JP5488246B2 - ネットワークシステム及びネットワークシステムの同期方法 - Google Patents
ネットワークシステム及びネットワークシステムの同期方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5488246B2 JP5488246B2 JP2010140617A JP2010140617A JP5488246B2 JP 5488246 B2 JP5488246 B2 JP 5488246B2 JP 2010140617 A JP2010140617 A JP 2010140617A JP 2010140617 A JP2010140617 A JP 2010140617A JP 5488246 B2 JP5488246 B2 JP 5488246B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- node
- timer
- message
- timer value
- transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 67
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 303
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 93
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 19
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 32
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 14
- 230000004044 response Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Small-Scale Networks (AREA)
Description
図18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、IEEE1588規格においても、マスタとスレーブとの間の伝送遅延距離が往路及び復路とも同一であることを前提として、ハードウェアベースでの時間取得、設定機能を用いてNTPより精度の高い同期を実現している。
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19(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。
前記伝送遅延時間設定メッセージを受信したとき、当該伝送遅延時間設定メッセージから自ノードの伝送遅延時間を獲得する伝送遅延時間獲得手段と、前記マスタタイマ値送信手段により送信されたマスタノードのタイマ値を受信し、該受信したタイマ値と前記伝送遅延時間獲得手段で獲得した前記伝送遅延時間との和を、自ノードの前記タイマ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と、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と、を備え、前記ループバック状態の変化に伴うシステム構成の変化に応じてノード間のタイマ値の再同期を図るようにしたことを特徴としている。
さらに、請求項6に係るネットワークシステムは、前記両端のノードは、当該ノード内部で前記第1の伝送路と前記第2の伝送路とを接続し、前記ラッチ手段は、前記第1の伝送路及び前記第2の伝送路から前記ノードへの前記タイマラッチ指示メッセージの入力端それぞれに設けられ、前記タイマラッチ指示メッセージが前記ノードの入力端に達した時点で前記タイマ値をラッチし、前記タイマ情報付加手段は、前記タイマラッチ指示メッセージを、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と前記タイマ値とを、前記タイマ情報として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、前記伝送遅延時間演算手段は、前記タイマ値収集メッセージに付加された前記タイマ情報の並び順及び前記受信情報に基づき、各ノードの配置位置を検出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て第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。
タイマ17は、水晶振動子を含んで構成され、タイマ値をラッチ回路15及び16に出力する。
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が解除されたときには、再度システム同期処理を実行する。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。
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、予め設定した定周期で実行する。
マスタノードでは、図5に示すように、まず、ステップS1で、各ノードに対してタイマ17のラッチを指示するタイマラッチ指示メッセージを送信する。このとき、マスタノードは、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通信により送信する。また、マスタノードは、タイマラッチ指示メッセージの予め設定した領域に、このメッセージがタイマラッチ指示メッセージであることを特定するための特定情報を設定して送信する。
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。
スレーブノードの処理部13では、タイマラッチ指示メッセージを受信し、これに伴いラッチ回路15、16から、ラッチタイマ値及びタイマ値有効フラグを入力すると、これら情報を所定の記憶領域に保持する(図6ステップS11)。
