CN104486136A - 通信管理装置及数据通信方法 - Google Patents

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Abstract

通信管理装置及数据通信方法。具有：网络结构描述部(14)，其根据设计出的网络，生成表示通信设备间的端口的连接关系的网络结构信息，对于设计出的网络内的各通信设备，将包含各个所输入的通信设备的通信设备名及设备类别的固有信息在内的设备识别信息，作为属性信息而存储；通信设备属性信息取得部(15)，其针对属性信息中的各通信设备，从针对通信设备而将设备类型名称和通信性能相关联地存储的固有信息中，取得根据设备识别信息所确定的通信设备的通信性能；令牌循环顺序确定部(16)，其根据网络结构信息，确定设计出的网络内的令牌循环顺序；以及性能预估部(18)，其使用令牌循环顺序和各通信设备的通信性能，计算设计出的网络的通信性能。

Description

通信管理装置及数据通信方法
本申请是基于2012年3月26日提出的中国国家申请号201080042822.6(PCT/JP2010/065254)申请(网络性能预估装置及方法、网络结构确认方法、以及通信管理装置及数据通信方法)的分案申请，以下引用其内容。
技术领域
本发明涉及一种针对在通信设备间利用令牌帧进行通信的网络的性能进行预估的网络性能预估装置及网络性能预估方法。另外，涉及一种进行性能预估而对设计出的网络和构建成的网络的结构进行比较的网络结构确认方法。此外，还涉及一种在作为进行网络性能预估的对象的网络中使用的通信管理装置和数据通信方法。
背景技术
FA(Factory Automation)系统具有：控制对象设备；以及可编程控制器等控制设备，其将控制对象设备的状态作为输入数据而进行规定的运算处理，将控制对象设备的动作条件作为输出数据进行输出，通过在控制设备和控制对象设备之间设置通信单元，利用网络进行连接，从而可以进行实时控制。即，设置在控制对象设备中的通信单元作为从属站点起作用，设置在控制设备中的通信单元作为对从属站点的数据发送进行控制的通信管理站点起作用，通信管理站点周期性地进行下述处理，即，从从属站点接收数据，使用接收到的数据，运算用于对控制对象设备进行控制的数据，并向从属站点发送。此时，通信管理站点为了确保数据通信的实时性，而对从各从属站点进行数据发送的定时(timing)进行控制。
针对上述通信管理站点和从属站点经由网络连接而形成的FA系统，提出了一种对网络性能进行预估的方法(例如，参照专利文献1)。在该专利文献1中，公开了一种网络结构管理工具，其构成为与FA系统连接，具有：收集单元，其在实际的网络中从从属站点收集ID及输入输出大小等从属站点的固有信息；表生成单元，其基于收集到的固有信息，生成主站点所使用的、作为与网络结构相关的信息的参数表；以及下载单元，其将所生成的参数表下载至主站点。利用该网络结构管理工具，自动生成参数表，并将所生成的信息向主站点登录。
专利文献1：日本特开2002－84295号公报
发明内容
但是，在专利文献1中为下述预估方式，即，将通信管理站点及从属站点实际与网络连接，将连接后的从属站点所具有的信息由网络结构管理工具进行收集，并预估性能，该预估方式存在下述问题点，即，如果没有实际购入设备并进行连接，则无法预估性能。即，如果网络性能的预估是在构建网络后取得的，则对于购入者来说没有意义，希望在购入前的阶段进行预估。
另外，在专利文献1中，作为对性能式进行求取的信息，仅根据每一台从属站点的数据大小的信息而进行计算，没有加上连接有集线器的情况等网络的连接信息。因此，在经由多个集线器进行连接的网络中，存在无法预估准确的性能的问题点。如上所述，由于在要求实时性的FA网络中，需要在规定时间内完成数据的发送/接收，所以希望在购入前可以准确地预估网络性能。
此外，当前没有提出一种对设计出的网络结构和实际构建成的网络结构是否一致进行判断的装置。另外，当前也没有提出一种对构建成的网络中包含端口在内的连接关系进行把握的方法。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种可以在购入前的阶段中准确预估网络性能的网络性能预估装置及网络性能预估方法。另外，其目的在于，得到一种网络性能预估装置及网络结构确认方法，其可以对设计出的网络结构和基于设计实际构建成的网络结构是否一致进行判断。此外，其目的在于，得到一种通信管理装置和数据通信方法，其可以在将构建成的网络与设计出的网络进行比较时，把握构建成的网络内的通信设备的连接状态。
为了实现上述目的，本发明所涉及的网络性能预估装置的特征在于，具有：网络结构描述单元，其根据对多个通信设备的端口之间利用配线进行连接并由用户设计出的网络，生成表示所述通信设备间的所述端口的连接关系的网络结构信息，针对所述设计出的网络内的各所述通信设备，将包含由用户输入的所述通信设备的通信设备名及设备类型名称在内的设备识别信息，作为属性信息进行存储；通信设备属性信息取得单元，其针对所述属性信息中的各所述通信设备，从针对通信设备而将设备类型名称和通信性能相关联地存储的通信设备固有信息中，取得根据所述设备识别信息所确定的通信设备的通信性能；令牌循环顺序确定单元，其根据所述网络结构信息而确定令牌循环顺序，该令牌循环顺序表示在所述设计出的网络内使令牌帧循环的所述通信设备的次序；以及性能预估单元，其使用所述令牌循环顺序和各所述通信设备的通信性能，计算所述设计出的网络的通信性能。
发明的效果
根据本发明，由于在购入前的阶段，针对购入者要建立的网络，选择通信管理装置、从属站点，以及根据必要而选择集线器，基于它们的设备属性计算网络性能，所以具有可以准确地预估网络性能的效果。另外，还具有下述效果，即，可以识别实际构建成的网络的连接状态(端口连接信息)，针对网络异常部位的应对变得迅速。
附图说明
图1是示意地表示本发明的实施方式1所涉及的网络性能预估装置的结构的框图。
图2是表示通信设备的固有信息的一个例子的图。
图3是示意地表示网络结构的显示画面的一个例子的图。
图4是表示属性信息的一个例子的图。
图5是表示网络结构信息的一个例子的图。
图6是表示属性信息的一个例子的图。
图7是表示实施方式1所涉及的通信设备的属性信息的取得处理的一个例子的流程图。
图8是表示实施方式1所涉及的令牌循环顺序的确定处理的一个例子的流程图。
图9－1是示意地表示令牌循环表的生成过程的一个例子的图(其1)。
图9－2是示意地表示令牌循环表的生成过程的一个例子的图(其2)。
图9－3是示意地表示令牌循环表的生成过程的一个例子的图(其3)。
图9－4是示意地表示令牌循环表的生成过程的一个例子的图(其4)。
图9－5是示意地表示令牌循环表的生成过程的一个例子的图(其5)。
图10是表示实施方式1所涉及的令牌循环时间计算处理的步骤的一个例子的流程图。
图11是示意地表示实施方式1所涉及的令牌循环时间的计算方法的一个例子的图。
图12是示意地表示通信设备的固有信息的一个例子的图。
图13是表示属性信息的一个例子的图。
图14是表示实施方式2所涉及的主站点的持有时间计算处理的步骤的一个例子的流程图。
图15是表示提取出的从属站点的输入数据量和输出数据量的一个例子的图。
图16是表示属性信息的一个例子的图。
图17是表示实施方式3所涉及的令牌循环时间计算处理的步骤的一个例子的流程图。
图18是表示各从属站点的令牌持有时间、输入数据量及输出数据量的一个例子的图。
图19是表示各从属站点的设定输入数据量和设定输出数据量的一个例子的图。
图20是示意地表示各通信设备间的令牌帧的循环情况的图。
图21是示意地表示实施方式5所涉及的网络性能预估装置的结构的框图。
图22是示意地表示网络性能预估装置和FA网络连接后的状态的一个例子的图。
图23－1是示意地表示主站点的功能结构的框图。
图23－2是示意地表示从属站点的功能结构的框图。
图24－1是表示网络存在确认帧的格式的一个例子的图。
图24－2是表示网络存在确认响应帧的格式的一个例子的图。
图25是表示装置信息的一个例子的图。
图26是表示实施方式5所涉及的启动时的通信方法的一个例子的时序图。
图27是表示网络存在确认帧的一个例子的图。
图28是表示网络存在确认响应帧的一个例子的图。
图29是表示主站点生成的网络存在信息的一个例子的图。
图30－1是示意地表示网络连接信息的生成方法的步骤的一个例子的图(其1)。
图30－2是示意地表示网络连接信息的生成方法的步骤的一个例子的图(其2)。
图30－3是示意地表示网络连接信息的生成方法的步骤的一个例子的图(其3)。
图31是表示网络连接信息的一个例子的图。
图32是表示实施方式5所涉及的网络结构确认处理的步骤的一个例子的流程图。
图33是表示设计数据连接关系信息的一个例子的图。
图34是表示设计数据连接关系信息的一个例子的图。
图35是表示实际设备连接关系信息的一个例子的图。
图36是示意地表示网络性能预估装置和FA网络连接后的状态的一个例子的图。
图37是表示网络存在确认帧的一个例子的图。
图38是表示网络存在确认响应帧的一个例子的图。
图39是表示主站点生成的网络存在信息的一个例子的图。
图40是示意地表示网络中的通信设备间的连接关系的一个例子的图。
图41是表示网络连接信息的一个例子的图。
图42是表示装置信息的一个例子的图。
图43是表示网络结构信息的一个例子的图。
图44是表示设计数据连接关系信息的一个例子的图。
图45是表示设计数据连接关系信息的一个例子的图。
图46是表示实际设备连接关系信息的一个例子的图。
标号的说明
10、10A 网络性能预估装置
11 输入部
12 显示部
13 通信设备固有信息存储部
14 网络结构描述部
15 通信设备属性信息取得部
16 令牌循环顺序确定部
17 网络信息存储部
18 性能预估部
19 控制部
20 通信部
21 网络结构比较部
30 FA 网络
31 传送路径
40 网络
51－1、51－2、81－1、81－2 端口
60 通信处理部
61 计时器
62 网络存在确认处理部
63 网络连接信息存储部
64 装置信息取得部
65 装置信息存储部
66 令牌循环顺序确定部
67 令牌循环顺序信息存储部
68 配置处理部
69 令牌帧处理部
70 数据帧通信处理部
90 通信处理部
91 控制帧响应部
92 令牌循环目标信息存储部
93 令牌帧处理部
94 数据帧通信处理部
具体实施方式
下面，参照附图，详细说明本发明的实施方式所涉及的网络性能预估装置及网络性能预估方法、网络结构确认方法、以及通信管理装置及数据通信方法。此外，以下说明对下述通信系统的网络性能进行预估的情况，即，在该通信系统中，1台主站点和大于或等于1台从属站点经由网络连接，在这些通信设备之间以规定次序使令牌帧循环，取得令牌帧的通信设备进行数据发送，但本发明并不受这些实施方式限定。
实施方式1
图1是示意地表示本发明的实施方式1所涉及的网络性能预估装置的结构的框图。网络性能预估装置10具有输入部11、显示部12、通信设备固有信息存储部13、网络结构描述部14、通信设备属性信息取得部15、令牌循环顺序确定部16、网络信息存储部17、性能预估部18、以及对上述各处理部进行控制的控制部19。
输入部11是网络性能预估装置10与用户之间的接口，由键盘或鼠标等输入装置构成。经由该输入部11，对构成FA网络的作为通信管理站点的主站点、从属站点、交换式集线器(以下也称为集线器)等通信设备进行配置，并且对在各个通信设备之间进行连接的配线进行设定。另外，显示部12由显示用户所需信息的液晶显示装置等显示装置构成。
通信设备固有信息存储部13存储包含通信设备的设备类型名称等的设备类别信息、通信设备的性能信息在内的固有信息。图2是表示通信设备的固有信息的一个例子的图。通信设备的固有信息包含表示通信设备的类型名称的“设备类型名称”、表示制造公司的“设备制造商”、表示种类的“设备类别”、在设备类别为从属站点的情况下表示令牌帧的保持时间的“令牌持有时间”、以及在设备类别为集线器的情况下表示帧的延迟时间的“延迟时间”。在这里，“设备类别”表示主站点、从属站点、集线器等通信设备的种类。另外，“令牌持有时间”为表示考虑了硬件处理和固件处理后的性能的数值。作为该通信设备的固有信息，可以使用从为了普及开放网络而设立的开放网络连接设备制造合作厂商所构成的组织团体提供的通信设备的固有信息。
