JP2020017962A - アーキテクチャを横断する通信ネットワーク - Google Patents

Abstract

【課題】アーキテクチャを横断する通信ネットワークを提供する【解決手段】通信ネットワーク・システムにおいて、通信ネットワークアーキテクチャ１００は、複数のネットワーク装置（デバイス１０２〜１０６）を備える。複数のネットワーク装置の各々は一つ以上のマルチ・ポートスイッチ１０８ａ〜１０８ｆを組み込む。各マルチ・ポートスイッチは、マルチ・ポートスイッチを組み込んでいるネットワーク装置への接続および複数のネットワーク装置の他のそれぞれの一つによって組み込まれる他のマルチ・ポートスイッチの、少なくとも他のひとつのポートとのつながりを備える。【選択図】図２

Description

関連出願についてのクロス・リファレンス
[0001] ２０１４年２月１４日に出願されＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＮＥＴＷＯＲＫＨＯＰＰＩＮＧＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥと名付けられた米国仮特許出願番号６１／９４０，０８９の米国特許法§１１９（ｅ）の下で、本出願は優先権を請求する。米国仮特許出願６１／９４０，０８９は、全体的に本願明細書に引用したものとする。

[0002] 通信ネットワークは情報の配布および処理に役立つ。そして、プロセス制御データを備える。プロセス制御システム（ＰＣＳ）、分散制御システム、ＤＣＳを備えることができる、例えば、産業制御システム（ＩＣＳ）、プログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）―ベースのシステム管理制御およびデータ収集（ＳＣＡＤＡ）システム、など商品および基本的サービスの提供の製造を容易にする通信ネットワークを利用する。かかる通信ネットワークは、ネットワークのさまざまな部分の全体にわたって、データの普及のイーサネット（登録商標）・トポロジを利用できる。イーサネット（登録商標）・トポロジは、リモート・データ・ソースと一つ以上のローカル装置間の情報処理接合として作用することがありえる。

[0003] 通信ネットワークシステムの実装を開示する。一つ以上の実装において、通信ネットワーク・システムは、複数のネットワーク装置を包含する。複数のネットワーク装置の各々は一つ以上のマルチ・ポートスイッチを組み込む。ここで、各マルチ・ポートスイッチはマルチ・ポートスイッチを組み込んでいるネットワーク装置への接続および複数のネットワーク装置の他のそれぞれの一つによって、組み込まれる他のマルチ・ポートスイッチの少なくとも他のひとつポートとのつながりを備える。

[0004] 一つ以上の実装において、通信ネットワーク・システムは、２つのマルチ・ポートスイッチを包含している第１のネットワーク装置を包含する。通信ネットワーク・システムも、第１のネットワーク装置に関して平行に配置される一つ以上の仲介のネットワーク装置を包含する。一つ以上の仲介ネットワーク装置のそれぞれのものは２つのマルチ・ポートスイッチを備える。ここで、一つ以上の仲介ネットワーク装置の１つは仲介ネットワーク装置の１つのマルチ・ポートスイッチおよび第１のネットワーク装置の１つのマルチ・ポートスイッチを介して第１のネットワーク装置に通信で連結する。通信ネットワーク・システムは、２つのマルチ・ポートスイッチを包含している第2のネットワーク装
置を更に包含する。第２のネットワーク装置は、一つ以上の仲介ネットワーク装置に関して平行に配置される。第２のネットワーク装置は、仲介ネットワーク装置の１つのマルチ・ポートスイッチおよび第２のネットワーク装置の１つのマルチ・ポートスイッチを介して一つ以上の仲介ネットワーク装置の１つに、通信で連結する。

[0005] 詳細な説明において、下に更に記載される単純化された様態の概念の選択を導くために、この要約は、提供される。この要約は請求された内容の鍵となる特徴または基本的特徴を確認することを目的とせず、請求された内容の範囲を決定する際の援助として使われることを目的としない。

[0006] 詳細な説明は、添付の図に関して記載される。説明および図の異なる事例の同じ参照番号の使用は、類似または同一のアイテムを示すことができる。

[0007] 図１は、イーサネット（登録商標）通信ネットワークを例示している概念上のブロック図である。 [0008] 図２は、現在の開示の例示の道具動作に従って通信ネットワークアーキテクチャを例示している概念上のブロック図である。 [0009] 図３は、現在の開示の例示の道具動作に従って他の通信ネットワークアーキテクチャを例示している概念上のブロック図である。 [0010] 図４は、現在の開示の例の実装に従ってアーキテクチャを横断する通信ネットワークを提供することに関する方法を例示しているフロー図である。 [0011] 図５は、現在の開示の例の実装に従って通信ネットワークによる情報を伝播する方法を例示しているフロー図である。

