JP2001339425A

JP2001339425A - データ通信システム

Info

Publication number: JP2001339425A
Application number: JP2000154627A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Abe; 薫阿部
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】高い伝送性能を実現できると共に、同期冗長
検査を行わなくても高い信頼性が得られるデータ通信シ
ステムを得る。【解決手段】送信制御機構１３により、データ＃１〜
＃３にＩＤ１〜ＩＤ３を付加して、パケットデータ＃１
〜＃３を組み立てると共に、パケットデータ＃１〜＃３
について３つの同一のパケットデータを生成して、３つ
同一のパケットデータを１フレームとしてそれぞれ送信
する。また、受信制御機構２３により、フレームをそれ
ぞれ受信して、パケットデータ＃１〜＃３単位に分解
し、同一ＩＤ毎に多数決を取り、それら多数決を満たし
たパケットデータを正規の受信データとして利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、大陸間などのノ
イズが多く、かつ伝送路遅延の大きな環境でも、高信頼
で通信時間のばらつきの小さい通信を行うデータ通信シ
ステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のデータ通信システムを示す
構成図であり、図において、１はコマンド等のデータを
送信する送信側装置、２は送信側装置１から送信される
コマンド等のデータを受信して、そのデータに応じて制
御する受信側装置である。送信側装置１において、１１
はデータ＃１〜＃３を生成する送信側アプリケーショ
ン、１２はデータ＃１〜＃３をパケットデータ＃１〜＃
３として送信すると共に、受信側装置２からのデータ再
送要求に応じたパケットデータを送信する送信制御機構
である。また、受信側装置２において、２１は送信制御
機構１２から送信されるパケットデータ＃１〜＃３を受
信して、データ＃１〜＃３に分解すると共に、伝送路上
においてノイズによる影響により損傷し正常にデータを
復元できないときには、送信制御機構１２にデータ再送
要求を送信する受信制御機構、２２は復元されたデータ
＃１〜＃３を利用する受信側アプリケーションである。

【０００３】次に動作について説明する。送信側アプリ
ケーション１１は、コマンド等のデータ＃１〜＃３を生
成し、送信制御機構１２は、生成されたデータ＃１〜＃
３をパケットデータ＃１〜＃３として送信する。受信制
御機構２１は、送信制御機構１２から送信されるパケッ
トデータ＃１〜＃３を受信して、データ＃１〜＃３に分
解する。受信側アプリケーション２２は、復元されたコ
マンド等のデータ＃１〜＃３を利用する。ここで、受信
制御機構２１は、伝送路上におけるノイズによる影響に
よりパケットデータが損傷し正常にデータを復元できな
いときには、その損傷したデータを廃棄し、送信制御機
構１２にデータ再送要求を送信する。図３では、パケッ
トデータ＃２がノイズにより損傷した場合を示してい
る。この場合、受信制御機構２１は、送信制御機構１２
にデータ＃２再送要求を送信し、送信制御機構１２は、
そのデータ＃２再送要求を判断して、パケットデータ＃
２を受信制御機構２１に送信する。したがって、受信側
装置２では、この時点でデータ＃１〜＃３が全て揃うの
で、コマンド等のデータ＃１〜＃３の利用が可能とな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のデータ通信シス
テムは以上のように構成されているので、送信側装置１
では、データ再送要求等の受信側装置２からの受信確認
信号を待ちながら通信を進めて行くことになるため、伝
送路遅延が大きい場合には、伝送路の持つ物理性能に比
べてはるかに低い伝送性能になる。これは特にパケット
データの廃棄による再送が生じた場合に通信セッション
の完了を著しく遅らせてしまうために、著しい性能低下
を招くことになる。さらに、送信側装置１からコマンド
をデータとして送信し、受信側装置２において受信した
データをコマンドとして制御に用いる場合には、制御コ
マンドシーケンス遅れのタイムデッドラインを越えてし
まい、制御不能になるなどの課題があった。さらに、受
信側装置２において受信されたパケットデータの健全性
を確認するために、同期冗長検査のチェック符号を用い
ることがあるが、これらの演算は計算量が多く、ソフト
ウェア処理の負荷が高くなるなどの課題があった。

