JP4731344B2 - リング型ネットワークシステム - Google Patents

Description

この発明は、複数の通信ノードが伝送路を介してリング状に接続されて、データ通信を行うリング型ネットワークシステムに関するものであり、特に、例えば産業用のサイクリックデータや画像データのように各ノードのデータ保存メモリを他ノードから送信されたデータに更新するのに一定の更新期間を要求される用途で、かつ物理層は汎用のイーサネット（登録商標）などを使用した通信システムに適する。

従来のリング型ネットワークシステムにおいては、伝送路を介してリング状に接続された多数の接続機器（ノード）のうちの任意の接続機器（ノード）が、送信したい任意のタイミングで、任意の相手（ノード）に対して、送信フレームを送出していた。

このような方式のリング型ネットワークシステムとしては、例えば、特開２００２−７７２０５号公報（特許文献１）に掲載のリング型ネットワークシステムや、物理層にイーサネット（登録商標）(IEEE802.3)が使用可能なリング型ネットワークとしてIEEE802.17で規格化されたRPR（Resilient Packet Ring）（非特許文献１）がある。なお、RPRについては雑誌「Optcom２００５年２月号／３月号」（非特許文献２）に簡易に紹介されている。

特開２００２−７７２０５号公報（図１及びその説明） IEEE802.17で規格化されたRPR（ResilientPacket Ring） 雑誌「Optcom ２００５年２月号／３月号」

従来のリング型ネットワークシステムにおける技術的課題を図１３及び図１４によって説明する。図１３は従来の技術のリング型ネットワークシステムのシステム構成を示す図である。図１４は従来のリング型ネットワークシステムにおけるノードの内部構成を示すブロック図である。

図１３において、１００−１から１００−ｎは伝送路１上に接続された複数個のノードを示してあり、同図においては、ノード＃１（１００−１）がノード＃ｎ（１００−ｎ）宛てにフレームを送出し、ノード＃３（１００−３）がノード＃７（１００−７）宛てにフレームを送出しようとしているところを示している。

図１４は、図１３内のノードにおいてノード＃３（１００−３）の内部ブロック図を示したものであり、同ノードは、フレーム入力部１１０と、バッファメモリ１１１と、フレームデータ取り込み制御部１１２と、フレーム出力部１１３と、フレームデータ送出制御部１１５と、データ保存メモリ１１６と、出力データ選択部１１８とを有している。

前記ノード＃３（１００−３）において、前記フレーム入力部１１０から入ってきたフレームを前記バッファメモリ１１１を介して前記内部メモリ（つまり、データ保存メモリ１１６）に書くと共に次ノードに中継しようとするタイミングと、自己のデータを自発的に送信するためにデータ保存メモリから読み出して送信するタイミングとが重なる（衝突が生じる）と、両方のデータを同時に出力することができないためどちらかの処理が待たされることになり、各ノードのデータ保存メモリ１１６を他ノードから送信されたデータに更新するデータ更新周期に変動が生じてしまう。

本発明は前述のような従来の課題を解決するためになされたものであり、前記前ノードから次ノードへの中継処理と自ノードの送信処理のぶつかりをなくして、従来のようなデータ更新周期の変動をなくなる上、１フレームで全てのノードの領域を設ける必要がなく１つのノードの領域を大きく取ることができ、また通信の負荷の状況によって任意のノードの領域を設定したり省いたりすることができ、しかも通信の負荷の状況や各ノードが扱うデータの種類などによって各通信領域部のサイズを可変とすることができるリング型ネットワークシステムを得ることを目的とする。

