JPH07147583A - 通信ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、伝送路への複数のノードの並行ア
クセスを認めた高スループット、低遅延の通信ネットワ
ークシステムをノード間の公平性を維持しつつ提供する
ことを目的とする。 【構成】 本発明では、伝送路上に、それぞれのノード
に対応づけられた複数のトークンを周回させる。ノード
がデータを送信できるのはフレーム挿入バッファが空の
時に限る。ノードは送信すべきデータを持つとき、トー
クンの到着を待つ。到着したトークンが自ノードに対応
するか、トークンに対応づけられたノードが宛先ノード
より、自ノードから見て、下流にあるならば、保持して
いるデータからフレームを１つ構成して伝送路上へ送出
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伝送路上に接続された
複数のノード間でのデータ交換を実行する通信ネットワ
ークシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ローカル・エリア・ネットワーク（以下
ＬＡＮ）の高速化をめざしてこれまでに実用化された試
みでは、ＦＤＤＩに代表されるようにアーキテクチャの
単純化のために、２つ以上のノードによるＬＡＮの並行
アクセス、すなわち伝送路の空間再利用を認めていな
い。しかし、このような方法をとると以下の問題点が生
起する。第１にネットワークにアクセスできるノードは
常に１つで、従って、システムのスループットは伝送路
のもつ帯域幅よりも小さくなる。第２に、帯域幅が広く
なると効率が下がる。第３にＬＡＮの規模が大きくなる
と伝送路へのアクセス権を獲得するまでに時間がかか
り、結果としてデータ伝送の遅延が増大する。このよう
な問題を解決するために、近年いろいろな種類の通信ネ
ットワークシステムが提案されている。

【０００３】特開昭６３−２４０１４８では、複数のノ
ードが伝送路によってリング状に接続された通信ネット
ワークにおいて、伝送路上に複数の伝送領域に分割され
た伝送フレームを周回させる。各伝送領域それぞれにト
ークンが割り当てられている。各ノードはデータを送信
する際、上記いずれかのトークンを獲得して、対応する
伝送領域にデータを出力することにより伝送路の空間再
利用を実現している。

【０００４】しかし、この特許では一度に送信するデー
タの長さが伝送領域の長さによって制限される。また、
トークンの数より少ない、少数のノードのみがデータを
送信している場合、使用されない伝送領域が存在し、不
効率である。特に伝送路上のノード数がトークンの数以
下になった場合、伝送路の一部は常に使用されない。こ
れを避けるためにトークンの数を減らすとスループット
が上がらない。またこの特許は各ノードの伝送路へのア
クセスの公平性を保証するものではない。

【０００５】特開平３−２０５９３６では伝送路として
双方向リングを仮定し、各ノードがバッファ挿入アクセ
ス制御機構を利用するシステムを提案している。伝送路
上の各ノードがフレーム挿入バッファをもち、このフレ
ーム挿入バッファが空である限り伝送路上へパケットを
送信できる。データ送信中に上流のノードから送られて
きた自ノード宛てでないパケットは、いったんフレーム
挿入バッファに格納され、自ノードのパケット送信が終
わった時点で伝送路上へ中継される。また、ネットワー
ク全体での公平性が保つためにパケットの伝送方向とは
逆方向に回る制御メッセージを用いて各ノードが一度に
送信できるパケット量を制限している。一つのノードが
２つの連続した制御メッセージを観察するまでに送信で
きるフレームの最大数（以下ｋ）と、２つの連続した制
御メッセージ間に少なくとも送信できるフレーム数（以
下ｌ）を定めている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの特許では、
双方向リングを前提としていて、単方向リングでは利用
できない。更に、制御メッセージが失われた場合、タイ
ムアウトまでｋ個を超えるパケットを送信できない。ま
た、一度制御メッセージが失われると多数のノードが制
御メッセージを生成し、伝送路上を複数の制御メッセー
ジが流れることになる。制御メッセージを保持してるノ
ードが別の制御メッセージを受けとった場合、新たに入
ってきた制御メッセージは廃棄されるので、最終的には
１つに集約される。しかし、集約されるまでの間、次々
と到着する制御メッセージに反応するため、パケット伝
送がｌ個でブロックされてしまう。更に従来のトークン
を用いたアクセス制御方法とは異なる方法を用いている
ので、既存の技術を継承しにくい。

【０００７】本発明の目的は、伝送路を２つ以上のノー
ドが同時にアクセス可能でかつ公平性を伴った通信ネッ
トワークシステムを、既存のトークン制御技術を活かし
つつ提供することである。

【０００８】また本発明の別の目的は、伝送路へのアク
セス制御のための制御メッセージの１つが失われた場合
でも他の制御メッセージを用いてデータ伝送が可能であ
るような通信ネットワークシステムを提供することであ
る。

【０００９】本発明の更に別の目的は、可変長パケット
を許し、伝送遅延の増加を引き起こさない通信ネットワ
ークシステムを提供することである。

【００１０】本発明の更に別の目的は、伝送路上のノー
ド数の変化に柔軟に対応できる通信ネットワークシステ
ムを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第１の通信ネットワークシステムでは、複数
のノードが伝送路上に接続された通信ネットワークシス
テムにおいて、伝送路上を伝送されるデータが宛先のノ
ードで伝送路上から除去される。伝送路上の各ノードが
フレーム挿入バッファを備える。伝送路には各ノードに
対応する複数のトークンが周回している。伝送路上のノ
ードは、自ノードに対応するトークンを検出した際、送
信すべきデータを保持している場合は、この自ノードに
対応するトークンを獲得し、フレーム挿入バッファが空
である場合に限り、保持しているデータの全部または一
部を前記伝送路上へ送信する。伝送路上のノードがデー
タを送信している最中にそのノードに到着したデータ及
びトークンはフレーム挿入バッファへ格納される。

【００１２】また、本発明の第２の通信ネットワークシ
ステムでは、第１の通信ネットワークシステムに加え
て、伝送路上のあるノード（ノードＡとする）は、伝送
路上にトークンを検出した際、伝送路上の別のあるノー
ド（ノードＢとする）宛てのデータを保持している場合
は、その検出されたトークンに対応づけられているノー
ド（ノードＣとする）を参照する。参照の結果、ノード
Ｃが、トークンの伝送路上での進行方向に沿って、ノー
ドＢからノードＡへ至る、ノードＡを含みノードＢを除
いた伝送路の経路上に存在する場合は、このトークンを
獲得し、データの全部または一部を伝送路上へ送信す
る。

