JPH0583268A - 通信制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】情報処理システム間における通信ダウンをなく
し、かつ、各情報処理システムの処理負荷を低減する。 【構成】微分装置１０は、送受信制御装置９から出力さ
れた送受信伝送量，送受信トランザクション数，リトラ
イ回数から、伝送量変位量，送受信トランザクション変
位量，リトライ変位量を求め、通信推論装置１１は、予
め記憶装置１４に記憶されているそれぞれのファジィ量
で評価されているメンバシップ関数に基づいて、評価ご
との適合値を演算し、適合値により、監視時間の増減分
の適合値を推論する。監視時間決定装置１２は、推論さ
れた監視時間の増減分の適合値と記憶装置１４に記憶さ
れている送受信制御装置９への先験的な監視時間評価情
報とに基づいて、定量的な監視時間を決定し、通信監視
装置１３は、決定されれた監視時間からリトライ回数を
決定する。決定された監視時間およびリトライ回数は、
送受信制御装置９に送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数台の情報処理シス
テムがマルチ通信を行う情報通信システムにおいて、各
情報処理システムが有する通信制御装置に係り、特に、
通信の監視時間およびリトライ回数を予見ファジィ理論
で決定し、通信ダウンすることなく、かつ、各情報処理
システムの処理負荷が高くならないようにすることを可
能とする通信制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数台の情報処理システムがマル
チ通信を行う情報通信システムにおいて、各情報処理シ
ステムが有する通信制御装置における通信の監視時間お
よびリトライ回数は、システムジェネレーション時に決
定されており、システム稼動中に変化することはなかっ
た。

【０００３】監視時間およびリトライ回数の決定の仕方
は、例えば、２台の情報処理システムが１：１の通信を
行う情報通信システムにおいては、各通信制御装置ごと
に異なった値を設定し、衝突が発生しないようにしてい
る。しかし、１：２のマルチ通信を行う情報通信システ
ムにおいては、通信制御装置間の通信の衝突回数が多く
なり、リトライ回数がオーバーとなって、通信ダウンに
なることが多くなってしまう。

【０００４】また、監視時間およびリトライ回数の決定
の仕方は、例えば、リトライの累積回数および所定の計
算式に基づいて求め、リトライ回数がオーバーとなりに
くくしている。しかし、１：１０以上の通信を行う情報
通信システムにおいては、通信制御装置間の通信の衝突
回数が多くなり、リトライ回数がオーバーとなる通信制
御装置がでてくる。さらに、それぞれの情報処理システ
ムの負荷が高くなるとともに、通信ダウンになることが
多かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、各通信
制御装置における監視時間およびリトライ回数が固定値
であるか、あるいは、所定の計算式で算出しているの
で、１：Ｎのマルチ通信を行った際に、極めて複雑で不
確定要素の多い通信制御方法となり、以下に示すような
問題がある。

【０００６】監視時間を固定値にした場合は、通信の衝
突が発生しやすく、また、継続的に通信が衝突して通信
ダウンとなる。

【０００７】また、監視時間を所定の計算式に基づいて
算出した場合は、通信制御装置の数が多くなると、通信
の衝突が発生しやすく、通信ダウンとなり、また、通信
のリトライ処理のために、通信効率の低下および情報処
理システムの負荷が高くなる。

【０００８】このように、従来の監視時間およびリトラ
イ回数の決定方法では、複数台の情報処理システムの通
信制御装置がマルチ通信を行うと、状況により、次々と
通信ダウンを発生させることになるので、情報通信シス
テム全体がダウンとなる。そこで、任意の状況に柔軟、
かつ、速やかに対応し、通信ダウンとなる情報処理シス
テムを０台に収束せしめる監視時間およびリトライ回数
の予測が望まれている。

【０００９】本発明の目的は、複数台の情報処理システ
ムの通信制御装置がマルチ通信を行う際の様々な状況に
対し、通信ダウンをさせず、かつ、情報処理システムの
処理負荷を上げることがない通信制御装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】複数台の情報処理システ
ムがマルチ通信を行う情報通信システムにおいて、通信
ダウンの挙動に大きな影響を与える要因には、他の情報
処理システムからの送受信要求回数および送受信伝送量
と監視時間およびリトライ回数との関係がある。

