JPH1155301A - 優先ノード送信権付与方式のネットワークシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送るデータが複数発生した場合は、これらの
データの優先度を判断し、最も優先度が高いデータを有
するノードからデータを送信させる優先先ノード送信権
付与方式のネットワークシステムを得る。 【解決手段】 ネットワークシステムにおいて、ノード
ＳＣＵは、ノードＡ、Ｂ、Ｃからの通常フレーム２０の
次送信アドレス部に書き込まれているノードに対して送
信権を付与する。ノードＡ、Ｂ、Ｃは、送信権が授与さ
れると、少なくとも、自ノードの送信データと、この送
信データが他のノードからの送信データに対してどの程
度の優先度を有しているかを示した優先順位と自アドレ
スからなる通常フレーム２０を伝送路に送信し、また、
他のノードからの通常フレームを受信したとき、送信権
を取得しているノードが通常フレームを送信し、その通
常フレームが戻ってきたときに、自ノードの優先度が一
番高い場合は、そのまま次の送信データを通常フレーム
で送信するので、送信権譲渡用フレームを伝送路に送信
する必要はない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各ノードは、送る
データが複数発生した場合は、これらのデータの優先度
を判断し、最も優先度が高いデータを送信するノードに
送信権を付与する優先ノード送信権付与方式のネットワ
ークシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複数の端末を共通データバスで
接続し、これらの端末同士が通信を行う場合は、互いに
優先順位を決めてデータの送受を行う方式が古くから知
られている。

【０００３】例えば、特公昭６０ー５００９４号公報に
おいては、共通データバスのデータは端末個数対応にタ
イムスロットが分割され、各端末に対し受信タイムスロ
ットが一義的に割り当てられるようにしている。この受
信タイムスロットは、データとして使用するタイムスロ
ットと優先制御に使用するタイムスロットよりなってい
る。

【０００４】また、優先制御用タイムスロットには各端
末対応に優先度が定められた対応ビットが設けられてい
る。

【０００５】そして、送信に当たって、送信すべき相手
端末の該当タイムスロット中の該当優先ビットを立て、
自己該当ビットより優先度の高い要求がない場合に、デ
ータ転送を行う。

【０００６】さらに、前回送信時における他の端末から
の要求ビットが全て受け付けられた後で、初めて次ぎの
データを送出する。

【０００７】つまり、ネットワークに接続されている全
ての装置に対応したチャネルと優先順位確定用のチャネ
ルがあり、優先順位確定用のチャネルには全ての装置に
対応するタイムスロットがある。また、各装置のタイム
スロットには、全装置分の送信権要求フラグが存在す
る。

【０００８】そして、各装置は自装置に割り当てられた
チャネルに送信されている全てのフレームを受信し、送
信する場合は、優先順位確定用チャネルの送信先装置の
タイムスロットの自フラグをＯＮして送信権を取得す
る。すなわち、送るデータが発生したときは、自己装置
より優先度が高い装置がデータを送出していない場合
に、送信権を取得して、そのデータを送信している。

【０００９】一方に、ローカルネットワーク（以下ＬＡ
Ｎという）上への通信フレームの送信権を調停する方式
としては、トークンパッシング方式が広く知られてい
る。

【００１０】このトークンパッシング方式のネットワー
クの形態は、各局（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を伝送路によって
リング状に結ぶものである。

【００１１】このようなネットワークにおけるトークン
パッシング方式は、一般にトークンと呼ばれる制御パケ
ットを伝送路上に巡回させておき、送信要求を有する局
へトークンが到来すると、それを捕獲させ、その局だけ
が伝送路へ送出（本説明では以下送信という）する権利
を得るものである。

【００１２】この送信する権利は、各局に対して送信機
会を均等に与えるために、１回のトークン捕獲につき１
回のパケット送信が許される。そして、パケット送信後
は、その局はトークンを伝送路に戻しておくようにして
いる。また、トークンを送信した主局はトークンが一巡
して来ると、新たにトークンを生成して伝送路に送信す
る。

