JP2004248181A

JP2004248181A - 通信ネットワークシステム

Info

Publication number: JP2004248181A
Application number: JP2003038244A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Yoshida; 茂雄吉田; Koji Ikeda; 浩二池田; Akio Kurobe; 彰夫黒部
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】通信路や通信相手先の通信状態に応じて、最適な通信方式を選択可能な通信ネットワークシステムを提供する。
【解決手段】通信端末１０ａは、送信先アドレスに対して複数の送信パターンが対応付けられて記録されている伝送方式選択テーブルを有する。送信パターンには伝送方式と通信状態情報とが対応付けられている。テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルを参照し、各送信パターンに含まれる伝送方式に従ってテスト電文を作成する。作成されたテスト電文の送信後、他の通信端末から送信されてくるＡＣＫ応答に基づき、テスト通信実行部２６は通信状態情報を更新する。通信制御部２２は、電文を作成する際、通信制御部２２は、優先条件に基づいて、伝送方式選択テーブルから送信パターンを選択する。通信制御部２２は、選択した送信パターンに含まれる伝送方式に基づいて電文を作成し、通信部２４を介して送信する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信ネットワークシステムに関し、より特定的には、通信スループットおよび通信信頼性を向上させることの可能な通信ネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信端末間で電文の送受信を行う通信ネットワークシステムにおいて、通信スループットや通信信頼性などの通信状態は、通信ネットワークシステムの種別やその設置環境によって様々に変化する。例えば、伝送路には、同軸ケーブルやツイストペア線、電灯線などを用いた有線、または無線など様々な種類が用いられており、それぞれで通信状態が異なる。また、通信状態は、伝送路に接続される通信端末の数や種類、稼働状態、配線トポロジーなどによっても変化する。さらに、ノイズや減衰の影響によって通信状態は不安定となり、ノイズや減衰が増大すると、通信状態は悪化し、データ伝送における通信品質が著しく低下したり、通信エラーが起こったりする原因となる。
【０００３】
上記の問題を解決する方法として、例えば、周波数ホッピングスペクトル拡散伝送方式において、同時に出力する複数の周波数のうち、通信状態の悪い周波数を判別すると、その周波数を予め保持している予備の周波数に変更することで通信品質を改善する技術がある。周波数ホッピングスペクトル拡散伝送方式とは、帯域内をいくつかのチャンネルに分割し、搬送波の周波数を切り替えることで信号を広い帯域に拡散させる伝送方式である。また、電文を送受信する通信端末間における通信状態が不良な場合、送信側および受信側の通信端末が共に通信可能な第３の通信端末を中継器とし、中継器を介した電文の中継伝送を行う方法が提案されている。例えば、ネットワーク上に、通信状態が不良であって電文の送受信が不可能な通信端末Ａと通信端末Ｂとが存在するとする。このとき、通信端末Ａは通信端末Ｂと通信不能であるが、通信端末Ｃとは通信可能であり、また、通信端末Ｂも通信端末Ａと通信不能であるが、通信端末Ｃとは通信可能であるような第３の通信端末Ｃが存在する場合、第３の通信端末Ｃを中継器として、通信端末Ａと通信端末Ｂの間で通信端末Ｃを介した電文の送受信が可能となる。
【０００４】
また、本発明に関連する先行技術として、特開２００２−１２４８９５号公報が存在する。この公報は、通信端末への電文の送信に失敗すると、変調方式を切り替えて電文を再送信する技術について開示している。この技術によれば、まず所定の変調方式によって電文を送信後、伝送路環境が良好な場合は、より高速伝送に適した変調方式に切り替えて電文を送信する。また、伝送路環境が劣化したことを検知すると、ノイズ耐性の強い変調方式に切り替えて電文を送信する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１２４８９５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術によれば、電文の送信に失敗した場合、よりノイズ耐性の強い変調方式に切り替えたり、通信状態の悪い周波数を予備の周波数に切り替えたりして電文を再送信することができる。しかしながら、前述のように、ネットワーク上に多数存在する通信端末の通信状態は、通信端末ごとにそれぞれ異なり、また、常に一定に保たれるとは限らない。変調方式や周波数を切り替える従来の技術では、電文を送信する度に、通信先の通信状態を把握するまで電文の送信を繰り返さなければならないため、通信トラフィックが増大し、通信効率が低下する原因となっていた。したがって、効率的に通信を行うためには、電文を送信する際に、あらかじめ電文送信先の通信端末ごとに適切な伝送方式を選択する必要があった。
【０００７】
それゆえに、本発明の目的は、送信先である通信端末の通信状態に適した伝送方式を選択し、通信スループットおよび通信信頼性を向上させることにより、効率的な通信を実現することのできる通信ネットワークシステムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、ネットワークを介して複数の通信端末間で通信を行う通信ネットワークシステムであって、
各通信端末は、
ネットワークに接続された他の通信端末のそれぞれについて、送信先を示すアドレスと、少なくとも１つの伝送方式と、当該伝送方式で通信を行った場合のネットワークの通信状態を示す通信状態情報とが対応付けて記述されている伝送方式選択テーブルを作成するテーブル作成部と、
テーブル作成部によって作成された伝送方式選択テーブルを格納する伝送方式記憶部と、
他の通信端末に送信すべきデータを作成する送信データ作成部と、
伝送方式選択テーブルに記述されている通信状態情報を参照することにより、送信データ作成部によって作成された送信データを送信する際の最適な伝送方式を、送信先の通信端末のアドレスに対して対応付けて記述されている伝送方式の中から選択し、当該選択された伝送方式に従って送信データから電文を作成する電文作成部と、
電文作成部によって作成された電文を送信先の通信端末に送信する送信部と、
他の通信端末から送信されてくる電文を受信する受信部とを備える。
【０００９】
上記第１の発明によれば、通信端末は、電文を送信する際、伝送方式テーブルに記述されている通信状態情報を参照することによって送信先の通信端末に最適な伝送方式を選択し、選択した伝送方式に従って作成した電文を送信する。従って、本通信システムにおいては、各通信端末が効率的な通信を行うことができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、
テーブル作成部は、
ネットワークに接続された他の通信端末のそれぞれについて、送信先を示すアドレスと、少なくとも１つの伝送方式とが対応付けて記述されており、さらに各伝送方式で通信を行った場合のネットワークの通信状態を示す通信状態情報がクリアされた状態である初期状態の伝送方式選択テーブルを作成する初期テーブル作成部と、
ネットワークに接続された他の通信端末のそれぞれに送信するためのテストデータを格納するテストデータ格納部と、
伝送方式選択テーブルにおいてネットワークに接続された他の通信端末のアドレスに対して対応付けて記述されている伝送方式に従って、テストデータ格納部に格納されているテストデータからテスト電文を作成するテスト電文作成部とを含み、
送信部は、テスト電文作成部によって作成されたテスト電文を、ネットワークに接続された他の通信端末に送信し、
テスト電文を受け取った他の通信端末は、テスト電文を送信してきた通信端末に対して、テスト電文を正確に受け取ったことを示す応答電文を作成して返信し、
テーブル作成部は、受信部における応答電文の受信状態に基づいて、初期テーブル作成部によって作成された伝送方式選択テーブルにおける通信状態情報を更新するテーブル更新部をさらに含む。
【００１１】
