JPWO2019058524A1

JPWO2019058524A1 - 通信システムおよび通信方法

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Publication number: JPWO2019058524A1
Application number: JP2018532796A
Authority: JP
Inventors: 大介長川; 健一岩松
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2019-11-14
Anticipated expiration: 2037-09-22
Also published as: KR20190038572A; DE112017003386B4; CN109819689A; US20190363907A1; JP6400261B1; KR101975165B1; DE112017003386T5; TW201916734A; TWI698148B; US10523463B2; WO2019058524A1; CN109819689B

Abstract

通信システム（１０１Ｙ）が、通信ネットワーク（５１Ｙ）に配置されるとともに第１の通信処理性能を有した複数の高性能通信装置（１０Ａ〜１０Ｄ）と、通信ネットワーク（５２Ｙ）に配置されるとともに第２の通信処理性能を有した低性能通信装置（３０Ａ〜３０Ｃ）と、を含み、高性能通信装置（１０Ａ〜１０Ｄ）のうち低性能通信装置（３０Ａ〜３０Ｃ）との接続境界に配置されている高性能通信装置（１０Ｂ）が、通信ネットワーク（５１Ｙ）で送受信されるブロードキャストフレームの通信ネットワーク（５２Ｙ）への中継を制限する。

Description

本発明は、中継するフレームの通信量を調整する通信システムおよび通信方法に関する。

複数の通信装置が配置された通信システムの中には、通信処理性能が高性能な通信装置と、通信処理性能が低性能な通信装置とが混在する通信システムがある。このような通信システムでは、低性能な通信装置が、ブロードキャストフレームを受信すると、パケットドロップする可能性があった。このため、通信システムにおいて、異なる通信処理性能を有した通信装置を混在させることは困難であった。

特許文献１に記載の光通信システムは、局側の通信装置が、低速通信を行なう第１の加入者側通信装置と、高速通信を行なう第２の加入者側通信装置と、を収容しており、外部ネットワークとの間の通信速度が、第１の加入者側通信装置よりも速くかつ第２の加入者側通信装置以下となっている。そして、局側の通信装置は、第１の加入者側通信装置に収容された端末が配信を希望するマルチキャスト信号を示す配信希望信号情報を取得し、マルチキャスト信号を第２の加入者側通信装置に対して無条件に転送している。また、局側の通信装置は、第１の加入者側通信装置に対しては、配信希望信号情報に対応する場合、マルチキャスト信号を転送している。これにより、特許文献１に記載の光通信システムは、通信帯域の効率的な利用を実現している。

特開２００９−１４１５７４号公報

しかしながら、上記従来の技術である特許文献１では、マルチキャストフレームを用いた通信を実行することはできるが、ブロードキャストフレームを用いた通信を実行することはできなかった。このため、特許文献１の技術では、通信効率を向上させることが困難であるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信処理性能の異なる複数の通信装置を混在させつつ安定した通信を効率良く実行することができる通信システム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、通信システムにおいて、第１の通信ネットワークに配置されるとともに第１の通信処理性能を有した複数の第１の通信装置と、第２の通信ネットワークに配置されるとともに、第１の通信処理性能よりも低い第２の通信処理性能を有した第２の通信装置と、を含む。また、本発明の通信システムにおいて、第１の通信装置のうち第２の通信装置との接続境界に配置されている境界装置が、第１の通信ネットワークで送受信されるブロードキャストフレームの第２の通信ネットワークへの中継を制限する。

本発明にかかる通信システムは、通信処理性能の異なる複数の通信装置を混在させつつ安定した通信を効率良く実行することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる通信システムの構成を示す図実施の形態１にかかる通信装置の構成を示す図実施の形態１にかかる境界局設定処理の処理手順を説明するためのシーケンス図実施の形態１にかかる境界局設定処理の処理手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる通信量調整処理を説明するための図実施の形態１にかかる、ＨＵＢを含んだ通信システムでの通信量調整処理を説明するための図実施の形態１にかかるマイクロコンピュータのハードウェア構成例を示す図実施の形態２にかかる通信量調整処理を説明するための図実施の形態２にかかる、ＨＵＢを含んだ通信システムでの通信量調整処理を説明するための図実施の形態３にかかる通信量調整処理を説明するための図実施の形態３にかかる、ＨＵＢを含んだ通信システムでの通信量調整処理を説明するための図実施の形態４にかかる通信量調整処理を説明するための図実施の形態４にかかる、ＨＵＢを含んだ通信システムでの通信量調整処理を説明するための図

以下に、本発明の実施の形態にかかる通信システムおよび通信方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これら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、本発明の実施の形態１にかかる通信システムの構成を示す図である。通信システム１０１Ｘは、第１の通信ネットワークである通信ネットワーク５１Ｘと、第２の通信ネットワークである通信ネットワーク５２Ｘとを備えている。通信ネットワーク５１Ｘは、通信処理性能が高スペックである高性能な高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂと、親局であるマスタ局１００と、を備えている。通信ネットワーク５２Ｘは、通信処理性能が低スペックである低性能な低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂを備えている。高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂは、低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂよりも高性能な通信処理を実現する通信装置である。このように、第１の通信装置である高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂは、第１の通信処理性能である高い通信処理性能を有しており、第２の通信装置である低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂは、第２の通信処理性能である低い通信処理性能を有している。

通信ネットワーク５１Ｘ内では、マスタ局１００が、高性能通信装置１０Ａに接続され、高性能通信装置１０Ａが高性能通信装置１０Ｂに接続されている。なお、マスタ局１００は、高性能通信装置１０Ａに直接接続されていてもよいし、ＨＵＢといった中継装置を介して接続されていてもよい。また、高性能通信装置１０Ａは、高性能通信装置１０Ｂに直接接続されていてもよいし、中継装置を介して接続されていてもよい。

また、高性能通信装置１０Ｂは、マスタ局１００に接続されていてもよい。この場合、高性能通信装置１０Ｂは、マスタ局１００に直接接続されていてもよいし、中継装置を介して接続されていてもよい。また、低性能通信装置３０Ａは、低性能通信装置３０Ｂに直接接続されていてもよいし、中継装置を介して接続されていてもよい。

このように、通信ネットワーク５１Ｘ内では、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂおよび管理局であるマスタ局１００がどのように接続されてもよい。また、通信ネットワーク５２Ｘ内では、低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂがどのように接続されてもよい。

通信ネットワーク５１Ｘは、通信ネットワーク５２Ｘに接続されており、これにより、通信システム１０１Ｘでは、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂと、低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂと、が混在している。そして、通信システム１０１Ｘでは、通信ネットワーク５１Ｘ内の高性能通信装置１０Ｂが、通信ネットワーク５２Ｘ内の低性能通信装置３０Ａに接続されている。したがって、高性能通信装置１０Ｂは、高性能な通信装置と、低性能な通信装置との接続境界に配置された境界局である。このように、通信ネットワーク５１Ｘは、同一幹線上に、通信処理性能の異なる通信装置が配置されている。

高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂは、ボーレートと通信処理性能とが一致する通信装置である。換言すると、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂは、他の装置から受信するデータの全てを処理できる装置である。一方、低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂは、ボーレートよりも通信処理性能が劣る通信装置である。換言すると、低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂは、他の装置から受信するデータの一部を処理できない可能性がある装置である。

高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂおよび低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂは、マイクロコンピュータを備えており、ファームウェアを用いて通信処理を実行する。また、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）といった通信処理専用のハードウェア回路を備えている。したがって、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂは、ファームウェアを用いた通信処理と、ハードウェア回路を用いた通信処理とを実行することによって高速な通信処理を実現する。高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂは、ハードウェア局とも呼ばれ、低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂは、ソフトウェア局とも呼ばれる。

高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂおよび低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂは、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）といった制御装置に配置される。高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂは、高速な通信処理が要求される制御装置に適用される。低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂは、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂよりは、低速な通信処理でよい制御装置に適用される。

マスタ局１００は、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂおよび低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂを管理する管理装置である。マスタ局１００は、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂと同様の機能を有した高性能通信装置である。マスタ局１００は、通信ネットワーク５１Ｘ内の高性能通信装置の何れかである。すなわち、通信ネットワーク５１Ｘ内では、何れかの高性能通信装置が、マスタ局１００となる。実施の形態１では、後述する高性能通信装置１０Ｃがマスタ局１００になる場合について説明する。したがって、以下の説明では、マスタ局１００を高性能通信装置１０Ｃという場合がある。なお、以下の説明では、マスタ局１００が管理する高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂおよび低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂをスレーブ局という場合がある。

