JP2015142354A - 通信装置及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】リアルタイム性が要求されるデータを、確実に送信先に送り、高応答性を得ること。【解決手段】送信元から伝達されるデータを含む通信フレームが転送される複数経路と接続され、経路はそれぞれ独立した通信ネットワークとする通信装置であって、各経路とそれぞれ接続される複数の接続点２２ａ，２２ｂと、送信先のＩＰアドレスと、送信元から伝達されるデータの属性に応じて決定されるメモリアドレスに基づいて送信元が生成した通信フレームを取得する受信回路２１ａ，２１ｂとを具備し、複数の経路のうち少なくとも二つの経路を介して、それぞれ共通のデータを含む通信フレームを取得する。【選択図】図５

Description

本発明は、通信装置及び通信システムに関するものである。

従来、送信元と送信先との通信装置を接続する通信ネットワークにおいて、通信を確実に行う方式が提案されている。
下記特許文献１では、ルータを２重化させるネットワークシステムにおいて、周期的にＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）リクエストメッセージを送信し、現用ルータからＡＲＰレスポンスメッセージが送られてこなければ障害が発生したとされたときに予備ルータに切り替えて通信を行うことが記載されている。

特開平９−３２１７８９号公報

ところで、プラント等におけるネットワークにおいては、安定操業の要求から高信頼性かつ、リアルタイム性（高応答性）が求められている。
しかしながら、従来の通信システムでは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）フラングメンテーションによって他の通信に与える影響を低減させたり、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による再送処理によってデータ転送の信頼性を高めたりしているが、これらはＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部に組み込まれているプロトコルスタックにより実現される機能であり、処理の負荷が増大することから高応答性が得られず、さらに、ネットワーク帯域やＣＰＵ負荷の圧迫を強いることになるという問題があった。また、上記特許文献１の方法では、ルータを二重化することで信頼性は高められても、周期的な問合せメッセージを行っているので、プラント等のようなリアルタイム性が求められる環境において高応答性を得るという課題は解決できなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、リアルタイム性が要求されるデータを、確実に送信先に送り、高応答性が得られる通信装置及び通信システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、送信元から伝達されるデータを含む通信フレームが転送される複数経路と接続され、前記経路はそれぞれ独立した通信ネットワークとする通信装置であって、各前記経路とそれぞれ接続される複数の接続点と、送信先アドレスと、前記送信元から伝達される前記データの属性に応じて決定されるメモリアドレスとに基づいて前記送信元が生成した前記通信フレームを取得するフレーム取得手段とを具備し、複数の前記経路のうち少なくとも二つの前記経路を介して、それぞれ共通の前記データを含む前記通信フレームを取得する通信装置を提供する。

このような構成によれば、送信元から転送される通信フレームが、独立した通信ネットワークである複数経路を介して転送され、各経路とそれぞれ接続される接続点を介して送信先に到達する。送信元で生成された通信フレームは、送信先アドレスと、送信元から伝達されるデータの属性に応じて決定されるメモリアドレスとを含んでおり、複数の経路のうち少なくとも二つの経路を介してそれぞれ共通のデータを含む通信フレームが取得される。

本発明によれば、送信元から送信先に複数経路設けられるネットワークを介して、共通のデータを含む通信フレームが送信されることによって確実にデータが転送される。また、通信フレームにおいて、データの属性に応じて決定されるメモリアドレスが送信元で指定されるようになっているので、送信先（データの受信側）でデータの属性に応じたメモリの振り分け処理を簡便化することができる。
また、本発明は、プラント等のリアルタイム性、周期性、確実性が要求される装置の制御装置に用いて好適である。

上記通信装置の前記フレーム取得手段は、前記通信フレームが転送される前記経路を識別するための経路識別情報を含んだ前記通信フレームを取得することとしてもよい。

これにより、いずれの経路によって転送された通信フレームであるかを簡便に識別できる。

上記通信装置は、前記接続点を介して取得した前記通信フレームの前記経路識別情報に基づいて、前記経路毎に当該通信フレームの前記データを保存させるメモリバンクのアドレスを算出し、算出された前記メモリバンクのアドレスに対応する前記メモリバンクに前記データを保存させるメモリバンク保存手段を具備することが好ましい。

