JP6293395B1 - 転送装置、転送方法およびマスタ局 - Google Patents

Abstract

本発明にかかる転送装置は、第１のネットワークと第２のネットワークとの間で通信フレームを転送するゲートウェイ局（３１）であって、第２のネットワークから受信した通信フレームに誤りがあるか否かを判定する誤り検出部（４２）と、第２のネットワークに接続されている通信機器が送信元かつ誤りがある通信フレーム、を第１のネットワークへ転送するか否かの設定情報を保持し、第２のネットワークから受信した通信フレームを第１のネットワークへ転送するか否かを、誤り検出部（４２）における判定結果と設定情報とに基づいて決定する転送要否判定部（４３）と、を備える。

Description

本発明は、異なるネットワーク同士を接続し、接続しているネットワークから受信した通信フレームを他のネットワークへ転送する転送装置、転送方法およびマスタ局に関する。

従来の転送装置の発明として、特許文献１には、受信した無線通信フレームの通信遅延の有無およびデータ誤りの有無を判定し、通信遅延およびデータ誤りが無い場合、受信した無線通信フレームに格納されているデータを有線ネットワークへ転送し、それ以外の場合は転送を行わないゲートウェイ局の発明が記載されている。

特許文献２には、トランシーバに接続された複数の線路それぞれにおける通信エラーの発生率を求め、通信エラーの発生率が予め設定された条件を満たした線路を切り離す中継装置の発明が記載されている。

特許第５７２１９１２号公報 特開２０１５−２５２５号公報

ＦＡ（Factory Automation）の制御用のネットワークシステムは、無線ネットワークまたは有線ネットワークである複数のネットワークを組み合わせて構築される場合がある。ここで、無線ネットワークは、物理的な伝送媒体を用いる有線ネットワークと比較して、外乱ノイズに対する耐量が弱く、通信フレーム誤りが多い。そのため、特許文献１に示されたような、有線ネットワークと無線ネットワークとを組み合わせてネットワークシステムを構築する場合、注意が必要となる。例えば、複数のネットワークを組み合わせて構築されたＦＡの制御用のネットワークシステムでは、あるネットワークに接続された機器が送信するデータに誤りがある場合、誤りのあるデータが他のネットワークに接続された機器の動作に影響を及ぼさないよう、誤りのあるデータが他のネットワークへ転送されないようにすることが望まれる。すなわち、ネットワーク間で通信フレームを転送する転送装置は、受信した通信フレームに格納されたデータに誤りがある場合、受信した通信フレームを転送しないようにすることが望まれる。誤りのあるデータが格納された通信フレームが他のネットワークへ転送された場合、データの誤りの内容によっては、他のネットワークに接続された機器の動作が停止してしまい、機器の稼働率が低下する。例えば、制御データの一部に誤りが発生して規定の値とは異なる異常値を示す場合、制御データを受信した機器が動作を停止する、または、意図しない動作を実行する可能性がある。また、機器が動作を停止した場合には、機器を再起動させる作業、機器が動作を停止した原因を究明する作業といったメンテナンス工程が増えてしまう。

一方、ＦＡの制御用のネットワークシステムには様々な種類の機器が接続される。通信フレームに格納されたデータの誤りが他の機器に与える影響が無いか、または影響が小さく、さらに他の機器の動作が停止せずに正常に動作し続けられるケースも考えられる。他の機器に与える影響が小さいデータの誤りについては、ネットワークシステムを監視するといった目的のために、他のネットワークに接続されて監視を行う装置において検知できるようにしたいという要望がある。すなわち、特定の機器が送信する通信フレームについてはデータに誤りが発生した場合でも他のネットワークへ転送するようにしたいという要望がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受信した通信フレームに誤りがある場合、すなわち、受信した通信フレームに格納されたデータに誤りがある場合に通信フレームを転送するか否かを、通信フレームの送信元の機器ごとに設定可能な転送装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１のネットワークと第２のネットワークとの間で通信フレームを転送する転送装置である。転送装置は、第２のネットワークから受信した通信フレームに誤りがあるか否かを判定する誤り検出部を備える。また、転送装置は、第２のネットワークに接続されている通信機器が送信元かつ誤りがある通信フレーム、を第１のネットワークへ転送するか否かの設定情報を保持し、第２のネットワークから受信した通信フレームを第１のネットワークへ転送するか否かを、誤り検出部における判定結果と設定情報とに基づいて決定する転送要否判定部を備える。

本発明にかかる転送装置は、受信した通信フレームに誤りがある場合に通信フレームを転送するか否かを、通信フレームの送信元の機器ごとに設定することができる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかるネットワークシステムの構成例を示す図 実施の形態１にかかるゲートウェイ局の構成例を示す図 実施の形態１にかかるネットワークシステムで取り扱う通信フレームの構成例を示す図 実施の形態１にかかるゲートウェイ局の動作例を示すフローチャート 実施の形態１にかかるゲートウェイ局を実現するハードウェアの構成例を示す図 実施の形態２にかかるゲートウェイ局の構成例を示す図 実施の形態２にかかるゲートウェイ局の動作例を示すフローチャート 実施の形態３にかかるゲートウェイ局の構成例を示す図 実施の形態３にかかるゲートウェイ局の動作例を示すフローチャート 実施の形態４にかかるゲートウェイ局の構成例を示す図 実施の形態４にかかるゲートウェイ局の動作例を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる転送装置、転送方法およびマスタ局を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかるネットワークシステムの構成例を示す図である。ネットワークシステムは、有線ネットワーク１，２と、無線ネットワーク３と、を含んで構成されている。有線ネットワーク１を上位ネットワーク、有線ネットワーク２および無線ネットワーク３を下位ネットワークとする。下位ネットワークのうち、有線ネットワーク２はゲートウェイ局２１を介して有線ネットワーク１に接続され、無線ネットワーク３はゲートウェイ局３１を介して有線ネットワーク１に接続されている。ゲートウェイ局２１は有線ネットワーク１と有線ネットワーク２との間で通信フレームを転送する。ゲートウェイ局３１は、有線ネットワーク１と無線ネットワーク３との間で通信フレームを転送する。ゲートウェイ局３１が本発明にかかる転送装置に相当する。

有線ネットワーク１にはマスタ局１１が接続されている。有線ネットワーク２にはマスタ局１１と通信を行うスレーブ局２２、２３および２４が接続され、無線ネットワーク３にはマスタ局１１と通信を行うスレーブ局３２、３３および３４が接続されている。スレーブ局３２、３３および３４は、無線ネットワーク３を介してゲートウェイ局３１と無線通信を行う無線通信機器である。なお、有線ネットワーク２に接続されているスレーブ局の数および無線ネットワーク３に接続されているスレーブ局の数は一例であり、図１に示したものに限定されない。また、下位ネットワークを構成する有線ネットワークおよび無線ネットワークの数についても図１に示したものに限定されない。

図２は、実施の形態１にかかるゲートウェイ局３１の構成例を示す図である。実施の形態１にかかるゲートウェイ局３１は、無線ネットワーク３から通信フレームを受信する無線受信部４１と、無線ネットワーク３から受信した通信フレームに誤りがあるか否かを判定する誤り検出部４２と、無線ネットワーク３から受信した通信フレームを有線ネットワーク１へ転送するか否かを判定する転送要否判定部４３と、通信フレームを有線ネットワーク１へ送信する有線送信部４４と、を備える。

