(57)【要約】【課題】ゲートウェイ装置を介してＥｔｈｅｒｎｅｔ網に接続された端末装置であっても、トークン網に対してデータを正常に送信する。【解決手段】端末装置２のドライバ回路２１が、ゲートウェイ装置１０から転送された自端末宛のトークンの受信に応じて、当該トークンをアプリケーション処理部２２へ転送するとともに、当該トークンに対するアプリケーション処理部２２からの応答を待つことなく、バッファで保持しているデータを、ゲートウェイ装置１０を介してトークン網ＮＷ１上に直ちに送信する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式でデータ通信を行う端末装置が、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式とトークンパッシング方式とを相互にメディア変換するゲートウェイ装置を介して、トークンパッシング方式の通信網であるトークン網に接続されたノードとデータ通信を行う通信システムであって、
前記ゲートウェイ装置は、前記トークン網から受信したトークンを前記端末装置へ転送する中継処理部を有し、
前記端末装置は、上位層となるアプリケーション処理部から転送されたデータをバッファで一時的に保持しておき、前記ゲートウェイ装置から転送された自端末宛のトークンの受信に応じて、当該トークンを当該アプリケーション処理部へ転送するとともに、当該トークンに対する当該アプリケーション処理部からの応答を待つことなく、当該バッファで保持しているデータを、当該ゲートウェイ装置を介して当該トークン網上に直ちに送信するドライバ回路を有する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記ドライバ回路は、前記ゲートウェイ装置から転送された自端末宛のトークンの受信に応じて、前記バッファで保持しているデータを送信する際、当該データの送信より前に、前記トークンに関する送信タイムアウトの発生を回避するための擬似的なダミートークンを、前記ゲートウェイ装置を介して前記トークン網上に送信することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の通信システムにおいて、
前記アプリケーション処理部は、前記データを前記ドライバ回路に転送する際、当該データの先頭に前記ダミートークンを付加して転送し、
前記ドライバ回路は、前記ダミートークンを送信する際、前記バッファで保持している前記データの先頭に付加されているダミートークンを、前記ゲートウェイ装置を介して前記トークン網上に送信する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の通信システムにおいて、
前記ドライバ回路は、前記ダミートークンを送信する際、前記トークン網上に実在しないノードまたは自端末を宛先として送信することを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記中継処理部は、前記トークン網から受信したトークンを前記端末装置へ転送した後、これに応じて当該端末装置から返送されたデータまたはトークンからなる応答を受信して、当該応答の宛先となる前記ノードへ前記トークン網を介して送信する機能を更に備えることを特徴とする通信システム。
【請求項６】
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式でデータ通信を行う端末装置が、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式とトークンパッシング方式とを相互にメディア変換するゲートウェイ装置を介して、トークンパッシング方式の通信網であるトークン網に接続されたノードとデータ通信を行う通信システムで用いられる前記端末装置であって、
上位層となるアプリケーション処理部から転送されたデータをバッファで一時的に保持しておき、前記ゲートウェイ装置から転送された自端末宛のトークンの受信に応じて、当該トークンを当該アプリケーション処理部へ転送するとともに、当該トークンに対する当該アプリケーション処理部からの応答を待つことなく、当該バッファで保持しているデータを、当該ゲートウェイ装置を介して当該トークン網上に直ちに送信するドライバ回路を
備えることを特徴とする端末装置。
【請求項７】
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式でデータ通信を行う端末装置が、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式とトークンパッシング方式とを相互にメディア変換するゲートウェイ装置を介して、トークンパッシング方式の通信網であるトークン網に接続されたノードとデータ通信を行う通信システムで用いられる中継制御方法であって、
前記ゲートウェイ装置が、前記トークン網から受信したトークンを、前記トークン網から受信したトークンを前記端末装置へ転送する中継処理ステップと、
前記端末装置が、上位層となるアプリケーション処理部から転送されたデータをバッファで一時的に保持しておき、前記ゲートウェイ装置から転送された自端末宛のトークンの受信に応じて、当該トークンを当該アプリケーション処理部へ転送するとともに、当該トークンに対する当該アプリケーション処理部からの応答を待つことなく、当該バッファで保持しているデータを、当該ゲートウェイ装置を介して当該トークン網上に直ちに送信するドライバ処理ステップと
