(57)【要約】【課題】  既存の通信装置のＭＡＣアドレスと重複するＭＡＣアドレスが設定された装置が通信回線に接続された場合に、自動的に重複を検出できる通信装置を提供することを目的とする。【解決手段】    本発明の印刷装置は、互いに同期通信を行う一対の通信装置に対して一つ決められ、該一対の通信装置の間における同期通信の度に既定の規則に従って更新され、連続する同期通信において異なる値をとるフレーム番号を、送信する要求フレーム及び応答フレームに付加するフレーム番号付加手段と、  受信したフレームに付加されているフレーム番号が、自身と該フレームの送信元との間の通信において送信されるフレームに付加されるべきフレーム番号と同一であることのチェックを行うフレーム番号チェック手段とを含む。【選択図】      図１
2010273267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信先との通信の度に所定の規則に従って異なるフレーム番号が付与される要求フレームと該要求フレームに対する応答フレームとにより前記通信先との通信を行う通信装置であって、
受信したフレームに付与されているフレーム番号が、自身と該フレームの送信元との間の通信において送信されるフレームに前記所定の規則に従って付与されるべきフレーム番号と一致するか否かの検査を行うフレーム番号チェック手段
を含む通信装置。
【請求項２】
自身を特定するためのアドレスと、通信先を特定するためのアドレスと、自身と該通信先との間の通信におけるフレームに付与されているべきフレーム番号とを通信の相手毎に記憶するフレーム番号記憶手段
を含む請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記フレーム番号記憶手段に記憶されている、自身と通信先との間の通信におけるフレームに付与されるフレーム番号を、前記所定の規則に従い更新して前記フレーム記憶手段に格納するフレーム番号更新手段
を含む請求項２の通信装置。
【請求項４】
フレームを通信回線を介して送信するフレーム送信手段と、
フレームを通信回線を介して受信するフレーム受信手段と
を含む請求項１乃至３に記載の通信装置。
【請求項５】
受信したフレームに付与されているフレーム番号と該フレームに付与されているべきフレーム番号とが不一致であった場合に、不一致と判断されたフレーム番号と、該フレームに付与されているべきフレーム番号と、該フレームの送信元を特定するための不一致フレーム送信元アドレスとを含む診断フレームを生成する診断フレーム生成手段
を含む請求項１乃至４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記診断フレームを受信した場合に、該診断フレームに含まれる前記不一致フレーム送信元アドレスと自身のアドレスとの比較を行い、両者が同一であるならば、前記フレーム番号記憶手段に記憶されている前記診断フレームの送信元と自身との間のフレームに付加されるべきフレーム番号と、前記診断フレームに付与されたフレーム番号との比較を行う診断フレームチェック手段
を含む請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記診断フレームチェック手段によって、前記フレーム番号記憶手段に記憶されているフレーム番号と前記診断フレーム付加されたフレーム番号と一致が検出された場合に、前記診断フレームに応答する診断応答フレームを作成する診断応答フレーム生成手段
を含み、
作成された診断応答フレームを前記診断フレームの送信元に対して送信する
請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記診断フレームチェック手段によって、前記フレーム番号記憶手段に記憶されているフレーム番号と前記診断フレームに付加されたフレーム番号とが不一致であることが検出された場合は、実行中の通信を終了させ、自身と通信先との間に確立している全てのセッションを切断する通信終了手段
を備えた請求項６に記載の通信装置。
【請求項９】
通信に関する障害の情報を記憶する障害情報記憶手段を含み、
前記診断フレームチェック手段によって、前記フレーム番号記憶手段に記憶されているフレーム番号と前記診断フレームに付加されたフレーム番号とが不一致であることが検出された場合は、その旨を示す障害情報を前記障害情報記憶手段に記憶する
請求項６に記載の通信装置。
【請求項１０】
受信したフレームからフレーム番号を除去するフレーム番号除去手段を含み、
通信回線及び上位装置に接続され、該上位装置からの命令によりフレームを生成し、生成したフレームにフレーム番号を付加して前記通信回線経由で通信先に送信し、該通信先から通信回線経由で受信したフレームからフレーム番号を除去する
請求項１乃至９に記載の通信装置。
【請求項１１】
通信回線と、該通信回線に接続された請求項１乃至１０に記載の複数の通信装置とを含む
通信システム。
【請求項１２】
通信先との通信の度に所定の規則に従って異なるフレーム番号が付与される要求フレームと該要求フレームに対する応答フレームとにより前記通信先との通信を行う通信方法であって、
受信したフレームに付与されているフレーム番号が、自身と該フレームの送信元との間の通信において送信されるフレームに前記所定の規則に従って付与されるべきフレーム番号と一致するか否かの検査を行う
通信方法。
【請求項１３】
自通信装置を特定するためのアドレスと、通信先を特定するためのアドレス情報と、前記自通信装置と前記通信先との間の通信におけるフレームに付与されているべきフレーム番号とを、前記通信先毎に前記自通信装置に記憶する
請求項１２に記載の通信方法。
【請求項１４】
自通信装置と通信先との間の通信におけるフレームに付与されるフレーム番号を、所定の規則に従い更新する
請求項１２または１３に記載の通信方法。
