JPH05308372A - ローカルエリアネットワーク間接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ループ型ローカルエリアネットワーク間の接
続装置に関し、多重化された伝送路のうちの何れかのト
ークンパケットを獲得するで送信する伝送路を選択する
ことを目的とする。 【構成】 ｎ多重化された第１伝送路1a〜第ｎ伝送路1n
と支線ローカルエリアネットワーク６間で通信を行うも
のにおいて、各伝送路単位で前記ノードからの送信バー
ストデータの送信を許可するトークンパケットを前記第
１伝送路1a〜第ｎ伝送路1nと第１共通部2a〜第ｎ共通部
2nに持たせ、各ノードが前記第１伝送路1a〜第ｎ伝送路
1nの何れかのトークンを獲得することにより、伝送路単
位で送信できるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多重化された伝送路を
基幹に持つ、ループ型ローカルエリアネットワーク間の
接続装置に関する。

【０００２】近年の高度情報化社会の発展に伴い、オフ
ィスビル、工場、学校などの構内に分散的に設置された
パソコン、ワークステーション、ホストコンピュータや
入出力機器等を相互に接続した情報通信ネットワークの
利用が進んでいる。

【０００３】この場合、ユーザーニーズとしては、例え
ばフロア内で閉じた支線ローカルエリアネットワーク
（以下、支線ＬＡＮと称す）を幹線ＬＡＮでさらに相互
接続する要求が高まっている。

【０００４】また、操業系、公的機関などで高信頼度を
要求されているユーザでは、高信頼度な伝送路を構築す
るニーズがある。

【０００５】

【従来の技術】図６は従来のＬＡＮシステムの構成を示
す図であり、現用系のループ型伝送路と予備系のループ
型伝送路を備えたものを例示してある。

【０００６】図６において、100aは現用の幹線ＬＡＮを
形成する０系伝送路、100bは予備の幹線ＬＡＮを形成す
る１系伝送路である。なお、６は支線ＬＡＮである。ま
た、101a,101b はＬＡＮ間接続装置であり、０系伝送路
100aおよび１系伝送路100bと支線ＬＡＮ６との間を接続
するため設けられたものである。そして、支線ＬＡＮ６
にはパソコン7a〜7nがそれぞれ接続されている。

【０００７】従来のパソコンの支線ＬＡＮ６と幹線ＬＡ
Ｎ100a,10bと接続するＬＡＮ間接続装置101a,101b にお
いては、例えば支線ＬＡＮ６を介してパソコン7a〜7nか
ら送出される非周期的かつ可変長な大量のバーストデー
タを、例えばＬＡＮ間接続装置101a内の送信用バッファ
に蓄積し、一重化伝送の場合は０系伝送路100aのフレー
ムフォーマットに変換し、０系伝送路100a上を周回する
唯一の送信許可を促すトークンを獲得した時点で、０系
伝送路100a上の空きパケットにデータを転送するか、ま
たは予め割り当てられたパケットにデータを転送する。

【０００８】受信側では、受信パケットの先頭にあるト
ークンパケットを認識し、自分宛パケットの場合は例え
ばＬＡＮ間接続装置101b内の受信用バッファに蓄積し、
のち支線ＬＡＮ６のフレームフォーマットに変換してパ
ソコン7a〜7nへ送信し、送信が終わると前記トークンを
手放して０系伝送路100aへ戻す。

【０００９】また、伝送路上を０系伝送路100aと１系伝
送路100bの現用／予備の二つを準備して二重化伝送路を
形成する場合は、二つのトークンを障害時に切り替える
ことによりデータ伝送の信頼度を向上させて通信を行
う。

【００１０】さらに、ノードダウン時においても、障害
を起こしたノードの両側のノードでループバックを行
い、ループの再構成を実現する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来例のＬＡ
Ｎ間接続装置においては、システム内において一時的に
送信を行うことのできるノードが一つに限定されるた
め、他のノードの送信遅延が大きくなるという課題があ
る。

