(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
論理的にバス型とみなせる伝送路に互いに接続された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャリアセンスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通信方法において、外部から指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整数）のアプリケーション優先度と実際に伝送路に送信するときのＮ段階の物理優先度とを設け、それぞれの優先度は１が最も高く、Ｎが最も低いものとするとともに、
伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイムスロットを設け、時間が早い順にタイムスロットをＰＴＳ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはタイムスロットＰＴＳｍ以降に送信する権利を持つものとし、
一定時間、伝送路上に流れるパケットのアプリケーション優先度と物理優先度を観測し、
アプリケーション優先度と物理優先度の対応を把握し、
自装置が送信しようとするパケットのアプリケーション優先度より高優先度のアプリケーション優先度を持つパケットが使用している物理優先度の一つ低いものを自装置が送信しようとするパケットの物理優先度とし、
自装置が送信しようとするパケットのアプリケーション優先度より高優先度のアプリケーション優先度のパケットが伝送路上に流れていない場合は物理優先度を１とし、
優先度を観測する一定時間毎に上記物理優先度とアプリケーション優先度の変換規則を更新し、
パケットを送信することを特徴とする通信方法。
【請求項２】
入力されたディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路へ信号を送り出す送信機能部と、
伝送路上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部と、
前記受信機能部のディジタル信号出力を元に、伝送路上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部と、
前記優先度観測部の結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めて出力する優先度変換部と、
送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部と、
伝送路上でパケットが終了して前記ビジー信号が非アクティブであることを検知し、伝送路上のパケット終了時刻から前記優先度変換部により通知された物理優先度に見合った優先度タイムスロットのタイミングになったら前記バッファ機能部に対し送信開始信号を送る前記タイミング発生部とを備え、
前記バッファ機能部は、送信開始信号に基づいて保存していた送信パケットデータを前記送信機能部へ送出することを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の通信装置を、論理的にバス型とみなせる伝送路に接続したことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
伝送路上に流れるパケットの物理優先度を、使用されている優先度タイムスロットの位置から観測することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項５】
前記優先度観測部は、パケットの終了タイミングを検出するパケット終了検出機能部と、次のパケットの開始タイミングを検出するパケット開始検出機能部と、前のパケットと次のパケットとの時間間隔を求める計時部と、前記計時部からの時間間隔から物理優先度値を求めて前記優先度変換部へ出力する物理優先度判定機能部と、受信パケットから読み出したアプリケーション優先度を前記優先度変換部へ出力するアプリケーション優先度読み出し機能部とから成ることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項６】
伝送路上に流れるパケットの物理優先度を、パケットに物理優先度を格納する領域を設け、パケット送信の際にその領域に物理優先度を書き込み、パケット受信の際にその領域の値を読み出すことによって観測することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項７】
前記優先度観測部は、受信したパケット内にある物理優先度を読み出し前記優先度変換部へ出力する物理優先度読み出し機能部と、受信したパケット内にあるアプリケーション優先度を読み出し前記優先度変換部へ出力するアプリケーション優先度読み出し機能部とから成ることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項８】
伝送路上に送信したパケットの衝突を検出した場合は、一定時間衝突の発生を全通信装置に知らせるためのジャム信号を出力し、その後、物理優先度をアプリケーション優先度と等しく設定して再送信することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項９】
前記送信機能部への入力信号と前記受信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致していない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部とをさらに備え、
前記衝突通知機能部は、衝突検出信号を入力すると、衝突通知信号を前記送信機能部へ通知し、
前記送信機能部は、衝突通知信号がアクティブの間、伝送路に対しジャム信号を出力し、
前記優先度変換部は、衝突通知信号を入力すると、その送信パケットに対する優先度変換を一時的に変更し、アプリケーション優先度と等しい物理優先度を前記タイミング発生部へ通知することによって、再送パケットをアプリケーション優先度と等しい物理優先度として送信することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項１０】
伝送路上に送信したパケットの衝突を検出した場合は、一定時間衝突の発生を全通信装置に知らせるためのジャム信号を出力し、その後、衝突したパケットのアプリケーション優先度かその一つ上の値のどちらか一方をランダムに選んだ値を物理優先度として再送信する請求項１に記載の通信方法。
【請求項１１】
前記送信機能部への入力信号と前記受信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致していない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部とをさらに備え、
前記衝突通知機能部は、衝突検出信号を入力すると、衝突通知信号を前記送信機能部へ通知し、
前記送信機能部は、衝突通知信号がアクティブの間、伝送路に対しジャム信号を出力し、
前記優先度変換部は、当該送信パケットについてアプリケーション優先度より高い物理優先度を割り付けている場合には、衝突検出信号を入力するとその送信パケットに対する優先度変換を一時的に変更し、衝突したパケットのアプリケーション優先度かその一つ上の値のどちらか一方をランダムに選んだ値を前記タイミング発生部へ通知するようにして再送パケットを送信することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項１２】
伝送路上に送信したパケットの衝突を検出した場合は一定時間衝突の発生を全通信装置に知らせるためのジャム信号を出力し、その後Ｘ個（Ｘは２以上の整数）の衝突処理タイムスロットを設け、時間が早いタイムスロット順にＣＴＳ１、ＣＴＳ２、・・・、ＣＴＳＸとし、衝突を発生した通信装置は上記衝突処理タイムスロットの１つをランダムに選択して再送信する請求項１に記載の通信方法。
【請求項１３】
前記送信機能部への入力信号と前記受信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致していない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部とをさらに備え、
前記衝突通知機能部は、衝突検出信号を入力すると、衝突通知信号を前記送信機能部と前記タイミング発生部へ通知し、
前記送信機能部は、衝突通知信号がアクティブの間、伝送路に対しジャム信号を出力し、
前記タイミング発生部は、衝突通知信号が非アクティブになった後、Ｘ個の衝突処理タイムスロットの中から一つをランダムに選択し、そのタイミングで前記バッファ機能部に対し再送開始信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項１４】
伝送路上に送信したパケットの衝突を検出した場合は一定時間衝突の発生を全通信装置に知らせるためのジャム信号を出力し、その後Ｘ個（Ｘは２以上の整数）の衝突処理タイムスロットを設け、時間が早いタイムスロット順にＣＴＳ１、ＣＴＳ２、・・・、ＣＴＳＸとし、衝突を発生した通信装置は上記衝突処理タイムスロットの１つをランダムに選択して再送信し、再送信で再び衝突が発生した場合は衝突処理タイムスロットの数をＸより多い数Ｙとして上記衝突処理タイムスロットをランダムに選択して再送信することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項１５】
前記送信機能部への入力信号と前記受信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致していない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部と、前記タイミング発生部から再送通知を受ける毎に係数値を増加させ、前記バッファ機能部から正常に送信を完了した通知を受けると係数値をリセットする再送計数機能部とをさらに備え、
前記衝突通知機能部は、衝突検出信号を入力すると、衝突通知信号を前記送信機能部と前記タイミング発生部へ通知し、
前記送信機能部は、衝突通知信号がアクティブの間、伝送路に対しジャム信号を出力し、
前記タイミング発生部は、衝突通知信号が非アクティブになった後、前記再送計数機能部の計数値が０の場合はＸ個の、１以上の場合はＹ個の衝突処理タイムスロットの中から一つをランダムに選択し、そのタイミングで前記バッファ機能部に対し再送開始信号を出力し、
前記バッファ機能部は、再送開始信号を受けてパケットを再送し、
前記再送計数機能部は、計数値を一つ増加させ、再送パケットが衝突することなく送信を完了した場合は計数値を０にリセットすることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項１６】
前記衝突処理タイムスロットの選択をランダムに行う代わりに、アプリケーション優先度値がＮ／２よりも大きいパケットを送信する場合はＸ／２よりも大きい番号の衝突処理タイムスロットを選択し、アプリケーション優先度値がＮ／２以下のパケットを送信する場合はＸ／２以下の番号の衝突処理タイムスロットを選択するようにした請求項１２に記載の通信方法。
【請求項１７】
前記タイミング発生部は、衝突通知信号が非アクティブになった後、Ｘ個の衝突処理タイムスロットの中から一つをランダムに選択する代わりに、再送パケットのアプリケーション優先度値がＮ／２よりも大きい場合はＸ／２よりも大きい番号の衝突処理タイムスロットを選択し、再送パケットのアプリケーション優先度値がＮ／２以下の場合はＸ／２以下の番号の衝突処理タイムスロットを選択することを特徴とする請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１８】
前記衝突処理タイムスロットの選択をランダムに行う代わりに、アプリケーション優先度が高優先であるほど早い衝突処理タイムスロットを選択する確率が高くなるようにした請求項１２に記載の通信方法。
【請求項１９】
前記タイミング発生部より、衝突通知信号が非アクティブになった後、Ｘ個の衝突処理タイムスロットの中から一つをランダムに選択する代わりに、再送パケットのアプリケーション優先度が高優先であるほど早い衝突処理タイムスロットを選択する確率が高くなるように選択する衝突処理タイムスロット選択機能部をさらに備えたことを特徴とする請求項１３に記載の通信装置。
【請求項２０】
ジャム信号を受信している間に自装置内でアプリケーション優先度＝１の送信要求が発生した場合は、自装置が衝突にかかわらなかった場合でも前記衝突処理タイムスロットを選択して送信を試みる請求項１２に記載の通信方法。
【請求項２１】
ジャム信号を受信している間、ジャム検出信号を発生させるジャム信号検出機能部をさらに備え、