経路識別情報に応じて別々のメモリバンクにデータを保存することによって、複数の経路を介して転送されてきた通信フレームが、上書きされることがない。

前記通信装置は、前記接続点を介して取得した前記通信フレームの前記メモリアドレスを前記送信先のローカルメモリ上の実メモリアドレスに変換し、変換後の前記実メモリアドレスで指定されるアドレスに基づいて前記通信フレームの前記データを前記ローカルメモリに書き込む書込手段を具備することが好ましい。

送信先に伝達するデータ（ペイロード）の属性に応じて決定されるメモリアドレスが指定されているので、送信先（通信フレームの受信側）においては、通信フレーム内で指定されたメモリアドレスに基づいて、ローカルメモリにデータ（情報）の書き込みを行なえばよく、送信先のソフトウェアは、ローカルメモリに書き込まれた情報を読み出すことにより処理を継続することができるので高応答性に寄与できる。このように、送信先の処理を簡便化することができる。

本発明は、送信先に伝達するデータを含む通信フレームを転送する複数の経路と接続され、前記経路はそれぞれ独立した通信ネットワークとする通信装置であって、各前記経路とそれぞれ接続される複数の接続点と、前記送信先アドレスと、前記送信先に伝達する前記データの属性に応じて決定されるメモリアドレスとに基づいて前記通信フレームを生成するフレーム生成手段と、前記送信先に前記通信フレームを転送する場合には、複数の前記経路のうち少なくとも二つの前記経路を介してそれぞれ前記通信フレームを転送させる通信装置を提供する。

このような構成によれば、送信先に転送する通信フレームが、独立した通信ネットワークである複数経路を介して転送され、各経路とそれぞれ接続される接続点を介して送信先に到達される。生成する通信フレームは、送信先アドレスと、送信先に伝達するデータの属性に応じて決定されるメモリアドレスとを含んでおり、複数の経路のうち少なくとも二つの経路を介してそれぞれ共通のデータを含む通信フレームが送信先に転送される。

本発明によれば、通信フレームにおいて、送信元から送信先に複数経路設けられるネットワークを介して共通のデータを含む通信フレームを転送できるので、送信元から送信先へのデータ転送の確実性を高められる。
また、通信フレームにおいて、データの属性に応じて決定されるメモリアドレスを送信元において指定しておくので、送信先（データの受信側）でデータの属性に応じた振り分け処理の簡便化に寄与できる。

上記通信装置のフレーム生成手段は、前記通信フレームを転送させる前記経路を識別する経路識別情報を含んだ前記通信フレームを生成することとしてもよい。
これにより、いずれの経路から転送させる通信フレームであるかを簡便に識別できる。

上記通信装置は、生成された前記通信フレームの前記経路識別情報に基づいて、前記経路識別情報に対応付けられる前記接続点から前記通信フレームを送信させるチャンネル選択手段を具備することとしてもよい。
生成された通信フレームの経路識別情報に対応付けられる接続点から通信フレームを適宜送信させることができる。

本発明は、上記いずれかに記載の前記通信フレームの送信先の通信装置である第１通信装置と、上記いずれかに記載の前記通信フレームの送信元の通信装置である第２通信装置とを具備し、前記第１通信装置と前記第２通信装置とが、複数のそれぞれ独立した通信ネットワークで接続される通信システムを提供する。

本発明は、リアルタイム性が要求されるデータを、確実に送信先に送り、高応答性が得られる効果を奏する。

本発明に係る通信システムの概略構成図である。 本発明に係る第２通信装置の機能ブロック図である。 本発明に係るフレーム生成部の機能ブロック図である。 本発明に係る通信フレームのフレームフォーマットである。 本発明に係る第１通信装置の機能ブロック図である。 本発明に係るパケットヘッダデコーダの機能ブロック図である。

以下に、本発明に係る通信装置及び通信システムの実施形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態における通信装置及び通信システムは、リアルタイム性、周期性、確実性が要求される制御装置に用いて好適であることから、プラントの制御装置に適用される場合を例として説明するが、本発明はこれに限定されない。

図１は、本実施形態に係る通信システムの概略構成図である。
図１に示されるように、通信システム１は、第１通信装置（送信先）２０と、第２通信装置（送信元）３０と、複数経路４ａ，４ｂと、第１通信装置２０と第２通信装置３０との間で各経路４ａ，４ｂを介して通信フレーム５ａ，５ｂを転送させる中継機器とを備えている。
経路４ａ，４ｂは、第１通信装置２０と第２通信装置３０とを情報の授受可能に接続する通信ネットワークであり、通信フレーム５ａ，５ｂが転送される経路である。経路４ａと経路４ｂとは、第１通信装置２０と第２通信装置３０との通信ネットワークを冗長化する冗長経路（冗長化ネットワーク）である。なお、以下特に明記しない場合には、通信フレームは通信フレーム５として示す。

