JP3462024B2

JP3462024B2 - ネットワークシステムの伝送制御方法

Info

Publication number: JP3462024B2
Application number: JP32365096A
Authority: JP
Inventors: 康壽塩原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 2003-11-05
Anticipated expiration: 2016-12-04
Also published as: CN1086528C; CN1187723A; KR100259308B1; AU4682797A; AU707622B2; US6088363A; JPH10164086A; KR19980063718A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数の伝送局が相互
にデータを交換するネットワークシステムの伝送制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業設備の製造ライン等には複数の制御
装置が分散して設置され、各種の機器が相関関係を持っ
て協調動作するようにデータを交換するネットワークシ
ステムが用いられる。制御装置としては、各種製造機械
を制御するプログラマブルコントローラ、計測装置、Ｉ
／Ｏ装置、ラインの状態を監視し運転操作を行う中央の
オペレータ運転監視装置、製造品質管理や製造実績管
理、製造プログラム管理などを行う制御コンピュータ等
がある。ネットワークシステムとしては、バス形、スタ
ー形、リング形、更にはメッシュ形等様々の形態があ
る。

【０００３】図２０はこのようなシステムの一例として
バス形のネットワークシステムを示したもので、制御装
置相互間のデータ送達の制御を行う複数の伝送局（ＳＴ
Ｎ＃ｎ）が共通伝送路（Ｌ）に接続されて構成されてい
る。

【０００４】各制御装置（図示してない）はいずれかの
伝送局に接続され、各制御装置間でデータの授受を行う
場合、制御装置は、一般に交信データに送達先や送信元
情報、送信するデータ情報や送達先での処理情報等のデ
ータ属性を付加して伝送局にデータ送達要求を行う。デ
ータ送達要求を受けた伝送局では、送達データをデータ
パケットにまとめ送出要求を行い、複数の伝送局からの
送出要求がスケジューリングされ、共通伝送路の使用権
を得た後に、データパケットを伝送路に送出する。伝送
路に送出されたデータパケットは、宛先に指定された送
達先の伝送局にて受信され、交信データとデータ属性が
送達先の制御装置に渡され、各制御装置が互いにデータ
を交換することが可能となる。

【０００５】また、このようなネットワークシステムと
して、伝送帯域の割り当て設計のし易さ、実時間性、デ
ータ回復性等から、常時、一定の伝送周期で、各制御装
置が各々の入出力データを他の全ての制御装置に同報通
信し、各制御装置がこれを受信して取り込むことによ
り、各々の制御装置が他の制御装置の入出力データを共
有し、あたかもメモリを読み書きするだけで各制御装置
間でのデータ交換が可能となるが用いられている。

【０００６】図２０はこの種の伝送方式の概要を示した
もので、伝送局ＳＴＮ＃３のコモンメモリ（ＣＭ）に割
り当てられたエリア（Ｄ３）のデータが同報送信され、
他の伝送局がこれを取り込み各々のコモンメモリ（Ｃ
Ｍ）のエリア（Ｄ３）に格納されることを示している。
各伝送局が同様にデータの同報送信を行うことで、各制
御装置はコモンメモリ（ＣＭ）を介して他の制御装置と
の間で容易にデータの交換を行うことができる。

【０００７】この種のネットワークシステムでは、ネッ
トワークシステム全体、即ち制御装置間で共有するデー
タ総量を、データ内容の変化の有無に拘わらずに、一定
の伝送周期で相互に同報交換することで伝送周期毎にリ
フレッシュされ、いわばネットワーク上の仮想共有メモ
リを形成し、伝送周期を単位として、データ交換のため
の所用時間の明確性や、必要な伝送帯域の設計を容易と
し、伝送周期毎のリフレッシュによる一過性データの欠
落からの回復が可能となっている。また、仮想共有メモ
リ上に展開されている制御プロセス全体の状態情報に基
づいて各制御装置間の協調動作を可能としている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】近年の電子技術の急激
な進展やとりまく環境のネットワーク化により、制御装
置がますますインテリジェント化しネットワーク化する
傾向にある。その結果、制御装置の実質的な自律化と分
散化がますます進展しユニット化されると考えられる。
自律化、分散化された制御装置間の交信では、相互の高
度な協調応用を支援するインフラとなるネットワークシ
ステムが要求されると考える。

【０００９】前述したネットワークシステムでは、コモ
ンメモリを介して容易にアプリケーションプロセス間で
の交信が可能となっているが、反面、アプリケーション
プロセス間で交換できるデータ量は、コモンメモリの容
量をリフレッシュする時間間隔、妥当なコストで実現で
きる伝送速度との兼ね合いとからその容量が制限される
ことになる。

【００１０】今後のネットワーク応用としてユニット化
された制御装置間の交信に、例えば、画像や音声などの
マルチメディア情報が制御情報と同等の重要度で交換さ
れる場合、即ち、プラントの状況に応じて突発的に発生
するイベントに対応し交信データ量が動的に変化し、し
かも、制御監視に必要な時間制限を満たす必要がある場
合には、現状のネットワークシステムの方式のように固
定されたデータ量や割り付けを前提とするものではこの
変動するデータ交信要求を満たすことが難しくなる。

【００１１】しかし、現状のネットワークシステムで行
われている制御装置が主に扱う固定化された入出力デー
タを共有し、即ち、制御状態情報を共有して協調動作す
る仕組みと、それぞれ自律的に動作する機能単位である
アプリケーションプロセス間でイベントに対応したイベ
ント情報を交換共有して協調動作する仕組みの、いずれ
か一方が要求されるということではなく、応用によりそ
れらの比率が変えられる、両者が必要とするデータ交信
を一貫性のある形で支援できるネットワークシステムが
必要になると考える。この場合、現状のネットワークシ
ステムに見られるように、伝送帯域を固定的に割り当て
る方式をベースとしたものでは両機能を一貫性をもって
扱うことが難しい。

【００１２】また、従来のネットワークシステムでは、
突発的に発生するイベントに対応して制御装置がデータ
送信しようとする場合、ネットワークシステム全体にわ
たる時々刻々のデータ伝送要求の発生状況に左右され
て、期待した時間で必ずしもネットワークシステムヘデ
ータパケットを送出することや、送出したデータパケッ
トが期待した時間以内に最終目的先に送達されるとは限
らないという問題がある。

【００１３】これは、ネットワークシステム上のアプリ
ケーションプロセス群が相互に関連しあいながらネット
ワークシステムの通信に関与する資源を共有し利用しあ
うために、データパケットの送達要求が重なるとネット
ワークシステムに通信資源の割り当てを待つ渋滞が引き
起こされることに起因する。

【００１４】そこで、アプリケーションプロセス群が要
求するデータパケットの送達要求を通信資源の有する処
理能力を越えて重なりあわないように、資源を割り当て
ることや、データパケットの送達要求の発生タイミング
やシーケンスが過度に重ならないように規定するという
試みが考えられる。

【００１５】例えば、ＡＴＭでは、ホストからのデータ
通信の要求が有るとホストの送出できる単位時間あたり
のデータ量を折衝により決定するようにしている。そし
て仮にホストが此れに違反して過大なセルをネットワー
クに流入させようとした場合、過大なセルを違反セルと
して廃棄することでネットワークの渋滞を防止し、結果
としてネットワークに接続された多数のホスト機器に対
して利用効率を上げようとしている。

【００１６】しかしながら、ＡＴＭのように事前に使用
できる通信容量を折衝により決定し、各ホスト機器がこ
れを守ることで渋滞を抑える、つまり折衝で決定した通
信性能内でデータ送達を行うシステムは、通信量の平均
値やピーク値を用いて折衝規則の設定を行う必要があ
り、結果として固定的なネットワークシステムとなる。

【００１７】今後の制御装置間のデータ交信では、通信
要求の発生がますますランダムとなり事前に通信性能を
決定しておく固定的なシステムで効率的に対応させるこ
とが難しい。また、データパケットの送達要求の発生タ
イミングやシーケンスが過度に重ならないように事前に
規定することに関しても、送達要求が稼動状況に付随し
た不規則性によりランダムなことから、予めその発生タ
イミングやシーケンスを明確に規定し制御することは難
しい。

【００１８】例え何等かの手段により一度はこれを明確
に規定したとしても、実際の応用では、アプリケーショ
ンプロセス群はネットワークシステムヘ動的に参入した
り離脱することを繰り返し、更には、新たなアプリケー
ションプロセスが追加されたり、今まで稼動していたア
プリケーションプロセスの手直しや停止、ネットワーク
システムの拡張や手直しが発生すると、もはや今までの
シーケンスは意味を持たなくなる。すなわち、実際の状
況を考えると、アプリケーションプロセス群で交換され
るデータパケットのシーケンスを規定すること自体が不
可能となる。

【００１９】そこで、本発明者は上記を統一的に扱う考
えとして、協調動作するアプリケーションプロセス間で
交信するデータがアプリケーションが要求する制限時間
内で相手先に確実に届いていれば良いとして、この制限
時間、即ち、相手先のアプリケーションプロセスへのデ
ータ送達完了時間をベースに、ネットワークシステム内
で発生するデータ送達要求を送達完了時間の最も短いも
のが最も緊急性があるとしてデータ送達に関連する処理
を行う方式を提案（特開平6-6407、特開平6-152604、特
開平8-32623 ）した。

【００２０】本発明の目的は、複数のデータ局が相互に
データ交換するネットワークシステムで、送達要求され
るデータに付与される送達先への送達完了時間に基づい
てデータ送達に関連する処理を行い、特に送達要求をス
ケジューリングする方式を改善したネットワークシステ
ムの伝送制御方法を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明のネットワークシ
ステムの伝送制御方法は、上記目的を達成するため、次
のようにする。（請求項１）送達要求されるデータの属性として制限時
間を付与し、データ局となる伝送局は、前記制限時間を
上位桁、一定クロックを計数するカウンタのカウント値
を中位桁、伝送局に固有の番号を下位桁として送達完了
時間とし、この送達完了時間と送達するデータ長から求
めたデータパケット長を含む送出要求制御情報をマスタ
局となる伝送局に伝達し、マスタ局となる伝送局は、前
記送達完了時間に基づいて送出許可を与える順を決定
し、前記データパケット長に基づいて許可する送出要求
の数を決定し、複数の伝送局の送出要求に対する送出許
可をスケジューリングする。

【００２２】（請求項２）更に、送達要求されるデータ
の属性として送達時間保証データか送達最善データかを
区別するための送達データ優先識別子を付与し、データ
局となる伝送局は、前記送達データ優先識別子を含めて
前記送出要求制御情報を構成し、所定時間間隔（スロッ
トタイム）毎にマスタ局となる伝送局に前記送出要求制
御情報を伝達し、マスタ局となる伝送局は、スロットタ
イム毎に送達時間保証データと送達最善データの送出要
求に対する送出許可をスケジューリングする。

【００２３】（請求項３）更に、マスタ局となる伝送局
は、受信した送出要求制御情報を並べる順を前記送達完
了時間に基づいて決定し、前記所定時間間隔内で送達時
間保証データの送出に割り当てた残り時間を非同期期間
として監視し、この非同期期間内で送達最善データの送
出が可能と判断した場合、前記送出要求制御情報から送
達最善データの送達完了時間とデータパケット長を読み
出し、前記送達完了時間に基づいて送出許可を与える順
を決定し、前記データパケット長に基づいて送出許可を
与える送出要求の数を決定する。

【００２４】（請求項４）更に、データ局となる伝送局
は、前記送達完了時間に基づいて前記送出要求制御情報
を並べる順を決定し、送達時間保証データの送出要求制
御情報のみをマスタ局となる伝送局に伝達し、マスタ局
となる伝送局は、前記所定時間間隔内で送達時間保証デ
ータの送出に割り当てた残り時間を非同期期間として監
視し、この非同期期間内で送達最善データの送出が可能
な最大データ長を決定し、この最大データ長含む送達最
善データ送出許可情報を送出し、前記送達最善データ送
出許可情報を受け取ったデータ局は、順次、送達最善デ
ータの送出要求制御情報からデータパケット長を読み出
し、前記最大データ長以下の範囲で送達最善データを送
出する。

