JP2007208920A - Ring-type network system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数の通信ノードが伝送路を介してリング状に接続されて、データ通信を行うリング型ネットワークシステムに関するものであり、特に、例えば産業用のサイクリックデータや画像データのように各ノードのデータ保存メモリを他ノードから送信されたデータに更新するのに一定の更新期間を要求される用途で、かつ物理層は汎用のイーサネット(登録商標)などを使用した通信システムに適する。 The present invention relates to a ring network system in which a plurality of communication nodes are connected in a ring shape via a transmission line to perform data communication, and in particular, for example, each of industrial cyclic data and image data, for example. It is suitable for a communication system that uses a general-purpose Ethernet (registered trademark) or the like in an application that requires a certain update period to update the data storage memory of a node to data transmitted from another node.
従来のリング型ネットワークシステムにおいては、伝送路を介してリング状に接続された多数の接続機器(ノード)のうちの任意の接続機器(ノード)が、送信したい任意のタイミングで、任意の相手(ノード)に対して、送信フレームを送出していた。 In a conventional ring network system, an arbitrary connected device (node) among a large number of connected devices (nodes) connected in a ring shape via a transmission path can be transmitted to an arbitrary partner (node) at an arbitrary timing to transmit. Node).
このような方式のリング型ネットワークシステムとしては、例えば、特開2002−77205号公報(特許文献1)に掲載のリング型ネットワークシステムや、物理層にイーサネット(登録商標)(IEEE802.3)が使用可能なリング型ネットワークとしてIEEE802.17で規格化されたRPR(Resilient Packet Ring)(非特許文献1)がある。なお、RPRについては雑誌「Optcom2005年2月号/3月号」(非特許文献2)に簡易に紹介されている。 As such a ring network system, for example, a ring network system described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-77205 (Patent Document 1) or Ethernet (registered trademark) (IEEE802.3) is used for the physical layer. As a possible ring network, there is RPR (Resilient Packet Ring) (Non-patent Document 1) standardized by IEEE802.17. RPR is briefly introduced in the magazine “Optcom February / March 2005” (Non-Patent Document 2).
従来のリング型ネットワークシステムにおける技術的課題を図13及び図14によって説明する。図13は従来の技術のリング型ネットワークシステムのシステム構成を示す図である。図14は従来のリング型ネットワークシステムにおけるノードの内部構成を示すブロック図である。 A technical problem in the conventional ring network system will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a diagram showing a system configuration of a conventional ring network system. FIG. 14 is a block diagram showing an internal configuration of a node in a conventional ring network system.
図13において、100−1から100−nは伝送路1上に接続された複数個のノードを示してあり、同図においては、ノード#1(100−1)がノード#n(100−n)宛てにフレームを送出し、ノード#3(100−3)がノード#7(100−7)宛てにフレームを送出しようとしているところを示している。
In FIG. 13, reference numerals 100-1 to 100-n denote a plurality of nodes connected on the
図14は、図13内のノードにおいてノード#3(100−3)の内部ブロック図を示したものであり、同ノードは、フレーム入力部110と、バッファメモリ111と、フレームデータ取り込み制御部112と、フレーム出力部113と、フレームデータ送出制御部115と、データ保存メモリ116と、出力データ選択部118とを有している。
FIG. 14 shows an internal block diagram of the node # 3 (100-3) in the node in FIG. 13. The node includes a
前記ノード#3(100−3)において、前記フレーム入力部110から入ってきたフレームを前記バッファメモリ111を介して前記内部メモリ(つまり、データ保存メモリ116)に書くと共に次ノードに中継しようとするタイミングと、自己のデータを自発的に送信するためにデータ保存メモリから読み出して送信するタイミングとが重なる(衝突が生じる)と、両方のデータを同時に出力することができないためどちらかの処理が待たされることになり、各ノードのデータ保存メモリ116を他ノードから送信されたデータに更新するデータ更新周期に変動が生じてしまう。
In the node # 3 (100-3), the frame entered from the
本発明は前述のような従来の課題を解決するためになされたものであり、前記前ノードから次ノードへの中継処理と自ノードの送信処理のぶつかりをなくして、従来のようなデータ更新周期の変動をなくしたリング型ネットワークシステムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and eliminates the conflict between the relay process from the previous node to the next node and the transmission process of the own node, and the conventional data update cycle. An object is to obtain a ring network system that eliminates fluctuations in the network.
