JPS6133045A - ネツトワ−ク優先度決定方式 - 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】 〔１〕技術分野 本発明は複数のコンビーータ、端末装置等を接続して相
互交信を行う情報ネットワークにおけるノードの送信権
をどのように付与してゆくかを決めるためのネットワー
ク優先度決定方式に関するものである。

〔２〕従来技術 各種のコンビーータ、端末装置等を接続し、相互の情報
伝送を行うネットワーク装置で、一つまたは複数の回線
を共用しあって使用するものでは送信権全どの様に各ノ
ードに順に付与して行くかを決める方式が必要である。

（アクセス方式ト呼ぶ）このアク七ス方式の一つに定ま
ったフレーム（フリート−クンと呼ぶ）を順に各ノード
に周回し、送信要求のあるノードがそのトークンと捕え
、ビジートークンに変え、その後ｔでデータパケットを
付けて送信する方式がある。（トークン方式） トークン方式において送信パケットに優先順位をつけ、
優先度の高いパケットをなるべく早く送その概要は下記
の通りである。

（１）トークン中に優先度フィールド（Ｐ）および予約
フィールド（Ｒ）を持ち、各ノードはその値をトークン
受信毎にＰｒ、Ｒｒに書込む。

（２）フリート−クンの優先度がＰでノードの送信要求
パケットの優先度（Ｐｍ）がそれより大きいか同じ場合
はフリート−クンとビジートークンに変えデータ全送信
する。

（３）パケットの送信を終了後、このノードはフリート
−クンを出力するが、この時のＰおよび凡の値は次の規
準による。

（ｉ）　（Ｐｒ）〉ｍａｘ　（（Ｒｒ）　Ｐｍ）の場合
（Ｐ）　＝　Ｐｒ　（Ｒ）　−ｍａｘ（（Ｒｒ　）　Ｐ
ｍ）（ｉｆ）（Ｐｒ）＜ｍａｘ　（（Ｒｒ）、Ｐｍ　）
（Ｐ）　−ｍａｘ　（（Ｒｒ）Ｐｍ　）　　　（Ｒ）　
−〇ここで、（Ｐｒ）：優先度フィールドレジスタの値
（現在の優先度を示す） （Ｒｒ）：　予約フィールドレジスタの値Ｐｍ＝送信要
求パケットの優先度 Ｐ：送信するトークンの優先度フィ ールドの設定値 Ｒ：送信するトークンの予約フィー ルドの設定値 ここに０は最下位の優先度を示す。

（４）トークン内の優先度フィールドの値を小さい値か
ら大きい値へ変更したノードは元の値をスタックＳｒに
、そして変えた値をスタックＳｘに記憶する。各スタッ
クは優先度の段階の数だけ用意する。このノード全スタ
ッキングステーションと呼ぶ。

（５）スタッキングステーションとなったノードは自分
が出力したネットワークの優先度以上のパケットがどの
ノードにも無いことを確認すると優先５一 度全下げる、その方法は次の通りである。

優先度がＳｘに等しいフリート−クンを受信スると （Ｉ）　（Ｓｒ　）　〉（Ｒｒ　）の場合Ｓｘをポツプ
し、Ｐ−（Ｓｒ）　Ｒ＝　（Ｒｒ）　　のトークン全送
信し、Ｓｒｆポツプする。Ｓｒの内容が無くなればスタ
ッキングステーションは解除される。

（ｉｆ）　Ｒｒ　＞　Ｓ　ｒの場合 Ｓｘ　ｆポツプし、Ｐ−（’Ｒｒ）　　Ｒ＝Ｏｆ７）７
リートークンを送信し、（Ｐ）の値がＳｘにスタックさ
れる。（スタッキングステーションは継続される）（６
）予約フィールドは次の条件時更新される。

（１）送信要求パケットの優先度がネットワークの優先
度よりも低いとき。

（１１）予約フィールドの値（Ｒｒ）が送信要求パケッ
トの優先度の値よりも低いとき。

データパケット送信後にフリート−クンを送信する場合
には以下の動作を行う。

（ｉ）（ＴＬｒ）≧（Ｒ，ｒ）がっ（Ｐｒ　）≧Ｐｍ　
　の場合Ｐ−（Ｐｒ）　　Ｒ＝ｍａｘ　（（Ｒｒ）　　
Ｐｍ　）のフリート一６一 クンを出力するためコンパレータ■、■、■を使用して
判定を行い、ＰとＲの値を決定する。

