JPH01105634A - バスネットワークのブロードキャスト応答方式 - 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】 〔発明の概要〕 バスネットワークのブロードキャスト通信に対する応答
を行なうバスネットワークのブロードキャスト応答方式
に関し、 ブロードキャスト通信を高速化し、バスのトラフィック
を軽減することを目的とし、 該データを正常に受信したとき、該データの受信終了後
該データのチェックに要する時間Ｔｃを経過してから該
バスの最大遅延時間Ｔｄにより規定される時間を経過す
るまでの第１の期間内に肯定応答のジャムパターンを該
バスに送出し、該データを正常に受信できなかったとき
該第１の期間後からさらに第１の期間を経過するまでの
第２の期間に否定応答のジャムパターンを該バスに送出
する応答送信回路と、該データの送信終了後、それぞれ
第１．第２の期間の経過時点で該バスのジャムパターン
を検出する応答検査回路とを複数のノード夫々に有し、
送信終了後第２の期間の経過時点で送信局のノードの応
答検査回路でジャムパターンが検出されないときブロー
ドキャスト通信が正常に行なわれたと判別するよう構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、バスネットワークのブロードキャスト通信に
対する応答を行なうバスネットワークのブロードキャス
ト応答方式に関する。

イーサネット（１！ｔｈｅｒｎｅｔ）等のバスネットワ
ークにおいては、バスに接続された複数のノードのうち
単一のノードから残りの複数のノードに対してパケット
化されたデータ（以下「バケレト」という）を送信する
ブロードキャスト通信が行なわれる。

このブロードキャスト通信の重要性が高まるにつれ、ブ
ロードキャスト通信に対する各ノードからの応答を効率
的に行なうことが要望されている。

〔従来の技術〕

第８図は従来のバスネットワークのブロック図を示す。

同図中、ノード１０．〜１０７はメディア・アクセス・
コントロール部（ＭＡＣ）１１と、ロジカル・リンク・
コントロール部（ＬＬＣ）１２とを有している。これら
のノード１０ｔ〜１０７夫々は例えば同軸ケーブル等の
バス１３に接続されている。

各ノード１０．〜１０．夫々のＭＡＣＩＩはパケットの
送受信のみを制御しており、受信したパケットの到達確
認及びパケットの生成はＭＡＣＩｌの上位層としてのＬ
ＬＣ１２で行なわれる。

例えばノード１０．がノード１０ｚ〜１０．に対してブ
ロードキャスト通信を行なうと、ノード１０！〜１０．
夫々はバス１３より入来するブロードキャスト通信パケ
ットを受信する。ノード１０２〜１０１夫々は受信した
ブロードキャスト通信パケットのチェックを行なった後
、正常であれば夫々パケットの受信が正常に受信された
ことを示す応答パケットを生成し、この応答パケットを
通常のパケット（例えば上記ノード１０ｔが送出したパ
ケット）と同様にバス１３よりノード１０゜に送信する
。ノード１０３〜１０．夫々よりの応答パケットは時間
を異ならせて順次ノードｌＯＩに送信され、ノード１０
ｔで全応答パケットの到達確認によりブロードキャスト
通信が終了する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のバスネットワークにおいてはブロードキャス
ト通信を完了するために、ｎ＋１個のパケットを時間を
異ならせてバス１３により伝送するので送信完了から全
てのノードに到達したことを確認する迄に長大な時間が
かかり高速化を阻害しており、また、バス１３のトラフ
ィックが増大するという問題点があった。

また応答は常に必要というものではなく、応答不要なブ
ロードキャスト通信パケットもある０例えば計算機出力
データの通信では受信応答が必要であるが、音声や画像
の通信では応答不要である（受信失敗があっても一部が
欠落するだけ）。従来方式では全てのブロードキャスト
通信パケットに対し受信応答しているが、これでは無駄
がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ブロ
ードキャスト通信を高速化し、バスのトラフィックを軽
減するバスネットワークのブロードキャスト応答方式を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明方式の原理ブロック図を示す。