マスタ局１００は、各スレーブ局に接続構成を要求するための接続要求フレームをブロードキャスト送信する。ブロードキャスト送信は、特定の装置を指定せず、同じネットワークに参加する全ての装置に一斉にデータを送信する処理である。ここでのマスタ局１００が実行するブロードキャスト送信は、スレーブ局のアドレスを指定することなく、通信システム１０１Ｘ内の全てのスレーブ局にデータを送信する処理である。したがって、マスタ局１００は、ブロードキャスト送信することで、各スレーブ局に同じ接続要求フレームを一斉に送信する。接続要求フレームの例は、特定の情報を取得するためのDetectionフレームである。また、マスタ局１００は、各スレーブ局から、接続要求フレームに対する応答である要求応答フレームを受信する。要求応答フレームの例は、Detection Ackフレームである。要求応答フレームは、後述する自局保有ポート情報を格納しており、この自局保有ポート情報には、フィルタリング情報が含まれている。フィルタリング情報は、ブロードキャストフレームを中継することができるか否かを示す情報である。換言すると、フィルタリング情報は、ブロードキャストフレームの中継可否を示す中継可否情報である。

高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂは、ブロードキャストフレームを中継することができる装置であり、低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂは、ブロードキャストフレームを中継することができない装置である。したがって、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂは、ブロードキャストフレームを中継することができることを示すフィルタリング情報である第１の情報をマスタ局１００に送信する。一方、低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂは、ブロードキャストフレームを中継することができないことを示すフィルタリング情報である第２の情報をマスタ局１００に送信する。

マスタ局１００は、各スレーブ局から受信したフィルタリング情報に基づいて、中継可否の境界局を判定する。中継可否の境界局である境界装置は、ブロードキャストフレームを中継することができる装置と、ブロードキャストフレームを中継することができない装置との境界に配置された高性能通信装置である。すなわち、中継可否の境界局は、低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂの何れかに接続された高性能通信装置である。換言すると、中継可否の境界局は、通信ネットワーク５２Ｘに接続している高性能通信装置である。なお、以下の説明では、中継可否の境界局を、境界装置という。

通信システム１０１Ｘでは、図１に示すように、高性能通信装置１０Ｂが、境界局である。マスタ局１００は、各スレーブ局からのフィルタリング情報に基づいて、境界局にポート毎の第１の中継設定フレームを送信する。第１の中継設定フレームは、ブロードキャストフレームを中継するか否かをポート毎に指定したフレームである。すなわち、第１の中継設定フレームでは、何れのポートでブロードキャストフレームのフィルタリングを実行するかが指定されている。このように、第１の中継設定フレームは、境界局にブロードキャストフレームの中継の制限を指示するフレームである。第１の中継設定フレームの例は、Relay Configurationフレームである。マスタ局１００が送信する第１の中継設定フレームでは、低性能通信装置３０Ａに接続されたポートは、マスタ局１００からのブロードキャストフレームを中継しないことが指定されている。

また、マスタ局１００は、境界局から第１の中継設定フレームの確認を示す設定確認フレームを受信する。設定確認フレームの例は、Relay Configuration Ackフレームである。なお、マスタ局１００は、通信ネットワーク５１Ｘ外に配置されてもよい。また、通信ネットワーク５１Ｘには、４つ以上の高性能通信装置が配置されてもよい。また、通信ネットワーク５２Ｘには、３つ以上の低性能通信装置が配置されてもよい。

図２は、実施の形態１にかかる通信装置の構成を示す図である。図２では、通信システム１０１Ｘが備える高性能通信装置１０Ｂの構成と、通信システム１０１Ｘが備える低性能通信装置３０Ａの構成と、を示している。なお、高性能通信装置１０Ａおよびマスタ局１００は、高性能通信装置１０Ｂと同様の構成を有している。すなわち、高性能通信装置１０Ｃであるマスタ局１００と、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂとは、同様の機能を有している。高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｃは、通信システム１０１Ｘでの接続位置によって異なる動作を実行する。また、高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｃは、マスタ局１００に設定されるか否かによって異なる動作を実行する。また、低性能通信装置３０Ｂは、低性能通信装置３０Ａと同様の構成を有している。

高性能通信装置１０Ｂは、通信処理を制御する第１のマイクロコンピュータであるマイクロコンピュータ１１と、フレームの中継処理を実行する制御回路であるＡＳＩＣ１５とを備えている。そして、ＡＳＩＣ１５が、マイクロコンピュータ１１に接続されている。マイクロコンピュータ１１およびＡＳＩＣ１５は、自装置がマスタ局１００であるか否かによって異なる動作を実行する。

ＡＳＩＣ１５は、他の通信装置から種々のフレームを受信するとともに、他の通信装置に種々のフレームを送信する。ＡＳＩＣ１５は、受信したフレームを一時的に記憶しておく記憶部１７と、受信したフレームを他の通信装置に中継する中継部１８とを備えている。また、ＡＳＩＣ１５は、前述の接続要求フレームを送信する接続要求フレーム送信部１６を備えている。接続要求フレーム送信部１６は、自装置がマスタ局１００である場合に、接続要求フレームをブロードキャスト送信する。

中継部１８は、受信したフレームを記憶部１７に記憶させる。中継部１８は、自装置宛てのフレームを受信すると、このフレームを記憶部１７からマイクロコンピュータ１１に送信する。一方、中継部１８は、他装置宛てのフレームを受信すると、このフレームを他装置側に送信する。また、中継部１８は、マイクロコンピュータ１１から送られてくる種々のフレームを、フレーム内で指定されている宛先に送信する。なお、マイクロコンピュータ１１は、ＡＳＩＣ１５を介さずに他装置にフレームを送信してもよい。

また、中継部１８は、マイクロコンピュータ１１からフィルタリングの指示を受信すると、フレームのフィルタリングを実行する。フィルタリングは、特定の条件に合致するか否かに基づいて、データ通信の許可と遮断とを切替える処理である。中継部１８は、フィルタリングを実行する際には、ブロードキャストフレームの中継と、ブロードキャストフレームの破棄とを切替える。具体的には、中継部１８は、フィルタリングを実行することによって、ブロードキャストフレームを受信すると、通信ネットワーク５１Ｘ内へは、ブロードキャストフレームを中継し、通信ネットワーク５２Ｘ内へは、ブロードキャストフレームを中継しない。

通信システム１０１Ｘでは、高性能通信装置１０Ａの中継部１８が、マスタ局１００からブロードキャストフレームを受信すると、高性能通信装置１０Ｂに中継する。一方、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８は、高性能通信装置１０Ａからブロードキャストフレームを受信すると、高性能通信装置１０Ａ以外の図示しない高性能通信装置に中継するものの、低性能通信装置３０Ａへは中継しない。これにより、ブロードキャストフレームを中継する境界局である高性能通信装置１０Ｂは、通信ネットワーク５２Ｘ内の帯域を制御する。この結果、高性能通信装置１０Ｂは、通信ネットワーク５２Ｘ内の帯域が圧迫されることを回避できる。

マイクロコンピュータ１１は、他の通信装置との間の通信処理を制御する。ここでのマイクロコンピュータ１１は、高性能通信装置１０Ａおよび低性能通信装置３０Ａとの間の通信処理を制御する。

マイクロコンピュータ１１は、種々のデータを記憶する記憶部１２と、通信処理を制御する制御部１３とを備えている。記憶部１２は、ファームウェアを記憶しているＲＯＭ（Read Only Memory）と、一時的なデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。ＲＡＭが記憶する一時的なデータの例は、通信処理を制御する際に用いるデータおよび受信したフレームのデータである。

高性能通信装置１０Ｃが、マスタ局１００となる場合、この高性能通信装置１０Ｃの制御部１３は、スレーブ局から送られてくるフィルタリング情報に基づいて、境界局を設定する。そして、高性能通信装置１０Ｃの制御部１３は、設定した境界局に、第１の中継設定フレームを送信する。

