CN102714613B - Ip地址分发系统和ip地址分发方法 - Google Patents

Abstract

提供一种IP地址分发系统，其特征在于具备：IP地址分发装置，该IP地址分发装置具有：路径信息读取部，从IP地址请求信号读取到达IP地址的请求源的通信网络的路径信息；IP地址对应表，注册有所述路径信息与IP地址的对应关系；以及IP地址决定部，基于从所述路径信息读取部获得的所述路径信息和所述IP地址对应表，决定向所述请求源分发的IP地址；以及路径信息赋予部，对所述IP地址请求信号赋予所述路径信息。

Description

IP地址分发系统和IP地址分发方法

技术领域

本发明涉及IP地址分发系统和IP地址分发方法。

背景技术

作为以太网（注册商标）上的通信协议，TCP/IP是为人熟知的。在该TCP/IP中，作为识别以太网（注册商标）上的终端装置的信息使用IP地址，该IP地址对每个终端装置唯一地分配。

作为决定网络上的各终端装置的IP地址的方法，有以不重复的方式对各终端装置赋予IP地址，将该IP地址记录在终端装置内的记录装置中，在起动时读出该记录的IP地址的方法。

此外，作为决定自终端装置的IP地址的方法，有使用反向地址解析协议（RARP：Reverse Address Resolution Protocol）的方法。该RARP是用于查询自终端装置的MAC地址（以太网（注册商标）的物理地址）所对应的IP地址的协议。在该RARP中，当对自终端装置的MAC地址进行广播时，在网络上的RARP服务器对IP地址进行响应。

此外，作为与RARP不同的IP地址分发方法，有时也使用BOOTP（BOOTstrap Protocol，引导协议）或DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）等（非专利文献1）。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：ＴＣＰ／ＩＰによるネットワーク構築Ｖｏｌ．１第４版ＤｏｕｇｌａｓＥ．Ｃｏｍｅｒ編（共立出版）。

发明内容

发明要解决的问题

在这里，考虑预先设计了设备结构的网络。即，考虑网络内的结构设备的配置被固定，物理的布线路径也被固定的网络。在这样被固定地运用的网络中，对各终端装置赋予的IP地址也固定，这是简便的，进而，在由于故障等而更换终端装置的情况下，在运用上优选对更换后的终端装置赋予与更换前相同的IP地址。这样的IP地址的赋予能够在终端装置的更换时手动进行，但如果不经由人的操作而自动地对更换后的终端装置赋予与更换前相同的IP地址的话，运用上的简便性会显著提高。可是，在上述现有的技术中，在终端装置更换时不能自动分发与更换前相同的IP地址。

本发明正是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种在通信网络上的终端装置的更换时可自动地分发与更换前相同的IP地址的IP地址分发装置和IP地址分发方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，实现目的，本发明的IP地址分发系统的特征在于具备：IP地址分发装置，该IP地址分发装置具有：路径信息读取部，从IP地址请求信号读取到达IP地址的请求源的通信网络的路径信息；IP地址对应表，注册有所述路径信息与IP地址的对应关系；以及IP地址决定部，基于从所述路径信息读取部获得的所述路径信息和所述IP地址对应表，决定向所述请求源分发的IP地址；以及路径信息赋予部，对所述IP地址请求信号赋予所述路径信息

此外，本发明的IP地址分发方法，其特征在于，包含：路径信息赋予部对IP地址请求信号赋予到达IP地址的请求源的通信网络的路径信息的步骤；IP地址分发装置的路径信息读取部从所述IP地址请求信号读取所述路径信息的步骤；IP地址分发装置的IP地址决定部参照注册有所述路径信息和IP地址的对应关系的IP地址对应表，由此决定与读取的所述路径信息对应的IP地址的步骤；以及将所述IP地址决定部决定的所述IP地址向所述请求源分发的步骤。

发明的效果

根据本发明，具有在通信网络上的终端装置的更换时能够自动地分发与更换前相同的IP地址的效果。

附图说明

图1是表示实施方式1的IP地址分发系统的概略结构的框图。

图2是表示实施方式1的IP网络通信中使用的IP地址请求信号的结构的一例的图。

图3是表示实施方式1的IP地址对应表的内容的一例的图。

图4是表示实施方式1的IP地址分发装置在IP地址分发时的工作的图。

图5是表示实施方式2的IP地址分发系统的概略结构的框图。

图6是表示实施方式2的IP网络通信中使用的IP地址请求信号的结构的一例的图。

图7是表示实施方式2的IP地址对应表的内容的一例的图。

图8是表示实施方式2的IP地址分发装置在IP地址分发时的工作的图。

图9是表示实施方式3的IP地址分发系统的概略结构的框图。

图10是表示图9的IP地址对应表的内容的一例的图。

图11是表示经由以太网（注册商标）开关连接有维护用PC的情况下的结构例的图。

具体实施方式

在以下，基于附图详细说明本发明的IP地址分发系统和IP地址分发方法的实施方式。再有，本发明并不被该实施方式限定。

实施方式1

图1是表示本实施方式的IP地址分发系统的概略结构的框图。如图1所示，本实施方式的IP地址分发系统具备：IP地址分发装置1，连接于该IP地址分发装置1的开关部2，以及连接于该开关部2的例如4台终端装置T1～T4。

IP地址分发装置1连接于开关部2的端口P0，终端装置T1～T4分别连接于开关部2的端口P1～P4。本实施方式的通信网络的布线路径被构建为具备这样的开关部2。再有，作为通信网络例如能够使用将TCP/IP作为通信协议的以太网（注册商标）。