先ず第１図（ａ）においてノード２０．〜２Ｏｎ夫々と
同軸ケーブルのバス２１に共通に接続されている。

ノード２０．〜２０．％夫々は、ＭＡＣ２２と、ＬＬＣ
２３と、応答送信回路２４と、応答検査回路２５とを有
している。

ＭＡＣ２２はパケットの送受信並びに受信パケットのフ
レーム・チェック・シーケンスの検査を制御し、ＭＡＣ
２２の上位層であるＬＬＣ２３は受信したパケットの到
達確認及び送信するパケットの生成等を行なう。

応答送信回路２４はパケット化されたデータを正常に受
信したとき、データの受信終了後データのチェックに要
する時間Ｔｃを経過してから少くともバス２１の最大遅
延時間Ｔｄの２倍を経過するまでの第１の期間内に肯定
応答のジャムパターンをバス２１に送出し、データを正
常に受信できなかったとき第１の期間後から少くとも最
大遅延時間Ｔｄの２倍を経過するまでの第２の期間内に
否定応答のジャムパターンを該バス２１に送出する。

応答検査回路２５は、データの送信終了後時間Ｔｃ＋第
１の期間に等しい時間を経過した時点、及び時間Ｔｃ＋
第１の期間に等しい時間土弟２の期間に等しい時間が経
過した時点で、バス２１のジャムパターンを検出する。

これによって、例えばノード２０．を送信局としてブロ
ードキャスト通信のデータを送信した後、時間Ｔｃ十土
弟の期間に等しい時間土弟２の期間に等しい時間が経過
した時点で、ノード２０．の応答検査回路２５でジャム
パターンが検出されないとき、ブロードキャスト通信が
正常に行なわれたと判別することができる。

第２の本発明では送信データ中に（ブロードキャスト通
信パケット中に）、該データに対する応答の要否を示す
応答要否表示ビットを設ける。送信データ中の該ビット
の位置は適宜でよい。一方、各ノードに第１図（ｂ）に
示すように応答要否表示ビット解析回路５１、応答が必
要なとき応答処理を行なう回路５２、応答が必要なとき
応答処理のため予め定められた間、送信制御回路５４か
らの別のフレームの伝送を抑制するフレーム送出抑制回
路５３を設ける。

〔作用〕

本発明方式においては、ブロードキャスト通信の受信局
であるノード２０ｚ〜２０７夫々は、第１の期間に肯定
応答を行ない、第２の期間に否定応答を行なう。この応
答はジャムパターンの送出により行なわれ、各ノード２
０２〜２０７の肯定応答、否定応答夫々は時間的に重な
っているので、送信局であるノード２０．にノード２０
２〜２０．。

全ての肯定応答、否定応答が重なって到着し、全部が到
達する迄の時間が、重ならずに逐次到着する方式より短
縮され、またバス２１のトラフィックが減少する。

また応答は、応答要のデータ（ブロードキャスト通信パ
ケット）に対してのみ行なわれ、応答不要のデータに対
しては行なわれないから、バス２１の効率的な使用、ス
ループットの向上が図れる。

〔実施例〕

第２図は本発明方式で用いられる応答送信回路２４の一
実施例のブロック図を示す。

同図中、バス２１を伝送された信号は受信回路３０に入
来する。受信回路３０はＭＡＣ２２の一部を構成するも
のであり、パケットを受信すると、パケット内のフレー
ム・チェック・シーケンスを検査し、誤りがなければ端
子３０ａより上位層のＬＬＣ２３に供給する。　　゛ また受信回路３０はパケット受信完了時にリセット信号
Ｒ３を生成してタイマ３１〜３３夫々に供給する。更に
フレーム・チェック・シーケンスの検査により受信した
パケットが正常であると判定したときＨレベルの肯定信
号ＡＣを生成してアンド回路３４に供給し、バッファビ
ジー等によりパケットを受信できなかったり、フレーム
・チェック・シーケンスの検査によりパケットが異常で
あると判定したときＨレベルの否定信号ＮＡを生成して
アンド回路３５に供給する。

タイマ３１はリセット信号Ｒ３の供給を受けた後、受信
回路３０が誤り検出により受信したパケットの正常又は
異常を判別する時間Ｔｃを経過する迄Ｌレベルの信号を
生成し、時間Ｔｃ経過後はＨレベルの信号を生成してア
ンド回路３４に供給する。

