CN104041176B - 管理装置以及通信系统 - Google Patents

Abstract

一种管理装置，其对由能够利用TDMA方式实现无线通信的多个无线通信仪器形成的无线网络进行管理，其特征在于，具有扩展链路管理部，该扩展链路管理部对扩展链路进行管理，该扩展链路相对于规定在利用所述TDMA方式的无线通信中使用的信道以及时隙并确定通信方向的链路，设定有附加由所述无线通信仪器利用该链路进行的无线通信的特征的属性信息。

Description

管理装置以及通信系统

技术领域

本发明涉及一种管理装置以及通信系统。

本申请基于2012年4月18日申请的日本专利申请第2012－094948号主张优先权，在这里引用其内容。

背景技术

当前，在车间或工厂等中，为了实现高级的自动操作，而构建有将被称为现场仪器的现场设备(测定器、操作器)、和进行它们的控制的控制装置经由通信单元连接而成的分散控制系统(DCS：Distributed Control System)。成为这种分散控制系统的基础的通信系统，几乎都是通过有线进行通信的，但近年，也实现了按照ISA100.11a或WirelessHART(注册商标)等工业用无线通信标准进行的无线通信。

上述的ISA100.11a是由国际测量控制学会(ISA：International SocietyofAutomation)制定的工业自动化用无线通信标准。与此相对，上述的WirelessHART(注册商标)是由美国的HART(Highway Addressable Remote Transducer)通信协会倡导的无线通信标准。按照上述无线通信标准的通信系统，作为媒体访问方式而使用TDMA(TimeDivision Multiple Access：时分多元连接)方式，设置被称为系统管理器(或者，网络管理器)的管理装置，进行TDMA方式中的通信资源(信道或时隙等)的管理。

该通信系统具有下述特征，即，通过利用上述的管理装置管理通信资源，从而除了单跳连接之外还能够进行多跳连接。在这里，所谓单跳连接，是将无线设备(例如，能够进行无线通信的现场仪器)和无线中继装置(例如，基干路由器或无线访问点装置)直接连接的连接方式，所谓多跳连接，是使无线设备经由其他无线设备与无线中继装置连接的连接方式。

另外，上述的通信系统还具有下述特征，即，通过从广播路由器作为广播而提供由管理装置管理的连接信息(用于使新的无线设备与无线网络连接的信息)，从而能够使新的无线设备与无线网络容易地连接。此外，在以下的非专利文献1中，公开了上述的ISA100.11a中的通信资源的管理方法。

非专利文献1：“ISA-100.11a-2009Wireless systems for industrialautomation：Process control and related applications”，p.249-314

发明内容

另外，虽然上述的ISA100.11a以及WirelessHART(注册商标)具有多个共同点，但现状是按照各个标准的通信系统分别独立地被构建。其原因是，设置在各个通信系统中的管理装置，完全不考虑由其他通信系统实现的无线网络而进行通信资源的管理。因此，例如在车间中，如果想要使按照ISA100.11a的通信系统(以下称为第1通信系统)、和按照WirelessHART(注册商标)的通信系统(以下称为第2通信系统)并存，则存在下述限制，即，不得不分别准备在各个通信系统中使用的无线设备、无线中继装置以及基干路由器等，在空间上分离的状态下分别构建各个通信系统。

如果存在上述限制，则需要针对第1、第2通信系统分别准备无线设备、无线中继装置以及基干路由器等，因此，在成本方面产生问题。另外，例如在构建了第2通信系统的状况下，在需要使用仅能够对在第1通信系统中使用的通信协议进行处理的特殊无线设备的情况下，仅为了使用该无线设备而必须新构建第1通信系统，需要高昂的成本。另外，例如在希望将第2通信系统向第1通信系统转换的情况下，从成本方面期望逐渐地转换，但由于存在上述制约，因此必须一次性地进行转换，导致对于一次性的转换需要高昂的成本。

在这里，还考虑如果能够使用双协议栈技术，在无线设备中处理在第1通信系统中使用的通信协议和在第2通信系统中使用的通信协议这两者，则能够消除上述的制约。但是，由于在第1、第2通信系统中，需要在由管理装置进行管理时隙内使发送/接收处理等各种处理完成，因此数据包帧设计为，使帧长尽可能短。因此，难以在数据包帧中新设置对用于识别通信协议的信息进行存储的字段。另外，对于使存在可能性的通信协议循环这一点，从在时隙内完成处理的角度出发是不现实的。因此，难以消除上述的制约。

另外，还考虑如果指定并分离在上述的第1、第2通信系统中使用的频带或者信道，则不需要使第1、第2通信系统在空间上分离，从而消除上述的制约。但是，如果指定各个通信系统中使用的信道，则在实际中不使用信道的期间信道也成为被占有的状态，因此，通信资源的使用效率差。另外，如果进行这种信道的指定，则在根据周围状况的变化而使通信品质恶化的情况下，难以避免这一点的发生。此外，为了提高通信资源的使用效率，还考虑由人手动地进行通信资源的管理，但在通信系统的规模变大的情况下，由于管理非常复杂化，因此是不现实的。

本发明提供一种管理装置及具有该管理装置的通信系统，该管理装置即使在无线网络中混合存在有不同规格的无线通信装置的情况下，也能够经由无线网络进行无线通信。

一种管理装置，其对由多个无线通信仪器形成的无线网络进行管理，这些无线通信仪器能够利用TDMA方式实现无线通信，该管理装置具有扩展链路管理部，该扩展链路管理部对扩展链路进行管理，该扩展链路是相对于规定在利用所述TDMA方式的无线通信中使用的信道以及时隙、并确定通信方向的链路，设定属性信息而成，该属性信息对由所述无线通信仪器利用该链路进行的无线通信赋予特征。

所述属性信息也可以包含表示在所述无线通信中使用的通信协议、频带、天线、调制方式、加密算法以及密钥的信息，表示所述无线通信中的传送速度的信息，以及表示与所述无线网络连接的其他无线网络的信息中的至少1种。

所述扩展链路管理部也可以具有：第1数据库，其存储在对形成所述无线网络的所述无线通信仪器设定属性信息时所需的信息；以及第2数据库，其存储对所述无线通信仪器当前已设定的属性信息，参照所述第1、第2数据库，对所述无线通信仪器设定新的属性信息。

所述扩展链路管理部也可以参照所述第1、第2数据库，对与所述无线通信仪器进行通信的其他无线通信仪器，也设定新的属性信息。

一种通信系统，其能够经由无线网络实现无线通信，该通信系统也可以具有：管理装置，其进行所述无线网络的管理；以及多个无线通信仪器，它们被设定由所述管理装置管理的所述扩展链路中所包含的所述属性信息，并利用由所设定的属性信息赋予特征的TDMA方式进行无线通信，所述管理装置具有扩展链路管理部，该扩展链路管理部对扩展链路进行管理，该扩展链路是相对于规定在利用所述TDMA方式的无线通信中使用的信道以及时隙、并确定通信方向的链路，设定属性信息而成，该属性信息对由所述无线通信仪器利用该链路进行的无线通信赋予特征。

上述通信系统也可以还具有无线通信仪器，该无线通信仪器使用不同的通信协议，对为了使没有加入所述无线网络中的无线通信仪器加入至所述无线网络所需的信息进行广播。

所述属性信息也可以包含表示在所述无线通信中使用的通信协议、频带、天线、调制方式、加密算法以及密钥的信息，表示所述无线通信中的传送速度的信息，以及表示与所述无线网络连接的其他无线网络的信息中的至少1种。

