JP2019012947A - 中継装置、伝送処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】端末装置と通信装置間の応答時間の短縮に優れた中継装置、伝送処理システム、伝送処理プログラム、及び伝送処理方法を提供する。【解決手段】第一受信部は、端末装置から演算処理を依頼する演算依頼パケットを受信する。演算方法バッファは、第一受信部が受信する演算依頼パケットを演算処理するための演算方法を格納する。処理判定テーブルは、演算方法が演算方法バッファに格納されているか否かを示すバッファデータが記録される。処理判定部は、処理判定テーブルに記録されているバッファデータを参照し、バッファデータに基づいて、第一受信部が受信する演算依頼パケットに対し演算処理を実行するか否かを判定する。演算実行部は、処理判定部の判定に基づいて、第一受信部が受信する演算依頼パケットに対し、演算処理を実行する。第二送信部は、演算実行部が演算処理した演算処理結果が格納される演算返答パケットを端末装置に送信する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、中継装置、伝送処理プログラムに関する。

クライアントサーバ型の制御システムにおいて、同時に多数のクライアントである端末
装置から単一のサーバである通信装置へのアクセスが集中すると、ネットワークの負荷が
増大し、リアルタイムな制御を行うことが難しくなる場合がある。特に、小さいサイズの
パケットを大量に処理する場合、サーバのネットワークインタフェースでの処理負荷が増
大する。そこで、例えば、ネットワークの負荷を軽減するために、ネットワークの中継経
路で通信プロトコルをＴＣＰ（Transmission Control Protocol）からＵＤＰ（User Data
gram Protocol）に変換する手法が知られている。しかし、本手法では、通信装置におけ
る演算処理による遅延が生じることにより、リアルタイムな制御が行えない場合がる。

特許第５０４６１６１号公報

本発明が解決しようとする課題は、端末装置と通信装置間の応答時間の短縮に優れた中
継装置、伝送処理システム、伝送処理プログラム、及び伝送処理方法を提供することであ
る。

実施形態の中継装置は、第一受信部と、演算方法バッファと、処理判定テーブルと、処
理判定部と、演算実行部と、第二送信部と、を備える。第一受信部は、端末装置から演算
処理を依頼する演算依頼パケットを受信する。演算方法バッファは、第一受信部が受信す
る演算依頼パケットを演算処理するための演算方法を格納する。処理判定テーブルは、演
算方法が演算方法バッファに格納されているか否かを示すバッファデータが記録される。
処理判定部は、処理判定テーブルに記録されているバッファデータを参照し、バッファデ
ータに基づいて、第一受信部が受信する演算依頼パケットに対し演算処理を実行するか否
かを判定する。演算実行部は、処理判定部の判定に基づいて、第一受信部が受信する演算
依頼パケットに対し、演算処理を実行する。第二送信部は、演算実行部が演算処理した演
算処理結果が格納される演算返答パケットを端末装置に送信する。

実施形態１に係る伝送処理システムの装置構成の一例を示すブロック図。 実施形態１に係る伝送処理システムにおける各装置の機能構成の一例を示すブロック図。 実施形態１に係る処理判定テーブルに記録されるデータの一例を示す図。 実施形態１に係る演算依頼パケットの構成の一例を示す図。 実施形態１に係る演算返答パケットの構成の一例を示す図。 実施形態１に係る演算方法要求パケットの構成の一例を示す図。 実施形態１に係る演算方法返答パケットの構成の一例を示す図。 実施形態１に係る処理判定部が実行する判定の流れの一例を示すフローチャート。 実施形態２に係る伝送処理システムにおける各装置の機能構成の一例を示すブロック図。 実施形態２に係る負荷計測部が計測するデータの一例を示す図。

以下、各実施形態に係る伝送処理システムと、伝送処理システムを構成する中継装置に
ついて、図面を参照して説明する。伝送処理システムは、各地域に設置された複数のクラ
イアント装置である端末装置、各地域に設置された中継装置、各地域の中継装置と広域ネ
ットワークを介して接続されたサーバである通信装置により構成される。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る伝送処理システム４の装置構成の一例を示す図である。

例えば、図１に示すように、伝送処理システム４は、地域Ａに設置された複数の端末装
置３ａ１、３ａ２、地域Ａに設置された中継装置１ａ、地域Ｂに設置された複数の端末装
置３ｂ１、ｂ２、地域Ｂに設置された中継装置１ｂ、地域Ａ及び地域Ｂに設置された中継
装置１ａ、１ｂと広域ネットワークＮＷ２を介して接続された通信装置２により構成され
る。また、端末装置３ａ１、ａ２は、中継装置１ａとローカルネットワークＮＷ１ａを介
して接続され、端末装置３ｂ１、ｂ２は、中継装置１ｂとローカルネットワークＮＷ１ｂ
を介して接続される。

