JP5031125B1 - Ｉｐアドレス配布システムおよびｉｐアドレス配布方法 - Google Patents

Abstract

本発明にかかるＩＰアドレス配布システムは、複数のスイッチ（２〜４）により形成されたネットワーク、およびネットワークに接続されたＩＰアドレス配布装置（１）を備え、スイッチ（２〜４）は、ネットワーク内における自身の位置を示す配置情報を保持しており、自身に接続された機器（５〜８）からＩＰアドレス要求信号を受信した場合、保持している配置情報を付加して転送し、ＩＰアドレス配布装置（１）は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、信号に付加されている配置情報に応じた範囲からＩＰアドレスを選択して要求元の機器に配布する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＰアドレス配布に関するものであり、特に、複数の車両からなる列車において使用されるＩＰアドレス配布システムおよびＩＰアドレス配布方法に関する。

装置間の通信プロトコルとして使用されることの多いＴＣＰ／ＩＰでは、装置を識別する情報としてＩＰアドレスを使用する。ＴＣＰ／ＩＰを使用する場合、ネットワーク上の各装置には一意に定まったＩＰアドレスを割り振る必要がある。

ネットワーク上の各装置のＩＰアドレスを決定する方法としては、各装置に重複がないようにＩＰアドレスを付与し、装置内の記録装置にＩＰアドレスを記録しておき、装置は起動時に記録されたＩＰアドレスを使用するという方法がある。

また、ネットワーク上の各装置の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）がある。このＲＡＲＰを適用した場合、各装置は起動時に、ＲＡＲＰメッセージをネットワークにブロードキャスト送信する。ネットワーク上にあるＲＡＲＰサーバは、ＲＡＲＰメッセージに対応して、ネットワーク経由で送信元装置にＩＰアドレスを配布する。

また、ＲＡＲＰに代わるＩＰアドレス配布方法として、ＢＯＯＴＰ（Bootstrap Protocol）やＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）がある。いずれの仕組みも、ＩＰアドレスを管理しているサーバが、装置からの要求に応じてＩＰアドレスを配布することで、ＩＰアドレスを決定している（例えば、非特許文献１参照）。

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）

上述したような各種ＩＰアドレス配布方法において、ＩＰアドレスの配布要求を受けたサーバは、要求元の機器に対してＩＰアドレスを割り当てる。しかしながら、ネットワークの物理的な構成を考慮してＩＰアドレスを割り当てることはしないので、以下に示すような課題が存在する。

例えば、機器構成が予め設計されたネットワークでＴＣＰ／ＩＰを使用する場合を考える。このネットワークにおいては、各ネットワーク機器の配置は決まっているので、ネットワーク運用上、装置の故障により装置交換が必要となった場合、交換後の該当装置のＩＰアドレスは、機器の配置に応じて、故障した装置に付与されていたものと同じ（または関連する）ＩＰアドレスを付与することが望ましい。機器の配置に応じてＩＰアドレスが付与されている場合、通信異常が発生した場合に該当機器の特定が容易になるなど、機器を管理する上での利便性が高まる。交換後の装置に対して交換前の装置に付与されていたものと同じまたは関連するＩＰアドレスを付与するには、装置設置時に所望のＩＰアドレスを作業者が書き込むことにより対応できるが、装置交換後に設置位置に応じたＩＰアドレスが自動的に付与されると、運用上の簡便性が向上する。また、人による手作業で設定を行う場合、作業ミスが発生するおそれがあるが、自動化することにより作業ミスも防止できる。従って、装置が設置された場合に、機器の配置に対応したＩＰアドレスが自動で配布されることが望ましい。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置交換などによりＩＰアドレスが付与されていない装置が新たに設置された場合に、新たに設置された装置に対して設置位置に応じたＩＰアドレスを付与することが可能なＩＰアドレス配布システムおよびＩＰアドレス配布方法を得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、本発明にかかるＩＰアドレス配布システムは、複数のスイッチ装置により形成されたネットワーク、および当該ネットワークに接続されたＩＰアドレス配布装置を備え、前記スイッチ装置は、ネットワーク内における自身の位置を示す配置情報を保持しており、自身に接続された機器からＩＰアドレス要求信号を受信した場合、保持している配置情報を付加して転送し、前記ＩＰアドレス配布装置は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、当該信号に付加されている配置情報に応じた範囲からＩＰアドレスを選択して要求元の機器に配布することを特徴とする。

