(57)【要約】【課題】  緊急フレームを送信遅延を少なくして送信可能とし、緊急フレーム送信による影響度を少なくすることが可能な送信制御装置を提供する。【解決手段】  送信フレーム緊急度検出部１１は入力された送信データから緊急度を判断し、判断した送信フレームを次段の通常バッファ部１３または緊急バッファ部１５に転送し、送信フレームの緊急度を通常制御部１４及び緊急制御部１６にそれぞれ通知する。送信フレームが緊急フレームの場合、送信フレーム緊急度検出部１１は送信フレームを緊急バッファ部１５の送信キューに積み込むとともに、通常制御部１４から現在の送信状況の情報を入手する。送信フレーム緊急度検出部１１は、通常フレームを送信中の場合、半分未満のバイト数を転送中の場合、送信途中のフレームを破棄し、緊急フレームを通常フレームに割り込ませて送信する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームの送信処理を行う送信制御装置を含む通信ネットワークであって、
少なくとも障害通知の緊急フレームの送信を検出する検出手段と、前記検出手段で前記緊急フレームの送信が検出された時に現在の送信状況を基に現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信するかどうかを判断する判断手段と、前記判断手段が前記現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信すると判断した時に当該緊急フレームを割り込ませて送信する手段と、前記緊急フレームを割り込ませて送信した時に破棄したフレームを当該緊急フレームの送信後に再送する手段とを前記送信制御装置に有することを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項２】
前記判断手段は、フレームを送信中かどうか、送信中のフレームが破棄できる状態かどうか、連続送信回数を越えていないかどうかを基に前記現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信するかどうかを判断することを特徴とする請求項１記載の通信ネットワーク。
【請求項３】
前記判断手段は、前記送信中のフレームが予め設定された送信完了比率値未満の時に前記送信中のフレームが破棄可能と判断することを特徴とする請求項２記載の通信ネットワーク。
【請求項４】
前記判断手段で前記緊急フレームの連続送信回数が予め設定された閾値を超えていると判断された時に通常のフレームの送信を許可し、その後に当該緊急フレームの送信を行うことを特徴とする請求項２または請求項３記載の通信ネットワーク。
【請求項５】
フレームの送信処理を行う送信制御装置であって、
少なくとも障害通知の緊急フレームの送信を検出する検出手段と、前記検出手段で前記緊急フレームの送信が検出された時に現在の送信状況を基に現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信するかどうかを判断する判断手段と、前記判断手段が前記現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信すると判断した時に当該緊急フレームを割り込ませて送信する手段と、前記緊急フレームを割り込ませて送信した時に破棄したフレームを当該緊急フレームの送信後に再送する手段とを有することを特徴とする送信制御装置。
【請求項６】
前記判断手段は、フレームを送信中かどうか、送信中のフレームが破棄できる状態かどうか、連続送信回数を越えていないかどうかを基に前記現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信するかどうかを判断することを特徴とする請求項５記載の送信制御装置。
【請求項７】
前記判断手段は、前記送信中のフレームが予め設定された送信完了比率値未満の時に前記送信中のフレームが破棄可能と判断することを特徴とする請求項６記載の送信制御装置。
【請求項８】
前記判断手段で前記緊急フレームの連続送信回数が予め設定された閾値を超えていると判断された時に通常のフレームの送信を許可し、その後に当該緊急フレームの送信を行うことを特徴とする請求項６または請求項７記載の送信制御装置。
【請求項９】
フレームの送信処理を行う送信制御装置を含む通信ネットワークに用いられる緊急フレーム処理方法であって、前記送信制御装置側に、少なくとも障害通知の緊急フレームの送信を検出するステップと、前記緊急フレームの送信が検出された時に現在の送信状況を基に現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信するかどうかを判断するステップと、前記現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信すると判断した時に当該緊急フレームを割り込ませて送信するステップと、前記緊急フレームを割り込ませて送信した時に破棄したフレームを当該緊急フレームの送信後に再送するステップとを有することを特徴とする緊急フレーム処理方法。
【請求項１０】
前記緊急フレームを送信するかどうかを判断するステップは、フレームを送信中かどうか、送信中のフレームが破棄できる状態かどうか、連続送信回数を越えていないかどうかを基に前記現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信するかどうかを判断することを特徴とする請求項９記載の緊急フレーム処理方法。
【請求項１１】
前記緊急フレームを送信するかどうかを判断するステップは、前記送信中のフレームが予め設定された送信完了比率値未満の時に前記送信中のフレームが破棄可能と判断することを特徴とする請求項１０記載の緊急フレーム処理方法。
【請求項１２】
