JP2006237865A - 通信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 データ通信に利用されている通信網の混み具合を悪化させることなく、その通信網における遅延を通信方向毎に正確に計測することを可能にする。
【解決手段】 通信網を介して通信する受信装置と送信装置に、通信の開始に先立って、各々の内部時計の時刻合わせを行っておく。そして、送信装置は、受信装置へ送信するデータに上記時刻合わせ済みの内部時計により取得した送信時刻を表す時刻データを付加して送信する。一方、受信装置は、送信装置から送信されたデータを受信した場合に、その受信時刻を上記時刻合わせ済みの内部時計を用いて取得するとともに、その受信時刻とそのデータに付加されている時刻データの表す送信時刻との時間差を算出して上記通信網における下り方向の遅延を計測する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、通信網を介して行われるデータ通信に関し、特に、その通信網にかかっている負荷を検出する技術に関する。
通信網に接続されているコンピュータ装置などの通信装置間で行われるデータ通信においては、その通信網にかかっている負荷(例えば、その通信網の混み具合)を、送信装置などデータの送り手側の通信装置に検出させることができると便利である。その理由は、以下の通りである。
受信装置などデータの受け手側の通信装置と送信装置の間に介在する通信網にかかっている負荷が高い状況下で、データの送信をそのまま継続させてしまうと、その通信網に輻輳を生じさせ、輻輳によるデータの消失を発生させてしまう虞がある。これに対して、通信網にかかっている負荷を送信装置に検出させることができたならば、検出された負荷の度合いに応じてデータの送信速度を切替えるなど、その負荷が高くなりすぎることを回避しつつ確実なデータ通信を行うこと(すなわち、データをその宛先へ確実に送り届けること)が可能になるからである。
通信網にかかっている負荷を検出することを可能にする技術については、従来より種々提案されており、その一例としては、ping(Packet INternet Groper)パケットの折り返しに要する時間を計測することによって上記通信網にかかっている負荷を検出する技術が挙げられる(例えば、特許文献1)。より詳細に説明すると、特許文献1には、送信装置にpingパケットを送信させるとともに、そのpingパケットに対する応答がその通信相手である受信装置から返信されてくるまでに要した時間を計測させることが開示されている。一般に、通信網にかかっている負荷が高いほど、上記時間は長くなるため、上記時間を計測することによって、その通信網にかかっている負荷を検出することが可能になる。
特開平8−298521号公報
しかしながら、特許文献1に開示された技術を用いた場合に計測される時間は、送信装置から送信されたpingパケットが受信装置へ到達するまでに要した時間と、そのpingパケットに対する応答が受信装置から送信されてから送信装置へ到達するまでに要した時間との合計値である。このため、特許文献1に開示された技術では、送信装置から受信装置へ向かう方向(以下、下り方向)の通信に要する時間(以下、「遅延」ともいう)と、その逆方向(以下、上り方向)の遅延とをそれぞれ正確に計測することはできない。このように、通信方向毎の遅延を正確に計測することができないと、例えば、下り方向の遅延のみが大きい場合やその逆の場合など遅延に偏りがある場合に、その偏りに応じて適切な対処を行うことができなくなってしまう。また、pingパケットの送受信により通信網の混み具合を悪化させ、輻輳を生じさせてしまう虞もある。
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、データ通信に利用されている通信網の混み具合を悪化させることなく、その通信網における遅延を通信方向毎に正確に検出することを可能にする技術を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明は、時計部と、通信網を介して相手装置とのデータ通信を開始することに先立って、前記時計部により計時される時刻が所定の基準時刻に一致するように前記時計部の時刻合わせを行う時刻合わせ手段と、前記通信網を介して前記相手装置へデータを送信する際に、前記時刻合わせ手段により時刻合わせ済みの前記時計部を用いてその送信時刻を取得しそのデータにその送信時刻を表す時刻データを付加して送信する送信手段と、を有する通信装置を提供する。
このような通信装置によれば、通信網を介して相手装置へデータを送信することに先立って、上記の如き時計部の時刻合わせが行われる一方、時刻合わせ済みの時計部により取得された送信時刻を表す時刻データを付加したデータがその相手装置へ送信される。このため、上記相手装置が、本通信装置との通信を開始することに先立ってその内部時計により取得される時刻が上記基準時刻に一致するようにその内部時計の時刻合わせを行う通信装置であれば、本通信装置から送信されたデータを受信した場合にその受信時刻を上記時刻合わせ済みの内部時計を用いて取得し、その受信時刻と上記データに付加されている時刻データの表す時刻との時間差を算出することによって、上記通信網における下り方向の遅延を正確に計測することが可能になる。
また、上記相手装置が、本通信装置から送信されたデータを受信した場合にその旨を表す応答を返信する場合には、以下に述べるようにして、上記通信網における下り方向および上り方向の遅延を本通信装置に正確に計測させることが可能になる。すなわち、上記応答に、上記下り方向の遅延を表す遅延データとその送信時刻を表す時刻データを付加して上記相手装置に送信させる。このようにすると、本通信装置は、その応答を受信した場合に、その受信時刻を上記時刻合わせ済みの時計部を用いて取得し、その応答に付加されている時刻データの表す時刻との時間差を算出することで、上記通信網における上り方向の遅延を正確に計測することができる。なお、上記応答に付加されている遅延データを参照することによって、上記通信網における下り方向の遅延を正確に計測することができることは言うまでもない。
より好ましい態様においては、前記送信手段は、所定の通信プロトコルにしたがって所定の送信速度でデータを送信し、前記送信手段により送信されたデータが前記通信網を介して前記相手装置へ到達するまでに要した時間に応じた通知が前記相手装置から送信されてきた場合に、前記通信プロトコルと前記送信速度との少なくとも一方をその通知の内容に応じて切替える切替え手段をさらに有することを特徴とする。このような態様にあっては、上記相手装置から送られてくる通知の内容(例えば、上記通信網における下り方向の遅延)に応じて通信プロトコルと送信速度との少なくとも一方が切替えられ、上記通信網にかかっている負荷の度合いに適した通信プロトコルまたは送信速度でデータを送信することが可能になる。