を備えることを特徴とする中継制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の中継制御方法において、
前記中継処理ステップは、前記トークン網から受信したトークンを、前記トークン網から受信したトークンを前記端末装置へ転送した後、これに応じて当該端末装置から返送されたデータまたはトークンからなる応答を受信して、当該応答の宛先となる前記ノードへ前記トークン網を介して送信する手順を更に備えることを特徴とする中継制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ通信技術に関し、特にトークンパッシング方式の通信網に対して、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）網に接続された端末装置を中継接続するための中継制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント、工場、ビルなどの大規模施設では、施設内に設置されている各種の設備機器を、通信ネットワークを介して制御する分散制御システム（ＤＣＳ：Distributed Control System）などの管理システムが用いられている。このような管理システムでは、高い信頼性の下で設備機器を管理する必要があるため、設備機器間を接続する通信網として、トークンパッシング方式の通信網（以下、トークン網という）が用いられる場合がある。
【０００３】
トークンパッシング方式は、トークン網に接続されている複数ノードのうち、トークン（Token）を受け取ることによりアクセス権を得たノードが、一定期間だけ通信ネットワークを占有して任意のノードとの間でデータ通信を行うアクセス制御方式である（例えば、特許文献１など参照）。したがって、このようなトークンパッシング方式では、トークンを各ノードに順に受け渡しするものとなっている。
【０００４】
この方法としては、トークンを受信したノードがデータ通信完了やデータ通信不要に応じて、予め決定した周回順序で次のノードにトークンを受け渡しする手順が基本となる。また、トークンの送信管理については、例えば、いずれか１つのノードが親ノードとなって、予め決定した選択順序で選択した子ノードへトークンを送信し、トークンが各子ノードおよび親ノードを周回し終わった時点で、親ノードが選択順序に基づき次の子ノードへ新たなトークンを送信するという手順がある。
【０００５】
また、トークン網で用いられる一般的なトークンパッシング方式では、アクセス権を得たノードにおける、トークン受信からデータ送信開始までの送信開始経過時間を管理するための監視時間を設け、送信開始経過時間が監視時間を超えて送信タイムアウトが発生した場合、親ノードがエラー発生と判定して、トークン網上でのデータ通信を一旦中断した後に再開するものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３１９５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、このようなトークン網に比べて、汎用的でコストの安いＥｔｈｅｒｎｅｔ方式の通信網（以下、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ網という）や、これに対応したサーバ装置やパーソナルコンピュータなどの端末装置が広く普及しつつあり、管理システムにおいても、通信網の一部としてＥｔｈｅｒｎｅｔ網を採用することも検討されている。また、トークンパッシング方式対応ノードでは、専用ハードウェアを搭載してトークンによるデータ送信処理を行っているが、コスト面や製造面から、専用ハードウェアに代えて、汎用ハードウェアを新たなソフトウェアで制御する構成を用いることも検討されている。
【０００８】
このような要請に対応するための接続構成として、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式とトークンパッシング方式とを相互にメディア変換するゲートウェイ装置を介して、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式のパーソナルコンピュータなどの端末装置を、トークン網に中継接続するという接続構成が考えられる。
【０００９】
このような接続構成では、ゲートウェイ装置でトークンが受信された場合、ゲートウェイ装置は、受信したトークンを対応する端末装置へ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式で転送する。端末装置は、ドライバ層に相当するＥｔｈｅｒｎｅｔ用のドライバ回路でトークンを受信し、自端末宛のトークンである場合、ネットワークプロトコル層に相当するプロトコル処理部を介して、アプリケーション層に相当するアプリケーション処理部に転送し、アプリケーション処理部がこのトークンに対応する処理を実行する。
【００１０】
