JPS61236245A

JPS61236245A - ネツトワ−クシステム

Info

Publication number: JPS61236245A
Application number: JP7765185A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Watanabe; 善規渡辺; Kenzo Ono; 大野　健造
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1986-10-21

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、トークンパッシングを用いたネットワークシ
ステムに関する。

従来の技術トークンパッシングを用いたローカル・エリア・ネット
ワーク（ＬＡＮ　）の構成を第４図に示す。

４０〜４３はパケットの送受信を司どるノード、４４は
ループ伝送路、４６はトークン（ＴＫ）である。４６〜
４９はノード４ｏ〜４３に接続した端末装置である。通
常のトークンパッシング方式（マルチフレームでない場
合）を第４図〜第６図を用いて説明する。第４図は、ル
ープ上のノード４ｏ〜４３が、送信パケットを保有して
いない場合のループ状態であり、ループ伝送路４４上に
は、ループ上に一意に識別されるトークン４６のみが巡
回している。第６図は、ノード４２に送信パケットが存
在し、パケットの送信をおこなった場合である。このと
き、ノード４２は、トークンをパケットの先頭を示すス
タートデリミツタ（ＳＤ）に書き換え、宛先ノードアド
レス（ＤＡ　）　、送信元ノードアドレス（ＳＡ）に続
きデータを送出し、最後にパケットの末尾を示すエンド
デリミツタ（ＥＤ）を付加することによりパケット５０
を構成し、ループへ送出する。この様に、送出されたパ
ケットは、宛先ノードでコピーされループを一巡して、
送信ノードに戻って来る。通常のトークンパッシングで
は、送出したパケットのヘッダーが戻った時点で、第６
図の様に下流ノード４３に対しトークン４６を解放する
と共に、ＤＡ以降の該パケット６１を消去する。

この方式（シングルトークン方式）では、ループ上に１
パケツトしか存在できないため、伝送効率（スループッ
ト）が落ちるという欠点がある。

そこで、伝送効率を上げるだめ、ループ上に同時に複数
のパケットの存在を許すマルチフレームトークンパッシ
ング方式が用いられる。この方式は、次の■または■の
動作、すなわち、■　送信時、ノード内に存在する送出
待ちパケットを複数送出する、■　送出終了後、送出パ
ケットの一巡を待たずに、ただちにトークンを解放する
。ことにより実現される。この■、■を同時に実現する
場合が、最も効率が良く、以降この場合を用いて説明す
る。

このマルチフレームトークンパッシング方式をもちいた
場合のループ上のパケットを第７図に示す。なお端末装
置は省略する。第４図から第６図と共通する素子には同
一番号を付すが第７図中、ノード４２は、ノード４ｏが
送出したパケット６２に連続して、パケット６３、パケ
ット６４の複数パケットを送出し、その直後にトークン
６５を解放する。このため、次のノード４３では、この
トークンを獲得し、パケット６４に連結して、パケット
の送出が可能である。なお４４はノード４０〜４３をル
ープ状に接続する伝送路である。

ここで、一つのノードに着目すると非常に長い期間デー
タが通過するため、ループ伝送路に対し常に同期を確立
しておく必要が有る。このため、ループ上の一つのノー
ドをモニタノードに設定し、他のノードはリモートノー
ドとして、モニタノードのクロックに同期をとっておく
必要があった。

従来のりモートノードの構成を第８図に、モニタノード
のそれを第を図に示す。なお、第８図および第９図にお
いて共通する素子には共通番号を付し第９図における共
通番号にダッシュをつけた。

第２図中、５６．５７はループ伝送路、５８は、上流ノ
ードからのデータ中からクロック抽出をおこなうクロッ
ク再生部であり、抽出された伝送路クロックはノード内
のバイパス部６９、送受信部６０．６１及び消去部６２
の動作クロックとなる。

