JPS6276839A - デ−タ転送制御方式 - 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、樹枝状に接続された複数のノードを含むデー
タリンクに於けるノード（主局）とノード（従局）間の
データ転送制御方式に関する。

〔従来の技術〕

ＬＡＮ　（ローカルエリアネットワーク）の様な限られ
た地域を対象とするネットワークにおいては、通常１つ
のノードが複数の通信チャンネルを有し、これらのチャ
ンネルが他の各々独立したノードと接続される様なネッ
トワークの形態はルーティング制御が複雑になるため採
用されず、構造及び方式が比較的簡単なスター型ネット
ワーク。

ループ型ネットワーク、バス型ネットワーク、リング型
ネットワーク等が用いられる。いずれのネットワークに
おいても、各ノード間でデータ転送を行なう場合、通信
文の中に宛先とデータを含め、宛先で指定されたノード
が通信文を受信するか、あるいは各ノード共通に定めら
れた共通宛先を含む通信文の場合には全ノードがこれを
受信する。

スター型ネットワーク及びループ型ネットワークにおい
ては、通信文は一度ネットワーク制御回路に集められて
から各ノードに転送されるのに対して、バス型ネットワ
ークやリング型ネットワークでは、特別なネットワーク
制御回路を持たず、各々のノードにおいてデータ人出力
を管理する。

従来の方式による代表的なデータ転送制御について概略
を説明する。たとえば、バス型ネットワークにおいては
、転送したいデータをバス上へ送信可能かどうかを調べ
るのに一旦受信モードになり、受信動作を行ない、バス
」二に通信文が走っているかチェックする。もし通信文
が走っていたら受信動作を続行し、通信文の送出源ノー
ドが送出るを止めるのを待つ。送出信号がなくなった事
を知ると、自ノードの持つ送信データをバス」−に送信
する。バスは各ノードに対してワイヤードオアの論理に
なり、従って送信動作に移ったノードが２つ以」―ある
と、バス上の信号は衝突して正しい信号でなくなってし
まう。従ってバス上の信号が送信した信号と同一かどう
かを検出し、同一であれば送出したデータは通信文とし
て正しくバス上を走ったとみなせる。つまり、送信ノー
ドが送出したデータは宛先ノードに確かに受信されたと
みなすことができる。また、同一でなければ衝突があっ
たとし、送信をやり直すと言う手順を繰り返しながらデ
ータを送出し、受信モードになっているノードはバス上
の通信文の中から、自ノード宛であり、かつ正しいもの
のみを拾い出す。更に、この様なデータ転送が行なわれ
る度に、データ列全体が正しく宛先に送られたかどうか
の保証は、別途窓められた手順により行なわれる。

また、ループ型ネットワークではネットワークを構成す
るノードのうちの１つがネットワーク全体のデータ転送
制御を行なう。このノードはデータ転送制御を行なう指
令文をループ上に送出し、他のノードはこの指令文を一
度受信し、あらかじめ定められた手順に従って自ノード
の持つ送信データを送出する。

又、リング型ネットワークにおいては、ある固定長のス
ロットがループ上を巡回しており、空いているスロット
に各ノードが独自に通信文を乗せる事が出来、受信モー
ドになっているノードはループ上を巡回している通信文
の中から、自ノード宛のものを拾い出す。

これら従来の方式には、各ノードにおいて、通信文に含
まれる宛先を自ノード宛かどうか照合する要する時間、
衝突検出及び衝突検出後の処理等に要する時間が無視で
きなくなり、効率の良いデータ転送が出来ないという欠
点がある。しかしループ型ネットワークでは、これらの
欠点を補うため、複数のノードが同時にデータ転送の要
求を起こさないように、要求の中からあらかじめ定めら
れた優先度により、ノードを制御するアービトレーショ
ン機能を持ち、また、ループ内の障害に対する自己診断
を行ないながら、データ転送を制御する回路がある。

これらの方式のほかに、二つのノード間でデータ転送を
行なうポイント・ツー・ポイント方式や、二つ以上のノ
ードをそれぞれ異なった装置に分散させ、各装置間のデ
ータ転送を制御するノード（主局）とこれに相対する複
数のノード（従局）の間でデータ転送を行なうマルチ・
ポイント方式〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来のデータ転送制御方式では、ごく狭いＬＡ
Ｎや１つの装置内において高速なデータ転送速度で使用
する場合は各ノードを制御するアービトレーション機能
を持つループ型ネットワーク方式が効率的である。