概要
[0012] ネットワークの一つ以上のデバイスと関連するデータのソースは、比較的かなりの距離にわたることがありえる。理論的には、しかしながら、各デバイスはデータのソースに直結を有することができる。そして、かかる独立接続は抑制的で全般的に犠牲にされる。それぞれにネットワークの各ユーザ装置を別々の／独立結合を有するデータソースに連結するよりはむしろ、データのソースと一つ以上のデバイスを接続するために、スイッチ（例えば、イーサネット（登録商標）・スイッチ）は利用されることがありえる。例えば、図１に示すように、ネットワーク（それぞれ、デバイス１、デバイス２およびデバイス３として例示する）のデータソース５４と３つのデバイス５６、５８、６０の間に通信で連結されるイーサネット（登録商標）・スイッチ５２を有して、例示の通信ネットワーク５０は、示される。イーサネット（登録商標）スイッチ５２との指示する通信において、ないが、冗長なイーサネット（登録商標）・スイッチ６２はデータソース５４と３つのデバイス５６、５８、６０の間に同様に通信で連結されることができる。冗長なイーサネット（登録商標）・スイッチ６２は、デバイス５６、５８、６０の各々に、ネットワーク接続性を提供することができ、イーサネット（登録商標）スイッチ５２が、失敗（例えばパワー失敗、連結性失敗、機械故障など）を経験するべきである。同様に、イーサネット（登録商標）・スイッチ５２は、デバイス５６、５８、６０の各々に対しネットワーク接続性を提供することができ、冗長なイーサネット（登録商標）スイッチ６２が失敗を経験すべきである。しかしながら、かかる構成は、各イーサネット（登録商標）・スイッチの機能に、デバイスに対する依存に至る。さらに、イーサネット（登録商標）・スイッチはそれらのネットワーク機能に関し最適化されることができない（例えば必要により、ポートを提供することによって、）。そして、スイッチの非効率的な使用およびスイッチを提供するために必要なリソースに結果としてなる。

[0013] したがって、ネットワークの複数のデバイスの各デバイスの範囲内で一つ以上のマルチポート・ネットワーク交換機を使用する通信ネットワークアーキテクチャは開示される。ここで、デバイスのスイッチはネットワークの他のデバイスの他のスイッチに通信で連結する。加えて、デバイスのマルチポート・ネットワーク交換機は、同じデバイスの冗長なスイッチに、通信で連結することがありえる。ネットワークのデバイスの少なくとも一つのスイッチは、データソースおよび／またはデータ受信器（例えば、制御点、ルータ、クラウドなど）に接続している。例えば、マルチ・ポートスイッチまたは同じデバイスの冗長なマルチ・ポートスイッチは、データソース／受信機に接続していることができる。一つ以上の実装において、マルチポート・ネットワーク交換機は、３つのポートを備える。他の実施では、マルチポート・ネットワーク交換機は、４つのポートを備える。したがって、開示された通信ネットワークアーキテクチャは、マルチポート・ネットワーク交換機の各ポートの効率的な使用法を提供するネットワークを飛び越している建築を提
供できる。例えば、マルチポート・ネットワーク交換機がイーサネット（登録商標）・スイッチである所で、かかる通信ネットワークアーキテクチャは忙しいイーサネット（登録商標）・アーキテクチャを提供できる。更に、開示された通信ネットワークアーキテクチャは１つの機能に依存することができない、または、２つのネットワーク交換機がデバイスの各々に接続して、むしろ、分散ネットワーク・スイッチの各々はスイッチをサポートしているデバイスのインフラ／リソース（例えば、パワー）を利用することがありえる。そして、それは強力な通信ネットワークアーキテクチャを提供することがありえる。

例示の通信ネットワーク
[0014] 図２を参照する。例示の通信ネットワークアーキテクチャ１００は、現在の開示の一つ以上の例示の実装に従って記載される。示すように、通信ネットワークアーキテクチャ１００は、複数のネットワーク装置１０２、１０４、１０６（それぞれ、デバイス１、デバイス２およびデバイスｎとして例示する）を備える。実装において、デバイス１０２、１０４および１０６は、物理的に割り当てられたモジュール（例えば、異なったモジュール）である。３つのデバイスが例示されると共に、複数のデバイスはいかなる数のデバイスを備えることがありえる。ここで、「ｎ」は複数のデバイスの最終的なデバイスに称する。更に、第２のデバイスおよびデバイス「ｎ」は同じデバイスでありえる。そうすると、通信ネットワークアーキテクチャ１００は２つのデバイスを備える。デバイス１０２、１０４、１０６は、ネットワーク通信およびオペレーションに関し構成されるいかなるデバイスも備えることがありえる。例えば、デバイス１０２、１０４、１０６は制御モジュール、入出力（Ｉ／Ｏ）モジュール、パワー・モジュール、などでありえる。そして、例えば産業制御システム（ＩＣＳ）（例えば、安全な産業制御システム）に取り入れられる。本明細書で用いられる用語「産業制御システム」は工業生産において、使用する数種類の制御システムを含むことができる。そして、プロセス制御システム（ＰＣＳ）、管理制御およびデータ収集（ＳＣＡＤＡ）システム、分散制御システム（ＤＣＳ）および他のより小さい制御システム構成、例えばしばしば産業界および重要なインフラで見つかるプログラマブル論理コントローラ、ＰＬＣを備える。様々な産業（例えば電気、水、油、ガス、データ、など）において、実装される産業制御システムによって、デバイス１０２、１０４、１０６は、組み込まれることがありえる。実装において、リモート局から受信される情報に基づいて、産業制御システムのデバイス１０２、１０４、１０６（リモート局制御デバイス、フィールド・デバイスなどを備えることができる）に、オートメーション化したかオペレータを駆動された管理命令は、発信されることがありえる。例えば、産業制御システムの一部としてのデバイス１０２、１０４、１０６はローカル・オペレーション（例えば開閉弁およびブレーカ）を制御することがありえる。そして、センサシステムからデータを集めて、警報状態に関しローカル環境をモニタして、システムの設計と密接な関係がある他の作業を遂行する。

