JP3115451B2

JP3115451B2 - 通信用ネットワーク

Info

Publication number: JP3115451B2
Application number: JP05120019A
Authority: JP
Inventors: 宣幸高尾; 英俊高野; 直樹岡村
Original assignee: Sharp Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Sharp Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-05-21
Filing date: 1993-05-21
Publication date: 2000-12-04
Anticipated expiration: 2015-12-04
Also published as: DE69426739T2; EP0631411B1; EP0631411A3; US5600796A; AU664516B2; DE69426739D1; KR940027386A; KR0127913B1; EP0631411A2; AU6327094A; JPH06334666A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、勧誘手順により論理リ
ングを確立維持しつつ通信を行う通信用ネットワークに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図１には、通信用ネットワークの一例構
成が示されている。この図のネットワークは、局番００
〜０３が付与された４個の局をバス１０により相互に接
続した構成を有している。このような構成を有するネッ
トワークにおいて実施可能なプロトコルの一つに、トー
クンパッシング方式のプロトコルがある。これは、例え
ばＩＥＥＥ８０２．４に規定されたプロトコルである。

【０００３】トークンパッシング方式においては、論理
リングの確立、維持等の管理が必須である。論理リング
とはデータの送受信に参加する局から構成されるリング
であり、図１においては論理リング１２が破線で示され
ている。また、図中、トークンは論理リング上を局番が
大きな局から小さな局へと送信されており、各局は、自
局を示す情報ＴＳ、先行局を示す情報ＰＳ及び後続局を
示す情報ＮＳを有している。例えば局０１は、ＴＳ＝０
１、ＰＳ＝０２、ＮＳ＝００という情報を有している。

【０００４】トークンパッシング方式においては、情報
の送信権はトークン（ｔｏｋｅｎ）と呼ばれる。トーク
ンを獲得した局は、そのトークン獲得回数が前回の動誘
フレーム送信から数えて所定回に達した場合に、他の局
に対して勧誘フレームを送信する。ＩＥＥＥ８０２．４
では、勧誘フレームとしてソリシットエニイ（ｓｏｌｉ
ｃｉｔ₋ａｎｙ）が規定されている。ソリシットエニイ
は、トークンを保持している局（トークン保持局）から
他の全ての局に対し送信される。ソリシットエニイを受
信した局のうち応答が可能な局は、これに対し応答す
る。トークン保持局は、ソリシットエニイに応答した局
のうち論理リングのトークン伝送方向にありかつ自局に
最も近い局番を有する局を新たな後続局として扱い、ト
ークンを送信する。この結果、ソリシットエニイに応答
した局が新たに論理リング１２に参加する。また、トー
クン送信の際には、例えばトークンがバス１０上におい
てノイズ等により破壊されると後続局がトークンを受信
できないため、トークン再送という手順が実行される。
すなわち、トークンが、所定回数を限度として繰返し送
信される。

【０００５】ソリシットエニイに対して他のいずれの局
によっても応答が発せられなかった場合、トークン保持
局は、現在論理リング１２を構成している局が自局のみ
であると見なし、次のような動作を実行する。すなわ
ち、バスアイドルタイマ（ｂｕｓ₋ｉｄｌｅ₋ｔｉｍｅ
ｒ）がタイムアップするのを待って、クレイムトークン
（ｃｌａｉｍ₋ｔｏｋｅｎ）を他の局に所定回数送信す
る。クレイムトークンとはトークンを要求するフレーム
である。クレイムトークンを送信した局は、クレイムト
ークンの所定回数送信によりトークンを生成する。トー
クンを生成した局は、アクセスクラスのチェックを経
て、再度ソリシットエニイを送信する。このソリシット
エニイに対する応答もないようであれば、ソールアクテ
ィブステーション（ｓｏｌｅ₋ａｃｔｉｖｅ₋ｓｔａｔ
ｉｏｎ）、すなわち自局のみが通信に参加していると見
なし、勧誘を停止する。この局は、アイドル（自局に対
する呼び掛け待ち）状態に移行し、他の局からの有効な
呼び掛けを受信するまで待つ。従って、例えば電源断等
の原因で後続局がトークンを受信できない状態に至った
場合にも、トークン再送手順によりトークン保持局がこ
の状態を認識して他局の勧誘を行うことにより、論理リ
ング１２を維持することが可能であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トーク
ン保持局に故障等が発生し、トークン保持局が送信可能
・受信不可能状態となった場合、従来は、ネットワーク
全体が送受信動作の停止に追い込まれていた。

