JP5482534B2 - ネットワークシステム - Google Patents
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図20は、NTPの概要を示したものである。
このNTPは、インターネット等で使用されるプロトコルであって、標準時刻を有するサーバ81に対し、クライアント82から時刻通知のメッセージを送信し、サーバ81側がこれに対して自身の時刻を添付して応答することにより、クライアント82が自身の時刻を補正するものである。
また、このように、メッセージの往路及び復路の伝送経路が同一であることを利用して同期を行なう方法として、マスタ装置が時刻送信要求元の端末装置に現在時刻を通知し、現在時刻の通知を行なった時点から、その応答を受信するまでの所要時間をマスタ装置で検出し、その往復時間の1/2相当を片道の伝送遅延時間とし、これを現在時刻に加算して他の端末装置に通知し、これを端末装置が現在時刻として設定するようにしたもの(例えば、特許文献1参照)が提案されている。
例えば図21(b)に示すように、ノード“A”をマスタとしたとき、時刻“TimeA”でマスタノード“A”がブロードキャスト通信によりマスタノード“A”におけるタイマ値を各ノードに通知し、これによりネットワークシステム内でのタイマの同期を図ったとしても、ノード“A”から送出されたメッセージは、ノード“B”、ノード“C”、ノード“D”、ノード“E”を経てノード“A”に伝達されることになる。このため、例えばノード“B”とノード“E”とでは、マスタノード“A”との間のメッセージの伝送距離が異なるため、ノード“B”がメッセージを受信するタイミングに比較してノード“E”がメッセージを受信するタイミングは遅れることになる。
各ノードでは、メッセージを受信した時点で、通知されたノード“A”の時刻を現在時刻としてタイマ値を更新設定しているため、メッセージの受信タイミングが異なると、結果的に各ノードにおけるタイマ値も異なることになり、その分だけ同期精度が低下することになる。
図21(a)のような複数のノードが物理的にリング型に接続されたネットワークシステムの場合には、各ノードを二重ループ回線で接続しメインルート及びサブルートにおける逆方向に送信されるメッセージの到達時間差を用いることにより時刻同期を行なうことができる。
また、そもそも、メインルート及びサブルートを設ける時刻同期方法においては、時刻同期のためにメインルート及びサブルートで等しくメッセージを処理できねばならず、ネットワーク処理回路が冗長な回路となってしまう。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題点に着目してなされたものであり、デイジーチェーン接続され論理的にリング型の伝送路が形成されるネットワークシステムにおいて、各ノード間における同期を容易且つ高精度に行なうことの可能なネットワークシステムを提供することを目的としている。
さらに、請求項4に係るネットワークシステムは、前記第1のシステム再同期手段は、前記ループバック状態に変化したノードと、前記同期時情報として保持する前記同期演算時システム構成とから現在のシステム構成を検出し、前記同期時情報のうちの、現在のシステム構成に対応する前記ノード間伝送時間を利用して現在のシステム構成における前記伝送遅延時間を演算し、当該伝送遅延時間と前記マスタタイマ値とを前記スレーブノードに送信して前記スレーブノードのタイマ値の再同期を図ることを特徴としている。
また、請求項9に係るネットワークシステムは、前記マスタノードは、前記システム同期部によるノード間のタイマ値の同期化後、前記マスタタイマ値を定期的に送信し、前記タイマ値同期手段は、前記マスタタイマ値を受信する毎に、自ノードの前記タイマのタイマ値を更新設定することを特徴としている。
図1は、本発明を適用したネットワークシステムの一例を示す構成図である。
このネットワークシステムは、例えば、ノード“A”〜ノード“E”の5つのノードを備えて構成され、ノード“A”がマスタとして動作する。