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、ノードとノードとの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、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)。
マスタノードは、ノードごとに伝送遅延時間を算出すると、算出した伝送遅延時間を各ノードに通知するための伝送遅延時間設定メッセージを各ノード宛に送出する(図5ステップS5)。
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)。
スレーブノードは、マスタタイマ値配布メッセージをブロードキャストにより受信すると、受信したマスタタイマ値配布メッセージからマスタタイマ値を獲得し、獲得したマスタタイマ値と、先に伝送遅延時間設定メッセージから獲得した自ノードの伝送遅延時間とを加算し、これを現時点におけるタイマ値として、自ノードのタイマ17のタイマ値を更新設定する(図6ステップS14)。そして、処理部13では同期化処理を終了する。
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のステップ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。そして、図5に示すシステム同期処理を実行する(ステップS25)。
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、各ノード間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のステップ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のステップ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のステップ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。
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。
そして、マスタノード“A”では、図11に示す各ノードにおけるタイマ情報を獲得するとこれに基づき各ノードの配置順を検出し、各ノードの配置順に基づき伝送遅延時間を演算する(図5ステップS4)。
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。
ただし、マスタノード“A”とこれに隣接するノードとの間のメッセージの伝送時間は、マスタノード“A”がラッチタイマ指示メッセージを上流側から受信した時点から同一のメッセージが下流側から戻ってくるまでの所要時間である左側受信経過時間と、マスタノード“A”がラッチタイマ指示メッセージを下流側に送出した時点から同一のメッセージが下流側から戻ってくるまでの所要時間である右側受信経過時間と、を用いて算出する。
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におけるノード間伝送時間及び介在するノードにおけるメッセージの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。つまり、マスタノード“A”とノード“C”との間の伝送遅延時間は、ノード“A”−C”間のケーブルL2におけるノード間伝送時間と、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、ノードの数(この場合“1”)×Tαとの和で表すことができる。
マスタノード“A”では、このようにしてマスタノード“A”から各ターゲットノードまでの伝送遅延時間を算出すると、各ターゲットノードと算出した伝送遅延時間とを対応付け、この伝送遅延時間を各ノードに伝達するための伝送遅延時間設定メッセージを生成しこれを各ノード宛に送信する(図5のステップS5)。
マスタノードは、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のステップ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。
ここで、マスタノード“A”のタイマ値が“5000”であったとしても、マスタタイマ値通知メッセージがノード“B”に伝達されるまでには伝送遅延時間“15”を要し、マスタタイマ値通知メッセージが実際にノード“B”に伝達された時点では、マスタノードのタイマ値は“5015”となっている。したがって、マスタタイマ値“5000”と伝送遅延時間“15”とを加算した“5015”をノード“B”におけるタイマ値と設定することにより、マスタノード“A”のタイマ値とノード“B”のタイマ値とを“5015”で同期させることができる。
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“106”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“106”となり、全てのノード間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。
そして、この状態から、スレーブノード“D”が故障から復旧し、スレーブノード“C”がループバックを解除すると、スレーブノード“C”は“ループバック状態無し”としてループバック状態読み出しメッセージに付加するため、マスタノード“A”では、スレーブノード“C”のループバック状態が変化したことを検出し、再度システム同期処理を実行する。
また、スレーブノード“D”の復旧時に、スレーブノード“D”の他にシステムに新たにスレーブノード“X”が追加された場合などであっても、マスタノード“A”、スレーブノード“B”、“C”、“E”にさらにスレーブノード“D”及びスレーブノード“X”が追加された新たなネットワークシステムが構成されたとして、再度システムの同期化が図られるため、スレーブノードを新たに追加した場合であっても的確に同期化を図ることができる。
また、上記実施の形態においては、ノード“A”からノード“E”の5つのノードを有するネットワークシステムを構成した場合について説明したが、これに限らず、複数のノードからネットワークシステムであれば適用することができる。
