JP2019503154A5

JP2019503154A5 -

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Publication number: JP2019503154A5
Application number: JP2018558112A
Authority: JP
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2020-01-16
Anticipated expiration: 2037-01-26

Description

イーサネット(登録商標)インターフェースモジュールＥＩＭがエンドノードとして指定されているときに、受信したフレームは、ＭＡＣアドレス、またはサポートされているマルチキャストアドレスのいずれかと一致しない場合、またはイーサタイプが一致しない場合には破棄される。これらのチェックが全て合格すると、着信フレームの送信元アドレスが送信フレームの宛先アドレスとして使用され、フレームを生成した送信元コントローラにそのフレームが返送される。デバイス２００のＭＡＣアドレスは、送信されたフレームの送信元アドレスとして使用される。フレームの送信は、フレームを送信元に反射する際に受信された同じポートの送信部分から開始される。

フレーム注入装置２００をイーサネット(登録商標)インターフェースモジュールＥＩＭと組み合わせることにより、イーサネット(登録商標)インターフェースモジュールＥＩＭを有するフィールドノードデバイスを使用して、フレームが受信されたポートからフレームを戻すことができる。いくつかの実施形態では、フィールドノードは、ＥＩＭまたはフレームインジェクタを含まないネットワークデバイスが、デバイスのポートのうちの１つに接続されているときに、フレームの送信元にフレームを戻すことができる。例えば、フィールドノードデバイスが、ポートＰ１に接続されたＥＩＭデバイス、またはフレームインジェクタデバイスと、ポートＰ２に接続されたＥＩＭまたはフレームインジェクタを有しないネットワークデバイスを有する場合、フィールドノードデバイスは、Ｐ１で受信するフレームをＰ１に戻す。特定の実施形態では、フィールドノードデバイスは、フレームに含まれるイーサタイプフィールドに従ってフレームを反射する。特定の実施形態では、フィールドノードデバイスは、フィールドノードのアドレスおよびイーサタイプの一方または両方と一致するフレームを反射し、アドレスフィールドおよびイーサタイプフィールドの一方または両方と一致しないフレームを破棄する。フレームを反射することは、送信元アドレスまたは別の事前構成アドレスでフレームの宛先アドレスを変更することを含むことができる。宛先アドレス値は、戻りアドレスの値を保持するためのレジスタを使用して事前設定することができる。いくつかの実施形態では、所望の戻りアドレスが（例えば、イーサタイプフィールドに続く）フレームに含まれる。特定の実施形態では、送信元アドレスは、反射ノードデバイスのアドレスで修正される。

図６は、反射装置としてのフレーム注入装置２００の動作のための構成例を示す。デバイス２０１には、イーサネット(登録商標)インターフェースモジュールＥＩＭおよびフレーム注入装置２００が関連付けられている。イーサネット(登録商標)インターフェースモジュールＥＩＭは、転送論理６０１および反射論理６０３を含むことができ、かつスイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに接続可能な第１の全二重ポートＰ１、およびスイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに接続可能な第２の全二重ポートＰ２にも結合することができる。フレーム注入装置２００を提供することにより、デバイスの回線の終わりにない（すなわち、両方のポートに有効なイーサネット(登録商標)リンクを有する）デバイスが、デバイス宛のフレームを受信ポートから戻すことができる。

動作中、デバイス２０１宛でないネットワークフレームは、ノードを受信ポートから送信ポートに遷移させることができる。一例として、ポートＰ１で受信された、ノードデバイス２０１宛でないフレームは、転送論理６０１を介してポートＰ２への経路をたどることができる。ポートＰ２で受信された、デバイス２０１宛でないフレームは、反射論理６０３を介してポートＰ１への経路をたどることができる。

図７は、デバイス２０１宛のネットワークフレームが受信ポートＰ１で受信されたときのデバイス２０１の動作のための構成例を示す。ネットワークフレームは、送信元アドレスの置換などの処理を伴って、経路７０１を介してポートＰ２の外部から転送することができる。フレームの処理は、ホストデバイスとは別個の論理によって実行することができ、ホストデバイスは、変更されるフレームのためのネットワークフレームを受信する必要はない。例えば、フレームがネットワーク上に戻って反射される場合、反射論理６０３は、フレーム内の宛先アドレスおよび送信元アドレスの一方または両方の置換を実行するように構成されてもよい。

