JP2010183263A - 中継システム、及び当該システムで用いられる中継方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストでデータの中継に大きな遅延が生じることを防げる中継システムを提供する。
【解決手段】第１の通信線、及び第２の通信線のそれぞれに接続されている全てのノードの間で互いに送信するフレームが衝突しないように同期を取る。そして、第１の通信線と第２の通信線との間に第１の中継装置、及び第２の中継装置をそれぞれ接続する。第１の中継装置、及び第２の中継装置は、互いに交替しながら、第１の通信線、及び第２の通信線のそれぞれにおける同期タイミングに合わせてフレームを中継する。
【選択図】図１

Description

本発明は、中継システムに関し、より特定的には、一方の通信線から他方の通信線へデータを中継する中継システムに関する。

従来、一方の通信線から他方の通信線へデータを中継する中継システムが考案されている。このような中継システムの一例として、特許文献１に記載のデータ中継装置（以下、従来技術と称する）が挙げられる。

従来技術では、データの種類を示す識別子を含むデータを一方の通信線から受信する。そして、従来技術では、一方の通信線から受信したデータが、ＦＩＦＯ（First In First Out）方式の受信バッファによって記憶される。受信バッファが一杯になると、従来技術では、受信バッファで記憶した順番にデータがメモリへ転送され、当該メモリに記憶される。従来技術におけるメモリは、データを記憶する記憶領域が前述の識別子毎に予め割り当てられている。従来技術では、メモリに割り当てられている記憶領域にデータが記憶されているか否かをそれぞれ予め定められた判断順序にしたがって判断し、データを記憶していると判断した記憶領域からＦＩＦＯ方式の送信バッファへデータを転送し、当該送信バッファで記憶する。そして、送信バッファに記憶されているデータは、送信バッファに記憶された順番で他方の通信線へ送信される。

ここで、従来技術では、中継する通信線に送信されない識別子のデータの記憶領域（以下、リザーブド領域と称する）が、前述の判断順序にしたがって予め２つ以上連続しないように、メモリ上に分散させられている。そして、従来技術では、リザーブド領域が分散しているメモリの記憶領域にそれぞれ記憶されているデータを、前述の判断順序で判断しながら送信バッファに転送する。これにより、従来技術では、複数の異なる通信システム、すなわち、中継する通信線に送信されないデータの識別子が互いに異なる通信システムに、同一の従来技術をそれぞれ適用したとしても、特定の識別子のみのデータの中継に大きな遅延が生じるのを防げる。

特開２００８−１４８１５１号公報

しかしながら、上記従来技術では、以下に述べるような課題を有する。すなわち、上記従来技術では、記憶部として機能する受信バッファ、メモリ、及び送信バッファでそれぞれ中継するデータを記憶する。このため、相対的に多いデータを中継する通信システムに上記従来技術を適用した場合にも、特定の識別子のみのデータの中継に大きな遅延が生じるのを防ぐには、大容量の記憶部が必要となり、中継装置の低コスト化が困難になる。

それ故に、本発明は、低コストでデータの中継に大きな遅延が生じることを防げる中継システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下に述べるような特徴を有する。
第１の発明は、第１の通信線から第２の通信線に通信情報を中継する中継システムであって、第１の通信線から第２の通信線に通信情報を中継する第１の中継装置と、予め定められた交替時点が到来したとき、通信情報の中継を第１の中継装置と交替する第２の中継装置とを備え、第１の中継装置は、通信情報の中継を第２の中継装置と交替した後、中継の完了していない通信情報を第２の通信線へ送信する。

第２の発明は、上記第１の発明に従属する発明であって、第１の中継装置は、第１の通信線から第２の通信線に通信情報を中継する中継手段と、中継手段が中継する通信情報を記憶する記憶手段と、交替時点が到来したとき、中継手段による通信情報の中継を中断させる中断手段と、中断手段によって通信情報の中継が中断させられている期間を通じて、記憶手段に記憶されている中継の完了していない通信情報を第２の通信線に送信する送信手段とを含み、第２の中継装置は、中断手段により通信情報の中継が中断させられた後、当該通信情報の中継を第１の中継装置と交替する。

第３の発明は、上記第２の発明に従属する発明であって、中断手段は、第１の通信線、及び第２の通信線の少なくともいずれか一方に送信される通信情報を受信する第１の受信手段と、第１の受信手段によって受信される通信情報に基づき中断時点を交替時点として認識する第１の交替時点認識手段と、第１の交替時点認識手段によって認識された中断時点が到来したとき、中継手段による通信情報の中継を中断させる定時中断手段とを含む。

第４の発明は、上記第３の発明に従属する発明であって、第２の中継装置は、第１の通信線、及び第２の通信線の少なくともいずれか一方に送信される通信情報を受信する第２の受信手段と、第２の受信手段によって受信された通信情報に基づき、第１の交替時点認識手段によって認識される中断時点を交替時点として認識する第２の交替時点認識手段と、第２の交替時点認識手段によって認識された中断時点が到来したとき、通信情報の中継を第１の中継装置と交替する第１の中継交替手段とを含む。

第５の発明は、上記第３の発明に従属する発明であって、交替時点の基準を示す基準時点情報を通信情報として第１の通信線、及び第２の通信線の少なくともいずれか一方に送信する基準情報送信手段をさらに備え、第１の受信手段は、基準時点情報を通信情報として受信し、第１の交替時点認識手段は、第１の受信手段によって基準時点情報が受信されたとき、当該基準時点情報が受信されたときを基準として予め定められた中断時点を認識する。

第６の発明は、上記第５の発明に従属する発明であって、第２の受信手段は、基準時点情報を通信情報として受信し、第２の交替時点認識手段は、第２の受信手段によって基準時点情報が受信されたとき、第１の交替時点認識手段によって認識される中断時点を認識する。

第７の発明は、上記第５の発明に従属する発明であって、中断手段は、第１の受信手段によって基準時点情報が受信されたとき、当該基準時点情報が受信されるときを基準として予め定められた再開時点を交替時点として認識する第３の交替時点認識手段と、第３の交替時点認識手段によって認識された再開時点が到来したとき、中継手段に通信情報の中継を再開させる中継再開手段とをさらに含む。

第８の発明は、上記第７の発明に従属する発明であって、第２の中継装置は、第２の受信手段によって基準時点情報が受信されたとき、第３の交替時点認識手段によって認識される中継再開時点を交替時点として認識する第４の交替時点認識手段と、第４の交替時点認識手段によって認識された中継再開時点が到来したとき、通信情報の中継を第１の中継装置と交替する第２の中継交替手段とを含む。

第９の発明は、第１の通信線から第２の通信線に通信情報を中継する中継システムで実行される中継方法であって、第１の通信線から第２の通信線に通信情報を第１の中継装置で中継する第１の中継ステップと、予め定められた交替時点が到来したとき、第１の中継装置における通信情報の中継を第２の中継装置に交替する第２の中継ステップと、通信情報の中継を第１の中継装置から第２の中継装置に交替したとき、第１の中継装置で中継の完了していない通信情報を第２の通信線へ送信する送信ステップとを備える。

上記第１の発明によれば、予め定められた交替時点が到来したときに通信情報の中継を第１の中継装置から第２の中継装置へ交替し、第１の中継装置で中継の完了していない通信情報を第２の通信線へ送信するので、大容量の記憶手段を備えなくとも、通信情報の中継を妨げることなく、第１の中継装置で通信情報が滞留して大きな遅延が生じることを低コストで防げる。