【請求項１５】
フレームを通信回線を介して送信し、
フレームを通信回線を介して受信する
請求項１２乃至１５に記載の通信方法。
【請求項１６】
受信したフレームに付与されているフレーム番号と付加されているべきフレーム番号との間に不一致が検出された場合に、不一致と判断されたフレーム番号と、受信したフレームの送信元により付与されているべきフレーム番号と、フレーム番号の不一致が検出されたフレームの送信元を特定するための不一致フレーム送信元アドレスとを含む診断フレームを生成する
請求項１２乃至１６に記載の通信方法。
【請求項１７】
前記診断フレームを受信した場合に、前記不一致フレーム送信元アドレスと自通信装置のアドレスとの比較を行い、比較の結果。両者が同一であるならば、前記自通信装置に記憶されている前記診断フレームの送信元と前記自通信装置との間のフレームに付与されるべきフレーム番号と、該診断フレームに含まれる不一致と判断されたフレーム番号及び付与されているべきフレーム番号との比較を行う
請求項１６に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記診断フレームを受信した場合に、自通信装置に記憶されている付与されるべきフレーム番号と、前記診断フレームに含まれる前記付加されるべきフレーム番号とが一致した場合に、前記診断フレームに応答する診断応答フレームを作成し、
作成された診断応答フレームを前記診断フレームの送信元に対して送信する
請求項１６に記載の通信方法。
【請求項１９】
前記診断フレームを受信した場合に、自通信装置に記憶されている付与されるべきフレーム番号と、前記不一致と判断されたフレーム番号とが一致した場合は、実行中の通信を終了させ、前記自通信装置と通信先との間に確立している全てのセッションを切断する
請求項１６に記載の通信装置制御方法。
【請求項２０】
前記診断フレームを受信した場合に、自通信装置に記憶されている付加されるべきフレーム番号と、前記不一致と判断されたフレーム番号とが一致した場合は、該自通信装置に、前記不一致と判断されたフレーム番号とが一致したことを含む障害情報を記憶する
請求項１６乃至２０に記載の通信方法。
【請求項２１】
上位装置からの命令によりフレームを生成し、生成されたフレームにフレーム番号を付与して通信回線経由で通信先に送信し、該通信先から通信回線経由で受信したフレームからフレーム番号を除去する
請求項１２乃至２０に記載の通信装置制御方法。
【請求項２２】
請求項１２乃至２１に記載の通信方法によって複数の通信装置間で通信を行う
通信システム制御方法。
【請求項２３】
通信先との通信の度に所定の規則に従って異なるフレーム番号が付与される要求フレームと該要求フレームに対する応答フレームとにより前記通信先との通信を行う処理と、
受信したフレームに付与されているフレーム番号が、自身と該フレームの送信元との間の通信において送信されるフレームに前記所定の規則に従って付与されるべきフレーム番号と一致するか否かの検査を行う処理と
をコンピュータに行わせるためのプログラム。
【請求項２４】
通信先との通信の度に所定の規則に従って異なるフレーム番号を要求フレームに付与するフレーム番号付与手段と、
要求フレームに対応する応答フレームに付与されているフレーム番号が該要求フレームと一致するか否かの検査を行う応答フレームチェック手段
とを備えた回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置、通信方法、通信システム及び通信プログラムに関し、特に送信するフレームに付与したフレーム番号を使用して通信装置に設定されたアドレスの重複を検出する通信装置、通信方法、通信システム及び通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰアドレスやＭＡＣアドレスをシステム生成情報によって決定する通信装置をネットワークに接続する場合、システム生成情報の設定を誤ると、同一のＩＰアドレスや同一のＭＡＣアドレスを持つ複数の機器がネットワークに接続される可能性がある。
このように、ネットワークに接続されている機器にＩＰアドレスやＭＡＣアドレスの重複が存在すると、正常な通信が行えなくなる。そのため、ＩＰアドレスやＭＡＣアドレスが他の通信装置と重複している装置がネットワークに接続された場合に、アドレスの重複を自動的に検出し、通信障害の原因となる通信機器を自動的にネットワークから取り除くことで、通信障害の回避や軽減が可能な通信装置が望まれている。
【０００３】
通信障害を検出する伝送方法の一例が特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載の伝送方法は、伝送する情報を固定ビット長で分割した情報部と、データの送信順序を示す情報とパケット内に有効な情報部があるかどうかを示す情報とを含むフォーワード制御部と、受信したパケットが正常に受信できたかどうか、同期を確立しているかどうかを相手端末に通知するためのバックワード情報部とからなるフレームを送信側から受信側に送信し、受信側では受信フレーム同期を取り、同期後のフレーム内の情報について伝送誤りを検出し、結果をバックワード制御部を使用して送信側へ通知するものである。
この伝送方法では、送信側はフォーワード制御部にフレームの伝送順を示すシーケンス番号を常に入れて送信し、受信側はバックワード制御部に最後に正常受信したフレームのシーケンス番号を常に入れて送信する。
送信側は、バックワード制御部のシーケンス番号の順番と自分の送信したフレームのシーケンス番号の順番を比較して、シーケンスが一致しないフレームがあれば正常に送信できなかったエラーフレームと判定し、再送を行う。
【０００４】
また、ネットワークに同一のＭＡＣアドレスを有する複数の仮想サーバが存在する場合に、確実に通信を確立することができる通信装置の例が、特許文献２に記載されている。
