(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する他の端末に自律的にデータを転送する複数の通信端末を含む通信システムにおける通信端末であって、
隣接する他の端末にデータを送信する送信手段と、
隣接する他の端末から受信したデータを送信データとして前記送信手段に出力する受信手段とを備え、
前記送信手段は、前記送信データを送信してから一定時間経過しても受信応答が得られなかった場合に、前記送信データが廃棄されたと判断し、
送信データを識別可能な送出番号と前記送信データに含まれる受信データを識別可能な受信番号と前記受信データの送信元を識別可能な受信端末番号とを含む送信履歴を記憶し、前記送信データが廃棄されたと判断した場合には、前記送信履歴をもとに、前記送信データに含まれる前記受信データが廃棄されたことを示す廃棄信号を前記受信データの送信元に送信する情報管理手段とを備え、
前記情報管理手段は、前記送信手段がデータを送信してから、ネットワーク上り最大遅延時間とネットワーク下り最大遅延時間との合計時間を経過しても廃棄信号が受信されない場合に、データの送信が成功したと判断し、
前記情報管理手段は、前記送信手段が送信データの送信に成功したときに前記送信データに対応する送信履歴を削除する
ことを特徴とする通信端末。
【請求項２】
情報管理手段は、送信データの送信先の端末から廃棄信号を受信した場合に、前記送信データが廃棄されたと判断する
請求項１に記載の通信端末。
【請求項３】
受信手段は、情報管理手段が端末内データを記憶している場合には、隣接する他の端末から受信したデータと前記端末内データとを結合して送信データを生成し、
前記情報管理手段は、送信手段が前記送信データの送信に成功した場合には、前記端末内データを削除する
請求項１または請求項２に記載の通信端末。
【請求項４】
隣接する他の端末に自律的にデータを転送する複数の通信端末を含む通信システムにおける障害検出方法であって、
前記通信端末が、
隣接する他の端末から受信したデータを結合して送信データを生成し、
前記送信データを識別可能な送出番号と前記送信データに含まれる受信データを識別可能な受信番号と前記受信データの送信元を識別可能な受信端末番号とを含む送信履歴を記憶し、
前記送信データを送信してから一定時間経過しても受信応答が得られなかった場合に、前記送信データが廃棄されたと判断し、
前記送信データが廃棄されたと判断した場合には、前記送信履歴をもとに、前記送信データに含まれる前記受信データが廃棄されたことを示す廃棄信号を前記受信データの送信元に送信し、
データを送信してから、ネットワーク上り最大遅延時間とネットワーク下り最大遅延時間との合計時間を経過しても廃棄信号が受信されない場合に、データの送信が成功したと判断し、
前記送信データの送信に成功したときに前記送信データに対応する送信履歴を削除する
ことを特徴とする障害検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムにおいて障害発生時に障害検出までの時間を短くすることができる通信端末および通信システムにおける障害検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各端末が自律的（他の装置による制御なしにルーティング等を行うこと。）にルーティングを行うアドホックネットワークにおいて、データの転送経路を示すルーティング情報を端末が記憶していない場合には、障害が発生したときのルーティング情報を認識することができないため、障害原因の特定が困難である。
【０００３】
なお、アドホックネットワークにおいて、ルーティング情報に含まれる伝送誤り率や輻輳レベルなどの情報を使用して伝送路上の伝送帯域のボトルネックを推定し、効率的な伝送帯域の割り当てを端末や中継ノードに対してダイナミックに行うネットワーク制御装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】再特ＷＯ２００９／２８１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アドホックネットワーク内で送受信されるデータは、端末を中継して転送される。端末自身から正常に送出されたデータが転送先の端末によって廃棄されたときに、転送元の端末が廃棄されたことを認識できない場合には、サーバや端末が備えるアプリケーションなどの上位のレイヤにおいて廃棄検出や再送要求などを行う必要がある。
【０００６】
