JPH0795736B2 - ループネットワークのポーリング方式 - Google Patents

ループネットワークのポーリング方式

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JPH0795736B2
JPH0795736B2 JP59091255A JP9125584A JPH0795736B2 JP H0795736 B2 JPH0795736 B2 JP H0795736B2 JP 59091255 A JP59091255 A JP 59091255A JP 9125584 A JP9125584 A JP 9125584A JP H0795736 B2 JPH0795736 B2 JP H0795736B2
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42Loop networks
    • H04L12/423Loop networks with centralised control, e.g. polling

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  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はループネットワークのポーリング方式に関す
る。
(従来技術とその問題点) 音声などのような実時間通信(以下同期通信と称す)や
データなどのような待時系の通信(以下非同期通信と称
す)など通信形態の異なる種々の通信を同一ループネッ
トワークに収容しようとする研究開発が進められてお
り、その1つに清水により1983年に電子通信学会交換研
究会に発表された論文(番号SE83−107)「高速同期式
パケットループの一検討」(文献1)に記載されたルー
プネットワークがある。文献1記載のループネットワー
クの概要を簡単に説明する。第1図に示すようにループ
ネットワークは各種端末や計算機等を収容するノードス
テーション1,2,3,4,5,6とこれらノードステーションを
ポーリングするトリガステーション7とから構成されル
ープ状の伝送路(以下ループと称す)8により接続され
ている。トリガステーション7は、第2図に示すように
一定周期Tでトリガ信号TRGを送出し、各ノードステー
ションに対し時間原点を与えると共に、最優先レベルの
通信のポーリングを行なう。最優先レベルのポーリング
が終了すると次優先レベルの通信をポーリングするポー
リング信号POLを送出する。以下周期T内で優先レベル
の高い順にポーリングを繰り返し、周期Tが経過する
と、最優先レベルの通信に対するポーリングに戻る。各
ノードステーションはこれらの優先度付きポーリングに
対応してパケットPKTを送信する。最優先レベルの通信
は周期T毎に他の通信に先立ってポーリングされるの
で、同期通信に最優先レベルを与えることにより同期通
信に対して実時間サービスを提供することができる。ま
た非同期通信に対しても優先度を与えることにより、呼
設定用通信、高優先・低優先データ通信など種々のサー
ビスに対処することができる。かかるネットワークの様
に、一定周期でポーリングされる通信の優先度が最優先
レベルに戻る通信システムにおいては、低優先レベルの
通信ほど、各ノードステーションの物理的位置により送
信機会の不公平さが生じる。即ち、第1のループネット
ワークでは、トリガステーション7に最も近いノードス
テーション1は送信機会が最も多く最も遠いノードステ
ーション6は最も少なくなる。これに対処するために、
従来例では、第3図に示すように、各種通信に対し、通
信形態あるいはサービス要求に応じ主優先度を与えると
共に、送信機会の不公平さが生じる非同期通信即ち主優
先度3以下の通信に対し2レベルの従優先度を与えてい
る。(同期通信は本従来例に詳しく記載されているよう
に呼設定用の通信を用いることにより周期T内での送信
機会は保証されているので従優先度を与える必要はな
い。)なお、第3図では主優先度及び従優先度に対し通
しの優先レベル7から1まで(番号の若いほど低優先)
を与えている。
次に従来例における送信機会の公平化及びその問題点に
ついて第4図(a−1)及び(a−2)を参照して説明
する。第4図(a−1)はある周期において、ノードス
テーション4が送信できなかった場合を示している。時
刻R4で主優先度2の送信要求がノードステーション4に
生起したとする。生起時には従優先度は2レベルのうち
の低位の1が与えられる。即ち、優先レベル3が与えら
れる。トリガステーション7はトリガ信号TRG,ポーリン
グ信号POL6,…,POL3により優先レベル7,6…,3のポーリ
ングを順に行なう。ポーリング信号POL3にもとづき、ノ
ードステーション4より上流のノードステーション1,3
がそれぞれパケットPKT1,PKT3を送出してこの後周期T
の経過により全てのノードステーションの送信は禁止さ
