JPH02235457A - 通信ネツトワーク - 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】 〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕 多数の離間し九構成要素又は装置を具備し、様々に異な
る形態をとると考えられるある種のシステムにおいては
、それらの個々の構成要Ｘを１つのネットワークを介し
て制御することができると有用である。その場合、シス
テムの各構成要素には１つの局、又はノードが割当てら
れており、ノードはネットワーク中のその他のノードと
通信する能力を有する。これにより、システムの個々の
構成要素の動作を、それらが１つのシステムとして低コ
ストで有効に機能できるように調整することが可能にな
る。個々の構成要素は、製造工程における機能、あるい
は、ここで説明すべきシステムが適用された実際のケー
スでは、商業用及び製造工業用の建築物における暖房装
置，換気装置及び空調装置の機能を実行することを所期
の目的とするものであっても良いであろう。

多数の異なる構成をとるそのようなシステムに対応する
友めには、システムを制御するネットワークは融通性を
もって構成する能力を備えているのが好ましい。さらに
、そのようなシステムは、時に応じて、別の構成に変更
されるかもしれない九め、同時に制御ネットワークをシ
ステムの構成に容易に適合させることができると非常に
有利である。また、ネットワークの個々のノードの故障
に工ってシステム全体が停止されないようにすることも
望ましい。最後に、帰地回路を伴なう１本の導線を介し
て、又は１対の導線を介してノード間で情報を交換する
ために、制御ネットワークの個々のノードを互いに接続
できることが望ましい。

このＲ後に挙げ九条件は、逐次通信を表わしている。

現在、このようにして機能することができる時間ネット
ワークはいくつめ為利用可能となっている。

その１つにおいては、特定のノードがマスターとして使
用され、それ自体と、他のノードとのデータバスを介す
る通信を調整する。ま念、互いにデータバスを介して通
信することができるはぼ同等の能力のマスターノードを
いくつか含む種類のネットワークもある。後者のシステ
ムの中で、良い実施効果をあげているのは、ネットワー
ク中の１つのマスターノードから次のマスターノードへ
と送られるトークンを利用するものである。ノードけ、
データバスを介して送信を実行する次めに、トークンを
所有していなければならない。逐次通信のみが行われる
ので、同時に発生するメッセージの間の妨害を阻止する
ためには、ある所定の時点で１つのノードのみが送信を
行っているようにすることが必要である。

ある所定の時点においてデータバスを介して送信するこ
とができるノードを制御、又は指定するに当７１），　
　｝−クン、さらに詳細にいえば、トークンメッセージ
を使用すれば、個々のマスターノードは、送信を許可さ
れた次のノードを、それにトークンメッセージを与える
ことによ９指定することができる。これを行うために、
各マスターノードは、トークンメッセージを所望のノー
ドヘ送るのに必要な特異なネットワークアドレスを有し
ていなければならない。特．定のノードが送信すること
を望んでいるトークンメッセージを受信したときに全く
メッセージを有していない場合、そのノードは、単に、
トークンメッセージを次の指定ノードヘ通過させるだけ
である。このように、どのノードも、それにトークンを
送信する他のいずれかのマスターノードが存在している
ならば、結局は、データバスを介して信号を送信する機
会を確実に有することになる。

トークンメッセージは、第１に、メッセージをトークン
メッセージとして識別するトークン通過コードを含み、
第２に、トークンメッセージが送られるので、次に活動
状態になるべきであるノードのネットワークアドレスで
ある後続ノードアドレスを含む所定の特異なフォーマン
トを有する。

トークンメッセージの送信は、そのトークンメッセージ
を送信しているマスターノードがその活動状態を終了し
工うとしていることを報知するものである。各マスター
ノードは、後続ノードアドレスが記憶される後続ノード
アドレスレジスタヲ含んでいなければならない。

単一のマスターノードと、多数のスレープノードとを含
むようなネットワークにおいては、マスターノードは、
個々のスレープノードがトークンを受信すぺｆ：順序を
指定するアドレスリストを記憶している。この種のネッ
トワークでは、マスターノードは、その他のノードのそ
れぞれがそのアクテイビテイを完了したときに、ネット
ワークの制御を受けなければならない。

これらの方式には、ネットワークの融通性と信頼性を考
える上で望まれるいくつがの能力がそれぞれ欠けている
。九とえば、マスター・スレープ型のネットワークでは
、何らかの理由に１９マスターノードが故障すると、そ
れに伴なってネットワーク全体が故障してしまう。多重
マスタートークン通過ネットワークにおいては、通信路
に沿ってノードが送信を許可される厳密な順序を変更す
るのが困難である。すなわち、即時のアテンションを要
求する事象が発生してから、特定のノードが再びトーク
ンを受信することに工って、送信を許可される時点まで
に、かなり長い時間が経過する。状況によっては、ノー
ドに、これよりさらに頻繁にトークンを所有させ、送信
の機会を与えることが必要になるであろう。従って、ネ
ットワークは、所望の効率と有効性をもって物理的シス
テムと共に機能することができない。

これらの問題のいずれかを解決するネットワーク構成は
いくつかある。たとえば、米国特許第，ｉ，５６６，０
９７号に記載されているネットワークハードウエアにお
いては、低い優先順位のメッセージを伴なうノード又け
局に送信を終了させる指令を伝送することにより、高い
優先順位のメッセージを伴なうノードを、低い優先順位
のメッセージを伴なうノードよク優位に置くことができ
る。米国特許第４　．　４９１　，　９４６号には、ト
ークンが１クのノードから他のノードへと通過する際の
所定の厳密な順序を有するが、ノードをネットワークに
追加すること又はノードをネットワークから削除するこ
とが容易であるトークン通過ネットワークが記載されて
いる。通信ネットワークの内部にノードのトークン通過
能力を含む米国特許は、この他に、第４，６６３．７４
８号，第４，６７４，０８６号，第４．５６６，　０９
７号及び第４，５１１，９５８号である。

