JPH07235945A - リングバスシステムにおける通信制御方式 - Google Patents
リングバスシステムにおける通信制御方式Info
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- JPH07235945A JPH07235945A JP6027726A JP2772694A JPH07235945A JP H07235945 A JPH07235945 A JP H07235945A JP 6027726 A JP6027726 A JP 6027726A JP 2772694 A JP2772694 A JP 2772694A JP H07235945 A JPH07235945 A JP H07235945A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は複数の通信ノードをリング状のバスで
接続し少なくとも一つのシステムを管理する通信管理ノ
ードを備えたトークンパッシング方式により送信権を得
るリングバスシステムにおける通信制御方式に関し,リ
ングバスが輻輳してもシステムの処理能力の低下を防止
し,トラヒックに依存せずに安定的な処理能力を得るこ
とを目的とする。 【構成】通信管理ノードにリングバス上を巡回する1個
の通常トークンフレームを生成すると共にリングバス上
の巡回時間を監視する通常トークン生成監視手段を設け
る。通常トークンフレームの監視により得られた巡回時
間を負荷状態監視制御手段が予め設定された時間を継続
して越えるか判別し,その条件を満たすとリングバスが
輻輳状態として通常トークンフレームとは別にプライオ
リティを付加した個別トークンフレームを個別トークン
生成監視手段から生成してリングバス上に送信して監視
する。
接続し少なくとも一つのシステムを管理する通信管理ノ
ードを備えたトークンパッシング方式により送信権を得
るリングバスシステムにおける通信制御方式に関し,リ
ングバスが輻輳してもシステムの処理能力の低下を防止
し,トラヒックに依存せずに安定的な処理能力を得るこ
とを目的とする。 【構成】通信管理ノードにリングバス上を巡回する1個
の通常トークンフレームを生成すると共にリングバス上
の巡回時間を監視する通常トークン生成監視手段を設け
る。通常トークンフレームの監視により得られた巡回時
間を負荷状態監視制御手段が予め設定された時間を継続
して越えるか判別し,その条件を満たすとリングバスが
輻輳状態として通常トークンフレームとは別にプライオ
リティを付加した個別トークンフレームを個別トークン
生成監視手段から生成してリングバス上に送信して監視
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はトークンパッシング方式
を採用したリングバスシステムにおける通信制御方式に
関する。
を採用したリングバスシステムにおける通信制御方式に
関する。
【0002】データ送受信機能を備えた複数の通信ノー
ドをリング状のバスに接続したリングバスシステムで
は,少なくとも一つのシステムを管理する通信管理ノー
ドを備え,リングバスを巡回する1個のトークンフレー
ムを捕捉した通信ノードがデータの送信権を得るトーク
ンパッシング方式が知られている。
ドをリング状のバスに接続したリングバスシステムで
は,少なくとも一つのシステムを管理する通信管理ノー
ドを備え,リングバスを巡回する1個のトークンフレー
ムを捕捉した通信ノードがデータの送信権を得るトーク
ンパッシング方式が知られている。
【0003】このトークンパッシング方式を用いた場
合,リングバス内の多数の通信ノードが通信を要求して
いると,トークンフレームの巡回時間が長くなり,シス
テムの処理能力が低下するため,その改善が望まれてい
る。
合,リングバス内の多数の通信ノードが通信を要求して
いると,トークンフレームの巡回時間が長くなり,シス
テムの処理能力が低下するため,その改善が望まれてい
る。
【0004】
【従来の技術】図7はリングバスシステムの説明図,図
8は通信ノードの構成例である。図7のA.はリングバ
スシステムの構成,B.はフレーム構成である。
8は通信ノードの構成例である。図7のA.はリングバ
スシステムの構成,B.はフレーム構成である。
【0005】図7のA.において,70〜75は一般の
通信ノード(#1〜#6で表示),76は複数の通信ノ
ード及びリングバスを制御する機能を持つ通信管理ノー
ド(#7で表示),RB0,RB1は各通信ノード間を
接続するためのリングバスを表す。この構成ではリング
バスがRB0,RB1と2本設けられているが,一方
(例えばRB0)を現用として,他方(例えばRB1)
は現用が障害の時の予備として使用する。なお,現用と
してn本設けたリングバスをn+1構成のリングバスと
称される。このリングバスシステムでは,リングバス上
を巡回する1個のトークンを捕捉した通信ノードがデー
タの送信権を得て送信データを他の通信ノードへ送信す
る。
通信ノード(#1〜#6で表示),76は複数の通信ノ
ード及びリングバスを制御する機能を持つ通信管理ノー
ド(#7で表示),RB0,RB1は各通信ノード間を
接続するためのリングバスを表す。この構成ではリング
バスがRB0,RB1と2本設けられているが,一方
(例えばRB0)を現用として,他方(例えばRB1)
は現用が障害の時の予備として使用する。なお,現用と
してn本設けたリングバスをn+1構成のリングバスと
称される。このリングバスシステムでは,リングバス上
を巡回する1個のトークンを捕捉した通信ノードがデー
タの送信権を得て送信データを他の通信ノードへ送信す
る。
【0006】図7のB.に通信ノード間の通信に用いら
れるフレーム構成が示され,は,コマンドを送信する
ための制御フレーム(トークンフレームを含む)であ
り,はデータを送信するためのフレームである。これ
らのフレームの中の,Fはフラグ(01111110の8ビッ
ト),Cはコマンド,DAは通信先(宛先)アドレス,
SAは送信元アドレス,FCSは誤り検出のためのフレ
ームチェックシーケンス,Iは送信すべきデータが格納
される情報フィールドである。トークンフレームは,
の制御フレームのC(コマンド)が特定パターン(例え
ば,オール1)であることにより表示する。
れるフレーム構成が示され,は,コマンドを送信する
ための制御フレーム(トークンフレームを含む)であ
り,はデータを送信するためのフレームである。これ
らのフレームの中の,Fはフラグ(01111110の8ビッ
