JPH11215166A

JPH11215166A - ネットワーク制御装置

Info

Publication number: JPH11215166A
Application number: JP10011067A
Authority: JP
Inventors: Yuji Mizuguchi; 裕二水口; Takahisa Sakai; 貴久堺; Toshihisa Ikeda; 俊久池田; Kenichi Moriguchi; 健一森口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1999-08-06
Anticipated expiration: 2018-01-23
Also published as: JP3813013B2; US6310885B1

Abstract

(57)【要約】【課題】１台のマスタノードと１台以上のスレーブノ
ードによって構成されるループ状のネットワークにおい
て、ループの拡張を提供し、伝送帯域を減少させること
なく、接続ノードの追加を容易なものとする。【解決手段】送信ノードと受信ノードを指定し、デー
タ通信を行うためのトークンパケットを全ループに発行
する１台のマスタノードと１台以上のスレーブノードが
ループ状に接続されたメインループと、１台のサブマス
タノードと１台以上のスレーブノードが接続された１組
以上のサブループによって構成されたネットワークにお
いて、各ノードはトークンパケットの解析、データ送出
制御およびデータ受信を行う解析実行装置と接続を切り
替えるスイッチを具備し、トークンパケットを受信／解
析することにより、スイッチの切り替えを行い、トーク
ンパケットとデータパケットの送出、伝達および消滅を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は１台のマスタノード
と１台以上のスレーブノードから構成されるネットワー
クにおけるネットワーク制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のネットワーク制御装置について以
下に説明する。

【０００３】図１３は特開平９−２８９５１８のループ
型ネットワーク制御装置の構成図であり、１３０１はマ
スタノード、１３０２はスレーブノード、１３０３はト
ークン送出装置と解析実行装置、１３０４は解析実行装
置、１３０５と１３０６はネットワークを切断しトーク
ン送出装置と解析実行装置へ接続を切り替えるスイッチ
であり、マスタノード１３０１とスレーブノード１３０
２がループ状に接続される。各ノードのスイッチの状態
は通常ネットワークを接続する側（Ａ側）である。

【０００４】マスタノード１３０１は、スイッチ１３０
５をトークン送出装置と解析実行装置１３０３側（Ｂ
側）に切り替えて、送信ノードと受信ノードを指定し、
データ通信を行うためのトークンパケットを発行する。
ループを一周したトークンパケットは、マスタノード１
３０１で消滅され、マスタノードはスイッチ１３０５を
Ａ側に切り替える。

【０００５】トークンパケットでデータ送信を指示され
たノードは、スイッチ１３０５またはスイッチ１３０６
をＢ側に切り替えてデータパケットを送信し、ループを
一周したデータパケットを自ノードにて消滅させ、スイ
ッチをＡ側に戻す。トークンパケットでデータ受信を指
示されたのノードは、送信ノードによってループ状のネ
ットワークに送出されたデータパケットを解析実行装置
１３０３または解析実行装置１３０４に取り込む。

【０００６】マスタノードがトークンパケットを順次送
出することにより、ノード間のデータ通信を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、トークンパケットとデータパケットを送
出したノードが消滅させるために、接続されるノード数
を増加した場合や、ループの総延長が大きくなった場合
に、パケットのループ一周の伝達時間が大きくなり、帯
域の利用効率が低下するという問題が発生する。また、
各ノードのノードＩＤは他のノードのノードＩＤと一致
させてはならず、ノードの追加等を行う際に、ノードＩ
Ｄの管理が困難になるという問題も発生する。

【０００８】本発明は上記の問題点を解決し、伝送帯域
を減少させることなく接続ノードの追加を容易に行うこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、データ通信を行うためのトークンパケット
を一定時間毎に発行する１台のマスタノードと、１台以
上のスレーブノードがループ状に接続されたメインルー
プと、１台のサブマスタノードと１台以上のスレーブノ
ードが接続された１組以上のサブループによって構成さ
れたネットワークにおいて、マスタノードは、全ループ
に対するトークンパケットの送出とトークンパケットの
解析、データ送出制御およびデータ受信を行う第１の解
析実行装置と、接続を切り替えて第１の解析実行装置と
メインループからの入力と下位に接続されたサブマスタ
ノードからの入力のいずれかを選択し出力を行う第１の
スイッチを具備し、サブマスタノードは、トークンパケ
ットの解析、データ送出制御およびデータ受信を行う第
２の解析実行装置と、接続を切り替えて第２の解析実行
装置とサブループからの入力と下位に接続された別のサ
ブマスタノードからの入力のいずれかを選択し、マスタ
ノードもしくは上位に接続された別のサブマスタノード
に対して出力を行う第２のスイッチを具備し、スレーブ
ノードは、、トークンパケットの解析、データ送出制御
およびデータ受信を行う第３の解析実行装置と、ネット
ワークを切断し記解析実行装置へ接続を切り替える第３
のスイッチを具備し、マスタノード、サブマスタノード
およびスレーブノードのスイッチを切り替えることによ
り、トークンパケットとデータパケットの送出、伝達お
よび消滅を行い、データ通信を行うことを特徴としたも
のである。