前記タイミング発生部は、ジャム検出信号がアクティブである間にアプリケーション優先度＝１の送信要求があった場合には衝突通知信号が非アクティブになった後、Ｘ個の衝突処理タイムスロットの中から一つをランダムに選択し、そのタイミングで前記バッファ機能部に対し送信開始信号を出力することを特徴とする請求項１３に記載の通信装置。
【請求項２２】
前記ジャム信号と前記衝突処理タイムスロットの間に特別タイムスロットを設け、前記ジャム信号を受信している間にアプリケーション優先度＝１の送信要求が発生した場合は、自装置が衝突にかかわらなかった場合でも前記特別タイムスロットから送信するようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の通信方法。
【請求項２３】
ジャム信号を受信している間、ジャム検出信号を発生させるジャム信号検出機能部をさらに備え、
前記タイミング発生部は、ジャム検出信号がアクティブである間にアプリケーション優先度＝１の送信要求があった場合には衝突通知信号が非アクティブになった後、特別タイムスロットのタイミングでパケットを送信することを特徴とする請求項１３に記載の通信装置。
【請求項２４】
論理的にバス型とみなせる伝送路に接続された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャリアセンスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通信方法において、
外部から指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整数）のアプリケーション優先度と実際に伝送路に送信するときのＮ段階の物理優先度を設け、それぞれの優先度は１が最も高く、Ｎが最も低いものとし、
伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイムスロットを設け、時間が早いタイムスロット順にＰＴＳ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはＰＴＳｍ以降に送信する権利を持つものとし、
１台のマスター通信装置が一定時間、伝送路上に流れるパケットのアプリケーション優先度と物理優先度を観測し、
アプリケーション優先度と物理優先度の対応を把握し、アプリケーション優先度から物理優先度への変換情報を他の通信装置へブロードキャストする通信方法。
【請求項２５】
入力されたディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路へ信号を送り出す送信機能部と、
伝送路上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部と、
前記受信機能部のディジタル信号出力を元に、伝送路上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部と、
前記優先度観測部の結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部へ出力する優先度変換部と、
送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部と、
前記物理優先度とアプリケーション優先度の変換情報をパケットデータの形にしてバッファ機能部へ転送する変換情報送信機能部とから成り、
送信したいパケットがあると、そのデータを前記バッファ機能部へ取り込み、前記優先度変換部は、そのパケットのアプリケーション優先度に対する物理優先度を求め前記タイミング発生部へ通知し、
伝送路上でパケットが終了して前記ビジー信号が非アクティブになると、前記タイミング発生部がそれを検知し、前記タイミング発生部は、伝送路上のパケット終了時刻から、前記優先度変換部から通知された物理優先度に見合った優先度タイムスロット（ＰＴＳ）のタイミングになったら前記バッファ機能部に対し送信開始信号を送り、前記バッファ機能部は、それを受けて保存していた送信パケットデータを前記送信機能部へ送出し、
前記変換情報送信機能部は、変換表が作成・更新される毎にその内容を他のすべての通信装置宛にパケット化して前記バッファ機能部へ転送することを特徴とする通信装置。
【請求項２６】
論理的にバス型とみなせる伝送路に接続された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャリアセンスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通信方法において、
外部から指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整数）のアプリケーション優先度と実際に伝送路に送信するときのＮ段階の物理優先度を設け、それぞれの優先度は１が最も高く、Ｎが最も低いものとし、
伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイムスロットを設け、時間が早い順にＰＴＳ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはＰＴＳｍ以降に送信する権利を持つものとし、
１台以上のスレーブ通信装置がマスター装置から送られてくる上記変換情報を受信し、変換表を生成し、それに基づいて送信パケットの物理優先度を決定し、自装置が送信しようとするパケットのアプリケーション優先度が前記変換表にない場合はアプリケーション優先度と等しい値の物理優先度で送信する通信方法。
【請求項２７】
入力されたディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路へ信号を送り出す送信機能部と、
伝送路上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部と、
前記受信機能部のディジタル信号出力を元に、請求項２５記載の通信装置から送られてくる変換情報を受信する変換情報受信機能部と、
変換情報から物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部へ出力する優先度変換部と送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部とから成り、
請求項２５の通信装置から送出される変換情報のパケットを前記変換情報受信機能部が受信するとその内容を前記優先度変換部の変換表に上書きし、
送信したいパケットがあると、そのデータを前記バッファ機能部へ取り込み、前記優先度変換部は、そのパケットのアプリケーション優先度に対する物理優先度を求め前記タイミング発生部へ通知し、
伝送路上でパケットが終了して前記ビジー信号が非アクティブになると、前記タイミング発生部がそれを検知し、
前記タイミング発生部は、伝送路上のパケット終了時刻から、前記優先度変換部から通知された物理優先度に見合った優先度タイムスロット（ＰＴＳ）のタイミングになったら前記バッファ機能部に対し送信開始信号を送り、
前記バッファ機能部は、それを受けて保存していた送信パケットデータを前記送信機能部へ送出することを特徴とする通信装置。
【請求項２８】
請求項２５記載の１つの通信装置と、請求項２７記載の１つ以上の通信装置が論理的にバス型伝送路に接続された通信システム。
【請求項２９】
前記変換表の生成法として、一つの物理優先度に対して異なるアプリケーション優先度のパケットが伝送路上を流れていることを検出した場合は直ちに変換テーブルを更新し、かつその内容をブロードキャストするようにした請求項２４に記載の通信方法。
【請求項３０】
前記優先度変換部は、前記優先度観測部からの情報を見て一つの物理優先度に対して異なるアプリケーション優先度のパケットが伝送路上を流れていることを検出した場合は直ちに変換表を更新し、前記変換情報送信機能部は、変換表が作成・更新される毎にその内容を他のすべての通信装置宛にパケット化して前記バッファ機能部へ転送することを特徴とする請求項２５に記載の通信装置。
【請求項３１】
各アプリケーション優先度に対するパケットの発生頻度長時間統計から、高アプリケーション優先度が多く発生されると予測される時間帯では低アプリケーション優先度を高物理優先度に変換しないように変換表を生成する請求項２４に記載の通信方法。
【請求項３２】
時計機能部と、前記優先度観測部からの情報を前記時計機能部からの現在時刻と共に記録するトラフィック記録機能部と、前記トラフィック記録機能部に記録された記録情報を元に一定期間毎の各優先度の使用頻度を割り出し、アプリケーション優先度毎にパケットがあらかじめ設定された値より多く発生した時間帯を前記優先度変換部に通知する統計処理機能部とをさらに備え、前記優先度変換部は、前記統計処理機能部から通知される時間帯には当該アプリケーション優先度を予約し、それに対する物理優先度をそれより低いアプリケーション優先度のパケットに対して割り当てないように変換表を生成することを特徴とする請求項２５に記載の通信装置。
【請求項３３】
衝突が頻発していると判断した場合には最もトラフィックの多いアプリケーション優先度に対して複数の物理優先度を割り当てるように変換表を生成する請求項２４に記載の通信方法。
【請求項３４】
前記送信機能部への入力信号と前記受信機能部からの出力信号を比較し、一致していない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部と、単位時間あたりに発生する衝突検出信号の回数を測定する衝突頻度測定機能部と、単位時間あたりに伝送路を流れるパケットのアプリケーション優先度毎の数を測定する優先度度数測定機能部とをさらに備え、
衝突発生の頻度があらかじめ設定された値を超えた場合は前記優先度変換部に対し衝突頻発通知信号を発生し、前記優先度変換部は、その信号を受けた場合は前記優先度度数測定機能部から最も多く伝送路を流れているアプリケーション優先度を知り、それに対して連続する複数の物理優先度を割り当てた変換表を作成することを特徴とする請求項２５に記載の通信装置。
【請求項３５】
一つのアプリケーション優先度に対して複数の物理優先度を割り当てるような変換表を受信した場合は、そのアプリケーション優先度のパケットを送信する際、割り当てられた物理優先度の内の一つをランダムに選択するようにした請求項２６に記載の通信方法。
【請求項３６】
前記変換情報受信機能部が一つのアプリケーション優先度に対して複数の物理優先度を割り当てるような変換表を受信した場合は、そのアプリケーション優先度のパケットを送信する際、前記優先度変換部において割り当てられた物理優先度の内の一つをランダムに選択するようにした請求項２７に記載の通信装置。
【請求項３７】
低優先度のパケットを送信しようとする際、伝送路が高優先のパケットで占められていて一定時間以上送信ができない場合は変換表で求められた物理優先度より一つ高い物理優先度で送信を試みる請求項１に記載の通信方法。
【請求項３８】
前記タイミング発生部が出力する送信開始信号からの経過時間を計測し、あらかじめ定められた時間を経過しても実際にパケットが送信されない場合は前記バッファ機能部が前記タイミング発生部に対し送信遅延通知信号を出力する計時機能部をさらに備え、
前記タイミング発生部は、前記計時機能部からの送信遅延通知信号に基づいて本来の物理優先度より一つ優先度の高い物理優先度として送信タイミング信号を再発生することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項３９】
前記タイミング発生部が出力する送信開始信号からの経過時間を計測し、あらかじめ定められた時間を経過しても実際にパケットが送信されない場合は前記バッファ機能部が前記タイミング発生部に対し送信遅延通知信号を出力する計時機能部をさらに備え、
前記タイミング発生部は、前記計時機能部からの送信遅延通知信号に基づいて本来の物理優先度より一つ優先度の高い物理優先度として送信タイミング信号を再発生することを特徴とする請求項２５に記載の通信装置。
【請求項４０】
前記タイミング発生部が出力する送信開始信号からの経過時間を計測し、あらかじめ定められた時間を経過しても実際にパケットが送信されない場合は前記バッファ機能部が前記タイミング発生部に対し送信遅延通知信号を出力する計時機能部をさらに備え、
前記タイミング発生部は、前記計時機能部からの送信遅延通知信号に基づいて本来の物理優先度より一つ優先度の高い物理優先度として送信タイミング信号を再発生することを特徴とする請求項２７に記載の通信装置。
【請求項４１】
請求項８に記載の方法を同時に行うようにした請求項６に記載の通信方法。
【請求項４２】
請求項１２に記載の通信方法を同時に行うようにした請求項６に記載の通信方法。
【請求項４３】
請求項２０に記載の通信方法を追加した請求項４２に記載の通信方法。
【請求項４４】
請求項６、請求項８、請求項２９に記載の通信方法を同時に行うようにした請求項２４に記載の通信方法。
【請求項４５】
前記送信機能部への入力信号と前記受信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致していない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部とをさらに備え、
