JP2024011240A - Communication apparatus and communication method - Google Patents

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Abstract

To achieve normal operation while maintaining the specifications of a token-passing bus method even when communication apparatuses having variations in communication processing time are mixed.SOLUTION: A communication apparatus 1-1 connected to a network using a token-passing bus method includes a normality determination unit 21 that determines the normality of a processing time for a token, when the received token is addressed to its own apparatus, based on the time difference between the time when the current token was received by itself and the time when the token addressed to another communication apparatus was received immediately before that; a response processing unit 22 that transmits a response frame to a communication apparatus that is the transmission source of the current token when the normality determination unit 21 determines that the token is normal; and a token processing unit 24 that transmits the token to a next transmission destination communication apparatus when the normality determination unit 21 determines that it is normal.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、トークンパッシング・バス方式のネットワークに接続される通信機器に関するものである。 The present invention relates to communication equipment connected to a token passing bus type network.

従来より、LAN(Local Area Network)のアクセス制御方式として、トークンパッシング・バス方式が知られている(特許文献1参照)。多数の機器が一本の信号線を共有するネットワークでは、同時に複数の機器がデータを送信してしまう衝突を避けなければならない。トークンパッシング・バス方式では、データを送信しようとする機器は、トークンをとらえることによって送信権を得る。このため、送信権を持つ機器は同時には1つだけ存在することとなり、データの衝突は起こらない。 Conventionally, a token passing bus method has been known as an access control method for a LAN (Local Area Network) (see Patent Document 1). In networks where many devices share a single signal line, it is necessary to avoid collisions in which multiple devices transmit data at the same time. In the token-passing bus system, a device attempting to transmit data obtains the right to transmit by capturing a token. Therefore, only one device having the right to transmit exists at a time, and no data collision occurs.

従来の通信機器(以下、ノード)では、専用のハードウェアとファームウェアによって通信機能を実現しているが、専用のハードウェアには部品の枯渇という問題がある。そこで、専用のハードウェアとファームウェアではなく、汎用的なハードウェアとソフトウェアによって通信機能を実装することになるが、処理時間が増加し、処理時間のばらつきが大きくなるという問題がある。 In conventional communication devices (hereinafter referred to as nodes), communication functions are realized using dedicated hardware and firmware, but dedicated hardware has the problem of running out of parts. Therefore, the communication function is implemented using general-purpose hardware and software rather than dedicated hardware and firmware, but this increases processing time and increases the variation in processing time.

従来のシステムでは、トークン送信に対してタイムアウト時間が設けられている。ノードは、送信先の相手がタイムアウト時間内にトークンに応答しない場合、トークンの再送を行う。このタイムアウト時間は、通信性能に影響するため、短めに設定されており、専用のハードウェアとファームウェアを使う従来型のノードではタイムアウト時間の設定を変更できない。 In conventional systems, a timeout period is provided for token transmission. A node retransmits the token if the destination party does not respond to the token within the timeout period. This timeout period is set relatively short because it affects communication performance, and traditional nodes that use dedicated hardware and firmware cannot change the timeout setting.

汎用的なハードウェアとソフトウェアによって通信機能が実装された新しいノードがネットワークに接続されると、上記の処理時間の遅れにより、タイムアウト時間内に処理が終了しない場合があり得る。この場合、送信元の従来型のノードが再送してきたトークンと新しいノードが遅れて応答したフレームとの衝突が起きることがあり、衝突が起きるとトークン消失になるという課題があった。 When a new node whose communication function is implemented using general-purpose hardware and software is connected to the network, the processing may not be completed within the timeout period due to the processing time delay described above. In this case, a collision may occur between the token retransmitted by the conventional source node and the frame to which the new node responds late, and when a collision occurs, the token is lost.

従来のシステムでは、ネットワーク上のノードの増減を動的に行うことができる。そのため、何らかのチェックを設けたとしても、チェックの制限値を固定値にすることが難しい。例えば図4に示すシステムでは、ノード100-1→100-2→100-3→100-4→100-5→100-1→・・・・の順にトークンが送信される。ここで、ノード100-2が停止した場合、ノード100-2からの応答がなくなるので、ノード100-1は、ノード100-3宛にトークンを送信する。したがって、通信に要する処理時間が変わる。このように新旧のノードの混在だけでなく、状況によっても処理時間が変わるため、処理時間のばらつきのチェックの制限値を固定値にすることが難しい。 Conventional systems can dynamically add or remove nodes on a network. Therefore, even if some kind of check is provided, it is difficult to set the check limit value to a fixed value. For example, in the system shown in FIG. 4, tokens are transmitted in the order of nodes 100-1 → 100-2 → 100-3 → 100-4 → 100-5 → 100-1 → . Here, if node 100-2 stops, there will be no response from node 100-2, so node 100-1 transmits a token to node 100-3. Therefore, the processing time required for communication changes. In this way, processing time changes not only depending on the mix of old and new nodes but also depending on the situation, so it is difficult to set a fixed limit value for checking the dispersion of processing time.

