(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通信装置が第２通信装置にメッセージを送受信する通信方法において、
前記第１通信装置が、前記第２通信装置のユーザ値を確認するステップと、
前記第１通信装置が、前記確認された第２通信装置のユーザ値と前記第１通信装置のユーザ値を比較するステップと、
前記第１通信装置が、比較結果によって、前記第２通信装置のユーザ値が前記第１通信装置のユーザ値より小さい場合、前記第１通信装置を開始者と設定し、前記第２通信装置を応答者として設定するステップと、
前記開始者と設定された第１通信装置が前記第２通信装置から要求メッセージを受信する場合、リセットのためのユーザ入力を受信するまで通信を中断する状態に動作状態を変更するステップと、を含む通信方法。
【請求項２】
前記開始者と設定された第１通信装置が、
前記第２通信装置の動作のための要求メッセージを前記応答者と設定された第２通信装置に伝送するステップと、
前記要求メッセージに対応する応答メッセージを前記第２通信装置から受信するステップと、を更に含む、請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記比較するステップは、
前記確認された第２通信装置のユーザ値が前記第１通信装置のユーザ値より大きいか否かを比較するステップを含み、
前記設定するステップは、
前記確認された第２通信装置のユーザ値が前記第１通信装置のユーザ値より大きい場合、前記第１通信装置を応答者と設定し、前記第２通信装置を開始者と設定するステップを含む、請求項１に記載の通信方法。
【請求項４】
前記応答者と設定された第１通信装置が、前記開始者と設定された第２通信装置から要求メッセージを受信するステップと、
前記受信した要求メッセージに対応する応答メッセージを前記第２通信装置に伝送するステップと、を更に含む、請求項３に記載の通信方法。
【請求項５】
前記ユーザ値は固有識別子を含み、
前記固有識別子は前記第１通信装置と前記第２通信装置との間の通信の主導権を有するか否かを判断するための識別子である、請求項１に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置及び通信方法に関するものである。特に、本発明は安全通信装置及び安全通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業界で使用されるための安全通信（ｓａｆｅｔｙ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）のための方案が模索されている。特に、産業用制御システムは、作業者の安全、環境への脅威、その他の安全に関する問題を防止するためのネットワークを介して伝達される情報に対して規定されたレベル以上の無欠性を要求する。
【０００３】
このような無欠性の条件を満足するために、産業用制御システムは破損（ｃｏｒｒｕｐｔｉｏｎ）、意図しない反復（ｕｎｉｎｔｅｎｄｅｄ  ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）、不正確な序列（ｉｎｃｏｒｒｅｃｔ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）、損失（ｌｏｓｓ）、受け入れ難い遅延（ｕｎａｃｃｅｐｔａｂｌｅ  ｄｅｌａｙ）、挿入（ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ）、見せ掛け（ｍａｓｑｕｅｒａｄｅ）、アドレス（ａｄｄｅｓｓｉｎｇ）に関する問題に対処可能であることが要求される。
【０００４】
破損に対する問題に関して、産業用制御システムは伝送されるデータにエラーが発生したか否かについて、規定されたレベル以上の確率で確認できなければならない。
【０００５】
意図しない反復に対する問題に関して、産業用制御システムは、悪意を有する者の意図によるものではなく、自然に発生し得るデータの反復が発生したか否かを規定されたレベル以上の確率で確認できなければならない。
【０００６】
不正確な序列に対する問題に関して、産業用制御システムはデータの伝送順序が変更されたか否かを規定されたレベル以上の確率で確認できなければならない。
【０００７】
損失に対する問題に関して、産業用制御システムは伝送されるデータの一部に損失が発生したか否かを規定されたレベル以上の確率で確認できなければならない。
【０００８】
受け入れ難い遅延に対する問題に関して、産業用制御システムはデータの伝送に受け入れ難い遅延が発生したか否かを規定されたレベル以上の確率で確認できなければならない。