ト),Cはコマンド,DAは通信先(宛先)アドレス,
SAは送信元アドレス,FCSは誤り検出のためのフレ
ームチェックシーケンス,Iは送信すべきデータが格納
される情報フィールドである。トークンフレームは,
の制御フレームのC(コマンド)が特定パターン(例え
ば,オール1)であることにより表示する。
【0007】図8に示す通信ノード(図7に示す70〜
75)の構成において,80はバスインタフェース部,
81は上流の通信ノードからの信号を受信するための処
理をするリングバスインタフェース受信部,82はフレ
ームがトークンであるか通常のフレームかの識別や,フ
レームに含まれる制御信号,即ちアドレス,コマンド等
の解析を行うフレーム解析部,83は上流の通信ノード
から受け取って他通信ノードへ送る必要のあるフレーム
や,自通信ノードからフレームを送信する場合に送信デ
ータ切替部86の切替制御を行う送信制御部,84は自
通信ノードが障害の時上流から受信したフレームをバイ
パスして下流の通信ノードへ送信するか,障害で無い時
リングバスインタフェース送信部85からのフレームを
送信するかを切替える切替部,85は下流の通信ノード
へ送信するための処理を行う送信側のリングバスインタ
フェース送信部,86はフレーム解析部82からのフレ
ームか,自通信ノードから発生するフレームの何れかを
選択する送信データ切替部,87はバスインタフェース
部80と,プロセッサ側とのインタフェースをとるプロ
セッサインタフェース部,88は通信ノードのプロセッ
サ部,89は通信ノードのメモリ部である。
75)の構成において,80はバスインタフェース部,
81は上流の通信ノードからの信号を受信するための処
理をするリングバスインタフェース受信部,82はフレ
ームがトークンであるか通常のフレームかの識別や,フ
レームに含まれる制御信号,即ちアドレス,コマンド等
の解析を行うフレーム解析部,83は上流の通信ノード
から受け取って他通信ノードへ送る必要のあるフレーム
や,自通信ノードからフレームを送信する場合に送信デ
ータ切替部86の切替制御を行う送信制御部,84は自
通信ノードが障害の時上流から受信したフレームをバイ
パスして下流の通信ノードへ送信するか,障害で無い時
リングバスインタフェース送信部85からのフレームを
送信するかを切替える切替部,85は下流の通信ノード
へ送信するための処理を行う送信側のリングバスインタ
フェース送信部,86はフレーム解析部82からのフレ
ームか,自通信ノードから発生するフレームの何れかを
選択する送信データ切替部,87はバスインタフェース
部80と,プロセッサ側とのインタフェースをとるプロ
セッサインタフェース部,88は通信ノードのプロセッ
サ部,89は通信ノードのメモリ部である。
【0008】バスインタフェース部80は,リングバス
対応に各通信ノードに備えられ,プロセッサインタフェ
ース部87を介して接続するプロセッサ部88,メモリ
部89とにより通信ノードが構成されている。以下に図
8の通信ノードの動作を説明する。
対応に各通信ノードに備えられ,プロセッサインタフェ
ース部87を介して接続するプロセッサ部88,メモリ
部89とにより通信ノードが構成されている。以下に図
8の通信ノードの動作を説明する。
【0009】通常リングバスからのフレームは,リング
バスインタフェース受信部81で受信し,フレーム解析
部82で受信フレームを解析する。ある通信ノードが送
信動作を行う場合,プロセッサ部88からプロセッサイ
ンタフェース部87を介して送信制御部83に対して送
信要求を発行している。この状態で前記フレーム解析部
82から,トークンフレーム検出信号を受信すると送信
制御部83は送信データ切替部86をプロセッサ部88
からのデータに切替え,リングバスインタフェース送信
部85からリングバス上にデータを送信すると共に,最
終データ送信後に前記捕捉したトークンフレームをリン
グバス上に送信して送信動作を終了する。
バスインタフェース受信部81で受信し,フレーム解析
部82で受信フレームを解析する。ある通信ノードが送
信動作を行う場合,プロセッサ部88からプロセッサイ
ンタフェース部87を介して送信制御部83に対して送
信要求を発行している。この状態で前記フレーム解析部
82から,トークンフレーム検出信号を受信すると送信
制御部83は送信データ切替部86をプロセッサ部88
からのデータに切替え,リングバスインタフェース送信
部85からリングバス上にデータを送信すると共に,最
終データ送信後に前記捕捉したトークンフレームをリン
グバス上に送信して送信動作を終了する。
【0010】このようなリングバスシステムでは,各通
信ノード間の通信種別として,1対1通信及び1対n通
信があり,それらは図7のB.に示すフレーム構成のD
A部に通信先アドレスを設定することにより識別してい
る。通信先アドレスは,1対1通信の際は個別アドレ
ス,1対n通信では代表アドレス,グループグローバル
アドレス,オールグローバルアドレスが設定される。送
信されたフレームが宛先(代表アドレスの場合は複数の
宛先)で受信されると,該当するノードでフレームを引
き取り,リングバス上に受信した旨のACKフレームを
送信元の通信ノードへ宛てて送信する。送信元でこれを
受信すると通信先へフレームが正常に送信されたか否か
を確認することができる。また,宛先の通信ノードが,
バッファビジー等で受信不可の場合はREJ(拒否)フ
レームを返送することで通信が完了する。なお,トーク
ンフレームのDA部はどの通信ノードも使用可能なオー
ルグローバルアドレスとして設定される。
信ノード間の通信種別として,1対1通信及び1対n通
信があり,それらは図7のB.に示すフレーム構成のD
A部に通信先アドレスを設定することにより識別してい
る。通信先アドレスは,1対1通信の際は個別アドレ
ス,1対n通信では代表アドレス,グループグローバル
アドレス,オールグローバルアドレスが設定される。送
信されたフレームが宛先(代表アドレスの場合は複数の
宛先)で受信されると,該当するノードでフレームを引
き取り,リングバス上に受信した旨のACKフレームを
送信元の通信ノードへ宛てて送信する。送信元でこれを
受信すると通信先へフレームが正常に送信されたか否か
を確認することができる。また,宛先の通信ノードが,
バッファビジー等で受信不可の場合はREJ(拒否)フ
レームを返送することで通信が完了する。なお,トーク
ンフレームのDA部はどの通信ノードも使用可能なオー
ルグローバルアドレスとして設定される。