【０００７】トークン保持局が送信可能・受信不可能状
態となった場合、トークン保持局は、勧誘に対する他局
の応答を受信できない。従って、この局は、ソリシット
エニイに対していずれの局も応答しない場合の動作を実
行する。この動作の結果、トークン保持局はアイドル状
態に移行するが、他局からの送信を受信できないため、
通信に復帰できない。また、トークン非保持局も、自局
に対するトークンの送信が断たれるため、タイマのカウ
ントアップ等によりアイドル状態に移行する。この結
果、ネットワーク全体が、黙ってしまう。この状態から
通信を復旧するためには、故障した局以外の局を初期化
する必要があり、そのためには手操作が必要である。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、トークン保持局が
送信可能・受信不可能状態となった場合にこの局のみを
論理リングから排除することができ、また自動的にネッ
トワーク動作を復旧できる通信用ネットワークを提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、複数の局から構成され、情報を送
受信しようとする複数の局による論理リングをトークン
及び勧誘送信により確立維持する通信用ネットワークに
おいて、各局が、トークンを保持している場合に他の局
に対して勧誘送信を実行する勧誘手段と、他の局から勧
誘送信があった場合にこれに応答する勧誘応答手段と、
自局による勧誘送信に対する応答を受信した場合に、応
答した局に対してトークンを送信するトークン送信手段
と、を有し、特定の局以外の局が、自局による勧誘送信
に対する応答を受信できない場合に、他の局に対して勧
誘送信を所定回数を限度として繰り返し実行する勧誘繰
返し手段と、上記所定回数まで勧誘送信を繰返し実行し
たにもかかわらず自局による勧誘送信に対する応答を受
信できない場合に、自局以外の局が論理リングに参加し
ていないと見なし、自局に対する送信を待つ状態に移行
する待ち状態移行手段と、待ち状態において自局宛ての
有効な送信を受信した場合にこれに応答して所定の動作
を開始する復帰手段と、を有し、上記特定の局が、自局
による勧誘送信に対する応答を受信できない場合に、他
の局に対して勧誘送信を繰り返し実行する勧誘繰返し手
段と、他の局が通信に参加していない場合にトークンを
生成するトークン生成手段と、を有することを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】本発明においては、トークン保持局が他局に対
して勧誘送信を実行する。勧誘送信を受信した局は、応
答可能な場合にこれに応答する。勧誘送信を実行した局
は、勧誘送信に対する応答を受信した場合に、応答した
局に対してトークンを送信する。逆に、勧誘送信に対す
る応答を受信できない場合、勧誘送信を実行した局（特
定の局以外の局に限る）は、所定回数を限度として勧誘
送信を繰り返し実行する。所定回数まで勧誘送信を繰返
し実行したにもかかわらず自局による勧誘送信に対する
応答を受信できない場合、その局は、自局以外の局が論
理リングに参加していないと見なし、自局に対する送信
を待つ状態に移行する。このようにトークン保持局が待
ち状態に移行した場合、上記特定の局は、他の局が通信
に参加していないとみなし、クレイムトークン等の手段
によりトークンを生成する。上記特定の局はトークン獲
得に伴い他局に対する勧誘送信を実行する。待ち状態に
ある局は、特定の局からの勧誘送信を受信して、これに
応答して所定の動作を開始する。なお、勧誘送信を実行
した局が特定の局である場合には、勧誘送信は所定回数
で打ち切られず、その後も他局に対する勧誘が継続され
る。

【００１１】従って、トークン保持局（特定の局以外の
局に限る）が送信可能・受信不可能状態となった場合、
自局による勧誘送信に対する応答が他局から送信された
としても、これを受信できないから、当該トークン保持
局は、最終的に待ち状態に移行する。しかし、特定の局
が、他の局が通信に参加していない場合にトークンを生
成して通信を行い始めるから、これによりネットワーク
が通信状態に自動的に復帰することとなり、また、送信
可能・受信不可能状態となっている局は有効な送信を受
信できないから、待ち状態から復帰できない。従って、
故障局も好適に特定でき、かつ論理リングから排除され
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。

【００１３】（１）各局通信制御部の動作図２乃至図５には、本発明の一実施例に係る通信用ネッ
トワーク、特にその各局の通信制御部の動作の流れが示
されている。本実施例を構成する各局は、図示しない
が、通信制御部を備えている。通信制御部は、アプリケ
ーション装置との間で情報を授受しつつ、局相互を接続
するバス１０を介して行う他局との通信を制御する。こ
の実施例のシステムを例えば生産ラインにおける情報伝
送に使用する場合、ラインに配置された各種機器の制御
装置が、アプリケーション装置に該当する。また、この
実施例において採用しているプロトコルは、ＭＡＰ４の
レイヤモデルを簡素化したレイヤモデルを構成してい
る。具体的には、アプリケーション層、データリンク層
（ＬＬＣ（ＬｏｇｉｃａｌＬｉｎｋＣｏｎｔｒｏ
ｌ）層及びＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎ
ｔｒｏｌ）層）及び物理層から構成されたレイヤモデル
を有している。

【００１４】本実施例の通信用ネットワークは、先に示
した図１と同様、複数の局をバス１０により相互に接続
した構成を有している。また、本実施例において採用し
ているプロトコルは、トークンパッシングに係るプロト
コルである点で、ＩＥＥＥ８０２．４に規定されている
ものと共通している。そこで、以下、図１のようなネッ
トワーク接続を前提として、実施例に関する説明を行
う。

【００１５】（１．１）初期ルーチン図２に示されるルーチンは、電源をオン（１００）した
直後に実行される初期ルーチンである。この図のルーチ
ンは、特に子局の動作を示している。このルーチンにお
いては、ウォッチドグタイマのリセット（１０２）、Ｒ
ＡＭクリア（１０４）、割り込みベクトルの設定（１０
６）、バッファ初期化（１０８）、Ｉ／Ｏ初期化（１１
０）、ＲＯＭチェック（１１２）、ＲＡＭチェック（１
１４）、ＴＳの設定（１１６）が実行され、ウォッチド
グタイマが再度リセットされた後に（１２０）、所定時
間の待機（１２２）を経て、通信制御部の動作がメイン
ルーチンに移行する（１２４）。

【００１６】このルーチンにおけるウォッチドグタイマ
は、ＣＰＵの暴走監視用のハードウエアタイマである。
各局の通信制御部は、ウォッチドグタイマのようなハー
ドウエアタイマの他にも、ソフトウエア的に構成された
各種のタイマを有している。電源がオフされるとき、こ
れらのタイマはいずれもリセットされる。しかし、ハー
ドウエア上で構成されたタイマ、特にそのコンデンサに
は電荷が残留しているため、ステップ１０２に示される
ようなリセット処理が必要になる。なお、ここにいうＣ
ＰＵは、局の動作を制御するＣＰＵである。

【００１７】また、各局は、アプリケーション装置から
供給されるデータやバス１０を介して受信したデータを
格納するＲＡＭ、ＣＰＵ等の動作に係るプログラムや定
数等を格納するＲＯＭ、バス１０に係るバッファ、アプ
リケーション装置に係るＩ／Ｏ等を備えている（図示せ
ず）。ステップ１０４、１０８〜１１４はこれらを使用
可能な状態とし又は正常に動作することを確認する動作
である。ステップ１０６は、送受信に係る割り込みと処
理とを対応付けるステップである。ステップ１１６は、
ＴＳの初期設定である。

