TW201906371A - 管理裝置、通訊系統、管理方法以及管理程式產品 - Google Patents

管理裝置、通訊系統、管理方法以及管理程式產品 Download PDF

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Abstract

通訊母機(101)係管理複數通訊子機(102)。調查部(301)係調查複數通訊子機(102)中的待送資料的保持狀況。期間指定部(302)係根據複數通訊子機(102)中的待送資料的保持狀況，指定許可發送待送資料的送訊許可期間的長度與禁止發送待送資料的送訊禁止期間的長度。

Description

管理裝置、通訊系統、管理方法以及管理程式產品
本發明係關於通訊系統。
目前，使用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，具碰撞偵測之載波感應多重存取)方式的乙太網路(註冊商標)的LAN(Local Area Network，區域網路)廣為普及。
在使用乙太網路(註冊商標)的網路中，混合存在各種通訊協定的資料或各種優先度的資料。例如，在工廠中係考慮混合存在關於即時性的要求高的優先資料、與關於即時性的要求不高的非優先資料。以優先資料而言，係假想與生產線的控制直接相關的資料。此外，以非優先資料而言，係假想關於生產線內的機器運用狀態的資訊、或關於該等機器的維護的資訊。
在如上所示之狀況下，若在發生優先資料時被發送非優先資料，即無法發送優先資料，傳播延遲變大。在專利文獻1中，係設定由發送優先資料的相位與發送非優先資料的相位所成之通訊週期。接著，在專利文獻1中，係藉由分時，控制發送優先資料的相位與發送非優先資料的相位，優先資料的發送不會受到非優先資料的發送的影響。
但是，在使用乙太網路(註冊商標)的網路中，為了增加 參加網路的終端機數，大多使用交換式集線器。在通用的交換式集線器中，並無法切換發送優先資料的相位與發送非優先資料的相位。因此，在專利文獻1的技術中係必須要有可切換發送優先資料的相位與發送非優先資料的相位的專用的交換式集線器。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開平11-298513號公報
在複數終端機透過通用的交換式集線器而相連接的網路中，考慮複數終端機切換發送優先資料的相位與發送非優先資料的相位之例。
在發送非優先資料的相位中，由各終端機被發送的非優先資料被蓄積在交換式集線器。接著，當切換成發送優先資料的相位時，由交換式集線器被發送被蓄積在交換式集線器的非優先資料。因此，在專利文獻1的技術中，係有因被蓄積在交換式集線器的非優先資料，優先資料的送訊延遲的課題。
本發明係以解決如上所示之課題為主要目的。更具體而言，本發明之主要目的在不會因優先度低的資料而使優先度高的資料的送訊延遲。
本發明之管理裝置係管理複數通訊裝置的管理裝置，其具有： 調查部，其係調查前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況；及期間指定部，其係根據前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況，指定許可發送待送資料的送訊許可期間的長度與禁止發送待送資料的送訊禁止期間的長度。
在本發明中，係根據待送資料的保持狀況，動態決定適當的送訊許可期間的長度與送訊禁止期間的長度。因此，藉由本發明，送訊許可期間被發送的待送資料的中繼在送訊禁止期間內完成，可回避因優先度低的待送資料而優先度高的資料的送訊延遲的事態。
101‧‧‧通訊母機
102、102-a、102-b、102-c‧‧‧通訊子機
103‧‧‧交換式集線器
201‧‧‧處理器
202‧‧‧記憶裝置
203‧‧‧通訊介面
204‧‧‧計時器
301‧‧‧調查部
302‧‧‧期間指定部
303‧‧‧期間記憶部
304‧‧‧通訊部
305‧‧‧通知資訊生成部
401‧‧‧處理器
402‧‧‧記憶裝置
403‧‧‧通訊介面
404‧‧‧計時器
501‧‧‧通知資訊生成部
502‧‧‧期間更新判定部
503‧‧‧期間管理部
504‧‧‧通訊部
601‧‧‧週期開始時序資訊
602‧‧‧通訊週期資訊
603‧‧‧優先期間資訊
604‧‧‧送訊許可期間資訊
605‧‧‧乙太標頭
606‧‧‧CRC(Cvclic Redundancy Check，循環冗餘檢查)
第1圖係顯示實施形態1之通訊系統的構成例的圖。
第2圖係顯示實施形態1之通訊母機的硬體構成例的圖。
第3圖係顯示實施形態1之通訊母機的功能構成例的圖。
第4圖係顯示實施形態1之通訊子機的硬體構成例的圖。
第5圖係顯示實施形態1之通訊子機的功能構成例的圖。
第6圖係顯示實施形態1之期間通知資訊的格式例的圖。
第7圖係顯示實施形態1之通訊區間之例的圖。
第8圖係顯示實施形態1之通訊母機與通訊子機的動作例的圖。
第9圖係顯示實施形態1之非優先資料保持管理表格之例的圖。
第10圖係顯示實施形態1之通訊母機的動作例的流程圖。
第11圖係顯示實施形態1之通訊母機的動作例的流程圖。
以下使用圖示，說明本發明之實施形態。在以下實施形態的說明及圖示中，標註相同符號者，係表示相同的部分或相當的部分。
實施形態1.