ポートＰ１で受信されたデバイス２０１宛のネットワークフレームは、反射論理６０３によってパス７０１を介してフレーム注入装置２００に導かれ、あたかもそれがエンドノードによって反射されているかのように、宛先アドレスの置換などを伴ってフレーム注入装置２００のフレームメモリにバッファリングされる。

図８は、反射対象のデバイス２０１宛のネットワークフレームが、フレーム注入装置２００にバッファリングされた後、デバイス２０１宛でない受信した任意のネットワークフレームを転送する次の機会に、（直後のデバイス２０１宛でない別のネットワークフレームがあったとしても）、フレーム注入装置２００のフレームメモリにバッファリングされたフレームを、経路８０１を介してポートＰ１から送信することができる、構成例を示す。

フレーム注入装置２００からの送信中にポートＰ１で受信されたデバイス２０１宛のフレームは、イーサネット(登録商標)インターフェースモジュールＥＩＭによって処理され、あたかもノードが標準フィールドノードであるかのように転送される。デバイス２０１宛の追加のフレームは、（デバイス２０１宛でない任意の記憶されたフレームを含めて）、以前の反射処理が完了するまで反射されない。

図９は、反射フレームの送信が完了したときに、この時間中にポート２で受信された、任意のバッファリングされた非ＬＥＮフレームの送信が直ちに続くような動作のための構成例を示す。非ＬＥＮフレームは、フレームのイーサネット(登録商標)タイプフィールドを使用して特定することができる。ポート２上で受信された追加のフレームは、フレーム注入装置２００にバッファリングすることができる。ポートＰ１で受信したフレームは、ポートＰ２から転送することができる。デバイス２０１宛のネットワークフレームは、フレーム注入装置２００が依然として能動であるため、依然として反射のためにバッファリングされない。この処理は、フレーム注入装置２００のフレームメモリが空になるまで継続され、その結果、フレーム送信が完了し、追加のフレームはポートＰ２で受信されない。フレーム注入装置２００のフレームメモリのフレームメモリが空である場合、装置２００は図６に示す状態またはモードに戻ることができる。