【００１８】（１．２）メインルーチン図３乃至図５には、メインルーチンの流れが示されてい
る。初期ルーチンの終了直後並びに後述するステップ２
３２及び２５８の実行直後には、ウォッチドグタイマが
リセットされ（２００）、ループタイマ（ｌｏｏｐｔ
ｍ）がリセットされる（２０２）。ループタイマは、メ
インルーチンの暴走を監視するためのソフトウエア的な
ウォッチドグタイマである。通信制御部は、次に、自局
がトークンを保持しているかどうかを判定する（２０
４）。この時点でトークンを獲得していない場合にはス
テップ２０６へ、している場合にはステップ２３４へ、
それぞれ移行する。

【００１９】ステップ２０６では、ＭＡＣ層受信処理、
タイマ処理、送信データ作成が実行される。ＭＡＣ層受
信処理は、論理リング１２の管理等に関するフレーム、
例えばトークン、フーフォローズ（ｗｈｏ₋ｆｏｌｌｏ
ｗｓ）、セットサクセッサ（ｓｅｔ₋ｓｕｃｃｅｓｓｏ
ｒ）、ソリシットサクセッサ１（ｓｏｌｉｃｉｔ₋ｓｕ
ｃｃｅｓｓｏｒ₋１）、ソリシットサクセッサ２（ｓｏ
ｌｉｃｉｔ₋ｓｕｃｃｅｓｓｏｒ₋２）等のＭＡＣコン
トロールフレームを受信した場合に、受信したフレーム
に施す受信処理である。タイマ処理は、ＭＡＣコントロ
ールフレームに関するタイマ、例えばトークンパスタイ
マ（ｔｏｋｅｎ₋ｐａｓｓ₋ｔｉｍｅｒ）、フーレスポ
ンスタイマ（ｗｈｏ₋ｒｅｓｐｏｎｓｅ₋ｔｉｍｅ
ｒ）、レスポンスウインドウタイマ（ｒｅｓｐｏｎｓｅ
₋ｗｉｎｄｏｗ₋ｔｉｍｅｒ）、コンテンションタイマ
（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ₋ｔｉｍｅｒ）等を、セットし
あるいはリセットする処理である。送信データ作成は、
受信処理したＭＡＣコントロールフレームに対する応答
等として他局に対し送信すべきデータを作成する処理で
ある。

【００２０】通信制御部は、次に、自局がトークンを保
持しているかどうかを判定する（２０８）。この時点で
トークンを獲得していない場合にはステップ２１０へ、
している場合にはステップ２１０へ、それぞれ移行す
る。ステップ２１０では、ＬＬＣ層受信処理、すなわち
ＬＬＣ層に係るデータ（アプリケーション装置において
使用するデータ）に係る受信処理が実行される。

【００２１】ステップ２０６から２１０に至る処理は、
受信用バッファが空になるまで、すなわち、受信済の情
報が全て受信処理されるまで繰返し実行され（２１
２）、受信用バッファが空になると通信制御部の動作は
他局への送信に係るステップ２１４に移行する。ステッ
プ２１４ではステップ２０６で作成されたデータがＭＡ
Ｃコントロールフレームとして送信される。ステップ２
１６では他局から送信されるフレームが受信される。

【００２２】通信制御部は、続いて、リング加入状態を
インリング（ｉｎｒｉｎｇ）フラグ等を用いて確認する
（２１８）。インリングフラグとは、自局が論理リング
１２に参加していることを示すフラグである。インリン
グフラグがの状態を正しい状態とした上で、ステップ２
２８へ移行する。

【００２３】ステップ２２８では、送信タイマ（ｔｘ₋
ｔｉｍｅｒ）がチェックされる。送信タイマは、送信後
次の受信までにある程度の時間を確保するためのタイマ
である。続くステップ２３０では、通信制御部は、アプ
リケーション装置に供給すべきデータをコモンメモリ上
に書き込み、同時にベースメモリ上にフラグを立てる。
アプリケーション装置に係るインタフェース部（図示せ
ず）は、ベースメモリ上にフラグが立っている場合にコ
モンメモリからデータを読み込みアプリケーション装置
に供給する。また、その次のステップ２３２では、通信
制御部は、アプリケーション装置から供給される送信す
べきデータをバスインタフェース部から受けとり、ベー
スメモリに書き込む。なお、コモンメモリ及びベースメ
モリは、先に述べたＲＡＭ上の所定の記憶領域である。
ステップ２３２実行後、通信制御部の動作はステップ２
００に戻る。

【００２４】ステップ２０４又は２１２でトークンを保
持していると判定された場合、ステップ２３４が実行さ
れる。ステップ２３４では、通信制御部は、受信用バッ
ファが空であるか否かを判定し、空になるまでＬＬＣ層
受信処理を実行する（２３６）。空になった後は、ＴＹ
ＰＥ１，ＴＹＰＥ３送信処理を実行する（２３８〜２４
２）。送信処理としてＴＹＰＥ１，ＴＹＰＥ３の２種類
があるのは、一斉同報、１対１送信等、各種の送信形式
があるためである。通信制御部は、ステップ２３８〜２
４２の後、送信タイマをチェック（２４４）した上で送
信を実行し（２４６）、送信用バッファが空になった時
点で、すなわち送信すべきデータがなくなった時点で
（２４８）、トークンの送信を開始させる（２５０）。
すなわち、トークンパスタイマをスタートさせた上で
（２５２）、自局がトークンを有していることを示すト
ークン獲得フラグをリセットし（２５４）、トークンに
係る送信処理（２５６）及び送信（２５８）を実行す
る。なお、トークンパスタイマは、後述するトークン再
送を実行する際、用いられる。ステップ２５８実行後、
通信制御部の動作はステップ２００に戻る。

【００２５】（２）各局の基本動作各局の基本動作、例えばトークンパッシング手順やソリ
シットサクセッサ手順は、上述した流れに則って実現さ
れる。以下、各局の基本動作について、各手順毎に説明
した上で、電源投入直後の動作や故障局発生時の動作に
ついて説明する。

【００２６】（２．１）ソリシットサクセッサ手順ソリシットサクセッサ手順は、後続局が未知である場合
や自局の局番と後続局の局番が不連続である場合にトー
クン保持局により実行される手順である。前者は、論理
リング１２への参加を勧誘する場合であり、後者は、論
理リング１２への参加を確認する場合である。