前記衝突通知機能部が衝突検出信号を入力すると衝突通知信号を前記送信機能部へ通知し、前記送信機能部は、衝突通知信号がアクティブの間、伝送路に対しジャム信号を出力し、前記優先度変換部は、衝突通知信号を入力するとその送信パケットに対する優先度変換を一時的に変更し、アプリケーション優先度と等しい物理優先度を前記タイミング発生部へ通知することによって、再送パケットをアプリケーション優先度と等しい物理優先度として送信することを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項４６】
前記送信機能部への入力信号と前記受信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致していない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部とをさらに備え、
前記衝突通知機能部が衝突検出信号を入力すると、衝突通知信号を前記送信機能部と、前記タイミング発生部へ通知し、前記送信機能部は、衝突通知信号がアクティブの間、伝送路に対しジャム信号を出力し、タイミング発生部は、衝突通知信号が非アクティブになった後、Ｘ個の衝突処理タイムスロットの中から一つをランダムに選択し、そのタイミングで前記バッファ機能部に対し再送開始信号を出力することを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項４７】
ジャム信号を受信している間、ジャム検出信号を発生させるジャム信号検出機能部をさらに備え、
前記タイミング発生部は、ジャム検出信号がアクティブである間にアプリケーション優先度＝１の送信要求があった場合には衝突通知信号が非アクティブになった後、Ｘ個の衝突処理タイムスロットの中から一つをランダムに選択し、そのタイミングで前記バッファ機能部に対し送信開始信号を出力することを特徴とする請求項４６に記載の通信装置。
【請求項４８】
前記送信機能部への入力信号と前記受信機能部からの出力信号を比較し、比較結果が一致していない場合は伝送路上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部とをさらに備え、
前記優先度観測部は、受信したパケット内にある物理優先度を読み出す物理優先度読み出し機能部と、受信したパケット内にあるアプリケーション優先度を読み出すアプリケーション優先度読み出し機能部とから成り、
前記物理優先度読み出し機能部は、受信パケットから読み出した物理優先度を前記優先度変換部へ出力し、
前記アプリケーション優先度読み出し機能部は、受信パケットから読み出したアプリケーション優先度を前記優先度変換部へ出力し、
前記衝突通知機能部が衝突検出信号を入力すると、衝突通知信号を前記送信機能部へ通知し、前記送信機能部は衝突通知信号がアクティブの間、伝送路に対しジャム信号を出力し、前記優先度変換部は、衝突通知信号を入力するとその送信パケットに対する優先度変換を一時的に変更し、アプリケーション優先度と等しい物理優先度を前記タイミング発生部へ通知することによって、再送パケットをアプリケーション優先度と等しい物理優先度として送信することを特徴とする請求項３０に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突検出機能付きキャリアセンスマルチプルアクセス（以降ＣＳＭＡ／ＣＤと略す）方式でパケットを伝送する通信方法、通信装置及び通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＳＭＡ／ＣＤ方式はＩＥＥＥ８０２．３に規定され、ローカルエリアネットワークに広く使われている。図２９はＣＳＭＡ／ＣＤ方式での従来の通信装置と伝送路の関係を示している。図２９において、１は伝送路、２５．１〜２５．４は通信装置である。各通信装置は、伝送路１の使用状態を常に監視し、他の通信装置が伝送路１を使用している場合、すなわち伝送路１上に信号が存在する場合は、自装置に送信要求があっても送信を開始せず、先の通信が終了してから自装置のパケットを送信する。
【０００３】
さらに、複数の通信装置が同時に送信を開始すると、パケットの衝突が発生して正常な通信が行えなくなる。衝突が発生した場合、当該通信装置は送信を中止し、ランダムな時間を待ってから再送信を試みる。
【０００４】
上記のようにＣＳＭＡ／ＣＤ方式は、各通信装置が公平に伝送路１を使用することができるようになっている。しかし、最近では、この伝送路１上に優先度の異なる情報を流すことが考えられている。例えばコンピュータのデータと音声情報を扱うことを考えると、コンピュータのデータは多少の遅延は許容できるが、音声はできるだけ遅延が少ないことが望まれる。すなわち、音声情報は高い優先度で伝送したいという要求がある。
【０００５】
図３０はその要求に応える従来方法の一つを説明するものである。この方法では５段階の優先度が設定できる。
一つのパケットの送信が終わると、その後に５つのタイムスロットＰＴＳ１〜ＰＴＳ５が設定される。各通信装置では、自装置が送信しようとするパケットの優先度がその情報の内容によって与えられる。本例では、音声情報が優先度２、コンピュータデータが優先度５である。優先度２のパケットはタイムスロットＰＴＳ２から送信ができるが、優先度５のパケットを送信する場合はタイムスロットＰＴＳ５まで待たなければならない。
【０００６】
次にこの方法の動作を説明する。前のパケット送信中に通信装置２５．１から優先度５のパケットの送信要求ＴＸ  ｒｅｑｕｅｓｔが発生し、その後、通信装置２５．２から優先度２のパケット送信要求ＴＸ  ｒｅｑｕｅｓｔが発生したとする。送信要求自体は通信装置２５．１の方が先に発生しているにもかかわらず、パケットを送信できるのはタイムスロットＰＴＳ５以降なので通信装置２５．２のパケットが先に送信を開始できる。タイムスロットＰＴＳ５の時点では既に伝送路１が使用されているので、通信装置２５．１はパケットを送信することができない。以上のように従来の方法でも衝突を回避し、優先度の高いパケットを優先的に送信することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の通信装置では、優先度の低い、例えば優先度５のパケットばかりが流れる用途では毎回タイムスロットＰＴＳ５まで送信開始を待たなければ成らず、伝送路の有効利用ができないという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、パケットの優先度別通信を可能にしつつ伝送路の有効利用ができる優れた通信方法、通信装置及び通信システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る通信方法は、論理的にバス型とみなせる伝送路に互いに接続された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャリアセンスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通信方法において、外部から指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整数）のアプリケーション優先度と実際に伝送路に送信するときのＮ段階の物理優先度とを設け、それぞれの優先度は１が最も高く、Ｎが最も低いものとするとともに、伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイムスロットを設け、時間が早い順にタイムスロットをＰＴＳ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはタイムスロットＰＴＳｍ以降に送信する権利を持つものとし、一定時間、伝送路上に流れるパケットのアプリケーション優先度と物理優先度を観測し、アプリケーション優先度と物理優先度の対応を把握し、自装置が送信しようとするパケットのアプリケーション優先度より高優先度のアプリケーション優先度を持つパケットが使用している物理優先度の一つ低いものを自装置が送信しようとするパケットの物理優先度とし、自装置が送信しようとするパケットのアプリケーション優先度より高優先度のアプリケーション優先度のパケットが伝送路上に流れていない場合は物理優先度を１とし、優先度を観測する一定時間毎に上記物理優先度とアプリケーション優先度の変換規則を更新し、パケットを送信する構成を有する。この構成により、パケットの優先度別通信を可能にしつつ伝送路の有効利用ができる優れた通信方法を提供できる。
【００１０】
また、本発明に係る通信装置は、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路へ信号を送り出す送信機能部と、伝送路上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部と、前記受信機能部のディジタル信号出力を元に、伝送路上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部と、前記優先度観測部の結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めて出力する優先度変換部と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部と、伝送路上でパケットが終了して前記ビジー信号が非アクティブであることを検知し、伝送路上のパケット終了時刻から前記優先度変換部により通知された物理優先度に見合った優先度タイムスロットのタイミングになったら前記バッファ機能部に対し送信開始信号を送る前記タイミング発生部とを備え、前記バッファ機能部は、送信開始信号に基づいて保存していた送信パケットデータを前記送信機能部へ送出する構成を有する。この構成により、パケットの優先度別通信を可能にしつつ伝送路の有効利用ができる優れた通信装置を提供できる。
【００１１】
また、前記通信装置を、論理的にバス型とみなせる伝送路に接続する。この構成より、パケットの優先度別通信を可能にしつつ伝送路の有効利用ができる優れた通信システムを提供できる。
【００１２】
また、本発明に係る通信方法は、論理的にバス型とみなせる伝送路に接続された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャリアセンスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通信方法において、外部から指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整数）のアプリケーション優先度と実際に伝送路に送信するときのＮ段階の物理優先度を設け、それぞれの優先度は１が最も高く、Ｎが最も低いものとし、伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイムスロットを設け、時間が早いタイムスロット順にＰＴＳ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはＰＴＳｍ以降に送信する権利を持つものとし、１台のマスター通信装置が一定時間、伝送路上に流れるパケットのアプリケーション優先度と物理優先度を観測し、アプリケーション優先度と物理優先度の対応を把握し、アプリケーション優先度から物理優先度への変換情報を他の通信装置へブロードキャストする構成を有する。この構成により、パケットの優先度別通信を可能にしつつ伝送路の有効利用ができる優れた通信方法を提供できる。
【００１３】
また、本発明に係る通信装置は、入力されたディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路へ信号を送り出す送信機能部と、伝送路上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部と、前記受信機能部のディジタル信号出力を元に、伝送路上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部と、前記優先度観測部の結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部へ出力する優先度変換部と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部と、前記物理優先度とアプリケーション優先度の変換情報をパケットデータの形にしてバッファ機能部へ転送する変換情報送信機能部とから成り、送信したいパケットがあると、そのデータを前記バッファ機能部へ取り込み、前記優先度変換部は、そのパケットのアプリケーション優先度に対する物理優先度を求め前記タイミング発生部へ通知し、伝送路上でパケットが終了して前記ビジー信号が非アクティブになると、前記タイミング発生部がそれを検知し、前記タイミング発生部は、伝送路上のパケット終了時刻から、前記優先度変換部から通知された物理優先度に見合った優先度タイムスロット（ＰＴＳ）のタイミングになったら前記バッファ機能部に対し送信開始信号を送り、前記バッファ機能部は、それを受けて保存していた送信パケットデータを前記送信機能部へ送出し、前記変換情報送信機能部は、変換表が作成・更新される毎にその内容を他のすべての通信装置宛にパケット化して前記バッファ機能部へ転送する構成を有する。この構成により、パケットの優先度別通信を可能にしつつ伝送路の有効利用ができる優れた通信装置を提供できる。
