JP3587092B2 - Response distributed communication method and communication system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のノードが相互にデータの送受信を行う通信システム用であって、防災システムなどに適用可能な応答分散式通信方法およびその通信システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、様々な通信方法が提案されまた採用されているが、例えば、特開平5−211503号公報には、ネットワークに接続された複数の局を有し、発呼局から送信された同報要求情報を受信した複数の着呼局は発呼局に同報応答情報を送信する同報通信方式において、各着呼局は、他の着呼局と異なる遅延時間が経過した後、同報応答情報を送信し、これにより、ネットワーク上の局所的なトラヒックの増加を抑制する同報通信方式が記載されている。
【0003】
また、特開平10−79753号公報には、一斉同報伝文送信局は一斉同報伝文受信局が応答伝文を送信するまでの待ち時間を指定するディレイ種別情報を一斉同報伝文中に挿入または付加して送信し、一斉同報伝文受信局は、その一斉同報伝文を受信して伝文中のディレイ種別情報を読み取って自局のディレイタイムを設定し、設定されたディレイタイム経過後に応答伝文を送信し、これにより、短い一斉同報伝文で応答伝文が返信されるタイミングを制御することができる一斉同報通信制御方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の方法では、いずれも単独のノードが同報を行った場合の動作が規定されているに止まり、それら方法を複数のノードが相互にデータの送受信を行う通信システムに適用することができない。
【0005】
ところで、このような通信システムには、複数のノードが送信を行った場合にデータが消失するなどの問題点が存在する。
【0006】
図10はこの問題点の説明図で、この図の例では、一のノードが時点t1で要求を送信した後、時点t2で別のノードが要求を送信すると、その時点t2以降の区間TM1では、単独のノードが要求を送信した場合の2倍のトラヒックが発生することになるので、データの衝突や受信バッファ漏れなどに起因してデータが消失する恐れがある。要求を送信するノード数がさらに増加すると、トラヒック量がさらに増加することから、データ消失の危険性が一層高くなる。特に、各ノードが自律的に動作し、非同期にデータの送信を行う分散システムでは、他のノードの送信タイミングを予測することが困難であり、このため、全ノードが一斉に要求を送信する場合を想定して通信システムの設計を行う必要がある。ただし、図10において、時点t1,t2以外の送信信号は応答の送信信号である。
【0007】
なお、複数のノードが相互にデータの送受信を行う通信システムでは、要求の遅延を最小限に抑える通信方法も望まれる。また、応答の遅延を最小限に抑える通信方法も望まれる。後者は、各ノードに並列処理機能を具備させれば、ある要求に対する応答の収集が終了する前に次の要求の送信が可能になるので、必ずしも必要とは言えないが、並列処理機能を具備するにはより複雑なトランザクション管理機能が必要になり、各ノード、引いては通信システムの設計が勢い複雑になる。このため、並列処理機能を具備しない方が設計が極めて容易になり、この場合、応答の遅延を最小限に抑えることが要求される。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数のノードによる要求の送信に起因して、伝送媒体の通信容量またはデータ受信能力を超えるトラヒックが発生する場合などの通信システムの輻輳を回避し得る応答分散式通信方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項1記載の発明の応答分散式通信方法は、複数のノードが相互にデータの送受信を行う通信システムにおいて前記複数のノードの各々の応答を分散させる通信方法であって、前記複数のノードの各々は、タイマを有するとともに割り当てられた固有の値を保持し、応答を送信するときのステップとして、前記タイマを起動するステップと、前記固有の値に応じて送信タイミングを遅延させるステップと、その送信タイミングで当該応答を所定フレームで送信するステップとを有し、あるノードの応答の収集中に他のノードが送信した要求に対して応答を送信するときのステップとして、前記あるノードの応答に対応する要求送信時に起動された前記タイマの終了後に、前記固有の値に応じて送信タイミングを遅延させるステップと、その送信タイミングで前記他のノードが送信した要求に対して当該応答を所定フレームで送信するステップとを有することを特徴とする。
この方法によれば、各ノードの応答の送信タイミングが固有の値に応じて遅延するようになるので、伝送媒体の通信容量またはデータ受信能力を超えるトラヒックが発生する場合などの通信システムの輻輳を回避することができる。
【0010】
請求項2記載の発明の応答分散式通信方法は、複数のノードが相互にデータの送受信を行う通信システムにおいて前記複数のノードの各々の応答を分散させる通信方法であって、前記複数のノードの各々は、タイマを有するとともに割り当てられた固有の値および応答の返送を期待するノードのリストをそれぞれ保持および予め記憶し、要求を送信するときのステップとして、前記タイマを起動するステップと、前記リストを利用して当該要求を送信すべき少なくとも1つの送信先ノードの指定情報をヘッダ情報に含めるステップと、前記ヘッダ情報とともに前記要求を所定フレームで送信するステップとを有し、応答を送信するときのステップとして、要求を所定フレームで受信したとき、その所定フレーム内のヘッダ情報が自宛であるか否かの判断をするステップと、その判断結果が自宛であれば、前記固有の値に応じて送信タイミングを遅延させるステップと、その送信タイミングで当該応答を所定フレームで送信するステップとを有し、要求の再送を行うときのステップとして、前記タイマの計時によりタイムアウトが発生する前に、前記要求のヘッダ情報に含めた応答の返送を期待するノードの全てから応答を受信した場合には、前記タイマを停止するステップと、前記応答の返送を期待するノードの全てから応答を受信する前に、前記タイマの計時によりタイムアウトが発生した場合には、前記応答の返送を期待するノードのうち応答を返送してこなかったノードに対してのみ当該要求の再送を行うステップとを有し、障害ノード対策のステップとして、前記要求の再送を行うときのステップで要求の再送を所定回数行ってもその再送の相手先から応答が返送されてこない場合には、その相手先のノードを障害ノードとして取り扱うステップと、前記要求の再送を行うときのステップにおいて、前記障害ノードに対する再送の回数を、前記障害ノードとして取り扱わないノードに対する再送の回数よりも少なくするステップとを有することを特徴とする。
この方法によれば、各ノードの応答の送信タイミングが固有の値に応じて遅延するようになるので、伝送媒体の通信容量またはデータ受信能力を超えるトラヒックが発生する場合などの通信システムの輻輳を回避することができる。また、自宛のデータであれば応答が送信されるほか、応答の返送を期待するノードのうち応答を返送してこなかったノードに対してのみ要求の再送が行われるので、冗長なトラヒックを抑制し、信号の衝突や受信バッファ溢れなどによる要求のデータ消失の確率を低く抑えることができる。さらに、障害ノードに対する再送の回数が少なくされるので、直ちに次の要求の送信が可能になる。つまり、応答の期待できないノードへの再送の繰り返しによる冗長な待ち時間を縮小することで、次の要求の迅速な送信が可能になる。
【0011】
求項記載の発明の応答分散式通信方法は、複数のノードが相互にデータの送受信を行う通信システムにおいて前記複数のノードの各々の応答を分散させる通信方法であって、前記複数のノードの各々は、割り当てられた固有の値を保持するとともに、送信機能として、応答を所定フレームで送信するとき、その応答の送信タイミングを前記固有の値に応じて遅延させる応答送信機能と、要求を所定フレームで送信するとき、その要求を、この送信タイミングを遅延させることなく送信する要求送信機能とを個別に有し、前記複数のノードのうち、データの送信に関する要求が他のノードに比べて多い少なくとも1つのノードを高優先度ノードとし、前記高優先度ノードからの応答が前記他のノードからの応答よりも先に送信されるように前記通信システムを設定し、前記他のノードに対して、前記高優先度ノードから応答が返送されてこない場合、応答の収集を中断させて前記高優先度ノードへの要求の再送を行わせることを特徴とする。
この方法によれば、各ノードの応答の送信タイミングが固有の値に応じて遅延するようになるので、伝送媒体の通信容量またはデータ受信能力を超えるトラヒックが発生する場合などの通信システムの輻輳を回避することができる。また、要求の送信タイミングは遅延されないので、要求の迅速な送信が可能になる。さらに、高優先度ノードに対する要求が優先的に行われるので、高優先度ノードに対する要求の遅延を最小限に抑えることができる。
【0012】
求項記載の発明の応答分散式通信方法は、複数のノードが相互にデータの送受信を行う通信システムにおいて前記複数のノードの各々の応答を分散させる通信方法であって、前記複数のノードの各々は、通信イベント周期タイマおよび応答受信完了待ちタイマを有するとともに割り当てられた固有の値としてのノード番号、および当該ノードのノード番号および他のノードのノード番号の一覧となる接続リストを有し、設定をするときのステップとして、自ノードのノード番号と前記接続リスト中のノード番号とを比較し、自ノードの応答の送信順序を算出するとともに、前記通信システムに接続されるノード数に応じて、前記通信イベント周期タイマおよび応答受信完了待ちタイマによる各計時時間を設定するステップとを有し、応答を送信するときのステップとして、伝送媒体の伝送速度と当該応答のデータ長とからその応答の前記伝送媒体における滞在時間を算出するステップと、その滞在時間から通信システムの輻輳を回避するために必要な応答の送信時間間隔を算出するステップと、前記送信順序および前記送信時間間隔に応じて当該応答を所定フレームで送信するステップとを有することを特徴とする。
この方法によれば、各ノードの応答の送信タイミングが固有の値に応じて遅延するようになるので、伝送媒体の通信容量またはデータ受信能力を超えるトラヒックが発生する場合などの通信システムの輻輳を回避することができる。また、伝送媒体の伝送速度および応答のデータ長をもとに応答の送信時間間隔が算出されるので、遅延を最小限に抑えて応答を返送することが可能となる。さらに、通信システムに接続されるノード数が変化しても通信システムの輻輳を回避することができるほか、通信システムに接続されるノード数に応じて応答の遅延を最小限に抑えることができる。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項記載の応答分散式通信方法において、前記複数のノードの各々は、障害ノードの数が増えれば、その障害ノードの数が増える前よりも前記通信イベント周期タイマおよび応答受信完了待ちタイマによる各計時時間の長さを短くすることを特徴とする。
この方法によれば、障害ノードからの応答待ちによる冗長な遅延を抑制し、応答の遅延を最小限に抑えることができる。
【0014】
請求項6記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の応答分散式通信方法において、所定フレームの受信時刻から前記通信システムの負荷を算出し、この負荷から前記通信システムの負荷が増大しているか否かを判断し、前記通信システムの負荷が増大していれば前記応答の送信時間間隔を長くすることを特徴とする。