前記緊急フレームの連続送信回数が予め設定された閾値を超えていると判断された時に通常のフレームの送信を許可し、その後に当該緊急フレームの送信を行うことを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の緊急フレーム処理方法。
【請求項１３】
フレームの送信処理を行う送信制御装置を含む通信ネットワークに用いられる緊急フレーム処理方法のプログラムであって、前記送信制御装置側のコンピュータに、少なくとも障害通知の緊急フレームの送信を検出する処理と、前記緊急フレームの送信が検出された時に現在の送信状況を基に現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信するかどうかを判断する処理と、前記現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信すると判断した時に当該緊急フレームを割り込ませて送信する処理と、前記緊急フレームを割り込ませて送信した時に破棄したフレームを当該緊急フレームの送信後に再送する処理とを実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信ネットワーク、送信制御装置及びそれらに用いる緊急フレーム処理方法並びにそのプログラムに関し、特にイーサネット（登録商標）等の通信ネットワークにおいて、障害通知等の緊急フレームを送信するための緊急フレーム処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の通信ネットワークにおけるフレーム送信処理を図５に示す。図５において、緊急フレーム２０２は通常フレーム２０１の送信完了を待ち、続く緊急フレーム２０３のタイミングで送信される。
【０００３】
緊急（最優先）のフレームであっても、送信中のフレームが出力完了してから送信されていたため、従来のフレーム送信処理では、最大でＭＴＵ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）分の送信待ち時間（送信遅延）が発生する。
【０００４】
イーサネット（登録商標）での待ち時間を試算した場合には、次の通りとなる。イーサネット（登録商標）標準の最大フレームサイズを超えるフレームサイズのことをジャンボフレームと呼ぶが、フレームサイズはＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）標準に含まれておらず、ベンダによってさまざまである。
【０００５】
例えば、９０００バイトを１００Ｍｂｐｓで転送した場合、最大送信待ち時間は約７２０マイクロ秒かかる。１０Ｍｂｐｓで１０倍、１０００Ｍｂｐｓで１０分の１の待ち時間がかかることになる。
【０００６】
この問題を解決するために、従来のフレーム送信処理方法としては、特殊フレームが検出された時に、通常フレームの処理を中断して特殊フレームの処理を優先して実行する方法が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００７】
また、従来の他のフレーム送信処理方法としては、緊急に優先度が高い監視フレームや非番号性フレームを送信する際に、長大な情報フレーム送信中であっても、そのフレームの送信を中止し、監視フレームや非番号性フレームを直ちに送信する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−８０３３９号公報
【特許文献２】特開昭６１−１８１２３８号公報
【特許文献１】特開平１−２６４３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来のフレーム送信処理方法では、緊急（最優先）のフレームであっても、送信中のフレームが出力完了してから送信されていたため、最大でＭＴＵ分の送信待ち時間（送信遅延）が発生するという問題がある。
【００１０】
上記の特許文献１，２では、この問題を解決するために、通常フレームの処理を中断して特殊フレームの処理を優先して実行しているが、処理中のフレームを退避させているので、退避する容量によって多大な時間が余計にかかる可能性がある。
【００１１】
また、上記の特許文献３では、上述した問題を解決するために、送信中のフレームを即廃棄して監視フレームや非番号性フレームを直ちに送信しているが、送信中のフレームの廃棄判断を単にフレームの長さのみで行っているため、長大な情報フレームであれば、送信完了まであと僅かであっても破棄されてしまう可能性がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、緊急フレームを送信遅延を少なくして送信することができ、緊急フレーム送信による影響度を少なくすることができる通信ネットワーク、送信制御装置及びそれらに用いる緊急フレーム処理方法並びにそのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による通信ネットワークは、フレームの送信処理を行う送信制御装置を含む通信ネットワークであって、
少なくとも障害通知の緊急フレームの送信を検出する検出手段と、前記検出手段で前記緊急フレームの送信が検出された時に現在の送信状況を基に現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信するかどうかを判断する判断手段と、前記判断手段が前記現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信すると判断した時に当該緊急フレームを割り込ませて送信する手段と、前記緊急フレームを割り込ませて送信した時に破棄したフレームを当該緊急フレームの送信後に再送する手段とを前記送信制御装置に備えている。
【００１４】
本発明による送信制御装置は、フレームの送信処理を行う送信制御装置であって、