【００１４】
さらに、本発明に係る通信方法は、論理的にバス型とみなせる伝送路に接続された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャリアセンスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通信方法において、外部から指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整数）のアプリケーション優先度と実際に伝送路に送信するときのＮ段階の物理優先度を設け、それぞれの優先度は１が最も高く、Ｎが最も低いものとし、伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイムスロットを設け、時間が早い順にＰＴＳ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはＰＴＳｍ以降に送信する権利を持つものとし、１台以上のスレーブ通信装置がマスター装置から送られてくる上記変換情報を受信し、変換表を生成し、それに基づいて送信パケットの物理優先度を決定し、自装置が送信しようとするパケットのアプリケーション優先度が上記変換表にない場合はアプリケーション優先度と等しい値の物理優先度で送信する構成を有する。この構成により、パケットの優先度別通信を可能にしつつ伝送路の有効利用ができる優れた通信方法を提供できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明においては、伝送路を流れるパケットの優先度を一定時間観測し、その間、高優先度のパケットが存在しないとき、低優先度のパケットをより早いタイムスロットＰＴＳに送信するようにした。
ここで新たに２つの優先度の概念を導入する。
【００１６】
（１）アプリケーション優先度（以下ＡＰＰと略す）：例えば画像や音声であれば優先度が高く、コンピュータデータであれば優先度が低いといった、情報の性格によって決められる優先度。各実施の形態では通信機の外で決定されるものとする。
【００１７】
（２）物理優先度（以下ＰＨＰと略す）：どのタイムスロットＰＴＳから送信できるのかを表す優先度。この値がパケット伝送における実際の優先度となる。以下、本発明の各実施の形態について述べるが、ここでは、論理的にバス型とみなせる伝送路に互いに接続された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャリアセンスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通信方法において、例としてＡＰＰ、ＰＨＰ共に優先度が１から５の５段階とし、１が最も高優先度であるとする。もちろん段階数は５に限ることではない。
【００１８】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１に係る通信方法について説明する。本発明の通信方法を適用した通信装置は、伝送路上のパケットを一定時間毎に観測して、どのＡＰＰのパケットがどのＰＨＰで送信されているかを知る。その内容は一定時間毎に更新される。この通信装置がパケットを送信しようとするときには、図１に示す方法にて行う。
【００１９】
すなわち、図１に示すように、これから送信しようとするパケットのＡＰＰ値を入力する。ここではその値をＡＰＰＴＸとする（ステップＳ１１）。ＡＰＰＴＸが１の場合、これは最高の優先度であるので無条件にＰＨＰ＝１を割り当てる（ステップＳ１２、Ｓ１３）。ＡＰＰＴＸが１でない場合は先の観測情報を参照する。そこでＡＰＰＴＸより高いＡＰＰのうち、最低のＡＰＰのパケットが使用しているＰＨＰより一つ低いＰＨＰを割り当てる（ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１５）。たとえば、ＡＰＰＴＸが３で、観測情報が表１のようであった場合、ＡＰＰＴＸより高いＡＰＰの内、使用されているものはＡＰＰ＝１とＡＰＰ＝２である。そのうち最低のものはＡＰＰ＝２である。表１を見ると、ＡＰＰ＝２のパケットはＰＨＰ＝２で送信されていることがわかるので、自装置が送信したいＡＰＰ＝３のパケットはそれより一つ低いＰＨＰ＝３で送信することになる。
【００２０】
【表１】
0003625280.tif 000002
【００２１】
なお、ＡＰＰ＝５のパケットがＰＨＰ＝３で送信されているが、自装置がＡＰＰ＝３のパケットをＰＨＰ＝３で送信することにより、各通信装置の観測情報は更新され、次にＡＰＰ＝５のパケットを送信しようとする通信装置は優先度を落としてＰＨＰ＝４で送信することになる。
また、一定時間以上伝送路にパケットが存在しない場合、観測情報は空となり、どのＡＰＰ値のパケットであってもＰＨＰ＝１として送信される。
【００２２】
以上のように、衝突検出機能付きキャリアセンスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通信方法において、外部から指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整数）のアプリケーション優先度と実際に伝送路に送信するときのＮ段階の物理優先度とを設け、それぞれの優先度は１が最も高く、Ｎが最も低いものとするとともに、伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイムスロットを設け、時間が早い順にタイムスロットをＰＴＳ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはタイムスロットＰＴＳｍ以降に送信する権利を持つものとし、一定時間、伝送路上に流れるパケットのアプリケーション優先度と物理優先度を観測し、アプリケーション優先度と物理優先度の対応を把握し、自装置が送信しようとするパケットのアプリケーション優先度より高優先度のアプリケーション優先度を持つパケットが使用している物理優先度の一つ低いものを自装置が送信しようとするパケットの物理優先度とし、自装置が送信しようとするパケットのアプリケーション優先度より高優先度のアプリケーション優先度のパケットが伝送路上に流れていない場合は物理優先度を１とし、優先度を観測する一定時間毎に上記物理優先度とアプリケーション優先度の変換規則を更新し、パケットを送信することにより、不要に遅いタイムスロットＰＴＳまで送信開始を待つことがなくなるため伝送路を有効利用することができる。
【００２３】
＜実施の形態２＞
実施の形態２は、実施の形態１の通信方法を実現する通信装置の発明に関する。図２に本発明の実施の形態２に係る通信装置の構成例を示す。
図２に示すように、通信装置２０Ａが伝送路１に接続されている。この通信装置２０Ａの構成要素として、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その観測結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６とがある。
【００２４】
次に、伝送路１上に他の通信装置から発せられたパケットが存在している間にパケットの送信要求が発生した場合を説明する。
優先度観測部２３は、伝送路１を流れるパケットを常時観測し、それらからＡＰＰとＰＨＰの値を抽出し優先度変換部２４へ出力する。優先度変換部２４ではその情報を蓄積し、ＡＰＰとＰＨＰの変換表を作成する。変換表の例としては、表１である。変換表は２面構成であり、一方の面を使用している間、他方の面では優先度変換部２４からの情報を累積するようにして一定時間（たとえば１分）毎に面を切り替えることによって変換表の更新を行う。
【００２５】
送信要求が発生すると、送信すべきパケットデータＴＤは、いったんバッファ機能部２６に蓄えられる。また、データの書き込み終了を示す完了信号ＤＮがタイミング発生部２５に入力される。同時に、優先度変換部２４はＡＰＰ値を入力し、変換表に基づいて対応するＰＨＰ値をタイミング発生部２５へ通知する。タイミング発生部２５は、ビジー信号が非アクティブになった瞬間からタイマーをスタートさせ、与えられたＰＨＰ値に対応した時間だけ待った後、バッファ機能部２６に送信開始信号を出力する。それを受けてバッファ機能部２６はパケットデータを送信機能部２１に出力する。このような動作により、物理優先度ＰＨＰに対応したタイムスロットＰＴＳからパケットの送信が可能となる。
ビジー信号が非アクティブになっても当該ＰＴＳのタイミングになる前に他の通信装置からパケットが送信されれば、ビジー信号がアクティブになるので、タイマーが停止、リセットされ、再びビジー信号が非アクティブになるのを待つことになる。
【００２６】
＜実施の形態３＞
図３に示すように、上記の通信装置２０Ａを論理的にバス型とみなせる伝送路１に複数接続することにより、優先度を設けてはいるが伝送効率の低下が少なくて済む通信システムのネットワークを構築できる。
【００２７】
＜実施の形態４＞
実施の形態４の発明は、実施の形態１に係る通信方法の発明の内、伝送路１上を流れているパケットのＰＨＰ値を知る通信方法の発明である。通信装置は、伝送路１上のパケットを観測し、一つのパケットが終了してから次のパケットが開始されるまでの時間を測定し、その結果を元にそのパケットがどのタイムスロットＰＴＳで送信が開始されたかを求め、それによって、そのパケットのＰＨＰ値を知ることができる。本発明の通信方法は、ＰＨＰを知るのに本来のパケットに付加する情報が小さくてすむという利点がある。
【００２８】
＜実施の形態５＞
実施の形態５は、上述した実施の形態４の通信方法を実現する通信装置の発明である。本発明で使用するパケットの構成は、図４に示されるように、ＡＰＰ値を示す領域がある。図中、ＰＡはｐｒｅａｍｂｌｅ（プリアンブル）、ＤＡはｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ａｄｄｒｅｓｓ（デスティネーションアドレス）、ＳＡはｓｏｕｒｃｅ  ａｄｄｒｅｓｓ（ソースアドレス）、ＰＬはｐａｙｌｏａｄ（ペイロード）、ＦＣＳはｆｒａｍｅ  ｃｈｅｃｋ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ（フレームチェックシーケンス）である。この実施の形態５に係る通信装置としては、図２における優先度観測部２３の内部構成として図５に示す構成を備える。
【００２９】
図５に示すように、優先度観測部２３としては、パケットの終了を検出するパケット終了検出機能部２３ａ、次のパケットの開始を検出するパケット開始検出機能部２３ｂ、前のパケットと次のパケットとの時間間隔を求める計時部２３ｃ、前記計時部２３ｃからの時間間隔から物理優先度値を求めて優先度変換部２４へ出力する物理優先度判定機能部２３ｄと、受信パケットＲＤから読み出したアプリケーション優先度を優先度変換部２４へ出力するアプリケーション優先度読み出し機能部２３ｅとから成る。
【００３０】
上記構成において、パケット終了検出機能部２３ａは、パケットの終了を検出したタイミングで計時部２３ｃに対し信号を発生する。パケット開始検出機能部２３ｂは、次のパケットの開始を検出したタイミングで計時部２３ｃに対し信号を発生する。計時部２３ｃは、これらの信号から先のパケットの終了から次のパケットの開始までの時間を求め、それを物理優先度判定機能部２３ｄに通知する。物理優先度判定機能部２３ｄは、その時間からパケットがどのＰＴＳで送信を開始したかがわかるのでそれを元にＰＨＰ値を求めることができる。その時間がタイムスロットＰＴＳ５までの時間より長い場合は判定を行わない。一方、アプリケーション優先度読み出し機能部２３ｅは、パケットのＡＰＰ値領域からＡＰＰ値を読み出す。
【００３１】
＜実施の形態６＞
実施の形態６の発明は、実施の形態１に係る通信方法の発明の内、伝送路１上を流れているパケットのＰＨＰ値を知る通信方法の発明である。本発明では、パケットにＰＨＰ値とＡＰＰ値を示す領域を設ける。通信装置は、パケットからそれらの値を読み出すことによってそれぞれの値を知ることができる。本発明の通信では、すべてのパケットについてＰＨＰ値とＡＰＰ値を知ることができるので、優先度変換表を早く正確に作成できるという長所がある。
【００３２】
＜実施の形態７＞
実施の形態７は、上述した実施の形態６の通信方法を実現する通信装置の発明である。本発明で使用するパケットの構成は、図６に示されるように、ＡＰＰ値、ＰＨＰ値を示す領域がある。この実施の形態７に係る通信装置としては、図２における優先度観測部２３の内部構成として図７に示す構成を備える。
