JP2002215482A - データ送信方法及びシステム - Google Patents

データ送信方法及びシステム

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JP2002215482A JP2001338464A JP2001338464A JP2002215482A JP 2002215482 A JP2002215482 A JP 2002215482A JP 2001338464 A JP2001338464 A JP 2001338464A JP 2001338464 A JP2001338464 A JP 2001338464A JP 2002215482 A JP2002215482 A JP 2002215482A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】大きなディレイ帯域幅物及び/又は高いビット
誤り率を有する通信リンクを通じたデータの効率的な送
信伝送を可能にする。 【解決手段】該通信技術は、全体的なスループットを高
めるため、また、通信リンクの平均データ転送ディレイ
を低減するために、複数の通信接続を通じて一又は複数
のデータソースからデータを多重化する。各通信接続
は、各接続が或る特定の効果的な優先順位レベルで特定
の種類のデータを搬送するように、ユニークに設定され
得る通信接続パラメータのセットを有する。各通信接続
は、或る特定の送信バッファサイズを有し、或る特定の
長さを有するメッセージを下位層に伝送し、該メッセー
ジを或る特定の速度でリンクへ送信し、通信接続がリン
クを通じてデータを送信する方法を調整するようにユニ
ークに設定され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して通信システ
ムに関し、特に、高ディレイ帯域幅物及び/又は高いビ
ット誤り率を有する通信リンクにおいて、データスルー
プットを高めるために、また、平均データ転送ディレイ
を低減するために、複数の通信接続を通じてデータを多
重化する通信技術に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】化学プ
ロセス、石油プロセス、又はそれ以外のプロセス等のプ
ロセス制御ネットワークは、通常、例えば、バルブ位置
決め装置、スイッチ、(温度センサ、圧力センサ、及び
流量センサ等の)センサ等であってもよい一又は複数の
フィールドデバイスに通信で接続されている一又は複数
の集中プロセスを含む。これらのフィールドデバイス
は、(バルブを開く又は閉じる等の)プロセス内の物理
的な制御機能を実行したり、プロセスの動作を制御する
上で使用するためにプロセス内で測定値を採取したり、
プロセス内でその他の所望の機能を実行し得る。一般的
には、プロセス制御装置は、一又は複数のフィールドデ
バイスによって行われる測定を示す信号、及び/又はフ
ィールドデバイスに関するその他の情報を受信し、典型
的には複雑な制御ルーチンを実現するためにこの情報を
使用し、信号線路又はバスを介してプロセスの動作を制
御するためにフィールドデバイスへ送信される制御信号
を生成する。
【0003】さらに、プロセス制御装置は、通常、イー
サネット(登録商標)バス等のデータハイウェイを介し
て一又は複数のワークステーション、及びデータヒスト
リアン等のその他のデバイスに結合される。これらのそ
の他のデバイスは、典型的には、ユーザインタフェース
を制御ルーチンに提供する、制御ルーチンの修正又は更
新を可能にする、フィールドデバイスと接続する等、該
一又は複数の制御装置によって提供される情報を使用す
るその他のアプリケーション又はプログラムを実行す
る。幾つかのプロセス制御システムにおいては、リモー
トサイトに位置する1台又は複数台のワークステーショ
ンが、インターネット接続等の追加通信ネットワークを
介してデータハイウェイ、衛星又はセルラー通信リン
ク、(無線イーサネット(登録商標)接続で使用される
ように)無線リンク等に結合され得る。典型的には、デ
ータは、それぞれが典型的には一又は複数のプロセス制
御メッセージに関連する一又は複数のデータバイトを含
むデータパケットとして、これらの追加通信リンクを通
じて伝送される。各データパケットは、典型的にはプロ
トコルヘッダ、エラーチェックフィールド、フラグ等の
カプセル化データも含み、通信リンクを通じたデータパ
ケットの伝送及び受信を容易にする。これらの追加リン
クは無線であるか、又は共有される結線されたリンクで
あるため、プロセス制御システムに関連するデータの伝
送に使用できる帯域幅は、典型的には、専用データハイ
ウェイの帯域幅よりはるかに低い。さらに、これらの遠
隔リンクの多くは、送信中のメッセージ、又はリンク上
でデータを送信するために要する時間を増大するメッセ
ージ受信応答に追加のオーバヘッドを付加するエラー検
出及び補正の方式を利用するローカルデータハイウェイ
で使用されているものに類似した通信プロトコルを使用
する。何れにせよ、これらの通信プロトコルは、利用可
能な通信リンク帯域幅を非効率に使用し、典型的には相
対的に大きいデータ転送ディレイを有する。
【0004】一般的には、通信技術は、所望されるレベ
ルのデータ完全性で、或る特定のレベルのデータスルー
プットを提供する。典型的には、システム設計者は、シ
ステムコスト目標と対照して利用可能な通信技術のそれ
ぞれによって提供される、データスループットとデータ
完全性の固有の兼ね合いを平衡させることによって、用
途に適切な通信技術を選択する。プロセス制御システム
で使用される制御装置、コントローラ、及びワークステ
ーションのような局所的に位置しているデバイス間の通
信を含むもの等の幾つかの用途では、専用高速データバ
ス(例えば、イーサネット(登録商標))は、高いレベ
ルのデータスループット及び完全性を相対的に低いコス
トで提供するために使用することができる。ローカルデ
バイスと(プロセス制御システムで使用される制御装
置、コントローラ、及びワークステーションのような)
遠隔に位置するデバイス間での通信を含むもの等のそれ
以外の用途では、実践的な考慮及び制限から、システム
設計者は、相対的に低い帯域幅を有するモデムリンク、
無線セルラーリンク、衛星リンク等の通信リンク、又は
高ディレイ帯域幅物及び/又は高いビット誤り率を有す
るリンクを使用せざるを得ない。
【0005】前述された通信リンクを使用して、ローカ
ルシステムとリモートシステム間で通信を達成すること
は、複数の重大な問題を提示する。例えば、衛星通信リ
ンクは、典型的には、伝送中に失われるか、破壊される
データの再送信を生じさせる高いビット誤り率を有す
る。特に衛星リンクを通じた大きな送信時間ディレイと
組み合わされると、データの再送信はリンクのスループ
ットを大幅に引き下げ、リンクのデータ転送ディレイを
増大する。さらに、上記の通信リンクは、多くの場合、
リンクを通じて送信されるデータの単位毎にかなりのコ
ストを生じさせることがある、衛星トランスポンダ帯域
幅内の電話回線、セルラーチャネル又はチャネル割当て
等の購入されたサービスと関連する。このように、最小
の通信オーバヘッドで通信リンクを通じたデータ完全性
を高める通信技術、及びリンクの時間的な局面と周波数
の局面の両方において通信リンクにデータを詰め込む通
信技術は、それらが指定された通信リンクのデータスル
ープットを高め、リンクを通って送信されるデータの単
位あたりのコストを低下するためきわめて望ましい。
【0006】多くの用途にとって、データ完全性及び送
信されるデータの単位あたりのコストの許容できるレベ
ルは、従来のデータ符号化及びチャネル変調の技術を一
方向通信リンク内で使用して達成できる。一方向通信技
術は、データが通信リンクを通じて適切に伝送されたこ
とを確認するために応答メッセージを使用しないため、
一般的には「コネクションレス」と呼ばれる。例えば、
デジタル音声/ビデオデータは、何らかの種類の順方向
エラー補正及び/又は畳み込み符号化を使用して伝送の
前に符号化され、スペクトル拡散変調技術を使用して一
方向通信リンクを通じて効果的に伝送され得る。それか
ら、受信局は、許容できる完全性レベルを有する音声信
号及びビデオ信号を生成するために、伝送済みのデータ
を復調し、復号し得る。受信局は(例えば、応答メッセ
ージを使用することによって)伝送局と通信しないた
め、破壊されたデータ又は失われたデータは受信局によ
って回復されず、それによりユーザに提供されるビデオ
信号及び音声信号内でスプリアスエラーを引き起こす。
これらのスプリアスエラーは望ましくないが、それらは
ユーザによって容易に感知されるため、全体的なシステ
ム性能に重大な影響を及ぼさない。このように、デジタ
ル音声/ビデオデータの伝送のための通信プロトコル
は、システムの質的な性能に悪影響を及ぼさずに、(例
えば、応答メッセージを送信することによって)完全ハ
ンドシェイク通信プロトコルを使用する、通常、双方向
通信技術と関連する通信オーバヘッドを排除することが
できる。
【0007】一方向通信リンクを通じてデータを伝送す
ることに対する前述されたアプローチは音声情報及びビ
デオ情報の複製に許容できるレベルのデータ完全性を提
供するが、これらのアプローチは、幾つかのその他の種
類の用途で使用するために適切なデータ完全性のレベル
を提供しない。例えば、アラーム状態に関するデータ等
のプロセス制御システムに関連するデータは、見失われ
ることがあり、また、破壊されたアラームデータは、人
員に対する傷害及び/又は材料,工場設備等に対する損
傷を生じさせることがあるため、きわめて重大な性質の
ものであってもよい。さらに、一方向又はコネクション
レスの通信技術は、局所的な伝送局が、遠隔受信局が伝
送局によってそれへ送信されるデータを実際に受信し、
処理していることを認識することがきわめて望ましいた
め、通常、プロセス制御システムとの使用に適切ではな
い。
【0008】従来、相対的に高いレベルのデータ完全性
を必要とする(プロセス制御用と等の)用途、及び大き
なディレイ帯域幅物及び/又は高いビット誤り率を有す
る(衛星リンク等の)通信リンクを使用する用途は、完
全ハンドシェイク通信方式を提供する伝送制御プロトコ
ル(TCP)等の双方向又は接続指向型の通信技術を使用
してきた。接続指向型通信技術にあっては、伝送局は、
それ以降のデータを送信する前に、受信局によって応答
される伝送済みのデータバイト又はパケットのウィンド
ウ(つまり、数)を必要とする。その結果、通信リンク
の往復送信時間ディレイがウィンドウ送信時間(つま
り、フルウィンドウのデータバイトをリンクへ送信する
のに要する時間)より多い場合には、リンクはウィンド
ウ内の最後のデータバイトが送信されるときから、受信
局の応答が伝送局によって受信されるまでアイドリング
状態のままとなるであろう。これらの従来の接続指向型
通信技術は、例えばプロセス制御システムで、許容でき
るレベルのデータ完全性を提供し、局所的な伝送局が、
遠隔受信局が伝送されたデータを受信し、処理している
か否かを確かめることができるようにするが、これらの
技術は、通常、低い通信リンクスループット及びかなり
のデータ転送ディレイを生じさせ、それは、プロセス制
御システム内のアラーム情報等の大規模な重大なデータ
が伝送される場合にきわめて不利である。
【0009】接続指向型通信技術は、衛星通信リンクと
共に使用されるときに、これらのリンクが高い帯域幅及
