する。各ミ
ニパケツト11は、宛先幹線ノードのアドレス121と、送
信元幹線ノードのアドレス122と、宛先端末アドレス123
と、送信元端末アドレス124とを含む。

本発明によれば、先頭パケツト11lが共通領域120を利
用して全ハイウエイに送出されるため、宛先ノード300B
以外の幹線ノード300Cでも上記先頭パケツトを受信する
ことができる。従つて、端末アドレスａと幹線ノードア
ドレスＢとの関係を経路情報テーブル40Cに記憶してお
くことにより、その後、支線LAN303Cに属するいずれか
の端末から上記端末303Aにメツセージを送信するとき、
幹線ノード300Cは、上記経路情報テーブル40Cに基づい
て、幹線ノード300Aが使用する特定ハイウエイを利用し
た通信が可能となる。

第９図と第10図は、経路情報テーブルに登録されてい
ない宛先端末にデータを送信する場合を示す。

今、第９図（Ａ）に示すネツトワークで、支線LAN303
Aに属した端末ａから支線LAN303Zに属した端末ｘ宛のメ
ツセージを送出した場合に、幹線ノード300Aの経路情報
テーブル40Aが、例えば第９図（Ｂ）の如く、宛先端末
ａに関する経路情報をもつていなかつたと仮定する。こ
の場合、幹線ノード300Aは、端末ａからの送信メツセー
ジをミニパケツト化し、各ミニパケツト11−ｇ−11−ｉ
に、第10図に示す如く、宛先幹線ノードのアドレス121
をブランク、あるいはアドレス未知を示す特殊コードに
したヘツダを付し、全てのミニパケツトをハイウエイフ
レーム101〜10Nの共通領域120に送出する。これらのミ
ニパケツトは、幹線LAN上の全ての幹線ノードで受信さ
れ、発信元幹線ノードを除く他の幹線ノードを支線LAN
側に中継する。従つて、幹線ノード300Zで支線LAN303Z
に中継されたメツセージが宛先端末ｘに受信される。
尚、各支線LANでは、支線LANコントローラ390が、支線L
ANを一巡したメツセージを消去する。

第11図は、支線LAN303Aに属する１つの端末ａから、
幹線LAN301を介して接続された全ての端末宛に同報メツ
セージを送る場合の説明図である。支線LAN303Aから上
記同報メツセージを受信した幹線ノード300Aは、上記メ
ツセージをミニパケツト化し、各ミニパケツト11−ｇ〜
11−ｉに、第12図に示す如く、宛先幹線ノードアドレス
121と宛先端末アドレス123に「同報」を示すコードを設
定し、送信元幹線ノードアドレス122と送信元端末アド
レス124にそれぞれノード300Aと端末ａのアドレスを与
えて、これらのミニパケツトを前記ハイウエイフレーム
の共通領域120に送出する。幹線ノード300B,300C,300Z
は、宛先幹線ノードのアドレス121が「同報」コードの
ミニパケツトであれば、これを受信し、メツセージに組
み立てる。本発明によれば、同報ミニパケツトは共通領
域に送出されているため、全ての幹線ノードで受信され
る。従つて、メツセージを全ての支線LANに中継でき、
全ての端末に受信させることができる。

第13図と第14図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例では、例えば第13図に示す如く、幹線LAN
上で多重化されるハイウエイ101〜105のうち、特定の１
本、例えばハイウエイ101の全パケツト領域を共通領域
として用い、他のハイウエイ102〜105は個別領域として
用いるものである。この場合、各幹線ノード300は、第1
4図に示す如く、入力シフトレジスタ319から得られる共
通領域ハイウエイ101のフレームを共通電送路処理回路6
00に入力し、その出力を出力レジスタ359を介して送信
器355に出力する。送信処理回路360′と受信処理回路37
0′は、それぞれセレクタ315と316で選択されたハイウ
エイの全域を個別情報として取り扱うため、第４図〜第
６図で説明した回路構成から、共通領域検出信号317に
基づく判断を除外した回路構成でよい。入力シフトレジ
スタ311〜314と、出力シフトレジスタ351〜355は、図で
は省略されているが、第４図と同様に２面バツフアの形
式を採用する。共通伝送路処理回路600は、ハイウエイ1
01の全域を共通領域として取扱い、該ハイウエイから自
ノード宛のミニパケツトの受信処理と、他のノード宛の
ミニパケツト送出処理を行えばよいため、機能的には上
記送信処理回路360′と受信処理回路370′を備え、これ
らがシフトレジスタ319からの出力を受信して処理し、
ミニパケツトの追加または削除があつた区間では送信処
理回路の出力、それ以外では受信処理回路の出力をシフ
トレジスタ359に与えるように構成すればよい。

