中继装置、中继方法及计算机可读取的存储介质

专利类型 发明授权 法律事件 公开; 实质审查; 授权; 未缴年费;
专利有效性 失效专利 当前状态 权利终止
申请号 CN201680091091.1 申请日 2016-11-28
公开(公告)号 CN109997338B 公开(公告)日 2021-02-05
申请人 三菱电机株式会社; 申请人类型 企业
发明人 大石嗣也; 伊藤直辉; 第一发明人 大石嗣也
权利人 三菱电机株式会社 权利人类型 企业
当前权利人 三菱电机株式会社 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份: 城市 当前专利权人所在城市:
具体地址 当前专利权人所在详细地址:日本东京 邮编 当前专利权人邮编:
主IPC国际分类 H04L12/417 所有IPC国际分类 H04L12/417
专利引用数量 5 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 5 专利文献类型 B
专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理有限公司 专利代理人 何立波; 张天舒;
摘要 本 发明 涉及中继装置、中继方法及计算机可读取的存储介质。第1接收部从时间触发方式的 节点 1接收第1数据,第2接收部从令牌传递方式的节点2接收第2数据和令牌,第1发送部将第2数据向节点1发送,第2发送部在保持有令牌时将第1数据向节点2发送。基准时间管理部取得从第2发送部保持有令牌时的第1数据的接收起至令牌的下一次接收为止的时间作为基准时间。通信控制部以大于或等于基准时间且小于令牌的容许保持时间的通信周期反复进行第1数据的接收,以所述通信周期反复进行第2数据的发送,在每次接收到令牌时,在容许保持时间的范围内使第2发送部对令牌进行保持直至向节点2发送第1数据为止。
权利要求

1.一种中继装置,其具有:
第1接收部,其从以时间触发方式进行通信的第1通信设备接收第1数据;
第2接收部,其从以令牌传递方式进行通信的第2通信设备接收第2数据和令牌;
第1发送部,其将所述第2数据向所述第1通信设备发送;
第2发送部,其在保持有所述令牌时将所述第1数据向所述第2通信设备发送;
基准时间管理部,其在所述第2发送部保持有所述令牌时所述第1接收部接收到所述第
1数据的情况下,取得从所述第1数据的接收起至所述第2接收部进行的所述令牌的下一次接收为止的时间作为基准时间;以及
通信控制部,其以大于或等于所述基准时间且小于所述令牌的容许保持时间的通信周期使所述第1接收部反复进行所述第1数据的接收,以所述通信周期使所述第1发送部反复进行所述第2数据的发送,在所述第2接收部每次接收到所述令牌时,在所述容许保持时间的范围内使所述第2发送部对所述令牌进行保持直至所述第2发送部向所述第2通信设备发送所述第1数据为止。
2.根据权利要求1所述的中继装置,其中,
所述基准时间管理部将所述基准时间通知给所述第1通信设备,
所述通信控制部被所述第1通信设备通知由所述第1通信设备决定的所述通信周期,以从所述第1通信设备通知的所述通信周期使所述第1接收部反复进行所述第1数据的接收,以从所述第1通信设备通知的所述通信周期使所述第1发送部反复进行所述第2数据的发送。
3.根据权利要求1所述的中继装置,其中,
直至由所述基准时间管理部取得所述基准时间为止,所述通信控制部使所述第1接收部接收从所述第1通信设备在任意的发送周期发送的所述第1数据,在所述第2接收部每次接收到所述令牌时,所述通信控制部在所述容许保持时间以内的随机时间的范围内使所述第2发送部对所述令牌进行保持,直至所述第2发送部向所述第2通信设备发送所述第1数据为止。
4.一种中继方法,其由计算机执行,
该计算机具有:
第1接收部,其从以时间触发方式进行通信的第1通信设备接收第1数据;
第2接收部,其从以令牌传递方式进行通信的第2通信设备接收第2数据和令牌;
第1发送部,其将所述第2数据向所述第1通信设备发送;以及
第2发送部,其在保持有所述令牌时将所述第1数据向所述第2通信设备发送,所述计算机在所述第2发送部保持有所述令牌时所述第1接收部接收到所述第1数据的情况下,取得从所述第1数据的接收起至所述第2接收部进行的所述令牌的下一次接收为止的时间作为基准时间,
所述计算机以大于或等于所述基准时间且小于所述令牌的容许保持时间的通信周期使所述第1接收部反复进行所述第1数据的接收,以所述通信周期使所述第1发送部反复进行所述第2数据的发送,在所述第2接收部每次接收到所述令牌时,在所述容许保持时间的范围内使所述第2发送部对所述令牌进行保持直至所述第2发送部向所述第2通信设备发送所述第1数据为止。
5.一种存储有中继程序的计算机可读取的存储介质,该中继程序使计算机执行基准时间管理处理和通信控制处理,
该计算机具有:
第1接收部,其从以时间触发方式进行通信的第1通信设备接收第1数据;
第2接收部,其从以令牌传递方式进行通信的第2通信设备接收第2数据和令牌;
第1发送部,其将所述第2数据向所述第1通信设备发送;以及
第2发送部,其在保持有所述令牌时将所述第1数据向所述第2通信设备发送,该基准时间管理处理为在所述第2发送部保持有所述令牌时所述第1接收部接收到所述第1数据的情况下,取得从所述第1数据的接收起至所述第2接收部进行的所述令牌的下一次接收为止的时间作为基准时间,