【００１３】また、本発明の第３の通信ネットワークシ
ステムでは、第１の通信ネットワークシステムに加え
て、伝送路上のあるノード（ノードＡとする）が、伝送
路上にトークンを検出した際、伝送路上の別のあるノー
ド（ノードＢとする）宛てのデータを保持している場合
は、その検出されたトークンに対応づけられているノー
ド（ノードＣとする）を参照する。参照の結果、ノード
Ｃが、トークンの伝送路上での進行方向に沿って、ノー
ドＢからノードＡへ至る、ノードＡ、ノードＢ双方を含
む伝送路の経路上に存在する場合は、このトークンを獲
得し、データの全部または一部を伝送路上へ送信する。

【００１４】また、本発明の第４の通信ネットワークシ
ステムでは、第１の通信ネットワークシステムに加え
て、伝送路上の各ノードは、自ノードに対応するトーク
ンの到着間隔が所定の方法で決定された最大トークン待
ち時間を超えた場合、自ノードに対応するトークンを再
発行する。

【００１５】また、本発明の第５の通信ネットワークシ
ステムでは、第１の通信ネットワークシステムに加え
て、伝送路上の各ノードは、伝送路上に自ノードに対応
するトークンを二つ以上検出した場合、自ノードに対応
するトークンのうち一つ以上を伝送路上から除去して、
伝送路上を周回する自ノードに対応するトークンを一つ
だけにする。

【００１６】また、本発明の第６の通信ネットワークシ
ステムでは、第５の通信ネットワークシステムに加え
て、伝送路上の各ノードに対応するトークンにはそれぞ
れ順序番号が付与されている。各ノードは自ノードに対
応するトークンに対して最後に付与された前記順序番号
をカレント順序番号として保持する。各ノードはこのカ
レント順序番号とは異なる順序番号をもつ自ノードに対
応するトークンを伝送路上に検出した場合、伝送路上か
らカレント順序番号の異なる方の自ノードに対応するト
ークンを除去する。 また、本発明の第７の通信ネット
ワークシステムでは、第６の通信ネットワークシステム
に加えて、伝送路上の各ノードは、自ノードに対応する
トークンが到着してから経過した時間をトークン待ち時
間として計測する。各ノードは自ノードに対応するトー
クンが再び到着した時点でトークン待ち時間をリセット
する。伝送路上のあるノードが計測したトークン待ち時
間が、最大トークン待ち時間を超えた場合、このノード
は、保持しているカレント順序番号とは異なる順序番号
を付与した自ノードに対応するトークンを発行する。

【００１７】また、本発明の第８の通信ネットワークシ
ステムでは、第１の通信ネットワークシステムに加え
て、伝送路上に新たなノードを接続する場合、この新た
なノードは伝送路上を周回するトークンを観察する。観
察の結果、この新たなノードは、伝送路上にすでに接続
されているノードに対応するトークンとは異なるトーク
ンを発行する。

【００１８】また、本発明の第９の通信ネットワークシ
ステムでは、第１の通信ネットワークシステムに加え
て、伝送路上からあるノードを除去する前に、そのノー
ドに対応するトークンを前記伝送路上から除去する。

【００１９】

【作用】本発明の通信ネットワークシステムでは、伝送
路上を伝送されるデータをそのデータの宛先ノードで除
去する。また各ノードはフレーム挿入バッファを備えて
いる。更にこの伝送路上に各ノードに対応する複数のト
ークンを周回させる。伝送路上のノードは、送信すべき
データを有する場合、フレーム挿入バッファが空であれ
ば、自ノードに対応するトークンを獲得して、伝送路上
へ送信する。送信中に受信したデータ及びトークンは、
フレーム挿入バッファに格納される。

【００２０】好ましくは、伝送路上のあるノード（ノー
ドＢとする）宛てのデータを有するノード（ノードＡと
する）がトークンを検出した場合、そのトークンが対応
するノード（ノードＣとする）と、データの宛先である
ノードＢとを比較する。伝送路上で、ノードＣがノード
Ｂの下流にある（つまり、トークンの周回方向を基準と
して、ノードＣが、ノードＢとノードＡの間に位置す
る）場合、ノードＡはそのトークンを獲得して、データ
を送信する。

【００２１】また本発明の通信ネットワークシステムで
は、伝送路の新たにノードを接続しようとする場合、伝
送路を流れるトークンを観察する。観察の結果、伝送路
を流れるトークンとは異なる、新たなノードに固有のト
ークンを生成し、伝送路に送信する。また、伝送路から
離脱しようとするノードは、そのノードに対応するトー
クンを伝送路上から除去した後、離脱する。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。

【００２３】図２に示されるように、本実施例で説明す
る通信リングのトポロジーは１つの単方向リングからな
るリング・トポロジーである。図２では、伝送路２０に
ノード１からノード８までの８つのノード２１が接続さ
れている。ノードには固有のノード番号（この例では１
〜８）が付与されている。またブロードキャスト用のノ
ード番号（この例では０）が別に確保されている。各ノ
ードにおいて２２はリング・インタフェース装置、２３
はホスト・インタフェース装置である。ホスト・インタ
フェース装置２３はホストのＣＰＵ及びメモリとバスで
接続されている。リング・インタフェース装置２２は伝
送路２０に接続されている。パケットは宛先のノードに
よってリングから除去される。

【００２４】本実施例では利用可能なトークンを獲得し
たノードは図３に示すように、トークンをパケットの先
頭に付加して送信する。以降、パケットの先頭にトーク
ンを付加したものをフレームと呼ぶ。

【００２５】図１に示されるように、リング・インタフ
ェース装置２２は最大サイズのフレーム１個分の大きさ
をもつフレーム挿入バッファ３２を含む。ホスト・イン
タフェース装置２３はバス４に接続されている。ＣＰＵ
０はバス４を介して、メモリ１及びホスト・インタフェ
ース装置２３とデータのやり取りを行う。ホスト・イン
タフェース装置２３は入力バッファ３４及び出力バッフ
ァ３５をそれぞれ使用して、その自ノード発及び自ノー
ド宛てのパケットのメモリ１への読み書きを行う。

【００２６】３１は受信機で、伝送路２０からのシリア
ルデータの受信、受信データのデコード、到着ビット列
からの開始デリミタの検出、到着ビット列の種類（パケ
ットを含むフレーム、トークン、各メッセージ）の識
別、到着パケットの認識とＣＲＣ検査、到着パケットが
自局宛てかどうかの判定を行う。

【００２７】３３は送信機で、パケットへの開始デリミ
タ、ＣＲＣ、トークンの付加、送信データのエンコー
ド、シリアルデータの送信を行う。

【００２８】ノードがパケットを伝送している途中で、
伝送路２０から自ノード宛てでない別のフレーム、また
はトークンが受信機３１に到着した場合、パケット伝送
が終了するまで、フレーム挿入バッファ３２に蓄積され
る。