【００２５】（請求項５）更に、マスタ局となる伝送局
は、前記非同期期間内で送達最善データの送出が可能と
判断した場合、予め各伝送局毎に設定されたリストから
送達先データ局番号に対する第２最大データ長を読み出
し、この第２最大データ長が前記最大データ長以下のと
き、前記第２最大データ長を含む送達最善データ送出許
可情報を送出し、前記送達最善データ送出許可情報を受
け取ったデータ局は、前記第２最大データ長以下の範囲
で送達最善データを送出し、送達先の伝送局毎に送達最
善データの送出するデータ長を制限する。

【００２６】（請求項６〜９）また、送達要求されるデ
ータの属性として送達時間保証データか送達最善データ
かを区別するための送達データ優先識別子を付与し、デ
ータ局となる伝送局は、前記送達データ優先識別子を含
めて前記送出要求制御情報を構成し、送達時間保証デー
タの場合、前記制限時間に基づいてスロット待ち数とス
ロット限度数を求め、このスロット待ち数とスロット限
度数に基づいて前記送出要求制御情報を並べる順を決定
し、所定時間間隔（スロットタイム）毎に順次前記送出
要求制御情報をマスタ局に伝達し、マスタ局となる伝送
局は、前記制限時間に基づいて送出許可を与える順を決
定し、前記データパケット長に基づいて許可する送出要
求の数を決定し、スロットタイム毎にスケジューリング
する。

【００２７】（請求項１０〜１３）また、送達要求され
るデータの属性として送達時間保証データか送達最善デ
ータかを区別するための送達データ優先識別子を付与
し、送達時間保証データの場合、データ局となる伝送局
は、前記制限時間に基づいてスロット待ち数とスロット
限度数を決定し、前記スロット待ち数とスロット限度数
と送達するデータ長から求めたデータパケット長を含む
第２送出要求制御情報を構成し、所定時間間隔（スロッ
トタイム）毎に前記スロット待ち数とスロット限度数と
に基づいて決定された順に前記第２送出要求制御情報を
マスタ局に伝達し、マスタ局となる伝送局は、前記スロ
ット待ち数とスロット限度数とに基づいて送出許可を与
える順を決定し、前記データパケット長に基づいて許可
する送出要求の数を決定し、前記送達完了時間の代わり
にスロット待ち数とスロット限度数を用い、スロットタ
イム毎にスケジューリングする。

【００２８】（請求項１４〜１７）また、送達要求され
るデータの属性として送達時間保証データか送達最善デ
ータかを区別するための送達データ優先識別子を付与
し、送達時間保証データの場合、データ局となる伝送局
は、前記制限時間に基づいてスロット待ち数とスロット
限度数を決定し、前記送達データ優先識別子とスロット
待ち数とスロット限度数と送達するデータ長から求めた
データパケット長を含む第２送出要求制御情報を構成
し、所定時間間隔（スロットタイム）毎に前記スロット
待ち数とスロット限度数とに基づいて決定された順に前
記第２送出要求制御情報をマスタ局に伝達し、マスタ局
となる伝送局は、前記スロット待ち数とスロット限度数
とに基づいて送出許可を与える順を決定し、前記データ
パケット長と予め設定された拡張送出可能最大データ長
とに基づいて許可する送出要求の数を決定し、緊急性の
送達時間保証データの送出要求が重なった場合に、スロ
ット時間の枠を超えて送出を許可する。

【００２９】（請求項１８、１９）また、データ局とな
る伝送局が所定時間間隔毎にデータパケットの送出要求
を行い、マスタ局となる伝送局が前記所定時間間隔毎に
前記送出要求に対するスケジューリングを行って送出許
可を与え、複数の伝送局が相互にデータを交換する場
合、前記データ局となる伝送局は、前記送出許可を得た
データ局から送出されたデータパケット受信する度に送
出元データ局毎のパケット識別情報と受信パケット数を
更新して受信パケット情報リストを作成し、送出するデ
ータパケットの有無に拘わらず前記所定時間間隔毎にデ
ータパケットの送出要求を行うとき、マスタ局と他の全
てのデータ局に前記受信パケット情報リストの内容を伝
達し、前記所定時間間隔毎に、送出したデータパケット
が送達先データ局で受信されたか否かを判別可能とす
る。

【００３０】（請求項２０）また、マスタ局となる伝送
局は、前記所定時間内に、送達時間保証データの送出を
行わせる同期期間と、送達時間保証データの送出要求を
受け付ける受付期間と、前記所定時間から前記同期期間
と受付期間を減じた残り時間でなる非同期期間を設け、
前記同期期間ではそれまでに受信した送出要求制御情報
に基づいて送達時間保証データに対する送出許可情報を
送出してデータ局から送達時間保証データを送出させ、
前記受付期間では送達時間保証データの送出要求を促す
問い合わせパケットを送出してデータ局から送出要求制
御情報を送出させ、前記非同期期間で送達最善データの
送出が可能と判断した場合、予め設定された送出要求探
索リストに従って順次データ局へ送達最善データの送出
要求を促す問い合わせパケットを送出してデータ局から
送出要求制御情報を送出させ、送達最善データに対する
送出許可情報を送出してデータ局から送達最善データを
送出させ、バス形のネットワークを用いて複数の伝送局
の送達時間保証データと送達最善データの送出要求に対
する送出許可をスロットタイム毎にスケジューリングす
る。

【００３１】（請求項２１）また、マスタ局となる伝送
局とデータ局となる複数の伝送局が全２重通信が可能な
スター形の伝送路により接続され、前記マスタ局は、前
記所定時間内に、送達時間保証データの送出を行わせる
同期期間と、前記所定時間から前記同期期間を減じた残
り時間でなる非同期期間と、前記同期期間及び非同期期
間と並行動作して送達時間保証データと送達最善データ
の送出要求を受け付ける受付期間とを有し、前記同期期
間で送達時間保証データに対する送出許可情報を送出し
てデータ局から送達時間保証データを送出させ、前記非
同期期間で送達最善データの送出が可能と判断した場合
は送達最善データに対する送出許可情報を送出してデー
タ局から送達最善データを送出させ、スター形のネット
ワークを用いて複数の伝送局の送達時間保証データと送
達最善データの送出要求に対する送出許可をスロットタ
イム毎にスケジューリングする。

【００３２】（請求項２２）更に、データ局となる伝送
局は、前記制限時間から現在時間と予め送達先のデータ
局毎に決定された送達最短時間（Ｔrq）を減じて余裕時
間（Ｔaf）を求め、前記余裕時間（Ｔaf）をスロットタ
イム（Ｔｓ）で除して前記スロット限度数（Ｎｍ）を求
め、前記余裕時間（Ｔaf）を前記送達最短時間（Ｔrq）
で除して試行可能数（Ｎtr）を求め、予め送達先のデー
タ局（ＳＴNo）毎に設定された関数（ｆ（Ｎtr，ＳＴN
o，Ｋ（定数）））に基づいて試行減数（Ｎｒ）を求
め、前記試行減数（Ｎｒ）に前記送達最短時間（Ｔrq）
を乗じた後前記スロットタイム（Ｔｓ）で除して前記ス
ロット待ち数（Ｎｗ）を求める。

【００３３】（請求項２３）更に、データ局となる伝送
局は、予め送達先のデータ局番号毎に設定されたリスト
（ＴＢＬ−１）から送達要求されるデータに付与された
送達先データ局番号（ＳＴNo）に基づいて送達先データ
局の受信処理時間見込み値（Ｔｌ）と送達先までの信号
伝達時間見込み値（Ｔ２）を読み出し、予め設定された
スケジューリングに要する処理時間見込み値（Ｔ３）を
読み出し、送達するデータパケット長に基づいて送達先
データ局でデータパケットを受け取るまでのデータパケ
ット伝搬遅れ時間（Ｔ４）を算出し、前記Ｔｌ、Ｔ２、
Ｔ３、Ｔ４の各々を加えて前記送達最短時間（Ｔrq）を
決定する。

【００３４】（請求項２４）更に、データ局となる伝送
局は、前記所定時間間隔毎に送出が未完了の送達要求制
御情報に付加されたスロット待ち数とスロット限度数か
ら１を減じ、送達要求される毎に前記スロット待ち数と
スロット限度数のいずれも小さい順に前記送達要求制御
情報を並べ、スロット待ち数が０以下となる送達要求制
御情報をマスタ局に伝達する。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明で用いる伝送局の構成例を
図１に、ネットワークの構成例を図２に示して説明す
る。なお、図１の伝送局は後述するデータ局、マスタ局
に共通なハードウェア構成の一例を示し、データ局とマ
スタ局のハードウェア上での区別は特に必要としない。
図２（ａ）はバス形のネットワークシステムの例を示し
たもので、各伝送局（Ｎｏｄｅ＃ｉ）が共通伝送路Ｌに
接続され、いずれか１つの伝送局がマスタ局として機能
し、他の伝送局はデータ局として機能する。また、図２
（ｂ）はスター形のネットワークシステムの例を示した
もので、マスタ局として機能する伝送局（Ｎｏｄｅ＃
１）がスター形伝送路の中央に位置し、他のデータ局
（Ｎｏｄｅ＃２…Ｎ）との間で全２重通信が可能な伝送
路で接続される。

【００３６】本発明は、バス形、スター形のいずれのネ
ットワークシステムにも適用することができる。図１に
おいて、１はネットワークシステムの中で種々の制御を
行う周辺装置としての制御装置で、他の制御装置との間
でデータの交換を行うとき、伝送局に対してデータの送
達を要求する。伝送局は１１〜２０で構成され、１１は
インタフェース回路、１２は送信制御処理回路、１３は
カウンタ、１４はメモリ回路、１５は送信回路、１６は
受信回路、１７は受信制御処理回路、１８は時計回路、
１９は非同期タイマ回路、２０は内部システムバスであ
る。制御装置１はインタフェース回路１１を介して伝送
局に接続され、メモリ回路１４との間でデータの授受を
行う。送信回路１５と受信回路１６が接続される伝送路
は、バス形のときは共通伝送路Ｌに接続され、スター形
のときは全２重通信が可能な２本の伝送路Ｌ１、Ｌ２に
分離されて接続される。送信制御処理回路１２と受信制
御処理回路１７にはマスタ局として機能するときの以下
に詳述するスケジューリング機能が備えられている。

【００３７】本発明の請求項１〜５に係る実施例につい
て以下に詳細に説明する。図１において、制御装置１が
データの送達を要求するとき、送達要求情報（ＲＱＣ
Ｗ）をインタフェース回路１１を介してメモリ回路１４
に書き込み、送信制御処理回路１２はインタフェース回
路１１から書き込み完了信号（Ｉsig ）を受け取ると、
送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）を生成しメモリ回路１４
に書き込む。

【００３８】送達要求情報（ＲＱＣＷ）は図１１に例示
するようなフォーマットで、チェインエリア、送達デー
タ格納先頭番地、送達宛先情報、送達完了制限時間（Ｔ
ｗ）、送達データ長（Ｄtlen）を含み、送信制御処理回
路１２は図３（ａ）に示す処理手順１１１に従って送出
要求制御情報（ＴＭＣＷ）を生成する。すなわち、ステ
ップ１１１ａで送達要求情報（ＲＱＣＷ）から送達完了
制限時間（Ｔｗ）と送達データ長（ＤtLen）を読み出
し、カウンタ回路１３のカウント値（Ｔcnt ）を読み出
し、メモリ回路１４に保持されている該伝送局に固有の
番号（ＳＴＮ）を読み出し、該送達データ長（ＤtLen）
に基づいてデータパケット長（ＰtLen）を算出する。ス
テップ１１１ｂでは送達完了制限時間（Ｔｗ）を上位
桁、カウント値（Ｔcnt ）を中位桁、データ局に固有の
番号（ＳＴＮ）を下位桁として送達完了時間（Ｔcmp ）
とし、チェインエリア、送達完了時間（Ｔcmp ）、デー
タパケット長（ＰtLen）を含む図１２（ａ）に例示する
ようなフォーマットの送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）を
生成する。