れたとする。ノードステーション4は、ポーリングの優
先レベルが自己の送信要求の優先レベル3と同じになっ
たにもかかわらず送信できなかったので、次の周期では
従優先度を2に上げ優先レベル4にする。第4図(a−
2)は次の周期のループ8上の信号を示す。この周期の
時刻R2において、ノードステーション4より上流に位置
するノードステーション2に主優先度2の送信要求が生
じたとする。この場合、送信要求には先に述べたように
優先レベル3が与えられるので、ノードステーション4
はポーリング信号POL4にもとづきパケットPKT4を送出
し、ノードステーション2はポーリング信号POL3にもと
づきパケットPKT2を送出する。即ち、ノードステーショ
ン4はノードステーション2より先に送信することがで
き送信機会が公平化される。しかし、この場合第4図
(a−2)に示すようにポーリング信号POL6にもとづい
て送信するノードステーションは無い。これは、この周
期の前の周期即ち同図(a−1)に示す周期においては
優先レベル5のポーリングは終了しているので主優先度
3で送信できない送信要求が存在しない、即ち、主優先
度3、従優先度2つまり優先レベル6の送信要求が存在
しないからである。従って、優先レベル6のポーリング
は無駄時間Tmが生じる。この時間Tmはループ一巡の伝搬
時間tdと等しいがループ8の伝送速度が高速になるほど
無駄時間Tmによる伝送容量の損失(ループ速度×無駄時
間Tm)は大きくなるという問題が生じる。
なお、ポーリング信号による優先度の与え方について
は、特許出願番号58−124481「ループ式ネットワークに
おける優先度認識方式」に記載されたものもあるが、か
かる方式を用いて上記のような公平化を行なっても同様
の問題点が生じる。
(発明の目的) 本発明の目的は上記のような無駄時間が生じないように
することである。
(発明の構成) 本発明によれば、複数のノードステーションとこれらノ
ードステーションをポーリングする1つのトリガステー
ションとがループ状伝送路により接続され、トリガステ
ーションは一定周期内で優先度の高い通信からポーリン
グし、各通信に対し主優先度と該主優先度に対し2レベ
ルの従優先度を与えるループネットワークのポーリング
方式において、 ノードステーションはある主優先度の通信の送信要求が
生じた際に2レベルのうちの低レベルの従優先度で送信
制御の起動を行い、前記一定周期内で送信できなかった
場合には次の周期において高レベルの従優先度で送信制
御の起動を行い、トリガステーションは各周期でポーリ
ングされる優先度を監視し、ある周期で2レベルのうち
の低レベルの従優先度のポーリングが完了した主優先度
より高い主優先度に対しては次の周期では従優先度を低
レベルとするポーリングのみを行い、前記のある周期で
前記の低レベルの従優先度のポーリングが完了しなかっ
た主優先度に対して次の周期では従優先度が高レベル及
び低レベルのポーリングを行うことを特徴とするループ
ネットワークのポーリング方式が得られる。
(実施例) 第5図に本発明の第1の実施例に用いる信号フレームの
1例を示す。第5図の信号フレームはプリアンブルPR,
開始デリミタSD,トリガ信号TRGであることを示すビット
TG,優先レベルフィールドPI,あて先アドレスDA,発信ア
ドレスSA,情報フィールドINO,終了デリミタEDより成
る。
第1の実施例におけるポーリング動作を第4図(a−
1)及び第6図を用いて説明する。第4図(a−1)に
示すようにある周期において、優先レベル3でポーリン
グが終了し次の周期になったとする。トリガステーショ
ン7は最終ポーリングが優先レベル3となったことを認
識すると、次の周期では、これにより上記レベルの主優
先度より高い主優先度に対しては従優先度1のポーリン
グしか行なわないようにする。この場合、優先レベル3
の主優先度2より高い主優先度3に対し従優先度2のポ
ーリングは行なわない。即ち、第6図に示すように、ト
リガ信号TRGによる優先レベル7のポーリングの次は、
優先レベル5のポーリングを行なう主優先度2以下の優
先度に対しては、従優先度が2.1のポーリング即ち優先
レベル4.3,…のポーリングを行なう。従って、優先レベ
ル6のポーリングを行なわないので従来例の様に無駄な
ポーリングを行なうことはない。また、各ノードステー
ションの送信機会の公平化も損なうことはない。
次に本実施例に用いるトリガステーション7の構成を第
7図に示す。第7図のトリガステーション7は入力端子
10、出力端子11によりループ8に接続されている。制御
部16はタイマ19による周期Tの経過を通知されると、送
信バッファ17内の信号フレーム(第5図参照)をビット
TG=1,PI=111(7)にしスイッチ13を送信バッファ17
側に接続しトリガ信号TRGを送出する。このトリガ信号T
RGはループ8を一巡後バッファ12に入力され信号検出回
路14に供給される。信号検出回路14はPIフィールドの値
