JPH03150941A - 送信制御方法 - 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、トークンパッシング通信方式を用いたネット
ワークにおけるステーション間の送信を制御する方法に
係わり、特に送信データの受信もれをなくした高信頼度
のシステムにおける送信制御方法に関する。

〔従来の技術〕

トークンパッシング方式を用いたネットワークシステム
においては、トークンフレームを各ステーション間に巡
回させ、トークンフレームを受け取ったステーションが
データフレームの送信権を持つ、各ステーションは送信
されたフレームを受信すると、そのフレームが自ステー
ション宛か他ステーション宛かを判断して、自ステーシ
ョン宛ならばそのフレームのデータを取り込み、他ステ
ーション宛ならばそのデータは廃棄する。このトークン
パッシング方式のシステムにおける。送信データの受信
もれをなくすための従来技術には。

例えば特開昭６１−１７７０４８号に示されたものがあ
り、以下ではまずこの従来例を説明する。

第２図はトークンバス形ネットワークの構成例を示すも
ので、伝送路２にステーション１０１〜１０４が各ポイ
ントＰ１〜Ｐ４にて接続されている。第３図はステーシ
ョン１０１（他も同じ構成）の内部構成を示すもので、
ステーションの動作制御、受信処理等を行う処理装置３
、送信データ及び受信データを記憶するデータバッファ
メモリ４．トークンフレーム及びデータフレームの生成
、バッファメモリ４内の送信データの送信及び受信デー
タフレームのバッファメモリ４への格納等を行うトーク
ンバスコントローラ５．送信ドライバ６、受信バッファ
７、及び処理装置３から駆動されて時間１１秒をカウン
トしコントローラ５の送信動作を制御するタイマ２０か
ら成っている。

第４図は伝送されるフレームのフォーマットを示してお
り、同図（ａ）のトークンフレーム１３はフレーム受信
時の同期パターンＰＲＥＡＭＢＬＥ。

フレームの先頭を示すスターティングデリミタＳＤ、フ
レーム識別用のフレームコントロールＦＣ１送り先アド
レスＯＡ、送り元アドレスＳＡ、ＦＣからＳＡまでのデ
ータをチエツクするためのフレームチエツクシーケンス
ＦＣ８，及びフレームの終了を示すエンディングデリミ
タＥＤより構成される。一方、データフレーム１４は、
トークンフレーム１３のＳＡとＦＣ８の間に送信データ
ＤＡＴＡを入れ、かつフレームチエツクシーケンスＦＣ
８をＦＣからＤＡＴＡまでの範囲のチエツク用とした点
のみがトークンフレーム１３と異なり、他は同じ構成で
ある。

第５図はトークンだけがステーション間を巡回している
ときの動作説明図で、ステーション１０１からステーシ
ョン１０２ヘト−クンフレーム１３１を送信するときは
、ステーション１０１はその送り先及び送り元アドレス
ＤＡ及びＳＡをそれぞれステーション１０２及び１０１
のアドレスとする。これによってステーション１０２の
みがトークンフレーム１３１を取り込む０次のトークン
フレーム１３２の送信は、送り先及び送り元アドレスＤ
ＡおよびＳＡがそれぞれステーション１０３及び１０２
のアドレスとされる。

以下同様にしてトークンフレームをステーション１０１
〜１０４に巡回させる。

第６図は、第５図に示したトークン巡回動作のタイムチ
ャートで、伝送フレームが、各ステーションを伝送路２
に接続したポイントＰ１〜Ｐ４にあるときの時刻Ｔｉｊ
が示されている。時刻ＴｌｌにポイントＰ１（ステーシ
ョン１０１）から送り出されたトークンフレーム１３１
は時刻Ｔ２１．　Ｔａ２゜Ｔ４１にそれぞれポイントＰ
２．Ｐ３．Ｐ４へ到達する。これを受信したステーショ
ン１０２が時刻Ｔ２２にポイントＰ２からトークンフレ
ーム１３２を送り出す、以下同様にしてトークンフレー
ムが各ステーションを巡回する。