（ｉｆ）　（Ｐｒ　）　＜　ｍａｘ　（（Ｒｒ　）　Ｐ
ｍ　）の場合Ｐ＝ｍａｘ　（（Ｒｒ）　　Ｐｍ　）　、
　Ｒ＝　０　　のフリート−クンを出力するためコンパ
レータ■、■、■全使用し、判定を行いＰと凡の値を決
定する。この時Ｓｒには（Ｐｒ）の値、ＳｘにはＰの値
がスタックされる。

〔３〕従来技術の問題点 以上述べた方式では次のような問題がある。

（１）フリート−クンの優先度 ノードが優先度全土げたフリート−クンを出力する場合
、現在のネットワークの優先度（Ｐｒ）がＲｒ、Ｐｍの
値より大きい場合には優先度がＰｒのフリート−クンが
出力される。この時（Ｒｒ）は（Ｐｒ）の値より低いこ
とより、他のノードで（Ｒｒ）がＰｒ以上のデータパケ
ットが存在する可能性は少ない。従ってこのトークンは
出力したノードに戻って来て優先度を下げる動作へ移る
確率が大きい。

フリート−クン出力時に（Ｐ）　−ｍａｘ　（（１１，
ｒ　）　、Ｐｍ　）の優先度とした方がトークンが捕捉
されず周回する時間が減り、ネットワーク全体の効率が
上がる。

（１１）優先度の変更 例えばｌ→２→３−５の順で優先度が変更されたとする
と必ず５→３→２→ｌのステップで下げることが必要に
なる。なぜならばスクッキングステーションがそれぞれ
責任をもって上げた優先度の分だけ下げるためである。

このように、５→ｌと下がらないためＯの優先度のパケ
ットのみがネットワークに存在すればこのパケットが送
信可能なフリート−クン全捕捉するまでの時間待ちは５
→１と下げる場合とで約３倍の時間差が出る。

０ｆｆ）各ノードに（優先度の段階）×２のスタックが
必要であり、ハードウェアが複雑となる。かつ常時使用
されているスタックは全ネットワークで高々（優先度の
段階）×２であり、はとんど使用されないハードウェア
を用意することとなる。

〔４〕本発明の目的は従来技術の問題点全解決し、トー
クン中に優先度制御フィールド（Ｐｃ）を持たせ、ネッ
トワーク中におけるフリート−クンとビジートークンの
両方に利用することによって、使用フレーム中の優先度
ビットを半減せしめると共に、優先度の変更が極めて短
時間で可能ならしめる優先度決定方式を提供することに
ある。

〔５〕発明の構成 本発明の構成を以下説明する。

（１）トークン中に優先度制御フィールド（ＰＣ）ｔ−
持ち、フリート−クンの場合にはネットワークの優先度
を示すために使用し、ビジートークンの場合には予約を
行うために使用する。

（２）フリート−クンの優先度Ｐが、ノードの送信要求
パケットの優先度（Ｐｍ）の方がそれよりも大きい場合
、フリート−クンをビジートークンとしてデータを送信
する。

（３）パケットの送信路、了後、このノードはフリート
−クン全出力するが、この時（Ｐｃ）の値は次の基準に
よる。

但しＲｒはビジートークン全周回させて得た予習値であ
り、記号は前出のものと同じ意味とする。

（ｉ）送信データパケットがノードに存在する場合（Ｐ
ｃ）＝ｍａｘ　（Ｐｒ、Ｐｍ　） Ｇ＋）　送信データパケットがノードに存在しない場合 （Ｐｃ）＝Ｐｒ （４）優先度を変更したことは記憶しない。従ってスタ
ックは設けない。

（５）ビジートークンの優先度制御フィールドの更新は
送信要求パケットの優先度が優先度制御フィールドの優
先度よりも高いときにのみ行なう。

以上のような構成音とることによって、ノードがフリー
ト−クンを出力する場合、ＰｒとＰｍの値によって決定
するため従来技術のようにスクッキングステーションに
その機能全持たせたものよりも、優先度の変更に要する
時間が短縮されると共に、スタックが不要となりハード
ウェアが簡略化される。又、優先度制御フィールドをネ
ットワークの優先を示すのに使うと共に予約にも使用で
きるため、使用フレーム中のビット数は、それぞれがビ
ットを占有する場合の半分で済む。