また、上記課題を解決するために、本発明は、時計部と、通信網を介して相手装置とのデータ通信を開始することに先立って、前記時計部により計時される時刻が所定の基準時刻に一致するように前記時計部の時刻合わせを行う時刻合わせ手段と、前記通信網を介して前記相手装置から送信されてくるデータを受信する一方、その受信時刻を前記時刻合わせ手段により時刻合わせ済みの前記時計部を用いて取得する受信手段と、前記受信手段により受信されたデータにその宛先に応じた第1の処理を施す一方、そのデータに時刻を表す時刻データが付加されていた場合には、その時刻データの表す時刻と前記受信時刻との時間差を算出し、その時間差に応じた第2の処理を実行する処理実行手段と、を有する通信装置を提供する。
このような通信装置によれば、通信網を介して相手装置とのデータ通信を開始することに先立って、上記の如き時計部の時刻合わせが行われる一方、通信網を介して相手装置から送信されてきたデータを受信した場合に、その時刻合わせ済みの時計部を用いてその受信時刻が取得される。そして、そのデータの宛先に応じた第1の処理が実行される一方、そのデータに時刻を表す時刻データが付加されていた場合には、上記受信時刻とその付加データの表す時刻との時間差が算出され、その時間差に応じた第2の処理が実行される。このような態様にあっては、上記相手装置が、本通信装置との通信を開始することに先立って、その内部時計により計時される時刻が上記基準時刻に一致するようにその内部時計の時刻合わせを行い、本通信装置へ宛ててデータを送信する際にその時刻合わせ済みの内部時計を用いてその送信時刻を取得しその送信時刻を表す時刻データを付加して送信する通信装置であれば、その時刻データの表す時刻と上記受信時刻との差を算出することによって、上記通信網における下り方向の遅延が正確に計測され、その計測結果に応じた第2の処理が実行される。
より好ましい態様においては、前記第2の処理は、前記時刻データの表す時刻と前記受信時刻との時間差を所定の閾値と比較し、その比較結果に応じて、前記相手装置へ所定の通知を送信する処理であることを特徴とする。このような態様にあっては、上記時間差(すなわち、上記通信網における下り方向の遅延)が所定の閾値を超えたこと(或いは、下回ったこと)を相手装置へ通知することが可能になる。また、上記時間差を上記通知に書き込んで送信するようにすれば、上記通信網における下り方向の遅延の正確な値を上記相手装置へ通知することが可能になる。さらに、上記通知にその送信時刻を表す時刻データを付加して送信すれば、上記通信網における上り方向の遅延を上記相手装置に正確に計測させることも可能になる。
また、別の好ましい態様においては、前記処理実行手段により算出される前記時間差を記憶する記憶手段を備え、前記第2の処理は、新たに算出された時間差と前記記憶手段に記憶されている時間差との差を所定の閾値と比較し、その比較結果に応じて、前記相手装置へ所定の通知を送信する処理であるとしても良い。
本発明によれば、データ通信に利用されている通信網における遅延を通信方向毎に正確に計測することが可能になる、といった効果を奏する。また、本発明によれば、データとともにpingパケットのような遅延検出専用のパケットが通信網に流れることがないため、通信網の混み具合を悪化させることがないといった効果も奏する。
以下、本発明を実施する際の最良の形態について説明する。
(構成)
図1は、本発明に係る通信装置の1実施形態である中継装置を含んでいる通信システム10の全体構成の1例を示すブロック図である。図1の通信システム10は、例えば、商社や金融機関、メーカなどの企業内で利用されている社内コンピュータシステムであり、拠点サーバ100と支店サーバ300とを含んでいる。図1では、それぞれ1つの拠点サーバと支店サーバが例示されているが、複数の拠点サーバが通信システム10に含まれているとしても良く、複数の支店サーバが通信システム10に含まれているとしても勿論良い。
図1において、拠点サーバ100は、上記企業の本店内に配設されているLAN(Local Area Network:図示省略)に接続されているコンピュータ装置であり、支店サーバ300は、上記企業の支店内に配設されているLAN(図示省略)に接続されているコンピュータ装置である。なお、以下では、本店内に配設されているLANを「本店内LAN」と称し、支店内に配設されているLANを「支店内LAN」と称する。また、詳細な図示は省略したが、上記本店内LANや上記支店内LANには、それぞれ、タイムサーバと呼ばれるコンピュータ装置が接続されている。タイムサーバとは、所定の基準時刻(例えば、日本標準時など)に同期した時刻を表す時刻データを、そのLANに接続されている他のコンピュータ装置へNTP(Network Time Protocol)などの所定の通信プロトコルにしたがって送信するものであり、その時刻データを受取った上記他のコンピュータ装置は、その時刻データを用いて自装置の内部時計を上記基準時刻に同期させて時刻合わせを行うことができる。以下では、本店内LANに接続されているタイムサーバを「本店内タイムサーバ」と称し、支店内LANに接続されているタイムサーバを「支店内タイムサーバ」と称する。これらタイムサーバは、自装置が接続されているLANに接続されている他のコンピュータ装置へ上記時刻データを定期的に送信するようになっている。
図1の拠点サーバ100や支店サーバ300は、上記各LANを介して通信網200に接続されている。より詳細に説明すると、拠点サーバ100が接続されている本店内LANは、中継装置400Aを介して通信網200に接続されており、支店サーバ300が接続されている支店内LANは、中継装置400Bを介して通信網200に接続されている。そして、拠点サーバ100と支店サーバ300とは、例えばOSI(Open System Interconnection)参照モデルにて規定されたプロトコル階層毎に所定の通信プロトコルを利用して上記各LANや通信網200を介してデータ通信を行うことが可能になっており、その第3層(ネットワーク層)の通信プロトコルとしてIP(Internet Protocol)を利用するようになっている。図1の通信網200は、例えばインターネットであり、上記IPにしたがって行われるデータ通信を仲介するデータ通信用の通信網として機能するものである。なお、本実施形態では、通信網200がインターネットである場合について説明するが、WAN(Wide Area Network)や専用線などであっても良いことは勿論である。要は、拠点サーバ100と支店サーバ300との間でIPにしたがって行われるデータ通信を仲介する通信網であれば、どのような通信網であっても良い。また、本実施形態では、第3層の通信プロトコルとしてIPを利用する場合について説明するが、例えばIPX(Internetwork Packet eXchange)など他の通信プロトコルを利用しても良いことは勿論である。また、本実施形態では、特に言及しなかったが、上記第3層よりも上位の通信プロトコルとして、例えばTCP(Transmission Control Protocol)やUDP(User Datagram Protocol)などを利用することができることについては言うまでもない。
