JPH06152620A

JPH06152620A - リングアクセス装置

Info

Publication number: JPH06152620A
Application number: JP30201692A
Authority: JP
Inventors: Koji Kubota; 幸司久保田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-11-12
Filing date: 1992-11-12
Publication date: 1994-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はリング状ＡＴＭ(Asynchronous Tran
sfer Mode;非同期転送モード）ネットワークに関し、各
ノード間での帯域使用に関するフェアネスを保証し、デ
ータの転送効率の高いネットワークを提供することを目
的とする。【構成】リング上を周回するセルの状態として、アイ
ドル状態、使用状態、権利放棄状態を設け、さらにそれ
ぞれの状態に対して、リセット指示の有無を示すビット
を付加する。ノードからのセルの転送は、第１の許可条
件によってアイドル状態セルを、第２の許可条件によっ
て権利放棄状態セルを用いることで行われる。第２の許
可条件はリセット指示によって初期化される。これによ
りノード間でのセル転送のフェアネスが保証されるとと
もに、リセット指示を含みながら情報の転送が行われる
ので、リング使用効率を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リング状パケット転送
ネットワークにおけるリングアクセス装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】リング状パケット転送ネットワークに関
するリングアクセス装置に関する従来の方式としては、
データ伝送装置（特願平４−２１７９９０）のようなも
のがある。このデータ伝送装置について説明する。

【０００３】図７は、上記のリング状パケット転送ネッ
トワークの構成を示す図である。７０３〜７０６は、一
対の異方向のリングからなるリングネットワークに接続
され、このネットワークを介して通信するノードであ
る。それぞれのノードは、リング上を周回する固定長の
セルスロットに情報を載せることで通信を行っている。
このセルスロットは、５バイトのヘッダと４８バイトの
情報を運ぶペイロードから構成されている。ヘッダの５
バイトの中にはあて先のノード番号や、そのセルの状態
を示すビットが含まれており、アイドル状態、使用状
態、権利放棄状態、リセット状態を示している。これら
の各状態については後述する。

【０００４】７０７は、ネットワーク上の各ノードに対
して帯域を割り当て、管理するネットワーク管理部であ
る。７０１、７０２は、ノードに接続された端末機器で
ある。

【０００５】図８は、図７中のノード（データ伝送装
置）の構成を示す図である。８０１はリング入力部、８
０７はリング出力部で、受信側および送信側の伝送路で
ある。

【０００６】８０２はセル受信転送部で、リングから入
力されたセルスロットについてヘッダを調べ、自ノード
宛の使用状態のセルであれば、ペイロードから情報を取
り出す。８０３は受信バッファで、セル受信転送部８０
２が取りだしたセルを格納する。

【０００７】８０４は端末装置でノードに接続される。
ノードには複数の端末装置を接続することができる。

【０００８】８０５は送信バッファで、端末８０４から
送られる送信セルを格納する。８０６はセル送信転送部
で、送信バッファ８０５に格納されているセルに、あて
先を付加するなどの処理をして、セル送信処理を行う。

【０００９】８０８はセル中継部で、セルの状態を変更
して中継する。このセルの状態には次の４種類がある。

【００１０】（１）アイドル状態：使用も放棄もされて
いない状態である。ネットワーク管理部よりノードに割
り当てられた帯域（第１のウインドウ）が残っていれ
ば、このセルにデータを載せて使用状態にして送信する
ことができる。

【００１１】（２）使用状態：実際にセルのペイロード
部分にデータが載って転送されている状態である。この
状態のセルが到着した場合、自ノード宛である場合に
は、セル受信転送部８０２がペイロードから情報を取り
だし受信バッファ８０３に格納する。セル中継部８０８
は、他ノード宛であればそのまま中継し、自ノード宛で
セル受信転送部で情報が取り出された場合には、アイド
ル状態に変更する。

【００１２】（３）権利放棄状態：第１のウインドウが
開いているが送信すべきデータがない場合に、そのノー
ドに割り当てられた帯域の使用を放棄したセルである。
この状態のセルが到着した場合、セル中継部８０８は、
自ノード宛である場合には、リセット状態またはアイド
ル状態に変更し、他ノード宛である場合にはそのままで
状態を変更しない。

【００１３】（４）リセット状態：自ノード宛の権利放
棄状態セルを受信したノードが送信するセルの状態であ
る。この状態のセルを受信した場合、セル中継部８０８
は、自ノード宛であればアイドル状態に変更し、他ノー
ド宛であれば状態の変更はしない。

【００１４】８０９は状態遷移管理部で、セルの状態、
あて先のノードアドレス、送信バッファのセルの状態、
第１、第２のウインドウの状態などから、どの状態に遷
移するのか、セルの送信を行うのか等を判断し、リング
アクセス処理を制御する。

【００１５】８１０はカウンタ部で、第１、第２のウイ
ンドウ（割り当て帯域）を管理している。次にこのカウ
ンタ部の動作について説明する。

【００１６】第１のウインドウカウンタ（第１の許可条
件保持手段）は、ノードに到着する帯域量に応じてネッ
トワーク管理部から割り当てられた帯域によって、周期
的にカウントアップしている。所定の手段によりセルが
送信されることによってカウントダウンされる。