ここで、送信すべきデータが存在する場合、端末装置は、トークン受信とは逆順に、アプリケーション処理部からプロトコル処理部を介してドライバ回路にデータを転送するものとなる。これにより、データは、端末装置のドライバ回路からＥｔｈｅｒｎｅｔ方式でゲートウェイ装置へ転送され、ゲートウェイ装置でメディア変換された後、宛先となるトークン網上のノードに送信されることになる。
【００１１】
このため、上記のような接続構成によれば、ゲートウェイ装置でのトークン受信からこれに応じたデータ送信などの応答動作開始までに、ゲートウェイ装置と端末装置との間のＥｔｈｅｒｎｅｔ通信、さらには端末装置における各層での処理が必要となる。したがって、これらデータ通信や処理の所要時間がトークンの監視時間を超過し、送信タイムアウトが発生した場合、トークン網上でのデータ通信を一旦中断されるため、端末装置２から正常にデータ送信できないという問題点があった。
【００１２】
特に、サーバ装置やパーソナルコンピュータなどの情報処理装置では、トークン受信時処理を実現するため、ＯＳの管理下で階層的に連携する複数のプログラムが動作することになる。このため、それぞれのプログラムでオーバーヘッドが発生し、専用ハードウェアでトークン受信時処理を実現した場合と比較して、処理所要時間が増大しやすい傾向にある。
【００１３】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ゲートウェイ装置を介してトークン網に接続されたＥｔｈｅｒｎｅｔ方式の端末装置であっても、トークン網に対してデータを正常に送信できる中継制御技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的を達成するために、本発明にかかる通信システムは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式でデータ通信を行う端末装置が、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式とトークンパッシング方式とを相互にメディア変換するゲートウェイ装置を介して、トークンパッシング方式の通信網であるトークン網に接続されたノードとデータ通信を行う通信システムであって、前記ゲートウェイ装置は、前記トークン網から受信したトークンを前記端末装置へ転送する中継処理部を有し、前記端末装置は、上位層となるアプリケーション処理部から転送されたデータをバッファで一時的に保持しておき、前記ゲートウェイ装置から転送された自端末宛のトークンの受信に応じて、当該トークンを当該アプリケーション処理部へ転送するとともに、当該トークンに対する当該アプリケーション処理部からの応答を待つことなく、当該バッファで保持しているデータを、当該ゲートウェイ装置を介して当該トークン網上に直ちに送信するドライバ回路を有するものである。
【００１５】
また、本発明にかかる上記通信システムの一構成例は、前記ドライバ回路が、前記ゲートウェイ装置から転送された自端末宛のトークンの受信に応じて、前記バッファで保持しているデータを送信する際、当該データの送信より前に、前記トークンに関する送信タイムアウトの発生を回避するための擬似的なダミートークンを、前記ゲートウェイ装置を介して前記トークン網上に送信するようにしたものである。
【００１６】
また、本発明にかかる上記通信システムの一構成例は、前記アプリケーション処理部が、前記データを前記ドライバ回路に転送する際、当該データの先頭に前記ダミートークンを付加して転送し、前記ドライバ回路は、前記ダミートークンを送信する際、前記バッファで保持している前記データの先頭に付加されているダミートークンを、前記ゲートウェイ装置を介して前記トークン網上に送信するようにしたものである。
【００１７】
また、本発明にかかる上記通信システムの一構成例は、前記ドライバ回路が、前記ダミートークンを送信する際、前記トークン網上に実在しないノードまたは自端末を宛先として送信するようにしたものである。
【００１８】
また、本発明にかかる上記通信システムの一構成例は、前記中継処理部が、前記トークン網から受信したトークンを前記端末装置へ転送した後、これに応じて当該端末装置から返送されたデータまたはトークンからなる応答を受信して、当該応答の宛先となる前記ノードへ前記トークン網を介して送信する機能を更に備えるものである。
【００１９】
また、本発明にかかる端末装置は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式でデータ通信を行う端末装置が、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式とトークンパッシング方式とを相互にメディア変換するゲートウェイ装置を介して、トークンパッシング方式の通信網であるトークン網に接続されたノードとデータ通信を行う通信システムで用いられる前記端末装置であって、上位層となるアプリケーション処理部から転送されたデータをバッファで一時的に保持しておき、前記ゲートウェイ装置から転送された自端末宛のトークンの受信に応じて、当該トークンを当該アプリケーション処理部へ転送するとともに、当該トークンに対する当該アプリケーション処理部からの応答を待つことなく、当該バッファで保持しているデータを、当該ゲートウェイ装置を介して当該トークン網上に直ちに送信するドライバ回路を備えている。
【００２０】
