JP2955555B1 - ネットワークシステム - Google Patents

ネットワークシステム

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JP2955555B1
JP2955555B1 JP10113459A JP11345998A JP2955555B1 JP 2955555 B1 JP2955555 B1 JP 2955555B1 JP 10113459 A JP10113459 A JP 10113459A JP 11345998 A JP11345998 A JP 11345998A JP 2955555 B1 JP2955555 B1 JP 2955555B1
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/44Star or tree networks
    • HELECTRICITY
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    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46Interconnection of networks
    • H04L12/4637Interconnected ring systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】単独ノードあるいはループ接続されたノード群
がひとつの光スターカプラによる物理的共通媒体に複数
接続したループ及びバス混在のネットワークシステムを
構築する。 【解決手段】図1に示すように、光スターカプラにルー
プが接続された混在接続とする。各ノードはノード固有
のIDを持ち、IDにはループ毎に固有のループアドレ
スとループ上で固有のノードアドレスを含む。ループ上
の伝送路は一方向にのみパケット伝送可能で、パケット
は光スターカプラあるいはループを経由して、LAN上
の全ノードに伝送される。前記構成のLANにおいて、
光スターカプラに直接パケットを出力するノード( ルー
プマスタ) がパケットの破棄、あるいはバスへの出力を
制御することにより、光スターカプラによるバス接続と
ループ接続の混在接続を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バス型ネットワー
クとループ型ネットワークの混在接続を実現できるネッ
トワークシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、映像や音声データのデジタル化が
進み、制御コマンドのようなコンピュータデータとMP
EGに代表されるデジタルAVデータを混在して伝達す
るネットワークが一般家庭や自動車といった用途で使わ
れる時代を迎え、ノード増設の容易さ、機器グループ毎
あるいはデータ毎による信頼性順位付けといった多様か
つ柔軟なネットワークの接続形態が要求されている。従
来、バス型ネットワークとループ型ネットワークといっ
た異なるトポロジーのネットワークを相互接続する場合
には、例えば文献(釜江尚彦著、1992年7月6日
版、「ローカル・エリア・ネットワーク」、昭晃堂、8
8ページ)で示されているようにネットワーク層でゲー
トウェイあるいはルータを使用するということが一般的
であった。この場合の装置例を図10に示す。図10に
おいて、101はバス型ネットワーク、101aはバス
型ネットワーク101に接続されているノード、102
はゲートウェイあるいはルータ、103はループ型ネッ
トワーク、103aはループ型ネットワーク103に接
続されているノードであり、バス型ネットワーク101
とループ型ネットワーク103はゲートウェイあるいは
ルータ102を介して相互接続している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般にループ型ネット
ワークは、ノード間を接続する光ファイバや光モジュー
ルが少なくコスト的に有利でノードの拡張性にも優れて
いるが、一部の光ファイバ断線やノードの故障だけでネ
ットワーク全体が動作不能となるため信頼性に問題があ
り、故障部位の診断が困難で保守性にも問題がある。一
方、バス型ネットワークは光ファイバや光モジュールが
多くなりコスト的には不利であるものの、一部の光ファ
イバ切断やノード故障が生じても故障ノードが動作不能
になるだけでネットワーク全体に影響を与えることはな
いので信頼性が高く、故障部位の診断も容易なので保守
性にも優れる。そのためループ型ネットワークとバス型
ネットワークを用途や機器の重要性に応じて双方のネッ
トワークを組み合わせた混在接続を用いれば、双方の短
所を補完してコスト面、信頼性、拡張性、メンテナンス
性に優れたネットワーク構築が可能となる。ところがネ
ットワークの混在接続のためにはゲートウェイやルータ
といった機器が用いられてきたが、これらの機器はパケ
ット変換を高速で行う必要があるためコンピュータシス
テムや複雑な装置が要求され、一般家庭や自動車といっ
た用途にはコスト面あるいは規模的に不向きであった。
【0004】この発明は上記の問題点を解消するために
なされたもので、ゲートウェイやルータを用いることな
くバス型ネットワークとループ型ネットワークの混在接