別の問題点は、個々のノードをネットワークに追加する
か又は個々のノードをネットワークから削除するための
手順に関連している。手順の１つによれば、個々のノー
ドは、それぞれが、個々のノードの独自のアドレスぶり
大きく、関連するノ一ドについての後続ノードアドレス
よりは小さい非活動ネットワークアドレスの全てを１つ
ずつ循環するカランタを維持することによって、ネット
ワーク中の新たなノードの存在を検出する。この方法は
単純であるという点で有利であるが、ネットワーク内で
活動中であるノードの数がその最大許容サイズと比較し
て少ない場合に、増分によって新たなノードのネットワ
ークアドレスが発生されて、そのノードが初めてトーク
ンを受信するまでに、多くのトークンサイクルが必要で
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、従来のようにトークンを送受信する能力を有
する多数のマスターノードを含むシステムにより、上述
の問題の多くを解決する。また、各マスターノードのネ
ットワークアドレスを保持する活動マスターリストを維
持しているマスターノード（通信マスター）も１つある
。何らかの理由によって、全てのマスターノードにより
トークンメッセージが通過される順序を再配列すること
が必要Ｋなるたびに、通信マスターは、特異な識別フォ
ーマットを有するメッセージの形で活動マスターリスト
を同報通信する。このメッセージは、活動マスターリス
トを符号化した信号をデータバスを介して供給し、本質
的には、通信マスターノードのアドレスメモリに記憶さ
れている活動マスターリストの内容の全てを含む。第１
のものを除く各マスターノードは、通信マスターノード
からデータバスを介して活動マスターリストメッセージ
を受信する手段を含み、さらに、マスターリストメッセ
ージの特異な識別フォーマットの有無を検出することに
よｐその有無に応答し、マスターリストから、関係する
マスターノートのネットワークアドレスの後に続くネッ
トワークアドレスを取出す手段を含み、また、そのよう
にして取出されたマスターノードアドレスを関係するマ
スターメードの後続ノードアドレスレジスタに記憶する
手段を含む。

この方式を動作させる交めには、ネットワークで新たに
追加されるマスターノードをそれとして識別することが
必要である。可能な方法の１つは、１つのトークンメッ
セージの送信と関連して、又はノードを経る完全な１サ
イクルの終了時に、無感空間を設けるものである。これ
は、多くの場合に、時間を浪費するという欠点を有し、
２つの無感９間の間の２つのノードが追加される場合に
は、双方のノードが自身を通信マスターに対して識別さ
せようとするときに、衝突が発生する。別の方法は、ネ
ットワーク中のあらゆる正当なアドレスを指向する個々
の信号を発生する。これは有効ではあるが、幾分かは時
間を浪費する。好ましい解決方法は、あらゆる正当なア
ドレスに個々の問合せを向けることなく、ノードが個別
的に応答できるよりに、ノードをアドレス指定する２進
探索方式である。ここでは詳細に立入らず、通信マスタ
ーがネットワーク中に新たに追加されたノードから成る
異なるノード群へ送られるいくつ力・の信号を送信する
ということを述べれば十分である。数回の反復の後に返
答信号が発生しなかったか、１つの返答信号が発牛した
か、又は返答信号の衝突が起こったかを検出することに
エリ、新たに追加されたノードは全て分離され、それら
個々のネットワークが識別されることになる。通信マス
ターは、新たに追加されたｉスターノードのアドレスを
得れば、新たなマスターノードのネットワークアドレス
を活動マスターリストに挿入することにより、活勤マス
ターリストを更新することができる。

従って、本発明の１つの目的は、ネットワークをリセッ
トする友めに外部からの介入を必要とせずに、個々のマ
スターノードをネットワークに追加すること及び個々の
！スターノードをネットワークから削除することを可能
にすることである。

第２の目的は、各マスターノードがシステムの始動時又
は再始動時にその後続マスターノードを即時に確定でき
るようにすることである。

別の目的は、ネットワークの後続マスターメードを更新
するときにデータバスの交通を減少させることである。

さらに別の目的は、個々のマスターノードをネットワー
クから欠落させるに際して許容範囲の尺度を規定するこ
とである。

〔実施例〕

以下、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。

まず、第１図に関して説明すると、第１図には、１対の
導８１０及び１１を有する通信用のデータバスが示され
ている。これらの導・線は、通常、差信号を搬送し、一
方の導線の波形は他方の導線の波形を全く反転させ比も
のである。導線１０及び１１はツイストベア線を形成す
るのが好ましい。

すなわち、導線は、一般に同じ雑音事象の影響を受ける
ように、物理的によりをかけられている。

信号は個々のノードに工リ差をつけられながら感知され
るので、そのよう外雑音は本質的には消滅してしまう。

第２の導線を形成するための大地帰路を伴なう単一の導
線を使用することは可能であるが、雑音余裕度に欠ける
ため、これは好ましくない。ノード１２〜１５と、１つ
の第１のノード、すなわち、通信マスターノード１６と
が設けられ、それらのノードは、全て、データバスに接
続されている。