一方、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂの制御部１３は、マスタ局１００からの接続要求フレームを受信すると、接続要求フレームの接続構成情報を自装置の情報に書き換える。具体的には、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂの制御部１３は、接続構成情報内に含まれている、中継元の送信ポート番号および中継元のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを自装置の情報に書き換える。そして、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂの制御部１３は、書き換えた接続構成情報を格納した接続要求フレームを、受信ポート以外のポートへ中継する。受信ポートは、接続要求フレームを受信したポートである。

通信システム１０１Ｘでは、高性能通信装置１０Ａの制御部１３が、マスタ局１００から接続要求フレームを受信すると、接続構成情報を自装置の情報に書き換えて、高性能通信装置１０Ｂに送信する。また、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３が、高性能通信装置１０Ａから接続要求フレームを受信すると、接続構成情報を自装置の情報に書き換えて、低性能通信装置３０Ａに送信する。

また、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂの制御部１３は、マスタ局１００からの接続要求フレームを受信すると、前述の自局保有ポート情報のフィルタリング情報を、前述の要求応答フレームを用いてマスタ局１００側に送信する。このとき、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂの制御部１３は、ブロードキャストフレームを中継することができることを示すフィルタリング情報を要求応答フレームに格納して、マスタ局１００側へ送信する。

通信システム１０１Ｘでは、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３が、接続要求フレームを受信すると、要求応答フレームを高性能通信装置１０Ａに送信する。高性能通信装置１０Ａは、この要求応答フレームをマスタ局１００に送信する。また、高性能通信装置１０Ａの制御部１３が、接続要求フレームを受信すると、要求応答フレームをマスタ局１００に送信する。

また、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３は、マスタ局１００から前述の第１の中継設定フレームを受信すると、第１の中継設定フレームの内容に基づいて、ポートごとにブロードキャスト中継の可否を設定する。高性能通信装置１０Ｂの制御部１３は、ブロードキャスト中継の可否を設定すると、設定確認フレームをマスタ局１００側に送信する。

通信システム１０１Ｘでは、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３が、マスタ局１００からの第１の中継設定フレームを受信すると、前述の設定確認フレームを高性能通信装置１０Ａに送信する。高性能通信装置１０Ａは、この設定確認フレームをマスタ局１００に送信する。

低性能通信装置３０Ａは、第２のマイクロコンピュータであるマイクロコンピュータ３１を備えている。マイクロコンピュータ３１は、他の通信装置との間の通信処理を制御する。ここでのマイクロコンピュータ３１は、高性能通信装置１０Ｂおよび低性能通信装置３０Ｂとの間の通信処理を制御する。

マイクロコンピュータ３１は、種々のデータを記憶する記憶部３２と、通信処理を制御する制御部３３とを備えている。記憶部３２は、ファームウェアを記憶しているＲＯＭと、一時的なデータを記憶するＲＡＭとを含んでいる。ＲＡＭが記憶する一時的なデータの例は、通信処理を制御する際に用いるデータおよび受信したフレームのデータである。

また、制御部３３は、マスタ局１００からの接続要求フレームを受信すると、自局保有ポート情報のフィルタリング情報を、要求応答フレームを用いてマスタ局１００側に送信する。このとき、制御部３３は、ブロードキャストフレームを中継することができないことを示すフィルタリング情報を要求応答フレームに格納して、マスタ局１００側へ送信する。

つぎに、境界局の設定処理手順について説明する。図３は、実施の形態１にかかる境界局設定処理の処理手順を説明するためのシーケンス図である。ここでは、通信システム１０１Ｘが、境界局を設定する場合の処理手順について説明する。

ステップｓｔ１において、マスタ局１００の接続要求フレーム送信部１６は、各スレーブ局に接続構成情報を要求するための接続要求フレームをブロードキャスト送信する。この接続要求フレームは、ブロードキャストフレームである。マスタ局１００の制御部１３がブロードキャスト送信した接続要求フレームは、高性能通信装置１０Ａに送信される。

これにより、高性能通信装置１０Ａの制御部１３が、接続要求フレームを受信する。そして、ステップｓｔ２−１において、高性能通信装置１０Ａの制御部１３が、接続要求フレームの接続構成情報を自装置である高性能通信装置１０Ａの情報に書き換える。さらに、高性能通信装置１０Ａの制御部１３は、書き換えた接続構成情報を格納した接続要求フレームを、接続要求フレームの受信ポート以外のポートへ中継する。高性能通信装置１０Ａが、ポートＰ１から接続要求フレームを受信した場合、高性能通信装置１０Ａは、ポートＰ１以外のポートであるポートＰ２から接続要求フレームをブロードキャスト送信する。

これにより、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３が、接続要求フレームを受信する。そして、ステップｓｔ２−２において、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３が、接続要求フレームの接続構成情報を自装置である高性能通信装置１０Ｂの情報に書き換える。さらに、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３は、書き換えた接続構成情報を格納した接続要求フレームを、接続要求フレームの受信ポート以外のポートへ中継する。高性能通信装置１０Ｂが、ポートＰ１から接続要求フレームを受信した場合、高性能通信装置１０Ｂは、ポートＰ１以外のポートであるポートＰ２から接続要求フレームをブロードキャスト送信する。

これにより、低性能通信装置３０Ａの制御部３３が、接続要求フレームを受信する。そして、ステップｓｔ２−３において、低性能通信装置３０Ａの制御部３３が、接続要求フレームの接続構成情報を自装置である低性能通信装置３０Ａの情報に書き換える。この場合において、低性能通信装置３０Ａは、ブロードキャストフレームである接続要求フレームを中継しない。低性能通信装置３０Ａが、ポートＰ１から接続要求フレームを受信した場合、低性能通信装置３０Ａは、ポートＰ２といった全てのポートで接続要求フレームを中継しない。

また、高性能通信装置１０Ａの制御部１３は、接続要求フレームの接続構成情報を自装置である高性能通信装置１０Ａの情報に書き換えた後、ステップｓｔ３−１において、フィルタリング情報を生成して要求応答フレームに格納し、この要求応答フレームをポートＰ１からマスタ局１００に送信する。この場合において、高性能通信装置１０Ａの制御部１３は、ブロードキャストフレームを中継することができることを示すフィルタリング情報を要求応答フレームに格納しておく。

また、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３は、接続要求フレームの接続構成情報を自装置である高性能通信装置１０Ｂの情報に書き換えた後、ステップｓｔ３−２において、フィルタリング情報を生成して要求応答フレームに格納し、この要求応答フレームをポートＰ１から高性能通信装置１０Ａを介してマスタ局１００に送信する。この場合において、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３は、ブロードキャストフレームを中継することができることを示すフィルタリング情報を要求応答フレームに格納しておく。

また、低性能通信装置３０Ａの制御部３３は、接続要求フレームの接続構成情報を自装置である低性能通信装置３０Ａの情報に書き換えた後、ステップｓｔ３−３において、フィルタリング情報を生成して要求応答フレームに格納し、この要求応答フレームをポートＰ１から高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂを介してマスタ局１００に送信する。この場合において、低性能通信装置３０Ａの制御部３３は、ブロードキャストフレームを中継することができないことを示すフィルタリング情報を要求応答フレームに格納しておく。

マスタ局１００の制御部１３は、スレーブ局である、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂおよび低性能通信装置３０Ａのそれぞれから要求応答フレームを受信する。そして、マスタ局１００の制御部１３は、受信したフィルタリング情報に基づいて、境界局を設定する。マスタ局１００の制御部１３は、高性能通信装置１０Ｂが低性能通信装置３０Ａに接続されていることを認識している。そして、低性能通信装置３０Ａからのフィルタリング情報は、ブロードキャストフレームを中継することができないことを示している。一方、高性能通信装置１０Ｂからのフィルタリング情報は、ブロードキャストフレームを中継することができることを示している。したがって、マスタ局１００の制御部１３は、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂの中で、低性能通信装置３０Ａに接続された通信装置である高性能通信装置１０Ｂを境界局に設定する。そして、ステップｓｔ４において、マスタ局１００の制御部１３は、境界局に設定した高性能通信装置１０Ｂに、第１の中継設定フレームを送信する。

