JPH11243404A - 自律分散システム及び伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＳＭＡ／ＣＤ方式に代表される汎用ネット
ワークシステムへの接続や既設のネットワークシステム
への増設にも対応でき、伝送途中でのデータ欠損を防止
することのできる伝送システムを提供することを課題と
する。 【解決手段】 伝送装置であるホスト計算機１０２と基
幹ネットワーク１０３間に、送受信データを一時的に記
憶する緩衝用バッファと、この緩衝用バッファの使用量
が予め定めた規定量を超えたことを検出する手段と、緩
衝用バッファでの使用量の規定量超過を検出したときに
ネットワーク上にダミーデータを送出するダミーデータ
送出手段とを有する機能コードフィルタリング装置１０
１を設け、基幹ネットワーク１０３の伝送路に接続され
る他の伝送装置からの送信データが汎用ＣＳＭＡ／ＣＤ
方式ネットワーク１０４、１０５に送出されていた場合
に、送信データとダミーデータ間に衝突を発生させ、デ
ータの再送を促すようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝送路の中継や伝
送プロトコル変換を行う高機能な伝送装置を有する自律
分散システム及び伝送システムに関し、特に伝送途中で
のデータの欠損防止を考慮した自律分散システム及び伝
送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】伝送路上でのデータの衝突を許容するネ
ットワーク伝送方式としてＣＳＭＡ／ＣＤ（Carrier Se
nse Mutiple Access/Collision Detect ）方式が一般的
に知られている。同方式はバス接続された複数の伝送装
置間で送信を要求する伝送装置（局）が伝送路上に信号
が流れているかどうかをチェックし、信号が流れていな
ければデータ（電文）の送信を行うもので、他の伝送装
置の状態を意識する必要がなく制御が簡単なことが特徴
である。

【０００３】しかし、電文が伝送路を伝搬する速度は有
限であるため、既に他の伝送装置（局）から電文が送出
されていても、まだ自局に信号が到達していないために
信号なしと判定され、電文の送信が開始されてしまう可
能性がある。この場合、伝送路上で複数の電文の衝突が
発生するため、電文を相手局が正常に受信することはで
きないが、伝送誤り制御により電文の再送が行われ、救
済することが可能となる。ＣＳＭＡ／ＣＤ方式では電文
の送出を開始すると送信を要求する伝送装置は伝送路上
での衝突発生の有無を監視し、もし衝突を検出するとた
だちに電文の送出を中止する。

【０００４】一方、ネットワークの中継や伝送プロトコ
ル変換を行う伝送装置としてネットワーク間の接続をサ
ポートするゲートウェイが知られている。ゲートウェイ
は複数の同種、あるいは異種ネットワーク間の接続を可
能とするもので、その伝送装置は相互のネットワーク仕
様に準じたプロトコル変換等を行うため高機能な演算装
置を含んでいる。しかし、高度な演算を必要とするため
ゲートウェイにおけるデータ処理量には限界がある。こ
のため、ゲートウェイを介したデータ伝送では一回の転
送データ容量を抑える等の制限が行われることがある。
このような制限を行わないとネットワークからのデータ
受信量にゲートウェイ内部のデータ処理が追い付かず、
データの受信漏れが発生する可能性がある。このように
従来のゲートウェイなどの高機能の伝送装置を介した伝
送システムでは、データの受信漏れの危険を避けるため
にデータの転送容量を押さえねばならない必要があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明では高機能の伝
送装置を介したネットワーク伝送において、ＣＳＭＡ／
ＣＤ方式に代表される汎用ネットワークシステムへの接
続や既設のネットワークシステムへの増設にも対応で
き、伝送途中でのデータ欠損を防止し、伝送装置を管理
するホスト計算機の負担の低減を図ることのできる自律
分散システム及び伝送システムを提供することを課題と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、コンピュータ
と、このコンピュータにつながるＣＳＭＡ／ＣＤ方式の
第１の伝送路と、ネットワークと、このネットワークに
つながるＣＳＭＡ／ＣＤ方式の第２の伝送路と、上記第
１、第２の伝送路につながり、第１の伝送路を介しての
上記コンピュータからのデータを第２の伝送路を介して
上記ネットワークに送信し、上記第２の伝送路を介して
の上記ネットワークからのデータを第１の伝送路を介し
て上記コンピュータに受信させる機能コードフィルタリ
ング装置とを備えると共に、この機能コードフィルタリ
ング装置は、送受信バッファと、上記第２の伝送路を介
しての上記ネットワークから受信したデータが、登録ず
みのフィルタリングパラメータに一致するか否かを判定
する第１の手段と、一致するときにそのデータを上記送
受信バッファに一時格納した上で第１の伝送路を介して
上記コンピュータに送信し受信させる第２の手段と、上
記送受信バッファの使用量が規定量を越えたことを検出
する第３の手段と、規定量を越えていない状態で、上記
コンピュータからの第１の伝送路を介して受信したデー
タを、送受信バッファに一時記憶させた上で、第２の伝
送路を介して上記ネットワークに送信する第４の手段
と、規定量を越えたことを検出した状態で、上記コンピ
ュータからの第１の伝送路を介してデータを受信した場
合に、規定量を下回るまでダミーデータを、上記第１の
伝送路を介して上記コンピュータに送出する第５の手段
と、を備えた自律分散システムを開示する。