び数百ミリ秒という往復チャネル再送信時間ディレイを
有する(つまり、衛星通信リンクは大きなディレイ帯域
幅物を有する)ために、特に問題である。衛星通信リン
クの相対的に大きな往復送信時間ディレイは、伝送局
が、それ以降のデータパケットを伝送するためにウィン
ドウを再び開放する前に、伝送済みのデータバイトの各
ウィンドウの応答を待機するためにかなりの量の通信リ
ンクアイドリング状態時間を生じさせる。さらに、(例
えば、ローカルワークステーションから遠隔に位置する
ワークステーションへ)大量の情報を送信することは、
該情報を要求しているユーザにとっては知覚できるほ
ど、又は実際的でないほどにも低速である可能性があ
る。いずれの場合にも、衛星通信リンクの非効率な使用
は、伝送されるデータの単位あたりの受け入れ難いほど
高いコストを生じさせる。
【0010】前述された双方向通信技術が、大きな伝送
帯域幅物及び/又は高いビット誤り率を有する通信リン
クを通じてデータを伝送する効率を高めるために、シス
テム設計者は、通信リンクを通じてデータを送信するた
めに複数の通信経路又はパイプラインを提供するため
に、通信リンク内で複数の接続を確立する通信技術を利
用してきた。一般的に知られているように、これらの多
接続通信技術は、単一接続通信技術より更に効果的に、
大きなディレイ帯域幅物を有する通信リンクを一時的に
パックすることができる。特に、これらの多接続通信技
術にあっては、1つの接続がフルウィンドウのデータを
送信し、受信局からの応答を待機してアイドリング状態
中である場合、フルウィンドウのデータを送信していな
いその他の接続のうちの一又は複数がリンクの中にデー
タを送信し続けてもよい。
【0011】残念なことに、システム設計者は、従来、
前述された多接続通信技術内で使用される通信プロセス
のトランスポート層を、通信リンクを通じたトランスポ
ート層への伝送のためにメッセージを伝送している、プ
ロセス制御アプリケーション,コントローラ,フィール
ドデバイス,ユーザインタフェース等のデータソース及
びシンクに直接的に結合されるエンドトゥエンド機構と
見なしてきた。その結果、それぞれの通信接続は、その
他の通信接続及びデータソースに関して非同期かつ独立
した方法で動作することが許される。さらに、通信接続
の全ては、通常、個々の接続のための最適性能に関連す
るパラメータを使用して同一の方法で構成される。これ
らの多接続通信技術は、複数の通信接続の動作又はデー
タがデータソースから通信接続に渡される方法を調整し
ないため、全体としての通信リンクのスループット及び
平均データ転送ディレイは少しも最適ではない。代わり
に、同一のデータリソース及び/又はその他のシステム
リソースの通信接続、同時にリンクにデータを伝送しよ
うと試みる複数の接続等の間の競争は、通信リンクの全
体的なスループットを大幅に制限し、リンクを通じたデ
ータ転送ディレイを増大することがある。
【0012】
【課題を解決するための手段】通信技術は、スループッ
トを増大するため、また、通信リンクの平均データ転送
ディレイを低減するために複数の通信接続を通じて一又
は複数のデータソースからのデータの多重化を調整す
る。更に具体的には、ここに記述される通信技術は、或
る特定の効果的な優先順位レベルで、特定の種類のデー
タを搬送するために、それぞれの通信接続をユニークに
設定することが可能である。さらに、各通信接続は、或
る特定の送信バッファサイズを有し、或る特定の長さを
有するシステムメッセージを処理し、或る特定の速度で
通信リンクの下位層にシステムメッセージを送信するよ
うにユニークに設定されてもよい。その結果として、こ
こに記述される通信技術は、全体として通信リンクのス
ループットを高め、リンクの平均データ転送ディレイを
低減するために複数の通信接続が通信リンクにデータを
送信する方法に関して包括的な調整を可能にする。
【0013】本発明の1つの態様によれば、通信システ
ム及び方法は、複数の通信接続を使用する帯域幅を有す
る通信リンクを通じたデータの伝送を可能にする。シス
テム及び方法は、通信接続のそれぞれにワーカオブジェ
クトを確立し、該ワーカオブジェクト間でデータを分配
する。さらに、システム及び方法は、各ワーカオブジェ
クト内で分配されたデータを使用してメッセージを形成
し、各通信接続が、帯域幅の所定の部分を超えないで使
用するように、複数の通信接続の下位層にメッセージを
伝送することも可能である。
【0014】本発明の別の態様によれば、複数の通信接
続を使用して通信リンクを通じてデータを送信するシス
テムは、それぞれがユニークに設定可能なデータ通信パ
ラメータのセットを有する複数の分割データストリーム
及び複数のワーカプロセスを形成するためにデータを分
割する通信プロセスを含んでいる。ワーカプロセスのそ
れぞれは、複数の分割データストリームの対応する1つ
から特定のデータを受信し、そのワーカプロセスのため
のユニークに設定可能な通信パラメータのセットに基づ
いて、特定のデータを含むメッセージを複数の通信接続
の下位層に伝送する。
【0015】
【発明の実施の形態】ここに記述される多重化データ送
信技術は、大きなディレイ帯域幅物及び/又は高いビッ
ト誤り率を有する衛星通信リンクに関連して詳細に記述
されるが、該多重化データ送信技術は、例えば、モデ
ム,無線セルラー,インターネット等の広帯域網を使用
する低帯域幅システムを含む様々な通信システム内で有
利に使用することができる。さらに、プロセス制御シス
テムで使用されるように記述されるが、ここに記述され
る多重化データ送信技術は、大きなディレイ帯域幅物及
び/又は高いビット誤り率を有する任意の通信リンクを
通じて、又は任意の他の通信リンクを通じてデータを送
信する任意の他の通信システムで有利に使用することが
できる。
【0016】多重化データ送信技術を更に詳細に説明す
る前に、現在の多接続通信技術が、典型的には、通信リ
ンクを通じた送信のためにデータを供給するデータソー
ス又はアプリケーションが、送信されるデータの種類
(例えば、アラームデータ,測定データ等)に関係なく
無制御の速度で下位層に直接的にデータを送信するよう
に実現されることを認識することが重要である。換言す
れば、これらの現在の複数制御通信技術にあっては、例
えばプロセス制御アプリケーション等のデータソースか
ら下位層へデータが伝えられるように制御する挿入プロ
セスは皆無である。さらに、これらの公知の多接続通信
技術は、典型的には、通信接続のそれぞれが、その他の
接続及びデータソースに対して独立及び非同期で動作で
きるようにする。さらに、これらの多接続通信技術にあ
っては、通信接続の全ては、典型的には、リンク,下位
層のバッファ/スタック制限,リンク全体としてのスル
ープットを考慮せずに、また、リンクを通じたデータ転
送ディレイを考慮せずに、単一通信接続のスループット
を最適化することに関連する接続パラメータ値を使用し
て同一に設定される。
【0017】上記の多接続通信技術は、一又は複数のデ
ータソース又はアプリケーションからのデータが通信接
続の下位層に伝送されるように全く調整又は制御しない
ため、通信リンクのスループット及びデータ転送ディレ
イは、最適とは程遠い可能性がある。例えば、通信接続
は、通信リンクを通じた送信のためにメッセージを下位
層に全て同時に伝送しようとするので、下位層(例え
ば、トランスファー層,データリンク層等)に関連する
バッファ,スタック,キュー等は、過負荷され、データ
は失われるか、破壊される可能性があり、その結果、リ
ンクの全体的なスループットを低下させ、平均データ転
送ディレイを増大させる再送信を生じる。
【0018】ここに記述される多重化データ送信技術
は、大きいディレイ帯域幅物及び/又は高いビット誤り
率を有する通信リンク、又は一般的にはデータパケット
を伝える任意の通信リンクを通じたデータの効率的な伝
送を可能にする。一般的には、ここ記述される多重化デ
ータ送信技術は、データソースと、通信接続に関連する
下位層(つまり、送信者と受信者と間の通信経路)との
間に調整機構を挿入することにより、多接続通信リンク
のスループットを向上させ、平均データ転送ディレイを
低減する。調整機構は、データソースから通信接続のそ
れぞれへのデータの流れ、及び通信接続のそれぞれによ
って使用される通信リンク帯域幅の一部を制御し、それ
によって、接続と、送信エラー,再送信等を生じさせる
下位層内でのバッファ又はスタックのオーバフローとの
間の競合を低減又は完全に排除するために、接続単位で
個別に調整し得る調整可能な設定パラメータのセットを
使用し、これが通信リンクスループットを増大し、リン
クを通じたデータ転送ディレイを低減する。
【0019】図1は、以下に更に詳細に記述される、多
重化データ送信技術を使用して高ディレイ帯域幅物を有
する通信リンク16を介してリモートシステム14と通信す
るローカルシステム12を示す例示的な概略ブロック図で
ある。一例として、通信リンク16は、システム12及び14
間で通信を確立するために、衛星中継器18と通信チャネ
ル20及び22とを使用する無線リンクである。
【0020】ローカルシステム12は、システムレベルデ
ータバス28を介して送信側通信ゲートウェイ26に通信ネ
ットワーク内で接続され、また、ワークステーション又
は任意の他の種類のコンピュータ又はプロセッサであり
得るローカルユーザインタフェース24を含んでいる。送
信側の通信ゲートウェイ26は、ここに記述される多重化
データ送信技術を実行するために、メモリ36に記憶され
ている一又は複数のソフトウェアルーチン34を実行する
プロセッサ32を有するワークステーションであってもよ
い。システムレベルデータバス28は、イーサネット(登
録商標)データバス又はデータの伝送に適切な任意の他
のデータバスであってもよい。送信側通信ゲートウェイ
26は、通信チャネル20を通じて通信を可能にするアンテ
ナ38に結合される。同様に、リモートシステム14は、リ
モートシステムレベルデータバス44を介して受信側通信
ゲートウェイ42に接続されるリモートユーザインタフェ
ース40を含んでいる。送信側通信ゲートウェイ26のよう
に、受信側通信ゲートウェイ42は、ここに記述される多
重化データ送信技術を実行するためにメモリ52に記憶さ
れる一又は複数のソフトウェアルーチン50を実行するプ
ロセッサ48を有するワークステーションであってもよ
い。受信側通信ゲートウェイ42は、通信チャネル22を通
じて通信を可能にするアンテナ54にも結合される。
【0021】第1及び第2コントローラ56及び58は、シ
ステムレベルデータバス28を介して、ユーザインタフェ
ース24及び送信側通信ゲートウェイ26と接続中であるも
のとして図示されている。勿論、データ記憶装置,追加
ユーザインタフェース,その他のコントローラ等(図示
せず)のその他のデバイスが、システムレベルデータバ
ス28に接続されてもよい。一例として、第2コントロー
ラ58は、分散型制御システム(DCS)型のコントローラ
であってもよく、オープンの若しくは独自の通信プロト
コルの何れかを使用するか、又は任意の他のプロトコル
を使用して、システムレベルデータバス28を介してユー
ザインタフェース24と通信し得る。第2コントローラ58
は、例えば、ユーザインタフェース24にアラーム情報及
びステータス情報を送信してもよく、これに加えてシス
テムレベルデータバス28を介してユーザインタフェース
24からユーザコマンド/要求を受信し得る。第2コント
ローラ58は、更に、任意の従来の方法又は任意の他の所