【００１３】すなわち、トークンパッシング方式は、ト
ークンと呼ばれる制御パケットのネットワークの巡回に
より、順序よく各局に送信権を付与してデータを転送さ
せるものである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の方式は、伝送路に接続された各端末装置が送るデ
ータが発生したとき、自己装置より優先度が高い装置が
データを送出していない場合に、送信権を取得してその
データを送信している。

【００１５】このため、トークンの巡回までに、送信す
るデータが複数発生した場合に、これらのデータに、緊
急なデータがあっても、その緊急なデータの発生順位が
後の場合は、その緊急データは、以後のトークンの巡回
まで待たなければ送信できない。

【００１６】すなわち、各端末装置の送信データ単位の
優先度を指定していないので、各端末装置の緊急事態に
敏速に対応することができない。

【００１７】従って、各端末装置は、トークンの巡回時
までに、送るデータが複数発生した場合は、これらのデ
ータの優先度を判断し、最も優先度が高いデータから送
信することが望ましい。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のノード
を伝送路で接続し、これらのノードの内で送信権を他の
ノードへ譲渡する第１のノードが送信権譲渡用フレーム
を伝送路に送信して他の複数の第２のノードと通信を行
うネットワークシステムであって、送信権を他のノード
へ譲渡する第１のノードは、自ノードが送信した通常フ
レームの次の送信アドレス部に記載されているアドレス
へ送信権譲渡フレームを譲渡する。

【００１９】第２のノードは、送信権が授与されると、
少なくとも、自ノードの送信データと、この送信データ
が他のノードからの送信データに対してどの程度の優先
度を有しているかを示した優先順位とからなる通常フレ
ームを伝送路に送信し、また、自ノードが送信した通常
フレームを回収後、自ノードの送信データの優先度が一
番高い場合は、自ノード宛に送信権譲渡フレームを送信
しないで、そのまま送信データを通常フレームで送信す
ることを要旨とする。

【００２０】このため、送信権が付与されたノードは、
通常フレームに送信データの優先度がネットワーク上に
おいてどの程度の優先度かを示して送信する。この通常
フレームを受信したノードは自ノードに送信データがあ
る場合は、受信した通常フレームの送信データの優先度
がネットワーク上において、自ノードからの送信データ
に対してどの程度の優先度かを判断し、自ノードの送信
データの優先度が高い場合は、自ノードに対して送信権
を与える送信権譲渡用フレームが送信される。

【００２１】従って、優先度の高い送信データを送信す
るノードから順に送信権が与えられる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は実施の形態の優先ノード送
信権付与方式のネットワークシステムの概略構成図であ
る。

【００２３】図１に示す各端末装置１、２、３、４は、
それぞれのアドレスＤ、Ａ、Ｂ、Ｃが設定されている。

【００２４】端末装置１は、ネットワークを管理するも
のでＳＣＵと称される。また、端末装置２にはアドレス
Ａ、端末装置３にはアドレスＢ、端末装置４にはアドレ
スＣがそれぞれ設定されている。

【００２５】また、各端末装置１、２、３、４は、送信
権要求優先度保管バッファ１０と、データ優先度テーブ
ル１１と、優先順位設定手段１２と、次送信アドレスチ
ェック手段１３と、受信バッファ１４と、送信バッファ
１５とを、それぞれ備えている。

【００２６】送信権要求優先度保管バッファ１０は、自
局で発生した送信データの優先度を保管する為の領域で
あり、このバッファ内で最も優先度が高い送信データｄ
ｐの優先度ｐｉが、後述する通常フレーム２０の優先順
位情報部２５にセットされる。

【００２７】この通常フレームは図２に示すように、ヘ
ッダ部２１と、宛先アドレス部２２と、送信元アドレス
部２３と、データ部２４と、優先順位情報部２５と、次
送信アドレス部２６とから構成されている。

【００２８】前述のヘッダ部２１は、フレーム先頭確認
部２１ａと、通常／送信権授受確認部２１ｂとからな
る。優先順位情報部２５は優先順位情報長部２５ａと、
各端末装置１、２、３、４（以下各ノードという）の優
先順位部２５ｂとからなる。

