KR20110097896A - 통신 관리 장치, 통신 장치, 및 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

1대의 통신 관리 장치와 1대 이상의 슬레이브국으로 이루어진 복수의 네트워크가 동작 중에 스위칭 허브 등을 통하여 잘못 접속된 경우에, 다른 네트워크로부터 수신한 데이터를 자(自)네트워크의 데이터와 구별하여 배제하는 통신 관리 장치를 얻는다. 네트워크 내에서의 토큰 프레임의 송신 순서를 결정하여 논리 링을 구성하는 논리 링 구성부(21)와, 자장치의 MAC 주소로부터 멀티캐스트 주소를 생성하는 멀티캐스트 주소 생성부(23)와, 논리 링을 구성하는 슬레이브국에 멀티캐스트 주소를 통지하는 멀티캐스트 주소 통지부(25)와, 행선지 주소에 멀티캐스트 주소를 설정한 프레임을 송신하고, 수신한 프레임의 행선지 주소가 상기 멀티캐스트 주소에 일치하지 않는 경우에는 프레임의 수신 처리를 실행하지 않는 토큰 프레임 처리부(26)와 데이터 프레임 통신 처리부(27)를 구비한다.

Description

통신 관리 장치, 통신 장치, 및 통신 방법{COMMUNICATION MANAGEMENT DEVICE, COMMUNICATION DEVICE, AND COMMUNICATION METHOD}
본 발명은 이더넷(ethernet)(등록상표)으로 접속된 통신 노드간에 토큰 프레임을 이용하여 통신을 실행하는 통신 관리 장치, 통신 장치 및 통신 방법에 관한 것이다.
FA(Factory Automation) 시스템은 제어 대상 기기와, 제어 대상 기기의 상태를 입력 데이터로 하여 소정의 연산 처리를 실행하여, 제어 대상 기기의 동작 조건을 출력 데이터로서 출력하는 프로그래머블 컨트롤러를 구비하고, 프로그래머블 컨트롤러와 제어 대상 기기에 통신 수단을 마련하여 네트워크로 접속함으로써, 리얼 타임의 제어를 가능하게 하고 있다. 즉, 제어 대상 기기에 마련되는 통신 수단은 슬레이브국으로 하고, 프로그래머블 컨트롤러에 마련되는 통신 수단은 슬레이브국의 데이터 송신을 제어하는 통신 관리국으로서 기능시키고, 통신 관리국은 슬레이브국으로부터 데이터를 수신하여, 수신한 데이터를 이용하여 제어 대상 기기를 제어하기 위한 데이터를 연산하여 슬레이브국에 송신하는 처리를 주기적으로 실행하고 있다. 이때, 통신 관리국은 데이터 통신의 리얼 타임성을 보증하도록, 각 슬레이브국에 의한 데이터 송신의 타이밍을 제어하고 있다.
이와 같은 FA 시스템은, 1대의 마스터국과 복수대의 슬레이브국이 접속되고, 마스터국이 1대인 경우에는 네트워크 관리도 마스터국에서 실시하는 것이 일반적이다. 그러나 복수대의 마스터국과 각 마스터국에 의해서 관리되는 복수대의 슬레이브국이, 동일 세그먼트(segment)의 네트워크에 존재하는 경우에는, 다수의 마스터국 중 어느 하나의 마스터국이 통신 관리국(네트워크 관리국)으로서의 역할을 가지게 된다. 이 경우, 1대의 마스터국과 이 마스터국에 의해서 관리되는 복수대의 슬레이브국이 1개의 그룹을 구성하고 있고, 동일 세그먼트의 네트워크에 복수 그룹이 존재하게 된다. 이와 같은 구성에 있어서, 각 그룹 내에서 교환되는 데이터를 멀티캐스트 통신에 의해서 송신함으로써, 자(自) 그룹의 데이터를 다른 그룹의 데이터와 구별할 수 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1] 일본국 특개평 4-343543호 공보
그렇지만, 특허 문헌 1에 기재된 FA 시스템에서는, 네트워크 관리자가 FA 시스템 내의 통신 노드에 대해서, 공장 내에서 설치되는 다른 네트워크(=다른 세그먼트)마다 유니크해지도록 그룹 나누기를 실행하고 있었다. 이 때문에, FA 시스템에 마련되는 통신 노드의 수가 많아지면 질수록, 설정 오류가 발생해 버릴 가능성이 높아진다. 또, 통신 노드의 수가 많아지면, 네트워크 관리자의 수도 많아져서, 다른 네트워크 관리자에 의해서 설정되는 것에 의한 설정 오류도 발생해 버릴 가능성이 있다. 그리고 이 설정 오류에 의해서, 다른 그룹에 속하는 통신 노드로부터의 데이터를 프로그래머블 컨트롤러에서 잘못 처리해 버릴 우려가 있었다.
본 발명은 상기 문제에 감안하여 이루어진 것으로, 1대의 통신 관리 장치(=마스터국)와 복수대의 슬레이브국이 이더넷(등록상표)으로 접속되어 이루어지는 복수의 네트워크가, 동작 중에 스위칭 허브 등을 통하여 잘못 접속된 경우에도, 다른 네트워크로부터 수신한 데이터를 자네트워크의 데이터와 구별하여 배제할 수 있는 통신 관리 장치, 통신 장치, 및 통신 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 통신 관리 장치는 동일 세그먼트(segment)의 네트워크 내에, 1대의 통신 관리 장치와 1대 이상의 슬레이브국이 이더넷(등록상표) 케이블로 접속되어 이루어지는 그룹이 형성되고, 상기 그룹 내에서 송신권을 나타내는 토큰 프레임을 순회 순서에 따라서 통신 노드 간을 순회시켜 데이터의 송신을 관리하는 통신 관리 장치로서, 브로드캐스트로 송신되는 범위에 존재하는 상기 슬레이브국과 자(自)장치로, 송신권을 나타내는 토큰 프레임의 송신 순서를 결정하고 논리 링을 구성하는 논리 링 구성 수단과, 자장치의 MAC 주소로부터 멀티캐스트 주소를 생성하는 멀티캐스트 주소 생성 수단과, 상기 멀티캐스트 주소를 기억하는 멀티캐스트 주소 기억 수단과, 상기 논리 링을 구성하는 상기 슬레이브국에 상기 멀티캐스트 주소를 통지하는 멀티캐스트 주소 통지 수단과, 행선지 주소에 상기 멀티캐스트 주소를 설정한 프레임을 송신하고, 수신한 프레임의 상기 행선지 주소가 상기 멀티캐스트 주소 기억 수단에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소에 일치하는지를 판정하여, 일치하지 않는 경우에는 상기 프레임의 수신 처리를 실행하지 않고 상기 프레임을 스위치하는 프레임 통신 처리 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 통신 관리 장치가 논리 링을 구성하는 슬레이브국에, 자장치의 MAC 주소로부터 생성한 멀티캐스트 주소를 통지하고, 논리 링 내에서는 이 멀티캐스트 주소를 이용하여 브로드캐스트 프레임으로 하여 송신을 실행하고, 수신시에는 행선지 주소가 상기 멀티캐스트 주소인지 여부로 수신 처리를 실행할지 여부를 판정하도록 했다. 그 결과, 1대의 통신 관리 장치(=마스터국)와 1대 이상의 슬레이브국이 이더넷(등록상표)으로 공장안 등 다른 세그먼트가 복잡하게 배선되어, 동작 중에 스위칭 허브 등을 통하여 잘못해서 접속된 경우에도, 오접속의 복구(recovery)를 위한 설정이 불필요하거나, 또는 사용자의 오설정에 의한 오접속의 복구 기능의 이상 동작을 방지하는 것이 가능해진다고 하는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 통신 관리 장치의 기능 구성을 모식적으로 나타내는 블록도이다.