望の方法でコントローラ58に接続されるフィールドデバ
イス60及び62を制御するのに使用する制御アルゴリズム
を含んでよい。第2コントローラ58は、入力/出力(I/
O)装置70を介してスマートフィールドデバイス64〜68
と通信中であるものとして示されている。スマートフィ
ールドデバイス64〜68は、独自のプロトコルデータバス
72を使用して通信ネットワーク内で接続され、コントロ
ーラ58と共に、又はコントローラ58とは無関係の何れか
で、一又は複数のプロセス制御ループを実行するため
に、お互いに、また、I/O装置70と通信する。スマート
フィールドデバイス64〜68は、例えば、フィールドバス
デバイスであってもよく、その場合、独自のプロトコル
データバス72は、フィールドバス信号プロトコルを利用
する。しかしながら、HART(登録商標),PROFIBUS(登
録商標),WORLDFIT(登録商標),Device-Net(登録商
標),CAN,及びAS-Interfaceプロトコル等のその他の
種類のデバイス及びプロトコルも使用できるであろう。
同様に、リモートシステム14は、通信でリモートデータ
バス44に結合されるコントローラ74を含んでいる。リモ
ートシステム14のコントローラ74は、所望される場合、
データバス76を介してフィールドデバイスに、及び/又
はI/Oデバイス82を介して、スマートフィールドデバイ
ス78及び80に接続され得る。
【0022】一般的に既に知られているように、衛星18
の軌道上の距離のために、通信チャネル20及び22(つま
り、通信リンク16)を通じた往復送信時間ディレイは、
約数百ミリ秒であり得る。TCPベースの通信技術等の従
来の接続指向型通信技術にあっては、通信リンク16は、
送信者によってリンク16へ送信される各ウィンドウ内の
データが、送信者があらゆるそれ以降のデータを送信す
る(つまり、ウィンドウを再び開く)前に受信者によっ
て応答されなければならないため、往復送信ディレイの
間、アイドリング状態である。数百ミリ秒というアイド
リング状態時間は、典型的には、(数十ミリ秒であり得
る)フルウィンドウのデータを送信するために要する実
質的に大きいため、上記の接続指向型通信技術の一時的
な効率及びデータスループットは非常に低く、リンク上
を送信されるデータの単位あたりコストは比較的に高
い。
【0023】ここに記述される多重化データ送信技術に
あっては、送信側通信ゲートウェイ26内の調整機構は、
通信リンク16の総合的なスループットが増大するよう
に、また、平均データ転送ディレイが短縮されるよう
に、アラーム情報,測定値,制御ステータス等を含み得
るプロセス制御データを、複数の通信接続の下位層にイ
ンテリジェントに転送する。更に具体的には、送信側通
信ゲートウェイ26内の調整機構は、通信接続の下位層に
伝送されるメッセージの種類及びサイズ(つまり、その
うちのバイト数),通信接続のそれぞれに関連するトラ
ンスポート層送信バッファのサイズ,及びメッセージが
通信リンク16を通じた送信のためにトランスポート層に
伝送される速度を制御する。その結果として、ここに記
述される多重化データ送信技術によって、例えば、送信
側通信ゲートウェイ26内に常駐し得る送信側アプリケー
ションは、通信リンク16のデータ転送ディレイ及びアイ
ドリング状態時間を短縮し、それにより通信リンク16の
稼働率を改善することができる。
【0024】図2は、図1の送信側通信ゲートウェイ26
が、通信リンク16内の複数の通信接続を通じてプロセス
制御データを多重化するように構成され得る1つの方法
を示す例示的な概略ブロック図である。図2に示されて
いる多重化データ送信技術は、ここに記述される通信技
術のオブジェクトに基づいた実施である。例示のみにあ
っては、図2に示されている実施は、よく知られている
オブジェクトに基づいた接続指向型通信規格である分散
コンポーネントオブジェクトモデル(DCOM)プロトコル
に基づいていてもよい。DCOMの詳細な動作はよく知られ
ており、従ってDCOMインフラストラクチャの、及びDCOM
がどのように動作するかの、追加の記述はここに示され
ていない。さらに、当該技術でやはりよく知られている
ように、(図2及び図3に関して後述されるオブジェク
ト等の)オブジェクトは、オブジェクトのメソッドを実
行するために必要とされるデータと共にカプセル化され
るメソッド又はプロセス(つまり、ソフトウェアルーチ
ン)の集合体を表すソフトウェア抽象概念である。この
ようなオブジェクト指向型ソフトウェアプログラミング
技術は、当該技術でよく知られているため、ここに更に
詳細に記述されないであろう。
【0025】図2に図示される多重化データ送信技術に
あっては、送信側通信ゲートウェイ26は、アプリケーシ
ョンオブジェクト100,データ送信オブジェクト102,及
び複数のワーカオブジェクト104〜108を含んでいる。ア
プリケーションオブジェクト100は、ユーザインタフェ
ース24(図1),コントローラ56及び58,又は通常はシ
ステムレベルデータバス28を介して送信側通信ゲートウ
ェイ26に通信で結合される任意の他のデバイス又はデー
タソースから、システムレベルデータバス28を介してプ
ロセス制御データを受信する。プロセス制御データは、
典型的には、フィールドデバイス60〜68並びにコントロ
ーラ56及び58のうちの一又は複数、ユーザインタフェー
ス24等からのユーザ入力/コマンドを使用して得られ
る、測定値,アラーム等のプロセス制御情報を含んでい
る。
【0026】アプリケーションオブジェクト100は、デ
ータ送信オブジェクト102上でメソッドを呼び出すこと
によってデータ送信オブジェクト102にプロセス制御デ
ータを整列させる。これに代えて、データ送信オブジェ
クト102は、プロセス制御データをバッファし、バッフ
ァされたプロセス制御データを、ワーカオブジェクト10
4〜108の利用可能性、バッファされたデータ中に含まれ
るデータの種類(つまり、アラームデータ,測定データ
等)、及びワーカオブジェクト104〜108のそれぞれに関
連する設定パラメータ値に基づいて、整列させるか、ワ
ーカオブジェクト104〜108に分配する。例えば、データ
送信オブジェクト102は、アラーム情報を表すデータを
ワーカオブジェクト104〜108のうちの1つに転送し、測
定情報を表すデータをワーカオブジェクト104〜108の別
の1つへ送信し得る。
【0027】さらに、データ送信オブジェクト102は、
ワーカオブジェクト104〜108にデータを分配する前に、
バッファされたプロセス制御データを分割し得る。例示
のみにあっては、アプリケーションオブジェクト100
は、様々な種類のデータをデータ送信オブジェクト102
へ送信し、データ送信オブジェクト102は、各データス
トリーム又はキューが或る特定の種類又はカテゴリのデ
ータを含むように、アプリケーションオブジェクトデー
タを複数のデータストリーム又はキューに分割し得る。
それから、データ送信オブジェクト102は、データスト
リーム又はキューのそれぞれを、通信リンク16を通じた
伝送のために(ワーカオブジェクト104〜108のそれぞれ
に関連する設定パラメータに基づいて)ワーカオブジェ
クト104〜108の特定のものに割り当ててもよい。例え
ば、ワーカオブジェクト104がアラームデータを搬送す
るように構成される場合、データ送信オブジェクト102
は、アラームデータを含むデータストリーム又はキュー
をそのワーカオブジェクトに割り当ててもよい。同様
に、ワーカオブジェクト106が測定データを搬送するよ
うに構成される場合には、データ送信オブジェクト102
は、測定データを含むデータストリーム又はキューを、
そのワーカオブジェクトに割り当ててもよい。このよう
に、データ送信オブジェクト102内でのデータストリー
ム又はキュー間の1対1の対応は、ワーカオブジェクト
104〜108と共に確立され得る。しかしながら、データ送
信オブジェクト102及びワーカオブジェクト104〜108内
でのデータストリーム又はキュー間の1対1の対応は確
立される必要はない。例えば、アプリケーションデータ
の順序付けが必要とされない用途では、データ送信オブ
ジェクト102は、個々のデータストリーム又はキューを
複数のワーカオブジェクトに割り当ててもよい。
【0028】ワーカオブジェクト104〜108のそれぞれが
利用可能になる(例えば、出た送信オブジェクト102に
対し、データがワーカオブジェクトに転送され得ること
を示す)ので、データ送信オブジェクト102は、多様な
データストリーム又はキューから、ワーカオブジェクト
104〜108の適切なものにデータを転送する。これに代え
て、ワーカオブジェクト104〜108は、データ送信オブジ
ェクト102から受け取ったデータの個別のブロックを断
片化し、ワーカオブジェクト104〜108に関連する設定パ
ラメータに基づき複数のシステムメッセージを形成して
もよい。例えば、データ送信オブジェクト102が、4096
バイトの別々のブロックの中にアラームデータを含むデ
ータストリーム又はキューを(アラームデータを送信す
るように構成され、1024バイトという最大システムメッ
セージサイズを指定する構成を有する)ワーカオブジェ
クト104に割り当てると、ワーカオブジェクト104はデー
タ送信オブジェクト102から受け取ったそれぞれの4096
バイトのブロックを断片化し、4つの1024バイトのシス
テムメッセージを形成し、これらのシステムメッセージ
を一度に1つずつ下位層(つまり、TCP,UDP,DCOM等)
に伝送する。
【0029】何れにせよ、通信リンク16を通じた伝送の
ために下位層へ送信されるワーカオブジェクト104〜108
のそれぞれに関連するシステムメッセージは、それぞ
れ、或る特定の通信接続のメッセージサイズ設定パラメ
ータに対応するサイズ(つまり、バイト数)を有する。
データブロックをシステムサイズメッセージに断片化す
ることは個々のワーカオブジェクト104〜108によって実
行されているものとして記述されているが、断片化する
ことは、代わりに、データのワーカオブジェクト104〜1
08への転送の前にデータ送信オブジェクト102によって
実行されてもよいことが認識される必要がある。
【0030】データ送信オブジェクト102は、アプリケ
ーションオブジェクト100から受け取るプロセス制御デ
ータをバッファ又はキューするデータがワーカオブジェ
クト104〜108へ送信されるために利用可能となるように
制御するために、データの性質に応じて様々な技術の何
れかを使用してもよい。例えば、プロセス制御データ
は、それがアプリケーションオブジェクト100から受け
取る順序での利用可能性のためにバッファ又はキューさ
れてもよい。代わりに、データは、データブロックのサ
イズ、データブロックの種類及び/又はコンテンツ等に
基づいた利用可能性のためにバッファ又はキューされて
もよい。これらの方法では、データ送信オブジェクト10
2は、データに優先順位を付け、通信リンク16のスルー
プットを最大にするようにワーカオブジェクト104〜108
にデータを送信するために、バッファ又はキューを編成
し得る。勿論、データ送信オブジェクト102内でデータ
をバッファ又はキューするために、様々なその他の技術
が使用されてもよい。さらに、1つのアプリケーション
オブジェクト100が、データ送信オブジェクト102にデー
タを提供するものとして図2に示されているが、追加の
アプリケーションオブジェクト,スレッド,又はプロセ
