JPH0748735B2 - データ通信方式 - Google Patents

データ通信方式

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JPH0748735B2
JPH0748735B2 JP63053251A JP5325188A JPH0748735B2 JP H0748735 B2 JPH0748735 B2 JP H0748735B2 JP 63053251 A JP63053251 A JP 63053251A JP 5325188 A JP5325188 A JP 5325188A JP H0748735 B2 JPH0748735 B2 JP H0748735B2
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忠男 松本
信冨美 大橋
和汪 佐野
達弥 狩野
保彦 寺尾
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Toshiba Corp
Hitachi Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
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Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特にトークン・パシング・バスを利用し、更
新周期の異なるデータを効率よく伝送するデータ通信方
式に関するものである。
〔従来の技術〕
ローカルエリアネートワーク(以下、LAN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(GM)社の提唱したMA
P(マニユフアクチヤリングオートメーシヨン プロト
コル Manufacturing Automation 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
(フアクトリー オートメーシヨン Factory Automati
on)、OA(オフイスオートメーシヨン Office Automat
ion)のためにロボツト,コンピユ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 インターコネクシヨン Open Systems Interconnec
tion)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)のうち理
論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
Electronics Engineers Inc.)802.4委員会のトークン
・パシング・バスが使用される。現在IEEE802.4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事
としているが、光フアイバケーブルの適用についても検
討されつつあり、媒体を光フア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。
第2図はこのトークン・パシング・バスを光フアイバケ
ーブルで構成したネツトワークを示す構成図である。図
において、11〜1nはネツトワークを構成する局、21〜2n
は光フアイバケーブル、3は光スターカツプラーであ
る。
次に動作について説明する。バス形ネツトワークには各
局が任意にデータを送信する方法(CSMA/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、また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、また加入
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。
(1)ノイズ等によりトークンが一時的に消失したとき
は前トークン保持局がトークン再発行を行なう。
(2)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。
(3)ほぼ一定の周期で親局勧誘を行い、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・パシング・バスを用い計測情報の
伝送及び機器の高速制御を行う応用分野があるが、実際
に、トークン・パシング・バスを用いて、上記の応用を
行おうとすると、例えば、しや断器の制御指令は1〜2m
s以内に伝送する必要があるが、電流電圧等の計測情報
は20ms〜50msの時間間隔で伝送するなど更新周期の異な
るデータを同一のバスで伝送する必要性が出てくる。
トークン・パシング・バス方式において、伝送するデー
タの内容は、利用者が決定するが、一般には、更新周期
の異なるデータを混在させることとなる。まず、送信す
るデータの更新周期を考慮しない一般の伝送方式の第3
図と第4図を用いて、説明する。
第3図は、このような従来のアイイーイーイー(IEEE)
802.4委員会のトークン・パシング・バス方式によるバ
ス上のデータの送信状況を一般的にあらわしたものであ
る。▲Dj i▼は、局1iが第jサイクルに送出するデータ
フレームであり、▲Ti j▼は、局1iが局j向に送出する
トークンフレームである。また、ここでサイクルとは、
トークンが各局を1回ずつ渡り、各局がデータフレーム
を送出する期間を示している。さらに局1iのアドレス値
はiとである。第4図はデータフレームの構成を示して
おりこれは、IEEE 802.4委員会に規定の通りである。
以下このデータフレーム中のデータ(data)部以外のプ
リアンプル(PR)、スターテイングデリミタ(SD)、フ
