JPH11145991A - 応答遅延方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】伝送通信路上で衝突が発生して、応答パケット
損失の確率が高くなったり、要求データ送信側が一斉に
応答データを受信するため、ＣＰＵ負荷が高い場合には
応答データの取りこぼしが発生し、受信バッファがオー
バフローしたりする課題があった。 【解決手段】要求パケット内に遅延値を設定してデータ
送信し、受信側にてこの値と乱数から遅延時間を算出し
て、各通信装置が応答データを一斉に送信しないように
この遅延時間の間、遅延してから応答データの送信を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィールドネット
ワーク等の伝送通信路を有し、分散して伝送通信路上に
接続されている個々の通信装置が、またはネットワーク
内の特定の複数ノードに対して同報通信（以下、マルチ
キャストという）、ネットワーク内の全てのノードに対
して同報通信（以下、ブロードキャストという）の要求
／応答型の通信を行うネットワークシステムにおける応
答遅延方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各通信装置が分散して同一伝送通
信路上に接続されたネットワークシステムにおいて、通
信装置が他の通信装置に対して要求データをマルチキャ
スト、またはブロードキャスト送信し、それに対する応
答データを返信する場合、その要求データを受信した各
通信装置は応答性能を向上させるための即座に応答デー
タの送信を行っていた。

【０００３】これによる問題点を図２，図３で説明す
る。図２のように同一伝送通信路上に通信装置Ａ〜Ｅが
接続されており、通信装置Ａが通信装置Ｂ〜Ｅに対して
マルチキャストの要求データを送信した場合に、要求デ
ータを受信した通信Ｂ〜Ｅはそれに対する応答データを
即座に送信しようとする。そのため、応答データが一斉
に伝送通信路上に送信されるため、伝送回線路上でデー
タの衝突が頻繁に発生し、応答データを損失してしまう
という問題があった。さらに、このデータ損失に備え
て、要求側で再度要求データ送信のリトライを行っても
同様のことが発生し、信頼性のためのリトライ処理が逆
にネットワーク負荷を大きくし、ネットワークシステム
全体の信頼性を低下させてしまうという問題があった。

【０００４】また、図３のように通信装置がマルチキャ
ストやブロードキャスト通信により要求データを送信し
た場合、要求データを受信した各通信装置から一斉に応
答データが伝送通信路上に送信される。このため、要求
を送信した通信装置のＣＰＵ処理能力が低い場合には、
受信バッファへの転送処理が遅いためにデータの取りこ
ぼしが発生したり、ＲＡＭ容量の制限から受信バッファ
を十分に取れない場合などでも同様に応答データの取り
こぼしなどが発生した。また、受信データ処理部２０３
の受信バッファからのデータ取得が受信バッファへのデ
ータ格納時間よりも遅い場合には、受信バッファが満杯
となりオーバフローが発生してデータを損失してしまう
という問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、要求
データに対する応答データ送信時に各通信装置が違った
遅延時間を設けて応答データを一斉に送信させることを
防ぎ、要求データ送信側のＣＰＵ性能が低くても応答デ
ータの取りこぼし、オーバフロー率の低減を図ること、
また応答データ送信による伝送通信路での衝突率低減を
図ることによりネットワークシステムの信頼性を向上さ
せるための応答遅延方式を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明については、要求データ送信側
で要求データ内に遅延値を設定して送信し、要求データ
を受信した通信装置でその遅延値と乱数値より遅延時間
を算出し、応答データの送信前に算出した遅延時間分だ
け遅延する。これにより、各通信装置が同時に応答デー
タを送信しないようにする。

【０００７】請求項２記載の発明については、応答デー
タ送信側の各通信装置にユニークに割り当ててあるアド
レスを遅延時間とし、応答データの送信側にその遅延時
間分だけ遅延することにより実現する。

【０００８】

【発明の実施の形態】第１の実施例を図１，図４，図
５，図７で説明する。図１はこの発明が適用されるネッ
トワークシステム構成例とその通信装置内部の制御構成
を示したものである。このネットワークシステムは、通
信装置Ａ１〜通信装置Ｅ５が同一伝送通信路６上に接続
されている構成である。ここで通信装置Ａ１が通信装置
Ｂ２〜通信制御装置Ｅ５に対して要求データをマルチキ
ャスト、またはブロードキャストの送信をした場合につ
いて説明する。

