JP3244051B2 - リレー通信システムとそのデータ転送保証監視方法及びそれに用いる通信機 - Google Patents

リレー通信システムとそのデータ転送保証監視方法及びそれに用いる通信機

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１ポイント・１ポ
イント間の通信（データ転送）を複数回繰り返すことに
よって同報通信を実現するリレー通信システムと、その
データ転送の保証監視方法と、それに用いる通信機とに
関する。
【０００２】
【従来の技術】同報通信を行う通信システムとして、１
通信機と１通信機との間でデータ伝送を行い、これを複
数の通信機の間で順次繰り返しデータを中継（ポイント
間非同期通信）することにより同報を行うリレー通信シ
ステムがある。このリレー通信システムでは、送信元の
通信機は、すべての通信機にデータが届いたか否かをリ
ンクの最終の通信機からの応答により確認している。
【０００３】一般に、回線速度の異なる回線を使用して
通信を行う場合は、回線ごとに最大転送ブロックサイズ
（ＭＴＵ）が異なることがある。通常の通信制御方式で
は、ＭＴＵが通信経路上で異なる場合は、フラグメント
化等の処置を施して、データの分割化や、合成の処置を
行うことになる。しかし、通常の回線では、データ受信
の可・不可を認識するために、データの受信応答を待ち
あわせなければならない。この受信応答の待ち合わせ
は、送信元の通信機から見ると、非常に効率が悪いこと
になる。固定レベルによる先送り制御を行っても、フラ
グメント等により、遅延時間が増大するような回線で
は、正常にデータが送信されていても受信応答を待ちあ
わせている間は次の送信を待ち合わせなければならない
ため、回線が効率的に使えないことになる。
【０００４】これに対してリレー通信システムでは、中
継通信機が、データの受信を確認した場合に即座に送信
機に受信応答を送信する。送信機は、常に一つの通信機
にデータを送ることになるので、通信回線を有効に使う
ことができる。しかし、この場合、回線間の中継による
遅延により送信機が受信通信機まで、正常に通信を行え
たかどうかを認識することができない。このため、各通
信機は、通信終了後も相手通信機を認識し、中継通信が
正常に完了したかどうかを確認している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のリレー
通信システムでは、送信元の通信機では、すべてのリレ
ー通信が正常に行われたかどうかを検証するために、必
ず最終の通信機からの応答を待たなければならず、中継
通信が行われている間中リンクを確保しその状態を監視
しなければならない。しかし、異なる伝送速度の回線を
経由したデータ伝送を行う場合（例えば、ゲートウエイ
等プロトコル変換装置を介して接続されるネットワーク
においてゲートウエイの内と外で伝送速度が異なる場
合）にデータエラー等により多大な遅延が生じても、送
信元の通信機では同報通信による遅延時間を把握するこ
とができないため、その間、リンクの状態をチェックす
るデータを送信（フレーム転送による相手動作のチェッ
ク）し続けなければならない。このため、回線使用効率
が低下する。
【０００６】したがって本発明の目的は、リレー通信
（受信制御と送信制御）を通信機間で非同期に行うとき
に起こる遅延時間中の回線使用を最適に制御するととも
に通信状態の管理の強化を行うことができるリレー通信
システムとそのデータ転送保証監視方法及びそれに用い
る通信機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のリレー通信シス
テムは、１ポイントと１ポイントとの通信を複数回繰り
返して同報通信を実現するリレー通信システムにおい
て、ネットワーク上の送信データを送信元の通信機の識
別子とデータの識別子とから一意に識別する手段と、受
信局が中継伝送を行っている場合、送信局から中継通信
の進行状態を認識する手段と、送信局の通信機から通信
相手の応答時間を計測し最も応答の遅い受信局までの遅
延時間を求める手段と、遅延時間に従って中継通信の終
了を調べるためのデータの送信タイミングを決定する手
段とを有する。
【０００８】本発明の通信機は、上記構成のリレー通信
システムに用いられる通信機において、受信用の通信回
線からフレーム単位にデータを受信する受信制御部と、
送信用の通信回線からフレーム単位にデータを送信する
送信制御部と、受信データを一時的に格納するメモリ部
と、内部時刻を管理し受信フレーム及び送信フレームに
タイムスタンプを埋め込む時間管理部と、宛先を管理す
る宛先管理部と、フレーム内の通信識別子と送信機識別
子とからフレームがどの通信の組みに属するかを一意に
識別し前記宛先管理部から宛先を求めて前記メモリ部に
格納するデータ識別部と、前記送信制御部及び前記受信
制御部を通して一定間隔に監視フレーム及び応答フレー
ムを送受信して中継通信による遅延時間を測定する遅延
管理部と、装置全体の制御を行う主制御部とを有する。
【０００９】また、前記宛先管理部が、ネットワーク上
で一意に決まる送信元通信機の識別子番号を示す送信機
識別子情報と、送信機単位に管理する通信の識別番号を
示す通信識別子情報と、及び当該通信の進行状況を示す