【００２９】この優先順位情報部２５の優先順位部２５
ｂには、各ノードにおける送信データｄｐの優先度ｐｉ
がセットされる。この各ノードの優先順位部２５ｂは、
各ノードの優先度がセットされる複数の領域を有する。

【００３０】すなわち、ネットワークに存在するノード
の数分又はネットワークに接続可能な台数分の領域サイ
ズにするこを可能としている。例えば、優先順位情報部
２５の領域を追加することを可能としている。このた
め、装置がネットワークに追加された場合に、今までは
チャネル等の割り当てのために初期段階からやり直さな
ければならないが、単にこの領域を追加するだけでよ
い。

【００３１】また、この各ノードの優先順位部２５ｂに
おける優先度のセットの順番は、ＳＣＵがネットワーク
アドレスの初期化後に各ノードに知らせる。

【００３２】また、優先順位情報部２５の優先情報長
は、ビット長ではなく各ノードの優先順位部に入力でき
るノード個数が書き込まれる。

【００３３】前述のヘッダ部２１のフレーム先頭確認部
２１ａには、各ノードが送信フレームの先頭を確認する
ためのデータが書き込まれ、通常／送信権授受確認部２
１ｂには、受信した送信フレームが通常フレーム２０又
は後述する送信権譲渡用フレーム３０かどうかを示すデ
ータが書き込まれる。

【００３４】次送信アドレス部２６は、送信権を次に譲
渡するノードのアドレスがセットされる領域である。

【００３５】データ優先度テーブル１１は、ネットワー
ク上における全ての送信データＤｉ（ｉ；ａ、ｂ、c…
…）に対応した優先度Ｐｉ（ｉ；１、２、……）が予め
登録されている。

【００３６】優先順位設定手段１２は、送信権要求優先
度保管バッファ１０に保管されている全ての送信データ
ｄｐ内で最も高い優先度ｐｉを、受信又は転送されてき
た通常フレーム２０の優先順位情報部２５へセットする
手段である。

【００３７】次送信アドレスチェック手段１３は、通常
フレーム２０の優先順位情報部２５の各ノードの優先順
位部２５ｂ内の他ノードの送信データＤｉの優先度Ｐｉ
と、自ノードの送信データｄｉの優先度ｐｉと比較し、
自ノードの送信データｄｉの優先度ｐｉが高い場合は自
アドレスを次送信アドレス部２６へセットする手段であ
る。この比較は、データ優先度テーブル１１のネットワ
ーク上における全ての送信データＤｉ（ｉ；ａ、ｂ、c
……）に対応した優先度Ｐｉ（ｉ；１、２、……）との
比較によって、自ノードの送信データｄｉの優先度ｐｉ
が高いかどうかを判断する。

【００３８】受信バッファ１４は、ネットワーク内のフ
レーム（通常フレーム又は送信権譲渡用フレーム）を受
信する領域である。

【００３９】受信バッファ１４に入力されたフレーム
は、ある一定量蓄積されたら送信バッファ１５へシフト
される。その際に優先順位設定手段１２と、次送信アド
レスチェック手段１３により、自ノードの情報を通常フ
レーム２０にセットする。

【００４０】送信バッファ１５は、フレームをネットワ
ーク上に送信するための領域である。

【００４１】このフレームには、通常フレーム２０と図
３に示す送信権授受用のフレーム３０とが存在する。

【００４２】前述の送信権授受用のフレーム３０は、図
３に示すように、ヘッダ部３１と、宛先アドレス部３２
と、送信元アドレス部３３と、送信権譲渡部３４とから
なる。

【００４３】このヘッダ部３１は、図示しないフレーム
先頭確認部３１ａと、通常／送信権授受確認部３１ｂと
からなり、フレーム先頭確認部３１ａは、各ノードがフ
レームの先頭を確認するための領域であり、フレームの
他の部分では絶対に使用されないデータを使用する。

【００４４】ヘッダ部３１の通常／送信権授受確認部３
１ｂは、各ノードが受信又は転送されてきたフレームが
通常フレームなのか送信権授受用のフレーム３０なのか
を確認するための領域である。

