JP6113427B2 - Data transmission device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、データ伝送装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a data transmission apparatus.
従来より、リングトポロジを有するネットワークシステムがある。例えば、双方向に通信が可能な、2つの通信ポートを備えた2つ以上の伝送局の内、いずれかの隣り合う2つの伝送局が終端局になり、隣り合う伝送局を接続してリング状の接続とし、終端局はリング状につながった更に先の伝送局へは伝送をしないようにした二重リング・ネットワークがある。 Conventionally, there is a network system having a ring topology. For example, out of two or more transmission stations with two communication ports capable of bidirectional communication, any two adjacent transmission stations become termination stations, and the adjacent transmission stations are connected to form a ring. There is a double ring network in which the terminal station does not transmit to a further transmission station connected in a ring shape.
しかしながら、上述した二重リング・ネットワークを代表とするリングトポロジのネットワークシステムでは、リング内の1台の機器の故障もしくは1箇所のケーブル故障によりリング状態が断絶した場合、終端局の移行によりリング状態を回復できる。しかし、複数台の機器の故障、複数箇所のケーブルの故障、あるいは機器の故障とケーブルの故障が併せて複数箇所で発生した場合は、リングが分断され、システム全体を通じてのリング状態を保持できなくなる。リング内の機器の動作を停止させた場合も、機器の故障の場合と同様に複数台で動作を停止させるとリングが分断された状態となる。 However, in the network system of the ring topology represented by the above-mentioned double ring network, when the ring state is interrupted due to the failure of one device in the ring or the failure of one cable, the ring state is caused by the transition of the terminal station. Can be recovered. However, when multiple devices fail, multiple cables fail, or when a device failure and cable failure occur in multiple locations, the ring is divided and the ring status throughout the entire system cannot be maintained. . Even when the operation of the device in the ring is stopped, the ring is divided when the operation is stopped with a plurality of devices as in the case of the failure of the device.
そのため、例えばPCなど必要なときだけ動作させ不要なときには停止させたい機器や、メンテナンスのために頻繁に動作を停止させたい機器を、リングトポロジのネットワークシステムに組み込むことは、必要な時間内で信頼性を持って交信できることが要求される工業用途などでは、ネットワークシステムを継続して運用していくことへの障害となる。このことから、リングトポロジにてネットワークシステムを構築する場合に、機器の動作停止がネットワークシステムの継続動作の妨げとならないようにすることが課題となっていた。 For this reason, incorporating a device such as a PC that operates only when necessary and that is stopped when not needed, or a device that is frequently stopped for maintenance into a ring topology network system within a required time. In industrial applications, etc., where it is required to be able to communicate with a certain nature, it becomes an obstacle to the continuous operation of the network system. For this reason, when a network system is constructed with a ring topology, it has been a problem to prevent the operation stop of the device from interfering with the continuous operation of the network system.
本発明が解決しようとする課題は、ネットワークシステム内に動作を停止させる機器を含んでいても、当該ネットワークシステムに含まれるリング型ネットワークのリング状態を継続できるデータ伝送装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a data transmission apparatus that can continue the ring state of a ring network included in the network system even if the network system includes a device that stops operation.
実施形態のデータ伝送装置は、リング型ネットワークに接続するための第1接続部と、リング型ネットワーク上の伝送局以外の伝送局に接続するための第2接続部と、を備える。この第1接続部と第2接続部とは、一方から他方へ伝送フレームが伝送されるように接続され、リング型ネットワーク上の伝送局およびリング型ネットワーク上の伝送局以外の伝送局間の伝送フレームは、そのまま伝送されるように、かつ、動作停止が予定される伝送局は、第2接続部に接続される。 The data transmission apparatus according to the embodiment includes a first connection unit for connecting to a ring network and a second connection unit for connecting to a transmission station other than a transmission station on the ring network. The first connection unit and the second connection unit are connected so that a transmission frame is transmitted from one to the other, and transmission between a transmission station on the ring network and a transmission station other than the transmission station on the ring network The transmission station that is to transmit the frame as it is and whose operation is scheduled to be stopped is connected to the second connection unit.