図８は、通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図８に示す収集サーバ７００は、ゲートウェイ（ＧＷ）６００を介して、端末５０１〜５１２から定期的に送出されるデータを受信する。収集サーバは、データが未受信であることを検出した場合には、該当する端末に対して再送要求を行う。例えば、図８に示すように、端末５０７、端末５０８、端末５０９、端末５１０および端末５１１から送出されるデータが未受信であった場合には、収集サーバが、該当する端末のそれぞれに対して再送要求を行う必要がある。図８に示す「Ｒｅｑ」は、収集サーバ７００から送信される再送要求を表す。
【０００７】
図８に示す通信システムでは、上位レイヤ等でデータの廃棄検出や再送要求を行うので、廃棄検出に時間がかかったり、再送要求のための処理にも時間がかかるという課題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、通信システムの障害によるデータの廃棄を短時間で検出し、データの再送までの時間を短くすることができる通信端末および通信システムにおける障害検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による通信端末は、隣接する他の端末に自律的にデータを転送する複数の通信端末を含む通信システムにおける通信端末であって、隣接する他の端末にデータを送信する送信手段と、隣接する他の端末から受信したデータを送信データとして送信手段に出力する受信手段とを備え、送信手段が、送信データを送信してから一定時間経過しても受信応答が得られなかった場合に、送信データが廃棄されたと判断し、送信データを識別可能な送出番号と送信データに含まれる受信データを識別可能な受信番号と受信データの送信元を識別可能な受信端末番号とを含む送信履歴を記憶し、送信データが廃棄されたと判断した場合には、送信履歴をもとに、送信データに含まれる受信データが廃棄されたことを示す廃棄信号を受信データの送信元に送信する情報管理手段とを備え、情報管理手段が、送信手段がデータを送信してから、ネットワーク上り最大遅延時間とネットワーク下り最大遅延時間との合計時間を経過しても廃棄信号が受信されない場合に、データの送信が成功したと判断し、情報管理手段が、送信手段が送信データの送信に成功したときに送信データに対応する送信履歴を削除することを特徴とする。
【００１０】
本発明による通信システムにおける障害検出方法は、隣接する他の端末に自律的にデータを転送する複数の通信端末を含む通信システムにおける障害検出方法であって、通信端末が、隣接する他の端末から受信したデータを結合して送信データを生成し、送信データを識別可能な送出番号と送信データに含まれる受信データを識別可能な受信番号と受信データの送信元を識別可能な受信端末番号とを含む送信履歴を記憶し、送信データを送信してから一定時間経過しても受信応答が得られなかった場合に、送信データが廃棄されたと判断し、送信データが廃棄されたと判断した場合には、送信履歴をもとに、送信データに含まれる受信データが廃棄されたことを示す廃棄信号を受信データの送信元に送信し、データを送信してから、ネットワーク上り最大遅延時間とネットワーク下り最大遅延時間との合計時間を経過しても廃棄信号が受信されない場合に、データの送信が成功したと判断し、送信データの送信に成功したときに送信データに対応する送信履歴を削除することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、通信端末が自律的にルーティング制御を行う通信システムにおいて、障害によるデータの廃棄を短時間で検出し、データの再送までの時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による通信端末の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による通信端末を含む通信システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】通過情報管理部が記憶する送信履歴テーブルの一例を示す説明図である。
【図４】図２に示す通信システムにおいて障害が発生した時の様子を示す説明図である。
【図５】図２に示す通信システムにおいて各端末からＮＧ信号が出力される様子を示す説明図である。
【図６】図２に示す通信システムにおいて経路を変更してデータの再送が行われる様子を示す説明図である。
【図７】本発明による通信端末の主要部を示すブロック図である
【図８】通信システムの構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施形態１．
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明による通信端末の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明による通信端末は、上り端末受信処理部１１０と、情報バッファ１２０と、上り端末送信処理部１３０と、通過情報管理部１４０と、下り端末受信処理部１５０と、下り端末送信処理部１６０と、端末情報管理部１７０とを備える。
