JP3048100B2 - 通信制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トークンパッシング方
式のデータ伝送制御を行う通信制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】分散形制御システムにおいては、それぞ
れ分散配置された制御ステーション相互間を通信回線を
介して結び、この通信回線を時分割で使用して通信を実
施する。この際に、通信の秩序を保つための通信制御方
式として、トークンパッシング方式の通信制御が広く採
用されている。トークンパッシング方式の通信制御で
は、共通の通信回線に接続される複数の通信ステーショ
ンの間でトークン（通信権）を持回りし、トークンを獲
得した通信ステーションが通信を実行する。トークンの
巡回は、各通信ステーションに固有に付けられたステー
ションアドレスによって管理される。すなわち、トーク
ンを次の通信ステーションに渡す場合、通常、自己のス
テーションアドレスに、＋１のステーションアドレスを
持つ通信ステーションを宛先に指定して、トークンフレ
ームを送信するように構成してある。従って、トークン
パッシング方式の通信制御は、トークンを保持している
通信ステーションはただ１つであることが前提となる。
このことから、共通の通信回線上に同一アドレスの通信
ステーションが２つ以上存在することは許されない。

【０００３】ここで、同一アドレスの通信ステーション
が２つ以上存在したときの通信動作を図５を用いて説明
する。図５で、１は通信回線、２₁〜２₄は通信回線１に
接続された通信ステーション、ａ〜ｃは各通信ステーシ
ョンのアドレスである。図ではアドレスａが２つの通信
ステーションに重複して付けられている。通信動作は次
の手順で行う。 （１）トークンを獲得している通信ステーション２₄が
アドレスａ宛にトークンを送信する。 （２）アドレスａの２つの通信ステーション２₁と２₂が
同時にトークンを受信する。 （３）２つの通信ステーション２₁と２₂は同時に送信を
開始する。 （４）２つの通信ステーションから出た送信フレームが
衝突して破壊される。 （５）送信失敗、トークン消失、トークン再生動作が発
生する。 （６）以後、（２）から（５）の動作を繰り返す。 上述した現象は、通信回線に通信ステーションを新規に
加入するときに発生し、既に加入している他の通信ステ
ーションに対して悪影響を及ぼす。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決するためになされたものであり、通信回線に通
信ステーションを新規に加入するときに、加入しようと
する通信ステーションのアドレスと同一アドレスの通信
ステーションが通信回線上に存在しているかどうかをチ
ェックし、既に存在しているときは、速やかに二重アド
レスと判断して新規通信ステーションの通信回線への加
入を中止させることにより、二重アドレスの設定により
既加入の通信ステーションに与える悪影響を未然に防止
できる通信制御装置を実現することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、 （１）共通の通信回線に接続される複数の通信ステーシ
ョンの間でトークンを持回りし、トークンを獲得した通
信ステーションが通信を実行するトークンパッシング方
式の通信システムにおいて、自己のステーション宛のト
ークンを検出するフレーム検出手段と、通信回線上のキ
ャリアを検出するキャリア検出手段と、前記フレーム検
出手段のトークン検出信号によって起動され、前記キャ
リア検出手段のキャリア検出信号によってリセットさ
れ、通常の通信応答時間よりも長く応答待時間よりも短
い所定時間がセットされていて、自己のステーションが
トークンを受信し、そのトークンを保持している状態で
前記所定時間の間にキャリア検出手段がキャリアを検出
したかどうかを監視する監視タイマと、この監視タイマ
の監視結果をもとに、前記所定時間の間にキャリア検出
手段がキャリアを検出しなかった場合は、自己のステー
ションのアドレスと同一アドレスのステーションが通信
回線上に存在しないと判断し、自己のステーションを通
信回線へ加入させ、キャリアを検出した場合は、自己の
ステーションのアドレスと同一アドレスのステーション
が通信回線上に存在すると判断し、自己のステーション
の通信回線への加入を中止させる加入制御手段と、を具
備し、各通信ステーションに設けられたことを特徴とす
る通信制御装置。 （２）共通の通信回線に接続される複数の通信ステーシ
ョンの間でトークンを持回りし、トークンを獲得した通
信ステーションが通信を実行するトークンパッシング方
式の通信システムにおいて、通信回線上のフレームを受
信するフレーム受信手段と、このフレーム受信手段で受
信したフレームに付いた送信元アドレスと自己のステー
ションのアドレスを照合するアドレス照合手段と、この
アドレス照合手段による照合の結果、送信元アドレスと
自己のステーションのアドレスが一致していない場合
は、フレーム受信手段で受信したフレームが自己のステ
ーション宛のトークンであるかどうかを判別する判別手
段と、前記アドレス照合手段による照合の結果、送信元
アドレスと自己のステーションのアドレスが一致してい
る場合は、自己のステーションのアドレスと同一アドレ
スのステーションが通信回線上に存在すると判断し、自
己のステーションの通信回線への加入を中止し、送信元
アドレスと自己のステーションのアドレスが一致しない
場合は、通信ステーションを加入待ちの状態にして新た
な受信フレームについて前記アドレス照合手段に照合を
行わせ、前記判別手段が自己のステーション宛のトーク
ンを検出したところで通信ステーションを通信回線へ加
入させる加入制御手段と、を具備し、各通信ステーショ
ンに設けられたことを特徴とする通信制御装置。 （３）前記加入制御手段は、前記判断手段が自己のステ
ーション宛のトークンを１回目に検出したときはこれを
無視し、２回目に検出したところで通信ステーションを
通信回線へ加入させる制御を行うことを特徴とする
（２）記載の通信制御装置。

