JP3947090B2

JP3947090B2 - Data transmission method

Info

Publication number: JP3947090B2
Application number: JP2002331050A
Authority: JP
Inventors: 慎哉河野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: JP2004166074A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークの伝送路に接続された複数のノード相互間でデータを送受信するデータ伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）等のネットワークの伝送路に接続された複数のノード相互間でデータを送受信する場合の通信制御方式として、一般に、イーサネット（登録商標）が採用されている。例えば、工場等における多数の制御機器の動作をネットワークにおける複数のノードでそれぞれ制御する場合、ノード相互間でデータの送受信が高速かつ頻繁に実施される。
【０００３】
このようなネットワークに上述したイーサネットを採用すると、伝送路上で伝送フレームの衝突が頻繁に発生するため、確定的通信や高速応答性に欠け、このイーサネットを上述した制御用として使用するには限界がある。
【０００４】
また、ネットワークを上述した制御システムに組込んだ場合、各制御機器の動作を制御する各ノードに対して、各制御機器の制御を実施するための共通データを記憶するための共通メモリを設置している。具体的には、全部のノードに共通するノード毎の部分データを集めた共通データを記憶する共通メモリが設けられている。そして、各ノードは自己の部分データを一定周期で伝送路へ送信し、これを受信したノードは自己の共通メモリの共通データにおける送信元ノードの部分データを更新する。
【０００５】
このようなネットワークにおいては、ネットワークの伝送路上に送出される伝送フレームの数がより一層増大するので、伝送フレームの衝突頻度が上昇し、一定周期で共通メモリの共通データを更新していくことが困難となる。
【０００６】
またトークンパッシングのように、ネットワークに参加しているノードが順番に送信できるように、トークン（送信権）をノード相互間で順番に回して制御する方法が実用化されている。この場合、参加しているノードがネットワークから離脱した時に、他のノードは離脱したことを検出し、該当ノードを外してトークン（送信権）を回すように順番を変更する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この該当ノードを外してトークン（送信権）を回す順序を自動的の変更する制御が複雑なため、例えば、ＭＡＣ（メディア・アクセス・コントロール）制御をＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）のようなハード的なロジックだけで作る場合、非常に困難でファームウェアの制御を必要とする。したがって、このトークンパッシング方法では伝送速度を速くすることが難しく、ネットワークの全体的なスループットを向上させることが難しい。
【０００８】
また、特公平５−６７０９６号公報においては、伝送路を介して結合された複数の伝送装置で、親局となる伝送装置よりフレームヘッダを送信し、送信の優先順序を連絡する技術が記載されているが、やはり、ネットワークの全体的なスループットを向上させることが難しい。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みて実施されたものであり、同期ノードと指定されたノードは、各ノードの稼働の有無情報を組込んだ同期フレームを伝送路へ送出することにより、同一時間帯に伝送路上にフレームを送出できるノードを１つに限定でき、伝送路上におけるフレームの衝突を回避でき、かつ、伝送路における空き時間を極力減少でき、さらに、ネットワーク内の各ノードの稼働有無状態を簡単に把握でき、ネットワーク全体を効率的に運用できるデータ伝送方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解消するために、本発明は、ネットワークの伝送路に対して、それぞれノード番号を有する複数のノードを接続し、各ノード相互間でデータを送受信するデータ伝送方法において、複数のノードのうち１つのノードを同期ノードと指定し、この指定された同期ノードは、ネットワークの伝送路に接続されている、この伝送路に対するデータの送信順位を兼用するノード番号が付された各ノードの稼働の有無情報を組込んだ同期フレームを同報通信で前記伝送路へ送出する。
各ノードは、受信した同期フレームの有無情報における稼働有りの各ノードのノード番号に基づいて自己ノードの送信順位を判断し、各ノードは、自己の１つ前の送信順位のノードの送信完了フレームを受信すると、データフレーム及び送信完了フレームを前記伝送路へ送出する。また、各ノードは、自己の２つ前の送信順位のノードの送信完了フレームを受信してから所定の診断時間が経過しても自己の１つ前の送信順位のノードのデータフレームが前記伝送路へ送出されないと、自己のデータフレーム及び送信完了フレームを伝送路へ送出する。
そして、同期ノードは、前記有無情報に基づいて判定された最後の送信順位のノードの送信完了フレームを受信すると、同期フレームを再度前記伝送路へ送出し、同期ノードは、ノードの送信完了フレームを受信してから所定の診断時間が経過しても次の送信順位のノードのデータフレームが前記伝送路へ送出されないと、次に伝送路へ送出する同期フレームの有無情報における前記データフレームを送出しなかったノードを稼働無しと更新する。
【００１１】
このように構成されたデータ伝送方法においては、同期ノードは、ネットワークに接続されているノード番号が付された各ノードの稼働の有無情報を組込んだ同期フレームを同報通信で伝送路へ送出する。したがって、伝送路に接続された各ノードは、ネットワークに接続されている各ノードのうちどのノード番号のノードが稼働中であるか、さらに、自己ノードの送信順位が稼働中のノードのノード番号にて把握できる。例えば、稼働中の各ノードのノード番号が１、２、４であり、かつ自己ノードのノード番号が４の場合、自己ノードのフレームの送信順位は３となる。
【００１２】
各ノードは、データフレームと送信完了フレームを伝送路に送出するので、自己の１つ前の送信順位のノードの送信完了フレームを受信すると、自己のデータフレームと送信完了フレームを伝送路に送出すればよい。そして、最後の送信順位のノードの送信完了フレームが送出されると、再度同期フレームが送出される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態のデータ伝送方法が適用されるネットワークシステムの概略構成を示す模式図である。
【００１４】
ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）の伝送路１に対して複数のノード２が接続されている。各ノード２には、それぞれ、ノードNo（番号）が付されている。この実施形態においては、No.１、No.２、No.３、No.4のノードNo（番号）が付されている。
【００１５】
この伝送路１上には、同期ノードと指定されたノード２のみが送出する図４に示す同期フレーム１７、同期ノードを含む各ノード２が送出する図５に示す各種データを送信するためのデータフレーム１９、データフレーム１９の送信完了を示す送信完了フレーム２０、図６（ｂ）に示す新規に稼働状態に移行したノード２が送出する加入要求フレーム２１等が伝送される。
【００１６】
同期フレーム１７においては、図４に示すように、先頭にプリアンブラが設定され、次にスタートデリミタ、ヘッダが設定され、有無情報１８、及びフレームチェックシーケンスが設定される。ヘッダには、この同期フレーム１７が同報通信であることを示す同報通信コードと、同期フレームであることを示すフレーム識別コードと、同期ノードのアドレスである送信元アドレスとが設定される。
【００１７】
有無情報１８は、ネットワークに接続されているNo.１、No.２、No.３、No.4の各ノード番号が付された各ノード２の稼働の有無情報である。具体的には、図４に示すように、No.１、No.２、No.３、No.4の各ノード番に対して、該当ノード２が「稼働あり」の場合は「１」、「稼働なし」の場合は「０」が設定される。したがって、「１０１１」のビット列の場合は、No.１、No.３、No.4の各ノード２が「稼働あり」で、No.２のノード２が「稼働なし」を示す。
【００１８】
なお、同期フレーム１７として、図４に示す標準のフォーマットを有する同期フレーム１７の他に、図９に示すように、各ノード２の稼働の有無情報１８の他に、パラメータデータ２３が組込まれた同期フレーム１７も同期ノードによって伝送路１上に送出される。
【００１９】
送信完了フレーム２０内にはフレーム識別コード、送信元ノード番号等が組込まれ、加入要求フレーム２１内にはフレーム識別コード、送信元ノード番号等が組込まれている。データフレーム１９内にはフレーム識別コード、送信元ノード番号（送信元アドレス）、送信先アドレス（同報通信の場合、同報通信コード）、送信すべきデータ等が組込まれている。
【００２０】
図２は各ノード２の概略構成図である。
伝送路１上に出力された各フレームの信号はレシーバ３で受信されてデジタル信号に変換されて受信回路４へ送出される。受信回路４はデジタル信号に変換された受信フレームにエラーが生じているか否の診断を実施するとともに、受信したシリアルのデータをパラレルのデータに変換して、ＭＡＣ制御回路５及びメモリ転送回路６へ送信する。メモリ転送回路６は、受信した各受信フレームのうちデータフレームの受信データを送受信メモリ７へ書込む。また、メモリ転送回路６は、送受信メモリ７に書込まれている送信データを読出してデータフレームに組込んで送信回路９へ送出する。
【００２１】
ＣＰＵ８は、送受信メモリ７に書込まれている受信データを取込んで、このデータを用いて自己に接続されている図示しない制御機器に対する制御を実施し、得られた制御データを送信データとして送受信メモリ７へ書込む。
【００２２】
ＭＡＣ制御回路５は、入力した各受信フレームのうち同期フレーム、送信完了フレーム、加入要求フレームを認識して、これらの各フレームに基づいて、自己ノード２が送出する各フレームを作成して、送信回路９へ送出する。
【００２３】
送信回路９は、入力されたデータフレームを含むパラレルの各フレームをシリアルのデジタル信号に変換してトランシーバ１０へ送出する。トランシーバ１０は入力されたシリアルのデジタル信号の各フレームを伝送路１上へ送出する。
【００２４】
図３は、ＭＡＣ（メディア・アクセス・コントロール）制御回路５の概略構成図である。
受信回路４から入力された各受信フレームは、時間測定回路１１及び受信フレーム識別回路１２へ送信される。時間測定回路１１は、
（ａ）各受信フレームの送信完了時刻からの経過時間、具体的には、各ノード２が送信した送信完了フレーム２０を受信してからの経過時間を計時し、この経過時間が所定の診断時間を経過しても、次のフレームを受信しない場合は、タイムアップ信号を次のノード有無情報作成回路１４へ送出する。
【００２５】
（ｂ）このネットワークの起動と同時に自己のノード２に対する電源が投入されると自己のノード番号に所定の単位時間を乗算した試行時間を経過しても、フレーム（他のノード２からの同期フレーム１７）を受信しない場合は、自己ノードが同期ノードになるためのタイムアップ信号を次の同期ノードステータス回路２２へ送出する。
【００２６】
受信フレーム識別回路１２は、入力した受信フレームに付されているフレーム識別コードから、受信フレームの種別（同期フレーム１７、データフレーム１９、送信完了フレーム２０、加入要求フレーム２１）を判定して、ノード有無情報作成回路１４、同期ノードステータス回路２２、パラメータレジスタ回路１６、ノード番号判定回路１３へ送出する。
【００２７】
ノード番号判定回路１３は、受信した受信フレームが図４に示す同期フレーム１７の場合、この同期フレーム１７に含まれる有無情報１８から、この有無情報１８に自己のノード２が「稼働あり」と登録されているか否か、登録されている場合には自己ノードの送信順位、待機時間（ＭＡＣ制御時間）であるか否の判定を行い、判定結果をノード有無情報作成回路１４及び次の送信フレーム生成回路１５へ送出する。
【００２８】
同期ノードステータス回路２２は、受信フレーム識別回路１２の情報及び時間測定回路１１からのタイムアップ信号に基づいて、現在時点又は次に自己が同期ノードであるか否を判定して、同期ノードである場合に、その旨をノード有無情報作成回路２２及びパラメータレジスタ回路１６へ送出する。
【００２９】
ノード有無情報作成回路１４は、時間測定回路１１から診断時間のタイムアップ信号が入力すると、自己ノード２が同期ノードの場合、受信した送信完了フレーム２０の次にフレームを送信すべきであったノード２のノード番号をノード番号判定回路１３から取得する。そして、次に伝送路１へ送出する同期フレーム１７の有無情報１８における、フレームを送信しなかったノードを「稼働無し」と更新して、送信フレーム生成回路１５へ送出する。
【００３０】
さらに、このノード有無情報作成回路１４は、受信フレーム識別回路１２から加入要求フレーム２１が入力すると、自己ノード２が同期ノードの場合、次に伝送路１へ送出する同期フレーム１７の有無情報１８における、加入要求フレーム２１の送信元のノードを「稼働有り」と更新して、送信フレーム生成回路１５へ送出する。
【００３１】