【００３９】なお、チェインエリアは複数の送出要求制
御情報（ＴＭＣＷ）を順次リンクさせるアドレスを格納
し、送出要求の順序を決定するための送出要求キュー
（ＴＭＱＵＥＵ）を構成するためのもので、送達完了制
限時間（Ｔｗ）の早い順にリンクされて構成され、図１
３に例示する送出要求キュー制御語で管理される。送出
要求キュー制御語は、先頭にリンクしている送出要求制
御情報（ＴＭＣＷ）の先頭メモリ番地（Ｔop-PTR）、最
後尾にリンクしている送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）の
先頭メモリ番地（Ｂottom-PTR ）、及びチェイン（リン
ク）している送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）の数（ＲＱ
-cnt）を含んで構成される。カウンタ回路１３は常に所
定のクロックパルスをカウントするもので、複数の送達
要求情報（ＲＱＣＷ）の送達完了制限時間（Ｔｗ）が同
じ値のときにカウント値（Ｔcnt ）で送達完了時間（Ｔ
cmp ）をずらすためのものである。また、ネットワーク
に接続された複数の伝送局には予めハードウエア毎に異
なる固有の番号（例えば一連の番号（ＳＴＮ-1,2…i ）
の特定番号）が設定される。

【００４０】データ局として機能する伝送局（以下単に
データ局とする）の送信制御処理回路１２は送出要求キ
ュー（ＴＭＱＵＥＵ）にリンクされた送出要求制御情報
（ＴＭＣＷ）を順次読み出して図１５（ａ）に例示する
ようなフォーマットの、宛先伝送局アドレス、送信元伝
送局アドレス、伝送制御識別子（ＣＮＴ）、送出要求制
御情報（ＴＭＣＷ）を含む送出要求パケットを構成し、
マスタ局として機能する伝送局（以下単にマスタ局とす
る）宛に送信回路１５を介して伝送路に送出する。この
場合、伝送制御識別子（ＣＮＴ）にはデータ送出要求パ
ケットであることを示すための符号（ＣＮＴ１）が設定
される。

【００４１】マスタ局は、受信回路１６を介して送出要
求パケットを受信し、自局宛か否かを判別し自局宛と判
定すると、受信した送出要求パケットをメモリ回路１４
に格納し、受け取り完了信号（Ｒsig ）を出力する。受
信制御処理回路１７は、上記信号（Ｒsig ）が出力され
ると受信処理を開始し、メモリ回路１４に格納された送
出要求パケット内の伝送制御識別子（ＣＮＴ１）を参照
して送出要求パケットと判定し、メモリ回路１４内の今
回受信した送出要求パケット内の送出要求制御情報（Ｔ
ＭＣＷ）が格納されている先頭メモリ番地（ＴＭＣＷ-P
TR）を確定した後、メモリ回路１４内に既に保持してい
る送出要求キュー（ＲＱＵＥＵ）に上記先頭メモリ番地
（ＴＭＣＷ-PTR）をリンクする。この送出要求キュー
（ＲＱＵＥＵ）は、全てのデータ局から送達された送出
要求制御情報（ＴＭＣＷ）でなり、前述のデータ局の送
出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ）と同様にして構成され、
前述と同様の送出要求キュー制御語（図１３）で管理さ
れる。

【００４２】受信制御処理回路１７は、今回受信した送
出要求制御情報（ＴＭＣＷ）から送達完了制限時間（Ｔ
ｗ）を読み出し、送出要求キュー制御語のＴop-PTR、Ｂ
ottom-PTR を用いて既にリンクされてる送出要求制御情
報（ＴＭＣＷ）から同じく送達完了制限時間（Ｔｗｊ）
を順次読み出して大小関係の比較を行い、送達完了制限
時間の早いもの順となるように送出要求制御情報（ＴＭ
ＣＷ）のリンクする順番を組み変え、送出要求キュー
（ＲＱＵＥＵ）の内容を再構成した後に送出要求キュー
制御語（図１３）の内容を更新する。この場合、複数の
データ局からの送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）の送達完
了制限時間（Ｔｗ）とカウント値（Ｔcnt）が同じ値の
場合、データ局に固有の番号（ＳＴＮ-i）の小さい順に
送出要求キュー（ＲＱＵＥＵ）のリンク順位を決定す
る。

【００４３】送信制御処理回路１２は、計時回路１８か
ら出力される信号（ＲＶsig ）を受け取ると、図３
（ｂ）の処置手順１１２を実行し、送出許可パケットを
構成し送信回路１５を介して伝送路へ送出する。すなわ
ち、ステップ１１２ａで変数（ＰtLen-sum）を０にセッ
トし、送出要求キュー制御語からＴop-PTRとＲＱ-cntを
読み出し、Ｔop-PTRにオフセットアドレスを加算して送
出要求制御情報（ＴＭＣＷ）に含まれるデータパケット
長（ＰtLen）の読み出しアドレスを決定し、ＲＱ-cntを
レジスタにセットする。ステップ１１２ｂで上記読み出
しアドレスに基づいてメモリ回路１４に格納されている
送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）からデータパケット長
（ＰtLen）を読み出し、ステップ１１２ｃで変数（ＰtL
en-sum）に読み出したデータパケット長（ＰtLen）を加
算して変数（ＰtLen-sum）の値を更新する。ステップ１
１２ｄでは更新された変数（ＰtLen-sum）と予め設定さ
れた送出可能最大データパケット長（ＰtLen-max) とを
比較し、ＰtLen-sum＜ＰtLen-maxのときはステップ１１
２ｅへ移行し、ＰtLen-sum＞ＰtLen-maxのときは処理を
終了する。ステップ１１２ｅでは送出要求制御情報（Ｔ
ＭＣＷ）に含まれるチェインエリアの内容とオフセット
アドレスで読み出しアドレスの値を更新し、レジスタに
セットされたＲＱ-cntの値から１を減じる。ステップ１
１２ｆでは更新されたレジスタの値ＲＱ-cntを参照し、
０でなければステップ１１２ｂへ移行させ、０であれば
処理を終了する。

【００４４】このようにして送出要求キュー制御語を用
いてメモリ回路１４に保持された送出要求キュー（ＲＱ
ＵＥＵ）から送達完了制限時間（Ｔｗ）の早いもの順に
順次送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）を読み出し、その中
に含まれるデータパケット長（ＰtLen）を順次読み出し
て加算し、予め設定された送出可能最大データパケット
長（ＰtLen-max) 以下の範囲内で送出許可する送出要求
の数を決定し、図１４（ａ）に例示する送出許可情報を
生成し、送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）に含まれるデー
タ局番号（ＳＴNo）を宛先データ局アドレスとして図１
５（ｂ）に例示する送出許可パケットを構成し伝送路へ
送出する。この場合、伝送制御識別子としてＣＮＴ２が
設定される。

【００４５】本実施例によれば、緊急度のあるデータを
その送達完了時間を基準にしてスケジューリングするこ
とが可能となる。（請求項１）また、制御装置１がデータの送達を要求するとき、送達
完了制限時間（Ｔｗ）以内に送達されることを保証する
送達時間保証データ（以下単にデータ（ＴＣ）とする）
と、必ずしも送達完了制限時間（Ｔｗ）以内に送達され
ることが保証されず最善の状態で送達されることを許容
する送達最善データ（以下単にデータ（ＮＴＣ）とす
る）のいずれかを区別する送達データ優先識別子（Ｐr
i）を送達要求情報（ＲＱＣＷ）の属性として付加（図
１１はこの場合を示している）し、送達時間の厳密さを
有するデータとそれ程厳密さを必要としないデータの双
方の送信要求を、ネットワーク応用の制御精度に基づい
て決定される所定時間間隔（以下スロットタイムと称す
る）毎にスケジューリングすることができる。

【００４６】この場合、送信制御処理回路１２は、イン
タフェース回路１１から送達要求情報（ＲＱＣＷ）の書
き込み完了信号（Ｉsig ）を受け取ると、図４の処理手
順１２１を実行し、送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）を生
成する。すなわち、ステップ１２１ａで図３（ａ）のス
テップ１１１ａと同様の処理を行い、ステップ１２１ｂ
で送達要求情報（ＲＱＣＷ）から優先識別子（Ｐri）を
読み出し、ステップ１２１ｃで優先識別子（Ｐri）を参
照してデータ（ＴＣ）かデータ（ＮＴＣ）のいずれかを
判定する。データ（ＴＣ）であればステップ１２１ｄで
送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）の送達データ優先識別子
としてＰri-1を書き込み、データ（ＮＴＣ）であればス
テップ１２１ｅでＰri-2を書き込む。その後、ステップ
１２１ｆで図３（ａ）のステップ１１１ｂと同様の処理
を行い、チェインエリア、送達データ優先識別子（Ｐr
i）、送達完了時間（Ｔcmp ）、データパケット長（Ｐt
Len）を含む送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）（図１２
（ａ）はこの場合を示している）を生成しメモリ回路１
４に書き込む。

【００４７】この場合、データ局側のメモリ回路１４に
は送達データ優先識別子（Ｐri）を参照してデータ（Ｔ
Ｃ）に対する送出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ-1）とデー
タ（ＮＴＣ）に対する送出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ-
2）が分離して設けられ、それぞれ送達完了時間の早い
順にリンクされて構成される。これらの送出要求キュー
は前述した送出要求キュー制御語（図１３）と同じ機構
のそれぞれに対する送出要求キュー制御語により管理さ
れる。

【００４８】送信制御処理回路１２は、ネットワーク応
用の制御精度に基づいて決定される伝送局に共通なスロ
ットタイム毎にマスタ局から与えられるタイミング信号
に応じ、受信制御処理回路１７から与えられるタイミン
グ信号（ＲＱsig-1 ）毎に、送出要求制御情報（ＴＭＣ
Ｗ）を含んだ送出要求パケット（図１５（ａ））を構成
し、マスタ局宛てに送出する。

【００４９】マスタ局のメモリ回路１４にも送達データ
優先識別子（Ｐri）を参照して、全てのデータ局から受
信したデータ（ＴＣ）に対する送出要求キュー（ＲＱＵ
ＥＵ-1）とデータ（ＮＴＣ）に対する送出要求キュー
（ＲＱＵＥＵ-2）が分離して構成され、送出要求パケッ
トを受信する度に前述と同様にして送達完了時間の早い
順に並べ替えが行われる。そして、スロットタイム内に
送出可能な最大データパケット長（ＰtLen-max）が予め
設定され、スロットタイム毎に前述と同様にしてデータ
（ＴＣ）に対する送出許可のスケジューリングが行われ
る。

【００５０】本実施例によれば、スロットタイム毎に、
送達要求に対する送出許可のスケジューリングを行なう
ことが可能となる。（請求項２）また、マスタ局はスロットタイム毎に計時回路１８から
出力される信号（ＳLsig）により所定値がセットされ、
上記信号（ＳLsig）のＮ倍周期となるクロック（ＣＬＫ
sig ）によりダウンカウントされる非同期タイマ回路１
９のカウント値により、スロットタイム内でデータ（Ｔ
Ｃ）の送出に割り当てた残り時間（ＴＲmain）を検出
し、データ（ＴＣ）のスケジューリングが完了した時点
の非同期タイマ回路１９のカウント値が非同期期間とし
て監視される。

【００５１】送信制御処理回路１２は、データ（ＴＣ）
のスケジューリング処理が完了した時点からデータ（Ｎ
ＴＣ）のスケジューリング処理を開始し、検出された残
り時間（ＴＲmain）に基づいてメモリ回路１４内予め設
定された図１６（ａ）に例示するテーブル（ＴＢＬ−
１）からデータ（ＮＴＣ）の送出が可能か否かを決定す
るデータ（Ｐｂ）と送出可能最大データパケット長（Ｐ
tLen-max2 ）を読み出し、送達完了時間の早いもの順に
送出要求キュー（ＲＱＵＥＵ-2）にリンクされたデータ
（ＮＴＣ）の送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）を読み出
し、図３（ｂ）の処理手順１１２と同一の手順で、最大
データパケット長（ＰtLen- Max ）以下とし、残り時間
（ＴＲmain）内に送出許可するデータ（ＮＴＣ）の送出
要求の数を決定し、送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）に含
まれる伝送局番号（ＳＴNo）を宛先データ局アドレスと
し、送達データ優先識別子にＰri-2を設定したデータ
（ＮＴＣ）に対する送出許可情報（図１４（ｂ））を含
む送出許可パケット（図１５（ｂ））を構成し、送出許
可を与えるデータ局にむけて送出する。この場合、ＰtL
en-maxとしてＰtLen-max2 が用いられる。

