CN107005451A - 传输系统和传输站 - Google Patents

Abstract

实施方式的传输系统，包括经由一个传输路径连接的多个传输站，继该多个传输站中的规定的传输站按规定的传输周期发送的同步帧之后，各传输站依次获得发送权，向其他传输站发送帧，传输站包括取得部和第一存储部。取得部与通信帧的发送或接收同步地取得与通信帧的发送或接收有关的第一信息。第一存储部存储第一信息和示出该第一信息的取得日期时间的第二信息。

Description

传输系统和传输站

技术领域

本发明的实施方式涉及一种传输系统和传输站。

背景技术

以信息处理体系为中心的LAN(Local Area Network：局域网)应用发展显著，其中，以以太网(注册商标)或者IEEE802.3方式的以太网(以下将两者统称为以太网)为中心的网络发展显著，不但是信息处理体系，甚至渗透到监视控制体系中。另外，由于传输速率或通信处理功能性能的性能提高以及大量标准化产品所带来的低价化，以以太网为中心的网络发展更加稳定。

具有10Mbps总线型传输路径的以太网以及具有组合了集线器、中继器和交换集线器而成的星型传输路径的以太网的现状为，能够将具有10Mbps、100Mbps、1Gbps传输速度的产品组合起来进行利用。

现状是，虽然是期望在将来也能应用的以太网，但作为传输站间的通信帧的传输控制方法，使用了CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection：带冲突检测的载波监听多路访问)方式，因此，根据其基本原理，传输速度无论怎样高速化，都无法正确预测出在可靠地向传输路径上送出通信帧之前要等待的时间。

具体而言，在CSMA/CD方式中，各传输站监视传输路径上的载波，在一定时间中未向传输路径上送出通信帧从而在传输路径上有空闲的情况下，开始通信帧的送出。另一方面，在CSMA/CD方式中，在传输路径上没有空闲的情况下，使通信帧的送出延迟，直到在传输路径上出现空闲为止。另外，在CSMA/CD方式中，即使在一个传输站中开始了通信帧的送出，也在检测到与同时开始了通信帧的送出的其他传输站之间发生了冲突的情况下，中断一方传输站中的通信帧的送出，并延迟规定时间后重新开始通信帧的送出。

从而，在CSMA/CD方式中，若各传输站的传输路径使用率变高，则必然会在传输站之间频繁地发生冲突，进而会产生始终无法送出通信帧的状态。即，在CSMA/CD方式中，送出通信帧之前的等待时间是随机的，对于通过在必要时间以内在传输站之间进行信息交换、由此来控制物体的移动或过程的、这种要求所谓的实时性的控制用途，该方式的适用被限制。

在已经应用了CSMA/CD方式的监视控制体系中，即使具有高速传输能力，也要通过抑制传输站间的信息交换中的通信量总量或传输系统内的传输站数量从而具有能足以忽视传输站间的冲突发生的裕度的系统设计，或者进行运行状态的进一步调整，来进行对这种限制的应对。

于是，为了实现能在一定时间以内可靠地在传输站之间进行信息交换的实时性，提出了一种使用以IEEE802.4方式为代表的令牌传递方式中的省略了显性令牌互换的非显性方法，从而犹如实现了令牌传递方式一样的传输系统。

在该传输系统的传输站(以下称为数据传输站)中，利用以太网传输控制LSI，但会在以太网规定的帧格式中附加以太网传输控制用的特别信号图形，并将特定的传输站所送出的同步帧作为令牌传递的开始定时，继同步帧之后，各传输站依次送出通信帧。这样就实现了抑制CSMA/CD方式的缺点、即传输站之间发生冲突的所谓隐性(缺省逻辑：defaultlogic)令牌传递方式。

但是，在该传输系统中，虽然能灵活运用构成以太网的LSI或连接器、电缆、软件资源等，但在传输路径上传播的信号串与以太网规定的帧格式不同。因此，在根据以太网标准构成的传输系统中，即使在中继器、集线器或交换集线器等以太网设备或者以太网标准的传输站(以下称为以太网传输站)中混合有数据传输站，也无法实施隐性令牌传递方式，或者无法进行数据传输站和以太网传输站之间的信息交换。即，具有数据传输站的传输系统不得不成为专用的独立传输系统。

因此，存在如下技术，在利用传输路径对多个传输站之间进行连接、且各传输站遵照以太网标准进行通信帧的收发的传输系统中，将传输站的一部分作为周期性发送隐性令牌传递的开始定时的同步传输站，从而能够实现隐性令牌传递方式。根据该技术，能够提供一种具有实时性的传输系统，该传输系统能够在由以太网设备构成的传输路径上连接数据传输站，能够进行数据传输站和以太网传输站之间的信息交换以及预先设定的时间内的通信帧传输。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公平4－39819号公报

专利文献2：日本特开2000－92089号公报

发明内容

发明所要解决的问题

可是，在上述技术中，有时在位于传输路径上的中继器、集线器、交换集线器、LAN控制器等中发生了异常的情况下，在多个传输站中检测通信帧传输的异常，诊断真正的异常处需要时间。作为解决该问题的方法，有利用SNMP(Simple Network ManagementProtocol：简单网络管理协议)监视传输系统内各种设备的异常的方法。

但是，在该方法中，需要在传输系统内的各传输站中配置SNMP代理，并且未考虑隐性令牌传递方式下的传输处理，因此，对一定时间内的可靠传输处理产生影响。另外，由于SNMP代理在与隐性令牌传递方式下的通信帧的传输定时不同的定时进行传输站内的信息收集，因此，在发生了涉及到多个传输站的异常的情况下，无法诊断真正的异常处。