【００３３】
図７に示すように、優先度観測部２３としては、受信したパケット内にある物理優先度を読み出し優先度変換部２４へ出力する物理優先度読み出し機能部２３Ａと、受信したパケット内にあるアプリケーション優先度を読み出し優先度変換部２４へ出力するアプリケーション優先度読み出し機能部２３Ｂとから成る。
【００３４】
上記構成において、物理優先度読み出し機能部２３Ａは、受信フレームのＰＨＰ値領域からＰＨＰ値を読み出し、アプリケーション優先度読み出し機能部２３Ｂは、パケットのＡＰＰ値領域からＡＰＰ値を読み出す。このようにすることによって、これらの値を優先度変換部２４へ通知することができる。
【００３５】
＜実施の形態８＞
たとえば観測情報の変換表が表１のようであった場合に、ＡＰＰ＝５のパケットが大量に流れているところへＡＰＰ＝４のパケットを送信しようとすると、どちらもＰＨＰ＝３となるので伝送路１上で衝突を発生する可能性がある。そもそもＡＰＰ＝４のパケットはＡＰＰ＝５のパケットより優先して送信できるべきであるのに、衝突発生後にＡＰＰ＝５のパケットが先に送信されてしまう可能性がある。ＡＰＰ＝４のパケットが送信されない限り各通信装置の変換表は書き変わらないため、ＡＰＰ＝４のパケットの優先性を保てないという問題がある。
【００３６】
この実施の形態８は、そのような問題点を解決するものである。実施の形態８に係る通信方法は、図８にその手順が示されている。図８に示すように、衝突を検出した通信装置は一定時間ジャム信号を伝送路１に出力する（ステップＳ８１、Ｓ８２）。その後、変換表の内容にかかわらずＰＨＰ値をＡＰＰ値と等しくして再送を試みる（ステップＳ８３、Ｓ８４）。その際、ジャム信号を前のパケットの信号と見なして各タイムスロットＰＴＳを設定する。
【００３７】
この通信方法により、先の例では、ＡＰＰ＝５のパケットはＰＨＰ＝５、ＡＰＰ＝４のパケットはＰＨＰ＝４となるため、再送時には衝突が発生せずＡＰＰ＝４のパケットが先に送信できる。
【００３８】
＜実施の形態９＞
実施の形態９は、上述した実施の形態８の通信方法を実現する通信装置の発明である。図９に実施の形態９に係る通信装置２０Ｂの構成例を示す。図９において、図２に示す実施の形態２に係る通信装置２０Ａと同一部分は同一符号を付して示す。
【００３９】
図９に示す実施の形態９に係る通信装置２０Ｂの構成要素としては、実施の形態２と同様に、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その観測結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６とを備えるとともに、新たな構成として、送信機能部２１への入力信号と受信機能部２２からの出力信号を比較し、それが一致していない場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部２８とを備える。
【００４０】
通常の送信動作は実施の形態２の例と同じである。ただし、バッファ機能部２６は、送信開始信号を入力してパケット情報を送信機能部２１に出力しても情報のコピーを保持するものとする。
【００４１】
ここでは、衝突が発生した場合の動作を説明する。
伝送路１上で衝突が発生すると、衝突検出機能部２７が衝突検出信号を衝突通知機能部２８に出力する。衝突通知機能部２８は、一定時間（たとえば４μｓ）衝突通知信号を発生する。送信機能部２１は、その信号がアクティブの間、伝送路１にジャム信号を送出し、優先度変換部２４は、変換表の内容にかかわらずＰＨＰ値をＡＰＰ値と等しくしてタイミング発生部２５へ通知する。タイミング発生部２５は、衝突通知信号が非アクティブになったタイミングをもって然るべきＰＴＳのタイミングを計る。また、バッファ機能部２６は、パケット情報を送出開始してから衝突検出までの最大時間以上（たとえば５μｓ）経っても衝突通知信号がアクティブにならなかった場合はパケットが正常に送信できたものと見なしてパケット情報のコピーを消去する。
このようにして、実施の形態８の通信方法が実現できる。
【００４２】
＜実施の形態１０＞
この実施の形態１０では、上述した実施の形態８で述べた問題点を解決するもう一つの通信方法について述べる。
変換表が表１であったとし、通信装置ＡがＡＰＰ＝５のパケットをＰＨＰ＝３で送信しているところへ新たに通信装置ＢがＡＰＰ＝４のパケットを送信しようとする場合を考える。この場合、変換表にないＡＰＰ＝４のパケットは規則通りＰＨＰ＝３で送信される。ここで、両者のパケットが衝突した場合、上述した実施の形態８の方法では、それぞれＰＨＰ＝４、５で再送信が試みられるが、実はＰＴＳ３が使われていないので、ＡＰＰ＝４のパケットはＰＨＰ＝３として再送を試みた方が待ち時間が少なくてすむ。
【００４３】
本通信方法では、衝突が発生した場合、通信装置Ａでは再送にあたりＰＨＰの値を４〜５の範囲でランダムに選択する。通信装置Ｂでは３〜４の範囲でランダムに選択する。通信装置ＡとＢがＰＨＰを選択する組み合わせは４通りであるが、そのうち２通りでＢがＰＨＰ＝３で送信できる。また、１通りでＢがＰＨＰ＝４で送信できる。すなわち、３／４の確率で通信装置Ｂが送信でき、１／４で再衝突となる。
また、両通信装置ともＡＰＰ＝４の場合、両者ともＰＨＰの値を３〜４の範囲でランダムに選択するので再送の際に衝突する確率が低くなる。
本実施の形態１０に係る通信方法は、変換によりＡＰＰ値よりも上位のＰＨＰ値を使用していた場合に有効であり、そうでない場合は実施の形態８に係る通信方法と同じ動作とする。
【００４４】
＜実施の形態１１＞
実施の形態１１は、上述した実施の形態１０に係る通信方法を実現する通信装置の発明である。基本的構成は図９に示す実施の形態９のものと同じであるが、図１０に実施の形態１０に係る通信装置２０Ｃの構成例を示す。図１０において、図９に示す実施の形態９に係る通信装置２０Ｂと同一部分は同一符号を付して示す。
【００４５】
図１０に示す実施の形態１０に係る通信装置２０Ｃの構成要素としては、実施の形態９と同様に、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４Ａと、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６と、送信機能部２１への入力信号と受信機能部２２からの出力信号を比較し、それが一致していない場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部２８とを備える。
【００４６】
動作も基本的に実施の形態９のものと同じであるが、優先度変換部２４Ａの動作が異なる。優先度変換部２４Ａは、衝突通知信号を入力すると、当該パケットのＰＨＰ値をランダムにＡＰＰ値又はＡＰＰの一つ上位の値のどちらかに設定し、タイミング生成部２５に通知する。ただし、変換表にてＡＰＰより上位のＰＨＰに変換していなかった場合はこの動作を行わず、ＡＰＰ＝ＰＨＰとしてタイミング生成部２５に通知する。
このようにして実施の形態１０の通信方法が実現できる。
【００４７】
＜実施の形態１２＞
上述した実施の形態８〜１１の発明は、主にＡＰＰの異なるパケットが衝突した場合に有効なものであった。実施の形態１２〜２３は、ＡＰＰが等しいパケット同士の衝突にも有効な方法・装置の発明である。
【００４８】
本実施の形態１２では、衝突が発生し、ジャム信号が送信された後、図１１に示すように、衝突処理タイムスロット（ＣＴＳ）を設定する。ＣＴＳの数は２以上であるが、ここでは４の場合を述べる。
送信を開始し、衝突を発生させた通信装置は、タイムスロットＣＴＳ１〜ＣＴＳ４のうちの一つをランダムに選択し、そのタイムスロットＣＴＳから再送を開始する。これにより、早いタイムスロットＣＴＳを選択した通信装置が再送に成功することになる。２つ以上の通信装置が同じタイムスロットＣＴＳを選択した場合は再衝突となる。
これにより、衝突が発生しても再衝突の確率を抑えて再送処理が円滑に行われるようになる。
【００４９】
また、タイムスロットＣＴＳの幅をタイムスロットＰＴＳの幅と等しく設定すれば、この方法を用いて通信装置を実現する場合、タイミング処理がＰＴＳの場合と重なる部分が多いのでハードウエア又はソフトウエアの簡素化が図れるという利点もある。
【００５０】
＜実施の形態１３＞
実施の形態１３は、上述した実施の形態１２に係る通信方法を実現する通信装置の発明である。図１２に実施の形態１３に係る通信装置２０Ｄの構成例を示す。
【００５１】
図１２に示す実施の形態１３に係る通信装置２０Ｄの構成例としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５Ａへ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６と、送信機能部２１への入力信号と受信機能部２２からの出力信号を比較し、それが一致していない場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部２８とを備える。
【００５２】
上記構成において、バッファ機能部２６は、送信開始信号を入力してパケット情報を送信機能部に出力しても情報のコピーを保持するものとする。伝送路１上で衝突が発生すると、衝突検出機能部２７が衝突検出信号を衝突通知機能部２８に出力する。衝突通知機能部２８は一定時間（たとえば４μｓ）衝突通知信号を発生する。送信機能部２１は、その信号がアクティブの間、伝送路１にジャム信号を送出する。タイミング発生部２５は、ランダムにＣＴＳを選択し、衝突通知信号が非アクティブになったタイミングをもって然るべきＣＴＳのタイミングを計る。そのタイミングになったとき、バッファ機能部２６に対し、送信開始信号を出力する。
【００５３】
また、バッファ機能部２６は、パケット情報を送出開始してから衝突検出までの最大時間以上（たとえば５μｓ）経っても衝突通知信号がアクティブにならなかった場合はパケットが正常に送信できたものと見なしてパケット情報のコピーを消去する。
このようにして、実施の形態１２の通信方法が実現できる。
【００５４】
＜実施の形態１４＞
実施の形態１４は、再衝突の確率を減少させることを目的としている。この実施の形態１４では、実施の形態１２と同様に、送信を開始し、衝突を発生させた通信装置は、ＣＴＳ１〜ＣＴＳ４のうちの一つをランダムに選択し、そのＣＴＳから再送を開始する。これにより、早いＣＴＳを選択した通信装置が再送に成功することになる。２つ以上の通信装置が同じＣＴＳを選択した場合は再衝突となる。再衝突が発生した場合、次はＣＴＳの数を増加させて５とする。
【００５５】
この方法により、初めての衝突後、再衝突が２回連続する確率は実施の形態１２では（４／１６）×（４／１６）＝１／１６であったが、本実施の形態に係る通信方法では（４／１６）×（５／２５）＝１／２０と大幅に減少する。
なお、さらに再衝突が生じた場合の処理としてはＣＴＳの数を増やしていってもよいし、５のままとしてもよい。
【００５６】
＜実施の形態１５＞
実施の形態１５は、上述した実施の形態１４の通信方法を実現する通信装置の発明である。図１３に実施の形態１５に係る通信装置２０Ｅの構成例を示す。
【００５７】
図１３に示す実施の形態１５に係る通信装置２０Ｅの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６と、送信機能部２１への入力信号と受信機能部２２からの出力信号を比較し、それが一致していない場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部２８と、タイミング発生部２５から再送通知を受ける毎に計数値を増加させ、バッファ機能部２６から正常に送信を完了した通知を受けると計数値をリセットする再送計数機能部２９とを備える。
【００５８】
通常の動作は今までに述べた実施の形態と同様であるので説明を省略する。ここでは、衝突後の再送においても衝突が発生した場合の動作を説明する。
再送計数機能部２９の初期値は０であるとする。
初めての衝突後、ジャム信号が出力されるなど、各部は実施の形態１３と同様に動作する。それに加え、タイミング発生部２５は、再送に先立ち再送計数機能部２９の値を参照する。このときは０であるので特別な処理は行わない。そして再送処理を行うが同時に再送計数機能部２９へインクリメントパルスを送出する。再送計数機能部２９はそれによって値を１だけ増加させる。
【００５９】
再送においても衝突が発生した場合、各部は初めての衝突と同様な動作を行うが、タイミング発生部２５が再送計数機能部２９の値を参照するとその値が０でない（１となっている）のでＣＴＳの数を５に増加させてその中から選択するようにする。
【００６０】
バッファ機能部２６は、パケット情報を送出開始してから衝突検出までの最大時間以上（たとえば５μｓ）経っても衝突通知信号がアクティブにならなかった場合はパケットが正常に送信できたものと見なしてパケット情報のコピーを消去するとともに再送計数機能部２９にリセット信号を送出し、計数値を０にする。
このようにして、実施の形態１４の通信方法が実現できる。