値であるフェーズＮｏ情報と、各宛先の通信機別のアド
レスを示す宛先情報，応答フレームに記される送信時刻
と応答時刻の差分により求めた遅延時間情報，及びフェ
ーズＮｏ情報とを登録するための宛先管理情報テーブル
を有する構成とすることができる。
【００１０】さらに、送信局として用いられる場合は、
前記主制御部の制御の下、前記メモリ部にデータが入力
されると、前記送信制御部は送信を開始し、宛先の先頭
の受信局にリンク接続フレームを送信し、受信局から肯
定応答フレームを受信すると、受信局との接続が完了し
たとしてデータの転送を開始し、宛先を宛先指定フレー
ムに埋め込んで受信局に送信し、受信局から肯定応答フ
レームを受信すると、宛先の通知完了と見なして、前記
遅延管理部は送信フレームに対する応答フレームのなか
に含まれる送信時刻と応答時刻との差分から遅延時間を
求め、この遅延時間分のタイマを起動し、タイムアウト
すると遅延問い合わせフレームを送信し、遅延問い合わ
せフレームを送信しない場合はデータフレームを送信
し、遅延問い合わせフレームに対して遅延応答フレーム
を受信局から受け取ると、遅延応答フレーム中の当該受
信局における他の受信局までの遅延時間と先に求めた自
局から当該受信局までの遅延時間とにより自局から最も
応答の遅い受信局までの遅延時間である最大の遅延時間
を求め、以後、前記タイマのタイムアウト時間を前記最
大の遅延時間分に変更して起動し、タイムアウトするご
とに遅延問い合わせフレームを送信することを繰り返
し、全てのデータフレームの送信が終わった時点でも前
記タイマーを起動し、タイムアウトすると遅延問い合わ
せフレームを送信し遅延応答フレームを待ち合わせ、遅
延応答フレームで通知される中継状態が終了であると、
通信を正常終了したものとして、リンク切断フレームを
送信し、肯定応答フレームの受信で通信を終了し、受信
局として用いられる場合は、前記受信制御部でリンク接
続フレームを受信すると、受信動作を開始し、リンク接
続フレームに対する肯定応答フレームを送信し、宛先指
定フレームを受け取ると、これを前記宛先管理部に通知
し、前記受信制御部が受信したデータフレームから実デ
ータを抜き出し前記メモリ部に書き込み、データフレー
ムを受信すると、肯定応答フレームに応答時刻を設定し
て送信し、遅延問い合わせフレームを受信すると、自局
から他の受信局までの遅延時間及び中継状態を示す遅延
応答フレームを送信し、リンク切断フレームを受信する
と、通信が完了したものとして、前記主制御部に通知し
て、肯定応答フレームを送信して通信を終了し、中継局
として用いられる場合は、送信元に対しては前記受信局
として動作し、送信先に対しては前記送信局として動作
する構成とすることができる。
【００１１】本発明のデータ転送保証監視方法は、１ポ
イントと１ポイントとの通信を複数回繰り返して同報通
信を実現するリレー通信システムにおけるデータ転送保
証監視方法において、ネットワーク上の送信データを送
信元の通信機の識別子とデータの識別子とから一意に識
別し、受信局が中継伝送を行っている場合、送信局から
中継通信の進行状態を認識して中継伝送をリアルタイム
に認識し、送信局の通信機から通信相手の応答時間を計
測し最も応答の遅い受信局までの遅延時間を求めてリレ
ー通信のために生じる遅延時間を計測し、この遅延時間
に従って中継通信の終了を調べるためのデータの送信タ
イミングを決定する工程を有する。
【００１２】また、上記工程において、送信局から受信
局向けの情報フレームに当該フレームの送信時刻を示す
送信時刻情報を設定し、前記受信局から前記送信局向け
の前記情報フレームに対する応答フレームに前記情報フ
レーム中の前記送信時刻情報と、当該応答フレームの送
信時刻を示す応答時刻情報とを設定し、前記送信局にて
前記応答フレーム中の前記送信時刻情報と前記応答時刻
情報との差分から前記受信局に対する遅延時間を算出す
る工程を含むことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】まず、本発明の概要を説明する。
ネットワーク上の送信データ、すなわち通信回線からフ
レーム単位に分割されて伝送される１通信対応のデータ
を送信元（送信局）の通信機（送信機）の識別子とデー
タの識別子とから一意に識別する。このようにしてどの
通信に属しているか識別されるフレームに対し、受信局
（中継局）の通信機（受信機）が中継伝送（リレー通
信）を行っている場合、送信局から中継通信の進行状態
を認識し、中継伝送をリアルタイムに認識する。送信局
の通信機から、通信相手（受信局の通信機）の応答時間
（送信局と受信局の間、及びリレー通信を行っている受
信局と受信局の間で発生する遅延時間）を計測し、最も
応答の遅い受信局までの遅延時間を求め、リレー通信の
ために生じる遅延時間を計測する。遅延時間に従って、
中継通信の終了を調べるためのデータ（送信局からリレ
ー動作の終了を監視するためのもの）の送信タイミング
を決定することにより、通信回線に余分なデータを送信
しないことが可能になり、回線の利用率を最小にするこ
とができる。
【００１４】送信機は１ポイントと１ポイントでのやり
とりしかしないが、中継による送信の結果を監視しなけ
ればならず、中継に時間がかかりすぎるなら一度切断す
