JP3629119B2 - ネットワークシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローカルエリアネットワークにおける中継装置（ハブ）を介した通信技術に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、例えばローカルエリアネットワーク（以下「ＬＡＮ」という。）におけるイーサネット（デジタルエクイップメント社の登録商標。通信規格ＩＥＥＥ８０２．３）を利用して、ビデオサーバと複数台の端末装置とを中継装置（ハブ）を介して接続し、各端末装置へビデオサーバから画像及び音声データを提供するというシステムが考えられている。例えば、利用者が見たい映画を端末装置からリクエストすると、そのリクエストに応じた画像及び音声データがビデオサーバから送信され、端末装置で再生されるというようなシステムである。
【０００３】
このとき、ビデオサーバ及び端末装置の送信するデータはパケット化して送信されるが、ビデオサーバからの通信パケットと端末装置からの通信パケットとが同時に送信されると、伝送路上で通信パケットの衝突が発生する。
以下、通信パケットの衝突が発生した時の従来のシステムにおける動作を説明する。まず、従来の使用されていた中継装置としてのスイッチング・ハブの動作を詳しく説明する。
【０００４】
図１はビデオサーバ３０と複数台の端末２１，端末２２，端末２３が中継装置としてのスイッチング・ハブ１０を介してＬＡＮで接続されている様子を示している。以下、端末２１〜２３をＡ端末２１、Ｂ端末２２及びＣ端末２３と記述して区別する。
【０００５】
スイッチング・ハブ１０は、同時期にはＡ〜Ｃの端末２１〜２３の中のいずれか１台の端末がビデオサーバ３０と通信可能となるようにスイッチ１５の切り替えを行う。その結果、ビデオサーバ３０に対して２台以上の端末が同時期に通信可能となることはない。つまり、Ａ〜Ｃの端末２１〜２３は１台ずつ交互にビデオサーバ３０と通信可能となり、Ａ〜Ｃの端末２１〜２３間での通信パケットの衝突はなくなる。図１には、Ａ端末２１とビデオサーバ３０との間に通信経路が作成され通信可能状態となっている様子を実線で示し、Ｂ端末２２及びＣ端末２３には通信経路が作成されていない様子を破線で示した。ここで、Ｂ端末２２又はＣ端末２３のいずれかとビデオサーバ３０との間に通信経路が作成されると、Ａ端末２１への通信経路は消滅することになる。
【０００６】
また、スイッチング・ハブ１０は、伝送される通信パケットを一時的に記憶するためのメモリ装置１１〜１４を備えている。これらのメモリ装置１１〜１４に伝送途中の通信パケットを記憶することによって、通信パケットの衝突が発生した場合には後述するようにスイッチング・ハブ１０から通信パケットを再送信することが可能となる。以下、メモリ装置１１〜１４をＤメモリ装置１１，Ｅメモリ装置１２，Ｆメモリ装置１３，Ｇメモリ装置１４と記述して区別する。
【０００７】
Ａ〜Ｃの端末２１〜２３は、それぞれメモリ装置２１ａ，２２ａ，２３ａを備えている。ビデオサーバ３０からパケット化されて送信された画像データはこれらのメモリ装置２１ａ，２２ａ，２３ａに記憶され、読み出されて順に再生される。
【０００８】
次に、図９のタイムチャートに基づき、ビデオサーバ３０とＡ端末２１とが通信可能となっているときを例に挙げて通信パケットの衝突時の処理について説明する。なお、ビデオサーバ３０とＢ端末２２が、又はビデオサーバ３０とＣ端末２３が通信可能となっているときも同様である。
【０００９】
図９は、図１におけるビデオサーバ３０とＡ端末２１との間の通信パケットの送信を示しており、ビデオサーバ３０とＡ端末２１とを接続するスイッチング・ハブ１０のＧメモリ装置１４及びＤメモリ装置１１を介して送信される様子を横軸を時間として示したものである。ここでは、ビデオサーバ３０からの通信パケットがスイッチング・ハブ１０へ先に到達することを前提として説明する。
【００１０】
図９では、時刻ｔ０にビデオサーバ３０から通信パケットが送出される。通信パケットの衝突が発生しない場合は、Ｇメモリ装置１４及びＤメモリ装置１１を経て時刻ｔ３〜ｔ５でＡ端末２１に受信されるはずである。
ところが、時刻ｔ１でＡ端末２１から通信パケットが送出されると、時刻ｔ２において、Ｄメモリ装置１１とＡ端末２１との伝送路上で通信パケットの衝突が発生する（図９中の▲５▼参照）。時刻ｔ２に発生した衝突を、Ａ端末２１は時刻ｔ３で、スイッチング・ハブ１０では時刻ｔ４で、例えば電圧変化によって検出する（図９中の▲４▼及び▲３▼参照）。通信パケットの衝突を検出すると、双方とも、通信パケットの送出を停止し、再送信の確認のためのジャム信号を送信する。
【００１１】
次に、スイッチング・ハブ１０及びＡ端末２１の再送信処理を説明する。