第２図は、第１図のノード１２又は１６のような典型的
なノードと、それを構成する個々のハードウエアブロッ
クとを示す。その工うなノードの好ましい一冥施例は、
図示される様々なブロック機能を有するＭｏｔｏｒｏ１
ｍ　６８０３などの標準形マイクロプロセッサ１９を含
む。尚、本発明は、このマイクロプロセッサ１９に導入
されて、個々のノードにエリデータバスに印加される様
々な信号を物理的に発生させる命令の形で物理的に実現
される。それらの命令は命令メモリ２６にそれぞれ記憶
され、本発明に関しては、図中に表示される生要な機能
を有する。各マスターノードはメッセージを送信し且つ
それ独自の後続ノードアドレスを更新することができる
。通信マスターノード１６（第１図）は、さらに、活動
マスターリストを更新又は維持すると共に、活動マスタ
ーリストを他のマスターノード１２等々へ同報通信しな
ければならない。

″！！タ、通常はマイクロプロセッサの一部を形成する
入出力インター７エイス２２もあク、データメモリ２０
．命令プロセッサ２１及び命令メそり２６も、全て、マ
イクロプロセッサに含まれている。入出力インタフェー
ス２２は、命令プロセッサ２１の制御の下に、データメ
モリ２０と直列／並列変換器２３との間のデータの転送
を調整する。

直列／並列変換器２３は、入出力インタフェース２２に
より供給され次８ビットバイト情報を変換し、入出力イ
ンタフェース２２からの情報を、送信器ドライバ２４に
供給される直列データに変換する。送信器ドライバ２４
は、他のノードヘ情報を伝送する導線１０及び１１に、
実際電圧波形を発生させる。導線１０及び１１の情報は
受信器増幅器２５にも受信される。受信器増幅器２５は
、入出力インタフェース２２による受入れに必要な８ビ
ットバイトに変換可能な信号を直列／並列変換器２３に
供給する。そこで、入出力インタフェース２２は、直列
／並列変換器２３からの情報を、命令プロセッサ２１の
制衛ｊの下に、データメモリ２０の適正な記憶場所に記
憶させる。

第３図には、各ノードによク発生されるそれぞれのメッ
セージの構造が示されている。図示されているフォーマ
ットは２種類である。各活動マスターメッセージの前に
は、メッセージ開始を報知するブ」フアンブルが付いて
いる。仁のプリアンプルは、後続するメッセージの一般
化記述を含み、ブリアンプルの構造は現時点では重要で
はない。

メッセージの本体は、プリアンプルのすぐ後に続き、メ
ッセージの目的と、メッセージに応答する１つ又は複数
のノードから引出されるべき応答の型とを特異に表わす
一連のビットを含むＭＥＳＳＡＧＥＴＹＰＥ　　（メッ
セージの型）セグメントを含む。

ＤＥＳＴＩＮＡＴＩＯＮ　ＡＤＤＲＥＳＳ　　（宛先ア
ドレス〕セグメントと、ＳＯＵＲＣＥ　ＡＤＤＲＥＳＳ
　　（転送元アドレス）セグメントは、メッセージが送
られる先の７ードと、送信中ノードのノードアドレスと
をそれぞれ表わす。ＥＸＴΔＳＩＯＮ−ＴＹＰＥ　　（
拡張の型）セグメントはメッセージの目的をさらに限定
するものであるが、特に考慮する必要はない。ＤＡＴＡ
　（データ）セグメントはメッセージの本体を含み、そ
の目的に応じて、任意の数の異なる情報パケットを含ん
でいて良い。ＣＨＥＣＫＳＵＭ　（検査合計）は、受信
側ノードがメッセージ伝送の精度を判定できるようにし
、場合によっては、ごく少数の誤りがあれば、メッセー
ジを修正することをも可能にする何らかの種類の冗長情
報を含む。活動マスターメッセージに対して発生される
応答は、宛先アドレスが指定されないという点を除いて
、活動マスターメッセージと同様である。

第４図は、各ノードの本発明を組入れた部分の機能ブロ
ック線図である。破線の矩形４１により囲まれている機
能は、様々なマスターノード・１２等々の中で、活動マ
スターリストを記憶し且つそのリストの維持及び他のマ
スターノードへのリストの伝搬に関連するいくつかの機
能を実行する通信マスターノード１６にのみ与えられて
いる機能である。通信インター７ェース４０は、第２図
に示すような゜入出力インタフェース２２と、直列／並
列変換器２３と、送信器ドライバ２４と、受信器増幅器
２５とを含む。通信インタフェース４０は、個々の入力
及び出力が発生したときにそれらを選択するマルチプレ
クサを含む。実際には、このマルチプレクサの機能は、
命令メモリ２６から取出されて、命令プロセッサ２１に
より実行される命令に１って実行される。

や形４１の中の通信マスター機能と互いに作用し合う共
通マスター機能からこの説明を始めるのが好都合である
。共通マスター機能とは、他のノードにより伝送される
トークンメッセージ，トークン肯定応答メッセージ，活
動マスターリスト同報通信メッセージ及び活動マスター
リスト更新間合せメッセージの処理とフトークンメッセ
ージ，トークン肯定応答メッセージ及び活動マスターリ
スト更新メッセージの発生と；活動マスターリスト更新
フラグのクリアとである。尚、第４図に表示されている
各機能は、それぞれのノードに含まれるマイクロプロセ
ッサの一部に工９、命令メモリ２６に記憶された命令の
調整及び制御の下に物理的に実行される。通常、図示さ
れる様々々レジスタは、物理的にＦｉ，データメモリ２
０の様々な記憶場所の中のいずれかにより構成される。

表示される機能が所望の前述の目的を達成する友めには
、タイミングという点を考慮しなければならないのが普
通である。一般に、このような考慮すべきタイミングは
この説明の中では暗示的なものである。また、関連する
様々なタイミング条件及びシーケンス条件に関しては、
暗示タイミングｌｔ＝も記載されるであろう。

