JP2007324943A

JP2007324943A - 通信異常時の再送方式

Info

Publication number: JP2007324943A
Application number: JP2006153010A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Sugaya; 勝洋菅谷
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2026-06-01
Also published as: JP4710719B2

Abstract

【課題】公衆回線や広域ネットワーク、携帯電話網などの公衆インフラを利用した通信において、通信料金を抑えるために、通信データの品質を落とすことなく簡易な方法でデータ欠落等の再送処理を実現する。
【解決手段】定周期データに「定周期通番」、「送信済イベント通番」を付加して、受信側で定周期データを受信したときに、前回までに受信済の定周期通番、送信済イベント通番と今回受信した「定周期通番」、「送信済イベント通番」を比較判定し、各々の通番が跳んでいれば、その跳んだ分に対して再送要求を送信側に送付してリカバーを行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話網を利用した無線通信におけるネットワーク通信処理方式に関するものである。

従来のネットワーク通信は、専用線による通信を行っていたため、通信回線を接続したままの状態でネットワーク通信を行っており、通信性能要求により通信量を考慮する必要があった。また、専用線による通信方式は初期導入コストが高くなるのと、ランニングコストも高くなるという問題を抱えていた。

近年、初期導入コストやランニングコストを抑える手段として、公衆回線や広域ネットワーク、または携帯電話網などの公衆インフラを利用する傾向にあり、この公衆インフラを利用したネットワーク通信では、通信料金を低く抑えるために、通信接続の仕方として情報の送受信時以外は回線切断する、またはパケット通信量を減らす等の工夫を行っている。

この通信接続の仕方は、情報の送受信要求が発生した時だけ通信回線接続を行い、送受信が終了したら通信回線を切断するもので、情報送受信の頻度を抑えるために、情報発信元（端末装置等）に情報を蓄えてから情報送信先（サーバ装置等）へ情報送信する等の方法も利用されている。また、パケット通信量の削減については、送信データを簡素化したり、送信データの到達確認を無くす等の方法でパケット量の削減が行われている。

情報の種類についても、プラント監視の場合においては、計測値等一定周期で送信が継続される定周期データおよびイベント発生時等に送信されるイベントデータに分類される。定周期データは図７に示すように、Ｔ１の定周期インターバルで定周期データ８１、８２、８３のデータ送信が継続されており、受信側でこのＴ１に充分な遅延時間Ｔ２を加えたＴ１＋Ｔ２のタイムアウトタイマーで定周期データの受信状況を監視している。もし、定周期データ８３が何らかの障害により受信されずタイムアウトが発生したら、受信側から送信側へ再送要求８４を送信している。ただし、大幅な伝送遅れにより、古いデータが送信されてくる可能性があり、データの内容によっては次回の定周期データで差し支えない場合もあるが、情報未達のときは再送要求自体が未達となる可能性が高い等の問題点があった。

イベントデータは図８に示すように、送信側でイベントデータ９１、９２、９３が送信される毎にＮ、Ｎ＋１、Ｎ＋２のように＋１ずつ付加されて更新される通信番号（以下、通番と称す）を送信し、受信側で前回受信した通番Ｎに＋１した通番監視を行い、この期待値と今回受信したイベントデータ９４の通番チェックで、不一致と判断された場合に送信側へ欠落した分（ここでは通番（Ｎ＋１）〜（Ｍ−１））の再送要求９５を行っている。しかし、この再送要求については、次のイベントデータを受信するまで欠落を認識できない問題点があった。

この送信データに通番を付加してデータ通信を行う方式は、特許文献１で公知となっており、この特許文献１によれば、送信側において送信されるデータを部分データ毎に区分すると共に各部分データに対して送信順序に従う通番を付加して送信し、受信側において、各通番および部分データ毎に、データの誤り有無をチェックし、チェック結果に関する情報を送信側に返送し、再送処理を実行するかたちで示されている。
特開平０５−１３６７６４号公報

この特許文献１にも示されるように、データ伝送路を介して送信側と受信側で構成されるデータ伝送においては、送信側のデータが受信側に確実に届く保障がなく、必ず何らかの再送手段を送信側と受信側で構築する必要性があるが、通信回数を低く抑えるためには、この再送手段は通信効率の低下が極力少なくなるように実現されなければならない。