***構成的說明***
第1圖係顯示本實施形態之通訊系統的構成例。
本實施形態之通訊系統係以乙太網路纜線連接有1台通訊母機101、複數通訊子機102、與1台以上的交換式集線器103。
通訊母機101係管理複數通訊子機102。
各通訊子機102係將優先資料與非優先資料發送至通訊母機101。優先資料係優先度高的資料。非優先資料係優先度低的資料。
由各通訊子機102被發送的優先資料與非優先資料係以交換式集線器103予以蓄積，且由交換式集線器103被中繼至通訊母機101。交換式集線器103係通用的交換式集線器。亦即，交換式集線器103並未具有切換發送優先資料的相位、與發送非優先資料的相位的功能。
通訊母機101係由交換式集線器103接收由各通訊子機102被發送的優先資料與非優先資料。
在本實施形態中，由各通訊子機102對通訊母機101發送資料係按照既定的通訊週期進行。
各通訊週期係區分為優先期間與非優先期間。接著，非優先期間係另外區分為送訊許可期間與送訊禁止期間。優先期間係供複數通訊子機102發送優先資料的期間。非優先期間係供複數通訊子機102發送非優先資料的期間。送訊許可期間係許可發送非優先資料的期間。送訊禁止期間係禁止發送非優先資料的期間。
在本實施形態中，通訊週期以通訊週期n{優先期間→非優先期間(送訊許可期間→送訊禁止期間)}→通訊週期(n+1){優先期間→非優先期間(送訊許可期間→送訊禁止期間)}的順序進行。亦即，各通訊子機102係在優先期間對交換式集線器103發送優先資料。接著，各通訊子機102係在送訊許可期間對交換式集線器103發送非優先資料。之後，各通訊子機102在送訊禁止期間之間，停止發送非優先資料。接著，若優先期間再次到來，各通訊子機102係再次對交換式集線器103發送優先資料。
在本實施形態中，送訊禁止區間之間，來自通訊子機102的非優先資料的發送停止，因此交換式集線器103係可在送訊禁止區間之間完成所被蓄積的非優先資料發送至通訊母機101。因此，可回避優先資料的送訊因被蓄積在交換式集線器103的非優先資料而延遲的事態。但是，若固定設置送訊許可期間的長度與送訊禁止期間的長度，依各通訊子機102中之等待發送的非優先資料(以下將等待發送的非優先資料稱為待送資料)的保持狀況，係會發生如以下所示之問題。例如，若保持待送資料的通訊子機102的數量多，若加長送訊許可期 間，在送訊禁止期間之間無法完成交換式集線器103所蓄積的非優先資料的發送。結果，優先資料的發送會延遲。另一方面，若保持待送資料的通訊子機102的數量少，若縮短送訊許可期間，藉由交換式集線器103所為之非優先資料的發送早期完成，因此通訊子機102無法發送非優先資料的期間變得比所需更長。因此，非優先資料的送訊效率降低。
在本實施形態中，通訊母機101按照各通訊子機102中的待送資料的保持狀況，決定適當的送訊許可期間的長度與送訊禁止期間的長度，藉此可使優先資料的發送不延遲，而使非優先資料的送訊效率提升。
其中，通訊母機101係相當於管理裝置。此外，藉由通訊母機101所進行的動作係相當於管理方法及管理程式產品。
各通訊子機102係相當於通訊裝置。此外，交換式集線器103係相當於中繼裝置。
第2圖係顯示通訊母機101的硬體構成例。
通訊母機101為電腦。
通訊母機101係具備有處理器201、記憶裝置202、通訊介面203、及計時器204作為硬體。
在記憶裝置202中係記憶有實現後述之調查部301、期間指定部302、通訊部304、及通知資訊生成部305的功能的程式。
接著，處理器201執行該等程式，進行後述之調查部301、期間指定部302、通訊部304、及通知資訊生成部305的動作。
在第2圖中係以模式表示處理器201執行實現調查部301、期間指定部302、通訊部304、及通知資訊生成部305的功能的程式的狀態。
此外，記憶裝置202係實現期間記憶部303。
通訊介面203係被使用在與通訊子機102的通訊。
計時器204係被使用在供與通訊子機102的時刻同步之用。
第3圖係顯示通訊母機101的功能構成例。
通訊母機101係由調查部301、期間指定部302、期間記憶部303、通訊部304、及通知資訊生成部305所構成。
調查部301係調查複數通訊子機102中的待送資料的保持狀況。調查部301係由各通訊子機102接收非優先資料保持通知資訊，藉此調查複數通訊子機102中的待送資料的保持狀況。在本實施形態中，在非優先資料保持通知資訊中，係表示通訊子機102是否保持有待送資料。亦即，在本實施形態中，調查部301係解析非優先資料保持通知資訊，來調查保持有待送資料的通訊子機102的數量。
藉由調查部301所進行的處理係相當於調查處理。
期間指定部302係指定通訊期間的長度。更具體而言，期間指定部302係指定優先期間的長度、送訊許可期間的長度、及送訊禁止期間的長度，作為通訊期間的長度。
期間指定部302係可藉由任意方法來指定優先期間的長度。此外，期間指定部302亦可不指定優先期間的長度。例如，亦可由通訊母機101的使用者指定優先期間的長度。
在本實施形態中，主要說明送訊許可期間的長度與送訊禁止期間的長度的指定方法。
期間指定部302係以由保持有待送資料的通訊子機102在送訊許可期間之間被發送至交換式集線器103的待送資料的中繼在交換式集線器103中在送訊禁止期間之間完成的方式指定送訊許可期間的長度與送訊禁止期間的長度。
期間指定部302係在通訊子機102中的待送資料的保持狀況判明之前與判明之後，改變送訊許可期間的長度與送訊禁止期間的長度的指定方法。
通訊子機102中的待送資料的保持狀況判明之前，根據通訊子機102的數量，指定送訊許可期間的長度與送訊禁止期間的長度。更具體而言，期間指定部302係將送訊許可期間與送訊禁止期間的合計時間除以通訊子機102的數量與既定的附加數的合計數所得的值指定為送訊許可期間的長度。此外，期間指定部302係將由合計時間減掉所指定的送訊許可期間的長度所得的值指定為送訊禁止期間的長度。