図1の中継装置400Aと400Bとは、例えばルータであり、上記所定の通信プロトコルにしたがって行われるデータ通信を中継するデータ中継機能を備えている。具体的には、中継装置400Aや400Bは、通信網200から送られてくるデータを受信し、そのデータを自装置に接続されているLANへ送出する一方、自装置に接続されているLANから送られてくるデータを受信し、そのデータを通信網200へ送出することができる。なお、本実施形態では、中継装置400Aや400Bがルータである場合について説明するが、ゲートウェイであっても良いことは勿論である。また、以下では、中継装置400Aと400Bとを区別する必要がない場合には、単に「中継装置400」と表記する。
さて、図1に示す通信システム10においては、支店サーバ300は、所定のデータ(例えば、その支店サーバ300が設置されている支店の売上を表す売上データ)を所定の日時毎に拠点サーバ100へ送信する送信装置として機能するものである。一方、拠点サーバ100は、支店サーバ300から送信されてくるデータを受信して記憶する受信装置として機能するものである。この拠点サーバ100と支店サーバ300とについては、IPにしたがって通信する従来の受信装置や送信装置と何ら変わるところがないため、その構成や機能についての詳細な説明は省略する。これに対して、図1の中継装置400は、上述したデータ中継機能の他に、本発明に係る通信装置に特有な機能を備えている。以下では、中継装置400を中心に説明する。
図2は、中継装置400のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図2に示すように、中継装置400は、制御部410と、第1通信部420と、第2通信部430と、時計部440と、記憶部450と、これら構成要素間のデータ授受を仲介するバス460と、を有している。なお、中継装置400Aと400Bの各構成要素を区別する必要がある場合には、夫々、以下のように表記する。すなわち、中継装置400Aの構成要素については、制御部410A、第1通信部420A、第2通信部430A、時計部440A、記憶部450Aおよびバス460A、と表記する。一方、中継装置400Bの構成要素については、制御部410B、第1通信部420B、第2通信部430B、時計部440B、記憶部450Bおよびバス460B、と表記する。
制御部410は、例えばCPU(Central Processing Unit)であり、記憶部450に格納されているソフトウェアにしたがって中継装置400の各部を中枢的に制御するものである。第1通信部420は、通信網200に接続されており、通信網200を介して送信されてくるデータを受信し制御部410へ引渡す一方、制御部410から引渡されたデータを通信網200へ送出するものである。第2通信部430は、中継装置400Aと400Bとでその接続先が異なっている。具体的には、第2通信部430Aは、前述した本店内LANに接続されており、第2通信部430Bは、前述した支店内LANに接続されている。この第2通信部430は、制御部410から引渡されたデータを上記各LANへ送出する一方、そのLANを介して送信されてくるデータを受信し制御部410へ引渡すものである。
時計部440は、図示せぬクロックジェネレータから供給されるクロックに同期して作動するリアルタイムクロックであり、予め定められた時刻からの経過時間を計測するとともに、その計測結果を時刻に変換してその時刻を表す時刻データを制御部410へ供給する機能を備えている。また、この時計部440は、制御部410から時刻データが供給された場合に、その時刻データの表す時刻を上記予め定められた時刻として記憶する機能(すなわち、その時刻データを用いて時刻の起算点を変更する機能)を備えている。
記憶部450は、図2に示すように、揮発性記憶部451と不揮発性記憶部452とを含んでいる。なお、記憶部450Aと450Bの各構成要素を区別する必要がある場合には、以下のように表記する。すなわち、記憶部450Aの構成要素については、「揮発性記憶部451A」および「不揮発性記憶部452A」と表記し、記憶部450Bの構成要素については、「揮発性記憶部451B」および「不揮発性記憶部452B」と表記する。
揮発性記憶部451は、例えばRAM(Random Access Memory)であり、各種ソフトウェアにしたがって作動している制御部410によってワークエリアとして利用される。一方、不揮発性記憶部452は、例えばROM(Read Only Memory)やハードディスであり、各種ソフトウェアを格納しておくためのものである。以下、不揮発性記憶部452Aや452Bに格納されているソフトウェアについて説明する。
不揮発性記憶部452Aには、OS(Operating System)を制御部410Aに実現させるためのOSソフトウェアと、データ受信ソフトウェアとが格納されている。ここで、データ受信ソフトウェアとは、一般的なデータ中継機能の他に、本発明に係る通信装置に特有な機能を制御部410Aに付与するためのソフトウェアであり、特に、データの受け手側の通信装置に特有な機能を付与するためのソフトウェアである。一方、不揮発性記憶部452Bには、上記OSソフトウェアと、データ送信ソフトウェアとが格納されている。ここで、データ送信ソフトウェアとは、一般的なデータ中継機能の他に、本発明に係る通信装置に特有な機能を制御部410Bに付与するためのソフトウェアであり、特に、データの送り手側の通信装置に特有な機能を付与するためのソフトウェアである。
本実施形態において、不揮発性記憶部452Aと452Bに格納されているソフトウェアが異なっている理由は、以下の通りである。図1に示す通信システム10においては、支店サーバ300から拠点サーバ100へのデータの送信が行われる一方、拠点サーバ100から支店サーバ300へのデータの送信は行われない。このため、図1に示す通信システム10においては、支店サーバ300と通信網200との間に介在する中継装置400Bは、常に、データの送り手側の通信装置として機能する一方、拠点サーバ100と通信網200との間に介在する中継装置400Aは、常に、データの受け手側の通信装置として機能するからである。したがって、データの送り手側の通信装置として機能するとともに、データの受け手側の通信装置としても機能する中継装置については、上記データ送信ソフトウェアと上記データ受信ソフトウェアとの両者をその不揮発性記憶部に書き込んでおくとしても良く、また、上記データ送信ソフトウェアの役割と上記データ受信ソフトウェアの役割とを兼ね備えたソフトウェアを不揮発性記憶部に格納しておくとしても勿論良い。