この発明に係るリング型ネットワークシステムは、複数の通信ノードが伝送路を介してリング状に接続されて、データ通信を行うリング型ネットワークシステムにおいて、
１つのノードが通信フレームの送信／廃棄ノードとして設定されると共に、他の接続されるノードは全て通常ノードとして設定され、
前記送信／廃棄ノードは、ネットワーク上に通信フレームを送出するためのフレーム生成部を具備し全ノード分の各々専用の通信領域部及び宛先アドレスと送信元アドレスのいずれにも自ノードのアドレスを入れたヘッダを設けた通信フレームを送出すると共に、該通信フレームが前記伝送路に接続された次ノードに順次中継され、該通信フレームを自分で受信した時は次ノードに中継することなく廃棄し、次の送信時に前記通信フレームを再生成して送出し、
前記通常ノードは、前記送信／廃棄ノードが送信した前記通信フレームが入力された際に当該通信フレームを次ノードに中継する中継手段と前記通信フレーム内の自領域を検出する自領域タイミング検出部と検出した自領域に自己の送信データを乗せる自領域データ送出制御部とを具備しているリング型ネットワークシステムであって、
接続された各ノードの通信データが前記通信フレームの中に存在するか否かを示した格納データ情報を前記フレーム内に設け、
前記通常ノードは、前記通信フレームを受信した際に当該受信フレームにおける前記格納データ情報の内容を参照して当該受信フレームにおける前記格納データ情報に自己のノードの通信データが前記通信フレームの中に存在していると示されていれば当該受信フレームにおける自領域のデータをメモリに保存し、
前記通信フレームの中に存在する前記通信領域部のノード番号と該通信領域部をメモリに保存する際の先頭アドレスとなるオフセット情報と該通信領域部のデータサイズを格納した格納データ情報を前記フレーム内に設け、
前記通常ノードは前記通信フレームを受信した際に当該受信フレームにおける前記格納データ情報の内容を参照して自己の通信領域部を認識すると共に当該受信フレームにおける自領域のデータをメモリに保存する
ことを特徴とするリング型ネットワークシステムである。

この発明は、複数の通信ノードが伝送路を介してリング状に接続されて、データ通信を行うリング型ネットワークシステムにおいて、１つのノードが通信フレームの送信／廃棄ノードとして設定されると共に、他の接続されるノードは全て通常ノードとして設定され、前記送信／廃棄ノードは、ネットワーク上に通信フレームを送出するためのフレーム生成部を具備し全ノード分の各々専用の通信領域部及び宛先アドレスと送信元アドレスのいずれにも自ノードのアドレスを入れたヘッダを設けた通信フレームを送出すると共に、該通信フレームが前記伝送路に接続された次ノードに順次中継され、該通信フレームを自分で受信した時は次ノードに中継することなく廃棄し、次の送信時に前記通信フレームを再生成して送出し、前記通常ノードは、前記送信／廃棄ノードが送信した前記通信フレームが入力された際に当該通信フレームを次ノードに中継する中継手段と前記通信フレーム内の自領域を検出する自領域タイミング検出部と検出した自領域に自己の送信データを乗せる自領域データ送出制御部とを具備しているリング型ネットワークシステムであって、接続された各ノードの通信データが前記通信フレームの中に存在するか否かを示した格納データ情報を前記フレーム内に設け、前記通常ノードは、前記通信フレームを受信した際に当該受信フレームにおける前記格納データ情報の内容を参照して当該受信フレームにおける前記格納データ情報に自己のノードの通信データが前記通信フレームの中に存在していると示されていれば当該受信フレームにおける自領域のデータをメモリに保存し、前記通信フレームの中に存在する前記通信領域部のノード番号と該通信領域部をメモリに保存する際の先頭アドレスとなるオフセット情報と該通信領域部のデータサイズを格納した格納データ情報を前記フレーム内に設け、前記通常ノードは前記通信フレームを受信した際に当該受信フレームにおける前記格納データ情報の内容を参照して自己の通信領域部を認識すると共に当該受信フレームにおける自領域のデータをメモリに保存するので、前ノードから次ノードへの中継処理と自ノードの送信処理のぶつかりがなくなり、データ更新周期の変動がなくなる上、１フレームで全てのノードの領域を設ける必要がなく１つのノードの領域を大きく取ることができ、また通信の負荷の状況によって任意のノードの領域を設定したり省いたりすることができ、しかも通信の負荷の状況や各ノードが扱うデータの種類などによって各通信領域部のサイズを可変とすることができる効果がある。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図５により説明する。図１はリング型ネットワークシステムのシステム構成の事例を示す図、図２はフレームフォーマットの事例を示す図、図３は送信ノードの内部構成の事例を示すブロック図、図４は通常ノードの内部構成の事例を示すブロック図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。