Claims

ノードからのフレームをスイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに注入するためのフレーム注入装置であって、
第１および第２のポートのうちの少なくとも１つを介して、前記スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークにそれぞれ結合可能なインジェクタ入力およびインジェクタ出力と、
ホストフレームを通信するためのホストデバイスに結合可能なホスト送信入力と、
ネットワークフレームおよびホストフレームの両方を含むフレームを記憶するためのフレームメモリと、
前記第１のポートに結合され、ネットワークフレームを第１および第２のルータ出力のうちの１つに選択的にルーティングする受信ルータであって、前記第１のルータ出力が前記フレームメモリに結合される、受信ルータと、
前記フレームメモリおよび前記第２のルータ出力からのフレームを受信するように、かつフレームを前記インジェクタ出力に選択的に提供するように結合された送信フレームセレクタと、
フレーム注入装置のための第１、第２、および第３の動作状態を自動的に判定するための注入状態装置と、を備え、
前記第１の動作状態が、スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークからの前記インジェクタ入力で受信されたネットワークフレームが、前記受信ルータおよび前記送信フレームセレクタを介して、前記インジェクタ出力に結合されるアイドル状態を含み、
前記第２の動作状態が、前記ホスト送信入力で受信されたホストフレームを前記フレームメモリに記憶することを含み、
前記第３の動作状態が、前記送信フレームセレクタが前記フレームメモリを前記インジェクタ出力に結合させて、前記フレームメモリに記憶されたフレームをスイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに送信する送信状態を含む、フレーム注入装置。
前記第１および第２の動作状態が、同時に動作可能である、請求項１に記載のフレーム注入装置。
前記フレームメモリが、記憶されたホストフレーム全体を含み、かつ前記送信フレームセレクタがネットワークフレームを送信する処理中でないときに、前記フレーム注入装置は、前記注入状態装置が前記第３の動作状態に遷移するまで、前記第１の動作状態で動作する、請求項１または２に記載のフレーム注入装置。
前記フレーム注入装置が前記第３の動作状態にあるときに、前記受信ルータが、前記受信ルータの入力を前記第１のルータ出力に結合させ、前記フレームメモリおよび送信セレクタを介して、前記インジェクタ入力で受信されたネットワークフレームを前記インジェクタ出力にルーティングする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフレーム注入装置。
前記フレームメモリが空であるときに、前記フレーム注入装置が、前記第３の動作状態から前記第１の動作状態または前記第２の動作状態のうちの１つに遷移する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフレーム注入装置。
前記フレームメモリに記憶されるフレームのサイズを記憶するためのサイズメモリを備え、前記サイズは、フレーム全体が前記フレームメモリに記憶されているときに記憶され、
前記サイズがゼロであるときに、前記注入状態装置が前記フレーム注入装置を前記第１の動作状態で自動的に動作させ、
前記サイズがゼロではないときに、前記注入状態装置が、前記フレーム注入装置を前記第３の動作状態で自動的に動作させる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフレーム注入装置。
ホストフレームを通信するための前記ホストデバイスに結合可能なホスト受信入力と、
前記第１のポートおよび前記ホスト受信入力に結合されて、前記第１のポートで受信されたネットワークフレームを、前記ホスト受信入力もしくはインジェクタ受信入力のいずれか、または両方に自動的にルーティングする、受信分析装置と、を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフレーム注入装置。
前記第１のポートからのイーサネット(登録商標)ネットワークフレームを前記第２のポートへ結合させるように動作可能であり、前記第２のポートからのイーサネット(登録商標)ネットワークフレームを前記第１のポートに結合させるように動作可能な転送論理と、
前記第１のポートから受信されたイーサネット(登録商標)ネットワークフレームを前記フレーム注入装置に結合させるように動作可能であり、前記第２のポートから受信されたイーサネット(登録商標)ネットワークフレームを、前記フレーム注入装置に結合させるように動作可能な反射論理と、を備え、
前記フレーム注入装置が、前記第１のポートで受信されたイーサネット(登録商標)ネットワークフレームを反射して前記第１のポートに戻すように、かつ前記第２のポートで受信されたイーサネット(登録商標)ネットワークフレームを反射して前記第２のポートに戻すように、選択的に動作可能である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフレーム注入装置。
