JP3512164B2 - 通信ノードおよびネットワークシステム、並びにネットワークシステムの制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータネッ
トワークシステムおよびこれを構成する通信ノードに関
するものであり、特に、チャネル型接続のネットワーク
システムにおいて効率的な通信を行うための技術に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムでは、通常、個々
の構成要素間で情報を転送可能にするために、ケーブル
等で接続されたネットワークを構成する。ネットワーク
システムは、各構成要素が有する通信ノードがバスで互
いに接続されることによって実現される。通信ノードを
接続するバスは単一チャネルしかもたないので、複数の
通信ノードが同時に通信を行うことはできない。このた
め、ネットワークシステムにおいて効率的に通信を行う
ためには、各通信ノードが所定の通信規約に則ってバス
を使用する必要がある。

【０００３】このような通信規約の１つとして、ＩＥＥ
Ｅ１３９４「Standard for a HighPerformance Serial
Bus」がある。この規格によると、通信ノードはバスに
信号を送信する際、アービトレーションを行いバスの使
用権を得ることを試みる。各通信ノードによるアービト
レーションはネットワークシステムに１個のみ存在する
ルートノードによって調停され、アービトレーションを
行った通信ノードのうちの１個にバスの使用権が与えら
れる。アービトレーションを行ったがバスの使用権を得
られなかった通信ノードは、次のアービトレーションの
機会を待ち再度アービトレーションを行う。このように
して、バスに信号を送信している通信ノードは必ず１個
のみであることを保証する。

【０００４】バスの構成は、パワーオン時や、通信ノー
ドの追加や削除によってネットワーク構成が変更された
場合に必ず初期化され、接続状態や、ホストや他の通信
ノードからの要求によって一意に決定され、再び初期化
が行われるまで変更なく維持される。バスの構成の決定
とは、すなわち、通信ノードのノード番号やルートであ
るか否かの属性が決定されるということである。

【０００５】次にデータの伝搬について説明する。バス
の使用権を得た通信ノードはデータ送信を開始する。デ
ータを受信した通信ノードは受信データの送信先を調べ
て、自己宛のときはこれを取り込み、そうでないときは
とりこまないで、受信ポート以外のポートにリピートす
る。

【０００６】図１６は従来のネットワークシステムにお
けるデータ転送を示す図である。図１６において、各円
は通信ノードを表しており、円の中の数字はその通信ノ
ードのノード番号を示している。円と円とを結ぶ線は通
信ノード間のバスを表している。図１６では、ノード３
からノード４にデータを送信した場合のデータ伝搬を示
している。ノード３はノード８にデータを送信し、ノー
ド８は自己に接続されたノード２，４，７に受信データ
をそれぞれリピートする。同様に、ノード２は自己に接
続されたノード０，１に受信データをそれぞれリピート
し、ノード７は自己に接続されたノード５，６に受信デ
ータをそれぞれリピートする。ノード４は受信データの
宛先が自己であることを認識し、受信データを取り込
む。このようにして、全ての通信ノードにデータが伝搬
される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１６に示すように、
従来のネットワークシステムでは、ある通信ノードがデ
ータ送信を行っているとき、他の全ての通信ノードはそ
のデータのリピートを行う。このため、データ転送に無
関係な通信ノードも他の通信ノードに受信データをリピ
ートする処理を行う必要が生じ、データ転送が終わるま
でアービトレーションの実行を待つ必要がある。このた
め、ネットワークシステムの利用効率が悪いという問題
があった。従来では、データ転送を時分割することによ
って、ネットワーク利用者の待時間を見かけ上低減して
いた。

【０００８】前記の問題に鑑み、本発明は、複数の通信
ノードがバスで接続されてなるネットワークシステムに
おいて、データ転送時のバスの利用効率を従来よりも向
上させることを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明が講じた解決手段は、ネットワー
クシステムを構成する通信ノードとして、データを受信
したとき、この受信データを送信先ノードへデータ転送
可能なポートにリピートするとともに、他のポートに当
該通信ノードがデータ転送中であることを示すＮＷ（No
w Working ）信号を出力し、ルートポートにおいてＮＷ
信号を受信したとき、当該通信ノードと、ルートポート
以外のポートからデータ転送可能なノードとによって、
内部で独立してデータ転送可能な局所ネットワークを構
成するよう動作するものである。

【００１０】請求項１の発明によると、データを受信し
た通信ノードは、受信データを、送信先ノードへデータ
転送可能なポートのみにリピートする。そして他のポー
トには、当該通信ノードがデータ転送中であることを示
すＮＷ信号を出力する。またルートポートでＮＷ信号を
受信した通信ノードは、当該通信ノードと、ルートポー
ト以外のポートからデータ転送可能なノードとによっ
て、内部で独立してデータ転送可能な局所ネットワーク
を構成するよう動作する。これにより、データ転送範囲
が必要最小限に抑えられ、データ転送に関係のない通信
ノードにデータ転送されないので、各通信ノードは不要
なデータ受信とそのリピートとによって自己の処理が後
回しになることがない。またデータ転送に関係のない通
信ノードによって、内部で独立してデータ転送可能な局
所ネットワークが構成されるので、時間的に並行して複
数のデータ転送が実行可能になる。したがって、データ
転送時のバスの利用効率が従来よりも向上する。また、
不要なデータ受信とそのリピートによる消費電力を削減
することができる。

【００１１】そして、請求項２の発明では、前記請求項
１の通信ノードは、ルートポートにおいてＮＷ信号を受
信したとき、当該通信ノードがルートノードとしての機
能を有しているときは、局所ネットワークのアービトレ
ーションを制御するローカルルートノードに自らがなる
一方、そうでないときは、ルートポート以外のポートか
らデータ転送可能なノードのいずれかに、ローカルルー
トノードとして動作するよう指示するローカルルートノ
ード設定信号を送信するものとする。

【００１２】そして、請求項３の発明では、前記請求項
２の通信ノードは、ローカルルートノード設定信号の送
信とともに、ＮＷ信号を受信したポートのルートポート
としての認識を解除し、ローカルルートノード設定信号
を送信したポートをルートポートとして新たに認識する
ものとする。

【００１３】そして、請求項４の発明では、前記請求項
３の通信ノードは、元のルートポートにおけるＮＷ信号
の受信が終了したとき、自らがローカルルートノードで
あるときはローカルルートノードであることを終了する
一方、そうでないときは、ローカルルートノードである
ノードにローカルルートノードとしての動作の終了を指
示するローカルルートノード解除信号を送信するものと
する。

【００１４】また、請求項５の発明では、前記請求項１
の通信ノードは、ネットワークの初期化の際に、当該通
信ノードの情報を各ポートから送信するとともに、各ポ
ートにおいて受信した他のノードの情報を記憶するもの
とする。

【００１５】そして、請求項６の発明では、前記請求項
５の通信ノードは、データ送信を行うポートの認識を、
データの送信先ノード番号と、ネットワークの初期化の
際に記憶した情報に含まれた各ポートからデータ転送可
能なノードの番号とを比較することによって行うものと
する。