【００２７】ソリシットサクセッサ手順において使用さ
れるＭＡＣコントロールフレームは、ソリシットサクセ
ッサ１及び２である。ソリシットサクセッサ１及び２
は、いずれも、応答すべき局の範囲を指定して送信され
る勧誘フレームであり、いずれも、送信元アドレス部
（ＳＡ：ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓ）及び宛先アド
レス部（ＤＡ：ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｄｄｒｅｓ
ｓ）を有している。ソリシットサクセッサ１又は２を送
信する局は、ＳＡにＴＳをセットし、またＤＡを適宜セ
ットして、ソリシットサクセッサ１又は２を送信する。
ソリシットサクセッサ１又は２に応答できる局は、局番
がＳＡとＤＡの間にある局である。但し、局番がＳＡ又
はＤＡに等しい局は応答できない。応答は、セットサク
セッサにより行う。

【００２８】この実施例では、論理リング１２上におい
て、局番が大きな局から小さな局へとトークンが送信さ
れる。ただし、論理リング１２上で局番最小の局は、論
理リング１２上で局番最大の局を後続局とする。一方
で、ソリシットサクセッサ手順は後続局となるべき旨の
勧誘や後続局の確認のために実行される手順であるた
め、論理リング１２上においてＤＡはＳＡの“下流側”
にある必要がある。従って、自局番号が最小でない場合
には、図６（ａ）において太線で示される範囲の局に応
答を許すソリシットサクセッサを、最小である場合には
図６（ｂ）において太線で示される範囲の局に応答を許
すソリシットサクセッサを、それぞれ用いる必要があ
る。ソリシットサクセッサとして１及び２の２種類を設
けているのは、このようにＤＡをＳＡより大きくしたい
場合と小さくしたい場合が存在するからである。なお、
図６においては、局の個数を６４個（４０Ｈ個）存在し
ているとしている。

【００２９】トークン保持局は、ソリシットサクセッサ
１又は２により他局に対し論理リング１２への参加を勧
誘する場合又は論理リング１２への参加を確認する場
合、ソリシットサクセッサ１又は２の送信に伴い、内蔵
するソフトウエアタイマであるレスポンスウインドウタ
イマをスタートさせる。送信されたソリシットサクセッ
サ１又は２を受信した局のうち、論理リング１２への参
加を希望する局であって、ソリシットサクセッサ１又は
２により指定された範囲（ＳＡとＤＡの間。以下、ウイ
ンドウという）に属する局は、ソリシットサクセッサ１
又は２の受信に応じてコンテンションタイマをスタート
させ、コンテンションタイマのカウントアップ後に、自
局の局番をデータとして含むセットサクセッサを、ソリ
シットサクセッサ送信局宛てに送信する。ソリシットサ
クセッサ１又は２を送信したトークン保持局は、自局宛
てのセットサクセッサを受信する。トークン保持局は、
レスポンスウインドウタイマをスタートさせ、これがタ
イムアップした時点で、受信したセットサクセッサを送
信した局に対し、トークンを送信する。コンテンション
タイマ及びレスポンスウインドウタイマに関しては、後
に説明する。

【００３０】（２．１．１）後続局未知の場合のソリシ
ットサクセッサ手順後続局が未知である場合に実行されるソリシットサクセ
ッサ手順は、論理リング１２に参加したい局を勧誘する
手順である。例えば後述するトークン再送に失敗し、さ
らにフーフォローズへの応答も受信できない場合、トー
クン保持局は、現在論理リング１２に参加している局が
自局以外に存在していないと見なして、他局に対し、論
理リング１２への参加を勧誘する。また、電源立ち上げ
直後の親局は、後述するように、クレイムトークンの繰
返し送信によりトークンを獲得し、その後に、他局に対
し、論理リング１２への参加を勧誘する。

【００３１】例えば図７に示されるように、局０４がＳ
Ａ＝０４、ＤＡ＝０１のソリシットサクセッサ１を送信
した場合、ウインドウに属する局０２及び０３の２局が
応答可能である。局０２及び０３は、自己のコンテンシ
ョンタイマを乱数的に設定する。コンテンションタイマ
は、複数の局による応答の競合を防ぐためのタイマであ
る。図７に示されるように、例えば局０２のコンテンシ
ョンタイマに０ｍｓが、局０３のコンテンションタイマ
に４ｍｓが、それぞれ設定されたとすると、局０２のコ
ンテンションタイマの方が局０３のコンテンションタイ
マより早く（この場合即時に）タイムアップする。従っ
て、局０２が先に、局０２から局０４に宛てたセットサ
クセッサを送信する。局０３は、局０２から局０４に宛
てたセットサクセッサが送信されたことを受信により確
認し、自局から局０４に宛てたセットサクセッサの送信
を断念する。局０４は、再びレスポンスウインドウタイ
マがタイムアップした時点で、局０２にトークンを送信
する。

【００３２】また、図８に示されるように、局０２及び
０３のコンテンションタイマに偶然同一の時間が設定さ
れた場合、局０２から局０４に宛てたセットサクセッサ
と局０３から局０４に宛てたセットサクセッサがバス１
０上で衝突するから、局０４ではいずれのセットサクセ
ッサも正しく受信できない。局０２及び０３は、セット
サクセッサで応答した結果、トークン待ちの状態とな
る。レスポンスウインドウタイマには、ソリシットサク
セッサ送信時に所定値（例えば８ｍｓ）が設定されてお
り、局０２及び０３のいずれからもセットサクセッサを
受信できない場合タイムアップする。局０４は、この場
合、局０２及び０３に対する勧誘を諦める。この後、局
０４はウインドウを広げたソリシットサクセッサを送信
し、これに応答した局、例えば局０１にトークンを送信
する。局０２及び０３は、他局宛てのトークンを受信
し、これにより論理リング１２への参加を諦め、次の機
会まで待つ。

【００３３】図９には、このような動作を実現すべくト
ークン保持局により実行されるソリシットサクセッサ手
順、すなわち後続局未知の場合のソリシットサクセッサ
手順の流れが示されている。

