JP4080366B2 - ネットワーク端末、ネットワークシステム、ネットワーク端末の制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＤＭＡ（time division multiple access；時分割多重アクセス）方式などを用いたネットワーク端末、ネットワークシステム、ネットワーク端末の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３から図１７を参照しながら、従来のネットワークシステムについて説明する。なお、図１３、図１４は、本発明を説明する図面である。
【０００３】
図１５に示すように、従来のネットワークシステムは、複数のネットワーク端末から構成されている。このネットワークシステムでは、ネットワーク端末の中の少なくとも一つ以上のネットワーク端末が、ネットワークを管理する基準端末(マスタ)となる。基準端末は、周期的に同期情報フレーム（ビーコンフレーム）を送信する。
【０００４】
ここで、図１３に示すように、同期情報フレームは、少なくともネットワークシステムを区別するためのネットワーク識別子、同期情報フレームの送信元を区別するための基準端末固有番号、次に同期情報フレームを送信する時間を示す同期情報フレーム間隔、ネットワークシステムを構成する基準端末、ネットワーク端末間での送信可能ネットワーク端末を特定し、伝送帯域を保証する帯域保証区間情報などが含まれる。
【０００５】
基準端末以外の他のネットワーク端末（スレーブ）は、基準端末から周期的に送信される同期情報フレームを受信し、同期情報フレームに同期し、また、同期情報フレームに含まれる帯域保証区間情報に従って、各ネットワーク端末が送信可能な帯域保証区間においてのみデータ伝送を行う（図１４）。これにより、ネットワーク端末間のデータ伝送に対する帯域が保証される。
【０００６】
また、基準端末の構成するネットワークシステムへのネットワーク端末の参加や、ネットワークへの参加後の帯域保証区間は、各ネットワーク端末が基準端末へ要求するものである。基準端末は、ネットワーク端末からの要求を受理し、その都度同期情報フレームにネットワークに関する情報を更新していく役割を持つ。これに対して、ネットワーク端末は、その都度受信した同期情報フレームに含まれる情報に従う必要がある。
【０００７】
基準端末およびネットワーク端末がこのようなネットワークシステムで動作することにより、ネットワーク端末間の通信のための帯域が保証され、基準端末を介さなくとも、品質の高く、また映像などといったリアルタイム性の高いデータ通信を行うことが可能である。このようなシステムは、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）において、ＰＡＮ（Personal Area Network）の標準として、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．３などといった規格化が進められている。
【０００８】
ただし、基準端末からの同期情報フレームの送信、またはネットワーク端末による同期情報フレームの受信ができなくなると、同期情報フレームに従って動作するネットワーク端末は、ネットワークに同期できなくなり、送信できないといった問題がある。
【０００９】
通常、基準端末が同期情報フレームを送信不可能になりそうな場合、あるいは、高負荷時やネットワークを終了しようとする場合などは、同期情報フレームの送信を停止する前に、基準端末の役割を他のネットワーク端末の内で基準端末となり得るものに移譲する処理を行う。この処理によって、基準端末が同期情報フレームの送信を停止しても、新しく基準端末の役割を移譲されたネットワーク端末が、同期情報フレームの送信を開始し、他のネットワーク端末がその同期情報フレームを受信することができ、ネットワークは維持される。なお、基準端末の役割をどのネットワーク端末に移譲するかの決定方法は、ネットワーク端末の内で最も基準端末の能力として最良のものや、あらかじめ基準端末が選択したものなどが考えられる。例えば、基準端末がクロックを供給するようなものであれば、特許文献１がそれに相当する。
【００１０】
基準端末の役割を他のネットワーク端末に移譲する前に、突然の障害により基準端末が同期情報フレームを送信できなくなった場合には、各ネットワーク端末は同期情報フレームを受信できなくなり、データ伝送が不可能になる。この場合、改めて他のネットワーク端末の中から基準端末を選択し、そのネットワーク端末を新基準端末としネットワークを再構成し、障害前に行われていたネットワーク端末間のデータ伝送を再開する。
【００１１】
そのために、図１６に示される新基準端末と新基準端末以外ネットワーク端末の処理のタイムチャートや、図１７のデータ伝送再開までの処理を示したフローチャートに示すような手順が必要となる。
【００１２】
図１７を参照しながら、データ伝送再開までの処理を説明すれば、以下のとおりである。
【００１３】
まず、同期情報フレーム喪失後（Ｓ４００）、残ったネットワーク端末の中から新しい基準端末の選択を行い（Ｓ４０１）、新基準端末に選択されたネットワーク端末から同期信号の送出が開始される（Ｓ４０２）。
【００１４】
選択された新基準局以外のネットワーク端末は、基準端末から送出される同期情報フレームを受信を待つ（Ｓ４０３）。新基準端末、もしくは既存の基準端末のいずれかの同期情報フレームを受信したら（Ｓ４０４でＹＥＳ）、その同期情報フレームを送出する基準端末の構成するネットワークに同期し、参加する（Ｓ４０５）。
【００１５】
障害発生以前に他のネットワーク端末に対してデータ伝送を行っていたネットワーク端末は、参加したネットワーク内においてデータ伝送先のネットワーク端末を探索する（Ｓ４０６）。
【００１６】
データ伝送先のネットワーク端末を発見できなければ（Ｓ４０７でＮＯ）、伝送先のネットワーク端末が他の基準端末の構成しているネットワークに参加している可能性があるので、現在のネットワーク端末から脱退し、他の基準端末の送出する同期情報フレームの受信を試みる（Ｓ４０８）。
【００１７】
一方、データ伝送先のネットワーク端末を発見した場合は（Ｓ４０７でＹＥＳ）、基準端末に対して帯域要求を行う（Ｓ４０９）。基準端末への帯域要求が受理されるまで帯域要求を行い（Ｓ４１０）、帯域が確保できたら、ネットワーク端末間での伝送を開始する（Ｓ４１１）
あるいは、前述のステップＳ４０１のように前の基準端末（旧基準端末）からの同期情報フレームが伝送されなくなってから他のネットワーク端末中から新基準端末を選択する代わりに、例えば特許文献２のように、基準端末（マスタ）が離脱する前に、次の基準端末となるべきネットワーク端末（スレーブ）の優先順位情報をブロードキャストしておき、優先順位情報に従って次の基準端末を選択する方法もある。
【００１８】
なお、特許文献１には、移動局間通信を行う場合に、同期用電波を発射する移動局（クロックマスタ）を所定のタイミングで切り替えることにより、通信を行う全移動局にかかる負荷を分散させることができる時分割ディジタル移動無線通信システムが記載されている。
【００１９】
この時分割ディジタル移動無線通信システムでは、クロックマスタは、自局が例えばクロックマスタとしての能力が低下する等のクロックマスタ切替要求送信の条件を満たしたときに、スレーブモードの移動局に対して切替要求を行う。そして、この切替要求に対して、例えばクロックマスタとしての能力が最大である等のクロックマスタ切替応答送信の条件を満たしたスレーブモードの移動局が応答を行う。これにより、現クロックマスタがスレーブモードの移動局となると同時に、スレーブモードの移動局が新たなクロックマスタとなる。
【００２０】
また、特許文献２には、任意の時点でネットワークマスタの役割を果たしていた機器がマスタとしての役割を果たせない場合、新たなマスタを選定するのに使用するためのバックアップマスタ情報作成方法が記載されている。
【００２１】
このバックアップマスタ情報作成方法は、(ａ)ネットワーク内に存在する多数のスレーブのうち少なくとも一つのスレーブから連結情報を伝達される段階と、(ｂ)ネットワークマスタが離脱された場合、伝達された連結情報に基づきバックアップマスタとして使用される多数のスレーブのうち少なくとも一つのスレーブの優先順位を決める段階と、(ｃ)多数のスレーブのうち少なくとも一つの他のスレーブに前記決められたバックアップマスタの優先順位情報を放送する段階と、を含む。
【００２２】
【特許文献１】
特開平１０−３０８６９７号公報（公開日：平成１０年１１月１７日）
【００２３】
【特許文献２】
特開２００２−１１１６８９号公報（公開日：平成１４年４月１２日）
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構造では、ネットワーク端末間においてデータの伝送が行われている際に、基準端末からの同期情報フレームを送信が何らかの障害によって突然できなくなった場合、特許文献１で示されるような基準端末の役割を移譲することができないため、帯域管理情報を含む同期情報フレームの送信が停止する。その結果、同期情報フレームを受信できなくなったネットワーク端末は、ネットワーク端末間におけるデータ伝送が不可能になるといった問題がある。
【００２５】
また、前の基準端末の障害により同期情報フレームによって構築されていたネットワークが機能しなくなった場合、新しいネットワークを再構築しようとした場合、前の基準端末以外のネットワーク端末の中から新たな基準端末を選択するプロセス、ネットワークへの参加プロセス、接続先探索プロセス、帯域要求と確保プロセスなど、の各プロセスを経ることになる。その結果、各プロセスに一定以上の時間がかかってしまうと、障害発生以前に映像や音声などのリアルタイム性の高いデータ伝送を行っていた場合、データ伝送ができなくなり視聴できなくなるといった問題がある。
【００２６】
また、新しく選択された基準端末以外に、既存の基準端末が存在していた場合、各ネットワーク端末が異なる基準端末の構成するネットワークへ参加してしまった場合には、お互いの接続相手を発見できない場合があり、別の基準端末を探して、ネットワークへ参加し、そのネットワーク内において接続相手を探索することを繰り返す必要もあり、さらにデータ伝送再開までに、時間を費やしてしまい、特に映像や音声といったリアルタイム性の高いデータ伝送を行っている場合には、映像・音声が中断されてしまうといった問題がある。
【００２７】
さらに、ネットワーク内の接続相手の探索によって接続相手が発見されても、その接続相手と新しく帯域要求を行うより前に、異なるネットワーク端末間で帯域要求があり、帯域が確保されてしまうと、前の基準端末のネットワークに確保できていた帯域が確保できないといった場合が生じ、障害前にできていたデータ伝送ができなくなるといった問題があった。
【００２８】
特に、特許文献２によれば、あらかじめ次の基準端末を決定しておけば、前述の新たな基準端末を選択するプロセスが省略されるものの、他のプロセスや問題が解消されるわけではない。すなわち、新たなマスタとなるスレーブの順位は分かるが、ネットワークの再構成にマスタ候補と接続確認を行う必要があり、時間を要する。
【００２９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ネットワークを管理する基準端末が同期情報フレームを送信できなくなった場合に、ネットワーク端末間での送受信の伝送不可能時間を短縮できるネットワーク端末、ネットワークシステム、ネットワーク端末の制御方法を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のネットワーク端末は、データの送受信が可能な複数のネットワーク端末より構成され、基準端末として動作するネットワーク端末から周期的に送出される同期情報フレームに基づいてデータの送受信が管理されるネットワークシステムを構成するネットワーク端末であって、基準端末から同期情報フレームを受信する同期情報フレーム受信手段と、上記同期情報フレーム受信手段によって受信された同期情報フレームに同期してネットワークを維持するネットワーク情報管理手段と、上記同期情報フレーム受信手段によって同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出手段と、ネットワークシステム内の各ネットワーク端末において互いに異なる同期情報フレーム送出開始時刻を規定する同期情報フレーム送出開始時刻情報を格納する同期情報フレーム送出開始時刻格納手段と、上記同期情報フレーム喪失検出手段によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、上記同期情報フレーム送出開始時刻格納手段に格納された同期情報フレーム送出開始時刻情報で規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めた同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信手段とを備え、かつ、上記同期情報フレーム受信手段が、上記同期情報フレーム喪失検出手段によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、上記同期情報フレーム送出開始時刻格納手段に格納された同期情報フレーム送出開始時刻情報で規定された同期情報フレーム送出開始時刻まで、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻よりも早い同期情報フレーム送出開始時刻を持つ他のネットワーク端末からの同期情報フレームの受信を試みるものであることを特徴としている。
【００３１】
また、本発明のネットワーク端末の制御方法は、データの送受信が可能な複数のネットワーク端末より構成され、基準端末として動作するネットワーク端末から周期的に送出される同期情報フレームに基づいてデータの送受信が管理されるネットワークシステムを構成するネットワーク端末の制御方法であって、基準端末からの同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出ステップと、上記同期情報フレーム喪失検出ステップにおいて基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、あらかじめ他のネットワーク端末とは異なるように規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めた同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信ステップと、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻までは、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻よりも早い同期情報フレーム送出開始時刻を持つ他のネットワーク端末からの同期情報フレームの受信を試みる同期情報フレーム受信ステップと、を含むことを特徴としている。
【００３２】
上記の構成および方法により、ネットワークシステムを構成する各ネットワーク端末は、基準端末からの同期情報フレームが受信されなかったときに、同期情報フレームの喪失を検出した後、あらかじめ他のネットワーク端末とは異なるように規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として同期情報フレームの周期的な送出を開始する。なお、同期情報フレーム送出開始時刻は、例えば、同期情報フレームの喪失が検出された時刻からの時間やネットワークシステムにおいて自装置が基準端末となるべき優先順位などを示す情報（同期情報フレーム送出開始時刻情報）によって規定できる。
【００３３】
よって、各ネットワーク端末は、基準端末が停止して同期情報フレームが受信できなくなると、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻まで同期情報フレームの受信を待ち、それまでに新たな基準端末となった他のネットワーク端末から同期情報フレームを受信しないと、自装置が基準端末となって同期情報フレームを他のネットワーク端末へ送出する。
【００３４】
ここで、各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻は、ネットワーク端末ごとに異なるようにあらかじめ設定されている。それゆえ、基準端末が突然停止した場合であっても、他の複数のネットワーク端末の中から新たな基準端末を１つ決定して、ネットワークを回復することができる。
【００３５】
また、上記ネットワーク端末は、基準端末として同期情報フレームを送出するとき、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を同期情報フレームに含める。
【００３６】
これにより、前の基準端末によって管理され、同期情報フレームに含めて送出されていた情報（ネットワーク管理情報等）を、前の基準端末の障害発生後に、新たな基準端末でも引き継いで同期情報フレームに含めて送出できる。すなわち、障害発生前後の基準端末間で、情報を引き継ぐことができる。
【００３７】
よって、基準端末に障害が発生後、新たな基準端末を決定してネットワークを再開する際に、各ネットワーク端末のネットワークへの参加や帯域確保などを設定するプロセス、すなわち、ネットワークを再構成するプロセスが必要ない。したがって、基準端末の障害発生以前のネットワーク端末間のデータ伝送を速やかに再開できる。
【００３８】
以上より、上記ネットワーク端末によれば、障害により基準端末の役割の移譲処理が行われることなく、基準端末からの同期情報フレームが喪失した場合であっても、各ネットワーク端末があらかじめ保持している同期情報フレーム送出開始時刻に基づき、同期情報フレーム送出開始時刻が小さいネットワーク端末から順に同期情報フレームの送信を開始して、ネットワークを速やかに回復することが可能となる。
【００３９】
なお、同期情報フレーム送出開始時刻情報については、少なくともネットワーク端末間で同期情報フレーム送出開始時刻が異なっていれば、基準端末からの同期情報フレームの送信が同時に行われることがなく、新たな基準端末が決定できる。さらに、同期情報フレーム送出開始時刻情報にネットワークシステムのすべてのネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻が含まれていれば、すなわち、各ネットワーク端末が他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻を持っていれば、旧基準端末離脱時点で、他のチャンネルなどに他のネットワークの基準端末が存在していた場合や、そのネットワークに存在しなかったネットワーク端末が新しい基準端末として同期情報フレームを送信した場合などにおいても、無関係な基準端末からの同期情報フレームを無視して、前のネットワーク管理情報を持つ同期情報フレームによる同期を確立することが可能となる。
【００４０】
さらに、本発明のネットワーク端末は、自装置が基準端末であるとき、ネットワークシステムを構成する他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を決定し、各ネットワーク端末へ配信する同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段を備えることを特徴としている。
