JPH0666806B2 - トークンリング伝送方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）で用い
られるトークンリング伝送方式に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のトークンパッシングリング形のＬＡＮにおける伝
送方式としては、ＩＢＭ方式、ＩＥＥＥ802.5方式、Ｆ
ＤＤＩ方式が知られている。ここでトークンパッシング
リング形ＬＡＮは第４図に示されるように、情報（フレ
ーム化されている。）が矢印で示される一方向（ここで
は左回り）に伝送される伝送路１によって、複数のノー
ドＡ，Ｂ，…がリング状に接続されたシステムである。

かかるシステムの各ノードＡ，Ｂ，…は、第５図に示さ
れるように動作遷移を行うものであった。通常はリピー
ト状態となっており、上流（情報が送られてくる側）の
ノードから到来するデータが含まれて所定フォーマット
で構成されたフレームを受信し、これを中継して下流
（情報を送出する側にある）のノードへ送信する。な
お、自ノードが宛先となっているフレームは取込んでコ
ピーすることも中継と合せて行う。ノードがデータの送
信要求を有し使用可能なトークンの受信を開始するよう
になると、上流のノードから送信されてくるトークンの
捕捉を行うトークン捕捉状態へ遷移する。ここで、トー
クンの捕捉を完了すると、当該ノードはリング状の伝送
路１における送信権を得たフレーム送信可状態へ遷移
し、必要なフレームを送信するとトークン送信状態へ遷
移する。このトークン送信状態にあるノードは、後述す
るような条件が整うとトークンを下流のノードへ送信
し、リピート状態に戻る。リピート状態ではフレーム中
のソース（発信元）アドレスが自ノードのアドレスと一
致することを検出すると１フレーム消去状態へ遷移し、
この１フレーム消去状態において自ノードのアドレスと
一致したソースアドレスを有する１フレームを検出する
と、これを下流のノードへ送信せずに取り除く動作を行
い、完了するとリピート状態へ戻る。

この場合、いずれにしてもフレームを送信したノード
は、自ノードが送信したフレームがリング状の伝送路を
一周して戻ってきたときに、このフレームを除去する伝
送方式が採られる。ここで、自ノードが送信したフレー
ムを識別する手法が必要となるが、この手法はＩＢＭ方
式、ＩＥＥＥ802.5方式、ＦＤＤＩ方式において、以下
の如くなされていた。

(1)ＩＢＭ方式 送信する情報が入れられるフレームの一部にソース（発
信元）アドレスを入れ、このソースアドレスをノードで
記憶しておく。そして、１フレームの送信を行った後
に、上記で記憶しておいたソースアドレスを有するフレ
ームが受信されるまで、トークン及びフレームの送出を
中止する。この結果、リング状の伝送路では１つのフレ
ームが伝送されるだけであるから、フレームを送信した
ノードが受信したフレームは自ノードから送信されたも
のであることが保証され、当該自ノードから送信したフ
レームの除去を確実とする。

(2)ＩＥＥＥ802.5方式 この方式は、上記のＩＢＭ方式とほぼ同じであるが、以
下の点が異なる。送信できるフレームは２以上である。
自ノードのアドレスと一致するソースアドレスを有する
フレームが受信できるまで、トークンを送出しない。更
に、最後に送信するフレームには「最後」を示す符号を
付し、この符号が検出されるまでに受信したフレーム
を、当該ノードから送出したフレームとして除去する。

(3)ＦＤＤＩ方式 自ノードのアドレスと一致するソースアドレスを含むフ
レームを、当該ノードから送信したフレームとして除去
する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の従来技術では、次のような問題点
がある。

いずれの方式においても、ソースアドレスを検出するこ
とにより、リング状の伝送路を一周して戻ってきたフレ
ームを除去するようにするため、他ノードのアドレスと
一致するソースアドレスを含むフレームの送信ができな
い。すなわち、近年では複数のネットワークが結合され
る場合があり、かかる場合には情報の中継を行うことが
必要となるが、上記手法では自ノードのアドレスと一致
するソースアドレスが含まれず、原発信元のノードのア
ドレスと一致するソースアドレスが含まれたフレームを
自ノードの送信に係るフレームであると識別することが
できないことから、当該フレームの除去がなされず、従
って中継を行い得ない。

そこで、ソースアドレスを書換えてフレームを送信し中
継を行うことが考えられるが、この手法では原発信元を
識別するための手法が別に必要となり、処理が複雑化す
るという問題点が生じる。