【００４５】上記のように構成された優先ノード送信権
付与方式のネットワークシステムについて図４のフロー
チャートを用いて以下に動作を説明する。

【００４６】本説明では、送信権を持つノードは、自局
が送った送信フレームを回収後に、通常フレーム２０の
次送信アドレス部２６に記載されているノードへ送信権
を譲渡する。また、ＳＣＵは受信したフレームの優先順
位情報部に優先順位が存在せずＳＣＵ自身も送信する情
報がない場合、ダミーデータを送信するための最低の優
先度を優先先順位情報部へセットする。このダミーデー
タは、状態報告コマンド等である。

【００４７】また、同一優先度の場合、送信ノードから
近いノードを優先してもよいが本例では遠方のノードを
優先するとする。

【００４８】このような条件でＳＣＵから送信フレーム
を伝送路に送信すると、ノードＡがこの送信フレームを
受信バッファ１４に受信して所定の受信処理を行う（Ｓ
１）。

【００４９】そして、この送信フレームのヘッダ部の通
常／送信権授受確認部の内容を読み、通常フレーム２０
又は送信権譲渡フレーム３０かどうかを判断する。つま
り、送信権譲渡用フレーム３０（送信権獲得フレームと
もいう）の受信かどうかを判断する（Ｓ２）。

【００５０】ステップＳ２で送信権譲渡用フレーム３０
の受信と判断した場合は、送信権譲渡用フレーム３０の
宛先アドレス部３２に自ノードのアドレスが書き込まれ
ているかどうかを判断することによって自ノードへの送
信権譲渡用フレーム３０かいなかを判断する（Ｓ３）。

【００５１】ステップＳ３において、自ノードへの送信
権譲渡用フレーム３０でない場合は、そのノードは、受
信した送信権譲渡用フレーム３０をそのまま送信バッフ
ァ１５に入れて転送するフレーム転送処理を行う（Ｓ
４）。

【００５２】また、ステップＳ３において、送信権譲渡
用フレーム３０が自ノードへの送信権譲渡用フレーム３
０と判断したときは、送信データがある場合において、
自ノードのアドレスを、通常フレーム２０の宛先アドレ
ス部２２及び送信元アドレス部２３に書き込むと共に、
自ノードの送信データｄｉをデータ部２４に書き込み、
かつ優先順位情報部２５に送信要求優先度保管バッファ
１０の優先度ｐｉを書き込み、かつ次送信アドレス部２
６に自ノードのアドレスを書き込む自優先順位設定処理
を行った（Ｓ５）、通常フレーム２０を送信する（Ｓ
６）。

【００５３】前述のステップＳ５における自優先順位セ
ットは、優先順位設定手段１２が、送信権要求優先度保
管バッファ１０に送信データｄｉがある場合は、その送
信データｄｉがデータ優先度テーブル１１のネットワー
ク上の送信データＤｉに対してどの程度の優先度かを判
断する。

【００５４】この判断結果に基づいて、通常フレーム２
０の優先順位部２５ｂにその優先度ｄｐをセットする。
また、次送信アドレスチェック手段１３が自ノードから
の送信データｄｉが他のノードの送信データより優先度
が高い場合に、自ノードのアドレスが通常フレーム２０
の次送信アドレス部２６に設定される。

【００５５】具体的には、次送信アドレスチェック手段
１３が受信した通常フレーム２０の他のノードの送信デ
ータＤｉ（Ｄｉ←ｄｉ）の優先度Ｄｐと、送信権要求優
先度保管バッファ１０の自ノードで発生した送信データ
ｄｉの優先度ｄｐとを比較し、いずれの優先度が高いか
どうかを判断してセットする。

【００５６】また、ステップＳ２において、送信権獲得
フレーム３０ではないと判断したとき、つまり、通常フ
レーム２０と判断したときは、自ノードへの通常フレー
ム２０かどうかを判断する（Ｓ７）。ステップＳ７で自
ノードへの通常フレームと判断したときは、自優先度セ
ット処理を行う（Ｓ８）。