しかし、このループ型ネットワーク方式で樹枝状に接続
された装置内に分散さた各ノード間にデータリンクを構
築する場合は次の様な欠点がある。

（１）ループ型ネットワーク方式では、ループに参加し
ている１つのノードが故障するとシステム全体が機能を
停止するので信頼性が低い。

（２）データリンクがループ状となっているので拡張性
（柔軟性）に乏しい。

（３）アービトレーション機能を持つのでコストアップ
になる。

（４）樹枝状に分散された各ノードの末端まで各ノード
毎の制御信号を接続する必要があり、インターフェイス
信号数が増加する。

本発明の目的は、これら欠点を改善したデータ転送制御
方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、樹枝状に接続された複数のノードを含むシス
テムでノード（主局）と複数のノード（従局）との間で
データ転送を行なうデータ転送制御方式において、シス
テムの同期信号であるフレーム内位相同期信号に同期し
、各ノード（従局）に割り当てられた特定のフレーム内
位相を定義する手段と、各ノード（従局）とデータリン
クとの分離・接続を行なう開閉手段と、各ノード（従局
）に付随し、前記定義手段及びノード（従局）の指示に
基づいて前記開閉手段を制御する制御手段とを備え、前
記特定のフレーム内位相で各ノード（従局）をデータリ
ンクに初期接続してシステムへの参加を要求させ、ノー
ド（主局）からシステムへの参加が承認されると前記特
定のフレーム内位相を除く全フレーム内位相でデータ転
送を行なうことを特徴としている。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第２図及び第３図は、本発明のデータ転送制御方式が用
いられる複数の装置に樹枝状に分散された複数のノード
がマルチ・ポイント方式で接続された状態を示す図であ
る。

第２図では、装置Ｄ１がノード（主局）Ｎ００とノード
（従局）　ＮＯＩ、　ＮＯ２を有し、装置Ｄ２がノード
（従局）ＮＩＯ，Ｎｉｌを有し、装置Ｄ３がノード（従
局）　Ｎ１２．　Ｎ１３を有し、装置Ｄ４がノード（従
局）Ｎ１４を有し、以上の樹枝状に分散された各ノード
が送受信両方向のデータ転送を同時に可能とする全二重
通信回線１で接続された状態を示している。第３図では
、装置Ｄ１がノード〈主局）ＮＯＯとノード（従局）　
ＮＯＩ、　ＮＯ２を有し、装置Ｄ２〜Ｄｘがそれぞれ二
つのノード（従局）を有しく図では装置２のみノードＮ
Ｏ３，ＮＯ４を示す）、以上の樹枝状に分散された各ノ
ードが全二重通信回線１で接続された状態を示している
。

第１図は、ノード（主局）Ｎ００を有する装置１の構成
を示すブロック図である。全二重通信回線１は、ノード
〈主局）からノード（従局）へのデータリンクであるダ
ウンデータリンク２と、ノード（従局）からノード（主
局）へのデータリンクであるアップデータリンク３と、
後述するループバック制御信号がノード〈主局）Ｎ００
から送られるループバック制御信号線４を有している。

ノード（従局）Ｎ０１は、スイッチ５を介してアップデ
ータリンク３に接続され、スイッチ６を介してダウンデ
ータリンク６に接続されている。ノード（従局）Ｎ０１
には制御回路７が付随しており、スイッチ５，６は制御
回路７によりその開閉が制御される。同様に、ノード（
従局）ＮＯ２は、スイッチ８を介してアップデータリン
ク３に接続され、スイッチ９を介してダウンデータリン
ク６に接続されている。ノード（従局）Ｎ０２には制御
回路１０が付随しており、スイッチ８．９は制御回路１
０によりその開閉が制御される。

装置Ｄ１は、さらに、システムのフレーム内位相を定義
するｎフレーム（η：整数）内位相計数回路／ｍマルチ
フレーム（ｍ：整数）計数回路１１（以後、この２つの
計数回路を位相計数回路と呼ぶ）を有しており、ノード
（従局）　ＮＯＩ、　ＮＯ２及び制御回路７．１０に後
述する初期接続位相信号を供給する。ダウンデータリン
ク２とアップデータリンク３には、これらデータリンク
をループバックするループバック回路１２が挿入されて
おり、このループバック回路は制御回路７．１０によっ
て制御される。装置Ｄ１は、さらに、ダウンデータリン
ク２及びアップデータリンク３を監視するデータリンク
監視回路１３を有している 第２図及び第３図における他の装置Ｄ２．Ｄ３・・・の
構成は、装置Ｄ１においてノード（主局）Ｎ００及びデ
ータリンク監視回路１３が含まれていない構成であり、
その他の構成は第１図と同一であるので説明は省略する
。

次に各回路の動作について第１図及び第４図を用いて説
明する。なお、第４図は各ノード（従局）がアップデー
タリンクに初期接続するタイミングとループバックのタ
イミングを示すタイムチャートである。

