JP2010028533A - データ伝送装置、データ伝送方法及びデータ伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】優先度の高い複数用途のデータが存在する場合でも、タイムクリティカル性を保証して伝送することができるデータ伝送装置を提供する。
【解決手段】同一の通信回線２に接続し、互いにデータを送受信するデータ伝送装置１において、送信データの緊急性を基に、データ送信時の回線専有要否を判定する専有判定部１２と、専有要と判定された場合に、他のデータ伝送装置１に対して送信権を要求する送信権要求部１３と、回線専有可能か否かを判定する送信権判定部１４と、帯域量の異なる複数の伝送モードを設け、データ伝送状態に応じた伝送モードを設定するモード制御部１１とを備える。また、他のデータ伝送装置１から送信権要求を受信し、データ伝送状態を基に送信許可を通知する送信権許可部１５を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ネットワークを介して接続し、データを送受信するデータ伝送装置、データ伝送方法及びデータ伝送システムに関する。

近年、画像や音声などのストリーム情報伝送の需要が増え、インターネットなどのネットワークでは、通信品質を確保するためにＱｏＳ（Quality of Service）制御が導入されてきた。ＱｏＳ制御とは、回線の帯域などの資源を有効に活用するために、パケット毎に使用できる回線容量を制限したり、優先度を付加して優先度の高いものから処理を行ったりすることで、通信速度を保証する制御である。

一方、発電所や工場などのプラント、電力系統などの設備や機器などを監視し、制御を行うための監視制御システムでは、広域に設置された監視制御対象機器に関する情報を収集し、上位の監視制御装置からの制御指令を伝達するために遠方監視制御装置を設けている。このような監視制御システムでは、監視制御装置と複数の遠方監視制御装置を、ＩＰ網などのネットワークを介して接続し、データ伝送している。従来は、監視制御システムで伝送するデータは、２値情報や数値情報などの機器の状態を表す監視データや、監視制御装置から機器に対する制御指令を伝える制御データであり、制御装置間で１回に送受信されるデータ量はそれ程大きくはなかった。ところが、最近では、このような監視制御システムにおいても、監視制御データに加えて、画像や音声などのストリームデータを監視制御データと同一のネットワークで伝送したいという要求が出てきた。

特許文献１には、宛先ノードからの応答も含めた同期データ量を基に、一定の要求時間内に宛先ノードからの返答が可能か判定し、可能な場合にその送信帯域を確保することにより、応答まで含めたタイムクリティカル性を維持することができるローカルエリアネットワーク装置の例についての開示がある。

また、特許文献２には、ネットワーク構成された複数の送受信装置において、自局のデータの緊急度が他局のデータの緊急度より高い場合に自局のデータを送信することで、緊急度に応じた送受信を行うデータ伝送方法の例についての開示がある。
特開平７−７４７６８号公報 特開２００１−２７４８１４号公報

ところで、上述した特許文献１または特許文献２に記載の伝送方法では、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）で伝送される画像データや音声データなどのマルチメディアデータは、ストリーム再生が目的であることから優先度が高く設定されている。そのため、自局で緊急性があると判断したデータの優先度をそれより高く設定した場合、トラフィックが増えてくるとパケットの消失や遅延が生じることがある。その結果、緊急性があると判断したデータのタイムクリティカル性が保証できず、マルチメディアデータのストリーミング再生にも影響を及ぼすという問題がある。

このため、監視制御システムなどのように、ストリームデータと監視制御データを同一ネットワーク上に混在させて伝送するような、優先度の高いデータが複数用途存在する場合に、どちらのデータに関しても伝送品質を確保することが難しいという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、優先度の高い複数用途のデータが存在する場合でも、タイムクリティカル性を保証して伝送することができるデータ伝送装置を提供することを目的とする。

本発明は、同一の通信回線に接続し、互いにデータを送受信するデータ伝送装置において、送信データの緊急性を基に、データ送信時の回線専有要否を判定する専有判定部を備える。そして、専有判定部にて専有要と判定された場合に、通信回線に接続する他のデータ伝送装置に対して送信権を要求する送信権要求部と、回線専有可能か否かを判定する送信権判定部を備える。更に、帯域量の異なる複数の伝送モードを設け、データ伝送状態に応じた伝送モードを設定するモード制御部とを備えたものである。また、他のデータ伝送装置から送信権要求を受信し、データ伝送状態を基に送信許可を通知する送信権許可部を備える。