【0011】また,通信管理ノード76では,リングバ
スを巡回するトークンの巡回時間を監視し,規定時間内
にトークンが検出できない場合はトークン紛失として上
位装置に通知すると共に新たなトークンを再生しリング
バス上に送出する機能を備えている。
スを巡回するトークンの巡回時間を監視し,規定時間内
にトークンが検出できない場合はトークン紛失として上
位装置に通知すると共に新たなトークンを再生しリング
バス上に送出する機能を備えている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記したようにリング
バスシステムでは,通信を行う際には必ずリングバス上
を巡回するトークンフレームを捕捉しなければならない
ため,トークンフレームの巡回時間がシステムの処理能
力を大きく左右することになる。特に,高トラヒック時
には各通信ノードが送信要求を持っており,巡回するト
ークンフレームを各通信ノードが捕捉してデータの送信
を行うと,各ノード内でのトークンの保留時間が大きく
なるため,トークンの巡回時間が延びてシステムの処理
能力が低下するという問題がある。
バスシステムでは,通信を行う際には必ずリングバス上
を巡回するトークンフレームを捕捉しなければならない
ため,トークンフレームの巡回時間がシステムの処理能
力を大きく左右することになる。特に,高トラヒック時
には各通信ノードが送信要求を持っており,巡回するト
ークンフレームを各通信ノードが捕捉してデータの送信
を行うと,各ノード内でのトークンの保留時間が大きく
なるため,トークンの巡回時間が延びてシステムの処理
能力が低下するという問題がある。
【0013】本発明は複数の通信ノードをリング状のバ
スに接続したリングバスシステムにおいて,リングバス
が輻輳した際にトークンフレームの巡回時間が極端に遅
れることによるシステムの処理能力の低下を防止し,ト
ラヒックに依存せずに安定的な処理能力が得られ,且つ
高い信頼度を確保することができるリングバスシステム
における通信制御方式を提供することを目的とする。
スに接続したリングバスシステムにおいて,リングバス
が輻輳した際にトークンフレームの巡回時間が極端に遅
れることによるシステムの処理能力の低下を防止し,ト
ラヒックに依存せずに安定的な処理能力が得られ,且つ
高い信頼度を確保することができるリングバスシステム
における通信制御方式を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理構成
図である。図1において,1は通信管理ノード,10は
受信フレームを解析してトークンフレーム(単に,トー
クンという)を検出するフレーム解析部,11は通常ト
ークンを生成して監視する通常トークン生成監視手段,
12は通常トークンの巡回時間により負荷状態を監視し
て輻輳が発生するとその程度に応じて個別トークンの発
生・消滅を制御する負荷状態監視制御手段,13−1〜
13−n(n≧1)はそれぞれ負荷状態監視制御手段1
2により制御され予め決められた通信ノードの特定グル
ープ(例えば,リングバスを介する通信量が多いグルー
プ)が使用可能な個別トークンを生成して監視する個別
トークン生成監視手段であり,1乃至複数個設けること
ができる。2は通信ノード,20はフレーム解析部,2
1は通常トークン検出手段,22は自グループの個別ト
ークン検出手段である。
図である。図1において,1は通信管理ノード,10は
受信フレームを解析してトークンフレーム(単に,トー
クンという)を検出するフレーム解析部,11は通常ト
ークンを生成して監視する通常トークン生成監視手段,
12は通常トークンの巡回時間により負荷状態を監視し
て輻輳が発生するとその程度に応じて個別トークンの発
生・消滅を制御する負荷状態監視制御手段,13−1〜
13−n(n≧1)はそれぞれ負荷状態監視制御手段1
2により制御され予め決められた通信ノードの特定グル
ープ(例えば,リングバスを介する通信量が多いグルー
プ)が使用可能な個別トークンを生成して監視する個別
トークン生成監視手段であり,1乃至複数個設けること
ができる。2は通信ノード,20はフレーム解析部,2
1は通常トークン検出手段,22は自グループの個別ト
ークン検出手段である。
【0015】本発明はリングバスを巡回する通常トーク
ンの巡回時間を監視して負荷の状態を監視してバスの輻
輳状態を検出すると,通常トークンとは別に特定の通信
ノードのグループが使用できる個別トークンを,輻輳の
程度に対応して1個または複数個発生してリングバスに
送出することにより,リングバスの処理能力を向上させ
るものである。
ンの巡回時間を監視して負荷の状態を監視してバスの輻
輳状態を検出すると,通常トークンとは別に特定の通信
ノードのグループが使用できる個別トークンを,輻輳の
程度に対応して1個または複数個発生してリングバスに
送出することにより,リングバスの処理能力を向上させ
るものである。
【0016】
【作用】通信管理ノード1では通常トークン生成監視手
段11からシステムの立ち上げと同時に通常トークンを
発生してトークンの巡回時間の監視を開始する。フレー
ム解析部10はリングバスから入力するフレームを解析
し,通常トークンを検出すると通常トークン生成監視手
段11に供給する。通常トークン生成監視手段11は前
回の通常トークンのリングバスへの送信時から受信まで
の巡回時間を毎回検出して負荷状態監視制御手段12へ
供給すると共に通常トークンをリングバスへ送信する。
負荷状態監視制御手段12は,検出された巡回時間が予
め設定された値を継続して越えた場合に輻輳状態と判断
し,最初の段階で個別トークン生成監視手段13−1を
駆動する。
段11からシステムの立ち上げと同時に通常トークンを
発生してトークンの巡回時間の監視を開始する。フレー
ム解析部10はリングバスから入力するフレームを解析
し,通常トークンを検出すると通常トークン生成監視手
段11に供給する。通常トークン生成監視手段11は前
回の通常トークンのリングバスへの送信時から受信まで
の巡回時間を毎回検出して負荷状態監視制御手段12へ
供給すると共に通常トークンをリングバスへ送信する。
負荷状態監視制御手段12は,検出された巡回時間が予
め設定された値を継続して越えた場合に輻輳状態と判断
し,最初の段階で個別トークン生成監視手段13−1を
駆動する。
【0017】個別トークン生成監視手段13−1は,リ
ングバス上に通常トークンとは別の種類の個別トークン
を生成してリングバスに送出して監視する。個別トーク
ンは,通常トークンのフレーム構成に準拠しDA部(通