第７図はデータフレーム送信が行われるときのタイムチ
ャートで、この場合はトークンフレームを受信したステ
ーションがまずデータフレーム１４１〜１４４を送信し
その後でトークンフレーム１３１〜１３４をそれぞれ送
り出す、このようにして送信されたデータフレームはデ
ータバッファメモリ４（第３図）に−旦格納されて処理
装置３による処理を待つ、この場合、データフレームの
送信に要する時間よりもその処理装置３による処理時間
の方が一般に長く、かつバッファメモリ４は有限長の容
量であるから、もしあるステーションへのデータフレー
ムの送信が続くとそのステーションのバッファメモリは
オーバーフローし、送信データが受信不能となって消失
してしまう。

前述した従来例においては、こうした受信もれをなくす
ために、データバッファメモリ４の処理待ちデータの数
が所定値をこえたとき、各ステーションに送信動作を停
止させるようにする。第８図はその時の動作を示す伝送
路タイムチャートで。

各ステーションからデータフレーム１４１〜１４５が送
り出された後の時刻Ｔ２２において、ステーション１０
２のバッファメモリ４の処理待ちデータ数が所定値を越
えたとする。そうすると、ステーション１０２はトーク
ンフレーム１３５を受信したことによりタイマ２０を起
動し、その設定時間τ１の間だけタイマ２０の出力信号
２１によりコントローラ５からのトークンフレーム及び
データフレームの送信を停止させる。これによってトー
クンフレームが止まるから、どのステーションからの送
信も停止する。

タイマの設定時間τ１は、バッファメモリ４に蓄積され
た受信データの大部分または全部が処理されるだけの時
間としておけば、時刻Ｔ２３＝Ｔ２２＋τ１にはステー
ション１０２のバッファメモリ４も十分空いている状態
になるから、各フレームの送信を開始する。

次の別の従来例である特開昭６２−８１８４４号に示さ
れたものを説明する。これは相互接続された複数のノー
ド（前記従来例のステーションに相当）で構成したデー
タ通信網にパケット（前記従来例のデータフレームに相
当）を送受信単位として伝送し、ノードがデータを送信
するときは、事前に他ノードの状態を示すメモリ中の状
態テーブルを見て相手ノードが受信可能であるかどうか
を調べ、受信可能であれば送信を開始する。もし、不可
能であれば相手が受信可能になるまで送信を待つ。

受信側ノードは、伝送路から入力パケットを受信した場
合、アドレスが自己宛のパケットであれば。

受信パケットバッファに取り込む、ブロードキャストパ
ケットのときも同様に取り込む、受信バケットバッファ
にはスレッショルドレベルを定め。

バッファがスレッショルドレベルを越えたとき。

自ノードは受信不可能であることを示すブロードキャス
トパケットを全ノードに送信する。受信不可能のブロー
ドキャストパケットを受信したとき、前記メモリ中の状
態テーブルの該当宛先ノードを受信不可能に書き換える
。また、受信側ノードで受信バッファがスレッショルド
レベルより低下したとき、受信可能としたブロードキャ
ストパケットを送出し、これを受信した他ノードは状態
テーブルを受信可能に書き換える。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来技術のうち特開昭６１−１７７０８号のも
のでは、１つのステーションでバッファメモリがオーバ
ーフローすると、全てのステーション間の伝送が一定時
間停止される。このため伝送路の使用効率が悪く、また
優先的に送りたいデータフレームがあるときにもそれを
すぐ送れない、等の問題があった。また特開昭６２−８
１８４４号のものでは、通信パケット以外にも受信可能
／不可能を通知するためのブロードキャストパケットを
送信する必要があり、やはり伝送路の使用効率が悪いと
いう問題があった。