用于解决问题的手段

实施方式的传输系统为，包括经由一个传输路径连接的多个传输站，继该多个传输站中的规定的传输站按规定的传输周期发送的同步帧之后，各传输站依次获得发送权，向其他传输站发送帧，传输站包括取得部和第一存储部。取得部与通信帧的发送或接收同步地取得与通信帧的发送或接收有关的第一信息。第一存储部存储第一信息和示出该第一信息的取得日期时间的第二信息。

附图说明

图1是示出第一实施方式涉及的传输系统的结构的图。

图2是示出第一实施方式涉及的传输系统所具有的传输站的功能结构的一例的框图。

图3A是示出在第一实施方式涉及的传输系统中传输的同步帧的数据形式的一例的图。

图3B是示出在第一实施方式涉及的传输系统中传输的扫描帧的数据形式的一例的图。

图3C是示出在第一实施方式涉及的传输系统中传输的完成帧的数据形式的一例的图。

图4是示出在第一实施方式涉及的传输系统中传输的同步帧所包含的传输站实况信息的数据结构的一例的图。

图5是示出在第一实施方式涉及的传输系统中传输的扫描帧所包含的扫描数据的一例的图。

图6是示出在第一实施方式涉及的传输系统的传输站中取得的RAS信息的一例的图。

图7是示出第一实施方式涉及的传输系统中的通信帧的发送处理流程的一例的顺序图。

图8是用于说明具有SNMP代理的传输系统中的管理信息的取得处理的图。

图9是示出第一实施方式涉及的传输系统中的传输信息的取得处理流程的一例的顺序图。

图10A是用于说明在第一实施方式涉及的传输系统中检测通信帧的发送或接收异常的处理的图。

图10B是用于说明在第一实施方式涉及的传输系统中检测通信帧的发送或接收异常的处理的图。

图11是用于说明在第一实施方式涉及的传输系统中使用了延迟检测次数的、通信帧的发送或接收的异常检测处理的图。

图12是用于说明第一实施方式涉及的传输系统中的使用了执行次数的、通信帧的发送或接收的异常检测处理的图。

图13是示出第一实施方式涉及的对传输系统的管理站发送的RAS信息的数据结构的一例的图。

图14是第一实施方式涉及的对传输系统的管理站发送RAS信息的处理的一例的顺序图。

图15是示出第一实施方式涉及的传输系统所具有的管理站的功能结构的一例的框图。

图16A是用于说明第一实施方式涉及的传输系统的管理站确定通信帧的发送或接收异常的发生条件的处理的一例的图。

图16B是用于说明第一实施方式涉及的传输系统的管理站确定通信帧的发送或接收异常的发生条件的处理的一例的图。

图17是用于说明第一实施方式涉及的传输系统的管理站的RAS信息的存储方法的一例的图。

图18是用于说明第一实施方式涉及的传输系统中的传输信息取得处理的其他例子的图。

图19是示出第二实施方式涉及的传输系统所具有的传输站的功能结构的一例的框图。

图20是用于说明第二实施方式涉及的传输系统所具有的传输站的RAS信息的发送处理的一例的图。

具体实施方式

以下，使用附图，对本实施方式涉及的传输系统和传输站进行说明。

(第一实施方式)

图1是示出第一实施方式涉及的传输系统的结构的图。如图1所示，本实施方式涉及的传输系统具有：多个传输站t1、t2、……、tn(以下，在不需要区别多个传输站t1、t2、……、tn的情况下，记载为传输站t)；由该传输站t控制的阀门3、电动机4、灯5、开关6等控制和/或监视对象；对传输站t之间进行连接的集线器H1、H2、H3(以下，在不需要区别集线器H1、H2、H3的情况下，记载为集线器H)；以及管理站T(第一装置的一例)，该管理站T进行各传输站t的状态检测、或对各传输站t的各种设定、或在各传输站中执行的软件的存储等。

在本实施方式中，传输站t1、t6、t7、t8将电动机4作为控制和/或监视对象。此外，传输站t2、t3将阀门3作为控制和/或监视对象。此外，传输站t4将灯5作为控制和/或监视对象。此外，传输站t5、tn将开关6作为控制和/或监视对象。

在本实施方式中，多个传输站t经由集线器H通过以太网标准的传输路径进行连接，并在传输站t之间互换通信帧，从而共有各种信息。此外，所述传输站t和管理站T还用与在传输站t间的通信帧互换中所使用的传输路径物理上不同的传输路径、或用VLAN(Virtual Local Area Network：虚拟局域网)等中被QoS(Quality of Service：服务质量)控制的传输路径进行连接。即，传输站t和管理站T通过传输站t间的通信帧互换中使用的伴随着实时性的控制体系的传输路径以及与该控制体系的传输路径不同的非实时性的信息体系的传输路径进行连接。

此外，在本实施方式中，在传输系统中，将多个传输站t中预先设定的一部分传输站t，作为按规定的传输周期发送使所谓隐性令牌传递的开始定时同步的同步帧SYN的同步传输站t(规定的传输站的一例)。在此，隐性令牌传递方式为，继同步传输站t发送的同步帧SYN之后，各传输站t依次获得发送权(令牌)，发送扫描帧SCN或示出该扫描帧SCN发送完成的完成帧CMP等通信帧的方式。在本实施方式中，同步帧SYN包含示出利用隐性令牌传递方式相互互换通信帧的传输站t的信息。

在本实施方式中，在传输系统中，可以使用作为可识别各传输站t的ID信息的一例的IP地址(Internet Protocol Address：网际协议地址)或MAC地址(Media AccessControl Address：介质访问控制地址)等，将该传输系统的管理者等输入的ID信息所示出的传输站t，决定为同步传输站t，也可以将升序或者降序排列的传输站t的ID信息中的、与最前面的ID信息相对应的传输站t，决定为同步传输站t。并且，同步传输站t和作为除该同步传输站t以外的传输站t的非同步传输站t，继从同步传输站t发送的同步帧SYN之后依次获得发送权，将通信帧发送给其他传输站t。