【００１０】また、マスタノードとスレーブノードは初
期ノードＩＤを持ち、マスタノードは送信ノード、受信
ノード共に初期ノードＩＤを指定したトークンパケット
と、データパケットとしてのノードＩＤ設定パケットを
唯一のループにのみ送出することを繰り返すことによ
り、初期ノードＩＤを持つノードのノードＩＤを設定す
ることを特徴としたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のネットワーク制御
装置の実施形態について図１から図１２を用いて説明す
る。

【００１２】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１におけるネットワーク制御装置を示す図である。図
１において１０１はマスタノード、１０３、１０５はサ
ブマスタノード、１０２、１０４、１０６はスレーブノ
ードである。

【００１３】図２はノードの構成図であり、図２（ａ）
はマスタノードの構成、図２（ｂ）はサブマスタノード
の構成、図２（ｃ）はスレーブノードの構成であり、２
０１はマスタノード、２０２はトークンパケットの送出
と前記トークンパケットの解析、データ送出制御および
データ受信を行う第１の解析実行装置、２０３は接続を
切り替えて第１の解析実行装置２０２とメインループ
（自ループ）からの入力と下位に接続されたサブマスタ
ノードからの入力のいずれかを選択し出力を行う第１の
スイッチ、２０４は自ループからの入力端子、２０５は
下位ループからの入力端子、２０６は出力端子である。
２１１はサブマスタノード、２１２はトークンパケット
の解析とデータ送出制御およびデータ受信を行う第２の
解析実行装置、２１３は第２の解析実行装置２１２と自
ループからの入力と下位に接続された別のサブループか
らの入力のいずれかを選択し、マスタノード２０１もし
くは上位に接続された別のサブマスタノードに対して出
力を行う第２のスイッチ、２１４は自ループからの入力
端子、２１５は下位ループからの入力端子、２１６は上
位ループへの出力端子である。２２１はスレーブノー
ド、２２２はトークンパケットの解析とデータ送出制御
およびデータ受信を行う第３の解析実行装置、２２３は
ネットワークを切断し第３の解析実行装置２２２へ接続
を切り替える第３のスイッチ、２２４はネットワークか
らの入力端子、２２６はネットワークへの出力端子であ
る。

【００１４】図１に示したように、ネットワークは１台
のマスタノード１０１と、１台以上のスレーブノード１
０２がループ状に接続されたメインループと、１台のサ
ブマスタノード１０３、１０５と１台以上のスレーブノ
ード１０４、１０６が接続された１組以上のサブループ
によって構成される。送信ノードと受信ノードを指定し
たトークンパケットは、予め決められた一定時間毎にマ
スタノード１０１によって全ループ（全ノード）に対し
て送出される。

【００１５】以上のように構成されたネットワークにお
けるネットワーク制御装置について、以下その動作を述
べる。

【００１６】図３は各ノードのスイッチの初期状態を示
す図であり、マスタノード３０１の第１のスイッチ２０
３とサブマスタノード３０２、３０３の第２のスイッチ
２１３は下位ループから入力を出力する側（Ｃ側）、全
てのスレーブノードの第３のスイッチ２２３は、ネット
ワークを接続する側（Ａ側）にある。一例として、スレ
ーブノード３０４からスレーブノード３０５へデータパ
ケットを送信する場合について説明する。

【００１７】図４はトークンパケットの伝達と消滅を示
す図であり、まずマスタノード３０１は第１のスイッチ
２０３を第１の解析実行装置２０２側（Ｂ側）に切り替
えて、送信ノード（スレーブノード３０４）と受信ノー
ド（スレーブノード３０５）を指定したトークンパケッ
トを全ループに対して同時に発行する。トークンパケッ
トは各スレーブノードの第３の解析実行装置２２２で受
信され、伝達され、メインループに関してはマスタノー
ド３０１の第１の解析実行装置２０２で受信された後に
消滅され、サブループに関してはサブマスタノード３０
２、３０３の第２の解析実行装置２１２で受信された後
に消滅される。

