CN107409078B - 无线母站、无线子站、无线通信系统及无线通信方法 - Google Patents

Abstract

无线主装置(N201)与通过令牌传递方式和产业用从设备(N101)进行数据的发送和接收的产业用主设备(N1)连接，并与和产业用从设备(N101)连接的无线从装置(N301)进行无线通信，该无线主装置(N201)具有：巡回路径信息保存部(14)，其保存令牌巡回路径信息，该令牌巡回路径信息示出了产业用从设备(N101)及产业用主设备(N1)接收令牌帧的顺序；无线发送部(13)，其根据令牌巡回路径信息，依照产业用从设备(N101)接收令牌帧的顺序，对与符合该顺序的产业用从设备(N101)连接的无线从装置(N301)执行无线通信的轮询。

Description

无线母站、无线子站、无线通信系统及无线通信方法

技术领域

本发明涉及在产业用网络(industrial network)中使用的无线母站、无线子站、无线通信系统及无线通信方法。

背景技术

以往，在产业用网络中，关于现场网络(field network)，控制器成为主设备，各种IO(Input Output，输入输出)设备、测定器成为从设备，以一对多的方式进行连接。在主设备与多个从设备之间，以预先设定的时间间隔进行循环通信。下述非专利文献1中公开了这种技术。而且，公开了对于CC-Link(Control&Communication Link，控制与通信链路系统)IE现场网络，通过传递被称为令牌(token)的帧，而使发送机会在多个从设备中依次巡回。结束了数据帧发送的设备最后向下一个设备发送令牌帧，来决定发送数据帧的设备的方式，被称为令牌传递(token passing)方式。

对于产业用网络，基于削减铺设所需成本的目的，要求网络的无线化。在无线化时使用特殊的装置以及利用需要许可的频率，这在使用便利性方面较不方便。因此，通过以与已有的无线LAN(Local Area Network，局域网)标准规格相似的形式实现无线化，能够降低硬件的筹备成本及研发成本。

为了在主设备和多台从设备之间实现通信的固定周期性，在产业用网络中要求防止了无线区间中的冲突的进度管理(schedule management)。关于无线LAN标准规格，已有利用依据于IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气和电子工程师协会)802.11e标准的接入点来集中管理通信的HCCA(Hybrid Coordination FunctionControlled Channel Access，混合控制信道接入)方式，其中，在IEEE802.11e标准中规定了考虑了QoS(Quality of Service，服务质量)的通信(下述非专利文献2)。

在无线化的产业用网络中，考虑采用HCCA方式对存在于网络中的设备依序实施无线的轮询。轮询是如下的控制方式：在网络中，一台设备依序定期询问其它设备是否保有能够发送的数据，其它设备在保有数据时发送数据，在未保有数据时通知没有数据。

具体地讲，当在CC-Link IE现场网络中进行无线化的情况下，主设备与无线主装置连接，各个从设备与各个无线从装置连接。主设备经由无线主装置及无线从装置与从设备进行通信。主设备与无线主装置之间是有线通信的区间，无线主装置与无线从装置之间是无线通信的区间，无线从装置与从设备之间是有线通信的区间。各个有线通信的区间是独立的，因而能够在同一时刻进行多个通信，但是在无线通信的区间，在同一时刻只能进行一个通信。在有线通信的区间中采用令牌传递(token passing)方式，在无线通信的区间中采用基于轮询的控制方式。

主设备从无线主装置通过无线通信向所有的无线从装置发送数据帧及令牌帧。无线从装置向从设备发送接收到的各帧。接收到令牌帧的从设备向无线从装置回信数据帧及令牌帧。无线主装置在所保有的数据不再存在时，向无线从装置执行轮询。无线从装置在保有能够发送的数据的情况下，向无线主装置发送包含上述数据的数据帧，在未保有能够发送的数据的情况下，通知无线主装置没有数据。无线主装置在从无线从装置接收到数据帧的情况下，向主设备转发接收到的数据帧，并且在无线通信的区间中向各无线从装置重发。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：内藤辰彦，渡边纪著“産業用イーサネット(登録商標)入門(产业用以太网(注册商标)入门)”CQ出版社2009年5月

非专利文献2：IEEE Std 802.11e-2005“Part 11:Wireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Physical Layer(PHY)specifications Amendment 8:Medium AccessControl(MAC)Quality of Service Enhancements”

发明内容

发明要解决的问题

但是，根据上述的现有技术，无线主装置也对与未接收到令牌帧的从设备连接且未保有能够发送的数据的无线从装置执行轮询。因此，存在产生无效的处理而使通信效率下降的问题。另外，存在周期性地在主设备和从设备之间进行通信的通信周期的间隔变长的问题。

本发明是鉴于上述情况完成的，其目的在于得到一种将令牌传递方式设为上位网络，当在下位网络的无线通信区间中执行轮询的情况下，能够在上位网络中实现固定周期的通信并且能够提高通信效率的无线母站。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题并达成目的，本发明的无线母站与如下的主设备连接，并与和从设备连接的无线子站进行无线通信，该主设备通过令牌传递方式与从设备进行数据的发送和接收，该无线母站具有保存令牌巡回路径信息的令牌巡回路径信息保存部，该令牌巡回路径信息示出了从设备及主设备接收令牌帧的顺序。并且，该无线母站具有无线发送部，该无线发送部根据令牌巡回路径信息，依照从设备接收令牌帧的顺序，对与符合该顺序的从设备连接的无线子站执行无线通信的轮询。

发明效果

本发明的无线母站将令牌传递方式设为上位网络，当在下位网络的无线通信区间中执行轮询的情况下，发挥能够在上位网络中实现固定周期的通信并且能够提高通信效率的效果。

附图说明

图1是示出包含实施方式1的无线通信系统的产业用网络的结构例的图。

图2是示出在实施方式1中从图1的产业用网络的结构例中去除了无线通信系统的基于有线通信的产业用网络的结构例的图。

图3是示出实施方式1的产业用网络的协议栈的图。

图4是示出构成实施方式1的无线通信系统的无线主装置及无线从装置的结构例的框图。

图5是示出实施方式1的无线发送部进行轮询的动作的流程图。

图6是示出实施方式1的直到巡回路径信息保存部保存令牌巡回路径信息为止的动作的流程图。

图7是示出实施方式1的无线接收部的轮询的判定动作的流程图。

图8是示出实施方式1的无线发送部关于轮询的动作的流程图。

图9是示出实施方式1的无线主装置执行轮询，无线从装置进行应答的处理的流程图。

图10是示出在作为比较例的产业用网络中，在不考虑令牌巡回路径的顺序来执行轮询的情况下各设备或者各装置之间发送和接收的帧的顺序图。

图11是示出在实施方式1的产业用网络中，在根据令牌巡回路径的顺序执行轮询的情况下各设备或者各装置之间发送和接收的帧的顺序图。

图12是示出构成实施方式2的无线通信系统的无线主装置及无线从装置的结构例的框图。

图13是示出实施方式2的令牌省略部生成主省略信息的处理的流程图。

图14是示出实施方式2的无线发送部接收到令牌帧时的处理的流程图。

图15是示出实施方式2的令牌生成部生成令牌帧的处理的流程图。

图16是示出在实施方式2的无线接收部中接收到存储有主省略信息的数据帧并发送令牌帧的处理的流程图。

图17是示出实施方式2的无线主装置省略令牌帧的发送，无线从装置生成令牌帧的处理的流程图。

图18是示出在实施方式2的产业用网络中，在无线主装置省略令牌帧的情况下各设备或者各装置之间发送和接收的帧的顺序图。

图19是示出构成实施方式3的无线通信系统的无线主装置及无线从装置的结构例的框图。

图20是示出实施方式3的令牌生成部生成令牌帧的处理的流程图。

图21是示出在实施方式3的无线接收部中接收到存储有从省略信息的数据帧并发送令牌帧的处理的流程图。

图22是示出实施方式3的令牌省略部生成从省略信息的处理的流程图。

图23是示出实施方式3的无线发送部接收到令牌帧时的处理的流程图。

图24是示出在实施方式3的产业用网络中，在无线主装置及无线从装置省略令牌帧的发送的情况下各设备或者各装置之间发送和接收的帧的顺序图。

图25是示出实施方式1～3的无线主装置或者无线从装置的无线通信部的硬件结构例的图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式的无线母站、无线子站、无线通信系统及无线通信方法进行详细说明。另外，本发明并不限于该实施方式。

实施方式1.