タイマ３２はリセット信号Ｒ３を供給されてから、時間
Ｔｃにバス２１の最大遅延時間Ｔｄの２倍を加算した時
間Ｔｃ＋２・Ｔｄを経過するまでの第１の期間Ｌレベル
で、時間Ｔｃ＋２・Ｔｄ経過後Ｈレベルの信号を生成し
、この信号はアンド回路３４の反転入力端子に供給され
ると共に、アンド回路３５の入力端子に供給される。

タイマ３３はリセット信号Ｒ３を供給してから、時間Ｔ
ｃにバス２１の最大遅延時間Ｔｄの４倍を加算した時間
Ｔｃ＋４・Ｔｄを経過するまでの第２の期間Ｌレベルで
、時間Ｔｃ＋４・Ｔｄ経過後Ｈレベルの信号を生成し、
この信号はアンド回路３５の反転入力端子に供給される
。

上記のアンド回路３４．３５夫々の出力信号はオア回路
３６を介してジャム送信回路３７に供給される。

ジャム送信回路３７はオア回路３６よりＨレベルの信号
が供給されている期間ジャムパターンを発生してバス２
１に供給する。ここで、ジャムパターンは衝突発生等を
知らせるために、通常のパケットの送信フォーマットを
こわすような任意のビット列である。

これによって、応答送信回路２４は第３図に示す如く、
受信したパケットが正常であればパケット受信完了の時
刻ｔ０後時間Ｔｃ経過した時刻ｔＩからｔ２までの第１
の期間である肯定送信フェーズでジャムパターンを送信
し、受信したパケットが正常でなければ時刻も！からｔ
、までの第２の期間である否定送信フェーズでジャムパ
ターンを送信する。

第４図は本発明方式で用いられる応答検査回路２５の一
実施例のブロック図を示す。

同図中、送信回路４０はＭＡＣ２２の一部を構成するも
のであり、ＬＬＣ２３より端子４０ａを介して入来する
ブロードキャスト通信等のパケットをバス２１に送出す
る。送信回路４０はパケット送信完了時にリセット信号
Ｒ３を生成してタイマ４１．４２夫々に供給する。

タイ４１はリセット信号Ｒ３の供給後、期間ＴＣにバス
２１の最大遅延時間Ｔｄの２倍を加算した時間Ｔｃ＋２
・Ｔｄを経過したときＨレベルのトリガ信号を生成して
ジャム検出回路４３に供給する。

タイマ４２はリセット信号Ｒ３の供給後、期間Ｔｃにバ
ス２１の最大遅延時間Ｔｄの４倍を加算した時間Ｔｃ＋
４・Ｔｄを経過した時Ｈレベルのトリガ信号を生成して
ジャム検出回路４４に供給する。

ジャム検出回路４３．４４夫々はバス２１を伝達された
信号を供給されてジャムパターンの検出を行なうもので
あり、タイマ４１．４２夫々゛よりトリガ信号を供給さ
れた時にジャムパターンが検出されれば肯定応答、否定
応答夫々の検出信号を生成して端子４５．４６夫々より
ＬＬＣ２３に供給する。

これによってＬＬＣ２３では端子４５よりの検出信号で
パケットを正常に受信した局が少な（とも１局あるかど
うかを知ることができ、端子４６よりの検出信号でパケ
ットを正常に受信できなかった局が少なくとも１局ある
かどうかを知ることができる。

ここで、ノード２０．が送信局としてブロードキャスト
通信を行なうとき、ノード２０．は第５図（Ａ）に示す
如く時刻１ｍにパケット送信完了し、時刻り、で肯定応
答の検出を行ない、時刻１、で否定応答の検出を行なう
。送信局に最も近い受信局であるノード２０２が第５図
（Ｂ）に示す如く否定応答を行なうと、送信局には時刻
も。

〜ｔ１間にジャムパターンが供給される。また送信局よ
り最も離れた受信局であるノード２０７が第５図（Ｃ）
に示す如く否定応答を行なうと、送信局には時刻ｔ、−
ｗｔ、間にジャムパターンが供給される。いずれの場合
も中に時刻ｔ、があり、否定応答の検出が行なわれる。