【００１７】第２のウインドウカウンタ（第２の許可条
件保持手段）は、他ノード宛のリセット状態セルまたは
自ノード宛の権利放棄状態セルを受信したときには、あ
らかじめ定められた初期値が設定される。また、所定の
手段により権利放棄状態セルを用いてセルが送信された
場合にカウントダウンされる。第２のウインドウカウン
タを全て使い果たした場合（カウンタ値が０）、権利放
棄状態セルを使用したセルの送信もできない。ここで、
ノードの状態として通常状態、ハント状態がある。自ノ
ード宛の権利放棄状態セルを受信したときにハント状態
にセットされる。この状態は自ノード宛のリセット状態
セルが受信されるまで続き、この間に自ノード宛の権利
放棄状態セルが到着しても、単にアイドル状態に変更す
るだけで、再度リセット状態セルにして送出することは
しない。ハント状態以外の時のノードの状態を通常状態
とする。

【００１８】次に図９を用いて、ノードの動作、リング
アクセスの方式について説明する。リング入力部８０１
からノードに到着したセルは、セル受信転送部８０２、
セル中継部８０８に入力される。セル受信転送部８０２
は、そのセルが自ノード宛の使用状態セルであれば、ペ
イロードの情報を受信バッファ８０３に格納し、それ以
外の場合には受信バッファに格納しない。

【００１９】一方、セル中継部８０８は、到着セルのあ
て先ノード番号、セルの状態を判別してセルの状態を変
更する。受信セルが、セル受信転送部８０２、セル中継
部８０８での処理（セル受信処理）を経てどのように状
態が変化するかを表した状態遷移図を図１０に示す。同
図における記号「＆」は「かつ」を、「＊」は「無条件
（don't care）」に遷移することを示している。

【００２０】具体的には、セル受信転送部８０２、セル
中継部８０８の一連の動作（セル受信処理）は次のよう
になる。（ａ）〜（ｈ）は図９中の同じ記号の部分と対
応している。

【００２１】（ａ）受信セルが使用状態である場合、自
ノード宛であればペイロードを受信バッファ８０３にと
りこみ、他ノード宛である場合には変更しない。

【００２２】（ｂ）受信セルがアイドル状態である場
合、変更しない。あて先のノードは無効である。

【００２３】（ｃ）受信セルが権利放棄状態で他ノード
宛である場合は変更しない。自ノード宛である場合、ノ
ードがハント状態か通常状態かで動作が異なる。まず、
通常状態においては、セル中継部８０８はリセット状態
に変更する。同時に、第２のウインドウカウンタがリセ
ットされ、初期値が再設定される。さらにノードの状態
がハント状態に変更される。一方ノードがハント状態の
場合、自ノード宛の権利放棄状態セルはアイドル状態に
変更する。すなわち、リセット状態セルを送出後に、リ
セット状態セルを重複して送出することを避けるためで
ある。

【００２４】（ｄ）受信セルがリセット状態セルの場
合、それが自ノード宛であればアイドル状態に変更す
る。この場合ノードの状態はハント状態なので、通常状
態に戻される。他方、他ノード宛のリセット状態セルを
受信した場合、セルの状態は変更しないが、第２のウイ
ンドウカウンタがリセットされ、初期値が再設定され
る。

【００２５】次にセル送信転送部８０６、状態遷移管理
部８０９によるセル送信処理について説明する。図１１
にセル送信処理にともなう状態遷移図を示す。図中
「＆」は「かつ」、「＃」は「または」、［］で囲まれ
た部分はノードの動作（カウントダウンされるカウン
タ、ノードの状態変更、リセットなど）を示している。

【００２６】状態遷移管理部８０９は、セル中継部での
状態の変更結果、第１、第２のウインドウの状態、送信
バッファ８０５中の待ちセル数などのにより、所定の動
作をして、セルの送出を行う。この動作について次に説
明する。

【００２７】（ｅ）セル中継部８０８を経た状態が使用
状態の場合、そのままリング出力８０７送出する。これ
は他ノード宛の使用セルだからである。

【００２８】（ｆ）セル中継部８０８を経た状態がアイ
ドル状態の場合。状態遷移管理部８０９は、第１のウイ
ンドウ、送信バッファ８０５の状態により次のような動
作をする。第１のウインドウが開いており（Ｗ１＞０）
送信バッファにセルがある（Ｑ＞０）場合、セル送信転
送部８０６は送信バッファからセルを取りだし使用状態
にして送信する。そして、第１のウインドウカウンタが
１つカウントダウンされる。

【００２９】次にＷ１＞０でＱ＝０のとき、セル送信転
送部８０６は自ノード宛の権利放棄状態セルを送出す
る。そして第１のウインドウカウンタを１つカウントダ
ウンする。

【００３０】最後にＷ１＝０のときには、送信バッファ
の状態によらず、セル中継部からアイドル状態セルをそ
のまま送信する。第１、第２のウインドウカウンタは変
化しない。

【００３１】（ｇ）セル中継部８０８を経た状態がリセ
ット状態の場合、そのままリング出力８０７に送信させ
る。ノードのハント／通常状態の変更、第２のウインド
ウカウンタのリセットなどはセル受信転送部８０２、セ
ル中継部８０８ですでに行われている。

【００３２】（ｈ）セル中継部８０８を経た状態が権利
放棄状態である場合、第１のウインドウにかかわりな
く、第２のウインドウと送信バッファ８０５の状態によ
り動作が異なる。まず、Ｗ２＞０かつＱ＞０のとき、セ
ル送信転送部８０６からデータを載せたセルを送信す
る。この時同時に第２のウインドウサイズを１つカウン
トダウンする。Ｗ２＝０またはＱ＝０の時、セル中継部
８０８から権利放棄状態セルをそのまま送信する。Ｗ２
＝０の場合、割り当てられた第２のウインドウサイズ分
のセルの送信を行ったことになるので、自ら権利放棄状
態セルの使用を禁止し、下流ノードに対して権利放棄状
態セルを譲ったことになる。これにより、権利放棄状態
セルの使用に関して、各ノード間のフェアネス（公平
性）を確保することができる。