[0015] ＳＣＡＤＡシステムが工業処理によって、使われることがありえる。そして、製造、製造、パワー生成、製作および精製を備える。ＳＣＡＤＡシステムが水処置を含むインフラ・プロセスによって、使われることもありえる。そして、配布、廃水収集および処理（油およびガスパイプライン、送電および配布）は農場、大きい通信システム、などを巻回する。更に、建物、空港、船、宇宙ステーションなど（例えば、暖房・換気および空調（ＨＶＡＣ）装置およびエネルギー消費をモニタして、制御するために）に関し、ＳＣＡＤＡシステムが、施設プロセスで使われることがありえる。ＤＣＳシステムが、大きなキャンパス工業処理プラント（例えば油およびガス、精製、化学薬品、医薬、食品および飲料、水および廃水、パルプおよび紙、有用性パワー、鉱業、金属、など）において、全般的に使われる。ＰＬＣが、産業界において、そして、重要なインフラで典型的に使われる。

[0016] 実施形態において、各デバイス（例えば、デバイス１０２、１０４、１０６）
は、データソース／受信機１１０に出入りするルート・データにおよび／またはデバイスの間に構成される一つ以上の（例えば、１つのスイッチ、２つのスイッチ、３つのスイッチなど）集積マルチ・ポートスイッチ１０８（例えば、マルチポート・スイッチ・チップ）を備える。図２および３に示すように、第２のマルチ・ポートスイッチが特定のデバイスにより集積されるときに、そのデバイスのマルチ・ポートスイッチ１０８は頑丈さを促進するために冗長な接続を提供できる。データソース／受信機１１０は制御点、ノード、ルータ、雲、などでありえる。そして、デバイス１０２、１０４、１０６の一つ以上に出入りするデータ（例えば、コマンド・プロンプト、データ要求など）に供給するかまたは受信するために構成される。実装において、デバイス１０２、１０４、１０６において、集積されるマルチ・ポートスイッチ１０８の各ポートはマルチ・ポートスイッチ１０８を集積する一部のデバイス（例えば、処理モジュール、パワー・モジュール、Ｉ／Ｏモジュール、などに）への接続を備え、他のマルチポートの他のひとつポートに、他のデバイスの１０８は切り替わる。マルチ・ポートスイッチ１０８の一つ以上は最小の伝播スイッチ・チップでありえる。そうすると、データパケットがスイッチを集積しているデバイスに関し予定されないと認識して、その後他のスイッチにそのデータパケットを送り届けるように、スイッチは構成される。

[0017] 各マルチ・ポートスイッチの接続は、スイッチを集積するデバイスに応じて異なることができる。例えば、初めのスイッチ（すなわち、データソース／受信機１１０と仲介スイッチの間に接続されるスイッチ）、仲介スイッチ（すなわち、初めのスイッチと他の仲介スイッチの間に接続されるスイッチ、初めのスイッチとターミナル・スイッチの間に接続されるスイッチ、２つの仲介スイッチの間に接続されるスイッチまたは他の仲介スイッチとターミナル・スイッチの間に接続されるスイッチ）またはターミナル・スイッチ（すなわち、データソース／受信機１１０に関する複数のデバイスの最終的なデバイスのスイッチ）に、デバイスを、指定できる。実装において、初めのスイッチとして、そして、仲介スイッチとして指定されるマルチ・ポートスイッチ１０８は３―ポートスイッチであるが、ターミナル・スイッチは２―ポートスイッチである。マルチ・ポートスイッチ１０８を集積する一部のデバイス（例えば、処理モジュール、パワー・モジュール、Ｉ／Ｏモジュール、などに）への接続として、各スイッチの１つのポートは、構成される。一つ以上のポートは、他のデバイス上の他のスイッチへの接続として構成される。図２に示すように、デバイス１（例えば、スイッチ１０８ａおよび／または１０８ｂ）のスイッチは初めのスイッチに指定されることができる。これは、次のことの故である。各スイッチはデータソース／受信機１１０への接続および仲介スイッチのスイッチを包含する（すなわち、スイッチ１０８ａはデバイス２のスイッチ１０８ｃへの接続を包含し、存在するとき、スイッチ１０８ｂはスイッチ１０８ｄへの接続を包含し、存在するとき、デバイス２への接続を包含する）。各スイッチが初めのスイッチへの接続を包含するので（すなわち、スイッチ１０８ｃはデバイス１のスイッチ１０８ａへの接続を包含し、存在するとき、スイッチ１０８ｄはスイッチ１０８ｂへの接続を包含し、存在するときに、デバイス１への接続を包含する）、デバイス２のスイッチ（例えば、スイッチ１０８ｃおよび／または１０８ ｄ）は、仲介のスイッチに指定されることができ、デバイスｎのスイッチに対する、または、他のデバイスのスイッチに対するつながり（デバイスｎが第３の（及びターミナル）デバイスか次の（および仲介）デバイスであるかどうかによる）。例えば、介在デバイスがデバイス２とデバイスｎの間に存在する場合、デバイス２のスイッチはデバイス１（上記を記載した）の初めのスイッチと介在デバイスの仲介スイッチ間の接続を備えるだろう。デバイスがデバイス２とデバイスｎの間に介在しない場合、デバイス２の各スイッチはデバイス１（上記を記載した）の初めのスイッチへの接続および終端スイッチ（すなわち、スイッチ１０８ｃはデバイスｎのスイッチ１０８ｅへの接続を包含し、存在するとき、スイッチ１０８ｄはスイッチ１０８ｆへの接続を包含し、存在するとき、デバイスｎ）への接続を包含する。各スイッチが他のデバイス上の他のスイッチへの一つの接続を包含するので、デバイスｎのスイッチ（例えば、スイッチ１０８ｅおよび／または１０
８ｆ）は、２―ポートスイッチ（終端スイッチに指定される）として構成されることができ、（すなわち、仲介のスイッチが存在しない場合、スイッチ１０８ｅはデバイス２のスイッチ１０８ｃへの接続を包含し、または、存在するとき、仲介のスイッチが存在しない場合、仲介のスイッチおよびスイッチ１０８ｆのスイッチへの接続は、存在するとき、デバイス２のスイッチ１０８ｄへの接続を包含し、または仲介のスイッチのスイッチへの接続）、スイッチを集積する集積スイッチとデバイス間の一つの接続。