この方法によれば、通信システムの負荷が増大していれば応答の送信時間間隔が長くなるので、信号の衝突や受信バッファ溢れなどによる要求のデータ消失の確率を低く抑えることができる。
【0015】
請求項7記載の発明の通信システムは、請求項1から6のいずれかに記載の応答分散式通信方法で、複数のノードが相互にデータの送受信を行うことを特徴とする。
このシステムによれば、各ノードの応答の送信タイミングが固有の値に応じて遅延するようになるので、伝送媒体の通信容量またはデータ受信能力を超えるトラヒックが発生する場合などの通信システムの輻輳を回避することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の第1実施形態に係る応答分散式通信方法の説明図で、この図を用いて以下に第1実施形態の説明を行う。
【0023】
まず、第1実施形態に係る応答分散式通信方法が適用される通信システムの説明を本発明の通信システムに係る一実施形態とともに行う。
【0024】
図2はその通信システムの構成例を示す図、図3はその通信システムで送受信されるデータのフレームフォーマット例を示す図で、図2に示す通信システム1は、リング型で媒体共有のネットワーク2と、このネットワーク2に接続される複数台(図2の例では8台)のノード3とにより構成されている。ただし、図2に示す括弧“[]”内の数字はノード番号を示す(図1も同様)。
【0025】
この通信システム1で送受信されるデータのフレームFは、ヘッダ部F1およびデータ部F2により成り、ヘッダ部F1には、送信元ノード番号F11、送信先ノード/グループ番号F12、送信先相手指定F13、要求/応答のメッセージ種別F14、およびトランザクション番号F15が含まれる。
【0026】
図4は図2に示す各ノードのハードウェア構成図、図5は図4に示すハードウェア、特に制御部上に具備される機能ブロック図で、各ノード3は、図4に示すように、ネットワーク2に接続され、このネットワーク2にデータを送信するための送信部30と、受信バッファメモリ(受信バッファ)31aを有し、ネットワーク2に接続され、このネットワーク2からデータを受信するための受信部31と、計時用のタイマ32と、種々のデータ記憶用のメモリ33と、これら送信部30、受信部31、タイマ32およびメモリ33などが接続され、当該ノード3用の種々の制御などの処理を行う制御部(CPU)34とにより構成されている。
【0027】
このように構成されるハードウェア上には、所定のソフトプラグラムに従って動作する制御部34の処理機能により、図5に示すように、送信部30および受信部31用のドライバ300と、データ部F2用の情報処理などを行うアプリケーションタスク部301と、ヘッダ部F1の情報をもとに、送受信されるフレームFの処理を行う通信プロトコル層部302とが具備される。
【0028】
この通信プロトコル層部302には、種々の管理を行う機能として、後述するヘッダ解析部316からの通知に応じてフレームの受信履歴を管理してアプリケーションタスク部301に通知するフレーム受信履歴管理部303と、システム状態管理部304と、フレームの送信に対する応答を管理する応答管理部305と、ヘッダ部F1のトランザクション番号を指定するトランザクション管理部306とが具備されている。そして、応答管理部305およびトランザクション管理部306からの情報をアプリケーションタスク部301に通知するためのキュー307が具備されているほか、イベントフラグ用のキュー308が具備されている。
【0029】
また、通信プロトコル層部302には、要求送信機能として、アプリケーションタスク部301からの送信すべき要求入力用のキュー309と、図3に示すフォーマットに従って、トランザクション管理部306により指定されるトランザクション番号などをヘッダ部F1に含めるとともにキュー309から得られる要求の情報をデータ部F2に含めてフレームFを組み立てるほか、送信先に指定した少なくとも1つのノードのノード番号を応答管理部305に通知し、キュー308に要求イベントを登録する要求フレーム作成部310と、この要求フレーム作成部310から得られるフレームを送信のために取り込むキュー311とが具備されている。また、通信プロトコル層部302には、応答送信機能として、応答のフレームFを組み立てる応答フレーム作成部312と、この応答フレーム作成部312から得られるフレームを送信のために取り込むキュー313とが具備されている。そして、キュー311,313の後段には、送信遅延部314aを有し、キュー311からのフレームを直ぐにドライバ300に渡す一方、キュー313からのフレームを送信遅延部314aに通してその送信タイミングを遅延させた上でドライバ300に渡すフレーム送信部314が作成されている。
【0030】
さらに、通信プロトコル層部302には、ドライバ300からの受信されたフレーム入力用のキュー315と、このキュー315から得られるフレームにおけるヘッダ部F1の解析を行うヘッダ解析部316とが具備されている。
【0031】
このヘッダ解析部316の処理機能をさらに詳述すると、例えばヘッダ部F1における送信先ノード/グループ番号F12を参照してそれが自宛のものでなければ、そのヘッダ部F1を持つフレームを破棄する処理が行われる。
【0032】
また、ヘッダ部F1におけるメッセージ種別F14を参照してそれが要求であれば、さらに送信先相手指定F13を参照して、それが自宛のものでない場合にはフレームを破棄する処理が行われる。これに対して、自宛のものである場合にはフレームまたはそのヘッダ部F1を応答フレーム作成部312に渡す処理が行われる。これにより、応答用のフレームが応答フレーム作成部312で作成されてキュー313にキューイングされ、この後、フレーム送信部314を通じてドライバ300に渡されることになる。また、キュー308に応答イベントの登録を行うとともに、トランザクション管理部306に受信フレームを通知する処理が行われる。このとき、トランザクション管理部306が2重受信でないと判断した場合、キュー307を介してアプリケーションタスク部301に要求メッセージが通知される。
【0033】
一方、上記メッセージ種別F14を参照してそれが応答であれば、応答管理部305にヘッダ部F1の情報を通知する処理が行われる。この場合、応答管理部305において、応答を得るべき全ノードから全ての応答が返送されてきた時点で応答受信完了待ちタイマを停止し、アプリケーションタスク301に対して正常終了を通知する処理が行われる。
【0034】
ここで、図4に示したタイマ32は、通信イベント周期タイマ、上記応答受信完了待ちタイマ、および応答送信待ちタイマとして使用される。
【0035】
通信イベント周期タイマは、イベントフラグ用のキュー308にイベントが存在しない場合に要求の送信、または自宛か否かに関わらず要求の受信があれば、あるいは当該通信イベント周期タイマの計時終了時にキュー308に少なくとも1つのイベントがキューイングされていれば、起動し、停止条件を有さない。また、タイムアウト時にはキュー308を参照する処理が実行される。
【0036】
応答受信完了待ちタイマは、キュー308にイベントが存在しない場合に要求の送信があれば、あるいは通信イベント周期タイマの計時終了後にキュー308から得られるイベントが要求であれば、起動し、この後、返送されるべき全ノードから応答が全て受信されると、応答管理部305によって停止される。また、タイムアウト時には、再送回数に満たない場合、応答を返送してこなかったノードをヘッダ部F1の送信先相手指定F13に設定して再送する処理が行われる。再送回数分再送を行った場合、応答を返送してこなかったノードのノード番号をシステム状態管理部304に通知するとともに、異常終了としてアプリケーションタスク部301に通知する処理が応答管理部305により行われる。
【0037】
応答送信待ちタイマは、キュー308にイベントが存在しない場合に要求の送信があれば、あるいは通信イベント周期タイマの計時終了後にキュー308から得られるイベントが応答であれば、起動し、停止条件を有さない。また、タイムアウト時には、応答を送信する処理が行われる。
【0038】
次に、上記構成の通信システム1に適用される第1実施形態に係る応答分散式通信方法を説明すると、第1実施形態では、複数のノード3の各々に対して、固有の値として例えばノード番号を割り当ててそれを保持させ、フレーム送信部314から応答を送信するとき、この応答の送信タイミングを送信遅延部314aでその固有の値に応じて遅延させる方法が採られる。その遅延時間は、ノード番号×10msにより得られる値に設定される。なお、この遅延処理は図5に示す送信遅延部314aで行われる。
【0039】
図1を用いて上記方法による動作例を説明する。ただし、伝送媒体における伝送遅延時間およびドライバ300でのデータ処理時間は、十分短く無視できるものとする。
【0040】
ノード3[2]が要求を例えばグループ通信またはマルチキャストで他のノード3[1],3[3]〜3[8]に送信すると(t10)、他のノードの各々から、ノード番号×10msにより得られる値の遅延時間後に順次応答が返送されてくる。すなわち、ノード3[1]からの応答はほぼ10ms遅延後の時点t11に受信され、続いてノード3[3]からの応答はほぼ30ms遅延後の時点t13に受信され、最後にノード3[8]からの応答はほぼ80ms遅延後の時点t18に受信される。このように、通信イベント周期で各ノードの応答送信時刻が一意に決定されるので、複数のノードによる要求の送信に起因して、伝送媒体の通信容量またはデータ受信能力を超えるトラヒックが発生する場合などの通信システムの輻輳を回避することが可能になる。ただし、ノード3[1]〜3[8]は同一のグループに属しているものとする。
【0041】
また、図1に示すように、ノード3[3]が時点t12と時点t13との間の時点t123に要求を例えば他のノード全てに送信したとすると、その時点t123を基準に、他のノードの各々から順次応答が返送されてくるので、衝突による信号の消失を防止することができるほか、上記同様に通信システムの輻輳を回避することが可能になる。
【0042】
図6は本発明の第2実施形態に係る応答分散式通信方法の説明図で、この図を用いて以下に第2実施形態の説明を行う。本応答分散式通信方法も第1実施形態と同様に通信システム1に適用される。第2実施形態では、複数のノード3の各々に対して、要求を送信するとき、その要求を送信すべき少なくとも1つの送信先ノードの指定情報をヘッダ部F1の送信先相手指定F13に含めさせ、ヘッダ部F1とともに要求(データ部F2)をデータとして送信させ、データを受信したとき、このデータから得られるヘッダ部F1の情報をもとに、受信したデータが自宛のデータであるか否かを判断させ、自宛のデータであれば応答を送信させる方法が採られる。
【0043】
図6を用いて上記方法による動作例を説明する。ノード3[2]が要求を例えばノード3[1],3[8]に送信したとすると(t20)、ノード3[1],3[8]では、ノード3[2]から受信したデータが自宛のデータであるので、ほぼ10ms遅延後の時点t21およびほぼ80ms遅延後の時点t28にそれぞれ応答を送信する処理が実行され、また、ノード3[3]〜3[7]の各々では、ノード3[2]から受信したデータが自宛のデータではないので、応答を送信する処理は実行されない。これにより、ノード3[2]は、時点t21でノード3[1]から応答を受信し、時点t28でノード3[8]から応答を受信することになる。このように、要求を送信する必要のないノードからの応答を排除することにより、冗長なトラヒックの抑制が可能になり、信号の衝突や受信バッファ溢れなどによる要求データの消失の確率を低く抑えることができる。
【0044】
