JPH01291553A - メッシュネットワークにおける個別通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要コ 複数のノードがメツシュ状に接続されたメツシュネット
ワークにおける個別通信方式に関し、メツシュネットワ
ークにおける個別通信方式において同報フレームにより
通信を行う場合にも、フレームの滞留が発生しない個別
通信方式を提供することを目的とし、　　／ 複数のノードが通信回線によりメツシュ状に接続され、
各ノードは他ノードから送信された通信フレームをその
他のノードへ送信するメッシュネットワークにおける個
別通信方式において、各ノードの送信部は、自ノードか
ら発信する通信フレームの情報部に送信先アドレス、送
信元アドレスおよび送信シーケンス番号格納部に格納さ
れた番号を付加して送信するとともに、該番号を送信シ
ーケンス番号更新部により更新し、各ノードの受信部は
、受信した通信フレーム内の送信シーケンス番号をシー
ケンス番号チェック部において送信元別シーケンス番号
テーブルに格納された最新のシーケンス番号と比較し、
その結果に応じて受信した通信フレームを破棄するか、
他ノードへの送信を行うかを判別するよう構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は複数のノードがメツシュ状に接続されたメツシ
ュネットワークにおける個別通信方式に関する。

通信の技術において複数のノード（通信装置）をメソシ
ュ状に接続して、ノード間での通信が行われている。具
体的にはノードに接続された上位装置（端末、コンピュ
ータ等）間の情報の送受信を行う場合、メツシュネット
ワークの各ノードを構成する通信装置の状態を監視する
ための情報を伝送する場合などにおいて利用されている
。複数のノードをメソシュ状に回線を接続するのは、ノ
ード間の経路が複数あることを意味し、一部のノード間
の回線の障害に対し他の経路により接続が可能となると
いう利点がある。ところが、このメツシュネットワーク
においてノード間の個別の通信を行う場合、どのように
メツシュ状の経路を介して相手ノードと通信を行うか、
従来から工夫されているが、従来の方式には問題があり
その改善が望まれている。

［従来の技術］ 従来のメッシュネットワークの通信方式説明図を第６図
に示し、そのＡ、とＢ、に従来例１と従来例２の方式を
示す。

メツシュネットワークは各ノードＡ−Ｄが図のように回
線により接続されており、各ノードにはそれぞれ端末や
コンピュータ等の上位装置が接続されている。

第６図Ａ、の従来例１の通信方式では、システム設計時
に予め接続経路を設定し、各ノードＡ〜Ｄには、経路を
記憶するテーブル（図中Ｔで表示）が備えられ、その内
容に従って固定的なルートで通信を行っている。この場
合、ノードＡから他のノードと通信する場合、例えばノ
ードＤと通信する場合はノードＡからルート■によりノ
ードＢにポーリングをかける。するとノードＢはテーブ
ルに従ってルート■を通ってノードＣに対しポーリング
をかけ、さらにノードＣからＤにルート■を通りポーリ
ングを行って順に接続される。

次に第６図Ｂ、の従来例２の通信方式では、同報フレー
ムによる方式であり、図の例ではノードＡから回報フレ
ームをノードＢとノードＣに、実線の１で示すルートと
一点鎖線の１′で示すルートにより送信する。すると、
ノードＢとＣでは自ノードに情報を取り込むとともに送
信して来た相手以外の全てのノードに同じ内容の同軸フ
レームを送信する。すなわち、ノードＢはノードＣとＤ
に実線の２で示すルートにより送信し、ノードＣでは一
点鎖線の２′で示すルートによりノードＢとＤに送信す
るものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来例１の方式によれば、固定したルートの一
部に障害が発生すると、他のルートに変更するためにテ
ーブルの内容を書き換える必要がある。ノードの数が少
ない場合には対処することが可能であるが、ノードの数
が膨大なシステムの場合には、ルート変更、最適ルート
の選定のための処理に時間と手間を要するという問題が
あった。