これにより、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３が、高性能通信装置１０Ａを介して第１の中継設定フレームを受信する。これにより、ステップｓｔ５において、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３が、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８にフィルタリングの指示を送信する。そして、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８が、フレーム中継処理の設定を実行する。具体的には、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８が、通信ネットワーク５１Ｘに接続されたポートに対してブロードキャストフレームの中継を設定し、通信ネットワーク５２Ｘに接続されたポートに対してブロードキャストフレームの非中継を設定する。通信ネットワーク５１Ｘに接続されたポートがポートＰ１である場合、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８は、ポートＰ１にブロードキャストフレームの中継を設定し、ポートＰ１以外のポートであるポートＰ２にブロードキャストフレームの非中継を設定する。

これにより、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８は、ブロードキャストフレームを受信すると、高性能通信装置１０Ａといった通信ネットワーク５１Ｘ内の通信装置へはブロードキャストフレームを中継する。一方、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８は、ブロードキャストフレームを受信しても、低性能通信装置３０Ａといった通信ネットワーク５２Ｘ内の通信装置へは、ブロードキャストフレームを中継しない。

高性能通信装置１０Ｂの制御部１３は、フレーム中継処理の設定を実行した後、ステップｓｔ６において、設定確認フレームをポートＰ１からマスタ局１００側に送信する。これにより、マスタ局１００の制御部１３は、高性能通信装置１０Ａを介して設定確認フレームを受信する。

なお、高性能通信装置１０Ａの制御部１３が、接続要求フレームを接続要求フレームの受信ポート以外のポートへ中継する処理と、要求応答フレームをマスタ局１００に送信する処理とは、何れが先に実行されてもよい。

また、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３が、接続要求フレームを接続要求フレームの受信ポート以外のポートへ中継する処理と、要求応答フレームをマスタ局１００に送信する処理とは、何れが先に実行されてもよい。

図４は、実施の形態１にかかる境界局設定処理の処理手順を示すフローチャートである。ここでは、通信システム１０１Ｘが、境界局を設定する場合の処理手順について説明する。

ステップＳ１０において、マスタ局１００が、各スレーブ局に接続要求フレームをブロードキャスト送信する。これにより、要求受信局が接続要求フレームを受信し、ステップＳ２０において、要求受信局が、接続要求フレームを受信ポート以外のポートに中継する。要求受信局は、接続要求フレームを受信する通信装置である。ここでの要求受信局は、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂおよび低性能通信装置３０Ａであり、受信ポートは、接続要求フレームを受信したポートである。なお、低性能通信装置３０Ａは、要求受信局が接続要求フレームを受信するが、中継は行わない。

また、ステップＳ３０において、要求受信局が、フィルタリング情報を要求応答フレームでマスタ局１００に送信する。高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂは、ブロードキャストフレームを中継することができることを示すフィルタリング情報を要求応答フレームに格納してマスタ局１００に送信する。また、低性能通信装置３０Ａは、ブロードキャストフレームを中継することができないことを示すフィルタリング情報を要求応答フレームに格納してマスタ局１００に送信する。

マスタ局１００は、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂおよび低性能通信装置３０Ａから、要求応答フレームを受信する。そして、ステップＳ４０において、マスタ局１００は、境界局に第１の中継設定フレームを送信する。ここでの境界局は、高性能通信装置１０Ｂである。

これにより、設定受信局が、第１の中継設定フレームを受信する。設定受信局は、第１の中継設定フレームの宛先となっている通信装置である。ここでの設定受信局は、高性能通信装置１０Ｂである。したがって、ステップＳ５０において、設定受信局である高性能通信装置１０Ｂが、第１の中継設定フレームに基づいて、ポート毎に中継可否を設定する。

そして、ステップＳ６０において、設定受信局である高性能通信装置１０Ｂが、設定確認フレームをマスタ局１００に送信する。なお、要求受信局は、ステップＳ２０の処理とステップＳ３０の処理との何れの処理を先に実行してもよい。

図３および図４で説明した処理によって、高性能通信装置１０Ｂの制御部１３は、ポート毎にブロードキャストフレームの中継可否を設定する。これにより、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８は、ブロードキャストフレームのフィルタリングを実行する。

ここで、フィルタリングを用いたブロードキャストフレームの通信量調整処理について説明する。図５は、実施の形態１にかかる通信量調整処理を説明するための図である。図５では、通信システム１０１Ｘ内における通信処理手順を示している。

マスタ局１００である高性能通信装置１０Ｃは、全てのポートからブロードキャストフレームを送信する。これにより、高性能通信装置１０Ａは、ブロードキャストフレームを受信し、受信ポート以外のポートからブロードキャストフレームを中継する。これにより、高性能通信装置１０Ｂは、ブロードキャストフレームを受信する。ここでの高性能通信装置１０Ｂは、ブロードキャストフレームの中継可否を設定している。したがって、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８は、通信ネットワーク５１Ｘ内の他の高性能通信装置へは、ブロードキャストフレームを中継し、低性能通信装置３０Ａへは中継しない。

このように、境界局である高性能通信装置１０Ｂは、低性能通信装置３０Ａへのブロードキャストフレームをフィルタリングする。これは、低性能通信装置３０Ａは、低スペックのため、連続したブロードキャストフレームが送られてくると、ブロードキャストフレームの処理をしきれずにパケットドロップすることがあるからである。マスタ局１００である高性能通信装置１０Ｃは、低性能通信装置３０Ａに送信したいデータがある場合、ユニキャストフレームを用いて低性能通信装置３０Ａにデータをユニキャスト送信する。高性能通信装置１０Ｃが低性能通信装置３０Ａにユニキャスト送信するデータのフレームがユニキャストフレームである。ユニキャスト送信は、ネットワーク内で、単一のアドレスを指定して、単一の装置にデータを送信する処理である。ここでの高性能通信装置１０Ｃが実行するユニキャスト送信は、通信システム１０１Ｘ内で、単一のアドレスである低性能通信装置３０Ａのアドレスを指定して、単一の装置である低性能通信装置３０Ａにデータを送信する処理である。高性能通信装置１０Ｃは、低性能通信装置３０Ａにユニキャスト送信することで、低性能通信装置３０Ａに特定のデータを送信する。

なお、ＨＵＢを用いた通信システムが、ブロードキャストフレームをフィルタリングしてもよい。すなわち、通信システム１０１Ｘの代わりに、ＨＵＢを含んだ通信システムが用いられてもよい。

ここで、ＨＵＢを含んだ通信システムである他の通信システムの構成例と、他の通信システムでのフレームの通信量調整処理について説明する。図６は、実施の形態１にかかる、ＨＵＢを含んだ通信システムでの通信量調整処理を説明するための図である。図６では、通信システム１０１Ｘの他の構成例である通信システム１０１Ｙの構成を示している。通信システム１０１Ｙは、通信ネットワーク５１Ｘの代わりに第１の通信ネットワークである通信ネットワーク５１Ｙを備え、通信ネットワーク５２Ｘの代わりに第２の通信ネットワークである通信ネットワーク５２Ｙを備えている。

通信ネットワーク５１Ｙは、高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｄと、ＨＵＢ４１とを備えている。通信ネットワーク５１Ｙでは、高性能通信装置１０Ａ〜１０ＤがＨＵＢ４１を介して接続されている。高性能通信装置１０Ｄは、高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｃと同様の機能を有した通信装置である。

また、通信ネットワーク５２Ｙは、低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃと、ＨＵＢ４２とを備えている。通信ネットワーク５２Ｙでは、低性能通信装置３０Ａ〜３０ＣがＨＵＢ４２を介して接続されている。低性能通信装置３０Ｃは、低性能通信装置３０Ａ，３０Ｂと同様の機能を有した通信装置である。

そして、高性能通信装置１０Ｂと低性能通信装置３０Ａとが接続されている。このような構成では、高性能通信装置１０Ｂが境界局である。したがって、高性能通信装置１０Ｂは、低性能通信装置３０Ａにブロードキャストフレームを中継しないためのポート設定を実行する。