また、モード制御部は、送信権要求部が送信権を要求してから、送信権判定部にて回線専有可と判定するまでの間は待機モードとしてデータ送信待ち状態とし、送信権判定部にて回線専有可と判定された場合に、専有モードとして回線専有状態でデータ送信する。

本発明によると、ストリームデータの送信中に、例えば監視制御データなどの緊急性の高いデータを優先的に送信する場合でも、ストリームデータの再生連続性を保証し、データの欠落などのないデータ伝送が可能となる。これにより、同一ネットワークに複数用途のデータが混在して伝送する場合でも、伝送品質を確保することができる。

以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態例であるネットワークシステムの構成例である。図１のネットワークシステムは、例えば、発電所や工場などのプラント、電力系統などの監視制御を行う監視制御システムの例である。図１では、複数の監視制御対象機器４ａ〜４ｎと伝送路を介して接続し、監視データを収集する遠方監視制御装置などのデータ伝送装置の複数の端局１ａ〜１ｎと、収集された監視データを基に機器の監視制御を行う監視制御装置３がＩＰ網２などのネットワークを介して接続するよう構成されている。ここで、端局間または、端局と監視制御装置３間では、ＩＰ網２を介して監視制御データの送受信を行うとともに、画像や音声などのストリームデータの送受信を行い、監視制御処理に用いることによって、より高度な監視機能を実現している。なお、図１では監視制御装置３を１台としているが、複数台設ける構成としてもよい。

図２は、本発明の一実施の形態例として、遠方監視制御装置などのデータ伝送装置の端局１の内部構成例である。端局１は、モード制御部１１、専有判定部１２、送信権要求部１３、送信権判定部１４、送信権許可部１５、送信データ量算出部１６、送信データ作成部１７、モード情報記憶部１８を備える。

本発明の一実施の形態例によるデータ伝送装置では、伝送データとして監視制御データとストリームデータなど複数の種類のデータが同一回線上に混在した状態で、送受信を行う。本例では、各端局に、伝送状態として以下に示す５つの伝送モードを設け、これらのモードをデータの種別、緊急性などの条件により使い分けることにより伝送品質を確保できるようにする。
（１）待機モード
自端局では、データの送信、受信ともに行っていない状態で、他端局からのデータ受信が可能な状態。
（２）専有モード
緊急性があると判断したデータを送信するために、他端局に送信権を要求し、送信許可を受けて、ネットワークを専有してデータを送信する状態。
（３）通常モード
通常のデータを送信する状態。
（４）加速モード
通常モードでデータ送信中に、他端局からの送信権要求があった場合、回線を開放するために、送信待ちのデータを通常モードより加速して送信する状態。
（５）停止モード
他端局が専有モードでデータ送信中、回線専有する他端局のために回線を開放し、自端局のデータ送信はできない状態。

本例では、緊急性があると判断したデータを優先的に送信するため、他の端局で送信中のデータ送信を加速モードにて先に送信することで回線を開放し、回線開放中に緊急性のあるデータを専有モードにて回線専有状態で送信するようにモード制御を行う。

次に、上記モード制御を行う各処理部の機能について説明する。

送信データ作成部１７は、監視制御対象機器４から収集した監視データや、マルチメディアデータ、端局内にて作成したデータなどを入力し、送信データとして作成する。作成した送信データは、専有判定部１２へ入力する。

専有判定部１２は、入力された送信データを基に、回線専有要か、回線専有不要かを判定し、判定結果の回線専有要通知または回線専有不要通知をモード制御部１１へ入力する。また、回線専有要の場合、送信権要求部１３へ回線専有要を通知するとともに、送信権判定部１４へも回線専有要を通知する。なお、本例では、回線専有要の判定は、自端局から送信するデータの宛先ポート番号を参照し、宛先ポート番号により回線専有が必要かを判断する。これは、本例では、送信するデータの種別毎にポート番号を割り当ててあり、回線専有が必要なポート番号を予め決めているためである。回線専有要の判定は、この他の処理でもよく、例えば、送信データのパケットにデータ種別などの情報を付加し、その種別によって回線専有が必要かを判定するように処理してもよい。