続を実現できるネットワークシステムを提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願の請求項1にかかる発明は、ループ接続された
複数のノードで構成される少なくとも1つのループ、及
び、単一のノードまたはループ接続された複数のノード
で構成される1つ以上のループが共通伝達経路に直接接
続されて構成されるネットワークシステムであって、前
記ノードのいずれかから出力された信号、全てのノー
ドに伝達され、各ループにおいてループ内のいずれかの
ノードで消滅させられるものである。
【0006】また、本願の請求項2にかかる発明は、
求項1記載のネットワークシステムにおいて、共通伝達
経路は光スターカプラであるものである。
【0007】また、本願の請求項3にかかる発明は、ル
ープ接続された複数のノードで構成される少なくとも1
つのループ、及び、単一のノードまたはループ接続され
た複数のノードで構成される1つ以上のループが光スタ
ーカプラに直接接続され、前記ループを構成する各ノー
ドはそれぞれ固有のノードIDを有し、前記複数のルー
プのいずれかに含まれた1つのノードがトークンマスタ
ノードとなり、該トークンマスタノードとなるノード以
外のノードがスレーブノードとなるネットワークシステ
ムであって、前記トークンマスタノードは、データパケ
ットを送信することを許可されるノードのノードIDで
ある送信ノードIDと送信されたデータパケットを受信
すべきノードのノードIDである受信ノードIDを含む
トークンパケットを送信するトークン送信装置と、前記
トークンパケットの解析を行うトークン解析装置と、自
ノードの出力が前記光スターカプラに直接接続されてい
るかあるいは自ノードの出力がループを構成する他のノ
ードに接続しているかの接続情報と前記トークンマスタ
ノードのノードIDと受信したパケットの情報を一時的
に記憶する記憶装置と、データパケット送信を行うデー
タ送信装置と、受信した前記トークンパケットを破棄あ
るいは通過させるためのスイッチとを備え、前記スレー
ブノードは、前記トークンパケットの解析を行うトーク
ン解析装置と、自ノードの出力が前記光スターカプラ
直接接続されているかあるいは自ノードの出力がループ
を構成する他のノードに接続しているかの接続情報と前
記トークンマスタノードのノードIDと受信したパケッ
トの情報を一時的に記憶する記憶装置と、データパケッ
ト送信を行うデータ送信装置と、受信した前記トークン
パケットを破棄あるいは通過させるためのスイッチとを
備え、各ノードの前記トークン解析装置、前記トーク
ンパケットが送信されるときには、前記記憶装置に記憶
された前記接続情報と前記トークンマスタノードのノー
ドIDから判断して、全ノードにトークンパケットが伝
達され該トークンパケットがネットワーク上から消滅
させられるように、各ノードが内蔵する前記スイッチの
制御を行い、前記データパケットが伝送されるときに
は、前記記憶装置に記憶された前記接続情報と受信した
トークンパケットの情報から判断して、全ノードにデー
タパケットが伝達されネットワーク上から消滅させら
れるように、各ノードが内蔵する前記スイッチの制御を
行うものである。
【0008】また、本願の請求項4にかかる発明は、請
求項3記載のネットワークシステムにおいて、ノード
が、ディップスイッチあるいは不揮発性メモリを備え、
固有のノードIDとトークンマスタノードのノードID
と接続情報をネットワークシステム構築時に前記ディッ
プスイッチあるいは不揮発性メモリから記憶装置に設定
するものである。
【0009】また、本願の請求項5にかかる発明は、請
求項3記載のネットワークシステムにおいて、ノード
が、通信ポートを備え、固有のノードIDとトークンマ
スタノードのノードIDと接続情報をネットワークシス
テム構築時にノード毎に接続したコンピュータから記憶
装置に設定するものである。
【0010】また、本願の請求項6にかかる発明は、請
求項3記載のネットワークシステムにおいて、前記光ス
ターカプラと固有の信号を出力する信号出力装置から構
成されたバス装置を備え、ノードが、前記信号出力装置
からの信号を検出する信号検出装置を具備し、ノードの
出力が前記バス装置に直接接続しているかどうかを前記
信号出力装置の信号から検出するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図1から図9を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1による
ネットワークシステムの構成例を示す図である。図1に
おいて、100,110,111,112,120,1
21はネットワークに接続されたノード、15は光スタ
ーカプラである。ノード100はトークンマスタノード
であり、ノード110,111,112,120,12
1はスレーブノードである。また、ノード100は、ノ
ード100から構成されるループ0のループマスタであ
り、ノード110は、ノード110,111,112か
ら構成されるループ1のループマスタであり、ノード1
20は、ノード120,121から構成されるループ2
のループマスタである。図1において、矢印の方向がデ
ータの流れる方向を示す。図1に示すように、本実施の
形態1によるネットワークは、複数のノードが一方向に
接続されたループ(ループ1、ループ2)もしくは単一
のノードで構成されるループ(ループ0)が、光スター
カプラ15に接続された形態をとり、各ループを構成す