仮想サーバとは物理的な１台のサーバ内に仮想的に構築されたサーバであり、仮想サーバに割り当てられるＭＡＣアドレスは物理サーバによって設定されるので、重複することがある。
特許文献２に記載されている中継装置は、ネットワークに存在する複数の情報処理装置に割り当てられたアドレスの重複をチェックするアドレスチェック部と、該アドレスチェック部において検出した重複するアドレスを変換し、該変換後アドレスに基づいて、情報処理装置間の通信を中継する中継処理部とからなる。この中継装置は以下のように動作する。
【０００５】
特許文献２に記載の中継装置は、複数の物理サーバと通信回線を介して接続されており、一つの物理サーバおよび該物理サーバ内に構築されている仮想サーバから、他の物理サーバおよび他の物理サーバ内に構築されている仮想サーバに対して送信したパケットを中継する。
一つの仮想サーバが通信を開始する時に、該仮想サーバは内部に自身が構築されている物理サーバＡＲＰテーブルを参照し、該ＡＲＰテーブルに通信先ＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスが存在するか確認する。
通信先のＭＡＣアドレスが存在しない場合、前記仮想サーバは自身のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスと、通信先のＩＰアドレスを含むＡＲＰリクエストパケットをネットワークに対してブロードキャストする。
ＡＲＰリクエストパケットを受け取った中継装置は、ＡＲＰリクエストパケットを中継する前に、自身に接続されている物理サーバおよび仮想サーバに対してｐｉｎｇを送信し、ｐｉｎｇに対するｅｃｈｏリプライパケットを受け取る。
該中継装置は、前記ＡＲＰリクエストパケットに含まれるＭＡＣアドレスと、受け取ったｅｃｈｏリプライパケットに含まれるＭＡＣアドレスとを比較し、重複するＭＡＣアドレスがないか調べる。重複するＭＡＣアドレスが存在した場合は、中継装置は重複するＭＡＣアドレスを置き換えるＭＡＣアドレスを生成し、転送するパケットの送信元ＭＡＣアドレスを前記生成したＭＡＣアドレスに置き換えてから転送する。
【０００６】
さらに、特許文献３には、受信フレームの含まれるＭＡＣアドレスから、ＬＡＮに接続されている装置のＭＡＣアドレスの重複を検出を行うＭＡＣブリッジの例が記載されている。
ＭＡＣブリッジは複数のＬＡＮの間を接続してフレームを転送する装置である。このＭＡＣブリッジは、受信フレームの送信元のＭＡＣアドレス及び受信ポート番号と共に二重アドレス監視タイマを記憶する学習テーブルを備え、以下のように動作する。
【０００７】
ＭＡＣブリッジがフレームを受信した時には、フレーム内の送信ＭＡＣアドレスと、ＭＡＣブリッジが備える学習テーブル内の送信ＭＡＣアドレスを比較する。
学習テーブル内に受信したフレーム内の送信ＭＡＣアドレスと一致するＭＡＣアドレスが存在した場合は、更に、フレームを受信したポートと、該フレーム内の送信ＭＡＣアドレスに一致する学習テーブル内のＭＡＣアドレスに対応するポートとを比較する。
比較の結果不一致であった場合は、フレームを受信したポートとは別の、同一の送信ＭＡＣアドレスが存在するポートに、チェックフレームを送信すると共に、二重アドレス監視タイマを起動する。一定時間が経過して二重アドレス監視タイマがタイムアウトする前に、チェックフレーム送信先のポートから、前記同一の送信ＭＡＣアドレスを含むフレームを受信した場合は、ＭＡＣアドレスが重複すると判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−９３６５９号公報
【特許文献２】特開２００８−１５４０６６号公報
【特許文献３】特開平６−３３８８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の伝送方法は、シーケンス番号の欠落を検出することでフレームが正常に伝送されなかったことを検出しており、ＭＡＣアドレスの重複を検出できないという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２に記載の中継装置は、パケットに含まれている重複するＭＡＣアドレスの重複しないＭＡＣアドレスへの置き換えを中継装置で行っており、パケットを送信する装置側で自身のＭＡＣアドレスが他の装置のＭＡＣアドレスと重複していることを検出できないという問題があった。
【００１１】
さらに、特許文献３に記載のＭＡＣブリッジは、同一のＬＡＮに接続されている機器のＭＡＣアドレスの重複を検出できないという問題があった。また、ＭＡＣブリッジ側でＭＡＣアドレスの重複を検出するので、フレームを送信する機器側で自身のＭＡＣアドレスが他の装置のＭＡＣアドレスと重複していることを検出できず、ＭＡＣアドレスを重複させたまま通信が継続されるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の通信装置は、通信先との通信の度に所定の規則に従って異なるフレーム番号が付与される要求フレームと該要求フレームに対する応答フレームとにより前記通信先との通信を行う通信装置であって、受信したフレームに付与されているフレーム番号が、自身と該フレームの送信元との間の通信において送信されるフレームに前記所定の規則に従って付与されるべきフレーム番号と一致するか否かの検査を行うフレーム番号チェック手段を含む。
【００１３】
本発明の通信方法は、通信先との通信の度に所定の規則に従って異なるフレーム番号が付与される要求フレームと該要求フレームに対する応答フレームとにより前記通信先との通信を行う通信方法であって、受信したフレームに付与されているフレーム番号が、自身と該フレームの送信元との間の通信において送信されるフレームに前記所定の規則に従って付与されるべきフレーム番号と一致するか否かの検査を行う。
【００１４】