ノードアドレスレジスタ４２は、通信インタフエース４
０から、その特定のノードアドレスレジスタ４２が一部
を成しているマスク一ノードに割当てられた実際数値ネ
ットワークアドレスを受取る。ノードアドレスレジスタ
４２の内容は、ネットワークのユーザーにエジ、ノード
自体がデータバスの導線１０及び１１に取付けられる前
又はその直後にセットされる。ノードアドレスレジスタ
４２に記憶されるノードアドレスは、このネットワーク
においては、人間の手を介して始めて変更可能である。

トークンメッセージは、別のノード１２等々を活動中と
して指定するという目的のために、データバスを介して
伝送される。冬トークンメッセージは、それぞれのノー
ド（そのメッセージを送信し九ノードを除く）で、通信
インタフェース４ｏによりトークンメッセージレジスタ
４３へ送ラれる。通信インタフェース４０は、トークン
メッセージをトークンメッセージレジスタ４３へ送る際
に、ＭＥＳＳＡＧＥ　ＴＹＰＥセグメント（第３図を参
照）の中の独自のビントパターンである特異な識別フォ
ーマットによって、トークンメッセージを識別する。そ
れぞれのトークンメッセージの中で、ＤＥＳＴｒＮＡＴ
ＩＯＮ　ＡＤＤＲＥＳＳセグメントは、活動状態になる
べき次のノード１２等々のアドレスである後続ノードア
ドレスを含む。比較素子４６はノードアドレスレジスタ
４２の内容と、トークンメッセージレジスタ４３に記憶
されたトークンメッセージのＤＥＳＴＩＮＡＴＩＯＮ　
ＡＤＤＲＦ．ＳＳセグメントの後続ノードアドレスとを
受取る。これら２つのアドレスが等しいとき、それは、
等しいノードアドレスが割当てられているマスターノー
ドが送信アクテイビテイ開始ブロック６１により指示す
る通り活動状態となることができる粂件を表わす。

比較の結果が否定であったマスターノードは非活動状態
、すなわち、静止状態のままである。

その他に、比較素子４６にエク実行される比較の結果が
肯定であったときに起こるいくつかのアクテイビテイが
ある。それらのアクテイビテイは、トークン肯定応答メ
ッセージの発行と、活動マスターリスト更新フラグのク
リアとを含む。説明をさらに論理的な構成にするように
、これら２つのアクテイビテイについては後に説明する
。さらに、この比較によって活動状態とされる活動マス
ターリスト機能もあるが、これは、通信マスターノード
１６の説明の一部として論じられる。

マスターノードヘトークンメッセージが送られたという
事象により、マスターノードが活動状態になることがで
きる前に、マスターノードはそのネットワークアドレス
を別のノードに関する後続ノードアドレスとするか、あ
るいは、稀なことではあるが・、そのアドレスを、別の
ノードに対してアドレスされたトークンメッセージが何
らかの理由により肯定応答されなかったときに発生させ
ることが必要である。この目的を達成する１つの方法は
、ノードの中で、通信マスターとして機能する１つのノ
ード１６（第１図）に固定的に記憶されている活動マス
ターリストにノードのネットワークアドレスが入力され
るときである。第４図では、活動マスターリスト固定フ
ァイルは、通信マスター機能サブシステム４１の一部と
して示されている。活動マスターリストを配列する方法
はいくつかあるが、マスターノードが活動状態になるシ
ーケンスの中で活動状態にされるべきマスターノードの
全てを単に列挙する方法が好ましい。この方式の場合、
活動マスターリストの中のネットワークアドレスＮのす
ぐ後に、そのネットワークアドレスＮを有するノードに
エリトークンメッセージが送信される宛先であるノード
のネットワークアドレスが続いている。以下では、活動
マスターリストはそのように配列されているものとする
。

活勤マスターリスト機能と関連する個々のマスターノー
ド１２等々の内部における処理は、次に考慮すべき論理
的な事柄である。この説明に関していえば、時によって
、活動マスターリストメッセージが通信マスターノード
１６によりそつくりそのままデータバスを介して同報通
信され、導線１０及び１１ｔ−介してそれぞれの通信イ
ンタフェース４０により受信されるということを了解し
ていれば十分である。活動マスターリスト同報通信メッ
セージ発生器６７は、活動マスターリストメッセージの
ＭＥＳＳＡＧＥ−ＴＹＰＥ　　セグメントにおける特異
な識別フォーマットを含み、これは、活動マスターリス
トを、一時記憶という目的の友めに確定された、機能ブ
ロック４５にエリ表わされるファイルに一時的に記憶さ
せるために、各マスターノード１２等々の通信インタフ
ェース４０を調整する。この好ましい実施例では、デー
タメモリ２０がファイル４５０機能を果比している。あ
る所定の瞬時に、活動マスターリストメッセージに含ま
れるアドレスのうち２つのみをファイル４５に記憶させ
ることは完全に可能である。友だ、活動マスターリスト
メッセージの伝送中、このファイルは、それが一部を成
しているマスターノードのネットワークアドレスと、関
連するマスターノード１３等々に１９伝送されるトーク
ンメッセージ（７）ＤＥＳＴＩＮＡＴＩＯＮ　ＡＤＤＲ
ＥＳＳ　セクｌ　：／トニ導入されるべき後続ノードア
ドレスとしてそのマス１−／−｝”と関連するネットワ
ークアドレストｔ−受取り、記憶するだけで良い。活動
マスターリストプロセッサ５０はファイル４５がら活動
マスターリストを受取り、マスターノードにより供給さ
れるトークンメッセージの中に記憶されるべきそのマス
ターノードのネットワークアドレスを取出す。その後、
このいわゆる後続ノードアドレスは、．活動マスターリ
ストプロセッサ５　０Ｋ！Ｃ、後続ノードアドレスレジ
スタ５１に記憶サれる。

