JPH0334647A

JPH0334647A - データ送信方式

Info

Publication number: JPH0334647A
Application number: JP16663889A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kimura; 光一木村; Katsuyoshi Onishi; 大西　勝善; Mitsuhiro Yamaga; 山鹿　光弘
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1991-02-14

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〕本発明は通信制御装置に係わり、ＬＡＮ　（ローカルエ
リアネットワーク、　Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗ
ｏｒｋ）間を接続する装置におけるデータ送信方式に関
する。

〔従来の技術〕

現在、通信システムは、第２図に示すように高速幹線Ｌ
ＡＮｌ０が接続装置である複数のノード２０を用いて、
例えばＩＥＥＥ８０２系の低・中速ＬＡＮ３０〜８０を
束ねる速度ハイアラーキによる大規模ネットワークシス
テム形態に移行してきている。

従って、高速幹線ＬＡＮｌ０は、低・中速ＬＡＮ３０〜
８０に対してトラヒック量を均等に割当てて、相互にデ
ータを中継する必要がある。このため、高速幹線ＬＡＮ
ｌ０における伝送方式としては、中速ＬＡＮ３０．４０
からのデータ送信要求の発生／休止に依存する形で送信
データをダイナミックに空スロットに割り付けることで
多重化効率を高める固定データ長単位の統計多重化方式
（タイムスロット動的割り付け方式）を採用する。

なお、ノード２０におけるインタフェースは、高速幹線
ＬＡＮ１０間が全二重通信インタフェースで、中速ＬＡ
Ｎ３０．４０間は半二重通信インタフェースであり、ま
た、中・低速ＬＡＮ３０〜８０では可変データ長のフレ
ーム単位であり、高速幹線ＬＡＮｌ０は上記フレームデ
ータを一定のデータ長で複数分割する固定データ長単位
である。

従来、このような形態におけるノード２０では、第３図
に示すように中速ＬＡＮ３０．４０から高速幹線ＬＡＮ
ｌ０へのデータ転送経路２１と、更に高速幹線ＬＡＮｌ
０から中速ＬＡＮ３０．４０へのデータ転送経路２２の
２系統のデータバス構造をとり、データ転送系として幹
線ＬＡＮインタフェース２３が行う全二重通信インタフ
ェース及び高速幹線ＬＡＮｌ０の伝送速度に合わせる。

このため、ノード２０におけるハードウェアアーキテク
チャとしては、転送経路２１．２２を介したデータの転
送を行うＤＭＡコントローラ２５゜２７及びこれらＤＭ
Ａコントローラ２５．２７を制御するプロセッサ２６．
２８を用りて中継データの並列転送処理により幹線ＬＡ
Ｎインタフェース２３が行う全二重通信に対応する。ま
た半二重通信の中速ＬＡＮ３０．４０に対しては、中速
ＬＡＮインタフェース２４で転送経路２１．２２を１系
統にしたインタフェースをとる。

ここで、第４図を用いて前述した従来の統計的多重化方
式による幹線ＬＡＮ１０における運用（データ送／受信
方法）について説明する。幹線ＬＡＮｌ０は第４図の如
く固定長スロット単位に分割・運用されており、且つそ
の中は当該スロットが使用中か否かの表示及び宛先等を
示すヘッダ部と実際のデータが入る情報エリアとに分か
れている。各ノードがデータを送信する際には、ヘッダ
から当該スロットが使用中か否かを確認し、未使用であ
るスロットの情報エリアに送信データを乗せると共にヘ
ッダを使用中表示とする。一方、データ受信は、ヘッダ
の使用中表示により当該スロットが有効であることを確
認し、宛先が自ノードの場合には幹、１ｉｌＬＡＮ１０
からデータを取り込むと同時に表示を使用中表示から未
使用表示に変更する。

