JPH01307340A

JPH01307340A - リング伝送方式

Info

Publication number: JPH01307340A
Application number: JP13888788A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Tokura; 戸倉　信之; Ikuo Tokizawa; 鴇沢　郁男
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-06-06
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1989-12-12
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: JPH0787465B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、互いに逆方向に伝送する二重リング伝送路の
一方をデータ伝送路、他方を送信要求のキュー伝送路と
して用い、両リングに接続した複数のノード装置間で固
定長のバケツ１−伝送を行うリング伝送方式に関する。

〔従来の技術〕

従来の二重バス伝送路を用いた固定長のパケット伝送網
構成としては、第３図に示すＱＰＳＸ（Ｒ，Ｍ、Ｎｅｗ
ｎ＋ａｎ、　Ｊ　、　Ｔ、、　Ｈｕｌｌｅｔ、　　”ｒ
）ｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｑｕｅｕｅｉｎｇ：　Ａ　　
Ｆａｓｔ　ａｎｄ　ＥｆｆｉｃｉｅｎｔＰａｃｋｅｔ　
Ａｒ、ｃｅｓｓ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｆｏｒ　Ｑ　Ｐ　
Ｓ　Ｘ”。

ＰｒｏｃｅｅｃＨｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｅｉｇｈｔｈ
　ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎＣｅ　
ｏｎ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔ、１ｏ
ｎ（ＩＣＣＧ’８Ｇ）、ｐｐ２９４−２９９．Ｍｕｎ、
ｉ、ｃｈ。

Ｆ、　Ｒ，Ｇ、　５ｅｐｔ、　１９８　Ｂ）がある。ま
た、このＱ　Ｐ　’Ｓ　Ｘは米国ＬＡＮの標準化委員会
（ＩＥＥＥ−８０２，６）にＴ　Ｅ　Ｌ　１？：　ＣＯ
Ｍ　Ａ　Ｕ　Ｓ　Ｔ　ＲＡ　Ｔ、　Ｉ　ＡからＤＱＤＢ
　（Ｄｏｃｕｍｅｎｔ：ＴＥＥＥ８０２．６／８７−０
１　Ｍａｒｃｈ　２５．１９８７）として提案されてい
る。

第４図にこのＱＰＳＸ用ノード装置楕成を示す。

データ伝送路Ｌ１の一番上流ノードは固定長のフレーム
を発生する機能があり、データ伝送路Ｌ　１とキュー伝
送路Ｌ２の最下流の終端では信号を全て吸収する。さら
に、各ノード装置はデータ伝送路Ｌ１とキュー伝送路Ｌ
２に受動形で分岐・結合する端子（タップ：　Ｄｉｔ　
ｒ）Ｏｆ　Ｑｉｔ　ＱＯ）　、およびデータを送受信す
る端末側の端子（Ｓ、Ｒ）がある。以下にノード装置の
通信手順を示す。

バ欠ヱエ孟賃送信するデータｍ号が送信入力Ｓに入力されたノード装
置は、アップダウンカウンタ４０Ｇを調べて、その値が
１１０　＃＃であり、かつデータ伝送路Ｔ、　］から分
岐端子Ｄｉを介してバケツ１−受信回路４０１で空バケ
ツ１−を受信すると、パケット送信回路４０２で送信デ
ータに宛先ノード番号を付けて結合端子Ｄ０を介してデ
ータ伝送路Ｌ　１に送出する。

しかし、アップダウンカウンタ４０６を調べて、その値
が“０”でなければ、送信要求用のキュー信号をキュー
送信回路４０３を介して結合端子Ｑ。よりキュー伝送路
（データ伝送方向とは逆の方向）Ｌ２に送出すると同時
に、その値をダウンカウンタ４０５にセット（コピー）
する、その後。

データ伝送路Ｌ　１から空パケットを受（目する毎にダ
ウンカウンタ４０５を調べて、その値が“０”であれば
、宛先ノード番号を付けて結合端子Ｄ０を介してデータ
伝送路Ｌ１に送出する。

上記送信要求用のキュー信号をキュー伝送路Ｉ、２に送
出する意味は、そのノード装置からみてデータ伝送路Ｌ
１の上流にある全てのノード装置に対して１つの空パケ
ットをバイパスせよと指示することである。