【０００９】
挿入に対する問題に関して、産業用制御システムはデータの伝送過程で意図しないデータが挿入されたか否かを規定されたレベル以上の確率で確認できなければならない。
【００１０】
見せかけに対する問題に関して、産業用制御システムは悪意を有する者によるデータの変更が発生したか否かを規定されたレベル以上の確率で確認できなければならない。
【００１１】
アドレスに対する問題に関して、産業用制御システムはデータが正しい受信者（ｒｅｃｅｉｖｅｒ）に伝送されたか否かを規定されたレベル以上の確率で確認できなければならない。
【００１２】
特に、ＩＥＣ６１５０８ではエラーの発生確率を下記表１のようにＳＩＬ等級で示している。
【表１】
0005883163.tif 000002
【００１３】
例えば、ＳＩＬ３を満足するためにはエラー確率は１０-9を満足できなければならない。
【００１４】
しかし、現在産業用制御システムで前記のようなエラーが発生した後、通信装置の間の連結を再度行うために不必要なメッセージが伝達されてネットワークの性能を落とす問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、産業用制御システムのネットワーク上で発生し得る不必要なメッセージの伝達を防止してネットワークの性能を向上させた通信装置及び通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の実施例による第１通信装置が第２通信装置にメッセージを送受信する通信方法は、前記第１通信装置が前記第２通信装置のユーザ値を確認するステップと、前記第１通信装置が前記確認された第２通信装置のユーザ値と前記第１通信装置のユーザ値を比較するステップと、前記第１通信装置が比較結果によって、前記第１通信装置及び前記第２通信装置のうちいずれか一つを通信の主導権を有する開始者と設定し、他の一つを通信の主導権を有しない応答者と設定するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の実施例によると、ネットワーク上に不必要なメッセージが伝達されることを防止してネットワークの性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例による安全通信装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例による通信方法を示すラダーダイヤグラムである。
【図３】本発明の実施例による固有識別子を説明するための図である。
【図４】本発明の他の実施例による通信方法を示すラダーダイヤグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に関する移動端末機について図面を参照してより詳細に説明する。以下の説明で使用される構成要素に対する接尾語である「モジュール」及び「部」は明細書を容易に作成するためにのみ付与されるか混用されるものであり、それ自体が互いに区別される意味又は役割を有するものではない。
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施例による安全通信装置と安全通信方法を説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施例による安全通信装置を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示したように、本発明の実施例による安全通信装置１００はメッセージ受信部１１０、ユーザ値確認部１２０、ユーザ値比較部１３０、設定部１４０、メッセージ伝送部１５０及び制御部１６０を含む。
【００２３】
メッセージ受信部１１０は他の安全通信装置から要求メッセージ又は応答メッセージを受信する。
【００２４】
ユーザ値確認部１２０は前記要求メッセージから他の安全通信装置のユーザ値を確認する。一実施例において、ユーザ値はデバイス識別子（Ｄｅｖｉｃｅ  ＩＤ）又はＭＡＣアドレスのうちいずれか一つを意味し、これは設定によって予め決められる値である。
【００２５】
ユーザ値比較部１３０は確認されたユーザ値を自らのユーザ値と比較する。詳しくは、ユーザ値比較部１３０は他の安全通信装置のユーザ値と自らのユーザ値のうちどちらが大きいかを比較する。
【００２６】
設定部１４０はユーザ値比較部１３０の比較によって、安全通信装置１００を開始者又は応答者と設定する。設定部１４０は安全通信装置１００の間の主導権を設定するための役割をする。
【００２７】