【００１６】また、請求項７の発明では、前記請求項１
の通信ノードは、データを受信した場合に、送信先ノー
ドへデータ転送可能なポートが送信可能な状態でないと
きは、送信元ノードへデータ転送可能なポートに通信不
能を示す信号を出力するものとする。

【００１７】また、請求項８の発明では、前記請求項１
の通信ノードは、ブロードキャスト転送期間を規定する
機能を有するものとする。

【００１８】また、請求項９の発明では、前記請求項１
記載の通信ノードは、ルートポート以外のポートにおい
てＮＷ信号またはリピートされたＮＷ信号であるＲＮＷ
（Repeated NW ）信号を受信したとき、ルートポートに
ＲＮＷ信号をリピートし、ＮＷ信号を送信していている
ポートにおいては信号の受信を行わず、ＲＮＷ信号を送
受信しているポートへは他のポートにおいて受信した信
号をリピート可能とし、ＲＮＷ信号を送信しているポー
トにおいてアービトレーション信号を受信したとき、Ｒ
ＮＷ信号の送信を停止するものとする。

【００１９】また、請求項１０の発明は、前記請求項１
の通信ノードがバスで接続されてなるネットワークシス
テムである。

【００２０】また、請求項１１の発明が講じた解決手段
は、複数の通信ノードがバスで接続されてなるネットワ
ークシステムの制御方法として、一の通信ノードが他の
通信ノードへデータを送信するとき、そのデータ転送経
路を特定し、前記データ転送経路に属さない通信ノード
によって、内部で独立してデータ転送可能な局所ネット
ワークを構成し、局所ネットワークに属する一の通信ノ
ードを、この局所ネットワークにおけるアービトレーシ
ョンの調停を行うローカルルートノードとして設定する
ものである。

【００２１】請求項１１の発明によると、特定されたデ
ータ転送経路に属さない通信ノードによって、内部で独
立してデータ転送可能な局所ネットワークが構成される
ので、時間的に並行して複数のデータ転送が実行可能に
なる。したがって、データ転送時のバスの利用効率が従
来よりも向上する。また、不要なデータ受信とそのリピ
ートによる消費電力を削減することができる。

【００２２】

【００２３】

【発明の実施の形態】まず、本願明細書において用いる
用語の説明を行う。

【００２４】「ルートノード」は、ネットワークシステ
ムにおけるアービトレーションの調停を行う通信ノード
のことをいう。ルートノードはパワーオン時やリセット
時に行われる初期化プロセスにおいて、ネットワークシ
ステムに１個のみ存在するように決定される。「ルート
ポート」は、各通信ノードのポートのうちルートノード
への経路になるポートのことをいう。「ディゼーブルポ
ート」は、ルートポートがデータ転送中であることを示
す制御信号である「Now Working 」信号（以下「ＮＷ信
号」と略記する）を受信し、非ルートポートとなった状
態のポートのことをいう。「チャイルドポート」は、ル
ートポートおよびディゼーブルポート以外のポートのこ
とをいう。

【００２５】さらに、本発明を説明するために、以下の
用語も用いる。

【００２６】「局所ネットワーク」は、データの伝搬を
行っているノードによって分割された部分的なネットワ
ークのことをいう。局所ネットワークでは、その内部で
独立してデータ伝搬可能である。「ローカルルートノー
ド」は、局所ネットワークにおけるアービトレーション
の調停を行う通信ノードのことをいい、局所ネットワー
クに１個のみ存在するように決定される。また本願明細
書では、各通信ノードのポートのうちローカルルートノ
ードへの経路となるポートのことも「ルートポート」と
いう。「ポートの経路情報」は、ポートがルートポー
ト、チャイルドポート、ディゼーブルポートのいずれで
あるかを示す情報のことをいう。

【００２７】本発明の基本的な考え方について説明す
る。

【００２８】図１は複数の通信ノードがバスで接続され
てなるネットワークシステムの構成を概念的に示す図で
ある。図１において、各円は通信ノードを表しており、
円の中の数字はその通信ノードのノード番号を示してい
る。円と円とを結ぶ線は通信ノード間のバスを表してい
る。図１では、二重円で示したノード８がルートノード
として決定されているものとする。

【００２９】通信ノードはそれぞれホストに接続されて
おり、ホストからの要求によって所定の通信規約に則り
通信を行う。ホストは他の構成要素との通信を行う必要
がある装置であればいかなるものであってもよく、例え
ばキーボード、ディスクドライブ、プリンタ、ＣＰＵ等
が相当する。

【００３０】図１のネットワークにおいて、ノード３か
らノード４へデータ転送を行うときの動作について説明
する。通信ノードがいずれもデータ転送を行っていない
ときは、通信ノードは全てアービトレーションを開始可
能である。ノード３がアービトレーションを開始したと
き、他の通信ノードはアービトレーションを行っていな
いので、ルートノードであるノード８はノード３にバス
使用権を与える。ノード３はノード４をデータ送信先と
して認識し、ノード８に接続されたポートを送信ポート
として選択してデータを送信する。ノード８は受信デー
タの送信先がノード４であることを認識し、ノード４へ
の経路となるポートに受信データをリピートするととも
に、データ転送に関係のないポートのうちノードが接続
されたポートに対して、データ転送中であることを示す
制御信号であるＮＷ信号を送信する。

【００３１】このような動作の結果、図１のネットワー
クは図２に示すような状態になる。すなわち、ノード３
からノード８を介してノード４にデータが転送されると
ともに、ノード８からノード２，７に向かってＮＷ信号
ＮＷが出力される。

【００３２】この結果、ノード０，１，２によって第１
の局所ネットワークＬ１が構成されるとともに、ノード
５，６，７によって第２の局所ネットワークＬ２が構成
される。第１および第２の局所ネットワークＬ１，Ｌ２
では、ノード３からノード４へのデータ転送に関係な
く、その内部で独自にデータ転送を行うことができる。

【００３３】以下、本発明の一実施形態について説明す
る。

【００３４】本実施形態の前提として、通信ノードに係
る実現規則を次のように定める。すなわち、各通信ノー
ドは、１つまたは複数のポートを有し、通信ノードのポ
ートごとに別個の信号トランシーバ、エンコーダおよび
デコーダを持ち、唯一のポートでデータを送信可能であ
り、他の全てのポートでデータと異なる別個の制御信号
を送信でき、かつ、各ポートがルートノードへの経路で
あるか否かを識別可能である情報を有するものとする。

【００３５】また、以下の説明ではバスのアービトレー
ションのステップについては詳しくは述べない。これは
バスアービトレーション方式としては多様な方式が一般
的に知られており、同業者にとっては実現が容易である
ため、および本発明を実現するために特定のバスアービ
トレーション方式を採用する必要がないためである。し
かし、説明を容易にするために、特に断りがないかぎ
り、以下の説明におけるバスアービトレーションはＩＥ
ＥＥ１３９４において用いられるバスアービトレーショ
ン方式を用いるものとする。

