JPH055210B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、複数のノードに同じ情報を一斉に送
信する一斉通信における再送方式、特に、マイコ
ン等をノードに持つローカルネツトワークにおい
て連続した大量のメツセージを高信頼に送信する
のに好適な再送方式に関する。

〔発明の背景〕 従来の一斉送信（ブロードキヤスト通信）の再
送は、例えば、(1)に示すように、送信ノードが全
受信ノードに対して行なつていたため、受信ノー
ド数が多く、回線品質が低い場合は、送信ノード
に再送負荷が集中し、正常なノードへのメツセー
ジの送信がはかどらない欠点があつた。

(1) S.B.Calo et al：“Ａ Broadcast Protocol
for File Transfers to Multiple Sites”IE³
trans.on Commun.VoL.com−29、No.11、Nov
1981 pp.1701−1707 〔発明の目的〕 本発明の目的は、再送負荷を各ノードに分散す
ることにより送信効率の低下、再送のためのメモ
リ負荷増大を招くことなく、（特に、大量の連続
メツセージの）高信頼一斉送信を実現する再送方
式を提供することにある。

〔発明の概要〕

このような目的を達成するために、本発明で
は、再送負荷の分散のため、送信ノードは代表受
信ノード（全受信ノードを代表してメツセージ受
信確認応答を送信ノードに返す。メツセージの通
番を受信ノード数で割つた余りと代表ノードのノ
ード番号を対応づける等の方法で各ノードに均等
に代表となる機会を与える。）が現メツセージを
受信したことを確認すればただちに次のメツセー
ジを送信し、他のノードの受信不良は、代表ノー
ドが責任を持つて再送回復することにより再送負
荷を分散させることに特徴がある。

〔発明の実施例〕

第１図は、本発明に係る通信ネツトワークシス
テムの一実施例のシステム構成図である。１は一
斉送信を行なう送信ノード、２〜４は受信ノード
である。５は送信メツセージであり、３はこの送
信メツセージに対する代表ノードである。受信ノ
ード２，４は代表ノードではない。メツセージ５
は、送信ノード１の送信メツセージであり、受信
ノード２〜４の受信メツセージである。さらにメ
ツセージ５は、受信ノード３の代表メツセージと
呼ぶ。メツセージ７は、受信ノード２から送出さ
れた再送要求メツセージである。つまり、受信不
良メツセージの再送を要求するための制御メツセ
ージである。メツセージ６は、代表ノード３が、
送信ノード１に対して正常受信の確認をさせるた
めに送る正常受信確認応答（ACK）である。こ
れも制御メツセージである。１０は、（一斉）送
信処理プログラム、１１は再送カウンタ、１２は
送信タイムアウト検出のための送信用タイマであ
る。３１は、代表以外へのノードへ再送を行うた
めのメツセージを保存する再送用レジスタ、３２
は受信バツフア、３３は、メツセージの再送要求
３４を保存するための再送要求キユー、３５，３
７〜３９は再送要求の各アイテムであり、それぞ
れ、再送要求メツセージの通番、再送要求の試行
回数を示すカウンタ、再送メツセージの受信タイ
ムアウト検出用のタイマ、である。３０は、受信
処理プログラム、３６は受信ノード３のユーザプ
ログラム、３８１は通常メツセージの受信タイム
アウト検出用のタイマである。

第２図は、メツセージ５〜７のメツセージフオ
ーマツトの１例である。５１はメツセージの識別
番号としておよび代表ノードの割り付けに使われ
るメツセージ通番、５２は制御コードである。制
御コード５２は、メツセージが受信確認応答
（ACK）や再送要求などを行うための制御メツセ
ージかあるいは通常のデータ転送のためのデータ
メツセージかを区別するフラグや、データメツセ
ージなら、先頭・中間・最終のいずれの部分のデ
ータを転送するメツセージかを示すフラグなどを
含む。データ５３はメツセージの中身を示すデー
タである。

〔発明の実施例〕

第３図〜第６図は各ノードで処理されるプログ
ラムの一例を示すフローチヤートである。なお、
本例は、送信メツセージ５の通番対応に、受信ノ
ード２〜４を１つづつ順番に代表ノードに割当て
る方式である。