スが、データ送信オブジェクト102にデータを提供して
もよい。
【0031】一般的には、ワーカオブジェクト104〜108
のそれぞれは、それがデータ送信オブジェクト102から
受信側通信ゲートウェイ42に受信するデータを整列させ
るというタスクを有する。更に具体的には、ワーカオブ
ジェクト104〜108のそれぞれが、通信リンク16を通じて
個別の通信接続を確立及び設定し、特定の種類のデータ
(例えば、アラーム情報,測定値等)を受信するために
データ送信オブジェクト102によって割り当てられても
よい。さらに、ワーカオブジェクト104〜108はタイマ機
能110〜114を含み、そのそれぞれは、ワーカオブジェク
ト104〜108が、通信リンク16を通じた伝送のために下位
層にシステムメッセージを伝送する速度を確立するよう
にユニークに設定されてもよい。
【0032】ワーカオブジェクト104〜108のそれぞれ
は、通信リンク16を介して、送信側通信ゲートウェイ26
と受信側通信ゲートウェイ42との間で実行されている通
信プロセス内で独自のコンテキストを有するように個別
に設定されてもよい。特に、ワーカオブジェクト104〜1
08のそれぞれは、所望される場合、ワーカオブジェクト
104〜108のそれぞれがパラメータ値の異なるセットを使
用して設定され得るように個別に適合可能又は調整可能
である複数の設定パラメータを有する。特に、ワーカオ
ブジェクト104〜108のそれぞれは、それぞれのワーカオ
ブジェクト104〜108中のタイマ機能110〜114に、メッセ
ージが、例えば、TCP等の接続指向型プロトコルを使用
し得る下位層に伝送される速度を調節させる「コール間
隔」パラメータを含んでいる。さらに、ワーカオブジェ
クト104〜108のそれぞれは、ワーカオブジェクト104〜1
08によって下位層に伝送される各メッセージの中に含ま
れるデータバイトの数に、上限を設定する「メッセージ
サイズ」パラメータを含ませてもよい。更に上記のよう
に、「メッセージサイズ」パラメータは、アプリケーシ
ョンオブジェクト100によってデータ送信オブジェクト1
02に転送されるデータを、所定のバイト数を有するシス
テムメッセージ(つまり、通信リンク16を通じた伝送の
ために下位層に伝送されるメッセージ)に断片化するた
めに、ワーカオブジェクト104〜108又はデータ送信オブ
ジェクト102の何れかによって使用されてもよい。さら
に、ワーカオブジェクト104〜108のそれぞれは、ワーカ
オブジェクトに関連する通信接続がメッセージを記憶す
る目的のために有するデータバイト数を指定する「送信
バッファサイズ」パラメータを含んでいてもよい。下位
のトランスポート層がTCPに基づいている場合には、通
信接続毎の送信バッファサイズは、例えば128バイトと6
5,536バイトとの間等でサイズが変化してもよい。勿
論、通信接続又は通信チャネルに関連するその他の又は
異なるパラメータが含まれてもよい。
【0033】通信接続のそれぞれに関連する下位のトラ
ンスポートプロトコルは、ワーカオブジェクト104〜108
のそれぞれのメッセージサイズパラメータ及び送信バッ
ファサイズパラメータに選択される値に無関係に、通信
リンク16へ送信される各データパケットの中に含まれる
最大データバイト数を決定する。例えば、TCP等の接続
指向型通信プロトコルが下位のトランスポート層で使用
されると、トランスポート層が、更に、ワーカオブジェ
クト104〜108によって伝送されるメッセージを、ワーカ
オブジェクト104〜108によって下位層に伝送されるシス
テムメッセージの中に含まれるバイト数とは異なるバイ
ト数を含むデータパケットに断片化又は結合してもよ
い。
【0034】さらに、トランスポート層によって生成さ
れるデータパケットは、当該技術でよく知られている、
通信接続識別子及びパケットシーケンス番号を有するプ
ロトコルヘッダを含む。例えば、下位のトランスポート
層がTCPを使用する場合、ソースTCPポート番号と宛先TC
Pポート番号とは、接続識別子としてプロトコルヘッダ
内に含まれる。接続識別子は、ワーカオブジェクト104
〜108のうちのどれがデータパケットを送信したのかを
特定し、このように、或る特定のワーカオブジェクトが
特定の種類のデータ(例えば、アラーム,測定値等)を
送信している可能性があるため、接続識別子はその特定
の種類のデータにも対応する。
【0035】図3は、図1の受信側通信ゲートウェイ42
が、図1の送信側通信ゲートウェイ26によって送信され
る多重化データ送信を受け取るように構成され得る1つ
の方法を示す例示的な概略ブロック図である。送信側通
信ゲートウェイ26と同様に、受信側通信ゲートウェイ42
は、複数のワーカオブジェクト200〜204,データ受信オ
ブジェクト206,及び受信側通信ゲートウェイアプリケ
ーションオブジェクト208を含む。ワーカオブジェクト2
00〜204のそれぞれは、送信側通信ゲートウェイ26中の
ワーカオブジェクト104〜108のうちの1つにユニークに
対応し得る。例えば、送信側通信ゲートウェイ26中でワ
ーカオブジェクト104によって処理及び伝送されるメッ
セージは、受信側通信ゲートウェイ42内のワーカオブジ
ェクト200によって独占的に受信及び処理されてもよ
い。このように、ワーカオブジェクトの対応する対は、
通信リンク16を通じた各接続(つまり、通信チャネル)
が特定の種類のデータを搬送するように構成されてもよ
い。さらに、コール間隔値,送信バッファサイズパラメ
ータ値等は接続単位で変化することがあるため、各通信
接続に割り当てられる通信リンク帯域幅の一部は、接続
単位で変えられてもよい。結果として、各接続を通じて
流れるデータの有効な優先順位は、その他の接続を基準
にして制御することができる。例えば、ワーカオブジェ
クト104がアラームデータを搬送するように構成される
場合、ワーカオブジェクト104及び200に関連する通信接
続には、コール間隔パラメータの相対的に小さい値をそ
の接続に割り当てることによって相対的に高い優先順位
を与えられてもよい。その他の接続に使用される値と比
較して相対的に大きな値のメッセージサイズパラメータ
は、この優先順位レベルを使用して、ワーカオブジェク
ト104及び200に関連する通信接続を通じてどのくらい多
くのデータが送信されなければならないのかを制御する
ために使用されてもよい。しかしながら、以下に更に詳
しく記述されるように、設定パラメータ値の他の組み合
わせが、同様の結果を達成するために代わりに使用でき
るであろう。
【0036】下位のトランスポートプロトコルがTCPに
基づいているTCPポート番号である接続識別子は、受信
されたデータパケットをワーカオブジェクト200〜204の
適切なものに送るために、受信側通信ゲートウェイ42で
使用される。例えば、ワーカオブジェクト104は、下位
層にメッセージを送信するときに、トランスポート層は
データパケットにメッセージを断片化し、接続識別子
(例えば、TCPポート番号)及びシーケンス番号を含む
プロトコルヘッダを各データパケットにプリペンドして
もよい。それから、トランスポート層は、通信リンク16
を通じてデータパケットを受信側通信ゲートウェイ42に
物理的に伝送する下位の通信層(例えば、データリンク
層,物理層等)にデータパケットを転送する。受信側通
信ゲートウェイ42で下位の通信端点(例えば、TCP接続
端点)がデータパケットを受信すると、受信側通信ゲー
トウェイ42での通信端点は、データパケット内のデータ
をワーカオブジェクト200〜204の適切なものに伝送する
ために、各パケットのプロトコルヘッダ内で接続識別子
を使用する。さらに、通信端点は、受信されたデータパ
ケットのプロトコルヘッダ内のシーケンス番号を使用し
て、データパケット内のデータを順序付けし、メッセー
ジを再構成する。このように、ワーカオブジェクト104
〜108のそれぞれが別個に具体化(instantiate)され、
トランスポート層を通じた独自の接続を確立するため
に、接続識別子が、通信リンク16を通じてデータを多重
化し、受信側通信ゲートウェイ42等のリモート受信局で
これらのメッセージを多重分離するために使用されても
よい。
【0037】ワーカオブジェクト200〜204は、適切に受
信されたメッセージを、内部でメッセージをバッファ又
はキューするデータ受信オブジェクト206に対して整列
させる。その後、データ受信オブジェクト206は、メッ
セージを、代わりに、遠隔システムレベルデータバス44
に通信で結合される一又は複数のデバイスにメッセージ
を送る受信側通信ゲートウェイオブジェクト208に対し
て整列させる。前述されたデータ送信オブジェクト102
によって利用されるものに類似した方法では、受信側通
信ゲートウェイアプリケーションオブジェクト208が、
メッセージが受信された順序,メッセージのサイズ,メ
ッセージのコンテンツ,メッセージの相対的な重要性等
に基づいて、データ受信オブジェクト206内にバッファ
又はキューされるメッセージを削除してもよい。
【0038】作動中において、ワーカオブジェクト104
〜108のそれぞれが、受信側通信ゲートウェイ42と通信
リンク16を通じて個別の接続を確立する。接続は、コー
ル間隔,メッセージサイズ,送信バッファサイズ,又は
ワーカオブジェクト104〜108に関連するその他の設定パ
ラメータのデフォルト値のセットを使用して確立しても
よく、また、デフォルトパラメータのセットが実行時に
ユーザ入力を介して無効にされ(つまり、修正され)て
もよい。例えば、接続を確立するためには、ワーカオブ
ジェクト104〜108のそれぞれがソケットを生成し、バッ
ファサイズパラメータ値を使用して接続のためのバッフ
ァサイズを設定し、受信側通信ゲートウェイ42との通信
を開く。具体的には、バッファサイズは、接続が開かれ
る前又は後の何れかに設定されてもよく、適合目的でデ
ータ転送の間に修正されてもよい。接続が開かれた後、
ワーカオブジェクト104〜108のそれぞれは、データ送信
オブジェクト102に、ワーカオブジェクトの最大メッセ
ージサイズ及びワーカオブジェクトが通信リンク16を通
じて送信するデータの種類を報知する。
【0039】図4〜図6は、図2及び図3のデータ送信
オブジェクト102並びにワーカオブジェクト104〜108及
び200〜204が、通信リンク16内で複数の通信接続を通じ
てデータを多重化するために協働し得る1つの方法を示
す例示的なフローチャートである。特に、図4は、デー
タ送信オブジェクト102が、アプリケーションオブジェ
クト100から受け取るデータを処理し得る1つのメソッ
ド300を示す例示的なフローチャートである。ブロック3
05は、任意のデータが、アプリケーションオブジェクト
100によってデータ送信オブジェクト102へ送信されてい
るか否かを判断する。データが送信されていない場合に
は、メソッド300は、ブロック305に再び入る。他方、デ
ータがアプリケーションオブジェクト100によって送信
されている場合には、ブロック310は、例えば、データ
が表す情報の種類に基づいて複数のデータストリーム又
はキューにデータを分割する。例えば、アラームデータ
は、1つのデータストリーム又はキュー中で分割されて
もよく、測定データは、別のデータストリーム又はキュ
ー等の中で分割されてもよい。必ずしもではないが好ま
しくは、データ送信オブジェクト102は、ワーカオブジ
ェクト104〜108のそれぞれに1つのデータストリーム又
