JPH0563722A - パケツト中継方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝送負荷が増加した時の急激な性能低下を抑
制するパケット中継方式を提供する。 【構成】 端末 411〜419 から送信されたパケットは、
下位の中継装置 402〜404 に到着する。下位の中継装置
402〜404 では、これらパケットのうち最も早く到着し
たパケットだけが上位の中継装置 401に送られ、他のパ
ケットは中継装置402〜404 内部で廃棄される。上位の
中継装置 401には、各下位の中継装置 402,403,404から
パケットが送られる。上位の中継装置 401では、最も早
く到着したパケットだけが中継されて全ての下位の中継
装置 402,403,404に伝送され、他のパケットは中継装置
401内部で廃棄される。その後、下位の中継装置 402,4
03,404は、上位の中継装置 401からのパケットを全ての
端末 411〜419 に送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スター型ネットワーク
におけるパケットの中継方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、スター型ネットワークの規格とし
て、IEEE 802.3 10BASE-Tが広く知られている。この規
格に定められた中継装置は、以下の特徴を有する。

【０００３】（１）中継装置の任意の入力ポートにパケ
ットが到着した際に、中継装置が他のパケットを中継し
ていなければ、直ちに到着したパケットを中継する。

【０００４】（２）中継装置の任意の入力ポートに到着
したパケットは、この入力ポートと対になった出力ポー
トに対しては中継されない。即ち、パケットの送信元の
局に対しては、パケットを送り返さないという選択的な
中継を行なう。

【０００５】（３）中継装置の任意の入力ポートにパケ
ットが到着した際に、中継装置が既に他のパケットを中
継していた場合、パケットの衝突が発生したとみなさ
れ、現在中継中のパケットと到達したパケットの中継は
両者とも失敗になる。この場合、中継装置はパケットの
中継を中止して、中継の失敗を全部の端末に通知するた
めに、全出力ポートに対して「ジャム」と呼ばれる信号
を送信する。

【０００６】また、IEEE 802.3 10BASE-T規格に定めら
れた通信制御方式は、以下の特徴を有する。

【０００７】（１）送信パケットの長さは所定の長さ以
下である。

【０００８】（２）任意の端末においてパケットの送信
要求が発生した場合、その端末は、中継装置からパケッ
トが送られているかどうかを監視し、中継装置からパケ
ットが送られていない場合にパケットの送信を行ない、
パケットが送られている場合には、そのパケットの受信
が終了してから一定時間以上にわたってパケットの送信
がなくなるのを待ってパケットの送信を行なう。

【０００９】（３）上記（２）の条件が満たされ、パケ
ットの送信を行なっている間も、端末は中継装置から送
られてくる信号の状態監視を行なう。

【００１０】（４）端末からパケットを送信している間
に、中継装置からパケットを受信すると、送信パケット
の中継中に他のパケットと衝突したものとみなし、ジャ
ム信号をパケットに対して送信する。

【００１１】（５）パケットの送信が失敗した場合、各
端末は所定の時間が経過してから再送を行なう。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上に
特徴を述べたIEEE802.3規格に基づいたネットワークに
は、負荷が増加した時に急激に性能が低下するという問
題がある。即ち、ネットワークの負荷が増加するにつれ
て、伝送されるパケットの数が増加し、伝送路や中継装
置におけるパケットの衝突回数が増加していく。パケッ
トの衝突が発生すると、先に送信されたパケットと後か
ら送信されたパケットの両方共にその内容が破壊され
る。そのため、両方の端末がパケットの再送を行うこと
になり、従って、パケットの衝突が増加すると急激にパ
ケットの伝送遅延時間が増大し、ネットワークの性能が
低下する。

【００１３】本発明の目的は、上述した問題点を解決
し、伝送負荷が増加した時の急激な性能低下を抑制でき
るパケット中継方式を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のパケット中継方式は、複数の端末と、その
端末間をスター状に接続して信号を中継する中継装置か
らなるネットワークにおいて、中継装置は任意の入力ポ
ートにパケットが到着したとき他のパケットの中継が行
われていない場合に到着したパケットを出力ポートに中
継し、既にパケットの中継が行われている場合には後か
ら到着したパケットの中継を行わずに中継装置内部で廃
棄するものであり、さらに、中継装置を枝別れ状の階層
構造となるように接続し、最上位の中継装置は、下位の
中継装置からパケットが到着した場合に下位の全ての中
継装置にパケットを出力し、最上位以外の中継装置は、
下位の中継装置または端末からパケットが到着した場合
に上位の中継装置のみにパケットを出力し、上位の中継
装置からパケットが到着した場合には直接接続されてい
る下位の全ての中継装置または端末にパケットを出力す
るものである (請求項１) 。

【００１５】また、複数の端末と、その端末間をスター
状に接続して信号を中継する中継装置からなるネットワ
ークにおいて、予め中継装置の入力ポートに一対一に対
応する優先度を定め、複数の入力ポートに端末から同時
にパケットが到着した場合に、それら入力ポートのうち
一番優先度の高い入力ポートからのパケットを中継し、
他の入力ポートからのパケットは中継を行わずに中継装
置内部で廃棄するものであり、さらに各入力ポートの優
先度を中継装置におけるパケットの中継完了を契機とし
て入力ポート間で変更するものである (請求項２)。

【００１６】また、上述と同様に複数の入力ポートに端
末から同時にパケットが到着した場合、それら入力ポー
トのうち一番優先度の高い入力ポートからのパケットを
中継し、さらに中継したパケットが入力された入力ポー
トの優先度を中継装置の中で一番高い優先度に変更する
ものである (請求項３) 。

【００１７】また、複数の端末と、その端末間をスター
状に接続して信号を中継する中継装置からなるネットワ
ークにおいて、中継装置の複数の入力ポートに端末から
同時にパケットが到着した場合に、パケットの到着頻度
の高い入力ポートからのパケットを中継し、他の入力ポ
ートからのパケットは中継を行わずに中継装置内部で廃
棄するものである (請求項４) 。

【００１８】また、複数の端末と、その端末間をスター
状に接続して信号を中継する中継装置からなるネットワ
ークにおいて、予め中継装置の各入力ポートに異なる優
先度を定め、ある一定の時間内に複数の入力ポートに端
末からパケットが到着した場合に、最も優先度の高い入
力ポートからのパケットを中継し、他のパケットは中継
を行わずに中継装置内部で廃棄するものである (請求項
５) 。

【００１９】また、複数の端末と、その端末間をスター
状に接続して信号を中継する中継装置からなるネットワ
ークにおいて、中継装置の入力ポートの状態を順番に監
視し、ちょうど監視をおこなった入力ポートに端末から
の信号が到着した場合にその入力ポートからのパケット
を中継して、複数の入力ポートに端末から同時にパケッ
トが到着した場合にも一つの入力ポートからのパケット
のみは中継するようにしたものである (請求項６) 。こ
こで、中継装置における入力ポートの監視回数を入力ポ
ート間で変えてもよい (請求項７) 。

【００２０】また、複数の端末と、その端末間をスター
状に接続して信号を中継する中継装置からなるネットワ
ークにおいて、端末は送信要求フレームを送信した後、
自分が送信した送信要求フレームが返ってきてからパケ
ットを送信し、中継装置は入力ポートを順番に監視し、
任意の入力ポートに前記送信要求フレームが到着した場
合にその送信要求フレームを中継して、複数の端末で送
信要求があった場合にも、送信要求フレームを送信した
端末のうち一つのみにパケットを送信させるようにした
ものである (請求項８) 。

【００２１】また、複数の端末と、その端末間をスター
状に接続して信号を中継する中継装置からなるネットワ
ークにおいて、中継装置に複数の端末から同時にパケッ
トが到着した場合に、これらパケットの所定のフィール
ドを比較し、その比較結果により選択された一つのパケ
ットを中継し、他のパケットは中継を行わずに中継装置
内部で廃棄するものである (請求項９) 。ここで、中継
装置により中継されるパケットは、送信元アドレスの値
が最も大きいパケットでもよいし、送信元アドレスの値
が最も小さいパケットでもよい (請求項１０，１１) 。

【００２２】また、複数の端末と、その端末間をスター
状に接続して信号を中継する中継装置からなるネットワ
ークにおいて、前記端末は、パケットの送信に先立ち優
先度決定用パケットを送信し、中継装置は、端末からの
優先度決定用パケットにより各端末ごとの優先度を設定
し、複数の端末から同時にデータパケットが到着した場
合に、最も優先度の高い端末からのデータパケットを中
継し、他の端末からのパケットは中継を行わずに中継装
置内部で廃棄するするものである(請求項１２) 。

【００２３】

【作用】請求項１のパケット中継方式では、任意の入力
ポートに到着したパケットを中継装置が中継している間
に、他の入力ポートにもパケットが到着した場合、後か
ら到着したパケットを中継することなく廃棄し、既に中
継中のパケットのみを破棄することなく中継するため、
スター型ネットワークにおいて伝送の負荷が増加して
も、データの伝送遅延時間が急激に増加しない通信シス
テムを実現できる。しかも、中継装置を枝別れ状の階層
構造となるように接続し、これら中継装置の動作を最上
位のものとそれ以外のものとで異ならせることにより、
接続できる端末の数を容易に増やすことができる。

【００２４】請求項２のパケット中継方式では、予め中
継装置の入力ポートに優先度をつけておき、複数の入力
ポートに同時にパケットが到着した場合に、それら入力
ポートの優先度を比較し一番優先度の高い入力ポートか
らのパケットのみを中継するため、複数の端末から中継
装置に同時にパケットが到着した場合においても、優先
度の高い入力ポートからのパケットのみは廃棄すること
なく中継することができる。しかも、各入力ポートの優
先度を中継装置におけるパケットの送信完了を契機とし
て入力ポート間で変更することで、パケットの中継が優
先される入力ポートが偏らず、各端末に対する中継の優
先度を均等化することができる。

【００２５】請求項３のパケット中継方式では、複数の
入力ポートに端末から同時にパケットが到着した場合
に、一番優先度の高い入力ポートからのパケットのみを
中継し、さらに中継したパケットが入力された入力ポー
トの優先度を一番高い優先度に変更するため、その後、
複数の端末から中継装置に同時にパケットが到着して
も、前回送信した端末からのパケットを優先的に中継す
ることができる。

【００２６】請求項４のパケット中継方式では、複数の
入力ポートに同時にパケットが到着した場合、パケット
の到着頻度の高い入力ポートからのパケットのみを中継
するため、複数の端末から中継装置に同時にパケットが
到着した場合、送信頻度の高い端末からのパケットを優
先的に中継することができる。