本発明の目的は、送信データの受信もれがなく。

かつ伝送路を効率よく使用して小さな待ち時間でデータ
フレームの送信が行えるようにした送信制御方法を提供
するにある。

（ｉ［を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために１本発明においては、バッ
ファメモリで処理待ちのデータ１つの処理に要する時間
またはそれより大きい時間が経過するごとに周期的に信
号を出力するフリーラン形のタイマと、データフレーム
が受信されたときに１だけカウントアツプされ、上記タ
イマの出力信号により１だけカウントダウンされるカウ
ンタと。

該カウンタのカウント値をデータフレームまたはトーク
ンフレームに乗せて伝送路へ送出する機能とを各ステー
ションに設ける。そしていずれかのステーションの上記
カウンタのカウント値が所定値になり、その所定値を乗
せたデータフレームまたはトークンフレームを各ステー
ションが受信したときには、各ステーション間で互いに
重ならないように順次割り当てられ、その時間長がタイ
マの一周期となるところの送信許可時間内にのみ当該ス
テーションからの送信を１回だけ行えるようにし、こう
して割り当てられた送信許可時間が各ステーションを一
巡し終わった時点でトークンによる通常の送信制御に戻
るようにした。また、休止中のステーションの立ち上げ
時には、そのステーションは上記の送信許可時間がステ
ーションを一巡する聞伝送路の信号をモニタし、そのモ
ニタ期間中に受信したフレーム中のカウント値を自ステ
ーションにセットし、あるいは１つも他ステーションか
らのカウント値が得られないときは予め定めた初期値を
セットし、その後通常の動作を始めるようにした。

〔作用〕

各ステーションから送信されたデータフレームは全ステ
ーションで一旦受信されるから、伝送時間の遅れを無視
すればどのステーションのカウンタも常に同じ値だけカ
ウントアツプされる。またタイマの周期は全ステーショ
ンとも同じとしておけば、そのタイマ出力信号のタイミ
ングのずれを除けばどのステーションのカウンタも常に
同じ値だけカウントダウンされる。そしてこのカウント
値は、バッファが空のとき０となるようにしておけば、
いつもバッファ内の処理待ちデータの個数を表している
。従ってこのカウント値が所定値となったときに送信を
制限する制御を行う、即ちタイマの一周期内には１つの
ステーションから１回だけ送信を許す、この送信許可を
各ステーションに順に割り当てて一巡すると、タイマ出
力の一周期には必ず１つのデータが処理されてカウント
値は−１されているから、どの時点においてもカウント
値は上記所定値を越えることなく、一般には送信しない
ステーションもあるからカウント値は次第に減少する。

こうして送信許可が一巡した後に通常の状態に戻せずバ
ッファメモリでのオーバーフローなしに送信が行える。

しかもこの方法によると送信を制限している間もトーク
ンフレームをまわして各ステーションで順に送信を行え
るから、伝送路が有効に使用でき、送信の待ち時間も小
さくなる。また、休止中のステーションの立ち上げは、
他ステーションを動作させたままで他ステーションと同
じカウント値をカウンタにセットできるので、送信制限
の制御動作の可能な状態で立ち上げが行える。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により説明する。第１図は本発明の
方法を適用したステーションの一実施例を示すブロック
図で、データ処理用の処理袋！１ｉ２３、送受信データ
記憶用のデータバッファメモリ４、受信したデータフレ
ーム１つを処理する時間τ２を検出するタイマ８、デー
タフレームを受信したときに発生する信号１１によりカ
ウントアツプし、タイマ８のカウントアツプ時に発生す
る時間検出信号１０によりカウントダウンするカウンタ
９．フレームの送受信制御を行うトークンバスコントロ
ーラ２２、送信ドライバ６及び受信レシーバ７より構成
されている。

本実施例で用いるトークンフレームは第４図（ａ）のも
のと同じであるが、データフレームは第９図（ａ）に示
すものを用いる。このデータフレーム１６は、第４図（
ｂ）に示したデータフレーム１４内に。

