JP2003143167A

JP2003143167A - 通信方法、通信装置及び通信システム

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Publication number: JP2003143167A
Application number: JP2001338368A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Nagai; 哲也長井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2003-05-16
Anticipated expiration: 2021-11-02
Also published as: US20030137989A1; JP3625280B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＳＭＡ／ＣＤ方式において伝送情報の性質
から少遅延が求められるパケットを高優先に伝送すると
ともに、ネットワーク効率の低下を少なくする。【解決手段】前のパケットの後に優先度タイムスロッ
トＰＴＳを複数設け、優先度の高さに応じて早いＰＴＳ
にて送信を開始できるようにする。さらに、一定時間ト
ラフィックを監視し、高優先度のパケットが流れていな
い場合は低優先度のパケットでも未使用の早いＰＴＳか
ら送信を開始できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衝突検出機能付き
キャリアセンスマルチプルアクセス（以降ＣＳＭＡ／Ｃ
Ｄと略す）方式でパケットを伝送する通信方法、通信装
置及び通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＳＭＡ／ＣＤ方式はＩＥＥＥ８０２．
３に規定され、ローカルエリアネットワークに広く使わ
れている。図２９はＣＳＭＡ／ＣＤ方式での従来の通信
装置と伝送路の関係を示している。図２９において、１
は伝送路、２５．１〜２５．４は通信装置である。各通
信装置は、伝送路１の使用状態を常に監視し、他の通信
装置が伝送路１を使用している場合、すなわち伝送路１
上に信号が存在する場合は、自装置に送信要求があって
も送信を開始せず、先の通信が終了してから自装置のパ
ケットを送信する。

【０００３】さらに、複数の通信装置が同時に送信を開
始すると、パケットの衝突が発生して正常な通信が行え
なくなる。衝突が発生した場合、当該通信装置は送信を
中止し、ランダムな時間を待ってから再送信を試みる。

【０００４】上記のようにＣＳＭＡ／ＣＤ方式は、各通
信装置が公平に伝送路１を使用することができるように
なっている。しかし、最近では、この伝送路１上に優先
度の異なる情報を流すことが考えられている。例えばコ
ンピュータのデータと音声情報を扱うことを考えると、
コンピュータのデータは多少の遅延は許容できるが、音
声はできるだけ遅延が少ないことが望まれる。すなわ
ち、音声情報は高い優先度で伝送したいという要求があ
る。

【０００５】図３０はその要求に応える従来方法の一つ
を説明するものである。この方法では５段階の優先度が
設定できる。一つのパケットの送信が終わると、その後
に５つのタイムスロットＰＴＳ１〜ＰＴＳ５が設定され
る。各通信装置では、自装置が送信しようとするパケッ
トの優先度がその情報の内容によって与えられる。本例
では、音声情報が優先度２、コンピュータデータが優先
度５である。優先度２のパケットはタイムスロットＰＴ
Ｓ２から送信ができるが、優先度５のパケットを送信す
る場合はタイムスロットＰＴＳ５まで待たなければなら
ない。

【０００６】次にこの方法の動作を説明する。前のパケ
ット送信中に通信装置２５．１から優先度５のパケット
の送信要求TX requestが発生し、その後、通信装置２
５．２から優先度２のパケット送信要求TX requestが発
生したとする。送信要求自体は通信装置２５．１の方が
先に発生しているにもかかわらず、パケットを送信でき
るのはタイムスロットＰＴＳ５以降なので通信装置２
５．２のパケットが先に送信を開始できる。タイムスロ
ットＰＴＳ５の時点では既に伝送路１が使用されている
ので、通信装置２５．１はパケットを送信することがで
きない。以上のように従来の方法でも衝突を回避し、優
先度の高いパケットを優先的に送信することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の通信装置では、優先度の低い、例えば優先度５のパ
ケットばかりが流れる用途では毎回タイムスロットＰＴ
Ｓ５まで送信開始を待たなければ成らず、伝送路の有効
利用ができないという問題点があった。

【０００８】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、パケットの優先度別通信を可能にしつつ伝送路の
有効利用ができる優れた通信方法、通信装置及び通信シ
ステムを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る通信方法
は、論理的にバス型とみなせる伝送路に互いに接続され
た複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャリアセンス
マルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通信方法
において、外部から指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整
数）のアプリケーション優先度と実際に伝送路に送信す
るときのＮ段階の物理優先度とを設け、それぞれの優先
度は１が最も高く、Ｎが最も低いものとするとともに、
伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイム
スロットを設け、時間が早い順にタイムスロットをＰＴ
Ｓ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝
ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはタイムスロットＰＴＳｍ
以降に送信する権利を持つものとし、一定時間、伝送路
上に流れるパケットのアプリケーション優先度と物理優
先度を観測し、アプリケーション優先度と物理優先度の
対応を把握し、自装置が送信しようとするパケットのア
プリケーション優先度より高優先度のアプリケーション
優先度を持つパケットが使用している物理優先度の一つ
低いものを自装置が送信しようとするパケットの物理優
先度とし、自装置が送信しようとするパケットのアプリ
ケーション優先度より高優先度のアプリケーション優先
度のパケットが伝送路上に流れていない場合は物理優先
度を１とし、優先度を観測する一定時間毎に上記物理優
先度とアプリケーション優先度の変換規則を更新し、パ
ケットを送信する構成を有する。この構成により、パケ
ットの優先度別通信を可能にしつつ伝送路の有効利用が
できる優れた通信方法を提供できる。

【００１０】また、本発明に係る通信装置は、入力した
ディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換
して伝送路へ信号を送り出す送信機能部と、伝送路上に
信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号
を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号
に変換する受信機能部と、前記受信機能部のディジタル
信号出力を元に、伝送路上を流れるパケットの物理優先
度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観
測部と、前記優先度観測部の結果を一定時間毎に累積
し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作
成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力さ
れるそのパケットのアプリケーション優先度から対応す
る物理優先度を求めて出力する優先度変換部と、送信パ
ケットデータを一時的に保存するバッファ機能部と、伝
送路上でパケットが終了して前記ビジー信号が非アクテ
ィブであることを検知し、伝送路上のパケット終了時刻
から前記優先度変換部により通知された物理優先度に見
合った優先度タイムスロットのタイミングになったら前
記バッファ機能部に対し送信開始信号を送る前記タイミ
ング発生部とを備え、前記バッファ機能部は、送信開始
信号に基づいて保存していた送信パケットデータを前記
送信機能部へ送出する構成を有する。この構成により、
パケットの優先度別通信を可能にしつつ伝送路の有効利
用ができる優れた通信装置を提供できる。

【００１１】また、前記通信装置を、論理的にバス型と
みなせる伝送路に接続する。この構成より、パケットの
優先度別通信を可能にしつつ伝送路の有効利用ができる
優れた通信システムを提供できる。

【００１２】また、本発明に係る通信方法は、論理的に
バス型とみなせる伝送路に接続された複数の通信装置間
で衝突検出機能付きキャリアセンスマルチプルアクセス
方式でパケットを伝送する通信方法において、外部から
指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整数）のアプリケーシ
ョン優先度と実際に伝送路に送信するときのＮ段階の物
理優先度を設け、それぞれの優先度は１が最も高く、Ｎ
が最も低いものとし、伝送路上のパケットが終了した後
にＮ個の優先度タイムスロットを設け、時間が早いタイ
ムスロット順にＰＴＳ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮ
とし、物理優先度＝ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはＰＴ
Ｓｍ以降に送信する権利を持つものとし、１台のマスタ
ー通信装置が一定時間、伝送路上に流れるパケットのア
プリケーション優先度と物理優先度を観測し、アプリケ
ーション優先度と物理優先度の対応を把握し、アプリケ
ーション優先度から物理優先度への変換情報を他の通信
装置へブロードキャストする構成を有する。この構成に
より、パケットの優先度別通信を可能にしつつ伝送路の
有効利用ができる優れた通信方法を提供できる。

【００１３】また、本発明に係る通信装置は、入力され
たディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変
換して伝送路へ信号を送り出す送信機能部と、伝送路上
に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信
号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信
号に変換する受信機能部と、前記受信機能部のディジタ
ル信号出力を元に、伝送路上を流れるパケットの物理優
先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度
観測部と、前記優先度観測部の結果を一定時間毎に累積
し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作
成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力さ
れるそのパケットのアプリケーション優先度から対応す
る物理優先度を求めタイミング発生部へ出力する優先度
変換部と、送信パケットデータを一時的に保存するバッ
ファ機能部と、前記物理優先度とアプリケーション優先
度の変換情報をパケットデータの形にしてバッファ機能
部へ転送する変換情報送信機能部とから成り、送信した
いパケットがあると、そのデータを前記バッファ機能部
へ取り込み、前記優先度変換部は、そのパケットのアプ
リケーション優先度に対する物理優先度を求め前記タイ
ミング発生部へ通知し、伝送路上でパケットが終了して
前記ビジー信号が非アクティブになると、前記タイミン
グ発生部がそれを検知し、前記タイミング発生部は、伝
送路上のパケット終了時刻から、前記優先度変換部から
通知された物理優先度に見合った優先度タイムスロット
（ＰＴＳ）のタイミングになったら前記バッファ機能部
に対し送信開始信号を送り、前記バッファ機能部は、そ
れを受けて保存していた送信パケットデータを前記送信
機能部へ送出し、前記変換情報送信機能部は、変換表が
作成・更新される毎にその内容を他のすべての通信装置
宛にパケット化して前記バッファ機能部へ転送する構成
を有する。この構成により、パケットの優先度別通信を
可能にしつつ伝送路の有効利用ができる優れた通信装置
を提供できる。

【００１４】さらに、本発明に係る通信方法は、論理的
にバス型とみなせる伝送路に接続された複数の通信装置
間で衝突検出機能付きキャリアセンスマルチプルアクセ
ス方式でパケットを伝送する通信方法において、外部か
ら指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整数）のアプリケー
ション優先度と実際に伝送路に送信するときのＮ段階の
物理優先度を設け、それぞれの優先度は１が最も高く、
Ｎが最も低いものとし、伝送路上のパケットが終了した
後にＮ個の優先度タイムスロットを設け、時間が早い順
にＰＴＳ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優
先度＝ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはＰＴＳｍ以降に送
信する権利を持つものとし、１台以上のスレーブ通信装
置がマスター装置から送られてくる上記変換情報を受信
し、変換表を生成し、それに基づいて送信パケットの物
理優先度を決定し、自装置が送信しようとするパケット
のアプリケーション優先度が上記変換表にない場合はア
プリケーション優先度と等しい値の物理優先度で送信す
る構成を有する。この構成により、パケットの優先度別
通信を可能にしつつ伝送路の有効利用ができる優れた通
信方法を提供できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明においては、伝送路を流れ
るパケットの優先度を一定時間観測し、その間、高優先
度のパケットが存在しないとき、低優先度のパケットを
より早いタイムスロットＰＴＳに送信するようにした。
ここで新たに２つの優先度の概念を導入する。

【００１６】（１）アプリケーション優先度（以下ＡＰ
Ｐと略す）：例えば画像や音声であれば優先度が高く、
コンピュータデータであれば優先度が低いといった、情
報の性格によって決められる優先度。各実施の形態では
通信機の外で決定されるものとする。

【００１７】（２）物理優先度（以下ＰＨＰと略す）：
どのタイムスロットＰＴＳから送信できるのかを表す優
先度。この値がパケット伝送における実際の優先度とな
る。以下、本発明の各実施の形態について述べるが、こ
こでは、論理的にバス型とみなせる伝送路に互いに接続
された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャリアセ
ンスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通信
方法において、例としてＡＰＰ、ＰＨＰ共に優先度が１
から５の５段階とし、１が最も高優先度であるとする。
もちろん段階数は５に限ることではない。

【００１８】＜実施の形態１＞本発明の実施の形態１に
係る通信方法について説明する。本発明の通信方法を適
用した通信装置は、伝送路上のパケットを一定時間毎に
観測して、どのＡＰＰのパケットがどのＰＨＰで送信さ
れているかを知る。その内容は一定時間毎に更新され
る。この通信装置がパケットを送信しようとするときに
は、図１に示す方法にて行う。