前記インジェクタ入力および前記インジェクタ出力が、それぞれの第１のポートおよび第２のポートを介して、前記スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークにそれぞれ結合可能であり、
前記フレーム注入装置が、第１のフレーム注入装置および第２のフレーム注入装置を含み、各々がそれぞれ第１のポートおよび第２のポートを介して、前記スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークにそれぞれ接続可能であり、
第１のポート送信出力に結合された第１のポート分析入力、第１のホスト受信入力に結合された第１のポート分析の第１の出力、および第１のインジェクタ受信入力に結合された第１のポート分析の第２の出力を備える、第１の受信分析装置であって、前記第１のポート送信出力で受信されたネットワークフレームを、前記第１のフレーム注入装置もしくは前記ホストデバイスのいずれか、または両方に自動的にルーティングする、第１の受信分析装置をさらに備え、
前記第１のフレーム注入装置が、前記ホストデバイスからのホストフレームを、前記第２のポートを介して前記スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに注入するように動作可能である、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフレーム注入装置。
第２のインジェクタ受信入力、前記第１のポート送信出力に結合された第２のインジェクタ送信出力、およびホストの第２の送信出力に結合された第２のホスト送信入力を備える、第２のフレーム注入装置と、
第２のポート受信入力に結合された入力、第２のホスト受信入力に結合された第１の出力、および前記第２のインジェクタ受信入力に結合された第２の出力を備える、第２の受信分析装置であって、第２のポート受信入力で受信されたネットワークフレームを、第２のフレーム注入受信入力もしくは前記第２のホスト受信入力のいずれか、または両方に自動的にルーティングする、第２の受信分析装置と、を備え、
前記第２のフレーム注入装置が、前記ホストデバイスからのホストフレームを、前記第１のポートを介して前記スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに注入するように動作可能である、請求項９に記載のフレーム注入装置。
前記第１のフレーム注入装置が、
フレームを記憶するように動作可能なフレームメモリと、
前記フレームメモリに記憶されたフレームのサイズを記憶するためのサイズメモリと、
ルータ受信入力を、第１のルータ出力および第２のルータ出力のうちの１つに選択的に結合する受信ルータと、
第１のインジェクタ送信出力を介して第２のポート送信出力に結合されたセレクタ出力を含む送信フレームセレクタと、を備え、
前記注入状態装置が、第１、第２、および第３の動作状態を自動的に選択するように動作可能であり、
前記第１の動作状態が、前記第１のインジェクタ受信入力で受信されたネットワークフレームを、第１の受信ルータおよび前記送信フレームセレクタを介して、前記第１のインジェクタ送信出力に結合させることを含み、
前記第２の動作状態が、前記ホスト送信入力で受信されたホストフレームを前記フレームメモリに記憶することを含み、
前記第３の動作状態が、メモリ出力を前記第１のインジェクタ送信出力に結合させて、前記フレームメモリに記憶されたフレームを前記第２のポート送信出力に送信することを含み、
前記第２のフレーム注入装置が、
一度に１つのフレームを受信および記憶するように動作可能なフレームメモリであって、第１のメモリ入力、第２のメモリ入力、およびメモリ出力を含む、フレームメモリと、
前記フレームメモリに記憶された各イーサネット(登録商標)フレームのバイト数を記憶するためのサイズメモリと、
前記第２のインジェクタ受信入力、第１のルータ出力、および第２のルータ出力を介して第２のポート受信出力に結合されたルータ受信入力を備える、受信ルータであって、前記第１のルータ出力および前記第２のルータ出力のうちの１つに前記ルータ受信入力を選択的に結合させる、受信ルータと、
前記第１のルータ出力に結合された第１の入力、前記メモリ出力に結合された第２の入力、および、前記第２のインジェクタ送信出力を介して前記第１のポート送信出力に結合されたセレクタ出力を備える送信フレームセレクタと、を備え、
前記注入状態装置が、第１、第２、および第３の動作状態を自動的に選択するように動作可能であり、
前記第１の動作状態が、前記第２のインジェクタ受信入力で受信されたネットワークフレームを、前記受信ルータおよび前記送信フレームセレクタを介して、前記第２のインジェクタ送信出力に結合させることを含み、
前記第２の動作状態が、前記ホスト送信入力で受信されたホストフレームを前記フレームメモリに記憶することを含み、
前記第３の動作状態が、前記メモリ出力を前記第１のインジェクタ送信出力に結合させて、前記フレームメモリに記憶されたフレームを前記第１のポート送信出力に送信することを含む、請求項１０に記載のフレーム注入装置。
前記第１のフレーム注入装置および前記第２のフレーム注入装置の各々が、前記第１の動作状態を動作させるのと並行して前記第２の動作状態で動作可能である、請求項１０または１１に記載のフレーム注入装置。