【００４１】
上記の構成により、さらに、基準端末としてのネットワーク端末は、次の基準端末となるネットワーク端末を決めるための各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、基準端末として作動している間に作成して各ネットワーク端末へ配信する。
【００４２】
よって、各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、あらかじめ設定して各ネットワーク端末に格納することができる。したがって、基準端末からの同期情報フレームが喪失した場合であっても、ネットワークを速やかに回復することが可能となる。
【００４３】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段は、他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、当該ネットワーク端末が送信するデータの優先度に基づいて決定するものであることを特徴としている。
【００４４】
上記の構成により、さらに、各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報は、各ネットワーク端末が送信しているデータの優先度に基づいて作成される。
【００４５】
よって、上記ネットワーク端末によれば、最も優先度の高いデータ伝送を行っているネットワーク端末が新しい基準端末になる。したがって、優先度の高いデータ伝送の再開を優先的に行うことができる。
【００４６】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送信手段は、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部を含めて同期情報フレームを作成することができない場合、ネットワーク端末間で伝送されていたデータの優先度に基づいて同期情報フレームに含める情報を選択するものであることを特徴としている。
【００４７】
上記の構成により、さらに、上記ネットワーク端末は、新しく基準端末となった際、基準端末としての能力が前の基準端末の能力より低く、帯域保証区間情報などをすべて含むことができない場合に、ネットワーク端末間のデータ伝送の有無や伝送されていたデータの優先度に基づいて、同期情報フレームに含める情報を選択する。
【００４８】
よって、上記ネットワーク端末によれば、障害発生以前のネットワークにおいて優先度が高かったデータ伝送を優先的に回復することができる。
【００４９】
また、本発明のネットワークシステムは、上記のネットワーク端末を複数備えて構成されることを特徴としている。
【００５０】
上記の構成により、基準端末に障害が発生して同期情報フレームが喪失した場合であっても、同期情報フレーム送出開始時刻が小さいネットワーク端末から順に同期情報フレームの送信を開始して、ネットワークを速やかに回復することができる。
【００５１】
よって、ネットワークを管理する基準端末が同期情報フレームを送信できなくなった場合に、ネットワーク端末間での送受信の伝送不可能時間が短いネットワークシステムを実現できる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１から図１４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００５３】
図１０に示すように、本実施の形態に係るネットワークシステム１（１ａ，１ｂ）は、データの送受信が可能な複数のネットワーク端末１０…より構成され、基準端末として動作するネットワーク端末１０から周期的に送出される同期情報フレームに基づいてデータの送受信が管理される。なお、基準端末が送信する同期情報フレームによりネットワークを管理するための基本的な構成については、従来の技術と同じであるため、説明を省略することがある。
【００５４】
図１は、ネットワーク端末１０の構成の概略を示すブロック図である。
【００５５】
図１に示すように、送信部１００、受信部１０１、優先順位リスト作成部１０２、優先順位リスト格納部１０４、同期情報フレーム受信部１０５、ネットワーク情報管理部１０６、同期情報フレーム喪失検出部１０７、同期情報フレーム送信部１０８、データ処理部１０９、同期情報フレーム送受信管理部１１０、タイマー１１１を備えて構成されている。
【００５６】
送信部１００は、コマンドやデータなどを他のネットワーク端末に送信する。また、受信部１０１は、他のネットワーク端末からのコマンドやデータなどを受信する。
【００５７】
優先順位リスト作成部（同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段）１０２は、自装置が基準端末であるとき、ネットワークシステム１を構成する他のネットワーク端末１０…の優先順位（同期情報フレーム送出開始時刻情報）を決定して優先順位リストを作成し、それを各ネットワーク端末１０…へ配信する。優先順位リスト作成部１０２は、自装置が基準端末であるとき、他のネットワーク端末１０…の優先順位を、例えば、当該ネットワーク端末１０のネットワークシステムにおける基準端末としての能力や、当該ネットワーク端末１０が送信するデータの優先度に基づいて決定する。
【００５８】
ここで、優先順位リストは、ネットワークシステムにおいて各ネットワーク端末１０…が基準端末となるべきそれぞれの優先順位をまとめたものである。なお、各ネットワーク端末１０…の優先順位リスト格納部１０４には、他のすべてのネットワーク端末１０…の優先順位を含む優先順位リストを格納させてもよいし、当該ネットワーク端末１０の優先順位のみを格納させることも可能である。
【００５９】
優先順位リスト格納部（同期情報フレーム送出開始時刻格納手段）１０４は、優先順位リスト作成部１０２により作成、もしくは受信部１０１から受信し取得した優先順位リストを格納する。具体的には、優先順位リスト格納部１０４は、他のネットワーク端末１０…とは異なるように同期情報フレーム送出開始時刻を規定する優先順位リスト（同期情報フレーム送出開始時刻情報）を格納する。
【００６０】
同期情報フレーム受信部（同期情報フレーム受信手段）１０５は、受信部１０１により受信される基準端末からの同期情報フレームを受信し処理する。
【００６１】
ネットワーク情報管理部（ネットワーク情報管理手段）１０６は、同期情報フレーム受信部１０５によって受信された同期情報フレームに同期してネットワークを維持する。すなわち、ネットワーク情報管理部１０６は、ネットワークへの同期に関する情報を管理する。
【００６２】
同期情報フレーム喪失検出部（同期情報フレーム喪失検出手段）１０７は、同期情報フレーム受信部１０５によって同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する。
【００６３】
同期情報フレーム送信部（同期情報フレーム送信手段）１０８は、同期情報フレームを送信する。特に、同期情報フレーム送信部１０８は、同期情報フレーム喪失検出部１０７によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、優先順位リスト格納部１０４に格納された優先順位リストに基づいて同期情報フレーム送受信管理部１１０によって決定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、同期情報フレームの周期的な送出を開始する。
【００６４】
具体的には、同期情報フレーム送信部１０８は、優先順位リスト格納部１０４の優先順位リストを参照して、自装置の優先順位に所定の単位時間を掛け合わせた時間に基づいて同期情報フレーム送出開始時刻を決定する。すなわち、同期情報フレーム送出開始時刻までは、スレーブとして優先順位の高いネットワーク端末１０が基準端末として送出した同期情報フレームを受信するように、同期情報フレーム送出開始時刻を決定する。
【００６５】
また、同期情報フレーム送信部１０８は、自装置が基準端末であるとき、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めて同期情報フレームを作成する。なお、基準端末から受信した同期情報フレームに含まれる情報は、ネットワーク情報管理部１０６によって保持される。
【００６６】
また、同期情報フレーム送信部１０８は、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部を含めて同期情報フレームを作成することができない場合、ネットワーク端末１０・１０間で伝送されていたデータの優先度に基づいて含める情報を選択する。
【００６７】
データ処理部１０９は、他のネットワーク端末とデータ送受信を行い、それに基づいて処理を行う。
【００６８】
同期情報フレーム送受信管理部１１０は、同期情報フレーム喪失検出部１０７により同期情報フレーム喪失検出後の同期情報フレームの送受信処理を管理する。
【００６９】
タイマー１１１は、ネットワーク端末１０がもつタイマーである。
【００７０】
次に、図１３を参照しながら、上記ネットワーク端末１０で使用する同期情報フレームのフレームフォーマットについて説明する。なお、図１３は、同期情報フレームに含まれる情報の一例である。
【００７１】
図１３に示すように、同期情報フレームは、ネットワーク識別子ｄ１、基準端末識別番号ｄ２、同期情報ｄ３、帯域保証区間情報ｄ４を含んでいる。
【００７２】
ネットワーク識別子ｄ１は、同じ基準端末により構成されるネットワーク内におけるフレームであることを識別するための識別子である。
【００７３】
基準端末識別番号ｄ２は、同期情報フレームを送信している基準端末を他のネットワーク端末と識別するための６バイトで表されるＭＡＣアドレスなどの識別番号である。
【００７４】
同期情報ｄ３は、次の同期情報フレームまでの送信間隔や、同期情報フレームの一連番号などを含む情報である。
【００７５】
帯域保証区間情報ｄ４は、送信元端末番号ｄ４１、送信開始時刻ｄ４２、送信終了時刻ｄ４３を１組として、同期情報フレーム送信もしくは受信時刻を０とした相対時刻に従ってリスト構造化したデータである。
【００７６】
図１４は、同期情報フレームに基づいて、時分割で制御されるネットワークの通信の様子、すなわち、指定のネットワーク内のネットワーク端末間で帯域保証区間にデータ伝送が行われる様子を示した説明図である。
【００７７】
図９は、上記ネットワーク端末１０の通信で使用する基準端末に対する優先順位リストデータのフォーマットを示す説明図である。
【００７８】
図９に示すように、優先順位リストには、ネットワーク端末１０の識別番号（例えば、６バイトのＭＡＣアドレス）が優先順位に従って列挙されている。
【００７９】
上記ネットワーク端末１０は、通常の状態において、以下のように動作する。
【００８０】
（１）基準端末
ネットワーク端末１０は、基準端末として動作する場合、ネットワーク情報管理部１０６により格納、管理しているネットワーク情報から、同期情報フレーム（図１３）を、同期情報フレーム送信部１０８により作成する。そして、タイマー１１１の時刻が、前同期情報送信時刻とネットワーク情報管理部１０６で管理される同期情報フレーム送信間隔から算出される次の同期情報フレーム送信時刻において、送信部１００から送信する。
【００８１】
（２）ネットワーク端末
ネットワーク端末１０は、ネットワーク端末として動作する場合、基準端末から周期的に送信される同期情報フレーム（図１３）を受信部１０１で受信し、同期情報フレーム受信部１０５において、ネットワーク識別子あるいは基準端末識別番号により、同期情報フレームが受信すべきものかどうかを判別する。そして、受信すべきものであれば、同期情報フレーム受信時刻をタイマー１１１の値で更新し、同期情報フレームに含まれる同期情報や帯域保証区間情報などのネットワーク管理情報によりネットワーク情報管理部１０６におけるネットワーク管理情報を更新する。
【００８２】
ネットワーク端末１０では、基準端末およびネットワーク端末のどちらとして動作するかにかかわらず、次のように動作することにより、データの送受信を行う。すなわち、データ処理部１０９は、ネットワーク情報管理部１０６に管理されている帯域保証情報に含まれる相対時刻である送信開始時刻、送信終了時刻と、タイマー１１１の時刻から現同期情報フレーム受信時刻を減じて得られる現同期情報フレームの受信時刻からの相対時刻を比較する。そして、自装置の帯域保証区間であり、送信すべきコマンドあるいはデータが存在する場合には、送信部１００からコマンドあるいはデータを送信し、それ以外の場合には、受信部１０１により受信される自装置宛のコマンドあるいはデータの処理を適宜行うことによりデータの送受信を行う。
【００８３】
次に、基準端末が障害により同期情報フレームを送信することができなくなった後に、新しく基準端末になるネットワーク端末の優先順位リストを作成し、保持する処理について説明する。
【００８４】
次に、図３を参照しながら、優先順位リストを作成する処理を説明する。
【００８５】
各ネットワーク端末１０は、あるイベントが発生すると、優先順位リスト作成部１０２において、優先順位リスト作成処理を開始する。ここで、イベントとは、(i)一定時間間隔、(ii)新しいネットワーク端末がネットワークに参加した際、(iii)既存のネットワーク端末がネットワークから脱退した際、(iv)ネットワーク内のネットワーク端末から帯域保証区間要求を受けた際のいずれか一つ以上のタイミングで発生するものであれば、どのようなものでもよい。
【００８６】
まず、優先順位リスト作成部１０２は、送信部１００から、全てのネットワーク端末、一部の更新されたネットワーク端末、もしくは、ネットワーク内の全てのネットワーク端末１０…の情報を、管理、保持する基準端末に対して、図６に示されるような基準端末機能フラグや、基準端末として管理可能な端末数、基準端末として管理可能な帯域保証情報数などといった、優先順位リストを作成するための情報を取得するため、端末情報取得要求を送信する（Ｓ２０１）。
【００８７】
端末情報取得要求を受信した他のネットワーク端末１０…は、端末情報取得要求を送信した基準端末に送信し、送信元のネットワーク端末は受信部１０１から送信先のネットワーク端末の端末情報を受信する。あるいは、端末情報取得要求を基準端末に対して送信した場合は、端末情報取得要求を受信した基準端末は、ネットワーク内の全てのネットワーク端末に関する端末情報を端末情報取得要求を送信したネットワーク端末に送信し、送信元のネットワーク端末は受信部１０１から全てのネットワーク端末の端末情報を受信する（Ｓ２０２）。そして、ネットワーク内の全てのネットワーク端末の端末情報を取得した後、数式（１）や数式（２）などにより、それぞれのネットワーク端末の優先度Ｐ(n)を計算する（Ｓ２０３）。
【００８８】
具体的には、
Ｐ(n)＝ Ｍｃ(n)×{Ｎｔ(n)×Ｃｔ＋Ｎｂ(n)×Ｃｂ} （１）
ここで、Ｍｃ(n)は、基準端末機能フラグであり、ネットワーク端末ｎが基準端末として動作可能であれば１、基準端末として動作不可能であれば０とする。Ｎｔ(n)は、ネットワーク端末ｎが基準端末となった場合に、ネットワークを構成する上で管理可能なネットワーク端末の最大数である。Ｃｔは、Ｎｔ(n)に乗ずる、あらかじめ定めた定数である。Ｎｂ(n)は、ネットワーク端末が、基準端末となった場合に、管理可能な帯域保証区間の最大数である。Ｃｂは、Ｎｂ(n)に乗ずる、あらかじめ定めた定数である。
【００８９】
例えば、数式（１）において、Ｃｔ＝１、Ｃｂ＝１０００などとした場合、図７の表に示されるような基準端末優先度となり、管理可能な帯域保証区間の最大数が多いネットワーク端末の順に優先度が大きくなる。
【００９０】
また、
Ｐ(n)
＝Ｍｃ(n)×{Ｄｐ(n)×Ｃｐ＋Ｎｔ(n)×Ｃｔ＋Ｎｂ(n)×Ｃｂ} （２）
ここで、Ｄｐ（ｎ）は、ネットワーク端末ｎが現在伝送しているデータの優先度の最大値である。例えば、リアルタイム性の高い映像や音声データを伝送しているのであれば、優先度を高くし、それ以外のデータであれば優先度を低くする。Ｃｐは、Ｄｐ(n)に乗ずる、あらかじめ定めた定数である。
【００９１】
例えば、数式（２）において、Ｃｐ＝１０００、Ｃｔ＝１、Ｃｂ＝１０などとした場合、図８の表に示されるような基準端末優先度となり、伝送中のデータの優先度の高い順に優先度が大きくなる。
【００９２】
次に、計算した優先度Ｐ（ｎ）に基づき、優先度Ｐ（ｎ）の値の大きい順にＭＡＣアドレスなどのネットワーク端末識別子を列挙して、図９に示すような優先順位リストデータを作成する（Ｓ２０４）。
【００９３】
次に、優先順位リスト作成部１０２は、作成された優先順位リストデータを優先順位リスト格納部１０４に格納し（Ｓ２０５）、優先順位リスト作成処理を終了する。
【００９４】
以上により、通常のネットワークの状態において、各ネットワーク端末がネットワークを構成する全てのネットワーク端末に対する最新の次期基準端末の優先順位リストを保持することが可能となる。
【００９５】
つづいて、図２，図５，図１１，図１２を参照しながら、ある時点において、同期情報フレームを周期的に送信していた基準端末に何らかの障害が発生し、同期情報フレームを含め、送受信が不可能になった場合について説明する。なお、図２は、基準端末に障害が起きた場合におけるネットワーク端末が行う処理について説明したフローチャートである。図５は、ネットワークにおいて、基準端末に障害が発生した際の、各ネットワーク端末の動作を示すタイムチャートである。
【００９６】
基準端末が障害により同期情報フレームを送信できなくなった場合、ネットワーク端末は同期情報フレーム喪失検出部１０７において、以下のように同期情報フレームの喪失を判定する。
【００９７】
まず通常時、同期情報フレーム喪失カウンタＬＣを０に初期化する（Ｓ１００）。次に、前の同期情報フレームから、当該同期情報フレームに含まれる同期情報フレーム間隔などから算出される次の同期情報フレームの受信予定時刻において、同期情報フレーム受信部１０５が同期情報フレームを受信したかをチェックする（Ｓ１０１）。もし正常に同期情報フレームを受信できていれば（Ｓ１０１でＹＥＳ）、同期情報フレーム喪失カウンタＬＣを０に初期化し（Ｓ１００）、次の同期情報フレームを待つ。もし、同期情報フレーム受信予定時刻に同期情報フレームが受信できなければ（Ｓ１０１でＮＯ）、同期情報フレーム喪失カウンタＬＣに１加算する（Ｓ１０２）。これは、図５において、時刻ＦＴに相当する。
【００９８】
更新された同期情報フレーム喪失カウンタＬＣがあらかじめ所定の閾値ＬＣｔｈ以上であるかをチェックし（Ｓ１０３）、ＬＣがＬＣｔｈ未満であれば（Ｓ１０３でＮＯ）、次期同期情報フレーム受信予定時刻を、現同期情報フレーム予定時刻に、前同期情報フレームの同期情報フレーム間隔を加算したものとし、ステップＳ１０１に戻り、同期情報フレームを待つ。逆に、ＬＣがＬＣｔｈ以上であれば（Ｓ１０３でＹＥＳ）、同期情報フレームを正常に受信できなくなったとし、同期情報フレーム喪失検出とする（Ｓ１０４（同期情報フレーム喪失検出ステップ））。これは、図５において、時刻ＬＴに相当する。
【００９９】
同期情報フレーム喪失検出後、所定時間の間、受信部１０１によって、受信可能な全てのフレームを受信し、フレームに含まれる同期情報フレーム（例えば図１３）に含まれるネットワーク識別子と同じネットワーク識別子など、同期喪失検出以前のフレームの受信を検出できるかを試みる（Ｓ１０５，Ｓ１０６）。
【０１００】