【００５２】本実施例によれば、スロットタイム毎に、
送達時間の厳密さを有するデータ（ＴＣ）とそれ程厳密
さを必要としないデータ（ＮＴＣ）の双方の送達要求に
対する送出許可のスケジューリングを行なうことが可能
となる。（請求項３）また、データ（ＮＴＣ）の送出要求に対する送出許可の
スケジューリングをデータ局とマスタ局の双方で行うよ
うにすることができる。

【００５３】この場合、送信制御処理回路１２は、イン
タフェース回路１１から送達要求情報（ＲＱＣＷ）の書
き込み完了信号（Ｉsig ）を受け取ると、図５の処理手
順１４１を実行する。すなわち、ステップ１４１ａ、１
４１ｂでは図４のステップ１２１ａ、１２１ｂと同じ処
理を行い、ステップ１４１ｃで送達データ優先識別子
（Ｐri）を参照し、データ（ＴＣ）であると判定された
ときは、図４のステップ１２１ｆと同じ処理を行い、送
達データ優先識別子をＰri-1として送出要求制御情報
（ＴＭＣＷ）を生成し送出要求パケットを送出する。ま
た、データ（ＮＴＣ）であると判定されたときはステッ
プ１４１ｄで送達データ優先識別子をＰri-2とし、送達
完了時間を送達制限時間（Ｔｗ）とし、送達データ長
（ＤtLen）から求めたデータパケット長をＰtLenとして
送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）を生成し、ステップ１４
１ｅで送出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ-2）に既にリンク
されている送出が未完了の送出要求制御情報（ＴＭＣ
Ｗ）と共に送達完了時間（Ｔｗ）の早い順に送出要求キ
ュー（ＴＭＱＵＥＵ-2）のリンク順序の並び替えが行わ
れる。この場合、送出が未完了の送出要求制御情報（Ｔ
ＭＣＷ）の送達完了時間（Ｔｗ）はスロットタイム毎に
経過した時間が減じられ、更新されて比較される。この
実施例ではデータ（ＮＴＣ）の送出要求パケットの送出
は行わず、送出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ-2）の並び替
えのみが行われる。

【００５４】マスタ局はデータ（ＴＣ）の送出要求パケ
ットを受信すると前述と同様にして送出要求キュー（Ｒ
ＱＵＥＵ-1）の並び替えを行い、処理手順１１２を実行
し前述と同様にしてスロットタイム内で送出を許可する
ためのスケジューリングを行い、データ（ＴＣ）のスケ
ジューリングが完了すると図６に示す処理手順１４２を
実行し、データ（ＮＴＣ）の送出要求に対するスケジュ
ーリングを開始する。

【００５５】すなわち、ステップ１４２ａで非同期タイ
マ回路１９のカウント値を読み取ってスロットタイム内
の残り時間（ＴＲmain）を検出し、ステップ１４２ｂで
検出された残り時間（ＴＲmain）に基づいて図１６
（ａ）に例示するテーブル（ＴＢＬ−１）からデータ
（Ｐｂ）と（ＰtLen-max2 ）を読み出し、ステップ１４
２ｃでＰｂが１か０かを確認する。Ｐｂ＝０の場合は送
達最善データの送出が不可能と判定し、ステップ１４２
ｇへ移行させ処理を終了する。Ｐｂ＝１の場合はデータ
（ＮＴＣ）の送出が可能と判定し、ステップ１４２ｄで
前回送出許可を与えたデータ局番号に１を加え、予め設
定した順番で次のデータ局に対してデータ（ＮＴＣ）の
送出可能最大データパケット長（ＰtLen-max）としてＰ
tLen-max2 をセットし、図１４（ｂ）に例示する送達最
善データ送出許可情報をデータ局に伝達する。ステップ
１４２ｅでは送達最善データ送出許可情報に応答してデ
ータ局がデータ（ＮＴＣ）の送出を行い送出完了パケッ
トを送出するまでステップ１４３ｆで残り時間（ＴＲma
in）を監視しながら待機状態とする。残り時間（ＴＲma
in）が所定値（ＴＲmain-min）まで減少するとタイマ回
路１９から信号（ＴＲsig）が出力され、ステップ１４
２ｇへ移行させ処理を完了させる。

【００５６】送達最善データ送出許可情報を受け取った
データ局の受信制御処理回路１７は、図７に示す処理手
順１４３を実行する。すなわち、ステップ１４３ａで送
達最善データ送出許可情報からデータ（ＮＴＣ）の送出
可能最大データパケット長（ＰtLen-max2 ）を読み出
し、ステップ１４３ｂで送達要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ
-2）の先頭にリンクされた送出要求制御情報（ＴＭＣ
Ｗ）のデータパケット長（ＰtLen）を読み出し、ステッ
プ１４３ｃでＰtLenとＰtLen-max2 の比較を行い、ＰtL
en-max2 ＞ＰtLenのときはステップ１４３ｄへ移行さ
せ、ＰtLen-max2 ＜ＰtLenのときはステップ１４３ｈへ
移行させる。ステップ１４３ｄでデータ（ＮＴＣ）のデ
ータパケットを送出し、ステップ１４３ｅでＰtLen-max
2 ＝ＰtLen-max2 −ＰtLenを演算してＰtLen-max2 を更
新する。ステップ１４３ｆで送達要求キュー（ＴＭＱＵ
ＥＵ-2）が空か否かをチェックし、空でなければステッ
プ１４３ｇへ移行させ、空であればステップ１４３ｈへ
移行させる。ステップ１４３ｇでは送達要求キュー（Ｔ
ＭＱＵＥＵ-2）の次の順位にリンクされた送出要求制御
情報（ＴＭＣＷ）のデータパケット長（ＰtLen）を読み
出すためのアドレスを更新してステップ１４３ｂへ戻
す。ステップ１４３ｈではデータ（ＮＴＣ）の送出が完
了したことを示す図１５（ｃ）に示す送達最善データの
送出完了パケットをマスタ局宛てに送出する。この場
合、伝送制御識別子としてＣＮＴ３が設定される。

【００５７】このようにマスタ局は、送達最善データの
送出許可パケットをデータ局に送出した後、非同期期間
内でデータ（ＮＴＣ）の送出が不能と判断するまで、順
次、データ（ＮＴＣ）の送出要求に対するスケジューリ
ングを行う。

【００５８】本実施例によれば、送達最善データ（ＮＴ
Ｃ）の場合、データ局から送達要求パケットを送出する
ことなく、マスタ局側で予め決定された順のデータ局に
対し送出許可を与え、データ局側でデータ（ＮＴＣ）の
送出要求の数を決定するようにスケジューリングするこ
とが可能となる。（請求項４）更に、送達先のデータ局毎に送出可能なデータ（ＮＴ
Ｃ）の最大データ長を制限してデータ（ＮＴＣ）の送出
量を各データ局毎に割り当てることができる。

【００５９】この場合、マスタ局は、データ（ＴＣ）の
スケジューリングが完了すると図８の処理手順１５１を
実行し、データ（ＮＴＣ）の送出要求に対するスケジュ
ーリングを開始する。すなわち、ステップ１５１ａ、１
５１ｂ、１５１ｃで図６のステップ１４２ａ、１４２
ｂ、１４２ｃと同様の処理を行い、データ（ＮＴＣ）の
送出が可能と判断した場合、ステップ１５１ｄで前回送
出許可を与えたデータ局番号（ＳＴNo）に１を加え、こ
のデータ局番号（ＳＴNo）に基づいて図１６（ｂ）に例
示するテーブル（ＴＢＬ−２）から予めデータ局番号
（ＳＴNo）毎に設定された送出可能最大データパケット
長（ＰtLen-max3 ）を読み出し、ステップ１５１ｅでＰ
tLen-max3 がＰtLen-max2 より小さいことを確認し、送
達最善データ送出可能最大データパケット長（ＰtLen-m
ax）として（ＰtLen-max3 ）をセットし、送達最善デー
タ送出許可情報（図１４（ｂ））をデータ局に伝達す
る。ＰtLen-max3 がＰtLen-max2 より大きい場合はステ
ップ１５１ａに戻し同様の処理を繰り返す。

【００６０】本実施例によれば、データ局毎に送達最善
データ（ＮＴＣ）の送出データ量を制限することが可能
となる。（請求項５）次に、本発明の請求項６〜９（請求項２２〜２４を含
む）に係る実施例について詳細に説明する。

【００６１】本発明は、データ（ＴＣ）とデータ（ＮＴ
Ｃ）のいずれかを区別する送達データ優先識別子（Ｐr
i）が送達要求情報（ＲＱＣＷ）の属性として付加さ
れ、データ（ＴＣ）の送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）を
マスタ局へ送達する場合に、送達先の伝送局に送達され
るまでの遅れ時間を予め考慮して行うことができる。

【００６２】この場合、データ局の送信制御処理回路１
２はインタフェース回路１１から送達要求情報（ＲＱＣ
Ｗ）の書き込み完了信号（Ｉsig ）を受け取ると、図４
の処理手順１２１のステップ１２１ｆを実行した後、引
き続いて、図９に示す処理手順１６１を実行し、送出要
求キュー（ＴＭＱＵＥＵ-1）の並べ替えを行なう。

【００６３】すなわち、ステップ１６１ａで送達要求情
報（ＲＱＣＷ）から送達先データ局番号（ＳＴNo）を読
み出し、ステップ１６１ｂで図１６（ｃ）に例示するテ
ーブル（ＴＢＬ−３）から該送達先データ局番号（ＳＴ
No）に基づいて送達先データ局の受信処理時間見込み値
（Ｔｌ）と送達先までの信号伝達時間見込み値（Ｔ２）
を読み出す。このテーブル（ＴＢＬ−３）は、図１６
（ｃ）に例示するように、データ局毎のＴｌとＴ２がメ
モリ回路１４に予め設定され記憶される。ステップ１６
１ｃでメモリ回路１４に予め設定されたスケジューリン
グに要する処理時間見込み値（Ｔ３）を読み出し、ステ
ップ１６１ｄで送達先データ局の受信制御処理回路１７
がデータパケットを受け取るまでのデータパケット伝搬
遅れ時間（Ｔ４）をデータパケット長（ＰtLen）に基づ
いて算出し、ステップ１６１ｅでＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ
４の各々を加算して送達最短時間（Ｔrq）を算出する。

【００６４】ステップ１６１ｆで制限時間（Ｔｗ）から
送達最短時間（Ｔrq）と現在時間を減じて余裕時間（Ｔ
af）を算出し、ステップ１６１ｈで余裕時間（Ｔaf）を
スロットタイム（Ｔｓ）で除してスロット限度数（Ｎ
ｍ）を算出し、ステップ１６１ｉで余裕時間（Ｔaf）を
送達最短時間（Ｔrq）で除して試行可能数（Ｎtr）を算
出し、ステップ１６１ｊで試行可能数（Ｎtr）と送達先
データ局番号（ＳＴNo）に基づいて試行減数関数（Ｆ
（Ｎtr，ＳＴNo，Ｋ（定数）））から送達先データ局に
対する試行減数（Ｎｒ）を求める。この試行減数関数
（Ｆ（Ｎtr，ＳＴNo，Ｋ（定数）））は図１７に例示す
るように、データ局（ＳＴNo-j）毎の試行可能数（Ｎtr
-j）に対する試行減数（Ｎｒ-j）と定数（Ｋ-j）がメモ
リ回路１４に予めに設定され、試行減数（Ｎｒ-j）は試
行可能数（Ｎtr-j）の特定範囲毎に試行可能数（Ｎtr-
j）より小さい値に設定される。

【００６５】ステップ１６１ｋで試行減数（Ｎｒ）に送
達最短時間（Ｔrq）を乗じた後、スロットタイム（Ｔ
ｓ）で除してスロット待ち数（Ｎｗ）を算出する。この
スロット待ち数（Ｎｗ）はスロット限度数（Ｎｍ）より
小さい値となる。

