JPS6377240A - タイムスロツト割付け方式 - 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】 〔概　要〕 時分割多重方式のループ状ローカルエリアネットワーク
システムに使用されるタイムスロット割付は方式におい
て、各ノード間の伝送に応じて時分割で予め割り付けら
れたタイムスロットは、一時的に変動するデータ量に対
応できない問題があり、これを解決するため、各タイム
スロットに前方のタイムスロットからの継続を表すフラ
グビットと、継続使用中にタイムスロットの返還要求を
表すフラグビットをそれぞれ設け、これによりデータ量
の増減に応じて割付はタイムスロット数を増減し、伝送
路の伝送効率を向上させたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、時分割多重方式のループ状ローカルエリアネ
ットワークシステムのタイムスロット割付は方式に関す
る。

工場構内などの比較的近距離のデータ伝送に通用される
ローカルエリアネットワークシステムでは、ネットワー
クシステム内に多数のアプリケーションが存在する。こ
れらの各アプリケーションでは、時間的に伝送するデー
タ量が異なり、伝送するデータが全くない時もあれば、
割り付けられたタイムスロットを大幅にオーバする時も
ある。

そこで、各アプリケーション間あるいは端末間で、伝送
データ量の最大値に対応するタイムスロットを割り付け
ると、伝送路の容量が非常に増大し、かつ未使用のタイ
ムスロットが多く発生するため、伝送効率上好ましくな
い。このため、伝送路の容量を増大せずに、伝送データ
量に応じて割り付けるタイムスロット数を管理して、伝
送効率を向上することが必要である。

〔従来の技術〕

従来の時分割多重方式のループ状ローカルエリアネット
ワークシステムの構成を第７図に示す。

同図において、１０〜１５はデータ通信及びデータ処理
の機能を有するノード、１０ａ〜１５ａはノード１０〜
１５に対応した端末、１６は各ノード１０〜１５をルー
プ状に接続する伝送路である。

上記構成のネットワークシステムでは、端末１０ａと１
３２．、端末１１ａと１４ａに同一のタイムスロットが
割り付けられている。そして、端末１０ａから端末１３
ａにデータを送信する時はタイムスロット（２）を、端
末１１ａから端末１４ａにデータを送信する時はタイム
スロット（３）を、端末１３ａから端末１０ａに送信す
る時はタイムスロット（４）を、端末１４ａから端末１
１ａに送信する時はタイムスロット（５）をそれぞれ使
用し、これにより各タイムスロット間の干渉をなくして
いる。

なお、タイムスロット（２）と（４）、　　（３）と（
５）は同一タイムスロットを使用する場合もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の時分割多重方式では、予め割り付けられたタイム
スロットの占有数しか送信できず、時間的（一時的）に
変動するデータ量には対応できない。また、送信データ
量の最大値に対応したタイムスロットを割り付けると、
伝送路の容量が非常に増大し、かつ未使用タイムスロッ
トが多く発生するため、伝送効率が悪くなる問題がある
。

また、従来のＣ３ＭＡ／ＣＤ方式、トークンパッシング
方式では、基本的に１つの送信が伝送路を占有するため
、端末台数が多く、伝送路のアクセスが増加すると、デ
ータの衝突及び伝送路の占有により、急激に伝送効率が
悪化し、大規模なネットワークシステムには不向きとな
る問題があった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、伝送路の容量を増大することなく、変動的データ量の
伝送に対応できるタイムスロット割付は方式を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明に係るタイムスロット割付は方式は、ループ状ロ
ーカルエリアネットワークシステムの各ノード間のデー
タ伝送に時分割で割り付けられる各タイムスロットに、
本来のタイムスロットが前方のタイムスロットから継続
使用されているか否かを表すフラグビット（Ｃフラグビ
ット）と、他に継続使用されている時に当該タイムスロ
ットの返還要求を表すフラグビット（Ｒフラグビット）
を設け、これらフラグビットが立っているか否かにより
伝送データ量に応じて割付はタイムスロット数を増減す
るようにしたものである。