在本实施方式中，对在无线主装置中依照接收令牌帧的顺序执行轮询的方法进行说明。

图1是示出包含本发明的实施方式1的无线通信系统的产业用网络的结构例的图。产业用网络具有：作为产业用网络的控制器的产业用主设备N1；作为产业用网络中的各种IO设备、测定器等产业用从设备N101、N102、N103、…、N100+m；无线主装置N201，该无线主装置N201是作为与产业用主设备N1有线连接并与产业用从设备N101、N102、N103、…、N100+m侧进行无线通信的无线母站的无线通信装置；以及无线从装置N301、N302、N303、…、N300+m，该无线从装置N301、N302、N303、…、N300+m是作为以一对一的方式与产业用从设备N101、N102、N103、…、N100+m有线连接并与产业用主设备N1侧进行无线通信的无线子站的无线通信装置。

无线通信系统由无线主装置N201以及无线从装置N301、N302、N303、……、N300+m构成。在无线通信系统中，在与1个产业用主设备N1连接的无线主装置N201和与m个产业用从设备N101、N102、N103、……、N100+m连接的无线从装置N301、N302、N303、……、N300+m之间，利用无线通信进行以往的以固定周期进行的控制通信。

图2是示出在实施方式1中从图1的产业用网络的结构例中去除了无线通信系统的基于有线通信的产业用网络的结构例的图。产业用主设备N1和产业用从设备N101、N102、N103、……、N100+m在以固定周期进行的控制通信之间相互协作地进行动作。在此，连接拓扑是菊花链(Daisy Chain)，但这只是一例，也可以是星形、总线形式、环形结构。如图1所示，在本发明的实施方式中应用的无线化后的无线通信系统中的拓扑为树型，但不限于此。

图3是示出实施方式1的产业用网络的协议栈的图。有线侧在物理层及数据链路层中采用以太网，在网络层中采用令牌传递方式。另外，无线侧在物理层中采用IEEE802.11a/b/g/n/ac等标准规格，在数据链路层中采用在IEEE802.11中所示的标准规格以及后面将说明的本发明的步骤。在无线侧，在网络层中，与有线侧一样采用令牌传递方式。在图1及图2中，作为从设备的产业用从设备N101、N102、N103、……、N100+m和作为主设备的产业用主设备N1采用令牌传递方式进行数据的收发。

下面，对无线主装置N201及无线从装置N301、N302、N303、……、N300+m的结构进行说明。图4是示出构成实施方式1的无线通信系统30的无线主装置N201及无线从装置N301的结构例的框图。由于无线从装置N301、N302、N303、……、N300+m是同样的结构，因此，在此使用无线从装置N301进行说明。

在产业用网络中，设产业用主设备N1与无线主装置N201之间的有线连接的区间为有线区间S1。此外，设无线主装置N201与无线从装置N301、N302、N303、……、N300+m之间的无线连接的区间为无线区间S2。此外，设无线从装置N301、N302、N303、……、N300+m与产业用从设备N101、N102、N103、……、N100+m之间的有线连接的区间为有线区间S3。另外，假设有线区间S1、S3与无线区间S2相比足够高速。例如，有线区间S1、S3的数据传输速率为1Gbps，无线区间S2的数据传输速率为1Mbps～100Mbps。

无线主装置N201具有：有线通信部11，其与产业用主设备N1之间在有线区间S1内收发以往的产业用网络中的固定周期通信的信号；以及无线通信部12，其与无线从装置N301～N300+m之间在无线区间S2内进行无线信号的收发。具体地讲，有线通信部11在与产业用主设备N1之间收发数据帧及令牌帧等。无线通信部12具有无线发送部13、巡回路径信息保存部14和无线接收部15。无线发送部13将从有线通信部11输入的来自产业用主设备N1的信号变成无线信号，经由无线区间S2发送给无线从装置N301～N300+m。具体地讲，无线发送部13将数据帧及令牌帧等经由无线区间S2发送给无线从装置N301～N300+m。巡回路径信息保存部14保存令牌巡回路径信息，该令牌巡回路径示出了在产业用网络中产业用从设备N101、N102、N103、……、N100+m以及产业用主设备N1接收令牌帧的顺序。无线接收部15经由无线区间S2从无线从装置N301～N300+m接收无线信号，将接收到的无线信号向有线通信部11输出。另外，关于巡回路径信息保存部14，也可以构成为包含在无线发送部13的内部。

无线发送部13根据在巡回路径信息保存部14中保存的令牌巡回路径信息，依照产业用从设备接收令牌帧的顺序，对与符合该顺序的产业用从设备连接的无线从装置执行无线通信的轮询。具体地讲，无线发送部13向作为收件方的无线从装置发送轮询帧。图5是示出实施方式1的无线发送部13进行轮询的动作的流程图。无线发送部13读出由巡回路径信息保存部14保存的令牌巡回路径信息(步骤ST1)，根据所读出的令牌巡回路径信息，依照产业用从设备接收令牌帧的顺序，对与符合该顺序的产业用从设备连接的无线从装置执行无线通信的轮询(步骤ST2)。另外，无线发送部13在根据令牌巡回路径信息执行轮询时，通过将从与无线主装置N201连接的产业用主设备N1接收到的令牌帧作为触发，能够取得发送令牌帧的定时和执行轮询的定时之间的同步。例如，假设令牌巡回路径的顺序是产业用主设备N1、产业用从设备N102、产业用从设备N101、产业用从设备N103的顺序，然后返回到产业用主设备N1。无线发送部13在从产业用主设备N1接收到发给产业用从设备N102的令牌帧时，发送发给产业用从设备N102的令牌帧。无线发送部13在发送发给产业用从设备N102的令牌帧后，根据令牌巡回路径信息，对与产业用从设备N102连接的无线从装置N302执行轮询。即，无线发送部13从与产业用从设备N102连接的无线从装置N302开始轮询。由此，在无线发送部13中能够取得发送令牌帧的定时和执行轮询的定时之间的同步。并且，无线发送部13通过每当从与无线主装置N201连接的产业用主设备N1接收到令牌帧时就进行上述处理，能够取得发送令牌帧的定时和执行轮询的定时之间的同步，而且在当发送令牌帧的定时与执行轮询的定时之间产生偏差的情况下，能够避免偏差累计而增大的问题。这对于以后的说明也一样。

关于在巡回路径信息保存部14中取得令牌巡回路径信息的方法，例如可以在产业用网络的初始设定时由管理员等手动地对巡回路径信息保存部14设定令牌巡回路径信息，也可以是巡回路径信息保存部14自动学习在产业用网络中传输的令牌帧的收件方的顺序来取得令牌巡回路径信息。通常，当在多个装置之间收发令牌帧的情况下，各装置依序接收令牌帧。因此，在巡回路径信息保存部14中，通过确认利用令牌帧的收件方指定的装置，无需手动操作，即能够自动地学习来取得装置接收令牌帧的顺序即令牌巡回路径的信息。图6是示出实施方式1的直到巡回路径信息保存部14保存令牌巡回路径信息为止的动作的流程图。巡回路径信息保存部14根据前述的管理员进行的设定、或者通过自动地学习在产业用网络中传输的令牌帧的收件方的顺序，取得令牌巡回路径信息(ST11)，将所取得的令牌巡回路径信息存储在内置的存储部中进行保存(ST12)。

无线从装置N301具有：有线通信部21，其与产业用从设备N101之间在有线区间S3内收发以往的产业用网络中的固定周期通信的信号；以及无线通信部22，其与无线主装置N201之间在无线区间S2内进行无线信号的收发。具体地讲，有线通信部21与产业用从设备N101之间收发数据帧及令牌帧等。无线通信部22具有无线发送部23和无线接收部24。无线发送部23将从有线通信部21输入的来自产业用从设备N101的信号变成无线信号，经由无线区间S2发送给无线主装置N201。具体地讲，无线发送部23将数据帧及令牌帧等经由无线区间S2发送给无线主装置N201。无线接收部24经由无线区间S2从无线主装置N201接收无线信号，并将接收到的无线信号向有线通信部21输出。

无线接收部24判定来自无线主装置N201的轮询是否是发给本装置的轮询。在是发给本装置的轮询的情况下，无线发送部23在保有能够发送的数据的情况下，向无线主装置N201发送包含能够发送的数据的数据帧，在未保有能够发送的数据的情况下，通知无线主装置N201没有数据的情况。另外，在无线从装置N301中，在从无线主装置N201接收到发给其它无线从装置的轮询帧的情况下，不做任何处理即结束处理。图7是示出实施方式1的无线接收部24的轮询的判定动作的流程图。无线接收部24在来自无线主装置N201的轮询是发给本装置的轮询的情况下(步骤ST21：是)，通知无线发送部23是发给本装置的(步骤ST22)，在来自无线主装置N201的轮询是发给其它无线从装置的情况下(步骤ST21：否)，不做任何处理即结束处理。图8是示出实施方式1的无线发送部23针对轮询的动作的流程图。无线发送部23在从无线接收部24接收到是发给本装置的通知时(步骤ST31)，确认是否保有能够发送的数据(步骤ST32)。无线发送部23在保有能够发送的数据的情况下(步骤ST32：是)，向无线主装置N201发送包含能够发送的数据的数据帧，在未保有能够发送的数据的情况下(步骤ST32：否)，通知无线主装置N201没有数据(步骤ST34)。