【００６６】上述のようにして求めたスロット待ち数
（Ｎｗ）とスロット限度数（Ｎｍ）が送達要求制御情報
（ＴＭＣＷ）に付加され、送出が未完了の送達要求制御
情報（ＴＭＣＷ）と共に、スロット待ち数（Ｎｗ）とス
ロット限度数（Ｎｍ）のいずれも小さいものを基準に送
達要求制御情報（ＴＭＣＷ）を並べ直して送達時間保証
データ（ＴＣ）に対する送出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ
-1）を再構成する。例えば、スロッ卜限度数（Ｎｍ）が
最も小さいときはそれを優先し、スロッ卜限度数（Ｎ
ｍ）より小さいスロット待ち数（Ｎｗ）があればそれを
優先し、スロッ卜限度数（Ｎｍ）とスロット待ち数（Ｎ
ｗ）が同じ値の場合はデータ局番号（ＳＴNo）の小さい
ものを優先してリンク順位を決定する。

【００６７】更に、送信制御処理回路１２は、スロット
タイム毎に送出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ-1）の送出要
求制御情報（ＴＭＣＷ）のスロット待ち数（Ｎｗ）とス
ロット限度数（Ｎｍ）から１を減じ、スロット待ち数
（Ｎｗ）が０以下となったとき、該送出要求制御情報
（ＴＭＣＷ）を読み出し、スロットタイム毎に、受信制
御処理回路１７から与えられるタイミング信号（ＲＱsi
g-1 ）により、該送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）を含ん
だ送出要求パケットをマスタ局へ送出する。

【００６８】マスタ局は、受信した送出要求制御情報
（ＴＭＣＷ）から送達完了時間（Ｔcmp ）とデータパケ
ット長（ＰtLen）を読み出し、送達完了時間（Ｔcmp ）
に基づいて送出許可を与える順を決定し、データパケッ
ト長（ＰtLen）に基づいて送出許可を与える送出要求の
数を決定する。

【００６９】本実施例によれば、伝送遅れ時間を考慮し
多少の余裕時間を持って送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）
を送出するので制限時間内に送達先データ局へ確実にデ
ータ（ＴＣ）を伝達することが可能となる。（請求項６
及び請求項２２〜２４）また、データ（ＮＴＣ）の場合、データ局は前述した送
達完了時間を含む送達制御情報（ＴＭＣＷ）をマスタ局
に伝達し、マスタ局はスロットタイム内でデータ（Ｔ
Ｃ）の送出に割り当てた残り時間（ＴＲ-main ）を非同
期期間として監視し、この非同期期間内でデータ（ＮＴ
Ｃ）の送出が可能な最大データパケット長（ＰtLen-max
2 ）を決定し、制限時間（Ｔｗ）に基づいて送達最善デ
ータの送出許可を与える順を決定し、データパケット長
（ＰtLen）と最大データパケット長（ＰtLen-max2 ）と
に基づいて許可するデータ（ＮＴＣ）の送出要求の数を
決定し、データ（ＮＴＣ）に対する送出許可のスケジュ
ーリングをデータ（ＴＣ）の場合と同様に行うことがで
きる。（請求項７）また、データ（ＮＴＣ）の場合、データ局は制限時間
（Ｔｗ）に基づいて送出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ-2）
の並べ替えのみを行い、送達要求制御情報（ＴＭＣＷ）
の送出は行わず、マスタ局はスロットタイム内でデータ
（ＴＣ）の送出に割り当てた残り時間（ＴＲ-main ）を
非同期期間として監視し、図６の処理手順１４２を実行
して送出可能最大データパケット長（ＰtLen-max2 ）を
含む送出許可情報をデータ局に伝達し、この送出許可情
報を受け取ったデータ局は送出要求キュー（ＴＭＱＵＥ
Ｕ-2）にリンクした送達制御情報（ＴＭＣＷ）から順次
データパケット長（ＰtLen）を読み出して送出可能最大
データ長（ＰtLen-max2 ）以下の範囲でデータ（ＮＴ
Ｃ）の送出を行うことができる。（請求項８）また、マスタ局は、残り時間（ＴＲ-main ）を非同期期
間として監視し、図８の処理手順１５１を実行して伝送
局毎の送出可能最大データパケット長（ＰtLen-max3 ）
を含む送出許可情報をデータ局に伝達し、この送出許可
情報を受け取ったデータ局は送出要求キュー（ＴＭＱＵ
ＥＵ-2）にリンクした送達制御情報（ＴＭＣＷ）から順
次データパケット長（ＰtLen）を読み出して伝送局毎の
送出可能最大データ長（ＰtLen-max3 ）以下の範囲でデ
ータ（ＮＴＣ）の送出を行い、データ（ＮＴＣ）の送出
量を各伝送局毎に割り当てることができる。（請求項
９）次に、本発明の請求項１０〜１３に係る実施例について
詳細に説明する。

【００７０】本発明は、送達要求情報（ＲＱＣＷ）から
送達要求制御情報（ＴＭＣＷ）を構成する場合、送達完
了時間（Ｔcmp ）の代わりにスロット限度数（Ｎｍ）と
スロット待ち数（Ｎｗ）を用いて構成することができ
る。

【００７１】すなわち、データ（ＴＣ）の場合、図９の
処理手順１６１を実行して前述と同様にスロット限度数
（Ｎｍ）とスロット待ち数（Ｎｗ）を求め、図１２
（ｂ）に例示するスロット限度数（Ｎｍ）とスロット待
ち数（Ｎｗ）を含む送達要求制御情報（ＴＭＣＷ）を構
成し、スロット限度数（Ｎｍ）とスロット待ち数（Ｎ
ｗ）に基づいて送出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ-1）のリ
ンク順位を前述と同様に決定して再構成し、順次、送達
要求制御情報（ＴＭＣＷ）をマスタ局へ伝達する。

【００７２】マスタ局は、受信した送出要求制御情報
（ＴＭＣＷ）からデータ局番号（ＳＴNo）とスロット待
ち数（Ｎｗ）とスロット限度数（Ｎｍ）とデータパケッ
ト長（ＰtLen）を読み出し、スロット待ち数（Ｎｗ）と
スロット限度数（Ｎｍ）の小さなものを優先して、送出
許可を与える順番を決定する。例えば、スロット限度数
（Ｎｍ）が最も小さいときはそれを優先し、スロット限
度数（Ｎｍ）より小さいスロット待ち数（Ｎｗ）があれ
ばそれを優先し、スロット限度数（Ｎｍ）とスロット待
ち数（Ｎｗ）が同じ値の場合は送出元データ局番号或い
は送達先データ局番号（ＳＴＮ-i或いはＳＴNo）の小さ
いものを優先して送出許可を与える順を決定する。

【００７３】本実施例によれば、スロットタイム（Ｔ
ｓ）を単位とするスロット待ち数（Ｎｗ）、スロット限
度数（Ｎｍ）に基づいて、スロットタイム毎にデータ
（ＴＣ）の送出要求をスケジューリングすることが可能
となる。（請求項１０）また、データ（ＮＴＣ）の場合、データ局は前述した送
達完了時間を含む送達要求制御情報（ＴＭＣＷ）を構成
してマスタ局へ伝達し、マスタ局はスロットタイム内で
データ（ＴＣ）の送出に割り当てた残り時間（ＴＲ-mai
n ）を非同期期間として監視し、この非同期期間内でデ
ータ（ＮＴＣ）の送出が可能な最大データパケット長
（ＰtLen-max2 ）を決定し、制限時間（Ｔｗ）に基づい
て送出許可を与える順を決定し、データパケット長（Ｐ
tLen）と送出可能最大データパケット長（ＰtLen-max2
）とに基づいて送出許可を与える送出要求の数を決定
し、スケジューリングを行うことができる。（請求項１
１）また、データ（ＮＴＣ）の場合、データ局は制限時間
（Ｔｗ）に基づいて送出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ-2）
の並べ替えのみを行い、送達要求制御情報（ＴＭＣＷ）
の送出は行わず、マスタ局はスロットタイム内でデータ
（ＴＣ）の送出に割り当てた残り時間（ＴＲ-main ）を
非同期期間として監視し、図６の処理手順１４２を実行
して送出可能最大データパケット長（ＰtLen-max2 ）を
含む送出許可情報を順次データ局に伝達し、この送出許
可情報を受け取ったデータ局は送出要求キュー（ＴＭＱ
ＵＥＵ-2）にリンクした送達制御情報（ＴＭＣＷ）から
順次データパケット長（ＰtLen）を読み出して送出可能
最大データ長（ＰtLen-max2）以下の範囲でデータ（Ｎ
ＴＣ）の送出を行うことができる。（請求項１２）また、マスタ局は、残り時間（ＴＲ-main ）を非同期期
間として監視し、図８の処理手順１５１を実行して伝送
局毎の送出可能最大データパケット長（ＰtLen-max3 ）
を含む送出許可情報を順次データ局に伝達し、この送出
許可情報を受け取ったデータ局は送出要求キュー（ＴＭ
ＱＵＥＵ-2）にリンクした送達制御情報（ＴＭＣＷ）か
ら順次データパケット長（ＰtLen）を読み出して伝送局
毎の送出可能最大データ長（ＰtLen-max3 ）以下の範囲
で送出を行い、データ（ＮＴＣ）の送出量を各伝送局毎
に割り当てることができる。（請求項１３）次に、本発明の請求項１４〜１７に係る実施例について
詳細に説明する。

【００７４】本発明は、スロットタイム毎に送出要求に
対する送出許可のスケジューリングを行う場合に、緊急
度を有する送達要求が重なったとき、予め設定された延
長（拡張）時間を限度としてスロットタイムの範囲を越
えて送出要求を許可することができる。

【００７５】この場合、マスタ局は、データ（ＴＣ）の
送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）を読み出して送出許可の
スケジューリングを行う場合、図１０に示す処理手順２
４１を実行する。

【００７６】すなわち、ステップ２４１ａで変数（Ｎm0
cnt ）と（ＰtTotaL）を０にリセットし、ステップ２４
１ｂで送出要求キュー（ＲＱＵＥＵ-1）にリンクした送
出要求制御情報（ＴＭＣＷ）から、データ局番号（ＳＴ
No）とスロット待ち数（Ｎｗ）とスロット限度数（Ｎ
ｍ）とデータパケット長（ＰtLen）を読み出し、変数
（ＰtTotaL）にデータパケット長（ＰtLen）を加えて変
数（ＰtTotaL）を更新し、ステップ２４１ｃで変数（Ｎ
m0cnt ）に１を加えて変数（Ｎm0cnt ）を更新する。ス
テップ２４１ｄではスロット限度数（Ｎｍ）が０か否か
を判別し、０ならばステップ２４１ｅへ移行させ、０で
なければステップ２４１ｈへ移行させる。ステップ２４
１ｅでは変数（ＰtTotaL）と予め設定された拡張送出可
能最大データ長（Ｎex）とを比較し、ＰtTotaL＞Ｎexの
ときはステップ２４１ｆへ移行させ、ＰtTotaL＜Ｎexの
ときはステップ２４１ｉへ移行させる。ステップ２４１
ｆでは送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）の読み出し先頭ア
ドレスを更新し、ステップ２４１ｇでは送出要求キュー
（ＲＱＵＥＵ-1）が空か否かを判別し、空でなければス
テップ２４１ｂへ戻し、空であればステップ２４１ｉへ
移行させる。ステップ２４１ｈでは変数（ＰtTotaL）と
送出可能最大データ長（ＰtLen-max）を比較し、ＰtTot
aL≧ＰtLen-maxのときはステップ２４１ｉへ移行させ、
ＰtTotaL＜ＰtLen-maxのときはステップ２４１ｆへ移行
させる。ステップ２４１ｉでは変数（Ｎm0cnt ）から１
を減じた範囲の送出要求キュー（ＲＱＵＥＵ-1）にリン
クした送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）の送出要求に対す
る送出許可を決定する。

【００７７】このようにして、本実施例ではスロット限
度数（Ｎｍ）が０の送出要求（余裕時間がなく最も緊急
度の高い送出要求）が重なり、スロットタイム内に送出
可能な最大データ長（ＰtLen-max）を越える場合に、予
め設定された拡張送出可能最大データ長（Ｎex）を限度
として、スロット限度数（Ｎｍ）が０のデータ（ＴＣ）
の送出を許可することが可能となる。