上記第２の発明によれば、交替時点が到来したときに第１の中継装置による通信情報の中継を停止させた上で、第１の中継装置に記憶されている、中継の完了していない通信情報を第２の通信線に送信することによって、第１の中継装置で通信情報が滞留して大きな遅延が生じることを防げる。さらに、第１の中継装置が通信情報の中継を停止して通信情報の滞留を防いでいる間に、第２の中継装置が第１の中継装置の代わりに通信情報を中継できる。

上記第３の発明によれば、第１の通信線、及び第２の通信線の少なくともいずれか一方から送信されてくる通信情報に基づいて交替時点を認識し、第１の中継装置の中継を停止できる。

上記第４の発明によれば、第１の通信線、及び第２の通信線の少なくともいずれか一方に送信される通信情報に基づいて第１の中継装置における中継の停止を第２の中継装置で判断して、第１の中継装置の代わりに第２の中継装置で通信情報を中継できる。

上記第５の発明によれば、第１の中継装置が、第１の通信線、及び第２の通信線の少なくともいずれか一方に送信される基準時点情報を受信し、基準時点情報を受信したときを基準として予め定められた中継を停止する時点を認識できる。

上記第６の発明によれば、第２の中継装置が、第１の通信線、及び第２の通信線の少なくともいずれか一方に送信される基準時点情報を受信し、基準時点情報を受信したときを基準として第１の中継装置に予め定められた中継を停止する時点を認識し、第１の中継装置の代わりに第２の中継装置で通信情報を中継できる。

上記第７の発明によれば、第１の中継装置は、中継を停止してから中継を再開する時点を、基準時点情報を受信して認識し、中継の完了していない通信情報の第２の通信線への送信を完了してから、中継を再開できる。

上記第８の発明によれば、第１の中継装置が中継を停止してから中継を再開する時点を、第２の中継装置が基準時点情報を受信することによって認識し、中継を再開した第１の中継装置と通信情報の中継を交替できる。

上記第９の発明によれば、基準時点情報が送信される周期において、１以上の回数だけ第１の中継装置と第２の中継装置とが互いに通信情報の中継を交替できる。

また、本発明に係る中継方法によれば、上述した中継システムと同様の効果を得られる。

中継システム１の概略構成を示す図 ＦｌｅｘＲａｙプロトコルにおける時間の管理方法を説明する図 ＦｌｅｘＲａｙプロトコルにおけるフレームの概略構成を示す図 第１の中継装置、及び第２の中継装置の概略構成を示す図 第１の中継装置と第２の中継装置との中継の交替のタイミングの一例を示す図

（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る中継システム１の概略構成を説明するブロック図である。本発明に係る中継システム１は、第１の通信ノード１０ａ〜１０ｂ、第１の中継装置２０、第２の中継装置３０、第２の通信ノード４０ａ〜４０ｂ、基準ノード５０ａ〜５０ｂ、及び基準ノード６０ａ〜６０ｂを備えている。

第１の通信ノード１０ａ〜１０ｂのそれぞれは、第１の通信線Ａに接続されており、通信情報を第１の通信線Ａに送信する。第１の中継装置２０は、第１の通信線Ａ、及び第２の通信線Ｂに接続されており、第１の通信線Ａから受信した通信情報の中で第２の通信線Ｂに中継するように予め定められた通信情報を、第２の通信線Ｂに送信することによって、通信情報を第１の通信線Ａから第２の通信線Ｂに中継する。第２の中継装置３０は、第１の中継装置２０と同様に、通信情報を第１の通信線Ａから第２の通信線Ｂに中継する。第２の通信ノード４０ａ〜４０ｂのそれぞれは、第２の通信線Ｂに接続されており、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０によってそれぞれ中継される通信情報の中から自ノードに送信された通信情報を受信する。基準ノード５０ａ〜５０ｂ、及び基準ノード６０ａ〜６０ｂについてはそれぞれ後述する。

中継システム１では、第１の通信線Ａに接続されている第１の通信ノード１０ａ〜１０ｂ、及び基準ノード５０ａ〜５０ｂで第１のネットワークを構成している。さらに、中継システム１では、第２の通信線Ｂに接続されている第２の通信ノード４０ａ〜４０ｂ、及び基準ノード６０ａ〜６０ｂで第２のネットワークを構成している。そして、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれは、第１のネットワークと第２のネットワークとに接続され、第１のネットワークで送受信される通信情報の中で中継するように予め定められた通信情報を第２のネットワークに送信して中継する。

尚、図１には、第１のネットワークに接続される第１の通信ノードの一例として２つの第１の通信ノード１０ａ〜１０ｂを示しているが、第１のネットワークに接続される第１の通信ノードは１つであってもよいし３以上であってもよい。また、図１には、第２のネットワークに接続される第２の通信ノードの一例として２つの第２の通信ノード４０ａ〜４０ｂを示しているが、第２のネットワークに接続される第２の通信ノードは１つであってもよいし３以上であってもよい。また、図１には第１のネットワークと第２のネットワークとを中継する中継装置として第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０の２つの中継装置を示しているが、第１のネットワークと第２のネットワークとを中継する中継装置は３以上であってもよい。

本実施形態に係る中継システム１は、通信プロトコルの一例として、ネットワーク毎にＦｌｅｘＲａｙプロトコルにしたがって送信受信される通信情報を第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０でそれぞれ中継するものとする。以下に、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルの概要について説明する。

図２は、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルにおける通信時間の階層的な分け方を説明する図である。以下、第１のネットワークにおける通信を一例としてＦｌｅｘＲａｙプロトコルにおける通信時間の分け方について説明する。ＦｌｅｘＲａｙプロトコルにおける通信時間は、図２に示すように０から６３のコミュニケーションサイクルに分けて定められている。第１のネットワークを構成する全てのノード、すなわち、図１に示す例では第１の通信ノード１０ａ〜１０ｂ、及び基準ノード５０ａ〜５０ｂは、それぞれ１つのコミュニケーションサイクルの中で割り当てられた時間に通信情報を順番に送信する。そして、第１のネットワークを構成する全てのノードが、それぞれ１つのコミュニケーションサイクルにおける通信情報の送受信を完了すると次のコミュニケーションサイクルにおける通信情報の送受信を開始し、０〜６３までのコミュニケーションサイクルを完了すると、再び０のコミュニケーションサイクルから通信情報の送受信を繰り返す。

図２に示すように１つのコミュニケーションサイクルにおける時間は、静的セグメント、動的セグメント、シンボルウインドウ、及びＮＩＴ（Network Idle Time：ネットワークアイドルタイム）に分けられる。さらに、図２に示すように、静的セグメントにおける時間は、１〜ｎ番目まで順番に番号が増加する静的スロットという時間単位で分けられる。ＦｌｅｘＲａｙプロトコルでは、通信情報としてフレームが送受信され、１つの静的スロットの時間には、静的スロットの番号と同じ番号のフレームＩＤのフレームの送信時間が割り当てられる。また、全てのノード（本実施形態では、第１の通信ノード１０ａ〜１０ｂ、第２の通信ノード４０ａ〜４０ｂ、基準ノード５０ａ〜５０ｂ、及び基準ノード６０ａ〜６０ｂ）は、互いに異なるフレームＩＤのフレームを送信する。