るなどの動作も必要になるため中継状況を監視する必要
があるが、本発明によれば、リレー通信による遅延時間
を計測することにより、リンクの状態を監視するために
使っていたフレーム転送のタイミングを制御することが
可能になり、遅延によるデータ伝送が終了する時間を予
想することができるため、本来の非同期処理に影響な
く、回線に送出するフレーム数を最小にすることができ
る。
【００１５】次に、本発明の実施の形態について図面を
参照して詳細に説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施形態の通信機のブロ
ック構成図である。図１において、本例の通信機は、受
信用の通信回線（受信用回線）１１からフレーム単位に
データを受信する受信制御部２１と、送信用の通信回線
（送信用回線）１２からフレーム単位にデータ（宛先の
あるフレーム）を送信する送信制御部２２と、受信デー
タを一時的に格納するメモリ部２９と、内部時刻を管理
し受信フレーム及び送信フレームにタイムスタンプを埋
め込む時間管理部２４と、通信相手の宛先（アドレス）
を管理する宛先管理部２７と、フレーム内の通信識別子
と送信機識別子とからフレームがどの通信の組みに属す
るかを一意に識別（データの属性を判別）し、宛先管理
部２７から宛先を求めてメモリ部２９に格納するデータ
識別部２６と、送信制御部２２及び受信制御部２１を通
して、一定間隔に監視フレーム及び応答フレームを送受
信して中継通信による遅延時間を測定する遅延管理部２
５と、上記各部を含む装置全体の制御を行う主制御部２
８とを有している。なお、メモリ部２９への読み書きは
主制御部２８が行い、他部は主制御部２８を介してメモ
リ部２９へのアクセスを行う。
【００１７】図２は、通信に使用するフレームの形式を
示す。実送信時には、この他に「データ長」と、データ
エラー認識のための「ＦＣＳ情報」とを付加して送受信
を行う。「リンク接続フレームＦ１」は、通信開始を相
手受信局に要求する。「リンク切断フレームＦ２」は、
通信終了を相手受信局に要求する。「強制終了要求フレ
ームＦ３」は、通信の強制終了を要求する。「肯定応答
フレームＦ４」は、フレームの受信に成功したことを通
知する。「否定応答フレームＦ５」は、フレームの受信
に異常を検出したことを通知する。「宛先指定フレーム
Ｆ６」は、同報通信の通信相手を通知する。「データフ
レームＦ７」は、実データの送信に使用する。「遅延問
い合わせフレームＦ８」は、中継送信の進行状態の通知
を要求する。「遅延応答フレームＦ９」は、通信機の通
信の進行状態を通知する。
【００１８】次に各フレームの要素の説明をする。「宛
先リスト」は、宛先の通信機のアドレスの列である。
「通信識別子」は、通信を識別するためのユニークに割
り振られた通番である。「送信機識別子」は、送信元通
信機の識別子（システムで一意に決まる）である。「送
信時刻」は、フレームを送信した時刻を示すタイムスタ
ンプであり、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８の応
答以外の各種情報送信フレームにおいては、そのフレー
ム自身の送信時刻を示し、Ｆ４，Ｆ５，Ｆ９の各応答フ
レームにおいては、その応答の元となったフレームの送
信時刻（複写したもの）を示す。「応答時刻」は、応答
フレームを送信した時刻を示すタイムスタンプである。
「遅延時間」は、中継局における送信の遅延時間であ
る。「シーケンスＮｏ」は、送信したフレームの通し番
号である。「データ」は、実データである。「遅延問い
合わせデータ」は、遅延の問い合わせを要求するコマン
ドである。「遅延情報リスト」は、受信局間における遅
延情報のリストである。
【００１９】図３は、通信を管理するために使用する管
理テーブル（宛先管理部２７内にある）の構成内容（以
下宛先管理情報と呼ぶ）を示す。「送信機識別子」は、
ネットワーク上で一意に決まる識別子番号を示す。「通
信識別子」は、送信機単位に管理する通信の識別番号を
示す。「フェーズＮｏ」は、通信の進行状況を示す値で
ある。ここでは、フェーズＮｏを次のように定義する。
０：リンク未接続，１：リンク確立待ち，２：リンク確
立完了，３：リンク切断中，４：宛先通知中，５：宛先
通知完了，６：データ送信中，７：データ送信完了。
「遅延時間」は、応答フレームに記される送信時刻と応
答時刻との差分により求める。
【００２０】通信識別子と送信機識別子とを利用して、
ネットワーク上の行き交うデータを一意に識別すること
ができる。通信機では、宛先を示す識別子と、フェーズ
Ｎｏと、遅延時間で通信を管理する。
【００２１】次に図１に示す通信機を送信局として用い
た場合の動作を説明する。
【００２２】主制御部２８から宛先管理部２７に、宛先
が通知される。主制御部２８は、送信データをメモリ部
２９に書き込む。送信制御部２２は、メモリ部２９にデ
ータが入力されると、宛先に応じた相手局へ送信を開始
するとともに、受信制御部２１を介して相手局からの応
答を監視する。
【００２３】まず、宛先の先頭の受信局に、リンク接続
フレームＦ１を送信する。受信局から、肯定応答フレー
ムＦ４を受信すると、受信局との接続が完了したとして
データの転送を開始する。次に、送信局は、宛先を宛先
指定フレームＦ６に埋め込んで、受信局に送信する。リ