【００７８】なお、この場合、データ（ＴＣ）の送出デ
ータ総長（ＰtTotal）からスロッ卜時間長に相当するデ
ータパケット長換算値（Ｐt-sLt ）を減じた値で次のス
ロットタイムの送出可能最大データパケット長（ＰtLen
-max）を補正してスロットタイムの同期を維持すること
ができる。（請求項１４）また、データ（ＮＴＣ）の場合、データ局は前述した送
達完了時間を含む送達要求制御情報（ＴＭＣＷ）を構成
してマスタ局へ伝達し、マスタ局はスロットタイム内で
データ（ＴＣ）の送出に割り当てた残り時間（ＴＲ-mai
n ）を非同期期間として監視し、この非同期期間内でデ
ータ（ＮＴＣ）の送出が可能な送出可能最大データパケ
ット長（ＰtLen-max2 ）を決定し、制限時間（Ｔｗ）に
基づいて送出許可を与える順を決定し、データパケット
長（ＰtLen）と送出可能最大データパケット長（ＰtLen
-max2 ）とに基づいて送出許可を与える送出要求の数を
決定し、データ（ＮＴＣ）に対する送出許可のスケジュ
ーリングを行うことができる。（請求項１５）また、データ（ＮＴＣ）の場合、データ局は制限時間
（Ｔｗ）に基づいて送出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ-2）
の並べ替えのみを行い、送達要求制御情報（ＴＭＣＷ）
の送出は行わず、マスタ局はスロットタイム内でデータ
（ＮＴＣ）の送出に割り当てた残り時間（ＴＲ-main ）
を非同期期間として監視し、図６の処理手順１４２を実
行して送出可能最大データパケット長（ＰtLen-max2 ）
を含む送出許可情報を順次データ局に伝達し、この送出
許可情報を受け取ったデータ局は送出要求キュー（ＴＭ
ＱＵＥＵ-2）にリンクした送達制御情報（ＴＭＣＷ）か
ら順次データパケット長（ＰtLen）を読み出して送出可
能最大データ長（ＰtLen-max2 ）以下の範囲でデータ
（ＮＴＣ）の送出を行うことができる。（請求項１６）また、マスタ局は、残り時間（ＴＲ-main ）を非同期期
間として監視し、図８の処理手順１５１を実行して伝送
局毎の送出可能最大データパケット長（ＰtLen-max3 ）
を含む送出許可情報を順次データ局に伝達し、この送出
許可情報を受け取ったデータ局は送出要求キュー（ＴＭ
ＱＵＥＵ-2）にリンクした送達制御情報（ＴＭＣＷ）か
ら順次データパケット長（ＰtLen）を読み出して伝送局
毎の送出可能最大データ長（ＰtLen-max3 ）以下の範囲
でデータ（ＮＴＣ）の送出を行い、データ（ＮＴＣ）の
送出量を各伝送局毎に割り当てることができる。（請求
項１７）次に、本発明の請求項１８、１９に係る実施例について
詳細に説明する。

【００７９】本発明では、複数の伝送局が互いに受信し
たパケットを識別するデータを送信して自局が送信した
データが送達先の伝送局で受信されたか否かを判別する
ことができる。

【００８０】データ局がスロットタイム毎にデータパケ
ットの送出要求を行い、マスタ局が前述のようにしてス
ロットタイム毎に複数のデータ局の送達要求に対するス
ケジューリングを行い、送出許可を得たデータ局からの
パケットを受信するデータ局は、パケットを受信する度
にパケット識別情報（ＲＤId）と受信パケット数（ＲＤ
cnt ）をメモリ回路１４に保持する。すなわち、各デー
タ局のメモリ回路１４には図１８に例示するテーブル
（ＴＢＬ−４）が備えられ、受信したパケットの送信元
のデータ局毎に最新のパケット識別情報（ＲＤId）と受
信パケット数（ＲＤcnt ）で更新したリストが作成され
る。パケッ卜識別情報は各データ局が送出するパケット
毎に付けられ、例えばパケット内に含ませる連続した番
号が用いられる。

【００８１】また、データ局はスロットタイム毎に、送
出するデータパケットの有無に拘わらず、データパケッ
トの送出要求を行い、更に、送出要求を行う際にテーブ
ル（ＴＢＬ−４）の全ての内容を読み出してマスタ局と
他の全てのデータ局に伝達する。

【００８２】本実施例によれば、スロットタイム毎に送
出したパケットが送達先データ局で受信されたか否かを
確認することが可能となる。なお、本実施例は、スロッ
トタイム毎にデータパケットの送出要求を行うシステム
であれば、前述した伝送制御方式以外のネットワークシ
ステムにも適用することができる。（請求項１８）また、本発明は、データ（ＴＣ）とデータ（ＮＴＣ）の
送出要求に対するスケジューリングを行う場合、データ
（ＴＣ）に対してのみ上記動作を行わせるようにするこ
とができる。

【００８３】この場合、データ局は、送出許可を得たデ
ータ局から送出されたデータパケットを受信し、送達デ
ータ優先識別子（Ｐri）を参照してデータ（ＴＣ）であ
ることを確認する度に送出元データ局毎のパケット識別
情報（ＲＤId）と受信パケット数（ＲＤcnt ）を更新し
て受信パケット情報リスト（ＴＢＬ−４）を作成し、送
出するデータパケットの有無に拘らずスロットタイム毎
にデータパケットの送出要求を行い、更にマスタ局と全
てのデータ局に受信パケット情報リスト（ＴＢＬ−４）
の内容を送出する。

【００８４】この実施例によれば、データ（ＴＣ）を送
出した場合に、前回のスロットタイムで送出したデータ
（ＴＣ）のデータパケットが送達先のデータ局で受信さ
れたか否かを判別することが可能となる。（請求項１
９）次に、本発明の請求項２３に係る実施例について詳細に
説明する。

【００８５】この実施例は、本発明をバス形のネットワ
ークシステム（図２（ａ））に適用する場合に特定して
示したものである。本実施例ではスロットタイム毎にデ
ータ（ＴＣ）とデータ（ＮＴＣ）の送出要求に対するス
ケジューリングを行う場合、スロットタイム内に送出要
求を受け付ける受付期間が設けられる。

【００８６】すなわち、マスタ局の送信制御処理回路１
２は、スロットタイム内でデータ（ＴＣ）に対する送出
許可情報を送出してデータ局からデータ（ＴＣ）を送出
させる同期期間の処理が終了すると受付期間の処理を開
始させ、全てのデータ局に対してデータ（ＴＣ）の新た
な送出要求を問い合わせる図１５（ｄ）に例示する送出
要求問い合わせパケットを送出する。この場合、伝送制
御識別子はＣＮＴ４に設定される。

【００８７】各データ局は、送出要求問い合わせパケッ
トを受信すると受信制御処理回路１７から信号（ＲＱsi
g-1 ）が出力され、送信制御処理回路１２はデータ（Ｔ
Ｃ）の送出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ-1）から送出要求
制御情報（ＴＭＣＷ）を読み出して送出要求パケットを
マスタ局へ送出する。

【００８８】また、スロットタイムから同期期間と受付
期間を減じた残り時間でなる非同期期間の処理が引き続
いて実施され、この非同期期間内でデータ（ＮＴＣ）の
送出が可能と判定された場合、マスタ局の送信制御処理
回路１２は第２受付期間の処理を開始させ、メモリ回路
１４に予め設定された図１９に例示する送出要求探索リ
スト（ＴＢＬ−５）に従って、順次データ局に対してデ
ータ（ＮＴＣ）の送出要求問い合わせパケット（図１５
（ｄ））を送出する。

【００８９】このデータ（ＮＴＣ）の送出要求問い合わ
せパケットを受信したデータ局は、受信制御処理回路１
７から信号（ＲＱsig-2 ）が出力され、送信制御処理回
路１２はこれを受けてデータ（ＮＴＣ）の送出要求パケ
ットを送出する。

【００９０】本実施例は、前述した請求項４、５、８、
９、１２、１３、１６、１７、１９の発明に適用するこ
とが可能である。本実施例によれば、バス形のネットワ
ークシステムを用いて、複数のデータ局からのデータ
（ＴＣ）とデータ（ＮＴＣ）の送出要求をスロットタイ
ム毎にスケジューリングすることが可能となる。（請求
項２０）次に、本発明の請求項２１に係る実施例について詳細に
説明する。

【００９１】この実施例は、本発明をスター形のネット
ワークシステム（図２（ｂ））に適用する場合に特定し
て示したものである。本実施例では、マスタ局として機
能する伝送局が、スター形のネットワークの中央に位置
し、データ局として機能する各伝送局との間で全２重通
信が可能となるので、マスタ局は、スロットタイム内
に、データ（ＴＣ）に対する送出許可情報を送出してデ
ータ局からデータ（ＴＣ）を送出させる同期期間と、デ
ータ局から送出要求を受け付ける受付期間と、データ局
からデータ（ＮＴＣ）を送出させる非同期期間を設ける
場合に、非同期期間は同期期間に引き続いて設けられ、
受付期間は同期期間、非同期期間と並行（重ねて）して
設けることができる。

【００９２】マスタ局の送信制御処理回路１２は、受付
期間に受信したデータ（ＴＣ）の送出要求制御情報（Ｔ
ＭＣＷ）に基づいてスケジューリングを行い、同期期間
にデータ（ＴＣ）の送出許可情報を送出して、順次デー
タ局からデータ（ＴＣ）を送出させる。

【００９３】また、受付期間ではデータ（ＮＴＣ）の送
出要求を受け付けることができ、非同期期間にデータ
（ＮＴＣ）の送出が可能と判断したとき、予め設定され
たデータ局の順にデータ（ＮＴＣ）に対する送出要求問
い合わせパケット（図１５（ｄ））を構成してデータ局
に送出する。このデータ（ＮＴＣ）の送出要求問い合わ
せパケットを受信したデータ局は、受信制御処理回路１
７から信号（ＲＱsig-2）が出力され、送信制御処理回
路１２はこれを受けて送出要求キュー（ＴＭＱＵＥＵ-
2）から送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）を読み出し、送
出要求パケットを構成してマスタ局宛に送出する。

【００９４】本実施例は、前述した請求項４、５、８、
９、１２、１３、１６、１７、１９の発明に適用するこ
とが可能である。本実施例によれば、スター形のネット
ワークシステムを用いて、複数のデータ局からのデータ
（ＴＣ）とデータ（ＮＴＣ）の送出要求をスロットタイ
ム毎にスケジューリングすることが可能となる。（請求
項２１）

【００９５】

【発明の効果】本発明のネットワークシステムの伝送制
御方法によれば、突発的に発生するイベントに対応して
要求されるデータ送達に対して、データの送達完了まで
の制限時間に基づいてデータの緊急度を認識し、ネット
ワーク全体から要求されるデータの緊急度合いに応じて
データの送達処理に関わるネットワーク資源を割り当て
ることができ、ネットワーク全体にわたり時々刻々に変
化するデータ送達要求の発生状況の変化に対して、要求
された制限時間内でデータ送達を終了することが可能と
なる。

【００９６】現状のネットワークシステムで行われてい
る制御装置が主に扱う固定化された入出力データを共有
し、即ち、制御状態情報を共有して協調動作するために
要求されるサイクリックな通信と、それぞれ機能単位で
自律的に動作するアプリケーションプロセス間でイベン
トに対応した情報を交換、共有して協調動作するのに要
求される単発的なメッセージ通信の両者に対して、いず
れの要求にも対応することが可能であり、また一貫性の
ある方式でデータ送達を行うことが可能となる。

【００９７】実際のネットワーク応用では、時間的に厳
しく制約される緊急性のあるデータ送達要求とともに、
バックグランドで送達されていればよいデータ送達要求
もある。本発明によれば、前者を送達時間保証データ
（ＴＣ）として、また、後者を送達最善データ（ＮＴ
Ｃ）として、両者を混在させてスケジューリングする送
達処理が可能となる。

【００９８】複数のデータ局が相互にデータ交換するネ
ットワークとして今後も一般的に用いられるバス形及び
スター形のネットワークシステムに対して、一般的な構
成で、同一の伝送制御方法により、データ送達要求のス
ケジューリングを行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いる伝送局のハードウェア構成の実
施例