アップダウンカウンタ４０６とダウンカウンタ４０５の
動作としては、この網の初期化時点で“Ｏ″　（リセッ
ト）に設定する。アップダウンカウンタ４０６の値をダ
ウンカウンタ４０５にコピーするタイミングは、送信す
るデータ信号が送信入力Ｓに入力された時点とする。そ
して、きニー伝送路Ｌ２の分岐端子Ｑｒを介してキュー
受信回路４０４でキュー信号を検出すると、アップダウ
ンカウンタ４０６に“１”を加える。一方Ｊデータ伝送
路Ｌ１の分岐端子Ｄｉを介して空パケットを検出すると
、両カウンタ４０５，４０６から“１”を引く　（たり
し０”より小さくしない）。

この操作によりアップダウンカウンタ４０Ｇが示す値だ
け下流に送信要求データがあることを示すことになる。

さらに、ダウンカウンタ４０５にセラＩ−された値だけ
空パケットを下流のノード送信用として見送り、その後
に来た空パケットを用いてデータ伝送ができる。

パ汐コ仁Ｅ愛眉− データ伝送路Ｌ１の分岐端子り、を介してバケツ１−受
信回路４０１で自ノード宛のバケツ１−を受信すると、
受信出力端子Ｒに該パケットを出力する。

〔発明が解決しようとする８題）上記従来のＱＰＳＸノード装置構成のスルーグツ１〜特
性は、分散配置したノード装置間の通信にもかＮわらず
、Ｍ／Ｄ／１の単一待ち行列に近い良い特性を示すこと
が前記のＱＰＳＸで報告されている。しかし、受動形タ
ップを用いていることにより、受信ノード装置側でパケ
ットが消去できないので、そのノード装置の下流で伝送
路の再利用ができない欠点があった。さらに、両方向バ
スに適用した場合には、宛先ノード装置がどちら側の下
流にあるか方向選択の処理を付加する必要があった。こ
の方向選択の処理を避ける方法としてリング伝送路が考
えられるが、ＱＰＳＸは送信したパケット信号とキュー
信号を伝送路端で吸収する方法を用いているので、リン
グにすると伝送路端が無くなり適用できなかった。

本発明の目的は、上記従来方式ではＱＰＳＸの受信ノー
ド装置の下流で伝送路の再利用ができない点と、宛先ノ
ード装置がどちら側の下流にあるか方向選択の処理が必
要とする点と、リング網に適用できない点を解決したリ
ング伝送方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、互いに逆方向に伝送する二重リング伝送路の
一方をデータ伝送路、他方を送信要求のキュー伝送路と
し１両リングに複数のノード装置を接続して、該ノード
装置間で固定長のバケツｌ〜伝送を行うリング伝送方式
において、前記ノード装置に、自ノードあての受信バケ
ツ１−を消去する手段と、空パケットを発生したノード
装置で発生した空パケットに対応した数のキュー信号を
消去する手段とを設けたことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明では、ノード装置での伝送路アクセスを能動形態
として、受信ノード装置側でパケットの消去を可能とし
、さらに、キュー信号の巡回回避のため空パケットを発
生したノード装置でキュー信号を消去する構成をとる。

これにより、リング網に適用が可能となり、宛先ノード
装置がどちら側の下流にあるか方向選択の処理が不要と
なる。

【実施例〕　　。

以下、本発明の一実施例について図面により説明する。

第１図は本発明のリング伝送方式の全体構成を示す。本
発明では、第１図に示すリング網で、互いに逆方向に伝
送する二重リング伝送路の一方をデータ伝送路Ｌ１、他
方を送信要求のキュー伝送路Ｌ２として用い、該両リン
グに接続した１〜Ｎの複数のノード装置間で固定長のパ
ケット伝送を行う。

第１図のデータ伝送路ｒ、　ｔとキュー伝送路Ｌ２の両
リングに接続されるノード装置の一実施例の構成図を第
２図に示す、第２図中、１００はバケツ１−送受信制御
回路、１１０はクロック発生回路である。１０１はバケ
ツ１−同期回路、１０２はリング周回時間調整用可変遅
延回路、１０３は多重周回パケット除去回路、１０４は
分岐スイッチ、１０５は挿入スイッチである。同様に、
１０６はパケット同期回路、１０７はリング周回時間調
整用可変遅延回路、１０８は多重周回パケット除去回路
、１０９はキュー挿入回路である。１１１は白ノード番
地レジスタ、１１２はバケットヘッド検出回路、１１３
はキュー検出回路である。１１４は受信バッファ、１１
５は送信バッファである。