６９はノード内での入力データのバイパス経路を構成す
るバイパス部、６ｏは入力データ中から自ノード宛パケ
ットを検出受信する受信部、６１は入力データ中からト
ークンを検出し、送受信のバッフ７６３内に送信待ちパ
ケットがあるならば、パケットフォーマットを整えて、
ループ伝送路に、パケットを送出する送信部、６２は入
力データ中の自ノード送出パケットの検出消去、及びデ
ータ送出中バイパス経路タを消去する消去部、６３は受
信部からの受信パケットを貯えるとともに、送信部が、
トークンを獲得するまで送信パケットを貯える送受信バ
ッファ．６４はバイパスデータと送出データをマルチプ
レクサするマルチプレクサ−１６５は端末と送受信デー
タの受は渡しをおこなうだめのインターフェイス部、６
６はノード内の各部の動作のコントロール及び、端末と
の情報交換をおこなうコントローラ部である。６７は内
部バスである。

第９図にモニタノードの構成を示す。モニタノードは１
．ループ上の全ノードにクロックを分配するだめのマス
タクロックを有することと、ループ上にシステムとして
必要な遅延を作るため、及びループ上の遅延をビット単
位に正規化するだめのバンファを有する。その他は、他
のノード（リモ−トノード）と同一機能である。

第９図中、６８はループ上のマスタクロック、６９はバ
ッファである。

従来のマルチフレームトークンパッシングの動作を説明
するため、送信部を第１０図に示す。第１０図中、７０
はトークン検出器、７１は、バッファ内に送信要求デー
タが存在することを示す送信要求待ち行列管理器、７２
は、７０．７１の出力のＡＮＤをよることによりトーク
ン獲得を検出するゲート回路、７３は、バッファ内の送
信待ちパケット中から１パケツトのみの送出をおこなう
コントローラ、７４はコントローラの指示によりＳＤ、
ＥＤ、ＴＫを発生するデリミツタ送出器、７５は１パケ
ツト送出終了時のＥＤの出力指示信号をトークンのビッ
ト長だけ遅延させる遅延回路であり、７ｅは、７１の出
力と７６の出力のＡＮＤ忙より、１パケツト送出後に送
信待ちパケットがまだ存在することを検出し、コントロ
ーラに次の１パケツトの送出トリガを与えるゲート回路
であり、７７は、７２と７６の出力のオアゲートである
。７８は待ち行列管理器７１出力の反転回路。

７９は、７１の出力と７８の出力のアンドにより１パケ
ツト送出終了時に待ちパケットが存在しないことを検出
するゲート回路であり、この出力が、デリミツタ発生器
７４へのトークン発生トリガとなる。

発明が解決しようとする問題点この様に、従来のマルチフレームトークンパッシングに
おいては、ループ上にパケットが連結する場合、隙間な
く連結するため、ノードは長期データを通過させる必要
があり、全ノードは、ループ伝送路に常に同期をとって
いる必要が有る。このためループ上には、クロックを供
給するモニタノードが必ず１台存在した。このため、モ
ニタノードのクロックの障害がループ伝送システムのダ
ウンにつながり、十分な信頼性が得られないという問題
点があった。

問題点を解決するための手段本発明は、上記問題点を解決するもので、トーク／を獲
得したノードが、自ノード内の送信待ちパケットを送出
し、送出後に直ちに下流ノードにトークンを解放し、ト
ークン獲得後パケットを送出するノードは、送出パケッ
トの末尾とトークンの間に、アイドル期間を設けること
を特徴とするトークンパッシングネットワークシステム
である。

作　　用本発明は、上記したマルチフレームトークンパング方式
を用いることにより、各ノードは、自ノードを通過する
１パケツト期間のみ同期を確立しておけば良いことにな
り、各ノードは、ローカルクロックと位相差吸収用バッ
ファを保有させ、上流ノードのクロックに同期して、到
着パケットを位相差吸収用バッファに入力し、自ノード
のローカルクロックにより前記バッファから前記パケッ
トを読出し、上流ノードのローカルクロックと自ノード
のローカルクロックの位相差によるデータスリップは、
常に上記パケットギャップ期間で吸収させることにより
、常に１パケツト期間のみの同期確立が可能である。