[0018] 実装において、デバイス１０２、１０４、１０６は、デバイスの間にインターリンク（例えば、専用のプライベートなインターリンク）を包含できる、デバイス間の冗長性の様態（例えば、複数のマルチ・ポートスイッチが各デバイスにより集積される冗長性の他の様態）。例に関して、図２に示すように、デバイス１（１０２）およびデバイス２（１０４）は、デバイス間の献身的接続として、インターリンク１１２を包含する。実施形態において、２つのデバイス（１１４として示される）間のマルチポート・スイッチ１０８間のインターリンク１１２および接続の一つ以上は、通信ネットワークアーキテクチャ１００に割り当てられた冗長性を提供するようにパブリック・インターリンクとして実装される。

[0019] 実装において、初めのスイッチとして、そして、仲介スイッチとして指定されるマルチ・ポートスイッチ１０８は４―ポートスイッチであるが、ターミナル・スイッチは３―ポートスイッチである。３―ポートおよび２―ポートスイッチを有する実装と同様で、マルチ・ポートスイッチ１０８を集積する一部のデバイス（例えば、処理モジュール、パワー・モジュール、Ｉ／Ｏモジュールなど）への接続として、各スイッチの１つのポートは、構成される。一つ以上のポートは、他のデバイス上の他のスイッチへの接続として構成される。加えて、１つのポートは、同じデバイスによって、集積他の（例えば、冗長な）スイッチへの接続として構成される。図３を参照すると、例示の通信ネットワークアーキテクチャ１００は現在の開示の一つ以上の例示の実装に従って記載され、スイッチ１０８は４―ポートまたは３―ポートスイッチとして構成される。スイッチの連結性はアーキテクチャと類似しが、しかしながら、冗長なスイッチを有する図２で、図３の各スイッチは一つの更なる接続を包含する。示すように、スイッチ１０８ａおよび１０８ｂは、互い間の接続を備える４―ポートスイッチである。スイッチ１０８ｃおよび１０８ｄは、互い間の接続を備える４―ポートスイッチである。スイッチ１０８ｅおよび１０８ｆは、互い間の接続を備える３―ポートスイッチである。デバイスが使用中に中断を経験するときでも、同じデバイスにより集積されるスイッチ間の直結は強いネットワーク接続性を促進できる。

[0020] 通信および／または電力信号伝送を容易にするために、スイッチとデバイス間の接続は、通信リンクを介してコミュニケーションのカップリングを提供できる。デバイス１０２、１０４、１０６はフィールド・デバイスとして構成されることができる。そして、それは関数（例えばガス工場に関し配管の測定圧力）、精練所、などに関し用いられることがありえる入力機器（例えばセンサ）を備えることができる。かかる事例において、デバイス入出力モジュールの入力モジュールは、プロセスまたはフィールドの入力機器（例えばセンサ）から情報を受信するために用いることがありえる。フィールド・デバイスのセンサからデジタルデータ（例えばA／D変換（ＡＤＣ）回路などを用いて）まで受信されるアナログ・データを変換するために、入出力モジュールを、構成できる。デバイスは、フィールド・デバイスに電力を供給する（例えば入出力モジュールを介して）ために構成されるパワー・モジュールを備えることができる。