所述扩展链路管理部也可以具有：第1数据库，其存储在对形成所述无线网络的所述无线通信仪器设定属性信息时所需的信息；以及第2数据库，其存储对所述无线通信仪器当前已设定的属性信息，参照所述第1、第2数据库，对所述无线通信仪器设定新的属性信息。

所述扩展链路管理部也可以参照所述第1、第2数据库，对与所述无线通信仪器进行通信的其他无线通信仪器，也设定新的属性信息。

一种管理方法，其对由能够利用TDMA方式实现无线通信的多个无线通信仪器形成的无线网络进行管理，该管理方法也可以包含对扩展链路进行管理的步骤，该扩展链路是相对于规定在利用所述TDMA方式的无线通信中使用的信道以及时隙、并确定通信方向的链路，设定属性信息而成，该属性信息对由所述无线通信仪器利用该链路进行的无线通信赋予特征。

所述属性信息也可以包含表示在所述无线通信中使用的通信协议、频带、天线、调制方式、加密算法以及密钥的信息，表示所述无线通信中的传送速度的信息，以及表示与所述无线网络连接的其他无线网络的信息中的至少1种。

(本发明的基本概念)

图1是表示本发明的基本概念的图。如图1所示，在本发明中，通过对在利用TDMA方式的无线通信中使用的现有的链路NL进行扩展，使用相对于链路NL设定赋予无线通信的特征的属性信息(以下称为通信属性)CP的扩展链路EL，从而即使在不同规格的无线通信装置混合存在于无线网络中，也能够经由无线网络实现无线通信。

在这里，上述现有的链路NL是规定信道CH以及时隙TS并确定通信方向(TX/RX)的链路。上述的通信属性CP可以除了由链路NL确定的通信方向(TX/RX)之外，能够包含表示在无线通信中使用的通信协议、频带、天线、调制方式、加密算法以及密钥的信息、表示无线通信中的传送速度的信息、以及表示与无线网络连接的子网的信息中的至少1种。

现在，考虑由下述部分构成的通信系统，即，进行扩展链路EL的管理的管理装置M、能够对3个通信协议进行切换并进行利用的无线通信仪器D1、以及仅能够利用1个通信协议的无线通信仪器D2。此外，在无线通信仪器D1、D2的“第1上位层”中，例如能够利用按照ISA100.11a2009的通信协议(“通信协议A”)，在无线通信仪器D1的“第2上位层”中，例如能够利用按照ISA100.11a2011的通信协议(“通信协议B”)，在无线通信仪器D1的“第3上位层”中，例如能够利用按照WirelessHART(注册商标)的通信协议(“通信协议C”)。

在这里，在管理装置M所管理的扩展链路EL1中，作为通信属性CP1而包含有表示“通信协议A”的信息，在扩展链路EL2中，作为通信属性CP2而包含有表示“通信协议C”的信息。如果管理装置M进行向无线通信仪器D1中设定扩展链路EL1、EL2的处理，则无线通信仪器D1能够以由扩展链路EL1规定的信道以及时隙进行使用“通信协议A”的无线通信，能够以由扩展链路EL2规定的信道以及时隙进行使用“通信协议C”的无线通信。如上述所示，通过使用扩展链路，从而无线通信仪器D1能够针对每个时隙使用不同的通信协议进行通信，或者能够针对每个时隙使用不同的天线进行通信。

此外，无线通信仪器D2仅能够利用1个通信协议(“通信协议A”)，能够通过链路NL确定的信息也并受到通信方向限定。因此，管理装置M通过进行将现有的链路NL(换言之，作为通信属性CP仅设定有通信方向的扩展链路EL)向无线通信仪器D2中设定的处理，另一方面，在无线通信仪器D1中设定与构成通信属性CP1的链路NL1对应的扩展链路EL1，从而能够经由无线网络N进行无线通信仪器D1、D2间的无线通信。

发明的效果

根据本发明的一个实施方式，扩展链路管理部进行扩展链路的管理，该扩展链路相对于在利用TDMA方式的无线通信中使用的链路，设定赋予使用该链路进行的无线通信的特征的属性信息，该扩展链路管理部在该管理下进行无线通信装置的无线通信，因此即使不同规格的无线通信装置混合存在于无线网络中，也能够经由无线网络进行无线通信。

附图说明

图1是表示本发明的基本概念的图。

图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的通信系统的整体结构的图。

图3A是表示本发明的第1实施方式中的无线设备的要部结构的框图。

图3B是表示本发明的第1实施方式中的无线设备的要部结构的框图。

图4是表示本发明的第1实施方式中的协调器的要部结构的框图。

图5A是表示在本发明的第1实施方式中使用的数据库的一个例子的图。

图5B是表示在本发明的第1实施方式中使用的数据库的一个例子的图。

图6是表示本发明的第1实施方式中的通信属性设定时的动作的流程图。

图7是表示在本发明的第1实施方式中生成的通信资源对应图的一个例子的图。

图8是用于说明向本发明的第1实施方式中的无线网络的加入手续的图。

图9是用于说明本发明的第1实施方式中的广播用的扩展链路的图。

图10是表示本发明的第2实施方式所涉及的通信系统的要部结构的图。

图11是表示本发明的第3实施方式所涉及的通信系统的要部结构的图。

图12是表示本发明的第3实施方式中的可转换无线设备的要部结构的框图。

图13是用于说明本发明的第3实施方式中的无线子网连接用的扩展链路的图。

图14是表示在本发明的第4实施方式中使用的通信属性数据库的一个例子的图。

图15是表示在本发明的第5实施方式中使用的通信属性数据库的一个例子的图。

图16是表示本发明的第6实施方式中的可转换无线设备的要部结构的框图。

图17A是用于说明在本发明的第6实施方式中分配的扩展链路的图。

图17B是用于说明在本发明的第6实施方式中分配的扩展链路的图。

图18是用于说明本发明的第6实施方式中的调制方式的切换的图。

图19是表示本发明的第7实施方式中的可转换无线设备的要部结构的框图。

图20是表示本发明的第7实施方式中的可转换无线设备的动作的流程图。

图21是表示在本发明的第8实施方式中使用的通信属性数据库的一个例子的图。

图22是表示应用本发明的第8实施方式的通信系统的图。

具体实施方式

下面，参照附图，详细说明本发明的实施方式的管理装置以及通信系统。

(第1实施方式)

(通信系统的整体结构)

图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的通信系统的整体结构的图。如图2所示，本实施方式的通信系统1具有无线设备11a～11e(无线通信仪器)、无线设备12a～12e(无线通信仪器)、可转换无线设备13a～13c(无线通信仪器)、基干路由器(BBR)20a、20b、协调器30(管理装置)、时间服务器40以及网关装置(GW)50，能够利用经由无线网络N1、N2的TDMA(Time Division Multiple Access：时间分割多元连接)方式进行无线通信。

在图2所示的例子中，由无线设备11a～11d、无线设备12a、可转换无线设备13a、13b以及基干路由器20a形成有无线网络N1，由无线设备11e、无线设备12b～12e、可转换无线设备13c以及基干路由器20b形成有无线网络N2。此外，形成无线网络N1、N2的无线设备以及可转换无线设备的数量是任意的。

无线设备11a～11e、无线设备12a～12e以及可转换无线设备13a～13c例如是流量计或温度传感器等传感器仪器、流量控制阀或开闭阀等阀仪器、风扇或电动机等致动器仪器、及其他在车间或工厂中设置的现场仪器，能够利用TDMA方式进行无线通信。在这里，无线设备11a～11e能够按照ISA100.11a进行无线通信，无线设备12a～12e能够按照WirelessHART(注册商标)进行无线通信。另外，可转换无线设备13a～13c既能够按照ISA100.11a进行无线通信、也能够按照WirelessHART(注册商标)进行无线通信。

