JP2002171262A

JP2002171262A - 通信方法及びその通信システム

Info

Publication number: JP2002171262A
Application number: JP2000365282A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Matsuda; 仁志松田
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【課題】データの収集を効率的に行う。【解決手段】子局２０は、送信バッファ２１に自局内
の送信待ち状態の残データ量の情報を保持し、親局から
ポーリングがなされると、送信データとともに残データ
量の情報をフレーム構成で親局２０に送信し、親局は、
受信した残データ量の情報に基づいて、例えば残データ
量が大量の場合には、子局に対してポーリング周期を短
く変更し、また残データ量が少量の場合には、子局に対
してポーリング周期を長く変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データの送信要求
（ポーリング）の周期を変更する通信方法及びその通信
システムに関する。

【０００２】

【関連する背景技術】従来、この種のシステムでは、子
局でのデータの発生頻度やデータ量に拘わらず、一定の
周期でポーリングが行われるものがあったが、上記シス
テムではデータの収集を効率的に行うことができなかっ
た。そこで、従来例では、例えば親局が過去一定期間に
各子局から受信したデータ量を記憶しておき、このデー
タ量の履歴に応じて、各子局に対するポーリングの周期
を調整するものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
では、子局から受信した過去一定期間のデータ量によっ
て、データの発生頻度やデータ量を推論するに過ぎない
ため、子局でのデータの発生頻度や一度に発生するデー
タ量がランダムに変化する場合には、データの収集が効
率的に行われないことがあった。

【０００４】本発明は上記実状に鑑みなされたもので、
データの収集を効率的に行うことができる通信方法及び
その通信システムを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、データの送信要求を行う親局と、該デ
ータの送信要求に応じてデータ伝送を行う少なくとも１
つの子局とを有しており、前記子局は、自局内の送信待
ち状態のデータ量の情報を保持する保持手段と、前記送
信要求に応じて、前記データとともに前記保持されたデ
ータ量の情報を送信する送信手段とを備え、前記親局
は、受信した前記データ量の情報に基づいて、前記子局
に対して行うデータの送信要求の周期を変更する変更手
段を備えた通信方法及びその通信システムが提供され
る。

【０００６】すなわち、子局は、保持手段に自局内の送
信待ち状態のデータ量の情報を保持し、親局から送信要
求であるポーリングがなされると、送信用のデータとと
もに前記データ量の情報を送信し、前記親局は、受信し
た前記データ量の情報に基づいて、データ量が大量の場
合には前記子局に対して行うポーリングの周期を短く
し、データ量が少量の場合には前記ポーリングの周期を
長く変更する。

【０００７】また、本発明では、前記データ量の情報
は、子局の実装上の違いから、例えば送信待ち状態のデ
ータのパケット量、送信待ち状態のデータの総バイト
量、送信待ち状態のデータの有無を表すフラグ、保持可
能なデータのパケット量に対する送信待ち状態のデータ
のパケット量の比率、保持可能なデータのバイト量に対
する送信待ち状態のデータのバイト量の比率、保持可能
なデータのパケット量に対する送信待ち状態のデータの
パケット量の比率が一定範囲を超えたことを示すフラグ
又は保持可能なデータのバイト量に対する送信待ち状態
のデータのバイト量の比率が一定範囲を超えたことを示
すフラグのいずれかの情報からなる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係る通信方法及びその通
信システムの一実施形態を図１乃至図４の図面に基づい
て説明する。図１は、本発明に係る通信方法を用いる通
信システムの構成を示す構成図である。図において、本
実施形態の通信システムは、データ収集を行う親局１０
と、親局１０にデータ及び自局内に存在する送信待ち状
態のデータのデータ量（以下、「残データ量」という）
の情報を付加して送信する複数の子局２０とから構成さ
れる。なお、これら子局２０には、それぞれ異なる子局
番号が割り当てられている。

【０００９】親局１０は、ポーリング及びデータ収集を
行うポーリング発行部１１と、各子局２０から受信した
残データ量の情報を記憶する残データテーブル１２と、
各子局２０に対して行うポーリングの周期の情報を記憶
するポーリング周期決定テーブル１３とを有している。
ポーリング発行部１１は、各子局２０にポーリングを送
信し、上記ポーリングに応じた各子局２０からのデータ
及び残データ量の情報を受信するとともに、各子局に対
して残データテーブル１２及びポーリング周期決定テー
ブル１３の情報に基づいて、ポーリングの周期を設定変
更する本発明の変更手段の機能を有している。