この発明によれば、各スイッチ装置は、自身に接続された機器からＩＰアドレス要求信号を受信した場合、保持している配置情報を付加してＩＰアドレス要求信号を転送し、ＩＰアドレス配布装置は、ＩＰアドレス要求信号を受信すると、付加されている配置情報に応じた範囲から未配布のＩＰアドレスを選定して配布するので、ネットワークの物理配線上の位置（機器の設置位置）に対応させてＩＰアドレスを配布することができる、という効果を奏する。

図１は、実施の形態１のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。 図２は、ＩＰアドレス要求信号の構成例を示す図である。 図３は、ＩＰアドレス配布信号の構成例を示す図である。 図４は、実施の形態１のＩＰアドレス配布システムにおけるＩＰアドレス配布手順を示すシーケンス図である。 図５は、ＩＰアドレス対応表の一例を示す図である。 図６は、実施の形態２のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。 図７は、ＩＰアドレス対応表の一例を示す図である。 図８は、実施の形態３のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。 図９は、ＩＰアドレス要求信号の構成例を示す図である。 図１０は、ＩＰアドレス対応表の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかるＩＰアドレス配布システムおよびＩＰアドレス配布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、実施の形態１のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。本実施の形態のＩＰアドレス配布システムは、ＩＰアドレス配布装置１と、イーサネット（登録商標）スイッチであるスイッチ（Switch）２〜４とを含んで構成されている。ＩＰアドレス配布装置１は、スイッチ２に接続されている。また、スイッチ３および４はスイッチ２に接続されている。また、スイッチ２には機器５および６が接続され、スイッチ３には機器７が接続され、スイッチ４には機器８が接続されている。なお、機器５〜８はＩＰアドレス配布装置１に対してＩＰアドレスを割り当てるように要求し、ＩＰアドレスの割り当てを受ける装置である。ＩＰアドレス配布装置１は、ＩＰアドレス対応表９を保持しており、ＩＰアドレスの配布要求を受けた場合には、ＩＰアドレス対応表９に従ってＩＰアドレスを配布する（割り当てる）。

また、各スイッチは自身が設置されている場所（ネットワークの物理配線上の位置）を示す配置情報を保持しており、図１の例では、スイッチ２が配置情報として値１を保持し、スイッチ３が配置情報として値２を保持し、スイッチ４が配置情報として値３を保持している。

図２は、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムにおいて、機器５〜８がＩＰアドレスの配布を要求する際にＩＰアドレス配布装置１へ送信するＩＰアドレス要求信号の構成例を示す図である。図示したように、ＩＰアドレス要求信号は、送信先情報、送信元情報、配置情報およびデータをそれぞれ格納するためのエリアを有する。送信先情報エリアおよび送信元エリアには、ＩＰアドレス要求信号の宛先および送信元の情報がそれぞれ格納される。配置情報エリアには、ＩＰアドレス要求信号を最初に中継するスイッチが保持している配置情報が格納される。

図３は、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムにおいて、ＩＰアドレス要求信号を受信したＩＰアドレス配布装置１が、要求元の機器に対してＩＰアドレスを配布する際に送信するＩＰアドレス配布信号の構成例を示す図である。図示したように、ＩＰアドレス配布信号は、送信先情報、送信元情報およびデータをそれぞれ格納するためのエリアを有する。送信先情報エリアおよび送信元エリアには、ＩＰアドレス配布信号の宛先および送信元の情報がそれぞれ格納される。データエリアには、要求元機器に対して配布するＩＰアドレスが格納される。

本実施の形態のＩＰアドレス配布システムにおけるＩＰアドレスの割り当て動作について、図４を用いて説明する。なお、図４は、実施の形態１のＩＰアドレス配布システムにおけるＩＰアドレス配布手順を示すシーケンス図である。