【００２７】請求項５のパケット中継方式では、複数の
入力ポートに一定時間以内にパケットが到着した場合、
優先度の最も高い入力ポートからのパケットのみを中継
するため、伝送路長の相違等によって先着のパケットが
限定される場合にも、優先度の高い入力ポートからのパ
ケットのみを中継することができる。

【００２８】請求項６のパケット中継方式では、中継装
置の入力ポートの状態を順番に監視し、ちょうど監視を
おこなった入力ポートに端末から信号が到着した場合
に、そのポートからのパケットのみを中継するため、複
数の端末から中継装置に同時にパケットが到着した場合
においても、ちょうど監視をおこなった入力ポートから
のパケットのみは廃棄することなく中継することができ
る。ここで中継装置における入力ポートの監視回数を入
力ポート間で変えれば、入力ポート毎に優先度が設定さ
れ、優先度の高い入力ポートからのパケットを高い確率
で中継することができる。

【００２９】請求項８のパケット中継方式では、端末か
らパケットの送信に先立ち送信要求フレームを送信さ
せ、自分の送信した送信要求フレームが返ってきてから
パケットを送信させると共に、中継装置の入力ポートを
順番に監視し、ちょうど監視を行った入力ポートに送信
要求フレームが到着した場合にその送信要求フレームを
中継するため、複数の端末にて送信要求が発生しても、
中継装置から返ってきた送信要求フレームを送信した端
末のみにパケットを送信させることができる。

【００３０】請求項９乃至１１のパケット中継方式で
は、中継装置に複数の端末から同時にパケットが到着し
た場合、これらパケットの所定のフィールドを比較し、
その比較結果により選択された一つのパケットのみを中
継するため、複数の端末から中継装置に同時にパケット
が到着した場合においても、一つのパケットのみは廃棄
することなく中継することができる。

【００３１】請求項１２のパケット中継方式では、端末
からパケットの送信に先立ち優先度決定用パケットを送
信させ、中継装置では端末からの優先度決定用パケット
により各端末ごとの優先度を設定し、複数の端末から同
時にデータパケットが到着した場合に、最も優先度の高
い端末からのデータパケットのみを中継するため、複数
の端末から中継装置に同時にパケットが到着しても、優
先度の高い一つの端末からのパケットのみは廃棄するこ
となく中継することができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００３３】図１に、本発明が適用されるシステムの基
本的な構成を示す。このシステムは、中央の中継装置 1
01と複数の端末 111,112,113, 114 とを接続する双方向
リンク 121,122,123,124を持ち、端末間のデータ交換を
行なう。双方向リンク 121〜124 の伝送媒体には、ツイ
ストペア線、同軸ケーブル、光ファイバなどが考えられ
る。ここでは伝送媒体として光ファイバを用いることに
する。

【００３４】図２に、前記中継装置 101の内部構成例を
示す。端末 111〜114 から送信されたパケットは、それ
ぞれ双方向リンク 121〜124 を経て中継装置 101の入力
ポート１〜４に到着する。入力ポート１〜４に到着した
パケットは、光電変換部 201〜204 により電気信号に変
換され、遅延回路 211〜214 とパケット検出回路 221〜
224 に入力される。パケット検出回路221〜224 は、パ
ケットが到着したことを検出して、それぞれ選択回路 2
31に検出信号11〜14を出力する。選択回路 231は、検出
信号11〜14が入力されると、その検出信号11〜14に対応
する遅延回路211〜214 の出力を通過させ電光変換部 20
5〜208 に送る。こうして中継装置101 に到着したパケ
ットは、対応する遅延回路 211〜214 によって保持さ
れ、選択回路231 の切替わりが終了すると、遅延回路 2
11〜214 から出力されて選択回路 231を通り、電光変換
部 205〜208 を経由して全ての出力ポート５〜８に中継
される。なお選択回路 231は、いずれかの端末 111〜11
4 からのパケットを全ての出力ポート５〜８に中継して
いる間に、他の端末 111〜114 からパケットが到着して
も、既にパケットを中継している状態にあるため、新た
にパケットを中継するための切替えを行わない。

【００３５】図３には、各端末 111〜114 内部のインタ
ーフェース回路の構成を示す。端末111〜114 から中継
装置 101にパケットを送信する場合、まず図示しないＣ
ＰＵにより送信データと宛先局のアドレスとを２ポート
メモリ 308に書き込む。つづいて、制御／状態表示レジ
スタ 309内に送信要求をセットする。制御／状態表示レ
ジスタ 309は、２ポートメモリ 308に対し送信データの
書き込みが終了するとセットされる送信要求レジスタ
と、受信データの書き込みが終了するとセットされる受
信表示レジスタを備えており、これらレジスタが通信制
御部 305により監視されている。通信制御部 305は、送
信要求レジスタがセットされており且つ受信表示レジス
タがセットされていなければ、リード制御部 306にデー
タの読み出しを指示する。この指示によりリード制御部
306は、２ポートメモリ 308内部の指定されたアドレス
から送信データを読み出し、通信制御部 305に出力す
る。通信制御部 305は、この入力された送信データに宛
先局のアドレスや自局のアドレス (送信元アドレス) 、
更にはエラー検出用のＦＣＳ、パケットの始まりと終わ
りを示すデリミタなどを付加して、並／直変換部 304に
出力する。並／直変換部304に出力されたパケットは、
１６ビットまたは８ビットの並列データから直列データ
に変換されたのち、信号変調部 302により光信号で伝送
するための符号に変換され、最後に、電光変換部 310に
より電気信号から光信号に変換されて中継装置 101に送
信される。

【００３６】また、中継装置 101から送られてきたパケ
ットを受信する場合、まず到着したパケットを光電変換
部 311により電気信号に変換する。そして、信号復調部
301により伝送用の符号からＮＲＺ符号に復調したの
ち、直／並変換部 303により直列データで受信したパケ
ットを１６ビットまたは８ビットの並列データに変換し
て、通信制御部 305に出力する。通信制御部 305は、受
信したパケットの宛先アドレスを自局アドレスと比較
し、一致した場合は受信処理を続行し、一致しない場合
は受信処理を中断する。受信パケットの宛先アドレスが
自局アドレスと一致した場合、通信処理部 305はさらに
受信データの書き込みをライト制御部 307に指示して２
ポートメモリ 308内に受信データを書き込む。その後、
パケットのＦＣＳを用いてエラー検出を行う。ここでエ
ラーが検出されない場合、受信データの書き込みが終了
した時点で、制御／状態表示レジスタ 309内の受信表示
レジスタをセットする。またエラーが検出された場合に
は、制御／状態表示レジスタ 309中のエラー表示レジス
タをセットする。なお、２ポートメモリ 308の中に書き
込まれた受信データは、適宜ＣＰＵ (図示せず) により
読み出される。

【００３７】次に、本システムの動作について説明す
る。

【００３８】任意の端末 111〜114 において送信要求が
発生すると、その端末 111〜114 は、中継装置 101から
送られてくる信号の状態を監視し、中継装置 101からパ
ケットが送られてこない場合に直ちにパケットの送信を
行う。即ち、各端末 111〜114 は、パケットを送信する
際、制御／状態表示レジスタ 309内の受信表示レジスタ
を監視し、これがセットされていない場合にリード制御
部 306にデータの読出しを指示する。これに対して中継
装置 101からパケットが送られている場合、即ち受信表
示レジスタがセットされている場合には、リード制御部
306によるデータの読出しを一時保留し、パケットの受
信が終了して更に一定時間にわたって信号出力がなくな
るのを待ってから、リード制御部 306によるデータ読出
しを行ってパケットを送信する。

【００３９】いま２つの端末 112,113から順にパケット
が送信された場合、まず端末 112からのパケットが中継
装置 101の入力ポート２に到着し、光電変換部 202によ
り電気信号とされたのち、遅延回路 212により保持され
る。これと同時に、パケットの到着がパケット検出回路
222により検出され、パケット検出回路 222から検出信
号12が出力される。この検出信号12は選択回路 231に入
力され、選択回路 231は遅延回路 212からの信号を出力
とするよう切り替えられる。これにより、遅延回路 212
から出力されたパケットは、選択回路 231を通過して電
光変換部 205〜208 に送られ、そこで光信号に変換され
て全ての端末 111〜114 に伝送される。このように端末
112からのパケットを中継している間に、端末 113から
のパケットが到着すると、このパケットは、入力ポート
３から光電変換部 203に入力され、遅延回路 213で保持
されると共にパケット検出回路 223により検出される。
しかし選択回路 231では、既に端末 112からのパケット
が中継されており、新たにパケットを中継するための切
替えは行われない。そのため、端末 113からのパケット
は、遅延回路 113で保持されたのち出力されるものの、
選択回路 231を通過することができず、その選択回路 2
31内部において廃棄される。

【００４０】一方、送信を行った端末 112,113では、中
継装置 101から送られてきたパケットの送信元アドレス
を自局アドレスと比較し、一致した場合は送信が成功し
たと判断し、一致しない場合はパケットが中継装置 101
内部で廃棄されたと判断して適切な再送処理に入る。こ
の例では、端末 112において受信パケットの送信元アド
レスが自局アドレスと一致し、送信が成功したと判断さ
れる。また、端末113においては、送信が失敗したと判
断され、パケットが再送される。

【００４１】以上のように、任意の端末 111〜114 から
のパケットを中継装置 101が中継している間に、その中
継装置 101に他の端末 111〜114 からパケットが到着し
た場合、後から到着したパケットを中継することなく廃
棄し、既に中継中のパケットは廃棄することなく中継す
ることにより、再送パケットを低減でき、伝送の負荷が
増加してもデータ伝送遅延時間が急激に増加しないシス
テムを実現することができる。

【００４２】図４には、上述したシステムの変形例が示
されている。このシステムは、上位の中継装置 401と、
複数の端末 411〜419 が直接接続された下位の中継装置
402,403,404 と、双方向リンク 421を持ち、下位と上位
の中継装置401, 402〜404を介して端末間のデータ交換
を行うものである。