上記第２の発明によれば、テスト電文の送信後、当該テスト電文を受信した他の通信端末から送信されてくる応答電文に基づいて、伝送方式選択テーブルにおける通信状態情報が更新される。従って、伝送方式選択テーブルに記録されている通信状態情報を常に最新の通信状態情報とすることができる。つまり、電文送信時における通信状態を知ることができる。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明に従属する発明であって、
伝送方式選択テーブルに記述される通信状態情報は、
テスト電文の送信回数に対して、当該テスト電文の送信に成功した割合を示す通信成功率情報と、
送信部によるテスト電文の送信後、当該テスト電文を受信した他の通信端末から応答電文が返信されてくるまでに要した時間を示す応答時間情報とを含み、
テーブル更新部は、
送信部によるテスト電文の送信後、所定時間内に受信部によって応答電文が受信されたか否かを判定する応答判定部と、
応答判定部の判定結果に基づいて、通信成功率を算出して伝送方式選択テーブルに記録する通信成功率記録部と、
応答判定部の判定結果に基づいて、送信部によるテスト電文の送信から、受信部によって応答電文が受信されるまでの応答時間をカウントし、平均応答時間を算出して伝送方式選択テーブルに記録する応答時間記録部とを含む。
【００１３】
上記第３の発明によれば、伝送方式選択テーブルには、通信状態情報として応答時間と通信成功率とが記録される。従って、電文の送信目的に応じて、多元的な観点から伝送方式を選択することができる。例えば、電文送信時に通信スループットを重視する場合、応答時間の短い伝送方式を選択して電文を作成することができ、また、電文送信時に通信信頼性を重視する場合、通信成功率の高い伝送方式を選択して電文を作成することができる。
【００１４】
第４の発明は、第３の発明に従属する発明であって、
テーブル作成部は、テーブル更新部によって伝送方式選択テーブルが所定回数更新される毎に、伝送方式選択テーブルに記述されている通信状態情報を参照し、所定の通信条件を満たさない伝送方式およびそれに対応する通信状態情報を伝送方式選択テーブルから削除するテーブル調整部をさらに含む。
【００１５】
上記第４の発明によれば、通信状態の不良な伝送方式およびそれに対応する通信状態情報を削除することができる。従って、電文を作成する際、通信状態が不良であって、選択される可能性の少ない伝送方式を除去することができ、伝送方式選択テーブルに記録される伝送方式を、選択される可能性の高い伝送方式のみとすることができる。その結果、伝送方式の選択作業の効率化を図ることができる。
【００１６】
第５の発明は、第４の発明に従属する発明であって、
テーブル調整部は、
テーブル更新部によって伝送方式選択テーブルが所定回数更新される毎に、伝送方式選択テーブルに記述されている各通信状態情報を参照し、当該各通信状態情報で示される通信状態が予め定める基準通信状態よりも良好な状態であるか否かを判断する通信状態判断部と、
通信状態判断部によって、通信状態情報で示される通信状態が予め定める基準通信状態よりも良好でないと判断された通信状態情報と、当該通信状態情報に対して対応付けて記述されている伝送方式とを伝送方式選択テーブルから削除する削除部とを含む。
【００１７】
上記第５の発明によれば、通信状態の良否を判断する基準となる基準通信状態を設定することができ、また、設定した基準通信状態に従って、選択される可能性の少ない伝送方式を除去することができる。
【００１８】
第６の発明は、第５の発明に従属する発明であって、
テーブル調整部は、さらに
通信状態判断部および削除部による処理が行われた後、伝送方式選択テーブルを参照し、１つの送信先のアドレスに対応付けられている伝送方式および通信状態情報の数が一定数以上であるか否かを判断する個数判断部と、
個数判断部による判断の結果、１つの送信先アドレスについて対応付けられている伝送方式および通信状態情報の数が一定数以上である場合、伝送方式選択テーブルに記述されている通信状態情報を参照して、各伝送方式の通信状態の順位付けを行い、通信状態の劣るものから順番に伝送方式およびそれに対応する通信状態情報を伝送方式選択テーブルから削除することにより、１つの送信先アドレスについて対応付けられている伝送方式および通信状態情報の数が一定数になるように調整する個数調整部とを含む。
【００１９】
上記第６の発明によれば、１つの送信先のアドレスに対して対応付けられている伝送方式および通信状態情報の数が一定数以上である場合、一定数となるように通信状態が劣る伝送方式および通信状態情報が削除される。これにより、１つの送信先に対して対応付けられる伝送方式の数を制限することができるため、より効率的な伝送方式の選択が可能になる。
【００２０】
第７の発明は、第５または第６の発明に従属する発明であって、
テーブル調整部は、さらに
通信状態判断部および削除部による処理が行われた後、伝送方式選択テーブルを参照し、１つの送信先のアドレスに対応付けられている伝送方式および通信状態情報の数が一定数未満であるか否かを判断する条件判断部と、
条件判断部による判断の結果、１つの送信先アドレスについて対応付けられている伝送方式および通信状態情報の数が一定数未満である場合、当該１つの送信先アドレスに対応付けられている伝送方式および通信状態情報を、初期テーブル作成部によって作成された初期状態の伝送方式およびそれに対応する通信状態情報にリセットするリセット部とを含む。
【００２１】
上記第７の発明によれば、伝送方式選択テーブルにおいて、１つの送信先アドレスに対応付けられている伝送方式および通信状態情報の数が一定数未満である場合、当該１つの送信先アドレスに対応付けられている伝送方式および通信状態情報は、初期状態にリセットされる。テスト電文送信時に通信状態が不良であっても、通信状態は変動するため、伝送方式を一定数以上備えることで、電文送信時に適切な伝送方式を選択することができる。
【００２２】
第８の発明は、第１ないし第７の発明に従属する発明であって、
伝送方式選択テーブルに記述されている伝送方式は、変調方式と誤り訂正符号化方式とを含む。
【００２３】
上記第８の発明によれば、伝送方式には、変調方式と誤り訂正符号化方式とが含まれるため、送信データに変調や誤り訂正符号化を行って電文を作成することができる。
【００２４】
第９の発明は、第８の発明に従属する発明であって、伝送方式選択テーブルに記録されている伝送方式は、中継器のアドレスをさらに含み、
中継器のアドレスは、電文の送信先である通信端末への電文の送信を中継する通信端末のアドレスである。
【００２５】
上記第９の発明によれば、伝送方式選択テーブルには、伝送方式として、送信する電文を中継する中継器のアドレスが記述される。従って、電文を中継器を介して送信することができる。
【００２６】
第１０の発明は、第１の発明に従属する発明であって、
各通信端末は、送信データ作成部が作成した送信データに、伝送方式を選択する際の選択基準となる、優先条件を特定するための優先条件特定情報を付加する優先条件付加部をさらに備える。
【００２７】
上記第１０の発明によれば送信データには伝送方式を選択する際の基準となる優先条件が付加される。従って、送信データごとに、送信する際に優先させるべき条件を設定することができる。
【００２８】
第１１の発明は、第１０の発明に従属する発明であって、
優先条件特定情報は、通信スループット優先指定情報を含み、
伝送方式選択部は、伝送方式選択テーブルを参照して、送信先である通信端末のアドレスに対応付けられている通信状態情報に含まれる応答時間情報の中から、最も応答時間の短い通信状態情報に対応付けられている伝送方式を選択する。
【００２９】
上記第１１の発明によれば、送信先である通信端末に対して最も応答時間の短い伝送方式が選択される。従って、通信スループットの高い伝送方式に従って作成した電文を効率的に送信することができる。
【００３０】
第１２の発明は、第１０の発明に従属する発明であって、
優先条件特定情報は、通信信頼性優先指定情報を含み、
伝送方式選択部は、伝送方式選択テーブルを参照して、送信先である通信端末のアドレスに対応付けられている通信状態情報の通信成功率情報の中から、最も通信成功率の高い通信状態情報に対応付けられている伝送方式を選択する。
【００３１】