【００１２】また、伝送路を二重化構成した場合でも、
ノード障害時は伝送路のループが途切れた状態となり、
送信許可を促すトークンパケットが伝送路を周回しなく
なり通信が途絶えるという課題がある。

【００１３】本発明は、バーストデータの送信要求が発
生した場合に、 多重化された伝送路のうちの何れかのトークンパケッ
トを獲得することにより、その伝送路の送信権を得たと
判断して直ちに伝送路上の空きパケットへパケット分割
したデータを送信する。

【００１４】障害発生時には多重化された伝送路の切
り替えは行わず、正常な伝送路のトークンを獲得する。
等などにより送信する伝送路を選択することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明では、ｎ多重化された第１伝送路1a〜第ｎ伝送
路1nと、該第１伝送路1a〜第ｎ伝送路1nに対応したｎ多
重の第１共通部2a〜第ｎ共通部2nを有するノードを設
け、前記第１伝送路1a〜第ｎ伝送路1nと支線ローカルエ
リアネットワーク６間で通信を行うものにおいて、各伝
送路単位で前記ノードからの送信バーストデータの送信
を許可するトークンパケットを前記第１伝送路1a〜第ｎ
伝送路1nと第１共通部2a〜第ｎ共通部2nに持たせ、各ノ
ードが前記第１伝送路1a〜第ｎ伝送路1nの何れかのトー
クンを獲得することにより、伝送路単位で送信できるよ
うに構成する。

【００１６】また、上記各ノード内で送信バースト伝送
路が大量に存在する時には、ノード内の前記第１共通部
2a〜第ｎ共通部2nで伝送路単位の複数のトークンパケッ
トを獲得することにより分散送信を行い、伝送効率を高
めるように構成する。

【００１７】さらに、上記ノードのダウンまたは伝送路
断などによる伝送路障害時には、障害箇所を起点にそれ
ぞれ送信したい相手に対して、最短ルートを通っていく
前記第１伝送路1a〜第ｎ伝送路1nのトークンパケットを
前記第１共通部2a〜第ｎ共通部2nでそれぞれ獲得するこ
とにより、通信形態の再構築を行うように構成する。

【００１８】

【作用】本発明は図１などに示すごとく、多重化された
第１伝送路1a〜第ｎ伝送路1nのデータは全て第１共通部
2a〜第ｎ共通部2nで受信し、第１共通部2a〜第１共通部
2nにおいて受信パケットの解析の結果、自ノード宛のノ
ーマルパケットはそのまま受信を行うようにし、なお、
自ノード宛の分散パケットの場合は、１メッセージのデ
ータが多ルートにまたがって多重化されているため、パ
ケットのシーケンス番号を確認しながら順序良く受信を
行うようにし、また、自ノード内からの送信データがあ
る場合は、第１送信バッファ306a〜第ｎ送信バッファ30
6nに送信データが蓄積し、送信要求を行った後、既パケ
ットの解析結果の中の任意のルートのトークンパケット
を検出したことを確認した上で、該ルートに対して空き
パケットに送信を開始する。

【００１９】さらに、送信データが多量にあり、かつ多
重化された第１伝送路1a〜第ｎ伝送路1nに空きがあれ
ば、多ルートにまたがって送信を開始する。従って、送
信データは多重化された第１伝送路1a〜第ｎ伝送路1nの
中の何れかのルートの送信権を獲得することで送信が開
始されるため、少ない持ち時間での送信を可能にする。

【００２０】

【実施例】以下、図１をもちいて本発明の構成の概略を
説明し、また、図２〜図５をもちいて本発明の構成を詳
細に説明する。

【００２１】図１は本発明のＬＡＮシステムの構成を示
す図である。図１において、1a〜1nは幹線ＬＡＮをｎ多
重に形成した第１伝送路〜第ｎ伝送路であり、該伝送路
1a〜1nをそれぞれ現用系として多ルートの伝送路に構成
することで、一部のルートで障害が発生した場合も正常
ルートの通信に影響を与えないように形成している。