开关部2能够在网络上作为交换集线器（switching hub）进行工作，能够判别通过开关部2的信号是在哪个端口P0～P4接收的。进而，开关部2具有路径信息赋予部16。该路径信息赋予部16对从IP地址的请求源发送来的IP地址请求信号赋予路径信息。例如在使用以太网（注册商标）的情况下，开关部2是对以太网（注册商标）开关附加了路径信息赋予部16的结构。再有，路径信息赋予部16所赋予的路径信息如后述那样，例如能够采用接收了IP地址请求信号的端口的端口号码。

IP地址分发装置1具备：路径信息读取部4a，IP地址对应表4b，IP地址决定部4c。在这里，路径信息读取部4a从IP地址请求信号读取到达IP地址的请求源的通信网络的路径信息。此外，IP地址对应表4b对所述路径信息与IP地址的对应关系进行注册。此外，IP地址决定部4c基于从路径信息读取部4a获得的路径信息和IP地址对应表4b，决定应该对请求源分发的IP地址。再有，在图1中，IP地址的请求源是终端装置T1～T4中发送了IP地址请求信号的终端装置。

图2是表示本实施方式的IP网络通信中使用的IP地址请求信号的结构的一例的图。如图2所示，IP地址请求信号具备：储存发送目的地信息、发送源信息、信息种类信息以及路径信息等的区域，以及预备区域。在这里，发送源信息是生成IP地址请求信号的终端装置T1～T4的固有的信息，是为了个别地特别指定终端装置T1～T4而使用的信息。作为这样的信息，例如能够使用对终端装置T1～T4分配的MAC地址。此外，在IP地址请求信号中，作为发送目的地信息指定广播，对于信息种类信息使用表示是IP地址请求信号的信息。

开关部2在接收了IP地址请求信号的情况下，在IP地址请求信号的路径信息储存区域中，储存接收了IP地址请求信号的端口的信息（例如端口号码）。具体地，开关部2例如在端口P1接收了IP地址请求信号的情况下将端口号码“1”，在端口P2接收了IP地址请求信号的情况下将端口号码“2”，在端口P3接收了IP地址请求信号的情况下将端口号码“3”，在端口P4接收了IP地址请求信号的情况下将端口号码“4”，在端口P5接收了IP地址请求信号的情况下将端口号码“5”，分别储存在路径信息储存区域中。开关部2在像这样对IP地址请求信号赋予接收端口信息之后，从接收端口以外的全部端口送出IP地址请求信号。

图3是表示本实施方式的IP地址对应表4b的内容的一例的图。在图3中，在IP地址对应表4b中，注册有与端口号码“1”～“4”分别对应并相互不同的IP地址。再有，根据图1很明显，能够通过开关部2的端口号码P1～P4来唯一地指定从终端装置T1～T4到IP地址分发装置1的各路径。IP地址分发装置1在接收了IP地址请求信号的情况下，通过路径信息读取部4a读取IP地址请求信号的路径信息储存区域，在储存有“1”、“2”、“3”或“4”的情况下，分发对应的IP地址。具体地，对于与端口号码“1”的端口P1连接的终端装置T1，根据来自终端装置T1的请求能够分配“192.168.1.1”这一IP地址。此外，对于与端口号码“2”的端口P2连接的终端装置T2，根据来自终端装置T2的请求能够分配“192.168.1.2”这一IP地址。此外，对于与端口号码“3”的端口P3连接的终端装置T3，根据来自终端装置T3的请求能够分配“192.168.1.3”这一IP地址。此外，对于与端口号码“4”的端口P4连接的终端装置T4，根据来自终端装置T4的请求能够分配“192.168.1.4”这一IP地址。

再有，在本实施方式中，主要将物理的布线路径被固定、通信路径被固定地运用的通信网络作为对象。即，没有将进行例如在运用中变更布线路径，或附加新的开关部并对其连接终端装置这样的网络结构的变更作为前提。在进行这样的变更的情况下，在运用前重新对网络进行再构建。但是如后述那样，对于在维护时等连接不具有路径信息赋予部16的通常的以太网（注册商标）开关并对其连接维护用的PC（个人计算机）等那样的变更是能够应对的。因此，在本实施方式中，因为进行在网络结构设备在网络内的配置被固定、作为通信路径的布线路径也被固定的结构中的通信，所以对终端装置T1～T4赋予的IP地址也被固定，这在运用上是简便的。也就是说，在本实施方式中，设将固定的IP地址分别与从终端装置T1～T4到IP地址分发装置1的各路径对应起来，将该对应关系注册到IP地址对应表4b。像这样在IP地址对应表4b中，因为将IP地址与路径（在图3中与路径等价的端口号码）对应起来，所以例如在由于故障等将连接在端口P1的终端装置T1与同种的装置进行更换的情况下，对更换后的装置分配的IP地址与更换前是相同的IP地址。作为这样的通信网络，例如举出在列车的车厢内构建的通信网络。在该情况下，IP地址分发装置1也搭载在车厢中。再有，本实施方式除了列车以外，也能够应用于在移动体内构建的通信系统、在工厂内构建的通信系统等。