上記第１２の発明によれば、送信先である通信端末に対して最も通信成功率の高い伝送方式が選択される。従って、通信信頼性の高い伝送方式に従って作成した電文を効率的に送信することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態における通信ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。図１において、本通信ネットワークシステムは３台の通信端末１０ａ〜１０ｃを備え、通信端末１０ａ〜１０ｃは、伝送路１１を介して相互に通信可能な状態に接続される。通信端末１０ａ〜１０ｃは、例えばパソコンや携帯電話、通信機能を有する家電機器であって、電文の送受信を行う。また、通信端末１０ａ〜１０ｃは、電文の送受信を中継する中継器としての機能を有しており、通信端末１０ａ〜１０ｃ間の電文の送受信はこの中継器を介して行うことも可能である。ここで、本実施形態において、通信端末１０ａは電文を送信する送信器、通信端末１０ｂは電文を受信する受信器、通信端末１０ｃは中継器として動作するものとして説明する。電文は、通信端末１０ａから通信端末１０ｂに直接送信されるか、または、中継器である通信端末１０ｃを介して通信端末１０ａから通信端末１０ｂに送信される。通信に用いられる伝送路は、同軸ケーブルやツイストペア線、電灯線などの有線であってもよく、また、無線であってもかまわない。なお、本実施形態において、ネットワーク上に存在する通信端末は３台であるが、中継器を介さずに通信端末間で直接通信を行う場合は２台でもよく、また、４台以上の通信端末が存在していてもかまわない。
【００３３】
図２は、通信端末１０ａのより詳細な構成を示す機能ブロック図である。図２において、通信端末は、電文作成部１５と、テスト電文作成部１６と、データ処理部２１と、通信部２４と、復調部２５と、記憶部２７とを備える。また、電文作成部１５は、通信制御部２２と、変調部２３とを含み、テスト電文作成部１６は、テスト通信実行部２６と、変調部２３とを含む。以下、通信端末１０ａの各部の詳細について説明する。なお、通信端末１０ｂおよび通信端末１０ｃも、通信端末１０ａと同様の構成を有する。
【００３４】
データ処理部２１は、例えばＣＰＵによって構成され、送信すべきデータを作成する。ここで、データには、伝送方式を選択する際に優先すべき条件を示す優先条件指定ヘッダが付加されている。優先条件指定ヘッダには、通信スループットを優先させる、または通信信頼性を優先させるなど、電文を送信する際の優先条件を示す情報が記録され、後述する通信制御部２２によって読み出される。優先条件指定ヘッダが付加されたデータは、通信制御部２２に渡される。また、データ処理部２１は、通信制御部２２から受け取った電文のデータをメモリ（図示せず）に格納する。
【００３５】
電文作成部１５は、通信制御部２２と変調部２３とから構成され、データ処理部２１から受け取ったデータを元に電文を作成する。以下、通信制御部２２および変調部２３について詳細に説明する。
【００３６】
通信制御部２２は、例えばＣＰＵによって構成され、データに適した伝送方式を選択し、電文を作成するために必要な各部の動作を司る。ここで、伝送方式には、変調方式と、符号化方式と、中継器のアドレスとが含まれる。伝送方式は、記憶部２７に格納されている伝送方式選択テーブルに、送信パターンに対応付けて記録されている。通信制御部２２は、データ作成部２１から優先条件指定ヘッダが付加されたデータを受け取ると、優先条件指定ヘッダを参照し、優先条件指定ヘッダに記録されている優先条件を示す情報に従って、伝送方式選択テーブルから送信パターンを選択する。通信制御部２２は、送信パターンを選択すると、選択した送信パターンに含まれる伝送方式に基づいて、優先条件指定ヘッダが付加されたデータにヘッダ領域を付加する。ヘッダ領域には、転送先／送信先アドレスや変調／符号化方式が記録される。次に、通信制御部２２は、伝送方式に基づいてヘッダ領域を付加したデータ（以下、ヘッダ付加データ）を誤り訂正符号化する。通信制御部２２は、ヘッダ付加データに誤り訂正符号化を行うと、当該ヘッダ付加データを変調部２３に渡し、変調するよう指示する。また、通信制御部２２は、通信部２４および復調部２５を介して電文を受け取ると、電文からデータを抽出してデータ処理部２１に渡し、格納するよう指示する。また、復調部２５から電文を受け取ると、通信制御部２２はＡＣＫ応答を作成し、変調部２３に渡す。ＡＣＫ応答は、電文がエラーなく到達したことを示すメッセージである。本実施形態においては、ＡＣＫ応答は通信端末１０ｂから通信端末１０ａに送信される。
【００３７】
図３は、伝送方式選択テーブルの構成の一例を示す図である。伝送方式選択テーブルには、伝送路１１上に存在する通信端末（ここでは通信端末１０ｂ、１０ｃ）のアドレスに対して、少なくとも１つ以上の送信パターンが対応付けて記録される。送信パターンには、伝送方式（変調方式、符号化方式、中継器のアドレス）と、通信状態情報（応答の有無、応答時間）とが対応付けられている。例えば、通信端末１０ｂに送信する電文が送信パターン１に基づいて作成される場合、送信すべきヘッダ付加データがＲＳ（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号で誤り訂正符号化され、ＤＢＰＳＫ変調されることで電文が完成し、完成した電文は、中継器である通信端末１０ｃを経由して通信端末１０ｂに送信される。
【００３８】
図４は、電文作成部１５（通信制御部２２および変調部２３）によって作成される電文の構成の一例を示す図である。電文は、ヘッダ領域４１とペイロード領域４２とに大別される。ヘッダ領域４１には、ＳＡ（ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓ）４３と、ＤＡ（ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｄｄｒｅｓｓ）４４と、ＯＳＡ（ＯｒｉｇｉｎａｌＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓ）４５と、ＯＤＡ（ＯｒｉｇｉｎａｌＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｄｄｒｅｓｓ）４６と、変調／符号化方式４７とが格納され、ペイロード領域４２には、優先条件指定ヘッダ４８とデータ４９とが格納される。ヘッダ領域４１に格納されるＳＡ４３には差出アドレスが記録され、ＤＡ４４には宛先アドレスが記録される。また、ＯＳＡ４５には電文の本来の送信元（始発送信元）のアドレスが記録され、ＯＤＡ４６には電文の最終的な送信先（最終送信先）のアドレスが記録される。変調／符号化方式４７には、ペイロード領域４２の変調方式および符号化方式を識別するための情報が記録される。ペイロード領域４２に格納される優先条件指定ヘッダ４８には、送信パターンの優先条件となる情報が記録され、データ４９には、送信される電文本体の情報ビットが記録される。送信パターンの優先条件は、通信スループット優先、通信信頼性優先、または優先条件なしの３種類である。例えば、データ４９がセキュリティデータや制御データ、マルチキャストデータ、ブロードキャストデータであって、リアルタイム性よりも通信信頼性が求められる場合、データ４９に通信信頼性優先を指定する優先条件指定ヘッダ４８が付加される。優先条件指定ヘッダ４８において通信信頼性優先が指定されている場合、通信制御部２２は、伝送方式選択テーブルから通信成功率が最も高い送信パターンを選択する。また、例えば、データ４９がストリーミングデータであって、通信信頼性よりもリアルタイム性が求められる場合、データ４９には通信スループット優先を指定する優先条件指定ヘッダ４８が付加される。優先条件指定ヘッダ４８において通信スループット優先が指定されている場合、通信制御部２２は、伝送方式選択テーブルから応答時間が最も短い送信パターンを選択する。また、優先条件指定ヘッダ４８において優先条件なしが指定されている場合、通信制御部２２は、前回の電文送信に成功した際に用いた送信パターンを再度選択する。
【００３９】
図２の説明に戻り、変調部２３は、通信制御部２２または後述するテスト通信実行部２６から受け取ったヘッダ付加データやＡＣＫ応答を変調する。変調部２３は通信制御部２２またはテスト通信実行部２６の指示に従い、ヘッダ付加データやＡＣＫ応答のペイロード領域４２を差動符号化２相位相偏移変調（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＢｉｎａｒｙＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ：以下、ＤＢＰＳＫ）、または、作動符号化４相位相偏移変調（ＤｉｆｅｒｅｎｔｉａｌＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ：以下、ＤＱＰＳＫ）で変調する。ＤＢＰＳＫは、１単位時間当たり１ビットの情報を伝達する変調方式であり、ＤＱＰＳＫは、１単位時間当たり２ビットの情報を伝達する変調方式である。ＤＱＰＳＫはＤＢＰＳＫに比べ、通信スループットは２倍となるがノイズ耐性が弱く、一方のＤＢＰＳＫは、ＤＱＰＳＫに比べ、通信スループットは二分の一であるがノイズ耐性が強い。変調部２３は、通信制御部２２から受けとったヘッダ付加データを変調して電文とし、テスト通信実行部２６から受け取ったヘッダ付加データを変調してテスト電文とする。変調部２３によって変調された電文またはテスト電文は、通信部２４に渡される。なお、変調方式はＤＢＰＳＫまたはＤＱＰＳＫに限られず、例えば、２値ＰＡＭ（ＰｕｌｓｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）や、４値ＰＡＭなどの変調方式を用いてもかまわない。また、ヘッダ領域４１は、受信側で復調できるように、常にＤＢＰＳＫで変調される。なお、本実施形態において、ヘッダ領域４１の変調方式は、電文を受信した通信端末１０ｂおよび通信端末１０ｃにおいて共通に復調可能な変調方式であればよく、ＤＢＰＳＫ以外の変調方式であってもかまわない。