なお、衝突が繰り返されるたびにＣＴＳの数を増やしたい場合はタイミング発生部２５が再送計数機能部２９の値を参照した際、ＣＴＳの数を
［再送計数機能部２９の値］＋４
としてやればよい。
【００６１】
＜実施の形態１６＞
上述した実施の形態１４の通信方法では、衝突後の再送に当たってＣＴＳをランダムに選択していた。本実施の形態１６に係る通信方法では、ＣＴＳの選択に際し、送信しようとしているパケットのＡＰＰ値を参照し、ＡＰＰが４又は５の場合はＣＴＳ３、４のどちらか一つをランダムに選択し、ＡＰＰが１〜３の場合はＣＴＳ１、２のどちらか一つをランダムに選択する。
【００６２】
すなわち、衝突処理タイムスロットの選択をランダムに行う代わりに、アプリケーション優先度値がＮ／２よりも大きいパケットを送信する場合は、Ｘ／２よりも大きい番号の衝突処理タイムスロットを選択し、アプリケーション優先度値がＮ／２以下のパケットを送信する場合は、Ｘ／２以下の番号の衝突処理タイムスロットを選択する。
【００６３】
こうすることによって、優先度の低いＡＰＰのパケットが変換表によって優先度の高いＰＨＰに変換されたことによって優先度の高いＡＰＰのパケットと衝突した場合に再衝突の発生を起きにくくすることができる。
【００６４】
＜実施の形態１７＞
実施の形態１７は、上述した実施の形態１６の通信方法を実現する通信装置の発明である。図１４に実施の形態１７に係る通信装置２０Ｆの構成例を示す。
【００６５】
図１４に示す実施の形態１７に係る通信装置２０Ｆの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６と、送信機能部２１への入力信号と受信機能部２２からの出力信号を比較し、それが一致していない場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部２８とを備える。
【００６６】
通常の動作は実施の形態１３の通信装置と同じであるので説明は省略する。ここでは、ＡＰＰ＝５のパケットが変換表でＰＨＰ＝２に変換されて流れているところへ新規にＡＰＰ＝２のパケットをＰＨＰ＝２で送信を開始し、衝突が発生した場合について説明する。
【００６７】
衝突通知信号が優先度変換部２４に入力されると、優先度変換部２４は、送信を試みているパケットのＡＰＰ値をタイミング発生部２５へ通知する。その値を元にタイミング発生部２５は、ＡＰＰが４又は５の場合はＣＴＳ３、４のどちらか一つをランダムに選択し、ＡＰＰが１〜３の場合はＣＴＳ１、２のどちらか一つをランダムに選択する。
【００６８】
すなわち、タイミング発生部２５により、衝突通知信号が非アクティブになった後、Ｘ個の衝突処理タイムスロットの中から一つをランダムに選択する代わりに、再送パケットのアプリケーション優先度値がＮ／２よりも大きい場合はＸ／２よりも大きい番号の衝突処理タイムスロットを選択し、再送パケットのアプリケーション優先度値がＮ／２以下の場合はＸ／２以下の番号の衝突処理タイムスロットを選択することにより、実施の形態１６の通信方法が実現できる。
【００６９】
＜実施の形態１８＞
上述した実施の形態１６の通信方法は、ＡＰＰを２段階に分けてＣＴＳの前半と後半を振り分ける方法であり、簡単に実現できるという利点がある。本実施の形態１８に係る通信方法は、ＡＰＰ、ＣＴＳを細かく分けることによって、実施の形態１６の通信方法では同じＣＴＳを選んでしまうような場合でもＡＰＰに応じて差が付けられるようにしたものである。
【００７０】
再送時におけるＣＴＳの選択方法を表２のようにする。表２は、例えばＡＰＰ＝２のパケットは衝突後の再送の際に、ＣＴＳ１を１０％の確率で選択し、同様にＣＴＳ２を６０％、ＣＴＳ３を３０％、ＣＴＳ４を０％で選択することを表している。表２から明らかなように、ＡＰＰ値が小さいほど、すなわち優先度が高いほど早いＣＴＳを選択する確率が高くなっている。
【００７１】
【表２】
0003625280.tif 000003
【００７２】
例として、ＡＰＰ＝１のパケットとＡＰＰ＝２のパケットがＣＴＳを選択する場合を考えてみる。
0003625280.tif 000004
すなわち、６６％の確率でＡＰＰ＝１のパケットが再送できる。ちなみに、再度衝突が発生する確率は３０％、ＡＰＰ＝２のパケットが送信する確率は４％となる。実施の形態１６の場合だとＡＰＰ＝１のパケットが送信される確率は２５％、衝突の確率が５０％、ＡＰＰ＝２のパケットが送信される確率は２５％である。
【００７３】
つまり、衝突処理タイムスロットの選択をランダムに行う代わりに、アプリケーション優先度が高優先であるほど早い衝突処理タイムスロットを選択する確率が高くなるようにして、ＡＰＰに応じて差が付けられる。
【００７４】
＜実施の形態１９＞
実施の形態１９は、上述した実施の形態１８の通信方法を実現する通信装置の発明である。図１５に実施の形態１９に係る通信装置２０Ｇの構成例を示す。
【００７５】
図１５に示す実施の形態１７に係る通信装置２０Ｇの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２４と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６と、送信機能部２１への入力信号と受信機能部２２からの出力信号を比較し、それが一致していない場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部２８と、衝突後の再送時にどのＣＴＳを送信するかを選択する衝突処理タイムスロット選択機能部３０とを備える。
【００７６】
ここでは、ＡＰＰ＝３のパケットが変換表でＰＨＰ＝２に変換されて流れているところへ新規にＡＰＰ＝２のパケットをＰＨＰ＝２で送信を開始し、衝突が発生した場合について説明する。
衝突通知信号が衝突処理タイムスロット選択機能部３０に入力されると、衝突処理タイムスロット選択機能部３０は、ＡＰＰ値から表２に基づいて使用すべきＣＴＳをタイミング発生部２５へ通知する。タイミング発生部２５は、それに従って送信開始信号をバッファ機能部２６へ出力する。
【００７７】
このように、タイミング発生部２５により衝突通知信号が非アクティブになった後、Ｘ個の衝突処理タイムスロットの中から一つをランダムに選択する代わりに、衝突処理タイムスロット選択機能部３０により再送パケットのアプリケーション優先度が高優先であるほど早い衝突処理タイムスロットを選択する確率が高くなるように選択する実施の形態１８の通信方法が実現できる。
【００７８】
ネットワークによっては、ネットワーク制御信号や緊急信号など発生頻度は低いが特に優先度の高い情報を扱う場合がある。実施の形態２０〜２３では、そのような場合に使用されるもので、ＡＰＰ＝１のパケットで特に優先度の高い情報を伝送し、それ以外の情報はＡＰＰ＝２〜５で伝送されるものとする。
【００７９】
＜実施の形態２０＞
上述した実施の形態までは、衝突直後に送信できるのは衝突にかかわった通信装置だけであった。本実施の形態２０では、ＡＰＰ＝１のパケットを送信する場合は例外処理を行う。基本的には実施の形態１４に係る通信方法の発明と同様であるが、この実施の形態２０に係る通信方法では、他の通信装置間で衝突が発生し、伝送路１上にジャム信号が流れているときに自装置でＡＰＰ＝１のパケットの送信要求が発生した場合は自装置が衝突にかかわったかのようにＣＴＳを選択して送信を試みる。
【００８０】
これにより、衝突にかかわった通信装置のパケット伝送が終了するのを待つことなくＡＰＰ＝１のパケットを送信できる可能性を得ることができる。
【００８１】
＜実施の形態２１＞
実施の形態２１は、上述した実施の形態２０の通信方法を実現する通信装置の発明である。図１６に実施の形態２１に係る通信装置２０Ｈの構成例を示す。
【００８２】
図１６に示す実施の形態１７に係る通信装置２０Ｈの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６と、送信機能部２１への入力信号と受信機能部２２からの出力信号を比較し、それが一致していない場合は伝送路１上で衝突が発生したと判断し、衝突検出信号を出力する衝突検出機能部２７と、衝突検出後一定時間アクティブとなる衝突通知信号を出力する衝突通知機能部２８と、受信機能部２２の出力から伝送路１上にジャム信号が存在することを検出するジャム信号検出機能部３１とを備える。
【００８３】
他の通信装置間で衝突が発生し、伝送路１上にジャム信号が現れると、ジャム信号検出機能部３１がそれを検出し、ジャム信号が存在する間ジャム検出信号をアクティブとしてタイミング発生部２５へ出力する。ジャム検出信号がアクティブの間にＡＰＰ＝１のパケットの送信要求があった場合、タイミング発生部２５は、ジャム信号検出信号を衝突通知信号と同様に扱い、それが非アクティブになった後、ランダムに選んだＣＴＳのタイミングで送信開始信号をバッファ機能部２６に出力する。
これにより、実施の形態２０の通信方法が実現できる。
【００８４】
＜実施の形態２２＞
実施の形態２０の通信方法は、ＡＰＰ＝１のパケットを他の衝突パケットと競合させて送信権を得ようとするものであった。本実施の形態２２に係る通信方法では、ＡＰＰ＝１のパケットが確実に優先して送信できるようにする。
すなわち、図１７に示すように、本実施の形態２２の通信方法では、ジャム信号の後、ＣＴＳの前に特別タイムスロットＳＴＳを配置し、ジャム信号を受信している間にアプリケーション優先度＝１の送信要求が発生した場合は、自装置が衝突にかかわらなかった場合でも上記特別タイムスロットから送信するようにする。
【００８５】
動作は基本的に実施の形態１４の通信方法と同様であるが、他の通信装置間で衝突が発生し、伝送路１上にジャム信号が流れているときに自装置でＡＰＰ＝１のパケットの送信要求が発生した場合はそのパケットをＳＴＳで送信する。これにより、ＡＰＰ＝１のパケットは優先的に送信できることになる。
【００８６】
同時に複数の通信装置からＳＴＳにアクセスが生じた場合は衝突が発生するが、その場合は通常の衝突処理と同じで、それらの通信装置は衝突にかかわった通信装置としてそれぞれＣＴＳを選択することになる。しかしながら、最初に衝突したＡＰＰ≠１のパケットより必ず先に送信できる。
【００８７】
＜実施の形態２３＞
本実施の形態２３に係る通信装置の構成例は、実施の形態２１のものと同じで図１６に示される。ただし、タイミング発生部２５の動作が異なる。
他の通信装置間で衝突が発生し、伝送路１上にジャム信号が現れると、ジャム信号検出機能部３１がそれを検出し、ジャム信号が存在する間ジャム検出信号をアクティブとしてタイミング発生部２５へ出力する。ジャム検出信号がアクティブの間にＡＰＰ＝１のパケットの送信要求があった場合、タイミング発生部２５は、ジャム信号検出信号を衝突通知信号と同様に扱い、それが非アクティブになった後、ＳＴＳのタイミングで送信開始信号をバッファ機能部２６へ出力する。
これにより、実施の形態２２の通信方法が実現できる。
【００８８】
上述した実施の形態２３までの発明は、１本の伝送路１に等しい機能を持つ通信装置が接続される、分散制御形の通信方法、通信装置及び通信システムであった。ここからは１台のマスター機能を持った通信装置と１台以上のスレーブ機能を持った通信装置が同一の伝送路に接続された形を前提とした通信方法、通信装置及び通信システムに関するものである。通信は、マスターとスレーブ間、スレーブ同士間どちらでも行うことができる。
【００８９】
＜実施の形態２４＞
本実施の形態２４は、マスター通信装置による通信方法を規定するものである。マスター通信装置は、実施の形態１の通信方法と同様に、一定時間毎伝送路上を流れるパケットのＡＰＰとＰＨＰを観測しそれらの対応をまとめて変換表を作成、更新する。自装置の送信に当たってはその変換表を元にＰＨＰを決定して送信する。さらに変換表が作成、更新される毎に、直ちに変換表情報をパケット化してスレーブ通信装置宛にブロードキャストする。
【００９０】
すなわち、論理的にバス型とみなせる伝送路に接続された複数の通信装置間で衝突検出機能付きキャリアセンスマルチプルアクセス方式でパケットを伝送する通信方法において、外部から指定されるＮ段階（Ｎは２以上の整数）のアプリケーション優先度と実際に伝送路に送信するときのＮ段階の物理優先度を設け、それぞれの優先度は１が最も高く、Ｎが最も低いものとし、伝送路上のパケットが終了した後にＮ個の優先度タイムスロットを設け、時間が早いタイムスロット順にＰＴＳ１、ＰＴＳ２、・・・、ＰＴＳＮとし、物理優先度＝ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のパケットはＰＴＳｍ以降に送信する権利を持つものとし、１台のマスター通信装置が一定時間、伝送路上に流れるパケットのアプリケーション優先度と物理優先度を観測し、アプリケーション優先度と物理優先度の対応を把握し、アプリケーション優先度から物理優先度への変換情報を他の通信装置へブロードキャストする。
【００９１】
＜実施の形態２５＞