【０００９】通信装置Ａ１では図４の要求データ内に応
答データの送信側が遅延する最大の遅延時間を意味する
遅延値４０３を格納しておき、その要求データを伝送通
信路上にマルチキャスト，ブロードキャスト送信すると
各通信装置は伝送通信路上を制御している通信制御部１
０，通信手順処理であるプロトコル処理部２０を経由し
てアプリケーション処理部３０内のデータ受信処理部３
１にてデータが受信される。

【００１０】通信装置Ａでは要求データ内に遅延時間の
最大値である遅延値を格納しておき、受信データしたデ
ータが図４の要求データであった場合には、要求データ
内のデータ部４０２にある応答遅延値４０３（遅延値４
１）を取得し、乱数発生部３３から乱数４２を取得しこ
れらの値を遅延時間演算部３４に渡して遅延時間４４を
得る。これを遅延部に渡すことにより遅延部では渡され
た遅延時間の間、遅延する。遅延時間４４が経過すると
ともに応答データの送信を行う。以上の処理をソフト的
なフローチャートにしたのが図５である。

【００１１】各通信装置側では受信データが要求データ
であるかを判断５００し、要求データでない場合には他
の処理を行う。要求データである場合受信した要求デー
タ内に格納されている遅延値：Ｄを取得５０１し、次に
乱数値：Ｒの取得を行う502。この２つの値から遅延時
間：ＴをＴ＝Ｒ％Ｄ＊ｔ（Ｒ／Ｄの余りの値をＴに格納
の意味，ｔ：単位時間（例：１ミリ秒，１秒))の式によ
り演算し、遅延時間：Ｔを得る５０３。遅延時間が導き
だされたので、この遅延時間だけ遅延する504。遅延時
間が経過したら要求データに対する応答データの送信を
行う５０５。なお要求データに対する処理，応答データ
作成は、要求データを受信してから応答を送信するまで
の間に処理しておくものとする。

【００１２】以上の処理を複数の通信装置で同時に行っ
た場合の例が図７である。通信装置Ａが要求データ内に
遅延値として１０を格納しておき、その要求データを伝
送通信路上でマルチキャスト，ブロードキャスト送信す
る。これを受信した各通信装置では乱数の取得を行う。
ここでは、各通信装置Ｂが乱数Ｂ，各通信装置Ｃが乱数
Ｃ，各通信装置Ｄが乱数Ｄ，各信通装置Ｅが乱数Ｅを得
た。

【００１３】これにより各通信装置では遅延時間の計算
式７２０により遅延時間を計算する。ここで各通信装置
の単位時間を１０ｍｓとした。計算により、通信装置Ｂ
では２０ｍｓ，通信装置Ｃでは６０ｍｓ，通信装置Ｄで
は０ｍｓ，通信装置Ｅでは３０ｍｓの遅延時間を得るこ
とができた。各装置ではこの遅延時間に従い遅延し、遅
延時間後に応答データの送信を行う。これにより、各通
信装置の応答データ送信が伝送通信路上に一斉に送信さ
れ確率を低減することができる。

【００１４】第２の実施例を図１，図６で説明する。図
１はこの発明が適用されるネットワークシステム構成例
とその通信装置内部の制御構成を示したものである。こ
のネットワークシステムは、通信装置Ａ１〜通信装置Ｅ
５が同一伝送通信路６上に接続されている構成である。
ここで通信装置Ａ１が通信装置Ｂ２〜通信制御装置Ｅ５
に対して要求データをマルチキャスト、またはブロード
キャストの送信をした場合について説明する。各通信装
置には通信で各装置を識別するために必要なアドレス
（以下、ノードＩＤと称す）がユニークに割り当ててあ
る。

【００１５】このため、同一伝送通信路上では、このノ
ードＩＤは重複することがない。図１では通信装置Ａに
ノードＩＤ：４，通信装置ＢにノードＩＤ：０，通信装
置Ｃ：ノードＩＤ：１通信装置ＤにノードＩＤ：２，通
信装置ＥにノードＩＤ：３がそれぞれ割り当てられてい
る。各装置内部では自分のノードＩＤがわかるように、
自アドレス保持部３５を用意しておきここにノードＩＤ
が格納されていつでも見ることが可能である。