るノードのうち、出力側が光スターカプラ15に直接接
続されているノードがループマスタとなる。
【0012】図2は、本実施の形態1によるネットワー
クシステムにおいてネットワーク上を伝送されるパケッ
トの構成を示す図である。図2において、21はトーク
ンパケット、22はDSパケット、23はデータパケッ
トである。
【0013】トークンパケット21は、図2に示すよう
に、送信ノードID(トークンマスタノードがデータ送
信を許可するノードのノードID)と受信ノードID
トークンマスタノードがデータ受信を許可するノード
のノードID)を含む。ここで、ノードIDは、そのノ
ードの属するループアドレスとそのループ上でのノード
アドレスから構成される。ループアドレスは各ループ固
有の番号であり、ノードアドレスはループ上で各ノード
に固有のノードの番号である。ネットワーク上である特
定のノードを指定するには、そのノードが属するループ
アドレスと、そのループ上でのノードのノードアドレス
を指定すれば良い。本実施の形態における、ノードID
の記述方法は、(ループアドレス.ノードアドレス)と
する。例えばループアドレスが1、ノードアドレスが
2、のノードのノードIDは、(1.2)と表現する。
【0014】DSパケット22は、図2に示すように、
Destination Statusのフィールドを含む。DSパケット
22を送信するのは、トークンパケット21の受信ノー
ドIDフィールドで受信ノードに指示されたノードであ
り、DSパケット22は受信側ノードがデータ受信可能
な状態にあるかどうかを示す情報を含む。
【0015】データパケット23は、図2に示すよう
に、実際に送信されるデータのフィールドを含む。デー
タパケット23を送信するのは、トークンパケット21
の送信ノードIDフィールドで送信ノードに指示された
ノードである。
【0016】図3は、ネットワーク上を伝送されるパケ
ットの様子を示した図である。図3において、31はト
ークンパケットであり、32はDSパケットであり、3
3はデータパケットである。本実施の形態によるネット
ワークシステムでは、図3に示すようにネットワーク上
にはトークンパケット,DSパケット,データパケット
の順で伝送され、以下一定時間ごとにこれを繰り返す。
【0017】図4は、本発明の実施の形態1によるネッ
トワークシステムの詳細な構成を示す図である。図4に
おいて、100,110,111,112,120,1
21はネットワークに接続されたノード、15は光スタ
ーカプラである。ノード100はトークンマスタノード
であり、ノード110,111,112,120,12
1はスレーブノードである。ノード100はループ0に
属し、ノード110,111,112はループ1に属
し、ノード120,121はループ2に属する。ノード
100,110,120はループマスタである。また、
ノード100のノードIDは(0.0)、ノード110
のノードIDは(1.0)、ノード111のノードID
は(1.1)、ノード112のノードIDは(1.
2)、ノード120のノードIDは(2.0)、ノード
121のノードIDは(2.1)とする。このように各
ノードは固有のノードIDを持っている。
【0018】図4に示すように、スレーブノード11
1,112,121およびトークンマスタノードでない
ループマスタ110,120は、トークンおよびパケッ
トの解析を行うトークン解析装置と、初期設定を記憶す
る不揮発性メモリと、トークン解析装置および不揮発性
メモリに接続された記憶装置と、データの送信を行うデ
ータ送信装置と、ループを切断あるいは接続するスイッ
チを具備する。スイッチはA側に切り替えるとループを
接続し、B側に切り替えるとループを切断する。
【0019】図4に示すように、トークンマスタノード
100は、スレーブノードの構成要素に加えて、トーク
ンを送信するトークン送信装置を具備する。スイッチは
A側に切り替えるとループを接続し、B側に切り替える
とループを切断する。なお上記構成において不揮発性メ
モリは、初期設定を記憶し、記憶装置に前記初期設定を
設定できるものであれば何でもよく、例えばディップス
イッチ等で実現しても良い。
【0020】次に上述のように構成された本実施の形態
1によるネットワークシステムの動作について説明す
る。送信ノードIDが(2.1)で、受信ノードIDが
(1.1)のトークンパケットをトークンマスタノード
100が送信した場合を例にとり動作説明する。本発明
の実施の形態1によるネットワークシステムでは、パケ
ット(トークンパケットを含む全てのパケット)を送信
したノードは自ノードに返ってきたパケットを破棄する
ようにスイッチを切換える。ループマスタはスイッチを
切換えて、他ループに属するノードが送信したパケット
を破棄し、自ループに属するノードが送信したパケット
は通過させて、パケットの伝送および破棄を行う。
【0021】まず動作シーケンスの概略を述べる。動作
シーケンスには初期化シーケンスと通常動作シーケンス
がある。初期化シーケンスは、電源投入やリセット等の
際に起動され、初期化処理を行う。初期化シーケンスに
おいて、不揮発性メモリもしくはディップスイッチ等に
事前に設定された情報を記憶装置に読み込むことで、ト
ークンマスタノードはトークンマスタノードとして、ル
ープマスタはループマスタとして動作するよう設定さ
れ、ループマスタはトークンマスタノードが属するルー
プのループアドレス(今回の例では" 0" )を知り、ト