はキューを維持する。換言すれば、ワーカオブジェクト
104〜108と、データ送信オブジェクト102内で維持され
るデータストリーム又はキューとの間には1対1の対応
があってもよい。さらに、データストリーム(又はキュ
ー)とワーカオブジェクトの対のそれぞれは、特定の種
類のデータを伝えるように構成され得る。例えば、デー
タ送信オブジェクト102は、通信リンク16を通じてアラ
ームデータだけを伝えるように構成され得る、ワーカオ
ブジェクト104にアラームデータだけを伝達するデータ
ストリーム又はキューを維持してもよい。さらに、デー
タ送信オブジェクト102は、通信リンク16を通じて測定
データだけをワーカオブジェクト106に伝えるように構
成されるワーカオブジェクト106に測定データだけを伝
える、別のデータストリーム又はキューを維持してもよ
い。ブロック310がアプリケーションオブジェクト100か
ら受け取るデータを分割した後、メソッド300は、ブロ
ック305に再び入る。
【0040】図5は、データ送信オブジェクト102がそ
の内部データストリーム又はキューからワーカオブジェ
クト104〜108にデータを転送し得る1つのメソッド315
を示す例示的なフローチャートである。ブロック320
は、ワーカオブジェクト104〜108のうちの1つがデータ
を受け取る準備ができているか否かを判断する。ワーカ
オブジェクト104〜108のどれも準備ができていない場合
には、メソッド315は、ブロック320に再び入る。他方、
ワーカオブジェクトの準備ができている場合には、ブロ
ック325が、準備完了している(つまり、利用可能な)
ワーカオブジェクトと関連するデータストリーム又はキ
ューがデータを含んでいるか否かを判断する。関連する
データストリーム又はキューがデータを含まない場合、
メソッド315は、ブロック320に再び入る。他方、メソッ
ド315が、関連するデータストリームキューがデータを
含んでいると判断する場合、ブロック330は、関連する
データストリーム又はキューから準備完了ワーカオブジ
ェクトにデータを転送し、メソッド315がブロック320に
再び入る。
【0041】図6は、ワーカオブジェクト104〜108のそ
れぞれがデータ送信オブジェクト102からデータを受け
取り、通信リンク16内で下位層にデータを伝送し得る1
つのメソッド335を示す例示的なフローチャートであ
る。ブロック340は、データ送信オブジェクト102に対し
て、ワーカオブジェクトがデータに対して準備ができて
いることを示す。ワーカオブジェクトは、データに対す
る要求をデータ送信オブジェクト102へ送信することに
よって、それがデータに対して準備ができていることを
示し得る。代わりに、ワーカオブジェクトは、更に多く
のデータが必要とされ、データ送信オブジェクト102
が、ワーカオブジェクトがデータを受信する準備ができ
ている旨としてのアイドリング状態を認識し得るときに
アイドリング状態のままとなってもよい。必ずしもでは
ないが好ましくは、ブロック340は、要求ワーカオブジ
ェクトの設定に基づいて、特定の種類のデータ(例え
ば、アラームデータ,測定データ等)を要求し、メソッ
ド335がブロック345に入る。前述されたように、ワーカ
オブジェクト104〜108のそれぞれは、通信リンク16を通
じて複数の通信接続のうちの1つとユニークに関連付け
られてもよく、それぞれの通信接続は、特定の種類のデ
ータを搬送し、所定の速度で下位層に最大数のバイトを
有するメッセージを伝送するように構成されてもよい。
ブロック345は、データ送信オブジェクト102がワーカオ
ブジェクトにデータを転送したか否かを判断する。デー
タ送信オブジェクト102がデータを転送していない場合
には、メソッド335は、ブロック345に再び入る。他方、
データ送信オブジェクト102がデータを転送した場合に
は、ブロック350は、転送済みのデータを、ワーカオブ
ジェクトのメッセージサイズパラメータに基づく多数の
バイトを有するシステムメッセージに断片化する。例え
ば、転送済みのデータが4096バイトに達する場合、ま
た、ワーカオブジェクトが1024バイトという最大システ
ムメッセージサイズを指定するメッセージサイズパラメ
ータを有する場合には、ワーカオブジェクトは、4096バ
イトブロックのそれぞれを、4つの1024バイトシステム
メッセージに断片化する。ブロック355は、通信リンク1
6を通じた伝送のために、下位層に一度に1つのシステ
ムメッセージを伝送する。よく知られているように、下
位層は、システムメッセージをパケット化する(つま
り、使用するデータパケットを形成する)。さらに、各
データパケットは、受信したパケットを多重分離し、メ
ッセージを再構成するために、受信側通信ゲートウェイ
42によって使用され得る接続識別子を有するプロトコル
ヘッダ、及びパケットシーケンス番号を含んでいる。下
位層は、物理的にデータパケットを通信リンク16中に伝
送する下位のデータリンク層及び物理層にデータパケッ
トを送信する。ブロック357は、下位層が転送のために
システムメッセージを受け入れたか否かを判断し、メッ
セージが受け入れられなかった場合、メソッドはブロッ
ク357に再び入る。他方、メッセージが転送のために受
け入れられた場合には、メソッドはブロック360に入
る。
【0042】ブロック360は、ワーカオブジェクトのコ
ール間隔パラメータに基づいた値をタイマにロードし、
ブロック365はタイマを作動開始する。ブロック370は、
タイマが計時終了したか否かを判断し、タイマが計時終
了していない場合、メソッド335は、ブロック370に再び
入る。他方、タイマが計時終了している場合には、ブロ
ック375は、送信する複数のメッセージがあるか否かを
判断する。送信する更なるメッセージがある場合には、
メソッド335がブロック355に再び入る。他方、送信する
更なるメッセージがない場合には、メソッド335はブロ
ック340に再び入る。
【0043】データ送信オブジェクト102並びにワーカ
オブジェクト104〜108及び200〜204の前述された動作か
ら判るように、ワーカオブジェクト104〜108及び200〜2
04に関連する通信接続毎のパラメータは、メッセージが
ワーカオブジェクト104〜108のそれぞれによって下位層
に伝送されるように、制御及び整合するために調整又は
適合されてもよい。換言すれば、通信接続に関連する設
定パラメータは、通信リンク16のスループットを高め、
平均データ転送ディレイを低減するために、接続間の競
合を低減又は完全に排除する調和のとれた多重化動作を
達成するために個別に設定されてもよい。このように、
データを通信リンク16の下位層に伝送するワーカオブジ
ェクト104〜108のそれぞれは、特定の種類のデータを含
む特定のサイズのメッセージを処理するように構成され
得る。さらに、ワーカオブジェクト104〜108のそれぞれ
は、或る特定の速度で下位層にメッセージを伝送するよ
うに構成されてもよく、各通信接続は、当該技術でよく
知られているように、最大伝送単位のサイズ、及び下位
層が通信リンク16にパケットを送信する速度に影響を及
ぼす異なる送信バッファサイズを有するように構成され
得る。
【0044】任意のワーカオブジェクトが図2〜図4に
示した通信方式を実行するために使用され得るが、トラ
ンスポート層によって使用されるパケットサイズ,通信
リンクの往復送信時間,及びその他の要因は、一時的に
通信リンク16をパックする(つまり、アイドリング状態
時間を最小限に抑え、通信リンク16のスループットを増
大する)ために必要とされる最小数のワーカオブジェク
トを決定するであろう。一般的には、接続指向型通信プ
ロトコルがトランスポート層内で使用される場合には、
ワーカオブジェクトの数によって乗算されるデータバイ
トのウィンドウをリンク16に伝送するために要する時間
が通信リンク16の往復送信時間ディレイより大きくなる
ように、通信リンク16を一時的にパックするために必要
とされるワーカオブジェクトの数が設定される。例え
ば、フルウィンドウのデータバイトをリンク16へ送信す
るために20ミリ秒を要し、通信リンク16の往復送信時間
が300ミリ秒である場合には、約15個のワーカオブジェ
クトが、通信リンク16を一時的にパックするために必要
とされ得る。勿論、所望される場合、より多くの又はよ
り少ないワーカオブジェクトが使用されてもよい。実
際、データ送信オブジェクト102は、通信リンク16を通
じたトラフィックの量(つまり、送信されるデータの
量)に基づいて、それらが必要とされるに応じて追加ワ
ーカオブジェクトを生成してもよい。このように、メッ
セージトラフィックが増加するにつれて、データ送信オ
ブジェクト102は、通信リンク16を一時的にパックする
ために追加のワーカオブジェクトを生成してもよい。同
様に、データ送信オブジェクト102は、メッセージトラ
フィックの量が減少するにつれて、ワーカオブジェクト
を排除してもよい。
【0045】システム設計者は、任意の製造メーカによ
って作られ得る任意の受信側通信ゲートウェイ又はクラ
イアントを使用してここに記述される通信技術を実現す
ることができる。実際、図2に示した送信側通信ゲート
ウェイ構成は、受信側通信ゲートウェイ42が、送信側通
信ゲートウェイ26が通信リンク16を通じてデータを多重
化するために複数の接続を使用していることを時間より
前に知る必要がないように、多接続通信を確立するため
に互換性のある受信側通信ゲートウェイの機能性を強制
する。さらに、送信側通信ゲートウェイ26は、接続を具
体化したものとして記述されているが、上記システム
は、接続が代わりに受信側通信ゲートウェイ42によって
具体化されるように代わりに構成されてもよい。
【0046】図2〜図4に関して前述されたオブジェク
トに基づく接続指向型通信技術は、トランスポート層内
でTCPを利用しているものとして記述されているが、DCO
M,CORBA,JAVA(登録商標),BEANS,SOAP等のより高
い層でのその他のオブジェクトに基づく通信プロトコル
が代わりに使用されてもよいことは、理解されなければ
ならない。
【0047】図1〜図4に関してここに記述される多重
化データ送信技術は、通常、リンク、特に、大きいディ
レイ帯域幅物及び/又は高いビット誤り率を有する衛星
通信リンク等の通信リンクのスループットを高め、平均
データ転送ディレイを減少するために任意の通信リンク
に有利に適用され得る。さらに、ここに記述される通信
技術は、複数の通信接続のそれぞれを、メッセージサイ
ズ,送信バッファサイズ,コール間隔等のパラメータ値
の異なるセットを使用して構成できるようにするため、
所望される場合、通信リンクを通じたデータの全体的な
流れは、リンクのスループットを高め、平均データ転送
ディレイを低減するために調整することができる。さら
に、ここに記述される通信技術は、リンクの特徴(例え
ば、ビット誤り率,往復送信時間ディレイ等)が、環境
上の条件,ハードウェアの状態等のために経時的に変化
する可能性があるという事実にも拘わらず、通信リンク
のスループットを最適化し、平均データ転送ディレイを
減少するために(通信接続設定パラメータに適切な調整
を加えることによって)使用されてもよい。何れにせ
よ、ここに記述される通信技術が複数の通信接続を通じ
てデータの流れを調整する方法は、ワーカオブジェクト
104〜108のうちの一又は複数の通信接続設定パラメータ
のうちの一又は複数を変更することによって調整又は適
合することができ、これにより、ここに開示されている
