WO2011074123A1 - Ｉｐアドレス配信システムおよびｉｐアドレス配信方法 - Google Patents

Ｉｐアドレス配信システムおよびｉｐアドレス配信方法 Download PDF

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WO2011074123A1
WO2011074123A1 PCT/JP2009/071185 JP2009071185W WO2011074123A1 WO 2011074123 A1 WO2011074123 A1 WO 2011074123A1 JP 2009071185 W JP2009071185 W JP 2009071185W WO 2011074123 A1 WO2011074123 A1 WO 2011074123A1
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request signal
port
unit
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PCT/JP2009/071185
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重枝　哲也
井上　英治
大畑　博行
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三菱電機株式会社
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    • H04L61/5038—Address allocation for local use, e.g. in LAN or USB networks, or in a controller area network [CAN]

Definitions

  • the present invention relates to an IP address distribution system and an IP address distribution method.
  • TCP / IP is well known as a communication protocol on Ethernet (registered trademark).
  • an IP address is used as information for identifying a terminal device on Ethernet (registered trademark), and this IP address is uniquely assigned to each terminal device.
  • an IP address is assigned so that there is no duplication in each terminal device, the IP address is recorded in a recording device in the terminal device, and recorded at startup. There is a method of reading the IP address.
  • RARP reverse address resolution protocol
  • This RARP is a protocol for inquiring about an IP address corresponding to the MAC address (Ethernet (registered trademark) physical address) of the terminal device.
  • MAC address Ethernet (registered trademark) physical address
  • Non-patent Document 1 As an IP address delivery method different from RARP, BOOTP (BOOTtrap Protocol) or DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) may be used (Non-patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above, and an IP address distribution device and an IP address distribution method capable of automatically distributing the same IP address as before the exchange when the terminal device is exchanged on the communication network
  • the purpose is to provide.
  • an IP address distribution system includes a path information reading unit that reads path information of a communication network leading to an IP address request source from an IP address request signal; IP address distributed to the request source based on the IP address correspondence table in which the correspondence between the route information and the IP address is registered, and the route information and the IP address correspondence table obtained from the route information reading unit.
  • An IP address distribution unit having an IP address determination unit for determining the IP address, and a route information adding unit for adding the route information to the IP address request signal.
  • the IP address distribution method includes a step in which the route information adding unit adds to the IP address request signal the route information of the communication network reaching the IP address request source, and the route information reading unit of the IP address distribution device includes: The route information is read from the IP address request signal, and the IP address determination unit of the IP address distribution device reads the route information by referring to the IP address correspondence table in which the correspondence relationship between the route information and the IP address is registered. A step of determining an IP address corresponding to the route information, and a step of distributing the determined IP address to the request source by the IP address determination unit.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the IP address distribution system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a structure of an IP address request signal used in the IP network communication according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the contents of the IP address correspondence table in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an operation at the time of IP address distribution by the IP address distribution apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the IP address distribution system according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a structure of an IP address request signal used in IP network communication according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the contents of the IP address correspondence table in the second embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an operation at the time of IP address distribution by the IP address distribution apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of the IP address distribution system according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the contents of the IP address correspondence table of FIG.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example when a maintenance PC is connected via an Ethernet (registered trademark) switch.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an IP address distribution system according to the present embodiment.
  • the IP address distribution system according to the present embodiment includes an IP address distribution device 1, a switch unit 2 connected to the IP address distribution device 1, and a switch unit 2 connected to the switch unit 2, for example.
  • Four terminal devices T1 to T4 are provided.
  • the IP address distribution device 1 is connected to the port P0 of the switch unit 2, and the terminal devices T1 to T4 are connected to the ports P1 to P4 of the switch unit 2, respectively.
  • the wiring path of the communication network in the present embodiment is constructed with such a switch unit 2.
  • the communication network for example, Ethernet (registered trademark) using TCP / IP as a communication protocol can be used.
  • the switch unit 2 can operate as a switching bubble on the network, and can determine which port P0 to P4 has received a signal passing through the switch unit 2. Further, the switch unit 2 includes a route information adding unit 16.
  • the route information assigning unit 16 assigns route information to the IP address request signal transmitted from the IP address request source. For example, when Ethernet (registered trademark) is used, the switch unit 2 is obtained by adding a path information adding unit 16 to the Ethernet (registered trademark) switch.
  • the route information provided by the route information adding unit 16 can be, for example, the port number of the port that received the IP address request signal, as will be described later.
  • the IP address distribution device 1 includes a route information reading unit 4a, an IP address correspondence table 4b, and an IP address determination unit 4c.
  • the route information reading unit 4a reads the route information of the communication network from the IP address request signal to the IP address request source.
  • the IP address correspondence table 4b registers the correspondence between the route information and the IP address.
  • the IP address determining unit 4c determines an IP address to be distributed to the request source based on the route information obtained from the route information reading unit 4a and the IP address correspondence table 4b.
  • the IP address request source is the one that transmitted the IP address request signal among the terminal devices T1 to T4.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the structure of an IP address request signal used in the IP network communication according to the present embodiment.
  • the IP address request signal includes an area for storing transmission destination information, transmission source information, information type information, route information, and the like, and a spare area.
  • the transmission source information is information specific to the terminal devices T1 to T4 that generated the IP address request signal, and is information used to individually identify the terminal devices T1 to T4. As such information, for example, MAC addresses assigned to the terminal devices T1 to T4 can be used.
  • broadcast is designated as the destination information, and information indicating that the IP address request signal is an IP address request signal is used as the information type information.
  • the switch unit 2 When receiving the IP address request signal, the switch unit 2 stores the information (for example, port number) of the port that has received the IP address request signal in the path information storage area of the IP address request signal. Specifically, for example, the switch unit 2 receives the port number “1” when the IP address request signal is received at the port P1, and the port number “2” when the IP address request signal is received at the port P2. The port number “3” is received when an IP address request signal is received at P3, the port number “4” is received when an IP address request signal is received at port P4, and the port number is received when an IP address request signal is received at port P5. The number “5” is stored in the path information storage area. The switch unit 2 sends the IP address request signal from all ports other than the receiving port after giving the receiving port information to the IP address request signal in this way.
  • the switch unit 2 sends the IP address request signal from all ports other than the receiving port after giving the receiving port information to the IP address request signal in this way.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the contents of the IP address correspondence table 4b in the present embodiment.
  • different IP addresses corresponding to the port numbers “1” to “4” are registered in the IP address correspondence table 4b.
  • each route from the terminal devices T1 to T4 to the IP address distribution device 1 can be uniquely specified by the port numbers P1 to P4 of the switch unit 2.
  • the IP address distribution device 1 reads the route information storage area of the IP address request signal by the route information reading unit 4a, and “1”, “2”, “3”, or “4”. Is stored, the corresponding IP address is distributed.
  • an IP address “192.168.1.1” can be assigned to the terminal device T1 connected to the port P1 having the port number “1” in response to a request from the terminal device T1.
  • an IP address “192.168.1.2” can be assigned to the terminal device T2 connected to the port P2 having the port number “2” in response to a request from the terminal device T2.
  • an IP address “192.168.1.3” can be assigned to the terminal device T3 connected to the port P3 having the port number “3” in response to a request from the terminal device T3.
  • an IP address “192.168.1.4” can be assigned to the terminal device T4 connected to the port P4 having the port number “4” in response to a request from the terminal device T4.
  • the main target is a communication network in which a physical wiring path is fixed and a communication path is fixedly operated. That is, for example, it is not assumed that the network configuration is changed during operation, such as changing the wiring route or adding a new switch unit and connecting the terminal device thereto. When making such a change, the system is rebuilt before operation. However, as will be described later, during maintenance or the like, a change is made such that a normal Ethernet (registered trademark) switch not having the path information adding unit 16 is connected and a maintenance PC (personal computer) or the like is connected thereto. It is possible to cope with it.
  • a normal Ethernet (registered trademark) switch not having the path information adding unit 16 is connected and a maintenance PC (personal computer) or the like is connected thereto. It is possible to cope with it.
  • the arrangement of the network constituent devices in the network is fixed, and communication is performed with a configuration in which the wiring route as the communication route is also fixed. Therefore, the IP given to the terminal devices T1 to T4 It is convenient for operation to fix the address. That is, in this embodiment, a fixed IP address is associated with each route from the terminal devices T1 to T4 to the IP address distribution device 1, and this correspondence is registered in the IP address correspondence table 4b. In this way, in the IP address correspondence table 4b, since the IP address is associated with the route (port number equivalent to the route in FIG. 3), for example, the terminal device T1 connected to the port P1 is identified as the same type device due to a failure or the like.
  • the IP address assigned to the device after the exchange is the same IP address as before the exchange.
  • An example of such a communication network is a communication network constructed in a train vehicle.
  • the IP address distribution device 1 is also mounted on the vehicle.
  • this Embodiment is applicable also to the communication system constructed
  • IP address distribution apparatus 1 When IP address distribution apparatus 1 receives an IP address request signal and there is no port number in the path information storage area of this IP address request signal, or when a number other than “1” to “4” is stored The IP address determination unit 4c determines that this is “other” information, and for example, the IP address from “192.168.1.5” to “192.168.1.250” is not yet determined.
  • the distribution IP address is distributed to the transmission source (FIG. 3).
  • the IP address request signal is received via a normal Ethernet (registered trademark) switch that does not have the path information adding unit 16. This is the case.
  • the IP address distribution device 1 receives an IP address request signal from the terminal device T5.
  • Both of these cases are cases where changes or additions are made to the operational network configuration, and can occur when the network configuration is different from what is assumed for operation.
  • the form can be dealt with by preparing an IP address corresponding to “other” in the IP address correspondence table 4b.
  • FIG. 4 is a diagram showing an operation at the time of IP address distribution by the IP address distribution apparatus 1 in the present embodiment. Specifically, a procedure for determining and distributing the IP address of the terminal device T1 is shown.
  • the terminal device T1 makes an IP address request (S11), and the IP address request is transmitted to the switch unit 2 as an IP address request signal.
  • IP address request an IP address request signal is transmitted by broadcast.
  • the broadcast address is set as the distribution destination address of this IP address request signal, and the MAC address of the terminal device T1 is set as the distribution source address.
  • the switch unit 2 When the switch unit 2 receives the IP address request signal from the terminal device T1, the switch unit 2 determines which port P1 to P4 the IP address request signal is received, and the path of the switch unit 2 The information assigning unit 16 assigns port information as route information to the IP address request signal by storing the port number “1” of the port P1 in the route information storage area of the IP address request signal (S12). Subsequently, the switch unit 2 sends an IP address request signal to which port information is added from all ports P0, P2, P3, and P4 other than the port P1. As a result, the IP address request signal transmitted from the port P0 is transmitted to the IP address distribution device 1, and the IP address request from the terminal device T1 reaches the IP address distribution device 1 via the switch unit 2 (S13). .
  • the route information reading unit 4a reads the route information from the IP address request signal. Specifically, the route information reading unit 4a reads the port number “1” stored in the route information storage area. Then, the IP address determining unit 4c refers to the IP address correspondence table 4b based on the port information obtained from the route information reading unit 4a, thereby obtaining the IP address' 192.168.1. 1 ′ is specified, and the specified IP address is determined as an IP address to be distributed to the request source (S14).
  • the IP address distribution device 1 distributes the determined IP address to the requesting terminal device T1 (S15).
  • an IP address distribution message is transmitted by unicast.
  • the MAC address of the terminal device T1 is set as the distribution destination address of this IP address distribution message, and the MAC address of the IP address distribution device 1 is set as the distribution source address.
  • the IP address distribution apparatus 1 stores in a storage unit (not shown) which MAC address of which route (port) the distribution of the IP address is targeted.