特開平3-106145号公報Japanese Patent Application Publication No. 3-106145

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、通信の処理時間にばらつきのある通信機器が混在する場合であっても、トークンパッシング・バス方式の仕様を維持しつつ、正常な動作を実現することができる通信機器および通信方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and even when communication devices with varying communication processing times are mixed, normal operation can be achieved while maintaining the specifications of the token passing bus method. The purpose of the present invention is to provide a communication device and a communication method that can realize the following.

本発明は、トークンパッシング・バス方式のネットワークに接続される通信機器において、受信したトークンが自身宛のときに、自身が今回のトークンを受信した時刻とその直前に他の通信機器宛のトークンを受信した時刻との時間差に基づいて、トークンに対する処理時間の正常性を判定するように構成された正常性判定部と、前記正常性判定部が正常と判定した場合に、今回のトークンの送信元の通信機器宛に応答フレームを送信するように構成された応答処理部と、前記正常性判定部が正常と判定した場合に、次の送信先の通信機器宛にトークンを送信するように構成されたトークン処理部とを備えることを特徴とするものである。 The present invention provides a communication device connected to a token-passing bus network that, when a received token is addressed to itself, sends a token addressed to another communication device at the time when the device received the current token and immediately before that. a normality determining unit configured to determine the normality of the processing time for the token based on the time difference from the time of reception; and a normality determining unit configured to determine the normality of the processing time for the token; a response processing unit configured to transmit a response frame to a next communication device; and a response processing unit configured to transmit a token to a next destination communication device when the normality determination unit determines that the frame is normal. The present invention is characterized in that it includes a token processing section.

また、本発明の通信機器の1構成例において、前記正常性判定部は、今回のトークンの送信元の通信機器が前回受信したトークンの送信元の通信機器と同じ場合で、かつ今回の前記時間差が、時間差の平均値に予め定められた許容値を加えた値よりも小さい場合に、正常と判定し、今回の前記時間差が前記時間差の平均値に反映されるように、前記時間差の平均値を更新することを特徴とするものである。
また、本発明の通信機器の1構成例において、前記正常性判定部は、今回のトークンの送信元の通信機器が前回受信したトークンの送信元の通信機器と同じ場合で、前記時間差の平均値から、予め定められた許容値を引いた値が、今回の前記時間差よりも小さく、かつ今回の前記時間差が、前記時間差の平均値に前記許容値を加えた値よりも小さい場合に、正常と判定し、今回の前記時間差が前記時間差の平均値に反映されるように、前記時間差の平均値を更新することを特徴とするものである。
Further, in one configuration example of the communication device of the present invention, the normality determination unit is configured to determine whether the communication device that is the source of the current token is the same as the communication device that is the source of the token that was received last time, and the time difference between the is smaller than the average value of the time differences plus a predetermined tolerance value, it is determined to be normal, and the average value of the time differences is determined so that the current time difference is reflected in the average value of the time differences. It is characterized by updating.
Further, in one configuration example of the communication device of the present invention, the normality determination unit determines the average value of the time difference when the communication device that is the source of the current token is the same as the communication device that is the source of the previously received token. If the value obtained by subtracting a predetermined tolerance value from the above is smaller than the current time difference, and the current time difference is smaller than the sum of the average value of the time differences and the tolerance value, it is considered normal. The average value of the time differences is updated so that the current time difference is reflected in the average value of the time differences.