図１において、伝送路１上に接続された複数のノード装置（１００−１）乃至（１００−ｎ）のうち、ノード＃１（１００−１）が前記伝送路１内で唯一のパケット送出／廃棄ノードとして設定されている。

図２に例示するフレームフォーマットの事例は、伝送路１上を流すフレームのフォーマットの事例を示し、ここではイーサネット（登録商標）（IEEE802.2）の物理ヘッダとRPR（IEEE802.17）のRPRヘッダを使用した例を示す。本実施の形態１では、前記RPRヘッダ内の宛先アドレスと送信元アドレスのいずれにも自ノードのアドレスを入れ、ヘッダに続くデータ部に伝送路に接続された全てのノード専用の通信領域、即ち＃１用領域〜＃ｎ用領域、を個別に設ける。フレーム内の各ノードの専用通信領域（＃１用領域〜＃ｎ用領域）は、図２に示すように、全て同サイズである。また、図２に示すように、フレームの先端には周知の物理ヘッダ、後端には周知のＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）がある。

図３は、図１においてノード＃１（１００−１）に設定したパケット送信／廃棄ノードの内部ブロック図を示したものであり、フレーム入力部１１０と、バッファメモリ１１１と、フレームデータ取り込み制御部１１２と、フレーム出力部１１３と、フレーム生成部１１４と、フレームデータ送出制御部１１５と、データ保存メモリ１１６とが設けられている事例である。

図４は、図１において送信／廃棄ノード以外の通常ノードであるノード＃３（１００−３）の内部ブロック図を示したものであり、図３と比較して、前記フレーム生成部１１４を削除し、
フレームの中の自領域を検出する自領域タイミング検出部１１７と、
前記出力部１１３に送るデータを、前ノードから送られ次ノードへ中継される中継データと、自領域データ送出制御部１１９により自ノード内のデータ保存メモリ１１６から取り出して送出される自領域送出データとから選択する出力データ選択部１１８と、
前記自領域データ送出制御部１１９と、
前記バッファメモリ１１１から該出力データ選択部１１８への経路１１１８と、
を追加したものである。

図１における各ノード（１００−１）乃至（１００−ｎ）は、図３および図４に示すように、送信用のポートＰｏ１と受信用のポートＰｉ１を各々１つ具備し、リング状伝送路１上で一方向にのみフレームを流す。

次に動作について説明する。

図１において、パケット送信／廃棄ノードに設定されたノード＃１（１００−１）は、通信開始時に図２に示されたフォーマットのフレームを送出し、順次接続された次ノードに中継していき、送信したノード＃１にフレームが返ってきたらノード＃１は該フレームを廃棄し、再びフレームを送出し、その動作を繰り返す。つまり、実施の形態１では、送信／廃棄ノードは、図５に示すように、一つのフレーム（フレーム(1)）を発行した後、全ノードを周回して自分に返ってきてから当該一つのフレーム（フレーム(1)）を廃棄し、次のフレーム（フレーム(2)）を発行する。

前記過程の中で、パケット送信／廃棄ノード以外の通常ノードが送信データを所有している時、新たにフレームを送出することなく、フレームの受信を待ってフレームを受信したらフレーム内の決められた自領域にデータ保存メモリ１１６における自領域送出データを上書きすることにより自己のデータをネットワーク上に送出する。