【００２２】2a〜2nは多重化された第１共通部〜第ｎ共
通部であり、スタッフ（同期をとるためのデータの追
加）とデスタッフ（追加されたデータの除去）により第
１伝送路1a〜第ｎ伝送路1nからのクロックを各ＬＡＮ間
接続装置５のクロックに乗せ換えて、層分離／多重処理
を行った後トークン処理（トークンパケットの解析等）
し、データの受信／中継を行う。

【００２３】３はデータを選択してフォーマット変換す
るラインセット部であり、多重化されたデータを通信メ
ッセージ毎にアドレス管理および蓄積して選択すること
でデータの切り替えを行う。また、送信時には第１共通
部2a〜第ｎ共通部2nからの送信指示に従い、第１伝送路
1a〜第ｎ伝送路1nのどこに送信を行うかのデータの切り
換えを行う。

【００２４】４は支線ＬＡＮ６を収容するブリッジ機能
を持った支線ＬＡＮインタフェース部であり、支線ＬＡ
Ｎ６と幹線ＬＡＮである第１伝送路1a〜第ｎ伝送路1nの
プロトコル変換を行う。

【００２５】６は支線ＬＡＮあり、ＩＳＯ８８０２／３
に準拠したパソコンＬＡＮなどである。そして、7a〜7n
はパソコンである。以下、図２〜図５をもちいて本発明
を説明する。

【００２６】図２は本発明の第１実施例の構成を示す図
であり、第１伝送路1a〜第ｎ伝送路1nを二重化にした場
合の装置構成を例に示す。図２に示すごとく、二重化さ
れた現用系の第１伝送路1a〜第２伝送路1bに対応して二
重化された現用系の第１共通部2a〜第２共通部2bで０系
入力および１系入力を受信し、自ノード宛であればライ
ンセット部３へ送信する。

【００２７】一方、他ノード宛であれば第１共通部2a〜
第２共通部2bから０系出力および１系出力として第１伝
送路1a〜第２伝送路1b側へ中継する。ラインセット部３
は両ルートの解析をして、受信調停をしながらノーマル
パケットであればバッファ毎にメッセージ単位で蓄積す
る。

【００２８】受信パケットが分散パケットであれば両ル
ートのパケットのシーケンス番号を解析しながらメッセ
ージを組み立て、受信パケットが多重化パケットであれ
ば両ルート単位でそれぞれのパケットを組み立てる。

【００２９】そして、正常に受信された方のルート（両
ルート共に正常受信された場合は先に到着した方のルー
トを優先させる）のデータを最終的に支線ＬＡＮインタ
フェース部４へ送り、パソコン7a〜7nに受信する。

【００３０】支線ＬＡＮインタフェース部４を介して送
信されてきたパソコン7a〜7nのデータは、ラインセット
部３で二重化された第１共通部2a〜第２共通部2bに同一
メッセージの送信を行い、第１共通部2aと第２共通部2b
で送信権の獲得できた方のルートへ送信する。

【００３１】なお、分散モードの場合は、両ルートの送
信権を獲得した時点で、両ルートに対してシーケンス番
号の付いたパケットを分散しながら送信する。また、多
重化モードの場合は、両ルートの送信権を獲得した時点
で、両ルートに対してそれぞれ同一データを送信する。

【００３２】図３は本発明にもちいるパケットフォーマ
ットの一例を示す図である。なお、（Ａ）は全体構成で
あり、（Ｂ）はトークンパターン（ＴＫＮ）、（Ｃ）は
トークンモード（ＴＭＤ）、（Ｄ）は制御フィールド
（ＣＴＬ）を示す。