【００１１】これらは、数値的に極めて不確定であり、
定量的に扱うことによって、逆に、通信効率の低下、あ
るいは、通信ダウンを招くことになる。

【００１２】本発明では、複数台の情報処理システムの
通信制御装置の挙動を定性的モデルとして把握し、上記
不確定要因をファジイ量として扱い、ファジイ推論にて
監視時間およびリトライ回数を定めるようにしている。

【００１３】すなわち、本発明は、複数台の情報処理シ
ステムが通信回線を介してマルチ通信を行う情報通信シ
ステムにおいて、上記複数台の情報処理システムに設け
られ、各情報処理システム間の通信を制御する通信制御
装置であって、送受信伝送量の一定時間ごとの変位量，
送受信要求回数の一定時間ごとの変位量およびリトライ
回数の一定時間ごとの変位量を算出する手段と、送受信
伝送量の一定時間ごとの変位量，送受信要求回数の一定
時間ごとの変位量およびリトライ回数の一定時間ごとの
変位量の定性的評価を予めファジィ量として評価したメ
ンバシップ関数を記憶する手段と、上記変位量算出手段
により算出された送受信伝送量の時間変位量，送受信要
求回数の時間変位量およびリトライ回数の一定時間ごと
の変位量と上記記憶手段に記憶されているメンバシップ
関数とから、上記一定時間後の通信状況を予測し、予測
結果に基づいて、上記一定時間後の監視時間およびリト
ライ回数を決定する手段とを有するようにしている。

【００１４】

【作用】上記決定手段は、上記算出手段により算出され
た送受信伝送量の変位量および送受信要求回数の変位量
に対応するメンバシップ関数の適合値を求め、これらの
適合値による定性評価値に基づき、上記一定時間後の伝
送能力の定性評価集合を先験的ルールにより推論する。
また、上記算出手段により算出されたリトライ回数の変
位量に対応するメンバシップ関数の適合値を求め、これ
らの適合値による定性評価値に基づき、上記一定時間後
のリトライ回数の定性評価集合を先験的ルールにより推
論する。

【００１５】そして、上記伝送能力の定性評価集合およ
び上記リトライ回数の定性評価集合に基づき、上記一定
時間後の監視時間の定性評価集合を先験的ルールにより
推論する。

【００１６】最後に、監視時間定性評価集合を予めファ
ジイ量で評価したメンバシップ関数の重心演算から監視
時間の増減量を求める。この重心演算から得た監視時間
の増減量から、上記一定時間後の監視時間を求める。さ
らに、求めた監視時間を用いて、上記一定時間後のリト
ライ回数を求める。

【００１７】本発明によれば、トランザクション数や通
信能力が不確定な挙動を示す場合であっても、メンバシ
ップ関数や経験則等の先験的情報により、適正かつ公平
に評価されるので、最適な監視時間とリトライ回数を決
定することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１９】図１は本実施の一実施例に係る情報通信シ
ステムの構成を示す図である。

【００２０】本情報通信システムは、３台の情報処理シ
ステム１〜３がＬＡＮ回線４により接続され、１：２の
マルチ通信を行うシステムであるが、一般には、１＋Ｎ
台の情報処理システムが任意回線により接続され、１：
Ｎのマルチ通信を行うシステムであってもよい。

【００２１】各情報処理システム１〜３は、それぞれ、
情報処理装置５，通信制御装置６，送信処理装置７，受
信処理装置８から構成されている。

【００２２】情報処理システム１においては、情報処理
システム２または３から送信された処理要求を通信制御
装置６で受信し、受信した処理要求を受信処理装置８を
介して情報処理装置５に渡し、情報処理装置５で処理要
求に対する処理を行い、処理結果を送信処理装置７を介
して通信制御装置６に渡し、通信制御装置６から要求元
の情報処理システム２または３に送信する。なお、同時
に２台の情報処理システム２，３から処理要求があった
場合は、これら２つの処理要求に対する処理をマルチで
行う。