【００１８】図５はデータパケットの伝達と消滅を示す
図であり、トークンパケットでデータパケットの送信を
指示されたスレーブノード３０４は、第３のスイッチ２
２３をネットワークを切断し解析実行装置２２２側（Ｂ
側）へ接続を切り替え、データパケットを送出する。マ
スタノード３０１とサブマスタノード３０２、３０３は
自ループに送信ノードが存在する場合に限り、第１のス
イッチ２０３もしくは第２のスイッチ２１３を自ループ
側（Ａ側）に切り替える。この場合サブマスタノード３
０２がこれにあたる。スレーブノード３０４によって出
力されたデータパケットはサブマスタノード３０２、マ
スタノード３０１を経由し、全ループに伝達されること
になる。スレーブノード３０４は自ノードの送出したデ
ータパケットが戻り、データパケットを消滅させた後に
第３のスイッチ２２３を初期状態に戻し、サブマスタノ
ード３０２はデータパケットを通過させた後に第２のス
イッチ２１３を初期状態に戻し、マスタノード３０１と
サブマスタノード３０３は、自ノードにて受信したデー
タパケットを消滅させた後にそれぞれ第１のスイッチ２
０３、第２のスイッチ２１３を初期状態に戻し、次順の
トークンパケットの受信に備える。データパケットは全
ノードに伝達されることになるが、トークンパケットに
て指示されたノード３０５のみがデータパケットを解析
実行装置２２２にて受信する。

【００１９】なお、データパケットは全ノードに伝達さ
れることになるので、トークンパケットによりトークン
パケットで複数の受信ノードを指定、またはトークンパ
ケットで複数の受信ノードを示すグループＩＤを指定す
ることにより、該当する複数のノードで同一のデータパ
ケットの受信を行うことも可能である。

【００２０】また、トークンパケットにて送信、受信を
指定されるノードをスレーブノードとしたが、マスタノ
ード、サブマスタノードを指定した場合においても、同
様にデータパケットの送受信が可能である。

【００２１】このように、１台のマスタノードと、１台
以上のスレーブノードがループ状に接続されたメインル
ープと、１台のサブマスタノードと１台以上のスレーブ
ノードが接続された１組以上のサブループによってネッ
トワークを構成し、サブマスタノードの出力を上位のサ
ブマスタノードもしくはマスタノードに接続し、マスタ
ノード、サブマスタノードおよびスレーブノードのスイ
ッチを切り替え、トークンパケットとデータパケットの
送出、伝達および消滅を行うことにより、パケットの伝
達時間を増加させることなく、伝送効率を維持したま
ま、ノードとループの追加を可能とする。

【００２２】（実施の形態２）図６は本発明の実施の形
態２におけるネットワーク制御装置を示す図である。図
６において、６０１はマスタノード、６０３、６０５は
スレーブノード、６０２、６０４、６０６、はスレーブ
ノード、６０７は分岐ユニットである。

【００２３】図７は分岐ユニットの構成図であり、７０
１は分岐ユニット、７０２は分岐ユニット７０１のパケ
ット解析／パケット送出装置、７０３はマスタノードか
らの入力端子、７０４はメインループへの出力端子、７
０５、７０６はサブループへの出力端子である。

【００２４】図６に示したようにネットワークは、１台
のマスタノード６０１と、１台以上のスレーブノード６
０２がループ状に接続されたメインループと、１台のサ
ブマスタノード６０３、６０５と１台以上のスレーブノ
ード６０４、６０６が接続された１組以上のサブループ
および分岐ユニット６０７によって構成される。

【００２５】マスタノードおよびサブマスタノードおよ
びスレーブノードの構成は、実施の形態１で述べたもの
と同じである。

【００２６】トークンパケットは予め決められた一定時
間毎にマスタノード６０１から全ループに送出される。

【００２７】各ノードは、共通の初期ノードＩＤを持つ
ものとする。この初期ノードＩＤは例えば不揮発性メモ
リ等に蓄えておき電源が投入された後に読み出すことに
より実現する。