パケット送受信制御回路１００は、他ノードからの送信
要求受信数カウンタ（ＲＣ）　、自ノード装随内の送信
待表示カウンタ（ＱＣ）　、白ノード内の送信待ち会わ
せカウンタ（ＷＣ）　、キュー侶号送信待数表示カウン
タ（ＩＣ）、キュー信号除去待数表示カウンタ（Ｄｃ）
及びタイムアウトカウンタ（ＴＯＣ）を有している。な
お、リング周回時間調整用可変遅延回路１０２，１０７
．及び、多重周回パケット除去回路１０３，１０８はモ
ニタノード装置のみに必要なものである。

第５図にデータ伝送路上のパケット信号、キュー伝送路
上のキュー信号、及び、それらを共用したパケット信号
の構成例を示す。

第６図はノード装置での動作を説明するための制御フロ
ーチャートを示したものである。第６図（、）はノード
初期化、リング初期化、多重周回パケット廃棄の制御を
示し、この処理はパケット送受信制御回路１００と多重
周回パケット送受信制御回路１０３，１０８で行われる
。第６図（ｂ）はパケットの送信・受信・中継及び空パ
ケツト送信の制御を示し、この処理はバケツ１−送受信
制御回路１００で行われる。第６図（Ｑ）はキュー管理
の制御を示し、この処理は同じくパケット送受信制御回
路１００で行われるが、送受信はキュー伝送路に対して
行われる。第６図（ｄ）は送信データ管理の制御であり
、同じくパケット送受信制御回路路１００で行われるが
、送受信はデータ伝送路に対して行われる。第６図中、
破線で囲った部分は伝送路に対する処理を示す。また、
各記号の意味は以下の通りである。

ＴＯＣ：タイムアウトカウンタＬＥＤ：データ伝送路リング状態表示（正常／異常：　
Ｏ／１）ＬＥＱ：キュー伝送路リング状態表示（正常／異常：Ｏ
／１）ＱＣ；自ノード内の送信待表示カウンタＷＣ：自ノード
内の送信待ち合せカウンタＲＣ；他ノードからの送信要
求受信数カウンタ（下流ノード）ＤＣ：ＱＦ除去待ち数表示カウンタＩＣ＝ＱＦ送信待ち数表示カウンタＱＦ：キューフラッグ（有り／無し：　Ｉｌｏ）ＭＦ：
多重周回セル検出用モニタフラッグ−：モニタノードで
はＭＦ＝１ＤＡ：宛先ノード番地Ｆ／Ｅ　：パケット使用中／空ＭＡ：自ノード番地以下、ノード装置における各状態での動作を説明する。

（１）バケツ１−送信空パケット受信＆バケツ１−゛信（第６図（ｄ）、（ｂ
））送信データ人力Ｓから入力して送信バッファ１１５
に蓄積した送信データのあるノード装置は。

送信時表示カウンタＱＣをセラＩ−（ＱＣ＝１）Ｌ、送
信要求受信数カウンタＲＣの値を自ノード内の送信待ち
合わせカウンタＷＣヘコピーする。そして、そのＷＣを
調べる。ＷＣ＝Ｏあれば、データ伝送路入力Ｄｉからパ
ケットヘッダ検出回路１１２を介して空パケッｌ−Ｅを
検出すると、バケツ１へ送受信制御回路１００は挿入指
示を挿入スイッチ１０５へ出力して、その空バケツ１−
を送信バッファ１１５の宛先ノード表示の付いた送信デ
ータバケツ１−に入れ換えてパケット使用中Ｆとし、さ
らに周回モニタフラッグＭＦをリセットしてデータ伝送
路出力Ｄ０から送信し、送信時表示カウンタＱＣをリセ
ット（ＱＣ＝Ｏ）する。

しかし、データ送信時の動作で、送信要求受信数カウン
タＲＣの値を自ノード内の送信待ち合わせカウンタＷＣ
ヘコピーした時点においてＲＣ〜０の場合には、キュー
送信が必要になる。

キュー送信（第６図（ｄ）、（ｃ））ＲＣ〜Ｏであれば、キュー信号送信待数表示カウンタＩ
Ｃを１増加する。キュー伝送路出力Ｑ０への送信は、キ
ュー検出回路１１３がキュー信号ＱＦを受信していない
タイミングＱＦ＝Ｏかつキュー信号送信待数表示カウン
タＩＣが正の場合において、周回モニタフラッグＭＦを
リセツ１−シたキュー信号ＱＦ＝１をキュー挿入回路１
０９を介してキュー伝送路出力Ｑ０へ送信する。そして
、キュー信号送信待数表示カウンタＩＣが正の場合に１
低減し、送信データは送イａを待つ。

