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公開番号2025115836
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024010518
出願日2024-01-26
発明の名称通信制御システム、通信制御方法及びプログラム
出願人NTT株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類H04L 69/18 20220101AFI20250731BHJP(電気通信技術)
要約【課題】異なる種類のプロトコルが混在するネットワークにおいて、優先度に応じた通信制御を行うこと。
【解決手段】使用するプロトコルが互いに異なる複数の機器をネットワークを介して制御する通信制御システムは、機器との間でパケットの送受信を行うパケット送受信部と、受信パケットに基づいて送信元の機器が使用するプロトコルを判別するプロトコル種類判別部と、プロトコルごとに設けられ、受信パケットに含まれる情報を取得し、受信パケットに基づいて送信元の機器を識別し、送信元の機器が使用するプロトコルに従って機器を制御する制御信号を含む送信パケットを生成するプロトコル動作制御部と、受信パケットに含まれる情報に基づいて制御信号を生成する機器動作制御部と、送信パケットの送信における優先度をプロトコルに基づいて判別する優先度判別部と、優先度に基づいて送信パケットの送信タイミングを決定する送信タイミング決定部とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
使用するプロトコルが互いに異なる複数の機器をネットワークを介して制御する通信制御システムであって、
前記機器との間でパケットの送受信を行うパケット送受信部と、
受信パケットに基づいて送信元の前記機器が使用するプロトコルを判別するプロトコル種類判別部と、
前記プロトコルごとに設けられ、前記受信パケットに含まれる情報を取得し、前記受信パケットに基づいて送信元の前記機器を識別し、送信元の前記機器が使用するプロトコルに従って前記機器を制御する制御信号を含む送信パケットを生成するプロトコル動作制御部と、
前記受信パケットに含まれる情報に基づいて前記制御信号を生成する機器動作制御部と、
前記送信パケットの送信における優先度を前記プロトコルに基づいて判別する優先度判別部と、
前記優先度に基づいて前記送信パケットの送信タイミングを決定する送信タイミング決定部と、
を備える通信制御システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記プロトコルごとに共通した仮想構内通信網を設定することにより、仮想的に前記ネットワークを分割する仮想構内通信網設定部
をさらに備える請求項１に記載の通信制御システム。
【請求項３】
前記仮想構内通信網設定部は、前記仮想構内通信網を設定した前記プロトコルを使用する第１の機器の周辺機器である第２の機器であって、前記第２の機器が使用する前記プロトコルに対しては前記第１の機器が使用するプロトコルと同一の前記仮想構内通信網を設定する
請求項２に記載の通信制御システム。
【請求項４】
前記送信タイミング決定部は、制御周期の１サイクルを複数の送信区間に時分割し、時分割された前記送信区間に対し、前記優先度が高い前記プロトコルから順に前記送信パケットの前記送信区間として割り当てる
請求項１に記載の通信制御システム。
【請求項５】
前記送信タイミング決定部は、前記優先度が上位の前記プロトコルのパケットの長さが前記送信区間より短いことにより空きとなった区間に対して、前記優先度が下位の前記プロトコルのパケットの少なくとも一部の前記送信区間として割り当てる
請求項４に記載の通信制御システム。
【請求項６】
前記送信タイミング決定部は、前記制御周期の長さが異なる複数の前記プロトコルが混在する場合、複数の前記制御周期の長さの最大公約数を前記制御周期の前記１サイクルの長さとする
請求項４又は５に記載の通信制御システム。
【請求項７】
使用するプロトコルが互いに異なる複数の機器をネットワークを介して制御する通信制御システムが実行する通信制御方法であって、
前記機器との間でパケットの送受信を行うパケット送受信ステップと、
受信パケットに基づいて送信元の前記機器が使用するプロトコルを判別するプロトコル種類判別ステップと、
前記プロトコルごとに設けられ、前記受信パケットに含まれる情報を取得し、前記受信パケットに基づいて送信元の前記機器を識別し、送信元の前記機器が使用するプロトコルに従って前記機器を制御する制御信号を含む送信パケットを生成するプロトコル動作制御ステップと、
前記受信パケットに含まれる情報に基づいて前記制御信号を生成する機器動作制御ステップと、
前記送信パケットの送信における優先度を前記プロトコルに基づいて判別する優先度判別ステップと、
前記優先度に基づいて前記送信パケットの送信タイミングを決定する送信タイミング決定ステップと、
を有する通信制御方法。
【請求項８】
請求項１に記載の通信制御システムとしてコンピュータを機能させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信制御システム、通信制御方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、機器と制御装置との間で所定のプロトコルを用いて通信を行う通信システムがある。図１８は、従来の通信システムの構成の一例を示す図である。図１８に示される従来の通信システム１０は、所定のプロトコルを用いて通信を行う産業用オートメーションの通信システムである。通信システム１０は、機器１１と、スイッチ１２と、制御装置１３と、支援装置１４とを備える。
【０００３】
機器１１は、例えばセンサ又はモータ等の産業用機器（デバイス）である。機器１１は、スイッチ１２に接続される。スイッチ１２は、機器１１と制御装置１３との間で伝送されるデータの経路を切り替える装置である。制御装置１３は、機器１１の動作を制御する装置である。支援装置１４は、例えばパーソナルコンピュータ又はヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ：Human Machine Interface)等の情報処理装置である。支援装置１４は、ユーザによって操作される端末装置である。支援装置１４は、制御装置１３に接続されている。