  • the terminal device T1 that has received the IP address distribution from the IP address distribution device 1 sets the distributed IP address as its own IP address. Thereafter, the terminal device T1 can perform communication by using the IP address.
  • the IP address determination unit 4c It is determined whether the source MAC address included in the IP address request signal received again is the same as the source MAC address to which the IP address has already been distributed.
  • the IP address determination unit 4c When it is determined that the source MAC address included in the IP address request signal received again and the source MAC address to which the IP address has already been distributed are the same, the IP address determination unit 4c The original MAC address is set as the destination address, and the same IP address as that already distributed is distributed again. For example, after an IP address “192.168.1.1” is distributed in response to an IP address request from the terminal device T1, an IP address request from the terminal device T1 connected to the port P4 of the switch unit 2 is received. If it is found again, the IP address “192.168.1.1” is delivered again to the terminal device T1.
  • the IP address determination unit 4c determines that the terminal device T1 Is connected to the communication network.
  • the IP address determination unit 4c transmits a connection confirmation signal to “192.168.1.1”, which is an IP address that has already been distributed, and a reply in response to this confirmation signal is within a predetermined time. The presence or absence of the connection can be confirmed depending on whether or not.
  • the IP address determination unit 4c is included in the IP address request signal received again.
  • the source MAC address is set as the destination address, and the same IP address as the IP address already distributed is distributed to the source. For example, after the IP address distribution apparatus 1 distributes the IP address “192.168.1.1” in response to the IP address request from the terminal apparatus T1, the terminal apparatus T1 is replaced with the terminal apparatus T5. To do. Then, when the terminal device T5 makes an IP address request, the IP address distribution device 1 distributes '192.168.1.1', which is the IP address distributed to the terminal device T1, to the terminal device T5.
  • the IP address distribution device 1 selects from “Others” in the IP address correspondence table 4b. Select an unused IP address and distribute it to the sender. Such a case may occur when an undesigned change is added to the communication network, resulting in a network configuration different from that shown in FIG. For example, as shown in FIG. 11, one end of the terminal device T1 connected to the port P1 is removed, and then an Ethernet (registered trademark) switch 50 that does not have the path information adding unit 16 is connected to the port P1. For example, a terminal device T1 and a maintenance PC (personal computer) 51 are further connected to the (registered trademark) switch 50.
  • the IP address “192.168.1.1” is assigned to the terminal device T1 connected to the port P1 of the switch unit 2, for example, the terminal device Even when the IP address of T1 is reset, the IP address “192.168.1.1” can be fixedly assigned to the terminal device T1.
  • the terminal device T1 is changed to another terminal device T1. Even when the terminal device T5 is replaced, the same IP address “192.168.1.1” as that assigned to the terminal device T1 can be fixedly assigned to the terminal device T5.
  • the same IP address as before the exchange can be automatically distributed when the terminal devices T1 to T4 are exchanged on the communication network.
  • this embodiment is suitable when the communication path (wiring path) of the communication network is fixed and the terminal devices T1 to T4 connected to the communication path are also fixed at least during operation.
  • IP addresses corresponding to “others” are prepared in the IP address correspondence table 4b, even if a change is made to a pre-designed network configuration, it is possible to distribute IP addresses without duplication. It will not interfere with operation.
  • IP address distribution device 1 may be used in place of the DHCP server, and the terminals T1 to T4 may be operated using a format similar to the format of the DHCP client.
  • FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the IP address distribution system according to the present embodiment.
  • an IP address distribution device 1 switch units 2, 5, and 6 and terminal devices T1 to T10 are provided on the communication network. Further, the IP address distribution device 1 is connected to the terminal devices T1 to T4 via the switch units 2 and 5 sequentially, and is connected to the terminal devices T5 to T8 via the switch units 2 and 6 sequentially, and the switch unit 2 Are connected to the terminal devices T9 and T10.
  • the communication network for example, Ethernet (registered trademark) can be used.
  • the IP address distribution device 1 is connected to the port P0 of the switch unit 2
  • the port P0 of the switch unit 5 is connected to the port P1 of the switch unit 2
  • the port P0 of the switch unit 6 is connected to the port P0 of the switch unit 2.
  • the terminal devices T9 and T10 are connected to the port P2, and are connected to the ports P3 and P4 of the switch unit 2, respectively.
  • the terminal devices T1 to T4 are connected to the ports P1 to P4 of the switch unit 5, respectively, and the terminal devices T5 to T8 are connected to the ports P1 to P4 of the switch unit 6, respectively.
  • Each of the switch units 2, 5, and 6 can operate as a switching bubble on the network, and can determine which port P0 to P4 receives a signal passing through each switch unit.
  • the switch unit 2 has a route information adding unit 16
  • the switch unit 5 has a route information adding unit 17,
  • the switch unit 6 has a route information adding unit 18.
  • the route information adding units 16, 17, and 18 add route information to the IP address request signal transmitted from the IP address request source.
  • the route information assigned by the route information assigning units 16, 17, and 18 is, for example, the port number of the port that received the IP address request signal.
  • the IP address distribution device 1 includes a route information reading unit 4a, an IP address correspondence table 4b, and an IP address determination unit 4c.
  • the route information reading unit 4a reads the route information of the communication network from the IP address request signal to the IP address request source.
  • the IP address correspondence table 4b registers the correspondence between the route information and the IP address.
  • the IP address determining unit 4c determines an IP address to be distributed to the request source based on the route information obtained from the route information reading unit 4a and the IP address correspondence table 4b.
  • the IP address request source is the one that transmits the IP address request signal among the terminal devices T1 to T10.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the structure of an IP address request signal used in the IP network communication according to the present embodiment.
  • the IP address request signal includes an area for storing transmission destination information, transmission source information, information type information, first and second route information, and a spare area.
  • the transmission source information is information unique to the terminal devices T1 to T10 that generated the IP address request signal, and is information used to individually identify the terminal devices T1 to T10. As such information, for example, MAC addresses assigned to the terminal devices T1 to T10 can be used.
  • broadcast is designated as the destination information, and information indicating that the IP address request signal is an IP address request signal is used as the information type information.
  • the switch units 2, 5, and 6 When receiving the IP address request signal, the switch units 2, 5, and 6 confirm the first route information storage area of the IP address request signal. If the first route information storage area is empty, the first route information storage is performed. Information (for example, port number) of the port that received the IP address request signal is stored in the area. In addition, when information is already stored in the first route information storage area and the second route information storage area is empty, information (for example, port number) of the port that received the IP address request signal is stored in the second route information storage area. Store. In addition, the switch units 2, 5, and 6 send the IP address request signal from all ports other than the reception port after giving the reception port information to the IP address request signal.
  • the switch units 2, 5, and 6 send the IP address request signal from all ports other than the reception port after giving the reception port information to the IP address request signal.
  • the switch unit 6 when the switch unit 6 receives an IP address request signal from the terminal device T5 at the port P1, the switch unit 6 stores the port number “1” in the first path information storage area of the IP address request signal and then stores the port P0, Send from P2 to P4.
  • the switch unit 2 receives this IP address request signal at the port P2, and since the information has already been stored in the first path information storage area of the IP address request signal, the switch port 2 stores the IP address request signal in the second path information storage area.
  • the port number “2” is stored and transmitted from the ports P0, P1, P3, and P4. Therefore, the port number “1” is stored in the first route information storage area of the IP address request signal received by the IP address distribution device 1, and the port number “2” is stored in the second route information storage area. .
  • the switch unit 2 when the switch unit 2 receives an IP address request signal from the terminal device T9 at the port P3, for example, the switch unit 2 stores the port number “3” in the first path information storage area of the IP address request signal. Send from ports P0, P1, P2, P4. Therefore, the port number “3” is stored in the first route information storage area of the IP address request signal received by the IP address distribution device 1, and no information is stored in the second route information storage area.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the contents of the IP address correspondence table 4b in the present embodiment.
  • the combination of the first route information “1” and the second route information “1” is transmitted from the terminal device T1 to the IP address distribution device 1 via the port P1 of the switch unit 5 and the port P1 of the switch unit 2.
  • the first route information “1” and the second route information “1” each represent a port number.
  • an IP address of 192.168.1.11 ′ is associated with the IP address request signal having the first route information “1” and the second route information “1”.
  • the IP address is assigned to the terminal device T1.
  • the combination of the first route information “2” and the second route information “1” is an IP from the terminal device T2 to the IP address distribution device 1 via the port P2 of the switch unit 5 and the port P1 of the switch unit 2.
  • an IP address of 192.168.1.21 ′ is assigned to the terminal device T2.
  • the combination of the first route information “3” and the second route information “1” is an IP from the terminal device T3 to the IP address distribution device 1 via the port P3 of the switch unit 5 and the port P1 of the switch unit 2.
  • an IP address of 192.168.1.31 ′ for example, is assigned to the terminal device T3.
  • the combination of the first route information “4” and the second route information “1” is an IP from the terminal device T4 to the IP address distribution device 1 via the port P4 of the switch unit 5 and the port P1 of the switch unit 2.
  • an IP address of 192.168.1.41 ′ is assigned to the terminal device T4.
  • the combination of the first route information “1” and the second route information “2” is an IP from the terminal device T5 to the IP address distribution device 1 via the port P1 of the switch unit 6 and the port P2 of the switch unit 2.
  • the terminal device T5 is assigned, for example, an IP address of 192.168.1.12 ′.
  • the combination of the first route information “2” and the second route information “2” is an IP from the terminal device T6 to the IP address distribution device 1 via the port P2 of the switch unit 6 and the port P2 of the switch unit 2.
  • an IP address of 192.168.1.22 ′ for example, is assigned to the terminal device T6.
  • the combination of the first route information “3” and the second route information “2” is an IP from the terminal device T7 to the IP address distribution device 1 via the port P3 of the switch unit 6 and the port P2 of the switch unit 2.
  • an IP address of 192.168.1.32 ′ is assigned to the terminal device T7.
  • the combination of the first route information “4” and the second route information “2” is an IP from the terminal device T8 to the IP address distribution device 1 via the port P4 of the switch unit 6 and the port P2 of the switch unit 2.
  • the terminal device T8 is assigned an IP address of, for example, 192.168.1.34 ′.
  • the combination of the first route information “3” and the second route information “none” corresponds to an IP address request signal from the terminal device T9 via the port P3 of the switch unit 2 to the IP address distribution device 1. For example, an IP address of 192.168.1.30 ′ is assigned to the terminal device T9.
  • the combination of the first route information “4” and the second route information “none” corresponds to an IP address request signal from the terminal device T10 to the IP address distribution device 1 via the port P4 of the switch unit 2, For example, an IP address of 192.168.1.40 ′ is assigned to the terminal device T10.
  • IP addresses corresponding to the first route information and the second route information are registered.
  • the IP address distribution device 1 receives the IP address request signal, the IP address distribution device 1 reads the first route information and the second route information of the IP address request signal and refers to the IP address correspondence table 4b so that the request source terminal device The IP address to be distributed is determined.
  • this embodiment is intended for communication over a network in which a wiring path is fixed. Therefore, as shown in the IP address correspondence table 4b in FIG. 7, each route information from the terminal devices T1 to T10 to the IP address distribution device 1 (ie, a combination of the first route information and the second route information) is fixed. IP addresses are associated with each other. Thus, in the IP address correspondence table 4b, since an IP address is associated with each route, for example, when the terminal device T1 connected to the port P1 of the switch unit 5 is replaced with the same type device due to a failure or the like, The IP address assigned to the device after the exchange is the same IP address as before the exchange.
  • An example of such a communication network is a communication network constructed in a train vehicle, and an example of such a communication network is a communication network constructed in a train vehicle.
  • the IP address distribution device 1 is also mounted on the vehicle.