この期間に同期情報フレーム喪失検出以前のネットワーク識別子を含むフレームを検出したら（Ｓ１０５でＹＥＳ）、それは、同期情報フレームを他のネットワーク端末は受信し、データの送受信を行っていることになる。よって、この場合、ステップＳ１００に戻り、再度同期情報フレーム喪失カウンタＬＣを０にし、同期情報フレームの受信を試みる。
【０１０１】
逆に、この期間にフレーム検出ができなければ（Ｓ１０６でＹＥＳ）、他のネットワーク端末も同様に同期情報フレーム喪失検出がなされたものとし、ステップＳ１０７に進む。なお、ステップＳ１０５，Ｓ１０６の処理は、図５の時刻ＬＴから時刻ＬＴ２の期間に行われる。
【０１０２】
次に、同期情報フレーム喪失検出したネットワーク端末は、同期情報フレーム送受信管理部１１０に従い、以下の処理を行う。まず、個々に保持している優先順位リストから以下の数式（３）に従い、各ネットワーク端末が同期情報フレームの送信を開始する同期情報フレーム送信開始時刻ＳＴｎを計算する（Ｓ１０７）。
【０１０３】
具体的には、
ＳＴｎ＝（優先順位−１）×Ｃｓ＋ＬＴ２ （３）
ここで、Ｃｓは、同期情報フレームの送出間隔の所定の倍数以上の単位時間であり、例えば、同期情報フレームの送出間隔が１０ｍｓであれば、Ｃｓ＝３０ｍｓとする。これにより、優先順位順に、同期情報フレーム送信開始時間は、ＳＴ１＝ＬＴ２，ＳＴ２＝ＬＴ２＋Ｃｓ、ＳＴ３＝ＬＴ２＋Ｃｓ×２、・・・となる。
【０１０４】
次に、各ネットワーク端末１０…は、自分の優先順位に基づく同期情報フレーム送信開始時刻ＳＴｎと時刻Ｔに基づいて処理を分岐する（Ｓ１０８）。
【０１０５】
ステップＳ１０８において、現在の時刻Ｔが自身の同期情報フレーム送信開始時刻ＳＴｎを過ぎていれば（Ｓ１０８でＹＥＳ）、前の基準端末から受信したネットワーク管理情報を管理するネットワーク管理部１０６が、基準端末を自身とし、同期情報フレーム送信部１０８により送信部１００を通じて、同期情報フレームの送信を開始し（Ｓ１０９（同期情報フレーム送信ステップ））、以降基準端末として動作する（Ｓ１１０）。例えば、図５に示すように、優先順位が１位の端末Ａは、ＳＴ１＝ＬＴ２により、すぐに同期情報フレームの送信を開始する。
【０１０６】
一方、ステップＳ１０８において、現在の時刻Ｔが自身の同期情報フレーム送信開始時刻ＳＴｎ未満であれば（Ｓ１０８でＮＯ）、その時刻は自装置よりも優先順位の高いネットワーク端末が同期情報フレームの送信を行っているため、現在時刻Ｔからどのネットワーク端末が同期情報フレームの送信を行っているかを判別する（Ｓ１１１）。例えば、ＳＴ１≦Ｔ＜ＳＴ２であれば優先順位１位のネットワーク端末が、また、ＳＴ２≦Ｔ＜ＳＴ３であれば優先順位２位のネットワーク端末が、同期情報フレームの送信を開始していることを判別できる。
【０１０７】
次に、同期情報フレーム受信部１０５が新しい基準端末からの同期情報フレームを受信したかどうかにより処理を分岐する（Ｓ１１２）。新しい基準端末からの同期情報フレームかどうかは、以下のように判別できる。すなわち、ステップＳ１１１によって判別できる現時刻において同期情報フレームを送信しているネットワーク端末と、図９に示される優先順位リストに含まれる端末識別番号により、現時刻に送信される新しい基準端末から送信される図１３に示される同期情報フレームに含まれる基準端末識別番号により、現時刻Ｔに受信した同期情報フレームが他の基準端末のものではなく、前述までの処理により決定された新しい基準端末からの同期情報フレームであることを判別できる。
【０１０８】
次に、新しい基準端末からの同期情報フレームを受信したら（Ｓ１１２でＹＥＳ）、その同期情報フレームに基づいて、ネットワーク情報管理部１０６の情報を更新し、ネットワーク端末として改めて同期を開始する（Ｓ１１３）。一方、新しい基準端末からの同期情報フレームを受信しなければ（Ｓ１１２でＮＯ）、処理をステップＳ１０８に戻し、基準端末になるか、新しい基準端末に同期するまで処理を継続する。
【０１０９】
ここで、図１１に示すように、ネットワークシステム１ａ中の基準端末αが障害により、同期情報フレームを送信できなくなった場合、優先順位リストａに基づいて端末Ａが新しい基準端末α１となり、同期情報フレームを送信する。そして、端末Ｂと端末Ｃが新基準端末となった端末Ａの同期情報フレームを受信して、障害前のネットワーク端末間でのデータ伝送を再開する。
【０１１０】
また、図１２に示すように、ネットワークシステム１ａ中の基準端末αおよび優先順位１位の端末Ａに同時に障害が発生した場合、図５の時刻ＳＴ１から時刻ＳＴ２において、端末Ａから同期情報フレームが送信される予定であるが、端末Ａも障害により同期情報フレームを送信できないため、優先順位２位以下の端末Ｂ，端末Ｃは同期すべき同期情報フレームを受信できない。そして、時刻ＳＴ２を過ぎ、優先順位リストａに基づいて優先順位２位の端末Ｂが新しい基準端末α２として同期情報フレームの送信を行う。その結果、端末Ｃは端末Ｂの送信する同期情報フレームに同期することができ、端末Ｂと端末Ｃの間でデータ伝送を開始することができるようになる。
【０１１１】
なお、新しい基準端末が送信する同期情報フレームについては、障害を起こした前の基準端末が管理していたネットワーク管理情報の全てを含むものとする。ネットワーク管理情報とは、例えば、ネットワークを構成するネットワーク端末の情報や、帯域保証区間情報などである。
【０１１２】
上述のように、通常状態において各ネットワーク端末は、ネットワークを構成する全ネットワーク端末の次期基準端末の優先順位リストを保持し、基準端末の障害により、同期情報フレームが送信できなくなり、ネットワークを維持できなくなった場合に、各ネットワーク端末が保持する優先順位リストに基づいて、障害発生以前の同期情報の全てもしくは一部の情報を含む同期情報フレームを送信、あるいは受信する。これにより、前の基準端末の障害発生以前のネットワークを速やかに回復し、ネットワーク端末間で行われていたデータ伝送も速やかに再開可能となる。
【０１１３】
優先順位決定に利用する情報によっては、ネットワーク管理能力を優先することでネットワークの構成を変更することなく基準端末の交代ができたり、また伝送データの優先により、より重要度の高いデータ伝送を速やかに回復できるような基準端末の交代ができる。
【０１１４】
つづいて、図４を参照しながら、個々のネットワーク端末１０における優先順位リストの作成、格納までの他のフローについて説明する。
【０１１５】
基準端末は、イベントが発生すると、優先順位リスト作成部１０２において、優先順位リスト作成処理を開始する。ここで、図３と同様に、イベントとは、(i)一定時間間隔、(ii)新しいネットワーク端末がネットワークに参加した際、(iii)既存のネットワーク端末がネットワークから脱退した際、(iv)ネットワーク内のネットワーク端末から帯域保証区間要求を受けた際のいずれか一つ以上のタイミングで発生するものであれば、どのようなものでもよい。
【０１１６】
まず、基準端末の優先順位リスト作成部１０２は、送信部１００から、全てネットワーク端末、または、一部の更新されたネットワーク端末に対し、優先順位リストを作成するための情報を取得するため、端末情報取得要求を送信する（Ｓ３０１）。
【０１１７】
端末情報取得要求を受信したネットワーク端末１０は、端末情報を基準端末に送信し、基準端末は受信部１０１から端末情報要求送信先のネットワーク端末の端末情報を受信する（Ｓ３０２）。
【０１１８】
基準端末は、ネットワーク内の全てのネットワーク端末の端末情報を取得した後、数式（１）や数式（２）などにより、各ネットワーク端末の優先度Ｐ（ｎ）を計算する。（Ｓ３０３）。
【０１１９】
次に、計算した優先度Ｐ（ｎ）に基づき、優先度Ｐ（ｎ）の値の大きい順にＭＡＣアドレスなどのネットワーク端末識別子を列挙し、優先順位リストデータ（図９）を作成する（Ｓ３０４）。
【０１２０】
基準端末の優先順位リスト作成部１０２は、作成された優先順位リストデータを送信部１００を通じてネットワーク内の全てのネットワーク端末にブロードキャストする（Ｓ３０５）。
【０１２１】
基準端末以外の各ネットワーク端末は、ブロードキャストされた優先順位リストを受信部１０１が受信し（Ｓ３０６）、その優先順位リストを優先順位リスト格納部１０４に格納し（Ｓ３０７）、処理を終了する。
【０１２２】
このように、ネットワークを管理している基準端末が、優先順位リストを作成し、他のネットワーク端末へブロードキャストすることにより、作成される優先順位リストは一意に決まり、個々のネットワーク端末の保持する優先順位リストがタイミングによって異なるものが存在するような場合を低減できる。
【０１２３】
つづいて、新しい基準端末の送信する同期情報フレームの他の構成について説明する。
【０１２４】
新しい基準端末が送信する同期情報フレームに、障害を起こした前の基準端末が管理していたネットワーク管理情報の全てを含むことができない場合、すなわち、新しい基準端末の情報を管理する能力が、前の基準端末よりも低い場合、同期情報フレームに含むことができる情報を削減しなければならない。そこで、ネットワーク端末１０では、削減する情報を以下のように選択する。
【０１２５】
新しい基準端末が管理可能なネットワーク端末の情報数が、前の基準端末の管理可能なネットワーク端末よりも少ない場合、ネットワークに参加しているが、どの端末ともデータの送受信を行っていないネットワーク端末をはじめ、データ伝送を行っているが、少ない帯域しか利用していないもの、帯域保証区間の短いものや伝送中のデータの優先度が低いネットワーク端末から順にネットワーク管理情報から外し、同期情報フレームには含まないようにする。
【０１２６】
また、新しい基準端末が管理可能な帯域保証区間情報数が前の基準端末の管理可能な帯域保証区間情報数よりも少ない場合、帯域保証区間の短いものや、伝送中のデータの優先度の低いものなどから順にネットワーク管理情報から外し、同期情報フレームに含まないようにする。
【０１２７】
このように、前の基準端末よりも情報管理能力に劣るようなネットワーク端末が新しい基準端末になっても、送信する同期情報フレームに関し、以前の同期情報フレーム内から、データ伝送の有無や、伝送データの優先度に基づいてデータを削減することにより、ネットワーク端末間のデータ伝送において優先度の高いものが、障害後もネットワークの参加や帯域確保などの処理を行うことなく再開できる。すなわち、同期情報フレームに含む情報を最大限含むようにすることにより、ネットワークに含まれる基準端末やネットワーク端末間では、改めてネットワークへの参加や帯域確保などの処理を行うことなく、データ伝送を再開できるようになる。
【０１２８】
なお、本実施の形態は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、以下のように構成することができる。
【０１２９】
本発明のネットワーク端末は、ネットワークを構成するデータの送受信が可能な複数のネットワーク端末中の基準端末として動作するネットワーク端末から周期的に送出される同期情報フレームに基づき、ネットワーク内のすべてのネットワーク端末のデータの送受信が管理されるネットワーク端末において、ネットワークを構成する全てのネットワーク端末に対する次期基準端末の優先順位リストを各ネットワーク端末の優先度に基づいて作成する優先順位リスト作成手段と、前記優先順位リスト作成手段によって作成された優先順位リストを格納するための優先順位リスト格納手段と、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出するための同期情報フレーム喪失検出手段と、前記同期情報フレーム喪失検出手段により検出された同期情報フレーム喪失時刻から、前記優先順位リストに基づき計算される同期情報フレームを開始時刻まで、自装置より優先順位の高いネットワーク端末から送出される同期情報フレームを受信するための同期情報フレーム受信手段と、前期同期情報フレーム受信手段により受信された同期情報フレームに同期しネットワークを維持するためのネットワーク情報管理手段と、前記同期情報フレーム受信手段により、同期情報フレームが受信されなかった場合に、前の基準端末からの同期情報フレームに含まれる情報の全部もしくは一部を保持した同期情報フレームを前記送信開始時刻から周期的に送出するための同期フレーム送信手段と、前記同期情報フレーム喪失検出手段により同期情報フレーム喪失検出以降、前記同期情報フレーム受信および送信時刻を管理する同期情報フレーム送受信管理手段と、を備えて構成されていてもよい。
【０１３０】
これにより、上記ネットワーク端末は、障害により基準端末の役割の移譲処理なく、基準端末からの同期情報フレームが受信できなくなっても、各ネットワーク端末にあらかじめ作成され保持している優先順位リストに基づいて、優先順位の高いネットワーク端末から所定の時刻に、前の基準端末が管理していた情報を保持した同期情報フレームの送信を開始し、その他のネットワーク端末は、優先順位リストに基づき所定の時間、既知のネットワーク端末から送信される同期情報フレームを受信し、同期する。よって、ネットワークを再構成するプロセスを省略できる。したがって、障害発生以前のネットワークを速やかに回復することが可能となる。
【０１３１】
さらに、上記ネットワーク端末は、優先順位リスト作成手段によって作成される優先順位リストは、基準端末で作成された優先順位リストを基準端末以外のネットワーク端末が、基準端末から取得することによって得るものであってもよい。
【０１３２】
さらに、上記ネットワーク端末は、優先順位リスト作成手段が、優先順位リストをネットワーク端末の基準端末としての能力順に作成するものである。すなわち、優先順位リスト作成手段によって作成される優先順位リストは、各ネットワーク端末のもつ管理可能なネットワーク端末数やネットワーク端末間のデータ送受信の帯域管理能力を含む基準端末としての能力に基づいて作成されてもよい。
【０１３３】
したがって、上記ネットワーク端末によれば、最もネットワークを管理するのに適したネットワーク端末が新しく基準端末になることができる。それゆえ、管理能力の異なる基準端末の交代によりネットワークに障害が発生する可能性を低くすることが可能となる。
【０１３４】
さらに、上記ネットワーク端末は、優先順位リスト作成手段が、優先順位リストをネットワーク端末間で送受信しているデータの優先度順に作成するものである。すなわち、優先順位リスト作成手段によって作成される優先順位リストは、各ネットワーク端末の送信しているデータの優先度に基づいて作成されてもよい。
【０１３５】
したがって、上記ネットワーク端末によれば、優先順位リスト作成手段によって作成される優先順位リストは、最も優先度の高いデータ伝送を行っているネットワーク端末自身が新しく基準端末になる。それゆえ、優先度の高いデータ伝送の再開を優先的に行うことができる。
【０１３６】
さらに、上記ネットワーク端末は、優先順位リスト順に、同期情報フレーム喪失検出手段により検出された時刻以降の所定の時刻から優先順位に同期情報フレーム送信間隔の所定の倍数以上の単位時間を掛け合わせた同期情報フレーム送出開始時刻から同期情報フレームの送信を開始する。すなわち、同期フレーム送信手段から送信を開始する、優先順位に基づき計算される同期情報フレーム送出開始時刻は、同期情報フレーム喪失検出手段により検出された時刻から優先順位に同期情報フレームの送信間隔の所定の倍数以上の単位時間を掛け合わせたものであってもよい。
【０１３７】
したがって、上記ネットワーク端末によれば、同時刻に他のネットワーク端末の同期情報フレームの送信が開始されることを防ぐと同時に、各時刻においてどのネットワーク端末が同期情報フレームを送信するかがわかる。それゆえ、他の基準端末が送出する同期情報フレームを明確に判別できる。
【０１３８】
さらに、上記ネットワーク端末は、新しく基準端末となった際、基準端末としての能力が、前の基準端末の能力より低く、帯域保証区間情報などをすべて含むことができない場合に、ネットワーク端末間のデータ伝送の有無や伝送されていたデータの優先度に基づいて、同期情報フレームに保持する情報を選択する。すなわち、同期フレーム送信手段により送信される同期情報フレームに前の基準端末の送信していた同期情報、帯域管理情報をすべて含むことができない場合には、ネットワーク端末間で伝送されていたデータの優先度に基づいて保持する情報が選択されてもよい。
【０１３９】
したがって、上記ネットワーク端末によれば、障害発生以前のネットワークにおいて、優先度の高いデータ伝送を優先的に保持することができる。
【０１４０】
本発明のネットワーク端末は、データの送受信が可能な複数のネットワーク端末より構成され、基準端末として動作するネットワーク端末から周期的に送出される同期情報フレームに基づいてデータの送受信が管理されるネットワークシステムを構成するネットワーク端末であって、基準端末から同期情報フレームを受信する同期情報フレーム受信手段と、上記同期情報フレーム受信手段によって受信された同期情報フレームに同期してネットワークを維持するネットワーク情報管理手段と、上記同期情報フレーム受信手段によって同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出手段と、他のネットワーク端末とは異なるように同期情報フレーム送出開始時刻を規定する同期情報フレーム送出開始時刻情報を格納する同期情報フレーム送出開始時刻格納手段と、上記同期情報フレーム喪失検出手段によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、上記同期情報フレーム送出開始時刻格納手段に格納された同期情報フレーム送出開始時刻情報で規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信手段と、を備えて構成されていてもよい。
【０１４１】
また、本発明のネットワーク端末の制御方法は、データの送受信が可能な複数のネットワーク端末より構成され、基準端末として動作するネットワーク端末から周期的に送出される同期情報フレームに基づいてデータの送受信が管理されるネットワークシステムを構成するネットワーク端末の制御方法であって、基準端末からの同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出ステップと、上記同期情報フレーム喪失検出ステップにおいて基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、あらかじめ他のネットワーク端末とは異なるように規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信ステップと、を含む方法であってもよい。
【０１４２】
上記の構成および方法により、ネットワークシステムを構成する各ネットワーク端末は、基準端末からの同期情報フレームが受信されなかったときに、同期情報フレームの喪失を検出した後、あらかじめ他のネットワーク端末とは異なるように規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として同期情報フレームの周期的な送出を開始する。なお、同期情報フレーム送出開始時刻は、例えば、同期情報フレームの喪失が検出された時刻からの時間やネットワークシステムにおいて自装置が基準端末となるべき優先順位などを示す情報（同期情報フレーム送出開始時刻情報）によって規定できる。
【０１４３】