また、本発明の通信機器の1構成例において、前記正常性判定部は、今回のトークンの送信元の通信機器が前回受信したトークンの送信元の通信機器と異なる場合で、かつ今回の前記時間差が、予め定められた最小時間差よりも大きい場合に、正常と判定し、前記時間差の平均値を今回の前記時間差の値に更新し、前回受信したトークンの送信元の通信機器を示す送信元ノード情報を、今回受信したトークンの送信元の通信機器を示す情報に更新することを特徴とするものである。
また、本発明の通信機器の1構成例において、前記正常性判定部は、異常と判定した場合に、前記時間差の平均値を0にクリアし、前回受信したトークンの送信元の通信機器を示す送信元ノード情報を削除し、今回受信したトークンを破棄することを特徴とするものである。
Further, in one configuration example of the communication device of the present invention, the normality determination unit is configured to detect the current time difference in the case where the communication device that is the source of the current token is different from the communication device that is the source of the previously received token, and is larger than a predetermined minimum time difference, the source node determines that the time difference is normal, updates the average value of the time difference to the current value of the time difference, and indicates the communication device from which the previously received token was sent. The feature is that the information is updated to information indicating the communication device that is the source of the currently received token.
Further, in one configuration example of the communication device of the present invention, when the normality determination unit determines that there is an abnormality, the normality determination unit clears the average value of the time difference to 0, and indicates the communication device that is the source of the last received token. This is characterized by deleting the source node information and discarding the currently received token.

また、本発明の通信方法は、トークンパッシング・バス方式のネットワークに接続された通信機器が、受信したトークンが自身宛のときに、自身が今回のトークンを受信した時刻とその直前に他の通信機器宛のトークンを受信した時刻との時間差に基づいて、トークンに対する処理時間の正常性を判定する第1のステップと、自身宛のトークンを受信した通信機器が前記第1のステップにおいて正常と判定した場合に、今回のトークンの送信元の通信機器宛に応答フレームを送信する第2のステップと、自身宛のトークンを受信した通信機器が前記第1のステップにおいて正常と判定した場合に、次の送信先の通信機器宛にトークンを送信する第3のステップとを含むことを特徴とするものである。 Furthermore, in the communication method of the present invention, when a received token is addressed to itself, a communication device connected to a token-passing bus type network receives another communication at the time when it received the current token and immediately before that. a first step of determining the normality of the processing time for the token based on the time difference from the time when the token addressed to the device was received; and determining that the communication device that received the token addressed to itself is normal in the first step. In this case, the second step is to send a response frame to the communication device that sent the current token, and if the communication device that received the token addressed to itself is determined to be normal in the first step, the following steps are performed: and a third step of transmitting the token to the destination communication device.

本発明によれば、通信機器に正常性判定部を設けることにより、通信の処理時間にばらつきのある通信機器が混在する場合であっても、トークンパッシング・バス方式の仕様を維持しつつ、正常な動作を実現することができる。 According to the present invention, by providing a normality determination unit in a communication device, even if there are communication devices with varying communication processing times, the specifications of the token passing bus method can be maintained and normality can be maintained. It is possible to realize the following actions.

図1は、本発明の実施例に係る通信システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施例に係る通信機器の機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施例に係る通信機器の動作を説明するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the communication device according to the embodiment of the present invention. 図4は、従来の課題を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the conventional problem.

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の実施例に係る通信システムの構成を示すブロック図である。本実施例の通信システムは、ネットワーク2に接続された通信機器(以下、ノードとする)1-1~1-3から構成される。ノード1-1は、イーサネット(登録商標)通信用の物理層とデータリンク層とネットワーク層のプロトコル処理を行うLSI(Large Scale Integration)が搭載されたイーサネット基板10と、OS(Operating System)11と、アプリケーション機能部(APP)12とから構成される。OS11には、イーサネットドライバ13が実装されている。ノード1-1のCPU(Central Processing Unit)14は、メモリ15に格納されているプログラムに従ってOS11とAPP12の処理を実行する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention. The communication system of this embodiment is composed of communication devices (hereinafter referred to as nodes) 1-1 to 1-3 connected to a network 2. The node 1-1 includes an Ethernet board 10 equipped with an LSI (Large Scale Integration) that performs physical layer, data link layer, and network layer protocol processing for Ethernet (registered trademark) communication, and an OS (Operating System) 11. , and an application function unit (APP) 12. An Ethernet driver 13 is installed in the OS 11. A CPU (Central Processing Unit) 14 of the node 1-1 executes processes of the OS 11 and the APP 12 according to programs stored in the memory 15.