【００３３】以上説明したように、セルの状態は、セル
受信転送部８０２、セル中継部８０８によって状態が変
更され（セル受信処理、図１０）、さらにセル送信転送
部８０６、状態遷移管理部８０８によってさらにセルが
送信される（セル送信処理、図１１）。このように２段
階にわたってセルの状態変更が行われる。この２段階の
状態遷移をまとめて、ノードに到着したセルの状態とノ
ードから送信されるのセルの状態の変化に着目した状態
遷移図を図１２に示す。同図より権利放棄状態セルを用
いてデータの送信が行われるのは、第２のウインドウが
開いているとき（Ｗ２＞０）のみである。また、リセッ
ト状態セルの導入と併せて、権利放棄状態セルの使用に
ついてフェアネスを確保している。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の技術によるデータ伝送装置によれば、第２のウイ
ンドウサイズを設け、その第２のウインドウサイズの範
囲内で権利放棄状態セルの使用が許可されるので、リン
グ状パケット通信網上のデータ伝送装置相互間での権利
放棄状態セルの使用に関してフェアネスを保証すること
ができるという効果がある。

【００３５】しかしながら、従来の技術によれば、リン
グ上を周回するセルの状態としてアイドル、使用、権利
放棄状態に加えてリセット状態が規定されていた。しか
し、このリセット状態のセルは、ペイロードに情報を載
せることなくリセット制御のために用いられているた
め、リセットセルが多く周回するような状況になるほ
ど、ネットワークの使用効率が低くなるという課題があ
った。

【００３６】また、各ノードは、自ノードが発したリセ
ット状態セルのみを終端し、アイドル状態にしていた。
しかし、リング上の各ノードが時間的にほとんど同時に
リセットセルを発した場合、自ノードが発したリセット
セルがリングを１周するまでの間に、他ノードが発した
リセットセルによって何度もノードがリセットされるた
めに、セルの送信効率が悪くなるという課題があった。

【００３７】また、第１のウインドウカウンタを用いて
送信するのはアイドル状態セル、第２のウインドウカウ
ンタ用いて送信するのが権利放棄状態というように完全
に分割されている。そのため、権利放棄状態セルが連続
して到着するような場合、第１のウインドウカウンタが
残っていても、セルの送信が行えないというような状況
が発生する恐れがある。

【００３８】

【課題を解決するための手段】伝送路を介してリング状
に接続され、リング上を周回する固定長の電文であるセ
ルにデータを載せまたは取り出してデータ伝送を行なう
リングアクセス装置であって、入力側のリング伝送路か
らセルを受信するセル受信手段と、所定のセルを出力側
リング伝送路に送信するセル送信手段と、送信すべきデ
ータを保持するキューメモリを持ち、セル受信手段によ
って受信されたセルが、アイドル状態、使用状態、権利
放棄状態のいずれであるかを判別し、その結果に応じて
所定の送受信制御および中継制御を行なう制御手段を備
え、前記制御手段は、アイドル状態セルを用いてデータ
を送信したセル数をカウントする第１の許可条件保持手
段と、権利放棄状態セルを用いてデータを送信したセル
数をカウントする第２の許可条件保持手段と、受信セル
を判別した結果がアイドル状態である時に、伝送すべき
データがキューメモリにあって、第１の許可条件保持の
カウンタ数が割り当てられたセル数に達するまでは、送
信すべきデータをセルに載せて使用状態のセルにして送
信し、受信セルを判別した結果がアイドル状態である時
に、伝送すべきデータがキューメモリになくて、第１の
許可条件保持のカウンタ数が割り当てられたセル数に達
するまでは、権利放棄状態セルにして自ノードあてに送
信し、受信セルを判別した結果が権利放棄状態である場
合に、伝送すべきデータがキューメモリにあって、第２
の許可条件保持のカウント数が所定の数に達するまで
は、送信すべきデータをセルに載せて使用状態のセルに
して送信するように構成されている。

【００３９】前記制御手段は、リング上を周回するセル
の状態として、使用状態、権利放棄状態、アイドル状態
のそれぞれに対して、リセット指示を含むかどうかを判
別し、その結果に応じて所定の送受信制御および中継制
御を行うように構成されていてもよい。

【００４０】前記制御手段はさらに、受信セルを判別し
た結果が、自ノード宛の権利放棄状態セルの時に、アイ
ドル状態に変更するとともにリセット指示を持つように
変更し、受信セルを判別した結果、リセット指示表示を
持つ時には、第２の許可条件保持をリセットするように
構成されていてもよい。

【００４１】前記制御手段はさらに、リセット指示表示
を持つセルを送信後は、次にリセット指示表示を持つセ
ルが受信されるまでの間は、受信セルを判別した結果が
自ノード宛の権利放棄セルの場合であっても、単にアイ
ドル状態に変更しリセット指示表示は持たないセルをリ
ングに送出するように構成されていてもよい。