パラメータレジスタ回路１６は、待機時間（ＭＡＣ制御時間）や診断時間などのネットワークを維持するための共通パラメータのデータを記憶する。そして、図９に示すように、受信した同期フレーム１７に各ノード２の稼働の有無情報１８の他に、パラメータデータ２３が組込まれていた場合、このパラメータデータ２３を読取って、記憶されている共通パラメータのデータを更新する。さらに、パラメータレジスタ回路１６は、自己が同期ノードの場合は、記憶されている共通パラメータのデータを送信フレーム生成回路１５へ送出して、伝送路１に送出する同期フレーム１７にパラメータデータ２３の組込みを指示する。
【００３２】
送信フレーム生成回路１５は、ノード番号判定回路１３、ノード有無情報作成回路１４、同期ノードステータス回路２２からの情報に基づいて、次に伝送路１へ送出する同期フレーム１７、送信完了フレーム２０、加入要求フレーム２１等を作成して、所定のタイミングで、送信回路９へ送出する。
【００３３】
このように構成された第１実施形態のネットワークシステムの動作を動作モード毎に説明する。
【００３４】
Ａ．基本動作モード（図５）
待機時間（ＭＡＣ制御時間）及び診断時間が設定されていない基本動作モードを図５を用いて説明する。
【００３５】
図５は、伝送路１上に各ノード２から送出された各フレーム１７、１９、２０の出力タイミングを示すタイムチャートである。同期フレーム１７の有無情報１８においては、No.１、No.３、No.４の各ノード２が「稼働有り」を示し、No２のノード２が「稼働無し」を示している。また、同期ノードはノード番号の一番若いNo.１のノード２がなっている。
【００３６】
同期ノードであるNo.１のノード２がまず同期フレーム１７を送信する。次にノード番号.の一番若いNo.１のノード２（同期ノード）が送信を開始する。No.１のノードは、データフレーム１９を送信し、最後に送信完了フレーム２０を送信する。
【００３７】
No.３のノードは有無情報１８にて、No.２のノードが「稼働無し」であることがわかるため、No.１のノードの次は自分の送信順序であると判断できる。したがって、No.１のノードが送信終了後、No.３のノードが送信開始する。同様にNo.３のノードが送信終了すると、No.４のノードが送信する。No.4のノードが送信を終了すると、全ノードが送信を終了するため、No.１のノードである同期ノードが改めて同期フレーム１７を送信して、以下同様な順序で送信を繰り返していく。
【００３８】
Ｂ．待機時間動作モード（図６、図７）
待機時間（ＭＡＣ制御時間）が設定されている待機時間動作モードを図６、図７を用いて説明する。
【００３９】
このネットワークシステムにおいては、伝送路１に接続された複数のノード２のうち１つのノード２が同期ノードになる。
同期ノードヘの昇格方法は、ノード番号の一番若いノード２が同期ノードなるように、ネットワークの起動時において、稼働中のノード２が複数存在した場合、各稼働中のノードは、起動時刻から自己のノード番号に所定の単位時間を乗算した試行時間が経過した後に、自己のみを「稼働有り」とする有無情報１８を組込んだ同期フレーム１７を伝送路１へ送出して、この試行時間が経過するまえに他のノードの同期フレーム１７を受信しない場合のみ、自己が同期ノードとなる。
【００４０】
例えば、最初に3台のノード２を同時に立ち上げると、図６（ａ）に示すように、試行時間の関係から、ノード番号の一番若いNo.１のノードが同期ノードとなり、同期フレーム１７とデータフレーム１９および送信完了フレーム２０の送信を開始する。この状態では、No.１のノード以外に他のノード２が稼働中でないために、有無情報１８は自己のNo.１のノードしか「稼働有り」になっていない。全ノード（ここではNo.１のノードのみ）が送信終了すると、一定の待機時間（ＭＡＣ制御時間）が開始する。
【００４１】
この待機時間（ＭＡＣ制御時間）が開始されると、図６（ｂ）に示すように、新規に稼働状態に移行したNo.３のノードが加入要求フレーム２１を待機時間（ＭＡＣ制御時間）内に送信する。これを同期ノードであるNo.１のノードが受信すると、有無情報１８内のNo.３のノードを「稼働有り」にして、次の同期フレーム１７で送信する。
【００４２】
No.３のノードは、この更新された同期フレーム１７を受信ずると、有無情報１８の自己のノードが「稼働有り」になっていることをみて、加入できたことを確認できる。したがって、No.１のノードの送信終了後、No.３のノードが送信を開始する。
【００４３】
図７（ａ）に示すように、No.４のノードが待機時間（ＭＡＣ制御時間）内に加入要求フレーム２１を送信する。これを同期ノードであるNo.１のノードが受信すると、有無情報１８内のNo.４のノードを「稼働有り」にして、次の同期フレーム１７で送信する。
【００４４】
No.４のノードは、この更新された同期フレーム１７を受信ずると、有無情報１８の自己のノードが「稼働有り」になっていることで、加入できたことを確認できる。したがって、図７（ｂ）に示すように、No.３のノードの送信終了後、No.４のノードが送信を開始する。
以後、図７（ｂ）の送信動作を繰り返す。
【００４５】
Ｃ．診断時間動作モード（図８）
待機時間（ＭＡＣ制御時間）に加えて診断時間が設定されている診断時間動作モードを図８を用いて説明する。
【００４６】
図８（ａ）に示すように、No.３のノードが故障や動作停止操作によって、「稼働無し」状態なり、ネットワークから離脱したとする。この場合、No.１のノードNo.１の送信が終了しても、No.３のノードは既に「稼働無し」状態であるためデータフレーム１９を送信することができない。各ノード２において、診断時間がタイムアップすることで、No.３のノードが「稼働無し」状態であると判断する。したがって、次のNo.４のノードが送信順番となり送信を開始する。さらに、同期ノードではこのタイムアップを検出すると、有無情報１８からこの「稼働無し」状態のNo.３のノードを「稼働無し」に更新する。
【００４７】
次の同期フレームでは、No.３のノードの有無情報が無となるため、No.１のノードの送信が終了するとNo.４のノードが送信を開始するので、図８（ｂ）に示すように、診断時間がタイムアップすることとなく送信順番が各ノード相互間で移行することになる。
【００４８】
また、同期ノードの有無情報１８から稼働停止したノードを「稼働無し」にする処理を、タイムアップが複数回発生した時に実施することで、ノイズ等によって一時的に伝送ができないような状態が発生しても、誤って有無情報が消されてしまうことを未然に防止できる。
【００４９】
Ｄ．パラメータ動作モード（図９）
前述したように、同期フレーム１７に対して、図９に示すように、各ノード２の稼働の有無情報１８の他に、パラメータデータ２３を組込むことが可能である。このような、パラメータデータ２３が組込まれた同期フレーム１７を受信した各ノード２は、このパラメータデータ２３を読取って、自己のＭＡＣ制御回路５内のパラメータレジスタ回路１６に記憶されている共通パラメータのデータを更新する。
【００５０】
したがって、ネットワーク内の全ノード2が同一のパラメータを持つことができる。また、これらのパラメータを変更する場合には、同期フレーム１７のパラメータデータ２３を変更するだけで、次の同期フレーム１７で新しいパラメータが送信され、全ノード２のパラメータを同時に変更することができる。