トークンメッセージ発生器素子５３として示されている
機能は、関連する特定のマスターノードＫよｖ８生され
て、他のマスターノードによりそれら自身のトークンメ
ッセージレジスタ４３に記憶されるトークンメッセージ
として機能するト−クンメッセージのフォーマットを規
定する。この特異識別という特徴に加えて、トークンメ
ッセージ発生器５３は、トークンメッセージのＤ困ＴＩ
ＮＡＴＩＯＮＡＤＤＲＥ８ｓ　　セグメントの中に、後
続ノード了ドレスレジスタ５１の内容を含むと共に、Ｓ
ＯＵＲＣＥＡＤＤＲＥＳＳセグメントとして、ノードア
ドレスレジスタ４２の内容を含む。ここで扱う通信プロ
トコルにおいては、１つのマスターノードが活動状態を
保つ期間に特定の時間制限が課される。ζの時間間隔は
タイマー累子５２に含まれており、トークン肯定応答メ
ッセージ発生器５４によクトークン肯定応答メッセージ
が送信されたときに、所定の値に設定される。この好ま
しい実施例においては、この時間は１秒以下に設定され
る。タイマー５２でセットされ九時間間隔が経過した後
、トークンメッセージ発生器５３はイネーブルされて、
トークンメッセージを通信インク７エース４０へ送信し
、通信インタフェース４０はそのトークンメッセージを
データバスにのせる。一般に、活動中であるマスターノ
ードのみがデータバスを介して伝送できるので、通常の
状況の下では、トークンメッセージと他のメッセージと
の「衝突」があってはならない。制御下の状況で衝突を
処理する手段が設けられてお９％以下、その手段につい
て簡単に説明する。

先に、比較素子４６と関連して述べたトークン肯定応答
メッセージは、比較素子４６を一部として含んでいるマ
スターノード１２等々へ送られたトークンメッセージに
応答して、トークン肯定応答メッセージ発生器５４によ
り発行される。トークン肯定応答メッセージは、メード
がトークンメッセージに応答して活動状態になつ友とき
に、ノードが最初に送信するものである。このトークン
肯定応答メッセージのＭＥＳＳＡＧＥ　ＴＹＰＥセグメ
ントには、トークン肯定応答メッセージを他のどの型の
メッセージからも明確に区別する特異な識別フォーマッ
トが取入れられている。トークン肯定応答メッセージ発
生器５４によるトークン書定応答メッセージの発生は、
比較素子４６によりノードアドレスと、トークンメッセ
ージ後続ノードアドレスとが等しいと判定されることに
よって助長される。トークン肯定応答メッセージは、そ
のＳＯＵＲＣＥ　ＡＤＤＲＥＳＳ　　セグメントに、ノ
ードアドレスレジスタ４２の内容を含む。トークン肯定
応答メッセージは，スレープとしてのノードにより送信
される。そのノードは、送信側マスターがトークン肯定
応答メッセージを正しく聞き取ったことを確認するまで
、活動マスターとして取って代わることはない。許容さ
れている再試行時間中に伺のメッセージも現われないと
き、それは、送信側マスターがトークン肯定応答を開い
たことを表わしている。再試行時間が経過した後、マス
ターは送信アクテイビテイ６１をイネーブルする。トー
クンメッセージ発生器５３からのトークンメッセージは
、マスターノード１２等々が非活動状態になる前の活動
期間中にマスターノードに工９送信される最後のメッセ
ージである。

データバスを介して伝送されるトークン肯定応答メッセ
ージは、トークンメッセージを送信し次マスターにより
受信され、マスターは、そのト一クン肯定応答メッセー
ジを、自身のトークン肯定応答メッセージレジスタ４４
に記憶する。そこで、マスターノードのトークン肯定応
答メッセーシレジスタ４４は、トークン肯定応答メッセ
ージの一部として、その特定のトークン肯定応答メッセ
ージを送信したいずれかのマスターノード１２等々のノ
ードアドレスレジスタ４２に記憶され次ネットワークア
ドレスを含むことになる。このネットワークアドレスは
比較素子４８へ伝送され、そこで、後続ノードアドレス
レジスタ５１の内容と比較される。それらのアドレスが
互いに等しくないことが検出され次場合、比較素子４８
の出力経路は信号を搬送する。この場合、アドレスが等
しくないということは、基本的に、現在のマスターノー
ドが活動マスターリストによる指定に従ってそのアクテ
イビテイを中止した後に通信路中で次にアクテイビテイ
を得るもの以外のマスターノードが実際にトークンメッ
セージを受取つ九ことを示す。この場合、その状態を示
す定めに、活動マスターリスト更新フラグレジスタ５８
がセットされる。後の時点で活動マスターリス｝　（Ａ
ＭＬ）　更新間合せメッセージが送信されたとき、セン
トされていたＡＭＬ　更新フラグは、それに応答して、
ＡＭＬ更新メッセージの送信をイネーブルするいそれに
かかわらず、トークン肯定応答メッセージが現われてい
るだけで、いずれかの後続マスターノードへのトークン
の供給が示されることになり、そのノードは、送信アク
テイビテイ停止素子５７の指示に従って非活動状態にな
らなければならない。