网络结构描述部14具有用于辅助用户对网络结构进行描述的功能。例如，对用户提供图形化接口，以可以在显示部12的显示画面内任意配置通信设备及配线。另外，还具有将由用户设定的网络结构作为网络结构信息而存储在网络信息存储部17中的功能。
图3是示意地表示网络结构的显示画面的一个例子的图。如该图所示，在显示画面301内，准备了表示主站点或从属站点、集线器等通信设备的、由矩形形状的图形构成的通信设备模型311，以及将通信设备模型311之间连结的配线312。此外，在下面的说明中，假设主站点和从属站点是具有2个端口的通信设备，集线器是具有多个端口的通信设备。用户从输入部11向显示画面301上配置通信设备模型311，并使用配线312将各通信设备模型311上所设置的端口之间进行连接。另外，为各通信设备模型311设有属性信息输入表格320，其中可以输入包含在网络上唯一地识别通信设备的“设备名”、“设备制造商”、“设备类别”及“设备类型名称”在内的属性信息。
经由输入部11输入至属性信息输入表格320的属性信息，作为网络结构信息的与各通信设备相关联的属性信息存储在网络信息存储部17中。图4是表示属性信息的一个例子的图。该属性信息包含“设备名”、“设备制造商”、“设备类别”、“设备类型名称”、“令牌持有时间”、“延迟时间”。“设备名”的项目是对通信设备唯一地赋予的名称，“设备制造商”、“设备类别”及“设备类型名称”各项目是由用户输入的通信设备的属性信息，例如图3的画面中所输入的项目直接存储在对应的项目中。另外，“令牌持有时间”是指，在“设备类别”为“从属站点”的情况下，存储该从属站点的令牌持有时间的项目，“延迟时间”是指，在“设备类别”为“集线器”的情况下，存储该集线器的延迟时间的项目。上述“令牌持有时间”和“延迟时间”是利用后述的通信设备属性信息取得部15从通信设备固有信息存储部13的固有信息中取得的。此外，“设备名”、“设备制造商”、“设备类别”及“设备类型名称”对应于设备识别信息，“令牌持有时间”及“延迟时间”对应于通信性能。另外，在本例中，根据设备识别信息中的“设备制造商”、“设备类别”及“设备类型名称”确定通信设备，但如果例如在所有设备制造商之间设备类型名称没有重复，则也可以仅由“设备类型名称”和“设备名”构成设备识别信息。
另外，网络结构描述部14对所设定的图形(通信设备)间的连接关系进行把握，作为网络结构信息而存储在网络信息存储部17中。例如，由于根据由用户描述的图形311和配线312的位置关系，可以对通信设备的哪一个端口与其它通信设备的哪一个端口连接进行把握，所以可以将该连接关系作为网络结构信息。在这里，如图3所示，示出经由集线器H而以星状连接有1台主站点X和3台从属站点A～C的情况。具体地说，主站点X的端口X1和集线器H的端口H1之间由配线312连接，集线器H的端口H2和从属站点A的端口A1之间由配线312连接，集线器H的端口H3和从属站点B的端口B1之间由配线312连接，集线器H的端口H4和从属站点C的端口C1之间由配线312连接。
图5是表示网络结构信息的一个例子的图。如该图所示，网络结构信息示出由配线连接的2个通信设备的端口间的连接关系，将表示一侧通信设备的设备名及其端口的“上位设备名”及“上位设备端口”，和表示另一侧的通信设备的设备名及其端口的“下位设备名”及“下位设备端口”相关联。在这里，示出针对图3的网络的连接关系。
此外，所谓“上位”、“下位”是指，将2个通信设备间的连接关系中的更靠近主站点的一个称为“上位”，将距离主站点较远的一个称为“下位”。但是，上述“上位”和“下位”仅为了便于说明，并不必须基于上述“上位”和“下位”的关系而在网络结构信息中存储记录。
通信设备属性信息取得部15针对各通信设备，从通信设备固有信息存储部13取得与所输入的属性信息对应的令牌持有时间或延迟时间。具体地说，针对从属站点，从通信设备固有信息存储部13内的固有信息中，检索与存储在网络信息存储部17中的属性信息中的“设备制造商”、“设备类别”及“设备类型名称”一致的记录，取得该记录内的“令牌持有时间”，针对集线器，从通信设备固有信息存储部13内的固有信息中，检索与属性信息中的“设备制造商”、“设备类别”及“设备类型名称”一致的记录，取得该记录内的“延迟时间”。并且，将所取得的“令牌持有时间”或“延迟时间”存储在属性信息中的各通信设备的对应项目中。图6是表示属性信息的一个例子的图。在该图6中，示出针对图4的各记录而取得了“令牌持有时间”或“延迟时间”的状态。
令牌循环顺序确定部16使用存储在网络信息存储部17中的网络结构信息，确定由用户设定的网络(通信系统)中的令牌循环顺序。令牌循环顺序确定部16使用根据网络结构信息确定的各通信设备的连接关系，以使得令牌帧在循环一周的期间内所通过的通信设备的数量最小的方式(如果将对2个通信设备(包含集线器在内)间进行连结的配线称为传送路径，则使令牌帧在循环一周的期间内所通过的传送路径的数量最小)，确定令牌循环顺序。作为确定满足上述条件的令牌帧循环顺序的方法，在属于同一网段的网络中，利用“一笔勾勒”的方法将各通信设备连结即可，该“一笔勾勒”的方法为，在以主站点作为基准而将下位所连接的通信设备以树状展开时，将以树状连接的通信设备以从主站点开始沿树进行遍历的要领而顺序选择。此外，对于使用该“一笔勾勒”的方法的令牌循环顺序的确定处理，在后面记述。另外，将所确定的令牌循环顺序作为令牌循环顺序信息而存储在网络信息存储部17中。
网络信息存储部17存储示出由用户设定的网络中的通信设备间的连接关系的、例如图5所示的网络结构信息，针对网络结构信息中的各通信设备的、例如图6所示的属性信息，以及设计出的网络内的令牌循环顺序信息。将上述网络结构信息、属性信息和令牌循环顺序信息彼此相关联地进行存储。另外，作为网络结构信息，也可以存储图3所示的由用户输入的通信设备间的配置图。
性能预估部18使用网络信息存储部17中所存储的令牌循环顺序信息和各通信设备中的令牌持有时间，计算由用户设定的网络中的令牌循环时间。具体地说，作为令牌循环时间，可以作为下述两部分的和而求出，这两部分是：网络中存在的各从属站点的令牌持有时间；以及根据令牌循环顺序求出的令牌帧通过集线器的通过次数与集线器的延迟时间之积。另外，还进行将计算出的令牌循环时间在显示部12中显示的处理。
下面，对本实施方式1所涉及的网络性能预估方法的处理步骤按顺序进行说明。此外，在以下的说明中，举出具有图3所示的网络结构、图5所示的网络结构信息和图4所示的属性信息的情况，作为例子进行说明。
＜通信设备的属性信息取得处理＞
图7是表示实施方式1所涉及的通信设备的属性信息的取得处理的一个例子的流程图。首先，如果用户完成了向构成网络的各个通信设备的属性信息输入表格中输入包含“设备名”、“设备制造商”、“设备类别”及“设备类型名称”在内的属性信息的输入，并存储在网络信息存储部17内的属性信息中(步骤S1)，则通信设备属性信息取得部15从网络信息存储部17内的属性信息中选择1个记录(步骤S2)，将该记录的“设备制造商”、“设备类别”及“设备类型名称”作为关键词，从通信设备固有信息存储部13内的固有信息中进行检索(步骤S3)，对是否存在与“设备制造商”、“设备类别”及“设备类型名称”的组合一致的记录进行判定(步骤S4)。
在检索的结果为，存在与“设备制造商”、“设备类别”及“设备类型名称”的组合一致的记录的情况(步骤S4中为是的情况)下，判定其设备类别(步骤S5)。在设备类别为从属站点的情况(步骤S5中为从属站点的情况)下，从该记录中取得令牌持有时间(步骤S6)。另外，在设备类别为集线器的情况(步骤S5中为集线器的情况)下，从该记录中取得延迟时间(步骤S7)。
然后，通信设备属性信息取得部15将取得的令牌持有时间或延迟时间存储在网络信息存储部17的属性信息中的对应通信设备的记录中(步骤S8)。
另外，在步骤S4的检索的结果为，不存在与“设备制造商”、“设备类别”及“设备类型名称”的组合一致的记录的情况(步骤S4中为否的情况)下，通信设备属性信息取得部15将没有对应记录这一情况在显示部12中显示(步骤S9)。
然后、或者在步骤S8之后，对属性信息中是否存在没有进行令牌持有时间或延迟时间的取得的其它记录进行确认(步骤S10)，在存在其它记录的情况(步骤S10中为是的情况)下，返回步骤S2。另外，在没有其它记录的情况(步骤S10中为否的情况)下，通信设备的属性信息取得处理结束。
在这里，针对取得图6所示的通信设备的属性信息的具体处理，举出图3的网络作为例子进行说明。在图4中，示出刚由用户输入之后的属性信息。如该图所示，针对主站点X、从属站点A～C及集线器H，仅在由用户进行了输入的“设备名”、“设备制造商”、“设备类别”及“设备类型名称”的属性信息中输入有内容。
通信设备属性信息取得部15，例如针对记录601的“从属站点A”，从通信设备固有信息存储部13内的图2所示的固有信息中检索设备制造商为“B公司”、设备类别为“从属站点”、设备类型名称为“XXX_1”的记录。其结果，图2的固有信息中的记录201符合，取得记录201的令牌持有时间“20μsec”，将其写入图4的属性信息中的从属站点A的记录的“令牌持有时间”项目中。对于其它由“设备名”确定的记录，也利用相同的方法写入“令牌持有时间”或“延迟时间”。其结果，得到图6所示的属性信息。
＜令牌循环顺序确定处理＞
图8是表示实施方式1所涉及的令牌循环顺序的确定处理的一个例子的流程图。首先，令牌循环顺序确定部16作为设备名而选择本站点、即主站点(步骤S11)，然后，作为端口而选择本站点所具有的端口中的1个端口(步骤S12)。另外，令牌循环顺序确定部16在作为令牌循环顺序信息的令牌循环表中，登录所选择的本站点的设备名和端口的组合(步骤S13)。
然后，令牌循环顺序确定部16顺次进行检索，以判定与所选择的本站点的设备名和端口的组合相同的“上位设备名”和“上位设备端口”的组合的记录是否存在于网络信息存储部17中的网络结构信息中(步骤S14)。在检索结果为存在相同组合的记录的情况(步骤S14中为是的情况)下，将对应的所有记录中含有的“下位设备名”，以与步骤S13中登录的主站点X的端口连接的方式，登录在令牌循环表中(步骤S15)。
然后，对登录在令牌循环表中的通信设备(设备名)中的1个通信设备(设备名)进行选择(步骤S16)。然后，顺序检索网络结构信息，以判定是否存在具有与所选择的通信设备的设备名相同的“上位设备名”的记录，即，所选择的通信设备的下位的通信设备是否存在(步骤S17)。
然后，对与所选择的通信设备的设备名对应的通信设备的下位是否存在通信设备进行判定(步骤S18)，在所选择的通信设备的下位存在通信设备的情况(步骤S18中为是的情况)下，将与下位的通信设备对应的记录的通信设备的“设备名”，以与步骤S16中选择的通信设备(从属站点或集线器)的“设备名”连接的方式，登录在令牌循环表中(步骤S19)。
然后，选择在步骤S19中登录的通信设备中的1个通信设备(步骤S20)，对网络结构信息按顺序进行检索，判定是否存在具有与所选择的通信设备相同的“上位设备名”的记录，即，所选择的通信设备的下位通信设备是否存在(步骤S21)。然后，返回步骤S18，在树状的网络结构中，在从主站点开始顺次分支并被选择的一个分支中，直至到达最下位的通信设备为止，反复进行步骤S18～S21的处理。
在到达树状的网络结构中的某个分支的最下位通信设备的情况下，在步骤S21对所选择的通信设备的下位通信设备的检索处理中，不存在下位通信设备。由此，在步骤S18中，在所选择的通信设备的下位不存在通信设备的情况(步骤S18中为否的情况)下，使处理跳转。
在此情况下，对是否存在与步骤S16或者S20中最后选择的通信设备相同级别的其它未检索的通信设备进行判定(步骤S22)。在这里，所谓级别是指，在从主站点树状地连接有通信设备的情况下，从主站点到达某个通信设备的路径上的通信设备的数量。
在存在与最后选择的通信设备相同级别的其它未检索的通信设备的情况(步骤S22中为是的情况)下，选择与最后选择的通信设备相同级别的、登录在令牌循环表中的其它通信设备(步骤S23)。然后，对网络结构信息按顺序进行检索，判定是否存在具有与这里所选择的通信设备相同的“上位设备名”的记录，即，所选择的通信设备的下位通信设备是否存在(步骤S24)。然后，返回步骤S18。