前記注入状態装置が、その対応するフレームメモリが全ホストフレームを記憶しており、かつ前記送信フレームセレクタがネットワークフレームを前記送信する処理中でないときなどに、前記第３の動作状態に遷移するまで、前記第１のフレーム注入装置および前記第２のフレーム注入装置が、前記第１の動作状態で各々動作し、
前記第１のフレーム注入装置または前記第２のフレーム注入装置のいずれかが、前記第３の動作状態にあるときに、前記対応するホスト送信入力で受信され、前記対応するフレームメモリに記憶されたホストフレームが、前記スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに注入され、
前記第１のフレーム注入装置および前記第２のフレーム注入装置のいずれかが、前記第３の動作状態にあるときに、対応する前記第１のインジェクタ受信入力または前記第２のインジェクタ受信入力で受信された各ネットワークフレームが、前記対応する前記フレームメモリを介して、前記対応する第１のインジェクタ送信出力もしくは前記第２のインジェクタ送信出力、または両方にルーティングされる、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のフレーム注入装置。
前記第１のフレーム注入装置および前記第２のフレーム注入装置の各々が、その対応するフレームメモリが空であるときに、前記第３の動作状態から前記第１の動作状態および前記第２の動作状態のうちの１つに遷移し、かつ、
前記第１のフレーム注入装置および前記第２のフレーム注入装置の各々が、前記対応するフレームメモリに記憶されたフレームのサイズを記憶するためのサイズメモリを備え、前記サイズは、前記フレームメモリにフレーム全体が記憶されるときに記憶され、
各前記注入状態装置が、前記サイズがゼロのときに、前記対応する第１のフレーム注入装置および前記第２のフレーム注入装置を前記第１の動作状態で自動的に動作させ、かつ、
各注入状態装置が、前記サイズがゼロでないときに、前記対応する第１のフレーム注入装置および前記第２のフレーム注入装置を前記第３の動作状態で自動的に動作させる、請求項１３に記載のフレーム注入装置。
前記第１のポート分析の第２の出力に結合された第１の入力、第２のポート分析の第２の出力に結合された第２の入力、インジェクタ受信入力に結合された指図受信出力、インジェクタ送信出力に結合された指図送信入力、第１のポート送信入力に結合された第１の送信出力、および第２のポート送信入力に結合された第２の送信出力、を備える、能動指図論理を備え、
前記装置が、全二重の第１のポートまたは全二重の第２のポートのうちの１つを介して前記ホストデバイスからのホストフレームを、前記スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに選択的に注入するように動作可能である、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載のフレーム注入装置。
第１の全二重ポートからのイーサネット(登録商標)フレームを、第２の全二重ポートに結合するように動作可能であり、前記第２の全二重ポートからのイーサネット(登録商標)フレームを、前記第１の全二重ポートに結合するように動作可能な転送論理と、
前記第１の全二重ポートから受信されたイーサネット(登録商標)フレームを、前記第１のフレーム注入装置に結合するように動作可能であり、前記第２の全二重ポートから受信されたイーサネット(登録商標)フレームを、前記第１のフレーム注入装置に結合するように動作可能な反射論理と、を備え、
前記のフレーム注入装置が、前記第１の全二重ポートで受信されたフレームを反射して前記第１の全二重ポートに戻し、前記第２の全二重ポートで受信されたフレームを反射して前記第２の全二重ポートに戻すように、選択的に動作可能である、請求項９〜１５のいずれか１項に記載のフレーム注入装置。
スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークにデバイスを結合させるための装置であって、
前記スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに結合可能な第１の全二重ポートと、
前記スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに結合可能な第２の全二重ポートと、
前記第１の全二重ポートからのネットワークフレームを前記第２の全二重ポートに結合させるように動作可能であり、かつ前記第２の全二重ポートからのネットワークフレームを前記第１の全二重ポートに結合させるように動作可能な転送論理と、
前記第１の全二重ポートで受信されたネットワークフレームまたは前記第２の全二重ポートで受信されたネットワークフレームを記憶するように選択的に動作可能な少なくとも１つのフレームメモリを備える、フレーム注入装置と、
前記第１の全二重ポートから受信されたネットワークフレームを前記フレーム注入装置に結合させるように動作可能であり、前記第２の全二重ポートから受信されたネットワークフレームを前記フレーム注入装置に結合させるように動作可能な反射論理と、を備え、