该通信控制处理为以大于或等于所述基准时间且小于所述令牌的容许保持时间的通信周期使所述第1接收部反复进行所述第1数据的接收,以所述通信周期使所述第1发送部反复进行所述第2数据的发送,在所述第2接收部每次接收到所述令牌时,在所述容许保持时间的范围内使所述第2发送部对所述令牌进行保持,直至所述第2发送部向所述第2通信设备发送所述第1数据为止。

说明书全文

中继装置、中继方法及计算机可读取的存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及对数据进行中继的技术。

背景技术

[0002] 在FA(Factory Automation)网络系统中进行固定周期通信。在固定周期通信中,在为了节点的控制而确定的每个通信周期进行通信。作为固定周期通信的方法,具有时间触发方式和令牌传递方式。在时间触发方式中,针对每个节点以预先计划好的发送间隔进行数据的发送。另外,在令牌传递方式中,对多个节点的每一者依次交予令牌,仅取得了令牌的节点取得数据的发送权。而且,仅具有发送权的节点进行数据的发送。
[0003] 对以时间触发方式进行通信的网络和以令牌传递方式进行通信的网络进行中继的中继装置拥有与以时间触发方式进行通信的网络的通信接口、以及与以令牌传递方式进行通信的网络的通信接口。而且,中继装置在一方的通信接口进行时间触发方式的通信,在另一方的通信接口进行令牌传递方式的通信。
[0004] 在专利文献1中记载有如下的方式,即,在以时间触发方式进行通信的网络和以事件驱动方式进行通信的网络之间对通信进行中继时,抑制中继延迟。
[0005] 在专利文献1中,具体而言,事件驱动方式的节点接收从时间触发方式的节点定期地发送的优先级高的同步。而且,事件驱动方式的节点在同步帧的接收定时(timing)发送数据。通过这样做,来自事件驱动方式的节点的数据的发送间隔大致恒定。而且,基于该事件驱动方式的节点的发送间隔,在中继装置设定数据发送间隔,抑制中继延迟。
[0006] 专利文献1:日本特开2011-109452号公报

发明内容

[0007] 考虑将专利文献1中记载的方式应用到对时间触发方式的网络和令牌传递方式的网络进行中继的中继装置的情况。
[0008] 在令牌传递方式中,中继装置只能在保持有令牌的期间将来自时间触发方式的节点的数据发送给令牌传递方式的节点。在时间触发方式的节点中,不能掌握中继装置保持令牌的定时。因此,时间触发方式的节点难以与中继装置保持有令牌的定时相匹配地向中继装置发送数据。
[0009] 另外,中继装置只能在时间触发方式下的发送定时到来时将来自令牌传递方式的节点的数据发送给时间触发方式的节点。另外,如前所述,在令牌传递方式的节点中,只能在保持有令牌的期间发送数据。因此,令牌传递方式的节点难以与中继装置向时间触发方式的节点发送数据的定时相匹配地向中继装置发送数据。
[0010] 另外,即使在时间触发方式的节点能够与中继装置保持有令牌的定时相匹配地向中继装置发送数据,另外,令牌传递方式的节点能够与中继装置向时间触发方式的节点发送数据的定时相匹配地向中继装置发送数据的情况下,如果在令牌传递方式的网络中产生暂时的延迟则也会产生中继延迟。即,在时间触发方式的节点的通信定时和令牌传递方式的节点的通信定时之间产生偏差。而且,在通信定时之间产生了偏差的情况下,在时间触发方式的网络中只要周期时间(通信周期)没有变更,则中继延迟残留下来。
[0011] 参照图8说明在令牌传递方式的网络中产生了暂时的延迟的情况下的中继延迟。
[0012] 在图8中,节点1(201)是适配于时间触发方式的通信设备。节点2(202)是适配于令牌传递方式的通信设备。中继装置200对节点1(201)和节点2(202)之间的通信进行中继。
[0013] 另外,中继装置200的I/F1是适配于时间触发方式的通信接口。另外,中继装置200的I/F2是适配于令牌传递方式的通信接口。
[0014] 节点2(202)在保持有令牌的期间将数据801向中继装置200发送。中继装置200接收数据801。而且,中继装置200在时间触发方式中的发送定时到来时,将数据801作为数据802向节点1(201)发送。在该阶段,中继装置200中的数据801的接收和数据802的发送之间几乎没有延迟。
[0015] 就节点1(201)而言,如果到达发送定时则将数据803向中继装置200发送。中继装置200由于保持有令牌,所以将数据803作为数据804向节点2(202)发送。在该阶段,中继装置200中的数据803的接收和数据804的发送之间几乎没有延迟。
[0016] 这样,在该阶段,节点2(202)能够与中继装置200向节点1(201)发送数据的定时相匹配地向中继装置200发送数据。另外,节点1(201)能够与中继装置200保持有令牌的定时相匹配地向中继装置200发送数据。
[0017] 这里,假设在令牌传递方式的网络中暂时产生了延迟。
[0018] 由于该延迟,中继装置200中的来自节点2(202)的数据的接收定时和向节点1(201)的数据的发送定时产生偏差。因此,在从中继装置200向节点1(201)的发送定时(数据805的发送定时),数据806没有到达中继装置200。因此,中继装置200不能发送数据806,而是将数据801作为数据805向节点1(201)发送。