各ノードは、ノード“E”、ノード“A”、ノード“B”、ノード“C”、ノード“D”の順にデイジーチェーン接続され、隣接するノード間は、それぞれ1対1にピアツーピアで接続される。すなわち、ノード“E”及びノード“A”間は、ケーブルL1で接続され、ノード“A”及びノード“B”間はケーブルL2で接続され、ノード“B”及びノード“C”間はケーブルL3で接続され、ノード“C”及びノード“D”間はケーブルL4で接続される。
各ノードは、図2(a)に示すように、ケーブルLn及びケーブルLn+1の第1の配線L11どうし、及び第2の配線L22どうしを、ノードを介して接続する。また、端部のノードであって、一方の接続端子11又は12のみにケーブルLnが接続されているノード“D”又は“E”は、接続されたケーブルLnの第1の配線L11と第2の配線L22とを内部で接続する。すなわち、ノード“D”は、ケーブルL4の第1の配線L11と第2の配線L22とを接続する。また、ノード“E”は、ケーブルL1の第1の配線L11と第2の配線L22とを接続する。
なお、図2(a)において、13は処理部である。この処理部13は、ケーブルLnを介して伝送されるメッセージの送受信処理及び受信した自ノード宛のメッセージにしたがって所定の演算を行なう等のメッセージ処理を行なう。
図3に示すように、各ノードは、ケーブルLnが接続される第1の接続端子11及び第2の接続端子12と、処理部13と、ラッチ回路15及び16と、タイマ17と、切り替え回路18と、を備える。
ラッチ回路15は、第1の接続端子11に接続される第1の配線L11から伝送メッセージを入力すると共に、伝送メッセージを切り替え回路18に出力する。
そして、ラッチ回路15は、伝送メッセージの予め設定された特定領域を参照し、この特定領域のデータが予め設定した特定情報であるとき、タイマ17のタイマ値をラッチすると共に、第1のタイマ値有効フラグF1を“1”とし、第1のタイマ値有効フラグF1とラッチタイマ値とを処理部13に出力する。伝送メッセージの特定領域のデータが前記特定情報でないときにはタイマ値のラッチは行なわない。
そして、ラッチ回路16は、伝送メッセージの予め設定された前記特定領域を参照し、この特定領域のデータが前記特定情報であるとき、タイマ17のタイマ値をラッチし、第2のタイマ値有効フラグF2を“1”とし、第2のタイマ値有効フラグF2とラッチタイマ値とを処理部13に出力する。伝送メッセージの前記特定領域のデータが特定情報でないときにはタイマ値のラッチは行なわない。
切り替え回路18は、自ノードが、端部のノードであるか否かに応じて、処理部13、ラッチ回路15及び16、第1の接続端子11、第2の接続端子12との間で接続先を切り替える。なお、自ノードが端部のノードであるか否かは、例えば、各ノードにおいて、第1の接続端子11と第2の接続端子12との何れか一方のみにケーブルが接続されている状態であるか否かを、例えば電気的に未接続状態であるか否かを検出すること等により検出すればよい。また、切り替え回路18における切り替えは、ソフトウェア的に切り替えるようにしてもよく、また物理的に接続先を切り替えるように構成してもよい。
また、切り替え回路18は、ラッチ回路16からの伝送メッセージをそのまま第1の接続端子11の第2の配線L22に送出する。
同様に、自ノードが左端のノードである場合、すなわち、図1において、ノード“E”である場合には、第1の接続端子11には、ケーブルLnが接続されていないため、切り替え回路18は、図4(c)に示すように、ラッチ回路16からの伝送メッセージをそのまま処理部13に伝達し、処理部13からの伝送メッセージを第2の接続端子12の第1の配線L11に送出する。