【００３３】図３に示すように、各パケットは同一構造
のＰＫ０〜ＰＫｎの（ｎ＋１）個で形成されている。な
お、図３（Ａ）に示す例えばＰＫ０は、８バイトの１パ
ケットヘッダ（ＰＨＤ）と120 バイトのＤＴ０〜ＤＴ11
9 で形成され、該ＰＨＤは２バイトのトークンパターン
と１バイトのトークンモードと２バイトの宛先アドレス
（ＤＡ）および２バイトの送信元アドレス（ＳＡ）と１
バイトの制御フィールド（ＣＴＬ）で形成する。

【００３４】なお、前記ＴＫＮ（Ｂ）は８ビットの1010
1010と10101011の二種類のデータからなる。また、前記
ＴＭＤ（Ｃ）は２ビットのＴＫＮＭＯＤと６ビットの未
使用の二つの領域よりなり、該ＴＫＮＭＯＤはノーマル
モードであれば00、分散モードであれば01、多重化モー
ドであれば10で表される。

【００３５】さらに、前記ＣＴＬ（Ｄ）は０ならば未使
用、１ならば使用中を表す１ビット構成の使用ビット
と、00ならSTART パケット、01ならMIDDLEパケット、11
ならEND パケットを表す２ビット構成のデリミタ（区切
り記号）、および０〜31で表される５バイト構成のパケ
ット番号であるシーケンスＮO.（番号）の各データから
形成する。

【００３６】以下、図４〜図５の説明を図１〜図３を併
用して行う。図４は本発明の第２実施例の構成を示す図
であり、第１共通部2a〜第ｎ共通部2nの回路を記載す
る。

【００３７】図４に示すごとく、受信した光信号の受信
データを光／電気変換部201 で電気信号に変換し、パケ
ット単位で並列処理を行うため直列／並列変換部202 に
入力する。

【００３８】パケット解析部203 のトークン解析と空き
パケット解析が、ＤＡとＣＴＬにより使用中かつ自ノー
ド宛であれば、ラインセット部３に対して受信通知221
を与え、ラインセット部３へデータ220 を送信する。

【００３９】なお、使用中かつ自ノード宛で無い場合
は、データ中継部204 で受信パケット解析処理時間だけ
蓄積を行ってから送信セレクト部205 へ送り、次ノード
へ送信する。

【００４０】また、空きパケット（未使用パケット）の
場合は、ラインセット部３に送信イネーブル225 を通知
し、送信が可能であることをパケット単位で通知する。
さらに、図示せざる送信調停部304 からの送信要求223
が発生した場合は、ＴＫＮとＣＴＬおよびＴＭＤの解析
を行って未使用のトークンパケットを検出し、送信権を
獲得したことをラインセット部３へ送信許可224 で通知
する。

【００４１】データ送信時には、送信セレクト部205 に
おいて、ラインセット部３からの送信中226 およびパケ
ット解析部203 からの中継中227 と空きパケット有り22
8 の信号により、第１共通部2a〜第ｎ共通部2n−ライン
セット部３間の送信権の調停を行う。

【００４２】ラインセット部３からのデータ222 を送信
する場合は、送信許可224 および送信イネーブル225 を
ラインセット部３へ通知する。送信セレクト部205 で選
択された送信データは、並列／直列変換部206 と電気／
光変換部207 を介して送信データとして第１伝送路1a〜
第２伝送路1bへ送信する。

【００４３】図５は本発明の第３実施例の構成を示す図
であり、ラインセット部の回路を記載する。図５に示す
ごとく、例えば伝送路を二重化に構成した場合は、第１
共通部2aからのデータ220 と受信通知221 および第２共
通部2bからのデータ220 と受信通知221 の両系から受信
したデータを、それぞれ個別のタイミングで受信パケッ
ト解析部307a,307b でまずＴＭＤを解析し、ノーマルモ
ード00であれば受信したルートのみで１つのメッセージ
データが構成されているので、同一のＳＡのパケットを
ＣＴＬのシーケンス番号を基に先頭パケットから最終パ
ケットまで順次に受信調停部301 へ送信する。