次いで、不揮発性記憶部452に格納されている各種ソフトウェアを実行することによって制御部410に付与される機能について説明する。中継装置400の電源(図示省略)が投入されると、制御部410は、まず、OSソフトウェアを不揮発性記憶部452から読み出し、これを実行する。このOSソフトウェアにしたがって作動している制御部410には、中継装置400の各部を制御する機能、他のソフトウェアを不揮発性記憶部452から読み出して実行する機能などが付与される。そして、制御部410は、OSソフトウェアの実行を完了すると、即座に、上記データ受信ソフトウェアやデータ送信ソフトウェアを不揮発性記憶部452から読み出し、これを実行する。より詳細に説明すると、制御部410Aは、データ受信ソフトウェアを不揮発性記憶部452Aから読み出し、これを実行する。一方、制御部410Bは、データ送信ソフトウェアを不揮発性記憶部452Bから読み出し、これを実行する。これらソフトウェアにしたがって作動している制御部410Aや410Bには、本発明に係る通信装置に特有な機能が付与される。
より詳細に説明すると、データ受信ソフトウェアにしたがって作動している制御部410Aには、以下に述べる3つの機能が付与される。
第1に、本店内LANを介して本店内タイムサーバから時刻データが送信されてきた場合に、その時刻データを受信し時計部440Aへ供給することによって、時計部440Aの時刻合わせを行う時刻合わせ機能である。前述したように、上記本店内タイムサーバは定期的に時刻データを送信するのであるから、本実施形態においては、定期的に時計部440Aの時刻合わせが行われ、その時刻合わせが行われた後は、時計部440Aにより取得される時刻は上記基準時刻に同期することになる。加えて、本実施形態では、支店サーバ300が売上データの送信を開始する日時よりも前の時刻に上記時刻データの送信が行われるように本店内タイムサーバの設定が為されており、上記売上データが送信されてくること(すなわち、通信網200を介した通信を開始すること)に先立って上記時刻合わせが必ず実行されるようになっている。
第2に、相手装置から送信されたデータを第1通信部420Aを用いて受信する一方、そのデータを受信した時刻(以下、受信時刻)を上記時刻合わせ済みの時計部440Aを用いて取得するデータ受信機能である。そして、第3に、第1通信部420Aを用いて相手装置から受信したデータにその宛先に応じた第1の処理を施す一方、そのデータに時刻を表す時刻データが付加されている場合に、その時刻データの表す時刻と上記受信時刻との時間差を算出して、その時間差に応じた第2の処理を実行する処理実行機能である。本実施形態では、相手装置から受信したデータをその宛先へ転送するデータ中継処理が上記第1の処理として上記処理実行機能により実行される一方、上記時間差が所定の閾値(例えば、50ミリ秒)を超えている場合に、その時間差を相手装置へ通知する処理が上記第2の処理として上記処理実行機能により実行される。
詳細については後述するが、本実施形態においては、中継装置400Aの通信相手である中継装置400Bは、データを送信する際にそのデータを送信時刻を時計部440Bにより取得しその送信時刻を表す時刻データを付加して送信するのであるが、そのデータの送信に先立って時計部440Bにより取得される時刻が上記基準時刻に一致するように時計部440Bの時刻合わせを行うように構成されている。このため、上記処理実行機能にて算出される上記時間差は通信網200における下り方向の遅延を正確に表すことになる。また、本実施形態においては、不揮発性記憶部452Aには、上記閾値を表す閾値データが予め格納されており、制御部410Aは、上記遅延がその閾値データの表す閾値を超えている場合に、その遅延を表すデータ(以下、遅延データ)を書き込んだ通信メッセージ(以下、遅延通知メッセージ)を第1通信部420Aを用いて相手装置へ送信する。なお、本実施形態では、データ受信ソフトウェアと閾値データとが別個に不揮発性記憶部452Aに格納されている場合について説明した、閾値データをデータ受信ソフトウェアに埋め込んでおくとしても勿論良い。また、本実施形態では、下り方向に通信の遅延についての閾値を表す閾値データが予め不揮発性記憶部452Aに格納されている場合について説明したが、相手装置から送信された閾値データを用いて上記遅延通知メッセージを相手装置へ送信する必要があるか否かを判定するようにしても良い。具体的には、相手装置から受信したデータに上記時刻データの他に上記閾値データが付加されていた場合には、その閾値データを用いて上記判定を行うようにしても良い。
一方、データ送信ソフトウェアにしたがって作動している制御部410Bには、以下に述べる3つの機能が付与される。
第1に、支店内LANを介して支店内タイムサーバから時刻データが送信されてきた場合に、その時刻データを受信し時計部440Bへ供給することによって、時計部440Bの時刻合わせを行う時刻合わせ機能である。本実施形態では、支店内タイムサーバについても、上記本店内タイムサーバと同様に、支店サーバ300が売上データの送信を開始する日時よりも前の時刻に上記時刻データの送信を行うように設定が為されており、上記売上データの送信に先立って上記時刻合わせが必ず実行されるようになっている。
第2に、相手装置へデータを送信する際に、時刻合わせ済みの時計部440Bを用いてその送信時刻を取得し、そのデータにその送信時刻を表す時刻データを付加した後に、第1通信部420Bを用いて所定の通信プロトコルにしたがって所定の送信速度(例えば、10Mbps)で送信するデータ送信機能である。本実施形態においては、上記所定の送信速度を表す送信速度データが予め不揮発性記憶部452Bに格納されており、制御部410Bは、上記時刻データを付加したデータを、この送信速度データの表す送信速度で送信する。なお、上記時刻データの他に、前述した遅延通知メッセージを送信する必要があるか否かを相手装置に判定させる際に用いる閾値を表す閾値データを付加して送信するようにしても良い。また、このように閾値データを付加して送信する際には、相手装置へ送信するデータの種類毎に異なる閾値を表す閾値データを付加して送信するとしても勿論良い。