【００２３】図２は通信制御装置６の詳細な構成を示す
図である。

【００２４】図中、９は送受信制御装置、１０は微分装
置、１１は通信推論装置、１２は監視時間決定装置、１
３は通信監視装置、１４は記憶装置である。

【００２５】通信制御装置６においては、情報処理シス
テム２または３から送信された処理要求は、送受信制御
装置９で受信され、受信処理装置８を介して情報処理装
置５に渡される。

【００２６】情報処理装置５は、受信した処理要求に対
する処理を行い、その処理結果は、送信処理装置７を介
して送受信制御装置６に渡され、送受信制御装置９から
要求元の情報処理システム２または３に送信される。

【００２７】この際に、通信監視装置１３は、情報処理
システム２または３から送信に対する応答を受け取った
か否かを監視し、所定時間内に情報処理システム２また
は３からの応答を受け取らなかった場合に、送信動作を
リトライするよう、送受信制御装置９に要求する。送受
信制御装置９は、所定回数リトライしても応答を受け取
らなかった場合に、通信ダウンとする。

【００２８】従来は、上記所定時間（監視時間）および
上記所定回数（リトライ回数）を固定値としているか、
あるいは、所定の計算式で算出しているが、本実施例に
おいては、マルチ通信を行う際の様々な状況に応じた適
切な監視時間およびリトライ回数を、予見ファジィ理論
で決定するようにしている。

【００２９】以下、監視時間およびリトライ回数の決定
方法について説明する。

【００３０】送受信制御装置９は、一定時間ごとに、そ
のときの送受信伝送量，送信トランザクション数，受信
トランザクション数，リトライ回数を、微分装置１０に
出力する。

【００３１】微分装置１０は、伝送量の変位量，送受信
トランザクション数の変位量，リトライ回数の変位量を
求め、通信推論装置１１に出力する。

【００３２】通信推論装置１１は、予め記憶装置１４に
記憶されているそれぞれのファジィ量で評価されている
メンバシップ関数に基づいて、評価ごとの適合度を演算
し、適合度により、通信監視装置１３の監視時間の増減
分の適合値を推論する。

【００３３】推論された適合値は、監視時間決定装置１
２に出力され、監視時間決定装置１２は、監視時間の増
減分の適合値と記憶装置１４に記憶されている送受信制
御装置９への先験的な監視時間評価情報とに基づいて、
定量的な監視時間およびリトライ回数を定める。決定さ
れた監視時間およびリトライ回数は、送受信制御装置９
に出力される。

【００３４】以下、各装置の構成を詳細に説明する。

【００３５】図３は微分装置１０の構成を示す図であ
る。

【００３６】図３において、微分装置１０は、時刻Ｔ_i
での、伝送量Ｄ_i，リトライ回数ＴＯ_i，送信トランザク
ション数ＴＳ_i，受信トランザクション数ＴＲ_iを入力
し、伝送量Ｄ_i，リトライ回数ＴＯ_iの値をそのまま出力
するとともに、伝送量の変位量ΔＤ_i，リトライ回数の
変位量ΔＴＯ_i，トランザクション数ＲＳ，トランザク
ション数の変位量ΔＲＳ_iを生成する。

【００３７】すなわち、記憶装置１０ａは、シフトレジ
スタ動作を行い、時刻Ｔ_iでの伝送量Ｄ_iおよび時刻Ｔ
_i-1での伝送量Ｄ_i-1を記憶する。そして、微分回路１０
ｂは、両伝送量Ｄ_i，Ｄ_i-1の差分を取って、伝送量の変
位量ΔＤ_iを求め、出力する。

【００３８】また、記憶装置１０ｆは、シフトレジスタ
動作を行い、時刻Ｔ_iでのリトライ回数ＴＯ_iおよび時刻
Ｔ_i-1でのリトライ回数ＴＯ_i-1を記憶する。そして、微
分回路１０ｇは、両リトライ回数ＴＯ_i，ＴＯ_i-1の差分
を取って、リトライ回数の変位量ΔＴＯ_iを求め、出力
する。

