JPH0329339B2

JPH0329339B2 -

Info

Publication number: JPH0329339B2
Application number: JP59175795A
Authority: JP
Inventors: Kimio Oguchi; Kyoshi Yoneda; Mutsumi Fujiwara
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Toshiba Corp; NTT Inc
Priority date: 1984-08-23
Filing date: 1984-08-23
Publication date: 1991-04-23
Also published as: JPS6153854A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明はCSMA／CD方式により通信パケツト
の送出を制御して効率の良いパケツト通信を可能
とするパケツト通信方式に関する。

〔発明の技術的背景〕

近時、複数の情報処理機器を伝送路を介して相
互に結んでローカル・エリア・ネツトワークを構
成し、上記各情報処理機器が持つ記憶装置や入出
力装置等の資源を共用して所定の情報処理を行う
分散処理システムが注目されている。このローカ
ル・エリア・ネツトワークにあつては、伝送路に
接続された情報処理機器の全てが、上記伝送路を
共同で利用する為、互いに他者の通信を妨害しな
いようにすることが必要である。この伝送路利用
手続の１つとして従来よりCSMA／CD（キヤリ
ア・センス・マルチプル・アクセス・ウイズ・コ
リジヨン・デテクシヨン）方式が多く用いられる
ている。

即ち、ローカル・エリア・ネツトワークは、例
えば第１図に示すように、複数の情報処理機器１
ａ，１ｂ，〜１ｎを、所謂局と称される通信装置
２ａ，２ｂ，〜２ｎを介して伝送路３に接続して
構成される。この伝送路３は、例えば光フアイ
バ・ケーブルと、これらの光フアイバー・ケーブ
ル相互接続するスターカツプラ４によつて構成さ
れる。このような伝送路３を介して前記各通信装
置２ａ，２ｂ〜２ｎは、数キロビツト程度のビツ
ト列として示されるデータ群をパケツトとして相
互に伝送する。この場合、各通信装置２ａ，２ｂ
〜２ｎは、例えば第２図に示す如きCSMA／CD
方式の一連の手続処理を実行して、上記通信パケ
ツトの送出を制御している。このCSMA／CD方
式によるパケツト通信制御は、通信パケツトの送
出に先立つて伝送路３のキヤリア・センス（CS）
を行い、キヤリアセンスがオン状態の場合、つま
り伝送路３上に何らかのキヤリア信号が存在する
場合には、上記通信パケツトの送出を見合わせ、
その送出試行を延期する。この延期は一般にデイ
フアーと称される。また上記キヤリア・センスが
オフ状態であるとき、通信パケツトの送出を開始
するが、このとき自分が（自局から）送出した通
信パケツトと他の局からの通信パケツトとの衝突
を検出する。この処理は、コリジヨン・デテクシ
ヨン（CD）と称されるもので、衝突が生じない
場合には前記通信パケツトの送出をそのまま継続
する。そして、上記衝突が検出されたときには、
そのパケツトの送出を停止し、このパケツト送出
に対する試行を延期する。この延期が一般にバツ
クオフと称される。尚、ここではデイフアーとバ
ツクオフとを総称して広義の意味でのバツクオフ
として説明する。

このようにして各通信装置２ａ，２ｂ〜２ｎ
は、与られた通信パケツトに対して、キヤリア・
センスと衝突検出を行つて上記通信パケツトの送
出を各々独立に制御している。そして、伝送路３
を介して送出された通信パケツトは、各通信装置
２ａ，２ｂ〜２ｎにおいて通信宛先が調べられ、
該当通信装置に取込まれる。

ところで、上記バツクオフは、衝突が検出され
たとき、その通信パケツトの送出を中止して該通
信パケツトの再送出試行をランダムに発生される
時間だけ延期するものであるが、このバツクオフ
時間をどのように設定するかによつてCSMA／
CD方式の制御性能が大きく左右される。ちなみ
に上記バツクオフ時間の設定範囲を小さくしすぎ
ると衝突が頻繁に発生し、伝送路３の有効使用率
（スループツト）が低くなる。逆に上記バツクオ
フ時間を大きく設定すると、伝送路３が使用され
ていない時間の割合いが増え、やはりスループツ
トの低下を招来する。従つて、バツクオフの設定
時間範囲を適切に設定することが非常に重要とな
る。そして、この種のCSMA／CD方式の制御性
の良し悪しは、一般に次の３点によつて評価する
ことができる。