他方、ＩＢＭ方式では送信したフレームが戻るまでフレ
ームの送信を行わないから、１フレームの送信毎に、自
ノードで記憶するソースアドレスを中継に係るフレーム
のソースアドレスと一致するように変更することで、上
記問題点を解決できる。しかしながら、このＩＢＭ方式
では送信したフレームが戻るまで次のフレームの送出を
行わないから、伝送効率が悪く、リングの大型化に伴っ
てこの伝送効率が低下するという問題点が生じていた。

そこで本発明は、複数のネットワークが結合されたシス
テムにおいて情報を中継する場合に、処理が簡単であっ
て的確な中継を行うことができ、しかも、伝送効率が低
下することのないトークンリング伝送方式を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るトークンリング伝送方式は、１又は２以上
のフレームが一方向に伝送されるリング状の伝送路に複
数のノードが接続され、伝送路を伝送するトークンを保
持したノードが伝送路における送信権を獲得するトーク
ンリング伝送方式であって、以下の要件を具備する。

すなわち、上記トークンを保持したノードは、１又は２
以上のデータフレームと自ノードに固有の識別フレーム
とトークンとを順次送信する送信処理と、伝送路を一巡
して戻ってきた先頭のデータフレームから自ノードに固
有の識別フレームまでのフレームを順次除去する除去処
理とを行うことを特徴とする。

〔作用〕

以下、本発明に係るトークンリング伝送方式の作用を説
明する。なお、理解を容易にするため、伝送路には２つ
のノード（ノードＡ、ノードＢ）が接続されているもの
として説明を行うが、３つ以上のノードが接続されてい
る場合でも、同様の作用を有する。

トークンを保持したノードＡは、１又は２以上のデータ
フレームを送信した後に、ノードＡに固有の識別フレー
ムを送信し、さらに、トークンを送信する。そして、前
記ノードより下流のノードＢでトークンを保持すると、
ノードＢはノードＡに固有の識別フレームの後に、１又
は２以上のデータフレームとノードＢに固有の識別フレ
ームとトークンとを順次送信する。この結果、伝送路に
は、ノードＡのデータフレームと、ノードＡに固有の識
別フレームと、ノードＢのデータフレームと、ノードＢ
に固有の識別フレームと、トークンとが順番に伝送され
ることとなる。

これらのフレームが伝送路を一巡してノードＡに戻る
と、ノードＡは先頭から順番にフレームを除去し、ノー
ドＡに固有の識別フレームまで除去を続ける。つまり、
ノードＡでは一巡して戻ってきたノードＡのデータフレ
ームとノードＡに固有の識別フレームとが除去されるの
である。そして、ノードＢのデータフレームと、ノード
Ｂに固有の識別フレームと、トークンとがノードＡを通
過して、ノードＢに到達する。ノードＢでも同様に、ノ
ードＢのデータフレームとノードＢに固有の識別フレー
ムとが除去される。

このように、各ノードでは自ノード固有の認識フレーム
を確認し、この識別フレームまでのフレームを先頭から
順に除去しているのである。特に、あるノードで除去処
理が正常に行われず、識別フレームを含むいくつかのフ
レームが除去されずにこのノードを通過した場合であっ
ても、下流のノードで自ノード固有の識別フレームまで
のフレーム（除去されずに残ったフレームも含む）が正
常に除去されるのである。

具体的には、例えば、ノードＡの除去処理が正常に行わ
れず、ノードＡに固有の識別フレームを含むいくつかの
フレームがノードＡを通過した場合、ノードＢでは到達
した先頭のフレームから順番に除去処理が行われる。こ
の場合、ノードＢではノードＡに固有の識別フレームが
最終除去フレームと認識されることはないので、ノード
Ａに固有の識別フレームが除去された後もフレームの除
去を続け、ノードＢに固有の識別フレームを検出して、
このフレームを除去した後に処理を終了する。

このように、本発明ではトークンを保持したノードが、
自ノードのアドレスと異なるソースアドレスを含むデー
タフレームを送出しても、自ノードに固有の識別フレー
ムの検出によって自ノードから送出したデータフレーム
の区切りを識別できるようになる。従って、この識別フ
レームの検出までフレームの除去を行うことで、ソース
アドレスに係わりなく、自ノードが送信したデータフレ
ームを除去することができる。このため、他ノードが発
信元であるデータフレームの中継が可能となる。