此外，在图2中，为了容易理解，以白圆图示出能够按照ISA100.11a进行无线通信的无线设备11a～11e，以黑圆图示出能够按照WirelessHART(注册商标)进行无线通信的无线设备12a～12e。另外，以左半边为白而右半边为黑的圆形标记(白黑圆)图示出既能够按照ISA100.11a进行无线通信、也能够按照WirelessHART(注册商标)进行无线通信的可转换无线设备13a～13c。

基干路由器20a、20b是对无线网络N1、N2和连接有协调器30、时间服务器40以及网关50的基干网络N3进行连接，在无线网络N1、N2和基干网络N3之间进行发送/接收的数据中继的装置。这些基干路由器20a、20b与可转换无线设备13a～13c相同地，既能够按照ISA100.11a进行无线通信、也能够按照WirelessHART(注册商标)进行无线通信。因此，在图2中，为了容易理解，以左半边为白而右半边为黑的四方的方框(白黑方框)图示出基干路由器20a、20b。

在图2中，以白圆图示出的无线设备，能够与以白圆图示出的其他无线设备、以白黑圆图示出的可转换无线设备或者以白黑方框图示出的基干路由器进行无线通信。以黑圆图示出的无线设备，能够与以黑圆图示出的其他无线设备、以白黑圆图示出的可转换无线设备或者以白黑方框图示出的基干路由器进行无线通信。

另外，以白黑圆图示出的可转换无线设备，能够与以白圆图示出的无线设备、以黑圆图示出的无线设备、以白黑圆图示出的其他可转换无线设备、以及以白黑方框图示出的基干路由器进行无线通信。如上述所示，通过配置能够按照多个无线标准进行无线通信的可转换无线设备13a～13c以及基干路由器20a、20b，从而形成了按照彼此不同的无线标准进行无线通信的无线设备11a～11e和无线设备12a～12e混合存在的无线网络N1、N2。

协调器30相当于图1中的管理装置M，进行无线网络N1、N2的管理。具体地说，协调器30掌握经由无线网络N1、N2进行的所有无线通信，通过对形成无线网络N1、N2的无线设备进行链路分配，从而进行经由无线网络N1、N2进行的无线通信的通信路径、通信定时、以及通信目标等的管理。在这里，所谓链路，用于规定在利用TDMA方式的无线通信中使用的信道以及时隙，并且确定通信方向(参照图1中的链路NL)。

另外，协调器30进行扩展链路的管理，该扩展链路相对于上述的链路设定有附加经由无线网络N1、N2进行的无线通信的特征的属性即通信属性(参照图1中的扩展链路EL)。在这里，通信属性除了由链路确定的通信方向之外，还可以包含表示在无线通信中使用的通信协议、频带、天线、调制方式、加密算法以及密钥的信息、表示无线通信中的传送速度的信息、以及表示与无线网络连接的子网的信息中的至少1种(参照图1中的通信属性CP)。

在本实施方式中，如图2所示，除了单跳连接之外还能够进行多跳连接。在这里，所谓单跳连接，是将无线设备或者可转换无线设备和基干路由器直接连接的连接方式，所谓多跳连接，是无线设备或者可转换无线设备经由其他无线设备或者其他可转换无线设备与无线中继装置连接的连接方式。协调器30进行通信属性的管理，以使得在无线网络N1、N2内的通信路径上相邻的无线设备或者可转换无线设备的通信属性一致。

时间服务器40是为了使与基干网络N3连接的基干路由器20a、20b、协调器30以及网关50的时刻同步而设置的服务器。网关50是为了将基干网络N3和其他网络(省略图示)连接而设置的。此外，网关50也是协调器30的管理对象，与形成无线网络N1、N2的无线设备、基干路由器等之间的通信路径等通信资源，由协调器30管理。

(无线设备以及可转换无线设备的结构)

图3A、图3B是表示本发明的第1实施方式中的无线设备的要部结构的框图。图3A是无线设备11、12的框图，图3B是可转换无线设备13的框图。此外，在不需要对无线设备11a～11e、无线设备12a～12e以及可转换无线设备13a～13c分别进行区分的情况下，将它们称为无线设备11、无线设备12、以及可转换无线设备13。

如图3A所示，无线设备11、12具有无线通信接口部61以及协议处理部62。无线通信接口部61将由协议处理部62处理后的信号作为无线信号发送，并且接收从外部发送来的无线信号，将该接收信号向协议处理部62输出。协议处理部62进行与预先确定的无线通信标准相对应的协议处理。具体地说，设置在无线设备11中的协议处理部62，进行与ISA100.11a对应的协议处理，设置在无线设备12中的协议处理部62，进行与WirelessHART(注册商标)对应的协议处理。

如图3B所示，可转换无线设备13具有无线通信接口部61、协议处理部62a、62b、扩展链路协议处理部63、以及扩展链路处理部64。无线通信接口部61以及协议处理部62a、62b与设置在无线设备11、12中的无线通信接口部61以及协议处理部62分别相同。但是，协议处理部62a、62b进行与彼此不同的通信协议对应的协议处理。

例如，协议处理部62a进行与ISA100.11a对应的协议处理，协议处理部62b进行与WirelessHART(注册商标)对应的协议处理。此外，在图3A、图3B中，图示出2个协议处理部62a、62b，但协议处理部以与在可转换无线设备13中能够利用的通信协议的数量相同的数量设置。

扩展链路协议处理部63进行通信属性的发送/接收。具体地说，扩展链路协议处理部63从协议处理部62a、62b接收扩展链路中包含的通信属性，进行与接收到的通信属性对应的属性的设定。另外，将从协议处理部62a、62b接收到的扩展链路向扩展链路处理部64输出。扩展链路处理部64进行与通过协议处理部62a、62b的处理得到的链路、和从扩展链路协议处理部63得到的通信属性相对应的处理。例如，进行对在无线通信中使用的通信协议、天线进行切换的处理等。

(协调器的结构)

图4是表示本发明的第1实施方式中的协调器的要部结构的框图。如图4所示，协调器30具有基干接口部31、虚拟接口部32a、32b、协议处理部33a、33b以及扩展链路管理部34。基干接口部31将来自虚拟接口部32a、32b的信号向基干网络N3发送，并且接收从基干网络N3发送来的信号，将该接收信号向虚拟接口部32a、32b输出。

虚拟接口部32a、32b用于进行通信协议的识别，存在并设置于基干接口部31和协议处理部33a、33b之间。协议处理部33a、33b进行与预先确定的无线通信标准对应的协议处理。具体地说，协议处理部33a进行与ISA100.11a对应的协议处理，协议处理部33b进行与WirelessHART(注册商标)对应的协议处理。此外，在图4中，图示出2个协议处理部33a、33b，但协议处理部以与在协调器30中能够利用的通信协议的数量相同的数量设置。

扩展链路管理部34具有模板数据库DB1(第1数据库)以及通信属性数据库DB2(第2数据库)，在参照上述数据库的同时进行扩展链路的管理，并且对形成无线网络N1、N2的无线设备、基干路由器等进行通信属性的设定。模板数据库DB1是存储在对形成无线网络N1、N2的无线设备、基干路由器等设定通信属性时所需的信息(模板)的数据库。与此相对，通信属性数据库DB2是存储当前对形成无线网络N1、N2的无线设备、基干路由器等已设定的通信属性的数据库。