図３は、実施の形態１にかかるネットワークシステムで取り扱う通信フレーム、すなわち、マスタ局１１と各スレーブ局との間で送受信される通信フレームの構成例を示す図である。通信フレームは、通信フレームの宛先の通信装置を示す「送信先」領域および通信フレームの送信元の通信装置を示す「送信元」領域などを含んだヘッダと、データが格納される「データ」領域と、誤り検出用の符号であるＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号の検査用の値が格納される「ＣＲＣ」領域とにより構成される。通信フレームで送信するデータの種類を示す情報、および通信フレームが送信された時刻を示すタイムスタンプといった情報をヘッダに含めるようにしてもよい。実施の形態１にかかるネットワークシステムにおいてはマスタ局１１および各スレーブ局が通信フレームの送信および受信を行う通信装置に該当する。そのため、通信フレームの「送信先」領域および「送信元」領域には、マスタ局１１またはスレーブ局のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスといった識別情報が格納される。以下の説明においては、ＣＲＣ符号の検査用の値、すなわち、通信フレームの「ＣＲＣ」領域に格納されている値をＣＲＣと呼ぶ。

誤り検出部４２は、無線受信部４１を介して受信した通信フレームに誤りがあるか否か、すなわち、通信フレームに格納されているデータで誤りが発生しているか否かを、通信フレームに格納されているＣＲＣを用いて判定する。誤り検出部４２は、通信フレームに誤りがあるか否かを判定した後、判定結果および通信フレームを転送要否判定部４３へ出力する。

転送要否判定部４３は、誤り検出部４２における判定結果と、通信フレームの「送信元」領域に格納されている、通信フレームの送信元のスレーブ局を示す識別情報に基づいて、通信フレームをマスタ局１１へ転送するか否かを判定する。転送要否判定部４３は、通信フレームに誤りが無い場合および通信フレームに誤りがあったとしても転送を行う通信フレームの場合に、通信フレームを転送することに決定する。通信フレームに誤りがあったとしても転送を行う通信フレームとは、通信フレーム誤り有効局に設定されたスレーブ局から送信された通信フレームである。転送要否判定部４３は、通信フレームが、通信フレームに誤りがあったとしても転送を行う通信フレームに該当するか否かを、通信フレームの送信元を示す識別情報から判断する。転送要否判定部４３は、通信フレームに誤りがあり、かつ通信フレーム誤り有効局に設定されたスレーブ局が送信元ではない場合、通信フレームを転送しないことに決定する。

転送要否判定部４３は、無線ネットワーク３に接続している各スレーブ局が、通信フレーム誤り有効局に設定されているか否か、すなわち、通信フレームに誤りがあったとしても転送を行う通信フレームの送信元に設定されているスレーブ局か否かの設定情報を保持しているものとする。転送要否判定部４３は、無線ネットワーク３に接続しているスレーブ局３２から３４の各々が通信フレーム誤り有効局に設定されているか否かの設定情報を、図２では不図示のコネクタその他の接続機器を介して予め取得しておくものとする。転送要否判定部４３は、無線ネットワーク３に接続しているスレーブ局３２から３４の各々が通信フレーム誤り有効局に設定されているか否かの設定情報を、有線ネットワーク１を介してマスタ局１１またはその他の装置から取得するようにしてもよい。

図４は、実施の形態１にかかるゲートウェイ局３１の動作例を示すフローチャートである。図４を参照しながらゲートウェイ局３１の動作例を説明する。

ゲートウェイ局３１は、まず、通信フレーム誤り有効局および無効局の設定を行う（ステップＳ１１）。具体的には、転送要否判定部４３が、無線ネットワーク３に接続されているスレーブ局３２から３４の各々が通信フレーム誤り有効局に該当するか否かの情報を取得する。そして、転送要否判定部４３は、取得した情報に従い、無線ネットワーク３に接続されている各スレーブ局を「通信フレーム誤り有効局」または「通信フレーム誤り無効局」に設定する。「通信フレーム誤り無効局」とは、「通信フレーム誤りが有効なスレーブ局」に該当しないスレーブ局である。すなわち、上記の設定情報は、スレーブ局３２から３４の各々が通信フレーム誤り有効局と通信フレーム誤り無効局とのいずれに設定されているかを示す情報である。なお、ゲートウェイ局３１は、通信フレーム誤り無効局に設定されたスレーブ局から受信した通信フレームに誤りがある場合、受信した通信フレームの転送を行わない。

ゲートウェイ局３１は、次に、無線ネットワーク３を介してスレーブ局３２、３３および３４との交信を開始する（ステップＳ１２）。すなわち、ゲートウェイ局３１は、スレーブ局３２、３３および３４との間で無線信号を送受信することが可能な状態に遷移する。

ゲートウェイ局３１は、スレーブ局３２、３３および３４との交信を開始した後、通信フレームを受信したか否かを確認する（ステップＳ１３）。ゲートウェイ局３１は、通信フレームを受信しない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、通信フレームを受信したか否かの確認を継続する。ゲートウェイ局３１は、通信フレームを受信した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、受信した通信フレームに誤りがあるか否かを確認する（ステップＳ１４）。具体的には、誤り検出部４２が、受信した通信フレームに格納されているデータに誤りが無いか否かを確認する。受信した通信フレームに誤りが無い場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ゲートウェイ局３１は、受信した通信フレームをマスタ局１１に転送し（ステップＳ１６）、履歴を残す（ステップＳ１８）。すなわち、転送要否判定部４３は、誤り検出部４２で誤りが検出されなかった場合、誤り検出部４２から受け取った通信フレームを有線送信部４４へ出力し、有線送信部４４が、通信フレームを有線ネットワーク１経由でマスタ局１１へ送信する。ゲートウェイ局３１は、ステップＳ１８では、転送した通信フレームの誤りの有無、転送を実施した時刻および送信元のスレーブ局の識別情報など、転送した通信フレームに関する情報を記憶する。ゲートウェイ局３１は、ステップＳ１８を実行後、ステップＳ１３に戻って処理を継続する。

受信した通信フレームに誤りがある場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ゲートウェイ局３１は、通信フレームの送信元が通信フレーム誤り有効局か否かを確認する（ステップＳ１５）。すなわち、転送要否判定部４３が、誤り検出部４２で誤りが検出された通信フレームの送信元のスレーブ局が通信フレーム誤り有効局に設定されているか否かを確認する。通信フレームの送信元が通信フレーム誤り有効局の場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ゲートウェイ局３１は、上述したステップＳ１６およびＳ１８を実行してステップＳ１３に戻り、処理を継続する。通信フレームの送信元が通信フレーム誤り有効局ではない場合、すなわち、通信フレームの送信元が通信フレーム誤り無効局の場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ゲートウェイ局３１は、通信フレームをマスタ局１１に転送することなく（ステップＳ１７）、ステップＳ１３に戻って処理を継続する。