【００４３】下位の中継装置402,403,404 は、図６に示
すように、光電変換部 601,602,603,604、遅延回路 61
1,612,613,614、パケット検出回路 621,622,623,624、
選択回路 631、そして電光変換部 605,606,607,608から
構成される。この中で光電変換部 601、遅延回路 611、
パケット検出回路 621および電光変換部 605は、上位の
中継装置 401との間でパケットの伝送を行うための回路
であり、残りは端末との間でパケット伝送を行うための
回路である。また、上位の中継装置401は、下位の中継
装置 402〜404 から、前記光電変換部 601、遅延回路 6
11、パケット検出回路 621および電光変換部 605 (上位
の中継装置との間で伝送を行う回路) を取り除いた構成
である。さらに端末は、前記の実施例と同様の構成であ
る。

【００４４】端末 411〜419 から送信されたパケット
は、下位の中継装置 402〜404 の光電変換部 602〜604
に到着し、電気信号に変換されて遅延回路 612〜614 と
パケット検出回路 622〜624 に入力される。パケット検
出回路 622〜624 は、パケットが到着したことを検出し
て、選択回路 631に検出信号12〜14を出力する。選択回
路 631は、検出信号12〜14が入力されると、これに対応
する遅延回路 612〜614の出力を電光変換部 605への出
力とする。これにより、端末 411〜419 から到着したパ
ケットは、下位の中継装置 402〜404 の遅延回路 612〜
614 によって保持され、選択回路 631の切り替わりが終
了すると、遅延回路 612〜614 から出力されて選択回路
631を通り、電光変換部 605を経由して上位の中継装置
401に伝送される。

【００４５】下位の中継装置 402〜404 から上位の中継
装置401の電光変換部にパケットが到着すると、電光変
換部により電気信号に変換されたパケットは、遅延回路
とパケット検出回路に入力される。そして、上述と同様
に、遅延回路によって保持されたのち選択回路を通り、
電光変換部を経由して下位の全ての中継装置 402〜404
に伝送される。

【００４６】こうして上位の中継装置 401から全ての下
位の中継装置402〜404 にパケットが戻されると、その
パケットは、各下位の中継装置 402〜404 の電光変換部
601により電気信号に変換され、遅延回路 611で保持さ
れたのち選択回路 631を通り、さらに電光変換部 606〜
608 を経由して全ての端末 411〜419 に伝送される。こ
こで、下位の中継装置 402〜404 が端末 411〜419 から
のパケットを上位の中継装置 401に送信している間に、
他の端末 411〜419 からパケットが到着した場合、中継
装置 402〜404 の選択回路 631は既にパケットを中継し
ている状態にあり、新たな切替えを行わない。そのた
め、後から到着したパケットはその選択回路 631内部に
おいて廃棄される。また、上位の中継装置 401が任意の
下位の中継装置 402〜404 からのパケットを全ての下位
の中継装置 402〜404に送信している間に、他の下位の
中継装置 402〜404 からパケットが到着した場合も、後
から到着したパケットは上位の中継装置 401にて廃棄さ
れる。また、下位の中継装置 402〜404 が上位の中継装
置 401からのパケットを端末 411〜419 に送信している
間に、端末 411〜419 からパケットが到着した場合、端
末 411〜419 からのパケットは選択回路 631において廃
棄される。

【００４７】図５は、本システムにおけるパケットの流
れの一例を示したものである。この例では、端末 411,4
12,415,417,419からパケットがほぼ同時刻に出力されて
いる。この場合、端末 411からのパケットが端末 412か
らのパケットよりも早く下位の中継装置 402に到着する
と、端末 411からのパケットが上位の中継装置 401に伝
送される。この際、端末 412からのパケットは中継装置
402内部において廃棄される。また、下位の中継装置 4
03には端末 415からのパケットのみが到着するために、
そのパケットはそのまま上位の中継装置 401に伝送され
る。また、端末417からのパケットが端末 419からのパ
ケットよりも早く下位の中継装置 404に到着すると、端
末 417からのパケットが上位の中継装置 401に伝送さ
れ、端末 419からのパケットは中継装置 404内部で廃棄
される。こうして上位の中継装置 401には、下位の中継
装置 402,403,404からパケットが送信されてくる。この
とき中継装置 402からのパケット (端末 411からのパケ
ット) が最も早く到着したとすると、この中継装置 402
からのパケットが下位の中継装置 402,403,404全てに中
継され、他の中継装置 403,404からのパケット (端末 4
15,417からのパケット) は上位の中継装置 401内部で廃
棄される。その後、下位の中継装置 402,403,404は、上
位の中継装置 401から送られてきたパケットを全ての端
末 411〜419 に中継する。

【００４８】以上のように、上位および下位の中継装置
401,402〜404 を備えたシステムにおいても、これら上
位の中継装置 401と下位の中継装置 402〜404 とでその
動作を変えるだけで、先着のパケットのみを廃棄するこ
となく中継でき、高負荷時の伝送遅延時間の増加を防ぐ
ことができる。しかも、上位および下位の中継装置 40
1,402〜404 を枝別れ状の階層構造に接続することによ
り、接続可能な端末の数を容易に増やすことができる。
なお、本システムでは、上位の中継装置 401と下位の中
継装置 402〜404 との２層構造としたが、それ以上の階
層構造としてもよい。この場合、最上位とそれ以外の中
継装置とで、上述したように動作を変えればよい。

【００４９】さて、以上のシステムにおいては、中継装
置に複数のパケットが同時に到着した場合、どのパケッ
トを中継するか問題がある。そこで以下には、このよう
な場合においても、所定のパケットを廃棄することなく
中継できるシステムについて説明する。

【００５０】図７には、図１のシステムに適用される中
継装置の内部構成例を示す。この中継装置 700は、予め
入力ポートに優先度をつけておき、複数の入力ポートに
同時に端末からパケットが到着した場合に、入力ポート
の優先度を比較し最も優先度の高い入力ポートからのパ
ケットのみを中継するものである。

【００５１】端末から送信されたパケットは、それぞれ
入力ポート１〜４に到着し、光電変換部 701〜704 によ
り電気信号に変換されて、遅延回路 711〜714 とパケッ
ト検出回路 721〜724 に入力される。パケット検出回路
721〜724 は、パケットが到着したことを検出して検出
信号11〜14を制御回路 731に出力する。制御回路 731
は、検出信号11〜14が入力されると、どの入力ポート１
〜４からのパケットを中継するかの判断をし、切替器 7
41の入力先をその入力ポート１〜４側 (遅延回路711〜7
14 側) に切替える。ここで制御回路 731による切替器
741の切替判断は、次のように行う。(1) パケット検出
回路 721〜724 のうちいずれかがパケットを検出する
と、そのパケット検出回路 721〜724 に対応する遅延回
路 711〜714の出力を通すように切替える。(2) 複数の
パケット検出回路 721〜724 が同時にパケットを検出し
たときは、予め各パケット検出回路 721〜724 ごとに付
された優先度を比較し、優先度の最も高いパケット検出
回路 721〜724 に対応する遅延回路 711〜714 の出力を
通すように切替える。(3) 切替器 741を切替えパケット
を１つ中継すると、パケット中継が優先される入力ポー
ト１〜４が偏らないように、各パケット検出回路 721〜
724 の優先度を変更する。ここでは、パケットを１つ中
継するごとに、図８に示すように優先度パターンをＡ→
Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａ→……のように変更する。なお、図の 7
05は、切替器 741を通過したパケットを全ての出力ポー
トに中継するための電光変換部である。

【００５２】次に、本中継装置 700を用いたシステム動
作について説明する。

【００５３】任意の端末において送信要求が発生する
と、その端末は、前記実施例 (図１)と同様に、中継装
置 700から送られてくる信号の状態を監視し、中継装置
700からパケットが送られてこない場合に直ちにパケッ
トの送信を行う。これに対して中継装置 700からパケッ
トが送られている場合には、パケットの送信を一時保留
し、パケットの受信が終了して更に一定時間にわたって
パケット受信がなくなるのを待ってパケットを送信す
る。

【００５４】いま図９に示すように中継装置 700の入力
ポート１，２，４に同時に端末からパケットが到着した
場合、これらパケットはパケット検出回路 721,722,724
により検出され、これらパケット検出回路 721,722,724
から制御回路 731に検出信号11,12,14が出力される。こ
のとき各パケット検出回路 721〜724 の優先順位が図８
に示すパターンＢであると、制御回路 731は、パケット
検出回路 721,722,724の中で最も優先度の高い (「１」
である) パケット検出回路 722を選択し、これに対応す
る入力ポート２側に切替器 741を切替える。これによ
り、入力ポート２に到着したパケットのみが、遅延回路
712で保持されたのち切替器 741を通り、電光変換部 7
05を経て全ての端末に伝送される。その後、制御回路 7
31では、各パケット検出回路 721〜724 の優先順位が図
８に示すパターンＣに変更され、パケット検出回路 723
の優先順位が最も高く設定される。

【００５５】送信を行った端末では、中継装置 700から
送られてきたパケットの送信元アドレスを自局アドレス
と比較し、一致した場合は送信が成功したと判断し、一
致しない場合はパケットが中継装置 700内部で廃棄され
たと判断して適切な再送処理に入る。

【００５６】以上のように、予め入力ポート１〜４即ち
各パケット検出回路 721〜724 に優先度をつけておき、
複数の入力ポート１〜４に同時にパケットが到着する
と、その優先度を比較し、最も優先度の高い入力ポート
１〜４からのパケットのみを中継することにより、複数
の端末から同時にパケットが到着しても、優先度の高い
一つのパケットのみは廃棄することなく中継することが
できる。しかも、各パケット検出回路 721〜724 の優先
度を、パケットが１つ中継されるごとに変更することに
より、パケットの中継が優先される入力ポート１〜４が
偏らず、各端末にパケットの送信を均等に行わせること
ができる。なお、本中継装置 700では、パケット検出回
路 721〜724 の優先度パターンを、パケットを１つ中継
するごとに変更したが、複数回パケットを中継するごと
に変更してもよい。

【００５７】図１０には、前記中継装置における制御回
路の変形例を示す。これは、複数の入力ポートに端末か
らパケットが到着した場合に、優先度の最も高い入力ポ
ートからのパケットのみを中継し、その後は、前回中継
した入力ポートに到着したパケットを優先的に中継する
ようにしたものである。

