JPS60224358A

JPS60224358A - ル−プ式ネツトワ−ク分散アクセス制御方式

Info

Publication number: JPS60224358A
Application number: JP59080272A
Authority: JP
Inventors: Tadao Matsumoto; 忠雄松本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1984-04-23
Filing date: 1984-04-23
Publication date: 1985-11-08

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】（発明の属する分野）本発明は、ループ状に接続された通信ノード装置におい
て、実時間音声、キャラクタデータ及び　□画像データ
を伝送するチャネルの確保及び通信リンクの確立を完全
分散制御により行なうチャネルアクセス制御方式に関す
るものである。

（従来の技術）従来のループ式ネットワークには高速・ぐケラト通信に
適したトークン・クツシングアクセス方式と実時間音声
通信及び回線交換型データ通信に適した時分割型多重ア
クセス方式とがある。トークンパッシングアクセス方式
はループ状を巡回する特定ビット・ぞターン列の表示状
態に対応してチャネルアクセス権の確保及び解除を行う
方式であシ、チャネルアクセスに関し分散制御型である
。

第１図は従来のトークソノ９ツシングアクセス方式を用
いたループネットワークの一例を示すもので、ｌはルー
プ状の伝送路、２ａ〜２ｎは伝送路１に接続した複数個
の送受信用ノード装置、３ａは上記伝送路１を巡回する
フリート−クンフレーム、３ｂは上記伝送路ｌを巡回す
る５ビジーフレームである。通常のトークンパッシング
アクセス方式の場合、初期状態ではフリート−クンフレ
ームが巡回しておシ、送信要求ノードはフリート−クン
フレームのトークンフラグをピノ−状態に変更し、送信
データを追加してビジーフレームとして伝送路に送出す
る。受信側ノードはそのピノ−フレーム内の着アドレス
と自アドレスとを比較し、同一であればコピーし、そう
でなければそのまま伝送路へ送出する。送信要求ノード
は前記ビジーフレームを受信した後データを削除し、ピ
ノ−状態をフリー状態としてフリート−クンフレームと
して伝送路へ送出する。

この形態のネットワークシステムは、チャネルアクセス
が完全分散形であるが、本質的に非同期形の通信でアシ
、実時間音声通信には適さないという欠点を有する。

第２図は時分割型多重アクセス方式を用いたループネッ
トワークを示すもので、４はループ状の伝送路、５はタ
イムスロットを管理する集中ノード、６ａ〜６ｎは一般
ノード、７ａ〜７ｎはループネットワークを周回するフ
レームタイムスロットである。これは、伝送フレーム内
のタイムスロットの組合せによ多データ１画像、音声の
通信が可能である。しかし、前記タイムスロッ）　（７
ａ。

７ｂ、・・・、７ｎ）の状態はシステム内の集中ノード
５によシ管理されておシ、送信要求ノードが必要なタイ
ムスロットの割当てを依頼する方式である。そのため集
中ノードがダウンした場合ノード間の通信が不可能とな
る欠点がある。

（発明の目的）本発明の目的は、前述のループ式ネットワークにおける
欠点を除去し、ループ式ネットワークにおいてデータ、
音声１画像等複数メディアの伝送に用いるチャネルのア
クセス方式を、統一的手法かつ完全分散制御によシ実現
することにある。

（発明の構成および作用）第３図は本発明によるループネットワークの構成の一実
施例を示すもので、８ａ〜８ｎは各ノードでこれらはル
ープ状に接続され、９は一伝送信号の基本データフレー
ムでパケット交換型スロット領域と回線交換型スロット
領域とに分かれ、ループ内を一定の周期で周回している
。

ノードの送信要求が無く、パケット交換型スロット領域
が使われていない場合は１０ａに示すフレーム（ＦＦ）
が挿入されて周回している。フレーム１０ａは開始デリ
ミツタ部とアクセス制御部及び終結デリミツタ部で構成
され、開始デリミツタ部はそのフレームの開始を示すヘ
ッダ情報であシ、アクセス制御部はパケット交換型スロ
ット領域のうちそのフレーム以後に存在するスロットの
アクセス制御情報を含み、また終結デリミツタ部はその
フレームの終了を示すトレーラ情報である。