なお、説明を分かり易くするため、端末装置３ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を端末装置３と
略記し、中継装置１ａ、１ｂを中継装置１と略記することがある。また、一例として、端
末装置３と中継装置１が接続される場合について説明するが、端末装置３と中継装置１を
一つの装置で構成するようにしてもよい。

伝送処理システム４では、情報処理装置である制御対象（図示しない）から検知信号を
受信し、検知信号に基づく演算処理を通信装置２、或いは中継装置１が実行し、その結果
を端末装置３から制御信号として制御対象に送信する。

端末装置３は、検知信号に基づいて通信装置２に演算を依頼するための演算依頼パケッ
ト５０を作成し、中継装置１に送信する。他方、端末装置３は、演算依頼パケット５０に
対する演算処理の結果を格納する演算返答パケット５１を中継装置１から受信し、演算返
答パケット５１に基づいて制御信号を制御対象に送信する。

中継装置１は、演算依頼パケット５０が要求する演算処理を自身で実行することができ
るか否かを判定し、判定結果に応じて演算依頼パケット５０を通信装置２に送信する、或
いは自身で演算処理を実行した結果である演算返答パケット５１を端末装置３に送信する
。

さらに、中継装置１は、自身で演算処理を実行することができないと判定する場合、通
信装置２に対して演算処理を実行するための、例えば、プログラムなどの演算方法４３を
要求する演算方法要求パケット５２を送信する。次いで、中継装置１は、通信装置２から
受信した演算方法４３に基づいて演算処理を実行する。

通信装置２は、中継装置１から演算依頼パケット５０を受信する場合には、演算処理を
実行し、その結果を格納する演算返答パケット５１を中継装置１に送信する。また、通信
装置２は、中継装置１から演算方法要求パケット５２を受信する場合には、演算方法４３
を格納した演算方法返答パケットを中継装置１に送信する。

広域ネットワークＮＷ２は、例えばインターネットや専用回線などの広域な有線通信回
線であっても良いし、３Ｇなどの広域な無線通信回線でも良い。ローカルネットワークＮ
Ｗ１は、例えばＰｒｏｆｉｂｕｓ、ＭｏｄｂｕｓやＴＣ−ｎｅｔなどのフィールドバス、
或いはローカルな有線通信回線を用いても良いし、無線ＬＡＮや９２０ＭＨｚ帯等のロー
カルな無線通信回線を用いても良い。

検知信号は、制御対象が設置された環境に関する環境情報、制御対象の状態に関する状
態情報、又は各種の記憶媒体から読み取られたリード情報である。例えば、環境情報は明
るさや温度、湿度、気圧、天候などを示す情報や、緯度、経度、高度などの位置情報や、
速度、加速度、圧力などの物理情報や、文字列、画像、映像、音声などの多次元の情報で
ある。状態情報は例えば、制御対象の電源のオン、オフ状態や電流値や電圧値、圧力値、
動作の状態などを示す情報や、ビット値、バイト値などのデジタル情報である。リード情
報については後述する。

制御信号は、制御対象を動作させるための信号であり、電源状態や電流値や電圧値、圧
力値、動作の状態などを示す情報や、ビット値、バイト値などのデジタル情報である。ま
た、検知信号と制御信号は、一定回数の検知信号と制御信号のやり取りを行い、制御対象
を動作させるトランザクション処理としても良い。

例えば、本実施形態に係る伝送処理システム４を交通システムに適用する場合、端末装
置３は駅務機器となる。例えば、駅務機器は、自動改札機、自動精算機、及び自動券売機
等である。端末装置３が自動改札機の場合、例えば検知信号は無線通信媒体（例えば、Ｉ
Ｃカード）から読み取られたリード情報等であり、制御信号は通行を制御するゲートの駆
動信号等である。この場合のリード情報は、無線通信媒体の識別情報、入場記録（入場駅
及び入場日時）、出場記録（出場駅及び出場時刻）、及び金額情報のうちの少なくとも一
つとなる。

一般的に、自動改札機の場合、検知信号に対する制御信号の高速応答が要求される。ま
た、端末装置３が自動精算機かつ通信装置２側で精算処理を行うようなクラウド精算シス
テムの場合、検知信号は無線通信媒体から読み取られたリード情報であり、制御信号はリ
ード情報から算出される不足金額情報等である。自動精算機において要求される制御信号
の応答は、自動改札機において要求される制御信号の応答より遅くてもよい。なお、自動
改札機及び自動精算機のそれぞれにおいて、応答信号の要求時間が異なる複数の処理を実
行する場合も含まれる。

