JPH07264260A - デ−タ通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 端末装置とホストコンピュータとの間に中継
装置が介在するシステムにおいて、複数端末装置が共用
する通信回線上の遅延を補償して、システム全体のスル
ープットを向上させるデータ通信方法を提供する。 【構成】 データ通信システムにおいて、端末中継装置
１０２は、端末装置１０１からの送信対象電文の電文長
情報を予め受け取り、この電文送信のための割り当て要
求電文をホスト中継装置１０３に対して送信すると同時
に上記電文の端末装置１０１からの受信を開始する。そ
して、ホスト中継装置１０３からの割り当て許容通知を
受信したときは、上記電文の受け取り終了と同時に割り
当てられた回線を介してホスト中継装置１０３に電文を
送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ通信システムに
係り、特に、ホストコンピュータと複数の端末装置との
間で処理上無視のできない遅延時間が生じる回線を共用
してデータ通信を行うシステムにおける上記遅延時間を
補償するデータ通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、通信回線の遅延補償は、単一の通
信回線上で終端しているため、データ通信システム全体
のスループットには直接的には関与していない。例え
ば、ハイレベルデータリンク制御（ＨＤＬＣ）では、ウ
インドウサイズを拡張することにより最高１２８までの
フレームを連続的に送信することができる。よってフレ
ームの送信回数にかかわらず、遅延は一回の往復遅延時
間だけで済ませることができる。しかし、通信回線を共
用している場合は、各装置ないしシステムに通信回線が
割り当てられるまで送信待ち時間が生じることがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、データ通信
システムにおける性能の一つにスループットが挙げられ
る。これは単位時間にシステム全体が処理する仕事の量
であり、例えば端末装置が複数の中継装置を介してホス
トコンピュータに接続されている場合等においては、装
置間に介在する通信回線の種類によっても大きく影響を
受ける。即ち、装置間に高速通信回線と低速通信回線が
存在する場合において、低速通信回線上に遅延が生じる
と、高速回線側でかなりの送信待ち状態が発生する。

【０００４】特に、複数の端末装置が一つの通信回線を
共用する場合においは、これら複数の端末装置への通信
回線の割り当てのための時間が余分に必要になる。この
場合、上記割り当てに時間がかかるために各端末装置の
送信待ちになるパターンと、端末装置からの電文の送信
時間に時間がかかるために中継装置で受け取り待ちにな
るパターンとがあり、これらの待ち時間毎に上記回線遅
延が加算される結果、システム全体のスループットが著
しく低下する問題があった。

【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑み、通信回線
上の遅延時間を補償してシステム全体のスループットを
向上させることができ、且つ、複数の端末装置を備えた
場合の通信回線の使用効率や送信電文の重要度等をも考
慮した効率的な通信を可能にするデータ通信方法を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明が提供するデータ
通信方法は、少なくとも一つの端末装置とホストコンピ
ュータとの間にプロトコル変換手段を備えた第一及び第
二の中継装置が介在し、ホストコンピュータと第二の中
継装置との間の共用回線（共用する通信回線、以下同
じ）の割り当てを該第二の中継装置が許容したときに第
一の中継装置が端末装置より送信された電文を該第二の
中継装置に中継するシステムにおけるデータ通信方法で
あって、第一の中継装置が、前記端末装置から送信対象
電文の電文長情報を取得し、取得した電文長の電文送信
のための前記共用回線の割り当てを前記第二の中継装置
に要求した後、割り当て許容通知を受ける前に、当該端
末装置から中継すべき電文の受信を開始して一時蓄積す
るとともに、受信終了後に前記一時蓄積された電文を前
記第二の中継装置に送信することを特徴とする。

【０００７】このようなデータ通信方法において、好ま
しくは、第一の中継装置が第二の中継装置に対して前記
割り当て要求を送信した後、前記割り当て許容通知を受
けるまでの時間と当該端末装置より所定長の送信電文を
受信するまでの時間とが等しくなるように、電文長を調
整する。

【０００８】なお、端末装置は、送信対象となる電文に
当該電文の割り当て優先段階を指定する判断ビット列を
付加し、第一の中継装置は、この判断ビット列に基づい
て前記割り当て要求の送信後、前記中継すべき電文の受
信開始のタイミングを変えるようにしても良い。この判
断ビット列は、例えば共用回線の使用効率、電文の重要
度、電文の長さ等から上記割り当て優先段階を判断する
ためのものである。