【０００４】
通信システム１０において用いられるプロトコルがＰＲＯＦＩＮＥＴ（非特許文献１参照）である場合、ＧＳＤファイル１５（General Station Description File）は、機器１１の通信仕様を定めた設定ファイルである。ＧＳＤファイル１５は、例えば機器１１のメーカによって予め用意される。機器１１の通信又は制御のために用いられる設定値は、機器１１の通信仕様又は制御仕様に応じて定まる。ユーザは、支援装置１４において動作するエンジニアリングツールを手動で操作して、例えば制御周期等の設定値を含む設定情報を制御装置１３に読み込ませる。エンジニアリングツールは、設定情報を含む設定ファイルを制御装置に読み込ませるためのアプリケーションである。これによって、機器１１と制御装置１３との間の通信が可能になる。
【０００５】
ＰＲＯＦＩＮＥＴ（登録商標）の通信には、周期データ通信（リアルタイム通信）と非周期データ通信とがある。周期データ通信のプロトコルとして、ＰＲＯＦＩＮＥＴＲＴ（Real-Time）（登録商標）及びＰＲＯＦＩＮＥＴＩＲＴ（Isochronous Real-Time）（登録商標）の２種類が規格化されている。ＰＲＯＦＩＮＥＴＩＲＴ（登録商標）は、より高い遅延性能が要求されるプロトコルである。また、非周期データ通信のプロトコルとして、ＰＲＯＦＩＮＥＴＮＲＴ（Non Real-Time）（登録商標）が規格化されている。ＰＲＯＦＩＮＥＴ（登録商標）の通信では、例えば、まず固定長帯域を用いて優先度の高いＩＲＴパケットがＰＲＯＦＩＮＥＴＩＲＴ（登録商標）により送信された後、残りのスロットを用いて優先度の低いパケットがＰＲＯＦＩＮＥＴＲＴ（登録商標）及びＰＲＯＦＩＮＥＴＮＲＴ（登録商標）により送信される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
“ＰＲＯＦＩＮＥＴシステム解説 (日本語版) ～ PROFINET System Description - Technology and Application”， Version June 2011， Order number 4.132，特定非営利活動法人日本プロフィバス協会，２０１１年９月
“ＰＲＯＦＩＮＥＴ設計ガイドライン”， Version 1.14，特定非営利活動法人日本プロフィバス協会，２０１４年１２月
“Why is hardware support required for using clock-synchronized real-time communication (IRT) in PROFINET?”， SiePortal, FAQ Entry ID: 19543871 ，Entry date: 10/06/2005, Siemens AG. Siemens AG
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、昨今、産業用オートメーション等の通信システムにおいて、産業用機器（デバイス）の機能のソフトウェア化が進められている。このようなソフトウェア化に伴い、将来、互いに異なる種類のプロトコルを使用する複数の機器が、同一の制御装置に接続されるようになることが考えられる。この場合、同一のネットワーク上に、例えば、ＰＲＯＦＩＮＥＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、及びＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）等の異なる種類のプロトコルが混在することになる。しかしながら、従来の通信システムでは、異なる種類のプロトコルが同一のネットワーク上で混在することは想定されていない。そのため、従来の通信システムでは、互いに異なる種類のプロトコルを使用する複数の機器を同一の制御装置に接続させることは困難であるという課題があった。さらには、従来の通信システムでは、異なる種類のプロトコルが混在する場合、上記のような優先度を考慮した通信制御を行うことも難しいという課題があった。
【０００８】
上記事情に鑑み、本発明は、異なる種類のプロトコルが混在するネットワークにおいて、優先度に応じた通信制御を行うことができる通信制御システム、通信制御方法及びプログラム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】
【０００９】
本発明の一態様は、使用するプロトコルが互いに異なる複数の機器をネットワークを介して制御する通信制御システムであって、前記機器との間でパケットの送受信を行うパケット送受信部と、受信パケットに基づいて送信元の前記機器が使用するプロトコルを判別するプロトコル種類判別部と、前記プロトコルごとに設けられ、前記受信パケットに含まれる情報を取得し、前記受信パケットに基づいて送信元の前記機器を識別し、送信元の前記機器が使用するプロトコルに従って前記機器を制御する制御信号を含む送信パケットを生成するプロトコル動作制御部と、前記受信パケットに含まれる情報に基づいて前記制御信号を生成する機器動作制御部と、前記送信パケットの送信における優先度を前記プロトコルに基づいて判別する優先度判別部と、前記優先度に基づいて前記送信パケットの送信タイミングを決定する送信タイミング決定部と、を備える通信制御システムである。
【００１０】
また、本発明の一態様は、使用するプロトコルが互いに異なる複数の機器をネットワークを介して制御する通信制御システムが実行する通信制御方法であって、前記機器との間でパケットの送受信を行うパケット送受信ステップと、受信パケットに基づいて送信元の前記機器が使用するプロトコルを判別するプロトコル種類判別ステップと、前記プロトコルごとに設けられ、前記受信パケットに含まれる情報を取得し、前記受信パケットに基づいて送信元の前記機器を識別し、送信元の前記機器が使用するプロトコルに従って前記機器を制御する制御信号を含む送信パケットを生成するプロトコル動作制御ステップと、前記受信パケットに含まれる情報に基づいて前記制御信号を生成する機器動作制御ステップと、前記送信パケットの送信における優先度を前記プロトコルに基づいて判別する優先度判別ステップと、前記優先度に基づいて前記送信パケットの送信タイミングを決定する送信タイミング決定ステップと、を有する通信制御方法である。
（【００１１】以降は省略されています）

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