経路４ａ，４ｂは、それぞれ独立した通信ネットワークとする。経路４ａは、送信元から送信された通信フレーム５ａを〔ルータＡ〕→〔ネットワークＡ〕→〔ハブＡ〕→〔送信先〕の順に転送する経路とし、経路４ｂは、送信元から送信された通信フレーム５ｂを、〔ルータＢ〕→〔ネットワークＢ〕→〔ハブＢ〕→〔送信先〕の順に転送する経路とする。
通信ネットワークで用いられるネットワークの種類（物理層及びデータリンク層）は、イーサネット（登録商標）、光ファイバ、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等、特に限定されないが、本実施形態においては、イーサネットである場合を例に挙げて説明する。
また、本実施形態においては、経路が２つである場合を一例として説明するが、経路の数はこれに限定されず、３つ以上の経路を備えていてもよい。

第２通信装置３０は、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。

第２通信装置３０は、第１通信装置２０（詳細は後述する）を制御し、プラント全体を制御する制御装置であって、送信先に伝達するデータを含む通信フレーム５ａ，５ｂの送信元であり、通信フレーム５ａ，５ｂを転送する複数の経路４ａ，４ｂと接続される。ここで、通信フレーム５のデータとは、例えば、プラントにおける操作弁やシーケンス装置等に対する制御指令といったプラントへの出力信号の情報であり、プラントの運転制御を行うための情報である。
第２通信装置３０は、送信先に通信フレーム５を転送する場合には、複数の経路４ａ，４ｂのうち少なくとも二つの経路を介して、それぞれ共通のデータを含む通信フレーム５ａ，５ｂを転送する。

図２には、第２通信装置３０の機能ブロック図が示されている。
図２に示されるように、第２通信装置３０は、フレーム生成部（フレーム生成手段）３１と、送信回路３２ａ，３２ｂと、複数の接続点３３ａ，３３ｂとを備えている。
フレーム生成部３１は、送信先アドレスと、仮想アドレスの情報とに基づいて、通信フレーム５ａ，５ｂを生成し、仮想アドレスの情報に基づいて決定される送信回路３２ａ，３２ｂに出力される。仮想アドレスの情報とは、通信フレーム５ａ，５ｂを転送させる経路４ａ，４ｂを識別する第１仮想アドレス（経路識別情報）、及び送信先に伝達するデータの属性に応じて決定される第２仮想アドレス（メモリアドレス）を含む。

送信回路３２ａは、経路４ａとなる通信ネットワークと接続される接続点３３ａを介して、経路４ａを介して通信フレーム５ａを送信させる回路である。
送信回路３２ｂは、経路４ｂとなる通信ネットワークと接続される接続点３３ｂを介して、経路４ｂを介して通信フレーム５ｂを送信させる回路である。
接続点３３ａは、ネットワークＡと接続される経路４ａとの接続点であり、ネットワークＡに通信フレーム５ａを送信させるためのチャンネルＡである。接続点３３ｂは、ネットワークＢと接続される経路４ｂとの接続点であり、ネットワークＢに通信フレーム５ｂを送信させるためのチャンネルＢである。

ここで、図３を用いて、フレーム生成部３１によって通信フレーム５が生成される流れを説明する。フレーム生成部３１は、アドレス変換部３１１と、仮想アドレス抽出部３１２と、仮想アドレスセパレータ３１３と、チャンネル選択信号生成部３１４と、ヘッダ生成付加部３１５と、マルチプレクサ（チャンネル選択手段）３１６とを備えている。
フレーム生成部３１は、上位から、送信先に伝達するデータ（ペイロード）と、送信先アドレスの情報と、仮想アドレスの情報とを取得する。
アドレス変換部３１１は、取得した送信先アドレスをＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスに変換する。例えば、取得した送信先アドレスがドメインによって示される場合には、ドメイン名からＩＰアドレスを割り出す。また、アドレス変換部３１１は、テーブル等を用いてＩＰアドレスに基づいてＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダで付加するＭＡＣアドレスに変換する。