この発明に係るリング型ネットワークシステムは、複数の通信ノードが伝送路を介してリング状に接続されて、データ通信を行うリング型ネットワークシステムにおいて、1つのノードが通信フレームの送信/廃棄ノードとして設定されると共に、他の接続されるノードは全て通常ノードとして設定され、前記送信/廃棄ノードは、ネットワーク上に通信フレームを送出するためのフレーム生成部を具備し全ノード分の各々専用の通信領域部を設けた通信フレームを送出すると共に該通信フレームを自分で受信した時は次ノードに中継することなく廃棄し、前記通常ノードは、前記送信/廃棄ノードが送信した前記通信フレームが入力された際に当該通信フレームを次ノードに中継する中継手段と前記通信フレーム内の自領域を検出する自領域タイミング検出部と検出した自領域に自己の送信データを乗せる自領域データ送出制御部とを具備しているものである。 The ring network system according to the present invention is a ring network system in which a plurality of communication nodes are connected in a ring shape via a transmission line to perform data communication, and one node is set as a communication frame transmission / discard node. In addition, all other connected nodes are set as normal nodes, and the transmission / discard node has a frame generation unit for transmitting a communication frame on the network and has a dedicated communication area for all nodes. When the communication frame is sent by itself and discarded without being relayed to the next node, the normal node receives the communication frame transmitted by the transmission / discard node. The relay means for relaying the communication frame to the next node and the own area for detecting the own area in the communication frame. Those which comprise a self-area data transmission control unit for placing a self-transmission data to the own region detected a timing detection unit.
この発明は、複数の通信ノードが伝送路を介してリング状に接続されて、データ通信を行うリング型ネットワークシステムにおいて、1つのノードが通信フレームの送信/廃棄ノードとして設定されると共に、他の接続されるノードは全て通常ノードとして設定され、前記送信/廃棄ノードは、ネットワーク上に通信フレームを送出するためのフレーム生成部を具備し全ノード分の各々専用の通信領域部を設けた通信フレームを送出すると共に該通信フレームを自分で受信した時は次ノードに中継することなく廃棄し、前記通常ノードは、前記送信/廃棄ノードが送信した前記通信フレームが入力された際に当該通信フレームを次ノードに中継する中継手段と前記通信フレーム内の自領域を検出する自領域タイミング検出部と検出した自領域に自己の送信データを乗せる自領域データ送出制御部とを具備しているので、前ノードから次ノードへの中継処理と自ノードの送信処理のぶつかりがなくなり、データ更新周期の変動がなくなる効果がある。 According to the present invention, in a ring network system in which a plurality of communication nodes are connected in a ring shape via a transmission line to perform data communication, one node is set as a communication frame transmission / discard node, and the other All connected nodes are set as normal nodes, and the transmission / discard node has a frame generation unit for transmitting a communication frame on the network, and a communication frame provided with dedicated communication area units for all nodes. When the communication frame is received by itself, it is discarded without being relayed to the next node, and the normal node receives the communication frame when the communication frame transmitted by the transmission / discard node is input. Relay means for relaying to the next node, own area timing detection unit for detecting the own area in the communication frame, and detected own area Since it has its own area data transmission control unit for carrying its own transmission data, there is no collision between the relay process from the previous node to the next node and the transmission process of the own node, and there is an effect that the fluctuation of the data update cycle is eliminated. .
実施の形態1.
以下この発明の実施の形態1を図1〜図5により説明する。図1はリング型ネットワークシステムのシステム構成の事例を示す図、図2はフレームフォーマットの事例を示す図、図3は送信ノードの内部構成の事例を示すブロック図、図4は通常ノードの内部構成の事例を示すブロック図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。
図1において、伝送路1上に接続された複数のノード装置(100−1)乃至(100−n)のうち、ノード#1(100−1)が前記伝送路1内で唯一のパケット送出/廃棄ノードとして設定されている。
In FIG. 1, among a plurality of node devices (100-1) to (100-n) connected on the
図2に例示するフレームフォーマットの事例は、伝送路1上を流すフレームのフォーマットの事例を示し、ここではイーサネット(登録商標)(IEEE802.2)の物理ヘッダとRPR(IEEE802.17)のRPRヘッダを使用した例を示す。本実施の形態1では、前記RPRヘッダ内の宛先アドレスと送信元アドレスのいずれにも自ノードのアドレスを入れ、ヘッダに続くデータ部に伝送路に接続された全てのノード専用の通信領域、即ち#1用領域〜#n用領域、を個別に設ける。フレーム内の各ノードの専用通信領域(#1用領域〜#n用領域)は、図2に示すように、全て同サイズである。また、図2に示すように、フレームの先端には周知の物理ヘッダ、後端には周知のFCS(フレームチェックシーケンス)がある。
The example of the frame format illustrated in FIG. 2 shows an example of the format of the frame that flows on the
図3は、図1においてノード#1(100−1)に設定したパケット送信/廃棄ノードの内部ブロック図を示したものであり、フレーム入力部110と、バッファメモリ111と、フレームデータ取り込み制御部112と、フレーム出力部113と、フレーム生成部114と、フレームデータ送出制御部115と、データ保存メモリ116とが設けられている事例である。
FIG. 3 is an internal block diagram of the packet transmission / discard node set in node # 1 (100-1) in FIG. 1, and shows a
図4は、図1において送信/廃棄ノード以外の通常ノードであるノード#3(100−3)の内部ブロック図を示したものであり、図3と比較して、前記フレーム生成部114を削除し、
フレームの中の自領域を検出する自領域タイミング検出部117と、
前記出力部113に送るデータを、前ノードから送られ次ノードへ中継される中継データと、自領域データ送出制御部119により自ノード内のデータ保存メモリ116から取り出して送出される自領域送出データとから選択する出力データ選択部118と、
前記自領域データ送出制御部119と、
前記バッファメモリ111から該出力データ選択部118への経路1118と、
を追加したものである。
FIG. 4 shows an internal block diagram of node # 3 (100-3), which is a normal node other than the transmission / discard node in FIG. 1. Compared with FIG. 3, the
A local area
The data to be sent to the
The own area data transmission control unit 119;
A
Is added.