そして、第3に、通信網200における下り方向の遅延を表す遅延データが書き込まれた遅延通知メッセージを第1通信部420Bにより受信した場合に、その遅延データの表す遅延の度合いに応じて、相手装置へデータを送信する際の送信速度を切替える送信速度切替え機能である。本実施形態では、図3に示す送信速度テーブルが不揮発性記憶部452Bに予め格納されており、制御部410Bは、この送信速度テーブルの格納内容を参照して送信速度の切替えを行う。具体的には、上記送信速度テーブルには、図3に示すように、遅延の度合いを表すデータ毎に夫々異なる送信速度を表す送信速度データが格納されており、制御部410Bは、上記遅延通知メッセージを解析して得られた遅延データの表す遅延の値に該当する送信速度データを送信速度テーブルから読み出し、その送信速度データの表す送信速度に切替える。なお、本実施形態において、通信網200における下り方向の遅延が50ミリ秒以下である場合についてのデータは送信速度テーブル(図3参照)に格納されていないが、その理由は、上記遅延が50ミリ秒以下である場合には中継装置400Aから遅延通知メッセージが送信されてくることはなく、送信速度の切替えを行う必要がないからである。また、本実施形態では、データ送信ソフトウェアと送信速度テーブルとが別個に不揮発性記憶部452Bに格納されている場合について説明したが、上記データ送信ソフトウェアに送信速度テーブルを埋め込んでおくとしても勿論良い。
以上に説明したように、本実施形態に係る中継装置400のハードウェア構成は、一般的なコンピュータ装置のハードウェア構成と同一であり、本発明に係る通信装置に特有な機能はソフトウェアモジュールで実現されている。なお、本実施形態では、本発明に係る通信装置に特有な機能を制御部410に付与するためのデータ送信ソフトウェアやデータ受信ソフトウェアをOSソフトウェアとは個別に不揮発性記憶部452に書き込んでおく場合について説明したが、上記データ送信ソフトウェアやデータ受信ソフトウェアの役割とOSソフトウェアの役割との両者を兼ね備えたファームウェアを不揮発性記憶部452に書き込んでおくとしても勿論良い。
また、本実施形態では、本発明に係る通信装置に特有な機能をソフトウェアモジュールで実現する場合について説明したが、これら各機能をハードウェアモジュールで実現するとしても良いことは勿論である。具体的には、時計部と、上記時刻合わせ機能を担っている時刻合わせ手段と、上記データ受信機能を担っている受信手段と、上記処理実行機能を担っている処理実行手段と、を組み合わせて中継装置400Aを構成するとしても勿論良い。また、時計部と、上記時刻合わせ機能を担っている時刻合わせ手段と、上記データ送信機能を担っているデータ送信手段と、上記送信速度切替え機能を担っている切替え手段とを組み合わせて中継装置400Bを構成するとして勿論良い。
(動作)
次いで、本実施形態に係る中継装置400が行う動作のうち、その特徴を顕著に示す動作について図面を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する動作例では、制御部410Aは上述したデータ受信ソフトウェアにしたがって作動しており、制御部410Bは上述したデータ送信ソフトウェアにしたがって作動しているものとする。
まず、制御部410Aおよび410Bが上記各ソフトウェアにしったがって行う時刻合わせ動作について図4を参照しつ説明する。なお、以下に説明する動作例では、制御部410Aと410Bとを区別する必要がない場合には、「制御部410」と表記する。第2通信部430Aと430Bについても、この両者を区別する必要がない場合には、「第2通信部430」と表記し、時計部440Aと440Bについても、この両者を区別する必要がない場合には、「時計部440」と表記する。
前述したように、本店内タイムサーバと支店内タイムサーバとは、前述した基準時刻に同期した時刻を表す時刻データを自装置が接続されているLANへ接続されているコンピュータ装置へ定期的に送信する。その結果、本店内タイムサーバから送信された時刻データは本店内LANを介して中継装置400Aへ到達し、支店内タイムサーバから送信された時刻データは支店内LANを介して中継装置400Bへ到達する。このようにして各タイムサーバから時刻データが送信されてくると、制御部410Aと410Bとは、夫々独立に図4に示す時刻合わせ動作を実行する。
図4に示すように、制御部410は、第2通信部430を介して上記時刻データを受信すると(ステップSA1)、その時刻データを時計部440へ供給しその時刻合わせを行う(ステップSA2)。その結果、時計部440Aにより取得される時刻と時計部440Bにより取得される時刻とは、何れも上記基準時刻に一致することになり、両者の同期が完了する。つまり、上記時刻合わせ動作が完了した以降は、時計部440Aと時計部440Bとに同時に時刻を取得させると同一の時刻が取得されることになる。前述したように、本実施形態では、支店サーバ300からの売上データの送信が開始される日時よりも前の時刻に時刻データを送信するように支店内タイムサーバおよび本店内タイムサーバの設定が為されている。このため、支店サーバ300が売上データの送信を開始する時点では、上記時刻合わせが完了していることになる。
次いで、上記時刻合わせ動作により時計部440の時刻合わせを行った後に、その時刻合わせ済みの時計部440Aを利用して制御部410Aが行う遅延通知動作と、その時刻合わせ済みの時計部440Bを利用して制御部410Bが行う送信速度切替え動作とについて図面を参照しつつ説明する。
中継装置400Aおよび400Bにて上述した時刻合わせ動作が実行された後、所定の日時に至ると、店サーバ300は、拠点サーバ100へ宛てて売上データの送信を開始する。より詳細に説明すると、支店サーバ300は、上記売上データを所定のデータサイズに分割するとともに、その各々に上記所定の通信プロトコルにて規定されたヘッダを付加してパケット(以下、データパケット)を生成し、それらデータパケットを中継装置400Bへ順次送信する。これらデータパケットに含まれている上記ヘッダには、その送信先を表す通信アドレス(すなわち、拠点サーバ100のIPアドレス)とその送信元を表す通信アドレス(すなわち、支店サーバ300のIPアドレス)とが書き込まれている。
このようにして支店サーバ300から送信されたデータパケットを第2通信部430Bを介して受取った制御部410Bは、そのデータパケットを揮発性記憶部451Bへ書き込み蓄積する一方、このようにして蓄積したデータパケットを図6に示すフローチャートにしたがって送信する。図5は、制御部410Bが行う送信速度切替え動作の流れを示すフローチャートである。図5に示すように、制御部410Bは、揮発性記憶部451Bに蓄積されているデータパケットをその受信順に読み出し、そのデータパケットに、時計部440Bにより取得した時刻(すなわち、そのデータパケットの送信時刻)を表す時刻データを付加して第1通信部420Bにより相手装置へ送信する(ステップSB1)。