【０００９】

【作用】本発明のデータ通信方法では、端末装置が送信
する電文の電文長情報を予め第一の中継装置に知らせ
る。第一の中継装置は、当該電文長の送信のための共用
回線の割り当てを第二の中継装置に要求し、この第二の
中継装置からの割り当て許容通知を受けるまでの間に、
中継すべき電文の受信を開始する。これにより割り当て
の待ち時間を補償することができる。特に、端末装置か
らの電文長が大きく、送信時に短い電文毎に区切って送
信する場合においては、全電文長を予め取得し、共用回
線上の割り当て要求を事前に第二の中継装置に送信して
おくことによって、１回の往復遅延時間を要するだけで
済むようになる。この結果、端末装置間の遅延時間が補
償され、システム全体のスループットが向上する。

【００１０】なお、割当て電文の送信時間と、割り当て
処理時間と、割り当て結果電文の送信時間と、回線遅延
時間との合計時間をＴｈとし、また端末装置から送信さ
れる電文を受信するまでの時間をＴ１とした時、Ｔｈ＝
Ｔ１となるように電文長を調節すれば、最適な送信電文
長を求めることができる。

【００１１】

【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施例に係るデータ通
信システムの構成図であり、ｎ（自然数）個の端末装置
１０１、各端末装置１０１に通信回線１０５を介してそ
れぞれ接続されたｎ個の端末中継装置（第一の中継装
置）１０２、各端末中継装置１０２に通信回線１０６を
介して接続された一つのホスト中継装置（第二の中継装
置）１０３、及び、このホスト中継装置１０３に通信回
線１０７を介して接続されたホストコンピュータ１０
４、を含んで構成される。

【００１２】ここで、端末装置１０１は、ホストコンピ
ュータ１０４宛の電文をそれぞれ送信するものであり、
端末中継装置１０２は、上記電文を中継する際に通信回
線１０６の割り当て要求（以下、予約要求と表現する）
を行うとともに、当該通信回線１０６に対して通信規約
や通信速度などの変換を行うものである。ホスト中継装
置１０３は、端末中継装置１０２からの割り当て予約要
求に対し、空きがあるときに通信回線１０６を割り当て
るとともに、端末中継装置１０２からの電文をホストコ
ンピュータ１０４に対して通信規約や通信速度などを変
換するものである。なお、各中継装置１０２，１０３の
詳細構成については後述する。

【００１３】ここで、端末中継装置１０２とホスト中継
装置１０３との間の通信回線１０６は、少なくとも２つ
以上の端末装置によって回線が共用されている共用回線
である。また通信回線１０５、１０６、１０７は、それ
ぞれ通信規約（プロトコル）や通信速度などが異なって
いる。

【００１４】つまり端末中継装置１０２やホスト中継装
置１０３によってこれら通信回線１０５、１０６、１０
７における通信規約や回線速度などが変換されること
で、端末装置１０１とホストコンピュータ１０４との間
の通信を可能としている。

【００１５】図２は、上記構成のデータ通信システムに
おいて、通信回線１０６を時分割多重接続方式によって
共用する場合の一例を示す説明図である。図２におい
て、２０１は共用回線のスーパーフレームであって、こ
のようなスーパーフレーム２０１を周期的に送信するこ
とで、通信回線１０６の時分割利用を図っている。この
場合、スーパーフレーム２０１の最初のヘッダ部と最後
のフッダ部を除く部分は等分化されてｎ個のスロットが
形成されており、これらのスロットを共用することで、
多くの端末装置が同時に通信できるようにしている。ス
ロットは、各端末装置における電文送信のための単位ス
ロット（＃１〜＃ｎ）２０２と、電文送信の際に特定の
スロットの予約要求電文を送信するための共用スロット
２０３から構成される。

【００１６】図２において、端末中継装置２０４は、電
文の送信要求が生じた場合に、通信回線を自装置に割り
当ててもらうために、共用スロット２０３に予約要求電
文を載せて送信する。またこの予約要求電文をスーパー
スロット２０１により受信したホスト中継装置２０５
は、当該予約要求電文を送信した端末中継装置２０４に
対して、スーパーフレーム２０１の単位スロット２０２
から空いているものを割り当てる。そして端末中継装置
２０４は、ホスト中継装置２０５によって割り当てられ
た単位スロット２０２を用いて通信を行う。

【００１７】図３は、本実施例のデータ通信システムに
おいて、通信回線１０６を周波数分割多重接続方式によ
って共用する場合の例を示す説明図である。図３におい
て３０１は通信回線上の周波数分布図であり、横軸は周
波数を表す。また、３０２は端末中継装置３０４が電文
を送信するために使用するキャリア、３０３は電文送信
を行うに当たってキャリアを割り当ててもらうために予
約要求電文を送信するための共用キャリアである。更
に、３０４は端末中継装置、３０５はホスト中継装置で
ある。このように複数分割されたキャリア３０２を端末
装置が共用することで、上述の場合と同様、多くの端末
装置が同時に通信を行うことができる。