（２）キュー信号消去、パケット受信＆空パケットー生＆キューイ号除夫（第
６＠　（ｂ）、（ｒ、））データ伝送路人力り、からパケットヘッダ検出回路１１
２を介して自ノード宛ＤＡ＝ＭＡのパケットを受信する
と、パケット送受信制御回路１００は分岐指示を分岐ス
イッチ１０４へ出力して。

受信パケットを受信バッファ１１４に蓄積し、受信デー
タ出力Ｒから出力する。ＱＣ＝１かつＲＣ＝Ｏでなけれ
ば、バケツ１−送受信制御回路１００は挿入指示を挿入
スイッチ１０５へ出力して、空パケツト表示Ｆおよび周
回モニタフラッグＭＰをリセッＩ−（ＭＦ＝Ｏ）Ｌ、て
データ伝送路出力Ｄ０がら空バケツ１−を送信する。そ
して、キュー信号除去待数表示カウンタＤＣを１増加す
る。

キュー信号除去は、キュー伝送路人力Ｑ１からキュー検
出回路１１３を介してキュー信号ＱＦ＝１を受信すると
、キュー信号除去待数表示カウンタＤＣを調べ、ＤＣ＝
０であれば送信要求受信カウンタＲＣを１増加する。一
方、ＤＣが正の場合は、周回モニタフラッグＭＦをリセ
ッｌ−（ＭＦ＝０）したキュー信号ＱＦ＝Ｏをキュー挿
入回路１０９を介してキュー伝送路出力Ｑ。へ送信し、
キ二−信号除去待数表示カウンタＴ）Ｃを１低減する。

（３）データの同時送受信パケット　凌＆パケット　　（第６図（ｂ））データ伝
送路入力り、からパケットヘッダ検出回路１１２を介し
て自ノード宛ＤＡ＝ＭＡのパケッ１−を受信すると、パ
ケット送受信制御回路１００は分岐指示を分岐スイッチ
１０４へ出力して、受信パケットを受（ａバッファ１１
４に蓄積し、受信データ出力Ｒから出力する。ＱＣ＝＝
ｔかつＲＣ＝Ｏであれば、パケット送受信制御回路１０
０は挿入指示を挿入スイッチ１０５へ出力して、送信バ
ッファ１１５にＳ積した宛先ノード表示の付いた送信デ
ータバケツ１−に入れ換えてパケット使用中Ｆとし、さ
゛らに周回モニタフラッグＭＦをリセットしてデータ伝
送路出力Ｄ０から送信し、送信時表示カウンタＱＣをリ
セット（ＱＣ＝Ｏ）する。

へ欠ヱΣ主監（第６図（ｂ））データ伝送路入力Ｄｉからパケットヘッダ検出回路１１
２を介して他ノード宛ＤＡ〜ＭＡのパケットを受信する
と、バケット送受信制御回路１０Ｏはなにも出力せず、
受信パケットをデータ伝送路出力Ｄ０へ中継する。

（４）ＱＰＳＸと同様な送信要求受信カウンタの管理Ｗ求　（身カウンタ管理（第６図（Ｃ））ノード装置は
、キュー信号除去待数表示カウンタＤＣが零（ＤＣ＝Ｏ
）の場合にキュー伝送路人力Ｑｌからのキュー信号ＱＦ
を中継すると、ＱＰＳＸと同様に送信要求受信数カウン
タＲＣを１加算する。

ノード装置はデータ伝送路入力Ｄｉからの空パケッＩ−
Ｅを中継すると、自ノード内の送信待ち合わせカウンタ
ＷＣが＃　（ＷＣ〜０）でなければ１減算する。さらに
、送信要求受信数カウンタＲＣがＯでなければ１減算す
る。

（５）リングの初期設定や異常時の処理リングに接続し
たノード装置の１台を動作モニタノニド装置とし、該モ
ニタノード装置内にデータ伝送路に整数倍のパケットが
存在できるようにリング周回時間を調整する可変遅延回
路１０２゜１０７を用いる。また、該モニタノード装置
内にリングに供給するクロック発生回路１１０と、パケ
ットを受信できない場合に空パケッ１−をリング周回分
発生する発生器１０３，１０８を用いる。