通信技術は、様々な伝送特徴を有する様々な通信リンク
のスループットを高めることができる。
【0048】図7は、図2及び図3に示した通信接続
が、通信リンクを通じたプロセス制御データを多重化す
るようにユニークに設定され得る1つの方法を示す例示
的なタイミングチャート400である。例示のみにあって
は、タイミングチャート400は、第1〜第4通信接続402
〜408が、通信リンク16を通じてデータを効率的に伝送
するために協調する方法を線図で図示する。特に、通信
接続402〜408の伝送は、通信リンク16内でのアイドリン
グ状態時間とデータ転送ディレイの最適な均衡を維持す
るために一時的にインタリーブされる。例えば、第1通
信接続402は、メッセージ伝送間での第1時間間隔410と
第2時間間隔412との間にメッセージ送信時間を生じさ
せるメッセージサイズ及びコール間隔のパラメータ値で
構成され、第2通信接続404は、メッセージ伝送間での
第3時間間隔411と第4時間間隔413との間にメッセージ
送信時間を生じさせるメッセージサイズ及びコール間隔
のパラメータ値で構成される。よく知られているよう
に、メッセージ送信時間は、通信リンク16のビット伝送
速度を、この場合にはメッセージサイズパラメータによ
って制御されるメッセージ内のビット数で乗算すること
によって計算され得る。
【0049】図7から理解できるように、通信接続402
〜408は、接続402〜408が通信リンク16の使用に関して
競合しないように、メッセージサイズパラメータ値(つ
まり、メッセージ送信時間)及びコール間隔のパラメー
タ値(つまり、反復速度又は周波数)でユニークに設定
されてもよい。換言すれば、メッセージ送信時間及びメ
ッセージ伝送速度は、通信リンク16の接続402〜408によ
る使用が一時的にインタリーブされる(つまり、1つの
接続だけが指定時に通信リンク16を通じてデータを伝送
しようとする)ように選択される。さらに、メッセージ
サイズ及びコール間隔のパラメータ値は、通信リンク16
の合計利用可能帯域幅の一部が通信接続402〜408のそれ
ぞれに割り当てられるように選択されてもよい。一般的
には、メッセージサイズパラメータ値が増加するにつれ
て、及びコール間隔パラメータ値が(リンクを通じた他
の全ての通信に関して)指定された通信接続に関して減
少するにつれて、指定された通信接続が通信リンクの合
計利用可能帯域幅の相対的に更に大きな部分を消費す
る。
【0050】やはり図7に示したように、通信接続402
〜408は、通信リンク16の帯域幅全体を消費しない。代
わりに、通信接続402〜408は、データ再送信を処理する
ために必要とされ、参照符号414で例示的な波形によっ
て表される何らかのアイドリング状態時間を確保するよ
うに構成される。確保されたアイドリング状態時間を使
用しないと、データ再送信は、通信リンク16を通じたデ
ータ転送ディレイでかなりの増加を生じさせるであろ
う。このように、データ再送信を処理するために十分な
確保されたアイドリング状態時間を提供するために通信
接続402〜408を構成すると、通信リンク16のアイドリン
グ状態時間を大幅に増大する(つまり、スループットを
低下する)ことなく、データ転送ディレイは最小に維持
される。一般的に既に知られているように、データ転送
ディレイは、多くの用途の場合、また、特にプロセス制
御用途の場合、大きな転送ディレイによって古いデータ
が受信側通信ゲートウェイに伝送されることになるため
に望ましくない。このように、幾つかの用途では、平均
データ転送ディレイの短縮のためにスループットを犠牲
にすることが望ましいことがある。
【0051】図8は、図7に示した調和のとれたデータ
多重化動作を達成するために通信接続402〜408を構成す
るために使用され得る設定パラメータ値を、例示のみと
して図示する図表である。図表中から理解できるよう
に、接続402〜408のそれぞれは、バイト単位のメッセー
ジサイズ値及びHz単位の周波数であるコール間隔パラメ
ータ値の逆数を含む。各接続の帯域幅割当ては、接続の
ためのメッセージサイズを、接続のためのコール間隔の
逆数で乗算することによって計算され得る。具体的に
は、接続402〜408間での競争を防止するために、チャネ
ル402〜408のそれぞれに対する帯域幅割当てに、再送信
のために予備に割り当てられた帯域幅を加えた合計は、
通信リンク16の総利用可能帯域幅未満又は等しくなけれ
ばならない。さらに、通信接続の相対的な優先順位は、
その接続に割り当てられている帯域幅に直接的に関係し
ていることが認識されなければならない。このように、
図7及び図8に図示されるように、第1通信接続402
は、それが最大の帯域幅割り当て(つまり、毎秒20.8キ
ロビット(kb/s))を有するために最高の相対的な優先
順位を有する。勿論、相対的な優先順位、従って帯域幅
割当ては、接続402〜408のそれぞれによって搬送される
データの種類に基づいて行われてもよい。例えば、第1
通信接続402は、アラームデータだけを搬送してもよ
く、その結果、第1通信接続402に対する相対的に大き
い帯域幅割当ては、通信リンク16を通じて大量のアラー
ム情報を迅速に伝えることができるようにする。対照的
に、第2通信接続404は、重大ではない測定データだけ
を搬送してもよく、従って毎秒4.8 kbという帯域幅割当
ては、限られた量のこのようなデータだけをアラームデ
ータと比較して指定された時間期間内で通信リンク16を
通じて送信できるようにする。さらに、予備(つまり、
再送信)のために必要とされる帯域幅は、リンクのビッ
ト誤り率を使用して決定され得る。何れにせよ、帯域幅
割当ては、所望されるように、通信リンク16の総利用可
能帯域幅を最適に稼働率するために(ユニークに設定可
能な接続設定パラメータを介して)接続単位で行われて
もよい。
【0052】例示のみにあっては、或る特定のプロセス
制御システム、又はそれ以外のシステム用に通信リンク
を通じたデータの調和のとれた多重化を達成するため
に、ここに記述される技術を使用する複数の通信接続の
構成は、少なくとも部分的には、大きな範囲でシステム
設計者によって又はシステム自体の中の物理的な制限に
よって課される制約に依存する。例えば、通信リンク
が、ローカルシステムによって生成されるデータをリモ
ートシステムに伝送するために必要とされるより多くの
帯域幅を提供する場合には、システム設計者は、ローカ
ルシステムによって生成されるそれぞれの種類のデータ
の量に基づいてそれぞれの種類のデータに帯域幅を割り
当ててもよい。このように、ローカルシステムが毎秒2
0.8 kbという帯域幅割当てを使用してリンクを通じて伝
送できるアラームデータの量を生成する場合、システム
設計者は、その接続に割り当てられる帯域幅が毎秒20.8
kbより大きく又は等しくなるように、アラームデータ
を搬送する通信接続のメッセージサイズ及びメッセージ
間時間のパラメータを設定する。勿論、多数のメッセー
ジサイズ及びメッセージ間時間のパラメータ値が所望さ
れる帯域幅割当てを生じさせるため、システム設計者
は、これらのパラメータ値の一方を選択してから、所望
される帯域幅割当てを使用して他を計算しなければなら
ない。例えば、システム設計者は、スループットとデー
タ転送ディレイとの間で所望の均衡を提供し(図9〜図
12に関して以下の説明を参照すること)、所望の帯域
幅割当てを生じさせるメッセージ間時間のパラメータ値
を計算してもよい。同様にして、システム設計者は、そ
れぞれが特定の種類のデータを搬送し得る、残りの通信
接続のそれぞれに関連するパラメータを適切に設定する
ことにより残りのデータの種類に帯域幅を割り当てるこ
とができる。
【0053】更に詳細に記述される図9〜図12は、通
常、通信接続設定パラメータと通信リンクのスループッ
トとの相対的な関係を示す。しかしながら、指定された
リンクの最適なスループットを提供する設定パラメータ
値の特定のセットは、幾つかのケースでは経時的に変化
し得るリンクの特徴に依存する。
【0054】図9は、指定されたバッファサイズの場合
の通信リンクのメッセージサイズ,コール間隔,及びス
ループットの相対的な関係を例示的に示す図である。図
9に示したように、通信リンクスループットは、メッセ
ージサイズが増大するにつれて、また、コール間隔(凡
例では「TBC」として示されている)が減少するにつれ
て増大する。
【0055】図10は、指定されたメッセージサイズの
場合の通信リンクのバッファサイズ,コール間隔,及び
スループットの相対的な関係を例示的に示す図である。
図10に示したように、通信リンクスループットは、バ
ッファサイズが増大するにつれて、また、コール間隔が
減少するにつれて増大する。さらに、図10は、通信リ
ンクスループットが、コール間隔が減少するにつれてバ
ッファサイズに対してより敏感になることを示してい
る。
【0056】図11は、指定されたバッファサイズの場
合の通信リンクのメッセージサイズ,コール間隔,ビッ
ト誤り率,及びメッセージ伝送ディレイの相対的な関係
を例示的に示す図である。図11に示したように、平均
メッセージ伝送ディレイは、メッセージサイズが増大す
るにつれて、また、コール間隔が減少するにつれて増大
する。さらに、図11は、平均メッセージ伝送ディレイ
が、ビット誤り率(凡例では「BER」として示されてい
る)が上昇するにつれて増大することを示す。
【0057】図12は、指定されたメッセージサイズの
場合の通信リンクの通信リンクのバッファサイズ,コー
ル間隔,ビット誤り率,及び伝送ディレイの相対的な関
係を例示的に示す図である。図12に示したように、平
均メッセージ伝送ディレイは、バッファサイズが増大す
るにつれて、また、コール間隔が増加するにつれて減少
する。
【0058】図9〜図12に関して前述されたグラフ
は、経験的な試験方法を用いて生成され得る。例えば、
通信接続は、特徴付けられる通信リンクを通じて開かれ
てもよく、試験メッセージは(例えば、ループ動作を使
用することによって)リンクを通じて繰り返し送信され
てもよい。試験メッセージが通信リンク16へ送信される
都度、通信接続設定パラメータのうちの一又は複数が、
通信リンクスループット及びデータ転送ディレイを監視
しつつ変えられてもよい。このように、通信設定パラメ
ータ及び通信リンク性能(つまり、スループット及びデ
ータ転送ディレイ)の関係が生成され得る。
【0059】前述された通信技術は、大きなディレイ帯
域幅物及び/又は高いビット誤り率を有する通信リンク
を通じたデータの効率的な伝送を可能にする。一般的に
は、ここに記述される通信技術は、複数の通信接続を通
じたデータの流れを調整することによって、スループッ
トを増大し、通信リンクの平均データ転送ディレイを低
減する。前述されたように、ここに記述される通信技術
は、通信リンクを介して通信する制御システムのローカ
ル部分とリモート部分との間の効率的な(つまり、送信
されるデータの高いスループット及び単位あたりの低コ
スト)通信を可能にするために、プロセス制御システム
の中で使用することができる。
【0060】一般的には、前述された通信技術は、コン
ピュータが読み取り可能なメモリから検索される多くの
ソフトウェアコードセグメント又はモジュールを実行す
るために汎用プロセッサを使用して効率的に実現されて
もよい。例えば、図2〜図4に示されているアプリケー
ションオブジェクト100,データ送信オブジェクト102,
データ受信オブジェクト206,並びにワーカオブジェク