【００５８】図において、1001〜1004は優先度信号発生
回路で、それぞれパケット検出回路721〜724 (図７)
からの検出信号11〜14を受け、各入力ポート１〜４に対
応する優先度信号を発生させる。各優先度信号発生回路
1001〜1004から出力された信号は、最大の優先度に対応
する信号を発生させるために演算器1011に入力される。
演算器1011からの最大の優先度信号は、比較回路1021〜
1024の一方の入力端子に送られる。比較回路1021〜1024
の他方の入力端子には、それぞれ優先度信号発生回路10
01〜1004の出力が入力される。比較回路1021〜1024は、
各優先度信号発生回路1001〜1004の出力と演算回路1010
の出力との比較を行い、この比較結果をエンコーダ1031
に出力する。エンコーダ1031は、各比較回路1021〜1021
による比較結果から、最大の優先度信号を発生した優先
度信号発生回路1001〜1004を判定し、その判定結果を元
にして切替器 741 (図７) に制御信号を出力する。

【００５９】前記演算器1011から出力された最大の優先
度信号は、また、優先度信号発生回路1001〜1004に入力
され、パケットを中継した後に各ポート１〜４の優先度
を変更する。すなわち、各優先度信号発生回路1001〜10
04では、優先度信号発生回路1001を例として示すよう
に、演算回路1041が前記演算器1011の出力に接続されて
いる。演算回路1041は、それによる演算結果を登録器10
42に登録し、予め登録されている優先度を変更する。登
録器1042の出力はゲート回路1043に接続され、このゲー
ト回路1043の制御入力にはパケット検出回路 721の出力
が接続されている。こうしてパケット検出回路 721から
検出信号11が入力されたとき優先度信号が出力されるよ
うになっている。なお、登録器1042からの優先度信号
は、また演算回路1041に入力され、現在の優先度を演算
回路1041に通知する。

【００６０】つぎに、本制御回路1000の動作について例
を挙げて説明する。

【００６１】(1) 入力ポート１のみにパケットが入力さ
れた場合 入力ポート１にパケットが到着すると、制御回路1000に
はパケット検出回路721 からの検出信号11が入力され
る。制御回路1000においては、優先度信号発生回路1001
のゲート回路1043が検出信号11を受け、登録器1042に登
録されている優先度信号を演算器1011に出力する。

【００６２】いま仮に、各優先度信号発生回路1001〜10
04の登録器1042に、予め入力ポート番号に対応した優先
度が以下のように設定されているものとする。

【００６３】 入力ポート１………１（最低優先度） 入力ポート２………２ 入力ポート３………３ 入力ポート４………４（最高優先度） この場合、優先度信号発生回路1001〜1004から以下のよ
うに信号が発生される。

【００６４】 優先度信号発生回路1001（入力ポート１に対応）………１（最低優先度） 優先度信号発生回路1002（入力ポート２に対応）………０（未送信） 優先度信号発生回路1003（入力ポート３に対応）………０（未送信） 優先度信号発生回路1004（入力ポート４に対応）………０（未送信） 優先度信号発生回路1001〜1004から出力された信号は演
算器1011に送られ、そこで最大の優先度に対応する信号
が発生される。すなわち、各優先度信号発生回路1001〜
1004の出力中で最大の値「１」が、比較回路1021〜1024
と演算回路1041とに出力される。なお、上述のように優
先度信号発生回路1001〜1004が、検出信号11〜14を受け
なかったとき優先度信号として「０」を発生し、優先度
が高くなるにつれ優先度信号が高くなるように設定する
と、演算器1011は単純な論理和回路を用いて構成でき
る。

【００６５】比較回路1021〜1024では、前記の演算器10
11からの出力を優先度信号発生回路1001〜1004からの優
先度信号と比較する。ここでは、優先度信号発生回路10
01からの信号が「１」であるため、比較回路1021〜1024
のうち、比較回路1021のみが比較入力の一致した信号を
デコーダ1031に出力する。デコーダ1031では、これら比
較回路1021〜1024の出力パターンに基づき入力ポート１
からのパケットを選択させる制御信号を切替器 741に出
力する。これを受けて図７の切替器 741は、その入力先
が入力ポート１側即ち遅延回路 711側に切り替えられ、
入力ポート１に到着したパケットを遅延回路 711、切替
器 741および電光変換部 705を介して各出力ポートに出
力する。

【００６６】一方、この中継の間に各優先度信号発生回
路1001〜1004の演算回路1041には演算器1011からの出力
が入力される。これにより演算回路1041においては、演
算器1011の出力をＰ₁ ，入力ポート数をＮ (ここではＮ
＝４) ，現在の優先度をＰとしたとき、 （Ｎ−Ｐ₁ −１＋Ｐ）mod Ｎ＋１ の演算が行われ、その演算結果が登録器1042に登録され
て入力ポート１〜４に対応する優先度信号が変更され
る。なお、上記数式におけるａ modｂは、ａをｂで割っ
た余りを示す。この例での変更後の優先度信号を示すと
以下のようになり、入力ポート１の優先度が最高の優先
度に設定される。

【００６７】 入力ポート１……… (4-1-1+1)mod4+1＝４（最高優先
度） 入力ポート２……… (4-1-1+2)mod4+1＝１ 入力ポート３……… (4-1-1+3)mod4+1＝２ 入力ポート４……… (4-1-1+4)mod4+1＝３ (2) 入力ポート１および２にパケットが同時に入力され
た場合 入力ポート１および２にパケットが同時に到着すると、
制御回路1000にはパケット検出回路 721と 722から検出
信号11,12 が同時に入力される。この場合、予め、各入
力ポート１〜４に上述と同様に優先度が設定されている
と、優先度信号発生回路1001〜1004からは以下の信号が
発生される。

【００６８】 優先度信号発生回路1001（入力ポート１に対応）………１ 優先度信号発生回路1002（入力ポート２に対応）………２ 優先度信号発生回路1003（入力ポート３に対応）………０（未送信） 優先度信号発生回路1004（入力ポート４に対応）………０（未送信） これにより演算器1011からは、優先度信号発生回路1001
〜1004の出力の中で最大の値「２」が、各比較回路1021
〜1024に出力される。一方、比較回路1021〜1024には、
優先度信号発生回路1001〜1004の出力も入力されている
ため、比較回路1021〜1024の出力は以下の通りになる。

【００６９】 比較回路1021………０（不一致） 比較回路1022………１（一致） 比較回路1023………０（不一致） 比較回路1024………０（不一致） これら比較回路1021〜1024の出力はエンコーダ1031に出
力され、このエンコーダ1031からは、遅延回路 712の出
力を選択するように切替器 741に制御信号が送られる。
このようにして、入力ポート１，２に到着したパケット
のうち、入力ポート番号の大きい入力ポート２に到着し
たパケットのみが、切替器 741を介して各出力ポートに
中継される。

【００７０】この場合も、演算器1011の出力は、比較回
路1021〜1024以外に、優先度信号発生回路1001〜1004に
も入力され、各優先度信号発生回路1001〜1004において
優先度の変更が行われ、以下のように入力ポート２の優
先度が最高の優先度に設定される。

【００７１】 入力ポート１……… (4-2-1+1)mod4+1＝３ 入力ポート２……… (4-2-1+2)mod4+1＝４（最高優先
度） 入力ポート３……… (4-2-1+3)mod4+1＝１ 入力ポート４……… (4-2-1+4)mod4+1＝２ このように予め入力ポート１〜４に一対一で優先度を定
めておき、複数の入力ポート１〜４に同時にパケットが
到着すると、一番優先度の高い入力ポート１〜４からの
パケットを中継すると共に、その中継されたパケットが
到着した入力ポート１〜４の優先度を一番高い優先度に
変更することにより、再度、端末から複数のパケットが
到着した場合には、前回中継した入力ポート１〜４から
のパケットを優先的に中継することができる。単に入力
ポートの優先度に基づいて中継するだけでは、端末から
一度に送信できるデータ長が制限され、ファイル転送時
等においてはデータ送信が断続的となり、通信の回復処
理が必要となってしまう。これに対して、上述のように
前回中継した入力ポート１〜４からのパケットを優先的
に中継できれば、端末から一度に送信できるデータ長の
制限がなくなり、所定の端末からのパケットを連続的に
中継できる。従って、ファイル転送の最中でも、パケッ
トの廃棄による通信の中断を避けることができ、通信の
回復に起因した端末の負担を軽減することができる。

【００７２】図１１には、前記制御回路の他の変形例を
示す。これは、複数の入力ポートに端末からパケットが
同時に到着した場合、パケットの受信頻度の高い端末か
らのパケットのみを優先的に中継するようにしたもので
ある。

【００７３】パケット検出回路 721〜724 からの検出信
号11〜14は、それぞれ送信回数計数回路1101〜1104に入
力される。各送信回数計数回路1101〜1104には、タイマ
回路1105の出力も入力されており、各端末の送信回数を
一定時間にわたってカウント検出する。送信回数計数回
路1101〜1104によってカウントされた送信回数は、最大
の送信回数を得ることを目的として演算器1111に入力さ
れる。演算器1111からの最大の送信回数は、比較回路11
21〜1124の一方の入力端子に送られる。比較回路1121〜
1124の他方の入力端子には、それぞれ送信回数計数回路
1101〜1104の出力が接続されている。比較回路1121〜11
24は、各送信回数計数回路1101〜1104の出力と演算器11
11の出力との比較を行い、この比較結果をエンコーダ11
31に出力する。エンコーダ1131は、各比較回路1121〜11
24による比較結果より、最大の送信回数を発生した送信
回数計数回路1101〜1104を判定し、その判定結果を元に
して切替器 741 (図７) に制御信号を出力する。

【００７４】前記の各送信回数計数回路1101〜1104で
は、送信回数計数回路1101を例として示すように、パケ
ット検出回路 721の出力が遅延回路1141を介してカウン
タ1142のクロック入力に接続されている。カウンタ1142
のリセット入力には、タイマ回路1105が接続されてお
り、これにより一定時間内の端末の送信回数を計数す
る。一方、カウンタ1142の出力はゲート回路1143に接続
されている。そして、このゲート回路1143の制御入力に
はパケット検出回路 721の出力が接続されており、パケ
ット検出回路 721から検出信号11が入力されたときにカ
ウンタ1142の内容が出力される。

【００７５】つぎに、本制御回路1100の動作について例
を挙げて説明する。

【００７６】(1) 入力ポート１のみにパケットが入力さ
れた場合 入力ポート１にパケットが到着すると、制御回路1100に
はパケット検出回路 721からの検出信号11が入力され
る。制御回路1100においては、送信回数計数回路1101の
ゲート回路1143が検出信号11を受け、カウンタ1142の内
容を演算器1111に出力する。この検出信号11は、また遅
延回路1141を介してカウンタ1142のクロック入力に入力
され、カウンタ1142の内容に「１」を加算する。