上記処理は第５図に示す幹線ＬＡＮインタフェース２３
のもとで以下のように制御する。

第５図において、ＲＸはヘッダ部より当該スロットが自
ノード宛であるかを判定する受信判定部、Ｒ８ＥＬはル
ートＲａ、Ｒｈの何れか一方を受信判定部ＲＸからの制
御信号ＲＣＴＬの指示で選択するセレクタ、ＲＣは受信
判定部ＲＸからの制御信号ＲＣＴＬの指示でヘッダ部を
使用中から未使用表示に変更して当該スロットを開放す
る開放指示部、ＴＸは送信制御プロセッサ２６からの送
信要求ＴＲＥＱを受けて当該スロットの未使用を検出す
る送信判定部、ＴＳＥＬはルートＴ　ａ　、　Ｔ　ｂの
何れか一方を送信判定部ＴＸからの制御信号ＴＣＴＬの
指示で選択するセレクタ、ＴＣは送信判定部ＴＸからの
制御信号ＴＣＴＬの指示でヘッダトを獲得する獲得指示
部である。

受信判定部ＲＸが幹線ＬＡＮｌ０から自ノード宛のデー
タ（スロット）を検出すると、受信判定部ＲＸは転送経
路２２に受信データを出力すると共に制御信号ＲＣＴＬ
で開放指示部ＲＣへのヘッダの未使用表示とセレクタＲ
５ＥＬへのルートＲｂ選択指示を与える。ここで幹線Ｌ
ＡＮｌ０からの受信スロットが他ノード宛或いは未使用
スロットの場合には、受信判定部ＲＸはルートＲａにデ
ータを出力し、且つ制御信号ＲＣＴＬによりルートＲａ
選択をセレクタＲ８ＥＬに指示して送信判定部ＴＸに受
信スロット（データ）をスルーする。

一方、送信要求を受けた送信判定部ＴＸは、セレクタＲ
ＳＥＬから送られてくる幹線ＬＡＮｌ０からのスロット
のヘッダを監視し、当該スロットが未使用であれば制御
信号ＴＣＴＬを用いてルートＴｂ選択をセレクタＴＳＥ
Ｌに指示し、更に獲得指示部ＴＣに対してスロット使用
中表示のヘッダの生成を指示する。ここで幹線ＬＡＮｌ
０からの受信スロットが使用中スロット或いは送信要求
ＴＲＥＱがない場合には、送信判定部ＴＸはルー１−Ｔ
ａにデータを出力し、且つ制御信号Ｔ　ＣＴ　Ｌでルー
１”　Ｔ　ａ選択をセレクタＴＳ　Ｅ　Ｌに指示して幹
線ＬＡＮｌ０に当該受（ｉスロット（データ）をスルー
させる。

なお、この種の装置として関連するものとして、例えば
日本国公開特許公報：昭６３−９７０３７号公報「ルー
プネットワークシステム」が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように従来は、高速幹線ＬＡＮｌ０に対する全ノー
ド２０におけるアクセス（送信）機会を均等に割当てる
ために、統計的多重化方式を採用している。

一方、高速幹１ＬＡＮ］○を介して全ネットワークに中
継されるフレームには、一般データの他、ネットワーク
を管理するための管理データ、或いは緊急制御のための
制御データ当、種々の優先レベルのフレームデータが存
在する。

ここで、高速幹線ＬＡＮｌ０がファイルデータ等の大量
の一般データによって占有されたことを考えると、統計
的多重化方式は基本的に空スロットに対する先取り優先
方式であることから、優先的に処理すべき制御或いは管
理データ等のフレームが中継できなくなる。

本発明の目的は、上記問題を解決するデータ送信方式を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、スロットは少なくと
もスロットの使用表示部及び予約表示部を設け、優先送
信する通信制御装置は予約表示部を用いてスロットの予
約を行い、予約未使用スロット及び未予約未使用スロッ
トへのデータ送信を行う構成とする。すなわち、 ■高速基幹ＬＡＮｌ０の各スロットのヘッダ部にスロッ
ト使用表示とは別にスロット予約表示を設ける。

■全ノードにおける高速基幹ＬＡＮｌ０へのデータ送信
は、自／他ノードスロット予約の区別を意識せず、且つ
空スロットの何れのスロットに対しても先取り優先で送
信を可能とする。

