JP4237693B2 - Communication control method - Google Patents

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Description

本発明は、複数のノードが接続されたネットワーク上で高速に定周期通信を行うシステムにおける通信制御方法に関する。このような通信制御方法は、例えば、プラント監視・制御システム用の通信ユニットの制御に応用される。   The present invention relates to a communication control method in a system that performs periodic communication at high speed on a network in which a plurality of nodes are connected. Such a communication control method is applied to control of a communication unit for a plant monitoring / control system, for example.

定周期通信システムにおいては、ネットワークに接続された各装置(ノード)が一定周期でデータの送受信を行う。このような定周期通信システムにおける通信制御方法として、以下のような手順を備えるものがある。
(1)各ノードにネットワークアドレスと呼ばれる固有の番号を付与する。
(2)先頭ノードは自ノードの周期でデータ送信を行う。
(3)先頭以外のノードは、自己の直前のアドレスを持つノードの送信したデータを受信すれば、送信権(トークン)が与えられたと判断して、データ送信を行う。
このような通信制御方法の一例は、例えば特開2000-216786号公報(特許文献1)に開示されている。なお、特許文献1には記載されていないが、上記通信制御方法では、インターネットの通信プロトコルであるUDP/IPを利用することができる。この場合、各ノードに付与されるネットワークアドレスはいわゆるIPアドレスである。
In a fixed-cycle communication system, each device (node) connected to a network transmits and receives data at a fixed cycle. As a communication control method in such a fixed cycle communication system, there is one having the following procedure.
(1) A unique number called a network address is assigned to each node.
(2) The leading node performs data transmission in the cycle of its own node.
(3) When a node other than the head receives data transmitted by a node having an address immediately before itself, it determines that a transmission right (token) has been granted and performs data transmission.
An example of such a communication control method is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-216786 (Patent Document 1). Although not described in Patent Document 1, UDP / IP, which is an Internet communication protocol, can be used in the communication control method. In this case, the network address assigned to each node is a so-called IP address.

上記のような定周期通信システムにおいて、通信処理能力が高いノード(例えば、専用のリアルタイムOSを搭載した監視・制御ユニット。以下、高速通信ノードと呼ぶ)と通信処理能力が低いノード(例えば、市販のマルチタスクOSを搭載したパーソナルコンピュータ。以下、低速通信ノードと呼ぶ)が混在している場合を考える。このような場合、従来は以下のような方法で通信を行っていた。
(方法1)すべてのノードの通信周期を低速通信ノードに合わせて長くする。
(方法2)高速通信ノードでは定周期通信を行い、低速通信ノードでは周期を無視して通信を行う。
(方法3)低速通信ノードにおいて、受信データの内容をアプリケーションレベルで適宜破棄することでデータの間引きを行う。
In the periodic communication system as described above, a node having a high communication processing capability (for example, a monitoring / control unit equipped with a dedicated real-time OS; hereinafter referred to as a high-speed communication node) and a node having a low communication processing capability (for example, commercially available) Consider a case in which a personal computer equipped with a multitasking OS (hereinafter referred to as a low-speed communication node) is mixed. In such a case, conventionally, communication has been performed by the following method.
(Method 1) The communication cycle of all nodes is lengthened according to the low-speed communication node.
(Method 2) The high-speed communication node performs fixed-cycle communication, and the low-speed communication node performs communication while ignoring the cycle.
(Method 3) In the low-speed communication node, data thinning is performed by appropriately discarding the contents of received data at the application level.

方法3について、UDP/IPを例として更に詳しく説明する。UDP/IPでは、IPパケットが、ドライバ、オペレーティングシステム又はそれに準ずる高レベルの処理系により、UDPレベルのデータに再構成される。この再構成処理は、他のノードから定周期で送られてくるすべてのデータに対して行われる。ところが、低速通信ノードの場合、アプリケーションにより前記データをすべて取り込んで処理するだけの能力がない。そこで、アプリケーションは、前記定周期よりも長めの周期でデータを取り込み、それ以外のデータを破棄することにより、データの間引きを行い、処理負荷の軽減を図るのである。   Method 3 will be described in more detail using UDP / IP as an example. In UDP / IP, an IP packet is reconstructed into UDP level data by a driver, an operating system, or a high-level processing system equivalent thereto. This reconfiguration process is performed on all data sent from other nodes at a fixed period. However, in the case of a low-speed communication node, there is no ability to capture and process all the data by an application. Therefore, the application captures data at a period longer than the fixed period and discards other data, thereby thinning out the data and reducing the processing load.