信先アドレス)を通常の通信で使用する設定値によりプ
ライオリティ(特定の通信ノードのグループだけが利用
できること)を付与する。例えば,リングバス上で通信
量が比較的多い通信ノードのグループが使用可能なよう
に個別トークンのDA部を設定することができる。
ングバス上に通常トークンとは別の種類の個別トークン
を生成してリングバスに送出して監視する。個別トーク
ンは,通常トークンのフレーム構成に準拠しDA部(通
信先アドレス)を通常の通信で使用する設定値によりプ
ライオリティ(特定の通信ノードのグループだけが利用
できること)を付与する。例えば,リングバス上で通信
量が比較的多い通信ノードのグループが使用可能なよう
に個別トークンのDA部を設定することができる。
【0018】通信ノード2ではフレーム解析部20にお
いて,通常トークン検出手段21において通常トークン
を検出し,この通信ノードから送信要求がある時に通常
トークンを検出すると,送信権が得られてデータの送信
を行う。また,個別トークン検出手段22は,この通信
ノード2に対し利用可能なものとして割り当てられた個
別トークンであるか否かを検出する。具体的には個別ト
ークン検出手段22に予め当該通信ノード(グループ)
に割り当てられた個別トークンのアドレスが設定されて
おり,設定された個別トークンを検出するとこの通信ノ
ード2は送信権を得て,データの送信を行うことがで
き,終了するとその個別トークンを送信する。
いて,通常トークン検出手段21において通常トークン
を検出し,この通信ノードから送信要求がある時に通常
トークンを検出すると,送信権が得られてデータの送信
を行う。また,個別トークン検出手段22は,この通信
ノード2に対し利用可能なものとして割り当てられた個
別トークンであるか否かを検出する。具体的には個別ト
ークン検出手段22に予め当該通信ノード(グループ)
に割り当てられた個別トークンのアドレスが設定されて
おり,設定された個別トークンを検出するとこの通信ノ
ード2は送信権を得て,データの送信を行うことがで
き,終了するとその個別トークンを送信する。
【0019】負荷状態監視制御手段12は,輻輳状態の
発生により個別トークン生成監視手段13−1を起動し
た後も更に輻輳状態が悪い状態に対応する設定値を継続
して越えたことを検出すると,2番目の個別トークン生
成監視手段13−2を起動する。個別トークン生成監視
手段13−2も,最初に動作している個別トークン生成
監視手段13−1と同様の構成で,別の通信ノードグル
ープが使用できる個別トークンを生成して,監視を行
う。このように,複数の個別トークン生成監視手段13
−1,13−2,…13−n(図示されてない)により
個別トークンが生成される。
発生により個別トークン生成監視手段13−1を起動し
た後も更に輻輳状態が悪い状態に対応する設定値を継続
して越えたことを検出すると,2番目の個別トークン生
成監視手段13−2を起動する。個別トークン生成監視
手段13−2も,最初に動作している個別トークン生成
監視手段13−1と同様の構成で,別の通信ノードグル
ープが使用できる個別トークンを生成して,監視を行
う。このように,複数の個別トークン生成監視手段13
−1,13−2,…13−n(図示されてない)により
個別トークンが生成される。
【0020】負荷状態監視制御手段12は,通常トーク
ンの巡回時間の監視により,輻輳状態が順次解消される
と,それに合わせて現在動作している個別トークン生成
監視手段13−n…13−2,13−1を順番に停止さ
せて,各個別トークンを消滅させる。
ンの巡回時間の監視により,輻輳状態が順次解消される
と,それに合わせて現在動作している個別トークン生成
監視手段13−n…13−2,13−1を順番に停止さ
せて,各個別トークンを消滅させる。
【0021】
【実施例】図2は通信管理ノードの要部の構成図,図3
は各トークンフレームの具体例を示す図である。
は各トークンフレームの具体例を示す図である。
【0022】この実施例では,個別トークンとして軽度
の輻輳状態に発生する個別トークンAと,個別トークン
Aが発生しても輻輳状態が悪くなった場合に発生する個
別トークンBの2つを発生するものとする。
の輻輳状態に発生する個別トークンAと,個別トークン
Aが発生しても輻輳状態が悪くなった場合に発生する個
別トークンBの2つを発生するものとする。
【0023】図2には通信管理ノードのトークン管理に
関する部分を中心に示し,図中,30はフレーム解析
部,30aはDA(通信先アドレス)部解析部,30b
はC(コマンド)部解析部30b,31は通常トークン
及び本発明による個別トークンを管理するトークン管理
部,32は通常トークン生成・監視部,32aは監視カ
ウンタ,33は負荷状態監視制御部,33aは輻輳カウ
ンタA,33bは輻輳カウンタB,33cは輻輳状態A
がオンかオフかを表すフラグ,33dは輻輳状態Bがオ
ンかオフかを表すフラグ,34は個別トークンA生成・
監視部,34aは個別トークンAの巡回時間を監視し異
常を検出する監視カウンタ,35は個別トークンB生成
・監視部,35aは個別トークンBを監視する監視カウ
ンタ,36は送信制御部,37は送信データ切替部であ
る。
関する部分を中心に示し,図中,30はフレーム解析
部,30aはDA(通信先アドレス)部解析部,30b
はC(コマンド)部解析部30b,31は通常トークン
及び本発明による個別トークンを管理するトークン管理
部,32は通常トークン生成・監視部,32aは監視カ
ウンタ,33は負荷状態監視制御部,33aは輻輳カウ
ンタA,33bは輻輳カウンタB,33cは輻輳状態A
がオンかオフかを表すフラグ,33dは輻輳状態Bがオ
ンかオフかを表すフラグ,34は個別トークンA生成・
監視部,34aは個別トークンAの巡回時間を監視し異
常を検出する監視カウンタ,35は個別トークンB生成
・監視部,35aは個別トークンBを監視する監視カウ
ンタ,36は送信制御部,37は送信データ切替部であ
る。
【0024】なお,通信管理ノードも,一般の通信ノー
ドと基本的には同様の機構により構成され,図2のフレ
ーム解析部30,送信制御部36及び送信データ切替部
37はそれぞれ図8の同じ名称の82,83,86に対
応し,通信ノードの他の各部(図8の81,84,8
5,87〜89)は,図2では図示省略されている。
ドと基本的には同様の機構により構成され,図2のフレ
ーム解析部30,送信制御部36及び送信データ切替部
37はそれぞれ図8の同じ名称の82,83,86に対