各機器は、ＩＰアドレスの割り当てを要求する場合、送信先アドレスとしてブロードキャストアドレスを指定したＩＰアドレス要求信号をネットワークに接続された装置全部に送信する。ＩＰアドレス要求信号の送信元情報としては、機器の固有情報を設定する。また、ＩＰアドレス要求信号の配置情報エリアは空欄で送信する。なお、ＩＰアドレス要求信号のデータエリアは本実施の形態では使用しない。

各スイッチは、スイッチングハブとしての機能を有しており、ＩＰアドレス要求信号を受信すると、この信号を受信したポート以外のポートへ転送する。このとき、ＩＰアドレス要求信号の配置情報エリアを確認し、このエリアに配置情報が設定されていない場合、保持している配置情報を設定した上で転送する。一方、配置情報エリアに配置情報が既に設定されている場合には、そのまま転送する。このような処理を各スイッチが繰り返すことにより、ＩＰアドレス要求信号はＩＰアドレス配布装置１に到達する。ＩＰアドレス配布装置１が受信したＩＰアドレス要求信号の配置情報エリアには、要求元の機器が接続されているスイッチが保持している配置情報が設定されている。

ＩＰアドレス配布装置１は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、配布するＩＰアドレスを決定し、決定結果を通知するための信号としてＩＰアドレス配布信号を送信する。ＩＰアドレス配布信号の送信先情報としては、上記の要求元機器の固有情報（受信したＩＰアドレス要求信号の送信元情報に設定されていた固有情報）を設定する。なお、ＩＰアドレス配布装置１によるＩＰアドレスの配布（割り当て）動作の詳細については後述する。

各スイッチは、ＩＰアドレス配布信号を受信すると、設定されている送信先情報に従って転送処理を行う。これにより、該当機器（要求元機器）にＩＰアドレス配布信号が到達する。

各機器は、自身宛のＩＰアドレス配布信号を受信した場合、そのデータエリアに設定されているＩＰアドレスを自身のＩＰアドレスとして設定し、ＩＰ通信を開始する。

ここで、ＩＰアドレス要求信号を受信したＩＰアドレス配布装置１が、要求元の機器に対してＩＰアドレスを割り当てる動作について説明する。

図５は、ＩＰアドレス配布装置１が保持しているＩＰアドレス対応表９の一例を示す図である。図５に示した例では、配置情報が「１」の場合は「１９２．１６８．１．１〜１９２．１６８．１．２５４」のＩＰアドレスの中から未配布のものを選択して配布し、配置情報が「２」の場合は「１９２．１６８．２．１〜１９２．１６８．２．２５４」のＩＰアドレスの中から未配布のものを選択して配布し、配置情報が「３」の場合は「１９２．１６８．３．１〜１９２．１６８．３．２５４」のＩＰアドレスの中から未配布のものを選択して配布し、配置情報が「その他（１，２，３以外）」の場合は「１９２．１６８．４．１〜１９２．１６８．４．２５４」のＩＰアドレスの中から未配布のものを選択して配布することを示している。なお、「１９２．１６８．４．０」、「１９２．１６８．４．２５５」のＩＰアドレスはそれぞれ、ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレスとして使用されるため（アドレスマスクを「２５５．２５５．２５５．０」とした場合）、配布対象外としている。

ＩＰアドレス配布装置１は、ＩＰアドレス要求信号を受信すると、ＩＰアドレス要求信号に付加されている配置情報と保持しているＩＰアドレス対応表９を使用して配布するＩＰアドレスを決定する。ＩＰアドレスを決定すると、ＩＰアドレス配布装置１は、受信したＩＰアドレス要求信号に設定されていた送信元情報をＩＰアドレス配布信号の送信先情報に設定し、また、ＩＰアドレス配布信号の送信元情報にＩＰアドレス配布装置１の固有情報を設定し、配布するＩＰアドレスを図３に示したデータエリアに設定して送信する。