マスタ局１００である高性能通信装置１０Ｃが、ブロードキャストフレームを送信すると、ＨＵＢ４１が、高性能通信装置１０Ｃからのブロードキャストフレームを受信する。そして、ＨＵＢ４１は、受信したブロードキャストフレームを受信ポート以外のポートに中継する。これにより、ブロードキャストフレームは、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄに中継され、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄが、ブロードキャストフレームを受信する。この場合において、高性能通信装置１０Ｂは、境界局であるので、受信したブロードキャストフレームを低性能通信装置３０Ａに中継しない。

そして、マスタ局１００である高性能通信装置１０Ｃは、低性能通信装置３０Ａに送信したいデータがある場合、ユニキャストフレームを用いて低性能通信装置３０Ａにデータを送信する。この場合、高性能通信装置１０Ｃは、低性能通信装置３０Ａへのユニキャストフレームを、ＨＵＢ４１に送信し、ＨＵＢ４１がユニキャストフレームを受信ポート以外のポートに中継する。この結果、ユニキャストフレームは、高性能通信装置１０Ｂに中継される。そして、高性能通信装置１０Ｂが、ユニキャストフレームを低性能通信装置３０Ａに中継する。

なお、通信システム１０１Ｙでは、高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｄが、ＨＵＢ４１を介して、接続要求フレーム、要求応答フレーム、第１の中継設定フレームおよび設定確認フレームの送受信を実行する。

また、通信ネットワーク５１Ｙは、高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｄと、ＨＵＢ４１とを備えていれば、何れの接続構成であってもよい。また、通信ネットワーク５２Ｙは、複数の低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃと、ＨＵＢ４２とを備えていれば、何れの接続構成であってもよい。また、通信ネットワーク５１Ｙが備える高性能通信装置は、５つ以上であってもよいし、３つ以下であってもよい。また、通信ネットワーク５２Ｙが備える低性能通信装置は、４つ以上であってもよいし、２つ以下であってもよい。

つぎに、高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｄのマイクロコンピュータ１１のハードウェア構成について説明する。なお、高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｄのマイクロコンピュータ１１は、同様の構成を有しているので、ここでは高性能通信装置１０Ａが備えるマイクロコンピュータ１１のハードウェア構成について説明する。

図７は、実施の形態１にかかるマイクロコンピュータのハードウェア構成例を示す図である。マイクロコンピュータ１１は、図７に示した制御回路３００、すなわちプロセッサ３０１およびメモリ３０２により実現することができる。プロセッサ３０１の例は、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、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）またはシステムＬＳＩ（Large Scale Integration）である。メモリ３０２の例は、ＲＡＭまたはＲＯＭである。

マイクロコンピュータ１１は、プロセッサ３０１が、メモリ３０２で記憶されている、マイクロコンピュータ１１の動作を実行するためのプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、このプログラムは、マイクロコンピュータ１１の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。マイクロコンピュータ１１が実行するプログラムは、ソフトウェアであってもよいし、ファームウェアであってもよい。メモリ３０２は、プロセッサ３０１が各種処理を実行する際の一時メモリにも使用される。

このように、プロセッサ３０１が実行するプログラムは、コンピュータで実行可能な、データ処理を行うための複数の命令を含むコンピュータ読取り可能かつ非遷移的な（non-transitory）記録媒体を有するコンピュータプログラムプロダクトである。プロセッサ３０１が実行するプログラムは、複数の命令がデータ処理を行うことをコンピュータに実行させる。

また、マイクロコンピュータ１１の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。なお、低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃのマイクロコンピュータ３１も、マイクロコンピュータ１１と同様のハードウェア構成を有している。

上述したように、実施の形態１では、高性能通信装置１０Ｂが、低性能通信装置３０Ａへのブロードキャストフレームの中継を制限しているので、低性能通信装置３０Ａが配置されている通信ネットワーク５２Ｘ，５２Ｙ内にブロードキャストフレームが中継されることがなくなる。一方、高性能通信装置１０Ｂが、低性能通信装置３０Ａへブロードキャストフレームを中継すると、低性能通信装置３０Ａが配置されている通信ネットワーク５２Ｘ，５２Ｙ内にもブロードキャストフレームが中継されてしまう。この場合、低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃは、高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｄよりも低い通信処理性能しか有していないので、通信ネットワーク５２Ｘ，５２Ｙ内の帯域が圧迫されるとともに、低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃがパケットドロップする可能性が高くなる。このため、高性能通信装置１０Ｂが、低性能通信装置３０Ａへのブロードキャストフレームの中継を制限しない場合には、マスタ局１００は、ブロードキャストフレームの送信を行うことができない。

このように、実施の形態１によれば、通信処理性能の異なる通信装置が混在する通信システム１０１Ｘ，１０１Ｙにおいて、境界局である高性能通信装置１０Ｂが、低性能通信装置３０Ａへのブロードキャストフレームの中継を制限している。すなわち、境界局が、通信ネットワーク５１Ｘ，５１Ｙから通信ネットワーク５２Ｘ，５２Ｙへのブロードキャストフレームをフィルタリングしている。これにより、低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃにブロードキャストフレームが中継されることがなくなる。この結果、高性能通信装置１０Ｂは、通信ネットワーク５１Ｘ，５１Ｙから通信ネットワーク５２Ｘ，５２Ｙへのデータ通信量を調整することができるので、高性能通信装置１０Ｂは、通信ネットワーク５２Ｘ，５２Ｙ内の帯域が圧迫されることを回避できる。したがって、通信システム１０１Ｘ，１０１Ｙは、通信処理性能の異なる通信装置を混在させつつ安定した通信を効率良く実行することが可能となる。

実施の形態２．
つぎに、図８および図９を用いてこの発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では、通信システム１０１Ｘにおいて、低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃ間ではマルチキャストフレームを送受信し、境界局である高性能通信装置１０Ｂが、低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃからのマルチキャストフレームをフィルタリングして、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｃに中継しないようにする。低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃが、他の低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃにマルチキャスト送信するデータのフレームがマルチキャストフレームである。マルチキャスト送信は、ネットワーク上で、特定の複数の装置に同じデータを一斉に送信する処理である。したがって、低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃが実行するマルチキャスト送信は、通信システム１０１Ｘ内で、自装置以外の他の低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃのアドレスを指定して、データを送信する処理である。低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃは、他の低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃにマルチキャスト送信することで、他の低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃに同じデータを一斉に送信する。例えば、低性能通信装置３０Ａが、マルチキャスト送信を実行する場合、低性能通信装置３０Ｂ，３０Ｃのアドレスを指定して、低性能通信装置３０Ｂ，３０Ｃに同一のデータを一斉に送信する。

実施の形態２では、通信システム１０１Ｘが、実施の形態１の図３で説明した境界局設定処理と同様の処理手順によって境界局を設定する。この場合において、マスタ局１００の制御部１３は、スレーブ局から受信したフィルタリング情報に基づいて、高性能通信装置１０Ｂを境界局に設定する。そして、マスタ局１００の制御部１３は、境界局に設定した高性能通信装置１０Ｂに、第２の中継設定フレームを送信する。

実施の形態２での第２の中継設定フレームは、マルチキャストフレームを中継するか否かをポート毎に指定したフレームである。すなわち、第２の中継設定フレームは、境界局にマルチキャストフレームの中継の制限を指示するフレームである。第２の中継設定フレームの例は、Relay Configurationフレームである。マスタ局１００が送信する第２の中継設定フレームでは、何れのポートでマルチキャストフレームのフィルタリングを実行するかが指定されている。具体的には、第２の中継設定フレームでは、高性能通信装置１０Ａといった他の高性能通信装置に接続されたポートからは低性能通信装置３０Ａからのマルチキャストフレームを中継しないことが指定されている。

図８は、実施の形態２にかかる通信量調整処理を説明するための図である。図８では、通信システム１０１Ｘ内における通信処理手順を示している。通信ネットワーク５２Ｘ内の低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃは、マルチキャストフレームを用いてデータの送受信を実行する。低性能通信装置３０Ａが、低性能通信装置３０Ｂにマルチキャストフレームを送信すると、このマルチキャストフレームは、低性能通信装置３０Ｂによって受信される。また、低性能通信装置３０Ａが、低性能通信装置３０Ｃにマルチキャストフレームを送信すると、このマルチキャストフレームは、低性能通信装置３０Ｂが低性能通信装置３０Ｃに中継する。また、低性能通信装置３０Ａが、通信ネットワーク５１Ｘにマルチキャストフレームを送信すると、高性能通信装置１０Ｂが、このマルチキャストフレームを受信する。