【００３６】図３は本実施形態において、データ転送中
に他のノードがデータ送信を行うときの動作を示す図で
ある。図３（ａ）に示すネットワークにおいてノード２
からノード１へのデータ転送を行うとき、その状態は図
３（ｂ）のようになる。すなわち、ノード２はノード１
にデータを転送するとともにノード３にＮＷ信号を出力
する。このときノード０がノード２にデータを送信しよ
うとすると、ネットワークの状態は図３（ｃ）のように
なる。すなわち、データを受信したノード３は、このデ
ータの送信先ノードを調べ、ノード２にリピートすべき
データであることを認識する。次にノード２に接続され
たポートを検知し、このポートが送信可能な状態である
か否かを調べる。ここで、ノード２に接続されたポート
はＮＷ信号を受信しており送信可能な状態ではない。こ
のため、ノード３はノード０に通信不能を示す信号を送
信するための要求を発生し、ノード０からのデータ送信
が終わり次第、ノード０に通信不能信号を送信する。ノ
ード０は通信不能信号を受信すると、直前に行ったデー
タ転送が正常に行われなかったことを認識し、再び送信
要求を発生する。

【００３７】図４は本実施形態における局所ネットワー
クの生成及びローカルルートノードの設定及び解除の動
作を示す図である。図４において、各円は通信ノードを
示しており、円中の数字は通信ノードのノード番号を表
しており、Ｒはルートポート、Ｃはチャイルドポート、
Ｄはディゼーブルポートを示している。また通信ノード
間の線は通信ノードのポート間を接続するバスを示して
いる。また図４のネットワークではノード１１がルート
ノードとして決定されているものとする。

【００３８】図４において、ノード０からノード１への
データ転送が発生し、その後ノード３からノード７への
データ転送が発生した場合を例にとって、各通信ノード
の動作を説明する。

【００３９】ノード０からノード１へのデータ転送が行
われた場合、ネットワークの状態は図４（ｂ）のように
なる。すなわち、ノード０がデータＤ１を送信すると、
ノード１１はこのデータＤ１を受信しノード１側のポー
トにリピートするとともに、他のポートすなわちノード
１０側のポートにＮＷ信号を送信する。ノード１は受信
したデータＤ１を取り込む。ノード１０はルートポート
でＮＷ信号を受信したので、ルートポートをディゼーブ
ルポートと設定し、局所ネットワークを構成するよう
「ローカルルートノード設定処理」を行う。

【００４０】ここでは、ノード１０自体はルートノード
としての機能を有さず、ノード９がルートノードとして
の機能を有しているものとする。ノード１０はルートノ
ードとして機能できるノードを探索する。ノード９がル
ートノードとして機能できることを認識すると、ノード
９をローカルルートノード候補として認識してローカル
ルートノード設定信号ＬＳを送信する。これとともに、
ノード１１側のポート（すでにディゼーブルポートと設
定されている）のルートポートとしての設定を解除し
て、ノード９側のポートをルートポートとして設定す
る、いわゆるルートポートの付け替えを行う。ノード９
はローカルルートノード設定信号ＬＳを受信すると第１
のローカルルートノードＬＲＮ１になり、ノード１０側
のポートのルートポートとしての設定を解除し、チャイ
ルドポートとして設定する。

【００４１】この状態でノード３からノード７へのデー
タ転送を行う場合、ネットワークの状態は図４（ｃ）の
ようになる。すなわち、ノード３がデータＤ２を送信す
ると、ノード８はこのデータＤ２を受信しノード７側の
ポートにリピートするとともに、ノード１０側のポート
およびノード６側のポートにＮＷ信号を送信する。ノー
ド７はデータＤ２を受信して取り込む。ノード６はルー
トポートでＮＷ信号を受信したので、ルートポートをデ
ィゼーブルポートと設定し、新たに局所ネットワークを
構成するよう「ローカルルートノード設定処理」を行
う。ここではノード６自体がルートノードとしての機能
を有するものとする。ノード６は自らがルートノードと
して機能できることを認識すると、自らを第２のローカ
ルルートノードＬＲＮ２として設定する。このときノー
ド１０はチャイルドポートでＮＷ信号を受信しているの
でルートノードであるノード９にＲＮＷ信号を出力す
る。

【００４２】この状態でノード０からノード１へのデー
タ転送が終了した場合、ネットワークの状態は図４
（ｄ）のようになる。すなわち、ノード１１はデータＤ
１のリピートを終了し、ノード１０へのＮＷ信号の送信
を停止する。ノード１０はノード１１側のポートすなわ
ち現在ディゼーブルポートと設定されているポートでの
ＮＷ信号の受信が終了したので、「ローカルルートノー
ド解除処理」を行う。

【００４３】すなわち、ノード１０は自己がローカルル
ートノードでないことを検出すると、送信可能な状態で
あるノード２側およびノード９側のポートからローカル
ルートノード解除信号ＬＲをそれぞれ送信する。これと
ともに、ポートの経路情報を１つ前の状態に戻す。これ
によって、ルートポートの設定が、ノード９側のポート
からノード１１に接続された側のポートに戻される。ノ
ード２およびノード９はローカルルートノード解除信号
ＬＲを受信し、ポートの経路情報を１つ前の状態に戻
す。ノード１０においてルートポートの付け替えが行わ
れたことによってＲＮＷ信号の出力先もノード９からノ
ード１１へ変更される。このときノード９は第１のロー
カルルートノードＬＲＮ１としての自らの設定を解除す
る。

【００４４】また図４（ｃ）の状態でノード３からノー
ド７へのデータ送信が終了した場合、ネットワークの状
態は図４（ｅ）のようになる。すなわち、ノード３から
ノード７へのデータＤ２の送信が終了すると、ノード８
はノード１０およびノード６へのＮＷ信号の送信を停止
する。このとき、ノード１０はチャイルドポートでのＮ
Ｗ信号の受信が終了したので、ノード９へのＮＷ信号の
リピートを停止する。ノード６はノード８側のポートす
なわち元のルートポートであり、かつ現在ディゼーブル
ポートであるポートでのＮＷ信号の受信が終了したので
「ローカルルートノード解除処理」を行う。ノード６自
体が第２のローカルルートノードＬＲＮ２であったの
で、ノード６は第２のローカルルートノードＬＲＮ２と
しての自らの設定を解除し、ディゼーブルポートをルー
トポートと設定する。すなわち、ポートの経路情報を１
つ前の状態に戻す。

【００４５】図５〜図１２は本実施形態に係る通信ノー
ドの動作を示すフローチャートである。各通信ノードが
図５〜図１２のフローに従って動作することによって、
図４のような動作が実現される。

【００４６】まず図５の動作の前に、ネットワークの初
期化が終了しており、各通信ノードは一意にノード番号
が決定されており、通常のデータ転送を開始可能な状態
になっているものとする。

【００４７】通信ノードは、ステップＳ１１において、
ホストからデータ送信を要求されているか否かを調査す
る。送信要求があるときはステップＳ１２に進み、ない
ときはステップＳ１６に進む。