そこで本発明が目的とするところは、公衆インフラを利用したネットワーク通信において、通信料金を低く抑えるために、通信接続の仕方として情報の送受信時のみ回線接続すると共に、再送要求の方法を変更してパケット通信量を減らし、通信効率のよい通信料金の安価な通信方式を提供することにある。

前記課題の解決を図るために、請求項１記載の発明は、データ送信装置からネットワークを介して識別番号の付加された定周期データをデータ受信装置に送信し、このデータ受信装置においてデータ欠落検出時にデータ送信装置に対して欠落データの再送要求を実行するネットワーク伝送方式において、
前記データ送信装置は、定周期データの送信毎に＋１ずつ更新される定周期通番を付加して送信する送信手段を設け、
前記データ受信装置は、定周期データの受信の都度、前回受信済みの定周期通番と今回受信した定周期通番とを比較判定し、通信異常に伴う定周期データ未達時にも当該未達データの定周期通番を異常ログとしてメモリに格納すると共に、通信異常解除による定周期通番受信時に欠落分の定周期通番に対応するデータの再送要求を行う手段を設けたことを特徴とした通信異常時の再送方式である。

請求項２記載の発明は、前記データ送信装置は、イベント発生の都度当該イベントデータの送信毎に＋１ずつ更新されるイベント通番を付加して送信する手段を設け、且つ定周期通番を付加する送信手段は、イベント発生時におけるイベント通番も併せて付加し、このイベント通番は当該定周期データの送信直前に発生したイベント通番とする手段を有し、前記データ受信装置は、前回受信済みのイベント通番と今回受信のイベント通番との比較判断を行い、イベント通番の不連続の場合にイベントデータ欠落として判断する手段を備えたことを特徴とした請求項１記載の通信異常時の再送方式である。

請求項３記載の発明は、データ送信装置からネットワークを介して識別番号の付加されたイベントデータをデータ受信装置に送信し、このデータ受信装置においてデータ欠落検出時にデータ送信装置に対して欠落データの再送要求を実行するネットワーク伝送方式において、
前記データ送信装置は、イベント発生の都度当該イベントデータの送信毎に＋１ずつ更新されるイベント通番を付加して送信する手段と、このイベントデータ送信後に予め定められた所定時間が経過したとき次のイベントデータを送信する手段を設け、
前記データ受信装置は、イベントデータの受信の都度、前回受信済みのイベント通番と今回受信したイベント通番とを比較判定し、イベント通番が不連続のときにイベントデータ欠落と判断して前記データ送信装置に対して欠落データの再送要求を行う手段を設けたことを特徴とした通信異常時の再送方式である。

以上のとおり、本発明によれば、公衆回線や広域ネットワーク、携帯電話網などの公衆インフラを利用した通信において、通信データの品質を落とすことなく通信回数の削減と通信パケット量の削減ができるため、通信料金を抑制することができる。

図１は本発明のネットワーク構成図である。１はネットワーク、２は下位装置、５は上位装置で、これら下位装置２と上位装置５は、上り情報送信装置３、ネットワーク１、下り情報送信装置４を介して接続されデータ伝送が行われる。下位装置２から上位装置５への通信情報には、前述したように定周期にデータを送信する定周期データと随時にデータを送信するイベントデータがある。この２種類の送信データに対する下位装置２と上位装置５の処理方式を以下に示す。

通信異常検出方法については、定周期データはタイムアウトタイマー以内に情報が届かない場合はデータ未達と判断するが、このデータ未達検出時は異常ログ（必要時には異常通報する）として保存するのみとし、ここでの再送要求は行わない。イベントデータは随時にデータ送信されるため、受信側でタイマーによるデータ未達検出ができない。このため、通番による欠落判定を実施するが、イベントデータは随時にデータ送信されるため、次回イベントデータ受信時に欠落判定するのは時間的に遅れるので、イベント通番通知、または定周期データを活用してイベントデータの欠落検出を行う。