【００７７】いま仮に、カウンタ1142の内容が「１２」
である場合、送信回数計数回路1101の出力は「１２」と
なり、他の送信回数計数回路1102,1103,1104の出力は、
検出信号12,13,14が入力されないことから「０」とな
る。

【００７８】 送信回数計数回路1101………１２ 送信回数計数回路1102………０（未送信） 送信回数計数回路1103………０（未送信） 送信回数計数回路1104………０（未送信） こうして送信回数計数回路1101〜1104から出力された送
信回数は演算器1111に送られ、そこで最大の送信回数が
得られる。すなわち演算器1111からは、送信回数計数回
路1101〜1104の出力の中で最大の値である「１２」が、
比較回路1121〜1124に出力される。比較回路1121〜1124
では、それぞれ演算器1111の出力が送信回数計数回路11
01〜1104の出力と比較され、以下の通りの信号がエンコ
ーダ1131に出力される。

【００７９】 比較回路1121………１（一致） 比較回路1122………０（不一致） 比較回路1123………０（不一致） 比較回路1124………０（不一致） エンコーダ1131では、この比較回路1121〜1124からの出
力パターンに基づき入力ポート１からのパケットを選択
するように制御信号を切替器 741に出力する。これを受
けて切替器 741 (図７)は、その入力先を入力ポート１
側即ち遅延回路711側に切り替え、入力ポート１に到着
したパケットを遅延回路 711、切替器 741、電光変換部
705を介して各出力ポートに出力する。

【００８０】(2) 入力ポート１および２にパケットが同
時に入力された場合 入力ポート１および２にパケットが同時に到着すると、
制御回路1100にはパケット検出回路 721と 722から検出
信号11,12 が同時に入力される。いま既に、入力ポート
１，２にそれぞれ１２回，１３回パケットが入力された
とすると、各送信回数計数回路1101〜1104からは以下の
信号が出力される。

【００８１】 送信回数計数回路1101………１２ 送信回数計数回路1102………１３ 送信回数計数回路1103………０（未送信） 送信回数計数回路1104………０（未送信） これにより演算器1111からは、最大の送信回数である
「１３」が各比較回路1121〜1124に出力され、これら比
較回路1121〜1124の出力は以下の通りになる。

【００８２】 比較回路1121………０（不一致） 比較回路1122………１（一致） 比較回路1123………０（不一致） 比較回路1124………０（不一致） この比較回路1121〜1124の出力はエンコーダ1131に出力
され、このエンコーダ1131からは、パケットの受信頻度
の高い入力ポート２を選択するように制御信号が切替器
741に出力される。このようにして、入力ポート１，２
に到着したパケットのうち、受信頻度の高い入力ポート
２に到着したパケットのみが、切替器 741を介して各出
力ポートに中継される。

【００８３】以上のように、複数の入力ポート１〜４に
端末からパケットが同時に到着した場合、これら入力ポ
ート１〜４のうち、受信頻度の最も高い入力ポートに到
着したパケットのみを中継することにより、送信頻度の
高い端末からのパケットを優先的に中継することができ
る。通常伝送負荷が増加すると、送信頻度の高い端末の
場合、再送処理が多くなり、その端末の処理速度は極端
に低下してしまう。これに対して、上述したように送信
頻度の高い端末からのパケットを優先的に中継できれ
ば、送信頻度の高い端末の再送処理による処理速度の低
下を防ぐことができる。

【００８４】図１２には、前記制御回路のさらに他の変
形例を示す。これは、一定の時間以内に複数の入力ポー
トに端末からパケットが到着した場合、優先度の最も高
い入力ポートからのパケットのみを中継するようにした
ものである。

【００８５】パケット検出回路 721〜724 からの検出信
号11〜14はそれぞれマスク回路1201〜1204に入力され
る。マスク回路1201〜1204は、マスク制御回路1231から
のマスク信号により検出信号11〜14を適宜マスクする。
マスク回路1201〜1204を無事通過した検出信号11〜14
は、選択回路1211を介して制御信号生成回路1221に入力
される。選択回路1211は、３つのＮＯＴ回路とＡＮＤ回
路からなり、一番最初の検出信号11〜14は通すが、その
後は優先度の高い (入力ポート番号が小さい) 検出信号
11〜14だけを通過させる。制御信号生成回路1221は、最
初の検出信号11〜14が入力されてから一定時間 (ΔＴ)
だけ待ち、その時間経過後、ちょうど入力されている検
出信号11〜14に応じた制御信号を切替器 741に出力す
る。この制御信号はマスク制御回路1231にも入力され
る。マスク制御回路1231は、この制御信号を元にして適
宜マスク回路1201〜1204にマスク信号を出力し、制御信
号生成回路1221に入力されている検出信号11〜14以外の
検出信号11〜14をマスクする。

【００８６】次に、本制御回路1200の動作について説明
する。ここでは、中継装置の入力ポート１，２，３にそ
れぞれ図１３に示すタイミングでパケット1301,1302,13
03が到着した場合について説明する。

【００８７】まずパケット1303が入力ポート３に到着す
ると、制御回路1200にはパケット検出回路 723から検出
信号13が入力される。この場合、この検出信号13はマス
ク回路1203、選択回路1211を経て制御信号生成回路1221
に入力される。これを受けて制御信号生成回路1221は、
検出信号13が入力されてからΔＴ時間だけ、制御信号の
出力を待つ。

【００８８】このΔＴ時間内にパケット1302が入力ポー
ト２に到着すると、制御回路1200にはパケット検出回路
722から検出信号12が入力される。この検出信号12は、
マスク回路1202を経て選択回路1211に入力される。ここ
で選択回路1211は、検出信号13 (入力ポート３) よりも
検出信号12 (入力ポート２)の方が優先度が高くなるよ
うに構成されているので、検出信号12はそのまま選択回
路1211を経て制御信号生成回路1221に入力されるが、検
出信号13は選択回路1211で遮断される。こうして、制御
信号生成回路1221に最初の検出信号13が入力されてから
ΔＴ時間経過後に、その生成回路1221に検出信号12が入
力されていると、制御信号生成回路1221は、制御信号を
切替器 741に出力して、入力ポート２にパケットが到着
したことを通知する。これにより切替器 741 (図７)
は、その入力先が入力ポート２側に切替えられ、入力ポ
ート２に到着したパケットのみが遅延回路 712、切替器
741、電光変換部 705を経て全出力ポートに中継され
る。

【００８９】この中継の間、制御信号生成回路1221から
の制御信号は、マスク制御回路1231に入力され、これを
受けてマスク制御回路1231は、マスク回路1201,1203,12
04にマスク信号を出力して、検出信号12以外の検出信号
11,13,14をマスクする。このため、その後にパケット13
01が入力ポート１に到着しパケット検出回路721から検
出信号11が入力されても、この検出信号11は、マスク回
路1201によってマスクされ、制御信号生成回路1221には
入力されない。

【００９０】以上のように、複数の入力ポート１〜４に
ある一定の時間 (ΔＴ) 以内に端末からパケットが到着
した場合、優先度の最も高い入力ポート１〜４に到着し
たパケットのみを中継することにより、同時に到着した
場合以外にも、優先度の高い入力ポート即ち端末からの
パケットを中継でき、所望の優先中継制御を実現するこ
とができる。

【００９１】図１４には、前記システムにおける他の中
継装置の内部構成例を示す。この中継装置1400は、入力
ポートを順番に監視しておき、ちょうど監視した入力ポ
ートに端末からフレーム (パケット) が到着した場合に
そのパケットを中継して、複数の入力ポートに端末から
同時にパケットが到着した場合でも、有効な一つの入力
ポートに到着したパケットのみを中継するものである。

【００９２】端末から送信されたフレーム (図１５)
は、それぞれ入力ポート１〜４に到着し、光電変換部14
01〜1404を経て遅延回路1411〜1414とフレーム検出器14
21〜1424に入力される。フレーム検出器1421〜1424は、
前記フレーム中のプリアンブル信号が入力されている
間、このプリアンブル信号の到着通知信号を制御回路14
31に送り続ける。また、プリアンブル信号以外の信号が
入力されている間は、データ信号の到着通知信号を制御
回路1431に送り続ける。制御回路1431は、通常、フレー
ム検出器1421〜1424からの信号を1421→1422→1423→14
24→1421→……の順番で読取り、入力ポート１〜４に信
号が到着しているかどうかを監視している。ここで制御
回路1431が一つの入力ポート１〜４を監視する時間は極
めて短時間である。また、フレーム検出器1421〜1424の
一つからの信号を監視した際、プリアンブル信号の到着
通知信号が監視されると、制御回路1431は、そのフレー
ム検出器1421〜1424からの通知信号を続けて監視する。
そして、引き続きデータ信号の到着通知信号が到着する
と、監視を行ったフレーム検出器1421〜1424に対応する
遅延回路1211〜1214側に切替器1441を切替え、信号到着
した入力ポート１〜４と出力ポートとを接続する。こう
して中継装置1400に到着した送信フレームは、遅延回路
1411〜1414で保持されたのち、切替器1441を通り、電光
変換部1451を経て全出力ポートに中継される。ここで遅
延回路1411〜1414は、各端末においてプリアンブル信号
を認識するのに必要な最小限の時間 (＝ｔ) だけ信号が
遅延して、切替器1441に出力する。

【００９３】次に、本中継装置1400を用いたシステム動
作について説明する。

【００９４】端末において送信要求が発生すると、その
端末は、中継装置1400から信号が送られてくる信号の状
態を監視し、中継装置1400から信号が送られてこない場
合に、図１５に示すフレーム1501を送信する。これに対
して中継装置1400から信号が送られている場合には、信
号の受信が終了してから一定時間以上にわたって信号出
力がなくなるのを待ってフレーム送信する。このフレー
ム1501は、図示するようにプリアンブル部1511とパケッ
ト部1521で構成されている。プリアンブル部1511は、信
号としては意味のないビット列であり、中継装置1400内
部のフレーム検出器1421〜1424及び端末自身がプリアン
ブル信号であると検出できればよい。また、プリアンブ
ル部1511の長さは、入力ポート１〜４に全く信号が到着
していない場合に制御回路1431が全入力ポート１〜４の
監視を一巡するのに必要な時間Ｔと、各端末がプリアン
ブル部1511を認識するのに最小限必要な時間ｔとの合計
時間（Ｔ＋ｔ）だけ伝送路を流れる長さ以上とされてい
る。送信フレーム1501のプリアンブル部1511の長さを監
視一周期Ｔ以上とすることにより、制御回路1431ではプ
リアンブル信号の到着を必ず認識できる。