例えば、機器５がＩＰアドレス要求信号を送信した場合、ＩＰアドレス配布装置１で受信するＩＰアドレス要求信号の配置情報の値は「１」である（図１参照）。そのため、ＩＰアドレス配布装置１は、配置情報「１」に対応するＩＰアドレス「１９２．１６８．１．１〜１９２．１６８．１．２５４」のうち、この時点で未配布のものを選定する。ここでは、「１９２．１６８．１．１」を選定するものとして説明を続ける。ＩＰアドレス配布装置１は、選定終了後、選定したＩＰアドレスのデータを含んだＩＰアドレス配布信号を機器５に送信する。その後、機器６がＩＰアドレス要求信号を送信した場合、ＩＰアドレス配布装置１は、配置情報「１」のＩＰアドレス要求信号を受信するため、配置情報「１」に対応するＩＰアドレスとして、機器５に配布済みの「１９２．１６８．１．１」以外の値として、例えば「１９２．１６８．１．２」を選定し、このＩＰアドレスのデータを含んだＩＰアドレス配布信号を機器６に送信する。

なお、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムにおけるＩＰアドレス配布装置と機器との間のＩＰアドレス配布の仕組みとして、ＩＰアドレス配布装置はＤＨＣＰサーバの動作、機器はＤＨＣＰクライアントの動作とすることも可能である。

このように、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムは、ＩＰアドレス配布装置と１台以上のスイッチとを含んで構成され、各スイッチは、配置情報を保持しており、自スイッチに接続された機器からＩＰアドレス要求信号を受信した場合（配置情報を含んでいないＩＰアドレス要求信号を受信した場合）、保持している配置情報を付加してＩＰアドレス要求信号を転送し、ＩＰアドレス配布装置は、ＩＰアドレス要求信号を受信すると、付加されている配置情報に応じた範囲から未配布のＩＰアドレスを選定して配布することとした。これにより、ネットワークの物理配線上における機器の位置（設置位置）に対応させてＩＰアドレスを配布することが可能となる。例えば、ＩＰアドレスの配布を受ける機器を故障等により交換した場合でも、故障した機器に付与されていたＩＰアドレスを交換時または交換前に解放しておけば、交換後の機器に交換前の機器と同一のＩＰアドレスを付与することができる。また、故障した機器に付与されていたＩＰアドレスが解放されていない場合であっても、交換後の機器に対して、交換前の機器に付与されていたものに近い値のＩＰアドレスを付与することができる。

なお、故障した機器に付与されているＩＰアドレスを解放する処理として、例えば、ＩＰアドレス付与済みの各機器に対してＩＰアドレス配布装置が所定周期で信号を送信して問い合わせを行い、応答が無い場合には該当機器に付与していたＩＰアドレスを解放するなどしてもよい。

また、ＩＰアドレス配布装置は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、付加されている配置情報に応じた範囲のうち、配布済みのＩＰアドレスそれぞれを宛先とする信号を送信して機器（ＩＰアドレスを付与済みの機器）の存在を問い合わせ、応答の無い機器があれば、この機器に付与していたＩＰアドレスをＩＰアドレス要求信号の送信元の機器に対して再配布するようにしてもよい。この場合、機器を交換した場合に、交換前の機器に付与していたＩＰアドレスを交換後の機器に確実に付与することができる。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。本実施の形態のＩＰアドレス配布システムは、実施の形態１で説明したＩＰアドレス配布装置およびスイッチを列車に搭載して構成したものであり、ＩＰアドレス配布装置１１と、スイッチ１２〜１５と、を備えている。ＩＰアドレス配布装置１１と、スイッチ１２および１３とが１号車に設置され、スイッチ１４および１５が２号車に設置されている。ＩＰアドレス配布装置１１はスイッチ１２に接続され、スイッチ１２とスイッチ１３が接続されている。スイッチ１３には、さらにスイッチ１４が接続され、スイッチ１４には、さらにスイッチ１５が接続されている。また、スイッチ１２には、空調装置（ＡＣ）１６が接続され、スイッチ１３には、ブレーキ装置（ＢＲ）１７が接続されている。スイッチ１４には、空調装置（ＡＣ）１８およびブレーキ装置（ＢＲ）１９が接続されている。空調装置１６，１８およびブレーキ装置１７，１９は、実施の形態１で説明したＩＰアドレスの配布を要求する機器として動作する。

