JPH05191418A - 伝送制御方式 - Google Patents

伝送制御方式

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JPH05191418A
JPH05191418A JP2047192A JP2047192A JPH05191418A JP H05191418 A JPH05191418 A JP H05191418A JP 2047192 A JP2047192 A JP 2047192A JP 2047192 A JP2047192 A JP 2047192A JP H05191418 A JPH05191418 A JP H05191418A
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JP
Japan
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station
stations
synchronization
data frame
solicitation
Prior art date
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Pending
Application number
JP2047192A
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English (en)
Inventor
Hiromi Nagasaki
寛美 長崎
Hiroshi Saito
寛 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba System Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba System Technology Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba System Technology Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Bus Control (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トークン・パッシング・バス又はこれと類似
した通信規約を有する伝送制御方式において、従局のデ
ータ送信時刻の変動を少なくすると共に、主局の同期制
御の手順を容易にする。 【構成】 この伝送制御方式は、同期の主局がネットワ
ーク参加局のアドレス情報より、システムを形成する上
で必要な従局がすべてネットワークに参加していると判
定した場合に、従局に対して新局勧誘を中止する指令を
出し、従局はこの指令により新局勧誘を実行しないよう
にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、データ伝送方式に係
り、特にトークン・パッシング・バスを用いて互いに離
れた複数地点のデータ(例えば電圧・電流等の瞬時値)
を同時にサンプリングするための伝送制御方式に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ローカルエリアネットワーク(以下、L
ANという)は近年急速に普及しつつあるが、その中で
注目すべき動向のひとつに米国ゼネラルモーターズ(G
M)社の提唱したMAP(マニュファクチュアリング
オートメーション プロトコルManufacturing Automati
on Protocol )と呼ばれる工業用LANに対する関心の
高まりがあげられる。FA(ファクトリー オートメー
ション Factory Automation),OA(オフィス オー
トメーション Office Automation )のためにロボッ
ト,コンピュータ等多数の機器が工場,事務所に導入さ
れているが、これらの機器の相互接続を容易かつ安価に
行なえることを目的として、前記MAPの標準化が進め
られている。一企業のLANというよりは業界の標準を
目ざしており、多数の有力企業が参加している。ISO
(国際標準化機構)のOSI(オープン システム イ
ンターコネクション Open System Interconection)階
層モデルの各層を埋める形で標準化が進められており、
下位2層(物理層,データリンク層)のうち論理リンク
制御サブレイヤを除く部分は、IEEE(米国の電気・
電子技術者会議 The Institute of Electrical and El
ectronics EngineersInc.)802.4委員会のトーク