モード制御部１１は、モード情報記憶部１８の情報を更新することで、自局の送信状態を管理制御する。モード制御部１１は、モードが通常モードの場合、専有判定部１２からの専有要通知を受けると、モード情報記憶部１８の通常モード選択を解除し、待機モード選択にセットし、送信権判定部１４からのモード変更通知待ちとなる。モード制御部１１は、モードが待機モードの場合、送信権判定部１４からの専有モード変更通知を受けると、モード情報記憶部１８の待機モード選択を解除し、専有モード選択にセットする。そして、専有モードの送信条件でＩＰ網２を介して、送信データを監視制御装置３に送信する。データ送信終了後、回線開放パケットをブロードキャストで送信し、モード情報記憶部１８の専有モード選択を解除し、通常モード選択にセットする。

また、モード制御部１１は、専有判定部１２からの専有不要通知を受けると、モード情報記憶部１８を通常モード選択にセットし、通常モードの送信条件でＩＰ網２を介して送信データを監視制御装置３に送信する。

モード制御部１１は、送信権許可部１５からの加速モード変更通知を受けると、自端局内の送信待ちデータがある場合、モード情報記憶部１８を加速モード選択に変更し、加速モードの送信条件で送信待ちデータを送信する。ここで、送信データ量算出部１６により、送信権許可部１５が受信した送信権要求パケット内の送信要求しているデータ量と、自端局で送信待ち中のデータの再生連続性が保証できるデータ量とから送信データ量を算出する。そして、モード制御部１１は、算出した送信データ量を基に、加速モードにて送信待ちデータを送信し、送信終了後、送信権許可部１５に送信終了を通知するとともに、モード情報記憶部１８を停止モード選択に変更する。

送信権要求部１３は、専有判定部１２から回線専有要通知を受けると、同一ＩＰ網２上の他端局へ送信権要求パケットをブロードキャストにて送信する。

送信権判定部１４は、専有判定部１２から回線専有要通知を受けると、同一ＩＰ網２上の他端局からの送信許可パケットの受信数をカウントし、あらかじめ設定された閾値を超えた場合に、モード制御部１１に専有モード変更を通知する。なお、送信権の判定は、他の処理でもよく、例えば、送信権判定部１４にカウンタ機能を持たせておき、専有判定部１２からの専有要通知を受けた時点で、カウントを開始し、あらかじめ設定した時間経過後にモード制御部１１に専有モード変更を通知してもよい。

送信権許可部１５は、同一ＩＰ網２上の他端局から送信権要求パケットを受信すると、モード制御部１１に加速モード変更を通知し、モード制御部１１からの送信終了通知を待つ。次に、モード制御部１１から送信終了通知を受けると、送信許可パケットを送信権要求パケット送信元へ送信する。なお、送信権要求元の送信権判定部１４において、タイマカウンタを用いて送信権要求元自身で帯域開放を認識する場合は、加速モードによるデータ送信のみを行い、送信許可パケットは送信しないようにしてもよい。

送信データ量算出部１６は、データ送信中に他端局から送信要求パケットを受信した場合に、データの再生連続性が保証できるようにするために、回線開放前に予め送信しておくデータ量を算出する。

図３に、モード情報記憶部１８のデータ構成例を示す。モード情報記憶部１８には、伝送状態に応じた５つの伝送モードに関する情報を格納し、モード制御部１１が自局の送信状態に応じてモード情報を更新することにより、伝送状態を管理する。モード情報記憶部１８は、アドレス１８１、モード１８２、選択１８３、帯域量１８４、次モードアドレス１８５から構成する。

アドレス１８１は、モードを表す識別番号である。モード１８２は、アドレス１８１に対応するモードの名称を示す。選択１８３は、モード制御部１１により選択されている現在の伝送モードを表している。図３では、選択状態にあるモードには“１”をセットしてあり、ここでは通常モード３１が選択されている。帯域量１８４は、各モードに対応した帯域量を設定し、図３では、専有モード及び加速モードを通常モードより高速に設定してある。ここで、図３に示した帯域量は一例であり、実際には適用するネットワークの構成や、要求されている伝送品質などの条件を基に、ネットワークに応じた値を設定する。次モードアドレス１８５は、当該モードが次のモードとして遷移可能なモードのアドレスを示している。例えば、アドレス３の通常モード３１の場合、次モードとしては、アドレスが＋１、すなわちアドレス４の加速モード、またはアドレスが−２、すなわちアドレス１の待機モードに遷移可能であることを表している。