また、図6に示すように、ノード3[3]が時点t22と時点t23との間の時点t223に要求を例えばノード3[1],3[2]に送信したとすると、その時点t223を基準に、ノード3[1],3[2]のみから順次応答が返送されてくるので、衝突による信号の消失を防止することができる。
【0045】
上記第1および第2実施形態では、動作例として、ノード3[2]の応答の収集中にノード3[3]が要求を送信すると、そのノード3[3]に対する応答の収集がノード3[2]の応答の収集と平行して行われるが、これに限らず、ノード3[2]の応答の収集が終了した後に、ノード3[3]に対する応答の収集が開始されるようにしてもよい。この場合、ノード3[2]の要求送信時に起動された通信イベント周期タイマが終了したら、ノード3[3]に対する応答が開始し、この後、ノード番号×10msに従って順次応答が返送されるようにすればよい。この場合の動作例を図7に示す。図7において、ノード3[2]が要求を例えば他のノード全てに送信すると(t300)、他のノード3[1],3[3]〜3[8]の各々から順次応答が返送されてくる(t301,t303,…,t308)。この後、ノード3[2]の要求送信時に起動された通信イベント周期タイマが終了すると(t309)、ノード3[3]に対して他のノード3[1],3[2],3[4]〜3[8]の各々から順次応答が返送されてくる(t310,t311,…,t317)。これにより、通信システムの輻輳を回避することが可能になる。
【0046】
次に、本発明の第3実施形態に係る応答分散式通信方法の説明を行う。本応答分散式通信方法も第1実施形態と同様に通信システム1に適用される。第1および第2実施形態では、応答の送信時間間隔は一定値の10msになっているが、第3実施形態では、応答の送信時間間隔を通信システム1に適応した値に設定する方法が採られる。すなわち、複数のノード3の各々に対して、応答を送信するとき、伝送媒体の伝送速度と応答のフレームのデータ長とからその応答の伝送媒体における滞在時間を算出させ、この滞在時間から通信システム1の輻輳を回避するために必要な応答の送信時間間隔を算出させ、当該ノード3が保持する固有の値から応答の送信順序を決定させ、この送信順序および上記送信時間間隔に応じて応答を送信させる方法が採られるのである。
【0047】
この方法による応答の送信時間間隔の算出例を説明すると、例えば、伝送媒体の伝送速度を80kボーとし、各ノード3が送信する要求および応答のフレームの平均データ長を200バイトとすれば、応答の伝送媒体における滞在時間として2.5ms(=200byte/80kbps)が算出される。続いて、この滞在時間に所定値(≧0)を加えたり所定倍(≧1)するなどして送信時間間隔が算出される。例えば所定値をゼロとすれば、応答の送信時間間隔は2.5msになる。これにより、通信システムの輻輳を回避することが可能になるとともに、遅延を最小限に抑えて応答を返送することが可能となる。
【0048】
次に、本発明の第4実施形態に係る応答分散式通信方法の説明を行う。本応答分散式通信方法も第1実施形態と同様に通信システム1に適用される。第4実施形態では、データの受信時刻から通信システム1の負荷を算出し、この負荷から通信システム1の負荷が増大しているか否かを判断し、通信システム1の負荷が増大していれば応答の送信時間を長くする方法が採られる。
【0049】
具体例としては、通信システム1における複数のノード3のうち、応答の送信時間を決定するマスタとなるノード3を選定する。図2において、例えばノード3[1]をマスタとすると、このノード3[1]に対して、ドライバ300からデータを受信した場合、自宛か否かに関係なくヘッダ解析部316からフレーム受信履歴管理部303に受信イベントを通知させ(図5参照)、第3実施形態と同様にして応答の送信時間間隔(例えば2.5ms)を算出させる。
【0050】
ここで、例えば1秒毎に通信システム1の負荷状態のモニタ結果を検証させるとすると、400フレーム(=1s/2.5ms)を、通信システム1の負荷が増大しているか否かを判断するための基準値として得ることができる。400に所定値を加えるなどして得た値を使用するようにしてもよいが、ここでは簡単のため400をそのまま基準値として使用するものとする。
【0051】
この場合、ノード3[1]に対して、1秒毎にその1秒間におけるデータの受信時刻から受信したフレーム数を通信システム1の負荷として算出させ、この算出したフレーム数が上記基準値400以上であると通信システム1の負荷が増大していると判断させる一方、400未満であると通信システム1の負荷は増大していないと判断させる。さらに、ノード3[1]に対して、通信システム1の負荷が増大していると判断したとき、一時的に応答の送信時間間隔を5msに長くするように他のノードの全てに通知させ、この後、通信システム1の負荷は増大していないと判断すれば、応答の送信時間間隔を2.5msに戻すように他のノードの全てに通知させる。一方、これらの通知を受ける他のノードの全てに対して、ノード3[1]からの上記通知に応じて、送信時間間隔を5msまたは2.5msに変更させる。
【0052】
この具体例によれば、通信システム1の負荷が増大すれば、応答の送信時間が長くなるので、信号の衝突や受信バッファ溢れなどによる要求データの消失の確率を低く抑えることができる。
【0053】
図8は本発明の第5実施形態に係る応答分散式通信方法の説明図で、この図を用いて以下に第5実施形態の説明を行う。本応答分散式通信方法も第1実施形態と同様に通信システム1に適用される。第5実施形態では、複数のノード3の各々に対して、応答の返送を期待するノード3のリストを予め記憶させ、要求を送信するとき、応答受信完了待ちタイマを起動させ、上記リストを利用して要求を送信すべき少なくとも1つの送信先ノードの指定情報をヘッダ部F1に含めさせ、このヘッダ部F1とともに要求を送信させ、この後、応答受信完了待ちタイマの計時によりタイムアウトが発生する前に、ヘッダ部F1に含めた応答の返送を期待するノードの全てから応答を受信した場合には、応答受信完了待ちタイマを停止させる一方、応答の返送を期待するノードの全てから応答を受信する前に、応答受信完了待ちタイマの計時によりタイムアウトが発生した場合には、応答の返送を期待するノードのうち応答を返送してこなかったノードに対してのみ上記要求の再送を行わせる方法が採られる。
【0054】
次に、上記方法による動作例を説明する。ノード3[2]が要求を例えば他のノード全てに送信すると(t400)、他のノードの各々から順次応答が返送されてくるが、図8の例では、何等かの原因によってノード3[3]からは応答が返送されてこず、ノード3[3]を除く他のノード3[1],3[4]〜3[8]の各々から順次応答が返送されてくる(t401,…,t408)。
【0055】
この場合、応答の返送を期待するノードの全てから応答を受信する前に、応答受信完了待ちタイマの計時によりタイムアウトが発生し(t409)、この時点で、ノード3[2]は送信先相手指定F13をノード3[3]のみにして上記要求を再送する。このとき、送信先ノード/グループ番号F12およびトランザクション番号F15は変更しない。この後、30msの経過後の時点t412にノード3[3]からノード3[2]に応答が返送される。
【0056】
このように、応答を送信してこなかったノードに対してのみに再送を行うことで、再送する必要のないノードからの応答が排除されるので、冗長なトラヒックの抑制が可能になり、信号の衝突や受信バッファ溢れなどによる要求データの消失の確率を低く抑えることができる。また、要求の受信は正常に行われ、その要求に対する応答が信号の衝突によって消失した場合に、異なる送信先ノード/グループ番号F12およびトランザクション番号F15で再送すると、二重受信となってアプリケーションが暴走する危険性があるが、送信先ノード/グループ番号F12およびトランザクション番号F15を変更せずに再送を行うことで、そのような危険性を伴わない通信が可能になる。
【0057】
なお、上記第5実施形態において、複数のノード3の各々が、要求の再送を所定回数行ってもその再送の相手先から応答が返送されてこない場合には、その相手先のノードを障害ノードとして取り扱い、この後、障害ノードに対する再送の回数を、障害ノードとして取り扱わないノードに対する再送の回数よりも少なくするようにしてもよい。例えば、所定回数を3回に設定し、障害ノードに対する再送の回数を1回に設定すれば、図8の動作と同様に、ノード3[2]がノード3[3]に対して3回再送を行ってもノード3[3]から応答が返送されてこないと、ノード3[2]において、応答管理部305がシステム状態管理部304に対してノード3[3]が障害ノードであると通知して、これ以降のノード3[3]に対する再送回数を1回にする処理が行われる。続いて、異常終了したことをアプリケーションタスク部301に通知する処理が行われ、これにより、通信処理が完了する。この後、ノード3[2]がノード3[3]に要求を送信して、その要求に対する応答が返送されてこなければ、ノード3[3]に対する再送が1回だけ行われる。この後、その再送に対して応答がないと、通信処理が完了する。これにより、応答が期待できないノードへの再送の繰り返しによる冗長な待ち時間を短縮でき、この短縮した時間だけ次の送信を迅速に行うことができる。
【0058】
図9は本発明の第6実施形態に係る応答分散式通信方法の説明図で、この図を用いて以下に第6実施形態の説明を行う。本応答分散式通信方法も第1実施形態と同様に通信システム1に適用される。第6実施形態では、複数のノード3のうち、データの送信に関する要求が他のノードに比べて多い少なくとも1つのノードを高優先度ノードとし、この高優先度ノードからの応答が上記他のノードからの応答よりも先に送信されるように通信システム1を設定し、上記他のノードに対して、高優先度ノードから応答が返送されてこない場合、応答の収集を中断させて高優先度ノードへの要求の再送を行わせる方法が採られる。
【0059】
次に、上記方法による動作例を説明する。ただし、図9では、ノード3[1]がデータの送信に関する要求が他のノードに比べて多く、高優先度ノードに設定されているものとする。
【0060】
ノード3[2]が要求を例えば他のノード全てに送信すると(t50)、高優先度ノードに設定されたノード3[1]からの応答が他のノード3[3]〜3[8]からの応答よりも先に返送されるように順次応答が返送されてくるのであるが、図9の例では、何等かの原因で高優先度ノードに設定されたノード3[1]から応答が受信されるべき時点t51に返送されてこない。この場合、ノード3[2]は、応答の収集を中断して、例えば次のノード3[3]から応答が返送されるべき時点までに、ノード3[1]への要求の再送を行うとともに他のノード3[3]〜3[8]へも同一の要求を再送する(時点t52)。このとき、送信先ノード/グループ番号F12およびトランザクション番号F15は変更しない。これにより、二重受信によるアプリケーションの暴走の防止が可能になる。
【0061】
この後、図9の例では、高優先度ノードに設定されたノード3[1]からの応答が他のノード3[3]〜3[8]からの応答よりも先に返送されるように順次応答が返送されてくる(t53,t55〜t60)。これにより、高優先度ノードからの応答の遅延を最小限に抑えることができる。
【0062】
次に、本発明の第7実施形態に係る応答分散式通信方法の説明を行う。本応答分散式通信方法も第1実施形態と同様に通信システム1に適用される。第7実施形態では、複数のノード3の各々に対して、通信システム1に接続されるノード数に応じて、通信イベント周期タイマおよび応答受信完了待ちタイマによる各計時時間の長さを通信システム1の輻輳を回避し得る値に設定させる方法が採られる。
【0063】