(i) スループツト先に述べた伝送路３の有効使用率である。

(ii) 網内遅延時間パケツトが通信装置の送出バツフアに与えられ
てからその送出が成功するまでの時間であり、パ
ケツトの成功送出が始まつている確率が99（％）
を越える時間を99パーセント遅延時間と称し、こ
れが評価尺度として用いられる。

(iii) 安定性ネツトワークに対する負荷が大きくなり、多く
の通信装置がそれぞれ通信パケツトを持つと、伝
送路上において衝突が頻繁に発生する。この結果
パケツト送出が殆どできなくなり、その状態から
の回復が困難になると言う異常輻輳現象が生じ
る。このような破綻が生じないように、或いはそ
の発生確率が極めて低いと言う、保障が必要とな
る。

〔背景技術の問題点〕

しかして従来、代表的なCSMA／CD方式を採
用したネツトワークとして特開昭51−114804号公
報に紹介される〓イーサネツト〓が知られてい
る。然し乍ら、この種従来のCSMA／CD方式に
あつては次のような不具合があつた。

即ち、上記〓イーサネツト〓の場合、高負荷時
にはイクセシブ・コリジヨン・エラーと称される
操作、つまりパケツトの送出をあきらめて、その
パケツトを棄ててしまうと云う操作が頻繁に行わ
れる。この棄てられたパケツトについては、通常
情報処理機器が改めて作り直し、これを通信装置
に対して再度与えることになるので伝送路３上の
混雑を解消する上でさほど役には立たない。従つ
て、異常輻輳が一旦生じると、これが自然に解消
される可能性が殆んどない。この為、安定性に関
する保障が欠けている。またこの安定性に関する
保障については、理論的には知られているもの
の、実際のネツトワークでの安定性についてまで
考慮されていないのが実情である。このことは、
ネツトワークの使用形態が未だに限られており、
負荷が低い状態においてのみ利用されている為
に、その問題が表面化していないことに起因する
ものと考えられる。

また従来のCSMA／CD方式にあつては、通信
パケツトの送出試行が失敗する都度そのバツクオ
フ時間を設定してバツクオフするが、上記バツク
オフ時間は前記パケツトの送出失敗が繰返えされ
るに従つて、その初期値から設定し直される。こ
の為、何回かの衝突によつて伝送路を無駄に使用
した上で適正なバツクオフ範囲が設定されたの
ち、パケツト送出の成功に至ることになる。つま
り、伝送路の無駄な使用時間が長くなり、スルー
プツトの低下を招来している。

そこで、前回のパケツト送出時に設定されたバ
ツクオフ範囲が、最近の伝送路状況を反映してい
ることから、これを現在処理中のパケツトに対す
るバツクオフ制御の初期値として利用することが
考えられている。然し乍ら、伝送路に対する負荷
変動が激しいと、前回処理したパケツト送出に関
するバツクオフ制御情報は、自らが経験した過去
の知識を示すだけなので、上記負荷変動に対応し
た適正なバツクオフ範囲を設定するには甚だ不充
分であつた。

また一般に、バツクオフ範囲の設定値を変える
ことによる混雑度制御の反応速度が、その負荷変
動につり合つた場合、これによつて高スループツ
トで安定なネツトワークが実現される。このよう
な観点に立脚して、本発明者らは先に、上記バツ
クオフ範囲の制御をパケツトの優先度に応じて制
御することを提唱した。このような制御により伝
送路の無駄な使用を抑制すれば、そのスループツ
トと安定性の向上が期待できる。然し乍ら、伝送
路の負荷変動が大きく、過負荷状態が生じた場合
には、上述したバツクオフ範囲の制御だけではこ
れに対処できなくなる虞れがあつた。例えば、負
荷変動に対する対応が遅れ、これによつて過負荷
状態になると、高優先度のパケツトが存在するに
も拘らず、低優先度のパケツトによる衝突によつ
て伝送路が無駄に占有される。この結果、上記高
優先度のパケツトの遅延特性が劣化する等の不具
合が発生した。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、CSMA／CD方
式によりパケツト通信を制御するに際し、その安
定性を確保した上でスループツトの向上を図り、
効率の良いパケツト通信を可能とする実用性の高
いパケツト通信方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明はCSMA／CD方式により通信パケツト
の送出を制御するに際し、伝送路上の状態を空き
状態，パケツト通信状態，および信号衝突の発生
状態の３つに分け、このパケツト交換網の伝送路
上における混雑度を、前記伝送路上において信号
衝突が発生している状態と前記伝送路が空いてい
る状態とから監視し、この混雑度の情報に応じて
通信パケツト送出の為の伝送路アクセスを抑制す
るようにしたものである。