このように、本実施の形態にかかるゲートウェイ局３１は、無線ネットワーク３に接続された各スレーブ局が通信フレーム誤り有効局に該当するか否かの設定情報を保持し、通信フレーム誤り有効局から通信フレームを受信した場合、通信フレームの誤りを検出した場合でもマスタ局１１に転送することとした。また、ゲートウェイ局３１は、通信フレーム誤り無効局から通信フレームを受信した場合、通信フレームに誤りがあれば、マスタ局１１に転送しないこととした。ゲートウェイ局３１によれば、スレーブ局ごとに通信フレーム誤りの検出の要否を設定すること、すなわち、通信フレームに誤りが有る場合に転送するか否かを設定することが可能となる。よって、ゲートウェイ局３１は、受信した通信フレームに格納されたデータに誤りがある場合でも特定の条件を満たしていれば、具体的には、通信フレーム誤り有効局に設定されたスレーブ局が送信元であれば、他のネットワークである有線ネットワーク１へ転送することができる。なお、本実施の形態では、無線ネットワーク３に接続しているスレーブ局３２から３４の全てを対象として「通信フレーム誤り有効局」または「通信フレーム誤り無効局」に設定することとしたが、一部のスレーブ局を対象として設定するようにしてもよい。すなわち、「通信フレーム誤り有効局」に設定可能なスレーブ局を一部のスレーブ局に限定してもよい。この場合、ゲートウェイ局３１は、設定対象外のスレーブ局すなわち「通信フレーム誤り有効局」に設定することができないスレーブ局が送信元の通信フレームを受信すると、誤りが無ければマスタ局１１に転送し、誤りがあればマスタ局１１に転送しないように動作する。

次に、本実施の形態にかかるゲートウェイ局３１を実現するハードウェアについて説明する。図５は、実施の形態１にかかるゲートウェイ局３１を実現するハードウェアの構成例を示す図である。ゲートウェイ局３１は、図５に示したプロセッサ１０１、メモリ１０２、送信機１０３、受信機１０４およびネットワークインタフェース１０５で実現することが可能である。

プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）といった処理回路である。メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）といった、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等である。

送信機１０３は無線ネットワーク３を介してスレーブ局３２、３３および３４へ通信フレームを送信する際に使用される。受信機１０４は無線ネットワーク３を介してスレーブ局３２、３３および３４から通信フレームを受信する際に使用される。ネットワークインタフェース１０５は有線ネットワーク１を介してマスタ局１１へ通信フレームを送信する際およびマスタ局１１から通信フレームを受信する際に使用される電子回路である。

ゲートウェイ局３１の無線受信部４１は、受信機１０４により実現することができる。誤り検出部４２および転送要否判定部４３はプロセッサ１０１およびメモリ１０２により実現することができる。具体的には、誤り検出部４２および転送要否判定部４３として動作するためのプログラムをメモリ１０２に格納しておき、プロセッサ１０１が、メモリ１０２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、誤り検出部４２および転送要否判定部４３を実現することができる。有線送信部４４は、ネットワークインタフェース１０５により実現することができる。

ここでは誤り検出部４２および転送要否判定部４３を汎用のプロセッサ１０１およびメモリ１０２で実現する場合について説明したが、専用のハードウェアで誤り検出部４２および転送要否判定部４３を実現することも可能である。この場合、誤り検出部４２および転送要否判定部４３は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせた処理回路で実現される。

なお、本実施の形態では、ゲートウェイ局３１が、スレーブ局３２〜３４から受信した通信フレームの誤りを検出した場合に、送信元が「通信フレーム誤り有効局」と「通信フレーム誤り無効局」とのどちらに該当するかを判断し、通信フレーム誤り有効局であればマスタ局へ転送することとした。これと同様の動作をマスタ局１１が行うようにしてもよい。すなわち、ゲートウェイ局３１の誤り検出部４２および転送要否判定部４３に対応する処理部をマスタ局１１が備えるようにしてもよい。ただし、マスタ局１１は、転送要否判定部４３に対応する処理部として、受信した通信フレームに格納されたデータが使用可能か否かを判定するデータ使用可否判定部を備える。この場合、ゲートウェイ局３１はスレーブ局３２〜３４から受信した全ての通信フレームを、誤り発生の有無に関係なくマスタ局１１へ転送する。マスタ局１１は、ゲートウェイ局３１から受信した通信フレームに誤りがあるか否かを確認し、誤りがある場合、送信元が「通信フレーム誤り有効局」と「通信フレーム誤り無効局」とのどちらに該当するかを判断し、「通信フレーム誤り有効局」の場合、受信した通信フレームに格納されたデータを使用することに決定する。一方、誤りがある通信フレームの送信元が「通信フレーム誤り無効局」の場合、マスタ局１１は、受信した通信フレームに格納されたデータを使用しないことに決定する。マスタ局１１が通信フレームの誤りの検出と、通信フレームの送信元が「通信フレーム誤り有効局」に設定されているか否かの判定とを行う構成とした場合でも、ゲートウェイ局３１が通信フレームの誤りの検出と、通信フレームの送信元が「通信フレーム誤り有効局」に設定されているか否かの判定とを行う場合と同様の効果を奏することが可能である。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２にかかるゲートウェイ局の構成例を示す図である。実施の形態２にかかるゲートウェイ局３１ａは、実施の形態１にかかるゲートウェイ局３１に対して誤り率算出部５１、閾値記憶部５２および誤り検出結果記憶部５３が追加され、誤り検出部４２および転送要否判定部４３が、誤り検出部４２ａおよび転送要否判定部４３ａに置き換えられた構成である。本実施の形態では実施の形態１にかかるゲートウェイ局３１と異なる部分について説明を行う。ゲートウェイ局３１ａは、図１に示したネットワークシステムにおいて、ゲートウェイ局３１の代わりに使用される。

誤り検出部４２ａは、実施の形態１で説明した誤り検出部４２と同様に、無線受信部４１を介して受信した通信フレームに誤りがあるか否か、すなわち、通信フレームに格納されているデータに誤りがあるか否かを、通信フレームに付加されているＣＲＣを用いて判定する。誤り検出部４２ａは、判定処理が終了すると、誤り検出結果を誤り検出結果記憶部５３へ出力するとともに、通信フレームを誤り率算出部５１へ出力する。誤り検出結果は、受信した通信フレームに誤りがあるか否かの情報と、通信フレームの送信元のスレーブ局を示す情報と、通信フレームの受信時刻の情報とを含むものとする。

誤り検出結果記憶部５３は、誤り検出部４２ａから上記の誤り検出結果を取得して記憶する。

誤り率算出部５１は、誤り検出部４２ａから通信フレームが入力された場合に、誤り検出結果記憶部５３で記憶されている誤り検出結果を用いて、通信フレームの誤り発生率を算出する。このとき、誤り率算出部５１は、誤り検出部４２ａから入力された通信フレームと送信元が同じ通信フレームの誤り発生率を算出する。具体的には、誤り率算出部５１は、スレーブ局３２が送信元の通信フレームが誤り検出部４２ａから入力された場合、スレーブ局３２が送信元の通信フレームの誤り発生率を算出する。同様に、誤り率算出部５１は、スレーブ局３３が送信元の通信フレームが誤り検出部４２ａから入力された場合、スレーブ局３３が送信元の通信フレームの誤り発生率を算出し、スレーブ局３４が送信元の通信フレームが誤り検出部４２ａから入力された場合、スレーブ局３４が送信元の通信フレームの誤り発生率を算出する。ゲートウェイ局３１が過去の一定時間あたりにスレーブ局Ｎ（Ｎ＝３２、３３、３４）から受信した通信フレームの数をＸ_N、過去の一定時間あたりにスレーブ局Ｎから受信した通信フレームのうち、誤りが検出された通信フレームの数をＥ_N、スレーブ局Ｎが送信元の通信フレームの誤り発生率をＲ_Nとした場合、誤り率算出部５１は、スレーブ局Ｎが送信元の通信フレームの誤り発生率Ｒ_Nを式（１）に従って算出する。