交通システムにおいては、多数の自動改札機が地域ごとに設置され、これら多数の自動
改札機のそれぞれから多数の検知信号が高頻度で送信され、多数の自動精算機が地域ごと
に設置され、これら多数の自動精算機のそれぞれから多数の検知信号が送信される。本実
施形態に係る伝送処理システム４はこのような条件の交通システムにおいて応答時間を短
縮し、リアルタイムな制御を行うことができる。

図２は、実施形態１に係る伝送処理システム４における各装置の機能構成の一例を示す
ブロック図である。

端末装置３は、入力部と、送信部と、受信部と、出力部とを備える。入力部は、制御対
象から検知信号を受信する。送信部は、検知信号に基づいて生成される演算依頼パケット
５０を中継装置１に送信する。また、受信部は、中継装置１から演算返答パケット５１を
受信する。出力部は、演算返答パケット５１に基づいて演算結果４２を制御対象へ出力す
る。

端末装置３と中継装置１間の通信における通信プロトコルは、ＴＣＰなど確認応答があ
る高信頼なものでも良い。

中継装置１は、第一受信部１０と、処理判定部１１と、処理判定テーブル１２と、演算
実行部１３と、演算方法バッファ１４と、演算方法要求部１５と、第一送信部１６と、要
求待機バッファ１７と、第二受信部１８と、パケット種別判定部１９と、第二送信部２０
とを備える。

第一受信部１０は、端末装置３から演算処理を依頼する演算依頼パケット５０などのパ
ケットを受信する。処理判定部１１は、第一受信部１０が受信する演算依頼パケット５０
を参照し、中継装置１で演算処理が可能か否かを判定する。また、処理判定部１１は、中
継装置１で演算処理が可能か否かの判定をするために、処理判定テーブル１２を参照する
。

ここで、処理判定テーブル１２について、図２に加えて図３を参照して説明する。図３
は、実施形態１に係る処理判定テーブル１２に記録されるデータの一例を示す図である。

処理判定テーブル１２は、例えば、演算方法４３の演算ＩＤ３１に対応付けて、演算方
法４３が演算方法バッファ１４に格納されているか否かを示すデータ（バッファデータ３
２）や、演算時間３３と、参照回数３４と、サイズ３５などのデータを記録する。また、
処理判定テーブル１２は、データを順に記録するリスト構造でもよいし、データを循環的
に記録するリングバッファ構造でも良い。さらに、演算方法バッファ１４に、処理判定テ
ーブル１２の情報を格納し、両者を統合しても良い。

演算ＩＤ３１は、演算方法４３を識別するために割り当てられる数字や、文字、記号で
ある。バッファデータ３２は、演算方法４３が演算方法バッファ１４に格納されているか
否かを示すデータを記録している。例えば、図３の場合は０と１を用いて、演算方法４３
が演算方法バッファ１４に格納されていれば１、演算方法４３が演算方法バッファ１４に
格納されていなければ０と記録している。なお、演算方法４３が演算方法バッファ１４に
格納されているか否かを判定するための情報として、図では０と１を用いたが、これに限
らない。

演算時間３３は、中継装置１において演算処理を実行した場合に要する時間を示す。参
照回数３４は、処理判定部１１がバッファデータ３２を処理判定テーブル１２において参
照した回数を示す。つまり、参照回数３４は、端末装置３からの演算依頼に使用される各
演算方法４３の使用頻度、もしくは使用割合を示す。サイズ３５は、演算方法４３のデー
タのサイズ３５を示す。

処理判定部１１は、処理判定テーブル１２に記録されているバッファデータ３２を参照
し、バッファデータ３２に基づいて、第一受信部１０が受信する演算依頼パケット５０に
対し演算処理を実行するか否かを判定する。つまり、処理判定部１１は、処理判定テーブ
ル１２を参照して、演算依頼パケット５０に格納されている演算ＩＤ３１を持つ演算方法
４３が演算方法バッファ１４に記憶されているか否かを判定し、演算依頼パケット５０に
格納されている演算ＩＤ３１を持つ演算方法４３が演算方法バッファ１４に記憶されてい
れば、中継装置１において演算処理が可能と判定する。

他方、演算依頼パケット５０に格納されている演算ＩＤ３１を持つ演算方法４３が演算
方法バッファ１４に記憶されていなければ、中継装置１において演算処理が不可能と判定
する。