そして、自ノードがマスタノードであるときには、システム同期処理を実行して各ノードからラッチタイマ値を収集し、これに基づきノード間でのタイマ値の同期を図る。また、自ノードがマスタノードであるときにはシステム再同期処理を実行し、具体的には自ノードを含む各ノードがループバック状態にあるか否かを監視し、何れかのノードのループバック状態が変化したとき、すなわち何れかのノードがループバック状態となったとき或いはループバック状態を解除したときには、再度ネットワークシステムのノード間におけるタイマ値の同期を図る。つまり、何れかのノードがループバック状態となること或いはループバック状態を解除することによりネットワークシステムのシステム構成が変化することから、マスタノード及びこれと接続されるスレーブノードとからなる新たなシステム構成においてノード間のタイマ値の同期化を図る。なお、ここでいうシステム構成とは、マスタノードと、このマスタノードと接続状態にあるスレーブノードとからなるシステムをいい、すなわちネットワークシステムにおいて、実質的に動作可能なノードから構成されるシステムのことをいう。
マスタノードでは、このシステム同期処理を予め設定したタイミングで実行する。例えば、起動時、或いは予め設定された定周期で実行する。
このため、ノード間に配置されたスレーブノードでは、ラッチ回路15及び16のそれぞれによりタイマ値がラッチされることになる。
一方、端部に配置されたスレーブノードでは、内部で折り返しているため、タイマラッチ指示メッセージは、ラッチ回路15及び16の何れか一方のみにより検出され、タイマ値がラッチされることになる。
マスタノードでは、各ノードを周回したタイマラッチ指示メッセージを受信するとこれを伝送路から削除し、次に、タイマ値収集メッセージを送信し、各ノードに対して、各ノードでラッチしたタイマ情報の付加を指示する(図5ステップS2)。
前述のように、ノード間に位置するノードでは、往路と復路との2回、同一のタイマラッチ指示メッセージを受信するため、タイマ情報は、往き時におけるタイマ値有効フラグ及びラッチタイマ値と、戻り時におけるタイマ値有効フラグ及びラッチタイマ値とで構成される。
各スレーブノードがこの処理を行なうことにより、各ノードにおけるタイマ情報が、タイマ値収集メッセージの所定の領域に格納され、且つ経由したスレーブノードの並び順に、各ノードにおけるタイマ情報が格納されることになる。
マスタノードは、各スレーブノードを周回したタイマ値収集用メッセージを受信するとこれを回収する。そして、タイマ値収集用メッセージの各スレーブノードが格納したタイマ情報の最後に、自ノードにおけるタイマ情報を格納する(図5ステップS3)。
そして、ステップS4での伝送遅延時間の演算処理過程で検出した、後述のネットワークシステムを構成するノード及びその配置位置を含むシステム構成を同期演算時システム構成として所定の記憶領域に記憶すると共に、同様に伝送遅延時間の演算処理過程で演算したノード間におけるメッセージ伝送時間を、ノード間伝送時間として所定の記憶領域に記憶する(ステップS4a)。
スレーブノードは、伝送遅延時間設定メッセージを受信すると、自ノードの伝送遅延時間を獲得する(図6ステップS13)。
マスタノードは、各ノードを周回して戻ってきた伝送遅延時間設定メッセージを伝送路上から削除する。そして、現時点におけるタイマ17のタイマ値を獲得し、これをマスタタイマ値とし、このマスタタイマ値を伝送するためのマスタタイマ値配布メッセージを生成し、これを各ノード宛にブロードキャストにより送信する(図5ステップS6)。そして、システム同期処理を終了する。
マスタノードでは、図5のシステム同期処理を実行した後、予め設定した定周期で図7に示すシステム再同期処理を実行する。
各スレーブノードは、ループバック状態読み出しメッセージを受信すると(図8ステップS31)、自ノードのループバック状態を、ループバック状態読み出しメッセージの所定の領域に付加して次ノードに送出する(図8のステップS32)。ここで、各ノードは、図4(b)に示すように、第1の接続端子11側(以後、A系という)でループバックして自ノードが右端のノードとなる場合と、図4(c)に示すように、第2の接続端子12側(以後、B系という)でループバックして自ノードが左端のノードとなる場合とがある。
そして、各ノードのループバック状態に変化がなければそのまま処理を終了するが、各ノードのループバック状態に変化があればステップS24に移行し、各ノードのループバック状態を所定の記憶領域に記憶する。