実施例本発明のネットワークシステムにおけるマルチフレーム
トークンパッシング方式を第１図に示す。

第１図は、ループ上にパケットが連結した場合を示して
いる。図中１〜４は、同一構造を持つノードである。５
はループ伝送路、６．７はノード１が送出したパケット
、８．９はノード２が送出したパケットであり、１０は
、ノード２がノード３に向けて解放したトークンである
。パケット６〜９の１５ＪＩＴ＋びパケット９とトーク
ンの間には、バケラトギャップ１１〜１４が存在する。

。この様にマルチフレームトークンパッシングを制御する
には、次の動作すなわち、■°送信時にノード内の複数
パケットを送出する際、１パケツト送出終了から、次の
パケット送出までの間にパケットギャップ（アイドル期
間）を設ける、また■　パケット送出終了時に、パケッ
トギャップの期間だけトークン解放を遅らせることを実
現すればよい。

本発明によるノードの構成を葛２図に示す。第２図に示
すノードにおいて、ループ伝送路２８から入力する上流
ノードからのデータは、同期再生部１６に入り、上流ノ
ードのクロックが再生され、１パケツト検出器１６の動
作クロックとなる。入力データは、また１パケツト検出
器１６に入力され、データ中のＳＤとＥＤの検出により
１パケツトの検出及びトークンの検出をおこなう。１７
の位相差吸収用バッファ（例えば、ＦＩＦＯ等により成
る。）においては、１パケツト検出器１６の制御信号に
より、入力データは１パケツト及びトークンのみ、上流
ノードクロックに同期して書込まれ、ノード内のローカ
ルクロック１８により読出され、パケットギャップ期間
およびデータの存在しない期間では、前記バッファはク
リアされる。

これにより、上流ノードのクロックとノード内のローカ
ルクロック１８の位相差により発生するデータのスリッ
プはパケットギャップ期間で吸収されるため、パケット
内のデータおよびトークンに誤りが発生することはない
。この様にしてノード内のローカルクロック１８に同期
化された入力データは、バイパス部１９．受信部２０．
送信部２１゜消去部２２に入力される。バイパス部１９
では、後述する消去部２２の消去指示及び送信部２１の
送信データの挿入期間で無い場合は、入力データを全て
バイパスしマルチプレクサ２４を経由してループ伝送路
２９へ出力する。受信部２０では、同期化された入力デ
ータ中から自ノード宛パケットを検出し、送受信バッフ
ァ２３にコピーする。コピーされた受信データは、コン
トローラ２５の制御により内部バス２８及び端末とのイ
ンターフェイス２６を経由して、端末に送られる。送信
部２１では、同期化入力データ中からトークンを検出し
、送受信バッファ２３に送信データがあるならばパケッ
トフォーマツトラ整えて、マルチプレクサ部２４を経由
してループ伝送路２９へ出力する。この際、消去部２２
にバイパス部１９を通過中のデータの消去指示（つまり
、送信データの挿入指示）をおこなう。

パケット送出終了後は、パケットギャップを挿入しトー
クンを解放する。送信部２１は、送受信バッファ２３に
存在する送信要求データを複数個連続送出可能であるが
、パケット間には必ずパケットギャップを挿入する機能
を有するものとする。送信データは、受信動作と逆に、
コントローラ２６の管理のもとに、端末よりインターフ
ェイス２６゜内部パス２７を経由して送受信バッファ２
３に書込まれる。消去部２２は、同期化入力データ中か
ら自ノード送出パケットを検出し、バイパス部１９通過
中の該パケットの消去、及び送信部２１がパケットを送
出している期間は、バイパス部１９を通過中のデータを
消去する機能を有する。コントローラ２７１性、ノード
と端末間のパケット送信要求の受付、パケット受信指示
等の情報のやりとりおよび、ノード内各部の管理を行う
。なお、送信部を除く構成要素は従来のものと同一機能
を持つものとする。