例えば、スレーブノードでは、システム同期処理が最初に行なわれたとき例えば起動時等に、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、このシステム同期処理を定期的に行う場合には、起動時のシステム構成と現在のシステム構成とが変化していない場合に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。
そして、マスタノードがタイマ値収集メッセージを定期的に、或いはイベント的に送信して、各ノードが保持する最新のタイマ情報を収集しこれと、任意の伝送メッセージの一周時間とを用いて伝送遅延時間を演算し、最新の伝送遅延時間に基づき各ノードがタイマ値の同期化を図るようにしてもよい。
また、各ノードが正常に動作している状態から、何れかのノードがループバック状態となったときには、正常動作可能なスレーブノードとマスタノードとの間では、引き続きタイマ値の同期がとれている。このため、水晶振動子の誤差に起因するノード間でのタイマ値のずれを考慮しなくてもよいシステムの場合には、正常状態からループバック状態となったときにはシステム同期処理を行わず、ループバック状態を解除したときにのみシステム同期処理を再度実行するようにしてもよい。
ここで、上記実施の形態において、ラッチ回路15及び16が第1のラッチ手段、第2のラッチ手段に対応し、図5のステップS2及び図6のステップS12の処理がタイマ情報付加手段に対応し、図5のステップS1の処理がタイマラッチ指示メッセージ送信手段に対応し、ステップS2及びステップS3の処理がタイマ値収集手段に対応し、ステップS4の処理が伝送遅延時間演算手段に対応し、ステップS5の処理が伝送遅延時間設定メッセージ送信手段に対応し、ステップS6の処理がマスタタイマ値送信手段に対応し、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、図6のステップS12の処理がタイマ情報付加手段に対応し、ステップS13の処理が伝送遅延時間獲得手段に対応し、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S4の処理で、隣接するノード間のノード間伝送時間を算出する処理がノード間伝送時間演算手段に対応している。
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 (7)
- 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、
前記マスタノード及びスレーブノードは、
タイマと、
該タイマのタイマ値をラッチさせるためのタイマラッチ指示メッセージを前記第1の伝送路から受信した時の自ノードの前記タイマのタイマ値をラッチする第1のラッチ手段と、
前記タイマラッチ指示メッセージを前記第2の伝送路から受信した時の自ノードの前記タイマのタイマ値をラッチする第2のラッチ手段と、
前記ラッチされたタイマ値を収集するためのタイマ値収集メッセージを受信したとき、前記第1のラッチ手段によってラッチされたタイマ値と前記第2のラッチ手段によってラッチされたタイマ値とを前記タイマ値収集メッセージにタイマ情報として付加するタイマ情報付加手段と、を備え、
前記マスタノードは、
前記タイマラッチ指示メッセージを各ノードに送信するタイマラッチ指示メッセージ送信手段と、
前記タイマラッチ指示メッセージを送信した後、前記タイマ値収集メッセージを、各ノードを経由して周回させるタイマ値収集手段と、
前記スレーブノードのそれぞれと自ノードとの間の伝送遅延時間を、各ノードを周回した後の前記タイマ値収集メッセージの前記タイマ情報に基づき演算する伝送遅延時間演算手段と、
当該伝送遅延時間演算手段で演算された前記伝送遅延時間を、各スレーブノードに伝達するための伝送遅延時間設定メッセージを送信する伝送遅延時間設定メッセージ送信手段と、
前記伝送遅延時間設定メッセージを送信した後、自ノードの前記タイマの現時点でのタイマ値を各スレーブノードに送信するマスタタイマ値送信手段と、を有しノード間のタイマ値を同期化するシステム同期部を備え、
さらに、
該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と、
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基づき、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、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システム再同期手段と、を備え、
前記スレーブノードは、
前記伝送遅延時間設定メッセージを受信したとき、当該伝送遅延時間設定メッセージから自ノードの伝送遅延時間を獲得する伝送遅延時間獲得手段と、
前記マスタタイマ値送信手段により送信されたマスタノードのタイマ値を受信し、該受信したタイマ値と前記伝送遅延時間獲得手段で獲得した前記伝送遅延時間との和を、自ノードの前記タイマ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と、
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と、を備え、
前記ループバック状態の変化に伴うシステム構成の変化に応じてノード間のタイマ値の再同期を図るようにしたことを特徴とするネットワークシステム。 - 前記第1の伝送路と第2の伝送路とは同一長さを有し、
前記伝送遅延時間演算手段は、前記タイマ値収集メッセージに各ノードにより付加された前記タイマ情報に基づき各ノードの配置位置を検出し、検出した配置位置と前記第1および第2のラッチ手段でラッチされた各ノードにおける前記タイマ値と一の伝送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とから前記伝送遅延時間を演算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。 - 前記各ノードは、前記第1の伝送路及び第2の伝送路のうち一方の伝送路から入力した前記タイマラッチ指示メッセージに対して処理を行い、且つ他方の伝送路から入力した前記タイマラッチ指示メッセージを中継し、