【００１８】そして、図３において、端末中継装置３０
４は、電文の中継の要求が生じた場合に、通信回線を割
り当ててもらうために、共用キャリア３０３に対して予
約要求電文を送信する。またこの予約要求電文を受信し
たホスト中継装置３０５は、当該予約要求電文を送信し
た端末中継装置３０４に対して、空いているキャリア３
０２を割り当てる。そして端末中継装置３０４は、ホス
ト中継装置３０５によって割り当てられたキャリア３０
２を用いて通信を行う。

【００１９】図４は、本実施例において、端末装置から
端末中継装置に送信される電文のフレームフォーマット
の一例を示す図である。このフレームフォーマットは、
フレームのヘッダ部４０１、送信電文の電文長４０２、
判断ビット列（優先ビット列）４０３、送信電文の本体
４０４、並びにフレームのフッタ部４０５から構成され
る。ここで、判断ビット列４０３は、通信回線の使用効
率、電文の重要度、及び、電文の長さから判断された優
先段階を示したものである。

【００２０】図５は、上記時分割多重接続方式又は周波
数分割多重接続方式などによって、端末装置から電文の
送信を行う際のシーケンス図である。図５上段は、端末
装置と端末中継装置との間の通信速度が、端末中継装置
間とホスト中継装置間の通信速度に比べて遅い場合の例
である。

【００２１】この場合、端末装置は、これから送信する
電文の電文長を示した電文、あるいは電文長を先頭に付
加した電文を、上記図４のようなフレームフォーマット
に載せて端末中継装置に送信する（５０１）。端末中継
装置は、端末装置からの上記電文長を受け取った時点
で、直ちにホスト中継装置に対して予約要求電文を送信
する（５０３）。予約要求電文を受け取ったホスト中継
装置は、空いている通信回線を割り当て、その結果通知
である予約割り当て電文を端末中継装置に送信する（５
０４）。

【００２２】一方、端末中継装置は、予約を割り当てて
もらっている間に、端末装置から電文を受け取る（５０
２）。そして、ホスト中継装置からの予約割り当て電文
を受け取った時点で、割り当てられた通信回線を使用し
てホスト中継装置に端末装置から受けとった電文を送信
する（５０５）。ホスト中継装置では、端末中継装置か
ら電文を受け取ると、ホストコンピュータに対して、受
け取った電文を送信する（５０６）。

【００２３】また、図５下段は、端末装置と端末中継装
置との間の通信速度が、端末中継装置間とホスト中継装
置間の通信速度と比べて速い場合の例である。この場
合、端末装置は、これから送信するすべての電文の電文
長を示した電文を、端末中継装置へ送信する（５０
７）。端末中継装置は、端末装置から電文長を受け取っ
た時点で、すぐにホスト中継装置に対して、予約要求電
文を送信する（５０９）。予約要求電文を受け取ったホ
スト中継装置は、空いている通信回線を割り当るととも
に、この予約割り当て電文を端末中継装置に送信して割
り当て結果を通知する（５１０）。

【００２４】端末中継装置では、予約を割り当ててもら
っている間に、端末装置から全ての電文を受け取る（５
０８）。また、端末中継装置は、ホスト中継装置からの
予約割り当て電文を受け取り、割り当てられた回線を使
用してホスト中継装置へ端末装置から受けとった電文を
送信する（５１１）。ホスト中継装置では、端末中継装
置から電文を受け取ると、ホストコンピュータに対し
て、受けとった電文を送信する（５１２）。

【００２５】図６に上記端末中継装置の構成例を示す。
図６において、６０１及び６０４はプロトコル変換部で
あり、端末装置から中継装置内部プロトコルへの変換
と、中継装置内部プロトコルから端末装置への変換とを
行う。６０２は端末データ受信バッファであり、プロト
コル変換部６０１で変換された端末装置からのデータを
一時的に蓄積し、データパケットと制御パケットとの振
り分けを行う。６０３は回線送信バッファであり、端末
データ受信バッファ６０２から受け取ったデータパケッ
トを後述の送信バッファ管理部６０７からの指示により
通信回線に対して送信するものである。

【００２６】また、６０５は制御パケット管理部であ
り、後述の回線受信バッファ６０９から受け取った制御
パケットを解読し、回線割り当てを回線割当処理部６０
６に指示するとともに回線割り当ての結果を送信バッフ
ァ管理部６０７に通知する。６０６は回線割り当て処理
部であり、制御パケット管理部６０５からの指示により
回線割り当てパケットを作成し、プロトコル変換部６０
４に対してパケットを送信する。６０７は送信バッファ
管理部である。この送信バッファ管理部６０７は、回線
送信バッファ６０３又は後述の端末データ送信バッファ
６０８に対してパケットを送信するタイミングを指示す
る。割り当て待ちのパケットは、制御パケット管理部６
０５の指示により処理が行われる。