ＩＰアドレス配布装置１１は、実施の形態１と同様に、ＩＰアドレス対応表を保持している（図示は省略している）。また、本実施の形態の各スイッチは、配置情報として、設置されている車両に応じた値を保持している。図示したように、スイッチ１２および１３は、１号車に設置されているので配置情報として「１」を保持し、スイッチ１４および１５は２号車に設置されているので配置情報として「２」を保持している。

なお、図６では、１号車と２号車のみ記載しているが、３号車以降についても同様である。また、ＩＰアドレス配布装置１１が１号車に設置されている場合を示しているが、１号車以外の車両に設置されていてもよい。また、各車両に設置されるスイッチの数は２台に限定されない。車両に設置される機器の数などに応じて１台または３台以上としてもよい。設置されるスイッチの数は車両ごとに異なっていてもよい。

空調装置１６，１８およびブレーキ装置１７，１９がＩＰアドレス配布装置１１に対して送信するＩＰアドレス要求信号の構成は実施の形態１と同様である（図２参照）。また、ＩＰアドレス配布信号の構成も実施の形態１と同様である（図３参照）。これらの空調装置１６，１８およびブレーキ装置１７，１９は、ＩＰアドレスの配布を要求する場合、自身の装置種別を示す機器情報をデータエリアに設定したＩＰアドレス要求信号を送信する。なお、機器情報をデータエリアに設定したＩＰアドレス要求信号を送信する点以外は実施の形態１と同様である。

各スイッチの動作は実施の形態１と同様である。すなわち、配置情報が設定されていないＩＰアドレス要求信号を受信した場合には自スイッチの配置情報を設定して転送し、配置情報が設定されているＩＰアドレス要求信号を受信した場合にはそのまま転送する。

ＩＰアドレス配布装置１１は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、この信号に設定されている配置情報および機器情報と、保持しているＩＰアドレス対応表とに基づいて、配布するＩＰアドレスを決定する。ＩＰアドレスを決定すると、受信したＩＰアドレス要求信号に設定されていた送信元情報を送信先情報に設定し、また、ＩＰアドレス配布信号の送信元情報にＩＰアドレス配布装置１１の固有情報を設定し、配布するＩＰアドレスをデータエリアに設定したＩＰアドレス配布信号を送信する。以下、ＩＰアドレス配布装置１１が、配布するＩＰアドレスを決定する動作の詳細について説明する。

図７は、ＩＰアドレス配布装置１１が保持しているＩＰアドレス対応表の一例を示す図である。図７に例示したＩＰアドレス対応表に従えば、ＩＰアドレス配布装置１１は、配置情報が「１」かつ機器情報が「空調装置」のＩＰアドレス要求信号を受信した場合、ＩＰアドレスとして「１９２．１６８．１．１」を選定し、配置情報が「１」かつ機器情報が「ブレーキ装置」のＩＰアドレス要求信号を受信した場合、ＩＰアドレスとして「１９２．１６８．１．２」を選定し、配置情報が「１」かつ機器情報が「その他」（空調装置およびブレーキ装置のいずれとも異なる場合）のＩＰアドレス要求信号を受信した場合、「１９２．１６８．１．３〜１９２．１６８．１．２５４」のＩＰアドレスの中から未配布のものを選定する。また、配置情報が「２」かつ機器情報が「空調装置」のＩＰアドレス要求信号を受信した場合、ＩＰアドレスとして「１９２．１６８．２．１」を選定し、配置情報が「２」かつ機器情報が「ブレーキ装置」のＩＰアドレス要求信号を受信した場合、ＩＰアドレスとして「１９２．１６８．２．２」を選定し、配置情報が「２」かつ機器情報が「その他」（空調装置およびブレーキ装置のいずれとも異なる場合）のＩＰアドレス要求信号を受信した場合、「１９２．１６８．２．３〜１９２．１６８．２．２５４」のＩＰアドレスの中から未配布のものを選定する。

なお、本実施の形態では、ＩＰアドレスの配布を受ける機器が空調装置およびブレーキ装置の場合の例について示したが、ＩＰアドレスの配布を受ける機器はこれらの装置に限定されない。また、実施の形態１と同様に、機器の種別は考慮せずに配置情報のみを考慮してＩＰアドレスを配布するようにしてもよい。