ト104〜108及び200〜204は、それぞれ、メモリ上に記憶
されている一又は複数のソフトウェアルーチン,コード
セグメント等を含んでいてもよい。しかしながら、例え
ば、特定用途向け集積回路(つまり、ASIC)又はそれ以
外の種類のハードウェア又はファームウェアを使用する
ハードウェアとソフトウェアのその他との組み合わせ
が、本発明の範疇を逸脱することなく同一の機能を達成
するために使用されてもよい。
【0061】ソフトウェアで実現される場合、ここに説
明されている機能ブロック及びルーチンは、磁気,光
学,又はその他の記憶媒体等の任意のコンピュータが読
み取り可能なメモリ内に、また、コンピュータ,コント
ローラ,フィールドデバイス等のRAM又はROMに記憶され
てもよい。同様に、このソフトウェアは、搬送波上で変
調され、例えば、電話回線,インターネット等の通信チ
ャネル上を含む公知の又は所望の伝送方法を通じてユー
ザ又はデバイスに伝送されてもよい。さらに、ここに記
述される通信技術の多様な機能は、送信側通信ゲートウ
ェイ26及び受信側通信ゲートウェイ42内に集中化してい
るものとして記述されているが、図1に示したプロセス
制御システム内のコントローラ,ワークステーション等
の間で分配されてもよい。
【0062】本発明は、例示を意図し、本発明の制約と
なることが意図されない特定の例に関して記述されてき
たが、変更、追加、又は削除が、本発明の目的及び範疇
から逸脱することなく、開示された実施の形態に対して
加えられてもよいことは、当業者にとっては明らかであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 通信リンクを通じてプロセス制御データを多
重化するために、複数のユニークに設定可能な通信接続
を使用するサーバを有するプロセス制御ネットワークの
例示的なブロック図である。
【図2】 図1の送信側通信ゲートウェイが、通信リン
ク内で複数の通信接続を通じてプロセス制御データを多
重化するように構成され得る1つの方法を示す例示的な
概略ブロック図である。
【図3】 図1の受信側通信ゲートウェイが、図1に示
した送信側通信ゲートウェイの多重化データ送信を受信
するように構成され得る1つの方法を示す例示的な概略
ブロック図である。
【図4】 図2のデータ送信オブジェクトが、図2に示
したアプリケーションオブジェクトから受信したデータ
を処理し得る1つの方法を示す例示的なフローチャート
である。
【図5】 図2のデータ送信オブジェクトが、図2に示
したワーカオブジェクトにデータを転送し得る1つの方
法を示す例示的なフローチャートである。
【図6】 図2のワーカオブジェクトのそれぞれが、通
信リンクの下位層にデータを伝送し得る1つの方法を示
す例示的なフローチャートである。
【図7】 図2及び図3に示した通信接続が、通信リン
クを通じたデータの調和のとれた多重化を達成するよう
にユニークに設定され得る1つの方法を線図で図示する
例示的なタイミングチャートである。
【図8】 図2及び図3の通信接続が、図7に示した調
和のとれたデータ多重化動作を達成するようにユニーク
に設定され得る1つの方法を示す図表である。
【図9】 通信リンクのメッセージサイズ,コール間
隔,及びスループットの相対的な関係の例示的な図であ
る。
【図10】 通信リンクのバッファサイズ,コール間
隔,及びスループットの相対的な関係の例示的な図であ
る。
【図11】 通信リンクのメッセージサイズ,コール間
隔,ビット誤り率,及びメッセージ伝送ディレイの相対
的な関係の例示的な図である。
【図12】 通信リンクのバッファサイズ,コール間
隔,ビット誤り率,及び伝送ディレイの相対的な関係の
例示的な図である。
【符号の説明】
12 ローカルシステム 14 リモートシステム 16 通信リンク 18 衛星中継器(衛星) 20 通信チャネル 22 通信チャネル 24 ローカルユーザインタフェース 26 送信側通信ゲートウェイ 28 システムレベルデータバス 32 プロセッサ 34 ソフトウェアルーチン 36 メモリ 38 アンテナ 40 リモートユーザインタフェース 42 受信側通信ゲートウェイ 44 リモートシステムレベルデータバス 44 リモートデータバス(遠隔システムレベルデータバ
ス) 48 プロセッサ 50 ソフトウェアルーチン 52 メモリ 54 アンテナ 56 第1コントローラ 58 第2コントローラ 60,62 フィールドデバイス 64〜68 スマートフィールドデバイス 70 I/O装置 72 プロトコルデータバス 74 コントローラ 76 データバス 78,80 スマートフィールドデバイス 82 I/Oデバイス 100 アプリケーションオブジェクト 102 データ送信オブジェクト 104〜108 ワーカオブジェクト 110〜114 タイマ機能 200〜204 ワーカオブジェクト 206 データ受信オブジェクト 208 受信側通信ゲートウェイアプリケーションオブジ
ェクト 402〜408 通信接続(チャネル) 410〜413 時間間隔414 アイドリング状態時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャットコフ, テレサ エー. アメリカ合衆国 78759 テキサス オー スティン コルドバ ドライブ 4002 Fターム(参考) 5B076 AB17 5B089 GA21 GB01 KA07 KA12 KB10 KG04 MA03 5K030 KA03 LB02 LC01 LC09

Claims (56)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の通信接続を使用する帯域幅を有す
    る通信リンクを通じてデータを送信する方法であって、 通信接続のそれぞれにワーカオブジェクトを確立するス
    テップと、 ワーカオブジェクト中のデータを分配するステップと、 各ワーカオブジェクト中の分配データを使用してメッセ
    ージを形成するステップと、 各通信接続が帯域幅の所定の部分を超えないで使用する
    ように、各ワーカオブジェクト内で形成されるメッセー
    ジを複数の通信接続の下位層に伝送するステップとを有
    することを特徴とするデータ送信方法。
  2. 【請求項2】 帯域幅の所定の部分を複数の通信接続の
    それぞれに割り当てるステップを更に有することを特徴
    とする請求項1記載のデータ送信方法。
  3. 【請求項3】 帯域幅の所定の部分を複数の通信接続の
    それぞれに割り当てるステップが、帯域幅の異なる所定
    の部分を複数の通信接続のうちの2つに割り当てるステ
    ップを有することを特徴とする請求項2記載のデータ送
    信方法。
  4. 【請求項4】 帯域幅の所定の部分を複数の通信接続の
    それぞれに割り当てるステップが、複数の通信接続のそ
    れぞれにコール間隔パラメータを設定するステップを有
    することを特徴とする請求項2記載のデータ送信方法。
  5. 【請求項5】 帯域幅の所定の部分を複数の通信接続の
    それぞれに割り当てるステップが、複数の通信接続のそ
    れぞれにメッセージサイズパラメータを設定するステッ
    プを有することを特徴とする請求項2記載のデータ送信
    方法。
  6. 【請求項6】 帯域幅の所定の部分を複数の通信接続の
    それぞれに割り当てるステップが、複数の通信接続のそ
    れぞれへ送信バッファサイズを設定するステップを有す
    ることを特徴とする請求項2記載のデータ送信方法。
  7. 【請求項7】 帯域幅の所定の部分を複数の通信接続の
    それぞれに割り当てるステップが、複数の通信接続のそ
    れぞれにメッセージサイズパラメータ、及びコール間隔
    パラメータを設定するステップを有することを特徴とす
    る請求項2記載のデータ送信方法。
  8. 【請求項8】 複数の通信接続のそれぞれにワーカオブ
    ジェクトを確立するステップが、複数の通信接続のうち
    の1つを具体化するために、ワーカオブジェクトを使用
    するステップを有することを特徴とする請求項1記載の
    データ送信方法。
  9. 【請求項9】 ワーカオブジェクト中でデータを分配す
    る前に、データを分割し、複数の分割データストリーム
    を形成するステップを更に有することを特徴とする請求
    項1記載のデータ送信方法。
  10. 【請求項10】 ワーカオブジェクト中でデータを分配
    する前に、データを分割し、複数の分割データストリー
    ムを形成するステップが、データの種類に基づいてデー
    タを分割するステップを有することを特徴とする請求項
    9記載のデータ送信方法。
  11. 【請求項11】 データを分割し、複数の分割データス
    トリームを形成するステップが、複数の分割データスト
    リームとワーカオブジェクトとの間の1対1の対応を確
    立するステップを有することを特徴とする請求項9記載
    のデータ送信方法。
  12. 【請求項12】 ワーカオブジェクト間でデータを分配
    するステップが、ワーカオブジェクトのうちの1つに、
    該1つのワーカオブジェクトからのデータに対する要求
    に応えて、データのサブセットを転送するステップを有
    することを特徴とする請求項1記載のデータ送信方法。
  13. 【請求項13】 ワーカオブジェクト間でデータを分配
    するステップが、データ送信オブジェクトを使用するス
    テップを有することを特徴とする請求項1記載のデータ
    送信方法。
  14. 【請求項14】 各ワーカオブジェクト中で分配された
    データを使用してメッセージを形成するステップが、メ
    ッセージのサイズを制御するワーカオブジェクトのパラ
    メータを使用して、各ワーカオブジェクト内でメッセー
    ジを形成するステップを有することを特徴とする請求項
    1記載のデータ送信方法。
  15. 【請求項15】 ワーカオブジェクトのうちの1つの中
    で形成されるメッセージを伝送するステップが、該1つ
    のワーカオブジェクト内で形成されるメッセージを、メ
    ッセージが下位層に伝送される速度に影響を及ぼす該1
    つのワーカオブジェクトのパラメータに基づいて、下位
    層に伝送するステップを有することを特徴とする請求項
    1記載のデータ送信方法。
  16. 【請求項16】 1つのワーカオブジェクト内で形成さ
    れるメッセージを、メッセージが下位層に伝送される速
    度に影響を及ぼす該1つのワーカオブジェクトのパラメ
    ータに基づいて、下位層に伝送するステップが、コール
    間隔パラメータを使用するステップを有することを特徴
    とする請求項15記載のデータ送信方法。
  17. 【請求項17】 複数の通信接続を使用する帯域幅を有
    する通信リンクを通じてデータを送信するシステムであ
    って、 複数の通信接続の中でデータを分配する通信オブジェク
    トと、 各ワーカオブジェクトが通信接続のうちの1つに関連付
    けられ、そのワーカオブジェクトに関連する通信接続に
    分配されるデータを使用してメッセージを形成し、各ワ
    ーカオブジェクトが、各通信接続がその通信接続に割り
    当てられる帯域幅の所定の部分を超えないで使用するよ
    うに、複数の通信接続の下位層に、そのワーカオブジェ