【０００６】

【作用】このような本発明では、通信ステーションが自
己のステーション宛のトークンを受信すると、所定時間
の間、通信回線上にキャリアが存在したかどうかについ
て監視する。キャリアが存在したときは、他の通信ステ
ーションが通信を開始したため、自己のステーションの
アドレスと同一アドレスのステーションが通信回線上に
既に存在していると判断し、通信ステーションの通信回
線への加入を中止させる。キャリアが存在しなかったと
きは、通信ステーションを通信回線へ加入させる。ま
た、通信回線上を巡回しているフレームを受信し、受信
フレームに付いた送信元ステーションのアドレスと自己
のステーションのアドレスを照合する。照合の結果、両
アドレスが一致しているときは、自己のステーションの
アドレスと同一アドレスのステーションが通信回線上に
既に存在していると判断し、通信ステーションの通信回
線への加入を中止させる。両アドレスが一致していない
ときは、通信ステーションを加入待ちの状態にしてお
き、新たな受信フレームについてアドレスの照合を行
う。そして、自己のステーション宛のトークンを検出し
たところで通信ステーションを通信回線へ加入させる。
さらに、自己のステーション宛のトークンを１回目に検
出したときはこれを無視し、２回目に検出したところで
初めて通信ステーションを通信回線へ加入させる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明を説明する。図１
は本発明の一実施例を示した構成図である。図１で図５
と同一のものは同一符号を付ける。以下、図において同
様とする。図１で、３は通信ステーション、３１は通信
ステーション３に設けられていてトークンパッシング方
式のデータ伝送制御を行う通信制御装置である。図では
１台の通信ステーション３しか示されていないが、実際
には通信回線１に複数の通信ステーションが接続されて
通信システムを構築している。各通信ステーションに設
けられた通信制御装置は、自己のステーション宛のトー
クンを受け取ると、そのトークンを保持している間に通
信要求に基づく通信を実行し、所定の通信を終了する
と、次の通信ステーションにトークンを受け渡すいわゆ
るトークンパッシング方式のデータ伝送制御を行う。３
２は通信ステーション３１に設けられていて通信ステー
ション全体の制御を司るホストコンピュータ、３３は通
信制御装置３１と通信回線１の間でデータの送受信を行
う送受信回路である。