下面，对在包含无线通信系统的产业用网络中，无线主装置N201执行轮询、无线从装置N301进行应答的无线通信方法进行说明。图9是示出实施方式1的无线主装置N201执行轮询、无线从装置N301进行应答的处理的流程图。步骤S11～S12的处理是无线主装置N201的处理，步骤S13～S16的处理是无线从装置N301的处理。

首先，在无线主装置N201中，巡回路径信息保存部14取得令牌巡回路径信息(步骤S11)。关于在巡回路径信息保存部14中取得令牌巡回路径信息的方法如前面所述。在无线主装置N201中，根据由巡回路径信息保存部14保存的令牌巡回路径信息，无线发送部13依照产业用从设备接收令牌帧的顺序，对与符合该顺序的产业用从设备连接的无线从装置执行无线通信的轮询(步骤S12)。

在无线从装置N301中，无线接收部24判定来自无线主装置N201的轮询是否是发给本装置的轮询(步骤S13)。在不是发给本装置的轮询的情况下(步骤S13：否)，在无线从装置N301中结束处理。在是发给本装置的轮询的情况下(步骤S13：是)，即接收到发给本装置的轮询帧的情况下，无线发送部23确认是否保有能够向无线主装置N201发送的数据(S14)。在保有能够发送的数据的情况下(步骤S14：是)，无线发送部23向无线主装置N201发送包含上述的能够发送的数据的数据帧(S15)。在未保有能够发送的数据帧的情况下(步骤S14：否)，无线发送部23通知无线主装置N201没有数据(步骤S16)。

在此，对如本实施方式这样，无线主装置N201在根据令牌巡回路径、依照接收令牌帧的顺序对与接收令牌帧的产业用从设备连接的无线从装置执行轮询的情况、和不考虑令牌巡回路径即执行轮询的情况下，在产业用网络的所有设备中进行数据发送的通信周期的长度的差异进行说明。

图10是示出在作为比较例的产业用网络中，在不考虑令牌巡回路径的顺序就执行轮询的情况下，在各设备或者各装置之间收发的帧的顺序图。作为一例，假设无线从装置及产业用从设备的数量是3个。另外，为了便于说明，使用赋予了与实施方式1相同的标号的产业用主设备N1、无线主装置N201、无线从装置N301、N302、N303、及产业用从设备N101、N102、N103进行说明。但是，假设在无线主装置N201中不使用巡回路径信息保存部14的功能。

首先，产业用主设备N1向无线主装置N201发送数据帧(步骤S101)，并向无线主装置N201发送以产业用从设备N102为收件方的令牌帧(步骤S102)。

无线主装置N201向无线从装置N301～N303发送从产业用主设备N1接收到的数据帧(步骤S103)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201接收到的数据帧(步骤S104)。另外，无线主装置N201向无线从装置N301～N303发送从产业用主设备N1接收到的以产业用从设备N102为收件方的令牌帧(步骤S105)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103，发送从无线主装置N201接收到的以产业用从设备N102为收件方的令牌帧(步骤S106)。

在接收到发给本装置的令牌帧时，产业用从设备N102向无线从装置N302发送数据帧(步骤S107)，向无线从装置N302发送以产业用从设备N101为收件方的令牌帧(步骤S108)。

无线主装置N201执行对无线从装置N301的轮询(步骤S109)。无线从装置N301由于未保有能够发送的数据，因而通知无线主装置N201没有数据(步骤S110)。另外，在无线从装置N302、N303中，可以认为实际上也从无线主装置N201接收到轮询帧。但是，如前面所述，无线从装置N302、N303在不是发给本装置的轮询时不做任何处理。因此，在顺序图中，为了使记述简洁，对于无线主装置N201执行轮询的情况，记述了表示仅对收件方的无线从装置执行轮询的箭头。这对于下文也一样。

接着，无线主装置N201执行对无线从装置N302的轮询(步骤S111)。无线从装置N302从产业用从设备N102接收数据帧(步骤S107)，由于保有能够发送的数据，因而向无线主装置N201发送数据帧(步骤S112)。

无线主装置N201向产业用主设备N1及无线从装置N301～N303发送从无线从装置N302接收到的数据帧(步骤S113、S114)。在所接收到的数据帧的收件方不限于产业用主设备N1的情况下，例如在广播、多播或者除产业用主设备N1以外的组播通信的情况下，无线主装置N201将所接收到的数据帧向无线从装置N301～N303发送。这对于下文也一样。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201接收到的数据帧(步骤S115)。另外，无线从装置N302在此向无线主装置N201仅发送一次数据帧，但这仅是一例，在从产业用从设备N102接收到的数据帧的数据尺寸较大的情况下，多次向无线主装置N201发送数据帧。这对于下文也一样。

无线主装置N201执行对无线从装置N302的轮询(步骤S116)。无线从装置N302在发送数据帧后，从产业用从设备N102接收到令牌帧(步骤S108)，因而向无线主装置N201发送以产业用从设备N101为收件方的令牌帧(步骤S117)。

无线主装置N201向产业用主设备N1及无线从装置N301～N303发送、从无线从装置N302接收到的以产业用从设备N101为收件方的令牌帧(步骤S118、S119)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送、从无线主装置N201接收到的以产业用从设备N101为收件方的令牌帧(步骤S120)。

在接收到发给本装置的令牌帧时，产业用从设备N101向无线从装置N301发送数据帧(步骤S121)，向无线从装置N301发送以产业用从设备N103为收件方的令牌帧(步骤S122)。

接着，无线主装置N201执行对无线从装置N303的轮询(步骤S123)。无线从装置N303由于未保有能够发送的数据，因而通知无线主装置N201没有数据(步骤S124)。

接着，无线主装置N201执行对无线从装置N301的轮询(步骤S125)。无线从装置N301从产业用从设备N101接收数据帧(步骤S121)，由于保有能够发送的数据，因而向无线主装置N201发送数据帧(步骤S126)。

无线主装置N201向产业用主设备N1及无线从装置N301～N303发送从无线从装置N301接收到的数据帧(步骤S127、S128)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201接收到的数据帧(步骤S129)。

无线主装置N201执行对无线从装置N301的轮询(步骤S130)。无线从装置N301从产业用从设备N101接收到令牌帧(步骤S122)，因而向无线主装置N201发送以产业用从设备N103为收件方的令牌帧(步骤S131)。

无线主装置N201向产业用主设备N1及无线从装置N301～N303发送、从无线从装置N301接收到的以产业用从设备N103为收件方的令牌帧(步骤S132、S133)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送、从无线主装置N201接收到的以产业用从设备N103为收件方的令牌帧(步骤S134)。

在接收到发给本装置的令牌帧时，产业用从设备N103向无线从装置N303发送数据帧(步骤S135)，向无线从装置N303发送以产业用主设备N1为收件方的令牌帧(步骤S136)。

接着，无线主装置N201执行对无线从装置N302的轮询(步骤S137)。无线从装置N302由于未保有能够发送的数据，因而通知无线主装置N201没有数据(步骤S138)。

接着，无线主装置N201执行对无线从装置N303的轮询(步骤S139)。无线从装置N303从产业用从设备N103接收数据帧(步骤S135)，由于保有能够发送的数据，因而向无线主装置N201发送数据帧(步骤S140)。

无线主装置N201向产业用主设备N1及无线从装置N301～N303发送从无线从装置N303接收到的数据帧(步骤S141、S142)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201接收到的数据帧(步骤S143)。

无线主装置N201执行对无线从装置N303的轮询(步骤S144)。无线从装置N303从产业用从设备N103接收到令牌帧(步骤S136)，因而向无线主装置N201发送以产业用主设备N1为收件方的令牌帧(步骤S145)。

无线主装置N201向产业用主设备N1及无线从装置N301～N303发送、从无线从装置N303接收到的以产业用主设备N1为收件方的令牌帧(步骤S146、S147)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送、以产业用主设备N1为收件方的令牌帧(步骤S148)。

并且，产业用主设备N1向无线主装置N201发送数据帧(步骤S101)，并发送以产业用从设备N102为收件方的令牌帧(步骤S102)。以后的处理如前面所述。

这样，接收令牌帧的顺序即令牌巡回路径是产业用主设备N1、产业用从设备N102、产业用从设备N101、产业用从设备N103。另一方面，无线主装置N201执行轮询的顺序是无线从装置N301、无线从装置N302、无线从装置N303。在无线主装置N201中，即使对与未接收到令牌帧的产业用从设备连接的无线从装置执行轮询，由于被通知没有数据，因而也是徒劳的处理。因此，导致无线主装置N201执行轮询、直到所有的无线从装置此处指无线从装置N301～N303结束数据的发送为止的通信周期变长。

图11是示出在实施方式1的产业用网络中，在根据令牌巡回路径的顺序执行轮询的情况下，在各设备或者各装置之间收发的帧的顺序图。与图10一样，使用产业用主设备N1、无线主装置N201、无线从装置N301、N302、N303、及产业用从设备N101、N102、N103进行说明。在此，无线主装置N201使用巡回路径信息保存部14的功能。并且，设为巡回路径信息保存部14已经保存了令牌巡回路径信息。在本实施方式中，接收令牌帧的顺序即令牌巡回路径信息具体地讲，是示出产业用主设备N1、产业用从设备N102、产业用从设备N101、产业用从设备N103的顺序，并示出然后返回到产业用主设备N1的信息。接收利用令牌巡回路径信息示出的令牌帧的顺序与图10所示的顺序图的情况相同。