【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、伝送路遅延が大きく、ノイズの多
い通信環境でも、高い伝送性能を実現できると共に、同
期冗長検査を行わなくても高い信頼性が得られるデータ
通信システムを得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るデータ通
信システムは、データにＩＤを付加した少なくとも３つ
以上の同一のパケットデータを生成して、３つ以上の同
一のパケットデータを１フレームとして送信する送信制
御機構と、送信制御機構から送信されるフレームを受信
して、パケットデータ単位に分解したパケットデータを
同一ＩＤ毎に多数決を取り、その多数決を満たしたパケ
ットデータを正規の受信データとして利用する受信制御
機構とを備えたものである。

【０００７】この発明に係るデータ通信システムは、複
数のデータに互いに異なるＩＤを付加したそれぞれのパ
ケットデータについて、少なくとも３つ以上の同一のパ
ケットデータを生成して、それら３つ以上の同一のパケ
ットデータを１フレームとしてそれぞれ送信する送信制
御機構と、送信制御機構から送信されるフレームをそれ
ぞれ受信して、パケットデータ単位に分解したパケット
データを同一ＩＤ毎に多数決を取り、それら多数決を満
たしたパケットデータを正規の受信データとして利用す
る受信制御機構とを備えたものである。

【０００８】この発明に係るデータ通信システムは、複
数のデータに所定の順序に応じたＩＤを付加したそれぞ
れのパケットデータについて、それぞれ少なくとも３つ
以上の同一のパケットデータを生成して、ＩＤの所定の
順序に応じた複数のパケットデータを１フレームとして
３つ以上の同一フレームをそれぞれ送信する送信制御機
構と、送信制御機構から送信されるフレームをそれぞれ
受信して、パケットデータ単位に分解したパケットデー
タを同一ＩＤ毎に多数決を取り、それら多数決を満たし
たパケットデータを正規の受信データとしてＩＤの所定
の順序に応じて利用する受信制御機構とを備えたもので
ある。

【０００９】この発明に係るデータ通信システムは、受
信制御機構において、多数決の決定タイミングを監視す
るタイマを備えたものである。

【００１０】この発明に係るデータ通信システムは、送
信制御機構において、同一のパケットデータの生成数を
設定自在にし、受信制御機構において、その設定された
生成数に応じたパケットデータを同一ＩＤ毎に多数決を
取るようにしたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるデ
ータ通信システムを示す構成図であり、図において、１
はコマンド等のデータを送信する送信側装置、２は送信
側装置１から送信されるコマンド等のデータを受信し
て、そのデータに応じて制御する受信側装置である。送
信側装置１において、１１はデータ＃１〜＃３を生成す
る送信側アプリケーション、１３はデータ＃１〜＃３に
互いに異なるＩＤ１〜ＩＤ３を付加して、パケットデー
タ＃１〜＃３を組み立てると共に、それぞれのパケット
データ＃１〜＃３について３つの同一のパケットデータ
を生成して、それら３つ同一のパケットデータを１フレ
ームとしてそれぞれ送信する送信制御機構である。ま
た、受信側装置２において、２３は送信制御機構１３か
ら送信されるフレームをそれぞれ受信して、パケットデ
ータ単位に分解し、それら分解されたパケットデータ＃
１〜＃３を同一ＩＤ毎に多数決を取り、それら多数決を
満たしたパケットデータを正規の受信データとして利用
する受信制御機構、２２は復元されたデータ＃１〜＃３
を利用する受信側アプリケーションである。なお、受信
制御機構２３において、２４はパケットデータ＃１〜＃
３を同一ＩＤ毎に多数決を取る多数決部、２５は多数決
部２４の決定タイミングを監視するタイマである。