さらに、処理判定部１１は、中継装置１において演算処理が不可能と判定した場合、通
信装置２に対して演算方法４３を要求するか否かを判定する。つまり、処理判定部１１は
、例えば、参照回数３４に基づいて、演算方法要求部１５が演算方法要求パケット５２を
生成するか否かを判定する。さらに、演算方法４３を要求するか否かの判定には、例えば
処理判定テーブル１２が記録する参照回数３４や、サイズ３５を用いた演算方法要求基準
を用いても良い。

演算方法要求基準とは、演算方法４３を通信装置２に要求するか否かの判定に用いる基
準であり、予め設定された任意の条件である。例えば、参照回数３４が１０回を超える場
合に演算方法を要求するとしても良いし、参照回数３４が１０回を超える、かつ、サイズ
３５が１００ｋＢを超えない場合に、演算方法４３を要求するとしても良い。

つまり、演算方法要求基準とは、通信装置２で演算処理を実行するよりも、中継装置１
で演算処理を実行する方が応答時間の短縮に優れ、リアルタイムな制御ができると想定さ
れる演算方法４３を選出する基準である。

また、演算方法要求基準は、中継装置１が有する記憶部（図示しない）に記憶させても
良いし、処理判定テーブル１２に記録し、演算方法要求基準を満たすか否かの項目を追加
しても良い。

演算実行部１３は、処理判定部１１の判定に基づいて、第一受信部１０が受信する演算
依頼パケット５０に対し、演算処理を実行する。演算実行部１３は、演算依頼パケット５
０に格納される演算ＩＤ３１に基づいて、演算方法バッファ１４から該当する演算方法４
３を参照し、演算依頼パケット５０に格納される演算データ４１に対し演算処理を実行す
る。また、演算実行部１３は、演算実行結果を格納する演算返答パケット５１を生成する
。

演算方法バッファ１４は、第一受信部１０が受信する演算依頼パケット５０を演算処理
するための演算方法４３を格納する。また、後述する第二受信部１８が演算方法４３を受
信する場合、新たに演算方法４３を格納する。演算方法バッファ１４は、データを順に記
録するリスト構造でもよいし、データを循環的に記録するリングバッファ構造でも良い。
演算方法バッファ１４に、処理判定テーブル１２の情報を格納し、両者を統合しても良い
。

演算方法要求部１５は、第一受信部１０が受信した演算依頼パケット５０が要求する演
算処理の演算方法を通信装置２から受信するための要求をする演算方法要求パケット５２
を生成する。つまり、演算方法要求部１５は、演算依頼パケット５０から演算ＩＤ３１を
参照し、通信装置２に対し、演算方法４３を要求するための演算方法要求パケット５２を
生成する。また、演算方法要求部１５は、生成した演算方法要求パケット５２を第一送信
部１６に送信し、演算依頼パケット５０を要求待機バッファ１７に格納する。

第一送信部１６は、パケットを通信装置２に送信する。第一送信部１６は、処理判定部
１１から受信する演算依頼パケット５０、或いは演算方法要求部１５から受信する演算方
法要求パケット５２を通信装置２に送信する。例えば、第一送信部１６は、処理判定部１
１が参照回数３４に基づいて演算方法要求パケット５２を生成しないと判定する場合、第
一受信部１０が受信する演算依頼パケット５０を通信装置２に送信する。

要求待機バッファ１７は、演算方法４３を通信装置２に要求中の演算依頼パケット５０
を一時的に格納する。演算方法バッファ１４に、新たに演算方法４３が格納された場合、
演算実行部１３は、新たに格納された演算方法４３の演算ＩＤ３１が格納されている演算
依頼パケット５０を要求待機バッファ１７から取り出し、演算処理を実行する。また、要
求待機バッファ１７は、データを順に記録するリスト構造でもよいし、データを循環的に
記録するリングバッファ構造でも良い。

第二受信部１８は、通信装置２からパケットを受信する。第二受信部１８は、例えば、
演算方法要求部１５が生成する演算方法要求パケット５２に基づいて、演算方法４３が格
納されている演算方法返答パケットを前記通信装置２から受信する。

パケット種別判定部１９は、第二受信部１８が受信するパケットに格納されている、パ
ケットの種別を識別するためのパケットＩＤ４０を参照し、パケットの種別を判定する。
例えば、パケットが演算返答パケット５１の場合、パケット種別判定部１９は、演算返答
パケット５１を第二送信部２０へ送信する。また、例えば、パケットが演算方法返答パケ
ット５３の場合には、パケット種別判定部１９は、演算方法返答パケット５３に格納され
る演算方法４３を演算方法バッファ１４に格納し、処理判定テーブル１２のバッファデー
タ３２を演算方法４３が演算方法バッファ１４に格納されていることを示すデータに書き
換える。