【００１６】以下、図６のフローチャートに従い説明す
る。各ノードでは要求データを受信したかを確認し６０
０，要求データを受信していなければ再度要求データが
あるかを確認する。要求データを受信した場合には、自
アドレス保持部から自分のノードＩＤ：Ｎを取得する６
０１。次に遅延時間：ＴをＴ＝Ｎ＊ｔ（ｔ：単位時間
（例：１ミリ秒，１秒))の計算式により取得する６０
２。この例では単位時間を１０ｍｓとすると、通信装置
Ｂの遅延時間は０ｍｓ，通信装置Ｃの遅延時間は１０ｍ
ｓ，通信装置Ｄの遅延時間は２０ｍｓ，通信装置Ｅの遅
延時間は３０ｍｓを得ることができる。

【００１７】通信装置遅延時間が導きだされたので、こ
の遅延時間だけ遅延する６０３。遅延時間が経過したら
要求データに対する応答データの送信を行う６０４。な
お要求データに対する処理，応答データ作成は、要求デ
ータを受信してから応答を送信するまでの間に処理して
おくものとする。また、計算で取得した遅延時間：Ｔの
単位は、ミリ秒，秒単位として遅延してもよい。これは
そのネットワークシステムによって使い分けができるも
のである。

【００１８】

【発明の効果】本発明により、要求データの送信側にて
応答データの送信タイミングを指定することができるの
で、応答データが一斉に伝送通信路上に送信される確率
が低減し、ネットワーク上での衝突や、受信側でのとり
こぼしやオーバフローを低減することができる。また、
ＣＰＵ能力の低い装置でもマルチキャスト，ブロードキ
ャストの要求／応答型通信が可能となり、各装置に対し
て１つ１つユニキャストで通信していたのにくらべ、ネ
ットワークの負荷を低減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明するためのネットワー
クシステム構成と通信装置の内部構成を示す図。

【図２】本発明の従来技術問題点を説明するための構成
を示す図。

【図３】本発明の従来技術問題点を説明するための構成
を示す図。

【図４】本発明の一実施例を説明するための要求データ
パッケート構成を示す図。

【図５】本発明の一実施例を説明するためのフローチャ
ート。

【図６】本発明の一実施例を説明するためのフローチャ
ート。

【図７】本発明の一実施例を説明するための遅延時間算
出例を示す図。

【符号の説明】 １Ａ，２Ｂ，３Ｃ，４Ｄ，５Ｅ，２００〜２０４，７０
１〜７０５…通信装置、６…伝送通信路、１０…通信制
御部、２０…プロトコル処理部、３０…アプリケーショ
ン処理部、３１…データ受信処理部、３２…応答送信処
理部、３３…乱数発生部、３４…遅延時間演算部、３５
…自アドレス保持部、３６…遅延部、４１…遅延値、４
２…乱数、４３…遅延時間、４４…アドレス、３０１…
応答データ、３０２…受信バッファ、３０３…受信デー
タ処理部、４００…要求データ構成、４０１…プロトコ
ルヘッダ部、４０２…データ部、４０３…応答遅延値、
５００〜５０５，６００〜６０４…制御ブロック、７１
０…要求データ、７２０…遅延時間計算式。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ処理能力と通信制御機能をもつ通信
   装置が伝送通信路を介して接続されており、伝送通信路
   の制御がＣＳＭＡ／ＣＤ（Carrier Sense Multiple Acc
   ess／Collision Detection ）方式のように２つのノー
   ドが同時に送信した場合衝突が発生するネットワークシ
   ステムにおいて、前記通信装置が他の通信装置に対して
   要求データをネットワーク内の特定の複数ノードに対し
   て同報通信、またはネットワーク内のすべてのノードに
   対して同報通信で送信し、その要求データを受信した各
   通信装置が応答データを返信するような要求／応答型の
   通信方式において、要求データ内に応答データを送信す
   るための遅延値を設定し、要求データの送信側から応答
   データ送信のタイミングを設定できることを特徴とした
   応答遅延方式。
2. 【請求項２】請求項１のネットワークシステムにおい
   て、要求データを特定のノードに対して、同報通信また
   は全てのノードに対して同報通信して送信し、そのデー
   タを受信した各通信装置が応答データを送信するまでの
   遅延を、応答データ送信側の各通信装置にユニーク(伝
   送通信路に接続されている通信装置のなかで重複しな
   い)に割り当ててあるアドレスを使用して送信し、他の
   応答を送信する通信装置と同時に伝送通信路上に応答デ
   ータを送信しないようにすることを特徴とした応答遅延
   方式。