つまりキヤリアセンスによつて伝送路が空いて
いるか否かを監視し、且つこのキヤリアセンスの
結果に基づいて自己が送出した通信パケツトが衝
突するか否か監視に基づく自己の経験的情報に従
つてバケツトの送出アクセスを制御するのではな
く、伝送路の状態を空き状態，パケツト通信
状態，および信号衝突の発生状態の３つに分
け、キヤリアセンスによつて伝送路が空き状態で
あるか否かを監視すると共に、自己が通信パケツ
トを送出したか否かに拘らず、現実に前記伝送路
上で信号の衝突が発生しているか否かを監視し、
これらの監視結果に基づいて前記伝送路の混雑度
を評価して自局からのパケツト送出アクセスを制
御するようにしたものである。

そして、伝送路の混雑度が高いときには優先度
の低い通信パケツト送出の為の伝送路アクセスを
禁止し、これによつて伝送路の混雑度を低減する
ようにし、この結果衝突の発生を低く抑えて優先
度の高い通信パケツトの転送能率を高め、結合的
に上記混雑を緩和して、パケツトの優先性をを保
証するようにしたものである。そして、このよう
な伝送路アクセスの制御を行なつた上で、その通
信パケツトに対するバツクオフ制御を行なうよう
にしたものである。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、伝送路の混雑度に応
じて伝送路アクセスが通信パケツトの優先度に応
じて許可または禁止されるので、不本意に伝送路
アクセスが抑制されて伝送路の空き状態が続いた
り、また無差別に伝送路アクセスが集中して伝送
路の混雑を招来する云うことが防がれる。これ
故、伝送路を時間的に有効に利用してパケツト通
信を行うことが可能となり、そのスループツトの
著しい向上を期待できる。しかも、上記制御によ
つて伝送路上での衝突発生を抑えることが可能と
なる。更には、伝送路の負荷変動が激しい場合で
あつても、常にその回線状態に適応して優先度の
高い通信パケツトに、より多くの伝送路アクセス
の機会が与えられるので、無駄なパケツト送出試
行（伝送路アクセス）が繰返される虞が大幅に少
なくなり、その分、伝送路の無駄な使用時間の減
少を図り得る。また優先度の高い通信パケツトの
転送を、可能な限り優先させることのできるネツ
トワークが構築できる。故に、常に安定で効果的
なパケツト通信を行うことが可能となり、その実
用的利用は絶大である。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例方式に
つき説明する。

CSMA／CD方式によるパケツト送出の制御
は、基本的には伝送路アクセス時にキヤリアセン
スがオン状態であつた場合、あるいはキヤリアセ
ンスがオフ状態であつてパケツトの送出を開始
し、これによつて衝突が生じたときに上記パケツ
トの送出を中止した場合に、所定の時間バツクオ
フさせたのち、改めて伝送路アクセスすることに
よつて行われる。しかして上記伝送路アクセス
は、以下に説明するように伝送路の混雑度に応じ
て、前記キヤリアセンスのオン状態とは独立に
（別個に）制御される。即ち、伝送路にパケツト
を送出することなくバツクオフするように、通信
パケツトの優先度に応じてパケツト送出が禁止さ
れる。

今、通信パケツトの優先度が、優先と非優先と
の２種類に分類されているものとする。この場
合、伝送路の混雑度は、次の２点において常に監
視されている。

(a) 衝突検出の時間間隔 (b) 伝送路の空き状態の継続時間上記衝突検出の時間間隔は、例えば伝送路上で
衝突が検出された時点から、次の衝突が検出され
るまでの時間であり、その時間が所定時間以下で
あるか否か、例えば非優先パケツトに対して上記
衝突検出の時間間隔が1000ビツトタイム以下であ
るか否かが判定される。