【００５１】
このように構成された第１実施形態のネットワークシステムにおいては、同一時間帯に、ネットワークの伝送路１上に各フレームを送信できるノードを、１つのノード２に限定できるため、イーサーネットの場合のようにフレームどうしが伝送路１上で衝突することがなく、ノード２相互間で確実なデータの送受信が可能となる。
【００５２】
さらに、同期ノードが出力する同期フレーム１７の有無情報１８を見るだけで、現在ネットワークで稼働（加入）しているノード２を正確に把握できる。
【００５３】
また、複数ノード２のネットワークヘの同時加入時（同時稼働開始時）においても、伝送路１上で加入要求フレーム２１の衝突が発生しないため、ノード２のネットワークヘの加入を確実に実施することができる。
【００５４】
ノード２が例えば故障や電源遮断等に起因して、このネットワークから離脱（稼働停止）した場合、稼働中の残りの各ノー４のデータの送信が止まってしまうことなく、また、同期ノードが出力する同期フレーム１７の有無情報１８における該当ノードの有無情報を更新することによって、フレームが全く送出されない無駄時間を削減することが可能となる。
【００５５】
さらに、同期フレーム１７にパラメータデータ２３を組込むことによって、ネットワークを拡張した時などにネットワークのパラメータを変更したい場合、容易に変更可能となる。
【００５６】
（第２実施形態）
図１０は本発明の第２実施形態のデータ伝送方法が適用されるネットワークシステムにおける各ノード２の概略構成を示すブロック図である。図２に示す第１実施形態の各ノード２と同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００５７】
この第２実施形態のネットワークシステムにおいては、各ノード２における送受信メモリ７内の一部に共通メモリ２８が設けられている。この共通メモリ２８内には、伝送路１に接続されたNo.１〜No.４の全部のノード２に共通するノード毎の部分データを集めた共通データが記憶されている。
【００５８】
そして、この第２実施形態のネットワークシステムにおいては、各ノード２は伝送路１に対して図１１に示すフォーマットのデータフレーム１９を送出する。このデータフレーム１９のヘッダには、データフレーム１９を示すフレーム識別コード、送信元アドレス、同報通信コードが設定されている。さらに、このデータフレーム１９内には、このデータフレーム１９を送出したノード２に割り当てられた部分データ２４、及びこの部分データ２４を各ノード２の共通メモリ２８に書込むための共通メモリアドレス２５が設定されている。
【００５９】
さらに、各ノード２内には、受信回路４から出力された各受信フレームのうち図１１に示す部分データ２４が書込まれた同報通信のデータフレーム１９を取り込み、このデータフレーム１９の部分データ２４を、共通メモリ２８内の、共通メモリアドレス２５が示す、送信元ノードに対応する領域に書込む共通メモリ受信回路２６が設けられている。
【００６０】
さらに、各ノード２内には、共通メモリ２８内の自己ノードの部分データ２４を読出して、図１１に示すデータフレーム１９に組込んで送信回路９へ送出する共通メモリ送信回路２７が設けられている。
【００６１】
ＣＰＵ８は、送受信メモリ７の共通メモリ２８に書込まれている各部分データを取込んで、この各部分データを用いて自己に接続されている図示しない制御機器に対する制御を実施し、得られた制御データを送信データとして送受信メモリ７へ書込む。この場合、ＣＰＵ８は、必要ならば、共通メモリ２８に書込まれている自己ノード２に対応する部分データを更新する。
【００６２】
送信回路９は、入力されたデータフレームを含むパラレルの各フレームをシリアルのデジタル信号に変換してトランシーバ１０へ送出する。トランシーバ１０は入力されたシリアルのデジタル信号の各フレームを伝送路１上へ送出する。
【００６３】
このように構成された第２実施形態のネットワークシステムにおいては、各ノード２は、一定周期で、自己の共通メモリ２８における自己ノードの部分データ２４を同報通信のデータフレーム１９に組込んで伝送路１へ送出することにより、各ノード２における共通メモリ２８の共通データを定期的に更新することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のデータ伝送方法においては、同期ノードと指定されたノードは、各ノードの稼働の有無情報を組込んだ同期フレームを伝送路へ送出するようにしている。
【００６５】
したがって、同一時間帯に伝送路上にフレームを送出できるノードを１つに限定でき、伝送路上におけるフレームの衝突を回避でき、かつ、伝送路における空き時間を極力減少でき、さらに、ネットワーク内の各ノードの稼働有無状態を簡単に把握でき、ネットワーク全体を効率的に運用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のデータ伝送方法が適用されるネットワークシステムの概略構成を示す模式図
【図２】同第１実施形態のネットワークシステムに組込まれた各ノードの概略構成を示すブロック図
【図３】同各ノードに組込まれたＭＡＣ制御回路の詳細構成を示すブロック図
【図４】同ネットワークシステムにおける伝送路に出力される同期フレームのフォーマット図
【図５】同ネットワークシステムにおける伝送路に出力される各フレームの出力タイミングを示す図
【図６】同じく伝送路に出力される各フレームの出力タイミングを示す図
【図７】同じく伝送路に出力される各フレームの出力タイミングを示す図
【図８】同じく伝送路に出力される各フレームの出力タイミングを示す図
【図９】同ネットワークシステムにおける伝送路に出力される同期フレームのフォーマット図
【図１０】本発明の第２実施形態のデータ伝送方法が適用されるネットワークシステムに組込まれた各ノードの概略構成を示すブロック図
【図１１】同ネットワークシステムにおける伝送路に出力されるデータフレームのフォーマット図
【符号の説明】
１…伝送路
２…ノード
３…レシーバ
４…受信回路
５…ＭＡＣ制御回路
６…メモリ転送回路
７…送受信メモリ
８…ＣＰＵ
９…送信回路
１０…トランシーバ
１１…時間測定回路
１２…受信フレーム識別回路
１３…ノード番号判定回路
１４…ノード有無情報作成回路
１５…送信フレーム生成回路
１６…パラメータレジスタ回路
１７…同期フレーム
１８…有無情報
１９…データフレーム
２０…送信完了フレーム
２１…加入要求フレーム
２２…同期ノードステータス回路
２８…共通メモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data transmission method for transmitting and receiving data between a plurality of nodes connected to a transmission line of a network.