도 2a는 이더넷(등록상표) 프레임의 포맷의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2b는 행선지 주소의 포맷을 나타내는 도면이다.
도 3은 MAC 주소의 멀티캐스트 주소의 생성 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 슬레이브국의 기능 구성을 모식적으로 나타내는 블록도이다.
도 5는 이 실시 형태 1에 의한 통신 노드의 프레임 수신시의 처리의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 6a는 복수 그룹이 스위칭 허브에 의해서 접속되어 버린 경우의 동작을 모식적으로 나타내는 도면이다(그 1).
도 6b는 복수 그룹이 스위칭 허브에 의해서 접속되어 버린 경우의 동작을 모식적으로 나타내는 도면이다(그 2).
도 7은 이 실시 형태 2에 의한 통신 노드의 프레임 처리의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 8은 다른 멀티캐스트 주소를 가지는 2개 그룹이 접속되어 버린 경우의 데이터 흐름을 모식적으로 나타내는 도면이다.
이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 통신 관리 장치, 통신 장치, 및 통신 방법의 바람직한 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이러한 실시 형태 에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 통신 관리 장치의 기능 구성을 모식적으로 나타내는 블록도이다. 통신 관리 장치(마스터국, 10)는 인접하는 통신 노드(슬레이브국) 또는 스위칭 허브의 사이에 이더넷(등록상표, 이하 동일함) 케이블을 접속하기 위한 2개의 포트(11-1, 11-2)와, 포트(11-1, 11-2)를 통하여 프레임의 송수신 처리나 토큰 프레임의 송신 순서를 확립하는 처리 등을 실시하는 통신 처리부(20)를 구비한다.
포트(11-1, 11-2)는 제1 포트(11-1)와 제2 포트(11-2)의 2개 포트로 구성된다. 이러한 2개 포트(11-1, 11-2) 중 적어도 1개의 포트가 인접하는 슬레이브국의 포트(또는 스위칭 허브를 통한 슬레이브국의 포트)와 접속되면 좋다.
통신 처리부(20)는 논리 링 구성부(21)과, 토큰 순회 순서 정보 기억부(22)와, 멀티캐스트 주소 생성부(23)와, 멀티캐스트 주소 기억부(24)와, 멀티캐스트 주소 통지부(25)와, 토큰 프레임 처리부(26)와, 데이터 프레임 통신 처리부(27)를 구비한다. 또한, 토큰 프레임 처리부(26)와 데이터 프레임 통신 처리부(27)는 프레임 통신 처리 수단에 대응하고 있다.
논리 링 구성부(21)는 통신 관리 장치(10)의 전원 온 시에 또는 소정 시간 마다에, 통신 관리 장치(10)와 동일 세그먼트의 네트워크 내에 존재하는 통신 노드(슬레이브국)를 검출하고, 그 접속 관계로부터 데이터의 송신권인 토큰 프레임을 흐르게 하는(건내줌) 순서인 토큰 순회 순서 정보를 결정하는 논리 링 구성 처리를 실행한다. 여기서, 논리 링이란, 1대의 통신 관리 장치(=마스터국, 10)와 1대 이상의 슬레이브국이 동일 세그먼트의 네트워크 내에 스타 모양 또는 라인 모양으로 이더넷 케이블로 접속되어 이루어지는 물리적인 네트워크 구성에 있어서, 데이터의 송신권(토큰 프레임)을 네트워크 내의 통신 노드간에 순번대로 돌리도록 하여 형성된 논리적인 링 구성을 말한다. 또, 논리 링 구성부(21)는 동일 세그먼트의 네트워크 내에 존재하는 다른 통신 노드(슬레이브국)에 대해서, 그 통신 노드의 다음에 송신권을 얻는 통신 노드를 포함하는 토큰 순회처 정보를 통지한다. 또한, 이 토큰 순회처 정보는 토큰 순회 순서 정보여도 괜찮다.
토큰 순회 순서 정보 기억부(22)는 논리 링 구성부(21)에 의해서 결정된 토큰 순회 순서 정보를 기억한다.
멀티캐스트 주소 생성부(23)는 통신 관리 장치(10)에 일의적으로 부여된 MAC(Media Access Control) 주소로부터, 통신 관리 장치(10)가 관리하는 슬레이브국을 포함한 네트워크(그룹) 내에서의 통신에서 이용되는 멀티캐스트 주소를 생성한다. 이 멀티캐스트 주소는 그룹을 식별하는 그룹 식별 정보의 역할을 가진다.
여기서, 멀티캐스트 주소의 생성 방법에 대해서 설명한다. 도 2a는 이더넷 프레임의 포맷의 일례를 나타내는 도면이고, 도면 2b는 행선지 주소의 포맷을 나타내는 도면이다. 이더넷 프레임(100)은 이더넷 프레임(100)의 송신과 행선지 주소의 시작을 나타내는 8 옥텟의 프리앰블(preamble)／SFD(Start Frame Delimiter) (101)와, 이더넷 프레임(100)의 송신처인 6 옥텟의 행선지 주소(102)와, 이 이더넷 프레임(100)의 송신원을 나타내는 6 옥텟의 송신원 주소(103)와, 이더넷 프레임(100)의 종류를 나타내는 2 옥텟의 타입(104)과, 송신하는 데이터를 격납하는( 46 ~ 1), 500 옥텟의 데이터(105)와, 이더넷 프레임(100)의 에러를 검출하기 위한 4 옥텟의 FCS(Frame Check Sequence, 106)를 가지고 있다. 또한, 후술하는 토큰 프레임이나 데이터 프레임은 이 이더넷 프레임(100)의 구조를 가지고 있다.
또, 도 2b에 도시된 바와 같이, 이더넷 프레임의 행선지 주소(102)는 48 bit(6 옥텟)로 이루어지고, 제1 옥텟(111)의 I／G 비트(선두 비트, 112)가 「0」이면 유니 캐스트 주소이고, 「1」이면 멀티캐스트 주소인 것을 나타내도록 결정되어 있다.
그리고 이 실시 형태 1에서는, 통신 관리 장치(10)에 일의적으로 부여된 MAC 주소의 I／G 비트(112)를 「1」로 한 것을, 통신 관리 장치(10)가 관리하는 네트워크(그룹) 내에서 사용하는 멀티캐스트 주소로 한다. MAC 주소 자체가 유니크한 주소이므로, 이 MAC 주소의 I／G 비트(112)를 「1」로 변경한 멀티캐스트 주소도 유니크한 주소가 된다.