以上の説明から明らかなとおり、本発明におい一１〇− であるノードが予約フィールドに優先度を書込んだ後で
送信要求パケットのキー−から離れ、その予約フィール
ドの優先度の値を優先度フィールドに移したフリート−
クンがネットワークを周回すると、すべてのノードの送
信要求パケットの優先度が前記周回中のトークンの優先
度よりも低い場合には、フリート−クンは捕捉される事
なく周回と続けるという不合理音生じる。

このような場合には次のようにして解決すればよい。

（１）ノードはフリート−クンに出力した場合その値と
レジスタ記憶しておき、そのレジスタの内容はビジート
ークンまたは優先度の異なるフリート−クン全受信した
時にリセットされる。レジスタがり士ノドされないうち
に最下位の優先度以外の同一優先度の７リートークンを
受信した場合には（Ｐｍ）当該ノードに送信要求パケッ
トがある場合にはその優先変音、送信要求パケットが無
い場合には最下位の優先度とした新しいフリート−クン
全送信する。

（ｉｉ）ネットワーク内にモニタ・ノードを１局設ける
。（モニタの決め方は任意）そのモニタ・ノードが最下
位の優先度以外のフリート−クンが２回以上通過したこ
と全検知する。検知の方法には例えばモニタ・ノード全
最下位の優先度以外のフリート−クンが通過した場合に
カウンタに１ずつ上げ、ビジートークンが通過あるいは
最下位の優先度以外のフリート−クンが通過すればカウ
ンタをリセットするものとし、カウンタがあらかじめ設
定した回数（２回以上）となった時全もって検知したと
する方法等がある。

最下位の優先度以外の７リートークンが周回すること全
検知すると直ちにフリート−クンの優先度制御フィール
ドの値を（１）と同様にモニタ・ノードに送信要求パケ
ットがある場合にはその優先度とし、送信要求パケット
が無い場合には最下位とした新しいフリート−クンを送
信する。

〔６〕実施例 第２図は従来の代表的方法の一つであるＩＩＪＥ８０２
．５の優先度決定方式の構成方法全ブロック図して示し
たものである。

第２図において３つのレジスタは最新のトークンの優先
度、予約フィールド値および送信要求のパケットの優先
度全保持するものである。

コンパレータ■〜■は３つのレジスタおヨヒスタークＳ
ｒ、Ｓｘ　　の相互の大きさを比較するものであり、優
先度制御回路はコンパレータの出力およびトークン出力
タイミング信号により （ｉ）Ｓｒ、Ｓｘの値の決定 （１１）送信するトークンの優先度（Ｐ）および予約フ
ィールド（Ｒ）の値を決定するための選択信号を出力す
る。

データセレクタ■、■は上記優先度制御回路の選択信号
により、Ｐ、　Ｒの値を選択するものである。

Ｓｒ、Ｓｘはスタック構造全しておりその深さをよ優先
度の段階数と一致するものである。

スクッキングステーションがネットワークの優先度全下
げる場合の動作は次の通りである。

スクッキングステーションで送信データノ々ケットが無
いか或は、コンパレータ■でＰｍ＜（Ｓｘ）の判定を行
った場合で受信したフリート−クンの優先度（Ｐｒ）が
（Ｓｘ）　　に等しいこと（（Ｐｒ）　−（Ｓｘ））を
コンパレータ■で判定すると コンパレータ■では （ｉ）　（Ｓｒ　）　〉（Ｒｒ）　　の判定を行うとＳ
ｘ　ｆポツプし、Ｐ−（Ｓｒ）、　Ｒ−（Ｒｒ）　ｃｖ
フリート−クンを送信し、Ｓｒをポツプする。

（ｉｉ）　（Ｓｒ　）　＜　（Ｒｒ　）であればＰ−（
Ｒ，ｒ）、Ｒ＝０のフリート−クンを送信し、Ｐの値を
ＳＸにスタックする。

予約フィールドの値は、コンパレータ■でＲ，ｒ＜Ｐｉ
の判定をし、かつコンパレータ■でＰｍ　＞　Ｒｒの判
定を行った場合、Ｒ＝Ｐｍ　　とすることにより更新さ
れる。