【００４４】受信調停部301 では他ルートとの調停を実
行しながら、受信バッファ302 へ送信する。分散モード
01であれば受信したそれぞれのルートで分散してメッセ
ージデータが構成されているので、ルート別にそれぞれ
同一のＳＡのパケットをＣＴＬのシーケンス番号を基に
受信調停部301 でメッセージを組み立て直して受信バッ
ファ302 へ送信する。

【００４５】多重化モード10であれば、受信しながらそ
れぞれのルートで別々に１つのメッセージデータが構成
されているので、それぞれ同一のＳＡのパケットをＣＴ
Ｌのシーケンス番号を基に先頭パケットから最終パケッ
ト迄を順次に受信調停部301へ送信する。

【００４６】受信調停部301 では、両系から受信したパ
ケットデータのＣＲＣエラー、パリティエラー、シーケ
ンス番号エラーなどをチェックし、異常を検出したルー
トのパケット（メッセージ単位）を廃棄し、正常なルー
トのパケットを受信バッファ302 へ送信する。

【００４７】両ルート共に正常な場合は、受信調停部30
1 に先に送信されてきた方を優先して送信バッファ302
へ送信し、もう一方のルートのメッセージは廃棄する。
受信バッファ302 ではメッセージ単位で蓄積し、メッセ
ージ単位で読み出してパケット／フレーム変換をフレー
ム変換部303 で行い、支線ＬＡＮインタフェース部４へ
のデータとして送信する。

【００４８】これらの制御により、多ルートから受信し
たパケットのデータをセレクトすると共に、片系障害時
の片系運用が実現可能になる。なお、ルート単位で受信
が可能であるため、伝送効率を上げることが可能であ
る。また、第１伝送路1a〜第２伝送路1bのデータ占有率
を監視しかつ各ルートに分散したデータを送信すること
により、トラフィックを均等にすることが可能になる。

【００４９】送信側では、支線ＬＡＮインタフェース部
４からのデータをフレーム／パケットの二重変換をパケ
ット変換部305a,305b で行いながらメッセージ単位でシ
ーケンス番号を付加し、メッセージの連続性を保障する
と共に、第１送信バッファ306aと第２送信バッファ306b
に同一データをメッセージ単位で蓄積する。

【００５０】ここで、ノーマルモード00であれば、それ
ぞれの第１共通部2aと第２共通部2bに対して送信要求22
3 を挙げる。第１共通部2aと第２共通部2bで送信権が獲
得できたならばそのことが送信許可224 で通知されるの
で、他ルートの第１共通部2aと第２共通部2bに対しては
送信要求223 を取り消すための送信要求取消229 を通知
する。

【００５１】また、二重化された第１共通部2aと第２共
通部2bから同時に送信許可224 が通知された場合は、ル
ート番号の若い方を優先させる。送信調停部304 では送
信許可224 で送信すべきルートを判断し、第１共通部2a
と第２共通部2bからの送信イネーブル225 のタイミング
で送信パケットを選択したルートの例えば第１送信バッ
ファ306aより読み出し、第１共通部2aと第２共通部2bへ
送信する。

【００５２】この時、送信中226 をイネーブルにして送
信中であることを第１共通部2aと第２共通部2bに通知す
る。また、他ルートの第２送信バッファ306bに蓄積され
ている送信データは廃棄する。

【００５３】分散モードであれば、それぞれの第１共通
部2aと第２共通部2bに対して送信要求223 を挙げ、第１
共通部2aと第２共通部2bの何れかで送信権が獲得できた
らそのことが送信許可224 で通知されるので、送信調停
部304 では両ルートからの送信許可224 が揃った時点か
ら、それぞれのルートの第１共通部2aと第２共通部2bか
らの送信イネーブル225 のタイミングで調停をとりなが
ら（例えば第１送信バッファ306aからシーケンス番号２
のパケットを読み出したならば、他ルートの同一シーケ
ンス番号のパケットは廃棄する）、それぞれの送信バッ
ファ306 から読み出して第１共通部2aと第２共通部2bへ
送信する。

