JPS6349945B2

JPS6349945B2 -

Info

Publication number: JPS6349945B2
Application number: JP14728280A
Authority: JP
Inventors: Haruka Nakamura
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1980-10-20
Filing date: 1980-10-20
Publication date: 1988-10-06
Also published as: JPS5769955A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ループ式パケツト通信システムに関
し、特にレジスタ挿入形のパケツト通信システム
の優先制御方式に関するものである。

すべての情報を、例えば1000ビツト程度のパケ
ツトと呼ばれるブロツクに分割し、このブロツク
ごとに宛先その他の制御情報を付加して高速転送
を行うパケツト通信システムは、従来より蓄積交
換ネツトワークにおいて用いられている。

第１図に示すようなループ状の伝送路に接続さ
れた複数局Ａ〜Ｈ相互間でパケツト通信を行う方
式には、同期信号の発生あるいは優先権の指定を
行う制御局を設ける方法、特に制御局を設けず
に、主局を定めて他局はその主局の指示にしたが
う方法、主局を順次持ち廻りする方法、またはポ
ーリングによる制御方法等がある。さらに、ルー
プ状伝送路に接続された各局に蓄積バツフア回路
を設けて、入力されたパケツト情報を一旦蓄積す
ることにより、パケツトの衝突を防止するレジス
タ挿入形の通信方法がある。

しかし、制御局を設ける方法では、制御局を含
む３局間で情報交換を行う必要があるため、コス
ト高となり、回線効率が低下する。また、レジス
タ挿入形では、各局が常にパケツトの蓄積を行う
ため、パケツトの伝送遅延が大きい。

そこで、本発明者は、これらの欠点を解消する
ため、第２図に示すようなレジスタ挿入形のルー
プ式パケツト通信システムを提案した（本願と同
日付出願）。

第２図に示すシステムは、蓄積交換と回線交換
の利点を兼ね備えた方式で、パケツトの衝突の可
能性があるときには、バツフア・レジスタに入力
パケツトを蓄積してパケツトを保護し、一方、パ
ケツトの衝突の可能性がないときには、バツフ
ア・レジスタを除去して単にパケツトを次局に中
断伝送することにより、伝送遅延を最小にして効
率を向上させる。

第２図においては、Ａ〜Ｄの４局がループ状伝
送路に接続されており、いまＡ、Ｂ、Ｄの３局が
同時にパケツトの送信を開始した場合、Ａ、Ｂ、
Ｄの各局は自局の送信中だけ入力パケツトを中継
せずにバツフア・レジスタ１０に蓄積するが、送
信しないＣ局は入力パケツトを蓄積せずに、単に
次局に中継する。したがつて、点線の経路で示す
ように、Ａ局が送信したパケツトａはＢ局に一時
蓄積され、Ｂ局、Ｄ局が送信したパケツトｂ，ｄ
はそれぞれＤ局、Ａ局に一時蓄積される。各局
は、少くとも１パケツト分の蓄積容量でのバツフ
ア・レジスタ１０を備えているので、パケツトが
オーバーフローすることはない。パケツトａ，
ｂ，ｄは、ループを一巡してそれぞれ宛先局に情
報を伝達した後、発信局に戻り、バツフア・レジ
スタ１０に蓄積された後、消滅される。

一方、パケツト通信システムで複数局相互間に
優先度をもたせる方法としては、従来、パケツト
の衝突検出によりタイマを動作させ、乱数による
ランダムな待ち時間を設定することにより優先順
位を設定する方法がある。

この方法では、各局は第３図に示すような構成
を有し、制御部１５で作成された送信パケツトを
変調器１１で変調し、伝送路１７に送出する。

一方、伝送路１７を介して入力した受信パケツ
トは、キヤリア検出器１３によりキヤリアが抽出
され、制御部１５に入力して解読される。

伝送路１７上で複数個のパケツトが衝突したと
きには、衝突検出器１４で自局の送信制御信号と
異なる信号を検出し、ランダマイザ１６を起動さ
せるとともに、制御部１５に対しパケツトの送信
を中止させる。ランダマイザ１６は、Ａ局では起
動してからt₁後に、Ｂ局では起動してからt₂後
に、Ｃ局では起動してからt₃後に、それぞれ出力
を発生し、制御部１５にパケツトの再送信を行わ
せるので、各局に優先順位が設定され、衝突が防
止される。

