JPH0685526B2 - ル−プネツトワ−クの優先制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はローカルエリアネットワークなどに用いられる
ループネットワークの優先制御、とりわけループネット
ワークを構成するノードステーションを公平化するため
の優先制御方法及び装置に関する。

（従来技術） 音声などの即時系通信とデータなどの待時系通信とを統
合するために優先制御を採用しているループネットワー
クとして、特願昭58-124481号「ループネットワークに
おける優先度認識方式」に記載されている方式がある。
かかるネットワークは第８図に示すように、トリガステ
ーション１、端末を収容するノードステーション2,3,4,
5,6,7及びこれらを接続するループ状伝送路（以下ルー
プと略す）８とから構成されている。

このネットワークの優先制御を第８図、第９図を用いて
説明する。トリガステーション１は第９図（ａ）に示す
ように一定周期Ｔで周期信号SYNを送出し、即時系の通
信をポーリングし、このポーリング制御が終了すると、
待時系のうち最優先（優先度１）の通信のためのポーリ
ング信号POLを送出する。このポーリングが終了する
と、次の優先度（優先度２）の通信のためのポーリング
信号POLを送出する。以後、周期Ｔが経過するまで、ポ
ーリング信号POLをくり返し送出する。各ノードステー
ションは周期Ｔ内で通過するポーリング信号POLの数を
計数し、その値により優先度を認識しこの優先度に応じ
パケット信号PKTの送信を行なう。かかるネットワーク
では、トリガステーション１に近いノードステーション
ほど送信機会が多くなる。すなわち、第８図において
は、ノードステーション２が送信機会が多く、ノードス
テーション７が最も少ない。このような不公平性を除く
ために、電子通信学会技術報告SE83-107“高速同期式パ
ケットループの一検討”に示されているような優先制御
が考えられている。この制御について同じく第９図を用
いて説明する。周期Ｔ内での送信権獲得が保証されてい
る優先度０の通信以外、即ち待時系の通信に対しては、
待時系通信の中での優先度に応じ優先度1,2あるいは優
先度3,4と２つの連続する優先度を割りあてる。（な
お、優先度はその数が大きいほど低位とする。）ここで
説明を簡単にするために優先度1,2あるいは3,4の組をま
とめて主優先度と称し、優先度１と２の区別あるいは３
と４を区別するために従優先度0,1を定義する。即ち、
優先度１は主優先度１で従優先度０と表現し、優先度４
は主優先度２で従優先度１と表現する。かかる制御にお
いては、通信の緊急度に応じて主優先度を、公平化の為
に従優先度を与えている。今、例えばある周期でノード
ステーション2,3,5,6に主優先度２送信要求が生起した
とする。いずれのノードステーションを生起した周期に
おいては、従優先度１を与える。従って第９図（ａ）に
示すように、主優先度２、従優先度１となったところ
で、ノードステーション2,3,5,6は送信権の獲得制御を
開始する。しかし、周期Ｔの経過によりノードステーシ
ョン2,3しか送信できなかったとする。この送信パケッ
トPKT2,PKT3で示す。次の周期で、新たにノードステー
ション5,6より上流のノードステーションに主優先度２
の送信要求が生じたとする。この周期においては、この
ノードステーション４には従優先度１を与え、前の周期
で送信できなかったノードステーション5,6に対しては
従優先度を１つ上げ０にする。従って、第９図（ｂ）に
示す様に下流であっても、先に送信要求が生起したノー
ドステーション5,6がノードステーション４に先立って
送信することが可能となり送信機会の公平化がはかられ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、この制御方法は以下に示す問題点がある。第９
図（ａ）に示すように主優先度２のポーリングが行なわ
れたということは、これより高位の主優先度１の送信要
求は全てサービスされたということを意味している。従
って、次の周期では主優先度１で従優先度０と、従優先
度が１つ上げられる送信要求は存在しない。即ち、第９
図（ｂ）に示すように、主優先度１・従優先度０のポー
リングを行なっても応答して送信するノードステーショ
ンは無く、ポーリング信号POLのループ一巡の伝搬時間
τ_０は無駄となる。このように応答して送信するノード
が無いことが明らかな従優先度のポーリングは伝送路の
使用効率の低下をまねく。