【００１９】すなわち、図１に示すように、これから送
信しようとするパケットのＡＰＰ値を入力する。ここで
はその値をＡＰＰＴＸとする（ステップＳ１１）。ＡＰ
ＰＴＸが１の場合、これは最高の優先度であるので無条
件にＰＨＰ＝１を割り当てる（ステップＳ１２、Ｓ１
３）。ＡＰＰＴＸが１でない場合は先の観測情報を参照
する。そこでＡＰＰＴＸより高いＡＰＰのうち、最低の
ＡＰＰのパケットが使用しているＰＨＰより一つ低いＰ
ＨＰを割り当てる（ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１
５）。たとえば、ＡＰＰＴＸが３で、観測情報が表１の
ようであった場合、ＡＰＰＴＸより高いＡＰＰの内、使
用されているものはＡＰＰ＝１とＡＰＰ＝２である。そ
のうち最低のものはＡＰＰ＝２である。表１を見ると、
ＡＰＰ＝２のパケットはＰＨＰ＝２で送信されているこ
とがわかるので、自装置が送信したいＡＰＰ＝３のパケ
ットはそれより一つ低いＰＨＰ＝３で送信することにな
る。

【００２０】

【表１】

【００２１】なお、ＡＰＰ＝５のパケットがＰＨＰ＝３
で送信されているが、自装置がＡＰＰ＝３のパケットを
ＰＨＰ＝３で送信することにより、各通信装置の観測情
報は更新され、次にＡＰＰ＝５のパケットを送信しよう
とする通信装置は優先度を落としてＰＨＰ＝４で送信す
ることになる。また、一定時間以上伝送路にパケットが
存在しない場合、観測情報は空となり、どのＡＰＰ値の
パケットであってもＰＨＰ＝１として送信される。

【００２２】以上のように、衝突検出機能付きキャリア
センスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通
信方法において、外部から指定されるＮ段階（Ｎは２以
上の整数）のアプリケーション優先度と実際に伝送路に
送信するときのＮ段階の物理優先度とを設け、それぞれ
の優先度は１が最も高く、Ｎが最も低いものとするとと
もに、伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度
タイムスロットを設け、時間が早い順にタイムスロット
をＰＴＳ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優
先度＝ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはタイムスロットＰ
ＴＳｍ以降に送信する権利を持つものとし、一定時間、
伝送路上に流れるパケットのアプリケーション優先度と
物理優先度を観測し、アプリケーション優先度と物理優
先度の対応を把握し、自装置が送信しようとするパケッ
トのアプリケーション優先度より高優先度のアプリケー
ション優先度を持つパケットが使用している物理優先度
の一つ低いものを自装置が送信しようとするパケットの
物理優先度とし、自装置が送信しようとするパケットの
アプリケーション優先度より高優先度のアプリケーショ
ン優先度のパケットが伝送路上に流れていない場合は物
理優先度を１とし、優先度を観測する一定時間毎に上記
物理優先度とアプリケーション優先度の変換規則を更新
し、パケットを送信することにより、不要に遅いタイム
スロットＰＴＳまで送信開始を待つことがなくなるため
伝送路を有効利用することができる。

【００２３】＜実施の形態２＞実施の形態２は、実施の
形態１の通信方法を実現する通信装置の発明に関する。
図２に本発明の実施の形態２に係る通信装置の構成例を
示す。図２に示すように、通信装置２０Ａが伝送路１に
接続されている。この通信装置２０Ａの構成要素とし
て、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式
の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部
２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、あ
る場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入
力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受
信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上
を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先
度の対応を観測する優先度観測部２３と、その観測結果
を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション
優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケット
データと共に入力されるそのパケットのアプリケーショ
ン優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生
部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデ
ータを一時的に保存するバッファ機能部２６とがある。

【００２４】次に、伝送路１上に他の通信装置から発せ
られたパケットが存在している間にパケットの送信要求
が発生した場合を説明する。優先度観測部２３は、伝送
路１を流れるパケットを常時観測し、それらからＡＰＰ
とＰＨＰの値を抽出し優先度変換部２４へ出力する。優
先度変換部２４ではその情報を蓄積し、ＡＰＰとＰＨＰ
の変換表を作成する。変換表の例としては、表１であ
る。変換表は２面構成であり、一方の面を使用している
間、他方の面では優先度変換部２４からの情報を累積す
るようにして一定時間（たとえば１分）毎に面を切り替
えることによって変換表の更新を行う。

【００２５】送信要求が発生すると、送信すべきパケッ
トデータＴＤは、いったんバッファ機能部２６に蓄えら
れる。また、データの書き込み終了を示す完了信号ＤＮ
がタイミング発生部２５に入力される。同時に、優先度
変換部２４はＡＰＰ値を入力し、変換表に基づいて対応
するＰＨＰ値をタイミング発生部２５へ通知する。タイ
ミング発生部２５は、ビジー信号が非アクティブになっ
た瞬間からタイマーをスタートさせ、与えられたＰＨＰ
値に対応した時間だけ待った後、バッファ機能部２６に
送信開始信号を出力する。それを受けてバッファ機能部
２６はパケットデータを送信機能部２１に出力する。こ
のような動作により、物理優先度ＰＨＰに対応したタイ
ムスロットＰＴＳからパケットの送信が可能となる。ビ
ジー信号が非アクティブになっても当該ＰＴＳのタイミ
ングになる前に他の通信装置からパケットが送信されれ
ば、ビジー信号がアクティブになるので、タイマーが停
止、リセットされ、再びビジー信号が非アクティブにな
るのを待つことになる。

【００２６】＜実施の形態３＞図３に示すように、上記
の通信装置２０Ａを論理的にバス型とみなせる伝送路１
に複数接続することにより、優先度を設けてはいるが伝
送効率の低下が少なくて済む通信システムのネットワー
クを構築できる。

【００２７】＜実施の形態４＞実施の形態４の発明は、
実施の形態１に係る通信方法の発明の内、伝送路１上を
流れているパケットのＰＨＰ値を知る通信方法の発明で
ある。通信装置は、伝送路１上のパケットを観測し、一
つのパケットが終了してから次のパケットが開始される
までの時間を測定し、その結果を元にそのパケットがど
のタイムスロットＰＴＳで送信が開始されたかを求め、
それによって、そのパケットのＰＨＰ値を知ることがで
きる。本発明の通信方法は、ＰＨＰを知るのに本来のパ
ケットに付加する情報が小さくてすむという利点があ
る。

【００２８】＜実施の形態５＞実施の形態５は、上述し
た実施の形態４の通信方法を実現する通信装置の発明で
ある。本発明で使用するパケットの構成は、図４に示さ
れるように、ＡＰＰ値を示す領域がある。図中、ＰＡは
preamble（プリアンブル）、ＤＡはdestination addres
s（デスティネーションアドレス）、ＳＡはsource addr
ess（ソースアドレス）、ＰＬはpayload（ペイロー
ド）、ＦＣＳはframe check sequence（フレームチェッ
クシーケンス）である。この実施の形態５に係る通信装
置としては、図２における優先度観測部２３の内部構成
として図５に示す構成を備える。

【００２９】図５に示すように、優先度観測部２３とし
ては、パケットの終了を検出するパケット終了検出機能
部２３ａ、次のパケットの開始を検出するパケット開始
検出機能部２３ｂ、前のパケットと次のパケットとの時
間間隔を求める計時部２３ｃ、前記計時部２３ｃからの
時間間隔から物理優先度値を求めて優先度変換部２４へ
出力する物理優先度判定機能部２３ｄと、受信パケット
ＲＤから読み出したアプリケーション優先度を優先度変
換部２４へ出力するアプリケーション優先度読み出し機
能部２３ｅとから成る。

【００３０】上記構成において、パケット終了検出機能
部２３ａは、パケットの終了を検出したタイミングで計
時部２３ｃに対し信号を発生する。パケット開始検出機
能部２３ｂは、次のパケットの開始を検出したタイミン
グで計時部２３ｃに対し信号を発生する。計時部２３ｃ
は、これらの信号から先のパケットの終了から次のパケ
ットの開始までの時間を求め、それを物理優先度判定機
能部２３ｄに通知する。物理優先度判定機能部２３ｄ
は、その時間からパケットがどのＰＴＳで送信を開始し
たかがわかるのでそれを元にＰＨＰ値を求めることがで
きる。その時間がタイムスロットＰＴＳ５までの時間よ
り長い場合は判定を行わない。一方、アプリケーション
優先度読み出し機能部２３ｅは、パケットのＡＰＰ値領
域からＡＰＰ値を読み出す。

【００３１】＜実施の形態６＞実施の形態６の発明は、
実施の形態１に係る通信方法の発明の内、伝送路１上を
流れているパケットのＰＨＰ値を知る通信方法の発明で
ある。本発明では、パケットにＰＨＰ値とＡＰＰ値を示
す領域を設ける。通信装置は、パケットからそれらの値
を読み出すことによってそれぞれの値を知ることができ
る。本発明の通信では、すべてのパケットについてＰＨ
Ｐ値とＡＰＰ値を知ることができるので、優先度変換表
を早く正確に作成できるという長所がある。

【００３２】＜実施の形態７＞実施の形態７は、上述し
た実施の形態６の通信方法を実現する通信装置の発明で
ある。本発明で使用するパケットの構成は、図６に示さ
れるように、ＡＰＰ値、ＰＨＰ値を示す領域がある。こ
の実施の形態７に係る通信装置としては、図２における
優先度観測部２３の内部構成として図７に示す構成を備
える。

【００３３】図７に示すように、優先度観測部２３とし
ては、受信したパケット内にある物理優先度を読み出し
優先度変換部２４へ出力する物理優先度読み出し機能部
２３Ａと、受信したパケット内にあるアプリケーション
優先度を読み出し優先度変換部２４へ出力するアプリケ
ーション優先度読み出し機能部２３Ｂとから成る。

【００３４】上記構成において、物理優先度読み出し機
能部２３Ａは、受信フレームのＰＨＰ値領域からＰＨＰ
値を読み出し、アプリケーション優先度読み出し機能部
２３Ｂは、パケットのＡＰＰ値領域からＡＰＰ値を読み
出す。このようにすることによって、これらの値を優先
度変換部２４へ通知することができる。

【００３５】＜実施の形態８＞たとえば観測情報の変換
表が表１のようであった場合に、ＡＰＰ＝５のパケット
が大量に流れているところへＡＰＰ＝４のパケットを送
信しようとすると、どちらもＰＨＰ＝３となるので伝送
路１上で衝突を発生する可能性がある。そもそもＡＰＰ
＝４のパケットはＡＰＰ＝５のパケットより優先して送
信できるべきであるのに、衝突発生後にＡＰＰ＝５のパ
ケットが先に送信されてしまう可能性がある。ＡＰＰ＝
４のパケットが送信されない限り各通信装置の変換表は
書き変わらないため、ＡＰＰ＝４のパケットの優先性を
保てないという問題がある。

【００３６】この実施の形態８は、そのような問題点を
解決するものである。実施の形態８に係る通信方法は、
図８にその手順が示されている。図８に示すように、衝
突を検出した通信装置は一定時間ジャム信号を伝送路１
に出力する（ステップＳ８１、Ｓ８２）。その後、変換
表の内容にかかわらずＰＨＰ値をＡＰＰ値と等しくして
再送を試みる（ステップＳ８３、Ｓ８４）。その際、ジ
ャム信号を前のパケットの信号と見なして各タイムスロ
ットＰＴＳを設定する。

【００３７】この通信方法により、先の例では、ＡＰＰ
＝５のパケットはＰＨＰ＝５、ＡＰＰ＝４のパケットは
ＰＨＰ＝４となるため、再送時には衝突が発生せずＡＰ
Ｐ＝４のパケットが先に送信できる。

【００３８】＜実施の形態９＞実施の形態９は、上述し
た実施の形態８の通信方法を実現する通信装置の発明で
ある。図９に実施の形態９に係る通信装置２０Ｂの構成
例を示す。図９において、図２に示す実施の形態２に係
る通信装置２０Ａと同一部分は同一符号を付して示す。

【００３９】図９に示す実施の形態９に係る通信装置２
０Ｂの構成要素としては、実施の形態２と同様に、入力
したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に
変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、
伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合に
はビジー信号を発生するとともにその信号を入力してデ
ィジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部
２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れる
パケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応
を観測する優先度観測部２３と、その観測結果を一定時
間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の
変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと
共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度
から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ
出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一
時的に保存するバッファ機能部２６とを備えるととも
に、新たな構成として、送信機能部２１への入力信号と
受信機能部２２からの出力信号を比較し、それが一致し
ていない場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、
衝突検出信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検
出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する
衝突通知機能部２８とを備える。

【００４０】通常の送信動作は実施の形態２の例と同じ
である。ただし、バッファ機能部２６は、送信開始信号
を入力してパケット情報を送信機能部２１に出力しても
情報のコピーを保持するものとする。