[0019] 中继装置200接收数据806,在向节点1(201)的下一个发送定时将数据806作为数据807向节点1(201)发送。因此,在中继装置200中产生大约一个周期的中继延迟(标号808)。即,在中继装置200中,在从数据806的接收至数据807的发送之间,产生与时间触发方式下的发送间隔相同程度的延迟。而且,如果不变更时间触发方式下的周期时间(通信周期),则以后也会维持该延迟(标号809)。
[0020] 另外,由于令牌传递方式的网络中的延迟,中继装置200中的来自节点1(201)的数据的接收定时和保持有令牌的时间产生偏差。具体而言,在数据810从节点1(201)到达中继装置200时,中继装置200已经将令牌释放。中继装置200在下一次取得了令牌之后,将数据810作为数据811向节点2(202)发送。即,在中继装置200中,在从数据810的接收至数据811的发送之间,产生与令牌的接收周期相同程度的延迟(标号812)。而且,如果不变更时间触发方式下的周期时间(通信周期),则以后也会维持该延迟(标号809)。
[0021] 在本发明中,主要目的在于解决这样的课题。更具体而言,本发明的主要目的在于得到如下的结构,即,在以时间触发方式进行通信的第1通信设备和以令牌传递方式进行通信的第2通信设备之间对通信进行中继的情况下,即使在以令牌传递方式进行通信的网络中产生通信延迟,第1通信设备也能够抑制中继延迟而不变更通信周期。
[0022] 本发明涉及的中继装置具有:第1接收部,其从以时间触发方式进行通信的第1通信设备接收第1数据;第2接收部,其从以令牌传递方式进行通信的第2通信设备接收第2数据和令牌;第1发送部,其将所述第2数据向所述第1通信设备发送;第2发送部,其在保持有所述令牌时将所述第1数据向所述第2通信设备发送;基准时间管理部,其在所述第2发送部保持有所述令牌时所述第1接收部接收到所述第1数据的情况下,取得从所述第1数据的接收起至所述第2接收部进行的所述令牌的下一次接收为止的时间作为基准时间;以及通信控制部,其以大于或等于所述基准时间且小于所述令牌的容许保持时间的通信周期使所述第1接收部反复进行所述第1数据的接收,以所述通信周期使所述第1发送部反复进行所述第2数据的发送,在所述第2接收部每次接收到所述令牌时,在所述容许保持时间的范围内使所述第2发送部对所述令牌进行保持直至所述第2发送部向所述第2通信设备发送所述第1数据为止。
[0023] 发明的效果
[0024] 在本发明中,中继装置在每次接收到令牌时,在容许保持时间的范围内对令牌进行保持直至向第2通信设备发送第1数据为止。因此,根据本发明,即使在以令牌传递方式进行通信的网络中产生通信延迟,第1通信设备也能够抑制中继延迟而不变更通信周期。附图说明
[0025] 图1是表示实施方式1涉及的中继装置的硬件结构例的图。
[0026] 图2是表示实施方式1涉及的中继装置的功能结构例的图。
[0027] 图3是表示实施方式1涉及的周期时间的设定所用的通信时序的图。
[0028] 图4是表示实施方式1涉及的周期时间的设定所用的通信时序的图。
[0029] 图5是表示在实施方式1涉及的令牌传递方式的网络中产生了暂时的延迟的情况下的通信时序的图。
[0030] 图6是表示实施方式1涉及的中继装置的动作例的流程图
[0031] 图7是表示实施方式1涉及的中继装置的动作例的流程图。
[0032] 图8是表示在令牌传递方式的网络中产生了暂时的延迟的情况下的中继延迟的图。

具体实施方式

[0033] 以下,使用附图说明本发明的实施方式。在以下的实施方式的说明以及附图中,标注了相同标号者表示相同的部分或相当的部分。
[0034] 实施方式1
[0035] ***结构的说明***
[0036] 图1表示本实施方式涉及的中继装置100的硬件结构例。
[0037] 另外,图2表示本实施方式涉及的中继装置100的功能结构例。
[0038] 首先,参照图1说明中继装置100的硬件结构例。
[0039] 中继装置100是具备处理器1001、存储装置1002以及通信装置1003作为硬件的计算机。
[0040] 在存储装置1002中存储有实现图2所示的通信控制部1102、基准时间管理部1103、第1接收部1104、第1发送部1105、第2接收部1106以及第2发送部1107的功能的程序。
[0041] 而且,处理器1001执行这些程序,进行通信控制部1102、基准时间管理部1103、第1接收部1104、第1发送部1105、第2接收部1106以及第2发送部1107的动作。
[0042] 在图2中,示意性地表示处理器1001正在执行实现通信控制部1102、基准时间管理部1103、第1接收部1104、第1发送部1105、第2接收部1106以及第2发送部1107的功能的程序的状态。
[0043] 如图2所示,通信装置1003具备第1通信接口1108和第2通信接口1109。第1通信接口1108是与时间触发方式的网络的接口。第2通信接口1109是与令牌传递方式的网络的接口。此外,在附图中,第1通信接口1108也标记为I/F1,第2通信接口1109也标记为I/F2。
[0044] 由中继装置100进行的动作相当于中继方法以及中继程序。
[0045] 接着,参照图2说明中继装置100的功能结构例。
[0046] 在共享存储器1101中保存数据。