特開2000-216786号公報JP 2000-216786 A

方法1では、通信処理能力の低い一部のノードのためにすべてのノードの通信周期を長くするため、システム全体が必要なパフォーマンスを発揮できなくなる。   In the method 1, the communication cycle of all the nodes is lengthened for some nodes having low communication processing capacity, so that the entire system cannot exhibit the required performance.

方法2では、トークンによる送信権管理が不完全になるため、高速通信ノードが定周期で送信するパケットと、低速通信ノードがランダムに送信するパケットが、ネットワーク上で衝突(コリジョン)を起こす可能性がある。これを避けるには、例えばCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)のようなネットワークアクセス制御が必要になり、特にノードの数が多い場合に、ネットワークの伝送能力の利用効率が著しく低下することがある。   In Method 2, since the transmission right management using tokens is incomplete, there is a possibility that a packet transmitted by a high-speed communication node at a fixed period and a packet transmitted randomly by a low-speed communication node will collide on the network. There is. In order to avoid this, network access control such as CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) is required, and particularly when the number of nodes is large, the utilization efficiency of the transmission capability of the network is significantly reduced. Sometimes.

方法3では、データの間引きにより通信処理の負荷がある程度軽減されるものの、最終的にアプリケーションで利用されないパケットまでUDPレベルの処理に渡されてしまう。このような無駄な処理が発生するため、大幅な負荷軽減効果を望むことはできない。   In Method 3, although the communication processing load is reduced to some extent by thinning out data, a packet that is not used in the application is finally passed to the UDP level processing. Since such a wasteful process occurs, a significant load reduction effect cannot be expected.

本発明は以上のような課題を解決するために成されたものであり、その目的は、高速通信ノードと低速通信ノードを含む定周期通信を行うシステムにおいて、各ノードの通信処理能力を考慮しながら全ノードを協調動作させることにより、ネットワークの伝送能力を有効活用しつつ、低速通信ノードの通信処理負荷を軽減することができる通信制御方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to consider the communication processing capability of each node in a system that performs periodic communication including a high-speed communication node and a low-speed communication node. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a communication control method capable of reducing the communication processing load of a low-speed communication node while effectively utilizing the transmission capability of the network by operating all the nodes in cooperation.

上記課題を解決するために成された本発明に係る通信制御方法は、
データ通信ネットワークに接続され、それぞれ固有のアドレスが付与された複数のノードを含む定周期通信システムの通信制御方法において、
前記複数のノードを通信処理能力の高いノードから成る高速ノードグループと通信処理能力の低いノードから成る低速ノードグループとに分ける手順、
高速ノードグループに含まれる各ノードに一律にデータを送信するための高速ノード指定アドレスを、高速ノードグループに含まれる各ノードに設定する手順、
ネットワーク内の全てのノードにデータを送信するための全ノード指定アドレスを、全ノードに設定する手順、及び、
高速ノードグループ内で最初にデータ送信を行う先頭ノードを指定し、該ノードに一定周期でデータ送信を行わせる手順、
を備え、
前記先頭ノードは、2回以上の所定回数のデータ送信を1サイクルとし、各サイクルにおける各データの宛先を所定のスケジュールに従って前記高速ノード指定アドレス及び前記全ノード指定アドレスのいずれかに設定し、
前記先頭ノード以外の各ノードは、自己の属するノードグループに対応するグループ指定アドレス宛のデータ及び前記全ノード指定アドレス宛のデータを受信し、そのデータに含まれる所定の送信権情報に基づいて次回のデータ送信に対する自己のデータ送信権の有無を判定し、自己にデータ送信権がある場合には、自己のデータを、前記受信したデータに設定されていた宛先と同一の宛先に送信すること
を特徴とする。
The communication control method according to the present invention made to solve the above problems is as follows.
In a communication control method for a periodic communication system including a plurality of nodes connected to a data communication network and each assigned a unique address,
A procedure for dividing the plurality of nodes into a high-speed node group composed of nodes with high communication processing capacity and a low-speed node group composed of nodes with low communication processing capacity;
A procedure for setting a high-speed node designation address for uniformly transmitting data to each node included in the high-speed node group to each node included in the high-speed node group;
A procedure for setting all nodes designated addresses for transmitting data to all nodes in the network, and
A procedure for designating the first node to perform data transmission first in the high-speed node group and causing the node to perform data transmission at a certain period.
With
The first node sets two or more times of data transmission as one cycle, sets the destination of each data in each cycle to either the high-speed node designation address or the all-node designation address according to a predetermined schedule,
Each node other than the first node receives data addressed to the group designation address corresponding to the node group to which the node belongs and data addressed to all the node designation addresses, and next time based on predetermined transmission right information included in the data. If there is a right to transmit data, and if the user has the right to transmit data, the data is transmitted to the same destination as the destination set in the received data. Features.