よって、各ネットワーク端末は、基準端末が停止して同期情報フレームが受信できなくなると、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻まで同期情報フレームの受信を待ち、それまでに新たな基準端末となった他のネットワーク端末から同期情報フレームを受信しないと、自装置が基準端末となって同期情報フレームを他のネットワーク端末へ送出する。
【０１４４】
ここで、各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻は、ネットワーク端末ごとに異なるようにあらかじめ設定されている。それゆえ、基準端末が突然停止した場合であっても、他の複数のネットワーク端末の中から新たな基準端末を１つ決定して、ネットワークを回復することができる。また、新たな基準端末を決定してネットワークを再開する際に、ネットワーク端末間の接続確認の作業が不要である。よって、ネットワークを再構成するプロセスを省略できる。
【０１４５】
したがって、上記ネットワーク端末によれば、障害により基準端末の役割の移譲処理が行われることなく、基準端末からの同期情報フレームが喪失した場合であっても、各ネットワーク端末があらかじめ保持している同期情報フレーム送出開始時刻に基づき、同期情報フレーム送出開始時刻が小さいネットワーク端末から順に同期情報フレームの送信を開始して、ネットワークを速やかに回復することが可能となる。
【０１４６】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送信手段は、自装置が基準端末であるとき、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めて同期情報フレームを作成するものであってもよい。
【０１４７】
上記の構成により、さらに、前の基準端末によって管理され、同期情報フレームに含めて送出されていた情報（ネットワーク管理情報等）を、前の基準端末の障害発生後に、新たな基準端末でも引き継いで同期情報フレームに含めて送出できる。すなわち、障害発生前後の基準端末間で、情報を引き継ぐことができる。
【０１４８】
よって、基準端末に障害が発生した時に、各ネットワーク端末のネットワークへの参加や帯域確保などを設定するプロセス、すなわち、ネットワークを再構成するプロセスが必要ない。したがって、基準端末の障害発生以前のネットワーク端末間のデータ伝送を速やかに再開できる。
【０１４９】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送出開始時刻情報が、ネットワークシステムにおいて自装置が基準端末となるべき優先順位であることを特徴としている。
【０１５０】
上記の構成により、さらに、ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、ネットワークシステムにおいて当該ネットワーク端末が基準端末となるべき優先順位によって指定できる。なお、同期情報フレーム送出開始時刻は、優先順位に所定の単位時間を掛け合わることによって決定できる。
【０１５１】
よって、ネットワーク端末に送信する情報が優先順位であるため、基準端末となるべき順位を直接的に指定できる。また、同期情報フレーム送出開始時刻情報の格納に必要なメモリが少ない。
【０１５２】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段は、他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、当該ネットワーク端末のネットワークシステムにおける基準端末としての能力に基づいて決定するものであることを特徴としている。
【０１５３】
上記の構成により、さらに、各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報は、各ネットワーク端末のもつ管理可能なネットワーク端末数やネットワーク端末間のデータ送受信の帯域管理能力を含む基準端末としての能力に基づいて作成される。
【０１５４】
よって、上記ネットワーク端末によれば、最もネットワークを管理するのに適したネットワーク端末が新しい基準端末になることができる。したがって、基準端末が管理能力の劣るネットワーク端末に交代することで発生するネットワーク障害の可能性を低くすることが可能となる。
【０１５５】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送信手段は、上記優先順位に所定の単位時間を掛け合わせた時間に基づいて同期情報フレーム送出開始時刻を決定するものであることを特徴としている。
【０１５６】
上記の構成により、さらに、上記ネットワーク端末は、同期情報フレームの喪失が検出された時刻から、優先順位に所定の単位時間を掛け合わせた時間が経過した時刻を同期情報フレーム送出開始時刻として、同期情報フレームの送信を開始する。
【０１５７】
よって、上記ネットワーク端末によれば、同時刻に他のネットワーク端末の同期情報フレームの送信が開始されることを防ぐと同時に、各時刻においてどのネットワーク端末が同期情報フレームを送信するかが分かる。したがって、他のネットワーク端末が基準端末 として送出する同期情報フレームを明確に判別できる。
【０１５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のネットワーク端末は、基準端末から同期情報フレームを受信する同期情報フレーム受信手段と、上記同期情報フレーム受信手段によって受信された同期情報フレームに同期してネットワークを維持するネットワーク情報管理手段と、上記同期情報フレーム受信手段によって同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出手段と、ネットワークシステム内の各ネットワーク端末において互いに異なる同期情報フレーム送出開始時刻を規定する同期情報フレーム送出開始時刻情報を格納する同期情報フレーム送出開始時刻格納手段と、上記同期情報フレーム喪失検出手段によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、上記同期情報フレーム送出開始時刻格納手段に格納された同期情報フレーム送出開始時刻情報で規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めた同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信手段とを備え、かつ、上記同期情報フレーム受信手段が、上記同期情報フレーム喪失検出手段によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、上記同期情報フレーム送出開始時刻格納手段に格納された同期情報フレーム送出開始時刻情報で規定された同期情報フレーム送出開始時刻まで、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻よりも早い同期情報フレーム送出開始時刻を持つ他のネットワーク端末からの同期情報フレームの受信を試みるものである。
【０１５９】
また、本発明のネットワーク端末の制御方法は、基準端末からの同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出ステップと、上記同期情報フレーム喪失検出ステップにおいて基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、あらかじめ他のネットワーク端末とは異なるように規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めた同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信ステップと、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻までは、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻よりも早い同期情報フレーム送出開始時刻を持つ他のネットワーク端末からの同期情報フレームの受信を試みる同期情報フレーム受信ステップと、を含む方法である。
【０１６０】
それゆえ、各ネットワーク端末は、基準端末が停止して同期情報フレームが受信できなくなると、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻まで同期情報フレームの受信を待ち、それまでに新たな基準端末となった他のネットワーク端末から同期情報フレームを受信しないと、自装置が基準端末となって同期情報フレームを他のネットワーク端末へ送出する。よって、基準端末が突然停止した場合であっても、他の複数のネットワーク端末の中から新たな基準端末を１つ決定して、ネットワークを回復することができるという効果を奏する。
【０１６１】
また、上記ネットワーク端末は、前の基準端末によって管理され、同期情報フレームに含めて送出されていた情報（ネットワーク管理情報等）を、前の基準端末の障害発生後に、新たな基準端末でも引き継いで同期情報フレームに含めて送出できる。すなわち、障害発生前後の基準端末間で、情報を引き継ぐことができる。よって、基準端末に障害が発生後、新たな基準端末を決定してネットワークを再開する際に、各ネットワーク端末のネットワークへの参加や帯域確保などを設定するプロセス、すなわち、ネットワークを再構成するプロセスが必要ない。したがって、基準端末の障害発生以前のネットワーク端末間のデータ伝送を速やかに再開できるという効果を奏する。
【０１６２】
以上より、上記ネットワーク端末によれば、障害により基準端末の役割の移譲処理が行われることなく、基準端末からの同期情報フレームが喪失した場合であっても、各ネットワーク端末があらかじめ保持している同期情報フレーム送出開始時刻に基づき、同期情報フレーム送出開始時刻が小さいネットワーク端末から順に同期情報フレームの送信を開始して、ネットワークを速やかに回復することが可能となるという効果を奏する。
【０１６３】
さらに、本発明のネットワーク端末は、自装置が基準端末であるとき、ネットワークシステムを構成する他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を決定し、各ネットワーク端末へ配信する同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段を備える構成である。
【０１６４】
それゆえ、さらに、各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、あらかじめ設定して各ネットワーク端末に格納することができる。したがって、基準端末からの同期情報フレームが喪失した場合であっても、ネットワークを速やかに回復することが可能となるという効果を奏する。
【０１６５】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送出開始時刻情報が、ネットワークシステムにおいて自装置が基準端末となるべき優先順位である。
【０１６６】
それゆえ、さらに、ネットワーク端末に送信する情報が優先順位であるため、基準端末となるべき順位を直接的に指定できるという効果を奏する。また、同期情報フレーム送出開始時刻情報の格納に必要なメモリが少ないという効果を奏する。
【０１６７】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段は、他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、当該ネットワーク端末のネットワークシステムにおける基準端末としての能力に基づいて決定するものである。
【０１６８】
それゆえ、さらに、上記ネットワーク端末によれば、最もネットワークを管理するのに適したネットワーク端末が新しい基準端末になることができる。したがって、基準端末が管理能力の劣るネットワーク端末に交代することで発生するネットワーク障害の可能性を低くすることが可能となるという効果を奏する。
【０１６９】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段は、他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、当該ネットワーク端末が送信するデータの優先度に基づいて決定するものである。
【０１７０】
それゆえ、さらに、上記ネットワーク端末によれば、最も優先度の高いデータ伝送を行っているネットワーク端末が新しい基準端末になる。したがって、優先度の高いデータ伝送の再開を優先的に行うことができるという効果を奏する。
【０１７１】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送信手段は、上記優先順位に所定の単位時間を掛け合わせた時間に基づいて同期情報フレーム送出開始時刻を決定するものである。
【０１７２】
それゆえ、さらに、上記ネットワーク端末によれば、同時刻に他のネットワーク端末の同期情報フレームの送信が開始されることを防ぐと同時に、各時刻においてどのネットワーク端末が同期情報フレームを送信するかが分かる。したがって、他のネットワーク端末が基準端末として送出する同期情報フレームを明確に判別できるという効果を奏する。
【０１７３】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送信手段は、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部を含めて同期情報フレームを作成することができない場合、ネットワーク端末間で伝送されていたデータの優先度に基づいて同期情報フレームに含める情報を選択するものである。
【０１７４】
それゆえ、さらに、上記ネットワーク端末によれば、障害発生以前のネットワークにおいて優先度が高かったデータ伝送を優先的に回復することができるという効果を奏する。
【０１７５】
また、本発明のネットワークシステムは、上記のネットワーク端末を複数備えて構成される。
【０１７６】
それゆえ、ネットワークを管理する基準端末が同期情報フレームを送信できなくなった場合に、ネットワーク端末間での送受信の伝送不可能時間が短いネットワークシステムを実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態に係るネットワーク端末の構成の概略を示す機能ブロック図である。
【図２】 図１に示したネットワーク端末における基準端末に障害が発生した時の処理を示すフローチャートである。
【図３】 図１に示したネットワーク端末における優先順位リスト作成処理を示すフローチャートである。
【図４】 図１に示したネットワーク端末における優先順位リスト取得処理を示すフローチャートである。
【図５】 図１に示したネットワーク端末における基準端末に障害が発生した時の処理を示す説明図である。
【図６】 図１に示したネットワーク端末において優先順位リストを作成する際に利用するネットワーク端末の端末情報のデータフォーマットを示す説明図である。
【図７】 図１に示したネットワーク端末において優先順位リストを作成する際に端末情報を用いて計算される基準端末優先度の一例を示す説明図である。
【図８】 図１に示したネットワーク端末において優先順位リストを作成する際に端末情報を用いて計算される基準端末優先度の一例を示す説明図である。
【図９】 図１に示したネットワーク端末における優先順位リストの一例を示す説明図である。
【図１０】 図１に示したネットワーク端末によって構成されたネットワークシステムの概略を示す説明図である。
【図１１】 図１０に示したネットワークシステムの基準端末に障害が発生した時の動作を示す説明図である。
【図１２】 図１０に示したネットワークシステムの基準端末に障害が発生した時の動作を示す説明図である。
【図１３】 同期情報フレームに含まれる情報の一例を示す説明図である。
【図１４】 同期情報フレームに基づいて、帯域保証区間内で指定のネットワーク内の端末間でデータ伝送が行われる様子を示す説明図である。
【図１５】 従来のネットワークシステムの概略を示す説明図である。
【図１６】 従来のネットワークシステムにおいて基準端末に障害が発生した時の伝送再開までの様子を示す説明図である。
【図１７】 従来のネットワークシステムにおける基準端末に障害が発生した後の伝送再開までの処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ネットワークシステム
１０ ネットワーク端末
１０２ 優先順位リスト作成部（同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段）
１０４ 優先順位リスト格納部（同期情報フレーム送出開始時刻格納手段）
１０５ 同期情報フレーム受信部（同期情報フレーム受信手段）
１０６ ネットワーク情報管理部（ネットワーク情報管理手段）
１０７ 同期情報フレーム喪失検出部（同期情報フレーム喪失検出手段）
１０８ 同期情報フレーム送信部（同期情報フレーム送信手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＤＭＡ（time division multiple access；時分割多重アクセス）方式などを用いたネットワーク端末、ネットワークシステム、ネットワーク端末の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３から図１７を参照しながら、従来のネットワークシステムについて説明する。なお、図１３、図１４は、本発明を説明する図面である。
【０００３】
図１５に示すように、従来のネットワークシステムは、複数のネットワーク端末から構成されている。このネットワークシステムでは、ネットワーク端末の中の少なくとも一つ以上のネットワーク端末が、ネットワークを管理する基準端末(マスタ)となる。基準端末は、周期的に同期情報フレーム（ビーコンフレーム）を送信する。
【０００４】
ここで、図１３に示すように、同期情報フレームは、少なくともネットワークシステムを区別するためのネットワーク識別子、同期情報フレームの送信元を区別するための基準端末固有番号、次に同期情報フレームを送信する時間を示す同期情報フレーム間隔、ネットワークシステムを構成する基準端末、ネットワーク端末間での送信可能ネットワーク端末を特定し、伝送帯域を保証する帯域保証区間情報などが含まれる。
【０００５】
基準端末以外の他のネットワーク端末（スレーブ）は、基準端末から周期的に送信される同期情報フレームを受信し、同期情報フレームに同期し、また、同期情報フレームに含まれる帯域保証区間情報に従って、各ネットワーク端末が送信可能な帯域保証区間においてのみデータ伝送を行う（図１４）。これにより、ネットワーク端末間のデータ伝送に対する帯域が保証される。
【０００６】
また、基準端末の構成するネットワークシステムへのネットワーク端末の参加や、ネットワークへの参加後の帯域保証区間は、各ネットワーク端末が基準端末へ要求するものである。基準端末は、ネットワーク端末からの要求を受理し、その都度同期情報フレームにネットワークに関する情報を更新していく役割を持つ。これに対して、ネットワーク端末は、その都度受信した同期情報フレームに含まれる情報に従う必要がある。
【０００７】