をレジスタ18に供給する。制御部16はトリガ信号TRGの
受信後スイッチ13をバッファ12側に戻し各ノードステー
ションから送出されたパケットを通過させると共に送信
権獲得制御を行なう。送信権を獲得すると、送信バッフ
ァ17内の送信フレームをビットTG=0にしPIとして前述
したような値を設定しポーリング信号を送出する。例え
ば前の周期での最終ポーリングの優先レベルが4以下な
らば、PI=101(5)とし、最終ポーリングの優先レベ
ルが6あるいは5ならばPI=110(6)とする。制御部1
6はタイマ19が周期Tの経過を通過するまで以上のポー
リング制御を繰り返す。ポーリング信号がループ8を一
巡し信号検出回路14に供給されるたびに、そのPIの値は
レジスタ18に供給され更新される。従って、周期Tが経
過した時点ではその周期の最終ポーリングの優先レベル
がレジスタ18にストアされている。制御部16は、レジス
タ18の値にもとづいて次の周期においてポーリングすべ
き優先レベルを決定する。即ち、周期Tの経過時のレジ
スタ18にストアされている値が、2進値で110(6)あ
るいは101(5)ならば、全ての優先レベルのポーリン
グを行ない、100(4)あるいは011(3)ならば主優先
度3のポーリングは完了しているので優先レベル6をと
ばしてポーリングを行ない、010(2)あるいは001
(1)ならば主優先度3,2のポーリングは完了している
ので優先レベル6,4をとばしてポーリングを行ない、000
(0)ならば主優先度3,2,1のポーリングは完了してい
るので優先レベル6,4,2をとばしてポーリングを行な
う。レジスタ18は、次の周期の開始時点においてタイマ
19によりリセットされ初期化される。なお、本実施例に
おける送信権の獲得制御は、信号検出回路14が検出する
プリアンブルPR及び終了デリミタEDにもとづいて行なう
が、送信権獲得方法は本発明を限定するものではなく、
先に述べた従来例における方法を用いてもよく、本明細
書では説明を省略する。また、ループ8の信号フレーム
は受信バッファ15を経て受信部(図示せず)に供給され
る。
本実施例に用いるノードステーションを第8図に示す。
第8図のノードステーションは入力端子20及び出力端子
21によりループ8に接続され、バッファ22,スイッチ23,
信号検出回路24,受信バッファ25,制御部26,送信バッフ
ァ27,タイマ29とから構成される。信号検出回路24は通
過する信号フレームの優先フィールドPIの値を制御部26
に供給すると共にトリガビットTG=1を検出するとタイ
マ29をリセットする。制御部26は、送信要求の優先レベ
ルと信号検出回路24からのPIとを比較し、前者の方が後
者と同じあるいはより高い場合、送信権獲得制御を開始
する。送信権を獲得すると、信号検出回路24の与えるPI
を送信バッファ27内の信号フレームに設定しスイッチ23
及び出力端子21を介しループ8に送出する。送信権が獲
得できないまま、タイマ29が周期Tの経過を通知してく
ると、制御部26は、送信要求の優先レベルを次の様に制
御する。送信要求の従優先度が1でかつポーリング信号
の与える優先レベルが送信要求の優先レベルと等しい場
合は、従優先度を2にし優先レベルを1つ上げる。その
他の場合は、優先レベルはそのまま維持する。なお、こ
のノードステーションは先に述べた従来例におけるノー
ドステーションと機能は同じであり、本発明の実施のた
めに新たに加わった機能はない。
次に本発明の第2の実施例について説明する。第9図は
本実施例に用いる信号フレームの構成を示す。第9図の
構成は、優先レベルフィールドPIの代わりにポーリング
信号か否かを示すビットPLが設けられている。第10図
(a−1)及び(a−2)を用いて本実施例におけるポ
ーリング方法を説明する。トリガステーション7は周期
Tの最初で、ビットTG=PL=1のトリガ信号TRGを送出
すると共に、周期T内ではTG=0,PL=1のポーリング信
号POLを送出する。各ノードステーションは周期T内で
のポーリング信号POLの通過回数を計数し、それに対応
してポーリングされる通信の優先レベルを認識する。第
10図(a−1)では各ノードステーションはトリガ信号
TRGにより優先レベル7を、次のポーリング信号POLによ
り優先レベル6を認識する。ポーリング信号POLが通過
する毎に優先レベルは1つ下がる。
トリガステーション7は、第10図(a−1)に示すよう
にポーリング信号POLを3回送出して周期Tが終了した
場合、この周期での最後のポーリング信号POLの与える
優先レベルは4であることを認識する。この場合、次の
周期では、第1の実施例で示した様に優先レベル6のポ
ーリングはせずに優先レベル7の次は優先レベル5のポ
ーリングを行なう必要がある。同図(a−2)にこの実
施方法を示す。即ち、優先レベル7のポーリングの次は
2個のポーリング信号POLを連続して送出する。2個の
