JP3116709B2 - ネットワークにおける親局交替方法 - 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バ
ス方式を採用したネットワークにおいて、親局からの一
斉同報フレームでネットワーク全体の同期取りを行う複
数局における親局交替方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】既に確立している論理リングに新たに現
親局より大きなアドレスを持つ局が加入してきた場合、
現親局は子局となり、データフレームを一斉同報フレー
ムからグループ同報フレームに切替え、新規加入局が親
局になり、データフレームをグループ同報から一斉同報
切り替えることにより親局交替を行う。

【０００３】図２は従来技術および本発明のトークンパ
ッシングバス方式のネットワークを説明する一般的なシ
ステム構成図である。図２において、ネットワークは、
回線１に接続される回線終端装置２とこの回線終端装置
２と接続する端末制御装置４とからなる複数の局（Ａ〜
Ｄ）がトークンパッシングバス方式で論理リングを構成
し、トークンを得た局が送信権を獲得し、他局へ一斉同
報したり、グループ同報したりして情報を送信する。一
方、複数の局（Ｘ〜Ｚ）は回線１に接続されているが、
送信権を得ることなく受信専用であり、回線１から送信
されてくる情報を受信し、所定の制御演算動作を行う。

【０００４】上記のトークンパッシングバス方式で論理
リングを構成する複数の局（Ａ〜Ｄ）は、アドレス番号
の大きい局（図示例では局Ｄのアドレス番号20) から順
次小さい局（図示例では局Ａのアドレス番号17) にトー
クンフレーム渡し、次に局Ａから局Ｄにトークンフレー
ム渡して論理リングを形成している。電源の投入などの
システム全体を立ち上げるとき、この論理リングでは、
アドレス番号の一番大きい局が最初にトークンを確保す
る。また、トークンが一巡する時間の長さを規定し、こ
の時間監視を含めて親局に管理を行わさせるとき、この
親局としては、最初にトークンを確保するアドレス番号
の一番大きい局が適切である。この様な観点から、論理
リングを形成する全局（Ａ〜Ｄ）の内、最大アドレス番
号を持つ局Ｄが親局となり、それ以外の局は子局（Ａ〜
Ｃ）となる。

【０００５】以下、説明の簡略化のため、既設の論理リ
ングを形成する全局を局（Ａ〜Ｃ）とし、このときの親
局を局Ｃ（アドレス番号19）とし、この論理リングに局
Ｄ（アドレス番号20）が接続・加入したとき、親局交替
の方法を図２を併用して図３で説明する。このネットワ
ークシステムにおける時間監視を容易にするため、既設
論理リングの親局Ｃは、全局（Ａ〜Ｃ，Ｘ〜Ｚ）（局Ｄ
は未接続とする）が受信できる一斉同報フレームをデー
タフレームとして送信し、この一斉同報フレームによっ
て特定のタイミングを全ての子局（Ａ〜Ｂ，Ｘ〜Ｚ）に
知らせ、子局（Ａ〜Ｂ，Ｘ〜Ｚ）は、この一斉同報フレ
ームによって、例えば内部クロックの同期を合わせるこ
とができる。

【０００６】そして、親局Ｃは、上述のタイミングをと
る一斉同報フレームのほかに、局Ｃとしての本来の制御
演算を行うためにネットワークに接続される他局との情
報の授受を行う。また、子局（Ａ〜Ｂ）は、親局Ｃと、
子局間（Ａ〜Ｂ，Ｘ〜Ｚ）の内、特定のグループ構成し
た子局間と、の間でグループ同報フレームによってデー
タフレームの送受信を行い、所定の制御演算を行う。

【０００７】この様な親局Ｃからの一斉同報フレームで
全子局のタイミングを整合させる方式のシステムでは、
一斉同報フレームの存在が重要である。回線１を経由し
て送受信されるデータフレームはソフトウェアによって
制御されているが、送信権であるトークンフレームは集
積回路LSI によって制御されている。このためソフトウ
ェアに異常動作が起こると、トークンフレームは送信さ
れるが、データフレームは送信されないという状態が発
生する可能性がある。ネットワーク上の最大アドレス局
Ｃでこの状態が発生したとき、論理リングとしてのネッ
トワークは動作していても、一斉同報フレームの送信を
行うことができなくなる。この様なことを考慮し、最大
アドレス局Ｃの次に大きいアドレスを持つ局Ｂは、一斉
同報データフレームの有無により親局Ｃの存在を判定す
る方法が採られている。例えば、この一斉同報フレーム
欠落を防止するため、親局Ｃからの一斉同報フレーム未
検出回数を所定回数（ノイズなどの誤動作による誤判定
防止のため、２回）検出すると、親局Ｃ（アドレス番号
19）の次にアドレス番号の大きい子局Ｂ（アドレス番号
18）が一斉同報フレームを発する方式がとられている。

