JP2593914B2 - 同報通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ ノード間の経路が複数あるネットワークにおける同報
通信方式に関し， ノード間の経路が複数あるネットワークにおいて同報
フレームにより通信を行う場合に，フレームの滞留が発
生しないネットワークにおける同報通信方式を提供する
ことを目的とし， ノード間の経路が複数あり，各ノードは他のノードか
ら送信された通信フレームをその他のノードへ送信する
ネットワークにおける同報通信方式において，各ノード
の送信部は，現在時間を表示するタイマを備え，自ノー
ドから発信する通信フレームの情報部に送信先アドレ
ス，送信元アドレスおよびタイマが表示するタイマ値を
付加して送信し，各ノードの受信部は，自ノード以外の
全ノードの送信元アドレス別に最新のタイマ値を格納す
る送信元別タイマ値テーブルを備え，通信フレームを受
信すると受信フレーム内のタイマ値と送信元別タイマ値
テーブルの当該受信フレームの送信元に対応するタイマ
値とをタイマ値チェック部で比較し，受信したフレーム
内のタイマ値の方が大きいと新規な有効フレームとして
処理すると共に，前記送信元別タイマ値テーブルの対応
するタイマ値を受信フレーム内のタイマ値にテーブル更
新部により書き換え，同一または小さいと受信フレーム
を廃棄し，新規な有効フレームに対しその宛先を識別し
て自ノードを宛先とする場合はこれを抽出し，自ノード
を宛先としない場合は受信フレームをそのまま入力した
回線以外の全回線に送信するよう構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明はノード間の経路が複数あるネットワークにお
ける同報通信方式に関する。

通信の技術において複数のノード（通信装置）をメッ
シュ状に接続して、ノード間での通信が行われている。
具体的にはノードに接続された上位装置（端末、コンピ
ュータ等）間の情報の送受信を行う場合、メッシュネッ
トワークの各ノードを構成する通信装置の状態を監視す
るための情報を伝送する場合などにおいて利用されてい
る。複数のノードをメッシュ状に回線を接続するのは、
ノード間の経路が複数あることを意味し、一部のノード
間の回線の障害に対し他の経路により接続が可能となる
という利点がある。ところが、このメッシュネットワー
クにおいて同報通信を行う場合、同一フレームがネット
ワーク内に滞留し、同じフレームを複数回受信するとい
う問題がありその改善が望まれている。

［従来の技術］ 従来のメッシュネットワークの通信方式説明図を第５
図に示し、そのA.とB.に従来例１と従来例２の方式を示
す。

メッシュネットワークは各ノードＡ〜Ｄが図のように
回線により接続されており、各ノードにはそれぞれ端末
やコンピュータ等の上位装置が接続されている。

第５図A.の従来例１の通信方式では、システム設計時
に予め接続経路を設定し、各ノードＡ〜Ｄには、経路を
記憶するテーブル（図中Ｔで表示）が備えられ、その内
容に従って固定的なルートで通信を行っている。この場
合、ノードＡから他のノードと通信する場合、例えばノ
ードＤと通信する場合はノードＡからルートによりノ
ードＢにポーリングをかける。するとノードＢはテーブ
ルに従ってルートを通ってノードＣに対しポーリング
をかけ、さらにノードＣからＤにルートを通りポーリ
ングを行って順に接続される。

次に第５図B.の従来例２の通信方式では、同報フレー
ムによる方式であり、図の例ではノードＡから同報フレ
ームをノードＢとノードＣに、実線の１で示すルートと
一点鎖線の１′で示すルートにより送信する。すると、
ノードＢとＣでは自ノードに情報を取り込むとともに送
信した来た相手以外の全てのノードに同じ内容の同報フ
レームを送信する。すなわち、ノードＢはノードＣとＤ
に実線の２で示すルートにより送信し、ノードＣでは一
点鎖線の２′で示すルートによりノードＢとＤに送信す
るものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来例１の方式によれば、固定したルートの
一部に障害が発生すると、他のルートに変更するために
テーブルの内容を書き換える必要がある。ノードの数が
少ない場合は対処することが可能であるが、ノードの数
が膨大なシステムの場合には、ルート変更、最適ルート
の選定のための処理に時間と手間を要するという問題が
あった。

また、上記した従来例２の方式によれば、第５図B.を
参照すると明らかなように（例えば番号３と３′は同じ
フレームの２度目の通信）、同一フレームがネットワー
ク内を循環してフレームの滞留が発生するという問題が
あった。

本発明はノード間の経路が複数あるネットワークにお
いて同報フレームにより通信を行う場合に，フレームの
滞留が発生しない同報通信方式を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明のノードの基本構成図を第１図（ａ）に、本発
明の同報フレームフォーマットを示す図を第１図（ｂ）
に示す。