【００１６】
上り端末受信処理部１１０は、隣接する下流側の端末からデータを受信する。
【００１７】
上り端末受信処理部１１０は、隣接する下流側の端末から受信したデータを送信データとして情報バッファ１２０に出力する。上り端末受信処理部１１０は、隣接する下流側の複数の端末からデータを受信した場合には、それらのデータを結合して送信データとして情報バッファ１２０に出力する。通信端末内で生成された端末内データが端末情報管理部１７０に記憶されている場合には、上り端末受信処理部１１０は、端末内データを端末情報管理部１７０から取得し、取得した端末内データと下流側の端末から受信したデータとを結合した送信データを生成する。
【００１８】
また、上り端末受信処理部１１０は、通過情報管理部１４０に、受信情報識別を出力する。受信情報識別は、送出番号、受信端末番号および受信番号を含む。送出番号は、データを識別するための番号（以下、データ識別番号という。）であって、上り端末送信処理部１３０から送信されるデータのデータ識別番号である。受信番号は、下流側に隣接する端末から受信したデータのデータ識別番号である。受信端末番号は、端末を識別するための番号（以下、端末番号という。）であって、受信データの送信元の端末番号である。
【００１９】
情報バッファ１２０は、上り端末受信処理部１１０から入力されたデータを保存する。
【００２０】
上り端末送信処理部１３０は、情報バッファ１２０に保存されたデータを読み出し、読み出したデータにデータ識別番号を付与して送信する。また、情報バッファ１２０に保存されたデータは、上り端末送信処理部１３０が送信完了するまで保存される。上り端末送信処理部１３０は、データの送信に失敗し、データが廃棄されたと判断した場合には、送信に失敗したデータの送出番号と、データが廃棄されたか否かを示す情報とを通過情報管理部１４０に出力する。
【００２１】
通過情報管理部１４０は、受信情報識別をもとに、送信履歴を生成し送信履歴テーブルに記憶する。送信履歴は、送出番号、受信端末番号および受信番号を含む。
【００２２】
下り端末受信処理部１５０は、隣接する上流側の端末からデータを受信する。下り端末受信処理部１５０は、廃棄されたデータのデータ識別番号を含むＮＧ信号を受信した場合には、ＮＧ信号から取得したデータ識別番号を通過情報管理部１４０に出力する。
【００２３】
下り端末送信処理部１６０は、隣接する下流側の端末にデータを送信する。また、下り端末送信処理部１６０は、通過情報管理部１４０から廃棄通知を入力する。廃棄通知は、廃棄されたデータのデータ識別番号と廃棄されたデータの送信元の端末番号とを含む。
【００２４】
下り端末送信処理部１６０は、廃棄通知を入力すると、廃棄されたデータの送信元の端末に、廃棄されたデータのデータ識別番号を含むＮＧ信号を送信する。また、廃棄されたデータの中に端末内データが含まれる場合には、端末内データのデータ識別番号を端末情報管理部１７０に出力する。
【００２５】
端末情報管理部１７０は、端末内データの記憶および削除を行う。
【００２６】
次に、本実施形態の動作を説明する。
【００２７】
図２は、本発明による通信端末を含む通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図３は、通過情報管理部が記憶する送信履歴テーブルの一例を示す説明図である。
【００２８】
図２に示す通信システムは、各端末からデータを収集する収集サーバ４００と、ＧＷ３００と、端末２０１〜端末２１２とを含む。端末２０１〜端末２１２は、図１に示す構成を備える通信端末である。また、端末２０１〜端末２１２およびＧＷ３００は、アドホックネットワークを構成する。また、収集サーバ４００は、ＧＷ３００を介して端末２０１〜端末２１２と通信可能に接続されている。
【００２９】
端末２０１〜端末２１２は、送出すべき端末内データを保持している場合は、収集サーバ４００側（上流側）の隣接する端末に対して、データを送信する。また、端末２０１〜端末２１２は、隣接する下流側の端末からデータを受信した場合は、受信したデータを隣接する上流側の端末に対して転送する。
【００３０】
ここでは、端末２０５、端末２０７、端末２０８、端末２０９、端末２１０、端末２１１の端末番号を、それぞれ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとする。また、各端末が、それぞれ、データＪ、データＫ、データＬ、データＭ、データＯ、データＰを、隣接する上流側の端末に転送する場合を例にする。なお、「データＸ」とは、データ識別番号がＸであるデータをいう。また、データＪおよびデータＫに対応する送信履歴が、図３（ａ）および（ｂ）に示す内容である場合を例にする。