図1における各ノード(100−1)乃至(100−n)は、図3および図4に示すように、送信用のポートPo1と受信用のポートPi1を各々1つ具備し、リング状伝送路1上で一方向にのみフレームを流す。 Each node (100-1) to (100-n) in FIG. 1 has one transmission port Po1 and one reception port Pi1, as shown in FIGS. The frame is flowed only in one direction on 1.
次に動作について説明する。 Next, the operation will be described.
図1において、パケット送信/廃棄ノードに設定されたノード#1(100−1)は、通信開始時に図2に示されたフォーマットのフレームを送出し、順次接続された次ノードに中継していき、送信したノード#1にフレームが返ってきたらノード#1は該フレームを廃棄し、再びフレームを送出し、その動作を繰り返す。つまり、実施の形態1では、送信/廃棄ノードは、図5に示すように、一つのフレーム(フレーム(1))を発行した後、全ノードを周回して自分に返ってきてから当該一つのフレーム(フレーム(1))を廃棄し、次のフレーム(フレーム(2))を発行する。
In FIG. 1, node # 1 (100-1) set as a packet transmission / discard node sends out a frame of the format shown in FIG. 2 at the start of communication and relays it to the next connected node in sequence. When the frame is returned to the transmitting
前記過程の中で、パケット送信/廃棄ノード以外の通常ノードが送信データを所有している時、新たにフレームを送出することなく、フレームの受信を待ってフレームを受信したらフレーム内の決められた自領域にデータ保存メモリ116における自領域送出データを上書きすることにより自己のデータをネットワーク上に送出する。
In the above process, when a normal node other than the packet sending / discarding node owns the transmission data, it waits for the reception of the frame without sending a new frame, and when the frame is received, it is determined within the frame. By overwriting the own area transmission data in the
次に、前述の送信/廃棄ノードの動作の詳細を図3により説明する。 Next, details of the operation of the transmission / discard node will be described with reference to FIG.
図3において、フレーム送信時には、データ保存メモリ116からメモリ読み出し制御115により全ノードのデータを読み出し、フレーム生成部114でヘッダ等の情報を付加しフレーム出力部113を経由して次ノードへ送信する。フレーム受信時には、フレーム入力部110を経由して入力され速度調整のために一旦バッファメモリ111に溜め込みフレームデータ取り込み制御部112によりデータ保存メモリ116に書き込む。この時、フレームは次ノードに中継することなく廃棄し、送信時に再生成する。
In FIG. 3, at the time of frame transmission, data of all nodes is read from the
次に、通常ノードの動作の詳細を図4により説明する。 Next, details of the operation of the normal node will be described with reference to FIG.