[0002]
[Prior art]
In general, Ethernet (registered trademark) is adopted as a communication control method when data is transmitted and received between a plurality of nodes connected to a transmission path of a network such as a LAN (local area network). For example, when the operations of a large number of control devices in a factory or the like are controlled by a plurality of nodes in a network, data transmission / reception between the nodes is performed at high speed and frequently.
[0003]
When the above-described Ethernet is used in such a network, transmission frame collisions frequently occur on the transmission line, so deterministic communication and high-speed response are lacking, and there is a limit to using this Ethernet for the above-described control. is there.
[0004]
In addition, when the network is incorporated in the control system described above, a common memory for storing common data for controlling each control device is installed in each node that controls the operation of each control device. ing. Specifically, a common memory for storing common data obtained by collecting partial data for each node common to all the nodes is provided. Then, each node transmits its own partial data to the transmission line at a fixed period, and the node that receives this updates the partial data of the transmission source node in the common data of its own common memory.
[0005]
In such a network, since the number of transmission frames sent out on the transmission line of the network further increases, the frequency of collision of transmission frames increases, and the common data in the common memory may be updated at a constant cycle. It becomes difficult.
[0006]
In addition, a method of controlling tokens (transmission rights) by turning them between nodes in order so that nodes participating in the network can transmit in order, such as token passing, has been put into practical use. In this case, when a participating node leaves the network, it detects that another node has left, and changes the order so that the corresponding node is removed and a token (transmission right) is turned.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the control for automatically changing the order of turning the token (transmission right) by removing the corresponding node is complicated, for example, the MAC (Media Access Control) control is performed like an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). When it is made only with simple hardware logic, it is very difficult and requires firmware control. Therefore, with this token passing method, it is difficult to increase the transmission speed, and it is difficult to improve the overall throughput of the network.
[0008]
In Japanese Patent Publication No. 5-67096, a technique is described in which a plurality of transmission apparatuses coupled via a transmission path transmit a frame header from a transmission apparatus serving as a master station and inform the priority order of transmission. However, it is still difficult to improve the overall throughput of the network.
[0009]
The present invention has been implemented in view of such circumstances, and a node designated as a synchronization node transmits a synchronization frame incorporating information on whether or not each node is operating to the transmission line, thereby transmitting the same time. It is possible to limit the number of nodes that can transmit frames on the transmission line to one band, avoid collision of frames on the transmission line, reduce idle time on the transmission line as much as possible, and whether each node in the network is operating It is an object of the present invention to provide a data transmission method that can easily grasp the situation and can efficiently operate the entire network.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems, the present invention provides a data transmission method in which a plurality of nodes each having a node number are connected to a transmission line of a network, and data is transmitted and received between the nodes. One of the nodes is designated as a synchronization node, and the designated synchronization node is a network.Transmission lineIt is connected to the,Also used as the data transmission order for this transmission lineA synchronization frame incorporating information on whether or not each node is assigned with a node number is sent to the transmission line by broadcast communication.
  Each node determines the transmission order of its own node based on the node number of each active node in the received synchronization frame presence / absence information, and each node transmits a transmission completion frame of the node with the previous transmission order of itself. Is transmitted to the transmission path.In addition, each node transmits the data frame of the node having the previous transmission order after receiving the transmission completion frame of the node having the previous transmission order by itself even if a predetermined diagnosis time has elapsed. If it is not sent to the path, it sends its own data frame and transmission completion frame to the transmission path.
  When the synchronization node receives the transmission completion frame of the node having the last transmission order determined based on the presence / absence information, the synchronization node transmits the synchronization frame again to the transmission path, and the synchronization node transmits the transmission completion frame of the node. If a data frame of a node having the next transmission order is not sent to the transmission path even after a predetermined diagnosis time has elapsed since reception, the data frame in the presence / absence information of a synchronization frame to be sent to the transmission path is sent out. Update the missing node as not working.
[0011]
In the data transmission method configured in this way, the synchronization node sends a synchronization frame incorporating information on whether each node connected to the network is operating or not to the transmission line by broadcast communication. To do. Therefore, each node connected to the transmission line has a node number of which node among the nodes connected to the network is operating, and the transmission order of its own node is set to the node number of the operating node. Can be grasped. For example, when the node number of each active node is 1, 2, and 4 and the node number of the self node is 4, the transmission order of the frame of the self node is 3.
[0012]
Each node sends a data frame and a transmission completion frame to the transmission line. When receiving a transmission completion frame of a node having a transmission order immediately preceding itself, the node sends the data frame and the transmission completion frame to the transmission line. That's fine. When the transmission completion frame of the node having the last transmission order is transmitted, the synchronization frame is transmitted again.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a network system to which the data transmission method of the first embodiment of the present invention is applied.
[0014]
A plurality of nodes 2 are connected to a transmission path 1 of a LAN (local area network). Each node 2 is assigned a node number (number). In this embodiment, node numbers (numbers) No. 1, No. 2, No. 3, and No. 4 are assigned.
[0015]
On this transmission path 1, data for transmitting various data shown in FIG. 5 sent by each node 2 including the synchronization frame 17 shown in FIG. 4 sent by only the node 2 designated as the synchronization node and each node 2 including the synchronization node. A transmission completion frame 20 indicating completion of transmission of the frame 19 and the data frame 19, a subscription request frame 21 transmitted by the node 2 newly shifted to the operating state shown in FIG.
[0016]
In the synchronization frame 17, as shown in FIG. 4, a preambler is set at the head, a start delimiter and a header are set next, and presence information 18 and a frame check sequence are set. In the header, a broadcast communication code indicating that the synchronization frame 17 is broadcast communication, a frame identification code indicating that the synchronization frame 17 is a synchronization frame, and a transmission source address that is an address of the synchronization node are set.