リング・ノード　刻設　（第６図（ａ））全てのノード
装置内では、一定時間以上パケツトフオーマッ１−を受
信しない場合（リング異常状１）を検出するタイムアウ
トカウンタＴＯＣと、ＴＯＣがタイムアラ１〜した場合
には全ての内部カウンタ（ＱＣ，ＲＣ，ＷＣ，ＤＣ，Ｔ
Ｃ）をリセッ１−シてノード装置を初期化する。

重周回パケット／キュー信号消去（第６図（ａ）、（ｂ））パケッ］−とキュー信号ＱＦには、動作モニタノード装
置で中継するときにセットされる周回モニタフラッグＭ
Ｆがあり、動作モニタノード装置では、周回モニタフラ
ッグＭＦがセラｈされたバケツ１−を受信すると空パケ
ットに入れ換えて中継し、周回モニタフラッグＭＦがセ
ットされたキュー信号ＱＦを受信するとキュー信号ＱＦ
を除去して中継する。これによりノードや伝送路での誤
りやリング周回時間が小さい場合等から生じる多周回パ
ケットデータとキュー信号ＱＦをリングから取除くこと
ができる。

以上に示した手順を用いることで、ＱＰＳＸで受信ノー
ド装置の下流で伝送路の再利用が可能となる。よって、
より高いスループツ１〜を持つリング伝送路になる。

なお、第５図に示すように、バケツ１−先頭部分に相手
側リングのキュー信号ＱＦ領域を設け、ノード装置で各
リングの組に対する処理をすることにより（第１図にお
いて、ノード装置２台を組みとしその一方を１８０度回
転して接続したものを１ノードに置換する。たゾし、パ
ケット同期回路は片側だけで良い）、両リングともデー
タ伝送路として使用できる構成にできる。このことによ
り、片ループのみをデータ伝送路に使用した場合と比較
して二倍のスループットを得ることができる。

さらに、隣接する２ノ一ド装置間の２本の伝送路を切り
、互いに折返す方向に接続することにより、−重リング
としても動作は可能である。但し、二重リングの場合と
比較して伝送路が半分になることにより、スループツ１
−も半分以下になる。この低下を抑えるには折返し端を
含まない伝送方向を選ぶ必要がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のリング伝送方式によれば
、従来のＱＰＳＸが受信ノード装置の下流で伝送路の再
利用をできなかった点ができるようになり、各ノード装
置間通信が一様の場合はリング伝送路のスループッ１〜
が約２倍になる利点がある。また、本発明によるキュー
信号消去は優先データ伝送を行うＱＰＳＸにおいて、よ
り高いキュー信号から消去することで同様に適用できる
。

さらに、リング網に適用できる構成より、宛先ノード装
置がどちら側の下流にあるか方向選択の処理が不要とな
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のリング伝送方式の一実施例の全体構成
図、第２図は第１図におけるノード装置の一実施例の構
成図、第３図は従来のＱＰＳＸ網構成を示す図、第４図
はＱＰＳＸノード装置の構成図、第５図は本発明で用い
るパケット信号とキュー信号の構成例を示す図、第６図
は第２図のノード装置の動作を説明するための制御フロ
ーチャー１へである。１、Ｎ・・・ノード装置、　■、１・・・データ伝送路
、Ｌ２・・・キュー伝送路、　　１００・・・パケット
送受信制御回路、　　１０１，１０６・・・パケット同
期回路、　　１０２，１０７・・・リング周回時間調整
用可変遅延回路、　１０３，１０８・・・多重周回バケ
ツ１へ除去回路、　　１０４・・・分岐スイッチ。１０５・・・挿入スイッチ、　１０９・・・キュー挿入
回路、　　１１０・・・クロック発生回路、１１１・・
・自ノード番地レジスタ、　　１１２・・・パケットヘ
ッダ検出回路、　　１１３・・・キュー検出回路、１１
４・・・受信バッファ、　１１５・・・送信バッファ。第４図子”−７（Ｅ、二（シトヱのハ９ヶ・ント丁意号φ〜戊
゛テ“−タブ云迭シ各上今ユーブξヱｊ本工茗用にｃＦ
−／ｌ’？７）祥シ隣へ・第６図（沃）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに逆方向に伝送する二重リング伝送路の一方
をデータ伝送路、他方を送信要求のキュー伝送路とし、
両リングに複数のノード装置を接続して、該ノード装置
間で固定長のパケット伝送を行うリング伝送方式におい
て、前記ノード装置に、自ノードあての受信パケットを消去
する手段と、空パケットを発生したノード装置で発生し
た空パケットに対応した数のキュー信号を消去する手段
とを設けたことを特徴とするリング伝送方式。