ループ内の全ノード８ａ〜８ｎはパケット交換型スロッ
ト領域内の前記フレームを監視し、アクセス制御情報の
うち空塞を示すフラグに基づき、空き状態を示していて
かつノードが送信要求中である時、前記フラグを空き状
態から閉塞の状態に変更し、その後にアドレス情報とデ
ータを付加したフレーム（ＢＦ）と、そのフレーム以後
は使用可能なスロットがあることを示す前記フレーム１
０ａと同様のフレームＦＦを追加して伝送路に送出する
。１０ｂはその状態を示すフレームである。もし送信要
求がなければフレーム１０ａをそのまま伝送路に送出す
る。また、フレーム１０ｂがループ内を周回している時
、各ノードはフレーム１０ｂ内のアクセス制御部の表示
に応じ、閉塞状態の場合であシかつ以後のアドレス情報
のうち送信先アドレスＤＡが自ノードのアドレスに一致
する場合のみデータをコピーする。アドレスが一致しな
い場合はそのまま伝送路に送出する。続いて到着する空
き状態を示すアクセス制御部をもったフレームに対する
処理は前記フレーム１０ａに対する処理と同様である。

送信中のノードは、自ノードが送出したフレームがルー
プを一周し、戻った時点で伝送路上からそのフレームを
削除する。これは送信元アドレスＳＡが自ノードアドレ
スに一致シたフレームを消去することによシ実行される
。ループ内のノードのトラヒックが増大し、フレーム１
０ｂが拡大した形となシ、アクセス制御部が閉塞状態の
複数のフレームと空き状態の単一のフレームから成る場
合パケット交換型スロット領域を越えることがあるが、
越えた部分は次の周期の基本データフレーム内のパケッ
ト交換型スロット領域に挿入する。

以上はパケット交換型スロット領域のアクセス方式であ
るが、続いて回線交換型スロット領域のアクセス方式を
説明する。

回線交換型スロット領域は、基本データフレーム９に示
すように等サイズのタイムスロットＳ、１・・・、Ｓｎ
から成シ、タイムスロットの構成は第４図に示すように
そのタイムスロットの状態を示す制御ピッ）ＣＢとデー
タの存在するデータピッ）ＤＢから成る。制御ビットＣ
Ｂはそのタイムスロット示使用中か否かを示すビットで
ある。

第５図は、第３図に示した各ノード８ａ〜８ｎ全てが所
有するチャネル状態管理テーブルＣＴを示すもので、ル
ープ内の全ノードはチャネル状態管理テーブルＣＴ用メ
モリを有する。このチャネル管理テーブルＣＴは回線交
換型スロット領域の全スロットの、スロット番号、使用
フラグＵＦ。

送信要求ノードアドレスＳＡ、送信先アドレスＤＡ等を
管理する記憶回路である。

先ず送信要求ノードはチャネル状態管理テーブルＣＴよ
シ空きスロット屋を知シ、前記パケット交換型スロット
領域のアクセス方式によシ確保されたアクセス制御部が
空き状態であるフレームＦＦを閉塞状態にするとともに
、その空きスロット屋と、自ノードアドレス、送信先ア
ドレス、コマンド等をデータとして乗せ、他のノードに
回報通知する。続いて前記フレームがループを一周して
前記送信要求ノードに戻った時、そのノードはチャネル
状態管理テーブルＣＴを更新し、前記空きスロットの使
用権を確保した状態になる。また他のくニノードは前記同報通知よシ各々のチャネル状態管理テー
ブルＣＴを更新し、前記空きスロットが前記送信要求ノ
ードによシ確保された状態となる。

さらに、この更新の契機において前記回報通知のデータ
内の送信先アドレスと一致するノードはコマンドを解読
し、所要の処理を実行すると共に、前記ノ（ケラト交換
型スロット領域のフレームＦＦを確保し、送信要求ノー
ドに対し応答を返し、通信のリンクを確立する。バッフ
ァビジー等の理由によシ通信のリンクが確立できない場
合はその旨の応答を返す。その場合送信要求ノードは再
びフレームＦＦを確保し、前記の方法によシ使用権を確
保したスロットの使用権のキャンセルを同報によシ他の
ノードに通知する。その同報通知により、全ソードはチ
ャネル状態管理テーブルＣＴを更新し、使用権確保状態
のスロットは空き状態のスロットに変更される。