【００９５】いま中継装置1400の入力ポート１，２に同
時に端末からフレーム1501,1501 が到着した場合、これ
らフレーム1501,1501 のプリアンブル部1511,1511 がフ
レーム検出器1421,1422 により検出され、フレーム検出
器1421,1422 から制御回路1431にプリアンブル信号の到
着通知信号が出力される。このとき制御回路1431では、
フレーム検出器1421〜1424からの信号を順番に監視して
いるため、いずれか一方のフレーム検出器1421,1422 か
らの通知信号が監視される。フレーム検出器1421,1422
から通知信号が到着したとき、ちょうど制御回路1431が
フレーム検出器1421を監視していたとすると、制御回路
1431はその検出器1421からの信号を続けて監視する。そ
の後、パケット部1521がフレーム検出器1421により検出
され、その到着通知信号が入力されると、切替器1441の
入力先を入力ポート１側に切替える。これにより入力ポ
ート１が有効となり、この入力ポート１に到着した送信
フレーム1501のみが、遅延回路1411、切替器1441、電光
変換部1451を経由して全ての端末に伝送される。この中
継の間、制御回路1431はさらにフレーム検出器１４２１
からのパケット部１５２１の到着通知信号を監視してお
り、その通知信号が終了すると、次のフレーム検出器14
22からの信号の監視に切替えられる。このとき、制御回
路1431にフレーム検出器1422からパケット部1521の到着
通知信号が入力されても、制御回路1431は切替器1441へ
の切替の要求は行わない。

【００９６】送信を行った端末では、中継装置1400から
送られてきたフレームの送信元アドレスを自局アドレス
と比較し、一致した場合は送信が成功したと判断し、一
致しない場合はフレームが中継装置1400内部で廃棄され
たと判断して適切な再送処理に入る。

【００９７】以上のように、制御回路1431でフレーム検
出器1421〜1424がプリアンブル信号を検出しているかど
うかを順番に監視し、ちょうど監視したフレーム検出器
1421〜1424でプリアンブル信号が検出されていれば、こ
れに応じて切替器1441を切替えることにより、複数の入
力ポート１〜４に同時にフレームが到着した場合でも、
いずれか一つの入力ポートだけが有効となり、そのポー
トからのフレームのみは廃棄することなく中継すること
ができ、もって高負荷時の伝送遅延時間の増加を防止で
きる。

【００９８】図１６は、前記中継装置の変形例を示した
ものである。これは、制御回路によるフレーム検出器即
ち入力ポートの監視回数を互いに変えることにより、端
末からのデータ中継に優先度を付けるようにしたもので
ある。

【００９９】この例では、中継装置1600の３個の入力ポ
ート１〜３のうち、入力ポート１の監視回数が他の２つ
の入力ポート２，３の監視回数に比べて高く定められて
いる。すなわち、制御回路1631の入力がフレーム検出器
1621〜1623よりも１つ余分 (４個) に設けられている。
そして、このうち３つの入力にはそれぞれ信号線1661〜
1663を介してフレーム検出器1621〜1623の出力が接続さ
れ、残りの入力には、信号線1661から分岐された信号線
1664が接続されている。制御回路1631は、上記実施例と
同様に、フレーム検出器1621〜1623からの通知信号を16
21→1622→１６２１→１６２３→1621→……の順番で読
取り、入力ポート１〜３への信号到着を監視している。
このため、入力ポート１〜３に到着した信号が制御回路
1631によって監視される確率は、入力ポート１が１/
２、入力ポート２，３がそれぞれ１/ ４となり、入力ポ
ート１の優先度が最も高くなっている。

【０１００】このように制御回路1631により各入力ポー
ト１〜３を監視する回数を入力ポート１〜３間で変える
ことにより、複数の入力ポート１〜４に同時に端末から
送信フレームが到着した場合には、監視回数の大きい入
力ポート１〜３からのフレームを高い確率で中継するこ
とができ、各端末からのデータの中継に優先度をつける
ことができる。なお本制御回路1300では、入力ポート１
の監視回数を他のポート２，３よりも高くしたが、入力
ポート１の監視回数が高いことに特に意味はなく、ポー
ト２または３の監視回数を高くしてもよい。また、入力
ポート１〜３の送信回数を互いに異ならせてもよい。

【０１０１】図１７には、中継装置のさらに他の内部構
成例を示す。この中継装置1700は、入力ポートを順番に
監視しておき、ちょうど監視を行った入力ポートに端末
から送信要求フレームが到着した場合にその送信要求フ
レームを中継して、複数の端末にて送信要求があった場
合でも、中継された送信要求フレームを送信した端末の
みにパケットを送信させるようにしたものである。

【０１０２】端末から送信された送信要求フレーム (図
１８) は、それぞれ入力ポート１〜４に到着し、光電変
換部1701〜1704により電気信号に変換されたのち、切替
器1711に入力される。切替器1711は、その入力先が図１
９に示すように制御回路1731により一定時間ごとに切り
替えられ、最初に入力ポート１〜４に到着した送信要求
フレームを後続の送信要求フレーム検出回路1721に出力
する。送信要求フレーム検出回路1721は、送信要求フレ
ームが入力されると、このフレーム到着を制御回路1731
に通知する。制御回路1731は、この送信要求フレーム検
出回路1721からの通知信号が入力されると、切替器1711
の切替えを中断してそのままの状態に保持させる。ま
た、送信要求フレーム検出回路1721は、パケットの通過
を検出して、中継の終了を制御回路1731に通知する。こ
れを受けて制御回路1731は、切替器1711の切替えを再開
して、次の入力ポート１〜４に端末から送信要求フレー
ムが到着しているがどうかを監視する。一定時間経過し
ても、送信要求フレームの到着が検出されない場合は、
切替器1711を切替えて更に次の入力ポート１〜４に送信
要求フレームが到着しているかどうかを監視する。な
お、図の1741は切替器1741を通過した送信要求フレーム
並びにパケットを光信号に変換して全ての出力ポートに
中継する電光変換部である。

【０１０３】一方、各端末は、図示しないが、パケット
の送信に先立って図１８に示す送信要求フレーム1801
(自局アドレスを含む) を送信し、その送信要求フレー
ム1801が返ってくるのを待つ。そして、中継装置1700か
ら送信要求フレームが返ってくると、そのフレームが自
局の送信したものであるかどうかを判定し、自局のもの
であると確認されるとパケットの送信を行う。

【０１０４】次に、本中継装置1700を用いたシステム動
作について説明する。

【０１０５】端末において送信要求が発生すると、その
端末は、中継装置1700から送られてくる信号の状態を監
視し、中継装置1700からパケットが送られてこない場合
に図１８に示す送信要求フレーム1801を送信し、中継装
置1700からパケットが送られている場合には、受信終了
から一定時間以上にわたってパケットがなくなるのを待
って送信要求フレーム1801を送信する。

【０１０６】いま図２０に示すように、切替器1711の入
力先が入力ポート２側に切替わっている間に、入力ポー
ト２，３に同時に送信要求フレーム2001,2002 が到着し
たとする。この場合、入力ポート２に到着した送信要求
フレーム2001が、切替器1711を通過して送信要求フレー
ム検出回路1721に入力される。これを受けて送信要求フ
レーム検出回路1721は通知信号を制御回路1731に出力
し、制御回路1731によって切替器1711を入力ポート２側
に保持させる。これにより、入力ポート２に到着した送
信要求フレーム2001が、切替器1711および送信要求フレ
ーム検出回路１７２１を通過して電光変換部１７４１に
送られ、そこで光信号に変換されて全ての端末に伝送さ
れる。

【０１０７】送信要求フレーム2001,2002 を送信した端
末では、中継装置1700から返ってきた送信要求フレーム
のアドレスを自局アドレスと比較し、一致した場合は送
信が許可されたと判断してパケットを送信する。また、
一致しない場合は送信が未だ許可されないと判断してパ
ケットの送信を延期する。ここでは入力ポート２に接続
される端末にて、返ってきた送信要求フレーム2001が自
分のものと判断され、パケット2011 (図２０) の送信が
開始される。これにより、この端末からのパケット2011
のみが中継装置1700の入力ポート２に到着し、切替器17
11、送信要求フレーム検出回路1721および電光変換部17
41を経て全ての端末に伝送される。

【０１０８】この中継の間、パケットの送信を延期して
いる端末からは、送信要求フレーム2002が引き続いて送
信されている。そのため、中継が終了して切替器1711が
次の入力ポート３側に切替えられると、送信要求フレー
ム2002が送信要求フレーム検出回路1721に入力され、切
替器1711の入力先がそのポート３側に保持される。これ
により、上述した中継に続いて送信延期中の端末からパ
ケット2012が送信され、全ての端末に伝送される。

【０１０９】以上のように、端末からパケットの送信に
先立ち送信要求フレームを送信させ、自分の送信した送
信要求フレームが返ってきてからパケットを送信させる
と共に、中継装置の入力ポートを順番に監視し、ちょう
ど監視を行った入力ポートに送信要求フレームが到着し
た場合にその送信要求フレームを中継することにより、
複数の端末にて送信要求が発生しても、最初に中継装置
に到着した送信要求フレームを送信した端末のみにパケ
ットを送信させ、そのパケットのみを中継することがで
きる。

【０１１０】しかも、複数の端末から同時にパケットが
送信されることがないため、中継装置1700内部でパケッ
トが廃棄されることがない。従って、各端末においては
パケットを再送する必要がなく、再送処理に関する手順
を削減することができ、通信制御手順の大幅な簡素化を
図ることができる。

【０１１１】図２１には、中継装置のさらに他の内部構
成例を示す。この中継装置2100は、これに複数の端末か
ら同時にパケットが到着した場合に、各パケットの優先
度を比較して最も優先度の高いパケットのみを中継する
ものである。