【００４８】ホストからの送信要求を受けた通信ノード
は、ステップＳ１２において、ルートノードまたはロー
カルルートノードに対してアービトレーションを行うこ
とが可能か否かを調査する。アービトレーションが可能
であるためには、アービトレーションを開始するタイミ
ング条件が満たされ、かつ、通信ノードがデータやアー
ビトレーション信号の送受信を行っていないことが必要
である。ただし、ＮＷ信号のリピートとしてルートポー
トへＲＮＷ信号を出力しているのみの場合はアービトレ
ーションが可能である。これらの条件を満たす場合は、
通信ノードはステップＳ１３においてアービトレーショ
ンを開始する。このとき、アービトレーション信号はＮ
Ｗ信号を送受信しているポート以外のポートに出力でき
る。すなわち、ＲＮＷ信号を送受信しているポートに対
してはアービトレーション信号を出力することができ
る。条件を満たさない場合は、送信要求に対する処理を
後回しにしてステップＳ１６に進む。

【００４９】アービトレーションの際に、どのポートに
どのような信号を出力するかはバスのプロトコルに準じ
る。例えばＩＥＥＥ１３９４のアービトレーションプロ
トコルの場合には、ルートポートに対してはバス使用の
許可を要請するバスリクエスト信号を送信し、チャイル
ドポートへは、チャイルドノードから新たなリクエスト
信号が出力されないように、データが送られてくること
を示すデータプリフェクス信号を送信する。

【００５０】ここで、通信ノードはブロードキャスト転
送期間を規定する機能を有していてもよい。この場合、
通信ノードはホストによる送信要求の種類を識別し、ブ
ロードキャスト転送期間中はブロードキャスト転送の送
信要求のみを処理し、ブロードキャスト転送期間外はブ
ロードキャスト転送以外の送信要求のみを処理する。ブ
ロードキャスト転送期間中にブロードキャスト転送以外
の送信要求があるときは、ブロードキャスト転送期間が
終了するまでその送信要求を保持し、逆に、ブロードキ
ャスト転送期間外にブロードキャスト転送の送信要求が
発生したときは、ブロードキャスト転送期間が開始され
るまでその送信要求を保持する。

【００５１】ステップＳ１３のアービトレーションの結
果をステップＳ１４において判定し、アービトレーショ
ンに勝ちバスの使用権を得た場合はステップＳ３０に進
み、「データ送信処理」（詳細は後述する）を行う。ア
ービトレーションに負けバスの使用権を得ることができ
なかった場合は、送信要求に対する処理を後回しにして
ステップＳ１６に進む。

【００５２】通信ノードは、ステップＳ１６において、
いずれかのポートにデータを受信したか否かを調査す
る。データを受信した場合はステップＳ１７に進む。通
信ノードはデータ受信の前にはアービトレーションの信
号を受信しているはずである。このとき、バス上のいず
れかのノードがアービトレーションに勝ちデータの転送
を開始することがわかるので、ＮＷ信号のリピートとし
てＲＮＷ信号を送信していたノードは送信を停止する。
その後ステップＳ４０に進み、「データ受信処理」（詳
細は後述する）を行う。ステップＳ１６においてデータ
を受信していない場合はステップＳ１９に進む。

【００５３】通信ノードは、ステップＳ１９において、
ルートポートでＮＷ信号を受信したか否かを調査し、受
信したときはステップＳ６０に進み、「ローカルルート
ノード設定処理」（詳細は後述する）を行う。受信して
いないときはステップＳ２０に進む。

【００５４】通信ノードは、ステップＳ２０において、
チャイルドポートでＮＷ信号またはＲＮＷ信号を受信し
たか否かを調査する。いずれかのポートでＮＷ信号また
はＲＮＷ信号を受信したときはステップＳ２１に進み、
ルートポートにＲＮＷ信号を出力し、ステップＳ２２に
進む。いずれのポートでもＮＷ信号もＲＮＷ信号も受信
していないときはそのままステップＳ２２に進む。

【００５５】通信プロトコルの処理において、ルートノ
ードまたはローカルルートノードが、バスのどこかでデ
ータ転送が行われていることを知る必要がない場合は、
ステップＳ２１におけるルートポートへのＮＷ信号のリ
ピート（すなわちＲＮＷ信号の出力）を行う必要はな
い。この場合、ステップＳ２０における条件判定も不要
になる。

【００５６】ステップＳ２２において、ディゼーブルポ
ートにおいてＮＷ信号の受信が終了したか否かを調査す
る。終了したときはステップＳ７０に進み、「ローカル
ルートノード解除処理」を行う。ＮＷ信号の受信が継続
しているときはステップＳ２３に進み、アービトレーシ
ョン信号を受信しているか否かを判定する。ステップＳ
２３において、アービトレーション信号を受信していな
いときはステップＳ１１に戻る。

【００５７】アービトレーション信号を受信していたと
きはステップＳ２４に進み、アービトレーション信号を
受信したポートでＲＮＷ信号を送信しているときにはそ
の送信を停止する。続いてステップＳ２５において、自
らがルートノードまたはローカルルートノードであるか
否かを調べ、そうであるときはステップＳ２６に進みバ
ス使用許可処理を行う一方、そうでないときはステップ
Ｓ２７に進みアービトレーション信号リピート処理を行
う。

【００５８】ステップＳ２７におけるアービトレーショ
ン信号リピート処理は、バスのプロトコルに沿って実行
すればよいが、本発明を実現するために、ＮＷ信号を送
受信しているポートやディゼーブルポートへのリピート
は行わないという制限が与えられる。ＲＮＷ信号を送受
信しているポートへのリピートは可能である。ＲＮＷ信
号を送信しているポートへリピートを行う場合は、ＲＮ
Ｗ信号を停止してから行う。

【００５９】図１２はバス使用許可処理Ｓ２６の詳細を
示すフローチャートである。ルートノードやローカルル
ートノードは、その他のノードが行ったアービトレーシ
ョンを調停し、局所ネットワーク内の唯一のノードのみ
がデータ送信を行うようにしなければならない。局所ネ
ットワーク内でバスの使用権を要求するアービトレーシ
ョン信号を受信したルートノードまたはローカルルート
ノードは、バス使用許可処理Ｓ２６を実行する。

【００６０】まずステップＳ１０１において、アービト
レーション信号を受信したポートへバスの使用許可を示
す許可信号を出力する。複数のアービトレーションが同
時に発生した場合は、そのうちのいずれか１つを選択し
許可信号を送信する。そしてステップＳ１０２におい
て、許可信号を出力するポート以外のポートで、ディゼ
ーブルポートおよびＮＷ信号を送受信しているポートを
除く全てのポートには、アービトレーションに負けたこ
とを意味する信号を送信する。

【００６１】次にステップＳ１０３において、使用許可
信号に対する応答を調べる。ここで、使用許可信号を受
信したノードがデータを送信してきたときはステップＳ
１０４に進み、使用許可信号の送信を停止し、処理を終
了する。一方、使用許可信号を送信しているポートでＮ
Ｗ信号またはＲＮＷ信号を受信したときは、そのポート
に接続されたネットワーク内においてデータ転送が開始
されたことを示しているので、ステップＳ１０５に進
み、全てのポートの出力を停止し、処理を終了する。