再送信処理ではスイッチング・ハブ１０とＡ端末２１が再送信のタイミングをそれぞれ乱数で決定し、再送信時に通信パケットの衝突が減るよう工夫していた。例えば、ｍ回の衝突が発生した後の再送信処理では、衝突回数ｍ及び乱数ｎ（０≦ｎ＜２^ｋ，ｋ＝ｍｉｎ（ｍ，１０））から決められるバックオフ時間ΔＴｂ１及びΔＴｂ２が経過した後、すなわち図９中の期間［ｔ６〜ｔ７］のどこかのタイミングでスイッチング・ハブ１０とＡ端末２１が再送信を開始する。このため、上述の期間［ｔ６〜ｔ７］のどのタイミングで再送信が開始されるかは分からず、また、再び通信パケットが衝突する可能性もあった。その結果、再送信された通信パケットの受信完了までに要する時間はその都度変動していた。このように乱数を使用する理由は、上述したようなイーサネットの規格では、中継装置に接続された装置が全て平等となることが前提となっており、どちらか一方の通信パケットが優先的に再送信されることを防止するためである。
【００１２】
なお、ここでは、ビデオサーバ３０からの通信パケットが先にスイッチング・ハブ１０に到達することを前提としたが、Ａ端末２１からの通信パケットが先にスイッチング・ハブ１０に到達する場合は図９で説明したビデオサーバ３０とＡ端末２１との関係が反対になるだけであるため省略する。
【００１３】
ところが、データがあるタイミングで供給されることを必要とするシステム、例えば上述の例に挙げた画像データを供給するビデオサーバとその画像データを再生する端末装置というように画像データを滞りなく再生する必要のあるシステムでは、通信パケットの再送信のタイミングが乱数で決定されることで画像データを再生する端末装置で通信パケットの受信が遅れると、その端末装置のメモリ装置に画像データがなくなってしまい、次の画像データが表示できないという問題が生じてくる。そこで、従来は通信パケットの受信完了までの最大時間を考慮して、通信パケットの受信が遅れた場合であっても、再生する画像データが途切れないように十分大きなメモリ装置を端末装置に設けておくことが必要であった。例えば、図１に示した上述の例では、Ａ〜Ｃ端末２１〜２３のメモリ装置２１ａ，２２ａ，２３ａを十分大きくすることが必要であった。
【００１４】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、イーサネットに代表されるようにパケット送信時に伝送路の使用調停を行わない通信規格のネットワーク上で、通信パケットの衝突が発生した際に、通信パケットの再送信処理を工夫することによって、上述した再送信処理の予期できない遅れをなくし再送信処理に要する時間を短縮すると共に、再送信処理の遅れに比例して大きくなっていた端末装置のメモリ容量を節約することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上述した目的を解決するためになされた請求項１に記載のネットワークシステムは、物理的に接続された複数の端末装置のうち同時期には所定の２台の端末装置間にのみ通信経路を作成する中継装置によって、当該通信経路の作成された第１及び第２の２台の端末装置間でパケット交換を行うことが可能なネットワークシステムであり、中継装置は、第１の端末装置から送信された通信パケットを第２の端末装置へ送信すると共に自らも記憶しておき、第２の端末装置から通信パケットが送信されて通信パケットの衝突が発生したときには、記憶しておいた通信パケットを第２の端末装置へ再送信可能に構成されているネットワークシステムにおいて、中継装置及び第２の端末装置のいずれか一方の装置は、通信パケットの衝突検出後、再送信可能状態となると、直ちに該当する通信パケットを再送信し、他方の装置は、もう一方の装置から再送信された通信パケットを受信すると、直ちに該当する通信パケットを再送信することを特徴としている。
【００１６】
本発明のネットワークシステムでは、中継装置が複数台の端末装置のうち同時期には所定の２台の端末装置間にのみ通信経路を作成する。これは、３台以上の端末装置が同時期に通信可能状態となると、通信可能な端末数に比例して通信パケットの衝突が発生するため、例えば通信可能とする端末装置間の通信経路を所定間隔毎に切り替えるようにして通信パケットの衝突を防止しようとするのである。
【００１７】
このようにして通信経路が作成された第１及び第２の端末装置の間でパケット交換がなされるとき、中継装置は、第１の端末装置からの通信パケットを第２の端末装置へ送信すると共に、その通信パケットを記憶しておく。そして、第２の端末装置からの通信パケットが送信されて通信パケットの衝突が発生した場合、中継装置は記憶した通信パケットを第２の端末装置へ再送信することが可能である。なお、ここでの「第１の端末装置」は通信可能な２台の端末装置のどちらかに限定されるものではなく、通信可能な２台の端末装置のどちらも「第１の端末装置」に成り得る。
【００１８】
