JPS60130944A - 計算機ネツトワ−ク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ノ臂ケ、ト通信手順の簡素化や迅速性システ
ム保全を可能とする計算機ネットワークに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近時、オフィス・オートメーション化の発展に伴って各
種の交換機ネットワークが開発されている。しかしてこ
の種の交換機ネットワークにあっては、データをパケッ
ト化して送信し、該パケットの受信確認の応答を検出し
てそのデータ通信を完了している。ととろが、上記応答
が得られない場合には、通信相手局がビジー状態である
為に該パケットを受信することができなかったのか、或
いは電源オフ等の理由によってネットワークに参加して
いない為に上記パケットを受信しないのかを判別するこ
とができず、この為通信元の局では、同じ・ぐケラトを
何度も繰返して再送信している。そして、成る所定回数
のノクジット送信によっても受信確認の応答が得られな
いとき、これを相手光間の異常であると看做して、パケ
ット送信を停止している。

またこのような異常検出方式にあっては、偶り熱その局
に・やケ、トを送信した局しか異常を検出することがで
きないので、従来特殊たモニタ局を設け、このモニタ局
にて一定期間毎にネットワークの各局に対して異常検出
を行うことが外されている。然し乍ら、このような特殊
なモニタ局を設けることは不経済であり、モニタ局が異
常を検出する迄、その異常に対処することができないと
云う不具合があった。この為、前述したパケットの再送
信を繰返すことが多くあり、ネットワーク効率の低下、
およびネットワークの無駄な占有を招いていた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、ネットワークを構成する各局の
異常や不参加等を上記各局がそれぞれ知ることができ、
これによって７４ケット通信手順の簡素化や迅速なシス
テム保全を図り得る計算機ネットワークを提供すること
にある。

〔発明の概要〕 本発明は親局が発生するフレームヘッダに従って、複数
の子局が順にパケットを送信するに−は、その子局がネ
ットワークに参加していない・ｉとして代理ノ母ジット
を送信するようにしだもの−りに参加しているか否かを
それぞれ判定するようにしたものである。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、ネットワークに参加している
局は、伝送路上の通信Ａ’チケットヘッダから、そのパ
ケットが通常のデータパケットか、フレームヘッダパケ
ットか、ダミーパケットか、或いは代理パケットである
かを判定し、。

代理パケットである場合にはそのスロットの局がネット
ワーク不参加であると判定することができる。従ってこ
の不参加局への送信データを有する場合には、そのパケ
ット送信を速やかに中止してノ４ジット通信手順の簡素
化を図ることができる。また各局が、それぞれ不参加局
を検出できるので、不参加理由を解消するべく回復作業
を迅速に行って、システム保全を容易ならしめる等の実
用上絶大なる効果が奏せられる。

］発明の実施例〕 本発明に係る計算機ネ、）ワークは、伝送路を同軸ケー
ブルを用いて構成する場合、第１図に示すように複数の
局１１＊　１２〜１ｎをノ々ス２に接続してパス形とし
、また伝送路を光ファイバを用いて構成する場合には、
第２図に示すように複数の局１１＊　１２〜１ｎをスタ
ーカッシラ３に接続したスター形として構成される。こ
れらの各局は、それぞれ親局として働き得る機能を備え
、成る１つの局が親局となった場合には、ｍｈの局はそ
れぞれ子局となるように、該親局と子局の機能を併せ持
った構成を有する。

しかして、この種のネットワークにおいて、信頼性と実
時間性を備えることは非常に重要であり、次のようにし
て、その目的を達成している。

実時間性とは、送信ノ４ジットを有する局が、成る一定
期間以内に必ず送信権（伝送路使用権）を確保し得るこ
とを意味し、例えばプロセス制御分野等にあって、定期
的に複数の制御点におけるデータを収集する機能を実現
するとき等において、必須の性能である。ちなみに従来
にあ゛れる。

１　この方式は、Ｔｏｋｅｎを順に送り、とのＴｏｋｅ
ｎ七 番保持した局がパケットの送信権を確保すると云うよう
な従来方式とは異なシ、複数の局に予めパケット送信の
順序を定めておき、前の局がケラトの送信動作を開始す
るようにしたものである。