ンク接続フレームＦ１と同様に、受信局から、肯定応答
フレームＦ４を受信すると、宛先の通知完了と見なす。
【００２４】この時、送信フレームに対する応答フレー
ムのなかに含まれる送信時刻と、応答時刻との差分か
ら、遅延管理部２５は、遅延時間を求める。遅延管理部
２５は、遅延時間を求めると、そこから、遅延時間分の
タイマー（遅延管理部２５に内蔵、図示せず）を起動
し、タイムアップすると、送信制御部２２を通して遅延
問い合わせフレームＦ８を送信する。なお、この遅延時
間は宛先管理情報に登録される。
【００２５】タイムアップしていない状態のときは、遅
延問い合わせフレームＦ８は送信せず、主制御部２８を
介してメモリ部２９から読み出したデータフレームＦ７
を送信する。
【００２６】遅延問い合わせフレームＦ８に対して遅延
応答フレームＦ９を受信局から受け取ると、遅延応答フ
レームＦ９の遅延情報リスト中のその受信局における他
の受信局までの遅延時間と先に得られたその受信局まで
の遅延時間とにより、自局から最も応答の遅い受信局ま
での遅延時間である最大の遅延時間を求める。遅延管理
部２５は、この最大の遅延時間分のタイマーを起動し
て、以後この時間毎に、遅延問い合わせフレームＦ８を
送信する。なお、遅延応答フレームＦ９に含まれる遅延
時間が前回受信の遅延時間と異なっていた場合は遅延時
間の再設定を行う。
【００２７】以上のようにして、データフレームＦ７と
遅延問い合わせフレームＦ８とを送信し、全てのデータ
フレームＦ７の送信が終わると、遅延管理部２５は、最
大の遅延時間分のタイマーを起動する。このタイマーが
タイムアウトすると、遅延問い合わせフレームＦ８を送
信し、遅延応答フレームＦ９を待ち合わせる。遅延応答
フレームＦ９で通知される中継状態が終了であると、通
信を正常終了したものとして、リンク切断フレームＦ２
を送信し、肯定応答フレームＦ４の受信で通信を終了す
る。
【００２８】次に図１に示す通信機を受信局として用い
た場合の動作を説明する。
【００２９】受信制御部２１で相手局からリンク接続フ
レームＦ１を受信すると、受信動作を開始するととも
に、相手局へ必要な応答を返送する。
【００３０】受信制御部２１は、リンク接続フレームＦ
１に対し、肯定応答フレームＦ４を送信し、宛先指定フ
レームＦ６を受け取ると、これをデータ識別部２６を通
して宛先管理部２７に通知する。
【００３１】宛先管理部２７は、宛先指定フレームＦ６
の中から、自分を除いて新たに宛先情報を生成するが、
次の宛先が存在すれば、受信局は後述する中継局として
の処理を行い、次の宛先が存在しなければ、中継動作は
行わない。
【００３２】受信制御部２１は、データ識別部２６、宛
先制御部２７、主制御部２８を通して受信したデータフ
レームＦ７から実データを抜き出しメモリ部２９に書き
込む。また、データフレームＦ７を受信すると、送信制
御部２２を介して肯定応答フレームＦ４に応答時刻を設
定して送信する。
【００３３】受信制御部２１は、リンク切断フレームＦ
２を受信すると、通信が完了したものとして、主制御部
２８に通知して、肯定応答フレームＦ４を送信して通信
を終了する。
【００３４】次に図１に示す通信機を中継局として用い
た場合の動作を説明する。
【００３５】受信制御部２１でリンク接続フレームＦ１
を受信すると、受信動作を開始する。リンク接続フレー
ムＦ１に、肯定応答フレームＦ４を送信し、宛先指定フ
レームＦ６を受け取ると、これを宛先管理部２７に通知
する。
【００３６】中継局では、宛先管理部２７は、宛先指定
フレームＦ６の中から、自分を除いて新たに宛先情報を
生成する。
【００３７】ここで次の宛先がなければ、前述の受信局
の動作になる。
【００３８】次の宛先が存在した場合、受信制御部２１
は、データ識別部２６、宛先制御部２７、主制御部２８
を通して受信したデータをメモリ部２９に書き込む。送
信制御部２２は、メモリ部２９にデータが入力される
と、送信を開始する。
【００３９】まず、宛先の先頭の受信局に、リンク接続
フレームＦ１を送信する。受信局から、肯定応答フレー
ムＦ４を受信すると、受信局との接続が完了したとして
データの転送を開始する。
【００４０】次に、中継局は前述の送信局と同様な処理
を行い、宛先を宛先指定フレームＦ６に埋め込んで、受
信局に送信する。リンク接続フレームＦ１と同様に、受
信局から、肯定応答フレームＦ４を受信すると、宛先の
通知完了と見なす。
【００４１】この時、送信フレームに対する応答フレー
ムのなかに含まれる、送信時刻と、応答時刻との差分か
ら、遅延管理部２５は、遅延時間を求める。遅延管理部
２５は、遅延時間を求めると、そこから、遅延時間分の
タイマーを起動し、タイムアップすると、遅延問い合わ
せフレームＦ８を送信する。なお、この遅延時間は宛先
管理情報に登録される。
【００４２】遅延問い合わせフレームＦ８を送信しない
場合（タイムアップしていない状態の場合）は、データ
フレームＦ７を送信する。
【００４３】遅延問い合わせフレームＦ８に対して遅延
応答フレームＦ９を受信局から受け取ると、遅延応答フ
レームＦ９の遅延情報リスト中のその受信局における他
の受信局までの遅延時間と先に得られたその受信局まで
の遅延時間とにより、自局から最も応答の遅い受信局ま
での遅延時間である最大の遅延時間を求める。遅延管理