■処理の簡素化から予約表示には予約ノードを区別する
表示は行わない。

■データ送信時のスロット予約はヘッダが使用中表示予
約なしスロットとし、予約解除は予約後に受信するスロ
ット予約表示のある空スロツＩ−へのデータ送信時とす
る。

■しかしながら、他ノード予約のスロット使用を考慮し
、スロット予約前に検出したスロット使用表示のある空
スロット（他ノード予約）へのデータ送信時には予約解
除は行わない。

■予約送信しないノードの送信は、予約表示のない空ス
ロットのみとする。

■スロット予約後、送信可能な空スロツ１−を検出した
場合には当該空スロットへのデータ送信を行い、その後
検出した予約スロットの予約表示は無条件にキャンセル
する。

■使用中具つ予約なしスロットへの予約数をＸとして加
算・保持し、予約空スロットへの送信数を２として加算
・保持し、最終データ送信後、Ｘ−Ｚ＝Ｏとなるまで、予約スロットの予約表示を無条件にキャン
セルする。

■Ｘ−Ｚ＝ｎ　（ｎ＃ｏ）の時に次の送信要求が発生し
た場合は、上記■の管理を継続制御する。

〔作用〕

以上述べた手段により、本発明は統計的多重化方式のス
ロット先取り優先（データ送信）を踏襲しつつ、中継時
の優先制御が可能となる。

すなわち、高速基幹ＬＡＮ１０のスロットのヘッダ部に
使用表示と別にスロット予約表示を設け、全ノードにお
ける高速基幹ＬＡＮｌ０へのデータ送信を自／他ノード
予約スロットの区別を意識せず、且つ空スロットの何れ
のスロットに対しても先取り優先で送信を可能とする手
段により、高速幹線ＬＡＮｌ０の利用状況に合わせて、
■使用率の低い場合には予約なしで一般データと同レベ
ルの均等割当てで送信を行い、■使用率が高い場合には
優先的に予約送信が行う。

以下、本発明の一実施例を第１図、第６図により説明す
る。第１図は高速幹線ＬＡＮｌ０における本発明のＬＡ
Ｎ運用例であり、従来と同様に固定長スロットの中を情
報エリアとヘッダで分割し、更にこのヘッダ部をスロッ
ト使用表示ａとスロット予約表示すとに分割する。

第６図において、ＲＳＶは第３図の送信制御プロセッサ
２６からの予約要求ＲＳＶＭＤにより当該スロットヘッ
ダを監視する予約判定部、Ｒ３ＶＣは予約判定部ＲＳＶ
からの制御信号Ｒ８ＶＣＴＬにより当該スロットの予約
表示を行う予約指定部であり、その他の基本的な構成は
第５図と同様である。ここで、ａ＝“ｌ”は当該スロッ
トの使用中を、また　＝　ＪＪ　Ｑ　１１を当該スロッ
トの未使用を表し、ｂ　＝　Ｋｌ　Ｉ　ＩＩは当該スロ
ッ１−子約中を、ｂ＝″Ｏ”を当該スロット未予約であ
ることを表す。

各ノード２０が通常のデータ送信（予約要求Ｒ３ＶＭＤ
無し）する場合には、幹線ＬＡＮｌ０の上を流れるスロ
ットヘッダを監視し、未使用且つトに送信データを乗せ
ると共に獲得指示部ＴＣによりヘッダの使用表示のみを
未使用表示（ａ＝Ｏ）から使用中表示（ミニ１）に変更
してデータを送信する。一方、優先的に送信すべきネッ
トワーク管理或いは制御フレーム等のデータは、予約判
定部ＲＳＶ及び予約指定部Ｒ８ＶＣを用いて、下記の当
該スロットヘッダの表示パターン別に予約制御を行って
データを送信する。