【０００７】更に本発明は、機能コードフィルタリング
装置は、第１の送路側での信号衝突検出を行うモード／
信号衝突検出を行わないモードの切換手段を持つものと
した自律分散システムを開示する。

【０００８】更に本発明は、切換手段は、上記第３の手
段に対応して、規定量を越えていない状態では第１の伝
送路側での信号衝突検出を行うモードに制御され、規定
量を越えた状態では第１の伝送路側での信号衝突検出を
行わないモードに制御されるものとし、上記第４の手段
は、第１の伝送路側での上記信号衝突検出行うモードの
もとで、上記受信データを第２の伝送路に送出し、上記
第５の手段は、第１の伝送路側での上記信号衝突検出を
行わないモードのもとで、上記ダミーデータを第１の伝
送路に送出するものとした請求項２の自律分散システム
を開示する。

【０００９】上記課題を達成するため、本発明は、伝送
路上でのデータの衝突を検出して再送する機能を持つ複
数の伝送装置と、該伝送装置を結び伝送路を構成するネ
ットワークからなる伝送システムにおいて、該伝送装置
と該ネットワーク間に設けられ、送受信データを一時的
に記憶する緩衝用バッファ手段と、該緩衝用バッファ手
段の使用量が予め定めた規定量を超えたことを検出する
バッファ使用量検出手段と、該バッファ使用量検出手段
が前記緩衝用バッファ手段での使用量の規定量超過を検
出したときに前記ネットワーク上にダミーデータを送出
するダミーデータ送出手段とを具備し、前記ネットワー
クの伝送路に接続される他の伝送装置からの送信データ
が前記ネットワーク上に送出されていた場合に、該送信
データと該ダミーデータ間に衝突を発生させ、データの
再送を促し、前記伝送装置における受信データの欠損を
防ぐことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる伝送システ
ムを添付図面を参照にして詳細に説明する。図１は、本
発明の一実施の形態である伝送システムの構成を示す模
式図である。

【００１１】機能コードフィルタリング装置１０１は、
ホスト計算機１０２と基幹ネットワーク１０３との中間
に接続され、ホスト計算機１０２で必要とされるデータ
を基幹ネットワーク１０３から取捨選択して取り込み、
ホスト計算機１０２のネットワーク負荷を軽減する機能
を持っている。

【００１２】電文の宛先を特に指定せずに伝送が行われ
る自律分散型のネットワークでは、データの受信先で当
該データが自分に必要なものかどうかを判定しなくては
ならない。したがって、宛先判定のための機能コードフ
ィルタリング装置１０１は必要不可欠となる。また、機
能コードフィルタリング装置１０１とホスト計算機１０
２および基幹ネットワーク１０３の間は汎用ＣＳＭＡ／
ＣＤ方式の伝送路１０４、１０５で接続されており、そ
の位置付けは従来の技術で述べたゲートウェイの場合と
同様に考えられるが、機能コードフィルタリング装置１
０１をホスト計算機１０２のＦＥＰ（Front End Proces
sor ）とみなし、一つのシステムと考えた場合、ゲート
ウェイの場合のように伝送途中でのデータの欠損が発生
することは好ましくない。