また上記伝送路の空き状態の継続時間検出は、
キヤリアセンスと似たものではあるが、キヤリア
センスが伝送路のアクセス時に、該伝送路がビジ
ー状態であるか、アイドル状態であるかを検出す
るものであるのに対し、伝送路のキヤリアセンス
がオフ状態になつた時点からアイドル状態（キヤ
リアセンス・オフ）が続く時間を上記アクセスと
は独立に検出している点を異にしている。

しかして、この空き状態検出は、例えばアイド
ル時間が所定時間、例えば2000ビツトタイムを越
えるか否かによつて判定される。そし通信装置で
は、上記衝突検出の時間間隔の情報と空き状態の
情報とを用いて、非優先パケツトに対する伝送路
アクセスを禁止、或いは許可している。尚、優先
パケツトについては、上記混雑度の情報によつて
伝送路アクセスが禁止されることはないようにな
つている。ネツトワーク上の各通信装置は、パケ
ツトの優先度に対応して、その伝送路アクセスを
禁止すべきか否かの情報を有している。そして、
この情報は、システム投入時には全てオフに初期
設定され、衝突検出の時間間隔が所定時間以下に
よつたときにオンされ、しかるのちアイドル状態
（空き状態）が所定時間以上継続したときに、再
びオフに設定されるものとなつている。

また非優先パケツトについては、所定のバツク
オフ時間が経過して伝送路アクセスしようとする
とき、キヤリアセンス情報だけではなく、上記ア
クセス禁止情報を参照した上で、その伝送路アク
セスが制御される。このとき、アクセス禁止情報
がオンであつた場合には、キヤリアセンスに拘わ
らずにバツクオフされる。つまり、通常のバツク
オフ制御が実行される前に、その通信パケツトの
送出試行自体が中止される。またアクセス禁止情
報がオフであつた場合には、キヤリアセンスがオ
フであることを確認して伝送路アクセスが行わ
れ、上記キヤリアセンスがオンの場合には、これ
によつてバツクオフされる。

ところで、このバツクオフ制御は次のようにし
て行われる。ここでは、バツクオフ範囲を伝送路
の混雑度に応じて可変するべく、伝送路の状態を
次の２点において常に監視している。

(c) 衝突検出 (d) 伝送路の空き状態の継続時間尚、この伝送路状態の検出を、前述した混雑度
の検出で求められた情報の一部を用いて行うよう
にしても良いことは云うまでもない。

しかして、この空き状態検出は、例えばアイド
ル時間が所定時間、例えば800ビツトタイムを越
えるか否かによつて判定される。そして通信装置
は、衝突検出の情報と、上記空き状態の情報とを
用いてバツクオフ制御の為のバツクオフ時間設定
範囲を可変制御している。

即ち、伝送すべき通信パケツトが与えられたと
き、通信装置は上記パケツトに対するバツクオフ
範囲ｒを2^N［バツクオフ単位時間］に初期設定す
る。このバツクオフ単位時間は、通信装置間の最
大往復伝播遅延時間に多少の余裕を加えたものと
して設定されるものであり、例えば400ビツトタ
イムに設定される上記2^Nは、例えば2⁵程度に設定
されるものである。この2^N［バツクオフ単位時間］
の範囲内において、整数値をとる一様乱数の有る
値として、前記パケツトに対する初期バツクオフ
時間が設定される。この初期バツクオフ時間が経
過したのち、始めて前記パケツトの送出試行が行
われる。