首先，产业用主设备N1向无线主装置N201发送数据帧(步骤S201)，并发送以产业用从设备N102为收件方的令牌帧(步骤S202)。

无线主装置N201向无线从装置N301～N303发送从产业用主设备N1接收到的数据帧(步骤S203)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201接收到的数据帧(步骤S204)。另外，无线主装置N201向无线从装置N301～N303发送从产业用主设备N1接收到的以产业用从设备N102为收件方的令牌帧(步骤S205)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送、从无线主装置N201接收到的以产业用从设备N102为收件方的令牌帧(步骤S206)。

在接收到发给本装置的令牌帧时，产业用从设备N102向无线从装置N302发送数据帧(步骤S207)，向无线从装置N302发送以产业用从设备N101为收件方的令牌帧(步骤S208)。

在无线主装置N201中，无线发送部13根据巡回路径信息保存部14保存的令牌巡回路径信息，对与在本装置之后接收到令牌帧的产业用从设备N102连接的无线从装置N302执行轮询(步骤S209)。无线从装置N302从产业用从设备N102接收数据帧(步骤S207)，由于保有能够发送的数据，因而向无线主装置N201发送数据帧(步骤S210)。

无线主装置N201向产业用主设备N1及无线从装置N301～N303发送从无线从装置N302接收到的数据帧(步骤S211、S212)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201接收到的数据帧(步骤S213)。

无线主装置N201执行对无线从装置N302的轮询(步骤S214)。无线从装置N302从产业用从设备N102接收令牌帧(步骤S208)，因而向无线主装置N201发送以产业用从设备N101为收件方的令牌帧(步骤S215)。

无线主装置N201向产业用主设备N1及无线从装置N301～N303发送、从无线从装置N302接收到的以产业用从设备N101为收件方的令牌帧(步骤S216、S217)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送、从无线主装置N201接收到的以产业用从设备N101为收件方的令牌帧(步骤S218)。

在接收到发给本装置的令牌帧时，产业用从设备N101向无线从装置N301发送数据帧(步骤S219)，向无线从装置N301发送以产业用从设备N103为收件方的令牌帧(步骤S220)。

接着，在无线主装置N201中，无线发送部13根据巡回路径信息保存部14保存的令牌巡回路径信息，对与接下来接收令牌帧的产业用从设备N101连接的无线从装置N301执行轮询(步骤S221)。无线从装置N301从产业用从设备N101接收数据帧(步骤S219)，由于保有能够发送的数据，因而向无线主装置N201发送数据帧(步骤S222)。

无线主装置N201向产业用主设备N1及无线从装置N301～N303发送从无线从装置N301接收到的数据帧(步骤S223、S224)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201接收到的数据帧(步骤S225)。

无线主装置N201执行对无线从装置N301的轮询(步骤S226)。无线从装置N301从产业用从设备N101接收令牌帧(步骤S220)，因而向无线主装置N201发送以产业用从设备N103为收件方的令牌帧(步骤S227)。

无线主装置N201向产业用主设备N1及无线从装置N301～N303发送、从无线从装置N301接收到的以产业用从设备N103为收件方的令牌帧(步骤S228、S229)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送、从无线主装置N201接收到的以产业用从设备N103为收件方的令牌帧(步骤S230)。

在接收到发给本装置的令牌帧时，产业用从设备N103向无线从装置N303发送数据帧(步骤S231)，向无线从装置N303发送以产业用主设备N1为收件方的令牌帧(步骤S232)。

接着，在无线主装置N201中，无线发送部13根据巡回路径信息保存部14保存的令牌巡回路径信息，对与接下来接收令牌帧的产业用从设备N103连接的无线从装置N303执行轮询(步骤S233)。无线从装置N303从产业用从设备N103接收数据帧(步骤S231)，由于保有能够发送的数据，因而向无线主装置N201发送数据帧(步骤S234)。

无线主装置N201向产业用主设备N1及无线从装置N301～N303发送从无线从装置N303接收到的数据帧(步骤S235、S236)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201接收到的数据帧(步骤S237)。

无线主装置N201执行对无线从装置N303的轮询(步骤S238)。无线从装置N303从产业用从设备N103接收令牌帧(步骤S232)，因而向无线主装置N201发送以产业用主设备N1为收件方的令牌帧(步骤S239)。

无线主装置N201向产业用主设备N1及无线从装置N301～N303发送、从无线从装置N303接收到的以产业用主设备N1为收件方的令牌帧(步骤S240、S241)。无线从装置N301～N303向所连接的产业用从设备N101～N103发送、从无线主装置N201接收到的以产业用主设备N1为收件方的令牌帧(步骤S242)。

并且，产业用主设备N1向无线主装置N201发送数据帧(步骤S201)，并发送以产业用从设备N102为收件方的令牌帧(步骤S202)。以后的处理如前面所述。

在无线主装置N201中，无线发送部13根据巡回路径信息保存部14保存的令牌巡回路径信息，依照产业用从设备接收令牌帧的顺序，对与符合该顺序的产业用从设备连接的无线从装置执行无线通信的轮询。在无线主装置N201中，对与未接收到令牌帧的产业用从设备连接的无线从装置不执行轮询，由此避免无用的处理而提高通信效率，与图10所示的处理相比，能够缩短通信周期，并且能够将图11所示的通信周期设为固定周期。

如以上说明的那样，根据本实施方式，在一个产业用主设备与一个或者多个产业用从设备之间按照通信周期进行通信的通信网络中、与产业用主设备连接的无线主装置和与产业用从设备一对一连接且数量与产业用从设备相同的无线从装置进行无线通信的无线通信系统中，该无线主装置在决定作为下位网络的无线通信的区间中的轮询顺序时，考虑作为上位网络的令牌传递方式的令牌顺序对无线从装置执行轮询。由此，发挥如下效果：防止对未保有能够发送的数据的无线从装置执行轮询而产生无效的处理，一并实现较高的可靠性和较高的通信效率，缩短以固定周期进行的控制通信的通信周期，能够有效利用频率资源。

另外，在无线通信的区间中的轮询顺序和令牌传递方式中的令牌顺序没有关系的情况下，产业用网络的通信周期不确定，但是通过使轮询顺序与令牌顺序一致，发挥了容易掌握通信周期的效果。

另外，在本实施方式中，对无线主装置N201与一个产业用主设备N1连接、无线从装置N301、N302、N303、……、N300+m与产业用从设备N101、N102、N103、……、N100+m一对一连接的情况进行了说明，但不限于此。根据产业用网络的结构，也可以是，无线主装置N201与属于不同的产业用网络的多个产业用主设备N1连接。另外，也可以是，在无线从装置N301、N302、N303、……、N300+m中，一个无线从装置与多个产业用从设备连接。这对于以后的实施方式也一样。

实施方式2.

在本实施方式中，对在无线主装置中省略令牌帧的发送的方法进行说明。

图12是示出构成实施方式2的无线通信系统30a的无线主装置N201a及无线从装置N301a的结构例的框图。在实施方式2中，产业用网络的结构是将图1中的无线主装置N201置换为无线主装置N201a、将无线从装置N301、N302、N303、……、N300+m置换为无线从装置N301a、N302a、N303a、……、N(300+m)a。另外，在实施方式2中，无线通信系统由无线主装置N201a及无线从装置N301a、N302a、N303a、……、N(300+m)a构成。无线从装置N301a、N302a、N303a、……、N(300+m)a是相同的结构，因而在此使用无线从装置N301a进行说明。

无线主装置N201a具有有线通信部11和无线通信部12a，无线通信部12a与无线从装置N301a～N(300+m)a之间在无线区间S2内进行无线信号的收发。无线通信部12a具有无线发送部13a、巡回路径信息保存部14、令牌省略部16和无线接收部15。

当在无线发送部13a中经由有线通信部11从产业用主设备N1接收令牌帧且存在针对无线从装置N301a、N302a、N303a、……、N(300+m)a的未发送的数据帧的情况下，令牌省略部16生成表示省略从无线主装置N201a发送令牌帧的主省略信息。图13是示出实施方式2的令牌省略部16生成主省略信息的处理的流程图。令牌省略部16在从接收到令牌帧的无线发送部13a接收到存在未发送的数据帧的通知时(步骤ST41)，生成主省略信息(步骤ST42)，将所生成的主省略信息向无线发送部13a输出(步骤ST43)。

