JPH0230247A - 優先順位識別方式 - 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】 〔概　　要〕 複数のノード（パケット通信者）がパケットの空き／塞
がりを検出することにより空パケットに各自のデータを
挿入してデータ伝送を行うパケット伝送方式に係り、特
に各ノードが空パケットを使用する場合の優先順位識別
方式に関し、簡単な構成でパケット伝送時の各ノードの
優先順位の制御を実現することを目的し、 伝送路上を伝送される各パケットに、複数の優先順位に
応じた数の空き／塞がりを示す優先順位識別ビットを設
け、前記伝送路に接続される各ノード内に、該各ノード
が各自のデータの送信を行う場合に、前記伝送路上を伝
送される前記各パケットから前記各ノードに設定された
優先順位に応じた位置の優先順位識別ビットを検出する
優先順位識別ビット検出手段と、該検出した優先順位識
別ビットが空きを示す状態の場合に、該優先順位識別ビ
ット及びその優先順位より低い優先順位に対応する優先
順位識別ビットを前記空き状態のパケット上で塞がりを
示す状態に設定する優先順位識別ビット設定手段と、該
設定動作と並行して、各自のデータを前記空き状態のパ
ケットに挿入して送出するデータ制御手段とを有するよ
うに構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、複数のノード（パケット通信者）がパケット
の空き／塞がりを検出することにより空パケットに各自
のデータを挿入してデータ伝送を行うパケット伝送方式
に係り、特に各ノードが空パケットを使用する場合の優
先順位識別方式に関する。

〔従来の技術〕

ＬＡＮ　（ローカルエリアネットワーク）等におけるデ
ータ伝送技術として、非同期時分割多重を採用したパケ
ット伝送方式がある。パケット伝送方式では、第４図に
示すように、伝送路２に接続される各ノード１（４１〜
４ｍ）の各々が送出データを有する場合にのみ、可変長
のデータをパケット３内の情報部３−２に挿入してフレ
ームを構成し非同期に伝送路２に送出する。また、パケ
ット３のヘッダ部３−１には宛先と送信元ノードのアド
レス等が挿入される。

上記のようなパケット伝送方式は、回線交換によるデー
タ伝送方式に比較して、伝送路をより有効に利用可能で
、間歇的なデータ（計算機データ等）を短時間に送信で
きる利点を有する。

ここで、第４図の複数のノード１が、同時に伝送路２に
データを送出した場合、パケット３を含むフレーム同士
が衝突し、正常なデータ伝送が行われない場合が発生す
る。

このような問題に対処するための第１の従来方式として
、Ｃ３ＭＡ／ＣＤ　（ｃａｒｒｉｅｒ　　ｓｅｎｓｅｍ
ｕｌｔｉｐｌｅ　　　ａｃｃｅｓｓ／ｃｏｌｌｉｓｉｏ
ｎ　　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式がある。まず、Ｃ３Ｍ
Ａ方式では、第４図の各ノード１が伝送路２を監視し、
キャリヤ検出中であれば他のノードが送信したパケット
３を含むフレームが伝送路２上に存在するため、送信を
行おうとするノードはデータの送出を行わずに待機する
。そして、キャリヤが検出されなくなったらデータを送
出する。このように競合制御を行いながら、複数のノー
ド１　（４１〜４ｍ）が共通の伝送路２にデータを送出
する。一方、フレームが伝送路２上を伝播する時間差に
より、１つのノード１がフレームの送出を開始した場合
に他のノード１が同時にフレームを送出している場合が
あり、このような場合においてもフレーム同士が伝送路
２上で衝突する。そこで、Ｃ３ＭＡ方式に加えてＣＤ方
式として、各ノード１がデータを送出中にフレームの衝
突の有無を監視し、衝突が検出されたら、そのノード１
はデータの送出を行わずに待機し、適当な時間後にデー
タの送出を行う。なお、この場合のフレームの衝突の監
視を行うために、伝送路２をハイレベル電圧にプルアッ
プしておき、各ノード１から伝送路２へのデータ出力を
オープンドレイン出力とすることにより、各自の出力し
たデータの論理と伝送路２上の論理が一敗しない場合に
衝突が発生したと判別できる。