图2是示出第一实施方式涉及的传输系统所具有的传输站的功能结构的一例的框图。如图2所示，在本实施方式中，传输站t具有循环计时器201、发送控制部202、帧发送处理部203、帧接收处理部204、CMP处理部205、同步数据处理部206、传输站更新处理部207、扫描数据处理部208、共享存储器209、上位处理部210、管理信息取得处理部211、延迟计时器212、以及时刻同步处理部213。

共享存储器209存储传输站实况信息I1、扫描数据I2、RAS信息I3等多个传输站t所共有的共有数据。在此，传输站实况信息I1是示出利用隐性令牌传递方式互换通信帧的传输站t的信息。扫描数据I2是根据控制和/或监视对象等的用途而传输站t能够利用的信息。RAS信息I3包含与传输站t之间的通信帧的传输有关的传输信息(第一信息的一例)、以及示出该传输信息的取得日期时间的日期时间信息(第二信息的一例)。

上位处理部210将共享存储器209中存储的共有数据，与作为上位设备的管理站T进行互换。LAN控制器/内核214取得传输站t发送的通信帧的数量合计(以下叫作发送帧数)、传输站t接收的通信帧的数量合计(以下叫作接收帧数)、传输站t收发的通信帧的包数或错误统计数等这样的、与被传输站t收发的通信帧有关的管理信息。

时刻同步处理部213使传输站t内计时的当前时刻与在管理站T中计时的主时刻同步。循环计时器201生成按规定的传输周期指示同步帧SYN的发送的同步信号发送事件。循环计时器201每次生成同步信号发送事件，同步传输站t的发送控制部202就控制帧发送处理部203发送同步帧SYN。但是，非同步传输站的发送控制部202不进行同步帧SYN的发送。

此外，发送控制部202控制帧发送处理部203，继同步传输站t进行的同步帧SYN的发送之后，按照预先设定的顺序获得发送权，将扫描帧SCN和完成帧CMP等通信帧发送给其他传输站t。在本实施方式中，在由同步传输站t发送了同步帧时，或者被通知了从后述的CMP处理部205接收到完成帧CMP的情况时(即，每次任何传输站t所进行的通信帧的发送完成时)，发送控制部202参照共享存储器209中存储的传输站实况信息I1，判断本传输站t是否获得了发送权。并且，发送控制部202在判断为本传输站t获得了发送权的情况下，发送通信帧。另一方面，发送控制部202在判断为本传输站t未获得发送权的情况下，不进行通信帧的发送，而向其他传输站t移交发送权。

帧发送处理部203被发送控制部202控制，发送同步帧SYN、扫描帧SCN和完成帧CMP等通信帧。帧接收处理部204接收同步帧SYN、扫描帧SCN和完成帧CMP等通信帧。

此外，在由后述的延迟计时器212计测到的延迟时间超过了规定的延迟容许时间的情况下，帧接收处理部204视为通信帧的接收已完成，并经由CMP处理部205向发送控制部202通知接收了完成帧CMP。在此，规定的延迟容许时间为预先设定的时间，是在一个通信帧的接收中容许花费的时间的上限。因此，即使通信帧的接收未完成，发送控制部202也在判断出延迟时间超过规定的延迟容许时间且自己的传输站t获得了发送权的情况下，自动地发送通信帧。这样，即使在传输路径上发生通信帧的丧失或损坏等，通信帧的传输也能够继续，因此，能够防止通信帧的传输顺序停止。

每次由帧接收处理部204接收到完成帧CMP时，CMP处理部205就向发送控制部202通知接收了完成帧CMP的情况。每次由帧接收处理部204接收同步帧SYN时，同步数据处理部206就对后述的传输站更新处理部207指示传输站实况信息I1的更新。每次从同步数据处理部206指示了传输站实况信息I1的更新时，传输站更新处理部207就按照最后接收的同步帧SYN所包含的传输站实况信息I1，对共享存储器209中存储的传输站实况信息I1进行更新。

扫描数据处理部208将由帧接收处理部204接收到的扫描帧SCN所包含的扫描数据I2保存在共享存储器209中。延迟计时器212(计测部的一例)计测延迟时间(第一时间的一例)，该延迟时间是从帧接收处理部204最后接收了完成帧CMP起没有接收到下一个完成帧CMP而经过的时间(换言之，是接收通信帧的间隔)。

管理信息取得处理部211(取得部的一例)与通信帧的发送或接收同步地从帧发送处理部203、帧接收处理部204和LAN控制器/内核214等取得与传输站t进行的通信帧的发送或接收有关的传输信息。并且，管理信息取得处理部211将包含所取得的传输信息以及示出该传输信息的取得日期时间的日期时间信息在内的RAS信息I3，保存在共享存储器209(第一存储部的一例)中。此外，管理信息取得处理部211在由延迟计时器212计测到的延迟时间超过了规定的延迟容许时间的情况下，也视为已接收了通信帧，从而取得传输信息。

这样，由于不设置SNMP代理而取得传输信息，因此，能够防止由于SNMP代理进行的异常监视而对通信帧的传输产生影响。此外，由于与通信帧的传输定时同步地取得传输信息，因此，即使在发生了涉及到多个传输站t的异常的情况下，也能够使用RAS信息I3来诊断真正的异常处。

图3A是示出在第一实施方式涉及的传输系统中传输的同步帧的数据形式的一例的图。图3B是示出在第一实施方式涉及的传输系统中传输的扫描帧的数据形式的一例的图。图3C是示出在第一实施方式涉及的传输系统中传输的完成帧的数据形式的一例的图。如图3A、图3B和图3C所示，在本实施方式中，同步帧SYN、扫描帧SCN和完成帧CMP成为遵照IP帧格式的数据形式，但不限定于此，例如，也可以是除去了IP报头和TCP/UDP报头之后的以太网帧的数据形式。