そして、本発明のネットワークシステムでは、通信パケットの衝突が発生すると、中継装置及び第２の端末装置のうちのいずれか一方の装置は、通信パケットの衝突を検出した後、再送信可能状態となると、直ちに該当する通信パケットを再送信する。そして、他方の装置は、もう一方の装置から再送信されてくる通信パケットを受信すると、直ちに該当する通信パケットを再送信する。
【００１９】
つまり、再送信処理には以下のような２通りの手順が考えられる。
▲１▼再送信可能状態となると、まず中継装置が第１の端末装置からの通信パケットを第２の端末装置へ再送信し、その中継装置から再送信された通信パケットを受信してから第２の端末装置が通信パケットを再送信する。
【００２０】
▲２▼再送信可能状態となると、まず第２の端末装置が通信パケットを再送信し、中継装置は第２の端末装置からの通信パケットを第１の端末装置へ送信した後、記憶しておいた第１の端末装置からの通信パケットを第２の端末装置へ再送信する。
【００２１】
なお、「再送信可能状態」というのは、伝送路を伝送されるデータがなくなり、さらに、新たな通信パケットを認識するための時間であるギャップ時間が経過した状態をいう。このギャップ時間は、例えば上述の図９中にはΔＴｇで示した。
【００２２】
このようなネットワークシステムとして、例えば請求項２に示したように、請求項１に示した構成に加えて、２台の端末装置は情報供給端末と情報処理端末であり、情報供給端末は、データを複数の通信パケットに分割して、情報処理端末からの送信要求に基づいて当該複数の通信パケットを順に送信し、一方、情報処理端末は、情報供給端末から順に送信されてくるデータを記憶して順次処理し、当該処理状況に応じて情報供給端末へ送信要求を行うようなネットワークシステムが考えられる。この場合、情報処理端末にとって情報供給端末からの通信パケットの送信タイミングが問題となってくる。
【００２３】
より具体的には、例えば請求項３に示すように、請求項２に示した構成に加えて、情報供給端末から送信されてくる複数の通信パケットには少なくとも画像データが含まれており、情報処理端末は当該送信されてくる画像データを記憶して順次再生するようなネットワークシステムが考えられる。
【００２４】
上述したように、従来は、中継装置及び第２の端末装置が再送信可能な状態となると、中継装置と第２の端末装置のそれぞれにおいて乱数により通信パケットの再送信のタイミングを決定して再送信していた。その結果、再送信開始の時刻が定まらず、第２の端末装置でも第１の端末装置でも通信パケットの受信完了時刻が予測できなかった。従って、上述したように、情報供給装置からの通信パケットを受信して、その受信データに基づく処理を行うような情報処理装置では、再送信処理による通信パケットの受信の遅れをカバーするために、情報処理装置のメモリ容量を大きくする必要があった。つまり、処理対象のデータを十分に記憶しておくことによって、次に送信されてくるはずのデータが遅れても、処理対象のデータがなくならないようにする必要があった。
【００２５】
特に、処理対象のデータが一般的に膨大な画像データの場合、通信パケットの受信時間を遅れを考慮して処理対象のデータを十分記憶しようとした場合には、情報処理装置のメモリ装置の記憶容量はかなり大きくなってしまう。
それに対して、本発明のネットワークシステムでは、再送信可能な状態となると中継装置と第２の端末装置のいずれか一方の装置は、直ちに該当する通信パケットを再送信し、他方の装置はもう一方の装置から再送信されてくる通信パケットの受信を待って、直ちに該当する通信パケットを再送信する。
【００２６】
つまり、本発明では、乱数を使用して送信タイミングを決めていたときのように、再送信処理中に中継装置からの第１の通信パケットも第２の端末装置からの第２の通信パケットも両方とも送信されないというような無駄な時間をなくすことができると共に、中継装置からの第１の通信パケットも第２の端末装置からの第２の通信パケットも両方とも再送信されて通信パケットが再び衝突するということもなくすことができる。これによって、再送信に要する時間に無駄な時間をなくすことができ、再送信に要する時間が短くなると共に、再送信に要する時間を計算して特定することが可能となる。その結果、上述した情報処理装置のメモリ装置の記憶容量を減少させることができる。
【００２７】
ところで、情報処理端末のメモリ装置の記憶容量をより削減するためには、情報供給端末からの通信パケットがなるべく早く再送信されることが望ましい。そこで、請求項４に示すように、通信パケットの衝突検出後、再送信可能状態となると、情報供給端末からの通信パケットが情報処理端末からの通信パケットに優先して再送信されるよう構成するとよい。
【００２８】
つまり、情報処理端末が第２の端末装置である場合、上述の▲１▼に示すように中継装置からの通信パケットを先に再送信する。逆に、情報処理端末が第１の端末装置である場合、上述の▲２▼に示すように第２の端末装置である情報供給端末からの通信パケットを先に再送信する。これによって、常に情報供給端末からの通信パケットが優先して送信されることになり、情報処理端末のメモリ装置に必要な記憶容量をより少なくすることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明を適用したネットワークシステム１の概略構成を示すブロック図である。