次に、競合制御のための第２の従来例として、トークン
アクセス方式がある。これは、第４図の各ノード１が、
トークンと呼ばれる特定のフレームの受は渡しを次々に
しながら、トークンを受は取ったノード１のみがデータ
の送出を行い、データの送出を完了したら次のノード１
にトークンをを渡すことにより、トークンを獲得したノ
ード１のみが優先的にデータ送出を行える競合制御方式
〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、上記従来例において、まず、Ｃ３ＭＡ／ＣＤ方
式では、各ノード１から送出されるデータの競合制御を
行えるのみで、各ノード１に優先順位を設定し、その優
先順位に従ってデータの送出制御を行うような動作は実
現することができないという問題点を有していた。

一方、トークンアクセス方式では、各ノードｌにおける
トークンの専有時間等によって優先順位付けが可能であ
るが、トークンの送受信及び判定処理等のために、ハー
ドウェア・ソフトウェア共に複雑な構成になってしまう
という問題点を有していた。

本発明は簡単な構成でパケット伝送時の各ノードの優先
順位の制御を実現することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、複数のノードがパケットの空き／塞がりを検
出することにより、空パケットに各自のデータを挿入し
てデータ伝送を行うパケット伝送時式に適用される。

第１図は、本発明のブロック図である。

まず、伝送路８上を伝送される各パケット４に、複数の
優先順位に応じた数の空き／塞がりを示す優先順位識別
ビット６（＃１〜＃ｎ）を設ける。

ここで、パケット４は、例えばヘッダ部５と情報部７と
からなるフォーマットを有しており、前記優先順位識別
ビット６は上記ヘッダ部５内の空き領域に設けられ、例
えば優先順位の最も高い優先順位識別ビット６から優先
順位順に順次配置すればよい。

次に、伝送路８に接続される各ノード９（第１図では１
つのみ示しであるが、実際は複数ある）において、まず
、優先順位識別ビット検出手段１０は、そのノード９が
各自のデータ１３の送信を行う場合に、伝送路８上を伝
送されるパケット４から、そのノード９に設定された優
先順位に応じた位置の優先順位識別ビット６を検出する
。同手段は、例えばその優先順位に対応する優先順位識
別ビット６がヘッダ部５の先頭から何ビット目というよ
うに決めておき、ヘッダ部５が検出されはじめてからそ
のビット数をカウントして、カウント値が一致した時点
の優先順位識別ビット６を取り込むような回路によって
実現される。

次に、優先順位識別ビット設定手段１２は、上記優先順
位識別ビット検出手段ＩＯによってそのノード９に対応
する優先順位識別ビット６が検出された場合に、その優
先順位識別ビット６が空きを示す状態の場合に、その優
先順位識別ビット及びその優先順位より低い優先順位に
対応する優先順位識別ビットを前記パケット４上で塞が
りを示す状態に設定する。

また、データ制御手段１１は、上記設定動作と並行して
、各自のデータ１３を前記空き状態のパケット４内の例
えば情報部７に挿入して送出する。

〔作　　用〕

上記手段において、優先順位の高いノード９がデータの
送出を行った場合、そのノード９における優先順位識別
ビット設定手段１２が、データを挿入したパケット４上
で自分より優先順位の低い優先順位識別ビット６を塞が
りを示す状態に設定する。従って、そのノード９より優
先順位が低い他のノード９が上記パケット４を受信した
場合、そのノード９に対応する優先順位識別ビット６は
塞がりを示す状態となっているため、そのパケット４は
使用されない。

上記動作により、予め指定された優先順位に従って、パ
ケット４が使用されることになり、パケット４の衝突を
効率的に防止することができる。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例につき詳細に説明を行う。

まず、本実施例の対象とするネットワークは、既に示し
た第４図のように、複数のノード１（＃１〜＃ｍ）が、
パケット３により伝送路２を介して相互にデータ通信を
行うような系において実現される。