[0017]
Presence / absence information 18 is information on the presence / absence of operation of each node 2 assigned with the node numbers No. 1, No. 2, No. 3, and No. 4 connected to the network. Specifically, as shown in FIG. 4, for each node number of No. 1, No. 2, No. 3, and No. 4, when the corresponding node 2 is “in operation”, “1”, In the case of “no operation”, “0” is set. Therefore, in the case of the bit string “1011”, each of the No. 1, No. 3, and No. 4 nodes 2 indicates “operating” and the No. 2 node 2 indicates “not operating”.
[0018]
In addition to the synchronization frame 17 having the standard format shown in FIG. 4, parameter data 23 is incorporated as the synchronization frame 17 in addition to the operation presence / absence information 18 of each node 2 as shown in FIG. 9. The synchronization frame 17 is also sent out on the transmission line 1 by the synchronization node.
[0019]
A frame identification code, a transmission source node number, and the like are incorporated in the transmission completion frame 20, and a frame identification code, a transmission source node number, and the like are incorporated in the subscription request frame 21. In the data frame 19, a frame identification code, a transmission source node number (transmission source address), a transmission destination address (broadcast communication code in the case of broadcast communication), data to be transmitted, and the like are incorporated.
[0020]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of each node 2.
Each frame signal output on the transmission line 1 is received by the receiver 3, converted into a digital signal, and sent to the receiving circuit 4. The receiving circuit 4 diagnoses whether or not an error has occurred in the received frame converted into the digital signal, converts the received serial data into parallel data, and sends it to the MAC control circuit 5 and the memory transfer circuit 6. Send. The memory transfer circuit 6 writes the received data of the data frame among the received frames received into the transmission / reception memory 7. Further, the memory transfer circuit 6 reads out the transmission data written in the transmission / reception memory 7, incorporates it into a data frame, and sends it out to the transmission circuit 9.
[0021]
The CPU 8 takes in the reception data written in the transmission / reception memory 7 and uses this data to control a control device (not shown) connected to itself, and transmits / receives the obtained control data as transmission data. Write to memory 7.
[0022]
The MAC control circuit 5 recognizes the synchronization frame, the transmission completion frame, and the join request frame among the input reception frames, and creates each frame sent by the own node 2 based on each frame and transmits the frame. Send to circuit 9.
[0023]
The transmission circuit 9 converts each parallel frame including the input data frame into a serial digital signal and transmits the serial digital signal to the transceiver 10. The transceiver 10 sends out each frame of the input serial digital signal onto the transmission line 1.
[0024]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a MAC (Media Access Control) control circuit 5.
Each reception frame input from the reception circuit 4 is transmitted to the time measurement circuit 11 and the reception frame identification circuit 12. The time measurement circuit 11
(A) The elapsed time from the transmission completion time of each received frame, specifically, the elapsed time after receiving the transmission completion frame 20 transmitted by each node 2, is counted, and this elapsed time is a predetermined diagnostic time. If the next frame is not received even after elapses, a time-up signal is sent to the next node presence / absence information creation circuit 14.
[0025]
(B) When power to the node 2 is turned on simultaneously with the start of the network, a frame (synchronization frame from another node 2) even if a trial time obtained by multiplying the node number by a predetermined unit time elapses. When 17) is not received, a time-up signal for the self node to become a synchronous node is sent to the next synchronous node status circuit 22.
[0026]
The reception frame identification circuit 12 determines the type of the reception frame (synchronization frame 17, data frame 19, transmission completion frame 20, subscription request frame 21) from the frame identification code added to the input reception frame, and The information is sent to the presence / absence information generation circuit 14, the synchronization node status circuit 22, the parameter register circuit 16, and the node number determination circuit 13.
[0027]
When the received frame received is the synchronization frame 17 shown in FIG. 4, the node number determination circuit 13 registers its own node 2 as “active” from the presence / absence information 18 included in the synchronization frame 17. It is determined whether or not the transmission order of the own node and the waiting time (MAC control time) are registered, and the determination result is used as the node presence / absence information creation circuit 14 and the next transmission frame generation. Send to circuit 15.
[0028]
The synchronization node status circuit 22 is a synchronization node by determining whether or not it is the next synchronization node based on the information of the received frame identification circuit 12 and the time-up signal from the time measurement circuit 11. In that case, a message to that effect is sent to the node presence / absence information creation circuit 22 and the parameter register circuit 16.
[0029]
The node presence / absence information generation circuit 14 receives the time-up signal of the diagnosis time from the time measurement circuit 11 and, when the self-node 2 is a synchronous node, the node that should have transmitted the frame after the received transmission completion frame 20 2 is acquired from the node number determination circuit 13. Then, the node that did not transmit the frame in the presence / absence information 18 of the synchronization frame 17 to be transmitted next to the transmission path 1 is updated to “no operation” and is transmitted to the transmission frame generation circuit 15.
[0030]
Further, when the join request frame 21 is input from the reception frame identification circuit 12, the node presence / absence information creation circuit 14 includes the information 18 on the presence / absence information 18 of the synchronization frame 17 to be transmitted next to the transmission path 1 when the own node 2 is a synchronization node. Then, the transmission source node of the subscription request frame 21 is updated to “in operation” and is transmitted to the transmission frame generation circuit 15.
[0031]
The parameter register circuit 16 stores data of common parameters for maintaining the network such as standby time (MAC control time) and diagnosis time. As shown in FIG. 9, when parameter data 23 is incorporated in the received synchronization frame 17 in addition to the operation presence / absence information 18 of each node 2, the parameter data 23 is read and stored. Update common parameter data. Further, if the parameter register circuit 16 is a synchronization node, the parameter register circuit 16 sends the stored common parameter data to the transmission frame generation circuit 15 and incorporates the parameter data 23 into the synchronization frame 17 to be transmitted to the transmission line 1. Instruct.
[0032]
Based on the information from the node number determination circuit 13, the node presence / absence information creation circuit 14, and the synchronization node status circuit 22, the transmission frame generation circuit 15 next synchronizes the frame 17 to be transmitted to the transmission line 1, the transmission completion frame 20, the subscription A request frame 21 and the like are created and sent to the transmission circuit 9 at a predetermined timing.
[0033]
The operation of the network system of the first embodiment configured as described above will be described for each operation mode.
[0034]
A. Basic operation mode (Fig. 5)
A basic operation mode in which the standby time (MAC control time) and diagnosis time are not set will be described with reference to FIG.