つまり、ループバック状態に変化が生じノードが増加した状態とは、何れかのノードがループバック状態から復旧した状態であって、このループバック状態にあったノードにより切り離されたノードが再接続された状態、切り離されたノード及びその先に別ノードが新たに接続された状態、或いは新たに別のノードが接続された状態等が考えられ、システム同期時におけるネットワークシステムのシステム構成とは異なっている可能性がある。このため、再度システム同期処理を実行する。
つまり、ノードが減少したことにより新たに形成されるネットワークシステムは、ループバック状態となる前のシステム構成の一部から形成されることになるため、新たに形成されるネットワークシステムにおけるノード間伝送時間は、ループバック状態となる前の、対応するシステム構成部分のノード間伝送時間と同等であって、この部分のノード間伝送時間は、先に図5に示すシステム同期処理を実行した際に既に演算されている。したがって、この既に演算されたノード間伝送時間を流用して現ネットワークシステムにおけるマスタノードと各スレーブノードとの間の伝送遅延時間を演算することにより、伝送遅延時間の演算に要する所要時間の短縮を図る。
次いで、前記システム同期処理において検出し、予め記憶領域に記憶しているノード間における伝送時間(ノード間伝送時間)を読み出し(ステップS28)、これを用いて現時点でのシステム構成におけるマスタノード及びスレーブノード間の伝送遅延時間を前記システム同期処理におけるステップS4での伝送遅延時間の演算方法と同様の手順で演算する(ステップS29)。
今、図1に示すノード“A”〜“E”からなる論理的なリング型ネットワークシステムが構成されたネットワークシステムにおいて、各ノードのタイマ値の同期を行なうものとする。
マスタノード“A”では、まず、タイマラッチ指示メッセージを各ノード宛にブロードキャストで送信し(図5ステップS1)、次に、各ノードでのタイマ情報の付加を指示するタイマ値収集メッセージを各ノード宛に送信する(図5ステップS2)。
また、各スレーブノードではタイマラッチ指示メッセージを受信すると、図11に示すように、ラッチ回路15、16のうち、タイマ値をラッチしたラッチ回路に対応するタイマ値有効フラグを“1”とし、ラッチ回路15、16でタイマラッチ指示メッセージを受信した時点におけるタイマ17のタイマ値と、第1、第2のタイマ値有効フラグとを処理部13に通知し、処理部13では、通知されたタイマ値有効フラグとラッチタイマ値とを対応付けて記憶する(図6ステップS11)。
このため、マスタノード“A”に戻ってきたタイマ値収集メッセージには、各ノードのタイマ情報が各ノードの配置順に格納されている。
例えば、各ノードがラッチ回路15でラッチしたラッチタイマ値をTA1〜TE1とし、ラッチ回路16でタイマ値をラッチしたタイミングをTA2〜TE2とすると、図11に示すように、タイマラッチ指示メッセージには、ノードの並び順に各ノードを特定する局番とタイマ情報とが対応付けられて格納され、タイマ情報としてタイマ値有効フラグとラッチタイマ値とが格納される。
同様に、ノード“E”は左端のノードであり、ラッチ回路16でのみタイマ値がラッチされるため、ラッチタイマ値TE2と第2のタイマ値有効フラグF2=“1”とが格納され、ラッチ回路15による第1のタイマ値有効フラグF1は“0”として設定される。
ここで、この時点では、各ノード間においてタイマ値の同期はとられていないため、それぞれのノードにおけるタイマ値の間に何ら相関関係はない。
ネットワークシステム上の、各ノードにおける受信経過時間どうしは比較可能なデータであり、例えばノード“B”における受信経過時間ΔTBと、ノード“C”における受信経過時間ΔTCとは比較することができる。
したがって、差分DIFFBCは次式(1)で表すことができる。
DIFFBC=(TB2−TB1)−(TC2−TC1) ……(1)
DIFFBC=2×LBC+Tα ……(2)
LBC={(TB2−TB1)−(TC2−TC1)−Tα}/2 ……(3)
隣接するノード“C”−“D”間のケーブルL4におけるノード間伝送時間LCDも、前記式(3)と同様の手順で算出することができる。