  • this Embodiment is applicable also to the communication system constructed
  • the IP address determination unit 4c When the IP address distribution device 1 receives the IP address request signal and there is no information in either the first route information storage area or the second route information storage area of the IP address request signal, the IP address determination unit 4c Therefore, it is determined that this is “other” information, and an undelivered IP address among IP addresses from “192.168.1.50” to “192.168.1.240” is used as a transmission source.
  • Distribute FIG. 7
  • the IP address distribution device 1 receives the IP address request signal, and the combination of the port numbers stored in the first route information storage area and the second route information storage area of the IP address request signal is the IP address correspondence table 4b. In the case of a combination that is not registered in the IP address determination unit 4c, the IP address determination unit 4c determines that this is “other” information, for example, “192.168.1.50” to “192.168.1.240”. The undelivered IP addresses among the IP addresses up to are distributed to the transmission source (FIG. 7).
  • the IP address distribution device 1 receives the IP address request signal, and the combination of the port numbers stored in the first route information storage area and the second route information storage area of the IP address request signal is the IP address correspondence table 4b. If the IP address has already been distributed to the terminal device that is the request source of the IP address connected to the communication path specified by the combination of the port numbers, Street.
  • the IP address determination unit 4c determines whether or not the source MAC address included in the IP address request signal received again is the same as the source MAC address to which the IP address has already been distributed. .
  • the IP address determination unit 4c Using the original MAC address as the transmission destination address, the same IP address as that already distributed is distributed again. For example, after an IP address “192.168.1.11” is distributed in response to an IP address request from the terminal device T1, an IP address request from the terminal device T1 connected to the port P1 of the switch unit 5 is received. If it is found again, the IP address “192.168.1.11” is delivered again to the terminal device T1.
  • the IP address determination unit 4c determines that the terminal device T1 Is connected to the communication network.
  • the IP address determination unit 4c transmits a connection confirmation signal to “192.168.1.11”, which is an IP address that has already been distributed, and a reply in response to this confirmation signal is within a predetermined time. The presence or absence of the connection can be confirmed depending on whether or not.
  • the IP address determination unit 4c uses the same IP address as that already distributed. Deliver to the requester. For example, after the IP address distribution apparatus 1 distributes the IP address “192.168.1.11” in response to the IP address request from the terminal apparatus T1, the terminal apparatus T1 is replaced with the terminal apparatus T11. To do. Then, when the terminal device T11 makes an IP address request, the IP address distribution device 1 distributes “192.168.1.11”, which is the IP address distributed to the terminal device T1, to the terminal device T11.
  • the IP address distribution device 1 selects from “Others” in the IP address correspondence table 4b. Select an unused IP address and distribute it to the request source. In such a case, a change that is not in the design is added to the communication network, and such an example has been described with reference to FIG. 11 in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing an operation at the time of IP address distribution by the IP address distribution apparatus 1 in the present embodiment. Specifically, a procedure for determining and distributing the IP address of the terminal device T2 is shown.
  • the terminal device T2 first makes an IP address request (S21), and the IP address request is transmitted to the switch unit 5 as an IP address request signal.
  • an IP address request signal is transmitted by broadcast.
  • a broadcast address is set as the distribution destination address of the IP address request signal, and the MAC address of the terminal device T2 is set as the distribution source address.
  • the switch unit 5 determines which port P1 to P4 the IP address request signal is received. Then, the route information adding unit 17 of the switch unit 5 stores the port number “2” of the port P2, which is the receiving port, in the first route information storage area of the IP address request signal, so that the port information is included in the IP address request signal. (First route information) is assigned (S22).
  • the switch unit 5 sends out an IP address request signal to which port information is added from all ports P0, P1, P3, and P4 other than the port P2.
  • the IP address request signal transmitted from the port P0 is transmitted to the switch unit 2 (S23).
  • the switch unit 2 determines which port P1 to P4 the IP address request signal is received. Then, the route information adding unit 16 of the switch unit 2 stores the port number “1” of the port P1, which is the receiving port, in the second route information storage area of the IP address request signal, so that the port information is included in the IP address request signal. (Second route information) is assigned (S24).
  • the switch unit 2 sends out an IP address request signal to which port information is added from all ports P0, P2, P3, and P4 other than the port P1.
  • the IP address request signal transmitted from the port P0 is transmitted to the IP address distribution device 1 (S25).
  • the route information reading unit 4a reads the first and second route information from the IP address request signal. Specifically, the path information reading unit 4a reads the port number “2” stored in the first path information storage area and the port number “1” stored in the second path information storage area. Then, the IP address determination unit 4c refers to the IP address correspondence table 4b based on the port information obtained from the route information reading unit 4a, and thereby sets the port number “2” of the first route information and the port of the second route information.
  • the IP address '192.168.1.21' corresponding to the combination with the number “1” is specified, and this specified IP address is determined as the IP address to be distributed to the request source (S26).
  • the IP address distribution device 1 distributes the determined IP address to the requesting terminal device T2 (S27).
  • an IP address distribution message is transmitted by unicast.
  • the MAC address of the terminal device T2 is set as the distribution destination address of this IP address distribution message, and the MAC address of the IP address distribution device 1 is set as the distribution source address.
  • a storage unit (not shown) in the IP address distribution device 1 indicates which port device of which port the MAC address of which IP address is distributed. Is remembered.
  • the terminal device T2 that receives the IP address distribution from the IP address distribution device 1 sets the distributed IP address as its own IP address. Thereafter, the terminal device T2 can perform communication by using the IP address.
  • this embodiment can also be applied when the network configuration of FIG. 5 is generalized. That is, in a network configuration in which the maximum number of switch units included on the communication path from the IP address distribution device 1 to the terminal device is N (N is an integer equal to or greater than 1), If the first to Nth route information storage areas for storing the Nth route information are provided, and the IP address correspondence table in FIG. 7 is configured to register IP addresses for combinations of the first to Nth route information. Good.
  • the route information adding unit in the switch unit for the IP address request signal passing through the switch, indicates the port number of the port that has received the IP address request signal, and the first to Nth route information of the IP address request signal. Store in a predetermined area of the storage area. For example, the route information adding unit stores the port number in an empty area that appears first from the smallest number in the first to Nth route information storage areas.
  • the same IP address as before the exchange can be automatically distributed when the terminal devices T1 to T10 are exchanged on the communication network.
  • Other effects of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of the IP address distribution system according to the present embodiment.
  • the train is composed of one or more vehicles, specifically, trains K1 to KM (M is an integer of 1 or more).
  • the IP address distribution system according to the present embodiment is provided in, for example, the Nth vehicle (N is an integer of 1 to M) in the train formation.
  • An IP address distribution device 1, a switch unit 2, and terminal devices T1 to T4 are provided on a communication network constructed in the Nth vehicle KN.
  • the IP address distribution device 1 is connected to a terminal via the switch unit 2. It is connected to the devices T1 to T4.
  • As the communication network for example, Ethernet (registered trademark) can be used.
  • the terminal devices T1 to T4 on the vehicle KN a device that operates based on a command signal from the outside in order to operate the vehicle KN, for example, a door opening / closing device, a brake device, a lighting device, or an air conditioner is used. be able to.
  • the IP address distribution device 1 is connected to the port P0 of the switch unit 2, and the terminal devices T1 to T4 are connected to the ports P1 to P4 of the switch unit 2, respectively, so that the wiring path of the communication network is constructed. .
  • the IP address distribution device 1 is provided with a route information reading unit 4a, an IP address correspondence table 4b, an IP address determination unit 4c, and a vehicle information acquisition unit 9.
  • the route information reading unit 4a reads the route information of the communication network from the IP address request signal to the IP address request source.
  • the vehicle information acquisition unit 9 can acquire vehicle information that identifies the in-composition position of the vehicle on which the communication network is constructed.
  • Each vehicle of the train is equipped with a train information management unit 32 that manages vehicle information, and the vehicle information acquisition unit 9 acquires vehicle information from the vehicle information management unit 32.
  • the IP address correspondence table 4b can register the correspondence relationship between the route information of the communication network and the IP address determined corresponding to the in-composition position of the vehicle.
  • the IP address determination unit 4c determines an IP address to be distributed to the requester of the IP address based on the communication network route information obtained from the route information reading unit 4a and the vehicle information obtained from the vehicle information acquisition unit 9. can do.
  • the switch unit 2 can operate as a switching bubble on the network, and can determine which port P0 to P4 has received a signal passing through the switch unit 2. Further, the switch unit 2 includes a route information adding unit 16.
  • the route information assigning unit 16 assigns route information to the IP address request signal transmitted from the IP address request source. For example, when Ethernet (registered trademark) is used, the switch unit 2 is obtained by adding a path information adding unit 16 to the Ethernet (registered trademark) switch.
  • the route information provided by the route information adding unit 16 is, for example, the port number of the port that received the IP address request signal.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the contents of the IP address correspondence table 4b in FIG.
  • FIG. 10 is an example of the IP address correspondence table 4b when the IP address distribution device 1 is arranged in the Nth vehicle KN and the port numbers of the ports P1 to P4 of the switch unit 2 are 1 to 4, respectively.
  • the IP address includes variable information depending on the vehicle information, specifically, for example, N representing a car number.
  • N representing a car number.
  • different IP addresses are registered in the IP address correspondence table 4b corresponding to the car number N and the port numbers 1 to 4 of the vehicle KN.
  • the terminal device T1 connected to the port P1 with the port number 1 is sent to the '192.168 .. N.
  • the terminal device T2 connected to the port P2 with the port number 2 receives 192.168.192 in response to a request from the terminal device T2.
  • the terminal device T3 connected to the port P3 with the port number 3 receives' 192.168 .. in response to a request from the terminal device T3.
  • the terminal device T4 connected to the port P4 with the port number 4 receives' 192.168 .. in response to a request from the terminal device T4.
  • the terminal device T1 makes an IP address request
  • an IP address corresponding to the vehicle information is set in the IP address correspondence table 4b for each of the port numbers 1 to 4.
  • an IP address corresponding to the vehicle number N of the vehicle KN is registered in the IP address correspondence table 31c for each of the port numbers 1 to 4. Is done.
  • the terminal device T1 transmits an IP address request signal by broadcast.
  • the switch unit 2 receives the IP address request signal from the terminal device T1
  • the switch unit 2 determines that the IP address request signal has been received via the port P1, and the routing information of the switch unit 2
  • the assigning unit 16 stores the port number “1” of the port P1 in the path information storage area of the IP address request signal. Then, the switch unit 2 transmits an IP address request signal to which port information is added from all ports P0, P2, P3, and P4 other than the port P1.
  • the route information reading unit 4a reads the route information from the IP address request signal. Specifically, the route information reading unit 4a reads the port number “1” stored in the route information storage area. Then, the IP address determination unit 4c refers to the IP address correspondence table 4b based on the port information obtained from the route information reading unit 4a, and thereby the IP address' 192.168 .. corresponding to the port number “1”. N. 1 'is specified, and the specified IP address is determined as an IP address to be distributed to the request source.
  • the IP address distribution device 1 distributes the determined IP address to the requesting terminal device T1.
  • an IP address distribution message is transmitted by unicast.
  • the MAC address of the terminal device T1 is set as the distribution destination address of this IP address distribution message, and the MAC address of the IP address distribution device 1 is set as the distribution source address.
  • a storage unit (not shown) in the IP address distribution device 1 indicates which port device of which port the MAC address of which IP address is distributed. Is remembered.
  • the terminal device T1 that has received the IP address distribution from the IP address distribution device 1 sets the distributed IP address as its own IP address. Thereafter, the terminal device T1 can perform communication by using the IP address.
  • IP addresses can be distributed in the same manner as in the second embodiment.
  • a fixed IP address can be given to the terminal devices T1 to T4 installed in the train vehicle according to the in-composition position of the vehicle.
  • Other effects of the present embodiment are the same as those of the first and second embodiments.