詳しくは、開始者と設定された安全通信装置は応答者と設定された安全通信装置から要求メッセージを受信してもそれを無視してもよく、応答者と設定された安全通信装置で要求メッセージを他の安全通信装置に伝送してそれに対応する応答メッセージを受信する。
【００２８】
応答者と設定された安全通信装置は開始者と設定された安全通信装置から要求メッセージを受信し、受信した要求メッセージに対応する応答メッセージを開始者と設定された安全通信装置に伝送する。応答者と設定された安全通信装置は開始者と設定された安全通信装置に要求メッセージを伝送することができるが、それに対応する応答メッセージを受けることはできない。
【００２９】
メッセージ伝送部１５０は他の安全通信装置に連結設定のための要求メッセージ又は応答メッセージを伝送できる。
【００３０】
制御部１６０は安全通信装置１００の全体的な動作を制御する。特に、開始者と設定された安全通信装置１００の制御部１６０は応答者と設定された安全通信装置１００から連結設定のための要求メッセージを受信してもそれを無視してもよい。
【００３１】
図２は、本発明の実施例による通信方法を示すラダーダイヤグラムである。
【００３２】
安全通信装置の間の通信を行うステップは、連結ステップ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｐｈａｓｅ）及びデータ伝送ステップ（Ｄａｔａ  ｔｒａｓｍｉｔｔｉｎｇ  Ｐｈａｓｅ）を含む。
【００３３】
連結ステップは安全通信装置の間の動作を行うための実質的なデータを伝送する前に互いの連結を設定するためのステップであり、データ伝送ステップは前記連結ステップが完了してから動作を行うための実質的なデータを伝送するステップを意味する。
【００３４】
連結ステップはリセット状態（ｒｅｓｅｔ  ｓｔａｔｅ）、連結状態（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｓｔａｔｅ）、パラメータ状態（ｐａｒａｍｅｔｅｒ  ｓｔａｔｅ）を含む。
【００３５】
リセット状態は安全通信装置の間の通信エラーを検出した後、安全通信装置の間の連結が初期化され、連結の準備をする状態である。
【００３６】
連結状態は安全通信装置の間の連結のために互いを識別する状態である。
【００３７】
パラメータ状態は安全通信装置の間の安全関連通信に関するパラメータと安全関連アプリケーションパラメータを送受信して連結ステップを終了し、データ伝送ステップに進入するための状態を意味する。
【００３８】
本発明の実施例によると、他の安全通信装置１００の間の通信方法は、連結ステップ及びデータ伝送ステップのうち、連結ステップで行われる過程である。
【００３９】
特に、図２に示した本発明の実施例によると、安全通信装置１００の間の通信方法は連結ステップ内のリセット状態で行われる過程である。即ち、この場合、安全通信装置１００は全てリセット状態である。
【００４０】
第１安全通信装置１００Ａのメッセージ伝送部１１０は第２安全通信装置１００Ｂに要求メッセージを伝送する（Ｓ１０１）。一実施例において、要求メッセージは固有識別子を含む。要求メッセージが固有識別子を含む場合、ステップＳ１０１は連結ステップのリセット状態で行われる過程である。固有識別子については図３を参照して詳細に説明する。
【００４１】
図３は、本発明の実施例による固有識別子を説明する図である。
【００４２】
まず、図３に示したように本発明の実施例による固有識別子はユーザ値（Ｕｓｅｒ  Ｖａｌｕｅ）とＭＡＣアドレス（Ｍｅｄｉａ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｄｄｒｅｓｓ）の組み合わせで作られる。
【００４３】
ユーザ値はユーザの設定によって、予め指定された任意の値、ユーザの設定によって、指定された特定範囲の値、安全通信装置の識別子、安全通信装置のアドレスのうちいずれか一つである。
【００４４】
図３に示したユーザ値はデバイス識別子（Ｄｅｖｉｃｅ  ＩＤ）値である。ここで、デバイス識別子は安全通信装置の識別子を意味する。
【００４５】
ＭＡＣアドレスはイーサネットアクセスのための情報を含む。
【００４６】
本発明の実施例による固有識別子のサイズは６４ビットであってもよいが、それに限ることはない。
【００４７】
デバイス識別子のサイズは１６ビットでＭＡＣアドレスのサイズは４８ビットであってもよいが、これに限ることはない。
【００４８】
更に図２について説明すると、第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値確認部１２０は伝送された要求メッセージを利用してユーザ値を確認する（Ｓ１０３）。ここで、安全通信装置のユーザ値はデバイス識別子又はＭＡＣアドレスのうちいずれか一つ又はその組み合わせを意味し、これは設定によって予め決められる値である。