仮想アドレス抽出部３１２は、上位から取得した仮想アドレスを抽出する。
仮想アドレスセパレータ３１３は、抽出された仮想アドレスを、経路識別情報を示す第１仮想アドレスと、送信先でデータを処理するメモリアドレスの情報を示す第２仮想アドレスとに分離する。
チャンネル選択信号生成部３１４は、第１仮想アドレスの情報に基づいて、通信フレーム５ａ，５ｂを転送させる経路４ａ，４ｂの情報を抽出し、抽出された経路４ａ，４ｂに対応付けられる接続点３３ａ，３３ｂに対応するチャンネル選択信号（例えば、チャンネルＡまたはチャンネルＢ）を生成して、生成されたチャンネル選択信号をマルチプレクサ３１６に出力する。

ヘッダ生成付加部３１５は、送信先のＩＰアドレス、送信元のＩＰアドレス、仮想アドレスの情報をネットワーク層のヘッダとして付加し、さらにＭＡＣヘッダを付加して通信フレーム５ａ，５ｂを生成する。具体的には、ヘッダ生成付加部３１５は、仮想アドレスとして、第１仮想アドレスと第２仮想アドレスに対応するビットを割り当て、通信フレーム５ａ，５ｂを生成する。
例えば、仮想アドレスの情報は、ネットワーク層のヘッダにおける送信先ＩＰアドレスの情報の次の領域に設ける。具体的には、経路４ａとなるネットワークＡを「０番」とし、経路４ｂとなるネットワークＢを「１番」とする場合には、第１仮想アドレス（経路識別情報）は、「０」または「１」を示す１ビットによって表わされる。なお、経路が３つ以上である場合には、ビット数を増やすことによって対応できる。例えば、経路が３つまたは４つの場合は、識別情報０番＝“００”、１番＝“０１”、２番＝“１０”、３番＝“１１”等と２進数表現で表す。

マルチプレクサ３１６は、チャンネル選択信号で選択されたチャンネルに制御されると、ヘッダ生成付加部３１５によって生成された通信フレーム５ａ，５ｂ（フレームヘッダとフレームデータボディ）を、選択されたチャンネルから送信させる。

図４には、本実施形態に係る通信フレーム５のフレームフォーマットを示している。
本実施形態の通信フレーム５は、ＭＡＣヘッダの次にネットワーク層のヘッダＨを付加して構成される。
ヘッダＨは、ネットワーク上の送信先アドレス、仮想アドレス、ネットワーク上の送信元アドレス、及びその他の情報が含まれる。ネットワーク上の送信先アドレスは、例えばＴＣＰ／ＩＰで用いられるＩＰヘッダのＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＩＰアドレスに相当し、ネットワーク上の送信元アドレスは、ＩＰヘッダのＳｏｕｒｃｅ ＩＰアドレスに相当する。
その他の情報とは、例えば、ＴＯＳ（Ｔｙｐｅ Ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）等のＴＣＰ／ＩＰのＩＰヘッダに含まれる情報である。

中継機器は、図１に示されるように、ルータ１０ａ、１０ｂ、ハブ１１ａ，１１ｂ等であり、各経路４ａ，４ｂにおいてそれぞれ通信フレーム５ａ，５ｂを転送するために用いられる。なお、本実施形態においては、一例としてルータ、ハブを示しているが、経路（通信ネットワーク）を構成する中継機器はこれに限定されない。

第１通信装置２０は、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。
また、第１通信装置２０は、第２通信装置３０から伝達されるデータを含む通信フレーム５ａ，５ｂが転送される複数経路４ａ，４ｂと接続され、複数経路４ａ，４ｂのうち少なくとも二つの経路を介して、それぞれ共通のデータを含む通信フレーム５ａ，５ｂを取得する。

第１通信装置２０は、プラントを構成する機器を制御する制御装置であって、送信元から送られる通信フレーム５の送信先となる。第１通信装置２０は、例えば、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）モジュールである。
具体的には、図５に示されるように、第１通信装置２０は、受信回路（フレーム取得手段）２１ａ，２１ｂと、接続点２２ａ，２２ｂと、パケットヘッダデコーダ２３とを備える。
接続点２２ａは、経路４ａと接続される接続点であり、ネットワークＡから通信フレーム５ａを受信するためのチャンネルＡである。接続点２２ｂは、経路４ｂと接続される接続点であり、ネットワークＢから通信フレーム５ｂを受信するためのチャンネルＢである。
受信回路２１ａ，２１ｂは、送信先アドレスと経路識別情報とメモリアドレスとに基づいて送信元で生成された通信フレーム５ａ，５ｂを取得する。