通訊子機102中的待送資料的保持狀況一判明，期間指定部302係根據通訊子機102中的待送資料的保持狀況，指定送訊許可期間的長度與送訊禁止期間的長度。更具體而言，期間指定部302係將合計時間除以保持有待送資料的通訊裝置的數量與附加數的合計數所得的值指定為送訊許可期間的新的長度。此外，期間指定部302係將由合計時間減掉所指定的送訊許可期間的新的長度所得的值指定為送訊禁止期間的新的長度。
藉由如上所示，期間指定部302係可重新指定比在通訊子機102中的待送資料的保持狀況判明之前所被指定的長度為更長的送訊許可期間的長度。此外，期間指定部302係可重新指定比在通訊子機102中的待送資料的保持狀況判明之前所被指定的長度為更短的送訊禁止期間的長度。
藉由期間指定部302所進行的處理係相當於期間指定處理。
期間記憶部303係記憶藉由期間指定部302所指定的優先期間的長度、送訊許可期間的長度、及送訊禁止期間的長度。此外，期間記憶部303係記憶每台通訊子機102的通訊延遲量、與通訊延遲量為最大的通訊子機102的識別碼。
通知資訊生成部305係對各通訊子機102通知藉由期間指定部302所指定的優先期間的長度、送訊許可期間的長度、及送訊禁止期間的長度。更具體而言，通知資訊生成部305係生成對各通訊子機102通知優先期間的長度、送訊許可期間的長度、及送訊禁止期間的長度的期間通知資訊。
通知資訊生成部305係連同後述之通訊部304一起相當於通知部。
通訊部304係透過交換式集線器103與各通訊子機102進行通訊。具體而言，通訊部304係接收由各通訊子機102被發送的優先資料及非優先資料。此外，通訊部304係將藉由通知資訊生成部305所生成的期間通知資訊發送至至少保持待送資料的通訊子機102。
如前所述，通訊部304係連同通知資訊生成部305一起相 當於通知部。
第4圖係顯示通訊子機102的硬體構成例。
通訊子機102為電腦。
通訊子機102係具備有：處理器401、記憶裝置402、通訊介面403、及計時器404，作為硬體。
在記憶裝置402係記憶有實現後述之通知資訊生成部501、期間更新判定部502、期間管理部503、及通訊部504的功能的程式。
接著，處理器401執行該等程式，進行後述之通知資訊生成部501、期間更新判定部502、期間管理部503、及通訊部504的動作。
在第4圖中，係以模式表示處理器401執行實現通知資訊生成部501、期間更新判定部502、期間管理部503、及通訊部504的功能的程式的狀態。
通訊介面403係被使用在與通訊母機101的通訊。
計時器404係被使用在供與通訊母機101的時刻同步之用。
第5圖係顯示通訊子機102的功能構成例。
通訊母機102係由通知資訊生成部501、期間更新判定部502、期間管理部503、及通訊部504所構成。
通知資訊生成部501係生成非優先資料保持通知資訊。
期間更新判定部502係解析來自通訊母機101的期間通知資訊，判定送訊許可期間是否被延長。
期間管理部503係管理通訊期間。亦即，管理優先期間的開始及結束、送訊許可期間的開始及結束、送訊禁止期間的開始及結束。
通訊部504係與通訊母機101進行通訊。更具體而言，通訊部504係將優先資料及非優先資料發送至通訊母機101。此外，通訊部504係將非優先資料保持通知資訊發送至通訊母機101。此外，通訊部504係由通訊母機101接收期間通知資訊。
***動作的說明***
接著，說明本實施形態之通訊母機101與通訊子機102的動作。首先，說明通訊母機101與通訊子機102的基本動作。
首先，通訊母機101與通訊子機102係進行時刻同步。通訊母機101與通訊子機102係例如使用IEEE1588規格等習知的手法，進行時刻同步。
接著，通訊母機101係算出各通訊子機102的通訊延遲量。例如，通訊母機101係對各通訊子機102發送用以測定通訊延遲的通訊遅準測定資料。在通訊延遲測定資料係表示以通訊母機101的計時器204所測定出的送訊時刻。各通訊子機102若接收通訊延遲測定資料，即以計時器404測定收訊時刻。接著，各通訊子機102係將表示收訊時刻的響應資料發送至通訊母機101。接著，通訊母機101係接收響應資料，由所接收到的響應資料所示之收訊時刻與通訊延遲測定資料的送訊時刻的差，按每台通訊子機102算出通訊延遲量。在通訊母機101中，期間記憶部303記憶所被算出之每台通訊子機102 的通訊延遲量、與通訊延遲量為最大的通訊子機102的識別碼。其中，若無法測定通訊延遲量，亦可由通訊母機101的使用者設定通訊延遲量。
接著，在通訊母機101中，期間指定部302指定優先區間的長度、送訊許可期間的長度、及送訊禁止期間的長度。接著，期間記憶部303記憶所被指定的優先區間的長度、送訊許可期間的長度、及送訊禁止期間的長度。
此外，通知資訊生成部305生成期間通知資訊，且通訊部304透過交換式集線器103將期間通知資訊發送至全部通訊子機102。
第6圖係顯示期間通知資訊的格式例。
在第6圖之例中，期間通知資訊係由週期開始時序資訊601、通訊週期資訊602、優先期間資訊603、送訊許可期間資訊604、乙太標頭605、及CRC(Cyclic Redundancy Check，循環冗餘檢查)606所構成。
週期開始時序資訊601係用以對通訊子機102通知通訊週期的開始時刻的資訊。
通訊週期資訊602係用以對通訊子機102通知通訊週期的長度的資訊。
優先區間資訊603係用以對通訊子機102通知優先區間的長度的資訊。
送訊許可期間資訊604係對通訊子機102通知非優先期間內的送訊許可期間的長度的資訊。
乙太標頭605係乙太網路(註冊商標)方式中的標頭資訊。
CRC606係用以檢測錯誤的符號。
其中，非優先期間內的送訊禁止期間的長度係可由通訊週期資訊602、優先區間資訊603、及送訊許可期間資訊604，在各通訊子機102中算出，但是在期間通知資訊中，亦可明示地通知送訊禁止期間的長度。
在此，在週期開始時序資訊601係記述有將預先被設定在通訊母機101的通訊開始的偏移值加在開始時刻所得的值。
在通訊週期資訊602係記述按照系統要求的值。通訊週期資訊602的值係由通訊母機101的使用者預先設定。