【００４０】
通信部２４は、典型的にはモデムであって、変調部２３から受け取った電文またはテスト電文を送信先（通信端末１０ｂまたは通信端末１０ｃ）に送信する。また、通信部２４は、通信相手先から電文を受信すると、電文を復調部２５に渡す。
【００４１】
復調部２５は、通信部２４から受け取った電文やＡＣＫ応答を復調する。復調部２５は、復調した電文またはＡＣＫ応答を通信制御部２２に渡す。また、復調部２５は、テスト通信時にＡＣＫ応答を受け取った場合、復調したＡＣＫ応答をテスト通信実行部２６に渡す。
【００４２】
テスト電文作成部１６は、テスト通信実行部２６と変調部２３とから構成され、テスト電文を作成する。以下、テスト通信実行部２６および変調部２３について詳細に説明する。
【００４３】
テスト通信実行部２６は、例えばＣＰＵによって構成され、テスト通信を行うために必要な各部の処理を司る。テスト通信とは、伝送方式選択テーブルに記録されている各送信先（通信端末１０ｂ、１０ｃ）にテスト電文を送信し、テスト電文の送信先からのＡＣＫ応答の有無や、応答に要した時間の通信状態情報について、伝送方式選択テーブルを更新する処理である。以下、テスト通信実行部２６および変調部２３によって作成される電文を、通常送受信される電文と区別するためにテスト電文と呼ぶ。テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルを参照し、各送信パターンに含まれる伝送方式に基づいてデータ４９にヘッダ領域４１を付加する。テスト通信実行部２６はデータ４９にヘッダ領域４１を付加すると、ヘッダ領域４１を付加したデータ４９を変調部２３に渡し、変調するよう指示する。テスト通信実行部２６は、テスト電文の送信後、ＡＣＫ応答を受け取ったか否かを判断し、伝送方式選択テーブルにおける応答の有無を更新する。また、テスト通信実行部２６は、テスト電文を送信してからＡＣＫ応答を受け取るまでの時間をカウントし、一定時間内にＡＣＫ応答を受け取った場合、伝送方式選択テーブルにおける応答時間を更新する。また、テスト通信実行部２６が作成するテスト電文のヘッダ領域４１の構造は、図３に示す電文のヘッダ領域４１の構造と同様である。なお、テスト電文のペイロード領域４２にはデータ４９のみが含まれ、優先条件指定ヘッダ４８は含まれない。
【００４４】
記憶部２７は、通信端末１０ａが有するメモリ等の記憶装置で構成され、伝送方式選択テーブルを格納する。伝送方式選択テーブルは、通信制御部２２またはテスト通信実行部２６によって適宜読み出されて使用される。
【００４５】
以上のように構成される通信ネットワークシステムについて、以下に動作を説明する。なお、本実施形態で示す各処理は、コンピュータを用いてソフトウェア的に実現するか、または、それら各処理を行う専門のハードウェア回路を用いて実現することができる。
【００４６】
以上のように構成される本通信ネットワークシステムの動作を、図５を用いて説明する。図５は、テスト通信が行われる際の通信端末１０ａの動作を示すフローチャートである。なお、テスト通信は、例えば１０分ごとなど、一定時間経過ごとに行われるが、後述する通信制御部２２による電文の送信が行われている間は実行されない。
【００４７】
まず、テスト電文を送信する通信端末１０ａの動作について説明する。ステップＳ５０１において、テスト通信実行部２６は、変数ｉを初期化するために、ｉに「０」を代入する。ｉの値は、伝送方式選択テーブルに記録されている通信端末の台数を示す。また、テスト通信実行部２６は、変数ｊを初期化するために、ｊに「０」を代入する。変数ｊの値は、送信パターン１種類当たりの電文の送信回数を示す。ここで、テスト通信が一回行われるごとに、テスト電文は各送信パターンにおいて１０回ずつ送信されるものとする。次に、ステップＳ５０２において、テスト通信実行部２６は、通信端末の台数ｉの値に１を加算する。
【００４８】
続くステップＳ５０３において、テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルを参照する。具体的には、テスト通信実行部２６は、記憶部２７から伝送方式選択テーブルを読み出す。ここで、通信端末１０ａにおいてテスト通信が初めて実行される場合、つまり、参照すべき伝送方式選択テーブルが記憶部２７に格納されていない場合、テスト通信部２６は伝送方式選択テーブルを作成する。テスト通信実行部２６は、自機が対応する伝送方式（変調方式、誤り訂正符号化方式および中継局）を組み合わせて送信パターンに対応付け、伝送方式選択テーブルに記録する。例えば、本実施形態において、通信端末１０ａが通信端末１０ｂに対して対応する伝送方式は、変調方式はＤＢＰＳＫおよびＤＱＰＳＫの２種類、誤り訂正符号化方式はＲＳ符号または誤り訂正符号化方式なしの２種類、中継局は通信端末１０ｃまたは中継局なしの２種類である。テスト通信実行部は、上記の６種類を総当たりで組み合わせ、８種類の伝送方式を送信パターンに対応付けて伝送方式選択テーブルに記録する。
【００４９】
図６に、テスト通信実行部２６が作成した初期時の伝送方式選択テーブルの構成の一例を示す。ここで、各送信先には８種類の送信パターンが対応付けられている。また、初期時の伝送方式選択テーブルにおいて、テスト通信は一度も実行されていないため、通信成功率には「０／０」、応答時間には「０」が記録されている。テスト通信実行部２６は、伝送方式テーブルに記録されている送信先に対応付けられている各送信パターンについて、順番にテスト電文を作成／送信するための処理を行う。以下、テスト通信実行部２６が図６に示す伝送方式選択テーブルを参照し、通信端末１０ｂに対応付けられている送信パターンのうち、送信パターン１を選択する場合について説明する。なお、伝送方式選択テーブルに記録される送信パターンは、伝送路１１に存在する他の通信端末から取得されてもよい。その場合、テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルを作成する際に、伝送路１１上の通信端末に送信パターンの取得要求を送信し、受け取った送信パターンを伝送方式選択テーブルに記録する。
【００５０】
図５の説明に戻り、ステップＳ５０３の次に、ステップＳ５０４において、テスト通信実行部２６は、テスト電文を作成するために必要な処理を行う。ここでは、通信端末１０ｂが送信先として選択される。ステップＳ５０４の処理をより詳細に説明すると、まず、テスト通信実行部２６は伝送方式選択テーブルを参照し、通信端末１０ｂに対応付けられている送信パターンから送信パターン１を選択する。送信パターンの選択後、テスト通信実行部２６は、送信パターン１に含まれる伝送方式に基づいて、データ４９にヘッダ領域４１を付加する。テスト通信に用いられるテスト用のデータ４９は、予めメモリ（図示せず）に格納されている。ヘッダ領域４１のＳＡ４３およびＯＳＡ４５には自機（ここでは通信端末１０ａ）のアドレスが記録され、ＤＡ４４には中継器（ここでは通信端末１０ｃ）のアドレスが記録され、ＯＤＡ４６には最終送信先（ここでは通信端末１０ｂ）のアドレスが記録される。変調／符号化方式４７には、誤り訂正符号化方式がＲＳ符号であることを示す情報と、変調方式がＤＢＰＳＫであることを示す情報とが記録される。データ４９にヘッダ領域４１を付加すると、次にテスト通信実行部２６は、ヘッダ領域４１を付加したデータ４９（ヘッダ付加データ）にＲＳ符号を付加し、誤り訂正符号化を行う。テスト通信実行部２６は、ＲＳ符号化したヘッダ付加データを変調部２３に渡し、ペイロード領域４２をＤＢＰＳＫ変調するよう指示する。変調部２３は、テスト通信実行部２６から受け取ったヘッダ付加データを、指示された変調方式に従って変調する。以上のように、ステップＳ５０４において、テスト電文が作成される。
【００５１】