本発明のプログラムは、通信先との通信の度に所定の規則に従って異なるフレーム番号が付与される要求フレームと該要求フレームに対する応答フレームとにより前記通信先との通信を行う処理と、受信したフレームに付与されているフレーム番号が、自身と該フレームの送信元との間の通信において送信されるフレームに前記所定の規則に従って付与されるべきフレーム番号と一致するか否かの検査を行う処理とをコンピュータに行わせる。
【００１５】
本発明の回路は、通信先との通信の度に所定の規則に従って異なるフレーム番号を要求フレームに付与するフレーム番号付与手段と、要求フレームに対応する応答フレームに付与されているフレーム番号が該要求フレームと一致するか否かの検査を行う応答フレームチェック手段とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、既存の通信装置のＭＡＣアドレスと重複するＭＡＣアドレスが設定された装置が通信回線に接続された場合に、自動的に重複を検出できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態における通信装置１を示す図である。
【図２】第１の実施形態における通信装置１の動作例を示す図である。
【図３】第２の実施形態における通信システムの構成例を示す図である。
【図４】第２の実施形態における通信装置１０の構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態におけるフレームの構成例を示す図である。
【図６】第２の実施形態におけるフレームタイプの例を示す図である。
【図７】第２の実施形態における診断フレームに含まれるデータを示す図である。
【図８】第２の実施形態における通信装置の動作を示す図である。
【図９】第２の実施形態におけるＭＡＣアドレス重複時の通信装置の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の通信装置の第１の実施形態を示す図である。
【００２０】
図１において、通信装置１は、通信回線２に接続されており、フレーム番号付加手段１０１と、応答フレームチェック手段１０２とを含む。
フレーム番号付加手段１０１は、要求フレームと該要求フレームに対する応答フレームによって構成される同期通信における要求フレームの送信元の通信装置と該要求フレームの送信先の通信装置との組に対してそれぞれ一つ割り当てられ、１回の同期通信毎に既定の規則に従って更新されるフレーム番号を、自身が送信する要求フレームに付加する。
応答フレームチェック手段１０２は、要求フレームに対する応答フレームに、当該要求フレームに付加されているフレーム番号と同一のフレーム番号が付加されていることのチェックを行う。
ここで、同期通信とは、コマンドやデータなどの情報の要求を含む要求フレームと、送信された該要求フレームを受信した送信先において該要求フレーム対応して生成されて該要求フレームの送信元に返送される応答フレームとの組を使用して行われる通信である。
かかる同期通信においては、要求フレームの作成及び送信が行われ、該要求フレームに対応する応答フレームの受信が完了した後に、次の要求フレームの作成及び送信が行われる。要求フレームの作成及び送信から、該要求フレームに対応する応答フレームの受信完了までを１回の同期通信と数えることにする。
【００２１】
図２は通信装置１の動作を示す図である。
通信装置１は、フレーム番号付加手段１０１により、送信する要求フレームにフレーム番号を付加し（ステップＡ１）、該要求フレームを他の通信装置に送信する。その他の通信装置から該要求フレームに対する応答フレームを通信装置１が受け取ると、応答フレームチェック手段１０２が、該応答フレームに含まれるフレーム番号が、前記要求フレームに含まれるフレーム番号と同一であるかを確認し、同一であれば正常であり、同一でなければ異常であると判断する（ステップＡ２）。
フレーム番号は、フレームの送信元および送信先からなる一対の通信装置の間の通信に対して一つ割り当てられており、別の通信装置の組み合わせに対しては、別のフレーム番号が割り当てられる。
要求フレームと該要求フレームに対応する応答フレームとによって構成される１回の同期通信において、要求フレームと該要求フレームに対応する応答フレームとに含まれるフレーム番号は同一となる。さらに、一回の同期通信毎に、所定の規則に従って別のフレーム番号が割り振られる。
なお、送受信されるフレームにはフレームの送信元ＭＡＣアドレスおよび送信先ＭＡＣアドレスが含まれ、通信装置１は、フレームの送信元および送信先を、フレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスおよび送信先ＭＡＣアドレスにより識別する。
【００２２】
本実施の形態では、動作中の通信装置のＭＡＣアドレスと重複するＭＡＣアドレスを持つ通信装置から送信された応答フレームを検出できる。
すなわち、本実施形態では、フレームの送信元と送信先とにおいて同一のフレーム番号を使用し、既に他の通信装置と通信を行っている通信装置（以下、正常な通信装置と表記する）と、他の正常な通信装置との間の同期通信においては、双方の通信装置において既知であるフレーム番号が送受信されるフレームに付加される。
既存の正常な通信装置の一つと同一のＭＡＣアドレスを持つ別の通信装置が新たに接続された場合、該新たに接続された通信装置（以下、異常な通信装置と表記する）は、該異常な通信装置のＭＡＣアドレスと同一のＭＡＣアドレスを持つ正常な通信装置と他の正常な通信装置との間の通信において使用されるフレーム番号を知らない。
従って、異常な通信装置から前記他の正常な通信装置に送信されるフレームには、前記異常な通信装置と同一のＭＡＣアドレスを持つ正常な通信装置との間の通信において使用されるフレーム番号と異なるフレーム番号が付加されているので、当該のフレームは異常な通信装置すなわち既存の通信装置のＭＡＣアドレスと重複するＭＡＣアドレスを持つ通信装置から送信されたフレームであることを判別することができる。