도 3은 MAC 주소의 멀티캐스트 주소의 생성 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 통신 관리 장치(10)의 MAC 주소(16 진수 표기)가 「11-22-33-44-55-66」인 경우, 제1 옥텟(111)의 「11」을 2진수 표기하면, 「00010001」이 된다. 이 제1 옥텟(111)에 대해서 상기의 규칙을 적용시켜, 8비트로 이루어진 제1 옥텟(111)의 선두 비트(I／G비트, 112)를 「1」로 하면, 「10010001」이 된다. 이것을 16진수 표기로 하면 「91」이 된다. 그 결과, 이 통신 관리 장치(10)가 형성하는 네트워크(그룹)의 멀티캐스트 주소는 「91-22-33-44-55-66」이 된다. 이것은 일례이며, 다른 MAC 주소에 대해서도 마찬가지로 하여 멀티캐스트 주소를 생성할 수 있다.
멀티캐스트 주소 기억부(24)는 멀티캐스트 주소 생성부(23)에 의해서 생성된 멀티캐스트 주소를 기억한다. 이 멀티캐스트 주소 기억부(24)에 기억된 멀티캐스트 주소는 토큰 프레임 처리부(26)나 데이터 프레임 통신 처리부(27)에서 그룹 내에서의 프레임 송신시에, 네트워크 그룹을 식별하는 정보로서 사용된다.
멀티캐스트 주소 통지부(25)는 통신 관리 장치(10)에 접속된 슬레이브국에 대해서, 보다 구체적으로는 브로드캐스트로 프레임을 송신할 수 있는 범위에 존재하는 슬레이브국에 대해서, 멀티캐스트 주소를 통지한다.
토큰 프레임 처리부(26)는 논리 링 구성부(21)에 의한 논리 링 구성 처리가 종료하고, 멀티캐스트 주소 통지부(25)에 의한 슬레이브국으로의 멀티캐스트 주소의 통지가 완료하면, 이더넷 프레임(100)에 기초하여 토큰 프레임을 생성하고, 토큰 순회 순서 정보에 기초하여 토큰 프레임을 송신한다. 예를 들어, 도 2a의 이더넷 프레임(100)에 있어서, 타입(104)에 토큰 프레임을 나타내는 값을 설정하고, 다음에 송신권을 획득하는 통신 노드의 MAC 주소를 나타내는 송신권 획득 장치 정보를 데이터(105) 내에 설정하고, 행선지 주소(102)에, 멀티캐스트 주소 기억부(24)에 기억된 멀티캐스트 주소를 설정한 토큰 프레임을 생성하여 브로드캐스트로 송신한다. 즉, 이 실시 형태 1에서는, 토큰 프레임 처리부(26)는 종래에는 브로드캐스트로 토큰 프레임을 송신해야 할 것을, 멀티캐스트 주소 기억부(24)에 멀티캐스트 주소가 기억되어 있는 경우에는, 브로드캐스트 주소로 하지 않고, 멀티캐스트 주소를 행선지 주소(102)로 설정하여 토큰 프레임을 브로드캐스트 하도록 하고 있다.
또, 토큰 프레임 처리부(26)는 다른 통신 노드(슬레이브국)로부터 송신된 토큰 프레임을 수신하면, 그 행선지 주소(102)가 멀티캐스트 주소 기억부(24)에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소와 일치하는지 여부를 판정하여, 일치하지 않는 경우에는, 그 토큰 프레임의 수신 처리를 실행하지 않는다. 또, 일치하는 경우에는, 그 토큰 프레임의 데이터(105) 내의 송신권 획득 장치 정보와 자국의 MAC 주소를 비교한다. 양자가 일치한 경우에는, 송신권을 획득한 것으로 판정하여, 데이터 프레임 통신 처리부(27)에 데이터 프레임의 송신 처리를 실행하도록 지시를 주지만, 송신권 획득 장치 정보와 자국의 MAC 주소가 일치하지 않는 경우에는 아직 송신권을 얻지 않는 것으로 판정한다. 또한, 어느 경우에도 수신한 토큰 프레임은, 수신한 포트가 아닌 다른 포트로 스위치한다.
데이터 프레임 통신 처리부(27)는 데이터 프레임의 송수신 처리를 실행한다. 구체적으로는, 수신한 데이터 프레임의 행선지 주소(102)가 멀티캐스트 주소 기억부(24)에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소와 일치하는지 여부를 판정하고, 일치하지 않는 경우에는 그 데이터 프레임의 수신 처리를 실행하지 않고, 일치하는 경우에는 수신 처리를 실행한다. 또, 송신권을 획득한 경우에는, 이더넷 프레임(100)에 기초하여 데이터 프레임을 생성하여 송신한다. 예를 들어, 도 2a의 이더넷 프레임(100)에 있어서, 타입(104)에 데이터 프레임을 나타내는 값을 설정하고, 송신해야 할 데이터를 데이터(105)에 설정하고, 행선지 주소(102)에 멀티캐스트 주소 기억부(24)에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소를 설정한 데이터 프레임을 작성하여, 브로드캐스트로 슬레이브국에 송신한다. 즉, 이 실시 형태 1에서는, 데이터 프레임 통신 처리부(27)는 종래에는 브로드캐스트로 데이터 프레임을 송신해야 할 것을, 멀티캐스트 주소 기억부(24)에 멀티캐스트 주소가 기억되어 있는 경우에는, 브로드캐스트 주소로 하지 않고 멀티캐스트 주소를 행선지 주소(102)로 설정하여 데이터 프레임을 브로드캐스트로 송신하도록 하고 있다. 또한, 이 경우에는, 데이터 프레임이 어느 슬레이브국으로 송신될 것인지를 나타내기 위한 MAC 주소를 행선지 장치 정보로서 데이터(105) 내에 마련하도록 하거나, 데이터(105) 내에 격납되는 데이터에 어느 슬레이브국에 대한 데이터인지를 나타내는 정보를 첨부한다. 또, 다른 슬레이브국 앞으로의 데이터 프레임을 전송(스위치)하는 기능도 가진다.
도 4는 슬레이브국의 기능 구성을 모식적으로 나타내는 블록도이다. 슬레이브국(50)은 인접하는 통신 노드(통신 관리 장치(10), 슬레이브국(50)) 또는 스위칭 허브와의 사이에 이더넷 케이블을 접속하기 위한 2개 포트(51-1, 51-2)와, 포트(51-1, 51-2)를 통한 프레임의 송수신 처리를 실행하는 통신 처리부(60)를 구비한다.
포트(51-1, 51-2)는 통신 관리 장치(10)와 마찬가지로, 제1 포트(51-1)와 제2 포트(51-2)인 2개 포트로 구성된다. 이러한 2개 포트(51-1, 51-2) 중 적어도 1개의 포트가 통신 노드(또는 스위칭 허브를 통한 통신 노드의 포트)와 접속되면 좋다.
통신 처리부(60)는 토큰 순회처 정보 기억부(61)와, 멀티캐스트 주소 기억부(62)와, 토큰 프레임 처리부(63)와, 데이터 프레임 통신 처리부(64)를 구비한다. 또한, 토큰 프레임 처리부(63)와 데이터 프레임 통신 처리부(64)는 프레임 통신 처리 수단에 대응하고 있다.
토큰 순회처 정보 기억부(61)는 통신 관리 장치(10)로부터 통지된 토큰 순회처 정보를 기억한다. 여기에서는, 자(自)슬레이브국(50)의 다음에 송신권을 얻는 통신 노드의 MAC 주소만이 토큰 순회처 정보로서 격납되어 있는 것으로 한다.