はじめに、一実施形態として説明する、リングトポロジとスタートポロジの2種類のトポロジを備えたハイブリッドネットワークシステムの構成について、図1を用いて説明する。図1は、その構成を説明する図である。 First, the configuration of a hybrid network system having two types of topologies, a ring topology and a star topology, described as one embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration.
図1に示すネットワークシステムは、2つ以上の伝送局(1a〜1d)から構成されるリングトポロジを有するリング型ネットワークとしての二重リング・ネットワークと、伝送局1dと1以上の伝送局1eとから構成されるスタートポロジを有するスター型ネットワークとからなる、2種類のトポロジを備えたハイブリッドネットワークシステムである。
The network system shown in FIG. 1 includes a double ring network as a ring network having a ring topology composed of two or more transmission stations (1a to 1d), a
各伝送局(1a〜1e)はリングトポロジを形成するリング部2を備える。また、複数ある伝送局(1a〜1e)のうち1つ以上はさらにスタートポロジを形成するスター部3を備える。このような、リング部2とスター部3の両方を備える伝送局1dは、本実施形態において特徴的な装置であり、その構成は、例えばハブ装置に適用することができる。
Each transmission station (1a to 1e) includes a
リング部2は、双方向に通信が可能な2つの通信ポート(4aまたは4b、5aまたは5b)と、伝送フレームの伝送制御を司る制御手段(図示せず)とを備える。この2つの通信ポート(4aまたは4b、5aまたは5b)により伝送路を介して他の伝送局をリング状に接続して伝送局間で交信を行えるようにリング型ネットワークの1種である二重リング・ネットワークが構成される。なお、図1において、伝送局1a〜1cはリング部2に相当し、伝送局1dでは、その一部がリング部2に相当する。
The
二重リング・ネットワークの中には、伝送フレームの中継を許可する伝送局(図1では、1aおよび1d)と、伝送フレームの中継を行なわずネットワークの終端となる伝送局(終端局)(図1では、1bおよび1c)とがある。終端局となる伝送局(1b、1c)は、伝送フレームを中継する通信ポート(伝送局1bでは4a、伝送局1cでは5a)と伝送フレームを中継しない通信ポート(伝送局1bでは5b、伝送局1cでは4b)を備える。なお、二重リング・ネットワークについては、例えば特開2008−131132号公報に開示されており、その詳細な説明は省略する。
In a dual ring network, there are transmission stations (1a and 1d in FIG. 1) that permit transmission frame transmission, and transmission stations (terminal stations) that end the network without relaying transmission frames (FIG. 1). 1 includes 1b and 1c). The transmission station (1b, 1c) serving as the terminal station includes a communication port that relays the transmission frame (4a in the
一方、スター部3は双方向に通信可能な1つ以上の通信ポート(伝送局1dでは、4つの通信ポート6を例示)を備えるとともに、この通信ポート6を放射状に接続する中継機能部8を備える。また、伝送局1eはそれぞれ、スター部3の通信ポート6に対応する通信ポート6と、伝送フレームの伝送制御を司る制御手段(図示せず)とを備える。そして、伝送局1dと複数の伝送局1eとでスター型ネットワークを構成する。なお、このスター型ネットワークは、従来のハブ装置を用いたスター型ネットワークと同様であり、伝送局1dのスター部3は、従来のハブ装置と同様の機能を包含するものとなっている。また、各伝送局(1a〜1e)は、上記構成に加えて、他の機能部を備えることができる。
On the other hand, the
図1に示す伝送局1dは、上記のように、中継制御部7と中継機能部8とによりリング部2とスター部3とを相互に接続するようにしたデータ伝送装置である。本実施形態は、PCのような“動作を停止させる機器”を伝送局1e(動作停止が予定される伝送局)として、伝送局1dのスター部3に接続し、スター型ネットワーク側に組み込むことを特徴としている。
The
また、本実施形態では、上記構成の下で、スター部3に接続された“動作を停止させる機器”の動作が停止しても、伝送局1dのリング部2は下記の伝送制御(通常動作)を行うので、二重リング・ネットワークに影響が及ばない。つまり、“動作を停止させる機器”の存在に関わりなく、二重リング・ネットワークはリング状態を維持、継続することができる。
In the present embodiment, even if the operation of the “device for stopping operation” connected to the