图5A、图5B是表示在本发明的第1实施方式中使用的数据库的一个例子的图。图5A是表示模板数据库DB1的一个例子的图，图5B是表示通信属性数据库DB2的一个例子的图。如图5A所示，模板数据库DB1例如存储有由以下所示的信息构成的模板。

·仪器标识符(Device Type ID)

·可利用的通信协议(Support protocols)

·无线通信所需的时隙的占有时间(Occupy Timeslot)

·通信协议的切换所需的时间(Protocol Switching margin)

·能够同时使用的无线子网数量(Number of subnets)

·无线通信接口部的规格(Wireless I/F)

·无线通信接口部的数量(Number of Wireless I/F)

·默认的通信属性(Default Property)

另外，如图5B所示，通信属性数据库DB2针对形成无线网络N1、N2的每一个无线设备、基干路由器，分别存储有例如由以下所示的信息构成的通信属性。

·仪器标识符(Owner Device ID)

·通信目标的仪器标识符(Peer Device ID)

·通信方向(Direction)

·通信协议(Protocol)

·时隙的开始时刻(Timeslot Start)

·时隙的间隔(Cycle)

·时隙的周期(Duration)

·信道(Channel)

·通信属性的组标识符(Property Group)

图5A、图5B所示的信息只是一个例子，也可以使用其他信息。例如，在无线设备具有多个天线的情况下，也可以使用用于对在无线通信中所用的天线进行确定的信息。此外，上述通信属性的组标识符是为了将多个通信属性相关联的目的而使用的标识符。例如，在双向通信中将2个通信属性关联的情况下、或者沿通信路径分配通信属性的情况下等使用。通过使用该组标识符将多个通信属性作为相同的组进行处理，从而能够容易地进行通信属性的管理。

(通信属性设定时的动作)

下面，说明在上述结构的通信系统中设定通信属性时的动作。以下，为了容易理解，以下述情况为例进行说明，即，可转换无线设备13a为了新开始按照WirelessHART(注册商标)的无线通信，而对协调器30进行通信资源的分配要求，由协调器30对可转换无线设备13a分配通信属性。此外，假设可转换无线设备13a处于在初始状态下能够与无线设备11d以及基干路由器20a按照ISA100.11a进行无线通信的状态。

图6是表示本发明的第1实施方式中的通信属性设定时的动作的流程图。此外，在图6中所示的步骤S0～S2中，步骤S0、S2是在通信属性设定时由可转换无线设备13a进行的处理，步骤S1是在该通信属性设定时由协调器30进行的处理。

首先，从可转换无线设备13a向协调器30发送为了进行按照WirelessHART(注册商标)的新的无线通信所需的通信资源的分配要求(步骤S0)。此外，该分配要求的发送处理是通过进行与ISA100.11a对应的协议处理的协议处理部62a(参照图3B)而进行的。从可转换无线设备13a发送出的通信资源的分配要求，依次经过无线网络N1、基干路由器20a、以及基干网络N3而由协调器30的基干接口部31接收(步骤S11)。

由基干接口部31接收到的通信资源的分配要求，向虚拟接口部32a、32b输出，对在通信资源的分配要求的发送中使用的通信协议进行识别，并且与该识别结果对应的协议处理是通过协议处理部33a、33b进行的(步骤S12)。在这里，由虚拟接口部32a识别出在通信资源的分配要求的发送中使用的通信协议是ISA100.11a，由协议处理部33a进行与ISA100.11a对应的协议处理。在该协议处理中产生需要分配新的链路的情况下，从协议处理部33a向扩展链路管理部34输出链路的分配要求。

如果输入链路的分配要求，则扩展链路管理部34进行下述处理，即，对模板数据库DB1进行检索，取得与在新的无线通信中使用的通信协议相关的信息(步骤S13)。具体地说，扩展链路管理部34将进行通信资源的分配要求后的可转换无线设备13a的仪器标识符、和对在新的无线通信中使用的通信协议进行表示的信息作为关键词，对模板数据库DB1进行检索，取得无线通信所需的时隙的占有时间(Occupy Timeslot)、通信协议的切换所需的时间(Protocol Switching margin)等信息(参照图5A)。

如果取得与通信协议相关的信息，则扩展链路管理部34进行下述处理，即，对通信属性数据库DB2进行检索，取得在可转换无线设备13a中已设定的链路以及通信属性(步骤S14)。具体地说，扩展链路管理部34将进行通信资源的分配要求后的可转换无线设备13a的仪器标识符作为关键词，对通信属性数据库DB2进行检索，取得上述的链路以及通信属性。

然后，扩展链路管理部34进行下述处理，即，从在步骤S14的处理中取得的通信属性中，取得可转换无线设备13a的通信目标(无线设备11d、可转换无线设备13b以及基干路由器20a)的仪器标识符。然后，将上述仪器标识符作为关键词，对通信属性数据库DB2再次进行检索，取得在可转换无线设备13a的通信目标中已设定的链路以及通信属性(步骤S15)。进行该处理是为了分配新的链路以及通信属性而不对已有的通信造成影响。

如果以上的处理结束，则扩展链路管理部34根据在步骤S14、S15中取得的链路以及通信属性，生成图7所示的对信道、时隙以及通信属性的分配状况进行表示的通信资源对应图。图7是表示在本发明的第1实施方式中生成的通信资源对应图的一个例子的图。此外，图7中的通信属性CP10是在步骤S14中取得的通信属性，通信属性CP11是在步骤S15中取得的通信属性。

然后，扩展链路管理部34考虑在步骤S13中取得的与通信协议相关的信息，求出可分配的链路，生成设定有新的通信属性的扩展链路(步骤S16)。具体地说，扩展链路管理部34考虑在步骤S13中取得的表示无线通信所需的时隙的占有时间(Occupy Timeslot)、通信协议的切换所需的时间(Protocol Switching margin)等的信息，求出可分配的信道以及时隙。然后，针对这些信道以及时隙，分配用于使按照WirelessHART(注册商标)的无线通信能够实现的通信属性(图7中的通信属性CP12)。

如果以上的处理结束，则由扩展链路管理部34生成的扩展链路向协议处理部33a输出，通过协议处理部33a的处理而向基干网络N3发送(步骤S17)。发送至基干网络N3的扩展链路分配消息，依次经过基干路由器20a以及无线网络N1而由可转换无线设备13a的无线通信接口部61接收(步骤S21)。

由无线通信接口部61接收到的扩展链路分配消息向协议处理部62a输出，进行扩展链路中包含的链路的处理(步骤S22)。与此相对，由于扩展链路中包含的通信属性(图7中的通信属性CP12)不一定全部能够在协议处理部62a中处理，因此从协议处理部62a向扩展链路协议处理部63输出并进行处理。具体地说，在扩展链路协议处理部63中，进行对由扩展链路中包含的通信属性规定的属性进行设定的处理(步骤S23)。

然后，从扩展链路协议处理部63向扩展链路处理部64输出扩展链路中包含的通信属性。这样，扩展链路处理部64能够基于在步骤S22中处理后的链路和在步骤S23的处理后得到的通信属性，针对每个时隙切换通信协议(步骤S24)。

通过以上说明的处理，可转换无线设备13a成为除了按照ISA100.11a的无线通信之外，还能够按照WirelessHART(注册商标)进行新的无线通信的状态。但是，为了使可转换无线设备13a实际进行无线通信，还需要针对可转换无线设备13a的通信目标(例如，无线设备11d、可转换无线设备13b)进行设定。因此，协调器30进行与图6所示的步骤S13及步骤S13以后的处理相同的处理，针对可转换无线设备13a的通信目标进行设定。