しかして、この送出試行が行われたとき、キヤ
リアセンスがオン状態であつた場合、渥いはキヤ
リアセンスがオフ状態でパケツトの送出を開始し
たときに衝突が検出された場合には再び一様乱数
を用いてバツクオフがなされるが、このバツクオ
フ範囲は次のように設定される。つまり、衝突が
検出された場合には、バツクオフ範囲ｒをｒ：＝min（ｒ×２，2^Nmax）として定める。またバツクオフ制御時に前記伝送
路の情報として所定の時間の空き状態検出がなさ
れていたときには、ｒ：＝−max（ｒ÷２，2^Nmin）として定める。そして、このバツクオフが、前記
キヤリアセンスによつて行われるときには、前記
アクセス時に設定されたバツクオフ範囲ｒを用い
てそのバツクオフ時間の設定がなされ、該送出試
行によつて生じた衝突検出によつて行われるバツ
クオフ時には、上記の如く伝送路状況に応じて可
変された後のバツクオフ範囲を用いて、そのバツ
クオフ時間の設定が行われる。尚、上記バツクオ
フ範囲の更新は、パケツトのアクスとは全く独
立、伝送路の監視によつて衝突検出あるいは所定
の空き状態持続検出が行われる都度、実行され
る。

かくして本方式によれば、伝送路の状況に応じ
て非優先パケツトに伝送路アクセスとその送出を
制限した上でバツクオフ制御するので、上記伝送
路に対する負荷が急激に変動した場合であつて
も、上記非優先パケツトの伝送路アクセスの禁止
によつて、その混雑を緩和・回避することが可能
となる。そして、これによつて異常輻輳状態が発
生する虞を少なくすることが可能となる。また異
常輻輳状態の発生は、優先パケツトのバツクオフ
制御方式にのみ依存することになる。この結果、
伝送路を有効に利用したパケツト通信が可能とな
り、そのスループツトの向上を図り、同時に混雑
時における非優先パケツトによる優先パケツトへ
の悪影響を除去することが可能となる。

次に上述した方式を採用して構成される通信装
置について説明する。

この通信装置を介して伝送制御される通信パケ
ツトのデータフオーマツトは、例えば第３図に示
す通りであり、データ部としては優先的に送出さ
れる急行パケツトとして１（kbit）、それ以外の鈍
行パケツトとして８（kbit）用意される。そして、
これらのデータ部に加えて、プリアンプル、デリ
ミタ、通信宛先、発信者等の情報が付加される。

しかして、上記通信装置は、第４図に示すよう
に通信パケツトを格納するメモリ（パケツトバツ
フア）２１、装置全体の動作を制御するアダプタ
制御部２２、そして、受信制御部２３、送信制御
部２４、バツクオフ制御部２５によつて構成され
る。

バツクオフ制御部２５は、例えば第５図に示す
ようにCPU２５ａを主体とし、その動作プログ
ラムを格納したROM２５ｂ、プログラマブルイ
ンターフエース回路（PIO）２５ｃ，２５ｄ、プ
ログラマブル・インターラプト・コントローラ
（PIC）２５ｅ、プログラマブル・タイマ・カウ
ンタ（PTC）２５ｆをバス２５ｇを介して相互
に結合して構成される。このバツクオフ制御部２
５は、急行パケツトおよび鈍行パケツトについて
それぞれ独立にバツクオフタイム動作し、バツク
オフ時にそのカウンタがタイムアウトする都度、
前記送信制御部２３に対して送信要求を発し、通
信パケツトの送出を促す。またこのとき、上記バ
ツクオフの時間範囲を、伝送路の監視によつて検
出される衝突および空き状態継続の情報に従つて
前述したように設定制御している。

また第６図は送信制御部２４の概略構成を示す
もので、送信制御用マイクロシーケンサ２４ａに
より、その動作が制御される。アクス禁止情報
は、このマイクロシーケンサ２４ａに含まれ、キ
ヤリア検出および衝突検出からなる２つの信号に
従つて更新される。そして、メモリ２１から与え
られる並列16ビツトデータを入力バツフア２４ｂ
に入力し、そのデータを上位８ビツト、下位８ビ
ツトに分けてシフトレジスタ２４ｃを介して直列
変換する。この際、CRC−CCITT回路２４ｄに
より上記データに対するCRCコードが発生され
る。そして、これらのデータ、CRCコードは、
CDゾーン等のデータメモリ２４ｅからの各種コ
ードと共にマルチプレクサ２４ｆにより選択さ
れ、同期用フリツプフロツプ２４ｇを介して前記
フオーマツトのパケツトとして送出される。ま
た、これらの一連のパケツト送出処理は、CPU
インターフエース２４ｈ、ポインタテーブル２４
ｉ、アドレスカウンタ２４ｊによるアダプタ制御
部２２およびメモリ２１のアクセス処理と協働し
て行われる。

