JP5117432B2 - リング型ネットワークシステム - Google Patents
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Description
上記マスタノードは、ネットワーク上に送信するフレームを生成するフレーム生成部、上記フレームを送信する出力部、上記フレームを送信するタイミングを生成する送信周期生成部、上記スレーブノードからの上記フレームを受信する入力部、上記受信したフレームを一時格納するバッファメモリ、上記受信したデータを格納するデータ保存メモリ、上記バッファメモリのデータを上記データ保存メモリに書き込むメモリ書き込み制御部を備え、上記ネットワーク上に送信するフレームとして、上記スレーブノードそれぞれのデータを自ノードにホールドすることを指示するホールド指示フレーム及び上記自ノードにホールドしたデータの送信を要求するデータ送信要求フレームを順次、上記送信周期生成部が生成する一周期の間に送信し、
上記スレーブノードは、上記マスタノードが送信したフレームを受信する入力部、上記受信したフレームを一時格納するバッファメモリ、上記受信したフレームを次ノードに中継する中継部、送信データを生成するデータ生成部、上記送信データを格納するデータ保存メモリ、上記送信データを上記データ保存メモリに保持させるデータホールド制御部、上記データ保存メモリから送信データを読み出すメモリ読み出し制御部、ネットワーク上に送信する送信データを含むデータフレームを生成するデータフレーム生成部、上記データフレームを送信する出力部、上記データフレームの送信処理と上記中継部による中継処理とが競合した際に上記中継処理を優先させて選択出力する送信選択部を備え、上記ホールド指示フレーム及び上記データ送信要求フレームを上記中継部から上記送信選択部を介して順次次ノードに送信し、上記データ送信要求フレームを受信した後、上記データフレーム生成部で生成したデータフレームを順次次ノードに送信し、
上記マスタノードは、受信した全スレーブノードのデータフレームの上記送信データを自己の上記データ保存メモリに書き込むものであり、
上記マスタノードの片側の上記伝送路上にフレーム廃棄ポイントを設け、上記フレーム廃棄ポイントに隣接するノードはフレーム受信後フレームを廃棄し、上記データフレームが伝送される方向を上記ホールド指示フレーム及び上記データ送信要求フレームの周回方向と逆方向にするものである。
上記マスタノードは、ネットワーク上に送信するフレームを生成するフレーム生成部、上記フレームを送信する出力部、上記フレームを送信するタイミングを生成する送信周期生成部、上記スレーブノードからの上記フレームを受信する入力部、上記受信したフレームを一時格納するバッファメモリ、上記受信したデータを格納するデータ保存メモリ、上記バッファメモリのデータを上記データ保存メモリに書き込むメモリ書き込み制御部を備え、上記ネットワーク上に送信するフレームとして、上記スレーブノードそれぞれのデータを自ノードにホールドすることを指示するホールド指示フレーム及び上記自ノードにホールドしたデータの送信を要求するデータ送信要求フレームを順次、上記送信周期生成部が生成する一周期の間に送信し、
上記スレーブノードは、上記マスタノードが送信したフレームを受信する入力部、上記受信したフレームを一時格納するバッファメモリ、上記受信したフレームを次ノードに中継する中継部、送信データを生成するデータ生成部、上記送信データを格納するデータ保存メモリ、上記送信データを上記データ保存メモリに保持させるデータホールド制御部、上記データ保存メモリから送信データを読み出すメモリ読み出し制御部、ネットワーク上に送信する送信データを含むデータフレームを生成するデータフレーム生成部、上記データフレームを送信する出力部、上記データフレームの送信処理と上記中継部による中継処理とが競合した際に上記中継処理を優先させて選択出力する送信選択部を備え、上記ホールド指示フレーム及び上記データ送信要求フレームを上記中継部から上記送信選択部を介して順次次ノードに送信し、上記データ送信要求フレームを受信した後、上記データフレーム生成部で生成したデータフレームを順次次ノードに送信し、