멀티캐스트 주소 기억부(62)는 통신 관리 장치(10)로부터 수신한 자국이 속하는 그룹의 멀티캐스트 주소를 기억한다. 이 멀티캐스트 주소는 통신 관리 장치(10)가, 도 3에서 설명한 규칙에 따라서, 통신 관리 장치(10)의 MAC 주소로부터 생성한 것이고, 자국이 존재하는 그룹을 식별하는 정보이기도 하다.
토큰 프레임 처리부(63)는 다른 통신 노드(통신 관리 장치(10), 슬레이브국(50))로부터 송신된 토큰 프레임을 수신하면, 그 행선지 주소(102)가 멀티캐스트 주소 기억부(62)에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소와 일치하는지 여부를 판정하여, 일치하지 않는 경우에는 그 토큰 프레임의 수신 처리를 실행하지 않는다. 또, 일치하는 경우에는, 그 토큰 프레임의 데이터(105) 내의 송신권 획득 장치 정보와 자국의 MAC 주소를 비교한다. 양자가 일치한 경우에는, 송신권을 획득한 것으로 판정하여, 데이터 프레임 통신 처리부(64)에 데이터 프레임의 송신 처리를 실행하도록 지시를 주지만, 송신권 획득 장치 정보와 자국의 MAC 주소가 일치하지 않는 경우에게는 아직 송신권을 얻지 않은 것으로 판정한다. 또한, 어느 경우에도 수신한 토큰 프레임은, 수신한 포트가 아닌 다른 포트로 스위치한다.
또, 토큰 프레임 처리부(63)는 송신권을 획득 후 데이터 프레임 통신 처리부(64)에 의한 데이터 프레임의 송신이 종료한 후, 수신한 토큰 프레임의 송신권 획득 장치 정보에, 토큰 순회처 정보 기억부(61)에 기억되어 있는 토큰 순회처 정보를 설정하고, 행선지 주소(102)에, 멀티캐스트 주소 기억부(62)에 기억된 멀티캐스트 주소를 설정하여, 브로드캐스트로 송신한다. 즉, 이 실시 형태 1에서는, 토큰 프레임 처리부(63)는 종래에는 브로드캐스트로 토큰 프레임을 송신해야 할 것을, 멀티캐스트 주소 기억부(62)에 멀티캐스트 주소가 기억되어 있는 경우에는, 브로드캐스트 주소로 하지 않고 멀티캐스트 주소를 행선지 주소(102)로 설정하고, 토큰 프레임을 브로드캐스트로 송신하도록 하고 있다.
데이터 프레임 통신 처리부(64)는 데이터 프레임의 송수신 처리를 실행한다. 구체적으로는, 수신한 데이터 프레임의 행선지 주소(102)가 멀티캐스트 주소 기억부(62)에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소와 일치하는지 여부를 판정하여, 일치하지 않는 경우에는 그 데이터 프레임의 수신 처리를 실행하지 않고, 일치하는 경우에는 수신 처리를 실행한다. 또, 송신권을 획득한 경우에는, 타입(104)에 데이터 프레임을 나타내는 값을 설정하고, 송신해야 할 데이터를 데이터(105)에 설정하고, 행선지 주소(102)에, 멀티캐스트 주소 기억부(62)에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소를 설정한 데이터 프레임을 생성하고, 통신 관리 장치(10)나 슬레이브국(50)에 브로드캐스트로 송신한다. 즉, 이 실시 형태 1에서는, 데이터 프레임 통신 처리부(64)는 종래에는 브로드캐스트로 데이터 프레임을 송신해야 할 것을, 멀티캐스트 주소 기억부(62)에 멀티캐스트 주소가 기억되어 있는 경우에는, 브로드캐스트 주소로 하지 않고 멀티캐스트 주소를 행선지 주소(102)로 설정하여, 데이터 프레임을 브로드캐스트로 송신하도록 하고 있다. 또한, 다른 통신 노드 앞으로의 데이터 프레임을 전송(스위치)하는 기능도 가진다.
다음으로, 통신 관리 장치(10)와 슬레이브국(50)의 수신 데이터의 처리 방법에 대해서 설명한다. 도 5는 이 실시 형태 1에 의한 통신 노드의 프레임 수신시의 처리의 일례를 나타내는 순서도이다. 여기에 제시된 처리는, 예를 들어 토큰 프레임을 수신한 경우에는 토큰 프레임 처리부(26, 63)가 실행하고, 데이터 프레임을 수신한 경우에는 데이터 프레임 통신 처리부(27, 64)가 실행한다.
우선, 토큰 프레임이나 데이터 프레임을 수신하면(스텝 S11), 이더넷 프레임 내의 행선지 주소(102)가 멀티캐스트 주소 기억부(24, 62)에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소와 일치하는지 판정한다(스텝 S12). 행선지 주소(102)가 자(自)그룹의 멀티캐스트 주소와 일치하지 않는 경우(스텝 S12에서 No인 경우)에는, 그 프레임의 수신 처리를 실행하지 않고, 다른 포트로부터 송출하고(스텝 S13), 처리를 종료한다.
한편, 행선지 주소(102)가 자그룹의 멀티캐스트 주소와 일치하는 경우(스텝 S12에서 Yes인 경우)에는, 자그룹의 프레임이라고 하여, 수신 처리를 실행함과 아울러 수신한 프레임을 리피트(repeat)하는 처리를 실시한다(스텝 S14). 수신 처리로서는 예를 들어, 토큰 프레임의 경우에는 수신한 통신 노드에 송신권이 있는지 여부를 판정하는 처리를 실행하고, 데이터 프레임의 경우에는 자통신 노드 앞으로 된 데이터의 수신 처리를 실행한다. 그리고 처리를 종료한다.
이상과 같이 구성된 1대의 통신 관리 장치(=마스터국, 10)와 1대 이상의 슬레이브국(50)을 이용하여 1개의 그룹을 구성한 후, 통신 관리 장치(10)가 그룹 내의 슬레이브국(50)에 멀티캐스트 주소를 통지하도록 했으므로, 멀티캐스트 주소의 통지 이후는 브로드캐스트에 의해서 송신되어야 할 프레임이, 그 행선지 주소에 멀티캐스트 주소가 설정되어 브로드캐스트에 의해서 송신되어, 프레임을 수신하는 범위가 그룹화되게 된다. 그 결과, 동일 세그먼트의 네트워크에 통신 관리 장치(10)와 이 통신 관리 장치(10)가 관리하는 슬레이브국(50)으로 이루어진 그룹이 새로 접속되더라도, 그 그룹의 영향을 받지 않고 그룹 내의 통신을 실행할 수 있다. 특히, 데이터의 수신 처리에 있어서, 각 통신 노드는 다른 그룹으로부터 송신되는 프레임의 행선지 주소가 자그룹의 멀티캐스트 주소가 아닌 경우에는 수신하지 않도록 했으므로, 다른 그룹으로부터의 데이터 프레임을 잘못 사용하거나 하는 일은 없다.