また、本発明にかかる中継制御方法は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式でデータ通信を行う端末装置が、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式とトークンパッシング方式とを相互にメディア変換するゲートウェイ装置を介して、トークンパッシング方式の通信網であるトークン網に接続されたノードとデータ通信を行う通信システムで用いられる中継制御方法であって、前記ゲートウェイ装置が、前記トークン網から受信したトークンを、前記トークン網から受信したトークンを前記端末装置へ転送する中継処理ステップと、前記端末装置が、上位層となるアプリケーション処理部から転送されたデータをバッファで一時的に保持しておき、前記ゲートウェイ装置から転送された自端末宛のトークンの受信に応じて、当該トークンを当該アプリケーション処理部へ転送するとともに、当該トークンに対する当該アプリケーション処理部からの応答を待つことなく、当該バッファで保持しているデータを、当該ゲートウェイ装置を介して当該トークン網上に直ちに送信するドライバ処理ステップとを備えている。
【００２１】
また、本発明にかかる上記中継制御方法の一構成例は、前記中継処理ステップが、前記トークン網から受信したトークンを、前記トークン網から受信したトークンを前記端末装置へ転送した後、これに応じて当該端末装置から返送されたデータまたはトークンからなる応答を受信して、当該応答の宛先となる前記ノードへ前記トークン網を介して送信する手順を更に備えるものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、端末装置宛のトークンを受信した後、当該トークンに対するアプリケーション処理部からの応答を待たずに、バッファで保持しているデータが、ドライバ回路からゲートウェイ装置へ直ちに転送される。これにより、端末装置における各層での処理に要する時間を省くことができ、トークン受信時処理における処理所要時間の増大が抑制される。したがって、処理所要時間の増大による送信タイムアウトの発生を抑制することができ、ゲートウェイ装置を介してトークン網に接続されたＥｔｈｅｒｎｅｔ方式の端末装置であっても、当該端末装置宛のトークンに応じて、当該端末装置からトークン網に対してデータを正常に送信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施の形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】トークン受信時処理を示すフローチャートである。
【図３】トークン送信処理を示すフローチャートである。
【図４】トークン受信時処理（ドライバ回路用）を示すフローチャートである。
【図５】トークン受信時動作を示すシーケンス図である。
【図６】第２の実施の形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる通信システムＳについて説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。
【００２５】
この通信システムＳは、プラント、工場、ビルなどの大規模施設では、施設内に設置されている各種の設備機器を、通信ネットワークを介して制御する分散制御システムなどの管理システム１で用いられて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式でデータ通信を行う端末装置２による、トークンパッシング方式の通信網であるトークン網ＮＷ１に接続されたノード１との間のデータ通信を実現する機能を有している。
【００２６】
トークン網ＮＷ１は、トークンパッシング方式の通信システムからなり、通信回線Ｌ１に対して、各種の設備機器からなるＮ（Ｎは１以上の整数）個のノード１（＃１，＃２，〜，＃Ｎ）が接続されている。
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ網ＮＷ２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式の通信システムからなり、通信回線Ｌ２に対して、パーソナルコンピュータやサーバ装置などの情報処理端末からなるＭ（Ｍは１以上の整数）個の端末装置２が接続されている。
【００２７】
［ゲートウェイ装置］
ゲートウェイ装置１０は、トークン網ＮＷ１の通信回線Ｌ１とＥｔｈｅｒｎｅｔ網ＮＷ２の通信回線Ｌ２とに接続されて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式とトークンパッシング方式とを相互にメディア変換する機能を有している。このゲートウェイ装置１０には、主な機能部として、通信Ｉ／Ｆ部１１および中継処理部１２が設けられている。
【００２８】
通信Ｉ／Ｆ部１１は、通信回線Ｌ１と接続して各ノード１との間でトークンバスフレームを用いたデータ通信を行う機能と、通信回線Ｌ２と接続して各端末装置２との間でＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを用いたデータ通信を行う機能とを有している。
【００２９】