前記伝送遅延時間演算手段は、
前記各ノードの配置位置及び前記各ラッチ手段でラッチされた前記タイマ値に基づき、隣接するノード間それぞれにおける前記タイマラッチ指示メッセージの伝送時間をノード間伝送時間として演算するノード間伝送時間演算手段を有し、
前記マスタノードから前記伝送遅延時間の演算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タイマラッチ指示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2記載のネットワークシステム。 - 前記ノード間伝送時間演算手段は、前記ラッチ手段でラッチされたタイマ値に基づき一のノードが前記タイマラッチ指示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である受信経過時間を演算し、
前記第1のノードにおける前記受信経過時間と前記第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のノード及び第2のノードのうちの上流側のノードにおける前記タイマラッチ指示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ノード間伝送時間を演算するときには、前記タイマ情報から算出される前記マスタノードにおける前記受信経過時間を前記一周時間から減算し、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3記載のネットワークシステム。 - 前記マスタタイマ値送信手段は、前記マスタノードの前記タイマのタイマ値を、定期的に送信し、
前記タイマ値同期手段は、前記マスタノードの前記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4の何れか1項に記載のネットワークシステム。 - 前記両端のノードは、当該ノード内部で前記第1の伝送路と前記第2の伝送路とを接続し、
前記ラッチ手段は、前記第1の伝送路及び前記第2の伝送路から前記ノードへの前記タイマラッチ指示メッセージの入力端それぞれに設けられ、前記タイマラッチ指示メッセージが前記ノードの入力端に達した時点で前記タイマ値をラッチし、
前記タイマ情報付加手段は、前記タイマラッチ指示メッセージを、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と前記タイマ値とを、前記タイマ情報として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、
前記伝送遅延時間演算手段は、前記タイマ値収集メッセージに付加された前記タイマ情報の並び順及び前記受信情報に基づき、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5の何れか1項に記載のネットワークシステム。 - 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ける同期方法であって、
前記マスタノード及びスレーブノードはそれぞれタイマを有し、
前記マスタノードが、前記各ノードが有するタイマのタイマ値のラッチを指示するタイマラッチ指示メッセージをブロードキャスト通信により各ノードに送信するステップと、
前記タイマラッチ指示メッセージを受信したノードにおいて、前記タイマラッチ指示メッセージを前記第1の伝送路から受信したときの自ノードの前記タイマのタイマ値及び前記タイマラッチ指示メッセージを前記第2の伝送路から受信したときの前記タイマのタイマ値をラッチするステップと、
前記マスタノードが、前記タイマラッチ指示メッセージを送信した後、各ノードでラッチしたタイマ値を収集するためのタイマ値収集メッセージを、各ノードを経由して周回させるステップと、
前記タイマ値収集メッセージを受信したノードが、前記タイマラッチ指示メッセージを前記第1の伝送路及び前記第2の伝送路から受信したときにラッチしたタイマ値をタイマ情報として前記タイマ値収集メッセージに付加するステップと、
前記マスタノードにおいて、各ノードを周回した後の前記タイマ値収集メッセージに付加された前記タイマ情報に基づき、各ノードの配置位置を検出し、検出した配置位置と各ノードでラッチされた前記タイマ値と前記タイマラッチ指示メッセージが前記リング状の伝送路を一周するのに要した一周時間とから、前記スレーブノードのそれぞれと前記マスタノードとの間の前記タイマラッチ指示メッセージの伝送遅延時間を演算し、前記伝送遅延時間を各スレーブノードに伝達するための伝送遅延時間設定メッセージを送信するステップと、
前記伝送遅延時間設定メッセージを受信したスレーブノードが、前記伝送遅延時間設定メッセージから自ノードの伝送遅延時間を獲得するステップと、
前記マスタノードが、前記伝送遅延時間設定メッセージを送信した後、前記マスタノードの前記タイマの現時点でのタイマ値を各スレーブノードにブロードキャスト通信により送信するステップと、
前記マスタノードのタイマ値を受信した前記スレーブノードが、前記マスタノードのタイマ値と前記伝送遅延時間設定メッセージから獲得した前記伝送遅延時間との和を、自ノードの前記タイマの現在のタイマ値として更新設定するステップと、を有し、前記ノード間でのタイマ値の同期化を図るシステム同期処理ステップと、
前記ノード間でのタイマ値の同期化を図った後、前記マスタノードが、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ステップと、
前記スレーブノードが、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付加するステップと、
前記マスタノードが、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及び自ノードのループバック状態に基づき、何れかのノードのループバック状態が変化したことを検出したとき、再度前記システム同期処理ステップを実行して前記ノード間でのタイマ値の再同期を図るステップと、を備え、