【００６２】図６はデータ送信処理Ｓ３０の詳細を示す
フローチャートである。ホストからの送信要求を受け
て、アービトレーションの結果、バスの使用権を得る
と、通信ノードはデータ送信処理Ｓ３０を実行する。

【００６３】まずステップＳ３１において、通信ノード
はホストから渡された送信データの送信先ノード番号を
検知する。通常のネットワーク制御の規格では、データ
信号のヘッダ部分に送信先ノード番号が組み込まれてい
るので、その検知は容易である。次にステップＳ３２に
おいて、ステップＳ３１で検知した送信先ノード番号
と、ネットワークの初期化の際に記憶した，各ポートか
らデータ転送可能なノード番号とを比較し、送信先ノー
ド番号と番号が一致するノードにデータ転送可能なポー
トを送信ポートとして特定する。

【００６４】次にステップＳ３３において、送信ポート
が送信可能な状態であるか否かを判定する。ここでは送
信ポートにＮＷ信号を受信しておらず、かつ、ディゼー
ブルポートでないとき、送信ポートは送信可能な状態で
あると判断する。送信ポートが送信可能な状態のときは
ステップＳ３４に進み、送信ポートにデータを送信する
とともにディゼーブルポート以外の他のポートにＮＷ信
号を送信し、データの送信が終了したときにデータ送信
処理Ｓ３０を終了する。送信ポートが送信可能な状態で
ないときはステップＳ３５に進み、送信不能をホストに
通知してデータ送信処理Ｓ３０を終了する。

【００６５】図７はデータ受信処理Ｓ４０の詳細を示す
フローチャートである。データを受信したとき、通信ノ
ードはデータ受信処理Ｓ４０を実行する。

【００６６】まずステップＳ４１において、通信ノード
は受信データの送信先ノード番号を検知する。次にステ
ップＳ４２において、検知した送信先ノード番号と自己
のノード番号とを比較する。両者が一致するときは、受
信データは自分宛のデータであると認識してステップＳ
４３に進む。

【００６７】ステップＳ４３では、受信データがローカ
ルルートノード設定信号であるか否かを判定する。ロー
カルルートノード設定信号であるときは、ステップＳ８
０に進み「ローカルルートノード設定信号受信処理」
（詳細は後述する）を実行する。そうでないときはステ
ップＳ５２に進み、受信データがローカルルートノード
解除信号であるか否かを判定する。ローカルルートノー
ド解除信号であるときは、ステップＳ５３に進み、ポー
トの経路情報をローカルルートノード設定処理が行われ
る前の状態に戻す。そうでないときはステップＳ４４に
進み、受信データをホストに渡すとともに受信ポートお
よびディゼーブルポート以外のポートにＮＷ信号（ブロ
ードキャスト転送の場合はデータ）を送信し、データの
受信が終了するとデータ受信処理Ｓ４０を終了する。

【００６８】ステップＳ４２において、受信データの送
信先ノード番号と自己のノード番号とが一致しないとき
はステップＳ４５に進む。ステップＳ４５において、検
出した送信先ノード番号と、ネットワークの初期化の際
に記憶した，各ポートからデータ転送可能なノード番号
とを比較し、送信先ノード番号と番号が一致するノード
にデータ転送可能なポートを送信ポートとして特定す
る。

【００６９】ステップＳ４６において、ステップＳ４５
で特定した送信ポートについて送信可能な状態であるか
否かを調べる。ここでは送信ポートがＮＷ信号を受信し
ていないとき、送信ポートは送信可能な状態であると判
断する。送信ポートが送信可能な状態のときはステップ
Ｓ４７に進み、ステップＳ４５で特定した送信ポートに
受信データをリピートするとともに、受信ポート、送信
ポートおよびディゼーブルポート以外のポートにＮＷ信
号を送信し、データ受信とリピートが終了するとデータ
受信処理Ｓ４０を終了する。

【００７０】送信ポートが送信可能な状態でないときは
ステップＳ４８に進み、受信ポートおよびディゼーブル
ポート以外の全ポートにＮＷ信号を送信する。そしてス
テップＳ４９において、受信データのヘッダ部からこの
受信データの送信元ノード番号を検出する。次にステッ
プＳ５０において、検出した送信元ノード番号と、ネッ
トワークの初期化の際に記憶した，各ポートからデータ
転送可能なノード番号とを比較し、送信元ノード番号と
番号が一致するノードにデータ転送可能なポートを通信
不能を通知すべきポートとして検出する。ステップＳ５
１において、送信元ノードに通信不能を示す信号の送信
要求を発生し、データの受信とリピートが終了するとデ
ータ受信処理Ｓ４０を終了する。

【００７１】図８はローカルルートノード設定信号受信
処理Ｓ８０の詳細を示すフローチャートである。データ
受信処理Ｓ４０において受信データがローカルルートノ
ード設定信号であるとき、通信ノードはローカルルート
ノード設定信号受信処理Ｓ８０を実行する。

【００７２】まずステップＳ８１において、受信したロ
ーカルルートノード設定信号からローカルルートノード
候補のノード番号を検出する。次にステップＳ８２にお
いて、ステップＳ８１で検出したローカルルートノード
候補のノード番号と自己のノード番号とを比較する。

【００７３】一致したときはステップＳ８３に進み、ロ
ーカルルートノード設定信号の受信ポートをチャイルド
ポートとして設定する。そしてステップＳ８４におい
て、ローカルルートノードとして動作を開始し、ローカ
ルルートノード設定信号受信処理Ｓ８０を終了する。

【００７４】一致しないときはステップＳ８５に進み、
ローカルルートノード候補のノードへの経路となるポー
トを検出する。ステップＳ８６において、ステップＳ８
５で検出したポートが送信可能な状態であるか否かを調
べる。ここでは検出したポートがＮＷ信号を受信してい
ないとき、このポートは送信可能な状態であると認識す
る。

【００７５】検出したポートが送信可能な状態であると
きはステップＳ８７に進み、ルートポートの付け替えを
行う。すなわち、検出したポートをルートポートとして
認識し、元のルートポートのルートポートとしての認識
を解除し、チャイルドポートとして認識する。これとと
もにローカルルートノード設定信号を受信したポートお
よびディゼーブルポート以外のポートにローカルルート
ノード設定信号をリピートし、ローカルルートノード設
定信号受信処理Ｓ８０を終了する。

【００７６】検出したポートが送信可能な状態でないと
きは、ローカルルートノード設定失敗を通知する信号を
送信した後、ローカルルートノード設定信号受信処理Ｓ
８０を終了する。ローカルルートノード設定失敗を通知
する信号はブロードキャスト転送で送信するか、または
ポートの経路情報がローカルルートノード設定信号で更
新されたポートにのみ送信されることが望ましい。通信
ノードはローカルルートノード設定失敗を通知する信号
を受信した場合は、ポートの経路情報をすべて一つ前の
状態に戻さなければならない。