次に、本発明の一実施の形態例であるデータ伝送装置の各処理部の処理内容について説明する。

図４は、本発明の一実施の形態例によるモード制御部１１の処理例を示すフローチャートである。モード制御部１１では、送信データの種別及び、他端局からの要求により、通常モード、加速モード、専有モードによるデータ送信を行う。図４を参照し、モード制御部１１がこれらの各モードを制御し、データ送信を行う処理について説明する。

モード制御部１１は、他の処理部からのイベント通知待ち状態で待機し、イベント通知を受けたことで処理を開始する（ステップＳ４０１）。イベント通知を受けると、まず、送信権許可部１５からの加速モード変更通知かを判定する（ステップＳ４０２）。判定の結果、加速モード変更通知でなかった場合、次に専有判定部１２からの専有要通知かを判定する（ステップＳ４０３）。判定の結果、専有要通知だった場合、モード情報記憶部１８の通常モード選択をリセットし、待機モード選択にセットする（ステップＳ４０４）。待機モードにセットしたモード制御部１１は、送信権判定部１４からの専有モード変更通知待ち状態で待機する（ステップＳ４０５）。送信権判定部１４からの専有モード変更通知を受けると、モード情報記憶部１８の待機モード選択をリセットし、専有モード選択にセットする（ステップＳ４０６）。次に、モード制御部１１は、モード情報記憶部１８に設定されている専有モードの送信条件で、送信データを送信する（ステップＳ４０７）。データ送信終了後、回線開放パケットをブロードキャスト送信し（ステップＳ４０８）、モード情報記憶部１８の専有モード選択をリセットし、通常モード選択にセットする（ステップＳ４０９）。以上が専有判定部１２にて送信データを専有要と判定した場合の、データ送信に係わるモード制御部１１の処理であり、本処理終了後、ステップＳ４０１に戻り、処理を繰り返す。

次に、ステップＳ４０３の判定の結果、専有判定部１２から受けたイベントが専有不要通知だった場合、モード情報記憶部１８に設定されている通常モードの送信条件で、送信データを送信する（ステップＳ４１０）。データ送信後、ステップＳ４０１に戻り、処理を繰り返す。

次に、ステップＳ４０２の判定の結果、送信権許可部１５からの加速モード変更通知があった場合、自端局内で送信待ちデータがあるかを判定する（ステップＳ４１１）。判定の結果、送信待ちデータがある場合は、モード情報記憶部１８の通常モード選択をリセットし、加速モード選択にセットする（ステップＳ４１２）。加速モードにセットしたモード制御部１１は、まず、送信データ量算出部１６が算出した送信データ量を取得する（ステップＳ４１３）。次に、モード情報記憶部１８に設定されている加速モードの送信条件で、取得した送信データ量を基に送信待ちデータを送信する（ステップＳ４１４）。データ送信終了後、送信権許可部１５に送信終了を通知する（ステップＳ４１５）。次に、モード情報記憶部１８の加速モード選択をリセットし、停止モード選択をセットする（ステップＳ４１６）。停止モードにセットしたモード制御部１１は、送信権許可部１５からの回線開放通知待ち状態で待機する（ステップＳ４１７）。ここで、当該端局が停止モードとなり、回線開放中に送信権要求パケットの送信元端局が回線専有し、データ送信を行う。データ送信後、送信権要求パケット送信元の端局から回線開放パケットが送信され、その回線開放パケットを当該端局の送信権許可部１５が受信する。モード制御部１１は、回線開放パケットを受信した送信権許可部１５から回線開放通知を受けると、モード情報記憶部１８の停止モード選択をリセットし、通常モード選択にセットする（ステップＳ４１８）。

ステップＳ４１１の判定の結果、送信待ちデータがない場合は、上記送信待ちデータの送信に係わる処理は実施せず、ステップＳ４１５の処理へ移る。そして、送信権許可部１５に送信終了を通知し（ステップＳ４１５）、以降ステップＳ４１６からステップＳ４１８の処理を実施する。