以上、本実施の形態には、動作中の通信装置のＭＡＣアドレスと重複するＭＡＣアドレスを持つ通信装置から送信された応答フレームを検出できる。その理由は、要求フレームとそれに対する応答フレームとに同一のフレーム番号を付与し、異なるフレーム番号を受信した際には、異常と判断できるようにしたためである。
【００２３】
次に、本発明の通信システムの第２の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図３は本発明の第２の実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【００２５】
図３を参照すると、本実施形態における通信システムは、複数の通信装置１０〜１２と通信回線２とにより構成され、通信装置１０〜１２は通信回線２を介して互いに通信が可能なように接続されている。
さらに、個々の通信装置は、それぞれ別の上位装置３０〜３２に接続されている。なお、通信装置の数は図３に示したものに限定されるものではない。
【００２６】
図４は本実施形態における通信装置１０の構成を示す図である。なお、他の通信装置１１および１２も同様の構成を有する。
【００２７】
図４を参照すると、通信装置１０は、通信回線２および上位装置３０に接続されており、フレーム番号付加手段１０１と、フレーム番号記憶手段１０７と、フレーム送信手段１０９と、フレーム受信手段１１０と、フレーム番号チェック手段１０２と、フレーム番号更新手段１０８と、診断フレーム生成手段１１１と、診断フレームチェック手段１１２と、通信終了手段１１３と、障害情報記憶手段１１４と、フレーム番号除去手段１０６と、上位インタフェース手段１０３と、要求フレーム処理手段１０４と、応答フレーム生成手段１０５とを含む。
フレーム番号付加手段１０１は、他の通信装置に送信する要求フレームや応答フレーム等のフレームにフレーム番号を付加する。フレーム番号記憶手段１０７は、自通信装置１０と他の通信装置の間の通信において、フレームに付加されているべきフレーム番号を記憶する。
フレーム送信手段１０９は、通信回線２を介してフレームを他の通信装置に送信し、フレーム受信手段１１０は、他の通信装置から通信回線２を介して送信されてきたフレームを受信する。
フレーム番号チェック手段１０２は、受信したフレームに付加されているフレーム番号と、該フレームの送信元の通信装置との間の通信でフレームに付加されているべき番号とを比較し、同一である否かを確認する。
フレーム番号更新手段１０８は、要求フレームに付加するフレーム番号をフレーム番号記憶手段１０７から読み出す前、または、要求フレーム受信時に要求フレームに含まれるフレーム番号のチェックを行うためにフレーム番号記憶手段１０７からフレーム番号を読み出す前に、フレーム番号記憶手段１０７に記憶されいている自通信装置１０と他の通信装置との間の通信におけるフレームに付加されるフレーム番号の更新を行う。
診断フレーム生成手段１１１は、フレーム番号チェック手段１０２でフレーム番号が一致しなかった場合に診断フレームを生成する。
診断フレームチェック手段１１２は、受信した診断フレームに含まれるフレーム番号と、自通信装置１０と該診断フレームの送信元との間の通信におけるフレームに付加されるフレーム番号との比較を行う。
通信終了手段１１３は、診断フレームチェック手段１１２によりフレーム番号が一致しないことが確認された場合に実行中の通信を終了させる。
障害情報記憶手段１１４は、診断フレームチェック手段１１２によりフレーム番号が一致しないことが確認された場合に自通信装置の内部状態を記憶する。
フレーム番号除去手段１０６は、フレームからフレーム番号を除去する。上位インタフェース手段１０３は、自通信装置１０と上位装置３０との間における命令やデータの転送を行う。
要求フレーム処理手段１０４は、上位装置３０から受け取った命令やデータを含む要求フレームを、上位装置３０からの指示により生成し、他の通信装置が自通信装置１０に宛てて送信した要求フレームから命令やデータを抽出し、上位インタフェース手段１０３を介して上位装置３０に転送する。
応答フレーム生成手段１０５は、他の通信装置から受け取った要求フレームに対する応答フレームや診断フレームに対する診断応答フレームを生成する。
【００２８】
図５は本発明で用いられるフレームの構成を示す図である。
【００２９】
図５を参照すると、フレーム２０は、送信先ＭＡＣアドレス２０１、送信元ＭＡＣアドレス２０２、タイプ２０３、相手局ＩＰアドレス２０４、自局ＩＰアドレス２０５、フレームタイプ２０６、フレーム番号２０７、及びデータ２０８によって構成される。
送信先ＭＡＣアドレス２０１及び相手局ＩＰアドレス２０４は、それぞれそのフレームの送信先の通信装置に設定されているＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスである。また、送信元ＭＡＣアドレス２０２及び自局ＩＰアドレス２０５は、それぞれそのフレームを作成して送信する送信元のＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスである。
タイプ２０３は、ＯＳＩ参照モデルにおける上位層のプロトコルを示す番号である。データ２０８には上位装置から通信装置に転送された命令やデータを含む。
なお、図５に示すフレームの構成は一例であり、この構成に限定されるものではない。
【００３０】
図６は本発明で用いられるフレームに含まれるフレームタイプを列挙した図である。
【００３１】
図６を参照すると、フレームタイプには、データ転送用のＩ、接続用のＣＯＮＮ、切断用のＤＩＳＣ、診断用のＴＥＳＴ、肯定応答用のＲＲ、受信ビジーを示すＲＥＪ、フレームに対する否定応答用のＦＲＭＲが存在する。