다음으로, 다른 세그먼트 네트워크를 오접속해 버린 경우의 처리에 대해서 설명한다. 도 6a ~ 도 6b는 복수 그룹이 스위칭 허브에 의해서 접속되어 버린 경우의 동작을 모식적으로 나타내는 도면이다. 여기에서는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 1대의 통신 관리 장치(도면에서 관리국으로 표기, 10-1)와 3대의 슬레이브국(50-A, 50-B, 50-C)이 스위칭 허브(81)를 통하여 이더넷 케이블로 접속되어 제1 그룹(91)이 구성되어 있다. 이 제1 그룹(91)의 통신 관리 장치(10-1)의 MAC 주소는 「11-22-33-44-55-66」인 것으로 한다. 그리고, 통신 관리 장치(10-1)의 멀티캐스트 주소 생성부(23)는 자국의 MAC 주소로부터 제1 그룹(91)에서 사용되는 멀티캐스트 주소 「91-22-33-44-55-66」를 생성한다(S21). 생성한 멀티캐스트 주소는 멀티캐스트 주소 기억부(24)에 기억된다.
그 후, 통신 관리 장치(10-1)의 논리 링 구성부(21)는 브로드캐스트로 프레임이 도달 범위에 존재하는 슬레이브국(50-A, 50-B, 50-C)에 대해서, 논리 링의 구성 처리나 토큰 순회처 정보의 통지 처리 등을 실행하고, 그 후 토큰 프레임 처리부(26)는 토큰 프레임을 토큰 순회 순서 정보에 따라서 발행한다. 또한, 여기에서는, 통신 관리 장치(10-1) 외에, 네트워크상에는 다른 통신 관리 장치가 존재하지 않는 것으로 한다. 이 논리 링 구성 처리로부터 토큰 프레임의 발행 처리까지의 동안에, 멀티캐스트 주소 통지부(25)는 논리 링을 구성하는 슬레이브국(50-A, 50-B, 50-C)에 대해서 멀티캐스트 주소를 통지한다(S22). 또, 슬레이브국(50-A, 50-B, 50-C)에서는 통지된 멀티캐스트 주소를 멀티캐스트 주소 기억부(62)에 기억한다. 이것에 의해서, 각 슬레이브국(50-A, 50-B, 50-C)은 자국이 속하는 네트워크 그룹(91, 통신 관리 장치(10-1)의 논리 링의 이웃)을 인식한다(S23).
또, 1대의 통신 관리 장치(=마스터국, 10-2)와 3대의 슬레이브국(50-D, 50-E, 50-F)이 스위칭 허브(82)를 통하여 이더넷 케이블로 접속된 제2 그룹(92)에 관해서도, 마찬가지로 통신 관리 장치(10-2)가 멀티캐스트 주소를 생성하여(S24), 슬레이브국(50-D, 50-E, 50-F)에 대해서 통지하고(S25), 각 슬레이브국(50-D, 50-E, 50-F)은 자국이 속하는 네트워크 그룹(92)을 인식한다(S26). 또한, 이 제2 그룹의 통신 관리 장치(10-2)의 MAC 주소는 「11-BB-CC-DD-EE-FF」이고, 이 MAC 주소로부터 생성되는 멀티캐스트 주소는 「91-BB-CC-DD-EE-FF」가 된다.
그 후, 제1 그룹(91) 내와 제2 그룹(92) 내에서는, 각각의 그룹(91, 92)으로 설정된 멀티캐스트 주소를 행선지 주소로 설정한 토큰 프레임이 브로드캐스트로 발행되고, 토큰 프레임 내의 송신권 획득 장치 정보로 설정된 통신 노드가 송신권을 얻어, 데이터 프레임의 행선지 주소에 멀티캐스트 주소를 설정하여, 브로드캐스트로 송신한다(S27). 구체적으로는, 제1 그룹(91)에서는 멀티캐스트 주소로서 「91-22-33-44-55-66」이 사용되고, 제2 그룹(92)에서는 멀티캐스트 주소로서 「91-BB-CC-DD-EE-FF」가 사용되어, 프레임이 브로드캐스트로 송신된다. 이것에 의해서, 예를 들어 제1과 제2 그룹(91, 92)이 FA 시스템인 경우에는, 사이클릭 통신(cyclic communication)을 할 수 있다. 또, 여기에서는, 송신되는 데이터를 「Cycle_data_A」, 「Cycle_data_B」로 표기하고 있다.
이때, 각 그룹 내의 통신 노드는 수신한 토큰 프레임 또는 데이터 프레임의 행선지 주소가 자그룹의 멀티캐스트 주소이면, 그 프레임을 수신하고, 그렇지 않으면 그 프레임의 수신 처리를 실행하지 않는다. 또한, 이 도 6a 상태에서는, 제1과 제2 그룹(91, 92)은 독립하고 있으므로, 각각의 그룹(91, 92)에서는, 다른 그룹의 멀티캐스트 주소가 설정된 프레임을 수신하지 않는다.
그 후, 도 6b에 도시된 바와 같이, 작업자가 잘못하여 제1 그룹(91)과 제2 그룹(92)을 스위칭 허브(83)를 통하여 접속해 버린 것으로 한다. 이때, 제1과 제2 그룹(91, 92)은 스위칭 허브(83)를 통하여 접속되기 때문에, 동일 세그먼트의 네트워크를 구성한다. 즉, 한쪽 그룹 내의 통신 노드가 송출한 프레임(이더넷 프레임)은, 스위칭 허브(83)를 통하여 다른 쪽 그룹의 통신 노드에까지 도달해 버린다.
이와 같이 제1과 제2 그룹(91, 92) 간을 오접속한 후에, 예를 들어 제2 그룹(92)의 통신 노드가 송출한 데이터 프레임(121)은 스위칭 허브(83)를 경유하여 제1 그룹(91)에 인입해 버린다(S28). 그러나 이와 같은 경우에서도, 제1 그룹(91)의 통신 노드(통신 관리 장치(10-1)와 슬레이브국(50-A, 50-B, 50-C))는 수신한 데이터 프레임(121)의 행선지 주소가 자통신 노드가 속하는 제1 그룹(91)의 멀티캐스트 주소와 일치하지 않기 때문에, 프레임(121)의 수신 처리를 실행하지 않는다(S29). 제2 그룹(92)에 인입된 제1 그룹(91)으로부터의 프레임에 관해서도 마찬가지이다.
이상과 같이 하여, 동일 세그먼트의 네트워크 내에 복수 그룹(91, 92)이 존재하고, 제1 그룹(91)의 프레임이 제2 그룹(92)에 인입되더라도, 제1 그룹(91)의 통신 노드의 처리가 제2 그룹(92)으로부터의 프레임에 의해서 혼란스러워질 일이 없다.
이 실시 형태 1에 의하면, 통신 관리 장치(10)가 동일한 논리 링 상에 존재하여, 1개의 그룹을 형성하는 슬레이브국(50)에 대해서, 자장치의 MAC 주소로부터 생성한 멀티캐스트 주소를 통지하고, 이 그룹 내에서의 통신으로 통지한 멀티캐스트 주소를 이용하여 프레임의 행선지 주소에 설정하여 브로드캐스트로 송신하도록 했으므로, 각 통신 노드(10, 50)는 자그룹 내의 프레임과 다른 그룹의 프레임을 구별하여 처리를 실행할 수 있다.