无线发送部13a在无线发送部13的功能基础上，还在向无线区间S2多次发送数据帧的情况下，将由令牌省略部16生成的主省略信息存储在最后发送的数据帧中进行发送。无线发送部13a将主省略信息存储在最后的数据帧的头或者有效载荷部分中进行发送。主省略信息例如通过预先在构成无线通信系统30a的无线主装置N201a及无线从装置N301a～N(300+m)a中进行定义，而能够用“0”或者“1”等形式的信息进行表示。图14是示出实施方式2的无线发送部13a接收到令牌帧时的处理的流程图。无线发送部13a在经由有线通信部11从产业用主设备N1接收到令牌帧时(步骤ST51)，当存在未发送的数据帧的情况下(步骤ST52：是)，通知令牌省略部16存在未发送的数据帧的情况(步骤ST53)，从令牌省略部16取得主省略信息(步骤ST54)，将主省略信息存储在最后发送的数据帧中进行发送(步骤ST55)。无线发送部13a在没有未发送的数据帧的情况下(步骤ST52：否)，在数据帧之外发送令牌帧(步骤ST56)。

另外，关于巡回路径信息保存部14及令牌省略部16，也可以设于无线发送部13a的内部。

无线从装置N301a具有有线通信部21和无线通信部22a，无线通信部22a与无线主装置N201a之间在无线区间S2内进行无线信号的收发。无线通信部22a具有无线发送部23、无线接收部24a和令牌生成部25。

令牌生成部25保存令牌巡回路径信息，当在由无线接收部24a接收到的来自无线主装置N201a的数据帧中存储有主省略信息的情况下，根据令牌巡回路径信息生成无线主装置N201a省略发送的令牌帧。令牌巡回路径信息与在实施方式1中由巡回路径信息保存部14保存的信息相同。

关于在令牌生成部25中取得令牌巡回路径信息的方法，可以与巡回路径信息保存部14一样，在产业用网络的初始设定时由管理员等手动对令牌生成部25设定令牌巡回路径信息，也可以由令牌生成部25自动学习在产业用网络中传输的令牌帧的收件方的顺序而取得令牌巡回路径信息。另外，当在令牌生成部25中自动学习在产业用网络中传输的令牌帧的收件方的顺序的情况下，直到学习结束为止，令牌生成部25不能生成令牌帧。因此，例如在产业用网络的运用开始后，将规定的固定期间设为令牌生成部25的学习期间，无线主装置N201a不省略令牌帧的发送。图15是示出实施方式2的令牌生成部25生成令牌帧的处理的流程图。令牌生成部25根据前述的管理员进行的设定或者通过自动学习在产业用网络中传输的令牌帧的收件方的顺序，来取得令牌巡回路径信息(步骤ST61)，将所取得的令牌巡回路径信息存储在内置的存储部中进行保存(步骤ST62)。令牌生成部25在从接收到数据帧的无线接收部24a接收到存储有主省略信息的通知时(步骤ST63)，根据令牌巡回路径信息生成令牌帧(步骤ST64)，将所生成的令牌帧向无线接收部24a输出(步骤ST65)。另外，在令牌生成部25中，仅第一次时进行步骤ST61～ST62的处理，在已经保存令牌巡回路径信息的情况下，省略步骤ST61～ST62的处理。

无线接收部24a在从无线主装置N201a接收到存储有主省略信息的数据帧时，从数据帧中取出主省略信息，将被取出主省略信息后的数据帧经由有线通信部21向产业用从设备N101发送。然后，无线接收部24a将由令牌生成部25生成的令牌帧经由有线通信部21向产业用从设备N101发送。无线接收部24a对于数据帧，也可以不取出主省略信息就向产业用从设备N101发送。图16是示出在实施方式2的无线接收部24a中接收存储有主省略信息的数据帧并发送令牌帧的处理的流程图。无线接收部24a在从无线主装置N201a接收到存储有主省略信息的数据帧时(步骤ST71)，通知令牌生成部25存储有主省略信息(步骤ST72)，从令牌生成部25取得令牌帧(步骤ST73)，并发送所取得的令牌帧(步骤ST74)。

另外，关于令牌生成部25，也可以设于无线接收部24a的内部。

下面，对在包含无线通信系统的产业用网络中，无线主装置N201a省略令牌帧的发送、无线从装置N301a生成令牌帧的无线通信方法进行说明。图17是示出实施方式2的无线主装置N201a省略令牌帧的发送、无线从装置N301a生成令牌帧的处理的流程图。步骤S21～S24及S29的处理是无线主装置N201a的处理，步骤S25～S28及S30的处理是无线从装置N301a的处理。在此，假设在令牌生成部25中已经由管理员等设定了令牌巡回路径信息。

首先，在无线主装置N201a中，无线通信部12a经由有线通信部11从产业用主设备N1接收令牌帧(步骤S21)。在无线通信部12a中，令牌省略部16确认在无线发送部13a中是否存在针对无线从装置N301a的未发送的数据帧(步骤S22)。

在存在未发送的数据帧的情况下(步骤S22：是)，令牌省略部16生成主省略信息(步骤S23)。无线发送部13a将主省略信息存储在向无线从装置N301a发送的数据帧中最后的数据帧中，向无线从装置N301a发送(步骤S24)。

在无线从装置N301a中，无线接收部24a从无线主装置N201a接收存储有主省略信息的数据帧(步骤S25)。由于在由无线接收部24a接收到的数据帧中存储有主省略信息，因而令牌生成部25根据令牌巡回路径信息生成针对产业用从设备N101的令牌帧(步骤S26)。

无线接收部24a将取出主省略信息后的数据帧经由有线通信部21向产业用从设备N101发送(步骤S27)，将由令牌生成部25生成的令牌帧经由有线通信部21向产业用从设备N101发送(步骤S28)。

另外，在无线主装置N201a中，当在无线发送部13a中没有针对无线从装置N301a的未发送的数据帧的情况下(步骤S22：否)，无线发送部13a将来自产业用主设备N1的令牌帧向无线从装置N301a发送(步骤S29)。在无线从装置N301a中，无线接收部24a在接收到令牌帧时(步骤S30)，将令牌帧经由有线通信部21向产业用从设备N101发送(步骤S28)。

在此，对如本实施方式这样无线主装置N201a省略令牌帧的发送的情况、和如实施方式1那样不省略令牌帧的发送的情况下，产业用网络的所有设备进行数据的发送的通信周期的差异进行说明。

图18是示出在实施方式2的产业用网络中，在无线主装置N201a省略令牌帧的发送的情况下，在各设备或者各装置之间收发的帧的顺序图。使用产业用主设备N1、无线主装置N201a、无线从装置N301a、N302a、N303a、及产业用从设备N101、N102、N103进行说明。假设无线从装置N301a～N303a的令牌生成部25已经保存了令牌巡回路径信息。在本实施方式中接收令牌帧的顺序即令牌巡回路径信息，与实施方式1一样是示出产业用主设备N1、产业用从设备N102、产业用从设备N101、产业用从设备N103的顺序并示出然后返回到产业用主设备N1的信息。

首先，产业用主设备N1向无线主装置N201a发送数据帧(步骤S301)，并发送以产业用从设备N102为收件方的令牌帧(步骤S302)。

在无线主装置N201a中，无线发送部13a向无线从装置N301a～N303a发送数据帧(步骤S303)。此时，在无线主装置N201a中，令牌省略部16生成主省略信息，无线发送部13a将主省略信息存储在向无线从装置N301a～N303a发送的数据帧中的最后的数据帧中并向无线从装置N301a～N303a进行发送。

无线从装置N301a～N303a向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201a接收到的数据帧(步骤S304)。在无线从装置N301a～N303a的无线接收部24a中，在向产业用从设备N101～N103发送数据帧时，既可以从数据帧中取出主省略信息后进行发送，也可以在存储有主省略信息的状态下进行发送。这对于以后也一样。

此时，在无线从装置N301a～N303a中，由于在无线接收部24a中接收到存储有主省略信息的数据帧，因而令牌生成部25根据令牌巡回路径信息生成令牌帧。在无线从装置N301a～N303a中，由于在从无线主装置N201a接收到的数据帧中存储有主省略信息，因而令牌生成部25能够判断为与无线主装置N201a连接的产业用主设备N1已接收到令牌帧。如前面所述，令牌巡回路径的顺序是，在产业用主设备N1的后面是产业用从设备N102。因此，令牌生成部25根据令牌巡回路径信息生成以产业用从设备N102为收件方的令牌帧。

在无线从装置N301a～N303a中，无线接收部24a将由令牌生成部25生成的以产业用从设备N102为收件方的令牌帧，向所连接的产业用从设备N101～N103进行发送(步骤S305)。

以后的步骤S306～S341的各个处理与在实施方式1的图11的顺序图中示出的步骤S207～S242的各个处理相同，因而省略说明。

在无线主装置N201a中，在无线发送部13a多次发送数据帧的情况下，将由令牌省略部16生成的主省略信息存储在最后发送的数据帧中进行发送。在无线从装置N301a～N303a中，令牌生成部25生成在无线主装置N201a中被省略发送的令牌帧，向产业用从设备N101～N103进行发送。其结果是，对比实施方式2的图18的顺序图和实施方式1的图11的顺序图，在实施方式2中能够比实施方式1更加缩短通信周期。

如以上说明的那样，根据本实施方式，在一个产业用主设备与一个或者多个产业用从设备之间按照通信周期进行通信的通信网络中、与产业用主设备连接的无线主装置和与产业用从设备一对一连接且数量与产业用从设备相同的无线从装置进行无线通信的无线通信系统中，无线主装置在以无线方式发送令牌帧时，当在无线区间内存在未发送的数据帧的情况下，在发送最后的数据帧时存储表示省略令牌帧的发送的主省略信息进行发送。无线从装置生成被省略发送的令牌帧并向产业用从设备进行发送。由此，发挥如下效果：缩短在通信频带比有线区间窄的无线区间中进行令牌帧的传递的时间，一并实现较高的可靠性和较高的通信效率，缩短以固定周期进行的控制通信的通信周期，能够有效利用频率资源。

实施方式3.