部２５は、この最大の遅延時間分のタイマーを起動し
て、以後この時間毎に、遅延問い合わせフレームＦ８を
送信する。
【００４４】以上のようにして、データフレームＦ７と
遅延問い合わせフレームＦ８とを送信し、全てのデータ
フレームＦ７の送信が終わると、遅延管理部２５は、最
大の遅延時間分のタイマーを起動する。このタイマーが
タイムアウトすると、遅延問い合わせフレームＦ８を送
信し、遅延応答フレームＦ９を待ち合わせる。遅延応答
フレームＦ９で通知される中継状態が終了であると、通
信を正常終了したものとして、リンク切断フレームＦ２
を送信し、肯定応答フレームＦ４の受信で通信を終了す
る。
【００４５】図４は、本発明の通信システムのネットワ
ーク回線構成例を示す。
【００４６】図４において本例の通信システムは、５つ
の通信機Ｎ１、通信機Ｎ２、通信機Ｎ３、通信機Ｎ４、
通信機Ｎ５を備え、通信機Ｎ１及び通信機Ｎ２間は通信
回線Ｌ１、通信機Ｎ２及び通信機Ｎ３間は通信回線Ｌ
２、通信機Ｎ３及び通信機Ｎ４間は通信回線Ｌ３、通信
機Ｎ４及び通信機Ｎ５間は通信回線Ｌ４、通信機Ｎ５及
び通信機Ｎ１間は通信回線Ｌ５、通信機Ｎ１及び通信機
Ｎ３間は通信回線Ｌ６でそれぞれ接続されている。
【００４７】ここで、各通信回線を利用した時の遅延時
間の例を以下に示す。Ｌ１：２０ｍｓｅｃ，Ｌ２：４０
ｍｓｅｃ，Ｌ３：４０ｍｓｅｃ，Ｌ４：４０ｍｓｅｃ，
Ｌ５：８０ｍｓｅｃ，Ｌ６：１５ｍｓｅｃ。
【００４８】図５に本例の通信システムで同報を行う場
合の通信シーケンス図を示す。
【００４９】次に、上記各図を参照して、本例の通信シ
ステムの動作を、通信機Ｎ１を送信局として、他のすべ
ての通信機Ｎ２，通信機Ｎ３，通信機Ｎ４，通信機Ｎ５
（受信局及び中継局）に同報通信をする場合について説
明する。
【００５０】ここで、各通信機のアドレスは、通信機Ｎ
１：アドレス０００，通信機Ｎ２：アドレス００１，通
信機Ｎ３：アドレス００２，通信機Ｎ４：アドレス００
３，通信機Ｎ５：アドレス００４であるとする。
【００５１】まず、通信機Ｎ１で宛先を決定する。通信
機Ｎ１は、通信機Ｎ２に通信を行う。通信機Ｎ２は通信
機Ｎ１から受信したデータを通信機Ｎ３へ送信する。通
信機Ｎ３はこれを通信機Ｎ４に送信し、通信機Ｎ４で
は、これを通信機Ｎ５に送信する。この様に中継転送を
行い、同報通信を実現する。
【００５２】ここで、宛先（アドレス）リストを「００
０」，「００１」，「００２」，「００３」，及び「０
０４」、通信識別子を「００１」、送信機識別子を「０
００」としたときの宛先管理情報は、通信機Ｎ１（送信
機）では、『通信識別子（００１）−フェーズＮｏ
（０）−送信機識別子（０００），宛先（００１）−フ
ェーズＮｏ（０）−遅延時間（０００），宛先（００
２）−フェーズＮｏ（０）−遅延時間（０００），宛先
（００３）−フェーズＮｏ（０）−遅延時間（００
０），宛先（００４）−フェーズＮｏ（０）−遅延時間
（０００）』のように初期化される。
【００５３】まず、通信機Ｎ１から通信機Ｎ２にリンク
接続フレームＦ１を送信する。通信機Ｎ２から送信完了
すると通信機Ｎ１の宛先管理情報は、『通信識別子（０
０１）−フェーズＮｏ（１）−送信機識別子（００
０），宛先（００１）−フェーズＮｏ（０）−遅延時間
（０００），宛先（００２）−フェーズＮｏ（０）−遅
延時間（０００），宛先（００３）−フェーズＮｏ
（０）−遅延時間（０００），宛先（００４）−フェー
ズＮｏ（０）−遅延時間（０００）』となる。
【００５４】その後、通信機Ｎ１が通信機Ｎ２から肯定
応答フレームＦ４を受け取ると、リンクが確立する。こ
の時、リンク接続フレームＦ１と肯定応答Ｆ４の送信時
刻と応答時刻の差分から遅延時間を求める。本例では、
予め通信回線Ｌ１での遅延時間が決まっているので、こ
の値を利用する。したがってＮ１の宛先管理情報は、
『通信識別子（００１）−フェーズＮｏ（２）−送信機
識別子（０００），宛先（００１）−フェーズＮｏ
（０）−遅延時間（０２０），宛先（００２）−フェー
ズＮｏ（０）−遅延時間（０００），宛先（００３）−
フェーズＮｏ（０）−遅延時間（０００），宛先（００
４）−フェーズＮｏ（０）−遅延時間（０００）』のよ
うになる。
【００５５】リンクが確立すると、通信機Ｎ１は宛先指
定フレームＦ６を通信機Ｎ２へ通知する。通信機Ｎ２
は、宛先指定フレームＦ６を受信すると、肯定応答フレ
ームＦ４を返信してから、宛先に従い通信機Ｎ３へリン
ク接続を開始する。肯定応答フレームＦ４を受信すると
通信機Ｎ１の宛先管理情報は、『通信識別子（００１）
−フェーズＮｏ（５）−送信機識別子（０００），宛先
（００１）−フェーズＮｏ（０）−遅延時間（０２
０），宛先（００２）−フェーズＮｏ（０）−遅延時間
（０），宛先（００３）−フェーズＮｏ（０）−遅延時
間（０），宛先（００４）−フェーズＮｏ（０）−遅延
時間（０）』のようになる。
【００５６】一方、通信機Ｎ２においても同様に宛先管
理情報を管理する。リンク接続フレームＦ１を通信機Ｎ
３に送信した状態で、通信機Ｎ２の宛先管理情報は、
『通信識別子（００１）−フェーズＮｏ（１）−送信機
識別子（０００），宛先（００２）−フェーズＮｏ
（０）−遅延時間（０），宛先（００３）−フェーズＮ
ｏ（０）−遅延時間（０），宛先（００４）−フェーズ
