JP2967424B2

JP2967424B2 - 異方向リング型パケット通信システムの伝送経路接続制御方法

Info

Publication number: JP2967424B2
Application number: JP2159426A
Authority: JP
Inventors: 直孝森田; 剛征原田; 廣一大西
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1999-10-25
Anticipated expiration: 2014-10-25
Also published as: JPH0449733A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、異方向リング型の伝送路で接続されたノー
ドを介し、パケットを用いて端末間通信を行なう通信シ
ステムの伝送路の接続制御方法に係り、特に、発信ノー
ドと着信ノード間の伝送経路を効率良く選択し、かつ、
ノード構成の変更に効率良く対応する異方向リング型パ
ケット通信の伝送経路接続制御方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

現在は、オフィスオートメーションに代表されるよう
に、情報化社会の時代とも呼ばれ、データ通信に対する
要求は高度化、多様化している。

このような要求に対応するため、パケット交換網の構
築が進められている。

パケット交換網では、回線交換網のように、直接、端
末間でデータの送受信が行なわれるのではなく、一旦、
交換機、すなわちノードにデータを蓄積し、ノードは、
データに付与している送り先情報（ヘッダ）を基に、網
内（ノードとノードの間）の込み具合を調べ、空いてい
るルートを選択して、データを高速転送し、さらに、相
手先ノードを介して送り先の端末に届ける蓄積交換方式
が取られている。

網内を転送されるヘッダ付きのデータは、パケットと
呼ばれるデータの交換単位となる。

また、このようなパケット交換網を含む通信網の網構
成の一つに、端末装置、あるいは、交換機などのノード
を、伝送路で、リング状につなぎ合わせて構成する通信
網がある。

このような、リング状の通信網を用いたものには、例
えば、ローカルエリアネットワーク（LAN:Local Area
Network）や、コンピュータの分散処理システムにお
けるプロセッサ間通信などがある。

このような、ノードをリング型の伝送路を用いて接続
したデータ通信網、および、パケット交換方式に関して
は、電子情報通信学会編「電子情報通信ハンドブック」
（1988年、オーム社発行）のpp.1622、2028〜2029、お
よび、2054〜2056に記載されている。

さらに、このようなリング型の通信網において、特
に、複数の端末を接続した複数のノードを、伝送方向の
異なるＮ重のリング状の伝送リンク、すなわち、伝送路
に接続して構成される通信システムがある。

このような異方向伝送路の特徴として、発ノードと着
ノード間に存在するノード、すなわち、中継ノード数
を、最小にするように、経路を選択することがある。こ
のことにより、中継ノードで生じる中継遅延を最小にす
ることが可能になる。さらに、伝送リンクのリソース
を、互いに独立した複数の通信で有効に利用することが
可能である。

従来、このような通信システムにおいては、情報転送
フェーズとして、例えば、他のノードに情報を発信する
場合、発信側ノードは、アドレス領域を含む制御情報領
域、および、ユーザ情報領域で構成されるパケットを、
伝送リンク上に転送する。そして、各受信ノードは、こ
のパケットを利用して、この受信ノード、あるいは、下
流の他ノードが、情報転送を可能にするために、このパ
ケットを開放する。このようにして、各端末相互間で通
信を行なうものがある。

すなわち、各ノードは、端末から受信した呼設定信号
に設定された着端末アドレスから、着信側ノードへの経
路を選択する網管理情報を持ち、発信側ノードが、着端
末アドレスから、この網管理情報を検索し、経路を選択
して通信を行なうものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、異方向リング型伝送路を用いたパケット通信網
において、従来の伝送経路の選択接続方法では、各ノー
ドが、着端末アドレスから、網管理情報を検索し、経路
を選択して通信を行なっていた。そのため、端末の新規
加入、および、移動やノードが新設される度に、全ての
ノードの網管理情報を変更しなければならなかった。

また、異方向伝送路の特徴には、中継ノード数を、最
小にする経路を選択し、中継ノードで生じる中継遅延を
最小にすること、および、伝送リンクのリソースを、互
いに独立した複数の通信で有効に利用することがある。

しかし、従来の伝送経路の選択接続方法では、中継ノ
ード数を考慮せずに呼設定するために、中継遅延の増加
を起こしたり、伝送路リソースを有効に用いることがで
きないなどの問題があった。