本発明に係る通信制御方法において、前記ネットワーク内の通信をUDP/IPプロトコルで行い、前記高速ノードグループには前記グループ指定アドレスとしてマルチキャストアドレスを付与するとともに、前記全ノード指定アドレスとしては前記ネットワークのブロードキャストアドレスを使用することができる。   In the communication control method according to the present invention, communication in the network is performed using a UDP / IP protocol, a multicast address is assigned to the high-speed node group as the group-designated address, and all the node-designated addresses are the network-designated addresses. A broadcast address can be used.

また、本発明に係る通信制御方法において、前記送信権情報は、受信したデータの発信元アドレスであり、各ノードは、前記データの発信元アドレスが、自己の直前にデータ送信を行うべく定められたノードのアドレスと一致した場合に、自己に送信権があるものと判定するようにすることができる。   Also, in the communication control method according to the present invention, the transmission right information is a source address of received data, and each node is determined to perform data transmission immediately before the source address of the data. If it matches the address of the selected node, it can be determined that it has the transmission right.

以下、本発明に係る通信制御方法について、通信プロトコルがUDP/IPの場合を例にとって具体的に説明する。
(1)ネットワーク内の全ノードを高速通信ノードのグループと低速通信ノードのグループに分け、各グループ内でのデータ送信順序を決める。全体としては、高速ノードグループの各ノードが先にデータ送信を行い、その後で低速ノードグループの各ノードがデータ送信を行うようにデータ送信順序を決める。
(2)各ノードに一意のIPアドレスを付与する。ここでは、データ送信順序に従ってアドレス値が1ずつ増加していくようにIPアドレスを付与するものとする。IPアドレスが最も小さいノードが先頭ノードとなる。
(3)高速通信ノードのグループに対応するマルチキャストアドレスを設定する。このマルチキャストアドレスが本発明の高速ノード指定アドレスに相当する。
(4)全てのノードにデータを送信するためのブロードキャストアドレスを設定する。これが本発明の全ノード指定アドレスに相当する。
(5)タイマを用いて、先頭ノードに周期Tでデータ送信を実行させる。このとき、2回以上の所定回数のデータ送信動作をまとめて1サイクルと定める。例えば、3回のデータ送信を1サイクルと定めた場合、1サイクルの周期は3Tとなる。
(6)先頭ノードは、各データ送信時のデータの宛先をマルチキャストアドレス及びブロードキャストアドレスのいずれかに設定する。1サイクルにおいて何回目のデータ送信時にどちらのアドレスを宛先として選択するかについては、予めスケジュールを決めておき、先頭ノードに記憶させておく。
(7)先頭ノード以外の各ノードは、他のノードが送信したデータのパケットを受信したときに、その発信元アドレスを調べ、そのアドレスが自己の直前のアドレス(すなわち、ここでは自己のアドレスより1だけ小さいアドレス)と同じであれば、自己にデータ送信権が移ったものと判断し、データ送信を行う。このときの送信データの宛先は、先に受信したデータの宛先と同一とする。すなわち、受信データの宛先がマルチキャストアドレスであれば、送信データの宛先も同じマルチキャストアドレスとし、受信データの宛先がブロードキャストアドレスであれば、送信データの宛先もブロードキャストアドレスとする。
Hereinafter, the communication control method according to the present invention will be described in detail by taking the case where the communication protocol is UDP / IP as an example.
(1) All nodes in the network are divided into a group of high-speed communication nodes and a group of low-speed communication nodes, and the data transmission order within each group is determined. As a whole, the order of data transmission is determined so that each node in the high-speed node group performs data transmission first, and then each node in the low-speed node group performs data transmission.
(2) A unique IP address is assigned to each node. Here, it is assumed that the IP address is assigned so that the address value increases by 1 according to the data transmission order. The node with the smallest IP address becomes the first node.
(3) A multicast address corresponding to a group of high-speed communication nodes is set. This multicast address corresponds to the high-speed node designation address of the present invention.
(4) A broadcast address for transmitting data to all nodes is set. This corresponds to the all node designation address of the present invention.
(5) Using a timer, the head node is caused to execute data transmission at cycle T. At this time, two or more predetermined data transmission operations are collectively defined as one cycle. For example, when three data transmissions are defined as one cycle, the cycle of one cycle is 3T.