再有，在IP地址分发装置1接收到IP地址请求信号，在该IP地址请求信号的路径信息储存区域中没有端口号码的情况下，或者储存有“1”～“4”以外的号码的情况下，IP地址决定部4c将其判断为是“其他”的信息，例如将“192.168.1.5”～“192.168.1.250”的IP地址中未分发的IP地址向发送源分发（图3）。在这里，在IP地址请求信号的路径信息储存区域中没有端口号码的情况，例如是经由不具有路径信息赋予部16的通常的以太网（注册商标）开关接收到IP地址请求信号的情况等。此外，在IP地址请求信号的路径信息储存区域中储存有“1”～“4”以外的号码的情况，例如是在开关部2设置有未使用的端口P5的情况下，在维护时在该端口P5连接终端装置T5（未图示），IP地址分发装置1接收到来自该终端装置T5的IP地址请求信号的情况等。这些情况均是对运用上的网络结构施加了变更或附加的情况，网络结构在运用上有可能发生与设想不同的情况，但在该情况下，本实施方式通过在IP地址对应表4b中准备与“其他”对应的IP地址，从而能够应对。

图4是表示本实施方式的IP地址分发装置1在IP地址分发时的工作的图。具体地，示出决定终端装置T1的IP地址并进行分发的过程。

如图4所示，终端装置T1进行IP地址请求（S11），该IP地址请求作为IP地址请求信号向开关部2发送。再有，在该IP地址请求中，IP地址请求信号以广播被发送。在该IP地址请求信号的分发目的地地址中设定广播地址，在分发源地址中设定终端装置T1的MAC地址。

当来自终端装置T1的IP地址请求信号在开关部2被接收时，开关部2判定是在哪个端口P1～P4接收了IP地址请求信号，该开关部2的路径信息赋予部16对IP地址请求信号的路径信息储存区域储存端口P1的端口号码“1”，由此对IP地址请求信号赋予作为路径信息的端口信息（S12）。接着，开关部2从端口P1以外的全部端口P0、P2、P3、P4送出被赋予了端口信息的IP地址请求信号。由此，从该端口P0送出的IP地址请求信号被发送到IP地址分发装置1，来自终端装置T1的IP地址请求经由开关部2到达IP地址分发装置1（S13）。

接着，当在IP地址分发装置1接收到IP地址请求信号时，路径信息读取部4a从IP地址请求信号读取路径信息。具体地，路径信息读取部4a读取在路径信息储存区域中储存的端口号码“1”。然后，IP地址决定部4c基于从路径信息读取部4a获得的端口信息，参照IP地址对应表4b，由此特别指定与端口号码“1”对应的IP地址“192.168.1.1”，将该特别指定的IP地址决定为应该对请求源分发的IP地址（S14）。

接着，IP地址分发装置1将决定的IP地址向请求源的终端装置T1分发（S15）。再有，在该IP地址的分发中，以单播发送IP地址分发消息。在该IP地址分发消息的分发目的地地址中设定终端装置T1的MAC地址，在分发源地址中设定IP地址分发装置1的MAC地址。在这里，IP地址分发装置1当分发IP地址时，将被分发了该IP地址的终端装置的路径（端口）和MAC地址存储在未图示的存储部中。

接着，从IP地址分发装置1接收到IP地址的分发的终端装置T1将分发的IP地址设定为自身的IP地址。之后，终端装置T1使用该IP地址，由此能够进行通信。

此外，在分发了与端口P1的端口号码“1”对应的IP地址之后，在经由开关部2的端口P1再次接收到IP地址请求信号的情况下，IP地址决定部4c判定该再次接收到的IP地址请求信号中包含的发送源的MAC地址与已经分发了IP地址的发送源的MAC地址是否相同。

然后，在判定为再次接收到的IP地址请求信号中包含的发送源的MAC地址与已经分发了IP地址的发送源的MAC地址是相同的情况下，IP地址决定部4c将发送源的MAC地址设定为发送目的地地址，再次分发与已经分发的IP地址相同的IP地址。例如在根据来自终端装置T1的IP地址请求分发了“192.168.1.1”这一IP地址之后，在再次有来自连接于开关部2的端口P1的终端装置T1的IP地址请求的情况下，对终端装置T1再次分发“192.168.1.1”这一IP地址。

另一方面，在判定为再次接收到的IP地址请求信号中包含的发送源的MAC地址与已经分发了IP地址的发送源的MAC地址是不同的情况下，IP地址决定部4c确认终端装置T1是否连接在通信网络上。IP地址决定部4c例如向作为已经分发的IP地址的“192.168.1.1”发送连接的确认信号，根据在规定的时间内有无对该确认信号响应的回信，能够确认该连接的有无。

结果，在规定时间内没有回信，确认了终端装置T1没有连接在通信网络上时，IP地址决定部4c将再次接收到的IP地址请求信号中包含的发送源的MAC地址设定为发送目的地地址，向发送源分发与已经分发的IP地址相同的IP地址。例如，设在IP地址分发装置1根据来自终端装置T1的IP地址请求，分发了“192.168.1.1”这一IP地址之后，将终端装置T1更换为终端装置T5。然后，当终端装置T5进行IP地址请求时，IP地址分发装置1将作为对终端装置T1分发的IP地址的“192.168.1.1”向终端装置T5分发。

此外，在规定时间内有回信，确认了终端装置T1连接在通信网络上时，IP地址分发装置1从IP地址对应表4b的“其他”中选择未使用的IP地址，向发送源分发。在这样的情况下，对通信网络附加了在设计中没有的变更，有可能发生成为与图1不同的网络结构的情况。例如如图11所示，是暂时取下连接在端口P1的终端装置T1，之后在端口P1连接不具有路径信息赋予部16的以太网（注册商标）开关50，在该以太网（注册商标）开关50进一步连接终端装置T1和维护用PC（个人计算机）51的情况等。

如以上说明的那样，根据本实施方式，在对连接在开关部2的例如端口P1的终端装置T1分配了“192.168.1.1”这一IP地址之后，即使在进行该终端装置T1的IP地址的再设定的情况下，也能够固定地对终端装置T1分配“192.168.1.1”这一IP地址。