具体地说，对可转换无线设备13a的通信目标即可转换无线设备13b，进行以下的处理。首先，协调器30的扩展链路管理部34进行下述处理，即，与图6中的步骤S13相同地，对模板数据库DB1进行检索，取得关于可转换无线设备13b的与通信协议相关的信息。然后，扩展链路管理部34进行下述处理，即，与图6中的步骤S14相同地，对通信属性数据库DB2进行检索，取得在可转换无线设备13b中已设定的链路以及通信属性。

然后，扩展链路管理部34与图6中的步骤S15相同地，取得可转换无线设备13b的通信目标(无线设备12a以及可转换无线设备13a)的仪器标识符。然后，进行下述处理，即，对通信属性数据库DB2再次进行检索，取得在可转换无线设备13b的通信目标中已设定的链路以及通信属性。

如果以上的处理结束，则扩展链路管理部34与图6中的步骤S16相同地，生成与图7所示的通信资源对应图相同的对应图，考虑关于可转换无线设备13b的与通信协议相关的信息，求出可分配的链路，生成设定有新的通信属性的扩展链路。通过以上的处理生成的扩展链路向可转换设备13b发送，与图6中的步骤S17～S24相同地，进行将扩展链路向可转换设备13b设定的处理。

以后，可转换无线设备13a在能够按照ISA100.11a以及WirelessHART(注册商标)进行无线通信的状态下，在对协调器30进行通信资源的分配要求的情况下，ISA100.11a的通信资源的分配要求能够通过进行与ISA100.11a对应的协议处理的协议处理部62a(参照图3B)而进行，WirelessHART(注册商标)的通信资源的分配要求能够通过进行与WirelessHART(注册商标)对应的协议处理的协议处理部62b(参照图3B)而进行。

在可转换无线设备13a的通信目标为无线设备11d的情况下，也基本上进行与对可转换无线设备13b进行的处理相同的处理。但是，如果在图6中的步骤S13中，对模板数据库DB1进行检索，取得关于无线设备11d的与通信协议相关的信息，则扩展链路管理部34识别出无线设备11d是仅能够利用1个通信协议的通常的无线设备。因此，扩展链路管理部34在图6中的步骤S16中，考虑无线设备11d是通常的无线设备而进行链路的分配。此外，由于无线设备11d是通常的无线设备，因此省略图6中的步骤S23的处理。

(向无线网络的加入手续)

如图2所示，在本实施方式的通信系统1中，形成有无线网络N1、N2，在无线网络N1、N2中混合存在有利用按照ISA100.11a的通信协议(“通信协议A”)的无线设备11a～11e、以及利用按照WirelessHART(注册商标)的通信协议(“通信协议C”)的无线设备12a～12e。在本实施方式中，设置能够提供针对无线设备11a～11e的广播、和针对无线设备12a～12e的广播这两者的广播路由器，无论是无线设备11a～11e以及无线设备12a～12e中的哪一个，都能够向无线网络N1、N2连接。

图8是用于说明向本发明的第1实施方式中的无线网络的加入手续的图。此外，在图8中，为了使说明变得简单，而省略了图2中的无线网络N1、时间服务器40以及网关50的图示。另外，在图8中，在形成图2中的无线网络N2的无线设备中，仅图示出了无线设备11e、无线设备12b、可转换无线设备13c。

在这里，无线设备11e以及无线设备12b是试图与无线网络N2连接(加入)的无线设备，可转换无线设备13c具有广播路由器的功能，即，将用于使这些无线设备11e以及无线设备12b与无线网络N2连接的信息作为广播而进行提供。无线设备11e利用了“通信协议A”，无线设备12b利用了“通信协议C”，因此可转换无线设备13c根据由协调器30设定出的扩展链路，提供“通信协议A”用的广播A1和“通信协议C”用的广播A2。

图9是用于说明本发明的第1实施方式中的广播用的扩展链路的图。图9中的通信属性CP13是关于广播A1的在扩展链路中设定的扩展属性，设定有表示“通信协议A”的信息。与此相对，图9中的通信属性CP14是关于广播A2的在扩展链路中设定的扩展属性，设定有表示“通信协议C”的信息。在图9所示的例子中可知，广播A1、A2使用不同的信道而被交替地提供。

无线设备11e由于仅能够利用“通信协议A”，因此无法接收从可转换无线设备13c提供的“通信协议C”用的广播A2，仅接收“通信协议A”用的广播A1。与此相对，无线设备12b由于仅能够利用“通信协议C”，因此无法接收从可转换无线设备13c提供的“通信协议A”用的广播A1，仅接收“通信协议C”用的广播A2。

在这里，在从可转换无线设备13c提供的广播A1、A2中，包含有对用于分别发送来自无线设备11e以及无线设备12b的加入请求J1、J2的链路进行指定的信息。因此，接收到广播A1、A2的无线设备11e以及无线设备12b，使用由在接收到的广播A1、A2中包含的信息指定的链路，向可转换无线设备13c分别发送加入请求J1、J2。此外，在加入请求J1、J2的发送中使用的链路，通过协调器30而与在广播A1、A2的提供中使用的扩展链路分别地设定。

此外，也可以通过对从可转换无线设备13c提供的广播A1、A2进行限定，从而对要向无线网络N2加入的无线设备进行限定。例如，如果从可转换无线设备13c仅提供“通信协议A”用的广播A1，则可以仅使能够利用“通信协议A”的无线设备加入，如果仅提供“通信协议C”用的广播A2，则可以仅使能够利用“通信协议C”的无线设备加入。

如上述所示，在本实施方式中，利用协调器30对相对于在利用TDMA方式的无线通信中使用的现有的链路附加有表示通信协议的信息的扩展链路进行管理，并且，将在扩展链路中包含的表示通信协议的信息，设定至能够利用多个通信协议的可转换无线设备13a～13c。因此，如果以在与通信目标之间整合通信协议的方式进行管理，则即使利用不同的通信协议的无线设备在无线网络N1、N2中混合存在，也能够经由无线网络N1、N2进行无线通信。

(第2实施方式)

图10是表示本发明的第2实施方式所涉及的通信系统的要部结构的图。如图10所示，本实施方式的通信系统2具有：无线设备11f、11g、可转换无线设备13d、基干路由器20c以及协调器30，能够使用扩展链路，进行可转换无线设备13d所具有的天线AT1、AT2的切换。在本实施方式中，在协调器30中使用的模板数据库DB1以及通信属性数据库DB2中，包含有用于确定天线AT1、AT2的信息，通过使用该信息，能够进行天线AT1、AT2的切换。

无线设备11f、11g、可转换无线设备13d、基干路由器20c是与图2所示的无线设备11a～11e、可转换无线设备13a～13c、基干路由器20a、20b分别相同的设备。但是，可转换无线设备13d与可转换无线设备13a～13c不同点在于，具有能够进行切换且增益不同的2根天线AT1、AT2。此外，在图10中，将从天线AT1发送的电波到达的范围图示为电波到达范围R1，将从天线AT2发送的电波到达的范围图示为电波到达范围R2。由于天线AT1与天线AT2相比增益小，因此电波到达范围R1比电波到达范围R2窄。

协调器30与图2所示的协调器30相同。但是，图2所示的协调器30对在通信属性中包含通信协议的扩展链路进行管理，与此相对，图10所示的协调器30对在通信属性中包含用于确定天线AT1、AT2中的某一个的信息的扩展链路进行管理，这一点不同。