また、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムにおけるＩＰアドレス配布装置と機器との間のＩＰアドレス配布の仕組みとして、ＩＰアドレス配布装置はＤＨＣＰサーバの動作、機器はＤＨＣＰクライアントの動作とすることも可能である。

このように、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムにおいて、ＩＰアドレスの配布を要求する機器である空調装置やブレーキ装置は、自装置の種別を示す機器情報を含んだＩＰアドレス要求信号を送信し、スイッチは、ＩＰアドレス要求信号を受信すると、必要に応じて自身の配置情報を付加して転送し、ＩＰアドレス配布装置は、受信したＩＰアドレス要求信号に含まれている機器情報および配置情報に応じたＩＰアドレスを配布することとした。これにより、ＩＰアドレスの配布を要求している機器に対し、その種別に応じたＩＰアドレスを付与することができる。また、スイッチは、設置されている車両を一意に示す値を配置情報として保持しているので、車両ごとかつ装置種別ごとに固定的にＩＰアドレスを付与することができる。この結果、空調装置やブレーキ装置を交換した場合に、交換後の機器に対して交換前の機器に付与されていたものと同様のＩＰアドレスを割り当てることができる。

実施の形態３．
図８は、実施の形態３のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。本実施の形態のＩＰアドレス配布システムは、ＩＰアドレス配布装置２１と、スイッチ２２および２３とを含んで構成されている。ＩＰアドレス配布装置２１は、スイッチ２２の物理ポート（以下、単にポートと呼ぶ）Ｐ１に接続されている。また、スイッチ２３のポートＰ１とスイッチ２２のポートＰ３が接続されている。スイッチ２２のポートＰ４およびＰ５には機器２４および２５がそれぞれ接続され、スイッチ２３のポートＰ２およびＰ５には機器２６および２７がそれぞれ接続されている。ＩＰアドレス配布装置２１は、ＩＰアドレス対応表２８を保持し、各スイッチは、実施の形態１，２と同様の配置情報を保持している。先の実施の形態１のＩＰアドレス配布システムでは各スイッチの配置情報に基づいてＩＰアドレスを割り当てることとし、また、実施の形態２のＩＰアドレス配布システムでは各スイッチの配置情報および機器の種別に基づいてＩＰアドレスを割り当てることとしたが、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムでは、ＩＰアドレス要求元の機器が接続されているスイッチの配置情報と接続ポートの情報とに基づいてＩＰアドレスを割り当てる。

図９は、実施の形態３のＩＰアドレス配布システムにおいて、機器２４〜２７がＩＰアドレスの配布を要求する際にＩＰアドレス配布装置２１へ送信するＩＰアドレス要求信号の構成例を示す図である。図９に示したＩＰアドレス要求信号は、実施の形態１のＩＰアドレス要求信号（図２参照）に対して、物理ポート情報を格納するエリアを追加したものである。なお、ＩＰアドレス配布装置２１が機器２４〜２７に対してＩＰアドレスを配布する際に送信するＩＰアドレス配布信号の構成は、実施の形態１と同様である（図３参照）。

各機器は、ＩＰアドレスの配布を要求する場合、図９に示した構成のＩＰアドレス要求信号を送信する。このとき、配置情報エリアおよび物理ポートエリアに何も設定せずに（空欄状態のまま）送信する。なお、ＩＰアドレス要求信号の送信先情報にはブロードキャストアドレスを指定し、送信元情報には、信号を送信する機器の固有情報を設定する。

各スイッチは、ＩＰアドレス要求信号を受信すると、この信号を受信したポート以外のポートへ転送する。このとき、ＩＰアドレス要求信号の配置情報エリアを確認し、このエリアに配置情報が設定されていなければ、保持している配置情報を設定し、また、物理ポートエリアを確認し、このエリアに物理ポート情報が設定されていなければ、この信号を受信したポートの情報（ポート番号）を設定した上で転送する。一方、配置情報エリアに配置情報が設定され、かつ物理ポートエリアに物理ポート情報が設定されている場合には、そのまま転送する。