次に、前述の送信／廃棄ノードの動作の詳細を図３により説明する。

図３において、フレーム送信時には、データ保存メモリ１１６からメモリ読み出し制御１１５により全ノードのデータを読み出し、フレーム生成部１１４でヘッダ等の情報を付加しフレーム出力部１１３を経由して次ノードへ送信する。フレーム受信時には、フレーム入力部１１０を経由して入力され速度調整のために一旦バッファメモリ１１１に溜め込みフレームデータ取り込み制御部１１２によりデータ保存メモリ１１６に書き込む。この時、フレームは次ノードに中継することなく廃棄し、送信時に再生成する。

次に、通常ノードの動作の詳細を図４により説明する。

図４において例としてノード＃３の内部を示す。前ノードから中継されたフレームは入力部１１０を経由し速度調整のために一旦バッファメモリ１１１に溜め込みフレームデータ取り込み制御部１１２によりデータ保存メモリ１１６に全領域のデータが書き込まれると同時に出力データ選択部１１８へ送られ、フレーム出力部１１３を経由して次ノードに中継される。この時データ保存メモリ内の自ノードの領域のデータを自領域データ送出制御部１１９により読み出し自領域タイミング検出部１１７によりフレームの自領域のタイミングの時だけ出力データ選択部１１８を中継側から自領域送出データ側にスイッチすることにより、フレーム内の自領域の部分を、データ保存メモリ内の自ノードの領域のデータに、更新する。つまり、通常ノードが次ノードへ中継するフレーム内の自領域を、そのノードの送出データに更新する。

つまり、この発明の実施の形態１は、複数の通信ノード（１００−１）乃至（１００−ｎ）が伝送路１を介してリング状に接続されてデータ通信を行うリング型ネットワークシステムにおいて、１つのノード、例えば（１００−１）、がフレームの送信／廃棄ノード（例えば図３）として設定されると共に、他の接続されるノード、例えば（１００−２）乃至（１００−ｎ）、は全て通常ノード（例えば図４）として設定され、前記送信／廃棄ノード、例えば（１００−１）、は例えば図３に図示のように、ネットワーク上にフレームを送出するためのフレーム生成部１１４を具備し全ノード分（１００−１）乃至（１００−ｎ）の各々専用の通信領域部＃１乃至＃ｎを設けた通信フレームを送出すると共に該通信フレームを自分で受信した時は次ノードに中継することなく廃棄し、前記通常ノード、例えば（１００−２）乃至（１００−ｎ）、は例えば図４に図示のように、送信／廃棄ノード、例えば（１００−１）、が送信した前記通信フレームが入力された際に当該フレームを次ノードに中継する中継手段１１１８とフレーム内の自領域を検出する自領域タイミング検出部１１７と検出した自領域に自己の送信データを乗せる自領域データ送出制御部１１９を具備するリング型ネットワークシステムである。

このようにして、フレームを送信するノードを伝送路の中で１つのみにし、ノード内で前ノードからの中継データと自己の送信データの送出タイミングのぶつかりをなくすようにし各ノードでの処理時間を一定に保つようにしたので、各ノードにおける他ノードから送信されてきたデータの内部メモリ（図４におけるデータ保存メモリ１１６）へのデータ更新時間の変動がなく、常に一定時間で、前記内部メモリへのデータ更新ができるようになる。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を、図６によって説明する。

前述のこの発明の実施の形態１では、フレーム内の各ノードの専用通信領域は、全て同サイズでかつ全ての接続ノードの領域を設ける場合について述べたが、この発明の実施の形態２では、図６に示すように、接続された各ノードの通信データが通信フレームの中に存在するか否かを示した格納データ情報をフレーム内に設け、フレーム送信時にフレーム内にある通信領域に対応した格納データ情報を設定し、通常ノードは通信フレームを受信した際、前記格納データ情報の内容を参照してデータ保存メモリ１１６に保存するようにしたので、１フレームで全てのノードの領域を設ける必要がなく１つのノードの領域を大きく取ることができ、また通信の負荷の状況によって任意のノードの領域を設定したり省いたりすることができる。