第２図は、本発明によるノード（第４図のノード１に対
応）の実施例の構成図である。

パケットフレーム検出部１４は、伝送路２から入力する
パケット３（第４図参照）を含むパケットフレーム１９
を検出する回路である。同回路１４は、パケットフレー
ム１９の検出を開始すると・それに同期して伝送りロッ
ク２ｏを出力すると共に、イネーブル信号２１をアクテ
ィブにする。

カウンタ１５は、予め優先順位指定信号２２により、ノ
ード１に設定された優先順位に応じた初期値がセットさ
れ、パケットフレーム検出部１４からのイネーブル信号
２１がアクティブになった後、同じくパケットフレーム
検出部１４からの伝送りロック２０に従ってカウントア
ツプされ、初期値と一致した時点で検出信号２３をハイ
レベルにする。

アンド回路１６は、カウンタ１５からの検出信号２３と
伝送路２からのパケットフレーム１９が同時にハイレベ
ルになったときに、その出力としてハイレベルのイネー
ブル信号２４をライト制御部１７に出力する。

ライト制御部１７は、上記イネーブル信号２４がハイレ
ベルになった後ライト制御信号２５をアクティブにし、
また、優先順位識別ビット制御信号２６を制御する。

ＦＴＦＯバッファ１８は、送出すべきデータ２７を保持
するファーストイン・ファーストアウトタイプのバッフ
ァであり、ライト制御部１７からのライト制御信号２５
がアクティブになったのに同期して、データ２７を伝送
路２上のパケット３に挿入して送出する。

次に、第３図に、伝送路２上を伝播されるパケット３（
第４図参照）のフォーマット構成を示す。

パケット３は、第４図において説明したようにヘッダ部
３−１と情報部３−２とからなるフォーマットを有して
いる。そして、ヘッダ部３−１内の空き領域に、複数の
優先順位に対応して優先順位識別ビット２Ｂ（＃１〜＃
ｎ）が設けられる。各優先順位識別ビット２８には、空
き／塞がりを示す情報が論理１１０で設定され、＃１の
優先順位識別ビット２８は優先順位第１位に対応し、＃
２の優先順位識別ビット２８は第２位というように、並
び順と優先順位が対応している。また、情報部３−２に
は第２図のノードｌからのデータ２７が挿入される。

以上の構成の実施例の動作につき順次説明を行ってゆく
。

まず、第２図のノード１において、伝送路２上を第３図
に示した構成のパケット３を含むパケットフレーム１９
が伝播してきて、パケットフレーム検出部１４において
ヘッダ部３−１（第３図参照）が検出されだす。

これにより、パケットフレーム検出部１４はイネーブル
信号２１をアクティブにすると共に、伝送りロック２０
の出力を開始する。

一方、カウンタ１５には、前記したように優先順位指定
信号２２によって、そのノード１に設定される優先順位
に対応する初期値が予めセットされている。今、例えば
ノード１の優先順位が第３位であれば、ヘッダ部３−１
における第１位の優先順位識別ピッｌ−２８（＃１）の
位置から３ビツト目に、このノード１に対応する優先順
位識別ビット２８（＃３）が存在する。そこで、ヘッダ
部３−１の先頭から第１位の優先順位識別ビット２Ｂ（
＃１）のビット位置までのビット数に、上記３ビット分
を加算した値をカウンタ１５の初期値とする。

上記状態で、カウンタ１５が伝送りロック２０によりカ
ウントを開始すると、伝送路２上で第３図のヘッダ部３
−１内の第３位の優先順位識別ビット２８（＃３）にな
ったタイミングで、カウンタ１５からの検出信号２３が
ハイレベルになる。

そして、このときに第３位の優先順位識別ビット２Ｂ　
（＃３）が、空き状態すなわち論理１を示していれば、
アンド回路１６からのイネーブル信号２４がハイレベル
になって、第２図のノードｌがそのとき伝送路２上にあ
るパケット３を使用可能となる。