パケットヘッダデコーダ２３は、図６に示されるように、アドレスチェック部２３１と、仮想アドレス抽出部２３２と、ヘッダ抽出処理部２３３と、仮想アドレスセパレータ２３４と、メモリバンク保存部（メモリバンク保存手段）２３５と、書込部（書込手段）２３６とを備えている。
アドレスチェック部２３１は、取得した通信フレーム５ａ，５ｂ内のネットワーク層のヘッダに含まれるＩＰアドレスを参照し、第１通信装置２０（自身）のＩＰアドレスと一致するか否か、ヘッダに含まれるＩＰアドレスが正しいか否か等をチェックする。

仮想アドレス抽出部２３２は、ネットワーク層のヘッダから仮想アドレスを抽出する。
仮想アドレスセパレータ２３４は、抽出した仮想アドレスから第１仮想アドレス（経路識別情報）と第２仮想アドレス（メモリアドレス）とに分離する。
メモリバンク保存部２３５は、第１仮想アドレスのデコーダであり、接続点２２ａ，２２ｂを介して取得した通信フレーム５ａ，５ｂの経路識別情報に基づいて経路４ａ，４ｂ毎に当該通信フレーム５ａ，５ｂのデータを保存させるバンクアドレス（メモリバンクのアドレス）を算出し、算出されたバンクアドレスに対応するメモリバンクにデータを保存させる。メモリバンクは、送信先のデータを蓄積するメモリを区分する。

書込部２３６は、第２仮想アドレスのデコーダであり、接続点２２ａ，２２ｂを介して取得した通信フレーム５ａ，５ｂの第２仮想アドレス（メモリアドレス）を自身のローカルメモリ上の実メモリアドレスに変換し、変換後の実メモリアドレスで指定されるアドレスに基づいて通信フレーム５ａ，５ｂのデータをローカルメモリに書き込む。
このように、送信先である第１通信装置２０は、取得した通信フレーム５ａ，５ｂのデコードによって、データ（Ｉ／Ｏモジュールに対する制御指令）の書き込み先を識別して処理するので、取得したデータの処理の簡便化及び高速化に寄与できる。また、処理が速やかに行われることによって、高応答性も期待できる。

ヘッダ抽出処理部２３３は、通信プロトコル特有の処理を実行し、パケットデータを出力する。ローカルメモリへ出力する場合には、上述したバンクアドレス及びメモリアドレスで指定されるアドレスを先頭アドレスとしてバーストデータとしてパケットデータをローカルメモリに書き込む。ここで、パケットデータにヘッダを含めるか、データボディのみにするかは適宜選定されることである。
これにより、冗長化ネットワークを用いた通信の送信先（受信端末）において、どの冗長経路を通ったのかの判別が容易となる。また、冗長経路を介して送信されてきた通信フレーム５ａ，５ｂのデータが別々のメモリバンクに保存されるため、上書きされることがない。さらに、送信先のソフトウェアは、メモリから情報を読み出すだけでよいため、処理の簡便化が図れ、高応答性に寄与できる。

以下に本実施形態に係る通信システム１の作用を説明する。
プラント監視員によって、所望の制御指令が、第２通信装置３０の入力装置を介して入力される。フレーム生成部３１の上位（アプリケーション）から、所望の制御指令に応じた制御をするための送信先となるＩ／Ｏモジュールの送信先アドレスと、経路識別情報及びメモリアドレスを含む仮想アドレスとがフレーム生成部３１に入力され、取得した送信先アドレスがＩＰアドレスに変換される。

本実施形態においては、２つの経路４ａ，４ｂのそれぞれを介して第２通信装置３０（送信元）から第１通信装置２０（送信先）に、共通のデータを有する通信フレーム５ａ，５ｂを送信する。換言すると、通信フレーム５ａと通信フレーム５ｂは、仮想アドレス部分が異なり、Ｉ／Ｏモジュールに対する制御指令となるデータが共通である通信フレームとなる。
仮想アドレスの情報が抽出され、第１仮想アドレスと第２仮想アドレスとに分離される。送信先のＩＰアドレス、送信元のＩＰアドレス、仮想アドレスに基づいてネットワーク層のヘッダが構成される。