本実施の形態２５は、実施の形態２４のマスター機能に呼応するスレーブ通信装置による通信方法を規定するものである。スレーブ通信装置は、マスター通信装置から送られてくるパケット化された変換表情報を受信し、内部で変換表を復元する。ＡＰＰからＰＨＰへの変換はこの表に基づいて行われる。他の動作は実施の形態１の方法と同様である。
【００９２】
実施の形態２４と２５の通信方法を組み合わせることによって、実施の形態１の通信方法と同じ効果を得ることができる。さらに、本方法ではマスター装置にトラフィックの観測機能に加え、変換情報の送信機能が必要になるがスレーブ装置ではトラフィックの観測が不要になるので通信装置の小型化や低コスト化が期待できる。したがって本方法はスレーブ装置が多く接続されるネットワークほどメリットが大きい。
【００９３】
＜実施の形態２６＞
実施の形態２６は、実施の形態２４の通信方法を実現する通信装置の発明である。図１８に実施の形態２６に係る通信装置２０Ｉの構成例を示す。
図１８に実施の形態２６に係る通信装置２０Ｉの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６と、優先度変換部２４内の変換表をパケット化してバッファ機能部２６に出力する変換情報送信機能部としての変換表パケット化機能部３２とを備える。
【００９４】
本通信装置の動作は、実施の形態２の動作とほぼ同じである。異なる点は優先度変換部２４の変換表が更新されると、新しい変換表の内容を変換表パケット化機能部３２がパケット化してバッファ機能部２６に出力する。後は通常のパケット送信と同様にパケットが伝送路１に送出される。そのパケットの宛先はすべてのスレーブ通信装置になるように設定される。また、ＰＨＰは１とする。
変換表のパケット化に当たっては一つのパケットですべての情報を送ってもいいし、複数に分割してもよい。ただし変換表の情報量は少ないので一般的には分割する利点はない。
【００９５】
＜実施の形態２７＞
実施の形態２７は、実施の形態２５の通信方法を実現する通信装置の発明である。図１９に実施の形態２７に係る通信装置２０Ｊの構成例を示す。
図１９に実施の形態２７に係る通信装置２０Ｊの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、マスター通信装置から送られてくる変換表情報パケットを受信し変換表を復元する変換情報受信機能部としての変換表受信機能部３３と、それを元に外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６とを備える。
【００９６】
本通信装置の動作は実施の形態２の動作とほぼ同じである。異なる点は変換表を得るのに自らトラフィックを観測する機能がないことである。
マスター装置から送られてきた変換表情報パケットを受信すると変換表受信機能部３３は、そのパケットから情報を取り出し、優先度変換部２４へ転送する。このとき優先度変換部２４の入力インタフェース形式を優先度変換部２４と同じにしておけばマスター通信装置と回路の共通化が図れる。
【００９７】
＜実施の形態２８＞
実施の形態２５のマスター通信装置１台と実施の形態２７のスレーブ通信装置１台以上を同一の伝送路に接続することによって、マスター通信装置が作成した変換表をすべての通信装置が共有することになり、伝送情報に優先度を付けたパケット通信が効率よく行えるようになる。変換表の元が１つであるので、各通信装置で誤って異なる変換表を持つという可能性が低くなるほか、ネットワーク運用開始後にさらに効率がよい変換アルゴリズムが開発された場合にもマスター通信装置だけを変更することにより、ネットワーク全体で新たなアルゴリズムに対応することができるという利点がある。
【００９８】
＜実施の形態２９＞
変換表の内容が表１のようであるとき、ある通信装置がＡＰＰ＝３のパケットを送信しようとすると、そのときはＰＨＰ＝３として送信を開始する。すると変換表が更新されるまでの期間、異なるＡＰＰ値に対して同じＰＨＰが割り当てられることになり、優先度割付が正しく行われないことになる。そこで、本通信方法によるマスター通信装置は伝送路上に一つのＰＨＰに対して複数のＡＰＰのパケットが流れていることを観測した場合は直ちに変換表を更新し、スレーブ通信装置にその内容をブロードキャストする。たとえば上記の例では変換表が表３のように更新される。これにより全通信装置の変換表を常に適切なものとすることができる。
【００９９】
【表３】
0003625280.tif 000005
【０１００】
＜実施の形態３０＞
実施の形態３０は、実施の形態２９の通信方法を実現する通信装置の発明である。この実施の形態３０に係る通信装置の構成は、図１８に示す実施の形態２６と同じであり、動作も基本的に実施の形態２６のものと同じであるが、優先度変換部２４の動作が異なる。
【０１０１】
優先度変換部２４は、一定時間毎に変換テーブルの内容を更新するのは同様であるが、優先度観測部２３から受け取る情報を見て一つの物理優先度に対して異なるアプリケーション優先度のパケットが伝送路１上を流れていることを検出した場合は直ちに変換テーブルを更新する。たとえば現行の変換表である表１に対し、ＡＰＰ＝３のパケットがＰＨＰ＝３で検出された場合は直ちに変換表は表３のように更新される。すると変換表パケット化機能部３２が変換表の内容をパケット化して出力する。
変換表パケット化機能部３２の動作は変換表が更新されたらその内容を送出するというものであるから、実施の形態２６の場合でも本実施の形態３０の場合でも全く同じ動作でよい。
【０１０２】
＜実施の形態３１＞
ネットワークのユーザーが固定している場合はその使用状況が日、週、年などについて一定のパターンになることが考えられる。実施の形態３１ではそのような周期変化に対応したものである。
例えば前日１日間での統計結果が表４のようであったとする。
【０１０３】
【表４】
0003625280.tif 000006
【０１０４】
ここで、１５時から１６時の時間帯に注目すると、ＡＰＰ＝２のパケットが非常に多く流れていることがわかる。しかし、１分単位で見れば、ＡＰＰ＝２のパケットが全く流れていないこともあり得る。このとき、上述のように例えばＡＰＰ＝４のパケットをＰＨＰ＝２に割り当てると、次の１分でＡＰＰ＝２のパケットが現れる確率が高く、無用な衝突を発生させ、伝送効率を劣化させる恐れがある。そこで、このような場合は１５時から１６時の間はＡＰＰ＝２に相当するＰＨＰにはそれより優先度の低いＡＰＰを割り付けないように予約する。これにより無駄な衝突が回避できる。
【０１０５】
具体的な動作例を説明する。１５時直前の変換表が表５のようであったとする。１５時になるとＡＰＰ＝２を予約する。その結果変換表は表６のようになる。表中、☆は予約されたＡＰＰであることを示す。これにより、１５時台はＡＰＰ＝２のパケットは必ずＡＰＰ＝３以下のパケットより優先して送信可能なため、低優先度のパケットとの衝突が発生しない。
【０１０６】
【表５】
0003625280.tif 000007
【０１０７】
【表６】
0003625280.tif 000008
【０１０８】
なお、ここでは簡単のために１日での結果から翌日の動作を規定したが、トラフィックには変動要素が多いので一般的には数日間あるいはそれ以上の統計からこのような割付をするのが現実的である。
【０１０９】
＜実施の形態３２＞
本実施の形態３２は、実施の形態３１の方法を具現化するマスター通信装置の発明である。本実施の形態３２に係る構成例を図２０に示す。
本実施の形態３２に係る通信装置２０Ｋの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その結果を時計機能部３４が示す現在時刻と共に記録するトラフィック記録機能部３５と、トラフィック記録機能部３５の記録内容から１時間毎、ＡＰＰ毎のパケット数を求め、それが規定値を超えた場合は当該時間にその旨を優先度変換部２４へ出力する統計処理機能部３６と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６と、優先度変換部２４内の変換表をパケット化してバッファ機能部２６に出力する変換表パケット化機能部３２とを備える。
【０１１０】
次に動作を説明する。伝送路１上を流れているパケットのＡＰＰ値、ＰＨＰ値を優先度観測部２３が検知すると、その内容に、そのパケットを受信した時刻を時計機能部３４から読み込んでトラフィック記録機能部３５に次々記録していく。１日（＝２４時間）分の記録が蓄積されたところで統計処理機能部３６が１時間毎、ＡＰＰ毎のパケット数を集計する。そこであらかじめ定められた規定値（たとえば１００００）を越えたものについて、その情報を優先度変換部２４に通知する。優先度変換部２４では通知されたＡＰＰを予約し、それに対応するＰＨＰを当該ＡＰＰより低い優先度には割り当てないようにする。この部分の動作は実施の形態３１の通信方法の通りである。
なお、変換表パケット化機能部３２は、予約が反映された変換表をパケット化するのでスレーブ通信装置は実施の形態２５のものがそのまま使用できる。
このようにして、実施の形態３１の通信方法を実現する通信装置が実現できる。
【０１１１】
＜実施の形態３３＞
一つのＡＰＰのパケットが集中して発生するとそれに対応したＰＴＳにて衝突が頻発する。本実施の形態３３は、そのような衝突を少なくすることを目的とする。
現行の変換表が表１のようであったとする。ここでＡＰＰ＝２（すなわちＰＴＳ２）において衝突が頻発したとき、マスター通信装置では表７のようにＡＰＰ＝２に対するＰＨＰを複数割り当てる。
マスター通信装置にてＡＰＰ＝２のパケットを送信する場合はＰＨＰを２又は３にランダムに選択する。
【０１１２】
＜実施の形態３４＞
スレーブ通信装置では、一つのＡＰＰに対して複数のＰＨＰを割り当てるような変換表を受信した場合は、そのＡＰＰのパケットを送信する際、割り当てられたＰＨＰの内の一つをランダムに選択するようにする。たとえば表７の変換表を受信した場合は、ＡＰＰ＝２の送信に際し、ＰＨＰを２、３からランダムに（すなわち１／２の確率で）一つを選択する。
【０１１３】
【表７】
0003625280.tif 000009
【０１１４】
実施の形態３３、３４の方法を実行することによって、表７の例ではＡＰＰ＝２のパケットがＰＨＰ＝２、３に割り振られるのでＰＨＰ＝２のパケット数は約半分になり、衝突の可能性も低くなる。衝突は伝送効率を低下させるものであるから本通信方法は効率改善の効果を有する。
【０１１５】
＜実施の形態３５＞
本実施の形態３５の構成例を図２１に示す。
図２１に示す実施の形態３５に係る通信装置２０Ｌの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にはビジー信号を発生するとともにその信号を入力してディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６と、優先度変換部２４内の変換表をパケット化してバッファ機能部２６に出力する変換表パケット化機能部３２と、送信機能部２１への入力信号と受信機能部２２からの出力信号とを比較して一致していない場合に衝突検出信号を出力する衝突検出機能部３７と、単位時間（たとえば１ｓ）あたりに発生した衝突の回数を計数する衝突頻度測定機能部３８と、一定時間あたりに伝送路１上を流れるパケットのＡＰＰ毎の数を測定する優先度度数測定機能部３９とを備える。
【０１１６】
通常の動作は実施の形態２５の通信装置と同じであるので省略する。
伝送路１上でパケットの衝突が頻発し、その頻度があらかじめ定められた値を超えると衝突頻度測定機能部３８は、衝突頻発通知信号を発生する。一方、優先度度数測定機能部３９では、ＡＰＰ毎のパケット発生度数を観測していて、どのＡＰＰのパケットが伝送路１上を多く流れているかを調査している。衝突頻発通知信号が優先度変換部２４に加わると、優先度変換部２４は、優先度度数測定機能部３９から最も多く流れているＡＰＰ値を読みとり、そのＡＰＰに対するＰＨＰを連続する２つに割り当てる。
【０１１７】
たとえば、変換表が表１の状態であったところへ衝突が頻発した場合、優先度度数測定機能部３９がＡＰＰ＝２のパケット度数が最大であると示したなら、変換表は表７のように書き換えられる。その後通信装置２０ＬがＡＰＰ＝２のパケットを送信しようとするときにはＰＨＰ＝２又は３のうちの一方をランダムに選択して送信する。また、変換表が書き換えられたらその情報を変換表パケット化機能部３２がパケット化してスレーブ通信装置宛に送信する。
このようにして、実施の形態３３の通信方法が具現化できる。
【０１１８】
＜実施の形態３６＞
本実施の形態３６に係る通信装置の構成は図１９に示す実施の形態２７と同様であるが、優先度変換部２４は一部動作が異なる。優先度変換部２４は、一つのＡＰＰに対して複数のＰＨＰが割り当てられた変換表が設定されると、当該ＡＰＰに対するＰＨＰを決定する際、複数のＰＨＰから一つをランダムに選択する。
これにより、実施の形態３５の通信方法が実現できる。
【０１１９】