【００５７】このステップＳ８における自優先度セット
処理は、次送信アドレスチェック手段１３が受信した通
常フレーム２０の他のノードの送信データＤｉ（Ｄｉ←
ｄｉ）の優先度Ｐｉ（Ｐｉ←ｐｉ）と、送信権要求優先
度保管バッファ１０の自ノードで発生した送信データｄ
ｉの優先度ｄｐとを比較し、いずれの優先度が高いかど
うかを判断する（Ｓ９）。

【００５８】ステップＳ９において、自ノードの送信デ
ータｄｉの優先度ｐｉが高いと判断したときは、自アド
レスを通常フレーム２０の次送信アドレス部２６にセッ
トする（Ｓ１０）。通常フレームにセットされるのは、
自アドレスだけではなく、自優先度もセットされる。

【００５９】そして、この次送信アドレス部２６を自ノ
ード又は他のノードにした通常フレーム２０を送信バッ
ファ１５にセットして転送先のノードに転送させる（Ｓ
１１）。

【００６０】次に、自ノードは所定のコマンド処理を行
って（Ｓ１２）、送信権要求処理を行い（Ｓ１３）、処
理をステップＳ１に戻す。

【００６１】また、ステップＳ７において、自ノードへ
の通常フレーム２０ではないと判断したときは、自ノー
ドが送信した通常フレームかどうかを判断する（Ｓ１
４）。

【００６２】ステップＳ１４において、自ノードが送信
したフレームではないと判断したとき、つまり、通常フ
レーム２０が転送されてきたときは、自優先度セット処
理を行う（Ｓ１５）。このステップＳ１５における自優
先度セット処理は、次送信アドレスチェック手段１３が
受信した通常フレーム２０の他のノードの送信データＤ
ｉの優先度優先度Ｐｉと、送信権要求優先度保管バッフ
ァ１０の自ノードで発生した送信データｄｉの優先度ｐ
ｉとを比較し、いずれの優先度が高いかどうかを判断す
る（Ｓ１６）。

【００６３】ステップＳ１６において、自ノードの送信
データｄｉの優先度ｐｉが高いと判断したときは、自ア
ドレスを通常フレーム２０の次送信アドレス部２６にセ
ットする（Ｓ１７）。通常フレームにセットされるの
は、自アドレスだけではなく、自優先度もセットされ
る。

【００６４】そして、この次送信アドレス部２６を自ノ
ード又は他のノードにした通常フレーム２０を送信バッ
ファ１５にセットして次ノードに転送させる（Ｓ１
８）。

【００６５】さらに、ステップＳ１４で自ノードが送信
したフレームと判断したとき、つまり、通常フレーム２
０が一巡してきたときは、その通常フレーム２０の次送
信アドレス部２６が自ノードのアドレスかどうかを判断
する（Ｓ１９）。

【００６６】ステップＳ１９において、次送信アドレス
部２６のアドレスが自ノードのアドレスと判断したとき
は、自優先順位セット処理を行って（Ｓ２０）、その通
常フレーム２０を送信する（Ｓ２１）。

【００６７】また、ステップＳ１９で自ノード送信の通
常フレーム２０であると判断したときは、送信権譲渡用
フレームを次のノードに送信する（Ｓ２２）。

【００６８】すなわち、自ノードが送信した通常フレー
ム２０が一巡してきたとき、その通常フレーム２０の次
送信アドレス部２６が自ノードのアドレスではない場合
は、自ノードは自ノードに対する送信権獲得要求をＳＣ
Ｕに送信しない。このため、送信完了したノードが次に
優先度が高い送信データを持つノードに対して送信権が
付与される。

【００６９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、送信権が
付与されたノードは、通常フレームに送信データの優先
度がネットワーク上においてどの程度の優先度かを示し
て送信する。この通常フレームを受信したノードは自ノ
ードに送信データがある場合は、受信した通常フレーム
の送信データの優先度がネットワーク上において、自ノ
ードからの送信データに対してどの程度の優先度かを判
断し、自ノードの送信データの優先度が高い場合は、自
ノードに対して送信権を与える送信権譲渡用フレームが
送信される。

【００７０】従って、優先度の高い送信データを送信す
るノードから順に送信権が与えられるので、各ノードが
管理する装置の緊急事態に敏速に対処できるという効果
が得られている。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の優先ノード送信権付与方式のネッ
トワークシステムの概略構成図である。