また、上記した従来例２の方式によれば、第６図Ｂ、を
参照すると明らかなように（例えば番号３と３′は同じ
フレームの２度目の通信）、同一フレームがネットワー
ク内を循環してフレームの滞留が発生するという問題が
あった。

本発明はメツシュネットワークにおける個別通信方式に
おいて同報フレームにより通信を行う場合にも、フレー
ムの滞留が発生しない個別通信方式を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のノードの原理的構成図を第１図（ａｌに、本発
明の通信フレームフォーマットを示す図を第１図（ｂｌ
に示す。

初めに第１図（ｂｌについて説明すると、通信フレーム
の先頭の１５はフラグ部（Ｆ）、１６はアドレス部（Ａ
）、１７は制御部（Ｃ）、１８は情報部（１）、１９は
フレーム・チェック・シーケンス部（Ｆｅ２）　、２０
はフラグ部（Ｆ）を表す。

このフレームフォーマットは公知のＨＤＬＣ（旧ｇｈ　
Ｌｅｖｅｌ　Ｄａｔａ　Ｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐ
ｒｏｃｅｄｕｒｅ）方式に従うものである。本発明では
情報部１Ｂ（１）の中に、送信先アドレス（ＤＮ）１８
１．送信元アドレス（ＳＮ）１Ｂ２とともにシーケンス
番号（ＳＱ）１８３を付加したフレームを利用するもの
である。なお、アドレス部（Ａ）は２点間の伝送におい
て用いられ、本発明では隣接ノードへのフレームの送信
の際に使用する。

第１図（ａｌの原理的構成図において、１０はノード（
通信装置）、１１は送信部、１２は受信部、１３はネッ
トワーク制御部を表し、送信部１１内の１１１は送信シ
ーケンス番号格納部、１１２は送信フレーム作成部、１
１３は送信シーケンス番号更新部、受信部Ｉ２内の１２
１はシーケンス番号チェック部、１２２は送信元別シー
ケンス番号テーブル、１２３はテーブル更新部、１２４
は宛先チェック部を表す。

本発明は、通信フレーム内に送信元において送信シーケ
ンス番号を付加し、各ノードには他の送信ノード別に最
新の送信シーケンス番号を格納したテーブルを備え、受
信したフレームの送信シーケンス番号をテーブルに格納
された対応する最新の送信シーケンス番号と照合するこ
とにより、新規なフレームであるか、既に受信済のフレ
ームであるか識別して廃棄するか、他へ転送するかを制
御するものである。

［作用］ 第１図（ａｌの原理的構成の作用を説明すると、上位装
置の端末からの要求、またはコンピュータのアプリケー
ション処理による要求によりノードｌＯのネットワーク
制御部１３が起動して、送信部１１が送信動作を開始す
る。

送信部１１は、送信フレーム作成部１１２において第１
図（ｂｌに示す通信フレームフォーマットの送信フレー
ムを作成する。その場合、フレームの情報部１８（１）
の送信先アドレス１８１と送信元アドレス１８２ととも
に送信シーケンス番号格納部１１１に格納されたその時
点での送信シーケンス番号を読み取ってフレームのシー
ケンス番号１８３に設定する。この送信シーケンス番号
のフレームへの設定と同時に、送信シーケンス番号更新
部１１３が起動して送信シーケンス番号格納部１１１の
送信シーケンス番号をプラス１して更新を行う。

この後データ１８４、Ｆｅ２１９、Ｆ２０により送信フ
レームを作成して、回線へ送信する。

フレームの受信は、受信部１２において回線から通信フ
レームを受信すると、シーケンス番号チェック部１２１
において送信元別シーケンス番号テーブル１２２を用い
て送信シーケンス番号のチェックを行う。送信元別シー
ケンス番号テーブル１２２には各送信元別（ノードアド
レス別）の最新の送信シーケンス番号が格納されており
、シーケンス番号チェック部１２１は、受信フレーム内
の送信元アドレス１８２から送信元別シーケンス番号テ
ーブル１２２の対応するノードのシーケンス番号を取り
出して、フレーム内のシーケンス番号と比較する。