図4において例としてノード#3の内部を示す。前ノードから中継されたフレームは入力部110を経由し速度調整のために一旦バッファメモリ111に溜め込みフレームデータ取り込み制御部112によりデータ保存メモリ116に全領域のデータが書き込まれると同時に出力データ選択部118へ送られ、フレーム出力部113を経由して次ノードに中継される。この時データ保存メモリ内の自ノードの領域のデータを自領域データ送出制御部119により読み出し自領域タイミング検出部117によりフレームの自領域のタイミングの時だけ出力データ選択部118を中継側から自領域送出データ側にスイッチすることにより、フレーム内の自領域の部分を、データ保存メモリ内の自ノードの領域のデータに、更新する。つまり、通常ノードが次ノードへ中継するフレーム内の自領域を、そのノードの送出データに更新する。
FIG. 4 shows the inside of the
つまり、この発明の実施の形態1は、複数の通信ノード(100−1)乃至(100−n)が伝送路1を介してリング状に接続されてデータ通信を行うリング型ネットワークシステムにおいて、1つのノード、例えば(100−1)、がフレームの送信/廃棄ノード(例えば図3)として設定されると共に、他の接続されるノード、例えば(100−2)乃至(100−n)、は全て通常ノード(例えば図4)として設定され、前記送信/廃棄ノード、例えば(100−1)、は例えば図3に図示のように、ネットワーク上にフレームを送出するためのフレーム生成部114を具備し全ノード分(100−1)乃至(100−n)の各々専用の通信領域部#1乃至#nを設けた通信フレームを送出すると共に該通信フレームを自分で受信した時は次ノードに中継することなく廃棄し、前記通常ノード、例えば(100−2)乃至(100−n)、は例えば図4に図示のように、送信/廃棄ノード、例えば(100−1)、が送信した前記通信フレームが入力された際に当該フレームを次ノードに中継する中継手段1118とフレーム内の自領域を検出する自領域タイミング検出部117と検出した自領域に自己の送信データを乗せる自領域データ送出制御部119を具備するリング型ネットワークシステムである。
That is,
このようにして、フレームを送信するノードを伝送路の中で1つのみにし、ノード内で前ノードからの中継データと自己の送信データの送出タイミングのぶつかりをなくすようにし各ノードでの処理時間を一定に保つようにしたので、各ノードにおける他ノードから送信されてきたデータの内部メモリ(図4におけるデータ保存メモリ116)へのデータ更新時間の変動がなく、常に一定時間で、前記内部メモリへのデータ更新ができるようになる。
In this way, there is only one node that transmits a frame in the transmission path, so that there is no collision between the relay data from the previous node and the transmission timing of its own transmission data in the node, and the processing time at each node Therefore, there is no fluctuation in the data update time to the internal memory (
実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2を、図6によって説明する。
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
前述のこの発明の実施の形態1では、フレーム内の各ノードの専用通信領域は、全て同サイズでかつ全ての接続ノードの領域を設ける場合について述べたが、この発明の実施の形態2では、図6に示すように、接続された各ノードの通信データが通信フレームの中に存在するか否かを示した格納データ情報をフレーム内に設け、フレーム送信時にフレーム内にある通信領域に対応した格納データ情報を設定し、通常ノードは通信フレームを受信した際、前記格納データ情報の内容を参照してデータ保存メモリ116に保存するようにしたので、1フレームで全てのノードの領域を設ける必要がなく1つのノードの領域を大きく取ることができ、また通信の負荷の状況によって任意のノードの領域を設定したり省いたりすることができる。
In the first embodiment of the present invention described above, the case where the dedicated communication areas of each node in the frame are all the same size and the areas of all connection nodes are provided, but in the second embodiment of the present invention, As shown in FIG. 6, storage data information indicating whether or not the communication data of each connected node exists in the communication frame is provided in the frame, and corresponds to the communication area in the frame at the time of frame transmission. The stored data information is set, and when a normal node receives a communication frame, it is stored in the
なお、図6は、本実施の形態2におけるフレームフォーマットの事例を示したもので、1回目のフレームにはノード#1用、ノード#2用、ノード#4用、ノード#5用の通信領域を設け、2回目のフレームにはノード#8用、ノード#11用、ノード#12用、ノード#19用の通信領域を設け、3回目のフレームにはノード#20用、ノード#23用、ノード#24用、ノード#28用の通信領域を設けており、3回目のフレームの格納データ情報には、ノード#20用、ノード#23用、ノード#24用、ノード#28用に対応する箇所に1を設定し他の箇所には0を設定することにより格納している通信領域のノード番号を示している。
FIG. 6 shows an example of the frame format in the second embodiment. The first frame includes communication areas for
他ノードから前記フレームを受信した通常ノードは、格納データ情報を参照して1が設定されたノード番号のみ前記受信フレーム内の該当データをデータ保存メモリ116に格納し、前記受信フレーム内に自領域のデータがある時のみデータ保存メモリ116内の自ノードのデータを上書き更新する。
The normal node that has received the frame from another node stores the corresponding data in the received frame in the
このように、この発明の実施の形態2は、前述のこの発明の実施の形態1において、更に、接続された各ノードの通信データが通信フレームの中に存在するか否かを示す格納データ情報(図6参照)を設け、前記通常ノードは通信フレームを受信した際に前記格納データ情報の内容を参照して自己の通信領域部を認識すると共に、データ保存メモリ116(図4参照)に保存するリング型ネットワークシステムである。 Thus, the second embodiment of the present invention is the storage data information indicating whether or not the communication data of each connected node is present in the communication frame in the first embodiment of the present invention. (See FIG. 6), and when the normal node receives a communication frame, the normal node refers to the content of the stored data information to recognize its own communication area, and stores it in the data storage memory 116 (see FIG. 4). This is a ring network system.
実施の形態3.