【００２９】３６はバッファで、伝送路２０上から自ノ
ードに対応するトークン（以下自ノードトークン）や、
各種メッセージのテンプレートを保持している。

【００３０】３７は構成管理部で、伝送路２０に接続さ
れている全ノードの位置とノード番号を記憶している。
３８は制御部で送受信管理、タイマー管理を行う。３９
は自ノードトークンの到着間隔を監視するタイマーであ
る。

【００３１】図４（ａ）は本実施例で使用するトークン
を示す。ＰＡ（プリアンブル；preamble）フィールド
は、トークンをフレームや他のトークンから区別するた
めにすべての転送単位の先頭に付けられる。ＳＤ（開始
デリミタ；start delimiter）フィールドはその後に意
味のある情報があることを示す境界である。ＦＣ（フレ
ーム制御；frame control）フィールドはこの転送単位
がトークンであることを記述し、更にＵＴ（トークン使
用中；used token）ビットを含む。ＵＴビットはトーク
ンが使用中かどうかを識別する識別子である。ＮＮ（ノ
ード番号；node number）フィールドにはそのトークン
が対応づけられるノード番号が含まれる。ＳＮ（順序番
号；sequence number）フィールドはトークンの喪失時
に用いるトークンの順序番号を含む。ＥＤ（終了デリミ
タ；ending delimiter）フィールドは意味のある情報が
終わったことを示す境界である。ＥＤフィールドはトー
クンがパケットに付加されてフレームの一部として伝送
路上を周回する場合は、フレームの終り、すなわちパケ
ットの終りに付けられる。

【００３２】図４（ｂ）は本実施例で使用するパケット
を示す。ＤＡ（宛先アドレス；desitination address）
フィールドにはパケットの宛先のノード番号が含まれ
る。ＳＡ（送信元アドレス；source address）フィール
ドにはパケットの送信元のノード番号が含まれる。ＬＥ
Ｎ（長さ；length）フィールドにはＤＡフィールドから
データ部の終りまでのパケットの長さが含まれる。デー
タ部は可変長で、送信データが含まれる。ＣＲＣはＤＡ
フィールドからデータ部の終りまでのチェックサムであ
る。ＥＤはフレームの終りとしてのパケットの終りに付
加される。

【００３３】受信したパケットが自ノード宛てのパケッ
トか、もしくはブロードキャストされたパケットの場
合、受信機３１はパケットを入力バッファ３４に転送
し、次いでパケットはホスト・インタフェース装置２３
を介してメモリ１へ転送される。この際、パケットの先
頭に配置されて伝送されてきたトークンはパケットから
切り離され、送信機３３を介して伝送路２０上へ戻され
る。メモリ１に転送すべきパケットがある場合は、ＣＰ
Ｕ０はこのパケットをバス４を介してホスト・インタフ
ェース装置２３に送り、ホスト・インタフェース装置２
３は更にこのパケットを出力バッファ３５に転送する。

【００３４】まず、データの受信方法について詳しく説
明する。

【００３５】受信機３１が伝送路２０からのシリアルデ
ータを受信すると、受信機３１はそのシリアルデータを
デコードする。更に受信機３１はデコードしたビット列
から開始デリミタのビットパターンを探す。

【００３６】受信機３１は開始デリミタを見つけると、
開始デリミタ以降を意味のあるビット列として認識す
る。受信機３１は受信したビット列のＦＣフィールド及
びＦＣフィールド内のＵＴビットを参照し、このビット
列が使用中のトークンを含むフレームかどうかを確認す
る。このビット列が使用中のトークンを含むフレームで
ある場合、受信機３１はこのフレームのＤＡフィールド
を参照し、その値が自ノードのノード番号と一致する
（即ち、自ノード宛てである）か、ブロードキャスト用
のノード番号であれば、受信したフレームのパケット部
分を入力バッファ３４へ転送する。入力バッファ３４へ
転送されたパケットはホスト・インタフェース装置２３
を通してメモリ１へ送られる。フレームの先頭に配置さ
れて受信したトークンは、受信機３１によってフレーム
から切り離され、フレーム挿入バッファ３２に送られ
る。この際、受信機３１はこのトークンのＵＴビット
を、このトークンが未使用であることを意味する値に書
き換える。更にこの際、受信機３１は、このトークンの
ＰＡフィールドを切り離す。ＳＤフィールドはこのトー
クンに付加されたままでフレーム挿入バッファ３２に送
られる。以下、トークンやフレーム、各メッセージをフ
レーム挿入バッファ３２へ転送する場合、ＰＡフィール
ドを切り離し、ＳＤフィールドを付加して転送するもの
とする。

【００３７】フレーム挿入バッファ３２が空で、かつ、
送信機３３が自ノード発のデータを送信中でない場合
は、受信したフレームから切り離されたトークンは、フ
レーム挿入バッファ３２を素通りして送信機３３へ送ら
れる。送信機３３は、このトークンにＰＡ、ＥＤフィー
ルドを付加し、さらにこのトークンをエンコードしてシ
リアルデータとし、伝送路２０へ送信する。フレーム挿
入バッファ３２が空でないか送信機３３が自ノード発の
データを送信中の場合は、このトークンはフレーム挿入
バッファ３２に格納されているビット列の最後尾（フレ
ーム挿入バッファ３２が空であればフレーム挿入バッフ
ァ３２の先頭）に格納される。

【００３８】受信機３１が、受信した使用中のトークン
を含むフレームのＤＡフィールドを参照した結果、この
フレームが自ノード宛てでもブロードキャストされたも
のでもないことが確認された場合、受信機３１は受信し
たフレームをフレーム挿入バッファ３２へ転送する。以
降のノードの動作は前述したトークンの送信の際と同様
である。

【００３９】受信機３１が、受信したシリアルデータを
デコードした結果、使用中のトークンを含むフレーム以
外のビット列であると判定した場合、受信機３１はこの
ビット列をフレーム挿入バッファ３２へ転送する。以降
のノードの動作は前述したトークンの送信の際と同様で
ある。ただし、出力バッファ３５に送信すべきデータを
保持している場合の動作については後述のデータ送信時
の動作の通りである。

【００４０】ついで図５を用いてデータの送信方法を説
明する。

【００４１】図５で、ホスト・インタフェース装置２３
から出力バッファへ送信すべきデータが格納されると
（ステップ１）、データの宛先ノード番号が制御部３８
へ通知される。制御部３８は構成管理部３７へ宛先ノー
ド番号を通知する。構成管理部３７は宛先ノードよりも
下流にある（すなわち、トークン周回方向を基準として
自ノードと宛先ノードの間に位置し、宛先ノードそのも
のではない）ノードのノード番号をすべて検索し、保持
する。