在優先區間資訊603係記述有例如使用者估計優先資料的資料量而預先設定的值(優先區間的長度)。其中，亦可根據由通訊子機102所收集到的優先資料的預測資料量或優先資料的過去的實績資料量，由使用者設定優先區間的長度。此外，期間指定部302亦可根據優先資料的預測資料量或優先資料的過去的實績資料量，算出優先區間的長度。但是，優先區間係假設為不超過通訊週期者。
保持待送資料的通訊子機102的數量判明之前，在送訊許可期間資訊604係記述有期間指定部302藉由以下式(1)所算出的送訊許可期間的長度。
送訊許可期間=(通訊週期-優先區間-通訊延遲量的最大值)/(通訊子機數+1) 式(1)
如上所示，在保持待送資料的通訊子機102的數量判明之前，期間指定部302係將送訊許可期間與送訊禁止期間的合計 時間(式(1)中的(通訊週期-優先區間-通訊延遲量的最大值))除以通訊子機102的數量與附加數的合計數所得的值指定為送訊許可期間的長度。
在式(1)中，「1」係考慮到在交換式集線器103的中繼處理所需時間的附加數。若在通訊母機101與通訊子機102之間存在m(m≧1)段的交換式集線器103，期間指定部302係例如使用「m」作為附加數。
式(1)為一例。期間指定部302亦可將在式(1)中所得的值的小數點以下捨去後的值作為送訊許可期間的長度。此外，期間指定部302亦可按照通訊母機101的動作時脈，變更在式(1)中所得的值，來決定送訊許可期間的長度。此外，期間指定部302亦可藉由與式(1)不同的計算式，來決定送訊許可時間的長度。但是，(送訊許可期間×(通訊子機數+1))不可超過非優先區間。
此外，送訊禁止期區間的長度係藉由以下式(2)而得。
送訊禁止期間=(通訊週期-優先區間-通訊延遲量的最大值)-送訊許可期間 式(2)
保持待送資料的通訊子機102的數量判明之後，在送訊許可期間資訊604係記述有期間指定部302藉由以下式(3)所算出的送訊許可期間的長度。
送訊許可期間=(通訊週期-優先區間-通訊延遲量的最大值)/(保持待送資料的通訊子機數+1) 式(3)
如上所示，保持待送資料的通訊子機102的數量判明之後，期間指定部302係將送訊許可期間與送訊禁止期間的合計 時間(式(3)中的(通訊週期-優先區間-通訊延遲量的最大值))除以保持待送資料的通訊子機102的數量與附加數的合計數所得的值指定為送訊許可期間的長度。
與式(1)同樣地，「1」係考慮到在交換式集線器103的中繼處理所需時間的附加數。若在通訊母機101與通訊子機102之間存在m(m≧1)段的交換式集線器103，期間指定部302係例如使用「m」作為附加數。
式(3)為一例。期間指定部302亦可將在式(3)中所得的值的小數點以下捨去後的值作為送訊許可期間的長度。此外，期間指定部302亦可按照通訊母機101的動作時脈，變更在式(3)中所得的值，來決定送訊許可期間的長度。此外，期間指定部302亦可藉由與式(3)不同的計算式，決定送訊許可時間的長度。但是，(送訊許可期間×(通訊子機數+1))不可超過非優先區間。
此外，送訊禁止期區間係藉由前述式(2)而得。
第7圖係顯示本實施形態之通訊區間之例。
通訊子機102的期間管理部503係由期間通知資訊的週期開始時序資訊60所示之週期開始時序開始通訊週期。
按照期間通知資訊的通訊週期資訊602，通訊子機102的期間管理部503管理通訊週期。
1個通訊週期係由優先期間與非優先期間所構成。
通訊子機102的通訊部504係按照來自期間管理部503的通知，在期間通知資訊的優先區間資訊603所示之優先期間之間，將優先資料發送至通訊母機101。
非優先期間係由送訊許可期間與送訊禁止期間所構成。
通訊子機102的通訊部504係按照來自期間管理部503的通知，在期間通知資訊的送訊許可期間資訊604所示之送訊許可期間之間，將非優先資料發送至通訊母機101。
通訊子機102的通訊部504係按照來自期間管理部503的通知，在送訊禁止期間之間停止非優先資料的發送。通訊部504係在送訊禁止期間之間在送訊緩衝區蓄積非優先資料。
第8圖係顯示保持有待送資料的通訊子機102的數量判明之後的通訊母機101與通訊子機102的動作例。
在第8圖之例中，通訊母機101、通訊子機102-a、通訊子機102-b及通訊子機102-c被連接在交換式集線器103。
其中，在第8圖中係顯示在送訊許可期間的通訊母機101、通訊子機102-a、通訊子機102-b、及通訊子機102-c的動作例。
送訊許可期間890係藉由前述式(1)所算出的送訊許可期間。
首先，在各通訊子機102中，期間管理部503對通知資訊生成部501通知非優先區間已到來。
通知資訊生成部501係對通訊部504詢問是否保持有待送資料，亦即非優先資料是否被蓄積在送訊緩衝區。通訊部504係對通知資訊生成部501響應是否保持有待送資料。
通知資訊生成部501係根據來自通訊部504的響應，生成非優先資料保持通知資訊，且將所生成的非優先資料保持通知資訊輸出至通訊部504。其中，若通訊部504未保持有非優先 資料(待送資料)，通知資訊生成部501係對期間更新判定部502指示即使由通訊母機101接收送訊許可期間經延長的期間通知資訊，亦不採用經延長的送訊許可期間。
通訊部504係將非優先資料保持通知資訊發送至通訊母機101。
在第8圖中，通訊子機102-a發送非優先資料保持通知資訊801-a。此外，通訊子機102-b發送非優先資料保持通知資訊801-b。此外，通訊子機102-c發送非優先資料保持通知資訊802-c。
其中，在第8圖中係假設僅有通訊子機102-a保持有非優先資料，通訊子機102-b及通訊子機102-c並未保持有非優先資料。
以下，各通訊子機102係在送訊許可期間890之間，進行所保持的非優先資料的發送。在第8圖之例中，僅有保持有非優先資料的通訊子機102-a在送訊許可期間890之間進行非優先資料的發送。
接著，說明接收到非優先資料保持通知資訊的通訊母機101的動作例。
通訊母機101的調查部301係由通訊部304取得非優先資料保持通知資訊。接著，調查部301係更新非優先資料保持管理表格900。