通信装置２から中継装置１に対して演算実行内容を送信する際は、プログラムの実行フ
ァイルやＣＳＶ (Comma-Separated Values) ファイルなどの中継装置１においても通信装
置２においても実行可能なプログラムや読み取り可能なデータファイルに限られることを
避けるために、中継装置１にプログラムのソースコードをコンパイルするコンパイル部（
図示しない）を持たせても良い。

第二送信部２０は、パケットを端末装置３に送信する。第二通信部は、例えば、演算実
行部１３が演算処理した演算処理結果が格納される演算返答パケット５１を端末装置３に
送信する。

通信装置２は、通信装置受信部２１と、通信装置パケット種別判定部２２と、通信装置
演算実行部２３と、通信装置演算方法バッファ２４と、演算方法返答部２５と、通信装置
送信部２６とを備える。

通信装置受信部２１は、中継装置１から、例えば演算依頼パケット５０や、演算方法要
求パケット５２などのパケットを受信する。

通信装置パケット種別判定部２２は、通信装置受信部２１が受信するパケットに格納さ
れている、パケットの種別を識別するためのパケットＩＤ４０を参照し、パケットの種別
を判定する。例えば、パケットが演算依頼パケット５０の場合、通信装置パケット種別判
定部２２は、パケットを通信装置演算実行部２３に送信する。また、パケットが演算方法
要求パケット５２の場合、通信装置パケット種別判定部２２は、パケットを演算方法返答
部２５に送信する。

通信装置演算実行部２３は、演算依頼パケット５０に格納される演算ＩＤ３１に基づい
て、通信装置演算方法バッファ２４から該当する演算方法４３を参照し、演算依頼パケッ
ト５０に格納される演算データ４１に対し演算処理を実行する。また、通信装置演算実行
部２３は、演算実行結果を格納する演算返答パケット５１を生成する。

通信装置演算方法バッファ２４には、演算ＩＤ３１と演算方法４３が対応付けられて格
納される。通信装置演算方法バッファ２４は、データを順に記録するリスト構造でもよい
し、データを循環的に記録するリングバッファ構造でも良い。

演算方法返答部２５は、演算方法要求パケット５２から演算ＩＤ３１を参照し、該当す
る演算方法４３を通信装置演算方法バッファ２４から複製する。また、演算方法返答部２
５は、複製した演算方法４３を格納した演算方法返答パケット５３を生成し、通信装置送
信部２６へ送信する。

通信装置送信部２６は、中継装置１に、例えば演算返答パケット５１や、演算方法返答
パケット５３などのパケットを送信する。

端末装置３、中継装置１、通信装置２の各機能は、バスで接続されたＣＰＵ（Central
Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを利用したソフトウェアで実現されても
良いし、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmabl
e Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用
いて実現されても良い。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせにより実現され
ても良い。

通信装置２は、インターネット上に仮想的に構築され、ＣＰＵやメモリ等のリソースを
動的に増減可能なクラウドサーバとして構成しても良い。また、各装置のソフトウェアを
格納する媒体は、コンピュータシステムに内蔵されるＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＳＳ
Ｄ（Solid State Drive）等の補助記憶装置を用いて実現されても良いし、ＲＡＭ（Rando
m Access Memory）等の主記憶装置を用いて実現されても良い。

次に、図４から図７を参照して、各パケットの構成について説明する。なお、重複する
説明は適宜省略する。図４は、実施形態１に係る演算依頼パケット５０の構成の一例を示
す図である。

演算依頼パケット５０は、端末装置３から通信装置２に演算を依頼するためのパケット
であり、パケットＩＤ４０を格納するフィールドと、演算ＩＤ３１を格納するフィールド
と、演算データ４１を格納するフィールドとを備える。

パケットＩＤ４０は、パケットの種別を識別するための数字や記号である。また、パケ
ットＩＤ４０は、パケットの種別を識別するためだけでなく、個々のパケットを識別する
ための数字や文字、記号を用いても良い。

演算ＩＤ３１は、演算方法４３を識別するための数字や文字、記号である。演算データ
４１は、演算処理の対象となるデータ、または演算処理に必要なデータである。

図５は、実施形態１に係る演算返答パケット５１の構成の一例を示す図である。演算返
答パケット５１は、通信装置２、または中継装置１が実行した演算結果４２を端末装置３
に送信するためのパケットであり、パケットＩＤ４０を格納するフィールドと、演算結果
４２を格納するフィールドを備える。演算結果４２は、通信装置２、または中継装置１が
実行した演算処理の結果である。