【００４９】
第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値比較部１３０は確認された第１安全通信装置１００Ａのユーザ値と第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値を比較してどの安全装置のユーザ値がより大きいかを確認する（Ｓ１０５）。
【００５０】
もし、第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値がより大きいと確認された場合、第２安全通信装置１００Ｂの設定部１４０は第１安全通信装置１００Ａを応答者と設定し、第２安全装置１００Ｂを開始者と設定する（Ｓ１０７）。詳しくは、第２安全通信装置１００Ｂの設定部は、ユーザ値の比較によって、通信の主導権をどちらが有するかを設定する。
【００５１】
より具体的には、第２安全通信装置１００Ｂの設定部１４０は、前記ユーザ値の比較によって、ユーザ値がより大きい安全通信装置を開始者と設定し、ユーザ値がより小さい安全通信装置を応答者と設定する。
【００５２】
開始者及び応答者の設定は安全通信装置の間の通信の主導権をどちらが有するかを設定するための作業であり、開始者と設定された安全通信装置が応答者と設定された安全通信装置に要求メッセージを伝送すると応答者と設定された安全通信装置は要求メッセージに対応する応答メッセージを開始者と設定された安全通信装置に伝送する。しかし、応答者と設定された安全通信装置が開始者と設定された安全通信装置に要求メッセージを伝送すると開始者と設定された安全通信装置は要求メッセージを無視してもよく、応答者と設定された安全通信装置に要求メッセージを伝送してそれに対応する応答メッセージを受信してもよい。
【００５３】
一実施例において、第１安全通信装置１００Ａのユーザ値が５であり、第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値が１０である場合、第２安全通信装置１００Ｂの設定部は第１安全通信装置１００Ａを応答者と設定し、第２安全装置１００Ｂを開始者と設定する。
【００５４】
第２安全通信装置１００Ｂの制御部１６０は設定部の設定によって、受信した第１安全通信装置１００Ａの要求メッセージを無視する（Ｓ１０９）。
【００５５】
第２安全通信装置１００Ｂのメッセージ伝送部１１０は第１安全通信装置１００Ａに要求メッセージを伝送し（Ｓ１１１）、第２安全通信装置１００Ｂのメッセージ受信部１５０は要求メッセージに対応する応答メッセージを受信する（Ｓ１１３）。それによって第１安全通信装置１００Ａと第２安全通信装置１００Ｂは互いの連結設定が完了され、データを正常に送受信できる状態になる。
【００５６】
一方、第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値がより小さいと確認された場合、第２安全通信装置１００Ｂの設定部１４０は第１安全通信装置１００Ａを開始者と設定し、第２安全装置１００Ｂを応答者と設定する（Ｓ１１５）。
【００５７】
第２安全通信装置１００Ｂのメッセージ伝送部１１０は第１安全通信装置１００Ｂの要求メッセージに対応する応答メッセージを伝送する（Ｓ１１７）。それによって第１安全通信装置１００Ａと第２安全通信装置１００Ｂは互いの連結設定が完了され、データを正常に送受信可能できる状態になる。
【００５８】
図４は、本発明の他の実施例による通信方法を示すラダーダイヤグラムである。
【００５９】
図４に示した本発明の実施例による他の安全通信装置１００の間の通信方法は、連結ステップ及びデータ伝送ステップのうち連結ステップで行われる過程である。
【００６０】
特に、図４に示した本発明の実施例による安全通信装置１００の間の通信方法は、連結ステップ内でいずれか一つのみの安全通信装置１０がリセット状態であるか、又は両方ともリセット状態である際に行われる過程である。
【００６１】
図４を説明すると、まず第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値確認部１２０は第１安全通信装置１００Ａ及び第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値を確認する（Ｓ２０１）。ここで、安全通信装置１００のユーザ値はデバイス識別子又はＭＡＣアドレスのうちいずれか一つ又はその組み合わせを意味し、これは設定によって予め決められる値である。ユーザ値に対する詳しい説明は図３で説明したようである。
【００６２】