【００４２】受信機３１は、伝送路２０からのシリアル
データを受信すると、デコードの後、開始デリミタのビ
ットパターンを探す。受信機３１は、開始デリミタを検
出して意味のあるビット列を抽出すると、そのビット列
のＦＣフィールド及びＦＣフィールド内のＵＴビットを
参照する。これにより受信機３１は、受信したビット列
が未使用のトークンであるかどうかを判定する（ステッ
プ２）。未使用であれば、受信機３１はそのＮＮフィー
ルド及びＳＮフィールドの値を制御部３８へ通知する。
また、受信機３１によって受信されたトークンは、フレ
ーム挿入バッファ３２へ転送される。フレーム挿入バッ
ファ３２が空の場合、このトークンはフレーム挿入バッ
ファ３２を素通りして送信機３３へ転送される。フレー
ム挿入バッファ３２が空でない場合は、その最後尾に格
納される。

【００４３】制御部３８は、通知されたＮＮフィールド
の値が自ノードのノード番号と一致した（つまり、自ノ
ードトークン）ならば（ステップ３）、フレーム挿入バ
ッファ３２が空かどうかを確認する（ステップ５）。フ
レーム挿入バッファ３２が空かどうかは、このバッファ
へのデータの入出力がある度に制御部３８へ通知されて
いる。

【００４４】フレーム挿入バッファ３２が空であれば、
制御部３８は出力バッファ３５へ指示して、出力バッフ
ァ３５から送信機３３へパケットを転送させる。同時に
制御部３８はフレーム挿入バッファ３２へこれ以降到着
したフレームまたはトークンを一時留保するように指示
を出す。

【００４５】送信機３３は受信機３１から送られたトー
クンを出力バッファ３５からのパケットの先頭に付加し
てフレームを構成し、トークンのＵＴビットを使用中に
書き替える。送信機３３はフレームのＰＡ、ＳＤ、ＥＤ
フィールドを生成、ＣＲＣを計算し、これらをフレーム
に付加してフレームを完全なものとして伝送路２０上へ
送信する（ステップ６）。

【００４６】ステップ２で、受信機３１が受信したビッ
ト列が未使用のトークンでなければ、受信機３１はその
ビット列をフレーム挿入バッファ３２へ転送する。ただ
し、そのビット列が自ノード宛てフレームである場合
は、このフレームはデータの受信方法で説明した通り、
そのパケット部分が入力バッファ３４へ送られ、そのト
ークンの部分だけがフレーム挿入バッファ３２へ転送さ
れる。

【００４７】ステップ３で到着したトークンが自ノード
トークンでない時は、制御部３８は構成管理部３７にＮ
Ｎフィールドのノード番号を通知する。構成管理部３７
はこの番号が先に検索、保持した宛先ノードより下流に
あるノードのノード番号に含まれるかどうかを判定する
（ステップ４）。そうであれば、ステップ５以降の動作
を実施する。例えば、図２においてノード１からノード
５へパケットを送信する場合、ノード１はＮＮフィール
ドに１から４までのノード番号を含むトークンを使用で
きる。

【００４８】次に本実施例においてトークンが失われた
際のトークン回復動作と、伝送路上に二つ以上の自ノー
ドトークンが流れていないかどうかを検出する動作、及
びその際にトークンを除去する動作を説明する。

【００４９】受信機３１にトークンが到着するとそのＮ
ＮフィールドとＳＮフィールドの値が制御部３８へ通知
される。制御部３８は通知されたＮＮフィールドの値と
自ノードのノード番号とを比較して、両者が一致すると
（つまり、自ノードトークンが到着すると）、タイマー
３９を起動させ、自ノードトークンが到着するまでの時
間をトークン待ち時間として測定する。以降、自ノード
トークンが到着する度にタイマー３９を再起動させる。
タイマー３９が測定しているトークン待ち時間が、期待
されるトークンの周回時間の最大値（最大トークン待ち
時間）を超えるとタイムアウトが発生し、タイマー３９
はその旨を制御部３８へ通知する。また制御部３８は最
後に生成、送出した自ノードトークンのＳＮフィールド
に含ませた順序番号をカレント順序番号として保持して
いる。これらを前提として図６を用いてトークンの回
復、重複トークンの検出、除去動作を説明する。

【００５０】図６で、制御部３８は自ノードトークンの
到着を監視する（ステップ１）。タイマー３９からタイ
ムアウトを通知されると（ステップ２）、制御部３８は
保持しているカレント順序番号を１だけ加算する（ステ
ップ３）。次に制御部３８は、フレーム挿入バッファ３
２が空かどうかを判定する（ステップ４）。フレーム挿
入バッファ３２が空ならば、加算したカレント順序番号
を送信機３３へ通知する。送信機３３はバッファ３６に
記憶されている自ノードトークンのＳＮフィールドを、
制御部３８からのカレント順序番号を書き替えたトーク
ンを伝送路２０上へ流す（ステップ５）。

【００５１】ステップ３でのカレント順序番号の加算は
ＳＮフィールドのフィールド長から導出される順序番号
の最大値のモジュロで計算される。ステップ４でフレー
ム挿入バッファ３２が空でなければ、空になるまで待
つ。

【００５２】制御部３８が自ノードトークンの到着を検
出すると（ステップ１）、到着した自ノードトークンの
ＳＮフィールドに含まれる順序番号が保持しているカレ
ント順序番号と一致しているかどうかを判定する（ステ
ップ６）、一致していなければ複数の自ノードトークン
が伝送路２０上を周回している旨を送信機３３へ通知す
る。送信機３３は受信機３１から転送されたトークンを
伝送路２０に流さないことでこのトークンを廃棄する
（ステップ７）。一致していれば制御部３８はタイマー
３９に通知してトークン待ち時間の計測値をゼロに戻す
（ステップ８）。送信機３３は転送されたトークンをそ
のまま伝送路２０上へ送信する。

【００５３】以上本実施例によれば、既存のトークン処
理技術を継承して伝送路への複数のノードの同時アクセ
スを可能としている。また、ノードの数だけ流れている
トークンのうち少なくとも１つは自ノードトークンであ
り、到着した際必ず使える。つまり、ノードの数をＮ台
とすると、Ｎ回のトークン到着について１度以上はそれ
を獲得しパケットを送信できる。ゆえに公平性は保たれ
ている。更に、本発明によれば自ノードトークンが何ら
かの理由によって失われた場合でも既存のトークン処理
技術とほぼ同様のメカニズムで回復が図られるととも
に、回復中で自ノードトークンが失われている間も、他
のトークンを利用してパケット伝送を実施することが可
能である。更に、本実施例では、パケット長について特
に制限を設ける必要はない。