〔実施例〕

以下、添付図面の第１図ないし第３図を参照して、本発
明の実施例を説明する。

本発明の実施例に係るトークンリング伝送方式は、第４
図に示される如きトークンパッシングリング形ＬＡＮに
適用される。この実施例のノードＡ，Ｂ，…は、トーク
ンを保持した場合（フレーム送信可状態となった場
合）、第１図に示されるようにソースアドレス及びデー
タを含む所定数のフレームの送信を、許容されている送
信時間内で行う。

この送信が終了すると、ノードは自ノードに固有の識別
情報（この実施例ではマーカという。）送信状態に遷移
し、マーカを送信する。ここで、マーカは他の情報のフ
レームと同形式のフレーム構成を有し、フレーム種別識
別子（フレーム制御信号ＦＣ）によって他の情報のフレ
ームと区別され、宛先アドレスは該当ノードが無いこと
を示すデータで構成され、発信元アドレスは自ノードの
アドレスとなっているものとする。

マーカを送信したノードはトークン送信状態へ遷移し、
トークンの送信を終了すると消去状態へ遷移する。消去
状態にあるノードはマーカを検出するまで、受信された
フレームを下流のノードへ中継することなく取り除く。
マーカを検出すると、当該ノードはリピート状態へ遷移
し、フレームの中継及び必要時にフレームのコピーを行
い、またソースアドレスが自ノードのアドレスと一致す
るフレームを受信したときには、フレーム消去状態へ遷
移する。１フレーム消去状態で該当する１フレームを下
流のノードへ中継せずに取り除くと、リピートモードへ
戻る。更に、リピート状態でトークンを受信し使用可能
であると、捕捉を行うトークン捕捉状態に遷移する。こ
こで、トークンか使用可能である条件は、自ノードでデ
ータ送信要求があること及びトークンの巡回タイマ値条
件を満足することとする（ＦＤＤＩ方式）。

トークンを完全に捕捉して保持すると、ノードはトーク
ン捕捉状態からフレーム送信可状態へ遷移する。また、
ノードは伝送の異常状態を検出しており、異常を検出す
ると異常を示す情報を送る。一方、上記トークンを保持
したノードは、トークンまたは上記異常を示す情報を検
出した場合にも、消去状態からリピート状態に遷移す
る。これらの遷移はノードの制御部（図示せぬが論理回
路等により構成されるＭＡＣサブレイヤ）により行われ
る。

次に、上記の如く第１図で示される動作状態の遷移を行
うノードＡ，Ｂ，…によって構成された第４図のような
構成のＬＡＮにおけるノードＡに着目して、システムの
動作を説明する。

ノードＡは通常はリピート状態にあり、他ノードが送信
したフレームｘが上流のノードから到来すると、これを
中継してノードＢへ送信する（第２図（ａ）参照）。こ
のフレームの宛先アドレスがノードＡのアドレスと一致
すると、ノードＡはフレームのコピーを行って保持して
おく。

ノードＡにてデータ送信要求が生じた場合、使用可能な
トークンの到来を待ち、当該トークンの捕捉を行う（第
２図（ｂ）参照）。トークンの捕捉を完了したノードＡ
は、所要データを入れたフレームａ１，ａ２，…ａｎを
順次送信する（第２図（ｃ）参照）。送信されたフレー
ムａ１，ａ２，…ａｎは、リピート状態にあるノード
Ｂ、その他のノードで中継されリング状の伝送路を一周
し、再びノードＡに戻る。このとき、各ノードに許容さ
れている送信時間がフレームが伝送路１を一周する時間
より長い場合、ノードＡがフレーム送信状態にあるうち
に、送信の初期に送信したフレームａ１，ａ２等が戻っ
てくるが、これらフレームａ１，ａ２等の中継は行わず
に所要データを含むフレームの送信が継続されるため、
戻ってきたフレームａ１，ａ２等は伝送路１から取り除
かれたと同じことになり消去される（第２図（ｄ）参
照）。フレームの送信を終了したノードＡは、当各ノー
ドＡに固有なマーカａＭＫを送信し、続いてトークンを
送信（第２図（ｅ）参照）した後、消去状態に遷移して
受信に係るフレームを全て消去するように働く（第２図
（ｈ）参照）。