この比較において、受信フレーム内のシーケンス番号の
方がテーブル内のシーケンス番号より大きければ、その
フレームはこのノードにおいて初めて受信する新しいフ
レームであるから有効フレームとして判別する。そして
、テーブル更新部１２３においてそのフレーム内のシー
ケンス番号を送信元別シーケンス番号テーブル１２２の
対応する送信元のシーケンス番号として書き換える。そ
して宛先チェック部１２４において送信先アドレス１８
１が自ノードであるかどうか判別し、宛先が自ノードで
あればそのデータ１８４を上位に転送すると共に、その
フレーム（データ１８４を除いた）を他のノード（この
フレームを受信した回線以外の回線に接続したノード）
に送信する指示をネットワーク制御部１３に通知する。

宛先が他ノードである時はそのフレームを他の全ての回
線（フレームを受信した回線を除く）へ送信する指示を
ネットワーク制御部１３に通知する。

シーケンス番号チェック部１２１における前記比較動作
において、受信フレーム内の送信シーケンス番号の値が
、送信元別シーケンス番号テーブル１２２内のシーケン
ス番号と等しいか、小さい場合は、その受信フレームは
以前に受信済みのフレームであるものとして、廃棄して
、他のノードへの送信を行わない。

［実施例］ 本発明の実施例の構成図を第２図＋ａｌに示す。

第２図（Ｊ）の２７は上位装置、２１はネットワーク通
信処理部、２２はメモリ、２３は送信制御部、２４は受
信制御部、２５は送信回路、２６は受信回路を表す。

メモリ２２には、シーケンス番号テーブル２２１が格納
され、自ノードアドレス以外の全ノードアドレス別の最
新のシーケンス番号が書き込まれており、初期状態では
すべて“Ｏ”にセットされる。また、送信シーケンス番
号エリア２２２にはこのノードにおける現在の送信シー
ケンス番号がセットされ（初期値“ｌ”で、自ノードが
発信元となるフレームの送信毎にプラス１される）。

ネットワーク通信処理部２１は、上位装置２７とのイン
タフェースおよび各通信についてデータリンク制御を行
う。

第２図（ａｌに示すノードの構成を備えた複数のノード
Ａ−Ｅが第２図（ｂｌのようなメツシュネットワークを
構成した場合の、送信制御フローと受信制御フローを第
３図、第４図を用いて説明する。

第３図に示す実施例の送信制御フロー図を用いて送信動
作を説明する。

第２図（ｂｌに示すメッシュネットワークのノードＡか
らノードＤに情報を転送しようとする場合について説明
する。ノードＡにおいて、上位装置２７からの情報転送
指示があると送信フローがスタートし、ネットワーク通
信処理部２１において送信フレームの作成が開始される
。ステップ３１゜３２において送信先（ＤＮ）部（第１
図（ｂｌ参照、以下同様））をノードアドレスに設定し
、送信元（ＳＮ）部をノードアドレスに設定して、送信
制御部２３に送る。送信制御部２３はメモリ２２の送信
シーケンス番号エリア２２２がらシーケンス番号を読出
してフレームのシーケンス番号（Ｓ　Ｑ）部に設定する
。

次にステップ３３で読出されたシーケンス番号をインク
リメント（プラス１）して送信シーケンス番号エリア２
２２に書込むことにより更新を行う。このシーケンス番
号の後ろに従来と同様に送信データ、Ｆｅ２　（フレー
ムチェックシーケンス）およびＦ（フラグ）を付加し、
ＤＮで示されるノードが隣接局にあれば、そのノードが
接続されている回線のみに送信し、隣接局に存在しない
時は接続回線全てに送信回路２Ｓ（第２図では１つだけ
示す）から送信する。