ここでの高性能通信装置１０Ｂは、マルチキャストフレームの中継可否を設定している。したがって、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８は、通信ネットワーク５１Ｘ内の他の高性能通信装置１０Ａへは、マルチキャストフレームを中継しない。

このように、境界局である高性能通信装置１０Ｂは、低性能通信装置３０Ａからのマルチキャストフレームをフィルタリングする。換言すると、高性能通信装置１０Ｂは、通信ネットワーク５２Ｘから通信ネットワーク５１Ｘへのマルチキャストフレームをフィルタリングする。これにより、通信ネットワーク５２Ｘ内の低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃは、マルチキャストフレームを送受信することが可能となる。

なお、実施の形態１と同様にＨＵＢ４１，４２を用いた通信システム１０１Ｙが、マルチキャストフレームをフィルタリングしてもよい。すなわち、通信システム１０１Ｘの代わりに、通信システム１０１Ｙが用いられてもよい。

図９は、実施の形態２にかかる、ＨＵＢを含んだ通信システムでの通信量調整処理を説明するための図である。通信システム１０１Ｙでは、高性能通信装置１０Ｂが境界局である。したがって、高性能通信装置１０Ｂは、ＨＵＢ４１にマルチキャストフレームを中継しないためのポート設定を実行する。換言すると、高性能通信装置１０Ｂは、通信ネットワーク５２Ｙから送られてくるマルチキャストフレームを、通信ネットワーク５１Ｙ内に中継しないようポートを設定する。

低性能通信装置３０Ａが、マルチキャストフレームを送信すると、通信ネットワーク５２Ｙ内では、マルチキャストフレームがＨＵＢ４２に送られる。これにより、ＨＵＢ４２は、マルチキャストフレームを受信し、受信ポート以外のポートにマルチキャストフレームを中継する。

一方、低性能通信装置３０Ａが、高性能通信装置１０Ｂにマルチキャストフレームを送信すると、高性能通信装置１０Ｂが、マルチキャストフレームを受信する。この場合において、高性能通信装置１０Ｂは、境界局であるので、受信したマルチキャストフレームを通信ネットワーク５１Ｙ内に中継しない。

このように、実施の形態２によれば、通信処理性能の異なる通信装置が混在する通信システム１０１Ｘ，１０１Ｙにおいて、境界局である高性能通信装置１０Ｂが、通信ネットワーク５１Ｘ，５１Ｙへのマルチキャストフレームのデータ通信量を制限している。すなわち、高性能通信装置１０Ｂが、通信ネットワーク５２Ｘ，５２Ｙから通信ネットワーク５１Ｘ，５１Ｙへのマルチキャストフレームをフィルタリングしている。これにより、高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｄに通信ネットワーク５２Ｘ，５２Ｙからのマルチキャストフレームが中継されることがなくなる。そして、低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃ間では、マルチキャストフレームを用いて効率良く通信を実行することが可能となる。

実施の形態３．
つぎに、図１０および図１１を用いてこの発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３では、通信システム１０１Ｘにおいて、境界局である高性能通信装置１０Ｂが、複数回に１回の割合でマスタ局１００からのブロードキャストフレームを低性能通信装置３０Ａに中継する。なお、境界局である高性能通信装置１０Ｂは、複数回に１回の割合でマスタ局１００からのマルチキャストフレームを低性能通信装置３０Ａに中継してもよい。境界局が複数回に１回の割合で低性能通信装置３０Ａに中継するフレームが、ブロードキャストフレームの場合とマルチキャストフレームの場合とで、通信システム１０１Ｘの動作は同様である。したがって、以下では、境界局が複数回に１回の割合で低性能通信装置３０Ａに中継するフレームがブロードキャストフレームである場合について説明する。

実施の形態３では、通信システム１０１Ｘが、実施の形態１の図３で説明した境界局設定処理と同様の処理手順によって境界局を設定する。マスタ局１００の制御部１３は、スレーブ局から受信したフィルタリング情報に基づいて、高性能通信装置１０Ｂを境界局に設定する。そして、マスタ局１００の制御部１３は、境界局に設定した高性能通信装置１０Ｂに、第３の中継設定フレームを送信する。

実施の形態３での第３の中継設定フレームは、ブロードキャストフレームを何回に１回の割合で低性能通信装置３０Ａに中継するかをポート毎に指定したフレームである。すなわち、第３の中継設定フレームは、境界局にブロードキャストフレームの制限を指示するフレームである。第３の中継設定フレームの例は、Relay Configurationフレームである。マスタ局１００が送信する第３の中継設定フレームでは、何れのポートが何回に１回の割合でブロードキャストフレームの中継を制限するかが指定されている。具体的には、第３の中継設定フレームでは、低性能通信装置３０Ａへは何回に１回だけブロードキャストフレームを中継するかが指定されている。

図１０は、実施の形態３にかかる通信量調整処理を説明するための図である。図１０では、通信システム１０１Ｘ内における通信処理手順を示している。マスタ局１００である高性能通信装置１０Ｃは、全てのポートからブロードキャストフレームを送信する。これにより、高性能通信装置１０Ａは、ブロードキャストフレームを受信し、受信ポート以外のポートからブロードキャストフレームを中継する。これにより、高性能通信装置１０Ｂは、ブロードキャストフレームを受信する。ここでの高性能通信装置１０Ｂは、ブロードキャストフレームの中継可否を設定している。したがって、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８は、通信ネットワーク５１Ｘ内の他の高性能通信装置へは、ブロードキャストフレームを中継する。一方、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８は、特定回数に１回の割合でブロードキャストフレームを低性能通信装置３０Ａに中継する。図１０では、高性能通信装置１０Ｂの中継部１８が、１０回に１回の割合でブロードキャストフレームを低性能通信装置３０Ａに中継する場合を示している。

このように、境界局である高性能通信装置１０Ｂは、低性能通信装置３０Ａへ中継するブロードキャストフレームの中継数を制限する。換言すると、高性能通信装置１０Ｂは、通信ネットワーク５１Ｘから通信ネットワーク５２Ｘへのブロードキャストフレームの中継数を調整する。これにより、高性能通信装置１０Ｂは、通信ネットワーク５２Ｘ内の帯域が圧迫されることを回避できる。

なお、ＨＵＢ４１，４２を用いた通信システム１０１Ｙが、ブロードキャストフレームをフィルタリングしてもよい。すなわち、通信システム１０１Ｘの代わりに、ＨＵＢ４１，４２を含んだ通信システム１０１Ｙが用いられてもよい。

図１１は、実施の形態３にかかる、ＨＵＢを含んだ通信システムでの通信量調整処理を説明するための図である。通信システム１０１Ｙでは、高性能通信装置１０Ｂが境界局である。したがって、高性能通信装置１０Ｂは、低性能通信装置３０Ａへのブロードキャストフレームの中継数を制限するためのポート設定を実行する。換言すると、高性能通信装置１０Ｂは、通信ネットワーク５１Ｙ内から通信ネットワーク５２Ｙ内へのブロードキャストフレームの中継数を制限するポートを設定する。

マスタ局１００である高性能通信装置１０Ｃが、ブロードキャストフレームを送信すると、ＨＵＢ４１が、高性能通信装置１０Ｃからのブロードキャストフレームを受信する。そして、ＨＵＢ４１は、受信したブロードキャストフレームを受信ポート以外のポートに中継する。これにより、ブロードキャストフレームが、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄに中継され、高性能通信装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄが、ブロードキャストフレームを受信する。この場合において、高性能通信装置１０Ｂは、境界局であるので、受信したブロードキャストフレームのうちの特定回数に１回のブロードキャストフレームを低性能通信装置３０Ａに中継し、その他のブロードキャストフレームは低性能通信装置３０Ａに中継しない。