本発明の目的は、無駄なポーリングをなくしループの使
用効率を低下させない公平化の為の優先制御を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、トリガステーションと複数のノードステーシ
ョンとから成り、トリガステーションが各ノードステー
ションに一定周期で同期信号を送出すると共に前記周期
内に各ノードステーションに通信の緊急度に応じて割り
当てられる主優先度及びこの主優先度の各々に対し送信
機会の公平化のために割り当てられる高低２レベルの従
優先度と認識されるポーリング信号を送出し、各ノード
ステーションが、送信要求生起時には低レベルの従優先
度を付与し、前の周期で送信できなかった場合には高レ
ベルの従優先度を付与して送信機会の公平化制御を行う
ループネットワークの優先制御方法において、前記ノー
ドステーションは、各周期において主優先度が前の周期
でポーリングされた最低位の主優先度と同じになるまで
はポーリング信号を高レベルの従優先度と認識されない
ように制御を行い、前記最低位の主優先度となった以後
はポーリング信号を各主優先度に対し高レベルの従優先
度、低レベルの従優先度の順に優先度を与えるポーリン
グ信号と認識することを特徴とするループネットワーク
の優先制御方法と、この方法の実施に直接使用する装
置、すなわち、前記ノードステーションが、前記同期信
号により初期化されると共にポーリング信号の通過回数
を計数する、主優先度を表示する第１のカウンタと従優
先度を表示する１ビット長の第２のカウンタのカスケー
ド接続からなる計数回路と、前周期において最後にポー
リングされる主優先度を１周期の間保持する保持回路
と、前記第１のカウンタの主優先度の表示値が前記保持
回路の保持値に対し２レベル以上高位の時はポーリング
信号の通過毎に前記第１のカウンタの計数を１つ進め、
前記第１のカウンタの主優先度の表示値と前記保持値と
の差が１レベル以下となるとポーリング信号の通過毎に
前記第２のカウンタの計数を１つ進める計数制御回路と
から構成されることを特徴とするループネットワークの
優先制御装置、および前記ノードステーションが、前記
同期信号により初期化されると共にポーリング信号の通
過回数を計数する計数回路と、前周期において最後にポ
ーリングされる主優先度を１周期の間保持する保持回路
と、前記計数回路の出力値と前記保持回路の保持値をア
ドレス情報として入力すると共に各周期において主優先
度が前の周期でポーリングされた最低位の主優先度と同
じになるまでポーリング信号が従優先度の高レベルのポ
ーリングと認識されないように主優先度及び従優先度を
出力するパターン変換回路とから構成されることを特徴
とするループネットワークの優先制御装置である。

（実施例） 以下に本発明の実施例を示す。

第１図は本発明の第１の実施例ノードステーションの構
成図、本実施例に用いる信号フレームの構成を第２図に
示す。第１図のノードステーションの入力端子10、出力
端子11が第８図のノードステーション１〜７としてルー
プ８に接続されている。受信信号はシフトレジスタ９を
経て受信バッファ16に入力されると共に信号検出回路12
に供給される。一方、送信バッファ15内の送信信号はス
イッチ14の切替えによりループ８に送出される。信号検
出信号回路12はシフトレジスタ９を通過する信号フレー
ムの監視を行なう。信号フレームは第２図に示す構成を
有し、コントロールフィールドCFのビットTG＝１は同期
信号SYNをPL＝１はポーリング信号であることを示す。
信号検出回路12は同期信号SYNを検出すると、タイマ13
及びカスケード接続のカウンタ17,18を初期化する。こ
のカウンタ17は主優先度を表示し、カウンタ18は１ビッ
ト長で従優先度を表示するものである。初期化によりカ
ウンタ17は０、カウンタ18は１を表示し、主優先度０、
低位の従優先度１を与える。

更に、信号検出回路12はコントロールフィールドCFのビ
ットPL＝１の信号フレーム即ち、ポーリング信号POLを
検出すると分配器22を介し、カウンタ17あるいは18にイ
ンクリメントする。カウンタ17にインクリメント信号を
供給することにより、主優先度は１個のポーリング信号
の通過により低位に移る。この制御により公平化制御は
停止される。一方、カウンタ18にインクリメント信号を
供給することにより、主優先度は２個のポーリング信号
の通過により低位に移る。よって、これは公平化制御の
起動を意味する。

