JPH07193590A - ループ式通信システムのアクセス方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 システムの維持・管理に関する優先度の高い
優先データは速やかに転送することができ、かつ優先度
の低い優先データも消失することなく、実現性の高い大
規模ネットワークシステムを実現できる。 【構成】 フレームは局が優先データを送信時セット状
態とする第２のフラグと優先データの優先度を示すデー
タを含み、優先データを有する局は、送信時フレームが
空状態のとき、塞状態であっても非優先データのとき、
または優先データであっても自優先レベルより低いと
き、該チャネルを獲得して送信し、優先レベルが高い場
合は送信を見合わせ、また優先レベルの低い優先データ
の場合は自優先データを送信しながら、同時に低優先デ
ータを一時バッファに蓄積し、次のフレームに一時バッ
ファに蓄積したデータを前記手順の繰り返しにより送信
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大規模ループネットワ
ークに適用することができるループ通信システムのアク
セス方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報化社会の発展にともない、複数の情
報システム（局）をデータ伝送路を介して相互に接続
し、より高度な情報処理を実現するネットワークシステ
ムが、例えばプロセス制御ネットワークシステムやＯＡ
用ネットワークシステム、ファクトリー・オートメーシ
ョン用ネットワークシステム等として種々開発されてい
る。 ところで、最近の傾向としては、独立に存在する
各種のネットワークを統合し、あるいは複合して、さら
に高度な情報処理を可能とする大規模で高度なネットワ
ークの開発が要求されている。このような大規模ネット
ワークに対する基本的な要求としては、［１］高速・長
距離のネットワークであること、［２］音声、静止画、
動画、コードデータ等の種々のメディアに対応可能なマ
ルチメディアネットワークであること、［３］回線交換
とパケット交換とを統合できること、［４］多種多様な
端末の収容が可能であり、各種方式のネットワークを支
線として接続可能なこと、等が挙げられる。

【０００３】このような要求に応えるべく、回線交換と
パケット交換との親和性に優れ、また光通信技術の利用
が容易で大規模ネットワークシステムの構築が容易な、
例えば図４に示すように、伝送路を介して各局をループ
上に接続してなるループ式通信システムが注目されてい
る。

【０００４】また、そのフレームフォーマットとして
は、例えば図５に示すように一定周期のフレームを同期
領域、接続制御領域、回線交換領域、パケット交換領域
に分割し、回線交換領域およびパケット交換領域を、そ
の端末や支線のトラヒック特性に応じて使用することが
考えられている。また、図６に示すように、パケット交
換領域をなくしたものも当然考えられる。

【０００５】なお、回線交換は、上記回線交換領域に多
数のスロッットを設け、そのスロットを端末の要求に応
じて割り当てて、端末が割り当てられたスロットを使用
して通信を行うことによって実現される。このスロット
の割り当てを行うための制御データが、例えば上記フレ
ームを分割して設定された接続制御領域を用いて通信さ
れる。

【０００６】図７はこのような接続制御領域を詳細に示
すもので、同図においてＡは回線交換とパケット交換を
統合したときのフォーマット例、Ｂは回線交換だけの場
合のフォーマット例を示している。フォーマットＡは、
同期領域、ｎチャネルの接続制御領域、回線交換領域、
パケット交換領域からなる。フォーマットＢは、同期領
域、Ｎチャネルの接続制御領域、回線交換領域からな
る。

【０００７】上記したフォーマットＡおよびＢの接続制
御領域の各チャネルは、それぞれ異なる帯域に設定され
ており、これら各チャネルを個々に用いて制御局と各局
および各局間で接続制御パケットを通信するようにされ
ている。

【０００８】なお、上記分割設定される接続制御領域の
チャネルの数および帯域は、ネットワークに収容する端
末数などのシステム規模、接続制御パケットの長さなど
に応じて最適に設定されるものである。設定は、例えば
システムコンフィギュレーション時にそのチャネル数と
帯域を設定するようにすればよい。

【０００９】この例では、接続制御領域を複数のチャネ
ルで構成しているが、チャネルが１つでもよいことはい
うまでもない。

【００１０】また、接続制御領域のチャネルのフォーマ
ットは、例えば図７中Ｃに示すように、そのチャネルの
空／塞状態フラグ、宛先局アドレスと宛先端末番号、送
信局アドレスと送信端末番号、コマンド、データ長、デ
ータおよびそのチェックコードにより構成されている。