【００７７】図９はローカルルートノード設定処理Ｓ６
０の詳細を示すフローチャートである。ルートポートで
ＮＷ信号を受信すると、通信ノードはローカルルートノ
ード設定処理Ｓ６０を実行する。

【００７８】まずステップＳ６８において、ＮＷ信号を
受信したルートポートをディゼーブルポートとして認識
する。

【００７９】次にステップＳ６１において、通信ノード
は自らがルートノードとしての機能を有するか否かを判
定する。通常、このような情報は通信ノード内部のレジ
スタなどに保持されているので、判定は容易に行うこと
ができる。ルートノードとしての機能を有するときはス
テップＳ６２に進み、自らがローカルルートノードとな
り、ローカルルートノード設定処理Ｓ６０を終了する。

【００８０】通信ノードがルートノードとしての機能を
有していないときはステップＳ６３に進み、ネットワー
クの初期化の際に記憶したノード情報に基づいて、ディ
ゼーブルポート以外の各ポートからデータ転送可能なノ
ードのうちルートノードとしての機能を有するノードを
検索する。ルートノードとしての機能を有するノードが
存在しないときは、ローカルルートノード設定処理Ｓ６
０を終了する。

【００８１】ルートノードとしての機能を有するノード
が存在するときは、ステップＳ６４に進み、そのノード
をローカルルートノード候補として認識し、このローカ
ルルートノード候補への経路であるポートを検知する。
次にステップＳ６５において、ローカルルートノード候
補に局所ネットワークのルートノードとして動作するよ
う指示するローカルルートノード設定信号を送信する。
さらにステップＳ６６において、ステップＳ６４で検出
したポートをルートポートとして認識するとともに、Ｎ
Ｗ信号を受信したルートポートのルートポートとしての
認識を解除する、いわゆるルートポートの付け替えを行
う。

【００８２】ローカルルートノード設定信号は、それを
受信したノードがさらにローカルルートノード設定信号
を送信することを避けるために、またはローカルルート
ノードが決定する前にアービトレーションが開始される
ことを避けるために、通常の転送よりプライオリティを
高くし、ローカルルートノードを決定する必要が生じた
際に即座に転送され、かつブロードキャスト転送を用い
ることが望ましい。

【００８３】次にステップＳ６７において、ローカルル
ートノードの設定が成功したか否かの判定を行う。この
判定の方法としては、ローカルルートノードになること
を指示したノードからローカルルートノードになったこ
とを示す応答信号を送信させて確認する方法や、一定時
間の間通信不能を示す信号を受信しなかった場合にロー
カルルートノード設定が成功したと認識する方法などが
考えられるが、いずれの方法を用いてもよい。

【００８４】ステップＳ６７において、ローカルルート
ノードの設定が成功したときは、ローカルルートノード
設定処理Ｓ６０を終了する。ローカルルートノードの設
定が失敗したときは、ステップＳ６３に戻り、新たなロ
ーカルルートノード候補の検索を始める。

【００８５】図１０はローカルルートノード解除処理Ｓ
７０の詳細を示すフローチャートである。ディゼーブル
ポートでのＮＷ信号の受信を終了すると、通信ノードは
ローカルルートノード解除処理Ｓ７０を実行する。

【００８６】まずステップＳ７１において、通信ノード
は自らがローカルルートノードであるか否かを判定す
る。自らがローカルルートノードであるときは、ステッ
プＳ７２に進み、ローカルルートノードであることを終
了し、ローカルルートノード解除処理Ｓ７０を終了す
る。

【００８７】自らがローカルルートノードでないとき
は、ステップＳ７３において、ＮＷ信号を受信していた
ルートポート以外の送信可能状態のポートに、ローカル
ルートノードとしての動作の終了を指示するローカルル
ートノード解除信号を送信する。ローカルルートノード
解除信号はブロードキャスト転送によって送信されるこ
とが望ましい。最後にステップＳ７４において、ポート
の経路情報を一つ前の状態に戻した後（すなわちディゼ
ーブルポートをルートポートとし、自らがローカルルー
トノードでないときはルートポートをチャイルドポート
とする）、ローカルルートノード解除処理Ｓ７０を終了
する。

【００８８】通信ノードはローカルルートノード解除信
号を受信したときは、ポートの経路情報をすべて一つ前
の状態に戻さなければならない。これによって、局所ネ
ットワークを構成する全てのノードのポートの経路情報
は、ローカルルートノードが設定される前の状態に戻る
ことになる。

【００８９】図１１はネットワークの初期化における通
信ノードの動作を示すフローチャートである。パワーオ
ンなどでバスにリセットが生じると、通信ノードは図１
１に示すような初期化処理を実行する。

【００９０】まずステップＳ９１において、各ノードが
送信するノード情報信号を受信したか否かを判定する。
ＩＥＥＥ１３９４規格による通信規約を例にとると、ノ
ード情報信号はノード番号、ポート数、転送レートおよ
びルートノードとしての機能の有無というような情報を
含む。ステップＳ９１でノード情報信号を受信したとき
はステップＳ９２に進み、ノード情報信号の内容とこれ
を受信したポートとを対応付けて記憶する。ノード情報
信号を受信しなかったときはそのままステップＳ９３に
進む。ステップＳ９３では初期化処理が終了したか否か
を判定し、終了した場合は初期化処理を終了し、そうで
ないときはステップＳ９１に戻り、初期化処理を繰り返
す。

【００９１】図４における各通信ノードの動作を、図５
〜図１２のフローチャートに対応づけて説明する。

【００９２】まず図４（ｂ）の動作を説明する。ノード
０のホストがデータＤ１の送信要求を行い（Ｓ１１でＹ
ＥＳ）バス使用権を得て、データ送信処理Ｓ３０を実行
する。送信先ノード番号は「１」である。ノード１１は
データＤ１を受信して（Ｓ１６でＹＥＳ）データ受信処
理Ｓ４０を実行する。すなわち送信先ノード番号として
「１」を検知して、ノード１に接続されたポートにデー
タＤ１をリピートし、他のポート（ノード１０に接続さ
れたポート）にＮＷ信号ＮＷを出力する。ノード１はデ
ータＤ１を受信して（Ｓ１６でＹＥＳ）データ受信処理
Ｓ４０を実行する。送信先ノード番号として自己の番号
である「１」を検知して（Ｓ４１でＹＥＳ）受信データ
Ｄ１をホストに渡す。

【００９３】ノード１０はルートポートでＮＷ信号ＮＷ
を受信したので（Ｓ１９でＹＥＳ）ローカルルートノー
ド設定処理Ｓ６０を実行する。自らはルートの機能を備
えていないので、ルートの機能を備えたノード９をロー
カルルートノード候補として認識してローカルルートノ
ード設定信号ＬＳを送信する。またＮＷ信号を受信した
ポートのルートポートとしての認識を解除しディゼーブ
ルポートとして認識し（Ｓ６８）、ローカルルートノー
ド設定信号ＬＳを送信したポートをルートポートとして
新たに認識する（Ｓ６３〜Ｓ６６）。ノード９はデータ
としてローカルルートノード設定信号ＬＳを受信したの
で（Ｓ１６でＹＥＳ）ローカルルートノード設定信号受
信処理Ｓ８０を実行する。受信ポートをチャイルドポー
トに設定し、自ら第１のローカルルートノードＬＲＮ１
になる。