再送処理方法については、定周期データは前述したようにタイムアウトタイマーによるデータ未達検出時は再送要求を実施せず、定周期データに付加した通番（以下、定周期通番と称す）にて、前回受信済の定周期通番＋１と今回受信した定周期通番を比較し、一致していなければ欠落と判定し、欠落分の再送要求を行う。イベントデータはイベントデータおよびイベント通番通知の通番（以下、イベント通番と称す）と受信済イベント通番＋１、または定周期データに新たに付加した送信済イベント通番と受信側の受信済イベント通番を比較し、一致していなければ欠落分の再送要求を行う。

図２に本発明の実施例１による定周期データの再送処理を示している。送信側からＴ１の定周期インターバルで定周期データ１１、１２，１３・・・が順次、定周期通番Ｌ、Ｌ＋１、Ｌ＋２・・・が付加されて受信側に送信され、受信側では受信済定周期通番として順次メモリに格納更新する。ここで、例えば、定周期通番Ｌのデータ１１の受信後、何らかの理由によって定周期通番Ｌ＋１、Ｌ＋２のデータ１２、１３が欠落し、次の定周期通番Ｌ＋３のデータ１４から正常に受信されたとすると、受信側は次のように再送要求を送信側に行う。

定周期通番Ｌのデータ１１を受信して，受信側では受信済定周期通番としてＬをメモリに格納する。その後、タイムアウトタイマーＴ１＋Ｔ２が経過しても受信すべき次の定周期データ１２が受信されなかった場合、当該データは未達として通信異常と認識するが、この時点では直ちに再送要求をせずに、必要な時に異常情報する異常ログとしてメモリに保存する。

次の定周期通番Ｌ＋３のデータ１４は正常であるので、受信側ではこのデータ１４の受信時に定周期通番Ｌ＋３と受信済定周期通番としてメモリに格納されているＬを比較し、不連続であることを検出して定周期通番Ｌ＋１、Ｌ＋２の欠落を認識して、定周期通番Ｌ＋１、Ｌ＋２に相当するデータ１２、１３の再送要求を送信側に行う。すなわち、データ欠落判定の都度再送要求をすることではなく、複数の欠落したデータを纏めて再送要求を実行するため、その分の通信回数が少なくなる。

なお、受信側で再送要求１５を送信する場合には、通信異常復帰後の通信安定を確保するために、判定処理後に所定の遅れ時間をもたせて再送要求を実行する。また、この再送要求は無駄に実行しないという考えで、例えば、大幅な伝送遅れ等により当該データが伝送されてくる場合や、定周期データでも種類によっては比較的重要度の低い場合には、次の定周期データの情報でも差し支えない場合がある。一方、情報の未達は、通信回線の不能時に発生することが殆どである。したがって、このような場合に再送要求をしても、その要求自体も未達となる可能性があるので、装置としてはこのような点を考慮した機能が付加されている。

図５に各装置間の定周期情報の未達管理と実施例１の再送処理の詳細を示す。下位装置２は、上り情報送信装置３を介して上位装置５へデータを送信し、上位装置５は、下り情報送信装置４を介して下位装置２へデータを送信している。定周期データの未達検出はＴ１＋Ｔ２で、上位装置５では定周期データ４１により伝送路復帰を認識するが、通信安定を確保するため一定時間遅らして定周期データ（＃２）と（＃３）の再送要求４２を下り情報送信装置４を介して下位装置２へ送信する。これに対して下位装置２は再送の定周期データ（＃２）４３を定周期インターバルとは無関係に、上り情報送信装置３を介して上位装置５へ再送する。再送データ４３を受信した上位装置５は、到達確認信号ＡＣＫ４４を送信し、以下、再送データ４５、ＡＣＫ４６を繰り返し、一連の再送処理を完了する。再送処理で欠落したら、再度の再送要求は行わないこととする。