此外，根据本实施方式，在对连接在开关部2的例如端口P1的终端装置T1分配了“192.168.1.1”这一IP地址之后，即使在将该终端装置T1更换为其他的终端装置T5的情况下，也能够固定地对终端装置T5分配与对终端装置T1分配的是相同的“192.168.1.1”这一IP地址。

像这样，在本实施方式中，在通信网络上的终端装置T1～T4的更换时能够自动地分发与更换前相同的IP地址。

再有，在本实施方式中，适合于至少在运用中，通信网络的通信路径（布线路径）被固定，并且连接于通信路径的终端装置T1～T4也被固定的情况。但是，因为在IP地址对应表4b中准备了与“其他”对应的IP地址，所以假设即使对预先设计的网络结构施加了变更，也能够分发不重复的IP地址，不会对运用造成障碍。

再有，也可以代替DHCP服务器使用IP地址分发装置1，利用与DHCP客户端的格式相同的格式来使终端T1～T4工作。

实施方式2

图5是表示本实施方式的IP地址分发系统的概略结构的框图。在图5中，在通信网络上设置有IP地址分发装置1、开关部2、5、6以及终端装置T1～T10。此外，IP地址分发装置1依次经由开关部2、5连接于终端装置T1～T4，依次经由开关部2、6连接于终端装置T5～T8，并且经由开关部2连接于终端装置T9、T10。再有，作为通信网络例如能够使用以太网（注册商标）。

在这里，IP地址分发装置1连接于开关部2的端口P0，开关部5的端口P0连接于开关部2的端口P1，开关部6的端口P0连接于开关部2的端口P2，终端装置T9、T10分别连接于开关部2的端口P3、P4。此外，终端装置T1～T4分别连接于开关部5的端口P1～P4，终端装置T5～T8分别连接于开关部6的端口P1～P4。

开关部2、5、6能够分别在网络上作为交换集线器（switching hub）进行工作，能够判别通过各开关部的信号是在哪个端口P0～P4接收的。进而，开关部2具有路径信息赋予部16，开关部5具有路径信息赋予部17，开关部6具有路径信息赋予部18。路径信息赋予部16、17、18如在实施方式1中说明的那样，对从IP地址的请求源发送的IP地址请求信号赋予路径信息。路径信息赋予部16、17、18所赋予的路径信息例如能够采用接收了IP地址请求信号的端口的端口号码。

与实施方式1同样，IP地址分发装置1具备：路径信息读取部4a，IP地址对应表4b，IP地址决定部4c。在这里，路径信息读取部4a从IP地址请求信号读取到达IP地址的请求源的通信网络的路径信息。此外，IP地址对应表4b对所述路径信息与IP地址的对应关系进行注册。此外，IP地址决定部4c基于从路径信息读取部4a获得的路径信息和IP地址对应表4b，决定应该对请求源分发的IP地址。再有，在图5中，IP地址的请求源是终端装置T1～T10中发送了IP地址请求信号的终端装置。

图6是表示本实施方式的IP网络通信中使用的IP地址请求信号的结构的一例的图。如图6所示，IP地址请求信号具备：储存发送目的地信息、发送源信息、信息种类信息以及第一和第二路径信息等的区域，以及预备区域。在这里，发送源信息是生成IP地址请求信号的终端装置T1～T10的固有的信息，是为了个别地特别指定终端装置T1～T10而使用的信息。作为这样的信息，例如能够使用对终端装置T1～T10分配的MAC地址。此外，在IP地址请求信号中，作为发送目的地信息指定广播，在信息种类信息中使用表示是IP地址请求信号的信息。

开关部2、5、6在接收了IP地址请求信号的情况下，确认IP地址请求信号的第一路径信息储存区域，在第一路径信息储存区域为空的情况下，在该第一路径信息储存区域中储存接收了IP地址请求信号的端口的信息（例如端口号码）。此外，在第一路径信息储存区域中已储存有信息，第二路径信息储存区域为空的情况下，在该第二路径信息储存区域中储存接收了IP地址请求信号的端口的信息（例如端口号码）。此外，开关部2、5、6在对IP地址请求信号赋予了接收端口信息之后，从接收端口以外的全部端口送出IP地址请求信号。

例如，开关部6在端口P1接收到来自终端装置T5的IP地址请求信号的情况下，在该IP地址请求信号的第一路径信息储存区域中储存端口号码“1”，然后从端口P0、P2～P4送出。然后，开关部2在端口P2接收该IP地址请求信号，因为在IP地址请求信号的第一路径信息储存区域中已储存有信息，所以在第二路径信息储存区域中储存接收端口的端口号码“2”之后，从端口P0、P1、P3、P4送出。因此，在IP地址分发装置1接收的IP地址请求信号的第一路径信息储存区域中储存有端口号码“1”，在第二路径信息储存区域中储存有端口号码“2”。

此外，例如，开关部6在例如端口P3接收到来自终端装置T9的IP地址请求信号的情况下，在该IP地址请求信号的第一路径信息储存区域中储存端口号码“3”，然后从端口P0、P1、P2、P4送出。因此，在IP地址分发装置1接收的IP地址请求信号的第一路径信息储存区域中储存有端口号码“3”，在第二路径信息储存区域中不储存信息。