第３図は、一斉送信処理（プログラム）１０の
フローチヤートである。まず、再送カウンタ１
１、送信用タイマ１２のクリアなどの初期処理を
行ない（ブロツク100）、全データの送信が完了し
たかどうかをチエツクし（ブロツク101）、完了す
れば、ユーザ（プログラム）に正常終了を報告す
る（ブロツク107）。完了してなければ、送信すべ
きデータ（の一部）を取出し、送信メツセージ５
を作成する。送信メツセージには、先頭・中間・
最終を示すフラグ（制御コード５２）や通番５１
などもセツトする（ブロツク102）。再送カウンタ
１１を１だけ増し、送信タイマ１２をセツトする
（ブロツク103）。次に、メツセージ５を送信し、
代表ノード３からの応答を待つ（ブロツク104）。
代表ノード３は、例えば、メツセージ通番５１
を、全受信ノード数ｎで割つた余りに一致する相
対ノード番号を持つ受信ノードと決める。相対ノ
ード番号は、送信ノード１と自ノード３の間の受
信ノードの数とする（但し、本実施例の場合）、 さて、代表ノード３からの正常受信応答６があ
れば、次のデータの送信を続ける（ブロツク100
〜ブロツク104）。決められた時間内に代表ノード
３からの正常応答６がなければ、許容された回数
だけ再送を行なう（ブロツク105）。許容回数の再
送を行なつても、正常応答６が返らなければ、ユ
ーザ（プログラム）１３に異常終了を報告する
（ブロツク106）。

第４図は、その内容がデータであるメツセージ
５を正常に受信した時の受信処理（プログラム）
３０のフローチヤートである。

まず、メツセージ５を正常受信したかどうかを
チエツク（ブロツク200）、エラーなら受信不良処
理（ブロツク300以下）を行なう。正常受信なら、
受信したメツセージ５が、データメツセージ（つ
まり、ネツトワークの制御用のメツセージでな
く、その内容がデータであるメツセージ）かどう
か制御コード５２を調べ（ブロツク201）、制御用
のメツセージであれば、ブロツク400以下の処理
（第６図）を行なう。

一方、データメツセージならば、受信メツセー
ジ５が代表メツセージかどうか、つまり、自ノー
ドが受信メツセージ５に対して代表ノード３かど
うかを受信メツセージ５の通番５１によりチエツ
クし（ブロツク202）、代表メツセージなら再送用
レジスタ３１に受信メツセージ５を保存し（ブロ
ツク203）、正常受信応答６を返す（ブロツク
204）。

次に、受信メツセージ５の内容が、すでに正常
受信済みのデータかどうかをチエツクし（ブロツ
ク205）、正常受信済みなら、ブロツク211まで処
理を飛ばす。

正常受信済みのデータでなければ、受信バツフ
ア３２にメツセージを書込み（ブロツク206）、受
信したのが再送要求中のメツセージかどうか再送
要求キユー３３中の再送要求３４を再送要求メツ
セージ通番３５によりチエツクし（ブロツク
207）、もしそうなら受信メツセージ５に対する再
送要求３４を削除し（ブロツク209）、再送メツセ
ージでなければ、メツセージ抜けはなかつたかど
うか、つまり、受信メツセージ５の通番５１が飛
んでないかをチエツクし（ブロツク208）、メツセ
ージ抜けがあれば、抜けたメツセージの再送要求
３４を作成し、Ｄ(j)時間経過後に、つまり、他の
ノードの再送要求メツセージ７と衝突しないタイ
ミングで再送要求メツセージを送出する（ブロツ
ク210）。

受信メツセージが、最終メツセージ（制御コー
ド５２の最終を示すフラグがオン）か、あるい
は、受信バツフア３２が、満杯なら受信バツフア
３２のデータを、ユーザプログラム３６に転送す
る（ブロツク211、ブロツク212）。なお、Ｄ(j)は、
たとえば以下のように決定した値である。

ネツトワーク内のノードに１からｎ（ノード数）
の番号をつけ、ｊを当該ノードの番号とすると、 Ｄ(j)＝2j×（メツセージが全ノードを伝播する
のに必要な時間） ただし、下記文献に示すトークンパシング方式
のネツトワークでは、トークンが来るまで再送要
求メツセージの送出は自動的に待たされるから直
ちに再送要求を出して良い。

IE³ Project 802 Local Area Network
Standard Committe Functional Requirement
Document（Feb.1981） 第５図は、受信不良処理のフローチヤートであ
る。

再送要求メツセージに対するタイムアウトかど
うかをチエツクし（ブロツク300）、もしそうな
ら、対応する再送要求カウンタ３７が許容数以下
かどうかを調べ（ブロツク301）、許容回数以下な
ら、他のノードの再送要求メツセージ７と衝突し
ないタイミングで再送要求メツセージを再送する
（ブロツク302）。

通常のメツセージに対する受信タイマ３８１が
タイムアウトしたら（ブロツク303）、受信するは
ずであつた通番を持つメツセージが代表メツセー
ジかどうかをチエツクし（ブロツク304）、代表メ
ツセージでなければ、受信するはずであつた通番
を持つメツセージの再送要求３４をセツトする
（ブロツク305）。