以上のようにして中継装置400Bから送信されたデータパケットは、通信網200を介して中継装置400Aへ到達する。図6は、相手装置から送信されたデータパケットを受信した場合に、制御部410Aが行う遅延通知動作の流れを示すフローチャートである。図6に示すように、制御部410Aは、通信網200を介して送信されてくるデータパケットを第1通信部420Aにより受信し、そのデータパケットの受信時刻を時計部440Aにより取得する(ステップSC1)。
次いで、制御部410Aは、ステップSC1にて受信したデータパケットに時刻を表す時刻データが付加されているか否かを判定し(ステップSC2)、その判定結果が“No”である場合には、そのデータパケットをその宛先である拠点サーバ100へ転送する(ステップSC7)。逆に、ステップSC2の判定結果が“Yes”である場合には、制御部410Aは、以下に述べるステップSC3以降の処理を実行する。本動作例においては、中継装置400Bから送信されたデータパケットにはその送信時刻を表す時刻データが付加されているから、上記ステップSC2の判定結果は“Yes”になり、制御部410Aは、ステップSC3の処理を実行する。
ステップSC2の判定結果が“Yes”である場合に後続して実行されるステップSC3においては、制御部410Aは、上記ステップSC1にて受信したデータパケットに付加されている時刻データを読み取り、そのデータパケットの送信時刻を取得する。そして、制御部410Aは、ステップSC1にて取得した受信時刻と、ステップSC3にて取得した送信時刻との時間差を算出して通信網200における遅延を計測する(ステップSC4)。
ここで注目すべき点は、本実施形態においては、中継装置400Bからデータパケットの送信が開始されることに先立って、時計部440Bと時計部440Aとの時刻合わせが行われている点である。このような時刻合わせが為されているため、上記受信時刻と上記送信時刻との時間差は、データパケットが通信網200を通過する際に要した正確な時間を表している。つまり、本実施形態においては、中継装置400Bから中継装置400Aへデータを送信する方向(すなわち、下り方向)の遅延を正確に計測することが可能になる。なお、以下では、上記受信時刻と送信時刻との時間差が75ミリ秒である場合について説明する。
次いで、制御部410Aは、ステップSC4にて計測した遅延を相手装置へ通知する必要があるか否かを判定する(ステップSC5)。具体的には、制御部410Bは、上記ステップSC4にて計測した遅延(すなわち、受信時刻と送信時刻との時間差)が不揮発性記憶部452Aに格納されている閾値データの表す値よりも大きい場合には、その遅延を相手装置へ通知する必要があると判定する。前述したように、本実施形態では、上記閾値データの表す値は50ミリ秒であり、ステップSC4にて計測された遅延は75ミリ秒であるから、上記ステップSC5の判定結果は“Yes”になる。
ステップSC5の判定結果が“Yes”である場合には、制御部410Aは、上記ステップSC4にて計測した遅延の値(すなわち、75ミリ秒)を表す遅延データを書き込んだ遅延通知メッセージを第1通信部420Aを用いて相手装置へ送信(ステップSC6)した後に、前述したステップSC7の処理を実行する。なお、ステップSC5の判定結果が“No”である場合には、制御部410Aは、上記ステップSC6の処理を実行することなく、前述したステップSC7の処理を実行する。以降、制御部410Aは、相手装置から送信されたデータパケットを全て受信したか否かを判定し(ステップSC8)、その判定結果が“Yes”になるまで上記ステップSC1以降の処理を繰り返し実行する。
前述したように、本動作例では、ステップSC6の判定結果は“Yes”になるため、上記ステップSC7の処理が実行され、遅延通知メッセージが送信されることになる。このようにして中継装置400Aから送信された遅延通知メッセージは、通信網200を介して中継装置400Bへ到達する。以下、この遅延通知メッセージを受信した場合に制御部410Bが行う動作について図5に戻って説明する。
図5に示すように、制御部410Bは、上記遅延通知メッセージを受信すると(ステップSB2:Yes)、その遅延通知メッセージに書き込まれている遅延データの表す遅延の度合いに応じてデータパケットの送信速度を切替え(ステップSB3)、以降、制御部410Bは、相手装置へ送信するべきデータパケットを全て送信したか否かを判定し(ステップSB4)、その判定結果が“Yes”になるまで、前述したステップSB1以降の処理を繰り返し実行する。
前述したように、本実施形態では、制御部410Bは、上記遅延データの表す遅延の値に対応付けて前述した送信速度テーブル(図3参照)に書き込まれている送信速度データを読み出し、その送信速度データの表す送信速度に切替える。本動作例では、上記遅延通知メッセージに書き込まれている遅延データの表す値は75ミリ秒であるから、送信速度は10Mbpsから2Mbpsへ切替えられることになる。
以上に説明したように、本実施形態に係る中継装置400によれば、通信網200における下り方向の遅延が正確に計測されるとともに、通信網200へ送り出されるデータパケットの送信速度がその遅延の度合いに応じて切替えられることになる。その結果、通信網200における下り方向の通信が混み合っている場合(すなわち、下り方向の遅延が大きい場合)には、その下り方向の通信の速度を低下させその混み具合を緩和させることが可能になる、といった効果を奏する。また、以上に説明したように、本実施形態では、データパケットの他に、pingパケットなどの遅延検出専用のパケットが通信網200を流れることはないため、通信網200の混み具合を悪化させることもない。
(変形)
以上、本発明の1実施形態について説明したが、係る実施形態を以下に述べるように変形しても良いことは勿論である。
(1)上述した実施形態では、不揮発性記憶部452Aには、閾値データが予め格納されており、一方、不揮発性記憶部452Bには、送信速度テーブル(図3参照)が予め格納されている場合について説明した。しかしながら、上記閾値データや上記送信速度テーブルの格納内容を、システム管理者(通信システム10の運用管理を行うユーザ)の所望に応じて書き換えるデータ書換え手段を中継装置400に設けておくとしても勿論良い。