図３に本発明の実施例２によるイベントデータの再送処理を示している。イベントデータは情報が届く周期が不定であるため、実施例１のような時間による未達検出ができない。そのため図３で示すように、送信側でイベントデータの送信管理のためにＴ３の時間管理機能を有している。すなわち、イベント通番の通知だけを目的とした本体データを含まないイベント通番通知のデータを送信することである。図３において、イベントデータ２１が発生してイベント通番Ｎが付加されて受信側に送信する。受信側ではイベント通番Ｎの付加されたイベントデータ２１を受信して受信済イベント通番Ｎを格納した後、次の受信データを待っている。送信側はイベントデータ２１に続いて２２が発生すると、このデータ２２にイベント通番Ｎ＋１を付加して送信するが、データ欠落により受信側には送達されない。送信側では、その後一定時間Ｔ３経過してもイベントデータの送信がない場合、イベント通番Ｎ＋２を付加したイベント通番通知データ２３を送信する。受信側では第１の実施例と同様にイベント通番通知データ２３を受信した時点で、受信済イベント通番Ｎと今回受信のＮ＋２を比較し、不連続であることを検出して、イベント通番Ｎ＋１の欠落を認識し、送信側に対してＮ＋１の再送要求２４を送信する。なお、受信側においては、通常のイベントデータを受信した場合も、通番チェックを順次行うことは勿論のことである。

図４は本発明の実施例３による定周期データを活用したイベントデータの再送処理を示したものである。ここでの特徴は、送信側において実施例２のイベント通番通知をしないで、定周期データに定周期通番のほかに送信済イベント通番を付加するものである。これにより実施例２に比べて送信パケット量を減らすことができる。図４において、定周期データ３１、３２、３３にはそれぞれ定周期通番Ｌ、Ｌ＋１、Ｌ＋２が送信側によって付加されるが、その他、各定周期データには当該定周期データの直前に発生したイベント通番が付加される。すなわち、定周期データ３１には、Ｌの定周期通番の他に、Ｎ−１の送信済イベント通番が付加されて受信側に送信され、受信側では受信済定周期通番Ｌをメモリに格納する。

定周期インターバルＴ１で次の定周期データ３２が定周期通番Ｌ＋１を付加して送信されるが、その定周期イターバルＴ１の間にイベント通番ＮとＮ＋１のイベントデータが発生し、Ｎ＋１のイベトデータが欠落したとする。イベント通番Ｎのイベントデータ３４は正常に受信されたことで、受信済イベント通番はメモリに記憶されている直前のイベント通番Ｎ−１をＮに書き換えて保存されるが、通番Ｎ＋１のイベントデータ３５は欠落のため保存されない。

Ｔ１が経過し、定周期通番Ｌ＋１の付加された定周期データ３２には直前に発生した送信済イベント通番としてイベント通番Ｎ＋１が付加される。これが受信側で受信されたときに、定周期通番Ｌ＋１の定周期データ３２はそのまま格納されるが、イベント通番は今回がＮ＋１であるのに対し、格納されているイベント通番はＮで比較結果は不一致となる。したがって、受信側では通番Ｎ＋１のイベントデータが欠落していると判断して送信側に対して通番Ｎ＋１の再送要求３６を出し、送信側では欠落分の通番Ｎ＋１のイベントデータ３７を再送する。

図６は、実施例３による上位装置における通番欠落によるイベント情報の具体的な再送処理の詳細図である。下位装置２においてイベント＃１の送信要求５１が発生すると、上り情報送信装置３に対して回線接続要求５３を送信する。装置３からの応答５４を確認した後、＃１のイベントデータ５５を上り情報送信装置３を介して上位装置５へ送信する。そのとき、上り情報送信装置３と上位装置５間の伝送路に異常が発生し、上位装置５から返送されるべきイベントデータ５５の到達確認信号ＡＣＫ５６が下位装置２に到達しなかったとする。下位装置２は、予め定められた時間Ｔ４が経過してタイムアウトとなると、５５のイベントデータ＃１に対応する２回目のイベントデータ５７を上り情報送信装置３を介して送信する。以下同様に定められたＮ回繰り返し、Ｎ回目のイベントデータ５９を送信後、リトライオーバーとして回線切断要求６１を上り情報送信装置３に送信し、その応答６２を確認する。この状態でイベント＃２の送信要求５２が発生しても、上位装置５からの再送要求があるまでは送信しない。