次に、ステップＳ５０５において、テスト通信実行部２６は、電文の送信回数ｊの値に１を加算する。続くステップＳ５０６において、テスト電文は送信先へ送信される。通信部２４は、変調部２３から変調したテスト電文を受け取ると、当該テスト電文を通信端末１０ｃに送信する。以上のように、ステップＳ５０１〜Ｓ５０６の処理を行うことによって、通信端末１０ａによる通信端末１０ｂへのテスト電文の送信が完了する。
【００５２】
次に、通信端末１０ｃによるテスト電文の中継処理を説明する。通信端末１０ａから送信されてきたテスト電文は、通信端末１０ｃの通信部２４で受信され、復調部２５に渡される。復調部２５は、まず、ヘッダ領域４１をＤＢＰＳＫ復調する。そして、復調部２５は、変調／符号化方式４７を参照し、記録されている変調方式に従ってペイロード領域４２を復調する。ここではＤＢＰＳＫで復調される。復調されたテスト電文は通信制御部２２に渡される。通信制御部２２は、テスト電文の誤り訂正を行った後、ヘッダ領域４１を参照し、ＳＡ４３を自機（ここでは通信端末１０ｃ）のアドレスに書き換える。次に、通信制御部２２は、変調／符号化方式４７を参照し、記録されている符号化方式に従って、ヘッダ付加データの誤り訂正符号化を行う。通信制御部２２は、誤り訂正符号化を行ったヘッダ付加データを変調部２３に渡し、変調／符号化方式に記録されている変調方式で変調するよう指示する。ここでは、ヘッダ付加データはＤＢＰＳＫで変調される。ヘッダ付加データが変調部２３において変調されることによって送信すべきテスト電文が完成し、当該テスト電文は通信部２４から通信端末１０ｂに送信される。
【００５３】
次に、通信端末１０ｂにおけるテスト電文の受信処理を説明する。通信端末１０ｃから受信したテスト電文を復調／誤り訂正する処理は、通信端末１０ｃが通信端末１０ａから受信したテスト電文を復調／誤り訂正する処理と同様であるので、説明は省略する。テスト電文を正しく復号できた場合、通信制御部２２はＡＣＫ応答を作成する。テスト電文を正しく復号できなかった場合、ＡＣＫ応答は作成されない。通信端末１０ｂにおいて、ＡＣＫ応答は、受け取ったテスト電文に含まれるヘッダ領域４１に記録されている誤り訂正符号化／変調方式と同様の方式で誤り訂正符号化／変調され、当該テスト電文と同様の中継器（通信端末ｃ）を経由し、通信端末１０ａに送信される。
【００５４】
再び通信端末１０ａの動作について説明する。ステップＳ５０６の処理の後、テスト通信実行部２６は、ステップＳ５０７の処理を行う。ステップＳ５０７において、テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルを更新する。ステップＳ５０７の処理をより詳細に説明すると、まず、通信部２４が受信したＡＣＫ応答は復調部２５に渡され、復調される。復調部２５は、復調したＡＣＫ応答をテスト通信実行部２６に渡す。テスト通信実行部２６は、復調部２５から受け取ったＡＣＫ応答の誤り訂正を行い、テスト電文を送信してからＡＣＫ応答を受け取るまでに要した時間（応答時間）を算出する。そして、テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルの通信成功率と応答時間とを更新する。例えば、ＡＣＫ応答を受け取るまでに要した時間が５０μｓｅｃであった場合、図６の伝送方式選択テーブルにおいて、通信成功率は「０／０」から「１／１」に、応答時間は「０」から「５０」に書き替えられる。一方、テスト電文送信後、一定時間経過後もＡＣＫ応答を受信しない場合、テスト通信実行部２６は、テスト通信に失敗したと判断し、通信成功率を「０／０」から「０／１」に書き替える。このとき、応答時間は更新されない。なお、伝送方式選択テーブルに記録される応答時間は、過去の応答時間との平均値である。
【００５５】
続くステップＳ５０８において、テスト通信実行部２６は、テスト電文の送信回数ｊが所定回数Ｎ回（ここでは１０回）に達したか否かを判断する。テスト通信実行部２６は、ｊの値とＮの値とを比較し、ｊの値がＮの値と等しいか、すなわち、テスト電文を所定の回数Ｎ回送信したか否かを判断する。
【００５６】
ステップＳ５０８における判断が否定の場合、テスト通信実行部２６は、再びステップＳ５０５に戻り、テスト電文の送信回数ｊに１を加算する。以上のように、テスト通信実行部２６は、テスト電文の送信回数が所定の回数Ｎ回に達するまでステップＳ５０５〜Ｓ５０８の処理を繰り返し行う。
【００５７】
一方、ステップＳ５０８における判断が肯定の場合、テスト通信実行部２６は、ステップＳ５０９の処理を行う。ステップＳ５０９において、テスト通信実行部２６は、通信端末１０ｂに対応付けられている全ての送信パターンを実行したか否かを判断する。具体的には、テスト通信実行部２６は伝送方式選択テーブルを参照し、ｉ番目の通信端末に対応する送信パターンのうち、まだテスト電文の伝送方式として使用していない送信パターンが残っているか否かを判断する。
【００５８】
ステップＳ５０９における判断が否定の場合、テスト通信実行部２６は、再びステップＳ５０４に戻り、伝送方式選択テーブルから次の送信パターンを選択し、テスト電文を作成する。以上のように、テスト通信実行部２６は、１つの送信先アドレスに対応付けられている全ての送信パターンについてテスト電文を作成／送信するまで、ステップＳ５０２〜Ｓ５０９の処理を繰り返し行う。
【００５９】
一方、ステップＳ５０９における判断が肯定の場合、テスト通信実行部２６は、ステップＳ５１０の処理を行う。ステップＳ５１０において、テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルに記録されている全ての送信先に対してテスト通信を行ったか否かを判断する。具体的には、テスト通信実行部２６は伝送方式選択テーブルを参照し、テスト電文の送信を実行した通信端末台数ｉが、伝送方式選択テーブルに格納されている送信先の合計台数と等しいか否かを判断する。
【００６０】
ステップＳ５１０における判断が否定の場合、テスト通信実行部２６は、再びステップＳ５０２に戻り、伝送方式選択テーブルを参照して、まだテスト電文を送信していない送信先に、テスト電文を送信するための処理を行う。以上のように、テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルに記録されている全ての通信端末に対してテスト電文を送信するまで、ステップＳ５０２〜Ｓ５１０の処理を繰り返し行う。以上のように、ステップＳ５０１〜Ｓ５１０の処理を行うことによって、伝送方式選択テーブルが更新され、送信パターンに関する情報が蓄積される。
【００６１】
一方、ステップＳ５１０における判断が肯定の場合、テスト通信実行部２６は、ステップＳ５１１の処理を行う。ステップＳ５１１において、テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルにおける送信パターン数を調整する。通信端末１０ａが対応可能な変調方式や誤り訂正符号化方式、中継局の種類が多いほど、これらの組み合わせによる送信パターンの数は増加するが、過剰なテスト電文の送信は通信トラフィックの原因となる。また、送信先の通信端末がテスト電文の変調方式に対応していないなどの理由で、何度テスト電文を送信しても、テスト通信実行部２６がＡＣＫ応答を受け取ることができない送信パターンが存在する場合がある。ステップＳ５１１における送信パターンの調整は、上記のように、過剰なテスト電文の送信を防ぎ、不要な送信パターンを削除するために行われる。具体的には、テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルにおける送信パターン数を一定に保つよう、送信パターンを追加／削除する。以下に、テスト通信実行部２６が送信パターンを追加／削除する処理について詳細に説明する。
【００６２】
