JP5084832B2 - 送信装置および通信システム - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、送信装置および通信システムに関するものであり、特に、時間当たりの伝送誤り未検出確率を保証する必要のある通信を行うための送信装置および通信システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の信号伝送路における通信の正しさの信頼性向上技術は、送信側がCRC(Cyclic Redundancy Check)のような誤り検出符号をメッセージに付加して送信し、受信側が受信したメッセージの符号を検証することで実現している。
【0003】
また、送信側においてデータを一定信号長毎に分割し、分割された一定信号長毎にCRCを生成して信号を伝送し、受信側が受信した信号について分割された一定信号長毎にエラーを判定することで、通信の正しさの信頼性をさらに向上する例も存在する。また、データバス内のデータ伝達を保護するための方法であって、このデータバスを介して少なくとも1つの送信部のデータメッセージが転送され、これらのデータメッセージは可変長のデータフィールドと検査合計(CRC)とを含み、データ伝達品質が受信部により検査合計に基づいて決定される技術がある(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2003−513512号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述したような従来の伝送方法では、誤り検出確率に関する定量的な評価をしておらず、所望の時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の保証が必要な用途に用いることが困難であるという問題点があった。すなわち、メッセージ伝送誤りの未検出確率をある目的値以下に抑える、ということができなかった。この場合、例えばFA(Factory Automation)における通信では安全に何するデータの送受信も行われるため、メッセージ伝送誤りが多いことは問題となる。また、所望の通信の正しさの信頼性を確保するために必要以上のデータ分割や符号化を行うことも多く、伝送効率が上がらないという問題があった。
[0006]
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、必要な通信の正しさの信頼性が定量的に保証され、且つ効率的な通信が可能な通信装置、受信装置および通信システムを得ることを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007]
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる送信装置は、受信装置との間で誤り検出符号を用いたメッセージの通信を行う通信システムを構成する送信装置であって、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関するパラメータとメッセージのデータ長とメッセージに用いる誤り検出符号の符号長とに基づいて、メッセージの伝送誤り未検出確率がパラメータに含まれる伝送誤り未検出確率に関する条件を満たすように、メッセージを送信する送信間隔を決定する送信間隔決定手段を備え、送信間隔決定手段により決定された送信間隔に基づいて、メッセージを受信装置に送信することを特徴とする。
発明の効果
[0008]
本発明にかかる通信システムは、通信の正しさの定量的に保証することができるため、信号を伝送する時に必要な通信の正しさの信頼性が得られ、また、必要以上のデータ分割や符号化を行わずに済むため効率的な通信が可能な通信システムが得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
[0009]
[図1−1]図1−1は、本発明の実施の形態1にかかる通信システムの構成を説明する図である。
[図1−2]図1−2は、本発明の実施の形態1にかかる通信システムの送信装置の構成を説明するためのブロック図である。
[図1−3]図1−3は、本発明の実施の形態1にかかる通信システムの送信装置で組み立てた送信データ(メッセージ)の構成例を示す図である
[図1−4]図1−4は、本発明の実施の形態1にかかる送信装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図1−5】図1−5は、本発明の実施の形態1にかかる通信システムの受信装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図1−6】図1−6は、本発明の実施の形態1にかかる受信装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図2−1】図2−1は、本発明の実施の形態2にかかる通信システムの構成を説明する図である。
【図2−2】図2−2は、本発明の実施の形態2にかかる通信システムの送信装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図2−3】図2−3は、本発明の実施の形態2にかかる通信システムの符号対応表の一例を示す図である。
【図2−4】図2−4は、本発明の実施の形態2にかかる送信装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図2−5】図2−5は、本発明の実施の形態2にかかる通信システムの受信装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図2−6】図2−6は、本発明の実施の形態2にかかる受信装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図3−1】図3−1は、本発明の実施の形態3にかかる通信システムの構成を説明する図である。
【図3−2】図3−2は、本発明の実施の形態3にかかる通信システムの送信装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図3−3】図3−3は、本発明の実施の形態3にかかる送信装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図3−4】図3−4は、本発明の実施の形態3にかかる通信システムの受信装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図3−5】図3−5は、本発明の実施の形態3にかかる受信装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図4−1】図4−1は、本発明の実施の形態4にかかる通信システムの構成を説明する図である。
【図4−2】図4−2は、本発明の実施の形態4にかかる通信システムの送信装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図4−3】図4−3は、本発明の実施の形態4にかかる送信装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図4−4】図4−4は、本発明の実施の形態4にかかる通信システムの受信装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図4−5】図4−5は、本発明の実施の形態4にかかる受信装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図5−1】図5−1は、本発明の実施の形態5にかかる通信システムの送信装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図5−2】図5−2は、本発明の実施の形態5にかかる送信装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図6−1】図6−1は、本発明の実施の形態6にかかる通信システムの送信装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図6−2】図6−2は、本発明の実施の形態6にかかる送信装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図7−1】図7−1は、本発明の実施の形態7にかかる通信システムの送信装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図7−2】図7−2は、本発明の実施の形態7にかかる送信装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【0010】
1 パラメータ入力部
2 伝送誤り未検出確率判定部
3 ヘッダ・データ入力部
4 分割長決定部
5 データ分割部
6 データCRC生成部
7 送信データ組立部
8 送信部
9 符号長決定部
10 分割長・符号長決定部
11 ヘッダCRC生成部
21 受信部
22 分割長判断部
23 データ分割部
24 データCRC判定部
25 データ組立部
26 データ出力部
27 符号長判断部
28 分割長・符号長判断部
29 ヘッダCRC判定部
30 ヘッダ判断部
31 符号対応表
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下に、本発明にかかる通信装置、受信装置および通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述により限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
実施の形態1.
【0012】
図1−1は、本発明の実施の形態1にかかる通信システムの構成を説明する図である。実施の形態1にかかる通信システムS1は、送信装置T1と受信装置R1とが通信回線Cにより接続されて構成される。図1−1においては、FA(Factory Automation)を構成する機器Aに搭載された送信装置T1とFAを構成する機器Bに搭載された受信装置R1とから一つの通信システムS1が構成されており、また、機器Bに搭載された送信装置T1と機器Aに搭載された受信装置R1とから他の通信システムS1が構成されている。機器Aは、たとえば制御装置であるプログラマブルコントローラ(PLC)である。機器Bは、たとえば被制御対象である加工装置である。
【0013】
制御装置であるプログラマブルコントローラ(PLC)(機器A)は、たとえば、プログラマブルコントローラ(PLC)内の処理を制御するMPU(Micro Processing Unit)と、プログラマブルコントローラ(PLC)内における基本的な処理を実行するシステムプログラムを格納するシステムプログラムROM(Read-Only Memory)と、システムプログラムが使用するメモリ領域であるシステムワークRAMと、FA機器Bとの通信用のインタフェース(図中、データバスI/Fと表記)と、自プログラマブルコントローラ(PLC)で動作するユーザプログラムを格納するユーザプログラムRAM(Random Access Memory)と、ユーザプログラムが使用するデータを格納するユーザデータRAMと、を備える。これらの各処理部間は、バスを介して接続されている。なお、図1−1においては、インタフェース(図中、データバスI/Fと表記)と、MPU以外の表記は省略している。
【0014】
また、被制御対象である加工装置(機器B)は、たとえばモータなどの加工装置内の下位の制御対象機器と、加工装置内の処理を制御するMPU(Micro Processing Unit)と、FA機器Bとの通信用のインタフェース(図中、データバスI/Fと表記)と、を備える。これらの各処理部間は、バスを介して接続されている。なお、図1−1においては、インタフェース(図中、データバスI/Fと表記)と、MPU以外の表記は省略している。
【0015】
以下、送信装置T1と受信装置R1とから構成される通信システムS1について説明する。図1−2は、実施の形態1にかかる通信システムS1の送信装置T1の構成を説明するためのブロック図である。送信装置T1は、パラメータ入力部1と、伝送誤り未検出確率判定部2と、ヘッダ・データ入力部3と、分割長決定部4と、データ分割部5と、データCRC生成部6と、ヘッダCRC生成部11と、送信データ組立部7と、送信部8と、により構成されている。
【0016】
まず、各部の機能について説明する。パラメータ入力部1には、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関係するパラメータが、送信すべきデータが送信装置T1に入力される前に入力される。パラメータには、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の目標値、通信路のビット誤り発生確率、通信路の伝送速度、単位時間当たりのメッセージ(送信データ)数および通信機器の接続台数がある。パラメータ入力部1は、入力されたパラメータを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0017】
ヘッダ・データ入力部3には、パラメータがパラメータ入力部1に入力された後に、たとえば機器A内で起動されているアプリケーションから、送信すべきデータが入力される。ヘッダ・データ入力部3は、該データのデータ長を分割長決定部4に送り、ヘッダおよびデータをデータ分割部5へ送る。分割長決定部4は、分割長の初期値としてヘッダ・データ入力部3から受け取ったデータ長を設定し(分割長の初期化)、この分割長とデータ長とを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0018】
伝送誤り未検出確率判定部2は、伝送誤り未検出確率に関する所定の評価関数を保持しており、該評価関数を用いて伝送誤り未検出確率(伝送誤りを検出できない確率=エラー率)Λを算出し、また通信に必要な他の条件値を算出する。実施の形態1では、伝送誤り未検出確率判定部2は、分割長決定部4より受け取ったデータ長と分割長、パラメータ入力部1より受け取ったパラメータおよびCRCの符号長(生成多項式)に基づいて伝送誤り未検出確率Λを算出する。ここでは、CRCの符号長(生成多項式)は予め決められて伝送誤り未検出確率判定部2で保持されたものを使用する。
【0019】
また、伝送誤り未検出確率判定部2は、算出された伝送誤り未検出確率Λがパラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たしているかどうかを判定し、判定結果を分割長決定部4へ通知する。判定結果は、NG(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値を満たしていない)、またはOK(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値を満たしている)のいずれかである。
【0020】
単位時間当たりの伝送誤り未検出確率Λを求める評価関数f(n,p,v,d、m)は、たとえば以下の式(1)が用いられる。
Λ = 3600×R(p)×v×(m−1)・・・(1)
ここで、vは1秒当たりのメッセージ数(送信の頻度)、mは送信装置を含めた接続台数を指す。
【0021】
また、R(p)は、伝送路のビット誤り発生確率pの時の1メッセージ当たりの伝送誤り未検出確率を指し、通常は以下の式によって算出される。
R(p) = Σ(e=d to n){A(n,e)×p^e×(1−p)^(n−e)}
ここで、Σ(e=d to n)は後に続く中括弧内の計算式について、eの値がdからnまでの総和を意味する。dは誤り検出符号の特性値(ハミング距離)を指す。A(n,e)は、二項計算式を表し、下記計算式となる。
(n,e) = n!×e!/(n−e)!