第9圖係顯示非優先資料保持管理表格900之例。
在非優先資料保持管理表格900中係按每台通訊子機102管理非優先資料保持狀況。
在通訊子機102中的非優先資料的保持狀況判明之前，更具體而言，在送訊許可期間開始時，係根據全部通訊子機102保持有非優先資料的假定，設定全部通訊子機102的非優先資料保持狀況為「1」。
根據來自各通訊子機102的非優先資料保持通知資訊，調查部301係更新非優先資料保持管理表格900的非優先資料保持狀況。
第10圖係顯示調查部301的動作例的流程圖。參照第10圖，說明調查部301的動作例。
調查部301若由通訊部304取得來自通訊子機102的非優先資料保持通知資訊，解析非優先資料保持通知資訊，且判定通訊子機102是否保持有非優先資料(待送資料)(步驟S1001)。
若通訊子機102保持有非優先資料(待送資料)(步驟S1001中為YES)，調查部301係結束處理。
若通訊子機102未保持有非優先資料(待送資料)(步驟S1001中為NO)，調查部301係更新非優先資料保持管理表格900的非優先資料保持狀況。更具體而言，將相符的通訊子機102的非優先資料保持狀況的值變更為「0」(步驟S1002)。
接著，調查部301係對期間指定部302通知未保持有非優先資料(待送資料)的通訊子機102，亦即將非優先資料保持狀況的值變更為「0」的通訊子機102(步驟S1003)。
期間指定部302係若由調查部301被通知未保持有非優先資料的通訊子機102的情況下，將送訊許可期間進行再計算。
在第8圖之例中，若調查部301取得來自通訊子機102-a的非優先資料保持通知資訊801-a，通訊子機102-a由於保持有非優先資料(步驟S1001中為YES)，因此調查部301並不更新非優先資料保持管理表格900。
若調查部301取得來自通訊子機102-b的非優先資料保持通知資訊801-b，通訊子機102-b由於未保持有非優先資料(步驟S1001中為NO)，調查部301係將非優先資料保持管理表格900的非優先資料保持狀況變更為「0」(步驟S1002)。接著，調查部301係對期間指定部302通知通訊子機102-b。
期間指定部302若被通知通訊子機102-b，將送訊許可期間進行再計算。
第11圖係顯示期間指定部302的動作例的流程圖。參照第11圖，說明期間指定部302的動作例。
期間指定部302係判定由調查部301被通知到的通訊子機102是否為通訊延遲量為最大的通訊子機102(步驟S1101)。
在期間記憶部303記憶有通訊延遲量為最大的通訊子機102的識別碼。
期間指定部302係判定由調查部301被通知到的通訊子機102的識別碼是否與被記憶在期間記憶部303的識別碼相一致。
若由調查部301被通知到的通訊子機102為通訊延遲量為最大的通訊子機102(步驟S1101中為YES)，期間指定部302係變更通訊延遲量的最大值(步驟S1102)。具體而言，期間指 定部302係將在期間記憶部303所記憶的通訊子機102的識別碼，變更為在非優先資料保持狀況成為「1」的通訊子機102之中通訊延遲量為最大的通訊子機102的識別碼。
最後，期間指定部302係按照前述式(3)，將送訊許可期間進行再計算(步驟S1103)。
具體而言，期間指定部302係將被記載為非優先資料保持管理表格900的非優先資料保持狀況的「1」的數量，作為式(3)的「保持待送資料的通訊子機數」，將送訊許可期間進行再計算。
式(4)係將式(3)的「保持待送資料的通訊子機數」改寫為「非優先資料保持狀況：1的數量」者，期間指定部302係以式(4)求出送訊許可期間的新長度。
送訊許可期間=(通訊週期-優先區間-通訊延遲量的最大值)/(非優先資料保持狀況：1的數量+1) 式(4)
藉由式(4)，期間指定部302係取得比在式(1)所求出的送訊許可期間的長度更長的送訊許可期間的長度。
其中，若在步驟S1102中變更通訊延遲量的最大值，在式(4)的計算中所使用的通訊延遲量的最大值為變更後的最大值。亦即，期間指定部302係在式(4)的計算中使用在期間記憶部303記憶有識別碼的通訊子機102的通訊延遲量。
此外，與式(1)同樣地，「1」係考慮到在交換式集線器103的中繼處理所需時間的附加數。若在通訊母機101與通訊子機102之間存在m(m≧1)段的交換式集線器103，期間指定部302係例如使用「m」作為附加數。
式(4)為一例。期間指定部302亦可將在式(4)中所得的值的小數點以下捨去後的值作為送訊許可期間的長度。此外，期間指定部302亦可按照通訊母機101的動作時脈，變更式(4)中所得的值來決定送訊許可期間的長度。此外，期間指定部302亦可藉由與式(4)不同的計算式來決定送訊許可時間的長度。但是，(送訊許可期間×(通訊子機數+1))不可超過非優先區間。
此外，送訊禁止期區間係藉由前述式(2)而得。
藉由步驟S1103一取得新的送訊許可期間，期間指定部302即對通知資訊生成部305通知新的送訊許可期間。
通知資訊生成部305係生成在送訊許可期間資訊604顯示新的送訊許可期間的期間通知資訊。接著，通知資訊生成部305係對通訊部304輸出所生成的期間通知資訊。通訊部304係對全部通訊子機102發送期間通知資訊。在第8圖之例中，通訊部304係發送期間通知資訊851。其中，通訊部304亦可僅對保持有非優先資料的通訊子機102發送期間通知資訊851。
接著，說明接收到期間通知資訊851時的通訊子機102-a、通訊子機102-b、及通訊子機102-c的動作例。
通訊子機102-a由於對通訊母機101通知保持有非優先資料，因此通訊子機102-a的期間更新判定部502係決定延長送訊許可期間。亦即，期間更新判定部502係決定按照以期間通知資訊851被通知到的送訊許可期間來發送非優先資料。
期間更新判定部502係對期間管理部503通知期間通知資 訊851的送訊許可期間資訊604所示之送訊許可期間。
期間管理部503係將送訊許可期間890延長至送訊許可期間891。結果，通訊子機102-a係可發送非優先資料至送訊許可期間891。