图7是表示本实施方式的IP地址对应表4b的内容的一例的图。在图7中，第一路径信息“1”和第二路径信息“1”的组合，与从终端装置T1经由开关部5的端口P1、开关部2的端口P1到达IP地址分发装置1的IP地址请求信号对应。即，第一路径信息“1”和第二路径信息“1”分别表示端口号码。而且，在IP地址对应表4b中，使具有第一路径信息“1”和第二路径信息“1”的IP地址请求信号与例如“192.168.1.1”这一IP地址对应，将该IP地址对终端装置T1分配。此外，第一路径信息“2”和第二路径信息“1”的组合，与从终端装置T2经由开关部5的端口P2、开关部2的端口P1到达IP地址分发装置1的IP地址请求信号对应，对终端装置T2例如分配“192.168.1.21”这一IP地址。此外，第一路径信息“3”和第二路径信息“1”的组合，与从终端装置T3经由开关部5的端口P3、开关部2的端口P1到达IP地址分发装置1的IP地址请求信号对应，对终端装置T3例如分配“192.168.1.31”这一IP地址。此外，第一路径信息“4”和第二路径信息“1”的组合，与从终端装置T4经由开关部5的端口P4、开关部2的端口P1到达IP地址分发装置1的IP地址请求信号对应，对终端装置T4例如分配“192.168.1.41”这一IP地址。

此外，第一路径信息“1”和第二路径信息“2”的组合，与从终端装置T5经由开关部6的端口P1、开关部2的端口P2到达IP地址分发装置1的IP地址请求信号对应，对终端装置T5例如分配“192.168.1.12”这一IP地址。此外，第一路径信息“2”和第二路径信息“2”的组合，与从终端装置T6经由开关部6的端口P2、开关部2的端口P2到达IP地址分发装置1的IP地址请求信号对应，对终端装置T6例如分配“192.168.1.22”这一IP地址。此外，第一路径信息“3”和第二路径信息“2”的组合，与从终端装置T7经由开关部6的端口P3、开关部2的端口P2到达IP地址分发装置1的IP地址请求信号对应，对终端装置T7例如分配“192.168.1.32”这一IP地址。此外，第一路径信息“4”和第二路径信息“2”的组合，与从终端装置T8经由开关部6的端口P4、开关部2的端口P2到达IP地址分发装置1的IP地址请求信号对应，对终端装置T8例如分配“192.168.1.34”这一IP地址。

此外，第一路径信息“3”和第二路径信息“无”的组合，与从终端装置T9经由开关部2的端口P3到达IP地址分发装置1的IP地址请求信号对应，对终端装置T9例如分配“192.168.1.30”这一IP地址。此外，第一路径信息“4”和第二路径信息“无”的组合，与从终端装置T10经由开关部2的端口P4到达IP地址分发装置1的IP地址请求信号对应，对终端装置T10例如分配“192.168.1.40”这一IP地址。

像这样，在IP地址对应表4b中，注册有与第一路径信息和第二路径信息对应的IP地址。IP地址分发装置1在接收了IP地址请求信号的情况下，读取IP地址请求信号的第一路径信息和第二路径信息，通过参照IP地址对应表4b，从而决定对请求源的终端装置分发的IP地址。

再有，与实施方式1同样地，本实施方式将利用布线路径被固定的网络的通信作为对象。因此，如图7的IP地址对应表4b所示，终端装置T1～T10到IP地址分发装置1的各路径信息（即第一路径信息和第二路径信息的组合）分别与固定的IP地址对应起来。像这样在IP地址对应表4b中，因为将IP地址与每个路径对应起来，所以例如在由于故障等将连接在开关部5的端口P1的终端装置T1与同种的装置更换的情况下，对更换后的装置分配的IP地址与更换前是相同的IP地址。作为这样的通信网络，例如能够举出在列车的车厢内构建的通信网络。在该情况下，IP地址分发装置1也搭载在车厢中。再有，本实施方式在列车以外，也能够应用于在移动体内构建的通信系统、在工厂内构建的通信系统等。

再有，在IP地址分发装置1接收到IP地址请求信号，在该IP地址请求信号的第一路径信息储存区域和第二路径信息储存区域中均没有信息的情况下，IP地址决定部4c将其判断为是“其他”的信息，例如将“192.168.1.50”～“192.168.1.240”的IP地址中未分发的IP地址向发送源分发（图7）。

此外，在IP地址分发装置1接收到IP地址请求信号，在该IP地址请求信号的第一路径信息储存区域和第二路径信息储存区域中分别储存的端口号码的组合是在IP地址对应表4b中没有注册的组合的情况下，IP地址决定部4c将其判断为是“其他”的信息，例如将“192.168.1.50”～“192.168.1.240”的IP地址中未分发的IP地址向发送源分发（图7）。

此外，在IP地址分发装置1接收到IP地址请求信号，在该IP地址请求信号的第一路径信息储存区域和第二路径信息储存区域中分别储存的端口号码的组合已在IP地址对应表4b中注册、并且已经对在以该端口号码的组合特别指定的通信路径中连接的作为IP地址的请求源的终端装置分配了IP地址的情况下，以如下方式应对。

即，IP地址决定部4c判定该再次接收到的IP地址请求信号中包含的发送源的MAC地址与已经分发了IP地址的发送源的MAC地址是否相同。

然后，在判定为再次接收到的IP地址请求信号中包含的发送源的MAC地址与已经分发了IP地址的发送源的MAC地址是相同的情况下，IP地址决定部4c将发送源的MAC地址设为发送目的地地址，再次分发与已经分发的IP地址相同的IP地址。例如在根据来自终端装置T1的IP地址请求分发了“192.168.1.11”这一IP地址之后，在再次有来自连接于开关部5的端口P1的终端装置T1的IP地址请求的情况下，对终端装置T1再次分发“192.168.1.11”这一IP地址。