【００３１】
図４は、図２に示す通信システムにおいて障害が発生した時の様子を示す説明図である。図４には、端末２０５がデータＪの送信に失敗した状態が示されている。
【００３２】
図５は、図２に示す通信システムにおいて各端末からＮＧ信号が出力される様子を示す説明図である。
【００３３】
端末２０５の上り端末送信処理部１３０は、送信先の端末から一定時間経過しても受信応答が得られなかった場合など、データＪの送信に失敗した場合には、データＪが廃棄されたと判断する。そして、データＪが廃棄されたこと示す情報と送出番号とを通過情報管理部１４０に出力する。なお、データの送信に成功した場合は、送出番号のみを通過情報管理部１４０に出力する。
【００３４】
端末２０５の通過情報管理部１４０は、送出番号とともに、データＪが廃棄されたことを示す情報が上り端末送信処理部１３０から入力された場合には、送出番号がＪである送信履歴をもとに、データＪに含まれるデータを判断する。図３（ａ）に示すように、データＪは、端末番号がＢである端末２０７から受信したデータＫ、端末番号がＣである端末２０８から受信したデータＬおよび端末番号がＤである端末２０９から受信したデータＭを含む。
【００３５】
端末２０５の通過情報管理部１４０は、データＪに含まれるデータＫ、データＬおよびデータＭが廃棄されたことを示す廃棄通知を、下り端末送信処理部１６０に出力する。
【００３６】
下り端末送信処理部１６０は、廃棄通知を入力すると、端末２０７、端末２０８、端末２０９に対して、データＫ、データＬ、データＭを廃棄したことを知らせるために、図５に示すように、廃棄したデータのデータ識別番号を含むＮＧ信号をそれぞれの端末に送信する。図５に示す「ＮＧ（Ｘ）」は、データ識別番号Ｘを含むＮＧ信号を表す。
【００３７】
端末２０７の下り端末受信処理部１５０は、端末２０５からＮＧ信号を受信すると、ＮＧ信号に含まれるデータ識別番号Ｋを通過情報管理部１４０に出力する。なお、端末２０８および端末２０９が端末２０５からＮＧ信号を受信した場合の動作については、端末２０７と同様であるため説明を省略する。
【００３８】
端末２０７の通過情報管理部１４０は、下り端末受信処理部１５０からデータ識別番号Ｋが入力されると、送出番号がＫである送信履歴をもとに、廃棄されたデータＫに含まれるデータを判断する。図３（ｂ）に示すように、データＫは、端末番号がＥである端末２１０から受信したデータＯ、端末番号がＦである端末２１１から受信したデータＰおよび端末内データであるデータＱを含む。
【００３９】
また、端末２０７の通過情報管理部１４０は、データＫに含まれるデータＯおよびデータＰが廃棄されたことを示す廃棄通知を、下り端末送信処理部１６０に出力する。
【００４０】
端末２０７の下り端末送信処理部１６０は、廃棄通知が入力されると、図５に示すように、端末２１０、端末２１１に対して、データＯ、データＰを廃棄したことを知らせるために、廃棄したデータのデータ識別番号を含むＮＧ信号をそれぞれの端末に送信する。また、下り端末送信処理部１６０は、データＱが廃棄されたことを端末情報管理部１７０に通知するため、端末情報管理部１７０にデータＱのデータ識別番号を出力する。
【００４１】
端末２０７の端末情報管理部１７０は、データ識別番号が入力されると、上り端末受信処理部１１０がデータＱを再度読み出しできるように、データＱを削除せずに保持し続ける。
【００４２】
なお、各端末の通過情報管理部１４０および端末情報管理部１７０は、端末からデータが送信された後、上りネットワーク最大遅延時間（データが収集サーバ４００に到達するまでの時間）Ｔｕｐと下りネットワーク最大遅延時間（収集サーバ４００からのデータが自端末に到達するまでの時間）Ｔｄｏｗｎの合計時間よりも長い時間経過しても、データが廃棄されたことを示す情報が入力されない場合は、データの送信が成功したと判断する。そして、通過情報管理部１４０は、送信履歴テーブルからそのデータに対応する送信履歴を削除し、端末情報管理部１７０は、端末内データを削除する。なお、図４および図５には、収集サーバ４００から最も遠くに位置する（最も下流側にある）端末２１０、２１１、２１２を対象としてＴｕｐおよびＴｄｏｗｎが示されている。
【００４３】
例えば、図４および図５に示す端末２１０〜２１２の場合、端末２１０〜２１２からデータが送信されてからデータＪが廃棄されるまでの時間ｔｕｐと、データＪが廃棄されてから端末２１０〜２１２がＮＧ信号を受信するまでの時間ｔｄｏｗｎとの合計時間が、ＴｕｐとＴｄｏｗｎとの合計時間より短くなるため、端末２１０〜２１２が保持する送信履歴および端末内データは削除されずに保持される。