通过对附加有这种确定天线AT1、AT2的信息的扩展链路进行管理，能够进行天线AT1、AT2的切换。例如存在下述等情形，即，在可转换无线设备13d与邻近设置的无线设备11f进行无线通信的情况下，使用增益小的天线AT1，在可转换无线设备13d与设置于远离位置的无线设备11g进行无线通信的情况下，使用增益大的天线AT2。

在这里，设置在电波到达范围R1内的无线设备11f，也设置在电波到达范围R2内。因此，在可转换无线设备13d具有广播路由器的功能的情况下，从天线AT1发送的广播和从天线AT2发送的广播这两者被无线设备11f接收。这样，考虑无线设备11f根据从天线AT2发送的广播进行向无线网络N4的加入请求的情况。这种情况下，只要在使无线设备11f向无线网络N4中加入后，进行天线的切换，使用天线AT1与无线设备11f进行无线通信，进行链路、通信属性的再设定即可。

(第3实施方式)

图11是表示本发明的第3实施方式所涉及的通信系统的要部结构的图。如图11所示，本实施方式的通信系统3具有无线设备11a～11d、无线设备12f、可转换无线设备14、基干路由器20a、协调器30、时间服务器40以及网关50，可以使用扩展链路连接多个无线子网N11、N12。

无线子网N11是由无线设备11a～11d、可转换无线设备14以及基干路由器20a形成的原本的无线网络，无线子网N12是为了进行对无线设备12f的OTA(Over The Air)预配置而由可转换无线设备14以及无线设备12f形成的预备的无线网络。在这里，所谓预配置，是指预先对在无线设备12f向无线子网N11中加入时所需的信息进行设定的处理，所谓上述的OTA预配置，是经由无线设备12f对试图加入的无线子网N11进行预配置的方法。

如上述所示，将作为原本的网络的无线子网N11和OTA预配置用的预备的无线子网N12分离是为了维持安全。即，在OTA预配置的阶段中，不预先进行无线设备12f的认证，无法将在无线子网N11中使用的密钥K11赋予至无线设备12f。因此，通过设置与无线子网N11分离的无线子网N12，赋予与密钥K11不同的密钥K12，从而维持安全。此外，图11中所示的密钥K21是在协调器30和无线设备11d的通信中使用的密钥，密钥K22是在协调器30和无线设备12f的通信中使用的密钥。

可转换无线设备14能够经由无线子网N11进行无线通信和经由无线子网N12进行无线通信，具有连接无线子网N11、N12并进行对无线设备12f的OTA预配置的预配置对应路由器的功能。图12是表示本发明的第3实施方式中的可转换无线设备的要部结构的框图。

图3B所示的可转换无线设备13构成为，对图3A所示的无线设备11、12的协议处理部62进行扩展而附加有协议处理部62a、62b，与此相对，可转换无线设备14如图12所示，是附加有子网处理部65a、65b的结构。子网处理部65a执行为了经由无线子网N11进行无线通信所需的处理，子网处理部65b执行为了经由无线子网N12进行无线通信所需的处理。

协调器30对在通信属性中包含子网ID(针对无线子网N11、N12分别唯一地分配的标识符)的扩展链路进行管理。通过对附加有这种子网ID的扩展链路进行管理，从而能够对经由无线子网N11的无线通信和经由无线子网N12的无线通信进行切换，由此连接无线子网N11、N12。

在这里，协调器30必须进行扩展链路的分配，以使得在无线子网N11、N12中信道及时隙不冲突(重复)。具体地说，将分配至无线子网N11、N12的信息向通信属性数据库DB2中登记，相对于可转换无线设备14的链路，如图13所示，作为通信属性CP21、CP22、CP31～CP33而进行管理。图13是用于说明本发明的第3实施方式中的无线子网连接用的扩展链路的图。通过进行这种管理，从而可以防止在无线子网N11、N12中发生信道、时隙的重复分配(冲突)。

(第4实施方式)

图14是表示在本发明的第4实施方式中使用的通信属性数据库的一个例子的图。如图14所示，在本实施方式中使用的属性数据库DB2是在图5B所示的属性数据库DB2中追加表示MAC(Media Access Control：媒体访问控制)层的信息(MAC)后得到的数据库。此外，表示MAC层的信息不仅被追加至属性数据库DB2，而且还被追加至模板数据库DB1中。

在本实施方式中，通过利用协调器30对追加有表示MAC层的信息的模板数据库DB1以及通信属性数据库DB2进行管理，从而能够对在可转换无线设备中使用的MAC层进行切换。例如，通过在可转换无线设备中设置按照IEEE802.15.4的MAC层和按照IEEE802.15.4e的MAC层，在由协调器30管理的模板数据库DB1以及通信属性数据库DB2中存储表示上述某一个层的信息(图14中所示的“15.4”或者“15.4e”)，从而能够对上述的MAC层进行切换。

(第5实施方式)

图15是表示在本发明的第5实施方式中使用的通信属性数据库的一个例子的图。如图15所示，在本实施方式中使用的属性数据库DB2是在图5B所示的属性数据库DB2中追加表示频带的信息(Freq)后得到的数据库。此外，与第4实施方式相同地，表示频带的信息不仅被追加至属性数据库DB2中，而且还被追加至模板数据库DB1中。

在本实施方式中，通过由协调器30对追加有表示频带的信息的模板数据库DB1以及通信属性数据库DB2进行管理，从而能够实现可转换无线设备所使用的频带的区分使用。例如，在可转换无线设备中，作为图3B所示的无线通信接口部61(物理层)，而设置使用2.4GHz附近的频带(IMS带：Industry Science Medical band)的部件、以及使用1GHz附近的频带(Sub1GHz)的部件。并且，通过在由协调器30管理的模板数据库DB1以及通信属性数据库DB2中存储表示上述任意一方的信息(图14中所示的“2.4GHz”或者“915MHz”)，从而能够实现上述频带的区分使用。

(第6实施方式)

图16是表示本发明的第6实施方式中的可转换无线设备的要部结构的框图。如图16所示，本实施方式中的可转换无线设备15构成为，相对于图3B所示的可转换无线设备13追加有传送速度调整部66，能够在协调器30的管理下进行传送速度的调整。此外，表示可转换无线设备15的传送速度的信息存储在模板数据库DB1以及属性数据库DB2中，基于存储在上述数据库中的信息，由协调器30对可转换无线设备15的传送速度进行调整。

传送速度调整部66对经由无线通信接口部61进行的无线通信的通信品质进行监视，将该监视结果向扩展链路处理部64输出。例如，基于传送的数据量、频度，对是否产生带宽的不足进行监视，在产生带宽的不足等的情况下，将表示带宽不足的信息向扩展链路处理部64输出。此外，扩展链路处理部64根据传送速度调整部66的监视结果，对协调器30要求已有通信资源的变更。

图17A、图17B是用于说明在本发明的第6实施方式中分配的扩展链路的图。图17A是表示初始状态下的扩展链路的分配状况的图，图17B是表示分配被变更后的扩展链路的分配状况的图。首先，假设在初始状态下，设定出分配有同一通信属性CP41的3个扩展链路、和分配有通信属性CP42的1个扩展链路。此外，使用分配有通信属性CP41的扩展链路进行通信的可转换无线设备，与使用分配有通信属性CP42的扩展链路进行通信的可转换无线设备相比，具有3倍的带宽。