【００９４】図４（ｃ）の動作を説明する。ノード３の
ホストがデータＤ２の送信要求を行い（Ｓ１１でＹＥ
Ｓ）バス使用権を得て、データ送信処理Ｓ３０を実行す
る。送信先ノード番号は「７」である。ノード８はデー
タＤ２を受信して（Ｓ１６でＹＥＳ）データ受信処理Ｓ
４０を実行する。すなわち送信先番号として「７」を検
知して、ノード７に接続されたポートにデータＤ２をリ
ピートし、他のポート（ノード６，１０に接続されたポ
ート）にＮＷ信号ＮＷを出力する。ノード７はデータＤ
２を受信して（Ｓ１６でＹＥＳ）データ受信処理Ｓ４０
を実行する。送信先番号として自己の番号である「７」
を検知して（Ｓ４１でＹＥＳ）受信データＤ２をホスト
に渡す。

【００９５】ノード６はルートポートでＮＷ信号ＮＷを
受信したので（Ｓ１９でＹＥＳ）ローカルルートノード
設定処理Ｓ６０を実行する。自らがルートの機能を備え
ているので、自ら第２のローカルルートノードＬＲＮ２
になる。ノード１０はチャイルドポートでＮＷ信号ＮＷ
を受信するので、ルートノードであるノード９へＮＷ信
号ＮＷをリピートする（Ｓ２０，Ｓ２１）。

【００９６】図４（ｄ）の動作を説明する。ノード０が
データＤ１の送信を停止すると、ノード１１は受信処理
Ｓ４０を終了し、データＤ１のリピートを停止するとと
もにＮＷ信号ＮＷの出力を停止する（Ｓ１８）。ノード
１０はディゼーブルポートでのＮＷ信号ＮＷの受信が終
了したので（Ｓ２２でＹＥＳ）ローカルルートノード解
除処理Ｓ７０を実行する。自らがローカルルートノード
ではないので（Ｓ７１でＮＯ）第１のローカルルートノ
ードＬＲＮ１としてのノード９にローカルルートノード
解除信号ＬＲを送信する。ノード１０ではルートポート
の付け替えが行われ、ノード１１側のポートがルートポ
ートとなる。このため、チャイルドポートで受信したＮ
Ｗ信号ＮＷのリピート先（ＲＮＷ信号の出力先）がノー
ド９からノード１１へ変更される。

【００９７】図４（ｅ）の動作を説明する。ノード３が
データＤ２の送信を停止すると、ノード８は受信処理Ｓ
４０を終了し、データＤ２のリピートを停止するととも
にＮＷ信号ＮＷの出力を停止する（Ｓ１８）。ノード６
はディゼーブルポートでのＮＷ信号ＮＷの受信が終了し
たので（Ｓ２２でＹＥＳ）ローカルルートノード解除処
理Ｓ７０を実行する。自らが第２のローカルルートノー
ドＬＲＮ２であるので（Ｓ７２でＹＥＳ）ローカルルー
トノードであることを終了する。

【００９８】図１３は本発明の具体的な利用例としての
ネットワークシステムを示す図である。本発明は図１３
に示すような、データ転送の頻度が高い複数の局所ネッ
トワークによって構成されたネットワークシステムにお
いて大きな効果を発揮する。

【００９９】図１３において、各観測用センサは圧力、
温度、音量などのデータを観測し、観測結果を接続先の
観測用機器に逐次転送する。観測機器は受信した観測結
果をモニタなどの出力機器に転送する。また各観測機器
から集計器へのデータ転送は所定時間毎に行われ、集計
器は集計データの集計と加工を行い、その結果をハード
ディスクやプリンタに記録する。このネットワークシス
テムでは、データ転送のほとんどが、観測用センサ、観
測用機器およびモニタからなる局所ネットワーク内部で
実行される。このため、各局所ネットワーク内のデータ
転送を並列に実行するのが効率的である。

【０１００】そこで、ネットワークの各構成要素が有す
る通信ノードを、本発明に係る動作を行うように設定す
る。これにより、各構成要素は自己に関係のない不要な
データ転送を行わなくてすむことになり、観測用機器は
観測用センサやモニタとの間のデータ転送に専念でき、
各局所ネットワーク内のデータ転送を並列に実行するこ
とが可能になる。

【０１０１】図１３のようなネットワークシステムは、
例えば、観測用センサを車間センサや接触センサとし、
集計器を非常時に作動する機器などに置き換えることに
よって、自動車にも応用することができる。

【０１０２】すなわち本発明は、特定のデータを送受信
する機器からなるネットワークが複数組み合わされ、こ
れらを包括的に制御するネットワークシステムにおい
て、限られたバンド幅における転送効率の向上と省電力
化という大きな効果をもたらすものである。

【０１０３】図１４は本発明に係る通信ノードを利用し
たコンピュータ環境の例を示す図である。図１４におい
て、ＣＰＵ１０は通信ノード１２を有し、この通信ノー
ド１２は内部ハードディスク１４が有する通信ノード１
５に接続されている。また、ケーブル２０はＣＰＵ１０
が有する通信ノード１２とモニター１８が有する通信ノ
ード１６とを接続している。同様に、ケーブル２０ａは
モニター１８の通信ノード１６と他の周辺機器とを接続
し、ケーブル２０ｂはモニター１８の通信ノード１６と
プリンタ２６が有する通信ノード２４とを接続する。プ
リンタ２６の通信ノード２４は、ケーブル２０ｃによっ
てハードディスク３２が有する通信ノード３０と接続さ
れるとともに、ケーブル２０ｄによってスキャナ３６が
有する通信ノード３４と接続される。また、ＣＰＵ１０
が有する通信ノード１２はケーブル２０ｅによってキー
ボード４２の通信ノード４０と接続され、キーボート４
２の通信ノード４０はケーブル２０ｆによってマウス４
６のノード４４と接続される。

【０１０４】各通信ノードはそれぞれ、ローカルホスト
として機能する機器にそれぞれ接続されている。例え
ば、ＣＰＵ１０が通信ノード１２のローカルホストに相
当し、モニター１８が通信ノード１６のローカルホスト
に相当する。

【０１０５】図１５は通信ノードの内部構成の一例であ
る。図１５において、５１ａ，５１ｂおよび５１ｃはケ
ーブル６１ａ，６１ｂおよび６１ｃを介して他の通信ノ
ードと接続され、信号の送受信を行うポート、５２はホ
ストからの命令およびポートから入力される信号を解
し、特定の通信規約に沿った処理を行うノード制御部で
ある。また、伝搬経路特定部５３は信号の伝搬経路を特
定するものであり、受信した信号の転送先ノード番号を
検知する手段５３ａ、各ポートに接続された通信ノード
のノード番号を記憶する手段５３ｂ，受信した信号の送
信元ノード番号を検知する手段５３ｃ、信号の送信が不
能であることを示す信号を生成する手段５３ｄを有して
いる。信号伝搬部５４は伝搬経路特定部５３によって特
定された信号伝搬経路へ信号を伝搬する。