【００５４】なお、以上の説明では、受信機３１は、自
ノード宛てのフレームを受信した場合、制御部３８に対
して何も通知を行わなかった。しかし、受信機３１が自
ノード宛てのフレームを受信した場合、受信機３１はそ
のフレームに含まれるトークンのＮＮフィールドの値を
制御部３８へ通知してもよい。このようにすれば、出力
バッファ３５に送信すべきデータがある場合、受信した
自ノード宛てのフレームに含まれていたトークンをその
データの送信に利用できる場合がある。すなわち、ＮＮ
フィールドの値が出力バッファ３５内のデータの宛先ノ
ードよりも下流のノードに付与されたノード番号である
場合、受信機３１によって自ノード宛てのフレームから
切り離されたトークンを出力バッファ３５内のデータ送
信に利用することが可能となる。

【００５５】更に、自ノード宛てのフレームを受信した
場合に、ＮＮフィールドの値と更にＳＮフィールドの値
も制御部３８へ通知すれば、データ送信の際に利用でき
るトークンの数が一つ増える。すなわち、データの宛先
に対応するトークンもそのデータ送信に利用することが
可能となる。データの宛先に対応するトークンもデータ
送信に利用できるようにした場合、自ノード宛てのフレ
ームに自ノードトークンが含まれる場合が起こり得るこ
とになる。自ノード宛てのフレームを受信したノードの
受信機３１は受信したフレームのＮＮフィールドの値を
制御部３８へ伝える。これにより、受信機３１が受信し
たフレームが自ノードトークンを含んでいた場合でも、
制御部３８は自ノードトークンが到着したことが分かる
ので、そのトークンを利用して自らのデータ伝送を行う
ことができる。また、自ノード宛てのフレームに自ノー
ドトークンが含まれる場合が起こり得るので、自ノード
宛てのフレームを受信したノードの受信機３１はＳＮフ
ィールドの値も制御部３８へ伝えなければならない。こ
れにより、自ノードトークンの到着によるタイマー３９
のリセットを行う。

【００５６】次に本実施例においてに新たなノードを伝
送路２０へ接続する際の動作について説明する。

【００５７】ここでは図７に示されているように、図２
を用いて説明した通信リングに新たなノードをノード３
とノード４の間に接続しようとする場合について説明す
る。ノード２１の構成は図１を用いて説明したものと同
じ構成である。

【００５８】このような場合、新しく接続したノードに
対応するトークンを伝送路２０上に周回させなければな
らない。そのためには新しく接続したノードには伝送路
２０に接続されているどのノードとも異なる固有なノー
ド番号が付与されなければならない。また、新しいノー
ドを含む伝送路２０上の全ノードが、新しいネットワー
ク構成を知る必要がある。

【００５９】図８（ａ）、（ｂ）で示す開始制御メッセ
ージ及び構成変更制御メッセージはこのような目的のた
めに使用されるものである。両方の図でＰＡフィール
ド、ＳＤフィールド、ＥＤフィールドについては図４
（ａ）で説明したものと同様である。

【００６０】図８（ａ）においてＦＣフィールドには開
始制御メッセージであるということが記述される。また
ＦＣフィールドはＲＪ（拒絶識別子；reject identifie
r）ビットを含み、このビットによって新しいノードの
ノード番号が重複している場合にその旨を知らせる。Ｒ
Ｊビットの値はこれを含む開始制御メッセージのノード
番号が重複している場合は１、重複していない場合は０
である。ＮＮフィールドは新しいノードに付与されたノ
ード番号が入る。新しいノードにノード番号を付与する
方法については後で述べる。ＮＮＮ（隣接ノード番号；
neighbor nodenumber）フィールドには最終的に、新し
いノードのすぐ下流に位置する隣接ノードのノード番号
が入る。ＮＮＮフィールドには初期値としてブロードキ
ャスト用のノード番号０が書き込まれている。隣接ノー
ドを知る方法については後で述べる。

【００６１】図８（ｂ）においてＦＣフィールドには構
成変更制御メッセージであるということが記述される。
ＮＮフィールドは新しいノードに付与されたノード番号
が入る。ＵＮ（隣接上流ノード番号；upperstream neig
hbor node number）フィールドにはすぐ上流の隣接ノー
ドのノード番号が入り、ＤＮ（隣接下流ノード番号；do
wnstream neighbor node number）フィールドにはすぐ
下流の隣接ノードのノード番号が入る。隣接ノードを知
る方法については後で述べる。

【００６２】開始制御メッセージ、構成変更制御メッセ
ージはそのテンプレートがバッファ３６に予め保持され
ている。開始制御メッセージのＮＮＮフィールド、ＲＪ
ビットには０が書き込まれている。

【００６３】図９、図１０のフローチャートを用いて伝
送路２０へ新たにノードを接続しようとする場合の動作
を説明する。

【００６４】まずは図９を参照しながら新たに接続しよ
うとしているノードの動作を説明する。

【００６５】図９で、新たに接続しようとしているノー
ドはまず伝送路２０に物理的に接続する。次に受信機３
１が伝送路２０上のトークンを受信する度にそのＮＮフ
ィールドの値を制御部３８へ通知していく。制御部３８
は通知されたＮＮフィールドの値、すなわち、伝送路２
０上の他のノードのノード番号を構成管理部３７へ通知
し、構成管理部３７はこれを保持する（ステップ１）。
その間、受信機３１は受信したトークンをパケット挿入
バッファ３２を素通りさせて送信機３３へ転送する。送
信機３３は転送されたトークンをそのまま伝送路２０上
へ送信する。

【００６６】構成管理部３７は、制御部３８から、すで
に保持しているノード番号を通知されると伝送路２０上
のすべてのノードのノード番号を獲得したと考え（ステ
ップ２）、登録したノード番号以外のノード番号を制御
部３８に通知する。

【００６７】制御部３８は、フレーム挿入バッファ３２
が空かどうか判定し（ステップ３）、空ならば、送信機
３３へ開始制御メッセージの送信を指示する。制御部３
８は、更に通知されたノード番号を通知する。送信機３
３はバッファ３６に保持されている開始制御メッセージ
のテンプレートを取り出し、この開始制御メッセージの
ＮＮフィールドに通知されたノード番号を含ませて、伝
送路２０上へ送信する（ステップ４）。ここではノード
番号として９が選択され、ＮＮフィールドに９を含む開
始制御メッセージが送信されたとする。