[0035]
FIG. 5 is a time chart showing the output timing of each frame 17, 19, 20 sent from each node 2 on the transmission line 1. In the presence / absence information 18 of the synchronization frame 17, each of the nodes 2 of No. 1, No. 3, and No. 4 indicates “operating”, and the node 2 of No 2 indicates “not operating”. Further, the synchronization node is the node 2 with the smallest node number, No. 1.
[0036]
The synchronization node 17 is first transmitted by the synchronization node No. 1 node 2. Next, node 2 (synchronous node) with the smallest node number. The No. 1 node transmits a data frame 19 and finally transmits a transmission completion frame 20.
[0037]
The node No. 3 can be determined from the presence / absence information 18 that the node No. 2 is “no operation”, so that the node next to the node No. 1 is in its own transmission order. Therefore, after transmission of the No. 1 node, the No. 3 node starts transmission. Similarly, when the node No. 3 finishes transmission, the node No. 4 transmits. When the No. 4 node finishes transmitting, all the nodes end transmitting, so the synchronous node that is the No. 1 node transmits the synchronization frame 17 again, and thereafter repeats the transmission in the same order.
[0038]
B. Standby time operation mode (Figs. 6 and 7)
A standby time operation mode in which a standby time (MAC control time) is set will be described with reference to FIGS.
[0039]
In this network system, one node 2 among the plurality of nodes 2 connected to the transmission path 1 is a synchronization node.
The method of promotion to a synchronous node is that when there are a plurality of active nodes 2 at the time of starting the network so that the node 2 with the smallest node number becomes a synchronous node, each active node After a trial time obtained by multiplying a predetermined unit time by the node number of the node number, a synchronization frame 17 incorporating presence / absence information 18 indicating that only itself is “operating” is sent to the transmission line 1, and this trial time Only when the synchronization frame 17 of another node is not received before the elapse of time elapses becomes the synchronization node.
[0040]
For example, when three nodes 2 are started up at the same time, as shown in FIG. 6A, the node No. 1 with the smallest node number becomes a synchronization node due to the trial time, and the synchronization frame 17 Transmission of the data frame 19 and the transmission completion frame 20 is started. In this state, since no other node 2 is in operation other than the No. 1 node, the presence / absence information 18 is only “No” in its own No. 1 node. When all nodes (here, only No. 1 node) have finished transmitting, a certain waiting time (MAC control time) starts.
[0041]
When this standby time (MAC control time) is started, as shown in FIG. 6 (b), the No. 3 node that has newly shifted to the operating state receives the join request frame 21 within the standby time (MAC control time). Send to. When the node No. 1 which is the synchronization node receives this, the node No. 3 in the presence / absence information 18 is set to “operated” and transmitted in the next synchronization frame 17.
[0042]
When the node No. 3 receives the updated synchronization frame 17, it can confirm that it has joined by checking that its own node in the presence / absence information 18 is “operating”. Therefore, after transmission of the No. 1 node is completed, the No. 3 node starts transmission.
[0043]
As shown in FIG. 7A, the No. 4 node transmits the subscription request frame 21 within the waiting time (MAC control time). When the node No. 1 as the synchronization node receives this, the node No. 4 in the presence / absence information 18 is set to “operated” and transmitted in the next synchronization frame 17.
[0044]
When the node No. 4 receives this updated synchronization frame 17, it can confirm that the node has been joined because its own node in the presence / absence information 18 is “operating”. Therefore, as shown in FIG. 7B, after the transmission of the No. 3 node is completed, the No. 4 node starts transmission.
Thereafter, the transmission operation of FIG. 7B is repeated.
[0045]
  C. DiagnosistimeOperation mode (Fig. 8)
  The diagnosis time operation mode in which the diagnosis time is set in addition to the standby time (MAC control time) will be described with reference to FIG.
[0046]
As shown in FIG. 8 (a), it is assumed that the node No. 3 enters the “no operation” state due to a failure or operation stop operation, and has left the network. In this case, even if the transmission of No. 1 node No. 1 is completed, the data frame 19 cannot be transmitted because the No. 3 node is already in the “no operation” state. Each node 2 determines that the node No. 3 is in the “no operation” state when the diagnosis time is up. Therefore, the next node No. 4 becomes the transmission order and starts transmission. Further, when the synchronization node detects this time-up, the node No. 3 in the “no operation” state is updated to “no operation” from the presence / absence information 18.
[0047]
In the next synchronization frame, since the No. 3 node presence / absence information is not present, the No. 4 node starts transmission when the transmission of the No. 1 node ends, as shown in FIG. In addition, the transmission order shifts between the nodes without diagnosing time being up.
[0048]
In addition, a state where temporary transmission is not possible due to noise or the like occurs by performing a process of setting “no operation” on a node whose operation has been stopped from the synchronization node presence / absence information 18 when a time-up occurs multiple times. However, it is possible to prevent the presence / absence information from being deleted accidentally.
[0049]
D. Parameter operation mode (Fig. 9)
As described above, the parameter data 23 can be incorporated into the synchronization frame 17 in addition to the operation presence / absence information 18 of each node 2 as shown in FIG. Each node 2 that has received the synchronization frame 17 in which the parameter data 23 is incorporated reads the parameter data 23 and stores the common parameter stored in the parameter register circuit 16 in its own MAC control circuit 5. Update the data.
[0050]
Therefore, all nodes 2 in the network can have the same parameters. Further, when changing these parameters, only by changing the parameter data 23 of the synchronization frame 17, new parameters are transmitted in the next synchronization frame 17, and the parameters of all the nodes 2 can be changed simultaneously.
[0051]
In the network system of the first embodiment configured as described above, the nodes that can transmit each frame on the transmission line 1 of the network can be limited to one node 2 in the same time zone. As described above, the frames do not collide with each other on the transmission path 1 and data can be reliably transmitted / received between the nodes 2.
[0052]
Furthermore, the node 2 currently operating (subscribing) in the network can be accurately grasped only by looking at the presence / absence information 18 of the synchronization frame 17 output by the synchronization node.
[0053]
In addition, even when multiple nodes 2 join the network simultaneously (when simultaneous operation starts), the join request frame 21 does not collide on the transmission line 1, so that the node 2 joins the network with certainty. Can do.
[0054]
When the node 2 is disconnected from this network due to a failure or power interruption, for example, the data transmission of the remaining nodes 4 that are in operation is not stopped, and the synchronization node outputs By updating the presence / absence information of the corresponding node in the presence / absence information 18 of the synchronization frame 17 to be performed, it is possible to reduce the dead time during which no frame is transmitted.