図６は、実施形態１に係る演算方法要求パケット５２の構成の一例を示す図である。演
算方法要求パケット５２は、中継装置１が通信装置２に対して演算方法４３を要求するた
めのパケットであり、パケットＩＤ４０を格納するフィールドと、演算ＩＤ３１を格納す
るフィールドとを備える。

図７は、実施形態１に係る演算方法返答パケットの構成の一例を示す図である。演算方
法返答パケット５３は、通信装置２が中継装置１に演算方法４３を送信するためのパケッ
トであり、パケットＩＤ４０を格納するフィールドと、演算ＩＤ３１を格納するフィール
ドと、演算方法４３を格納するフィールドとを備える。演算方法４３は、演算をするため
の方法、例えばプログラムなどである。

例えば伝送処理システム４を駅務システムに適用し、運賃計算処理に関するデータ通信
を行う場合、演算データ４１には入場駅と出場駅のＩＤが格納され、演算結果４２には金
額が格納され、演算方法には運賃計算プログラムが格納される。運賃計算プログラムとい
った演算方法４３の送信は、演算方法４３にプログラムを格納しても良いし、ＦＴＰ(Fil
e Transfer Protocol)やＳＦＴＰ(SSH File Transfer Protocol)などのファイル転送プロ
トコルを用いてファイルを送信しても良い。ファイル転送プロトコルを用いてプログラム
を転送する時は、演算方法４３にはファイル名が格納される。

次に、図８を参照して、処理判定部１１が行う判定の流れを説明する。図８は、実施形
態１に係る処理判定部１１が実行する判定の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、処理判定部１１は、演算依頼パケット５０を受信したか否かを判定する（ステッ
プＳ１００）。処理判定部１１は、演算依頼パケット５０を受信した場合（ステップＳ１
００、Ｙｅｓ）、演算依頼パケット５０に格納されている演算ＩＤ３１を参照する（ステ
ップＳ１０１）。他方、演算依頼パケット５０を受信しない場合（ステップＳ１００、Ｎ
ｏ）、処理を開始ステップに戻す。

次に、処理判定部１１は、中継装置１で演算が可能か否かを判定する（ステップＳ１０
２）。処理判定部１１は、処理判定テーブル１２を参照し、ステップＳ１０１で参照した
演算ＩＤ３１に対応付けられた演算方法４３が、演算方法バッファ１４に格納されている
か否かを示すデータ（バッファデータ３２）を参照し、演算方法４３が演算方法バッファ
１４に格納されているか否かを判定する。

処理判定部１１は、演算方法４３が演算方法バッファ１４に格納されていれば、中継装
置１で演算可能と判定し（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、演算方法４３が演算方法バッフ
ァ１４に格納されていなければ、中継装置１で演算可能ではないと判定する（ステップＳ
１０２、Ｎｏ）。

また、処理判定部１１は、処理判定テーブル１２を参照する際に、ステップＳ１０１で
参照した演算ＩＤ３１に対応付けられた参照回数３４のデータをカウントアップする（図
示しない）。なお、このカウントアップする機能は、処理判定部１１ではなく処理判定テ
ーブル１２に持たせても良い。

処理判定部１１は、中継装置１で演算可能と判定した場合（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ
）、演算依頼パケット５０を演算実行部１３に送信し（ステップＳ１０３）、処理を終了
させる。他方、処理判定部１１は、中継装置１で演算不可能と判定した場合（ステップＳ
１０２、Ｎｏ）、処理判定テーブル１２のデータを参照し、演算方法要求基準に従って通
信装置２に演算方法４３を要求するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

処理判定部１１は、演算方法要求基準に従って、演算方法４３を要求すると判定した場
合（ステップＳ１０４、Ｙｅｓ）、演算依頼パケット５０を演算方法要求部１５に送信し
、処理を終了させる（ステップＳ１０５）。他方、処理判定部１１は、演算方法要求基準
に従って、演算方法４３を要求しないと判定した場合（ステップＳ１０４、Ｎｏ）、演算
依頼パケット５０を第一送信部１６に送信し、処理を終了させる。

以上説明した実施形態１の伝送処理システム４によれば、通信装置２で実行されていた
演算処理の一部を中継装置１で実行することにより、通信装置２の負担を減少させことが
でき、また、中継装置１と通信装置２との間での通信量を減少させることができる。その
結果、応答時間の短縮に優れ、リアルタイムな制御を行うことができる。