【００１３】図２は機能コードフィルタリング装置１０
１内部の構成図である。同装置は主にデータ選択のフィ
ルタリング処理を始めとするデータ処理全般を司るマイ
コン２０１、基幹ネットワーク１０３側のデータ伝送を
制御するマスタネットワークコントローラ２０２、ホス
ト計算機１０２側のデータ伝送を制御するスレーブネッ
トワークコントローラ２０３、マイコン２０１の演算処
理用のプログラムを格納するＲＯＭ２０４、演算の中間
データや送受信バッファとして使用されるＤＲＡＭ２０
５などから構成される。

【００１４】図３に、基幹ネットワーク１０３からの受
信データの処理に関するフローチャートを示す。基幹ネ
ットワーク１０３からの受信データはマスタネットワー
クコントローラ２０２で機能コードフィルタリング装置
１０１内に取り込まれると、まず、マスタ側受信データ
管理テーブル２０６に登録された後、送受信バッファ２
０５に格納される。

【００１５】マイコン２０１上で動作するフィルタリン
グタスクは、一定周期でマスタ側受信データ管理テーブ
ル２０６を参照し（ステップ３０１）、受信データが存
在することを確認するとフィルタリングパラメータテー
ブル２１２と受信データを照らし合わせ、ホスト計算機
１０２が必要とするデータか否かを判定する。

【００１６】図４に受信フレームの構成例を示す。受信
フレームのデータに先立つヘッダ部分は、ＭＡＣヘッ
ダ、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダに分かれている。ＭＡＣ
ヘッダはメディアアクセス制御用のヘッダで宛先アドレ
スＤＡ、発信アドレス、プロトコルアイプＰＴが含まれ
ている。ＩＰヘッダはプロトコルＰが含まれている。ま
た、ＵＤＰヘッダには発信ポート番号ＳＰ、宛先ポート
番号ＤＰ、チェックサムＣｋＳｕｍ、データ長Ｌｅｎが
含まれている。

【００１７】このうちフィルタリングパラメータとして
はプロトコルタイプＰＴと宛先ポート番号ＤＰの２種類
が登録され、受信フレームがブロードキャストフレーム
であった場合（すなわち宛先アドレスＤＡがオール１の
場合）のみフィルタリングパラメータテーブル２１２と
受信データの照合が行われる（ステップ３０２）。

【００１８】判定の結果、ブロードキャストフレーム以
外の受信フレームの場合、およびブロードキャストフレ
ームでホスト計算機１０２が必要とするデータであった
場合は、スレーブ側送信キュー２１０が一杯となってい
ないかを判定し（ステップ３０３）、送信キュー２１０
に空きがある場合は当該データをスレーブ側送信キュー
２１０に格納し、スレーブ側送信データ管理テーブル２
０７に登録する（ステップ３０４）。また、マスタ側受
信データ管理テーブル２０６および送受信バッファ２０
５の当該データ格納部を解放する（ステップ３０５）。

【００１９】一方、ステップ３０２で条件に適合しない
データであった場合は、当該データは廃棄され（ステッ
プ３０６）、マスタ側受信データ管理テーブル２０６お
よび送受信バッファ２０５の当該データ格納部を解放す
る（ステップ３０５）。一方、ステップ３０３でスレー
ブ側送信キュー２１０が一杯の場合は空きができるまで
待つことになる。

【００２０】次に図５は、ホスト計算機１０２からの送
信データの処理に関するフローチャートである。この場
合は、基幹ネットワーク１０３からの受信データの処理
とは異なり、伝送データのフィルタリングを行う必要は
なく、基幹ネットワーク１０３に対するデータ中継の管
理だけ行えば充分である。ただし、基幹ネットワーク１
０３上に流れるデータ量が非常に多い場合には、伝送路
でのデータ衝突に伴う再送処理等によって、送信キュー
２１１が思うように更新されなくなることがある。その
場合には、送受信バッファ２０５までが一杯となり、ホ
スト計算機１０２からのデータ受信ができなくなる可能
性がある。

【００２１】先に記したようにホスト計算機１０２から
の送信データが基幹ネットワーク１０３に到達する前に
欠損することは回避する必要がある。ホスト計算機１０
２からの送信データはスレーブ側受信データ管理テーブ
ル２０８に登録された後、送受信バッファ２０５に格納
される。マイコン２０１上で動作する中継送信管理タス
クは一定周期でスレーブ側受信データ管理テーブル２０
８を参照し（ステップ５０１）、受信データが存在する
ことを確認すると送受信バッファ２０５の空き容量をチ
ェックする（ステップ５０２）。