【００２８】以上のように構成されたネットワークにお
けるネットワーク制御装置について、以下その動作を述
べる。

【００２９】各ノードのスイッチの初期状態は図６の通
りであり、マスタノード６０１の第１のスイッチとサブ
マスタノード６０３、６０５の第２のスイッチは下位ル
ープから入力を出力する側（Ｃ側）、全てのスレーブノ
ード６０２、６０４、６０６の第３のスイッチは、ネッ
トワークを接続する側（Ａ側）にある。

【００３０】本実施の形態における、スイッチ切り替え
トークンパケット（初期ノードＩＤを持つノードを送信
ノードおよび受信ノードに指定したトークンパケット）
およびノードＩＤ設定パケット以外のパケットの送出、
伝達および消滅の手順は実施の形態１に述べたものと同
様である。ここで言うスイッチ切り替えトークンパケッ
トとは、トークンパケットの一種であり、ノードＩＤ設
定パケットとはデータパケットの一種である。本実施の
形態では、一例として、メインループのノードのノード
ＩＤを設定する場合について説明する。

【００３１】図９はスイッチ切り替えトークンパケット
の伝達と消滅を示す図であり、マスタノード９０１はマ
スタノード２０１と同一である。まずマスタノード９０
１は第１のスイッチ２０３を第１の解析実行装置２０２
側（Ｂ側）に切り替えて、スイッチ切り替えトークンパ
ケット（初期ノードＩＤを持つノードを送信ノードおよ
び受信ノードに指定したトークンパケット）を分岐ユニ
ット９０７に対して発行する。分岐ユニット９０７は、
到着する全パケットを解析し、ノードＩＤ設定パケット
以外のパケットは全ての接続されたループへ送信する。

【００３２】分岐ユニット９０７より送信されたスイッ
チ切り替えトークンパケットは各スレーブノードの第３
の解析実行装置２２２で受信され、伝達され、メインル
ープに関してはマスタノード９０１の第１の解析実行装
置２０２で受信された後に消滅され、サブループに関し
てはサブマスタノードの第２の解析実行装置２１２で受
信された後に消滅される。

【００３３】図１０はノードＩＤ設定パケットの伝達を
示す図であり、スイッチ切り替えトークンパケットを受
信し、データパケットの送受信を指示された初期ノード
ＩＤを持つスレーブノード１００２、１００４、１００
６、１００８は、第３のスイッチ２２３をネットワーク
を切断し第３の解析実行装置２２２（Ｂ側）へ接続を切
り替える。また、スイッチ切り替えトークンパケットを
受信し、データパケットの送受信を指示された初期ノー
ドＩＤを持つサブマスタノード１００３、１００５は第
２のスイッチ２１３を下位ループからの入力端子２１５
（Ｃ側）へ接続を切り替える。また、スイッチ切り替え
トークンパケットを受信し、データパケットの送受信を
指示された初期ノードＩＤを持つマスタノード１００１
は第１のスイッチ２０３を第１の解析実行装置２０２
（Ｂ側）へ接続を切り替える。このとき、マスタノード
は、下位ループからの入力端子２０５からの入力も観測
している。ここで、スレーブノード１００２、１００
４、１００６、１００８はスレーブノード２２１と同
一、サブマスタノード１００３、１００５はサブマスタ
ーノード２１１と同一、マスタノード１００１はマスタ
ノード２０１と同一である。

【００３４】マスタノード１００１は、第１のスイッチ
２０３を第１の解析実行装置２０２側へ切り替えた後に
ノードＩＤ設定パケットをデータパケットとして送出す
る。

【００３５】分岐ユニット１００７はマスタノード１０
０１からのパケットを解析し、それがノードＩＤ設定パ
ケットであった場合、ある一つのループ（この場合はメ
インループ）にのみ送信を行い、他のループには送信を
行わない。

【００３６】分岐ユニット１００７から送信されたノー
ドＩＤ設定パケットはスレーブノード１００８で受信さ
れ、スレーブノード１００８のノードＩＤが設定され
る。スレーブノード１００８の第３のスイッチは、ネッ
トワークを切断する側（Ｂ側）になっているのでメイン
ループにおいて、ノードＩＤ設定パケットはスレーブノ
ード１００８以降のスレーブノード１００２には到着し
ない。また、現時点でノードＩＤを設定しているメイン
ループ以外のループ、つまりサブループのスレーブノー
ド１００４、１００６およびサブマスタノード１００
３、１００５にも、ノードＩＤ設定パケットは到着しな
い。