[0047] 在共享存储器1101中保存例如从时间触发方式的节点接收到的数据,换言之保存预定向令牌传递方式的节点发送的数据。另外,在共享存储器1101中保存例如从令牌传递方式的节点接收到的数据,换言之保存预定向时间触发方式的节点发送的数据。
[0048] 共享存储器1101由图1所示的存储装置1002实现。
[0049] 第1接收部1104经由第1通信接口1108从时间触发方式的节点接收数据。
[0050] 更具体而言,第1接收部1104从以时间触发方式进行通信的节点1(101)(图3)接收数据。第1接收部1104接收的数据也称为第1数据。
[0051] 第2接收部1106经由第2通信接口1109从令牌传递方式的节点接收数据。
[0052] 更具体而言,第2接收部1106从以令牌传递方式进行通信的节点2(102)(图3)接收数据。第2接收部1106接收的数据也称为第2数据。另外,第2接收部1106从节点2(102)接收令牌。
[0053] 第1发送部1105经由第1通信接口1108向时间触发方式的节点发送数据。
[0054] 更具体而言,第1发送部1105将由第2接收部1106接收到的数据(第2数据)向节点1(101)发送。
[0055] 第2发送部1107经由第2通信接口1109向令牌传递方式的节点发送数据。
[0056] 更具体而言,第2发送部1107在保持有令牌时,将由第1接收部1104接收到的数据(第1数据)向节点2(102)发送。另外,第2发送部1107将令牌向节点2(102)发送。
[0057] 基准时间管理部1103在第2发送部1107保持有令牌时第1接收部1104从节点1(101)接收到第1数据的情况下,取得从第1接收部1104接收第1数据起至第2接收部1106下一次接收令牌为止的时间作为基准时间。更具体而言,基准时间管理部1103测量从第1接收部1104接收第1数据起至第2接收部1106下一次接收令牌为止的时间作为基准时间。而且,基准时间管理部1103将测量出的基准时间经由第1发送部1105通知给节点1(101)。以下,说明基准时间管理部1103对基准时间进行测量的例子,但是也可以是外部装置进行基准时间的测量,基准时间管理部1103从外部装置取得测量出的基准时间的值。
[0058] 此外,由基准时间管理部1103进行的动作相当于基准时间管理处理。
[0059] 通信控制部1102经由第1接收部1104而被节点1(101)通知由节点1(101)决定的周期时间。周期时间是大于或等于基准时间且小于令牌的容许保持时间的通信周期。
[0060] 周期时间是节点1(101)向中继装置100发送数据的周期(中继装置100从节点1(101)接收数据的周期)。另外,周期时间是中继装置100向节点1(101)发送数据的周期(节点1(101)从中继装置100接收数据的周期)。即,节点1(101)以周期时间为单位向中继装置100发送数据,另外,中继装置100以周期时间为单位从节点1(101)接收数据。另外,中继装置100以周期时间为单位向节点1(101)发送数据,另外,节点1(101)以周期时间为单位从中继装置100接收数据。
[0061] 因此,在被节点1(101)通知了周期时间之后,通信控制部1102以被通知的周期时间使第1接收部1104反复进行第1数据的接收。另外,通信控制部1102以被通知的周期时间使第1发送部1105反复进行第2数据的发送。另外,通信控制部1102在第2接收部1106每次接收到令牌时,在容许保持时间的范围内使第2发送部1107对令牌进行保持直至第2发送部1107将第1数据向节点2(102)发送为止。
[0062] 容许保持时间是在中继装置100中持续保持令牌的最长时间。如果中继装置100保持令牌的时间比容许保持时间长,则产生错误。
[0063] 另外,在被节点1(101)通知周期时间之前,通信控制部1102使第1接收部1104从节点1(101)接收在任意的发送周期发送的第1数据。另外,在被节点1(101)通知周期时间之前,通信控制部1102在第2接收部1106每次接收到令牌时,在容许保持时间以内的随机时间的范围内使第2发送部1107对令牌进行保持直至第2发送部1107将第1数据向节点2(102)发送为止。
[0064] 另外,在通常的令牌传递方式的FA网络中设定有通信延迟的容许时间(以下称为容许延迟时间),在超过容许延迟时间依然未能从节点2(102)接收数据以及令牌的情况下,也产生错误。
[0065] 通信控制部1102还进行容许延迟时间的管理。在容许延迟时间内未能从节点2(102)接收数据以及令牌的情况下,指示节点2(102)发送数据以及令牌。
[0066] 此外,由通信控制部1102进行的动作相当于通信控制处理。
[0067] ***动作的说明***
[0068] 接着,使用图3、图4以及图5说明本实施方式涉及的中继装置100、节点1(101)、节点2(102)之间的通信时序。
[0069] 此外,图3以及图4表示用于设定周期时间的通信时序。图5表示在令牌传递方式的网络中产生了暂时的延迟的情况下的通信时序。
[0070] 另外,在图3、图4以及图5中,节点1(101)是适配于时间触发方式的通信设备,相当于第1通信设备。另外,节点2(102)是适配于令牌传递方式的通信设备,相当于第2通信设备。