nはメッセージ長(フレームのビット数)、n!はnの階乗を指す。p^eはpのe乗を指す。また、R(p)には、CRCのような誤り検出符号の特性を考慮した値を使用することもできる。
【0022】
また、分割長決定部4は、伝送誤り未検出確率判定部2の判定結果を受け取って、判定結果がNGである(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値を満たしていない)場合には、分割長を減じて再度伝送誤り未検出確率判定部2へデータ長と減じた分割長とを通知する。また、分割長決定部4は、伝送誤り未検出確率判定部2の判定結果を受け取って、判定結果がOKである(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値を満たしている)場合には、分割長をデータ分割部5へ送る。
【0023】
データ分割部5は、ヘッダ・データ入力部3から受け取ったヘッダに、分割長決定部4から受け取った分割長を格納し、そのヘッダをヘッダCRC生成部11および送信データ組立部7へ送る。また、データ分割部5は、分割長決定部4から受け取った分割長を元に、ヘッダ・データ入力部3から受け取ったデータを分割し、分割したデータをデータCRC生成部6および送信データ組立部7へ送る。
【0024】
データCRC生成部6は、データ分割部5から受け取った分割データから、予め決められて保持しているCRCの生成多項式でデータCRCを計算して生成し、送信データ組立部7へ送る。ヘッダCRC生成部11は、データ分割部5から受け取ったヘッダから、予め決められて保持しているCRCの生成多項式でヘッダCRCを計算して生成し、送信データ組立部7へ送る。
【0025】
送信データ組立部7は、データ分割部5から受け取ったヘッダおよび分割データと、ヘッダCRC生成部11から受け取ったヘッダCRCと、データCRC生成部6から受け取ったデータCRCと、から送信データ(メッセージ)を組み立てて送信部8へ送る。
【0026】
送信部8は、送信データ組立部7から受け取った送信データ(メッセージ)を通信回線Cへ送信する。組み立てた送信データ(メッセージ)の構成例を図1−3に示す。図1−3に示す送信データ(メッセージ)は、データをn分割した場合の送信データであり、ヘッダと、ヘッダ用のヘッダCRCと、分割したデータ1と、データ1用のデータCRC1と、分割したデータ2と、データ2用のデータCRC2と、・・・分割したデータnと、データn用のデータCRCnと、から構成されている。
【0027】
つぎに、送信装置T1における送信処理について図1−4を参照して説明する。図1−4は、実施の形態1にかかる送信装置T1の処理を説明するためのフローチャートである。まずパラメータ入力部1にパラメータが入力される(ステップS1)。パラメータは、たとえば送信装置T1にパソコンなどの計算機が接続され、該パソコン等を用いて入力される。パラメータ入力部1は、入力されたパラメータを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0028】
パラメータがパラメータ入力部1に入力された後に、受信装置R1に送信すべきデータがたとえば機器A内で起動されているアプリケーションからヘッダ・データ入力部3に入力されると、ヘッダ・データ入力部3は該データのデータ長を分割長決定部4に送り、ヘッダおよびデータをデータ分割部5へ送る。
【0029】
分割長決定部4は、ヘッダ・データ入力部3からデータ長を受け取ると、分割長の初期値として受け取ったデータ長を設定(初期化)する(ステップS2)。そして、分割長決定部4は、この分割長とデータ長とを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。伝送誤り未検出確率判定部2は、分割長決定部4より受け取ったデータ長と分割長と、パラメータ入力部1より受け取ったパラメータおよびCRCの符号長(生成多項式)に基づいて伝送誤り未検出確率Λ(図1−4においてはエラー率と表記する。以下の図面においても同様。)を算出する(ステップS3)。
【0030】
そして、伝送誤り未検出確率判定部2は、算出した伝送誤り未検出確率Λがパラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たしているか否かを判定し(ステップS4)、判定結果を分割長決定部4へ通知する。判定結果は、NG(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値を満たしていない)、またはOK(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値を満たしている)のいずれかを通知する。
【0031】
受け取った判定結果がNGである場合には(ステップS4否定)、分割長決定部4は分割長を減じて再度伝送誤り未検出確率判定部2へデータ長と減じた分割長とを通知し(ステップS5)、再度ステップS3からやり直す。また、受け取った判定結果がOKである場合には(ステップS4肯定)、分割長決定部4はこの時の分割長を採用し、分割長をデータ分割部5へ送る。
【0032】
つぎに、データ分割部5は、ヘッダ・データ入力部3から受け取った、メッセージのアドレス等の情報が含まれるヘッダに、分割長決定部4から受け取った分割長を格納する(ステップS6)。そして、データ分割部5は、そのヘッダをヘッダCRC生成部11および送信データ組立部7へ送る。ヘッダCRC生成部11は、データ分割部5から受け取ったヘッダから、予め決められて保持しているCRCの生成多項式でヘッダCRCを生成し(ステップS7)、送信データ組立部7へ送る。
【0033】
また、データ分割部5は、分割長決定部4から受け取った分割長を元に、ヘッダ・データ入力部3から受け取ったデータを分割長ごとに分割して取り出す(ステップS8)。そして、データ分割部5は、分割したデータをデータCRC生成部6および送信データ組立部7へ送る。データCRC生成部6は、データ分割部5から受け取った分割データから、予め決められて保持しているCRCの生成多項式でデータCRCを計算して生成し(ステップS9)、送信データ組立部7へ送る。
【0034】
送信データ組立部7は、データ分割部5から受け取ったヘッダおよび分割データと、ヘッダCRC生成部11から受け取ったヘッダCRCと、データCRC生成部6から受け取ったデータCRCと、から送信データ(メッセージ)を組み立てる(ステップS10)。送信データ組立部7は、データ分割部5から受け取った分割データの取り出し(組み立て)が完了したか否かを判断する(ステップS11)。
【0035】
完了していないと判断した場合は(ステップS11否定)、ステップS8に戻り、取り出しが完了するまで繰り返す。また、完了したと判断した場合は(ステップS11肯定)、送信データ組立部7は、送信データ(メッセージ)を送信部8へ送る。送信部8は、送信データ組立部7から受け取った送信データ(メッセージ)を通信回線Cへ送信して一連の処理が終了する(ステップS12)。送信装置T1から送信された送信データ(メッセージ)は、通信回線Cを介して受信装置R1に送られる。
【0036】
送信装置T1は機器A内で起動されているアプリケーションからデータが入力される度に、ステップS1からステップS12までの処理を繰り返す。ただし、2回目以降は、パラメータが同一の場合、ステップS1の処理を省略してもよい。
【0037】
図1−5は、実施の形態1にかかる通信システムSの受信装置R1の構成を説明するためのブロック図である。受信装置R1は、受信部21と、分割長判断部22と、データ分割部23と、データCRC判定部24と、データ組立部25と、データ出力部26と、ヘッダCRC判定部29と、により構成されている。
【0038】
受信部21は、通信回線から図1−3に示すような受信データ(メッセージ)を受信し、受信データ(メッセージ)を分割長判断部22へ送る。分割長判断部22は、受信部21より受け取った受信データから、ヘッダおよびヘッダCRCを取得し、該ヘッダおよびヘッダCRCをヘッダCRC判定部29へ送る。また、分割長判断部22は、ヘッダCRC判定部29の判定結果を受け取って、判定結果がOK(チェック結果が正しい)場合のみ、ヘッダから分割長を取得し、受信データと分割長とをデータ分割部23へ送る。
【0039】
ヘッダCRC判定部29は、分割長判断部22より受け取ったヘッダから、予め決められて保持された生成多項式でヘッダCRCをチェックし、判定結果を分割長判断部22へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0040】
データ分割部23は、分割長判断部22から受け取った分割長と予め決められて保持されたデータCRCの符号長とを加えた長さごとに受信データを分割し、その全体すなわち分割データおよびデータCRCをデータCRC判定部24へ送る。また、データ分割部23は、データ部分である分割データをデータ組立部25へ送る。
【0041】
データCRC判定部24は、予め決められて保持された生成多項式でデータCRCをチェックし、判定結果をデータ組立部25へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0042】
データ組立部25は、データCRC判定部24から送られた判定結果を受け取り、全ての分割データの判定結果がOK(チェック結果が正しい)の場合のみ、分割データを組み立ててデータ出力部26へ送る。データ出力部26は、データ組立部25から送られたデータを受け取って、該データを機器B内で起動されているアプリケーション等に出力する。
【0043】
つぎに、受信装置R1における受信処理について図1−6を参照して説明する。図1−6は、実施の形態1にかかる受信装置R1の処理を説明するためのフローチャートである。まず、受信装置R1の受信部21が通信回線から受信データ(メッセージ)を受信し(ステップS31)、受信データ(メッセージ)を分割長判断部22へ送る。分割長判断部22では、受信部21より受け取った受信データから、ヘッダおよびヘッダCRCを取得し、該ヘッダおよびヘッダCRCをヘッダCRC判定部29へ送る。
【0044】
ヘッダCRC判定部29は、ヘッダから予め決められて保持された生成多項式でヘッダCRCをチェックし(ステップS32)、判定結果を分割長判断部22へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0045】
分割長判断部22は、ヘッダCRC判定部29の判定結果を受け取って、判定結果がNGである(チェック結果が正しくない)場合には(ステップS32否定)、受信データに誤りを検出したと判定して(ステップS33)、一連の処理を終了する。一方、ヘッダCRC判定部29の判定結果を受け取って、判定結果がOKである(チェック結果が正しい)場合には(ステップS32肯定)、分割長判断部22はヘッダから分割長を取得し(ステップS34)、受信データと分割長とをデータ分割部23へ送る。
【0046】
データ分割部23は、分割長判断部22から受け取った分割長と予め決められたデータCRCの符号長とを加えた長さごとに受信データを分割して読み込み(ステップS35)、分割データおよびデータCRCをデータCRC判定部24へ送る。また、データ分割部23は、データ部分である分割データをデータ組立部25へ送る。
【0047】
データCRC判定部24は、予め決められた生成多項式でデータCRCをチェックし(ステップS36)、判定結果をデータ組立部25へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0048】
データ組立部25は、データCRC判定部24の判定結果を受け取って、判定結果がNGである(チェック結果が正しくない)場合には(ステップS36否定)、受信データに誤りを検出したと判定して(ステップS33)、一連の処理を終了する。一方、データCRC判定部24の判定結果を受け取って、判定結果がOKである(チェック結果が正しい)場合には(ステップS36肯定)、データ組立部25は全ての分割データのデータCRCのチェックが完了したか否かを判断する(ステップS37)。
【0049】
全ての分割データのデータCRCのチェックが完了していないと判断した場合には(ステップS37否定)、データ組立部25が、チェック結果が正しい旨の情報をデータCRC判定部24に送り、ステップS35に戻る。データCRC判定部24は、この情報を受け取って次の分割データのCRCをチェックする(ステップS35)。そして、ステップS35〜ステップS37の過程を全ての分割データのデータCRCのチェックが完了するまで繰り返す。
【0050】
一方、全ての分割データのCRC計算が正しく、全ての分割データのデータCRCのチェックが完了した判断した場合には(ステップS37肯定)、データ組立部25は正常にデータを受信したものと判定し(ステップS38)、分割データを組み立ててデータ出力部26へ送る。データ出力部26は、データ組立部25から送られたデータを受け取って、該データを機器B内で起動されているアプリケーション等に出力して一連の処理が終了する。
【0051】
上述したように、実施の形態1にかかる送信装置T1(通信システムS)においては、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証するようにデータを分割してメッセージを伝送することができる。これにより、メッセージ伝送誤りの未検出確率を所望の目的値以下に抑えて、所望の通信の正しさの信頼性を確保して通信を行うことができる。また、必要以上のデータ分割を行わずに済むため効率的な通信が可能である。
【0052】
また、上記においては、算出された伝送誤り未検出確率Λがパラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たすまで伝送誤り未検出確率判定部2が分割長を変えて計算を繰り返す場合について説明したが、上記の評価関数(1)を変形してパラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たす分割長を直接求めても良い。
【0053】
パラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たす分割長(フレームのビット数)は、評価関数g(m,p,v,d,Λ)により算出できる。評価関数g(m,p,v,d,Λ)は、上記の評価関数f(m,p,v,d、n)を変形して導き出せる。この場合には、パラメータの伝送誤り未検出確率目標値に対応する分割長(フレームのビット数)が算出されるため、算出された分割長以下の分割長を採用すればよい。
【0054】
実施の形態2.