図2はノード1-1の機能ブロック図である。ノード1-1は、他のノードからのフレームを受信する受信処理部20と、受信したトークンが自身宛のときに、自身が今回のトークンを受信した時刻とその直前に他のノード宛のトークンを受信した時刻との時間差に基づいて、トークンに対する処理時間の正常性を判定する正常性判定部21と、正常性判定部21が正常と判定した場合に、今回のトークンの送信元のノード宛に応答フレームを送信する応答処理部22と、他のノードにデータを送信するデータ処理部23と、正常性判定部21が正常と判定した場合に、次の送信先のノード宛にトークンを送信するトークン処理部24と、他のノードにフレームを送信する送信処理部25とを備えている。 FIG. 2 is a functional block diagram of node 1-1. Node 1-1 has a reception processing unit 20 that receives frames from other nodes, and when the received token is addressed to itself, the time when it received the current token and the token addressed to other nodes immediately before that. The normality determining unit 21 determines the normality of the processing time for the token based on the time difference from the time when the token was received, and if the normality determining unit 21 determines that the processing time is normal, A response processing unit 22 that sends a response frame to a node, a data processing unit 23 that sends data to other nodes, and a token sent to the next destination node when the normality determination unit 21 determines that the node is normal. and a transmission processing section 25 that transmits frames to other nodes.

図2に示したノード1-1の構成は、イーサネット基板10とOS11とAPP12によって実現される。特に、速い応答を要求される正常性判定部21と応答処理部22とトークン処理部24については、イーサネットドライバ13によって実現されることが望ましい。図1、図2では、ノード1-1のみの構成を示しているが、ノード1-2,1-3の構成もノード1-1と同様である。また、図1では、簡略化のためにノードを3台としているが、2台あるいは3台以上であってもよいことは言うまでもない。 The configuration of the node 1-1 shown in FIG. 2 is realized by the Ethernet board 10, the OS 11, and the APP 12. In particular, it is desirable that the normality determination unit 21, response processing unit 22, and token processing unit 24, which require fast responses, be implemented by the Ethernet driver 13. Although FIGS. 1 and 2 only show the configuration of node 1-1, the configurations of nodes 1-2 and 1-3 are also similar to node 1-1. Further, in FIG. 1, the number of nodes is three for the sake of simplicity, but it goes without saying that the number of nodes may be two or three or more.

なお、図1では記載していないが、本実施例のノード1-1~1-3は内部でイーサネット形式でプロトコル処理を行うため、これらノード1-1~1-3をトークンパッシング・バス方式のネットワーク2に接続する場合、各ノード1-1~1-3とネットワーク2との間にそれぞれプロトコル変換を行う中継装置を設けるようにすればよい。中継装置は、ネットワーク2からのトークンパッシング・バス方式のフレームをイーサネットフレームに変換し、ノード1-1~1-3からのイーサネットフレームをトークンパッシング・バス方式のフレームに変換する。 Although not shown in FIG. 1, since the nodes 1-1 to 1-3 in this embodiment internally perform protocol processing in the Ethernet format, these nodes 1-1 to 1-3 are connected to the token-passing bus system. When connecting to the network 2, a relay device for performing protocol conversion may be provided between each node 1-1 to 1-3 and the network 2. The relay device converts the token-passing bus frame from the network 2 into an Ethernet frame, and converts the Ethernet frame from the nodes 1-1 to 1-3 into a token-passing bus frame.

図3は本実施例のノード1-1~1-3の動作を説明するフローチャートである。自ノードのデータだけでは、トークンに対しての処理が遅れているか否かの判断はできない。そこで、本実施例では、ネットワーク上の他ノードの情報を参考にする。IEEE802.4(トークンパッシング・バス方式)のネットワークでは、図4で説明したようにノード構成でフレームの送信順が決まっている。他ノードが規則正しく動作している場合、自ノード宛のトークンの受信時刻と直前の他ノード宛のトークンの受信時刻との時間差は一定となる。この時間差を用いて、自ノードの処理時間のふらつきを検出する。 FIG. 3 is a flowchart illustrating the operations of nodes 1-1 to 1-3 in this embodiment. It is not possible to determine whether token processing is delayed or not based only on the own node's data. Therefore, in this embodiment, information on other nodes on the network is used as reference. In an IEEE802.4 (token passing bus system) network, the transmission order of frames is determined by the node configuration, as explained with reference to FIG. When other nodes operate regularly, the time difference between the reception time of a token addressed to the own node and the reception time of the immediately preceding token addressed to another node is constant. This time difference is used to detect fluctuations in the processing time of the own node.