以下、この発明の実施の形態3を図7および図8により説明する。
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
前述のこの発明の実施の形態2の代わりに、図7に示すように、通信フレームの中に存在する通信領域部のノード番号と該通信領域部をメモリに保存する際の先頭アドレスとなるオフセット情報と該通信領域部のデータサイズとを格納データ領域に格納し、通常ノードは通信フレームを受信した際、前記格納データ情報の内容を参照してデータ保存メモリ116に保存するようにしたので、前述のこの発明の実施の形態2の効果に加え、通信の負荷の状況や各ノードが扱うデータの種類などによって各通信領域部のサイズを可変とすることができる。
Instead of the above-described second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, the node number of the communication area part existing in the communication frame and the offset that becomes the start address when the communication area part is stored in the memory Since the information and the data size of the communication area portion are stored in the storage data area, and when the normal node receives the communication frame, it is stored in the
なお、図7は、本実施の形態3のフレームフォーマットの例を示したもので、1回目のフレームにはノード#1用、ノード#2用、ノード#4用、ノード#5用の通信領域を設け、2回目のフレームにはノード#8用、ノード#12用、ノード#19用の通信領域を設け、3回目のフレームにはノード#20用、ノード#23用、ノード#24用の通信領域を設けており、3回目のフレームの格納データ情報には、ノード#20用、ノード#23用、ノード#24用の各々のメモリに保存する際の先頭アドレスとなるオフセット情報と通信領域部のデータサイズを設定している。
FIG. 7 shows an example of the frame format according to the third embodiment. The first frame includes communication areas for
図8は、前記フレーム及び格納データ情報を受信した通常ノードが、データ保存メモリ116にデータを格納する時のイメージを示した図であり、各ノードの通信領域のオフセット情報が示すアドレスからサイズが示す分のデータを格納するようにする。
FIG. 8 is a diagram showing an image when a normal node that has received the frame and stored data information stores data in the
このように、この発明の実施の形態3は、前述のこの発明の実施の形態1において、更に、通信フレームの中に存在する前記通信領域部のノード番号と該通信領域部をメモリに保存する際の先頭アドレスとなるオフセット情報と該通信領域部のデータサイズを格納した格納データ情報(図7参照)を設け、前記通常ノードは通信フレームを受信した際前記格納データ情報の内容を参照して自己の通信領域部を認識すると共に、データ保存メモリ116メモリに保存するリング型ネットワークシステムである。
As described above, the third embodiment of the present invention further stores the node number of the communication area portion and the communication area portion existing in the communication frame in the memory in the first embodiment of the present invention. Storage data information (see FIG. 7) that stores the offset information that becomes the leading address and the data size of the communication area is provided, and the normal node refers to the contents of the stored data information when receiving the communication frame. This is a ring network system that recognizes its own communication area and stores it in the
実施の形態4.
以下、この発明の実施の形態4を、フレーム発行間隔の説明図である図9により説明する。
The fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 9, which is an explanatory diagram of frame issue intervals.
前述のこの発明の実施の形態1では、送信/廃棄ノードは、図5に示すように、一つのフレーム(フレーム(1))を発行した後、全ノードを周回して自分に返ってきてから次のフレーム(フレーム(2))を発行することを想定しているが、図9に示すように、送信したフレーム(フレーム(1))が返ってくる前に次のフレーム(フレーム(2))を送信し、同様に次のフレーム(フレーム(2))が返ってくる前にその次のフレーム(フレーム(3))を送信し、フレーム送信間隔を短くすることで通信効率を高めることができる。 In the above-described first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, after the transmission / discard node issues one frame (frame (1)), it circulates all the nodes and returns to itself. Assuming that the next frame (frame (2)) is issued, as shown in FIG. 9, before the transmitted frame (frame (1)) is returned, the next frame (frame (2)) is assumed. ) And send the next frame (frame (3)) before the next frame (frame (2)) is returned in the same way, and shorten the frame transmission interval to improve communication efficiency. it can.
ここで、フレーム送出最小間隔は少なくとも1つのノードの処理時間より大きい必要があるため、例えば以下の手順で決定する。
1.送信間隔決定のために送信/廃棄ノードがテストフレームを送出すると共に時間監視タイマを起動する。
2.各ノードは通常のデータフレームと同様に処理し次ノードに中継していく。
3.送信/廃棄ノードに送出したフレームが返ってきた時、その時間(テストフレームを送出してから返ってくるまでの時間)を確認すると共に、RPRヘッダの中にありノードを通過するごとに1ずつ減されていくTTL(Time To Live)情報から接続されているノード数を認識し、(フレーム周回時間)÷(接続ノード数)の計算式により1つのノードの処理時間を算出し、フレーム送出最小間隔はそれ以上とすることにより決定する。
Here, since the minimum frame transmission interval needs to be longer than the processing time of at least one node, it is determined by the following procedure, for example.