また、以上の例では、マスタノード“A”よりも右側に配置されたノードにおいて、隣接するノード間のノード間伝送時間を算出しているが、左側に配置されたノードの場合も同様の手順で算出することができる。
具体的には、マスタノード“A”とターゲットノードとの間に介在する各ケーブルのノード間伝送時間及び介在するノードにおける処理時間との和を算出しこれをターゲットノードまでの伝送遅延時間とする。
図1に示すように、マスタノード“A”とターゲットノード“C”との間にはノード“B”が介在する。このため、伝送遅延時間は、ノード“A”−“B”間のケーブルL2におけるノード間伝送時間と、ノード“B”におけるメッセージ判定処理時間と、ノード“B”−“C”間のケーブルL3におけるノード間伝送時間と、の和で表されることがわかる。
したがって、マスタノード“A”からターゲットノードまでの間の伝送遅延時間は、マスタノード“A”からターゲットノードまでの間に介在する各ケーブルにおけるノード間伝送時間と、マスタノード“A”からターゲットノードまでの間に介在するノードの数×メッセージ判定処理時間“Tα”との和から算出することができる。
なお、ノードにおけるメッセージ判定処理時間Tαは、予め実測しておくこと、或いは、設計時に、メッセージの中継及び受信するか否かの判定に要する所要時間を論理的に算出しておくこと等により予め設定しておけばよい。
マスタノードでは、各ノードを周回した伝送遅延時間設定メッセージを受信すると、これを伝送路上から削除する。そして、現時点におけるタイマ17のタイマ値を獲得し、これを各ノードに伝達するためのマスタタイマ値配布メッセージを生成し、このマスタタイマ値配布メッセージをブロードキャストで各ノード宛に送信する(図5ステップS6)。
例えば、図13に示すように、各ノードの伝送遅延時間が、ノード“B”は“15”、ノード“C”は“20”、ノード“D”は“30”、ノード“E”は“55”、ノード“A”は“0”として通知されたものとする。
マスタノード“A”からマスタタイマ値として“5000”が通知されたとすると、図14に示すように、ノード“B”は、タイマ17のタイマ値を“5015”に更新設定する。同様に、ノード“C”は“5020”、ノード“D”は“5030”、ノード“E”は“5055”として設定する。
このため、マスタタイマ値“100”が全てのスレーブノードに到達した時点、すなわちマスタノード“A”のタイマ値が“109”の時点で、マスタノード“A”及び各スレーブノード“B”〜“E”の各タイマ値が全て“109”となり、全てのノードでタイマ値の同期がとれたことになる。
この状態から図16(a)、(b)に示すように、スレーブノード“C”とスレーブノード“D”間に通信異常が発生すると、スレーブノード“C”はこれを検出し、A系側をループバック状態に切り替え、ネットワークからスレーブノード“D”を切り離す。
これによって、マスタノード“A”、スレーブノード“B”、“C”、“E”からなるネットワークシステムが再構成され、図16(b)に示すように、マスタノード“A”、スレーブノード“B”、“C”、“E”が論理的にリング状に接続されたネットワークシステムが構成される。
なお、図17(b)において、“行”とは、メッセージを1回目に送信する場合を意味し、“帰”とは、同一メッセージを2回目に送信する場合を意味する。また、伝送遅延時間は、マスタノードとスレーブノードとの間の伝送遅延時間を表しているが、ここでは、簡単のために各ノードにおけるメッセージ判定処理時間Tαは零としている。
さらに、マスタノード“A”及びスレーブノード“E”間は、マスタノード“A”及びスレーブノード“B”間、スレーブノード“C”及びスレーブノード“D”間、スレーブノード“D”及びスレーブノード“C”間、スレーブノード“C”及びスレーブノード“B”間、スレーブノード“B”及びマスタノード“A”間、マスタノード“A”及びスレーブノード“E”間のそれぞれのノード間伝送時間の和、すなわち、“1+2+1+1+2+1+1=9”となる。