上記マスタノードは、受信した全スレーブノードのデータフレームの上記送信データを自己の上記データ保存メモリに書き込むものであり、
上記マスタノードの片側の上記伝送路上にフレーム廃棄ポイントを設け、上記フレーム廃棄ポイントに隣接するノードはフレーム受信後フレームを廃棄し、上記データフレームが伝送される方向を上記ホールド指示フレーム及び上記データ送信要求フレームの周回方向と逆方向にするものであるので、すべてのスレーブノードの送信データはマスタノードに同期化し、マスタノードは取得しようとするタイミングの送信データを確実に取得することができる。
以下、この発明の実施の形態1を、図1〜図11を使用して説明する。図1は、伝送路1上にノード装置100(100−1〜100−n)が接続された構成で、n=4の場合である。ノード#1(100−1)が伝送路1内でパケット送信/受信を行なうマスタノードとして動作し、ノード#2(100−2)〜ノード#4(100−4)は中継/送信を行なうスレーブノードとして動作する場合であり、マスタノードから送信されたフレームが、スレーブノードをリング周回して、マスタノードに受信/廃棄されるまでの遷移事例を示している。
図8に示したように、マスタノード立ち上がりが完了し、送信周期設定がなされると(S1)、ホールド指示フレームの送信時期になっているかどうかが判断され(S2)、送信時期であればホールド指示フレームが送信される(S3)。さらに、データ送信要求フレームの送信時期になっているかどうかが判断され(S4)、送信時期であればデータ送信要求フレームが送信される(S5)。さらに、受信データフレームがあるかどうかが判断され(S6)、あればバッファメモリーへの書き込みが行われ(S7)、データ保存メモリに受信データが格納される(S8)。さらに、ホールド指示フレームの送信時期になっているかどうかが判断され(S9)、送信時期であればホールド指示フレームが送信される(S3)、以降同様の動作が繰り返される。
図10に示したように、マスタノード立ち上がりが完了し、ホールド指示フレームを受信したかどうかが判断され(S1)、受信されるとデータがホールドされる(S2)とともに、ホールド指示フレームの中継処理がなされ(S3)、さらに、データ送信要求フレームを受信したかどうかが判断され(S4)、受信していればデータ送信要求フレームの中継処理がされる(S5)。さらに、データフレームが受信されたかどうかが判断され(S6)、受信されていればバッファメモリーへの書き込みが行われ(S7)、データフレームの中継処理が行われ(S8)、データフレームが送信され(S9)、S1に戻る。S6において、データフレームを受信していなければ、S9に進む。また、S2及びS3以降の処理は並列に処理され、S3及びS9以降はS1に戻り同様の処理が繰り返される。
上記実施の形態1では、ホールド指示フレーム、データ送信要求フレーム及びデータフレーム全てが同一方向にリング周回する場合について述べたが、図12、図13に示すように、マスタノードの片側の伝送路1上にフレーム廃棄ポイントBP(ブロックポイント)を設け、フレーム廃棄ポイントBPに隣接するノードはフレーム受信後フレーム廃棄を行ない、データフレームが伝送される方向を図13に示すようなホールド指示フレーム、データ送信要求フレームの周回方向と逆方向にすることで、通信データの同期を取ることができるだけでなく、フレームの中継とフレームの送信との競合が発生しないようにできるため、マスタノードがデータを収集する周期を短くすることができ、リアルタイム性が向上し、ネットワーク通信帯域を最大限に活用でき、さらに、通信バッファを削減することもできる。
上記実施の形態1及び2では、送信周期タイミングに従い安定的に通信できている状態について述べたが、伝送路障害によりフレームが消失した場合、上記実施の形態1及び2ではその周期内でデータフレームをマスタノードが受信できなくなることが考えられる。このような場合に備え、一連の動作を1周期内に2度行なうことで、予め決められた送信周期内でデータフレームを受信することができる。
上記実施の形態1〜3では、マスタノードがデータを受信するのみの場合について述べたが、マスタノードにデータ送信機能を設け、スレーブノードにデータ受信機能を設けることで、マスタノード、スレーブノード共にデータの送受信をすることができる。