【図２】本発明が適用可能なネットワークシステムで、
（ａ）はバス形ネットワークシステム、（ｂ）はスター
形ネットワークシステム

【図３】（ａ）はデータ局で行なう処理手順１１１、
（ｂ）はマスタ局で行なう処理手順１１２

【図４】データ局で行なう処理手順１２１

【図５】データ局で行なう処理手順１４１

【図６】マスタ局で行なう処理手順１４２

【図７】データ局で行なう処理手順１４３

【図８】マスタ局で行なう処理手順１５１

【図９】データ局で行なう処理手順１６１

【図１０】マスタ局で行なう処理手順２４１

【図１１】送達要求情報（ＲＱＣＷ）のフォーマット例

【図１２】（ａ）は送達完了時間（Ｔcmp ）を用いた送
出要求制御情報（ＴＭＣＷ）のフォーマット例、（ｂ）
はスロット待ち数（Ｎｗ）とスロット限度数（Ｎｍ）を
用いた送出要求制御情報（ＴＭＣＷ）のフォーマット例

【図１３】送出要求キュー制御語のフォーマット例

【図１４】（ａ）マスタ局からの送出許可情報のフォー
マット例、（ｂ）マスタ局からの送達最善データ送出許
可情報のフォーマット例

【図１５】（ａ）データ局からの送出要求データパケッ
トのフォーマット例、（ｂ）マスタ局からの送出許可パ
ケットのフォーマット例、（ｃ）データ局からの送出完
了パケットのフォーマット例、（ｄ）送出要求問い合わ
せパケットフォーマット例

【図１６】（ａ）マスタ局で使用する送達最善データ送
出判定・送出最大データ長テーブル（ＴＢＬ−１）、
（ｂ）マスタ局で使用するデータ局毎の送達最善データ
送出可能最大データ長テーブル（ＴＢＬ−２）、（ｃ）
データ局で使用するデータ局毎の処理遅れ時間テーブル
（ＴＢＬ−３）