装置Ｄ１に電源が投入されると、ノード（主局）ＮＯＯ
は各ノード（従局）にＮＯＩ、　ＮＯ２に先だちイニシ
ャライズ動作を実行し各ノード（従局）からアップデー
タリンク３に転送される初期接続要求パケットの受信準
備をする。ノード（従局）Ｎ０１及びノード（従局）Ｎ
０２もイニシャライズ動作を実行し、ダウンデータリン
ク２及びアップデータリンク３とインターフェイスする
それぞれのスイッチ５，６，８．９を制御回路７，１０
からの制御信号Δ、Ｂ、Ｃ，Ｄにより開路する。

第４図（ａ）は転送されるデータのマルチフレーム構成
を示しており、■マルチフレームは第Ｏフレーム〜第ｎ
フレームで構成されており、フレーム同期信号Ｅ及びフ
レ−１１内位相同期信号Ｆ（第４図（ｂ））は、位相係
数回路１１に入力される。フレーム同期信号Ｅで計数ア
ップする位相計数回路１１は、フレーム内位相同期信号
Ｆでフレームの位相が同期状態になる。この位相計数回
路１１の第ｎフレームはそれぞれのノード（従局）の初
期接続要求パケットを発生する初期接続位相信号Ｇ（第
４図（Ｃ））となる。これは、電源投入後、あるいはシ
ステムが立ち上がった後、ノード（従局）がアップデー
タリンク３に任意にデータを転送し、データが衝突する
ことを防止する制御信号である。この初期接続位相信号
Ｇは、第１図ではノード（従局）　ＮＯＩ、　ＮＯ２及
び制御回路７゜１０に入力される。

ノード（従局）Ｎ旧が第１マルチフレームの第ｎフレー
ムの位相になると、スイッチ制御信号Ｈを制御回路７に
出力する。制御回路７はこのスイッチ制御信号Ｈと初期
接続位相信号Ｇが論理積され、スイッチ許可信号へ及び
Ｂをそれぞれスイッチ５及び６に出力する。これにより
スイッチ５及び６が閉路され、ノード（従局）Ｎ０１が
ダウンデータリンク２及びアップデータリンク３に接続
され、ノード（従局）Ｎ０１から初期接続要求バケツト
がノード（主局）Ｎ００へ転送される。

ノード（主局）Ｎ００は、この初期接続要求パケットを
受信すると、ノード（従局）Ｎ０１がデータリンクに参
加することを認める承認パケットを、ノード（従局）Ｎ
旧に転送する。ノード（従局）ＮＯＩはこの承認パケッ
トを受信すると、スイッチ制御信号Ｈを出力し、第ｎフ
レームを除いた第ｎフレームから第（ｎ−１）フレーム
までの位相内でデータ転送が可能となる。なお、このデ
ータ転送にあたっては、ノード（主局）Ｎ００は、ノー
ド（主局）が転送するデータを全ノード（従局）に同時
に転送するブロードキャスティング方式、ノード（主局
）が特定のノード（従局）に対しデータを送信するセレ
クティング方式及びノード（主局）が送信するデータが
ない場合ポーリングを送信しノード〈従局）に対し送信
データを要求するポーリング方式を実施する機能を備え
ており、これらの方式によるデータ転送が可能となる。

第４図（ｄ）には、ノード（従局）が初期接続する位相
と全ノードが共通に使用する位相との関係を示している
。

ノード（従局）Ｎ０２の動作は、初期接続要求パケット
を発生する位相が第１マルチフレームの第ｎフレームと
なる点が異なるのみであり、その他はノード（従局）Ｎ
０１と同じであるから説明は省略する。

次にデータリンクに発生した障害を自己診断する機能に
ついて説明する。

ノード（主局）Ｎ００はブロードキャスティング方式や
ポーリング／セレクティング方式によって各ノード（従
局）に対してパケットデータを転送したり、ポーリング
によってノード（従局）が送信するパケットデータを受
信する。しかし何らかの障害が発生してノード（従局）
からある一定時間内に返答がなかった場合は障害と判断
してデータリンク２，３及びノード（従局）の良否を自
己診断する。ノード（主局）Ｎ００はループバック制御
信号線４を介して全ノード（従局）に対してループバッ
ク制御信号Ｊ（第４図（ｅ））を出力する。各ノード（
従局）に付随する制御回路はこのループバック制御信号
Ｊによりそれぞれのスイッチ許可信号を禁止して、ダウ
ンデータリンク２及びアップデータリンク３に接続され
ているスイッチを開路する。これと同時に制御回路７は
あらかじめ決められた第０マルチフレームの第ｎフレー
ムの位相信号である初期接続位相信号Ｇと同じ位相でル
ープバック許可信号Ｋ（第４図（ｆ））をループバック
回路１２に出力する。ループバック回路は一つの装置毎
に具備されておりその装置内に分散された全てのノード
（従局）から制御できるようになっている。ループバッ
ク回路１２はこのループバック許可信号にでダウンデー
タリンク２とアップデータリンク３をループ状態にする
。これをループバックモードと呼ぶ。第４図（ｈ））に
このループバックモードのタイミングを示す。データリ
ンク監視回路１３はループバックモードの時、ノード（
主局）Ｎ００からのデータリンク監視制御信号Ｍに基づ
いてデータリンク２，３の状態を監視し、データリンク
監視回路１３の制御でデータリンク監視応答信号Ｎをノ
ード（主局）Ｎ００に返す。