前記フレーム注入装置が、前記第１の全二重ポートで受信されたネットワークフレームを反射して前記第１の全二重ポートに戻すように、かつ前記第２の全二重ポートで受信したネットワークフレームを反射して前記第２の全二重ポートに戻すように、選択的に動作可能であり、
前記フレーム注入装置は、
第１および第２のポートのうちの少なくとも１つを介して、前記スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークにそれぞれ結合可能なインジェクタ入力およびインジェクタ出力と、
ホストフレームを通信するためのホストデバイスに結合可能なホスト送信入力と、
前記第１のポートに結合され、ネットワークフレームを第１および第２のルータ出力のうちの１つに選択的にルーティングする受信ルータであって、前記第１のルータ出力が前記フレームメモリに結合される、受信ルータと、
前記フレームメモリおよび前記第２のルータ出力からのフレームを受信するように、かつフレームを前記インジェクタ出力に選択的に提供するように結合された送信フレームセレクタと、
フレーム注入装置のための第１、第２、および第３の動作状態を自動的に判定するための注入状態装置と、を備え、
前記フレームメモリは、前記ネットワークフレームおよびホストフレームの両方を含むフレームを記憶し、
前記第１の動作状態が、スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークからの前記インジェクタ入力で受信されたネットワークフレームが、前記受信ルータおよび前記送信フレームセレクタを介して、前記インジェクタ出力に結合されるアイドル状態を含み、
前記第２の動作状態が、前記ホスト送信入力で受信されたホストフレームを前記フレームメモリに記憶することを含み、
前記第３の動作状態が、前記送信フレームセレクタが前記フレームメモリを前記インジェクタ出力に結合させて、前記フレームメモリに記憶されたフレームをスイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに送信する送信状態を含む、
装置。
前記装置は、前記装置に宛てられた前記第１または第２の全二重ポートの１つで受信されたネットワークフレームが、前記フレームメモリに記憶され、かつ前記第１の全二重ポートおよび前記第２の全二重ポートのうちの１つで反射されるように動作可能である、請求項１７に記載の装置。
フィールドデバイスとしてスイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに結合されたデバイスからのネットワークフレーム反射を提供するための方法であって、
第１の全二重ポートを提供することと、
第２の全二重ポートを提供することと、
前記第１の全二重ポートおよび前記第２の全二重ポートに結合可能なフレーム注入装置を提供することと、
前記第１の全二重ポートまたは前記第２の全二重ポートのうちの１つのポートでネットワークフレームを受信することと、
前記ネットワークフレームが前記デバイス宛であるかどうかを判定することと、
前記ネットワークフレームが前記デバイス宛であるときに、それを前記フレーム注入装置に記憶することと、
前記フレーム注入装置に記憶された前記ネットワークフレームを、前記１つのポートを介してスイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに反射させることと、を含み、
前記フレーム注入装置は、
第１および第２のポートのうちの少なくとも１つを介して、前記スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークにそれぞれ結合可能なインジェクタ入力およびインジェクタ出力と、
ホストフレームを通信するためのホストデバイスに結合可能なホスト送信入力と、
ネットワークフレームおよびホストフレームの両方を含むフレームを記憶するためのフレームメモリと、
前記第１のポートに結合され、ネットワークフレームを第１および第２のルータ出力のうちの１つに選択的にルーティングする受信ルータであって、前記第１のルータ出力が前記フレームメモリに結合される、受信ルータと、
前記フレームメモリおよび前記第２のルータ出力からのフレームを受信するように、かつフレームを前記インジェクタ出力に選択的に提供するように結合された送信フレームセレクタと、
フレーム注入装置のための第１、第２、および第３の動作状態を自動的に判定するための注入状態装置と、を備え、
前記第１の動作状態が、スイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークからの前記インジェクタ入力で受信されたネットワークフレームが、前記受信ルータおよび前記送信フレームセレクタを介して、前記インジェクタ出力に結合されるアイドル状態を含み、
前記第２の動作状態が、前記ホスト送信入力で受信されたホストフレームを前記フレームメモリに記憶することを含み、
前記第３の動作状態が、前記送信フレームセレクタが前記フレームメモリを前記インジェクタ出力に結合させて、前記フレームメモリに記憶されたフレームをスイッチドイーサネット(登録商標)ネットワークに送信する送信状態を含む、
方法。
反射されたネットワークフレームの宛先アドレスを、前記受信されたネットワークフレームのソースアドレスに変更することを含む、請求項１９に記載の方法。