以上説明したステップＳ４１１からステップＳ４１８が、ステップＳ４０２の送信権許可部１５からの加速モード変更通知を受けた場合のモード制御部１１の処理であり、本処理終了後、ステップＳ４０１に戻り、処理を繰り返す。以上の処理は、他端局から送信権要求を受け、送信許可パケットを送信するまでの処理になる。

図５は、本発明の一実施の形態例による専有判定部１２の処理例を示すフローチャートである。専有判定部１２は、送信データ作成部１７によって作成された送信データを入力し、回線専有要か、回線専有不要かを判定し、判定結果を回線専有要通知または回線専有不要通知として各処理部へイベント通知する。

まず、専有判定部１２は、送信データ作成部１７から自端局から送信するデータを入力する（ステップＳ５０１）。次に、入力した送信データの宛先ポート番号を取得し（ステップＳ５０２）、宛先ポート番号は回線専有が必要かを判定する（ステップＳ５０３）。ここで、本例では、回線専有が必要か否かの判定を宛先ポート番号によって行っているが、他の判定方法によって、送信データを回線専有させて優先的に送信させるか否かを決定するようにしてもよい。判定の結果、回線専有が必要な場合、送信権要求部１３へ回線専有要をイベント通知する（ステップＳ５０４）。次に、モード制御部１１へ回線専有要をイベント通知し（ステップＳ５０５）、送信権判定部１４へも回線専有要をイベント通知し（ステップＳ５０６）、ステップＳ５０１へ戻って処理を繰り返す。

ステップＳ５０３の判定の結果、宛先ポート番号が回線専有不要だった場合、モード制御部１１へ回線専有不要をイベント通知し（ステップＳ５０７）、ステップＳ５０１へ戻って処理を繰り返す。

図６は、本発明の一実施の形態例による送信権要求部１３の処理例を示すフローチャートである。まず、送信権要求部１３は、専有判定部１２からのイベント待ち状態で待機する（ステップＳ６０１）。そして、専有判定部１２から回線専有要をイベント通知として受けると、送信権要求パケットをブロードキャスト送信し（ステップＳ６０２）、ステップＳ６０１へ戻って処理を繰り返す。

図７は、本発明の一実施の形態例による送信権判定部１４の処理例を示すフローチャートである。まず、送信権判定部１４は、専有判定部１２からのイベント待ち状態で待機する（ステップＳ７０１）。そして、専有判定部１２から回線専有要をイベント通知として受けると、送信許可パケットのカウント用のカウンタｎを初期値０で初期化する（ステップＳ７０２）。そして、送信許可パケットの受信待ち状態で待機する（ステップＳ７０３）。他端局から送信許可パケットを受信すると、カウンタｎに１を加算し（ステップＳ７０４）、カウンタｎが設定された閾値以上かを判定する（ステップＳ７０５）。判定の結果、閾値以上であった場合、モード制御部１１に専有モード変更を通知する（ステップＳ７０６）。処理終了後、ステップＳ７０１に戻り、処理を繰り返す。

ステップＳ７０５の判定の結果、カウンタｎが設定された閾値未満であった場合、ステップＳ７０３に戻り、再度送信許可パケット受信待ち状態で待機する。なお、カウンタｎの閾値は、予めネットワークに接続する端局の局数を基に、回線開放と判断するのに十分な送信許可パケットの数を設定しておく。ただし、閾値の値は、他の方法で算出し、設定してもよい。

図８は、本発明の一実施の形態例による送信権許可部１５の処理例を示すフローチャートである。まず、送信権許可部１５は、パケット受信待ち状態で待機し、パケット受信により処理を開始する（ステップＳ８０１）。まず、受信したパケットが回線開放パケットかを判定する（ステップＳ８０２）。判定の結果、受信したパケットが回線開放パケットでない場合、送信権要求パケットかを判定する（ステップＳ８０３）。判定の結果、送信権要求パケットを受信した場合、送信権要求パケット内の送信要求データ量を送信データ量算出部１６へ受け渡し、送信データ量算出処理を要求する（ステップＳ８０４）。次に、モード制御部１１へ加速モード変更を通知し（ステップＳ８０５）、モード制御部１１からの送信終了通知を待つ（ステップＳ８０６）。モード制御部１１から送信終了通知を受けると、送信許可パケットを送信権要求元に送信する（ステップＳ８０７）。処理終了後、ステップＳ８０１に戻り処理を繰り返す。以上が、他端局より送信権要求パケットを受信した場合に、加速モードでのデータ送信処理を実施し、送信許可パケットを送信するまでの処理になる。