1. To determine the transmission interval, the transmission / discard node sends a test frame and starts a time monitoring timer.
2. Each node processes the same as a normal data frame and relays it to the next node.
3. When the frame sent to the sending / discarding node is returned, the time (time from sending the test frame to returning) is confirmed, and one each time it passes through the node in the RPR header. Recognize the number of connected nodes from the decreasing TTL (Time To Live) information, calculate the processing time of one node by the formula of (frame lap time) ÷ (number of connected nodes), and send the minimum frame The interval is determined to be more than that.
このように、この発明の実施の形態4は、前述のこの発明の実施の形態1において、更に、前記送信/廃棄ノードは、通信フレームを送信する最適なタイミングを決定するフレーム送信間隔決定部(機能)を具備し、決定された間隔でフレームを順次発行するリング型ネットワークシステムである。 As described above, the fourth embodiment of the present invention is the same as the first embodiment of the present invention described above, in which the transmission / discard node further determines a frame transmission interval determination unit (determining an optimum timing for transmitting a communication frame). A ring network system that sequentially issues frames at determined intervals.
実施の形態5.
以下、この発明の実施の形態5を、図10および図11により説明する。図10はリング型ネットワークシステムのシステム構成の他の事例を示す図、図11は通常ノードの内部構成の事例を示すブロック図である。
A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 10 is a diagram showing another example of the system configuration of the ring network system, and FIG. 11 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the normal node.
前述のこの発明の実施の形態1では、各ノードは送信用のポートPo1と受信用のポートPi1を各々1つ具備し、リング状伝送路1上で一方向にのみフレームを流す形態について述べたが、RPR(IEEE802.17)では各ノードに送信用のポートと受信用のポートを各々2つ(Po1,Po2,Pi1,Pi2)具備し、それぞれ通信方向の異なる2つのリングを形成することになっており、該2つのリングを利用して通信する方法(2)について述べる。
In the first embodiment of the present invention described above, each node has one transmission port Po1 and one reception port Pi1, and a mode is described in which a frame is flowed only in one direction on the ring-shaped
図10において、送信/廃棄ノードであるノード#1は、ノード#2、ノード#3・・・と続く時計回り方向と、ノード#n、ノード#n−1・・・と続く反時計回り方向に同じフレームを送出し、通常ノードはフレームを受信した時に時計回り側と反時計回り側から入力された双方のデータ内容を比較して一致したときにのみ取り込んでデータ保存メモリ116(図11参照)に書き込む処理をすることにより、伝送路二重化による通信品質を向上させることができる。
In FIG. 10,
この発明の実施の形態5におけるノードでは、図11に示すように、前述のこの発明の実施の形態1では各々一つであったデータ入力部110、データ出力部113、バッファメモリ111、出力データ選択部118はそれぞれ2つ(110a,110b,113a,113b,111a,111b,118a,118b)具備し、バッファメモリ111a,111bとデータ保存メモリ116との間にデータ比較部120を設け、バッファメモリ111a,111bからデータ保存メモリ116へ書き込む前に、データ比較部120によって、時計回り側と反時計回り側から入力された双方のデータ内容を比較して双方のデータ内容が一致しているかどうか判定し、判定の結果、一致しているときにのみ取り込んでデータ保存メモリ116(図11参照)に書き込む処理をする。
In the node according to the fifth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 11, the
このように、この発明の実施の形態5は、各通信ノードは2組の入力/出力のポートPi1,Pi2,Po1,Po2を具備し、それぞれがお互いにデータが通る方向が反対となる異なるリング状伝送路に接続され(換言すれば、それぞれが、お互いが反対の方向にデータが通るように定義されたリング状伝送路に接続され)、前記送信/廃棄ノードは、異なる2つのポートに同じフレームを送出し、通常ノードは、異なる2つのポートから入力されたフレームの内容を比較するフレーム比較部を具備し比較した結果一致していれば内部メモリに書き込むリング型ネットワークシステムである。 As described above, according to the fifth embodiment of the present invention, each communication node has two sets of input / output ports Pi1, Pi2, Po1, and Po2, each of which has a different ring in which the direction in which data passes is opposite to each other. The transmission / discard node is the same for two different ports, in other words each connected to a ring-shaped transmission line defined to pass data in opposite directions. The normal node is a ring type network system that includes a frame comparison unit that compares the contents of frames input from two different ports and writes them to the internal memory if they match as a result of comparison.
実施の形態6.
以下、この発明の実施の形態5を、送信ノード決定フローを示すフローチャートである図12により説明する。
The fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 12, which is a flowchart showing a transmission node determination flow.