【００４２】本発明はまた、伝送路を介してリング状に
接続され、リング上を周回する固定長の電文であるセル
にデータを載せまたは取り出してデータ伝送を行なうリ
ングアクセス装置であって、入力側のリング伝送路から
セルを受信するセル受信手段と、所定のセルを出力側リ
ング伝送路に送信するセル送信手段と、送信すべきデー
タを保持する第１、第２のキューメモリを持ち、セル受
信手段によって受信されたセルが、アイドル状態、使用
状態、権利放棄状態のいずれであるかを判別し、その結
果に応じて所定の送受信制御および中継制御を行なう制
御手段を備え、前記制御手段は、アイドル状態セルおよ
び権利放棄状態セルを用いて第１のキューメモリに保持
されたデータを送信したセル数をカウントする第１の許
可条件保持手段と、権利放棄状態セルを用いて第２のキ
ューメモリに保持されたデータを送信したセル数をカウ
ントする第２の許可条件保持手段と、受信セルを判別し
た結果がアイドル状態である時に、第１のキューメモリ
に伝送すべきデータがあって、第１の許可条件保持のカ
ウンタ数が割り当てられたセル数に達するまでは、送信
すべきデータをセルに載せて使用状態のセルにして送信
し、受信セルを判別した結果がアイドル状態である時
に、第１のキューメモリに伝送すべきデータがなくて、
第１の許可条件保持のカウンタ数が割り当てられたセル
数に達するまでは、権利放棄状態セルにして自ノードあ
てに送信し、受信セルを判別した結果が権利放棄状態で
ある場合に、第１のキューメモリに伝送すべきデータが
あれば、送信すべきデータをセルに載せて使用状態のセ
ルにして送信し、受信セルを判別した結果が権利放棄状
態である場合に、第１のキューメモリに伝送すべきデー
タがなく、第２のキューメモリに伝送すべきデータがあ
って、第２の許可条件保持のカウント数が所定の数に達
するまでは、送信すべきデータをセルに載せて使用状態
のセルにして送信するように構成されている。

【００４３】前記制御手段は、リング上を周回するセル
の状態として、使用状態、権利放棄状態、アイドル状態
のそれぞれに対して、リセット指示を含むかどうかを判
別し、その結果に応じて所定の送受信制御および中継制
御を行うように構成されていてもよい。

【００４４】前記制御手段はさらに、受信セルを判別し
た結果が、自ノード宛の権利放棄状態セルの時に、アイ
ドル状態に変更するとともにリセット指示を持つように
変更し、受信セルを判別した結果、リセット指示表示を
持つ時には、第２の許可条件保持をリセットするように
構成されていてもよい。

【００４５】前記制御手段はさらに、リセット指示表示
を持つセルを送信後は、次にリセット指示表示を持つセ
ルが受信されるまでの間は、受信セルを判別した結果が
自ノード宛の権利放棄セルの場合であっても、単にアイ
ドル状態に変更しリセット指示表示は持たないセルをリ
ングに送出するように構成されていてもよい。

【００４６】一方、前記制御手段は、リング上を周回す
るセルの状態として、使用状態、権利放棄状態、アイド
ル状態、リセット状態のいずれであるかを判別し、その
結果に応じて所定の送受信制御および中継制御を行うよ
うに構成されていてもよい。

【００４７】前記制御手段はさらに、受信セルを判別し
た結果が、自ノード宛の権利放棄状態セルの時に、アイ
ドル状態に変更するとともにリセット状態セルにして送
信することを送信手段に指示し、受信セルを判別した結
果、リセット状態セルの時には、第２の許可条件保持を
リセットするように構成されていてもよい。

【００４８】前記制御手段はさらに、リセット状態セル
を送信後は、次にリセット状態セルが受信されるまでの
間は、受信セルを判別した結果が自ノード宛の権利放棄
セルの場合であっても、単にアイドル状態に変更しリセ
ット状態セルにはせずにリングに送出するように構成さ
れていてもよい。

【００４９】

【作用】上記の手段により本発明のリングアクセス装置
は、リング上を周回するセルの３つの状態のそれぞれに
対して、第２の許可条件保持手段をリセットするための
リセット指示を独立して含めている。これにより、セル
のペイロード部分に情報を載せつつ、各ノードにリセッ
ト指示を出すことができるので、情報の転送効率を高め
ることができる。

【００５０】また、第１の許可条件で送信されるセル
と、第２の許可条件で送信されるセルを、異なるキュー
メモリで保持し、第１の許可条件でセルを送信するとき
には、アイドル状態と権利放棄状態セルを用い、第２の
許可条件でセルを送信する時には、第１のキューメモリ
にセルがない時に権利放棄状態セルを用いる。これによ
り、送信時の優先度が高い通信を、第１の許可条件で送
信することにより、廃棄や遅延の影響を受けることなく
行うことができる。

【００５１】

【実施例】本発明のリングアクセス装置の第１の実施例
について説明する。

【００５２】リング状パケット通信網の全体構成は、従
来の技術で述べた図７と同じなので詳しい説明は省略す
る。

【００５３】図１に本発明に基づくリングアクセス装置
の構成図を示すが、構成要素は従来の技術の図７で説明
したデータ伝送装置と同じであるが、部分的に動作が異
なっている構成要素があるので、その部分について詳細
に説明する。

【００５４】リング上を周回するセルは、従来の技術で
説明したように５バイトのヘッダ中であて先ノードのア
ドレスやセルの状態（アイドル状態、使用状態、権利放
棄状態）を示している。さらに、セルがリセット指示を
含んでいるかどうかを示すビットが準備されている。ま
ず、本発明におけるセルの状態と、リセットビットの働
きについて説明する。

【００５５】（１）アイドル状態：使用も放棄もされて
いない状態である。ネットワーク管理部よりノードに割
り当てられた帯域（第１のウインドウ）が残っていれ
ば、このセルにデータを載せて使用状態にして送信する
ことができる。

【００５６】（２）使用状態：実際にセルのペイロード
部分にデータが載って転送されている状態である。この
状態のセルが到着した場合、自ノード宛である場合に
は、セル受信転送部１０２がペイロードから情報を取り
だし受信バッファ１０３に格納する。セル中継部１０８
は、他ノード宛であればそのまま中継し、自ノード宛で
セル受信転送部で情報が取り出された場合には、アイド
ル状態に変更する。