【００１０】残データテーブル１２では、ポーリング発
行部１１で受信した各子局２０の残データ量の情報が、
各子局に割り当てられた子局番号毎に対応づけられて記
憶されている。第１実施形態では、例えば表１に示すよ
うに、各子局に対して子局番号１〜Ｎ（但し、Ｎは任意
の整数）が割り当てられており、上記番号に該当する子
局から受信した残データ量の情報、すなわち子局に残デ
ータがない場合には０、残データがある子局番号２では
Ｌt2、子局番号Ｎ−１ではＬtN-1、子局番号ＮではＬtN
が、残データテーブル１２にそれぞれ記憶されている。

【００１１】

【表１】

【００１２】また、ポーリング周期決定テーブル１３で
は、残データ量Ｌが段階的に区切られるとともに、上記
各残データ量に対応したポーリング周期がそれぞれ割り
当てられて記憶されている。第１実施形態では、例えば
表２に示すように、残データ量Ｌが０，０＜Ｌ≦Ｌ1，
Ｌ1＜Ｌ≦Ｌ2，…，ＬM（但し、Ｍは任意の整数で、Ｌ1
＜Ｌ2＜…＜ＬM）に段階的に区切られ、各残データ量に
対応したポーリング周期Ｔ0，Ｔ1，Ｔ2，…，ＴM+1（但
し、Ｔ0＞Ｔ1＞Ｔ2＞…＞ＴM＞ＴM+1）がポーリング周
期決定テーブル１３にそれぞれ記憶されている。なお、
表１に示した残データ量Ｌt2，ＬtN-1，ＬtNは、表２に
示した残データ量の区分の中のいずれかの区分に該当す
るものとする。

【００１３】

【表２】

【００１４】親局１０のポーリング発行部１１では、収
集した各子局の残データ量を、表１のような残データテ
ーブル１２に記憶させておき、これを用いて次回の各子
局２０に対するポーリング周期を、表２のようなポーリ
ング周期決定テーブル１３で決定する。各子局２０は、
同様の構成からなり、例えば故障発生等の現象による送
信すべきデータを取り込んで記憶するとともに、残デー
タ量の情報を保持する本発明の保持手段を構成する送信
バッファ２１と、親局１０からのポーリングに応じてデ
ータとともに上記保持されたデータ量の情報を親局１０
に送信する本発明の送信手段を構成する通信部２２とを
有している。

【００１５】通信部２２は、図２のフレーム構成の第１
実施形態に示すように、親局１０のポーリングＰＯＬに
応じて送信データを送信する際に、送信データと自局で
の残データ量Ｌを送信バッファ２１から読み出し、上記
送信データに残データ量Ｌを付加した構成のフレームを
送信する。上記残データ量Ｌとしては、例えば送信待ち
状態のデータのパケット数（絶対値又は保持可能な全パ
ケット数に対する比率）、又は総バイト数（絶対値又は
保持可能な全バイト数に対する比率）等を、例えば子局
の実装上の違いに鑑みて使用する。

【００１６】上記構成において、親局１０のポーリング
発行部１１は、まず各子局に対してポーリングを行う。
子局２０の送信バッファ２１は、送信データ及び残デー
タ量の情報を保持しており、親局１０からのポーリング
を受信すると、子局２０の通信部２２は、上記送信デー
タ及び残データ量の情報を読み込み、上記データを図２
に示したフレーム構成にして親局１０へ送信する。

【００１７】ポーリング発行部１１は、ポーリングに応
じて各子局２０から送信されたフレームを受信すると、
そのフレーム中の残データ量を抽出して、データを送信
した子局の子局番号に対応する残データ量テーブル１２
の記憶領域に、上記残データ量を記憶させる。そして、
ポーリング発行部１１は、上記残データ量を用いて次回
の各子局に対するポーリング周期をポーリング周期決定
テーブル１３で決定する。すなわち、表１の例では、子
局番号１，３は残データ量が０なので、子局番号１，３
の子局に対するポーリング周期は、表２から最長周期の
Ｔ0に決定し、子局番号２，Ｎ−１，Ｎは残データ量が
それぞれ存在するので、これらの子局に対するポーリン
グ周期は、表２からそれぞれの残データ量に対応して決
定される。