Ｒ_N＝Ｅ_N／Ｘ_N …（１）

誤り率算出部５１は、通信フレームの誤り発生率の算出が終了すると、算出した誤り発生率および通信フレームを転送要否判定部４３ａへ出力する。

転送要否判定部４３ａは、誤り率算出部５１で算出された通信フレームの誤り発生率と、閾値記憶部５２で記憶されている転送要否判定閾値とに基づいて、通信フレームをマスタ局１１へ転送するか否かを判定する。転送要否判定部４３ａは、通信フレームの誤り発生率が転送要否判定閾値未満の場合は通信フレームを転送することに決定する。転送要否判定部４３ａは、通信フレームの誤り発生率が転送要否判定閾値以上の場合、通信フレームを転送しないことに決定する。

閾値記憶部５２は、転送要否判定部４３ａが通信フレームの転送を行うか否かの判定を行う際に使用する転送要否判定閾値を記憶する。閾値記憶部５２は、転送要否判定閾値を、図６では不図示のコネクタなどを介して予め取得して記憶しているものとする。転送要否判定閾値は通信フレームの送信元のスレーブ局に関係なく同じ値としてもよいし、送信元のスレーブ局ごとに異なる値としてもよい。一例として、スレーブ局３２から受信した通信フレームの転送を行うか否かの判定で使用する転送要否判定閾値を０．１、スレーブ局３３から受信した通信フレームの転送を行うか否かの判定で使用する転送要否判定閾値を０．０５、スレーブ局３４から受信した通信フレームの転送を行うか否かの判定で使用する転送要否判定閾値を０．０８としてもよい。

図７は、実施の形態２にかかるゲートウェイ局３１ａの動作例を示すフローチャートである。図７を参照しながらゲートウェイ局３１ａの動作例を説明する。

ゲートウェイ局３１ａは、まず、上述した転送要否判定閾値である誤り発生率の閾値を設定する（ステップＳ２１）。すなわち、ゲートウェイ局３１ａは、閾値記憶部５２で記憶しておく誤り発生率の閾値を外部から取得する。

ゲートウェイ局３１ａは、次に、無線ネットワーク３を介してスレーブ局３２、３３および３４との交信を開始する（ステップＳ２２）。すなわち、ゲートウェイ局３１ａは、スレーブ局３２、３３および３４との間で無線信号を送受信することが可能な状態に遷移する。

ゲートウェイ局３１ａは、スレーブ局３２、３３および３４との交信を開始後、通信フレームを受信したか否かを確認する（ステップＳ２３）。ゲートウェイ局３１ａは、通信フレームを受信しない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、通信フレームを受信したか否かの確認を継続する。ゲートウェイ局３１ａは、通信フレームを受信した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、受信した通信フレームに誤りがあるか否かを確認する（ステップＳ２４）。具体的には、誤り検出部４２ａが、受信した通信フレームに格納されているデータ誤りがあるか否かを確認する。受信した通信フレームに誤りが無い場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、ゲートウェイ局３１ａは、誤り検出結果を記憶する（ステップＳ２９）。このステップＳ２９では、誤り検出結果記憶部５３が、受信した通信フレームに誤りが無いことを示す情報と、受信した通信フレームの送信元のスレーブ局を示す情報と、通信フレームの受信時刻の情報とを含んだ誤り検出結果を誤り検出部４２ａから取得して記憶する。ステップＳ２９の処理が終了後、ゲートウェイ局３１ａは、通信フレームをマスタ局１１に転送し（ステップＳ３０）、履歴を残す（ステップＳ３１）。これらのステップＳ３０およびＳ３１の処理は図４に示したステップＳ１６およびＳ１８と同じ処理である。ゲートウェイ局３１ａは、ステップＳ３１を実行した後、ステップＳ２３に戻って処理を継続する。

受信した通信フレームに誤りがある場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、ゲートウェイ局３１ａは、誤り検出結果を記憶する（ステップＳ２５）。このステップＳ２５では、誤り検出結果記憶部５３が、受信した通信フレームに誤りがあることを示す情報と、受信した通信フレームの送信元のスレーブ局を示す情報と、通信フレームの受信時刻の情報とを含んだ誤り検出結果を誤り検出部４２ａから取得して記憶する。ステップＳ２５の処理が終了後、ゲートウェイ局３１ａは、通信フレームの誤り発生率を算出する（ステップＳ２６）。このステップＳ２６においてゲートウェイ局３１ａは、受信した通信フレームの送信元のスレーブ局から過去の一定期間の間に受信した通信フレームの誤り発生率を算出する。誤り率算出部５１が、通信フレームの誤り発生率を算出する。具体的には、誤り率算出部５１は、誤り検出部４２ａから入力された通信フレームの送信元がスレーブ局３２の場合、スレーブ局３２から過去の一定期間の間に受信した通信フレームの誤り発生率を算出する。同様に、誤り率算出部５１は、誤り検出部４２ａから入力された通信フレームの送信元がスレーブ局３３の場合、スレーブ局３３から過去の一定期間の間に受信した通信フレームの誤り発生率を算出し、誤り検出部４２ａから入力された通信フレームの送信元がスレーブ局３４の場合、スレーブ局３４から過去の一定期間の間に受信した通信フレームの誤り発生率を算出する。誤り率算出部５１は、上記の式（１）に従って通信フレームの誤り発生率を算出する。

ゲートウェイ局３１ａは、次に、ステップＳ２６で算出した誤り発生率がステップＳ２１で設定した閾値以上か否かを確認する（ステップＳ２７）。上述したように、ステップＳ２１で設定した閾値は転送要否判定閾値である。このステップＳ２７では、転送要否判定部４３ａが、誤り発生率が転送要否判定閾値以上か否かを判定する。閾値記憶部５２が通信フレームの送信元ごとに異なる転送要否判定閾値を記憶している場合、転送要否判定部４３ａは、誤り率算出部５１から入力された通信フレームの送信元に対応する転送要否判定閾値を閾値記憶部５２から読み出して判定処理を行う。ゲートウェイ局３１ａは、誤り発生率が閾値未満の場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、上述したステップＳ３０およびＳ３１を実行してステップＳ２３に戻り、処理を継続する。ゲートウェイ局３１ａは、誤り発生率が閾値以上の場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、通信フレームをマスタ局１１に転送することなく（ステップＳ２８）、ステップＳ２３に戻って処理を継続する。なお、ゲートウェイ局３１ａは、動作を開始してから一定期間が経過する前にステップＳ２５を実行した場合、ステップＳ２６およびＳ２７を実行しないようにしてもよい。この場合、ゲートウェイ局３１ａは、ステップＳ２５に続いてステップＳ３０を実行して通信フレームをマスタ局１１に転送する。