このような方式の採用により、従来のトークン・Ａシン
グ方式で見られるように、トークンを送る相とデータを
送る相とにバスを交互に切換える必要がなくなるので、
たとえ信号伝送の基本クロックが高くなったとしても、
伝送路の使用効率が悪くなるようなことがなくなる。

またネットワークの信頼性については、大略的に伝送路
を受動素子のみで構成すること、およびネットワークを
構成する全ての局を同じ構造として均質化することによ
って達成している。

即ち、伝送路を同軸ケーブルや光ファイバのみ（能動素
子）は−切用いないようにしている。

そして、ネットワークを構成する局に関しては、局とし
て働くようにしている。尚、親局は、親基本的な概要で
ある。

第３図は本ネットワークにおけるフレーム構成を示すも
のである。ネットワークを構成する複数の局のうち、選
択的に定められた親局はフレームヘッダ（ＦＨ）と称さ
れるパケットを送信し、このフレームヘッダの送信完了
を検出して、複数の子局が予め定められた順序で、順に
前局のパケット送信の完了を検出してパケットを送信こ
のノクジットの種類は、後述するように上記フレームヘ
ッダを含めて４種類準備されている。１つのノクケ、ト
は、例えば第４図に示すように１バイトのヘッダ部、１
バイトのディスティネーション（通信先）アドレス部、
１バイトのソース（送信元：自局）アドレス部、１バイ
トのデータタイプ部、そして０〜２０４２ノ々イトのデ
ータ部と、２バイトのＣＲＣコード部とによって構成さ
れる。前記ヘッダ部は、その値が「０」であるとき、そ
のパケットが前記親局が発生するフレームヘッダ（ＦＩ
（）であることを示している。またヘッダ部の値が「１
」であるときには代理／ぐケラト、「２」でおるときに
はデータパケット、「３」であるときにはダミーパケッ
トであることを示している。

代理ｉ＋チケット、前記子局が何らかの理由によってノ
’？ジット送信を行わないとき、例えば故障、保守、電
源オフ等によってネットワークに不参加状態にあるとき
、この子局に代って前記親局が代りに発生するノクジッ
トである。またデータパケットは、子局が本来の形式に
則って送信データをパケット化して送信するものであり
、この場合データ部の長さはその送信データ量に応じて
Ｏ−’２０４２バイトの範囲で可変される。

更にダミーパケットは、ネットワークに参加している局
が、その時点で送信データを持たないとき、よ記データ
ノクジットに代えて送信するものであり、この場合前記
データ部は０バイトに設定されて、その冗長が最小限に
抑えられる。

また前記データタイプは、その／４’ケットが優先パケ
ットか、非優先／？ケジッか等を区別するものであシ、
通信先の局ではこのデータタイプと、現処理中の状態と
を比較して、通信ノクケッ、第５図は、本ネットワーク
における各局の親局設定への試行手順と、パケット送信
の手順を・概略的に示したものである。この図を参照し
て、本ネットワークの動作につき説明する。

先ず親局の設定手順について説明する。親局の設定が行
われるケースは、典形的な例として３種類ある。その１
つは、ネットワークを構成する複数の局が１つづつ電源
を投入し、順にネットワークに参加する場合、２つ目は
複数の局が同時に電源投入を行ってネットワークに参加
する場合、３つ目は親局が何らかの理由によってネット
ワークから離脱し、残った局の中から改めて親局を選ぶ
場合である。しかして、複数の局が順にネットワークに
参加する場合、ネットワークに参加した局はそれぞれ伝
送路上のキャリアを検出する。尚、このキャリア検出は
、第３図に示すスロット間隔よりも十分に長い時間に亘
って行われる。このとき、最初の局は、キャリアが検出
されないことがらフレームヘッダを送信して親局設定の
試行を行うが、２番目とを確認した上で親局となる。尚
、上記タイムスロット期間における自己・ぐケラトの戻
りチェックは、前述したように伝送路が受動素子で構パ
ス２まで、あるいはスターカップラ３までの伝送路上の
送信側、または受信側に断線が存在すると、当然のこと
ながら自己パケットの戻りがなくなる。この場合には、
速やかに電源をオフする等し、その状況をオペレータに
通知する等ｊ−で復旧にあたる。