【０１０６】

【発明の効果】以上のように本発明によると、ネットワ
ークにおけるデータ転送範囲が必要最小限に抑えられ、
データ転送に関係のない通信ノードにデータ転送されな
いので、各通信ノードは不要なデータ受信とそのリピー
トとによって自己の処理が後回しになることがない。ま
たデータ転送に関係のない通信ノードによって、内部で
独立してデータ転送可能な局所ネットワークが構成され
るので、時間的に並行して複数のデータ転送が実行可能
になる。したがって、データ転送時のバスの利用効率が
従来よりも向上する。また、不要なデータ受信とそのリ
ピートによる消費電力を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】複数の通信ノードからなるネットワークシステ
ムの構成を概念的に示す図である。

【図２】図１のネットワークにおいて、各通信ノードが
本発明に係る動作を実行した結果を示す図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施形態におけ
る、データ転送中に他のノードがデータ送信を行うとき
の動作を示す図である。

【図４】（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施形態に係る通
信ノードによるネットワークにおけるデータ転送の動作
を示す図である。

【図５】本発明の一実施形態に係る通信ノードの動作を
示すフローチャートである。

【図６】図５に示す通信ノードの動作におけるデータ送
信処理の詳細を示すフローチャートである。

【図７】図５に示す通信ノードの動作におけるデータ受
信処理の詳細を示すフローチャートである。

【図８】図７に示すデータ受信処理におけるローカルル
ートノード設定信号受信処理の詳細を示すフローチャー
トである。

【図９】図５に示す通信ノードの動作におけるローカル
ルートノード設定処理の詳細を示すフローチャートであ
る。

【図１０】図５に示す通信ノードの動作におけるローカ
ルルートノード解除処理の詳細を示すフローチャートで
ある。

【図１１】ネットワークの初期化の際の通信ノードの動
作を示すフローチャートである。

【図１２】図５に示す通信ノードの動作におけるバス使
用許可処理の詳細を示すフローチャートである。

【図１３】本発明の具体的な利用例を示す図である。

【図１４】本発明に係る通信ノードを利用したコンピュ
ータ環境の例を示す図である。

【図１５】通信ノードの内部構成の一例を示す図であ
る。

【図１６】従来のネットワークにおける通信ノード間の
データ転送を示す図である。

【符号の説明】

ＮＷ ＮＷ信号 ＲＮＷ ＲＮＷ信号 Ｌ１，Ｌ２ 局所ネットワーク Ｄ１，Ｄ２ データ ＬＲＮ１，ＬＲＮ２ ローカルルートノード Ｒ ルートポート ＬＳ ローカルルートノード設定信号 ＬＲ ローカルルートノード解除信号 １２，１５，１６，２４，３０，３４，４０，４４ 通
信ノード ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/00 - 12/66 G06F 13/00

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークシステムを構成する通信ノ
   ードであって、 データを受信したとき、この受信データを、送信先ノー
   ドへデータ転送可能なポートにリピートするとともに、
   他のポートに、当該通信ノードがデータ転送中であるこ
   とを示すＮＷ（Now Working ）信号を出力し、 ルートポートにおいてＮＷ信号を受信したとき、当該通
   信ノードと、ルートポート以外のポートからデータ転送
   可能なノードとによって、内部で独立してデータ転送可
   能な局所ネットワークを構成するよう動作する通信ノー
   ド。
2. 【請求項２】 請求項１記載の通信ノードにおいて、 ルートポートにおいてＮＷ信号を受信したとき、当該通
   信ノードがルートノードとしての機能を有しているとき
   は、局所ネットワークのアービトレーションを制御する
   ローカルルートノードに自らがなる一方、そうでないと
   きは、ルートポート以外のポートからデータ転送可能な
   ノードのいずれかに、ローカルルートノードとして動作
   するよう指示するローカルルートノード設定信号を送信
   することを特徴とする通信ノード。
3. 【請求項３】 請求項２記載の通信ノードにおいて、 ローカルルートノード設定信号の送信とともに、ＮＷ信
   号を受信したポートのルートポートとしての認識を解除
   し、ローカルルートノード設定信号を送信したポートを
   ルートポートとして新たに認識することを特徴とする通
   信ノード。
4. 【請求項４】 請求項３記載の通信ノードにおいて、 元のルートポートにおけるＮＷ信号の受信が終了したと
   き、自らがローカルルートノードであるときは、ローカ
   ルルートノードであることを終了する一方、そうでない
   ときは、ローカルルートノードであるノードにローカル
   ルートノードとしての動作の終了を指示するローカルル
   ートノード解除信号を送信することを特徴とする通信ノ
   ード。
5. 【請求項５】 請求項１記載の通信ノードにおいて、 ネットワークの初期化の際に、当該通信ノードの情報を
   各ポートから送信するとともに、各ポートにおいて受信
   した他のノードの情報を記憶することを特徴とする通信
   ノード。
6. 【請求項６】 請求項５記載の通信ノードにおいて、 データ送信を行うポートの認識を、データの送信先ノー
   ド番号と、ネットワークの初期化の際に記憶した情報に
   含まれた各ポートからデータ転送可能なノードの番号と
   を比較することによって、行うことを特徴とする通信ノ
   ード。
7. 【請求項７】 請求項１記載の通信ノードにおいて、 データを受信した場合に、送信先ノードへデータ転送可
   能なポートが送信可能な状態でないときは、送信元ノー
   ドへデータ転送可能なポートに、通信不能を示す信号を
   出力することを特徴とする通信ノード。
8. 【請求項８】 請求項１記載の通信ノードにおいて、 ブロードキャスト転送期間を規定する機能を有すること
   を特徴とする通信ノード。
9. 【請求項９】 請求項１記載の通信ノードにおいて、 ルートポート以外のポートにおいてＮＷ信号またはリピ
   ートされたＮＷ信号であるＲＮＷ（Repeated NW ）信号
   を受信したとき、ルートポートにＲＮＷ信号をリピート
   し、 ＮＷ信号を送信していているポートにおいては信号の受
   信を行わず、ＲＮＷ信号を送受信しているポートへは他
   のポートにおいて受信した信号をリピート可能とし、 ＲＮＷ信号を送信しているポートにおいてアービトレー
   ション信号を受信したとき、ＲＮＷ信号の送信を停止す
   ることを特徴とする通信ノード。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の通信ノードがバスで接
    続されてなるネットワークシステム。
11. 【請求項１１】 複数の通信ノードがバスで接続されて
    なるネットワークシステムの制御方法であって、 一の通信ノードが他の通信ノードへデータを送信すると
    き、そのデータ転送経路を特定し、 前記データ転送経路に属さない通信ノードによって、内
    部で独立してデータ転送可能な局所ネットワークを構成
    し、 局所ネットワークに属する一の通信ノードを、この局所
    ネットワークにおけるアービトレーションの調停を行う
    ローカルルートノードとして設定する ことを特徴とする
    ネットワークシステムの制御方法。