ＩＰアドレス配布装置２１は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、この信号に設定されている配置情報および物理ポート情報と、保持しているＩＰアドレス対応表２８とに基づいて、配布するＩＰアドレスを決定する。ＩＰアドレスを決定すると、受信したＩＰアドレス要求信号に設定されていた送信元情報を送信先情報に設定し、また、ＩＰアドレス配布信号の送信元情報にＩＰアドレス配布装置１１の固有情報を設定し、配布するＩＰアドレスをデータエリアに設定したＩＰアドレス配布信号を送信する。以下、ＩＰアドレス配布装置２１が、配布するＩＰアドレスを決定する動作の詳細について説明する。

図１０は、ＩＰアドレス配布装置２１が保持しているＩＰアドレス対応表２８の一例を示す図である。受信したＩＰアドレス要求信号に設定されている配置情報の値を「ｋ」、物理ポート情報の値を「Ｐｊ」とした場合、ｋ＝１または２、かつｊ＝１、２、３、４または５であれば、ＩＰアドレス配布装置２１は、ＩＰアドレス要求信号の送信元の機器に対して、ＩＰアドレス「１９２．１６８．ｋ．ｊ」を割り当てる。なお、受信したＩＰアドレス要求信号の配置情報の値（ｋ）が「１」，「２」以外の場合、「１９２．１６８．３．１〜１９２．１６８．３．２５４」のＩＰアドレスの中から未配布のものを選択して割り当てる。受信したＩＰアドレス要求信号の配置情報の値（ｋ）が「１」または「２」でありかつ、物理ポート情報の値（ｊ）が「１」〜「５」以外の場合、「１９２．１６８．ｋ．６〜１９２．１６８．ｋ．２５４」のＩＰアドレスの中から未配布のものを選択して割り当てる。

なお、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムは、実施の形態２と同様に、列車内に構築されたネットワークに適用可能である。

また、本実施の形態では、配置情報と物理ポート情報の組み合わせに一意にＩＰアドレスを対応させた例を説明したが、配置情報と物理ポート情報の組み合わせに複数のＩＰアドレスを割り振っておき、ＩＰアドレス要求信号がスイッチの物理ポートを通過したことを判断材料として、複数の機器にＩＰアドレスを配布することも可能である。すなわち、例えば、スイッチのある物理ポートに他のスイッチ（配置情報を保持していない通常のスイッチ）などが接続され、このスイッチを介して複数の機器が接続されている場合に、これらの複数の機器に対して、関連性のある一連のＩＰアドレスを配布することも可能である。

このように、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムにおいて、スイッチは、ＩＰアドレス要求信号を受信すると、必要に応じて自身の配置情報およびＩＰアドレス要求信号を受信した物理ポートの情報を付加して転送し、ＩＰアドレス配布装置は、受信したＩＰアドレス要求信号に付加されている機器情報および物理ポート情報に応じたＩＰアドレスを配布することとした。これにより、ＩＰアドレスの要求元機器に対し、この要求元機器の設置位置および接続されているスイッチの物理ポートに対応させてＩＰアドレスを配布できる。この結果、例えば機器の交換が発生した場合に、交換後の機器に対して交換前の機器に付与されていたものと同じＩＰアドレスを付与することができる。

以上のように、本発明にかかるＩＰアドレス配布システムは、ネットワークの物理的な構成を考慮してＩＰアドレスの管理と割り当てを行う必要がある場合に有用である。

１，１１，２１ ＩＰアドレス配布装置
２，３，４，１２，１３，１４，１５，２２，２３ スイッチ（Switch）
５，６，７，８，２４，２５，２６，２７ 機器
９，２８ ＩＰアドレス対応表
１６，１８ 空調装置（ＡＣ）
１７，１９ ブレーキ装置（ＢＲ）

Claims (13)