本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、シ
リアル番号を用いた簡単な手順により、伝送経路の選択
を行ない、ノード単位での各端末のアドレスの管理と、
中継遅延の低減、そして、伝送路リソースの有効利用を
可能とし、さらに、新規ノードの接続時の管理情報の変
更を不要とし、容易なシステム運用を可能とする異方向
リング型パケット通信システムの伝送経路接続制御方法
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の異方向リング型パ
ケット通信システムの伝送経路接続制御方法は、（１）
それぞれのノードは、接続された複数の伝送媒体毎に、
それぞれの伝送方向順に基づき設定されるシリアル番号
群と、それぞれの伝送媒体に接続されるノードの数とか
らなる網管理情報を有し、端末間の情報の伝送開始時
に、着信側端末に接続された第２のノードは、発信側端
末に接続された第１のノードからの呼設定要求パケット
に対応して、第２のノードが有する網管理情報のシリア
ル番号群を付与した通信可パケットを返送し、第１のノ
ードは、通信可パケットに付与された第２のノードのシ
リアル番号群と、第１のノード自体が有する網管理情報
のシリアル番号群、および、全ノード数とに基づき、発
信側端末と着信側端末との情報の伝送経路の接続を制御
することを特徴とする。

また、（２）上記（１）に記載の異方向リング型パケ
ット通信システムの伝送経路接続制御方法において、通
信システム内の任意の位置に、新規ノードを追加接続す
る場合に、新規ノードの網管理情報として、伝送媒体毎
に隣接するノードのいずれか一方のノードのシリアル番
号を、伝送媒体毎のシリアル番号に設定し、かつ、新規
ノードの追加以前のノード数を、伝送媒体毎の全ノード
数に設定することを特徴とする。

〔作用〕

本発明において、各ノードは、Ｎ重リングに対応する
Ｎ個のシリアル番号、および、この通信システムに接続
する全ノード数を、網管理情報として持つ。シリアル番
号の番号付けは、伝送方向に基づき設定される。

そして、端末から、呼設定信号を受信した発ノードで
ある第１のノードは、着端末アドレスを設定した呼設定
要求パケットを、全てのノードが受信できる放送形式で
転送する。

呼設定要求パケットを受信した発ノード以外のノード
の中で、この呼設定要求パケットに設定された着端末ア
ドレスと一致する端末を収容する着ノードである第２の
ノードは、Ｎ個の自シリアル番号を付与した通信可パケ
ットを、第１のノードに転送する。

第２のノードが転送した通信可パケットを受信した第
１のノードは、第１のノードのＮ個のシリアル番号、お
よび、全ノード数と、第２のノードからのＮ個のシリア
ル番号とに基づき、中継ノード数が最も少ない最短経路
を選択する。

そして、第１のノード、および、第２のノードは、選
択した経路を、情報転送フェーズで使用するように、呼
設定を行なう。

また、新規ノードが接続される場合には、新規ノード
以外のノードのシリアル番号および、全ノード数は変更
せず、新規ノードのシリアル番号として、リング毎に、
この新規ノードの上流、もしくは、下流のノードのシリ
アル番号と、このノード接続前の全ノード数をそれぞれ
設定する。

このように、伝送路毎に設定されたシリアル番号、お
よび、ノード数を用いて、発ノードと着ノード間の複数
経路の中から、最短経路を優先して選択し、通信を行な
う。このことにより、各ノードは、他ノードの収容する
端末のアドレスから経路を選択するための網管理情報を
持つ必要が無くなる。

また、各ノードは、他ノードの収容する端末のアドレ
スを管理する必要が無いため、新規端末の設置、およ
び、端末の移転、あるいは、ノードの新設時において
も、この新規／移転ノードのみの網管理情報を変更ある
いは、新設するだけで良く、他のノードに、影響を及ぼ
さない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明す
る。

第１図は、本発明を施した通信システムの構成の一実
施例を示すブロック図である。

本実施例の通信システムは、異方向の伝送路である二
重のリング６、７を介して接続され、パケットを転送す
るノード１〜５と、このノード１〜５に、それぞれ、回
線８〜12で接続された端末13〜17から構成されている。

さらに、ノード１〜５は、それぞれ、シリアル番号
（SN（Ａ））61〜65と、シリアル番号（SN（Ｂ））71〜
75、および、接続された全ノード数（TN）91〜95とから
なる網管理情報81〜85を有する。

尚、シリアル番号（SN（Ａ））61〜65は、リング６上
の並び順で登録され、シリアル番号（SN（Ｂ））71〜75
は、リング７上の並び順で登録されている。

また、ノード１〜５間でやり取りされるパケット、す
なわち、シリアル番号要求パケット20と、シリアル番号
要求応答パケット50のフォーマットを、ノード２、およ
び、ノード５内で示す。