しかして、この送信制御部２４は、前記バツク
オフ制御部２５からの送信要求を受け、このとき
アクセス禁止情報がオフであり、且つキヤリアセ
ンスがオフ状態であつたときにのみ通信パケツト
の送出を開始する。またこのとき、受信制御部２
３から衝突検出によるCD信号を受けたとき、直
ちに上記通信パケツトの送出を中止する。また、
この送信制御部２４は、受信制御部２３からの
ACK／NAK送信要求を受けて、ACK／NAKパ
ケツトを送出するようになつている。そして、こ
れらの動作は、アダプタ制御部２２との間で、送
信に関する情報を交換し乍ら行われる。

また第７図は受信制御部２３の構成例を示すも
のである。この受信制御部２３の全体的な動作
は、受信制御用マイクロシーケンサ２３ａによつ
て制御される。伝送路を介して受信される信号
は、シフトレジスタ２３ｂに入力され、検出器２
３ｃにより開始デリミタ、ACK／NAK検出が行
われる。そして、上記シフトレジスタ２３ｂの出
力は、16ビツトのシフトレジスタ２３ｄに転送さ
れ、その上位８ビツトからアドレス比較器２３ｅ
によりアドレス判定される。この判定結果に従つ
て上記受信データは、バツフアレジスタ２３ｆを
介してメリ２１に転送される。また前記シフトレ
ジスタ２３ｂの出力を受けて、カウンタ２３ｇは
その受信サイズをチエツクしており、CRC−
CCITT回路２３ｉは比較器２３ｊと協働して、
CRCコードに基づく符号誤りをチエツクしてい
る。そして、これらの一連の処理は、CRUイン
ターフエース２３ｋ、ポインタ・テーブル２３、
アドレスウンタ２３ｍにより、アダプタ制御部２
２およびメモリ２１のアクセス処理と共に行われ
ている。

しかして、このように構成された受信制御部２
３は、伝送路上における信号の存在の有無からキ
ヤリアセンスを行い、また上記伝送路上における
パケツトの衝突の有無を検出している。また、伝
送路を介して伝送されるACK／NAK信号を受
信・認識し、無応答の場合にはタイムアウトを検
出している。また受信パケツトの宛先アドレスが
自己を示す場合には、上記パケツトの受信完了に
伴つて、直ちに前記送信制御部２４に対して
ACK／NAKの返送要求を指示するものとなつて
いる。そして、こらの一連の動作を、前記アダプ
タ制御部２２との間で受信に関する情報を交換し
乍ら制御している。

第８図乃至第１２図はこれらの各部の制御シー
ケンスを示すもので、第８図は受信制御を、第９
図は送信制御部を、そして第１０図は伝送路アク
セス禁止制御を、更に第１１図はバツクオフ制御
を示している。

このように構成された通信装置からパケツトを
送信する場合、アダプタ制御部２１の制御によつ
て送信制御部２４のポインタテーブル２４ｉに送
信指示内容が書込まれる。送信制御部２４はこの
送信指示をバツクオフ制御部２５に伝達する。こ
れを受けてバツクオフ制御部２５では、初期設定
された範囲内で設定されるバツクオフタイムがタ
イムアウトしたとき、上記パケツトの送信指示を
確認して送信要求を送信制御部２４に対して出力
する。尚、バツクオフ制御部２５では、常時伝送
路状況を監視して、バツクオフ範囲の更新処理を
行つて次のバツクオフ処理に備えている。また同
時に、上記伝送路の混雑度から非優先パケツトに
対するアクセス禁止情報が設定されている。この
アクセス禁止情報は、第１０図に示すようにキヤ
リア検出信号と衝突検出信号とに基づいて制御さ
れ、常に伝送路の状況に応じた情報として更新処
理される。このようにして制御されるアクセス禁
止情報に従つて、非優先パケツトの伝送路アクセ
スが禁止・許可制御され、非優先パケツトによる
伝送路の徒らな混雑化が制限される。