次に前記の方法によるスロット確保におけるチャネル状
態管理テーブルＣＴの同期維持及び競合回避方法を説明
する。

第６図は各ノードのチャネル状態管理テーブルＣＴの同
期及びスロット確保の競合回避方法を説明するだめのも
ので、１１はループ状のネットワーク、１２は周回中の
フレーム、Ａ−Ｃはノード、ａ−ｅはノードＡ−Ｃに対
応したチャネル状態管理テーブルＣＴである。フレーム
１２は時計方向に周回しておシ、ここでは・ぐケラト交
換型スロット領域のみを示している。ここではスロット
Ａ１がノードＢにより確保され、ノードＢとノードＣの
間でリンクが確立されている状態でアシ、ここでノード
ＣとノードＡが同時にスロット屋２を確保しようと送信
要求をあげ、ノードＣがフレームＦＦを確保して回報通
知を行ったところである。

ノードＡも続くフレームＦＦで同報通知を行うが、各ノ
ードにおけるチャネル状態管理テーブルＣＴの更新順序
ｉ、同報通知情報の順序に従うファーストインファース
トアウト処理形式とし、さらに競合したスロットに関し
、２番目以後の更新を破棄することによシ競合を回避し
全ノードのＣＴの同期を維持する。

第７図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
で、ｌ、９．１３はフレーム受信回路、１４はデマルチ
プレクサ、１５はクロック制御回路、１６はマルチプレ
クサ、１７は送信回路、１８はノやケラトデータ受信ノ
９ツファ、１９はノ母ケットデータ送信バッファ、２０
はフラグ検出器、２１は送信レジスタ、２２は送信先ア
ドレス検出器、２３は送信元アドレス検出器、２４はフ
ラグ制御回路、２５は比較器、２６はスタックレジスタ
、２７はパケットデータフレーム発生装置、２８は自局
落ちフレーム受信装置、２９はＣＴ制御回路である。

フレーム受信回路１３で受信されたフレームは、クロッ
ク制御回路１５に基づき、フレーム中のノ々ケット交換
型スロット領域内データが受信・々ツフ７１Ｂに送出さ
れる。フラグ検出器２０によりフレーム内データがフレ
ームＦＦかＢＦかの判定を行い、ＦＦであれば送信レジ
スタ２１に、ＢＦであれば送信先アドレス検出器２２に
入力される。

送信先アドレス検出器２２は送信先アドレスが自局アド
レスかまたは回報アドレスであるかを判定し、自局また
は回報アドレスであれば比較器２５へそのｒ−夕をコピ
ーされるとともに、送信元アドレス検出器２３へ入力さ
れる。またそれ以外であればそのまま送信元アドレス検
出器２３へ入力される。

比較器２５は、回報アドレスのうち１、回線交換型スロ
ット領域の管理テーブルＣＴ更新用同報通知を振シ分け
、ファーストインファーストアウト処理形式スタックレ
ジスタ２６へその回報通知データをスタックする。それ
以外のデータは自局落ちフレーム受信回路２８に入力さ
れ所要の処理が実行される。ＣＴ制御回路２９はスタッ
クレジスタ２６丙のデータを順次読み出し、スロット管
理テーブルＣＴの更新処理を行う。フラグ検出器２０よ
シ送信レジスタ２１に入力されたフレームＦＦは、・ク
ケットデータフレーム発生装置２７に送信データがあれ
ば、フラグ制御回路２４によυフレームＢＦに変更され
、ノぐケラトデータフレーム発生装置２７からのデータ
とともにノ９ケットデータ送信バッファ１９へ入力され
る。また、送信先アドレス検出器２２から送信元アドレ
ス検出器２３へ入力されたフレームは、送信元アドレス
検出器２３で送信元アドレスが自局アドレスであるか否
かを比較され、自局アドレスであればそのフレームが棄
却され、そうでなければそのままノクケットデータ送信
バッファ１９へ入力される。

回線交換型スロットの確保については、ｃＴ制御回路２
９によシ空きスロット＆のサーチ処理を行い、その屓に
基づきＣＴ更新データを作成しパケットデータフレーム
発生装置２７へ渡し回報通知を行うことによシ上記の手
続きで実行される。