另一方面，在判定为再次接收到的IP地址请求信号中包含的发送源的MAC地址与已经分发了IP地址的发送源的MAC地址是不同的情况下，IP地址决定部4c确认终端装置T1是否连接在通信网络上。IP地址决定部4c例如向作为已经分发的IP地址的“192.168.1.11”发送连接的确认信号，根据在规定的时间内有无对该确认信号响应的回信，能够确认该连接的有无。

结果，在规定时间内没有回信，确认了终端装置T1没有连接在通信网络上时，IP地址决定部4c将与已经分发的IP地址相同的IP地址向请求源分发。例如，设在IP地址分发装置1根据来自终端装置T1的IP地址请求，分发了“192.168.1.11”这一IP地址之后，将终端装置T1更换为终端装置T11。然后，当终端装置T11进行IP地址请求时，IP地址分发装置1将作为对终端装置T1分发的IP地址的“192.168.1.11”向终端装置T11分发。

此外，在规定时间内有回信，确认了终端装置T1连接在通信网络上时，IP地址分发装置1从IP地址对应表4b的“其他”中选择未使用的IP地址，向请求源分发。这样的情况是对通信网络附加了在设计中没有的变更的情况，针对这样的例子，在实施方式1中参照图11进行了说明。

图8是表示本实施方式的IP地址分发装置1在IP地址分发时的工作的图。具体地，示出决定终端装置T2的IP地址进行分发的过程。

如图8所示，首先，终端装置T2进行IP地址请求（S21），该IP地址请求作为IP地址请求信号向开关部5发送。再有，在该IP地址请求中，IP地址请求信号以广播被发送。在该IP地址请求信号的分发目的地地址中设定广播地址，在分发源地址中设定终端装置T2的MAC地址。

当在开关部5接收到来自终端装置2的IP地址请求信号时，开关部5判定IP地址请求信号是在哪个端口P1～P4接收到的。然后，开关部5的路径信息赋予部17在IP地址请求信号的第一路径信息储存区域中储存作为接收端口的端口P2的端口号码“2”，由此对IP地址请求信号赋予端口信息（第一路径信息）（S22）。

接着，开关部5从端口P2以外的全部端口P0、P1、P3、P4送出被赋予了端口信息的IP地址请求信号。由此，从端口P0送出的IP地址请求信号被发送到开关部2（S23）。

当在开关部2接收到经由开关部5的IP地址请求信号时，开关部2判定IP地址请求信号是在哪个端口P1～P4接收到的。然后，开关部2的路径信息赋予部16在IP地址请求信号的第二路径信息储存区域中储存作为接收端口的端口P1的端口号码“1”，由此对IP地址请求信号赋予端口信息（第二路径信息）（S24）。

接着，开关部2从端口P1以外的全部端口P0、P2、P3、P4送出被赋予了端口信息的IP地址请求信号。由此，从端口P0送出的IP地址请求信号被发送到IP地址分发装置1（S25）。

接着，当在IP地址分发装置1接收到IP地址请求信号时，路径信息读取部4a从IP地址请求信号读取第一和第二路径信息。具体地，路径信息读取部4a读取在第一路径信息储存区域中储存的端口号码“2”和在第二路径信息储存区域中储存的端口号码“1”。然后，IP地址决定部4c基于从路径信息读取部4a获得的端口信息，参照IP地址对应表4b，由此特别指定与第一路径信息的端口号码“2”和第二路径信息的端口号码“1”的组合对应的IP地址对应的IP地址“192.168.1.21”，将该特别指定的IP地址决定为应该对请求源分发的IP地址（S26）。

接着，IP地址分发装置1将决定的IP地址向请求源的终端装置T2分发（S27）。再有，在该IP地址的分发中，以单播发送IP地址分发消息。在该IP地址分发消息的分发目的地地址中设定终端装置T1的MAC地址，在分发源地址中设定IP地址分发装置2的MAC地址。在这里，当在IP地址分发装置1分发IP地址时，将该IP地址的分发是以哪个端口的哪个MAC地址的终端装置作为对象，存储在IP地址分发装置1内的未图示的存储部中。

接着，从IP地址分发装置1接收到IP地址的分发的终端装置T2将分发的IP地址设定为自身的IP地址。之后，终端装置T2使用该IP地址，由此能够进行通信。

再有，在本实施方式在将图5的网络结构一般化的情况下当然也能够应用。即，在从IP地址分发装置1到终端装置的通信路径上包含的开关部的个数最大为N个（N是1以上的整数）的网络结构中，采用在IP地址请求信号中设置分别储存第1～第N路径信息的第1～第N路径信息储存区域，并且使图7的IP地址对应表相对于第1～第N路径信息的组合注册IP地址的结构即可。再有，图5相当于N=2的情况。此外，开关部内的路径信息赋予部对于通过该开关的IP地址请求信号，将接收了该IP地址请求信号的端口的端口号码储存在IP地址请求信号的第1～第N路径信息储存区域的规定的区域中。例如，路径信息赋予部从第1～第N路径信息储存区域的号码小的一方起在最初显现的空的区域中储存端口号码。

根据本实施方式，与实施方式1同样地，在通信网络上的终端装置T1～T10的更换时能够自动地分发与更换前相同的IP地址。再有，本实施方式的其它效果与实施方式1相同。

实施方式3

图9是表示本实施方式的IP地址分发系统的概略结构的框图。如图9所示，列车以一辆以上的车厢编组，具体来说由车厢K1～KM（M是1以上的）编组。此外，本实施方式的IP地址分发系统设置在列车编组内的例如第N（N是1以上M以下的整数）个车厢。