初めに第１図（ｂ）について説明すると、通信フレー
ムの先頭の15はフラグ部（Ｆ）、16はアドレス部
（Ａ）、17は制御部（Ｃ）、18は情報部（Ｉ）、19はフ
レーム・チェック・シーケンス部（FCS）、20はフラグ
部（Ｆ）を表す。このフレームフォーマットは公知のHD
LC（High Level Data Link Control Procedure）方式に
従うものである。本発明では情報部18（Ｉ）の中に、送
信先アドレス（DN）181、送信元アドレス（SN）182とと
もにタイマ値183を付加したフレームを使用するもので
ある。なお、アドレス部（Ａ）は２点間の伝送において
用いられ、本発明では隣接ノードへのフレームの送信の
際に使用する。

第１図（ａ）の基本構成図において、10はノード（通
信装置）、11は送信部、12は受信部、13はネットワーク
制御部を表し、送信部11内の111は年月日時分秒ミリ秒
を表示するタイマ、112は送信フレーム作成部、受信部1
2内の121はタイマ値チェック部、122は送信元別タイマ
値テーブル、123は送信元チェック部、124はテーブル更
新部を表す。

本発明は、通信フレーム内に送信元においてタイマ値
を付加し、各ノードには他の送信ノード別に最新のタイ
マ値を格納したテーブルを備え、受信したフレームのタ
イマ値をテーブルに格納された対応する最新のタイマ値
と照合することにより、新規なフレームであるか、既に
受信済のフレームであるか識別して廃棄するか、他へ転
送するかを制御するものである。

［作用］ 第１図（ａ）の基本構成の作用を説明すると、上位装
置の端末からの要求、またはコンピュータのアプリケー
ション処理による要求によりノード10のネットワーク制
御部13が起動して、送信部１が送信動作を開始する。

送信部11は、同報フレーム作成部112において第１図
（ｂ）に示す同報フレームフォーマットの送信フレーム
を作成する。その場合、フレームの情報部18（Ｉ）の送
信先アドレス181と送信元アドレス182とともにタイマ11
1が表示するその時点でのタイマ値を読み取ってフレー
ムのタイマ値183に設定する。送信フレーム作成部112は
この後にデータ184、FCS19、フラグ20を設定して第１図
（ｂ）に示す送信フレームを作成して、回線へ送信す
る。

フレームの受信は、受信部12において回線から通信フ
レームを受信すると、まずフレームの送信元を調べて自
ノードが送信元である場合そのフレームを破棄する。自
ノードが送信元でない場合、タイマ値チェック部121に
おいて送信元別タイマ値テーブル122を用いてタイマ値
のチェックを行う。送信元別タイマ値テーブル122には
各送信元別（ノードアドレス別）の最新のタイマ値（前
回受信したフレームのタイマ値）が格納されており、タ
イマ値チェック部121は、受信フレーム内の送信元アド
レスから送信元別タイマ値テーブル122の対応するノー
ドのタイマ値を読み出して、フレーム内のタイマ値183
と比較する。

この比較において、受信フレーム内のタイマ値183の
方がテーブル内のタイマ値より大きければ、そのフレー
ムはこのノードにおいて初めて受信する新しいフレーム
であるから、有効フレームとして識別し、テーブル更新
部124により送信元別タイマ値テーブル122の対応する送
信元のタイマ値を受信フレーム内のタイマ値により書き
換える。

タイマ値チェック部121における前記比較動作におい
て、受信フレーム内のタイマ値が、送信元別タイマ値テ
ーブル122内のタイマ値と等しいか、小さい場合は、そ
の受信フレームは以前に受信済みのフレームであるもの
として廃棄し、他のノードへの送信を行わない。

［実施例］ 本発明の実施例の構成例を第２図（ａ）に示す。

第２図（ａ）の29は送信回路、21は受信回路、22はタ
イマ、23は送信制御部、24は受信制御部、25はネットワ
ーク通信処理部、26はテーブル制御部、27は送信元別タ
イマ値テーブル271が格納されたメモリ、28は上位装置
を表す。タイマ22はハードタイマ、ソフトタイマのいず
れでも使用でき、年，月，日，時，分，秒，ミリ秒の単
位を計時して出力する機能を備えるものである。

メモリ27の送信元別タイマ値テーブル271には、自ノ
ードアドレス以外の全ノードアドレス別の最新の受信フ
レームのタイマ値が書き込まれており、初期状態ではす
べて“0"にセットされる。

第２図（ａ）に示すノードの構成を備えた複数のノー
ドN1〜N6が第２図（ｂ）のようなメッシュネットワーク
を構成した場合の、送信制御フローと受信制御フローを
第３図、第４図を用いて説明する。

第３図に示す実施例の送信制御フロー図を用いて送信
動作を説明する。なお，この第３図は後述するように上
位装置からの送信依頼により，上位装置から与えれれた
データに，送信先，送信元のアドレスを設定する動作を
含み，フレームの送信元ノードの送信制御において実行
される。

第２図（ｂ）に示すメッシュネットワークのノードN1
から同報フレームを送信する場合について説明する。上
位装置28からネットワーク通信処理部25を介して送信依
頼があると、送信フローがスタートし、送信制御部23に
おいて送信フレームの作成が開始され、ステップ31,32
において送信先（DN）部と送信元（SN）部のアドレスを
設定する。次いでタイマ22が読出され、フレームのタイ
マ値183（第１図（ｂ）参照）の設定が行われる。