【００５７】（３）権利放棄状態：第１のウインドウが
開いているが送信すべきデータがない場合に、そのノー
ドに割り当てられた帯域の使用を放棄したセルである。
この状態のセルが到着した場合、セル中継部１０８は、
自ノード宛である場合には、アイドル状態に変更すると
ともにセルのリセットビットを立て、他ノード宛である
場合にはそのままで状態を変更しない。

【００５８】（４）リセットビット：上記の３つの状態
それぞれに対してリセットビットが立っているもの、立
っていないものがある。リセットビットが立ったセルを
受信した場合、ノードでは第２のウインドウサイズをリ
セット、すなわち所定の初期値を再設定する。リセット
ビットが立っていないセルの受信した場合は、通常の動
作をする。

【００５９】１１０はカウンタ部で、第１、第２のウイ
ンドウを管理している。このカウンタの動作は、従来の
技術で述べた内容と一部異なる動作をするので、あらた
めて説明する。

【００６０】第１のウインドウカウンタ（第１の許可条
件保持手段）は、ノードに到着する帯域量に応じてネッ
トワーク管理部から割り当てられた帯域によって、周期
的にカウントアップしている。所定の手段によりセルが
送信されることによってカウントダウンされる。

【００６１】第２のウインドウカウンタ（第２の許可条
件保持手段）は、自ノード宛の権利放棄状態セルを受信
したときまたは受信セルのリセットビットが立っている
ときには、あらかじめ定められた初期値が設定される。
また、所定の手段により権利放棄状態セルを用いてセル
が送信された場合にカウントダウンされる。第２のウイ
ンドウカウンタを全て使い果たした場合（カウンタ値が
０）、権利放棄状態セルを使用したセルの送信もできな
い。ここで、ノードの状態として通常状態、ハント状態
がある。自ノード宛の権利放棄状態セルを受信したとき
にハント状態にセットされる。この状態はリセットビッ
トが立ったセルが受信されるまで続き、この間に自ノー
ド宛の権利放棄状態セルが到着しても、単にアイドル状
態に変更するだけで、再度リセットビットを立てて送出
することはしない。ハント状態以外の時のノードの状態
を通常状態とする。

【００６２】次に図２、図３の状態遷移図を用いて、ノ
ードの動作、リングアクセスの方式について説明する。

【００６３】リング入力部１０１からノードに到着した
セルは、セル受信転送部１０２、セル中継部１０８に入
力される。セル受信転送部１０２は、そのセルが自ノー
ド宛の使用状態セルであれば、ペイロードの情報を受信
バッファ１０３に格納し、それ以外の場合には受信バッ
ファに格納しない。

【００６４】一方、セル中継部１０８は、到着セルのあ
て先ノード番号、セルの状態、リセットビットの状態を
判別してセルの状態を変更する。受信セルが、セル受信
転送部１０２、セル中継部１０８での処理（セル受信処
理）を経てどのように状態が変化するかを表した状態遷
移図を図２に示す。同図における記号「＆」は「かつ」
を、「＊」は「無条件（don't care）」に遷移すること
を示している。また［］はノードの状態の変更、ウイン
ドウのリセット処理等の実行を示している。

【００６５】具体的には、セル受信転送部１０２、セル
中継部１０８の一連の動作（セル受信処理）は次のよう
になる。（１）受信セルのリセットビットが立っていない場合（ａ−１）受信セルが使用状態である場合、自ノード宛
であればペイロードを受信バッファ１０３にとりこみア
イドル状態に変更する。他ノード宛である場合には変更
しない。

【００６６】（ｂ−１）受信セルがアイドル状態である
場合、変更しない。あて先のノードは無効である。

【００６７】（ｃ−１）受信セルが権利放棄状態で他ノ
ード宛である場合は変更しない。自ノード宛である場
合、ノードがハント状態か通常状態かで動作が異なる。
まず、通常状態においては、セル中継部１０８はアイド
ル状態に変更するとともにリセットビットを立てる。同
時に、第２のウインドウカウンタがリセットされ、初期
値が再設定される。さらにノードの状態がハント状態に
変更される。一方、ノードがハント状態の場合、自ノー
ド宛の権利放棄状態セルはアイドル状態に変更するのみ
である。すなわち、リセットビットを立てたセルを送出
後に、さらにリセットビットを立てたセルを重複して送
出することを避けるためである。（２）受信セルのリセットビットが立っている場合（ａ−２）受信セルが使用状態である場合、ノードがハ
ント状態の時、自ノード宛であればペイロードを受信バ
ッファ１０３にとりこみアイドル状態に変更する。他ノ
ード宛である場合には変更しない。いずれの場合も、リ
セットビットをクリアし、ノードを通常状態に戻す。一
方、ノードが通常状態の時、自ノード宛であればペイロ
ードを受信バッファ１０３にとりこみアイドル状態に変
更する。他ノード宛である場合には、状態の変更はしな
い。いずれの場合も、リセットビットは立てたままで、
第２のウインドウカウンタ値をリセット（初期値を再設
定）する。

【００６８】（ｂ−２）受信セルがアイドル状態である
場合、アイドル状態からは状態は変更しない。ただし、
ノードがハント状態の場合、リセットビットをクリアす
るとともに通常状態に戻す。ノードが通常状態の場合
は、第２のウインドウカウンタ値をリセットするのみ
で、リセットビットは立てたままとする。

【００６９】（ｃ−２）受信セルが権利放棄状態で自ノ
ード宛である場合はアイドル状態に変更するとともに、
第２のウインドウカウンタをリセットする。ただし、セ
ルのリセットビットは立てたままとする。他ノード宛で
ある場合、ノードがハント状態か通常状態かで動作が異
なる。いずれの場合も権利放棄状態のままで状態の変更
はしないが、通常状態においては、第２のウインドウカ
ウンタがリセットされ、リセットビットは立てたままと
なる。一方、ノードがハント状態の場合、リセットビッ
トをクリアし、ノードを通常状態に戻す。

