JPS60235555A - ル−プネツトワ−クのポ−リング方式 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はループネットワークのポーリング方式（従来技
術とその問題点） 音声などのような実時間通信（以下同期通信と称す）や
データなどのような待時糸の通信（以下非同期通信と称
Ｔ）１１ど通信形態の異なる種々の通４ｇを同一ループ
イ、ットワークに収容しようとする研究開発が進められ
ており、その１つに清水により１９８３年に重子通信学
会交換研究会に発表された論文（を号８Ｅ８３−１（１
７）ｒ高速同期式パケットルーズの一検討」（文献１）
ｔこ記載されたループネットワークがある。文献１記載
のループネットワークの概要を簡単に説明する。第１図
に示すようにループネットワークは各種端末や計算機等
を収容するノードステーション１．２．３．４．５．６
とこれらノードステーションをポーリングするトリガス
テーション７とから構成されル−プ状の伝送路（以下ル
ープと称す）８Ｇこより接続されている。

トリがステーション７は、第２図に示すように一定周期
Ｔでトリガ信号ＴＲＧを送出い各メートステーションに
対し時間原点を与えると共ＧＣ，最優先レベルの通信の
ポーリングを行なう。最優先レベルのポーリングが終了
すると次優先レベルの通信をポーリングするポーリング
信号ＰＯＬを送出する。以下周期Ｔ内で優先レベルの高
い順ｔこポーリングを繰り返し、周期Ｔが経過すると、
最優先レベルの通信−こ対するポーリング曇こ戻る。各
ノードステーションはこれらの優先度付きポーリングに
対応してパケットＰＫＴを送信する。最優先レベルの通
信は周期Ｔ毎に他の通信に先立ってポーリングされるの
で、同期通信に最優先レベルを与えることにより同期通
信に対して実時間サービスを提供することができる。ま
た非同期通信に対しても優先度を与えることにより、呼
設定相通４ｇ、高優先・低優先データ通信など種々のサ
ービスに対処することができる。かかるネットワークの
様に、一定周期でポーリングされる通信の優先度が最優
先レベルに戻る通信システムにおいては、低優先レベル
の通信はど、各７−ドステーションの物理的位置−こよ
り送信機会の不公平さが生じる。

即ち、第１図のループネットワークでは、トリがステー
ション７に最も近いノードステーション１は送信機会が
最も多く最も遠いノードステーション６は最も少なくな
る。これに対処するため−こ、従来例では、第３図に示
すように、各種通信に対し、通信形態あるいけサービス
要求に応じ主優先度を与えると共に、送信機会の不公平
さが生じる非同期通信即ち主優先度３以下の通信ｌこ対
し２レベルの先優先度を与えている。（同期通信は本従
来例に詳しく記載されているようをこ呼設定用の通信を
用いることにより周期Ｔ内での送信機会は保証されてい
るので従浸先度を与える必要はｒ、［＋ｚ％）なお、第
３図では主優先度及び先優先度に対し通しの優先レベル
７から１才で（４号の若いほど低優先）を与えている。

次に従来例における送信機会の公平化及びその問題点に
ついて第４図（ａ−１）及び（ａ−２）を参照して説明
する。第４図（ａ−１）はある周期において、ノードス
テーション４が送信できなカリた場合を示している。時
刻Ｒ４で主優先度２の送信徴求がノードステーション４
に生起したとする。生起時には先優先度は２レベルのう
ちの低位の１が与えられる。即ち、優先レベル３が与え
られる。トリガステーション７はトリが信号ＴＲＧ。