【００３０】
ネットワークシステム１は、「情報供給端末」としてのビデオサーバ３０とＡ端末２１、Ｂ端末２２及びＣ端末２３の３台の「情報処理端末」としての端末装置とが、「中継装置」としてのスイッチング・ハブ１０を介して、イーサネット（ＩＥＥＥ８０２．３）で接続されたものである。
【００３１】
このネットワークシステム１では、Ａ〜Ｃの各端末２１〜２３からの要求に応じてビデオサーバ３０が映画等の画像データを個別に供給可能であり、Ａ〜Ｃの各端末２１〜２３はビデオサーバ３０から個別に供給された画像データを再生可能となっている。このとき、Ａ〜Ｃの各端末２１〜２３は、メモリ装置２１ａ、メモリ装置２２ａ、メモリ装置２３ａをそれぞれ備えており、ビデオサーバ３０から供給される画像データをこれらのメモリ装置２１ａ，２２ａ，２３ａに一旦記憶し、このメモリ装置２１ａ，２２ａ，２３ａに記憶された画像データを順次読み出して再生するものとする。
【００３２】
通常、映画等の画像データは膨大なデータ量となるため、ビデオサーバ３０からの画像データは複数の通信パケットに分割される。従って、Ａ〜Ｃの各端末２１〜２３は、ビデオサーバ３０に対して再生処理に合わせたタイミングで画像データの送信要求を含む通信パケットを送信する。
【００３３】
ここでスイッチング・ハブ１０の基本機能を繰り返し簡単に説明する。
スイッチング・ハブ１０は、スイッチ１５を備えており、同時期にはＡ〜Ｃの端末２１〜２３の中のいずれか１台の端末がビデオサーバ３０と通信可能となるようにスイッチ１５の切り替えを行う。その結果、ビデオサーバ３０に対して２台以上の端末が同時期に通信可能となることはない。つまり、Ａ〜Ｃの端末２１〜２３は１台ずつ交互にビデオサーバ３０と通信可能となる。従って、ビデオサーバ３０とＡ端末２１、ビデオサーバ３０とＢ端末２２、ビデオサーバ３０とＣ端末２３という関係でパケット交換が行われることになり、Ａ〜Ｃの端末２１〜２３間で通信パケットが衝突することはない。例えば、図１には、Ａ端末２１とビデオサーバ３０との間に通信経路が作成され通信可能状態となっている様子を実線で示し、Ｂ端末２２及びＣ端末２３には通信経路が作成されていない様子を破線で示した。ここで、Ｂ端末２２又はＣ端末２３のいずれかとビデオサーバ３０との間に通信経路が作成されると、Ａ端末２１への通信経路は消滅する。
【００３４】
また、スイッチング・ハブ１０は、伝送される通信パケットを一時的に記憶するためのＤメモリ装置１１、Ｅメモリ装置１２、Ｆメモリ装置１３及びＧメモリ装置１４を備えている。これらＤ〜Ｇのメモリ装置１１〜１４に伝送途中の通信パケットを記憶することによって、通信パケットの衝突が発生した場合には後述するようにスイッチング・ハブ１０から通信パケットを再送信することが可能となる。
【００３５】
さらにまた、スイッチング・ハブ１０は、制御手段としてのＣＰＵ１６と、プログラム記憶手段としてのＲＯＭ１７と、一時記憶手段としてのＲＡＭ１８とを備えている。後述するスイッチング・ハブ１０における処理はＲＯＭ１７に予め記憶されたプログラムに基づくものであり、ＣＰＵ１６によってＲＡＭ１８をワークエリアとして実行されるものである。なお、図１中では、煩雑になることを避けるためにＣＰＵ１６、ＲＯＭ１７及びＲＡＭ１８からの配線を省略した。
【００３６】
次に、ネットワークシステム１の動作を説明する。
最初にスイッチング・ハブ１０の伝送処理を図２のフローチャートに基づいて説明する。なお、図１に示したようにビデオサーバ３０とＡ端末２１との間に通信経路が作成されていることを前提に、ビデオサーバ３０とＡ端末２１との間で通信パケットが伝送される場合を例に挙げて説明する。もちろん、ビデオサーバ３０とＢ端末２２、ビデオサーバ３０とＣ端末２３との間で行われる通信パケットの伝送も同様となる。
【００３７】
なお、ビデオサーバ３０から送信される画像データを含む通信パケットを通信パケットＸ、一方、Ａ端末２１から送信される例えば送信要求等の制御データを含む通信パケットを通信パケットＹと記述して以下区別することにする。
まず、最初のステップＳ１００において、ビデオサーバ３０からの通信パケットＸが送信されてきたか否かを判断する。ここでビデオサーバ３０からの通信パケットＸが送信されてきた場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、Ｓ１１０へ移行する。一方、ビデオサーバ３０からの通信パケットＸが送信されてきていない場合（Ｓ１００：ＮＯ）、Ｓ１５５へ移行する。
【００３８】
