JPS6333946A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、各種のコンピュータ、端末装置などを伝送路
に接続し、相互に情報伝送を行うネットワーク、におけ
る通信方式に関するものである。更に詳述するならば、
本発明は、そのようなネットワークにおいて送信する端
末の優先度を決定し、最短の待機時間で効率よくネット
ワークを運用するネットワーク優先度決定方式に関する
ものである。

従来の技術 現在、各種のコンピュータ、端末装置等を伝送路を介し
て相互接続し、相互の情報伝送を行うネットワークシス
テムが様々な分野で使用されている。そのようなネット
ワークには、一つまたは複数の回線を共用する形式°が
ある。この形式のネットワークでは、複数の端末が同時
に送信した場合、送信の衝突か生じる。従って、送信権
を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（アクセス方式と呼ぶ）。

このアクセス方式の一つに、トークン方式がある。この
トークン方式は、所定のフレーム（フリー　ｌ−−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
ドがそのトークンを捕え、ビジートークンに変え、その
後にデータパケットを付けて送信する方式である。

この方式では、早くトークンを受けた端末が早く送信を
することができる。しかし、各端末の送信要求の優先度
は、トークンを早く受けたかどうかに関係なく、優先度
の高い送信データを有する端末の送信が後回しとなる場
合もある。

そこで、例えば、アイイーイーイー（ＩＥＥＥ）第８０
２委員会の１９８３年９月２３日付の案文“ドラフト　
アイイーイーイー　スタンダード８０２．５　　）−ク
ンリングアクセス方法及びその物理レイヤー仕様”（Ｄ
ｒａｆｔ　ＩＥＩＥＥ　５ｔａｎｄａｒｄ　８０２．５
　Ｔｏｋｅｎ　ＲｉｎｇＡｃｃｅｓｓ　　Ｍｅｔｈｏｄ
　　ａｎｄ　　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　　Ｌａｙｅｒ　　５
ｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）に見られるようにトーク
ン方式において送信パケットに優先順位をつけ、優先度
の高いパケットに可能な限り早く送信する機会を与える
方法が考えられている。

以下、その概要を説明する。

第２図は、上記したトークン方式を採用できるループネ
ットワークの概略構成である。すなわち、同軸ケーブル
または光ファイバな°どて構成させるループ状の伝送路
１０にノード１２を介してそれぞれ端末１４が結合され
ている。そして、伝送路上のトークン及びデータは、各
ノード１２で一旦受信され、その受信データが当該端末
への送信データでないときはそのまま送信され、すなわ
ち中継されて、その結果として、トークン及びデータは
、伝送路を周回する。

以上のようなループネットワークにおいて使用されるＩ
ＥＥＥ方式２．５記載のフレーム構成を第３図に示す。

第３図（ａ）は、フリート−クンを示す。

すなわち、フリート−クンは、開始デリミクＳＤとアク
セスコントロール部ＡＣと終了デリミタＥＤとから構成
されるが、そのアクセスコントロール部ＡＣは、トーク
ンビットＴ（この場合Ｔ＝０）とモニタビットＭの前後
に、優先度フィールドＰおよび予約フィールドＲを有す
るように構成する。

フリート−クンの優先度がＰで、そのフリート−クンを
受信した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、そのノードは、フリート−ク
ンをビジートークンに変え、第３図（ｂ）に示すような
パケット構成でデータを送信する。

すなわち、データパケットは、開始デリミタＳＤ１アク
セスコントロール部ＡＣ，データ部、フレームチエツク
シーケンスＦＣ３，終了デリミタＥＤ、フレームステー
タスＦＳからなり、そのアクセスコントロール部ＡＣは
、優先度フィールドＰ、）−クンビットＴ（但しこの場
合Ｔ＝１）とモニタビットＭ１および予約フィールドＲ
を有する。

このようなデータパケットを中継する各ノードは、デー
タパケットのビジートークン中の予約フィールドの値と
、自己の送信待機データの優先度とを比較し、次の条件
が満足さたとき予約フィールドを更新する。