応し,通信ノードの他の各部(図8の81,84,8
5,87〜89)は,図2では図示省略されている。
【0025】トークンフレームの具体例を図3に示す。
通常トークンフレームと本発明による個別トークンフレ
ームの基本構成は従来の制御フレーム(図7のB.参
照)と同様に,F(フラグ),C(コマンド),DA
(通信先アドレス),SA(送信元アドレス),FCS
(フレームチェックシーケンス),F(フラグ)とで構
成される。
通常トークンフレームと本発明による個別トークンフレ
ームの基本構成は従来の制御フレーム(図7のB.参
照)と同様に,F(フラグ),C(コマンド),DA
(通信先アドレス),SA(送信元アドレス),FCS
(フレームチェックシーケンス),F(フラグ)とで構
成される。
【0026】トークンフレームの構成のC(コマンド)
部によりトークン(例えば,「FF(H)」,但しHは
16進表示)であることを表示し,DA部により通常ト
ークンであるか,個別トークンフレームであるかを表示
する。この例では,図3に示すように通常トークンのD
A部を「FF(H)」とし,個別トークンAは「E*」
(H),すなわち8ビットで表示すると「1110**
**」(但し*は無視する)とし,個別トークンBを
「C*(H)」,すなわち8ビットで表示すると「11
00****」とする。このように,通常トークンと個
別トークンを設定すると,トークンの種別を識別するた
めDA部を解析する場合に前半の4ビットだけで識別す
ることができる。
部によりトークン(例えば,「FF(H)」,但しHは
16進表示)であることを表示し,DA部により通常ト
ークンであるか,個別トークンフレームであるかを表示
する。この例では,図3に示すように通常トークンのD
A部を「FF(H)」とし,個別トークンAは「E*」
(H),すなわち8ビットで表示すると「1110**
**」(但し*は無視する)とし,個別トークンBを
「C*(H)」,すなわち8ビットで表示すると「11
00****」とする。このように,通常トークンと個
別トークンを設定すると,トークンの種別を識別するた
めDA部を解析する場合に前半の4ビットだけで識別す
ることができる。
【0027】図4は上記図2に示す構成における制御フ
ローであり,図5はリングバス上の通常トークンと個別
トークンの動作例を示す図であり,図6は通常トークン
の巡回時間の変化に対する輻輳状態の説明図である。
ローであり,図5はリングバス上の通常トークンと個別
トークンの動作例を示す図であり,図6は通常トークン
の巡回時間の変化に対する輻輳状態の説明図である。
【0028】図4の制御フローを,図2,図5及び図6
を参照しながら説明する。なお,図5の動作例には,上
記図7に示す通信ノード#1〜#6(但し,#4〜#6
はまとめて表示)と通信管理ノード#7とから成るリン
グバスシステムにおける,(1) 通常時,(2) 輻輳状態
A,(3) 輻輳状態Bの各状態における各トークンの動作
が示され図6は図5の各状態(1) 〜(3) に対応する巡回
時間,規定時間等の関係が示されている。また,この実
施例では,各通信ノード#1〜#6をシステムの処理単
位グループに分割し,通信ノード#4〜#6のグループ
だけが個別トークンフレームAを使用可能とし通信ノー
ド#1〜#3のグループだけが個別トークンBを使用可
能として,各個別トークンにプライオリティを付加して
いる。
を参照しながら説明する。なお,図5の動作例には,上
記図7に示す通信ノード#1〜#6(但し,#4〜#6
はまとめて表示)と通信管理ノード#7とから成るリン
グバスシステムにおける,(1) 通常時,(2) 輻輳状態
A,(3) 輻輳状態Bの各状態における各トークンの動作
が示され図6は図5の各状態(1) 〜(3) に対応する巡回
時間,規定時間等の関係が示されている。また,この実
施例では,各通信ノード#1〜#6をシステムの処理単
位グループに分割し,通信ノード#4〜#6のグループ
だけが個別トークンフレームAを使用可能とし通信ノー
ド#1〜#3のグループだけが個別トークンBを使用可
能として,各個別トークンにプライオリティを付加して
いる。
【0029】最初に通信管理ノードにフレームが受信さ
れると(図4のS1),フレーム解析部(図2の30)
のDA部解析部(図2の30a)でDA部(通信先アド
レス)を解析する(同S2)。この結果について受信フ
レームが自ノード宛か判別する(同S3)。この場合,
自ノード宛かの判別は,予め各通信ノード毎に装置番号
が割付けらており,その値とDA部で指定された値との
合致により判断される。但し,通常トークンのDA部は
「F*」であり,何れの通信ノードも合致とみなす。ま
た,個別トークンA,Bは「E*」,「C*」と指定さ
れ,各通信ノードのグループ分けされたノードが合致し
たものとみなす。
れると(図4のS1),フレーム解析部(図2の30)
のDA部解析部(図2の30a)でDA部(通信先アド
レス)を解析する(同S2)。この結果について受信フ
レームが自ノード宛か判別する(同S3)。この場合,
自ノード宛かの判別は,予め各通信ノード毎に装置番号
が割付けらており,その値とDA部で指定された値との
合致により判断される。但し,通常トークンのDA部は
「F*」であり,何れの通信ノードも合致とみなす。ま
た,個別トークンA,Bは「E*」,「C*」と指定さ
れ,各通信ノードのグループ分けされたノードが合致し
たものとみなす。
【0030】自ノード宛でない場合,そのフレームは,
スルーでリングバスへ送出し,次に接続する通信ノード
へ送出する(同S4)。自ノード宛の場合,C部を解析
し(同S5),通常トークンフレームであるかをC部と
DA部の解析結果により識別する(同S6)。
スルーでリングバスへ送出し,次に接続する通信ノード
へ送出する(同S4)。自ノード宛の場合,C部を解析
し(同S5),通常トークンフレームであるかをC部と
DA部の解析結果により識別する(同S6)。
【0031】この説明では,最初は図5及び図6の(1)
の通常時の状態であり,通常トークンだけがリングバス
上に存在するものとする。ここで,通常トークンフレー
ムではなく,通信管理ノードに対する制御フレーム(コ
マンドを指示するフレーム)が受信された場合は,図4
のS7(個別トークンAか),S10(個別トークンB
か)の各判断で何れもノーと判定され,コマンド対応の
処理が実行される(同S13)。
の通常時の状態であり,通常トークンだけがリングバス
上に存在するものとする。ここで,通常トークンフレー
ムではなく,通信管理ノードに対する制御フレーム(コ