そして、１つのネットワークに接続されている全てのノードのそれぞれが、時間の経過にしたがって増加する静的スロットの番号を、それぞれ内部に備えているタイマを用いて時間を計時することによって共通して独自に認識する。１つのネットワークに接続されている全てのノードは、それぞれが独自に認識した時間に基づき、自ノードから送信するフレームのフレームＩＤと同じ番号の静的スロットに対応する期間が到来するタイミング（以下、自ノードの送信タイミングと称する）が到来したと判断したときにフレームを送信することにより、互いに送信するフレームを衝突することなく送信できる。

動的セグメントは、１つのネットワークに接続されたそれぞれのノードが、必要に応じて任意のタイミングでフレームを送信できる期間である。また、シンボルウインドウは、必ずしも設けられなくてもよい。また、ＮＩＴは、後述する同期補正処理、及びエラー訂正などをする期間である。

以下、１つのネットワークに接続されている全てのノードが、第１のネットワークにおける共通の時間を独自に認識して、フレームを互いに同期しながら送信するために、自ノードの送信タイミングを認識する同期処理を、第１のネットワークに接続されているノードの同期処理を一例として説明する。基準ノード５０ａ〜５０ｂは、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルにおいていわゆるコールドスタート・ノードと呼ばれるノードである。基準ノード５０ａ〜５０ｂは、同一、或いは互いに異なる外部のスイッチにより作動状態になったときに、同期処理を開始する。

より詳細には、基準ノード５０ａ〜５０ｂは、それぞれ外部のスイッチにより作動状態になったときに、第１の通信線Ａから、ＣＡＳ（Collision Avoidance Symbol）を受信するまで、予め定められた待機期間を通じて待機する。第１のネットワークに接続されたコールドスタート・ノード、すなわち、本実施形態では基準ノード５０ａ〜５０ｂの内、予め定められた待機期間が経過するまでにＣＡＳを受信できない基準ノードが、先にＣＡＳを第１の通信線Ａに送信し、リーディング・コールドスタート・ノードとなる。ここで、仮に、基準ノード５０ａの外部のスイッチが基準ノード５０ｂよりも先にオンにされて作動状態になったのに続いて基準ノード５０ｂが作動状態になり、互いにＣＡＳを受信できないまま基準ノード５０ａの待機期間が先に経過し、基準ノード５０ａが基準ノード５０ｂよりも先にＣＡＳを送信する場合を想定して、前述の同期処理を説明する。

基準ノード５０ａが基準ノード５０ｂよりも先にＣＡＳを送信すると、基準ノード５０ａは上述したようにリーディング・コールドスタート・ノードとなり、リーディング・コールドスタート・ノードの同期処理を開始する。これに対して、まだ待機期間の経過していない基準ノード５０ｂは、基準ノード５０ａから先に送信されたＣＡＳを受信してフォローイング・コールドスタート・ノードとなり、フォローイング・コールドスタート・ノードの同期処理を開始する。リーディング・コールドスタート・ノードとなった基準ノード５０ａは、同期処理を開始すると、ゼロのコミュニケーションサイクルからフレームの送信を開始する。

より具体的には、リーディング・コールドスタート・ノードとなった基準ノード５０ａは、同期処理を開始すると、ゼロのコミュニケーションサイクルから予め定められた連続するコミュニケーションサイクルにおいて、コミュニケーションサイクル毎にスタートアップフレームを第１の通信線Ａへ送信する。一方、フォローイング・コールドスタート・ノードとなった基準ノード５０ｂは、同期処理を開始すると、前述の予め定められた連続するコミュニケーションサイクルにおいて、コミュニケーションサイクル毎に基準ノード５０ａから送信されるスタートアップフレームを受信し、スタートアップフレームを受信したタイミングに基づき、１つのコミュニケーションサイクルにおいて、自ノードからフレームを送信するタイミングを認識する。

フォローイング・コールドスタート・ノード、すなわち、本実施形態では基準ノード５０ｂが、スタートアップフレームを受信したタイミングに基づいて、自ノードからフレームを送信するタイミングを認識するときには、内部に備えられたタイマを用いる。より詳細には、第１のネットワークに接続される全てのノードは、それぞれ予め定められた互いに異なるフレームＩＤのフレームを送信する。そして、１つのネットワークでは、上述で説明したように、１つの静的スロットに対応する時間は、静的スロットの番号と同じフレームＩＤのフレームの送信時間となる。また、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルでは、１つのネットワークに接続されているノードから送信されたフレームは、同一のネットワークに接続されている全てのノードによって受信される。

つまり、自ノードの送信タイミングは、それぞれのノードが、ある静的スロットに対応する時間で当該静的スロットの番号と同じフレームＩＤのフレームを受信してから自ノードから送信されるフレームＩＤと同じ静的スロットに対応する時間が到来するまでの時間を内部に備えているタイマを用いて計測することによって、それぞれ認識できる。

ただし、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルでは、典型的には、１つのネットワークに接続されている全てのノードの中でコールドスタートノード、或いは同期ノードとして予め定められたノードから送信されるスタートアップフレーム、或いは同期フレームを受信してからの時間に基づいて、１つのネットワークに接続された全てのノードのそれぞれが自ノードの送信タイミングを認識する。

フォローイング・コールドスタート・ノードとなった基準ノード５０ｂも同様に、基準ノード５０ａから送信されたスタートアップフレームを受信してからの時間を計測することによって、自ノードの送信タイミングを認識する。自ノードの送信タイミングを認識すると、基準ノード５０ｂは、自ノードの送信タイミングが到来したときにスタートアップフレームの送信を開始する。

フォローイング・コールドスタート・ノードとなった基準ノード５０ｂが、スタートアップフレームの送信を開始すると、当該ノードがスタートアップフレームの送信を開始してから予め定められた連続するコミュニケーションサイクルにおいて、コミュニケーションサイクル毎にスタートアップフレームを第１の通信線Ａに送信する。このとき、リーディング・コールドスタート・ノードである基準ノード５０ａは、引き続きスタートアップフレームをコミュニケーションサイクル毎に送信している。

基準ノード５０ａ、及び基準ノード５０ｂの両方からスタートアップフレームが送信されるコミュニケーションサイクルが到来すると、次に、コールドスタート・ノードでない第１の通信ノード１０ａ〜１０ｂ（非コールドスタート・ノード）が、第１のネットワークにおける自ノードの送信タイミングをそれぞれ認識する、非コールドスタート・ノードの同期処理を開始する。

より詳細には、第１の通信ノード１０ａ〜１０ｂのそれぞれは、非コールドスタート・ノードの同期処理を開始すると、予め定められた連続するコミュニケーションサイクルでコミュニケーションサイクル毎に基準ノード５０ａと基準ノード５０ｂとの両方から第１の通信線Ａに送信されるスタートアップフレームを受信する。第１の通信ノード１０ａ〜１０ｂは、予め定められた連続する全てのコミュニケーションサイクルで、基準ノード５０ａと基準ノード５０ｂとの両方から送信されるスタートアップフレームを受信できたとき、スタートアップフレームを受信したタイミングに基づいて、基準ノード５０ｂと同様に自ノードの送信タイミングをそれぞれ認識する。