(2)上述した実施形態では、制御部410Aに付与される処理実行機能により実行される第2の処理が、通信網200における下り方向の遅延が所定の閾値を越えた場合に、その遅延を相手装置へ通知する処理である場合について説明した。しかしながら、上記第2の処理は、相手装置から受信したデータを拠点サーバ100へ転送する際の転送速度を上記遅延の度合いに応じて切替える処理であっても良く、また、前述した第1の処理(すなわち、データ中継処理)を制御部410に実行させるために割り当てるリソース(例えば、揮発性記憶部451Aの割り当て量や、制御部410の利用率)を切替える処理であっても良い。要は、通信網200における遅延の度合いに応じて予め定められた処理であれば何れであっても良い。
(3)上述した実施形態では、通信網200における下り方向の遅延が所定の閾値を超えた場合に、その遅延を中継装置400Aから中継装置400Bへ通知する場合について説明したが、上記遅延が所定の閾値を下回った場合に、その遅延を中継装置400Aから中継装置400Bへ通知し、データを送信する際の送信速度をその通知に応じて中継装置400Bに引き上げさせるようにしても勿論良い。このようにすると、通信網200にかかっている負荷が小さい場合には、データの送信速度を引き上げて効率的にデータ通信を行うことが可能になる。
また、上記遅延の履歴を中継装置400Aに記憶させるとともに、その履歴を解析して遅延の変化を中継装置400Aに計測させ、その変化が所定の閾値を超えた場合に、その旨を中継装置400Aに通知させるようにしても勿論良い。このようにすると、計測された遅延そのものは小さくとも、急激に遅延が大きくなることが予測される場合に、その変化を加味した遅延データを相手装置へ送信し、事前に送信速度を下げさせておくことが可能になるといった効果を奏する。このようなことは、計測された遅延の値をその変化に応じて所定量だけ増加させた値を表す遅延データを送信させるようにすることで実現することができる。また、計測された遅延の値とその変化を表す値の両者を遅延データとして送信させるようにしても勿論良い。また、遅延データを送信するか否かを中継装置400Aに判定させる際に、計測された遅延とその遅延について予め定められた第1の閾値との比較と、その変化とその変化について予め定められた第2の閾値との比較と、を組み合わせて上記判定を行わせるようにしても良い。具体的には、計測された遅延が上記第1の閾値未満であり、かつ、遅延の変化が上記第2の閾値未満である場合には、遅延データの送信を行わず、その他の場合は、遅延データの送信を行わせるようにすれば良い。
(4)上述した実施形態では、通信網200における遅延の度合いに応じて、データの送信速度を中継装置400Bに切替えさせる場合について説明した。しかしながら、通信網200における遅延の度合いに応じて、データを送信する際に利用する上位層の通信プロトコルを中継装置400Bに切替えさせるようにしても良い。例えば、通信網200における遅延が大きい(すなわち、通信網200にかかっている負荷が高い)場合には、TCPを利用し、逆に、通信網200における遅延が小さい(すなわち、通信網200にかかっている負荷が小さい)場合には、UDPを利用するとしても良い。このようにすると、以下に述べるような効果を奏する。
TCPにおいては、送信装置から送信されたデータを受信した場合に、次に受信するべきデータを表す応答メッセージ(以下、確認応答)をその送信装置へ返信すべきことが受信装置について規定されている。加えて、TCPにおいては、データを送信してから所定のタイムアウト時間が経過しても、そのデータに対する確認応答が送信されてこない場合には、そのデータの再送信を行うべきことが送信装置について規定されている。このように、TCPは、データを確実に送り届けることに重点を置いた通信プロトコルである。一般に、通信網にかかっている負荷が高い場合には、その通信網内でデータが消失してしまう可能性が高くなってしまう。このようにデータの消失が発生する虞がある場合であっても、TCPを用いてデータを送信するようにすれば、そのデータを確実に受信装置へ送り届けることが可能になる。なお、データを送信する際に利用する通信プロトコルとしてTCPを用いる場合には、通信網200における遅延の度合いに応じて上記タイムアウト時間を適宜変更するようにしても良い。
一方、UDPは、上述の如き確認応答によるデータの送達確認を行わない通信プロトコルであり、データの送信効率に重点を置いた通信プロトコルである。通信網にかかっている負荷が低く、上記データの消失が発生する虞がない状況下では、UDPを用いてデータ通信を行うことで、その通信効率を向上させることができる。
このように、通信網にかかっている負荷の度合いに応じて、データ通信に利用する上位層の通信プロトコルを切替えるようにすることで、その時点の通信網の状態に好適な通信プロトコルを用いて通信を行うことが可能になる。
(5)上述した実施形態では、通信網200を介して送信されてきた遅延データの表す遅延の度合いに応じて、データの送信速度を中継装置400Bに切替えさせる場合について説明した。しかしながら、通信網200を介して遅延データが送信されてきた場合に、その遅延データを第2通信部430Bを用いて支店サーバ300(中継装置400Bを介してデータを送信する送信装置)へ転送し、その支店サーバ300にデータの送信速度を切替えさせるとしても良い。また、中継装置400Bを介さずに支店サーバ300を通信網200へ接続するとともに、この支店サーバ300に前述したデータ送信ソフトウェアを記憶させておき、前述した時刻合わせ動作と送信速度切替え動作とを支店サーバ300に行わせるようにしても良い。つまり、本発明の適用対象は、送信装置と通信網との間に介在する中継装置に限定されるものではなく、データの送信元である送信装置であっても良い。要は、データの送り手側の通信装置であれば、何れであっても良い。
(6)上述した実施形態では、通信網200における下り方向の遅延を中継装置400Aに計測させ、その計測結果を相手装置へ通知させる場合について説明した。しかしながら、通信網200における下り方向の遅延の計測とその計測結果の通知とを拠点サーバ100に行わせるようにしても勿論良い。このようなことは、中継装置400Aを介さずに拠点サーバ100を通信網200へ接続しておくとともに、この拠点サーバ100に前述したデータ受信ソフトウェアを記憶させておき、前述した時刻合わせ動作と遅延通知動作とを拠点サーバ100に行わせるようにすることで実現可能である。つまり、本発明の適用対象は、受信装置とデータ通信用の通信網との間に介在する中継装置に限定されるものではなく、データの宛先である受信装置であっても良い。要は、データの受け手側の通信装置であれば、何れであっても良い。