図７は、初期時の伝送方式選択テーブルにおいてテスト通信が一回実行された後の伝送方式選択テーブルの構成を示す図である。図７に示す伝送方式選択テーブルには、各通信端末に８種類の送信パターンが対応付けられて記録されており、以下に、テスト通信実行部２６が、８種類の送信パターンを５種類に絞り込む場合について説明する。テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルを参照し、通信成功率が５割未満の送信パターン（ここでは「５／１０」未満の送信パターン）を削除する。通信成功率が５割未満の送信パターンを削除しても、送信先に対応付けられている送信パターンが５種類よりも多く存在する場合、テスト通信実行部２６は、送信先に対応付けられている送信パターン数を５種類に絞り込む処理を行う。具体的には、テスト通信実行部２６は、残りの送信パターンから、通信成功率が高い順、および応答時間が短い順に３種類ずつ選択する。例えば、図７の伝送方式選択テーブルにおいて、通信端末１０ｂに対応付けられている送信パターンのうち、通信成功率が高い送信パターンは、送信パターン４、送信パターン６および送信パターン８である。また、応答時間が短い送信パターンは、送信パターン１、送信パターン５および送信パターン７である。次に、テスト通信実行部２６は、上記で選択した６種類の送信パターンのうち、応答時間の長い送信パターン２種類（ここでは送信パターン１および送信パターン６）を比較し、通信成功率が高い送信パターン（ここでは送信パターン６）を選択し、残りの送信パターン（ここでは送信パターン１）を伝送方式選択テーブルから削除する。その結果、伝送方式に記録されている送信パターンは、送信パターン４、送信パターン５、送信パターン６、送信パターン７および送信パターン８の５種類となる。また、１つの送信先に対応付けられている送信パターンの数を絞り込む方法は、通信状態のよい送信パターンを選別することができる方法であればよく、上記の方法以外の方法であってもかまわない。
【００６３】
図８に、図７の伝送方式選択テーブルから３種類の送信パターンを削除し、５種類とした伝送方式選択テーブルの一例を示す。一方、伝送路１１における通信状態が不良である場合、伝送方式選択テーブルから通信成功率が５割未満の送信パターンを削除すると、残りの送信パターン数が一定数未満となる場合がある。その場合、テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルに送信パターンを追加する。テスト通信実行部２６は、伝送方式選択テーブルを作成した際、作成した初期時の伝送方式選択テーブルをデフォルトの伝送方式選択テーブルとして予めメモリ（図示せず）に格納しておく。ステップＳ５１１における送信パターン数の調整後、対応付けられている送信パターンが一定数未満となった送信先が存在する場合、テスト通信実行部２６は、当該送信先に対応付けられている送信パターンをデフォルトの送信パターンにリセットする。これにより、送信先に対応付けられている送信パターン数が一定数未満となった場合、伝送方式選択テーブルにおける送信パターンをリセットすることができる。なお、テスト通信実行部は、伝送路１１上にある他の通信端末から通信可能な送信パターンを取得し、伝送方式選択テーブルに送信パターンを追加してもよい。また、送信パターンはユーザによって追加されてもよい。その場合、通信端末１０ａは、ユーザの入力を受け付けることができる入力部を備える必要がある。なお、本実施形態において、送信パターン数の調整は、テスト通信が実行されるごとに行われるが、テスト通信の実行回数が所定の回数に達するごとに行うこととしてもよい。
【００６４】
図９は、テスト通信実行部２６が、伝送方式選択テーブルから通信端末１０ｂの送信パターン１を選択し、テスト通信を行う場合のシーケンス図である。通信端末１０ａは、送信パターン１に基づいて作成したテスト電文を、中継器である通信端末１０ｃを介して通信端末１０ｂに送信する。テスト電文を受信した通信端末１０ｃは、通信端末１０ｃを介して通信端末１０ｂにＡＣＫ応答を送信する。通信端末１０ａはＡＣＫ応答を受け取ると、伝送方式選択テーブルの通信成功率および応答時間を更新する。通信端末１０ａは、上記のようなテスト電文の送信を１０回繰り返し行う。１０回目のテスト電文送信において、通信エラーが生じたため、通信端末１０ｂはテスト電文を受け取ることができない。その場合、テスト電文を送信した通信端末１０ａは通信端末からＡＣＫ応答を受け取ることができないため、伝送方式選択テーブルにおいて通信成功率のみを更新し、応答時間は更新しない。
【００６５】
図１０は、通信端末１０ａにおける電文送信時の動作を示すフローチャートである。ここで、通信制御部２２は、図３に示す伝送方式選択テーブルを参照して、通信スループットを優先条件として選択パターンを選択する場合について説明する。
【００６６】
ステップＳ１００１において、通信制御部２２は送信パターンを選択する。ステップＳ１００１における処理を詳細に説明すると、まず、優先条件選択ヘッダ４８が付加されたデータ４９は、データ処理部２１から通信制御部２２に渡される。通信制御部２２は、優先条件指定ヘッダ４８を参照する。ここでは、優先条件指定ヘッダ４８には、通信スループット優先を示す情報が格納されている。通信制御部２２は、通信スループット優先の電文送信を行うために、伝送方式選択テーブルから応答時間の短い送信パターンを選択する。通信制御部２２は、伝送方式選択テーブルを参照し、図３に示す伝送方式選択テーブルの送信先アドレス１０ｂに対応付けられている送信パターンから、応答時間が最も短い送信パターンを選択する。ここでは応答時間が２３μｓｅｃである送信パターン２が選択される。ここで、最も応答時間が短い送信パターンが複数存在する場合、通信制御部２２は、応答時間が短い送信パターンのうち、最も通信成功率の高い送信パターンを選択する。
【００６７】
ステップＳ１００２において、通信制御部２２は電文を作成するために必要な処理を行う。具体的には、通信制御部２２は、ステップＳ１００１において選択した送信パターン２の伝送方式に基づいて、優先条件選択ヘッダ４８が付加されたデータ４９（ペイロード領域４２）にヘッダ領域４１を付加する。ここで、送信パターン２には、誤り訂正符号化はなし、変調方式はＤＱＰＳＫ変調、中継局を介さず直接通信端末１０ｂに送信される伝送方式が対応付けられている。ヘッダ領域４１のＳＡ４３およびＯＳＡ４５には自機のアドレス（通信端末１０ａ）が記録され、ＤＡ４３およびＯＤＡ４６には通信端末１０ｂのアドレスが記録される。変調／符号化方式４７には、誤り訂正符号化は行われておらず、変調方式はＤＱＰＳＫであることを示す情報が記録される。通信制御部２２は、ヘッダ領域４１を付加したペイロード領域４２を変調部２３に渡し、ＤＱＰＳＫ変調するよう指示する。変調部２３は、通信制御部２２から受け取ったヘッダ領域４１が付加されたペイロード領域４２をＤＱＰＳＫ変調する。以上のように、ステップＳ１００２において、電文が作成される。
【００６８】
ステップＳ１００３において、電文は送信先へ送信される。通信部２４は、変調部２３から変調した電文を受け取ると、当該電文を通信端末１０ｂに送信する。以上のように、ステップＳ１００１〜Ｓ１００３の処理を行うことによって、通信端末１０ａによる通信端末１０ｂへの電文の送信が完了する。電文を受信する通信端末１０ｂの処理は、テスト電文を受け取った場合と同様であるため、説明は省略する。
【００６９】
ステップＳ１００４において、通信制御部２２は、通信相手先から応答があったか否かを判断する。具体的には、通信制御部２２は電文送信後、一定時間内に復調部２５からＡＣＫ応答を受け取ったか否かを判断する。
【００７０】
ステップＳ１００４における判断が肯定の場合、通信制御部２２は電文の送信を終了する。ステップＳ１００４における判断において肯定と判断されたことは、通信端末１０ｂからＡＣＫ応答を受け取ったことにより通信端末１０ｂへの電文の送信に成功したことを意味する。
【００７１】
一方、ステップＳ１００４における判断が否定の場合、通信制御部２２は、ステップＳ１００５の処理を行う。ステップＳ１００５において、通信制御部２２は、送信パターンを変更可能であるか否かを判断する。具体的には、通信制御部２２は伝送方式選択テーブルを参照し、まだ電文の送信に使用していない送信パターンが残っているか否かを判断する。一回目の電文の送信が終了した時点で、まだ選択されていない送信パターンは、送信パターン１、送信パターン３、送信パターン４および送信パターン５である。
【００７２】
ステップＳ１００５における判断が肯定の場合、通信制御部２２はステップＳ１００１に戻り、再び送信パターンを選択する処理を行う。通信制御部２２は電文を再送する場合、一度使用した送信パターンを除いた残りの送信パターンを比較し、送信パターンの選択を行う。２回目の送信パターンを選択する場合、通信制御部２２は、送信パターン２を除いた送信パターンのうち、最も応答時間の短い送信パターンを選択する。ここでは、応答時間が３９μｓｅｃである送信パターン４が選択される。
【００７３】
一方、ステップＳ１００５における判断が否定の場合、通信制御部２２は、電文の送信を終了する。ステップＳ１００５において否定と判断されたことは、伝送方式選択テーブルに記録されている送信パターンを全て実行しても、通信端末１０ｂからＡＣＫ応答を受け取ることができず、通信端末１０ｂへの電文の送信に失敗したことを意味する。以上のステップＳ１００１〜Ｓ１００５によって電文の送信処理が完了する。