现在，考虑可转换无线设备15使用分配有图17A所示的通信属性CP42的扩展链路进行通信的情况。在进行该通信的期间，设置于可转换无线设备15上的传送速度调整部66，始终监视通信品质。例如，基于传送的数据量、频度，对是否产生带宽的不足进行监视。在产生带宽的不足的情况下，将表示该情况的信息向扩展链路处理部64输出，从可转换无线设备15向协调器30发送要求追加与通信属性CP42相关联的链路的信号。此外，该要求并不是要求通信资源的重新分配，而是要求已有通信资源的变更。

如果接收到来自可转换无线设备15的要求，则协调器30利用扩展链路管理部34(参照图4)处理该要求，如图17B所示，对被分配通信属性CP42的扩展链路的数量进行追加。表示按照上述方式变更后的扩展链路的信息，从协调器30向可转换无线设备15发送，由扩展链路协议处理部63处理。如果将该处理内容向扩展链路处理部64反映，则使用更新后的扩展链路(分配有通信属性CP42的2个扩展链路)进行通信。

此外，在以上的说明中，针对追加扩展链路而扩展带宽的例子进行了说明，但也可以开放扩展链路而使带宽变窄。另外，除了使带宽增减而进行传送速度的调整以外，也可以进行调制方式的切换。在进行调制方式的切换的情况下，在模板数据库DB1以及属性数据库DB2中存储表示调制方式的信息。并且，在带宽对应于调制方式而不同的情况下，只要将表示每个调制方式的占有带宽的信息向模板数据库DB1中存储，由协调器30的扩展链路管理部34参照该信息进行处理即可。

图18是用于说明本发明的第6实施方式中的调制方式的切换的图。在图18所示的分配有同一通信属性CP41的3个扩展链路中，例如使用由Wi－Fi(注册商标)规定的调制方式，在分配有通信属性CP42的1个扩展链路中，例如使用由IEEE802.15.4规定的调制方式。在本实施方式中，如上述所示可以切换不同的调制方式。

此外，有时随着通信媒介的不同，MTU值(Maximum Transmission Unit值：能够在一次转送中发送的数据的最大值)不同。例如具有下述情况，即，在可转换无线设备15是作为通信路径上的路由器设备而转送数据包的设备的情况下，由作为数据发送源的无线设备所设定的MTU值，比在可转换无线设备15中设定的MTU值大。在这种情况下，优选传送速度调整部66对数据包的大小进行检测，根据检测出的数据包的大小而变更MTU值。作为变更MTU值的方法，可以举出下述方法：由可转换无线设备15向发送源的无线设备直接通知表示数据包大小已超过的信息的方法，以及由可转换无线设备15向协调器30通知表示数据包大小已超过的信息，并由协调器30对发送源的无线设备设定MTU值的方法。

(第7实施方式)

图19是表示本发明的第7实施方式中的可转换无线设备的要部结构的框图。如图19所示，本实施方式中的可转换无线设备16构成为，在图3B所示的可转换无线设备13中追加协议解析部67，并且具有与图8所示的可转换无线设备13c相同的广播路由器的功能。该结构的可转换无线设备16，能够对在发出加入请求的无线设备中使用的通信协议进行解析。

如使用图8进行的说明所示，具有广播路由器的功能的可转换无线设备13c，能够提供按照ISA100.11a的通信协议(“通信协议A”)用的广播A1、以及按照WirelessHART(注册商标)的通信协议(“通信协议C”)用的广播A2。通常，由于广播针对每个通信协议而帧格式不同，因此无线设备无法接收与自身利用的通信协议不同的通信协议用的广播。因此，协调器30以及可转换无线设备13c，如果参照无线设备为了发送加入请求J1、J2而使用的链路，则能够掌握无线设备所利用的通信协议。

但是，在即使是不同的通信协议，而各自的广播具有互换性的情况下(例如，仅版本不同的通信协议的情况下)，无线设备能够接收自身利用的通信协议用的广播、和版本不同的通信协议用的广播这两者。这种无线设备由于使用哪种广播都可以发出加入请求，因此如果仅参照为了发送加入请求而使用的链路，则无法掌握无线设备所利用的通信协议。在本实施方式中，即使在这种情况下，也能够使用具有协议解析部67的可转换无线设备16，对在发出加入请求的无线设备中使用的通信协议进行解析。

图20是表示本发明的第7实施方式中的可转换无线设备的动作的流程图。此外，图20所示的流程图的处理是通过向可转换无线设备16输入数据包而开始的。如果处理开始，则首先，利用可转换无线设备16的无线通信接口部61进行数据包的接收处理(步骤S31)。然后，由扩展链路处理部64判断在进行了接收处理的数据包的发送中使用的扩展链路是否是加入请求链路(在加入请求的发送/接收中使用的扩展链路)(步骤S32)。

在判断为是加入请求链路的情况下(步骤S32的判断结果为“是”的情况下)，由协议解析部67对在数据包的发送/接收中使用的通信协议进行解析(步骤S33)，对该通信协议是否是“通信协议A”进行判断(步骤S34)。在协议解析部67判断为是“通信协议A”的情况下(步骤S34的判断结果为“是”的情况下)，由协议处理部62a对被可转换无线设备16接收到的数据包进行处理(步骤S35)。

与此相对，在判断为在数据包的发送/接收中使用的通信协议不是“通信协议A”的情况下(步骤S34的判断结果为“否”的情况下)，在协议解析部67中，对该通信协议是否是“通信协议C”进行判断(步骤S36)。在由协议解析部67判断为是“通信协议C”的情况下(步骤S36的判断结果为“是”的情况下)，由协议处理部62b对被可转换无线设备16接收到的数据包进行处理(步骤S37)。此外，在判断为在数据包的发送/接收中使用的通信协议不是“通信协议C”的情况下(步骤S36的判断结果为“否”的情况下)，在协议解析部67中，进行错误处理或者废弃数据包的处理(步骤S38)。

另一方面，在步骤S32中，判断为不是加入请求链路的情况下(步骤S32的判断结果为“否”的情况下)，在扩展链路处理部64中，取得由在数据包的发送中使用的扩展链路中所设定的通信属性指定的通信协议，并对该通信协议是否是“通信协议A”进行判断(步骤S39)。在判断为是“通信协议A”的情况下(步骤S39的判断结果为“是”的情况下)，由协议处理部62a对被可转换无线设备16接收到的数据包进行处理(步骤S35)。

与此相对，在判断为不是“通信协议A”的情况下(步骤S39的判断结果为“否”的情况下)，在扩展链路处理部64中，对通信协议是否是“通信协议C”进行判断(步骤S40)。在判断为是“通信协议C”的情况下(步骤S40的判断结果为“是”的情况下)，由协议处理部62b对被可转换无线设备16接收到的数据包进行处理(步骤S37)。此外，在步骤S40中，判断为不是“通信协议C”的情况下(判断结果为“否”的情况下)，在协议解析部67中，进行错误处理或者废弃数据包的处理(步骤S38)。

如上述所示，在本实施方式中，由于使用具有协议解析部67的可转换无线设备16，因此即使是不同的通信协议，但使用各自的广播具有互换性的通信协议，由可转换无线设备16提供广播，也能够对在发出加入请求的无线设备中使用的通信协议进行解析。由此，能够适当地处理从发出加入请求的无线设备发送的数据包，能够防止因通信协议版本的不同而产生的问题的发生。

(第8实施方式)

图21是表示在本发明的第8实施方式中使用的通信属性数据库的一个例子的图。如图21所示，在本实施方式中使用的属性数据库DB2是在图5B所示的属性数据库DB2中追加表示密钥的信息(DL Key)后得到的数据库。此外，上述的密钥是在OSI参照模型的数据链路层(Data Link Layer)中使用的密钥。