    クト内で形成されるメッセージを伝送する複数のワーカ
    オブジェクトとを備えることを特徴とするデータ送信シ
    ステム。
  18. 【請求項18】 複数のワーカオブジェクトのそれぞれ
    が、通信接続を具体化するように構成されていることを
    特徴とする請求項17記載のデータ送信システム。
  19. 【請求項19】 通信オブジェクトが、複数の通信接続
    間でデータを分配する前に、複数の分割データストリー
    ムを形成するためにデータを分割することを特徴とする
    請求項17記載のデータ送信システム。
  20. 【請求項20】 通信プロセスが、データの種類に基づ
    いてデータを分割することを特徴とする請求項19記載
    のデータ送信システム。
  21. 【請求項21】 通信オブジェクトが、複数の分割デー
    タストリームと複数のワーカオブジェクトとの間に1対
    1の対応を確立することを特徴とする請求項19記載の
    データ送信システム。
  22. 【請求項22】 通信オブジェクトが、ワーカオブジェ
    クトからのデータに対する要求に応えて、複数のワーカ
    オブジェクトのうちの1つにデータの一部を転送するこ
    とを特徴とする請求項17記載のデータ送信システム。
  23. 【請求項23】 通信オブジェクトがデータ送信オブジ
    ェクトであることを特徴とする請求項17記載のデータ
    送信システム。
  24. 【請求項24】 複数のワーカオブジェクトのそれぞれ
    が、ユニークに設定可能な通信パラメータのセットを含
    むことを特徴とする請求項17記載のデータ送信システ
    ム。
  25. 【請求項25】 ユニークに設定可能な通信パラメータ
    のセットが、メッセージのサイズを制御するパラメータ
    を含むことを特徴とする請求項24記載のデータ送信シ
    ステム。
  26. 【請求項26】 ユニークに設定可能な通信パラメータ
    のセットが、メッセージが下位層に伝送される速度を制
    御するパラメータを含むことを特徴とする請求項24記
    載のデータ送信システム。
  27. 【請求項27】 メッセージが下位層に伝送される速度
    を制御するパラメータが、コール間隔のパラメータであ
    ることを特徴とする請求項26記載のデータ送信システ
    ム。
  28. 【請求項28】 ユニークに設定可能な通信パラメータ
    のセットが、バッファサイズを制御するパラメータを含
    むことを特徴とする請求項24記載のデータ送信システ
    ム。
  29. 【請求項29】 複数の通信接続を使用する通信リンク
    を通じてデータを送信するシステムであって、 データを分割し、複数の分割データストリームを形成す
    る通信プロセスと、 それぞれがユニークに設定可能な通信パラメータのセッ
    トを有する複数のワーカプロセスであって、複数のワー
    カプロセスのそれぞれが、複数の分割データストリーム
    の対応する1つから分割データを受け取り、そのワーカ
    プロセスのユニークに設定可能な通信パラメータのセッ
    トに基づいて、複数の通信接続の下位層に、分割データ
    を含むメッセージを伝送する複数のワーカプロセスとを
    備えることを特徴とするデータ送信システム。
  30. 【請求項30】 通信プロセスが、データ送信オブジェ
    クトに基づいていることを特徴とする請求項29記載の
    データ送信システム。
  31. 【請求項31】 通信プロセスが、データの種類に基づ
    いてデータを分割することを特徴とする請求項29記載
    のデータ送信システム。
  32. 【請求項32】 複数のワーカプロセスのそれぞれが、
    ワーカオブジェクトに基づいていることを特徴とする請
    求項29記載のデータ送信システム。
  33. 【請求項33】 複数のワーカプロセス、複数の分割デ
    ータストリーム、及び複数の通信接続の間に1対1の対
    応があることを特徴とする請求項29記載のデータ送信
    システム。
  34. 【請求項34】 ユニークに設定可能な通信パラメータ
    のセットが、メッセージが下位層に伝送される速度を制
    御するパラメータを含むことを特徴とする請求項29記
    載のデータ送信システム。
  35. 【請求項35】 メッセージが下位層に伝送される速度
    を制御するパラメータが、コール間隔パラメータである
    ことを特徴とする請求項34記載のデータ送信システ
    ム。
  36. 【請求項36】 ユニークに設定可能な通信パラメータ
    のセットが、メッセージサイズパラメータを含むことを
    特徴とする請求項29記載のデータ送信システム。
  37. 【請求項37】 ユニークに設定可能な通信パラメータ
    のセットが、送信バッファサイズパラメータを含むこと
    を特徴とする請求項29記載のデータ送信システム。
  38. 【請求項38】 通信リンクを通じてデータを送信する
    システムであって、プロセッサと該プロセッサに通信で
    結合されるメモリとを有する通信局を備え、プロセッサ
    が、それぞれが通信リンクを通じて個別の通信接続を具
    体化する複数のワーカオブジェクトを提供するようにプ
    ログラムされ、複数のワーカオブジェクトのそれぞれ
    が、データが通信リンクの下位層へ送信される方法を決
    定するようにユニークに設定可能である通信接続パラメ
    ータのセットを含むことを特徴とするデータ送信システ
    ム。
  39. 【請求項39】 通信局が、送信側通信ゲートウェイで
    あることを特徴とする請求項38記載のデータ送信シス
    テム。
  40. 【請求項40】 通信局が、受信側通信ゲートウェイで
    あることを特徴とする請求項38記載のデータ送信シス
    テム。
  41. 【請求項41】 個別の通信接続のそれぞれが、接続指
    向型通信プロトコルを使用することを特徴とする請求項
    38記載のデータ送信システム。
  42. 【請求項42】 通信接続パラメータのセットが、コー
    ル間隔パラメータを含むことを特徴とする請求項38記
    載のデータ送信システム。
  43. 【請求項43】 通信接続パラメータのセットが、メッ
    セージサイズパラメータを含むことを特徴とする請求項
    38記載のデータ送信システム。
  44. 【請求項44】 通信接続パラメータのセットが、メッ
    セージサイズパラメータ、及びコール間隔パラメータを
    含むことを特徴とする請求項38記載のデータ送信シス
    テム。
  45. 【請求項45】 通信接続パラメータのセットが、送信
    バッファサイズパラメータを含むことを特徴とする請求
    項38記載のデータ送信システム。
  46. 【請求項46】 プロセッサが、特定の種類のデータを
    含むメッセージを、個別の通信接続のうちの特定の1つ
    を通じて送信させるように更にプログラムされているこ
    とを特徴とする請求項38記載のデータ送信システム。
  47. 【請求項47】 プロセッサが、データの種類に基づい
    て複数の分割データストリームにデータを分割し、複数
    の分割データストリームのうちの1つから複数のワーカ
    オブジェクトのうちの1つへ、分割データを転送するよ
    うにプログラムされていることを特徴とする請求項38
    記載のデータ送信システム。
  48. 【請求項48】 複数の分割データストリーム、複数の
    ワーカオブジェクト、及び個別の通信接続の間に1対1
    の通信があることを特徴とする請求項47記載のデータ
    送信システム。
  49. 【請求項49】 通信リンクを通じてデータを送信する
    方法であって、 それぞれがデータを受信し、それぞれが該データを含む
    メッセージを通信リンクの下位層へ送信する複数のワー
    カプロセスを確立するステップと、 ワーカプロセスのそれぞれにユニークに関連する通信接
    続パラメータのセットをユニークに設定するステップ
    と、 ワーカプロセスのそれぞれに個別の通信接続を具体化す
    るステップと、 1つのワーカプロセスにユニークに関連する通信接続パ
    ラメータのセットに基づいて、通信リンクを通じた伝送
    のために、ワーカプロセスのうちの1つから下位層にメ
    ッセージを伝送するステップとを有することを特徴とす
    るデータ送信方法。
  50. 【請求項50】 それぞれがデータを受信し、それぞれ
    が通信リンクの下位層にメッセージを送信する複数のワ
    ーカプロセスを確立するステップが、特定の種類のデー
    タを複数のワーカプロセスのそれぞれに割り当てるステ
    ップを有することを特徴とする請求項49記載のデータ
    送信方法。
  51. 【請求項51】 ワーカプロセスのそれぞれにユニーク
    に関連する通信接続パラメータのセットをユニークに設
    定するステップが、ワーカプロセスのそれぞれにコール
    間隔パラメータを設定するステップを有することを特徴
    とする請求項49記載のデータ送信方法。
  52. 【請求項52】 ワーカプロセスのそれぞれにユニーク
    に関連する通信接続パラメータのセットをユニークに設
    定するステップが、ワーカプロセスのそれぞれにメッセ
    ージサイズパラメータを設定するステップを有すること
    を特徴とする請求項49記載のデータ送信方法。
  53. 【請求項53】 ワーカプロセスのそれぞれにユニーク
    に関連する通信接続パラメータのセットをユニークに設
    定するステップが、ワーカプロセスのそれぞれにメッセ
    ージサイズパラメータを設定するステップと、ワーカプ
    ロセスのそれぞれにコール間隔パラメータを設定するス
    テップとを有することを特徴とする請求項49記載のデ
    ータ送信方法。
  54. 【請求項54】 ワーカプロセスのそれぞれにユニーク
    に関連する通信接続パラメータのセットをユニークに設
    定するステップが、ワーカプロセス毎に送信バッファサ
    イズパラメータを設定するステップを有することを特徴
    とする請求項49記載のデータ送信方法。
  55. 【請求項55】 ワーカプロセスのそれぞれにユニーク
    に関連する通信接続パラメータのセットをユニークに設
    定するステップが、再送信に確保された帯域幅を提供す
    るために、通信接続パラメータのセットを設定するステ
    ップを有することを特徴とする請求項49記載のデータ
    送信方法。
  56. 【請求項56】 ワーカプロセスのうちの1つから下位
    層に、1つのワーカプロセスにユニークに関連する通信
    接続パラメータのセットに基づいて通信リンクを通じた
    送信のためにメッセージを伝送するステップが、1つの
    ワーカプロセスが下位層にメッセージを伝送する速度を
    制御するために、1つのワーカプロセス内でタイマ機能
    を使用するステップを有することを特徴とする請求項4
    9記載のデータ送信方法。
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