具体的には、初期設定時に、自ノードのノード番号と通信システム1のノード数およびノード番号の一覧(接続リスト)とをアプリケーションタスク部301が通信プロトコル層部302に通知するように各ノード3を設定する。また、自ノードのノード番号と接続リスト中のノード番号とを比較し、自ノードの応答送信順序を算出するように各ノード3を設定する。
【0064】
例えば、自ノードのノード番号がであり、接続リスト中のノード番号が1,3,4,6,9,10,13,16,19であるとすれば、自ノードの応答送信順序は1,3,4,6の次であることから5番目になる。このように、ノード番号と応答送信順序必ずしも一致しない。そして、第7実施形態では、通信システム1に接続されるノード数に応じて、通信イベント周期タイマおよび応答受信完了待ちタイマによる各計時時間の長さを適応的に設定する。この場合、ノード数が10で、図2のノード数8に対してノード数が2個増えるから、通信システムの輻輳を回避すべく、通信イベント周期タイマおよび応答受信完了待ちタイマによる各計時時間の長さはノード数が8の場合の1.25(=10/8)倍に変更される。以上により、通信システムに接続されたノード数に応じて応答の遅延時間を最小に設定することができる。
【0065】
なお、第7実施形態において、既述の障害モードを検出した場合、検出した障害ノードの数を上記各計時時間の長さの設定に加味するようにしてもよい。すなわち、通信システム1に接続されるノード数および障害ノードの数に応じて、通信イベント周期タイマおよび応答受信完了待ちタイマによる各計時時間の長さを通信システム1の輻輳を回避し得る値に設定するようにしてもよい。例えば、通信システム1に接続されるノード数が10で障害ノードの数が1の場合には、通信イベント周期タイマおよび応答受信完了待ちタイマによる各計時時間の長さをノード数が10の場合の0.9倍に変更すればよい。なお、自ノードのノード番号がであり、接続リスト中のノード番号が1,3,4,6,9,10,13,16,19であるとき、障害ノードのノード番号が13であれば自ノードの応答送信順序は5番目のままで、障害ノードのノード番号が4であれば自ノードの応答送信順序が4番目に変わるから、ノード番号×10msにより得られる遅延時間が変わるのは言うまでもない。
【0066】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項1記載の発明によれば、伝送媒体の通信容量またはデータ受信能力を超えるトラヒックが発生する場合などの通信システムの輻輳を回避することができる。
【0067】
請求項2記載の発明によれば、伝送媒体の通信容量またはデータ受信能力を超えるトラヒックが発生する場合などの通信システムの輻輳を回避することができる。また、冗長なトラヒックを抑制し、信号の衝突や受信バッファ溢れなどによる要求のデータ消失の確率を低く抑えることができる。さらに、直ちに次の要求の送信が可能になる
【0068】
請求項3記載の発明によれば、伝送媒体の通信容量またはデータ受信能力を超えるトラヒックが発生する場合などの通信システムの輻輳を回避することができる。また、要求の迅速な送信が可能になる。さらに、高優先度ノードに対する要求の遅延を最小限に抑えることができる
【0069】
請求項4記載の発明によれば、伝送媒体の通信容量またはデータ受信能力を超えるトラヒックが発生する場合などの通信システムの輻輳を回避することができる。また、遅延を最小限に抑えて応答を返送することが可能となる。さらに、通信システムに接続されるノード数が変化しても通信システムの輻輳を回避することができるほか、通信システムに接続されるノード数に応じて応答の遅延を最小限に抑えることができる
【0070】
請求項5記載の発明によれば、障害ノードからの応答待ちによる冗長な遅延を抑制し、応答の遅延を最小限に抑えることができる。
【0071】
請求項6記載の発明によれば、信号の衝突や受信バッファ溢れなどによる要求のデータ消失の確率を低く抑えることができる。
【0076】
請求項記載の発明によれば、伝送媒体の通信容量またはデータ受信能力を超えるトラヒックが発生する場合などの通信システムの輻輳を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る応答分散式通信方法の説明図である。
【図2】通信システムの構成例を示す図である。
【図3】通信システムで送受信されるデータのフレームフォーマット例を示す図である。
【図4】図2に示す各ノードのハードウェア構成図である。
【図5】図4に示すハードウェア、特に制御部上に具備される機能ブロック図である。
【図6】本発明の第2実施形態に係る応答分散式通信方法の説明図である。
【図7】応答の収集の別例を示す図である。
【図8】本発明の第5実施形態に係る応答分散式通信方法の説明図である。
【図9】第6実施形態に係る応答分散式通信方法の説明図である。
【図10】複数のノードが送信を行った場合にデータが消失するなどの問題点の説明図である。
【符号の説明】
1 通信システム
2 ネットワーク
3 ノード
30 送信部
31 受信部
32 タイマ
33 メモリ
34 制御部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a response distributed communication method applicable to a disaster prevention system and the like, and a communication system for the communication system in which a plurality of nodes mutually transmit and receive data.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various communication methods have been proposed and adopted. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-215033 discloses a broadcast request transmitted from a calling station having a plurality of stations connected to a network. In a broadcast communication system in which a plurality of receiving stations that have received information transmit broadcast response information to the calling station, each receiving station receives a broadcast response after a delay time different from that of the other called stations has elapsed. A broadcast system is described that transmits information and thereby suppresses an increase in local traffic on the network.
[0003]
In Japanese Patent Laid-Open No. 10-79753, a broadcast message transmitting station includes delay type information for specifying a waiting time until a broadcast message receiving station transmits a response message. The broadcast message receiving station receives the broadcast message, reads the delay type information in the message, sets its own delay time, and sets the delay A broadcast communication control method is disclosed in which a response message is transmitted after a lapse of time, whereby the timing at which the response message is returned with a short broadcast message can be controlled.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the methods described in the above publications only specify the operation when a single node broadcasts, and these methods are applied to a communication system in which a plurality of nodes mutually transmit and receive data. Can not do it.
[0005]
By the way, such a communication system has a problem that data is lost when a plurality of nodes perform transmission.
[0006]
FIG. 10 is an explanatory diagram of this problem. In the example of this figure, when one node transmits a request at time t1, and another node transmits a request at time t2, in the section TM1 after that time t2, Since double traffic occurs when a single node transmits a request, data may be lost due to data collision or reception buffer leakage. If the number of nodes that transmit requests further increases, the amount of traffic further increases, so the risk of data loss increases further. In particular, in a distributed system in which each node operates autonomously and transmits data asynchronously, it is difficult to predict the transmission timing of other nodes, and as a result, all nodes transmit requests simultaneously. It is necessary to design a communication system assuming the above. However, in FIG. 10, the transmission signals other than the time points t1 and t2 are response transmission signals.