【００７０】次にセル送信転送部１０６、状態遷移管理
部１０９によるセル送信処理について説明する。図３に
セル送信処理にともなう状態遷移図を示す。図中「＆」
は「かつ」、「＃」は「または」、［］で囲まれた部分
はノードの動作（カウントダウンされるカウンタ、ノー
ドの状態変更など）を示している。

【００７１】状態遷移管理部１０９は、セル中継部での
状態の変更結果、第１、第２のウインドウの状態、送信
バッファ１０５中の待ちセル数などのにより、所定の動
作をして、セルの送出を行う。この動作について次に説
明する。ここで、セルのリセットビットの状態は、送信
処理における動作に影響を与えないので、３状態の場合
について説明する。

【００７２】（ｄ）セル中継部１０８を経た状態が使用
状態の場合、そのままリング出力１０７送出する。これ
は他ノード宛の使用セルだからである。

【００７３】（ｅ）セル中継部１０８を経た状態がアイ
ドル状態の場合。状態遷移管理部１０９は、第１のウイ
ンドウ、送信バッファ１０５の状態により次のような動
作をする。第１のウインドウが開いており（Ｗ１＞０）
送信バッファにセルがある（Ｑ＞０）場合、セル送信転
送部１０６は送信バッファからセルを取りだし使用状態
にして送信する。そして、第１のウインドウカウンタが
１つカウントダウンされる。

【００７４】次にＷ１＞０でＱ＝０のとき、セル送信転
送部１０６は自ノード宛の権利放棄状態セルを送出す
る。そして第１のウインドウカウンタを１つカウントダ
ウンする。

【００７５】最後にＷ１＝０のときには、送信バッファ
の状態によらず、セル中継部からアイドル状態セルをそ
のまま送信する。第１、第２のウインドウカウンタは変
化しない。

【００７６】（ｆ）セル中継部１０８を経た状態が権利
放棄状態である場合、第１のウインドウにかかわりな
く、第２のウインドウと送信バッファ１０５の状態によ
り動作が異なる。まず、Ｗ２＞０かつＱ＞０のとき、セ
ル送信転送部１０６からデータを載せた使用状態のセル
を送信する。この時同時に第２のウインドウサイズを１
つカウントダウンする。Ｗ２＝０またはＱ＝０の時、セ
ル中継部１０８から権利放棄状態セルをそのまま送信す
る。Ｗ２＝０の場合、割り当てられた第２のウインドウ
サイズ分のセルの送信を行ったことになるので、自ら権
利放棄状態セルの使用を禁止し、下流ノードに対して権
利放棄状態セルを譲ったことになる。これにより、権利
放棄状態セルの使用に関して、各ノード間のフェアネス
（公平性）を確保することができる。

【００７７】以上説明したように、セルの状態は、セル
受信転送部１０２、セル中継部１０８によって状態が変
更され（セル受信処理、図２）、さらにセル送信転送部
１０６、状態遷移管理部１０８によってさらにセルが送
信される（セル送信処理、図３）。このように２段階に
わたってセルの状態変更が行われる。この２段階の状態
遷移をまとめて、ノードに到着したセルの状態とノード
から送信されるのセルの状態の変化に着目した状態遷移
図を図４に示す。同図より、リセットの指示をヘッダの
ビット中に含みながら、データをペイロードに載せて転
送することができる。権利放棄状態セルを用いてデータ
の送信が行われるのは、第２のウインドウが開いている
とき（Ｗ２＞０）のみである。また、セルのリセットビ
ットを利用したリセット制御の導入と併せて、権利放棄
状態セルの使用についてフェアネスを確保している。

【００７８】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。図５に第２の実施例におけるリングアクセス装置の
構成図を示す。ここで、第１の実施例と異なるのは、送
信バッファが第１の送信バッファ５０５ａ、第２の送信
バッファ５０５ｂから構成される点と、セル送信時の処
理、すなわちセル送信転送部５０６および状態遷移管理
部５０９の動作なので、これら以外の点の動作について
は説明を省略する。

【００７９】端末５０４から送られてきたセルは、優先
度に応じて優先側セルは第１の送信バッファ５０５ａ
に、それ以外のセルは第２の送信バッファ５０５ｂに格
納される。リング入力５０１から到着した受信セルがセ
ル中継部５０８を経るまでに行われる動作は、第１の実
施例と同じなので省略する。そこで、セル送信転送部５
０６、および状態遷移管理部５０９の動作（セル送信処
理）について説明する。

【００８０】セル送信処理は、セル中継部で変更された
セルの状態、第１、第２のウインドウの状態、第１、第
２の送信バッファの状態によって動作が異なる。このセ
ル送信処理によるセルの状態遷移図を図６に示す。

【００８１】（ｄ’）セル中継部５０８を経た状態が使
用状態の場合、そのままリング出力５０７送出する。こ
れは他ノード宛の使用セルだからである。

【００８２】（ｅ’）セル中継部５０８を経た状態がア
イドル状態の場合。状態遷移管理部５０９は、第１のウ
インドウ、第１の送信バッファ５０５ａの状態により次
のような動作をする。第１のウインドウが開いており
（Ｗ１＞０）、第１の送信バッファ５０５ａにセルがあ
る（Ｑ１＞０）場合、セル送信転送部５０６は第１の送
信バッファからセルを取りだし使用状態にして送信す
る。そして、第１のウインドウカウンタが１つカウント
ダウンされる。