すなわち、送信要求パケットの優先度が転送中のデータ
パケットのビジートークン中の優先度フィールドの優先
度よりも低く、且つ、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、予約フィール
ドを更新する。

以上が、ＩＥＥＥによるトークンリング方式の優先度決
定方式の基本的な考え方であり、その詳細及びその実施
装置は、従来広く知られており、また、上記したＩＥＥ
Ｅ方式を改善した方式を本出願人らが提案している特開
昭６１−３３０４３号公報に詳述されているので、説明
は省略する。

発明が解決しようとする問題点 上述した従来のＩ　ＥＥＥ方式には次の様な問題がある
。

送信されたデータパケットが大きい場合、第３図かられ
かるように、アクセスコントロール部ＡＣのあとに長い
データ部が続くこととなる。この場合、各ノードにおい
てアクセスコントロール部ＡＣの予約フィールドＲを更
新した後で、伝送を中継するデータの送信の終了までの
間に、優先度が高い送信要求が発生する可能性がある。

しかし、予約フィールドＲの更新後に生じたそのような
高い優先度は予約フィールドに書き込まれず、上記した
データパケットの送信が終了したときには、フリート−
クンの優先度フィールドには低い優先度が登録される。

その結果、その優先度フィールドに記録されている低い
優先度に等しいかまたは少しでも高い優先度の送信要求
を持つノードが、フリート−クンを受けて送信を開始す
る。そのため、実際にその優先度より高い優先度の送信
要求を有するノードは、送信できない。

、すなわち、各ノードの送信待ちのときに、送信したい
データパケットの優先度の最大値が更新される頻度が、
送信中のデータパケットの長さに比較して大きい場合、
予約フ謙−ルドの値はその時点の正確な値を示さなくな
る。従って、次に出力されるトークンの優先度フィール
ドは実質的に要求される値より低いものとなり、優先度
の高い送信待ちパケットが優先されない自体が生じる。

本発明は、上記した従来方式の問題点を解決して、送信
中のデータパケットが長くても、予約フィールドにはそ
の時点て最も高い優先度が記録され、優先度の高い順に
常に送信できるネットワーク優先度決定方式を提供せん
とするものである。

問題点を解決するための手段 すなわち、本発明によるならば、ビジートークンの優先
度フィールドはデータパケットの先頭部に配置し、予約
フィールドは終端部に配置して、データパケットを送信
するネットワーク優先度決定方式が提供される。

作用 以上の本発明によるネットワーク優先度決定方式による
ネットワーク伝送方法を説明する。

フリート−クンが、優先度フィールドＰおよび予約フィ
ールドＲを持つ。そのようなフリート−クンを受けたノ
ードの送信要求パケットの優先度Ｐｍがフリート−クン
の優先度Ｐより大きい場合、そのノードは、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。この時
ビジートークンの優先度フィールドはデータの先頭部に
配置し、予約フィールドは終端部に配置する。

そして、そのようなビジートークンを受ける各ノードで
は、次の条件が満足されるとき、予約フィールドが更新
される。

すなわち、送信要求パケットの優先度がビジートークン
の優先度フィールドの優先度よりも低く、且つ予約フィ
ールドの値Ｒｒが送信要求パケットの優先度よりも低い
とき、予約フィールドが更新される。

かくして、パケットの送信を終了後、その送信ノードは
フリート−クンを出力する。そのパケットの送信を終了
時の予約フィールドは、途中のノードで送信要求の優先
度に応じて更新されている。

従って、フリート−クンの出力時、優先度フィールドＰ
は、予約フィールドＲの値を参照して従来の方法と同様
に設定される。

以上のようなデータ伝送において、ビジートークンの予
約フィールドをデータの終端部に配置されると、中継し
たノードのより最新の優先度と比較して予約フィールド
の優先度が更新される。従って、優先度制御が適切に行
われ、より高い優先度パケットの優先度が予約フィール
ドに記録され、次のデータ伝送は、その優先度の高い送
信要求から実施される。