[0007]
In a communication system in which a plurality of nodes exchange data with each other, a communication method that minimizes request delay is also desired. A communication method that minimizes response delay is also desired. In the latter case, if each node has a parallel processing function, the next request can be transmitted before the collection of responses to a request is completed. Therefore, a more complicated transaction management function is required, and the design of each node, and hence the communication system, is complicated. For this reason, the design without the parallel processing function becomes extremely easy, and in this case, it is required to minimize the response delay.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and congestion of a communication system such as when traffic exceeding the communication capacity or data reception capacity of a transmission medium occurs due to transmission of requests by a plurality of nodes. An object is to provide a response distributed communication method that can be avoided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problemsofThe response distributed communication method according to claim 1 is a communication system in which a plurality of nodes mutually transmit and receive data.In each of the plurality of nodesA communication method for distributing responses, wherein each of the plurality of nodes includes:With a timerWhen holding a unique value assigned and sending a responseAs a step of starting the timer;Depending on the specific valueA step of delaying the transmission timing and a step of transmitting the response in a predetermined frame at the transmission timing, and transmitting a response to a request transmitted by another node while collecting a response of a certain node. As a step, after the timer started at the time of transmitting a request corresponding to a response of the certain node, a step of delaying transmission timing according to the specific value, and a request transmitted by the other node at the transmission timing And transmitting the response in a predetermined frame.
According to this method, since the transmission timing of the response of each node is delayed according to a unique value, the congestion of the communication system such as when the traffic exceeding the communication capacity or the data reception capability of the transmission medium occurs is generated. Can be avoidedThe
[0010]
The response distribution type communication method according to claim 2 is a communication method for distributing responses of each of the plurality of nodes in a communication system in which a plurality of nodes mutually transmit and receive data. Each of which holds and pre-stores a unique value assigned and a list of nodes that are expected to return a response, each having a timer, and starting the timer as a step when sending a request; Including the step of including in the header information the designation information of at least one destination node to which the request should be transmitted using, and the step of transmitting the request in a predetermined frame together with the header information. If the request is received in a predetermined frame, whether the header information in the predetermined frame is addressed to itself A step of delaying the transmission timing according to the specific value and a step of transmitting the response in a predetermined frame at the transmission timing. When the request is retransmitted, if a response is received from all of the nodes expected to return the response included in the header information of the request before a timeout occurs due to the timing of the timer, A step of stopping the timer, and before receiving a response from all of the nodes that expect the response to be returned, if a time-out occurs due to timing of the timer, a response is sent out of the nodes that expect the response to be returned. Resending the request only to a node that has not been returned. If a response is not returned from the retransmission partner even if the request is retransmitted a predetermined number of times in the step of performing the step, the node of the partner is treated as a faulty node, and the request is retransmitted A step of making the number of retransmissions for the failed node less than the number of retransmissions for a node not treated as the failed node.
According to this method, since the transmission timing of the response of each node is delayed according to a unique value, the congestion of the communication system such as when the traffic exceeding the communication capacity or the data reception capability of the transmission medium occurs is generated. It can be avoided.In addition to sending a response if the data is addressed to itself, the request is retransmitted only to the nodes that do not return the response among the nodes that expect the response to be returned, thus suppressing redundant traffic. In addition, it is possible to reduce the probability of request data loss due to signal collision or overflow of the reception buffer. Furthermore, since the number of retransmissions to the failed node is reduced, the next request can be transmitted immediately. That is, the next request can be transmitted promptly by reducing the redundant waiting time due to repeated retransmissions to nodes that cannot expect a response.
[0011]
ContractClaim3Response distributed communication method according to the present inventionIs a communication method for distributing responses of each of the plurality of nodes in a communication system in which a plurality of nodes mutually transmit and receive data,Each of the plurality of nodes isIn addition to holding the assigned unique value, as a transmission function, when transmitting a response in a predetermined frame, a response transmission function for delaying the transmission timing of the response according to the specific value, and transmitting the request in a predetermined frame A request transmission function that individually transmits the request without delaying the transmission timing, and at least one of the plurality of nodes has more requests for data transmission than other nodes. The node is set as a high priority node, and the communication system is set so that a response from the high priority node is transmitted before a response from the other node. When no response is returned from the priority node, the collection of responses is interrupted and the request is retransmitted to the high priority node.
According to this method,Since the response transmission timing of each node is delayed according to a specific value, congestion of the communication system such as when traffic exceeding the communication capacity or data reception capability of the transmission medium occurs can be avoided. Further, since the request transmission timing is not delayed, the request can be transmitted promptly. In addition, requests for high priority nodes are given priority, minimizing request delays for high priority nodes.Can be suppressed.
[0012]
ContractClaim4Response distributed communication method according to the present inventionIs a communication method for distributing responses of each of the plurality of nodes in a communication system in which a plurality of nodes mutually transmit and receive data,Each of the plurality of nodes isIt has a communication event cycle timer and a response reception completion waiting timer, and has a node number as a unique value assigned, and a connection list that lists node numbers of the node and node numbers of other nodes, and sets As a step, the node number of the own node and the node number in the connection list are compared, the transmission order of the response of the own node is calculated, and the communication is performed according to the number of nodes connected to the communication system. A step of setting each time measured by an event cycle timer and a response reception completion waiting timer, and as a step of transmitting a response, the transmission medium of the response is determined from the transmission speed of the transmission medium and the data length of the response. To calculate the stay time in the network and to avoid communication system congestion from the stay time Calculating a transmission time interval of a main response, characterized by a step of transmitting the response at a given frame according to the transmission order and the transmission time interval.
According to this method,Since the response transmission timing of each node is delayed according to a specific value, congestion of the communication system such as when traffic exceeding the communication capacity or data reception capability of the transmission medium occurs can be avoided. In addition, since the response transmission time interval is calculated based on the transmission speed of the transmission medium and the response data length, the response can be returned with a minimum delay. In addition, congestion of the communication system can be avoided even if the number of nodes connected to the communication system changes, and response delays can be minimized according to the number of nodes connected to the communication system.The
[0013]
The invention according to claim 5Claim4In the response distributed communication method described above, each of the plurality of nodes includes:If the number of faulty nodes increases, the time length of each time measured by the communication event cycle timer and the response reception completion waiting timer is made shorter than before the number of faulty nodes increases.
According to this method,Redundant delay due to waiting for a response from the failed node can be suppressed and response delay can be minimized.The
[0014]
The invention described in claim 6Claim 1To any of 4In the response distributed communication method described,Predetermined frameThe load of the communication system is calculated from the reception time, and it is determined whether or not the load of the communication system has increased from this load. If the load of the communication system has increased, the transmission time interval of the response is set. LengthenIt is characterized by that.
According to this method, if the load on the communication system increases, the response transmission time interval becomes longer. Therefore, the probability of data loss due to signal collision or reception buffer overflow can be kept low.
[0015]
A communication system according to a seventh aspect of the present invention is the response distributed communication method according to any one of the first to sixth aspects, wherein a plurality of nodes mutually transmit and receive data.
According to this system, since the response transmission timing of each node is delayed according to a unique value, the congestion of the communication system such as when traffic exceeding the communication capacity or data reception capability of the transmission medium occurs is generated. It can be avoided.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an explanatory diagram of a response distributed communication method according to the first embodiment of the present invention. The first embodiment will be described below with reference to FIG.
[0023]
First, a communication system to which the response distributed communication method according to the first embodiment is applied will be described together with an embodiment according to the communication system of the present invention.
[0024]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the communication system, FIG. 3 is a diagram showing a frame format example of data transmitted / received in the communication system, and the communication system 1 shown in FIG. And a plurality (8 in the example of FIG. 2) of nodes 3 connected to the network 2. However, the numbers in parentheses “[]” shown in FIG. 2 indicate node numbers (the same applies to FIG. 1).
[0025]
A frame F of data transmitted and received in the communication system 1 includes a header part F1 and a data part F2. The header part F1 includes a transmission source node number F11, a transmission destination node / group number F12, a transmission destination partner designation F13, A request / response message type F14 and a transaction number F15 are included.
[0026]
4 is a hardware configuration diagram of each node shown in FIG. 2, FIG. 5 is a functional block diagram provided on the hardware shown in FIG. 4, particularly on the control unit, and each node 3 is as shown in FIG. A reception unit connected to the network 2 and having a transmission unit 30 for transmitting data to the network 2 and a reception buffer memory (reception buffer) 31a, connected to the network 2 and receiving data from the network 2 Unit 31, timer 32 for timing, memory 33 for storing various data, these transmitting unit 30, receiving unit 31, timer 32 and memory 33, etc. are connected, and various controls for the node 3 etc. It is comprised by the control part (CPU) 34 which performs a process.
[0027]
On the hardware configured in this way, the processing function of the control unit 34 that operates according to a predetermined soft program, as shown in FIG. 5, the driver 300 for the transmission unit 30 and the reception unit 31, and the data unit F2 For example, an application task unit 301 that performs information processing and the like, and a communication protocol layer unit 302 that processes a frame F to be transmitted and received based on information in the header part F1.
[0028]
In this communication protocol layer unit 302, as a function of performing various management, a frame reception history management unit 303 that manages a frame reception history in response to a notification from a header analysis unit 316 described later and notifies the application task unit 301 of the frame. A system state management unit 304, a response management unit 305 that manages responses to frame transmission, and a transaction management unit 306 that specifies the transaction number of the header portion F1. In addition to a queue 307 for notifying the application task unit 301 of information from the response management unit 305 and the transaction management unit 306, an event flag queue 308 is also provided.
[0029]
Further, the communication protocol layer 302 includes a request input queue 309 to be transmitted from the application task unit 301 and a transaction number specified by the transaction management unit 306 according to the format shown in FIG. Is included in the header part F1 and information of the request obtained from the queue 309 is included in the data part F2 to assemble the frame F, and the response manager 305 is notified of the node number of at least one node designated as the transmission destination. A request frame creation unit 310 that registers a request event in 308 and a queue 311 that captures frames obtained from the request frame creation unit 310 for transmission are provided. In addition, the communication protocol layer unit 302 includes a response frame creation unit 312 that assembles a response frame F and a queue 313 that captures frames obtained from the response frame creation unit 312 for transmission as response transmission functions. ing. The queues 311 and 313 have a transmission delay unit 314a in the subsequent stage, and immediately pass the frame from the queue 311 to the driver 300, while passing the frame from the queue 313 through the transmission delay unit 314a to delay the transmission timing. Then, a frame transmission unit 314 that is passed to the driver 300 is created.