ン・パッシング・バスが使用される。現在IEEE80
2.4規格では物理層の伝送媒体としては同軸ケーブル
を使用することとしているが、光ファイバケーブルの適
用についても検討されつつあり、媒体を光ファイバケー
ブルとしてもデータリンク層の通信方式としては全く同
一である。
【0003】図5はこのトークン・パッシング・バスを
光ファイバで構成したネットワークを示す構成図であ
る。図において、11 〜1n はネットワークを構成する
局、21 〜2n は光ファイバケーブル、3は光スターカ
プラである。次に動作について説明する。バス形ネット
ワークには各局が任意にデータを送信する方式(CSM
A/CD)もあるが、伝送データ量が増大し負荷が大き
くなると伝送効率が急速に低下するという欠点がある。
これに対しこのトークン・パッシング・バスは、決定論
的アクセス方式によりこの欠点を避けている。即ち、ト
ークンと呼ばれる送信権がトークン・パッシング・バス
に加入している各局間で順番に受けわたされ、同一時刻
に複数の局が送信することが防止される。トークンはア
ドレスの大きい局から小さい局へ順番にわたされ、又、
各局は自局がトークンをわたすべき局(後続局)を記憶
しており、これによりトークンが巡回する論理上のリン
グ(論理リング)が構成される。しかしこの論理リング
が固定的なものであると、新しく局が加入したい場合に
加入できず、又、加入局のいずれかが故障すると論理リ
ングが壊れて通信が停止してしまうことになる。それ故
に、トークン・パッシング・バスでは次のようなリング
維持機能を備えている。
【0004】 ノイズ等によりトークンが一時的に消
失した時は、前トークン保持局がトークン再発行を行な
う。 後続局が故障した場合は、故障局の後続局にトーク
ンをわたし、故障局を論理リングから除去する。 ほぼ一定の周期で新局勧誘を行ない、論理リングに
加入を希望する局の加入を許可する。 一方、このトークン・パッシング・バスを用いて、機器
の高速制御を行なう応用分野があり、この中で各局で特
定信号を同時刻に繰り返し発生する必要があるシステム
がある。例えば、複数地点で電圧・電流等の瞬時値を同
時に求めるためのサンプリング信号の同期が必要なシス
テムの場合、トークン・パッシング・バスを用いて信号
同期を行なう方法としては、特定局を主局として、主局
が周期的に送信するデータフレームを利用して主局以外
の局(従局)が、主局に合わせて同期をとる方法が考え
られる。即ち、主局11 が主同期信号S1 を周期Tで発
生し、主局11 のデータフレームD1 を主同期信号S1
に同期して送信し、従局12 〜1n はデータフレームD
1 の着信時刻から逆算して主同期信号S1 の発生時刻を
知ることが可能となり、ネットワークに参加する全ての
局の信号同期が可能となる。
【0005】ここで主局11 が送信する同期のためのデ
ータフレームD1 を主同期データフレームとする。更に
主同期信号S1 に同期して主同期データフレームD1
一定周期で送信するため、主同期データフレームの送信
に先立って空データフレームを送信し、かつ主同期デー
タフレームの送信完了時刻と主同期信号S1 の時間差に
応じて空データフレームの長さを変えることにより、主
同期信号S1 に同期した主同期データフレームD1 の送
信が可能となる。一方、従局では前記主同期データフレ
ームD1 の受信完了時刻と局同期制御信号との時間差に
より自局内の局同期制御信号を位相制御することで、主
同期信号S1 に追随して局同期制御信号の信号同期が行
なわれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】通常、ネットワークの
維持・拡張のためネットワークの参加局は定周期毎に勧
誘フレームを送信し、新局の勧誘を行なわなければなら
ないが、機器の高速制御を行なう応用分野に適用した場
合では、システムを構成する上で必要とする局が限定で
き、かつ、必要とする局がすべてネットワークに参加し
たことを条件として運用できる場合がある。例えば、電
力系統の保護システムに適用した例として、同期の主局
を母線保護リレー装置に、同期の従局を各フィーダに設
置した端末装置で構成する場合がある。このシステムの
場合、母線保護リレー装置及び各端末装置がすべてネッ
トワークに参加した状態が運用形態となり、保守・点検
時を除けば、1装置でもネットワークに参加していない
状態は通常有り得ないものである。ところが、従来のネ
ットワークでは、システムを構成する上で必要な局がす
べてネットワークに参加している場合でも、新局の勧誘
を行なっており、更に従来の伝送制御方式では新局勧誘
が各局毎に独立に行なわれるため、例えば図6の