【００３４】この手順においては、まず、通信制御部に
よりＴＳ＝ＮＳであるか否かが判定される（３００）。
クレイムトークンによりトークンを獲得した直後の親局
においては、ＴＳ≠ＮＳとなっている。また、トークン
再送に失敗しさらにフーフォローズへの応答も受信でき
なかった局においては、ＮＳにはそれまでの後続局の局
番が設定されているから、やはりＴＳ≠ＮＳとなってい
る。従って、後続局未知の場合のソリシットサクセッサ
手順を開始した直後においては、ステップ３００からス
テップ３０２に動作が移行する。

【００３５】ステップ３０２においては、ＮＳが１減ぜ
られる。但し、減算の結果００Ｈになった場合、最大の
局番（局数が６４個の場合には４０Ｈ）がＮＳに設定さ
れる。さらに、ＴＳ＞ＮＳの場合（３０４）ソリシット
サクセッサ１が（３０６）、ＴＳ≦ＮＳの場合（３０
４）ソリシットサクセッサ２が（３０８）、それぞれ送
信される。トークン保持局は、ソリシットサクセッサ１
又は２を送信した後、レスポンスウインドウタイマに所
定値（この実施例では８ｍｓ）を設定しスタートさせる
（３１０）。トークン保持局は、その後、レスポンスウ
インドウタイマがタイムアップするまで待つ（３１
２）。

【００３６】論理リング１２に参加したい局がソリシッ
トサクセッサ１又は２のウインドウ内に存在している場
合、図８に示されるようなセットサクセッサの衝突が発
生しない限り、トークン保持局はレスポンスウインドウ
タイマがタイムアップする以前に自局宛てのセットサク
セッサを受信できる。トークン保持局は、レスポンスウ
インドウタイマがタイムアップする以前に何等かの有効
フレームを受信した場合（３１４）、受信したフレーム
がセットサクセッサであるか否かを判定する（３１
６）。セットサクセッサである場合、このセットサクセ
ッサにデータとして含まれる局番、すなわちセットサク
セッサを送信した局の局番をＮＳに設定した上で、レス
ポンスウインドウタイマを設定し、さらにこれがタイム
アップするまで待つ（３１８）。タイムアップしたら、
トークン保持局は勧誘動作を終了し、ＮＳで示される局
にトークンを送信する（３２０）。なお、受信したフレ
ームがセットサクセッサでない場合、勧誘動作を中止し
てトークンを放棄する（３２２）。

【００３７】また、ステップ３０６又は３０８において
送信したソリシットサクセッサ１又は２に対する応答を
レスポンスウインドウタイマがタイムアップするまでに
受信できなかった場合（３１２）、ＴＳ＝ＮＳでない限
り（３００）、ＮＳを１減じて（３０２）ソリシットサ
クセッサ１又は２が再度送信される（３０６又は３０
８）。すなわち、ＮＳを１ずつ減ずることによりソリシ
ットサクセッサ１又は２のウインドウが１ずつ広がり、
これまで応答できなかった局も順に応答可能になる。

【００３８】このような送信の繰り返しにもかかわら
ず、ＴＳ＝ＮＳとなっても応答を受信できなかった場合
（３００）、ステップ３２４に移行する。すなわち、ソ
リシットサクセッサ１又は２のウインドウが最大限に広
がった状態でもセットサクセッサ等のフレームによる応
答を受信できなかった場合、自局が親局か否か（ＴＳ＝
００Ｈ（＝４０Ｈ）か否か）の判定が実行される。自局
が親局である場合、すなわちクレイムトークン送信によ
るトークン獲得後のソリシットサクセッサ手順の場合、
ＳＡ＝ＤＡ＝ＴＳのソリシットサクセッサ２、すなわち
全局を対象としたソリシットサクセッサが送信され（３
２６）、ステップ３１０に移行する。これに対し、自局
が子局である場合、ソリシットサクセッサの送信はもは
や行われない。この場合、有効フレームを受信するま
で、待ち状態となる（３２８）。有効フレームを受信し
たら、ステップ３１６に移行する。

【００３９】このように、本実施例の場合、親局による
勧誘は他局が応答するまで続くのに対し、子局による勧
誘は勧誘の対象を拡大し切った時点で終了する。また、
ＩＥＥＥ８０２．４のように全局が一斉に応答可能な勧
誘ではないため、各局の受信部の負担を軽減できる。

【００４０】（２．１．２）後続局既知の場合のソリシ
ットサクセッサ手順図１０には、後続局既知の場合のソリシットサクセッサ
手順が示されている。このソリシットサクセッサ手順
は、自局に付与されている局番と後続局に付与されてい
る局番とが不連続である場合のように論理リング１２の
メンテナンスが必要な場合に実行される。すなわち、後
続局を確認するためのソリシットサクセッサ手順であ
る。

【００４１】このソリシットサクセッサ手順において
は、トークン保持局は、まず、自局が、論理リング１２
に参加している局中で最小アドレス（局番）であるか否
かを判定する（４００）。トークン保持局は、最小アド
レスである場合ソリシットサクセッサ２を（４０２）、
ない場合ソリシットサクセッサ１を（４０４）、後続局
にそれぞれ送信する。送信の後、トークン保持局はレス
ポンスウインドウタイマを所定値（この実施例では８ｍ
ｓ）に設定した上でこれをスタートさせる（４０６）。
レスポンスウインドウタイマがタイムアップする以前に
（４０８）後続局から有効フレームを受信した場合（４
０９）、受信したフレームがセットサクセッサであれば
（４１０）、前述のステップ３１８と同様の処理を実行
し（４１２）、さらに、後続局にトークンを送信する
（４１４）。レスポンスウインドウタイマがタイムアッ
プした場合、ただちにステップ４１４に移行する。な
お、レスポンスウインドウタイマがタイムアップする以
前にセットサクセッサ以外のＭＡＣコントロールフレー
ムを受信した場合、ソリシットサクセッサ手順を中止し
てトークンを放棄する（４１６）。