[0021] 出力モジュールとして構成されるとき、デバイスの入出力モジュールがフィールド・デバイスの出力機器に伝達する命令に用いられることがありえる。例えば、フィールド・デバイスは、出力機器（例えばモーター）を備えることができる。かかる実装にお
いて、入出力モジュールは、モーターに接続していることができ、モーター（例えば運動速度、運動トルクなど）の一つ以上の機能している特性を制御するために構成されることができる。更に、入出力モジュールは、モーター（例えばＡ／Ｄ変換（ＤＡＣ）回路などを用いて）にデジタルデータをアナログの送信のためのデータに変換するように構成されることができる。実施形態において、入出力モジュールの一つ以上は、通信下位バス（例えばイーサネット（登録商標）・バス、Ｈ１フィールド・バス、Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｆｉｅｌｄ Ｂｕｓ（ＰＲＯＦＩＢＵＳ）、HighwayＡｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｒｅｍｏｔｅ
Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ（ＨＡＲＴ）バス、Ｍｏｄｂｕｓなど）を介して通信することに関し構成される通信モジュールを備えることができる。例えば、スイッチ１０８は２―ポート・イーサネット（登録商標）・スイッチ・チップ、３―ポート・イーサネット（登録商標）・スイッチ・チップまたは４―ポート・イーサネット（登録商標）・スイッチ・チップとして構成されることができ、通信ネットワークアーキテクチャによる。

[0022] デバイス１０２、１０４、１０６は、以下を含むが必ずしもこれに限らずアプリケーションのデータおよび制御システムを集めるために構成される入出力モジュールを備えることができる：工業処理（例えば製造、製造、パワー生成、製作および精製）、処理および配布、廃水収集および処理に給水、油およびガスパイプライン、送電および配電、ウィンド・ファーム、および、大きな通信システムなどのようなインフラ・プロセス、（例えば、暖房・換気および空調（ＨＶＡＣ）装置およびエネルギー消費をモニタし、制御するために建物、空港、船および宇宙ステーション）に関する施設プロセス、大きなキャンパス工業処理プラント（例えば油およびガス、精製、化学薬品、医薬、食品および飲料、水および廃水、パルプおよび紙、有用性パワー、鉱業、金属）、および／または重要なインフラ。

[0023] スイッチ１０８は、デバイス１０２、１０４、１０６（例えば印刷回路基板（ＰＣＢ）、など）によって、備えられるハードウェアおよび回路への物理的な接続に供給する複数のポートを備える。デバイス１０２、１０４、１０６は、他のネットワークに接続することに関し、ワイド領域セルラ電話ネットワーク（例えば３Ｇセルラー電話網、４Ｇのセルラー電話網またはモバイル通信（ＧＳＭ（登録商標））ネットワークのためのグローバルシステム）、例えばＷｉ―Ｆｉネットワーク（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ネットワーク標準を使用して機能する無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）のような無線コンピュータ通信ネットワーク、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５ネットワーク標準を使用して機能するＷｉｒｅｌｅｓｓ ＰＡＮ（ＷＰＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、イントラネット、エクストラネット、インターネット、などのインタフェースを備えることもできるが必ずしもこれに限られない。デバイス１０２、１０４、１０６は、デバイス１０２、１０４、１０６をコンピュータバスなどに接続するための接続を更に備えることができる。

[0024] 通信接続（例えば、マルチ・ポートスイッチ１０８間の接続）の間に送信されるデータは、パケット化（例えば、データの別々の部分はネットワーク制御情報などにピン部から成るデータパケットに変換されることができる）でもよい。通信ネットワークはデータ伝送に関し一つ以上のプロトコルを使用することができ、ビットを指向する同期データリンク層プロトコル、例えばＨｉｇｈ―Ｌｅｖｅｌデータリンク制御、ＨＤＬＣを備える。実施形態において、通信ネットワークおよび／または通信接続は、標準の国際標準化機構（ＩＳＯ）１３２３９等に従ってＨＤＬＣを実装できる。しかしながら、ＨＤＬＣが例えば提供され、現在の開示で拘束性のはずでない点に留意する必要がある。かくして、通信ネットワークは、現在の開示に従って他のさまざまな通信プロトコルを使用できる。

[0025] モニタリングに関し情報を使用するコンポーネントと交換しておよび／または
計装（例えば一つ以上の制御ループ・フィードバック機構／コントローラ）を制御することに関し、通信接続（例えば、マルチ・ポートスイッチ１０８間の接続、マルチ・ポートスイッチ１０８とデバイス１０２、１０４、１０６との結合など）が構成されることができる。例えば、コントローラは、マイクロコントローラ／Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＰＬＣ）、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ―Ｉｎｔｅｇｒａｌ―Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ（ＰＩＤ）コントローラなどとして構成されることがありえる。ネットワークを介してコントローラにつながることに関し、デバイス１０２、１０４、１０６の一つ以上は、ネットワーク・インターフェースを備えることができる。実施形態において、ネットワーク・インターフェースは、ギガビットイーサネット（登録商標）・インタフェースとして構成されることができる。しかしながら、例えば、ギガビットイーサネット（登録商標）が例示だけの目的で提供される点に留意する必要があり、現在の開示で拘束されない。かくして、デバイス１０２、１０４、１０６を他のさまざまなネットワークに接続することに関し、ネットワーク・インターフェースは、ワイド領域セルラ電話ネットワーク（例えば、３Ｇセルラー電話網、４Ｇのセルラー電話網またはモバイル通信（ＧＳＭ（登録商標））ネットワークに関するグローバルシステム）、無線コンピュータ通信ネットワーク（例えばＷｉ―Ｆｉネットワーク（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ネットワーク標準を使用して機能する無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１５ネットワーク標準を使用して機能するＷｉｒｅｌｅｓｓ ＰＡＮ（ＷＰＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、イントラネット、エクストラネット、インターネット、などで構成されることができるが必ずしもこれに限定されない。加えて、ネットワーク・インターフェースは、コンピュータバスを使用して実装されることができる。例えば、ネットワーク・インターフェースは、Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＣＩ）カードインターフェース（例えばミニＰＣＩインターフェイスなど）を備えることがありえる。更に、異なるアクセス・ポイント全体の単一のネットワークまたは複数のネットワークを備えるために、ネットワークを、構成できる。