Ｓ１５５では、Ａ端末２１からの通信パケットＹが送信されてきたか否かを判断する。ここでＡ端末２１からの通信パケットＹが送信されてきた場合（Ｓ１５５：ＹＥＳ）、Ｓ１６０へ移行する。一方、Ａ端末２１からの通信パケットＹが送信されてきていない場合（Ｓ１５５：ＮＯ）、スイッチング・ハブ１０の伝送処理を終了する。
【００３９】
つまり、Ｓ１００、Ｓ１５５の処理によって、ビデオサーバ３０から通信パケットＸがスイッチング・ハブ１０に送信されてきた場合にはＳ１１０以降の処理が実行され、Ａ端末２１から通信パケットＹがスイッチング・ハブ１０に送信されてきた場合にはＳ１６０以降の処理が実行されることになる。
【００４０】
上述のＳ１００で肯定判断されたときに移行するＳ１１０では、ビデオサーバ３０から送信されてきた通信パケットＸをスイッチング・ハブ１０のＤメモリ装置１１に記憶する。
Ｓ１３０では、スイッチング・ハブ１０のＤメモリ装置１１に記憶されたビデオサーバ３０からの通信パケットＸをＡ端末２１へ送信する。続くＳ１４０では、通信パケットの衝突が発生したか否かを判断する。ここでは、スイッチング・ハブ１０がＤメモリ装置１１から通信パケットＸを送信した後、Ａ端末２１で受信される前にＡ端末２１から通信パケットＹが送信された場合に肯定判断される。ここで通信パケットの衝突が発生した場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、Ｓ１５０にて後述するＡ端末との再送信処理を実行する。一方、通信パケットの衝突が発生しなかった場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、スイッチング・ハブ１０の伝送処理を終了する。
【００４１】
上述のＳ１５５で肯定判断されたときに移行するＳ１６０では、Ａ端末２１から送信されてきた通信パケットＹをスイッチング・ハブ１０のＧメモリ装置１１に記憶する。
Ｓ１８０では、スイッチング・ハブ１０のＧメモリ装置１４に記憶されたＡ端末２１からの通信パケットＹをビデオサーバ３０へ送信する。続くＳ１９０では、通信パケットの衝突が発生したか否かを判断する。ここでは、スイッチング・ハブ１０がＧメモリ装置１４から通信パケットＹをビデオサーバ３０へ送信した後、ビデオサーバ３０で通信パケットＹが受信される前にビデオサーバ３０から通信パケットＸが送信された場合に肯定判断される。ここで通信パケットの衝突が発生した場合（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、Ｓ２００にて後述するビデオサーバ３０との再送信処理を実行する。一方、通信パケットの衝突が発生しなかった場合（Ｓ１８０：ＮＯ）、スイッチング・ハブ１０の伝送処理を終了する。
【００４２】
上述のＳ１４０の処理は、図９に示すようにスイッチング・ハブ１０のＤメモリ装置１１に記憶されたビデオサーバ３０からの通信パケットＸを送信した後に（図９中の時刻ｔ２に）、Ｄメモリ装置１１とＡ端末２１との間で通信パケットが衝突する場合（図９中の▲５▼参照）を判断する処理である。この場合、衝突の検出は図９中の▲３▼で示した時刻ｔ４でなされる。なお、Ｓ１９０の処理はＳ１４０の処理と同様の意味を持つものである。
【００４３】
次に、Ｓ１５０で実行されるＡ端末２１との再送信処理を図３に基づいて説明する。
まず、最初のステップＳ３００において、伝送路を伝送されているデータがあるか否かを判断する。この処理は、衝突検出後しばらくは衝突した通信パケットが伝送路を伝送されるため、衝突した通信パケットが伝送路からなくなることを判断するためのものである。ここで伝送データがあると判断された場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）、この処理を繰り返す。一方、伝送データがないと判断された場合（Ｓ３００：ＮＯ）、Ｓ３１０へ移行する。
【００４４】
Ｓ３１０では、ギャップ時間の経過を待つ。ここでのギャップ時間は伝送される通信パケットがその前に伝送された通信パケットとは別の通信パケットであることを判断するために必要な時間をいう。このギャップ時間が経過することでスイッチング・ハブ１０は再送信可能な状態となる。
【００４５】
Ｓ３２０では、スイッチング・ハブ１０のＤメモリ装置１１に記憶されたビデオサーバ３０からの通信パケットＸをＡ端末２１へ再送信する。そして、Ｓ３３０でＡ端末２１から再送信される通信パケットＹをビデオサーバ３０へ送信して、Ａ端末２１との再送信処理を終了する。
【００４６】
ここで、上述のＳ３００からＳ３３０までの処理に対応するＡ端末２１側の再送信処理を図４のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップＳ４００及びＳ４１０では、スイッチング・ハブ１０と同様の処理を行う。すなわち、伝送路の伝送データがなくなるまで待ち（Ｓ４００：ＹＥＳ）、伝送データがないと判断された場合（Ｓ４００：ＮＯ）、Ｓ４１０にてギャップ時間が経過するのを待つ。
【００４７】