このため、例えば、この時点における各ノードのタイマ値が、図19(a)に示すように、マスタノード“A”は“200”、スレーブノード“B”、“C”、“E”はそれぞれ“177”、“180”、“111”であった場合には、スレーブノード“B”では、伝送遅延時間“1”が経過したタイマ値が“178”である時点でマスタタイマ値“200”を受信するため、タイマ値を“178”に替えて“201”に更新設定する。
このため、図19(a)に示すように、マスタタイマ値が“207”の時点でこれらマスタノード“A”と各スレーブノードとの間のタイマ値の同期がとられたことになる。
また、上述のように、図7のシステム再同期処理においては、ループバック状態が変化したときに、ノードの切り離しに伴いノードが減少したか、又はノードが増加したかを判断し、ノードが減少したときには、図5に示すシステム同期処理を再度行うのではなく、起動時等に演算した同期演算時システム構成におけるノード間伝送時間を用いて、各スレーブノードに対する伝送遅延時間を演算している。
また、ループバック状態が変化したタイミングで再度同期化を図っているため、水晶振動子の誤差によるノード間でのタイマ値のずれをこの時点で除去することができる。したがって、図5のシステム同期処理を定期的に実行することにより、水晶振動子の誤差によるタイマ値のずれを除去すると共に、ループバック状態が変化したタイミングでも水晶振動子の誤差によるタイマ値のずれを除去することができる。このため、水晶振動子の誤差によるタイマ値のずれを頻繁に除去することができ、結果的に、ノード間でのタイマ値を精度よく同期させることができる。
特に、ノード間のタイマ値の同期精度として、マイクロ秒、ミリ秒の単位での精度を要求するシステムにおいては、頻繁にタイマ値の同期化を図り、水晶振動子の影響を抑制する必要がある。
また、上記実施の形態においては、ケーブルが接続されているか否かを検出することにより、端部のノードであるか否かを検出する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、端部のノードにおいてオペレータがスイッチ操作等を行なうことにより、端部のノードとして設定するように構成することもできる。また、このオペレータのスイッチ操作により、切り替え回路18の接続先が物理的に切り替わるように構成してもよい。
例えば、スレーブノードでは、システム同期処理が行なわれたときに通知された各ノードにおける伝送遅延時間を記憶しておく。そして、マスタノードでは、一旦システム同期処理を行なった後は、マスタタイマ値配布メッセージのみを定期的に送信し、このマスタタイマ値配布メッセージを受信したスレーブノードが、記憶している伝送遅延時間と通知されたマスタタイマ値とから自ノードのタイマのタイマ値を更新設定することにより、定期的に、タイマ値の同期を図るようにしてもよい。
また、上記実施の形態においては、マスタノードがタイマラッチ指示メッセージを送信する場合について説明したが、これに限るものではない。つまり、ある伝送メッセージを、ラッチ回路15で受信するタイミングと、同一の伝送メッセージをラッチ回路16で受信するタイミングとがわかればよい。このため、各ノードが、マスタノードに限らず他のノードが送信する任意の伝送メッセージをタイマラッチ指示メッセージとみなし、任意の伝送メッセージをラッチ回路15及び16で受信した時点におけるタイマ値をラッチするように構成してもよい。
また、上記実施の形態において、ラッチ回路15及びラッチ回路16は、タイマラッチ指示メッセージを受信するときにのみ、動作可能な状態となっていればよい。したがって、例えば、マスタノードがタイマラッチ指示メッセージを送信するタイミングが、システム起動時及びその後定期的に等、予め決まっている場合には、スレーブノード側でこれに合わせてラッチ回路15及び16を動作可能な状態にし、一旦同期を行なった後、ラッチ回路15及び16を休止状態に切り替え、その後、定期的に行なわれる同期のタイミングに合わせて、ラッチ回路15及び16を動作可能な状態に切り替えることにより消費電力の削減を図るようにしてもよい。