如图3A所示，同步帧SYN包含：表示同步帧SYN的目的地地址(MAC地址)的发送目的地址数据DA、表示同步帧SYN的发送源地址(MAC地址)的发送源地址数据SA、表示同步帧SYN的类型的类型数据TYPE、构成IP包的IP报头、包含有构成TCP包或者UDP包的TCP报头或者UDP报头的TCP/UDP报头、传输站实况信息I1、以及FCS(Frame Check Sequence：帧校验序列)。

如图3B所示，扫描帧SCN包含：表示扫描帧SCN的目的地地址(MAC地址)的发送目的地址数据DA、表示扫描帧SCN的发送源地址(MAC地址)的发送源地址数据SA、表示扫描帧SCN的类型的类型数据TYPE、构成IP包的IP报头、包含有构成TCP包或者UDP包的TCP报头或者UDP报头的TCP/UDP报头、扫描数据I2、以及FCS。

此外，如图3C所示，完成帧CMP包含：表示完成帧CMP的目的地地址(MAC地址)的发送目的地址数据DA、表示完成帧CMP的发送源地址(MAC地址)的发送源地址数据SA、表示完成帧CMP的类型的类型数据TYPE、构成IP包的IP报头、包含有构成TCP包或者UDP包的TCP报头或者UDP报头的TCP/UDP报头、示出扫描帧SCN的发送完成的CMP信息、以及FCS。传输站t在完成帧CMP的接收之后，基于传输站实况信息I1，对其他传输站t移交发送权。

图4是示出在第一实施方式涉及的传输系统中传输的同步帧所包含的传输站实况信息的数据结构的一例的图。传输站实况信息I1是可识别参加到网络中的传输站t(换言之，是利用隐性令牌传递方式相互互换扫描帧SCN的传输站t)的信息。在本实施方式中，传输站实况信息I1以位图形式表示参加到网络中的传输站t。此外，如图4所示，在本实施方式中，同步帧SYN包含最大构成数量的传输站实况信息I1，该最大构成数量的传输站实况信息I1是可参加到互换通信帧的网络中的传输站t的数量上限。这样，接收了同步帧SYN的传输站t能够识别正在参加到网络中的其他传输站t。

图5是示出在第一实施方式涉及的传输系统中传输的扫描帧所包含的扫描数据的一例的图。在本实施方式中，扫描帧SCN包含传输系统内的各传输站t中所存储的扫描数据I2。在本实施方式中，传输站t发送包含有传输系统内的全部传输站t中存储的扫描数据I2在内的扫描帧SCN，但不限定于此，例如，也可以对各传输站t中存储的扫描数据I2进行分割，发送包含有一部分传输站t中存储的扫描数据I2在内的扫描帧SCN。

图6是示出在第一实施方式涉及的传输系统的传输站中取得的RAS信息的一例的图。如图6所示，在本实施方式中，RAS信息I3所包含的传输信息包括：与传输系统中的通信帧的发送有关的信息即发送信息以及与各传输站t中的通信帧的接收有关的信息即接收信息。在此，发送信息包含：在传输系统内进行了通信帧的发送的时刻即发送时刻、被发送的通信数据的类别即帧类别、通信帧的发送源、通信帧的发送目的地、以及与被发送的通信帧有关的管理信息。在本实施方式中，发送信息包含有发送时刻、帧类别、发送源、发送目的地以及管理信息，但也可以包含发送时刻、帧类别、发送源、发送目的地以及管理信息中的一部分信息。

接收信息包含：在传输站t中进行了通信帧的接收的时刻即接收时刻、接收到的通信帧的类别即帧类别、通信帧的发送源、通信帧的发送目的地、以及与接收到的通信帧有关的管理信息。在本实施方式中，接收信息包含有接收时刻、帧类别、发送源、发送目的地以及管理信息，但也可以包含接收时刻、帧类别、发送源、发送目的地以及管理信息中的一部分信息。

下面，使用图7，对本实施方式涉及的传输系统中的通信帧的发送处理进行说明。图7是示出第一实施方式涉及的传输系统中的通信帧的发送处理流程的一例的顺序图。在本实施方式中，将作为同步传输站t的传输站t1设定为第一个获得发送权的传输站t。

传输站t的循环计时器201按规定的传输周期生成同步信号发送事件(步骤S701)。传输站t1的发送控制部202根据同步信号发送事件，将同步帧SYN发送给其他传输站t2、t3(非同步传输站)(步骤S702)。另外，传输站t1的发送控制部202继同步帧SYN的发送之后，将扫描帧SCN和完成帧CMP发送给其他传输站t2、t3(步骤S703、步骤S704)。从传输站t1的发送控制部202发送了完成帧CMP之后，各传输站t1、t2、t3的帧接收处理部204对延迟计时器212指示延迟时间的计测开始(步骤S705)。此外，若完成帧CMP被发送，则将通信帧的发送权移交给下一顺序的非同步传输站t(例如，传输站t2)。

继传输站t1之后获得发送权的传输站t2的发送控制部202，在帧接收处理部204接收了从传输站t1发送的完成帧CMP时，将扫描帧SCN和完成帧CMP发送给其他传输站t1、t3(步骤S706、步骤S707)。在从传输站t2的发送控制部202发送了完成帧CMP后，各传输站t1、t2、t3的帧接收处理部204将由延迟计时器212计测到的延迟时间复位，并再次对延迟计时器212指示延迟时间的计测开始(步骤S708)。此外，若从传输站t2发送了完成帧CMP，则将通信帧的发送权移交给下一顺序的传输站t3。