【００３７】また、スイッチ切り替えトークンパケット
を受信したマスタノード以外のノード（全てのスレーブ
ノードおよびサブマスタノード）はデータパケットを送
出しないものとする。全てのノードは、トークンパケッ
ト受信から一定時間後にそれぞれのスイッチを初期状態
の接続に戻し、次順のトークンパケットの送信、受信に
備える。

【００３８】再びマスタノードは第１のスイッチ２０３
を第１の解析実行装置側（Ｂ側）に切り替えて、スイッ
チ切り替えトークンパケットを分岐ユニット対して発行
する。先と同様に分岐ユニットはパケットを解析し、全
ループへ送信する。スイッチ切り替えトークンパケット
は全てのノードにより受信されるが、図１０においてノ
ードＩＤを設定済みのスレーブノード１００８は既に初
期ノードＩＤ以外のノードＩＤが設定されているので、
スイッチ切り替えを行わない。

【００３９】図１１は２回目のノードＩＤ設定パケット
の伝達を示す図であり、既にノードＩＤを設定済みのス
レーブノード１１０８以外のノードは先と同様にそれぞ
れのスイッチの切り替えを行う。

【００４０】マスタノード１１０１はマスタノード２０
１と同一であり、第１の解析実行装置２０２よりノード
ＩＤ設定パケットを送出する。

【００４１】分岐ユニット１１０７はマスタノードから
のパケットを解析し、それがノードＩＤ設定パケットで
あるので、メインループにだけそのパケットの送信を行
う。

【００４２】分岐ユニット１１０７から送信されたノー
ドＩＤ設定パケットはスレーブノード１１０９で受信さ
れ、スレーブノード１１０９のノードＩＤが設定され
る。スレーブノード１１０９の第３のスイッチは、ネッ
トワークを切断する側（Ｂ側）になっているので、ノー
ドＩＤ設定パケットはスレーブノード１１０９にて消滅
される。

【００４３】各ノードは、それぞれのスイッチを初期状
態の接続に戻し、次順のトークンパケットの受信に備え
る。

【００４４】以下同様にして順にメインループのノード
のノードＩＤを設定していくと、Ｎ回目（Ｎは現在のノ
ードＩＤの設定を行っているループに接続されるノード
の数）のノードＩＤの設定において、図１２のようにノ
ードＩＤ設定パケットがマスタノード１２０１自身に戻
って来る。ノードＩＤ設定パケットが自ノードに戻って
くるとマスタノード１２０１は自ノードのノードＩＤを
設定し、メインループに接続されたノードのノードＩＤ
設定を終了すると同時に、次のサブループに接続された
ノードのノードＩＤ設定に入る。

【００４５】分岐ユニットは、次のループのノードＩＤ
設定のパケットを受信すると、ノードＩＤを設定する対
象となるループが変わったことを検知し、ノードＩＤ設
定パケットを送信するループをまだノードＩＤ設定が完
了していないループに変更する。

【００４６】同様にしてノードＩＤの設定が進むと、Ｎ
回目（Ｎは現在のノードＩＤの設定を行っているループ
に接続されるノードの数）のノードＩＤの設定におい
て、ノードＩＤ設定パケットがサブマスタノードに送信
されるが、ノードＩＤ設定パケットを受信してノードＩ
Ｄを設定したサブマスタノードは、次のスイッチ切り替
えトークンパケットを受信すると、自ノードの第２のス
イッチを自ループからの入力端子２１４（Ａ）側に接続
を切り替える。こうすることにより、さらにその次の
（Ｎ＋１回目の）ノードＩＤ設定パケットはマスタノー
ドによって受信され、消滅される。ここで、サブマスタ
ノード１２０３、１２０５はサブマスタノード２１１と
同一である。

【００４７】マスタノードは、自ループ以外のノードの
ノードＩＤを設定中にノードＩＤ設定パケットを受信す
ると、現在ノードＩＤの設定を行っているループに接続
された全てのノードのノードＩＤの設定が完了したと認
識し、さらに次のループのノードＩＤ設定へと進む。