  • the present invention is useful as an IP address distribution device and an IP address distribution method for automatically distributing a fixed IP address when a terminal device is installed on a network.

Landscapes

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Abstract

　ＩＰアドレスの要求元に至る通信ネットワークの経路情報をＩＰアドレス要求信号から読取る経路情報読取部と、前記経路情報とＩＰアドレスとの対応関係が登録されたＩＰアドレス対応表と、前記経路情報読取部から得られた前記経路情報と前記ＩＰアドレス対応表とに基づいて前記要求元に配信されるＩＰアドレスを決定するＩＰアドレス決定部と、を有するＩＰアドレス配信装置と、前記ＩＰアドレス要求信号に前記経路情報を付与する経路情報付与部と、を備えたＩＰアドレス配信システムを提供する。

Description

ＩＰアドレス配信システムおよびＩＰアドレス配信方法
　本発明は、ＩＰアドレス配信システムおよびＩＰアドレス配信方法に関する。
　イーサネット（登録商標）上の通信プロトコルとしてＴＣＰ／ＩＰがよく知られている。このＴＣＰ／ＩＰでは、イーサネット（登録商標）上の端末装置を識別する情報としてＩＰアドレスが使用され、このＩＰアドレスは、端末装置ごとに一意に割り振られる。
　ネットワーク上の各端末装置のＩＰアドレスを決定する方法としては、各端末装置に重複がないようにＩＰアドレスを付与し、そのＩＰアドレスを端末装置内の記録装置に記録し、起動時にその記録されたＩＰアドレスを読み出すという方法がある。
　また、自端末装置のＩＰアドレスを決定する方法として、逆アドレス解決プロトコル（ＲＡＲＰ：Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いる方法がある。このＲＡＲＰは、自端末装置のＭＡＣアドレス（イーサネット（登録商標）の物理アドレス）に対応するＩＰアドレスを問い合わせるためのプロトコルである。このＲＡＲＰでは、自端末装置のＭＡＣアドレスをブロードキャストすると、ネットワーク上のＲＡＲＰサーバにてＩＰアドレスが応答される。
　また、ＲＡＲＰとは別のＩＰアドレス配信方法として、ＢＯＯＴＰ（ＢＯＯＴｓｔｒａｐ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｈｏｓｔ　Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などが使用されることもある（非特許文献１）。
ＴＣＰ／ＩＰによるネットワーク構築　Ｖｏｌ．１　第４版　Ｄｏｕｇｌａｓ　Ｅ．Ｃｏｍｅｒ編（共立出版）
　ここで、機器構成が予め設計されたネットワークを考える。すなわち、ネットワーク内における構成機器の配置が固定され、物理的な配線経路も固定されたネットワークを考える。このように固定的に運用されるネットワークにおいては、各端末装置に付与するＩＰアドレスも固定することが簡便であり、さらに、故障等により端末装置を交換する場合は、交換後の端末装置に交換前と同じＩＰアドレスを付与することが運用上望ましい。このようなＩＰアドレスの付与は、端末装置の交換時に手動で行うこともできるが、人的な操作を介すことなく交換前と同じＩＰアドレスが交換後の端末装置に自動的に付与されるとすれば、運用上の簡便性は著しく向上する。しかしながら、上記従来の技術では、端末装置交換時に、交換前と同じＩＰアドレスを自動配信することができなかった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信ネットワーク上での端末装置の交換時に交換前と同じＩＰアドレスを自動的に配信することが可能なＩＰアドレス配信装置およびＩＰアドレス配信方法を提供す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、本発明に係るＩＰアドレス配信システムは、ＩＰアドレスの要求元に至る通信ネットワークの経路情報をＩＰアドレス要求信号から読取る経路情報読取部と、前記経路情報とＩＰアドレスとの対応関係が登録されたＩＰアドレス対応表と、前記経路情報読取部から得られた前記経路情報と前記ＩＰアドレス対応表とに基づいて前記要求元に配信されるＩＰアドレスを決定するＩＰアドレス決定部と、を有するＩＰアドレス配信装置と、前記ＩＰアドレス要求信号に前記経路情報を付与する経路情報付与部と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係るＩＰアドレス配信方法は、経路情報付与部がＩＰアドレスの要求元に至る通信ネットワークの経路情報をＩＰアドレス要求信号に付与するステップと、ＩＰアドレス配信装置の経路情報読取部が前記経路情報を前記ＩＰアドレス要求信号から読取るステップと、ＩＰアドレス配信装置のＩＰアドレス決定部が前記経路情報とＩＰアドレスとの対応関係が登録されたＩＰアドレス対応表を参照することにより、読取られた前記経路情報に対応したＩＰアドレスを決定するステップと、前記ＩＰアドレス決定部が決定された前記ＩＰアドレスを前記要求元に配信するステップと、を含むことを特徴とする。
　この発明によれば、通信ネットワーク上での端末装置の交換時に交換前と同じＩＰアドレスを自動的に配信することができる、という効果を奏する。
図１は、実施の形態１に係るＩＰアドレス配信システムの概略構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態１のＩＰネットワーク通信で使用するＩＰアドレス要求信号の構造の一例を示す図である。 図３は、実施の形態１におけるＩＰアドレス対応表の内容の一例を示す図である。 図４は、実施の形態１におけるＩＰアドレス配信装置によるＩＰアドレス配信時の動作を示す図である。 図５は、実施の形態２に係るＩＰアドレス配信システムの概略構成を示すブロック図である。 図６は、実施の形態２のＩＰネットワーク通信で使用するＩＰアドレス要求信号の構造の一例を示す図である。 図７は、実施の形態２におけるＩＰアドレス対応表の内容の一例を示す図である。 図８は、実施の形態２におけるＩＰアドレス配信装置によるＩＰアドレス配信時の動作を示す図である。 図９は、実施の形態３に係るＩＰアドレス配信システムの概略構成を示すブロック図である。 図１０は、図９のＩＰアドレス対応表の内容の一例を示す図である。 図１１は、イーサネット（登録商標）スイッチを介してメンテナンス用ＰＣが接続された場合の構成例を示す図である。
　以下に、本発明に係るＩＰアドレス配信システムおよびＩＰアドレス配信方法の実施の形態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、本実施の形態に係るＩＰアドレス配信システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態に係るＩＰアドレス配信システムは、ＩＰアドレス配信装置１と、このＩＰアドレス配信装置１に接続されたスイッチ部２と、このスイッチ部２に接続された例えば４台の端末装置Ｔ１～Ｔ４とを備えている。
　ＩＰアドレス配信装置１は、スイッチ部２のポートＰ０に接続され、端末装置Ｔ１～Ｔ４は、スイッチ部２のポートＰ１～Ｐ４にそれぞれ接続されている。本実施の形態における通信ネットワークの配線経路は、かかるスイッチ部２を備えて構築されている。なお、通信ネットワークとしては、例えば、ＴＣＰ／ＩＰを通信プロトコルとするイーサネット（登録商標）を用いることができる。
　スイッチ部２は、ネットワーク上でスイッチングバブとして動作することができ、スイッチ部２を通過する信号がどのポートＰ０～Ｐ４で受信されたのかを判別することができる。さらに、スイッチ部２は、経路情報付与部１６を有する。この経路情報付与部１６は、ＩＰアドレスの要求元から送信されたＩＰアドレス要求信号に経路情報を付与するものである。例えばイーサネット（登録商標）を使用する場合、スイッチ部２はイーサネット（登録商標）スイッチに経路情報付与部１６を付加したものである。なお、経路情報付与部１６の付与する経路情報は、後述するように、例えばＩＰアドレス要求信号を受信したポートのポート番号とすることができる。
　ＩＰアドレス配信装置１は、経路情報読取部４ａと、ＩＰアドレス対応表４ｂと、ＩＰアドレス決定部４ｃとを備えている。ここで、経路情報読取部４ａは、ＩＰアドレス要求信号からＩＰアドレスの要求元に至る通信ネットワークの経路情報を読み取る。また、ＩＰアドレス対応表４ｂは、前記経路情報とＩＰアドレスとの対応関係を登録する。また、ＩＰアドレス決定部４ｃは、経路情報読取部４ａから得られた経路情報とＩＰアドレス対応表４ｂとに基づき、要求元に配信すべきＩＰアドレスを決定する。なお、図１では、ＩＰアドレスの要求元は、端末装置Ｔ１～Ｔ４のうちＩＰアドレス要求信号を送信したものである。
　図２は、本実施の形態のＩＰネットワーク通信で使用するＩＰアドレス要求信号の構造の一例を示す図である。図２に示すように、ＩＰアドレス要求信号は、送信先情報、送信元情報、情報種別情報、および経路情報等を格納するエリアと、予備エリアとを備えている。ここで、送信元情報は、ＩＰアドレス要求信号を生成した端末装置Ｔ１～Ｔ４の固有の情報であり、端末装置Ｔ１～Ｔ４を個別に特定するために使用する情報である。このような情報としては、例えば、端末装置Ｔ１～Ｔ４に割り当てられたＭＡＣアドレスを使用することができる。また、ＩＰアドレス要求信号では、送信先情報としてブロードキャストを指定し、情報種別情報にはＩＰアドレス要求信号であることを示す情報を用いる。
　スイッチ部２は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、ＩＰアドレス要求信号の経路情報格納エリアに、ＩＰアドレス要求信号を受信したポートの情報（例えばポート番号）を格納する。具体的には、スイッチ部２は、例えばポートＰ１でＩＰアドレス要求信号を受信した場合はポート番号「１」を、ポートＰ２でＩＰアドレス要求信号を受信した場合はポート番号「２」を、ポートＰ３でＩＰアドレス要求信号を受信した場合はポート番号「３」を、ポートＰ４でＩＰアドレス要求信号を受信した場合はポート番号「４」を、ポートＰ５でＩＰアドレス要求信号を受信した場合はポート番号「５」を、それぞれ経路情報格納エリアに格納する。スイッチ部２は、このようにＩＰアドレス要求信号に受信ポート情報を付与した上で、受信ポート以外の全ポートからＩＰアドレス要求信号を送出する。