〔作　用〕

この発明においては、タイムスロットの通常運用時、第
１図（ａ）に示すように各ノード間の通信に割り付けら
れたタイムスロットＴＳ−０，ＴＳ−１，ＴＳ−２・・
・のＣフラグビットｂ１及びＲフラグビットｂ２には０
”がセットされる。

そして、あるノード間の通信に際し、これに割り当てら
れたタイムスロットＴＳ−０では送信されるデータ量を
サポートしきれない時は、第１図（ｂ）に示す如くタイ
ムスロッ１−ＴＳ−０の後方に連なる未使用のタイムス
ロットをデータ量に応じて１個もしくは複数個、例えば
タイムスロットＴＳ−１を占有して利用できるように、
タイムスロソトＴＳ−１が前方のタイムスロットＴＳ−
０に継続して使用されることを表すＣフラグビットｂｌ
を“１”にセットする。これによりあるノードから他の
ノードへの送信は１タイムスロフト拡張されたことにな
る。

また、上記第１図（ｂ）に示す拡張運用中に、本来の通
信に割り当てられているタイムスロットＴＳ−１の返還
要求が発生すると、第１図（ｃ）に示す如くタイムスロ
ットＴＳ−１のＲフラグビル ットｂ２は“１″にして、タイムスロットＴＳ−１の返
還要求を行なう。Ｒフラグビットｂ２を検出したノード
は直ちにフラグビットｂｌ、ｂ２を０″にしてタイムス
ロットの返還に応する。

このようにして伝送路の容量を増大することなく、変動
時データ量の伝送に対応することを可能にする。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第２図は本発明のタイムスロット割付は方式が適用され
るループ状ローカルエリアネットワークシステムの構成
図を示すもので、２０〜２５はデータ通信及びデータ処
理の機能を有するノード、２０ａ〜２５ａはノード２０
〜２５に対応した端末、２６は各ノード２０〜２５間を
ループ状に接続する伝送路である。・ 上記システムの全体構成は従来と同様であるが、次に述
べる点で異なる。

即ち、各ノード間の通信に割り付けられるタイムスロッ
トは、第３図に示すように送信データエリア、及びその
送信データの有効を表すＢＣＦピッ）ｂ３　（“１”：
送信データ有効、“０”：送信データ無効）に加えて、
本、タイムスロットが前方のタイムスロットから継続使
用されていることを示すＣ（Ｃｏｎｔｉｎｕｅ）フラグ
ビットｂｌ（ｂｌ＝“ｌ”：前方のタイムスロットが継
続使用している。ｂｌ−“０”：前方のタイムスロット
が継続使用していない。）と、継続使用されている時に
タイムスロットの返還を要求するＲ　（Ｒｅｌｅａｓｅ
　）フラグビットｂ２（ｂ２＝“１″：返還要求してい
る。ｂ２＝″０”：返還要求していない。）が設けられ
ている。

次に、動作を第４図を参照しながら説明する。

本実施例では、端末２０ａから端末２３ａ、及び端末２
１ａから端末２４ａの送信に各１タイムスロツト（２）
、　　（３）が割り付けられている場合について述べる
。

第４図（ａ）は通常運用時のタイムスロットの使用状況
であり、端末２０ａから端末２３ａ、端末２１ａから端
末２４ａへそれぞれ送信の有効データがある時にそれぞ
れのノード２０．２１はこれに割り付けられたタイムス
ロット（２）、　　（３）のＢＣＦフラグビットｂ３を
１１″にセットする。

第４図（ｂ）はタイムスロット拡張時の運用状況を示す
もので、端末２０ａから端末２３ａに送信するデータ量
が多い場合、■に示す如くこれに割り°付けられたタイ
ムスロット（２）の次の夕・イムスロット（３）のＢＣ
Ｆフラグビットｂ３が“θ″の時のみ、ノード２０にお
いてＣフラグビットｂ１を“１”にセットし、■に示す
如（２タイムスロフトを占有する状態にして端末２０ａ
からノード２３に接続された端末２３ａへ送信する。