基準端末およびネットワーク端末がこのようなネットワークシステムで動作することにより、ネットワーク端末間の通信のための帯域が保証され、基準端末を介さなくとも、品質の高く、また映像などといったリアルタイム性の高いデータ通信を行うことが可能である。このようなシステムは、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）において、ＰＡＮ（Personal Area Network）の標準として、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．３などといった規格化が進められている。
【０００８】
ただし、基準端末からの同期情報フレームの送信、またはネットワーク端末による同期情報フレームの受信ができなくなると、同期情報フレームに従って動作するネットワーク端末は、ネットワークに同期できなくなり、送信できないといった問題がある。
【０００９】
通常、基準端末が同期情報フレームを送信不可能になりそうな場合、あるいは、高負荷時やネットワークを終了しようとする場合などは、同期情報フレームの送信を停止する前に、基準端末の役割を他のネットワーク端末の内で基準端末となり得るものに移譲する処理を行う。この処理によって、基準端末が同期情報フレームの送信を停止しても、新しく基準端末の役割を移譲されたネットワーク端末が、同期情報フレームの送信を開始し、他のネットワーク端末がその同期情報フレームを受信することができ、ネットワークは維持される。なお、基準端末の役割をどのネットワーク端末に移譲するかの決定方法は、ネットワーク端末の内で最も基準端末の能力として最良のものや、あらかじめ基準端末が選択したものなどが考えられる。例えば、基準端末がクロックを供給するようなものであれば、特許文献１がそれに相当する。
【００１０】
基準端末の役割を他のネットワーク端末に移譲する前に、突然の障害により基準端末が同期情報フレームを送信できなくなった場合には、各ネットワーク端末は同期情報フレームを受信できなくなり、データ伝送が不可能になる。この場合、改めて他のネットワーク端末の中から基準端末を選択し、そのネットワーク端末を新基準端末としネットワークを再構成し、障害前に行われていたネットワーク端末間のデータ伝送を再開する。
【００１１】
そのために、図１６に示される新基準端末と新基準端末以外ネットワーク端末の処理のタイムチャートや、図１７のデータ伝送再開までの処理を示したフローチャートに示すような手順が必要となる。
【００１２】
図１７を参照しながら、データ伝送再開までの処理を説明すれば、以下のとおりである。
【００１３】
まず、同期情報フレーム喪失後（Ｓ４００）、残ったネットワーク端末の中から新しい基準端末の選択を行い（Ｓ４０１）、新基準端末に選択されたネットワーク端末から同期信号の送出が開始される（Ｓ４０２）。
【００１４】
選択された新基準局以外のネットワーク端末は、基準端末から送出される同期情報フレームを受信を待つ（Ｓ４０３）。新基準端末、もしくは既存の基準端末のいずれかの同期情報フレームを受信したら（Ｓ４０４でＹＥＳ）、その同期情報フレームを送出する基準端末の構成するネットワークに同期し、参加する（Ｓ４０５）。
【００１５】
障害発生以前に他のネットワーク端末に対してデータ伝送を行っていたネットワーク端末は、参加したネットワーク内においてデータ伝送先のネットワーク端末を探索する（Ｓ４０６）。
【００１６】
データ伝送先のネットワーク端末を発見できなければ（Ｓ４０７でＮＯ）、伝送先のネットワーク端末が他の基準端末の構成しているネットワークに参加している可能性があるので、現在のネットワーク端末から脱退し、他の基準端末の送出する同期情報フレームの受信を試みる（Ｓ４０８）。
【００１７】
一方、データ伝送先のネットワーク端末を発見した場合は（Ｓ４０７でＹＥＳ）、基準端末に対して帯域要求を行う（Ｓ４０９）。基準端末への帯域要求が受理されるまで帯域要求を行い（Ｓ４１０）、帯域が確保できたら、ネットワーク端末間での伝送を開始する（Ｓ４１１）
あるいは、前述のステップＳ４０１のように前の基準端末（旧基準端末）からの同期情報フレームが伝送されなくなってから他のネットワーク端末中から新基準端末を選択する代わりに、例えば特許文献２のように、基準端末（マスタ）が離脱する前に、次の基準端末となるべきネットワーク端末（スレーブ）の優先順位情報をブロードキャストしておき、優先順位情報に従って次の基準端末を選択する方法もある。
【００１８】
なお、特許文献１には、移動局間通信を行う場合に、同期用電波を発射する移動局（クロックマスタ）を所定のタイミングで切り替えることにより、通信を行う全移動局にかかる負荷を分散させることができる時分割ディジタル移動無線通信システムが記載されている。
【００１９】
この時分割ディジタル移動無線通信システムでは、クロックマスタは、自局が例えばクロックマスタとしての能力が低下する等のクロックマスタ切替要求送信の条件を満たしたときに、スレーブモードの移動局に対して切替要求を行う。そして、この切替要求に対して、例えばクロックマスタとしての能力が最大である等のクロックマスタ切替応答送信の条件を満たしたスレーブモードの移動局が応答を行う。これにより、現クロックマスタがスレーブモードの移動局となると同時に、スレーブモードの移動局が新たなクロックマスタとなる。
【００２０】
また、特許文献２には、任意の時点でネットワークマスタの役割を果たしていた機器がマスタとしての役割を果たせない場合、新たなマスタを選定するのに使用するためのバックアップマスタ情報作成方法が記載されている。
【００２１】
このバックアップマスタ情報作成方法は、(ａ)ネットワーク内に存在する多数のスレーブのうち少なくとも一つのスレーブから連結情報を伝達される段階と、(ｂ)ネットワークマスタが離脱された場合、伝達された連結情報に基づきバックアップマスタとして使用される多数のスレーブのうち少なくとも一つのスレーブの優先順位を決める段階と、(ｃ)多数のスレーブのうち少なくとも一つの他のスレーブに前記決められたバックアップマスタの優先順位情報を放送する段階と、を含む。
【００２２】
【特許文献１】
特開平１０−３０８６９７号公報（公開日：平成１０年１１月１７日）
【００２３】
【特許文献２】
特開２００２−１１１６８９号公報（公開日：平成１４年４月１２日）
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構造では、ネットワーク端末間においてデータの伝送が行われている際に、基準端末からの同期情報フレームを送信が何らかの障害によって突然できなくなった場合、特許文献１で示されるような基準端末の役割を移譲することができないため、帯域管理情報を含む同期情報フレームの送信が停止する。その結果、同期情報フレームを受信できなくなったネットワーク端末は、ネットワーク端末間におけるデータ伝送が不可能になるといった問題がある。
【００２５】
また、前の基準端末の障害により同期情報フレームによって構築されていたネットワークが機能しなくなった場合、新しいネットワークを再構築しようとした場合、前の基準端末以外のネットワーク端末の中から新たな基準端末を選択するプロセス、ネットワークへの参加プロセス、接続先探索プロセス、帯域要求と確保プロセスなど、の各プロセスを経ることになる。その結果、各プロセスに一定以上の時間がかかってしまうと、障害発生以前に映像や音声などのリアルタイム性の高いデータ伝送を行っていた場合、データ伝送ができなくなり視聴できなくなるといった問題がある。
【００２６】
また、新しく選択された基準端末以外に、既存の基準端末が存在していた場合、各ネットワーク端末が異なる基準端末の構成するネットワークへ参加してしまった場合には、お互いの接続相手を発見できない場合があり、別の基準端末を探して、ネットワークへ参加し、そのネットワーク内において接続相手を探索することを繰り返す必要もあり、さらにデータ伝送再開までに、時間を費やしてしまい、特に映像や音声といったリアルタイム性の高いデータ伝送を行っている場合には、映像・音声が中断されてしまうといった問題がある。
【００２７】
さらに、ネットワーク内の接続相手の探索によって接続相手が発見されても、その接続相手と新しく帯域要求を行うより前に、異なるネットワーク端末間で帯域要求があり、帯域が確保されてしまうと、前の基準端末のネットワークに確保できていた帯域が確保できないといった場合が生じ、障害前にできていたデータ伝送ができなくなるといった問題があった。
【００２８】
特に、特許文献２によれば、あらかじめ次の基準端末を決定しておけば、前述の新たな基準端末を選択するプロセスが省略されるものの、他のプロセスや問題が解消されるわけではない。すなわち、新たなマスタとなるスレーブの順位は分かるが、ネットワークの再構成にマスタ候補と接続確認を行う必要があり、時間を要する。
【００２９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ネットワークを管理する基準端末が同期情報フレームを送信できなくなった場合に、ネットワーク端末間での送受信の伝送不可能時間を短縮できるネットワーク端末、ネットワークシステム、ネットワーク端末の制御方法を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のネットワーク端末は、データの送受信が可能な複数のネットワーク端末より構成され、基準端末として動作するネットワーク端末から周期的に送出される同期情報フレームに基づいてデータの送受信が管理されるネットワークシステムを構成するネットワーク端末であって、基準端末から同期情報フレームを受信する同期情報フレーム受信手段と、上記同期情報フレーム受信手段によって受信された同期情報フレームに同期してネットワークを維持するネットワーク情報管理手段と、上記同期情報フレーム受信手段によって同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出手段と、ネットワークシステム内の各ネットワーク端末において互いに異なる同期情報フレーム送出開始時刻を規定する同期情報フレーム送出開始時刻情報を格納する同期情報フレーム送出開始時刻格納手段と、上記同期情報フレーム喪失検出手段によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、上記同期情報フレーム送出開始時刻格納手段に格納された同期情報フレーム送出開始時刻情報で規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めた同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信手段とを備え、かつ、上記同期情報フレーム受信手段が、上記同期情報フレーム喪失検出手段によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、上記同期情報フレーム送出開始時刻格納手段に格納された同期情報フレーム送出開始時刻情報で規定された同期情報フレーム送出開始時刻まで、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻よりも早い同期情報フレーム送出開始時刻を持つ他のネットワーク端末からの同期情報フレームの受信を試みるものであることを特徴としている。
【００３１】
また、本発明のネットワーク端末の制御方法は、データの送受信が可能な複数のネットワーク端末より構成され、基準端末として動作するネットワーク端末から周期的に送出される同期情報フレームに基づいてデータの送受信が管理されるネットワークシステムを構成するネットワーク端末の制御方法であって、基準端末からの同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出ステップと、上記同期情報フレーム喪失検出ステップにおいて基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、あらかじめ他のネットワーク端末とは異なるように規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めた同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信ステップと、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻までは、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻よりも早い同期情報フレーム送出開始時刻を持つ他のネットワーク端末からの同期情報フレームの受信を試みる同期情報フレーム受信ステップと、を含むことを特徴としている。
【００３２】
上記の構成および方法により、ネットワークシステムを構成する各ネットワーク端末は、基準端末からの同期情報フレームが受信されなかったときに、同期情報フレームの喪失を検出した後、あらかじめ他のネットワーク端末とは異なるように規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として同期情報フレームの周期的な送出を開始する。なお、同期情報フレーム送出開始時刻は、例えば、同期情報フレームの喪失が検出された時刻からの時間やネットワークシステムにおいて自装置が基準端末となるべき優先順位などを示す情報（同期情報フレーム送出開始時刻情報）によって規定できる。
【００３３】
よって、各ネットワーク端末は、基準端末が停止して同期情報フレームが受信できなくなると、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻まで同期情報フレームの受信を待ち、それまでに新たな基準端末となった他のネットワーク端末から同期情報フレームを受信しないと、自装置が基準端末となって同期情報フレームを他のネットワーク端末へ送出する。
【００３４】
ここで、各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻は、ネットワーク端末ごとに異なるようにあらかじめ設定されている。それゆえ、基準端末が突然停止した場合であっても、他の複数のネットワーク端末の中から新たな基準端末を１つ決定して、ネットワークを回復することができる。
【００３５】
また、上記ネットワーク端末は、基準端末として同期情報フレームを送出するとき、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を同期情報フレームに含める。
【００３６】
これにより、前の基準端末によって管理され、同期情報フレームに含めて送出されていた情報（ネットワーク管理情報等）を、前の基準端末の障害発生後に、新たな基準端末でも引き継いで同期情報フレームに含めて送出できる。すなわち、障害発生前後の基準端末間で、情報を引き継ぐことができる。
【００３７】
よって、基準端末に障害が発生後、新たな基準端末を決定してネットワークを再開する際に、各ネットワーク端末のネットワークへの参加や帯域確保などを設定するプロセス、すなわち、ネットワークを再構成するプロセスが必要ない。したがって、基準端末の障害発生以前のネットワーク端末間のデータ伝送を速やかに再開できる。
【００３８】
以上より、上記ネットワーク端末によれば、障害により基準端末の役割の移譲処理が行われることなく、基準端末からの同期情報フレームが喪失した場合であっても、各ネットワーク端末があらかじめ保持している同期情報フレーム送出開始時刻に基づき、同期情報フレーム送出開始時刻が小さいネットワーク端末から順に同期情報フレームの送信を開始して、ネットワークを速やかに回復することが可能となる。
【００３９】
なお、同期情報フレーム送出開始時刻情報については、少なくともネットワーク端末間で同期情報フレーム送出開始時刻が異なっていれば、基準端末からの同期情報フレームの送信が同時に行われることがなく、新たな基準端末が決定できる。さらに、同期情報フレーム送出開始時刻情報にネットワークシステムのすべてのネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻が含まれていれば、すなわち、各ネットワーク端末が他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻を持っていれば、旧基準端末離脱時点で、他のチャンネルなどに他のネットワークの基準端末が存在していた場合や、そのネットワークに存在しなかったネットワーク端末が新しい基準端末として同期情報フレームを送信した場合などにおいても、無関係な基準端末からの同期情報フレームを無視して、前のネットワーク管理情報を持つ同期情報フレームによる同期を確立することが可能となる。
【００４０】
さらに、本発明のネットワーク端末は、自装置が基準端末であるとき、ネットワークシステムを構成する他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を決定し、各ネットワーク端末へ配信する同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段を備えることを特徴としている。
【００４１】
上記の構成により、さらに、基準端末としてのネットワーク端末は、次の基準端末となるネットワーク端末を決めるための各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、基準端末として作動している間に作成して各ネットワーク端末へ配信する。
【００４２】
よって、各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、あらかじめ設定して各ネットワーク端末に格納することができる。したがって、基準端末からの同期情報フレームが喪失した場合であっても、ネットワークを速やかに回復することが可能となる。
【００４３】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段は、他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、当該ネットワーク端末が送信するデータの優先度に基づいて決定するものであることを特徴としている。
【００４４】
上記の構成により、さらに、各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報は、各ネットワーク端末が送信しているデータの優先度に基づいて作成される。
【００４５】
よって、上記ネットワーク端末によれば、最も優先度の高いデータ伝送を行っているネットワーク端末が新しい基準端末になる。したがって、優先度の高いデータ伝送の再開を優先的に行うことができる。
【００４６】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送信手段は、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部を含めて同期情報フレームを作成することができない場合、ネットワーク端末間で伝送されていたデータの優先度に基づいて同期情報フレームに含める情報を選択するものであることを特徴としている。
【００４７】
上記の構成により、さらに、上記ネットワーク端末は、新しく基準端末となった際、基準端末としての能力が前の基準端末の能力より低く、帯域保証区間情報などをすべて含むことができない場合に、ネットワーク端末間のデータ伝送の有無や伝送されていたデータの優先度に基づいて、同期情報フレームに含める情報を選択する。
【００４８】