中継処理部１２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式とトークンパッシング方式とを相互にメディア変換することにより、ノード１と端末装置２とを中継接続する機能と、トークン網ＮＷ１を介してノード１から受信したトークンを当該端末装置２へ転送する機能と、これに応じて当該端末装置２から返送されたデータやトークンなどの応答を、当該応答の宛先となるノード１へトークン網ＮＷ１を介して送信する機能とを有している。
【００３０】
［端末装置］
端末装置２は、パーソナルコンピュータやサーバ装置などの情報処理端末からなり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ方式でデータ通信を行う機能と、ゲートウェイ装置１０を介してトークン網ＮＷ１に接続されたノード１とデータ通信を行うことにより、ノード１の１つとして動作する機能とを有している。この端末装置２には、主な機能として、ドライバ回路２１およびアプリケーション処理部２２が設けられている。
【００３１】
ドライバ回路２１は、通信回線Ｌ２と接続して各端末装置２およびゲートウェイ装置１０との間でＥｔｈｅｒｎｅｔ方式によりデータ通信を行う機能と、上位層となるアプリケーション処理部２２から転送されたデータをバッファで一時的に保持しておく機能と、ゲートウェイ装置１０から転送された自端末宛のトークンの受信に応じて、当該トークンをアプリケーション処理部２２へ転送するとともに、当該トークンに対するアプリケーション処理部２２からの応答を待つことなく、当該バッファで保持しているデータを、ゲートウェイ装置１０を介してトークン網ＮＷ１上に直ちに送信する機能とを有している。
【００３２】
この際、ドライバ回路２１は、ゲートウェイ装置１０にデータまたはトークンを返送して応答するより前であって、かつ、送信開始経過時間が監視時間を超える前のタイミングで、ダミートークンを送信するものとされている。このタイミングは、ドライバ回路２１での各種処理の所要時間から経験的に設定してもよく、タイマーで時間管理してもよい。
また、ダミートークンは、アクセス権を受け渡しするための通常のトークンのうち、宛先として、トークン網ＮＷ１上に実在しない（接続されていない）ノードまたは自己（端末装置２またはゲートウェイ装置１０）を設定したトークンである。これにより、アクセス権を他のノードに引き渡すことなく、監視時間をリスタートさせることができ、結果として送信タイムアウトの発生を回避している。
【００３３】
アプリケーション処理部２２は、ドライバ回路２１からの自端末宛のトークン転送に応じて、送信すべきデータの有無を確認し、送信すべきデータがある場合には、ドライバ回路２１に対して送信すべきデータを転送する機能と、当該データの先頭にトークン網ＮＷ１上に実在しないノードまたは自端末装置２を宛先とする、トークンに関する送信タイムアウトの発生を回避するためのダミートークンを付加して、ドライバ回路２１に転送する機能と、当該データの転送完了に応じてまたは送信すべきデータがない場合、予め決定した周回順序で次のノードにアクセス権を受け渡しするための通常のトークンをドライバ回路２１に返送する機能と、ドライバ回路２１からの自端末宛のトークン転送に応じて、予め対応付けられている、例えば管理システム用のアプリケーション処理を実行する機能とを有している。
【００３４】
トークン網で用いられる一般的なトークンパッシング方式では、アクセス権を得たノードにおける、トークン受信からデータ送信開始までの送信開始経過時間を管理するための監視時間を設け、送信開始経過時間が監視時間を超えて送信タイムアウトが発生した場合、親ノードがエラー発生と判定して、トークン網上でのデータ通信を一旦中断した後に再開するものとなっている。
【００３５】
一方、ゲートウェイ装置１０からＥｔｈｅｒｎｅｔ網ＮＷ２を介して端末装置２へ、トークン網ＮＷ１から受信した端末装置２宛のトークンを転送した場合、このトークンに対するトークン網ＮＷ１側への応答動作開始までのトークン受信時処理として、端末装置２における各層での処理が必要となる。したがって、これら各層での処理所要時間がトークン消失用の監視時間を超えた場合、送信タイムアウトが発生して、端末装置２からのデータ送信が正常に行えないことになる。
【００３６】
本発明では、このような端末装置２における各層での処理が、トークン受信時処理における処理所要時間の増大に、大きく関係していることに着目し、端末装置２のドライバ回路２１において、自端末宛のトークンを受信した場合には、当該トークンに対するアプリケーション処理部２２からの応答を待たずに、バッファで保持しているデータを、ゲートウェイ装置１０へ直ちに転送するようにしたものである。これにより、端末装置２における各層での処理に要する時間を省くことができ、トークン受信時処理における処理所要時間の増大が抑制される。
【００３７】
また、一般的なトークンパッシング方式では、監視時間が経過して送信タイムアウトが発生しても、通信回線Ｌ１上でデータ通信が行われている場合には、監視時間の計時をリスタートする手順を有している。
本発明では、トークンパッシング方式におけるこのような手順に着目し、送信すべきデータの先頭にダミートークンを付与して端末装置２からゲートウェイ装置１０へ転送し、データ送信に先立って、当該ダミートークンをトークン網ＮＷ１側に送信することにより、当該トークンに関する送信タイムアウトの発生を回避するようにしたものである。
【００３８】