ノード（主局）Ｎ００はこの応答信号Ｎを判断してデー
タリンク２，３の良否を判断する。

次にノード（従局）Ｎ０２は第１マルチフレームの第ｎ
フレームの位相でループバック回路１２にループバック
許可信号Ｌ（第４図〈ｇ））を出力し、ループバックモ
ードにする。ノード（主局）Ｎ００は前述した同じ方法
でデータリンク２，３の良否を判断する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、樹枝状に分散され
たノードから構成されるシステムに於いて、電源投入後
、各ノード（従局）はあらかじめ定められたシステムの
同期信号であるフレーム内位相同期信号に同期した特定
の位相を用いてデータリンクに参加し、ノード（主局）
が承認した後、正式にデータの転送を行なうので、複数
のノード（従局〉が同時にデータ転送を行なわないので
データの衝突が防止でき、アービトレーション機能を持
つ回路が必要なく、ノード（主局）の制御だけでデータ
転送が行なえるので効率の良いデータ転送が可能となる
。

また、データリンク上に何らかの障害が発生した場合、
各ノード（従局）はデータリンクから切り離され上述し
たフレーム内位相同期信号に同期した特定の位相と同じ
クンミングでデータリンクをループバックモードにし、
ノード（主局）がデータリンクの良否を判断する機能を
具備するようにした場合には、障害の切り分けができ、
障害箇所が短時間に把握できるのでデータ転送制御方式
の信頼性が向上する。

さらに、このデータ転送制御方式は、ノード（従局）の
拡張を電源の断なしに容易に行なえるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図及び第
３図は二つ以上の装置に樹枝状に゛　　分散された複数
のノードをマルチ・ポイント方式で接続した状態を示す
図、 第４図は各ノードがアップデータリンクに初期接続する
タイミングとループバックのタイミングを示すタイムチ
ャートである。 ■　・・・・・・・・・・・・・・・・・・　全二重通
信回路２　・・・・・・・・・・・・・・・・・・　ダ
ウンデータリンク３　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・　アップデータリンク４　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・　ループバック制御信号線５．６，８
．９・・・　スイッチ ７．１０　・・・・・・・・・・・・　制御回路１１　
　・・・・・・・・・・・・・・・・・・　位相係数回
路１２　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・　ル
ープバック回路１３　　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・　データリンク監視回路ＮＯＯ・・・・・・・
・・・・・・・・　ノード（主局）ＮＯｌ、　ＮＯ２・
・・・・・　ノード（従局）Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・　ス
イッチ許可信号Ｅ　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　フレーム同期信号Ｆ　・・・・・・・・・・・・
・・・・・・　フレーム内位相同期信号Ｇ　・・・・・
・・・・・・・・・・・・・　初期接続位相信号Ｈ，Ｉ
　　・・・・・・・・・・・・　スイッチ制御信号Ｊ　
・・・・・・・・・・・・・・・・・・　ループバック
制御信号に、Ｌ　　・・・・・・・・・・・・　ループ
バック許可信号Ｍ　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　データリンク監視制御信号Ｎ　・・・・・・・・
・・・・・・・・・・　データリンク監視応答信号第４
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹枝状に接続された複数のノードを含むシステム
   でノード（主局）と複数のノード（従局）との間でデー
   タ転送を行なうデータ転送制御方式において、システム
   の同期信号であるフレーム内位相同期信号に同期し、各
   ノード（従局）に割り当てられた特定のフレーム内位相
   を定義する手段と、各ノード（従局）とデータリンクと
   の分離・接続を行なう開閉手段と、各ノード（従局）に
   付随し、前記定義手段及びノード（従局）の指示に基づ
   いて前記開閉手段を制御する制御手段とを備え、前記特
   定のフレーム内位相で各ノード（従局）をデータリンク
   に初期接続してシステムへの参加を要求させ、ノード（
   主局）からシステムへの参加が承認されると前記特定の
   フレーム内位相を除く全フレーム内位相でデータ転送を
   行なうことを特徴とするデータ転送制御方式。