本実施形態における伝送局1dでは、図2−1に示すように、伝送局1dが終端局でない場合、そのリング部2の通信ポート(4aまたは5a)から受信する伝送フレームは、中継制御部7により、もう一方の通信ポート(5aまたは4a)へ中継するとともに、スター部3へも中継する。また、スター部3のいずれかの通信ポート6から受信する伝送フレームは、中継機能部8により、スター部3の他の通信ポート6へ中継するとともに、リング部2へ中継し、中継制御部7により、リング部2の通信ポート(4a、5a)へ中継する。このようにリング部2およびスター部3で相互に中継することで、リングトポロジ、スタートポロジが混在するネットワークシステムを確立することができる。
In the
一方、図2−2に示すように、伝送局1dが終端局となる場合、中継する通信ポート4aから受信した伝送フレームは、中継制御部7により、もう一方の通信ポート5bへ中継するとともに、スター部3の通信ポート6へと中継し、中継しない伝送ポート5bから受信した伝送フレームはリング部2のもう一方の通信ポート4aへ中継せず、スター部3へも中継しない。また、スター部3の通信ポート6から受信した伝送フレームは、中継機能部8により、スター部3の他の通信ポート6へ中継するとともに、リング部2側へ中継し、中継制御部7により、伝送フレームをリング部2の中継しない通信ポート5bへ中継し、中継する通信ポート4aへは中継しないようにする。このようにリング部2およびスター部3で相互に中継することで、リングトポロジ、スタートポロジが混在するネットワークシステムを確立することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the
図1の構成において、伝送局1dのスター部3に他の伝送局1eが接続されていてリング部2の方には伝送局(1a、1c)が接続されていない場合は、スター部3によるスター型ネットワークのみで動作する。一方、伝送局1dのリング部2に二重リング・ネットワーク内の他の伝送局(1a、1c)が接続されていて、スター部3の方には他の伝送局1eが接続されていない場合は、二重リング・ネットワークのみで動作する。このように、二重リング・ネットワークおよびスター型ネットワークのいずれか一方にのみ伝送局が接続されている場合は、その一方のネットワークシステムとして機能する。
In the configuration of FIG. 1, when another
(ネットワークの参入許可を必要とする方式が適用される場合の実施例)
図3に、二重リング・ネットワークに、トークンパッシング方式などによるネットワークの参入許可を必要とする方式を適用した場合の実施例を示す。この場合、伝送局1dのスター部3に接続したスター型ネットワークの他の伝送局1eから、ネットワークへの参入許可を目的とした伝送フレームを受信する際、2つ以上の通信ポート6からこの伝送フレームを同時に受信すると、これらの伝送フレームの衝突が発生する場合がある。そこで、このような伝送フレームの衝突を回避するため、スター部3の中継機能部8で参入許可情報を管理する。本実施例では、図3−1に示すように、中継機能部8で、受信した複数の参入許可を要求する伝送フレーム(図3−1の例では、参入許可情報1、参入許可情報2をそれぞれ含む2つの伝送フレーム)を再構築した上で、リング部2の中継制御部7に対して1つの伝送フレーム(参入許可情報1・2を含む伝送フレーム:図3−2参照)を送信する。このようにすることで、二重リング・ネットワークへの新規参入が伝送フレームの衝突によって妨げられることを回避できる。
(Example when a method requiring permission to enter the network is applied)
FIG. 3 shows an embodiment in the case where a system requiring permission to enter the network by a token passing system or the like is applied to the double ring network. In this case, when receiving a transmission frame for the purpose of permitting participation in the network from another
(その他の実施例)
上述のように、本実施形態における伝送局1dは、二重リング・ネットワークおよびスター型ネットワークからなる、2つのトポロジ(リングトポロジおよびスタートポロジ)が混在するハイブリッドなネットワークを接続する装置であり、制御がより複雑となることから、伝送異常が発生した場合に異常発生状況の把握や原因箇所の特定が困難となる。そこで、伝送フレームの送受信状況を明確にするため、伝送局1dのリング部2およびスター部3の全通信ポート(4aまたは4b、5aまたは5b、6)において、送信した伝送フレームおよび受信した伝送フレームの情報をトレースし保存する、不揮発性メモリ等のデータ保存部11を有するトレース部10を設ける。このトレース部10のデータ保存部11に保存した情報を用いることで、伝送異常発生時の故障解析を容易にすることができるようになる。図4の例では、特に、伝送フレームのヘッダに含まれる送信アドレス、受信アドレスおよびデータ種別(タイプ)のデータのみを保存している。これにより、少ない保存領域を用いるだけで、伝送異常発生時の故障解析を行える。
(Other examples)
As described above, the
以上説明したとおり、上記実施形態および諸実施例のデータ伝送装置によれば、動作を停止させる伝送局があっても、二重リング・ネットワークのリング状態を安定して継続することができる。 As described above, according to the data transmission apparatus of the above-described embodiment and various examples, even if there is a transmission station whose operation is stopped, the ring state of the double ring network can be stably continued.