第６図は、制御メツセージの受信処理である。

まず、受信したメツセージが、再送要求メツセ
ージ７かどうかをチエツクする（ブロツク400）。

再送要求メツセージ７を受信したのなら、その
メツセージが再送を要求しているメツセージの代
表ノード３が自ノード３かどうかをチエツクし
（ブロツク401）、自ノード３なら、再送用レジス
タ３１に保存したメツセージを取出し、要求され
た再送メツセージを送出する（ブロツク402）。自
ノードが、再送を要求されているメツセージの代
表ノードでなければ、自ノードも同じメツセージ
の再送要求を持つているかどうかをチエツクし
（ブロツク403）、持つておれば対応する再送メツ
セージ受信用タイマ３８を、スタートし、再送要
求送信タイマ３９をクリアする。つまり、他のノ
ード２が送出した再送要求メツセージ２を利用し
て自ノードへの再送を達成するための処理を行う
（ブロツク404）。

つぎに、受信した制御メツセージが、代表ノー
ド３が送信ノード１に対して送出した正常受信確
認応答（ACK）６かどうかをチエツクする（ブ
ロツク405）。もしそうなら、このACKを返した
代表ノード３が正常受信したメツセージ５に対す
る再送要求を、自ノード２が持つていないかどう
かをチエツクする（ブロツク406）。もし持つてお
れば、他のノード４の再送要求メツセージと衝突
しないタイミングで、再送要求メツセージ７を送
出する（ブロツク407）。

本実施例によれば、以下の効果がある。

(1) 受信不良時の再送要求メツセージを、他のノ
ードと衝突しないタイミングで送出するために
（このメツセージを代表時しか送らない方式も
考えられる。）、再送要求が発生してから、適当
な時間（実施例のフローチヤート202、302、
407のＤ(j)。だけ待ち、他のノードが自ノード
と同じメツセージの再送要求を送出したら、自
ノードもこれを利用し、無駄な再送要求送出を
やめ、ブロードキヤストされた再送メツセージ
を受信して再送要求を満足できる。そのため再
送のオーバヘツドを極めて小さくできる。

(2) 代表ノードがメツセージ受信不良時に、異常
応答を返さないため、かえつて負荷を低減し、
無駄な再送をなくし、手順を簡単にできる。

(3) 再送メツセージに対する正常受信確認応答
（ACK）をとらないため、このACKに対する
衝突を避ける複雑な手順や全受信ノードからの
ACKの処理やACK自体の不良の処理を行なう
時間や負荷が減少する。また(1)と組み合わさつ
て効率の良い再送が実現できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、一斉送信
ノードは、代表ノードがメツセージの受信応答を
返す迄、再送すれば良く、他のノードへの再送処
理は代表ノードが行なつてくれるので、再送の負
荷が分散できるため、一斉送信（ブロードキヤス
ト通信、同報通信）の高信頼化を高効率に達成で
きる。

特に、大量のメツセージを多くのノードに一斉
に送信する場合、また、受信の確認を代表ノード
に対して行なう効率的一斉送信方式と組合わせ
て、使用する場合に、ブロードキヤスト通信の利
点を有効に利用できるので効果が大きい。

例えば、多くのノードがあれば、その中には、
処理性の低いノードがあることも多いが、本発明
では、その面倒を一斉通信に関与している全ノー
ドが見れるため、送信ノードにその負荷が集中す
る従来方式に比べて高信頼化の効率は極めて高い
と考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る通信ネツトワークシステ
ムの一実施例のシステム構成図、第２図はメツセ
ージフオーマツトの一例の構成図、第３図は送信
処理のフローチヤート、第４図はデータメツセー
ジ正常受信時の処理のフローチヤート、第５図は
受信不良時の処理のフローチヤート、第６図は制
御メツセージ受信時の処理のフローチヤートであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個のノード相互間で通信を行なう通信ネ
   ツトワークシステムにおいて、１個の送信ノード
   から他の複数個の受信ノードに対して一斉にデー
   タを送信し、受信ノードの一部を代表ノードに指
   定し、該代表ノードにより送達確認応答が得られ
   るまで上記送信ノードはデータの再送を続け、上
   記代表ノードは代表ノードに指定されている間に
   送信ノードから受信したデータを保存しておくと
   ともに他の受信ノードからの再送要求を受けて保
   存したデータの再送をおこなうことを特徴とする
   一斉通信における再送方式。 ２ 上記指定する処理は、複数個の受信ノードを
   順番に代表ノードに指定する処理からなる特許請
   求の範囲第１項記載の一斉通信における再送方
   式。