Ｎｏ（０）−遅延時間（０）』のようになる。
【００５７】通信機Ｎ２においてリンクが確立すると、
通信機Ｎ２の宛先管理情報は、『通信識別子（００１）
−フェーズＮｏ（２）−送信機識別子（０００），宛先
（００２）−フェーズＮｏ（０）−遅延時間（０４
０），宛先（００３）−フェーズＮｏ（０）−遅延時間
（０），宛先（００４）−フェーズＮｏ（０）−遅延時
間（０）』のようになる。
【００５８】通信機Ｎ２はリンクが確立すると宛先指定
フレームＦ６を通信機Ｎ３へ通知する。通信機Ｎ３は、
宛先指定フレームＦ６を受信すると、宛先に従い通信機
Ｎ５へリンク接続を開始する。以上のように次々にリン
クを接続し伝送経路を決定する。
【００５９】リンク確立時の各通信機の宛先管理情報を
以下に記す。
【００６０】通信機Ｎ１は、前述したように、『通信識
別子（００１）−フェーズＮｏ（５）−送信機識別子
（０００），宛先（００１）−フェーズＮｏ（５）−遅
延時間（０２０），宛先（００２）−フェーズＮｏ
（０）−遅延時間（０），宛先（００３）−フェーズＮ
ｏ（０）−遅延時間（０），宛先（００４）−フェーズ
Ｎｏ（０）−遅延時間（０）』となる。
【００６１】通信機Ｎ２は、『通信識別子（００１）−
フェーズＮｏ（５）−送信機識別子（０００），宛先
（００２）−フェーズＮｏ（５）−遅延時間（０４
０），宛先（００３）−フェーズＮｏ（０）−遅延時間
（０），宛先（００４）−フェーズＮｏ（０）−遅延時
間（０）』となる。
【００６２】通信機Ｎ３は、『通信識別子（００１）−
フェーズＮｏ（５）−送信機識別子（０００），宛先
（００３）−フェーズＮｏ（５）−遅延時間（０４
０），宛先（００４）−フェーズＮｏ（０）−遅延時間
（０）』となる。
【００６３】通信機Ｎ４は、『通信識別子（００１）−
フェーズＮｏ（５）−送信機識別子（０００），宛先
（００４）−フェーズＮｏ（５）−遅延時間（０４
０）』となる。
【００６４】通信機Ｎ５は、『通信識別子（００１）−
フェーズＮｏ（５）−送信機識別子（０００）』とな
る。
【００６５】この時点では、お互いの通信相手について
のみ遅延時間を検出している。
【００６６】リンクが確立すると次にデータ転送を行
う。
【００６７】通信機Ｎ１では、その他の局の通信状況を
待ち合わせることなく、通信機Ｎ２に宛先の通知が完了
すると、データ送信を開始する。この時、データフレー
ムＦ７を送信する。通信機Ｎ１では、データフレームＦ
７に対する通信機Ｎ２からの肯定応答フレームＦ４を受
信すると、データフレームＦ７の送信成功を認識する。
しかし、ここで否定フレームＦ５を受信するか、一定時
間応答がなければ、通信機Ｎ１は送信の信頼性を保証す
るためにデータフレームＦ７を再送する。
【００６８】肯定応答フレームＦ４を受信した場合、通
信機Ｎ１では、肯定応答フレームＦ４に含まれる送信時
刻と応答時刻との差を計算する。これにより送信フレー
ムと受信フレームの時差を計算する。そしてこれを通信
機Ｎ２に対する遅延時間として宛先管理情報に登録す
る。通信機Ｎ１では、この遅延時間間隔を利用して通信
機Ｎ２に対して遅延問い合わせフレームＦ８を送信し、
中継状態の監視を開始する。
【００６９】一方、通信機Ｎ２では、通信機Ｎ１から受
信したデータを同様に、通信機Ｎ３に送信し、肯定応答
フレームＦ４から、遅延時間を計測する。通信機Ｎ２
は、通信機Ｎ１から遅延問い合わせフレームＦ８を受信
すると、他の通信機Ｎ３に対して自分が認識している遅
延情報（宛先管理情報）を、遅延応答フレームＦ９に遅
延情報リストとして埋め込んで通信機Ｎ１へ通知する。
なお、この遅延情報リストには他の通信機Ｎ３の通信
（中継）の進行状況も示されている。
【００７０】通信機Ｎ１では、自通信機から通信機Ｎ２
までの遅延時間はすでに認識しているので、通信機Ｎ２
からの遅延応答フレームＦ９の遅延情報リストによる通
信機Ｎ２から他の通信機Ｎ３までの遅延時間により自通
信機から各通信機Ｎ２，Ｎ３までの遅延時間を求めて宛
先管理情報を更新し、更新された宛先管理情報の中か
ら、最大の遅延時間（最も応答の遅い受信局までの遅延
時間）を求め、新たに遅延時間間隔とする。
【００７１】遅延問い合わせフレームＦ８は、通信機Ｎ
５まで、通知されて始めて有効な値を返すことができる
ので、通信機Ｎ１は、通信機Ｎ５までの遅延時間を必ず
一度は確認しなければならない。
【００７２】以上のように、送信を繰り返し、通信機Ｎ
１は、すべてのデータを通信機Ｎ２に送り終わってか
ら、その時宛先管理情報に登録されている最大の遅延時
間分を待ち合わせる。この時間が経過すると、通信機Ｎ
１は、再度遅延問い合わせを通信機Ｎ２に送り、中継状
況を確認する。この時、通信機のすべてが通信を完了し
ていれば、通信完了とみなして切断手順を行う。
【００７３】切断手順は、リンク切断フレームＦ２を送
信することにより実行する。通信機はリンク切断フレー
ムＦ２に肯定応答フレームＦ４を受信すると切断完了と
する。
【００７４】以下に、データ転送中の各通信機の宛先管
理情報を記す。なお、遅延問い合わせフレームＦ８によ
り検出した遅延時間を各通信機の遅延時間として設定す
る。
【００７５】通信機Ｎ１は、『通信識別子（００１）−
フェーズＮｏ（６）−送信機識別子（０００），宛先
（００１）−フェーズＮｏ（６）−遅延時間（０２