[0055]
Furthermore, by incorporating the parameter data 23 in the synchronization frame 17, it is possible to easily change the network parameters when the network is expanded.
[0056]
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of each node 2 in the network system to which the data transmission method of the second embodiment of the present invention is applied. The same parts as those of each node 2 of the first embodiment shown in FIG.
[0057]
In the network system of the second embodiment, a common memory 28 is provided in a part of the transmission / reception memory 7 in each node 2. The common memory 28 stores common data obtained by collecting partial data for each node common to all the nodes 2 of No. 1 to No. 4 connected to the transmission path 1.
[0058]
In the network system according to the second embodiment, each node 2 transmits a data frame 19 having the format shown in FIG. In the header of the data frame 19, a frame identification code indicating the data frame 19, a transmission source address, and a broadcast communication code are set. Further, in this data frame 19, there is a partial data 24 assigned to the node 2 that sent this data frame 19, and a common memory address 25 for writing this partial data 24 to the common memory 28 of each node 2. Is set.
[0059]
Further, in each node 2, a broadcast data frame 19 in which the partial data 24 shown in FIG. 11 is written is received from each received frame output from the receiving circuit 4, and the partial data of the data frame 19 is captured. There is provided a common memory receiving circuit 26 for writing 24 into an area corresponding to the transmission source node indicated by the common memory address 25 in the common memory 28.
[0060]
Further, in each node 2, there is provided a common memory transmission circuit 27 for reading the partial data 24 of the self node in the common memory 28, incorporating it into the data frame 19 shown in FIG. Yes.
[0061]
The CPU 8 fetches each partial data written in the common memory 28 of the transmission / reception memory 7 and uses the partial data to control a control device (not shown) connected to itself. The control data is written into the transmission / reception memory 7 as transmission data. In this case, the CPU 8 updates the partial data corresponding to the self node 2 written in the common memory 28 if necessary.
[0062]
The transmission circuit 9 converts each parallel frame including the input data frame into a serial digital signal and transmits the serial digital signal to the transceiver 10. The transceiver 10 sends out each frame of the input serial digital signal onto the transmission line 1.
[0063]
In the network system of the second embodiment configured as described above, each node 2 incorporates and transmits the partial data 24 of its own node in its own common memory 28 in a broadcast data frame 19 at a constant cycle. By sending the data to the path 1, the common data in the common memory 28 in each node 2 can be updated periodically.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, in the data transmission method of the present invention, the node designated as the synchronization node sends out the synchronization frame incorporating the operation presence / absence information of each node to the transmission path.
[0065]
Therefore, it is possible to limit the number of nodes that can send frames on the transmission line to the same time zone, to avoid collision of frames on the transmission line, and to reduce idle time on the transmission line as much as possible, and to each node in the network. Can easily grasp the operational status of the network and operate the entire network efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a network system to which a data transmission method according to a first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of each node incorporated in the network system of the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of a MAC control circuit incorporated in each node.
FIG. 4 is a format diagram of a synchronization frame output to a transmission line in the network system.
FIG. 5 is a view showing the output timing of each frame output to the transmission line in the network system.
FIG. 6 is a diagram showing the output timing of each frame that is also output to the transmission line.
FIG. 7 is a diagram showing the output timing of each frame that is also output to the transmission line.
FIG. 8 is a diagram showing the output timing of each frame that is also output to the transmission line.
FIG. 9 is a format diagram of a synchronization frame output to a transmission line in the network system.
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of each node incorporated in a network system to which the data transmission method of the second embodiment of the present invention is applied.
FIG. 11 is a format diagram of a data frame output to a transmission line in the network system.
[Explanation of symbols]
1 ... Transmission path
2 ... Node
3 ... Receiver
4 ... Receiving circuit
5 ... MAC control circuit
6 ... Memory transfer circuit
7 ... Transmission / reception memory
8 ... CPU
9 ... Transmission circuit
10 ... Transceiver
11. Time measuring circuit
12 ... Received frame identification circuit
13 ... Node number determination circuit
14 ... Node presence / absence information creation circuit
15 ... Transmission frame generation circuit
16 ... Parameter register circuit
17 ... Synchronization frame
18… Presence / absence information
19 ... Data frame
20 ... Transmission complete frame
21 ... Subscription request frame
22 ... Synchronization node status circuit
28 ... Common memory

Claims

In a data transmission method for connecting a plurality of nodes each having a node number to a transmission line of a network and transmitting / receiving data between the nodes,
Designating one of the plurality of nodes as a synchronization node;
This designated synchronization node is connected to the transmission line of the network , and a synchronization frame that incorporates information on the presence / absence of operation of each node assigned with a node number that also uses the transmission order of data for this transmission line. Send to the transmission line by broadcast communication,
Each node determines the transmission order of the self-node based on the node number of each node there operating in the presence and absence information of the synchronization frame received,
When each node receives the transmission completion frame of the node having the transmission order immediately preceding itself, it sends out a data frame and a transmission completion frame to the transmission line,
Each node receives a transmission completion frame of a node having the transmission order two immediately prior to itself, and the data frame of the node having the previous transmission order remains the transmission path even if a predetermined diagnosis time has elapsed. If it is not sent to, it sends its own data frame and transmission completion frame to the transmission line,
When the synchronization node receives the transmission completion frame of the node of the last transmission order determined based on the presence / absence information, it sends the synchronization frame again to the transmission path,
If the data frame of the node having the next transmission order is not sent to the transmission line even if a predetermined diagnosis time has elapsed after receiving the transmission completion frame of the node, the synchronization node is sent to the next transmission line. A data transmission method characterized in that a node that has not transmitted the data frame in the frame presence / absence information is updated as inactive.

The synchronization node provides a waiting time after receiving the transmission completion frame of the node of the last transmission order until the synchronization frame is sent again to the transmission path,
The node newly moved to the operating state sends out a join request frame to the transmission line within the waiting time,
The synchronization node, when receiving a join request frame within the waiting time, updates the node that sent the join request frame in the presence / absence information of the synchronization frame to be sent to the transmission path again as active. The data transmission method according to 1.

Each node connected to the transmission line has parameters common to all nodes,
The synchronization node incorporates the common parameter in addition to the presence / absence information in the synchronization frame sent to the transmission path,
3. The data transmission method according to claim 1, wherein each node updates its own parameter with a parameter included in the synchronization frame when the synchronization frame is received. 4.