図2−1は、本発明の実施の形態2にかかる通信システムの構成を説明する図である。実施の形態2にかかる通信システムS2は、送信装置T2と受信装置R2とが通信回線Cにより接続されて構成される。図2−1においては、FAを構成する機器Aに搭載された送信装置T2とFAを構成する機器Bに搭載された受信装置R2とから一つの通信システムS2が構成されており、また、機器Bに搭載された送信装置T2と機器Aに搭載された受信装置R2とから他の通信システムSが構成されている。なお、機器A、機器B等は実施の形態1の場合と同様であるため、実施の形態1における説明を参照することとして、ここでは説明は省略する。
【0055】
図2−2は、実施の形態2にかかる通信システムS2の送信装置T2の構成を説明するためのブロック図である。送信装置T2は、パラメータ入力部1と、伝送誤り未検出確率判定部2と、ヘッダ・データ入力部3と、符号長決定部9と、データ分割部5と、データCRC生成部6と、ヘッダCRC生成部11と、送信データ組立部7と、送信部8と、により構成されている。なお、実施の形態1と同じ構成については、実施の形態1の場合と同じ符号を付してある。
【0056】
まず、各部の機能について説明する。パラメータ入力部1には、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関係するパラメータが、送信すべきデータが送信装置T2に入力される前に入力される。パラメータには、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の目標値、通信路のビット誤り発生確率、通信路の伝送速度、単位時間当たりのメッセージ(送信データ)数および通信機器の接続台数がある。パラメータ入力部1は、入力されたパラメータを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0057】
また送信装置T2は、受信装置R2と共通の符号対応表31をあらかじめ保持している。図2−3は符号対応表31の一例を示す図である。符号対応表31には、符号の識別番号、符号長およびCRCの生成多項式が一覧として格納されている。ここでは、符号の識別子として符号長を用いることにする。
【0058】
ヘッダ・データ入力部3には、パラメータがパラメータ入力部1に入力された後に、たとえば機器A内で起動されているアプリケーションから、送信すべきデータが入力される。ヘッダ・データ入力部3は、該データのデータ長を符号長決定部9に送り、ヘッダおよびデータをデータ分割部5へ送る。符号長決定部9は、符号長の初期値として符号対応表31から標準的な生成多項式の符号長(例えば16ビット)を設定し(符号長の初期化)、この符号長とデータ長とを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0059】
伝送誤り未検出確率判定部2は、伝送誤り未検出確率に関する所定の評価関数を保持しており、該評価関数を用いて伝送誤り未検出確率Λを算出し、また通信に必要な他の条件値を算出する。実施の形態2では、符号長決定部9より受け取ったデータ長と符号長とを元に、パラメータ入力部1より受け取ったパラメータおよび分割長に基づいて伝送誤り未検出確率(伝送誤りを検出できない確率=エラー率)Λを算出する。ここでは、分割長は予め決められて伝送誤り未検出確率判定部2で保持されたものを使用する。
【0060】
また、伝送誤り未検出確率判定部2は、算出された伝送誤り未検出確率Λがパラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たしているか(伝送誤り未検出確率目標値以下であるか)どうかを判定し、判定結果を符号長決定部9へ通知する。判定結果は、NG(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値より高い)、またはOK(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値以下である)のいずれかである。
【0061】
また、符号長決定部9は、伝送誤り未検出確率判定部2の判定結果を受け取って、判定結果がNGである(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値を満たしていない(伝送誤り未検出確率目標値より高い))場合には、符号対応表31からさらに長い生成多項式を選択して符号長を長じて、再度伝送誤り未検出確率判定部2へデータ長と符号長とを通知する。また、符号長決定部9は、伝送誤り未検出確率判定部2の判定結果を受け取って、判定結果がOKである(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値を満たしている(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値以下である))場合には、符号長をデータ分割部5へ送る。
【0062】
データ分割部5は、ヘッダ・データ入力部3から受け取ったヘッダに、符号長決定部9から受け取った符号長を格納し、そのヘッダをヘッダCRC生成部11および送信データ組立部7へ送る。また、データ分割部5は、予め決められて保持された分割長を元に、ヘッダ・データ入力部3から受け取ったデータを分割し、符号長および分割したデータをデータCRC生成部6へ、分割したデータを送信データ組立部7へ送る。
【0063】
データCRC生成部6は、データ分割部5から受け取った符号長および分割データから、符号対応表31を参照して符号長に対応する生成多項式でデータCRCを生成し、送信データ組立部7へ送る。ヘッダCRC生成部11は、データ分割部5から受け取ったヘッダから、予め決められて保持しているCRCの生成多項式でヘッダCRCを計算して生成し、送信データ組立部7へ送る。
【0064】
送信データ組立部7は、データ分割部5から受け取ったヘッダおよび分割データと、ヘッダCRC生成部11から受け取ったヘッダCRCと、データCRC生成部6から受け取ったデータCRCと、から送信データ(メッセージ)を組み立てて送信部8へ送る。
【0065】
送信部8は、送信データ組立部7から受け取った送信データ(メッセージ)を通信回線Cへ送信する。組み立てた送信データ(メッセージ)のイメージの構成例を図1−3に示す。
【0066】
つぎに、送信装置T2における送信処理について図2−4を参照して説明する。図2−4は、実施の形態2にかかる送信装置T2の処理を説明するためのフローチャートである。まずパラメータ入力部1にパラメータが入力される(ステップS1)。パラメータは、たとえば送信装置T2にパソコンなどの計算機が接続され、該パソコン等を用いて入力される。パラメータ入力部1は、入力されたパラメータを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0067】
パラメータがパラメータ入力部1に入力された後に、受信装置R2に送信すべきデータがたとえば機器A内で起動されているアプリケーションからヘッダ・データ入力部3に入力されると、ヘッダ・データ入力部3は該データのデータ長を分割長決定部4に送り、ヘッダおよびデータをデータ分割部5へ送る。
【0068】
また、符号長決定部9は、符号長の初期値として符号対応表31から標準的な生成多項式の符号長(例えば16ビット)を設定し(符号長の初期化)、この符号長とデータ長とを伝送誤り未検出確率判定部2に送る(ステップS13)。
【0069】
伝送誤り未検出確率判定部2は、符号長決定部9より受け取ったデータ長と符号長とを元に、パラメータ入力部1より受け取ったパラメータおよび分割長に基づいて伝送誤り未検出確率(エラー率)Λを算出する(ステップS14)。ここでは、分割長は予め決められて伝送誤り未検出確率判定部2で保持されたものを使用する。
【0070】
そして、伝送誤り未検出確率判定部2は、算出した伝送誤り未検出確率Λがパラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たしているか否かを判定し(ステップS4)、判定結果を符号長決定部9へ通知する。判定結果は、NG(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値より高い)、またはOK(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値以下である)のいずれかを通知する。
【0071】
受け取った判定結果がNGである場合には(ステップS4否定)、符号長決定部9は符号対応表31からさらに長い生成多項式を選択して符号長を長じて再度伝送誤り未検出確率判定部2へデータ長と長じた符号長とを通知し(ステップS15)、再度ステップS13からやり直す。また、受け取った判定結果がOKである場合には(ステップS4肯定)、符号長決定部9はこの時の符号長を採用し、符号長をデータ分割部5へ送る。
【0072】
つぎに、データ分割部5は、ヘッダ・データ入力部3から受け取った、メッセージのアドレス等の情報が含まれるヘッダに、符号長決定部9から受け取った符号長を格納する(ステップS16)。そして、データ分割部5は、そのヘッダをヘッダCRC生成部11および送信データ組立部7へ送る。ヘッダCRC生成部11は、データ分割部5から受け取ったヘッダから、予め決められて保持しているCRCの生成多項式でヘッダCRCを生成し(ステップS7)、送信データ組立部7へ送る。
【0073】
また、データ分割部5は、予め決められて保持された分割長を元に、ヘッダ・データ入力部3から受け取ったデータを分割して取り出す(ステップS8)。そして、データ分割部5は、符号長および分割したデータをデータCRC生成部6へ、分割したデータを送信データ組立部7へ送る。データCRC生成部6は、データ分割部5から受け取った符号長および分割データから、符号対応表31を参照して符号長に対応する生成多項式でデータCRCを計算して生成し(ステップS9)、送信データ組立部7へ送る。
【0074】
送信データ組立部7は、データ分割部5から受け取ったヘッダおよび分割データと、ヘッダCRC生成部11から受け取ったヘッダCRCと、データCRC生成部6から受け取ったデータCRCと、から送信データ(メッセージ)を組み立てる(ステップS10)。送信データ組立部7は、データ分割部5から受け取った分割データの取り出し(組み立て)が完了したか否かを判断する(ステップS11)。
【0075】
完了していないと判断した場合は(ステップS11否定)、ステップS8に戻り、取り出しが完了するまで繰り返す。また、完了したと判断した場合は(ステップS11肯定)、送信データ組立部7は、送信データ(メッセージ)を送信部8へ送る。送信部8は、送信データ組立部7から受け取った送信データ(メッセージ)を通信回線Cへ送信して一連の処理が終了する(ステップS12)。送信装置T1から送信された送信データ(メッセージ)は、通信回線Cを介して受信装置R1に送られる。
【0076】
送信装置T2は機器A内で起動されているアプリケーションからデータが入力される度に、ステップS1からステップS12までの処理を繰り返す。ただし、2回目以降は、パラメータが同一の場合、ステップS1の処理を省略してもよい。
【0077】
図2−5は、実施の形態2にかかる通信システムS2の受信装置R2の構成を説明するためのブロック図である。受信装置R2は、受信部21と、符号長判断部27と、データ分割部23と、データCRC判定部24と、データ組立部25と、データ出力部26と、ヘッダCRC判定部29と、により構成されている。
【0078】
また受信装置R2は、送信装置T2と共通の符号対応表31をあらかじめ保持している。符号対応表31には、符号の識別番号、符号長およびCRCの生成多項式が一覧として格納されている。ここでは、符号の識別子として符号長を用いることにする。
【0079】
受信部21は、通信回線から図1−3に示すような受信データ(メッセージ)を受信し、受信データ(メッセージ)を符号長判断部27へ送る。符号長判断部27は、受信部21より受け取った受信データから、ヘッダおよびヘッダCRCを取得し、該ヘッダおよびヘッダCRCをヘッダCRC判定部29へ送る。また、符号長判断部27は、ヘッダCRC判定部29の判定結果を受け取って、判定結果がOK(チェック結果が正しい)場合のみ、ヘッダから符号長を取得し、受信データと符号長とをデータ分割部23へ送る。
【0080】
ヘッダCRC判定部29は、符号長判断部27から受け取ったヘッダから、予め決められて保持された生成多項式でヘッダCRCをチェックし、判定結果を符号長判断部27へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0081】
データ分割部23は、予め決められて保持された分割長と符号長判断部27から受け取った符号長とを加えた長さごとに受信データを分割し、その全体すなわち分割データおよびデータCRCと符号長とをデータCRC判定部24へ送る。また、データ分割部23は、データ部分である分割データをデータ組立部25へ送る。
【0082】
データCRC判定部24は、データ分割部23から受け取った符号長および分割データから、符号対応表31を参照して符号長に対応する生成多項式でデータCRCをチェックし、判定結果をデータ組立部25へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0083】
データ組立部25は、データCRC判定部24から送られた判定結果を受け取り、全ての分割データの判定結果がOK(チェック結果が正しい)の場合のみ、分割データを組み立ててデータ出力部26へ送る。データ出力部26は、データ組立部25から送られたデータを受け取って、該データを機器B内で起動されているアプリケーション等に出力する。
【0084】
つぎに、受信装置R2における受信処理について図2−6を参照して説明する。図2−6は、実施の形態2にかかる受信装置R2の処理を説明するためのフローチャートである。まず、受信装置R2の受信部21が通信回線から受信データ(メッセージ)を受信し(ステップS31)、受信データ(メッセージ)を符号長判断部27へ送る。符号長判断部27では、受信部21より受け取った受信データから、ヘッダおよびヘッダCRCを取得し、該ヘッダおよびヘッダCRCをヘッダCRC判定部29へ送る。
【0085】
ヘッダCRC判定部29は、符号長判断部27から受け取ったヘッダから、予め決められて保持された生成多項式でヘッダCRCをチェックし(ステップS32)、判定結果を符号長判断部27へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0086】
符号長判断部27は、ヘッダCRC判定部29の判定結果を受け取って、判定結果がNGである(チェック結果が正しくない)場合には(ステップS32否定)、受信データに誤りを検出したと判定して(ステップS33)、一連の処理を終了する。一方、ヘッダCRC判定部29の判定結果を受け取って、判定結果がOKである(チェック結果が正しい)場合には(ステップS32肯定)、符号長判断部27はヘッダから分割長を取得し(ステップS39)、受信データと符号長とをデータ分割部23へ送る。
【0087】
データ分割部23は、予め決められて保持された分割長と符号長判断部27から受け取った符号長とを加えた長さごとに受信データを分割して読み込み(ステップS35)、分割データおよびデータCRCと符号長とをデータCRC判定部24へ送る。また、データ分割部23は、データ部分である分割データをデータ組立部25へ送る。
【0088】
データCRC判定部24は、データ分割部23から受け取った符号長および分割データから、符号対応表31を参照してヘッダから取得した符号長に対応する生成多項式で、分割データのCRCをチェックし(ステップS36)、判定結果をデータ組立部25へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0089】
データ組立部25は、データCRC判定部24の判定結果を受け取って、判定結果がNGである(チェック結果が正しくない)場合には(ステップS36否定)、受信データに誤りを検出したと判定して(ステップS33)、一連の処理を終了する。一方、データCRC判定部24の判定結果を受け取って、判定結果がOKである(チェック結果が正しい)場合には(ステップS36肯定)、データ組立部25は全ての分割データのデータCRCのチェックが完了したか否かを判断する(ステップS37)。
【0090】
全ての分割データのデータCRCのチェックが完了していないと判断した場合には(ステップS37否定)、データ組立部25が、チェック結果が正しい旨の情報をデータCRC判定部24に送り、ステップS35に戻る。データCRC判定部24は、この情報を受け取って次の分割データのCRCをチェックする(ステップS35)。そして、ステップS35〜ステップS37の過程を全ての分割データのデータCRCのチェックが完了するまで繰り返す。
【0091】
一方、全ての分割データのCRC計算が正しく、全ての分割データのデータCRCのチェックが完了した判断した場合には(ステップS37肯定)、データ組立部25は正常にデータを受信したものと判定し(ステップS38)、分割データを組み立ててデータ出力部26へ送る。データ出力部26は、データ組立部25から送られたデータを受け取って、該データを機器B内で起動されているアプリケーション等に出力して一連の処理が終了する。
【0092】
上述したように、実施の形態2にかかる送信装置T2(通信システムS2)においては、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証するようにデータCRCを付加してメッセージを伝送することができる。これにより、メッセージ伝送誤りの未検出確率を所望の目的値以下に抑えて、所望の通信の正しさの信頼性を確保して通信を行うことができる。また、必要以上の符号化を行わずに済むため効率的な通信が可能である。
【0093】
また、上記においては、算出された伝送誤り未検出確率Λがパラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たすまで伝送誤り未検出確率判定部2が符号長を変えて計算を繰り返す場合について説明したが、上記の評価関数(1)を変形してパラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たす符号長(d:誤り検出符号の特性値)を直接求めても良い。
【0094】
パラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たす符号長は、評価関数h(m,p,v,n,Λ)により算出できる。評価関数h(m,p,v,n,Λ)は、上記の評価関数f(m,p,v,d,Λ)を変形して導き出せる。この場合には、パラメータの伝送誤り未検出確率目標値に対応する符号長が算出されるため、算出された符号長以上の符号長を採用すればよい。
【0095】
実施の形態3.