【０００８】通信制御装置３１において、３１１はフレ
ーム検出手段であり、通信回線１を介して送られてくる
トークンを監視していて、自己のステーション宛のトー
クンが送られてくると、そのトークンを受信して獲得す
る。３１２はキャリア検出手段であり、送受信回路３３
を介して通信回線１上の信号を入力し、入力した信号の
レベルからキャリアの有無を検出する。３１３は加入フ
ラグがセットされた加入フラグ設定レジスタである。加
入フラグは、通信ステーションのパワーオン時には０に
なっていて、通信ステーションが通信回路へ正常に加入
すると１にセットされる。３１４は監視タイマで、フレ
ーム検出手段３１１が自己のステーション宛のトークン
を受信したことを示す検出信号によって起動され、キャ
リア検出手段３１２がキャリアを検出したことを示す検
出信号によってリセットされ、所定時間だけ時間計測し
てもリセットされないときはタイムアップする。ここ
で、所定時間とは、次の条件を満たす時間である。 （通常の通信応答時間の最大値）＜（所定時間）＜（応
答待時間） 通常の通信応答時間は、通信ステーションがトークンを
獲得してから通信をし始めるまでの時間であり、通信ス
テーションによって異なる。所定時間は通信をし始める
までに最も長い時間がかかる通信ステーションの通信応
答時間よりも長い時間に設定している。これは、通信ス
テーションがトークンを獲得したときに、自己以外のい
ずれかのステーションで通信が始まっていないかどうか
を見極めるためである。通常の通信応答時間は、伝送路
の遅延時間をも含んだ時間である。応答待時間は、トー
クンを獲得した通信ステーション（送信元ステーショ
ン）が通信を終了し、トークンを受け渡すステーション
（送信先ステーション）に対して通信のはたらきかけを
行い、このはたらきかけに対する送信先ステーションの
応答を待っている時間である。この時間内に応答がない
場合は送信元ステーションは他の通信ステーションに対
して通信のはたらきかけを行う。送信元ステーションが
自己のステーションを応答がないと判断してしまっては
いけないため、所定時間は応答待時間よりも短い時間に
設定している。監視タイマ３１４は、通信ステーション
３が自己宛のトークンを受信し、そのトークンを保持し
ている状態で前述した所定時間の間にキャリア検出手段
３１２がキャリアを検出したかどうかを監視する。この
所定時間の間にキャリアが検出された場合（監視タイマ
３１４がリセットされた場合）は、自己のステーション
が通信の開始を待っている間に他のステーションが通信
を始めてしまったため、自己のステーションのアドレス
と同一アドレスのステーションが通信回線上に既に存在
していることになる。この場合は、自己のステーション
を通信回線に加入できない。逆に、所定時間の間にキャ
リアが検出されなかった場合（監視タイマ３１４がタイ
ムアップした場合）は、自己のステーションのアドレス
と同一アドレスのステーションが通信回線上には存在し
ない。この場合は、自己のステーションを通信回線に加
入できる。３１５は異常通知手段で、監視タイマ３１４
による監視の結果、自己のステーションのアドレスと同
一アドレスのステーションが通信回線上に既に存在して
いるとき、すなわち二重アドレスが検出されたとき、ホ
ストコンピュータ３２に異常通知を出す。ホストコンピ
ュータ３２はこれに応じて二重アドレスによる異常通知
をオペレータへ伝える。３１６は加入制御手段で、異常
通知手段３１５から通知を受け、二重アドレスが検出さ
れたときは、通信ステーション３の通信回線１への加入
を中止させ、検出されなかったときは、通信ステーショ
ン３を通信回線１へ加入させる制御を行う。３１７はト
ークン送出手段で、加入制御手段３１６の制御により、
通信ステーション３を通信回線１へ加入させるときは、
自己のステーションで保持していたトークンを次のステ
ーション宛にして通信回線１へ送出する。