しかし、この方法では、多数のパケツトを送つ
た場合に、全体的には各局対等の優先度となる
が、毎回対等とはならない。また、衝突した相手
局が不明であるために優先度をもたせた制御がで
きない欠点がある。

本発明の目的は、これらの欠点を除去し、伝送
路に接続された局の種類に応じて優先度を変え、
優先度の高い局ほど回線を効率よく利用でき、さ
らに同一種の局間においても伝送するパケツトの
種類により異なる優先度を持たせて、緊急を要す
るパケツトほど効率よく伝送させるループ式パケ
ツト通信システムを提供することにある。

本発明のループ式パケツト通信システムは、特
に制御用の局を具備しないループ状の伝送路に、
入力したパケツト情報を中継する手段と、自局の
送信中はこれを蓄積する手段とを有する複数の局
を接続して、各局相互間で非同期にパケツト情報
の伝送を行うループ式パケツト通信システムにお
いて、自局の送信したパケツトがループを一巡し
て戻るまでに蓄積中継した他局のパケツトの優先
度を判別し、自局の優先度と比較して、次のパケ
ツトの送信タイミングを決定することを特徴とし
ている。

本発明では、本質的には、各局が全く対等な送
信権を有する第２図に示すようなレジスタ挿入型
のループ式パケツト通信システムにおけるメツセ
ージの優先制御を扱う。パケツト通信システムで
は、通常、発信元の異なるパケツトを時分割に多
重するパケツト多重方式により、同時に複数の局
間でメツセージの交換を行う。そして、レジスタ
挿入型のループ式パケツト通信システムでは、入
力した他局のパケツトを一旦レジスタに蓄積し、
自局のパケツトとの競合を避けて出力するため、
本質的に各局が全く対等な通信を行うことができ
る。

したがつて、パケツト自体には優先度を持たせ
られないため、複数のメツセージ交換が重なる
と、全体の伝送効率が一様に低下し、特定のメツ
セージのみを優先させることはできない。

そこで、本発明においては、異種の局にそれぞ
れ特定の優先順位を持たせ、パケツトの伝送が重
なつた場合に、その伝送周期を変えることにより
それぞれの優先順位にしたがつたトラヒツクが得
られるようにして、優先順位の高い種類の局間の
メツセージ交換を優先させるようにする。

以下、本発明の実施例を、図面により説明す
る。

第４図は、第２図における各局の優先度を示す
図であり、第５図は本発明の実施例を示す各局の
ライン・インターフエイスの構成図である。

第５図において、全体のパケツト送受信動作に
ついては、別発明（本願と同日出願）の明細書と
図面に詳細が示されているので、簡単に説明す
る。

各局のライン・インターフエイスは、入力パケ
ツトをダイレクトに次局に中継する「ダイレク
ト・モード」と、入力パケツトを蓄積バツフアに
格納した後、次局に送出する「バツフア・モー
ド」とを持つ。初期状態では、いずれの局もダイ
レクト・モードであるが、自局パケツトの送信が
可能な場合に、送信に先立つてバツフア・モード
に切り替え、その後、自局パケツト受信した場合
に、受信終了を待つてダイレクト・モードに切り
替える。

先ず、ダイレクト・モードでは、入力ライン３
１に他局パケツトが入力すると、入力ゲート回路
１、中継ライン３２、出力ゲート回路２、出力ラ
イン３３を経て、そのまま次局に中継される。同
時に、パケツト識別回路６はパケツトの受信／中
継の開始を検知して、パケツト認識信号ライン４
５に信号を与え、また受信／中継パケツトのアド
レス判別を行つて自局宛のパケツトを検知し、自
局宛パケツト受信信号ライン４６に信号を与え
る。制御回路７は、自局宛パケツトを受信バツフ
ア回路４に格納するとともに、次局に中継する。