ステップＳ８０２の判定の結果、回線開放パケットを受信した場合、モード制御部１１へ回線開放を通知する（ステップＳ８０８）。処理終了後、ステップＳ８０１に戻り処理を繰り返す。

図９は、本発明の一実施の形態例による送信データ量算出部１６の処理例を示すフローチャートである。まず、送信データ量算出部１６は、送信権許可部１５より、他端局から受信した送信権要求パケットに設定されている送信要求データ量を入力する（ステップＳ９０１）。そして、入力した送信要求データ量と自端局にて帯域開放前までに送信可能なデータ量から、送信中のデータの再生連続性が保証できる送信データ量を算出する（ステップＳ９０２）。そして、算出した送信データ量をモード制御部１１へ受け渡し、処理を終了する（ステップＳ９０３）。

次に、送信データ量算出部１６による送信データ量の算出例について説明する。

監視情報などの緊急性の高いデータを送信しようとする端局は、送信権要求パケットに送信要求するデータ量をセットして要求する。このとき、送信要求しているデータ量をＮ［ｂｙｔｅ］とする。一方、マルチメディアデータなど、監視情報などに比べると緊急性の低いデータを送信中の端局があった場合、その端局で送信中のマルチメディアデータの帯域開放前までに送信可能なデータ量をＭ［ｂｙｔｅ］、マルチメディアデータの再生連続性が保証できる送信データ量をＡ［ｂｙｔｅ］、ネットワークの最大帯域（専有モードの帯域量）をＱ［ｂｙｔｅ］、マルチメディアデータの送信などで使用する帯域（通常モードの帯域量）をｑ［ｂｙｔｅ］、送信権を要求した端局が、送信権要求パケットを送信してから帯域専有を開始するまでの時間をｔ［ｓｅｃ］とする。

このとき、ネットワークの帯域が安定していると仮定すれば、送信要求しているデータ量Ｎを送信するのに要する時間Ｔ［ｓｅｃ］は、
Ｔ＝Ｎ／Ｑ［ｓｅｃ］
となる。ここで、送信要求されたデータを回線専有状態で送信させるために、マルチメディアデータを送信していた端局が帯域を開放している時間Ｔ内に送信できないマルチメディアデータのデータ量ｍは、
ｍ＝ｑ×Ｔ＝ｑ×（Ｎ／Ｑ）
となる。また、マルチメディアデータを送信していた端局が帯域開放前までに送信可能なデータ量Ｍは、
Ｍ＝ｑ×ｔ
よって、求める送信データ量Ａは、帯域開放前までに送信可能なデータ量Ｍと、帯域を開放している時間Ｔ内に送信できないデータ量ｍとの和として求めることができる。
Ａ＝Ｍ＋ｍ＝ｑｔ＋（ｑ×（Ｎ／Ｑ））

図１０は、本発明の一実施の形態例によるデータ伝送状態を示すタイムチャートである。図１０（１）は、通常モードでのマルチメディアデータの送信例、図１０（２）は、通常モードでのマルチメディアデータ送信中に、他端局にて監視情報データを送信するために専有モードにてデータ送信する場合の送信例を示している。実際のデータ伝送例を、図１０を用いて説明する。

図１０（１）のように、端局Ｂが通常モードでデータ送信する場合、通常モードの帯域量ｑでマルチメディアデータ２１ａ〜２１ｃを送信している。

図１０（２）では、端局Ｂが通常モードでマルチメディアデータ送信中に、端局Ａにて監視情報データ２０が発生したとする。この場合、まず端局Ａは待機モードとなり、送信権要求パケット２２ａをブロードキャストでＩＰ網２に接続された全端局宛に送信する。