【０００９】図１の通信システムにおいて、通信ステー
ションが通信回線に加入する手順を説明する。図２は加
入手順を示したフローチャートである。図２で、先ず、
処理Ａ１で通信ステーション３をパワーオンする。この
とき、加入フラグ設定レジスタ３１３の加入フラグは０
になっている。次に、処理Ａ２で通信ステーション３宛
にトークンを送信する。フレーム検出手段３１１は通信
回線１を介して送られてくるトークンを監視していて、
自己のステーション宛のトークンが送られてくると、そ
のトークンを受信して獲得する（処理３）。そして、処
理Ａ４で加入フラグの状態をチェックする。加入フラグ
が１である場合は、後述する処理Ａ１２を実行する。加
入フラグが０である場合は、処理Ａ５で監視タイマ３１
４を起動し、処理Ａ６で前述した所定時間の間、通信回
線１上にキャリアが存在するかどうかを監視する。そし
て、処理Ａ７で、キャリアが存在する場合は処理Ａ８を
実行し、存在しない場合は処理Ａ１１を実行する。処理
Ａ８では、異常通知手段３１５は、通信回線１上に、ト
ークンの受信を認識したステーションが自己のステーシ
ョン以外にも存在している（自己のステーションのアド
レスと同一アドレスのステーションが既に存在してい
る）と判断し、そのことをホストコンピュータ３２に通
知する。そして、処理Ａ９で通信制御装置３１は、通信
ステーション３の通信回線１への加入動作を中止する。
加入動作の中止は、加入制御手段３１６がトークン送出
手段３１７に対してトークンの放棄を指示する。トーク
ンが放棄されると、他のステーションがトークンの保持
を継続し、その通信ステーションの管理のもとで通信制
御が行われる。その後、処理Ａ１０でホストコンピュー
タ３２は、二重アドレスによる異常が発生したことをオ
ペレータへ伝える。これによって、自己のステーション
が通信回線に加入するときに、自己のステーションのア
ドレスと同一アドレスのステーションが通信回線上に既
に存在していることを迅速かつ確実に検出し、２つのト
ークンが通信回線上に存在することを未然に防止でき
る。前述した処理Ａ７でキャリアを検出しなかったとき
は、処理Ａ１１で加入制御手段３１６は加入フラグを１
にセットする。これによって、通信ステーション３が通
信回線１へ加入されたことになる。そして、処理Ａ１２
で加入制御手段３１６はトークン送出手段３１７に指示
を与えてフレームの送信を開始する。通信回線に加入し
た後は、加入フラグが１になっているため、処理Ａ２，
処理Ａ３，処理Ａ４，処理Ａ１２の順に実行される。

【００１０】図３は本発明の他の実施例を示した構成図
である。図３で、３４は通信制御装置である。通信制御
装置３４において、３４１はフレーム受信手段で、通信
回線１を介して送られてくるフレームを受信する。フレ
ームの受信は、通信ステーション３がパワーオンされて
から通信回線１に加入するまでに送られてくるフレーム
全てについて受信する。３４２はアドレス照合手段で、
フレーム受信手段３４１で受信したフレームに付いた送
信元アドレスと自己のステーションのアドレスを照合す
る。３４３は異常通知手段で、アドレス照合手段３４２
の照合の結果、自己のステーションのアドレスと同一ア
ドレスのステーションが通信回線上に既に存在している
とき（二重アドレスが検出されたとき）に、ホストコン
ピュータ３２に異常通知を出す。３４４は判別手段で、
アドレス照合手段３４２の照合の結果、二重アドレスが
検出されなかったときに、フレーム受信手段３４１で受
信したフレームが自己のステーション宛のトークンであ
るか他のステーション宛のトークンであるかを判別す
る。３４５は加入制御手段で、異常通知手段３４３から
通知を受け、通知の結果に基づいて通信ステーション３
を通信回線１へ加入させたり、加入を中止させたりする
制御を行う。