100−2,100−3,100−4 スレーブノード(ノード#2,#3,#4)、
110 フレーム入力部、111 バッファメモリ、112 メモリ書き込み制御部、
113 フレーム出力部、114 送信選択部、115 フレーム生成部、
116 メモリ読み出し制御部、117 中継部、118,119 データ保存メモリ、121 送信周期生成部、127 データホールド制御部、128 データ生成部、
130 BP設定部、131 フレーム生成指示部。
Claims (3)
- 複数のノードが伝送路を介してリング状に接続されてリング型ネットワークシステムを構成し、上記複数のノードの内の一つが他のノードの送信データを収集するマスタノードとして動作し、上記他のノードが上記送信データを上記マスタノードに送信するスレーブノードとして動作するリング型ネットワークシステムであって、
上記マスタノードは、ネットワーク上に送信するフレームを生成するフレーム生成部、上記フレームを送信する出力部、上記フレームを送信するタイミングを生成する送信周期生成部、上記スレーブノードからの上記フレームを受信する入力部、上記受信したフレームを一時格納するバッファメモリ、上記受信したデータを格納するデータ保存メモリ、上記バッファメモリのデータを上記データ保存メモリに書き込むメモリ書き込み制御部を備え、上記ネットワーク上に送信するフレームとして、上記スレーブノードそれぞれのデータを自ノードにホールドすることを指示するホールド指示フレーム及び上記自ノードにホールドしたデータの送信を要求するデータ送信要求フレームを順次、上記送信周期生成部が生成する一周期の間に送信し、
上記スレーブノードは、上記マスタノードが送信したフレームを受信する入力部、上記受信したフレームを一時格納するバッファメモリ、上記受信したフレームを次ノードに中継する中継部、送信データを生成するデータ生成部、上記送信データを格納するデータ保存メモリ、上記送信データを上記データ保存メモリに保持させるデータホールド制御部、上記データ保存メモリから送信データを読み出すメモリ読み出し制御部、ネットワーク上に送信する送信データを含むデータフレームを生成するデータフレーム生成部、上記データフレームを送信する出力部、上記データフレームの送信処理と上記中継部による中継処理とが競合した際に上記中継処理を優先させて選択出力する送信選択部を備え、上記ホールド指示フレーム及び上記データ送信要求フレームを上記中継部から上記送信選択部を介して順次次ノードに送信し、上記データ送信要求フレームを受信した後、上記データフレーム生成部で生成したデータフレームを順次次ノードに送信し、
上記マスタノードは、受信した全スレーブノードのデータフレームの上記送信データを自己の上記データ保存メモリに書き込むものであり、
上記マスタノードの片側の上記伝送路上にフレーム廃棄ポイントを設け、上記フレーム廃棄ポイントに隣接するノードはフレーム受信後フレームを廃棄し、上記データフレームが伝送される方向を上記ホールド指示フレーム及び上記データ送信要求フレームの周回方向と逆方向にすることを特徴とするリング型ネットワークシステム。 - 上記マスタノード内に、上記フレーム生成部が上記一周期内に上記ホールド指示フレーム及び上記データ送信要求フレームを再度生成することを要求するフレーム生成指示部を備えることを特徴とする請求項1に記載のリング型ネットワークシステム。
- 上記マスタノード内のデータ保存メモリに、送信データを格納する領域を設け、該送信データを読み出すメモリ読み出し制御部を設け、上記スレーブノード内のデータ保存メモリに、上記マスタノードの送信データを格納する領域を設け、上記スレーブノード内に、上記マスタノードの送信データを書き込むメモリ書き込み制御部を設け、上記マスタノードは自己の送信データを上記ネットワーク上に送信することを特徴とする請求項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。
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