そして、第１のネットワークに接続された全てのノードは、自ノードの送信タイミングをそれぞれ認識したとき、それぞれのノードの同期処理を完了する。

以上で説明したように、第１のネットワークに接続されている全てのノードは、互いに送信するフレームが衝突しないように同期して送信できるように、予め定められた連続するコミュニケーションサイクルで、自ノードの送信タイミングをそれぞれ認識する同期処理をする。第１のネットワークに接続されている全てのノードは、同期処理を完了した後、予め定められた任意のタイミングでフレームの送受信を開始する。

尚、上述の説明では、リーディング・コールドスタート・ノードが、ゼロのコミュニケーションサイクルから同期処理を開始することを説明したが、１つのネットワークに接続された全てのノードがそれぞれの同期処理を完了した後、コミュニケーションサイクルの数がゼロになったときには、上述で説明した同期処理はしない。

ただし、第１のネットワークに接続されている全てのノードは、コールドスタート・ノードから第１の通信線Ａに送信されるスタートアップフレームだけでなく、同期処理を完了した後、前述の同期ノードからコミュニケーションサイクル毎に送信される同期フレームに基づいて、最初に認識した自ノードの送信タイミングを互いに補正する同期補正処理をしてもよい。

また、上述の説明では、一例として、第１のネットワークに接続されている基準ノード５０ａ〜５０ｂ、及び第１の通信ノード１０ａ〜１０ｂが、第１のネットワークにおける自ノードの送信タイミングを認識するそれぞれの同期処理を説明したが、第２のネットワークに接続されている全てのノードも同様に同期処理をして第２のネットワークにおける自ノードの送信タイミングをそれぞれ認識する。

また、本実施形態に係る第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれは、第１の通信線Ａから受信したフレームを第２の通信線Ｂに送信して中継するため、第２のネットワークにおける自装置の送信タイミング（上述した自ノードの送信タイミング）を認識する同期処理を少なくともする。

より具体的には、第１の中継装置２０が、第２のネットワークにおけるコールドスタート・ノードとして構成されている場合は、上述で説明したリーディング・コールドスタート・ノード、或いはフォローイング・コールドスタート・ノードの同期処理をして、第２のネットワークにおける自装置の送信タイミングを認識する。また、第１の中継装置２０が非コールドスタート・ノードとして構成されている場合は、上述で説明した非コールドスタート・ノードの同期処理をして第２のネットワークにおける自装置の送信タイミングを認識する。第２の中継装置３０も第１の中継装置２０と同様に同期処理をして、第２のネットワークにおける自装置の送信タイミングを認識する。

そして、本実施形態に係る第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０は、第２のネットワークにおける自装置の送信タイミングを認識する同期処理をして認識した自装置の送信タイミングで、第１の通信線Ａから受信したフレームの中から第２の通信線Ｂに中継するフレームを送信して中継する。

また、第２のネットワークには、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０によって、第１のネットワークで送受信されるフレームが送信されるため、第２のネットワークにおける静的スロットは、第２のネットワークに接続された全てのノードからそれぞれ送信されるフレームのフレームＩＤに対応する静的スロットだけでなく、第１のネットワークにおいて送受信されるフレームのフレームＩＤに対応する番号の静的スロットも考慮して設けなければならない。

ここで、上述したスタートアップフレーム、及び同期フレームなどを説明するために、図３を参照しながら、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルにしたがって送受信されるフレームの概略構成について説明する。図３は、本実施形態に係る全てのノード、及び全ての中継装置が送受信するＦｌｅｘＲａｙプロトコルで規定されたフレームの概略構成を示す図である。ＦｌｅｘＲａｙプロトコルにおけるフレームは、図３に示すように、大きく分けてヘッダセグメント、ペイロードセグメント、及びトレーラセグメントからなる。ヘッダセグメントは、図３に示すように、同期フレームインジケータ、スタートアップフレームインジケータ、フレームＩＤ、及びサイクルカウンタなどの情報で構成される。これらのデータは、“１”、又は“０”を示す１ビット以上の情報で構成される。

同期フレームインジケータは、フレームが上述で説明した同期フレームであるか否かを示す１ビットの情報であり、同期フレームインジケータとして“１”の情報を含むフレームは、あるネットワークに接続された全てのノード、及び中継装置において同期フレームと見なされる。

また、スタートアップフレームインジケータは、フレームが上述で説明したスタートアップフレームであるか否かを示す１ビットの情報であり、スタートアップフレームインジケータとして“１”の情報を含むフレームは、あるネットワークに接続された全てのノード、及び中継装置においてスタートアップフレームと見なされる。また、フレームＩＤは、フレームの識別子を示す１１ビットの情報である。また、サイクルカウンタは、それぞれのノードがフレームを送信した回数を示す６ビットの情報であって、この情報は、上述で説明したように時間の経過にしたがって増加するコミュニケーションサイクルの数を示す。

尚、ヘッダセグメントには、上述で説明した情報の他にも、予約ビット、ペイロードプリアンブルインジケータ、及びヌルフレームインジケータなどの情報も含まれるが、本発明の要旨とは関係がないため、説明を省略する。

次に、ペイロードセグメントについて説明する。ペイロードセグメントは、０〜２５４バイトの情報量を有し、フレームで送信先のノードに伝えたい情報を示す。トレーラセグメントは、２４ビットの情報量のＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）コードであって、ヘッダセグメント、及びペイロードセグメントに含まれる情報に基づいて計算されたＣＲＣコードで構成される。以上が、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルにしたがって送受信されるフレームの概略構成の説明である。

以上が、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルの概要の説明である。次に、本実施形態に係る第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれについて説明する。まず、第１の中継装置２０の概略構成について説明する。図４は、本実施形態に係る第１の中継装置２０の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る第１の中継装置２０は、中継部２０１と、送信部２０３と、中断部２０４とを備える。

中継部２０１は、上述で説明したいずれかの同期処理をして第２のネットワークにおける自装置の送信タイミングを認識した後、第１の通信線Ａから受信したフレームの中から中継するように予め定められたフレームを、同期処理で認識した第２のネットワークにおける自装置の送信タイミングで第２の通信線Ｂへ送信して中継する。

より詳細には、中継部２０１は、全てのノードから第１の通信線Ａに送信されるフレームを受信して、記憶部２０２に記憶させる。中継部２０１は、フレームを受信する度に、受信したフレームに含まれるサイクルカウンタによって示される数値を後述する交替時点認識部２０５に通知する。また、中継部２０１は、後述するように定時中断部２０６によって中断指示情報が生成されたとき、フレームの中継を中断する。また、中継部２０１は、後述するように中継再開部２０７によって再開指示情報が生成されたとき、中断したフレームの中継を再開する。

記憶部２０２には、中継部２０１によって第１の通信線Ａから受信されたフレームの内、第２の通信線Ｂに中継するフレームが記憶される。ここで、記憶部２０２には、例えば、第１の通信線Ａに送信されるフレームのフレームＩＤの中から第２の通信線Ｂに中継するフレームのフレームＩＤを予め定めて、いわゆるルーティングマップとしてさらに記憶させておいてもよい。記憶部２０２に、中継するフレームのフレームＩＤを予め記憶させておくことにより、中継部２０１は、第１の通信線Ａから受信したフレームの中から、記憶部２０２に記憶されているフレームＩＤのフレームを選択して、選択したフレームのみを中継するフレームとして記憶部２０２に記憶させることができる。