このように、本実施の形態にかかるゲートウェイ局３１ａは、無線ネットワーク３に接続された各スレーブ局から通信フレームを受信した場合、通信フレームに誤りがあるか否かを確認し、誤りがない場合は転送を行う。また、ゲートウェイ局３１ａは、受信した通信フレームに誤りがある場合は誤り発生率を算出し、誤り発生率が転送要否判定閾値未満の場合は転送を行い、誤り発生率が閾値以上の場合には転送を行わない。また、転送要否判定閾値をスレーブ局ごとに設定可能とした。ゲートウェイ局３１ａによれば、実施の形態１のゲートウェイ局３１と同様に、通信フレームの誤りを検出した場合に特定の条件を満たした通信フレーム、具体的には誤り発生率が閾値未満の通信フレームを対象として有線ネットワーク１へ転送することが可能となる。換言すれば、ゲートウェイ局３１ａは、誤り発生率が一時的に高くなっている場合に、誤りを検出した通信フレームの有線ネットワーク１への転送を行わないようにすることができる。

ゲートウェイ局３１ａは、実施の形態１のゲートウェイ局３１と同様に、図５に示した構成のハードウェアで実現することができる。すなわち、誤り率算出部５１は、プロセッサ１０１が誤り率算出部５１として動作するためのプログラムをメモリ１０２から読み出して実行することにより、実現することができる。閾値記憶部５２および誤り検出結果記憶部５３はメモリ１０２により実現することができる。

実施の形態３．
実施の形態２では、転送要否判定閾値を固定値とした場合について説明したが、本実施の形態では、転送要否判定閾値を無線ネットワーク３の状態に応じて変更するゲートウェイ局について説明する。

図８は、実施の形態３にかかるゲートウェイ局の構成例を示す図である。実施の形態３にかかるゲートウェイ局３１ｂは、実施の形態２にかかるゲートウェイ局３１ａに対して閾値決定部５４を追加した構成である。本実施の形態では実施の形態２にかかるゲートウェイ局３１ａと異なる部分について説明を行う。ゲートウェイ局３１ｂは、図１に示したネットワークシステムにおいて、ゲートウェイ局３１の代わりに使用される。

閾値決定部５４は、誤り検出結果記憶部５３で記憶されている誤り検出結果に基づいて、閾値記憶部５２が記憶する転送要否判定閾値を決定する。閾値決定部５４は、周期的に通信フレームの誤り発生率を算出し、算出した誤り発生率が過去に算出した誤り発生率の最大値よりも大きい場合、算出した誤り発生率を新たな転送要否判定閾値として閾値記憶部５２に設定する。すなわち、閾値決定部５４は、算出した誤り発生率が閾値記憶部５２で記憶されている転送要否判定閾値よりも大きい場合、閾値記憶部５２で記憶されている転送要否判定閾値を、算出した誤り発生率に更新する。

図９は、実施の形態３にかかるゲートウェイ局３１ｂの動作例を示すフローチャートである。図９に示したフローチャートは、実施の形態２にかかるゲートウェイ局３１ａの動作を示した図７のフローチャートに対してステップＳ４１からＳ４４を追加したものである。図７のフローチャートと同じステップ番号の処理については説明を省略する。

ゲートウェイ局３１ｂは、スレーブ局３２、３３および３４との交信を開始後、規定時間が経過したか否かを確認し（ステップＳ４１）、規定時間が経過していない場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）、ステップＳ２３を実行する。

ゲートウェイ局３１ｂは、規定時間が経過した場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、スレーブ局ごとの誤り発生率を算出する（ステップＳ４２）。すなわち、ゲートウェイ局３１ｂは、過去の一定時間あたりにスレーブ局３２から３４のそれぞれから受信した通信フレームの誤り発生率を算出する。具体的には、ゲートウェイ局３１ｂは、過去の一定時間あたりに受信した、スレーブ局３２が送信元の通信フレームの誤り発生率と、過去の一定時間あたりに受信した、スレーブ局３３が送信元の通信フレームの誤り発生率と、過去の一定時間あたりに受信した、スレーブ局３４が送信元の通信フレームの誤り発生率とを算出する。このステップＳ４１では、閾値決定部５４が通信フレームの誤り発生率を算出する。閾値決定部５４は、通信フレームを受信するごとに誤り率算出部５１が通信フレームの誤り発生率を算出する場合と同様に、上記の式（１）に従って通信フレームの誤り発生率を算出する。閾値決定部５４は、検出結果記憶部５３で記憶されている誤り検出結果に基づいて、通信フレームの誤り発生率を算出する。閾値決定部５４が通信フレームの誤り発生率を算出する場合と誤り率算出部５１が通信フレームの誤り発生率を算出する場合とでは、誤り発生率を算出する過去の一定時間の長さを異なる値としてもよい。

ゲートウェイ局３１ｂは、次に、ステップＳ４２で算出した誤り発生率が最大か否か、すなわち、閾値決定部５４が過去に算出した誤り発生率の中の最大値よりも大きいか否かを確認し（ステップＳ４３）、算出した誤り発生率が最大ではない場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、ステップＳ２３を実行する。算出した誤り発生率が最大ではない場合とは、ステップＳ４２で算出したスレーブ局ごとの誤り発生率の全てが、過去に算出した誤り発生率の中の最大値よりも小さい場合をいう。具体的には、ステップＳ４２で算出したスレーブ局３２が送信元の通信フレームの誤り発生率をＥｒ＿３２、スレーブ局３３が送信元の通信フレームの誤り発生率をＥｒ＿３３、スレーブ局３４が送信元の通信フレームの誤り発生率をＥｒ＿３４とし、過去に算出したスレーブ局３２が送信元の通信フレームの誤り発生率の最大値をＥｒＭａｘ＿３２、スレーブ局３３が送信元の通信フレームの誤り発生率の最大値をＥｒＭａｘ＿３３、スレーブ局３４が送信元の通信フレームの誤り発生率の最大値をＥｒＭａｘ＿３４とすると、「Ｅｒ＿３２≦ＥｒＭａｘ＿３２」かつ「Ｅｒ＿３３≦ＥｒＭａｘ＿３３」かつ「Ｅｒ＿３４≦ＥｒＭａｘ＿３４」の場合にステップＳ４３での判定が「Ｎｏ」となる。

ゲートウェイ局３１ｂは、算出した誤り発生率が最大の場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、閾値の設定を更新する（ステップＳ４４）。すなわち、上記の例において、「Ｅｒ＿３２＞ＥｒＭａｘ＿３２」、「Ｅｒ＿３３＞ＥｒＭａｘ＿３３」および「Ｅｒ＿３４＞ＥｒＭａｘ＿３４」の中の少なくとも一つが成り立つ場合、閾値の設定を更新する。ステップＳ４４では、閾値決定部５４が閾値の設定を更新する。ステップＳ４４において、閾値決定部５４は、「Ｅｒ＿３２＞ＥｒＭａｘ＿３２」が成り立つ場合、スレーブ局３２が送信元の通信フレームの転送要否判定閾値をステップＳ４２で算出した誤り発生率Ｅｒ＿３２に更新する。閾値決定部５４は、「Ｅｒ＿３３＞ＥｒＭａｘ＿３３」が成り立つ場合、スレーブ局３３が送信元の通信フレームの転送要否判定閾値をステップＳ４２で算出した誤り発生率Ｅｒ＿３３に更新する。閾値決定部５４は、「Ｅｒ＿３４＞ＥｒＭａｘ＿３４」が成り立つ場合、スレーブ局３４が送信元の通信フレームの転送要否判定閾値をステップＳ４２で算出した誤り発生率Ｅｒ＿３４に更新する。