在此，在从传输站t2发送到传输站t1、t3的通信帧(完成帧CMP)在传输路径上丧失、损坏等而没有到达传输站t1、t3的情况下，由传输站t1、t3的延迟计时器212计测的延迟时间超过规定的延迟容许时间。该情况下，传输站t1、t3的延迟计时器212对帧接收处理部204通知延迟的检测(步骤S709)。从延迟计时器212通知了延迟的检测时，传输站t1、t3的帧接收处理部204视为已接收了完成帧CMP，从而对发送控制部202通知已接收了完成帧CMP的情况(步骤S710)。

然后，继传输站t2之后获得发送权的传输站t3的发送控制部202，自动地将扫描帧SCN和完成帧CMP发送给其他传输站t1、t2(步骤S711、步骤S712)。即，发送控制部202在延迟时间超过了规定的延迟容许时间且自己的传输站t获得了发送权的情况下，进行扫描帧SCN和完成帧CMP等通信帧的发送。这样，能够在传输路径上发生了通信帧的丧失、损坏等的情况下，避免传输站t之间的通信帧的传输顺序停止。

下面，使用图8，对在传输系统中设置有SNMP代理的情况下的管理信息取得处理进行说明。图8是用于说明具有SNMP代理的传输系统中的管理信息取得处理的图。如图8所示，SNMP代理按照以隐性令牌传递方式进行通信帧的发送处理的周期和非周期周期(以下叫作管理信息取得周期)来进行管理信息的取得。因此，在设置有SNMP代理的传输系统中，在因为数据消失或发生错误等而在通信帧的传输中发生了异常的情况下，无法在通信帧的发送周期内进行该通信帧的发送处理的诊断。另外，在传输系统具有经由集线器或中继器的拓扑结构的情况下，难以确定发生了异常的定时、装置和端口。

因此，在本实施方式中，管理信息取得处理部211与通信帧的发送或接收同步地(换言之，每次发送或接收通信帧时)取得传输信息，并将包含有所取得的传输信息和示出该传输信息的取得日期时间的日期时间信息的RAS信息I3保存在共享存储器209中。此外，管理信息取得处理部211在延迟时间超过了规定的延迟容许时间而不能接收通信帧的情况下，视为已接收了通信帧，从而取得传输信息。由于不设置SNMP代理而取得传输信息，因此，能够防止由于SNMP代理对异常进行监视而对通信帧的传输产生影响。此外，由于与通信帧的传输定时同步地取得传输信息，因此，在发生了涉及到多个传输站t的异常的情况下，也能够使用RAS信息I3来诊断真正的异常处。

图9是示出第一实施方式涉及的传输系统中的传输信息取得处理流程的一例的顺序图。在以下说明中，对与图7所示的通信帧的发送处理同样的地方标注相同的符号并省略说明。

在本实施方式中，传输系统内的各传输站t的管理信息取得处理部211与同步帧SYN、扫描帧SCN、完成帧CMP等通信帧的发送或接收同步地从传输系统内的传输站t取得传输信息(步骤S801、步骤S802、步骤S803)。并且，管理信息取得处理部211将包含有所取得的传输信息和日期时间信息的RAS信息I3保存在共享存储器209(第一存储部的一例)中。

在此，假设由传输站t2的发送控制部202发送的完成帧CMP由于在传输路径上的丧失、损坏等，从而完成帧CMP未到达传输站t1、t3的情况(步骤S707)。该情况下，传输站t2的发送控制部202正常进行完成帧CMP的发送。因此，传输站t2的管理信息取得处理部211取得与发送扫描帧SCN时所取得的传输信息不同的传输信息(步骤S803)。并且，传输站t2的管理信息取得处理部211求出在发送扫描帧SCN时所取得的传输信息和本次所取得的传输信息之间的差分，并在确认没有差分时，判定为完成帧CMP已被正常发送。

另一方面，由于传输站t1、t3的帧接收处理部204未接收从传输站t2发送的完成帧CMP，因此，传输站t1、t3的管理信息取得处理部211无法在正常的定时(即，接收了完成帧CMP时)进行传输信息的取得。此外，由于未接收完成帧CMP，因此，共享存储器209中存储的最新RAS信息I3所包含的传输信息，是上一次从传输站t2接收了扫描帧SCN时所取得的未更新的RAS信息I3所包含的传输信息。

之后，传输站t1、t3的延迟计时器212在计测到的延迟时间超过了规定的延迟容许时间时，对完成帧CMP的接收延迟进行检测(步骤S709)。在由延迟计时器212检测出完成帧CMP的接收延迟时，传输站t1、t3的管理信息取得处理部211视为已接收了完成帧CMP，从而进行传输信息的取得(步骤S804)。

接着，传输站t1、t3的管理信息取得处理部211求出上一次取得的传输信息和本次取得的传输信息之间的差分。在此，在传输站t1、t3中实际未进行完成帧CMP的接收，因此，本次取得的传输信息与上一次取得的传输信息相同。因而，本次取得的传输信息和上一次取得的传输信息之间没有差分，因此，传输站t1、t3的管理信息取得处理部211检测出通信帧的接收存在异常。

之后，在由延迟计时器212检测出完成帧CMP的接收延迟时，传输站t1的帧接收处理部204不对传输站t1的发送控制部202进行延迟检测的通知，而通过禁止该发送控制部202发送通信帧，由此将发送权移交给下一顺序的传输站t3。另一方面，在由延迟计时器212检测出完成帧CMP的接收延迟时，传输站t3的帧接收处理部204对传输站t3的发送控制部202通知延迟的检测。并且，传输站t3的发送控制部202自动地将扫描帧SCN和完成帧CMP发送给其他传输站t1、t2(步骤S711、步骤S712)。

图10A和图10B是用于说明在第一实施方式涉及的传输系统中检测通信帧的发送或接收异常的处理的图。例如，在由帧发送处理部203发送了通信帧时，传输站t1、t2、t3的管理信息取得处理部211求出上一次取得的传输信息所包含的发送帧数(前次值)和本次取得的传输信息所包含的发送帧数(最新值)之间的差分。并且，管理信息取得处理部211在如图10A所示上一次取得的传输信息所包含的发送帧数和本次取得的传输信息所包含的发送帧数之间的差分大于“1”的情况下，判定为正常地进行了通信帧的发送。