中継部２０１は、記憶部２０２に記憶されたフレームを、図示しない演算部で処理する。ここで、中継部２０１が、図示しない演算部でする処理の一例としては、フレームのチェックサムを計算し直す、記憶したフレームを第２の通信線Ｂへ送信して中継する順番を決定するなどの処理が挙げられる。

中継部２０１は、第１の通信線Ａからフレームを受信している期間を通じて、記憶部２０２に記憶されたフレームを、図示しない演算部で処理し、処理の完了したフレームを、既に認識した第２のネットワークにおける送信タイミングが到来したときに、図示しない送信部で第２の通信線Ｂに送信して中継する。ここで、中継部２０１が、上述で説明したように、記憶したフレームを第２の通信線Ａへ送信して中継する順番を決定する処理を図示しない演算部でする場合には、中継部２０１は、決定した順番で、図示しない送信部を用いてフレームを送信して中継する。

送信部２０３は、後述するように中継部２０１がフレームの中継を中断している期間を通じて、記憶部２０２に既に記憶され、中継部２０１の図示しない演算部による処理の完了したフレームを、完了した順番に第２の通信線Ｂに送信する。より詳細には、送信部２０３は、後述するように定時中断部２０６によって中断指示情報が生成されたとき、記憶部２０２に既に記憶され、処理の完了したフレームを完了した順番に、中継部２０１によって認識された送信タイミングで第２の通信線Ｂに送信することを開始する。このとき、上述したように、中継部２０１が、記憶部２０２に記憶されたフレームを第２の通信線Ａへ送信する順番を図示しない演算部で決定する処理をする場合には、送信部２０３は、中継部２０１によって認識された送信タイミングが到来したときに、当該処理で決定された順番で、記憶部２０２に記憶されたフレームを送信する。

一方、送信部２０３は、後述するように中継再開部２０７によって再開指示情報が生成され、中継部２０１がフレームの中継を再開したとき、フレームの第２の通信線Ｂへの送信を停止する。

中断部２０４は、中継部２０１から通知されるサイクルカウンタの数に基づき、予め定められたタイミングで中継部２０１のフレームの中継を中断させる。より詳細には、中断部２０４は、交替時点認識部２０５と、定時中断部２０６と、中継再開部２０７とを含む。

交替時点認識部２０５は、上述で説明したように中継部２０１から通知されるサイクルカウンタの数に基づき、予め定められた交替タイミングを認識する。本実施形態に係る交替時点認識部２０５が認識する交替タイミングには、第１の中継装置２０から第２の中継装置３０にフレームの中継を交替する第１の交替タイミングと、第２の中継装置３０から第１の中継装置２０にフレームの中継を交替する第２の交替タイミングとの２種類の交替タイミングがある。

そして、交替時点認識部２０５は、前述の第１の交替タイミングに対応する予め定められた１以上のサイクルカウンタの数を図示しない記憶部に記憶している。さらに、交替時点認識部２０５は、前述の第２の交替タイミングに対応する予め定められた１以上のサイクルカウンタの数を図示しない記憶部に記憶している。

そして、交替時点認識部２０５は、中継部２０１から通知されるサイクルカウンタの数と、第１の交替タイミングとして図示しない記憶部に記憶しているサイクルカウンタの数とが一致したとき、第１の交替タイミングが到来したと判断し、第１の交替タイミングが到来したことを示す第１の交替タイミング情報を生成する。また、交替時点認識部２０５は、中継部２０１から通知されるサイクルカウンタの数と、第２の交替タイミングとして図示しない記憶部に記憶しているサイクルカウンタの数とが一致したとき、第２の交替タイミングが到来したと判断し、第２の交替タイミングが到来したことを示す第２の交替タイミング情報を生成する。

定時中断部２０６は、交替時点認識部２０５によって、第１の交替タイミング情報が生成されたとき、生成された第１の交替タイミング情報を取得する。定時中断部２０６は、第１の交替タイミング情報を取得したとき、後述する中断指示情報を生成する。

中継再開部２０７は、交替時点認識部２０５によって、第２の交替タイミング情報が生成されたとき、生成された第２の交替タイミング情報を取得する。中継再開部２０７は、第２の交替タイミング情報を取得したとき、フレームの中継を再開させる指示を示す再開指示情報を生成する。

以上が、第１の中継装置２０の概略構成の説明である。次に、第２の中継装置３０の概略構成について説明する。ただし、第２の中継装置３０の概略構成は、第１の中継装置２０の概略構成と比較して、定時中断部２０６、及び中継再開部２０７の動作のみが異なり、他の構成要素は同じそれぞれ動作をする。このため、第２の中継装置３０の概略構成の説明では、定時中断部２０６、及び中継再開部２０７の動作のみを説明し、他の構成要素の説明は省略する。

第２の中継装置３０の定時中断部２０６は、交替時点認識部２０５によって第２の交替タイミング情報が生成されたとき、生成された第２の交替タイミング情報を取得する。第２の中継装置３０の定時中断部２０６は、第２の交替タイミング情報を取得したとき、後述する中断指示情報を生成する。

第２の中継装置３０の中継再開部２０７は、交替時点認識部２０５によって第１の交替タイミング情報が生成されたとき、生成された第１の交替タイミング情報を取得する。第２の中継装置３０の中継再開部２０７は、第１の交替タイミング情報を取得したとき、フレームの中継を再開させる指示を示す再開指示情報を生成する。

以上が、第２の中継装置３０の概略構成の説明である。次に、本実施形態に係る中継システム１において、第１の中継装置２０と第２の中継装置３０とが、互いにフレームの中継を交替するときの動作を説明する。まず、第１の中継装置２０から第２の中継装置３０に中継を交替するタイミングが到来したとき、すなわち、第１の交替タイミングが到来したときの第１の中継装置２０と第２の中継装置３０との動作をそれぞれ説明する。

尚、以下の説明では、第１の通信ノード１０ａ〜２０ｂ、基準ノード５０ａ〜５０ｂ、第２の通信ノード４０ａ〜４０ｂ、基準ノード６０ａ〜６０ｂ、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれのネットワークにおけるそれぞれの同期処理が完了して、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０が、それぞれ第２のネットワークにおける送信タイミングを認識し、既に、第１の中継装置２０がフレームの中継をしており、第２の中継装置３０がフレームの中継を中断している場合を一例として説明する。

第１の交替タイミングが到来したときの第１の中継装置２０の動作について説明する。第１の中継装置２０の交替時点認識部２０５は、中継部２０１から通知されるサイクルカウンタの数が、第１の交替タイミングとして予め記憶しているサイクルカウンタの数と一致したとき、第１の交替タイミング情報を生成する。第１の交替タイミング情報を取得した定時中断部２０６は、次のコミュニケーションサイクルからフレームの中継を中断する指示を示す中断指示情報を生成する。中断指示情報を取得すると中継部２０１は、内部に備えている図示しないタイマを用いて、中断指示情報を取得したときのコミュニケーションサイクルにおける上述で説明したＮＩＴのタイミングが到来したことを判断したときに、フレームの中継を中断する。