【００４１】ここでは、衝突が発生した場合の動作を説
明する。伝送路１上で衝突が発生すると、衝突検出機能
部２７が衝突検出信号を衝突通知機能部２８に出力す
る。衝突通知機能部２８は、一定時間（たとえば４μ
ｓ）衝突通知信号を発生する。送信機能部２１は、その
信号がアクティブの間、伝送路１にジャム信号を送出
し、優先度変換部２４は、変換表の内容にかかわらずＰ
ＨＰ値をＡＰＰ値と等しくしてタイミング発生部２５へ
通知する。タイミング発生部２５は、衝突通知信号が非
アクティブになったタイミングをもって然るべきＰＴＳ
のタイミングを計る。また、バッファ機能部２６は、パ
ケット情報を送出開始してから衝突検出までの最大時間
以上（たとえば５μｓ）経っても衝突通知信号がアクテ
ィブにならなかった場合はパケットが正常に送信できた
ものと見なしてパケット情報のコピーを消去する。この
ようにして、実施の形態８の通信方法が実現できる。

【００４２】＜実施の形態１０＞この実施の形態１０で
は、上述した実施の形態８で述べた問題点を解決するも
う一つの通信方法について述べる。変換表が表１であっ
たとし、通信装置ＡがＡＰＰ＝５のパケットをＰＨＰ＝
３で送信しているところへ新たに通信装置ＢがＡＰＰ＝
４のパケットを送信しようとする場合を考える。この場
合、変換表にないＡＰＰ＝４のパケットは規則通りＰＨ
Ｐ＝３で送信される。ここで、両者のパケットが衝突し
た場合、上述した実施の形態８の方法では、それぞれＰ
ＨＰ＝４、５で再送信が試みられるが、実はＰＴＳ３が
使われていないので、ＡＰＰ＝４のパケットはＰＨＰ＝
３として再送を試みた方が待ち時間が少なくてすむ。

【００４３】本通信方法では、衝突が発生した場合、通
信装置Ａでは再送にあたりＰＨＰの値を４〜５の範囲で
ランダムに選択する。通信装置Ｂでは３〜４の範囲でラ
ンダムに選択する。通信装置ＡとＢがＰＨＰを選択する
組み合わせは４通りであるが、そのうち２通りでＢがＰ
ＨＰ＝３で送信できる。また、１通りでＢがＰＨＰ＝４
で送信できる。すなわち、３／４の確率で通信装置Ｂが
送信でき、１／４で再衝突となる。また、両通信装置と
もＡＰＰ＝４の場合、両者ともＰＨＰの値を３〜４の範
囲でランダムに選択するので再送の際に衝突する確率が
低くなる。本実施の形態１０に係る通信方法は、変換に
よりＡＰＰ値よりも上位のＰＨＰ値を使用していた場合
に有効であり、そうでない場合は実施の形態８に係る通
信方法と同じ動作とする。

【００４４】＜実施の形態１１＞実施の形態１１は、上
述した実施の形態１０に係る通信方法を実現する通信装
置の発明である。基本的構成は図９に示す実施の形態９
のものと同じであるが、図１０に実施の形態１０に係る
通信装置２０Ｃの構成例を示す。図１０において、図９
に示す実施の形態９に係る通信装置２０Ｂと同一部分は
同一符号を付して示す。

【００４５】図１０に示す実施の形態１０に係る通信装
置２０Ｃの構成要素としては、実施の形態９と同様に、
入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信
号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１
と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場
合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力し
てディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機
能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流
れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の
対応を観測する優先度観測部２３と、その結果を一定時
間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の
変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと
共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度
から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ
出力する優先度変換部２４Ａと、送信パケットデータを
一時的に保存するバッファ機能部２６と、送信機能部２
１への入力信号と受信機能部２２からの出力信号を比較
し、それが一致していない場合は伝送路１上で衝突が発
生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能
部２７と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通
知信号を出力する衝突通知機能部２８とを備える。

【００４６】動作も基本的に実施の形態９のものと同じ
であるが、優先度変換部２４Ａの動作が異なる。優先度
変換部２４Ａは、衝突通知信号を入力すると、当該パケ
ットのＰＨＰ値をランダムにＡＰＰ値又はＡＰＰの一つ
上位の値のどちらかに設定し、タイミング生成部２５に
通知する。ただし、変換表にてＡＰＰより上位のＰＨＰ
に変換していなかった場合はこの動作を行わず、ＡＰＰ
＝ＰＨＰとしてタイミング生成部２５に通知する。この
ようにして実施の形態１０の通信方法が実現できる。

【００４７】＜実施の形態１２＞上述した実施の形態８
〜１１の発明は、主にＡＰＰの異なるパケットが衝突し
た場合に有効なものであった。実施の形態１２〜２３
は、ＡＰＰが等しいパケット同士の衝突にも有効な方法
・装置の発明である。

【００４８】本実施の形態１２では、衝突が発生し、ジ
ャム信号が送信された後、図１１に示すように、衝突処
理タイムスロット（ＣＴＳ）を設定する。ＣＴＳの数は
２以上であるが、ここでは４の場合を述べる。送信を開
始し、衝突を発生させた通信装置は、タイムスロットＣ
ＴＳ１〜ＣＴＳ４のうちの一つをランダムに選択し、そ
のタイムスロットＣＴＳから再送を開始する。これによ
り、早いタイムスロットＣＴＳを選択した通信装置が再
送に成功することになる。２つ以上の通信装置が同じタ
イムスロットＣＴＳを選択した場合は再衝突となる。こ
れにより、衝突が発生しても再衝突の確率を抑えて再送
処理が円滑に行われるようになる。

【００４９】また、タイムスロットＣＴＳの幅をタイム
スロットＰＴＳの幅と等しく設定すれば、この方法を用
いて通信装置を実現する場合、タイミング処理がＰＴＳ
の場合と重なる部分が多いのでハードウエア又はソフト
ウエアの簡素化が図れるという利点もある。

【００５０】＜実施の形態１３＞実施の形態１３は、上
述した実施の形態１２に係る通信方法を実現する通信装
置の発明である。図１２に実施の形態１３に係る通信装
置２０Ｄの構成例を示す。

【００５１】図１２に示す実施の形態１３に係る通信装
置２０Ｄの構成例としては、入力したディジタル信号を
伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信
号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があ
るかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生す
るとともにその信号を入力してディジタル信号に変換す
る受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号
出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度
とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測
部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先度
とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外
部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケッ
トのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を
求めタイミング発生部２５Ａへ出力する優先度変換部２
４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ
機能部２６と、送信機能部２１への入力信号と受信機能
部２２からの出力信号を比較し、それが一致していない
場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、衝突検出
信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検出後一定
時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知
機能部２８とを備える。

【００５２】上記構成において、バッファ機能部２６
は、送信開始信号を入力してパケット情報を送信機能部
に出力しても情報のコピーを保持するものとする。伝送
路１上で衝突が発生すると、衝突検出機能部２７が衝突
検出信号を衝突通知機能部２８に出力する。衝突通知機
能部２８は一定時間（たとえば４μｓ）衝突通知信号を
発生する。送信機能部２１は、その信号がアクティブの
間、伝送路１にジャム信号を送出する。タイミング発生
部２５は、ランダムにＣＴＳを選択し、衝突通知信号が
非アクティブになったタイミングをもって然るべきＣＴ
Ｓのタイミングを計る。そのタイミングになったとき、
バッファ機能部２６に対し、送信開始信号を出力する。

【００５３】また、バッファ機能部２６は、パケット情
報を送出開始してから衝突検出までの最大時間以上（た
とえば５μｓ）経っても衝突通知信号がアクティブにな
らなかった場合はパケットが正常に送信できたものと見
なしてパケット情報のコピーを消去する。このようにし
て、実施の形態１２の通信方法が実現できる。

【００５４】＜実施の形態１４＞実施の形態１４は、再
衝突の確率を減少させることを目的としている。この実
施の形態１４では、実施の形態１２と同様に、送信を開
始し、衝突を発生させた通信装置は、ＣＴＳ１〜ＣＴＳ
４のうちの一つをランダムに選択し、そのＣＴＳから再
送を開始する。これにより、早いＣＴＳを選択した通信
装置が再送に成功することになる。２つ以上の通信装置
が同じＣＴＳを選択した場合は再衝突となる。再衝突が
発生した場合、次はＣＴＳの数を増加させて５とする。

【００５５】この方法により、初めての衝突後、再衝突
が２回連続する確率は実施の形態１２では（４／１６）
×（４／１６）＝１／１６であったが、本実施の形態に
係る通信方法では（４／１６）×（５／２５）＝１／２
０と大幅に減少する。なお、さらに再衝突が生じた場合
の処理としてはＣＴＳの数を増やしていってもよいし、
５のままとしてもよい。

【００５６】＜実施の形態１５＞実施の形態１５は、上
述した実施の形態１４の通信方法を実現する通信装置の
発明である。図１３に実施の形態１５に係る通信装置２
０Ｅの構成例を示す。

【００５７】図１３に示す実施の形態１５に係る通信装
置２０Ｅの構成要素としては、入力したディジタル信号
を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ
信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号が
あるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生
するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換
する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信
号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先
度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観
測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先
度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、
外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケ
ットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度
を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２
４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ
機能部２６と、送信機能部２１への入力信号と受信機能
部２２からの出力信号を比較し、それが一致していない
場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、衝突検出
信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検出後一定
時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知
機能部２８と、タイミング発生部２５から再送通知を受
ける毎に計数値を増加させ、バッファ機能部２６から正
常に送信を完了した通知を受けると計数値をリセットす
る再送計数機能部２９とを備える。

【００５８】通常の動作は今までに述べた実施の形態と
同様であるので説明を省略する。ここでは、衝突後の再
送においても衝突が発生した場合の動作を説明する。再
送計数機能部２９の初期値は０であるとする。初めての
衝突後、ジャム信号が出力されるなど、各部は実施の形
態１３と同様に動作する。それに加え、タイミング発生
部２５は、再送に先立ち再送計数機能部２９の値を参照
する。このときは０であるので特別な処理は行わない。
そして再送処理を行うが同時に再送計数機能部２９へイ
ンクリメントパルスを送出する。再送計数機能部２９は
それによって値を１だけ増加させる。

【００５９】再送においても衝突が発生した場合、各部
は初めての衝突と同様な動作を行うが、タイミング発生
部２５が再送計数機能部２９の値を参照するとその値が
０でない（１となっている）のでＣＴＳの数を５に増加
させてその中から選択するようにする。

【００６０】バッファ機能部２６は、パケット情報を送
出開始してから衝突検出までの最大時間以上（たとえば
５μｓ）経っても衝突通知信号がアクティブにならなか
った場合はパケットが正常に送信できたものと見なして
パケット情報のコピーを消去するとともに再送計数機能
部２９にリセット信号を送出し、計数値を０にする。こ
のようにして、実施の形態１４の通信方法が実現でき
る。なお、衝突が繰り返されるたびにＣＴＳの数を増や
したい場合はタイミング発生部２５が再送計数機能部２
９の値を参照した際、ＣＴＳの数を［再送計数機能部２９の値］＋４としてやればよい。

【００６１】＜実施の形態１６＞上述した実施の形態１
４の通信方法では、衝突後の再送に当たってＣＴＳをラ
ンダムに選択していた。本実施の形態１６に係る通信方
法では、ＣＴＳの選択に際し、送信しようとしているパ
ケットのＡＰＰ値を参照し、ＡＰＰが４又は５の場合は
ＣＴＳ３、４のどちらか一つをランダムに選択し、ＡＰ
Ｐが１〜３の場合はＣＴＳ１、２のどちらか一つをラン
ダムに選択する。

【００６２】すなわち、衝突処理タイムスロットの選択
をランダムに行う代わりに、アプリケーション優先度値
がＮ／２よりも大きいパケットを送信する場合は、Ｘ／
２よりも大きい番号の衝突処理タイムスロットを選択
し、アプリケーション優先度値がＮ／２以下のパケット
を送信する場合は、Ｘ／２以下の番号の衝突処理タイム
スロットを選択する。

【００６３】こうすることによって、優先度の低いＡＰ
Ｐのパケットが変換表によって優先度の高いＰＨＰに変
換されたことによって優先度の高いＡＰＰのパケットと
衝突した場合に再衝突の発生を起きにくくすることがで
きる。

【００６４】＜実施の形態１７＞実施の形態１７は、上
述した実施の形態１６の通信方法を実現する通信装置の
発明である。図１４に実施の形態１７に係る通信装置２
０Ｆの構成例を示す。