本実施例においては、例えば、支線LANコントローラ3
90（図示せず）から内部バス380に出力された中継メツ
セージを送信処理回路370′と共通伝送路処理回路600で
受信し、それが同報メツセージ、あるいは宛先幹線ノー
ド不明のメツセージであれば共通伝送路処理回路600が
送信処理し、その他のメツセージであれば送信処理回路
360′で送信処理するようにする。尚、経路情報を各ノ
ードで取得できるようにするために、送信処理回路36
0′が送信するメツセージであつても、その先頭ミニパ
ケツト部分のみが共通伝送路処理回路600によつて共通
ハイウエイ101にも送出されるようにしてもよい。この
ようにすれば、各幹線ノードにおいて、共通伝送路処理
回路600が全ての端末からの送信メツセージに関してヘ
ツダ情報を受信できるため、これによつて得られた経路
情報により送信処理回路360′が使用する経路情報テー
ブルを更新することができる。

第15図〜第17図は、本発明の更に他の実施例を示す。
この実施例は、第15図に示す如く、複数の幹線LAN伝送
路401〜404が存在し、各伝送路にそれぞれ複数の幹線ノ
ード300A〜300Nが接続されたネツトワーク形態に本発明
を適用した例である。各伝送路401〜404を流れるフレー
ムは、第１図のハイウエイ・フレーム101〜10Nと同様
に、第16図に示す如く、フレームヘツダ領域110と、共
通領域120と、個別領域130とからなり、共通領域120と
個別領域130がそれぞれ複数のミニパケツト領域に分割
されている。

本実施例では、各幹線ノード300は、第１の実施例と
同様、各送信メツセージの先頭ミニパケツト、あるいは
同報メツセージのミニパケツトを共通領域120の空き領
域に出力し、その他のミニパケツトは個別領域130の空
き領域に出力する。各幹線LAN401〜404は、共通領域デ
ータ中継装置700に接続しており、該中継装置は、各幹
線LANフレーム100の共通領域120からミニパケツトを読
取り、これを他の幹線LANフレームの共通領域に付加す
る機能をもつ。本実施例によれば、各幹線ノードは、１
つの伝送路に対してデータの送受信を行なえばよいた
め、第17図に示す如く、受信器310と送信器355との間に
設ける送受信処理回路380の構成を簡単にできる。すな
わち、送受信処理回路は、支線LANからの受信メツセー
ジをミニパケツト化して、受信フレーム中の空き領域
に、共通領域検出回路316の出力に応じてミニパケツト
を送出する機能、受信フレームに含まれる自発ミニパケ
ツトを消去する機能、受信フレーム中に含まれる自ノー
ド宛のミニパケツトを受信してメツセージに組立てる機
能、アンサビツトを付加する機能、および共通領域のミ
ニパケツトを受信した経路情報テーブルを更新する機能
を１つの固定のハイウエイに対して行なえばよいため、
第４図のノード構成に比較して簡単な構造となる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明の他の変
形例として、例えば第１図のハイウエイ101〜10Nを２つ
のグループに分け、第１のグループのハイウエイ・フレ
ームは全ミニパケツト領域を個別領域として用い、第２
のグループのハイウエイ・フレームは共通領域と個別領
域をもつようにしてもよい。このようにすると、複数の
幹線ノードのうち、第１のグループのハイウエイに接続
されたノードは、それぞれハイウエイ毎に閉じたLANを
形成し、第２グループのハイウエイに接続されたノード
は、共通領域を介して互いに交信できる複合LANを形成
し、これらのLANが１つの幹線伝送路上に共存する形と
することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明は、物理的な複数のループ
伝送路、あるいは多重化された論理的な複数のループ伝
送路を有するネツトワークにおいて、各ノード装置の構
成と通信処理動作を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ伝送路上の多重化さ
れた通信フレームと、通信路（ハイウエイ）別に分離さ
れたフレーム構造を説明するための図、第２図（Ａ），
（Ｂ）は送信メツセージのパケツト化を説明するための
図、第３図は本発明によるネツトワーク・システムの全
体構成の１例を示す図、第４図はノード装置の構成の１
例を示す図、第５図は第４図における選択信号発生回路
500の構成図、第６図は第４図における送信処理回路360
と受信処理回路370の詳細を示す図、第７図は１つのメ
ツセージを構成する複数のパケツトの転送方法を説明す
るための図、第８図は２つの端末間におけるメツセージ
の送信についての説明図、第９図（Ａ），（Ｂ）は、ア
ドレスが未知のノードに対するパケツトの送信を説明す
るための図、第10図は上記送信パケツトに付されるヘツ
ダを示す図、第11図は１つの端末から複数の端末に同一
の情報を送信する同報通信を説明するための図、第12図
は同報通信パケツトに付されるヘツダを示す図、第13図
は本発明の他の実施例における多重通信路の使い方を説
明するための図、第14図は上記実施例におけるノード装
置の構成の１例を示す図、第15図は本発明の更に他の実
施例を示すネツトワーク構成図、第16図は上記実施例に
おける通信フレームの構成図、第17図は上記実施例にお
ける各ノードの構成を示す図である。 101〜10N……通信路と対応したフレーム、110……フレ
ームヘツダ、120……共通領域、130……個別領域、11−
１〜11−ｇ……ミニパケツト領域、300……幹線ノー
ド、301……幹線LAN、303……支線LAN、304……端末装
置、316……共通領域検出回路、360……送信処理回路、
370……受信処理回路、390……支線LANコントローラ。