今ある周期が、第３図（ａ）に示すように主優先度２・
従優先度１のポーリングで終了したとする。この周期の
終わりではカウンタ17,18はそれぞれ2,1を表示してい
る。ラッチ回路20はタイマ13からの制御信号13-1により
この周期の終了時点において、カウンタ17の表示値２を
ラッチする。次の周期においては、比較器21は、カウン
タ17の表示値とラッチ回路20の保持値とを比較しその差
が２レベル以上の場合は、公平化制御を停止させるべ
く、信号検出回路12で検出されたビットPL＝１にもとづ
くインクリメント信号がカウンタ17に供給されるよう分
配器22を制御する。従って、第３図（ｂ）に示すように
次の周期では同期信号SYNの通過によりカウンタ17,18が
初期化されそれぞれが主優先度０、従優先度１を表示す
るとラッチ回路20の保持値が２であり、カウンタ17の表
示値の方が優先度にして２レベル高位なので、比較器21
は信号検出回路12からのインクリメント信号がカウンタ
17に供給されるように分配器22を制御する。この状態
で、ポーリング信号POLが通過するとカウンタ17はイン
クリメントされ主優先度１を表示する。この場合カウン
タ18は変更されず従優先度１をそのまま維持する。この
結果、主優先度１・従優先度０のポーリングは実施され
ず公平化制御が停止される。カウンタ17の表示値が１と
なるとラッチ回路20の保持値２との差が１レベル以下に
なるので、比較器21は信号検出回路12からのインクリメ
ント信号がカウンタ18に供給されるよう分配器22を制御
する。従って、次のポーリング信号POLの通過からは、
カウンタ18がインクリメントされ、その桁上げ信号によ
りカウンタ17はインクリメントされることになり、公平
化制御が起動される。よって、主優先度１・従優先度１
のポーリングの次のポーリングにより、各ノードステー
ションは主優先度２・従優先度０を認識し、以後、１つ
の主優先度に対し２つ従優先度が割りあてられ公平化の
ための優先制御が実施される。

次に第４図を用いて本発明の第２の実施例について説明
する。本実施例においてはカウンタ19は同期信号SYNに
より初期化されると共に、ポーリング信号POLの通過回
数を計数する。パターン変換を実現するROM（読み出し
専用メモリ）23はカウンタ19の出力値及びラッチ回路20
の保持値をアドレス情報として入力すると共に主優先度
及び従優先度を出力する。ラッチ回路20はタイマ13の制
御信号13-1により各周期の終端における主優先度をラッ
チして保持する。第３図に示すようにある周期が、主優
先度２で終わったとすると、ラッチ回路20の与えるアド
レス即ちROM23のアドレスの上位３ビットが010（２進表
示）のメモリエリアを第５図に示す様にパターンを変換
して与えることにより、次の周期では第１の実施例と同
様主優先度１、従優先度０のポーリンを無くし、主優先
度１のポーリングに対し公平化制御を停止させることが
できる。