ここで予約指定部Ｒ８ＶＣは、予約判定部ＲＳＶからの
指示により当該スロットへの予約を行う回路である。具
体的には予約指定部Ｒ８ＶＣは。

予約判定部ＲＳＶからの予約制御信号である制御信号Ｒ
８ＶＣＴＬの指示に従い、第１図に示した高速幹線ＬＡ
Ｎｌ０上を流れる当該スロットのヘッダ部に属するスロ
ット予約表示すのタイミングを検出し、その内容を変更
（予約指示はｂ＝“Ｏ”→＃（ｌ　ＩＩ、予約解除では
ｂ＝“ｌ”→“０”）する。なお、予約指定部Ｒ３ＶＣ
におけるスロット予約表示すの変更タイミング検出は、
上述したよＳｖが予約指定部Ｒ８ＶＣに与える制御信号
Ｒ８ＶＣＴＬの出力タイミングで代行することもできる
。

１）ａ＝ｂ＝０本ケースでは、当該スロットの使用・予約共になく、予
約判定部ＲＳＶに対して予約要求ＲＳＶＭＤがあっても
、通常のデータ送信となる。即ち、予約判定部ＲＳＶは
、予約指定部Ｒ３ＶＣに対する当該スロットヘッダの予
約指定指示（制御信号Ｒ３ＶＣ：ＴＬ）は行わない、従
って、送信判定部ＴＸは当該スロットが空スロット（ａ
＝ｂ＝ｏ）を検出し、制御信号ＴＣＴＬにより、獲得指
示部ＴＣへの当該スロットの使用中表示（ミニ１）指示
及びセレクタＴＳＥＬへのルートＴｂ選択指示を与える
。

２）ａ＝１．ｂ＝０本ケースは当該スロットが予約無しの使用中の場合であ
り、予約判定部ＲＳＶは当該スロットの幹線ＬＡＮｌ０
−巡後の使用権を確保するため、制御信号ＴＣＴＬによ
り予約指定部Ｒ８ＶＣに対する予約指示（ｂ＝１）を行
って２次に示す３）或いは前述した１）の何れかのケー
スを待つ。ここで、本２）のケースの後に続くスロット
が前述したｌ）のケース（ａ＝ｂ＝ｏ）の場合には、予
約外スロッ１−に対してデータの送信するため、予約ス
ロットが幹線Ｌ　Ａ　Ｎ　１０を周回する。従って、上
記２）→１）の場合、データ送信後の予約スロット（ｂ
　＝　１　）に対しては当該スロットの使用／未使用の
条件によらず、無条件に予約判定部Ｒ８Ｖは制御信号Ｔ
ＣＴＬにより予約指定部ＲＳＶＣに対する予約解除指示
（ｂ＝ｏ）を行う。

３）ａ＝ｏ、ｂ＝１本ケースは予約スロットが幹線ＬＡＮｌ０を一巡後に空
スロットとなって戻ってきた場合である。

従って、送信判定部ＴＸが当該スロットへの送信データ
の出力且つスロット使用中表示（ミニ１）を行うと共に
、予約判定部Ｒ８Ｖは制御信号ＲＳＶＣＴＬにより予約
指定部ＲＳＶＣへの予約解除（ｂ＝ｏ）を指示する。

本ケースは、当該スロッ１−が使用中且つ予約済みの場
合である。従って１本ケースの場合には予約判定部Ｒ３
Ｖ及び送信判定部ＴＸ共に動作せず（制御信号ＴＣＴＬ
及びＲＳＶＣＴＬによる獲得指爪及び予約指示無し）、
当該スロットは幹線ＬＡＮインタフェース２３をスルー
する。