よって、上記ネットワーク端末によれば、障害発生以前のネットワークにおいて優先度が高かったデータ伝送を優先的に回復することができる。
【００４９】
また、本発明のネットワークシステムは、上記のネットワーク端末を複数備えて構成されることを特徴としている。
【００５０】
上記の構成により、基準端末に障害が発生して同期情報フレームが喪失した場合であっても、同期情報フレーム送出開始時刻が小さいネットワーク端末から順に同期情報フレームの送信を開始して、ネットワークを速やかに回復することができる。
【００５１】
よって、ネットワークを管理する基準端末が同期情報フレームを送信できなくなった場合に、ネットワーク端末間での送受信の伝送不可能時間が短いネットワークシステムを実現できる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１から図１４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００５３】
図１０に示すように、本実施の形態に係るネットワークシステム１（１ａ，１ｂ）は、データの送受信が可能な複数のネットワーク端末１０…より構成され、基準端末として動作するネットワーク端末１０から周期的に送出される同期情報フレームに基づいてデータの送受信が管理される。なお、基準端末が送信する同期情報フレームによりネットワークを管理するための基本的な構成については、従来の技術と同じであるため、説明を省略することがある。
【００５４】
図１は、ネットワーク端末１０の構成の概略を示すブロック図である。
【００５５】
図１に示すように、送信部１００、受信部１０１、優先順位リスト作成部１０２、優先順位リスト格納部１０４、同期情報フレーム受信部１０５、ネットワーク情報管理部１０６、同期情報フレーム喪失検出部１０７、同期情報フレーム送信部１０８、データ処理部１０９、同期情報フレーム送受信管理部１１０、タイマー１１１を備えて構成されている。
【００５６】
送信部１００は、コマンドやデータなどを他のネットワーク端末に送信する。また、受信部１０１は、他のネットワーク端末からのコマンドやデータなどを受信する。
【００５７】
優先順位リスト作成部（同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段）１０２は、自装置が基準端末であるとき、ネットワークシステム１を構成する他のネットワーク端末１０…の優先順位（同期情報フレーム送出開始時刻情報）を決定して優先順位リストを作成し、それを各ネットワーク端末１０…へ配信する。優先順位リスト作成部１０２は、自装置が基準端末であるとき、他のネットワーク端末１０…の優先順位を、例えば、当該ネットワーク端末１０のネットワークシステムにおける基準端末としての能力や、当該ネットワーク端末１０が送信するデータの優先度に基づいて決定する。
【００５８】
ここで、優先順位リストは、ネットワークシステムにおいて各ネットワーク端末１０…が基準端末となるべきそれぞれの優先順位をまとめたものである。なお、各ネットワーク端末１０…の優先順位リスト格納部１０４には、他のすべてのネットワーク端末１０…の優先順位を含む優先順位リストを格納させてもよいし、当該ネットワーク端末１０の優先順位のみを格納させることも可能である。
【００５９】
優先順位リスト格納部（同期情報フレーム送出開始時刻格納手段）１０４は、優先順位リスト作成部１０２により作成、もしくは受信部１０１から受信し取得した優先順位リストを格納する。具体的には、優先順位リスト格納部１０４は、他のネットワーク端末１０…とは異なるように同期情報フレーム送出開始時刻を規定する優先順位リスト（同期情報フレーム送出開始時刻情報）を格納する。
【００６０】
同期情報フレーム受信部（同期情報フレーム受信手段）１０５は、受信部１０１により受信される基準端末からの同期情報フレームを受信し処理する。
【００６１】
ネットワーク情報管理部（ネットワーク情報管理手段）１０６は、同期情報フレーム受信部１０５によって受信された同期情報フレームに同期してネットワークを維持する。すなわち、ネットワーク情報管理部１０６は、ネットワークへの同期に関する情報を管理する。
【００６２】
同期情報フレーム喪失検出部（同期情報フレーム喪失検出手段）１０７は、同期情報フレーム受信部１０５によって同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する。
【００６３】
同期情報フレーム送信部（同期情報フレーム送信手段）１０８は、同期情報フレームを送信する。特に、同期情報フレーム送信部１０８は、同期情報フレーム喪失検出部１０７によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、優先順位リスト格納部１０４に格納された優先順位リストに基づいて同期情報フレーム送受信管理部１１０によって決定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、同期情報フレームの周期的な送出を開始する。
【００６４】
具体的には、同期情報フレーム送信部１０８は、優先順位リスト格納部１０４の優先順位リストを参照して、自装置の優先順位に所定の単位時間を掛け合わせた時間に基づいて同期情報フレーム送出開始時刻を決定する。すなわち、同期情報フレーム送出開始時刻までは、スレーブとして優先順位の高いネットワーク端末１０が基準端末として送出した同期情報フレームを受信するように、同期情報フレーム送出開始時刻を決定する。
【００６５】
また、同期情報フレーム送信部１０８は、自装置が基準端末であるとき、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めて同期情報フレームを作成する。なお、基準端末から受信した同期情報フレームに含まれる情報は、ネットワーク情報管理部１０６によって保持される。
【００６６】
また、同期情報フレーム送信部１０８は、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部を含めて同期情報フレームを作成することができない場合、ネットワーク端末１０・１０間で伝送されていたデータの優先度に基づいて含める情報を選択する。
【００６７】
データ処理部１０９は、他のネットワーク端末とデータ送受信を行い、それに基づいて処理を行う。
【００６８】
同期情報フレーム送受信管理部１１０は、同期情報フレーム喪失検出部１０７により同期情報フレーム喪失検出後の同期情報フレームの送受信処理を管理する。
【００６９】
タイマー１１１は、ネットワーク端末１０がもつタイマーである。
【００７０】
次に、図１３を参照しながら、上記ネットワーク端末１０で使用する同期情報フレームのフレームフォーマットについて説明する。なお、図１３は、同期情報フレームに含まれる情報の一例である。
【００７１】
図１３に示すように、同期情報フレームは、ネットワーク識別子ｄ１、基準端末識別番号ｄ２、同期情報ｄ３、帯域保証区間情報ｄ４を含んでいる。
【００７２】
ネットワーク識別子ｄ１は、同じ基準端末により構成されるネットワーク内におけるフレームであることを識別するための識別子である。
【００７３】
基準端末識別番号ｄ２は、同期情報フレームを送信している基準端末を他のネットワーク端末と識別するための６バイトで表されるＭＡＣアドレスなどの識別番号である。
【００７４】
同期情報ｄ３は、次の同期情報フレームまでの送信間隔や、同期情報フレームの一連番号などを含む情報である。
【００７５】
帯域保証区間情報ｄ４は、送信元端末番号ｄ４１、送信開始時刻ｄ４２、送信終了時刻ｄ４３を１組として、同期情報フレーム送信もしくは受信時刻を０とした相対時刻に従ってリスト構造化したデータである。
【００７６】
図１４は、同期情報フレームに基づいて、時分割で制御されるネットワークの通信の様子、すなわち、指定のネットワーク内のネットワーク端末間で帯域保証区間にデータ伝送が行われる様子を示した説明図である。
【００７７】
図９は、上記ネットワーク端末１０の通信で使用する基準端末に対する優先順位リストデータのフォーマットを示す説明図である。
【００７８】
図９に示すように、優先順位リストには、ネットワーク端末１０の識別番号（例えば、６バイトのＭＡＣアドレス）が優先順位に従って列挙されている。
【００７９】
上記ネットワーク端末１０は、通常の状態において、以下のように動作する。
【００８０】
（１）基準端末
ネットワーク端末１０は、基準端末として動作する場合、ネットワーク情報管理部１０６により格納、管理しているネットワーク情報から、同期情報フレーム（図１３）を、同期情報フレーム送信部１０８により作成する。そして、タイマー１１１の時刻が、前同期情報送信時刻とネットワーク情報管理部１０６で管理される同期情報フレーム送信間隔から算出される次の同期情報フレーム送信時刻において、送信部１００から送信する。
【００８１】
（２）ネットワーク端末
ネットワーク端末１０は、ネットワーク端末として動作する場合、基準端末から周期的に送信される同期情報フレーム（図１３）を受信部１０１で受信し、同期情報フレーム受信部１０５において、ネットワーク識別子あるいは基準端末識別番号により、同期情報フレームが受信すべきものかどうかを判別する。そして、受信すべきものであれば、同期情報フレーム受信時刻をタイマー１１１の値で更新し、同期情報フレームに含まれる同期情報や帯域保証区間情報などのネットワーク管理情報によりネットワーク情報管理部１０６におけるネットワーク管理情報を更新する。
【００８２】
ネットワーク端末１０では、基準端末およびネットワーク端末のどちらとして動作するかにかかわらず、次のように動作することにより、データの送受信を行う。すなわち、データ処理部１０９は、ネットワーク情報管理部１０６に管理されている帯域保証情報に含まれる相対時刻である送信開始時刻、送信終了時刻と、タイマー１１１の時刻から現同期情報フレーム受信時刻を減じて得られる現同期情報フレームの受信時刻からの相対時刻を比較する。そして、自装置の帯域保証区間であり、送信すべきコマンドあるいはデータが存在する場合には、送信部１００からコマンドあるいはデータを送信し、それ以外の場合には、受信部１０１により受信される自装置宛のコマンドあるいはデータの処理を適宜行うことによりデータの送受信を行う。
【００８３】
次に、基準端末が障害により同期情報フレームを送信することができなくなった後に、新しく基準端末になるネットワーク端末の優先順位リストを作成し、保持する処理について説明する。
【００８４】
次に、図３を参照しながら、優先順位リストを作成する処理を説明する。
【００８５】
各ネットワーク端末１０は、あるイベントが発生すると、優先順位リスト作成部１０２において、優先順位リスト作成処理を開始する。ここで、イベントとは、(i)一定時間間隔、(ii)新しいネットワーク端末がネットワークに参加した際、(iii)既存のネットワーク端末がネットワークから脱退した際、(iv)ネットワーク内のネットワーク端末から帯域保証区間要求を受けた際のいずれか一つ以上のタイミングで発生するものであれば、どのようなものでもよい。
【００８６】
まず、優先順位リスト作成部１０２は、送信部１００から、全てのネットワーク端末、一部の更新されたネットワーク端末、もしくは、ネットワーク内の全てのネットワーク端末１０…の情報を、管理、保持する基準端末に対して、図６に示されるような基準端末機能フラグや、基準端末として管理可能な端末数、基準端末として管理可能な帯域保証情報数などといった、優先順位リストを作成するための情報を取得するため、端末情報取得要求を送信する（Ｓ２０１）。
【００８７】
端末情報取得要求を受信した他のネットワーク端末１０…は、端末情報取得要求を送信した基準端末に送信し、送信元のネットワーク端末は受信部１０１から送信先のネットワーク端末の端末情報を受信する。あるいは、端末情報取得要求を基準端末に対して送信した場合は、端末情報取得要求を受信した基準端末は、ネットワーク内の全てのネットワーク端末に関する端末情報を端末情報取得要求を送信したネットワーク端末に送信し、送信元のネットワーク端末は受信部１０１から全てのネットワーク端末の端末情報を受信する（Ｓ２０２）。そして、ネットワーク内の全てのネットワーク端末の端末情報を取得した後、数式（１）や数式（２）などにより、それぞれのネットワーク端末の優先度Ｐ(n)を計算する（Ｓ２０３）。
【００８８】
具体的には、
Ｐ(n)＝ Ｍｃ(n)×{Ｎｔ(n)×Ｃｔ＋Ｎｂ(n)×Ｃｂ} （１）
ここで、Ｍｃ(n)は、基準端末機能フラグであり、ネットワーク端末ｎが基準端末として動作可能であれば１、基準端末として動作不可能であれば０とする。Ｎｔ(n)は、ネットワーク端末ｎが基準端末となった場合に、ネットワークを構成する上で管理可能なネットワーク端末の最大数である。Ｃｔは、Ｎｔ(n)に乗ずる、あらかじめ定めた定数である。Ｎｂ(n)は、ネットワーク端末が、基準端末となった場合に、管理可能な帯域保証区間の最大数である。Ｃｂは、Ｎｂ(n)に乗ずる、あらかじめ定めた定数である。
【００８９】
例えば、数式（１）において、Ｃｔ＝１、Ｃｂ＝１０００などとした場合、図７の表に示されるような基準端末優先度となり、管理可能な帯域保証区間の最大数が多いネットワーク端末の順に優先度が大きくなる。
【００９０】
また、
Ｐ(n)
＝Ｍｃ(n)×{Ｄｐ(n)×Ｃｐ＋Ｎｔ(n)×Ｃｔ＋Ｎｂ(n)×Ｃｂ} （２）
ここで、Ｄｐ（ｎ）は、ネットワーク端末ｎが現在伝送しているデータの優先度の最大値である。例えば、リアルタイム性の高い映像や音声データを伝送しているのであれば、優先度を高くし、それ以外のデータであれば優先度を低くする。Ｃｐは、Ｄｐ(n)に乗ずる、あらかじめ定めた定数である。
【００９１】
例えば、数式（２）において、Ｃｐ＝１０００、Ｃｔ＝１、Ｃｂ＝１０などとした場合、図８の表に示されるような基準端末優先度となり、伝送中のデータの優先度の高い順に優先度が大きくなる。
【００９２】
次に、計算した優先度Ｐ（ｎ）に基づき、優先度Ｐ（ｎ）の値の大きい順にＭＡＣアドレスなどのネットワーク端末識別子を列挙して、図９に示すような優先順位リストデータを作成する（Ｓ２０４）。
【００９３】
次に、優先順位リスト作成部１０２は、作成された優先順位リストデータを優先順位リスト格納部１０４に格納し（Ｓ２０５）、優先順位リスト作成処理を終了する。
【００９４】
以上により、通常のネットワークの状態において、各ネットワーク端末がネットワークを構成する全てのネットワーク端末に対する最新の次期基準端末の優先順位リストを保持することが可能となる。
【００９５】
つづいて、図２，図５，図１１，図１２を参照しながら、ある時点において、同期情報フレームを周期的に送信していた基準端末に何らかの障害が発生し、同期情報フレームを含め、送受信が不可能になった場合について説明する。なお、図２は、基準端末に障害が起きた場合におけるネットワーク端末が行う処理について説明したフローチャートである。図５は、ネットワークにおいて、基準端末に障害が発生した際の、各ネットワーク端末の動作を示すタイムチャートである。
【００９６】
基準端末が障害により同期情報フレームを送信できなくなった場合、ネットワーク端末は同期情報フレーム喪失検出部１０７において、以下のように同期情報フレームの喪失を判定する。
【００９７】
まず通常時、同期情報フレーム喪失カウンタＬＣを０に初期化する（Ｓ１００）。次に、前の同期情報フレームから、当該同期情報フレームに含まれる同期情報フレーム間隔などから算出される次の同期情報フレームの受信予定時刻において、同期情報フレーム受信部１０５が同期情報フレームを受信したかをチェックする（Ｓ１０１）。もし正常に同期情報フレームを受信できていれば（Ｓ１０１でＹＥＳ）、同期情報フレーム喪失カウンタＬＣを０に初期化し（Ｓ１００）、次の同期情報フレームを待つ。もし、同期情報フレーム受信予定時刻に同期情報フレームが受信できなければ（Ｓ１０１でＮＯ）、同期情報フレーム喪失カウンタＬＣに１加算する（Ｓ１０２）。これは、図５において、時刻ＦＴに相当する。
【００９８】
更新された同期情報フレーム喪失カウンタＬＣがあらかじめ所定の閾値ＬＣｔｈ以上であるかをチェックし（Ｓ１０３）、ＬＣがＬＣｔｈ未満であれば（Ｓ１０３でＮＯ）、次期同期情報フレーム受信予定時刻を、現同期情報フレーム予定時刻に、前同期情報フレームの同期情報フレーム間隔を加算したものとし、ステップＳ１０１に戻り、同期情報フレームを待つ。逆に、ＬＣがＬＣｔｈ以上であれば（Ｓ１０３でＹＥＳ）、同期情報フレームを正常に受信できなくなったとし、同期情報フレーム喪失検出とする（Ｓ１０４（同期情報フレーム喪失検出ステップ））。これは、図５において、時刻ＬＴに相当する。
【００９９】
同期情報フレーム喪失検出後、所定時間の間、受信部１０１によって、受信可能な全てのフレームを受信し、フレームに含まれる同期情報フレーム（例えば図１３）に含まれるネットワーク識別子と同じネットワーク識別子など、同期喪失検出以前のフレームの受信を検出できるかを試みる（Ｓ１０５，Ｓ１０６）。
【０１００】
この期間に同期情報フレーム喪失検出以前のネットワーク識別子を含むフレームを検出したら（Ｓ１０５でＹＥＳ）、それは、同期情報フレームを他のネットワーク端末は受信し、データの送受信を行っていることになる。よって、この場合、ステップＳ１００に戻り、再度同期情報フレーム喪失カウンタＬＣを０にし、同期情報フレームの受信を試みる。
【０１０１】
逆に、この期間にフレーム検出ができなければ（Ｓ１０６でＹＥＳ）、他のネットワーク端末も同様に同期情報フレーム喪失検出がなされたものとし、ステップＳ１０７に進む。なお、ステップＳ１０５，Ｓ１０６の処理は、図５の時刻ＬＴから時刻ＬＴ２の期間に行われる。
【０１０２】
次に、同期情報フレーム喪失検出したネットワーク端末は、同期情報フレーム送受信管理部１１０に従い、以下の処理を行う。まず、個々に保持している優先順位リストから以下の数式（３）に従い、各ネットワーク端末が同期情報フレームの送信を開始する同期情報フレーム送信開始時刻ＳＴｎを計算する（Ｓ１０７）。
【０１０３】
具体的には、
ＳＴｎ＝（優先順位−１）×Ｃｓ＋ＬＴ２ （３）
ここで、Ｃｓは、同期情報フレームの送出間隔の所定の倍数以上の単位時間であり、例えば、同期情報フレームの送出間隔が１０ｍｓであれば、Ｃｓ＝３０ｍｓとする。これにより、優先順位順に、同期情報フレーム送信開始時間は、ＳＴ１＝ＬＴ２，ＳＴ２＝ＬＴ２＋Ｃｓ、ＳＴ３＝ＬＴ２＋Ｃｓ×２、・・・となる。
【０１０４】
次に、各ネットワーク端末１０…は、自分の優先順位に基づく同期情報フレーム送信開始時刻ＳＴｎと時刻Ｔに基づいて処理を分岐する（Ｓ１０８）。
【０１０５】
ステップＳ１０８において、現在の時刻Ｔが自身の同期情報フレーム送信開始時刻ＳＴｎを過ぎていれば（Ｓ１０８でＹＥＳ）、前の基準端末から受信したネットワーク管理情報を管理するネットワーク管理部１０６が、基準端末を自身とし、同期情報フレーム送信部１０８により送信部１００を通じて、同期情報フレームの送信を開始し（Ｓ１０９（同期情報フレーム送信ステップ））、以降基準端末として動作する（Ｓ１１０）。例えば、図５に示すように、優先順位が１位の端末Ａは、ＳＴ１＝ＬＴ２により、すぐに同期情報フレームの送信を開始する。
【０１０６】
一方、ステップＳ１０８において、現在の時刻Ｔが自身の同期情報フレーム送信開始時刻ＳＴｎ未満であれば（Ｓ１０８でＮＯ）、その時刻は自装置よりも優先順位の高いネットワーク端末が同期情報フレームの送信を行っているため、現在時刻Ｔからどのネットワーク端末が同期情報フレームの送信を行っているかを判別する（Ｓ１１１）。例えば、ＳＴ１≦Ｔ＜ＳＴ２であれば優先順位１位のネットワーク端末が、また、ＳＴ２≦Ｔ＜ＳＴ３であれば優先順位２位のネットワーク端末が、同期情報フレームの送信を開始していることを判別できる。