ークンマスタノードを含む全ノードは自ノードのノード
ID(ループアドレスおよびノードアドレス)を知る。
【0022】図9は、不揮発性メモリ上に事前に設定さ
れた情報の例を示す図である。この例では事前に、各フ
ラグ、アドレスおよびIDの不揮発性メモリ上でのアド
レスが分かっているものとする。図9に示すように不揮
発性メモリ上に情報が設定されているとすると、例えば
不揮発性メモリ上のトークンマスタノードフラグのアド
レスに格納された情報を読み出して、「0」であればト
ークンマスタでないと設定でき、「1」であればトーク
ンマスタであると設定できる。ループマスタフラグ、ト
ークンマスタノードのループアドレスおよび自ノードI
Dについても同様である。
【0023】通常動作シーケンスは、ノードが実際にパ
ケットの送信および受信を行う動作シーケンスであり、
トークンパケットの伝送を行うトークンモード、DSパ
ケットの伝送を行うDSモード、データパケットの伝送
を行うデータモードの3つのモードから成る。以下で通
常動作シーケンスの各モードにおける動作について詳細
に説明する。
【0024】まずトークンモードについて図4を用いて
説明する。図4はトークンパケットが伝送される時の各
ノードのスイッチの状態,およびトークンパケットの流
れを示す図であり、図において、太線がトークンパケッ
トの流れを示す。トークンマスタノード100は、トー
クン送信装置でトークンパケットを組み立て、データ送
信装置でネットワーク上で伝送される形態に加工し、ト
ークン解析装置がスイッチをB側へと切換えてトークン
パケットを送信する。ここでは、このトークンパケット
により指定される送信ノードIDが(2.1)で、受信
ノードIDが(1.1)であるとする。
【0025】ループマスタ110および120のトーク
ン解析装置は、初期化シーケンスで記憶したトークンマ
スタノード100のループアドレス“0" と自ループの
アドレス(110は“1" 、120は“2" )を比較
し、比較した結果が異なるので他ループからのパケット
であると判断してスイッチをB側へ切換える。スレーブ
ノード111、112、121のトークン解析装置は、
トークンモードにおいてはパケットを通過させるようス
イッチをA側に切換える。
【0026】トークンマスタノード100から送信され
たトークンパケットは、光スターカプラ15を経由して
ノード100,112,121へと伝送される。ループ
アドレス0のループ0においては、光スターカプラ15
から伝送されたトークンパケットはトークンマスタノー
ド100のトークン解析装置で破棄される。ループアド
レス1のループ1においては、スレーブノード112,
スレーブノード111,ループマスタ110の順でトー
クンパケットは伝送され、ループマスタ110のトーク
ン解析装置でトークンパケットは破棄される。同様にル
ープアドレス2のループ2においては、スレーブノード
121,ループマスタ120の順でトークンパケットは
伝送され、ループマスタ120のトークン解析装置でト
ークンパケットは破棄される。トークンマスタノードを
含む全ノードのトークン解析装置は、受信したトークン
パケット中の送信ノードIDおよび受信ノードIDを記
憶装置に蓄える。
【0027】以上のようにしてトークンパケットはトー
クンマスタノード100から全ノードへと伝送され、受
信され、ループマスタおよびトークンマスタノードで破
棄される。以上がトークンモードにおける動作である。
【0028】次にDSモードについて図5を用いて説明
する。図5はDSパケットが伝送される時の各ノードの
スイッチの状態,およびDSパケットの流れを示す図で
あり、図において、太線がDSパケットの流れを示す。
【0029】トークンマスタノードおよびループマスタ
を含む全ノードのトークン解析装置は、上述のトークン
モードにおける動作によって記憶装置に蓄えた受信ノー
ドIDと自ノードIDを比較して一致する場合は(ここ
では、ノード111のみ一致する)、自ノードがデータ
を受信可能な状態であれば“データ受信可能" を示すD
Sパケットを組立て、自ノードがデータを受信不可能な
状態であれば“データ受信不可能" を示すDSパケット
を組立て、データ送信装置でネットワーク上で伝送され
る形態に加工し、スイッチをB側へと切換えてDSパケ
ットを送信する。
【0030】ループマスタ110のトークン解析装置
は、記憶装置に蓄えた受信ノードIDと自ノードIDが
一致しないので、自ノードがDSパケットを出さないと
判断し、次に、記憶装置に蓄えた受信ノードIDのルー
プアドレス“1" と自ループのアドレス“1" を比較
し、一致するので自ループ内のノードからDSパケット
が送信されると判断してA側へとスイッチを切換える。
【0031】ループマスタ100および120のトーク
ン解析装置は、記憶装置に蓄えた受信ノードIDと自ノ
ードIDが一致しないので、自ノードがDSパケットを
出さないと判断し、次に、記憶装置に蓄えた受信ノード
IDのループアドレス“1"と自ループのアドレス(ノ
ード100は“0" 、ノード120は“2" )を比較
し、異なるので他ループ内のノードからDSパケットが
送信されると判断してB側へとスイッチを切換える。ス
レーブノード112,121のトークン解析装置は、記
憶装置に蓄えた受信ノードIDと自ノードIDが一致し
ないので、パケットを通過させるようスイッチをA側に
切換える。