そして、再送信可能状態となると、Ｓ４２０において、図３中のＳ３２０でスイッチング・ハブ１０から再送信される通信パケットＸの受信が完了したか否かを判断する。ここで、スイッチング・ハブ１０からの通信パケットＸの受信を完了していない場合（Ｓ４２０：ＮＯ）、この判断処理を繰り返す。一方、スイッチング・ハブ１０からの通信パケットＸの受信を完了した場合（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、Ｓ４３０にて直ちに通信パケットＹを再送信する。この通信パケットＹは上述したように図３中のＳ３３０でスイッチング・ハブ１０を介してビデオサーバ３０へ送信される。
【００４８】
このように、Ａ端末２１とスイッチング・ハブ１０との間での再送信処理では、再送信可能状態となるとスイッチング・ハブ１０が直ちに通信パケットＸを再送信し（図３中のＳ３２０）、Ａ端末２１は再送信された通信パケットＸを受信すると（図４中のＳ４２０：ＹＥＳ）、直ちに通信パケットＹを再送信するのである（図４中のＳ４３０）。
【００４９】
次に、図２中のＳ２００で実行されるビデオサーバ３０との再送信処理を図５に基づいて説明する。
まず、最初のステップＳ５００では、図３中のＳ３００と同様に、伝送路を伝送されているデータがなくなるまで待ち（Ｓ５００：ＹＥＳ）、伝送されているデータがなくなると（Ｓ５００：ＮＯ）、Ｓ５１０にてギャップ時間が経過するのを待つ。
【００５０】
そして、再送信可能状態となると、Ｓ５２０でビデオサーバ３０から再送信される通信パケットＸの受信を完了したか否かを判断する。ここでビデオサーバ３０からの通信パケットＸの受信を完了していない場合（Ｓ５２０：ＮＯ）、この判断処理を繰り返す。一方、ビデオサーバ３０からの通信パケットＸの受信を完了した場合（Ｓ５３０：ＹＥＳ）、Ｓ５３０にてビデオサーバ３０から再送信された通信パケットＸをＡ端末２１へ送信する。
【００５１】
続くＳ５４０では、スイッチング・ハブ１０のＧメモリ装置１４に記憶されたＡ端末２１からの通信パケットＹをビデオサーバ３０へ再送信して、ビデオサーバ３０との再送信処理を終了する。
ここで、上述したＳ５００からＳ５４０までの処理に対応するビデオサーバ３０の再送信処理を図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００５２】
まず、ステップＳ６００及びＳ６１０では、スイッチング・ハブ１０と同様の処理を行う。すなわち、伝送路の伝送データがなくなるまで待ち（Ｓ６００：ＹＥＳ）、伝送データがないと判断された場合（Ｓ６００：ＮＯ）、Ｓ６１０にてギャップ時間が経過するのを待つ。
【００５３】
そして、再送信可能状態となると、Ｓ６２０にて通信パケットＸを再送信する。この通信パケットＸの再送信に対応して、スイッチング・ハブ１０は、図５中のＳ５２０で通信パケットＸの受信完了を判断し、図３中のＳ５３０でビデオサーバ３０から送信された通信パケットＸをＡ端末２１へ送信する。
【００５４】
そして、Ｓ６３０では、図５中のＳ５４０でスイッチング・ハブ１０のＧメモリ装置１４から再送信されるＡ端末２１からの通信パケットＹを受信する。
このように、ビデオサーバ３０とスイッチング・ハブ１０との間での再送信処理では、再送信可能状態となるとビデオサーバ３０が直ちに通信パケットＸを再送信し（図６中のＳ６２０）、スイッチング・ハブ１０は、再送信された通信パケットＸを受信してＡ端末２１へ送信すると（図５中のＳ５２０及びＳ５３０）、直ちに通信パケットＹを再送信するのである（図５中のＳ５４０）。
【００５５】
次に、本実施形態のネットワークシステム１の発揮する効果を説明する。なお、ここでの説明に対する理解を容易にするために、従来の問題点を繰り返し説明する。
従来、Ａ端末２１とスイッチング・ハブ１０が再送信処理をする場合にも、ビデオサーバ３０とスイッチング・ハブ１０が再送信処理をする場合にも、再送信可能な状態となると、乱数によりそれぞれの装置において通信パケットの再送信のタイミングを決定して再送信していた。その結果、再送信開始の時刻が定まらず、通信パケットＸ及びＹの受信完了時間が予測できなかった。従って、本実施形態のネットワークシステム１のようにＡ端末２１がビデオサーバ３０から供給される通信パケットＸを受信して映画等の画像データを再生する場合、ビデオサーバ３０からの通信パケットＸの受信の遅れをカバーするために、Ａ端末２１のメモリ装置２１ａを大きくする必要があった。つまり、再生対象の画像データを十分に記憶しておくことによって、次に送信されてくるはずの画像データが遅れても、再生対象のデータがなくならないようにする必要があった。
【００５６】
特に、本実施形態のネットワークシステム１で扱われるような映画等の画像データは一般に膨大なデータ量となるため、通信パケットＸの受信時間の遅れを考慮して再生対象の画像データを十分記憶しようとした場合には、Ａ端末２１のメモリ装置２１ａの記憶容量はかなり大きくなってしまう。