在图21所示的例子中，仅图示出在图2中的可转换无线设备13c和基干路由器20b、无线设备11e、以及无线设备12b之间的通信中使用的密钥。具体地说，在可转换无线设备13c和基干路由器20b以及无线设备11e之间的通信中使用“Key A”，在可转换无线设备13c和无线设备12b之间的通信中使用“Key B”。

如上述所示，在本实施方式中，通过由协调器30对追加有能够同时使用的密钥的数量的模板数据库DB1以及设定有密钥的通信属性数据库DB2进行管理，从而能够实现每个链路的密钥的切换。由此，即使是在同一无线子网内，也能够将进行无线通信的两者之间作为单位而使用不同的密钥。此外，在这里，针对在模板数据库DB1以及通信属性数据库DB2中分别追加密钥的数量和密钥的例子进行了说明，但除此之外，也可以进一步分别追加无线设备所支持的加密算法和实际使用的加密算法。

在这里，在上述的第3实施方式中，如使用图11的说明所示，为了维持安全而分离出作为原本的网络的无线子网N11以及OTA预配置用的预备的无线子网N12，将它们利用可转换无线设备14连接。但是，在本实施方式中，如上述所示，由于能够针对每个属于同一无线子网的通信目标而设定不同的密钥，因此不使用预备的无线子网N12就能够实现OTA预配置。

图22是表示应用本发明的第8实施方式的通信系统的图。此外，在图22中，对于与图11所示的模块相同的模块，标注有相同的标号。在图22所示的通信系统4中，取代图11所示的通信系统3的可转换无线设备14而设置可转换无线设备17，在无线子网N11内进行的通信中使用2个密钥K11、K12。

在这里，密钥K11是在形成无线子网N11的无线设备11a～11d、可转换无线设备17以及基干路由器20a之间进行的通信中使用的，密钥K12是在可转换无线设备17和进行OTA预配置的无线设备12f之间进行的通信中使用的。如上述所示，通过在无线子网N11内使用2个密钥K11、K12，从而不使用预备的无线子网N12就能够在维持安全的同时实现OTA预配置。

以上，针对本发明的实施方式所涉及的管理装置以及通信系统进行了说明，但本发明并不限制于上述的实施方式，可以在本发明的范围内自由变更。例如，在上述实施方式中，对在可转换无线设备中设置有进行已有的通信协议的处理的协议处理部、以及在已有的通信协议的基础上进行扩展链路的设定的扩展链路协议处理部的例子进行了说明。但是，也可以准备用于设定针对扩展链路的属性的专用处理部，对它们进行切换。另外，在上述实施方式中，举出并说明了按照ISA100.11a和WirelessHART(注册商标)进行无线通信的通信系统的例子，但本发明并不限制于上述无线通信标准，可以使用任意的无线通信标准。

另外，在上述实施方式中，对将基干路由器20a～20c、协调器30、时间服务器40以及网关50分别作为不同的装置而实现的例子进行了说明。但是，也可以将上述中的任意大于或等于2个的装置作为1个装置而实现。并且，在上述实施方式中，以无线设备11a～11e、无线设备12a～12e以及可转换无线设备13a～13c等是现场仪器的情况为例而进行了说明，但它们并不限定于现场仪器。

工业实用性

本发明能够广泛地应用于管理装置以及具有该管理装置的通信系统，即使不同规格的无线通信装置在无线网络中混合存在，也能够经由无线网络实现无线通信。

标号的说明

1～4 通信系统

11 无线设备

11a～11g 无线设备

12 无线设备

12a～12f 无线设备

13 可转换无线设备

13a～13d 可转换无线设备

14～17 可转换无线设备

20a～20c 基干路由器

30 协调器

34 扩展链路管理部

CH 信道

CP 通信属性

CP1、CP2 通信属性

CP10～CP14 通信属性

CP21、CP22 通信属性

CP31～CP33 通信属性

CP41、CP42 通信属性

D1、D2 无线通信仪器

DB1 模板数据库

DB2 通信属性数据库

EL 扩展链路

EL1、EL2 扩展链路

M 管理装置

N 无线网络

N1、N2、N4 无线网络

N11、N12 无线子网

NL 链路

TS 时隙

Claims (5)

1.一种管理装置，其对由多个无线通信仪器形成的能够进行多跳连接的无线网络进行管理，这些无线通信仪器能够利用TDMA方式实现无线通信，

该管理装置的特征在于，

具有扩展链路管理部，该扩展链路管理部对扩展链路进行管理，该扩展链路是相对于规定在利用所述TDMA方式的无线通信中使用的信道以及时隙、并确定通信方向的链路的每一个，使用该链路个别地设定属性信息而成，该属性信息对由所述无线通信仪器利用该链路进行的无线通信赋予特征，

所述属性信息，包含表示在所述无线通信中使用的通信协议、频带、天线、调制方式、加密算法以及密钥的信息，表示所述无线通信中的传送速度的信息，以及表示与所述无线网络连接的其他无线网络的信息中的至少1种，

所述扩展链路管理部具有：

第1数据库，其存储在对形成所述无线网络的所述无线通信仪器设定属性信息时所需的信息；以及

第2数据库，其存储对所述无线通信仪器当前已设定的属性信息，即，存储至少在所述信道、所述时隙以及所述通信方向的基础上还包含所述无线通信仪器的仪器标识符以及所述无线通信仪器的通信目标的通信标识符在内的信息，

参照所述第1、第2数据库，对所述无线通信仪器设定新的属性信息。

2.根据权利要求1所述的管理装置，其特征在于，

所述扩展链路管理部参照所述第1、第2数据库，对所述无线通信仪器以及所述通信目标设定不对所述无线通信仪器的已有通信和所述通信目标的已有通信造成影响的属性信息而作为所述新的属性信息。

3.一种通信系统，其能够经由无线网络实现无线通信，

其特征在于，具有：

权利要求1或2所述的管理装置，其进行所述无线网络的管理；以及

多个无线通信仪器，它们被设定由所述管理装置管理的所述扩展链路中所包含的所述属性信息，并利用由所设定的属性信息赋予特征的TDMA方式进行无线通信。

4.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，

还具有无线通信仪器，该无线通信仪器使用不同的通信协议，对为了使没有加入所述无线网络中的无线通信仪器加入至所述无线网络所需的信息进行广播。

5.一种管理方法，其对由多个无线通信仪器形成的能够进行多跳连接的无线网络进行管理，这些无线通信仪器能够利用TDMA方式实现无线通信，

该管理方法的特征在于，

包含对扩展链路进行管理的步骤，该扩展链路是相对于规定在利用所述TDMA方式的无线通信中使用的信道以及时隙、并确定通信方向的链路的每一个，使用该链路个别地设定属性信息而成，该属性信息对由所述无线通信仪器利用该链路进行的无线通信赋予特征，

所述属性信息，包含表示在所述无线通信中使用的通信协议、频带、天线、调制方式、加密算法以及密钥的信息，表示所述无线通信中的传送速度的信息，以及表示与所述无线网络连接的其他无线网络的信息中的至少1种，

参照第1数据库、第2数据库，对所述无线通信仪器设定新的属性信息，

该第1数据库存储在对形成所述无线网络的所述无线通信仪器设定属性信息时所需的信息；以及

该第2数据库存储对所述无线通信仪器当前已设定的属性信息，即，存储至少在所述信道、所述时隙以及所述通信方向的基础上还包含所述无线通信仪器的仪器标识符以及所述无线通信仪器的通信目标的通信标识符在内的信息。