フロントページの続き (72)発明者 寺田 松昭 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社日立製作所システム開発研究所 内 (72)発明者 橋本 豊和 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所神奈川工場内 (72)発明者 桧山 邦夫 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所神奈川工場内 (56)参考文献 特開 平３−101437（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−129546（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−60125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−193634（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−187939（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−99648（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−53543（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−120543（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告（ＩＮ 88−121）Ｖｏｌ．88，Ｎｏ．409 山内雪路他「ＡＴＭを用いた高速基幹 ＬＡＮの検討」25−29頁 平成元年１月 27日 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 12/42 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のノードが物理的あるいは論理的に多
   重化されたループ状伝送路により結合され、各ノードは
   送信する伝送路を選択する機能をもち、かつ、特定の伝
   送路を流れる通信フレームに対して受信動作を行なうネ
   ットワーク・システムにおいて、 前記各通信フレームに、各伝送路共通の共通領域と、宛
   先ノードが受信可能な伝送路の個別領域とを設け、 前記各ノードは、 前記共通領域に対しては、異なる伝送路であっても、同
   一のデータを同時に流す、同一情報送出手段と、 前記個別領域に対しては、その領域の属する伝送路固有
   のデータを流す個別伝送路データ送出手段と、 送信すべき情報を１つあるいは複数のパケットに分割
   し、複数のタイムスロットからなる前記通信フレームの
   前記共通領域または個別領域内にある空きスロットに前
   記パケットを送信する手段と、 該ネットワーク・システムにつながる他のノード宛やノ
   ードにつながる支線LAN宛にメッセージを送る際に、前
   記分割したパケットのうち先頭のパケットのみを前記共
   通領域に送信し、残りのパケットは、前記個別領域に送
   信する手段と を備えることを特徴とするネットワーク・システム。
2. 【請求項２】ループ上の幹線伝送路により接続された複
   数のノードと、前記ノードに直接またはサブネットワー
   クを介して接続された複数の端末手段とからなり、前記
   幹線伝送路上に時分割多重によって、複数の通信路が形
   成され、各通信路毎に複数のパケット領域から成る通信
   フレームが伝送されるネットワーク・システムにおい
   て、 前記各ノードは、 特定の通信路の通信フレームから自ノード宛のパケット
   を受信する受信処理手段と、 宛先ノードに対応して通信路を選択し、該通信路上の通
   信フレームに対して送信パケットを出力する送信処理手
   段と、 通信路毎に異なる固有のパケット領域となる個別領域と
   複数の通信路に共通のパケットを伝送するための共通領
   域とからなる、前記各通信路を流れる前記通信フレー
   ム、の前記共通領域を識別する手段と、 前記送信処理手段が前記選択された通信路の受信フレー
   ムの共通領域に対して、パケットの送出またはパケット
   領域の解放処理を行なったとき、他の通信路の受信フレ
   ームの対応するパケット領域に対して、同様の結果を与
   えるための手段と を備えることを特徴とするネットワーク・システム。
3. 【請求項３】前記各ノードの送信処理手段が、前記端末
   手段またはサブネットワークからの受信メッセージを単
   一または複数のパケットに分割し、先頭パケットを前記
   通信フレームの共通領域に送出することを特徴とする請
   求項２記載のネットワーク・システム。