また、稀に、送信されたトークンメッセージに対して、
所期のトークン肯定応答メッセージによる応答が得られ
ないということもありうる．最も多くこれが起こるのは
、単に、トークン肯定応答メッセージが供給されないと
きである。この場合、トークンメッセージ発生器５３か
らのトークンメッセージの送信を利用して、タイマー４
９を動作させる。タイマー４９は、ノードがトークンメ
ツ七−ジに対してトークン肯定応答メッセージによって
応答しないと想定するのに十分な時間が経過レた後に、
別のトークンメッセージの発生を助長する入力を、トー
クンメッセージ発生器５３に供給するように構成されて
いる。この場合、トークンメッセージ発生器５３は、通
常、トークンメッセージを送信すぺき次のノードを選択
する友めに、ＡＭＬｏ中に記載されている次のアドレス
を使用する。ＡＭＬ　が記憶されていなければ、マスタ
ーは、逐次探索によって、トークンを受入れるであろう
マスターを見出さなければならない。正しかろうがそう
でなかろうが、トークン肯定応答メッセージが発生した
とき、トークン肯定応答メッセージレジスタ４４から、
タイマー４９へ、タイマー４９をデイスエーブルして、
タイマー４９がトークンメッセージ発生器５３によるト
ークンメッセージの発生をそれ以上イネープルするのを
阻止する信号が送信される。

本発明の重要な面の１つは、個々のマスターノードをネ
ットワークに簡単に且つ効率良く追加すると共に、個々
のマスターノードをネットワークから簡単に且つ効率良
〈増除くことを可能にする手順である。このアクテイビ
テイを補助する１つの素子は、活動マスターリス｝　（
ＡＭＬ）更新フラグレジスタ５８である。ＡＭＬ更新フ
ラグレジスタ５８は、関連する特定のマスターノードが
動作される時点でセット状態となる工うなＡＭＬ更新フ
ラグを含む。このフラグは、レジスタ５８のクリア入力
端子にＡＭＬ　更新フラグをクリアする信号が印加され
るまで、セット状態のままである。

ＡＭＬ更新フラグレジスタ５８に対するクリア信号は、
比較素子４６による比較が肯定となった結果である。

さらに、各７ードは、ＭＥＳＳＡＧＥ　ＴＹＰＥ　　セ
グメントに特異な識別フォーマットを有する別の型のメ
ッセージを処理する能力をも備えているが、これはＡＭ
Ｌ更新間合せメッセージである。このメッセージは、通
信マスター１６がトークンｅ［し且つ活動状態である間
に通信マスター１６の１素子からの指令に応答して送信
され、他の全てのマスターノードの通信インタフェース
４０によジそれぞれ受信されて、対応するノードのＡＭ
Ｌ更新問合せメッセージレジスタ５９へ送られる。それ
ぞれのＡＭＬ更新間合せメッセージは、そのＳＯＵＲＣ
Ｅ　ＡＤＤＲＥＳＳ　　セグメントに、そのメッセージ
を送信し次通信マスター１６のネットワークアドレスを
含む。ノードがそれぞれのＡＭＬ更新間合せメッセージ
を受信したとき、ＡＭＬ更新メツセー゛ジ発生器素子６
２は、ＡＭＬ　更新間合せメッセージレジスタ５９に記
憶されている転送元アドレスをＤＥＳＴＩＮＡＴＩＯＮ
　　ＡＤＤＲＥＳＳセグメントとして含むＡＭＬ　更新
メッセージを発生する。しかしながら、ＡＭＬ更新メッ
セージ発生器６２は、ＡＭＬ更新フラグレジスタ５８の
ＡＭＬ　更新フラグがセットされない限り、すなわち、
このフラグがパワーアップ時の当初の状態にあるか、又
は不適正なトークン肯定応答メッセージが受信されたと
きにセットされているかのいずれかでなければ、ＡＭＬ
更新メッセージを通信インタフェース４０によク伝送さ
せない。

２つ以上のマスターノードがそのＡＭＬ　Ｉｆｉｆｒメ
ッセージ発生器６２を同時に動作させてしまうこともあ
りうる。その結果起こるメッセージの衝突を、矩形４１
の中に示す通信マスター機能に１９解決しなければなら
ない。衝突の解決は本発明の範囲を越えているが、各マ
スターノードが最終的にはＡＭＬ更新メッセージを衝突
を起こさずに伝送できる工うに、メッセージの衝突を解
決することが可能であるということを理解しておくのは
重要である。このことも先に述べた。ここで、共通マス
ターノード機能の説明を終わる。

本発明を完壁に理解するためには、矩形４１の中に含ま
れている通信マスターノード１６の特殊な機能と、共通
マスターノード機能と通信マスターノード機能との相互
関係とを併せて理解することが重要である。第２図の命
令メモリ素子２６の説明と関連して先に述べたように、
本発明が関係する通信マスター機能には２つの主要な種
類がある。それは、ＡＭＬ同報通信機能と、ＡＭＬ更新
機能とである。

通信マスターノード１６は、その他のマスターノード１
２．１３等々のそれぞれと同じプロトコルによって束縛
される。すなわち、通信マスターノード１６は、別のマ
スターノードから送信され次トークンメッセージを受増
っているときに限って、データバスを介して送信を実行
することができる。ネットワークのパワーアップ時に第
１の活動ノードを指定するという特殊なケースは、ここ
では無関係である。通信マスターノード１６は、活動状
態になったとき、タイマーＴ２の制御の下に、周期的に
、ＡＭＬ更新間合せメッセージ発生器素子Ｔ３にエク示
すように、ＡＭＬ更新間合せメッセージを送信する。こ
の場合にも、各ＡＭＬ更新間合せメッセージは、ＭＥＳ
ＳＡＧＥ　ＴＹＰＥセグメントの中でＡＭＬ　更新間合
せメッセージをそのような性質のメッセージとして識別
する特異な識別フォーマットを有し、ＳＯＵＲＣＥ　Ａ
ＤＤＲＥＳＳ　　セグメントには、自身のノードアドレ
スレジスタ４２の内容を含む。ＡＭＬ更新間合せメッセ
ージ発生器素子７３は、マスター間合せメッセージのＤ
ＥＳＴＩＮＡＴＩＯＮ　ＡＤＤＲＥＳＳ　セグメントを
、それらのメッセージをそのセグメントにエフ指定され
るノードアドレスレジスタ４２を有する１つ又は１群の
マスターノードへ送るために、セットすることができる
。各ＡＭＬ　更新間合せメッセージは、先に説明し次よ
うに、ネットワークの他のノードにあるＡＭＬ更新間合
せメッセージレジスタ５９により受信され、それに関連
して説明したアクテイビテイは，，ＡＭＬ更新間合せメ
ッセージを受信したノードが、そのノードアドレスレジ
スタ４２に、ＡＭＬ更新間合せメッセージアドレスレジ
スタ５９における宛先アドレスにエリ指定される値の中
の１つ有している場合に笑行される。