次に、送信権要求パケット２２ｂを受信した端局Ｂは、モードを加速モードに変更して帯域を拡大し、マルチメディアデータを端局Ａの監視情報データより先に集中的に送信する。ここで、先行して送信するデータ量は、送信データ量算出部１６ｂにより算出する。マルチメディアデータの再生連続性を損なわないためには、本来、端局Ａが専有モードでデータ送信する間、すなわち端局Ｂが停止モードでデータ送信できない間に送信するはずだったデータを先に送信しておく必要がある。そのため、端局Ｂは、上記説明した送信データ量算出処理により算出したデータ量に相当するマルチメディアデータ２１ｅ、２１ｆを加速モードで送信する。端局Ｂは、加速モードでのデータ送信終了後、送信許可パケット２３ｂを送信権要求パケット２２ｂの送信元である端局Ａ宛に送信し、モードを停止モードにする。

端局Ａは、送信許可パケット２３ａを受信し、送信権判定部１４ａにて送信可能であると判定した場合、モードを専有モードに変更し、監視情報データ２４ａ〜２４ｇを送信する。データ送信終了後、回線開放パケット２５ａをＩＰ網２に接続する全端局宛に送信する。端局Ｂは、回線開放パケット２５ｂを受信すると、モードを通常モードに変更し、マルチメディアデータの送信を再開する。

これにより、監視情報データなどの緊急性の高いデータを回線専有状態で伝送することができるとともに、他の端局において回線開放することによる送信データの欠落を防ぐことができる。

図１１は、図１０（２）にて説明したデータ伝送処理の流れを、端局内の各処理部の動作を表した処理の流れによって示したものである。図１１を参照し、データ伝送処理例について説明する。

端局Ａ１ａにて、送信データ作成部１７ａにより、監視情報データ２０が作成されると、専有判定部１２ａへ入力する。専有判定部１２ａは、入力された送信データを回線専有要と判定すると、送信権要求部１３ａへ回線専有要３１を通知する。また、モード制御部１１ａへ回線専有要３２を通知し、送信権判定部１４ａへも回線専有要３３を通知する。モード制御部１１ａは、モード情報記憶部１８ａの通常モード選択を解除し、待機モード選択に変更３４する。送信権要求部１３ａは、送信権要求パケット２２ａをブロードキャストでＩＰ網２に接続された全端局宛に送信する。

次に、端局Ｂ１ｂ側の処理の流れについて説明する。送信権要求パケット２２ｂを受信した端局Ｂ１ｂの送信権許可部１５ｂは、送信権要求パケット内の送信要求データ量４１を送信データ量算出部１６ｂへ受け渡し、送信データ量算出処理を要求し、モード制御部１１ｂに加速モード変更を通知４２する。モード制御部１１ｂは、モード情報記憶部１８ｂの通常モード選択を解除し、加速モード選択に変更４３する。次に、送信データ量算出部１６ｂから取得した送信データ量４４に相当するマルチメディアデータを加速モードで送信４５する。モード制御部１１ｂは、加速モードでのデータ送信終了後、送信権許可部１５ｂに送信終了を通知４６し、モードを停止モード選択に変更４７する。送信終了通知を受けた送信権許可部１５ｂは、送信許可パケット２３ｂを端局Ａ１ａ宛に送信する。

送信許可パケット２３ａを受信した端局Ａ１ａの送信権判定部１４ａは、送信可能であると判定した場合、モード制御部１１ａに専有モード変更を通知３５する。モード制御部１１ａは、モードを専有モードに変更３６し、専有モードで監視情報データを送信２４する。データ送信終了後、回線開放パケット２５ａをＩＰ網２に接続する全端局宛に送信する。

端局Ｂ１ｂの送信権許可部１５ｂは、回線開放パケット２５ｂを受信すると、モード制御部１１ａに回線開放を通知し、モードを通常モードに変更してマルチメディアデータの送信を再開する。

このように、本発明によれば、監視情報データなどの緊急性の高いデータを送信する端局と、その他の端局との間で送信権の制御を行うことで、監視制御データとマルチメディアデータなどが混在したデータ伝送の伝送品質を保証することができる。

本発明の一実施の形態によるシステム構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態によるデータ伝送装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態によるモード情報記憶部のデータ構成例を示す説明図である。 本発明の一実施の形態によるモード制御処理例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態による専有判定処理例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態による送信権要求処理例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態による送信権判定処理例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態による送信権許可処理例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態による送信データ量算出処理例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態によるデータ伝送例を示す説明図である。 本発明の一実施の形態によるデータ伝送処理例を示す説明図である。