上記までの通信方法では、低優先度のパケットは必ず高優先度のパケットの送信が終了してからでないと送信できなかった。したがって、高優先度のパケットが連続的に発生すると、低優先度のパケットは、いつまでも送信できないことになる。実際のネットワークでは低優先度といっても、いくらでも送信を待たされても構わないというわけではないし、高優先度だからといってわずかな遅延も許されないということもない場合がある。本方法は、そのような場合に有効な通信方法である。これは実施の形態２３までの分散制御形の通信方法でも、それ以降のマスター／スレーブタイプの通信方法でも適用が可能である。
【０１２０】
＜実施の形態３７＞
現在の変換表が表３のようであったとする。このときＡＰＰ＝２や３のパケットが大量に発生し、伝送路を専有しているとＡＰＰ＝５のパケットは一切送信できない。ＡＰＰ＝５のパケットを送信しようとしている本発明の通信装置は一定時間を待っても送信の機会が得られない場合、当該パケットのＰＨＰを一段階高く設定する。変換表形式で表せば表８のようである。これによって、ＡＰＰ＝５のパケットでもＡＰＰ＝３のパケットと同じ送信機会を与えられる。
【０１２１】
【表８】
0003625280.tif 000010
【０１２２】
上記の考え方を発展させて、さらに一定期間送信できない場合は、さらにＰＨＰを高くするということも考えられる。
なお、ＰＨＰを高く変換した場合、１パケット送信したら元の優先度に戻すものとする。
【０１２３】
＜実施の形態３８＞
本発明は実施の形態３７の通信方法を具現化するものである。本実施の形態３８の通信装置の構成を図２２に示す。
実施の形態３８に係る通信装置２０Ｍの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にそれを受け取りディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６と、完了信号ＤＮが入力された時点から計時を開始し、一定時間（たとえば１ｓ）経ってもバッファ機能部２６から送信完了通知がなされない場合、タイミング発生部２５に対し送信遅延通知信号を出力する計時機能部４０とを備える。
【０１２４】
通信装置２０Ｍの通常の動作は実施の形態２の通信装置と同様である。
伝送路１が高優先度のパケットで専有されるような状態での動作を説明する。変換表が表３のときにＡＰＰ＝５の送信パケットデータを入力し、書き込み完了信号を入力すると、計時機能部４０が計時を開始する。タイミング発生部２５は指定されたＰＨＰのタイミング、すなわちＰＴＳ４で送信開始信号を出力しようとするがそれ以前に受信機能部２２からのビジー信号がアクティブになってしまうため送信開始信号を出力できない。そのまま一定時間経過すると、計時機能部４０が送信遅延通知信号をタイミング発生部２５に出力する。それを受け、タイミング発生部２５はＰＴＳ３のタイミングで送信を試みる。これにより、見かけ上の優先度が高くなるのでパケットを送信できる可能性が高くなる。
ここでは、衝突については説明を省略しているが、実際の通信装置ではＰＴＳ３にて衝突が発生、その後再送というプロセスに入る。このとき送信できる可能性が生まれるわけである。
【０１２５】
＜実施の形態３９＞
本実施の形態３９は、実施の形態３７の方法を具現化するものである。本実施の形態３９に係る通信装置の構成を図２３に示す。
図２３に示す実施の形態３９に係る通信装置２０Ｎの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にそれを受け取りディジタル信号に変換する受信機能部２２と、受信機能部２２のディジタル信号出力を元に、伝送路１上を流れるパケットの物理優先度とアプリケーション優先度の対応を観測する優先度観測部２３と、その結果を一定時間毎に累積し、物理優先度とアプリケーション優先度の変換表を作成・更新し、外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６と、完了信号ＤＮが入力された時点から計時を開始し、一定時間（たとえば１ｓ）経ってもバッファ機能部２６から送信完了通知がなされない場合、タイミング発生部２５に対し送信遅延通知信号を出力する計時機能部４０と、優先度変換部２４内の変換表をパケット化してバッファ機能部２６に出力する変換表パケット化機能部３２とを備える。
【０１２６】
通信装置２０Ｎの動作は実施の形態３８の通信装置のものとほぼ同じである。ただし、本装置は、マスター通信装置としての動作、すなわち変換表のパケット化、送信という機能がある。この機能については、実施の形態２５の通信装置と同じである。
【０１２７】
＜実施の形態４０＞
本実施の形態４０は、実施の形態３７の方法を具現化するものである。本実施の形態４０の通信装置の構成を図２４に示す。
図２４に示す実施の形態４０に係る通信装置２０Ｏの構成要素としては、入力したディジタル信号を伝送するのに適した形式の信号に変換して伝送路１へ信号を送り出す送信機能部２１と、伝送路１上に信号があるかないかを検出し、ある場合にそれを受け取りディジタル信号に変換する受信機能部２２と、マスター通信装置から送られてくる変換表情報パケットを受信し変換表を復元する変換表受信機能部２３と、それを元に外部から送信パケットデータと共に入力されるそのパケットのアプリケーション優先度から対応する物理優先度を求めタイミング発生部２５へ出力する優先度変換部２４と、送信パケットデータを一時的に保存するバッファ機能部２６と、完了信号ＤＮが入力された時点から計時を開始し、一定時間（たとえば１ｓ）経ってもバッファ機能部２６から送信完了通知がなされない場合、タイミング発生部２５に対し送信遅延通知信号を出力する計時機能部４０とを備える。
【０１２８】
通信装置２０Ｏの動作は実施の形態３８の通信装置のものとほぼ同じである。ただし、本装置はスレーブ通信装置としての動作、すなわちマスター通信装置から送られてくる変換表情報パケットを受信し変換表を復元するという機能がある。この機能については実施の形態２７の通信装置と同じである。
【０１２９】
＜実施の形態４１、４５＞
実施の形態４１の通信方法は、実施の形態６と８を同時に実施するものである。パケット構成は図６に示される。
実施の形態４５に係る通信装置２０Ｐの構成を図２５に示す。これは、図９に示す実施の形態７に係る通信装置２０Ｂの構成図において、優先度観測部２３を、図７に示す実施の形態９の構成に置き換えたものである。動作の概要は実施の形態７と９のものを単純に加えただけである。
【０１３０】
＜実施の形態４２、４６＞
実施の形態４２の通信方法は、実施の形態６と１２を同時に実施するものである。パケット構成は図６に示される。
実施の形態４６に係る通信装置２０Ｑの構成を図２６に示す。これは、図１２に示す実施の形態７に係る通信装置２０Ｄの構成において、優先度観測部２３を、図７に示す実施の形態９の構成に置き換えたものである。動作の概要は実施の形態７と１３のものを単純に加えただけである。
【０１３１】
＜実施の形態４３、４７＞
実施の形態４３の通信方法は、実施の形態６、１２、２０を同時に実施するものである。パケット構成は図６に示される。
実施の形態４７に係る通信装置２０Ｒの構成を図２７に示す。これは、図２６に示す実施の形態４７の通信装置２０Ｑの構成において、図１６に示すジャム信号検出部３１を加えたものである。動作の概要は実施の形態４７に実施の形態２１を単純に加えたものとなる。
【０１３２】
＜実施の形態４４、４８＞
実施の形態４４の通信方法は、実施の形態６、８、２９を同時に実施するものである。パケット構成は図６に示される。
実施の形態４８に係る通信装置２０Ｓの構成を図２８に示す。これは、図１８に示す実施の形態３０に係る通信装置２０Ｉの構において、優先度観測部２３を、図７に示す実施の形態９の構成に置き換え、図９に示す実施の形態９の衝突検出機能部２７と衝突通知機能部２８を追加したものである。動作の概要は実施の形態３０に実施の形態７、９を単純に加えたものとなる。
【０１３３】
【発明の効果】
以上のように本発明は、送信パケットの優先度に応じて送信タイミングをずらし、優先度の高いものほど先に送信できるようにしたことにより、様々なアプリケーションの情報を単一のネットワークで伝送できるようにし、かつネットワークとしての効率の低下が小さくなり、パケットの優先度別通信を可能にしつつ伝送路の有効利用ができる優れた通信方法、通信装置及び通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る通信方法の説明図
【図２】本発明の実施の形態２に係る通信装置のブロック図
【図３】本発明のネットワーク構成図
【図４】本発明の実施の形態５で使用されるパケットの構成図
【図５】本発明の実施の形態５に係る通信装置のブロック図
【図６】本発明の実施の形態７で使用されるパケットの構成図
【図７】本発明の実施の形態７に係る通信装置のブロック図
【図８】本発明の実施の形態８に係る通信方法の説明図
【図９】本発明の実施の形態９に係る通信装置のブロック図
【図１０】本発明の実施の形態１１に係る通信装置のブロック図
【図１１】本発明の衝突処理タイムスロットの説明図
【図１２】本発明の実施の形態１３に係る通信装置のブロック図
【図１３】本発明の実施の形態１５に係る通信装置のブロック図
【図１４】本発明の実施の形態１７に係る通信装置のブロック図
【図１５】本発明の実施の形態１９に係る通信装置のブロック図
【図１６】本発明の実施の形態２１に係る通信装置のブロック図
【図１７】本発明の特別タイムスロットの説明図
【図１８】本発明の実施の形態２５に係る通信装置のブロック図
【図１９】本発明の実施の形態２７に係る通信装置のブロック図
【図２０】本発明の実施の形態３２に係る通信装置のブロック図
【図２１】本発明の実施の形態３４に係る通信装置のブロック図
【図２２】本発明の実施の形態３８に係る通信装置のブロック図
【図２３】本発明の実施の形態３９に係る通信装置のブロック図
【図２４】本発明の実施の形態４０に係る通信装置のブロック図
【図２５】本発明の実施の形態４５に係る通信装置のブロック図
【図２６】本発明の実施の形態４６に係る通信装置のブロック図
【図２７】本発明の実施の形態４７に係る通信装置のブロック図
【図２８】本発明の実施の形態４８に係る通信装置のブロック図
【図２９】従来の通信装置と伝送路の関係を示すネットワーク構成図
【図３０】従来の手法における優先度タイムスロットの説明図
【符号の説明】
１  伝送路
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｉ、２０Ｊ、２０Ｋ、２０Ｌ、２０Ｍ、２０Ｎ、２０Ｏ、２０Ｐ、２０Ｑ、２０ｒ、２０Ｓ  通信装置
２１  送信機能部
２２  受信機能部
２３  優先度観測部
２３Ａ  物理優先度読み出し機能部
２３Ｂ  アプリケーション優先度読み出し機能部
２４  優先度変換部
２５  タイミング発生部
２６  バッファ機能部
２７  衝突検出機能部
２８  衝突通知機能部
２９  再送計数機能部
３０  衝突処理タイムスロット選択機能部
３１  ジャム信号検出機能部
３２  変換表パケット化機能部
３３  変換表受信機能部
３４  時計機能部
３５  トラフィック記録機能部
３６  統計処理機能部
３７  衝突検出機能部
３８  衝突頻度測定機能部
３９  優先度度数測定機能部
４０  計時機能部
【図１】
0003625280.tif 000011
【図２】
0003625280.tif 000012
【図３】
0003625280.tif 000013
【図４】
0003625280.tif 000014
【図５】
0003625280.tif 000015
【図６】
0003625280.tif 000016
【図７】
0003625280.tif 000017
【図８】
0003625280.tif 000018
【図９】
0003625280.tif 000019
【図１０】
0003625280.tif 000020
【図１１】
0003625280.tif 000021
【図１２】
0003625280.tif 000022
【図１３】
0003625280.tif 000023
【図１４】
0003625280.tif 000024
【図１５】
0003625280.tif 000025
【図１６】
0003625280.tif 000026
【図１７】
0003625280.tif 000027
【図１８】
0003625280.tif 000028
【図１９】
0003625280.tif 000029
【図２０】
0003625280.tif 000030
【図２１】
0003625280.tif 000031
【図２２】
0003625280.tif 000032
【図２３】
0003625280.tif 000033
【図２４】
0003625280.tif 000034
【図２５】
0003625280.tif 000035
【図２６】
0003625280.tif 000036
【図２７】
0003625280.tif 000037
【図２８】
0003625280.tif 000038
【図２９】
0003625280.tif 000039
【図３０】
0003625280.tif 000040