【００１２】次に動作について説明する。送信側アプリ
ケーション１１は、コマンド等のデータ＃１〜＃３を生
成し、送信制御機構１３は、生成されたデータ＃１〜＃
３にそれぞれＩＤ１〜ＩＤ３を付加して、パケットデー
タ＃１〜＃３を組み立てる。さらに、同様にしてパケッ
トデータ＃１〜＃３について、それぞれ合計３つの同一
のパケットデータを生成して、それら３つ同一のパケッ
トデータを１フレームとしてそれぞれ送信する。したが
って、送信制御機構１３からは、データ＃１について、
パケットデータ＃１、パケットデータ＃１、パケットデ
ータ＃１からなるフレームが送信され、データ＃２につ
いて、パケットデータ＃２、パケットデータ＃２、パケ
ットデータ＃２からなるフレームが送信され、データ＃
３について、パケットデータ＃３、パケットデータ＃
３、パケットデータ＃３からなるフレームが送信され
る。

【００１３】受信制御機構２３は、送信制御機構１３か
ら送信されたフレームをそれぞれ受信して、パケットデ
ータ＃１〜＃３単位にそれぞれ分解する。多数決部２４
では、タイマ２５により設定された決定タイミングに応
じて、それら分解されたパケットデータ＃１〜＃３をそ
れぞれ同一ＩＤ毎に多数決を取り、それら多数決を満た
したパケットデータ＃１〜＃３を正規のデータ＃１〜＃
３として送出する。受信側アプリケーション２２は、復
元されたデータ＃１〜＃３をコマンドとして制御に利用
する。図１では、ＩＤ１が付加された３つのパケットデ
ータ＃１のうち２番目のパケットデータ＃１と、ＩＤ２
が付加された３つのパケットデータ＃２のうち３番目の
パケットデータ＃２とがノイズにより損傷した場合を示
している。この場合、受信制御機構２３の多数決部２４
では、ＩＤ１が付加された３つのパケットデータ＃１の
１番目から３番目のデータ＃１について比較して、１番
目と３番目のデータ＃１が同一であり、２番目のデータ
＃１がノイズにより損傷して、１番目と３番目のデータ
＃１とは異なっていることから、１番目と３番目のデー
タ＃１が多数決を満たしているとして、例えば、１番目
のデータ＃１を正規のデータ＃１として採用し、他の２
番目および３番目のデータ＃１を廃棄する。また、同様
にして、ＩＤ２が付加された３つのパケットデータ＃２
の１番目から３番目のデータ＃２について比較して、１
番目と２番目のデータ＃２が多数決を満たしているとし
て、例えば、１番目のデータ＃２を正規のデータ＃２と
して採用し、他の２番目および３番目のデータ＃２を廃
棄する。さらに、パケットデータ＃３のように、３つの
パケットデータ＃３のいずれにもノイズによる損傷がな
い場合は、１番目から３番目のデータ＃３が同一となる
ので、例えば、１番目のデータ＃３を正規のデータ＃３
として採用し、他の２番目および３番目のデータ＃３を
廃棄する。ここで、タイマ２５により多数決部２４の決
定タイミングを監視したのは、伝送路上において、１フ
レーム内の３つのパケットデータのうちの１つのパケッ
トデータが完全に欠落してしまった場合に、受信制御機
構２３の多数決部２４では、その欠落してしまったパケ
ットデータを待ち続けてしまうことが考えられるが、多
数決部２４の決定タイミングを設定することにより、そ
の決定タイミングになればその欠落してしまったパケッ
トデータを待ち続けることをやめ、速やかに多数決を実
施させ、コマンド遅れによる制御不能を防止するためで
ある。

【００１４】なお、上記実施の形態１では、ＩＤ１〜Ｉ
Ｄ３がそれぞれ付加されたパケットデータ＃１〜パケッ
トデータ＃３について、それぞれ３つの同一のパケット
データを生成したが、データの種類は３つ以上であって
も良く、また、生成する同一のパケットデータ数も３つ
以上であっても良く、パケットデータ数が多いほど高い
信頼性を得ることができる。また、図１において、多数
決部２４をＩＤ１〜ＩＤ３のデータ＃１〜データ＃３に
応じて３つ設けたものを示したが、多数決部２４は、１
つだけであっても良く、この場合、１つの多数決部２４
に、それぞれ３つのデータをデータ＃１〜データ＃３の
順で入力して、１つの多数決部２４により逐次、多数決
を取るようにすれば良い。