うち前のポーリング信号POLは優先レベル6を与える
が、ひきつづくポーリング信号POLにより優先レベルは
5となる。以上の制御により第1の実施例と同様に無駄
のないポーリングを実施することができる。
第11図に第2の実施例を用いるトリガステーションの構
成を示す。第11図の構成は送信バッファ37及びカウンタ
38を除き第7図の構成と同じである。カウンタ38はタイ
マ19により周期T毎に値8に初期化されると共に信号検
出回路14がビットPL=1を検出する毎に、デクリメント
される。なお、カウンタ38はカウント値0となると再び
初期化されるまで計数を停止する。制御部16はカウンタ
38の出力値により優先レベルを認識し、ポーリングを行
なわない優先レベルがある場合は、制御出力161により
送信バッファ37から2個のポーリング信号を送出させ、
ポーリングを行なわない優先レベルが無い場合は、1個
のポーリング信号のみ送出するように制御する。
第12図は本実施例に用いるノードステーションの構成を
示す。第12図のノードステーションにおいては、カウン
タ48は信号検出回路24において検出されたビットTG=1
により初期化されると共にビットPL=1によりデクリメ
ントされる。制御部26は、カウンタ48の出力値によりポ
ーリングされている優先レベルを認識し第1の実施例と
同様の制御を行なう。
なお、第7図及び第11図のトリガステーションにおいて
は、ループ上の信号を監視しポーリングされる通信の優
先レベルを認識しているが、第13図及び第14図に示す用
に送出するトリガ信号並びにポーリング信号を監視して
優先レベルを認識する構成にしても良い。
第13図のトリガステーションは第1の実施例に用いるも
ので、レジスタ18は制御部16が設定するPIの値をストア
する。第14図のトリガステーションは第2の実施例に用
いるものでカウンタ38は送信バッファ37より送出される
トリガ信号並びにポーリング信号の数を計数する。
(発明の効果) このように本発明によれば、各ノードステーションの送
信機会の公平性を損なうことなく無駄なポーリングを行
なわないのでループ状伝送路の伝送効率を高めることが
できる。また、本発明の実施には、トリガステーション
にのみ前述した機能を付与すれば良く、ノードステーシ
ョンには新たな機能は一切必要ないので本発明の実施は
既設の従来システムに対しても経済的に行なうことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ループネットワークの構成を示す図、第2
図,第4図(a−1),(a−2),第6図及び第10図
(a−1),(a−2)はループ上の信号の流れを示す
図、第3図は優先レベルの割り当てを示す図、第5図,
第9図は信号フレームの構成を示す図、第7図,第11
図,第13図及び第14図はトリガステーションの構成を示
すブロック図、第8図,第12図はノードステーションの
構成を示すブロック図である。 図において、1,2,3,4,5,6はノードステーション、8は
ループ、12,2215,25,17,27,37はバッファ、14,24は信号
検出回路、16,26は制御部、18はレジスタ、19,29はタイ
マ、38,48はカウンタ、13,23はスイッチをそれぞれ示
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のノードステーションとこれらノード
    ステーションをポーリングする1つのトリガステーショ
    ンとがループ状伝送路により接続され、トリガステーシ
    ョンは一定周期内で優先度の高い通信からポーリング
    し、各通信に対し主優先度と該主優先度に対し2レベル
    の従優先度を与えるループネットワークのポーリング方
    式において、 ノードステーションはある主優先度の通信の送信要求が
    生じた際に2レベルのうちの低レベルの従優先度で送信
    制御の起動を行い、前記一定周期内で送信できなかった
    場合には次の周期において高レベルの従優先度で送信制
    御の起動を行い、トリガステーションは各周期でポーリ
    ングされる優先度を監視し、ある周期で2レベルのうち
    の低レベルの従優先度のポーリングが完了した主優先度
    より高い主優先度に対しては次の周期では従優先度を低
    レベルとするポーリングのみを行い、前記のある周期で
    前記の低レベルの従優先度のポーリングが完了しなかっ
    た主優先度に対して次の周期では従優先度が高レベル及
    び低レベルのポーリングを行うことを特徴とするループ
    ネットワークのポーリング方式。
JP59091255A 1984-05-08 1984-05-08 ループネットワークのポーリング方式 Expired - Lifetime JPH0795736B2 (ja)

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