【０１１２】端末から送信されたパケットは、それぞれ
入力ポート１〜３を経てパケット中継回路2101〜2103に
入力される。パケット中継回路2101〜2103は、受信した
パケットを全出力ポート５〜７に中継する機能の他に、
パケットの受信を検出する機能と受信パケットの送信元
アドレスＳＡ (図２２参照) を検出する機能を持つ。即
ち、パケット中継回路2101〜2103は、それぞれ端末から
送信されたパケットを検出し、信号線2111〜2113により
検出信号を演算制御回路2121に通知する。また、パケッ
トの送信元アドレスＳＡを検出し、これをローカルバス
2131に出力して演算制御回路2121に送る。演算制御回路
2121は、これらパケット中継回路2101〜2103から検出信
号が入力されると、どの端末からのパケットを中継する
かの判断をし、その端末が接続されるパケット中継回路
2101〜2103に信号線2141〜2143を用いて中継を許可し、
それ以外のパケット中継回路2101〜2103に対しては中継
を禁止する。演算制御回路2121によるパケット中継の判
断は、パケット中継回路2101〜2103が中継を行っていな
い場合、次のように行う。(1) パケット中継回路2101〜
2103のうち、１番最初にパケットを検出したパケット中
継回路2101〜2103にパケットの中継を許可し、それ以外
のパケット中継回路2101〜2103には、中継許可されたパ
ケットの中継が終了するまで中継を禁止する。(2) 複数
のパケット中継回路2101〜2103が同時にパケットを検出
したときは、これらパケットの送信元アドレスＳＡを比
較し、アドレス値の最も大きいパケットを受信したパケ
ット中継回路2101〜2103に中継を許可し、それ以外のパ
ケット中継回路2101〜2103には、中継許可されたパケッ
トの中継が終了するまでパケットの中継を禁止する。

【０１１３】次に、本中継装置2100を用いたシステム動
作を図２３〜図２５を用いて説明する。ここで、図２３
および図２４には中継装置側の動作内容が示され、図２
５には端末側の動作内容が示されている。

【０１１４】中継装置は、電源立ち上げ後、所定の初期
処理を実行し、各端末からのパケット受信待ち状態に入
る (図２３中 2301)。一方、端末は伝送路の状態を監視
し、伝送路が空であれば、パケットを送信する (図２５
中2501〜2503) 。そして、パケット送信後さらに伝送路
を監視し、パケットを受信を待つ (2504,2505)。中継装
置は、ある端末からパケットを受信した時、他の端末か
らのパケットを中継中である場合は、そのパケットを廃
棄する (2302,2305)。これに対して、他の端末からのパ
ケットを中継中ではなくかつ他端末から同時に受信して
いない場合は、全ての出力ポートに対してそのパケット
を中継する (2303,2305)。送信を行った端末では、中継
されたパケット受信後、その送信元アドレスＳＡを判別
する。このとき、そのアドレスＳＡが自アドレスと一致
した場合、即ち送信したパケットが返送されてきた場
合、送信が成功し他端末に中継されたものと判断する
(2506) 。しかし、受信したパケットの送信元アドレス
ＳＡが自アドレスと一致しなかった場合は、自端末から
送信したパケットは廃棄されたものと判断し、ある一定
時間待った後、パケットを再送する(2507) 。

【０１１５】いま複数の端末からパケットが同時に中継
装置に到着した場合、中継装置は同時受信処理を行う
(2306) 。すなわち、受信したパケットの送信元アドレ
スＳＡを比較し (図２４中 2401)、そのアドレスＳＡの
値の最も大きなパケットのみを中継し、他のパケットは
廃棄する (2402,2403)。

【０１１６】以上のように、中継装置に複数の端末から
パケットが同時に到着した場合、これらパケットの送信
元アドレスＳＡを比較し、そのアドレス値の最も大きい
パケットのみを中継することにより、アドレス値の大き
い端末からのパケットのみは廃棄することなく中継で
き、高負荷時でも伝送遅延時間が増加しないシステムを
実現することができる。

【０１１７】なお上記例においては、受信したパケット
の送信元アドレスＳＡを比較し、アドレス値が最も大き
いパケットのみを中継したが、送信元アドレスＳＡが大
きいことに特に意味はなく、パケットの優先度を一意に
区別できればよい。従って、送信元アドレスＳＡの最も
小さいパケットを優先的に中継してもよいし、ＳＡ内で
“１”が立っている数の最も多いパケットを中継しても
よい。さらにはＳＡに限らず、パケットの他のフィール
ドを比較してもよい。

【０１１８】また、上記例において、各端末のアドレス
(送信元アドレスＳＡ) を一定契機ごとに変更してもよ
い。これによれば、パケット送信を行う端末が偏らず、
各端末にパケットの送信を均等に行わせることができ
る。また同様な趣旨から、中継装置によるパケットの比
較方法を一定契機ごとに変更することも可能である。

【０１１９】図２６〜３２には、前記実施例の変形例を
示す。ここで、図２６〜２８には中継装置側における動
作内容を、図２９には端末側における動作内容を示す。

【０１２０】中継装置は、電源立ち上げ後、所定の初期
処理を実行し、各端末からのパケットの受信待ち状態に
入る (図２６中 2601)。一方、各端末は中継装置が受信
待ち状態になり次第、図３０に示す優先度決定用パケッ
トに希望する優先度3004を書き込み、中継装置に送信す
る (図２９中 2901)。中継装置は、優先度決定用パケッ
トを受信した場合、優先度決定処理に入る (2606) 。優
先度決定処理では、図２７に示す通り、各端末から要求
された優先順位に従って、各端末と優先度との対応づけ
を行う。すなわち、端末から要求された優先順位に従っ
て図３２に示すテーブルを検索し (2701) 、要求された
優先順位に対応する端末が登録されていなければ、その
優先順位に対応して端末アドレスを書込む (2702,270
4)。また、要求された優先順位に対応する端末が既に登
録されていれば、その優先順位に最も近くかつテーブル
が空である優先度を検索し、その優先度に対応して端末
のアドレスを書込む (2703,2708)。こうして各端末ごと
に最適な優先度を決定し、テーブルの内容を更新する
と、決定した優先度を図３１に示す応答用パケットに書
き込み、送信元の端末に返送する (2710) 。

【０１２１】端末は、中継装置から応答用パケットが戻
ってくると、伝送路の状態を監視し、伝送路が空であれ
ば、データパケットを送信する (2902〜2905) 。そして
データパケット送信後、さらに伝送路を監視し、データ
パケットの受信を待つ (2906,2907)。中継装置は、デー
タパケットを受信した時、他の端末からのデータパケッ
トを中継中である場合は、そのパケットを廃棄する (26
03,2607)。これに対して、他の端末からのデータパケッ
トを中継中ではなくかつ他端末から同時に受信していな
い場合は、全ての出力ポートに対してそのパケットを中
継する (2604,2605)。送信を行った端末では、中継され
たデータパケット受信後、その送信元アドレスを判別す
る。このとき、その送信元アドレスが自アドレスと一致
した場合、即ち送信したデータパケットが返送されてき
た場合、送信が成功し他端末に中継されたものと判断す
る (2908) 。しかし、受信したパケットの送信元アドレ
スが自アドレスと一致しなかった場合は、自端末から送
信したデータパケットは廃棄されたものと判断し、ある
一定時間待った後データパケットを再送する (2909) 。

【０１２２】いま複数の端末からパケットが同時に中継
装置に到着した場合、中継装置は同時受信処理を行う
(2608) 。すなわち、受信したパケットの送信元アドレ
スＳＡに従って図３２のテーブルを検索し (図２８中28
01)、各端末ごとに設定されている優先度を比較する (2
802)。そして、これら優先度のうち最も優先度の高い端
末からのパケットのみを中継し、他のパケットは廃棄す
る (2803,2404)。

【０１２３】以上のように、各端末からパケットの送信
に先立ち優先度決定用パケットを送信させ、中継装置で
は端末からの優先度決定用パケットにより各端末ごとの
優先度を設定し、複数の端末から同時にデータパケット
が到着した場合に、優先度の高い端末からのデータパケ
ットを中継することにより、いずれかの端末からのパケ
ットのみは廃棄することなく中継することができる。し
かも、各端末の優先度は、端末からの優先度決定用パケ
ットにより決定されるため、端末にて希望する優先度を
決定することができる。

【０１２４】なお、上記実施例において、最高優先度が
半永久的に一端末に設定されないよう、一度設定した優
先度で中継できる回数を決めておき、その回数に達した
場合、優先度を変更する処理を追加することも可能であ
る。

【０１２５】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次の如く
優れた効果を発揮する。

【０１２６】請求項１では、スター型ネットワークにお
いて伝送の負荷が増加してもデータの伝送遅延時間が急
激に増加せず、しかも接続される端末の数を容易に増加
できるシステムを実現することができる。

【０１２７】請求項２では、予め中継装置の入力ポート
に一対一に対応する優先度を定め、複数の入力ポートに
同時にパケットが到着した場合に、それら入力ポートの
うち一番優先度の高い入力ポートからのパケットのみを
中継したので、複数の端末から中継装置に同時にパケッ
トが到着した場合においても、一つのパケットのみは廃
棄することなく中継でき、高負荷時の伝送遅延時間の増
大をより低減することができる。しかも、各入力ポート
の優先度を中継装置におけるパケットの中継完了を契機
として入力ポート間で変更したので、各端末からのパケ
ットを均等に中継することができる。

【０１２８】請求項３では、複数の入力ポートに端末か
ら同時にパケットが到着した場合に、一番優先度の高い
入力ポートからのパケットのみを中継し、さらに中継し
たパケットが入力された入力ポートの優先度を一番高い
優先度に変更したので、その後、複数の端末から中継装
置に同時にパケットが到着しても、前回中継した端末か
らのパケットを再び中継でき、所定の端末から連続的に
パケットを送信させることができる。従って、ファイル
転送等の最中にも、パケットが廃棄されて通信が中断さ
れることなく、端末の回復処理に起因した負荷を低減す
ることができる。

【０１２９】請求項４では、複数の入力ポートに同時に
パケットが到着した場合、パケットの到着頻度の高い入
力ポートからのパケットのみを中継したので、複数の端
末から中継装置に同時にパケットが到着した場合、送信
頻度の高い端末からのパケットのみを中継でき、その端
末の再送処理に起因した処理速度の低下を防ぐことがで
きる。

【０１３０】請求項５では、複数の入力ポートに一定時
間内にパケットが到着した場合、優先度の最も高い入力
ポートからのパケットのみを中継したので、所望の優先
中継を実現することができる。

【０１３１】請求項６では、中継装置の入力ポートの状
態を順番に監視し、ちょうど監視をおこなった入力ポー
トに端末から信号が到着した場合に、そのポートからの
パケットを中継したので、複数の端末から中継装置に同
時にパケットが到着した場合においても、ちょうど監視
をおこなった入力ポートからのパケットのみは廃棄さす
ることなく中継することができる。