【００１５】さらに、送信制御機構１３において、同一
のパケットデータの生成数を設定自在にし、受信制御機
構２３において、その設定された生成数に応じたパケッ
トデータを同一ＩＤ毎に多数決を取るようにしても良
く、この場合、データ伝送の信頼性向上と、実効通信速
度向上とのトレードオフを調整可能にすることができ
る。

【００１６】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、送信制御機構１３により、３つ以上の同一のパケッ
トデータを生成して送信し、受信制御機構２３により、
それらパケットデータを受信し、多数決を満たしたパケ
ットデータを正規の受信データとして利用するようにし
たので、伝送路上でパケットデータが障害を受け、その
障害を受けたパケットデータを廃棄しなくてはならなく
なっても、他の健全な同一のパケットデータによって復
元することができ、受信側装置２からデータ再送要求等
の受信確認信号を送信することなく、また、送信側装置
１では、データ再送要求等の受信側装置２からの受信確
認信号を待ちながら通信を進める必要がなく、伝送路遅
延が大きく、ノイズの多い通信環境でも、高い伝送性能
を実現できると共に、同期冗長検査を行わなくても高い
信頼性を得ることができる。また、受信制御機構２３の
多数決部２４により、同一ＩＤ毎に多数決を取るように
したので、他のフレームからのデータの混入による誤っ
た多数決を排除することができる。これは例えば、単に
３つのパケットデータによる到着個数による多数決参加
を行った場合に、伝送路上においてパケットデータが完
全に欠落してしまった場合に、シーケンスが乱れてしま
うが、そういった不具合を防ぐことができる。誤った例
としては、正常なパケットデータ＃１と、正常なパケッ
トデータ＃２とを比較してしまい、無意味な不一致を判
断してしまうこと等が考えられる。さらに、このように
シーケンスが乱れた場合には、最終到着データをどこで
判断するかが問題となるが、それを補完するためにタイ
マ２５により多数決部２４の決定タイミングを監視し、
必要以上に受信完了待ちが引き伸ばされるのを防ぐこと
ができる。

【００１７】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２によるデータ通信システムを示す構成図であり、図
において、１４はデータ＃１〜＃３に所定の順序に応じ
たＩＤ１〜ＩＤ３を付加して、パケットデータ＃１〜＃
３を組み立てると共に、それぞれのパケットデータ＃１
〜＃３について３つの同一のパケットデータを生成し
て、ＩＤ１〜ＩＤ３の順序に応じたパケットデータ＃１
〜＃３を１フレームとして３つの同一フレームをそれぞ
れ送信する送信制御機構である。また、受信側装置２に
おいて、２６は送信制御機構１４から送信されるフレー
ムをそれぞれ受信して、パケットデータ単位に分解し、
それら分解されたパケットデータ＃１〜＃３を同一ＩＤ
毎に多数決を取り、それら多数決を満たしたパケットデ
ータを正規の受信データとしてＩＤ１〜ＩＤ３の順序に
応じて利用する受信制御機構である。その他の構成につ
いては、実施の形態１と同一なので同一符号を付してそ
の重複する説明を省略する。

【００１８】次に動作について説明する。この実施の形
態２では、コマンド列のように並びに意味があるデータ
を伝送する場合について説明する。図２において、送信
制御機構１４では、パケットデータ＃１〜＃３について
３つの同一のパケットデータを生成して、ＩＤ１〜ＩＤ
３の順序に応じたパケットデータ＃１〜＃３を１フレー
ムとして３つの同一フレームをそれぞれ送信する。した
がって、送信制御機構１４からは、パケットデータ＃
１、パケットデータ＃２、パケットデータ＃３からなる
フレームが３つ送信される。受信制御機構２６は、送信
制御機構１４から送信されるフレームをそれぞれ受信し
て、パケットデータ単位に分解し、それら分解されたパ
ケットデータ＃１〜＃３を同一ＩＤ毎に多数決を取り、
それら多数決を満たしたパケットデータを正規の受信デ
ータとしてＩＤ１〜ＩＤ３の順序に応じて利用する。