なお、図６は、本実施の形態２におけるフレームフォーマットの事例を示したもので、１回目のフレームにはノード＃１用、ノード＃２用、ノード＃４用、ノード＃５用の通信領域を設け、２回目のフレームにはノード＃８用、ノード＃１１用、ノード＃１２用、ノード＃１９用の通信領域を設け、３回目のフレームにはノード＃２０用、ノード＃２３用、ノード＃２４用、ノード＃２８用の通信領域を設けており、３回目のフレームの格納データ情報には、ノード＃２０用、ノード＃２３用、ノード＃２４用、ノード＃２８用に対応する箇所に１を設定し他の箇所には０を設定することにより格納している通信領域のノード番号を示している。

他ノードから前記フレームを受信した通常ノードは、格納データ情報を参照して１が設定されたノード番号のみ前記受信フレーム内の該当データをデータ保存メモリ１１６に格納し、前記受信フレーム内に自領域のデータがある時のみデータ保存メモリ１１６内の自ノードのデータを上書き更新する。

このように、この発明の実施の形態２は、前述のこの発明の実施の形態１において、更に、接続された各ノードの通信データが通信フレームの中に存在するか否かを示す格納データ情報（図６参照）を設け、前記通常ノードは通信フレームを受信した際に前記格納データ情報の内容を参照して自己の通信領域部を認識すると共に、データ保存メモリ１１６（図４参照）に保存するリング型ネットワークシステムである。

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図７および図８により説明する。

前述のこの発明の実施の形態２の代わりに、図７に示すように、通信フレームの中に存在する通信領域部のノード番号と該通信領域部をメモリに保存する際の先頭アドレスとなるオフセット情報と該通信領域部のデータサイズとを格納データ領域に格納し、通常ノードは通信フレームを受信した際、前記格納データ情報の内容を参照してデータ保存メモリ１１６に保存するようにしたので、前述のこの発明の実施の形態２の効果に加え、通信の負荷の状況や各ノードが扱うデータの種類などによって各通信領域部のサイズを可変とすることができる。

なお、図７は、本実施の形態３のフレームフォーマットの例を示したもので、１回目のフレームにはノード＃１用、ノード＃２用、ノード＃４用、ノード＃５用の通信領域を設け、２回目のフレームにはノード＃８用、ノード＃１２用、ノード＃１９用の通信領域を設け、３回目のフレームにはノード＃２０用、ノード＃２３用、ノード＃２４用の通信領域を設けており、３回目のフレームの格納データ情報には、ノード＃２０用、ノード＃２３用、ノード＃２４用の各々のメモリに保存する際の先頭アドレスとなるオフセット情報と通信領域部のデータサイズを設定している。

図８は、前記フレーム及び格納データ情報を受信した通常ノードが、データ保存メモリ１１６にデータを格納する時のイメージを示した図であり、各ノードの通信領域のオフセット情報が示すアドレスからサイズが示す分のデータを格納するようにする。

このように、この発明の実施の形態３は、前述のこの発明の実施の形態１において、更に、通信フレームの中に存在する前記通信領域部のノード番号と該通信領域部をメモリに保存する際の先頭アドレスとなるオフセット情報と該通信領域部のデータサイズを格納した格納データ情報（図７参照）を設け、前記通常ノードは通信フレームを受信した際前記格納データ情報の内容を参照して自己の通信領域部を認識すると共に、データ保存メモリ１１６メモリに保存するリング型ネットワークシステムである。

実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を、フレーム発行間隔の説明図である図９により説明する。

