JP2009239449A - 高精度同期型ネットワーク装置、ネットワークシステム及びフレーム転送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】同期フレームが定期的に届かない場合、サイクル型転送通信において、ネットワーク装置間の同期がとれなくなる。このため、ネットワークの混雑等が生じても確実に同期フレームがネットワーク装置間に転送される技術が求められている。
【解決手段】本発明にかかるネットワーク装置は、ネットワーク内のネットワーク装置間を同期させるための同期フレームを、各サイクルの最初の期間に配置して転送するネットワーク装置であって、前記サイクル内の時間を計測するサイクルタイマーと、前記サイクルタイマーからの情報に基づき、各サイクルにおいて次のサイクルまでの所定の期間、フレームの送信を停止する同期管理部とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ネットワーク装置、ネットワークシステム及びフレーム転送方法に関するものでる。

現在、リアルタイム通信技術ではＩＥＥＥ１３９４等の通信技術が用いられている。このような通信技術では、リアルタイムデータとベストエフォートデータを混在させたサイクル型転送を行う通信方式（以下、サイクル型転送通信と称す）が用いられている。

上記のような通信方式は、例えば、１サイクルが、図１２に示すように予め決められた周期、例えば１２５μ秒のタイムスロットを有している。この周期のタイムスロットが複数サイクル繰り返される。そして、そのタイムスロット内の一定期間を有するパケットデータ（以後、フレームと称す）がネットワーク装置間において転送される。ここで、タイムスロット前半の区間を予約転送区間、後半の区間を自由転送区間としている。

予約転送区間では、この区間内の一定期間、例えば図１２中の期間１から５までをフレーム送信のために予約しておく。そして、予約された期間１から５は、設定された各装置間でのみ利用される。例えば、図１３に示すような複数のネットワーク装置からなるネットワークにおいて、図１２の期間１は、装置１１と装置１４間の送信のみ、期間２は、装置１２と装置１３間の送信のみに利用するため予約される。

そして、期間１から５のような、予約した一定期間にリアルタイムデータのフレームＡ１からＡ５を設定することで、一定時間内に一定量のフレーム送信が保証されることになり、ＡＶデータ等のリアルタイムデータが装置間で送信可能となる。

自由転送区間では、ベストエフォートデータの通信に利用される。ここでは、予約によりフレーム送信の期間の確保は行われない。よって、この区間では、特にリアルタイム性を有しないデータの転送が行われる。このため、フレーム転送を行う時点で、この区間に例えば期間６のように、空いている期間があれば、そこにフレームＢ１を配置し、装置間のデータ通信が行われる。

図１２のサイクル型転送の通信方式を実現するネットワーク構成として、様々な形態が考えられる。例えば、図１３のネットワーク装置１１から１４のようにデイジーチェーン接続、ネットワーク装置１１、１２、１３、１５のようにスター接続等で接続される。

ここで各ネットワーク装置は、ブリッジ機能を有しており、ネットワーク装置１２、１３、１５などは、自装置の一方側にあるネットワーク装置からの送信フレームを、他方側にあるネットワーク装置へ転送することができる。これにより、直接接続されていないネットワーク装置間でもブリッジ機能を用いて通信を行うことが可能となる。

ここで、近年、ＬＡＮのネットワーク技術の標準であるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）に対しても上述したサイクル型転送通信を利用する動きがある。このため、Ｅｔｈｅｒｎｅｔを用いたＬＡＮにおいて、サイクル型転送通信を行うネットワーク通信技術をベースとし、ネットワーク内のデータ通信の高信頼性等を確保する技術が求められている。

ここで、上記のようなネットワーク通信の高信頼性等を確保するためには、ネットワーク内の各ネットワーク装置間のクロックの同期を高精度でとる必要がある。ＩＥＥＥ１５８８で規定されるプロトコルは、通信装置間の正確な時間同期が必要な場合に利用されている。例えば、リアルタイムデータ通信を前提としていない通常のＥｔｈｅｒｎｅｔ接続であっても、マイクロ秒以下の非常に正確な装置間の同期を得ることができる。よって、上述したネットワーク内の通信において、ＩＥＥＥ１５８８で規定されるプロトコルを利用することで、ネットワーク内の各装置間のクロックの同期を高精度でとることが可能となる。