一方、他のノードではデータ送信要求が発生すると、ノ
ードＡから送信されたトークンを捕捉して送信権を得
て、フレームの送信を開始することになる。ここでは、
簡単のために、ノードＢでデータ送信要求が発生したと
する。すると、ノードＡから送信されたトークンはノー
ドＢによって捕捉され、ノードＢはフレームｂ１，…を
順次に送信する（第２図（ｆ），（ｇ）参照）。ここ
で、ノードＡからトークンが送信されるのは、フレーム
ａ１，…ａｎ及びノードＡのマーカａＭＫの送信の後で
あるので、フレームａ１，…ａｎ及びノードＡのマーカ
ａＭＫはノードＢによって中継され、ノードＢから送信
されたフレームｂ１，…がこれに続くことになる。以
下、同様に他のノードでデータ送信要求が発生し、フレ
ームの送信がなされたとしても、当該フレームはノード
Ｂより送信されたノードＢのマーカ（図示せず）に続く
ことが保証される。

従って、ノードＡは第３図に示されるように、リピート
状態→トークン捕捉状態→フレーム送信可状態→マーカ
送信状態→トークン送信状態→消去状態と遷移している
間に、受信端には他ノードの送信に係るフレームｘ、ト
ークンに次いで、自ノードの送信に係るフレームａ１，
…ａｎが到来し、次に自ノードのマーカａＭＫが到来す
る。

消去状態にあったノードＡは、自ノードのマーカａＭＫ
が到来したことを検出してこれを消去し（第２図（ｉ）
参照）、リピート状態にもどる（第２図（ｊ）参照）。
この後、第３図に示されるようにノードＢより送信され
たフレームｂ１，…が受信される。

このようにして、本実施例では自ノードのマーカが、自
ノードより送信されたフレームと他ノードより送信され
たフレームとの区切りとして作用するので、自ノードの
アドレスと異なるソースアドレスを有するフレームを送
信しても、自ノードから送信したフレームを的確に識別
して取り除くことができる。従って、複数のネットワー
クを結合して中継を行う場合に好適であることがわか
る。そして、各ノードでは自ノードのマーカを送信した
後に直ちにトークンを送信できることになり、トークン
の送信条件が満たされるまで待つ時間なく、しかも自ノ
ードから送信されたフレームが戻る迄に次のフレームを
送信できるから、伝送効率が高くできる。特に、伝送路
が長い場合や伝送速度が速い場合に、次々にフレームの
送信が可能であるだけでなく、トークン送信の条件が整
うまで待つ必要もないために、その効果が大である。ま
た、自ノードのマーカ検出以外に、トークンの検出と異
常を示す情報の検出によりリピート状態に復旧すること
で、システムの安定的運用を図ることができるという特
徴もある。

本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、種々
の変形が可能である。

例えば、識別情報はノードに固有のものであればフレー
ムである必要はない。また、各ノードでトークンが使用
できる条件は、ＩＥＥＥ802.5方式とＦＤＤＩ方式のい
ずれでもよい。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した通り本発明では、自ノードに固有
の識別フレームをデータフレームの送信後に送信するの
で、自ノードから送信したデータフレームと他ノードか
ら送信されたデータフレームとの区切りを検出でき、自
ノードの送信に係るデータフレームの取り除きを的確に
行うことができるだけでなく、情報のソースアドレスが
失われず、複数のネットワークが結合されたシステムに
おいて情報を中継する場合に、処理が簡単になるという
効果がある。

また本発明では、上記識別フレームが自ノードの送信に
係るデータフレームを区切ることができるからデータフ
レームを連送でき、更に、この識別フレームの送信後に
直ちにトークンを送信できるので、送信権を他ノードに
移すまでに待ち時間を要さず、このため伝送効率の低下
の防止に役立つという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るトークンリング伝送方
式によるノードの状態遷移図、第２図および第３図は本
発明の一実施例に係るトークンリング伝送方式によるノ
ードの動作を示す図、第４図はトークンパッシングリン
グ形ＬＡＮの構成図、第５図は従来のトークンリング伝
送方式によるノードの状態遷移図である。 １……伝送路、Ａ，Ｂ……ノード、ａ１，…ａｎ，ｂ
１，ｘ，ｙ……フレーム、ａＭＫ……マーカ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１又は２以上のフレームが一方向に伝送さ
   れるリング状の伝送路に複数のノードが接続され、前記
   伝送路を伝送するトークンを保持したノードが当該伝送
   路における送信権を獲得するトークンリング伝送方式に
   おいて、 前記トークンを保持したノードは、１又は２以上のデー
   タフレームと自ノードに固有の識別フレームとトークン
   とを順次送信する送信処理と、前記伝送路を一巡して戻
   ってきた先頭のデータフレームから前記自ノードに固有
   の識別フレームまでのフレームを順次除去する除去処理
   とを行うことを特徴とするトークンリング伝送方式。