(6) The leading node sets the data destination at the time of each data transmission to either a multicast address or a broadcast address. A schedule is determined in advance and stored in the head node as to which address is selected as a destination at the time of data transmission in one cycle.
(7) When each node other than the head node receives a packet of data transmitted by another node, it checks the source address, and the address is the address immediately before itself (that is, here, from its own address) If the address is the same as (one smaller address), it is determined that the data transmission right has been transferred to itself, and data transmission is performed. The destination of the transmission data at this time is the same as the destination of the previously received data. That is, if the destination of the received data is a multicast address, the destination of the transmission data is also the same multicast address, and if the destination of the received data is a broadcast address, the destination of the transmission data is also a broadcast address.

上記方法により制御される定周期通信システムの動作例を以下に示す。   An example of the operation of the periodic communication system controlled by the above method is shown below.

(第一の動作例)
この動作例では、先頭ノードが1サイクル中に周期Tで2回のデータ送信動作を行う。
1回目のデータ送信時には、先頭ノードが、ブロードキャストアドレスを宛先として設定する。従って、送信データのパケットは、ネットワーク内の全ノードにより受信される。次に、先頭ノードより1だけ大きいIPアドレスを持つ2番目のノードが自己のデータをブロードキャストアドレス宛に送信する。送信データのパケットは、再び全ノードにより受信される。次に、2番目のノードより1だけ大きいIPアドレスを持つ3番目のノードが同様にブロードキャストアドレス宛にデータ送信を行う。このようにして、各ノードが順次自己のデータをブロードキャストアドレス宛に送信する。最後のノードのデータ送信が終わると、1回目のデータ送信が完了する。その後は、先頭ノードによる2回目のデータ送信まで待機する。
2回目のデータ送信は、1回目のデータ送信の開始から時間Tが経過した時点で行われる。2回目のデータ送信時には、先頭ノードがマルチキャストアドレスを宛先として設定する。従って、送信データのパケットを受信するのは、高速ノードグループに含まれるノードだけである。その後は、高速ノードグループに含まれる各ノードが、1回目のデータ送信と同様の手順で、順次自己のデータをマルチキャストアドレス宛に送信する。高速ノードグループの最後のノードのデータ送信が終わると、1サイクルが完了する。
(First operation example)
In this operation example, the head node performs two data transmission operations with a period T in one cycle.
At the first data transmission, the leading node sets the broadcast address as the destination. Accordingly, the packet of transmission data is received by all nodes in the network. Next, the second node having an IP address that is one greater than the first node transmits its own data to the broadcast address. The packet of transmission data is received again by all nodes. Next, a third node having an IP address that is one greater than that of the second node similarly transmits data to the broadcast address. In this way, each node sequentially transmits its own data to the broadcast address. When the data transmission of the last node is completed, the first data transmission is completed. After that, it waits until the second data transmission by the head node.
The second data transmission is performed when time T has elapsed from the start of the first data transmission. At the second data transmission, the leading node sets the multicast address as the destination. Therefore, only the nodes included in the high-speed node group receive the transmission data packet. Thereafter, each node included in the high-speed node group sequentially transmits its own data to the multicast address in the same procedure as the first data transmission. When data transmission of the last node of the high-speed node group is completed, one cycle is completed.