ＩＥＥＥ１５８８に規定された手順に従えば、ネットワーク内の複数の装置に対する基本の同期クロックとなるマスタークロックを生成するマスター装置がネットワーク内に１つ決定される。そして、このマスター装置がネットワーク内の複数の装置に対して、マスタークロックの時間情報を含んだ同期フレームを定期的に送信する。この同期フレームを受信した各ネットワーク装置は、同期フレームに含まれるマスタークロックの時間情報を確認する。そして、自装置とのクロックとの差を確認し、ずれが生じていればマスタークロックに同期するよう補正を行う。

ここで、この同期フレームがネットワークの混雑等により所定の時間に定期的に届かない場合、ネットワーク装置間の同期がとれなくなり、サイクル型転送通信において、フレームの転送に悪影響が生じる。具体的には、予約転送区間において、誤った時間に予約転送を行い、フレームの衝突、フレーム破棄等が生じる。

ここで、特許文献１に、ネットワークの伝送効率の向上を目的とした発明が開示されている。この技術では、同期信号により、フレームの周期を規定する。そして、そのフレーム周期内のデータ伝送領域において、ポーリング制御信号により、複数の通信局間の伝送を行っている。
特開平１１−２９８４７７号公報

しかし、この技術では、ルートノードが、そのフレーム周期内のデータ伝送領域において、ポーリング制御信号を送信することによって、データ転送が行われるため、ポーリング制御信号を伝送する分だけネットワークの伝送効率が低下する。このため、ネットワークの混雑等が生じ、同期フレームによる同期が確実に行われない恐れがある。

本発明にかかるネットワーク装置は、ネットワーク内のネットワーク装置間を同期させるための同期フレームを、各サイクルの最初の期間に配置して転送するネットワーク装置であって、前記サイクル内の時間を計測するサイクルタイマーと、前記サイクルタイマーからの情報に基づき、各サイクルにおいて次のサイクルまでの所定の期間、フレームの送信を停止する同期管理部とを有する。

本発明にかかるネットワークシステムは、ネットワーク内のネットワーク装置間を同期させるための同期フレームを、各サイクルの最初の期間に配置して転送するネットワークシステムであって、前記ネットワーク装置が、前記各サイクルの時間を計測し、その計測結果から、各サイクルにおいて次のサイクルまでの所定の期間、フレームを他のネットワーク装置へ送信するのを停止する。

本発明にかかるフレーム転送方法は、ネットワーク内のネットワーク装置間を同期させるための同期フレームを、各サイクルの最初の期間に配置して転送するフレーム転送方法であって、前記サイクル内の時間を計測し、前記計測結果に基づき、各サイクルにおいて次のサイクルまでの所定の期間、フレームの送信を停止する。

このようなネットワーク装置により、１サイクルの最初の領域に配置されている同期フレームの転送期間において、フレームの衝突等が生じない。

本発明にかかるネットワーク装置は、サイクル型転送通信において、ネットワークの混雑等が生じても同期フレームの転送が確実に行え、装置間の同期が確実に行える。

（実施の形態１）
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態１について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１に本実施の形態１のネットワーク構成およびネットワーク装置の概要を示す。図１に示すように、ネットワーク１００は、ネットワーク装置１０１から１０６を有する。

ネットワーク装置１０１から１０６は同じ構成であるため、ここではネットワーク装置１０１を例に説明する。ネットワーク装置１０１は、アプリケーション１２１と、通信ロジック１２２と、ポート１２３から１２５を有する。

アプリケーション１２１は、ネットワーク内の他のネットワーク装置で利用するデータの生成や、他のネットワーク装置が生成したデータを利用する。例えば、カメラなどの周辺装置を利用して映像データを作成し、映像データを他のネットワーク装置へ送信したり、他のネットワーク装置から送信された映像データをディスプレイ上に表示するなどのアプリケーションがある。

通信ロジック１２２は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１で規定されるＭＡＣブリッジ（自装置内の複数のポート間のブリッジ通信を実現するためのスイッチ、ルーティングテーブルなどを含む）、スパニングツリープロトコル（Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、以後ＳＴＰと称す）などのプロトコルで規定される動作や制御を行う回路からなる。また、アプリケーション１２１が生成するデータを所定の長さに区切り、制御情報を付加してフレームにする制御等も行う。