【００３９】なお、伝送量の変位量ΔＤ_iおよびリトラ
イ回数の変位量ΔＴＯ_iは、送受信制御装置９の変化の
度合いを表すものである。

【００４０】また、記憶装置１０ｃ，１０ｄは、シフト
レジスタ動作を行い、時刻Ｔ_iでの送信トランザクショ
ン数ＴＳ_iおよび時刻Ｔ_i-1での送信トランザクション数
ＴＳ_i-1，時刻Ｔ_iでの受信トランザクション数ＴＲ_iお
よび時刻Ｔ_i-1での受信トランザクション数ＴＲ_i-1を記
憶する。そして、微分回路１０ｈ，１０ｊは、それぞ
れ、両トランザクション数の差分を取って、送信トラン
ザクション数の変位量ΔＴＳ_i，受信トランザクション
数の変位量ΔＴＲ_iを求め、加算器１０ｅ，１０ｋに出
力する。加算器１０ｋは、それぞれの微分回路１０ｈ，
１０ｊで得た送信トランザクション数の変位量ΔＴ
Ｓ_i，受信トランザクション数の変位量ΔＴＲ_iを加算
し、トランザクション数の変位量△ＲＳ_iを求め、出力
する。また、加算器１０ｅは、時刻Ｔ_iでのトランザク
ション数ＲＳ_iを求め、出力する。

【００４１】図４は通信推論装置１１の構成を示すブロ
ック図である。

【００４２】図４において、通信推論装置１１は、伝送
量の変位量ΔＤ_i，リトライ回数の変位量ΔＴＯ_i，トラ
ンザクション数の変位量△ＲＳ_i，リトライ回数ＴＯ_iを
入力し、監視時間定性論集合Ｓ(ＫＴ_i)を出力する。

【００４３】なお、入力される伝送量の変位量ΔＤ_i，
リトライ回数の変位量ΔＴＯ_i，トランザクション数の
変位量△ＲＳ_i，リトライ回数ＴＯ_iのそれぞれに対し、
予め、ファジィ量として定性的に評価してあるメンバシ
ップ関数が記憶装置１４に記憶されており、各入力値
は、定性評価装置１１ａにて定性的に評価される。

【００４４】図８〜図１１にメンバシップ関数の例を示
す。

【００４５】図８は送受信制御装置９のトランザクショ
ン数の変位量△ＲＳ_iに対するメンバシップ関数を示し
ている。

【００４６】図８において、トランザクション数の変位
量△ＲＳ_iに対しては、通過量を多，中，少という定性
的な評価を与える。定性的な評価の度合いとして、０.
０〜１.０の値を定義する。

【００４７】これらを縦軸と横軸とに表すことにより、
定性評価は集合となり、定性評価集合Ｓで、次式のよう
に表現される。

【００４８】 Ｓ(△ＲＳ_i)＝｛μ+(△ＲＳ_i)，μ0(△ＲＳ_i)，μ-(△ＲＳｉ)｝ ただし、μ+：多の評価値，μ0：中の評価値，μ-：小
の評価値である。

【００４９】例えば、トランザクション数の変位量ΔＲ
Ｓ_iが８０回／分であるとすると、μ+(△ＲＳ_i)＝０，
μ0(△ＲＳ_i)＝０.６，μ-(△ＲＳｉ)＝０.８となる。

【００５０】以下、同様に、図９は伝送量の変位量ΔＤ
_iのメンバシップ関数、図１０はリトライ回数ＴＯ_iのメ
ンバシップ関数、図１１はリトライ回数の変位量ΔＴＯ
_iのメンバシップ関数を示している。

【００５１】通信推論装置装置１１の定性評価装置１１
ａは、図８〜図１１に示したメンバシップ関数に基づい
て、定性評価集合Ｓ(△ＴＯ_i)，Ｓ(ＴＯ_i)，Ｓ(△Ｄ_i)
を出力する。