【００６５】図１４に示す実施の形態１７に係る通信装
置２０Ｆの構成要素としては、入力したディジタル信号
を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ
信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号が
あるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生
するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換
する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信
号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先
度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観
測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先
度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、
外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケ
ットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度
を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２
４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ
機能部２６と、送信機能部２１への入力信号と受信機能
部２２からの出力信号を比較し、それが一致していない
場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、衝突検出
信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検出後一定
時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知
機能部２８とを備える。

【００６６】通常の動作は実施の形態１３の通信装置と
同じであるので説明は省略する。ここでは、ＡＰＰ＝５
のパケットが変換表でＰＨＰ＝２に変換されて流れてい
るところへ新規にＡＰＰ＝２のパケットをＰＨＰ＝２で
送信を開始し、衝突が発生した場合について説明する。

【００６７】衝突通知信号が優先度変換部２４に入力さ
れると、優先度変換部２４は、送信を試みているパケッ
トのＡＰＰ値をタイミング発生部２５へ通知する。その
値を元にタイミング発生部２５は、ＡＰＰが４又は５の
場合はＣＴＳ３、４のどちらか一つをランダムに選択
し、ＡＰＰが１〜３の場合はＣＴＳ１、２のどちらか一
つをランダムに選択する。

【００６８】すなわち、タイミング発生部２５により、
衝突通知信号が非アクティブになった後、Ｘ個の衝突処
理タイムスロットの中から一つをランダムに選択する代
わりに、再送パケットのアプリケーション優先度値がＮ
／２よりも大きい場合はＸ／２よりも大きい番号の衝突
処理タイムスロットを選択し、再送パケットのアプリケ
ーション優先度値がＮ／２以下の場合はＸ／２以下の番
号の衝突処理タイムスロットを選択することにより、実
施の形態１６の通信方法が実現できる。

【００６９】＜実施の形態１８＞上述した実施の形態１
６の通信方法は、ＡＰＰを２段階に分けてＣＴＳの前半
と後半を振り分ける方法であり、簡単に実現できるとい
う利点がある。本実施の形態１８に係る通信方法は、Ａ
ＰＰ、ＣＴＳを細かく分けることによって、実施の形態
１６の通信方法では同じＣＴＳを選んでしまうような場
合でもＡＰＰに応じて差が付けられるようにしたもので
ある。

【００７０】再送時におけるＣＴＳの選択方法を表２の
ようにする。表２は、例えばＡＰＰ＝２のパケットは衝
突後の再送の際に、ＣＴＳ１を１０％の確率で選択し、
同様にＣＴＳ２を６０％、ＣＴＳ３を３０％、ＣＴＳ４
を０％で選択することを表している。表２から明らかな
ように、ＡＰＰ値が小さいほど、すなわち優先度が高い
ほど早いＣＴＳを選択する確率が高くなっている。

【００７１】

【表２】

【００７２】例として、ＡＰＰ＝１のパケットとＡＰＰ
＝２のパケットがＣＴＳを選択する場合を考えてみる。・ＡＰＰ＝１のパケットがＣＴＳ１で再送する確率＝
０．６×(１-０．１)＝０．５４・ＡＰＰ＝１のパケットがＣＴＳ２で再送する確率＝
０．４×０．３＝０．１２すなわち、６６％の確率でＡＰＰ＝１のパケットが再送
できる。ちなみに、再度衝突が発生する確率は３０％、
ＡＰＰ＝２のパケットが送信する確率は４％となる。実
施の形態１６の場合だとＡＰＰ＝１のパケットが送信さ
れる確率は２５％、衝突の確率が５０％、ＡＰＰ＝２の
パケットが送信される確率は２５％である。

【００７３】つまり、衝突処理タイムスロットの選択を
ランダムに行う代わりに、アプリケーション優先度が高
優先であるほど早い衝突処理タイムスロットを選択する
確率が高くなるようにして、ＡＰＰに応じて差が付けら
れる。

【００７４】＜実施の形態１９＞実施の形態１９は、上
述した実施の形態１８の通信方法を実現する通信装置の
発明である。図１５に実施の形態１９に係る通信装置２
０Ｇの構成例を示す。

【００７５】図１５に示す実施の形態１７に係る通信装
置２０Ｇの構成要素としては、入力したディジタル信号
を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ
信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号が
あるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生
するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換
する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信
号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先
度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観
測部２４と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先
度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、
外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケ
ットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度
を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２
４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ
機能部２６と、送信機能部２１への入力信号と受信機能
部２２からの出力信号を比較し、それが一致していない
場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、衝突検出
信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検出後一定
時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知
機能部２８と、衝突後の再送時にどのＣＴＳを送信する
かを選択する衝突処理タイムスロット選択機能部３０と
を備える。

【００７６】ここでは、ＡＰＰ＝３のパケットが変換表
でＰＨＰ＝２に変換されて流れているところへ新規にＡ
ＰＰ＝２のパケットをＰＨＰ＝２で送信を開始し、衝突
が発生した場合について説明する。衝突通知信号が衝突
処理タイムスロット選択機能部３０に入力されると、衝
突処理タイムスロット選択機能部３０は、ＡＰＰ値から
表２に基づいて使用すべきＣＴＳをタイミング発生部２
５へ通知する。タイミング発生部２５は、それに従って
送信開始信号をバッファ機能部２６へ出力する。

【００７７】このように、タイミング発生部２５により
衝突通知信号が非アクティブになった後、Ｘ個の衝突処
理タイムスロットの中から一つをランダムに選択する代
わりに、衝突処理タイムスロット選択機能部３０により
再送パケットのアプリケーション優先度が高優先である
ほど早い衝突処理タイムスロットを選択する確率が高く
なるように選択する実施の形態１８の通信方法が実現で
きる。

【００７８】ネットワークによっては、ネットワーク制
御信号や緊急信号など発生頻度は低いが特に優先度の高
い情報を扱う場合がある。実施の形態２０〜２３では、
そのような場合に使用されるもので、ＡＰＰ＝１のパケ
ットで特に優先度の高い情報を伝送し、それ以外の情報
はＡＰＰ＝２〜５で伝送されるものとする。

【００７９】＜実施の形態２０＞上述した実施の形態ま
では、衝突直後に送信できるのは衝突にかかわった通信
装置だけであった。本実施の形態２０では、ＡＰＰ＝１
のパケットを送信する場合は例外処理を行う。基本的に
は実施の形態１４に係る通信方法の発明と同様である
が、この実施の形態２０に係る通信方法では、他の通信
装置間で衝突が発生し、伝送路１上にジャム信号が流れ
ているときに自装置でＡＰＰ＝１のパケットの送信要求
が発生した場合は自装置が衝突にかかわったかのように
ＣＴＳを選択して送信を試みる。

【００８０】これにより、衝突にかかわった通信装置の
パケット伝送が終了するのを待つことなくＡＰＰ＝１の
パケットを送信できる可能性を得ることができる。

【００８１】＜実施の形態２１＞実施の形態２１は、上
述した実施の形態２０の通信方法を実現する通信装置の
発明である。図１６に実施の形態２１に係る通信装置２
０Ｈの構成例を示す。

【００８２】図１６に示す実施の形態１７に係る通信装
置２０Ｈの構成要素としては、入力したディジタル信号
を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ
信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号が
あるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生
するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換
する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信
号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先
度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観
測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先
度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、
外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケ
ットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度
を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２
４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ
機能部２６と、送信機能部２１への入力信号と受信機能
部２２からの出力信号を比較し、それが一致していない
場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、衝突検出
信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検出後一定
時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知
機能部２８と、受信機能部２２の出力から伝送路１上に
ジャム信号が存在することを検出するジャム信号検出機
能部３１とを備える。

【００８３】他の通信装置間で衝突が発生し、伝送路１
上にジャム信号が現れると、ジャム信号検出機能部３１
がそれを検出し、ジャム信号が存在する間ジャム検出信
号をアクティブとしてタイミング発生部２５へ出力す
る。ジャム検出信号がアクティブの間にＡＰＰ＝１のパ
ケットの送信要求があった場合、タイミング発生部２５
は、ジャム信号検出信号を衝突通知信号と同様に扱い、
それが非アクティブになった後、ランダムに選んだＣＴ
Ｓのタイミングで送信開始信号をバッファ機能部２６に
出力する。これにより、実施の形態２０の通信方法が実
現できる。

【００８４】＜実施の形態２２＞実施の形態２０の通信
方法は、ＡＰＰ＝１のパケットを他の衝突パケットと競
合させて送信権を得ようとするものであった。本実施の
形態２２に係る通信方法では、ＡＰＰ＝１のパケットが
確実に優先して送信できるようにする。すなわち、図１
７に示すように、本実施の形態２２の通信方法では、ジ
ャム信号の後、ＣＴＳの前に特別タイムスロットＳＴＳ
を配置し、ジャム信号を受信している間にアプリケーシ
ョン優先度＝１の送信要求が発生した場合は、自装置が
衝突にかかわらなかった場合でも上記特別タイムスロッ
トから送信するようにする。

【００８５】動作は基本的に実施の形態１４の通信方法
と同様であるが、他の通信装置間で衝突が発生し、伝送
路１上にジャム信号が流れているときに自装置でＡＰＰ
＝１のパケットの送信要求が発生した場合はそのパケッ
トをＳＴＳで送信する。これにより、ＡＰＰ＝１のパケ
ットは優先的に送信できることになる。

【００８６】同時に複数の通信装置からＳＴＳにアクセ
スが生じた場合は衝突が発生するが、その場合は通常の
衝突処理と同じで、それらの通信装置は衝突にかかわっ
た通信装置としてそれぞれＣＴＳを選択することにな
る。しかしながら、最初に衝突したＡＰＰ≠１のパケッ
トより必ず先に送信できる。

【００８７】＜実施の形態２３＞本実施の形態２３に係
る通信装置の構成例は、実施の形態２１のものと同じで
図１６に示される。ただし、タイミング発生部２５の動
作が異なる。他の通信装置間で衝突が発生し、伝送路１
上にジャム信号が現れると、ジャム信号検出機能部３１
がそれを検出し、ジャム信号が存在する間ジャム検出信
号をアクティブとしてタイミング発生部２５へ出力す
る。ジャム検出信号がアクティブの間にＡＰＰ＝１のパ
ケットの送信要求があった場合、タイミング発生部２５
は、ジャム信号検出信号を衝突通知信号と同様に扱い、
それが非アクティブになった後、ＳＴＳのタイミングで
送信開始信号をバッファ機能部２６へ出力する。これに
より、実施の形態２２の通信方法が実現できる。

【００８８】上述した実施の形態２３までの発明は、１
本の伝送路１に等しい機能を持つ通信装置が接続され
る、分散制御形の通信方法、通信装置及び通信システム
であった。ここからは１台のマスター機能を持った通信
装置と１台以上のスレーブ機能を持った通信装置が同一
の伝送路に接続された形を前提とした通信方法、通信装
置及び通信システムに関するものである。通信は、マス
ターとスレーブ間、スレーブ同士間どちらでも行うこと
ができる。

【００８９】＜実施の形態２４＞本実施の形態２４は、
マスター通信装置による通信方法を規定するものであ
る。マスター通信装置は、実施の形態１の通信方法と同
様に、一定時間毎伝送路上を流れるパケットのＡＰＰと
ＰＨＰを観測しそれらの対応をまとめて変換表を作成、
更新する。自装置の送信に当たってはその変換表を元に
ＰＨＰを決定して送信する。さらに変換表が作成、更新
される毎に、直ちに変換表情報をパケット化してスレー
ブ通信装置宛にブロードキャストする。

【００９０】すなわち、論理的にバス型とみなせる伝送
路に接続された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキ
ャリアセンスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送
する通信方法において、外部から指定されるＮ段階（Ｎ
は２以上の整数）のアプリケーション優先度と実際に伝
送路に送信するときのＮ段階の物理優先度を設け、それ
ぞれの優先度は１が最も高く、Ｎが最も低いものとし、
伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイム
スロットを設け、時間が早いタイムスロット順にＰＴＳ
１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝ｍ
（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはＰＴＳｍ以降に送信する権
利を持つものとし、１台のマスター通信装置が一定時
間、伝送路上に流れるパケットのアプリケーション優先
度と物理優先度を観測し、アプリケーション優先度と物
理優先度の対応を把握し、アプリケーション優先度から
物理優先度への変換情報を他の通信装置へブロードキャ
ストする。

【００９１】＜実施の形態２５＞本実施の形態２５は、
実施の形態２４のマスター機能に呼応するスレーブ通信
装置による通信方法を規定するものである。スレーブ通
信装置は、マスター通信装置から送られてくるパケット
化された変換表情報を受信し、内部で変換表を復元す
る。ＡＰＰからＰＨＰへの変換はこの表に基づいて行わ
れる。他の動作は実施の形態１の方法と同様である。