[0071] 在图3、图4以及图5中,虽然在时间触发方式的网络中仅图示了节点1(101),但除了节点1(101)以外还存在适配于时间触发方式的节点。同样地,在图3、图4以及图5中,在令牌传递方式的网络中仅图示了节点2(102),但除了节点2(102)以外还存在适配于令牌传递方式的节点。
[0072] [通信时序1(图3、图4):周期时间的设定]
[0073] 在图3以及图4中,示出中继装置100对基准时间进行测定,采用基于基准时间的周期时间(通信周期),抑制中继装置100中的中继延迟的过程。
[0074] 此外,以下所示的(1)-(10)与图3以及图4所示的(1)-(10)对应。
[0075] (1)中继装置100在从节点2(102)接收到令牌的情况下,在容许保持时间的范围内对令牌进行保持,直至从节点1(101)接收数据并将接收到的数据向节点2(102)发送为止。
[0076] 此外,在该阶段(测量基准时间之前的阶段)中,通信控制部1102在小于容许保持时间的范围随机决定令牌保持时间。令牌保持时间是第2发送部1107保持令牌的时间。如果令牌保持时间是固定时间,则令牌保持时间外的时间被固定化。如果令牌保持时间外的时间被固定化,则中继装置100从节点1(101)接收数据的定时有可能始终成为令牌保持时间以外的时间。为了避免这样的事态,通信控制部1102随机决定令牌保持时间。
[0077] 另一方面,周期时间设定之后,通信控制部1102将第2发送部1107的令牌保持时间固定化为容许保持时间。
[0078] 以下,将作为随机时间的在周期时间设定前使用的令牌保持时间记为令牌保持时间(随机)。另外,将周期时间设定后使用的令牌保持时间、即容许保持时间记为令牌保持时间(固定)。
[0079] (2)中继装置100在令牌保持时间(随机)内没有从节点1(101)接收到数据的情况下,将已接收的数据向节点2(102)发送。即,中继装置100将已从节点1(101)接收的数据作为数据301向节点2(102)发送。然后,中继装置100将令牌向节点2(102)发送。
[0080] (3)节点1(101)在任意的周期时间将数据向中继装置100发送。此外,数据302以及数据303在中继装置100的共享存储器1101中由数据304覆盖。因此,数据302以及数据303没有向节点2(102)发送。仅数据304作为数据305向节点2(102)发送。
[0081] (4)中继装置100在令牌保持时间(随机)内从节点1(101)接收到数据的情况下,向节点2(102)发送数据。具体而言,中继装置100将数据304作为数据305向节点2(102)发送。然后,中继装置100将令牌306向节点2(102)发送。另外,中继装置100测量从节点1(101)接收数据304起至下一次从节点2(102)接收令牌307为止的时间(基准时间)。该基准时间的测量由基准时间管理部1103进行。
[0082] (5)中继装置100将测量出的基准时间通知给节点1(101)。
[0083] (6)节点1(101)将从中继装置100通知的基准时间作为周期时间(通信周期)设定至中继装置100。
[0084] 在本实施方式中,节点1(101)作为中继装置100的主装置发挥功能。因此,中继装置100向节点1(101)通知基准时间,节点1(101)在中继装置100设定周期时间。如果节点1(101)不是中继装置100的主装置,则也可以是中继装置100决定周期时间。
[0085] 在节点1(101)向中继装置100发送数据的周期以及中继装置100向节点1(101)发送数据的周期中包含抖动的情况下,节点1(101)也可以向基准时间加上抖动而决定周期时间。另外,在中继装置100从节点2(102)接收令牌的周期中包含抖动的情况下,节点1(101)也可以向基准时间加上抖动而决定周期时间。如前所述,周期时间只要小于令牌的容许保持时间,则也可以大于或等于基准时间。在图3中,节点1(101)将基准时间作为周期时间设定至中继装置100。
[0086] (7)节点1(101)在基准时间的周期时间向中继装置100发送数据。
[0087] (8)中继装置100在令牌保持时间(随机)内从节点1(101)接收到数据的情况下,向节点2(102)发送数据。另外,中继装置100将令牌向节点2(102)发送。
[0088] 另外,在中继装置100中,在设定了周期时间之后中继装置100从节点1(101)接收到数据时,设定令牌保持时间(固定)。
[0089] 如前所述,令牌保持时间(固定)是令牌的容许保持时间。
[0090] 以后,中继装置100每次从节点2(102)接收到令牌时,在令牌保持时间(固定)的范围内对令牌进行保持,直至将来自节点1(101)的数据向节点2(102)发送为止。
[0091] 在图4的例子中,中继装置100如果接收到令牌400,则开始令牌保持时间(固定)的测量。这里,中继装置100在令牌保持时间(固定)内从节点1(101)接收数据403,将接收到的数据403作为数据404向节点2(102)发送。由于向节点2(102)发送了数据404,所以中继装置100向节点2(102)发送令牌405。
[0092] (9)中继装置100在基准时间的周期时间向节点1(101)发送数据。
[0093] (10)以后,节点1(101)和中继装置100以基准时间的周期时间反复进行通信。即,节点1(101)以基准时间的周期时间反复向中继装置100发送数据。另外,中继装置100以基准时间的周期时间反复向节点1(101)发送数据。