【００８３】次にＷ１＞０でＱ１＝０のとき、セル送信
転送部５０６は自ノード宛の権利放棄状態セルを送出す
る。そして第１のウインドウカウンタを１つカウントダ
ウンする。

【００８４】最後にＷ１＝０のときには、第１の送信バ
ッファの状態によらず、セル中継部からアイドル状態セ
ルをそのまま送信する。第１、第２のウインドウカウン
タは変化しない。（ｆ’）セル中継部５０８を経た状態が権利放棄状態で
ある場合、まず、第１の送信バッファ５０５ａにセルが
ある場合（Ｑ１＞０）を考える。第１のウインドウが開
いている（Ｗ１＞０）場合には、セル送信転送部５０６
は第１の送信バッファ５０５ａからセルを取りだし使用
状態にして送信する。そして、第１のウインドウカウン
タが１つカウントダウンされる。Ｗ１＝０でＱ１＞０の
場合、セル送信転送部５０６は第１の送信バッファ５０
５ａからセルを取りだし使用状態にして送信し、カウン
タ値は０のままとなる。一方、Ｑ１＝０の場合、第１の
ウインドウ（Ｗ１）にかかわらず次のような動作をす
る。この場合、第２のウインドウ（Ｗ２）と第２送信バ
ッファ５０５ｂの状態により動作が異なる。まず、Ｗ２
＞０かつＱ２＞０のとき、セル送信転送部５０６からデ
ータを載せた使用状態のセルを送信する。この時同時に
第２のウインドウサイズを１つカウントダウンする。Ｗ
２＝０またはＱ２＝０の時、セル中継部５０８から権利
放棄状態セルをそのまま送信する。Ｗ２＝０の場合、割
り当てられた第２のウインドウサイズ分のセルの送信を
行ったことになるので、自ら権利放棄状態セルの使用を
禁止し、下流ノードに対して権利放棄状態セルを譲った
ことになる。このように第１の送信バッファのセルの送
信を優先的に行うことにより、優先側のセルの関して、
セル廃棄、遅延時間といった通信品質の悪化を招くこと
なく情報の転送を行うことができる。

【００８５】なお、本発明の第２の実施例における、第
１、第２のキューメモリを持ち、第１のキューメモリか
らは第１のウインドウの状態にしたがって、アイドル状
態及び権利放棄状態セルを用いて情報を転送し、第２の
キューメモリからは第２のウインドウの状態にしたがっ
て、権利放棄状態セルを用いてセルを転送する方式は、
従来の技術で述べたデータ伝送装置にも適用することが
できる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、各
ノードの第２のウインドウをリセットするための指示
を、３つの状態とは独立したビット表示で行うことによ
り、ペイロードにユーザ情報を載せたまま、リセット指
示を行うことができる。これにより、情報の通信効率を
より高めることができる。また、第２の実施例のよう
に、送信バッファも第１、第２のウインドウカウンタに
応じて設けることによって、優先して送信すべき情報を
その他の情報に先だって送信することができるので、廃
棄、遅延品質的に大きく優先して情報を送信することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるリングアクセス
装置の構成図