　図３は、本実施の形態におけるＩＰアドレス対応表４ｂの内容の一例を示す図である。図３において、ＩＰアドレス対応表４ｂには、ポート番号「１」～「４」にそれぞれ対応して互いに異なるＩＰアドレスが登録されている。なお、図１から明らかなように、端末装置Ｔ１～Ｔ４からＩＰアドレス配信装置１に至る各経路は、スイッチ部２のポート番号Ｐ１～Ｐ４により一意的に指定することができる。ＩＰアドレス配信装置１は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、経路情報読取部４ａによってＩＰアドレス要求信号の経路情報格納エリアを読み取り、「１」、「２」、「３」、または「４」が格納されていた場合、対応するＩＰアドレスを配信する。具体的には、ポート番号「１」のポートＰ１に接続された端末装置Ｔ１には、端末装置Ｔ１からの要求に応じて‘１９２．１６８．１．１’というＩＰアドレスを割り当てることができる。また、ポート番号「２」のポートＰ２に接続された端末装置Ｔ２には、端末装置Ｔ２からの要求に応じて‘１９２．１６８．１．２’というＩＰアドレスを割り当てることができる。また、ポート番号「３」のポートＰ３に接続された端末装置Ｔ３には、端末装置Ｔ３からの要求に応じて‘１９２．１６８．１．３’というＩＰアドレスを割り当てることができる。また、ポート番号「４」のポートＰ４に接続された端末装置Ｔ４には、端末装置Ｔ４からの要求に応じて‘１９２．１６８．１．４’というＩＰアドレスを割り当てることができる。
　なお、本実施の形態では、物理的な配線経路が固定され、通信経路が固定的に運用される通信ネットワークを主な対象としている。すなわち、例えば、運用中に、配線経路を変更し、あるいは新たなスイッチ部を付加してこれに端末装置を接続するというようなネットワーク構成の変更を行うことを前提としていない。このような変更を行う場合には、運用前に改めてシステムを再構築する。ただし、後述するように、メンテナンス時などに、経路情報付与部１６を有しない通常のイーサネット（登録商標）スイッチを接続してこれにメンテナンス用のＰＣ（パーソナルコンピュータ）などを接続するような変更に対しては対応可能である。したがって、本実施の形態では、ネットワーク構成機器のネットワーク内での配置も固定され、通信経路である配線経路も固定された構成での通信が行われるので、端末装置Ｔ１～Ｔ４に付与されるＩＰアドレスも固定的とすることが運用上簡便である。つまり、本実施の形態では、端末装置Ｔ１～Ｔ４からＩＰアドレス配信装置１に至る各経路にそれぞれ固定的なＩＰアドレスを対応付けることとし、この対応関係をＩＰアドレス対応表４ｂに登録する。このようにＩＰアドレス対応表４ｂでは、経路（図３では経路に等価なポート番号）にＩＰアドレスを対応付けているので、例えばポートＰ１に接続された端末装置Ｔ１を故障等により同種の装置と交換する場合に、交換後の装置に割り振られるＩＰアドレスは交換前と同じＩＰアドレスとなる。このような通信ネットワークとしては、例えば列車の車両内に構築される通信ネットワークが挙げられる。この場合、ＩＰアドレス配信装置１も車両に搭載される。なお、本実施の形態は、列車以外にも、移動体内に構築される通信システム、工場内に構築される通信システム等にも適用可能である。
　なお、ＩＰアドレス配信装置１がＩＰアドレス要求信号を受信し、このＩＰアドレス要求信号の経路情報格納エリアにポート番号がない場合、あるいは「１」～「４」以外の番号が格納されていた場合、ＩＰアドレス決定部４ｃは、これを「その他」の情報であると判断して、例えば、‘１９２．１６８．１．５’～‘１９２．１６８．１．２５０’までのＩＰアドレスのうち未配信のＩＰアドレスを送信元に配信する（図３）。ここで、ＩＰアドレス要求信号の経路情報格納エリアにポート番号がない場合とは、例えば、経路情報付与部１６を有しない通常のイーサネット（登録商標）スイッチを経由してＩＰアドレス要求信号が受信された場合などである。また、ＩＰアドレス要求信号の経路情報格納エリアに「１」～「４」以外の番号が格納されていた場合とは、例えば、スイッチ部２に未使用のポートＰ５が設けられていた場合に、メンテナンス時においてこのポートＰ５に端末装置Ｔ５（図示せず）が接続され、ＩＰアドレス配信装置１がこの端末装置Ｔ５からのＩＰアドレス要求信号を受信した場合などである。これらのケースはいずれも、運用上のネットワーク構成に変更あるいは付加が加えられた場合であり、ネットワーク構成が運用上想定されているものとは異なる場合に起こり得るが、その場合でも、本実施の形態は、ＩＰアドレス対応表４ｂに「その他」に対応するＩＰアドレスを用意することで対処することができる。
　図４は、本実施の形態におけるＩＰアドレス配信装置１によるＩＰアドレス配信時の動作を示す図である。具体的には、端末装置Ｔ１のＩＰアドレスを決定し配信する手順を示している。
　図４に示すように、端末装置Ｔ１はＩＰアドレス要求を行い（Ｓ１１）、そのＩＰアドレス要求は、ＩＰアドレス要求信号としてスイッチ部２に送信される。なお、このＩＰアドレス要求では、ＩＰアドレス要求信号がブロードキャストにて送信される。このＩＰアドレス要求信号の配信先アドレスには、ブロードキャストアドレスが設定され、配信元アドレスには、端末装置Ｔ１のＭＡＣアドレスが設定される。
　端末装置Ｔ１からのＩＰアドレス要求信号がスイッチ部２にて受信されると、スイッチ部２は、ＩＰアドレス要求信号がどのポートＰ１～Ｐ４で受信されたのかを判定し、このスイッチ部２の経路情報付与部１６は、ＩＰアドレス要求信号の経路情報格納エリアにポートＰ１のポート番号「１」を格納することにより、ＩＰアドレス要求信号に経路情報であるポート情報を付与する（Ｓ１２）。つづいて、スイッチ部２は、ポート情報の付与されたＩＰアドレス要求信号をポートＰ１以外の全ポートＰ０，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４から送出する。これにより、ポートＰ０から送出されたＩＰアドレス要求信号がＩＰアドレス配信装置１に送信され、端末装置Ｔ１からのＩＰアドレス要求がスイッチ部２を経由してＩＰアドレス配信装置１に到達する（Ｓ１３）。
　次に、ＩＰアドレス要求信号がＩＰアドレス配信装置１にて受信されると、経路情報読取部４ａは、ＩＰアドレス要求信号から経路情報を読み取る。具体的には、経路情報読取部４ａは、経路情報格納エリアに格納されたポート番号「１」を読み取る。そして、ＩＰアドレス決定部４ｃは、経路情報読取部４ａから得たポート情報に基づき、ＩＰアドレス対応表４ｂを参照することにより、ポート番号「１」に対応したＩＰアドレス‘１９２．１６８．１．１’を特定し、この特定されたＩＰアドレスを要求元に配信すべきＩＰアドレスとして決定する（Ｓ１４）。
　次に、ＩＰアドレス配信装置１は、決定されたＩＰアドレスを、要求元の端末装置Ｔ１に配信する（Ｓ１５）。なお、このＩＰアドレスの配信では、ＩＰアドレス配信メッセージがユニキャストにて送信される。このＩＰアドレス配信メッセージの配信先アドレスには、端末装置Ｔ１のＭＡＣアドレスが設定され、配信元アドレスには、ＩＰアドレス配信装置１のＭＡＣアドレスが設定される。ここで、ＩＰアドレス配信装置１は、ＩＰアドレスを配信すると、そのＩＰアドレスの配信がどの経路（ポート）のどのＭＡＣアドレスの端末装置を対象としたかを図示しない記憶部に記憶する。
　次に、ＩＰアドレス配信装置１からＩＰアドレスの配信を受けた端末装置Ｔ１は、配信されたＩＰアドレスを自身のＩＰアドレスとして設定する。この後、端末装置Ｔ１は、そのＩＰアドレスを用いることにより、通信を行うことができる。
　また、ポートＰ１のポート番号「１」に対応したＩＰアドレスが配信された後、スイッチ部２のポートＰ１を経由してＩＰアドレス要求信号が再度受信された場合、ＩＰアドレス決定部４ｃは、この再度受信されたＩＰアドレス要求信号に含まれる送信元のＭＡＣアドレスと、既にＩＰアドレスが配信された送信元のＭＡＣアドレスとが同一であるかどうかを判定する。
　そして、再度受信されたＩＰアドレス要求信号に含まれる送信元のＭＡＣアドレスと既にＩＰアドレスが配信された送信元のＭＡＣアドレスとが同一であると判定された場合、ＩＰアドレス決定部４ｃは、送信元のＭＡＣアドレスを送信先アドレスに設定して、既に配信されたＩＰアドレスと同じＩＰアドレスを再度配信する。例えば、端末装置Ｔ１からのＩＰアドレス要求に応じて‘１９２．１６８．１．１’というＩＰアドレスが配信された後、スイッチ部２のポートＰ４に接続された端末装置Ｔ１からのＩＰアドレス要求が再度あった場合、‘１９２．１６８．１．１’というＩＰアドレスが端末装置Ｔ１に再度配信される。
　一方、再度受信されたＩＰアドレス要求信号に含まれる送信元のＭＡＣアドレスと既にＩＰアドレスが配信された送信元のＭＡＣアドレスとが異なると判定された場合、ＩＰアドレス決定部４ｃは、端末装置Ｔ１が通信ネットワーク上に接続されているか否かを確認する。ＩＰアドレス決定部４ｃは、例えば、既に配信されたＩＰアドレスである‘１９２．１６８．１．１’宛てに接続の確認信号を送信し、この確認信号に応答した返信が所定の時間内にあるか否かによりその接続の有無を確認することができる。
　その結果、所定の時間内に返信がなく、端末装置Ｔ１が通信ネットワーク上に接続されていないことが確認されたときは、ＩＰアドレス決定部４ｃは、再度受信されたＩＰアドレス要求信号に含まれる送信元のＭＡＣアドレスを送信先アドレスに設定して、既に配信されたＩＰアドレスと同じＩＰアドレスを送信元に配信する。例えば、ＩＰアドレス配信装置１が、端末装置Ｔ１からのＩＰアドレス要求に応じて‘１９２．１６８．１．１’というＩＰアドレスを配信した後、端末装置Ｔ１が端末装置Ｔ５に交換されたものとする。そして、端末装置Ｔ５がＩＰアドレス要求を行うと、ＩＰアドレス配信装置１は、端末装置Ｔ１に配信されたＩＰアドレスである‘１９２．１６８．１．１’を端末装置Ｔ５に配信する。
　また、所定の時間内に返信があり、端末装置Ｔ１が通信ネットワーク上に接続されていることが確認されたときは、ＩＰアドレス配信装置１は、ＩＰアドレス対応表４ｂの「その他」のうちから未使用のＩＰアドレスを選択して送信元に配信する。このような場合は、通信ネットワークに設計にはない変更が付加され、図１とは異なるネットワーク構成になった場合に起こり得る。例えば、図１１に示すように、ポートＰ１に接続された端末装置Ｔ１が一端取り外され、その後、ポートＰ１に経路情報付与部１６を有しないイーサネット（登録商標）スイッチ５０が接続され、このイーサネット（登録商標）スイッチ５０にさらに端末装置Ｔ１とメンテナンス用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）５１とが接続された場合などである。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、スイッチ部２の例えばポートＰ１に接続された端末装置Ｔ１に‘１９２．１６８．１．１’というＩＰアドレスが割り当てられた後、その端末装置Ｔ１のＩＰアドレスの再設定が行われる場合においても、‘１９２．１６８．１．１’というＩＰアドレスを端末装置Ｔ１に固定的に割り当てることができる。
　また、本実施の形態によれば、スイッチ部２の例えばポートＰ１に接続された端末装置Ｔ１に‘１９２．１６８．１．１’というＩＰアドレスが割り当てられた後、その端末装置Ｔ１を別の端末装置Ｔ５に交換した場合においても、端末装置Ｔ５に端末装置Ｔ１に割り当てたものと同じ‘１９２．１６８．１．１’というＩＰアドレスを固定的に割り当てることができる。
　このように、本実施の形態では、通信ネットワーク上での端末装置Ｔ１～Ｔ４の交換時に交換前と同じＩＰアドレスを自動的に配信することができる。