送信制御用のカウント値ＣＮＴを追加したものである。

第１０図はタイマ８とカウンタ９の動作を示すタイムチ
ャートである。タイマ８は、処理装置２３がバッファメ
モリ４内の受信データを１個処理する時間τ２に設定さ
れており、この時間τ２が経過するごとに信号１０を出
力するフリーランタイマである。一方、トークンパスコ
ントローラ２２は１つのデータフレーム１６を受信する
ごとにデータフレーム受信信号１１を出力する。カウン
タ９はこの信号１１により１だけカウントアツプし、タ
イマ８からの信号１０により１だけカウントダウンする
。即ちバッファメモリ４にデータが入るごとにＣＮＴは
＋１され、１つのデータ処理が終わるごとに−１される
から、データバッファメモリ４が空のときＣＮＴ＝Ｏと
しておけば、カウンタ９のカウント値ＣＮＴは常にバッ
ファメモリ４の処理待ちデータ数を表す。

第１図のステーションによる送信制御動作を次に説明す
る。第１図のステーション４個が第５図のように伝送路
２に接続されているとする。従って、以下ではステーシ
ョン１０１〜１０４は従来例で述べた第３図のものとは
違って第１図のものを指すものとする。また第１１図は
送信制御動作を示すタイムチャートであり、各ステーシ
ョンでは、カウンタ９のカウント値ＣＮＴがＭのときに
バッファメモリ４のオーバーフローを防ぐための送信制
御が行われるものとする。さらに当面はステーション１
０４は伝送路２に接続されていないものとする。

トークンフレーム１３１，１３２．・・・・・・及びデ
ータフレーム１６１．１６２・・・・・・の送信方法は
従来例の第６図、第７図で説明したのと同じであり、こ
の送信が続けられている内にステーション１０１が時刻
Ｔｌｌにデータフレーム１６１をステーション１０２へ
送信したとする。この送信によってステーション１０２
のカウント値ＣＮＴがＭになったとし、続いてステーシ
ョン１０２が時刻Ｔ２１にデータフレーム１６２を送信
すると、このフレームのＣＮＴはＭである。各ステーシ
ョン１０１〜１０３はデータフレーム１６２を受信し、
カウント値ＣＮＴがＭであることを検出すると送信を制
御するための送信制御を行う。

この送信制御は次のようなものである。まず、各ステー
ション１０１〜１０３に、この順に送信許可時間を割り
当てる（この順は予め定めてあればどの順でもよい）、
１つのステーションへの送信許可時間はタイマ８の設定
時間τ２である。最初のステーション１０１の送信許可
時間の開始時刻は、ステーション１０１がデータフレー
ム１６２を受けた時刻Ｔ１２より後の、最初にタイマ８
からの信号１０を受けた時刻ｔｏである。そしてこの時
刻ｔｏからτ２経過した時刻ｔ１までがステーション１
０１の送信許可時間であり、続く時刻ｔ１からｔ２＝ｔ
ｌ＋τ２までがステーション１０２の送信許可時間とな
る。以下同様である。この送信制御状態にあるときに、
ステーション１０１は時刻Ｔ１２でＣＮＴ＝Ｍとなり、
時刻１０で信号１０によりＣＮＴ＝Ｍ−１となっている
から、データフレーム１６３を送信するとその中にセッ
トされるカウント値ＣＮＴはＭ−１である。ステーショ
ン１０２は時刻ｔＯ〜ｔ１の間は必ず信号１０によりＣ
ＮＴが−１されるから、ステーション１０１からのデー
タフレーム１６３を受信してもカウント値ＣＮＴは高々
Ｍであり、Ｍを越えることはない、以下同様であり、送
信制御中にはどのステーションのＣＮＴも越えることは
なくなり、データバッファメモリ４のオーバーフローは
抑止される。送信許可時間でもデータフレームを送信し
ないステーションがあれば、その間に全ステーションで
の処理待ちデータは確実に減少する。タイマ時間で２を
実際の１デ一タ処理時間よりも少し大きくしておけば、
このような送信無しのステーションがなくても必ずカウ
ンタ９のカウント値ＣＭＴは減少する。