【００４２】（２．２）トークンパッシング手順本実施例では、トークンを獲得した局は所定回に１回後
続局未知のソリシットサクセッサ手順を実行し、これに
対してセットサクセッサで応答した局にトークンを送信
する。ソリシットサクセッサに対して応答した局が、そ
れ以前も論理リング１２に参加している局である場合、
論理リング１２に参加を希望している局は無いと見なさ
れ、所定期間、勧誘動作は行われなくなる。このような
経過により論理リング１２が確立された状態では、トー
クンパッシングにより論理リング１２が維持される。

【００４３】トークンパッシングとは、データの送信権
であるトークンを保持している局が、他局に対してトー
クンを送信する際に実行する手順である。例えば図１１
に示されるように、局０３がトークンを保持しており、
この局からその後続局である局０２にトークンが送信さ
れる場合を考える。この場合、局０３はトークンパスタ
イマをスタートさせると共にトークンを送信する。トー
クンの送信を受けた局０２は送信すべきデータがあれば
送信する。局０２は、その後、後続局にトークンを渡
す。ソリシットサクセッサに対応した局が複数ある場合
の対応としては、第１に、複数同時に応答した場合はこ
れを無視し、応当局が単一のときに前記のようにトーク
ンを渡すようにしてもよい。第２に、ＩＥＥＥＥ８０
２．４のように、論理リングのトークン伝達方向に見て
一番近い局にトークンを渡すようにしてもよい。局０３
は、このように局０２による有効なＭＡＣコントロール
フレームの送信が行われていることを受信により確認
し、トークンパッシング完了と判断する。

【００４４】また、図１２に示されるように、局０３か
ら送信したトークンがノイズ等により破壊された場合、
後続局０２はトークンを受信できないから、局０３はト
ークンパスタイマのタイムアップ後に、トークンを再送
する。この実施例では、トークンパスタイマは６０ｍｓ
でタイムアップする。再送したトークンが局０２により
受信されたことが、前述の方法により確認された場合、
局０３はトークンパッシング完了と判断する。

【００４５】さらに、図１３に示されるように、局０６
がバス１０から切断されたりその電源がオフしたりした
場合、局０７から局０６へのトークン再送は成功しな
い。この場合、局０７は後続局を見失った状態であると
いえる。局０７は、自局の局番及び後続局の局番を含む
フレームであるフーフォローズを送信する。フーフォロ
ーズに対して応答可能な局は、フーフォローズに含まれ
る後続局の後続局、この図の場合局０５である。この局
０５からセットサクセッサにより応答があると、トーク
ン保持局０７は、この局０５に対してトークンを送信す
る。また、トークンが所定回数巡回して局０７に到来し
た場合、局０７は局０６をソリシットサクセッサ１によ
り勧誘する。この時点でも応答がなければ、局０７は局
０５に対してトークンを送信する。

【００４６】図１４には、トークンパッシングの手順が
示されている。

【００４７】この手順においては、まず、トークンパス
タイマがスタートされる（５００）。この実施例の場
合、トークンパスタイマには６０ｍｓが設定される。次
に、トークン獲得フラグがリセットされ（５０２）、ト
ークン送信処理（５０４）が実行され、さらにトークン
が送信される（５０６）。

【００４８】トークン保持局は、トークンパスタイマが
タイムアップする以前に（５０８）有効なＭＡＣコント
ロールフレームを受信した場合（５１０）、トークン送
信に成功したと見なし、受信待ち状態に移行する（５１
２）。また、有効なＭＡＣコントロールフレームを受信
せずにトークンパスタイマがタイムアップした場合、再
度トークンパスタイマがスタートされ（５１４）、さら
に、トークンが送信される（５１６）。トークン保持局
は、トークンパスタイマがタイムアップする以前に（５
１８）有効なＭＡＣコントロールフレームを受信した場
合（５２０）、トークン再送に成功したと見なし、受信
待ち状態に移行する（５１２）。

【００４９】トークン再送にも失敗した場合、すなわち
有効なＭＡＣコントロールフレームを受信せずにトーク
ンパスタイマがタイムアップした場合、フーフォローズ
タイマがスタートされ（５２２）、さらにフーフォロー
ズが送信される（５２４）。フーフォローズタイマがタ
イムアップする以前に（５２６）セットサクセッサを受
信した場合（５２８）、このセットサクセッサを送信し
た局を後続局として扱う。逆に、フーフォローズタイマ
がタイムアップした場合、後続局未知の場合のソリシッ
トサクセッサ手順を実行する（５３２）。

【００５０】（３）電源投入時の動作次に、上述した各手順を用いて実現されるネットワーク
の動作のうち、電源投入時の動作について説明する。

【００５１】ここで、ネットワークを構成する局の個数
が６４個であるとし、親局には局番００Ｈ＝４０Ｈが付
与されているとする。さらに、まず親局００の電源が投
入され、その後局０１→０３→０４の順に電源が投入さ
れるとする。図１５及び図１６には、この場合のネット
ワークの動作、特に論理リング１２を管理するためのＭ
ＡＣコントロールフレームの送受信に係る動作が示され
ている。

【００５２】図１５に示されるように、親局４０は、電
源投入後まずクレイムトークンを規定回数（例えば８
回）送信する。この送信は、所定時間間隔で（例えば４
ｍｓ間隔で）実行される。親局４０は、この手順を実行
することによりトークンを獲得する。

【００５３】親局４０は、クレイムトークンの規定回数
送信によりトークンを獲得した後、まず後続局未知の場
合のソリシットサクセッサ手順を実行する。すなわち、
親局４０は、自局以外に電源が投入されておりかつ通信
に参加できる局があるか否かを確認すると共に、その局
を論理リング１２に勧誘すべく、ソリシットサクセッサ
手順を実行する。この場合、ソリシットサクセッサを送
信する局の局番が４０Ｈであるから、前述のステップ３
０４においてＴＳ≧ＮＳが常に成り立つから、送信され
るソリシットサクセッサはソリシットサクセッサ１とな
る。