図3−1は、本発明の実施の形態3にかかる通信システムの構成を説明する図である。実施の形態3にかかる通信システムS3は、送信装置T3と受信装置R3とが通信回線Cにより接続されて構成される。図3−1においては、FAを構成する機器Aに搭載された送信装置T3とFAを構成する機器Bに搭載された受信装置R3とから一つの通信システムS3が構成されており、また、機器Bに搭載された送信装置T3と機器Aに搭載された受信装置R3とから他の通信システムS3が構成されている。なお、機器A、機器B等は実施の形態1の場合と同様であるため、実施の形態1における説明を参照することとして、ここでは説明は省略する。
【0096】
図3−2は、実施の形態2にかかる通信システムS3の送信装置T3の構成を説明するためのブロック図である。送信装置T3は、パラメータ入力部1と、伝送誤り未検出確率判定部2と、ヘッダ・データ入力部3と、分割長・符号長決定部10と、データ分割部5と、データCRC生成部6と、ヘッダCRC生成部11と、送信データ組立部7と、送信部8と、により構成されている。なお、実施の形態1と同じ構成については、実施の形態1の場合と同じ符号を付してある。
【0097】
まず、各部の機能について説明する。パラメータ入力部1には、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関係するパラメータが、送信すべきデータが送信装置T1に入力される前に入力される。パラメータには、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の目標値、通信路のビット誤り発生確率、通信路の伝送速度、単位時間当たりのメッセージ(送信データ)数および通信機器の接続台数がある。パラメータ入力部1は、入力されたパラメータを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0098】
また送信装置T3は、受信装置R3と共通の符号対応表31をあらかじめ保持している(図2−3参照)。符号対応表31には、符号の識別番号、符号長およびCRCの生成多項式が一覧として格納されている。ここでは、符号の識別子として符号長を用いることにする。
【0099】
ヘッダ・データ入力部3には、パラメータがパラメータ入力部1に入力された後に、たとえば機器A内で起動されているアプリケーションから、送信すべきデータが入力される。ヘッダ・データ入力部3は、該データのデータ長を分割長・符号長決定部10に送り、ヘッダおよびデータをデータ分割部5へ送る。分割長・符号長決定部10は、分割長の初期値としてヘッダ・データ入力部3から受け取ったデータ長を設定し(分割長の初期化)、符号長の初期値として符号対応表31から標準的な生成多項式の符号長(例えば16ビット)を設定する(符号長の初期化)。そして、分割長・符号長決定部10は、この分割長および符号長とデータ長とを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0100】
伝送誤り未検出確率判定部2は、伝送誤り未検出確率に関する所定の評価関数を保持しており、該評価関数を用いて伝送誤り未検出確率Λを算出し、また通信に必要な他の条件値を算出する。実施の形態3では、伝送誤り未検出確率判定部2は分割長・符号長決定部10より受け取ったデータ長と符号長とを元に、パラメータ入力部1より受け取ったパラメータおよび分割長・符号長決定部10より受け取った分割長に基づいて伝送誤り未検出確率(伝送誤りを検出できない確率=エラー率)Λを算出する。
【0101】
また、伝送誤り未検出確率判定部2は、算出された伝送誤り未検出確率Λがパラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たしているか(伝送誤り未検出確率目標値以下であるか)どうかを判定し、判定結果を分割長・符号長決定部10へ通知する。判定結果は、NG(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値より高い)、またはOK(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値以下である)のいずれかである。
【0102】
また、分割長・符号長決定部10は、伝送誤り未検出確率判定部2の判定結果を受け取って、判定結果がNGである(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値を満たしていない(伝送誤り未検出確率目標値より高い))場合には、分割長を減じるか、あるいは符号対応表31からさらに長い生成多項式を選択して符号長を長じて、再度伝送誤り未検出確率判定部2へデータ長と分割長と符号長とを通知する。また、符号長決定部9は、伝送誤り未検出確率判定部2の判定結果を受け取って、判定結果がOKである(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値を満たしている(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値以下である))場合には、分割長および符号長をデータ分割部5へ送る。
【0103】
データ分割部5は、ヘッダ・データ入力部3から受け取ったヘッダに、分割長・符号長決定部10から受け取った分割長および符号長を格納し、そのヘッダをヘッダCRC生成部11および送信データ組立部7へ送る。また、データ分割部5は、分割長・符号長決定部10から受け取った分割長を元に、ヘッダ・データ入力部3から受け取ったデータを分割し、符号長および分割したデータをデータCRC生成部6へ、分割したデータを送信データ組立部7へ送る。
【0104】
データCRC生成部6は、データ分割部5から受け取った符号長および分割データから、符号対応表31を参照して符号長に対応する生成多項式でデータCRCを生成し、送信データ組立部7へ送る。ヘッダCRC生成部11は、データ分割部5から受け取ったヘッダから、予め決められて保持しているCRCの生成多項式でヘッダCRCを計算して生成し、送信データ組立部7へ送る。
【0105】
送信データ組立部7は、データ分割部5から受け取ったヘッダおよび分割データと、ヘッダCRC生成部11から受け取ったヘッダCRCと、データCRC生成部6から受け取ったデータCRCと、から送信データ(メッセージ)を組み立てて送信部8へ送る。
【0106】
送信部8は、送信データ組立部7から受け取った送信データ(メッセージ)を通信回線Cへ送信する。組み立てた送信データ(メッセージ)のイメージの構成例を図1−3に示す。
【0107】
つぎに、送信装置T3における送信処理について図3−3を参照して説明する。図3−3は、実施の形態3にかかる送信装置T3の処理を説明するためのフローチャートである。まずパラメータ入力部1にパラメータが入力される(ステップS1)。パラメータは、たとえば送信装置T3にパソコンなどの計算機が接続され、該パソコン等を用いて入力される。パラメータ入力部1は、入力されたパラメータを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0108】
パラメータがパラメータ入力部1に入力された後に、受信装置R3に送信すべきデータがたとえば機器A内で起動されているアプリケーションからヘッダ・データ入力部3に入力されると、ヘッダ・データ入力部3は該データのデータ長を分割長決定部4に送り、ヘッダおよびデータをデータ分割部5へ送る。
【0109】
分割長・符号長決定部10は、ヘッダ・データ入力部3からデータ長を受け取ると、分割長の初期値として受け取ったデータ長を設定(初期化)し、符号長の初期値として符号対応表31から標準的な生成多項式の符号長(例えば16ビット)を設定する(符号長の初期化)(ステップS17)。そして、分割長・符号長決定部10は、この分割長および符号長とデータ長とを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0110】
伝送誤り未検出確率判定部2は、分割長・符号長決定部10より受け取ったデータ長と符号長とを元に、パラメータ入力部1より受け取ったパラメータおよび分割長に基づいて伝送誤り未検出確率(エラー率)Λを算出する(ステップS18)。
【0111】
そして、伝送誤り未検出確率判定部2は、算出した伝送誤り未検出確率Λがパラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たしているか否かを判定し(ステップS4)、判定結果を分割長・符号長決定部10へ通知する。判定結果は、NG(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値より高い)、またはOK(算出した伝送誤り未検出確率Λが伝送誤り未検出確率目標値以下である)のいずれかを通知する。
【0112】
受け取った判定結果がNGである場合には(ステップS4否定)、分割長・符号長決定部10は、分割長を減じるか、あるいは符号対応表31からさらに長い生成多項式を選択して符号長を長じて、再度伝送誤り未検出確率判定部2へデータ長と分割長と符号長とを通知し(ステップS19)、再度ステップS18からやり直す。また、受け取った判定結果がOKである場合には(ステップS4肯定)、分割長・符号長決定部10はこの時の分割長および符号長を採用し、分割長および符号長をデータ分割部5へ送る。
【0113】
つぎに、データ分割部5は、ヘッダ・データ入力部3から受け取った、メッセージのアドレス等の情報が含まれるヘッダに、分割長・符号長決定部10から受け取った分割長および符号長を格納する(ステップS20)。そして、データ分割部5は、そのヘッダをヘッダCRC生成部11および送信データ組立部7へ送る。ヘッダCRC生成部11は、データ分割部5から受け取ったヘッダから、予め決められて保持しているCRCの生成多項式でヘッダCRCを生成し(ステップS7)、送信データ組立部7へ送る。
【0114】
また、データ分割部5は、分割長・符号長決定部10から受け取った分割長を元に、ヘッダ・データ入力部3から受け取ったデータを分割して取り出す(ステップS8)。そして、データ分割部5は、符号長および分割したデータをデータCRC生成部6へ、分割したデータを送信データ組立部7へ送る。データCRC生成部6は、データ分割部5から受け取った符号長および分割データから、符号対応表31を参照して符号長に対応する生成多項式でデータCRCを計算して生成し(ステップS9)、送信データ組立部7へ送る。
【0115】
送信データ組立部7は、データ分割部5から受け取ったヘッダおよび分割データと、ヘッダCRC生成部11から受け取ったヘッダCRCと、データCRC生成部6から受け取ったデータCRCと、から送信データ(メッセージ)を組み立てる(ステップS10)。送信データ組立部7は、データ分割部5から受け取った分割データの取り出し(組み立て)が完了したか否かを判断する(ステップS11)。
【0116】
完了していないと判断した場合は(ステップS11否定)、ステップS8に戻り、取り出しが完了するまで繰り返す。また、完了したと判断した場合は(ステップS11肯定)、送信データ組立部7は、送信データ(メッセージ)を送信部8へ送る。送信部8は、送信データ組立部7から受け取った送信データ(メッセージ)を通信回線Cへ送信して一連の処理が終了する(ステップS12)。送信装置T1から送信された送信データ(メッセージ)は、通信回線Cを介して受信装置R1に送られる。
【0117】
送信装置T3は機器A内で起動されているアプリケーションからデータが入力される度に、ステップS1からステップS12までの処理を繰り返す。ただし、2回目以降は、パラメータが同一の場合、ステップS1の処理を省略してもよい。
【0118】
図3−4は、実施の形態3にかかる通信システムS3の受信装置R3の構成を説明するためのブロック図である。受信装置R3は、受信部21と、分割長・符号長判断部28と、データ分割部23と、データCRC判定部24と、データ組立部25と、データ出力部26と、ヘッダCRC判定部29と、により構成されている。
【0119】
また受信装置R3は、送信装置T3と共通の符号対応表31をあらかじめ保持している。符号対応表31には、符号の識別番号、符号長およびCRCの生成多項式が一覧として格納されている。ここでは、符号の識別子として符号長を用いることにする。
【0120】
受信部21は、通信回線から図1−3に示すような受信データ(メッセージ)を受信し、受信データ(メッセージ)を分割長・符号長判断部28へ送る。分割長・符号長判断部28は、受信部21より受け取った受信データから、ヘッダおよびヘッダCRCを取得し、該ヘッダおよびヘッダCRCをヘッダCRC判定部29へ送る。また、分割長・符号長判断部28は、ヘッダCRC判定部29の判定結果を受け取って、判定結果がOK(チェック結果が正しい)場合のみ、ヘッダから分割長および符号長を取得し、分割長と符号長と受信データとをデータ分割部23へ送る。
【0121】
ヘッダCRC判定部29は、分割長・符号長判断部28から受け取ったヘッダから、予め決められて保持された生成多項式でヘッダCRCをチェックし、判定結果を分割長・符号長判断部28へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0122】
データ分割部23は、分割長・符号長判断部28から受け取った分割長と符号長とを加えた長さごとに受信データを分割し、その全体すなわち分割データおよびデータCRCと符号長とをデータCRC判定部24へ送る。また、データ分割部23は、データ部分である分割データをデータ組立部25へ送る。
【0123】
データCRC判定部24は、データ分割部23から受け取った符号長および分割データから、符号対応表31を参照して符号長に対応する生成多項式でデータCRCをチェックし、判定結果をデータ組立部25へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0124】
データ組立部25は、データCRC判定部24から送られた判定結果を受け取り、全ての分割データの判定結果がOK(チェック結果が正しい)の場合のみ、分割データを組み立ててデータ出力部26へ送る。データ出力部26は、データ組立部25から送られたデータを受け取って、該データを機器B内で起動されているアプリケーション等に出力する。
【0125】