(イ),(ウ)に示すように新局勧誘が実行される度に
主同期データフレームの送信完了時刻が大きく変動し、
そのため従局のデータ送信時刻が変動し、主局の空デー
タフレームの調整方法によっては一時的に信号同期外れ
となる場合があるなどの問題点があった。本発明は上記
問題点を解消するためになされたものであり、従局のデ
ータ送信時刻の変動を少なくすると共に、主局の同期制
御の手順が容易となる伝送制御方式を提供することを目
的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による伝送制御方
式は、同期の主局がネットワーク参加局のアドレス情報
より、システムを形成する上で必要な従局がすべてネッ
トワークに参加していると判定した場合に、従局に対し
て新局勧誘を中止する指令を出し、従局はこの指令によ
り新局勧誘を実行しないようにしたものである。
【作用】したがって、本伝送制御方式は上記手段によ
り、主局がネットワークの全参加局からシステムを形成
する上での局構成で有るか否かを判断し、新局勧誘を必
要としない局構成となった時に、従局に対して新局勧誘
を中止する指令を出し、これにより従局は新局勧誘を中
止することで、新局勧誘時の一時的な信号同期外れを防
止でき、各参加局のデータ送信タイミングの変動をなく
すことができる。
【0008】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1は本発明の信号同期方式による主局の主同期
データフレームの送信方法を示す。A1 〜An は各々図
5における局11 〜1n の局アドレスを示し、A1 >A
2 >…An が成り立つ。図5のトークン・パッシング・
バスにおいて局11 を信号同期に関する主局,局12
n を従局とする。図2は本発明の一実施例による主局
の勧誘同期指令の送信方法を示す。図3は本発明の特徴
である主局の動作フローを示し、図4は従局の動作フロ
ーを示す。 a. 主局となる局の動作の詳細な説明 主局はトークンを後続局へわたす度に図3に示すフロー
の動作を実行する。即ち、トークン・パスを実行する度
に1ずつ減算する勧誘同期制御カウンタCNTを有し、
ステップ1にて現在の勧誘同期制御カウンタCNTの値
が0でないなら1を減算し、0の際は最大設定値CNT
max を代入する。ステップ2にて主同期信号S1 と主同
期データフレームD1 の送信完了時刻との時間差t1
計測する。ステップ3にて前回送信された空データフレ
ームDs 以外のフレームの長さの総和及びサイレンスの
総和が変更されないものとして、前回空データフレーム
の長さts 前と前記計測した時間差t1 とにより、本来
送信すべき空データフレームの長さts 現を計算する。
通常空データフレームの長さの計算式は例えば、ts 現
=ts 前−t1 となるが、その他ts 現=ts 前− 1/2
・t1 あるいはts =2ts 前−ts 前々−t1 現
1 前等が考えられるが、本発明の特徴ではないので、
s 現=f(t1 )とする。
【0009】次にステップS1 にて主局は、システムを
構成する上で必要な局(システム局)のすべてがネット
ワークに参加していることを判別する。すべて加入して
いると判断した場合はステップS2 、必要な局がまだ加
入していないと判断した場合はステップ4の動作を行な
う。この場合、システムを形成する上で必要な局は、予
め定数として設定しておくだけでなく、外部からの設
定、もしくは遠隔操作にて設定しても良いことは言うま
でもない。ステップS2 では今回送信すべき空データフ
レームの長さts として、前記本来送信すべき空デ
ータフレームの長さをts 現を使用する。ステップS3
では前記今回送信すべき空データフレームの長さts
を有する空データフレームDs を送信待ち行列に加え
る。更にステップS4 で勧誘同期制御カウンタCNTに
0を代入し、ステップ11に処理を移す。
【0010】ステップS1 にてまだ必要な局が加入して
いないと判断した場合は、ステップ4にて前記勧誘同期
制御カウンタCNTの値とネットワークの参加局中の最
小アドレス局のアドレスAn の既定定数a倍の乗算した
結果が一致しているかどうか判定し、一致していればス
テップ8、一致していなければステップ5の動作を行な
う。ステップ5では前記勧誘同期制御カウンタCNTの
値とネットワークの参加中の最小アドレス局以外の局の
アドレスA1 〜An-1 の既定定数a倍の乗算した結果が
1つでも一致しているか否か判定し、いずれか一致して
いればステップ7、すべて一致していなければステップ
6の動作を行なう。ステップ6ではネットワークの参加
局中の何れの局も新局勧誘を行なわないと判断し、今回