此外，在由帧接收处理部204接收了通信帧时，传输站t1、t2、t3的管理信息取得处理部211求出上一次取得的传输信息所包含的接收帧数(前次值)和本次取得的传输信息所包含的接收帧数(最新值)之间的差分。并且，传输站t2的管理信息取得处理部211在如图10B所示上一次取得的传输信息所包含的接收帧数和本次取得的传输信息所包含的接收帧数之间的差分大于“1”的情况下，判定为正常地进行了通信帧的接收。另一方面，传输站t1、t3的管理信息取得处理部211在如图10B所示上一次取得的传输信息所包含的接收帧数和本次取得的传输信息所包含的接收帧数之间没有差分的情况下，判定为通信帧的接收发生了异常。

在本实施方式中，管理信息取得处理部211使用传输信息检测通信帧的发送或接收中存在异常的情况，但不限定于此。例如，也可以是，管理信息取得处理部211对由延迟计时器212计测到的延迟时间超过了规定的延迟容许时间的次数(即，检测出通信帧的接收延迟的延迟检测次数)进行计数，在该延迟检测次数超过了规定数的情况下，判定为通信帧的发送或接收中发生了异常。这样，就能够不依靠传输信息而检测出通信帧的发送或接收中存在异常。

图11是用于说明在第一实施方式涉及的传输系统中使用了延迟检测次数的、通信帧的发送或接收的异常检测处理的图。例如，传输站t2的管理信息取得处理部211在如图11所示延迟检测次数为规定数“0”的情况下，判定为通信帧的发送或接收中未发生异常。另一方面，传输站t1、t3的管理信息取得处理部211在如图11所示延迟检测次数超过了规定数“0”的情况下，判定为通信帧的发送或接收中发生了异常。

此外，在本实施方式中，在规定数的传输周期内取得了传输信息的次数即执行次数，与在规定数的传输周期内传输系统内的传输站t发送通信数据的次数的合计即正确值不同的情况下，管理信息取得处理部211检测出通信帧的发送或接收中存在异常。这样，就能够不依靠传输信息的内容而检测出通信帧的发送或接收中存在异常的情况。

图12是用于说明第一实施方式涉及的传输系统中的使用了执行次数的、通信帧的发送或接收的异常检测处理的图。在此，设传输系统具有8个传输站t，并且各传输站t在一个传输周期内每次一个地发送通信帧。其中，由于作为同步传输站的传输站t1发送同步帧SYN，因此，传输站t1的执行次数比其他传输站t多一次。

如图12所示，传输站t1的管理信息取得处理部211在一个传输周期内取得了传输信息的执行次数(9次)与同步传输站的正确值(9次)相等，因此判定为通信帧的发送或接收中未发生异常。此外，如图12所示，传输站tn的管理信息取得处理部211在一个传输周期内取得了传输信息的执行次数(8次)与非同步传输站的正确值(8次)相等，因此判定为通信帧的发送或接收中未发生异常。另一方面，如图12所示，传输站t2的管理信息取得处理部211在一个传输周期内取得了传输信息的执行次数(7次)与非同步传输站的正确值(8次)不同，因此判定为通信帧的发送或接收中发生了异常。

下面，使用图13和图14，对从传输站t对传输系统所具有的管理站T发送RAS信息I3，从而管理站T和传输站t共有RAS信息I3的处理进行说明。图13是示出第一实施方式涉及的对传输系统的管理站发送的RAS信息的数据结构的一例的图。图14是第一实施方式涉及的对传输系统的管理站发送RAS信息的处理的一例的顺序图。

如图14所示，在本实施方式中，至少一个传输站t(例如传输站t1)的上位处理部210(通信部的一例)，在传输周期内的各传输站t的同步帧SYN、扫描帧SCN和完成帧CMP等通信帧的发送完成之后的剩余时间ET，将共享存储器209中保存的RAS信息I3发送给管理站T。在本实施方式中，上位处理部210将如图13所示地包含有RAS信息I3的RAS帧(第一通信帧的一例)发送给管理站T，该RAS帧是以太网帧的数据形式的通信帧。

如图13所示，RAS帧包含：表示RAS帧的目的地地址(MAC地址)的发送目的地址数据DA、表示RAS帧的发送源地址(MAC地址)的发送源地址数据SA、表示RAS帧的类型的类型数据TYPE、构成IP包的IP报头、包含有构成TCP包或者UDP包的TCP报头或者UDP报头的TCP/UDP报头、RAS信息I3、以及FCS。

下面，使用图15，对本实施方式涉及的传输系统所具有的管理站T的功能结构进行说明。图15是示出第一实施方式涉及的传输系统所具有的管理站的功能结构的一例的框图。

如图15所示，在本实施方式中，管理站T具有发送控制部150、帧发送处理部151、接收控制部152、帧接收处理部153、时刻同步处理部154、共享存储器155、信息处理部156和GUI(Graphical User Interface：图形用户界面)处理部157。

时刻同步处理部154对成为传输站t中计时的时刻的基准的时刻(主时刻)进行计时。发送控制部150控制帧发送处理部151对传输站t发送通信帧。帧发送处理部151被发送控制部150控制，对传输站t发送通信帧。接收控制部152控制帧接收处理部153从传输站t接收通信帧(例如，RAS帧等)。帧接收处理部153被接收控制部152控制，从传输站t接收通信帧。