[0094] 根据以上的过程,能够抑制中继装置100中的中继延迟。
[0095] 例如,中继装置100在即将向节点1(101)发送数据的数据发送定时之前接收数据401。因此,中继装置100能够将数据401无延迟地作为数据402向节点1(101)发送。
[0096] 另外,中继装置100在刚接收令牌400的接收定时之后从节点1(101)接收数据403。因此,中继装置100能够将数据403无延迟地作为数据404向节点2(102)发送。中继装置100如果向节点2(102)发送数据404,则即使令牌保持时间(固定)没有结束,也向节点2(102)发送令牌405。
[0097] [通信时序2(图5)产生暂时的延迟时]
[0098] 如前所述,中继装置100将从节点2(102)接收到的令牌在令牌保持时间(固定)的范围内进行保持直至将来自节点1(101)的数据向节点2(102)发送为止。通过这样做,即使在令牌传递方式的网络中产生了暂时的延迟的情况下,中继装置100中的数据收发的定时和令牌收发的定时也会返回到产生暂时的延迟前的状态。因此,无需变更时间触发方式的周期时间即可抑制中继延迟。
[0099] 此外,以下的(11)-(14)与图5的(11)-(14)对应。
[0100] (11)节点1(101)以及中继装置100以通过图3以及图4所示的过程中,设定了适当的周期时间为前提。
[0101] (12)在令牌传递方式的网络中产生暂时的延迟。
[0102] (13)中继装置100将从节点2(102)接收到的令牌在令牌保持时间(固定)的范围内进行保持,直至从节点1(101)接收数据并将接收到的数据向节点2(102)发送为止。然后,中继装置100由于在令牌保持时间(固定)内从节点1(101)接收到数据,所以将接收到的数据向节点2(102)发送。然后,中继装置100将令牌向节点2(102)发送。
[0103] (14)中继装置100在上述(13)中对令牌进行保持直至从节点1(101)接收数据并将接收到的数据向节点2(102)发送为止,由此,中继装置100能够吸收由于令牌传递方式的网络中的暂时的延迟而产生的通信定时的偏差。因此,中继装置100无需变更时间触发方式的网络中的周期时间即可抑制中继延迟。
[0104] 在令牌传递方式的网络中产生暂时的延迟之前,中继装置100在即将到达向节点1(101)发送数据的数据发送定时之前接收数据501。因此,中继装置100能够将数据501无延迟地作为数据502向节点1(101)发送。
[0105] 另外,中继装置100由于在刚接收令牌500之后从节点1(101)接收数据503,所以中继装置100能够将数据503无延迟地作为数据504向节点2(102)发送。
[0106] 由于在令牌传递方式的网络中产生了暂时的延迟,所以中继装置100中的来自节点2(102)的数据的接收定时和向节点1(101)的数据的发送定时错开。因此,在从中继装置100向节点1(101)的发送定时(数据507的发送定时),数据506没有到达中继装置100。因此,中继装置100在数据507的发送定时,不能向节点1(101)发送数据506。中继装置100将过去接收到的数据501作为数据507向节点1(101)发送。
[0107] 中继装置100接收数据506,在向节点1(101)的下一个发送定时将数据506作为数据508向节点1(101)发送。因此,由于令牌传递方式的网络中的延迟,在向节点1(101)的数据发送中产生延迟。
[0108] 并且,中继装置100从节点1(101)接收数据509,将数据509作为数据510向节点2(102)发送。中继装置100由于对令牌进行保持直至数据509的接收以及数据510的发送为止,所以能够没有中继延迟地将数据510向节点2(102)发送。在图8的例子中,中继装置200由于在接收到数据810时未保持有令牌,所以在下一次接收到令牌之后,将数据810作为数据811向节点2(202)发送。因此,在图8的例子中,在中继装置200中产生中继延迟。在本实施方式中,由于中继装置100在容许保持范围内对令牌进行保持,所以在数据509的接收时令牌存在,能够发送数据510。
[0109] 数据510和令牌511的关系(发送间隔)与图4的数据404和令牌405的关系(发送间隔)相同。
[0110] 因此,与图4的数据406和数据407的关系同样地,图5的数据512没有中继延迟地作为数据513向节点1(101)发送。另外,与图4的数据408和数据409的关系同样地,图5的数据514没有中继延迟地作为数据515向节点2(102)发送。
[0111] 接着,参照图6以及图7说明中继装置100的动作例。
[0112] 图6表示与基准时间的测量、周期时间的设定、以及相对于节点1(101)的数据收发相关的过程。
[0113] 图7表示与相对于节点2(102)的数据收发以及令牌的收发相关的过程。
[0114] 图6所示的流程和图7所示的流程并行进行。
[0115] 首先,说明图6所示的流程。
[0116] 在步骤F1000中,通信控制部1102判定第1接收部1104是否从节点1(101)接收到数据。第1接收部1104在从节点1(101)接收到数据的情况下,向通信控制部1102通知从节点1(101)接收到数据这一情况。由此,通信控制部1102能够判定第1接收部1104是否从节点1(101)接收到数据。另外,第1接收部1104将从节点1(101)接收到的数据储存于共享存储器1101。