【００４８】ただし、サブマスタノードが、第２のスイ
ッチを自ループからの入力端子２１４（Ａ）側に接続を
切り替えるのは、ノードＩＤ設定パケットを受信した次
のサイクルの１回だけである。以後、ノードＩＤが設定
済みのサブマスタノードは、スイッチ切り替えトークン
パケットを受信すると、下位ループからの入力端子２１
５（Ｃ）側へ接続を切り替える。こうすることにより、
以降の、下位ループのノードＩＤの設定において、その
ループに接続されたノードのノードＩＤ設定の完了を示
すノードＩＤ設定パケットがマスタに伝達されるのを可
能にする。

【００４９】以下同様にして、ネットワーク上の全ての
ノードのノードＩＤが設定される。なお、ノードＩＤは
自ノードの所属するループを示すループアドレスと、自
ループに所属する他のノードと一致しないノードアドレ
スによって構成される。

【００５０】また、ノードＩＤ設定の対象となるループ
の順序は、この例には限らず、任意の順序で設定を行う
ことが可能であるのは言うまでもない。

【００５１】また、分岐ユニットを用いる代りに、図８
に示した複数の出力ポートを持ったマスタノードを用い
ても実現可能である。

【００５２】図８において、８０１はマスタノードであ
り、各ループへの出力端子８０５〜８０７を持つ。８０
２はトークンパケットの送出と前記トークンパケットの
解析とデータ送出制御とデータ受信を行う第１の解析実
行装置、８０３はメインループからの入力端子、８０４
は下位に接続されたサブマスタノードからの入力端子、
８０５はメインループへの出力端子、８０６、８０７は
サブループへの出力端子、８０９はノードＩＤ設定パケ
ット送出ポート、８０８は通常のパケット（ノードＩＤ
設定パケット以外のパケット）の出力ポートであり、８
１０〜８１２はスイッチであり、ノードＩＤ設定パケッ
トを特定のループに送出するための接続（Ｄ側）を持
つ。

【００５３】マスタノード８０１は通常のパケット（ノ
ードＩＤ設定パケット以外のパケット）を送出する際に
は、前述した通りそれぞれのスイッチ８１０〜８１２の
接続を全て第１の解析実行装置８０２の通常のパケット
の出力ポート８０８（Ｂ）側に切り替えてパケット送出
を行う。自ループに接続されたノードのデータパケット
を通過させる際には、前述した通りそれぞれのスイッチ
８１０〜８１２の接続を全てメインループからの入力端
子（Ａ）側に切り替える。下位ループに接続されたノー
ドのデータパケットを通過させる際には、前述した通り
それぞれのスイッチ８１０〜８１２の接続を全て下位ル
ープからの入力端子（Ｃ）側に切り替える。

【００５４】ノードＩＤ設定を行う際には、まずスイッ
チ８１０〜８１２の接続を全て第１の解析実行装置８０
２の通常のパケットの出力ポート８０８（Ｂ）側に切り
替えて、全ループに対してスイッチ切り替えトークンパ
ケット（初期ノードＩＤを持つノードを送信ノードおよ
び受信ノードに指定したトークンパケット）を発行す
る。初期ノードＩＤを持つサブマスタノードの第２のス
イッチと初期ノードＩＤを持つスレーブノードの第３の
スイッチの接続が、それぞれ第２の解析実行装置（Ｂ）
側と第３の解析実行装置（Ｂ）側に切り替わる。その後
マスタノード８０１は、スイッチ８１０〜８１２のうち
ノードＩＤ設定の対象となるループに出力をもったスイ
ッチ（スイッチ８１０〜８１２のうちの１つ）の接続
を、ノードＩＤ設定パケット送出ポート（Ｄ）側に切り
替えて、１つのループに対してのみノードＩＤ設定パケ
ットを発行する。初期ノードＩＤを持つノードのうち唯
一のノードが、マスタノード８０１の送出したノードＩ
Ｄ設定パケットを受信し、自ノードのノードＩＤの設定
を行う。この動作を繰り返し、マスタノード８０１は全
ノードに対してのノードＩＤ設定を行う。