時刻Ｔｎとなり、図４での説明のように、上位装置５において定周期データ内のイベント通番により欠落判定されると、再送要求６３が上位装置５から下り情報送信装置４を介して下位装置２へ送信される。下位装置２は上り情報送信装置３に回線接続要求６４を送信し、その応答６５を確認して、イベントデータ＃１の再送６６を上り情報送信装置３を介して上位装置５へ再送する。上位装置５は再送データ６６を受信したら、到達確認信号ＡＣＫ６７を下り情報送信装置４を介して下位装置２へ送信し、下位装置２は、これに対してイベントデータ＃２の再送６８を上り情報送信装置３を介して上位装置５へ再送する。上位装置５はここでも同様に、到達確認信号ＡＣＫ６９を下り情報送信装置４を介して下位装置２へ送信し、再送データの送信が完了した下位装置２は回線切断７０を上り情報送信装置３に送信し、その応答７１を確認して一連の再送処理が完了する。また、図３で示す実施例２の再送処理の場合も、イベント通番通知で欠落判定をした以降は前述の図６の再送要求６３以降と同様である。

本発明のネットワーク構成図本発明の実施例１による定周期データの再送処理本発明の実施例２によるイベントデータの再送処理本発明の実施例３による定周期データを活用したイベントデータの再送処理定周期情報の未達管理上位装置における通番欠落によるイベント情報の再送要求従来技術の定周期データ再送処理従来技術のイベントデータ再送処理

符号の説明

１… ネットワーク
２… 下位装置
３… 上り情報送信装置
４… 下り情報送信装置
５… 上位装置
１１〜１４… 定周期データ
１５… 定周期通番Ｌ＋１,Ｌ＋２の再送要求
Ｔ１… 定周期インターバル
Ｔ２… 充分な遅延時間
２１〜２２… イベントデータ
２３… イベント通番通知
２４… イベント通番Ｎ＋１の再送要求
Ｔ３… イベント通番通知までのインターバル
３１〜３３… 定周期データ
３４〜３５… イベントデータ
３６… イベント通番Ｎ＋１の再送要求
３７… イベント通番Ｎ＋１の再送イベントデータ
Ｔ４… イベントデータの到達確認タイムアウト
８１〜８３… 定周期データ
８４… 定周期データの再送要求
９１〜９４… イベントデータ
９５… （通番Ｎ＋１）〜（通番Ｍ−1）のイベントデータ再送要求

Claims

データ送信装置からネットワークを介して識別番号の付加された定周期データをデータ受信装置に送信し、このデータ受信装置においてデータ欠落検出時にデータ送信装置に対して欠落データの再送要求を実行するネットワーク伝送方式において、
前記データ送信装置は、定周期データの送信毎に＋１ずつ更新される定周期通番を付加して送信する送信手段を設け、
前記データ受信装置は、定周期データの受信の都度、前回受信済みの定周期通番と今回受信した定周期通番とを比較判定し、通信異常に伴う定周期データ未達時にも当該未達データの定周期通番を異常ログとしてメモリに格納すると共に、通信異常解除による定周期通番受信時に欠落分の定周期通番に対応するデータの再送要求を行う手段を設けたことを特徴とした通信異常時の再送方式。
前記データ送信装置は、イベント発生の都度当該イベントデータの送信毎に＋１ずつ更新されるイベント通番を付加して送信する手段を設け、
且つ定周期通番を付加する送信手段は、イベント発生時におけるイベント通番も併せて付加し、このイベント通番は当該定周期データの送信直前に発生したイベント通番とする手段を有し、前記データ受信装置は、前回受信済みのイベント通番と今回受信のイベント通番との比較判断を行い、イベント通番の不連続の場合にイベントデータ欠落として判断する手段を備えたことを特徴とした請求項１記載の通信異常時の再送方式。
データ送信装置からネットワークを介して識別番号の付加されたイベントデータをデータ受信装置に送信し、このデータ受信装置においてデータ欠落検出時にデータ送信装置に対して欠落データの再送要求を実行するネットワーク伝送方式において、
前記データ送信装置は、イベント発生の都度当該イベントデータの送信毎に＋１ずつ更新されるイベント通番を付加して送信する手段と、このイベントデータ送信後に予め定められた所定時間が経過したとき次のイベントデータを送信する手段を設け、
前記データ受信装置は、イベントデータの受信の都度、前回受信済みのイベント通番と今回受信したイベント通番とを比較判定し、イベント通番が不連続のときにイベントデータ欠落と判断して前記データ送信装置に対して欠落データの再送要求を行う手段を設けたことを特徴とした通信異常時の再送方式。