[0117] 在第1接收部1104正在接收来自节点1(101)的数据的情况下,进行步骤F1001。
[0118] 在步骤F1001中,通信控制部1102判定第2发送部1107是否保持有令牌。第2接收部1106在从节点2(102)接收到令牌的情况下,向通信控制部1102通知从节点2(102)接收到令牌这一情况。另外,如后述的步骤F2007中说明的那样,如果将令牌向节点2(102)发送的定时到来,则通信控制部1102指示第2发送部1107将令牌向节点2(102)发送。通信控制部1102在被第2接收部1106通知了接收到令牌这一内容之后,没有指示第2发送部1107发送令牌的情况下,判定为第2发送部1107保持有令牌。
[0119] 在第2发送部1107保持有令牌的情况下,在步骤F1002中,基准时间管理部1103开始基准时间的测量。即,通信控制部1102在判定为第2发送部1107保持有令牌的情况下,指示基准时间管理部1103测量基准时间。
[0120] 在步骤F1003中,通信控制部1102判定第2接收部1106是否接收到令牌。在第2接收部1106接收到令牌的情况下,在步骤F1004中,基准时间管理部1103结束基准时间的测量。然后,在步骤F1005中,基准时间管理部1103经由第1发送部1105将测量出的基准时间通知给节点1(101)。如前所述,第2发送部1107在从节点2(102)接收到令牌的情况下,向通信控制部1102通知从节点2(102)接收到令牌这一内容。另外,通信控制部1102在被第2发送部
1107通知了接收到令牌这一内容的情况下,指示基准时间管理部1103结束基准时间的测量。然后,基准时间管理部1103生成对测量出的基准时间进行通知的数据,将生成的数据经由第1发送部1105向节点1(101)发送。
[0121] 在步骤F1006中,通信控制部1102判定是否从节点1(101)设定了周期时间。具体而言,在第1接收部1104从节点1(101)接收到对周期时间进行通知的数据的情况下,将接收到的数据向通信控制部1102输出。通信控制部1102从该数据提取出周期时间的值,将提取出的周期时间的值储存于例如处理器1001的寄存器。
[0122] 在步骤F1006中设定了周期时间的情况下,在步骤F1007中,通信控制部1102判定是否经过了周期时间。通信控制部1102进行使用了例如计时器的测量而判定是否经过了周期时间。
[0123] 在经过了周期时间的情况下,在步骤F1008中,通信控制部1102指示第1发送部1105向节点1(101)发送数据,第1发送部1105向节点1(101)发送数据。
[0124] 更具体而言,第1发送部1105从共享存储器1101读取来自节点2(102)的数据,将读取出的数据向节点1(101)发送。
[0125] 接着说明图7所示的流程。
[0126] 在步骤F2000中,通信控制部1102判定第2接收部1106是否从节点2(102)接收到令牌。如前所述,第2接收部1106在接收到令牌的情况下,向通信控制部1102通知接收到令牌这一内容。通信控制部1102在判定为第2接收部1106接收到令牌的情况下,指示第2接收部1106将令牌向第2发送部1107输出,第2接收部1106向第2发送部1107输出令牌。另外,通信控制部1102向第2发送部1107指示对令牌进行保持。
[0127] 在步骤F2001中,第2发送部1107对令牌进行保持。
[0128] 在步骤F2002中,通信控制部1102判定是否设定了周期时间。即,通信控制部1102判定是否进行了图6的步骤F1006的处理。
[0129] 在没有设定周期时间的情况下,通信控制部1102将容许保持时间内的随机时间作为令牌保持时间(随机)设定于计时器。然后,在步骤F2003中,通信控制部1102判定从第2接收部1106接收令牌起的经过时间是否超过了令牌保持时间(随机)。另外,在设定了周期时间的情况下,通信控制部1102将容许保持时间作为令牌保持时间(固定)设定于计时器。然后,在步骤F2004中,通信控制部1102判定从第2接收部1106接收令牌起的经过时间是否超过了令牌保持时间(固定)。
[0130] 在从第2接收部1106接收令牌起的经过时间未超过令牌保持时间(随机)的情况下,在步骤F2005中,通信控制部1102判定第1接收部1104是否从节点1(101)接收到数据。
[0131] 另外,在从第2接收部1106接收令牌起的经过时间未超过令牌保持时间(固定)的情况下,也是同样地,在步骤F2005中,通信控制部1102判定第1接收部1104是否从节点1(101)接收到数据。
[0132] 在步骤F2005中第1接收部1104正在从节点1(101)接收数据的情况下,通信控制部1102指示第2发送部1107将来自节点1(101)的数据向节点2(102)发送。然后,在步骤F2006中,第2发送部1107向节点2(102)发送来自节点1(101)的数据。更具体而言,第1接收部1104将来自节点1(101)的数据储存于共享存储器1101,第2发送部1107从共享存储器1101读取来自节点1(101)的数据。然后,第2发送部1107将读取出的来自节点1(101)的数据向节点2(102)发送。