另一方面，在不存在与最后选择的通信设备相同级别的其它未检索的通信设备的情况(步骤S22中为否的情况)下，返回至与最后选择的通信设备最近的上位级别的通信设备(步骤S25)。另外，判定返回后的上位通信设备是否为集线器(步骤S26)。在返回后的通信设备是集线器的情况(步骤S26中为是的情况)下，返回步骤S25。另外，在返回后的通信设备不是集线器的情况(步骤S26中为否的情况)下，判定返回后的通信设备是否为最上位级别的通信设备，即，是否为主站点(步骤S27)。在返回后的通信设备不是最上位级别的通信设备的情况(步骤S27中为否的情况)下，对是否存在与返回后的通信设备相同级别的、登录在令牌循环表中的未检索通信设备进行判定(步骤S28)。
在存在与返回后的通信设备相同级别的、登录在令牌循环表中的未检索通信设备的情况(步骤S28中为是的情况)下，选择与返回后的通信设备相同级别的、登录在令牌循环表中的未检索的其它通信设备(步骤S29)。然后，对网络结构信息按顺序进行检索，判定是否存在具有与所选择的通信设备相同的“上位设备名”的记录，即，所选择的通信设备的下位通信设备是否存在(步骤S30)。然后，返回步骤S18。
另外，在步骤S28中，在不存在与返回后的通信设备相同级别的、登录在令牌循环表中的未检索通信设备的情况(步骤S28中为否的情况)下，返回步骤S25。
通过执行以上的处理，从而树状地提取出与步骤S11中选择的主站点的、步骤S12中所选择的端口相连接的全部通信设备。
此外，在步骤S14中，在网络结构信息中不存在与所选择的主站点和端口的组合相同的“上位设备名”和“上位设备端口”的组合的记录的情况(步骤S14中为否的情况)下，或者在步骤S27中返回后的通信设备为最上位级别的情况(步骤S27中为是的情况)下，对是否存在主站点的未检索的端口进行判定(步骤S31)。在存在未检索的端口的情况(步骤S31中为是的情况)下，返回步骤S12，针对主站点的未检索的端口进行上述处理。另外，在不存在未检索的端口的情况(步骤S31中为否的情况)下，由于对全部通信设备都进行了向令牌循环表的登录处理，所以对令牌循环顺序进行确定的处理结束。
通过以上处理，在从主站点开始分支且以树状连接通信设备的网络结构中，如果建立了从主站点至一个最下位的通信设备的路径，则返回在最接近最下位通信设备的位置处分支的通信设备，建立从该位置至其它最下位通信设备的路径。顺次重复上述处理，建立到达全部最下位通信设备的路径。由此，在由以树状连接的通信设备构成的网络中，可以以“一笔勾勒”的方法将各通信设备之间进行连接。并且，在从如上所述建立的从主站点出发直至返回主站点为止的路径上，所通过的通信设备的数量最少。
在这里，针对图8所示的确定令牌循环顺序的具体处理，举出图3的网络作为例子进行说明。图9－1～图9－5是示意地表示令牌循环表的生成过程的一个例子的图。首先，令牌循环顺序确定部16从图5的网络结构信息中选择主站点X和主站点X的1个端口X1(步骤S11～S12)，如图9－1所示，在令牌循环表中登录所选择的主站点和端口X1“主站点X(X1)”(步骤S13)。
然后，在图5的网络结构信息中检索是否存在“上位设备名”为“主站点”且“上位设备端口”为“X1”的记录。其结果，提取出记录501。由于记录501的“下位设备”为“集线器H”，所以将该“集线器H”登录在令牌循环表中(步骤S15)。在这里，如图9－2所示，示出了在“主站点X(X1)”的右侧登录了“集线器H”，并以从“主站点X(X1)”朝向“集线器H”的箭头进行连接的状态。在这里，箭头方向示出为下位级别。
然后，选择该“集线器H”(步骤S16)，在图5的网络结构信息中，检索是否存在“上位设备名”为“集线器”的记录(步骤S17)。其结果，提取出记录502～504。由于上述记录502～504的“下位设备”分别为“从属站点A”、“从属站点B”、“从属站点C”，所以如图9－3所示，在令牌循环表的“集线器H”的下位并列地配置“从属站点A”、“从属站点B”及“从属站点C”，并进行登录(步骤S19)。
然后，在登录的通信设备中，选择从属站点A(步骤S20)，在图5的网络结构信息中检索是否存在“上位设备名”为“从属站点A”的记录(步骤S21)。但是，由于在图5的网络结构信息中不存在相符记录，所以没有提取(步骤S18中为否的情况)。即，在“从属站点A”的下位不存在通信设备。在这里，如图9－4所示，为了方便而在令牌循环表的“从属站点A”的下位记载“无”。
然后，作为与“从属站点A”相同级别的其它未检索的通信设备而选择“从属站点B”(步骤S22～S23)。并且，在图5的网络结构信息中检索是否存在“上位设备名”为“从属站点B”的记录(步骤S24)。但是，在这里，在图5的网络结构信息中也不存在相符记录，所以没有提取(步骤S18中为否的情况)。即，在“从属站点B”的下位不存在通信设备。
相同地，作为与“从属站点B”相同级别的其它未检索的通信设备而选择“从属站点C”，在图5的网络结构信息中检索是否存在“上位设备名”为“从属站点C”的记录。但是，由于在图5的网络结构信息中不存在相符记录，所以在“从属站点C”的下位不存在通信设备。在这里，如图9－5所示，为了方便而在令牌循环表的“从属站点B”和“从属站点C”的下位记载“无”。
另外，由于没有与“从属站点C”相同级别的其它未检索的通信设备(步骤S22中为否的情况)，所以返回至最接近的上位级别的通信设备即“集线器H”(步骤S25)。并且，由于该通信设备为集线器(步骤S26中为是的情况)，所以进一步返回至最接近的上位级别的通信设备即“主站点X(X1)”。由于该“主站点X(X1)”不是集线器(步骤S26中为否的情况)，另外是最上位级别的通信设备(步骤S27中为是的情况)，所以确认主站点X中是否存在未检索的端口(步骤S31)。但是，由于没有未检索的端口(步骤S31中为否的情况)，所以就此结束对令牌循环顺序进行确定的处理。根据上述处理，得到图9－5所示的令牌循环表。根据该图9－5，得到例如下述(A)所示的令牌循环顺序。
主站点X→集线器H→从属站点A→集线器H→从属站点B→集线器H→从属站点C→集线器H→主站点…(A)
此外，在与集线器H相连的树状构造中，分支出的部分无论哪一个位于前面都可以。由此，也可以采用下述(B)～(F)所示的令牌循环顺序。
主站点X→集线器H→从属站点A→集线器H→从属站点C→集线器H→从属站点B→集线器H→主站点…(B)
主站点X→集线器H→从属站点B→集线器H→从属站点A→集线器H→从属站点C→集线器H→主站点…(C)
主站点X→集线器H→从属站点B→集线器H→从属站点C→集线器H→从属站点A→集线器H→主站点…(D)
主站点X→集线器H→从属站点C→集线器H→从属站点B→集线器H→从属站点A→集线器H→主站点…(E)
主站点X→集线器H→从属站点C→集线器H→从属站点A→集线器H→从属站点B→集线器H→主站点…(F)
上述(A)～(F)的令牌循环顺序均是可以利用“一笔勾勒”进行描绘的次序，在从主站点X出发并返回主站点X的路径中，所通过的通信设备的数量(在各通信设备之间的传送路径中传输令牌帧的次数)为最小的8次。如上所述而生成的令牌循环顺序存储在网络信息存储部17中。
＜令牌循环时间计算处理＞
图10是表示实施方式1所涉及的令牌循环时间计算处理的步骤的一个例子的流程图。首先，性能预估部18根据由令牌循环顺序确定部16确定的令牌循环顺序，计算令牌帧通过集线器的通过次数(步骤S51)。然后，性能预估部18从属性信息中取得令牌循环顺序中的各从属站点的令牌持有时间和各集线器的延迟时间(步骤S52)。
然后，作为令牌循环时间，求出下述两部分的和，这两部分是构成网络的各从属站点的令牌持有时间、以及各集线器中的延迟时间与在步骤S51中求出的通过次数之积(步骤S53)。并且，将求出的令牌循环时间在显示部12中显示(步骤S54)，使处理结束。
在这里，针对图10所示的计算令牌循环时间的具体处理，举出图3的网络作为例子进行说明。首先，性能预估部18根据令牌循环顺序，求出令牌帧通过集线器H的次数(步骤S51)。例如根据上述(A)所示的令牌循环顺序，集线器H的通过次数为4次。另外，根据图6的属性信息，从属站点A、B、C的令牌持有时间分别为20、30、50μsec，集线器H的延迟时间为10μsec(步骤S52)。
然后，如下式所示计算令牌循环时间，并将其结果在显示部12中显示(步骤S53～S54)。
令牌循环时间＝从属站点A的令牌持有时间+从属站点B的令牌持有时间+从属站点C的令牌持有时间+集线器的延迟时间×通过次数
＝20μsec+30μsec+50μsec+10μsec×4
＝140μsec
图11是示意地表示实施方式1所涉及的令牌循环时间的计算方法的一个例子的图。在这里，示出以上述(A)的顺序使令牌帧循环的情况。即，如该图所示，从主站点X将令牌帧向从属站点A传递，在由从属站点A发送数据帧后，将令牌帧向从属站点B传递。在由从属站点B发送数据帧后，将令牌帧向从属站点C传递，在由从属站点C发送数据帧后，将令牌帧向主站点X传递。
在该1个周期中，令牌帧从主站点X向从属站点A传递，从从属站点A向从属站点B传递，从从属站点B向从属站点C传递，然后从从属站点C向主站点X传递，此时，由于令牌帧通过集线器H，所以将上述期间的时间作为集线器的延迟时间而进行计算。另外，将各从属站点A～C中从传递来令牌帧、接收数据帧直至发送令牌帧为止的期间的硬件和固件的处理时间，作为令牌持有时间。由此，在实施方式1中，令牌循环时间不使用各通信设备发送/接收的数据量，而是使用考虑了各通信设备的硬件和固件的通信性能、以及根据连接关系求出的令牌循环顺序而进行计算的，因此，与现有技术相比，可以更准确地求出。
此外，上述结构的网络性能预估装置10可以由个人计算机等实现，该个人计算机构成为将中央运算处理装置(Central ProcessingUnit，以下称为CPU)、存储程序及数据的HDD(Hard Disk Drive)等存储装置、根据来自CPU的指令展开程序的RAM(Random AccessMemory)通过总线连接，具有键盘等输入单元和液晶显示器等显示单元。
在本实施方式1中，根据由用户配置的通信设备，取得表示网络中的各通信设备间的连接关系的网络结构信息，根据该网络结构信息确定令牌循环顺序，使用该令牌循环顺序、从属站点的令牌持有时间、集线器的延迟时间，计算出令牌循环时间。其结果，用户可以在实际构成网络之前，事先了解网络的性能。特别地，对于基于以太网(注册商标)而寻求高速度的性能的网络，在采用令牌传递方式的情况下，各通信设备的连接状态及有无集线器对性能产生很大影响。因此，通过在网络性能预估装置10中得到作为实际的线缆连接信息的网络结构信息，并搭载对主站点的令牌循环顺序进行计算的计算算法功能，对令牌循环顺序进行识别，从而可以考虑集线器的延迟时间，并且可以根据在实际系统上进行动作时的令牌循环顺序进行预估，因此与现有技术相比，具有下述效果，即，可以得到精度更高的预估值。
另外，在预估网络性能时，在设计出的网络中，以令牌帧在从主站点出发至返回主站点为止的路径中所通过的通信设备的数量最小的方式，确定令牌循环顺序。其结果，具有下述效果，即，在根据该预估结果而构建的网络中，可以使令牌帧高效地循环，可以降低设备、生产工序自身的环境负荷。
实施方式2
在实施方式1中，针对作为网络性能的预估而使用与网络连接的从属站点和集线器的属性信息计算令牌循环时间的计算处理进行了说明，在本实施方式2中，针对主站点持有时间的计算处理进行说明。
实施方式2的网络性能预估装置具有与实施方式1的图1相同的结构，但在下述方面不同。首先，通信设备固有信息存储部13的固有信息中存储有用于计算主站点的持有时间所需的信息。图12是示意地表示通信设备的固有信息的一个例子的图。如该图所示，固有信息与实施方式1的图2相比，还具有表示从属站点中可以处理的最大数据量的“输入数据量”及“输出数据量”、以及表示主站点的数据处理能力的“输入处理能力”及“输出处理能力”。此外，输入至从属站点的“输入数据量”和“输出数据量”中的值，存储的是考虑了固件处理的性能。另外，主站点的“输入处理能力”和“输出处理能力”存储的同样是包含输入输出的时间和固件处理所需的时间在内的处理速度。