次にステップ33でこのタイマ値の後ろに従来と同様に
上位装置から与えられた送信データ、FCS（フレームチ
ェックシーケンス）およびＦ（フラグ）を付加して第１
図（ｂ）に示す同報フレームを作成し、同一内容のフレ
ームを接続される全ての回線N1,N2に対応する送信回路2
9（第２図では１つだけ示す）から送信される。

第４図に示す実施例の受信制御フロー図を用いて受信
動作を説明する。

全てのノードが備える共通の制御フローにつき述べる
と、回線からフレームを受信回路21から受信すると、受
信制御部24において受信フレームのFCSについて検査す
る。FCSは公知のCRC（サイクリック・リダンダンシイ・
チェック）により行い（第４図42）、もし誤りを検出す
ると、受信フレームを破棄して終了する。CRCにより誤
りが検出されない時は、フレーム内の送信元アドレスを
検出して自ノードアドレスと一致するかを識別し（同4
3），自ノードが送信元であることが判別されるとその
受信フレームを破棄する（同43）。

もし自ノードが送信元でない場合は、ネットワーク通
信処理部25において以下の制御を行う。まず、フレーム
内のタイマ値183（第１図（ｂ））は送信元別タイマ値
テーブル271の対応するタイマ値より大きいかどうか判
別する（第４図44）。この時、送信元別タイマ値テーブ
ル271からフレームのSN部により指定された送信元ノー
ドアドレスの欄のタイマ値を読み出して比較を行う。

もし、受信フレームのタイマ値≦テーブルのタイマ
値、であれば、その受信フレームは破棄され、受信フレ
ームのタイマ値がテーブルのタイマ値より大きければ次
にテーブルの更新が行われ、今受信したフレームのタイ
マ値を送信元別タイマ値テーブル271に書き込む（同4
5）。

つぎに，フレームのDN部（送信先アドレス）が自ノー
ドのアドレスと一致するかどうかを判別し（同46），自
ノードと一致した場合は，フレームのデータ部（DATA）
を上位装置へ転送して（同47），終了する。上記のフレ
ームのDN部（送信先アドレス）の判別ステップ46におい
て，送信先が自ノードでない場合は，受信フレームをそ
のまま送信部へ転送し（同48），受信した回線以外の全
ての回線への送信（中継）が行われ（同49），その送信
はネットワーク通信処理部25から送信制御部23に対し指
示することにより実行される。

本発明では、全てのノードへの同報通信を実行できる
と同時に個別通信も可能である。また、各ノードに設け
られたタイマ22は夫々独立に計時動作が継続されれば良
く、相互に同期する必要がないので、簡単な構成のもの
を使用できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、メッシュネットワークの形状に関係
なくフレームの滞留を生ずることなく同報通信を最小時
間で行うことができ、ネットワークの変更（ノードの追
加・削除）に容易に対処することができ、メッシュネッ
トワークの通信効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明のノードの基本構成図、第１図
（ｂ）は本発明の同報フレームフォーマットを示す図、
第２図（ａ）は本発明の実施例構成図、第２図（ｂ）は
メッシュネットワークの例を示す図、第３図は実施例の
送信制御フロー図、第４図は実施例の受信制御フロー
図、第５図は従来例のメッシュネットワークの通信方式
説明図である。 第１図（ａ）中、 10:ノード（通信装置） 11:送信部 12:受信部 13:ネットワーク制御部 111:タイマ 112:送信フレーム作成部 121:タイマ値チェック部 122:送信元別タイマ値テーブル 123:送信元チェック部 124:テーブル更新部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ノード間の経路が複数あり，各ノードは他
   のノードから送信された通信フレームをその他のノード
   へ送信するネットワークにおける同報通信方式におい
   て， 各ノードの送信部は，現在時間を表示するタイマを備
   え，自ノードから発信する通信フレームの情報部に送信
   先アドレス，送信元アドレスおよび前記タイマが表示す
   るタイマ値を付加して送信し， 各ノードの受信部は，自ノード以外の全ノードの送信元
   アドレス別に最新のタイマ値を格納する送信元別タイマ
   値テーブルを備え， 通信フレームを受信すると受信フレーム内のタイマ値と
   前記送信元別タイマ値テーブルの当該受信フレームの送
   信元に対応するタイマ値とをタイマ値チェック部で比較
   し，受信したフレーム内のタイマ値の方が大きいと新規
   な有効フレームとして処理すると共に，前記送信元別タ
   イマ値テーブルの対応するタイマ値を受信フレーム内の
   タイマ値にテーブル更新部により書き換え，同一または
   小さいと受信フレームを廃棄し， 前記新規な有効フレームに対しその宛先を識別して自ノ
   ードを宛先とする場合はこれを抽出し，自ノードを宛先
   としない場合は受信フレームをそのまま入力した回線以
   外の全回線に送信することを特徴とするネットワークに
   おける同報通信方式。