[0026] フィールド・デバイス（例えばモーター（例えば、モーターがＤＣモーターから成る実装）に伝送に関し交流（ＡＣ）（例えば、ＡＣ本線などにより供給されるように）を直流（ＤＣ）に変換することに関し、ＤＣに対するＡＣ（ＡＣ／ＤＣ）コンバータを包含することがありえるパワー・モジュールの一つ以上を、デバイス１０２、１０４、１０６は、包含できる。2以上のパワー・モジュールは、冗長性を提供するために用いるこ
とがありえる。例えば、２つのパワー・モジュールは、各パワー・モジュールに関し別々の（例えば、冗長な）パワー・バックプレーンを用いてデバイス１０２、１０４、１０６の一つ以上に接続していることがありえるかまたはそれにおいて、実装されることがありえる。実施形態において、パワー・バックプレーンは、コネクタ／コネクタアッセンブリを用いた一つ以上の入出力モジュールに接続していることができる。

[0027] 実施形態において、マルチ・ポートスイッチ１０８は、支持フレームを用いてデバイス１０２、１０４、１０６により集積されることができる。通信制御モジュール、パワー・モジュール、通信接続、パワー・バックプレーンおよび／または入出力モジュールをサポートしておよび／または相互接続するために、支持フレームは、用いることができる。例えば、一つ以上の通信モジュールは、回路基板から成ることができる。回路基板は、支持フレームに取り付けられることが可能である。加えて、コネクタは、支持フレームに取り付けられることが可能である。通信を提供することに関し例示のプロセスは、忙しい建築をネットワーク化する。

[0028] 図４を次に参照すると、アーキテクチャを横断している通信ネットワークを提供するためのプロセス（方法）４００が記載される。例えば、図２および３に関して記載される通信ネットワークアーキテクチャ１００に従って、アーキテクチャを横断している通信ネットワークを、提供できる。実装において、方法４００は、第１のネットワーク装
置およびデータソースの第１のマルチ・ポートスイッチと通信接続（ブロック４０２）を接続することを備える。例えば、デバイス１のマルチ・ポートスイッチ１０８ａは、データソース／受信機１１０に接続している。方法４００も、第１のネットワーク装置およびデータソースの第2のマルチ・ポートスイッチと通信接続（ブロック４０４）を接続する
ことを包含する。例えば、デバイス１のマルチ・ポートスイッチ１０８ｂは、データソース／受信機１１０に接続している。方法４００は、第１のネットワーク装置の第１のマルチ・ポートスイッチおよび通信接続（ブロック４０６）を有する第１のネットワーク装置に関して平行に配置される第２のネットワーク装置の第１のマルチ・ポートスイッチを接続することを更に備える。例えば、デバイス１（１０２）のマルチ・ポートスイッチ１０８ａは、デバイス２（１０４）のマルチ・ポートスイッチ１０８ｃに接続している。方法４００は、第１のネットワーク装置の第2のマルチ・ポートスイッチおよび第2のネットワーク装置の第2のマルチ・ポートスイッチと通信接続（ブロック４０８）を接続すること
を更に包含する。例えば、デバイス１（１０２）のマルチ・ポートスイッチ１０８ｂは、デバイス２（１０４）のマルチ・ポートスイッチ１０８ｄに接続している。