前述のこの発明の実施の形態１では、送信／廃棄ノードは、図５に示すように、一つのフレーム（フレーム(1)）を発行した後、全ノードを周回して自分に返ってきてから次のフレーム（フレーム(2)）を発行することを想定しているが、図９に示すように、送信したフレーム（フレーム(1)）が返ってくる前に次のフレーム（フレーム(2)）を送信し、同様に次のフレーム（フレーム(2)）が返ってくる前にその次のフレーム（フレーム(3)）を送信し、フレーム送信間隔を短くすることで通信効率を高めることができる。

ここで、フレーム送出最小間隔は少なくとも１つのノードの処理時間より大きい必要があるため、例えば以下の手順で決定する。
１．送信間隔決定のために送信／廃棄ノードがテストフレームを送出すると共に時間監視タイマを起動する。
２．各ノードは通常のデータフレームと同様に処理し次ノードに中継していく。
３．送信／廃棄ノードに送出したフレームが返ってきた時、その時間（テストフレームを送出してから返ってくるまでの時間）を確認すると共に、ＲＰＲヘッダの中にありノードを通過するごとに１ずつ減されていくＴＴＬ（Time To Live）情報から接続されているノード数を認識し、（フレーム周回時間）÷（接続ノード数）の計算式により１つのノードの処理時間を算出し、フレーム送出最小間隔はそれ以上とすることにより決定する。

このように、この発明の実施の形態４は、前述のこの発明の実施の形態１において、更に、前記送信／廃棄ノードは、通信フレームを送信する最適なタイミングを決定するフレーム送信間隔決定部（機能）を具備し、決定された間隔でフレームを順次発行するリング型ネットワークシステムである。

実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を、図１０および図１１により説明する。図１０はリング型ネットワークシステムのシステム構成の他の事例を示す図、図１１は通常ノードの内部構成の事例を示すブロック図である。

前述のこの発明の実施の形態１では、各ノードは送信用のポートＰｏ１と受信用のポートＰｉ１を各々１つ具備し、リング状伝送路１上で一方向にのみフレームを流す形態について述べたが、RPR（IEEE802.17）では各ノードに送信用のポートと受信用のポートを各々２つ（Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｉ１，Ｐｉ２）具備し、それぞれ通信方向の異なる２つのリングを形成することになっており、該２つのリングを利用して通信する方法(2)について述べる。

図１０において、送信／廃棄ノードであるノード＃１は、ノード＃２、ノード＃３・・・と続く時計回り方向と、ノード＃ｎ、ノード＃ｎ−１・・・と続く反時計回り方向に同じフレームを送出し、通常ノードはフレームを受信した時に時計回り側と反時計回り側から入力された双方のデータ内容を比較して一致したときにのみ取り込んでデータ保存メモリ１１６（図１１参照）に書き込む処理をすることにより、伝送路二重化による通信品質を向上させることができる。

この発明の実施の形態５におけるノードでは、図１１に示すように、前述のこの発明の実施の形態１では各々一つであったデータ入力部１１０、データ出力部１１３、バッファメモリ１１１、出力データ選択部１１８はそれぞれ２つ（１１０ａ，１１０ｂ，１１３ａ，１１３ｂ，１１１ａ，１１１ｂ，１１８ａ，１１８ｂ）具備し、バッファメモリ１１１ａ，１１１ｂとデータ保存メモリ１１６との間にデータ比較部１２０を設け、バッファメモリ１１１ａ，１１１ｂからデータ保存メモリ１１６へ書き込む前に、データ比較部１２０によって、時計回り側と反時計回り側から入力された双方のデータ内容を比較して双方のデータ内容が一致しているかどうか判定し、判定の結果、一致しているときにのみ取り込んでデータ保存メモリ１１６（図１１参照）に書き込む処理をする。