此外，在第N个车厢KN构建的通信网络上，设置有IP地址分发装置1、开关部2和终端装置T1～T4，IP地址分发装置1经由开关部2连接于终端装置T1～T4。再有，作为通信网络例如能够使用以太网（注册商标）。此外，作为车厢KN上的终端装置T1～T4，能够使用为了运用车厢KN而基于来自外部的指令信号进行工作的装置，例如车门开闭装置、制动装置、照明装置或空调装置等。IP地址分发装置1连接于开关部2的端口P0，终端装置T1～T4分别连接于开关部2的端口P1～P4，由此构建通信网络的布线路径。

在IP地址分发装置1设置有路径信息读取部4a，IP地址对应表4b，IP地址决定部4c以及车厢信息取得部9。路径信息读取部4a从IP地址请求信号读取到达IP地址的请求源的通信网络的路径信息。车厢信息取得部9能够取得对构建了该通信网络的车厢在编组内的位置进行特别指定的车厢信息。再有，在列车的各车厢搭载有管理车厢信息的列车信息管理部32，车厢信息取得部9从该车厢信息管理部32取得车厢信息。IP地址对应表4b能够注册通信网络的路径信息与对应于车厢的编组内位置决定的IP地址的对应关系。IP地址决定部4c能够基于从路径信息读取部4a获得的通信网络的路径信息及从车厢信息取得部9获得的车厢信息，决定对IP地址的请求源分发的IP地址。

开关部2能够在网络上作为交换集线器（switching hub）进行工作，能够判别通过开关部2的信号是在哪个端口P0～P4接收的。进而，开关部2具有路径信息赋予部16。该路径信息赋予部16对从IP地址的请求源发送来的IP地址请求信号赋予路径信息。例如在使用以太网（注册商标）的情况下，开关部2是对以太网（注册商标）开关附加了路径信息赋予部16的部件。路径信息赋予部16所赋予的路径信息例如是接收了IP地址请求信号的端口的端口号码。

图10是表示图9的IP地址对应表4b的内容的一例的图。图10是在第N个车厢KN配置IP地址分发装置1，开关部2的端口P1～P4的端口号码分别是1～4的情况下的IP地址对应表4b的例子。在IP地址中包含依赖于车厢信息是可变的信息，具体例如是表示车厢号码的N。像这样，在IP地址对应表4b中，注册有与车厢KN的车厢号码N及端口号码1～4分别对应并相互不同的IP地址。

根据图10所示的IP地址对应表4b，对于与端口号码1的端口P1连接的终端装置T1，根据来自终端装置T1的请求能够分配“192.168.N.1”这一IP地址。此外，对于与端口号码“2”的端口P2连接的终端装置T2，根据来自终端装置T2的请求能够分配“192.168.N.2”这一IP地址。此外，对于与端口号码“3”的端口P3连接的终端装置T3，根据来自终端装置T3的请求能够分配“192.168.N.3”这一IP地址。此外，对于与端口号码“4”的端口P4连接的终端装置T4，根据来自终端装置T4的请求能够分配“192.168.N.4”这一IP地址。

针对本实施方式的工作进行说明。例如，以终端装置T1进行IP地址请求的情况为例进行说明。首先，当从车厢信息管理部32向车厢信息取得部9发送车厢信息时，在IP地址对应表4b按端口号码1～4的每一个设定与该车厢信息对应的IP地址。例如，当设从IP地址分发装置1向车厢KN的通信网络分配IP地址时，在IP地址对应表4b按端口号码1～4的每一个注册与车厢KN的车厢号码N对应的IP地址。

接着，终端装置T1以广播发送IP地址请求信号。当来自终端装置T1的IP地址请求信号在开关部2被接收时，开关部2判定经由端口P1接收到IP地址请求信号，该开关部2的路径信息赋予部16对IP地址请求信号的路径信息储存区域储存端口P1的端口号码“1”。然后，开关部2从端口P1以外的全部端口P0、P2、P3、P4送出被赋予了端口信息的IP地址请求信号。

接着，当在IP地址分发装置1接收到IP地址请求信号时，路径信息读取部4a从IP地址请求信号读取路径信息。具体地，路径信息读取部4a读取在路径信息储存区域中储存的端口号码“1”。然后，IP地址决定部4c基于从路径信息读取部4a获得的端口信息，参照IP地址对应表4b，由此特别指定与端口号码“1”对应的IP地址“192.168.N.1”，将该特别指定的IP地址决定为应该对请求源分发的IP地址。

接着，IP地址分发装置1将决定的IP地址向请求源的终端装置T1分发。再有，在该IP地址的分发中，以单播发送IP地址分发消息。在该IP地址分发消息的分发目的地地址中设定终端装置T1的MAC地址，在分发源地址中设定IP地址分发装置1的MAC地址。在这里，当在IP地址分发装置1分发IP地址时，将被分发了该IP地址的终端装置的路径（端口）和MAC地址存储在IP地址分发装置1内的未图示的存储部中。

接着，从IP地址分发装置1接收到IP地址的分发的终端装置T1将分发的IP地址作为自身的IP地址进行设定。之后，终端装置T1使用该IP地址，由此能够进行通信。

再有，在开关部例如如图5那样级联状连接的情况下，能够与实施方式2同样地进行IP地址的分发。

根据本实施方式，对于在列车的车厢内设置的终端装置T1～T4，能够根据该车厢的编组内位置而赋予固定的IP地址。再有，本实施方式的其它效果与实施方式1、2相同。

产业上的利用可能性

如上所述，本发明作为在网络上的终端装置的设置时自动地分发固定的IP地址的IP地址分发装置及IP地址分发方法是有用的。

附图标记说明

1 IP地址分发装置；

2、5、6 开关部；

4a 路径信息读取部；

4b IP地址对应表；

4c IP地址决定部；

16、17、18 路径信息赋予部；

9 车厢信息取得部；

32 车厢信息管理部；

50 以太网（注册商标）开关；

51 维护用PC（个人计算机）；

P0～P4 端口；

T1～T10 终端装置。

Claims (11)