【００１１】図３の通信システムにおいて、通信ステー
ションが通信回線に加入する手順を説明する。図４は加
入手順を示したフローチャートである。図４で、先ず、
処理Ｂ１で通信ステーション３をパワーオンする。この
とき、加入フラグ設定レジスタ３１３の加入フラグは０
になっている。次に、処理Ｂ２で通信制御装置３４のフ
レーム受信手段３４１は通信回線１を介して送られてく
るフレームを受信する。そして、処理Ｂ３で加入フラグ
の状態をチェックする。加入フラグが１である場合は、
後述する処理Ｂ１０を実行する。加入フラグが０である
場合は、処理Ｂ４で受信フレームに付けられた送信元ア
ドレスと自己のステーションのアドレスを照合する。両
方のアドレスが一致しない場合は後述する処理Ｂ８を実
行する。両方のアドレスが一致する場合は、処理Ｂ５で
異常通知手段３４３は通信回線１上に自己のステーショ
ンのアドレスと同一アドレスのステーションが既に存在
していると判断し、そのことをホストコンピュータ３２
に通知する。次に、処理Ｂ６で通信制御装置３４は、通
信ステーション３の通信回線１への加入動作を中止す
る。加入動作の中止は、加入制御手段３４５の制御の下
で行われ、図１の実施例と同様である。その後、処理Ｂ
７でホストコンピュータ３２は、二重アドレスによる異
常が発生したことをオペレータへ伝える。これによっ
て、自己のステーションが通信回線に加入するときに、
自己のステーションのアドレスと同一アドレスのステー
ションが通信回線上に既に存在していることを迅速かつ
確実に検出し、２つのトークンが通信回線上に存在する
ことを未然に防止できる。前述した処理Ｂ４で両方のア
ドレスが一致しなかった場合は、処理Ｂ８で判別手段３
４４が受信フレームが自己ステーション宛のトークンで
あるか他のステーション宛のトークンであるかを判別す
る。受信フレームが他のステーション宛のトークンであ
る場合は、処理Ｂ２へ戻り、新たな受信フレームについ
て照合を行う。このとき、自己のステーションは加入待
ちの状態になっている。受信フレームが自己ステーショ
ン宛のトークンである場合は、処理Ｂ９で加入制御手段
３４５は加入フラグを１にセットする。これによって、
通信ステーション３が通信回線１へ加入されたことにな
る。その後、処理Ｂ１０で加入制御手段３４５はトーク
ン送出手段３１７に指示を与えてフレームの送信を開始
する。通信回線に加入した後は、加入フラグが１になっ
ているため、処理Ｂ２，処理Ｂ３，処理Ｂ１０の順に実
行される。このようにして、受信フレームに付いた送信
元アドレスと自己のステーションのアドレスを照合し、
照合の結果、二重アドレスが検出されたときは、通信ス
テーション３の通信回線１への加入を中止させる。二重
アドレスが検出されなかったときは、新たな受信フレー
ムについてアドレス照合手段３４２に照合を行わせる。
以後、二重アドレスが検出されない間は、自己のステー
ションのアドレスと同一アドレスのステーションが通信
回線上に存在しないと判断し、通信ステーション３を通
信回線への加入待ちの状態にしておく。そして、自己の
ステーション宛のトークンを受信したところで通信ステ
ーション３を通信回線１へ加入させる。

【００１２】なお、図３の実施例では、自己のステーシ
ョン宛のトークンを１回目に受信したときに自己のステ
ーションを通信回線へ加入させる場合について説明し
た。しかし、通信回線上には多くのフレームが巡回して
いる。従って、早い時点で自己のステーション宛のトー
クンを受信してしまった場合は、通信回線上を巡回して
いるフレームのほとんどについて二重アドレスのチェッ
クをしないうちに通信ステーションを通信回線へ加入さ
せてしまうことになる。すなわち、二重アドレスのチェ
ックが不十分のままで加入させることになる。そこで、
自己のステーション宛のトークンを１回目に受信したと
きはこれを無視し、２回目に受信したときに初めて自己
のステーションを通信回線に加入させる構成にする。こ
のようにすると、少なくとも通信回線上を巡回するフレ
ーム全てについて二重アドレスのチェックをしてから通
信ステーションを通信回線へ加入させることになり、チ
ェックの完全性を向上できることになる。

【００１３】また、図１の実施例では自己のステーショ
ン宛のトークンを受信した後に二重アドレスのチェック
を行い、図３の実施例では自己のステーション宛のトー
クンを受信する前に二重アドレスのチェックを行ってい
る。このことから、図１の実施例と図３の実施例を組み
合わせると二重アドレスのチェックをより厳密に行うこ
とができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、トークンパッシング方
式の通信制御を行う通信システムにおいて、通信回線に
通信ステーションを新規に加入するときに、加入しよう
とする通信ステーションのアドレスと同一アドレスの通
信ステーションが通信回線上に存在しているかどうかを
チェックし、既に存在しているときは、速やかに二重ア
ドレスと判断して通信ステーションの通信回線への加入
を中止させている。これにより、二重アドレスの設定に
より２以上の通信ステーションからトークンが送信され
るという異常事態を防止し、既加入の通信ステーション
に与える悪影響を未然に防ぐことができ、信頼性の高い
通信システムを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。