在实施方式2中，对在无线主装置中省略令牌帧的发送的方法进行了说明。在本实施方式中，对无线主装置以及在无线从装置中省略令牌帧的发送的方法进行说明。

图19是示出构成实施方式3的无线通信系统30b的无线主装置N201b及无线从装置N301b的结构例的框图。在实施方式3中，产业用网络的结构是将图1中的无线主装置N201置换为无线主装置N201b、将无线从装置N301、N302、N303、……、N300+m置换为无线从装置N301b、N302b、N303b、……、N(300+m)b。另外，在实施方式3中，无线通信系统由无线主装置N201b及无线从装置N301b、N302b、N303b、……、N(300+m)b构成。无线从装置N301b、N302b、N303b、……、N(300+m)b是相同的结构，因而在此使用无线从装置N301b进行说明。

无线主装置N201b具有有线通信部11和无线通信部12b，无线通信部12b与无线从装置N301b～N(300+m)b之间在无线区间S2内进行无线信号的收发。无线通信部12b具有无线发送部13a、巡回路径信息保存部14、令牌省略部16、无线接收部15a和令牌生成部17。

令牌生成部17当在由无线接收部15a接收到的来自无线从装置N301b～N303b的数据帧中存储有从省略信息的情况下，根据令牌巡回路径信息生成在无线从装置N301b～N303b中省略发送的令牌帧，该从省略信息表示将来自无线从装置N301b～N303b的令牌帧的发送省略。令牌巡回路径信息与在实施方式1中由巡回路径信息保存部14保存的信息相同。在无线主装置N201b中，令牌生成部17既可以保存令牌巡回路径信息，也可以不保存令牌巡回路径信息，而利用巡回路径信息保存部14保存的令牌巡回路径信息。

关于在令牌生成部17中取得令牌巡回路径信息的方法，可以与巡回路径信息保存部14一样，在产业用网络的初始设定时由管理员等手动对令牌生成部17设定令牌巡回路径信息，也可以由令牌生成部17自动学习在产业用网络中传输的令牌帧的收件方的顺序来取得令牌巡回路径信息。另外，当在令牌生成部17中自动学习在产业用网络中传输的令牌帧的收件方的顺序的情况下，直到训练结束为止，令牌生成部17不能生成令牌帧。因此，例如在产业用网络的运用开始后，将规定的固定期间设为令牌生成部17的学习期间，无线从装置N301b～N303b不进行令牌帧的发送的省略。图20是示出实施方式3的令牌生成部17生成令牌帧的处理的流程图。令牌生成部17根据前述的管理员进行的设定或者通过自动学习在产业用网络中传输的令牌帧的收件方的顺序，取得令牌巡回路径信息(步骤ST81)，将所取得的令牌巡回路径信息存储在内置的存储部中进行保存(步骤ST82)。令牌生成部17在从接收到数据帧的无线接收部15a接收到存储有从省略信息的通知时(步骤ST83)，根据令牌巡回路径信息生成令牌帧(步骤ST84)，将所生成的令牌帧向无线接收部15a输出(步骤ST85)。另外，在令牌生成部17中，仅第一次时进行步骤ST81～ST82的处理，在已经保存令牌巡回路径信息的情况下，省略步骤ST81～ST82的处理。另外，在令牌生成部17中，在利用巡回路径信息保存部14保存的令牌巡回路径信息的情况下，也可以从第一次就省略步骤ST81～ST82的处理。

无线接收部15a在从无线从装置N301b～N303b接收到存储有从省略信息的数据帧时，从数据帧中取出从省略信息，将被取出从省略信息后的数据帧经由有线通信部11向产业用主设备N1发送。然后，无线接收部15a将由令牌生成部17生成的令牌帧经由有线通信部11向产业用主设备N1发送。无线接收部15a对于数据帧，也可以不取出从省略信息就向产业用主设备N1进行发送。图21是示出在实施方式3的无线接收部15a中接收到存储有从省略信息的数据帧并发送令牌帧的处理的流程图。无线接收部15a在从无线从装置N301b～N303b接收到存储有从省略信息的数据帧时(步骤ST91)，通知令牌生成部17存储有从省略信息的情况(步骤ST92)，从令牌生成部17取得令牌帧(步骤ST93)，并发送所取得的令牌帧(步骤ST94)。

另外，关于令牌生成部17，也可以设于无线接收部15a的内部。

无线从装置N301b具有有线通信部21和无线通信部22b，无线通信部22b与无线主装置N201b之间在无线区间S2内进行无线信号的收发。无线通信部22b具有无线发送部23a、令牌省略部26、无线接收部24a和令牌生成部25。

令牌省略部26经由有线通信部21从产业用从设备N101接收令牌帧，当在无线发送部23a中存在针对无线区间S2的未发送的数据帧的情况下，生成表示将来自无线从装置N301b的令牌帧的发送省略的从省略信息。图22是示出实施方式3的令牌省略部26生成从省略信息的处理的流程图。令牌省略部26在从接收到令牌帧的无线发送部23a接收到存在未发送的数据帧的通知时(步骤ST101)，生成从省略信息(步骤ST102)，将所生成的从省略信息向无线发送部23a进行输出(步骤ST103)。

无线发送部23a在无线发送部13的功能基础上，还在向无线区间S2多次发送数据帧的情况下，将由令牌省略部26生成的从省略信息存储在最后发送的数据帧中进行发送。无线发送部23a将从省略信息存储在最后的数据帧的头或者有效载荷部分中进行发送。从省略信息例如通过预先在构成无线通信系统30b的无线主装置N201b及无线从装置N301b～N(300+m)b中进行定义，而能够用“0”或者“1”等形式的信息进行表示。图23是示出实施方式3的无线发送部23a接收到令牌帧时的处理的流程图。无线发送部23a在经由有线通信部21从产业用从设备N101接收令牌帧时(步骤ST111)，在存在未发送的数据帧的情况下(步骤ST112：是)，通知令牌省略部26存在未发送的数据帧的情况(步骤ST113)，从令牌省略部26取得从省略信息(步骤ST114)，将从省略信息存储在最后发送的数据帧中进行发送(步骤ST115)。无线发送部23a在没有未发送的数据帧的情况下(步骤ST112：否)，在数据帧之外发送令牌帧(步骤ST116)。

当在由无线接收部24a接收到的来自无线主装置N201b的数据帧中存储有主省略信息的情况下，令牌生成部25根据令牌巡回路径信息生成无线主装置N201b省略发送的令牌帧，该主省略信息表示将来自无线主装置N201b的令牌帧的发送省略。另外，当在从无线主装置N201b转发的来自无线从装置N301b～N303b的数据帧中存储有从省略信息的情况下，令牌生成部25根据令牌巡回路径信息生成无线从装置N301b～N303b省略发送的令牌帧，该从省略信息表示将来自无线从装置N301b～N303b的令牌帧的发送省略。令牌巡回路径信息与在实施方式1中由巡回路径信息保存部14保存的信息相同。

另外，关于令牌省略部26，也可以设于无线发送部23a的内部。

在包含本实施方式的无线通信系统的产业用网络中，无线从装置N301b省略令牌帧的发送、无线主装置N201b生成令牌帧的无线通信方法，与实施方式2的图17所示的流程图的各个处理相同，但是帧的流动方向成为相反方向。因此，省略详细的说明。

在此，对如本实施方式这样无线主装置N201b及无线从装置N301b～N303b省略令牌帧的发送时的通信周期进行说明。图24是示出在实施方式3的产业用网络中无线主装置N201b及无线从装置N301b～N303b省略令牌帧的情况下，在各设备或者各装置之间收发的帧的顺序图。使用产业用主设备N1、无线主装置N201b、无线从装置N301b、N302b、N303b、以及产业用从设备N101、N102、N103进行说明。假设无线主装置N201b的令牌生成部17已经保存有令牌巡回路径信息或者能够利用该信息。在本实施方式中，接收令牌帧的顺序即令牌巡回路径信息与实施方式1一样，是示出产业用主设备N1、产业用从设备N102、产业用从设备N101、产业用从设备N103的顺序并示出然后返回到产业用主设备N1的信息。