ポート１２３から１２５は、ネットワーク装置間のフレームの送受信を行う。例えば、ＩＥＥＥ８０２．３で規定されるコネクタやケーブル、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）などの送受信プロトコルに準拠したハードウェアなどが利用される。

通信ロジック１２２、アプリケーション１２１がポート１２３から１２５を介して隣接したネットワーク装置と接続されることでネットワーク１００が構成されている。各ネットワーク装置の接続構成は、ネットワーク装置１０１から１０４のようなデイジーチェーン接続でも、ネットワーク装置１０１、１０２、１０３、１０５のようなスター型接続でもかまわない。

各ネットワーク装置は自装置のどのポートが他のネットワーク装置のどのポートに接続されているかの情報を自装置内の後述するルーティングテーブル１４３に保持している。このため、ネットワーク装置１０２や１０３のように複数のポートを使用している場合であっても、その情報を元に適切なネットワーク装置どうしのポート間の通信が行われる。

以上のような構成のネットワーク装置１０１から１０６が、ネットワーク１００において図１２で説明したサイクル型転送通信でフレームの送受信を行っている。ただし、本実施の形態１では、前述したネットワークの同期クロックであるマスタークロックの時間情報が含まれる同期フレームを、タイムスロットの最初の期間に配置するものとする。

図２は、図１のネットワーク装置１０１から１０６の構成ブロック図を更に詳細に示した図である。ネットワーク装置１０１から１０６は同じ構成のため、ここでもネットワーク装置１０１を例に説明する。図２において、図１と同一符号のものは同様の構成であるため説明は省略する。

通信ロジック１２２は、スイッチ１４０と、同期管理部１４１と、サイクルタイマー１４２と、ルーティングテーブル１４３と、送信部１４４と、受信部１４５とを有する。

ルーティングテーブル１４３は、自装置のどのポートが他のネットワーク装置のどのポートに接続されているかの情報を有している。

スイッチ１４０は、自装置内の複数のポート間、例えばポート１２３の受信ポート１３１とポート１２５の送信ポート１３２間のブリッジ通信を行う。このブリッジ通信は、スイッチ１４０が受信したフレームのヘッダ情報と、ルーティングテーブル１４３の情報を基に行われる。このため、受信したフレームは、正確に送信先の装置が接続されている送信ポート１３２へ送られる。また、スイッチ１４０は自装置が受信した自装置宛のフレームを受信部１４５へ送る。また、送信部１４４から送られてきたフレームを指定されたポートの送信ポート１３２へ送る機能を有する。

サイクルタイマー１４２は、予め決められた周期を有するタイムスロット内の時間を計測する。例えば、後述する図６に示すようなタイムスロットにおいて、タイムスロットの始まり時刻ｔ０から終わりの時刻ｔ１の１２５μ秒間を計測する。この計測した計測情報は同期管理部１４１へ送られる。

同期管理部１４１は、後述する図６に示すようなタイムスロットの最後の期間、例えば、１１０μ秒から１２５μ秒の期間Ｔ１をサイクルエンド区間とし、サイクルタイマー１４２からの計測情報から、この区間になるとエンド区間指定信号を生成する。

そして、このエンド区間指定信号をスイッチ１４０へ送り、サイクルエンド区間におけるスイッチ１４０のフレームの送信を停止させる。また、スイッチ１４０において、サイクルエンド区間中に送信されているフレームがあれば、そのフレームを破棄させる。その後、次サイクルのタイムスロットの最初にある同期フレームを受信するまで、エンド区間指定信号を送り、スイッチ１４０に対して受信したフレームの転送をさせない。このサイクルエンド区間の長さは、アプリケーション１２１により設定が可能である。なお、このサイクルエンド区間に受信したフレームは、破棄させるか、バッファに一時格納させる。また、後述する送信部１４４からのフレームも、上記サイクルエンド区間中において、エンド区間指定信号により送信を停止させる。

ここで、同期管理部１４１の処理の概念を図３から図６を用いて説明する。図３、図４は従来の問題点を説明するためのＮ番目のサイクルのタイムスロットを示し、図６は本実施の形態１のタイムスロットを示す図である。