このダミートークンは、通常のトークンのうち、宛先として、トークン網ＮＷ１上に実在しない（接続されていない）ノードまたは自己（端末装置２またはゲートウェイ装置１０）が設定されているトークンである。これにより、ゲートウェイ装置１０におけるデータに関するフレーム変換などの処理が完了する前に、ダミートークンがトークン網ＮＷ１に送信されるため、トークンを他のノードに受け渡しすることなく、監視時間をリスタートさせることができ、結果として送信タイムアウトの発生を回避している。
【００３９】
［第１の実施の形態の動作］
次に、本実施の形態にかかる通信システムＳの動作について説明する。
まず、図２を参照して、トークン網ＮＷ１で用いられるノード１で実行するトークン受信時処理について説明する。図２は、トークン受信時処理を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、ノード１は、トークン網ＮＷ１の通信回線Ｌ１から受信したトークンを取得し（ステップ１００）、当該トークンの宛先を確認して自ノード宛か判定する（ステップ１０１）。
ここで、自ノード宛ではない場合（ステップ１０１：ＮＯ）、一連のトークン受信時処理を終了する。
【００４１】
一方、受信したトークンが自ノード宛である場合（ステップ１０１：ＹＥＳ）、ノード１は、自ノード内に送信すべきデータがあるか確認する（ステップ１０２）。
ここで、送信すべきデータがある場合（ステップ１０２：ＹＥＳ）、ノード１は、当該データを通信回線Ｌ１から宛先となる他のノード１へ送信する（ステップ１０３）。
【００４２】
送信終了後、ノード１は、次のノード１に対してトークンを受け渡すためのトークン送信処理を実行し（ステップ１０４）、一連のトークン受信時処理を終了する。
また、ステップ１０２において、送信すべきデータがない場合（ステップ１０２：ＮＯ）、ノード１は、ステップ１０４へ移行して、トークン送信処理を実行し（ステップ１０４）、一連のトークン受信時処理を終了する。
【００４３】
次に、図３を参照して、トークン網ＮＷ１で用いられるノード１で実行するトークン送信処理について説明する。図３は、トークン送信処理を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、ノード１は、予め設定されている周回順序に基づいて、自ノードの次のノード１に対して、通信回線Ｌ１からトークンを送信し（ステップ１１０）、次のノード１におけるトークン受信からデータ送信開始までの送信開始経過時間の計時を開始する（ステップ１１１）。
続いて、ノード１は、送信したトークンの送信先ノード１から、当該トークンに対する応答、例えばデータまたはトークンを受信したか確認する（ステップ１１２）。
【００４５】
ここで、応答受信が確認された場合（ステップ１１２：ＹＥＳ）、ノード１は、一連のトークン送信処理を終了する。
一方、応答受信が確認されていない場合（ステップ１１２：ＮＯ）、ノード１は、送信開始経過時間が監視時間を超過したか確認し（ステップ１１３）、経過していない場合（ステップ１１３：ＮＯ）、ステップ１１２へ戻る。
【００４６】
また、送信開始経過時間が監視時間を超過した場合（ステップ１１３：ＹＥＳ）、ノード１は、送信開始経過時間の計時を終了した後（ステップ１１４）、通信回線Ｌ１上でデータ通信が行われているか確認する（ステップ１１５）。
ここで、通信回線Ｌ１上にデータが流れており、データ通信が行われている場合（ステップ１１５：ＹＥＳ）、一連のトークン送信処理を終了する。
【００４７】
一方、通信回線Ｌ１上にデータが流れておらず、データ通信が行われていない場合（ステップ１１５：ＮＯ）、ノード１は、予め設定されている周回順序に基づいて、ステップ１１０で送信したトークンの送信先ノード１の次のノード１に対して、通信回線Ｌ１からトークンを送信し（ステップ１１６）、ステップ１１１へ戻る。
【００４８】
次に、図４を参照して、本実施の形態にかかる端末装置２で実行するトークン受信時処理について説明する。図４は、トークン受信時処理（ドライバ回路用）を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、ドライバ回路２１は、ゲートウェイ装置１０から受信したトークンの宛先を確認して自端末宛か判定する（ステップ１５０）。
ここで、自端末宛ではない場合（ステップ１５０：ＮＯ）、当該トークンを破棄して（ステップ１５５）、一連のトークン受信時処理を終了する。
【００５０】
一方、受信したトークンが自端末宛である場合（ステップ１５０：ＹＥＳ）、ドライバ回路２１は、上位層となるアプリケーション処理部２２へ、受信したトークンを転送する（ステップ１５１）。この際、ネットワークプロトコル層に相当するプロトコル処理部など、再上位層のアプリケーション処理部２２までには、階層ごとに処理部が存在するため、実際には、これら処理部を介してアプリケーション処理部２２へトークンが転送される。
【００５１】
また、ドライバ回路２１は、受信したトークンが自端末宛である場合、当該トークンの受信までにアプリケーション処理部２２から転送された送信すべきデータを、自己のバッファ（送信バッファ）内に保持しているか否か確認する（ステップ１５２）。
ここで、送信すべきデータを保持している場合（ステップ１５２：ＹＥＳ）、バッファから当該データを読み出して、ゲートウェイ装置１０へ直ちに転送する（ステップ１５３）。
【００５２】