【００５４】親局４０は、ソリシットサクセッサ１のウ
インドウを、徐々に拡大していく。すなわち、親局４０
においては電源投入直後にＴＳ＝４０、ＮＳ＝３Ｆが設
定されているから、最初に送信するソリシットサクセッ
サ１ではＳＡ＝４０、ＤＡ＝３Ｆ、次に送信するソリシ
ットサクセッサ１ではＳＡ＝４０、ＤＡ＝３Ｅ、…とい
うように、ウインドウが、前述のステップ３０２の操作
により、１ずつ拡大されていく。ウインドウを拡大し切
るまでに他の局に電源が投入されなければ、親局４０が
送信したソリシットサクセッサ１に対する応答は送信さ
れないから、親局４０は前述のステップ３２６を繰返し
実行する。すなわち、ウインドウが最大限に拡大された
ソリシットサクセッサ２が、他局からの応答があるま
で、送信される。なお、親局４０によるソリシットサク
セッサ１又は２の送信、すなわち他局の勧誘は、レスポ
ンスウインドウタイマがタイムアップする時間間隔（こ
の図では８ｍｓ）で、実行される。

【００５５】この後、ある時点で局０１の電源が投入さ
れたとする。局０１は、親局４０から送信されるソリシ
ットサクセッサ１又は２に対し、セットサクセッサによ
り応答する。親局４０は、これに応じて局０１にトーク
ンを送信する。自局宛てのトークンを受信した局０１
は、まず後続局未知の場合のソリシットサクセッサ手順
を実行し、自局以外の局に対し、論理リング１２への参
加を勧誘する。局０１においては、電源投入直後にＴＳ
＝０１、ＮＳ＝４０が設定されているから、最初に送信
するソリシットサクセッサはＳＡ＝０１、ＤＡ＝４０の
ソリシットサクセッサ２、次に送信するソリシットサク
セッサはＳＡ＝０１、ＤＡ＝３Ｆのソリシットサクセッ
サ２となる。ＳＡ＝０１、ＤＡ＝３Ｆのソリシットサク
セッサ２に対しては、親局４０のみが応答できる。親局
４０がセットサクセッサで応答すると、局０１は親局４
０にトークンを送信する。このようにして、電源が投入
されている局４０及び０１により、論理リング１２が確
立される。

【００５６】親局４０は、定期的に、例えばトークンが
２５６周するごとに、ＳＡ＝４０、ＤＡ＝ＮＳのソリシ
ットサクセッサ１を送信する。すなわち、４０→ＮＳの
範囲に通信に参加できる局があればこれを論理リング１
２に加えるべく、ネットワークの状態を監視する。

【００５７】ある時点で、局０３の電源が投入されてい
たとすると、局０３は、親局００が定期的に送信するＳ
Ａ＝４０、ＤＡ＝ＮＳのソリシットサクセッサ１を受信
した時点で、セットサクセッサを親局４０宛てに送信す
る。親局４０は、これに応じて局０３にトークンを送信
する。自局宛てのトークンを受信した局０３は、これに
応じてまず後続局未知の場合のソリシットサクセッサ手
順を実行する。この場合のソリシットサクセッサ手順で
は、まずＳＡ＝０３、ＤＡ＝０１のソリシットサクセッ
サ１が、次にＳＡ＝０３、ＤＡ＝４０のソリシットサク
セッサ２が、送信される。電源が投入されている局のう
ち局０１は、ＳＡ＝０３、ＤＡ＝４０のソリシットサク
セッサ２に対しては応答可能である。そこで、局０１は
セットサクセッサで応答し、局０３はこれに応えてトー
クンを局０１に送信する。このようにして、論理リング
１２に局０３が加えられ、０３→０１→４０→０３→…
の順で、トークンが巡回する状態となる。

【００５８】さらに、ある時点で、局０４の電源が投入
されたとする。局０４は、親局００が定期的に送信する
ＳＡ＝４０、ＤＡ＝ＮＳのソリシットサクセッサ１を受
信した時点で、セットサクセッサを親局４０宛てに送信
する。親局４０は、これに応じて局０４にトークンを送
信する。自局宛てのトークンを受信した局０４は、これ
に応じてまず後続局未知の場合のソリシットサクセッサ
手順を実行する。この場合のソリシットサクセッサ手順
では、まずＳＡ＝０４、ＤＡ＝０３のソリシットサクセ
ッサ１が、次にＳＡ＝０４、ＤＡ＝０２のソリシットサ
クセッサ１が、送信される。電源が投入されている局の
うち局０３は、ＳＡ＝０４、ＤＡ＝０２のソリシットサ
クセッサ１に対しては応答可能である。そこで、局０３
はセットサクセッサで応答し、局０４はこれに応えてト
ークンを局０３に送信する。このようにして、論理リン
グ１２に局０４が加えられ、０４→０３→０１→４０→
０４→…の順で、トークンが巡回する状態となる。

【００５９】（４）子局が送信可能・受信不可能状態と
なったときの動作図１７には、本実施例においてトークンを保持している
子局（例えば局０７）の通信機能の一部に故障等が発生
し、送信可能・受信不可能状態となったときの動作が示
されている。

【００６０】この場合、局０７が後続局未知の場合のソ
リシットサクセッサ手順を実行したとしても、自局宛て
のセットサクセッサを受信できないから、ソリシットサ
クセッサが対象とする局の範囲は徐々に拡大され、ある
時点で、ステップ３００の条件を満たすようになる。局
０７は、この時点で勧誘を止め、有効フレームの受信待
ち状態に移行する。

【００６１】局０７は、この時点でトークンを保持して
いるから、ネットワークにおける通信は一旦沈黙するこ
とになる。この実施例では、このような状態に至った場
合に、前述の電源投入時と同様、他局（例えば親局４
０）によってクレイムトークンが送信され、親局４０が
自分でトークンを生成する。親局４０は、続いて、電源
投入時と同様後続局未知の場合のソリシットサクセッサ
手順を実行する。親局４０以外の局であって自局をウイ
ンドウに含むソリシットサクセッサを受信した局は、セ
ットサクセッサにより親局４０に応答する。親局４０
は、この局にトークンを送信する。