送信すべき空データフレームの長さts として前記
本来送信すべき空データフレームの長さts 現を使用す
る。ステップ7ではネットワーク中の最小アドレス局を
除く局11 〜1n-1 の新局勧誘を予知し、今回送信すべ
き空データフレームの長さts として、前記本来送
信すべき空データフレームの長さts 現より勧誘フレー
ムの長さtc 及び1応答ウィンドウの長さtw を減算し
た値を使用する。ステップ8ではネットワーク中の最小
アドレス局1n の新局勧誘を予知し、今回送信すべき空
データフレームの長さts として、前記本来送信す
べき空データフレームの長さts 現より勧誘フレームの
長さtc 及び2応答ウィンドウの長さ2・tw を減算し
た値を使用する。
【0011】ステップ9では前記今回送信すべき空デー
タフレームの長さts を有する空データフレームD
s を送信待ち行列に加える。ステップ10では勧誘同期制
御カウンタCNTを参照し、カウンタ値が0であればス
テップ11、0でなければステップ12の動作を行なう。ス
テップ11では例えば図2に示すような勧誘同期指令付き
の主同期データフレームを送信待ち行列に追加する。ス
テップ12では勧誘同期指令なしの主同期データフレーム
を送信待ち行列に追加する。ネットワークの構成情報の
収集方法としては、例えばデータフレーム受信毎にフレ
ームの送信元アドレスを抽出し、受信順に配列しておく
ことにより可能となる。又、前記最大設定値CNTmax
は主局となる局のアドレスA1 の既定定数a倍より大き
い値を選択しておく必要がある。以上のように親局側が
動作すると、ステップS1 でシステムを構成する上で必
要な局のすべてがネットワークに参加していると判断し
た場合は、勧誘同期制御カウンタを0とすることで、常
にステップ11を実行することになる。又、ネットワーク
に参加すべき局がある場合、ステップ4以降を実行し、
これにより従局側では新局勧誘を行なう。
【0012】b. 従局となる局の動作の詳細な説明 従局はトークンを後続局へわたす度に図4に示すフロー
の動作を実行する。即ち、ステップ1では主局より受信
した主同期データフレーム中に勧誘同期指令があるか否
か判定し、あればステップ2にて勧誘同期制御カウンタ
CNTに0を代入し、ステップ3の動作を実行する。勧
誘同期指令なしの場合はそのままステップ3の動作を実
行する。ステップ3では勧誘同期制御カウンタCNTを
参照し、0でなければ1を減算し、0であれば最大設定
値CNTmax を代入する。ステップ4にて前記勧誘同期
制御カウンタCNTの値と従局のアドレスA1 〜An
既定定数a倍の乗算した結果が、一致していればステッ
プ6にて新局勧誘を実行し、一致していなければステッ
プ5にて勧誘禁止を実行する。以上のように従局側が動
作すると、主局がシステムを構成する上で必要な局がネ
ットワークにすべて加入していると判断した場合、主局
から勧誘同期指令が継続出力され、従局側ではこの勧誘
同期指令があると判断して、勧誘同期制御カウンタCN
Tを最大設定値CNTmax を代入し、CNT=自局アド
レスとなることがなく結果として勧誘禁止となる。
【0013】以上のような主局及び従局の動作により、
図1のような動作となる。即ち、(ア)のケースでは勧
誘同期制御カウンタCNTに最大設定値CNTmax が設
定されてから、トークン・パス毎に1ずつ前記勧誘同期
制御カウンタCNTが減算されていく過程の状態で、新
局勧誘は行なわれず、今回送信すべきデータフレームD
s の長さts として、本来の空データフレームの長
さts 現(ts 現=f(t1 ))を使用して、主同期デ
ータフレームD1 の送信完了時刻と主同期信号S1 が同
期する。(イ)のケースでは主局11 の新局勧誘が行な
われ、主局11 は今回送信すべき空データフレームDs
の長さts として本来の空データフレームts 現
ら勧誘フレームの長さtc と1応答ウィンドウの長さt
w を減算した結果(ts =ts 現−tc −tw )を
使用し、主同期データフレームD1 の送信完了時刻と主
同期信号S1 が同期する。(ウ)のケースでは、従局1
2 が新局勧誘を行ない、(イ)のケースと同様に主同期
データフレームD1 の送信完了時刻と主同期信号S1
同期する。(エ)のケースでは、最小アドレス局1n
新局勧誘を行ない、主局11 の今回送信すべき空データ
フレームDs の長さts 現として、ts 現−tc −2・
w を使用し、同じく主同期データフレームD1 の送信
完了時刻と、主同期信号S1 が同期する。(オ)のケー
スでは、前記勧誘同期制御カウンタCNTの値が最小局
1 のアドレスAn の既定定数a倍より小さくなった場