（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。なお、実施形態１と同一の構成には同一の符号を
付し、重複する説明は適宜省略する。実施形態２は、図２に示した中継装置１の機能構成
に、負荷計測部９０を追加した構成になる。

図９は、実施形態２に係る伝送処理システム４における各装置の機能構成の一例を示す
ブロック図である。負荷計測部９０は、中継装置１と通信装置２間のネットワークにかか
る負荷を計測し、計測結果を処理判定部１１に送信する。処理判定部１１は、処理判定テ
ーブル１２のデータに加え、負荷計測部９０が計測したネットワーク負荷データに基づい
て、実施形態１で説明した判定を行う。

負荷計測部９０は、第一送信部１６が演算依頼パケットや、演算方法要求パケットなど
のパケットを送信し、第二受信部１８が当該パケットに対する返答であるパケットを受信
するまでの通信時間を、計測する。また、負荷計測部９０は、通信時間を計測することに
より、パケットロス率を算出する。

よって、処理判定部１１は、負荷計測部９０の計測データを参照する際に、第一送信部
１６がパケットを送信した時刻から一定時間経過しても、例えば、１００ｍｓ経過しても
第二受信部１８が当該パケットに対する返答を含むパケットを受信しない場合は、パケッ
トがロストした（パケットロス）と判定する。つまり、処理判定部１１は、通信時間６３
が算出されていないパケットは、ロストしたと判定する。

ここで、図１０を参照して、負荷計測部９０が計測する計測データについて説明する。
図１０は、実施形態２に係る負荷計測部９０が計測する計測データの一例を示す図である
。例えば、負荷計測部９０は、パケットＩＤ４０に対応付けて、第一送信部１６がパケッ
トを送信した時刻（第一送信部送信時刻６１）と、第二受信部１８がパケットに対する返
答を含むパケットを受信した時刻（第二受信部受信時刻６２）を記録する。

この場合、パケットＩＤ４０は、パケットの種別を識別するための数字や記号と、個々
のパケットを識別するための数字や文字、記号を含み、第一送信部１６が送信するパケッ
トと、パケットに対する返答を含むパケットは、同一の個々のパケットを識別するための
数字や文字、記号を有する。

さらに、負荷計測部９０は、第一送信部送信時刻６１と第二受信部受信時刻６２の時刻
の差から算出した時間を通信時間６３として記録する。

処理判定部１１は、負荷計測部９０が計測する通信時間６３に基づいて、演算方法要求
部１５が演算方法要求パケット５２を生成するか否かを判定する。処理判定部１１は、図
８を参照して説明したステップＳ１０４の判定を行う際に、負荷計測部９０の計測データ
を参照する。例えば、処理判定部１１は、演算方法要求基準に加えて、通信時間６３、パ
ケットロスの少なくともどちらか一方に基づいて、演算方法４３を通信装置２に要求する
か否かを判定しても良い。

例えば、処理判定部１１は、一定時間における通信時間６３の平均値が閾値を超えるか
否かに基づいて、演算方法４３を通信装置２に要求するか否かを判定するとしても良い。

また、例えば、処理判定部１１は、一定時間におけるパケットロス率が閾値を超えるか
否かに基づいて、演算方法を通信装置２に要求するか否かを判定するとしても良い。

さらに、例えば、処理判定部１１は、一定時間における通信時間６３の平均値が閾値を
超えるか否かと、一定時間におけるパケットロス率が閾値を超えるか否かに基づいて、演
算方法を通信装置２に要求するか否かを判定するとしても良い。

以上説明した実施形態２の伝送処理システム４によれば、中継装置１と通信装置２間の
通信に係る負荷を計測することにより、中継装置１と通信装置２間の通信に係る負荷が大
きい場合には、中継装置１と通信装置２との間でのパケット通信量を減少させることがで
き、その結果、応答時間の短縮に優れ、リアルタイムな制御を行うことができる。

なお、上記した実施形態１、２に係る伝送処理システム４における処理はいくつかのソ
フトウェアによって実行することが可能である。このため、上記処理の手順を実行するい
くつかのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じてこれらプロ
グラムを中継装置１へインストールして実行するだけで、上記処理を容易に実現すること
ができる。例えば、中継装置１は、上記プログラムをネットワーク経由でダウンロードし
、ダウンロードしたプログラムを記憶し、プログラムのインストールを完了することがで
きる。或いは、中継装置１は、上記プログラムを情報記憶媒体から読み取り、読み取った
プログラムを記憶し、プログラムのインストールを完了することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様
々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、
置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に
含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるもので
ある。