【０１０７】
次に、同期情報フレーム受信部１０５が新しい基準端末からの同期情報フレームを受信したかどうかにより処理を分岐する（Ｓ１１２）。新しい基準端末からの同期情報フレームかどうかは、以下のように判別できる。すなわち、ステップＳ１１１によって判別できる現時刻において同期情報フレームを送信しているネットワーク端末と、図９に示される優先順位リストに含まれる端末識別番号により、現時刻に送信される新しい基準端末から送信される図１３に示される同期情報フレームに含まれる基準端末識別番号により、現時刻Ｔに受信した同期情報フレームが他の基準端末のものではなく、前述までの処理により決定された新しい基準端末からの同期情報フレームであることを判別できる。
【０１０８】
次に、新しい基準端末からの同期情報フレームを受信したら（Ｓ１１２でＹＥＳ）、その同期情報フレームに基づいて、ネットワーク情報管理部１０６の情報を更新し、ネットワーク端末として改めて同期を開始する（Ｓ１１３）。一方、新しい基準端末からの同期情報フレームを受信しなければ（Ｓ１１２でＮＯ）、処理をステップＳ１０８に戻し、基準端末になるか、新しい基準端末に同期するまで処理を継続する。
【０１０９】
ここで、図１１に示すように、ネットワークシステム１ａ中の基準端末αが障害により、同期情報フレームを送信できなくなった場合、優先順位リストａに基づいて端末Ａが新しい基準端末α１となり、同期情報フレームを送信する。そして、端末Ｂと端末Ｃが新基準端末となった端末Ａの同期情報フレームを受信して、障害前のネットワーク端末間でのデータ伝送を再開する。
【０１１０】
また、図１２に示すように、ネットワークシステム１ａ中の基準端末αおよび優先順位１位の端末Ａに同時に障害が発生した場合、図５の時刻ＳＴ１から時刻ＳＴ２において、端末Ａから同期情報フレームが送信される予定であるが、端末Ａも障害により同期情報フレームを送信できないため、優先順位２位以下の端末Ｂ，端末Ｃは同期すべき同期情報フレームを受信できない。そして、時刻ＳＴ２を過ぎ、優先順位リストａに基づいて優先順位２位の端末Ｂが新しい基準端末α２として同期情報フレームの送信を行う。その結果、端末Ｃは端末Ｂの送信する同期情報フレームに同期することができ、端末Ｂと端末Ｃの間でデータ伝送を開始することができるようになる。
【０１１１】
なお、新しい基準端末が送信する同期情報フレームについては、障害を起こした前の基準端末が管理していたネットワーク管理情報の全てを含むものとする。ネットワーク管理情報とは、例えば、ネットワークを構成するネットワーク端末の情報や、帯域保証区間情報などである。
【０１１２】
上述のように、通常状態において各ネットワーク端末は、ネットワークを構成する全ネットワーク端末の次期基準端末の優先順位リストを保持し、基準端末の障害により、同期情報フレームが送信できなくなり、ネットワークを維持できなくなった場合に、各ネットワーク端末が保持する優先順位リストに基づいて、障害発生以前の同期情報の全てもしくは一部の情報を含む同期情報フレームを送信、あるいは受信する。これにより、前の基準端末の障害発生以前のネットワークを速やかに回復し、ネットワーク端末間で行われていたデータ伝送も速やかに再開可能となる。
【０１１３】
優先順位決定に利用する情報によっては、ネットワーク管理能力を優先することでネットワークの構成を変更することなく基準端末の交代ができたり、また伝送データの優先により、より重要度の高いデータ伝送を速やかに回復できるような基準端末の交代ができる。
【０１１４】
つづいて、図４を参照しながら、個々のネットワーク端末１０における優先順位リストの作成、格納までの他のフローについて説明する。
【０１１５】
基準端末は、イベントが発生すると、優先順位リスト作成部１０２において、優先順位リスト作成処理を開始する。ここで、図３と同様に、イベントとは、(i)一定時間間隔、(ii)新しいネットワーク端末がネットワークに参加した際、(iii)既存のネットワーク端末がネットワークから脱退した際、(iv)ネットワーク内のネットワーク端末から帯域保証区間要求を受けた際のいずれか一つ以上のタイミングで発生するものであれば、どのようなものでもよい。
【０１１６】
まず、基準端末の優先順位リスト作成部１０２は、送信部１００から、全てネットワーク端末、または、一部の更新されたネットワーク端末に対し、優先順位リストを作成するための情報を取得するため、端末情報取得要求を送信する（Ｓ３０１）。
【０１１７】
端末情報取得要求を受信したネットワーク端末１０は、端末情報を基準端末に送信し、基準端末は受信部１０１から端末情報要求送信先のネットワーク端末の端末情報を受信する（Ｓ３０２）。
【０１１８】
基準端末は、ネットワーク内の全てのネットワーク端末の端末情報を取得した後、数式（１）や数式（２）などにより、各ネットワーク端末の優先度Ｐ（ｎ）を計算する。（Ｓ３０３）。
【０１１９】
次に、計算した優先度Ｐ（ｎ）に基づき、優先度Ｐ（ｎ）の値の大きい順にＭＡＣアドレスなどのネットワーク端末識別子を列挙し、優先順位リストデータ（図９）を作成する（Ｓ３０４）。
【０１２０】
基準端末の優先順位リスト作成部１０２は、作成された優先順位リストデータを送信部１００を通じてネットワーク内の全てのネットワーク端末にブロードキャストする（Ｓ３０５）。
【０１２１】
基準端末以外の各ネットワーク端末は、ブロードキャストされた優先順位リストを受信部１０１が受信し（Ｓ３０６）、その優先順位リストを優先順位リスト格納部１０４に格納し（Ｓ３０７）、処理を終了する。
【０１２２】
このように、ネットワークを管理している基準端末が、優先順位リストを作成し、他のネットワーク端末へブロードキャストすることにより、作成される優先順位リストは一意に決まり、個々のネットワーク端末の保持する優先順位リストがタイミングによって異なるものが存在するような場合を低減できる。
【０１２３】
つづいて、新しい基準端末の送信する同期情報フレームの他の構成について説明する。
【０１２４】
新しい基準端末が送信する同期情報フレームに、障害を起こした前の基準端末が管理していたネットワーク管理情報の全てを含むことができない場合、すなわち、新しい基準端末の情報を管理する能力が、前の基準端末よりも低い場合、同期情報フレームに含むことができる情報を削減しなければならない。そこで、ネットワーク端末１０では、削減する情報を以下のように選択する。
【０１２５】
新しい基準端末が管理可能なネットワーク端末の情報数が、前の基準端末の管理可能なネットワーク端末よりも少ない場合、ネットワークに参加しているが、どの端末ともデータの送受信を行っていないネットワーク端末をはじめ、データ伝送を行っているが、少ない帯域しか利用していないもの、帯域保証区間の短いものや伝送中のデータの優先度が低いネットワーク端末から順にネットワーク管理情報から外し、同期情報フレームには含まないようにする。
【０１２６】
また、新しい基準端末が管理可能な帯域保証区間情報数が前の基準端末の管理可能な帯域保証区間情報数よりも少ない場合、帯域保証区間の短いものや、伝送中のデータの優先度の低いものなどから順にネットワーク管理情報から外し、同期情報フレームに含まないようにする。
【０１２７】
このように、前の基準端末よりも情報管理能力に劣るようなネットワーク端末が新しい基準端末になっても、送信する同期情報フレームに関し、以前の同期情報フレーム内から、データ伝送の有無や、伝送データの優先度に基づいてデータを削減することにより、ネットワーク端末間のデータ伝送において優先度の高いものが、障害後もネットワークの参加や帯域確保などの処理を行うことなく再開できる。すなわち、同期情報フレームに含む情報を最大限含むようにすることにより、ネットワークに含まれる基準端末やネットワーク端末間では、改めてネットワークへの参加や帯域確保などの処理を行うことなく、データ伝送を再開できるようになる。
【０１２８】
なお、本実施の形態は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、以下のように構成することができる。
【０１２９】
本発明のネットワーク端末は、ネットワークを構成するデータの送受信が可能な複数のネットワーク端末中の基準端末として動作するネットワーク端末から周期的に送出される同期情報フレームに基づき、ネットワーク内のすべてのネットワーク端末のデータの送受信が管理されるネットワーク端末において、ネットワークを構成する全てのネットワーク端末に対する次期基準端末の優先順位リストを各ネットワーク端末の優先度に基づいて作成する優先順位リスト作成手段と、前記優先順位リスト作成手段によって作成された優先順位リストを格納するための優先順位リスト格納手段と、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出するための同期情報フレーム喪失検出手段と、前記同期情報フレーム喪失検出手段により検出された同期情報フレーム喪失時刻から、前記優先順位リストに基づき計算される同期情報フレームを開始時刻まで、自装置より優先順位の高いネットワーク端末から送出される同期情報フレームを受信するための同期情報フレーム受信手段と、前期同期情報フレーム受信手段により受信された同期情報フレームに同期しネットワークを維持するためのネットワーク情報管理手段と、前記同期情報フレーム受信手段により、同期情報フレームが受信されなかった場合に、前の基準端末からの同期情報フレームに含まれる情報の全部もしくは一部を保持した同期情報フレームを前記送信開始時刻から周期的に送出するための同期フレーム送信手段と、前記同期情報フレーム喪失検出手段により同期情報フレーム喪失検出以降、前記同期情報フレーム受信および送信時刻を管理する同期情報フレーム送受信管理手段と、を備えて構成されていてもよい。
【０１３０】
これにより、上記ネットワーク端末は、障害により基準端末の役割の移譲処理なく、基準端末からの同期情報フレームが受信できなくなっても、各ネットワーク端末にあらかじめ作成され保持している優先順位リストに基づいて、優先順位の高いネットワーク端末から所定の時刻に、前の基準端末が管理していた情報を保持した同期情報フレームの送信を開始し、その他のネットワーク端末は、優先順位リストに基づき所定の時間、既知のネットワーク端末から送信される同期情報フレームを受信し、同期する。よって、ネットワークを再構成するプロセスを省略できる。したがって、障害発生以前のネットワークを速やかに回復することが可能となる。
【０１３１】
さらに、上記ネットワーク端末は、優先順位リスト作成手段によって作成される優先順位リストは、基準端末で作成された優先順位リストを基準端末以外のネットワーク端末が、基準端末から取得することによって得るものであってもよい。
【０１３２】
さらに、上記ネットワーク端末は、優先順位リスト作成手段が、優先順位リストをネットワーク端末の基準端末としての能力順に作成するものである。すなわち、優先順位リスト作成手段によって作成される優先順位リストは、各ネットワーク端末のもつ管理可能なネットワーク端末数やネットワーク端末間のデータ送受信の帯域管理能力を含む基準端末としての能力に基づいて作成されてもよい。
【０１３３】
したがって、上記ネットワーク端末によれば、最もネットワークを管理するのに適したネットワーク端末が新しく基準端末になることができる。それゆえ、管理能力の異なる基準端末の交代によりネットワークに障害が発生する可能性を低くすることが可能となる。
【０１３４】
さらに、上記ネットワーク端末は、優先順位リスト作成手段が、優先順位リストをネットワーク端末間で送受信しているデータの優先度順に作成するものである。すなわち、優先順位リスト作成手段によって作成される優先順位リストは、各ネットワーク端末の送信しているデータの優先度に基づいて作成されてもよい。
【０１３５】
したがって、上記ネットワーク端末によれば、優先順位リスト作成手段によって作成される優先順位リストは、最も優先度の高いデータ伝送を行っているネットワーク端末自身が新しく基準端末になる。それゆえ、優先度の高いデータ伝送の再開を優先的に行うことができる。
【０１３６】
さらに、上記ネットワーク端末は、優先順位リスト順に、同期情報フレーム喪失検出手段により検出された時刻以降の所定の時刻から優先順位に同期情報フレーム送信間隔の所定の倍数以上の単位時間を掛け合わせた同期情報フレーム送出開始時刻から同期情報フレームの送信を開始する。すなわち、同期フレーム送信手段から送信を開始する、優先順位に基づき計算される同期情報フレーム送出開始時刻は、同期情報フレーム喪失検出手段により検出された時刻から優先順位に同期情報フレームの送信間隔の所定の倍数以上の単位時間を掛け合わせたものであってもよい。
【０１３７】
したがって、上記ネットワーク端末によれば、同時刻に他のネットワーク端末の同期情報フレームの送信が開始されることを防ぐと同時に、各時刻においてどのネットワーク端末が同期情報フレームを送信するかがわかる。それゆえ、他の基準端末が送出する同期情報フレームを明確に判別できる。
【０１３８】
さらに、上記ネットワーク端末は、新しく基準端末となった際、基準端末としての能力が、前の基準端末の能力より低く、帯域保証区間情報などをすべて含むことができない場合に、ネットワーク端末間のデータ伝送の有無や伝送されていたデータの優先度に基づいて、同期情報フレームに保持する情報を選択する。すなわち、同期フレーム送信手段により送信される同期情報フレームに前の基準端末の送信していた同期情報、帯域管理情報をすべて含むことができない場合には、ネットワーク端末間で伝送されていたデータの優先度に基づいて保持する情報が選択されてもよい。
【０１３９】
したがって、上記ネットワーク端末によれば、障害発生以前のネットワークにおいて、優先度の高いデータ伝送を優先的に保持することができる。
【０１４０】
本発明のネットワーク端末は、データの送受信が可能な複数のネットワーク端末より構成され、基準端末として動作するネットワーク端末から周期的に送出される同期情報フレームに基づいてデータの送受信が管理されるネットワークシステムを構成するネットワーク端末であって、基準端末から同期情報フレームを受信する同期情報フレーム受信手段と、上記同期情報フレーム受信手段によって受信された同期情報フレームに同期してネットワークを維持するネットワーク情報管理手段と、上記同期情報フレーム受信手段によって同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出手段と、他のネットワーク端末とは異なるように同期情報フレーム送出開始時刻を規定する同期情報フレーム送出開始時刻情報を格納する同期情報フレーム送出開始時刻格納手段と、上記同期情報フレーム喪失検出手段によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、上記同期情報フレーム送出開始時刻格納手段に格納された同期情報フレーム送出開始時刻情報で規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信手段と、を備えて構成されていてもよい。
【０１４１】
また、本発明のネットワーク端末の制御方法は、データの送受信が可能な複数のネットワーク端末より構成され、基準端末として動作するネットワーク端末から周期的に送出される同期情報フレームに基づいてデータの送受信が管理されるネットワークシステムを構成するネットワーク端末の制御方法であって、基準端末からの同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出ステップと、上記同期情報フレーム喪失検出ステップにおいて基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、あらかじめ他のネットワーク端末とは異なるように規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信ステップと、を含む方法であってもよい。
【０１４２】
上記の構成および方法により、ネットワークシステムを構成する各ネットワーク端末は、基準端末からの同期情報フレームが受信されなかったときに、同期情報フレームの喪失を検出した後、あらかじめ他のネットワーク端末とは異なるように規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として同期情報フレームの周期的な送出を開始する。なお、同期情報フレーム送出開始時刻は、例えば、同期情報フレームの喪失が検出された時刻からの時間やネットワークシステムにおいて自装置が基準端末となるべき優先順位などを示す情報（同期情報フレーム送出開始時刻情報）によって規定できる。
【０１４３】
よって、各ネットワーク端末は、基準端末が停止して同期情報フレームが受信できなくなると、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻まで同期情報フレームの受信を待ち、それまでに新たな基準端末となった他のネットワーク端末から同期情報フレームを受信しないと、自装置が基準端末となって同期情報フレームを他のネットワーク端末へ送出する。
【０１４４】
ここで、各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻は、ネットワーク端末ごとに異なるようにあらかじめ設定されている。それゆえ、基準端末が突然停止した場合であっても、他の複数のネットワーク端末の中から新たな基準端末を１つ決定して、ネットワークを回復することができる。また、新たな基準端末を決定してネットワークを再開する際に、ネットワーク端末間の接続確認の作業が不要である。よって、ネットワークを再構成するプロセスを省略できる。
【０１４５】
したがって、上記ネットワーク端末によれば、障害により基準端末の役割の移譲処理が行われることなく、基準端末からの同期情報フレームが喪失した場合であっても、各ネットワーク端末があらかじめ保持している同期情報フレーム送出開始時刻に基づき、同期情報フレーム送出開始時刻が小さいネットワーク端末から順に同期情報フレームの送信を開始して、ネットワークを速やかに回復することが可能となる。
【０１４６】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送信手段は、自装置が基準端末であるとき、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めて同期情報フレームを作成するものであってもよい。
【０１４７】
上記の構成により、さらに、前の基準端末によって管理され、同期情報フレームに含めて送出されていた情報（ネットワーク管理情報等）を、前の基準端末の障害発生後に、新たな基準端末でも引き継いで同期情報フレームに含めて送出できる。すなわち、障害発生前後の基準端末間で、情報を引き継ぐことができる。
【０１４８】
よって、基準端末に障害が発生した時に、各ネットワーク端末のネットワークへの参加や帯域確保などを設定するプロセス、すなわち、ネットワークを再構成するプロセスが必要ない。したがって、基準端末の障害発生以前のネットワーク端末間のデータ伝送を速やかに再開できる。