ここで、図３、図４、図６に示すように、前述したネットワークの同期クロックであるマスタークロックの時間情報が含まれる同期フレームＳは、Ｎ番目のサイクルのタイムスロットの最初の期間１に配置される。通常、同期フレームは、約２秒おきに、マスタークロックを生成するマスター装置から各ネットワーク装置に送信される。しかし、本例では説明を簡略化するため、同期フレームＳを毎サイクルのタイムスロットの最初の期間１に配置されるものとする。なお、図３、図４、図６において、期間１から６には予約転送区間に転送される同期フレームＳと、フレームＡ１からＡ５が配置される。また、期間７から１１には、自由転送区間に転送されるフレームＢ１からＢ５が配置される。また、同期フレームＳ及びフレームＡ１からＡ５は、各サイクルのタイムスロットにおいて常に同じ期間に予約されて、送信されているものとする。

図３では、Ｎ番目サイクルにおける自由転送区間の最後のフレームＢ５が、ネットワークの混雑のため遅延し、Ｎ＋１番目のサイクルのタイムスロットに跨って送信されている。このため、Ｎ＋１番目のサイクルの同期フレームＳが、Ｎ＋１番目のサイクルのタイムスロットの最初の期間に送信できず、遅れてしまっている。また、本来送信するはずのフレームＡ１が破棄されている。

図４では、同様にＮ番目サイクルにおける自由転送区間の最後のフレームＢ５が、ネットワークの混雑のため遅延し、Ｎ＋１番目のサイクルのタイムスロットに跨って転送されている。このため、Ｎ＋１番目のサイクルの同期フレームＳの送信用の期間が確保できず、Ｎ＋１番目のサイクルにおいて同期フレームＳが送信できなくなっている。

これらの現象は、ネットワークの同期精度を劣化させることになる。例えば、図４のように同期フレームが転送されないまま、タイムスロット内のフレームの送信が装置間で行われた場合、本来同期フレームを受信するべきネットワーク装置が同期フレームを受信できない。具体的な例としては、図１のネットワーク装置１０１がマスター装置であり、ネットワーク装置１０４はネットワーク装置１０１からの同期フレームを受信するが、ネットワークの混雑が生じネットワーク装置１０２もしくは１０３において、図４のように同期フレームの送信がされなかった場合が当てはまる。

この場合、ネットワーク装置１０４のクロックとマスター装置であるネットワーク装置１０１のマスタークロックとのずれは、図５に示すようになる。図５の横軸は経過時間、縦軸は自装置のクロックとマスタークロックとのずれの大きさを示す。図５に示すように、時刻ｔ４において、ネットワーク装置１０４のクロックとマスタークロックとのずれが通常の倍の大きさになっている。本来ならば、時刻ｔ３において、ネットワーク装置１０４が受信する同期フレームにより、マスタークロックとのずれが補正され、ゼロとなるはずである。しかし、同期フレームが、ネットワークの混雑により、ネットワーク装置１０１から１０４間の経路において転送されない場合、当該ずれが時刻ｔ４まで補正されない。このため、図５のように、当該ずれの大きさが増加してしまう。なお、図５のずれは時刻ｔ４で補正されているが、同期フレームを同様の理由により、連続してネットワーク装置１０４が受信できない場合、更にずれが大きくなる。このため、同期の大きくずれたネットワーク装置１０４から送信されるフレームが他のネットワーク装置の送信するフレームと衝突する可能性が高くなる。

本実施の形態１のネットワーク装置では、図６に示すように、Ｎ番目のサイクルのタイムスロットにおける自由転送区間の最後の期間Ｔ１（サイクルエンド区間）にフレームを送信しない。これは、上述したように、同期管理部１４１がサイクルエンド区間になるとエンド区間指定信号によりスイッチ１４０にこのサイクルエンド区間中はフレームの送信動作を停止させることで実現している。このため、図６のフレームＢ５の送信がサイクルエンド区間に入ってしまった場合、このフレームＢ５は破棄されるか、もしくは、バッファ（図示なし）に一時蓄積され、別のサイクルで再送される。よって、図３や図４のように、フレームＢ５が、次サイクルのタイムスロットに跨ることがなくなるため、タイムスロットの最初の期間に配置された同期フレームＳが、破棄等から保護される。なお、破棄されたフレームＢ５は後のサイクルで送信元の装置から再送される。