【００５５】このように、１台のマスタノードと１台以
上のスレーブノードがループ状に接続されたメインルー
プと、１台のサブマスタノードと１台以上のスレーブノ
ードが接続された１組以上のサブループによって構成さ
れたネットワークにおいて、マスタノードとスレーブノ
ードは初期ノードＩＤを持ち、マスタノードは送信ノー
ド、受信ノード共に初期ノードＩＤを指定したトークン
パケットと、データパケットとしてのノードＩＤ設定パ
ケットを唯一のループにのみ送出することを繰り返すこ
とにより、マスタノードによるノードＩＤの設定を可能
とする。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、１台のマ
スタノードと、１台以上のスレーブノードがループ状に
接続されたメインループと、１台のサブマスタノードと
１台以上のスレーブノードが接続された１組以上のサブ
ループによってネットワークを構成し、サブマスタノー
ドの出力を上位のサブマスタノードもしくはマスタノー
ドに接続し、マスタノード、サブマスタノードおよびス
レーブノードのスイッチを切り替え、トークンパケット
とデータパケットの送出、伝達および消滅を行うことに
より、パケットの伝送時間を増加させることなく、伝送
効率を維持したまま、ノードとループの追加を容易なも
のとする。

【００５７】また、マスタノードとスレーブノードは初
期ノードＩＤを持ち、マスタノードは送信ノード、受信
ノード共に初期ノードＩＤを指定したトークンパケット
と、データパケットとしてのノードＩＤ設定パケットを
唯一のループにのみ送出することを繰り返すことによ
り、電源投入等の立ち上げ時に各ノードのノードＩＤを
自動的に設定することができるという格別な効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるネットワーク制
御装置を示す図