【０００８】図３は従来技術における上述のネットワー
クシステムの既設論理リングに、新規局Ｄ（アドレス番
号20）が加入し、親局が局Ｃから局Ｄに切り替わるとき
の動作を説明する説明図である。図３において、横軸は
時間軸 t11〜t72 を示し、この時間軸上に枠内にＤ〜Ａ
で示された部分が、回線１上に送信される局Ｄ〜局Ａの
データフレームを示し、斜線付き枠は、親局からの一斉
同報フレームであることを示す。尚、このデータフレー
ム列の上下に各局の動作状態のコメントが書かれてい
る。

【０００９】図示された親局交替は、自分のアドレス番
号より大きい局の存在を２回確認後次のトークンを獲得
したときに親局から子局に、或いは、親局未検出確認回
数を２回確認後、次のトークンを獲得したときに子局か
ら親局に切り替えを行うものとする。t11 に局Ｄが回線
１に接続され、局Ｄがトークンを獲得し、データフレー
ムを送信する。この時点では局Ｄは、論理リング上の親
子関係を知らないので、グループ同報フレームを送信す
る。また、局Ｃは、局Ｄからのトークンフレームによっ
て、局Ｄのアドレス番号20が自分のアドレス番号19より
大きいことを知り、局Ｄが論理リング上の親局であるべ
きことの１回目の確認をする。

【００１０】t12 では、局Ｃは、局Ｄの１回目の確認で
あり、ノイズなどによる誤動作切り替えを防止する意味
も含め、切り替え動作を行わず、親局として一斉同報フ
レームを送信し、t13,t14 でトークンを子局Ｂ，Ａに順
次トークンを渡してグループ同報フレームを回線１に送
信する。次に、t21 では、局Ｃは、局Ｄが論理リング上
の親局であるべきことの２回目の確認をし、次のトーク
ンを獲得するサイクル(t31〜t34)で親局から子局に切り
替わる。尚、局Ｄはサイクル(t21〜t24)の回線１上のデ
ータフレームをチェックし、自分が最大アドレスである
ことを認識し親局であるべきことを検出する。t22 で
は、局Ｃは、２回目の局Ｄを確認した直後のため、その
まま、親局として一斉同報フレームを回線１に送信す
る。

【００１１】t31 では、局Ｄは子局のままで、グループ
同報フレームを回線１に送信し、サイクル(t31〜t34)で
自分のアドレス番号より大きい局が存在しないことで１
回目の親局未検出をする。また、現親局Ｃの次ぎの大き
さのアドレス番号18を有する局Ｂは、サイクル(t23〜t3
2)に一斉同報フレームが回線１上に存在しないことから
１回目の親局未検出をする。

【００１２】t32 では、局Ｃは、局Ｄ２回目の確認後、
次のトークンを獲得するサイクルに相当し、子局に切り
替わり、グループ同報フレームを回線１に送信する。t4
1 では、局Ｄは、まだ子局のままであり、グループ同報
フレームを回線１に送信し、サイクル(t41〜t44)で自分
のアドレス番号より大きい局が存在しないことから２回
目の親局未検出をする。また、局Ｂは、サイクル(t33〜
t42)に一斉同報フレームが回線１上に存在しないことか
ら２回目の親局未検出をする。

【００１３】t43 で局Ｂは、親局未検出の２回目の確認
後、次のトークンを獲得するサイクルにあたるので、親
局として一斉同報フレームを回線１上に送信する。同様
に、t51 で局Ｄは、親局未検出の２回目の確認後、次の
トークンを獲得するサイクルにあたり、親局として一斉
同報フレームを回線１上に送信する。局Ｂは局Ｄの一斉
同報フレームを検知し、１回目の自分のアドレス番号よ
り大きい局の存在を検出する。