また、第１の交替タイミング情報を取得した送信部２０３は、中継部２０１がフレームの中継を中断している期間を通じて、上述で説明したように、記憶部２０２に既に記憶され、中継されずに残っているフレームを、第２のネットワークにおける自装置の送信タイミングで、記憶部２０２から第２の通信線Ｂへ送信する。

次に、第１の交替タイミングが到来したときの第２の中継装置３０の動作について説明する。第２の中継装置３０の交替時点認識部２０５は、中継部２０１から通知されるサイクルカウンタの数が、第１の交替タイミングとして予め記憶しているサイクルカウンタの数と一致したとき、第１の交替タイミング情報を生成する。第１の交替タイミング情報を取得した第２の中継装置３０の中継再開部２０７は、次のコミュニケーションサイクルからフレームの中継を再開する指示を示す再開指示情報を生成する。再開指示情報を取得すると第２の中継装置３０の中継部２０１は、内部に備えられている図示しないタイマを用いて、再開指示情報を取得したときのコミュニケーションサイクルにおける上述で説明したＮＩＴのタイミングが到来したことを判断したときに、フレームの中継を再開する。

また、第１の交替タイミング情報を取得した第２の中継装置３０の送信部２０３は、第２の中継装置３０の中継部２０１がフレームの中継を再開した後、記憶部２０２に記憶されているフレームの送信を停止する。

以上が、第１の交替タイミングが到来したときの第１の中継装置２０と第２の中継装置３０との動作の説明である。次に、第２の中継装置３０から第１の中継装置２０に中継を交替するタイミングが到来したとき、すなわち、第２の交替タイミングが到来したときの第１の中継装置２０と第２の中継装置３０との動作をそれぞれ説明する。

第２の交替タイミングが到来したときの第１の中継装置２０の動作について説明する。第１の中継装置２０の交替時点認識部２０５は、中継部２０１から通知されるサイクルカウンタの数が、第２の交替タイミングとして予め記憶しているサイクルカウンタの数と一致したとき、第２の交替タイミング情報を生成する。第２の交替タイミング情報を取得した第１の中継装置２０の中継再開部２０７は、次のコミュニケーションサイクルからフレームの中継を再開する指示を示す再開指示情報を生成する。再開指示情報を取得すると第１の中継装置２０の中継部２０１は、内部に備えている図示しないタイマを用いて、再開指示情報を取得したときのコミュニケーションサイクルにおけるＮＩＴのタイミングが到来したことを判断したときに、フレームの受信を再開する。

また、第２の交替タイミング情報を取得した第１の中継装置２０の送信部２０３は、中継部２０１がフレームの中継を再開したときにフレームの送信を停止する。

次に、第２の交替タイミングが到来したときの第２の中継装置３０の動作について説明する。第２の中継装置３０の交替時点認識部２０５は、中継部２０１から通知されるサイクルカウンタの数が、第２の交替タイミングとして予め記憶しているサイクルカウンタの数と一致したとき、第２の交替タイミング情報を生成する。第２の交替タイミング情報を取得した第２の中継装置３０の定時中断部２０６は、次のコミュニケーションサイクルからフレームの中継を中断する指示を示す中断指示情報を生成する。中断指示情報を取得すると第２の中継装置３０の中継部２０１は、内部に備えている図示しないタイマを用いて、中断指示情報を取得したときのサイクルにおけるＮＩＴのタイミングが到来したことを判断したときに、フレームの中継を中断する。

また、第２の交替タイミング情報を取得した第２の中継装置３０の送信部２０３は、第２の中継装置３０の中継部２０１がフレームの中継を中断している期間を通じて、上述で説明したように、第２の中継装置３０の記憶部２０２に既に記憶され、中継されずに残っているフレームを第２のネットワークにおける自装置の送信タイミングで、第２の中継装置３０の記憶部２０２から第２の通信線Ｂへ送信する。

以上が、第２の交替タイミングが到来したときの第１の中継装置２０と第２の中継装置３０との動作の説明である。

第１の中継装置２０では、第１の交替タイミングが到来したときに、定時中断部２０６が、上述で説明したようにフレームの中継を停止させた後、記憶部２０２に残っているフレームを図示しない演算部で処理して、送信部２０３で第２の通信線Ｂに送信する。すなわち、第１の中継装置２０の中継部２０１が、第１の通信線Ａから受信するフレームの単位時間当たりの数に対して、図示しない演算部で処理できるフレームの単位時間当たりの数が少なく、記憶部２０２に記憶されるフレームの数が時間の経過と共に増大していくとしても、第１の交替タイミングが到来した後に、第１の中継装置２０では、中継部２０１による中継を中断して送信部２０３による送信をする。したがって、本実施形態に係る中継システム１によれば、第１の中継装置２０では、第１の交替タイミングが到来したときに、中継部２０１がフレームの中継を中断している間に、記憶部２０２に記憶されている残りのフレームを全て第２の通信線Ｂへ送信し、中継するデータを、大きな遅延を生じさせることなく第２の通信線Ｂに送信できるという効果を得られる。

また、本実施形態に係る中継システム１によれば、第１の交替タイミングが到来したときに、第１の中継装置２０から第２の中継装置３０にフレームの中継を交替するため、第２の中継装置３０は、記憶部２０２に記憶された残っているフレームを全て第２の通信線Ｂに送信した後に、中継を再開できるという効果を得られる。

そして、本実施形態に係る中継システム１では、第１の交替タイミングが到来したときに、第１の中継装置２０の中継部２０１によるフレームの中継を中断させたときに、第２の中継装置２０の中継部２０１でフレームの中継が再開されるため、第１の通信線Ａから第２の通信線Ｂへのフレームの中継を中断することなく続けることができるという効果を得られる。

また、第２の中継装置３０では、第２の交替タイミングが到来したときに、定時中断部２０６が上述で説明したようにフレームの中継を停止させた後、記憶部２０２に残っているフレームを図示しない演算部で処理して、送信部２０３で第２の通信線Ｂに送信する。すなわち、第２の中継装置３０の中継部２０１が第１の通信線Ａから受信するフレームの単位時間当たりの数に対して、図示しない演算部で処理できるフレームの単位時間当たりの数が少なく、記憶部２０２に記憶されるフレームの数が時間の経過と共に増大していくとしても、第２の交替タイミングが到来した後に、第２の中継装置３０では、中継部２０１による中継を中断して送信部２０３による送信をする。したがって、本実施形態に係る中継システム１によれば、第２の中継装置３０では、第２の交替タイミングが到来したときに、中継部２０１がフレームの中継を中断している間に、記憶部２０２に記憶されている残りのフレームを全て第２の通信線Ｂへ送信し、中継するデータを、大きな遅延を生じさせることなく第２の通信線Ｂに送信できるという効果を得られる。

また、本実施形態に係る中継システム１によれば、第２の交替タイミングが到来したときに、第２の中継装置３０から第１の中継装置２０にフレームの中継を交替するため、第１の中継装置２０は、記憶部２０２に残っているフレームを全て第２の通信線Ｂに送信した後に、フレームの中継を再開できるという効果を得られる。

そして、本実施形態に係る中継システム１では、第２の交替タイミングが到来したときに、第２の中継装置３０の中継部２０１によるフレームの中継を中断させたときに、第１の中継装置２０の中継部２０１でフレームの中継が再開されるため、第２の交替タイミングが到来したときにも、第１の通信線Ａから第２の通信線Ｂへのフレームの中継を中断することなく続けることができるという効果を得られる。