首先，产业用主设备N1向无线主装置N201b发送数据帧(步骤S401)，并发送以产业用从设备N102为收件方的令牌帧(步骤S402)。

在无线主装置N201b中，无线发送部13a向无线从装置N301b～N303b发送数据帧(步骤S403)。此时，在无线主装置N201b中，令牌省略部16生成主省略信息，无线发送部13a将主省略信息存储在向无线从装置N301b～N303b发送的数据帧中的最后的数据帧中，并向无线从装置N301b～N303b进行发送。

无线从装置N301b～N303b向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201b接收到的数据帧(步骤S404)。在无线从装置N301b～N303b的无线接收部24a中，在向产业用从设备N301～N303发送数据帧时，既可以从数据帧中取出主省略信息后进行发送，也可以在存储主省略信息的状态下进行发送。这对于以后也一样。

此时，在无线从装置N301b～N303b中，由于在无线接收部24a中接收到存储有主省略信息的数据帧，因而令牌生成部25根据令牌巡回路径信息生成令牌帧。在无线从装置N301b～N303b中，由于在从无线主装置N201b接收到的数据帧中存储有主省略信息，因而令牌生成部25能够判断为与无线主装置N201b连接的产业用主设备N1已接收到令牌帧。如前面所述，令牌巡回路径的顺序是，在产业用主设备N1的后面是产业用从设备N102。因此，令牌生成部25根据令牌巡回路径信息生成以产业用从设备N102为收件方的令牌帧。

在无线从装置N301b～N303b中，无线接收部24a将由令牌生成部25生成的以产业用从设备N102为收件方的令牌帧，向所连接的产业用从设备N101～N103进行发送(步骤S405)。

在接收到发给本装置的令牌帧时，产业用从设备N102向无线从装置N302b发送数据帧(步骤S406)，向无线从装置N302b发送以产业用从设备N101为收件方的令牌帧(步骤S407)。

在无线主装置N201b中，无线发送部13a根据巡回路径信息保存部14保存的令牌巡回路径信息，对与接在本装置之后接收到令牌帧的产业用从设备N102连接的无线从装置N302b执行轮询(步骤S408)。无线从装置N302b从产业用从设备N102接收数据帧(步骤S406)，由于保有能够发送的数据，因而向无线主装置N201b发送数据帧(步骤S409)。

此时，在无线从装置N302b中，令牌省略部26生成从省略信息，无线发送部23a将从省略信息存储在向无线主装置N201b发送的数据帧中的最后的数据帧中，向无线主装置N201b发送。

无线主装置N201b向产业用主设备N1及无线从装置N301b～N303b发送从无线从装置N302b接收到的数据帧(步骤S410、S412)。在无线主装置N201b的无线接收部15a中，在向产业用主设备N1发送数据帧时，既可以从数据帧中取出从省略信息后进行发送，也可以在存储从省略信息的状态下进行发送。这对于以后也一样。另外，在无线主装置N201b的无线接收部15a中，在向无线从装置N301b～N303b发送数据帧时，在将从省略信息存储于数据帧中的状态下进行发送。这对于以后也一样。

此时，在无线主装置N201b中，由于在无线接收部15a中接收到存储有从省略信息的数据帧，因而令牌生成部17根据令牌巡回路径信息生成令牌帧。在无线主装置N201b中，由于在从无线从装置N302b接收到的数据帧中存储有从省略信息，因而令牌生成部17能够判断为与无线从装置N302b连接的产业用从设备N102已接收到令牌帧。如前面所述，令牌巡回路径的顺序是，在产业用从设备N102的后面是产业用从设备N101。因此，令牌生成部17根据令牌巡回路径信息生成以产业用从设备N101为收件方的令牌帧。

在无线主装置N201b中，无线接收部15a将由令牌生成部17生成的以产业用从设备N101为收件方的令牌帧，向所连接的产业用主设备N1进行发送(步骤S411)。

无线从装置N301b～N303b向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201b接收到的数据帧(步骤S413)。此时，在无线从装置N301b～N303b中，由于在无线接收部24a中接收到存储有从省略信息的数据帧，因而令牌生成部25根据令牌巡回路径信息生成令牌帧。关于在令牌生成部25中生成以产业用从设备N101为收件方的令牌帧的方法，与前述的令牌生成部17相同。

在无线从装置N301b～N303b中，无线接收部24a将由令牌生成部25生成的以产业用从设备N101为收件方的令牌帧，向所连接的产业用从设备N101～N103发送(步骤S414)。

在接收到发给本装置的令牌帧时，产业用从设备N101向无线从装置N301b发送数据帧(步骤S415)，向无线从装置N301b发送以产业用从设备N103为收件方的令牌帧(步骤S416)。

在无线主装置N201b中，无线接收部15a从无线从装置N302b接收到存储有从省略信息的数据帧，因而判断为在无线从装置N302b中不存在保有的帧，无线从装置N302b通知无线发送部13a未保有帧。在无线主装置N201b中，无线发送部13a根据巡回路径信息保存部14保存的令牌巡回路径信息，对与下一个接收到令牌帧的产业用从设备N101连接的无线从装置N301b执行轮询(步骤S417)。无线从装置N301b从产业用从设备N101接收数据帧(步骤S415)，由于保有能够发送的数据，因而向无线主装置N201b发送数据帧(步骤S418)。

此时，在无线从装置N301b中，令牌省略部26生成从省略信息，无线发送部23a将从省略信息存储在向无线主装置N201b发送的数据帧中的最后的数据帧中，向无线主装置N201b发送。

无线主装置N201b向产业用主设备N1及无线从装置N301b～N303b发送从无线从装置N301b接收到的数据帧(步骤S419、S421)。此时，在无线主装置N201b中，由于在无线接收部15a中接收到存储有从省略信息的数据帧，因而令牌生成部17根据令牌巡回路径信息生成令牌帧。

在无线主装置N201b中，由于在从无线从装置N301b接收到的数据帧中存储有从省略信息，因而令牌生成部17能够判断为与无线从装置N301b连接的产业用从设备N101已接收到令牌帧。如前面所述，令牌巡回路径的顺序是，在产业用从设备N101的后面是产业用从设备N103。因此，令牌生成部17根据令牌巡回路径信息生成以产业用从设备N103为收件方的令牌帧。

在无线主装置N201b中，无线接收部15a将由令牌生成部17生成的以产业用从设备N103为收件方的令牌帧，向所连接的产业用主设备N1发送(步骤S420)。

无线从装置N301b～N303b向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201b接收到的数据帧(步骤S422)。此时，在无线从装置N301b～N303b中，由于在无线接收部24a中接收到存储有从省略信息的数据帧，因而令牌生成部25根据令牌巡回路径信息生成令牌帧。关于在令牌生成部25中生成以产业用从设备N103为收件方的令牌帧的方法，与前述的令牌生成部17相同。

在无线从装置N301b～N303b中，无线接收部24a将由令牌生成部25生成的以产业用从设备N103为收件方的令牌帧，向所连接的产业用从设备N101～N103发送(步骤S423)。

在接收到发给本装置的令牌帧时，产业用从设备N103向无线从装置N303b发送数据帧(步骤S424)，向无线从装置N303b发送以产业用主设备N1为收件方的令牌帧(步骤S425)。

在无线主装置N201b中，无线接收部15a从无线从装置N301b接收到存储有从省略信息的数据帧，因而判断为在无线从装置N301b中不存在保有的帧，无线从装置N301b通知无线发送部13a未保有帧的情况。在无线主装置N201b中，无线发送部13a根据巡回路径信息保存部14保存的令牌巡回路径信息，对与下一个接收到令牌帧的产业用从设备N103连接的无线从装置N303b执行轮询(步骤S426)。无线从装置N303b从产业用从设备N103接收数据帧(步骤S424)，由于保有能够发送的数据，因而向无线主装置N201b发送数据帧(步骤S427)。

此时，在无线从装置N303b中，令牌省略部26生成从省略信息，无线发送部23a将从省略信息存储在向无线主装置N201b发送的数据帧中的最后的数据帧中，并向无线主装置N201b进行发送。

无线主装置N201b向产业用主设备N1及无线从装置N301b～N303b发送从无线从装置N303b接收到的数据帧(步骤S428、S430)。在无线主装置N201b中，由于在无线接收部15a中接收到存储有从省略信息的数据帧，因而令牌生成部17根据令牌巡回路径信息生成令牌帧。

在无线主装置N201b中，由于在从无线从装置N303b接收到的数据帧中存储有从省略信息，因而令牌生成部17判断为与无线从装置N303b连接的产业用从设备N103已接收到令牌帧。如前面所述，令牌巡回路径的顺序是，在产业用从设备N103的后面是产业用主设备N1。因此，令牌生成部17根据令牌巡回路径信息生成以产业用主设备N1为收件方的令牌帧。