しかして送信要求を受けた送信制御部２４は、
先ずアクセス禁止情報を調べ、その情報がオフ状
態である場合にのみ受信制御部２３からのキヤリ
アセンスの有無を調べ、伝送路が空いていればパ
ケツトの送信を開始する。このパケツトの送信
は、光送信機としてのレーザ素子に対してプリバ
イアスを指示したのち、CDゾーン信号を送出す
る。このCDゾーン信号送出時に、受信制御部２
３にて衝突が検出されないとき、プリアンブル、
開始デリミタ、宛先アドレス…の順に、パケツト
を構成するデータを順に送信する。尚、上記CD
ゾーン信号送出時に衝突が検出されたときには、
直ちにそのパケツト送出処理を中止する。

このようにして送信制御部２４は１パケツト分
のデータを送出し終えたとき、次にFCSとして
CRCコードを送出し、これに続いて終結デリミ
ツタを送出してパケツト通信を終了する。この送
信終了後、ACKまたはNAKの受信を待ち、受信
制御部２３からACK信号受信の通知を受けたと
きに前記ポインタテーブル２４ｉを更新する。そ
して、アダプタ制御部２２に対して送信完了の割
込みをかける。また上記ACKの代りにNAK信号
を受信したときや、所定の時間無応答の場合に
は、前記通信パケツトに対する再送カウンタを歩
進し、次の送信指示までその制御を戻すことにな
る。

一方、パケツトの受信制御は次のようにして行
われる。受信制御部２３は、先ずCDゾーン信号
を受信してキヤリアセンス信号を立てる。またこ
のとき、衝突発生の有無を調べる。そして、衝突
検出時には直ちに通信パケツトの受信を中止し、
伝送路上のキヤリアが無くなるまで待つ。この伝
送路上のキヤリアが無くなつた時点で前記キヤリ
アセンス信号を落として、初期の受信待ち状態に
復帰する。他方、上記衝突がない場合には、開始
デリミタの受信を待ち、宛先アドレスが自己のア
ドレス、乃至は同報アドレスと一致するか調べ、
そのいずれかである場合にのみ、受信パケツトの
データをメモリ２１に取込む。その後、パケツト
の受信終了時点でCRCエラーとフレームエラー
をチエツクし、正しい場合にはポインタテーブル
２３を更新してアダプタ制御部２２に受信完了の
割込みをかける。同時にこのとき、送信制御部２
４に対してACK送信を指示する。

尚、上記データの受信が正しい場合でも、これ
を取込むバツフアがメモリ２１内に準備されてい
なかつた場合にはNAK信号の返信を指示し、同
通信パケツトの再送を要求することになる。また
宛先アドレスが違う場合や、エラーが多い場合
等、ACK／NAKの返送は行わない。その後、受
信制御部２３は、上記データパケツトの受信後、
宛先アドレス、発信アドレスに関係なくACK／
NAKの受信を待ち、送信制御部２４に対して、
ACK，NAK、無応答のいずれかを応答結果とし
て通知することになる。そして、インターフレー
ムギヤツプの終了後、キヤリア検出信号を落とし
て、伝送路の空きを示すことになる。

このように、受信制御部２３は、他の制御部と
は独立に動作して、伝送路の状態を上記他の制御
部に伝達する。また何らかの原因によつて受信シ
ーケンスが狂つた場合や、稼動中のシステムより
遅れて電源投入されて受信動作を開始した場合、
その受信データが前記フオーマツト中のどの部分
であるか判別できなくなる場合がある。この場合
には、例えば15（μsec）以上のキヤリア非検出や、
ACK／NAK信号を手掛りとして同期の確立が図
られる。

以上のようにして、バケツトの送信および受信
が制御されることになる。そして、バツクオフ時
間の設定は、パケツトの送出試行とは独立に、常
に伝送路状況に応じて更新処理され、適正な時間
として与えられる。