【００６８】この開始制御メッセージが伝送路を周回し
て戻ってきたのを受信機３１が受信すると（ステップ
５）、受信機３３はその旨を制御部３８へ通知し、更に
受信機３１はＮＮＮフィールド、ＲＪビットの値を制御
部３８へ通知する。

【００６９】制御部３８は通知されたＲＪビットの値を
見て、これが０、すなわちＮＮフィールド内のノード番
号が伝送路２０に接続されている全ノードに受け入れら
れたことを示しているならば（ステップ６）、ＮＮＮフ
ィールドに含まれている隣接ノードのノード番号（本実
施例では４）を構成管理部３７へ通知する。ＮＮＮフィ
ールドに隣接ノードのノード番号を含ませる方法は図１
０を用いて後で説明する。

【００７０】構成管理部３７は、ホスト・インタフェー
ス装置２３に隣接ノードのノード番号４を通知する。ホ
スト・インタフェース装置２３は、バス４を介してＣＰ
Ｕ０にノード番号４を通知し、ＣＰＵ０はネットワーク
構成の問い合わせをする旨をデータ部に含み、宛先がノ
ード４宛てのパケットをメモリ１上に生成する。このパ
ケットはバス４を介してホスト・インタフェース装置２
３に転送され、更に出力バッファ３５に転送される。

【００７１】この後、図５を用いて説明したデータの送
信方法に従って、出力バッファ３５内のパケットの先頭
にトークンが付加されたフレームが伝送路２０上へ送信
される（ステップ７）。この際、使用されるトークンは
ノード４に対応するトークンである。

【００７２】ノード４は構成情報を含んだフレームを返
信する。ノード４から構成情報を含むフレームが戻って
くると（ステップ８）、受信機３１はフレームからトー
クンを除去して伝送路２０へ戻すとともに、入力バッフ
ァ３５へ残りのパケット部分を転送する。このパケット
はホスト・インタフェース装置２３からバス４を介して
メモリ１上に送られる。更にパケット到着の旨がホスト
・インタフェース装置２３からバス４を介してＣＰＵ０
に通知される。なおノード４が返信する構成管理情報の
サイズが最大サイズのフレーム長よりも大きい場合は、
ノード４は構成管理情報をいくつかのフレームに分けて
返信する場合がある。このようなことが起こり得るため
に、構成管理情報を含む最後のフレームには終了メッセ
ージが含まれている。

【００７３】ノード４からのすべての構成管理情報を送
信した旨を示す終了メッセージを含むフレームを受信す
ると（ステップ９）、ＣＰＵ０はメモリ１に転送された
一つまたは複数のパケットから構成管理情報を抽出し、
この情報をバス４を介してホスト・インタフェース装置
２３へ転送する。ホスト・インタフェース装置２３は更
にこの情報を構成管理部３７に転送する（ステップ１
０）。このようにして構成管理情報が新たなノードに登
録される。次に構成管理部３７は、制御部３８に構成変
更制御メッセージを発行を指示する。構成管理部３７
は、更にすぐ上流のノードのノード番号（本実施例では
３）とすぐ下流のノードのノード番号（本実施例では
４）、及び、新たに付与されたノード番号（本実施例で
は９）も制御部３８に通知する。制御部３８はフレーム
挿入バッファ３２が空であるかどうかを判定し（ステッ
プ１１）、空であれば、送信機３３に構成変更制御メッ
セージの送信を指示する。制御部３８は更にすぐ上流の
ノードのノード番号３とすぐ下流のノードのノード番号
４、及び、新たに付与されたノード番号９も送信機３３
に通知する。

【００７４】送信機３３は、バッファ３６から構成変更
制御メッセージのテンプレートを取り出し、ＵＮフィー
ルドにノード番号３、ＤＮフィールドにノード番号４、
ＮＮフィールドにノード番号９を書き込んで、構成変更
制御メッセージを完全なものとし、伝送路２０上へ送信
する（ステップ１２）。

【００７５】受信機３１が、周回して戻ってきた構成変
更制御メッセージを受信すると（ステップ１３）、その
旨を制御部３８へ通知する。制御部３８はフレーム挿入
バッファ３２が空ならば（ステップ１４）、送信機３３
へトークンの送信を指示する。

【００７６】送信機３３は、バッファ３６内のトークン
のテンプレートのＮＮフィールドに今回新たに付与され
たノード番号を書き込み、そのトークンを取り出して伝
送路２０へ送信する（ステップ１５）。

【００７７】ステップ５で拒絶を意味する制御メッセー
ジが返ってきた場合は、ＮＮＮフィールドにあるノード
番号を構成管理テーブル３７に追加登録し、ステップ３
以降の動作を実行する。

【００７８】次に図１０について説明する。開始制御メ
ッセージを受信したノードの受信機３１は（ステップ
１）、その旨を制御部３８に通知する。更に受信機３１
はこのメッセージのＲＪビット、ＮＮフィールド、ＮＮ
Ｎフィールドを制御部３８へ通知する。開始制御メッセ
ージはフレーム挿入バッファ３２を素通りして送信機３
３へ転送される。ノードがデータを送信中であれば開始
制御メッセージはフレーム挿入バッファ３２へ留まる。

【００７９】制御部３８は通知されたＲＪビットが１か
どうか（つまり、ノード番号が拒絶されているかどう
か）を判定する（ステップ２）。

【００８０】ＲＪビットが１であれば、制御部３８は送
信機３３に指示して、受信した開始制御メッセージをそ
のまま伝送路２０へ送信させる（ステップ１１）。

【００８１】ＲＪビットが０であれば、制御部３８はＮ
Ｎフィールドの値がそのノードのノード番号と一致して
いるかどうか、すなわちノード番号の重複があるかどう
かを判定する（ステップ３）。ノード番号が重複してい
れば、制御部３８はノード番号を拒絶する旨を送信機３
３に通知する。送信機３３は受信した開始制御メッセー
ジのＲＪビットを１とし（ステップ９）、ＮＮＮフィー
ルドを自ノードのノード番号に書き換えて（ステップ１
０）、伝送路２０上へ送信する（ステップ１１）。

【００８２】ステップ３で重複がなければ、制御部３８
はＮＮＮフィールドの値が０かどうかを判定する（ステ
ップ４）。０であれば、制御部３８は送信機３３にすぐ
上流に新たなノードが接続された旨を通知し、更に自ノ
ードのノード番号も通知する。これを受けて送信機３３
は受信した開始制御メッセージのＮＮＮフィールドを自
ノードのノード番号に書き換え（ステップ５）、伝送路
２０へ送信する（ステップ６）。

【００８３】ステップ４でＮＮＮフィールドの値が０で
なければ、制御部３８は送信機３３へ指示を出して、受
信した開始制御メッセージをそのまま中継させる（ステ
ップ６）。