【００２７】６０８は端末データ送信バッファであり、
後述の回線受信バッファ６０９から受け取ったデータパ
ケットを送信バッファ管理部６０７からの指示により端
末装置に対して送信するものである。６０９は回線受信
バッファであり、プロトコル変換部６０４で変換された
通信回線からのデータを一時的に蓄積し、データパケッ
トと制御パケットとの振り分けを行うものである。な
お、ホスト中継装置も概ね同様の構成となる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のデータ通信システムによれば、端末装置においてホス
トコンピュータ宛の送信対象電文が生じた際に、第一の
中継装置が、予め電文長情報を取得して当該電文送信の
ための共用回線の割り当てを第二の中継装置に要求した
後、割り当て許容通知を受け取る前に、当該電文の受信
を開始して一時蓄積しておき、受信終了後に一時蓄積さ
れた電文を送信するので、割り当てを要求してからその
許容通知が返答されるまでの割り当ての待ち時間が補償
される効果がある。

【００２９】また、第一の中継装置が第二の中継装置に
対して割り当て要求を送信した後、割り当て許容通知を
受けるまでの時間と当該端末装置より所定長の送信電文
を受信するまでの時間とを等しくすることにより上記待
ち時間が限りなく小さくなる効果がある。従って、デー
タ通信システム全体のスループットが格段に向上し、従
来の問題点が解消される。

【００３０】更に、本発明によれば、送信対象となる電
文に当該電文の割り当て優先段階を指定する判断ビット
列を付加するとともに、第一の中継装置でこの判断ビッ
ト列を判断し、割り当て要求の送信後、中継すべき電文
の受信開始のタイミングを変えることにより、例えば共
用回線の使用効率、電文の重要度、電文の長さ等に応じ
て優先段階が定まり、複数の端末装置が存在しても円滑
なデータ通信が可能になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るデータ通信システムの
構成を示したブロック図。

【図２】本発明を時分割多重接続方式により実施した場
合の例を示した説明図。

【図３】本発明を周波数分割多重方式により実施した場
合の例を示した説明図。

【図４】端末装置から送信される電文のフレームフォー
マット例の説明図。

【図５】本実施例のデータ通信システムにおける端末装
置からホストコンピュータまでの通信の一例を示したシ
ーケンス図。

【図６】本実施例のデータ通信システムを構成する端末
中継装置又はホスト中継装置の詳細な構成を示したブロ
ック図。

【符号の説明】

１０１ 端末装置 １０２，２０４，３０４ 端末中継装置（第一の中継装
置） １０３，２０５，３０５ ホスト中継装置（第二の中継
装置） １０４ ホストコンピュータ １０５、１０６、１０７ 通信回線 ２０１ スーパーフレーム ２０２ 単位スロット ２０３ 共用スロット ３０２ キャリア ３０３ 共用キャリア ４０１ フレームヘッダ ４０２ 送信電文長 ４０３ 判断ビット列 ４０４ 送信電文本体 ４０５ フレームフッダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊田 道夫 東京都江東区豊洲三丁目３番３号 エヌ・ ティ・ティ・データ通信株式会社内 (72)発明者 岡村 晋作 東京都江東区豊洲三丁目３番３号 エヌ・ ティ・ティ・データ通信株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一つの端末装置とホストコン
   ピュータとの間にプロトコル変換手段を備えた第一及び
   第二の中継装置が介在し、ホストコンピュータと第二の
   中継装置との間の共用回線の割り当てを該第二の中継装
   置が許容したときに第一の中継装置が端末装置より送信
   された電文を該第二の中継装置に中継するシステムにお
   けるデータ通信方法であって、 第一の中継装置が、前記端末装置から送信対象電文の電
   文長情報を取得し、取得した電文長の電文送信のための
   前記共用回線の割り当てを前記第二の中継装置に要求し
   た後、割り当て許容通知を受ける前に、当該端末装置か
   ら中継すべき電文の受信を開始して一時蓄積するととも
   に、受信終了後に前記一時蓄積された電文を前記第二の
   中継装置に送信することを特徴とするデータ通信方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデータ通信方法におい
   て、 第一の中継装置が第二の中継装置に対して前記割り当て
   要求を送信した後、前記割り当て許容通知を受けるまで
   の時間と当該端末装置より所定長の送信電文を受信する
   までの時間とが等しくなることを特徴とするデータ通信
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のデータ通信方法に
   おいて、 前記端末装置は、送信対象となる電文に当該電文の割り
   当て優先段階を指定する判断ビット列を付加し、 前記第一の中継装置は、この判断ビット列に基づいて前
   記割り当て要求の送信後、前記中継すべき電文の受信開
   始のタイミングを変えることを特徴とするデータ通信方
   法。