シリアル番号要求パケット20は、特殊アドレスを設定
する制御情報領域21と、通信先の端末のアドレス（DA
5）22を含むユーザ情報領域23から構成されている。ま
た、シリアル番号要求応答パケット50は、特殊アドレス
を設定する制御情報領域51と、ノード５のシリアル番号
（SN（Ａ））65、シリアル番号（SN（Ｂ））75の情報を
含むユーザ情報領域52から構成されている。

尚、シリアル番号要求パケット20、および、シリアル
番号要求応答パケットは50、それぞれ、呼設定要求パケ
ット、そして、通信可パケットである。

本実施例の通信システムでは、このような構成のノー
ド１〜５を用いて、本発明に係る伝送路の選択、およ
び、接続を行なう。

すなわち、端末から、呼設定信号を受信した発ノード
は、着端末アドレスを設定したシリアル番号要求パケッ
トを、全てのノードが、このパケットを受信できる放送
形式で転送する。

シリアル番号要求パケットを受信した発ノード以外の
ノードの中で、このシリアル番号要求パケットに設定さ
れた着端末アドレスと一致する端末を収容する着ノード
は、Ｎ個の自シリアル番号を設定したシリアル番号要求
応答パケットを、発ノードに転送する。この時、着ノー
ド以外のノードは、何も動作しない。また、リングを一
周したシリアル番号要求パケットを受信した発ノード
は、このシリアル番号要求パケットを廃棄する。

着ノードが転送したシリアル番号要求応答パケットを
受信した発ノードは、Ｎ個の発ノードシリアル番号、Ｎ
個の着ノードシリアル番号、および、全ノード数に基づ
き、中継ノード数が最も少ない最短経路を選択する。

そして、発ノード、および、着ノードは、選択した経
路を、情報転送フェーズで使用するように、呼設定を行
なう。

このような動作を行ない、シリアル番号、および、全
ノード数を用いて、発ノードと着ノード間の複数経路の
中から、最短経路を優先して選択し、通信を行なう。

次に、シーケンス図に基づき、端末14を発端末、端末
17を着端末として、本発明に係る処理動作を、さらに、
詳しく説明する。

第２図は、第１図における通信システムの本発明に係
る処理動作の一実施例を示すシーケンス図である。

まず、端末14は、着端末17のアドレスを含む呼設定信
号30を、ノード２に送信する（ステップ201）。

呼設定信号30を受信したノード２は、特殊アドレス
を、シリアル番号要求パケット20の制御情報領域21に設
定することにより、全ノードが受信する放送形式で、リ
ング６に、端末17のアドレス22を設定したシリアル番号
要求パケット20を送信する（ステップ202）。

ここで、ノード２を除く各ノード１、３〜５は、シリ
アル番号要求パケット20を受信し、自ノードが収容する
端末アドレスと、シリアル番号要求パケット20に設定さ
れた端末アドレス22を比較する。また、シリアル番号要
求パケット20を、リング６を一周して受信したノード２
は、これを破棄する。

比較を行なった結果、シリアル番号要求パケット20に
設定された端末アドレス22が、自ノードに収容する端末
のアドレスと一致したノード５は、自ノードのリング６
におけるシリアル番号65、および、リング７におけるシ
リアル番号75を設定したシリアル番号要求応答パケット
50を、シリアル番号要求パケット20を受信したリング６
に転送して、ノード２へ返送する（ステップ203）。

尚、シリアル番号要求パケット20に設定された端末ア
ドレス22が、自ノードに収容する端末アドレスと一致し
なかったノード１、３、４は、何の動作も行なわない。

シリアル番号要求応答パケット50を受信したノード２
は、自ノードのシリアル番号62、72は、それぞれ、
「１」、「９」であり、受信したシリアル番号65、75
は、「４」、「６」であり、かつ、全ノード数92は
「５」であることから、送信はリング７、受信はリング
６とする経路を選択し、呼設定受付信号31を端末14へ
（ステップ204）、また、呼設定信号32をノード１に送
信する（ステップ205）。

ここで、最短経路は、以下のようにして求められる。

「送信側シリアル番号」−「着信側シリアル番号」を
Ｆ（SN）とし、「Ｆ（SN）＞０」の場合で、「|F（SN）
｜＞TN/2」の場合は、送信はリング６、受信はリング７
を用いる。