另一方面，在通訊子機102-b及通訊子機102-c中，如前所述，由於通訊部504未保持有非優先資料，因此通知資訊生成部501對期間更新判定部502指示接收到期間通知資訊851時不進行送訊許可期間的延長。因此，在通訊子機102-b及通訊子機102-c中，期間更新判定部502決定不延長送訊許可期間。結果，期間更新判定部502係不對期間管理部503通知期間通知資訊851的送訊許可期間資訊604所示之經延長的送訊許可期間。
之後，通訊母機101在接收到來自通訊子機102-c的非優先資料保持通知資訊801-c時亦同樣地動作。接著，通訊母機101的期間指定部302算出更長的送訊許可期間。結果，通訊子機102-a係可發送非優先資料至送訊許可期間891。
***實施形態的效果的說明***
如以上所示，在本實施形態中，根據待送資料的保持狀況，動態決定適當的送訊許可期間的長度與送訊禁止期間的長度。因此，藉由本實施形態，在送訊許可期間被發送的非優先資料的中繼在送訊禁止期間內完成，可回避因優先度低的非優先資料，優先度高的優先資料的送訊延遲的事態。此外，藉由本實施形態，可提升非優先資料的通訊效率。
實施形態2.
在實施形態1中，係根據通訊子機102是否保持有非優先資料，指定送訊許可時間的長度與送訊禁止期間的長度。在本實施形態中，係說明通訊母機101亦使用保持有非優先資料的通訊子機102中的非優先資料的保持量，指定送訊許可時間的長度與送訊禁止期間的長度之例。
***構成的說明***
本實施形態之通訊系統的構成例係如第1圖所示。
此外，本實施形態之通訊母機101的硬體構成例係如第2圖所示。
此外，本實施形態之通訊母機101的功能構成例係如第3圖所示。
此外，本實施形態之通訊子機102的硬體構成例係如第4圖所示。
此外，本實施形態之通訊子機102的功能構成例係如第5圖所示。
其中，以下主要說明與實施形態1的差異。以下未說明的事項係與實施形態1所示者同。
如實施形態1所述，首先，在各通訊子機102中，期間管理部503對通知資訊生成部501通知非優先區間已到來。
通知資訊生成部501係對通訊部504查詢非優先資料(待送資料)的蓄積量。通訊部504係對通知資訊生成部501通知非優先資料(待送資料)的蓄積量。通知資訊生成部501係藉由以下式(5)，計算送訊預測時間。送訊預測時間係非優先資 料(待送資料)的送訊被預測為所需的時間。
送訊預測時間=(非優先資料的蓄積位元組量+所保持的訊框數×(乙太標頭長+CRC長))〉/乙太網路的傳送速度 式(5)
在式(5)中，「非優先資料的蓄積位元組量」係藉由通訊部504被通知的非優先資料(待送資料)的蓄積量。「所保持的訊框數」係保持在送訊緩衝區的非優先資料(待送資料)的數量。
接著，通知資訊生成部501係將送訊預測時間、與作為基準時間之藉由式(1)所算出的送訊許可時間進行比較。若送訊預測時間比送訊許可期間為更短，通知資訊生成部501係生成通知送訊預測時間比送訊許可期間為更短的非優先資料保持通知資訊。
接著，通知資訊生成部501係將非優先資料保持通知資訊透過通訊部504而發送至通訊母機101。
若送訊預測時間比送訊許可期間為更短，通知資訊生成部501係對期間更新判定部502指示即使由通訊母機101接收送訊許可期間經延長的期間通知資訊，亦不延長送訊許可期間。
通訊母機101的調查部301係由通訊部304取得非優先資料保持通知資訊。調查部301係使用非優先資料保持通知資訊，調查送訊預測時間為送訊許可時間以上的通訊子機102的數量。
接著，期間指定部302係以下列式(6)求出送訊許可期間的新長度。
送訊許可期間=(通訊週期-優先區間-通訊延遲量的最大值)/(送訊預測時間為送訊許可期間以上的通訊子機數+1) 式(6)
藉由式(6)，期間指定部302取得比在式(1)中所求出的送訊許可期間的長度為更長的送訊許可期間的長度。
其中，在式(6)的計算中所使用的通訊延遲量的最大值係送訊預測時間為送訊許可時間以上的通訊子機102的通訊延遲量之中的最大值。
此外，與式(6)同樣地，「1」係考慮到在交換式集線器103的中繼處理所需時間的附加數。若在通訊母機101與通訊子機102之間存在m(m≧1)段的交換式集線器103，期間指定部302係例如使用「m」作為附加數。
式(6)為一例。期間指定部302亦可將在式(6)所得的值的小數點以下捨去的值作為送訊許可期間的長度。此外，期間指定部302亦可按照通訊母機101的動作時脈，變更在式(6)所得的值，來決定送訊許可期間的長度。此外，期間指定部302亦可藉由與式(6)不同的計算式，決定送訊許可時間的長度。但是，(送訊許可期間×(通訊子機數+1))不可超過非優先區間。
此外，送訊禁止期區間係藉由前述式(2)而得。
以下順序係如實施形態1所示，故省略說明。
藉由如以上所示，在混合存在蓄積有少量非優先資料的通訊子機的情形下，亦可延長送訊許可期間。因此，藉由本實施形態，可提升非優先資料的通訊效率。
其中，在實施形態1及2中係說明期間指定部302根據在第n(n≧1)次通訊週期的通訊子機102中的待送資料的保持狀況，指定在第n次通訊週期的送訊許可期間的長度與送訊禁止期間的長度之例。
亦可期間指定部302根據在第n次通訊週期的通訊子機102中的待送資料的保持狀況，指定在第(n+1)次通訊週期的送訊許可期間的長度與送訊禁止期間的長度，來取代之。
此外，在實施形態1及2中，通訊母機101的期間指定部302係每逢接收來自通訊子機102的非優先資料保持通知資訊時，即將送訊許可期間的長度進行再計算。
亦可期間指定部302在由全部通訊子機102接收到非優先資料保持通知資訊之後，將送訊許可期間的長度再計算，來取代之。藉由如上所示，可刪減期間指定部302中的計算量。此外，由於可減少由通訊母機101被發送的期間通知資訊數，因此可有效利用通訊頻寬。
以上說明本發明之實施形態，惟亦可將該等2個實施形態組合實施。
或者，亦可在該等2個實施形態之中局部實施1個。
或者，亦可將該等2個實施形態局部組合實施。
其中，本發明亦可視需要作各種變更，而非限定於該等實施形態。