【0032】ノード111から送信されたDSパケット
は、ノード110を通過し、光スターカプラ15を経由
してノード100,112,121へと伝送される。ル
ープ0においては、光スターカプラ15から伝送された
DSパケットはトークンマスタノード100で破棄され
る。ループ1においては、スレーブノード112,スレ
ーブノード111の順でDSパケットは伝送され、DS
パケットを送信したノード111でDSパケットは破棄
される。ループ2においては、スレーブノード121,
ループマスタ120の順でDSパケットは伝送され、ル
ープマスタ120でDSパケットは破棄される。
【0033】トークンマスタノードを含む全ノードのト
ークン解析装置は、上述のトークンモードにおける動作
によって記憶装置に蓄えた送信ノードIDと自ノードI
Dを比較して一致する場合は(ここでは、ノード121
のみ一致する)、伝送されてきたDSパケットを受信
し、その内容を記憶装置に蓄える。
【0034】以上のようにしてDSパケットはトークン
パケットによって受信ノードに指定されたノード111
から全ノードへと伝送され、トークンパケットで送信ノ
ードに指定されたノード121によって受信され、ルー
プマスタ100,120およびDSパケットを送信した
ノード111で破棄される。以上がDSモードにおける
動作である。
【0035】最後にデータモードについて図6を用いて
説明する。図6はデータパケットが伝送される時の各ノ
ードのスイッチの状態,およびデータパケットの流れを
示す図であり、図において、太線がデータパケットの流
れを示す。
【0036】トークンマスタノードおよびループマスタ
を含む全ノードのトークン解析装置は、上述のトークン
モードにおける動作によって記憶装置に蓄えた送信ノー
ドIDと自ノードIDを比較して一致する場合は(ここ
では、ノード121のみ一致する)、DSモードにおい
て記憶装置に蓄えたDSパケットの内容が“データ受信
可能" を示していれば、データパケットを組立て、デー
タ送信装置でネットワーク上で伝送される形態に加工
し、トークン解析装置がスイッチをB側へと切換えてデ
ータパケットを送信する。トークンマスタノードおよび
ループマスタを含む全ノードのトークン解析装置は、記
憶装置に蓄えた送信ノードIDと自ノードIDの比較結
果が一致した場合でも、DSモードにおいて記憶装置に
蓄えたDSパケットの内容が“データ受信不可能" を示
していれば、データパケット送信は見合わせる。
【0037】ループマスタ120のトークン解析装置
は、記憶装置に蓄えた送信ノードIDと自ノードIDが
一致しないので、自ノードはデータパケットを出さない
と判断し、次に、記憶装置に蓄えた送信ノードIDのル
ープアドレス“2" と自ループのアドレス“2" を比較
し、一致するので自ループ内のノードからデータパケッ
トが送信されると判断してA側へとスイッチを切換え
る。
【0038】ループマスタ100および110のトーク
ン解析装置は、記憶装置に蓄えた送信ノードIDと自ノ
ードIDが一致しないので、自ノードはデータパケット
を出さないと判断し、次に、記憶装置に蓄えた送信ノー
ドIDのループアドレス“2" と自ループのアドレス
(100は“0" 、110は“1" )を比較し、異なる
ので他ループ内のノードからデータパケットが送信され
ると判断してB側へとスイッチを切換える。
【0039】スレーブノード112、111のトークン
解析装置は、記憶装置に蓄えた送信ノードIDと自ノー
ドIDが一致しないので、パケットを通過させるようス
イッチをA側に切換える。
【0040】ノード121から送信されたデータパケッ
トは、ノード120を通過して、光スターカプラ15を
経由してノード100、112、121へと伝送され
る。ループ0においては、光スターカプラ15から伝送
されたデータパケットはトークンマスタノード100の
トークン解析装置で破棄される。ループ1においては、
スレーブノード112、スレーブノード111、ループ
マスタ110の順でデータパケットは伝送され、ループ
マスタ110のトークン解析装置でデータパケットは破
棄される。ループ2においては、光スターカプラ15か
ら伝送されたデータパケットは、データパケットを送信
したスレーブノード121でデータパケットは破棄され
る。トークンマスタノードを含む全ノードのトークン解
析装置は、記憶装置に蓄えた受信ノードIDと自ノード
IDを比較して一致する場合は、伝送されてきたデータ
パケットを受信する。
【0041】以上のようにして、データパケットはトー
クンパケットによって送信ノードに指定されたノード1
21から全ノードへと伝送され、トークンパケットで受
信ノードに指定されたノード111によって受信され、
ループマスタ100、110およびデータパケットを送
信したノード121で破棄される。以上がデータモード
における動作である。
【0042】トークンマスタノードが前回トークンパケ
ットを送信してから一定時間が経過すると再びトークン
モードへもどり、以下同様にしてトークンモード、DS
モード、データモードの動作を繰り返しデータの伝送を
実現する。
【0043】以上に述べてきたように、パケット(トー
クンパケット、DSパケット、データパケット)を送信
したノードは自ノードに返ってきたパケットを破棄する
ようにスイッチを切換え、ループマスタは他ループに属
するノードから送信されたパケットを破棄するようにス