【図２】通常フレームの構成を説明する説明図である。

【図３】送信権譲渡用フレームの構成を説明する説明図
である。

【図４】本実施の形態の動作を説明するフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 端末装置 ２ 端末装置 ３ 端末装置 ４ 端末装置 １０ 送信権要求優先度保管バッファ １１ データ優先度テーブル １２ 優先順位設定手段 １３ 次送信アドレスチェック手段 １４ 受信バッファ １５ 送信バッファ ２０ 通常フレーム ２１ ヘッダ部 ２２ 宛先アドレス部 ２３ 送信元アドレス部 ２４ データ部 ２５ 優先順位情報部 ２６ 次送信アドレス部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノードを伝送路で接続し、これら
   のノードの内で送信権を他のノードへ譲渡するノード
   （以下第１のノードという）が送信権譲渡用フレームを
   前記伝送路に送信して他の複数のノード（以下第２のノ
   ードという）と通信を行うネットワークシステムであっ
   て、 前記送信権を他のノードへ譲渡する第１のノードは、自
   ノードが送信した通常フレームの次の送信アドレス部に
   記載されているアドレスへ送信権譲渡フレームを譲渡
   し、 前記第２のノードは、 送信権が授与されると、少なくとも、自ノードの送信デ
   ータと、この送信データが他のノードからの送信データ
   に対してどの程度の優先度を有しているかを示した優先
   順位とからなる通常フレームを前記伝送路に送信し、 また、自ノードが送信した通常フレームを回収後、自ノ
   ードの送信データの優先度が一番高い場合は、自ノード
   宛に送信権譲渡フレームを送信しないで、そのまま送信
   データを通常フレームで送信することを特徴とする優先
   ノード送信権付与方式のネットワークシステム。
2. 【請求項２】 前記第１のノードは、 少なくとも、自ノードの送信データと、この送信データ
   が他のノードからの送信データに対してどの程度の優先
   度を有しているかを示した優先順位とからなる通常フレ
   ームを前記伝送路に送信し、 また、他のノードからの通常フレームを受信したとき、
   自ノードの送信データの優先度が高い場合は、次回には
   自ノードに送信権を与える送信権譲渡用フレームを前記
   伝送路に送信することを特徴とする請求項１記載の優先
   ノード送信権付与方式のネットワークシステム。
3. 【請求項３】 前記通常フレームは、フレームの種類を
   示すヘッダ部と、宛先アドレス部と、送信元アドレス部
   と、データ部と、このデータ部のデータのネットワーク
   上における優先度が書き込まれる優先順位情報部と、次
   送信アドレス部とからなり、 前記第１のノード及び第２のノードは、 前記通常フレームを受信したとき、送信データがある場
   合は、その送信データの優先度と前記優先順位情報部の
   優先度とを比較し、自ノードの送信データの優先度が高
   い場合は、前記次送信アドレス部に自ノードのアドレス
   を書き込むと共に、前記優先順位情報部に自ノードの送
   信データの優先度を書き込んだ前記通常フレームを送信
   することを特徴とする請求項１又は２記載の優先ノード
   送信権付与方式のネットワークシステム。
4. 【請求項４】 前記第１のノード及び第２のノードは、 自ノードからの送信データがない場合又は自ノードの送
   信データの優先度が他のノードの送信データの優先度よ
   り低い場合は、前記通常フレームの優先順位部及び次送
   信アドレス部の内容を書き換えないでそのまま送信する
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の優先ノード
   送信権付与方式のネットワークシステム。
5. 【請求項５】 前記第１のノード及び第２のノードは、 送信データが複数発生したときは、予め記憶されている
   複数の送信データの優先度に基づいて、最も優先度が高
   い送信データを判定し、この送信データの優先度と、受
   信した通常フレームの優先度とを比較し、その結果を前
   記優先順位情報部に書き込むと共に前記次送信アドレス
   部に、優先度が高い方のノードのアドレスを書き込むこ
   とを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の優先ノー
   ド送信権付与方式のネットワークシステム。