另外，通信设备属性信息取得部15具有下述功能，即，从通信设备固有信息存储部13的固有信息中，取得包含用于计算主站点的持有时间所需的各从属站点的输入数据量及输出数据量、和主站点的输入处理能力及输出处理能力在内的信息，并存储在网络信息存储部17的属性信息中。
此外，网络信息存储部17的属性信息在实施方式1的图4(图6)的基础上，还具有表示从属站点中可以处理的最大数据量的“输入数据量”及“输出数据量”、和表示主站点中的数据处理能力的“输入处理能力”及“输出处理能力”。图13是表示实施方式2所涉及的属性信息的一个例子的图。上述“输入数据量”、“输出数据量”、“输入处理能力”及“输出处理能力”对应于通信性能。
此外，性能预估部18在实施方式1的令牌循环时间计算处理的基础上，作为主站点的持有时间，计算对从网络中存在的全部从属站点接收到的数据进行处理的输入处理时间、和对向网络中存在的全部从属站点发送的数据进行处理的输出处理时间之和。具体地说，通信设备属性信息取得部15在计算出所取得的各从属站点的输入数据量的和、以及输出数据量的和后，作为主站点持有时间而对下述两部分的和进行计算，这两部分是从属站点的输入数据量的和与主站点的输出处理能力之积、以及从属站点的输出数据量与主站点的输入处理能力之积。
下面，对主站点持有时间的计算处理的步骤进行说明。图14是表示实施方式2所涉及的主站点的持有时间计算处理的步骤的一个例子的流程图。首先，性能预估部18从网络信息存储部17的属性信息中，提取各从属站点的输入数据量和输出数据量(步骤S71)，分别求出输入数据量的总和以及输出数据量的总和(步骤S72)。另外，性能预估部18从属性信息中提取主站点的输入处理能力和输出处理能力(步骤S73)。
然后，性能预估部18对从属站点的输入数据量的总和乘以主站点的输出处理能力得到的值、以及从属站点的输出数据量的总和乘以主站点的输入处理能力得到的值之和进行计算，作为主站点持有时间(步骤S74)。并且，将其结果在显示部12中显示(步骤S75)，使处理结束。
此外，在这里求出的主站点的持有时间，是以各从属站点处理最大的输入数据量和输出数据量作为前提的。
在这里，针对图14所示的计算主站点持有时间的具体处理进行说明。在这里，针对图3所示的网络结构中的主站点持有时间的计算处理进行说明。首先，主站点X的性能预估部18从网络信息存储部17中所存储的图13的属性信息中，提取各从属站点A～C的输入数据量和输出数据量，求出各自的和(步骤S71～S72)。图15是表示提取出的从属站点的输入数据量和输出数据量的一个例子的图。在这里，示出从属站点A～C的输入数据量、输出数据量以及它们的和。由此，从属站点A～C的输入数据量的总和、输出数据量的总和均为1,500bytes。
另外，从图13的属性信息中提取主站点X的输入处理能力和输出处理能力(步骤S73)。然后，如下式所示计算主站点持有时间，将其结果在显示部12中显示(步骤S74～S75)。
主站点持有时间＝输入数据量的总和×输出处理能力+输出数据量的总和×输入处理能力
＝1,500bytes×40nsec/byte+1,500bytes×50nsec/byte
＝1.35×10-4sec
此外，在实施方式2中，作为网络性能而仅进行主站点持有时间的计算处理，但也可以与实施方式1相同地，同时进行令牌循环时间的计算。
在本实施方式2中，根据固有信息求出各从属站点的输入数据量及输出数据量、和主站点的输入处理能力及输出处理能力，并使用它们计算出主站点持有时间，即主站点中对来自从属站点的输入数据进行处理的时间、以及对向从属站点发送的输出数据进行处理的时间。其结果，具有可以计算出主站点的令牌持有时间的效果。
另外，在从属站点的性能不同的情况下，无法根据发送/接收数据量计算令牌帧的保持时间，但在本实施方式2中，还具有下述效果，即，由于使用考虑了各通信设备的固件处理的属性信息，所以可以准确地推定主站点的令牌持有时间。
实施方式3
在实施方式1中，假设从属站点发送/接收的是设备中所设定的最大能力的输入数据量和输出数据量，从而进行令牌循环时间的计算，在本实施方式3中，针对下述情况进行说明，即，预先指定各从属站点中进行处理的输入数据量和输出数据量，进行在所指定的输入输出数据量下应用系统的情况下的令牌循环时间的计算。
实施方式3的网络性能预估装置具有与实施方式1的图1相同的结构，但在下述方面不同。首先，通信设备固有信息存储部13的固有信息在实施方式1的图2的基础上，还具有表示从属站点中可以处理的最大数据量的“输入数据量”及“输出数据量”、和表示主站点的数据处理能力的“输入处理能力”及“输出处理能力”。在上述“输入数据量”和“输出数据量”中，存储的是考虑了从属站点的固件处理的性能。另外，主站点的“输入处理能力”和“输出处理能力”存储的同样是包含输入输出时间和固件处理所需的时间在内的处理速度。本实施方式3中所使用的固有信息例如在图12中示出。
另外，在网络结构描述部14中使用的属性信息输入表格成为下述结构，即，可以针对配置好的从属站点的图形，输入各从属站点中进行处理的输入数据量及输出数据量、即设定输入数据量和设定输出数据量，网络结构描述部14将输入至属性信息输入表格中的值存储在网络信息存储部17的属性信息中。
此外，网络信息存储部17的属性信息在实施方式1的图4的基础上，还具有从属站点中可以处理的最大“输入数据量”及“输出数据量”、由用户设定的“设定输入数据量”及“设定输出数据量”、以及表示主站点中的数据处理能力的“输入处理能力”及“输出处理能力”。图16是表示实施方式3所涉及的属性信息的一个例子的图。“输入数据量”、“输出数据量”、“输入处理能力”及“输出处理能力”对应于通信性能。
另外，通信设备属性信息取得部15还具有下述功能，即，从通信设备固有信息存储部13的固有信息中，取得包含由性能预估部18基于实际使用的数据量而计算令牌循环时间所需的各从属站点的输入数据量和输出数据量、及主站点的输入处理能力和输出处理能力在内的信息，作为属性信息存储在网络信息存储部17中。
此外，性能预估部18根据下述两部分的和，求出令牌循环时间，这两部分是利用设定输入数据量和设定输出数据量校正后的各从属站点的令牌持有时间、以及集线器的延迟时间和令牌帧的通过次数之积。具体地说，如果假设网络上连接有n台从属站点，连接有m台集线器，将第i台从属站点的设定输入数据设为SIDi，将设定输出数据设为SODi，将输入数据量设为IDi，将输出数据量设为ODi，将令牌持有时间设为THSi，将第j台集线器的延迟时间设为TDHj，将令牌帧的通过次数设为Pj，则令牌循环时间T可以根据下述式(1)求出。
[式1]
T = Σ i = 1 n SIDi + SODi IDi + ODi · THSi + Σ j = 1 m TDH j · P j · · · · ( 1 )
此外，性能预估部18也可以针对用户没有对设定输入数据量或设定输出数据量进行设定的从属站点，将属性信息中的相应的从属站点的输入数据量或输出数据量，作为设定输入数据量或设定输出数据量而使用。
下面，说明令牌循环时间的计算处理方法。图17是表示实施方式3所涉及的令牌循环时间计算处理的步骤的一个例子的流程图。首先，性能预估部18根据由令牌循环顺序确定部16确定的令牌循环顺序，计算令牌帧通过集线器的通过次数(步骤S91)。然后，性能预估部18从网络信息存储部17的属性信息中取得令牌循环顺序中的各从属站点的令牌持有时间、输入数据量及输出数据量、以及各集线器的延迟时间(步骤S92)。另外，性能预估部18从网络信息存储部17的属性信息中，取得令牌循环顺序中的各从属站点中所设定的设定输入数据量和设定输出数据量(步骤S93)。
然后，作为令牌循环时间，根据式(1)，即，求出下述两部分的和，这两部分是构成网络的各从属站点的利用设定输入数据量和设定输出数据量进行校正后的令牌持有时间、以及各集线器的延迟时间和令牌帧的通过次数之积(步骤S94)。然后，将求出的令牌循环时间在显示部中显示(步骤S95)，使处理结束。
在这里，针对图16所示的计算令牌循环时间的具体处理，举出图3的网络作为例子进行说明。首先，性能预估部18根据令牌循环顺序求出令牌帧通过集线器H的次数(步骤S91)。根据(A)中示出的令牌循环顺序，通过次数为4次。另外，从图16的属性信息中，取得从属站点A、B、C的令牌持有时间、输入数据量及输出数据量、以及集线器H的延迟时间(步骤S92)。图18是表示各从属站点的令牌持有时间、输入数据量及输出数据量的一个例子的图。此外，集线器H的延迟时间为10μsec。此外，从属性信息中取得从属站点A、B、C的设定输入数据量及设定输出数据量(步骤S93)。图19是表示各从属站点的设定输入数据量和设定输出数据量的一个例子的图。
然后，根据式(1)计算出令牌循环时间，并将其结果在显示部12中显示(步骤S95、S96)。
令牌循环时间T＝(50+75)/(100+100)×20+(200+250)/(1,000+1,000)×30+(300+350)/(400+400)×50
＝66.125μsec
此外，在上述说明中，举出由用户从输入部11输入设定输入数据量及设定输出数据量的情况作为例子，但也可以使用例如指定了发送区域或接收区域的循环数据映射信息等的作为数据量的指标的输入信息。另外，在令牌持有时间中不包含输入数据的处理的情况下，也可以仅以输出数据进行计算。此外，在上述说明中，作为网络性能，仅求出令牌循环时间，但也可以如实施方式2所示，将主站点持有时间也一同求出。
在本实施方式3中，使用预想为实际上通信系统的各从属站点所使用的设定输入数据量和设定输出数据量，对令牌持有时间进行校正而取得令牌循环时间。由此，得到在构建后的网络的应用条件下的令牌循环时间。其结果，具有下述效果，即，与实施方式1的情况相比，可以进行精度更高的网络性能预估。
实施方式4
在上述实施方式中，对于集线器的延迟时间，以通信设备固有信息存储部内存在设定好的集线器的固有信息作为前提。但是，有时在通信设备固有信息存储部内不存在实际使用的集线器的固有信息。因此，在实施方式4中，针对上述情况下的集线器的延迟时间的计算方法进行说明。
集线器(交换式集线器)针对通过本站点的帧，采用暂时存储在缓存器中后开始发送的存储并转发方式。因此，集线器的延迟时间根据发送数据量而不同。因此，在实施方式4中，作为不存在固有信息的集线器的延迟时间，利用具有发送权的主站点或从属站点发送的发送数据量(输出数据量)和令牌帧的数据量、以及针对系统整体设定的传送速度，计算集线器的延迟时间。
图20是示意地表示各通信设备间的令牌帧的循环情况的图。在这里，举出图3所示的系统结构作为例子。如该图所示，从主站点X发送的令牌帧，以从属站点A、从属站点B、从属站点C的次序循环，再次返回主站点X。在此期间，存在从主站点X向从属站点A发送令牌帧时的集线器H的延迟时间TDH1，从从属站点A向从属站点B发送令牌帧时的集线器H的延迟时间TDH2，从从属站点B向从属站点C发送令牌帧时的集线器H的延迟时间TDH3，从从属站点C向主站点X发送令牌帧时的集线器H的延迟时间TDH4。
在本实施方式4中，集线器H的延迟时间TDH1是由令牌帧的数据量和通信系统的传送速度确定的，集线器H的延迟时间TDH2是由从属站点A发送的输出数据量、令牌帧的数据量以及通信系统的传送速度确定的，集线器H的延迟时间TDH3是由从属站点B发送的输出数据量、令牌帧的数据量以及通信系统的传送速度确定的，集线器H的延迟时间TDH4是由从属站点C发送的输出数据量、令牌帧的数据量以及通信系统的传送速度确定的。
实施方式4中的网络性能预估装置具有与实施方式1的图1相同的结构，但在下述方面不同。首先，网络信息存储部17形成下述结构，即，可以将表示系统整体的传送速度的系统信息与属性信息相关联地存储。
另外，网络结构描述部14具有可以将通信系统的属性信息输入表格在显示部12中显示的结构。该系统属性输入表格形成可以输入网络中设定的通信系统的传送速度的结构。网络结构描述部14将输入至通信系统的属性信息输入表格中的值，存储在网络信息存储部17的系统信息中。