ところで、前記２番目のケースとして、最初に複数の局
が同時にネットワークに参加した場合、これらの各局は
伝送路にキャリアが存在しないことから、それぞれフレ
ームヘッダを送信することになる。従って、これらの各
局からのフレームヘッダが伝送路上において衝突する。

在することを知る。しかして、この衝突検出時には、各
局はそれぞれ所定のパックオフ時間の経過の後、改めて
前記キャリア検出からの手順例えば、各局に対して予め
定められたｉ４ケットΦ送信順位（スロット番号：Ｎ）
に基づいて、経たのち、順に親局設定の試行を行うこと
になるので、ここではタイムスロット番号の若い局が最
初に親局設定の試行を行うことになる。そして、このと
きには他の局は、未だ親局設定の試行を開始していない
ことから、上記タイムスロット番号の若い局が親局とな
ることに外る。

このようにして、１つの局が親局となシ、この親局が発
生するフレームヘッダに従って、複数の局が順に前局の
パケット送信の完了を検出してパケットの送信を行うと
とになる。

また、上記の如くして設定された親局がネットワークか
ら離脱した場合、親局からのフレームヘッダがなくなる
ので、各局はパケットを送信しなくなる。これによって
伝送路上のキャリアが長時間に亘って無くなるので、子
局となっていた各局はそれぞれ親局の消滅を検知し、そ
ネットワークを構成する複数の局のうちのいずれかが、
そのネットワークの状況に応じて親局となる。そして、
この親局の設定と同時にフレームヘッダを送信してネッ
トワーク全体を管理することになる。しかも、前述した
ように、伝送路上にキャリアが存在しなくなった場合、
各局が速やかに親局設定の試行をそれぞれ行って親局を
定めるので、親局の消滅期間を十分に短く抑えることが
できる。

ちなみに従来にあっては、１フレーム中に１個所しかな
いフレームヘッダの存在を検出した上で親局の不在を判
定しているので、親局の不在時点から１フレ一ム時間以
上の経過がなければその判定ができなかった。然し乍ら
、本ネットワークによれば、後述するように最大タイム
スロット間隔の経過だけで親局の不在を判定でには次の
ようにして各局の／４’ケット送信が行わ些る。親局が
フレームヘッダを送信すると、ネジニドワークを構成す
る各局は、その通信バケツ５、！・ 、小のヘッダ部をチェックしており、フレームヘッダで
あることを判別する。このフレームヘッダを検出してス
ロットカウンタを初期化し、該カウンタをパケット送信
によるキャリアを検出する都度インクリメントする。こ
の場合、通信ノ９ジットのキャリアでスロットをカウン
トするので、仮りに上記ノーケラトにノイ・ズが混入し
てエラーノぐケラトとなったとしても、スロットのカウ
ント動作は正常に行われる。そして、このスロットカウ
ント値に基づいて自局のスロットを判定し、前局のパケ
ット送信の完了（キャリアの一時消失）を検出してパケ
ットの送信を行う。このとき局は、自己局が送信データ
を有するか否かに応じて、送信データを有する場合には
前記第４図に示す如きｌ？パケット組立てて送信し、ま
た送信データが無いときには前記データ部がＯバイトの
ダミー）４ケツトを組立てて送信している。尚、親局は
、１つの局としてデータをノ臂ジット化して、その定め
られたスロットに送信すると共に、前記スロットカウン
タが所門値に達したとき、フレームへ・ダ・・ケラトを
定して、それぞれ伝送路の状態を監視していることは云
うまでもない。そして、自己ノやケラト、：９戻シがな
い場合には、伝送路の断線等の事故が該ネットワークに
参加している場合、上述したように親局が発生するフレ
ームヘッダに従って上記各局が順にパケットを送信する
が、電源オフ等によってネットワークに不参加の局が存
在する場合、ス巴、卜の順番がその局になっても、核間
からノクジットが送信されることはない。

このような場合、核間に続く局がキャリア検出によるス
ロットカウンタのインクリメントを行えないことから、
／パケット通信が中断する虞れがある。そこでこのよう
な場合には、前記親局は、キャリアが一時的に消失する
フレーム間隔のアイドル期間検出の時間は、ネットワー
クにおける任意の局間における最大伝播遅延時間に親局
から代理１？ケツトを送信する場合に、前述したダミー
・パケットがシステムに対して有効な役割υを果す。即
ち、ダミーパケットを用いない場合には、データパケッ
トが送信されないことから、その都度上記アイドル期間
の検出を行って代理ｔ４ケットを送信する必要が生じる
。この場合、システム的には支障を招くことはないが、
前述したようにアイドル期間検出はネットワークの最大
伝播遅延時間以上に亘って行われる。この為、ノクジッ
ト間隔が必然的に長くなることが否めず、フレーム全体
に占める割合が大きく表る。このことはネットワーク効
率の低下を意味する。

この点、前述したダミーパケットを用いれば、送信デー
タが無い場合でありてもパケット間隔が通常と変りなく
、従って局がネットワークにットが自局宛のものか否か
の判定、データタイプの識別による優先度の判定等から
なる。そして、通信ノｆジットが自局宛のものである場
合、上記優先度と自己の状態に応じて通信／４’ケツト
の受信取込みが行われる。また同時に各局は、通信パケ
ットが代理パケットであるか否かを識別しており、該通
信ノｆジットが代理ノやケラトである場合には、そのと
きのスロットカウンタの値から、そのスロットに対応し
た局のネットワーク不参加を検出している。この代理ノ
Ｊ？ジットの判定は、前述したヘッダ部の情報に従って
行われることは云うまでもない。そして、ネットワーク
不参加の情報は、その局への送信データがある場合、そ
のデータｄ’ジット通信を中止する等の制御情報として
用いられる。従って、ネットワーク不参加の局へ、パケ
ット通信不成立の情報に従って何度も同じデータを再送
するこ。

とがなくなり、通信手順の大幅な簡略化を図ることが可
能となる。

□゛以上説明したように、本ネットワークによれ不参加
の場合は親局が代理ＩＱケジッを送信する。

そして、これらのノクジット送信時には、各局がそれぞ
れそのスロット期間内における自己パケットの戻りを検
出して、伝送路の異常をそれぞれ分散して管理し、また
代理ノ４ジットの検出を行って送信手順の簡略化を図っ
ている。更には、このようにして順に送信されるパケッ
トのノーケラト間隔の異常から親局の不在を速やかに検
出して親局設定を遅滞なく行うようにしている。

これ故、本ネットワークによれば、効率の良いシステム
運用を図り、そのネットワーク効率の向上を図ゐととが
可能とまる。また各局がそれぞれ自己ノ々ジットの戻り
を検出して伝送路の異常を監視しているので、伝送路の
異常を有する局が例えばキャリアが検出されないと云う
理由だけからそのまま親局設定の試行を繰返して゛く誤
シ検出等によって行えばよく、その異常判定も、例えば
連続３回の異常検出等として行えばよい。

また本システムは、スロット数を一定とするものではな
く、ネットワークを構成する複数の局にスロット番号を
割当て、これらのス、セット番号に従って各局が動作す
るものでちるので、任意の局数から表るネットワークを
効率良く構築することができ、また局数の変化にも十分
に対処し得る等の効果が奏せられる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えばネットワークを構成する局の数や、゛パケットの構
成等は仕様に応じて定めれば良い。また各局における７
４ケ、ト送信手順も、第５図に示す例に限定されるもの
ではまい。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲
で種種変形して実施することができる。

１１．１２〜Ｉｎ・・・局、２・・・パス、３・・・ス
ターップラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パス形またはスター形のネットワークを構成する親局お
   よび複数の子局からなり、上記親局が発生するフレーム
   ヘッダに従って上記ネットワークに参加した各局は予め
   定められた順序で順にデータｉＪＩジットまたはダミー
   ノＲジットを送信すると共に、ネットワークに不参加の
   子局に対しては前記親局がタイムアウトを検出して代理
   ノぐケラトを送信してなる計算機ネットワークにおいて
   、前記各局は送信ノヤジットのヘッダをチェックし、該
   送信ｉ４ケットが前記代理パケットであるときにはその
   タイムスロットの局をネットワークに不参加であると判
   定して少なくともノクジットの送信手順を制御してなる
   ことを特徴とする計算機ネットワーク。