本実施例によれば、受信データの格納場所であるバッフ
ァメモリを大きくすることなく、受信データの受信もれ
を防止でき、かつ送信制御中でも各ステーションは送信
許可時間内に送信できるから、伝送路の使用効率を高め
、かつ送信制御のための送信待ちの時間を短縮できる。

次に、第１１図の動作例にように、休止中のステーショ
ンが存在し、他ステーションが動作中に休止中のステー
ジ巨ンを伝送路に接続する方法を説明する０本発明の方
法では、動作中の各ステーションのカウント値ＣＮＴは
、データフレーム受信時刻のずれやタイマ８からの信号
ｌＯがカウンタ９へ入力されるタイミングのずれを除け
ばいつでも同じ値になっていて、これをもとに送信制御
の必要性を判断している。従って休止中のステーション
を伝送路に接続するときには、そのステーションのカウ
ンタのカウント値ＣＮＴを動作中の各ステーションのそ
れに合わせて動作開始させる必要がある。そこで今、第
１１図のようにステーション１０１〜１０３が動作中で
あるとき、ステーション１０４を立ち上げるものとする
。このときの動作タイムチャートは第１２図に示されて
おり、ステーション１０４はまずタイマ８を起動して出
力信号１０を出す。

その時点ｔ０４から送信制御時間で２×ｎ（ステーショ
ン台数をｎとする。今はｎ＝４）だけ伝送路２をモニタ
ーし、この期間に受信したデータフレームのカウント値
ＣＮＴを自ステーションのカウンタ９にセットする。こ
れによってステーション１０４のカウンタも他の動作中
のステーションのものと一致させることができる。なお
、このモニター期間中にデータフレームを受信しなかっ
たときは０またはＭ−ｎ（＞Ｏ）を自ステーションのカ
ウンタ９にセットする。そしてモニター期間が終わると
、トークンを受けたときフレームを送信するという通常
の動作を開始する。

本実施例によれば、追加加入するステーションがある場
合に送信制御動作を中断する必要がなく、かつ加入した
ステーションのカウンタ９のカウント値も他ステーショ
ンに揃えられるので、加入したステーションも送信制御
動作をすぐ使用でき、応答性を向上する。

なお、以上の実施例においては、自ステーションのカウ
ント値ＣＮＴを第９図（ａ）のデータフレームに挿入し
て他ステーションへ送るものとしたが、データフレーム
は従来と同じ第４図（ｂ）のものとし、トークンフレー
ムを第９図（ｂ）のようにカウント値ＣＮＴを入れたも
のとしてもよい、このようにした場合には、データフレ
ームと違ってトークンフレームはそれを受けたステーシ
ョンが必ず送り出すから、休止中ステーションを立ち上
げるときに送信制御動作時間のように長く伝送路フレー
ムをモニターする必要がなくなり、応答性が一層向上す
る。

また、タイマのタイミングや伝送時間のずれを無視すれ
ば、カウンタのカウント値は全ステーションで同じであ
るから、カウンタとそのカウント値の送信機能は全ステ
ーションに必ずしも必要でない、そこでこの機能をもっ
たステーションを１台または全ステーションの一部のも
のに限定しても、その機能を持つステーションが全て休
止しなければシステムの送信制限の制御は可能である。

第１３図は本発明のステーションの別の実施例を示すも
ので、リング形のトークンパッシング伝送路１９に第１
４図のように接続される。ステーションの構成は第１図
のものと大部分か同じであるが。

伝送路２がバスからリードリング形に変わっているので
、トークンバスコントローラ２２に代わってトークンリ
ングコントローラ２５が用いられているところだけが異
なっている。この実施例における送信制御、及び休止中
ステーションの立ち上げの動作は第１図の場合と全く同
じであり、リング形のシステムでも本発明は適用できる
。