符号の説明

１，１ａ〜１ｎ…端局、２…ＩＰ網、３…監視制御装置、４ａ〜４ｎ…監視制御対象機器、１１…モード制御部、１２…専有判定部、１３…送信権要求部、１４…送信権判定部、１５…送信権許可部、１６…送信データ量算出部、１７…送信データ作成部、１８…モード情報記憶部

Claims (7)

1. 同一の通信回線に接続し、互いにデータを送受信するデータ伝送装置において、
   送信データの緊急性を基に、データ送信時の回線専有要否を判定する専有判定部と、
   前記専有判定部にて専有要と判定された場合に、前記通信回線に接続する他のデータ伝送装置に対して送信権を要求する送信権要求部と、
   回線専有可能か否かを判定する送信権判定部と、
   帯域量の異なる複数の伝送モードを設け、データ伝送状態に応じた伝送モードを設定するモード制御部とを備えた
   データ伝送装置。
2. 請求項１記載のデータ伝送装置において、
   前記モード制御部は、前記送信権要求部が送信権を要求してから、前記送信権判定部にて回線専有可と判定するまでの間は待機モードとしてデータ送信待ち状態とし、前記送信権判定部にて回線専有可と判定された場合に、専有モードとして回線専有状態でデータ送信することを特徴とする
   データ伝送装置。
3. 請求項１記載のデータ伝送装置において、
   同一の通信回線に接続する他のデータ伝送装置から送信権要求を受信し、前記データ伝送装置のデータ伝送状態を基に、前記他のデータ伝送装置へ送信許可を通知する送信権許可部を備えた
   データ伝送装置。
4. 請求項３記載のデータ伝送装置において、
   前記送信権許可部は、前記データ伝送装置にて送信待ちデータがある場合、送信権要求している他のデータ伝送装置が専有モードにてデータ送信中に送信できなくなる送信待ちデータを、予め帯域量の大きい伝送モードで送信後に、帯域を開放し、送信許可を通知することを特徴とする
   データ伝送装置。
5. 同一の通信回線に複数のデータ伝送装置を接続し、互いにデータを送受信するデータ伝送方法であって、
   送信データの緊急性を基に、データ送信時の回線専有要否を判定する専有判定処理と、
   前記専有判定処理にて専有要と判定された場合に、前記通信回線に接続する他のデータ伝送装置に対して送信権を要求する送信権要求処理と、
   回線専有可能か否かを判定する送信権判定処理と、
   他のデータ伝送装置から送信権要求を受信した場合に、データ伝送状態を基に、前記他のデータ伝送装置へ送信許可を通知する送信権許可処理と、
   帯域量の異なる複数の伝送モードを設け、送信権の状態に応じた伝送モードを設定するモード制御処理とを備え、
   前記専有判定処理にて回線専有要と判定され、前記送信権要求処理にて送信権を要求した後、前記モード制御処理にて伝送モードを待機モードとしてデータ送信待ち状態とし、前記送信権判定処理にて回線専有可と判定された場合に、伝送モードを専有モードとして回線専有状態でデータ送信することを特徴とする
   データ伝送方法。
6. 請求項５記載のデータ伝送方法において、
   前記送信権許可処理は、他のデータ伝送装置から送信権要求を受信し、当該データ伝送装置にて送信待ちデータがある場合、送信権要求している他のデータ伝送装置が専有モードにてデータ送信中に送信できなくなる送信待ちデータを、予め帯域量の大きい伝送モードで送信後に、帯域を開放し、送信許可を通知することを特徴とする
   データ伝送方法。
7. 同一の通信回線に接続する複数のデータ伝送装置を備え、互いにデータを送受信するデータ伝送システムにおいて、
   緊急性の高いデータを送信しようとする第１のデータ伝送装置から、前記通信回線に接続する他のデータ伝送装置に対して送信権要求を送信し、
   前記第１のデータ伝送装置から送信権要求を受信した他のデータ伝送装置は、送信待ちデータがある場合、送信権要求している第１のデータ伝送装置が専有モードにてデータ送信中に送信できなくなる送信待ちデータを、予め帯域量の大きい伝送モードで送信後に、帯域を開放し、送信許可を通知し、
   前記第１のデータ伝送装置は、回線専有可能と判断した場合に、伝送モードを専有モードとして回線専有状態でデータ送信することを特徴とする
   データ伝送システム。

Images