【図２】ノードの構成図

【図３】各ノードのスイッチの初期状態を示す図

【図４】トークンパケットの伝達と消滅を示す図

【図５】データパケットの伝達と消滅を示す図

【図６】本発明の実施の形態２におけるネットワーク制
御装置を示す図

【図７】分岐ユニットの構成図

【図８】複数の出力ポートを持ったマスタノードの構成
図

【図９】スイッチ切り替えトークンパケットの伝達と消
滅を示す図

【図１０】ノードＩＤ設定パケットの伝達を示す図

【図１１】２回目のノードＩＤ設定パケットの伝達を示
す図

【図１２】Ｎ回目のノードＩＤ設定パケットの伝達を示
す図

【図１３】従来の方法を用いた実施形態を示す図

【符号の説明】１０１マスタノード１０３，１０５サブマスタノード１０２，１０４，１０６スレーブノード２０２第１の解析実行装置２１２第２の解析実行装置２２２第３の解析実行装置２０３第１のスイッチ２１３第２のスイッチ２２３第３のスイッチ６０７分岐ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森口健一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信ノードと受信ノードを指定し、データ
通信を行うためのトークンパケットを一定時間毎に発行
する１台のマスタノードと、１台以上のスレーブノード
がループ状に接続されたメインループと、１台のサブマ
スタノードと１台以上のスレーブノードが接続された１
組以上のサブループによって構成されたネットワーク制
御装置において、前記マスタノードは、全ループに対す
る前記トークンパケットの送出と前記トークンパケット
の解析、データ送出制御およびデータ受信を行う第１の
解析実行装置と、接続を切り替えて前記第１の解析実行
装置と前記メインループからの入力と下位に接続された
前記サブマスタノードからの入力のいずれかを選択し出
力を行う第１のスイッチを具備し、前記サブマスタノー
ドは、前記トークンパケットの解析とデータ送出制御お
よびデータ受信を行う第２の解析実行装置と、接続を切
り替えて前記第２の解析実行装置と前記サブループから
の入力と下位に接続された別の前記サブマスタノードか
らの入力のいずれかを選択し、前記マスタノードもしく
は上位に接続された別の前記サブマスタノードに対して
出力を行う第２のスイッチを具備し、前記スレーブノー
ドは、前記トークンパケットの解析とデータ送出制御お
よびデータ受信を行う第３の解析実行装置と、前記ネッ
トワークを切断し前記第３の解析実行装置へ接続を切り
替える第３のスイッチを具備し、前記第１のスイッチと
前記第２のスイッチと前記第３のスイッチを切り替える
ことにより、前記トークンパケットとデータパケットの
送出、伝達および消滅を行うことを特徴としたネットワ
ーク制御装置。
【請求項２】マスタノードは第１のスイッチを第１の解
析実行装置側に切り替えて、前記第１の解析実行装置よ
りトークンパケットを全ループに対して同時に出力し、
メインループを一周した前記トークンパケットを受信
し、自ノードにて消滅させた後に前記第１のスイッチの
切り替えを行い、サブマスタノードは第２のスイッチを
下位ループの入力側にしておき、サブループを一周した
前記トークンパケットを受信し、自ノードにて消滅させ
た後に前記第２のスイッチの切り替えを行い、スレーブ
ノードは第３のスイッチをネットワーク接続側にしてお
き、前記トークンパケットを受信し、自ノードを通過さ
せた後に前記第３のスイッチの切り替えを行い、データ
パケットの送信、受信に備えることを特徴とした請求項
１記載のネットワーク制御装置。
【請求項３】トークンパケットによってデータ送信を指
定された特定のノードだけが第１のスイッチまたは第２
のスイッチまたは第３のスイッチを解析実行装置側に切
り替えデータパケットを送出し、マスタノード経由で全
ループに対して前記データパケットの伝送を行い、再び
前記特定のノードに戻った前記データパケットを消滅さ
せた後に前記第１のスイッチまたは前記第２のスイッチ
または前記第３のスイッチの切り替えを行い、前記マス
タノードとサブマスタノードは、前記特定のノードが自
ループに属する場合は前記第１のスイッチまたは前記第
２のスイッチを自ループからの入力側にしておき、前記
データパケットを通過させた後に前記第１のスイッチま
たは前記第２のスイッチの切り替えを行い、前記特定の
ノードが自ループに属さない場合は、前記第１のスイッ
チまたは前記第２のスイッチを下位ループからの入力側
にしておき、自ループからの入力側から前記データパケ
ットを受信し消滅させた後に前記第１のスイッチまたは
前記第２のスイッチの切り替えを行い、次順の前記トー
クンパケットの送信、受信に備えることを特徴とした請
求項２記載のネットワーク制御装置。
【請求項４】トークンパケットで複数の受信ノードを指
定、または前記トークンパケットで複数の受信ノードを
示すグループＩＤを指定することにより、該当する複数
のノードで同一のデータパケットの受信を行うことを特
徴とした請求項３記載のネットワーク制御装置。
【請求項５】データパケットを解析して、前記データパ
ケットがマスタノードからのノードＩＤ設定パケットで
ない場合には全ループに前記データパケットを通過さ
せ、前記データパケットが前記マスタノードからのノー
ドＩＤ設定パケットである場合には全ループの中の１つ
のループにのみ前記データパケットを通過させる分岐ユ
ニットを、前記マスタノードから全ループへの分岐点に
具備し、前記マスタノードおよびサブマスタノードおよ
びスレーブノードは共通の初期ノードＩＤを持ち、前記
マスタノードが送信ノード、受信ノード共に前記初期ノ
ードＩＤを指定したトークンパケットを送出することに
より、前記初期ノードＩＤを持つ全てのノードは解析実
行装置側にスイッチの接続を切り替え、その後前記マス
タノードがデータパケットとして前記ノードＩＤ設定パ
ケットを送出することにより、前記初期ノードＩＤを持
つノードのうち唯一のノードのみが前記ノードＩＤ設定
パケットを受信し、自ノードのノードＩＤを設定するこ
とを特徴した請求項３または請求項４記載のネットワー
ク制御装置。
【請求項６】マスタノードは、メインループおよび１組
以上のサブループのそれぞれへの出力端子を具備し、前
記マスタノードおよびサブマスタノードおよびスレーブ
ノードは共通の初期ノードＩＤを持ち、前記マスタノー
ドは送信ノード、受信ノード共に前記初期ノードＩＤを
指定したトークンパケットを送出することにより、前記
初期ノードＩＤを持つ全てのノードは解析実行装置側に
スイッチの接続を切り替え、その後前記マスタノードが
データパケットとして唯一のループにのみノードＩＤ設
定パケットを送出することにより、前記初期ノードＩＤ
を持つノードのうち唯一のノードのみが前記ノードＩＤ
設定パケットを受信し、自ノードのＩＤを設定すること
を特徴とした請求項３または請求項４記載のネットワー
ク制御装置。
【請求項７】ノードＩＤを設定されたノードは、以降の
通信においては初期ノードＩＤを使用せず、マスタノー
ドは送信ノード、受信ノード共に前記初期ノードＩＤを
指定したトークンパケットの送出と、ノードＩＤ設定パ
ケットの送出を繰り返すことにより、各ノードに異なっ
たノードＩＤを指定することを特徴とした請求項５また
は請求項６記載のネットワーク制御装置。
【請求項８】ノードＩＤは、自ノードの所属するループ
を示すループアドレスと、自ループに所属する他のノー
ドと一致しないノードアドレスによって構成されること
を特徴とした請求項５または請求項６または請求項７記
載のネットワーク制御装置。