【００１１】そして、このようなチャネルを使用して図
８に示すように接続制御データが通信され、発着信等の
制御が行われる。接続制御データは一般的に短いデータ
であり、大規模ネットワークにおいてはこれらのデータ
が大量に発生される。そのため１つの局がチャネルを占
有し続けるのを防ぐために、チャネルのデータ部のサイ
ズは接続制御データより大きく設定し、１回の通信でチ
ャネルを解放するようなアクセス方式を採用している。
すなわち、各局は送信時空チャネルを獲得して送信し、
使用したチャネルが戻ってくると該チャネルを解放す
る。このため１つの局がチャネルを占有し続けて使用す
ることがなく、各局に公平にチャネルへのアクセス機会
が提供される。

【００１２】図９はこのようなチャネルを介して接続制
御データを通信する局の構成例を示すものである。この
局の構成とその作用について説明すると、受信機１によ
り受信されたフレームのデータは、直並列交換回路２に
取り込まれて接続制御部３、回線交換部４、パケット交
換部５にそれぞれ供給される。これらの接続制御部３、
回線交換部４、パケット交換部５は、ＣＰＵバス６を介
してＣＰＵ７およびメモリー８との間でデータの送信を
行ってそれぞれの機能を呈する。

【００１３】フレーム同期検出回路９は、同期領域に挿
入された同期信号からフレームの先頭を検出しており、
この検出タイミングで受信タイミング発生回路１０が起
動されかつスロットカウンタ１１が初期化されている。
このスロットカウンタ１１は、上記受信タイミング発生
回路１０が発生するワードクロックを計数して各スロッ
トのタイミングをそれぞれ検出している。

【００１４】このスロットカウンタ１１が発生するスロ
ットタイミング信号にしたがって、前述した接続制御部
３、回路交換部４、パケット交換部５が該当受信データ
の入力タイミングを知り、そのデータの入力を行うこと
になる。

【００１５】また、この局からの送信データは、送信タ
イミング発生回路１２の制御の下で、前記接続制御部
３、回線交換部４、パケット交換部５からセレクタ１３
を介して選択的に、つまり前述したフォーマットでタイ
ミング制御されて並直列変換回路１４に与えられ、送信
機１５から送信される。

【００１６】なお、セレクタ１３は、局からの送信デー
タがないとき、前記直並列変換回路２を介して受信され
た信号を選択して、これを並直列変換回路１４に与える
ものである。このセレクタ１３によって通信データが該
局をバイパスされる。

【００１７】ところで、上記接続制御部３は、例えば図
１０に示すように構成される。即ち、接続制御領域検出
部３１は、前記スロットカウンタ１１が検出出力するス
ロット番号から受信フレームの接続制御領域を検出して
いる。この接続制御領域の検出によって受信データ中の
接続制御領域のデータが受信ラッチ回路３２に取り込ま
れる。

【００１８】このようにして、制御局あるいは他局から
通信された接続制御データが局に取り込まれ、局のデー
タ通信制御に使用される。

【００１９】一方、局が送信する場合、ＣＰＵ７の制御
の下で送信制御部３９が起動される。送信制御部３９は
ＣＰＵ７から送信コマンドを受けると、空チャネル検出
部３３からの検出信号を待つ。検出信号を受けると送信
制御部３９は送信要求を発生し、これを前記送信タイミ
ング発生回路１２に与えるとともに、空塞状態フラグ発
生部３８および送信バッファ回路３７、送信ラッチ回路
４０に送信タイミング信号を印加する。この結果、チャ
ネルの使用中を表わす塞状態フラグと局の発呼要求に従
って予め送信バッファ３７にセットされていた接続制御
データが送信ラッチ回路４０に転送され、この送信ラッ
チ４０が前述したセレクタ１３を介して上記接続制御デ
ータが送出されることになる。

【００２０】そして、このような送信の終了後、送信制
御部３９は接続制御領域検出部３１からの信号によりチ
ャネルの戻りを検出すると、空塞状態フラグ発生部３８
を起動してチャネルの解放を行う。

【００２１】チャネルを使用して通信されるデータとし
ては、前述した接続制御データの他に、ネットワークシ
ステムを維持・管理する優先データがある。システム構
成の変更通知、各局から制御局への障害通知およびそれ
らの通知に対する応答などの優先データが挙げられる。
これらの優先データは、システムを維持・管理するため
に一刻も早く転送する必要があるが、接続制御データと
同様に、チャネルの空状態を検出してから送信している
ため、システムの維持・管理に対する処理が遅くなる問
題がある。

【００２２】この問題を解決するために、従来から以下
にようないくつかの提案が行われている。

【００２３】［１］優先データ送信時は、チャネルが塞
状態であっても上書きして送信する。しかし、この方式
では、優先データの送信中に他の局の優先データが上書
きされ、はじめの優先データが消失してしまう問題があ
る。