[0030]
Further, the communication protocol layer unit 302 includes a queue 315 for frame input received from the driver 300, and a header analysis unit 316 that analyzes the header part F1 in a frame obtained from the queue 315. .
[0031]
The processing function of the header analysis unit 316 will be described in more detail. For example, referring to the transmission destination node / group number F12 in the header part F1, if it is not addressed to itself, the frame having the header part F1 is discarded. Processing is performed.
[0032]
If it is a request with reference to the message type F14 in the header part F1, the destination partner designation F13 is further referred to, and if it is not addressed to itself, processing for discarding the frame is performed. On the other hand, when it is addressed to itself, a process of passing the frame or its header part F1 to the response frame creation part 312 is performed. As a result, a response frame is created by the response frame creation unit 312 and is queued in the queue 313, and then passed to the driver 300 through the frame transmission unit 314. In addition, a response event is registered in the queue 308 and a process of notifying the transaction management unit 306 of the received frame is performed. At this time, if the transaction management unit 306 determines that the reception is not double, a request message is notified to the application task unit 301 via the queue 307.
[0033]
On the other hand, if the message type F14 is referred to and it is a response, processing for notifying the response management unit 305 of the information of the header portion F1 is performed. In this case, the response management unit 305 performs a process of stopping the response reception completion waiting timer and notifying the application task 301 of the normal end when all responses are returned from all the nodes that should obtain the response. .
[0034]
Here, the timer 32 shown in FIG. 4 is used as a communication event cycle timer, a response reception completion waiting timer, and a response transmission waiting timer.
[0035]
The communication event cycle timer is queued when an event does not exist in the event flag queue 308, when a request is transmitted, or when a request is received regardless of whether the event is addressed, or when the timing of the communication event cycle timer ends. If at least one event is queued at 308, it is activated and has no stop condition. Also, processing that refers to the queue 308 is executed at time-out.
[0036]
The response reception completion waiting timer is started if a request is transmitted when there is no event in the queue 308, or if an event obtained from the queue 308 after the end of the timing of the communication event cycle timer is a request, and then When all responses are received from all nodes to be returned, the response management unit 305 stops the responses. Also, at the time of timeout, if the number of retransmissions is not reached, a node that has not returned a response is set in the destination partner designation F13 of the header part F1 and retransmitted. When retransmission is performed for the number of retransmissions, the response management unit 305 performs processing to notify the system state management unit 304 of the node number of the node that has not returned a response and to notify the application task unit 301 as abnormal termination. .
[0037]
The response transmission waiting timer is activated and has a stop condition if a request is transmitted when there is no event in the queue 308, or an event obtained from the queue 308 after the end of the time measurement of the communication event cycle timer is a response. No. Further, at the time of timeout, processing for transmitting a response is performed.
[0038]
Next, the response distributed communication method according to the first embodiment applied to the communication system 1 having the above-described configuration will be described. When a number is allocated and held, and a response is transmitted from the frame transmission unit 314, a method of delaying the transmission timing of the response by the transmission delay unit 314a according to the unique value is employed. The delay time is set to a value obtained by node number × 10 ms. This delay process is performed by the transmission delay unit 314a shown in FIG.
[0039]
An operation example by the above method will be described with reference to FIG. However, the transmission delay time in the transmission medium and the data processing time in the driver 300 are sufficiently short and can be ignored.
[0040]
When the node 3 [2] transmits a request to the other nodes 3 [1], 3 [3] to 3 [8], for example, by group communication or multicast (t10), each of the other nodes has a node number × 10 ms. Responses are returned sequentially after the delay time of the obtained value. That is, a response from the node 3 [1] is received at a time t11 after a delay of about 10 ms, and a response from the node 3 [3] is subsequently received at a time t13 after a delay of about 30 ms, and finally the node 3 [8 ] Is received at time t18 after approximately 80 ms delay. In this way, since the response transmission time of each node is uniquely determined in the communication event cycle, traffic exceeding the communication capacity or data reception capability of the transmission medium occurs due to the transmission of requests by a plurality of nodes. It becomes possible to avoid congestion of the communication system. However, it is assumed that the nodes 3 [1] to 3 [8] belong to the same group.
[0041]
Further, as shown in FIG. 1, if the node 3 [3] transmits a request to, for example, all other nodes at a time t123 between the time t12 and the time t13, the other nodes are based on the time t123. Since the responses are sequentially returned from each of them, the loss of the signal due to the collision can be prevented, and the congestion of the communication system can be avoided as described above.
[0042]
FIG. 6 is an explanatory diagram of a response distributed communication method according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment will be described below with reference to this diagram. This response distributed communication method is also applied to the communication system 1 as in the first embodiment. In the second embodiment, when a request is transmitted to each of the plurality of nodes 3, the designation information of at least one destination node to which the request is to be transmitted is included in the destination partner designation F13 of the header part F1. When the request (data portion F2) is transmitted as data together with the header portion F1 and the data is received, whether the received data is the data addressed to itself based on the information of the header portion F1 obtained from this data If the data is addressed to itself, a response is transmitted.
[0043]
An operation example according to the above method will be described with reference to FIG. If the node 3 [2] transmits a request to, for example, the nodes 3 [1] and 3 [8] (t20), the data received from the node 3 [2] is received at the nodes 3 [1] and 3 [8]. Since the data is addressed to itself, a process of transmitting a response is performed at time t21 after a delay of approximately 10 ms and time t28 after a delay of approximately 80 ms, and each of the nodes 3 [3] to 3 [7] Since the data received from the node 3 [2] is not the data addressed to itself, the process for transmitting the response is not executed. Thus, the node 3 [2] receives a response from the node 3 [1] at the time t21 and receives a response from the node 3 [8] at the time t28. In this way, by eliminating responses from nodes that do not need to send requests, redundant traffic can be suppressed, and the probability of loss of request data due to signal collision or overflow of the reception buffer is kept low. Can do.
[0044]
As shown in FIG. 6, if the node 3 [3] transmits a request to, for example, the nodes 3 [1] and 3 [2] at the time t223 between the time t22 and the time t23, the time t223 is set. Since the responses are sequentially returned only from the nodes 3 [1] and 3 [2] based on the reference, it is possible to prevent the loss of the signal due to the collision.
[0045]
In the first and second embodiments, as an operation example, when the node 3 [3] transmits a request while collecting the response of the node 3 [2], the collection of the response to the node 3 [3] is performed by the node 3 [3]. 2] is performed in parallel with the collection of responses. However, the present invention is not limited to this, and the collection of responses to node 3 [3] may be started after the collection of responses of node 3 [2] is completed. Good. In this case, when the communication event period timer started at the time of transmitting the request of the node 3 [2] ends, a response to the node 3 [3] is started, and thereafter, the response is sequentially returned according to the node number × 10 ms. do it. An example of the operation in this case is shown in FIG. In FIG. 7, when the node 3 [2] transmits a request to, for example, all other nodes (t300), responses are sequentially returned from each of the other nodes 3 [1], 3 [3] to 3 [8]. Come (t301, t303,..., T308). Thereafter, when the communication event cycle timer started at the time of request transmission of the node 3 [2] ends (t309), the other nodes 3 [1], 3 [2], 3 [4] with respect to the node 3 [3]. ] To 3 [8], responses are sequentially returned (t310, t311,..., T317). Thereby, it becomes possible to avoid congestion of the communication system.
[0046]
Next, a response distributed communication method according to the third embodiment of the present invention will be described. This response distributed communication method is also applied to the communication system 1 as in the first embodiment. In the first and second embodiments, the response transmission time interval is a constant value of 10 ms, but in the third embodiment, a method of setting the response transmission time interval to a value adapted to the communication system 1 is adopted. It is done. That is, when a response is transmitted to each of the plurality of nodes 3, the stay time in the transmission medium of the response is calculated from the transmission speed of the transmission medium and the data length of the response frame, and the communication system is calculated from the stay time. The transmission time interval of the response necessary for avoiding the congestion of 1 is calculated, the transmission order of the response is determined from the unique value held by the node 3, and the response is sent according to the transmission order and the transmission time interval. The method of sending is taken.
[0047]
An example of calculating a response transmission time interval by this method will be described. For example, if the transmission rate of the transmission medium is 80 kBaud and the average data length of the request and response frames transmitted by each node 3 is 200 bytes, the response time 2.5 ms (= 200 bytes / 80 kbps) is calculated as the stay time in the transmission medium. Subsequently, the transmission time interval is calculated by adding a predetermined value (≧ 0) or multiplying the stay time by a predetermined value (≧ 1). For example, if the predetermined value is zero, the response transmission time interval is 2.5 ms. As a result, it is possible to avoid congestion of the communication system and return a response with a minimum delay.
[0048]
Next, a response distributed communication method according to the fourth embodiment of the present invention will be described. This response distributed communication method is also applied to the communication system 1 as in the first embodiment. In the fourth embodiment, the load of the communication system 1 is calculated from the data reception time, it is determined whether or not the load of the communication system 1 has increased from this load, and if the load of the communication system 1 has increased. A method of extending the response transmission time is employed.
[0049]
As a specific example, among the plurality of nodes 3 in the communication system 1, the node 3 serving as a master for determining the response transmission time is selected. In FIG. 2, for example, assuming that node 3 [1] is a master, when data is received from driver 300 for node 3 [1], the frame reception history is received from header analysis unit 316 regardless of whether it is addressed to the node 3 [1]. The management unit 303 is notified of the reception event (see FIG. 5), and the response transmission time interval (for example, 2.5 ms) is calculated in the same manner as in the third embodiment.
[0050]
Here, for example, if the monitoring result of the load state of the communication system 1 is verified every second, it is determined whether or not the load of the communication system 1 is increased by 400 frames (= 1 s / 2.5 ms). Can be obtained as a reference value. Although a value obtained by adding a predetermined value to 400 may be used, here, for simplicity, 400 is used as a reference value as it is.