前述のこの発明の実施の形態1では、送信/廃棄ノードはシステム構築時にあらかじめ設定されている場合を想定しているが、この発明の実施の形態6は、起動時に自動的に決定する場合の事例であり、図12に示すように、全ノードの立ち上がりが完了すると(ステップST1)、各ノードが固有に持っており重複することのないノードIDを送出し(ステップST2)、タイマを起動(ステップST3)した後、受信データがあるかどうか判定(ステップST4)する。 In the above-described first embodiment of the present invention, it is assumed that the transmission / discard node is set in advance at the time of system construction, but the sixth embodiment of the present invention is a case where the transmission / discard node is automatically determined at the time of startup. In this example, as shown in FIG. 12, when all the nodes have risen (step ST1), node IDs unique to each node are transmitted (step ST2), and the timer is started (step ST2). After step ST3), it is determined whether there is received data (step ST4).
ステップST4での判定の結果、受信データがある場合は、次いで、自分が送信したデータどうか判定(ステップST5)し、ステップST5での判定の結果、自分が送信したデータではない場合は、受信ノードIDが自ノードIDより大きいかどうか判定(ステップST6)し、このステップST6での判定の結果、受信ノードIDが自分のノードIDよりも大きければ中継(ステップST7)し、小さければ廃棄(ステップST8)する。 If there is received data as a result of the determination in step ST4, it is next determined whether or not the data has been transmitted (step ST5). If the result of the determination in step ST5 is not the data that has been transmitted, the receiving node It is determined whether or not the ID is larger than its own node ID (step ST6). If the result of determination in step ST6 is that the receiving node ID is larger than its own node ID, it is relayed (step ST7), and if it is smaller, it is discarded (step ST8). )
自分のノードIDよりも大きければ中継し小さければ廃棄するというアルゴリズムで処理し、リング上の全てのノードを周回して前記ステップST5での判定において自分が送信したフレームを受信したノードが送信ノード(ステップST9)で、前記ステップST4での判定の結果、受信データが無い場合、タイマのカウントアップ(ステップST10)で定まる一定時間にフレームが返ってこなかったら通常ノード(ステップST11)になるように動作し、自動で送信ノードを決定する。 If the node ID is larger than its own node ID, processing is performed with an algorithm of relaying and discarding if it is smaller. The node that circulates all the nodes on the ring and receives the frame transmitted by itself in the determination in step ST5 is the transmitting node ( In step ST9), if there is no received data as a result of the determination in step ST4, an operation is performed so as to become a normal node (step ST11) if no frame is returned within a certain time determined by the timer count-up (step ST10). The transmission node is automatically determined.
このように、この発明の実施の形態6は、リング状伝送路に接続された全てのノードは、自己のノード番号を入れた送信ノード決定フレームを送信する手段(機能)と他ノードから送信ノード決定フレームを受信した際に自己のノード番号と受信したノード番号を比較する手段(機能)と送信ノード決定フレームを送信後タイマ監視する手段(機能)を具備し、接続ノードの中から送信/廃棄ノードを自動的に決定するリング型ネットワークシステムである。 As described above, according to the sixth embodiment of the present invention, all nodes connected to the ring-shaped transmission line have a means (function) for transmitting a transmission node determination frame including its own node number and a transmission node from another node. A means (function) for comparing its own node number with the received node number when receiving a decision frame and a means (function) for monitoring a timer after sending a transmission node decision frame are transmitted / discarded from the connected nodes. This is a ring network system that automatically determines nodes.
このようにすることにより、送信ノードと通常ノードは同じハードウェアで構成でき、かつスイッチなどの人為的な設定をすることなく確実に設定ができる。 In this way, the transmission node and the normal node can be configured with the same hardware, and can be reliably set without artificial setting such as a switch.