【００８４】受信機３１が構成変更制御メッセージを受
信すると（ステップ７）、その旨を制御部３８に伝え
る。更に受信機３１は構成変更制御メッセージのＵＮフ
ィールド、ＤＮフィールド、ＮＮフィールドの値も制御
部３８に通知する。制御部３８は通知されたこれらのフ
ィールドの値を構成管理部３７に通知し、構成管理部３
７は保持している構成管理情報を書き換える（ステップ
８）。受信した構成変更制御メッセージは、フレーム挿
入バッファ３２を素通りして送信機３３から伝送路２０
へ中継される。もし、自ノード発のデータを送信中の場
合は、送信が終るまで、構成変更制御メッセージはフレ
ーム挿入バッファに留まる。

【００８５】ステップ７で構成変更制御メッセージを受
信すると、受信機３１は受信した構成変更制御メッセー
ジを入力バッファ３４にもコピーする。このメッセージ
は入力バッファ３４からホスト・インタフェース装置２
３に転送され、バス４を介してメモリ１に格納される。
ホスト・インタフェース装置２３はＣＰＵ０にメッセー
ジ到着の旨を通知する。ＣＰＵ０はメモリ１内の構成変
更制御メッセージを参照することによって、新たなノー
ド９がノード３とノード４の間に格納されたことを知
る。

【００８６】以上の動作で新たなノードに固有のノード
番号が付与され、新たなノードが追加されたことを全ノ
ードが認識する。

【００８７】なお、開始制御メッセージが拒絶される場
合を考えて、構成変更制御メッセージの到着まで各ノー
ドの構成管理テーブルの内容を変更しないようにしてい
るが、開始制御メッセージの送信前に伝送路２０を周回
するトークンを観察しているのでそのようなことは稀に
しか起こらないと考えられる。従って既に伝送路２０に
接続されている各ノードの構成管理テーブルの変更を開
始制御メッセージの受信と同時に実施してもよい。ただ
しその場合は拒絶が発生した時、構成管理テーブルの内
容を再び変更するための制御メッセージが必要となる。

【００８８】以上により、伝送路を周回するトークンを
観察することにより新たに接続しようとするノードに固
有なノード番号を決定することができ、そのノードに対
応するトークンをすみやかに発行することができる。

【００８９】次に本実施例において、伝送路２０からノ
ードを除去する際の動作について説明する。

【００９０】図１１に示されるように、図２を用いて説
明した通信リングから、ノード６を除去しようとする場
合の動作について説明する。

【００９１】ノードを除去しようとする場合、他のノー
ドが保持する構成管理情報を変更し、伝送路２０を周回
する自ノードトークンを回収する必要がある。図１２は
このための離脱制御メッセージを描く。図１３は除去さ
れようとするノード（ここではノード６）の動作を示
す。

【００９２】図１２において、ＰＡフィールド、ＳＤフ
ィールド、ＥＤフィールドについては図４（ａ）を用い
て説明したものと同様である。

【００９３】ＦＣフィールドには離脱制御メッセージで
ある旨が書かれ、ＮＮフィールドには除去すべきノード
番号（本実施例では６）が書かれる。

【００９４】図１１を説明する。ネットワークから除去
しようとする場合、制御部３８がフレーム挿入バッファ
３２が空になるまで待つ（ステップ１）。その後、制御
部３８は送信機３３へ指示してＮＮフィールドにノード
番号６を書いた離脱制御メッセージを伝送路２０に送信
させる（ステップ２）。

【００９５】受信機３１は伝送路２０を周回して戻って
きた離脱制御メッセージを受信すると（ステップ３）、
その旨を制御部３８へ通知する。

【００９６】次いで、受信機３１は自ノードトークンを
受信すると（ステップ４）、その旨を制御部３８へ通知
する。制御部３８は送信機３３にトークンの廃棄を指示
する。送信機３３は自ノードトークンの送信をやめる
（ステップ５）。最後に物理的に伝送路２０から離脱す
る（ステップ６）。

【００９７】離脱制御メッセージを受信した各ノードの
受信機３１は、その旨を制御部３８へ伝える。更に受信
機３１は離脱制御メッセージのＮＮフィールドの値６を
制御部３８へ伝える。制御部３８はこのＮＮフィールド
の値６と離脱した旨を、構成管理部３７へ通知する。構
成管理部３７は、保持している構成管理情報からノード
６を除去する。離脱制御メッセージはフレーム挿入バッ
ファ３２を介して送信機３３から伝送路２０へ中継され
る。

【００９８】受信機３１はまた受信した離脱制御メッセ
ージを入力バッファ３４にコピーする。このメッセージ
は入力バッファ３４からホスト・インタフェース装置２
３に転送され、バス４を介してメモリ１に格納される。
ホスト・インタフェース装置２３はＣＰＵ０にメッセー
ジの到着を通知する。ＣＰＵ０はメモリ１の離脱制御メ
ッセージを見て、ノード６が通信リングから除去される
ことを知り、これ以降、ノード６宛てのパケットを生成
しない。

【００９９】なお、本実施例では自ノードトークンを回
収した後、すぐに物理的に伝送路から離脱している。し
かし、自ノード宛てのフレームが到着する前に離脱する
ことを避けるために、自ノードトークンを回収後、ある
一定時間（例えば最大トークン待ち時間）待って、その
後物理的に伝送路から離脱してもよい。また、自ノード
トークン回収後、伝送路上を周回する他のノードに対応
するトークンを観察し、２度同じトークンを観察した時
に離脱してもよい。

【０１００】以上本実施例によれば、伝送路上の各ノー
ドの構成管理テーブルの内容を変更しながら、すみやか
に伝送路からノードを除去できる。

【０１０１】以上より、伝送路上に周回するトークンの
数をノード数の変化に依存して柔軟に変化させることが
できる。

【０１０２】

【発明の効果】以上述べたことから明らかなように、本
発明の通信ネットワークシステムでは、２つ以上のノー
ドによる伝送路の同時アクセスが可能となる。また、各
ノードは自ノードに対応するトークンによって、伝送路
へのアクセス権を与えられるので、伝送路の公平な利用
が可能となる。また、本発明の通信ネットワークシステ
ムにおいては、伝送路上を流れるパケット長に本質的な
意味での制限はなく、可変長パケットを許す。

【０１０３】また、本発明の通信ネットワークシステム
では、伝送路へのアクセス制御のためのトークンが一つ
失われた場合でも、送信すべきデータの宛先より下流に
あるトークンを獲得してデータを送信することができ
る。また、自ノードに対応する以外のトークンを検出し
た場合でも伝送路へのアクセス権を得られる場合があ
り、伝送路のより効率的な利用と伝送遅延の抑制が可能
となる。