これらのフレームタイプは図５に示すフレーム構成のフレームタイプの部分に格納される。
例えばある通信装置から他の通信装置への接続を確立する場合は、フレームタイプにＣＯＮＮを設定した要求フレームを作成して送信し、その要求フレームを受け取った通信装置はフレームタイプにＲＲを設定した応答フレームを作成し、要求フレーム送信元の通信装置に送信する。
コマンドやデータを送信する場合は、フレームタイプにＩを設定した要求フレームを作成して送信する。接続を切断する場合はフレームタイプにＤＩＳＣを設定した要求フレームを作成して送信する。
診断フレームの場合は、フレームタイプにＴＥＳＴが設定される。
以上の例はフレームタイプの定義の例であり、この例に限定されるものではない。
【００３２】
図７は本発明で用いられる診断フレームに含まれる情報を示す図である。
【００３３】
図７を参照すると、診断用フレームには、期待されるフレーム番号の値、異常と判断されたフレームに含まれる相手局ＩＰアドレス、異常と判断されたフレームに含まれる自局ＩＰアドレス、及び異常と判断されたフレームに含まれるフレーム番号が含まれる。
【００３４】
通信装置１０は、例えば、プログラムによって制御されるコンピュータに接続されたネットワークインタフェース装置に含まれる回路であって、ＭＡＣアドレスによって自身及び通信の相手を判別して通信を行うもので実現される。
ここで、ネットワークインタフェース装置に含まれる上記回路は、該回路が含まれるネットワークインタフェース装置に割り当てられるＩＰアドレスやＭＡＣアドレスをプログラムによって設定できるものであってもよい。また、プログラムによって制御される、ネットワークインタフェースを備えたコンピュータによっても実現できる。また、回路とプログラムによって制御されるコンピュータとの組み合わせによって実現してもよい。
上記ネットワークインタフェース装置に割り当てられるＭＡＣアドレスは、機器に固有のＭＡＣアドレスを使用しても良いし、システム生成情報を元にＯＳ等により所定の規則に従って作成・設定しても良い。
また、上記ネットワークインタフェース装置に割り当てられるＩＰアドレスは、外部装置により自動的に割り振られるものを使用しても良いし、システム生成情報を元にＯＳ等により所定の規則に従って作成・設定しても良い。
ここで、システム生成情報とは、ＩＰアドレスやＭＡＣアドレスといった自身のアドレス情報、再送回数、相手のアドレス情報など、各種制御情報を設定するための情報を表す。
また、図４に示される上位装置３０はＰＣやその他のコンピュータで実現される。通信回線は、接続ケーブルやスイッチやハブなどの通信を中継する装置で実現される。
上位インタフェース手段１０３は、バス及びバスを制御する制御回路または制御プログラムや、通信回線及び通信回線を通じた通信を制御する制御回路または制御プログラム等によって実現できる。
【００３５】
次に、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図８は通信装置の同期通信時の動作を示すフローチャートである。ここでは通信装置１０が通信装置１１に対して要求フレームを送信する場合の動作の例を説明する。
【００３７】
図８を参照すると、まず、通信装置１０は、通信装置１０が接続されている上位装置３０から、上位インタフェース手段１０３を介して受け取った命令により、自身が他の通信装置１１に対して送信する要求フレームを作成する（ステップＢ１）。
要求フレームには、送信元である通信装置１０のＭＡＣアドレスと、送信先の通信装置１１のＭＡＣアドレスとが含まれている。フレームの構成は、例えば図５に示す構成を取ることができる。
通信装置１０は、要求フレームを作成すると、まずフレーム番号記憶手段１０７に記憶されている、自身と該要求フレーム送信先の通信装置１１との間の通信でフレームに付加されるべきフレーム番号を、フレーム番号更新手段１０８により更新する（ステップＢ２）。
ここで、フレーム番号記憶手段１０７には、自身に割り当てられているＭＡＣアドレスと、通信の相手の通信装置に割り当てられているＭＡＣアドレスと、自身と該通信相手との間の通信においてフレームに付加されるべきフレーム番号とを含む情報が記憶されている。
フレーム番号更新手段１０８で用いられるフレーム番号の更新の規則は、互いに通信を行う全ての通信装置において共通であり、現在の番号から次の番号が定まり、ある特定の通信装置間の連続する通信において、生成される順番が近いフレームに同じ番号が割り振られないようなものであればよい。例えば、初回のフレーム送信においてはランダムに番号を割り当て、次回以降のフレーム送信においては通信の度に１増加させ、連続する通信に対して連番を割り当てる方法がある。
次に、通信装置１０は、ステップＢ２でのフレーム番号の更新が終了すると、フレーム番号記憶手段１０７から要求フレーム送信先の通信装置１１との間の通信で使用されるべきフレーム番号を読み出し（ステップＢ３）、読み出されたフレーム番号をフレーム番号付加手段１０１により当該要求フレームに付加し（ステップＢ４）、その要求フレームをフレーム送信手段１０９により通信回線２を介して送信先の通信装置１１に宛てて送信する（ステップＢ５）。
通信装置１１は通信装置１０から通信回線２を介して要求フレームを受信すると（ステップＢ１０）、まず、自身のフレーム番号記憶手段１０７に記憶されており、自身と要求フレーム送信元との間の通信でフレームに付加されるべきフレーム番号が、フレーム番号更新手段１０８により更新される（ステップＢ１１）。
フレーム番号の更新が完了すると、その更新されたフレーム番号がフレーム番号記憶手段１０７から読み出され（ステップＢ１２）、その読み出されたフレーム番号とステップＢ１０で受信した要求フレームに含まれるフレーム番号とが一致することの確認がフレーム番号チェック手段１０２により行われる（ステップＢ１３、Ｂ１４）。