1 伝送路、
100−1〜100−n ノード、
Pi1,Pi2,Po1,Po2 ポート、
110,110a,110b 入力部、
111,111a,111b バッファメモリ、
112 フレームデータ取り込み制御部、
113,113a,113b 出力部、
114 フレーム生成部、
115 フレームデータ送出制御部、
116 データ保存メモリ、
117 自領域タイミング検出部、
118,118a,118b 出力データ選択部、
1118 経路、
119 自領域データ送出制御部、
120 データ比較部。
1 transmission line,
100-1 to 100-n nodes,
Pi1, Pi2, Po1, Po2 ports,
110, 110a, 110b input unit,
111, 111a, 111b buffer memory,
112 frame data capture control unit,
113, 113a, 113b output section,
114 frame generator,
115 frame data transmission control unit,
116 data storage memory,
117 own area timing detection unit,
118, 118a, 118b output data selection unit,
1118 route,
119 own area data transmission control unit,
120 Data comparison unit.
Claims (6)
1つのノードが通信フレームの送信/廃棄ノードとして設定されると共に、他の接続されるノードは全て通常ノードとして設定され、
前記送信/廃棄ノードは、ネットワーク上に通信フレームを送出するためのフレーム生成部を具備し全ノード分の各々専用の通信領域部を設けた通信フレームを送出すると共に該通信フレームを自分で受信した時は次ノードに中継することなく廃棄し、
前記通常ノードは、前記送信/廃棄ノードが送信した前記通信フレームが入力された際に当該通信フレームを次ノードに中継する中継手段と前記通信フレーム内の自領域を検出する自領域タイミング検出部と検出した自領域に自己の送信データを乗せる自領域データ送出制御部とを具備している
ことを特徴とするリング型ネットワークシステム。 In a ring network system in which a plurality of communication nodes are connected in a ring shape via a transmission line and perform data communication,
One node is set as a transmission / discard node for communication frames, and all other connected nodes are set as normal nodes.
The transmitting / discarding node has a frame generation unit for transmitting a communication frame on the network, and transmits a communication frame provided with a dedicated communication area unit for all nodes and receives the communication frame by itself. When discarding without relaying to the next node,
The normal node includes a relay unit that relays the communication frame to a next node when the communication frame transmitted from the transmission / discard node is input, and a local area timing detection unit that detects the local area in the communication frame; A ring network system, comprising: a local area data transmission control unit that puts own transmission data on the detected local area.
接続された各ノードの通信データが前記通信フレームの中に存在するか否かを示した格納データ情報を前記フレーム内に設け、前記通常ノードは前記通信フレームを受信した際に前記格納データ情報の内容を参照して自己の通信領域部を認識すると共にメモリに保存する
ことを特徴とするリング型ネットワークシステム。 The ring network system according to claim 1,
Storage data information indicating whether or not communication data of each connected node exists in the communication frame is provided in the frame, and the normal node receives the communication frame when the communication data is received. A ring network system characterized by recognizing its own communication area by referring to its contents and storing it in a memory.
前記通信フレームの中に存在する前記通信領域部のノード番号と該通信領域部をメモリに保存する際の先頭アドレスとなるオフセット情報と該通信領域部のデータサイズを格納した格納データ情報を前記フレーム内に設け、
前記通常ノードは前記通信フレームを受信した際に前記格納データ情報の内容を参照して自己の通信領域部を認識すると共にメモリに保存する
ことを特徴とするリング型ネットワークシステム。 The ring network system according to claim 1,
Stored data information in which the node number of the communication area part existing in the communication frame, offset information serving as a head address when the communication area part is stored in a memory, and the data size of the communication area part are stored in the frame Provided in the
When the normal node receives the communication frame, the normal node recognizes its own communication area by referring to the contents of the stored data information and stores it in a memory.
前記送信/廃棄ノードは、前記通信フレームを送信するタイミングを決定するフレーム送信間隔決定機能を有し決定された間隔でフレームを発行する
ことを特徴とするリング型ネットワークシステム。 In the ring network system according to any one of claims 1 to 3,
The ring network system, wherein the transmission / discard node has a frame transmission interval determination function for determining a timing for transmitting the communication frame, and issues frames at the determined interval.
各通信ノードは2組の入力/出力のポートを具備し、それぞれが、お互いが反対の方向にデータが通るように定義されたリング状伝送路に接続され、
前記送信/廃棄ノードは、異なる2つのポートに同じフレームを送出し、
通常ノードは、異なる2つのポートから入力されたフレームの内容を比較するフレーム比較部を具備し比較した結果一致していれば内部メモリに書き込む
ことを特徴とするリング型ネットワークシステム。 In the ring network system according to any one of claims 1 to 4,
Each communication node has two sets of input / output ports, each connected to a ring-shaped transmission line defined to pass data in opposite directions,
The sending / discarding node sends the same frame to two different ports;
The ring network system characterized in that the normal node includes a frame comparison unit that compares the contents of frames input from two different ports, and writes them in an internal memory if they match as a result of the comparison.
リング状伝送路に接続された全てのノードは、自己のノード番号を入れた送信ノード決定フレームを送信する機能と、他ノードから送信ノード決定フレームを受信した際に自己のノード番号と受信したノード番号を比較する機能と、送信ノード決定フレームを送信後タイマ監視する機能とを具備し、
接続ノードの中から送信/廃棄ノードを自動的に決定する
ことを特徴とするリング型ネットワークシステム。 In the ring network system according to any one of claims 1 to 5,
All nodes connected to the ring-shaped transmission line have a function of transmitting a transmission node determination frame including its own node number, and a node that has received its own node number when receiving a transmission node determination frame from another node. A function for comparing numbers, and a function for monitoring a timer after transmitting a transmission node determination frame,
A ring network system, wherein a transmission / discard node is automatically determined from connected nodes.
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