此外，通信设备属性信息取得部15在从通信设备固有信息存储部13的固有信息中取得用于计算网络的令牌循环时间所需的信息时，在网络信息存储部17的属性信息中的与集线器相关的属性信息(延迟时间)并不存在于固有信息内的情况下，形成在网络信息存储部17内的属性信息的对应的集线器的延迟时间的栏中没有任何输入的状态。
另外，性能预估部18在网络信息存储部17的属性信息的与集线器相关的延迟时间中输入有值的情况下，以实施方式1中所说明的的步骤求出令牌循环时间，但在属性信息的与集线器相关的延迟时间中没有输入值的情况下，使用令牌循环顺序、系统的传送速度、各从属站点的输出数据量、以及令牌帧的数据量，计算集线器的延迟时间，并根据该集线器的延迟时间与各从属站点的令牌持有时间之和，计算令牌循环时间。
具体地说，从属性信息中取得在令牌循环顺序中位于延迟时间未知的集线器的紧上游的从属站点或主站点的输出数据量，将输出数据量与令牌帧的数据量(例如64bytes)之和除以系统的传送速度而得到的值，作为该集线器的延迟时间。例如，如果将令牌循环顺序中位于作为集线器而第j个出现的集线器的紧上游的通信设备的输出数据量设为DOi(bits)，将令牌帧的数据量设为DT(bits)，将系统的传送速度设为V(bps)，则集线器的延迟时间TDHj可以根据下述式(2)求出。此外，i是识别系统中的通信设备的标号，j是识别在令牌循环顺序中所通过的集线器的标号。
TDHj＝(DOi+DT)/V…(2)
在这里，1/V是系统的1bit的传送时间，例如如果系统的传送速度为1Gbps，则1/V为1nsec，如果系统的传送速度为100Mbps，则1/V为10nsec。
下面，针对集线器的延迟时间的计算处理，举出图3的网络作为例子进行说明。在这里，说明图20的集线器H的延迟时间TDH1、TDH2、TDH3、TDH4。将集线器H的延迟时间TDH1视作向集线器H内的缓存器中存储并转发从主站点X发送的令牌帧(数据量DT)的时间，可以如下述式(3)所示求出。
TDH1＝DT/V…(3)
将集线器H的延迟时间TDH2视作存储并转发从从属站点A发送的输出数据量DO2和令牌帧(数据量DT)的时间，可以如下述式(4)所示求出。
TDH2＝(DO2+DT)/V…(4)
集线器H的延迟时间TDH3、TDH4与集线器H的延迟时间TDH2相同地，如果将从从属站点B、C发送的输出数据量分别设为DO3、DO4，则可以如下述式(5)、(6)所示求出。
TDH3＝(DO3+DT)/V…(5)
TDH4＝(DO4+DT)/V…(6)
可以使用上述式(3)～式(6)的集线器H的延迟时间，求出令牌循环时间。
此外，在上述说明中，作为输出数据量，使用从通信设备固有信息存储部13中取得并存储在网络信息存储部17的属性信息中的各从属站点的输出数据量而进行计算，但也可以如实施方式3所示，使用由用户从输入部11输入的设定输出数据量进行计算。另外，在这里，说明了在实施方式1的情况下，集线器的延迟时间未知的情况中求出令牌循环时间的情况，但在实施方式3的情况下，对于集线器的延迟时间未知的情况，也可以应用上述集线器的延迟时间的计算方法。此外，也可以如实施方式2所示，一同求出主站点持有时间。
在本实施方式4中，在没有与集线器的延迟时间相关的固有信息的情况下，使用在令牌循环顺序中位于集线器紧上游的通信设备发送的输出数据量、和令牌帧的数据量、以及系统所设定的传送速度，求出集线器的延迟时间。由此，具有下述效果，即，即使在无法得到集线器的属性信息的情况下，也可以进行高精度的网络性能预估。
实施方式5
在本实施方式5中，说明可以对由网络性能预估装置生成的网络结构、和用户实际建立的网络结构是否一致进行判断的网络性能预估装置和网络结构确认方法。另外，说明用于得到进行网络结构比较所需的构建成的网络的连接信息的通信管理装置和数据通信方法。
图21是示意地表示实施方式5所涉及的网络性能预估装置的结构的框图。该网络性能预估装置10A在实施方式1的图1的基础上，还具有通信部20和网络结构比较部21。通信部20经由通信线路与实际构建成的FA网络连接，与FA网络上的通信设备进行通信。
网络结构比较部21从FA网络内的主站点取得网络连接信息和装置信息，与存储在网络信息存储部17中的网络结构信息进行比较，判定构建成的网络是否具有与所设计的网络相同的结构，并将其结果在显示部12中显示。此外，对于与实施方式1相同的结构要素，标注相同的标号，省略其说明。
图22是示意地表示网络性能预估装置与FA网络连接后的状态的一个例子的图。如该图所示，形成网络性能预估装置10A和FA网络30经由网络40而连接的结构。
FA网络30与图3相同地，由主站点X、多个从属站点A～C和集线器H经由传送路径31连接而成的同一网段的网络构成。主站点X作为对同一网段的网络内的数据(帧)的发送/接收进行管理的通信管理装置起作用，从属站点A～C基于主站点X的设定而进行数据(帧)的发送。另外，集线器H以存储并转发方式对来自主站点X及从属站点A～C的数据(帧)进行中继。
主站点X和从属站点A～C例如分别具有2个端口，集线器H具有多个端口，各通信设备的端口之间经由同轴线缆等可以进行半双工通信的线缆、或者双绞线线缆或光纤等可以进行全双工通信的线缆31连接。端口的数量也可以大于或等于3个。在这里，假设通过以太网(注册商标)将各通信设备X、A～C、H之间进行连接。另外，主站点X具有未图示的通信部，以可以经由网络40与网络性能预估装置10A连接。
如该图22所示，主站点X的第1端口X1与集线器H的第1端口H1连接，第2端口X2没有进行任何连接。另外，集线器H的第2端口H2与从属站点A的第1端口A1连接，集线器H的第3端口H3与从属站点B的第1端口B1连接，集线器H的第4端口H4与从属站点C的第1端口C1连接。此外，从属站点A、B、C的第2端口A2、B2、C2没有进行任何连接。
另外，在这里，主站点X和各从属站点A～C的MAC(MediaAccess Control)地址(图中表述为MAC_AD)如下所述进行设定。
主站点X＝100
从属站点A＝1
从属站点B＝2
从属站点C＝3
图23－1是示意地表示主站点的功能结构的框图。主站点具有：端口51－1、51－2，其用于与相邻的通信设备之间连接以太网(注册商标)线缆；以及通信处理部60，其进行下述处理等，即，经由端口51－1、51－2的帧发送/接收处理，以及对网络的连接结构进行识别并确立令牌帧的发送顺序的处理。
端口例如由第1端口51－1和第2端口51－2这2个端口构成。上述2个端口51－1、51－2均与相邻的从属站点的端口或集线器的端口连接。
通信处理部60具有计时器61、网络存在确认处理部62、网络连接信息存储部63、装置信息取得部64、装置信息存储部65、令牌循环顺序确定部66、令牌循环顺序信息存储部67、配置处理部68、令牌帧处理部69、以及数据帧通信处理部70。
计时器61通过通信处理部60内的处理部而启动，具有测量规定时间的功能。在本实施方式5中，对网络存在确认处理部62发送网络存在确认帧后是否经过了规定时间进行计时。
网络存在确认处理部62在本装置的电源被接通后，或者产生预先规定的状态后，进行用于对构成同一网段的FA网络的通信设备(从属站点)的连接状态进行检测的网络存在确认处理，并进行对网络内通信设备的连接状态进行识别的处理。具体地说，生成网络存在确认帧并通过广播发送，根据来自存在于通信系统(FA网络)内的通信设备的针对网络存在确认帧的响应、即网络存在确认响应帧中包含的信息，生成作为存在于网络内的通信设备之间的连接状态的网络连接信息。此外，在这里，假设网络连接信息的生成是在每次接收网络存在确认响应帧时进行的。
图24－1是表示网络存在确认帧的格式的一个例子的图。网络存在确认帧2410是以太网(注册商标)帧，具有：发送目标MAC地址(以下称为DA)2411；发送源MAC地址(以下称为SA)2412；以太网(注册商标)类型(type)2413；数据2414，其存储上位层的数据；以及FCS(Frame Check Sequence)2418，其对关于本帧的从DA 2411至数据2414为止所存储的信息中是否存在错误的校验结果进行存储。
在本实施方式5中，在数据2414的一部分中存储有帧类别信息2415、主站点的MAC地址信息2416、本站点的网络存在确认帧的发送端口信息2417。
帧类别信息2415是用于对本以太网(注册商标)帧为哪种类型的帧进行识别的信息。在这里，在该帧类别信息2415中，存储表示本以太网帧为网络存在确认帧2410的信息。在本例中，将网络存在确认帧标记为“TestData”。
在主站点的MAC地址信息2416中存储主站点的MAC地址。另外，在本站点的网络存在确认帧的发送端口信息2417中，存储表示通信设备从哪个端口发送网络存在确认帧2410的端口信息。
图24－2是表示网络存在确认响应帧的格式的一个例子的图。该网络存在确认响应帧2420也是以太网(注册商标)帧，在数据2424中定义了本实施方式5所使用的信息。即，在数据2424的一部分中存储有：帧类别信息2425；接收到的网络存在确认帧内的SA信息2426；发送网络存在确认帧的站点的端口信息2427；接收到网络存在确认帧的本站点的端口信息2428；以及本装置信息2429。
在这里，在帧类别信息2425中，存储表示本帧是网络存在确认响应帧2420的信息。在本说明书中，将网络存在确认响应帧标记为“TestDataACK”。另外，在“接收到的网络存在确认帧内的SA信息”2426中，存储在从属站点所接收到的网络存在确认帧2410的SA 2412区域中所存储的MAC地址。另外，在“发送网络存在确认帧的站点的端口信息”2427中，存储在从属站点所接收到的网络存在确认帧2410中的数据2414区域的“本站点的网络存在确认帧的发送端口信息”2417中所存储的端口信息。另外，在“接收到网络存在确认帧的本站点的端口信息”2428中，存储使接收到的网络存在确认帧输入的从属站点的端口信息。此外，在“本装置信息”2429中，存储本装置的类型名称或制造商名等用于确定本装置的装置信息。另外，在该网络存在确认响应帧2420的DA 2421中，存储接收到的网络存在确认帧2410的“主站点的MAC地址信息”2416的值。
网络存在确认处理部62如果接收到网络存在确认响应帧2420，则将数据2424内的“接收到的网络存在确认帧内的SA信息”2426、“发送网络存在确认帧的站点的端口信息”2427和“接收到网络存在确认帧的本站点的端口信息”2428，与接收到的网络存在确认响应帧2420的“SA”2422相关联而生成网络存在信息。然后，利用网络存在信息，作为网络连接信息而生成包含了与本站点连接的通信设备的端口在内的连接关系。
网络连接信息存储部63对由网络存在确认处理部62生成的网络连接信息进行存储。网络连接信息包含本装置的第1端口51－1的前方所连接的通信设备列、以及第2端口51－2的前方所连接的通信设备列。或者，将上述通信设备列汇总为一个信息。在上述通信设备列中还包含网络内的通信设备的端口间的连接关系。
装置信息取得部64在从各从属站点接收到的网络存在确认响应帧2420中，取得“SA”2422和“本装置信息”2429，针对将各从属站点的MAC地址和通信设备的类型名称等相关联而成的装置信息，将该装置信息存储在装置信息存储部65中。作为“本装置信息”2429，可以例示出例如设备类型名称和设备制造商。另外，装置信息取得部64还具有下述功能，即，取得本装置(主站点)的MAC地址和装置信息，并存储在装置信息存储部65中。
装置信息存储部65将构成通信系统的通信设备的MAC地址和该通信设备的“本装置信息”2429相关联地进行存储。图25是表示装置信息的一个例子的图。在这里，装置信息包含通信设备的“MAC地址”、和作为本装置信息的“设备类型名称”及“设备制造商”。
令牌循环顺序确定部66在由网络存在确认处理部62进行网络存在确认处理后，使用网络连接信息存储部63所存储的网络连接信息，进行构成逻辑环的处理，即确定令牌帧的循环顺序的处理。令牌帧的循环顺序可以以任意方式确定，例如以使得作为发送权的令牌帧在循环一周的期间内所通过的通信设备数量最少的方式(如果将连结两个通信设备(包含交换式集线器)之间的线缆称为传送路径，则以使得令牌循环一周的期间所通过的传送路径的数量最少的方式)，构建逻辑环路。作为确定满足上述条件的令牌帧的循环顺序的方法，在属于同一网段的网络内利用“一笔勾勒”的方式将各通信设备连结即可。此外，通过该“一笔勾勒”的方法进行的确定令牌循环顺序的处理，可以使用与实施方式1所说明的方法相同的方法。将确定好的令牌帧的循环顺序作为令牌循环顺序信息而存储在令牌循环顺序信息存储部67中。