【００５４】多重化モードであれば、それぞれの第１共
通部2aと第２共通部2bに対して送信要求223 を挙げる。
第１共通部2aと第２共通部2bの何れかで送信権が獲得で
きたらそのことが送信許可224 で通知されるので、送信
調停部304 では両ルートからの送信許可224 が揃った時
点から、それぞれのルートの第１共通部2aと第２共通部
2bからの送信イネーブル225 のタイミングで、各々の第
１送信バッファ306aと第２送信バッファ306bから独自に
読み出し、第１共通部2aと第２共通部2bへ送信する。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、多重化された伝送路を多ルートに使用し、その
多ルートに対応した共通部を持つことにより、伝送路の
信頼性を高め、かつ各ルートからパケットを受信する受
信部においてデータの状態を監視して正常なデータを選
択するため、多ルートの一部で障害が発生してエラーを
起こした場合でも、そのデータに代わる正常データを選
択することができるようになる。

【００５６】従って、従来は上位レイヤで行っていた再
送処理を必要とせず、信頼度の高い伝送路を提供するこ
とができる。また、支線ＬＡＮインタフェースからの非
同期で可変長なバーストデータもルート単位で送信権を
得ることにより、データの遅延を少なくして通信するこ
とができる。また、多ルートにまたがって送信権を得る
ことにより大量データを連続的に送信することのできる
伝送路を提供することができる。

【００５７】従って、効率の良い伝送路を提供すること
が可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のＬＡＮシステムの構成を示す図であ
る。

【図２】 本発明の第１実施例の構成を示す図である。

【図３】 本発明にもちいるパケットフォーマットの一
例を示す図である。

【図４】 本発明の第２実施例の構成を示す図である。

【図５】 本発明の第３実施例の構成を示す図である。

【図６】 従来のＬＡＮシステムの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

1a〜1nは第１伝送路〜第ｎ伝送路 2a〜2nは第１共通部〜第ｎ共通部 ３はラインセット部 ４は支線ＬＡＮインタフェース部 ６は支線ＬＡＮ 7a〜7nはパソコン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｎ多重化された第１伝送路(1a)〜第ｎ伝
   送路(1n)と、該第１伝送路(1a)〜第ｎ伝送路(1n)に対応
   したｎ多重の第１共通部(2a)〜第ｎ共通部(2n)を有する
   ノードを設け、前記第１伝送路(1a)〜第ｎ伝送路(1n)と
   支線ローカルエリアネットワーク(6) 間で通信を行うも
   のにおいて、 各伝送路単位で前記ノードからの送信バーストデータの
   送信を許可するトークンパケットを前記第１伝送路(1a)
   〜第ｎ伝送路(1n)と第１共通部(2a)〜第ｎ共通部(2n)に
   持たせ、各ノードが前記第１伝送路(1a)〜第ｎ伝送路(1
   n)の何れかのトークンを獲得することにより、伝送路単
   位で送信できるようにしたことを特徴とするローカルエ
   リアネットワーク間接続装置。
2. 【請求項２】 上記各ノード内で送信バースト伝送路が
   大量に存在する時には、ノード内の前記第１共通部(2a)
   〜第ｎ共通部(2n)で伝送路単位の複数のトークンパケッ
   トを獲得することにより分散送信を行い、伝送効率を高
   めるようにしたことを特徴とする請求項１記載のローカ
   ルエリアネットワーク間接続装置。
3. 【請求項３】 上記ノードのダウンまたは伝送路断など
   による伝送路障害時には、障害箇所を起点にそれぞれ送
   信したい相手に対して、最短ルートを通っていく前記第
   １伝送路(1a)〜第ｎ伝送路(1n)のトークンパケットを前
   記第１共通部(2a)〜第ｎ共通部(2n)でそれぞれ獲得する
   ことにより、通信形態の再構築を行うようにしたことを
   特徴とする請求項１記載のローカルエリアネットワーク
   間接続装置。