つぎに、受信装置R3における受信処理について図3−4を参照して説明する。図3−4は、実施の形態3にかかる受信装置R3の処理を説明するためのフローチャートである。まず、受信装置R3の受信部21が通信回線から受信データ(メッセージ)を受信し(ステップS31)、受信データ(メッセージ)を分割長・符号長判断部28へ送る。分割長・符号長判断部28では、受信部21より受け取った受信データから、ヘッダおよびヘッダCRCを取得し、該ヘッダおよびヘッダCRCをヘッダCRC判定部29へ送る。
【0126】
ヘッダCRC判定部29は、分割長・符号長判断部28から受け取ったヘッダから、予め決められて保持された生成多項式でヘッダCRCをチェックし(ステップS32)、判定結果を分割長・符号長判断部28へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0127】
分割長・符号長判断部28は、ヘッダCRC判定部29の判定結果を受け取って、判定結果がNGである(チェック結果が正しくない)場合には(ステップS32否定)、受信データに誤りを検出したと判定して(ステップS33)、一連の処理を終了する。一方、ヘッダCRC判定部29の判定結果を受け取って、判定結果がOKである(チェック結果が正しい)場合には(ステップS32肯定)、分割長・符号長判断部28はヘッダから分割長および符号長を取得し(ステップS40)、受信データと分割長と符号長とをデータ分割部23へ送る。
【0128】
データ分割部23は、分割長・符号長判断部28から受け取った分割長と符号長とを加えた長さごとに受信データを分割して読み込み(ステップS35)、分割データとデータCRCと符号長とをデータCRC判定部24へ送る。また、データ分割部23は、データ部分である分割データをデータ組立部25へ送る。
【0129】
データCRC判定部24は、データ分割部23から受け取った符号長および分割データから、符号対応表31を参照してヘッダから取得した符号長に対応する生成多項式で、分割データのCRCをチェックし(ステップS36)、判定結果をデータ組立部25へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0130】
データ組立部25は、データCRC判定部24の判定結果を受け取って、判定結果がNGである(チェック結果が正しくない)場合には(ステップS36否定)、受信データに誤りを検出したと判定して(ステップS33)、一連の処理を終了する。一方、データCRC判定部24の判定結果を受け取って、判定結果がOKである(チェック結果が正しい)場合には(ステップS36肯定)、データ組立部25は全ての分割データのデータCRCのチェックが完了したか否かを判断する(ステップS37)。
【0131】
全ての分割データのデータCRCのチェックが完了していないと判断した場合には(ステップS37否定)、データ組立部25が、チェック結果が正しい旨の情報をデータCRC判定部24に送り、ステップS35に戻る。データCRC判定部24は、この情報を受け取って次の分割データのCRCをチェックする(ステップS35)。そして、ステップS35〜ステップS37の過程を全ての分割データのデータCRCのチェックが完了するまで繰り返す。
【0132】
一方、全ての分割データのCRC計算が正しく、全ての分割データのデータCRCのチェックが完了した判断した場合には(ステップS37肯定)、データ組立部25は正常にデータを受信したものと判定し(ステップS38)、分割データを組み立ててデータ出力部26へ送る。データ出力部26は、データ組立部25から送られたデータを受け取って、該データを機器B内で起動されているアプリケーション等に出力して一連の処理が終了する。
【0133】
上述したように、実施の形態3にかかる送信装置T3(通信システムS3)においては、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証するようにデータが分割し、データCRCを付加してメッセージを伝送することができる。これにより、メッセージ伝送誤りの未検出確率を所望の目的値以下に抑えて、所望の通信の正しさの信頼性を確保して通信を行うことができる。また、必要以上のデータ分割や符号化を行わずに済むため効率的な通信が可能である。
【0134】
また、上記においては、算出された伝送誤り未検出確率Λがパラメータの伝送誤り未検出確率目標値を満たすまで伝送誤り未検出確率判定部2が分割長または符号長を変えて計算を繰り返す場合について説明したが、上記の評価関数g(m,p,v,d,Λ)および評価関数h(m,p,v,n,Λ)を用いて、伝送誤り未検出確率目標値を満たす分割長を直接求めても良い。
【0135】
実施の形態4.
図4−1は、本発明の実施の形態4にかかる通信システムの構成を説明する図である。実施の形態4にかかる通信システムS4は、送信装置T4と受信装置R4とが通信回線Cにより接続されて構成される。図4−1においては、FAを構成する機器Aに搭載された送信装置T4とFAを構成する機器Bに搭載された受信装置R4とから一つの通信システムS4が構成されており、また、機器Bに搭載された送信装置T4と機器Aに搭載された受信装置R4とから他の通信システムS4が構成されている。なお、機器A、機器B等は実施の形態1の場合と同様であるため、実施の形態1における説明を参照することとして、ここでは説明は省略する。
【0136】
図4−2は、実施の形態4にかかる通信システムS4の送信装置T4の構成を説明するためのブロック図である。送信装置T4は、パラメータ入力部1と、伝送誤り未検出確率判定部2と、ヘッダ・データ入力部3と、データ分割部5と、データCRC生成部6と、ヘッダCRC生成部11と、送信データ組立部7と、送信部8と、により構成されている。なお、実施の形態1と同じ構成については、実施の形態1の場合と同じ符号を付してある。
【0137】
まず、各部の機能について説明する。パラメータ入力部1には、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関係するパラメータが、送信すべきデータが送信装置T1に入力される前に入力される。パラメータには、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の目標値、通信路のビット誤り発生確率、通信路の伝送速度、および通信機器の接続台数がある。パラメータ入力部1は、入力されたパラメータを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0138】
ヘッダ・データ入力部3には、パラメータがパラメータ入力部1に入力された後に、たとえば機器A内で起動されているアプリケーションから、送信すべきデータが入力される。ヘッダ・データ入力部3は、該データのデータ長を伝送誤り未検出確率判定部2に送り、ヘッダおよびデータをデータ分割部5へ送る。
【0139】
伝送誤り未検出確率判定部2は、伝送誤り未検出確率に関する所定の評価関数を保持しており、該評価関数を用いて伝送誤り未検出確率Λを算出し、また通信に必要な他の条件値を算出する。実施の形態4では、伝送誤り未検出確率判定部2はパラメータ入力部1より受け取ったパラメータ、予め決められたCRCの符号長(生成多項式)、および予め決められた分割長に基づいて、上記の評価関数(1)を変形した評価関数を用いて伝送誤り未検出確率の目標値を達成するような時間間隔(送信間隔)すなわち時間当たりのメッセージ数の逆数を算出する。伝送誤り未検出確率判定部2は、算出した送信間隔を送信部8へ通知する。
【0140】
データ分割部5は、ヘッダ・データ入力部3から受け取ったヘッダをヘッダCRC生成部11および送信データ組立部7へ送る。また、データ分割部5は、予め決められた分割長を元にヘッダ・データ入力部3から受け取ったデータを分割し、分割したデータをデータCRC生成部6および送信データ組立部7へ送る。
【0141】
データCRC生成部6は、データ分割部5から受け取った分割データから、予め決められて保持しているCRCの生成多項式でデータCRCを計算して生成し、送信データ組立部7へ送る。ヘッダCRC生成部11は、データ分割部5から受け取ったヘッダから、予め決められて保持しているCRCの生成多項式でヘッダCRCを計算して生成し、送信データ組立部7へ送る。
【0142】
送信データ組立部7は、データ分割部5から受け取ったヘッダおよび分割データと、ヘッダCRC生成部11から受け取ったヘッダCRCと、データCRC生成部6から受け取ったデータCRCと、から送信データ(メッセージ)を組み立てて送信部8へ送る。
【0143】
送信部8は、送信データ組立部7から受け取った送信データ(メッセージ)を通信回線Cへ送信する。組み立てた送信データ(メッセージ)のイメージの構成例を図1−3に示す。
【0144】
つぎに、送信装置T4における送信処理について図4−3を参照して説明する。図4−3は、実施の形態4にかかる送信装置T4の処理を説明するためのフローチャートである。まずパラメータ入力部1にパラメータが入力される(ステップS1)。パラメータは、たとえば送信装置T4にパソコンなどの計算機が接続され、該パソコン等を用いて入力される。パラメータ入力部1は、入力されたパラメータを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0145】
パラメータがパラメータ入力部1に入力された後に、受信装置R4に送信すべきデータがたとえば機器A内で起動されているアプリケーションからヘッダ・データ入力部3に入力されると、ヘッダ・データ入力部3は該データのデータ長を伝送誤り未検出確率判定部2に送り、ヘッダおよびデータをデータ分割部5へ送る。
【0146】
伝送誤り未検出確率判定部2は、ヘッダ・データ入力部3より受け取ったデータ長、パラメータ入力部1より受け取ったパラメータ、予め決められて伝送誤り未検出確率判定部2で保持された分割長およびCRCの符号長(生成多項式)を元に、伝送誤り未検出確率の目標値を達成するような送信間隔すなわち時間当たりのメッセージ数の逆数を算出する(ステップS21)。
【0147】
データ分割部5は、ヘッダ・データ入力部3から受け取ったヘッダをヘッダCRC生成部11および送信データ組立部7へ送る。ヘッダCRC生成部11は、データ分割部5から受け取ったヘッダから、予め決められて保持しているCRCの生成多項式でヘッダCRCを生成し(ステップS7)、送信データ組立部7へ送る。
【0148】
また、データ分割部5は、予め決められて保持された分割長を元に、ヘッダ・データ入力部3から受け取ったデータを分割して取り出す(ステップS8)。そして、データ分割部5は、分割したデータをデータCRC生成部6および送信データ組立部7へ送る。データCRC生成部6は、データ分割部5から受け取った分割データから、予め決められて保持しているCRCの生成多項式でデータCRCを計算して生成し(ステップS9)、送信データ組立部7へ送る。
【0149】
送信データ組立部7は、データ分割部5から受け取ったヘッダおよび分割データと、ヘッダCRC生成部11から受け取ったヘッダCRCと、データCRC生成部6から受け取ったデータCRCと、から送信データ(メッセージ)を組み立てる(ステップS10)。送信データ組立部7は、データ分割部5から受け取った分割データの取り出し(組み立て)が完了したか否かを判断する(ステップS11)。
【0150】
完了していないと判断した場合は(ステップS11否定)、ステップS8に戻り、取り出しが完了するまで繰り返す。また、完了したと判断した場合は(ステップS11肯定)、送信データ組立部7は、送信データ(メッセージ)を送信部8へ送る。送信部8は、送信データ組立部7から送信データ(メッセージ)を受け取ると、伝送誤り未検出確率判定部2から受け取った送信間隔だけ前回の送信から待機し(ステップS22)、その後通信回線Cへ送信して一連の処理が終了する(ステップS12)。送信装置T4から送信された送信データ(メッセージ)は、通信回線Cを介して受信装置R4に送られる。なお、1回目のデータ送信においては、送信部8において送信間隔だけ待機しなくても良い。
【0151】
送信装置T4は機器A内で起動されているアプリケーションからデータが入力される度に、ステップS1からステップS22までの処理を繰り返す。ただし、2回目以降は、パラメータが同一の場合、ステップS1の処理を省略してもよい。
【0152】
図4−4は、実施の形態4にかかる通信システムS4の受信装置R4の構成を説明するためのブロック図である。受信装置R4は、受信部21と、ヘッダ判断部30、データ分割部23と、データCRC判定部24と、データ組立部25と、データ出力部26と、ヘッダCRC判定部29と、により構成されている。
【0153】
受信部21は、通信回線から図1−3に示すような受信データ(メッセージ)を受信し、受信データ(メッセージ)をヘッダ判断部30へ送る。ヘッダ判断部30は、受信部21より受け取った受信データから、ヘッダおよびヘッダCRCを取得し、該ヘッダおよびヘッダCRCをヘッダCRC判定部29へ送る。また、ヘッダ判断部30は、ヘッダCRC判定部29の判定結果を受け取って、判定結果がOK(チェック結果が正しい)場合のみ、受信データをデータ分割部23へ送る。
【0154】
ヘッダCRC判定部29は、ヘッダ判断部30から受け取ったヘッダとヘッダCRCから、予め決められて保持された生成多項式でヘッダCRCをチェックし、判定結果をヘッダ判断部30へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0155】
データ分割部23は、予め決められて保持された分割長に予め決められて保持されたCRC符号長を加えた長さごとに受信データを分割し、その全体すなわち分割データおよびデータCRCをデータCRC判定部24へ送る。また、データ分割部23は、データ部分である分割データをデータ組立部25へ送る。
【0156】
データCRC判定部24は、データ分割部23から受け取った分割データとデータCRCから、予め決められて保持された生成多項式でデータCRCをチェックし、判定結果をデータ組立部25へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0157】
データ組立部25は、データCRC判定部24から送られた判定結果を受け取り、全ての分割データの判定結果がOK(チェック結果が正しい)の場合のみ、分割データを組み立ててデータ出力部26へ送る。データ出力部26は、データ組立部25から送られたデータを受け取って、該データを機器B内で起動されているアプリケーション等に出力する。
【0158】