如果由令牌循环顺序确定部66确定了令牌循环顺序信息，则配置处理部68利用该令牌循环顺序信息，针对通信系统内的各通信设备(从属站点)生成包含该通信设备之后的下一个被赋予发送权的通信设备的信息在内的配置帧，并向各通信设备发送。另外，配置处理部68判定是否从全部通信设备接收到针对配置帧的响应即配置响应帧，在从全部通信设备接收到配置响应帧的情况下，将这一情况向令牌帧处理部69通知。
为了对是否从全部通信设备接收到配置帧这一情况进行确认，例如可以通过针对网络连接信息存储部63的网络连接信息的对应从属站点，设立表示接收到配置响应帧这一情况的标记而进行确认。
如果令牌帧处理部69从配置处理部68接收到已经从通信系统内的全部通信设备接收到配置响应帧这一内容的通知，则根据令牌循环顺序信息存储部67的令牌循环顺序信息，生成令牌帧，并从本站点的端口发送。
另外，如果令牌帧处理部69接收到从其它通信设备发送来的令牌帧，则对是否为向本站点赋予发送权的帧进行判定。其结果，在是向本站点赋予发送权的帧的情况下，利用数据帧通信处理部70进行数据帧的发送处理，在数据帧的发送处理后，基于令牌循环顺序信息发送令牌帧，以使下一个得到发送权的通信设备取得令牌帧。另外，在不是向本站点赋予发送权的帧的情况下，判定为尚未得到发送权，将接收到的令牌帧从接收到该帧的端口之外的其它端口转送(转发)。
数据帧通信处理部70进行数据帧的发送/接收处理。例如，在图22所示的FA网络中，与主站点X连接的可编程控制器等控制器以规定的周期针对向各从属站点A～C设定的数据进行运算，将该数据进行数据帧化后向各从属站点A～C发送。另外，数据帧通信处理部70还具有下述功能，即，接收从从属站点A～C发送来的数据帧，以及对从属站点A～C以其它从属站点为目标发送的数据帧进行转送(转发)。
此外，示出了在上述图24－1～图24－2所示的各帧的帧类别信息2415、2425中存储用于识别各个帧的“TestData”及“TestDataACK”等的情况，但也可以针对各个帧设定唯一识别该帧的数值，并在帧类别信息2415、2425中存储该数值。
图23－2是示意地表示从属站点的功能结构的框图。从属站点具有：端口81－1、81－2，其用于与相邻的通信设备(主站点、从属站点或集线器)之间连接以太网(注册商标)线缆；以及通信处理部90，其经由端口81－1、81－2进行帧发送/接收处理。
与主站点相同地，端口由例如第1端口81－1和第2端口81－2这2个端口构成。上述2个端口81－1、81－2与其它通信设备连接。
通信处理部90具有控制帧响应部91、令牌循环目标信息存储部92、令牌帧处理部93、以及数据帧通信处理部94。
控制帧响应部91进行与来自主站点的网络存在确认帧2410及配置帧等控制帧对应的响应。例如，如果接收到网络存在确认帧2410，则生成图24－2所示的网络存在确认响应帧2420，并向主站点回送。另外，如果接收到以本站点为目标的配置帧，则从配置帧内取得表示下一个发送令牌帧的通信设备的令牌循环目标信息，存储在令牌循环目标信息存储部92中，并且生成配置响应帧，向主站点回送。此外，在本实施方式5中，将在网络存在确认处理及逻辑环构成处理时在主站点和从属站点之间进行交换的帧称为控制帧，将在逻辑环构成后通过获得令牌帧而进行发送的帧称为数据帧。
另外，控制帧响应部91还具有下述功能，即，与从主站点或者其它从属站点接收的控制帧的帧类别相对应，对帧进行再构成并发送，或者仅进行转发。例如，如果从主站点或其它从属站点接收到网络存在确认帧2410，则对接收到的网络存在确认帧的图24－1所示的SA 2412和数据2414内的本站点的网络存在确认帧的发送端口信息2417进行改写处理，对网络存在确认帧进行再构成，并从除了接收端口以外的端口输出。
另外，控制帧响应部91例如具有下述功能，即，在接收到包含来自主站点的配置帧或来自其它从属站点的网络存在确认响应帧2420、配置响应帧在内的控制帧的情况下，不对该帧进行任何处理，而仅进行转发。
令牌循环目标信息存储部92对本通信设备(从属站点)之后的下一个得到发送权的通信设备的MAC地址进行存储。这是如上述所示在从主站点接收到的配置帧中取得的。在这里，仅对下一个应发送令牌的通信设备的MAC地址进行存储。由此，与主站点所保持的令牌循环顺序信息相比，可以将数据量抑制得较少。
令牌帧处理部93如果接收到从其它通信设备发送来的令牌帧，则对是否为向本站点赋予发送权的令牌帧进行判定。其结果，在为向本站点赋予发送权的令牌帧的情况下，利用数据帧通信处理部94进行数据帧的发送处理，在数据帧的发送处理后，基于令牌循环顺序信息发送令牌帧，以使下一个得到发送权的通信设备取得令牌帧。另外，在不是向本站点赋予发送权的令牌帧的情况下，判定为尚未得到发送权，将接收到的令牌帧从接收到该帧的端口之外的其它端口转送(转发)。
数据帧通信处理部94进行数据帧的发送/接收处理。具体地说，进行与主站点或其它从属站点之间的数据帧的发送/接收处理。
下面，说明上述通信系统中的包含网络连接确认方法在内的通信方法。图26是表示实施方式5所涉及的启动时的通信方法的一个例子的时序图。此外，在这里，如图22所示，示出了主站点X和3台从属站点A～C以星状与集线器H连接的结构，但这仅是一个例示，在经由集线器H而使任意数量的从属站点与主站点X连接，或者主站点或从属站点的其它端口还连接有从属站点的情况下，都可以利用与以下说明的处理相同的方法进行数据通信。
首先，在将主站点X和从属站点A～C利用以太网(注册商标)线缆连接后，将从属站点A～C的电源接通。在该状态下，从属站点A～C成为等待接收来自主站点X的网络存在确认帧的状态。
然后，如果主站点X的电源被接通，则主站点X为了识别包含主站点X的同一网段的网络上所连接的从属站点，而进行下述处理。首先，主站点X的通信处理部60的网络存在确认处理部62在计时器61启动后，生成网络存在确认帧，从全部端口X1、X2将生成的网络存在确认帧(图中表述为TestDataFrame(X1→all))通过广播发送(步骤S111)。此外，在本例中，由于主站点X的第2端口X2没有连接传送路径，所以从第1端口X1发送网络存在确认帧。
图27是表示网络存在确认帧的一个例子的图。在从主站点X的第1端口X1发送的网络存在确认帧2701中，在“DA”中设定广播地址(例如如果是以2个字节表述，则为“FFFF(全F)”)，在“SA”中设定主站点X的MAC地址“100”，在“帧类别信息”中存储“TestData”，在“主站点的MAC地址信息”中存储本站点的MAC地址“100”，在“本站点的网络存在确认帧的发送端口信息”中设定表示第1端口的“X1”。
网络存在确认帧首先到达集线器H。在集线器H中，如果从第1端口H1接收到网络存在确认帧，则利用存储并转发方式将网络存在确认帧从连接有其它通信设备的第2～第4端口H2～H4发出。其结果，网络存在确认帧分别到达从属站点A～C。
从属站点A如果利用第1端口A1接收到网络存在确认帧，则控制帧响应部91生成网络存在确认响应帧，从接收到网络存在确认帧的第1端口A1向主站点X回送(步骤S112)。
图28是表示网络存在确认响应帧的一个例子的图。在从从属站点A的第1端口A1发送的网络存在确认响应帧2801中，在“DA”中设定主站点X的MAC地址“100”，在“SA”中设定本站点的MAC地址“1”，在“帧类别信息”中存储“TestDataACK”。另外，在“接收到的网络存在确认帧内的SA信息”和“发送网络存在确认帧的站点的端口信息”中，参照接收到的图27的网络存在确认帧2701的“SA”和“本站点的网络存在确认帧的发送端口信息”，分别设定“100”和“X1”。此外，在“接收到网络存在确认帧的本站点的端口信息”中，存储接收到网络存在确认帧的第1端口“A1”，在“本装置信息”中存储本通信设备的设备名和制造商名、即“XXX_1，B公司”。
然后，从属站点A的控制帧响应部91对从第1端口A1接收到的网络存在确认帧2701进行改写而生成网络存在确认帧，从第1端口A1之外的第2端口A2，尝试发送网络存在确认帧。但是，在这里，由于第2端口A2处没有建立传送路径，所以没有发送网络存在确认帧。然后，从属站点A成为等待来自主站点X的设定的状态。
相同地，在从属站点B中，如果控制帧响应部91从第1端口B1接收到网络存在确认帧，则生成图28所示的网络存在确认响应帧2802，从第1端口B1向主站点X发送(步骤S113)。另外，网络存在确认帧不从没有建立传送路径的第2端口B2发送。然后，从属站点B成为等待来自主站点X的设定的状态。
同样，在从属站点C中，如果控制帧响应部91从第1端口C1接收到网络存在确认帧，则生成图28所示的网络存在确认响应帧2803，从第1端口C1向主站点X发送(步骤S114)。另外，网络存在确认帧不从没有建立传送路径的第2端口C2发送。然后，从属站点C成为等待来自主站点X的设定的状态。
然后，从各个从属站点A～C发出的网络存在确认响应帧由集线器H转发，向主站点X发送(步骤S112～S114)。此外，在这里，假定主站点X在步骤S111中设定的等待网络存在确认响应帧的计时器61的启动期间，接收到来自同一网段的网络内的通信设备即从属站点A～C的网络存在确认响应帧。
主站点X的网络存在确认处理部62在计时器61的启动期间，每次从各从属站点A～C接收到网络存在确认响应帧，就根据该帧生成网络存在信息，此外，生成并更新网络连接信息，并存储在网络连接信息存储部63中(步骤S115)。
图29是表示主站点生成的网络存在信息的一个例子的图。该网络存在信息包含“SA”、“接收到的网络存在确认帧内的SA信息”、“发送网络存在确认帧的站点的端口信息”、以及“接收到网络存在确认帧的本站点的端口信息”。主站点X的网络存在确认处理部62从接收到的网络存在确认响应帧中，从定义了上述各项目的区域中取得各个信息。
图30－1～图30－3是示意地表示网络连接信息的生成方法的步骤的一个例子的图，图31是表示网络连接信息的一个例子的图。此外，在这里，为了便于说明，假设主站点X以从属站点A、从属站点B、从属站点C的顺序接收到网络存在确认响应帧。
从从属站点A接收到网络存在确认响应帧2801的时刻的网络存在信息，仅为图29的记录2901。由此，主站点X的网络存在确认处理部62生成如图30－1所示的网络连接信息。即，取得存储在网络存在信息的“SA”中的MAC地址“1”和存储在“接收到网络存在确认帧的本站点的端口信息”中的端口信息“A1”。另外，取得存储在“接收到的网络存在确认帧内的SA信息”中的MAC地址“100”、和存储在“发送网络存在确认帧的站点的端口信息”中的端口信息“X1”。并且，以使得所取得的通信设备的各个端口“A1”与“X1”相对的方式，配置所取得的通信设备，将2个端口“A1”和“X1”之间用线进行连接。该状态在图30－1中示出。并且，将上述关系以例如图31的网络连接信息的记录3101所示的方式进行记录。即，在2个所连接的通信设备中，将“第1通信设备的MAC地址”及“第1通信设备的端口”、以及“第2通信设备的MAC地址”及“第2通信设备的端口”相关联地进行保存。在这里，示出将“第1通信设备的端口”和“第2通信设备的端口”连接的情况。
另外，在从从属站点B接收到网络存在确认响应帧2801的时刻，网络存在确认处理部62也进行相同的处理，生成表示图29的网络存在信息中所存储的2个通信设备的连接关系的网络连接信息。在这里，以使得图29的网络存在信息的记录2902中的“SA”所存储的MAC地址“2”的“接收到网络存在确认帧的本站点的端口信息”中所存储的端口信息“B1”、和“接收到的网络存在确认帧内的SA信息”中所存储的MAC地址“100”的“发送网络存在确认帧的站点的端口信息”中所存储的端口信息“X1”彼此连接的方式，构建图30－2的关系。并且，根据该关系生成网络连接信息，以图31的记录3102所示的方式进行保存。