【００４４】
図６は、図２に示す通信システムにおいて経路を変更してデータの再送が行われる様子を示す説明図である。
【００４５】
図６に示すように、端末２１０、端末２１１は、ＮＧ信号を受信した場合に、それぞれ、データＯ、データＰを端末２０７に対して再送する。また、端末２０７、端末２０８、端末２０９は、ＮＧ信号を受信した場合、端末２０５を介するデータの転送（図４参照）が失敗したと判断して、端末２０５を経由しない経路、例えば、端末２０４を経由する経路でデータＱ、データＲ、データＳの再送を行う。なお、データＲおよびデータＳは、端末２０８および端末２０９の端末内データを示す。
【００４６】
以上に説明したように、本実施形態によれば、隣接する他の端末を経由してデータ転送を行うアッドホックネットワークなどにおいて、各端末が、データ識別番号と端末番号とをもとにデータの送信履歴を管理し、データの廃棄点である端末、つまり、データ送信に失敗した端末が、送信履歴をもとにＮＧ信号を隣接する端末に送信するようにしているので、各端末の障害検出に要する時間を短くすることができ、障害発生からデータ再送までの時間を短くすることができる。
【００４７】
また、送信に成功した場合の送信履歴を残さないようにしているので、障害発生時に各端末に記憶されている送信履歴から、廃棄情報および廃棄ルートを特定することができるため、各端末の廃棄情報および廃棄ルートを特定するための制御情報を必要としない。また、大量の送信履歴が蓄積されることがないので大容量の記憶メモリなどを備える必要がない。
【００４８】
また、データ廃棄点からＮＧ信号を下流の端末に送信するようにしているので、図８に示す通信システムの場合のように、収集サーバがデータ再送要求を各端末ごとに行うことなく、データの再送を行うことができる。
【００４９】
なお、本実施形態においては、下流側の端末から上流側の端末へ送信されるデータの送信履歴を廃棄情報として管理する場合について説明したが、上流側の端末から下流側の端末へ送信されるデータについての送信履歴を管理するようにしてもよい。
【００５０】
図８は、本発明による通信端末の主要部を示すブロック図である。図８に示すように通信端末は、隣接する他の端末に自律的にデータを転送する複数の通信端末を含む通信システムにおける通信端末であって、隣接する他の端末にデータを送信する送信手段１２（図１に示す上り端末送信処理部１３０に相当。）と、隣接する他の端末から受信したデータを送信データとして送信手段に出力する受信手段１１（図１に示す上り端末受信処理部１１０に相当。）と、送信データを識別可能な送出番号と送信データに含まれる受信データを識別可能な受信番号と受信データの送信元を識別可能な受信端末番号とを含む送信履歴を記憶し、送信データが廃棄されたと判断した場合には、送信履歴をもとに、送信データに含まれる受信データが廃棄されたことを示す廃棄信号を受信データの送信元に送信する情報管理手段１３（図１に示す通過情報管理部１４０、下り端末受信処理部１５０、下り端末送信処理部１６０および端末情報管理部１７０に相当。）とを備える。
【００５１】
上記の実施形態には、以下のような通信端末も開示されている。
【００５２】
（１）情報管理手段１３は、送信手段１２がデータを送信してから、ネットワーク上り最大遅延時間とネットワーク下り最大遅延時間との合計時間を経過しても廃棄信号が受信されない場合に、データの送信が成功したと判断する通信端末。
【００５３】
（２）情報管理手段１３は、送信手段１２が送信データの送信に成功したときに送信データに対応する送信履歴を削除する通信端末。
【００５４】
（３）情報管理手段１３は、送信手段１２が送信データの送信に失敗した場合、または、送信データの送信先の端末から廃棄信号を受信した場合に、送信データが廃棄されたと判断する通信端末。
【００５５】
（４）受信手段１１は、情報管理手段１３が端末内データを記憶している場合には、隣接する他の端末から受信したデータと端末内データとを結合して送信データを生成し、情報管理手段１３は、送信手段１２が送信データの送信に成功した場合には、端末内データを削除する通信端末。
【符号の説明】
【００５６】
１１  受信手段
１２  送信手段
１３  情報管理手段
１１０  上り端末受信処理部
１２０  情報バッファ
１３０  上り端末送信処理部
１４０  通過情報管理部
１５０  下り端末受信処理部
１６０  下り端末送信処理部
１７０  端末情報管理部
２０１〜２１２、５０１〜５１２  端末
３００、６００  ＧＷ
４００、７００  収集サーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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