イッチを切換えることによって、パケットの伝送、破棄
が行われる。
【0044】このように、本実施の形態1によるネット
ワークシステムでは、ノードをデータリンク(メディア
アクセス制御:MAC)層で直接相互接続する簡単な物
理あるいは電気的なスイッチを設け、送信ノード以外の
ノードが受信したパケットをそのまま上位ノードに伝達
するか自ノードで破棄するかを送信ノードが属するルー
プのループアドレスから判断して前記スイッチを切り換
えることにより、パケットを伝達あるいは消滅させてパ
ケット処理を行うようにしたから、単独ノードあるいは
ループ接続されたノード群がひとつの光スターカプラに
複数接続したループ&バス混在型ネットワークシステム
を構築できる。
【0045】なお、上記実施の形態1によるネットワー
クシステムでは、各ノードが受信したパケットをそのま
ま上位ノードに伝達するか自ノードで破棄するかを切り
換える手段を、ノードの入力端子と出力端子を短絡,あ
るいは切断する物理的なスイッチにより実現している
が、受信したパケットをそのまま上位ノードに伝達する
か自ノードで破棄するかを切り換えることができるもの
であれば、切り換え手段はどのような構成のものであっ
てもよい。
【0046】また、本発明のネットワークシステムの構
成は、上記実施の形態1で示したものに限られるもので
はなく、ループの数、ループ中のノードの数、光スター
カプラに直接接続されるノードの数は、ノードIDのビ
ット幅や物理的なさまざまな制限の範囲内で任意に設定
することが可能である。また、上記実施の形態1では、
トークンマスタノードが光スターカプラに直接接続され
ているものについて示したが、トークンマスタノード
は、ループ中の任意の位置に配置することが可能であ
る。
【0047】また、上記実施の形態1によるネットワー
クシステムでは、トークンパケット、DSパケット、デ
ータパケットの順で伝送を行っているが、受信ノードが
データを受信できない場合、そのデータを伝送路上で一
旦破棄して、再度そのデータの送信を送信元に要求して
再送が許可されるネットワークシステム、あるいは受信
ノードがデータの上書きをした後、喪失したデータ群を
送信元に要求して再送が許可されるネットワークシステ
ムにおいては、DSパケット伝送のフェーズはなくても
良い。
【0048】なお、上記実施の形態1によるネットワー
クシステムでは、トークン送信装置を備えてトークンマ
スタノードになり得るノードがネットワークシステム上
に1つ(ノード100)しかないがこの限りではなく、
トークン送信装置を備えてトークンマスタノードになり
得るノードがネットワークシステム上に複数存在しても
よい。その場合でも、事前に不揮発性メモリもしくはデ
ィップスイッチ等に予め設定された情報等によりトーク
ンマスタノードとして動作するよう設定されるノードは
ネットワーク上で唯一でなくてはならない。
【0049】また、初期化シーケンスにおいてディップ
スイッチもしくは不揮発性メモリ等に事前に設定された
初期設定を記憶装置に読み込むのではく、図7に示す
ように、光スターカプラと信号出力装置から構成された
バス装置75は信号出力装置75aと光スターカプラに
接続するノード72へ信号を出力する信号線74を具備
し、光スターカプラによるバス装置に接続されるループ
型ネットワーク上のノード71および72が信号線74
からの信号を検出する信号検出装置71aおよび72a
を具備する構成とし、信号出力装置75aが光スターカ
プラに直接接続されていることを示す信号を送信し、光
スターカプラに直接接続されているノード72の信号検
出装置72aのみが前記信号を検出してノード72の記
憶装置にループマスタとして動作するよう設定すること
により、光スターカプラに直接接続されているノード7
2が自動的にループマスタであると認識させるように構
成してもよい。
【0050】また、初期化シーケンスにおいてディップ
スイッチもしくは不揮発性メモリ等に事前に設定された
初期設定を記憶装置に読み込むのではく、図8に示す
ように、ノード81に設定装置82を接続し、設定装置
82から記憶装置81aに設定する構成としても良い。
この際の設定装置82はコンピュータ等で構成し、ノー
ド81と設定装置82の接続はシリアル通信によって行
うなどしてもよい。
【0051】また、本発明による、ノードの所属するル
ープに固有のループアドレスを設け、ループマスタによ
りデータ伝達あるいは破棄を行う方式は、上記実施の形
態で説明したようなトークンを用いたネットワークシス
テムだけではなく、CSMA(Carrier Sense Multiple
Access )方式やTDMA(Time-Division MultipleAc
cess )方式、あるいはバスアービタによるアービトレ
ーション方式を用いたネットワークシステムにおいても
適用可能である。CSMA方式やTDMA方式、あるい
はバスアービタによるアービトレーション方式を用いた
ネットワークシステムに適用する場合には、ノードの所
属するループ固有のループアドレスを設け、送信データ
に送信元ループアドレスを付加して、その情報をループ
マスタが解析してデータ伝達あるいは破棄、かつ送信元
ノードが自ノードに戻ってきたデータを破棄するように
することにより、上記実施の形態と同様、光スターカプ
ラを用いたバス及びループ混在接続が容易に実現可能で
ある。
【0052】
【発明の効果】以上のように、本発明(請求項1)によ