これにより、自端末宛のトークンに対するアプリケーション処理部２２からの応答を待つことなく、バッファに保持されていたデータが、ゲートウェイ装置１０の中継処理部１２を介して、トークン網ＮＷ１に接続されている当該データの宛先となるノード１へ、送信されることになる。
【００５３】
したがって、端末装置２における各層での処理に要する時間を省くことができ、トークン受信時処理における処理所要時間の増大が抑制される。
なお、ステップ１５２において、バッファに送信すべきデータを保持していない場合（ステップ１５２：ＮＯ）、ステップ１５４へ移行する。
【００５４】
また、アプリケーション処理部２２から、先頭にダミートークンが付加されたデータがバッファに保存されている場合、ドライバ回路２１でこれらダミートークンとデータとが分離され、データ送信に先立って、ダミートークンがトークン網ＮＷ１上に送信されることになる。したがって、アクセス権を他のノードに引き渡すことなく、監視時間をリスタートさせることができ、結果として送信タイムアウトの発生が回避される。
【００５５】
この後、ドライバ回路２１は、転送した自端末宛のトークンに応じて、アプリケーション処理部２２から転送されたデータを受信してバッファに格納し（ステップ１５４）、一連のトークン受信時処理を終了する。
【００５６】
［動作例］
次に、図５を参照して、本実施の形態にかかる通信システムＳの動作例について説明する。図５は、トークン受信時動作を示すシーケンス図である。
ゲートウェイ装置１０が、トークン網ＮＷ１からトークンの受信に応じて（ステップ２００）、このトークンをＥｔｈｅｒｎｅｔ方式で端末装置２へ転送する（ステップ２０１）。
【００５７】
端末装置２のドライバ回路２１は、このトークンの受信に応じて、自端末宛か確認し（ステップ２０２）、自端末宛でない場合（ステップ２０２：ＮＯ）、当該トークンを破棄する（ステップ２０３）
一方、自端末宛である場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）、ドライバ回路２１は、当該トークンをアプリケーション処理部２２へ転送し（ステップ２１０）、これにより、アプリケーション処理部２２は、対応する上位処理を実行する（ステップ２１１）。
【００５８】
また、ドライバ回路２１は、受信したトークンが自端末宛である場合、バッファにデータを保持しているか確認し（ステップ２１２）、保持している場合（ステップ２１２：ＹＥＳ）、トークン網ＮＷ１上に実在しないノード宛または自端末宛に、当該トークンに関する送信タイムアウトの発生を回避するためのダミートークンを、ゲートウェイ装置１０へ転送する（ステップ２１３）。
これにより、ゲートウェイ装置１０は、データやトークンなどの応答に先立って、ダミートークンをトークン網ＮＷ１へ送信する（ステップ２１４）。
【００５９】
ダミートークン転送後、ドライバ回路２１は、バッファに保持しているデータを読み出して（ステップ２１５）、ゲートウェイ装置１０へ直ちに送信する（ステップ２１６）。
これにより、ゲートウェイ装置１０は、端末装置２から転送されたデータを受け取って、トークン網ＮＷ１へ送信する（ステップ２１７）。
【００６０】
この後、ドライバ回路２１は、次ノードへアクセス権を引き渡すための通常のトークンをゲートウェイ装置１０へ転送する（ステップ２２０）。このトークンについては、アプリケーション処理部２２がデータの末尾に付加したものを、データから分離して送信してもよく、ドライバ回路２１が予め用意したものを送信してもよい。
これにより、ゲートウェイ装置１０は、端末装置２から転送されたデータを受け取って、トークン網ＮＷ１へ送信する（ステップ２２１）。
【００６１】
この後、ドライバ回路２１は、アプリケーション処理部２２からデータが転送された場合、このデータを受け取って（ステップ２２２）、バッファに格納し（ステップ２２３）、次回のトークン受信時処理において、ゲートウェイ装置１０へ転送することになる。また、ステップ２１２において、バッファにデータを保持していない場合（ステップ２１２：ＮＯ）、ステップ２２０へ移行するものとなる。
【００６２】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、中継処理部１２が、トークン網ＮＷ１から受信したトークンを端末装置２へ転送し、これに応じて端末装置２から返送されたデータまたはトークンからなる応答を受信して、当該応答の宛先となるノード１へトークン網ＮＷ１を介して送信し、ドライバ回路２１が、ゲートウェイ装置１０から転送された自端末宛のトークンの受信に応じて、当該トークンをアプリケーション処理部２２へ転送するとともに、当該トークンに対するアプリケーション処理部２２からの応答を待つことなく、バッファで保持しているデータを、ゲートウェイ装置１０を介してトークン網ＮＷ１上に直ちに送信するようにしたものである。
【００６３】
これにより、端末装置２宛のトークンの受信に応じて、当該トークンに対するアプリケーション処理部２２からの応答を待たずに、バッファで保持しているデータが、ドライバ回路２１からトークン網ＮＷ１上に直ちに送信される。これにより、端末装置２における各層での処理に要する時間を省くことができ、トークン受信時処理における処理所要時間の増大が抑制される。