【００５２】次に、通信推論装置装置１１は、これらの
定性評価集合を用いて、監視時間定性評価集合Ｓ(Ｋ
Ｔ_i)を推論し、出力する。

【００５３】推論は、図５および図６に示す先験的情報
に基づく推論ルールにて行われる。図５は、リトライ回
数ＴＯ_iおよびリトライ回数の変位量ΔＴＯ_iにより、サ
ンプリング周期時間後のリトライ回数の変位量ΔＴＯＨ
_iを推論するためのルール定義図であり、図６は、伝送
量の変位量ΔＤ_iおよびトランザクション数の変位量△
ＲＳ_iにより、サンプリング周期時間後の伝送能力変位
量ΔＰ_iを推論するためのルール定義図である。

【００５４】図５および図６に示すような推論ルールに
より、ΔＰ_iおよびΔＴＯＨ_iは、概念量であるから、こ
れらに対する経験的なメンバシップ関数を定めるのは困
難であり、また、合理的ではない。しかし、監視時間の
変位量ΔＫＴ_iとの関係は、図７に示すような推論ルー
ルで定義することができる。

【００５５】図７に示す９個のルールの入力は、ΔＴＯ
Ｈ_iの評価値集合Ｓ(ΔＴＯＨ_i)およびΔＰ_iの評価値集
合Ｓ(ΔＰ_i)であり、メンバシップ関数による定性評価
処理は不要である。この手数により、概念量へメンバシ
ップ関数を導入することなく、多段の推論を行うことが
可能となる。

【００５６】このようにして、９個のルールが実行さ
れ、最終的に、監視時間評価集合Ｓ（ΔＫＴ_i）が出力
される。

【００５７】次に、監視時間決定装置１２は、Ｓ（ΔＫ
Ｔ_i）を入力し、以下のようにして、定量的な操作量を
定める。

【００５８】図１２は、経験的な知識に基づいて作成さ
れた監視時間ΔＫＴ_iに関するメンバシップ関数であ
る。

【００５９】図１２において、監視時間ΔＫＴ_iは、現
在の監視時間Ｔ_mからの増減量を定義したもので、縦軸
に０.０〜１.０の範囲の値を持つ適合度、横軸に監視時
間を定義している。特に、監視時間ΔＫＴ_iは、正，負
の符号を持つ整数である。

【００６０】監視時間決定装置１２は、入力したＳ（Δ
ＫＴ_i）の各適合度とメンバシップ関数との交点をそれ
ぞれ求め、全ての交点について重心演算を行なうことに
より、重心に対応する監視時間ΔＫＴ_iを決定する。そ
して、 監視時間Ｔ_m＝現在の監視時間Ｔ_m＋監視時間ΔＫＴ_i とすることにより、監視時間Ｔ_mを決定し、通信監視装
置１３に出力する。

【００６１】通信監視装置１３は、監視時間決定装置１
２で決定された監視時間Ｔ_mを持ち得て、さらに、送受
信制御装置９における通信ダウンとさせるためのリトラ
イ回数ＴＯを、 リトライ回数ＴＯ＝ダウン決定時間（Ｔ_g）／監視時間
(Ｔ_ｍ） ただし、Ｔ_ｇ：通信ダウン決定時間である。

【００６２】とすることにより、決定する。

【００６３】なお、通信ダウン決定時間Ｔ_gは、予め記
憶装置１４に記憶されており、通信監視装置１３は、通
信ダウン決定時間Ｔ_gを読み出し、監視時間Ｔ_mで割った
結果、小数点が付いた場合は、求められたりリトライ回
数ＴＯにプラス１する。そして、送受信制御装置９に、
監視時間Ｔ_mおよびリトライ回数ＴＯを出力する。

【００６４】以上説明した一連の処理が、例えば、１：
Ｎ情報処理システムの伝送定数により定まる単位時間な
どの一定時間ごとに行われ、各情報処理システムにおけ
る処理負荷に応じた適切な監視時間およびリトライ回数
が決定されるので、各情報処理システムにおける処理負
荷が一定に保持され、かつ、通信ダウン回数が０に収集
されてゆく。