以上のような制御を行うと、高速通信ノードは周期Tでデータを送信する一方、低速通信ノードは周期2Tでデータを送信することになる。こうして、全ノードの協調動作によるネットワーク伝送能力の有効活用と、低速通信ノードの通信処理負荷の軽減という目的が達成される。   When the above control is performed, the high-speed communication node transmits data at a cycle T, while the low-speed communication node transmits data at a cycle 2T. In this way, the objectives of effective utilization of network transmission capability by cooperative operation of all nodes and reduction of communication processing load of the low-speed communication node are achieved.

(第二の動作例)
この動作例では、先頭ノードが1サイクル中に周期Tで3回のデータ送信動作を行う。先頭ノードは、1回目のデータ送信時にはブロードキャストアドレスを宛先として設定し、2回目及び3回目のデータ送信時にはマルチキャストアドレスを宛先として設定する。この場合、1回目に送信されるデータのパケットはネットワーク内の全ノードにより受信され、2回目及び3回目に送信されるデータのパケットは高速通信ノードのみにより受信される。各回のデータ送信において、パケットを受信したノードが順次自己のデータを送信するプロセスは、第一の動作例で説明した通りである。以上のような制御を行うと、高速通信ノードは周期Tでデータを送信する一方、低速通信ノードは周期3Tでデータを送信することになる。
(Second operation example)
In this operation example, the head node performs three data transmission operations with a period T in one cycle. The leading node sets the broadcast address as the destination at the first data transmission, and sets the multicast address as the destination at the second and third data transmissions. In this case, the data packet transmitted for the first time is received by all the nodes in the network, and the data packet transmitted for the second and third times is received only by the high-speed communication node. In each data transmission, a process in which a node that receives a packet sequentially transmits its own data is as described in the first operation example. When the above control is performed, the high-speed communication node transmits data at a cycle T, while the low-speed communication node transmits data at a cycle 3T.

以上のような本発明に係る通信制御方法によれば、高速通信ノードと低速通信ノードを含む定周期通信を行うシステムにおいて、各ノードの通信処理能力を考慮しながら全ノードを協調動作させることにより、ネットワークの伝送能力を有効活用しつつ、低速通信ノードの通信処理負荷を軽減することができる。   According to the communication control method according to the present invention as described above, in a system that performs periodic communication including a high-speed communication node and a low-speed communication node, by cooperating all the nodes while considering the communication processing capability of each node. The communication processing load of the low-speed communication node can be reduced while effectively utilizing the transmission capability of the network.

本発明に係る通信制御方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。   An embodiment of a communication control method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、本実施形態の通信制御方法が適用されるシステムの概略構成を示す。図1のシステムは、LAN等のデータ通信ネットワーク10に接続された8個のノード1〜8を含む。ノード1からノード4までの4個のノードは定周期Tで通信可能な高速通信ノードであり、ノード5からノード8までの4個のノードは定周期2Tで通信可能な低速通信ノードである。ノード間の通信プロトコルはUDP/IPである。ノード1からノード8にはそれぞれIPアドレス192.168.0.11〜192.168.0.18が付与されており、ノード1が先頭ノードとして機能する。高速通信ノード1〜4から成る高速ノードグループ20にはマルチキャストアドレス224.0.0.100が付与されているが、低速通信ノード5〜8から成る低速ノードグループ22にはマルチキャストアドレスは設定されていない。また、ブロードキャストアドレスは192.168.0.255である。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a system to which the communication control method of this embodiment is applied. The system of FIG. 1 includes eight nodes 1 to 8 connected to a data communication network 10 such as a LAN. Four nodes from node 1 to node 4 are high-speed communication nodes that can communicate at a fixed cycle T, and four nodes from node 5 to node 8 are low-speed communication nodes that can communicate at a fixed cycle 2T. The communication protocol between nodes is UDP / IP. Nodes 1 to 8 are assigned IP addresses 192.168.0.11 to 192.168.0.18, respectively, and node 1 functions as a leading node. A multicast address 224.0.0.100 is assigned to the high-speed node group 20 including the high-speed communication nodes 1 to 4, but no multicast address is set to the low-speed node group 22 including the low-speed communication nodes 5 to 8. The broadcast address is 192.168.0.255.