또, 통신 관리 장치(10)가 자장치의 MAC 주소로부터 멀티캐스트 주소를 생성하므로, 멀티캐스트 주소도 유니크해져서, 복수 그룹간에 멀티캐스트 주소가 중복되는 일이 없다. 또한, 통신 관리 장치(10)가 멀티캐스트 주소를 논리 링 상에 존재하는 슬레이브국(50)에 대해서 통지하여, 각 슬레이브국(50)이 그 멀티캐스트 주소를 기억하도록 했으므로, 작업자에 의한 설정과 같은 멀티캐스트 주소의 오설정이 생기지 않는다고 하는 효과를 가진다.
또, 각 통신 노드(10, 50)는 수신하는 프레임에 대해서, 그 행선지 주소와 자그룹의 멀티캐스트 주소를 비교하여, 프레임의 수신 처리를 실행할지 여부를 판정하도록 했으므로, 그룹을 형성 후의 운전 중에 복수 그룹 간이 직접 또는 스위칭 허브 등을 통하여 오접속되어 버려, 다른 그룹으로부터의 프레임을 수신한 경우에도, 다른 그룹의 프레임을 수신 처리하는 일이 없다. 즉, 작업자가 다른 그룹 간을 이더넷으로 접속해 버린 경우에도, 통신 관리 장치(10)에 접속되는 프로그래머블 컨트롤러 등이 잘못된 데이터를 이용해 연산 처리를 실행하는 것을 방지하여, 시스템의 오작동을 방지할 수 있다고 하는 효과도 가진다.
실시 형태 2.
실시 형태 1에서는, 각 통신 노드가 수신한 프레임의 행선지 주소와 자그룹의 멀티캐스트 주소를 비교하여, 데이터의 수신 처리를 실행할지 여부를 판정하고 있었다. 이와 같은 경우, 예를 들어 도 6b에 도시된 바와 같이, 제2 그룹(92)으로부터 제1 그룹(91)으로 프레임(121)이 유입되면, 제1 그룹(91) 내의 모든 통신 노드(10-1, 50-A, 50-B, 50-C)에서 제2 그룹(92)으로부터의 프레임이 수신되어 버려, 쓸데없는 통신이 제1 그룹(91) 내에서 발생해 버린다. 그래서, 이 실시 형태 2에서는, 다른 그룹으로부터의 프레임에 대한 자그룹 내에서의 쓸데없는 통신을 억제할 수 있는 통신 방법에 대해서 설명한다.
이 실시 형태 2의 통신 관리 장치(10, =마스터국)와 슬레이브국(50)은, 실시 형태 1의 도 1과 도 4의 토큰 프레임 처리부(26, 63)에, 수신한 토큰 프레임의 행선지 주소(102)가 멀티캐스트 주소 기억부(24, 62)에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소와 다른 것인 경우에는, 그 토큰 프레임을 다른 포트로 송신하지 않는 기능을 갖게 하고 있다. 또, 데이터 프레임 통신 처리부(27, 64)에도 마찬가지로 수신한 데이터 프레임의 행선지 주소(102)가 멀티캐스트 주소 기억부(24, 62)에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소와 다른 것인 경우에는, 그 데이터 프레임을 다른 포트로 송신하지 않는 기능을 갖게 하고 있다. 또한, 그 외의 구성요소는 실시 형태 1과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
도 7은 이 실시 형태 2에 의한 통신 노드의 프레임 처리의 일례를 나타내는 순서도이다. 여기에 제시되는 처리는, 예를 들어 토큰 프레임을 수신한 경우에는 토큰 프레임 처리부(26, 63)가 실행하고, 데이터 프레임을 수신한 경우에는 데이터 프레임 통신 처리부(27, 64)가 실행한다.
우선, 토큰 프레임이나 데이터 프레임을 수신하면(스텝 S51), 프레임 내의 행선지 주소(102)가 멀티캐스트 주소 기억부(24, 62)에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소에 일치하는지 판정한다(스텝 S52). 행선지 주소(102)가 자그룹의 멀티캐스트 주소와 일치하지 않는 경우(스텝 S52에서 No인 경우)에는, 그 프레임의 수신 처리를 실행하지 않고 폐기한다(스텝 S53). 즉, 수신한 프레임을 수신 포트가 아닌 다른 포트로 스위치하지 않는다. 그리고 처리를 종료한다.
한편, 행선지 주소(102)가 자그룹의 멀티캐스트 주소와 일치하는 경우(스텝 S52에서 Yes인 경우)에는, 자그룹의 프레임으로 하여 수신 처리를 실행함과 아울러 수신한 프레임을 리피트하는 처리를 실행한다(스텝 S54). 수신 처리로서 예를 들어, 토큰 프레임의 경우에는 수신한 통신 노드에 송신권이 있는지 여부를 판정하는 처리를 실행하고, 데이터 프레임의 경우에는 자통신 노드 앞으로 된 데이터의 수신 처리를 실행한다. 그리고 처리를 종료한다.
도 8은 다른 멀티캐스트 주소를 가지는 2개 그룹이 접속되어 버린 경우의 데이터 흐름을 모식적으로 나타내는 도면이다. 여기에서는, 통신 관리 장치(10-1)와 슬레이브국(50-A, 50-B, 50-C, 50-G)으로 이루어진 제1 그룹(93)과 통신 관리 장치(10-2)와 슬레이브국(50-D, 50-E, 50-F)으로 이루어진 제2 그룹(94)이 스위칭 허브(84)를 통하여 접속되는 통신 시스템이 도시되어 있다.
제1 그룹(93)에서는, 통신 관리 장치(10-1)의 하나의 포트에 라인 모양으로 슬레이브국(50-A)이 접속되고, 다른 1개의 포트에 슬레이브국(50-B, 50-C, 50-G)이 라인 모양으로 접속되고 있고, 슬레이브국(50-G)은 스위칭 허브(84)를 통하여 슬레이브국(50-C)에 접속되어 있다. 또, 제2 그룹(94)에서는 통신 관리 장치(10-2)의 하나의 포트에 슬레이브국(50-D)이 라인 모양으로 접속되고, 다른 1개의 포트에 슬레이브국(50-E, 50-F)이 라인 모양으로 접속되어 있다. 또한, 제1과 제2 그룹(93, 94)은 접속되지 않고, 각각의 그룹(93, 94)에서는 실시 형태 1에서 설명한 것처럼 통신 관리 장치(10-1, 10-2)의 MAC 주소로부터 생성한 멀티캐스트 주소를 이용한 통신을 하고 있다.
그리고 작업자가 슬레이브국(50-D)과 제1 그룹(93)의 스위칭 허브(84)를 오접속해 버리면(S61), 제2 그룹(94)으로부터 제1 그룹(93)에 제2 그룹(94)의 프레임 122B(도면에서 Cycle_data_B로 표기)가 인입되고, 제1 그룹(93)으로부터 제2 그룹(94)에 제1 그룹(93)의 프레임 122A(도면에서 Cycle_data_A로 표기)가 인입되어 버린다(S62).
이때, 제1 그룹(93)의 제2 그룹(94)과의 경계에 위치하는 슬레이브국(50-C)에서는 상기한 도 7의 처리를 실시하여, 스위칭 허브(84)에 접속되는 제2 포트(C2)에서 제2 그룹(94)으로부터의 프레임을 수신하지만(S63), 프레임의 행선지 주소(102)가 자그룹의 멀티캐스트 주소와 다르므로, 그 프레임을 제1 포트(C1)로부터 송출하는 일 없이 폐기한다(S64). 이것에 의해서, 제2 그룹(94)으로부터의 프레임 122B는 슬레이브국(50-C)의 제1 포트(C1)로부터 송출되지 않기 때문에, 통신 관리 장치(10-1)나 다른 슬레이브국(50-A, 50-B)에 도달하는 일이 없다.