【００１９】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、送信制御機構１４により、ＩＤ１〜ＩＤ３の順序に
応じたパケットデータ＃１〜＃３を１フレームとして３
つの同一フレームをそれぞれ送信し、受信制御機構２６
により、送信制御機構１４から送信されるフレームをそ
れぞれ受信して、多数決を満たしたパケットデータを正
規の受信データとしてＩＤ１〜ＩＤ３の順序に応じて利
用するようにしたので、コマンド列のように並びに意味
があるデータを伝送する場合に有効となる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、デー
タにＩＤを付加した少なくとも３つ以上の同一のパケッ
トデータを生成して、３つ以上の同一のパケットデータ
を１フレームとして送信する送信制御機構と、送信制御
機構から送信されるフレームを受信して、パケットデー
タ単位に分解したパケットデータを同一ＩＤ毎に多数決
を取り、その多数決を満たしたパケットデータを正規の
受信データとして利用する受信制御機構とを備えるよう
に構成したので、伝送路上でパケットデータが障害を受
け、その障害を受けたパケットデータを廃棄しなくては
ならなくなっても、他の健全な同一のパケットデータに
よって復元することができ、受信側装置からデータ再送
要求等の受信確認信号を送信することなく、また、送信
側装置では、データ再送要求等の受信側装置からの受信
確認信号を待ちながら通信を進める必要がなく、伝送路
遅延が大きく、ノイズの多い通信環境でも、高い伝送性
能を実現できると共に、同期冗長検査を行わなくても高
い信頼性を得ることができる。また、同一ＩＤ毎に多数
決を取るようにしたので、他のフレームからのデータの
混入による誤った多数決を排除することができる効果が
得られる。

【００２１】この発明によれば、複数のデータに互いに
異なるＩＤを付加したそれぞれのパケットデータについ
て、少なくとも３つ以上の同一のパケットデータを生成
して、それら３つ以上の同一のパケットデータを１フレ
ームとしてそれぞれ送信する送信制御機構と、送信制御
機構から送信されるフレームをそれぞれ受信して、パケ
ットデータ単位に分解したパケットデータを同一ＩＤ毎
に多数決を取り、それら多数決を満たしたパケットデー
タを正規の受信データとして利用する受信制御機構とを
備えるように構成したので、伝送路上でパケットデータ
が障害を受け、その障害を受けたパケットデータを廃棄
しなくてはならなくなっても、他の健全な同一のパケッ
トデータによって復元することができ、受信側装置から
データ再送要求等の受信確認信号を送信することなく、
また、送信側装置では、データ再送要求等の受信側装置
からの受信確認信号を待ちながら通信を進める必要がな
く、伝送路遅延が大きく、ノイズの多い通信環境でも、
高い伝送性能を実現できると共に、同期冗長検査を行わ
なくても高い信頼性を得ることができる。また、同一Ｉ
Ｄ毎に多数決を取るようにしたので、他のフレームから
のデータの混入による誤った多数決を排除することがで
きる効果が得られる。

【００２２】この発明によれば、複数のデータに所定の
順序に応じたＩＤを付加したそれぞれのパケットデータ
について、それぞれ少なくとも３つ以上の同一のパケッ
トデータを生成して、ＩＤの所定の順序に応じた複数の
パケットデータを１フレームとして３つ以上の同一フレ
ームをそれぞれ送信する送信制御機構と、送信制御機構
から送信されるフレームをそれぞれ受信して、パケット
データ単位に分解したパケットデータを同一ＩＤ毎に多
数決を取り、それら多数決を満たしたパケットデータを
正規の受信データとしてＩＤの所定の順序に応じて利用
する受信制御機構とを備えるように構成したので、伝送
路上でパケットデータが障害を受け、その障害を受けた
パケットデータを廃棄しなくてはならなくなっても、他
の健全な同一のパケットデータによって復元することが
でき、受信側装置からデータ再送要求等の受信確認信号
を送信することなく、また、送信側装置では、データ再
送要求等の受信側装置からの受信確認信号を待ちながら
通信を進める必要がなく、伝送路遅延が大きく、ノイズ
の多い通信環境でも、高い伝送性能を実現できると共
に、同期冗長検査を行わなくても高い信頼性を得ること
ができる。また、同一ＩＤ毎に多数決を取るようにした
ので、他のフレームからのデータの混入による誤った多
数決を排除することができる効果が得られる。