すなわち、イネーブル信号２４がハイレベルとなると、
ライト制御部１７は、伝送路２上で第３図のパケット３
の情報部３−２のタイミングとなるところで、ライト制
御信号２５をアクティブにする。これにより、上記タイ
ミングでＦＩＦＯバッファ１８からデータ２７が出力さ
れ、第３図のパケット３の情報部３−２にデータ２７が
挿入され伝送路２上に送出される。

上記動作と共に、ライト制御部１７は、優先順位識別ビ
ット制御信号２６を制御して、伝送路２上を伝播するパ
ケット３において、ノード１の優先順位（第３位）を含
みそれより低い優先順位に対応する優先順位識別ビット
２８、すなわち優先順位識別ビット２８に＃３〜＃ｎ）
を塞がりを示す状態すなわち論理０に設定する。

以上の動作の後、第２図には特には図示しない他のノー
ドが、パケットの検出を行った場合、そのノードの優先
順位が第２図のノード１の優先順位（第３位）より低け
れば、対応する優先順位識別ビット２８は塞がりを示す
状態となっているため、そのパケット３は使用されない
。逆に、高い優先順位であれば、対応する優先順位識別
ビット２８は空きを示す状態となっているため、そちら
のデータが優先的にパケット３内の情報部３−２（第３
図参照）に挿入され、第２図のノード１で挿入されたデ
ータ２７は廃棄される。

上記動作により、予め指定された優先順位に従ってパケ
ット３が使用されることになり、パケット３の伝送路２
上での衝突を効率的に防止することができる。なお、上
記において、他のノードの優先順位の方が高く、第２図
のノード１のデータ２７が廃棄されたことは、所定時間
を経過しても受信側から応答パケットが返ってこないこ
とをノード１で検出することにより認識可能である、ま
た、同一優先順位のノード同士が同一パケットを使用し
た場合には情報の衝突がおこるが、前記従来例の項で説
明したＣ３ＭＡ／ＣＤ方式と併用することにより、パケ
ットの衝突を検出したノードにおいてデータの送出を行
わずに待機すればよい。

−（発明の効果） 本発明によれば、トークンなどによる複雑な制御によら
なくても、優先順位識別ビットによる簡単な制御で、パ
ケット伝送時の各ノードの優先順位の制御を実現するこ
とが可能となる。

これにより、優先順位の制御が可能なローカルエリアネ
ットワーク等を低コストで実現することが可能となる。

１２・・・優先順位識別ビット設定手段、１３・　・　
・データ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のブロック図、 第２図は、本発明によるノードの実施例の構成図、 第３図は、本実施例におけるパケットの構成図、第４図
は、パケット伝送方式のネットワーク構成図である。 ４・・・パケット、 ５・・・ヘッダ部、 ６（＃１〜＃ｎ）・・・優先順位識別ビット、８・・・
伝送路、 ９　・　・　・ノード、 １０・・・優先順位識別ビット検出手段、１１・・・デ
ータ制御手段、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 伝送路（８）上を伝送される各パケット（４）に、複数
   の優先順位に応じた数の空き／塞がりを示す優先順位識
   別ビット（６（＃１〜＃ｎ））を設け、 前記伝送路（８）に接続される各ノード（９）内に、 該各ノードが各自のデータ（１３）の送信を行う場合に
   、前記伝送路（８）上を伝送される前記各パケット（４
   ）から前記各ノード（９）に設定された優先順位に応じ
   た位置の優先順位識別ビット（６）を検出する優先順位
   識別ビット検出手段（１０）と、 該検出した優先順位識別ビット（６）が空きを示す状態
   の場合に、該優先順位識別ビット及びその優先順位より
   低い優先順位に対応する優先順位識別ビットを前記空き
   状態のパケット（４）上で塞がりを示す状態に設定する
   優先順位識別ビット設定手段（１２）と、 該設定動作と並行して、各自のデータ（１３）を前記空
   き状態のパケット（４）に挿入して送出するデータ制御
   手段（１１）とを有することを特徴とする優先順位識別
   方式。