マンドを指示するフレーム)が受信された場合は,図4
のS7(個別トークンAか),S10(個別トークンB
か)の各判断で何れもノーと判定され,コマンド対応の
処理が実行される(同S13)。
【0032】通常トークンフレームである場合は,通常
トークン生成・監視部32の監視カウンタ(図2の32
a)を読出してその値を解析し(図4のS14),リセ
ットすると共に図4には図示されないが,スルーでリン
グバスへ送出する動作が行われる。監視カウンタ(図2
の32a)は通常トークンを生成してからリングバスを
巡回して戻るまでの巡回時間を常にカウントし,この監
視カウンタの時間値の解析された時間値が規定値A以内
か判定する(同S15)。この規定値Aは,図6に規定
時間Aとして示され,通常時では巡回時間は規定値A以
内である。規定値以内と判断されると,輻輳カウンタA
(図2の33a)をリセットし(図4のS16),輻輳
状態A(図2の33cがオンで,個別トークンA生成・
監視部34が駆動されて個別トークンAを生成する状
態)がオンになっている場合はこれをオフにして(同S
17),次のフレーム受信に備える。
トークン生成・監視部32の監視カウンタ(図2の32
a)を読出してその値を解析し(図4のS14),リセ
ットすると共に図4には図示されないが,スルーでリン
グバスへ送出する動作が行われる。監視カウンタ(図2
の32a)は通常トークンを生成してからリングバスを
巡回して戻るまでの巡回時間を常にカウントし,この監
視カウンタの時間値の解析された時間値が規定値A以内
か判定する(同S15)。この規定値Aは,図6に規定
時間Aとして示され,通常時では巡回時間は規定値A以
内である。規定値以内と判断されると,輻輳カウンタA
(図2の33a)をリセットし(図4のS16),輻輳
状態A(図2の33cがオンで,個別トークンA生成・
監視部34が駆動されて個別トークンAを生成する状
態)がオンになっている場合はこれをオフにして(同S
17),次のフレーム受信に備える。
【0033】監視カウンタの値が規定値A以内でない場
合,次に規定値B以内か判定する(図4のS18),こ
の規定値Bも,図6に規定時間Bとして示され,規定値
Aよりも長い時間である。この判定で規定値B以内の場
合,輻輳カウンタB(図2の33b)をリセットし(図
4のS19),輻輳状態B(図2の33dがオンで,個
別トークンB生成・監視部35が駆動されて個別トーク
ンBを生成する状態)がオンになっている場合,オフに
し(同S20),輻輳カウンタAを+1する(同S2
1)。さらに,輻輳カウンタAがオーバフローした(予
め設定した値を越えた)か判別し(同S22),オーバ
フローした場合は個別トークンAを生成してリングバス
へ送出すると共に,輻輳状態A(図2の33c)のフラ
グをオンにして(同S23〜25),次の受信フレーム
を待つ。
合,次に規定値B以内か判定する(図4のS18),こ
の規定値Bも,図6に規定時間Bとして示され,規定値
Aよりも長い時間である。この判定で規定値B以内の場
合,輻輳カウンタB(図2の33b)をリセットし(図
4のS19),輻輳状態B(図2の33dがオンで,個
別トークンB生成・監視部35が駆動されて個別トーク
ンBを生成する状態)がオンになっている場合,オフに
し(同S20),輻輳カウンタAを+1する(同S2
1)。さらに,輻輳カウンタAがオーバフローした(予
め設定した値を越えた)か判別し(同S22),オーバ
フローした場合は個別トークンAを生成してリングバス
へ送出すると共に,輻輳状態A(図2の33c)のフラ
グをオンにして(同S23〜25),次の受信フレーム
を待つ。
【0034】このように個別トークンAは,規定時間A
を越えることが継続して一定回数以上になると生成され
る。この状態は図5及び図6の(2) 輻輳状態Aとして示
される。この例では,発生した個別トークンAは,図5
の(2) に示すように通信ノード#4〜#6のグループ
(データ転送のトラヒックが多い通信ノードのグルー
プ)にプライオリティが付加され,他の通信ノード#1
〜#3は利用できない。
を越えることが継続して一定回数以上になると生成され
る。この状態は図5及び図6の(2) 輻輳状態Aとして示
される。この例では,発生した個別トークンAは,図5
の(2) に示すように通信ノード#4〜#6のグループ
(データ転送のトラヒックが多い通信ノードのグルー
プ)にプライオリティが付加され,他の通信ノード#1
〜#3は利用できない。
【0035】次に上記S18において監視カウンタ値が
規定値B以内でない場合は,輻輳カウンタBを+1し
(同S26),その値がオーバフローしたか判別し(同
S27),オーバフローした場合は,個別トークンBを
生成してリングバスへ送出し,輻輳状態B(図2の33
d)のフラグをオンにする(同S28〜30)。
規定値B以内でない場合は,輻輳カウンタBを+1し
(同S26),その値がオーバフローしたか判別し(同
S27),オーバフローした場合は,個別トークンBを
生成してリングバスへ送出し,輻輳状態B(図2の33
d)のフラグをオンにする(同S28〜30)。
【0036】この場合も,個別トークンBは規定時間B
を越えることが継続して一定回数以上になると生成され
る。この図5及び図6の(3) 輻輳状態Bとして示され
る。この例では,発生した個別トークンBは図5の(3)
に示すように通信ノード#1〜#3にプライオリティが
付加され,他の通信ノードは利用できない。この(3) の
状態では通常トークン,個別トークンA,個別トークン
Bがリングバス上に存在する。
を越えることが継続して一定回数以上になると生成され
る。この図5及び図6の(3) 輻輳状態Bとして示され
る。この例では,発生した個別トークンBは図5の(3)
に示すように通信ノード#1〜#3にプライオリティが
付加され,他の通信ノードは利用できない。この(3) の
状態では通常トークン,個別トークンA,個別トークン
Bがリングバス上に存在する。
【0037】次に個別トークンAまたは個別トークンA
と個別トークンBの両方がリングバス上に存在する場
合,図4のS6において通常トークンフレームではない
と判別され,次に個別トークンAであるか判別され(図
4のS7),個別トークンAである場合,輻輳状態Aの
フラグ(図2の33c)がオンか判別する(同S8)。
オンであれば個別トークンAをそのままリングバスへ送
出し(図示されない),上記のS17の動作によりオフ
になっていれば,すなわち,輻輳状態Aから通常状態に