レームコントロール(FC)、デイシジヨンアドレス(D
A)、ソースアドレス(SA)、フレームチエツクシーケ
ンス(FCS)、及びエンデイングデリミタ(ED)の各部
分を便宜上伝送制御情報と呼ぶ。ここで一適用例として
各局で発生する送信すべきデータの量とそのデータの更
新周期が以下のような場合について考える。
○局1l〜局1(k+1):データ量……niオクテツト(i=
(k+1)〜l) 更新周期…毎サイクル ○局1k〜局11:データ量……mjオクテツト(j=1〜
k) 更新周期……Mサイクル ここで、kとMの関係は下記である。
k<M この様な場合、局11〜局1lまで全ての局が毎サイクル送
信権を得るたびにデータを均等に送信する方式が考えら
れる。即ち下記のような伝送方式が考えられる。
○局1l〜局1(k+1)は、送信すべきniオクテツト(i=
(k+1)〜l)のデータが発生した後、一時たくわえ
ておき、各サイクルで送信権を得た時このデータを送出
する。
○局1k〜11は、送信すべきmjオクテツト(j=1〜k)
のデータが発生した後、一時たくわえておき、各サイク
ルで送信権を得るたびにmj/MオクテツトずつM回に分割
して送出する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のトークン・パシング・バス方式によるデータ通信
方式は以上のように構成されているので、トークン・パ
シング・バスのフレームは、第4回の如く伝送制御情報
がデータ量に関りなく一定であるため、伝送するデータ
量の小さい局が多くなると伝送効率の低下を招くという
問題点があり、その場合、伝送効率向上のため、更新周
期がMサイクルである局1k〜局11のデータを毎サイクル
ごとにデータを送出するのではなく、Mサイクルごとに
全データを一斉に送出することも考えられるが、その場
合、トークン・ローテーシヨン時間が長くなるため、そ
の次のサイクルでトークン・ホールド・タイムが時間切
れなつてデータを送出できない局が発生する可能性がで
てくるという問題点があつた。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたので、更新周期の異なるデータを効率よく順次伝送
できるデータ通信方式を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るデータ通信方式は、ネツトワーク上の局
の主局が一定の送信回数毎にカウンタセツト指令をネツ
トワーク上の複数の従局に送信し、各従局が、受信した
カウンタセツト指令に従つて自局のカウンタを各局に共
通な値にセツトし、トークンパスの度そのカウンタを歩
進させて、このカウンタの値が自局のアドレス値と等し
くなつた時にのみデータフレームを送出するようにした
ものである。
〔作用〕
この発明におけるデータ通信方式は、更新周期の長いデ
ータをも送出する局は、送信権を得るたびにデータを送
出するのではなく、更新周期にみあつたサイクルにおい
てのみデータを送出するよう制御し、データフレームの
送出数を総合的に減らし、かつ、更新周期の長いデータ
をまとめて、伝送することにより伝送効率の向上を計る
ものである。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明によるデータ通信方式におけるバス上のデ
ータの送信状況を一般的にあらわす説明図で、図におい
て、▲Dj i▼は局1iが第jサイクルに送出するデータフ
レーム、▲Ti j▼は局1iが局1j向けに送出するトークン
フレームであり、第3図に示す従来のトークン・パシン
グ・バス方式の場合と同様な表記方法を採つている。
次に動作について説明する。各局で発生する送信すべき
データの量とそのデータの更新周期は、従来技術で説明
した場合と同一であり局は各々下記のごとく動作する。
局1lは親局であり、カウンタセツト指令フラグを、その
データフレーム中に持ち、他局にカウンタセツト指令を
k*Mサイクルに1回ごと行いながら毎サイクルごとnl
オクテツトの毎サイクルごとに更新されるデータを送出
する。局1(l-1)〜局1(k+1)は、毎サイクルごとにni(i
=(k+1)〜(l−1))オクテツトの毎サイクルご
とに更新されるデータを送出する。局1k〜局11は、Mサ
イクルごとに更新されるmi(j=k〜1)オクテツトの
データが発生する。局1k〜局11は、親局1lのカウンタセ
ツト指令フラグにもとづき、自局のカウンタを(M−
1)にセツトする。局1k〜局11は、自局あてトークン受
信後、自局のカウンタ値と自局のアドレスが等しい場合
はmj(j=k〜1)オクテツトのデータを送出し、自局
のカウンタ値を“1"だけ減じ、トークンをパスする。自
局のカウンタ値と自局のアドレス値が異なる場合にはデ
ータ送出せず、自局のカウンタ値を“1"だけ減じ、トー
クンをパスする。自局のカウンタ値が“0"の場合は減算
の代りに前記(M−1)なる値の再設定を行う。
第1図をサイクル別に説明する。
<第1サイクル> 親局1lは▲D1 l▼にて他局に対してカウンタセツト指令
を行う。局1k〜局11は▲D1 l▼を受信してカウンタを
(M−1)にセツトする。局1(l-1)〜局1(k+1)は順次デ
ータni(i=(l−1)〜(k+1))オクテツトを送
出し、トークンをパスする。次に局1kは、トークンを受
信し、自局のカウンタ値と比較する。自局のカウンタ値
が(M−1)であり、自局のアドレス値と一致しないた
めデータ送出せず、トークンをパスし、カウンタを減算
する。以下局1(k-1)〜局11は、局1kに準じて、動作し、
どの局もデータ送出をしない。
<第2サイクル> 親局1lは▲D2 l▼にてカウンタセツト指令を行わない。
局1(l-1)〜局1(k+1)は第1サイクルに準じて、データを