【００９２】実施の形態２４と２５の通信方法を組み合
わせることによって、実施の形態１の通信方法と同じ効
果を得ることができる。さらに、本方法ではマスター装
置にトラフィックの観測機能に加え、変換情報の送信機
能が必要になるがスレーブ装置ではトラフィックの観測
が不要になるので通信装置の小型化や低コスト化が期待
できる。したがって本方法はスレーブ装置が多く接続さ
れるネットワークほどメリットが大きい。

【００９３】＜実施の形態２６＞実施の形態２６は、実
施の形態２４の通信方法を実現する通信装置の発明であ
る。図１８に実施の形態２６に係る通信装置２０Ｉの構
成例を示す。図１８に実施の形態２６に係る通信装置２
０Ｉの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝
送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号
を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号がある
かないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生する
とともにその信号を入力してディジタル信号に変換する
受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出
力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度と
アプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部
２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先度と
アプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部
から送信パケットデータと共に入力されるそのパケット
のアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求
めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４
と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機
能部２６と、優先度変換部２４内の変換表をパケット化
してバッファ機能部２６に出力する変換情報送信機能部
としての変換表パケット化機能部３２とを備える。

【００９４】本通信装置の動作は、実施の形態２の動作
とほぼ同じである。異なる点は優先度変換部２４の変換
表が更新されると、新しい変換表の内容を変換表パケッ
ト化機能部３２がパケット化してバッファ機能部２６に
出力する。後は通常のパケット送信と同様にパケットが
伝送路１に送出される。そのパケットの宛先はすべての
スレーブ通信装置になるように設定される。また、ＰＨ
Ｐは１とする。変換表のパケット化に当たっては一つの
パケットですべての情報を送ってもいいし、複数に分割
してもよい。ただし変換表の情報量は少ないので一般的
には分割する利点はない。

【００９５】＜実施の形態２７＞実施の形態２７は、実
施の形態２５の通信方法を実現する通信装置の発明であ
る。図１９に実施の形態２７に係る通信装置２０Ｊの構
成例を示す。図１９に実施の形態２７に係る通信装置２
０Ｊの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝
送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号
を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号がある
かないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生する
とともにその信号を入力してディジタル信号に変換する
受信機能部２２と、マスター通信装置から送られてくる
変換表情報パケットを受信し変換表を復元する変換情報
受信機能部としての変換表受信機能部３３と、それを元
に外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパ
ケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先
度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部
２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッフ
ァ機能部２６とを備える。

【００９６】本通信装置の動作は実施の形態２の動作と
ほぼ同じである。異なる点は変換表を得るのに自らトラ
フィックを観測する機能がないことである。マスター装
置から送られてきた変換表情報パケットを受信すると変
換表受信機能部３３は、そのパケットから情報を取り出
し、優先度変換部２４へ転送する。このとき優先度変換
部２４の入力インタフェース形式を優先度変換部２４と
同じにしておけばマスター通信装置と回路の共通化が図
れる。

【００９７】＜実施の形態２８＞実施の形態２５のマス
ター通信装置１台と実施の形態２７のスレーブ通信装置
１台以上を同一の伝送路に接続することによって、マス
ター通信装置が作成した変換表をすべての通信装置が共
有することになり、伝送情報に優先度を付けたパケット
通信が効率よく行えるようになる。変換表の元が１つで
あるので、各通信装置で誤って異なる変換表を持つとい
う可能性が低くなるほか、ネットワーク運用開始後にさ
らに効率がよい変換アルゴリズムが開発された場合にも
マスター通信装置だけを変更することにより、ネットワ
ーク全体で新たなアルゴリズムに対応することができる
という利点がある。

【００９８】＜実施の形態２９＞変換表の内容が表１の
ようであるとき、ある通信装置がＡＰＰ＝３のパケット
を送信しようとすると、そのときはＰＨＰ＝３として送
信を開始する。すると変換表が更新されるまでの期間、
異なるＡＰＰ値に対して同じＰＨＰが割り当てられるこ
とになり、優先度割付が正しく行われないことになる。
そこで、本通信方法によるマスター通信装置は伝送路上
に一つのＰＨＰに対して複数のＡＰＰのパケットが流れ
ていることを観測した場合は直ちに変換表を更新し、ス
レーブ通信装置にその内容をブロードキャストする。た
とえば上記の例では変換表が表３のように更新される。
これにより全通信装置の変換表を常に適切なものとする
ことができる。

【００９９】

【表３】

【０１００】＜実施の形態３０＞実施の形態３０は、実
施の形態２９の通信方法を実現する通信装置の発明であ
る。この実施の形態３０に係る通信装置の構成は、図１
８に示す実施の形態２６と同じであり、動作も基本的に
実施の形態２６のものと同じであるが、優先度変換部２
４の動作が異なる。

【０１０１】優先度変換部２４は、一定時間毎に変換テ
ーブルの内容を更新するのは同様であるが、優先度観測
部２３から受け取る情報を見て一つの物理優先度に対し
て異なるアプリケーション優先度のパケットが伝送路１
上を流れていることを検出した場合は直ちに変換テーブ
ルを更新する。たとえば現行の変換表である表１に対
し、ＡＰＰ＝３のパケットがＰＨＰ＝３で検出された場
合は直ちに変換表は表３のように更新される。すると変
換表パケット化機能部３２が変換表の内容をパケット化
して出力する。変換表パケット化機能部３２の動作は変
換表が更新されたらその内容を送出するというものであ
るから、実施の形態２６の場合でも本実施の形態３０の
場合でも全く同じ動作でよい。

【０１０２】＜実施の形態３１＞ネットワークのユーザ
ーが固定している場合はその使用状況が日、週、年など
について一定のパターンになることが考えられる。実施
の形態３１ではそのような周期変化に対応したものであ
る。例えば前日１日間での統計結果が表４のようであっ
たとする。

【０１０３】

【表４】

【０１０４】ここで、１５時から１６時の時間帯に注目
すると、ＡＰＰ＝２のパケットが非常に多く流れている
ことがわかる。しかし、１分単位で見れば、ＡＰＰ＝２
のパケットが全く流れていないこともあり得る。このと
き、上述のように例えばＡＰＰ＝４のパケットをＰＨＰ
＝２に割り当てると、次の１分でＡＰＰ＝２のパケット
が現れる確率が高く、無用な衝突を発生させ、伝送効率
を劣化させる恐れがある。そこで、このような場合は１
５時から１６時の間はＡＰＰ＝２に相当するＰＨＰには
それより優先度の低いＡＰＰを割り付けないように予約
する。これにより無駄な衝突が回避できる。

【０１０５】具体的な動作例を説明する。１５時直前の
変換表が表５のようであったとする。１５時になるとＡ
ＰＰ＝２を予約する。その結果変換表は表６のようにな
る。表中、☆は予約されたＡＰＰであることを示す。こ
れにより、１５時台はＡＰＰ＝２のパケットは必ずＡＰ
Ｐ＝３以下のパケットより優先して送信可能なため、低
優先度のパケットとの衝突が発生しない。

【０１０６】

【表５】

【０１０７】

【表６】

【０１０８】なお、ここでは簡単のために１日での結果
から翌日の動作を規定したが、トラフィックには変動要
素が多いので一般的には数日間あるいはそれ以上の統計
からこのような割付をするのが現実的である。

【０１０９】＜実施の形態３２＞本実施の形態３２は、
実施の形態３１の方法を具現化するマスター通信装置の
発明である。本実施の形態３２に係る構成例を図２０に
示す。本実施の形態３２に係る通信装置２０Ｋの構成要
素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適
した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送
信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検
出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその
信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２
２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝
送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーシ
ョン優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その
結果を時計機能部３４が示す現在時刻と共に記録するト
ラフィック記録機能部３５と、トラフィック記録機能部
３５の記録内容から１時間毎、ＡＰＰ毎のパケット数を
求め、それが規定値を超えた場合は当該時間にその旨を
優先度変換部２４へ出力する統計処理機能部３６と、送
信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２
６と、優先度変換部２４内の変換表をパケット化してバ
ッファ機能部２６に出力する変換表パケット化機能部３
２とを備える。

【０１１０】次に動作を説明する。伝送路１上を流れて
いるパケットのＡＰＰ値、ＰＨＰ値を優先度観測部２３
が検知すると、その内容に、そのパケットを受信した時
刻を時計機能部３４から読み込んでトラフィック記録機
能部３５に次々記録していく。１日（＝２４時間）分の
記録が蓄積されたところで統計処理機能部３６が１時間
毎、ＡＰＰ毎のパケット数を集計する。そこであらかじ
め定められた規定値（たとえば１００００）を越えたも
のについて、その情報を優先度変換部２４に通知する。
優先度変換部２４では通知されたＡＰＰを予約し、それ
に対応するＰＨＰを当該ＡＰＰより低い優先度には割り
当てないようにする。この部分の動作は実施の形態３１
の通信方法の通りである。なお、変換表パケット化機能
部３２は、予約が反映された変換表をパケット化するの
でスレーブ通信装置は実施の形態２５のものがそのまま
使用できる。このようにして、実施の形態３１の通信方
法を実現する通信装置が実現できる。

【０１１１】＜実施の形態３３＞一つのＡＰＰのパケッ
トが集中して発生するとそれに対応したＰＴＳにて衝突
が頻発する。本実施の形態３３は、そのような衝突を少
なくすることを目的とする。現行の変換表が表１のよう
であったとする。ここでＡＰＰ＝２（すなわちＰＴＳ
２）において衝突が頻発したとき、マスター通信装置で
は表７のようにＡＰＰ＝２に対するＰＨＰを複数割り当
てる。マスター通信装置にてＡＰＰ＝２のパケットを送
信する場合はＰＨＰを２又は３にランダムに選択する。

【０１１２】＜実施の形態３４＞スレーブ通信装置で
は、一つのＡＰＰに対して複数のＰＨＰを割り当てるよ
うな変換表を受信した場合は、そのＡＰＰのパケットを
送信する際、割り当てられたＰＨＰの内の一つをランダ
ムに選択するようにする。たとえば表７の変換表を受信
した場合は、ＡＰＰ＝２の送信に際し、ＰＨＰを２、３
からランダムに（すなわち１／２の確率で）一つを選択
する。

【０１１３】

【表７】

【０１１４】実施の形態３３、３４の方法を実行するこ
とによって、表７の例ではＡＰＰ＝２のパケットがＰＨ
Ｐ＝２、３に割り振られるのでＰＨＰ＝２のパケット数
は約半分になり、衝突の可能性も低くなる。衝突は伝送
効率を低下させるものであるから本通信方法は効率改善
の効果を有する。

【０１１５】＜実施の形態３５＞本実施の形態３５の構
成例を図２１に示す。図２１に示す実施の形態３５に係
る通信装置２０Ｌの構成要素としては、入力したディジ
タル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝
送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上
に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信
号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信
号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディ
ジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの
物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する
優先度観測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、
物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・
更新し、外部から送信パケットデータと共に入力される
そのパケットのアプリケーション優先度から対応する物
理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度
変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存する
バッファ機能部２６と、優先度変換部２４内の変換表を
パケット化してバッファ機能部２６に出力する変換表パ
ケット化機能部３２と、送信機能部２１への入力信号と
受信機能部２２からの出力信号とを比較して一致してい
ない場合に衝突検出信号を出力する衝突検出機能部３７
と、単位時間（たとえば１ｓ）あたりに発生した衝突の
回数を計数する衝突頻度測定機能部３８と、一定時間あ
たりに伝送路１上を流れるパケットのＡＰＰ毎の数を測
定する優先度度数測定機能部３９とを備える。

【０１１６】通常の動作は実施の形態２５の通信装置と
同じであるので省略する。伝送路１上でパケットの衝突
が頻発し、その頻度があらかじめ定められた値を超える
と衝突頻度測定機能部３８は、衝突頻発通知信号を発生
する。一方、優先度度数測定機能部３９では、ＡＰＰ毎
のパケット発生度数を観測していて、どのＡＰＰのパケ
ットが伝送路１上を多く流れているかを調査している。
衝突頻発通知信号が優先度変換部２４に加わると、優先
度変換部２４は、優先度度数測定機能部３９から最も多
く流れているＡＰＰ値を読みとり、そのＡＰＰに対する
ＰＨＰを連続する２つに割り当てる。