１ 中継装置
２ 通信装置
３ 端末装置
４ 伝送処理システム
１０ 第一受信部
１１ 処理判定部
１２ 処理判定テーブル
１３ 演算実行部
１４ 演算方法バッファ
１５ 演算方法要求部
１６ 第一送信部
１７ 要求待機バッファ
１８ 第二受信部
１９ パケット種別判定部
２０ 第二送信部
２１ 通信装置受信部
２２ 通信装置パケット種別判定部
２３ 通信装置演算実行部
２４ 通信装置演算方法バッファ
２５ 演算方法返答部
２６ 通信装置送信部
３２ バッファデータ
３３ 演算時間
３５ サイズ
４１ 演算データ
４２ 演算結果
４３ 演算方法
５０ 演算依頼パケット
５１ 演算返答パケット
５２ 演算方法要求パケット
５３ 演算方法返答パケット
６１ 第一送信部送信時刻
６２ 第二受信部受信時刻
６３ 通信時間
９０ 負荷計測部
ＮＷ１ ローカルネットワーク
ＮＷ２ 広域ネットワーク

Claims (7)

1. 端末装置と受信したパケットに対して所望の演算を行う通信装置間の通信の中継を行う
   中継装置であって、
   前記端末装置から演算処理を依頼する演算依頼パケットを受信する第一受信部と、
   前記第一受信部が受信する演算依頼パケットを演算処理するための演算方法が格納され
   る演算方法バッファと、
   前記演算方法が前記演算方法バッファに格納されているか否かを示すバッファデータが
   記録される処理判定テーブルと、
   前記処理判定テーブルに記録されているバッファデータを参照し、前記バッファデータ
   に基づいて、前記第一受信部が受信する演算依頼パケットに対し演算処理を実行するか否
   かを判定する処理判定部と、
   前記処理判定部の判定に基づいて、前記第一受信部が受信する演算依頼パケットに対し
   、演算処理を実行する演算実行部と、
   前記演算実行部が演算処理した演算処理結果が格納される演算返答パケットを端末装置
   に送信する第二送信部と、
   を備える中継装置。
2. 前記第一受信部が受信した演算依頼パケットが要求する演算処理の演算方法を前記通信
   装置から受信するための依頼をする演算方法要求パケットを生成する演算方法要求部と、
   前記演算方法要求部が生成する演算方法要求パケットを前記通信装置に送信する第一送
   信部と、
   前記演算方法要求パケットに基づいて、前記演算方法が格納されている演算方法返答パ
   ケットを前記通信装置から受信する第二受信部と、
   をさらに備える請求項１に記載の中継装置。
3. 前記処理判定テーブルは、前記バッファデータが参照された回数を示す参照回数を、前
   記演算方法を識別するための演算ＩＤに対応付けてさらに記録し、
   前記処理判定部は、前記参照回数に基づいて、前記演算方法要求部が前記演算方法要求
   パケットを生成するか否かを判定する、
   請求項２に記載の中継装置。
4. 前記第一送信部は、前記処理判定部が前記参照回数に基づいて前記演算方法要求パケッ
   トを生成しないと判定する場合、前記第一受信部が受信する演算依頼パケットを前記通信
   装置に送信する、
   請求項３に記載の中継装置。
5. 前記第一送信部がパケットを送信し、第二受信部が前記パケットに対する返答であるパ
   ケットを受信するまでの通信時間を計測する負荷計測部、をさらに備える、
   請求項４に記載の中継装置。
6. 前記処理判定部は、前記負荷計測部が計測する通信時間に基づいて、前記演算方法要求
   部が前記演算方法要求パケットを生成するか否かを判定する、
   請求項５に記載の中継装置。
7. 端末装置と受信したパケットに対して所望の演算を行う通信装置間の通信の中継を行う
   中継装置であって、コンピュータに、
   前記端末装置から演算処理を依頼する演算依頼パケットを受信する手段と、
   前記演算依頼パケットを演算処理するための演算方法を演算方法バッファに格納する手
   段と、
   前記演算方法が前記演算方法バッファに格納されているか否かを示すバッファデータを
   処理判定テーブルに記録する手段と、
   前記処理判定テーブルに記録されているバッファデータを参照し、前記バッファデータ
   に基づいて、演算依頼パケットに対し演算処理を実行するか否かを判定する手段と、
   前記判定に基づいて、前記演算依頼パケットに対し、演算処理を実行する手段と、
   演算処理した演算処理結果が格納される演算返答パケットを端末装置に送信する手段と
   、
   を実行させる伝送処理プログラム。

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