【００１８】このように、第１実施形態では、子局は送
信待ちデータが存在する場合、その残データ量を保持
し、親局からポーリングを受信した時に、送信データと
ともに残データ量を親局に送信するので、親局は子局よ
り受信した残データ量を子局毎に記憶し、この残データ
量に応じて各子局のポーリング周期を決定することがで
き、これによりデータの収集を効率的に行うことができ
る。

【００１９】上記ポーリング周期の決定は、表２に示し
たテーブル１３で決定する方法の他に、残データ量に対
して演算を行うことによって算出する方法が考えられ
る。なお、第１実施形態では、子局の残データ量のみを
使用して、当該子局のポーリング周期を決定したが、本
発明はこれに限らず、例えば全子局の残データ量の総和
と各子局の残データ量の相対関係で、各子局のポーリン
グ周期を決定することも可能である。

【００２０】第２実施形態では、ポーリング発行部１１
が各子局から収集した残データ量に基づいて、全子局の
残データ量の総和と各子局の残データ量の比率（以下、
「占有率」という）を計算し、例えば表３に示すような
残データテーブル１２に記憶させる。なお、本実施形態
において、残データがある子局番号２では、（Ｌt2／Ｌ
tSUM）×１００＝Ｘ％、子局番号Ｎ−１では、（ＬtN-1
／ＬtSUM）×１００＝Ｙ％、子局番号Ｎでは、（ＬtN／
ＬtSUM）×１００＝Ｚ％の専有率が残データテーブル１
２にそれぞれ記憶されている。また、子局からの残デー
タ量の収集方法は第１実施形態と同様である。

【００２１】

【表３】

【００２２】また、ポーリング周期決定テーブル１３で
は、専有率Ｓが段階的に区切られるとともに、上記各専
有率に対応したポーリング周期が割り当てられて記憶さ
れている。第２実施形態では、例えば表４に示すよう
に、専有率Ｓが０，０＜Ｓ≦１０，１０＜Ｓ≦２０，
…，９０に段階的に区切られ、各専有率に対応したポー
リング周期Ｔ0，Ｔ1，Ｔ2，…，ＴＡがポーリング周期
決定テーブル１３にそれぞれ記憶されている。但し、ポ
ーリング周期は、Ｔ0＞Ｔ1＞Ｔ2＞…＞Ｔ9＞ＴＡの関係
にある。

【００２３】

【表４】

【００２４】第２実施形態では、ポーリング発行部１１
が全項で求めた専有率により、各子局のポーリング周期
を決定する。なお、上記ポーリング周期の決定は、第１
実施形態と同様に、表４に示したテーブル１３上で決定
する方法や専有率に対して演算を行うことによって算出
する方法が考えられる。このように、第２実施形態で
は、全子局の残データ量の総和と各子局の残データ量の
関係を考慮して各子局のポーリング周期を決定するの
で、第１実施形態と同様の効果が得られるとともに、複
数の子局に多数の残データがある場合でも使用する通信
帯域を一定量に抑制する必要があるとき等にさらに有効
である。

【００２５】また、本発明では、子局のデータの有無に
対応して簡易的にポーリング周期を割り当てることも可
能である。第３実施形態では、図３のフレーム構成の第
２実施形態に示すように、子局２０は、親局１０からの
ポーリングに対して、残データ量として単に残データの
有無を表すフラグを親局１０に通知する。すなわち、本
実施形態では、通信部２２は例えば残データがある場合
を“１”に、残データがない場合を“０”に割り付けた
フラグ（以下、「残データフラグ」という）を、単に送
信データに付加して親局に送信する。

【００２６】親局１０は、各子局から収集した残データ
フラグを、例えば表５に示すように、残データテーブル
１２に記憶させておき、残データがある子局には、短い
ポーリング周期を、また残データがない子局には、長い
ポーリング周期をそれぞれ割り当てる。

【００２７】

【表５】

【００２８】このように、第３実施形態では、子局のデ
ータの有無に対応して簡便にポーリング周期を割り当て
るので、第１実施形態と同様の効果を得られるととも
に、データの有無のみを送信データとともに送信するの
で、フレームの構成内容が短くなり、送信時間の短縮も
図られる。なお、第３実施形態では、データの有無に対
応して２種類のポーリング周期を簡便に割り付けた場合
について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば残
データがある子局の数、全子局数に対して残データがあ
る子局の比率等により、さらに細かくポーリング周期を
割り付けることも可能である。また、本発明は、残デー
タの有無をフラグで通知する他に、例えば残データがあ
る一定量以上となったことをフラグで通知するように構
成することも可能である。