各ノード1-1~1-3の正常性判定部21は、受信処理部20が他のノードからトークンを受信したときに、保存している最新の受信時刻を前回の受信時刻として保存し、現在時刻を最新の受信時刻として保存する(図3ステップS100)。そして、正常性判定部21は、受信処理部20が今回受信したトークンが自ノード宛のトークンかどうかを判定する(図3ステップS101)。自ノード宛のトークンでない場合には、トークンに応答せずに処理終了となる。 When the reception processing unit 20 receives a token from another node, the normality determination unit 21 of each node 1-1 to 1-3 saves the latest reception time as the previous reception time, The current time is saved as the latest reception time (step S100 in FIG. 3). Then, the normality determining unit 21 determines whether the token received this time by the receiving processing unit 20 is a token addressed to the own node (step S101 in FIG. 3). If the token is not addressed to the node itself, the process ends without responding to the token.

正常性判定部21は、自ノード宛のトークンの場合、このトークンの送信元ノードが前回受信したトークンの送信元ノードと同じかどうかを判定する(図3ステップS102)。正常性判定部21は、今回のトークンの送信元ノードが前回受信したトークンの送信元ノードと異なる場合(ステップS102においてNO)、自ノードが今回のトークンを受信した時刻とその直前に他ノード宛のトークンを受信した時刻との時間差Cur_diffが、予め定められた最小時間差Min_diffより大きいかどうかを判定する(図3ステップS103)。時間差Cur_diffは、ステップS100で保存した最新の受信時刻から前回の受信時刻を引いた値である。 In the case of a token addressed to its own node, the normality determining unit 21 determines whether the source node of this token is the same as the source node of the previously received token (step S102 in FIG. 3). If the source node of the current token is different from the source node of the previously received token (NO in step S102), the normality determination unit 21 determines the time when the local node received the current token and the time immediately before that when the node addressed to the other node. It is determined whether the time difference Cur_diff from the time when the token was received is larger than a predetermined minimum time difference Min_diff (step S103 in FIG. 3). The time difference Cur_diff is a value obtained by subtracting the previous reception time from the latest reception time saved in step S100.

最小時間差Min_diffは、設計上必ず発生する時間差であり、フレームの送信時間等が含まれる。ステップS103の判定処理は、ネットワーク上のノード構成が変わることを考慮した処理である。 The minimum time difference Min_diff is a time difference that always occurs due to design, and includes the frame transmission time and the like. The determination process in step S103 is a process that takes into consideration changes in the node configuration on the network.

正常性判定部21は、今回の時間差Cur_diffが最小時間差Min_diff以下の場合(ステップS103においてNO)、異常と判定し、自ノード宛のトークンを受信した時刻とその直前に他ノード宛のトークンを受信した時刻との時間差の平均値Ave_diffを0にクリアし、前回受信したトークンの送信元ノードを示す送信元ノード情報を削除し、今回受信したトークンを破棄して(図3ステップS104)、処理終了とする。送信元ノード情報を削除したため、次にトークンを受信したときには、ステップS102の処理が判定NOとなる。 If the current time difference Cur_diff is less than or equal to the minimum time difference Min_diff (NO in step S103), the normality determination unit 21 determines that there is an abnormality, and receives a token addressed to another node at the time when the token addressed to the own node is received and immediately before that time. The average value Ave_diff of the time difference from the time when the token was received is cleared to 0, the source node information indicating the source node of the token received last time is deleted, the token received this time is discarded (step S104 in FIG. 3), and the process ends. shall be. Since the source node information has been deleted, the next time a token is received, the determination in step S102 will be NO.

また、正常性判定部21は、今回の時間差Cur_diffが最小時間差Min_diffより大きい場合(ステップS103においてYES)、正常と判定し、時間差の平均値Ave_diffを今回の時間差Cur_diffの値に更新し、前回受信したトークンの送信元ノードを示す送信元ノード情報を、今回受信したトークンの送信元ノードを示す情報に更新する(図3ステップS105)。 Further, if the current time difference Cur_diff is larger than the minimum time difference Min_diff (YES in step S103), the normality determination unit 21 determines that the current time difference is normal, updates the average value of the time differences Ave_diff to the value of the current time difference Cur_diff, and updates the previous time difference The source node information indicating the source node of the received token is updated to the information indicating the source node of the token received this time (step S105 in FIG. 3).

応答処理部22は、自ノードの正常性判定部21が正常と判定した場合、送信処理部25を介して今回のトークンの送信元ノード宛に応答フレームを送信する(図3ステップS106)。 When the normality determining unit 21 of its own node determines that the node is normal, the response processing unit 22 transmits a response frame to the source node of the current token via the transmission processing unit 25 (step S106 in FIG. 3).