以上述べたように本発明によれば、幹線ＬＡＮ１０の空
スロットが無い場合でもスロットの予約獲得により優先
度の高い制御フレーム等を優先的に送信することができ
る。

一方、予約判定部Ｒ８Ｖの構成を第７図の構成とするこ
とで更に効果的な優先データ送信を実現できる。

第７図において、ＨＤ　ＴはセレクタＲＳ　Ｅ　Ｌから
の受信スロットヘッダの当該スロッ１〜使用（ａ）及び
予約（ｂ）表示情報を用いて当該スロｙ１〜の使用・予
約状況を検出するヘッダ検出部、ＴＡはヘッダ検出部Ｈ
Ｄ　Ｔによって当該スロットが送信可能スロットである
ことを示す送信可能信号、ＲＥＧはデータ送信に必要な
予約スロット数を格納し、且つ送信可能スロットによっ
て格納された予約スロット数を減算する機能を持つレジ
スタ、ＴＯＰはレジスタＲＥ　Ｇの内容（予約数ＲＮ）
がＩｔ　Ｏ１１となり予約データ送信が終了したことを
示す送信終了信号、Ｘは当該スロットに対するデータ送
イ８の予約指示信号、２は送信予約指示Ｘによるスロッ
ト予約後に検出した予約有り空スロットへのデータ送信
を示す予約空スロツト送信信号。

ＡＤＤは上記送信予約指示Ｘ、予約空スロット送信信号
Ｚを用いて（Ｘ−Ｚ）を計算し、幹線ＬＡＮｌ０上のス
ロットに対する予約総数と予約スロットへのデータ送信
総数との差分を求める加算部。

Ｎは送信終了信号ＴＯＰの発生時点で加算部ＡＤＤが差
分（Ｘ−Ｚ）≠０の場合に、その差分数の予約スロット
に対して予約解除を指示する予約解除信号、ＯＲは第７
図において、送信予約指示信号Ｘと予約解除信４Ｎを制
御信号ＲＳＶＣＴＬとして出力するオア回路である。

送信制御プロセッサ２６から送信判定部Ｒ３Ｖに予約要
求ＲＳ　Ｖ　ＭＤおよび予約数ＲＮ（レジスタＲＥ　Ｇ
　）が与えられると、ヘッダ検出部Ｉ−（Ｄ　Ｔは送信
不可スロットである予約無し使用中スロット（ａ＝１．
ｂ＝ｏ）に対する予約指示信号Ｘを、レジスタＲＥＧの
内容が＃Ｑｕ（送信終了）となるまで発行してスロット
の予約を行い、更に加算部ＡＤＤに対する加算指示を行
う。またヘッダ検出部ＨＤＴは、この間に上記無予約使
用中スロット（ａ＝１．ｂ＝ｏ）以外の送信可能スロッ
Ｉ−である予約空スロット（ａ＝ｏ、ｂ＝１）及び予約
無し空スロット（ａ＝ｂ＝ｏ）を検出すると、予約指示
信号Ｘを発行せずレジスタＲＥ　Ｇに対して送信可能信
号ＴＡを与えてレジスタＲＥＧへの減算指示を行い、更
に予約スロット（ａ＝ｏ、ｂ＝１）の検出時には加算部
ＡＤＤに対して予約空スロツト送信信号２を発行して減
算指示を行う。

ここで、レジスタＲＥＧは内容がｉｉ　Ｏ”となって送
信が終了すると送信終了信ｙｒｏｐにより加算部ＡＤＤ
に対する予約スロット（ｂ＝１）の解除を促す、加算部
ＡＤＤはこれを受けて加算結果が（Ｘ−Ｚ≠０）であれ
ば（ｘ−ｚ＝ｏ）となるまで予約解除信号Ｎを予約スロ
ット（ｂ＝１）に対して指示し、当該スロットの予約を
解除（ｂ＝Ｏ）する。なお、送信終了後の予約スロッ１
−の予約解除を行っている間に次の送信要求が発生する
と、レジスタＲＥＧは予約解除を促す送信終了信号ＴＯ
Ｐの出力を止めて加算部ＡＤＤの内容を保持すると共に
、前述した一連の予約処理を継続する。即ち、本実施例
では送信スロット分の先行予約を行い、送信終了後に幹
線ＬＡＮｌ０上に残っている不要先行予約スロットをキ
ャンセルし、この間に次の送信要求に対しては残キャン
セル数を保持継続する予約送信処理を行う。