第２安全通信装置１００Ｂは第１安全通信装置１００Ａのユーザ値を予め知っていてもよい。
【００６３】
第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値比較部１３０は確認された第１安全通信装置１００Ａのユーザ値と第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値を比較してどの安全通信装置のユーザ値がより大きいかを確認する（Ｓ２０３）。
【００６４】
もし、第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値がより大きいと確認された場合、第２安全通信装置１００Ｂの設定部１４０は第１安全通信装置１００Ａを応答者と設定し、第２安全装置１００Ｂを開始者と設定する（Ｓ２０５）。詳しくは、第２安全通信装置１００Ｂの設定部１４０はユーザ値の比較によって、通信の主導権をどちらが有するかを設定する。
【００６５】
第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値がより大きいと確認された場合、第２安全通信装置１００Ｂは通信の主導権を有する開始者として動作し、第１安全通信装置１００Ａは通信の主導権を有しない応答者として動作する。
【００６６】
もし、第２安全通信装置１００Ｂが第１安全通信装置１００Ａから要求メッセージを受信する場合（Ｓ２０７）、第２安全通信装置１００Ｂの制御部１６０は安全通信装置１００の動作状態を失敗−安全状態（ｆａｉｌ−ｓａｆｅ  ｓｔａｔｅ）に遷移する（Ｓ２０９）。
【００６７】
この失敗−安全状態において、安全通信装置１００はリセットのためのユーザ入力を受信するまで安全通信を中断する。特に、この失敗−安全状態で安全通信装置１００は安全データに関する通信以外の通信を中断しても中断しなくてもよいが、少なくとも安全データに関する通信を中断する。第２安全通信装置１００Ｂのメッセージ伝送部１１０は第１安全通信装置１００Ａに要求メッセージを伝送してもよく（Ｓ２１１）、第２安全通信装置１００Ｂのメッセージ受信部１５０は第１安全通信装置１００Ａから要求メッセージに対応する応答メッセージを受信してもよい（Ｓ２１３）。
【００６８】
即ち、第２安全通信装置１００Ｂは第１安全通信装置１００Ａとの関係で通信の主導権を有する開始者の立場であり、第１安全通信装置１００Ａに要求メッセージを伝送し要求メッセージに応じた応答メッセージを受信する。しかし、第１安全通信装置１００Ａは第２安全通信装置１００Ｂとの関係で通信の主導権を有しない応答者の立場であり、第２安全通信装置１００Ｂからの要求メッセージを待機し、第２安全通信装置１００Ｂから要求メッセージを受信すると要求メッセージに対応する応答メッセージを第２安全通信装置１００Ｂに伝送する。
【００６９】
一方、第２安全通信装置１００Ｂのユーザ値が第１安全通信装置１００Ａのユーザ値より小さいと確認された場合、第２安全通信装置１００Ｂの設定部１４０は第１安全通信装置１００Ａを開始者と設定し、第２安全装置１００Ｂを応答者と設定する（Ｓ２１５）。
【００７０】
この場合、第２安全通信装置１００Ｂは第１安全通信装置１００Ａとの関係で通信の主導権を有しないため、第１安全通信装置１００Ａからの要求メッセージを待機する（Ｓ２１７）。
【００７１】
もし、第２安全通信装置１００Ｂのメッセージ受信部１５０は第１安全通信装置１００Ａから要求メッセージを受信する場合（Ｓ２１９）、第２安全通信装置１００Ｂのメッセージ伝送部１１０は受信した要求メッセージに対応する応答メッセージを第１安全通信装置１００Ａに伝送する。
【００７２】
本発明の一実施例によると、上述した方法はプログラムが記録された媒体にプロセッサが読み込めるコードとして具現することができる。プロセッサが読み込める媒体の例としてはＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＤ−ＲＯＭ，磁気テープ、フロッピディスク、光データ貯蔵装置などがあり、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを介した伝送）の形で具現されることも含む。
【００７３】
上述した移動端末機は前記説明された実施例の構成と方法が限られて適用されるのではなく、前記実施例は多様な変形が行われるように各実施例の全部又は一部が選択的に組み合わせられて構成されてもよい。
【図１】
0005883163.tif 000003
【図２】
0005883163.tif 000004
【図３】
0005883163.tif 000005
【図４】
0005883163.tif 000006