応答フレームの送信後、データ処理部23は、自ノード内で例えばAPP12からデータ送信要求が発生している場合(図3ステップS107においてYES)、送信要求されたデータを要求された送信先のノード宛に送信するよう送信処理部25に指示して、データを送信処理部25に渡す。データ処理部23からの指示に応じて、送信処理部25は、データを送信先のノード宛に送信する(図3ステップS108)。 After transmitting the response frame, if a data transmission request is generated from the APP 12 within the own node (YES in step S107 in FIG. 3), the data processing unit 23 transmits the requested data to the requested destination node. It instructs the transmission processing section 25 to transmit the data to the destination, and passes the data to the transmission processing section 25. In response to an instruction from the data processing unit 23, the transmission processing unit 25 transmits the data to the destination node (step S108 in FIG. 3).

トークン処理部24は、データ送信要求がない場合またはデータ送信が終了した場合、送信処理部25を介して次の送信先のノード宛にトークンを送信する(図3ステップS109)。上記のとおり、トークンパッシング・バス方式のネットワークでは、例えばノード1-1のトークンの送信先はノード1-2、ノード1-2のトークンの送信先はノード1-3、ノード1-3のトークンの送信先はノード1-1、といったようにトークンの送信先が予め決められている。 If there is no data transmission request or if data transmission is completed, the token processing unit 24 transmits the token to the next destination node via the transmission processing unit 25 (step S109 in FIG. 3). As mentioned above, in a token passing bus type network, for example, the destination of a token from node 1-1 is node 1-2, the destination of a token from node 1-2 is node 1-3, and the destination of a token from node 1-3 is node 1-3. The destination of the token is determined in advance, such as node 1-1.

一方、正常性判定部21は、今回のトークンの送信元ノードが前回受信したトークンの送信元ノードと同じ場合(ステップS102においてYES)、時間差の平均値Ave_diffから予め定められたふらつきの許容値αを引いた値Ave_diff-αが、今回の時間差Cur_diffより小さいかどうかを判定する(図3ステップS110)。 On the other hand, if the source node of the current token is the same as the source node of the previously received token (YES in step S102), the normality determination unit 21 determines a predetermined fluctuation tolerance value α based on the average time difference Ave_diff. It is determined whether the value obtained by subtracting Ave_diff-α is smaller than the current time difference Cur_diff (step S110 in FIG. 3).

許容値αは、実測値で検証した値を基に設定されている固定の時間である。正常性判定部21は、Ave_diff-αが今回の時間差Cur_diff以上の場合(ステップS110においてNO)、異常と判定し、ステップS104に進み、処理終了とする。 The allowable value α is a fixed time set based on a value verified by actual measurement. If Ave_diff-α is greater than or equal to the current time difference Cur_diff (NO in step S110), the normality determining unit 21 determines that it is abnormal, proceeds to step S104, and ends the process.

ステップS110の判定処理は、トークンの送信元ノードの処理が遅れた場合を考慮した処理であり、送信元ノードの処理が遅れた場合も異常ケースとするための判定処理である。 The determination process in step S110 is a process that takes into consideration the case where the processing of the token transmission source node is delayed, and is a determination process that also considers the case where the processing of the transmission source node is delayed as an abnormal case.

正常性判定部21は、Ave_diff-αが今回の時間差Cur_diffより小さい場合(ステップS110においてYES)、今回の時間差Cur_diffが、時間差の平均値Ave_diffに許容値αを加えた値Ave_diff+αより小さいかどうかを判定する(図3ステップS111)。 If Ave_diff-α is smaller than the current time difference Cur_diff (YES in step S110), the normality determination unit 21 determines whether the current time difference Cur_diff is smaller than the value Ave_diff+α, which is the sum of the average value Ave_diff of the time differences and the tolerance value α. It is determined (step S111 in FIG. 3).

正常性判定部21は、今回の時間差Cur_diffがAve_diff+α以上の場合(ステップS111においてNO)、異常と判定し、ステップS104に進み、処理終了とする。 If the current time difference Cur_diff is equal to or greater than Ave_diff+α (NO in step S111), the normality determination unit 21 determines that it is abnormal, proceeds to step S104, and ends the process.