【０１３２】請求項７では、中継装置による入力ポート
の監視回数を入力ポート間で変えたので、各端末からの
データ中継に優先度をつけることができる。

【０１３３】請求項８では、端末はパケットの送信に先
立ち送信要求フレームを送信し、中継装置は入力ポート
を順番に監視し、ちょうど監視を行った入力ポートに送
信要求フレームが到着した場合にその送信要求フレーム
を中継したので、複数の端末にて送信要求が同時に発生
した場合でも、中継された送信要求フレームを送信した
端末のみからのパケットを中継することができる。しか
も、複数の端末から同時にパケットが送信されることは
ないため、各端末においてパケットの再送処理が不要と
なり、通信制御手順の大幅な削減を図れる。

【０１３４】請求項９乃至１１では、中継装置に複数の
端末から同時にパケットが到着した場合に、これらパケ
ットの所定のフィールドを比較し、その比較結果により
選択された一つのパケットのみを中継したので、複数の
端末から中継装置に同時にパケットが到着しても、一の
パケットのみは廃棄することなく中継できる。

【０１３５】請求項１２では、端末から送信された優先
度決定用パケットにより中継装置内部に各端末毎の優先
度を設定し、複数の端末から同時にデータパケットが到
着した場合に、優先度の高い端末からのデータパケット
のみを中継したので、複数の端末から中継装置に同時に
データパケットが到着しても、一のデータパケットのみ
は廃棄することなく中継できる。しかも、各端末の優先
度は、端末からの優先度決定用パケットにより決定され
るので、端末側にて中継の優先度を決めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が利用されるスター型ネットワークを示
す構成図である。

【図２】スター型ネットワークにおける中継装置の内部
構成例を示す図である。

【図３】スター型ネットワークにおける端末内部のイン
タフェース回路を示す構成図である。

【図４】スター型ネットワークの他の構成図である。

【図５】図４のネットワークにおけるパケット流れの一
例を示す図である。

【図６】図４のネットワークにおける下位の中継装置の
内部構成を示す図である。

【図７】中継装置の他の内部構成例を示す図である。

【図８】図７の中継装置におけるパケット検出回路の優
先順位パターンの一例を示す図である。

【図９】図７の中継装置におけるパケット入出力の一例
を示す図である。

【図１０】図７の中継装置における制御回路の変形例を
示す構成図である。

【図１１】制御回路の他の変形例を示す構成図である。

【図１２】制御回路のさらに他の変形例を示す構成図で
ある。

【図１３】パケットの入力ポートへの到着タイミングの
一例を示す図である。

【図１４】中継装置のさらに他の内部構成例を示す構成
図である。

【図１５】図１４の中継装置に送信される送信フレーム
の構成を示す図である。

【図１６】図１４の中継装置の変形例を示す図である。

【図１７】中継装置のさらに他の内部構成例を示す構成
図である。

【図１８】図１７の中継装置に送信される送信要求フレ
ームの構成を示す図である。

【図１９】図１７の中継装置における切替器の切替タイ
ミングを示す図である。

【図２０】図１７の中継装置における切替器の切替タイ
ミングとパケットの入出力との関係の一例を示す図であ
る。

【図２１】中継装置のさらに他の内部構成例を示す図で
ある。

【図２２】図２１の中継装置に送信されるパケットの構
成を示す図である。

【図２３】中継装置側における動作内容を示す流れ図で
ある。

【図２４】図２３の同時受信処理の処理内容を示す流れ
図である。

【図２５】中継装置と併用される端末側の動作内容を示
す流れ図である。

【図２６】さらに他の中継装置における動作内容を示す
流れ図である。

【図２７】図２６の優先度決定処理の処理内容を示す流
れ図である。

【図２８】図２６の同時受信処理の処理内容を示す流れ
図である。

【図２９】端末側の動作内容を示す流れ図である。

【図３０】端末から送信される優先順位決定用パケット
の構成例を示す図である。

【図３１】中継装置から送信される応答用パケットの構
成例を示す図である。

【図３２】各端末と優先度の対応づけを行うためのテー
ブルの構成例を示す図である。

【符号の説明】

101 中継装置 111 〜114 端末 121 〜124 双方向リンク 201 〜204 光電変換部 205 〜208 電光変換部 211 〜214 遅延回路 221 〜224 パケット検出回路 231 選択回路 401 上位の中継装置 403 〜404 下位の中継装置 411 〜419 端末 731 制御回路 741 切替器 1001〜1004 優先度信号発生回路 1011 演算器 1021〜1024 比較回路 1031 エンコーダ 1101〜1104 送信回数計数回路 1105 タイマ回路 1201〜1204 マスク回路 1311 選択回路 1321 制御信号生成回路 1231 マスク制御回路 1421〜1422フレーム検出器 1721 送信要求フレーム検出回路 2101〜2104 パケット中継回路 2121 演算制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠井 克洋 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 大貫 泰照 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 二谷 道夫 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 栗山 勝 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 今井 康雅 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の端末と、その端末間をスター状に
   接続して信号を中継する中継装置からなるネットワーク
   において、前記中継装置は、任意の入力ポートにパケッ
   トが到着したとき他のパケットの中継が行われていない
   場合に到着したパケットを出力ポートに中継し、既にパ
   ケットの中継が行われている場合には後から到着したパ
   ケットの中継を行わずに中継装置内部で廃棄し、さらに
   前記中継装置を枝別れ状の階層構造となるように接続
   し、最上位の中継装置は、下位の中継装置からパケット
   が到着した場合に下位の全ての中継装置にパケットを出
   力し、最上位以外の中継装置は、下位の中継装置または
   端末からパケットが到着した場合に上位の中継装置のみ
   にパケットを出力し、上位の中継装置からパケットが到
   着した場合には直接接続されている下位の全ての中継装
   置または端末にパケットを出力することを特徴とするパ
   ケット中継方式。
2. 【請求項２】 複数の端末と、その端末間をスター状に
   接続して信号を中継する中継装置からなるネットワーク
   において、予め中継装置の入力ポートに一対一に対応す
   る優先度を定め、複数の入力ポートに端末から同時にパ
   ケットが到着した場合に、それら入力ポートのうち一番
   優先度の高い入力ポートからのパケットを中継し、他の
   入力ポートからのパケットは中継を行わずに中継装置内
   部で廃棄し、さらに各入力ポートの優先度を、中継装置
   におけるパケットの中継完了を契機として入力ポート間
   で変更することを特徴とするパケット中継方式。
3. 【請求項３】 複数の端末と、その端末間をスター状に
   接続して信号を中継する中継装置からなるネットワーク
   において、予め中継装置の入力ポートに一対一に対応す
   る優先度を定め、複数の入力ポートに端末から同時にパ
   ケットが到着した場合に、それら入力ポートのうち一番
   優先度の高い入力ポートからのパケットを中継し、他の
   入力ポートからのパケットは中継を行わずに中継装置内
   部で廃棄し、さらに中継したパケットが入力された入力
   ポートの優先度を、中継装置の中で一番高い優先度に変
   更することを特徴とするパケット中継方式。
4. 【請求項４】 複数の端末と、その端末間をスター状に
   接続して信号を中継する中継装置からなるネットワーク
   において、前記中継装置の複数の入力ポートに端末から
   同時にパケットが到着した場合に、パケットの到着頻度
   の高い入力ポートからのパケットを中継し、他の入力ポ
   ートからのパケットは中継を行わずに中継装置内部で廃
   棄することを特徴とするパケット中継方式。
5. 【請求項５】 複数の端末と、その端末間をスター状に
   接続して信号を中継する中継装置からなるネットワーク
   において、予め中継装置の各入力ポートに異なる優先度
   を定め、ある一定の時間内に複数の入力ポートに端末か
   らパケットが到着した場合に、最も優先度の高い入力ポ
   ートからのパケットを中継し、他のパケットは中継を行
   わずに中継装置内部で廃棄することを特徴とするパケッ
   ト中継方式。
6. 【請求項６】 複数の端末と、その端末間をスター状に
   接続して信号を中継する中継装置からなるネットワーク
   において、前記中継装置の入力ポートの状態を順番に監
   視し、ちょうど監視をおこなった入力ポートに端末から
   の信号が到着した場合にその入力ポートからのパケット
   を中継して、複数の入力ポートに端末から同時にパケッ
   トが到着した場合にも一つの入力ポートからのパケット
   のみは中継するようにしたことを特徴とするパケット中
   継方式。
7. 【請求項７】 前記中継装置における入力ポートの監視
   回数を入力ポート間で変えることを特徴とする請求項６
   記載のパケット中継方式。
8. 【請求項８】 複数の端末と、その端末間をスター状に
   接続して信号を中継する中継装置からなるネットワーク
   において、前記端末は、送信要求フレームを送信した
   後、自分が送信した送信要求フレームが返ってきてから
   パケットを送信し、前記中継装置は、入力ポートを順番
   に監視し、任意の入力ポートに前記送信要求フレームが
   到着した場合にその送信要求フレームを中継して、複数
   の端末で送信要求があった場合にも、送信要求フレーム
   を送信した端末のうち一つのみにパケットを送信させる
   ようにしたことを特徴とするパケット中継方式。
9. 【請求項９】 複数の端末と、その端末間をスター状に
   接続して信号を中継する中継装置からなるネットワーク
   において、前記中継装置に複数の端末から同時にパケッ
   トが到着した場合に、これらパケットの所定のフィール
   ドを比較し、その比較結果により選択された一つのパケ
   ットを中継し、他のパケットは中継を行わずに中継装置
   内部で廃棄することを特徴とするパケット中継方式。
10. 【請求項１０】 前記中継装置により中継されるパケッ
    トは、送信元アドレスの値が最も大きいパケットである
    ことを特徴とする請求項９記載のパケット中継方式。
11. 【請求項１１】 前記中継装置により中継されるパケッ
    トは、送信元アドレスの値が最も小さいパケットである
    ことを特徴とする請求項９記載のパケット中継方式。
12. 【請求項１２】 複数の端末と、その端末間をスター状
    に接続して信号を中継する中継装置からなるネットワー
    クにおいて、前記端末は、パケットの送信に先立ち優先
    度決定用パケットを送信し、前記中継装置は、端末から
    の優先度決定用パケットにより各端末ごとの優先度を設
    定し、複数の端末から同時にデータパケットが到着した
    場合に、最も優先度の高い端末からのデータパケットを
    中継し、他の端末からのパケットは中継を行わずに中継
    装置内部で廃棄することを特徴とするパケット中継方
    式。