実施例 第１図は、本発明によるフレーム構成の例をフリート−
クンとデータパケット（ビジートークンを含む）の場合
について示したものである。

フリート−クンは、第１図（ａ）に示すように、開始デ
リミタＳＤとアクセスコントロール部Ａｃと終了デリミ
タＥＤとから構成され、そのアクセスコントロール部Ａ
Ｃは、トークンビットＴ（この場合Ｔ＝１）とモニタピ
ッ）Ｍの前後に、優先度フィールドＰおよび予約フィー
ルドＲを有するように構成する。従って、本発明のネッ
トワーク侵先度決定方式におけるフリート−クンの構成
は、従来のＩＥＥＥ８０２．５方式と基本的に同一であ
る。

そのようなフリート−クンまたは後述するビジートーク
ンを受ける各ノードは、トークン受信毎に、トークンに
含まれる優先度フィールドＰおよび予約フィールドＲを
、それぞれのノードに設けられている優先度フィールド
レジスタＰｒおよび予約フィールドレジスタＲｒに書込
む。

今、フリート−クンの優先度がＰで、そのフリート−ク
ンを受信した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、当該ノードは、フリート
−クンをビジートークンに変え、第１図ら）に示すよう
なパケット構成でデータを送信する。

すなわち、データパケットは、開始デリミタＳＤ、アク
セスコントロール部ＡＣ１、データ部、フレームチエツ
クシーケンスＦＣ３，に了デリミクＥＤ、フレームステ
ータスＦＳ、アクセスコントロール部ＡＣ２からなり、
そのアクセスコントロール部ＡＣＩは、優先度フィール
ドＰとトークンビットＴ（但しこの場合Ｔ＝０）とモニ
タビットＭからなり、アクセスコントロール１Ａｃ２は
予約フィールドＲからなる。ＡＣ２の位置はＦＣ８とＥ
Ｄとの間に置くこともできる。

以上のようなデータパケット（ビジートークン）は、途
中の各ノードにおいて中継されて送信される。その際、
各ノードは、受信したトークンに含まれる優先度フィー
ルドＰおよび予約フィールドＲを、優先度フィールドレ
ジスタＰｒおよび予約フィールドレジスタＲｒに書込む
。一方、自己の送信要求について優先度Ｐｍも保持して
いる。

そして、転送中のデータパケット（ビジートークン）の
アクセスコントロール部ΔＣ２の予約フィールドＲは、
次の条件が満足さたとき各ノードにおいて更新される。

（ｉ）送信要求パケットの優先度Ｐｍが優先度フィール
ドＰ゛の優先度よりも低い。

（ｉｉ　）予約フィールドの値Ｒｒが送信要求パケット
の優先度Ｐｍの値よりも低い。

以上のようにして、転送データパケット（ビジートーク
ン）の予約フィールドＲは更新される。

しかし、その予約フィールドＲは転送データパケットの
データ部の後に位置している。従って、データ部が長く
ても、そのデータ部の転送の後に、時々刻々変化する自
己の送信要求の最大優先度Ｐｍと予約フィールドＲの優
先度と比較して、必要な場合には更新するので、予約フ
ィールドＲにはその時点で最も高い優先度が記録される
。

以上のようにしてデータパケットの送信が完了すると、
このノードはフリート−クンを出力する。

この時に送信するフリート−クンの優先度フィールドＰ
および予約フィールドＲの値は、例えば従来の方法と同
様な次の基準によって決定する。

（ｉ）Ｐｒ≧ｍａｘ（Ｒｒ　、　Ｐｍ）の場合Ｐ＝Ｐｒ
　　Ｒ＝ｍａｘ（Ｒｒ、Ｐｍ）（ｉｉ　）　　Ｐ　ｒ　
＜ｍａｘ（Ｒｒ　、　　Ｐｍ）Ｐｍｍａｘ（Ｒｒ、Ｐｍ
）、Ｒ＝０ ここでＰｒ：（ｌ先度フィールドレジスタの値く現在の
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１受光度 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 “０”は最下位の優先度を示す。