【００２２】送受信バッファ２０３の空き容量が不足す
ると判断された場合には、更にスレーブ側送信キュー２
１０を一時的に凍結し、図６に示すように送信キュー２
１０の先頭にダミーデータ（擬似電文）を格納し、その
他のデータをシフトする。送信キュー２１０は、このダ
ミーデータの格納を可能とするため、通常１個のキュー
を予備として運用する（ステップ５０３）。ここで送受
信バッファ容量不足の判定基準はホスト計算機１０２か
らの受信データ格納用に１個、基幹ネットワーク１０３
からの受信用に１個、予備１個の計３個以下となったと
きとする。

【００２３】ステップ５０３の処理が行われた場合はス
レーブネットワークコントローラ２０３のデータ送信モ
ードを衝突検出を行わないモードに切り替え（ステップ
５０４）、強制的にダミーデータを伝送路上に送出さ
せ、ホスト計算機１０２からの送信データが伝送路上に
存在していた場合は、衝突による再送を促す。以降、ス
テップ５０２に戻って送受信バッファ２０５に空きがで
きるまで同様の処理を繰り返す。

【００２４】ステップ５０２で送受信バッファ２０５に
空きがあることが分かった場合は、まずスレーブネット
ワークコントローラ２０３のデータ送信モードを衝突検
出を行うモードに戻し（ステップ５０５）、図３のステ
ップ３０３と同様、マスタ側送信キュー２１１が一杯と
なっていないかを判定し（ステップ５０６）、送信キュ
ー２１１に空きがある場合は当該データをマスタ側送信
キュー２１１に格納し、マスタ側送信データ管理テーブ
ル２０９に登録する。また、スレーブ側受信データ管理
テーブル２０８、及び送受信バッファ２０５の当該デー
タ格納部を解放する（ステップ５０７）。一方、マスタ
側送信キュー２１１が一杯の場合は図３のステップ３０
３のときと同様、空きができるまで待つ。

【００２５】尚、送受信バッファ全体の使用量の過不足
を問題としたが、ネットワークの送信用とコンピュータ
への受信用とのバッファに分け、ネットワークのデータ
送信のための送信バッファのみについて使用量の過不足
を問題にするやり方ある。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、バ
ッファメモリの使用状況を監視し、受信データ量が所定
量以上に達したら、受信データが流れている伝送路上に
ダミーデータを送出して衝突を発生させ、データの再送
を促すようにすることで、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式に代表さ
れる汎用ネットワークシステムに特別な変更を加えるこ
となく、接続される伝送装置内でのデータの欠損を防止
することができ、データの欠損チェック、再送処理とい
ったホスト計算機の負荷を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の伝送システムの一実施の形態の構成を
示す模式図である。

【図２】図１に示す実施の形態で用いられる機能コード
フィルタリング装置内部の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】図１に示す実施の形態における基幹ネットワー
クからの受信データの処理を示すフローチャートであ
る。