在从从属站点C接收到网络存在确认响应帧2801的时刻，网络存在确认处理部62也进行相同的处理。其结果，得到图30－3中的连接关系、以及图31的记录3103所示的网络连接信息。
并且，在计时器61检测出超时时，得到图31的网络连接信息。图示出最终的网络连接信息的图为图30－3。
另外，主站点X的装置信息取得部64在每次从各从属站点A～C接收到网络存在确认响应帧时，根据该帧生成装置信息，并存储在装置信息存储部65中，另外，登录本站点的MAC地址和设备类型名称及设备制造商(步骤S116)。主站点X生成的装置信息如图25所示。在这里，将输入至网络存在确认响应帧的“SA”和“本装置信息”中的值，向“MAC地址”、“设备类型名称”及“设备制造商”中输入。
然后，执行由主站点X的令牌循环顺序确定部66进行的令牌循环顺序的确定处理、以及由配置处理部68进行的用于向各从属站点通知发送权的循环信息(表示接收令牌帧而获得了发送权的从属站点之后的下一个赋予发送权的通信设备的信息)的配置处理(步骤S117～S118)。在上述令牌循环顺序的确定处理中，令牌循环顺序可以通过任何方法确定，例如通过以使得在从主站点X出发并返回主站点X的路径中所通过的通信设备的数量最小的方式，即“一笔勾勒”的方法求出等。并且，主站点X的令牌帧处理部69和数据帧通信处理部70基于令牌循环顺序，开始利用令牌帧的通信(步骤S119)。
此外，以上的步骤S111至步骤S117的处理，是用于对构成网络的通信设备及其排列状态进行确认的网络存在确认处理。
下面，说明确认构建成的FA网络的连接是否与设计一致的网络结构确认方法。图32是表示实施方式5所涉及的网络结构确认处理的步骤的一个例子的流程图。在图26的步骤S116的装置信息由主站点X生成后，网络性能预估装置10A的网络结构比较部21经由通信部20从主站点X中取得网络连接信息和装置信息(步骤S131)。
然后，网络结构比较部21使用网络信息存储部17中的网络结构信息，生成表示设计出的网络的连接关系的设计数据连接关系信息(步骤S132)。具体地说，如图5所示的网络结构信息示出网络内的主站点、集线器及从属站点的连接关系。另一方面，网络连接信息示出主站点和从属站点的连接关系。因此，网络结构比较部21进行下述处理，即，根据网络结构信息，生成表示去除集线器后的通信设备间的连接关系的设计数据连接关系信息。
图33是表示设计数据连接关系信息的一个例子的图。该设计数据连接关系信息根据图5的网络结构信息，省略集线器H后显示经由集线器H连接的主站点X与从属站点A～C之间、或从属站点A～C之间的连接状态。该设计数据连接关系信息具有上位设备名、上位设备类型名称、上位设备制造商、上位设备端口、下位设备名、下位设备类型名称、下位设备制造商、及下位设备端口。该设计数据连接关系信息是用于表示包含上位设备和下位设备之间的端口在内的连接关系的信息。
例如，记录3301是根据图5的网络结构信息的记录501、502而生成的。即，从记录502中针对主站点X所连接的集线器H，提取与该集线器H连接的从属站点A，进行主站点X的端口X1和从属站点A的端口A1之间的关联。另外，记录3302是根据图5的网络结构信息的记录502、503而生成的。即，从记录503中提取与从属站点A连接在同一集线器H上的从属站点B，将从属站点A的端口A1和从属站点B的端口B1进行关联。其它设计数据连接关系信息中的记录也与上述记录3301、3302相同地生成。此外，在任一个记录中，都处于没有输入上位设备类型名称、上位设备制造商、下位设备类型名称及下位设备制造商的状态。
然后，网络结构比较部21使用网络信息存储部17中的属性信息，将设计数据连接关系信息的记录中的各设备名与设备类型名称及设备制造商相关联(步骤S133)。即，从属性信息中取得根据设计数据连接关系信息中的“上位设备名”或“下位设备名”所确定的通信设备的“设备类型名称”和“设备制造商”，存储在设计数据连接关系信息的“上位设备类型名称”和“上位设备制造商”、或者“下位设备类型名称”和“下位设备制造商”中。
图34是表示设计数据连接关系信息的一个例子的图。该图34处于在图33的状态的基础上输入了上位设备类型名称、上位设备制造商、下位设备类型名称及下位设备制造商这各项目的状态。例如，针对图33的记录3301，从图4的属性信息中检索在设备名中具有“上位设备名”即“主站点X”的记录。其结果，得到图4的属性信息的记录401，从中作为“设备类型名称”而取得“AAA_1”，作为“设备制造商”而取得“A公司”。相同地，如果从图4的属性信息中检索在设备名中具有“下位设备名”即“从属站点A”的记录，则得到图4的记录402，由此，作为“设备类型名称”而取得“XXX_1”，作为“设备制造商”而取得“B公司”。并且，通过将所取得的上述信息存储在设计数据连接关系信息的对应项目中，从而得到图34的记录3401。如上所示，对于设计数据连接关系信息中的全部记录进行相同的处理。
然后，网络结构比较部21根据从主站点取得的网络连接信息和装置信息，生成实际设备连接关系信息(步骤S134)。具体地说，由于网络连接信息由MAC地址和端口信息构成，所以生成将网络连接信息的MAC地址、以及使用装置信息而与设备类型名称和设备制造商相关联的实际设备连接关系信息。
图35是表示实际设备连接关系信息的一个例子的图。实际设备连接关系信息含有第1通信设备的MAC地址、第1通信设备的设备类型名称、第1通信设备的制造商、第1通信设备的端口、第2通信设备的MAC地址、第2通信设备的设备类型名称、第2通信设备的制造商、以及第2通信设备的端口。该实际设备连接关系信息是用于表示实际构建成的网络中的第1通信设备和第2通信设备之间的包含端口在内的连接关系的信息。
例如，从图25的装置信息中检索在MAC地址中具有图31的网络连接信息的记录3101的“第1通信设备的MAC地址”即“1”的记录。其结果，得到图25的记录2502，从中作为“设备类型名称”而取得“XXX_1”，作为“设备制造商”而取得“B公司”。相同地，如果从图25的装置信息中检索在设备名中具有“第2通信设备的MAC地址”即“100”的记录，则得到图25的记录2501，由此，作为“设备类型名称”而取得“AAA_1”，作为“设备制造商”而取得“A公司”。并且，通过将取得的上述信息存储在实际设备连接关系信息的对应项目中，从而得到图35的记录3501。
然后，将设计数据连接关系信息和实际设备连接关系信息进行比较(步骤S135)，对两者是否一致进行判定(步骤S136)。例如，针对全部记录进行下述处理，即，从设计数据连接关系信息中提取与图35的实际设备连接关系信息的1个记录的“第1通信设备的设备类型名称”、“第1通信设备的制造商”、“第1通信设备的端口”、“第2通信设备的设备类型名称”、“第2通信设备的制造商”的值的组合一致的记录，对该记录的“上位设备端口”或“下位设备端口”的值是否与实际设备连接关系信息的记录的“第2通信设备的端口”为同一值进行判定。
在两者一致的情况(步骤S136中为是的情况)下，网络结构比较部21在显示部12中显示表示网络是按照设计构建的信息(步骤S137)，使处理结束。另外，在两者不一致的情况(步骤S136中为否的情况)下，在显示部12中显示实际设备连接关系信息中与设计数据连接关系信息不同的部分(步骤S138)。在该步骤S138中，可以将图35的实际设备连接关系信息和图34的设计数据连接关系信息以勘误表的方式并列放置，将不同的部分在显示部12中强调显示，或者生成图3所示的网络结构图，将该部分中与设计数据连接关系信息不同的部分在显示部12中强调显示。如上所述，网络结构确认方法结束。
在本实施方式5中，将网络性能预估装置10A与实际构建成的网络连接，从掌握了网络内所连接的通信设备的连接状态的主站点取得网络连接信息，将根据网络信息存储部17的网络结构信息生成的设计数据连接关系信息、与根据网络连接信息和装置信息生成的实际设备连接关系信息进行比较。其结果，具有下述效果，即，可以对构建成的网络是否与设计出的网络的结构相同进行判定。另外，由于在构建成的网络与设计出的网络的结构不同的情况下，提取不同的位置并进行显示，所以可以对用户明示哪些部分与设计不同。由此，具有下述效果，即，用户可以容易地把握构建成的网络的修改位置，易于构建与设计出的网络相同结构的网络。
实施方式6
在本实施方式6中，也与实施方式5相同地，说明可以对通过网络性能预估装置生成的网络结构、和用户实际建立的网络结构是否一致进行判断的网络性能预估装置和网络结构确认方法。另外，说明用于得到比较网络结构所需的构建成的网络的连接信息的通信管理装置和数据通信方法。
图36是示意地表示网络性能预估装置和FA网络连接后的状态的一个例子的图。如该图所示，成为网络性能预估装置10A和FA网络30A之间经由网络40连接的结构。在这里，示出了下述情况，即，在实施方式5的图22的FA网络30中，在从属站点C上还以线状连接有MAC地址为“4”的从属站点D。在这里，示出了该从属站点D的第1端口D1与从属站点C的第2端口C2相连接的情况。此外，由于本实施方式6所使用的网络性能预估装置10A、主站点X、从属站点A～D的结构与实施方式5相同，所以省略其说明。
下面，对该通信系统中的包含网络连接确认方法在内的通信方法进行概略说明。此外，由于详细内容在实施方式5中进行了详细说明，所以仅对必要的部分进行详细说明，对其它部分进行概略说明。
首先，在将主站点X和从属站点A～D利用以太网(注册商标)线缆31连接后，如果将从属站点A～D的电源接通，将主站点X的电源接通，则主站点X的通信处理部60的网络存在确认处理部62生成网络存在确认帧，从全部端口X1、X2将生成的网络存在确认帧通过广播发送。
图37是表示网络存在确认帧的一个例子的图。在从主站点X的第1端口X1发送的网络存在确认帧3701中，在“DA”中设定广播地址，在“SA”中设定主站点X的MAC地址“100”，在“帧类别信息”中存储“TestData”，在“主站点的MAC地址信息”中存储本站点的MAC地址“100”，在“本站点的网络存在确认帧的发送端口信息”中设定表示第1端口的“X1”。
该网络存在确认帧3701首先到达集线器H。在集线器H中，如果从第1端口H1接收到网络存在确认帧，则利用存储并转发方式将网络存在确认帧从与其它通信设备连接的第2～第4端口H2～H4发出。其结果，网络存在确认帧3701分别到达从属站点A～C。
从属站点A～C分别利用各自的第1端口A1～C1接收到网络存在确认帧3701，控制帧响应部91生成网络存在确认响应帧，从接收到网络存在确认帧3701的各自的第1端口A1～C1向主站点X回送。
图38是表示网络存在确认响应帧的一个例子的图。在从从属站点A的第1端口A1发送的网络存在确认响应帧3801中，在“DA”中设定从接收到的网络存在确认帧3701的“主站点X的MAC地址信息”中取得的“100”，在“SA”中设定本站点的MAC地址“1”，在“帧类别信息”中存储“TestDataACK”。另外，在“接收到的网络存在确认帧内的SA信息”和“发送网络存在确认帧的站点的端口信息”中，参照接收到的图37的网络存在确认帧3701的“SA”和“本站点的网络存在确认帧的发送端口信息”，分别设定“100”和“X1”。此外，在“接收到网络存在确认帧的本站点的端口信息”中，存储接收到网络存在确认帧的第1端口“A1”，在“本装置信息”中存储本通信设备的设备名和制造商名、即“XXX_1，B公司”。从属站点B、C也相同地生成网络存在确认响应帧3802、3803，并进行发送。然后，从各个从属站点A～C发送的网络存在确认响应帧3801～3803由集线器H转发，向主站点X发送。
然后，对于从属站点A、B的控制帧响应部91，由于第1端口A1、B1之外的第2端口A2、B2处没有建立传送路径，所以并不尝试发送网络存在确认帧，但是对于从属站点C的控制帧响应部91，由于第2端口C2处建立了传送路径，所以将从第1端口C1接收到的网络存在确认帧3701进行改写而生成网络存在确认帧3702，并从第2端口C2发送。
如图37所示，在接收到的网络存在确认帧3701中，将“SA”和“本站点的网络存在确认帧的发送端口信息”进行改写而生成网络存在确认帧3702。具体地说，在“DA”中设定广播地址，在“SA”中设定本从属站点C的MAC地址“3”，在“帧类别信息”中存储“TestData”，在“主站点的MAC地址信息”中存储主站点X的MAC地址“100”，在“本站点的网络存在确认帧的发送端口信息”中设定表示第2端口的“C2”，从而生成网络存在确认帧3702。