また、本実施形態に係る中継システム１によれば、第１の中継装置２０と第２の中継装置３０との間で互いに交替しながら中継をするため、それぞれの記憶部２０２の記憶可能な情報量を低減することができる。すなわち、本実施形態に係る中継システム１によれば、第１の中継装置２０と第２の中継装置３０とのそれぞれの記憶部２０２を容量の少ない記憶部で実現でき、低コストで大きな遅延を生じさせることなく、通信情報を中継できるという効果を得られる。

また、本実施形態に係る中継システム１では、上述で説明したように、第１の通信線Ａから受信するフレームの中から第２の通信線Ｂに送信して中継するフレームを選択するために、記憶部２０２にルーティングマップを記憶させておくものとした。そして、本実施形態に係る中継システム１によれば、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０の記憶部２０２として、同一のルーティングマップを記憶している記憶部を用いることができ、互いの中継装置の間で異なるフレームＩＤのフレームを遅延させることなく中継するためにルーティングマップを適切に予め定めることを省略できる。

以上で説明した第１の中継装置２０と第２の中継装置３０とが互いにフレームの中継を交替する動作をタイミングチャートで例として示す図が図５である。図５に示す“中継”とは、第１の中継装置２０、又は第２の中継装置３０がそれぞれの中継部２０１で上述で説明したようにフレームを中継する期間である。また、図５に示す“送信”とは、第１の中継装置２０、又は第２の中継装置３０がそれぞれの送信部２０３で上述で説明したようにフレームを送信し、中継部２０１によるフレームの中継を中断する期間である。また、図５に示す“待機”は、第１の中継装置２０、又は第２の中継装置３０がそれぞれの送信部２０３で記憶部２０２に記憶されて残っている全てのフレームが第２の通信線Ｂに送信され、送信するフレームが記憶されておらず、待機する期間を示す。

尚、図５には、第１の中継装置２０と第２の中継装置３０とが中継を交替するタイミング、すなわち、第１の交替タイミングの次に第２の交替タイミングが到来する時間間隔と、第２の交替タイミングの次に第１の交替タイミングが到来する時間間隔とが互いに等間隔である場合を一例として示しているが、これらの時間間隔は、互いに異なるように任意の時間間隔にしてもよい。

より具体的には、例えば、ある第１の交替タイミングと、当該第１の交替タイミングの次に到来する第２の交替タイミングとの時間間隔が１０コミュニケーションサイクルであったとしても、当該第２の交替タイミングと次に到来する第１の交替タイミングとの時間間隔は２０コミュニケーションサイクルであってもよい。

また、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０は、待機しているときにおいて、中継部２０１の図示しない演算部で、次に中継を再開するときの準備のための処理、或いは中継の処理に拘わらない他の処理など、中継の処理とは異なる処理をしてもよい。

また、他の一実施形態に係る第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０は、１つのコミュニケーションサイクルの時間が経過する度に中継を交替してもよいし、複数の連続したコミュニケーションサイクルに対応する時間が経過する度に中継を交替してもよい。

また、他の一実施形態に係る第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０は、１つの静的スロットの時間が経過する度に中継を交替してもよいし、複数の連続した静的スロットの時間が経過する度に中継を交替してもよい。

また、本発明に係る中継システム１における、第１の交替タイミングの次に第２の交替タイミングが到来する時間間隔と、第２の交替タイミングの次に第１の交替タイミングが到来する時間間隔とは、第１の通信線Ａ、及び第２の通信線Ｂにそれぞれ送信される通信情報の情報量などを予めシミュレーションして求めた結果などに基づいて、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０の記憶部２０２にフレームを記憶しきれなくなることのないように、記憶部２０２の記憶可能な情報量に応じて、予め定めておいてもよい。

また、上述した第１の実施形態の説明では、第１の交替タイミング、及び第２の交替タイミングを判断するために、フレームに含まれるサイクルカウンタの数を用いる場合を一例として説明した。しかしながら、他の一実施形態に係る第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれは、第２のネットワークに接続されたノードの内、上述で説明したコールドスタートノード、或いは同期ノードとして予め定められたノードから送信される同期フレームを予め定められた任意の回数だけ受信したときに、第１の交替タイミング、又は第２の交替タイミングが到来したと判断してもよい。

また、上述した第１の実施形態の説明では、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０は、第１の通信線Ａから第２の通信線Ｂにフレームを中継するため、第２のネットワークにおける自装置の送信タイミングをそれぞれ認識するものとした。しかしながら、他の一実施形態に係る第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれは、第１の通信線Ａから第２の通信線Ｂにフレームを中継する場合に、第１のネットワークにおける自装置の送信タイミングを認識する同期処理もしてよい。

さらに、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれが、第１のネットワークにおける自装置の送信タイミングも認識する他の一実施形態では、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０は、それぞれの中継部２０１の内部に備えられているタイマを用いて第１のネットワークにおけるコミュニケーションサイクルの数を独自に認識できる。このため、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれが、第１のネットワークにおける自装置の送信タイミングを認識する他の一実施形態では、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれが独自に認識したコミュニケーションサイクルの数に基づいて、上述で説明した第１の交替タイミング、及び第２の交替タイミングのそれぞれの到来を判断してもよい。

第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれが、第２のネットワークにおける自装置の送信タイミングに加えて、第１のネットワークにおける自装置の送信タイミングも認識する他の一実施形態では、１つのコミュニケーションサイクルにおける静的スロットの配置が、第１のネットワークと第２のネットワークとの間で異なる。このため、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれの中継部２０１の図示しない演算部には、それぞれ第１のネットワークにおいて配置された静的スロットのタイミングで受信したフレーム（第１の通信線Ａから受信したフレーム）を第２のネットワークにおいて配置されている静的スロットの時間のいずれの時間に送信するかを決定する処理の負荷がかかる。中継部２０１の図示しない演算部にかかる負荷が高くなると、処理できるフレームの単位時間当たりの数が少なくなり、記憶部２０２に記憶されるフレームの数が増大していく。

しかしながら、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれが、第２のネットワークにおける自装置の送信タイミングに加えて、第１のネットワークにおける自装置の送信タイミングも認識する他の一実施形態においても、本実施形態に係る中継システム１によれば、第１の実施形態で説明した効果が得られる。

また、上述した第１の実施形態の説明では、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０が、それぞれ第１の通信線Ａから第２の通信線Ｂにフレームを中継する場合を一例として説明したが、第１の通信線Ａから第２の通信線Ｂにフレームを中継する場合と同様に、第２の通信線Ｂから第１の通信線Ａにもフレームを中継してもよい。この場合、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０は、第１のネットワーク、及び第２のネットワークのそれぞれにおける自装置の送信タイミングをそれぞれ認識する同期処理をする。

また、他の一実施形態では、第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれにおいて、中継部２０１の送信部の機能と、送信部２０３の機能とを１つの送信部で実現してもよい。