또, 제2 그룹(94)의 제1 그룹(93)과의 경계에 위치하는 슬레이브국(50-D)도, 마찬가지로 스위칭 허브(84)에 접속되는 제1 포트(D1)에서 수신하지만(S65), 제1 그룹(93)의 프레임 122A를 제2 포트(D2)로부터 송출하는 일 없이 폐기한다(S66). 이것에 의해서, 제1 그룹(93)으로부터의 프레임 122A는 슬레이브국(50-D)의 제2 포트(D2)로부터 송출되지 않기 때문에, 통신 관리 장치(10-2)나 다른 슬레이브국(50-E, 50-F)에 도달하는 일이 없다.
또한, 제1 그룹(93)의 슬레이브국(50-G)에서는, 제2 그룹(94)의 프레임 122B를 제2 포트(G2)로부터 수신하지만, 제1 포트(G1)의 끝에는 네트워크가 존재하지 않기 때문에, 수신한 제2 그룹(94)의 프레임을 송출할 수 없다.
이 실시 형태 2에 의하면, 동일 세그먼트의 네트워크 내에서 복수 그룹이 존재하는 경우에, 인접하는 그룹과의 경계에 위치하는 통신 노드에, 다른 그룹으로부터의 프레임을 어느 포트로부터 수신한 때에, 다른 포트로부터 송출하는 일 없이 폐기하는 기능을 갖게 했으므로, 자그룹에 관계없는 프레임에 의해서, 네트워크 대역이 소비되는 것을 방지할 수 있다고 하는 효과를 가진다.
실시 형태 3.
실시 형태 2에서는, 동일 세그먼트의 네트워크 상에 마스터국(=통신 관리 장치)이 1대 밖에 없는 경우를 설명했다. 그러나 실시 형태 2의 경우에서 동일 세그먼트의 네트워크 상에 마스터국이 복수대 존재하여, 실시 형태 1에서 설명한 것처럼 동일 세그먼트의 네트워크 상에 존재하는 마스터국과 슬레이브국의 그룹마다 멀티캐스트 그룹을 설정해 버리면, 리피트의 유무를 판정하는 멀티캐스트 주소를 마스터국의 접속 대수분만큼 격납할 필요가 생겨 버린다. 이에, 이 실시 형태 3에서는 동일 세그먼트의 네트워크 상에 복수의 마스터국이 존재하는 경우에 대해서 설명한다.
예를 들어, 동일 세그먼트 내에, 마스터국(A)과 복수의 슬레이브국(A)으로 이루어진 제1 그룹과, 마스터국(B)과 복수의 슬레이브국(B)으로 이루어진 제2 그룹이 존재하는 경우에, 통신 관리 장치(10)는 제1 그룹의 마스터국(A)이나 제2 그룹의 마스터국(B) 중 어느 하나가 되게 된다. 따라서, 제1 그룹과 제2 그룹은 모두 동일한 멀티캐스트 주소가 설정되게 된다. 또, 이 동일 세그먼트 내에는, 제1 그룹과 제2 그룹이 존재하므로, 각 그룹에서 통신되는 프레임을 식별하기 위해서, 멀티캐스트 주소와는 다른 정보로서, 시스템 구성시에, 각 그룹의 마스터국이 자국이 제어하는 슬레이브국에 대해서, 동일 세그먼트 내의 그룹을 식별하기 위한 정보인 마스터 식별 정보를 각 슬레이브국에 배포하고, 그룹 내에서 통신되는 프레임에는 이 마스터 식별 정보를 격납하도록 하면 좋다. 예를 들어, 실시 형태 2의 구성에 있어서, 데이터 프레임 통신 처리부(27, 64)가, 그 그룹 내에서의 교환되는 정보를 송신하는 경우에는 프레임 내에 이 마스터 식별 정보를 격납하여 송신하고, 그 이외의 경우에는 마스터 식별 정보를 격납하지 않고 송신하면 좋다. 또, 데이터 프레임 통신 처리부(27, 64)는 프레임을 수신한 경우에는, 마스터 식별 정보를 독취하여 자국이 유지하는 마스터 식별 정보와 일치하는지 확인하여, 일치하는 경우에는 그 정보를 수신 처리와 리피트하는 처리를 실시하고, 일치하지 않는 경우에는 그 정보의 수신 처리를 실시하지 않고 리피트하는 처리를 실시하면 좋다. 또한, 여기에서는 동일 세그먼트 내에 2개의 그룹이 존재하는 경우를 예로 들었지만, 3 이상의 그룹이 존재하는 경우에도 동일하다.
이 실시 형태 3에 의하면, 동일 세그먼트 내에 복수 그룹(복수의 마스터국)이 존재하는 경우에, 동일 세그먼트 내에 존재하는 통신 노드(마스터국과 슬레이브국)는 그룹에 관계없이 동일한 멀티캐스트 주소를 이용하여 프레임의 송신을 실행하고, 프레임의 내부에 그룹을 식별하기 위한 마스터 식별 정보를 격납하도록 했으므로, 다른 네트워크와의 경계에 위치하는 통신 노드는 실시 형태 2와 마찬가지로, 자신이 속하는 네트워크에 첨부된 멀티캐스트 주소만을 이용하여 수신한 프레임이 동일 세그먼트 내에 송신되어도 좋은지 여부를 판정할 수 있다고 하는 효과를 가진다. 또, 동일 세그먼트 내의 통신 노드는, 수신한 프레임의 마스터 식별 정보를 참조하여, 자신이 속하는 그룹에서의 프레임인지 여부를 판정하므로, 동일 세그먼트 내에 복수 그룹이 존재하더라도, 어느 그룹의 데이터를 다른 그룹에 속하는 통신 노드가 잘못해서 수신 처리하는 것을 막을 수 있다고 하는 효과도 가진다.
또한, 상술한 통신 관리 장치와 마스터국과 슬레이브국에 있어서의 데이터 통신 방법은, 각각의 처리 순서를 기입한 프로그램을, CPU(중앙연산 처리장치)를 가지는 프로그래머블 컨트롤러나 퍼스널 컴퓨터 등의 컴퓨터로 실행함으로써 실현될 수 있다. 이 경우, 컴퓨터의 CPU(제어 수단)가, 프로그램에 따라서, 상술한 데이터 통신 방법의 각 처리 공정을 실행하게 된다. 이러한 프로그램은, 하드 디스크, 플로피(등록상표) 디스크, CD(Compact Disk)-ROM(Read Only Memory), MO(Magneto-Optical disk), DVD(Digital Versatile Disk 또는 Digital Video Disk)등의 컴퓨터로 독해 가능한 기록 매체에 기록되어, 컴퓨터에 의해서 기록 매체로부터 독출됨으로써 실행된다. 또, 이러한 프로그램은, 인터넷 등의 네트워크(통신회선)를 통하여 배포할 수도 있다.