【００７４】
図１１は、通信制御部２２によって、通信スループットを優先した電文の送受信が行われる場合のシーケンス図である。通信端末１０ａは、伝送方式選択テーブル（図３）を参照し、最も応答時間の短い送信パターン２を選択して通信端末１０ｂに電文を送信する。しかし、通信エラーが生じ、通信端末１０ａは通信端末１０ｂからＡＣＫ応答を受け取ることができない。通信端末１０ａは、電文送信後、一定時間が経過してもＡＣＫ応答を受信しないため、電文の送信に失敗したと判断する。そこで、通信端末１０ａは再び伝送方式選択テーブルを参照して、送信パターン２を除いた残りの送信パターンから最も応答時間の短い送信パターン４を選択して電文を送信する。しかし、送信パターン４による電文の送信でも通信エラーが生じ、通信端末１０ｂからＡＣＫ応答を受け取ることができない。その場合、通信端末１０ａは、再度伝送方式選択テーブルを参照して、送信パターン２および送信パターン４を除いた残りの送信パターンから最も応答時間の短い送信パターン３を選択し、電文を送信する。電文を受信した通信端末１０ｂからＡＣＫ応答を受信すると、通信端末１０ａは電文の送信に成功したと判断し、電文の送信を終了する。
【００７５】
以上のように、本実施形態によれば、電文の送信時に、電文送信先の通信端末に応じた適切な伝送方式を選択することが可能となる。これにより、通信スループットおよび通信信頼性を向上させ、効率的な通信を実現することができる。
【００７６】
なお、本実施形態において、通信制御部２２は、電文を作成する際、毎回データに付加された優先条件指定ヘッダ４８の情報を参照し、優先条件指定ヘッダ４８に記録されている優先条件に従って送信パターンを選択する。ここで、通信端末１０ａの初期設定時に、通信制御部２２は常に固定の優先条件（通信スループット優先または通信信頼性優先）に従って送信パターンを選択することとしてもよい。この場合、データ処理部２１が作成するデータ４９には、優先条件指定ヘッダ４８が付加されない。これにより、通信制御部２２は、常に同一の条件を優先させて送信パターンを選択することができる。
【００７７】
なお、本実施形態において、通信端末１０ａは、一定時間内にＡＣＫ応答を受信するか否かで電文送信の成功を確認するが、電文送信の成功を確認することのできる手段であればこれに限られない。例えば、通信端末１０ｂがエラーの発生した電文を受け取った場合、ＮＡＫ応答を送信することで、ＮＡＫ応答を受信した通信端末１０ａは、電文送信に失敗したと判断するようにしてもよい。
【００７８】
なお、本実施形態において、テスト通信実行部２６が作成する伝送方式選択テーブルは１つであったが、伝送方式選択テーブルは、テスト電文を送信する時間帯ごとに複数作成されてもよい。その場合、テスト通信実行部２６は、テスト通信を行う時間帯ごとに伝送方式選択テーブルを複数作成し、記憶部２７に格納する。テスト通信実行部２６はテスト通信実行時に、時間帯に応じた伝送方式選択テーブルを参照／更新する。通信制御部２２は、電文を送信する際、時間帯に応じた伝送方式選択テーブルを選択して参照し、送信パターンを選択する。これにより、パケットエラーレートが時間によって変動するような伝送路においても、通信制御部２２は、電文を送信する時間帯によって、送信時の伝送路状態に応じた適切な送信パターンを選択することが可能となる。また、伝送方式選択テーブルは、送信するデータのサイズごとに複数作成されてもよい。その場合、テスト通信実行部２６は、テスト電文のデータサイズごとに伝送方式選択テーブルを複数作成し、記憶部２７に格納する。テスト通信実行部２６は、サイズの異なるデータを用いてテスト電文を作成し、テスト通信を行う。これにより、送信するデータのサイズによって通信スループットや通信信頼性が変動するような変復調方式や伝送路においても、通信制御部２２は、データ４９のサイズに応じて適切な送信パターンを選択することが可能となる。
【００７９】
なお、本実施形態において、テスト通信は一定時間経過ごとに定期的に行われるが、伝送路１１が長期的に安定した状態を保つ場合、テスト通信実行部２６がテスト通信を繰り返し行っても、各送信パターンにおける通信成功率や応答時間は大きく変動することがない。その場合、テスト通信実行部２６は所定のテスト通信実行回数ごとに、通信成功率や応答時間をメモリに記憶しておき、通信成功率や応答時間が大きく変動しないと判断した場合は、テスト通信を行う頻度を減少させ、テスト電文の送信回数を変更するようにしてもよい。
【００８０】
なお、本実施形態において、テスト通信は一定時間経過ごとに定期的に行われるが、テスト通信実行部２６は、通信実行部２２によって電文の送信が所定回数行われるごとにテスト通信を実行するようにしてもよい。その場合、通信制御部２２は、電文を送信するごとに送信回数をメモリに記録し、電文の送信回数が所定回数に達すると、テスト通信を行うようテスト通信実行部２６に指示する。通信制御部２２から指示を受け取ると、テスト通信実行部２６はテスト通信を実行し、伝送方式選択テーブルを更新する。これにより、各通信端末の電文の送信頻度に応じて伝送方式選択テーブルを更新することができる。
【００８１】
なお、本実施形態において用いられる誤り訂正符号はＲＳ符号のみであるが、通信端末が対応する誤り訂正方式であれば、ＲＳ符号以外にも例えばハミング符号やＢＣＨ（Ｂｏｓｅ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ−Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ）符号等の複数種類の符号化方式を用いてテスト通信を行ってもかまわない。しかし、誤り訂正符号化の種類によって、電文に付加される冗長ビットの長さは異なる。そこで、例えば、パケット可変長の伝送方式を用いる場合、各符号化方式の冗長ビットの長さによってテスト電文のサイズを可変とし、送信するパケット数は一定とする。また、パケット固定長の伝送方式を用いる場合、各符号化方式の冗長ビットの長さに関わらずテスト電文のサイズを一定とし、送信するパケット数を増減させる。このように、符号化方式によってパケット数やデータ長を可変とすることで、実際の伝送方式に合わせた通信スループットを反映させるテスト通信を行うことが可能となる。
【００８２】
なお、本実施形態において、優先条件指定ヘッダ４８に優先条件指定なしを示す情報が格納されている場合、通信制御部２２は、前回の電文送信に成功した際に用いた送信パターンを選択する。ここで、通信制御部２２は、伝送方式選択テーブルを参照して、電文の送信先に対応付けられている送信パターンを通信成功率の高い順と、応答時間の短い順とに順位付けし、通信成功率の順位および応答時間の順位の総和が最も高い送信パターンを選択するようにしてもよい。これにより、通信信頼性と通信スループットの調和がとれた送信パターンを選択することができる。
【００８３】
なお、本実施形態において、テスト通信実行部２６は、送信パターンの調整後、１つの送信先に対して対応付けられている送信パターン数が一定数未満になると、当該１つの送信先に対して対応付けられている送信パターンをデフォルトの送信パターンにリセットする。ここで、伝送路１１からはずされた等の理由で、デフォルトの送信パターンにリセットした後、再度テスト通信を行っても、送信先の通信端末から全くＡＣＫ応答を受け取ることができない場合がある。テスト通信実行部２６は、送信パターンのリセット回数をカウントし、所定回数送信パターンをリセットしてもテスト電文の送信先からＡＣＫ応答を受けとることができない場合、当該テスト電文の送信先を伝送方式選択テーブルから削除するようにしてもよい。これにより、送信先に対する不要なテスト電文の送信を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における通信ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す通信端末１０ａ〜１０ｃの詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態において用いられる伝送方式選択テーブルの一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態において送受信される電文の構造を示した図である。
【図５】本発明の一実施形態における通信端末１０ａの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態において用いられる初期状態の伝送方式選択テーブルの一例を示す図である。