以上、本実施の形態１のネットワーク装置で構成されたネットワークでは、例えネットワークの混雑が生じたとしても、ネットワーク装置間で同期フレームが確実にタイムスロットの最初の期間に送信できる。このため、図５で説明したような、マスタークロックと自装置のクロックのずれが大きくならず、ネットワーク装置間の同期がとれるため、上述したフレームの衝突もなくなる。よって、本実施の形態１のネットワーク装置で構成されるネットワークでは、安定した運用が可能になる。

図７に示すフローチャートを用いて、同期管理部１４１とサイクルタイマー１４２の処理フローを示す。同期管理部１４１は、スイッチ１４０に送信中のフレームがある場合（Ｓ１０１）、設定されたサイクルエンド区間までに、当該フレームの転送が完了するかどうかを判断する（Ｓ１０２）。この判断は、サイクルタイマーを参照し、転送しようとするフレームの長さ（＝時間）が、サイクルエンドまでの時間内で転送できるかどうかで判断する。ここで、フレームの時間とは、フレーム内のデータのバイト幅（例えば、１バイト）と、ネットワークの通信レート（例えば、１Ｇｂｐｓ）とで決まる（例えば、８ｎｓｅｃ）。サイクルエンド区間までに、転送が完了しないと判断した場合（Ｓ１０２Ｎｏ）、同期管理部１４１からエンド区間指定信号をスイッチ１４０に送り、当該フレームの送信を中止する（Ｓ１０３）。サイクルエンド区間までに、転送が完了すると判断した場合（Ｓ１０２Ｙｅｓ）、同期管理部１４１からエンド区間指定信号はスイッチ１４０に送られず、スイッチ１４０は当該フレームの送信を行う（Ｓ１０４）。

送信部１４４は、アプリケーション１２１からデータを受け取り、そのデータに送信先のネットワーク装置のアドレス情報等を付加して送信用のフレームを生成し、スイッチ１４０へ送る。その送信用のフレームは指定した送信先のネットワーク装置へ送信される。このようなフレームも、サイクルエンド区間は、同期管理部１４１の制御によりスイッチ１４０が送信を停止する。なお、アプリケーション１２１が、サイクルエンド区間の長さや装置間のネットワーク遅延を考慮して送信部１４４にフレームを送信させれば、他の装置のサイクルエンド区間の処理により、当該フレームの破棄等が生じるのを防止することができる。

受信部１４５は、ネットワークから受信した自装置宛のフレームをスイッチ１４０経由で受け取とり、フレーム内のデータをアプリケーション１２１へ送る。
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２にかかるネットワーク装置ついて、図面を参照しながら詳細に説明する。図８にネットワーク装置の構成ブロック図を示す。なお、実施の形態１と同様ネットワーク装置１０１を例に説明する。実施の形態１との違いは、通信ロジック１２２の部分であるため、その部分を中心に説明をおこなう。なお、実施の形態１と同一符号のものは同様の構成であるため説明は省略する。

通信ロジック１２２は、スイッチ１４０と、フレーム確認部１５１と、送信部１４４と、受信部１４５とを有する。

スイッチ１４０は、実施の形態１で説明した処理に加え、さらに、フレーム送信先に接続された送信ポート１３２が、フレーム転送中か否かについての情報をフレーム確認部１５１に送る。

フレーム確認部１５１は、サイクル型転送通信の各サイクルにおけるタイムスロットの最初の期間に配置される同期フレームを確認すると、当該同期フレームの転送先の装置に接続されている送信ポート１３２がフレームの転送中かどうかを、スイッチ１４０からの情報により判断する。そして、その時、スイッチ１４０がフレームの送信を行っている場合、スイッチ１４０のフレームの転送を停止させ（以後、転送停止処理と称す）、当該同期フレームを優先的に転送させる（以後、優先処理と称す）。