【０１１７】たとえば、変換表が表１の状態であったと
ころへ衝突が頻発した場合、優先度度数測定機能部３９
がＡＰＰ＝２のパケット度数が最大であると示したな
ら、変換表は表７のように書き換えられる。その後通信
装置２０ＬがＡＰＰ＝２のパケットを送信しようとする
ときにはＰＨＰ＝２又は３のうちの一方をランダムに選
択して送信する。また、変換表が書き換えられたらその
情報を変換表パケット化機能部３２がパケット化してス
レーブ通信装置宛に送信する。このようにして、実施の
形態３３の通信方法が具現化できる。

【０１１８】＜実施の形態３６＞本実施の形態３６に係
る通信装置の構成は図１９に示す実施の形態２７と同様
であるが、優先度変換部２４は一部動作が異なる。優先
度変換部２４は、一つのＡＰＰに対して複数のＰＨＰが
割り当てられた変換表が設定されると、当該ＡＰＰに対
するＰＨＰを決定する際、複数のＰＨＰから一つをラン
ダムに選択する。これにより、実施の形態３５の通信方
法が実現できる。

【０１１９】上記までの通信方法では、低優先度のパケ
ットは必ず高優先度のパケットの送信が終了してからで
ないと送信できなかった。したがって、高優先度のパケ
ットが連続的に発生すると、低優先度のパケットは、い
つまでも送信できないことになる。実際のネットワーク
では低優先度といっても、いくらでも送信を待たされて
も構わないというわけではないし、高優先度だからとい
ってわずかな遅延も許されないということもない場合が
ある。本方法は、そのような場合に有効な通信方法であ
る。これは実施の形態２３までの分散制御形の通信方法
でも、それ以降のマスター／スレーブタイプの通信方法
でも適用が可能である。

【０１２０】＜実施の形態３７＞現在の変換表が表３の
ようであったとする。このときＡＰＰ＝２や３のパケッ
トが大量に発生し、伝送路を専有しているとＡＰＰ＝５
のパケットは一切送信できない。ＡＰＰ＝５のパケット
を送信しようとしている本発明の通信装置は一定時間を
待っても送信の機会が得られない場合、当該パケットの
ＰＨＰを一段階高く設定する。変換表形式で表せば表８
のようである。これによって、ＡＰＰ＝５のパケットで
もＡＰＰ＝３のパケットと同じ送信機会を与えられる。

【０１２１】

【表８】

【０１２２】上記の考え方を発展させて、さらに一定期
間送信できない場合は、さらにＰＨＰを高くするという
ことも考えられる。なお、ＰＨＰを高く変換した場合、
１パケット送信したら元の優先度に戻すものとする。

【０１２３】＜実施の形態３８＞本発明は実施の形態３
７の通信方法を具現化するものである。本実施の形態３
８の通信装置の構成を図２２に示す。実施の形態３８に
係る通信装置２０Ｍの構成要素としては、入力したディ
ジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して
伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１
上に信号があるかないかを検出し、ある場合にそれを受
け取りディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受
信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上
を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先
度の対応を観測する優先度観測部２３と、その結果を一
定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先
度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデー
タと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優
先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２
５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータ
を一時的に保存するバッファ機能部２６と、完了信号Ｄ
Ｎが入力された時点から計時を開始し、一定時間（たと
えば１ｓ）経ってもバッファ機能部２６から送信完了通
知がなされない場合、タイミング発生部２５に対し送信
遅延通知信号を出力する計時機能部４０とを備える。

【０１２４】通信装置２０Ｍの通常の動作は実施の形態
２の通信装置と同様である。伝送路１が高優先度のパケ
ットで専有されるような状態での動作を説明する。変換
表が表３のときにＡＰＰ＝５の送信パケットデータを入
力し、書き込み完了信号を入力すると、計時機能部４０
が計時を開始する。タイミング発生部２５は指定された
ＰＨＰのタイミング、すなわちＰＴＳ４で送信開始信号
を出力しようとするがそれ以前に受信機能部２２からの
ビジー信号がアクティブになってしまうため送信開始信
号を出力できない。そのまま一定時間経過すると、計時
機能部４０が送信遅延通知信号をタイミング発生部２５
に出力する。それを受け、タイミング発生部２５はＰＴ
Ｓ３のタイミングで送信を試みる。これにより、見かけ
上の優先度が高くなるのでパケットを送信できる可能性
が高くなる。ここでは、衝突については説明を省略して
いるが、実際の通信装置ではＰＴＳ３にて衝突が発生、
その後再送というプロセスに入る。このとき送信できる
可能性が生まれるわけである。

【０１２５】＜実施の形態３９＞本実施の形態３９は、
実施の形態３７の方法を具現化するものである。本実施
の形態３９に係る通信装置の構成を図２３に示す。図２
３に示す実施の形態３９に係る通信装置２０Ｎの構成要
素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適
した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送
信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検
出し、ある場合にそれを受け取りディジタル信号に変換
する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信
号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先
度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観
測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先
度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、
外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケ
ットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度
を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２
４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ
機能部２６と、完了信号ＤＮが入力された時点から計時
を開始し、一定時間（たとえば１ｓ）経ってもバッファ
機能部２６から送信完了通知がなされない場合、タイミ
ング発生部２５に対し送信遅延通知信号を出力する計時
機能部４０と、優先度変換部２４内の変換表をパケット
化してバッファ機能部２６に出力する変換表パケット化
機能部３２とを備える。

【０１２６】通信装置２０Ｎの動作は実施の形態３８の
通信装置のものとほぼ同じである。ただし、本装置は、
マスター通信装置としての動作、すなわち変換表のパケ
ット化、送信という機能がある。この機能については、
実施の形態２５の通信装置と同じである。

【０１２７】＜実施の形態４０＞本実施の形態４０は、
実施の形態３７の方法を具現化するものである。本実施
の形態４０の通信装置の構成を図２４に示す。図２４に
示す実施の形態４０に係る通信装置２０Ｏの構成要素と
しては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した
形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機
能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出
し、ある場合にそれを受け取りディジタル信号に変換す
る受信機能部２２と、マスター通信装置から送られてく
る変換表情報パケットを受信し変換表を復元する変換表
受信機能部２３と、それを元に外部から送信パケットデ
ータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション
優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部
２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデー
タを一時的に保存するバッファ機能部２６と、完了信号
ＤＮが入力された時点から計時を開始し、一定時間（た
とえば１ｓ）経ってもバッファ機能部２６から送信完了
通知がなされない場合、タイミング発生部２５に対し送
信遅延通知信号を出力する計時機能部４０とを備える。

【０１２８】通信装置２０Ｏの動作は実施の形態３８の
通信装置のものとほぼ同じである。ただし、本装置はス
レーブ通信装置としての動作、すなわちマスター通信装
置から送られてくる変換表情報パケットを受信し変換表
を復元するという機能がある。この機能については実施
の形態２７の通信装置と同じである。

【０１２９】＜実施の形態４１、４５＞実施の形態４１
の通信方法は、実施の形態６と８を同時に実施するもの
である。パケット構成は図６に示される。実施の形態４
５に係る通信装置２０Ｐの構成を図２５に示す。これ
は、図９に示す実施の形態７に係る通信装置２０Ｂの構
成図において、優先度観測部２３を、図７に示す実施の
形態９の構成に置き換えたものである。動作の概要は実
施の形態７と９のものを単純に加えただけである。

【０１３０】＜実施の形態４２、４６＞実施の形態４２
の通信方法は、実施の形態６と１２を同時に実施するも
のである。パケット構成は図６に示される。実施の形態
４６に係る通信装置２０Ｑの構成を図２６に示す。これ
は、図１２に示す実施の形態７に係る通信装置２０Ｄの
構成において、優先度観測部２３を、図７に示す実施の
形態９の構成に置き換えたものである。動作の概要は実
施の形態７と１３のものを単純に加えただけである。

【０１３１】＜実施の形態４３、４７＞実施の形態４３
の通信方法は、実施の形態６、１２、２０を同時に実施
するものである。パケット構成は図６に示される。実施
の形態４７に係る通信装置２０Ｒの構成を図２７に示
す。これは、図２６に示す実施の形態４７の通信装置２
０Ｑの構成において、図１６に示すジャム信号検出部３
１を加えたものである。動作の概要は実施の形態４７に
実施の形態２１を単純に加えたものとなる。

【０１３２】＜実施の形態４４、４８＞実施の形態４４
の通信方法は、実施の形態６、８、２９を同時に実施す
るものである。パケット構成は図６に示される。実施の
形態４８に係る通信装置２０Ｓの構成を図２８に示す。
これは、図１８に示す実施の形態３０に係る通信装置２
０Ｉの構において、優先度観測部２３を、図７に示す実
施の形態９の構成に置き換え、図９に示す実施の形態９
の衝突検出機能部２７と衝突通知機能部２８を追加した
ものである。動作の概要は実施の形態３０に実施の形態
７、９を単純に加えたものとなる。

【０１３３】

【発明の効果】以上のように本発明は、送信パケットの
優先度に応じて送信タイミングをずらし、優先度の高い
ものほど先に送信できるようにしたことにより、様々な
アプリケーションの情報を単一のネットワークで伝送で
きるようにし、かつネットワークとしての効率の低下が
小さくなり、パケットの優先度別通信を可能にしつつ伝
送路の有効利用ができる優れた通信方法、通信装置及び
通信システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る通信方法の説明図