なお、上記２タイムスロツトの拡張状態は、返還要求が
あるまで継続する。

第４図（ｃ）はタイムスロット返還要求時の運用状態を
示すもので、上記第４図（ｂ）の運用中に、端末２１ａ
から端末２４ａに送信するデータが発生したとする。こ
の場合は、■に示す如くノード２１において、タイムス
ロット（３）のＲフラグビットｂ２を“１”にしてタイ
ムスロットの返還を要求する。■に示す如くＲフラグビ
ットｂ２＝１１″を検出したノード２０は、直ちに■に
示す如くＣフラグビットｂｌ、Ｒフラグビットｂ２を“
０”にしてタイムスロット（３）の返還に応する。

このように本実施例の方式によれば、自分に割り付けら
れたタイムスロットが前方のタイムスロットより占有さ
れていても、送信データが発生するとループを一周すれ
ば必ず返還されるため、時間的な遅れはほとんど問題に
ならず、送信されるデータ量の変動に対応したタイムス
ロットの増減が可能になる。

第５図は本発明のタイムスロット割付は方式を組み込ん
だ任意ノード部の具体的回路例を示すブロック図である
。

この第５図において、ノード部は共通部３０と、複数の
ラインセット部３１を有している。上記共通部３０は前
のノードからの送信データを受ける多重分離装置（ＤＭ
ＵＸ）３２及び次のノードへ接続される多重化装置（Ｍ
ＵＸ）３３を備え、そして多重分離装置３２は受信用バ
ス３４に接続されていると共に、多重化装置３３はセレ
クタ３５を介して受信用バス３４及び送信用バス３６に
接続され、さらにセレクタ３５に送信要求バス３７から
送信リクエスト信号が加えられるようになっている。

また、上記ラインセンサ部３１は、受信レジスタ３８．
送信レジスタ３９及びこれらレジスタ３８．３９０内容
を一時記憶する受信バッファ４０及び送信バッファ４１
と、この受信バッファ４０及び送信バッファ４１と端末
４３間でのデータの授受を行なうレシーバ−・ドライバ
４２とを備え、さらにＣフラグ、Ｒフラグ及びＢＣＦフ
ラグを処理するフラグ判定処理部４４を備えている。

第６図は上記フラグ判定処理部の具体的回路構成例を示
すものである。

同図において、受信レジスタ３８に取り込まれたデータ
は受信バッファ４０に取り込まれるようになっていると
共に、このデータ取込み指令は、受信許可回路４５から
の信号と受信レジスタ３８のＢＣＦＣフラグビット＝”
を２人力とするアンドゲート４７の論理積によって与え
られる。また、送信バッファ４１のデータは送信レジス
タ３９へ出力されるようになっており、この送信バッフ
ァ４１のデータシフトアウト指令は送信許可回路４６か
ら与えられる。

上記受信許可回路４５及び送信許可回路４６には、受信
レジスタ３８にセットされたＣフラグ。

Ｒフラグ及びＢＣＦフラグのビットデータがインバータ
４８．アンドゲート４９及びオアゲート５０を介してス
イッチ５１〜５３により選択的に入力されるようになっ
ている。なお、各スイッチ５１〜５３がＢ接点に接続さ
れているときはタイムスロットの拡張運用時であり、Ａ
接点側に接続されているときは通常運用時である。

また、５４は送信レジスタ３９のＣフラグビット、Ｒフ
ラグビット及びＢＣＦＣフラグビットイムスロットの拡
張、返還要求及び送信有無を表すフラグビットを挿入す
るためのフラグ挿入回路であり、このフラグ挿入回路５
４には送信許可回路４６からの指令信号及び送信バッフ
ァ４１から送出されるアウトプットリード指令信号が加
えられるようになっている。