【００２９】ところで、各子局２０では、親局１０への
送信データを保持するための送信バッファ２１をそれぞ
れ有するが、当然この送信バッファ２１の記憶容量は有
限であり、保持できる送信データのデータ量には上限が
ある。このため、親局１０からポーリングを受信する間
に、この上限量以上の送信データが子局２０で発生した
場合は、送信バッファが容量不足となって、送信データ
の保持が不可能となる。この保持が不可能となった送信
データは、子局で廃棄され、送信データが消失すること
があった。

【００３０】そこで、本発明では、子局で保持されてい
る送信データのオーバーフローによるデータ消失を防ぐ
第４実施形態を以下に説明する。本実施形態では、親局
は各子局における送信バッファの記憶容量に基づいて各
子局の残データ量の上限値を決定する。すなわち、残デ
ータ量の上限値とは、送信バッファが記憶できるデータ
残容量が残り少なくなったことを検出するためのもので
あり、例えば以下のように決定する。（上限値）＝（送信バッファの記憶容量）×０．８

【００３１】親局１０のポーリング発行部１１は、第１
実施形態と同様の方法で子局の残データ量（パケット
数、バイト数等）を収集し、上記残データ量が上限値以
上となると、緊急状態と判断してその子局に対して他の
子局より優先してポーリング周期を割り当てて、通常よ
り短い周期でポーリングを行う。そして、当該子局のデ
ータ残容量が一定量、すなわち所定の下限値以下になる
と、ポーリング発行部１１は、緊急状態を解除して通常
のポーリング周期に戻す。この下限値は、上記の上限値
より十分に小さな値を設定するのが一般的であり、例え
ば以下のように決定する。（下限値）＝（送信バッファの記憶容量）×０．５

【００３２】このように、下限値を上限値より十分小さ
な値に設定するのは、例えば子局で連続的に送信データ
が発生しているような状態で、緊急状態への推移とその
解除が頻繁に行われることを避けるためである。従っ
て、本実施形態では、子局の残データ量の上限値を設定
し、上記残データ量が上限値以上になると優先的にポー
リング周期を割り当てるので、この残データ量に応じて
各子局のポーリング周期を決定することができ、子局で
保持されている送信データのオーバーフローによるデー
タ消失を防止することができる。これにより、本実施形
態では、データの収集を効率的に行うことができる。

【００３３】第４実施形態では、データ残容量不足等の
緊急状態を親局で判断する場合を説明したが、本発明は
これに限らず、例えば子局で判断することも考えられ
る。第５実施形態では、子局が緊急状態を親局に報知す
る場合を示すものである。第５実施形態において、まず
子局２０の通信部２２では、第４実施形態の親局と同様
に、残データ量の上限値と下限値を決定して自局の緊急
管理を行う。ここで、通信部２２は、上記残データ量が
上限値以上となると、緊急状態と判断し、親局１０から
のポーリングに対して、緊急状態であることを表すフラ
グを親局１０に送信する。すなわち、図４のフレーム構
成の第３実施形態に示すように、緊急状態である場合を
“１”に、また緊急状態でない場合を“０”に割り付け
たフラグ（以下、「緊急フラグ」という）を、単に送信
データに付加して親局に送信する。

【００３４】親局１０は、子局２０から送信された緊急
フラグが“１”であることにより、当該子局が緊急状態
であることを検知し、当該子局に対して他の子局より優
先してポーリング周期を割り当てて、通常より短い周期
でポーリングを行う。また、親局１０は、子局から送信
されたフラグが“０”に変化した場合には、当該子局が
緊急状態から解除されたことを検知し、通常のポーリン
グ周期に戻す。

【００３５】このように、本実施形態では、子局で緊急
管理を行うので，親局は子局の送信バッファの記憶容量
を知る必要がなくなり、例えば子局に対して改善を行っ
て送信バッファの記憶容量を拡張したような場合にも、
親局に対して変更を加えることなく既存の状態で使用す
ることができる。また、本実施形態では、異なる送信バ
ッファの記憶容量を持つ複数の子局が混在するような場
合でも、親局は上記記憶容量を知る必要がないので、ポ
ーリング周期の変更に容易に対応でき、データの収集を
効率的に行うことができる。