このように、実施の形態３によれば、通信処理性能の異なる通信装置が混在する通信システム１０１Ｘ，１０１Ｙにおいて、境界局である高性能通信装置１０Ｂが、低性能通信装置３０Ａへのブロードキャストフレームまたはマルチキャストフレームの中継を制限している。すなわち、境界局である高性能通信装置１０Ｂが、通信ネットワーク５１Ｘ，５１Ｙから通信ネットワーク５２Ｘ，５２Ｙへのブロードキャストフレームまたはマルチキャストフレームの中継数を制限している。この結果、高性能通信装置１０Ｂは、通信ネットワーク５１Ｘ，５１Ｙから通信ネットワーク５２Ｘ，５２Ｙへのデータ通信量を調整することができるので、高性能通信装置１０Ｂは、通信ネットワーク５２Ｘ，５２Ｙ内の帯域が圧迫されることを回避できる。したがって、通信システム１０１Ｘは、通信処理性能の異なる高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｄおよび低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃを混在させつつ安定した通信を効率良く実行することが可能となる。

実施の形態４．
つぎに、図１２および図１３を用いてこの発明の実施の形態４について説明する。実施の形態４では、通信プロトコルの異なる通信システムが混在する場合に、境界局が、通信システム間でフレームをフィルタリングする。なお、以下の説明では、境界局が、通信システム間でフィルタリングするフレームの例が、ブロードキャストフレームである場合について説明するが、中継が禁止されるフレームはマルチキャストフレームといった別のフレームであってもよい。

実施の形態４では、複数の通信システム間でデータの送受信を行う。そして、各通信システムは、複数の通信装置を備えている。図１２は、実施の形態４にかかる通信量調整処理を説明するための図である。図１２では、実施の形態４にかかる通信システム１０２Ｘ内における通信処理手順を示している。通信システム１０２Ｘは、第１の通信ネットワークである通信ネットワーク５５Ｘと、第２の通信ネットワークである通信ネットワーク５６Ｘとを備えている。

通信ネットワーク５５Ｘと、通信ネットワーク５６Ｘとは、異なる通信プロトコルでデータ通信を行なう通信ネットワークである。すなわち、通信ネットワーク５５Ｘは、第１の通信プロトコルでデータ通信を行ない、通信ネットワーク５６Ｘは、第２の通信プロトコルでデータ通信を行なう。

通信ネットワーク５５Ｘの例は、通信システム１０１Ｘ，１０１Ｙおよび通信ネットワーク５１Ｘ，５２Ｘ，５１Ｙ，５２Ｙである。通信ネットワーク５６Ｘの例は、通信システム１０１Ｘ，１０１Ｙおよび通信ネットワーク５１Ｘ，５２Ｘ，５１Ｙ，５２Ｙである。

ここでは、通信ネットワーク５５Ｘが第１の通信装置である通信装置６１，６２を備え、通信ネットワーク５６Ｘが第２の通信装置である通信装置７１，７２を備えている場合について説明する。通信装置６１と通信装置６２とは、同様の機能を有しており、通信装置７１と通信装置７２とは同様の機能を有している。通信装置６１，６２は、高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｄであってもよいし、低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃであってもよい。また、通信装置７１，７２は、高性能通信装置１０Ａ〜１０Ｄであってもよいし、低性能通信装置３０Ａ〜３０Ｃであってもよい。

通信ネットワーク５５Ｘでは、通信装置６１と通信装置６２とが接続され、通信ネットワーク５６Ｘでは、通信装置７１と通信装置７２が接続されている。そして、通信システム１０２Ｘでは、通信装置６２と通信装置７１とが接続されている。したがって、通信システム１０２Ｘでは、通信装置６２または通信装置７１が境界局となる。また、通信ネットワーク５５Ｘでは、通信装置６１，６２の何れかがマスタ局１００となり、通信ネットワーク５６Ｘでは、通信装置７１，７２の何れかがマスタ局１００となる。なお、通信ネットワーク５５Ｘは、３つ以上の通信装置を備えていてもよい。また、通信ネットワーク５６Ｘは、３つ以上の通信装置を備えていてもよい。

実施の形態４では、通信ネットワーク５５Ｘにおいて、通信装置６１がマスタ局１００となり、通信装置６２が境界局となる場合について説明する。通信装置６１がマスタ局１００となる場合、通信装置６２はスレーブ局となる。

なお、以下では通信ネットワーク５６Ｘにおける処理の説明を省略するが、通信ネットワーク５６Ｘも、通信ネットワーク５５Ｘと同様の処理を実行可能である。

通信ネットワーク５５Ｘは、実施の形態１の図３で説明した境界局設定処理と同様の処理手順によって境界局を設定する。マスタ局１００の制御部１３は、スレーブ局から受信したフィルタリング情報に基づいて、通信装置６２を境界局に設定する。そして、マスタ局１００の制御部１３は、境界局に設定した通信装置６２に、第４の中継設定フレームを送信する。

実施の形態４での第４の中継設定フレームは、通信ネットワーク５５Ｘでのフレームのうち、通信ネットワーク５６Ｘで受信できないものを指定した情報を含んでいる。第４の中継設定フレームの例は、Relay Configurationフレームである。マスタ局１００が送信する第４の中継設定フレームでは、何れのポートで何れのブロードキャストフレームのフィルタリングを実行するかが指定されている。具体的には、第４の中継設定フレームでは、特定の種類のブロードキャストフレームは、通信ネットワーク５６Ｘへ中継しないことが指定されている。このように、第４の中継設定フレームは、境界局にブロードキャストフレームの制限を指示するフレームである。

境界局が設定された後、マスタ局１００である通信装置６１は、全てのポートからブロードキャストフレームを送信する。これにより、境界局である通信装置６２は、ブロードキャストフレームを受信し、受信ポート以外のポートからブロードキャストフレームを中継する。

ここでの通信装置６２は、ブロードキャストフレームの中継可否を設定している。したがって、通信装置６２は、通信ネットワーク５５Ｘ内の他の通信装置へは、受信ポート以外のポートからブロードキャストフレームを送信する。また、通信装置６２は、通信ネットワーク５６Ｘ内の通信装置７１へは、特定の種類のブロードキャストフレームを中継し、その他の種類のブロードキャストフレームを中継しない。具体的には、通信装置６２は、通信ネットワーク５６Ｘへの中継が禁止されている種類のブロードキャストフレームは通信装置７１に中継せず、通信ネットワーク５６Ｘへの中継が禁止されていない種類のブロードキャストフレームは通信装置７１に中継する。

このように、境界局である通信装置６２は、通信ネットワーク５６Ｘ内の通信装置７１へ中継するブロードキャストフレームの種類を制限する。換言すると、通信装置６２は、通信ネットワーク５５Ｘから通信ネットワーク５６Ｘへ中継するブロードキャストフレームの種類を選択する。これにより、通信装置６２は、通信ネットワーク５６Ｘ内の帯域が圧迫されることを回避できる。

なお、ＨＵＢを用いた通信システムが、ブロードキャストフレームをフィルタリングしてもよい。すなわち、通信システム１０２Ｘの代わりに、ＨＵＢを含んだ通信システムが用いられてもよい。

図１３は、実施の形態４にかかる、ＨＵＢを含んだ通信システムでの通信量調整処理を説明するための図である。図１３では、通信システム１０２Ｘの他の構成例である通信システム１０２Ｙの構成を示している。通信システム１０２Ｙは、通信ネットワーク５５Ｘの代わりに通信ネットワーク５５Ｙを備え、通信ネットワーク５６Ｘの代わりに通信ネットワーク５６Ｙを備えている。

通信ネットワーク５５Ｙは、通信装置６１〜６４と、ＨＵＢ４５とを備えている。通信ネットワーク５５Ｙでは、通信装置６１〜６４がＨＵＢ４５を介して接続されている。通信装置６３，６４は、通信装置６１，６２と同様の機能を有している。

また、通信ネットワーク５６Ｙは、通信装置７１〜７３と、ＨＵＢ４６とを備えている。通信ネットワーク５６Ｙでは、通信装置７１〜７３がＨＵＢ４６を介して接続されている。通信装置７３は、通信装置７１，７２と同様の機能を有している。

そして、通信装置６２と通信装置７１とが接続されている。このような通信ネットワーク５５Ｙの構成では、通信装置６２が境界局である。したがって、通信装置６２は、中継が禁止されている種類のブロードキャストフレームを、通信装置７１に中継しないためのポート設定を実行する。