つぎに、受信装置R4における受信処理について図4−5を参照して説明する。図4−5は、実施の形態4にかかる受信装置R4の処理を説明するためのフローチャートである。まず、受信装置R4の受信部21が通信回線から受信データ(メッセージ)を受信し(ステップS31)、受信データ(メッセージ)をヘッダ判断部30へ送る。ヘッダ判断部30では、受信部21より受け取った受信データから、ヘッダおよびヘッダCRCを取得し、該ヘッダおよびヘッダCRCをヘッダCRC判定部29へ送る。
【0159】
ヘッダCRC判定部29は、ヘッダから予め決められて保持された生成多項式でヘッダCRCをチェックし(ステップS32)、判定結果を分割長判断部22へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0160】
ヘッダ判断部30は、ヘッダCRC判定部29の判定結果を受け取って、判定結果がNGである(チェック結果が正しくない)場合には(ステップS32否定)、受信データに誤りを検出したと判定して(ステップS33)、一連の処理を終了する。一方、ヘッダCRC判定部29の判定結果を受け取って、判定結果がOKである(チェック結果が正しい)場合には(ステップS32肯定)、ヘッダ判断部30は受信データをデータ分割部23へ送る。
【0161】
データ分割部23は、予め決められて保持された分割長に予め決められて保持されたCRC符号長を加えた長さごとに受信データを分割して読み込み(ステップS35)、分割データおよびデータCRCをデータCRC判定部24へ送る。また、データ分割部23は、データ部分である分割データをデータ組立部25へ送る。
【0162】
データCRC判定部24は、予め決められた生成多項式でデータCRCをチェックし(ステップS36)、判定結果をデータ組立部25へ通知する。判定結果は、NG(チェック結果が正しくない)、またはOK(チェック結果が正しい)のいずれかである。
【0163】
データ組立部25は、データCRC判定部24の判定結果を受け取って、判定結果がNGである(チェック結果が正しくない)場合には(ステップS36否定)、受信データに誤りを検出したと判定して(ステップS33)、一連の処理を終了する。一方、データCRC判定部24の判定結果を受け取って、判定結果がOKである(チェック結果が正しい)場合には(ステップS36肯定)、データ組立部25は全ての分割データのデータCRCのチェックが完了したか否かを判断する(ステップS37)。
【0164】
全ての分割データのデータCRCのチェックが完了していないと判断した場合には(ステップS37否定)、データ組立部25が、チェック結果が正しい旨の情報をデータCRC判定部24に送り、ステップS35に戻る。データCRC判定部24は、この情報を受け取って次の分割データのCRCをチェックする(ステップS35)。そして、ステップS35〜ステップS37の過程を全ての分割データのデータCRCのチェックが完了するまで繰り返す。
【0165】
一方、全ての分割データのCRC計算が正しく、全ての分割データのデータCRCのチェックが完了した判断した場合には(ステップS37肯定)、データ組立部25は正常にデータを受信したものと判定し(ステップS38)、分割データを組み立ててデータ出力部26へ送る。データ出力部26は、データ組立部25から送られたデータを受け取って、該データを機器B内で起動されているアプリケーション等に出力して一連の処理が終了する。
【0166】
上述したように、実施の形態4にかかる送信装置T4(通信システムS4)においては、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証するように送信間隔を制御してメッセージを伝送することができる。これにより、メッセージ伝送誤りの未検出確率を所望の目的値以下に抑えて、所望の通信の正しさの信頼性を確保して通信を行うことができる。
【0167】
実施の形態5.
実施の形態5では、実施の形態1の変形例について説明する。実施の形態5にかかる通信システムS5は、送信装置T5と受信装置R1とが通信回線Cにより接続されて構成される(図1−1参照)。図5−1は、実施の形態5にかかる通信システムS5の送信装置T5の構成を説明するためのブロック図である。送信装置T5は、パラメータ入力部1と、伝送誤り未検出確率判定部2と、ヘッダ・データ入力部3と、分割長決定部4と、データ分割部5と、データCRC生成部6と、ヘッダCRC生成部11と、送信データ組立部7と、送信部8と、により構成されている。
【0168】
送信装置T5の基本的な構成は実施の形態1における送信装置T1と同様であるため、以下では、送信装置T1と異なる点について説明する。実施の形態5における通信システムS5においては、実施の形態1の送信装置T1においてパラメータ入力部1に入力されるパラメータについて、時間当たりのメッセージ数が除かれる。すなわち、通信システムS5における送信装置T5には、パラメータとして時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の目標値、通信路のビット誤り発生確率、通信路の伝送速度、および通信機器の接続台数が入力される。
【0169】
そして、分割長決定部4は、分割長をデータ長で初期化し、伝送誤り未検出確率判定部2へデータ長と分割長とを送る。この時、伝送誤り未検出確率判定部2は、渡された分割長、入力されたパラメータおよび予め決められた符号長によって、上記の評価関数(1)を変形した評価関数を用いて所望の伝送誤り未検出確率(目標値)を達成可能な送信間隔を算出し、分割長決定部4へ判定結果として通知する。
【0170】
分割長決定部4は、この送信間隔が実現可能なら、この時の分割長および送信間隔を採用し、送信間隔を送信部8へ送る。実現不可能なら、分割長を長くして再度伝送誤り未検出確率判定部2へ渡し、実現可能な送信間隔が示されるまで繰り返す。また、送信部8は、送信データ組立部7から送信データ(メッセージ)を受け取ると、分割長決定部4から受け取った送信間隔だけ前回の送信から待機した後、通信回線Cへ送信する。
【0171】
送信装置T5における送信処理について図5−2を参照して説明する。図5−2は、実施の形態5にかかる送信装置T5の処理を説明するためのフローチャートである。まずパラメータ入力部1にパラメータが入力される(ステップS1)。なお、上述したようにパラメータには、時間当たりのメッセージ数は含まれない。パラメータ入力部1は、入力されたパラメータを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0172】
パラメータがパラメータ入力部1に入力された後に、受信装置R1に送信すべきデータがたとえば機器A内で起動されているアプリケーションからヘッダ・データ入力部3に入力されると、ヘッダ・データ入力部3は該データのデータ長を分割長決定部4に送り、ヘッダおよびデータをデータ分割部5へ送る。
【0173】
分割長決定部4は、ヘッダ・データ入力部3からデータ長を受け取ると、分割長の初期値として受け取ったデータ長を設定(初期化)する(ステップS2)。そして、分割長決定部4は、この分割長とデータ長とを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。伝送誤り未検出確率判定部2は、分割長決定部4より受け取った分割長と、パラメータ入力部1より受け取ったパラメータおよび予め決められて保持されたCRCの符号長(生成多項式)に基づいて、所望の伝送誤り未検出確率(目標値)を達成可能な送信間隔を算出し(ステップS23)、分割長決定部4へ判定結果として通知する。
【0174】
分割長決定部4は、伝送誤り未検出確率判定部2から受け取った送信間隔が実現可能であるか否かを判断する(ステップS24)。実現可能でない場合は(ステップS24否定)、分割長決定部4は分割長を減じて再度伝送誤り未検出確率判定部2へデータ長と減じた分割長とを通知し(ステップS5)、実現可能な送信間隔が示されるまで繰り返す。また、実現可能である場合は(ステップS24肯定)、このときの分割長および送信間隔を採用し、送信間隔を送信部8へ送る。
【0175】
この後のステップS6〜ステップS11は、実施の形態1の場合と同じであるため説明を省略する。ステップS11の後、送信部8は、送信データ組立部7から送信データ(メッセージ)を受け取ると、伝送誤り未検出確率判定部2から受け取った送信間隔だけ前回の送信から待機し(ステップS22)、その後通信回線Cへ送信して一連の処理が終了する(ステップS12)。送信装置T5から送信された送信データ(メッセージ)は、通信回線Cを介して受信装置R1に送られる。なお、1回目のデータ送信においては、送信部8において送信間隔だけ待機しなくても良い。
【0176】
上述したように、実施の形態5にかかる送信装置T5(通信システムS5)においては、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証するようにデータを分割すると同時に送信間隔を制御してメッセージを伝送することができる。これにより、メッセージ伝送誤りの未検出確率を所望の目的値以下に抑えて、所望の通信の正しさの信頼性をより確実に確保して通信を行うことができる。また、必要以上のデータ分割や符号化を行わずに済むため効率的な通信が可能である。
【0177】
実施の形態6.
実施の形態6では、実施の形態2の変形例について説明する。実施の形態6にかかる通信システムS6は、送信装置T6と受信装置R2とが通信回線Cにより接続されて構成される(図2−1参照)。図6−1は、実施の形態6にかかる通信システムS6の送信装置T6の構成を説明するためのブロック図である。送信装置T6は、パラメータ入力部1と、伝送誤り未検出確率判定部2と、ヘッダ・データ入力部3と、符号長決定部9と、データ分割部5と、データCRC生成部6と、ヘッダCRC生成部11と、送信データ組立部7と、送信部8と、により構成されている。
【0178】
送信装置T6の基本的な構成は実施の形態2における送信装置T2と同様であるため、以下では、送信装置T2と異なる点について説明する。実施の形態6における通信システムS6においては、実施の形態2の送信装置T2においてパラメータ入力部1に入力されるパラメータについて、時間当たりのメッセージ数が除かれる。すなわち、通信システムS6における送信装置T6には、パラメータとして時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の目標値、通信路のビット誤り発生確率、通信路の伝送速度、および通信機器の接続台数が入力される。
【0179】
そして、符号長決定部9は、符号長を標準的な生成多項式の長さで初期化し、伝送誤り未検出確率判定部2へデータ長と符号長とを送る。この時、伝送誤り未検出確率判定部2は、渡された符号長、入力されたパラメータおよび予め決められた分割長によって、上記の評価関数(1)を変形した評価関数を用いて所望の伝送誤り未検出確率(目標値)を達成可能な送信間隔を算出し、符号長決定部9へ判定結果として通知する。
【0180】
符号長決定部9は、この送信間隔が実現可能なら、このときの符号長および送信間隔を採用し、送信間隔を送信部8へ送る。実現不可能なら、符号長を長くして再度伝送誤り未検出確率判定部2へ渡し、実現可能な送信間隔が示されるまで繰り返す。また、送信部8は、送信データ組立部7から送信データ(メッセージ)を受け取ると、符号長決定部9から受け取った送信間隔だけ待機した後、通信回線Cへ送信する。
【0181】
送信装置T6における送信処理について図6−2を参照して説明する。図6−2は、実施の形態6にかかる送信装置T6の処理を説明するためのフローチャートである。まずパラメータ入力部1にパラメータが入力される(ステップS1)。なお、上述したようにパラメータには、時間当たりのメッセージ数は含まれない。パラメータ入力部1は、入力されたパラメータを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0182】
パラメータがパラメータ入力部1に入力された後に、受信装置R2に送信すべきデータがたとえば機器A内で起動されているアプリケーションからヘッダ・データ入力部3に入力されると、ヘッダ・データ入力部3は該データのデータ長を符号長決定部9に送り、ヘッダおよびデータをデータ分割部5へ送る。
【0183】
符号長決定部9は、符号長の初期値として符号対応表31(図2−3参照)から標準的な生成多項式の符号長(例えば16ビット)を設定し(符号長の初期化)、この符号長とデータ長とを伝送誤り未検出確率判定部2に送る(ステップS13)。
【0184】
伝送誤り未検出確率判定部2は、符号長決定部9より受け取ったデータ長と符号長、パラメータ入力部1より受け取ったパラメータおよび予め決められて伝送誤り未検出確率判定部2で保持された分割長に基づいて、所望の伝送誤り未検出確率(目標値)を達成可能な送信間隔を算出し(ステップS25)、符号長決定部9へ判定結果として通知する。
【0185】
符号長決定部9は、伝送誤り未検出確率判定部2から受け取った送信間隔が実現可能であるか否かを判断する(ステップS24)。実現可能でない場合は(ステップS24否定)、符号長決定部9は符号長を長くして再度伝送誤り未検出確率判定部2へデータ長と長くした符号長とを通知し(ステップS15)、実現可能な送信間隔が示されるまで繰り返す。また、実現可能である場合は(ステップS24肯定)、このときの符号長および送信間隔を採用し、送信間隔を送信部8へ送る。
【0186】
この後のステップS16〜ステップS11は、実施の形態2の場合と同じであるため説明を省略する。ステップS11の後、送信部8は、送信データ組立部7から送信データ(メッセージ)を受け取ると、符号長決定部9から受け取った送信間隔だけ前回の送信から待機し(ステップS22)、その後通信回線Cへ送信して一連の処理が終了する(ステップS12)。送信装置T6から送信された送信データ(メッセージ)は、通信回線Cを介して受信装置R2に送られる。なお、1回目のデータ送信においては、送信部8において送信間隔だけ待機しなくても良い。
【0187】
上述したように、実施の形態6にかかる送信装置T6(通信システムS6)においては、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証するようにCRCを付加すると同時に送信間隔を制御してメッセージを伝送することができる。これにより、メッセージ伝送誤りの未検出確率を所望の目的値以下に抑えて、所望の通信の正しさの信頼性をより確実に確保して通信を行うことができる。また、必要以上のデータ分割や符号化を行わずに済むため効率的な通信が可能である。
【0188】
実施の形態7.