０），宛先（００２）−フェーズＮｏ（６）−遅延時間
（０６０），宛先（００３）−フェーズＮｏ（６）−遅
延時間（１００），宛先（００４）−フェーズＮｏ
（６）−遅延時間（１４０）』となる。
【００７６】通信機Ｎ２は、『通信識別子（００１）−
フェーズＮｏ（６）−送信機識別子（０００），宛先
（００２）−フェーズＮｏ（６）−遅延時間（０４
０），宛先（００３）−フェーズＮｏ（６）−遅延時間
（０８０），宛先（００４）−フェーズＮｏ（６）−遅
延時間（１２０）』となる。
【００７７】通信機Ｎ３は、『通信識別子（００１）−
フェーズＮｏ（６）−送信機識別子（０００），宛先
（００３）−フェーズＮｏ（６）−遅延時間（０４
０），宛先（００４）−フェーズＮｏ（６）−遅延時間
（０８０）』となる。
【００７８】通信機Ｎ４は、『通信識別子（００１）−
フェーズＮｏ（６）−送信機識別子（０００），宛先
（００４）−フェーズＮｏ（６）−遅延時間（０４
０）』となる。
【００７９】通信機Ｎ５は、『通信識別子（００１）−
フェーズＮｏ（６）−送信機識別子（０００）』とな
る。
【００８０】以上のようにして、予めデータ送信により
どれだけの遅延時間が必要になるかを予測することがで
きるため、データフレームＦ７送信後、リンクの存続を
確認する回数を最小に押さえることが可能になる。
【００８１】なお、通信プロトコルとして、上記実施形
態に示した専用のプロトコル以外に、ＴＣＰ／ＩＰなど
の汎用なプロトコルを用いても本発明は実現可能であ
る。汎用なプロトコルを用いて実現する場合について
は、エラー再送や、リンク状態を調査するフレーム転送
を最小にすることはできないが、リレー通信による中継
状態をリアルタイムで管理することが可能であると同時
にリレー通信による中継時間を予測することができるの
で、送信機による再送信などの管理に役立つ。
【００８２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、リ
レー通信における遅延時間（フレーム伝送，中継伝送の
遅延時間）を測定することができるので、遅延している
間のリンクの状態を確認するために使用する余分なデー
タを送信する必要がなくなり、回線の使用効率を最適に
制御することができる。つまり、確認用のデータ量によ
る回線使用率を最小とし、空いている回線を、別のデー
タ転送に割り当てることにより通信回線の回線性能を最
大限に利用することができる。これにより伝送路を構成
するネットワーク上の回線速度の差を認識することな
く、常に最適に回線を使用し伝送を成し遂げることこと
ができる。
【００８３】また、ポイント−ポイント間の通信しか行
わないにもかかわらず、送信元の通信機により中継を行
う通信機の通信状況をリアルタイムで監視することがで
きるので、システム全体の通信状態を送信機で管理する
ことができ、局落ち等の通信異常の検出を敏速に検出
し、再送信を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の通信機を示すブロック構
成図である。
【図２】通信に使用するフレームの構成例を示す図であ
る。
【図３】本発明の宛先管理情報のデータテーブルの構成
例を示す図である。
【図４】ネットワークの回線構成例を示す図である。
【図５】図４に示すネットワークにおける通信シーケン
ス例を示す図である。
【符号の説明】
１１ 受信用回線 １２ 送信用回線 ２１ 受信制御部 ２２ 送信制御部 ２４ 時間管理部 ２５ 遅延管理部 ２６ データ識別部 ２７ 宛先管理部 ２８ 主制御部 ２９ メモリ部 Ｎ１，…，Ｎ５ 通信機 Ｌ１，…，Ｌ６ 回線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/18 H04L 12/28 H04L 12/56

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １ポイントと１ポイントとの通信を複数
    回繰り返して同報通信を実現するリレー通信システムに
    おいて、 ネットワーク上の送信データを送信元の通信機の識別子
    とデータの識別子とから一意に識別する手段と、受信局
    が中継伝送を行っている場合、送信局から中継通信の進
    行状態を認識する手段と、送信局の通信機から通信相手
    の応答時間を計測し最も応答の遅い受信局までの遅延時
    間を求める手段と、遅延時間に従って中継通信の終了を
    調べるためのデータの送信タイミングを決定する手段と
    を有することを特徴とするリレー通信システム。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のリレー通信システムに用
    いられる通信機において、 受信用の通信回線からフレーム単位にデータを受信する
    受信制御部と、送信用の通信回線からフレーム単位にデ
    ータを送信する送信制御部と、受信データを一時的に格
    納するメモリ部と、内部時刻を管理し受信フレーム及び
    送信フレームにタイムスタンプを埋め込む時間管理部
    と、宛先を管理する宛先管理部と、フレーム内の通信識
    別子と送信機識別子とからフレームがどの通信の組みに
    属するかを一意に識別し前記宛先管理部から宛先を求め