***硬體構成的說明***
最後進行通訊母機101及通訊子機102的硬體構成的補充說明。
處理器201及處理器401分別為進行處理的IC(Integrated Circuit，積體電路)。
處理器201及處理器401分別為CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、DSP(Digital Signal Processor，數位訊號處理器)等。
記憶裝置202及記憶裝置402分別為RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive，硬碟驅動機)等。
通訊介面203及通訊介面403分別為執行資料的通訊處理的電子電路。
通訊介面203及通訊介面403分別為例如通訊晶片或NIC(Network Interface Card，網路介面卡)。
此外，在記憶裝置202亦記憶有OS(Operating System，作業系統)。
接著，OS的至少一部分藉由處理器201予以執行。
處理器201係一邊執行OS的至少一部分，一邊執行實現調查部301、期間指定部302、通訊部304、及通知資訊生成部305的功能的程式。
藉由處理器201執行OS，進行任務管理、記憶體管理、檔案管理、通訊控制等。
此外，表示調查部301、期間指定部302、通訊部304、及通知資訊生成部305的處理結果的資訊、資料、訊號值、及變數值的至少任一者被記憶在記憶裝置202、處理器201內的暫 存器及快取記憶體的至少任一者。
此外，實現調查部301、期間指定部302、通訊部304、及通知資訊生成部305的功能的程式亦可被記憶在磁碟、可撓性碟片、光碟、CD、藍光(註冊商標)碟片、DVD(Digital Versatile Disc，數位影音光碟)等可搬式記錄媒體。
此外，在記憶裝置402亦記憶有OS(Operating System，作業系統)。
接著，OS的至少一部分藉由處理器401予以執行。
處理器401係一邊執行OS的至少一部分，一邊執行實現通知資訊生成部501、期間更新判定部502、期間管理部503、及通訊部504的功能的程式。
藉由處理器401執行OS，進行任務管理、記憶體管理、檔案管理、通訊控制等。
此外，表示通知資訊生成部501、期間更新判定部502、期間管理部503、及通訊部504的處理結果的資訊、資料、訊號值、及變數值的至少任一者被記憶在記憶裝置402、處理器401內的暫存器及快取記憶體的至少任一者。
此外，實現通知資訊生成部501、期間更新判定部502、期間管理部503、及通訊部504的功能的程式亦可被記憶在磁碟、可撓性碟片、光碟、CD、藍光(註冊商標)碟片、DVD(Digital Versatile Disc，數位影音光碟)等可搬式記錄媒體。
此外，亦可將調查部301、期間指定部302、通訊部304、及通知資訊生成部305的「部」改讀為「電路」或「步驟」或「順序」或「處理」。
此外，通訊母機101亦可藉由處理電路予以實現。處理電路係例如邏輯IC(Integrated Circuit，積體電路)、GA(Gate Array，閘陣列)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特殊應用積體電路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，現場可程式化閘陣列)
此時，調查部301、期間指定部302、通訊部304、及通知資訊生成部305係分別作為處理電路的一部分予以實現。
此外，亦可將通知資訊生成部501、期間更新判定部502、期間管理部503、及通訊部504的「部」改讀為「電路」或「步驟」或「順序」或「處理」。
此外，通訊母機101亦可藉由處理電路予以實現。處理電路係例如邏輯IC(Integrated Circuit，積體電路)、GA(Gate Array，閘陣列)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特殊應用積體電路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，現場可程式化閘陣列)
此時，通知資訊生成部501、期間更新判定部502、期間管理部503、及通訊部504係分別作為處理電路的一部分予以實現。
其中，在本說明書中，將處理器、記憶裝置、處理器與記憶裝置的組合、及處理電路的上位概念稱為「處理電路圖(processing circuitry)」。
亦即，處理器、記憶裝置、處理器與記憶裝置的組合、及處理電路分別為「處理電路圖」的具體例。

Claims (15)

  1. 一種管理裝置，其係管理複數通訊裝置的管理裝置，其具有：調查部，其係調查前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況；及期間指定部，其係根據前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況，指定許可發送待送資料的送訊許可期間的長度與禁止發送待送資料的送訊禁止期間的長度。
  2. 如申請專利範圍第1項之管理裝置，其中，前述期間指定部係在前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況判明之前，根據前述複數通訊裝置的數量，指定前述送訊許可期間的長度與前述送訊禁止期間的長度，前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況一判明，即根據前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況，重新指定前述送訊許可期間的長度與前述送訊禁止期間的長度。