ここで、上記実施の形態において、図5のステップS1からステップS6の処理がシステム同期部に対応し、ステップS4aの処理が同期時情報保存手段に対応し、図7のステップS23〜S25、ステップS27〜S31の処理が第1のシステム再同期手段に対応し、図6のステップS14の処理がタイマ値同期手段に対応している。
また、図5のステップS3の処理で、マスタノードがタイマ情報としてタイマ値収集用メッセージに格納するラッチ回路15又は16から通知されたラッチタイマ値がマスタ到達時タイマ値に対応している。
12 第2の接続端子
13 処理部
15、16 ラッチ回路
17 タイマ
L1〜L4 ケーブル
L11 第1の配線
L22 第2の配線
T メッセージ一周時間
Claims (9)
- 第1の伝送路及び第2の伝送路それぞれがマスタノード及び複数のスレーブノードをデイジーチェーン接続し、該デイジーチェーン接続された両端のノードそれぞれで前記第1の伝送路と前記第2の伝送路とを接続してリング状の伝送路を構成し、
何れかのノードが、隣接するノードとの間での通信が不可となる異常状態を検出したときに前記第1の伝送路と前記第2の伝送路とを接続してループバックし、前記異常状態の復旧が検出されたときに前記ループバックを解除して前記ループバックにより前記マスタノードから切り離されたスレーブノードを前記マスタノードに再接続するネットワークシステムにおいて、
前記マスタノードは、所定のメッセージが前記第1の伝送路を介して前記スレーブノードに到達したときの前記スレーブノードが有するタイマが示す第1タイマ値と、前記所定のメッセージが前記第2の伝送路を介して前記スレーブノードに到達したときの前記タイマが示す第2タイマ値と、を収集するためのタイマ値収集メッセージを周回させ、
このタイマ値収集メッセージによって収集された前記第1タイマ値及び前記第2タイマ値と、前記所定のメッセージが前記第1の伝送路及び前記第2の伝送路のそれぞれを介して前記マスタノードに到達したときの前記マスタノードが有するタイマが示すマスタ到達時タイマ値と、前記伝送路に接続されたノードの配置位置とに基づき、隣接するノード間それぞれにおける前記メッセージの伝送時間をノード間伝送時間として算出し、さらに当該ノード間伝送時間を用いて前記スレーブノードと自ノードとの間の伝送遅延時間を算出し、当該伝送遅延時間と自ノードの前記タイマのタイマ値であるマスタタイマ値とを前記スレーブノードに送信して前記スレーブノードのタイマ値の同期化を図るシステム同期部と、
当該システム同期部により前記ノード間伝送時間が算出された時の前記ノードの配置位置を同期演算時システム構成とし、前記ノード間伝送時間を前記同期演算時システム構成と対応付けて同期時情報として記憶領域に格納する同期時情報保存手段と、
前記システム同期部によるノード間のタイマ値の同期化後、何れかのノードがループバック状態に変化したとき、前記記憶領域に保持された前記同期時情報を利用して前記スレーブノードのタイマ値の再同期を図る第1のシステム再同期手段と、を有し、
前記スレーブノードは、前記マスタノードから前記マスタタイマ値及び前記伝送遅延時間を獲得したとき、当該マスタタイマ値と前記伝送遅延時間との和を自ノードの現在のタイマ値として更新設定するタイマ値同期手段を備えることを特徴とするネットワークシステム。 - 前記マスタノードは、前記システム同期部によるノード間のタイマ値の同期化後に前記各スレーブノードでの前記ループバック状態の有無を獲得するためのループバック状態読み出しメッセージを各スレーブノードに周回させるループバック状態読み出し手段を有し、
前記スレーブノードは、前記ループバック状態読み出しメッセージを受信したとき、当該ループバック状態読み出しメッセージに自ノードにおけるループバック状態の有無を示すループバック情報を付加するループバック状態付加手段を備え、
前記第1のシステム再同期手段は、
前記各スレーブノードを周回した前記ループバック状態読み出しメッセージに基づき、各ノードがループバック状態に変化したか否かを監視することを特徴とする請求項1記載のネットワークシステム。 - 前記マスタノードは、