次に、図1のシステムの動作について説明する。   Next, the operation of the system of FIG. 1 will be described.

1回目のデータ送信動作について図2を参照しながら説明する。1回目のデータ送信時時には、先頭ノード1が、ブロードキャストアドレス(192.168.0.255)を宛先として設定する。従って、送信データのパケットは、ネットワーク10内の全ノード1〜8により受信される(ステップS11)。次に、先頭ノード1より1だけ大きいIPアドレスを持つ2番目のノード2が自己のデータを、先に受信したパケットと同じ宛先、すなわちブロードキャストアドレス(192.168.0.255)宛に送信する。従って、2番目のノード2の送信データのパケットは、再び全ノード1〜8により受信される(ステップS12)。次に、2番目のノードより1だけ大きいIPアドレスを持つ3番目のノード3が同様にブロードキャストアドレス(192.168.0.255)宛にデータ送信を行う(ステップS13)。このようにして、ノード1〜8が順次自己のデータをブロードキャストアドレス(192.168.0.255)宛に送信する(なお、図2では、ノード4〜7のデータ送信ステップを省略している)。最後のノード8のデータ送信が終わると(ステップS18)、1回目のデータ送信が完了する。その後は、先頭ノード1による2回目のデータ送信まで待機する。   The first data transmission operation will be described with reference to FIG. At the time of the first data transmission, the leading node 1 sets the broadcast address (192.168.0.255) as the destination. Accordingly, the transmission data packet is received by all the nodes 1 to 8 in the network 10 (step S11). Next, the second node 2 having an IP address larger by 1 than the first node 1 transmits its own data to the same destination as the previously received packet, that is, to the broadcast address (192.168.0.255). Accordingly, the packet of transmission data of the second node 2 is received again by all the nodes 1 to 8 (step S12). Next, the third node 3 having an IP address 1 higher than that of the second node similarly transmits data to the broadcast address (192.168.0.255) (step S13). In this way, the nodes 1 to 8 sequentially transmit their own data to the broadcast address (192.168.0.255) (in FIG. 2, the data transmission steps of the nodes 4 to 7 are omitted). When the data transmission of the last node 8 is completed (step S18), the first data transmission is completed. After that, it waits until the second data transmission by the leading node 1.

次に、2回目のデータ送信について図3を参照しながら説明する。2回目のデータ送信は、1回目のデータ送信の開始から時間Tが経過した時点で行われる。2回目のデータ送信時には、先頭ノード1がマルチキャストアドレス(224.0.0.100)を宛先アドレスとして設定する。従って、送信データのパケットを受信するのは、高速ノードグループ20に含まれるノード1〜4だけである(ステップS21)。その後は、1回目のデータ送信と同様の手順で、高速ノードグループ20に含まれるノード1〜4が順次自己のデータをマルチキャストアドレス(224.0.0.100)宛に送信する(ステップS22〜S24)。高速ノードグループ20の最後のノード4のデータ送信が終わると(ステップS24)、1サイクルが完了する。その後は、2回目以降のサイクルが上述の手順に従って、周期2Tで繰り返される。   Next, the second data transmission will be described with reference to FIG. The second data transmission is performed when time T has elapsed from the start of the first data transmission. At the time of the second data transmission, the leading node 1 sets the multicast address (224.0.0.100) as the destination address. Therefore, only the nodes 1 to 4 included in the high-speed node group 20 receive the transmission data packet (step S21). Thereafter, the nodes 1 to 4 included in the high-speed node group 20 sequentially transmit their own data to the multicast address (224.0.0.100) in the same procedure as the first data transmission (steps S22 to S24). When the data transmission of the last node 4 of the high-speed node group 20 is completed (step S24), one cycle is completed. Thereafter, the second and subsequent cycles are repeated at a period of 2T according to the above-described procedure.