  3. 如申請專利範圍第2項之管理裝置，其中，前述期間指定部係前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況一判明，即根據前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況，重新指定比在前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況判明之前所被指定的長度為更長的送訊許可期間的長度，且重新指定比在前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況判明之前所被指定的長度為更短的送訊禁止期間的長度。
  4. 如申請專利範圍第2項之管理裝置，其中，前述期間指定部係每逢前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況被更 新，即根據更新後的待送資料的保持狀況，重新指定前述送訊許可期間的長度與前述送訊禁止期間的長度。
  5. 如申請專利範圍第1項之管理裝置，其中，前述管理裝置係透過中繼裝置而與前述複數通訊裝置相連接，前述期間指定部係以由保持有待送資料的通訊裝置在前述送訊許可期間之間被發送至前述中繼裝置的待送資料的中繼在前述中繼裝置中在前述送訊禁止期間之間完成的方式，指定前述送訊許可期間的長度與前述送訊禁止期間的長度。
  6. 如申請專利範圍第2項之管理裝置，其中，前述管理裝置係另外具有通知部，其係對前述複數通訊裝置通知在前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況判明之前藉由前述期間指定部被指定的前述送訊許可期間的長度，對至少保持待送資料的通訊裝置通知前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況判明之後藉由前述期間指定部被指定的前述送訊許可期間的新的長度。
  7. 如申請專利範圍第1項之管理裝置，其中，前述管理裝置係按照既定的通訊週期，管理前述複數通訊裝置，前述期間指定部係根據在第n(n≧1)次通訊週期的前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況，指定在第(n+1)次通訊週期的前述送訊許可期間的長度與前述送訊禁止期間的長度。
  8. 如申請專利範圍第1項之管理裝置，其中，前述調查部係調查保持有待送資料的通訊裝置的數量，作為前述複數通 訊裝置中的待送資料的保持狀況，前述期間指定部係根據保持有待送資料的通訊裝置的數量，指定前述送訊許可期間的長度與前述送訊禁止期間的長度。
  9. 如申請專利範圍第8項之管理裝置，其中，前述調查部係在保持有待送資料的通訊裝置的數量判明之前，將前述送訊許可期間與前述送訊禁止期間的合計時間除以前述複數通訊裝置的數量與既定的附加數的合計數所得的值指定為前述送訊許可期間的長度，將由前述合計時間減掉所指定的前述送訊許可期間的長度所得的值指定為前述送訊禁止期間的長度，保持有待送資料的通訊裝置的數量一判明，將前述合計時間除以保持有待送資料的通訊裝置的數量與前述附加數的合計數所得的值指定為前述送訊許可期間的新的長度，將由前述合計時間減掉所指定的前述送訊許可期間的新的長度所得的值指定為前述送訊禁止期間的新的長度。
  10. 如申請專利範圍第1項之管理裝置，其中，前述調查部係調查在待送資料的發送被預測為所需的送訊預測時間為基準時間以上的通訊裝置的數量，作為前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況，前述期間指定部係根據前述送訊預測時間為前述基準時間以上的通訊裝置的數量，指定前述送訊許可期間的長度與前述送訊禁止期間的長度。
  11. 如申請專利範圍第10項之管理裝置，其中，前述調查部係 在前述送訊預測時間為前述基準時間以上的通訊裝置的數量判明之前，將前述送訊許可期間與前述送訊禁止期間的合計時間除以前述複數通訊裝置的數量與既定的附加數的合計數所得的值指定為前述送訊許可期間的長度，將由前述合計時間減掉所指定的前述送訊許可期間的長度所得的值指定為前述送訊禁止期間的長度，前述送訊預測時間為前述基準時間以上的通訊裝置的數量一判明，將前述合計時間除以前述送訊預測時間為前述基準時間以上的通訊裝置的數量與前述附加數的合計數所得的值指定為前述送訊許可期間的新的長度，將由前述合計時間減掉所指定的前述送訊許可期間的新的長度所得的值指定為前述送訊禁止期間的新的長度。
  12. 如申請專利範圍第9或11項之管理裝置，其中，前述管理裝置係透過1個以上的中繼裝置而與前述複數通訊裝置相連接，前述期間指定部係使用對應介在於前述管理裝置與前述複數通訊裝置之間的中繼裝置的數量的附加數。
  13. 一種通訊系統，其係具有：複數通訊裝置；及管理來自前前述複數通訊裝置的待送資料的述複數通訊裝置的管理裝置的通訊系統，前述複數通訊裝置係對前述管理裝置通知各自的待送資料的保持狀況，前述管理裝置係根據前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況，指定許可發送待送資料的送訊許可期間的長度與 禁止發送待送資料的送訊禁止期間的長度。
  14. 一種管理方法，其係管理複數通訊裝置的管理方法，由電腦調查前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況，前述電腦根據前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況，指定許可發送待送資料的送訊許可期間的長度與禁止發送待送資料的送訊禁止期間的長度。
  15. 一種管理程式產品，其係使管理複數通訊裝置的電腦執行以下處理：調查處理，其係調查前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況；及期間指定處理，其係根據前述複數通訊裝置中的待送資料的保持狀況，指定許可發送待送資料的送訊許可期間的長度與禁止發送待送資料的送訊禁止期間的長度。
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