以上、本発明のいくつかの実施形態(実施例)を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although several embodiment (Example) of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1a〜1e…伝送局
2…リング部
3…スター部
4a、5a…通信ポート(中継する通信ポート)
4b、5b…通信ポート(中継しない通信ポート)
6…通信ポート
7…中継制御部
8…中継機能部
10…トレース部
11…データ保存部
1a to 1e ...
4b, 5b ... Communication port (communication port not relayed)
6 ...
Claims (8)
前記リング型ネットワーク上の伝送局以外の伝送局に接続するための第2接続部と、
を備え、
前記第1接続部と前記第2接続部とは、一方から他方へ伝送フレームが伝送されるように接続され、
前記リング型ネットワーク上の伝送局および前記リング型ネットワーク上の伝送局以外の伝送局間の伝送フレームは、そのまま伝送されるように、かつ、
動作停止が予定される伝送局は、前記第2接続部に接続されるようにした
データ伝送装置。 A first connection for connecting to the ring network;
A second connection for connecting to a transmission station other than the transmission station on the ring network;
With
The first connection unit and the second connection unit are connected so that a transmission frame is transmitted from one to the other,
A transmission frame between a transmission station on the ring network and a transmission station other than the transmission station on the ring network is transmitted as it is, and
A transmission station whose operation is scheduled to stop is connected to the second connection unit.
Data transmission equipment.
前記リング型ネットワークに接続するための2つの第1通信ポートと、
前記第1通信ポートを介した、前記リング型ネットワークを構成する他の伝送局との伝送フレームの伝送を制御する中継制御部と、
を備え、
前記第2接続部は、
前記リング型ネットワーク上の伝送局以外の伝送局に接続するための1以上の第2通信ポートと、
前記第2通信ポートを介した伝送フレームの伝送を中継する中継機能部と、
を備え、
前記中継制御部と前記中継機能部とは、一方から他方へ伝送フレームが伝送されるように接続され、前記動作停止が予定される伝送局は、前記第2通信ポートの1つに接続されるようにした、請求項1に記載のデータ伝送装置。 The first connection part is:
Two first communication ports for connecting to the ring network;
A relay control unit for controlling transmission of a transmission frame with another transmission station constituting the ring network via the first communication port;
With
The second connection portion is
One or more second communication ports for connecting to a transmission station other than the transmission station on the ring network;
A relay function unit that relays transmission of a transmission frame via the second communication port;
With
The relay control unit and the relay function unit are connected so that a transmission frame is transmitted from one to the other, and the transmission station whose operation is scheduled to be stopped is connected to one of the second communication ports. The data transmission device according to claim 1, which is configured as described above.