ゲートウェイ局３１ｂは、ステップＳ４４の処理が終了すると、ステップＳ２３を実行する。

このように、本実施の形態にかかるゲートウェイ局３１ｂは、閾値記憶部５２が記憶している転送要否判定閾値の更新が必要か否かを、無線ネットワーク３の状態、すなわち通信フレームの誤り発生率に基づいて、周期的に判断し、更新が必要と判断した場合には更新することとした。これにより、無線ネットワーク３の無線環境が変動した場合でも適切な転送要否判定閾値を使用して転送の要否を判定することが可能となる。また、無線ネットワーク３の無線環境が変動した場合に転送要否判定閾値を作業者が変更する必要が無くなるため、メンテナンス工数を削減できる。

ゲートウェイ局３１ｂは、実施の形態１のゲートウェイ局３１と同様に、図５に示した構成のハードウェアで実現することができる。すなわち、閾値決定部５４は、プロセッサ１０１が閾値決定部５４として動作するためのプログラムをメモリ１０２から読み出して実行することにより、実現することができる。

実施の形態４．
つづいて、実施の形態４にかかるゲートウェイ局について説明する。本実施の形態にかかるゲートウェイ局が適用されるネットワークシステムの構成は実施の形態１と同様とする。本実施の形態では、無線ネットワーク３に接続されている各スレーブ局の生存確認を行うゲートウェイ局について説明する。生存確認とは、スレーブ局が正常に動作しているか否かを確認する動作である。

図１０は、実施の形態４にかかるゲートウェイ局の構成例を示す図である。実施の形態４にかかるゲートウェイ局３１ｃは、実施の形態１にかかるゲートウェイ局３１に対して応答フレーム検出部６１、生存判定部６２、生存確認結果記憶部６３、計時部６４、有線受信部６５、中継処理部６６および無線送信部６７を追加した構成である。本実施の形態では実施の形態１にかかるゲートウェイ局３１と異なる部分について説明を行う。ゲートウェイ局３１ｃは、図１に示したネットワークシステムにおいて、ゲートウェイ局３１の代わりに使用される。

応答フレーム検出部６１は、スレーブ局３２、３３または３４から受信した通信フレームが後述する生存確認用の通信フレームに対する応答フレームか否を判別する。

生存判定部６２は、スレーブ局３２、３３および３４から受信した通信フレームのうち、生存確認用の通信フレームに対する応答フレームに基づいて、応答フレームの送信元のスレーブ局が正常に動作しているか否かを判定する。

生存確認結果記憶部６３は、生存判定部６２における判定結果、具体的には、各スレーブ局が正常に動作しているか否かの判定結果を受け取り記憶する。生存確認結果記憶部６３が記憶している判定結果は、予め決められたタイミングでゲートウェイ局３１ｃからマスタ局１１へ通知されるものとする。例えば、ゲートウェイ局３１ｃは、生存確認結果記憶部６３で記憶している、各スレーブ局が正常に動作しているか否かの情報を定周期でマスタ局１１へ送信する。

計時部６４は、カウンタなどを利用して現在時刻を管理し、現在時刻の情報を生存判定部６２および中継処理部６６へ出力する。

有線受信部６５は、有線ネットワーク１から通信フレームを受信して中継処理部６６へ出力する。

中継処理部６６は、有線ネットワーク１から受信した通信フレームが有線受信部６５から入力されるとこれを無線送信部６７へ転送する。このとき、中継処理部６６は、転送する通信フレームに対して、スレーブ局の生存確認用の情報および現在時刻の情報を付加し、生存確認用の通信フレームとして転送する。スレーブ局の生存確認用の情報とは、スレーブ局が正常動作中か否かを確認するための情報である。以下、生存確認用の通信フレームを「生存確認用フレーム」と称する。

無線送信部６７は、中継処理部６６から入力された通信フレームすなわち生存確認用フレームを無線ネットワーク３へ送信する。

本実施の形態において、マスタ局１１は、スレーブ局３２、３３および３４に対して、送信するデータがあるか否かの問い合わせを定期的に行い、各スレーブ局は、マスタ局１１からの問い合わせに対して応答フレームを返送するものとする。また、各スレーブ局は、マスタ局１１へ送信するデータがある場合、データを応答フレームに付加すなわち格納してマスタ局１１へ送信するものとする。ゲートウェイ局３１ｃは、実施の形態１で説明したゲートウェイ局３１と同様の処理を実行し、スレーブ局から受信した通信フレームをマスタ局１１へ転送するか否かを判断する。また、ゲートウェイ局３１ｃは、マスタ局１１から各スレーブ局への上記問い合わせ、すなわち送信するデータがあるか否かの問い合わせを行う通信フレームに対して、スレーブ局の生存確認用の情報および現在時刻情報を付加し、生存確認用フレームとしてスレーブ局へ転送する。

図１１は、実施の形態４にかかるゲートウェイ局の動作例を示すフローチャートである。

ゲートウェイ局３１ｃがスレーブ局の生存確認を行いながら通信フレームを転送する動作について、図１１を参照しながら説明する。ここでは、ゲートウェイ局３１ｃがスレーブ局３２の生存確認を行う場合の動作について説明する。ゲートウェイ局３１ｃがスレーブ局３３または３４の生存確認を行う場合の動作も同様である。

ゲートウェイ局３１ｃは、スレーブ局３２との交信を開始後、マスタ局１１から通信フレームを受信したか否かを確認する（ステップＳ５１，Ｓ５２）。ゲートウェイ局３１ｃは、ステップＳ５２において、マスタ局１１が定期的に送信する通信フレーム、具体的には、送信するデータがあるか否かを問い合わせる通信フレームを受信したか否かを確認する。なお、マスタ局１１が定期的に送信する通信フレームが他にも存在する場合、その通信フレームを受信したか否かを確認するようにしてもよい。

ゲートウェイ局３１ｃは、マスタ局１１から通信フレームを受信しない場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）、マスタ局１１から通信フレームを受信したか否かの確認を継続する。ゲートウェイ局３１ｃは、マスタ局１１から通信フレームを受信した場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、受信した通信フレームに対して、現在時刻の情報およびスレーブ局の生存確認用の情報を付加し（ステップＳ５３）、生存確認用フレームとしてスレーブ局３２へ転送する（ステップＳ５４）。このステップＳ５３においてゲートウェイ局３１ｃが通信フレームに付加する生存確認用の情報は、例えば１ビットの情報とすることができる。すなわち、ゲートウェイ局３１ｃの中継処理部６６は、受信した通信フレームの予め決められている領域に対して生存確認用の１ビットの情報を格納する。格納する１ビットの情報としては「０」が考えられる。ゲートウェイ局３１ｃの中継処理部６６は、現在時刻の情報についても、受信した通信フレームの予め決められている領域に格納する。生存確認用の情報および現在時刻の情報を格納する領域は、通信フレームのヘッダ内に設けられていてもよいし、ヘッダ以外のデータ格納用領域内に設けられていてもよい。スレーブ局３２は、生存確認用の情報が付加された通信フレームを受信した場合、受信した通信フレームに付加されている生存確認用の情報を「１」に書き換え、返送フレームとしてゲートウェイ局３１ｃへ送信する。このとき、スレーブ局３２は、マスタ局１１へ送信するデータを保持していれば、返送フレームにデータを付加して送信する。なお、スレーブ局３２は、受信した通信フレームを返送フレームとして送信する際、ヘッダ内の送信先アドレス、送信元アドレスなどについても書き換える。ただし、スレーブ局３２は、ゲートウェイ局３１ｃで付加された現在時刻情報については書き換えずにそのまま残すこととする。