この時、予約フィールドＲには、直前に伝送さたデータ
パケットがそれぞれのノードを通過した際のそれぞれノ
ードの中の送信要求の内で最も高い優先度が記録されて
いるので、Ｐ　ｒ　＜ｍａｘ（Ｒｒ　。

Ｐｍ）であれば、Ｐｍｍａｘ（Ｒｒ　、　Ｐｍ）　、　
Ｒ＝　０となる。

このようにして、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換したノードは、元の値Ｐｒ
を、自己の記憶手段のスタックＳｒに記憶し、変えた値
Ｐ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。ここで、このノードはスクッキ
ングステーションと称する。

かくして、上記したフリート−クンは、伝送路に設けら
れているノードを通って伝送路を巡回する。その結果と
して、その途中に送信要求パケットの優先度Ｐｍがフリ
ート−クンの優先度Ｐより大きいかまたは同じであれば
、そのノードが、フリート−クンをビジートークンに変
えてデータを送信する。すなわち、最も優先度Ｐの大き
い送信要求を有するノードが送信することができる。

か（して、最大の優先度を有する送信要求のデータパケ
ットが常に送信される。

しかし、Ｐｒ≧ｍａｘ（Ｒｒ、Ｐｍ）の場合、フリート
−クンが何の変更もなく戻ってくる可能性がある。その
場合、スク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。その結果として、優先度を下げる。

その方法は、従来と同様に次の通りである。

優先度フィール゛ト′の値がスタックＳｘの値に等しい
フリート−クンを受信すると、 （ｉ）Ｓｒ≧Ｒｒの場合 スタックＳｘをポツプし、ＰｍＳｒ、Ｒ＝Ｒｒのトーク
ンを送信し、スタックＳｒをポツプする。

スタックＳｒの内容が無くなればスクッキングステーシ
ョンは解除される。

（ｉｉ）Ｒｒ＞Ｓｒの場合 スタックＳｘをポツプし、ＰｍＲｒ、Ｒ＝Ｏのフリート
−クンを送信し、Ｐの値がスタックＳｘにスタックされ
る。この場合、スクッキングステーションは継続される
。

フリート−クンの優先度フィールドＰおよび予約フィー
ルドＲの値の決定方式は出願人らが提案している特開昭
６１−３３０４３号公報に従う方式でも置きかえ可能で
ある。

発明の詳細 な説明したように、本発明によるネットワーク優先度決
定方式によれば、予約フィールドの値は、データ部がそ
れぞれのノードを通過した後にそれぞれのノードで書込
まれるため、従来の方式と比較して、予約フィールドの
値がデータ部の通過時間分だけ新しいものとなる。従っ
て、データ部の長さが大きいデータパケットが送信され
、ネットワーク全体をデータパケットが通過する時間中
に送信待ちデータパケットの数が増え、優先度の最大値
も変化しても、次のフリート−クン出力時、その優先度
フィールドに記録される優先度は、ネットワーク全体の
最大優先度を追随して示す。

それ故、優先度の高い送信待ちパケットが常に優先され
て送信される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるネットワーク優先度決定方式に
おけるフリート−クンとビジートークンとの構成例を図
解する図、 第２図は、ループネットワークの基本構成を示す概略図
、 第３図は、従来のネットワーク優先度決定方式における
フリート−クンとビジートークンとの構成例を図解する
図である。 〔主な参照番号〕 １０・・伝送路 １２・・ノード １４・・端末

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）伝送路にそれぞれノードを介して端末が結合され
   て端末間で相互通信できるように構成されており、特定
   のフレームで構成されるトークンを前記伝送路に周回さ
   せ、各ノードに順次送信権を与えるネットワークにおい
   て、優先度を制御するための優先度表示フィールドと送
   信を予約するための予約フィールドとを有するように前
   記トークンを構成して、各端末において受信したトーク
   ンに基づいて自己の送信待ちデータの送信優先度を判別
   して送信を実施または待機するようになしたネットワー
   ク優先度決定方式にして、優先度フィールドをデータパ
   ケットの先頭部分におき、予約フィールドの位置をデー
   タパケットの終端部分に置くことを特徴とするネットワ
   ーク優先度決定方式。