所望の制御指令に応じたデータにネットワーク層のヘッダが付加され、さらに送信元ＭＡＣアドレス、送信先ＭＡＣアドレス等の情報を含むＭＡＣヘッダが付加され、通信フレーム５ａ，５ｂが生成される。
共通の制御指令に関するデータをペイロードとして含む通信フレーム５は、経路４ａを介する転送用とする通信フレーム５ａと、経路４ｂを介する転送用とする通信フレーム５ｂとの２種類が生成される。

第１仮想アドレスに割り当てられるビットに基づいて経路に相当するチャンネル（ネットワークＡ，Ｂに対応するチャンネル）が選択され、通信フレーム５ａ，５ｂを転送する経路が選択される。マルチプレクサ３１６は、通信フレーム５ａの場合には、対応するチャンネルとしてチャンネルＡ（接続点３３ａ）から送信されるようにスイッチ処理し、通信フレーム５ｂの場合には、対応するチャンネルとしてチャンネルＢ（接続点３３ｂ）から送信されるようにスイッチ処理する。
こうして、通信ネットワークＡに送信される通信フレーム５ａは、送信回路３２ａを介して第１通信回路２０に出力され、通信ネットワークＢに送信される通信フレーム５ｂは，送信回路３２ｂを介して第１通信回路２０に出力される。

受信回路２１ａは、ネットワークＡから接続点２２ａを介して通信フレーム５ａを取得し、受信回路２１ｂは、ネットワークＢから接続点２２ｂを介して通信フレーム５ｂを取得する。取得した通信フレーム５はＭＡＣヘッダの情報が読み出された後、送信先アドレスが正しいか否かのチェックがなされる。パケットの情報から仮想アドレスが抽出され、第１仮想アドレスと第２仮想アドレスとに分離される。第１仮想アドレスに基づいて、ネットワークＡ，Ｂのいずれから取得したデータであるかを判別するとともに、取得したネットワークＡ，Ｂ毎のアドレスのメモリバンクに記録される。

また、取得した通信フレーム５から抽出される第２仮想アドレスに基づいて、送信先（自身）端末内のメモリアドレスを判別して、ローカルメモリにデータを書き込む。通信プロトコル特有の処理を実行し、パケットデータを出力し、データに含まれる制御指令に応じた処理が、Ｉ／Ｏモジュールによって実行される。
このように本実施形態では、通信フレーム５の送信元（第２通信装置３０）において、送信先（第１通信装置２０）でデータを処理するメモリアドレスが指定されているので、通信フレーム５の送信先（受信側）においてメモリに書き込む処理を簡便化できるので、高応答性に寄与できる。

以上説明してきたように、本実施形態に係る第１通信装置２０、第２通信装置３０及び通信システム１によれば、送信元から転送される通信フレーム５ａ，５ｂが、独立した通信ネットワークである２つの経路４ａ，４ｂを介して転送され、各経路４ａ，４ｂとそれぞれ接続される接続点２２ａ，２２ｂを介して送信先に到達する。送信元で生成された通信フレーム５ａ，５ｂは、送信先ＩＰアドレスと、データの属性に応じて決定されるメモリアドレスを含ませることによって、送信先（受信側）で通信フレーム５ａ，５ｂを取得した場合のデータの属性に関する振り分け処理を簡便化することができる。このように、振り分け処理が簡便化できることによって、高応答性に寄与できる。
また、通信フレーム５ａ，５ｂは、転送される経路４ａ，４ｂを識別する経路識別情報を含んでおり、冗長経路を構成して少なくとも二つの経路を介してそれぞれ共通のデータを含む通信フレーム５ａ，５ｂが送信元から送信先に転送されるので、送信元から送信先への通信フレーム５の転送をより確実に行うことができる。

従来、通信ネットワークの冗長経路が複数系統ある場合、通信フレームのヘッダに記された送信先アドレスのうち、送信先ＩＰアドレスは最終到達点であり、ＭＡＣアドレスは次に転送する中継機器等のアドレスであるため、通信フレームが転送される経路を選択することはできなかった。本発明によれば、通信フレーム５において、転送させる経路を指定できるようになっており、冗長経路を示すアドレスによって経路が明示的に指定されるので、送信元から送信先に複数経路設けられるネットワークであっても、いずれの経路によって転送される通信フレーム５であるかを送信元で簡便に識別できる。これにより、通信フレーム５の送信元における処理の簡便化に繋がり、結果として通信システム全体の高応答性、高速化に寄与する。