ここで図９に、ネットワーク装置の同期制御を行うための同期フレームの一例を示す。この同期フレームは、ＩＥＥＥ８０２．３に準拠して生成されているものとする。ＩＥＥＥ８０２．３のＭＡＣフレームでは、フレームの先頭に７ｂｙｔｅのプレアンブル（Preamble）、１ｂｙｔｅのＳＦＤ（Start of Frame Delimiter）、６ｂｙｔｅの宛先アドレス（Destination Address）、６ｂｙｔｅの送信元アドレス（Source Address）、２ｂｙｔｅのタイプ（Type）が配置される。これにデータ（DATA）が続き、最後にＦＣＳ（Frame Check Sequence）が配置される。本実施の形態２では、ヘッダの最後すなわちデータの先頭に４ｂｙｔｅの制御情報を配置する。この制御情報は、同期フレームか否かについての情報である。フレーム確認部１５１は、この制御情報に基づき同期フレームか否かについて判断し、同期フレームであると判断した場合、上述した処理を行う。

図１０に示すフローチャートを用いて、フレーム確認部１５１とスイッチ１４０の処理フローを示す。フレーム確認部１５１は、フレームを受信した場合（Ｓ２０１）、この受信フレームが同期フレームかどうかを判断する（Ｓ２０２）。受信フレームが同期フレームでない場合（Ｓ２０２Ｎｏ）、フレーム確認部１５１は、スイッチ１４０に、停止処理及び優先処理を行わせず、この受信フレームを転送させる（Ｓ２０３）。

一方、受信フレームが同期フレームであった場合（Ｓ２０２Ｙｅｓ）、フレーム確認部１５１はこの同期フレームである受信フレームを送信する送信ポート１３２が他のフレームを転送中かどうかの判断する（Ｓ２０４）。このとき、送信ポート１３２が他のフレームを転送中でない場合（Ｓ２０４Ｎｏ）、この同期フレームである受信フレームの送信を行う（Ｓ２０６）。また、送信ポートが他のフレームを転送中である場合（Ｓ２０４Ｙｅｓ）、他のフレームの転送停止処理を行い（Ｓ２０５）、同期フレームである受信フレームを送信する（Ｓ２０６）。ここで、Ｓ２０４とＳ２０５の一連の処理が上述した優先処理に該当する。

以上により、本実施の形態２のネットワーク装置では、受信した同期フレームを優先的に他の装置に転送する。これは、フレーム確認部１５１が、同期フレームを受信した時点で、この同期フレームを転送するための送信ポート１３２が他のフレームを送信中であった場合、スイッチ１４０にその他のフレームの送信を停止させ、同期フレームを優先的に送信させることで行われる。このため、本実施の形態２のネットワーク装置で構成されるネットワークにおいて、ネットワーク装置間の同期フレームの送受信がネットワークの混雑により遅れることがなくなる。このため、ネットワーク装置間の安定した同期がとれる。よって、ネットワークの安定した運用が可能になる。
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３にかかるネットワーク装置ついて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１１にネットワーク装置の構成ブロック図を示す。なお、実施の形態１、２と同様ネットワーク装置１０１を例に説明する。本実施の形態３は、実施の形態１及び実施の形態２の両方の機能を有している。よって、通信ロジック１２２が実施の形態１及び実施の形態２と異なるため、その部分を中心に説明を行う。なお、実施の形態１及び２と同一符号のものは同様の構成であるため説明は省略する。

通信ロジック１２２は、スイッチ１４０と、同期管理部１４１と、サイクルタイマー１４２と、ルーティングテーブル１４３と、送信部１４４と、受信部１４５と、フレーム確認部１５１とを有する。これらの各構成は、実施の形態１及び実施の形態２と同様なため説明は省略する。

本実施の形態３のネットワーク装置では、実施の形態１及び実施の形態２の両方の機能を有している。よって、サイクルエンド区間にフレームを送信しないことで、同期フレームを保護し、かつ同期フレームを受信した場合、優先的に同期フレームの送信を行う。このため、実施の形態１及び実施の形態２を個別に実施する場合に比べ、ネットワーク内のネットワーク装置間に転送される同期フレームの送受信がより確実に行われることになる。よって、更なるネットワークの安定した運用が可能になる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものでなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

実施の形態１にかかるネットワークの概略図である。 実施の形態１にかかるネットワーク装置のブロック図である。 従来技術の課題を説明するためのタイムスロットを示す図である。 従来技術の課題を説明するためのタイムスロットを示す図である。 従来技術の課題を説明するためのマスタークロックと自装置のクロックとのずれを示す図である。 実施の形態１にかかるネットワーク装置が行う送信停止処理を説明するためのタイムスロットを示す図である。 実施の形態１にかかるネットワーク装置の処理を示すフローチャートである。 実施の形態２にかかるネットワーク装置のブロック図である。 実施の形態２にかかるネットワーク装置が転送するフレームの概念図である。 実施の形態２にかかるネットワーク装置の処理を示すフローチャートである。 実施の形態３にかかるネットワーク装置のブロック図である。 実施の形態にかかるネットワークの再構築の処理を示すフローチャートである。 従来のサイクル型ネットワーク通信の１サイクル分のタイムスロットを示す図である。