【図２】本発明の実施の形態２に係る通信装置のブロッ
ク図

【図３】本発明のネットワーク構成図

【図４】本発明の実施の形態５で使用されるパケットの
構成図

【図５】本発明の実施の形態５に係る通信装置のブロッ
ク図

【図６】本発明の実施の形態７で使用されるパケットの
構成図

【図７】本発明の実施の形態７に係る通信装置のブロッ
ク図

【図８】本発明の実施の形態８に係る通信方法の説明図

【図９】本発明の実施の形態９に係る通信装置のブロッ
ク図

【図１０】本発明の実施の形態１１に係る通信装置のブ
ロック図

【図１１】本発明の衝突処理タイムスロットの説明図

【図１２】本発明の実施の形態１３に係る通信装置のブ
ロック図

【図１３】本発明の実施の形態１５に係る通信装置のブ
ロック図

【図１４】本発明の実施の形態１７に係る通信装置のブ
ロック図

【図１５】本発明の実施の形態１９に係る通信装置のブ
ロック図

【図１６】本発明の実施の形態２１に係る通信装置のブ
ロック図

【図１７】本発明の特別タイムスロットの説明図

【図１８】本発明の実施の形態２５に係る通信装置のブ
ロック図

【図１９】本発明の実施の形態２７に係る通信装置のブ
ロック図

【図２０】本発明の実施の形態３２に係る通信装置のブ
ロック図

【図２１】本発明の実施の形態３４に係る通信装置のブ
ロック図

【図２２】本発明の実施の形態３８に係る通信装置のブ
ロック図

【図２３】本発明の実施の形態３９に係る通信装置のブ
ロック図

【図２４】本発明の実施の形態４０に係る通信装置のブ
ロック図

【図２５】本発明の実施の形態４５に係る通信装置のブ
ロック図

【図２６】本発明の実施の形態４６に係る通信装置のブ
ロック図

【図２７】本発明の実施の形態４７に係る通信装置のブ
ロック図

【図２８】本発明の実施の形態４８に係る通信装置のブ
ロック図

【図２９】従来の通信装置と伝送路の関係を示すネット
ワーク構成図

【図３０】従来の手法における優先度タイムスロットの
説明図

【符号の説明】

１伝送路２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２
０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｉ、２０Ｊ、２０Ｋ、２０Ｌ、２０
Ｍ、２０Ｎ、２０Ｏ、２０Ｐ、２０Ｑ、２０ｒ、２０Ｓ
通信装置２１送信機能部２２受信機能部２３優先度観測部２３Ａ物理優先度読み出し機能部２３Ｂアプリケーション優先度読み出し機能部２４優先度変換部２５タイミング発生部２６バッファ機能部２７衝突検出機能部２８衝突通知機能部２９再送計数機能部３０衝突処理タイムスロット選択機能部３１ジャム信号検出機能部３２変換表パケット化機能部３３変換表受信機能部３４時計機能部３５トラフィック記録機能部３６統計処理機能部３７衝突検出機能部３８衝突頻度測定機能部３９優先度度数測定機能部４０計時機能部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】論理的にバス型とみなせる伝送路に互い
に接続された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャ
リアセンスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送す
る通信方法において、外部から指定されるＮ段階（Ｎは
２以上の整数）のアプリケーション優先度と実際に伝送
路に送信するときのＮ段階の物理優先度とを設け、それ
ぞれの優先度は１が最も高く、Ｎが最も低いものとする
とともに、伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイム
スロットを設け、時間が早い順にタイムスロットをＰＴ
Ｓ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝
ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはタイムスロットＰＴＳｍ
以降に送信する権利を持つものとし、一定時間、伝送路上に流れるパケットのアプリケーショ
ン優先度と物理優先度を観測し、アプリケーション優先度と物理優先度の対応を把握し、自装置が送信しようとするパケットのアプリケーション
優先度より高優先度のアプリケーション優先度を持つパ
ケットが使用している物理優先度の一つ低いものを自装
置が送信しようとするパケットの物理優先度とし、自装置が送信しようとするパケットのアプリケーション
優先度より高優先度のアプリケーション優先度のパケッ
トが伝送路上に流れていない場合は物理優先度を１と
し、優先度を観測する一定時間毎に上記物理優先度とアプリ
ケーション優先度の変換規則を更新し、パケットを送信することを特徴とする通信方法。
【請求項２】入力されたディジタル信号を伝送するの
に適した形式の信号に変換して伝送路へ信号を送り出す
送信機能部と、伝送路上に信号があるかないかを検出し、ある場合には
ビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディ
ジタル信号に変換する受信機能部と、前記受信機能部のディジタル信号出力を元に、伝送路上
を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先
度の対応を観測する優先度観測部と、前記優先度観測部の結果を一定時間毎に累積し、物理優
先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新
し、外部から送信パケットデータと共に入力されるその
パケットのアプリケーション優先度から対応する物理優
先度を求めて出力する優先度変換部と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部
と、伝送路上でパケットが終了して前記ビジー信号が非アク
ティブであることを検知し、伝送路上のパケット終了時
刻から前記優先度変換部により通知された物理優先度に
見合った優先度タイムスロットのタイミングになったら
前記バッファ機能部に対し送信開始信号を送る前記タイ
ミング発生部とを備え、前記バッファ機能部は、送信開始信号に基づいて保存し
ていた送信パケットデータを前記送信機能部へ送出する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】請求項２に記載の通信装置を、論理的に
バス型とみなせる伝送路に接続したことを特徴とする通
信システム。
【請求項４】伝送路上に流れるパケットの物理優先度
を、使用されている優先度タイムスロットの位置から観
測することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項５】前記優先度観測部は、パケットの終了タ
イミングを検出するパケット終了検出機能部と、次のパ
ケットの開始タイミングを検出するパケット開始検出機
能部と、前のパケットと次のパケットとの時間間隔を求
める計時部と、前記計時部からの時間間隔から物理優先
度値を求めて前記優先度変換部へ出力する物理優先度判
定機能部と、受信パケットから読み出したアプリケーシ
ョン優先度を前記優先度変換部へ出力するアプリケーシ
ョン優先度読み出し機能部とから成ることを特徴とする
請求項２に記載の通信装置。
【請求項６】伝送路上に流れるパケットの物理優先度
を、パケットに物理優先度を格納する領域を設け、パケ
ット送信の際にその領域に物理優先度を書き込み、パケ
ット受信の際にその領域の値を読み出すことによって観
測することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項７】前記優先度観測部は、受信したパケット
内にある物理優先度を読み出し前記優先度変換部へ出力
する物理優先度読み出し機能部と、受信したパケット内
にあるアプリケーション優先度を読み出し前記優先度変
換部へ出力するアプリケーション優先度読み出し機能部
とから成ることを特徴とする請求項２に記載の通信装
置。
【請求項８】伝送路上に送信したパケットの衝突を検
出した場合は、一定時間衝突の発生を全通信装置に知ら
せるためのジャム信号を出力し、その後、物理優先度を
アプリケーション優先度と等しく設定して再送信するこ
とを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項９】前記送信機能部への入力信号と前記受信
機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致してい
ない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突検
出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定時
間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機
能部とをさらに備え、前記衝突通知機能部は、衝突検出信号を入力すると、衝
突通知信号を前記送信機能部へ通知し、前記送信機能部は、衝突通知信号がアクティブの間、伝
送路に対しジャム信号を出力し、前記優先度変換部は、衝突通知信号を入力すると、その
送信パケットに対する優先度変換を一時的に変更し、ア
プリケーション優先度と等しい物理優先度を前記タイミ
ング発生部へ通知することによって、再送パケットをア
プリケーション優先度と等しい物理優先度として送信す
ることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項１０】伝送路上に送信したパケットの衝突を
検出した場合は、一定時間衝突の発生を全通信装置に知
らせるためのジャム信号を出力し、その後、衝突したパ
ケットのアプリケーション優先度かその一つ上の値のど
ちらか一方をランダムに選んだ値を物理優先度として再
送信する請求項１に記載の通信方法。
【請求項１１】前記送信機能部への入力信号と前記受
信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致して
いない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突
検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定
時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知
機能部とをさらに備え、前記衝突通知機能部は、衝突検出信号を入力すると、衝
突通知信号を前記送信機能部へ通知し、前記送信機能部は、衝突通知信号がアクティブの間、伝
送路に対しジャム信号を出力し、前記優先度変換部は、当該送信パケットについてアプリ
ケーション優先度より高い物理優先度を割り付けている
場合には、衝突検出信号を入力するとその送信パケット
に対する優先度変換を一時的に変更し、衝突したパケッ
トのアプリケーション優先度かその一つ上の値のどちら
か一方をランダムに選んだ値を前記タイミング発生部へ
通知するようにして再送パケットを送信することを特徴
とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項１２】伝送路上に送信したパケットの衝突を
検出した場合は一定時間衝突の発生を全通信装置に知ら
せるためのジャム信号を出力し、その後Ｘ個（Ｘは２以
上の整数）の衝突処理タイムスロットを設け、時間が早
いタイムスロット順にＣＴＳ１、ＣＴＳ２、・・・、Ｃ
ＴＳＸとし、衝突を発生した通信装置は上記衝突処理タ
イムスロットの１つをランダムに選択して再送信する請
求項１に記載の通信方法。
【請求項１３】前記送信機能部への入力信号と前記受
信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致して
いない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突
検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定
時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知
機能部とをさらに備え、前記衝突通知機能部は、衝突検出信号を入力すると、衝
突通知信号を前記送信機能部と前記タイミング発生部へ
通知し、前記送信機能部は、衝突通知信号がアクティブの間、伝
送路に対しジャム信号を出力し、前記タイミング発生部は、衝突通知信号が非アクティブ
になった後、Ｘ個の衝突処理タイムスロットの中から一
つをランダムに選択し、そのタイミングで前記バッファ
機能部に対し再送開始信号を出力することを特徴とする
請求項２に記載の通信装置。
【請求項１４】伝送路上に送信したパケットの衝突を
検出した場合は一定時間衝突の発生を全通信装置に知ら
せるためのジャム信号を出力し、その後Ｘ個（Ｘは２以
上の整数）の衝突処理タイムスロットを設け、時間が早
いタイムスロット順にＣＴＳ１、ＣＴＳ２、・・・、Ｃ
ＴＳＸとし、衝突を発生した通信装置は上記衝突処理タ
イムスロットの１つをランダムに選択して再送信し、再
送信で再び衝突が発生した場合は衝突処理タイムスロッ
トの数をＸより多い数Ｙとして上記衝突処理タイムスロ
ットをランダムに選択して再送信することを特徴とする
請求項１に記載の通信方法。
【請求項１５】前記送信機能部への入力信号と前記受
信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致して
いない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突
検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定
時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知
機能部と、前記タイミング発生部から再送通知を受ける
毎に係数値を増加させ、前記バッファ機能部から正常に
送信を完了した通知を受けると係数値をリセットする再
送計数機能部とをさらに備え、前記衝突通知機能部は、衝突検出信号を入力すると、衝
突通知信号を前記送信機能部と前記タイミング発生部へ
通知し、前記送信機能部は、衝突通知信号がアクティブの間、伝
送路に対しジャム信号を出力し、前記タイミング発生部は、衝突通知信号が非アクティブ
になった後、前記再送計数機能部の計数値が０の場合は
Ｘ個の、１以上の場合はＹ個の衝突処理タイムスロット
の中から一つをランダムに選択し、そのタイミングで前
記バッファ機能部に対し再送開始信号を出力し、前記バッファ機能部は、再送開始信号を受けてパケット
を再送し、前記再送計数機能部は、計数値を一つ増加させ、再送パ
ケットが衝突することなく送信を完了した場合は計数値
を０にリセットすることを特徴とする請求項２に記載の
通信装置。
【請求項１６】前記衝突処理タイムスロットの選択を
ランダムに行う代わりに、アプリケーション優先度値が
Ｎ／２よりも大きいパケットを送信する場合はＸ／２よ
りも大きい番号の衝突処理タイムスロットを選択し、ア
プリケーション優先度値がＮ／２以下のパケットを送信
する場合はＸ／２以下の番号の衝突処理タイムスロット
を選択するようにした請求項１２に記載の通信方法。
【請求項１７】前記タイミング発生部は、衝突通知信
号が非アクティブになった後、Ｘ個の衝突処理タイムス
ロットの中から一つをランダムに選択する代わりに、再
送パケットのアプリケーション優先度値がＮ／２よりも
大きい場合はＸ／２よりも大きい番号の衝突処理タイム
スロットを選択し、再送パケットのアプリケーション優
先度値がＮ／２以下の場合はＸ／２以下の番号の衝突処
理タイムスロットを選択することを特徴とする請求項１
３に記載の通信装置。
【請求項１８】前記衝突処理タイムスロットの選択を
ランダムに行う代わりに、アプリケーション優先度が高
優先であるほど早い衝突処理タイムスロットを選択する
確率が高くなるようにした請求項１２に記載の通信方
法。
【請求項１９】前記タイミング発生部より、衝突通知
信号が非アクティブになった後、Ｘ個の衝突処理タイム
スロットの中から一つをランダムに選択する代わりに、
再送パケットのアプリケーション優先度が高優先である
ほど早い衝突処理タイムスロットを選択する確率が高く
なるように選択する衝突処理タイムスロット選択機能部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１３に記載の通
信装置。
【請求項２０】ジャム信号を受信している間に自装置
内でアプリケーション優先度＝１の送信要求が発生した
場合は、自装置が衝突にかかわらなかった場合でも前記
衝突処理タイムスロットを選択して送信を試みる請求項
１２に記載の通信方法。
【請求項２１】ジャム信号を受信している間、ジャム
検出信号を発生させるジャム信号検出機能部をさらに備
え、前記タイミング発生部は、ジャム検出信号がアクティブ
である間にアプリケーション優先度＝１の送信要求があ
った場合には衝突通知信号が非アクティブになった後、
Ｘ個の衝突処理タイムスロットの中から一つをランダム
に選択し、そのタイミングで前記バッファ機能部に対し
送信開始信号を出力することを特徴とする請求項１３に
記載の通信装置。
【請求項２２】前記ジャム信号と前記衝突処理タイム
スロットの間に特別タイムスロットを設け、前記ジャム
信号を受信している間にアプリケーション優先度＝１の