肯定応答の場合も同様である。

各ノードからのジャムパターンがバス２１上で衝突して
も、ジャムパターンであるので支障はなく、送信局にお
いて時刻ｔ０でジャムパターンの検出が行なわれない場
合にはブロードキャスト通信のパケットが全ての受信局
に到達したことを確認でき、ブロードキャスト通信を終
了する。

また、送信局において時刻ｔ、でジャムパターンの検出
がなされれば、送信局のＬＬＣ２３はブロードキャスト
通信が失敗したことを知り得、ブロードキャスト通信を
繰り返す。

このように、ブロードキャスト通信における複数の受信
局の応答はジャムパターンの送信で行なわれ、時間的に
重ねられているので応答に要する時間が短縮化される。

このとき肯定応答、否定応答夫々は、第１の期間、第２
の期間に分けられているので、送信局の応答検査回路２
５でジャムパターンの検出タイミングをパケット送信終
了後時間Ｔｃ＋４・Ｔｄに選定することにより、少な（
とも全ての受信局が否定応答をしない状態即ちブロード
キャスト通信が確実に行なわれたことを認識できる。

また、応答パケットの送信を必要としないためバス２１
のトラフィック量も減少する。

第１図（ｂ）の場合のノードの実施例を第６図（ａ）に
示す。全図を通してそうであるが、他の図と同じ部分に
は同じ符号が付しである。応答処理回路５２は応答送信
回路２４と同様構成であるが、こ＼では受信したパケッ
トの正常又は異常を判別する時間Ｔｃに対する調整は省
略している。応答要否ビット解析回路５１は受信データ
の応答要否表示ビットが応答要を示すならジャム送信回
路３７を動作可能にし、応答不要を示すなら該回路を不
動作にする。フレーム送出抑制回路５３は、このノード
からのデータ送出を制御する送信制御回路５４を動作／
同禁止する。

今、送信ノードをＮＩＦａ、受信ノードをＮＩＦｂ、自
己のデータを送信する要求を持つノードをＮｌＦｃとし
くＮＩＦはネットワークインタフェースの略）、第６図
（ｂ）ｇ示すようにＮＩＦｂはＮＩＦａより最大遅延時
間Ｔｄだけ離れており、ＮｌＦｃは遅延時間が０として
、応答要／不要の場合の動作を説明する。

１）応答を必要とする場合：　　ＮＩＦａは応答要否表
示ビットを１としてデータ（ブロードキャスト通信パケ
ット。フレームともいう）を送出する。ＮＩＦｂ、Ｎｌ
Ｆｃでは応答要否ビット解析回路で該ビットが１である
ことを検出すると、ＮＩＦｂではその旨を応答処理回路
５２に伝え、肯定応答をする場合、ゲート３４が２Ｔｄ
の間開いて、ジャム送信回路３７はその間ジャムパター
ンをバス２１へ送出する。ＮＩＦａはデータ送出終了後
２Ｔｄが経過した時点でバス２１を検査し、肯定応答Ａ
Ｃの有無を知る。この状態を第７図（ａ）に示す。

否定応答をする場合は、ＮＩＦｂではデータ受信終了後
２Ｔｄから４Ｔｄまての間ゲート３５が開いて、その間
ジャム送信回路３７はジャムパターンをバス２１へ送出
する。ＮＩＦａはデータ送出終了後４Ｔｄが経過した時
点でバス２１を検査し、否定応答の有無をチェックする
。この状態を第７図（ロ）に示す。

ＮｌＦｃでは応答要否ビット解析回路５１が応答要を示
す信号を出力すると、これはフレーム送出抑制回路５３
に入って、６Ｔｄの開成のデータ送出を抑制する信号が
送信制御回路５４へ送られる。従って次のデータ送出は
６Ｔｄ経過後になる。

２）応答を必要としない場合：　　ＮＩＦａは応答要否
表示ビットをＯにしてデータ送出する。これを受けてＮ
ＩＦｂでは応答要否ビット解析回路が応答不要を示す信
号を出力すると、ジャム送信回路３７はバス２１へのジ
ャムパターン送出を行なわない。