【図１７】データ局で使用する試行減数関数

【図１８】データ局が使用する受信データ局情報テーブ
ル（ＴＢＬ−４）

【図１９】マスタ局が使用する送出要求探索リスト（Ｔ
ＢＬ−５）

【図２０】従来のネットワークシステムの構成例

【符号の説明】

１…データの送達を要求する制御装置１１…インタ
ーフェース回路１２…送信制御回路１３…カウ
ンタ１４…メモリ回路１５…送信
回路１６…受信回路１７…受信
制御回路１８…時計回路１９…非同
期タイマ回路２０…内部システムバスＬ…バス形の共通伝送路Ｌ１、Ｌ２…スター形の全２重通信が可能な伝送路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−226756（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−217749（ＪＰ，Ａ) 特開平３−159436（ＪＰ，Ａ) 塩原康壽，セルレベルネットワークに対する要求と技術課題，電気学会研究会資料産業電力電気応用研究会，1996年２月23日，ＩＥＡ−96−１〜７，ｐｐ．57−65 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】送達要求されるデータの属性として制限時
間を付与し、データ局となる伝送局は、前記制限時間を
上位桁、一定クロックを計数するカウンタのカウント値
を中位桁、伝送局に固有の番号を下位桁として送達完了
時間とし、この送達完了時間と送達するデータ長から求
めたデータパケット長を含む送出要求制御情報をマスタ
局となる伝送局に伝達し、マスタ局となる伝送局は、前
記送達完了時間に基づいて送出許可を与える順を決定
し、前記データパケット長に基づいて送出許可を与える
送出要求の数を決定し、複数の伝送局の送出要求に対す
る送出許可をスケジューリングすることを特徴とするネ
ットワークシステムの伝送制御方法。
【請求項２】請求項１に記載のネットワークシステムの
伝送制御方法において、前記送達要求されるデータの属
性として、送達時間保証データか送達最善データかを区
別するための送達データ優先識別子を付与し、データ局
となる伝送局は、前記送達データ優先識別子を含めて前
記送出要求制御情報を構成し、所定時間間隔（スロット
タイム）毎にマスタ局となる伝送局に前記送出要求制御
情報を伝達し、マスタ局となる伝送局は、スロットタイ
ム毎に送達時間保証データと送達最善データの送出要求
に対する送出許可をスケジューリングすることを特徴と
するネットワークシステムの伝送制御方法。
【請求項３】請求項２に記載のネットワークシステムの
伝送制御方法において、マスタ局となる伝送局は、受信
した送出要求制御情報を並べる順を前記送達完了時間に
基づいて決定し、前記所定時間間隔内で送達時間保証デ
ータの送出に割り当てた残り時間を非同期期間として監
視し、この非同期期間内で送達最善データの送出が可能
と判断した場合、前記送出要求制御情報から送達最善デ
ータの送達完了時間とデータパケット長を読み出し、前
記送達完了時間に基づいて送出許可を与える順を決定
し、前記データパケット長に基づいて送出許可を与える
送出要求の数を決定することを特徴とするネットワーク
システムの伝送制御方法。
【請求項４】請求項２に記載のネットワークシステムの
伝送制御方法において、データ局となる伝送局は、前記
送達完了時間に基づいて前記送出要求制御情報を並べる
順を決定し、送達時間保証データの送出要求制御情報の
みをマスタ局となる伝送局に伝達し、マスタ局となる伝
送局は、前記所定時間間隔内で送達時間保証データの送
出に割り当てた残り時間を非同期期間として監視し、こ
の非同期期間内で送達最善データの送出が可能な最大デ
ータ長を決定し、この最大データ長含む送達最善データ
送出許可情報を送出し、前記送達最善データ送出許可情
報を受け取ったデータ局は、順次、送達最善データの送
出要求制御情報からデータパケット長を読み出し、前記
最大データ長以下の範囲で送達最善データを送出するこ
とを特徴とするネットワークシステムの伝送制御方法。
【請求項５】請求項４に記載のネットワークシステムの
伝送制御方法において、マスタ局となる伝送局は、前記
非同期期間内で送達最善データの送出が可能と判断した
場合、予め各伝送局毎に設定されたリストから送達先デ
ータ局番号に対する第２最大データ長を読み出し、この
第２最大データ長が前記最大データ長以下のとき、前記
第２最大データ長を含む送達最善データ送出許可情報を
送出し、前記送達最善データ送出許可情報を受け取った
データ局は、前記第２最大データ長以下の範囲で送達最
善データを送出し、送達先の伝送局毎に送出する送達最
善データのデータ長を制限することを特徴とするネット
ワークシステムの伝送制御方法。
【請求項６】請求項１に記載のネットワークシステムの
伝送制御方法において、送達要求されるデータの属性と
して送達時間保証データか送達最善データかを区別する
ための送達データ優先識別子を付与し、データ局となる
伝送局は、前記送達データ優先識別子を含めて前記送出
要求制御情報を構成し、送達時間保証データの場合、前
記制限時間に基づいてスロット待ち数とスロット限度数
を求め、このスロット待ち数とスロット限度数に基づい
て前記送出要求制御情報を並べる順を決定し、所定時間
間隔（スロットタイム）毎に、順次、前記送出要求制御
情報をマスタ局に伝達し、マスタ局となる伝送局は、前
記制限時間に基づいて送出許可を与える順を決定し、前
記データパケット長に基づいて送出許可を与える送出要
求の数を決定し、スロットタイム毎にスケジューリング
することを特徴とするネットワークシステムの伝送制御
方法。
【請求項７】請求項１に記載のネットワークシステム
の伝送制御方法において、送達要求されるデータの属性
として送達時間保証データか送達最善データかを区別す
るための送達データ優先識別子を付与し、データ局とな
る伝送局は、前記送達データ優先識別子を含めて前記送
出要求制御情報を構成し、送達最善データの場合、デー
タ局となる伝送局は、前記送達要求制御情報をマスタ局
に伝達し、マスタ局となる伝送局は、受信した送出要求
制御情報を並べる順を前記送達完了時間に基づいて決定
し、前記所定時間間隔内で送達時間保証データの送出に
割り当てた残り時間を非同期期間として監視し、この非
同期期間内で送達最善データの送出が可能と判断した場
合、前記送出要求制御情報から送達最善データの送達完
了時間とデータパケット長を読み出し、前記制限時間に
基づいて送出許可を与える順を決定し、前記データパケ
ット長に基づいて送出許可を与える送出要求の数を決定
することを特徴とするネットワークシステムの伝送制御
方法。
【請求項８】請求項１に記載のネットワークシステム
の伝送制御方法において、送達要求されるデータの属性
として送達時間保証データか送達最善データかを区別す
るための送達データ優先識別子を付与し、データ局とな
る伝送局は、前記送達データ優先識別子を含めて前記送
出要求制御情報を構成し、送達最善データの場合、デー
タ局となる伝送局は、前記制限時間に基づいて送出要求
制御情報を並べる順を決定し、前記送出要求制御情報の
送出は行なわず、マスタ局となる伝送局は、前記所定時
間間隔内で送達時間保証データの送出に割り当てた残り
時間を非同期期間として監視し、この非同期期間内で送
達最善データの送出が可能な最大データ長を決定し、こ
の最大データ長を含む送達最善データ送出許可情報をデ
ータ局に伝達し、この送達最善データ送出許可情報を受
け取ったデータ局は、順次、送達最善データの送出要求
制御情報からデータパケット長を読み出し、前記最大デ
ータ長以下の範囲で送達最善データを送出することを特
徴とするネットワークシステムの伝送制御方法。
【請求項９】請求項８に記載のネットワークシステムの
伝送制御方法において、マスタ局となる伝送局は、前記
非同期期間内で送達最善データの送出が可能と判断した
場合、予め各伝送局毎に設定されたリストから送達先デ
ータ局番号に対する第２送出可能最大データ長を読み出
し、この第２送出可能最大データ長が前記送出可能最大
データ長以下のとき、前記第２送出可能最大データ長を
含む送達最善データ送出許可情報を送出し、前記送達最
善データ送出許可情報を受け取ったデータ局は、前記第
２送出可能最大データ長以下の範囲で送達最善データを
送出し、送達先の伝送局毎に送出する送達最善データの
データ長を制限することを特徴とするネットワークシス
テムの伝送制御方法。
【請求項１０】請求項１に記載のネットワークシステム
の伝送制御方法において、送達要求されるデータの属性
として送達時間保証データか送達最善データかを区別す
るための送達データ優先識別子を付与し、送達時間保証
データの場合、データ局となる伝送局は、前記制限時間
に基づいてスロット待ち数とスロット限度数を決定し、
前記送達データ優先識別子とスロット待ち数とスロット
限度数と送達するデータ長から求めたデータパケット長
を含む第２送出要求制御情報を構成し、所定時間間隔
（スロットタイム）毎に前記スロット待ち数とスロット
限度数とに基づいて決定された順に前記第２送出要求制
御情報をマスタ局に伝達し、マスタ局となる伝送局は、
前記スロット待ち数とスロット限度数とに基づいて送出
許可を与える順を決定し、前記データパケット長に基づ
いて送出許可を与える送出要求の数を決定し、前記送達
完了時間の代わりにスロット待ち数とスロット限度数を
用い、スロットタイム毎にスケジューリングすることを
特徴とするネットワークシステムの伝送制御方法。
【請求項１１】請求項１に記載のネットワークシステ
ムの伝送制御方法において、送達要求されるデータの属
性として送達時間保証データか送達最善データかを区別
するための送達データ優先識別子を付与し、送達最善デ
ータの場合、データ局となる伝送局は、前記送達要求制
御情報をマスタ局に伝達し、マスタ局となる伝送局は、
受信した送出要求制御情報を並べる順を前記送達完了時
間に基づいて決定し、前記所定時間間隔内で送達時間保
証データの送出に割り当てた残り時間を非同期期間とし
て監視し、この非同期期間内で送達最善データの送出が
可能と判断した場合、前記送出要求制御情報から順次送
達完了時間とデータパケット長を読み出し、前記送達完
了時間に基づいて送出許可を与える順を決定し、前記デ
ータパケット長に基づいて送出許可を与える送出要求の
数を決定することを特徴とするネットワークシステムの
伝送制御方法。
【請求項１２】請求項１に記載のネットワークシステ
ムの伝送制御方法において、送達要求されるデータの属
性として送達時間保証データか送達最善データかを区別
するための送達データ優先識別子を付与し、送達最善デ
ータの場合、データ局となる伝送局は、前記制限時間に
基づいて送出要求制御情報を並べる順を決定し、前記送
出要求制御情報の送出は行なわず、マスタ局となる伝送
局は、前記所定時間間隔内で送達時間保証データの送出
に割り当てた残り時間を非同期期間として監視し、この
非同期期間内で送達最善データ送出が可能な最大データ
長を決定し、この最大データ長を含む送達最善データ送
出許可情報をデータ局に伝達し、この送達最善データ送
出許可情報を受け取ったデータ局は、順次、送達最善デ
ータの送出要求制御情報からデータパケット長を読み出
し、前記最大データ長以下の範囲で送達最善データを送
出することを特徴とするネットワークシステムの伝送制
御方法。
【請求項１３】請求項１に記載のネットワークシステ
ムの伝送制御方法において、送達要求されるデータの属
性として送達時間保証データか送達最善データかを区別
するための送達データ優先識別子を付与し、送達最善デ
ータの場合、データ局となる伝送局は、非同期期間内で
送達最善データの送出が可能と判断した場合、予め各伝
送局毎に設定されたリストから送達先データ局番号に対
する第２最大データ長を読み出し、この第２最大データ
長が送出可能最大データ長以下のとき、前記第２最大デ
ータ長を含む送達最善データ送出許可情報を送出し、前
記送達最善データ送出許可情報を受け取ったデータ局
は、前記第２最大データ長以下の範囲で送達最善データ
を送出し、送達先の伝送局毎に送出する送達最善データ
のデータ長を制限することを特徴とするネットワークシ
ステムの伝送制御方法。
【請求項１４】請求項１に記載のネットワークシステム
の伝送制御方法において、送達要求されるデータの属性
として送達時間保証データか送達最善データかを区別す
るための送達データ優先識別子を付与し、送達時間保証
データの場合、データ局となる伝送局は、前記制限時間
に基づいてスロット待ち数とスロット限度数を決定し、
前記スロット待ち数とスロット限度数と送達するデータ
長から求めたデータパケット長を含む第２送出要求制御
情報を構成し、所定時間間隔（スロットタイム）毎に前
記スロット待ち数とスロット限度数とに基づいて決定さ
れた順に前記第２送出要求制御情報をマスタ局に伝達
し、マスタ局となる伝送局は、前記スロット待ち数とス
ロット限度数とに基づいて送出許可を与える順を決定
し、前記データパケット長と予め設定された拡張送出可
能最大データ長とに基づいて送出許可を与える送出要求
の数を決定し、緊急性の送達時間保証データの送出要求
が重なった場合に、スロットタイムの枠を超えて送出を
許可することを特徴とするネットワークシステムの伝送
制御方法。
【請求項１５】請求項１に記載のネットワークシステ
ムの伝送制御方法において、送達要求されるデータの属
性として送達時間保証データか送達最善データかを区別
するための送達データ優先識別子を付与し、送達最善デ
ータの場合、データ局となる伝送局は、前記送達完了時
間に基づいて決定された順に前記送達要求制御情報をマ
スタ局に伝達し、マスタ局となる伝送局は、受信した送
出要求制御情報を並べる順を前記送達完了時間に基づい
て決定し、所定時間間隔内で送達時間保証データの送出
に割り当てた残り時間を非同期期間として監視し、この
非同期期間内で送達最善データの送出が可能と判断した
場合、前記送出要求制御情報から送達最善データの送達
完了時間とデータパケット長を読み出し、前記送達完了
時間に基づいて送出許可を与える順を決定し、前記デー
タパケット長に基づいて送出許可を与える送出要求の数
を決定することを特徴とするネットワークシステムの伝
送制御方法。
【請求項１６】請求項１に記載のネットワークシステ
ムの伝送制御方法において、送達要求されるデータの属
性として送達時間保証データか送達最善データかを区別
するための送達データ優先識別子を付与し、送達最善デ
ータの場合、データ局となる伝送局は、制限時間に基づ
いて送出要求制御情報を並べる順を決定し、前記送出要
求制御情報の送出は行なわず、マスタ局となる伝送局
は、所定時間間隔内で送達時間保証データの送出に割り
当てた残り時間を非同期期間として監視し、この非同期
期間内で送達最善データ送出が可能な最大データ長を決
定し、この最大データ長を含む送達最善データ送出許可
情報をデータ局に伝達し、この送達最善データ送出許可
情報を受け取ったデータ局は、順次、送達最善データの
送出要求制御情報からデータパケット長を読み出し、前
記最大データ長以下の範囲で送達最善データを送出する
ことを特徴とするネットワークシステムの伝送制御方
法。
【請求項１７】請求項１６に記載のネットワークシステ
ムの伝送制御方法において、送達最善データの場合、デ
ータ局となる伝送局は、前記非同期期間内で送達最善デ
ータの送出が可能と判断した場合、予め各伝送局毎に設
定されたリストから送達先データ局番号に対する第２最
大データ長を読み出し、この第２最大データ長が前記最
大データ長以下のとき、前記第２最大データ長を含む送
達最善データ送出許可情報を送出し、前記送達最善デー
タ送出許可情報を受け取ったデータ局は、前記第２最大
データ長以下の範囲で送達最善データを送出し、送達先
の伝送局毎に送出する送達最善データのデータ長を制限
することを特徴とするネットワークシステムの伝送制御
方法。
【請求項１８】データ局となる伝送局が所定時間間隔
毎にデータパケットの送出要求を行い、マスタ局となる
伝送局が前記所定時間間隔毎に前記送出要求に対するス
ケジューリングを行って送出許可を与え、複数の伝送局
が相互にデータを交換する場合、前記データ局となる伝
送局は、前記送出許可を得たデータ局から送出されたデ
ータパケットを受信する度に送出元データ局毎のパケッ
ト識別情報と受信パケット数を更新して受信パケット情
報リストを作成し、送出するデータパケットの有無に拘
わらず前記所定時間間隔毎にデータパケットの送出要求
を行うとき、マスタ局と他の全てのデータ局に前記受信
パケット情報リストの内容を伝達し、前記所定時間間隔
毎に、送出したデータパケットが送達先データ局で受信
されたか否かを判別可能とすることを特徴とするネット
ワークシステムの伝送制御方法。
【請求項１９】請求項１８に記載のネットワークシス
テムの伝送制御方法において、請求項２、６、１０、１
４のいずれかに記載のネットワークシステムの伝送制御
方法を適用し、前記データ局となる伝送局は、前記送出
許可を得たデータ局から送出された送達時間保証データ
のデータパケットを受信する度に送出元データ局毎のパ
ケット識別情報と受信パケット数を更新して受信パケッ
ト情報リストを作成し、送出するデータパケットの有無
に拘わらず前記所定時間間隔毎にデータパケットの送出
要求を行うとき、マスタ局と他の全てのデータ局に前記
受信パケット情報リストの内容を伝達し、送出先のデー
タ局が送出した送達時間保証データのデータパケットが
送達先データ局で受信されたか否かを判別可能とするこ
とを特徴とするネットワークシステムの伝送制御方法。
【請求項２０】請求項４、５、８、９、１２、１３、１
６、１７、１９のいずれかに記載のネットワークシステ
ムの伝送制御方法において、マスタ局となる伝送局は、
前記所定時間内に、送達時間保証データの送出を行わせ
る同期期間と、送達時間保証データの送出要求を受け付
ける受付期間と、前記所定時間から前記同期期間と受付
期間を減じた残り時間でなる非同期期間を設け、前記同
期期間ではそれまでに受信した送出要求制御情報に基づ
いて送達時間保証データに対する送出許可情報を送出し
てデータ局から送達時間保証データを送出させ、前記受
付期間では送達時間保証データの送出要求を促す問い合
わせパケットを送出してデータ局から送出要求制御情報
を送出させ、前記非同期期間で送達最善データの送出が
可能と判断した場合、予め設定された送出要求探索リス
トに従って順次データ局へ送達最善データの送出要求を
促す問い合わせパケットを送出してデータ局から送出要
求制御情報を送出させ、送達最善データに対する送出許
可情報を送出してデータ局から送達最善データを送出さ
せ、バス形のネットワークを用いて複数の伝送局の送達
時間保証データと送達最善データの送出要求に対する送
出許可をスロットタイム毎にスケジューリングすること
を特徴とするネットワークシステムの伝送制御方法。
【請求項２１】請求項４、５、８、９、１２、１３、１
６、１７、１９のいずれかに記載のネットワークシステ
ムの伝送制御方法において、マスタ局となる伝送局とデ
ータ局となる複数の伝送局が全２重通信が可能なスター
形の伝送路により接続され、前記マスタ局は、前記所定
時間内に、送達時間保証データの送出を行わせる同期期
間と、前記所定時間から前記同期期間を減じた残り時間
でなる非同期期間と、前記同期期間及び非同期期間と並
行動作して送達時間保証データと送達最善データの送出
要求を受け付ける受付期間とを有し、前記同期期間で送
達時間保証データに対する送出許可情報を送出してデー
タ局から送達時間保証データを送出させ、前記非同期期
間で送達最善データの送出が可能と判断した場合は送達
最善データに対する送出許可情報を送出してデータ局か
ら送達最善データを送出させ、スター形のネットワーク
を用いて複数の伝送局の送達時間保証データと送達最善
データの送出要求に対する送出許可をスロットタイム毎
にスケジューリングすることを特徴とするネットワーク
システムの伝送制御方法。
【請求項２２】請求項６、１０、１４のいずれかに記載
のネットワークシステムの伝送制御方法において、デー
タ局となる伝送局は、前記制限時間から現在時間と予め
送達先のデータ局毎に決定された送達最短時間（Ｔrq）
を減じて余裕時間（Ｔaf）を求め、前記余裕時間（Ｔa
f）をスロットタイム（Ｔｓ）で除して前記スロット限
度数（Ｎｍ）を求め、前記余裕時間（Ｔaf）を前記送達
最短時間（Ｔrq）で除して試行可能数（Ｎtr）を求め、
予め送達先のデータ局（ＳＴNo）毎に設定された関数
（ｆ（Ｎtr，ＳＴNo，Ｋ（定数）））に基づいて試行減
数（Ｎｒ）を求め、前記試行減数（Ｎｒ）に前記送達最
短時間（Ｔrq）を乗じた後前記スロットタイム（Ｔｓ）
で除して前記スロット待ち数（Ｎｗ）を求めることを特
徴とするネットワークシステムの伝送制御方法。
【請求項２３】請求項２２に記載のネットワークシス
テムの伝送制御方法において、データ局となる伝送局
は、予め送達先のデータ局番号毎に設定されたリスト
（ＴＢＬ−３）から送達要求されるデータに付与された
送達先データ局番号（ＳＴNo）に基づいて送達先データ
局の受信処理時間見込み値（Ｔｌ）と送達先までの信号
伝達時間見込み値（Ｔ２）を読み出し、予め設定された
スケジューリングに要する処理時間見込み値（Ｔ３）を
読み出し、送達するデータパケット長に基づいて送達先
データ局でデータパケットを受け取るまでのデータパケ
ット伝搬遅れ時間（Ｔ４）を算出し、前記Ｔｌ、Ｔ２、
Ｔ３、Ｔ４の各々を加えて前記送達最短時間（Ｔrq）を
決定することを特徴とするネットワークシステムの伝送
制御方法。
【請求項２４】請求項２２に記載のネットワークシステ
ムの伝送制御方法において、データ局となる伝送局は、
前記所定時間間隔毎に送出が未完了の送達要求制御情報
に付加されたスロット待ち数とスロット限度数から１を
減じ、送達要求される毎に前記スロット待ち数とスロッ
ト限度数とに基づいて決定された順に前記送達要求制御
情報を並べ、スロット待ち数が０以下となる送達要求制
御情報をマスタ局に伝達することを特徴とするネットワ
ークシステムの伝送制御方法。