本発明は第６図に示すようなトリガステーション１がポ
ーリング信号に番号をつけて優先制御を行うループネッ
トワークに対しても適用できる。かかるネットワークに
おけるノードステーションの構成を第７図に示す。この
ノードステーションは第４図に示す第２の実施例におい
て、カウンタ19がラッチ回路24に代わったものであり、
その他の構成は同じである。第７図のノードステーショ
ンにおいて、信号検出回路12はポーリング信号POLに付
加されている番号を検出し、ラッチ回路24に供給する。
ラッチ回路24の出力値は第４図のノードステーションに
おけるカウンタ19の計数値と同じなので第２の実施例と
同様、不要な公平化制御は停止される。以上実施例に用
いた回路の構成要素は一例であって、かならずしもこれ
に限られるものではない。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば不要な公平化制御は停止さ
れ、無駄なポーリングは行なわれないので、伝送路を効
率良く使用することができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図、第２図は
本実施例に用いる信号フレームの構成を示す図、第３図
（ａ），（ｂ）は本実施例における優先度制御要領説明
図、第４図は本発明の第２の実施例を示す構成図、第５
図は第２の実施例に用いるROMの内容を示す説明図、第
６図は別の構成のポーリング信号を用いたネットワーク
におけるポーリング制御を示す説明図、第７図は第２の
実施例のかかるネットワークへの適用例を示す構成図、
第８図はループネットワークの構成図、第９図（ａ），
（ｂ）は従来の公平化のための優先制御を示す説明図で
ある。 １はトリガステーション、2,3,4,5,6,7はノードステー
ション、８はループ、９はシフトレジスタ、12は信号検
出回路、13はタイマ、14はスイッチ、15,16はバッフ
ァ、17,18,19はカウンタ、20,24はラッチ回路、21は比
較器、22は分配器、23はROMを示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トリガステーションと複数のノードステー
   ションとから成り、トリガステーションが各ノードステ
   ーションに一定周期で同期信号を送出すると共に前記周
   期内に各ノードステーションに通信の緊急度に応じて割
   り当てられる主優先度及びこの主優先度の各々に対し送
   信機会の公平化のために割り当てられる高低２レベルの
   従優先度と認識されるポーリング信号を送出し、各ノー
   ドステーションが、送信要求生起時には低レベルの従優
   先度を付与し、前の周期で送信できなかった場合には高
   レベルの従優先度を付与して送信機会の公平化制御を行
   うループネットワークの優先制御方法において、前記ノ
   ードステーションは、各周期において主優先度が前の周
   期でポーリングされた最低位の主優先度と同じになるま
   ではポーリング信号を高レベルの従優先度と認識されな
   いように制御を行い、前記最低位の主優先度となった以
   後はポーリング信号を各主優先度に対し高レベルの従優
   先度、低レベルの従優先度の順に優先度を与えるポーリ
   ング信号と認識することを特徴とするループネットワー
   クの優先制御方法。
2. 【請求項２】トリガステーションと複数のノードステー
   ションとから成り、トリガステーションが各ノードステ
   ーションに一定周期で同期信号を送出すると共に前記周
   期内に各ノードステーションに通信の緊急度に応じて割
   り当てられる主優先度及びこの主優先度の各々に対し送
   信機会の公平化のために割り当てられる高低２レベルの
   従優先度と認識されるポーリング信号を送出し、各ノー
   ドステーションが、送信要求生起時には低レベルの従優
   先度を付与し、前の周期で送信できなかった場合には高
   レベルの従優先度を付与して送信機会の公平化制御を行
   うループネットワーク優先制御装置において、前記ノー
   ドステーションは、前記同期信号により初期化されると
   共にポーリング信号の通過回数を計数する、主優先度を
   表示する第１のカウンタと従優先度を表示する１ビット
   長の第２のカウンタのカスケード接続からなる計数回路
   と、前周期において最後にポーリングされる主優先度を
   １周期の間保持する保持回路と、前記第１のカウンタの
   主優先度の表示値が前記保持回路の保持値に対し２レベ
   ル以上高位の時はポーリング信号の通過毎に前記第１の
   カウンタの計数を１つ進め、前記第１のカウンタの主優
   先度の表示値と前記保持値との差が１レベル以下となる
   ポーリング信号の通過毎に前記第２のカウンタの計数を
   １つ進める計数制御回路とから構成されることを特徴と
   するループネットワークの優先制御装置。
3. 【請求項３】トリガステーションと複数のノードステー
   ションとから成り、トリガステーションが各ノードステ
   ーションに一定周期で同期信号を送出すると共に前記周
   期内に各ノードステーションに通信の緊急度に応じて割
   り当てられる主優先度及びこの主優先度の各々に対し送
   信機会の公平化のために割り当てられる高低２レベルの
   従優先度と認識されるポーリング信号を送出し、各ノー
   ドステーションが、送信要求生起時には低レベルの従優
   先度を付与し、前の周期で送信できなかった場合には高
   レベルの従優先度を付与して送信機会の公平化制御を行
   うループネットワーク優先制御装置において、前記ノー
   ドステーションは、前記同期信号により初期化されると
   共にポーリング信号の通過回数を計数する計数回路と、
   前周期において最後にポーリングされる主優先度を１周
   期の間保持する保持回路と、前記計数回路の出力値と前
   記保持回路の保持値をアドレス情報として入力すると共
   に各周期において主優先度が前の周期でポーリングされ
   た最低位の主優先度と同じになるまでポーリング信号が
   従優先度の高レベルのポーリングと認識されないように
   主優先度及び従優先度を出力するパターン変換回路とか
   ら構成されることを特徴とするループネットワークの優
   先制御装置。