또, 통신 관리 장치는 상술한 실시 형태에 기재되는 각 처리부를 상기의 처리 순서대로 처리를 실행하는 회로에 의해서 실현된 통신 관리 회로로 할 수도 있다. 마찬가지로, 마스터국이나 슬레이브국도, 상술한 실시 형태에 기재되는 각 처리부를 상기의 처리 순서대로 처리를 실행하는 회로에 의해서 실현된 통신 회로로 할 수도 있다.
이에 더하여, 통신 관리 장치는 상술한 실시 형태에 기재되는 각 처리부를 상기의 처리 순서대로 처리를 실행하도록 제작한 LSI(Large-Scale Integration)로 할 수도 있다. 마찬가지로, 마스터국이나 슬레이브국도, 상술한 실시 형태에 기재되는 각 처리부를 상기 처리 순서로 처리를 실행하도록 제작한 LSI로 할 수도 있다. 또한, 통신 관리 장치는 동일 세그먼트의 네트워크 내에 있어서의 통신을 관리하는 장치이며, 동일 세그먼트의 네트워크 내에 1대의 마스터국이 있는 경우에는 통상 그 마스터국이 통신 관리 장치가 되고, 복수대의 마스터국이 있는 경우에는 복수대 중 어느 하나의 마스터국이 통신 관리 장치가 된다. 이때 다른 마스터국은 통신 관리 장치로부터 통신 관리의 기능을 제외한 구성을 가진다.
[산업상의 이용 가능성]
이상과 같이, 본 발명에 관한 통신 관리 장치는 데이터 통신의 리얼 타임성이 요구되는 이더넷으로 접속된 네트워크 시스템에 유용하다.
10: 통신 관리 장치
11-1, 11-2, 51-1, 51-2: 포트
20, 60: 통신 처리부
21: 논리 링 구성부
22: 토큰 순회 순서 정보 기억부
23: 멀티캐스트 주소 생성부
24, 62: 멀티캐스트 주소 기억부
25: 멀티캐스트 주소 통지부
26, 63: 토큰 프레임 처리부
27, 64: 데이터 프레임 통신 처리부
50: 슬레이브국
61: 토큰 순회처 정보 기억부

Claims (8)

  1. 동일 세그먼트(segment)의 네트워크 내에, 1대의 통신 관리 장치와 1대 이상의 슬레이브국이 이더넷(등록상표) 케이블로 접속되어 이루어지는 그룹이 형성되고, 상기 그룹 내에서 송신권을 나타내는 토큰 프레임을 순회 순서에 따라서 통신 노드간을 순회시켜 데이터의 송신을 관리하는 통신 관리 장치로서,
    브로드캐스트로 송신되는 범위에 존재하는 상기 슬레이브국과 자(自)장치로, 송신권을 나타내는 토큰 프레임의 송신 순서를 결정하고 논리 링을 구성하는 논리 링 구성 수단과,
    자장치의 MAC 주소로부터 멀티캐스트 주소를 생성하는 멀티캐스트 주소 생성 수단과,
    상기 멀티캐스트 주소를 기억하는 멀티캐스트 주소 기억 수단과,
    상기 논리 링을 구성하는 상기 슬레이브국에 상기 멀티캐스트 주소를 통지하는 멀티캐스트 주소 통지 수단과,
    행선지 주소에 상기 멀티캐스트 주소를 설정한 프레임을 송신하고, 수신한 프레임의 상기 행선지 주소가 상기 멀티캐스트 주소 기억 수단에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소에 일치하는지를 판정하여, 일치하지 않는 경우에는 상기 프레임의 수신 처리를 실행하지 않고 상기 프레임을 스위치하는 프레임 통신 처리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 관리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 프레임 통신 처리 수단은 수신한 상기 프레임의 상기 행선지 주소가 상기 멀티캐스트 주소에 일치하지 않는 경우에는, 수신 처리를 실시하지 않고 상기 프레임을 폐기하는 것을 특징으로 하는 통신 관리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 멀티캐스트 주소 생성 수단은 자장치에 설정된 48비트 MAC 주소 중 제1 옥텟의 선두 비트를 「1」로 하여 멀티캐스트 주소를 생성하는 것을 특징으로 하는 통신 관리 장치.
  4. 동일 세그먼트의 네트워크 내에, 1대의 통신 관리 장치와 1대 이상의 슬레이브국이 이더넷(등록상표) 케이블로 접속되어 이루어지는 그룹이 형성되고, 상기 그룹 내에서 순회되는 자국앞으로의 토큰 프레임을 획득함으로써 데이터의 송신을 실행하는 통신 장치로서,
    상기 통신 관리 장치로부터 통지되어, 상기 그룹에서의 통신에 사용되는 멀티캐스트 주소를 기억하는 멀티캐스트 주소 기억 수단과,
    행선지 주소에 상기 멀티캐스트 주소를 설정한 프레임을 송신하고, 수신한 프레임의 상기 행선지 주소가 상기 멀티캐스트 주소 기억 수단에 기억되어 있는 멀티캐스트 주소에 일치하는지를 판정하고, 일치하지 않는 경우에는 상기 프레임의 수신 처리를 실행하지 않고 상기 프레임을 스위치하는 프레임 통신 처리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 프레임 통신 처리 수단은 수신한 상기 프레임의 상기 행선지 주소가 상기 멀티캐스트 주소에 일치하지 않는 경우에는, 수신 처리를 실시하지 않고 상기 프레임을 폐기하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  6. 이더넷(등록상표) 케이블로 접속된 1대의 통신 관리 장치와 1대 이상의 슬레이브국이 존재하는 동일 세그먼트의 네트워크 내에서, 송신권을 나타내는 토큰 프레임을 순회 순서에 따라서 통신 노드 간에 순회시켜 상기 통신 노드에 의한 데이터의 송신을 관리하면서 통신을 실시하는 통신 방법으로서,
    상기 통신 관리 장치가 브로드캐스트로 프레임을 송신 가능한 범위에 접속되는 상기 슬레이브국과 자장치로, 상기 토큰 프레임을 순서대로 순회시켜 통신을 실행하는 그룹을 형성하는 그룹 형성 공정과,
    상기 통신 관리 장치가 상기 그룹 내에서의 통신에 사용되는 멀티캐스트 주소를, 자장치의 MAC 주소로부터 생성하는 멀티캐스트 주소 생성 공정과,
    상기 통신 관리 장치가 상기 멀티캐스트 주소를 상기 그룹 내의 상기 슬레이브국에 통지하는 멀티캐스트 주소 통지 공정과,
    상기 통신 관리 장치와 상기 슬레이브국이, 상기 멀티캐스트 주소를 행선지 주소로 설정하여 프레임을 송신하는 송신 공정과,
    상기 통신 관리 장치와 상기 슬레이브국이, 수신한 프레임의 행선지 주소와 상기 그룹 내에서 사용되는 상기 멀티캐스트 주소가 일치하는지 판정하여, 일치하는 경우에는 수신 처리를 실행하고, 일치하지 않는 경우에는 수신 처리를 실행하지 않는 수신 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 수신 공정에서 상기 프레임의 행선지 주소와 상기 그룹 내에서 사용되는 멀티캐스트 주소가 일치하지 않는 경우에는, 상기 프레임을 폐기하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 멀티캐스트 주소 생성 공정에서 상기 통신 관리 장치의 48비트 MAC 주소 중 제1 옥텟의 선두 비트를 「1」로 하여 멀티캐스트 주소를 생성하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
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