実施の形態7では、実施の形態3の変形例について説明する。実施の形態7にかかる通信システムS7は、送信装置T7と受信装置R3とが通信回線Cにより接続されて構成される(図3−1参照)。図7−1は、実施の形態7にかかる通信システムS7の送信装置T7の構成を説明するためのブロック図である。送信装置T7は、パラメータ入力部1と、伝送誤り未検出確率判定部2と、ヘッダ・データ入力部3と、分割長・符号長決定部10と、データ分割部5と、データCRC生成部6と、ヘッダCRC生成部11と、送信データ組立部7と、送信部8と、により構成されている。
【0189】
送信装置T7の基本的な構成は実施の形態3における送信装置T3と同様であるため、以下では、送信装置T3と異なる点について説明する。実施の形態7における通信システムS7においては、実施の形態3の送信装置T3においてパラメータ入力部1に入力されるパラメータについて、時間当たりのメッセージ数が除かれる。すなわち、通信システムS7における送信装置T7には、パラメータとして時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の目標値、通信路のビット誤り発生確率、通信路の伝送速度、および通信機器の接続台数が入力される。
【0190】
分割長・符号長決定部10は、分割長をデータ長で初期化し、符号長を標準的な生成多項式の長さで初期化して、分割長と符号長とデータ長とを伝送誤り未検出確率判定部2へ送る。このとき、伝送誤り未検出確率判定部2は、渡された分割長、符号長および入力されたパラメータに基づいて、上記の評価関数(1)を変形した評価関数を用いて所望の伝送誤り未検出確率を達成可能な送信間隔を算出し、分割長・符号長決定部10へ判定結果として通知する。
【0191】
分割長・符号長決定部10は、この送信間隔が実現可能なら、このときの分割長、符号長および送信間隔を採用し、送信間隔を送信部8へ送る。実現不可能なら、分割長を短くするか、あるいは符号長を長くして再度伝送誤り未検出確率判定部2へ渡し、実現可能な送信間隔が示されるまで繰り返す。また、送信部8は、送信データ組立部7から送信データ(メッセージ)を受け取ると、分割長・符号長決定部10から受け取った送信間隔だけ待機した後、通信回線Cへ送信する。
【0192】
送信装置T7における送信処理について図7−2を参照して説明する。図7−2は、実施の形態7にかかる送信装置T7の処理を説明するためのフローチャートである。まずパラメータ入力部1にパラメータが入力される(ステップS1)。なお、上述したようにパラメータには、時間当たりのメッセージ数は含まれない。パラメータ入力部1は、入力されたパラメータを伝送誤り未検出確率判定部2に送る。
【0193】
パラメータがパラメータ入力部1に入力された後に、受信装置R3に送信すべきデータがたとえば機器A内で起動されているアプリケーションからヘッダ・データ入力部3に入力されると、ヘッダ・データ入力部3は該データのデータ長を分割長・符号長決定部10に送り、ヘッダおよびデータをデータ分割部5へ送る。
【0194】
分割長・符号長決定部10は、分割長をデータ長で初期化し、符号長を標準的な生成多項式の長さで初期化して、伝送誤り未検出確率判定部2へ送る(ステップS17)。伝送誤り未検出確率判定部2は、分割長・符号長決定部10より受け取った分割長とデータ長と符号長とパラメータ入力部1より受け取ったパラメータとに基づいて、所望の伝送誤り未検出確率(目標値)を達成可能な送信間隔を算出し(ステップS26)、分割長・符号長決定部10へ判定結果として通知する。
【0195】
分割長・符号長決定部10は、伝送誤り未検出確率判定部2から受け取った送信間隔が実現可能であるか否かを判断する(ステップS24)。実現可能でない場合は(ステップS24否定)、分割長・符号長決定部10は分割長を短くするか、あるいは符号長を長くして再度伝送誤り未検出確率判定部2へデータ長と分割長と符号長とを通知し(ステップS19)、実現可能な送信間隔が示されるまで繰り返す。また、実現可能である場合は(ステップS24肯定)、このときの分割長、符号長および送信間隔を採用し、送信間隔を送信部8へ送る。
【0196】
この後のステップS20〜ステップS11は、実施の形態3の場合と同じであるため、説明を省略する。ステップS11の後、送信部8は、送信データ組立部7から送信データ(メッセージ)を受け取ると、分割長・符号長決定部10から受け取った送信間隔だけ前回の送信から待機し(ステップS22)、その後通信回線Cへ送信して一連の処理が終了する(ステップS12)。送信装置T7から送信された送信データ(メッセージ)は、通信回線Cを介して受信装置R3に送られる。なお、1回目のデータ送信においては、送信部8において送信間隔だけ待機しなくても良い。
【0197】
上述したように、実施の形態7にかかる送信装置T7(通信システムS7)においては、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証するようにデータ分割し、CRCを付加すると同時に送信間隔を制御してメッセージを伝送することができる。これにより、メッセージ伝送誤りの未検出確率を所望の目的値以下に抑えて、所望の通信の正しさの信頼性をより確実に確保して通信を行うことができる。また、必要以上のデータ分割や符号化を行わずに済むため効率的な通信が可能である。
【0198】
実施の形態8.
実施の形態1、5の送信装置T1、T5において、初回の送信データ(メッセージ)送信時に与えるパラメータについて、データ長を通信システムにおける最大値とすることで、送信毎に分割長を同じにすることができる。つまり、初回送信時のみ分割長を算出し、この算出した分割長を2回目以降の送信時に流用することができる。
【0199】
通信システムにおけるメッセージの最大のデータ長および予め決められた符号長のCRCを用いて、条件を満たすようにメッセージの分割長を決定する。送信装置T1、T5は、初回の交信においてのみメッセージのヘッダ部にメッセージの分割長を格納する。そして、通信を継続する間、その分割長に基づいてメッセージを分割して送信する。受信装置R1、R5は、初回の交信においてのみヘッダ部に格納されているメッセージの分割長を参照する。
【0200】
この実施の形態8によれば、データ送信毎に分割長を算出する必要がなく、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証すると同時に送信装置における処理負担を軽減することができる。また、メッセージのヘッダ部への格納処理の負担を軽減することができる。
【0201】
実施の形態9.
実施の形態2、6の送信装置T2、T6において、初回の送信データ(メッセージ)送信時に与えるパラメータについて、データ長を通信システムにおける最大値とすることで、送信毎に符号長を同じにすることができる。つまり、初回送信時のみ符号長を算出し、この算出した符号長を2回目以降の送信時に流用することができる。
【0202】
この場合には、送信装置T2、T6が、通信を開始する際に、予め定められたメッセージの分割長をそのシステムにおけるメッセージの最大のデータ長とし、CRC符号長を決定する。送信装置T2、T6は、初回の交信においてのみメッセージのヘッダ部にCRC符号の種別を識別するための符号(符号長)を格納する。そして、通信を継続する間、そのCRC符号長を用いてメッセージを送信する。受信装置R2、R6は、初回の交信においてのみヘッダ部に格納されているCRC符号の種別を識別する符号(符号長)を参照する。
【0203】
この実施の形態9によれば、データ送信毎に符号長を算出する必要がなく、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証すると同時に送信装置における処理負担を軽減することができる。また、メッセージのヘッダ部への格納処理の負担を軽減することができる。
【0204】
実施の形態10.
実施の形態3、7の送信装置T3、T7において、初回の送信データ(メッセージ)送信時に与えるパラメータについて、データ長を通信システムにおける最大値とすることで、送信毎に分割長および符号長を同じにすることができる。つまり、初回送信時のみ分割長および符号長を算出し、この算出した分割長および符号長を2回目以降の送信時に流用することができる。
【0205】
この場合には、送信装置T3、T7が、通信を開始する際に、そのシステムにおけるメッセージの最大のデータ長に基づいて、メッセージの分割長およびCRC符号長を決定する。送信装置T3、T7は、初回の交信においてのみメッセージのヘッダ部にメッセージの分割長およびCRC符号の種別を識別するための符号(符号長)を格納する。そして、通信を継続する間、その分割長およびCRC符号長を用いてメッセージを送信する。受信装置R3、R7は、初回の交信においてのみヘッダ部に格納されているメッセージの分割長およびCRC符号の種別を識別する符号を参照する。
【0206】
この実施の形態10によれば、データ送信毎に分割長および符号長を算出する必要がなく、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証すると同時に送信装置における分割長および符号長の算出処理の負担を軽減することができる。また、メッセージのヘッダ部への格納処理の負担を軽減することができる。
【0207】
実施の形態11.
実施の形態4の送信装置T4において、初回の送信データ(メッセージ)送信時に与えるパラメータについて、データ長を通信システムにおける最大値とすることで、送信毎に送信間隔を同じにすることができる。つまり、初回送信時のみ送信間隔を算出し、この算出した送信間隔を2回目以降の送信時に流用することができる。
【0208】
この場合には、送信装置T4が、通信を開始する際に、通信システムにおけるメッセージの最大のデータ長および予め決められた符号長のCRCを用いて、条件を満たすようにメッセージを送信する送信間隔を決定する。そして、通信を継続する間、その送信間隔を用いてメッセージを送信する。
【0209】
この実施の形態11によれば、データ送信毎に送信間隔を算出する必要がなく、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証すると同時に送信装置における処理負担を軽減することができる。
【0210】
実施の形態12.
実施の形態1乃至実施の形態3の送信装置において、パラメータ入力部1に入力するパラメータ(例えば通信路のビット誤り発生確率や単位時間あたりのメッセージ数(メッセージ頻度))に実際に計測した値を使用することで、実際の状況に応じた分割長または符号長または送信間隔を算出することができる。
【0211】
通信路のビット誤り発生確率は、予め定められたテストパターンを伝送し、受信時にテストパターンとの相違ビットを計上することで計測できる。また、メッセージ頻度は、送信時の1秒当たりのメッセージ数の平均値で計測することができる。
【0212】
この実施の形態12によれば、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証するように、通信状況に応じて分割長または符号長または送信間隔を最適化した伝送を行うことができる。
【0213】
実施の形態13.