次に、従来と異なる送信部の構成を第３図に示します。

第３図中、３８はトークン検出器、３９は、バッファ内
に送信要求データが、存在することを示す送信要求待ち
行列管理器、３ｏば、３８．３９の出力のアンドをとる
ことにより、トークン獲得を検出するゲート回路、３１
はバッファ内の送信待ちパケット中から１パケツトのみ
の送出をおこなうコントローラ、３２はコントローラの
指示によりＳＤ、ＥＤ、ＴＫを発生するデリミツタ送出
器、３３は１パケツト送出終了時のＥＤ比出力パケット
ギャップ期間（トークンのビット長より長い）だけ遅延
させる遅延回路、３４は３９の出力と３３の出力のアン
ドにより、１パケット送出後に送信待ちパケットがまだ
存在することを検出し、コントローラに次のパケットの
送出トリガを与えるアンドゲートであり、３６は３４と
３ｏの出力のオアゲートである。３６は３９の出力の反
転回路、３７は３４の出力と３６の出力のアンドにより
、パケット送出終了時に待ちパケットが存在しないこと
を検出するゲート回路であり、この出力が、デリミツタ
発生器３２へのトークン発生トリガとなる。

この様な構成により送受信バッファ２３に複数の送信要
求パケットがある場合、送出パケット間に、トークンを
解放する際は、パケットの末尾とトークンの間に必ず、
遅延回路３３によりパケットギャップが挿入される。

発明の効果本発明によれば、各ノードは、１パケット期間のみ同期
を確立しておけば良いことになるため、ノード内にロー
カルクロックと位相差吸収用バッファを保有させること
により、ループ内の同期を分散させることが可能となり
、ループ内に同期を管理する特定ノード（モニタノード
）を必要としないため、例えばあるノードに障害が発生
しても該ノードをバイパスするのみで障害から復旧でき
高信頼なループネ７）ワークを構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は、本発明の一実施例のネットワーク
システムに関するものであり、第１図は動作説明図、第
２図はノードの構成図、第３図はノードの要部構成図、
第４図から第７図は従来のり図、第ｔＯ図は第８図およ
び第９図におけるノードの要部構成図τネも。１〜４・・・・・・ノード、６・川・・伝送路、６〜９
・・・・・・送出パケット、１０・・・・・・トークン
（ＴＫ）、１１〜１４・・・・・・パケットギャップ。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図／３　　δ 第　２ｒｌ！Ｊ綱板−＃い第３図第４図第５図第６図第７図第８図Ａ和へ第９図絹本へ第１０図マルチグレクブ６４へ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ループ状の伝送路にパケットの送受信を司どるノ
ードを接続し、伝送路上で一意に識別されるトークンと
呼ばれるパターンを巡回させ、前記トークンを獲得した
ノードが、自ノード内の送信待ちパケットを送出し、送
出後に直ちに下流ノードにトークンを解放するし、トー
クン獲得後パケットを送出するノードは、送出パケット
の末尾とトークンの間に、アイドル期間を設けることを
特徴とするネットワークシステム。
（２）トークン獲得時に複数パケットを送出する場合は
、送出パケット間にもフレームギャップを設けることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のネットワークシ
ステム。
（３）マルチフレームトークンパッシングを行う各ノー
ドはローカルクロックとバッファを持ち、上流ノードの
クロックに同期して到着パケットをバッファに入力する
とともに、ローカルクロックに同期してパケットを読出
し、上流ノードのクロックとローカルクロックとの位相
ずれによるデータスリップをフレームギャップで起こさ
せる様に制御する特許請求の範囲第１項または第２項に
記載のネットワークシステム。