【００２４】［２］フレームに優先データ送信中を示す
フラグを設け、このフラグがセットされている間は、他
の優先データの送信を禁止する。

【００２５】しかし、ネットワークシステムを維持・管
理する優先データにも優先度がある。例えば、システム
構成の変更通知、各局から制御局への障害通知で、後者
の障害通知の優先度が高い場合でも、先にシステム構成
の変更通知を送信中の局が存在すると、障害通知の通信
処理が遅延するという問題がある。

【００２６】［３］優先度データにレベルを設け、送信
中の優先データのレベルと自優先データレベルを比較
し、自優先レベルが低ければ送信を見合わせ、高ければ
上書きして送信する（特願平１−１１０６００号）。

【００２７】しかし、この場合もレベルが低いとはい
え、優先データが消失してしまう問題がある。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のル
ープ式通信システムにおけるアクセス方式では、チャネ
ルへのアクセスが優先データ送信中は優先データが送信
中を示すフラグをセットし、このフラグがセットされて
いる間は優先データの送信を禁止するので、優先度が高
い優先データが遅延される、あるいは優先レベルの低い
優先データが消失する等の問題がある。

【００２９】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、システムの維持・管理に関する優先度の高
い優先データは速やかに転送することができ、かつ優先
度の低い優先データも消失することなく、実現性の高い
大規模ネットワークシステムを実現できるループ式通信
システムを提供することを目的としている。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するため、制御局を含む複数の局を伝送路によりル
ープ状に接続し、通信を行うための１または２以上のチ
ャネルを有し、かつ、該チャネルの空塞状態を示す第１
のフラグを含むフレームが前記制御局から前記伝送路に
送出され該伝送路を周回し、前記局は前記フレームの第
１のフラグを検出することにより空チャネルを獲得する
ようにされたループ式通信システムのアクセス方式にお
いて、前記フレームは、前記局が優先データを送信時セ
ット状態とする第２のフラグと優先データの優先度を示
すデータを含み、優先データを有する前記局は、送信時
前記フレームの第２のフラグがリセット状態のとき、ま
たはセット状態であっても優先度を示すデータが自局よ
り低いとき、前記第１のフラグが塞状態であっても該チ
ャネルを獲得して送信し、同時に該チャネルのデータを
一時バッファに蓄積し、次のフレームに一時バッファに
蓄積したデータを前記手順の繰り返しにより送信するこ
とを特徴とする。

【００３１】

【作用】本発明のループ式通信システムのアクセス方式
においては、ネットワークシステムの維持・管理に関す
る優先データは、チャネルが空状態あるいは塞状態であ
っても非優先データならチャネルを獲得して送信し、チ
ャネルに搭載されているデータが優先データであって
も、優先度が自局の送信したい優先データよりも低い場
合、チャネルを獲得して速やかに送信することができる
とともに、低優先度データも消失することなく送信でき
るので実現性の高い大規模ネットワークシステムを構築
できる。

【００３２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００３３】図１は本発明の一実施例に係るループ式通
信システムの局の接続制御部の構成を示すブロック図で
あり、図１０に示した従来の接続制御部３に優先データ
フラグ検出部と比較４１および優先データフラグとデー
タ発生部４２、一時バッファ４３を追加してなるもので
あり、その他の局の構成については図９及び図１０に示
したものと同一である。

【００３４】図２はこの実施例におけるチャネルのフォ
ーマット図であり、図７中Ｃの従来のフォーマット図に
優先データフラグ領域としてフラグと優先度データを追
加してなるものである。

【００３５】そして、この実施例における接続制御部の
受信動作は従来例に示したものと全く同様である。すな
わち、接続制御領域検出部３１は、スロットカウンタ１
１が検出出力するスロット番号から受信フレームの接続
制御領域を検出している。この接続制御領域の検出によ
って受信データ中の接続制御領域のデータが受信ラッチ
回路３２に取り込まれる。

【００３６】この受信ラッチ回路３２に取り込まれたデ
ータは、空チャネル検出回路３３にて空チャネルの検出
に供され、またＤＡ監視回路３４にてそのデータが自局
宛のものであるか否かが検出されている。

【００３７】そして、自局宛のデータである場合には、
受信制御部３５が起動されて前記受信ラッチ回路３２に
格納された受信データが受信バッファ３６に転送され、
ＣＰＵ７に取り込まれる。