負荷が軽減した場合には,個別トークンAを消滅させる
(同S9)。
と個別トークンBの両方がリングバス上に存在する場
合,図4のS6において通常トークンフレームではない
と判別され,次に個別トークンAであるか判別され(図
4のS7),個別トークンAである場合,輻輳状態Aの
フラグ(図2の33c)がオンか判別する(同S8)。
オンであれば個別トークンAをそのままリングバスへ送
出し(図示されない),上記のS17の動作によりオフ
になっていれば,すなわち,輻輳状態Aから通常状態に
負荷が軽減した場合には,個別トークンAを消滅させる
(同S9)。
【0038】また,受信したトークンが個別トークンA
でない場合,個別トークンBか判別し(同S10),個
別トークンBであると輻輳状態Bのフラグ(図2の33
d)がオンか判別する(同S11),オンの場合は個別
トークンBをそのまま(図示せず),オフになっていれ
ば(輻輳状態Bから輻輳状態Aまたは通常状態に負荷が
軽減された場合),個別トークンBを消滅させる(図4
のS12)。
でない場合,個別トークンBか判別し(同S10),個
別トークンBであると輻輳状態Bのフラグ(図2の33
d)がオンか判別する(同S11),オンの場合は個別
トークンBをそのまま(図示せず),オフになっていれ
ば(輻輳状態Bから輻輳状態Aまたは通常状態に負荷が
軽減された場合),個別トークンBを消滅させる(図4
のS12)。
【0039】各通信ノードでは,通常トークンフレーム
と1乃至複数の個別トークンを受信するが,予め各通信
ノードはリングバスシステムの設計において何れかの処
理単位にグループ分けされ,各通信ノードがどのグルー
プであるか設定されているため,個別トークンの受信処
理において,フレームを受信した場合フレーム解析部に
おいて自ノードで利用できる個別トークンを識別するこ
とができる。図5の(2),(3) に示す例では, 個別トーク
ンAは通信ノード#1〜#3ではスルー(通過)となる
が,通信ノード#4〜#6では使用可能である。使用可
能な個別トークンを検出した場合は,通常トークンの場
合と同様に処理され,その時送信要求があるとその個別
トークンを保持して,送信を行うことができ,送信後に
保持していた個別トークンをリングバスへ送出する。
と1乃至複数の個別トークンを受信するが,予め各通信
ノードはリングバスシステムの設計において何れかの処
理単位にグループ分けされ,各通信ノードがどのグルー
プであるか設定されているため,個別トークンの受信処
理において,フレームを受信した場合フレーム解析部に
おいて自ノードで利用できる個別トークンを識別するこ
とができる。図5の(2),(3) に示す例では, 個別トーク
ンAは通信ノード#1〜#3ではスルー(通過)となる
が,通信ノード#4〜#6では使用可能である。使用可
能な個別トークンを検出した場合は,通常トークンの場
合と同様に処理され,その時送信要求があるとその個別
トークンを保持して,送信を行うことができ,送信後に
保持していた個別トークンをリングバスへ送出する。
【0040】
【発明の効果】本発明によればリングバス上を巡回する
トークンフレームを捕捉することにより送信権を得て通
信を行うリングバスシステムにおいて,トラヒックの増
加に応じて各通信ノード内でのトークンフレームの保留
時間が長くなっても,リングバス上の負荷状態を早期に
検出して,負荷状態に応じて個別トークンフレームをリ
ングバス上に送出することにより各通信ノードでのトー
クンフレームの捕捉機会を増加させることができるた
め,トラヒックに依存しない安定した処理能力を得るこ
とができる。これにより,信頼度の高いリングバスシス
テムを実現することができる。
トークンフレームを捕捉することにより送信権を得て通
信を行うリングバスシステムにおいて,トラヒックの増
加に応じて各通信ノード内でのトークンフレームの保留
時間が長くなっても,リングバス上の負荷状態を早期に
検出して,負荷状態に応じて個別トークンフレームをリ
ングバス上に送出することにより各通信ノードでのトー
クンフレームの捕捉機会を増加させることができるた
め,トラヒックに依存しない安定した処理能力を得るこ
とができる。これにより,信頼度の高いリングバスシス
テムを実現することができる。
【図1】本発明の原理構成図である。
【図2】通信管理ノードの要部の構成図である。
【図3】各トークンフレームの具体例を示す図である。
【図4】図2に示す構成における制御フローを示す図で
ある。
ある。
【図5】リングバス上の通常トークンと個別トークンの
動作例を示す図である。
動作例を示す図である。
【図6】通常トークンの巡回時間の変化に対する輻輳状
態の説明図である。
態の説明図である。
【図7】リングバスシステムの説明図である。
【図8】通信ノードの構成例である。
1 通信管理ノード 10 フレーム解析部 11 通常トークン生成監視手段 12 負荷状態監視制御手段 13-1〜13-2 個別トークン生成監視手段 2 通信ノード 20 フレーム解析部 21 通常トークン検出手段 22 個別トークン検出手段
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の通信ノードをリング状のバスで接
続し少なくとも一つのシステムを管理する通信管理ノー
ドを備えたトークンパッシング方式により送信権を得る
リングバスシステムにおいて,前記通信管理ノードにリ
ングバス上を巡回する1個の通常トークンフレームを生
成すると共にリングバス上の巡回時間を監視する通常ト
ークン生成監視手段と,前記通常トークンフレームの巡
回時間を入力して予め設定された時間を継続して越えた
場合にリングバスが輻輳状態と判定する負荷状態監視制
御手段と,前記輻輳状態の判定出力により通常トークン
フレームとは別にプライオリティを付加した個別トーク
ンフレームを生成してリングバス上に送信して監視する
個別トークン生成監視手段とを備えることを特徴とする
リングバスシステムにおける通信制御方式。 - 【請求項2】 請求項1において,前記個別トークン生
成監視手段を複数個設け,前記負荷状態監視制御手段
は,予め複数の段階的な輻輳状態に対応した複数の巡回
時間の規定時間が設定され,前記通常トークンフレーム
のリングバス上の巡回時間が継続して,前記設定された
各段階の規定時間値を継続して越えたか順次判定し,越
えた場合は対応する輻輳状態を設定し,前記複数個の個
別トークン生成監視手段は,前記各段階の輻輳状態の設
定に応じて駆動され,対応する個別トークンフレームを
生成して監視することを特徴とするリングバスシステム