　なお、本実施の形態では、少なくとも運用中に、通信ネットワークの通信経路（配線経路）が固定され、かつ、通信経路に接続された端末装置Ｔ１～Ｔ４も固定されている場合に好適である。ただし、ＩＰアドレス対応表４ｂに「その他」に対応するＩＰアドレスを用意していることから、予め設計されたネットワーク構成に変更が加えられたとしても、重複のないＩＰアドレスを配信することができ、運用に支障をきたすことがない。
　なお、ＩＰアドレス配信装置１をＤＨＣＰサーバの代わりに使用し、端末Ｔ１～Ｔ４をＤＨＣＰクライアントのフォーマットと同様のフォーマットを利用して動作させるようにしてもよい。
実施の形態２．
　図５は、本実施の形態に係るＩＰアドレス配信システムの概略構成を示すブロック図である。図５において、通信ネットワーク上には、ＩＰアドレス配信装置１、スイッチ部２，５，６、および端末装置Ｔ１～Ｔ１０が設けられている。また、ＩＰアドレス配信装置１は、スイッチ部２，５を順次介して端末装置Ｔ１～Ｔ４に接続され、スイッチ部２，６を順次介して端末装置Ｔ５～Ｔ８に接続されるとともに、スイッチ部２を介して端末装置Ｔ９、Ｔ１０に接続されている。なお、通信ネットワークとしては、例えば、イーサネット（登録商標）を用いることができる。
　ここで、ＩＰアドレス配信装置１は、スイッチ部２のポートＰ０に接続され、スイッチ部５のポートＰ０は、スイッチ部２のポートＰ１に接続され、スイッチ部６のポートＰ０は、スイッチ部２のポートＰ２に接続され、端末装置Ｔ９，Ｔ１０は、スイッチ部２のポートＰ３，Ｐ４にそれぞれ接続されている。また、端末装置Ｔ１～Ｔ４は、スイッチ部５のポートＰ１～Ｐ４にそれぞれ接続され、端末装置Ｔ５～Ｔ８は、スイッチ部６のポートＰ１～Ｐ４にそれぞれ接続されている。
　スイッチ部２，５，６はそれぞれ、ネットワーク上でスイッチングバブとして動作することができ、各スイッチ部を通過する信号がどのポートＰ０～Ｐ４で受信されたのかを判別することができる。さらに、スイッチ部２は経路情報付与部１６を有し、スイッチ部５は経路情報付与部１７を有し、スイッチ部６は経路情報付与部１８を有する。経路情報付与部１６，１７，１８は、実施の形態１で説明したように、ＩＰアドレスの要求元から送信されたＩＰアドレス要求信号に経路情報を付与するものである。経路情報付与部１６，１７，１８の付与する経路情報は、例えばＩＰアドレス要求信号を受信したポートのポート番号である。
　実施の形態１と同様に、ＩＰアドレス配信装置１は、経路情報読取部４ａと、ＩＰアドレス対応表４ｂと、ＩＰアドレス決定部４ｃとを備えている。ここで、経路情報読取部４ａは、ＩＰアドレス要求信号からＩＰアドレスの要求元に至る通信ネットワークの経路情報を読み取る。また、ＩＰアドレス対応表４ｂは、前記経路情報とＩＰアドレスとの対応関係を登録する。また、ＩＰアドレス決定部４ｃは、経路情報読取部４ａから得られた経路情報とＩＰアドレス対応表４ｂとに基づき、要求元に配信すべきＩＰアドレスを決定する。なお、図５では、ＩＰアドレスの要求元は、端末装置Ｔ１～Ｔ１０のうちＩＰアドレス要求信号を送信したものである。
　図６は、本実施の形態のＩＰネットワーク通信で使用するＩＰアドレス要求信号の構造の一例を示す図である。図６に示すように、ＩＰアドレス要求信号は、送信先情報、送信元情報、情報種別情報、ならびに第一および第二経路情報等を格納するエリアと、予備エリアとを備えている。ここで、送信元情報は、ＩＰアドレス要求信号を生成した端末装置Ｔ１～Ｔ１０の固有の情報であり、端末装置Ｔ１～Ｔ１０を個別に特定するために使用する情報である。このような情報としては、例えば、端末装置Ｔ１～Ｔ１０に割り当てられたＭＡＣアドレスを使用することができる。また、ＩＰアドレス要求信号では、送信先情報としてブロードキャストを指定し、情報種別情報にはＩＰアドレス要求信号であることを示す情報を用いる。
　スイッチ部２，５，６は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、ＩＰアドレス要求信号の第一経路情報格納エリアを確認し、第一経路情報格納エリアが空の場合、この第一経路情報格納エリアにＩＰアドレス要求信号を受信したポートの情報（例えばポート番号）を格納する。また、第一経路情報格納エリアに情報が格納済みで、第二経路情報格納エリアが空の場合、この第二経路情報格納エリアにＩＰアドレス要求信号を受信したポートの情報（例えばポート番号）を格納する。また、スイッチ部２，５，６は、ＩＰアドレス要求信号に受信ポート情報を付与した後、受信ポート以外の全ポートからＩＰアドレス要求信号を送出する。
　例えば、スイッチ部６は、ポートＰ１で端末装置Ｔ５からのＩＰアドレス要求信号を受信した場合、このＩＰアドレス要求信号の第一経路情報格納エリアにポート番号「１」を格納した上でポートＰ０，Ｐ２～Ｐ４から送出する。そして、スイッチ部２は、このＩＰアドレス要求信号をポートＰ２で受信し、ＩＰアドレス要求信号の第一経路情報格納エリアに情報が格納済みであることから、第二経路情報格納エリアに受信ポートのポート番号「２」を格納した上でポートＰ０，Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４から送出する。したがって、ＩＰアドレス配信装置１が受信するＩＰアドレス要求信号の第一経路情報格納エリアにはポート番号「１」が格納され、第二経路情報格納エリアにはポート番号「２」が格納されている。
　また、例えば、スイッチ部２は、例えばポートＰ３で端末装置Ｔ９からのＩＰアドレス要求信号を受信した場合、このＩＰアドレス要求信号の第一経路情報格納エリアにポート番号「３」を格納した上でポートＰ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４から送出する。したがって、ＩＰアドレス配信装置１が受信するＩＰアドレス要求信号の第一経路情報格納エリアにはポート番号「３」が格納され、第二経路情報格納エリアには情報が格納されない。
　図７は、本実施の形態におけるＩＰアドレス対応表４ｂの内容の一例を示す図である。図７において、第一経路情報「１」と第二経路情報「１」の組み合わせは、端末装置Ｔ１からスイッチ部５のポートＰ１、スイッチ部２のポートＰ１を経由してＩＰアドレス配信装置１に至るＩＰアドレス要求信号に対応している。すなわち、第一経路情報「１」と第二経路情報「１」はそれぞれポート番号を表している。そして、ＩＰアドレス対応表４ｂでは、第一経路情報「１」と第二経路情報「１」を有するＩＰアドレス要求信号に、例えば、１９２．１６８．１．１１’というＩＰアドレスを対応させ、このＩＰアドレスは端末装置Ｔ１に割り当てられる。また、第一経路情報「２」と第二経路情報「１」の組み合わせは、端末装置Ｔ２からスイッチ部５のポートＰ２、スイッチ部２のポートＰ１を経由してＩＰアドレス配信装置１に至るＩＰアドレス要求信号に対応し、端末装置Ｔ２には例えば１９２．１６８．１．２１’というＩＰアドレスが割り当てられる。また、第一経路情報「３」と第二経路情報「１」の組み合わせは、端末装置Ｔ３からスイッチ部５のポートＰ３、スイッチ部２のポートＰ１を経由してＩＰアドレス配信装置１に至るＩＰアドレス要求信号に対応し、端末装置Ｔ３には例えば１９２．１６８．１．３１’というＩＰアドレスが割り当てられる。また、第一経路情報「４」と第二経路情報「１」の組み合わせは、端末装置Ｔ４からスイッチ部５のポートＰ４、スイッチ部２のポートＰ１を経由してＩＰアドレス配信装置１に至るＩＰアドレス要求信号に対応し、端末装置Ｔ４には例えば１９２．１６８．１．４１’というＩＰアドレスが割り当てられる。
　また、第一経路情報「１」と第二経路情報「２」の組み合わせは、端末装置Ｔ５からスイッチ部６のポートＰ１、スイッチ部２のポートＰ２を経由してＩＰアドレス配信装置１に至るＩＰアドレス要求信号に対応し、端末装置Ｔ５には例えば１９２．１６８．１．１２’というＩＰアドレスが割り当てられる。また、第一経路情報「２」と第二経路情報「２」の組み合わせは、端末装置Ｔ６からスイッチ部６のポートＰ２、スイッチ部２のポートＰ２を経由してＩＰアドレス配信装置１に至るＩＰアドレス要求信号に対応し、端末装置Ｔ６には例えば１９２．１６８．１．２２’というＩＰアドレスが割り当てられる。また、第一経路情報「３」と第二経路情報「２」の組み合わせは、端末装置Ｔ７からスイッチ部６のポートＰ３、スイッチ部２のポートＰ２を経由してＩＰアドレス配信装置１に至るＩＰアドレス要求信号に対応し、端末装置Ｔ７には例えば１９２．１６８．１．３２’というＩＰアドレスが割り当てられる。また、第一経路情報「４」と第二経路情報「２」の組み合わせは、端末装置Ｔ８からスイッチ部６のポートＰ４、スイッチ部２のポートＰ２を経由してＩＰアドレス配信装置１に至るＩＰアドレス要求信号に対応し、端末装置Ｔ８には例えば１９２．１６８．１．３４’というＩＰアドレスが割り当てられる。
　また、第一経路情報「３」と第二経路情報「なし」の組み合わせは、端末装置Ｔ９からスイッチ部２のポートＰ３を経由してＩＰアドレス配信装置１に至るＩＰアドレス要求信号に対応し、端末装置Ｔ９には例えば１９２．１６８．１．３０’というＩＰアドレスが割り当てられる。また、第一経路情報「４」と第二経路情報「なし」の組み合わせは、端末装置Ｔ１０からスイッチ部２のポートＰ４を経由してＩＰアドレス配信装置１に至るＩＰアドレス要求信号に対応し、端末装置Ｔ１０には例えば１９２．１６８．１．４０’というＩＰアドレスが割り当てられる。
　このように、ＩＰアドレス対応表４ｂでは、第一経路情報および第二経路情報に対応したＩＰアドレスが登録されている。ＩＰアドレス配信装置１は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、ＩＰアドレス要求信号の第一経路情報および第二経路情報を読み取り、ＩＰアドレス対応表４ｂを参照することにより、要求元の端末装置に配信するＩＰアドレスを決定する。
　なお、実施の形態１と同様に、本実施の形態は、配線経路が固定されたネットワークによる通信を対象としている。そのため、図７のＩＰアドレス対応表４ｂに示すように、端末装置Ｔ１～Ｔ１０からＩＰアドレス配信装置１に至る各経路情報（すなわち、第一経路情報と第二経路情報の組み合わせ）にそれぞれ固定的なＩＰアドレスが対応付けられている。このようにＩＰアドレス対応表４ｂでは、経路ごとにＩＰアドレスが対応付けられているので、例えばスイッチ部５のポートＰ１に接続された端末装置Ｔ１を故障等により同種の装置と交換する場合に、交換後の装置に割り振られるＩＰアドレスは交換前と同じＩＰアドレスとなる。このような通信ネットワークとしては、例えば列車の車両内に構築される通信ネットワークが挙げられこのような通信ネットワークとしては、例えば列車の車両内に構築される通信ネットワークが挙げられる。この場合、ＩＰアドレス配信装置１も車両に搭載される。なお、本実施の形態は、列車以外にも、移動体内に構築される通信システム、工場内に構築される通信システム等にも適用可能である。
る。
　なお、ＩＰアドレス配信装置１がＩＰアドレス要求信号を受信し、このＩＰアドレス要求信号の第一経路情報格納エリアおよび第二経路情報格納エリアのいずれにも情報がない場合、ＩＰアドレス決定部４ｃは、これを「その他」の情報であると判断して、例えば‘１９２．１６８．１．５０’～‘１９２．１６８．１．２４０’までのＩＰアドレスのうち未配信のＩＰアドレスを送信元に配信する（図７）。