【００６５】このように、本実施例は、情報処理システ
ムが１：Ｎのマルチ通信時における送受信伝送量および
送受信要求回数（通信トランザクション数）を、経験的
情報に基づいて定性的に評価し、これらの評価情報から
経験的情報に基づくルールにて、将来の伝送能力の変化
度合いを定性的に推論し、監視時間Ｔ_mを決定している
ので、相手情報処理システムが数多く接続されても、通
信ダウン回数を０に抑え、安全にシステムの維持管理が
できる環境を提供することが可能となる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
情報処理システムが１：Ｎのマルチ通信を行う場合に、
各通信制御装置における送受信の伝送量，送受信要求回
数，リトライ回数の挙動等を先験的情報により定性的に
評価し、それらの定性評価情報に基づく先験的ルールに
て、通信における監視時間およびリトライ回数を決定し
ているので、通信動作の不確定な状況であっても、通信
ダウンせず、適正な通信を行うことが可能となるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る情報通信システムの構
成図。

【図２】通信制御装置の構成図。

【図３】微分装置の構成図。

【図４】通信推論装置の構成図。

【図５】推論ルールマトリクス図。

【図６】推論ルールマトリクス図。

【図７】推論ルールマトリクス図。

【図８】メンバシップ関数を示すグラフ。

【図９】メンバシップ関数を示すグラフ。

【図１０】メンバシップ関数を示すグラフ。

【図１１】メンバシップ関数を示すグラフ。

【図１２】監視時間に対するメンバシップ関数と重心演
算による定量化説明図。

【符号の説明】

１〜３…情報処理システム、４…ＬＡＮ回線、５…情報
処理装置、６…通信制御装置、７…送信処理装置、８…
受信処理装置、９…送受信制御装置、１０…微分装置、
１１…通信推論装置、１２…監視時間決定装置、１３…
通信監視装置、１４…記憶装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数台の情報処理システムが通信回線を介
   してマルチ通信を行う情報通信システムにおいて、上記
   複数台の情報処理システムに設けられ、各情報処理シス
   テム間の通信を制御する通信制御装置であって、 送受信伝送量の一定時間ごとの変位量，送受信要求回数
   の一定時間ごとの変位量およびリトライ回数の一定時間
   ごとの変位量を算出する手段と、 送受信伝送量の一定時間ごとの変位量，送受信要求回数
   の一定時間ごとの変位量およびリトライ回数の一定時間
   ごとの変位量の定性的評価を予めファジィ量として評価
   したメンバシップ関数を記憶する手段と、 上記変位量算出手段により算出された送受信伝送量の時
   間変位量，送受信要求回数の時間変位量およびリトライ
   回数の一定時間ごとの変位量と上記記憶手段に記憶され
   ているメンバシップ関数とから、上記一定時間後の通信
   状況を予測し、予測結果に基づいて、上記一定時間後の
   監視時間およびリトライ回数を決定する手段とを有する
   ことを特徴とする通信制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の通信制御装置において、 上記決定手段は、上記算出手段により算出された送受信
   伝送量の変位量および送受信要求回数の変位量に対応す
   るメンバシップ関数の適合値を求め、これらの適合値に
   よる定性評価値に基づき、上記一定時間後の伝送能力の
   定性評価集合を先験的ルールにより推論する機能と、 上記算出手段により算出されたリトライ回数の変位量に
   対応するメンバシップ関数の適合値を求め、これらの適
   合値による定性評価値に基づき、上記一定時間後のリト
   ライ回数の定性評価集合を先験的ルールにより推論する
   機能と、 上記伝送能力の定性評価集合および上記リトライ回数の
   定性評価集合に基づき、上記一定時間後の監視時間の定
   性評価集合を先験的ルールにより推論する機能と、 上記監視時間の定性評価集合を予めファジイ量で評価し
   たメンバシップ関数を記憶する機能と、 推論された監視時間の定性評価集合に対応するメンバシ
   ップ関数の重心演算から監視時間の増減量を求める機能
   と、 求められた監視時間の増減量から、上記一定時間後の監
   視時間を求める機能と、 求められた監視時間から、上記一定時間後のリトライ回
   数を求める機能とを有することを特徴とする通信制御装
   置。