また、上述した第１の実施形態の説明では、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルにしたがって中継をする中継システム１を一例として説明した。しかしながら、本発明に係る中継システム１は、上述で説明したように第１の通信線Ａ、及び第２の通信線Ｂの少なくともいずれか一方から受信される通信情報に基づいて、中継先のネットワークにおいて他のノードの送信タイミングと重複しない自装置の送信タイミングを第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０がそれぞれ認識できるプロトコルであって、第１の実施形態で説明したように第１の交替タイミング、及び第２の交替タイミングをそれぞれ判断できるのであれば、どのようなプロトコルにしたがって通信情報を送受信するネットワークにも適用できる。このようなプロトコルのより具体的な一例としては、グローバルタイマ機能を有するプロトコルが挙げられる。

また、本発明に係る中継システム１における第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれの全ての受信部、及び送信部以外の構成は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなど）に格納された上述した処理を実施可能な所定のプログラムデータが、ＬＳＩ、ＣＰＵ或いはマイクロコンピュータなどによって第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれで解釈実行されることで実現されてもよい。ＣＰＵとは、自動車などの移動体に搭載されるＥＣＵ（Electric Control Unit）を構成するＣＰＵなどであってもよい。また、この場合、プログラムデータは、記憶媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記憶媒体上から直接実行されてもよい。尚、記憶媒体とは、ＲＯＭやＲＡＭやフラッシュメモリなどの半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスクなどの磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤやＢＤなどの光ディスクメモリ、及びメモリカードなどであってもよい。

また、第１の実施形態に係る中継システム１によれば、第１の中継装置２０と第２の中継装置３０とで交替しながら中継をするため、記憶部２０２の記憶可能な情報量に拘わらず、記憶部２０２にフレームが記憶しきれなくなることを防げる。つまり、本実施形態に係る中継システム１によれば、既に稼働している２つ１組の中継装置の記憶部をより大きな情報の情報量を記憶できる記憶部に交換するなどのハードウェア構成の変更をすることなく、既に稼働している２つ１組の中継装置のそれぞれで実行される処理手順を実施可能なプログラムを、上述した第１の中継装置２０、及び第２の中継装置３０のそれぞれで解釈実行される所定のプログラムデータに書き換えるだけで、第１の実施形態で説明した効果を得ることができる。

また、本発明に係る中継システム１における全ての受信部、及び送信部は、典型的には、レジスタ、及び通信線からフレームを受信するための電子回路などで主に構成されるインターフェース回路であってもよい。

本発明によれば、低コストでデータの中継に大きな遅延が生じることを防げる中継システムを提供でき、例えば、自動車などの移動体の中で構成されるネットワークに用いられる中継システムなどに利用できる。

１ 中継システム
１０ａ，１０ｂ 第１の通信ノード
２０ 第１の中継装置
３０ 第２の中継装置
４０ａ，４０ｂ 第２の通信ノード
５０ａ，５０ｂ 基準ノード
６０ａ，６０ｂ 基準ノード
２０１ 中継部
２０２ 記憶部
２０３ 送信部
２０４ 中断部
２０５ 交替時点認識部
２０６ 定時中断部
２０７ 中継再開部

Claims (9)

1. 第１の通信線から第２の通信線に通信情報を中継する中継システムであって、
   前記第１の通信線から前記第２の通信線に前記通信情報を中継する第１の中継装置と、
   予め定められた交替時点が到来したとき、前記通信情報の中継を前記第１の中継装置と交替する第２の中継装置とを備え、
   前記第１の中継装置は、前記通信情報の中継を前記第２の中継装置と交替した後、中継の完了していない前記通信情報を前記第２の通信線へ送信する、中継システム。
2. 前記第１の中継装置は、
   前記第１の通信線から前記第２の通信線に前記通信情報を中継する中継手段と、
   前記中継手段が中継する前記通信情報を記憶する記憶手段と、
   前記交替時点が到来したとき、前記中継手段による前記通信情報の中継を中断させる中断手段と、
   前記中断手段によって前記通信情報の中継が中断させられている期間を通じて、前記記憶手段に記憶されている中継の完了していない前記通信情報を前記第２の通信線に送信する送信手段とを含み、
   前記第２の中継装置は、前記中断手段により前記通信情報の中継が中断させられた後、当該通信情報の中継を前記第１の中継装置と交替する、請求項１に記載の中継システム。
3. 前記中断手段は、
   前記第１の通信線、及び前記第２の通信線の少なくともいずれか一方に送信される前記通信情報を受信する第１の受信手段と、
   前記第１の受信手段によって受信される前記通信情報に基づき中断時点を前記交替時点として認識する第１の交替時点認識手段と、
   前記第１の交替時点認識手段によって認識された前記中断時点が到来したとき、前記中継手段による前記通信情報の中継を中断させる定時中断手段とを含む、請求項２に記載の中継システム。
4. 前記第２の中継装置は、
   前記第１の通信線、及び前記第２の通信線の少なくともいずれか一方に送信される前記通信情報を受信する第２の受信手段と、
   前記第２の受信手段によって受信された前記通信情報に基づき、前記第１の交替時点認識手段によって認識される前記中断時点を前記交替時点として認識する第２の交替時点認識手段と、
   前記第２の交替時点認識手段によって認識された前記中断時点が到来したとき、前記通信情報の中継を前記第１の中継装置と交替する第１の中継交替手段とを含む、請求項３に記載の中継システム。
5. 前記交替時点の基準を示す基準時点情報を前記通信情報として前記第１の通信線、及び前記第２の通信線の少なくともいずれか一方に送信する基準情報送信手段をさらに備え、
   前記第１の受信手段は、前記基準時点情報を前記通信情報として受信し、
   前記第１の交替時点認識手段は、前記第１の受信手段によって前記基準時点情報が受信されたとき、当該基準時点情報が受信されたときを基準として予め定められた前記中断時点を認識する、請求項３に記載の中継システム。
6. 前記第２の受信手段は、前記基準時点情報を前記通信情報として受信し、
   前記第２の交替時点認識手段は、前記第２の受信手段によって前記基準時点情報が受信されたとき、前記第１の交替時点認識手段によって認識される前記中断時点を認識する、請求項５に記載の中継システム。
7. 前記中断手段は、
   前記第１の受信手段によって前記基準時点情報が受信されたとき、当該基準時点情報が受信されるときを基準として予め定められた再開時点を前記交替時点として認識する第３の交替時点認識手段と、
   前記第３の交替時点認識手段によって認識された前記再開時点が到来したとき、前記中継手段に前記通信情報の中継を再開させる中継再開手段とをさらに含む、請求項５に記載の中継システム。
8. 前記第２の中継装置は、
   前記第２の受信手段によって前記基準時点情報が受信されたとき、前記第３の交替時点認識手段によって認識される前記中継再開時点を前記交替時点として認識する第４の交替時点認識手段と、
   前記第４の交替時点認識手段によって認識された前記中継再開時点が到来したとき、前記通信情報の中継を前記第１の中継装置と交替する第２の中継交替手段とを含む、請求項７に記載の中継システム。
9. 第１の通信線から第２の通信線に通信情報を中継する中継システムで実行される中継方法であって、
   前記第１の通信線から前記第２の通信線に前記通信情報を第１の中継装置で中継する第１の中継ステップと、
   予め定められた交替時点が到来したとき、前記第１の中継装置における前記通信情報の中継を第２の中継装置に交替する第２の中継ステップと、
   前記通信情報の中継を前記第１の中継装置から前記第２の中継装置に交替したとき、前記第１の中継装置で中継の完了していない前記通信情報を前記第２の通信線へ送信する送信ステップとを備える、中継方法。

Images