　また、ＩＰアドレス配信装置１がＩＰアドレス要求信号を受信し、このＩＰアドレス要求信号の第一経路情報格納エリアおよび第二経路情報格納エリアにそれぞれ格納されたポート番号の組み合わせがＩＰアドレス対応表４ｂに登録されていない組み合わせの場合、ＩＰアドレス決定部４ｃは、これを「その他」の情報であると判断して、例えば‘１９２．１６８．１．５０’～‘１９２．１６８．１．２４０’までのＩＰアドレスのうち未配信のＩＰアドレスを送信元に配信する（図７）。
　また、ＩＰアドレス配信装置１がＩＰアドレス要求信号を受信し、このＩＰアドレス要求信号の第一経路情報格納エリアおよび第二経路情報格納エリアにそれぞれ格納されたポート番号の組み合わせがＩＰアドレス対応表４ｂに登録されたものであって、かつ、既にそのポート番号の組み合わせで特定される通信経路に接続されたＩＰアドレスの要求元である端末装置にＩＰアドレスを配信済みである場合の対応は次の通りである。
　すなわち、ＩＰアドレス決定部４ｃは、この再度受信されたＩＰアドレス要求信号に含まれる送信元のＭＡＣアドレスと、既にＩＰアドレスが配信された送信元のＭＡＣアドレスとが同一であるかどうかを判定する。
　そして、再度受信されたＩＰアドレス要求信号に含まれる送信元のＭＡＣアドレスと既にＩＰアドレスが配信された送信元のＭＡＣアドレスとが同一であると判定された場合、ＩＰアドレス決定部４ｃは、送信元のＭＡＣアドレスを送信先アドレスとして、既に配信されたＩＰアドレスと同じＩＰアドレスを再度配信する。例えば、端末装置Ｔ１からのＩＰアドレス要求に応じて‘１９２．１６８．１．１１’というＩＰアドレスが配信された後、スイッチ部５のポートＰ１に接続された端末装置Ｔ１からのＩＰアドレス要求が再度あった場合、‘１９２．１６８．１．１１’というＩＰアドレスが端末装置Ｔ１に再度配信される。
　一方、再度受信されたＩＰアドレス要求信号に含まれる送信元のＭＡＣアドレスと既にＩＰアドレスが配信された送信元のＭＡＣアドレスとが異なると判定された場合、ＩＰアドレス決定部４ｃは、端末装置Ｔ１が通信ネットワーク上に接続されているか否かを確認する。ＩＰアドレス決定部４ｃは、例えば、既に配信されたＩＰアドレスである‘１９２．１６８．１．１１’宛てに接続の確認信号を送信し、この確認信号に応答した返信が所定の時間内にあるか否かによりその接続の有無を確認することができる。
　その結果、所定の時間内に返信がなく、端末装置Ｔ１が通信ネットワーク上に接続されていないことが確認されたときは、ＩＰアドレス決定部４ｃは、既に配信されたＩＰアドレスと同じＩＰアドレスを要求元に配信する。例えば、ＩＰアドレス配信装置１が、端末装置Ｔ１からのＩＰアドレス要求に応じて‘１９２．１６８．１．１１’というＩＰアドレスを配信した後、端末装置Ｔ１が端末装置Ｔ１１に交換されたものとする。そして、端末装置Ｔ１１がＩＰアドレス要求を行うと、ＩＰアドレス配信装置１は、端末装置Ｔ１に配信されたＩＰアドレスである‘１９２．１６８．１．１１’を端末装置Ｔ１１に配信する。
　また、所定の時間内に返信があり、端末装置Ｔ１が通信ネットワーク上に接続されていることが確認されたときは、ＩＰアドレス配信装置１は、ＩＰアドレス対応表４ｂの「その他」のうちから未使用のＩＰアドレスを選択して要求元に配信する。このような場合は、通信ネットワークに設計にはない変更が付加された場合であり、このような例については、実施の形態１で図１１を参照して説明した。
　図８は、本実施の形態におけるＩＰアドレス配信装置１によるＩＰアドレス配信時の動作を示す図である。具体的には、端末装置Ｔ２のＩＰアドレスを決定し配信する手順を示している。
　図８に示すように、まず、端末装置Ｔ２はＩＰアドレス要求を行い（Ｓ２１）、そのＩＰアドレス要求は、ＩＰアドレス要求信号としてスイッチ部５に送信される。なお、このＩＰアドレス要求では、ＩＰアドレス要求信号がブロードキャストにて送信される。このＩＰアドレス要求信号の配信先アドレスには、ブロードキャストアドレスが設定され、配信元アドレスには、端末装置Ｔ２のＭＡＣアドレスが設定される。
　端末装置Ｔ２からのＩＰアドレス要求信号がスイッチ部５にて受信されると、スイッチ部５は、ＩＰアドレス要求信号がどのポートＰ１～Ｐ４で受信されたのかを判定する。そして、スイッチ部５の経路情報付与部１７は、ＩＰアドレス要求信号の第一経路情報格納エリアに受信ポートであるポートＰ２のポート番号「２」を格納することにより、ＩＰアドレス要求信号にポート情報（第一経路情報）を付与する（Ｓ２２）。
　つづいて、スイッチ部５は、ポート情報の付与されたＩＰアドレス要求信号をポートＰ２以外の全ポートＰ０，Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４から送出する。これにより、ポートＰ０から送出されたＩＰアドレス要求信号がスイッチ部２に送信される（Ｓ２３）。
　スイッチ部５を経由したＩＰアドレス要求信号がスイッチ部２にて受信されると、スイッチ部２は、ＩＰアドレス要求信号がどのポートＰ１～Ｐ４で受信されたのかを判定する。そして、スイッチ部２の経路情報付与部１６は、ＩＰアドレス要求信号の第二経路情報格納エリアに受信ポートであるポートＰ１のポート番号「１」を格納することにより、ＩＰアドレス要求信号にポート情報（第二経路情報）を付与する（Ｓ２４）。
　つづいて、スイッチ部２は、ポート情報の付与されたＩＰアドレス要求信号をポートＰ１以外の全ポートＰ０，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４から送出する。これにより、ポートＰ０から送出されたＩＰアドレス要求信号がＩＰアドレス配信装置１に送信される（Ｓ２５）。
　次に、ＩＰアドレス要求信号がＩＰアドレス配信装置１にて受信されると、経路情報読取部４ａは、ＩＰアドレス要求信号から第一および第二経路情報を読み取る。具体的には、経路情報読取部４ａは、第一経路情報格納エリアに格納されたポート番号「２」と第二経路情報格納エリアに格納されたポート番号「１」を読み取る。そして、ＩＰアドレス決定部４ｃは、経路情報読取部４ａから得たポート情報に基づき、ＩＰアドレス対応表４ｂを参照することにより、第一経路情報のポート番号「２」と第二経路情報のポート番号「１」との組み合わせに対応したＩＰアドレス‘１９２．１６８．１．２１’を特定し、この特定されたＩＰアドレスを要求元に配信すべきＩＰアドレスとして決定する（Ｓ２６）。
　次に、ＩＰアドレス配信装置１は、決定されたＩＰアドレスを、要求元の端末装置Ｔ２に配信する（Ｓ２７）。なお、このＩＰアドレスの配信では、ＩＰアドレス配信メッセージがユニキャストにて送信される。このＩＰアドレス配信メッセージの配信先アドレスには、端末装置Ｔ２のＭＡＣアドレスが設定され、配信元アドレスには、ＩＰアドレス配信装置１のＭＡＣアドレスが設定される。ここで、ＩＰアドレス配信装置１にてＩＰアドレスが配信されると、そのＩＰアドレスの配信がどのポートのどのＭＡＣアドレスの端末装置を対象としたかがＩＰアドレス配信装置１内の図示しない記憶部に記憶される。
　次に、ＩＰアドレス配信装置１からＩＰアドレスの配信を受けた端末装置Ｔ２は、配信されたＩＰアドレスを自身のＩＰアドレスとして設定する。この後、端末装置Ｔ２は、そのＩＰアドレスを用いることにより、通信を行うことができる。
　なお、本実施の形態は、図５のネットワーク構成を一般化した場合にも適用可能であることはいうまでもない。すなわち、ＩＰアドレス配信装置１から端末装置に至る通信経路上に含まれるスイッチ部の個数が最大でＮ個（Ｎは１以上の整数）のネットワーク構成において、ＩＰアドレス要求信号に、それぞれ第１～第Ｎ経路情報を格納する第１～第Ｎ経路情報格納エリアを設けるとともに、図７のＩＰアドレス対応表を、第１～第Ｎ経路情報の組み合わせに対してＩＰアドレスを登録する構成とすればよい。なお、図５は、Ｎ＝２の場合に相当する。また、スイッチ部内の経路情報付与部は、当該スイッチを通過するＩＰアドレス要求信号に対して、このＩＰアドレス要求信号を受信したポートのポート番号を、ＩＰアドレス要求信号の第１～第Ｎ経路情報格納エリアの所定のエリアに格納する。例えば、経路情報付与部は、ポート番号を、第１～第Ｎ経路情報格納エリアの番号の小さいほうから最初に現れる空のエリアに格納する。
　本実施の形態によれば、実施の形態１と同様に、通信ネットワーク上での端末装置Ｔ１～Ｔ１０の交換時に交換前と同じＩＰアドレスを自動的に配信することができる。なお、本実施の形態のその他の効果は、実施の形態１と同様である。
実施の形態３．
　図９は、本実施の形態に係るＩＰアドレス配信システムの概略構成を示すブロック図である。図９に示すように、列車は一両以上の車両から編成され、具体的には車両Ｋ１～ＫＭ（Ｍは１以上の整数）から編成されている。また、本実施の形態に係るＩＰアドレス配信システムは、列車編成内の例えばＮ（Ｎは１以上Ｍ以下の整数）番目の車両に設けられている。
　また、Ｎ番目の車両ＫＮに構築された通信ネットワーク上には、ＩＰアドレス配信装置１、スイッチ部２および端末装置Ｔ１～Ｔ４が設けられ、ＩＰアドレス配信装置１は、スイッチ部２を介して端末装置Ｔ１～Ｔ４に接続されている。なお、通信ネットワークとしては、例えば、イーサネット（登録商標）を用いることができる。また、車両ＫＮ上の端末装置Ｔ１～Ｔ４としては、車両ＫＮを運用するために外部からの指令信号に基づいて動作する装置、例えば、ドア開閉装置、ブレーキ装置、照明装置または空調装置などを用いることができる。ＩＰアドレス配信装置１は、スイッチ部２のポートＰ０に接続され、端末装置Ｔ１～Ｔ４は、スイッチ部２のポートＰ１～Ｐ４にそれぞれ接続されることで、通信ネットワークの配線経路が構築されている。
　ＩＰアドレス配信装置１には、経路情報読取部４ａ、ＩＰアドレス対応表４ｂ、ＩＰアドレス決定部４ｃおよび車両情報取得部９が設けられている。経路情報読取部４ａは、ＩＰアドレス要求信号からＩＰアドレスの要求元に至る通信ネットワークの経路情報を読み取る。車両情報取得部９は、当該通信ネットワークが構築された車両の編成内位置を特定する車両情報を取得することができる。なお、列車の各車両には、車両情報を管理する列車情報管理部３２が搭載され、車両情報取得部９は、この車両情報管理部３２から車両情報を取得する。ＩＰアドレス対応表４ｂは、通信ネットワークの経路情報と、車両の編成内位置に対応して決められたＩＰアドレスとの対応関係を登録することができる。ＩＰアドレス決定部４ｃは、経路情報読取部４ａから得られた通信ネットワークの経路情報および車両情報取得部９から得られた車両情報に基づいて、ＩＰアドレスの要求元に配信されるＩＰアドレスを決定することができる。
　スイッチ部２は、ネットワーク上でスイッチングバブとして動作することができ、スイッチ部２を通過する信号がどのポートＰ０～Ｐ４で受信されたのかを判別することができる。さらに、スイッチ部２は、経路情報付与部１６を有する。この経路情報付与部１６は、ＩＰアドレスの要求元から送信されたＩＰアドレス要求信号に経路情報を付与するものである。例えばイーサネット（登録商標）を使用する場合、スイッチ部２はイーサネット（登録商標）スイッチに経路情報付与部１６を付加したものである。経路情報付与部１６の付与する経路情報は、例えばＩＰアドレス要求信号を受信したポートのポート番号である。