なお、図示しないが、初回の通信であって、フレーム番号記憶手段１０７にフレーム番号がまだ記憶されていない場合は、要求フレーム送信元の通信装置１０は、ステップＢ２において、例えばランダムにフレーム番号を生成し、自身及びフレーム送信先のＭＡＣアドレスと生成したフレーム番号とを含む情報をフレーム番号記憶手段１０７に記憶するようにすればよい。
この場合、要求フレーム送信先の通信装置１１は、ステップＢ１１において、要求フレームに付加されているフレーム番号と自身及びフレーム送信先のＭＡＣアドレスとを含む情報を、フレーム番号記憶手段１０７に記憶するようにすればよい。
ステップＢ１４においてフレーム番号が一致しなかった場合（ステップＢ１４、Ｎ）の動作は後述する。
【００３８】
本実施形態においては、互いに通信を行う任意の２台の通信装置がそれぞれのフレーム番号記憶手段に記憶している、双方の通信装置の間で行われる通信においてフレーム番号記憶手段から読み出してフレームに付加されるフレーム番号は、同一の初期値から同一の方法で同一の回数更新したものであるはずなので、双方の通信装置で同一となるはずである。
従って、一方の通信装置が他方の通信装置に宛てて送信し、送信先の通信装置が受信したフレームに付加されているフレーム番号は、該送信先の通信装置がフレーム番号記憶手段に記憶している、自身とフレーム送信元の通信装置との間の通信においてフレームに付加されるべきフレーム番号と一致することが期待され、また、通常は一致する。
ここで、通信装置のフレーム番号記憶手段に記憶されているフレーム番号であって、該通信装置が受信するフレームに同じ番号が付加されていることが期待されているフレーム番号を、「期待されるフレーム番号」と呼ぶことにする。
ステップＢ１４の比較においては、フレーム番号チェック手段１０２はフレームに付加されているフレーム番号と期待されるフレーム番号とを比較しする。通常は双方のフレーム番号は一致するはずである。
ところが、通信回線に接続され通信を行っている通信装置に割り当てられているＭＡＣアドレスと同一のＭＡＣアドレスを持つ通信装置が、新たに通信回線に接続された場合、該通信装置は、他の通信装置と同一のフレーム番号を持たないので、ステップＢ１４における比較ではフレーム番号は不一致となる。
【００３９】
以下、前述のように、他の通信装置との間で通信を行っていて、他の通信装置が記憶しているフレーム番号と同一のフレーム番号を記憶しており、受信したフレームに付加されているフレーム番号が自身が記憶しているフレーム番号に一致する通信装置を「正常な通信装置」と呼び、一方、他の正常な通信装置が記憶しているフレーム番号と同一のフレーム番号を記憶していない通信装置を「異常な通信装置」と呼ぶ。
他の正常な通信装置と重複するＭＡＣアドレスを持つ通信装置が通信回線に接続された場合、該通信装置は、該通信装置と重複するＭＡＣアドレスを持つ正常な通信装置は他の通信装置と通信を行い正常なフレーム番号を持つのに対し、他の正常な通信装置が記憶しているフレーム番号と同一のフレーム番号を持たないので、異常な通信装置となる。
また、フレームに含まれるフレーム番号が、該フレームを受信した通信装置のフレーム番号記憶手段に記憶されているフレーム番号と一致した時、該フレームに含まれている「フレーム番号は正常である」と表記する。逆に不一致であった場合は、「フレーム番号は異常である」と表記する。
【００４０】
ステップＢ１４における比較で、フレーム番号記憶手段から読み出したフレーム番号と要求フレームに含まれるフレーム番号とが一致した場合は、要求フレームに含まれるフレーム番号は正常であり、要求フレームは正常な通信装置から送られてきていると判断する。
フレーム番号が正常であると判断された場合は、要求フレームを受信した通信装置１１は、フレーム番号除去手段１０６により要求フレームからフレーム番号部分を除去し、更に要求フレーム処理手段１０４によりフレームに含まれるデータや命令をフレームから抽出し、通信装置１１が接続されている上位装置３０に上位インタフェース手段１０３を介して転送する（ステップＢ１５）。ステップＢ１４における比較で、フレーム番号が一致しなかった場合の動作は後述する。
【００４１】
通信装置１１は、要求フレームに含まれていたデータや命令等の情報の上位装置への転送が完了した後、要求フレームに対する応答フレームを作成する（ステップＢ１６）。
次に、通信装置１１は、前記要求フレームの送信元である通信装置１０と自身との間の通信においてフレームに付加されるフレーム番号を自身のフレーム番号記憶手段１０７から読み出し、作成した応答フレームに付加して（ステップＢ１７）、当該要求フレームの送信元である通信装置１０に宛てて送信する（ステップＢ１８）。
互いに通信を行う通信装置が、自身のフレーム番号記憶手段に記憶している、相互の通信においてフレームに付加されるフレーム番号は同一であるから、応答フレームに付加されるフレーム番号は該応答フレームが対応する要求フレームに付加されていたフレーム番号と一致するはずである。
要求フレームの送信元の通信装置１０は、応答フレームを受信し（ステップＢ６）、フレーム番号チェック手段１０６により、応答フレームに含まれるフレーム番号がその応答フレームに付加されているべきフレーム番号すなわち応答フレームが対応する要求フレームに含まれているフレーム番号と同一であることの確認を行う（ステップＢ７）。
ステップＢ７でフレーム番号が一致しなかった場合（ステップＢ８、Ｎ）の動作は次で述べる。
【００４２】
図９は、フレーム番号チェック手段において、比較を行ったフレーム番号が相違している場合、すなわち、通信装置が異常なフレーム番号を含むフレームを受け取った時の通信システムの動作を示す図である。