また、正常性判定部21は、今回の時間差Cur_diffがAve_diff+αより小さい場合(ステップS111においてYES)、今回の時間差Cur_diffが時間差の平均値Ave_diffに反映されるように、時間差の平均値Ave_diffを更新する(図3ステップS112)。具体的には、正常性判定部21は、時間差の平均値Ave_diffを前回算出したときの計算式の分母に今回の時間差Cur_diffを加え、計算式の分子に1を加えて、時間差の平均値Ave_diffを再計算すればよい。 Further, if the current time difference Cur_diff is smaller than Ave_diff+α (YES in step S111), the normality determination unit 21 updates the average value of time differences Ave_diff so that the current time difference Cur_diff is reflected in the average value of time differences Ave_diff. (Step S112 in FIG. 3). Specifically, the normality determination unit 21 adds the current time difference Cur_diff to the denominator of the calculation formula used when calculating the average time difference Ave_diff last time, adds 1 to the numerator of the calculation formula, and calculates the average time difference Ave_diff by adding 1 to the numerator of the calculation formula. Just recalculate.

ステップS106~S109の処理は、上記のとおりである。ステップS111の判定処理により、トークンに対して自ノードの処理が遅れているか否かを判断することができる。 The processing in steps S106 to S109 is as described above. Through the determination process in step S111, it is possible to determine whether or not the processing of the own node is delayed with respect to the token.

なお、トークン処理部24は、トークンを送信した後(ステップS109)、送信先のノードがタイムアウト時間内にトークンに応答しない場合、トークンの再送を行う。また、所定回数のトークンの再送に対しても送信先のノードが応答しない場合、この送信先のノードの次のノードにトークンを送信する。例えばノード1-1からノード1-2にトークンを送信したときに、ノード1-2が応答しない場合には、ノード1-1は、ノード1-2を飛ばしてノード1-3にトークンを送信する。このようなトークンの処理は、トークンパッシング・バス方式の仕様どおりの処理である。 Note that after transmitting the token (step S109), the token processing unit 24 resends the token if the destination node does not respond to the token within the timeout period. Furthermore, if the destination node does not respond to the retransmission of the token a predetermined number of times, the token is transmitted to the next node after the destination node. For example, when node 1-1 sends a token to node 1-2, if node 1-2 does not respond, node 1-1 skips node 1-2 and sends the token to node 1-3. do. Such token processing is in accordance with the specifications of the token passing bus method.

ステップS103,S110,S111のいずれかの処理で判定NOとなり、トークンに応答しなかったノードについては、このノードを飛ばして次のノードにトークンが送信されるが、次のトークンが回ってきたときにステップS103またはステップS111で判定YESとなれば、正常にトークン処理が行われる。 If the judgment is NO in any of steps S103, S110, or S111 and the node does not respond to the token, this node will be skipped and the token will be sent to the next node, but when the next token comes around, If the determination in step S103 or step S111 is YES, token processing is performed normally.

本発明は、トークンパッシング・バス方式の通信システムに適用することができる。 The present invention can be applied to a token passing bus type communication system.

1-1~1-3…通信機器、2…ネットワーク、10…イーサネット基板、11…OS、12…アプリケーション機能部、13…イーサネットドライバ、14…CPU、15…メモリ、20…受信処理部、21…正常性判定部、22…応答処理部、23…データ処理部、24…トークン処理部、25…送信処理部。 1-1 to 1-3...Communication equipment, 2...Network, 10...Ethernet board, 11...OS, 12...Application function unit, 13...Ethernet driver, 14...CPU, 15...Memory, 20...Reception processing unit, 21 ...Normality determination section, 22...Response processing section, 23...Data processing section, 24...Token processing section, 25...Transmission processing section.

Claims (6)