【０１４９】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送出開始時刻情報が、ネットワークシステムにおいて自装置が基準端末となるべき優先順位であることを特徴としている。
【０１５０】
上記の構成により、さらに、ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、ネットワークシステムにおいて当該ネットワーク端末が基準端末となるべき優先順位によって指定できる。なお、同期情報フレーム送出開始時刻は、優先順位に所定の単位時間を掛け合わることによって決定できる。
【０１５１】
よって、ネットワーク端末に送信する情報が優先順位であるため、基準端末となるべき順位を直接的に指定できる。また、同期情報フレーム送出開始時刻情報の格納に必要なメモリが少ない。
【０１５２】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段は、他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、当該ネットワーク端末のネットワークシステムにおける基準端末としての能力に基づいて決定するものであることを特徴としている。
【０１５３】
上記の構成により、さらに、各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報は、各ネットワーク端末のもつ管理可能なネットワーク端末数やネットワーク端末間のデータ送受信の帯域管理能力を含む基準端末としての能力に基づいて作成される。
【０１５４】
よって、上記ネットワーク端末によれば、最もネットワークを管理するのに適したネットワーク端末が新しい基準端末になることができる。したがって、基準端末が管理能力の劣るネットワーク端末に交代することで発生するネットワーク障害の可能性を低くすることが可能となる。
【０１５５】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送信手段は、上記優先順位に所定の単位時間を掛け合わせた時間に基づいて同期情報フレーム送出開始時刻を決定するものであることを特徴としている。
【０１５６】
上記の構成により、さらに、上記ネットワーク端末は、同期情報フレームの喪失が検出された時刻から、優先順位に所定の単位時間を掛け合わせた時間が経過した時刻を同期情報フレーム送出開始時刻として、同期情報フレームの送信を開始する。
【０１５７】
よって、上記ネットワーク端末によれば、同時刻に他のネットワーク端末の同期情報フレームの送信が開始されることを防ぐと同時に、各時刻においてどのネットワーク端末が同期情報フレームを送信するかが分かる。したがって、他のネットワーク端末が基準端末 として送出する同期情報フレームを明確に判別できる。
【０１５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のネットワーク端末は、基準端末から同期情報フレームを受信する同期情報フレーム受信手段と、上記同期情報フレーム受信手段によって受信された同期情報フレームに同期してネットワークを維持するネットワーク情報管理手段と、上記同期情報フレーム受信手段によって同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出手段と、ネットワークシステム内の各ネットワーク端末において互いに異なる同期情報フレーム送出開始時刻を規定する同期情報フレーム送出開始時刻情報を格納する同期情報フレーム送出開始時刻格納手段と、上記同期情報フレーム喪失検出手段によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、上記同期情報フレーム送出開始時刻格納手段に格納された同期情報フレーム送出開始時刻情報で規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めた同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信手段とを備え、かつ、上記同期情報フレーム受信手段が、上記同期情報フレーム喪失検出手段によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、上記同期情報フレーム送出開始時刻格納手段に格納された同期情報フレーム送出開始時刻情報で規定された同期情報フレーム送出開始時刻まで、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻よりも早い同期情報フレーム送出開始時刻を持つ他のネットワーク端末からの同期情報フレームの受信を試みるものである。
【０１５９】
また、本発明のネットワーク端末の制御方法は、基準端末からの同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出ステップと、上記同期情報フレーム喪失検出ステップにおいて基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、あらかじめ他のネットワーク端末とは異なるように規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めた同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信ステップと、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻までは、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻よりも早い同期情報フレーム送出開始時刻を持つ他のネットワーク端末からの同期情報フレームの受信を試みる同期情報フレーム受信ステップと、を含む方法である。
【０１６０】
それゆえ、各ネットワーク端末は、基準端末が停止して同期情報フレームが受信できなくなると、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻まで同期情報フレームの受信を待ち、それまでに新たな基準端末となった他のネットワーク端末から同期情報フレームを受信しないと、自装置が基準端末となって同期情報フレームを他のネットワーク端末へ送出する。よって、基準端末が突然停止した場合であっても、他の複数のネットワーク端末の中から新たな基準端末を１つ決定して、ネットワークを回復することができるという効果を奏する。
【０１６１】
また、上記ネットワーク端末は、前の基準端末によって管理され、同期情報フレームに含めて送出されていた情報（ネットワーク管理情報等）を、前の基準端末の障害発生後に、新たな基準端末でも引き継いで同期情報フレームに含めて送出できる。すなわち、障害発生前後の基準端末間で、情報を引き継ぐことができる。よって、基準端末に障害が発生後、新たな基準端末を決定してネットワークを再開する際に、各ネットワーク端末のネットワークへの参加や帯域確保などを設定するプロセス、すなわち、ネットワークを再構成するプロセスが必要ない。したがって、基準端末の障害発生以前のネットワーク端末間のデータ伝送を速やかに再開できるという効果を奏する。
【０１６２】
以上より、上記ネットワーク端末によれば、障害により基準端末の役割の移譲処理が行われることなく、基準端末からの同期情報フレームが喪失した場合であっても、各ネットワーク端末があらかじめ保持している同期情報フレーム送出開始時刻に基づき、同期情報フレーム送出開始時刻が小さいネットワーク端末から順に同期情報フレームの送信を開始して、ネットワークを速やかに回復することが可能となるという効果を奏する。
【０１６３】
さらに、本発明のネットワーク端末は、自装置が基準端末であるとき、ネットワークシステムを構成する他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を決定し、各ネットワーク端末へ配信する同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段を備える構成である。
【０１６４】
それゆえ、さらに、各ネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、あらかじめ設定して各ネットワーク端末に格納することができる。したがって、基準端末からの同期情報フレームが喪失した場合であっても、ネットワークを速やかに回復することが可能となるという効果を奏する。
【０１６５】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送出開始時刻情報が、ネットワークシステムにおいて自装置が基準端末となるべき優先順位である。
【０１６６】
それゆえ、さらに、ネットワーク端末に送信する情報が優先順位であるため、基準端末となるべき順位を直接的に指定できるという効果を奏する。また、同期情報フレーム送出開始時刻情報の格納に必要なメモリが少ないという効果を奏する。
【０１６７】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段は、他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、当該ネットワーク端末のネットワークシステムにおける基準端末としての能力に基づいて決定するものである。
【０１６８】
それゆえ、さらに、上記ネットワーク端末によれば、最もネットワークを管理するのに適したネットワーク端末が新しい基準端末になることができる。したがって、基準端末が管理能力の劣るネットワーク端末に交代することで発生するネットワーク障害の可能性を低くすることが可能となるという効果を奏する。
【０１６９】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段は、他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、当該ネットワーク端末が送信するデータの優先度に基づいて決定するものである。
【０１７０】
それゆえ、さらに、上記ネットワーク端末によれば、最も優先度の高いデータ伝送を行っているネットワーク端末が新しい基準端末になる。したがって、優先度の高いデータ伝送の再開を優先的に行うことができるという効果を奏する。
【０１７１】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送信手段は、上記優先順位に所定の単位時間を掛け合わせた時間に基づいて同期情報フレーム送出開始時刻を決定するものである。
【０１７２】
それゆえ、さらに、上記ネットワーク端末によれば、同時刻に他のネットワーク端末の同期情報フレームの送信が開始されることを防ぐと同時に、各時刻においてどのネットワーク端末が同期情報フレームを送信するかが分かる。したがって、他のネットワーク端末が基準端末として送出する同期情報フレームを明確に判別できるという効果を奏する。
【０１７３】
さらに、本発明のネットワーク端末は、上記同期情報フレーム送信手段は、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部を含めて同期情報フレームを作成することができない場合、ネットワーク端末間で伝送されていたデータの優先度に基づいて同期情報フレームに含める情報を選択するものである。
【０１７４】
それゆえ、さらに、上記ネットワーク端末によれば、障害発生以前のネットワークにおいて優先度が高かったデータ伝送を優先的に回復することができるという効果を奏する。
【０１７５】
また、本発明のネットワークシステムは、上記のネットワーク端末を複数備えて構成される。
【０１７６】
それゆえ、ネットワークを管理する基準端末が同期情報フレームを送信できなくなった場合に、ネットワーク端末間での送受信の伝送不可能時間が短いネットワークシステムを実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態に係るネットワーク端末の構成の概略を示す機能ブロック図である。
【図２】 図１に示したネットワーク端末における基準端末に障害が発生した時の処理を示すフローチャートである。
【図３】 図１に示したネットワーク端末における優先順位リスト作成処理を示すフローチャートである。
【図４】 図１に示したネットワーク端末における優先順位リスト取得処理を示すフローチャートである。
【図５】 図１に示したネットワーク端末における基準端末に障害が発生した時の処理を示す説明図である。
【図６】 図１に示したネットワーク端末において優先順位リストを作成する際に利用するネットワーク端末の端末情報のデータフォーマットを示す説明図である。
【図７】 図１に示したネットワーク端末において優先順位リストを作成する際に端末情報を用いて計算される基準端末優先度の一例を示す説明図である。
【図８】 図１に示したネットワーク端末において優先順位リストを作成する際に端末情報を用いて計算される基準端末優先度の一例を示す説明図である。
【図９】 図１に示したネットワーク端末における優先順位リストの一例を示す説明図である。
【図１０】 図１に示したネットワーク端末によって構成されたネットワークシステムの概略を示す説明図である。
【図１１】 図１０に示したネットワークシステムの基準端末に障害が発生した時の動作を示す説明図である。
【図１２】 図１０に示したネットワークシステムの基準端末に障害が発生した時の動作を示す説明図である。
【図１３】 同期情報フレームに含まれる情報の一例を示す説明図である。
【図１４】 同期情報フレームに基づいて、帯域保証区間内で指定のネットワーク内の端末間でデータ伝送が行われる様子を示す説明図である。
【図１５】 従来のネットワークシステムの概略を示す説明図である。
【図１６】 従来のネットワークシステムにおいて基準端末に障害が発生した時の伝送再開までの様子を示す説明図である。
【図１７】 従来のネットワークシステムにおける基準端末に障害が発生した後の伝送再開までの処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ネットワークシステム
１０ ネットワーク端末
１０２ 優先順位リスト作成部（同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段）
１０４ 優先順位リスト格納部（同期情報フレーム送出開始時刻格納手段）
１０５ 同期情報フレーム受信部（同期情報フレーム受信手段）
１０６ ネットワーク情報管理部（ネットワーク情報管理手段）
１０７ 同期情報フレーム喪失検出部（同期情報フレーム喪失検出手段）
１０８ 同期情報フレーム送信部（同期情報フレーム送信手段）
Claims (4)
- データの送受信が可能な複数のネットワーク端末より構成され、基準端末として動作するネットワーク端末から周期的に送出される同期情報フレームに基づいてデータの送受信が管理されるネットワークシステムを構成するネットワーク端末であって、
基準端末から同期情報フレームを受信する同期情報フレーム受信手段と、
上記同期情報フレーム受信手段によって受信された同期情報フレームに同期してネットワークを維持するネットワーク情報管理手段と、
上記同期情報フレーム受信手段によって同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出手段と、
ネットワークシステム内の各ネットワーク端末において互いに異なる同期情報フレーム送出開始時刻を規定する同期情報フレーム送出開始時刻情報を格納する同期情報フレーム送出開始時刻格納手段と、
上記同期情報フレーム喪失検出手段によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、上記同期情報フレーム送出開始時刻格納手段に格納された同期情報フレーム送出開始時刻情報で規定された同期情報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めた同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信手段と、
自装置が基準端末であるとき、ネットワークシステムを構成する他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を決定し、各ネットワーク端末へ配信する同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段とを備え、かつ、
上記同期情報フレーム受信手段が、上記同期情報フレーム喪失検出手段によって基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、上記同期情報フレーム送出開始時刻格納手段に格納された同期情報フレーム送出開始時刻情報で規定された同期情報フレーム送出開始時刻まで、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻よりも早い同期情報フレーム送出開始時刻を持つ他のネットワーク端末からの同期情報フレームの受信を試みるものであり、
上記同期情報フレーム送出開始時刻情報作成手段は、他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、当該ネットワーク端末が送信するデータの優先度に基づいて決定するものであることを特徴とするネットワーク端末。 - 上記同期情報フレーム送信手段は、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部を含めて同期情報フレームを作成することができない場合、ネットワーク端末間で伝送されていたデータの優先度に基づいて同期情報フレームに含める情報を選択するものであることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク端末。
- 請求項１または２に記載のネットワーク端末を複数備えて構成されることを特徴とするネットワークシステム。
- データの送受信が可能な複数のネットワーク端末より構成され、基準端末として動作するネットワーク端末から周期的に送出される同期情報フレームに基づいてデータの送受信が管理されるネットワークシステムを構成するネットワーク端末の制御方法であって、
基準端末からの同期情報フレームが受信されなかったときに、基準端末からの同期情報フレームの喪失を検出する同期情報フレーム喪失検出ステップと、
上記同期情報フレーム喪失検出ステップにおいて基準端末からの同期情報フレームの喪失が検出された後、あらかじめ他のネットワーク端末とは異なるように規定された同期情 報フレーム送出開始時刻に、ネットワークシステムにおける新たな基準端末として、前の基準端末から受信した同期情報フレームに含まれていた情報の全部あるいは一部を含めた同期情報フレームの周期的な送出を開始する同期情報フレーム送信ステップと、
自装置の同期情報フレーム送出開始時刻までは、自装置の同期情報フレーム送出開始時刻よりも早い同期情報フレーム送出開始時刻を持つ他のネットワーク端末からの同期情報フレームの受信を試みる同期情報フレーム受信ステップと、
自装置が基準端末であるとき、ネットワークシステムを構成する他のネットワーク端末の同期情報フレーム送出開始時刻情報を、当該ネットワーク端末が送信するデータの優先度に基づいて決定し、各ネットワーク端末へ配信する同期情報フレーム送出開始時刻情報作成ステップと、を含むことを特徴とするネットワーク端末の制御方法。
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