れば、ループ接続された複数のノードで構成される少な
くとも1つのループ、及び、単一のノードまたはループ
接続された複数のノードで構成される1つ以上のループ
が共通伝達経路に直接接続されて構成されるネットワー
クシステムであって、前記ノードのいずれかから出力さ
れた信号、全てのノードに伝達され、各ループにおい
ループ内のいずれかのノードで消滅させられるように
したから、コンピュータや複雑な制御装置を使わずに、
単独ノードあるいはループ接続されたノード群をひとつ
の物理的共通媒体に複数接続したループ&バス混在型ネ
ットワークシステムを実現できる効果がある。
【0053】また、本発明(請求項3)によれば、ルー
プ接続された複数のノードで構成される少なくとも1つ
のループ、及び、単一のノードまたはループ接続された
複数のノードで構成される1つ以上のループが光スター
カプラに直接接続され、前記ループを構成する各ノード
はそれぞれ固有のノードIDを有し、前記複数のループ
のいずれかに含まれた1つのノードがトークンマスタノ
ードとなり、該トークンマスタノードとなるノード以外
のノードがスレーブノードとなるネットワークシステム
であって、前記トークンマスタノードは、データパケッ
トを送信することを許可されるノードのノードIDであ
る送信ノードIDと送信されたデータパケットを受信す
べきノードのノードIDである受信ノードIDを含むト
ークンパケットを送信するトークン送信装置と、前記ト
ークンパケットの解析を行うトークン解析装置と、自ノ
ードの出力が前記光スターカプラに直接接続されている
かあるいは自ノードの出力がループを構成する他のノー
ドに接続しているかの接続情報と前記トークンマスタノ
ードのノードIDと受信したパケットの情報を一時的に
記憶する記憶装置と、データパケット送信を行うデータ
送信装置と、受信した前記トークンパケットを破棄ある
いは通過させるためのスイッチとを備え、前記スレーブ
ノードは、前記トークンパケットの解析を行うトークン
解析装置と、自ノードの出力が前記光スターカプラに直
接接続されているかあるいは自ノードの出力がループを
構成する他のノードに接続しているかの接続情報と前記
トークンマスタノードのノードIDと受信したパケット
の情報を一時的に記憶する記憶装置と、データパケット
送信を行うデータ送信装置と、受信した前記トークンパ
ケットを破棄あるいは通過させるためのスイッチとを備
え、各ノードの前記トークン解析装置は、前記トークン
パケットが送信されるときには、前記記憶装置に記憶さ
れた前記接続情報と前記トークンマスタノードのノード
IDから判断して、全ノードにトークンパケットが伝達
され該トークンパケットがネットワーク上から消滅さ
せられるように、各ノードが内蔵する前記スイッチの制
御を行い、前記データパケットが伝送されるときには、
前記記憶装置に記憶された前記接続情報と受信したトー
クンパケットの情報から判断して、全ノードにデータパ
ケットが伝達されネットワーク上から消滅させられる
ように、各ノードが内蔵する前記スイッチの制御を行う
構成としたから、コンピュータや複雑な制御装置を使わ
ずに、単独ノードあるいはループ接続されたノード群を
ひとつの光スターカプラによる物理的共通媒体に複数接
続したループ&バス混在型ネットワークシステムを実現
できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1によるネットワークシス
テムの構成例を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態1によるネットワークシス
テムにおいてネットワーク上を伝送されるパケットの構
成を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態1によるネットワークシス
テムにおいてパケットがネットワーク上を伝送されるシ
ーケンスを示す図である。
【図4】本発明の実施の形態1によるネットワークシス
テムにおいてトークンパケットが伝送される時の各ノー
ドのスイッチの状態,およびトークンパケットの流れを
示す図である。
【図5】本発明の実施の形態1によるネットワークシス
テムにおいてDSパケットが伝送される時の各ノードの
スイッチの状態,およびDSパケットの流れを示す図で
ある。
【図6】本発明の実施の形態1によるネットワークシス
テムにおいてデータパケットが伝送される時の各ノード
のスイッチの状態,およびデータパケットの流れを示す
図である。
【図7】光スターカプラからの信号線によりループマス
タの自動認識をする構成を示す図である。
【図8】設定装置により初期設定をする構成を示す図で
ある。
【図9】本発明の実施の形態1における不揮発性メモリ
上に事前に設定された情報の例を示す図である。
【図10】従来のゲートウェイによるネットワークの接
続例を示す図である。
【符号の説明】
100 トークンマスタノード 110 ループ1のループマスタ 111 ループ1のスレーブノード 112 ループ1のスレーブノード 120 ループ2のループマスタ 121 ループ2のスレーブノード 15 光スターカプラ 21 トークンパケット 22 DSパケット 23 データパケット 31 トークンパケット 32 DSパケット 33 データパケット 71 ノード 71a ノード71の信号検出装置 72 ノード 72a ノード72の信号検出装置 74 信号線 75 信号出力装置と光スターカプラから構成されたバ