トークンパッシング・バス方式のネットワークに接続される通信機器において、
受信したトークンが自身宛のときに、自身が今回のトークンを受信した時刻とその直前に他の通信機器宛のトークンを受信した時刻との時間差に基づいて、トークンに対する処理時間の正常性を判定するように構成された正常性判定部と、
前記正常性判定部が正常と判定した場合に、今回のトークンの送信元の通信機器宛に応答フレームを送信するように構成された応答処理部と、
前記正常性判定部が正常と判定した場合に、次の送信先の通信機器宛にトークンを送信するように構成されたトークン処理部とを備えることを特徴とする通信機器。
In communication equipment connected to token passing bus network,
When the received token is addressed to itself, determine the normality of the processing time for the token based on the time difference between the time when it received the current token and the time when it received a token addressed to another communication device immediately before that. a normality determination unit configured to
a response processing unit configured to transmit a response frame to a communication device that is a source of the current token when the normality determination unit determines that the token is normal;
A communication device comprising: a token processing unit configured to transmit a token to a next destination communication device when the normality determination unit determines that the communication device is normal.
請求項1記載の通信機器において、
前記正常性判定部は、今回のトークンの送信元の通信機器が前回受信したトークンの送信元の通信機器と同じ場合で、かつ今回の前記時間差が、時間差の平均値に予め定められた許容値を加えた値よりも小さい場合に、正常と判定し、今回の前記時間差が前記時間差の平均値に反映されるように、前記時間差の平均値を更新することを特徴とする通信機器。
The communication device according to claim 1,
The normality determination unit determines that when the communication device that is the source of the current token is the same as the communication device that is the source of the token that was received last time, and the current time difference is a predetermined tolerance value for the average value of the time differences. If the communication device is smaller than the sum of , the communication device determines that the communication device is normal, and updates the average value of the time differences so that the current time difference is reflected in the average value of the time differences.
請求項1記載の通信機器において、
前記正常性判定部は、今回のトークンの送信元の通信機器が前回受信したトークンの送信元の通信機器と同じ場合で、前記時間差の平均値から、予め定められた許容値を引いた値が、今回の前記時間差よりも小さく、かつ今回の前記時間差が、前記時間差の平均値に前記許容値を加えた値よりも小さい場合に、正常と判定し、今回の前記時間差が前記時間差の平均値に反映されるように、前記時間差の平均値を更新することを特徴とする通信機器。
The communication device according to claim 1,
The normality determination unit determines that when the communication device that sent the current token is the same as the communication device that sent the token received last time, a value obtained by subtracting a predetermined tolerance value from the average value of the time difference is determined. , is smaller than the current time difference, and if the current time difference is smaller than the sum of the average value of the time differences and the tolerance value, it is determined to be normal, and the current time difference is the average value of the time differences. A communication device that updates the average value of the time difference so that it is reflected in the time difference.
請求項1記載の通信機器において、
前記正常性判定部は、今回のトークンの送信元の通信機器が前回受信したトークンの送信元の通信機器と異なる場合で、かつ今回の前記時間差が、予め定められた最小時間差よりも大きい場合に、正常と判定し、前記時間差の平均値を今回の前記時間差の値に更新し、前回受信したトークンの送信元の通信機器を示す送信元ノード情報を、今回受信したトークンの送信元の通信機器を示す情報に更新することを特徴とする通信機器。
The communication device according to claim 1,
The normality determination unit determines whether the communication device sending the current token is different from the communication device sending the token received last time, and if the current time difference is larger than a predetermined minimum time difference. , determines that the time difference is normal, updates the average value of the time difference to the current value of the time difference, and updates the source node information indicating the communication device that sent the token received last time to the communication device that sent the token received this time. A communication device characterized by updating to information indicating.
請求項2乃至4のいずれか1項に記載の通信機器において、
前記正常性判定部は、異常と判定した場合に、前記時間差の平均値を0にクリアし、前回受信したトークンの送信元の通信機器を示す送信元ノード情報を削除し、今回受信したトークンを破棄することを特徴とする通信機器。
The communication device according to any one of claims 2 to 4,
When the normality determination unit determines that there is an abnormality, the normality determination unit clears the average value of the time difference to 0, deletes the source node information indicating the communication device of the source of the previously received token, and uses the currently received token. Communication equipment characterized by being discarded.
トークンパッシング・バス方式のネットワークに接続された通信機器が、受信したトークンが自身宛のときに、自身が今回のトークンを受信した時刻とその直前に他の通信機器宛のトークンを受信した時刻との時間差に基づいて、トークンに対する処理時間の正常性を判定する第1のステップと、
自身宛のトークンを受信した通信機器が前記第1のステップにおいて正常と判定した場合に、今回のトークンの送信元の通信機器宛に応答フレームを送信する第2のステップと、
自身宛のトークンを受信した通信機器が前記第1のステップにおいて正常と判定した場合に、次の送信先の通信機器宛にトークンを送信する第3のステップとを含むことを特徴とする通信方法。
When a communication device connected to a token-passing bus network receives a token addressed to itself, it determines the time when it received the current token and the time when it received a token addressed to another communication device just before that. a first step of determining the normality of the processing time for the token based on the time difference;
a second step of transmitting a response frame to the communication device that is the source of the current token when the communication device that has received the token addressed to itself is determined to be normal in the first step;
and a third step of transmitting the token to the next destination communication device if the communication device that has received the token addressed to itself is determined to be normal in the first step. .
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