【００５７】
それに対して、本実施形態のネットワークシステム１では、スイッチング・ハブ１０とＡ端末２１との間で再送信処理をする場合、再送信可能な状態となると、スイッチング・ハブ１０が直ちに通信パケットＸを再送信し（図３中のＳ３２０）、Ａ端末２１はスイッチング・ハブ１０から再送信されてくる通信パケットの受信を待って（図４中のＳ４２０）、直ちに通信パケットＹを再送信する（図４中のＳ４３０）。一方、スイッチング・ハブ１０とビデオサーバ３０との間で再送信処理をする場合、再送信可能な状態となると、ビデオサーバ３０が直ちに通信パケットＸを再送信し（図６中のＳ６２０）、スイッチング・ハブ１０はビデオサーバ３０から再送信されてくる通信パケットの受信を待って（図５中のＳ５２０及びＳ５３０）、直ちに通信パケットＹを再送信する（図５中のＳ５４０）。
【００５８】
つまり、本実施形態のネットワークシステム１では、乱数を使用したときのように、両方の装置のどちらからも通信パケットが再送信されないというような無駄な時間がなくなると共に、両方の装置のどちらからも通信パケットが再送信されて通信パケットが再び衝突するということもなくなる。これによって、再送信に要する時間に無駄な時間をなくすことができ、再送信に要する時間が短くなると共に、再送信に要する時間を計算して特定することが可能となる。その結果、Ａ〜Ｃ端末２１〜２３がそれぞれ備えるメモリ装置２１ａ，２２ａ，２３ａの記憶容量を減少させることが可能となる。
【００５９】
ここで図７及び図８のタイミングチャートに基づいて、上述したように再送信に要する時間が特定可能となることを検証する。図７及び図８は衝突検出後の再送信処理を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、再送信処理の際に伝送される通信パケットＸ及びＹを、横軸を時間として示したものである。
【００６０】
図７は、スイッチング・ハブ１０とＡ端末２１との間の再送信処理を示すものである。通信パケットの衝突検出後、図７中の時刻ｕ０で伝送路に伝送されているデータがなくなる。このとき図３中のＳ３００及び図４中のＳ４００で否定判断される。そして、時刻ｕ１でギャップ時間ΔＴｇが経過している（図３中のＳ３１０，図４中のＳ４１０）。従って、この場合は時刻ｕ１に再送信可能状態となっている。
【００６１】
そして、時刻ｕ１からスイッチング・ハブ１０のＤメモリ装置１１に記憶されたビデオサーバ３０からの通信パケットＸがＡ端末２１へ送信され（図３中のＳ３２０）、Ａ端末２１では、図７中の時刻ｕ３で通信パケットＸの受信が完了する（図４中のＳ４２０：ＹＥＳ）。その後、Ａ端末２１は通信パケットＹをビデオサーバ３０へ送信する（図４中のＳ４３０）。スイッチング・ハブ１０はこの通信パケットＹを中継し（図３中のＳ３３０）、ビデオサーバ３０は図７中の時刻ｕ４で通信パケットＹの受信を完了する。
【００６２】
一方、図８は、スイッチング・ハブ１０とビデオサーバ３０との間の再送信処理を示すものである。通信パケットの衝突検出後、図８中の時刻ｖ０で伝送路に伝送されているデータがなくなる。このとき図５中のＳ５００及び図６中のＳ６００で否定判断される。そして、時刻ｖ１にはギャップ時間ΔＴｇが経過する（図５中のＳ５１０，図６中のＳ６１０）。従って、時刻ｖ１に再送信可能状態となっている。
【００６３】
時刻ｖ１からビデオサーバ３０は通信パケットＸを再送信し（図６中のＳ６２０）、スイッチング・ハブ１０はビデオサーバ３０から再送信された通信パケットＸを受信すると（図５中の５２０：ＹＥＳ）、通信パケットＸをＡ端末２１へ送信する（図５中のＳ５３０）。その結果、Ａ端末２１では図８中の時刻ｖ３に通信パケットＸの受信が完了する。そして、スイッチング・ハブ１０は、図中の時刻ｖ３からＧメモリ装置１４に記憶された通信パケットＹをビデオサーバ３０へ再送信する（図５中のＳ５４０）。ビデオサーバ３０はスイッチング・ハブ１０から再送信された通信パケットＹを図８中の時刻ｖ４から受信し、時刻ｖ５に通信パケットＹの受信を完了する（図６中のＳ６３０）。
【００６４】
ここで、Ａ端末２１における通信パケットＸの受信について考える。図７において、通信パケットＸの再送信開始時刻ｕ１から通信パケットＸの受信完了時刻ｕ３までの時間はネットワークの遅延時間ΔＴｎとパケットの受信時間ΔＴｒとの和となる。一方、図８においても、通信パケットＸの再送信開始時刻ｖ１から通信パケットＸの受信完了時刻ｖ３までの時間はネットワークの遅延時間ΔＳｎとパケットの受信時間ΔＳｒとの和となる。このように、上述の図７においても図８においても通信パケットＸの受信完了までの時間が特定される。なお、ビデオサーバ３０の通信パケットＹの受信についても同様である。
【００６５】
また、図７及び図８から分かるように伝送路が空いている無駄な時間はない。つまり、上述の方法は乱数で再送信タイミングを決定する場合の最短時間となっている。従って、Ａ端末２１のメモリ装置２１ａのメモリ容量を大幅に減少させることができる。