第４図に示す実施例の受信制御フロー図を用いて受信動
作を説明する。

全てのノードが備える共通の制御フローにつき述べると
、受信回路２６において回線からフレームを受信すると
受信フローがスタートする。初めに受信制御部２４で受
信フレームのＦｅ２について検査する。Ｆｅ２は例えば
公知のＣＲＣ（サイクリック・リダンダンシイ・チェッ
ク）により行い（第４図４１）、もし誤りを検出すると
、受信フレームを破棄して終了する。ＣＲＣにより誤り
が検出されない時は、フレームのＳＱ部が、シーケンス
番号テーブルの対応するシーケンス番号より大きいかど
うか判別する（同４２）。この時、メモリ２２のシーケ
ンス番号テーブル２２１からフレームのＳＮ部により指
定された送信元のノードアドレスの欄のシーケンス番号
を読み出して比較を行う。

もし、受（ＫフレームのＳＱ≦テーブルのシーケンス番
号、であれば、その受信フレームは破棄さし、受信フレ
ームのＳＱの値がテーブルのシーケンス番号より大きけ
れば次にテーブルの更新が行われ、今受信したフレーム
のＳＱの番号をテーブルに書込む（同４３）。

フぎに、フレームのＤＮ部（送信先アドレス）を見て、
自ノードのアドレスと一致した場合は、フレームのデー
タ部（ＤＡＴＡ）をネットワーク通信処理部２１を介し
て上位装置１２７へ転送する（同４５）。そして、受信
フレームの内容を取り出す。次いで、そのフレームはネ
ットワーク通信処理部２１へ送られ、受信した回線以外
の全ての回線へ送信する動作に移る（同４８）。上記の
フレームのＤＮ部の判別ステップにおいて、送信先が他
ノードであった場合は、受信フレームをそのまま保持し
て、ネットワーク通信処理部２１に転送して前記ステッ
プ４８の他の全ての回線への送信処理を依頼する。

上記送信制御フローの動作説明において、ノードＡから
ノードＤを送信先に指定したフレームが送信されたが、
これをノードＢで受信した場合につき説明すると、フレ
ームのＳＮ部（送信元アドレス）により送信元がノード
Ａであることが分かるので、ノードＢに備えられたシー
ケンス番号テーブルからノードＡに対応するシーケンス
番号を取り出して、フレームのＳＱ部の番号と比較する
。

この比較によりフレームのＳＱ部の番号の方が大きいこ
とが判別されると、有効フレームとして、シーケンス番
号テーブルのノードＡのシーケンス番号を受信した番号
に更新する。次にＤＮ部（送信先アドレス）をチェック
した時に自分宛ではないので、次受信フレームをＤＮで
示されるノードが隣接局にあるか判別し、あればその回
線へ、なければそのままノードＣとノードＤに送信する
。

ノードＣにおいても、上記と同様の処理がおこなわれ（
ノードＡからの送信フレームを先に受信し、ノードＢか
ら同一内容のフレームが後から送られてくるが、それは
破棄される）、受信フレームが破棄されない場合、その
内容を変更せずノードＢとノードＤへ送信される。

ノードＤにおいては、受信フレームのＤＮ部が自分のノ
ードアドレスであるからそのデータ部（ＤＡＴＡ）を上
位に転送した後、受信フレームの内ＳＱ部までの内容に
よりフレームを構成して受信した回線以外の回線へ送信
する。

ノードＥではシーケンス番号の更新を行うが、他に接続
回線がないため受信フレームを破棄する。

上記の説明において、ノードＤにおいて自局宛フレーム
を他のノードＥにも送信しているが、その理由を第５図
を用いて説明する。

第２図（ａｌの実施例の構成において、送信シーケンス
番号エリアに格納される送信シーケンス番号として、モ
ジュロ−２５６（８ビツトのレジスタまたはカウンタで
２進数を表示する時等に慣用されている数）の番号を使
用した場合、ノードＤが自局宛のフレームをノードＥに
送信しないと、ノードＥのシーケンス番号テーブルが更
新されず、その結果ノードＥではフレームの受信ができ
なくなる場合が発生する。