共享存储器155(第二存储部的一例)对由帧接收处理部153从传输站t接收到的RAS帧中包含的RAS信息I3或对传输站t设定的设定信息I4等各种信息进行存储。GUI处理部157使未图示的显示部显示用于进行共享存储器155中所存储的各种信息的显示指示等各种指示的用户接口。信息处理部156执行对共享存储器155中所存储的设定信息I4或RAS信息I3的各种处理。

下面，使用图16，对本实施方式涉及的传输系统的管理站T确定通信帧的发送或接收异常的发生条件的处理进行说明。图16A和图16B是用于说明第一实施方式涉及的传输系统的管理站确定通信帧的发送或接收异常的发生条件的处理的一例的图。

在本实施方式中，如图16A所示，信息处理部156(处理部的一例)按照各个RAS信息I3所包含的日期时间信息，将共享存储器209中存储的多个RAS信息I3所包含的传输信息以时间序列进行排列。并且，信息处理部156基于传输信息的排列结果，确定通信帧的发送或接收异常的发生条件。这样，能够确定在通信帧的发送或接收时在通信帧的传输未被执行的状态等某个条件下发生了通信帧的传输异常。

此外，如图16A和图16B所示，信息处理部156基于传输信息的排列结果，求出某个传输站t(例如，传输站t1)的通信帧的发送时刻和其他传输站t(例如，传输站t2～tn)的该通信帧的接收时刻之间的时间差(即，该通信帧的传输所需的时间)。并且，信息处理部156基于求出的时间差，确定在传输站t之间传输的通信帧所经由的设备(例如，集线器或中继器等)或多个传输站t的连接形态(拓扑结构)。这样，能够掌握传输系统内的网络构成的施工失误、通信帧经由的设备以及多个传输站t的连接形态所导致的通信帧的发送或接收异常的检测精度的劣化。

此外，如图17所示，信息处理部156按照每个传输站t，将数量为传输周期的规定循环数的、从传输站t取得的RAS信息I3，以环形缓冲区形式保存在共享存储器155中。或者，信息处理部156按照每个传输站t，将数量为传输系统内的传输站t的数量的、从传输站t取得的RAS信息I3，以环形缓冲区形式保存在共享存储器155中。这样，就能够将共享存储器155中保存的RAS信息I3总是维持为最新状态，并且能够削减共享存储器155中保存的RAS信息I3的信息量。

这样地，根据第一实施方式涉及的传输系统，由于不设置SNMP代理而取得传输信息，因此，能够防止由于SNMP代理对异常进行的监视而对通信帧的传输产生影响。此外，由于与通信帧的传输定时同步地取得传输信息，因此，即使发生了涉及到多个传输站t的异常的情况下，也能够使用RAS信息I3来诊断真正的异常处。

在本实施方式中，各传输站t的管理信息取得处理部211在发送了通信帧和接收了通信帧的任意情况下，都进行传输信息的取得，但不限定于此，也可以仅在发送了通信帧的情况和接收了通信帧的情况中的某一种情况下，或者，仅在传输周期内通信帧的收发完成后的剩余时间ET中，进行传输信息的取得。图18是用于说明第一实施方式涉及的传输系统中的传输信息取得处理的其他例子的图。如图18所示，各传输站t的管理信息取得处理部211仅在发送了通信帧的情况下取得传输信息。这样，能够谋求传输信息的取得所导致的处理的开销或者所取得的传输信息的信息量的削减。

(第二实施方式)

本实施方式是根据在传输周期内通信帧的收发完成后的剩余时间，从一个传输站或多个传输站向管理站发送RAS信息的例子。在以下说明中，对与第一实施方式同样的地方省略说明。

图19是示出第二实施方式涉及的传输系统所具有的传输站的功能结构的一例的框图。图20是用于说明第二实施方式涉及的传输系统所具有的传输站的RAS信息的发送处理的一例的图。如图19所示，在本实施方式中，传输站t除了具有第一实施方式涉及的传输站t的功能结构之外，还具有剩余时间计算处理部190。剩余时间计算处理部190对在传输周期内通信帧的收发完成后的剩余时间ET进行计算。换言之，剩余时间计算处理部190计算出从多个传输站t中的最后获得发送权的传输站t发送完成帧CMP开始一直到同步传输站发送同步帧SYN为止的时间，作为剩余时间ET。

上位处理部210将计算出的剩余时间ET除以对管理站T发送通信帧所需的通信时间。并且，上位处理部210在剩余时间ET除以通信时间而得的值为1以上的情况下，将包含有共享存储器209中保存的RAS信息I3的RAS帧发送给管理站T。这样，能够在不对利用隐性令牌传递方式进行的通信帧的收发带来影响的情况下，对管理站T发送RAS信息I3。

此外，上位处理部210在计算出的剩余时间ET比对管理站T发送通信帧所需的通信时间短的情况下，如图20所示，使用与传输站T在通信帧的收发中使用的传输路径(控制体系的传输路径)不同的传输路径(信息体系的传输路径)，将包含有共享存储器209中保存的RAS信息I3的RAS帧发送给管理站T。这样，即使在剩余时间ET比通信时间短的情况下，也能够在不对使用控制体系的传输路径的、利用隐性令牌传递方式进行的通信帧的收发带来影响的情况下，对管理站T发送RAS信息I3。

这样地，根据第二实施方式的传输系统，能够在不对利用隐性令牌传递方式进行的通信帧的收发带来影响的情况下，对管理站T发送RAS信息I3。

如以上说明所述，根据第一、第二实施方式，即使在发生了涉及到多个传输站t的异常的情况下，也能够使用RAS信息I3来诊断真正的异常处。

再有，在本实施方式的传输站t和管理站T中执行的程序被预先装入ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)等中加以提供。也可以构成为，在本实施方式的传输站t和管理站T中执行的程序用可安装形式或可执行形式的文件记录在CD－ROM、软盘(FD)、CD－R、DVD(Digital Versatile Disk：数字通用盘)等可在计算机中读取的记录介质中加以提供。