送信要求が発生した場合は、自装置が衝突にかかわらな
かった場合でも前記特別タイムスロットから送信するよ
うにしたことを特徴とする請求項１２に記載の通信方
法。
【請求項２３】ジャム信号を受信している間、ジャム
検出信号を発生させるジャム信号検出機能部をさらに備
え、前記タイミング発生部は、ジャム検出信号がアクティブ
である間にアプリケーション優先度＝１の送信要求があ
った場合には衝突通知信号が非アクティブになった後、
特別タイムスロットのタイミングでパケットを送信する
ことを特徴とする請求項１３に記載の通信装置。
【請求項２４】論理的にバス型とみなせる伝送路に接
続された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャリア
センスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通
信方法において、外部から指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整数）のアプ
リケーション優先度と実際に伝送路に送信するときのＮ
段階の物理優先度を設け、それぞれの優先度は１が最も
高く、Ｎが最も低いものとし、伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイム
スロットを設け、時間が早いタイムスロット順にＰＴＳ
１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝ｍ
（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはＰＴＳｍ以降に送信する権
利を持つものとし、１台のマスター通信装置が一定時間、伝送路上に流れる
パケットのアプリケーション優先度と物理優先度を観測
し、アプリケーション優先度と物理優先度の対応を把握し、
アプリケーション優先度から物理優先度への変換情報を
他の通信装置へブロードキャストする通信方法。
【請求項２５】入力されたディジタル信号を伝送する
のに適した形式の信号に変換して伝送路へ信号を送り出
す送信機能部と、伝送路上に信号があるかないかを検出し、ある場合には
ビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディ
ジタル信号に変換する受信機能部と、前記受信機能部のディジタル信号出力を元に、伝送路上
を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先
度の対応を観測する優先度観測部と、前記優先度観測部の結果を一定時間毎に累積し、物理優
先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新
し、外部から送信パケットデータと共に入力されるその
パケットのアプリケーション優先度から対応する物理優
先度を求めタイミング発生部へ出力する優先度変換部
と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部
と、前記物理優先度とアプリケーション優先度の変換情報を
パケットデータの形にしてバッファ機能部へ転送する変
換情報送信機能部とから成り、送信したいパケットがあると、そのデータを前記バッフ
ァ機能部へ取り込み、前記優先度変換部は、そのパケッ
トのアプリケーション優先度に対する物理優先度を求め
前記タイミング発生部へ通知し、伝送路上でパケットが終了して前記ビジー信号が非アク
ティブになると、前記タイミング発生部がそれを検知
し、前記タイミング発生部は、伝送路上のパケット終了
時刻から、前記優先度変換部から通知された物理優先度
に見合った優先度タイムスロット（ＰＴＳ）のタイミン
グになったら前記バッファ機能部に対し送信開始信号を
送り、前記バッファ機能部は、それを受けて保存してい
た送信パケットデータを前記送信機能部へ送出し、前記変換情報送信機能部は、変換表が作成・更新される
毎にその内容を他のすべての通信装置宛にパケット化し
て前記バッファ機能部へ転送することを特徴とする通信
装置。
【請求項２６】論理的にバス型とみなせる伝送路に接
続された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャリア
センスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通
信方法において、外部から指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整数）のアプ
リケーション優先度と実際に伝送路に送信するときのＮ
段階の物理優先度を設け、それぞれの優先度は１が最も
高く、Ｎが最も低いものとし、伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイム
スロットを設け、時間が早い順にＰＴＳ１、ＰＴＳ２、
・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）
のパケットはＰＴＳｍ以降に送信する権利を持つものと
し、１台以上のスレーブ通信装置がマスター装置から送られ
てくる上記変換情報を受信し、変換表を生成し、それに
基づいて送信パケットの物理優先度を決定し、自装置が送信しようとするパケットのアプリケーション
優先度が前記変換表にない場合はアプリケーション優先
度と等しい値の物理優先度で送信する通信方法。
【請求項２７】入力されたディジタル信号を伝送する
のに適した形式の信号に変換して伝送路へ信号を送り出
す送信機能部と、伝送路上に信号があるかないかを検出し、ある場合には
ビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディ
ジタル信号に変換する受信機能部と、前記受信機能部のディジタル信号出力を元に、請求項２
５記載の通信装置から送られてくる変換情報を受信する
変換情報受信機能部と、変換情報から物理優先度とアプリケーション優先度の変
換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共
に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度か
ら対応する物理優先度を求めタイミング発生部へ出力す
る優先度変換部と送信パケットデータを一時的に保存す
るバッファ機能部とから成り、請求項２５の通信装置から送出される変換情報のパケッ
トを前記変換情報受信機能部が受信するとその内容を前
記優先度変換部の変換表に上書きし、送信したいパケットがあると、そのデータを前記バッフ
ァ機能部へ取り込み、前記優先度変換部は、そのパケットのアプリケーション
優先度に対する物理優先度を求め前記タイミング発生部
へ通知し、伝送路上でパケットが終了して前記ビジー信号が非アク
ティブになると、前記タイミング発生部がそれを検知
し、前記タイミング発生部は、伝送路上のパケット終了時刻
から、前記優先度変換部から通知された物理優先度に見
合った優先度タイムスロット（ＰＴＳ）のタイミングに
なったら前記バッファ機能部に対し送信開始信号を送
り、前記バッファ機能部は、それを受けて保存していた送信
パケットデータを前記送信機能部へ送出することを特徴
とする通信装置。
【請求項２８】請求項２５記載の１つの通信装置と、
請求項２７記載の１つ以上の通信装置が論理的にバス型
伝送路に接続された通信システム。
【請求項２９】前記変換表の生成法として、一つの物
理優先度に対して異なるアプリケーション優先度のパケ
ットが伝送路上を流れていることを検出した場合は直ち
に変換テーブルを更新し、かつその内容をブロードキャ
ストするようにした請求項２４に記載の通信方法。
【請求項３０】前記優先度変換部は、前記優先度観測
部からの情報を見て一つの物理優先度に対して異なるア
プリケーション優先度のパケットが伝送路上を流れてい
ることを検出した場合は直ちに変換表を更新し、前記変
換情報送信機能部は、変換表が作成・更新される毎にそ
の内容を他のすべての通信装置宛にパケット化して前記
バッファ機能部へ転送することを特徴とする請求項２５
に記載の通信装置。
【請求項３１】各アプリケーション優先度に対するパ
ケットの発生頻度長時間統計から、高アプリケーション
優先度が多く発生されると予測される時間帯では低アプ
リケーション優先度を高物理優先度に変換しないように
変換表を生成する請求項２４に記載の通信方法。
【請求項３２】時計機能部と、前記優先度観測部から
の情報を前記時計機能部からの現在時刻と共に記録する
トラフィック記録機能部と、前記トラフィック記録機能
部に記録された記録情報を元に一定期間毎の各優先度の
使用頻度を割り出し、アプリケーション優先度毎にパケ
ットがあらかじめ設定された値より多く発生した時間帯
を前記優先度変換部に通知する統計処理機能部とをさら
に備え、前記優先度変換部は、前記統計処理機能部から通知され
る時間帯には当該アプリケーション優先度を予約し、そ
れに対する物理優先度をそれより低いアプリケーション
優先度のパケットに対して割り当てないように変換表を
生成することを特徴とする請求項２５に記載の通信装
置。
【請求項３３】衝突が頻発していると判断した場合に
は最もトラフィックの多いアプリケーション優先度に対
して複数の物理優先度を割り当てるように変換表を生成
する請求項２４に記載の通信方法。
【請求項３４】前記送信機能部への入力信号と前記受
信機能部からの出力信号を比較し、一致していない場合
は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を
出力する衝突検出機能部と、単位時間あたりに発生する
衝突検出信号の回数を測定する衝突頻度測定機能部と、
単位時間あたりに伝送路を流れるパケットのアプリケー
ション優先度毎の数を測定する優先度度数測定機能部と
をさらに備え、衝突発生の頻度があらかじめ設定された値を超えた場合
は前記優先度変換部に対し衝突頻発通知信号を発生し、
前記優先度変換部は、その信号を受けた場合は前記優先
度度数測定機能部から最も多く伝送路を流れているアプ
リケーション優先度を知り、それに対して連続する複数
の物理優先度を割り当てた変換表を作成することを特徴
とする請求項２５に記載の通信装置。
【請求項３５】一つのアプリケーション優先度に対し
て複数の物理優先度を割り当てるような変換表を受信し
た場合は、そのアプリケーション優先度のパケットを送
信する際、割り当てられた物理優先度の内の一つをラン
ダムに選択するようにした請求項２６に記載の通信方
法。
【請求項３６】前記変換情報受信機能部が一つのアプ
リケーション優先度に対して複数の物理優先度を割り当
てるような変換表を受信した場合は、そのアプリケーシ
ョン優先度のパケットを送信する際、前記優先度変換部
において割り当てられた物理優先度の内の一つをランダ
ムに選択するようにした請求項２７に記載の通信装置。
【請求項３７】低優先度のパケットを送信しようとす
る際、伝送路が高優先のパケットで占められていて一定
時間以上送信ができない場合は変換表で求められた物理
優先度より一つ高い物理優先度で送信を試みる請求項１
に記載の通信方法。
【請求項３８】前記タイミング発生部が出力する送信
開始信号からの経過時間を計測し、あらかじめ定められ
た時間を経過しても実際にパケットが送信されない場合
は前記バッファ機能部が前記タイミング発生部に対し送
信遅延通知信号を出力する計時機能部をさらに備え、前記タイミング発生部は、前記計時機能部からの送信遅
延通知信号に基づいて本来の物理優先度より一つ優先度
の高い物理優先度として送信タイミング信号を再発生す
ることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項３９】前記タイミング発生部が出力する送信
開始信号からの経過時間を計測し、あらかじめ定められ
た時間を経過しても実際にパケットが送信されない場合
は前記バッファ機能部が前記タイミング発生部に対し送
信遅延通知信号を出力する計時機能部をさらに備え、前記タイミング発生部は、前記計時機能部からの送信遅
延通知信号に基づいて本来の物理優先度より一つ優先度
の高い物理優先度として送信タイミング信号を再発生す
ることを特徴とする請求項２５に記載の通信装置。
【請求項４０】前記タイミング発生部が出力する送信
開始信号からの経過時間を計測し、あらかじめ定められ
た時間を経過しても実際にパケットが送信されない場合
は前記バッファ機能部が前記タイミング発生部に対し送
信遅延通知信号を出力する計時機能部をさらに備え、前記タイミング発生部は、前記計時機能部からの送信遅
延通知信号に基づいて本来の物理優先度より一つ優先度
の高い物理優先度として送信タイミング信号を再発生す
ることを特徴とする請求項２７に記載の通信装置。
【請求項４１】請求項８に記載の方法を同時に行うよ
うにした請求項６に記載の通信方法。
【請求項４２】請求項１２に記載の通信方法を同時に
行うようにした請求項６に記載の通信方法。
【請求項４３】請求項２０に記載の通信方法を追加し
た請求項４２に記載の通信方法。
【請求項４４】請求項６、請求項８、請求項２９に記
載の通信方法を同時に行うようにした請求項２４に記載
の通信方法。
【請求項４５】前記送信機能部への入力信号と前記受
信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致して
いない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突
検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定
時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知
機能部とをさらに備え、前記衝突通知機能部が衝突検出信号を入力すると衝突通
知信号を前記送信機能部へ通知し、前記送信機能部は、
衝突通知信号がアクティブの間、伝送路に対しジャム信
号を出力し、前記優先度変換部は、衝突通知信号を入力
するとその送信パケットに対する優先度変換を一時的に
変更し、アプリケーション優先度と等しい物理優先度を
前記タイミング発生部へ通知することによって、再送パ
ケットをアプリケーション優先度と等しい物理優先度と
して送信することを特徴とする請求項７に記載の通信装
置。
【請求項４６】前記送信機能部への入力信号と前記受
信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致して
いない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突
検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定
時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知
機能部とをさらに備え、前記衝突通知機能部が衝突検出信号を入力すると、衝突
通知信号を前記送信機能部と、前記タイミング発生部へ
通知し、前記送信機能部は、衝突通知信号がアクティブ
の間、伝送路に対しジャム信号を出力し、タイミング発
生部は、衝突通知信号が非アクティブになった後、Ｘ個
の衝突処理タイムスロットの中から一つをランダムに選
択し、そのタイミングで前記バッファ機能部に対し再送
開始信号を出力することを特徴とする請求項７に記載の
通信装置。
【請求項４７】ジャム信号を受信している間、ジャム
検出信号を発生させるジャム信号検出機能部をさらに備
え、前記タイミング発生部は、ジャム検出信号がアクティブ
である間にアプリケーション優先度＝１の送信要求があ
った場合には衝突通知信号が非アクティブになった後、
Ｘ個の衝突処理タイムスロットの中から一つをランダム
に選択し、そのタイミングで前記バッファ機能部に対し
送信開始信号を出力することを特徴とする請求項４６に
記載の通信装置。
【請求項４８】前記送信機能部への入力信号と前記受
信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致して
いない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突
検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定
時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知
機能部とをさらに備え、前記優先度観測部は、受信したパケット内にある物理優
先度を読み出す物理優先度読み出し機能部と、受信した
パケット内にあるアプリケーション優先度を読み出すア
プリケーション優先度読み出し機能部とから成り、前記物理優先度読み出し機能部は、受信パケットから読
み出した物理優先度を前記優先度変換部へ出力し、前記アプリケーション優先度読み出し機能部は、受信パ
ケットから読み出したアプリケーション優先度を前記優
先度変換部へ出力し、前記衝突通知機能部が衝突検出信号を入力すると、衝突
通知信号を前記送信機能部へ通知し、前記送信機能部は
衝突通知信号がアクティブの間、伝送路に対しジャム信
号を出力し、前記優先度変換部は、衝突通知信号を入力
するとその送信パケットに対する優先度変換を一時的に
変更し、アプリケーション優先度と等しい物理優先度を
前記タイミング発生部へ通知することによって、再送パ
ケットをアプリケーション優先度と等しい物理優先度と
して送信することを特徴とする請求項３０に記載の通信
装置。