送信バツフア回路５に送信すべきパケツトが格
納すると、制御回路７はパケツト認識信号ライン
４５により伝送路の空きを確認し、ダイレクト・
モードからバツフア・モードに切り替えてから、
出力ゲート回路２を介して自局パケツトを送信す
る。

バツフア・モードでは、自局パケツトの送信は
阻止され、蓄積バツフア回路３に入力した他局パ
ケツトを出力ゲート回路２を介して送信する。

パケツト識別回路６は、入力パケツトが自局送
信パケツトであることを検知すると、自局パケツ
ト受信信号ライン４７に信号を与え、制御回路７
はこれを受けると、蓄積バツフア回路３の自局パ
ケツトを消滅させた後、バツフア・モードからダ
イレクト・モードに切り替える。

本発明においては、新しく優先順位判別回路８
およびタイマー回路９を設ける。優先順位の判別
は、パケツト発信元アドレスを優先順位判別回路
８で識別し、その局の種類を自局の種類と比較し
て、その差信号をタイマー回路９に与えるか、パ
ケツト自体にあらかじめ定められた優先順位ビツ
トを付加しておき、それを優先順位判別回路８で
識別して、自局の優先順位ビツトと比較し、その
差信号をタイマー回路９に与えるか、あるいは、
これらの組合せにより差信号を発生し、タイマー
回路９に与える。

タイマー回路９は、自局と競合したパケツトの
優先度によるタイマー値を、各パケツトごとに加
算する機能を備えている。

いま、第２図に示すＡ〜Ｄ局の優先度P_xが、
それぞれ第４図に示すａ〜ｄの高さで表わされる
ものとすれば、自局と通過パケツトとの優先度の
差分の和が次回送信までのタイマー値となる。

例えば、Ｂ局において、Ａ局のパケツトが通過
したときのタイマー値T_bは、次のようになる。

T_b＝P_a−P_b＝５−４＝１ ……(1) また、Ｄ局において、Ａ局のパケツトとＢ局の
パケツトが通過したときのタイマー値 T_dは、
次のようになる。

T_d＝（P_a−P_d）＋（P_b−P_d）３＋２＝５ ……(2) 制御回路７は、タイマー値を受け取るとその値
だけ間隔をおいて次の自局パケツトを送信する。

第６図は、第２図のループ式パケツト通信シス
テムの各局に第４図に示す優先度を持たせた場合
の動作タイム・チヤートである。

Ａ、Ｂ、Ｄ局は、いずれも１パケツト以上の送
信データを有するものとし、いまＡ局でパケツト
ａを送出した後、他局のパケツトｄ，ｂを中継し
た場合、Ｄ、Ｂ局は自局より下位順位にのため次
の自局パケツトａを遅延させることなく送信す
る。次に、Ｂ局では、自局のパケツトｂを受信す
るまでに、他局のパケツトａ，ｄを中継するの
で、自局のパケツトｂを受信し終つてから、上位
順位であるＡ局の優先度と自局の優先度の差T_b
＝P_a−P_bだけ遅延させてパケツトｂを送信する。

次に、Ｃ局は、ダイレクト・モードのため、す
べてのパケツトを中継させる。Ｄ局では、自局の
パケツトｄを受信するまでに、他局のパケツト
ｂ，ａを中継するので、自局のパケツトｄを受信
し終つてから、上位順位であるＡ局およびＢ局の
優先度と自局の優先度の差T_d＝（P_a−P_d）＋（P_b−
P_d）だけ遅延させてパケツトｄを送信する。し
たがつて、自局パケツトｄを受信してから、次の
パケツトｄを送信するまでの間に、パケツトａ，
ｂが中継されることになる。