【図７】初期状態の伝送方式選択テーブルにおいて、テスト通信が１度実行された後の伝送方式選択テーブルの一例を示す図である。
【図８】伝送方式選択テーブルにおいて、送信パターン数の調整が行われた後の伝送方式選択テーブルの一例を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態におけるテスト通信シーケンスの一例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態における通信端末１０ａ〜１０ｃの動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態における通信シーケンスの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０通信端末
１１伝送路
１５電文作成部
１６テスト電文作成部
２１データ処理部
２２通信制御部
２３変調部
２４通信部
２５復調部
２６テスト通信実行部
２７記憶部
４１ヘッダ領域
４２ペイロード領域
４３ＳＡ
４４ＤＡ
４５ＯＳＡ
４６ＯＤＡ
４７変調／符号化方式
４８優先条件指定ヘッダ
４９データ

Claims

ネットワークを介して複数の通信端末間で通信を行う通信ネットワークシステムであって、
各前記通信端末は、
前記ネットワークに接続された他の通信端末のそれぞれについて、送信先を示すアドレスと、少なくとも１つの伝送方式と、当該伝送方式で通信を行った場合のネットワークの通信状態を示す通信状態情報とが対応付けて記述されている伝送方式選択テーブルを作成するテーブル作成部と、
前記テーブル作成部によって作成された伝送方式選択テーブルを格納する伝送方式記憶部と、
他の通信端末に送信すべきデータを作成する送信データ作成部と、
前記伝送方式選択テーブルに記述されている通信状態情報を参照することにより、前記送信データ作成部によって作成された送信データを送信する際の最適な伝送方式を、送信先の通信端末のアドレスに対して対応付けて記述されている伝送方式の中から選択し、当該選択された伝送方式に従って前記送信データから電文を作成する電文作成部と、
前記電文作成部によって作成された電文を送信先の通信端末に送信する送信部と、
他の通信端末から送信されてくる電文を受信する受信部とを備える、通信ネットワークシステム。
前記テーブル作成部は、
前記ネットワークに接続された他の通信端末のそれぞれについて、送信先を示すアドレスと、少なくとも１つの伝送方式とが対応付けて記述されており、さらに各伝送方式で通信を行った場合のネットワークの通信状態を示す通信状態情報がクリアされた状態である初期状態の伝送方式選択テーブルを作成する初期テーブル作成部と、
前記ネットワークに接続された他の通信端末のそれぞれに送信するためのテストデータを格納するテストデータ格納部と、
前記伝送方式選択テーブルにおいて前記ネットワークに接続された他の通信端末のアドレスに対して対応付けて記述されている伝送方式に従って、前記テストデータ格納部に格納されているテストデータからテスト電文を作成するテスト電文作成部とを含み、
前記送信部は、前記テスト電文作成部によって作成されたテスト電文を、前記ネットワークに接続された他の通信端末に送信し、
前記テスト電文を受け取った他の通信端末は、テスト電文を送信してきた通信端末に対して、テスト電文を正確に受け取ったことを示す応答電文を作成して返信し、
前記テーブル作成部は、前記受信部における応答電文の受信状態に基づいて、前記初期テーブル作成部によって作成された伝送方式選択テーブルにおける通信状態情報を更新するテーブル更新部をさらに含む、請求項１に記載の通信ネットワークシステム。
前記伝送方式選択テーブルに記述される前記通信状態情報は、
前記テスト電文の送信回数に対して、当該テスト電文の送信に成功した割合を示す通信成功率情報と、
前記送信部によるテスト電文の送信後、当該テスト電文を受信した他の通信端末から前記応答電文が返信されてくるまでに要した時間を示す応答時間情報とを含み、
前記テーブル更新部は、
前記送信部によるテスト電文の送信後、所定時間内に前記受信部によって応答電文が受信されたか否かを判定する応答判定部と、
前記応答判定部の判定結果に基づいて、前記通信成功率を算出して前記伝送方式選択テーブルに記録する通信成功率記録部と、
前記応答判定部の判定結果に基づいて、前記送信部によるテスト電文の送信から、前記受信部によって応答電文が受信されるまでの応答時間をカウントし、平均応答時間を算出して前記伝送方式選択テーブルに記録する応答時間記録部とを含む、請求項２に記載の通信ネットワークシステム。
前記テーブル作成部は、前記テーブル更新部によって前記伝送方式選択テーブルが所定回数更新される毎に、前記伝送方式選択テーブルに記述されている通信状態情報を参照し、所定の通信条件を満たさない伝送方式およびそれに対応する通信状態情報を前記伝送方式選択テーブルから削除するテーブル調整部をさらに含む、請求項３に記載の通信ネットワークシステム。
前記テーブル調整部は、
前記テーブル更新部によって前記伝送方式選択テーブルが所定回数更新される毎に、前記伝送方式選択テーブルに記述されている各通信状態情報を参照し、当該各通信状態情報で示される通信状態が予め定める基準通信状態よりも良好な状態であるか否かを判断する通信状態判断部と、
前記通信状態判断部によって、前記通信状態情報で示される通信状態が予め定める基準通信状態よりも良好でないと判断された通信状態情報と、当該通信状態情報に対して対応付けて記述されている伝送方式とを前記伝送方式選択テーブルから削除する削除部とを含む、請求項４に記載の通信ネットワークシステム。
前記テーブル調整部は、さらに
前記通信状態判断部および前記削除部による処理が行われた後、前記伝送方式選択テーブルを参照し、１つの送信先のアドレスに対応付けられている前記伝送方式および前記通信状態情報の数が一定数以上であるか否かを判断する個数判断部と、
前記個数判断部による判断の結果、１つの送信先アドレスについて対応付けられている前記伝送方式および前記通信状態情報の数が一定数以上である場合、前記伝送方式選択テーブルに記述されている前記通信状態情報を参照して、各伝送方式の通信状態の順位付けを行い、通信状態の劣るものから順番に伝送方式およびそれに対応する通信状態情報を前記伝送方式選択テーブルから削除することにより、１つの送信先アドレスについて対応付けられている伝送方式および通信状態情報の数が一定数になるように調整する個数調整部とを含む、請求項５に記載の通信ネットワークシステム。
前記テーブル調整部は、さらに
前記通信状態判断部および前記削除部による処理が行われた後、前記伝送方式選択テーブルを参照し、１つの送信先のアドレスに対応付けられている前記伝送方式および前記通信状態情報の数が一定数未満であるか否かを判断する条件判断部と、
前記条件判断部による判断の結果、１つの送信先アドレスについて対応付けられている前記伝送方式および前記通信状態情報の数が一定数未満である場合、当該１つの送信先アドレスに対応付けられている前記伝送方式および前記通信状態情報を、前記初期テーブル作成部によって作成された初期状態の伝送方式およびそれに対応する通信状態情報にリセットするリセット部とを含む、請求項５または６に記載の通信ネットワークシステム。
前記伝送方式選択テーブルに記述されている伝送方式は、変調方式と誤り訂正符号化方式とを含む、請求項１ないし７のいずれかに記載の通信ネットワークシステム。
前記伝送方式選択テーブルに記録されている伝送方式は、中継器のアドレスをさらに含み、
前記中継器のアドレスは、電文の送信先である通信端末への電文の送信を中継する通信端末のアドレスである、請求項８に記載の通信ネットワークシステム。
各前記通信端末は、前記送信データ作成部が作成した送信データに、伝送方式を選択する際の選択基準となる、優先条件を特定するための優先条件特定情報を付加する優先条件付加部をさらに備える、請求項１に記載の通信ネットワークシステム。
前記優先条件特定情報は、通信スループット優先指定情報を含み、
前記伝送方式選択部は、前記伝送方式選択テーブルを参照して、送信先である通信端末のアドレスに対応付けられている通信状態情報に含まれる応答時間情報の中から、最も応答時間の短い通信状態情報に対応付けられている伝送方式を選択する、請求項１０に記載の通信ネットワークシステム。
前記優先条件特定情報は、通信信頼性優先指定情報を含み、
前記伝送方式選択部は、前記伝送方式選択テーブルを参照して、送信先である通信端末のアドレスに対応付けられている通信状態情報の通信成功率情報の中から、最も通信成功率の高い通信状態情報に対応付けられている伝送方式を選択する、請求項１０に記載の通信ネットワークシステム。