(7)上述した実施形態では、本店および支店内のLANに接続されているタイムサーバから供給される時刻データを用いて時計部440の時刻合わせを行う場合について説明したが、係るタイムサーバを通信網200に1つだけ接続しておき、このタイムサーバから供給される時刻データを用いて時計部440の時刻合わせを行うようにしても勿論良い。また、上述した実施形態では、時計部440の時刻合わせを行う際に、タイムサーバから供給される時刻データを用いる場合について説明したが、GPS(Global Positioning System)衛星から供給される時刻データまたは所定の基準局から発信される電波に畳重されている時刻データを用いて時計部440の時刻合わせを行うようにしても勿論良い。このようなことは、本発明に係る通信装置に、GPS受信機や上記電波を受信するための受信機を設けておくことにより実現される。
また、上述した実施形態では時計部440Bと時計部440Aとの時刻合わせを夫々独立に実行する場合について説明したが、両者の時刻合わせを連動させるようにしても勿論良い。例えば、支店サーバ300から送信された売上データを受信した場合に、その売上データを送信することに先立って制御部410Bに時計部440Bの時刻合わせ実行させるとともにその時刻合わせが完了した後に、時計部440Aの時刻合わせの実行を要求する旨の通信メッセージ(以下、時刻合わせ要求メッセージ)を相手装置(すなわち、中継装置400A)へ送信させ、その通信メッセージを受信した場合に制御部410Aに本店内タイムサーバから時刻データを取得させて時計部440Aの時刻合わせ行うようにすれば良い。また、このような態様にあっては、上述の如き基準時刻を用いることなく(すなわち、タイムサーバなどを用いることなく)、時計部440Aと440Bとを同期させることが可能である。すなわち、中継装置400Aと400Bとをデータ通信用の通信網(すなわち、通信網200)とは異なる他の通信網にも接続しておき、この他の通信網を介して前述した時刻合わせ要求メッセージを送受信させるようにする。そして、このような態様においては、中継装置400Bに、時計部440Bにより取得された時刻を書き込んだ時刻合わせ要求メッセージを送信させて、相手装置の時計部(すなわち、時計部440A)を自装置の時計部に同期させて時刻合わせを行うようにしても良い。何故ならば、上記他の通信網はデータ通信に用いられることがない為、ほとんど負荷がかからず、上記他の通信網における遅延を無視することができるからである。なお、本変形例では、時計部440Bの時刻合わせを行った場合に、時計部440Aの時刻合わせを要求する旨の時刻合わせ要求メッセージを制御部410Bに送信させる場合について説明したが、逆に、時計部440Aの時刻合わせを行った場合に、時計部440Bの時刻合わせを要求する旨の時刻合わせ要求メッセージを制御部410Aに送信させるとしても勿論良い。
(8)上述した実施形態では、中継装置400の不揮発性記憶部452に、本発明に係る通信装置に特有な機能をその中継装置400の制御部410に実現させるソフトウェアが予め書き込まれている場合について説明した。しかしながら、これらソフトウェアを、例えばCD−ROM(Compact Disc-Read Only Memory)やDVD(Digital Versatile Disk)などのコンピュータ装置読み取り可能な記録媒体に記録して配布し、その記録媒体を用いて一般的なコンピュータ装置に上記ソフトウェアをインストールするとしても良い。
本発明の1実施形態に係る中継装置400を含んでいる通信システム10の構成例を示すブロック図である。 同中継装置400のハードウェア構成の一例を示す図である。 同不揮発性記憶部452Bに格納されている送信速度テーブルの一例を示す図である。 同制御部410Bがデータ送信ソフトウェアにしたがって行う時刻合わせ動作の流れを示すフローチャートである。 同制御部410Bがデータ送信ソフトウェアにしたがって行う送信速度切替え動作の流れを示すフローチャートである。 同制御部410Aがデータ受信ソフトウェアにしたがって行う遅延通知動作の流れを示すフローチャートである。
符号の説明
10…通信システム、100…拠点サーバ、200…通信網、300…支店サーバ、400,400A,400B…中継装置、410…制御部、420…第1通信部、430…第2通信部、440…時計部、450…記憶部、451…揮発性記憶部、452…不揮発性記憶部、460…バス。

Claims (5)

  1. 時計部と、
    通信網を介して相手装置とのデータ通信を開始することに先立って、前記時計部により計時される時刻が所定の基準時刻に一致するように前記時計部の時刻合わせを行う時刻合わせ手段と、
    前記通信網を介して前記相手装置へデータを送信する際に、前記時刻合わせ手段により時刻合わせ済みの前記時計部を用いてその送信時刻を取得しそのデータにその送信時刻を表す時刻データを付加して送信する送信手段と、
    を有する通信装置。
  2. 前記送信手段は、
    所定の通信プロトコルにしたがって所定の送信速度でデータを送信し、
    前記送信手段により送信されたデータが前記通信網を介して前記相手装置へ到達するまでに要した時間に応じた通知が前記相手装置から送信されてきた場合に、前記通信プロトコルと前記送信速度との少なくとも一方をその通知の内容に応じて切替える切替え手段をさらに有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3. 時計部と、
    通信網を介して相手装置とのデータ通信を開始することに先立って、前記時計部により計時される時刻が所定の基準時刻に一致するように前記時計部の時刻合わせを行う時刻合わせ手段と、
    前記通信網を介して前記相手装置から送信されてくるデータを受信する一方、その受信時刻を前記時刻合わせ手段により時刻合わせ済みの前記時計部を用いて取得する受信手段と、
    前記受信手段により受信されたデータにその宛先に応じた第1の処理を施す一方、そのデータに時刻を表す時刻データが付加されていた場合には、その時刻データの表す時刻と前記受信時刻との時間差を算出し、その時間差に応じた第2の処理を実行する処理実行手段と、
    を有する通信装置。
  4. 前記第2の処理は、
    前記時刻データの表す時刻と前記受信時刻との時間差を所定の閾値と比較し、その比較結果に応じて、前記相手装置へ所定の通知を送信する処理である
    ことを特徴とする請求項3に記載の通信装置。
  5. 前記処理実行手段により算出される前記時間差を記憶する記憶手段を備え、
    前記第2の処理は、
    新たに算出された時間差と前記記憶手段に記憶されている時間差との差を所定の閾値と比較し、その比較結果に応じて、前記相手装置へ所定の通知を送信する処理である
    ことを特徴とする請求項3に記載の通信装置。
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