異常なフレーム番号とは、フレームに付加されている番号であって、フレームを受信した通信装置のフレーム番号記憶手段に記憶されている、フレーム送信元と自身との間の通信におけるフレームに付加されているはずのフレーム番号とは異なるフレーム番号のことを意味する。
図９では、通信回線に接続されている通信装置１０と通信装置１１とが通信を行っている場合に、通信装置１１のＭＡＣアドレスと重複するＭＡＣアドレスを持つ通信装置１２から通信装置１０に対してフレームが送信された場合の動作の例を示す。
【００４３】
図９を参照すると、通信装置１０が他の通信装置１２からフレームを受信すると（ステップＣ１）、通信装置１０は、フレーム番号記憶手段からフレーム番号を読み出し（ステップＣ２）、フレーム番号チェック手段１０２により、受信したフレームに含まれるフレーム番号のチェックを行う（ステップＣ３）。
通信装置１０は、チェックの結果、フレーム番号が異常である場合は（ステップＣ４、Ｎ）、診断フレーム作成手段１１１により、異常であると判断したフレーム番号と、自身のフレーム番号記憶手段１０７から読み出した、自身と前記フレームの送信元との間の通信においてフレームに付加されることが期待されるフレーム番号（以下、期待されるフレーム番号と称する）と、自身のＭＡＣアドレスと、異常であると判断したフレームの送信元のＭＡＣアドレスとを含む診断フレームを作成し（ステップＣ５）、ネットワーク全体に対してブロードキャストする（ステップＣ６）。
ネットワークに接続されている各通信装置はブロードキャストされた診断フレームを受信する（ステップＣ１１）。
【００４４】
まず、正常な通信装置である通信装置１１の動作について説明する。自身のＭＡＣアドレスを含む診断フレームを受信した通信装置１１は、自身のフレーム番号記憶手段から、自身と診断フレームの送信元である通信装置１０との間の通信においてフレームに付加されるフレーム番号を読み出す（ステップＣ１２）。
通信装置１１は、読み出したフレーム番号と診断フレームに付加されているフレーム番号との比較を行う（ステップＣ１３）。読み出したフレーム番号が、診断フレームに付加されているフレーム番号と同一であった場合（ステップＣ１４、Ｙ）は、診断フレームの送信元と自身とは、互いに同一のフレーム番号を保持し該フレーム番号を含むフレームにより通信を行っており、互いに正当な通信相手であると判断する。
自身のフレーム番号記憶手段から読み出したフレーム番号が、診断フレーム付加されているフレーム番号と同一であった通信装置は、診断フレームに対応する診断応答フレームを作成し（ステップＣ１７）、フレーム番号記憶手段から読み出したフレーム番号を診断応答フレームに付加し（ステップＣ１８）、診断応答フレームを診断フレーム送信元に宛てて返信する（ステップＣ１９）。
診断フレーム送信元では診断応答フレームを受信し（ステップＣ７）、診断応答フレームのフレーム番号のチェックを行い（ステップＣ８）、正常であると判断した場合（ステップＣ９、Ｙ）は通信を続行する。
【００４５】
次に、ＭＡＣアドレスが他の正常な通信装置と重複している、異常な通信装置である通信装置１２の動作について説明する。ここでは、通信装置１１と同じ動作を行っている部分には、通信装置１１の動作の説明で使用した参照符号と同じ参照符号を使用している。
通信装置１２は、自身のＭＡＣアドレスを含む診断フレームを受信し（ステップＣ１１）、自身と診断フレーム送信元の通信装置１０との間の通信においてフレームに付加されるフレーム番号を自身のフレーム番号記憶手段１０７から読み出す（ステップＣ１２）。
通信装置１２は、読み出したフレーム番号が、診断フレームに付加されているフレーム番号と同一であるかチェックし（ステップＣ１３）、同一でなかった場合は（ステップＣ１４、Ｎ）、自身のＭＡＣアドレスは他の通信装置と重複した正当でないアドレスであると判断し、上位装置に所定の形式でＭＡＣアドレスの重複に関する情報を送り、他の通信装置との間の通信を終了し（ステップＣ１５）、障害情報記憶手段にＭＡＣアドレスの重複に関する情報を記憶する（ステップＣ１６）。
【００４６】
以上のように、本実施の形態には、ＭＡＣアドレスの重複がする通信装置が新たに通信回線に接続されても、既に通信回線に接続されており他の通信装置と通信を行っている既存の通信装置には影響を及ぼさないという効果がある。
【００４７】
その第１の理由は、ＭＡＣアドレスが重複しない複数の通信装置が互いに通信を行っている環境に、既存の通信装置とＭＡＣアドレスが重複する通信装置が通信を始めようとした場合、ＭＡＣアドレスが重複する通信装置のうち、他の通信装置と通信を始めようとした方の通信装置は、フレーム番号のチェックにより異常と判断して通信を中止するからである。
また、第２の理由は、ＭＡＣアドレスが重複する通信装置のうち、既に他の通信装置と通信を行っており他の通信装置とフレーム番号を共有している既存の通信装置は、フレーム番号のチェックの結果が正常となるので、正常な診断応答フレームを返送し、通信を続行することができるからである。
【符号の説明】
【００４８】
１、１０、１１、１２    通信装置
２    通信回線
３、３０、３１、３２    上位装置
２０    フレームの構成例
１０１    フレーム番号付加手段
１０２    フレーム番号チェック手段
１０３    上位インタフェース手段
１０４    要求フレーム処理手段
１０５    応答フレーム生成手段
１０６    フレーム番号除去手段
１０７    フレーム番号記憶手段
１０８    フレーム番号更新手段
１０９    フレーム送信手段
１１０    フレーム受信手段
１１１    診断フレーム生成手段
１１２    診断フレームチェック手段
１１３    通信終了手段
１１４    障害情報記憶手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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