[0051]
In this case, the node 3 [1] is caused to calculate, as the load of the communication system 1, the number of frames received from the data reception time in one second every second, and the calculated number of frames is equal to or more than the reference value 400. If it is, it is determined that the load on the communication system 1 is increasing, while if it is less than 400, it is determined that the load on the communication system 1 is not increasing. Furthermore, when it is determined that the load on the communication system 1 is increasing for the node 3 [1], all of the other nodes are notified so as to temporarily increase the transmission time interval of the response to 5ms, Thereafter, if it is determined that the load on the communication system 1 has not increased, all of the other nodes are notified so that the response transmission time interval is returned to 2.5 ms. On the other hand, the transmission time interval is changed to 5 ms or 2.5 ms in response to the notification from the node 3 [1] for all other nodes that receive these notifications.
[0052]
According to this specific example, if the load on the communication system 1 increases, the response transmission time becomes longer, so that the probability of loss of request data due to signal collision or reception buffer overflow can be kept low.
[0053]
FIG. 8 is an explanatory diagram of a response distributed communication method according to the fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment will be described below with reference to FIG. This response distributed communication method is also applied to the communication system 1 as in the first embodiment. In the fifth embodiment, for each of a plurality of nodes 3, a list of nodes 3 that are expected to return responses is stored in advance, and when a request is transmitted, a response reception completion waiting timer is started and the list is used. Then, the designation information of at least one destination node to which the request is to be transmitted is included in the header part F1, the request is transmitted together with the header part F1, and thereafter, before a timeout occurs due to the timing of the response reception completion waiting timer In addition, when responses are received from all of the nodes that are expected to return responses included in the header part F1, the response reception completion waiting timer is stopped, while responses are received from all of the nodes that are expected to return responses. If a timeout occurs before the response reception completion waiting timer counts, the node that has not returned a response among the nodes that expect the response to be returned How to perform a retransmission of the request is taken only for.
[0054]
Next, an operation example by the above method will be described. When the node 3 [2] transmits a request to, for example, all other nodes (t400), responses are sequentially returned from each of the other nodes. In the example of FIG. 8, however, the node 3 [3] ], No response is returned, and responses are sequentially returned from each of the other nodes 3 [1], 3 [4] to 3 [8] except for the node 3 [3] (t401,..., T408). ).
[0055]
In this case, before receiving a response from all the nodes that expect the response to be returned, a timeout occurs due to the timing of the response reception completion waiting timer (t409), and at this point, node 3 [2] designates the destination partner. The request is retransmitted with only F3 at node 3 [3]. At this time, the destination node / group number F12 and the transaction number F15 are not changed. Thereafter, a response is returned from the node 3 [3] to the node 3 [2] at time t412 after 30 ms has elapsed.
[0056]
In this way, by resending only to a node that has not transmitted a response, a response from a node that does not need to be retransmitted is eliminated, so that it becomes possible to suppress redundant traffic, and The probability of loss of request data due to a collision or overflow of the reception buffer can be kept low. In addition, when the request is received normally and the response to the request is lost due to a signal collision, if the request is retransmitted with different destination node / group number F12 and transaction number F15, double reception occurs and the application runs out of control. However, if retransmission is performed without changing the destination node / group number F12 and the transaction number F15, communication without such danger becomes possible.
[0057]
In the fifth embodiment, if each of the plurality of nodes 3 does not receive a response from the retransmission partner even if the request is retransmitted a predetermined number of times, the partner node is designated as the failed node. Then, the number of retransmissions for the failed node may be made smaller than the number of retransmissions for the node not treated as a failed node. For example, if the predetermined number of times is set to 3 and the number of retransmissions for the failed node is set to 1, the node 3 [2] retransmits 3 times to the node 3 [3] as in the operation of FIG. If no response is returned from the node 3 [3] even after performing the above, the response management unit 305 notifies the system state management unit 304 that the node 3 [3] is a failed node in the node 3 [2]. Then, the process of setting the number of retransmissions for the subsequent node 3 [3] to 1 is performed. Subsequently, a process for notifying the application task unit 301 of the abnormal end is performed, thereby completing the communication process. Thereafter, if the node 3 [2] transmits a request to the node 3 [3] and a response to the request is not returned, the node 3 [3] is retransmitted only once. Thereafter, if there is no response to the retransmission, the communication process is completed. As a result, a redundant waiting time due to repeated retransmissions to nodes that cannot expect a response can be shortened, and the next transmission can be quickly performed for the shortened time.
[0058]
FIG. 9 is an explanatory diagram of a response distributed communication method according to the sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment will be described below with reference to this diagram. This response distributed communication method is also applied to the communication system 1 as in the first embodiment. In the sixth embodiment, among the plurality of nodes 3, at least one node that has more requests for data transmission than other nodes is set as a high priority node, and a response from the high priority node is the other node. If the communication system 1 is set to be transmitted before the response from the node, and no response is returned from the high priority node to the other nodes, the collection of the response is interrupted and the high priority is A method is adopted in which the request is retransmitted to the node.
[0059]
Next, an operation example by the above method will be described. However, in FIG. 9, it is assumed that node 3 [1] has more requests for data transmission than other nodes and is set as a high priority node.
[0060]
When the node 3 [2] transmits a request to all other nodes, for example (t50), the response from the node 3 [1] set as the high priority node is transmitted from the other nodes 3 [3] to 3 [8]. In the example of FIG. 9, the response is received from the node 3 [1] set as the high priority node for some reason. Not returned at time t51 to be done. In this case, the node 3 [2] interrupts the collection of the response, and retransmits the request to the node 3 [1] until, for example, a response is to be returned from the next node 3 [3]. The same request is retransmitted to the other nodes 3 [3] to 3 [8] (time t52). At this time, the destination node / group number F12 and the transaction number F15 are not changed. This makes it possible to prevent an application runaway due to double reception.
[0061]
Thereafter, in the example of FIG. 9, the response from the node 3 [1] set as the high priority node is returned before the responses from the other nodes 3 [3] to 3 [8]. Responses are returned in sequence (t53, t55 to t60). Thereby, the delay of the response from the high priority node can be minimized.
[0062]
Next, a response distributed communication method according to the seventh embodiment of the present invention will be described. This response distributed communication method is also applied to the communication system 1 as in the first embodiment. In the seventh embodiment, for each of the plurality of nodes 3, the length of each time measured by the communication event cycle timer and the response reception completion waiting timer is set according to the number of nodes connected to the communication system 1. A method is adopted in which the value is set to a value that can avoid congestion.
[0063]
Specifically, at the time of initial setting, each node 3 so that the application task unit 301 notifies the communication protocol layer unit 302 of the node number of the own node, the number of nodes of the communication system 1 and a list of node numbers (connection list). Set. Also, each node 3 is set so that the node number of the own node is compared with the node number in the connection list, and the response transmission order of the own node is calculated.
[0064]
For example, the node number of the own node is9If the node numbers in the connection list are 1, 3, 4, 6, 9, 10, 13, 16, and 19, the response transmission order of the own node is next to 1, 3, 4, and 6. It will be fifth from there. Thus, node number and response transmission orderIsNot necessarily matchYes. AndIn the seventh embodiment, the length of each time measured by the communication event cycle timer and the response reception completion waiting timer is adaptively set according to the number of nodes connected to the communication system 1.TheIn this case, since the number of nodes is 10 and the number of nodes is increased by 2 with respect to the number of nodes of 8 in FIG. The length is changed to 1.25 (= 10/8) times that when the number of nodes is 8.more thanThus, the response delay time can be set to the minimum according to the number of nodes connected to the communication system.
[0065]
In the seventh embodiment, when the above-described failure mode is detected, the number of detected failure nodes may be added to the setting of the length of each timed time. That is, according to the number of nodes connected to the communication system 1 and the number of failed nodes, the length of each time measured by the communication event period timer and the response reception completion waiting timer is set to a value that can avoid congestion of the communication system 1. You may make it do. For example, when the number of nodes connected to the communication system 1 is 10 and the number of failed nodes is 1, the length of each time measured by the communication event period timer and the response reception completion waiting timer is set to 10 when the number of nodes is 10. What is necessary is just to change to 0.9 times. Note that the node number of the local node is9When the node number in the connection list is 1, 3, 4, 6, 9, 10, 13, 16, 19 and the node number of the failed node is 13, the response transmission order of the own node is fifth. If the node number of the failed node is 4, the response transmission order of the own node changes to the fourth, so that the delay time obtained by the node number × 10 ms changes.
[0066]
【The invention's effect】
As is clear from the above, according to the first aspect of the invention,, LegendIt is possible to avoid congestion of the communication system such as when traffic exceeding the communication capacity or data reception capability of the transmission medium occurs.
[0067]
According to invention of Claim 2,It is possible to avoid congestion of the communication system such as when traffic exceeding the communication capacity or data reception capability of the transmission medium occurs. Also,Redundant traffic can be suppressed, and the probability of request data loss due to signal collision or overflow of the reception buffer can be kept low.. In addition, the next request can be sent immediately..
[0068]
According to invention of Claim 3,It is possible to avoid congestion of the communication system such as when traffic exceeding the communication capacity or data reception capability of the transmission medium occurs. Also,Enables quick transmission of requests. In addition, request delays for high priority nodes can be minimized..
[0069]
According to invention of Claim 4,It is possible to avoid congestion of the communication system such as when traffic exceeding the communication capacity or data reception capability of the transmission medium occurs. Also,Allows responses to be sent back with minimal delay. Furthermore, congestion of the communication system can be avoided even if the number of nodes connected to the communication system changes, and response delay can be minimized according to the number of nodes connected to the communication system..
[0070]
According to invention of Claim 5,Suppresses redundant delays due to waiting for responses from failed nodes, minimizing response delaysCan be suppressed.
[0071]
According to invention of Claim 6,,It is possible to reduce the probability of data loss of a request due to a signal collision or overflow of a reception buffer.
[0076]
Claim7According to the described invention, LegendIt is possible to avoid congestion of the communication system such as when traffic exceeding the communication capacity or data reception capability of the transmission medium occurs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a response distributed communication method according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a frame format of data transmitted and received in the communication system.