なお、本発明は、ネットワーク層におけるヘッダにおいて冗長経路やメモリアドレスの指定がされているので、上位層（トランスポート層以上）の処理を実施するよりも処理が簡便である。

また、本実施形態においてはイーサネットによって通信ネットワークが構成された場合を例に挙げていたが、上述してきたように、本発明は、ネットワーク層におけるヘッダにおいて仮想アドレスを指定することによって経路の選択及び識別ができるようになっているので、下位層（物理層及びデータリンク層）に依存せず用いることができる。つまり、下位層は有線ネットワークだけでなく、無線ネットワーク（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１の無線ＬＡＮ等）であってもよい。
例えば、無線ＬＡＮであれば、送信元と送信先とで同一チャンネル番号を設定することによって同一の通信ネットワークを構成するが、送信元と送信先とで冗長化ネットワークを構成するに当たり、一方の経路とそれ以外の経路とが電波干渉を生じないように構成することは、一般的な無線ＬＡＮと同様である。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。

１ 通信システム
４ａ，４ｂ 経路
２０ 第１通信装置
２１ａ，２１ｂ 受信回路（フレーム取得手段）
２２ａ，２２ｂ 第１通信回路の接続点
３０ 第２通信装置
３１ フレーム生成部（フレーム生成手段）
３３ａ，３３ｂ 第２通信回路の接続点
２３５ メモリバンク保存部（メモリバンク保存手段）
２３６ 書込部（書込手段）
３１６ マルチプレクサ（チャンネル選択手段）

Claims (8)

1. 送信元から伝達されるデータを含む通信フレームが転送される複数経路と接続され、前記経路はそれぞれ独立した通信ネットワークとする通信装置であって、
   各前記経路とそれぞれ接続される複数の接続点と、
   送信先アドレスと、前記送信元から伝達される前記データの属性に応じて決定されるメモリアドレスとに基づいて前記送信元が生成した前記通信フレームを取得するフレーム取得手段とを具備し、
   複数の前記経路のうち少なくとも二つの前記経路を介して、それぞれ共通の前記データを含む前記通信フレームを取得する通信装置。
2. 前記フレーム取得手段は、前記通信フレームが転送される前記経路を識別するための経路識別情報を含んだ前記通信フレームを取得する請求項１に記載の通信装置。
3. 前記接続点を介して取得した前記通信フレームの前記経路識別情報に基づいて、前記経路毎に当該通信フレームの前記データを保存させるメモリバンクのアドレスを算出し、算出された前記メモリバンクのアドレスに対応する前記メモリバンクに前記データを保存させるメモリバンク保存手段を具備する請求項２に記載の通信装置。
4. 前記接続点を介して取得した前記通信フレームの前記メモリアドレスを前記送信先のローカルメモリ上の実メモリアドレスに変換し、変換後の前記実メモリアドレスで指定されるアドレスに基づいて前記通信フレームの前記データを前記ローカルメモリに書き込む書込手段を具備する請求項１から請求項３のいずれかに記載の通信装置。
5. 送信先に伝達するデータを含む通信フレームを転送する複数の経路と接続され、前記経路はそれぞれ独立した通信ネットワークとする通信装置であって、
   各前記経路とそれぞれ接続される複数の接続点と、
   前記送信先アドレスと、前記送信先に伝達する前記データの属性に応じて決定されるメモリアドレスとに基づいて前記通信フレームを生成するフレーム生成手段と、
   前記送信先に前記通信フレームを転送する場合には、複数の前記経路のうち少なくとも二つの前記経路を介してそれぞれ前記通信フレームを転送させる通信装置。
6. 前記フレーム生成手段は、前記通信フレームを転送させる前記経路を識別する経路識別情報を含んだ前記通信フレームを生成する請求項５に記載の通信装置。
7. 生成された前記通信フレームの前記経路識別情報に基づいて、前記経路識別情報に対応付けられる前記接続点から前記通信フレームを送信させるチャンネル選択手段を具備する請求項６に記載の通信装置。
8. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の前記通信フレームの送信先の通信装置である第１通信装置と、
   請求項５から請求項７のいずれかに記載の前記通信フレームの送信元の通信装置である第２通信装置とを具備し、
   前記第１通信装置と前記第２通信装置とが、複数経路のそれぞれ独立した通信ネットワークで接続される通信システム。

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