【００２３】この発明によれば、受信制御機構におい
て、多数決の決定タイミングを監視するタイマを備える
ように構成したので、伝送路上において、１フレーム内
の３つのパケットデータのうちの１つのパケットデータ
が完全に欠落してしまった場合に、受信制御機構では、
その欠落してしまったパケットデータを待ち続けてしま
うことが考えられるが、決定タイミングを設定すること
により、その決定タイミングになればその欠落してしま
ったパケットデータを待ち続けることをやめ、速やかに
多数決を実施させ、制御不能を防止することができる効
果が得られる。

【００２４】この発明によれば、送信制御機構におい
て、同一のパケットデータの生成数を設定自在にし、受
信制御機構において、その設定された生成数に応じたパ
ケットデータを同一ＩＤ毎に多数決を取るように構成し
たので、データ伝送の信頼性向上と、実効通信速度向上
とのトレードオフを調整可能にすることができる効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１によるデータ通信シ
ステムを示す構成図である。

【図２】この発明の実施の形態２によるデータ通信シ
ステムを示す構成図である。

【図３】従来のデータ通信システムを示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１送信側装置、２受信側装置、１１送信側アプリ
ケーション、１３，１４送信制御機構、２２受信側
アプリケーション、２３，２６受信制御機構、２４
多数決部、２５タイマ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データにＩＤを付加した少なくとも３つ
以上の同一のパケットデータを生成して、それら３つ以
上の同一のパケットデータを１フレームとして送信する
送信制御機構と、上記送信制御機構から送信されるフレ
ームを受信して、パケットデータ単位に分解し、それら
分解されたパケットデータを同一ＩＤ毎に多数決を取
り、その多数決を満たしたパケットデータを正規の受信
データとして利用する受信制御機構とを備えたデータ通
信システム。
【請求項２】複数のデータに互いに異なるＩＤを付加
したそれぞれのパケットデータについて、それぞれ少な
くとも３つ以上の同一のパケットデータを生成して、そ
れら３つ以上の同一のパケットデータを１フレームとし
てそれぞれ送信する送信制御機構と、上記送信制御機構
から送信されるフレームをそれぞれ受信して、パケット
データ単位に分解し、それら分解されたパケットデータ
を同一ＩＤ毎に多数決を取り、それら多数決を満たした
パケットデータを正規の受信データとして利用する受信
制御機構とを備えたデータ通信システム。
【請求項３】複数のデータに所定の順序に応じたＩＤ
を付加したそれぞれのパケットデータについて、それぞ
れ少なくとも３つ以上の同一のパケットデータを生成し
て、ＩＤの所定の順序に応じた複数のパケットデータを
１フレームとして３つ以上の同一フレームをそれぞれ送
信する送信制御機構と、上記送信制御機構から送信され
るフレームをそれぞれ受信して、パケットデータ単位に
分解し、それら分解されたパケットデータを同一ＩＤ毎
に多数決を取り、それら多数決を満たしたパケットデー
タを正規の受信データとしてＩＤの所定の順序に応じて
利用する受信制御機構とを備えたデータ通信システム。
【請求項４】受信制御機構は、多数決の決定タイミン
グを監視するタイマを備えたことを特徴とする請求項１
から請求項３のうちのいずれか１項記載のデータ通信シ
ステム。
【請求項５】送信制御機構は、同一のパケットデータ
の生成数を設定自在にし、受信制御機構は、その設定さ
れた生成数に応じたパケットデータを同一ＩＤ毎に多数
決を取るようにしたことを特徴とする請求項１から請求
項４のうちのいずれか１項記載のデータ通信システム。