装置 75a 75の信号出力装置 81 ノード 81a ノード81の記憶装置 82 設定装置 91 不揮発性メモリ上に事前に設定された情報の例 101 バス型ネットワーク 101a バス型ネットワークに接続されるノード 102 ゲートウェイあるいはルータ 103 ループ型ネットワーク 103a ループ型ネットワークに接続されるノード

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ループ接続された複数のノードで構成さ
    れる少なくとも1つのループ、及び、単一のノードまた
    はループ接続された複数のノードで構成される1つ以上
    のループが共通伝達経路に直接接続されて構成されるネ
    ットワークシステムであって、 前記ノードのいずれかから出力された信号は、全てのノ
    ードに伝達され、各ループにおいてループ内のいずれか
    のノードで消滅させられることを特徴とするネットワー
    クシステム。
  2. 【請求項2】 共通伝達経路は光スターカプラである
    とを特徴とする請求項1記載のネットワークシステム。
  3. 【請求項3】 ループ接続された複数のノードで構成さ
    れる少なくとも1つのループ、及び、単一のノードまた
    はループ接続された複数のノードで構成される1つ以上
    のループが光スターカプラに直接接続され、前記ループ
    を構成する各ノードはそれぞれ固有のノードIDを有
    し、前記複数のループのいずれかに含まれた1つのノー
    ドがトークンマスタノードとなり、該トークンマスタノ
    ードとなるノード以外のノードがスレーブノードとなる
    ネットワークシステムであって、 前記トークンマスタノードは、データパケットを送信す
    ることを許可されるノードのノードIDである送信ノー
    ドIDと送信されたデータパケットを受信すべきノード
    のノードIDである受信ノードIDを含むトークンパケ
    ットを送信するトークン送信装置と、前記トークンパケ
    ットの解析を行うトークン解析装置と、自ノードの出力
    前記光スターカプラに直接接続されているかあるいは
    自ノードの出力がループを構成する他のノードに接続し
    ているかの接続情報と前記トークンマスタノードのノー
    ドIDと受信したパケットの情報を一時的に記憶する記
    憶装置と、データパケット送信を行うデータ送信装置
    と、受信した前記トークンパケットを破棄あるいは通過
    させるためのスイッチとを備え、 前記スレーブノードは、前記トークンパケットの解析を
    行うトークン解析装置と、自ノードの出力が前記光スタ
    ーカプラに直接接続されているかあるいは自ノードの出
    力がループを構成する他のノードに接続しているかの接
    続情報と前記トークンマスタノードのノードIDと受信
    したパケットの情報を一時的に記憶する記憶装置と、デ
    ータパケット送信を行うデータ送信装置と、受信した前
    記トークンパケットを破棄あるいは通過させるためのス
    イッチとを備え、 各ノードの前記トークン解析装置は、前記トークンパケ
    ットが送信されるときには、前記記憶装置に記憶された
    前記接続情報と前記トークンマスタノードのノードID
    から判断して、全ノードにトークンパケットが伝達され
    該トークンパケットがネットワーク上から消滅させら
    れるように、各ノードが内蔵する前記スイッチの制御を
    行い、前記データパケットが伝送されるときには、前記
    記憶装置に記憶された前記接続情報と受信したトークン
    パケットの情報から判断して、全ノードにデータパケッ
    トが伝達されネットワーク上から消滅させられるよう
    に、各ノードが内蔵する前記スイッチの制御を行うこと
    を特徴とするネットワークシステム。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のネットワークシステムに
    おいて、 ノードが、ディップスイッチあるいは不揮発性メモリ
    を備え、固有のノードIDとトークンマスタノードのノ
    ードIDと接続情報をネットワークシステム構築時に前
    記ディップスイッチあるいは不揮発性メモリから記憶装
    置に設定することを特徴とするネットワークシステム。
  5. 【請求項5】 請求項3記載のネットワークシステムに
    おいて、 ノードが、通信ポートを備え、固有のノードIDとト
    ークンマスタノードのノードIDと接続情報をネットワ
    ークシステム構築時にノード毎に接続したコンピュータ
    から記憶装置に設定することを特徴とするネットワーク
    システム。
  6. 【請求項6】 請求項3記載のネットワークシステムに
    おいて、前記 光スターカプラと固有の信号を出力する信号出力装
    置から構成されたバス装置を備え、 ノードが、前記信号出力装置からの信号を検出する信号
    検出装置を具備し、ノードの出力が前記バス装置に直接
    接続しているかどうかを前記信号出力装置の信号から検
    出することを特徴とするネットワークシステム。
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