次に上記のように構成された回路の動作について述べる
。

まず、受信時の動作において、本来の割付はタイムスロ
ットの使用時（通常運用時）は、受信レジスタ３８のＣ
フラグ、Ｒフラグは０”にセットされ、ＢＣＦフラグ＝
“１″　（データが有効）の時のみ、受信バッファにシ
フトイン指令が与えられ、これにより受信レジスタ３８
内のデータは受信バッファ４１に書き込まれ、さらにレ
シーバ−・ドライバ４２を通して端末４３へ送られる。

また、本来の割付はタイムスロット以降のタイムスロッ
トに拡張して使用する場合は、受信レジスタ３８のＣフ
ラグを“１”にする。これにより本来の割当てタイムス
ロット以降に連続してＣフラグビット”で、かつＢＣＦ
フラグ＝“１″の時のみ、受信バッファ４０にシフトイ
ン指令を与えて受信レジスタ３日のデータを受信バッフ
ァ４０に書き込む。なお、本来の自分に割り当てられて
いるタイムスロットが他に使用されている場合でもＢＣ
ＦＣフラグビットときは、データの取込みは行なわない
。

次に、送信時の動作について述べる。

本来の割当てタイムスロットを使用する時は、フラグ挿
入回路５４により送信レジスタ３９のＣフラグ及びＲフ
ラグを“０”にセットし、ＢＣＦフラグを６１″にセッ
トする。これにより送信バッファ４１のデータは送信レ
ジスタ３９に読み出され、さらに共通部３０のバス３６
．セレクタ３５及び多重化装置３３を通して次のノード
へ送信される。

また、本来の割当てタイムスロットに続き拡張可能な場
合は、フラグ挿入回路５４により送信レジスタ３９のＣ
フラグを“１”にセントし、モしてＢＣＦフラグ＝“０
”になるまで連続して拡張する。

さらにまた、タイムスロットの拡張使用時に返還要求が
あると、受信レジスタ３８のＲフラグは“１”となり、
これに伴い送信許可回路４６を通して措示されるフラグ
挿入回路は連続するＣフラグを“０”にすると共にＲフ
ラグも“０″にする。

これにより本来タイムスロットの返還がなされたことに
なる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、比較的簡単な回路で伝送
路の容量を増大することな（、変動的なデータ量の伝送
に対応できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理作用を説明するための図、第２図
は本発明のタイムスロット割付け・方式を通用したルー
プ状ローカルエリアネットワークシステムの構成図、 第３図は本発明のタイムスロット構成図、第４図（ａ）
〜（ｃ）は本発明の第１図及び第２図に対応する例の動
作説明図、 第５図は本発明のタイムスロット割付は方式を通用した
ノード部分の詳細を示す回路図、第６図は第５図におけ
るフラグ判定処理部の具体的回路図、 第７図は従来の時分割多重方式ローカルエリアネットワ
ークシステムの構成図である。 第１図及び第２図において、 ２０〜２５はノード、 ２０　ａ　〜２５　ａは端末、 ２６は伝送路、 ＴＳ−０−ＴＳ−２はタイムスロット、ｂｌはＣフラグ
ビット、 ｂ２はＲフラグビット、 ｂ３はＢＣＦＣフラグビットる。 トー１タイムスロット　−−）−１９イム入ロツトーー
タイムスロツトの精、民凹 第３図 ノード套νｓ’ｉ、、４５ｇ３”；−示１回路圀第５図 ７ラク”利定込Ｈ夕郭の貝１半的匣を各国従采のシステ
ムａ成因 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 時分割多重方式のループ状ローカルエリアネットワーク
   システムにおいて、各ノード間の通信に時分割で割り付
   けられたタイムスロット（ＴＳ−０、ＴＳ−２、・・・
   ）に、本来のタイムスロットが前方のタイムスロットか
   ら継続使用中であるかを表すフラグビット（ｂ１）と、
   本来のタイムスロットが他に継続使用されている時にそ
   のタイムスロットの返還要求を表すフラグビット（ｂ２
   ）を設け、これらフラグビットにより伝送するデータ量
   の変動に応じた割付けタイムスロット数を増減できるよ
   うにしたことを特徴とするタイムスロット割付け方式。