　図１０は、図９のＩＰアドレス対応表４ｂの内容の一例を示す図である。図１０は、ＩＰアドレス配信装置１がＮ番目の車両ＫＮに配置され、スイッチ部２のポートＰ１～Ｐ４のポート番号がそれぞれ１～４である場合のＩＰアドレス対応表４ｂの例である。ＩＰアドレスには、車両情報に依存して可変な情報、具体的には例えば号車番号を表すＮが含まれている。このように、ＩＰアドレス対応表４ｂには、車両ＫＮの号車番号Ｎおよびポート番号１～４にそれぞれ対応して互いに異なるＩＰアドレスが登録される。
　図１０に示すＩＰアドレス対応表４ｂによれば、ポート番号１のポートＰ１に接続された端末装置Ｔ１には、端末装置Ｔ１からの要求に応じて‘１９２．１６８．Ｎ．１’というＩＰアドレスを割り当てることができる。また、ポート番号２のポートＰ２に接続された端末装置Ｔ２には、端末装置Ｔ２からの要求に応じて‘１９２．１６８．Ｎ．２’というＩＰアドレスを割り当てることができる。また、ポート番号３のポートＰ３に接続された端末装置Ｔ３には、端末装置Ｔ３からの要求に応じて‘１９２．１６８．Ｎ．３’というＩＰアドレスを割り当てることができる。また、ポート番号４のポートＰ４に接続された端末装置Ｔ４には、端末装置Ｔ４からの要求に応じて‘１９２．１６８．Ｎ．４’というＩＰアドレスを割り当てることができる。
　本実施の形態の動作について説明する。例えば、端末装置Ｔ１がＩＰアドレス要求をする場合を例に説明する。まず、車両情報管理部３２から車両情報が車両情報取得部９に送られると、その車両情報に対応したＩＰアドレスがポート番号１～４ごとにＩＰアドレス対応表４ｂに設定される。例えば、ＩＰアドレス配信装置１から車両ＫＮの通信ネットワークにＩＰアドレスが配信されるものとすると、車両ＫＮの号車番号Ｎに対応したＩＰアドレスがポート番号１～４ごとにＩＰアドレス対応表３１ｃに登録される。
　次に、端末装置Ｔ１はＩＰアドレス要求信号をブロードキャストにて送信する。端末装置Ｔ１からのＩＰアドレス要求信号がスイッチ部２にて受信されると、スイッチ部２は、ＩＰアドレス要求信号がポートＰ１を介して受信されたことを判定し、このスイッチ部２の経路情報付与部１６は、ＩＰアドレス要求信号の経路情報格納エリアにポートＰ１のポート番号「１」を格納する。そして、スイッチ部２は、ポート情報の付与されたＩＰアドレス要求信号をポートＰ１以外の全ポートＰ０，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４から送出する。
　次に、ＩＰアドレス要求信号がＩＰアドレス配信装置１にて受信されると、経路情報読取部４ａは、ＩＰアドレス要求信号から経路情報を読み取る。具体的には、経路情報読取部４ａは、経路情報格納エリアに格納されたポート番号「１」を読み取る。そして、ＩＰアドレス決定部４ｃは、経路情報読取部４ａから得たポート情報に基づき、ＩＰアドレス対応表４ｂを参照することにより、ポート番号「１」に対応したＩＰアドレス‘１９２．１６８．Ｎ．１’を特定し、この特定されたＩＰアドレスを要求元に配信すべきＩＰアドレスとして決定する。
　次に、ＩＰアドレス配信装置１は、決定されたＩＰアドレスを、要求元の端末装置Ｔ１に配信する。なお、このＩＰアドレスの配信では、ＩＰアドレス配信メッセージがユニキャストにて送信される。このＩＰアドレス配信メッセージの配信先アドレスには、端末装置Ｔ１のＭＡＣアドレスが設定され、配信元アドレスには、ＩＰアドレス配信装置１のＭＡＣアドレスが設定される。ここで、ＩＰアドレス配信装置１にてＩＰアドレスが配信されると、そのＩＰアドレスの配信がどのポートのどのＭＡＣアドレスの端末装置を対象としたかがＩＰアドレス配信装置１内の図示しない記憶部に記憶される。
　次に、ＩＰアドレス配信装置１からＩＰアドレスの配信を受けた端末装置Ｔ１は、配信されたＩＰアドレスを自身のＩＰアドレスとして設定する。この後、端末装置Ｔ１は、そのＩＰアドレスを用いることにより、通信を行うことができる。
　なお、スイッチ部が例えば図５のようにカスケード状に接続された場合は、実施の形態２と同様にしてＩＰアドレスの配信を行うことができる。
　本実施の形態によれば、列車の車両内に設置した端末装置Ｔ１～Ｔ４に対して、当該車両の編成内位置に応じて固定的なＩＰアドレスを付与することができる。なお、本実施の形態のその他の効果は、実施の形態１，２と同様である。
　以上のように、本発明は、ネットワーク上での端末装置の設置時に固定的なＩＰアドレスを自動的に配信するＩＰアドレス配信装置およびＩＰアドレス配信方法として有用である。
　１　ＩＰアドレス配信装置
　２，５，６　スイッチ部
　４ａ　経路情報読取部
　４ｂ　ＩＰアドレス対応表
　４ｃ　ＩＰアドレス決定部
　１６，１７，１８　経路情報付与部
　９　車両情報取得部
　３２　車両情報管理部
　５０　イーサネット（登録商標）スイッチ
　５１　メンテナンス用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）
　Ｐ０～Ｐ４　ポート
　Ｔ１～Ｔ１０　端末装置

Claims (11)

  1. 　ＩＰアドレスの要求元に至る通信ネットワークの経路情報をＩＰアドレス要求信号から読取る経路情報読取部と、前記経路情報とＩＰアドレスとの対応関係が登録されたＩＰアドレス対応表と、前記経路情報読取部から得られた前記経路情報と前記ＩＰアドレス対応表とに基づいて前記要求元に配信されるＩＰアドレスを決定するＩＰアドレス決定部と、を有するＩＰアドレス配信装置と、
    　前記ＩＰアドレス要求信号に前記経路情報を付与する経路情報付与部と、
    　を備えることを特徴とするＩＰアドレス配信システム。
  2. 　前記通信ネットワークは、通信経路が固定されて運用されることを特徴とする請求項１に記載のＩＰアドレス配信システム。
  3. 　前記通信ネットワークは、複数のポートを有して少なくともスイッチングハブとして機能するスイッチ部を備えて構成され、
    　前記スイッチ部には、前記ＩＰアドレス要求信号が受信されたポートのポート番号を前記経路情報として前記ＩＰアドレス要求信号の経路情報格納エリアに格納する前記経路情報付与部が設けられ、
    　前記ＩＰアドレス対応表では、前記スイッチ部のポート番号と前記ＩＰアドレスとの対応関係が登録されていることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＰアドレス配信システム。
  4. 　前記ＩＰアドレス要求信号の前記経路情報格納エリアに、経路情報が格納されていない場合、または前記ＩＰアドレス対応表に登録されたポート番号と異なるポート番号が格納されている場合、
    　前記ＩＰアドレス決定部は、前記ＩＰアドレスの要求元に、前記ＩＰアドレス対応表に登録された前記ポート番号に対応するＩＰアドレスとは異なる未配信のＩＰアドレスを配信することを特徴とする請求項３に記載のＩＰアドレス配信システム。
  5. 　前記ＩＰアドレス配信装置にて受信されたＩＰアドレス要求信号に付与された経路情報が、既にＩＰアドレスが配信された要求元に至る経路情報と同一で、かつ、前記受信されたＩＰアドレス要求信号に含まれる送信元のＭＡＣアドレスが、既にＩＰアドレスが配信された要求元からのＩＰアドレス要求信号に含まれていた送信元のＭＡＣアドレスと異なる場合は、
    　前記ＩＰアドレス決定部は、既に配信したＩＰアドレス宛に接続の確認信号を送信し、この確認信号に応答した返信が所定の時間内にあった場合には、前記ＩＰアドレスの要求元に、前記ＩＰアドレス対応表に登録された前記ポート番号に対応するＩＰアドレスとは異なる未配信のＩＰアドレスを配信し、前記確認信号に応答した返信が所定の時間内になかった場合には、前記ＩＰアドレスの要求元に、既に配信されたＩＰアドレスを配信することを特徴とする請求項３または４に記載のＩＰアドレス配信システム。
  6. 　前記ＩＰアドレス配信装置から前記ＩＰアドレスの要求元に至る通信経路上に含まれるスイッチ部の個数が最大でＮ個（Ｎは２以上の整数）である場合に、
    　前記ＩＰアドレス要求信号の前記経路情報格納エリアは、それぞれ第１～第Ｎの経路情報が格納される第１～第Ｎの経路情報格納エリアからなり、
    　前記ＩＰアドレス対応表は、第１～第Ｎの経路情報の組み合わせに対してＩＰアドレスを登録しており、
    　前記ＩＰアドレス要求信号が前記スイッチ部を通過する際、当該スイッチ部の前記経路情報付与部は、前記第１～第Ｎの経路情報格納エリアの所定のエリアに、前記ＩＰアドレス要求信号を受信したポートのポート番号を格納することを特徴とする請求項３～５のいずれか１項に記載のＩＰアドレス配信システム。
  7. 　前記ＩＰアドレス配信装置は、列車の車両内に搭載され、前記通信ネットワークは、前記車両内に構築されていることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のＩＰアドレス配信システム。
  8. 　前記ＩＰアドレス配信装置は、前記通信ネットワークが構築された前記車両の編成内位置を特定する車両情報を取得する車両情報取得部を備え、
    　前記ＩＰアドレス対応表には、前記経路情報と、前記車両の編成内位置に対応して決められたＩＰアドレスとの対応関係が登録され、
    　前記ＩＰアドレス決定部は、前記経路情報読取部から得られた前記経路情報と前記ＩＰアドレス対応表とに基づいて、前記要求元に配信されるＩＰアドレスを決定することを特徴とする請求項７に記載のＩＰアドレス配信システム。
  9. 　経路情報付与部がＩＰアドレスの要求元に至る通信ネットワークの経路情報をＩＰアドレス要求信号に付与するステップと、
    　ＩＰアドレス配信装置の経路情報読取部が前記経路情報を前記ＩＰアドレス要求信号から読取るステップと、
    　ＩＰアドレス配信装置のＩＰアドレス決定部が前記経路情報とＩＰアドレスとの対応関係が登録されたＩＰアドレス対応表を参照することにより、読取られた前記経路情報に対応したＩＰアドレスを決定するステップと、
    　前記ＩＰアドレス決定部が決定された前記ＩＰアドレスを前記要求元に配信するステップと、
    　を含むことを特徴とするＩＰアドレス配信方法。
  10. 　前記通信ネットワークは、少なくともその運用中は、通信経路が固定され、かつ、前記通信経路に接続された前記ＩＰアドレスの要求元も固定されていることを特徴とする請求項９に記載のＩＰアドレス配信方法。
  11. 　前記通信ネットワークは、複数のポートを有して少なくともスイッチングハブとして機能するスイッチ部を備えて構成され、
    　前記スイッチ部は、前記ＩＰアドレス要求信号を受信したポートのポート番号を前記経路情報として前記ＩＰアドレス要求信号の経路情報格納エリアに格納し、
    　前記ＩＰアドレス対応表では、前記スイッチ部のポート番号と前記ＩＰアドレスとの対応関係が登録されていることを特徴とする請求項９または１０に記載のＩＰアドレス配信方法。
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