【００６２】すなわち、トークンを保持している子局
（例えば局０７）が送信可能・受信不可能状態となった
場合に、この実施例においては、トークン保持局による
勧誘動作がある時点で打ち切られる。さらに、その後親
局４０によってトークンが生成され論理リング１２が再
確立されるため、ＩＥＥＥ８０２．４のような手動リセ
ットは必要なくなる。また、従前のトークン保持局であ
る子局（例えば局０７）は、クレイムトークン送信によ
るトークン獲得後に親局４０が送信するソリシットサク
セッサに応答できないから、送信可能・受信不可能状態
となった局が自動的に論理リング１２から排除されるこ
ととなり、故障局の特定が容易となる。

【００６３】（５）親局が送信可能・受信不可能状態と
なったときの動作図１８には、本実施例においてトークンを保持している
親局４０の通信機能の一部に故障等が発生し、送信可能
・受信不可能状態となったときの動作が示されている。

【００６４】この場合、子局の場合と異なり、ソリシッ
トサクセッサ手順は、ウインドウを最大限に拡大しても
打ち切られず、全局を対象とするソリシットサクセッサ
２の送信が繰返し実行継続される。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特定の局以外の局を、所定回数まで勧誘送信を繰返し実
行したにもかかわらず自局による勧誘送信に対する応答
を受信できない場合に自局に対する送信を待つ状態に移
行するよう構成すると共に、特定の局を、他局が通信に
参加していない場合にトークンを生成し勧誘送信を実行
するよう構成したため、特定の局以外の局であるトーク
ン保持局が送信可能・受信不可能状態となった場合に、
特定の局によりトークンが生成され論理リングが再確立
されるから、ネットワークが通信状態に自動的に復帰で
きる。さらに、送信可能・受信不可能状態となった局
は、待ち状態から復帰できない。従って、故障局も好適
に特定でき、かつ論理リングから排除できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トークンパッシング方式を採用する通信用ネッ
トワークの一例構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例に係る通信用ネットワークの
動作のうち、各局通信制御部が電源投入直後に実行する
初期ルーチンを示すフローチャートである。

【図３】この実施例において各局通信制御部が実行する
メインルーチンの一部を示すフローチャートである。

【図４】この実施例において各局通信制御部が実行する
メインルーチンの一部を示すフローチャートである。

【図５】この実施例において各局通信制御部が実行する
メインルーチンの一部を示すフローチャートである。

【図６】この実施例において他局に対する勧誘等に使用
されるＭＡＣコントロールフレームであるソリシットサ
クセッサを説明するための図であり、（ａ）はソリシッ
トサクセッサ１を、（ｂ）はソリシットサクセッサ２
を、それぞれ示す図である。

【図７】この実施例において実行される他局に対する勧
誘動作、特にセットサクセッサが衝突せず正常に実行さ
れた動作を示す図である。

【図８】この実施例において実行される他局に対する勧
誘動作、特にセットサクセッサが衝突した場合の動作を
示す図である。

【図９】この実施例において初期化時及び後続局を見失
った時に実行される後続局未知の場合のソリシットサク
セッサ手順を示すフローチャートである。

【図１０】この実施例において論理リングのメンテナン
スの際に実行される後続局既知の場合のソリシットサク
セッサ手順を示すフローチャートである。

【図１１】この実施例において実行されるトークンパッ
シング、特にトークン送信に成功した場合の動作を示す
図である。

【図１２】この実施例において実行されるトークンパッ
シング、特にトークン送信に失敗し再送に成功した場合
の動作を示す図である。

【図１３】この実施例において実行されるトークンパッ
シング、特にトークン再送に失敗した場合の動作を示す
図である。

【図１４】この実施例において実行されるトークンパッ
シングの手順を示すフローチャートである。

【図１５】この実施例の電源投入時の動作、特に局４０
に電源が投入されてから局０１を加えた論理リングが確
立されるまでの動作を示す図である。

【図１６】この実施例の電源投入時の動作、特に局０３
に電源が投入されてから局０３及び０４を加えた論理リ
ングが確立されるまでの動作を示す図である。

【図１７】この実施例においてトークンを保持している
局０７が送信可能・受信不可能状態となった場合の動作
を示す図である。

【図１８】この実施例においてトークンを保持している
親局が送信可能・受信不可能状態となった場合の動作を
示す図である。

【符号の説明】

１０バス１２論理リング００，４０親局の局番０１〜３Ｆ子局の局番ｓｏｌｉｃｉｔ₋ｓｕｃｃｅｓｓｏｒソリシットサク
セッサｓｏｌｉｃｉｔ₋ｓｕｃｃｅｓｓｏｒ₋１ソリシット
サクセッサ１ｓｏｌｉｃｉｔ₋ｓｕｃｃｅｓｓｏｒ₋２ソリシット
サクセッサ２ｒｅｓｐｏｎｓｅ₋ｗｉｎｄｏｗ₋ｔｉｍｅｒレスポン
スウインドウタイマｓｅｔ₋ｓｕｃｃｅｓｓｏｒセットサクセッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡村直樹奈良県大和郡山市美濃庄町492番地シャープ株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の局から構成され、情報を送受信し
ようとする複数の局による論理リングをトークン及び勧
誘送信により確立維持する通信用ネットワークにおい
て、各局が、トークンを保持している場合に他の局に対して勧誘送信
を実行する勧誘手段と、他の局から勧誘送信があった場合にこれに応答する勧誘
応答手段と、自局による勧誘送信に対する応答を受信した場合に、応
答した局に対してトークンを送信するトークン送信手段
と、を有し、特定の局以外の局が、自局による勧誘送信に対する応答を受信できない場合
に、他の局に対して勧誘送信を所定回数を限度として繰
り返し実行する勧誘繰返し手段と、上記所定回数まで勧誘送信を繰返し実行したにもかかわ
らず自局による勧誘送信に対する応答を受信できない場
合に、自局以外の局が論理リングに参加していないと見
なし、自局に対する送信を待つ状態に移行する待ち状態
移行手段と、待ち状態において自局宛ての有効な送信を受信した場合
にこれに応答して所定の動作を開始する復帰手段と、を有し、上記特定の局が、自局による勧誘送信に対する応答を受信できない場合
に、他の局に対して勧誘送信を繰り返し実行する勧誘繰
返し手段と、他の局が通信に参加していない場合にトークンを生成す
るトークン生成手段と、を有することを特徴とする通信用ネットワーク。