【００３８】このようにして、制御局あるいは他局から
通信された接続制御データが局に取り込まれ、局のデー
タ通信制御に使用される。

【００３９】一方、この局が送信する場合は図３に示す
ように行われる。

【００４０】ＣＰＵ７は送信データがあると送信制御部
３９を起動する。送信制御部３９は、ＣＰＵ７から送信
要求があると（ステップ３０１）、次に送信データが優
先データかどうかを調べる（ステップ３０２）。その結
果、優先データでなければ従来と同様に空チャネルを検
出（ステップ３０３）して送信する。優先データであれ
ば前述したのと同様空チャネルの検出を行い（ステップ
３０８）、空チャネルであれば従来と同様送信する。空
チャネルでなければ（塞状態）次に受信しているチャネ
ルの優先データフラグ領域を調べる（ステップ３０
９）。その結果、フラグがセットされていれば、優先デ
ータの受信優先度と自優先度の比較を行う（ステップ３
１１）。自優先度が同じか低い場合（自≦受）、次のチ
ャネルまで待機し（ステップ３０８へ戻る）、自優先度
が高い場合（自＞受）チャネルを塞状態および優先デー
タフラグ、優先度データをセットし（ステップ３１
０）、送信を開始する。同時受優先データを一時バッフ
ァへ受信する。受信した優先データは、次のチャネルま
で送信を待機する（ステップ３０８へ戻る）。ステップ
３０９でフラグがセットされていなければ、送信を開始
する。

【００４１】送信制御部３９は、空塞状態フラグ発生部
３８と優先データフラグとデータ発生部４２を起動して
チャネルフォーマットの空塞状態フラグ領域と優先デー
タフラグ領域にセットする（ステップ３１０）。続いて
送信バッファ３７から送信データを読み出し、送信を行
う（ステップ３０５）。また、優先データを送信すると
きは、一時バッファ４３から優先データを読み出して送
信を行う。

【００４２】送信終了後、送信制御部３９は接続制御領
域検出部３１からの信号によりチャネルの戻りを検出す
ると（ステップ３０６）、空塞状態フラグ発生部３２を
起動してチャネルの解放を行う（ステップ３０７）。

【００４３】このように本実施例では、各局は優先デー
タを送信するときは受信したチャネルに優先データが既
に搭載されていても自優先データの優先度が高ければチ
ャネルを獲得して送信でき、また受優先データも一時蓄
積して、次の機会に送信するので消失する事がなくシス
テムの維持・管理が速やかに行える。

【００４４】なお、優先データは、システムを維持・管
理するデータだけではなく、通常データであっても即時
性の要求されるデータであれば、同様の実施例において
実現されることはいうまでもない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ネ
ットワークシステムの維持・管理に関する優先データ
は、チャネルが空状態あるいは塞状態であっても非優先
データならチャネルを獲得して送信し、チャネルに搭載
されているデータが優先データであっても、優先度が自
優先データの優先度より低い場合、チャネルを獲得して
速やかに送信することができるとともに、低優先度デー
タも消失することなく送信できるので実現性の高い大規
模ネットワークシステムを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るループ式通信システム
における局の接続制御部の構成を示すブロック図。

【図２】同実施例におけるチャネルのフォーマット図。

【図３】同実施例における動作を説明するためのフロー
チャート。

【図４】ループ式通信システムの概略構成図。

【図５】フレームのフォーマット図。

【図６】フレームのフォーマット図。

【図７】フレームのフォーマット図。

【図８】接続制御の動作を示す動作シーケンス図。

【図９】局の構成を示すブロック図。

【図１０】従来の局の接続制御部の構成を示すブロック
図。

【符号の説明】

３…接続制御部、７…ＣＰＵ、４１…優先データフラグ
検出部と比較、４２…優先データフラグとデータ発生
部、４３…一時バッファ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御局を含む複数の局を伝送路によりル
   ープ状に接続し、通信を行うための１または２以上のチ
   ャネルを有し、かつ、該チャネルの空塞状態を示す第１
   のフラグを含むフレームが前記制御局から前記伝送路に
   送出され該伝送路を周回し、前記局は前記フレームの第
   １のフラグを検出することにより空チャネルを獲得する
   ようにされたループ式通信システムのアクセス方式にお
   いて、 前記フレームは、前記局が優先データを送信時セット状
   態とする第２のフラグと優先データの優先度を示すデー
   タを含み、 優先データを有する前記局は、送信時前記フレームの第
   ２のフラグがリセット状態のとき、またはセット状態で
   あっても優先度を示すデータが自局より低いとき、前記
   第１のフラグが塞状態であっても該チャネルを獲得して
   送信し、同時に該チャネルのデータを一時バッファに蓄
   積し、次のフレームに一時バッファに蓄積したデータを
   前記手順の繰り返しにより送信することを特徴とするル
   ープ式通信システムのアクセス方式。