符号の説明

１０１から１０６ ネットワーク装置
１２１ アプリケーション
１２２ 通信ロジック
１２３、１２４、１２５ ポート
１３１ 受信ポート
１３２ 送信ポート
１４０ スイッチ
１４１ 同期管理部
１４２ サイクルタイマー
１４３ ルーティングテーブル
１４４ 送信部
１４５ 受信部

Claims (14)

1. 送信データをフレーム単位に分割し、一定のサイクルで複数のフレームを送受信するサイクル型データ転送を行い、
   ネットワーク内の複数のネットワーク装置を同期させる同期フレームを、前記サイクルの最初の期間に配置して転送するネットワーク装置であって、
   前記サイクル内の時間を計測するサイクルタイマーと、
   前記サイクルタイマーからの情報に基づき、各サイクルにおいて次のサイクルまでの所定の期間、フレームの送信を停止する同期管理部と、
   を有するネットワーク装置。
2. 前記所定の期間中に受信したフレームがある場合、前記受信したフレームを破棄もしくは一時格納する請求項１に記載のネットワーク装置。
3. 前記同期フレームを受信した場合に、転送中のフレームの送信を停止させ、前記同期フレームを送信させるフレーム確認部を更に有する請求項１または請求項２に記載のネットワーク装置。
4. 前記転送中のフレームは、前記同期フレームが送信される同じ送信ポートを使用している請求項３に記載のネットワーク装置。
5. 前記転送中のフレームは、破棄もしくは一時格納される請求項３または請求項４に記載のネットワーク装置。
6. 送信データをフレーム単位に分割し、一定のサイクルで複数のフレームを送受信するサイクル型データ転送を行い、
   ネットワーク内の複数のネットワーク装置を同期させる同期フレームを、前記サイクルの最初の期間に配置して転送するネットワークシステムであって、
   前記ネットワーク装置が、
   前記サイクル内の時間を計測し、
   前記計測情報から、各サイクルにおいて次のサイクルまでの所定の期間、フレームを他のネットワーク装置へ送信するのを停止するネットワークシステム。
7. 前記ネットワーク装置は、
   前記所定の期間中に他のネットワーク装置から受信したフレームがある場合、前記受信したフレームを破棄もしくは一時格納する請求項６に記載のネットワークシステム。
8. 前記ネットワーク装置は、
   更に、前記同期フレームを受信したときに、他のネットワーク装置へ転送中のフレームがある場合、前記転送中のフレームの送信を停止させ、前記同期フレームを優先的に送信させる請求項６または請求項７に記載のネットワークシステム。
9. 前記ネットワーク装置は、
   前記転送中のフレームを、破棄もしくは一時格納する請求項８に記載のネットワークシステム。
10. 送信データをフレーム単位に分割し、一定のサイクルで複数のフレームを送受信するサイクル型データ転送を行い、
    ネットワーク内の複数のネットワーク装置を同期させる同期フレームを、前記サイクルの最初の期間に配置して転送するフレーム転送方法であって、
    前記サイクル内の時間を計測し、
    前記計測情報に基づき、各サイクルにおいて次のサイクルまでの所定の期間、フレームの送信を停止するフレーム転送方法。
11. 前記所定の期間中に受信したフレームがある場合、前記受信したフレームを破棄もしくは一時格納する請求項１０に記載のフレーム転送方法。
12. 前記同期フレームを受信した場合に、転送中のフレームの送信を停止させ、前記同期フレームを送信させる請求項１０または請求項１１に記載のフレーム転送方法。
13. 前記転送中のフレームは、前記同期フレームが送信される同じ送信ポートを使用している請求項１２に記載のフレーム転送方法。
14. 前記転送中のフレームは、破棄もしくは一時格納される請求項１２または請求項１３に記載のフレーム転送方法。

Images