したがって、処理所要時間の増大による送信タイムアウトの発生を抑制することができ、ゲートウェイ装置１０を介してＥｔｈｅｒｎｅｔ網ＮＷ２に接続された端末装置２であっても、当該端末装置２宛のトークンに応じて、当該端末装置２からトークン網ＮＷ１に対してデータを正常に送信することが可能となる。
【００６４】
また、本実施の形態では、ドライバ回路２１が、ゲートウェイ装置１０から転送された自端末宛のトークンの受信に応じて、バッファで保持しているデータを送信する際、当該データの送信より前に、トークンに関する送信タイムアウトの発生を回避するための擬似的なダミートークンを、ゲートウェイ装置１０を介してトークン網ＮＷ１上に送信するようにしたものである。
【００６５】
これにより、ゲートウェイ装置１０の中継処理部１２におけるデータに関するフレーム変換などの処理が完了する前に、ダミートークンがトークン網ＮＷ１に送信されるため、トークンを他のノード１に受け渡しすることなく、監視時間をリスタートさせることができ、結果として送信タイムアウトの発生が回避される。したがって、ゲートウェイ装置１０を介してＥｔｈｅｒｎｅｔ網ＮＷ２に接続された端末装置２であっても、当該端末装置２宛のトークンに応じて、当該端末装置２からトークン網ＮＷ１に対してデータを正常に送信することが可能となる。
【００６６】
また、本実施の形態では、ダミートークンを送信する際、ドライバ回路２１が、予め用意していたものを送信する場合を例として説明したが、アプリケーション処理部２２が、データをドライバ回路２１に転送する際、当該データの先頭にダミートークンを付加して転送し、ドライバ回路２１が、バッファで保持しているデータの先頭に付加されているダミートークンを、ゲートウェイ装置１０を介してトークン網ＮＷ１上に送信するようにしてもよい。
【００６７】
［第２の実施の形態］
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる通信システムＳについて説明する。図６は、第２の実施の形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。
第１の実施の形態では、通信回線Ｌ２を介して複数の端末装置２が１つのゲートウェイ装置１０に共通接続されている場合を例として説明したが、これに限定されているものではない。
【００６８】
図６に示すように、例えば、端末装置２ごとにゲートウェイ装置１０を１つずつ設けてもよい。これにより、ゲートウェイ装置１０の処理負荷を軽減でき、処理負荷増大による遅延を回避することが可能となる。この際、ゲートウェイ装置１０を、ゲートウェイモジュールとして端末装置２内に追加実装する形態であってもよい。これにより、実際には、ノード１と同様に、端末装置２をトークン網ＮＷ１の通信回線Ｌ１に接続する形態となるため、通信回線Ｌ１が配線されている場所であればいずれであっても端末装置２を配置することができ、通信回線Ｌ２の配線作業を省くことが可能となる。
【００６９】
なお、すべての端末装置２ではなく一部の端末装置２についてだけ、ゲートウェイ装置１０を１つずつ設け、残りの端末装置２については、１つまたは複数のゲートウェイ装置１０に共通接続する構成であってもよい。
【００７０】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態にかかる通信システムＳについて説明する。
第１の実施の形態では、端末装置２のドライバ回路２１が、自端末宛のトークンの受信に応じて、ダミートークンを１回だけ送信する場合を例として説明したが、これに限定されているものではない。
【００７１】
例えば、ドライバ回路２１において、ダミートークンを送信する場合、自端末宛のトークンに対して送信タイムアウトが発生する時点から一定の予備時間だけ手前の時点に、ダミートークンを送信するようにしてもよい。この予備時間は、各ノード１およびゲートウェイ装置１０における送信タイムアウト判定の計時誤差に対して安全を考慮した時間長を有しており、各システムの構成に応じて予め設定すればよい。これにより、自端末宛てのトークン受信に応じて、直ちにダミートークンを送信する場合と比較して、ダミートークン送信後に送信タイムアウトとなるまでの時間を延長させることができる。
【００７２】
また、ドライバ回路２１において、ダミートークンを送信する場合、自端末宛のトークンに対する、端末装置２側からの送信すべきデータの有無や、次ノードへのトークン送信指示などの、端末装置２からの応答指示があるまで、ダミートークンを繰り返し送信してもよい。この繰り返し周期としては、送信タイムアウトの監視時間以下であればよい。これにより、データ送信量が大きく、トークン網ＮＷ１側への応答動作開始までに要する時間が比較的長い場合でも、正常にデータを送信することができる。
【００７３】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１０…ゲートウェイ装置、１１…通信Ｉ／Ｆ部、１２…中継処理部、１…ノード、２…端末装置、２１…ドライバ回路、２２…アプリケーション処理部、ＮＷ１…トークン網、ＮＷ２…Ｅｔｈｅｒｎｅｔ網、Ｌ１，Ｌ２…通信回線。
【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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