前記ループバック状態の変化に伴うシステム構成の変化に応じてノード間のタイマ値の再同期を図ることを特徴とするネットワークシステムの同期方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010140617A JP5488246B2 (ja) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | ネットワークシステム及びネットワークシステムの同期方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010140617A JP5488246B2 (ja) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | ネットワークシステム及びネットワークシステムの同期方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012005042A JP2012005042A (ja) | 2012-01-05 |
JP5488246B2 true JP5488246B2 (ja) | 2014-05-14 |
Family
ID=45536463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010140617A Active JP5488246B2 (ja) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | ネットワークシステム及びネットワークシステムの同期方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5488246B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6030809B1 (ja) | 2015-03-25 | 2016-11-24 | 三菱電機株式会社 | 通信装置及び通信方法 |
JP6293232B2 (ja) * | 2016-10-20 | 2018-03-14 | 三菱電機株式会社 | 通信装置 |
-
2010
- 2010-06-21 JP JP2010140617A patent/JP5488246B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012005042A (ja) | 2012-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4108877B2 (ja) | ネットワークシステム,ネットワーク端末,およびネットワークシステムにおける障害箇所の特定方法 | |
JP6666060B2 (ja) | 電流差動保護のための方法およびシステム | |
US20120224492A1 (en) | Communication system, communication apparatus and time synchronization method | |
JP5527086B2 (ja) | ネットワークシステム | |
JP2014520419A (ja) | 高可用性グランド・マスタ・クロックを実装するためのネットワークおよび方法 | |
WO2013182161A1 (zh) | 一种时间同步方法和装置 | |
WO2015161621A1 (zh) | 一种时钟和时间同步网络的同步故障处理方法和系统 | |
CN102158335B (zh) | 时间同步端口的处理方法及装置 | |
JP5120097B2 (ja) | 時間同期システムおよび時間同期装置 | |
JP2016119616A (ja) | リング型ネットワークシステム、そのマスタノード | |
JP5488246B2 (ja) | ネットワークシステム及びネットワークシステムの同期方法 | |
JP5482534B2 (ja) | ネットワークシステム | |
JP5504706B2 (ja) | ネットワークシステム及びネットワークシステムの同期方法 | |
JP5643240B2 (ja) | 時刻設定方法、通信装置、および時刻設定プログラム | |
JP6729040B2 (ja) | 通信システム、ノード装置、およびプログラム | |
CN106603272A (zh) | 一种基于平滑重启的控制器保护方法和系统 | |
JP6992346B2 (ja) | ネットワークシステム | |
JP2012004925A (ja) | 通信装置およびクロック同期方法 | |
JP2003051831A (ja) | クロック同期制御システム | |
JP5655460B2 (ja) | プログラマブルコントローラシステム | |
JP5458904B2 (ja) | 通信システムの同期方法、通信システム、マスタ局 | |
WO2021117270A1 (ja) | 中継装置及び通信システム | |
KR20120051632A (ko) | 링형 토폴로지를 갖는 분산 시스템에서의 클럭 동기화 방법 및 장치 | |
JP4837439B2 (ja) | ノード装置、リングネットワークシステムおよび通信制御方法 | |
Boukerche et al. | An efficient algorithm for preserving events' temporal relationships in wireless sensor actor networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130614 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140128 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140210 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5488246 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |