JP2003304271A - 異種ネットワーク間の相互接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 トークン・パッシング・バス型FL-netＬＡＮ
とＣＳＭＡ／ＣＤイーサネット（登録商標）型ＬＡＮと
を相互に接続する。 【解決手段】 相互接続装置１００Ａは、イーサネット
ＬＡＮ回線５０からのイーサネットパケットをFL-netＬ
ＡＮ回線４０の空き時間を利用して送信する。この空き
時間は、FL-netＬＡＮ回線４０の＃４１局が＃４２局に
トークンパケットを送ってから＃４２局からデータパケ
ットが出力されるまでの短い時間である。相互接続装置
１００Ｂは、FL-netＬＡＮ回線４０を伝送するイーサネ
ットパケットをイーサネットＬＡＮ回線６０に送信す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、トークン
・パッシング・バスと称するアクセス制御方式が採用さ
れているバス型ＬＡＮとＣＳＭＡ／ＣＤと称するアクセ
ス制御方式が採用されているバス型ＬＡＮとを相互に接
続するための、異種ネットワーク間の相互接続装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車生産工場においては、生産
設備間の情報伝達のために工場内にバス型ＬＡＮを構築
し、そのＬＡＮのアクセス制御方式としてＣＳＭＡ／Ｃ
Ｄ方式を採用している。このＣＳＭＡ／ＣＤ方式のバス
型ＬＡＮ、いわゆるイーサネットＬＡＮ（一般的にはIE
EE802委員会が作成したIEEE802.3の規格であり、CSMA/C
D(Carrier Sense Multiple Access with Collision Det
ection)型LAN）は、通信負荷が一定の限度を超えるとそ
の通信負荷の増加に伴って情報伝達の遅延時間が急増す
るという特性があることから、リアルタイム性が要求さ
れる生産設備間の情報伝達には不向きである。

【０００３】このイーサネットＬＡＮの欠点を解消する
ため、最近では、（社）日本自動車工業会が作成した要
求仕様を受け、（財）製造科学技術センター(MSTC)で産
学の協同により「FL-net（OPCN-2）」というＬＡＮのプ
ロトコル仕様書が策定された。この「FL-net（OPCN-
2）」ＬＡＮの規格では、情報伝達のリアルタイム性を
保証し、イーサネットＬＡＮをＦＡ（Factory Automati
on）でも使用できるようにしている。

【０００４】FL-net(OPCN-2)ＬＡＮでは、ハードウエア
およびソフトウエアの基盤としてイーサネットＬＡＮの
技術を用いている。そして、通信プロトコルにはコネク
ションレス型のＵＤＰ／ＩＰを用い、ＵＤＰ／ＩＰ層の
上位層に「ＦＡリンクプロトコル」と称するトークンの
管理手順を設けている。FL-net(OPCN-2)ＬＡＮでは、
「ＦＡリンクプロトコル」により、参加する局間でトー
クンを絶えず巡回させ、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のバス型Ｌ
ＡＮでは当然のように発生するコリジョン（衝突）を回
避して、一定時間内での情報伝達を保証する。したがっ
て、生産設備間での制御情報の交換は、リアルタイムに
かつ非常にスムースに行うことができる。

【０００５】このように、FL-net(OPCN-2)ＬＡＮは、ト
ークンを巡回させる方式のＬＡＮであるため、トークン
・パッシング・バスと称するアクセス制御方式が採用さ
れているバス型ＬＡＮと言うことができる。

【０００６】一方、最近の生産システムでは、生産設備
間で制御情報の交換を行うだけではなく、制御情報以外
の情報、例えば生産設備の稼動監視など生産管理に関す
る情報の伝送も行うようになってきている。通常、制御
情報以外の情報はリアルタイムに伝送する必要性に乏し
いので、このようなリアルタイム性の要求されない情報
は既存のイーサネットＬＡＮで伝送されている。

【０００７】このため、現在では生産設備の制御情報は
FL-net(OPCN-2)ＬＡＮによって、また、制御情報以外の
情報、例えば生産管理に関する情報は一般的なイーサネ
ットＬＡＮ、つまりＣＳＭＡ／ＣＤ方式のバス型ＬＡＮ
によって、それぞれ伝送している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の情
報伝送システムでは、１つの生産設備に制御情報とそれ
以外の情報とを伝送するために、FL-net(OPCN-2)ＬＡＮ
回線と一般的なイーサネットＬＡＮ回線という、２つの
ＬＡＮ回線を別々に配線しなければならない。このた
め、ＬＡＮ回線の配線に多大の費用がかかるという問題
が指摘されている。

【０００９】FL-net(OPCN-2)ＬＡＮはイーサネットＬＡ
Ｎの技術を基盤とするので、このＬＡＮ回線をイーサネ
ットＬＡＮ回線に物理的に接続することは可能である。
しかし、FL-net(OPCN-2)ＬＡＮは、トークン・パッシン
グ・バスと称するアクセス制御方式が採用されているバ
ス型ＬＡＮであり、また、イーサネットＬＡＮは、ＣＳ
ＭＡ／ＣＤと称するアクセス制御方式が採用されている
バス型ＬＡＮであり、双方のＬＡＮはアクセス制御方式
を異にする。

【００１０】仮に、ＬＡＮのセグメント内でトークンが
常に１局にしか与えられないFL-net(OPCN-2)ＬＡＮに、
そのセグメント内にキャリアがなければいつでも送信が
可能なイーサネットＬＡＮが接続されると、トークンを
保持しているFL-net(OPCN-2)ＬＡＮの局とイーサネット
ＬＡＮの局との間で多重アクセスによるコリジョンが発
生することになる。このコリジョンの発生によって、FL
-net(OPCN-2)ＬＡＮ側の局のＣＳＭＡ／ＣＤの機能が動
作し、FL-net(OPCN-2)ＬＡＮ内のトークンの巡回が妨げ
られる。また、トークンを保持しているFL-net(OPCN-2)
ＬＡＮ側の局がトークンを巡回させようとしたときに、
イーサネットＬＡＮ側の局が情報を送信していると、規
定時間内にトークンを送信することができなくなる。さ
らに、イーサネットＬＡＮ内にはFL-net(OPCN-2)ＬＡＮ
側の局から送信されるトークンが流出することから、こ
のトークンが全体のＬＡＮ回線の通信負荷を増加させ、
コリジョンの発生頻度を上昇させてしまう。

【００１１】これでは、情報伝達のリアルタイム性を追
及してFL-net(OPCN-2)というＬＡＮの規格を策定した意
味が根底から覆される。したがって、現在の技術では、
結果的にはFL-net(OPCN-2)ＬＡＮとイーサネットＬＡＮ
とを単に物理的に相互に接続することはできない。

【００１２】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
て成されたものであり、アクセス方式の異なるＬＡＮで
あっても、それぞれのＬＡＮの特徴を生かしつつ、相互
に接続することが可能な、異種ネットワーク間の相互接
続装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決し、
目的を達成するため、本発明にかかる相互接続装置は、
以下の構成を有する。 （１）トークン・パッシングと称するアクセス制御方式
が採用されている第１のＬＡＮとＣＳＭＡ／ＣＤと称す
るアクセス制御方式が採用されている第２のＬＡＮとを
相互に接続するための異種ネットワーク間の相互接続装
置であって、前記第１のＬＡＮを介して受信したパケッ
トが前記第２のＬＡＮに接続されている局に対するパケ
ットであるか否かを判断する第１判断手段と、受信した
パケットが前記第２のＬＡＮに接続されている局に対す
るパケットであると判断されたときにそのパケットを出
力する第１パケット出力手段と、出力されたパケットを
蓄積する第１蓄積手段と、蓄積されたパケットを前記第
２のＬＡＮのアクセス制御方式に従って前記第２のＬＡ
Ｎに送信する第１送信手段と、を有することを特徴とす
る。 （２）トークン・パッシングと称するアクセス制御方式
が採用されている第１のＬＡＮとＣＳＭＡ／ＣＤと称す
るアクセス制御方式が採用されている第２のＬＡＮとを
相互に接続するための異種ネットワーク間の相互接続装
置であって、前記第２のＬＡＮを介して受信したパケッ
トが前記第２のＬＡＮと同種のＬＡＮに接続されている
局に対するパケットであるか否かを判断する第２判断手
段と、受信したパケットが前記第２のＬＡＮと同種のＬ
ＡＮに接続されている局に対するパケットであると判断
されたときにそのパケットを出力する第２パケット出力
手段と、出力されたパケットを蓄積する第２蓄積手段
と、前記イーサネットパケット占有可能時間を記憶する
記憶手段と、前記第１のＬＡＮを介して受信したパケッ
トがトークンパケットであったときに送信トリガを出力
する送信トリガ出力手段と、前記送信トリガを入力した
ときに、蓄積されたパケットを前記イーサネットパケッ
ト占有可能時間の間前記第１のＬＡＮに送信する第２送
信手段と、を有することを特徴とする。 （３）トークン・パッシングと称するアクセス制御方式
が採用されている第１のＬＡＮとＣＳＭＡ／ＣＤと称す
るアクセス制御方式が採用されている第２のＬＡＮとを
相互に接続するための異種ネットワーク間の相互接続装
置であって、前記第１のＬＡＮを介して受信したパケッ
トが前記第２のＬＡＮに接続されている局に対するパケ
ットであるか否かを判断する第１判断手段と、受信した
パケットが前記第２のＬＡＮに接続されている局に対す
るパケットであると判断されたときにそのパケットを出
力する第１パケット出力手段と、出力されたパケットを
蓄積する第１蓄積手段と、蓄積されたパケットを前記第
２のＬＡＮのアクセス制御方式に従って前記第２のＬＡ
Ｎに送信する第１送信手段と、前記第２のＬＡＮを介し
て受信したパケットが前記第２のＬＡＮと同種のＬＡＮ
に接続されている局に対するパケットであるか否かを判
断する第２判断手段と、受信したパケットが前記第２の
ＬＡＮと同種のＬＡＮに接続されている局に対するパケ
ットであると判断されたときにそのパケットを出力する
第２パケット出力手段と、出力されたパケットを蓄積す
る第２蓄積手段と、前記イーサネットパケット占有可能
時間を記憶する記憶手段と、受信したパケットが前記第
２のＬＡＮに接続されている局に対するパケットであっ
たときに送信トリガを出力する送信トリガ出力手段と、
前記送信トリガを入力したときに、蓄積されたパケット
を前記イーサネットパケット占有可能時間の間前記第１
のＬＡＮに送信する第２送信手段と、を有することを特
徴とする。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の異種ネッ
トワーク間の相互接続装置によれば、トークン・パッシ
ングと称するアクセス制御方式が採用されている第１の
ＬＡＮとＣＳＭＡ／ＣＤと称するアクセス制御方式が採
用されている第２のＬＡＮとを、それぞれのＬＡＮの特
徴を生かしつつ相互に接続することができる。

【００１５】第２のＬＡＮから送信されるパケットは、
第１のＬＡＮの空き時間に伝送させることができるの
で、第１のＬＡＮ上を伝送するパケットとコリジョンを
起こすことがなく、トークンを正常に巡回させることが
できる。

【００１６】第１のＬＡＮのみを伝送するパケットは、
第２のＬＡＮに流出することがないので、第２のＬＡＮ
のコリジョンの発生を抑制することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、本発
明にかかる異種ネットワーク間の相互接続装置の好適な
実施の形態を詳細に説明する。本発明にかかる装置は、
具体的には、トークン・パッシング・バスと称するアク
セス制御方式が採用されているバス型ＬＡＮ（FL-net(O
PCN-2)ＬＡＮ）とＣＳＭＡ／ＣＤと称するアクセス制御
方式が採用されているバス型ＬＡＮ（イーサネットＬＡ
Ｎ）とを、それぞれのＬＡＮの特徴を生かしつつ、相互
に接続するための装置である。

【００１８】本発明にかかる装置の詳細を説明する前
に、FL-net(OPCN-2)ＬＡＮとイーサネットＬＡＮとのそ
れぞれの特徴を説明する。 （FL-net(OPCN-2)ＬＡＮとイーサネットＬＡＮの特徴） （１）FL-net(OPCN-2)ＬＡＮ このＬＡＮは、トークンという送信権を巡回させ、トー
クンを受け取った局だけが送信可能なＬＡＮである。

【００１９】図１は、FL-net(OPCN-2)ＬＡＮの概略構成
を示す図である。このＬＡＮは、FL-netＬＡＮ回線１０
と、このＬＡＮの局（具体的にはＰＣ（プログラマブル
コントローラ））＃１〜＃３とで構成される。＃１局、
＃２局、＃３局のそれぞれは、FL-netＬＡＮ回線１０に
図に示すように接続される。したがって、図１に示すＬ
ＡＮは、バス型ＬＡＮである。

【００２０】トークンは、基本的にこのＬＡＮに１つだ
け存在する。トークンはトークンパケットという形で巡
回される。トークンパケットは、このトークンの宛先局
番（ＤＮＡ）と、このトークンの送出局番（ＳＮＡ）を
持つ。各局は、受信したトークンの宛先局番が自局の局
番と一致したときにトークン保持局となる。トークン保
持局のみが自局からデータパケットを送信することがで
きるため、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式を採用するバス型ＬＡＮ
のようなコリジョンは生じない。トークンは、FL-netＬ
ＡＮ回線１０に接続されている局（正確に言えば参加し
ている局）の局番の若い順に巡回される。＃１局の局番
が「１」、＃２局の局番が「２」、＃３局の局番が
「３」のように設定されていると、図１に示すＬＡＮで
は、トークンが＃１局、＃２局、＃３局、＃１局、＃２
局、…の順に巡回する。

【００２１】トークン保持局は、トークンを保持した
後、FL-netＬＡＮ回線１０に他の全ての局宛てのデータ
パケットを連続して送信し、最後に次局宛てのトークン
パケットを送信する。各局では、トークンを保持してか
ら最初のデータパケットを送信するまでに内部処理など
のため数ｍｓｅｃから数１０ｍｓｅｃの時間がかかる。
したがって、トークンを保持してから数ｍｓｅｃから数
１０ｍｓｅｃの時間は、FL-netＬＡＮ回線１０上にキャ
リア（信号）は存在しない。本発明にかかる装置は、こ
のキャリアの存在していない空き時間（後述するが、イ
ーサネットパケット占有可能時間という）を使ってイー
サネットＬＡＮ回線からFL-netＬＡＮ回線１０上にパケ
ットを伝送させる。

【００２２】FL-netＬＡＮでは、データパケットとトー
クンパケットとを少なくともトークン監視時間内に送信
を完了させることが決められている。トークン監視時間
とは、局離脱などによってトークンが送信されなかった
ときに、次にトークンを受け取るべき局がトークンを再
発行するまでの時間であり、この時間は局ごとに利用者
が設定する。したがって、トークンの巡回時間の最大値
は、全局のトークン監視時間の総和となり、FL-netＬＡ
Ｎを構成する局数に増減がなければこの時間は一定とな
る。

【００２３】図２は、図１のFL-net(OPCN-2)ＬＡＮにお
いて、情報伝送のリアルタイム性を最大としたときのデ
ータパケットおよびトークンパケットの送信状況を示し
たタイミングチャートである。

【００２４】まず、トークン保持局となった＃１局から
FL-netＬＡＮ回線１０に他の全ての局宛てのデータパケ
ットｄ１（ＳＮＡ＝１）を送信し、次局宛てのトークン
パケットｔ１（ＤＮＡ＝２、ＳＮＡ＝１）を送信する。
この結果、FL-netＬＡＮ回線１０には図１に示すような
データパケットｄ１とトークンパケットｔ１が伝送され
る。

【００２５】次に、＃２局は自局宛てのトークンパケッ
トｔ１を受信し、受信したときの時刻（ｘ）を記憶す
る。＃２局はトークンを保持してから内部処理を行い、
データパケットｄ２（ＳＮＡ＝２）を送信し、次局宛て
のトークンパケットｔ２（ＤＮＡ＝３、ＳＮＡ＝２）を
送信する。この結果、FL-netＬＡＮ回線１０には図２に
示すようなデータパケットｄ２とトークンパケットｔ２
が伝送される。

【００２６】＃２局はデータパケットｄ２の送信を開始
したときの時刻（ｙ）を記憶する。＃２局が内部処理に
要した時間Ｔｂ［２］は、時刻（ｙ）−時刻（ｘ）で計
算できる。本発明にかかる装置では、このＴｂ［２］の
空き時間を使用してイーサネットＬＡＮ回線からパケッ
トを伝送させる。この空き時間は、FL-netＬＡＮ回線１
０上にキャリアの存在していない時間であり、イーサネ
ットパケット占有可能時間と称する。

【００２７】そして、＃３局は自局宛てのトークンパケ
ットｔ２を受信し、受信したときの時刻（ｘ）を記憶す
る。＃３局はトークンを保持してから内部処理を行い、
データパケットｄ３、ｄ３（ＳＮＡ＝３）を連続し
て送信し、次局宛てのトークンパケットｔ３（ＤＮＡ＝
１、ＳＮＡ＝３）を送信する。この結果、FL-netＬＡＮ
回線１０上には図１に示すようなデータパケットｄ３
、ｄ３とトークンパケットｔ３が伝送される。

【００２８】＃３局はデータパケットｄ３、ｄ３の
送信を開始したときの時刻（ｙ）を記憶する。＃３局が
内部処理に要した時間Ｔｂ［３］は、時刻（ｙ）−時刻
（ｘ）で計算でき、このときのイーサネットパケット占
有可能時間はＴｂ［３］となる。

【００２９】図３は、図１のFL-net(OPCN-2)ＬＡＮにお
いて、情報伝送のリアルタイム性が許容限界にあるとき
のデータパケットおよびトークンパケットの送信状況を
示したタイミングチャートである。

【００３０】情報伝送のリアルタイム性が許容限界にあ
るときとは、トークン保持局がトークン監視時間を最大
限使ってデータパケットおよびトークンパケットを送信
する場合である。図３に示すように、例えば、＃２局は
自局宛てのトークンパケットｔ１を受信し、このトーク
ンを保持してから内部処理を行い、データパケットｄ２
とトークンパケットｔ２を送信する。

【００３１】内部処理に時間がかかり、自局宛てのトー
クンパケットｔ１を保持してから次局宛てのトークンパ
ケットｔ２を送信し終えるまでに、＃２局に設定したト
ークン監視時間ＴＷ［２］を要してしまったときには、
イーサネットパケット占有可能時間Ｔｂ［２］は、図３
に示すように通常（点線で示されるｄ２、ｔ２）より長
い時間となる。

【００３２】したがって、この場合には、イーサネット
ＬＡＮ回線からより多くのパケットの伝送が可能とな
る。なお、トークン監視時間ＴＷ［２］内にトークンパ
ケットｔ２が＃３局に受信されなければ、＃３局がトー
クンを再発行する。

【００３３】以上のように、FL-net(OPCN-2)ＬＡＮで
は、トークンを定められた時間内で送信するようになっ
ているので、イーサネットＬＡＮのように情報の伝送時
間が予測困難となることがなく、局離脱などが生じなけ
れば、少なくとも各局のトークン監視時間の総和の時間
内には必ず情報が伝送される。なお、通常は、ある局が
トークンを受信してからデータパケットと次局宛てトー
クンとを送信するまでの時間は、その局のトークン監視
時間よりも十分小さな時間であるから、トークンの巡回
時間も、トークン監視時間の総和よりも十分小さくな
る。 （２）イーサネットＬＡＮ このＬＡＮは、早い者勝ちで送信権を獲得し、送信権を
獲得した局だけが送信可能なＬＡＮである。

【００３４】図４は、イーサネットＬＡＮの概略構成を
示す図である。このＬＡＮは、イーサネットＬＡＮ回線
２０と、このＬＡＮの局（具体的にはパーソナルコンピ
ュータ）＃１〜＃５とで構成される。＃１局、＃２局、
＃３局、＃４局、＃５局のそれぞれは、イーサネットＬ
ＡＮ回線２０に図に示すように接続される。したがっ
て、図４に示すＬＡＮは、バス型ＬＡＮである。

【００３５】イーサネットＬＡＮでは、図５のフローチ
ャートに示すように、データパケットを送信しようとす
る局、例えば＃１局がイーサネットＬＡＮ回線２０にキ
ャリアがあるか否かを判断する。つまり回線が空いてい
るか否かを判断する（Ｓ１）。回線が空いていなければ
空くまで待ち（Ｓ１：ＮＯ）、空いていれば（Ｓ１：Ｙ
ＥＳ）、データパケットの送信を開始する（Ｓ２）。デ
ータパケットの送信を開始した後に、コリジョン（衝
突）が発生したか否かを監視する（Ｓ３）。データパケ
ットの送信中にコリジョンが発生しなければ（Ｓ３：Ｎ
Ｏ）、送信対象局、例えば＃３局にデータパケットが伝
送されたのでデータパケットの送信が完了する。一方、
データパケットの送信中にコリジョンが発生したら（Ｓ
３：ＹＥＳ）、コリジョンの発生を検出した局は他の全
ての局にコリジョンの発生を知らせる（Ｓ４）。そし
て、ランダムなバックオフ時間だけ待って、再度Ｓ１の
ステップから処理を再開する。

【００３６】したがって、イーサネットＬＡＮでは、通
信負荷の増加とともにコリジョンの発生の確率が大きく
なり、その結果送信待ち時間が長くなる。このため、リ
アルタイム性の要求される制御情報の伝送には不向きな
のである。

【００３７】次に、本発明にかかる異種ネットワーク間
の相互接続装置を実施の形態１から実施の形態３でさら
に詳細に説明する。 （実施の形態１）図６は、FL-net(OPCN-2)ＬＡＮとイー
サネットＬＡＮとを本発明にかかる装置を介して接続し
ている状態を示す図である。FL-netＬＡＮ回線４０に
は、このＬＡＮのFL-net局となるＰＣ（プログラマブル
コントローラ）＃４１〜＃４３が接続されている。ま
た、イーサネットＬＡＮ回線５０には、このＬＡＮのイ
ーサネット局となるパーソナルコンピュータ＃５１〜＃
５５が接続され、イーサネットＬＡＮ回線６０には、こ
のＬＡＮのイーサネット局となるパーソナルコンピュー
タ＃６１〜＃６５が接続されている。そして、イーサネ
ットＬＡＮ回線７０には、このＬＡＮのイーサネット局
となるパーソナルコンピュータ＃７１が接続されてい
る。

【００３８】FL-netＬＡＮ回線４０とイーサネットＬＡ
Ｎ回線５０とは本発明の相互接続装置１００Ａを介して
接続され、FL-netＬＡＮ回線４０とイーサネットＬＡＮ
回線６０とは本発明の相互接続装置１００Ｂを介して接
続される。また、FL-netＬＡＮ回線４０とイーサネット
ＬＡＮ回線７０とは本発明の相互接続装置１００Ｃを介
して接続される。

【００３９】この実施の形態では、例えば、FL-netＬＡ
Ｎ回線４０を介して、イーサネットＬＡＮ回線５０に接
続されているイーサネット局＃５１とイーサネットＬＡ
Ｎ回線６０に接続されているイーサネット局＃６１との
間で、イーサネットパケットを送受信する場合を例示し
て説明する。

【００４０】図７は、本発明にかかる異種ネットワーク
間の相互接続装置の概略構成ブロック図である。相互接
続装置１００Ａは、FL-netＬＡＮ回線４０に接続される
ポートＡおよびイーサネットＬＡＮ回線５０に接続され
るポートＢを有している。相互接続装置１００Ａは、ポ
ートＡＬＡＮコントローラ１０２、ポートＡ受信制御部
１０４、スケジューリングパラメータ管理テーブル１０
６、ポートＡ送信制御部１０８、ポートＡ送信パケット
バッファ１１０、ポートＢＬＡＮコントローラ１１２、
ポートＢ受信制御部１１４、ポートＢ送信制御部１１
６、ポートＢ送信パケットバッファ１１８で構成され
る。なお、図６に示してある相互接続装置１００Ｂ、１
００Ｃも相互接続装置１００Ａと全く同一の構成を有し
ている。

【００４１】ポートＡＬＡＮコントローラ１０２とポー
トＡ受信制御部１０４は、第１判断手段、第１パケット
出力手段、送信トリガ出力手段、計測手段、計測時間出
力手段、認識手段として機能する。

【００４２】ポートＢ送信パケットバッファ１１８は、
第１蓄積手段として機能する。

【００４３】ポートＢＬＡＮコントローラ１１２とポー
トＢ送信制御部１１６は、第１送信手段、組み立て手
段、組み立てパケット送信手段として機能する。

【００４４】ポートＢＬＡＮコントローラ１１２とポー
トＢ受信制御部１１４は、第２判断手段、第２パケット
出力手段として機能する。

【００４５】ポートＡ送信パケットバッファ１１０は第
２蓄積手段として機能する。

【００４６】スケジューリングパラメータ管理テーブル
１０６は記憶手段として機能する。

【００４７】ポートＡ送信制御部１０８は第２送信手
段、分割手段、分割パケット送信手段として機能する。

【００４８】次に、相互接続装置１００Ａの各構成要素
の機能について説明する。 Ａ．相互接続装置の各構成要素の機能 （１）ポートＡＬＡＮコントローラ１０２およびポート
ＢＬＡＮコントローラ１１２の機能 ポートＡおよびポートＢは、IEEE802.3またはこれに準
拠したイーサネットポートである。このため、各々のポ
ートに、回線制御部としてポートＡＬＡＮコントローラ
１０２およびポートＢＬＡＮコントローラ１１２を設け
ている。各々のＬＡＮコントローラは、イーサネットの
基本的な回線制御を行う。例えば、各々のＬＡＮ回線上
を伝送するパケットを受信したり、送信要求を受けたと
きにＣＳＭＡ／ＣＤのアクセス制御方式に従ってＬＡＮ
回線上にパケットを送信したり、ＣＳ(Carrier Sense)
機能によりキャリアの存在が検出されたときにそのこと
を通知したりする。 （２）ポートＡ受信制御部１０４およびポートＢ受信制
御部１１４の機能 ポートＡ受信制御部１０４は、ポートＡＬＡＮコン
トローラ１０２を介してFL-netＬＡＮ回線４０から受信
したパケットが、イーサネットパケット（イーサネット
ＬＡＮ（第２のＬＡＮ）のＴＣＰ／ＩＰパケット、また
はFL-netＬＡＮ以外のＬＡＮ（第２のＬＡＮ）のＵＤＰ
／ＩＰパケット）であるか、FL-netパケット（FL-netＬ
ＡＮ（第１のＬＡＮ）のＵＤＰ／ＩＰパケット）である
かを判断する。受信したパケットがイーサネットパケッ
ト（ＵＤＰ／ＩＰパケット）であったとき、このパケッ
トがFL-netＬＡＮ以外のＵＤＰ／ＩＰパケットであるの
か、FL-netＬＡＮのＵＤＰ／ＩＰパケットであるのかの
判別は、ＵＤＰヘッダ部のポート番号部の情報に基づい
て行う。

【００４９】ポートＢ受信制御部１１４は、ポートＢＬ
ＡＮコントローラ１１２を介してイーサネットＬＡＮ回
線５０から受信したパケットが、イーサネットＬＡＮ回
線５０と同種の（同一のアクセス制御方式を採用してい
る）イーサネットＬＡＮ回線６０（または７０）に接続
されている局に対するイーサネットパケットであるか否
かを判断する。 ポートＡ受信制御部１０４は、イーサネットＬＡＮ
回線５０に接続されている局に対するパケット（イーサ
ネットパケット）だけをポートＢ送信パケットバッファ
１１８に出力し、ポートＢ受信制御部１１４は、イーサ
ネットＬＡＮ回線６０（または７０）に接続されている
局に対するパケット（イーサネットパケット）だけをポ
ートＢ送信パケットバッファ１１８に出力する。 ポートＡ受信制御部１０４は、受信したパケットが
トークンパケットであるかデータパケットであるかを判
別する。そして、受信したパケットがトークンパケット
であれば、このトークンパケットに基づいてトークン保
持局の局番を認識する。 ポートＡ受信制御部１０４は、FL-netＬＡＮ回線４
０に接続されている（正確には参加している）FL-net局
＃４１〜＃４３の全てのイーサネットパケット占有可能
時間Ｔｂ［１］〜Ｔｂ［３］（図２、図３参照）を計測
する。前述のように、各FL-net局ではトークンを保持し
てから最初のデータパケットを送信するまでに内部処理
などのため数ｍｓｅｃから数１０ｍｓｅｃの時間がかか
る。この時間をイーサネットパケット占有可能時間と称
するが、一般的にこのイーサネットパケット占有可能時
間は各FL-net局毎に異なる。各FL-net局のイーサネット
パケット占有可能時間は次のようにして計測する。

【００５０】イーサネットパケット占有可能時間Ｔｂ
［ｎ］は、トークンパケットを認識した時の時刻（ｘ）
とデータパケットの送信が開始された時の（キャリア検
出信号を認識した時の）時刻（ｙ）とを記憶しておき、
データパケットがトークン保持局から最初に送信された
FL-netデータパケットであったときにこれらの時刻の差
を求めることによって計測できる。計測されたFL-net局
＃４１〜＃４３のイーサネットパケット占有可能時間Ｔ
ｂ［１］〜Ｔｂ［３］は、認識されたトークン保持局の
局番とともにスケジューリングパラメータ管理テーブル
１０６に記憶させる。 ポートＡ受信制御部１０４は、FL-netＬＡＮ回線４
０から受信したパケットがトークンパケットであったと
きにポートＡ送信制御部１０８に送信トリガを出力す
る。送信トリガを出力する際には、ポートＡ送信制御部
１０８にイーサネットパケット占有可能時間の選択をさ
せるために、トークン保持局の局番もポートＡ送信制御
部１０８に通知する。 （３）スケジューリングパラメータ管理テーブル１０６
の機能 このテーブル１０６は、図８に示すように、ポートＡ受
信制御部１０４で計測されたイーサネットパケット占有
可能時間ＴｂをFL-net局の局番に対応させて記憶する。
このテーブル１０６には、２５４局分のイーサネットパ
ケット占有可能時間を記憶させることができる。本実施
の形態の場合、FL-net局＃４１（局番１）のイーサネッ
トパケット占有可能時間Ｔｂ［１］は１５００μＳ、FL
-net局＃４２（局番２）のイーサネットパケット占有可
能時間Ｔｂ［２］は１７００μＳ、FL-net局＃４３（局
番３）のイーサネットパケット占有可能時間Ｔｂ［３］
は２３００μＳである。 （４）ポートＡ送信制御部１０８の機能 ポートＡ送信制御部１０８は、ポートＡ受信制御部
１０４から出力された送信トリガに基づいてポートＡ送
信パケットバッファ１１０に蓄積されているイーサネッ
トパケットをポートＡＬＡＮコントローラ１０２に出力
する。

【００５１】ポートＡ送信制御部１０８は、送信トリガ
を出力する際にポートＡ受信制御部１０４から通知され
た、トークン保持局の局番に基づいて、スケジューリン
グパラメータ管理テーブル１０６から該当する局番のイ
ーサネットパケット占有可能時間Ｔｂを読み取る。ポー
トＡ送信制御部１０８は、読み取ったイーサネットパケ
ット占有可能時間ＴｂだけポートＡ送信パケットバッフ
ァ１１０に蓄積されているイーサネットパケットをポー
トＡＬＡＮコントローラ１０２に出力する。たとえば、
FL-net局＃４１（局番１）がトークン保持局であった場
合、この局のイーサネットパケット占有可能時間Ｔｂ
［１］は１５００μＳであるので、ポートＡ送信制御部
１０８は、１５００μＳの間、ポートＡ送信パケットバ
ッファ１１０に蓄積されているイーサネットパケットを
ポートＡＬＡＮコントローラ１０２に出力する。

【００５２】ポートＡ送信パケットバッファ１１０に多
くのイーサネットパケットが蓄積されていたときには、
イーサネットパケット占有可能時間の間に全てのイーサ
ネットパケットを出力できないことも考えられる。そこ
で、ポートＡ送信制御部１０８は、次のように、イーサ
ネットパケットを分割する機能を備えている。 ポートＡ送信制御部１０８は、送信トリガを出力す
る際にポートＡ受信制御部１０４から通知された、トー
クン保持局の局番に基づいて、スケジューリングパラメ
ータ管理テーブル１０６から該当する局番のイーサネッ
トパケット占有可能時間Ｔｂを読み取る。一方、ポート
Ａ送信制御部１０８は、ポートＡ送信パケットバッファ
１１０に蓄積されているイーサネットパケットのデータ
量を算出する。イーサネットパケットのデータ量は、ポ
ートＡ送信パケットバッファ１１０におけるイーサネッ
トパケットの蓄積開始番地と蓄積終了番地を認識するこ
とによって算出できる。

【００５３】ポートＡ送信制御部１０８は、自己の送信
能力（伝送速度）を勘案し、読み取ったイーサネットパ
ケット占有可能時間Ｔｂ内に、ポートＡ送信パケットバ
ッファ１１０に蓄積されている全てのイーサネットパケ
ットが出力可能か否かを判断する。このイーサネットパ
ケット占有可能時間Ｔｂ内には全てのイーサネットパケ
ットが出力できないと判断されたときには、このイーサ
ネットパケットを複数に分割し、次回以降のイーサネッ
トパケット占有可能時間も利用して分割出力するための
スケジュールを作成する。ポートＡ送信パケットバッフ
ァ１１０に蓄積されているイーサネットパケットは、こ
のスケジュールにしたがって出力する。 （５）ポートＢ送信制御部１１６の機能 ポートＢ送信制御部１１６は、ポートＢ送信パケットバ
ッファ１１８に蓄積されている未送信のイーサネットパ
ケットをポートＢＬＡＮコントローラ１１２に出力す
る。なお、ポートＢ送信パケットバッファ１１８に蓄積
されるイーサネットパケットは、分割して出力されてき
たものもあるので、このようなフラグメント化したイー
サネットパケットを組み立てる機能も有している。ポー
トＢ送信制御部１１６は、この組み立てた後のイーサネ
ットパケットをポートＢＬＡＮコントローラ１１２に出
力する。イーサネットパケットを出力するときには、Ｃ
ＳＭＡ／ＣＤのアクセス制御方式に従ってイーサネット
ＬＡＮ回線５０上にキャリアが存在していないことを確
認する。 （６）ポートＡ送信パケットバッファ１１０およびポー
トＢ送信パケットバッファ１１８の機能 ポートＡ送信パケットバッファ１１０は、ポートＢ受信
制御部１１４から出力されたイーサネットパケットを蓄
積し、それを先入れ先出し方式で出力する。ポートＢ送
信パケットバッファ１１８は、ポートＡ受信制御部１０
４から出力されたイーサネットパケットを蓄積し、それ
を先入れ先出し方式で出力する。

【００５４】本発明にかかる相互接続装置の概略の構成
は以上のとおりである。次に、相互接続装置の動作を説
明する。まず、図９および図１０のフローチャートを参
照しながら、FL-netＬＡＮ回線４０からイーサネットＬ
ＡＮ回線５０にイーサネットパケットを伝送させる手順
を説明し、次に、図１１および図１２のフローチャート
を参照しながら、イーサネットＬＡＮ回線５０からFL-n
etＬＡＮ回線４０にイーサネットパケットを伝送させる
手順を説明する。

【００５５】なお、FL-netＬＡＮ回線４０を介して、イ
ーサネットＬＡＮ回線５０に接続されているイーサネッ
ト局＃５１とイーサネットＬＡＮ回線６０に接続されて
いるイーサネット局＃６１との間で、イーサネットパケ
ットを送受信する場合には、これから説明する２つの手
順（FL-netＬＡＮ回線からイーサネットＬＡＮ回線、イ
ーサネットＬＡＮ回線からFL-netＬＡＮ回線）がそれぞ
れの相互接続装置１００Ａと１００Ｂとで同時に行われ
る。 Ｂ．相互接続装置の動作 （１）FL-netＬＡＮ回線からイーサネットＬＡＮ回線へ
の伝送 この場合のイーサネットパケットの伝送は、ポートＡ、
ポートＡＬＡＮコントローラ１０２、ポートＡ受信制御
部１０４、ポートＢ送信パケットバッファ１１８、ポー
トＢ送信制御部１１６、ポートＢＬＡＮコントローラ１
１２、ポートＢの順に行われる。

【００５６】図９のフローチャートに示すように、ポー
トＡ受信制御部１０４は、FL-netＬＡＮ回線４０にトー
クンパケットが送信されるのを待つ（Ｓ１１）。ポート
Ａ受信制御部１０４は、トークンパケットを検出する
と、これを検出したときの時刻（ｘ）をレジスタに記憶
させ（Ｓ１２）、トークンパケットのヘッダ部の宛先局
番（ＤＮＡ）ｎを記憶する（Ｓ１３）。

【００５７】ポートＡ受信制御部１０４は、ポートＡ送
信制御部１０８に送信トリガを出力するとともに、トー
クン保持局の局番を出力する。トークン保持局の局番
は、宛先局番ｎに等しい。例えば、FL-net局＃４１（局
番１）がトークンを出力すると、そのトークンには次の
局であるFL-net局＃４２（局番２）の局番が宛先局番と
して付加される。したがって、ポートＡ受信制御部１０
４は、トークン保持局の局番２を出力する（Ｓ１４）。

【００５８】次に、ポートＡ受信制御部１０４は、FL-n
etＬＡＮ回線４０に（例えばFL-net局＃４２（局番２）
から）データパケットが送信されるのを待つ。すなわ
ち、キャリアが検出されるのを待つ（Ｓ１５）。ポート
Ａ受信制御部１０４は、キャリアを検出すると、これを
検出したときの時刻（ｙ）をレジスタに記憶させる（Ｓ
１６）。ポートＡ受信制御部１０４は、ポートＡＬＡＮ
コントローラ１０２を介して受信したパケットが、イー
サネットパケットであるか否かを判別し（Ｓ１７）、イ
ーサネットパケットであれば、そのパケットをポートＢ
送信パケットバッファ１１８に蓄積させる（Ｓ１８）。

【００５９】一方、受信したパケットがイーサネットパ
ケットでなく、FL-netデータパケットであれば、ポート
Ａ受信制御部１０４は、レジスタから記憶した時刻
（ｙ）と時刻（ｘ）とを取り出してその差を計算し、ト
ークン保持局の局番のイーサネットパケット占有可能時
間Ｔｂ［ｎ］を求め、求めたイーサネットパケット占有
可能時間Ｔｂ［ｎ］をスケジューリングパラメータ管理
テーブル１０６に記憶させる。例えば、トークン保持局
がFL-net局＃４２（局番２）であった場合、この局から
FL-netデータパケットが出力されると、この局のイーサ
ネットパケット占有可能時間Ｔｂ［２］が計測され、そ
の計測されたイーサネットパケット占有可能時間Ｔｂ
［２］がFL-net局番２のイーサネットパケット占有可能
時間として記憶される（Ｓ１９）。

【００６０】図１０のフローチャートに示すように、ポ
ートＢ送信制御部１１６は、ポートＢ送信パケットバッ
ファ１１８に未送信のイーサネットパケットが蓄積され
ているか否かを判断し（Ｓ２１）、それが蓄積されてい
なければ（Ｓ２１：ＮＯ）、蓄積されるのを待つ。ポー
トＢ送信制御部１１６は、未送信のイーサネットパケッ
トが蓄積されていれば（Ｓ２１：ＹＥＳ）、一件分のイ
ーサネットパケットをロードし（Ｓ２２）、ロードした
イーサネットパケットがフラグメント化されたパケッ
ト、すなわち分割されて出力されてきたパケットである
か否かを判断する（Ｓ２３）。ロードしたパケットがフ
ラグメント化されたパケットでなければ（Ｓ２３：Ｎ
Ｏ）、ポートＢ送信制御部１１６は、ロードした一件分
のイーサネットパケットをポートＢＬＡＮコントローラ
１１２に渡す（Ｓ２４）。

【００６１】一方、ロードしたパケットがフラグメント
化されたパケットであれば（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ポート
Ｂ送信制御部１１６は、分割されているパケットを結合
して元の一件分のイーサネットパケットとするための復
元処理を行う（Ｓ２５）。復元が完了しなければ（Ｓ２
６：ＮＯ）、Ｓ２１のステップの処理に戻って後続のイ
ーサネットパケットを結合する。復元が完了したら（Ｓ
２６：ＹＥＳ）、ポートＢ送信制御部１１６は、ロード
した一件分のイーサネットパケットをポートＢＬＡＮコ
ントローラ１１２に渡す（Ｓ２４）。

【００６２】このように、FL-netＬＡＮ回線からイーサ
ネットＬＡＮ回線には、イーサネットパケットだけが伝
送され、イーサネットパケット以外のFL-netデータパケ
ットやトークンパケットは伝送されない。また、フラグ
メント化されて伝送されてきたイーサネットパケットは
復元されてから伝送される。

【００６３】したがって、FL-netＬＡＮ回線とイーサネ
ットＬＡＮ回線との間での相互干渉を回避しながら、イ
ーサネットパケットをFL-netＬＡＮ回線上に伝送させる
ことができる。 （２）イーサネットＬＡＮ回線からFL-netＬＡＮ回線へ
の伝送 この場合のイーサネットパケットの伝送は、ポートＢ、
ポートＢＬＡＮコントローラ１１２、ポートＢ受信制御
部１１４、ポートＡ送信パケットバッファ１１０、ポー
トＡ送信制御部１０８、ポートＡＬＡＮコントローラ１
０２、ポートＡの順に行われる。

【００６４】図１１のフローチャートに示すように、ポ
ートＢ受信制御部１１４は、イーサネットＬＡＮ回線５
０にイーサネットパケットが送信されるのを待つ（Ｓ３
１）。ポートＢ受信制御部１１４は、ポートＢＬＡＮコ
ントローラ１１２を介して受信したイーサネットパケッ
トをポートＡ送信パケットバッファ１１０に蓄積させる
（Ｓ３２）。

【００６５】そして、図１２のフローチャートに示すよ
うに、ポートＡ送信制御部１０８は、ポートＡ送信パケ
ットバッファ１１０に未送信のイーサネットパケットが
蓄積されているか否かを判断し（Ｓ４１）、それが蓄積
されていなければ（Ｓ４１：ＮＯ）、蓄積されるのを待
つ。ポートＡ送信制御部１０８は、未送信のイーサネッ
トパケットが蓄積されていれば（Ｓ４１：ＹＥＳ）、例
えば、図８に示したような形で記憶されているデータ
を、スケジューリングパラメータ管理テーブル１０６か
らロードするとともに（Ｓ４２）、ポートＡ送信パケッ
トバッファ１１０から一件分のイーサネットパケットを
ロードする（Ｓ４３）。

【００６６】ポートＡ送信制御部１０８は、ロードした
１件分のイーサネットパケットのデータ量を算出する。
イーサネットパケットのデータ量は、ポートＡ送信パケ
ットバッファ１１０におけるイーサネットパケットの蓄
積開始番地と蓄積終了番地を認識することによって算出
できる。ポートＡ送信制御部１０８は、入力したトーク
ン保持局の局番に基づいて次回のイーサネットパケット
占有可能時間Ｔｂを求め、ロードした１件分のイーサネ
ットパケットがそのイーサネットパケット占有可能時間
Ｔｂ内に送信できるか否かを判断する（Ｓ４４）。

【００６７】ロードした１件分のイーサネットパケット
がそのイーサネットパケット占有可能時間Ｔｂ内に送信
できないと判断されたときには（Ｓ４４：ＮＯ）、次回
以降のイーサネットパケット占有可能時間Ｔｂを複数回
にわたって使用して、この１件分のイーサネットパケッ
トを送信するために、１件分のイーサネットパケットを
分割して細分化する（フラグメント化）。このときの分
割の仕方は、単に複数に分割したり、できるだけ少ない
回数で送信できるように分割する等の方法を用いる。例
えば、１件分のイーサネットパケットのデータ量が８Ｍ
バイトあり、イーサネットパケット占有可能時間Ｔｂ内
では３Ｍバイトのデータ量しか送信できない場合に、２
Ｍバイトずつ４つに分割して４回送信するようにしても
良いし、３Ｍバイト、３Ｍバイト、２Ｍバイトの順に３
回送信するようにしても良い（Ｓ４５）。

【００６８】一方、ロードした１件分のイーサネットパ
ケットがそのイーサネットパケット占有可能時間Ｔｂ内
に送信できると判断されたときには（Ｓ４４：ＹＥ
Ｓ）、ポートＡ送信制御部１０８は、ポートＡ受信制御
部１０４からの送信トリガを入力したときに（Ｓ４
６）、ポートＡＬＡＮコントローラ１０２にイーサネッ
トパケット占有可能時間Ｔｂ内にそのイーサネットパケ
ットを送信する（Ｓ４７）。Ｓ４６、Ｓ４７の処理は、
１件分のパケットが無くなるまで繰り返される（Ｓ４
８：ＹＥＳ）。一件分のパケットの送信が終了したら、
Ｓ４１の処理に戻って、以上の処理を繰り返す（Ｓ４
８：ＮＯ）。

【００６９】このように、イーサネットＬＡＮ回線から
FL-netＬＡＮ回線には、イーサネットパケットだけが伝
送され、イーサネットパケット以外のパケットは伝送さ
れない。また、データ量の大きいイーサネットパケット
は、FL-netＬＡＮ回線のイーサネットパケット占有可能
時間Ｔｂ内に伝送できるように分割して送信される。

【００７０】したがって、イーサネットＬＡＮ回線とFL
-netＬＡＮ回線との間での相互干渉を回避しながら、リ
アルタイム性を最大限に維持しつつ、FL-netＬＡＮ回線
上にイーサネットパケットを伝送させることができる。

【００７１】本発明にかかる相互接続装置の詳細な動作
は以上のとおりであるが、次に、図１３および図１４を
用いて、イーサネットパケットがFL-netＬＡＮ回線を介
してイーサネットＬＡＮ回線間をどのように伝送するの
かを説明する。

【００７２】イーサネットＬＡＮ回線１にＡで示すイー
サネットパケットが伝送されると、ポートＢ受信制御部
１１４はこのイーサネットパケットがイーサネットＬＡ
Ｎ回線２に伝送させるべきものか否かを判断し、このイ
ーサネットパケットをポートＡ送信パケットバッファ１
１０に記憶させる。ポートＡ送信制御部１０８はポート
Ａ送信パケットバッファ１１０から記憶されている１件
分のイーサネットパケットを取り出して、それが次回の
イーサネットパケット占有可能時間Ｔｂ［３］内に送信
できるデータ量であるか否かを判断する。イーサネット
パケット占有可能時間Ｔｂ［３］内に送信できるデータ
量であれば、ポートＡ送信制御部１０８は、トークンパ
ケットｔ２の送信に基づきポートＡ受信制御部１０４か
ら出力される送信トリガを受けて、このイーサネットパ
ケットをFL-netＬＡＮ回線に送信する。

【００７３】ポートＡ受信制御部１０４はこのイーサネ
ットパケットがイーサネットＬＡＮ回線２に伝送させる
べきものか否かを判断し、このイーサネットパケットを
ポートＢ送信パケットバッファ１１８に記憶させる。ポ
ートＢ送信制御部１１６は、ポートＢ送信パケットバッ
ファ１１８から記憶されているイーサネットパケットを
取り出して、イーサネットＬＡＮ回線２に送信する。

【００７４】本発明にかかる装置を用いないで、イーサ
ネットＬＡＮ回線１、FL-netＬＡＮ回線、イーサネット
ＬＡＮ回線２を接続したとすれば、イーサネットＬＡＮ
回線１にイーサネットパケットＡが発生した時点（図１
３のＺ点）で、これがFL-netデータパケットｄ２との間
でコリジョンを起こす。Ｚ点よりも僅かに早くイーサネ
ットパケットＡが発生したときにも同様の事が起こり、
この場合にはFL-netＬＡＮ回線におけるトークンの正常
巡回が妨げられる。

【００７５】本発明にかかる装置を用いてこれらの回線
を接続すれば、上述のように、イーサネットパケットＡ
はFL-netＬＡＮ回線内のFL-netデータパケットｄ２およ
びトークンパケットｔ２の伝送の合間を縫って伝送でき
るので、FL-netＬＡＮ回線におけるトークンの正常巡回
が妨げられることは無い。また、イーサネットＬＡＮ回
線２にとっては不要なFL-netＬＡＮ回線内のパケットは
FL-netＬＡＮ回線内だけで伝送するので、イーサネット
ＬＡＮ回線２内のトラフィックの増加やコリジョンの発
生頻度を抑えることができる。

【００７６】一方、ポートＡ送信パケットバッファ１１
０に記憶されている１件分のイーサネットパケットのデ
ータ量がイーサネットパケット占有可能時間Ｔｂ［３］
内に送信できるデータ量を超えているときには、ポート
Ａ送信制御部１０８は、この１件分のイーサネットパケ
ットを２分割する。そして、この分割したイーサネット
パケットを、図１４に示されているように、ポートＡ受
信制御部１０４から送信トリガが出力される度に、FL-n
etＬＡＮ回線に送信する。

【００７７】ポートＡ受信制御部１０４はこのイーサネ
ットパケットがイーサネットＬＡＮ回線２に伝送させる
べきものか否かを判断し、このイーサネットパケットを
ポートＢ送信パケットバッファ１１８に送信順に記憶さ
せる。ポートＢ送信制御部１１６は、ポートＢ送信パケ
ットバッファ１１８に分割して記憶されているイーサネ
ットパケットを結合して元の１件分のイーサネットパケ
ットを組み立て、組み立てたパケットをイーサネットＬ
ＡＮ回線２に送信する。

【００７８】したがって、イーサネットパケットＡのデ
ータ量が大きい場合、またはイーサネットパケット占有
可能時間Ｔｂが短い場合でも、イーサネットパケットＡ
を分割して伝送させることができるので、FL-netＬＡＮ
回線におけるトークンの正常巡回が妨げられることは無
い。また、分割して伝送されたイーサネットパケットＡ
は元に戻されてイーサネットＬＡＮ回線２に送信される
ので、イーサネットＬＡＮ回線２内のトラフィックの増
加やコリジョンの発生頻度を抑えることができる。（実
施の形態２）実施の形態１は、リアルタイム性を最大限
に維持するために、イーサネットパケット占有可能時間
Ｔｂを優先してイーサネットパケットを送信する制御を
行ったが、本実施の形態は、リアルタイム性を許容値ま
で低下させても良い場合に、イーサネットパケット占有
可能時間Ｔｂを故意に前述のトークン監視時間まで引き
伸ばして一度により大きなデータ量のイーサネットパケ
ットを送信するための制御を行うものである。

【００７９】前述のように、トークン監視時間とは、局
離脱などによってトークンが送信されなかったときに、
次にトークンを受け取るべき局がトークンを再発行する
ための時間であり、局ごとに利用者が設定した時間であ
る。

【００８０】本実施の形態における相互接続装置の構成
は、図７に示したものと全く同一であるが、その一部の
動作が異なる。具体的には、ポートＡ受信制御部１０４
とポートＡ送信制御部１０８の動作およびスケジューリ
ングパラメータ管理テーブル１０６に記憶してあるデー
タの内容が実施の形態１とは少し異なる。この異なる点
について以下に説明する。なお、その他の部分の動作は
実施の形態１の場合と全く同一である。

【００８１】本実施の形態では、図３に示すように、ト
ークンパケットｔ１を受信したトークン保持局がトーク
ンパケットｔ２を出力し終わるまでの時間を、そのトー
クン保持局に設定されたトークン監視時間Ｔｗ［２］に
ほぼ等しくなるように制御する。換言すれば、実施の形
態１のイーサネットパケット占有可能時間Ｔｂを故意に
トークン監視時間Ｔｗを超えない程度にまで引き伸ば
す。このようにすると、トークン保持局が本来データパ
ケットｄ２とトークンパケットｔ２とを送信する時点
（これらのパケットが点線で示されている時点）でも回
線を占有できるようになるので、データ量の大きなイー
サネットパケットでも分割することなく一度に送信でき
るようになる。

【００８２】イーサネットパケット占有可能時間Ｔｂを
引き伸ばすことができる最大限の時間を算出するため、
ポートＡ受信制御部１０４では、図３に示すように、デ
ータパケットｄ２の送信を開始したときの時刻（ｙ）と
トークンパケットｔ２の送信が終了したときの時刻（ｘ
´）とを計測する。そして、ポートＡ受信制御部１０４
は、時刻（ｘ´）−時刻（ｙ）を求めることによって、
データパケットｄ２とトークンパケットｔ２との送信を
するために必要となる時間を求める。さらに、ポートＡ
受信制御部１０４は、トークン監視時間Ｔｗ［２］（あ
らかじめスケジューリングパラメータ管理テーブル１０
６に記憶させておく）から（時刻（ｘ´）−時刻
（ｙ））を差し引き、トークン監視時間Ｔｗ［２］内に
最大限確保することができるイーサネットパケット占有
可能時間Ｔｂ［２］を求める。ポートＡ受信制御部１０
４は、以上のようにして各FL-net局についてイーサネッ
トパケット占有可能時間Ｔｂを求める。求めたイーサネ
ットパケット占有可能時間Ｔｂは、スケジューリングパ
ラメータ管理テーブル１０６に出力する。

【００８３】スケジューリングパラメータ管理テーブル
１０６には、利用者が設定したトークン監視時間Ｔｗ
［ｎ］をFL-net局の局番に対応させて記憶させてある。
また、トークン監視時間を最大限使用してイーサネット
パケットの送信を行うことができるようにするためにポ
ートＡ受信制御部１０４から出力されたイーサネットパ
ケット占有可能時間ＴｂもFL-net局の局番に対応させて
記憶させてある。

【００８４】ポートＡ送信制御部１０８は、トークンパ
ケットを検出したときにポートＡ受信制御部１０４から
出力される送信トリガを入力し、この送信トリガととも
に送られたトークン保持局の局番に基づいて、スケジュ
ーリングパラメータ管理テーブル１０６から対応するイ
ーサネットパケット占有可能時間Ｔｂを取り出す。そし
て、その時間を使ってイーサネットパケットの送信をす
る。

【００８５】以上のように、本実施の形態によれば、図
３のようにイーサネットパケット占有可能時間Ｔｂをト
ークン監視時間内で最大限に引き伸ばすことができ、イ
ーサネットパケットの分割の機会が減少するため、イー
サネットパケットの伝送速度を見かけ上増加させること
ができる。このため、イーサネットの伝送遅延を最小化
することができる。 （実施の形態３）本実施の形態は、実施の形態１の制御
と実施の形態２の制御とを選択的に切り替えることがで
きるようにするものである。

【００８６】図１５は、本実施の形態にかかる異種ネッ
トワーク間の相互接続装置の概略構成ブロック図であ
る。このブロック図は、図７に示したブロック図とは、
スケジューリングモード設定スイッチ１２０を設けてい
る点で相違するが、その他の部分の構成は、図７のブロ
ック図と全く同一である。

【００８７】このスケジューリングモード設定スイッチ
１２０は、実施の形態１の制御、すなわち、リアルタイ
ム性を最大限に維持するために、イーサネットパケット
占有可能時間Ｔｂを優先してイーサネットパケットを送
信する制御（FL-net優先モード）と、実施の形態２の制
御、すなわち、リアルタイム性を許容値まで低下させて
も良い場合に、イーサネットパケット占有可能時間Ｔｂ
を故意にトークン監視時間まで引き伸ばして一度により
大きなデータ量のイーサネットパケットを送信するため
の制御（イーサネット優先モード）とを切り替えるため
の手動スイッチである。

【００８８】本実施の形態では、スケジューリングモー
ド設定スイッチ１２０を手動スイッチとしたが、これを
ソフト的に切り替えることができるソフトスッチを用い
ても良い。例えば、イーサネットパケットにこのスイッ
チを切り替えるための切替情報を付加しておき、この切
替情報に基づいて、優先モードの切替を行うようにして
も良い。

【００８９】次に、図１６に示したフローチャートに基
づいて、FL-netＬＡＮ回線４０からイーサネットＬＡＮ
回線５０にイーサネットパケットを伝送させる手順を想
定して、本実施の形態におけるポートＡ受信制御部１０
４の動作を説明する。

【００９０】まず、図１５に示すように、ポートＡ受信
制御部１０４は、FL-netＬＡＮ回線４０にトークンパケ
ットが送信されるのを待つ（Ｓ５１）。ポートＡ受信制
御部１０４は、トークンパケットの送信の終了を検出す
ると、これを検出したときの時刻（ｘ´）をレジスタに
記憶させる。例えば、図３に示すように、トークンパケ
ットｔ２が出力され終わった時点の時刻（ｘ´）を記憶
させる（Ｓ５２）。スケジューリングモード設定スイッ
チ１２０がイーサネット優先モードに設定されていれば
（Ｓ５３：イーサネット優先）、ポートＡ受信制御部１
０４は、トークン監視時間Ｔｗから（時刻（ｘ´）−時
刻（ｙ））を差し引き、トークン監視時間Ｔｗ内に最大
限確保することができるイーサネットパケット占有可能
時間Ｔｂ［ｎ］を求める（Ｓ５４）。一方、スケジュー
リングモード設定スイッチ１２０がFL-net優先モードに
設定されていれば（Ｓ５３：FL-net優先）、トークンパ
ケットのヘッダ部の宛先局番（ＤＮＡ）ｎを記憶する
（Ｓ５５）。

【００９１】ポートＡ受信制御部１０４は、ポートＡ送
信制御部１０８に送信トリガを出力するとともに、トー
クン保持局の局番を出力する（Ｓ５６）。次に、ポート
Ａ受信制御部１０４は、FL-netＬＡＮ回線４０にデータ
パケットが送信されるのを待つ。すなわち、キャリアが
検出されるのを待つ（Ｓ５７）。ポートＡ受信制御部１
０４は、キャリアを検出すると、これを検出したときの
時刻（ｙ）をレジスタに記憶させる。例えば、図３に示
すように、データパケットｄ２の送信が開始された時の
時刻（ｙ）を記憶させる（Ｓ５８）。ポートＡ受信制御
部１０４は、受信したパケットが、イーサネットパケッ
トであるかFL-netパケットであるかを判別し（Ｓ５
９）、イーサネットパケットであれば（Ｓ５９：イーサ
ネットパケット）、そのパケットをポートＢ送信パケッ
トバッファ１１８に蓄積させる（Ｓ６０）。一方、FL-n
etパケットであれば（Ｓ５９：FL-netパケット）、スケ
ジューリングモード設定スイッチ１２０がイーサネット
優先モードに設定されているかFL-net優先モードに設定
されているかを判断する（Ｓ６１）。イーサネット優先
モードであれば、（Ｓ６１：イーサネット優先）、Ｓ５
１のステップの処理に戻り、FL-net優先モードであれば
（Ｓ６１：FL-net優先）、トークンパケットｔ２が出力
され終わった時点の時刻（ｘ）−データパケットの送信
が開始された時の時刻（ｙ）を（図２または図３参照）
計算し、この計算結果をイーサネットパケット占有可能
時間Ｔｂ［ｎ］とする（Ｓ６２）。

【００９２】以上のように、本発明にかかる相互接続装
置によれば、トークン・パッシングと称するアクセス制
御方式が採用されているＬＡＮとＣＳＭＡ／ＣＤと称す
るアクセス制御方式が採用されているＬＡＮとを、それ
ぞれのＬＡＮの特徴を生かしつつ相互に接続することが
できる。

【００９３】また、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のＬＡＮから送
信されるパケットは、トークン・パッシング方式のＬＡ
Ｎのイーサネットパケット占有可能時間に伝送させるこ
とができるので、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のＬＡＮ上を伝送
するパケットとコリジョンを起こすことがなく、トーク
ンを正常に巡回させることができる。

【００９４】さらに、トークン・パッシング方式のＬＡ
Ｎのみを伝送するパケットは、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のＬ
ＡＮに流出することがないので、第２のＬＡＮのコリジ
ョンの発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】FL-netＬＡＮの概略構成を示す図である。

【図２】図１のFL-net(OPCN-2)ＬＡＮにおいて、情報伝
送のリアルタイム性を最大としたときのデータパケット
およびトークンパケットの送信状況を示したタイミング
チャートである。

【図３】図１のFL-net(OPCN-2)ＬＡＮにおいて、情報伝
送のリアルタイム性が許容限界にあるときのデータパケ
ットおよびトークンパケットの送信状況を示したタイミ
ングチャートである。

【図４】イーサネットＬＡＮの概略構成を示す図であ
る。

【図５】イーサネットＬＡＮの操作説明に供するフロー
チャートである。

【図６】FL-net(OPCN-2)ＬＡＮとイーサネットＬＡＮと
を本発明にかかる装置を介して接続している状態を示す
図である。

【図７】実施の形態１、２にかかる異種ネットワーク間
の相互接続装置の概略構成ブロック図である。

【図８】スケジューリングパラメータ管理テーブルに記
憶されているイーサネットパケット占有可能時間の一例
を示す図である。

【図９】ポートＡ受信制御部における処理を示すフロー
チャートである。

【図１０】ポートＢ送信制御部における処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】ポートＢ受信制御部における処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１２】ポートＡ送信制御部における処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１３】イーサネットパケットがFL-netＬＡＮ回線を
介してイーサネットＬＡＮ回線間をどのように伝送する
のかを説明するための図である。

【図１４】イーサネットパケットがFL-netＬＡＮ回線を
介してイーサネットＬＡＮ回線間をどのように伝送する
のかを説明するための図である。

【図１５】実施の形態３にかかる異種ネットワーク間の
相互接続装置の概略構成ブロック図である。

【図１６】実施の形態３にかかるパケットＡ受信制御部
の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０、４０…FL-netＬＡＮ回線、 ２０、５０、６０、７０…イーサネットＬＡＮ回線、 １００（１１０Ａ、１００Ｂ）…相互接続装置、 １０２…ポートＡＬＡＮコントローラ、 １０４…ポートＡ受信制御部、 １０６…スケジューリングパラメータ管理テーブル、 １０８…ポートＡ送信制御部、 １１０…ポートＡ送信パケットバッファ、 １１２…ポートＢＬＡＮコントローラ、 １１４…ポートＢ受信制御部、 １１６…ポートＢ送信制御部、 １１８…ポートＢ送信パケットバッファ、 １２０…スケジューリングモード設定スイッチ。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トークン・パッシングと称するアクセス
   制御方式が採用されている第１のＬＡＮとＣＳＭＡ／Ｃ
   Ｄと称するアクセス制御方式が採用されている第２のＬ
   ＡＮとを相互に接続するための異種ネットワーク間の相
   互接続装置であって、 前記第１のＬＡＮを介して受信したパケットが前記第２
   のＬＡＮに接続されている局に対するパケットであるか
   否かを判断する第１判断手段と、 受信したパケットが前記第２のＬＡＮに接続されている
   局に対するパケットであると判断されたときにそのパケ
   ットを出力する第１パケット出力手段と、 出力されたパケットを蓄積する第１蓄積手段と、 蓄積されたパケットを前記第２のＬＡＮのアクセス制御
   方式に従って前記第２のＬＡＮに送信する第１送信手段
   と、 を有することを特徴とする異種ネットワーク間の相互接
   続装置。
2. 【請求項２】 前記第１判断手段は、 受信したパケットが前記第２のＬＡＮに接続されている
   局に対するパケットであったときに送信トリガを出力す
   る送信トリガ出力手段と、 前記第１のＬＡＮのトークンパケットを受信してから最
   初のデータパケットが送信されるまでのイーサネットパ
   ケット占有可能時間を計測する計測手段と、 計測されたイーサネットパケット占有可能時間を出力す
   る計測時間出力手段と、 をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の異種
   ネットワーク間の相互接続装置。
3. 【請求項３】 前記第１判断手段は、前記トークンパケ
   ットに基づいてトークン保持局の局番を認識する認識手
   段をさらに有し、 前記送信トリガ出力手段は、前記送信トリガとともに前
   記認識されたトークン保持局の局番を出力し、 前記計測時間出力手段は、前記イーサネットパケット占
   有可能時間とともに前記トークン保持局の局番を出力す
   ることを特徴とする請求項２に記載の異種ネットワーク
   間の相互接続装置。
4. 【請求項４】 前記第１パケット出力手段は、イーサネ
   ットパケットのみを出力することを特徴とする請求項１
   に記載の異種ネットワーク間の相互接続装置。
5. 【請求項５】 前記第１送信手段は、 蓄積されたパケットが分割されたパケットであるときに
   は、それらのパケットを組み立てる組み立て手段と、 組み立てたパケットを送信する組み立てパケット送信手
   段と、 をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の異種
   ネットワーク間の相互接続装置。
6. 【請求項６】 トークン・パッシングと称するアクセス
   制御方式が採用されている第１のＬＡＮとＣＳＭＡ／Ｃ
   Ｄと称するアクセス制御方式が採用されている第２のＬ
   ＡＮとを相互に接続するための異種ネットワーク間の相
   互接続装置であって、 前記第２のＬＡＮを介して受信したパケットが前記第２
   のＬＡＮと同種のＬＡＮに接続されている局に対するパ
   ケットであるか否かを判断する第２判断手段と、 受信したパケットが前記第２のＬＡＮと同種のＬＡＮに
   接続されている局に対するパケットであると判断された
   ときにそのパケットを出力する第２パケット出力手段
   と、 出力されたパケットを蓄積する第２蓄積手段と、 前記イーサネットパケット占有可能時間を記憶する記憶
   手段と、 前記第１のＬＡＮを介して受信したパケットがトークン
   パケットであったときに送信トリガを出力する送信トリ
   ガ出力手段と、 前記送信トリガを入力したときに、蓄積されたパケット
   を前記イーサネットパケット占有可能時間の間前記第１
   のＬＡＮに送信する第２送信手段と、 を有することを特徴とする異種ネットワーク間の相互接
   続装置。
7. 【請求項７】 前記第１のＬＡＮを介して受信したパケ
   ットがトークンパケットであったときにそのトークンパ
   ケットに基づいてトークン保持局の局番を認識する認識
   手段をさらに有し、 前記記憶手段は、前記イーサネットパケット占有可能時
   間を前記トークン保持局の局番ごとに記憶し、 前記送信トリガ出力手段は、前記送信トリガとともに前
   記認識されたトークン保持局の局番を出力し、 前記第２送信手段は、前記送信トリガを入力したとき
   に、蓄積されたパケットを前記トークン保持局に対応す
   る前記イーサネットパケット占有可能時間の間、前記第
   １のＬＡＮに送信することを特徴とする請求項６に記載
   の異種ネットワーク間の相互接続装置。
8. 【請求項８】 前記第２送信手段は、 蓄積されたパケットをイーサネットパケット占有可能時
   間内に送信することができないときには、前記蓄積され
   たパケットを分割する分割手段と、 分割したパケットを送信する分割パケット送信手段と、 を有することを特徴とする請求項６に記載の異種ネット
   ワーク間の相互接続装置。
9. 【請求項９】 トークン・パッシングと称するアクセス
   制御方式が採用されている第１のＬＡＮとＣＳＭＡ／Ｃ
   Ｄと称するアクセス制御方式が採用されている第２のＬ
   ＡＮとを相互に接続するための異種ネットワーク間の相
   互接続装置であって、 前記第１のＬＡＮを介して受信したパケットが前記第２
   のＬＡＮに接続されている局に対するパケットであるか
   否かを判断する第１判断手段と、 受信したパケットが前記第２のＬＡＮに接続されている
   局に対するパケットであると判断されたときにそのパケ
   ットを出力する第１パケット出力手段と、 出力されたパケットを蓄積する第１蓄積手段と、 蓄積されたパケットを前記第２のＬＡＮのアクセス制御
   方式に従って前記第２のＬＡＮに送信する第１送信手段
   と、 前記第２のＬＡＮを介して受信したパケットが前記第２
   のＬＡＮと同種のＬＡＮに接続されている局に対するパ
   ケットであるか否かを判断する第２判断手段と、 受信したパケットが前記第２のＬＡＮと同種のＬＡＮに
   接続されている局に対するパケットであると判断された
   ときにそのパケットを出力する第２パケット出力手段
   と、 出力されたパケットを蓄積する第２蓄積手段と、 前記イーサネットパケット占有可能時間を記憶する記憶
   手段と、 受信したパケットが前記第２のＬＡＮに接続されている
   局に対するパケットであったときに送信トリガを出力す
   る送信トリガ出力手段と、 前記送信トリガを入力したときに、蓄積されたパケット
   を前記イーサネットパケット占有可能時間の間前記第１
   のＬＡＮに送信する第２送信手段と、 を有することを特徴とする異種ネットワーク間の相互接
   続装置。
10. 【請求項１０】前記第１判断手段は、 前記第１のＬＡＮのトークンパケットを受信してから最
    初のデータパケットが送信されるまでのイーサネットパ
    ケット占有可能時間を計測する占有可能時間計測手段
    と、 計測されたイーサネットパケット占有可能時間を出力す
    る計測時間出力手段と、 をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の異種
    ネットワーク間の相互接続装置。
11. 【請求項１１】 前記第１判断手段は、 前記第１のＬＡＮのデータパケットを受信してからトー
    クンパケットの送信が終わるまでの時間を計測し、その
    計測した時間をトークンの再発行をするために設定され
    たトークン監視時間から差し引いて、最大のイーサネッ
    トパケット占有可能時間を計測する最大占有可能時間計
    測手段をさらに有することを特徴とする請求項１０に記
    載の異種ネットワーク間の相互接続装置。
12. 【請求項１２】 前記第１判断手段には、モード設定ス
    イッチが接続され、 前記モードスイッチによって前記第１のＬＡＮの動作を
    優先するモードが選択されたときには、計測時間出力手
    段は、前記占有可能時間計測手段によって計測されたイ
    ーサネットパケット占有可能時間を出力し、 一方、前記モードスイッチによって前記第２のＬＡＮの
    動作を優先するモードが選択されたときには、計測時間
    出力手段は、前記最大占有可能時間計測手段によって計
    測された最大のイーサネットパケット占有可能時間を出
    力することを特徴とする請求項１１に記載の異種ネット
    ワーク間の相互接続装置。