またＮｌＦｃでも、その応答要否ビット解析回路５１が
応答不要を示す信号を出力する。これを受けるとフレー
ム送出抑制回路５３は、フレーム抑制信号を出さず、従
って送信制御回路５４はＮＩＦａの送出したデータを受
信終了後直ちにデータ送出（フレーム送出）することが
できる、この状態を第７図（Ｃ）に示す。

この方式では、応答の必要な伝送°フレームに対しては
フレーム伝送直後の一定期間を用いて応答処理し、応答
の必要でない伝送フレームに対してはフレーム伝送終了
後直ちに別の伝送フレームの送信を可能にするので、高
速な応答処理が可能になり、また応答不要な伝送フレー
ムにおけるオーバヘッドが存在しない応答処理を実現で
きる。

（発明の効果〕 上述の如く、本発明方式によれば、ブロードキャスト通
信の応答に要する時間を短縮でき、ブロードキャスト通
信を高速化できると共に、バスのトラフィックを軽減で
き、応答不要な伝送フレームにおけるオーバヘッドを除
去でき、実用上きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式の原理ブロック図、第２図は応答送
信回路の一実施例のブロック図、第３図は第２図の回路
の動作説明のための図、第４図は応答検査回路の一実施
例のブロック図、第５図は本発明方式のブロードキャス
ト通信の動作説明のための図、 第６図は第２の本発明の実施例を示すブロック図、 第７図は第６図の動作説明図、 第８図は従来のバスネットワークのブロック図である。 図面中、 ２０１〜２０．はノード、 ２１はバス、 ２２はＭＡＣ。 ２３はＬＬＣ。 ２４は応答送信回路、 ２５は応答検査回路、 ３１〜３３．４１．４２はタイマ、 ３４．３５はアンド回路、 ３６はオア回路、 ３７はジャム通信回路、 ４３．４４はジャム検出回路、 ５１は応答要否ビット解析回路、 ５３はフレーム送出抑制回路 を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のノード（２０＿１〜２０＿ｎ）夫々を共通に
   バス（２１）に接続したバスネットワークで、送信局で
   あるノード（２０＿１）から受信局である残りのノード
   （２０＿２〜２０＿ｎ）全てに一度にデータを送信する
   ブロードキャスト通信の応答方式において、該データを
   正常に受信したとき、該データの受信終了後該データの
   チェックに要する時間Ｔ＿ｃを経過してから該バス（２
   １）の最大遅延時間Ｔ＿ｄにより規定される時間を経過
   するまでの第１の期間内に肯定応答のジャムパターンを
   該バス（２１）に送出し、該データを正常に受信できな
   かったとき該第１の期間後からさらに第１の期間を経過
   するまでの第２の期間に否定応答のジャムパターンを該
   バス（２１）に送出する応答送信回路（２４）と、該デ
   ータの送信終了後、それぞれ第１、第２の期間の経過時
   点で該バス（２１）のジャムパターンを検出する応答検
   査回路（２５）とを複数のノード（２０＿１〜２０＿ｎ
   ）夫々に有し、 送信終了後第２の期間の経過時点で送信局のノード（２
   ０＿１）の応答検査回路（２５）でジャムパターンが検
   出されないときブロードキャスト通信が正常に行なわれ
   たと判別することを特徴とするバスネットワークのブロ
   ードキャスト応答方式。 ２、複数のノード（２０＿１〜２０＿ｎ）夫々を共通に
   バス（２１）に接続したバスネットワークで、送信局で
   あるノード（２０＿１）から受信局である残りのノード
   （２０＿２〜２０＿ｎ）全てに一度にデータを送信する
   ブロードキャスト通信の応答方式において、送信データ
   中に、該データに対する応答が必要であるか否かを示す
   応答要否表示ビットを設け、また、各ノードに、応答要
   否ビット解析回路（５１）と、該回路（５１）からの信
   号に従い、応答要の場合、応答内容をバスへ送出する応
   答処理回路（５２）と、応答要否ビット解析回路からの
   信号に従い、応答要の場合、予め定められた応答処理に
   要する時間、送信制御装置（５４）からの異なる伝送フ
   レームの送出を抑制するフレーム送出抑制回路（５３）
   を設け、 送信データに対する応答が必要なときのみ応答すること
   を特徴とするバスネットワークのブロードキャスト応答
   方式。