【００１４】t53 で局Ｂは、親局として一斉同報フレー
ムを回線１上に送信する。t61 で局Ｄは、親局として一
斉同報フレームを回線１上に送信し、局Ｂは局Ｄの一斉
同報フレームを検知し、２回目の自分のアドレス番号よ
り大きい局の存在を検出し、次のトークンを獲得するサ
イクルt63 以降から子局に復帰する。即ち、t62 以降か
ら親局は局Ｄに切り替わり、以降、正常な動作となる
が、期間 t43〜t61 の間は一斉同報フレームが乱発さ
れ、同期が乱れる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】この様に、最大アドレ
ス番号を持つ局が親局となり、一斉同報フレームでネッ
トワーク上の各局の同期をとる方式において、一斉同報
フレーム欠落を防止するため、親局の次に大きいアドレ
ス番号を持つ局が所定回数の親局未検出で親局となり、
一斉同報フレームを発する方式では、新規加入局がネッ
トワーク上での最大アドレス局となる場合、従来の技術
で説明した様に、現親局である最大アドレス局の次に大
きいアドレスを持つ局は、この新規加入局の存在を意識
していないことから、新規加入局と最大アドレス局の次
に大きいアドレスを持つ局の双方が親局になる状態が発
生し、同期を乱す原因となる。

【００１６】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
のであり、その目的は前記した課題を解決して、現親局
よりも大きいアドレス番号を有する新規加入局がネット
ワークに接続されたときでも、一斉同報フレームを乱発
することのない、親局交替時の同期の乱れのないトーク
ンパッシングバス方式のネットワークを構成した複数局
における親局交替方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、回線に接続される複数の局がト
ークンパッシングバス方式を構成し、複数の局はアドレ
ス番号の大きい局から順次小さい局にトークンフレーム
渡して論理リングを形成し、この論理リングを形成する
全局の内、最大アドレス番号を持つ局が親局となり、そ
れ以外の局は子局となり、親局は、全局が受信できる一
斉同報フレームをデータフレームとして送信し、該一斉
同報フレームによって特定のタイミングを全ての子局に
知らせ、子局は、該一斉同報フレームによって同期を合
わせ、親局および特定のグループ構成した子局間との間
のみにグループ同報フレームでデータフレームを送受信
し、現親局の次に大きいアドレス番号を持つ局は、所定
回数の親局未検出で親局に切り替わり、一斉同報フレー
ムを発するネットワークにおける親局交替方法におい
て、既設の論理リングに新たに現親局より大きなアドレ
ス番号を持つ局が加入する場合、新規加入局は、予め定
められた回数の親局未検出で親局となり、データフレー
ムをグループ同報フレームから一斉同報フレームに切り
替え、現親局の次に大きいアドレス番号を持つ局が所定
回数の親局未検出で親局に切り替わる回数は、少なくと
も、新規加入局が親局未検出で親局に切り替わる予め定
められた回数よりも１回多いものとする。

【００１８】

【作用】現親局である最大アドレス局の次に大きいアド
レスを持つ局が、新規加入局の存在を直接知ることがで
きないため、親局交替の開始時期に優先順位をつける。
この優先順位を付ける方法として、既設の論理リングに
新たに現親局より大きなアドレス番号を持つ局が加入す
る場合、新規加入局が予め定められた回数の親局未検出
で親局となる回数に比べて、現親局の次に大きいアドレ
ス番号を持つ局が親局未検出で親局に切り替わる回数の
方が、少なくとも、１回多いものとする。この様に、一
斉同報データフレームの未検出回数に差をつけることに
より、現親局の次に大きいアドレス番号を持つ局が親局
に切り替わる前に、新規加入局が親局に切り替わり、一
斉同報データフレームの乱発を防止することができ、シ
ステム全体として、親局の交替時の同期の乱れを抑える
ことができる。

【００１９】

【実施例】図１は図２に示すネットワークにおいて、本
発明の構成による既設の論理リングの親局Ｃよりアドレ
ス番号が大きい局Ｄが接続・加入したとき、親局交替の
方法を説明する説明図であり、図３に対応する同一機能
部には同じ符号が付してある。 図２を併用して図１を
説明する。尚、図３と重複する部分が多いので、従来技
術と本発明の違いによるところを中心に説明する。図２
において、局Ｃ（アドレス番号19），局Ｂ（アドレス番
号18），局Ａ（アドレス番号17）からなる既設論理リン
グに現親局である局Ｃのアドレス番号19より大きいアド
レス番号20を有する局Ｄがネットワークに加入したと
き、新規加入局Ｄは現親局Ｃよりも大きいアドレスを持
つことから、局Ｃは親局交替のため、一斉同報データの
送信を取り止め、新規加入局Ｄに親局を譲る。以下、図
１を中心として説明する。図１において、本発明の一実
施例の構成では、例えば、新規加入局Ｄが親局に切り替
わるのは、親局未検出２回目後の次のトークンを獲得す
るサイクルにきたとき、親局に切り替り、一斉同報フレ
ームを発する。また、現親局Ｃの次に大きいアドレス番
号18を有する局Ｂは、親局未検出３回目後の次のトーク
ンを獲得するサイクルにきたとき、親局に切り替り、一
斉同報フレームを発する様に構成されている。