【図２】本発明の実施例におけるセル受信後、セル中継
部にいたるまでのセルの状態遷移を示した図

【図３】本発明の第１の実施例におけるセル中継部から
送信にいたるまでのセルの状態遷移を示した図

【図４】本発明の実施例による受信セルと送信セルとの
間のセルの状態遷移図

【図５】本発明の第２の実施例におけるリングアクセス
装置の構成図

【図６】本発明の第２の実施例におけるセル中継部から
送信にいたるまでのセルの状態遷移を示した図

【図７】従来の技術によるリング状パケット通信網の構
成を示す図

【図８】従来の技術によるデータ伝送装置の構成を示す
図

【図９】従来の技術によるデータ伝送装置におけるセル
の状態遷移と第１第２のウインドウとセルの送信の関係
（リングアクセス方式）を示した図

【図１０】従来の技術によるセル受信後、セル中継部に
いたるまでのセルの状態遷移を示した図

【図１１】従来の技術によるセル中継部から送信にいた
るまでのセルの状態遷移を示した図

【図１２】従来の技術による受信セルと送信セルの間の
状態遷移図

【符号の説明】

１０１リング入力部１０２セル受信転送部１０３受信バッファ１０４端末装置１０５送信バッファ１０６セル送信転送部１０７リング出力部１０８セル中継部１０９状態遷移管理部１１０カウンタ部５０５ａ第１の送信バッファ５０５ｂ第２の送信バッファ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送路を介してリング状に接続され、リン
グ上を周回する固定長の電文であるセルにデータを載せ
または取り出してデータ伝送を行なうリングアクセス装
置であって、入力側のリング伝送路からセルを受信する
セル受信手段と、所定のセルを出力側リング伝送路に送
信するセル送信手段と、送信すべきデータを保持するキ
ューメモリを持ち、セル受信手段によって受信されたセ
ルが、アイドル状態、使用状態、権利放棄状態のいずれ
であるかを判別し、その結果に応じて所定の送受信制御
および中継制御を行なう制御手段を備え、前記制御手段
は、アイドル状態セルを用いてデータを送信したセル数
をカウントする第１の許可条件保持手段と、権利放棄状
態セルを用いてデータを送信したセル数をカウントする
第２の許可条件保持手段と、受信セルを判別した結果が
アイドル状態である時に、伝送すべきデータがキューメ
モリにあって、第１の許可条件保持のカウンタ数が割り
当てられたセル数に達するまでは、送信すべきデータを
セルに載せて使用状態のセルにして送信し、受信セルを
判別した結果がアイドル状態である時に、伝送すべきデ
ータがキューメモリになくて、第１の許可条件保持のカ
ウンタ数が割り当てられたセル数に達するまでは、権利
放棄状態セルにして自ノードあてに送信し、受信セルを
判別した結果が権利放棄状態である場合に、伝送すべき
データがキューメモリにあって、第２の許可条件保持の
カウント数が所定の数に達するまでは、送信すべきデー
タをセルに載せて使用状態のセルにして送信することを
特徴とするリングアクセス装置。
【請求項２】前記制御手段は、リング上を周回するセル
の状態として、使用状態、権利放棄状態、アイドル状態
のそれぞれに対して、リセット指示を含むかどうかを判
別し、その結果に応じて所定の送受信制御および中継制
御を行うことを特徴とする請求項１記載のリングアクセ
ス装置。
【請求項３】前記制御手段はさらに、受信セルを判別し
た結果が、自ノード宛の権利放棄状態セルの時に、アイ
ドル状態に変更するとともにリセット指示を持つように
変更し、受信セルを判別した結果、リセット指示表示を
持つ時には、第２の許可条件保持をリセットすることを
特徴とする請求項２記載のリングアクセス装置。
【請求項４】前記制御手段はさらに、リセット指示表示
を持つセルを送信後は、次にリセット指示表示を持つセ
ルが受信されるまでの間は、受信セルを判別した結果が
自ノード宛の権利放棄セルの場合であっても、単にアイ
ドル状態に変更しリセット指示表示は持たないセルをリ
ングに送出することを特徴とする請求項３記載のリング
アクセス装置。
【請求項５】伝送路を介してリング状に接続され、リン
グ上を周回する固定長の電文であるセルにデータを載せ
または取り出してデータ伝送を行なうリングアクセス装
置であって、入力側のリング伝送路からセルを受信する
セル受信手段と、所定のセルを出力側リング伝送路に送
信するセル送信手段と、送信すべきデータを保持する第
１、第２のキューメモリを持ち、セル受信手段によって
受信されたセルが、アイドル状態、使用状態、権利放棄
状態のいずれであるかを判別し、その結果に応じて所定
の送受信制御および中継制御を行なう制御手段を備え、
前記制御手段は、アイドル状態セルおよび権利放棄状態
セルを用いて第１のキューメモリに保持されたデータを
送信したセル数をカウントする第１の許可条件保持手段
と、権利放棄状態セルを用いて第２のキューメモリに保
持されたデータを送信したセル数をカウントする第２の
許可条件保持手段と、受信セルを判別した結果がアイド
ル状態である時に、第１のキューメモリに伝送すべきデ
ータがあって、第１の許可条件保持のカウンタ数が割り
当てられたセル数に達するまでは、送信すべきデータを
セルに載せて使用状態のセルにして送信し、受信セルを
判別した結果がアイドル状態である時に、第１のキュー
メモリに伝送すべきデータがなくて、第１の許可条件保
持のカウンタ数が割り当てられたセル数に達するまで
は、権利放棄状態セルにして自ノードあてに送信し、受
信セルを判別した結果が権利放棄状態である場合に、第
１のキューメモリに伝送すべきデータがあれば、送信す
べきデータをセルに載せて使用状態のセルにして送信
し、受信セルを判別した結果が権利放棄状態である場合
に、第１のキューメモリに伝送すべきデータがなく、第
２のキューメモリに伝送すべきデータがあって、第２の
許可条件保持のカウント数が所定の数に達するまでは、
送信すべきデータをセルに載せて使用状態のセルにして
送信することを特徴とするリングアクセス装置。
【請求項６】前記制御手段は、リング上を周回するセル
の状態として、使用状態、権利放棄状態、アイドル状態
のそれぞれに対して、リセット指示を含むかどうかを判
別し、その結果に応じて所定の送受信制御および中継制
御を行うことを特徴とする請求項５記載のリングアクセ
ス装置。
【請求項７】前記制御手段はさらに、受信セルを判別し
た結果が、自ノード宛の権利放棄状態セルの時に、アイ
ドル状態に変更するとともにリセット指示を持つように
変更し、受信セルを判別した結果、リセット指示表示を
持つ時には、第２の許可条件保持をリセットすることを
特徴とする請求項６記載のリングアクセス装置。
【請求項８】前記制御手段はさらに、リセット指示表示
を持つセルを送信後は、次にリセット指示表示を持つセ
ルが受信されるまでの間は、受信セルを判別した結果が
自ノード宛の権利放棄セルの場合であっても、単にアイ
ドル状態に変更しリセット指示表示は持たないセルをリ
ングに送出することを特徴とする請求項７記載のリング
アクセス装置。
【請求項９】前記制御手段はまた、リング上を周回する
セルの状態として、使用状態、権利放棄状態、アイドル
状態、リセット状態のいずれであるかを判別し、その結
果に応じて所定の送受信制御および中継制御を行うこと
を特徴とする請求項５記載のリングアクセス装置。
【請求項１０】前記制御手段はさらに、受信セルを判別
した結果が、自ノード宛の権利放棄状態セルの時に、ア
イドル状態に変更するとともにリセット状態セルにして
送信することを送信手段に指示し、受信セルを判別した
結果、リセット状態セルの時には、第２の許可条件保持
をリセットすることを特徴とする請求項９記載のリング
アクセス装置。
【請求項１１】前記制御手段はさらに、リセット状態セ
ルを送信後は、次にリセット状態セルが受信されるまで
の間は、受信セルを判別した結果が自ノード宛の権利放
棄セルの場合であっても、単にアイドル状態に変更しリ
セット状態セルにはせずにリングに送出することを特徴
とする請求項１０記載のリングアクセス装置。