このように、この発明の実施の形態５は、各通信ノードは２組の入力／出力のポートＰｉ１，Ｐｉ２，Ｐｏ１，Ｐｏ２を具備し、それぞれがお互いにデータが通る方向が反対となる異なるリング状伝送路に接続され（換言すれば、それぞれが、お互いが反対の方向にデータが通るように定義されたリング状伝送路に接続され）、前記送信／廃棄ノードは、異なる２つのポートに同じフレームを送出し、通常ノードは、異なる２つのポートから入力されたフレームの内容を比較するフレーム比較部を具備し比較した結果一致していれば内部メモリに書き込むリング型ネットワークシステムである。

実施の形態６．
以下、この発明の実施の形態６を、送信ノード決定フローを示すフローチャートである図１２により説明する。

前述のこの発明の実施の形態１では、送信／廃棄ノードはシステム構築時にあらかじめ設定されている場合を想定しているが、この発明の実施の形態６は、起動時に自動的に決定する場合の事例であり、図１２に示すように、全ノードの立ち上がりが完了すると（ステップＳＴ１）、各ノードが固有に持っており重複することのないノードＩＤを送出し（ステップＳＴ２）、タイマを起動（ステップＳＴ３）した後、受信データがあるかどうか判定（ステップＳＴ４）する。

ステップＳＴ４での判定の結果、受信データがある場合は、次いで、自分が送信したデータどうか判定（ステップＳＴ５）し、ステップＳＴ５での判定の結果、自分が送信したデータではない場合は、受信ノードＩＤが自ノードＩＤより大きいかどうか判定（ステップＳＴ６）し、このステップＳＴ６での判定の結果、受信ノードＩＤが自分のノードＩＤよりも大きければ中継（ステップＳＴ７）し、小さければ廃棄（ステップＳＴ８）する。

自分のノードＩＤよりも大きければ中継し小さければ廃棄するというアルゴリズムで処理し、リング上の全てのノードを周回して前記ステップＳＴ５での判定において自分が送信したフレームを受信したノードが送信ノード（ステップＳＴ９）で、前記ステップＳＴ４での判定の結果、受信データが無い場合、タイマのカウントアップ（ステップＳＴ１０）で定まる一定時間にフレームが返ってこなかったら通常ノード（ステップＳＴ１１）になるように動作し、自動で送信ノードを決定する。

このように、この発明の実施の形態６は、リング状伝送路に接続された全てのノードは、自己のノード番号を入れた送信ノード決定フレームを送信する手段（機能）と他ノードから送信ノード決定フレームを受信した際に自己のノード番号と受信したノード番号を比較する手段（機能）と送信ノード決定フレームを送信後タイマ監視する手段（機能）を具備し、接続ノードの中から送信／廃棄ノードを自動的に決定するリング型ネットワークシステムである。

このようにすることにより、送信ノードと通常ノードは同じハードウェアで構成でき、かつスイッチなどの人為的な設定をすることなく確実に設定ができる。

この発明の実施の形態１を示す図で、リング型ネットワークシステムのシステム構成の事例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、フレームフォーマットの事例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、送信／廃棄ノードの内部構成の事例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、通常ノードの内部構成の事例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、フレーム発行間隔の説明図である。 この発明の実施の形態２を示す図で、フレームフォーマットの他の事例を示す図である。 この発明の実施の形態３を示す図で、フレームフォーマットの更に他の事例を示す図である。 この発明の実施の形態３を示す図で、データ保存メモリ格納イメージの事例を示すである。 この発明の実施の形態４を示す図で、フレーム発行間隔の説明図である。 この発明の実施の形態５を示す図で、リング型ネットワークシステムのシステム構成の他の事例を示す図である。 この発明の実施の形態５を示す図で、通常ノードの内部構成の事例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態６を示す図で、送信ノード決定フローを示すフローチャートである。 従来のリング型ネットワークシステムのシステム構成を示す図である。 従来のリング型ネットワークシステムのノードの内部構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 伝送路、
１００−１〜１００−ｎ ノード、
Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｏ１，Ｐｏ２ ポート、
１１０，１１０ａ，１１０ｂ 入力部、
１１１，１１１ａ，１１１ｂ バッファメモリ、
１１２ フレームデータ取り込み制御部、
１１３，１１３ａ，１１３ｂ 出力部、
１１４ フレーム生成部、
１１５ フレームデータ送出制御部、
１１６ データ保存メモリ、
１１７ 自領域タイミング検出部、
１１８，１１８ａ，１１８ｂ 出力データ選択部、
１１１８ 経路、
１１９ 自領域データ送出制御部、
１２０ データ比較部。