    て前記メモリ部に格納するデータ識別部と、前記送信制
    御部及び前記受信制御部を通して一定間隔に監視フレー
    ム及び応答フレームを送受信して中継通信による遅延時
    間を測定する遅延管理部と、装置全体の制御を行う主制
    御部とを有することを特徴とする通信機。
  3. 【請求項３】 前記宛先管理部が、ネットワーク上で一
    意に決まる送信元通信機の識別子番号を示す送信機識別
    子情報と、送信機単位に管理する通信の識別番号を示す
    通信識別子情報と、及び当該通信の進行状況を示す値で
    あるフェーズＮｏ情報と、各宛先の通信機別のアドレス
    を示す宛先情報，応答フレームに記される送信時刻と応
    答時刻の差分により求めた遅延時間情報，及びフェーズ
    Ｎｏ情報とを登録するための宛先管理情報テーブルを有
    することを特徴とする請求項２記載の通信機。
  4. 【請求項４】 送信局として用いられる場合は、前記主
    制御部の制御の下、前記メモリ部にデータが入力される
    と、前記送信制御部は送信を開始し、宛先の先頭の受信
    局にリンク接続フレームを送信し、受信局から肯定応答
    フレームを受信すると、受信局との接続が完了したとし
    てデータの転送を開始し、宛先を宛先指定フレームに埋
    め込んで受信局に送信し、受信局から肯定応答フレーム
    を受信すると、宛先の通知完了と見なして、前記遅延管
    理部は送信フレームに対する応答フレームのなかに含ま
    れる送信時刻と応答時刻との差分から遅延時間を求め、
    この遅延時間分のタイマを起動し、タイムアウトすると
    遅延問い合わせフレームを送信し、遅延問い合わせフレ
    ームを送信しない場合はデータフレームを送信し、遅延
    問い合わせフレームに対して遅延応答フレームを受信局
    から受け取ると、遅延応答フレーム中の当該受信局にお
    ける他の受信局までの遅延時間と先に求めた自局から当
    該受信局までの遅延時間とにより自局から最も応答の遅
    い受信局までの遅延時間である最大の遅延時間を求め、
    以後、前記タイマのタイムアウト時間を前記最大の遅延
    時間分に変更して起動し、タイムアウトするごとに遅延
    問い合わせフレームを送信することを繰り返し、全ての
    データフレームの送信が終わった時点でも前記タイマー
    を起動し、タイムアウトすると遅延問い合わせフレーム
    を送信し遅延応答フレームを待ち合わせ、遅延応答フレ
    ームで通知される中継状態が終了であると、通信を正常
    終了したものとして、リンク切断フレームを送信し、肯
    定応答フレームの受信で通信を終了し、 受信局として用いられる場合は、前記受信制御部でリン
    ク接続フレームを受信すると、受信動作を開始し、リン
    ク接続フレームに対する肯定応答フレームを送信し、宛
    先指定フレームを受け取ると、これを前記宛先管理部に
    通知し、前記受信制御部が受信したデータフレームから
    実データを抜き出し前記メモリ部に書き込み、データフ
    レームを受信すると、肯定応答フレームに応答時刻を設
    定して送信し、遅延問い合わせフレームを受信すると、
    自局から他の受信局までの遅延時間及び中継状態を示す
    遅延応答フレームを送信し、リンク切断フレームを受信
    すると、通信が完了したものとして、前記主制御部に通
    知して、肯定応答フレームを送信して通信を終了し、 中継局として用いられる場合は、送信元に対しては前記
    受信局として動作し、送信先に対しては前記送信局とし
    て動作することを特徴とする請求項２または３記載の通
    信機。
  5. 【請求項５】 １ポイントと１ポイントとの通信を複数
    回繰り返して同報通信を実現するリレー通信システムに
    おけるデータ転送保証監視方法において、 ネットワーク上の送信データを送信元の通信機の識別子
    とデータの識別子とから一意に識別し、受信局が中継伝
    送を行っている場合、送信局から中継通信の進行状態を
    認識して中継伝送をリアルタイムに認識し、送信局の通
    信機から通信相手の応答時間を計測し最も応答の遅い受
    信局までの遅延時間を求めてリレー通信のために生じる
    遅延時間を計測し、この遅延時間に従って中継通信の終
    了を調べるためのデータの送信タイミングを決定するこ
    とを特徴とするデータ転送保証監視方法。
  6. 【請求項６】 送信局から受信局向けの情報フレームに
    当該フレームの送信時刻を示す送信時刻情報を設定し、
    前記受信局から前記送信局向けの前記情報フレームに対
    する応答フレームに前記情報フレーム中の前記送信時刻
    情報と、当該応答フレームの送信時刻を示す応答時刻情
    報とを設定し、前記送信局にて前記応答フレーム中の前
    記送信時刻情報と前記応答時刻情報との差分から前記受
    信局に対する遅延時間を算出することを特徴とする請求
    項５記載のデータ転送保証監視方法。
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