逆に、「|F（SN）｜＜TN/2」の場合は、送信はリング
７、受信はリング６を用いる。

また、「Ｆ（SN）＜０」の場合で、「|F（SN）｜＞TN
/2」の場合は、送信はリング７、受信はリング６を用い
る。

逆に、「|F（SN）｜＜TN/2」の場合は、送信はリング
６、受信はリング７を用いる。

尚、「|F（SN）｜」は、絶対値を表わす。

本実施例では、リング６のシリアル番号を用いると、
「１−４＝−３」となるため、送信はリング７、受信は
リング６を選択する。

本実施例では、異方向の二つの伝送路のみで構成さ
れ、かつ、シリアル番号の基点が同じであり、リング
６、７上のどちらのシリアル番号を用いて計算しても良
い。もし、二つ以上の伝送路で構成されている場合に
は、それぞれのリングに番号を付与して、共通、かつ、
この番号の小さいリング上のシリアル番号で、計算する
ようにしておけば良い。また、「|F（SN）｜＝TN/2」の
場合は、どちらのリングを選択しても同じであり、予
め、例えば、小さい番号のリングを選択するようにして
おけば良い。

さて、ノード２からリング７を介して、呼設定信号32
を受信したノード１は、呼設定信号33をノード５に送信
する（ステップ206）。

ノード１から、呼設定信号33を受信したノード５は、
呼設定信号34を、端末17に送信し（ステップ207）、か
つ、リング６を介して、ノード１に呼設定受付信号35を
送信する（ステップ208）。

ノード５から呼設定受付信号35を受信したノード１
は、呼設定受付信号36を、ノード２に送信する（ステッ
プ209）。

以下、端末14から、ノード２、ノード１、ノード５、
そして、端末17の間で呼設定手順が終了すると、ノード
２とノード５は、それぞれ、リング７、および、リング
６へ、端末から送られてきた情報を転送して通信を行な
う。

このようにして、発ノードが、呼設定時に、着ノード
のシリアル番号を取得し、最短経路を選択する。

次に、新規ノードの接続に関して説明する。

第３図は、本発明を施した通信システムの構成変更の
一実施例を示すブロック図である。

第３図（ａ）における通信システムは、ノード41〜44
からなる４つのノードと、これらのノードを、それぞれ
接続する異方向のリング45、46から構成されている。

ノード41は、リング45におけるシリアル番号（SN
（Ａ））は「０」で、リング46におけるシリアル番号
（SN（Ｂ））は「４」、そして、全ノード数（TN）は
「４」を持つ。

同様に、ノード42は、リング45におけるシリアル番号
（SN（Ａ））は「１」で、リング46おけるシリアル番号
（SN（Ｂ））は「７」、そして、全ノード数（TN）は
「４」を持つ。

同様に、ノード43は、リング45におけるシリアル番号
（SN（Ａ））は「２」で、リング46おけるシリアル番号
（SN（Ｂ））は「６」、そして、全ノード数（TN）は
「４」を持つ。

同様に、ノード44は、リング45におけるシリアル番号
（SN（Ａ））は「３」で、リング46おけるシリアル番号
（SN（Ｂ））は「５」、そして、全ノード数（TN）は
「４」を持つ。

このような構成により、第２図で説明したシーケンス
に基づき、最短経路を選択して通信を行なう。

第３図（ｂ）は、第３図（ａ）の通信システムに、ノ
ード47を新設したものである。

ノード47は、ノード43とノード44との間に新設されて
いる。この場合、網管理情報として、ノード47のリング
45におけるシリアル番号（SN（Ａ））は、下流となるノ
ード43と同じ「２」を設定し、リング46おけるシリアル
番号（SN（Ｂ））は、同様に、下流となるノード44と同
じ、「６」を設定する。そして、全ノード数（TN）に
「４」を設定する。

そして、図には示していないが、接続される端末のア
ドレスも設定する。

尚、ノード47のシリアル番号に上流のノードのシリア
ル番号を設定しても良い。

このように、新規ノードが接続された場合には、新規
ノード以外のノードのシリアル番号および、全ノード数
は変更せず、新規ノードのシリアル番号として、リング
毎に、この新規ノードの下流、もしくは、上流のノード
のシリアル番号と、このノード接続以前のノード数を、
網管理情報として、それぞれ設定する。

このことにより、新規ノード47を追加した通信システ
ムにおいても、第２図で説明したシーケンスに基づき、
最短経路を選択して通信を行なうことができる。

例えば、ノード42の端末から、ノード47の端末への送
信がある場合には、ノード42は、ノード47からのシリア
ル番号要求応答パケットを受け取る。そして、ノード42
は、自ノードのシリアル番号は、それぞれ、「１」、
「７」であり、受信したシリアル番号は、「２」、
「５」であり、かつ、全ノード数は「４」であることか
ら、第２図における計算に基づき、送信はリング45、受
信はリング46とする経路を選択する。