次に、ゲートウェイ局３１ｃは、スレーブ局３２から通信フレームを受信したか否かを確認する（ステップＳ５５）。スレーブ局３２からの通信フレームの受信がない場合（ステップＳ５５：Ｎｏ）、ゲートウェイ局３１ｃはステップＳ５２に戻って処理を継続する。スレーブ局３２から通信フレームを受信した場合（ステップＳ５５：Ｙｅｓ）、ゲートウェイ局３１ｃは、受信した通信フレームが応答フレームか否か、すなわち、上記のステップＳ５４で送信した生存確認用フレームに対する応答として送信された通信フレームか否かを確認する（ステップＳ５６）。受信した通信フレームが応答フレームか否かの確認はゲートウェイ局３１ｃの応答フレーム検出部６１が行う。応答フレーム検出部６１は、通信フレームの予め決められている領域に生存確認用の情報および現在時刻情報が格納されている場合、応答フレームと判断する。受信した通信フレームが応答フレームの場合（ステップＳ５６：Ｙｅｓ）、ゲートウェイ局３１ｃは、応答待ち時間が経過する前に受信した応答フレームか否かを確認する（ステップＳ５７）。応答待ち時間は、マスタ局１１がスレーブ局へ通信フレームを送信してからその応答を待ち続ける時間に基づいて決められた固定値である。この応答待ち時間は、例えば、ゲートウェイ局３１ｃにおける転送処理にかかる処理遅延時間とゲートウェイ局３１ｃからマスタ局１１までの伝送遅延時間とを、マスタ局１１がスレーブ局へ通信フレームを送信してからその応答を待ち続ける時間から差し引いた時間とする。応答待ち時間が経過する前に受信した応答フレームか否かの判定は、応答フレーム検出部６１が、応答フレームに付加されている現在時刻情報すなわち生存確認用フレームを送信した時刻の情報を確認することにより行う。応答フレーム検出部６１は、生存確認用フレームを送信してから応答フレームを受信するまでの経過時間が応答待ち時間よりも短い場合、応答待ち時間が経過する前に受信した応答フレームであると判断する。

応答待ち時間が経過する前に受信した応答フレームの場合（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）、ゲートウェイ局３１ｃは、マスタ局１１への転送処理を実施し（ステップＳ５８）、スレーブ局３２が正常動作していると判断する（ステップＳ５９）。ステップＳ５８では、実施の形態１にかかるゲートウェイ局３１が行う転送処理と同様の転送処理を実施する。すなわち、ゲートウェイ局３１ｃは、受信した応答フレームに誤りがあるか否かを確認し、誤りが無い場合はマスタ局１１へ転送する。誤りがある場合、ゲートウェイ局３１ｃは、スレーブ局３２が通信フレーム誤り有効局であれば応答フレームをマスタ局１１へ転送し、スレーブ局３２が通信フレーム誤り有効局でなければ転送を行わない。ここで、ゲートウェイ局３１ｃは、応答フレームをマスタ局１１へ転送する場合、スレーブ局３２から受信した応答フレームに付加されている生存確認用の情報および現在時刻情報を削除する。ゲートウェイ局３１ｃの誤り検出部４２、転送要否判定部４３および有線送信部４４がステップＳ５８の転送処理を実行する。ステップＳ５９では、スレーブ局３２が正常であることを生存確認結果記憶部６３が記憶する。ゲートウェイ局３１ｃは、ステップＳ５９を実行した後、ステップＳ５２に戻って処理を継続する。

応答待ち時間が経過する前に受信した応答フレームではない場合（ステップＳ５７：Ｎｏ）、ゲートウェイ局３１ｃは、応答フレームの転送を実施しないことに決定し（ステップＳ６０）、応答フレームに付加されている生存確認用の情報が正常な値か否かを確認する（ステップＳ６１）。生存確認用の情報が「１」の場合は正常な値となる。生存確認用の情報が正常な値か否かの確認は、ゲートウェイ局３１ｃの生存判定部６２が行う。

応答フレームに付加されている生存確認用の情報が正常な値の場合（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、ゲートウェイ局３１ｃは、スレーブ局３２が正常に動作していると判断する（ステップＳ５９）。一方、応答フレームに付加されている生存確認用の情報が正常な値ではない場合（ステップＳ６１：Ｎｏ）、ゲートウェイ局３１ｃは、スレーブ局３２が異常であると判断する（ステップＳ６２）。ステップＳ６２では、スレーブ局３２が異常であることを生存確認結果記憶部６３が記憶する。ゲートウェイ局３１ｃは、ステップＳ６２を実行した後、ステップＳ５２に戻って処理を継続する。

また、スレーブ局３２から受信した通信フレームが応答フレームではない場合（ステップＳ５６：Ｎｏ）、ゲートウェイ局３１ｃは、マスタ局１１への転送処理を実施する（ステップ５８）。

このように、本実施の形態にかかるゲートウェイ局３１ｃは、マスタ局１１からスレーブ局へ定期的に送信される通信フレームに対して生存確認用の情報を付加してスレーブ局へ転送し、その応答フレームを確認することによりスレーブ局の生存確認を行うこととした。また、ゲートウェイ局３１ｃは、応答待ち時間が経過した後に受信した応答フレームについてはマスタ局１１へ転送しないこととした。これにより、ゲートウェイ局３１ｃは、無線ネットワーク３に接続している各スレーブ局の生存確認をより確実に行うことができる。また、ゲートウェイ局３１ｃとマスタ局１１との間の有線ネットワークにおける通信帯域の使用量が必要以上に増加するのを防止できる。

ゲートウェイ局３１ｃは、実施の形態１のゲートウェイ局３１と同様に、図５に示した構成のハードウェアで実現することができる。すなわち、応答フレーム検出部６１、生存判定部６２、計時部６４および中継処理部６６は、プロセッサ１０１が応答フレーム検出部６１、生存判定部６２、計時部６４および中継処理部６６として動作するためのプログラムをメモリ１０２から読み出して実行することにより、実現することができる。生存確認結果記憶部６３は、メモリ１０２により実現することができる。有線受信部６５は、ネットワークインタフェース１０５により実現することができる。無線送信部６７は、送信機１０３により実現することができる。

なお、本実施の形態では、無線ネットワーク３に接続されている各スレーブ局の生存確認を行う機能を実施の形態１にかかるゲートウェイ局３１に持たせるようにした場合の例を説明したが、この機能を実施の形態２にかかるゲートウェイ局３１ａに持たせることも可能であるし、実施の形態３にかかるゲートウェイ局３１ｂに持たせることも可能である。各スレーブ局の生存確認を行う機能をゲートウェイ局３１ａ，３１ｂに持たせる場合、図１１に示したステップＳ５８では、実施の形態２，３で説明した転送処理、具体的には、図７，図９に示したステップＳ２４からＳ３１の処理を実行する。