ＡＭＬ　更新間合せメッセージに応答して区別可能なＡ
ＭＬ　更新メッセージがデータバスを介して通信インタ
フェース４０に供給されると、そのＡＭＬ更新メッセー
ジはＡＭＬ更新メッセージレジスタ７１へ送られる。Ａ
ＭＬ　更新メッセージが現われているということは、ネ
ットワークに新たなマスターノードが物理的に追加され
ておク、そのマスタニノードへトークンメッセージを送
信し々ければならないか、あるいは、ネットワークに誤
動作があり、そのため、そのアドレスｔ−ＡＭＬに（再
び）挿入し麿ければならないことを表わす。

従って、ＡＭＬ更新器素子７０は、ＡＭＬ更新メッセー
ジレジスタ７１にあるＳＯＵＲＣＥ　ＡＤＤＲＥＳＳセ
グメントのアドレス値を受け取る。このアドレスは、．
ＡＭＬ更新メッセージを送信したマスターノード１２等
々のノードアドレスである。ＡＭＬ更新器紫子７０はこ
のアドレスをＡＭＬ　固定ファイル６８に挿入する。ま
た、それに関連して、ＡＭＬからノードを削除する機能
があり、この機能については以下に簡単に説明する。

既に述べた本発明の重要な一面は、個々のマスターノー
ド１２等々の内部にあって、後続ノードアドレスレジス
タ５１に正しいアドレスを記憶する手段に関連している
。この機能の一方の要素はＡＭＬ　同報通信発生器６７
により実行されるが、これは、ＡＭＬ　に変化が起こる
友びに、システム中のあらゆるマスターノードにＡＭＬ
　メッセージのＡＭＬ全部をそれぞれ同報通信するもの
である。

ＡＭＬ　一時ファイル４５と、後続ノードアドレスレジ
スク５１に記憶するための正しいアドレスを符号化し次
信号を供給するＡＭＬ　　プロセッサ５０とに関しては
、先に説明した。通信マスターとして機能するマスター
ノードにおけるＡＭＬ　同報通信発生器素子６７は、マ
スターノード１２等々のそれぞれにあるＡＭＬ一時ファ
イル４５に記憶さ個々のネットワークアドレスをＡＭＬ
　永続ファイル素子６８から削除する磯能である。電源
異常，ノードの誤動作，除去，導線１０又は１１の破断
などのいくつかの理由によって、個々のノードが送信さ
れて来念トークンメッセージに応答できないこともあり
うる。この場合にも、タイマー４９及びタイマー４９と
トークンメッセージ発生器素子５３との相互作用に関し
て述べたことがそのまま当てはまる。一毅的な方法とし
ては、幾分かの余地を残し、マスク一ノードがそのノー
ドアドレスをＤＥＳＴＩＮＡＴＩＯＮ　ＡＤＤＲＥＳＳ
セグメント中に含んでいるトークンメッセージに応答し
ないという状況が何度か、連続して起こるまで、ネット
ワークアドレス及び関連するマスターノードｌｍから欠
落させないようにする。そこで、通信マスターノード１
６には、そのトークンメッセージレジスタ４３の内容と
、比較素子４６からの比較信号とを受信するＡＭＬ　　
カウンタ制御部６３が設けられている。ＡＭＬ　　カウ
ンタ制御部６３は、データメモ＋７　２　０　（第２図
を参照）の一部として記憶されるＡＭＬ　　カウンタフ
ァイル６４と直接結合されている。それぞれのＡＭＬ記
述項は、ＡＭＬ　　カウンタファイル６４の中に、専ら
それ専用のカウンタを１つ有する。手順は次の通りであ
る。通信マスターノード１６が活動状態であることを示
す比較素子４６からの比較信号はＡＭＬ　　カウンタ制
御部６３によジ受信されて、カウンタ制御部６３Ｋ！ｌ
．活動中のマスターノードと関連するＡＭＬ　　カウン
タファイル６４の中の全てのカウンタを減分させるカウ
ンタ減分信号として機能する。カウンタファイル６４の
いずれか１つのカウンタの内容が、ＡＭＬ　　カウンタ
制御部６３による減分のために、所定の値、友とえぱ、
ゼロに達すると、カウンタ試験素子６５はそのマスター
ノー・ドの識別属性を提供する。すなわち、試験素子６
５は、そのノードアドレスを不在マスター信号に含めて
ＡＭＬ更新器７０へ送信する。そこで、ＡＭＬ更新器７
０はそのノードアドレスをＡＭＬ　固定ファイル６８か
ら削除する。前述のように、ＡＭＬ　固定ファイル６８
がＡＭＬ更新器７０Ｋよジ変更されるたびに、更新器７
０からの更新信号は、ＡＭＬ同報通信発生器６７に、次
に通信マスターノード１６が活動状態になつ几ときにＡ
ＭＬ　同報通信メッセージを送信させる。これにより、
ネットワーク中の各マスターノードは、その後続ノード
アドレスレジスタ５１を、ＡＭＬ　にマスターノードを
追加するときと同じようにして更新することができる。