另外，也可以构成为，将在本实施方式的传输站t和管理站T中执行的程序保存在连接于因特网等网络上的计算机上，通过经由网络下载来加以提供。此外，也可以构成为，将在本实施方式的传输站t和管理站T中所执行的程序经由因特网等网络加以提供或发布。

在本实施方式的传输站t中执行的程序成为包含有上述各部分(循环计时器201、发送控制部202、帧发送处理部203、帧接收处理部204、CMP处理部205、同步数据处理部206、传输站更新处理部207、扫描数据处理部208、上位处理部210、管理信息取得处理部211、延迟计时器212、时刻同步处理部213、LAN控制器/内核214、剩余时间计算处理部190)的模块结构，作为实际硬件，由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)从上述ROM读出并执行程序，由此，上述各部分被装载在主存储装置上，从而在主存储装置上生成循环计时器201、发送控制部202、帧发送处理部203、帧接收处理部204、CMP处理部205、同步数据处理部206、传输站更新处理部207、扫描数据处理部208、上位处理部210、管理信息取得处理部211、延迟计时器212、时刻同步处理部213、LAN控制器/内核214、剩余时间计算处理部190。

此外，在本实施方式的管理站T中执行的程序成为包含有上述各部分(发送控制部150、帧发送处理部151、接收控制部152、帧接收处理部153、时刻同步处理部154、信息处理部156、GUI处理部157)的模块结构，作为实际硬件，由CPU(Central Processing Unit)从上述ROM读出并执行程序，由此，上述各部分就被装载在主存储装置上，从而在主存储装置上生成发送控制部150、帧发送处理部151、接收控制部152、帧接收处理部153、时刻同步处理部154、信息处理部156、GUI处理部157。

已经说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图限定发明范围。这些新的实施方式可以以其他各种各样的方式实施，可以在不脱离发明主旨的范围内进行各种各样的省略、置换和变更。这些实施方式或其变形包含在发明范围或主旨内，并且也包含在权利要求记载的发明及其等同范围内。

Claims (14)

1.一种传输系统，包括经由一个传输路径连接的多个传输站，继该多个传输站中的规定的传输站按规定的传输周期发送的同步帧之后，各所述传输站依次获得发送权，向其他所述传输站发送帧，其中，

所述传输站包括：

取得部，与通信帧的发送或接收同步地取得与通信帧的发送或接收有关的第一信息；以及

第一存储部，存储所述第一信息和示出该第一信息的取得日期时间的第二信息。

2.根据权利要求1所述的传输系统，其中，

所述传输站还包括计测部，该计测部计测接收通信帧的间隔即第一时间，

所述取得部在所述第一时间超过了规定的延迟容许时间的情况下，视为已接收了通信帧，从而取得所述第一信息。

3.根据权利要求1所述的传输系统，其中，

所述取得部求出上一次取得的所述第一信息和本次取得的所述第一信息之间的差分，在没有差分的情况下，检测出通信帧的发送或接收中存在异常的情况。

4.根据权利要求2所述的传输系统，其中，

所述取得部在所述第一时间超过所述延迟容许时间的次数超过了规定数的情况下，检测出通信帧的发送或接收中存在异常的情况。

5.根据权利要求1所述的传输系统，其中，

所述取得部在所述传输周期内取得了所述第一信息的次数与所述传输周期内所述多个传输站发送通信帧的次数合计相比不相同的情况下，检测出通信帧的发送或接收中存在异常的情况。

6.根据权利要求1所述的传输系统，其中，

所述传输站包括通信部，该通信部在所述传输周期内的各所述传输站进行的通信帧的发送完成后的剩余时间中，将包含有所述第一存储部中存储的所述第一信息和所述第二信息在内的第一通信帧，发送给所述传输系统内的第一装置。

7.根据权利要求6所述的传输系统，其中，

所述通信部在将所述剩余时间除以向所述第一装置发送所述第一通信帧所需的通信时间而得的值为1以上的情况下，将所述第一通信帧发送给所述第一装置。

8.根据权利要求7所述的传输系统，其中，

所述通信部在将所述剩余时间除以所述通信时间而得的值小于1的情况下，使用与所述传输站间的通信帧的收发中使用的传输路径物理上不同的传输路径，将所述第一通信帧发送给所述第一装置。

9.根据权利要求6所述的传输系统，其中，

所述第一装置包括处理部，该处理部按照从所述传输站接收的所述第一通信帧所包含的所述第二信息，将所述第一通信帧包含的所述第一信息以时间序列进行排列，并基于所述第一信息的排列结果，确定通信帧的发送或接收异常的发生条件。

10.根据权利要求9所述的传输系统，其中，

所述处理部基于所述第一信息的排列结果，求出所述传输站间的通信帧的传输所需的时间，使用该求出的时间，确定在所述传输站间传输的通信帧所经由的设备和所述多个传输站的连接形态。

11.根据权利要求6所述的传输系统，其中，

所述第一装置包括第二存储部，该第二存储部按照每个所述传输站，将数量为所述传输周期的规定循环数或者所述传输系统内的所述传输站个数的所述第一信息，以环形缓冲区形式进行存储。

12.根据权利要求1所述的传输系统，其中，

所述取得部仅在发送了通信帧的情况和接收了通信帧的情况中的某个情况下，取得所述第一信息。

13.根据权利要求6所述的传输系统，其中，

所述取得部仅在所述剩余时间中取得所述第一信息。

14.一种传输站，继经由一个传输路径连接的多个传输站中的规定的传输站按规定的传输周期发送的同步帧之后，依次获得发送权，向其他传输站发送通信帧，其中，包括：

取得部，与通信帧的发送或接收同步地取得与通信帧的发送或接收有关的第一信息；以及

第一存储部，存储所述第一信息和示出该第一信息的取得日期时间的第二信息。