実施の形態3、実施の形態7、実施の形態10、実施の形態12の送信装置において、分割長・符号長決定部10はまず符号長を最小値(例えば16ビット)に設定し、分割長をデータ長とする。この符号長と分割長とを伝送誤り未検出確率判定部2へ渡し、該伝送誤り未検出確率判定部2からOKの判定結果を通知されるまで、分割長を減じて処理を行う。
【0214】
伝送誤り未検出確率判定部2からOKの判定結果を得た場合、全体のメッセージ長を一時的に記憶する。そして、符号長を1増やし、分割長をデータ長とし、同じく伝送誤り未検出確率判定部2からOKの判定結果を通知されるまで同様の処理を繰り返し、OKの判定結果を得た場合の全体のメッセージ長を一時的に記憶する。この処理を、分割長がデータ長と同じ長さになるまで符号長を1ずつ増やしながら行う。
【0215】
分割長・符号長決定部10は、こうして得られたメッセージ長のうち最も短い時の分割長および符号長をデータ分割部5やデータCRC生成部6へ送る。
【0216】
この実施の形態13によれば、時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率の上限を保証するとともにメッセージ中に占めるデータの割合を高くすることができるので、回線効率の良い通信が行える。そして、最大メッセージ長に対して送信メッセージ長が短いことが多い場合に分割長やCRC符号長を最適化することで、メッセージに対するデータ占有率を増やし、送信回線を有効利用することができる。
【0217】
実施の形態14.
実施の形態1乃至実施の形態3、実施の形態5乃至実施の形態10、実施の形態12、実施の形態13の送信装置において、ヘッダに格納する分割長および/または符号長に、その分割長および/または符号長を適用するデータブロック番号を合わせて格納する。例えば、途中までのデータブロックには長めの符号を付加し、途中から短いデータブロックに短めの符号を付加し、それらの分割長や符号長(生成多項式)と適用するデータブロック番号をヘッダに格納する。もちろん、この場合もメッセージ全体の伝送誤りの未検出確率は、目標値を満たすものである。
【0218】
また受信装置は、ヘッダに格納された分割長および/または符号長とデータブロック番号を取得し、データブロック毎に各々分割長および/または符号長を適用する。
【0219】
この実施の形態14によれば、メッセージの内容に応じた最適な分割および/または符号化が行える。
【0220】
実施の形態15.
実施の形態1乃至実施の形態14の受信装置において、受信したメッセージに誤りを検出すると、送信装置に当該メッセージの再送を要求する。送信装置は、この要求に従って、当該メッセージを受信装置に再送する。
【0221】
この実施の形態15によれば、上述した実施の形態1乃至実施の形態14において、さらなる通信の信頼性の向上が得られる。
【0222】
なお、実施の形態1乃至実施の形態15において、誤り検出符号にCRCを用いているが、その他の誤り検出符号を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0223】
以上のように、本発明にかかる通信システムは、時間当たりの伝送誤り未検出確率を保証する必要のある、高い信頼性を要求される通信システムに有用である。
Claims (19)
- 受信装置との間で誤り検出符号を用いたメッセージの通信を行う通信システムを構成する送信装置であって、
時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関するパラメータと前記メッセージのデータ長と前記メッセージに用いる誤り検出符号の符号長とに基づいて、前記メッセージの伝送誤り未検出確率が前記パラメータに含まれる伝送誤り未検出確率に関する条件を満たすように、前記メッセージを送信する送信間隔を決定する送信間隔決定手段を備え、
前記送信間隔決定手段により決定された送信間隔に基づいて、メッセージを前記受信装置に送信すること、
を特徴とする送信装置。 - 受信装置との間で誤り検出符号を用いたメッセージの通信を行う通信システムを構成する送信装置であって、
時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関するパラメータと前記メッセージのデータ長とに基づいて前記メッセージの伝送誤り未検出確率が前記パラメータに含まれる伝送誤り未検出確率に関する条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段における判定結果に基づいて前記条件を満たすようにメッセージの分割長を決定する分割長決定部と、
前記決定した分割長に基づいて前記メッセージのデータを分割する送信側データ分割手段と、
前記分割したデータのそれぞれに対して、予め決められた符号長でデータの誤り検出符号を生成するデータ誤り検出符号生成手段と、
前記メッセージのヘッダに対して予め決められた符号長でヘッダの誤り検出符号を生成するヘッダ誤り検出符号生成手段と、
前記分割したデータと前記データの誤り検出符号と前記ヘッダと前記ヘッダの誤り検出符号とを1つのメッセージとして再構成する組み立て手段と、
前記再構成したメッセージを送信する送信手段と、
を備え、
前記分割長決定部は、前記分割長の初期値として前記メッセージのデータ長を採用し、前記判定手段における判定結果が前記条件を満たすまで分割長を減らしていくことで、メッセージの分割長を決定すること、
を特徴とする送信装置。 - 受信装置との間で誤り検出符号を用いたメッセージの通信を行う通信システムを構成する送信装置であって、
時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関するパラメータと前記メッセージのデータ長とに基づいて前記メッセージの伝送誤り未検出確率が前記パラメータに含まれる伝送誤り未検出確率に関する条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
予め決められた分割長に基づいて前記メッセージのデータを分割する送信側データ分割手段と、
前記判定手段における判定結果に基づいて前記条件を満たすように前記分割したメッセージに付加する誤り検出符号の符号長を決定する符号長決定部と、
前記分割したデータのそれぞれに対して、前記決定した符号長でデータの誤り検出符号を生成するデータ誤り検出符号生成手段と、
前記メッセージのヘッダに対して予め決められた符号長でヘッダの誤り検出符号を生成するヘッダ誤り検出符号生成手段と、
前記分割したデータと前記データの誤り検出符号と前記ヘッダと前記ヘッダの誤り検出符号とを1つのメッセージとして再構成する組み立て手段と、
前記再構成したメッセージを送信する送信手段と、
を備え、
前記符号長決定部は、前記符号長の初期値として標準的な符号長を採用し、前記判定手段における判定結果が前記条件を満たすまで符号長を増やしていくことで、誤り検出符号の符号長を決定すること、
を特徴とする送信装置。 - 受信装置との間で誤り検出符号を用いたメッセージの通信を行う通信システムを構成する送信装置であって、
時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関するパラメータと前記メッセージのデータ長とに基づいて前記メッセージの伝送誤り未検出確率が前記パラメータに含まれる伝送誤り未検出確率に関する条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段における判定結果に基づいて前記条件を満たすように前記メッセージの分割長およびメッセージに付加する誤り検出符号の符号長を決定する分割長・符号長決定部と、
前記決定した分割長に基づいて前記メッセージのデータを分割する送信側データ分割手段と、
前記分割したデータのそれぞれに対して、前記決定した符号長でデータの誤り検出符号を生成するデータ誤り検出符号生成手段と、
前記メッセージのヘッダに対して予め決められた符号長でヘッダの誤り検出符号を生成するヘッダ誤り検出符号生成手段と、
前記分割したデータと前記データの誤り検出符号と前記ヘッダと前記ヘッダの誤り検出符号とを1つのメッセージとして再構成する組み立て手段と、
前記再構成したメッセージを送信する送信手段と、
を備え、
前記分割長・符号長決定部は、前記分割長の初期値として前記メッセージのデータ長を採用するとともに、前記符号長の初期値として標準的な符号長を採用し、前記判定手段における判定結果が前記条件を満たすまで分割長を減らしていくか又は符号長を増やしていくことで、前記条件を満たすメッセージの分割長及び誤り検出符号の符号長を決定すること、
を特徴とする送信装置。 - 受信装置との間で誤り検出符号を用いたメッセージの通信を行う通信システムを構成する送信装置であって、
時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関するパラメータと前記メッセージのデータ長とに基づいて前記メッセージの伝送誤り未検出確率が前記パラメータに含まれる伝送誤り未検出確率に関する条件を満たすように、前記メッセージを送信する送信間隔を決定する送信間隔決定手段と、
前記メッセージのデータを分割する送信側データ分割手段と、
前記分割したデータのそれぞれに対して、データの誤り検出符号を生成するデータ誤り検出符号生成手段と、
前記メッセージのヘッダに対してヘッダの誤り検出符号を生成するヘッダ誤り検出符号生成手段と、
前記分割したデータと前記データの誤り検出符号と前記ヘッダと前記ヘッダの誤り検出符号とを1つのメッセージとして再構成する組み立て手段と、
前記再構成したメッセージを前記送信間隔に基づいて送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする送信装置。 - 前記時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関するパラメータと前記メッセージのデータ長と予め決められた誤り検出符号の符号長とに基づいて前記メッセージの伝送誤り未検出確率が前記パラメータに含まれる伝送誤り未検出確率に関する条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段における判定結果に基づいて前記条件を満たすようにメッセージの分割長を決定する分割長決定部と、
を備え、
前記送信側データ分割手段は、前記決定された分割長に基づいて前記メッセージのデータを分割すること、
を特徴とする請求項5に記載の送信装置。 - 前記時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関するパラメータと前記メッセージのデータ長と予め決められたメッセージの分割長とに基づいて前記メッセージの伝送誤り未検出確率が前記パラメータに含まれる伝送誤り未検出確率に関する条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段における判定結果に基づいて前記条件を満たすようにメッセージに付加する誤り検出符号の符号長を決定する符号長決定部と、
を備え、
前記データ誤り検出符号生成手段は、前記決定された符号長でデータの誤り検出符号を生成すること、
を特徴とする請求項5に記載の送信装置。 - 前記時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関するパラメータと前記メッセージのデータ長とに基づいて前記メッセージの伝送誤り未検出確率が前記パラメータに含まれる伝送誤り未検出確率に関する条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段における判定結果に基づいて前記条件を満たすように前記メッセージの分割長およびメッセージに付加する誤り検出符号の符号長を決定する分割長・符号長決定部と、
を備え、
前記送信側データ分割手段は、前記決定された分割長に基づいて前記メッセージのデータを分割し、
前記データ誤り検出符号生成手段は、前記決定された符号長でデータの誤り検出符号を生成すること、
を特徴とする請求項5に記載の送信装置。 - 前記受信装置との通信を開始する際に、前記メッセージの最大のデータ長および予め決められた符号長の前記誤り検出符号を用いて、前記条件を満たすようにメッセージの分割長を決定し、前記受信装置との通信を継続する間、前記決定した分割長を用いてメッセージを送信すること、
を特徴とする請求項6に記載の送信装置。 - 前記受信装置との通信を開始する際に、前記予め決められた分割長を前記メッセージの最大のデータ長として、前記条件を満たすように前記符号長を決定し、前記受信装置との通信を継続する間、前記決定した符号長を用いてメッセージを送信すること、
を特徴とする請求項7に記載の送信装置。 - 前記受信装置との通信を開始する際に、前記メッセージの最大のデータ長を用いて、前記条件を満たすようにメッセージの分割長および前記符号長を決定し、前記受信装置との通信を継続する間、前記決定した分割長および符号長を用いてメッセージを送信すること、
を特徴とする請求項8に記載の送信装置。 - 前記受信装置との通信を開始する際に、前記メッセージの最大のデータ長および予め決められた符号長の前記誤り検出符号を用いて、前記条件を満たすように前記送信間隔を決定し、前記受信装置との通信を継続する間、前記決定した送信間隔を用いてメッセージを送信すること
を特徴とする請求項5に記載の送信装置。 - 前記受信装置との初回の交信においてのみ、前記メッセージのヘッダ部に前記メッセージの分割長を格納して送信すること、
を特徴とする請求項9に記載の送信装置。 - 前記受信装置との初回の交信においてのみ、前記メッセージのヘッダ部に前記符号長を格納して送信すること、
を特徴とする請求項10に記載の送信装置。 - 前記受信装置との初回の交信においてのみ、前記メッセージのヘッダ部に前記メッセージの分割長および前記符号長を格納して送信すること、
を特徴とする請求項11に記載の送信装置。 - 前記メッセージ中に占める前記誤り検出符号に対する前記分割したメッセージの長さが最大となるように、前記メッセージの分割長および前記符号長を決定すること、
を特徴とする請求項8に記載の送信装置。 - 前記メッセージの符号長と該符号長に応じた誤り検出符号との対応関係を示す対応表を前記受信装置と共有すること、
を特徴とする請求項3、4、7、8、10、11、14、15または16のいずれか1つに記載の送信装置。 - 前記時間当たりのメッセージ伝送誤りの未検出確率に関するパラメータに、実際の計測値を使用すること、
を特徴とする請求項1〜17のいずれか1つに記載の送信装置。 - 請求項1〜18のいずれか1つに記載の送信装置と、前記送信装置から受信したメッセージの固定長のヘッダ部を所定の誤り検出符号により検査し、誤りを検出しない場合のみ前記メッセージのデータを分割して予め定められた誤り検出符号により検査する受信装置と、を備えること、
を特徴とする通信システム。
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