Claims (4)

1. 複数の通信ノードが伝送路を介してリング状に接続されて、データ通信を行うリング型ネットワークシステムにおいて、
   １つのノードが通信フレームの送信／廃棄ノードとして設定されると共に、他の接続されるノードは全て通常ノードとして設定され、
   前記送信／廃棄ノードは、ネットワーク上に通信フレームを送出するためのフレーム生成部を具備し全ノード分の各々専用の通信領域部及び宛先アドレスと送信元アドレスのいずれにも自ノードのアドレスを入れたヘッダを設けた通信フレームを送出すると共に、該通信フレームが前記伝送路に接続された次ノードに順次中継され、該通信フレームを自分で受信した時は次ノードに中継することなく廃棄し、次の送信時に前記通信フレームを再生成して送出し、
   前記通常ノードは、前記送信／廃棄ノードが送信した前記通信フレームが入力された際に当該通信フレームを次ノードに中継する中継手段と前記通信フレーム内の自領域を検出する自領域タイミング検出部と検出した自領域に自己の送信データを乗せる自領域データ送出制御部とを具備しているリング型ネットワークシステムであって、
   接続された各ノードの通信データが前記通信フレームの中に存在するか否かを示した格納データ情報を前記フレーム内に設け、
   前記通常ノードは、前記通信フレームを受信した際に当該受信フレームにおける前記格納データ情報の内容を参照して当該受信フレームにおける前記格納データ情報に自己のノードの通信データが前記通信フレームの中に存在していると示されていれば当該受信フレームにおける自領域のデータをメモリに保存し、
   前記通信フレームの中に存在する前記通信領域部のノード番号と該通信領域部をメモリに保存する際の先頭アドレスとなるオフセット情報と該通信領域部のデータサイズとを格納した格納データ情報を前記フレーム内に設け、
   前記通常ノードは前記通信フレームを受信した際に当該受信フレームにおける前記格納データ情報の内容を参照して自己の通信領域部を認識すると共に当該受信フレームにおける自領域のデータをメモリに保存する
   ことを特徴とするリング型ネットワークシステム。
2. 請求項１に記載のリング型ネットワークシステムにおいて、
   前記送信／廃棄ノードは、前記通信フレームを送信するタイミングを決定するフレーム送信間隔決定機能を有し決定された間隔でフレームを発行する
   ことを特徴とするリング型ネットワークシステム。
3. 請求項１または請求項２に記載のリング型ネットワークシステムにおいて、
   各通信ノードは２組の入力／出力のポートを具備し、それぞれが、お互いが反対の方向にデータが通るように定義されたリング状伝送路に接続され、
   前記送信／廃棄ノードは、異なる２つのポートに同じフレームを送出し、
   通常ノードは、異なる２つのポートから入力されたフレームの内容を比較するフレーム比較部を具備し比較した結果一致していれば当該フレームのデータを内部メモリに書き込む
   ことを特徴とするリング型ネットワークシステム。
4. 請求項１〜３のいずれか一に記載のリング型ネットワークシステムにおいて、
   リング状伝送路に接続された全てのノードは、自己のノード番号を入れた送信ノード決定フレームを送信する機能と、他ノードから送信ノード決定フレームを受信した際に自己のノード番号と受信したノード番号を比較する機能と、送信ノード決定フレームを送信後タイマ監視する機能とを具備し、
   接続ノードの中から送信／廃棄ノードを自動的に決定する
   ことを特徴とするリング型ネットワークシステム。

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