【図２】図１の通信制御装置の動作説明図である。

【図３】本発明の他の実施例を示した構成図である。

【図４】図３の通信制御装置の動作説明図である。

【図５】従来における通信システムの動作説明図であ
る。

【符号の説明】 １ 通信回線 ３ 通信ステーション ３１，３４ 通信制御装置 ３１１ フレーム検出手段 ３１２ キャリア検出手段 ３１３ 監視タイマ ３１６，３４５ 加入制御手段 ３４１ フレーム受信手段 ３４２ アドレス照合手段 ３４４ 判別手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−181848（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−29999（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−69933（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−151551（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−120632（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−9052（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通の通信回線に接続される複数の通信
   ステーションの間でトークンを持回りし、トークンを獲
   得した通信ステーションが通信を実行するトークンパッ
   シング方式の通信システムにおいて、 自己のステーション宛のトークンを検出するフレーム検
   出手段と、 通信回線上のキャリアを検出するキャリア検出手段と、 前記フレーム検出手段のトークン検出信号によって起動
   され、前記キャリア検出手段のキャリア検出信号によっ
   てリセットされ、通常の通信応答時間よりも長く応答待
   時間よりも短い所定時間がセットされていて、自己のス
   テーションがトークンを受信し、そのトークンを保持し
   ている状態で前記所定時間の間にキャリア検出手段がキ
   ャリアを検出したかどうかを監視する監視タイマと、 この監視タイマの監視結果をもとに、前記所定時間の間
   にキャリア検出手段がキャリアを検出しなかった場合
   は、自己のステーションのアドレスと同一アドレスのス
   テーションが通信回線上に存在しないと判断し、自己の
   ステーションを通信回線へ加入させ、キャリアを検出し
   た場合は、自己のステーションのアドレスと同一アドレ
   スのステーションが通信回線上に存在すると判断し、自
   己のステーションの通信回線への加入を中止させる加入
   制御手段と、 を具備し、各通信ステーションに設けられたことを特徴
   とする通信制御装置。
2. 【請求項２】 共通の通信回線に接続される複数の通信
   ステーションの間でトークンを持回りし、トークンを獲
   得した通信ステーションが通信を実行するトークンパッ
   シング方式の通信システムにおいて、 通信回線上のフレームを受信するフレーム受信手段と、 このフレーム受信手段で受信したフレームに付いた送信
   元アドレスと自己のステーションのアドレスを照合する
   アドレス照合手段と、 このアドレス照合手段による照合の結果、送信元アドレ
   スと自己のステーションのアドレスが一致していない場
   合は、フレーム受信手段で受信したフレームが自己のス
   テーション宛のトークンであるかどうかを判別する判別
   手段と、 前記アドレス照合手段による照合の結果、送信元アドレ
   スと自己のステーションのアドレスが一致している場合
   は、自己のステーションのアドレスと同一アドレスのス
   テーションが通信回線上に存在すると判断し、自己のス
   テーションの通信回線への加入を中止し、送信元アドレ
   スと自己のステーションのアドレスが一致しない場合
   は、通信ステーションを加入待ちの状態にして新たな受
   信フレームについて前記アドレス照合手段に照合を行わ
   せ、前記判別手段が自己のステーション宛のトークンを
   検出したところで通信ステーションを通信回線へ加入さ
   せる加入制御手段と、 を具備し、各通信ステーションに設けられたことを特徴
   とする通信制御装置。
3. 【請求項３】 前記加入制御手段は、前記判断手段が自
   己のステーション宛のトークンを１回目に検出したとき
   はこれを無視し、２回目に検出したところで通信ステー
   ションを通信回線へ加入させる制御を行うことを特徴と
   する請求項２記載の通信制御装置。