における通信制御方式。 - 【請求項3】 請求項1または2において,前記負荷状
態監視手段は,各輻輳状態に対応する輻輳カウンタを備
え,前記各輻輳状態の規定時間との比較において規定時
間を越えると対応する輻輳カウンタを加算して,カウン
ト値が予め設定された値を越えると対応する輻輳状態を
設定し,前記比較において規定時間を越えないと対応す
る輻輳カウンタをリセットして当該規定時間に対応する
輻輳状態が設定されていると設定を解除することを特徴
とするリングバスシステムにおける通信制御方式。 - 【請求項4】 請求項1または2において,各通信ノー
ドは,リングバスからの受信フレームを解析するフレー
ム解析部を備え,該フレーム解析部は前記通常トークン
を検出する通常トークン検出手段と,各通信ノードが利
用可能な個別トークンを検出する個別トークン検出手段
とを備え,各通信ノードは前記通常トークン検出手段ま
たは個別トークン検出手段により検出された通常トーク
ンまたは個別トークンを用いて送信を行うことを特徴と
するリングバスシステムにおける通信制御方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6027726A JPH07235945A (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | リングバスシステムにおける通信制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6027726A JPH07235945A (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | リングバスシステムにおける通信制御方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07235945A true JPH07235945A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=12229030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6027726A Withdrawn JPH07235945A (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | リングバスシステムにおける通信制御方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07235945A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100366224B1 (ko) * | 1999-08-23 | 2002-12-31 | 한국수력원자력 주식회사 | 타이머 제어형 토큰버스 프로토콜을 사용하는 분산제어 시스템의 제어 통신망에 있어서 실시간 주기 및 비주기 데이터의 전송방법 |
JP2007189592A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Kddi Corp | トークンバケットによるトラヒック制御装置、方法及びプログラム |
JP2007221529A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Kddi Corp | トークンバケットによるトラヒック制御装置、方法及びプログラム |
JP2008005096A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Kddi Corp | トークンバケットによるトラヒック制御装置、方法及びプログラム |
US7944838B2 (en) | 2006-01-16 | 2011-05-17 | Kddi Corporation | Apparatus, method and computer program for traffic control |
-
1994
- 1994-02-25 JP JP6027726A patent/JPH07235945A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100366224B1 (ko) * | 1999-08-23 | 2002-12-31 | 한국수력원자력 주식회사 | 타이머 제어형 토큰버스 프로토콜을 사용하는 분산제어 시스템의 제어 통신망에 있어서 실시간 주기 및 비주기 데이터의 전송방법 |
JP2007189592A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Kddi Corp | トークンバケットによるトラヒック制御装置、方法及びプログラム |
JP4577220B2 (ja) * | 2006-01-16 | 2010-11-10 | Kddi株式会社 | トークンバケットによるトラヒック制御装置、方法及びプログラム |
US7944838B2 (en) | 2006-01-16 | 2011-05-17 | Kddi Corporation | Apparatus, method and computer program for traffic control |
JP2007221529A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Kddi Corp | トークンバケットによるトラヒック制御装置、方法及びプログラム |
JP4577230B2 (ja) * | 2006-02-17 | 2010-11-10 | Kddi株式会社 | トークンバケットによるトラヒック制御装置、方法及びプログラム |
JP2008005096A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Kddi Corp | トークンバケットによるトラヒック制御装置、方法及びプログラム |
JP4577279B2 (ja) * | 2006-06-21 | 2010-11-10 | Kddi株式会社 | トークンバケットによるトラヒック制御装置、方法及びプログラム |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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