以上でＰ、凡の値の決定は優先度制御回路の出力により
適宜データセレクタ■、■により選択される。

第１図は本発明の方式の具体的な構成を示す実施例であ
る。

レジスタ■〜■はそれぞれ最新の７リートークンの優先
度、ビジートークンの予約フィールドの値および送信要
求のパケットの優先度を保持するコンパレータ■、■は
それぞれＰｍの値とＰｒおよびＲｒの値を比較するもの
であり、優先度制御１ｉ１路はコンパレータの出力およ
びトークン出力タイミング制御信号により送信するトー
クンの優先度（Ｐ）および予約フィールドｌの値を決定
するための選択信号全出力するデータ七しクタ■、■は
上記優先度制御回路の選択信号により優先度制御フィー
ルド（Ｐｃ）値に選択するものである。

フリート−クン出力時にはコンパレータ■の出力をチェ
ックしＰｍ　＞　ＲｒであればＰｍの値をＰｍ（Ｒ，ｒ
であればＲ，ｒの値をＰＣに出力する様データセレクタ
■を制御スル。

ビジートークン出力時には優先度制御フィールド（Ｐｃ
　）の値は （１）最下位の優先度を出力　（ＰＯ）（１１）自ノー
ドに送信要求パケットがある場合はその優先度　（Ｐｍ
） の２つの選択が行える。

第３図に従来方式のトークンフレームの例、第４、図に
本発明のトークンフレームの例全示す。

両者かられかる様に本発明の場合には明らかに優先制御
のためのフィールドは従来方式の半分の容量で済む。

〔７〕効　果 本発明の優先度決定方式によれば従来方式と比較してコ
ンパレータの数が少ないこと、優先度制御回路が簡単化
できること、およびスタックが不要なこと等全考えると
回路構成が大幅に縮小され得ることがわかる。また優先
度制御に使用するビット数も半分で済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方式の実施例である。 第２図は従来の代表的な方式の例である。 第３図は従来方式のトークンフレームを例示した図であ
る。 第４図は本発明の方式のトークンフレームの例である。 １．１１・・・レジスタ ２．１２・・・データ七しクタ ３・・・・・・・・・・・・・・・・・スタック４・・
・・・・・・・・・・・・・・・・スタック５．１５・
・・コンパレータ ６．１６・・・優先度制御回路 ＰＣＯ、Ｐｃｌ　、Ｐｃ２・・・優先度制御用ビット（
３ビツト）Ｔ・・・・・・・・・・・・・・・・フリー
ト−クンの場合“１”〃・・・・・・・・・・・・・・
・・ビジートークンの場合１１０”Ｒｏ　、　Ｒ＋　、
　Ｒ２・・・・・・・・・・・・予約ビット（３ビツト
）Ｐｏ、Ｐ、　、Ｐ２・・・・・・・・・・・・優先度
表示ビット（３ビツト）１７一

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）特定のフレーム（トークン）を周回させ送信権を
   順次各ノードに与えるネットワークの中で、トークンに
   優先権の制御を行うフィールドを持ち、そのフィールド
   が送信可能を示すトークン（フリートークン）において
   はネットワークの優先度を示すために使用し、またデー
   タ送信の最初に付加するトークン（ビジートークン）に
   おいては予約をするために使用するものとし、フリート
   ークンを捕え、パケットの送信を行ったノードが送信完
   了後、フリートークン出力時には、上記フィールドの値
   をビジートークンを周回して得た予約値の優先度の値と
   、記ノードの送信要求パケットの優先度の値とを比較し
   て高い方を出力するものとし、ビジートークンを出力す
   る場合には優先度を最下位の値とすることを特徴とする
   ネットワーク優先度決定方式。
2. （２）自ノードの送信要求パケットがある場合には、デ
   ータ送信の最初に付加するビジートークンのフィールド
   の値を、前記パケットの優先度とす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優先度決定方
   式。
3. （３）ノードが出力したフリートークンがネットワーク
   を周回して自ノードへ戻って来たことを確認した時には
   、そのノード内に送信要求データパケットが存在する場
   合にはトークン内の制御フィールドの値を前記送信要求
   データパケットの優先度の値とし、又、送信要求データ
   パケットが無い場合は最下位の優先度としたフリートー
   クンを新たに送信することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項および第２項記載のネットワーク優先度決定方式
   。
4. （４）ネットワーク内にモニタノードを定め、前記モニ
   タノードが優先度最下位以外のフリートークンが１回以
   上ネットワーク内を周回したことを検知した場合には、
   自ノードの送信要求パケットがある場合にはそのパケッ
   トの優先度を有するフリートークン、又、自ノードの送
   信要求パケットがない場合には最下位の優先度のフリー
   トークンを新たに送信する事を特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項記載のネットワーク優先度決定方式。