（効　果）以上説明したように、本発明によれば、ノード間の通信
リンク確立のため、ループ内を少なくとも２個のパケッ
トが往復すればよい。また集中管理型ループシステムで
は、送信要求ノードの管理ノードに対するスロット割当
て依頼パケット、管理ノードからの割当応答パケット、
送信先ノードからの確認パケット、の少なくとも３個の
・ぐケラトが必要であシ、本発明のアクセス方式によ多
接続品質が同程度以上となることがわかる。また、集中
管理型ループシステムでは、管理ノードがダウンすると
通信が不可能になるが、本発明のアクセス方式ではこの
ような障害に対しての信頼性は高いという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトークン／クツタングアクセス方式を用
いたループネットワークの一例を示す図、第２図は従来
の時分割型多重アクセス方式を用いたループネットワー
クを示す図、第３図は本発明によるループネットワーク
の構成の一例を示す図、第４図は第３図の基本データフ
レーム９の回線交換型スロット領域内のタイムスロット
の構成を示す図、第５図は第３図に示した各ノード８ａ
〜８ｎ全てが所有するチャネル状態管理テーブルＣＴを
示す図、第６図は各ノードのチャネル状態管理テーブル
ＣＴの同期及びスロット確保の競合回避方法を説明する
だめの図、第７図は本発明の一実施例の回路構成を示す
ブロック図である。１．４・・・ループ状の伝送路、２ａ〜２ｎ・・・受信
用ノード族ｆｉｌ、３　ａ・・・フリート−クンフレー
ム、３ｂ・・・ピノ−フレーム、５・・・集中ノード、
６ａ〜６ｎ・・・一般ノード、７ａ〜７ｎ・・・フレー
ムタイムスロット、８ａ〜８ｎ・・・ノード、９・・・
伝送信号の基本データフレーム、１０ａ、１０ｂ・・・
フレーム、１１・・・、ループ状のネットワーク、１２
・・・周回中のフレーム、１３・・・フレーム受信回路
、１４・・・デマルチプレクサ、１５・・・クロック制
御回路、１６・・・マルチプレクサ、１７・・・送信回
路、７８・・・パケットデータ受信バッファ、１９・・
・パケットデータ送信バッファ、２０・・・フラグ検出
器、２１・・・送信レジスタ、２２・・・送信先アドレ
ス検出器、２３・・・送信元アドレス検出器、２４・・
・フラグ制御回路、２５・・・比較器、２６・・・スタ
ックレジスタ、２７・・・パケットデータフレーム発生
装置、２８・・・自局落ちフレーム受信装置、２９・・
ＣＴ制御回路、ＦＦ　。ＢＦ・・・フレーム、ＤＡ・・・送信先アドレス、ＳＡ
・・・送信元アドレス、Ｓｌ−Ｓｎ・・・タイムスロッ
ト、ＣＢ・・・制御ビット、ＤＢ・・・データビット、
ＣＴ・・・チャネル状態管理テーブル、ＵＦ・・・使用
フラグ、ＳＡ・・・転送要求ノードアドレス。第１図第２図第３図第４図第５図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

ビットシリアルなデータを伝送するループ状の伝送路と
、この伝送路に接続され時分割型多重アクセス方式を採
用するノード装置から構成された通信システムにおいて
、伝送フレーム中のタイムスロットを、高速Ａケラト型
データ及び制御信号の送受用の、パケット交換型スロッ
ト領域と、実時間音声、低中速用データ及び画像データ
の送受用の、回線交換型スロット領域とに分け、前記パ
ケット交換型スロット領域の使用権確保または解除に関
して、その領域内に常時挿入されている特定ビット列の
表示状態による、その領域の空塞の検出及び表示状態の
変更を行う制御回路と、回線交換型スロット領域の使用
権の確保または解除に関して前記・やケラト交換型スロ
ット領域に、使用または解除スロット番号及び送信元　
送信先アドレスを乗せて他ノードに一斉回報し、前記回
線交換型スロット領域の使用権の確保または解除制御を
行う回路とを有し、チャネルの完全分散アクセスを制御
することを特徴とするループ式ネットワーク分散アクセ
ス制御方式。