在无线主装置N201b中，无线接收部15a将由令牌生成部17生成的以产业用主设备N1为收件方的令牌帧，向所连接的产业用主设备N1发送(步骤S429)。

无线从装置N301b～N303b向所连接的产业用从设备N101～N103发送从无线主装置N201b接收到的数据帧(步骤S431)。此时，在无线从装置N301b～N303b中，由于在无线接收部24a中接收到存储有从省略信息的数据帧，因而令牌生成部25根据令牌巡回路径信息生成令牌帧。关于在令牌生成部25中生成以产业用主设备N1为收件方的令牌帧的方法，与前述的令牌生成部17相同。

在无线从装置N301b～N303b中，无线接收部24a将由令牌生成部25生成的以产业用主设备N1为收件方的令牌帧，向所连接的产业用从设备N101～N103进行发送(步骤S432)。

然后，产业用主设备N1向无线主装置N201b发送数据帧(步骤S401)，发送以产业用从设备N102为收件方的令牌帧(步骤S402)。以后的处理如前面所述。

这样，在本实施方式中，通过在无线主装置N201b的基础上，在无线从装置N301b～N303b中也省略令牌帧的发送，与实施方式2相比，能够缩短通信周期。

如以上说明的那样，根据本实施方式，在一个产业用主设备与一个或者多个产业用从设备之间按照通信周期进行通信的通信网络中、与产业用主设备连接的无线主装置和与产业用从设备一对一连接且数量与产业用从设备相同的无线从装置进行无线通信的无线通信系统中，在无线主装置和无线从装置之间省略令牌帧的传递，在顺序地执行轮询时也省略了无效的轮询。由此，发挥如下效果：缩短在通信频带比有线区间窄的无线区间中进行令牌帧的传递的时间，一并实现较高的可靠性和较高的通信效率，缩短以固定周期进行的控制通信的通信周期，能够有效利用频率资源。

在此，对实现图4、12、19所示的无线主装置及无线从装置的各构成要素的硬件结构进行说明。无线主装置的有线通信部11及无线从装置的有线通信部21是通过有线通信的接口卡实现的。同样，无线主装置的无线通信部及无线从装置的无线通信部是通过无线通信的接口卡实现的。另外，在图4、12、19所示的无线主装置及无线从装置中，无线通信部的结构中的一部分结构也可以利用软件构成。图25是示出实施方式1～3的无线主装置或者无线从装置的无线通信部的硬件结构例的图。

在无线通信部12、12a、12b中，无线发送部13、13a通过发送器93以及由处理器91执行存储在存储器92中的各构成要素用的程序而实现。在无线通信部12、12a、12b中，巡回路径信息保存部14通过存储器92以及由处理器91执行存储在存储器92中的巡回路径信息保存部14用的程序而实现。在无线通信部12、12a、12b中，无线接收部15、15a通过接收器94以及由处理器91执行存储在存储器92中的各构成要素用的程序而实现。在无线通信部12a、12b中，令牌省略部16通过由处理器91执行存储在存储器92中的令牌省略部16用的程序而实现。在无线通信部12b中，令牌生成部17通过由处理器91执行存储在存储器92中的令牌生成部17用的程序而实现。或者，令牌生成部17通过存储器92以及由处理器91执行存储在存储器92中的令牌生成部17用的程序而实现。

在无线通信部22、22a、22b中，无线发送部23、23a通过发送器93以及由处理器91执行存储在存储器92中的各构成要素用的程序而实现。在无线通信部22、22a、22b中，无线接收部24、24a通过接收器94以及由处理器91执行存储在存储器92中的各构成要素用的程序而实现。在无线通信部22a、22b中，令牌生成部25通过存储器92以及由处理器91执行存储在存储器92中的令牌生成部25用的程序而实现。在无线通信部22b中，令牌省略部26通过由处理器91执行存储在存储器92中的令牌省略部26用的程序而实现。

处理器91、存储器92、发送器93及接收器94通过系统总线95相连接。也可以是，多个处理器91及多个存储器92协作执行各构成要素的功能。

以上的实施方式所示的结构示出本发明的内容的一例，还可以与别的公知技术相组合，并且，还可以在不脱离本发明的宗旨的范围内对结构的一部分进行省略、变更。

标号说明

11、21：有线通信部；12、12a、12b、22、22a、22b：无线通信部；13、13a、23、23a：无线发送部；14：巡回路径信息保存部；15、15a、24、24a：无线接收部；16、26：令牌省略部；17、25：令牌生成部；30、30a、30b：无线通信系统；N1：产业用主设备；N101、N102、N103、……、N100+m：产业用从设备；N201、N201a、N201b：无线主装置；N301、N302、N303、……、N300+m、N301a、N302a、N303a、N301b、N302b、N303b：无线从装置。

Claims (7)

1.一种无线母站，其与主设备连接，该主设备通过令牌传递方式和从设备进行数据的发送和接收，并且该无线母站与和所述从设备连接的无线子站进行无线通信，其特征在于，所述无线母站具有：

巡回路径信息保存部，其保存令牌巡回路径信息，该令牌巡回路径信息示出了所述从设备及所述主设备接收令牌帧的顺序；以及

无线发送部，其根据所述令牌巡回路径信息，依照从设备接收所述令牌帧的顺序，对与符合该顺序的从设备连接的无线子站执行无线通信的轮询。

2.根据权利要求1所述的无线母站，其特征在于，

所述无线母站具有令牌省略部，当在所述无线发送部中从所述主设备接收到令牌帧并在该无线发送部中存在针对所述无线子站的未发送的数据帧的情况下，该令牌省略部生成表示对从所述主设备接收到的令牌帧的发送进行省略的主省略信息，

所述无线发送部将所述主省略信息存储在针对所述无线子站的最后的数据帧中进行发送。

3.根据权利要求1或2所述的无线母站，其特征在于，

所述无线母站具有：

令牌生成部，当在从所述无线子站接收到的数据帧中存储有从省略信息的情况下，该令牌生成部根据所述令牌巡回路径信息生成令牌帧，该从省略信息表示对从所述从设备接收到的令牌帧的发送进行省略；以及

无线接收部，其将由所述令牌生成部生成的令牌帧发送给所述主设备。

4.一种无线子站，其与从设备连接，该从设备通过令牌传递方式和主设备进行数据的发送和接收，并且该无线子站与和所述主设备连接的无线母站进行无线通信，其特征在于，所述无线子站具有：

令牌生成部，其保存令牌巡回路径信息，该令牌巡回路径信息示出了所述从设备及所述主设备接收令牌帧的顺序，当在从所述无线母站接收到的无线数据帧中存储有主省略信息的情况下，该令牌生成部根据所述令牌巡回路径信息生成令牌帧，该主省略信息表示对从所述主设备接收到的令牌帧的发送进行省略；以及

无线接收部，其将由所述令牌生成部生成的令牌帧发送给所述从设备。

5.根据权利要求4所述的无线子站，其特征在于，

所述无线子站具有：

令牌省略部，其从所述从设备接收令牌帧，当存在针对所述无线母站的未发送的数据帧的情况下，生成表示对从所述从设备接收到的令牌帧的发送进行省略的从省略信息；以及

无线发送部，其将所述从省略信息存储在针对所述无线母站的最后的数据帧中进行发送。

6.一种无线通信系统，具有：无线母站，其与通过令牌传递方式和从设备进行数据的发送和接收的主设备连接；以及无线子站，其与所述从设备连接，其特征在于，

所述无线母站具有：

巡回路径信息保存部，其保存令牌巡回路径信息，该令牌巡回路径信息示出了所述从设备及所述主设备接收令牌帧的顺序；以及

无线发送部，其根据所述令牌巡回路径信息，依照从设备接收所述令牌帧的顺序，对与符合该顺序的从设备连接的无线子站执行无线通信的轮询，

所述无线子站具有：

无线接收部，其判定是否是发往本站的轮询；以及

无线发送部，其在是发往本站的轮询的情况下，在保有能够发送的数据时，向所述无线母站发送包含所述能够发送的数据的数据帧，在未保有所述能够发送的数据时，通知所述无线母站没有数据。

7.一种无线通信系统中的无线通信方法，该无线通信系统具有：无线母站，其与通过令牌传递方式和从设备进行数据的发送和接收的主设备连接；以及无线子站，其与所述从设备连接，其特征在于，

所述无线通信方法包括：

巡回路径信息保存步骤，所述无线母站取得并保存令牌巡回路径信息，该令牌巡回路径信息示出了所述从设备及所述主设备接收令牌帧的顺序；

轮询步骤，所述无线母站根据所述令牌巡回路径信息，依照从设备接收所述令牌帧的顺序，对与符合该顺序的从设备连接的无线子站执行无线通信的轮询；

判定步骤，所述无线子站判定是否是发往本站的轮询；以及

应答步骤，所述无线子站在是发往本站的轮询的情况下，在保有能够发送的数据时，向所述无线母站发送包含所述能够发送的数据的数据帧，在未保有所述能够发送的数据时，通知所述无线母站没有数据。