【００６６】
また、本実施形態のネットワークシステム１では、ビデオサーバ３０からの通信パケットＸがＡ端末２１からの通信パケットＹに優先して送信されるようになっている。例えば、図７では、通信パケットＹが時刻ｕ４で受信されるのに対して、通信パケットＸは時刻ｕ３に受信されている。また、図８では、通信パケットＹが時刻ｖ５で受信されるのに対して、通信パケットＸは時刻ｖ３で受信されている。これによって、Ａ端末２１における通信パケットＸの受信完了までの時間をより短縮することが可能となり、メモリ装置２１ａの記憶容量をより減少させることが可能となる。
【００６７】
以上、本発明はこのような実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得る。
例えば、上記実施形態ではビデオサーバ３０からの画像データを含む通信パケットＸの再送信を優先するよう構成されていたが、例えばＡ端末２１からの制御データを含む通信パケットＹを優先して再送信するよう構成することも考えられる。この場合は、Ａ端末２１から送信される制御データ、例えば送信停止要求等がより早いタイミングでビデオサーバ３０に認識されるという効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のネットワークシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】スイッチング・ハブの伝送処理を示すフローチャートである。
【図３】スイッチング・ハブにおけるＡ端末との再送信処理を示すフローチャートである。
【図４】Ａ端末におけるスイッチング・ハブとの再送信処理を示すフローチャートである。
【図５】スイッチング・ハブにおけるビデオサーバとの再送信処理を示すフローチャートである。
【図６】ビデオサーバにおけるスイッチング・ハブとの再送信処理を示すフローチャートである。
【図７】Ａ端末とスイッチング・ハブとの再送信処理を示すタイミングチャートである。
【図８】ビデオサーバとスイッチング・ハブとの再送信処理を示すタイミングチャートである。
【図９】通信パケットの衝突と従来の再送信処理を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…ネットワークシステム １０…スイッチング・ハブ
１１…Ｄメモリ装置 １２…Ｅメモリ装置
１３…Ｆメモリ装置 １４…Ｇメモリ装置
１５…スイッチ １６…ＣＰＵ
１７…ＲＯＭ １８…ＲＡＭ
２１…Ａ端末 ２２…Ｂ端末
２３…Ｃ端末 ２１ａ，２２ａ，２３ａ…メモリ装置
３０…ビデオサーバ

Claims (4)

1. 物理的に接続された複数の端末装置のうち同時期には所定の２台の端末装置間にのみ通信経路を作成する中継装置によって、当該通信経路の作成された第１及び第２の２台の端末装置間でパケット交換を行うことが可能なネットワークシステムであり、前記中継装置は、前記第１の端末装置から送信された通信パケットを第２の端末装置へ送信すると共に自らも記憶しておき、前記第２の端末装置から通信パケットが送信されて通信パケットの衝突が発生したときには、前記記憶しておいた通信パケットを第２の端末装置へ再送信可能に構成されているネットワークシステムにおいて、
   前記中継装置及び第２の端末装置のいずれか一方の装置は、前記通信パケットの衝突検出後、再送信可能状態となると、直ちに該当する通信パケットを再送信し、
   他方の装置は、前記もう一方の装置から再送信された通信パケットを受信すると、直ちに該当する通信パケットを再送信することを特徴とするネットワークシステム。
2. 請求項１に記載のネットワークシステムにおいて、
   前記２台の端末装置は情報供給端末と情報処理端末であり、前記情報供給端末は、データを複数の通信パケットに分割して、前記情報処理端末からの送信要求に基づいて当該複数の通信パケットを順に送信し、一方、前記情報処理端末は、前記情報供給端末から順に送信されてくるデータを記憶して順次処理し、当該処理状況に応じて前記情報供給端末へ前記送信要求を行うことを特徴とするネットワークシステム。
3. 請求項２に記載のネットワークシステムにおいて、
   前記情報供給端末から送信されてくる前記複数の通信パケットには少なくとも画像データが含まれており、前記情報処理端末は当該送信されてくる画像データを記憶して順次再生するよう構成されていることを特徴とするネットワークシステム。
4. 請求項２又は３に記載のネットワークシステムにおいて、
   前記通信パケットの衝突検出後、再送信可能状態となると、前記情報供給端末からの通信パケットが前記情報処理端末からの通信パケットに優先して再送信されるよう構成されていることを特徴とするネットワークシステム。

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