〔発明の効果） 本発明によれば、受信データ格納用のバッファメモリで
のオーバーフローによる受信もれを防止でき、かつ伝送
路を効率的に使用して少ない時間でデータ送信を行える
という効果があり、また休止中ステーション立ち上げ処
理も、システムの送信制御を中断することなく短時間に
行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を適用したステーションの一実施
例を示すブロック図、第２図はトークンバス形ネットワ
ークの構成図、第３図及び第４図は従来のトークンバス
ステーションのブロック図及び伝送路上のフレームフォ
ーマット、第５図はトークンフレームの巡回動作を示す
図、第６図は第５図の動作のタイムチャート、第７図は
トークンフレームとデータフレームが伝送されたときの
タイムチャート、第８図は従来の送信制御を説明するタ
イムチャート、第９図は本発明で用いるフレームのフォ
ーマットを示す図、第１０図はカウンタの動作説明図、
第１１図は本発明の送信制御を説明するタイムチャート
、第１２図は休止中ステーションの立ち上げ処理を説明
するタイムチャート。 第１３図及び第１４図はリング形伝送システムへの本発
明の適用例を示す図である。 １０１〜１０４・・・ステーション、２・・・伝送路、
４・・・データバッファメモリ、８・・・タイマ、９・
・・カウンタ、２３・・・処理装置、２２・・・トーク
ンバスコントローラ、１３、１３１〜１３７・・・トー
クンフレーム、　１６．１６１〜１６５・・・カウント
値付きデータフレーム、１７・・・カウント値付きトー
クンフレーム、１４１−１４４・・・リング形ステーシ
ョン、２５・・・トークンリングコントローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、伝送路に接続された複数のステーション間でトーク
   ンフレームを順次送信し、該トークンフレームを受信し
   たステーションが送信権を持つようにしたシステムにお
   ける送信制御方法において、ステーションのデータバッ
   ファの処理待ちデータ１つの処理に要する時間またはそ
   れより大きい時間を周期として信号を出力するタイマと
   、データフレーム受信時に１だけカウントアップされ上
   記タイマの出力信号により１だけカウントダウンされる
   カウンタと、該カウンタのカウント値をデータフレーム
   に乗せて送信する機能とを各ステーションに設け、その
   各々の時間長が上記タイマ出力信号の周期である送信許
   可時間を各ステーションに互いに重ならないように順次
   割り当てるとともに、いずれかのステーションの上記カ
   ウンタのカウント値が予め定められた所定値になりその
   所定値を乗せたデータフレームが伝送路へ送出されたと
   きには、各ステーションは上記自ステーションに割り当
   てられた送信許可時間内にトークンフレームを受信すれ
   ば１回だけの送信権を持ち、各ステーションの送信許可
   時間が一巡したのちに通常のトークンフレーム受け渡し
   による送信制御を行うようにしたことを特徴とする送信
   制御方法。 ２、休止中のステーションを立ち上げるときには、当該
   ステーションは前記送信許可時間が一巡するだけの時間
   を自ステーションのタイマで計測して伝送路をモニター
   し、もし該モニター期間中に他ステーションからデータ
   フレームが送信されてきたときには該データフレーム中
   のカウント値を自ステーションのカウンタにセットし、
   もし上記モニター期間中に他ステーションからデータフ
   レームが送信されてこなかったときには予め定めた値を
   自ステーションのカウンタにセットし、しかるのちにト
   ークンフレーム受け渡しによる送信制御状態となるよう
   にすることを特徴とする請求項１記載の送信制御方法。 ３、前記カウンタ及び該カウンタのカウント値の送信機
   能を全ステーションの内の一部のみに設けたことを特徴
   とする請求項１記載の送信制御方法。 ４、前記カウンタのカウント値をデータフレームではな
   くトークンフレームに乗せて送信することを特徴とする
   請求項１ないし３記載の送信制御方法。