前記第1のシステム再同期手段による前記タイマ値の再同期後、何れかのノードがループバック状態から復旧したとき前記システム同期部を作動させて前記ノード間でのタイマ値の再同期を図る第2のシステム再同期手段を備えることを特徴とする請求項2記載のネットワークシステム。 - 前記第1のシステム再同期手段は、
前記ループバック状態に変化したノードと、前記同期時情報として保持する前記同期演算時システム構成とから現在のシステム構成を検出し、
前記同期時情報のうちの、現在のシステム構成に対応する前記ノード間伝送時間を利用して現在のシステム構成における前記伝送遅延時間を演算し、
当該伝送遅延時間と前記マスタタイマ値とを前記スレーブノードに送信して前記スレーブノードのタイマ値の再同期を図ることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載のネットワークシステム。 - 前記システム同期部は、
前記第1タイマ値及び前記第2タイマ値と、前記マスタ到達時タイマ値と、前記ノードの配置位置とに基づき、一のノードが前記所定のメッセージを一方の伝送路から受信した時点から他方の伝送路から受信するまでの所要時間を受信経過時間として算出し、
第1のノードにおける前記受信経過時間と第2のノードにおける前記受信経過時間との差分の絶対値から、前記第1のノード及び前記第2のノードのうちの上流側のノードにおける前記所定のメッセージに対するメッセージ判定処理時間を減算し、この減算結果の1/2を前記第1のノード及び前記第2のノード間における前記ノード間伝送時間とし、
前記マスタノードとこの下流に隣接するノードとの間の前記ノード間伝送時間を演算するときには、前記所定のメッセージが前記リング状の伝送路を一周するのに要する一周時間から前記マスタノードにおける前記受信経過時間を減算し、この減算結果をノード間伝送時間演算時のマスタノードにおける受信経過時間として用いることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載のネットワークシステム。 - 前記システム同期部は、
前記マスタノードから前記伝送遅延時間の算出対象であるターゲットノードまでの間の、隣接するノード間それぞれの前記ノード間伝送時間の和と、前記マスタノードと前記ターゲットノードとの間に介在するノードにおける前記所定のメッセージに対するメッセージ判定処理時間の和との総和を、前記マスタノードと前記ターゲットノードとの間の伝送遅延時間とすることを特徴とする請求項5記載のネットワークシステム。 - 前記スレーブノード及び前記マスタノードのそれぞれは、前記第1タイマ値及び前記第2タイマ値、または前記マスタ到達時タイマ値と共に、前記所定のメッセージを前記第1の伝送路及び前記第2の伝送路の何れから受信したかを表す受信情報を、前記タイマ値収集メッセージの予め設定された領域に付加し、
前記システム同期部は、前記タイマ値収集メッセージに付加された前記受信情報の並び順に基づいて前記各ノードの配置位置を検出することを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載のネットワークシステム。 - 前記タイマ値収集メッセージは、タイマ値付加用のデータ部が空の状態で前記マスタノードにより送信され、
前記スレーブノードは前記タイマ値収集メッセージを受信すると、前記第1タイマ値及び前記第2タイマ値を前記データ部に付加して送信し、
前記マスタノードは、前記スレーブノードを経由して周回された前記タイマ値収集メッセージを受信した後、前記伝送路から前記タイマ値収集メッセージを削除することを特徴とする請求項1から請求項7の何れか1項に記載のネットワークシステム。 - 前記マスタノードは、前記システム同期部によるノード間のタイマ値の同期化後、前記マスタタイマ値を定期的に送信し、
前記タイマ値同期手段は、前記マスタタイマ値を受信する毎に、自ノードの前記タイマのタイマ値を更新設定することを特徴とする請求項1から請求項8の何れか1項に記載のネットワークシステム。
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