以上、第１図〜第３図を用いて説明したように、本実
施例によれば、発ノードが、呼設定毎に、着ノードのシ
リアル番号を取得し、最短経路を選択する。このことに
より、各ノードは、他ノードの収容する端末のアドレス
から経路を選択するための情報を持つ必要が無くなる。

また、各ノードは、他ノードの収容する端末のアドレ
スを管理する必要が無い。このことにより、新規端末の
設置、および、端末の移転、あるいは、ノードの新設時
においても、このノードのみが、網管理情報を変更、あ
るいは、新設するだけで、他のノードには、影響を及ぼ
さない。

また、発ノードが、呼設定毎に、着ノードのシリアル
番号を取得し、最短経路を選択することにより、中継遅
延を抑えると共に、伝送路リソースを有効に利用でき
る。

さらに、ノードの新設時には、新規ノードのシリアル
番号として、リング毎に、このノードの両側のいずれか
一方のノードのシリアル番号と、新規ノードの全ノード
数として、このノード接続以前の全ノード数を割り付け
る。このことにより、この通信システムに接続する全ノ
ードを対象とするシリアル番号、および、全ノード数の
再割り付け手順を必要としない。

尚、第１図〜第３図における実施例は、本発明の一例
であり、本発明は、これに限定されるものではない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、シリアル番号を用いた簡単な手順に
より、通信経路の選択ができ、ノード単位での各端末の
アドレスの管理と、中継遅延の低減、そして、伝送路リ
ソースの有効利用が可能となり、さらに、新規ノードの
接続時の管理情報の変更を不要とし、システム運用が容
易となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明を施した
通信システムの構成の一実施例を示すブロック図、第２
図は第１図における通信システムの本発明に係る処理動
作の一実施例を示すシーケンス図、第３図は本発明を施
した通信システムの構成変更の一実施例を示すブロック
図である。１〜5:ノード,6〜7:リング,8〜12:回線,13〜17:端末,2
0:シリアル番号要求パケット,21:制御情報領域,22:端末
のアドレス（DA5）,23:ユーザ情報領域,30:呼設定信号,
31:呼設定受付信号,32〜34:呼設定信号,35〜36:呼設定
受付信号,41〜44:ノード,45〜46:リング,47:ノード,50:
シリアル番号要求応答パケット,51:制御情報領域,52:ユ
ーザ情報領域,61〜65:シリアル番号（SN（Ａ））,71〜7
5:シリアル番号（SN（Ｂ））,81〜85:網管理情報,91〜9
5:全ノード数（TN）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−61446（ＪＰ，Ａ) 特開平２−274041（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 12/42

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】任意の数の端末をそれぞれ接続した複数の
ノードを、伝送方向の異なる複数のリング状の伝送媒体
で接続し、上記端末間の情報の伝送を、該伝送媒体を介
して、上記複数のノード間のパケット交換により行う異
方向リング型パケット通信システムの伝送経路接続制御
方法において、上記それぞれのノードは、接続された上
記複数の伝送媒体毎に、それぞれの伝送方向順に基づき
設定されるシリアル番号群と、それぞれの伝送媒体に接
続されるノードの数とからなる網管理情報を有し、上記
端末間の情報の伝送開始時に、着信側の端末に接続され
た第２のノードは、発信側端末に接続された第１のノー
ドからの呼設定要求パケットに対応して、該第２のノー
ドが有する上記網管理情報のシリアル番号群を付与した
通信可パケットを返送し、上記第１のノードは、該通信
可パケットに付与された上記第２のノードのシリアル番
号群と、該第１のノード自体が有する上記網管理情報の
シリアル番号群、および、全ノード数とに基づき、上記
発信側端末と着信側端末間の情報の伝送経路の接続を制
御することを特徴とする異方向リング型パケット通信シ
ステムの伝送経路接続制御方法。
【請求項２】請求項１に記載の異方向リング型パケット
通信システムの伝送経路接続制御方法において、上記通
信システム内の任意の位置に、新規ノードを追加接続す
る場合に、該新規ノードの網管理情報として、上記伝送
媒体毎に隣接するノードのいずれか一方のノードのシリ
アル番号を、上記伝送媒体毎のシリアル番号に設定し、
かつ、該新規ノードの追加以前のノード数を、上記伝送
媒体毎の全ノード数に設定することを特徴とする異方向
リング型パケット通信システムの伝送経路接続制御方
法。