合で、新局勧誘は行なわれず、主局11 の今回送信すべ
き空データフレームの長さts として本来送信すべ
き空データフレームの長さts を使用する。
【0014】更に、(カ)のケースでは、ネットワーク
に参加している局がシステムを構成する上で必要な局が
すべて加入していると主局が判定した場合で、ネットワ
ークに参加しているどの局も新局勧誘を行なわないた
め、主局11 の今回送信すべきデータフレームの長さt
s として本来送信すべき空データフレームts 現
使用する。従って、主同期データフレームD1 の送信完
了時刻と主同期信号S1 は同期する。勧誘フレームの長
さtc はIE3 802.4規格の中で長さが規定されて
おり、応答ウィンドウの長さtw はシステム固有の値と
して予め設定される。従って、前記勧誘フレームの長さ
c 及び応答ウィンドウの長さtw は固定値として主局
1 で保持しておく必要がある。又、主局,従局共、図
3,図4に示す以外の動作も必要であるが、本発明の特
徴部分ではないため説明は省略する。なお、上記実施例
では主局が勧誘同期指令を継続出力することで新局勧誘
を実行しないようにしたが、主局は主同期データフレー
ムの中で新局勧誘の禁止指令を送信し、従局はこの新局
勧誘禁止指令にしたがって新局の勧誘を実行しないよう
にする。もしくは、主局の中でカウントしている勧誘同
期制御カウンタの値を主同期データフレームの中で送信
し、このカウント値は新局勧誘禁止を行なう場合に一定
値(例えば最大値)として送信するようにしても、同様
の効果を得ることができる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればシ
ステムを構成する上で必要な従局がすべてネットワーク
に参加した時点で、新局勧誘を中止することで、主局の
主同期データフレームの送信完了時刻が主同期信号に同
期して一定に保たれ、又、従局側の送信タイミングも主
同期信号に同期して一定に保たれる。従って、安定な信
号同期が得られ、なおかつ信号同期制御のためのソフト
ウェアを容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるトークン・パッシング
・バスの動作を示す図。
【図2】本発明の一実施例による主同期データフレーム
の構成図。
【図3】本発明の一実施例による主局の動作フロー図。
【図4】本発明の一実施例による主局および従局の動作
フロー図。
【図5】光スターカプラを用いたバス形ネットワークの
構成図。
【図6】従来の信号同期方式による新局勧誘を周期的に
実行した場合のトークン・パッシング・バスの動作を示
す図。
【符号の説明】
1 〜Tn トークンフレーム D1 〜Dn データフレーム Ds 空データフレーム A1 〜An 局アドレス CNT 勧誘同期制御カウンタ a 既定値(新局勧誘間隔) tc 勧誘フレーム長 tw 応答ウィンドウ長 ts 現 本来送信すべき空データフレーム長 ts 今回送信すべき空データフレーム長 S1 主同期信号 t1 主同期信号と主同期データフレームの送信完了時
刻との時間差 11 〜1n 局 21 〜2n 光ファイバケーブル 3 光スターカプラ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 IEEE802.4トークン・パッシン
    グ・バス又はこれと類似の通信規約を有するネットワー
    クを用いた伝送制御方式において、システム構成上の局
    がすべて前記ネットワークに参加していることを条件
    に、前記ネットワーク上の新局勧誘を中心することを特
    徴とする伝送制御方式。
JP2047192A 1992-01-09 1992-01-09 伝送制御方式 Pending JPH05191418A (ja)

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JP2047192A JPH05191418A (ja) 1992-01-09 1992-01-09 伝送制御方式

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JP2047192A JPH05191418A (ja) 1992-01-09 1992-01-09 伝送制御方式

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JP2047192A Pending JPH05191418A (ja) 1992-01-09 1992-01-09 伝送制御方式

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