【０１０４】更に本発明の通信ネットワークシステムで
は、伝送路上のノード数の変化に柔軟に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の通信ネットワークシステムを
構成するノードの内部の構成図である。

【図２】同通信ネットワークシステムが使用する通信リ
ングの略図である。

【図３】同トークンとパケットの関係図である。

【図４】（ａ）は、同トークンの構成の一例を説明する
フォーマット図である。（ｂ）は、同パケットの構成の
一例を説明するフォーマット図である。

【図５】同データ送信方法を示す流れ図である。

【図６】同トークン回復方法、重複トークンの検出、除
去方法を示す流れ図である。

【図７】同通信リングに新たなノードを接続する際の動
作を説明するための説明図である。

【図８】（ａ）は、同通信リングに新たなノードを接続
する際に使用する開始制御メッセージの構成の一例を示
すフォーマット図である。（ｂ）は、同通信リングの構
成を変更する際に使用する構成変更制御メッセージの構
成の一例を示すフォーマット図である。

【図９】同通信リングへ新たに接続しようとしているノ
ードの動作を示す流れ図である。

【図１０】同通信リングへ新たに接続しようとしている
ノードがある場合、すでに通信リング上にあるノードの
動作を示す流れ図である。

【図１１】同通信リングからノードを離脱する際の動作
を説明するための説明図である。

【図１２】同通信リングからノードを離脱する際に使用
する離脱制御メッセージの構成の一例を示すフォーマッ
ト図である。

【図１３】同通信リングから離脱しようとするノードの
動作を示す流れ図である。

【符号の説明】

０ ＣＰＵ １ メモリ ４ バス ２０ 伝送路 ２１ ノード ２２ リング・インタフェース装置 ２３ ホスト・インタフェース装置 ３１ 受信機 ３２ フレーム挿入バッファ ３３ 送信機 ３４ 入力バッファ ３５ 出力バッファ ３６ バッファ ３７ 構成管理部 ３８ 制御部 ３９ タイマー

フロントページの続き (72)発明者 田中 治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岩崎 史朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノードが伝送路上に接続された通
   信ネットワークシステムにおいて、前記伝送路上を伝送
   されるデータが宛先のノードで前記伝送路上から除去さ
   れ、前記伝送路上の各ノードがフレーム挿入バッファを
   備え、前記伝送路には前記各ノードに対応する複数のト
   ークンが周回し、前記伝送路上のノードは、自ノードに
   対応するトークンを検出した際、送信すべきデータを保
   持している場合は、前記自ノードに対応するトークンを
   獲得し、前記フレーム挿入バッファが空である場合に限
   り、前記データの全部または一部を前記伝送路上へ送信
   し、前記伝送路上のノードがデータを送信している最中
   に前記ノードに到着したデータ及びトークンは前記フレ
   ーム挿入バッファへ格納されることを特徴とする通信ネ
   ットワークシステム。
2. 【請求項２】 前記伝送路上の第１のノードが前記伝送
   路上にトークンを検出した際、前記伝送路上の第２のノ
   ード宛てのデータを保持している場合は、前記検出され
   たトークンに対応する第３のノードが、トークンの前記
   伝送路上での進行方向に沿って、前記第２のノードから
   前記第１のノードへ至る、前記第１のノードを含み前記
   第２のノードを除いた前記伝送路の経路上に存在する場
   合は、前記トークンを獲得し、前記データの全部または
   一部を前記伝送路上へ送信することを特徴とする請求項
   １記載の通信ネットワークシステム。
3. 【請求項３】 前記伝送路上の第１のノードが前記伝送
   路上にトークンを検出した際、前記伝送路上の第２のノ
   ード宛てのデータを保持している場合は、前記検出され
   たトークンに対応する第３のノードが、トークンの前記
   伝送路上での進行方向に沿って、前記第２のノードから
   前記第１のノードへ至る、前記第１のノード及び前記第
   ２のノードを含む前記伝送路の経路上に存在する場合
   は、前記トークンを獲得し、前記データの全部または一
   部を前記伝送路上へ送信することを特徴とする請求項１
   記載の通信ネットワークシステム。
4. 【請求項４】 前記伝送路上の各ノードは、自ノードに
   対応するトークンの到着間隔が所定の方法で決定された
   最大トークン待ち時間を超えた場合、前記自ノードに対
   応するトークンを再発行することを特徴とする請求項１
   記載の通信ネットワークシステム。
5. 【請求項５】 前記伝送路上の各ノードは、前記伝送路
   上に自ノードに対応するトークンを二つ以上検出した場
   合、前記自ノードに対応するトークンのうち一つ以上を
   前記伝送路上から除去して、前記伝送路上を周回する前
   記自ノードに対応するトークンを一つだけにすることを
   特徴とする請求項１記載の通信ネットワークシステム。
6. 【請求項６】 前記伝送路上の各ノードに対応するトー
   クンにはそれぞれ順序番号が付与され、前記各ノードは
   自ノードに対応するトークンに対して最後に付与された
   前記順序番号をカレント順序番号として保持し、前記各
   ノードは前記カレント順序番号とは異なる前記順序番号
   をもつ前記自ノードに対応するトークンを前記伝送路上
   に検出した場合、前記伝送路上から、前記カレント順序
   番号とは異なる順序番号を持つ自ノードに対応するトー
   クンを、除去することを特徴とする請求項５記載の通信
   ネットワークシステム。
7. 【請求項７】 前記伝送路上の各ノードは、自ノードに
   対応するトークンが到着してから経過した時間をトーク
   ン待ち時間として計測し、前記各ノードは前記自ノード
   に対応するトークンが再び到着した時点で前記トークン
   待ち時間をリセットし、前記伝送路上のノードが計測し
   た前記トークン待ち時間が、前記最大トークン待ち時間
   を超えた場合、前記ノードは、前記ノードが保持する前
   記カレント順序番号とは異なる前記順序番号を付与した
   自ノードに対応するトークンを発行することを特徴とす
   る請求項６記載の通信ネットワークシステム。
8. 【請求項８】 前記伝送路上に新たなノードを接続する
   場合、前記新たなノードが前記伝送路上を周回するトー
   クンを観察し、前記伝送路上にすでに接続されているノ
   ードに対応するトークンとは異なるトークンを発行する
   ことを特徴とする請求項１記載の通信ネットワークシス
   テム。
9. 【請求項９】 前記伝送路上からノードを除去する前
   に、前記ノードに対応するトークンを前記伝送路上から
   除去することを特徴とする請求項１記載の通信ネットワ
   ークシステム。