前記中継制御部は、前記第1通信ポートから受信する伝送フレームをもう一方の第1通信ポートへ中継するとともに、前記第2接続部側へ中継し、
前記中継機能部は、前記第2通信ポートから受信する伝送フレームを、他の第2通信ポートへ中継するとともに、前記第1接続部側へ中継する、請求項3に記載のデータ伝送装置。 If the data transmission device is not a terminal station in the dual ring network,
The relay control unit relays the transmission frame received from the first communication port to the other first communication port, and relays to the second connection unit side,
The data transmission apparatus according to claim 3, wherein the relay function unit relays a transmission frame received from the second communication port to another second communication port and relays the frame to the first connection unit side.
前記中継制御部および前記中継機能部は、
前記2つの第1通信ポートの内、中継する通信ポートから受信した伝送フレームを、もう一方の第1通信ポートへ中継するとともに、前記第2接続部側へも中継し、前記2つの第1通信ポートの内、中継しない通信ポートから受信した伝送フレームはもう一方の第1通信ポートへ中継せず、かつ前記第2接続部側へも中継せず、
前記第2通信ポートから受信した伝送フレームを、他の第2通信ポートへ中継するとともに、前記第1通信ポートの内、中継しない通信ポートへは中継し、中継する通信ポートへは中継しない、請求項3または請求項4に記載のデータ伝送装置。 When the data transmission device is a terminal station in the dual ring network,
The relay control unit and the relay function unit are:
Of the two first communication ports, the transmission frame received from the relay communication port is relayed to the other first communication port and also relayed to the second connection unit side, and the two first communication ports are relayed. Of the ports, a transmission frame received from a communication port that is not relayed is not relayed to the other first communication port, and is not relayed to the second connection unit side,
Relaying a transmission frame received from the second communication port to another second communication port, relaying to a communication port not relayed among the first communication ports, and not relaying to a communication port to relay. The data transmission device according to claim 3 or claim 4.
前記リング型ネットワーク上の伝送局以外の伝送局に接続するための第2接続部と、
を備え、
前記第1接続部と前記第2接続部とは、一方から他方へ伝送フレームが伝送されるように接続され、動作停止が予定される伝送局は、前記第2接続部に接続されるようにし、
前記リング型ネットワークにおいて参入許可を必要とする場合に、前記第2通信ポートに接続した他の伝送局から前記リング型ネットワークへの参入許可を目的とした伝送フレームを受信する際、当該伝送フレームを2つ以上の前記第2通信ポートから同時に受信した場合に、前記中継機能部は、当該2つ以上の第2通信ポートから受信した伝送フレームを1つの伝送フレームに再構築した上で、前記リング型ネットワーク側へ中継する
データ伝送装置。 A first connection for connecting to the ring network;
A second connection for connecting to a transmission station other than the transmission station on the ring network;
With
The first connection unit and the second connection unit are connected so that a transmission frame is transmitted from one to the other, and a transmission station whose operation is scheduled to be stopped is connected to the second connection unit. ,
When entry permission is required in the ring network, when receiving a transmission frame for permission to enter the ring network from another transmission station connected to the second communication port, the transmission frame is When receiving simultaneously from two or more second communication ports, the relay function unit reconstructs transmission frames received from the two or more second communication ports into one transmission frame, and then transmits the ring. To type network side
Data transmission equipment.
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