ポーリング信号ＰＯＬ６　、・・・、ＰＯＬ３により優
先レベル７．６．・・・、３のポーリングを順に行なう
。

ポーリング信号ＰＯＬ３にもとづき、ノードステーショ
ン４より上流のノードステーション１．３がそれぞれパ
ケットＰＫＴＩ　、ＰＫＴ３を送出しこの後周期Ｔの経
過により全てのノードステーションの送信は禁止された
とする。ノードステーション４は、ポーリングの優先レ
ベルが自己の送ｍｓ求の優先レベル３と同じになったに
もかかわらす送信できなかってので、次の周期では従世
先度を２に上げ優先レベル４にする。第４図（ａ−２）
は次の周期のループ８上の信号を示す。この周期の時刻
Ｒ２において、ノードステーション４より上流に位置す
るノードステーション２をこ主優先度２の送信要求が生
じたとする。この場合、送信要求には先に述べたように
優先レベル３が与えられるので、ノードステーション４
はボー１１ング信号ＰＯＬ４にも♂づきパケッ）ＰＫＴ
４を送出し、ノードステーション２はポーリング信号Ｐ
ＵＬ　ａにもとづきパケットＰＫＴ２を送出する。即ち
、ノードステーション４はノードステーション２より先
に送信するこさができ送信機会が公平化される。しかし
、この場合第４図（ａ−２０こ示すようにポーリング信
号ＰＯＬ６＃こも占づいて送信するノードステーション
は無い。これは、この周期の前の周期即ち同図（ａ−１
）ｆこ示す周期においては優先レベル５のポーリングは
終了しているので主優先度３で送信できない送信要求が
存在しない、即ち、主優先度３、先優先度２つまり優先
レベル６の送信要求が存在しないからである。従つて、
優先レベル６のポーリングは無駄時間Ｔｍが生じる。こ
の時間Ｔｍはループ−巡の伝搬時間ｔｄと等しいがルー
プ８の伝送速度が高速になるほど無駄時間Ｔｍによる伝
送容量の損失（ループ速度×無駄時間Ｔｍ）は太き（な
るという問題が生じるＯ なお、ポーリング信号による優先度の与え方ｌこついて
は、特許出願番号５８−１２４４８１ｒル一プ式ネット
ワークにおける優先度認識方式」擾こ記載されたものも
あるが、かかる方式を用いて上記のような公平化を行な
っても同様の問題点が生じる。

（発明の目的） 本発明の目的は上記のような無駄時間が生じないように
することである。

（発明の構成） 本発明ｌこよれば、複数のノードステーションとこれら
ノードステーションをポーリングする１つのトリがステ
ーションとがループ状伝送路により接続され、トリガス
テーションは一定周期で優先度の高い通信からポーリン
グし、各通信に対し主優先度と該主優先度に対し２レベ
ルの先優先度を与えるループネットワークのボーリンク
方式において、トリがステーションは各周期でポーリン
グされる優先度を監視し、ある周期で２Ｌ；ベルのうち
の低レベルの従優゛先変のポーリングが完了した主優先
度に対しては次の周期では先優先度を低レベルとするポ
ーリングのみ行ない、前記のある周期で前記の低レベル
の先優先度のポーリングが完了しなかった主優先度に対
しては次の周期では先優先度が高レベル及び低レベルの
ボーリンクを行なうことを特徴とするループネットワー
クのポーリング方式か得られる。

（実施例） 第５図に本発明の１７．１の実施例に用いる信号フレー
ムの１例を示す。第５図の信号フレームはプリアンプル
ＰＲ１開始デリミタ８Ｄ、トリガ信号ＴＲＧであること
を示すピッ）ＴＯ，ｌｉ先レしルフィールドＰ１．あて
先アドレスＤＡ、発信アドレス８Ａ、情報フィールドＩ
ＮＦＯ，終了デリミタＥＤより成る。

第１の実施例におけるポーリング動作を第４図（ａ−１
）及び第６図を用いて説明する。第４図（ａ−１）ｆこ
示すようにある周期において、優先レベル３でポーリン
グが終了し次の周期基こなったとする。トリガステージ
目ン７は最終ポーリングが優先レベル３となったことを
認識すると、次の周期では、これより上位レベルの主優
先度より高い主優先度に対しては先優先度１のポーリン
グしか行なわないようにする。この場合、優先レベル３
の主優先度２より高い主優先度３に対し先優先度２のポ
ーリングは行なわない。即ち、第６図に示すように、ト
リが信号ＴＲＧによる優先レベル７のポーリングの次は
、優先レベル５のポーリングを行なう。主優先度２以下
の優先度に対しては、先優先度が２．１のポーリング即
ち優先レベル４，３゜・・・のボーりングを行なう。従
って、優先レベル６のポーリングを行なわないので従来
例の様に無駄なポーリングを行なうことはない。また、
各ノードステーションの送信機会の公平化も損なうこと
ｉｔ　ｆｉ’　１．％　− 次に本実施例に用いるトリがステーション７の構成を第
７図に示す。第７図のトリがステーション７は入力端子
１０、出力端子１１によりループ８＃こ接続されている
。制御部１６はタイマ１９による周期Ｔの経過を通知さ
れると、送信バッファ１７内の信号フレーム（第５図参
照）をピッ１−ＴＧ＝１．ＰＩ＝１１１（７）にしスイ
ッチ１３を送信バッファ１７側に接続しトリガ信号Ｔ′
ｋＬＧを送出する。このトリガ信号Ｔｌ（ｌＧはループ
８を一巡後バッファ１２に入力され信号検出回路１４ｆ
こ供給される。信号検出回路１４はＰＩフィールドの値
をレジスタ１８ζこ供給する。

制御部１６はトリガ信号ＴＲＧの受信後スイッチ１３を
バッファ１２側に戻し各ノードステーションから送出さ
れたパケットを通過させると共に送信権獲得制御を行な
う。送信権を獲得すると、送信バッファ１７内の信号フ
レームをビットＴＧ＝０にしＰＩとして前述したような
値を設定しポーリング信号を送出する。例えは前の周期
での最終ポーリングの優先レベルが４以下ならば、Ｐ　
Ｉ　＝　１０１（５）とし、最終ポーリングの優先レベ
ルが６あるいは５ならばＰ　Ｉ　＝　１１０　（６）と
する。制御部１６はタイマ１９が周期Ｔの経過を通知す
るまで以上のポーリング制御を繰り返す。ポーリング信
号がループ８を一巡し信号検出回路１４に供給されるた
び擾こ、そのＰＩＯ値はレジースタ１８に供給され更新
される。従って、周期Ｔが経過した時点ではその周期の
最終ポーリングの優先レベルがレジスタ１８にストアさ
れている。制御部１６は、レジスタ１８の値にも♂づい
て次の周期においてポーリングすべき優先レベルを決定
する。即ち、周期Ｔの経過時のレジスタ１８にストアさ
れている値が、２進値で１１０（６）あるいは１０１（
５）ｒｊらは、全ての優先レベルのポーリングを行ない
、１００　（４）あるいは０１１（３）ならば主優先度
３のポーリングは完了しているので優先レベル６をとば
してポーリングを行ない、０１０（２）あるいは００１
　（１）７．Ｌ’らば主優先度３．２のポーリングは完
了しているので優先レベル６．４をとばしてポーリング
を行ない、０００　（０）ならば主優先度３．２．１の
ポーリングは完了しているので優先レベル６、４．２　
’）♂ばしてポーリングを行なう。レジスタ１８は、次
の周期の開始時点においてタイマ１９によりリセットさ
れ初期化される。なお、本実施例における送信権の獲得
制御は、信号検出回路１４が検出するプリアンプルＰＲ
及び終了デリミタＥｌ］こもとづいて行なうが、送信権
獲得方法は本発明を限定するものではなく、先に述べた
従来例における方法を用いてもよく、本明細書では説明
を省略する。才た、ループ８の信号フレームは受信バッ
ファ１５を経て受信部（図示せず）に供給される。

本実施例に用いるノードステーションを第８図に示す。

第８図のノードステーションは入力端子加及び出力端子
２Ｎこよりループ８に接続され、バッファ２２．スイッ
チ′２：３　、信号検出回路Ｕ、受信バッファ２５．制
御部２６．送信バッファ２７．タイマ２９とから構成さ
れる。信号検出回路２４は通過する信号フレームの優先
フィールドＰＩの値を制御部２６に供給すると共にトリ
ガピッ１−ＴＧ＝１を検出するとタイマ２９をリセット
する。制御部２６は、送信要求の優先レベルと信号検出
回路２４からのＰＩとを比較し、前者の方が後者と同じ
あるいはより高い場合、送信権獲得制御を開始する。送
信権を獲得すると、信号検出回路２４の与えるＰＩを送
信ノく、フケ２フ内の信号フレームに設定しスイッチｎ
及び出力端子２１を介しループ８に送出する。送信権が
獲得できないまま、タイマ２９が周期１゛の経過を通知
してくると、制御部２６は、送信要求の優先レベルを次
の様に制御する。送信要求の先優先度が１でかつポーリ
ング信号の与える優先レベルか送信要求の優先レベルと
等しい場合は、先優先度を２にし陵先レベルを１つ上け
゛る。その他の場合は、優先レベルはそのまま維持する
。なお、このノードステーションは先に述べた従来例に
おけるノードステーションと機能は同じであり、本発明
の実施のために新たに加わった機能はない。

欠に本発明の第２の実施例について説明する。

第９図は本実施例に用いる信号フレームの構成を示す。

第９図の構成は、優先レベルフィールドＰ１の代わりに
ポーリング信号か否かを示すビット）’Ｌが設けられて
いる。第１０図（ａ−１）及び方法を説明する。トリガ
ステーション７は周期Ｔの最初で、ピッｌ−ＴＧ＝ＰＬ
＝１のトリが信号ＴＲＧを送出すると共に、周期Ｔ内で
はＴＧ＝Ｏ。

ＰＬ＝１のポーリング信号ＰＯＬを送出する。各７−ド
ステーシヨンは周期Ｔ内でのポーリング信号ＰＯＬの通
過回数を計数し、それに対応してポーリングされる通信
の優先レベルを認識する。第１０図（ａ−１）では各ノ
ードステーションはトリガ信号ＴＲＧにより優先レベル
７を、次のポーリング信号ＰＵＬにより優先レベル６を
認識する。

ポーリング信号ＰＯＬが通過する毎に優先レベルは１つ
下がる。

トリがステーション７は、第１０図（ａ−１）ｉこ示す
ようにポーリング信号ＰＵ’Ｌを３回送出して周期Ｔが
終了した場合、この周期での最後のポーリング信号Ｐ（
ＪＬの与える優先レベルは４であることを認識する。こ
の場合、次の周期では、第１の実施例で示した様ｉ？：
．ｅ先レベル６のポーリングはせす−こ優先レベル７の
次は優先レベル５のポーリングを行なう必要がある。同
図（ａ−２）ｊここの実施方法を示す。即ち、優先レベ
ル７のポーリングの次は２個のポーリング信号ＰＯＬを
連続して送出する。２個のうち前のポーリング信号ＰＯ
Ｌは優先レベル６を与えるが、ひきつづくポーリング信
号ＰＯＬにより優先レベルは５となる。以上の制御によ
り第１の実施例と同様に無駄のないポーリングを実施す
ることができる。

第１１図に第２の実施例壷こ用いるトリガステーション
の構成を示す。第１１図の構成は送信バッファ３７及び
カウンタ３８を除き第７図の構成と同じである。カウン
タあはタイマ１９により周期Ｔ毎に値８に初期化される
と共に信号検出回路１４がビットＰＬ＝ｌを検出する毎
に、デクリメントされる。

なお、カウンタ３８はカウント値０となると再び初期化
される才で計数を停止する。制御部１６はカウンタ３８
の出力値により優先レベルを認識し、ポーリングを行な
わない優先レベルがある場合は、制御出力１６１により
送信バッファ３７から２個のポーリング信号を送出させ
、ポーリングを行なわない優先レベルが無い場合は、１
個のポーリング信号のみ送出す６ようｌこ制御する。

第１２図は本実施例に用い６ノードステーシヨンの構成
を示す。第１２図のノードステーションにおいては、カ
ウンタ４ｄは信号検出回路Ｕにおいて検出されたピッ１
−ＴＧ＝１により初期化されると共ζこビットＰＬ＝１
＋こよりデクリメントされる。制御部２６は、カウンタ
４８の出力値ζこよりポーリングされている優先レベル
を認識しｉｌの実施例と同様の制御を行なう。

なお、男７図及び第１１図のトリかステーションにおい
ては、ループ上の信号を監視しボーリンクされる通信の
優先レベルを認識しているが、第１３図及び第１４図に
示す様に送出するトリが信号並びにポーリング信号を監
視して優先レベルを認識する構成にしても良い。

第１３図のトリがステーションは第１の実施例に用いる
もので、レジス１）１８は制御部１６が設定するＰＩの
値をストアする。第１４図のトリかステーションは第２
の実施例に用いるものでカウンタあは送信バッファ３７
より送出されるトリが信号並びにポーリング信号の数を
計数する。

（発明の効果） このように本発明によれば、各ノードステーションの送
信機会の公平性を損なうことなく無駄なポーリングを行
なわないのでループ状伝送路の伝送効率を高めることが
できる。すた、本発明の実施には、トリガステーション
にのみ前述した機能を付与すれば良く、／−ドステーシ
せンにけ新たな機能は一切必要ないので本発明の実施は
既設の従来システムに対しても経済的に行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ループネットワークの構Ｉｉｙ、を示す図、
第２図、第４図（ａ−１）　、　（ａ−２）　、ｍ６図
及び第１０図（ａ−１）、（ａ−２）はループ上の信号
の流れを示す図、第３図は優先レベルの割り当てを示す
図、第５図、第９図は信号フレームの構成を示す図、第
７図、第１１図、第１３図及び第１４ＭばトＩＩガス子
−・シーンのｊＩＩ［Ｆｖル云オブロー〃Ｍ第８図、第
１２図はノードステーションの構成を示すブロック図で
ある。 図において、１．２．３．４．５．６はノードステーシ
ョン、８はループ、１２　、２２　、１５　、２５　；
　１７　、２７　＋’　３７はバッファ、１４　、２４
は信号検出回路、１６　ｒ　２６は制御部、１８はレジ
スタ、１９　、２９はタイマ、３８．４８はカウンタ、
１３　、２３はスイッチをそれぞれ示す。 悴　１　図 ６　５　４ 亭　２　ａ 事　３　起 第　４　図 副　ＬＲ４ 亭　５　ｌ 半　乙　図 亭　９　図 半　ｔｏ　図 １（３ｍ　＋ 亭　７３　［ａ 審　！４　面 ！３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のノードステーションとこれらノードステーション
   をポーリングする１つのトリガステーションとがループ
   状伝送路により接続され、トリがステーションは一定周
   期内で優先度の高い通信からポーリングし、各通信に対
   し主優先度と該主優先度に対し２レベルのＫｍ先度を与
   えるル−プネットワークのポーリング方式において、ト
   リガステーションは各周期でポーリングされる優先度を
   監視し、ある周期で２レベルのうちの低レベルの従優先
   度のポーリングが完了した主優先度に対しては次の周期
   では従優先度を抵レベルとするボーリンクのみを行ない
   、前記のある周期テ前記の低レベルの従優先度のポーリ
   ングが完了しなかった主優先度に対しては次の周期では
   従慢先度が高レベル及び低レベルのポーリングを行なう
   ことを特徴とするループネットワークのポーリング方式
   。