送出する。局1k〜局11の動作は、次項の<第3サイクル
〜第(M−1)サイクル>にて説明する。
<第3〜(M−1)サイクル> 局1l〜局1(k+1)は、第2サイクルと同様。
局1k〜局11は、自局のアドレス値とカウンタの一致を比
較しながら、その一致する時のみmj(j=1〜k)オク
テツトのデータを送出するため、サイクルごとに下記の
局のみがデータを送出する。
第(M−k)サイクル:局1k 第(M−k+1)サイクル:局1(k-1) : 第iサイクル:局1(M-i) : 第(M−2)サイクル:局12 第(M−1)サイクル:局11 <第Mサイクル> 局1l〜局1(k+1)は、第2サイクルと同様である。
局1k〜局11は、カウンタ値が“0"のためデータを送出し
ない。トークンパス後は、カウンタの減算をせず(M−
1)なる値にセツトする。第(M+1)サイクル目以降
は、上記第1〜Mサイクルをくり返す。
但し、親局1lのカウンタセツト指令はMサイクルの倍数
であるk*Mサイクルに1回ごと送出されるため、各局
のカウンタは、k*Mサイクルに1回ごと強制的に(M
−1)に設定される。
なお、上記実施例では、カウンタの減算タイミングを自
局のトークンパス後と規定したが、このタイミングは、
親局の送出する一斉同報フレームの受信としてもよく、
上記実施例と同様の効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、データ通信方式が、
各局はトークンパスをする度にカウンタの値を歩進させ
カウンタの値が自局のアドレス値と等しい時にのみデー
タを送出するようになっているので、1サイクルにおい
て多数の局がデータを送出することが防止される。特
に、カウンタのセツト値(M−1)が局数k以上の場合
には、1サイクルにおいてk局のうち高々1局しかデー
タを送出しない。よつて、更新周期が長くデータ量の多
いデータを発生する局がデータを一括して送出しても、
他の局において、データを送出する前に新たなデータの
発生によつてデータ更新がなされデータが消失してしま
うという事態は生じない。従つて、データを分割して送
出する必要がなくなり、伝送効率の低下を防ぐことがで
きる効果がある。また、あるサイクルにおいてデータを
送出する局が事前に決定されることになるので、データ
送受に伴うデータ処理が簡便化される効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるデータ通信方式を示
すデータの送信状況説明図、第2図はこの発明が適用さ
れるバス型ネツトワーク例の構成図、第3図は従来のIE
EE 802.4委員会のトークンパシング・バスを用いたデー
タ通信方式を示すデータの送信状況説明図、第4図は第
3図で示した従来のデータフレームの構成図である。 11,12…,1nは局、21〜2nは光フアイバケーブル、3は光
スターカツプラー。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 松本 忠男 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 大橋 信冨美 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 佐野 和汪 茨城県日立市国分町1丁目1番1号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 狩野 達弥 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 寺尾 保彦 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町1丁目1番2 号 三菱電機株式会社制御製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ネツトワーク上の各局がトークンを順次受
    け渡し、トークンを得た局がデータをネツトワークに送
    出するデータ通信方式において、前記ネツトワーク上の
    主局は、一定の送信回数毎にカウンタセツト指令をネツ
    トワーク上の複数の従局に送信し、前記複数の従局は、
    受信したカウンタセツト指令に従つて自局のカウンタを
    複数の従局に共通な値にセツトし、トークンパスをする
    度にカウンタの値を歩進させ、カウンタの値が自局のア
    ドレス値と等しい時にのみデータを送出することを特徴
    とするデータ通信方式。
JP63053251A 1988-03-07 1988-03-07 データ通信方式 Expired - Lifetime JPH0748735B2 (ja)

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JP63053251A JPH0748735B2 (ja) 1988-03-07 1988-03-07 データ通信方式

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JP63053251A JPH0748735B2 (ja) 1988-03-07 1988-03-07 データ通信方式

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JPH01227547A JPH01227547A (ja) 1989-09-11
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6281843A (ja) * 1985-10-04 1987-04-15 Nec Corp デ−タ伝送方式

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