このように本方式にあつては、CSMA／CD方
式によつて優先度を持つパケツト通信を制御する
に際して、伝送路の状況に応じて非優先パケツト
の送出アクセスを制御した上で、各通信パケツト
に対するバツクオフ時間を制御するので、異常輻
輳状態の発生を招くことがない。また混雑時に非
優先バケツトによるトラフイツクの影響で優先パ
ケツトの遅延が増大することもない。しかも、通
信パケツトの送出前に初期バツクオフ時間を設け
るので、伝送路に対して複数の通信装置のそれぞ
れに、その使用機会が均等に与えられる。これ
故、キヤプチヤー効果を起こすことがない。この
結果、スループツトの向上を図り得る等の実用上
多大なる効果が奏せられる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。例えば通信パケツトを、その優先度に応じ
て区分して各別に送出制御を行うようにすること
も可能である。この場合、優先度の高いパケツト
ほどアクセス禁止を決定する為の衝突検出の時間
間隔設定値を長くし、伝送路の空き状態の継続時
間を優先度の高いパケツトほど短くして、その制
御を行うようにすればよい。またネツトワークは
スター型に限らないことも言うまでもない。更に
は、バツクオフ単位時間やその他の定数等は、ネ
ツトワークの仕様に応じて定めればよいものであ
る。要するに本発明は、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はローカル・ネツトワークの構成例を示
す図、第２図は従来の基本的なCSMA／CD方式
の制御シーケンスを示す図、第３図乃至第１１図
は本発明の一実施例方式を説明する為の図で、第
３図は通信パケツトのフオーマツト例を示す図、
第４図は通信装置の概略構成図、第５図はバツク
オフ制御部の構成図、第６図は送信制御部の構成
図、第７図は受信制御部の構成図、第８図は受信
制御シーケンスを示す図、第９図は送信制御シー
ケンスを示す図、第１０図はアクセス禁止制御シ
ーケンスを示す図、第１１図はバツクオフ制御シ
ーケンスを示す図である。１２，１３……パケツト送出バツフア、１４…
…通信制御部、１５，１６……バツクオフタイ
マ、１７，１８……バツクオフカウンタ、２１…
…メモリ、２２……アダプタ制御部、２３……受
信制御部、２４……送信制御部、２５……バツク
オフ制御部。

Claims

【特許請求の範囲】１通信パケツト交換網に対してCSMA／CD方
式により通信パケツトの送出を制御してパケツト
通信を行うに際し、前記パケツト交換網の伝送路上の状態を空き状
態，パケツト通信状態，および信号衝突の発生状
態の３つに分け、前記伝送路上において発生して
いる信号衝突の時間間隔、および前記伝送路上の
空き状態継続時間とを検出して前記パケツト交換
網の伝送路上の混雑度を監視し、この監視された
混雑度の情報に従つて通信パケツトの送出アクセ
スを禁止または許可すると共に、上記通信パケツ
トの送出アクセスの許可時には前記通信パケツト
交換網の伝送路上での前記監視された混雑度に応
じて前記通信パケツトの送出アクセスをバツクオ
フ制御してなることを特徴とするバケツト通信方
式。２混雑度に応じた通信パケツトの送出禁止また
は送出許可は、通信パケツトの優先度に応じて設
定されるものである特許請求の範囲第１項記載の
パケツト通信方式。３通信パケツトの送出は、衝突発生の時間間隔
が所定時間以下であるときに禁止され、且つ上記
衝突発生の時間間隔が所定時間を越えるときに許
可されるものである特許請求の範囲第１項記載の
パケツト通信方式。４通信パケツトの送出は、伝送路の空き状態継
続時間が所定時間以下であるときに禁止され、且
つ上記空き状態継続時間がもう１つの所定時間を
越えるときに許可されるものである特許請求の範
囲第１項記載のパケツト通信方式。５通信パケツトの送出は、衝突発生の時間間隔
が所定時間以下であるときに禁止され、且つ伝送
路の空き状態継続時間がもう１つの所定時間を越
えるときに許可されるものである特許請求の範囲
第１項記載のパケツト通信方式。６通信パケツトの送出は、伝送路の空き状態継
続時間が所定時間以下であるときに禁止され、且
つ衝突発生の時間間隔が所定時間を越えるときに
許可されるものである特許請求の範囲第１項記載
のパケツト通信方式。７衝突の発生時間間隔は、相続く２つの衝突生
起の間の伝送路の空き状態継続時間を積算したも
のである特許請求の範囲第１項記載のパケツト通
信方式。