以上のような制御の結果、高速ノードグループ20に属する高速通信ノード1〜4は周期Tでデータを送信する一方、低速通信ノード5〜8は周期2Tでデータを送信することになる。このように、各ノードは協調して動作するため、パケットの衝突が発生する恐れはない。   As a result of the control described above, the high-speed communication nodes 1 to 4 belonging to the high-speed node group 20 transmit data at the cycle T, while the low-speed communication nodes 5 to 8 transmit data at the cycle 2T. Thus, since each node operates in cooperation, there is no possibility of packet collision.

なお、図1のネットワーク構成では、高速通信ノード1〜4のグループと低速通信ノード5〜8のグループの間にルータ等の経路制御機器が存在しないため、マルチキャストアドレス(224.0.0.100)宛のパケットは高速通信ノード1〜4だけでなく低速通信ノード5〜8にも届く。しかし、低速通信ノード5〜8は、マルチキャストアドレス(224.0.0.100)宛のパケットをIP層で破棄し、パケットをUDPのレベルで再構成する処理は行わない。従って、その分だけ処理負荷が軽減される。   In the network configuration of FIG. 1, there is no routing device such as a router between the group of high-speed communication nodes 1 to 4 and the group of low-speed communication nodes 5 to 8, so the packet addressed to the multicast address (224.0.0.100) Reaches not only the high-speed communication nodes 1 to 4 but also the low-speed communication nodes 5 to 8. However, the low-speed communication nodes 5 to 8 discard the packet addressed to the multicast address (224.0.0.100) at the IP layer, and do not perform the process of reconfiguring the packet at the UDP level. Accordingly, the processing load is reduced accordingly.

以上、本発明に係る通信処理方法の一実施形態について説明したが、実施形態は上記のものに限られないことはいうまでもない。   As mentioned above, although one Embodiment of the communication processing method concerning this invention was described, it cannot be overemphasized that embodiment is not restricted above.

例えば、低速通信ノードにおける処理負荷の軽減はあまり重要ではなく、ネットワーク内におけるパケットの衝突回避が最重要課題である場合、UDP層で使用されるポート番号を利用して本発明を実施することが可能である。この形態の具体例を以下に挙げる。   For example, the reduction of processing load in a low-speed communication node is not so important, and when the collision avoidance of a packet in the network is the most important issue, the present invention can be implemented using the port number used in the UDP layer. Is possible. Specific examples of this form are listed below.

(1)全ノード宛のデータ送信に対してポート番号P1(例えば8192)を付与し、高速ノードグループのみに対するデータ送信に対してポート番号P2(例えば8193)を付与する。
(2)先頭ノードは、全ノード宛にデータを送信する際にはブロードキャストアドレスとポート番号P1との組み合わせを宛先として設定する一方、高速通信ノードのみにデータを送信する際にはブロードキャストアドレスとポート番号P2との組み合わせを宛先として設定する。送信データのパケットは全てのノードに届く。
(3)先頭ノード以外のノードのうち、低速通信ノードは、受信したパケットをUDPレベルのデータに再構成してからそのポート番号を調べ、それがP1である場合にのみ、そのデータを上位層に渡す。一方、高速通信ノードは全てのパケットをUDPレベルのデータに再構成して上位層に渡す。
(1) A port number P1 (for example, 8192) is assigned to data transmission addressed to all nodes, and a port number P2 (for example, 8193) is assigned to data transmission for only the high-speed node group.
(2) The head node sets the combination of the broadcast address and port number P1 as the destination when transmitting data to all nodes, while the broadcast address and port when transmitting data only to the high-speed communication node A combination with the number P2 is set as the destination. The packet of transmission data reaches all nodes.
(3) Among the nodes other than the head node, the low-speed communication node reconstructs the received packet into UDP level data, and then examines the port number. To pass. On the other hand, the high-speed communication node reconstructs all packets into UDP level data and passes them to the upper layer.