1. 複数のスイッチ装置により形成されたネットワーク、および当該ネットワークに接続されたＩＰアドレス配布装置を備え、
   前記スイッチ装置は、ネットワーク内における自身の位置を示す配置情報を保持しており、ネットワーク内の機器からＩＰアドレス要求信号を受信した場合、受信したＩＰアドレス要求信号に配置情報が付加されているかどうか確認し、付加されていなければ、保持している配置情報を付加して転送し、
   前記ＩＰアドレス配布装置は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、当該信号に付加されている配置情報に応じた範囲からＩＰアドレスを選択して要求元の機器に配布することを特徴とするＩＰアドレス配布システム。
2. 前記ＩＰアドレス配布装置は、前記配置情報への設定値ごとに異なる範囲のＩＰアドレスを配布することを特徴とする請求項１に記載のＩＰアドレス配布システム。
3. 前記機器は、ＩＰアドレスの割り当てを要求する場合、ＩＰアドレス要求信号に自身の機器種別を示す情報を付加して送信し、
   前記ＩＰアドレス配布装置は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、当該信号に付加されている配置情報および機器種別を示す情報に応じた範囲からＩＰアドレスを選択して要求元の機器に配布することを特徴とする請求項１に記載のＩＰアドレス配布システム。
4. 前記ＩＰアドレス配布装置は、前記配置情報への設定値と前記機器種別の組み合わせごとに異なる範囲のＩＰアドレスを配布することを特徴とする請求項３に記載のＩＰアドレス配布システム。
5. 前記スイッチ装置は、自身に接続された機器からＩＰアドレス要求信号を受信した場合、前記配置情報および当該ＩＰアドレス要求信号を受信した物理ポートの情報を付加して転送し、
   前記ＩＰアドレス配布装置は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、当該信号に付加されている配置情報および物理ポートの情報に応じた範囲からＩＰアドレスを選択して要求元の機器に配布することを特徴とする請求項１に記載のＩＰアドレス配布システム。
6. 前記ＩＰアドレス配布装置は、前記配置情報への設定値と前記物理ポートの組み合わせごとに異なる範囲のＩＰアドレスを配布することを特徴とする請求項５に記載のＩＰアドレス配布システム。
7. 前記ネットワークを列車内に構築されたネットワークとすることを特徴とする請求項１に記載のＩＰアドレス配布システム。
8. 前記スイッチ装置は、自身が設置されている車両の列車編成内における位置の情報を前記配置情報として保持していることを特徴とする請求項７に記載のＩＰアドレス配布システム。
9. 複数のスイッチ装置により形成されたネットワーク、および当該ネットワークに接続されたＩＰアドレス配布装置を備え、前記スイッチ装置はネットワーク内における自身の位置を示す配置情報を保持している構成のシステムにおけるＩＰアドレス配信方法であって、
   前記スイッチ装置が、ネットワーク内の機器からＩＰアドレス要求信号を受信した場合に、受信したＩＰアドレス要求信号に配置情報が付加されているかどうか確認し、付加されていなければ、保持している配置情報を当該受信したＩＰアドレス要求信号に付加して転送する転送ステップと、
   前記ＩＰアドレス配布装置が、前記スイッチ装置により転送されたＩＰアドレス要求信号を受信した場合に、受信したＩＰアドレス要求信号に付加されている配置情報に応じた範囲からＩＰアドレスを選択して要求元の機器に配布するＩＰアドレス配布ステップと、
   を含むことを特徴とするＩＰアドレス配布方法。
10. 前記機器が、ＩＰアドレス要求信号に自身の機器種別を示す情報を付加して送信する要求信号送信ステップ、
    をさらに含み、
    前記ＩＰアドレス配布ステップでは、ＩＰアドレス要求信号に付加されている配置情報および機器種別を示す情報に応じた範囲からＩＰアドレスを選択して要求元の機器に配布することを特徴とする請求項９に記載のＩＰアドレス配布方法。
11. 前記転送ステップでは、前記配置情報に加え、さらに、前記ＩＰアドレス要求信号を受信した物理ポートの情報をＩＰアドレス要求信号に付加して転送し、
    前記ＩＰアドレス配布ステップでは、ＩＰアドレス要求信号に付加されている配置情報および物理ポートの情報に応じた範囲からＩＰアドレスを選択して要求元の機器に配布することを特徴とする請求項９に記載のＩＰアドレス配布方法。
12. 前記ネットワークを列車内に構築されたネットワークとすることを特徴とする請求項９に記載のＩＰアドレス配布方法。
13. 前記スイッチ装置は、自身が設置されている車両の列車編成内における位置の情報を前記配置情報として保持していることを特徴とする請求項１２に記載のＩＰアドレス配布方法。

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