[0029] 図５を次に参照すると、通信ネットワークによる（例えば、忙しい）情報を伝播するプロセス（方法）５００は、例示の実装に従って示される。例えば、図２および３に関して記載される通信ネットワークアーキテクチャ１００に従って、アーキテクチャを横断している通信ネットワークを、提供できる。実装において、方法５００はマルチ・ポートスイッチでデータコマンド／リクエストと関連した信号を受信することを備える。そして、マルチ・ポートスイッチが複数のネットワーク装置（ブロック５０２）のネットワーク装置により集積される。例えば、デバイス１（１０２）のマルチ・ポートスイッチ１０８ａは、データソース／受信機１１０から、データ要求を受信できる。データ要求は、デバイス１０２、１０４、１０６のいずれかと関連したデータを含むことができる。 方法５００はまた、マルチ・ポートスイッチ（ブロック５０４）を集積するネットワーク装置に関し、データコマンド／リクエストと関連した信号が示されるかどうかについて決定することを備える。例えば、マルチ・ポートスイッチ１０８（例えば、マルチ・ポートスイッチ１０８ａ）の一つ以上は最小の伝播スイッチ・チップでありえる。そうすると、例えばデータ要求の初めのビットの認識によって、データパケットがスイッチを集積しているデバイスに関し予定されないと認識するために、スイッチは構成される。他のマルチ・ポートスイッチに対するデータコマンド／リクエストが複数のネットワーク装置（ブロック５０６）の他のネットワーク装置によって、集積した（マルチ・ポートスイッチを集積するネットワーク装置に関しデータコマンド／リクエストが示されないと決定されるときに）フォワーディングを、方法５００は、更に備える。例えば、データソース／受信機１１０からのデータコマンド／リクエストがデバイス１（１０２）に関し示されないとマルチ・ポートスイッチ１０８ａが確定する場合、マルチ・ポートスイッチ１０８ａはデバイス２（１０４）のマルチ・ポートスイッチ１０８ｃにデータコマンド／リクエストを送り届ける。データコマンド／リクエストが適切なデバイスに達するまで、認識およびフォワーディング（例えば、ホッピング）のパターンは複数のデバイスの全体にわたって続くことができる。

[0030] 全般的に、本願明細書において、記載される関数のいずれか、ハードウェア（例えば、固定ロジック回路（例えば集積回路）、ソフトウェア、ファームウェア、手動処理またはそれらの組み合わせを用いて実装されることがありえる。かくして、全般的に上記の開示において、述べられるブロックは、ハードウェア（例えば、固定ロジック回路（例えば集積回路）、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの組み合わせを表す。ハードウェアの構成の事例において、上記の開示において、述べられるさまざまなブロックは、他の機能と一緒の集積回路として実装されることができる。かかる集積回路は、された遮断（システムまたは回路）の関数またはブロック（システム）の一部の関数または回路の全てを備えることができる。更に、ブロック、システムまたは回路のエレメントは、
複数の集積回路全体に実装されることができる。かかる集積回路は、モノリシック集積回路、フリップチップ集積回路、マルチチップ・モジュール集積回路および／または混合信号集積回路を含むが必ずしもこれに限らずさまざまな集積回路から成ることができる。ソフトウェア道具動作の事例において、上記の開示において、述べられるさまざまなブロックは、プロセッサに実行されるときに、指定された作業を遂行する実行可能命令（例えば、プログラムコード）を表す。これらの実行可能命令は、一つ以上の有形のコンピューター読み取り可能な媒体に記憶されることがありえる。いくつかにおいて、かかる事例、全システム、ブロックまたは回路は、そのソフトウェアまたはファームウェア等価物を用いて実装されることができる。他の例において、１部の所与のシステム、ブロックまたは回路はソフトウェアまたはファームウェアで実装されることができる。その一方で、他の部分はハードウェアにおいて、実装される。

結論
[0031] 内容が構造特徴および／またはプロセス・オペレーションに特有の言語で記載されたにもかかわらず、添付の請求の範囲において、定められる内容が上で記載される特定の特徴または行為に必ずしも限られているというわけではないことを理解すべきである。むしろ、上で記載される特定の特徴および行為は、請求を実装することの例示の様態として開示される。

Claims (21)