上記方法によれば、低速通信ノードの処理負荷を少なくとも従来技術で説明した方法3と同程度に留めつつ、本発明を実施することが可能である。   According to the above method, it is possible to implement the present invention while keeping the processing load of the low-speed communication node at least as high as the method 3 described in the related art.

また、上記実施形態では通信プロトコルとしてUDP/IPを例に挙げたが、アドレスグループの概念があるプロトコルであれば、他の通信プロトコルを用いても本発明を実施することができる。   In the above embodiment, UDP / IP is used as an example of the communication protocol. However, the present invention can be implemented using other communication protocols as long as the protocol has an address group concept.

以上の他にも、本発明の精神及び範囲内で様々な実施形態が考えられる。   In addition to the above, various embodiments are conceivable within the spirit and scope of the present invention.

本発明に係る通信制御方法の一実施形態が適用されるシステムの概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a system to which an embodiment of a communication control method according to the present invention is applied. 図1のシステムによる1回目のデータ送信動作の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the data transmission operation | movement of the 1st time by the system of FIG. 図1のシステムによる2回目のデータ送信動作の手順を示す図。The figure which shows the procedure of the data transmission operation | movement of the 2nd time by the system of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1〜4…高速通信ノード
5〜8…低速通信ノード
10…ネットワーク
20…高速ノードグループ
22…低速ノードグループ
1 to 4 ... high speed communication nodes 5 to 8 ... low speed communication node 10 ... network 20 ... high speed node group 22 ... low speed node group

Claims (1)

データ通信ネットワークに接続され、それぞれ固有のアドレスが付与された複数のノードを含む定周期通信システムの通信制御方法において、
前記複数のノードを通信処理能力の高いノードから成る高速ノードグループと通信処理能力の低いノードから成る低速ノードグループとに分ける手順、
高速ノードグループに含まれる各ノードに一律にデータを送信するための高速ノード指定アドレスを、高速ノードグループに含まれる各ノードに設定する手順、
ネットワーク内の全てのノードにデータを送信するための全ノード指定アドレスを、全ノードに設定する手順、及び、
高速ノードグループ内で最初にデータ送信を行う先頭ノードを指定し、該ノードに一定周期でデータ送信を行わせる手順、
を備え、
前記先頭ノードは、2回以上の所定回数のデータ送信を1サイクルとし、各サイクルにおける各データの宛先を所定のスケジュールに従って前記高速ノード指定アドレス及び前記全ノード指定アドレスのいずれかに設定し、
前記先頭ノード以外の各ノードは、自己の属するノードグループに対応するグループ指定アドレス宛のデータ及び前記全ノード指定アドレス宛のデータを受信し、そのデータに含まれる所定の送信権情報に基づいて次回のデータ送信に対する自己のデータ送信権の有無を判定し、自己にデータ送信権がある場合には、自己のデータを、前記受信したデータに設定されていた宛先と同一の宛先に送信すること
を特徴とする通信制御方法。
In a communication control method for a periodic communication system including a plurality of nodes connected to a data communication network and each assigned a unique address,
A procedure for dividing the plurality of nodes into a high-speed node group composed of nodes with high communication processing capacity and a low-speed node group composed of nodes with low communication processing capacity;
A procedure for setting a high-speed node designation address for uniformly transmitting data to each node included in the high-speed node group to each node included in the high-speed node group;
A procedure for setting all nodes designated addresses for transmitting data to all nodes in the network, and
A procedure for designating the first node to perform data transmission first in the high-speed node group and causing the node to perform data transmission at a certain period.
With
The first node sets two or more times of data transmission as one cycle, sets the destination of each data in each cycle to either the high-speed node designation address or the all-node designation address according to a predetermined schedule,
Each node other than the first node receives data addressed to the group designation address corresponding to the node group to which the node belongs and data addressed to all the node designation addresses, and next time based on predetermined transmission right information included in the data. If there is a right to transmit data, and if the user has the right to transmit data, the data is transmitted to the same destination as the destination set in the received data. A communication control method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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