4 is a hardware configuration diagram of each node illustrated in FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is a functional block diagram provided on the hardware shown in FIG. 4, particularly on the control unit;
FIG. 6 is an explanatory diagram of a response distributed communication method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating another example of response collection;
FIG. 8 is an explanatory diagram of a response distributed communication method according to a fifth embodiment of the invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a response distributed communication method according to a sixth embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram of problems such as data loss when a plurality of nodes perform transmission.
[Explanation of symbols]
1 Communication system
2 network
3 nodes
30 Transmitter
31 Receiver
32 timer
33 memory
34 Control unit

Claims (7)

複数のノードが相互にデータの送受信を行う通信システムにおいて前記複数のノードの各々の応答を分散させる通信方法であって、
前記複数のノードの各々は、
タイマを有するとともに割り当てられた固有の値を保持し、
応答を送信するときのステップとして、前記タイマを起動するステップと、前記固有の値に応じて送信タイミングを遅延させるステップと、その送信タイミングで当該応答を所定フレームで送信するステップとを有し、
あるノードの応答の収集中に他のノードが送信した要求に対して応答を送信するときのステップとして、前記あるノードの応答に対応する要求送信時に起動された前記タイマの終了後に、前記固有の値に応じて送信タイミングを遅延させるステップと、その送信タイミングで前記他のノードが送信した要求に対して当該応答を所定フレームで送信するステップとを有する
ことを特徴とする応答分散式通信方法。
A communication method for distributing responses of each of the plurality of nodes in a communication system in which a plurality of nodes mutually transmit and receive data,
Each of the plurality of nodes is
Have a unique value assigned with a timer ,
As a step of transmitting a response, the step of starting the timer, the step of delaying the transmission timing according to the unique value, and the step of transmitting the response in a predetermined frame at the transmission timing,
As a step of sending a response to a request sent by another node during collection of a response of a certain node, after the timer started at the time of sending a request corresponding to the response of the given node, A response distribution comprising: delaying transmission timing in accordance with a value; and transmitting the response in a predetermined frame in response to a request transmitted by the other node at the transmission timing. Communication method.
複数のノードが相互にデータの送受信を行う通信システムにおいて前記複数のノードの各々の応答を分散させる通信方法であって、
前記複数のノードの各々は、
タイマを有するとともに割り当てられた固有の値および応答の返送を期待するノードのリストをそれぞれ保持および予め記憶し、
要求を送信するときのステップとして、前記タイマを起動するステップと、前記リストを利用して当該要求を送信すべき少なくとも1つの送信先ノードの指定情報をヘッダ情報に含めるステップと、前記ヘッダ情報とともに前記要求を所定フレームで送信するステップとを有し、
応答を送信するときのステップとして、要求を所定フレームで受信したとき、その所定フレーム内のヘッダ情報が自宛であるか否かの判断をするステップと、その判断結果が自宛であれば、前記固有の値に応じて送信タイミングを遅延させるステップと、その送信タイミングで当該応答を所定フレームで送信するステップとを有し、
要求の再送を行うときのステップとして、前記タイマの計時によりタイムアウトが発生する前に、前記要求のヘッダ情報に含めた応答の返送を期待するノードの全てから応答を受信した場合には、前記タイマを停止するステップと、前記応答の返送を期待するノードの全てから応答を受信する前に、前記タイマの計時によりタイムアウトが発生した場合には、前記応答の返送を期待するノードのうち応答を返送してこなかったノードに対してのみ当該要求の再送を行うステップとを有し、
障害ノード対策のステップとして、前記要求の再送を行うときのステップで要求の再送を所定回数行ってもその再送の相手先から応答が返送されてこない場合には、その相手先のノードを障害ノードとして取り扱うステップと、前記要求の再送を行うときのステップにおいて、前記障害ノードに対する再送の回数を、前記障害ノードとして取り扱わないノードに対する再送の回数よりも少なくするステップとを有する
ことを特徴とする応答分散式通信方法。
A communication method for distributing responses of each of the plurality of nodes in a communication system in which a plurality of nodes mutually transmit and receive data,
Each of the plurality of nodes is
Each has its own value assigned and a list of nodes that expect to return a response and have a timer, respectively,
Step for sending a request, a step of activating the timer, a step by using the list to include in at least one of header information designation information of the destination node to send the request, the header information the request possess and transmitting at a predetermined frame with,
As a step for transmitting a response, when a request is received in a predetermined frame, a step of determining whether or not header information in the predetermined frame is addressed to itself, and if the determination result is addressed to itself, Delaying transmission timing according to the unique value, and transmitting the response in a predetermined frame at the transmission timing;
When a request is retransmitted, if a response is received from all of the nodes expected to return the response included in the header information of the request before a timeout occurs due to the timing of the timer, the timer And when a time-out occurs due to timing of the timer before receiving a response from all of the nodes that expect the response to be returned, a response is returned from the nodes that expect the response to be returned. Retransmitting the request only to nodes that have not been
If a response is not returned from the retransmission partner even if the request is retransmitted a predetermined number of times in the step of retransmitting the request as a step of troubleshooting the failed node, the partner node is designated as the failed node. And in the step of retransmitting the request, the step of reducing the number of retransmissions for the failed node to be less than the number of retransmissions for a node not handled as the failed node. response distributed type communication how to said.
複数のノードが相互にデータの送受信を行う通信システムにおいて前記複数のノードの各々の応答を分散させる通信方法であって、
前記複数のノードの各々は、割り当てられた固有の値を保持するとともに、送信機能として、応答を所定フレームで送信するとき、その応答の送信タイミングを前記固有の値に応じて遅延させる応答送信機能と、要求を所定フレームで送信するとき、その要求を、この送信タイミングを遅延させることなく送信する要求送信機能とを個別に有し、
前記複数のノードのうち、データの送信に関する要求が他のノードに比べて多い少なくとも1つのノードを高優先度ノードとし、前記高優先度ノードからの応答が前記他のノー ドからの応答よりも先に送信されるように前記通信システムを設定し、前記他のノードに対して、前記高優先度ノードから応答が返送されてこない場合、応答の収集を中断させて前記高優先度ノードへの要求の再送を行わせることを特徴とする応答分散式通信方法。
A communication method for distributing responses of each of the plurality of nodes in a communication system in which a plurality of nodes mutually transmit and receive data,
Each of the plurality of nodes holds a unique value assigned thereto, and as a transmission function, when transmitting a response in a predetermined frame, a response transmission function that delays the transmission timing of the response according to the specific value And a request transmission function for transmitting the request without delaying the transmission timing when transmitting the request in a predetermined frame ,
Among the plurality of nodes, at least one node requests larger than that of another node for transmission of data and high-priority node, the response from the high priority nodes than the response from the other nodes If the communication system is set to be transmitted first, and no response is returned from the high priority node to the other nodes, the collection of responses is interrupted to the high priority node. response distributed type communication how to characterized in that to perform a retransmission of the request.
複数のノードが相互にデータの送受信を行う通信システムにおいて前記複数のノードの各々の応答を分散させる通信方法であって、
前記複数のノードの各々は、
通信イベント周期タイマおよび応答受信完了待ちタイマを有するとともに割り当てられた固有の値としてのノード番号、および当該ノードのノード番号および他のノードのノード番号の一覧となる接続リストを有し、
設定をするときのステップとして、自ノードのノード番号と前記接続リスト中のノード番号とを比較し、自ノードの応答の送信順序を算出するとともに、前記通信システムに接続されるノード数に応じて、前記通信イベント周期タイマおよび応答受信完了待ちタイマによる各計時時間を設定するステップとを有し、
応答を送信するときのステップとして、伝送媒体の伝送速度と当該応答のデータ長とからその応答の前記伝送媒体における滞在時間を算出するステップとの滞在時間から通信システムの輻輳を回避するために必要な応答の送信時間間隔を算出するステップと、前記送信順序および前記送信時間間隔に応じて当該応答を所定フレームで送信するステップとを有する
ことを特徴とする応答分散式通信方法。
A communication method for distributing responses of each of the plurality of nodes in a communication system in which a plurality of nodes mutually transmit and receive data,
Each of the plurality of nodes is
Having a communication event cycle timer and a response reception completion waiting timer, and having a node number as an assigned unique value, and a connection list that lists node numbers of the node and node numbers of other nodes,
As a step when setting, the node number of the own node and the node number in the connection list are compared, the transmission order of the response of the own node is calculated, and according to the number of nodes connected to the communication system And setting each time measured by the communication event cycle timer and the response reception completion waiting timer,
Step for sending a response, to avoid calculating the residence time in the transmission medium response from the transmission rate and the data length of the response of the transmission medium, the congestion of the communication system from the residence time of that calculating a transmission time interval of the response required, the transmission order and the response distributed in accordance with the transmission time interval you wherein <br/> that a step of transmitting the response at a given frame Communication method.
前記複数のノードの各々は、障害ノードの数が増えれば、その障害ノードの数が増える前よりも前記通信イベント周期タイマおよび応答受信完了待ちタイマによる各計時時間の長さを短くすることを特徴とする請求項記載の応答分散式通信方法。 Each of the plurality of nodes, when the number of failed nodes increases, shortens the length of each time measured by the communication event period timer and the response reception completion waiting timer before the number of failed nodes increases. The response distributed communication method according to claim 4 . 所定フレームの受信時刻から前記通信システムの負荷を算出し、この負荷から前記通信システムの負荷が増大しているか否かを判断し、前記通信システムの負荷が増大していれば前記応答の送信時間間隔を長くすることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の応答分散式通信方法。 The load of the communication system is calculated from the reception time of a predetermined frame, and it is determined whether or not the load of the communication system has increased from this load. If the load of the communication system has increased, the response transmission time response distributed type communication method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a longer interval. 請求項1から6のいずれかに記載の応答分散式通信方法で、複数のノードが相互にデータの送受信を行うことを特徴とする通信システム。 7. The communication system according to claim 1, wherein a plurality of nodes transmit / receive data to / from each other .
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