从从属站点C发出的网络存在确认帧3702到达从属站点D。从属站点D利用第1端口D1接收到网络存在确认帧3702，控制帧响应部91生成网络存在确认响应帧3804，从接收到网络存在确认帧3702的第1端口D1向主站点X回送。
如图38所示，在从从属站点D的第1端口D1发送的网络存在确认响应帧3804中，在“DA”中设定从接收到的网络存在确认帧3702的“主站点X的MAC地址信息”中取得的“100”，在“SA”中设定本站点的MAC地址“4”，在“帧类别信息”中存储“TestDataACK”。另外，在“接收到的网络存在确认帧内的SA信息”和“发送网络存在确认帧的站点的端口信息”中，参照接收到的图37的网络存在确认帧3702的“SA”和“本站点的网络存在确认帧的发送端口信息”，分别设定“3”和“C2”。此外，在“接收到网络存在确认帧的本站点的端口信息”中，存储接收到网络存在确认帧的第1端口“D1”，在“本装置信息”中存储本通信设备的设备名和制造商名、即“ABCD_X，A公司”。
然后，各个从从属站点D发出的网络存在确认响应帧3804由从属站点C和集线器H转发，向主站点X发送。
主站点X的网络存在确认处理部62在计时器61的启动期间，在每次从各从属站点A～D接收到网络存在确认响应帧3801～3804时，根据该帧生成网络存在信息，并且生成并更新网络连接信息，存储在网络连接信息存储部63中。
图39是表示主站点生成的网络存在信息的一个例子的图。在这里，与图29的网络存在信息相比，追加了与从属站点D相关的记录3901。即，与从属站点D相关的记录3901的“SA”为“4”，“接收到的网络存在确认帧内的SA信息”为“3”，“发送网络存在确认帧的站点的端口信息”为“C2”，“接收到网络存在确认帧的本站点的端口信息”为“D1”。
图40是示意地表示网络中的通信设备间的连接关系的一个例子的图，图41是表示网络连接信息的一个例子的图。主站点X的网络存在确认处理部62使用图39的网络存在信息，对图40所示的通信设备间的连接关系进行把握，生成图41所示的网络连接信息。在这里，在实施方式5的图31中追加有表示从属站点C和从属站点D之间的连接关系的记录4104。在本例中，在计时器61检测出超时时，得到图41的网络连接信息。
另外，主站点X的装置信息取得部64在每次从各从属站点A～D接收到网络存在确认响应帧时，根据该帧生成装置信息，并存储在装置信息存储部65中，另外，还登录本站点的MAC地址、设备类型名称及设备制造商。图42是表示装置信息的一个例子的图。该装置信息是在实施方式5的图25中追加了与从属站点D相关的记录4205而得到的。
然后，执行由主站点X的令牌循环顺序确定部66进行的令牌循环顺序的确定处理、以及由配置处理部68进行的用于向各从属站点通知发送权的循环信息(表示接收令牌帧而获得了发送权的从属站点之后的下一个赋予发送权的通信设备的信息)的配置处理。然后，主站点X的令牌帧处理部69和数据帧通信处理部70基于令牌循环顺序，开始利用令牌帧进行的通信。
下面，概略说明用于确认构建成的FA网络的连接是否与设计一致的网络结构确认方法。网络结构确认处理按照实施方式5的图32的流程图进行。首先，网络性能预估装置10A的网络结构比较部21经由通信部20而从主站点X取得图41的网络连接信息和图42的装置信息。
然后，网络结构比较部21使用网络信息存储部17中的网络结构信息，生成表示设计出的网络的连接关系的设计数据连接关系信息。图43是表示网络结构信息的一个例子的图。该网络结构信息是在实施方式1的图5中追加了表示从属站点C和从属站点D之间的连接关系的记录4305而得到的。
图44是表示设计数据连接关系信息的一个例子的图。该设计数据连接关系信息根据图5的网络结构信息，省略集线器H而显示经由集线器H连接的主站点X和从属站点A～C之间、从属站点A～C之间、以及从属站点C～D之间的连接状态。该设计数据连接关系信息是在实施方式5的图33中追加了表示从属站点C和从属站点D之间的连接关系的记录4407而得到的。此外，由于该设计数据连接关系信息的生成方法已经进行了说明，所以省略其说明。
然后，网络结构比较部21使用图4的属性信息，将设计数据连接关系信息的记录中的各设备名与设备类型名称及设备制造商相关联。图45是设计数据连接关系信息的一个例子的图。该图45成为在图44的状态的基础上输入了上位设备类型名称、上位设备制造商、下位设备类型名称及下位设备制造商各项目的状态。
然后，网络结构比较部21根据从主站点取得的图41的网络连接信息和图42的装置信息，生成实际设备连接关系信息。图46是表示实际设备连接关系信息的一个例子的图。该实际设备连接关系信息是在实施方式5的图35中追加了表示从属站点C和从属站点D之间的连接关系的记录4604而得到的。此外，由于该实际设备连接关系信息的生成方法已经进行了说明，所以省略其说明。
然后，针对全部记录，进行将图45的设计数据连接关系信息和图46的实际设备连接关系信息例如以实施方式5中说明的方法进行比较，从而判定两者是否一致的处理。
在两者一致的情况下，网络结构比较部21将表示网络按照设计进行了构建的信息在显示部12中显示，并使处理结束。另外，在两者不一致的情况下，将实际设备连接关系信息中的与设计数据连接关系信息不同的部分在显示部12中显示，并使网络结构确认方法结束。
在本实施方式6中，示出了网络不仅为经由集线器的星状的连接关系，还包括线状的连接关系的情况，但即使在此情况下也可以得到与实施方式5相同的效果。
此外，上述网络性能预估方法和网络结构确认方法也可以通过由具有CPU的个人计算机或工作站等计算机(信息处理装置)执行写入有该处理步骤的程序而实现。在此情况下，计算机的CPU(控制单元)根据程序执行上述网络性能预估方法或网络结构确认方法的各处理工序。上述程序存储在硬盘、软(注册商标)盘、CD(CompactDisk)－ROM(Read Only Memory)、MO(Magneto-Optical disk)、DVD(Digital Versatile Disk或Digital Video Disk)等可由计算机读取的存储介质中，通过由计算机从存储介质中读出而执行。另外，上述程序也可以经由互联网等网络(通信线路)发布。
另外，上述主站点和从属站点中的数据通信方法，也可以通过由具有CPU的可编程控制器或个人计算机等计算机执行写入有各个处理步骤的程序而实现。在此情况下，计算机的CPU(控制单元)根据程序执行上述数据通信方法的各处理工序。上述程序存储在硬盘、软(注册商标)盘、CD－ROM、MO、DVD等可由计算机读取的存储介质中，通过由计算机从存储介质中读出而执行。另外，上述程序也可以经由互联网等网络(通信线路)发布。
此外，主站点也可以形成为通信管理电路，该通信管理电路是通过使上述实施方式所记载的各处理部按照上述处理步骤执行处理的电路而实现的。相同地，从属站点也可以形成为通信电路，该通信电路是通过使上述实施方式所记载的各处理部按照上述处理步骤执行处理的电路而实现的。
此外，主站点也可以形成为以使上述实施方式所记载的各处理部按上述处理步骤执行处理的方式制作的LSI(Large-ScaleIntegration)。相同地，从属站点也可以形成为以使上述实施方式所记载的各处理部按上述处理步骤执行处理的方式制作的LSI。
另外，通信设备固有信息存储部13被描绘为存储在网络性能预估装置10、10A内的存储单元中，但也可以是存储有通信设备的固有信息的USB(Universal Serial Bus)存储器等可移动的存储介质，也可以由存储有通信设备的固有信息的服务器装置构成，从网络性能预估装置10、10A经由网络进行连接。
工业实用性
如上所述，本发明所涉及的网络性能预估装置在对保证实时性的FA网络的性能进行预估时有用。

Claims (5)

1.一种通信管理装置，其在多个通信设备经由传送路径连接的网络内，对利用令牌传递方式实现的数据发送进行管理，
其特征在于，具有：
多个端口，其经由传送路径与相邻的所述通信设备连接；
网络存在确认单元，其进行网络存在确认处理，即，通过广播发送对所述网络内存在的所述通信设备进行识别的网络存在确认帧，从所述通信设备接收包含存取所述网络存在确认帧的相邻的2个通信设备、以及该相邻的通信设备间的端口的连接关系在内的网络存在确认响应帧，生成表示所述通信设备间的经由端口进行连接的连接状态的网络连接信息；
令牌循环顺序确定单元，其使用所述网络连接信息确定令牌循环顺序；
配置处理单元，其进行配置处理，即，基于所述令牌循环顺序，针对所述网络内的各所述通信设备，对该通信设备之后的下一个赋予所述发送权的通信设备进行通知；以及
数据帧通信处理单元，其进行利用令牌帧实现的数据帧发送/接收。
2.根据权利要求1所述的通信管理装置，其特征在于，
还具有装置信息取得单元，其从所述网络存在确认响应帧中取得发送该网络存在确认响应帧的通信设备的各个设备类别的固有信息，生成包含该各个设备类别的固有信息和本装置的各个设备类别的固有信息在内的装置信息。
3.根据权利要求1所述的通信管理装置，其特征在于，
在所述网络存在确认响应帧中，包含：上位侧设备地址信息，其表示接收到的网络存在确认帧内的发送源地址；上位侧设备端口信息，其表示发送所述网络存在确认帧的通信设备的端口信息；以及下位侧设备端口信息，其表示接收到所述网络存在确认帧的本通信设备的端口信息，
所述网络存在确认单元使用来自所述通信设备的所述网络存在确认响应帧的发送源地址即下位侧设备地址信息、所述下位侧设备端口信息、所述上位侧设备地址信息和所述上位侧设备端口信息，生成包含发送所述网络存在确认响应帧的通信设备和存在于其上位的通信设备之间的端口的连接状态在内的连接关系，使用根据接收到的全部所述网络存在确认响应帧生成的所述连接关系，生成所述网络连接信息。
4.一种数据通信方法，其为具有通信管理装置和从属站点的通信系统中的通信设备的数据通信方法，该通信管理装置对具有多个端口的多个通信设备经由传送路径连接的网络内的利用令牌传递方式实现的数据发送进行管理，该通信管理装置为所述网络内的多个所述通信设备中的1个，该从属站点为所述网络内的其它通信设备，
该数据通信方法的特征在于，包含下述工序：
网络存在确认帧发送工序，在该工序中，所述通信管理装置使对所述网络内存在的所述通信设备进行识别的网络存在确认帧中，包含发送该帧的端口信息，并通过广播进行发送；
响应工序，在该工序中，所述从属站点如果接收到所述网络存在确认帧，则将包含存取所述网络存在确认帧的相邻的2个通信设备、以及该相邻的通信设备间的端口的连接关系在内的网络存在确认响应帧，向所述通信管理装置发送，并且将接收到的所述网络存在确认帧进行转发；
网络连接信息生成工序，在该工序中，所述通信管理装置根据接收到的所述网络存在确认响应帧的所述相邻的2个通信设备、和该相邻的通信设备间的端口的连接关系，生成表示所述网络内的所述通信设备间的连接状态的网络连接信息；
配置工序，在该工序中，所述通信管理装置基于所述网络连接信息确定令牌循环顺序，将包含下一个赋予发送权的通信设备的令牌循环目标信息向所述从属站点进行通知；以及
数据帧发送工序，在该工序中，利用令牌帧进行数据帧的发送。
5.根据权利要求4所述的数据通信方法，其特征在于，
在所述网络存在确认响应帧中，包含：上位侧设备地址信息，其表示接收到的网络存在确认帧内的发送源地址；上位侧设备端口信息，其表示发送所述网络存在确认帧的通信设备的端口信息；下位侧设备端口信息，其表示接收到所述网络存在确认帧的本通信设备的端口信息，
在所述网络连接信息生成工序中，使用来自所述通信设备的所述网络存在确认响应帧的发送源地址即下位侧设备地址信息、所述下位侧设备端口信息、所述上位侧设备地址信息和所述上位侧设备端口信息，生成包含发送所述网络存在确认响应帧的通信设备和存在于其上位的通信设备之间的端口的连接状态在内的连接关系，使用根据接收到的全部所述网络存在确认响应帧生成的所述连接关系，生成所述网络连接信息。
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