【図４】図１に示す実施の形態に用いられる受信フレー
ムの構成例である。

【図５】図１に示す実施の形態におけるホスト計算機か
らの送信データの処理を示すフローチャートである。

【図６】図１に示す実施の形態におけるスレーブ側送信
キューへのダミーデータ格納方法の説明図である。

【符号の説明】

１０１ 機能コードフィルタリング装置 １０２ ホスト計算機 １０３ 基幹ネットワーク １０４、１０５ 汎用ＣＳＭＡ／ＣＤ方式ネットワーク ２０１ マイコン ２０２ マスタネットワークコントローラ ２０３ スレーブネットワークコントローラ ２０４ プログラム格納用ＲＯＭ ２０５ 送受信バッファ用ＤＲＡＭ ２０６ マスタ側受信データ管理テーブル ２０７ スレーブ側送信データ管理テーブル ２０８ スレーブ側受信データ管理テーブル ２０９ マスタ側送信データ管理テーブル ２１０ スレーブ側送信キュー ２１１ マスタ側送信キュー ２１２ フィルタリングパラメータテーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 尚雄 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータと、 このコンピュータにつながるＣＳＭＡ／ＣＤ方式の第１
   の伝送路と、 ネットワークと、 このネットワークにつながるＣＳＭＡ／ＣＤ方式の第２
   の伝送路と、 上記第１、第２の伝送路につながり、第１の伝送路を介
   しての上記コンピュータからのデータを第２の伝送路を
   介して上記ネットワークに送信し、上記第２の伝送路を
   介しての上記ネットワークからのデータを第１の伝送路
   を介して上記コンピュータに受信させる機能コードフィ
   ルタリング装置とを備えると共に、 この機能コードフィルタリング装置は、 送受信バッファと、 上記第２の伝送路を介しての上記ネットワークから受信
   したデータが、登録ずみのフィルタリングパラメータに
   一致するか否かを判定する第１の手段と、 一致するときにそのデータを上記送受信バッファに一時
   格納した上で第１の伝送路を介して上記コンピュータに
   送信し受信させる第２の手段と、 上記送受信バッファの使用量が規定量を越えたことを検
   出する第３の手段と、 規定量を越えていない状態で、上記コンピュータからの
   第１の伝送路を介して受信したデータを、送受信バッフ
   ァに一時記憶させた上で、第２の伝送路を介して上記ネ
   ットワークに送信する第４の手段と、 規定量を越えたことを検出した状態で、上記コンピュー
   タからの第１の伝送路を介してデータを受信した場合
   に、規定量を下回るまでダミーデータを、上記第１の伝
   送路を介して上記コンピュータに送出する第５の手段
   と、 を備えた自律分散システム。
2. 【請求項２】 上記機能コードフィルタリング装置は、
   第１の送路側での信号衝突検出を行うモード／信号衝突
   検出を行わないモードの切換手段を持つものとした請求
   項１の自律分散システム。
3. 【請求項３】 上記切換手段は、上記第３の手段に対応
   して、規定量を越えていない状態では第１の伝送路側で
   の信号衝突検出を行うモードに制御され、規定量を越え
   た状態では第１の伝送路側での信号衝突検出を行わない
   モードに制御されるものとし、 上記第４の手段は、第１の伝送路側での上記信号衝突検
   出行うモードのもとで、上記受信データを第２の伝送路
   に送出し、 上記第５の手段は、第１の伝送路側での上記信号衝突検
   出を行わないモードのもとで、上記ダミーデータを第１
   の伝送路に送出するものとした請求項２の自律分散シス
   テム。
4. 【請求項４】 送受信バッファから第１の伝送路を介し
   てのコンピュータへの送信及び第２の伝送路を介しての
   ネットワークへの送信に際しては、それぞれ送信キュー
   にデータをセットすると共にそのデータの格納元領域の
   開放を行わせるものとした請求項１の自律分散システ
   ム。
5. 【請求項５】 上記送受信バッファは、ネットワークへ
   の送信用バッファ領域とコンピュータへの受信用バッフ
   ァ領域とを持ち、第３の手段は、送信用バッファ領域の
   使用量が規定量を越えたことを検出するものとした請求
   項１の自律分散システム。
6. 【請求項６】 伝送路上でのデータの衝突を検出して再
   送する機能を持つ複数の伝送装置と、該伝送装置を結び
   伝送路を構成するネットワークからなる伝送システムに
   おいて、 該伝送装置と該ネットワーク間に設けられ、送受信デー
   タを一時的に記憶する緩衝用バッファ手段と、 該緩衝用バッファ手段の使用量が予め定めた規定量を超
   えたことを検出するバッファ使用量検出手段と、 該バッファ使用量検出手段が前記緩衝用バッファ手段で
   の使用量の規定量超過を検出したときに前記ネットワー
   ク上にダミーデータを送出するダミーデータ送出手段と
   を具備し、 前記ネットワークの伝送路に接続される他の伝送装置か
   らの送信データが前記ネットワーク上に送出されていた
   場合に、該送信データと該ダミーデータ間に衝突を発生
   させ、データの再送を促し、前記伝送装置における受信
   データの欠損を防ぐことを特徴とする伝送システム。
7. 【請求項７】 前記バッファ使用量検出手段で使用量の
   規定量超過が検出されたときに前記ネットワークに対す
   るデータの衝突検出機能を一時的に停止する衝突検出機
   能停止手段を具備し、 前記ネットワークの伝送路に接続される他の伝送装置か
   らの送信データが前記ネットワーク上に送出されていた
   場合でも、前記ダミーデータ送出手段が前記ネットワー
   ク上に前記ダミーデータを送出し、該送信データと前記
   ダミーデータ間に確実に衝突を発生させ、データの再送
   を促し、前記伝送装置における受信データの欠損を防ぐ
   ことを特徴とする請求項６に記載の伝送システム。