[0133] 另外,通信控制部1102指示第2发送部1107将令牌向节点2(102)发送。在步骤F2007中,第2发送部1107向节点2(102)发送令牌。
[0134] 另外,在步骤F2003中,在从第2接收部1106接收令牌起的经过时间超过了令牌保持时间(随机)的情况下,通信控制部1102指示第2发送部1107将来自节点1(101)的数据向节点2(102)发送。然后,在步骤F2006中,第2发送部1107向节点2(102)发送来自节点1(101)的数据。更具体而言,第2发送部1107从共享存储器1101读取来自节点1(101)的数据(上次从节点1(101)发送的数据)。然后,第2发送部1107将读取出的来自节点1(101)的数据向节点2(102)发送。
[0135] 另外,在步骤F2004中,在从第2接收部1106接收令牌起的经过时间超过了令牌保持时间(固定)的情况下,通信控制部1102也指示第2发送部1107将来自节点1(101)的数据向节点2(102)发送。然后,在步骤F2006中,第2发送部1107向节点2(102)发送来自节点1(101)的数据。更具体而言,第2发送部1107从共享存储器1101读取来自节点1(101)的数据(上次从节点1(101)发送的数据)。然后,第2发送部1107将读取出的来自节点1(101)的数据向节点2(102)发送。
[0136] 之后,通信控制部1102指示第2发送部1107将令牌向节点2(102)发送。在步骤F2007中,第2发送部1107向节点2(102)发送令牌。
[0137] ***实施方式的效果的说明***
[0138] 如上所述,本实施方式涉及的中继装置以大于或等于基准时间且小于容许保持时间的周期时间反复进行第1数据的接收,以所述周期时间反复进行第2数据的发送。另外,本实施方式涉及的中继装置在每次接收到令牌时,在容许保持时间的范围内对令牌进行保持直至向令牌传递方式的通信设备发送第1数据为止。
[0139] 因此,根据本实施方式,能够设定适当的周期时间,能够抑制中继延迟。
[0140] 另外,即使在令牌传递方式的网络中产生了暂时的延迟的情况下,无需变更时间触发方式的网络的周期时间即可抑制中继延迟。
[0141] ***硬件结构的说明***
[0142] 最后,进行中继装置100的硬件结构的补充说明。
[0143] 图1所示的处理器1001是进行处理的IC(Integrated Circuit)。
[0144] 处理器1001是CPU(Central  Processing  Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等。
[0145] 图1所示的存储装置1002是RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、闪存、HDD(Hard Disk Drive)等。
[0146] 图1所示的通信装置1003包含接收数据的接收器以及发送数据的发送器。
[0147] 通信装置1003是例如通信芯片或NIC(Network Interface Card)。
[0148] 另外,存储装置1002中也存储有OS(Operating System)。
[0149] 而且,OS的至少一部分由处理器1001执行。
[0150] 处理器1001一边执行OS的至少一部分,一边执行实现通信控制部1102、基准时间管理部1103、第1接收部1104、第1发送部1105、第2接收部1106以及第2发送部1107的功能的程序。
[0151] 处理器1001通过执行OS,进行任务管理、存储器管理、文件管理、通信控制等。
[0152] 另外,表示通信控制部1102、基准时间管理部1103、第1接收部1104、第1发送部1105、第2接收部1106以及第2发送部1107的处理结果的信息、数据、信号值、变量值存储于存储装置1002、处理器1001内的寄存器以及闪存中的至少任意者。
[0153] 另外,实现通信控制部1102、基准时间管理部1103、第1接收部1104、第1发送部1105、第2接收部1106以及第2发送部1107的功能的程序也可以存储于磁盘、软盘、光盘、压缩盘、蓝光(注册商标)盘、DVD等可移动存储介质中。
[0154] 另外,也可以将通信控制部1102、基准时间管理部1103、第1接收部1104、第1发送部1105、第2接收部1106以及第2发送部1107中的“部”改换为“电路”或“工序”或“过程”或“处理”。
[0155] 另外,中继装置100也可以由逻辑IC(Integrated Circuit)、GA(Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)这样的电子电路实现。
[0156] 此外,也将处理器以及上述电子电路总称为处理电路。
[0157] 标号的说明
[0158] 100中继装置,101节点1,102节点2,1001处理器,1002存储装置,1003通信装置,1101共享存储器,1102通信控制部,1103基准时间管理部,1104第1接收部,1105第1发送部,
1106第2接收部,1107第2发送部,1108第1通信接口,1109第2通信接口,200中继装置,201节点1,202节点2。
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