マスタ局１００である通信装置６１が、特定種類のブロードキャストフレームを送信すると、ＨＵＢ４５が、通信装置６１からのブロードキャストフレームを受信する。そして、ＨＵＢ４５は、受信したブロードキャストフレームを受信ポート以外のポートに中継する。この結果、ブロードキャストフレームは、通信装置６２〜６４に中継され、通信装置６２〜６４が、ブロードキャストフレームを受信する。この場合において、通信装置６２は、境界局であるので、受信したブロードキャストフレームを通信装置７１に中継しない。

なお、通信システム１０２Ｙでは、通信装置６１〜６４が、ＨＵＢ４５を介して、接続要求フレーム、要求応答フレーム、第４の中継設定フレームおよび設定確認フレームの送受信を実行する。

また、通信ネットワーク５５Ｙは、通信装置６１〜６４と、ＨＵＢ４５とを備えていれば、何れの接続構成であってもよい。また、通信ネットワーク５６Ｙは、複数の通信装置７１〜７３と、ＨＵＢ４６とを備えていれば、何れの接続構成であってもよい。また、通信ネットワーク５５Ｙが備える通信装置は、５つ以上であってもよいし、３つ以下であってもよい。また、通信ネットワーク５６Ｙが備える通信装置は、４つ以上であってもよいし、２つ以下であってもよい。

このように、実施の形態４によれば、同一幹線上に、通信プロトコルの異なる通信ネットワーク５５Ｘ，５６Ｘが混在する通信システム１０２Ｘにおいて、境界局である通信装置６２が、通信装置７１へのブロードキャストフレームのうち通信ネットワーク５６Ｘで受信できないもののデータ通信量を調整している。また、同一幹線上に、通信プロトコルの異なる通信ネットワーク５５Ｙ，５６Ｙが混在する通信システム１０２Ｙにおいて、境界局である通信装置６２が、通信装置７１へのブロードキャストフレームのうち通信ネットワーク５６Ｙで受信できないもののデータ通信量を調整している。

すなわち、境界局が、通信ネットワーク５５Ｘ，５５Ｙから通信ネットワーク５６Ｘ，５６Ｙへの特定種類のブロードキャストフレームの中継を制限している。すなわち、境界局が、通信ネットワーク５５Ｘ，５５Ｙから通信ネットワーク５６Ｘ，５６Ｙへの特定種類のブロードキャストフレームをフィルタリングしている。これにより、通信ネットワーク５６Ｘ，５６Ｙで受信できない特定種類のブロードキャストフレームが、通信装置７１〜７３に中継されることがなくなる。この結果、通信装置６２は、通信ネットワーク５５Ｘ，５５Ｙから通信ネットワーク５６Ｘ，５６Ｙへのデータ通信量を調整することができるので、通信装置６２は、通信ネットワーク５６Ｘ，５６Ｙ内で処理を実行できないブロードキャストフレームによって、通信ネットワーク５６Ｘ，５６Ｙ内の帯域が圧迫されることを回避できる。したがって、通信システム１０２Ｘ，１０２Ｙは、通信プロトコルの異なる通信ネットワークを混在させつつ安定した通信を実行することが可能となる。なお、実施の形態１から４で説明した発明を組合せてもよい。

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。

１０Ａ〜１０Ｄ高性能通信装置、１１，３１マイクロコンピュータ、１２，１７，３２記憶部、１３，３３制御部、１５ＡＳＩＣ、１６接続要求フレーム送信部、１８中継部、３０Ａ〜３０Ｃ低性能通信装置、５１Ｘ，５１Ｙ，５２Ｘ，５２Ｙ，５５Ｘ，５５Ｙ，５６Ｘ，５６Ｙ通信ネットワーク、６１〜６４，７１〜７３通信装置、１００マスタ局、１０１Ｘ，１０１Ｙ，１０２Ｘ，１０２Ｙ通信システム。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、通信システムにおいて、第１の通信ネットワークに配置されるとともに第１の通信処理性能を有した複数の第１の通信装置と、第２の通信ネットワークに配置されるとともに、第１の通信処理性能よりも低い第２の通信処理性能を有した第２の通信装置と、第１の通信ネットワークおよび第２の通信ネットワークを管理する管理装置と、を含む。また、本発明の通信システムにおいて、第１の通信装置のうち第２の通信装置との接続境界に配置されている境界装置が、第１の通信ネットワークで送受信されるブロードキャストフレームの第２の通信ネットワークへの中継を制限する。また、本発明の通信システムにおいて、第１の通信装置は、ブロードキャストフレームを中継することができることを示す第１の情報を管理装置に送信し、管理装置は、少なくとも第１の情報に基づいて境界装置を判定し、境界装置に制限を指示する。

Claims

第１の通信ネットワークに配置されるとともに第１の通信処理性能を有した複数の第１の通信装置と、
第２の通信ネットワークに配置されるとともに、前記第１の通信処理性能よりも低い第２の通信処理性能を有した第２の通信装置と、
を含み、
前記第１の通信装置のうち前記第２の通信装置との接続境界に配置されている境界装置が、前記第１の通信ネットワークで送受信されるブロードキャストフレームの前記第２の通信ネットワークへの中継を制限する、
ことを特徴とする通信システム。
前記境界装置は、前記第１の通信ネットワークで送受信されるブロードキャストフレームをフィルタリングすることによって前記第１の通信ネットワーク内のブロードキャストフレームを前記第２の通信ネットワーク内へは中継しない、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
前記フィルタリングは、前記ブロードキャストフレームの通信を遮断する処理、特定回数に１回の割合でブロードキャストフレームを中継する処理、または特定の種類のブロードキャストフレームの中継を制限する処理である、
ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
前記境界装置は、前記第２の通信ネットワークで送受信されるマルチキャストフレームの前記第１の通信ネットワークへの中継を制限する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
前記第１の通信ネットワークおよび前記第２の通信ネットワークを管理する管理装置をさらに含み、
前記第１の通信装置は、前記ブロードキャストフレームを中継することができることを示す第１の情報を前記管理装置に送信し、
前記第１の通信装置は、前記ブロードキャストフレームを中継することができないことを示す第２の情報を前記管理装置に送信し、
前記管理装置は、前記第１の情報および前記第２の情報に基づいて前記境界装置を判定し、前記境界装置に前記制限を指示する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の通信システム。
前記管理装置は、前記第２の通信装置に、ユニキャストフレームを送信する、
ことを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
第１の通信ネットワークに配置されるとともに第１の通信処理性能を有した第１の通信装置と、
第２の通信ネットワークに配置されるとともに、前記第１の通信処理性能よりも低い第２の通信処理性能を有した第２の通信装置と、
を含み、
前記第１の通信装置のうち前記第２の通信装置との接続境界に配置されている境界装置が、前記第１の通信ネットワークで送受信されるブロードキャストフレームまたはマルチキャストフレームを、複数回に１回だけ前記第２の通信ネットワーク内に中継する、
ことを特徴とする通信システム。
前記第１の通信装置は、前記第１の通信装置を制御する第１のマイクロコンピュータと、前記ブロードキャストフレームの中継を制御する制御回路と、を備え、
前記第２の通信装置は、前記第２の通信装置を制御する第２のマイクロコンピュータを備えている、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の通信システム。
第１の通信ネットワークに配置されるとともに第１のプロトコルで動作する第１の通信装置と、
第２の通信ネットワークに配置されるとともに、第２のプロトコルで動作する第２の通信装置と、
を含み、
前記第１の通信装置のうち前記第２の通信装置との接続境界に配置されている境界装置が、前記第１の通信ネットワークで送受信されるフレームの前記第２の通信ネットワークへの中継を制限する、
ことを特徴とする通信システム。
第１の通信ネットワークに配置されるとともに第１の通信処理性能を有した第１の通信装置が、前記第１の通信ネットワーク内でブロードキャストフレームを送受信する第１の送受信ステップと、
第２の通信ネットワークに配置されるとともに、前記第１の通信処理性能よりも低い第２の通信処理性能を有した第２の通信装置が、前記第２の通信ネットワーク内でフレームを送受信する第２の送受信ステップと、
前記第１の通信装置のうち前記第２の通信装置との接続境界に配置されている境界装置が、前記第１の通信ネットワークで送受信されるブロードキャストフレームの前記第２の通信ネットワークへの中継を制限する制限ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。