なお、Ｔ loopaは、パケツトａがループを一
巡する時間を示す。

なお、第４図、第６図では、パケツト発信局に
対し優先度を与えて、各局は中継するパケツトの
発信元アドレスを識別して、自局の優先度と比較
することにより優先制御を行つているが、各局が
自局の優先度を固定せずに、送信するパケツトの
種類や宛先によつて優先度を決定し、パケツトご
とあるいはメツセージごとに優先順位を変更する
ことも可能である。

さらに、両者を組合わせて、優先順位が自局と
対等な局との競合では、本質的に対等な送信権を
持つことにより、各局が全く平等に回線を利用で
き、優先順位が自局より高い局との競合では、次
回の自局の送信権をある期間だけ放棄することに
より、優先順位の高い局ほど回線を効率よく利用
でき、また、同一種の局間では、伝送するパケツ
トの種類により同一種のパケツトを対等に扱い、
特に緊急を要するパケツトを優先させるようにす
ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、異種の
局に特に優先順位を持たせるか、送信するパケツ
トの種類や宛先により優先順位を持たせるが、あ
るいは両者を組合わせることによつて、優先度の
高い局ほど回線を効率よく利用でき、かつ同一種
の局間でも緊急を要するパケツトほど回線を効率
よく利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のループ式パケツト通信システム
の概略図、第２図は本発明が適用されるレジスタ
挿入型ループ式パケツト通信システムの概略図、
第３図は従来のループ式パケツト通信システムの
優先制御回路の構成図、第４図は第２図における
各局の優先度を示す図、第５図は本発明の実施例
を示す各局のライン・インターフエイスの構成
図、第６図は第２図における各局に第４図に示す
優先度を持たせた場合の動作タイム・チヤートで
ある。１：入力ゲート回路、２：出力ゲート回路、
３：蓄積バツフア回路、４：受信バツフア回路、
５：送信バツフア回路、６：パケツト識別回路、
７：制御回路、８：優先順位判別回路、９：タイ
マー回路、１０：レジスタ、３１：入力ライン、
３２：中継ライン、３３：出力ライン、３４：受
信データ・ライン、３５：送信データ・ライン、
３６：送信要求信号ライン、３７：送信起動信号
ライン、３８：受信可能信号ライン、３９：受信
許可信号ライン、４０：蓄積バツフア入力ライ
ン、４１：送信バツフア出力ライン、４２：蓄積
バツフア出力ライン、４３：入力ゲート制御信号
ライン、４４：出力ゲート制御信号ライン、４
５：パケツト認識信号ライン、４６：自局宛パケ
ツト受信信号ライン、４７：自局パケツト受信信
号ライン、４８：パケツト格納信号ライン、４
９：送信起動信号ライン、５０：パケツト消去信
号ライン、５１：差分信号ライン、５２：遅延信
号ライン。

Claims

【特許請求の範囲】１特に制御用の局を持たないループ状伝送路
に、通常は入力したパケツト情報を中継し、自局
がパケツト情報を送信するときのみ、入力するパ
ケツト情報を一時蓄積する複数の局を接続して、
各局間で非同期に伝送するループ式パケツト通信
システムにおいて、自局の送信したパケツトがル
ープ状伝送路を一巡して戻るまでに、蓄積、中継
した他局のパケツトの優先度を判別し、該優先度
と自局の優先度を比較して、比較結果により、自
局の次のパケツトを送信するタイミングを決定す
ることを特徴とするループ式パケツト通信システ
ム。２前記他局のパケツトの優先度は、局の種類に
よりあらかじめ定められた優先度か、パケツトの
種類や宛先により送信時に決定された優先度か、
あるいは両者を組合わせた優先度であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のループ式パ
ケツト通信システム。３前記他局のパケツトの優先度と自局の優先度
を比較する場合、両者の差を競合パケツトのすべ
てに対して合計したものを自局のタイマー値とし
てセツトすることを特徴とする特許請求の範囲第
１項または第２項記載のループ式パケツト通信シ
ステム。