【００３６】また、第４実施形態では、子局が残データ
量として絶対値を親局に報知する場合を説明したが、残
データ量として例えば送信バッファの記憶容量に対する
比率を親局に報知することも考えられる。第６実施形態
においては、子局は、残データとして絶対値ではなく、
送信バッファの記憶容量に対する比率を親局に報知する
場合の一例である。

【００３７】親局は、各子局より比率で表現された残デ
ータ量を受信し、例えばこれが８０％以上であれば、当
該子局は緊急状態であると判断し、当該子局に対して他
の子局より優先してポーリング周期を割り当てて、通常
より短い周期でポーリングを行う。また、親局１０は、
例えば子局の残データ量が５０％以下となった場合に
は、当該子局が緊急状態から解除されたものと判断し、
通常のポーリング周期に戻す。

【００３８】このように、本実施形態では、送信バッフ
ァの記憶容量に対する比率を親局に報知するので、親局
は子局の送信バッファの総容量を知る必要がなくなるの
で、ポーリング周期の変更に容易に対応でき、データの
収集を効率的に行うことができる。また、本発明では、
残データ量は送信バッファの残り容量、又はその送信バ
ッファの記憶容量に対する比率を用いることも可能であ
り、この場合にも上記実施形態と同様に、データの収集
を効率的に行うことができる。

【００３９】本発明は、これら実施形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
形実施が可能である。例えば、下位のプロトコル層でＱ
os（Quality Of Service）が使用できる場合は、上記の
方法で決定したポーリング周期に応じてＱosクラスを要
求することで、さらに効率的にデータを収集することも
可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、子局
内に送信待ち状態のデータ量の情報を保持し、親局から
送信要求がなされると、送信データとともに前記データ
量の情報を送信し、前記親局は、受信したデータ量の情
報に基づいて、子局への送信要求の周期を変更するの
で、データの収集を効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る通信方法を用いる通信システムの
構成を示す構成図である。

【図２】本発明に用いるフレームの構成の第１実施形態
を示す構成図である。

【図３】同じく、フレーム構成の第２実施形態を示す構
成図である。

【図４】同じく、フレーム構成の第３実施形態を示す構
成図である。

【符号の説明】

１０親局１１ポーリング発行部１２残データテーブル１３ポーリング周期決定テーブル２０子局２１送信バッファ２２通信部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】親局と、少なくとも１つの子局とを有
し、前記子局は、前記親局からの所定周期でのデータの
送信要求に応じて、データ伝送を行う通信方法におい
て、前記子局は、自局内の送信待ち状態のデータ量の情報を
保持し、前記親局からの送信要求に応じて、前記データ
とともに前記データ量の情報を送信し、前記親局は、受
信した前記データ量の情報に基づいて、前記子局に対し
て行うデータの送信要求の周期を変更することを特徴と
する通信方法。
【請求項２】データの送信要求を行う親局と、該デー
タの送信要求に応じてデータ伝送を行う少なくとも１つ
の子局とを有する通信システムにおいて、前記子局は、自局内の送信待ち状態のデータ量の情報を
保持する保持手段と、前記送信要求に応じて、前記デー
タとともに前記保持されたデータ量の情報を送信する送
信手段とを備え、前記親局は、受信した前記データ量の情報に基づいて、
前記子局に対して行うデータの送信要求の周期を変更す
る変更手段を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項３】前記データ量の情報は、送信待ち状態の
データのパケット量からなることを特徴とする請求項２
に記載の通信システム。
【請求項４】前記データ量の情報は、送信待ち状態の
データの総バイト量からなることを特徴とする請求項２
に記載の通信システム。
【請求項５】前記データ量の情報は、送信待ち状態の
データの有無を表すフラグからなることを特徴とする請
求項２に記載の通信システム。
【請求項６】前記データ量の情報は、保持可能なデー
タのパケット量に対する送信待ち状態のデータのパケッ
ト量の比率からなることを特徴とする請求項２に記載の
通信システム。
【請求項７】前記データ量の情報は、保持可能なデー
タのバイト量に対する送信待ち状態のデータのバイト量
の比率からなることを特徴とする請求項２に記載の通信
システム。
【請求項８】前記データ量の情報は、保持可能なデー
タのパケット量に対する送信待ち状態のデータのパケッ
ト量の比率が一定範囲を超えたことを示すフラグからな
ることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項９】前記データ量の情報は、保持可能なデー
タのバイト量に対する送信待ち状態のデータのバイト量
の比率が一定範囲を超えたことを示すフラグからなるこ
とを特徴とする請求項２に記載の通信システム。