【００２０】上記構成において、t11 で新規加入局Ｄが
既設論理リングに接続される。局Ｃは、t11,t21 で局Ｄ
が送信するグループ同報フレームより、自アドレス番号
19より大きいアドレス番号20を有する局Ｄの存在を２回
確認し、t32 以降は子局としてグループ同報フレームを
送信し、一斉同報フレームの送信を中止する。局Ｄは、
先行局Ａが自局よりもアドレスが小さいことから自局が
ネットワーク上の最大アドレス局であることを確認し、
自局が２回送信権を獲得するサイクル(t31〜t34)及びサ
イクル(t41〜t44)の間に一斉同報データを受信していな
いことから、次のトークンを獲得するt51 で親局とな
り、一斉同報データを送信する。

【００２１】同様に、現最大アドレス局Ｃの次に大きい
アドレスを持つ局Ｂは、自局が２回送信権を獲得するサ
イクル(t23〜t32)及びサイクル(t33〜t42)の間には、一
斉同報データを受信していないが、３回目のサイクル(t
43〜t52)に新規加入局Ｄからの一斉同報データを受信す
ることにより、親局の交替を中断する。この結果、従来
技術における様に、現最大アドレス局Ｃの次に大きいア
ドレスを持つ局Ｂが親局に切り替わる親局未検出回数
を、新規加入局Ｄが親局に切り替わる親局未検出回数と
同じ場合は、局Ｂと局Ｄによる親局が２局発生するが、
現最大アドレス局Ｃの次に大きいアドレスを持つ局Ｂが
親局に切り替わる親局未検出回数を、新規加入局Ｄが親
局に切り替わる親局未検出回数よりも少なくとも１回多
くすることにより、親局が２局発生することが防止でき
る。

【００２２】本実施例では、局Ａ〜局Ｄの4 局で説明し
たが、回線１に接続され、トークンパッシングバス方式
のネットワークを構成し、論理リングを構成する局数は
もっと多くても、本質的な制約を受けるものではない。

【００２３】

【発明の効果】親局加入局による親局交替と、現親局の
故障による親局交替と、を親局未検出回数を異ならせる
ことにより、両親局交替を切り分けることができ、親局
が２局発生することを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】既設の論理リングに現親局よりアドレス番号が
大きい局が加入したときの本発明による親局交替の方法
を説明する説明図

【図２】一般的なトークンパッシングバス方式のネット
ワークを構成する論理リング構成図

【図３】従来技術による既設の論理リングに現親局より
アドレス番号が大きい局が加入したときの親局交替の方
法を説明する説明図

【符号の説明】

１ 回線 ２ 回線終端装置 ４ 端末制御装置 A〜D, X〜Z, 局 15、17〜22 アドレス番号 t11〜t72 時刻 枠内のＡ〜Ｄ データフレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平本 伸一 東京都日野市富士町１番地 富士ファコ ム制御株式会社内 (72)発明者 新井 健司 東京都日野市富士町１番地 富士ファコ ム制御株式会社内 (72)発明者 梅原 篤樹 東京都日野市富士町１番地 富士ファコ ム制御株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−60254（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−69940（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回線に接続される複数の局がトークンパッ
   シングバス方式を構成し、前記複数の局はアドレス番号
   の大きい局から順次小さい局にトークンフレーム渡して
   論理リングを形成し、この論理リングを形成する全局の
   内、最大アドレス番号を持つ局が親局となり、それ以外
   の局は子局となり、 前記親局は、全局が受信できる一斉同報フレームをデー
   タフレームとして送信し、前記一斉同報フレームによっ
   て特定のタイミングを全ての子局に知らせ、 前記子局は、前記一斉同報フレームによって同期を合わ
   せ、前記親局および特定のグループ構成した子局間との
   間のみにグループ同報フレームでデータフレームを送受
   信し、 前記親局の次に大きいアドレス番号を持つ局は、所定回
   数の親局未検出で親局に切り替わり、一斉同報フレーム
   を発するトークンパッシングバス方式のネットワークに
   おける親局交替方法において、 既設の前記論理リングに新たに現親局より大きなアドレ
   ス番号を持つ局が加入する場合、 新規加入局は、 予め定められた回数の親局未検出で親局となり、データ
   フレームをグループ同報フレームから一斉同報フレーム
   に切り替え、 前記現親局の次に大きいアドレス番号を持つ局が所定回
   数の親局未検出で親局に切り替わる回数は、 少なくとも、前記新規加入局が親局未検出で親局に切り
   替わる前記予め定められた回数よりも１回多い、 ことを特徴としたネットワークにおける親局交替方法。