多くの場合、更新を必要とするネットワーク中の様々な
マスターノードの後続ノードアドレスレジスタ５１のう
ちのごくわずか、おそらくは１つだけを更新すれば良い
ことがわかる。しかしながら、これは、システムが適正
に設置され、使用されるようになつ次後の比較的珍しい
事象であるので、この手順に要する時間の長さは重要で
はない。

ＡＭＬ　カウンタ制御部６３には、個々のマスターノー
ドと、それらのマスターノードのＡＭＬ　　カウンタフ
ァイル６４における記述項とに適用されるさらに別の機
能がある。トークンメッセージレジスタ４３にトークン
メッセージが受取られるたびに、メッセージ中の転送元
アドレスはＡＭＬ　　カウンタ制御部６３により取出さ
れ，ＡＭＬ　カウンタファイル６４の中の，ＡＭＬ　記
述項におけるそのアドレスと関連するカウンタは、所定
の値にリセットされる。本発明で好ましい値は４である
が、１から、おそらくは１０までの数のいずれかをその
代わ夛に使用することができる。マスターノードによジ
トークンメッセージが送信されたときは、いつでも、そ
のマスターノードが活動中であったことが示唆されてい
る。そのマスターノードが活動中であつｔならば、その
ネットワークアドレスはＡＭＬ　に保持されているべき
である。ＡＭＬ固定ファイル素子６８に記憶されている
ＡＭＬからマスターノードを削除すべきであるのは、特
定のマスターノードにより、ネットワークを通してある
数のトークンメッセージサイクルが完了する間に、トー
クンメッセージが全く発生されなかったときだけである
。

さずに、ネットワークから容易に除去する、すなわち、
欠落させることができるのがわかる。ネットワーク中の
個々のマスターノードがシステム、たとえば，　Ｉ｛Ｖ
ＡＣシステムの全体において制御すべき様々な装置の間
に広く分散している場合には、九とえば、様々なマスタ
ーノードに対する電力供給に、多数の異なる遮断器が関
わるということも起こりうる。１つ又は若干のノードが
動作を，中止してしまっても、このネットワークは、容
量は小さくなるが、依然として機能し続ける。ネットワ
ーク中の１つのマスク一ノードが故障する友びにシステ
ム全体が障害を生ずれば、制御通信ネットワークの信頼
性と便益は相当の打撃を受けるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ここに説明した本発明に関わる典型的な通信
ネットワークのブロック線図、第２図は、第１図の１つ
のメードの概略ブロック線図、 第３図は、第１図のネットワークを介して伝送されるメ
ッセージの構造を示す図、 第４図は、第２図のノードの詳細が機能ブロック線図で
ある。 １０、１１・・・・導線、１２，１３．１４．１５・゛
・・・マスターノード、１６・・・・通信マスターノー
ド、４２・・・・ノードアドレスレジスタ、５１　・・
・・後続ノードアドレスレジスタ、６７・・・・活動マ
スターリスト同報通信メッセージ発生器、６８・・・・
活動マスターリスト固定ファイル。 特許出願人　　ハネウエル・インコーボレーテッド復代
理人　　山　川　政　樹 Ｆｉｇ．　３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １対の電気導線から構成される単一のデータバスに全て
   接続される複数のマスターノードを具備し、各ノードは
   、そのノードにあらかじめ割当てられたノードアドレス
   を内容とするノードアドレスレジスタを含み、それぞれ
   のノードは、そのノードが、データバスに、他のノード
   と通信するための電気的信号から構成される複数の異な
   るメッセージを供給するような活動モードを有する種類
   であり、前記ノードのそれぞれは、ノードアドレスレジ
   スタの内容とは異なるネットワークアドレスを記憶する
   ための専用の後続ノードアドレスレジスタを含み、１つ
   のノードの前記活動モードは、所定の特異な識別フォー
   マットを有し且つそのノードのノードアドレスレジスタ
   の内容と等しい後続ノードアドレスを含むトークンメッ
   セージを符号化した信号をデータバスを介して受信する
   のに応答して開始され、前記ノードのそれぞれは、その
   ノードの後続ノードアドレスレジスタに記憶されたアド
   レスから成る後続ノードアドレスを含むトークンメッセ
   ージをさらに伝送すると共に、所定の特異なフォーマッ
   トを有するトークン肯定応答信号をデータバスを介して
   受信するのに応答して活動モードを終了させ、マスター
   ノードのうち第１のものは、ネットワーク中の活動中の
   マスターノードのノードアドレスレジスタの内容を含む
   活動マスターリストが記憶されるアドレスメモリを含み
   、活動マスターリストは、その中に含まれるノードアド
   レスのそれぞれに関して、後続ノードアドレスをさらに
   指定するような通信ネツトワースにおいて、 ａ）マスターノードのうち第１のものにあり、所定の特
   異な識別フォーマットを有し且つアドレスメモリに記憶
   された活動マスターリストの少なくとも一部を含む活動
   マスターリストメッセージを符号化した信号をデータバ
   スに供給する活動マスターリスト同報通信手段と； ｂ）それぞれのマスターノードにあり、マスターノード
   のうち第１のものから、データバスを介して活動マスタ
   ーリストメッセージを受取る手段と、それぞれのマスタ
   ーノードにあり、活動マスターリストメッセージ識別フ
   ォーマットに応答して、それから、関連するマスターノ
   ードのネットワークアドレスに関して活動マスターリス
   トで指定される後続ノードアドレスを取出す手段と、そ
   れぞれのマスターノードにあり、そのようにして取出さ
   れたネットワークアドレスを関連するマスターノードの
   後続ノードアドレスレジスタに記憶する手段とを具備す
   ることを特徴とする通信ネットワーク。