1.一种IP地址分发系统，其特征在于具备：

路径信息赋予部，将到达IP地址的请求源的通信网络的路径信息赋予给自所述请求源发送来的IP地址请求信号；以及

IP地址分发装置，该IP地址分发装置具有：路径信息读取部，从自所述请求源发送来的IP地址请求信号读取所述路径信息；IP地址对应表，注册有所述路径信息与IP地址的对应关系；以及IP地址决定部，基于从所述路径信息读取部获得的所述路径信息和所述IP地址对应表，决定对所述请求源分发的IP地址，

所述路径信息赋予部设置在所述IP地址分发装置与所述请求源之间的通信路径上。

2.根据权利要求1所述的IP地址分发系统，其特征在于，所述通信网络以通信路径被固定方式进行运用。

3.根据权利要求1或2所述的IP地址分发系统，其特征在于，

所述通信网络构成为具备：开关部，其具有多个端口并至少作为切换集线器而发挥功能，

在所述开关部设置有所述路径信息赋予部，该路径信息赋予部将接收了所述IP地址请求信号的端口的端口号码作为所述路径信息储存在所述IP地址请求信号的路径信息储存区域中，

在所述IP地址对应表中，注册有所述开关部的端口号码和所述IP地址的对应关系。

4.根据权利要求3所述的IP地址分发系统，其特征在于，在所述IP地址请求信号的所述路径信息储存区域中，在没储存有路径信息的情况下，或储存有与所述IP地址对应表中注册的端口号码不同的端口号码的情况下，

所述IP地址决定部对所述IP地址的请求源，分发与在所述IP地址对应表中注册的所述端口号码所对应的IP地址不同的未分发的IP地址。

5.根据权利要求4所述的IP地址分发系统，其特征在于，在对所述IP地址分发装置接收的IP地址请求信号赋予的路径信息与到已经被分发了IP地址的请求源的路径信息相同，且在所述接收的IP地址请求信号中包含的发送源的MAC地址与来自已经被分发了IP地址的请求源的IP地址请求信号中包含的发送源的MAC地址不同的情况下，

所述IP地址决定部对已分发的IP地址发送连接的确认信号，在规定时间内有对该确认信号响应的回信的情况下，对所述IP地址的请求源分发与所述IP地址对应表中注册的所述端口号码所对应的IP地址不同的未分发的IP地址，在规定的时间内没有对所述确认信号响应的回信的情况下，对所述IP地址的请求源分发已经分发了的IP地址。

6.根据权利要求4或5所述的IP地址分发系统，其特征在于，在从所述IP地址分发装置到所述IP地址的请求源的通信路径上包含的开关部的个数最大是N个、且N是2以上的整数的情况下，

所述IP地址请求信号的所述路径信息储存区域由分别储存第1～第N路径信息的第1～第N路径信息储存区域构成，

所述IP地址对应表对于第1～第N路径信息的组合注册有IP地址，

在所述IP地址请求信号通过所述开关部时，该开关部的所述路径信息赋予部在所述第1～第N路径信息储存区域的规定的区域中，储存接收了所述IP地址请求信号的端口的端口号码。

7.根据权利要求1、2、4或5的任一项所述的IP地址分发系统，其特征在于，所述IP地址分发装置搭载在列车的车厢内，所述通信网络构建在所述车厢内。

8.根据权利要求7所述的IP地址分发系统，其特征在于，所述IP地址分发装置具备：车厢信息取得部，该车厢信息取得部取得对构建有所述通信网络的所述车厢的编组内位置进行特别指定的车厢信息，

在所述IP地址对应表中，注册有所述路径信息和与所述车厢的编组内位置对应地决定的IP地址的对应关系，

所述IP地址决定部基于从所述路径信息读取部获得的所述路径信息和所述IP地址对应表，决定对所述请求源分发的IP地址。

9.一种IP地址分发方法，其特征在于，包含：

设置在IP地址分发装置与IP地址的请求源之间的通信路径上的路径信息赋予部对自所述请求源发送来的IP地址请求信号赋予到达所述请求源的通信网络的路径信息的步骤；

所述IP地址分发装置的路径信息读取部从自所述请求源发送来的所述IP地址请求信号读取所述路径信息的步骤；

所述IP地址分发装置的IP地址决定部参照注册有所述路径信息和IP地址的对应关系的IP地址对应表，由此决定与读取的所述路径信息对应的IP地址的步骤；以及

所述IP地址决定部将决定的所述IP地址向所述请求源分发的步骤。

10.根据权利要求9所述的IP地址分发方法，其特征在于，所述通信网络至少在其运用中，通信路径被固定，并且与所述通信路径连接的所述IP地址的请求源也被固定。

11.根据权利要求9或10所述的IP地址分发方法，其特征在于，

所述通信网络构成为具备：开关部，其具有多个端口并至少作为切换集线器而发挥功能，

所述开关部将接收了所述IP地址请求信号的端口的端口号码作为所述路径信息储存在所述IP地址请求信号的路径信息储存区域中，

在所述IP地址对应表中，注册有所述开关部的端口号码和所述IP地址的对应关系。