すなわち、第５図イ、に示すように、ノードＡの送信シ
ーケンス番号（Ｓ　Ｑ）が２５４の時、ノードＢ−ＶＥ
の各ノードのシーケンス番号テーブルに格納されたノー
ドアドレスＡのシーケンス番号が２５３であるとする。

この時、ノードＡがらノードＤ宛にフレームを２つ送出
した時に、ノードＤでそのフレームを受信（データを受
は取る）してノードＥにそのフレームを送信しなかった
場合、ノードＡの送信シーケンス番号及びノードＡ以外
のシーケンス番号テーブルは以下第５図口、のようにな
る。

この口、に示す状態で、今度はノードＡがらノードＥに
対しフレームを送出した場合、ノードＡがフレーム内に
設定するシーケンス番号はｏ″となる。この場合、ノー
ドＢ、Ｃ，Ｄにおいては、フレーム内シーケンス番号“
０″〉テーブル内シーケンス番号２５５とみなしてフレ
ームを破棄せずに順次送信されて宛先のノードＥに達す
る。ノードＥではこのノードＡからのフレームを受信し
ても：フレーム内シーケンス番号″０”≦ノードＥのテ
ーブル内のノードアドレスＡのシーケンス番号２５３、
という判別を行い、そのフレームを破棄してしまう。

したがって、自ノード宛のフレームを受信した時にも、
そのフレームを他フレームに送信する必要がある。

［発明の効果］ 本発明によれば、メツシュネットワークの形状に関係な
くフレームの滞留を生ずることなく任意のノード間の個
別通信が最小時間で行うことができ、ネットワークの変
更（ノードの追加・削除）に容易に対処することができ
、メッシュネットワークの通信効率の向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは本発明のノードの原理的構成図、第１図
ｆｂｌは本発明の通信フレームフォーマットを示す図、
第２図（α）は本発明の実施例構成図、第２図（ｂｌは
メツシュネットワークの構成例を示す図、第３図は実施
例の送信制御フロー図、第４図は実施例の受信制御フロ
ー図、第５図は自局宛のフレームを他ノードへ送信する
理由説明図、第６図は従来のメッシュネットワークの通
信方式説明図である。 第１図ｆａｌ中、 １０：ノード（通信装置） １１；送信部 １２：受信部 １３：ネットワーク制御部 １１１：送信シーケンス番号格納部 １１２：送信フレーム作成部 １１３：送信シーケンス番号更新部 １２１ニジ−ケンス番号チェック部 １２２：送信元別シーケンス番号テーブル１２３：テー
ブル更新部 １２４：宛先チェック部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のノードが通信回線によりメッシュ状に接続され、
   各ノードは他ノードから送信された通信フレームをその
   他のノードへ送信するメッシュネットワークにおける個
   別通信方式において、各ノードの送信部（１１）は、自
   ノードから発信する通信フレームの情報部（１８）に送
   信先アドレス（１８１）、送信元アドレス（１８２）お
   よび送信シーケンス番号格納部（１１１）に格納された
   番号（１８３）を付加して送信するとともに、該番号を
   送信シーケンス番号更新部（１１３）により更新し、 各ノードの受信部（１２）は、受信した通信フレーム内
   の送信シーケンス番号をシーケンス番号チェック部（１
   ２１）において送信元別シーケンス番号テーブル（１２
   ２）に格納された最新のシーケンス番号と比較し、その
   結果に応じて受信した通信フレームを破棄するか、他ノ
   ードへの送信を行うかを判別することを特徴するメッシ
   ュネットワークにおける個別通信方式。