また、各実施の形態では、データ誤りの発生率が低い有線ネットワークとデータ誤りの発生率が高い無線ネットワークとの間で通信フレームを転送するゲートウェイ局について説明したがこれに限定するものではない。各実施の形態で説明したゲートウェイ局は、２つの有線ネットワークの間で通信フレームを転送するゲートウェイ局として使用されてもよいし、２つの無線ネットワークの間で通信フレームを転送するゲートウェイ局として使用されてもよい。例えば、図１に示したゲートウェイ局２１が、各実施の形態で説明したゲートウェイ局３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃと同様の機能を有し、スレーブ局２２，２３，２４から受信した通信フレームをマスタ局１１へ送信するか否かを判断するようにしてもよい。２つの有線ネットワークの間で通信フレームを転送するゲートウェイ局の場合、図２、図６、図８および図１０に記載の無線受信部４１を、図１０に記載の有線受信部６５と同様の機能を有する有線受信部に置き換え、図１０に記載の無線送信部６７を、図２、図６、図８および図１０に記載の有線送信部４４と同様の機能を有する有線送信部に置き換えればよい。同様に、２つの無線ネットワークの間で通信フレームを転送するゲートウェイ局の場合、図２、図６、図８および図１０に記載の有線送信部４４を、図１０に記載の無線送信部６７と同様の機能を有する無線送信部に置き換え、図１０に記載の有線受信部６５を、図２、図６、図８および図１０に記載の無線受信部４１と同様の機能を有する無線受信部に置き換えればよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，２ 有線ネットワーク、３ 無線ネットワーク、１１ マスタ局、２１，３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ ゲートウェイ局、２２，２３，２４，３２，３３，３４ スレーブ局、４１ 無線受信部、４２，４２ａ 誤り検出部、４３，４３ａ 転送要否判定部、４４ 有線送信部、５１ 誤り率算出部、５２ 閾値記憶部、５３ 誤り検出結果記憶部、５４ 閾値決定部、６１ 応答フレーム検出部、６２ 生存判定部、６３ 生存確認結果記憶部、６４ 計時部、６５ 有線受信部、６６ 中継処理部、６７ 無線送信部。

Claims (10)

1. 第１のネットワークと第２のネットワークとの間で通信フレームを転送する転送装置であって、
   前記第２のネットワークから受信した通信フレームに誤りがあるか否かを判定する誤り検出部と、
   前記第２のネットワークに接続されている通信機器が送信元かつ誤りがある通信フレーム、を前記第１のネットワークへ転送するか否かの設定情報を保持し、前記第２のネットワークから受信した通信フレームを前記第１のネットワークへ転送するか否かを、前記誤り検出部における判定結果と前記設定情報とに基づいて決定する転送要否判定部と、
   を備えることを特徴とする転送装置。
2. 第１のネットワークと第２のネットワークとの間で通信フレームを転送する転送装置であって、
   前記第２のネットワークから受信した通信フレームに誤りがあるか否かを判定する誤り検出部と、
   前記誤り検出部で誤りが検出された通信フレームと送信元が同じ通信フレームの誤り発生率を算出する誤り率算出部と、
   前記誤り検出部で誤りが検出された通信フレームを前記第１のネットワークへ転送するか否かを前記誤り発生率に基づいて決定する転送要否判定部と
   を備えることを特徴とする転送装置。
3. 前記転送要否判定部は、前記誤り検出部で誤りが検出された通信フレームを前記第１のネットワークへ転送するか否かを、前記誤り発生率と閾値との比較結果に基づいて決定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の転送装置。
4. 前記第２のネットワークに接続されている通信機器が送信元の通信フレームの誤り発生率を送信元の通信機器が同じ通信フレームごとに算出し、算出した誤り発生率に基づいて、前記閾値を決定する閾値決定部、
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の転送装置。
5. 前記第１のネットワークに接続されている機器から前記第２のネットワークに接続されている通信機器宛に送信された通信フレームを前記第１のネットワークから受信して生存確認用の情報を付加して前記通信機器へ転送する転送処理部と、
   前記転送処理部が前記通信フレームを転送してから予め決められた応答待ち時間が経過した後に、前記転送処理部が転送した前記通信フレームに対する応答フレームを受信した場合、前記生存確認用の情報により前記通信機器の生存を確認する生存判定部と、
   を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の転送装置。
6. 前記第１のネットワークを有線ネットワークとし、前記第２のネットワークを無線ネットワークとすることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の転送装置。
7. 第１のネットワークと第２のネットワークとの間で通信フレームを転送する転送装置が前記第２のネットワークから受信した通信フレームを前記第１のネットワークへ転送する場合の転送方法であって、
   前記第２のネットワークから通信フレームを受信する受信ステップと、
   前記受信ステップで受信した通信フレームに誤りがあるか否かを判定する誤り検出ステップと、
   前記第２のネットワークに接続されている通信機器が送信元の通信フレームに誤りがある場合に前記第１のネットワークへ転送するか否かを示す設定情報と、前記誤り検出ステップでの判定結果とに基づいて、前記受信ステップで受信した通信フレームを前記第１のネットワークへ転送するか否かを決定する転送要否判定ステップと、
   を含むことを特徴とする転送方法。
8. 第１のネットワークと第２のネットワークとの間で通信フレームを転送する転送装置であって、
   前記第２のネットワークから受信した通信フレームに誤りがあるか否かを判定する誤り検出部と、
   前記誤り検出部で通信フレームの誤りが検出されても転送を行わない通信フレームの情報として、当該誤りが検出されても転送を行わない通信フレームの送信元の通信機器の情報を保持し、前記第２のネットワークから受信した通信フレームを前記第１のネットワークへ転送するか否かを、前記誤り検出部における判定結果と前記情報とに基づいて決定する転送要否判定部と、
   を備えることを特徴とする転送装置。
9. 第１のネットワークと第２のネットワークとの間で通信フレームを転送する転送装置であって、
   前記第２のネットワークから受信した通信フレームに誤りがあるか否かを判定する誤り検出部と、
   前記誤り検出部で通信フレームの誤りが検出されると転送を行う通信フレームの情報として、当該誤りが検出されると転送を行う通信フレームの送信元の通信機器の情報を保持し、前記第２のネットワークから受信した通信フレームを前記第１のネットワークへ転送するか否かを、前記誤り検出部における判定結果と前記情報とに基づいて決定する転送要否判定部と、
   を備えることを特徴とする転送装置。
10. 第１のネットワークと第２のネットワークとの間で通信フレームを転送する転送装置と前記第１のネットワーク経由で通信するマスタ局であって、
    前記転送装置から受信した通信フレームに誤りがあるか否かを判定する誤り検出部と、
    前記第２のネットワークに接続されている通信機器が送信元かつ誤りがある通信フレーム、に格納されたデータを使用するか否かの設定情報を保持し、前記転送装置から受信した通信フレームに格納されたデータが使用可能か否かを、前記誤り検出部における判定結果と前記設定情報とに基づいて決定するデータ使用可否判定部と、
    を備えることを特徴とするマスタ局。

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