1. 複数のネットワーク装置を有し、
   複数のネットワーク装置の各々が、少なくとも一つのマルチ・ポートスイッチを組み込み、各マルチ・ポートスイッチが、マルチ・ポートスイッチを組み込んでいるネットワーク装置への接続と、複数のネットワーク装置の他のそれぞれの一つによって、組み込まれる他のマルチ・ポートスイッチの少なくとも一つの他のポートへの接続とを包含することを特徴とする通信ネットワーク・システム。
2. 各マルチ・ポートスイッチは３―ポートスイッチまたは２―ポートスイッチの１つであることを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワーク・システム。
3. 各３―ポートスイッチは、初めのスイッチまたは仲介のスイッチの一つであり、
   初めのスイッチはデータソースに連結性を提供し、
   仲介のスイッチは複数のネットワーク装置の２つのマルチポート・スイッチの間に連結性を提供することを特徴とする請求項２に記載の通信ネットワーク・システム。
4. 各２―ポートスイッチは、終端スイッチであり、
   終端スイッチは初めのスイッチまたは仲介のスイッチに連結性を提供し、
   初めのスイッチはデータソースに連結性を提供し、
   仲介のスイッチは複数のネットワーク装置の２つのマルチポート・スイッチの間に連結性を提供することを特徴とする請求項２に記載の通信ネットワーク・システム。
5. 各マルチ・ポートスイッチは４―ポートスイッチまたは３―ポートスイッチの１つであることを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワーク・システム。
6. 各４―ポートスイッチは、同じネットワーク装置によって、組み込まれる他の４―ポートスイッチへの接続を包含することを特徴とする請求項５に記載の通信ネットワーク・システム。
7. 各３―ポートスイッチは、同じネットワーク装置によって、組み込まれる他の３―ポートスイッチへの接続を包含することを特徴とする請求項５に記載の通信ネットワーク・システム。
8. 複数のネットワーク装置のそれぞれは、処理モジュール、パワー・モジュール、入出力モジュールまたはフィールド・デバイスの少なくとも１つから成ることを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワーク・システム。
9. 少なくとも一つのマルチ・ポートスイッチはマルチポート・イーサネット・スイッチ・チップであることを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワーク・システム。
10. 少なくとも一つのマルチ・ポートスイッチを備えている第１のネットワーク装置と、
    第１のネットワーク装置に関して平行に配置される少なくとも一つの仲介のネットワーク装置であって、少なくとも一つの仲介であるのそれぞれがネットワーク装置が最低一つのマルチ・ポートスイッチを包含し、少なくとも一つの仲介のネットワーク装置の１つが、仲介のネットワーク装置の一つのマルチ・ポートスイッチおよび第１のネットワーク装置の一つのマルチ・ポートスイッチを介して第１のネットワーク装置に通信で接続されることを特徴とするネットワーク装置と、少なくとも一つのマルチ・ポートスイッチを包含している第2のネットワーク装置と、
    を有し、
    前記第２のネットワーク装置が、少なくとも一つの仲介のネットワーク装置に関して平行に配置され、前記第2のネットワーク装置が、仲介のネットワーク装置の一つのマルチ
    ・ポートスイッチおよび第2のネットワーク装置の一つのマルチ・ポートスイッチを介し
    て通信で少なくとも一つの仲介のネットワーク装置の１つに連結されることを特徴とする通信ネットワーク・システム。
11. 第１のネットワーク装置の各マルチ・ポートスイッチは３―ポートスイッチであることを特徴とする請求項１０に記載の通信ネットワーク・システム。
12. 第１のネットワーク装置の各マルチ・ポートスイッチは４―ポートスイッチであることを特徴とする請求項１０に記載の通信ネットワーク・システム。
13. 第１のネットワーク装置の少なくとも一つのマルチ・ポートスイッチの各々の１つのポートは第１のネットワーク装置の少なくとも一つのマルチ・ポートスイッチの他のマルチ・ポートスイッチへの接続専用とされることを特徴とする請求項１２に記載の通信ネットワーク・システム。
14. 少なくとも一つの仲介ネットワーク装置のそれぞれの各マルチ・ポートスイッチは３―ポートスイッチであることを特徴とする請求項１０に記載の通信ネットワーク・システム。
15. 少なくとも一つの仲介ネットワーク装置のそれぞれの各マルチ・ポートスイッチは４―ポートスイッチであることを特徴とする請求項１０に記載の通信ネットワーク・システム。
16. 少なくとも一つの仲介ネットワーク装置のそれぞれの各マルチ・ポートスイッチの１つのポートは少なくとも一つの仲介ネットワーク装置のそれぞれの少なくとも一つのマルチ・ポートスイッチの他のマルチ・ポートスイッチへの接続専用とされることを特徴とする請求項１５に記載の通信ネットワーク・システム。
17. 第２のネットワーク装置の各マルチ・ポートスイッチは２―ポートスイッチであることを特徴とする請求項１０に記載の通信ネットワーク・システム。
18. 第２のネットワーク装置の各マルチ・ポートスイッチは３―ポートスイッチであることを特徴とする請求項１０に記載の通信ネットワーク・システム。
19. 第2のネットワーク装置のマルチポートスイッチの各々の一つのポートが、第2のネットワーク装置の他のマルチ・ポートスイッチのへ間の接続専用にされることを特徴とする請求項１８に記載の通信ネットワーク・システム。
20. アーキテクチャを横断する通信ネットワークを提供する方法であって、
    第１のネットワーク装置およびデータソースの第１のマルチ・ポートスイッチと通信接続を接続するステップと、
    第１のネットワーク装置およびデータソースの第2のマルチ・ポートスイッチと通信接
    続を接続するステップと、
    第１のネットワーク装置の第１のマルチ・ポートスイッチと、通信接続を有する第１のネットワーク装置に関して平行に配置される第2のネットワーク装置の第１のマルチ・ポ
    ートスイッチとを接続するステップと、第１のネットワーク装置の第2のマルチ・ポート
    スイッチおよび第2のネットワーク装置の第2のマルチ・ポートスイッチと通信接続を接続するステップと、
    を有することを特徴とする方法。
21. 複数のネットワーク装置を有する通信ネットワークを介して情報を伝播する方法であって、
    マルチ・ポートスイッチでデータコマンド／リクエストと関連した信号を受信するステップであって、前記マルチ・ポートスイッチが、複数のネットワーク装置のネットワーク装置により集積されることを特徴とする、受信するステップと、
    データコマンド／リクエストと関連した信号がマルチ・ポートスイッチを集積するネットワーク装置に関して示されるかどうか決定するステップと、
    マルチ・ポートスイッチを集積するネットワーク装置に関しデータコマンド／リクエストが示されないと決定されるとき、複数のネットワーク装置の他のネットワーク装置により集積される他のマルチ・ポートスイッチにデータコマンド／リクエストを転送するステップと、
    を有することを特徴とする方法。

Images