〔発明の効果〕

本発明によれば、統計的多重化方式のスロット先取り優
先（データ送信）を踏襲しつつ、先行予約による優先デ
ータ送信を、幹線ＬＡＮｌ０の使用状況に対応して行う
ことができる。

即ち、予約送信の場合でも予約無し空スロットに対して
は予約送信を行わない一般データと同様高い場合には優
先的に予約送信を行うと共に、２）使用率の低い場合に
は予約送信であっても、予約無し空スロットに送信する
一般データと同様に送信することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略説明図、第２図はネットワーク構
成図、第３図はノードの説明図、第４図。５図は従来例の説明図、第６図は本発明の一実施例図、
第７図は本発明の他の実施例図である。符号の説明１０・・・高速幹線ＬＡＮ、２０・・・ノード、２１゜
２２・・・転送経路、３０〜８０・・中・低速ＬＡＮ、
２３・・・幹線ＬＡＮインタフェース、Ｒ８Ｖ・・・予
約判定部、Ｒ８ＶＣＴＬ・・・制御信号、Ｒ５ＶＣ・・
・予約指定部、Ｒ８ＶＭＤ・・・予約要求信号、ＴＲＥ
Ｑ・・・送信要求、ＲＸ・・・受信判定部、ＲＣ・・・
開放指示部、ＲＣＴＬ・・・制御信号、Ｒ３ＥＬ・・・
セレクタ、Ｒａ、Ｒｈ・・・受１スロッＩ−通過ルート
、ＴＸ・・・送信判定部、ＴＣ・・・獲得指示部、’Ｉ
’ＣＴＬ・・・制御信号、ＴＳＥＬ・・・セレクタ、Ｔ
ａ、Ｔｂ・・・スロット通過ルート、ＲＮ・・・送信予
約数、ＨＤＴ・・・ヘッダ検出部、ＡＤＤ・・・加算部
、ＲＥＧ・・・レジスタ部、ＯＲ・・・オア回路、Ｘ・
・・予約指示信号、Ｚ・・・予約空スロツト送信信号、
Ｎ・・・予約解除信号、ＴＡ・・・送信可能信号、ＴＯ
Ｐ・・・送信終了信号。嶌図纂２図第面布速幹線ＬＡＮ０集李図為図纂男

Claims

【特許請求の範囲】１、固定データ長にの単位に統計的多重化方式（タイム
スロット動的割り付け方式）で運用する伝送路と該伝送
路と通信データを授受する通信制御装置において、スロ
ットは少なくとも該スロットの使用表示部及び予約表示
部を設け、優先送信する該通信制御装置は該予約表示部
を用いて該スロットの予約を行い、予約未使用スロット
及び未予約未使用スロットへのデータ送信を行うことを
特徴とするデータ送信方式。２、請求項１記載のデータ送信方式において、優先送信
を行わない該通信制御装置は未予約未使用スロットへの
データ送信を行うことを特徴とするデータ送信方式。３、請求項１記載のデータ送信方式において、スロット
予約後の未予約未使用スロットに対するデータ送信した
場合には、次の予約スロットの予約表示は取り消すこと
を特徴とするデータ送信方式。４、請求項１記載のデータ送信方式において、予約送信
時に予め予約送信数分を未予約使用スロットに対して予
約を行い、該予約の期間に検出した未予約未使用スロッ
ト及び予約済み未使用スロットに対するデータ送信を行
うと共に、未予約使用スロットへのスロット予約数と予
約済み未使用スロットに対するデータ送信数の差分を計
算し、最終データ送信時に該差分が零で無い場合には、
該差分の数に対応する予約スロットの予約表示を解除す
ることを特徴とするデータ送信方式。５、請求項４記載のデータ送信方式において、該差分の
数に対応する予約スロットの予約表示の解除処理終了前
に次の予約データ送信を行う場合には、現在までの該差
分を保持し、該次の予約送信数分に対する該未予約使用
スロットへのスロット予約数と該予約済み未使用スロッ
トに対するデータ送信数の差分計算を継続することを特
徴とするデータ送信方式。