少なくとも障害通知の緊急フレームの送信を検出する検出手段と、前記検出手段で前記緊急フレームの送信が検出された時に現在の送信状況を基に現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信するかどうかを判断する判断手段と、前記判断手段が前記現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信すると判断した時に当該緊急フレームを割り込ませて送信する手段と、前記緊急フレームを割り込ませて送信した時に破棄したフレームを当該緊急フレームの送信後に再送する手段とを備えている。
【００１５】
本発明による緊急フレーム処理方法は、フレームの送信処理を行う送信制御装置を含む通信ネットワークに用いられる緊急フレーム処理方法であって、前記送信制御装置側に、少なくとも障害通知の緊急フレームの送信を検出するステップと、前記緊急フレームの送信が検出された時に現在の送信状況を基に現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信するかどうかを判断するステップと、前記現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信すると判断した時に当該緊急フレームを割り込ませて送信するステップと、前記緊急フレームを割り込ませて送信した時に破棄したフレームを当該緊急フレームの送信後に再送するステップとを備えている。
【００１６】
本発明による緊急フレーム処理方法のプログラムは、フレームの送信処理を行う送信制御装置を含む通信ネットワークに用いられる緊急フレーム処理方法のプログラムであって、前記送信制御装置側のコンピュータに、少なくとも障害通知の緊急フレームの送信を検出する処理と、前記緊急フレームの送信が検出された時に現在の送信状況を基に現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信するかどうかを判断する処理と、前記現在送信中のフレームを破棄して前記緊急フレームを送信すると判断した時に当該緊急フレームを割り込ませて送信する処理と、前記緊急フレームを割り込ませて送信した時に破棄したフレームを当該緊急フレームの送信後に再送する処理とを実行させている。
【００１７】
すなわち、本発明の通信ネットワークは、主にイーサネット（登録商標）等の通信ネットワークにおいて、障害通知等の緊急フレームを他のフレームの送信状態を停止し、送信完了を待たずに送信可能とすることを特徴としている。
【００１８】
より具体的に説明すると、従来のフレーム送信処理では、通常フレームの送信中に緊急フレームを送信する場合、送信フレーム単位の優先制御処理であれば、通常フレームが送信完了した後に緊急フレームが送信されるが、本発明の通信ネットワークでは、通常フレームが送信されている途中で、緊急フレームが割り込んで送信され、その後に通常フレームを再送しているので、緊急フレームが送信されるまでの待ち時間を短縮することが可能となる。
【００１９】
本発明の通信ネットワークでは、送信するフレームが緊急フレームの場合、現在の送信状況、つまりフレームを送信中かどうか、送信中のフレームが破棄できる状態か、連続送信回数を越えていないか等の送信状態を基に、現在送信中のフレームを破棄して緊急フレームを送信するかを判断している。
【００２０】
上記のように、本発明の通信ネットワークでは、送信状況に応じて、送信途中のフレームを途中で破棄して即時に送信することが可能であるため、送信途中のフレームに待たされることなく、緊急フレーム送信による影響度を少なくし、緊急に送信したいデータが送信可能となる。
【００２１】
この場合、本発明の通信ネットワークでは、送信中のフレームを破棄して緊急に送信したいフレームを送信することで、送出完了までの送信遅延を少なくすることが可能となる。送信中のフレームを破棄する際には、緊急フレーム送信による影響を少なくするために、送信状況や緊急フレームの連続送信回数から送信中のフレームの破棄の有無を判断し、送信中のフレームが破棄された時に、そのフレームを緊急フレーム送出後に再送している。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、緊急フレームを送信遅延を少なくして送信することができ、緊急フレーム送信による影響度を少なくすることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態による緊急フレーム処理方法を示す図である。図１において、通常フレーム１０１の送信中に緊急フレーム１０２を送信する場合、送信フレーム単位の優先制御処理であれば、通常フレーム１０１が送信完了した後に緊急フレーム１０３が送信される。
【００２４】
本発明の実施の形態では、通常フレーム１０１が送信されている途中で、緊急フレーム１０２が割り込んで送信され、その後に通常フレーム１０４を再送している。その結果、本発明の実施の形態では、緊急フレーム１０２が送信されるまでの待ち時間を短縮することができる。
【００２５】
送信するフレームが緊急フレーム１０２の場合には、現在の送信状況、つまりフレームを送信中かどうか、送信中のフレームが破棄できる状態かどうか、連続送信回数を越えていないかどうかをそれぞれ判断して緊急フレーム１０２の送信を行っている。
【００２６】
このようにして、本発明の実施の形態では、送信状況に応じて、送信途中のフレームを途中で破棄して即時に送信することが可能であるため、送信途中のフレームに待たされることなく、緊急フレーム送信による影響度を少なくし、緊急に送信したいデータを送信することができる。
【００２７】
また、本発明の実施の形態では、送信中のフレームを破棄して緊急に送信したいフレームを送信することで、送出完了までの送信遅延を少なくすることができる。送信中のフレームを破棄する際には、緊急フレーム送信による影響を少なくするために、送信状況や緊急フレームの連続送信回数から破棄の有無を判断し、送信中のフレームを単に破棄するだけでなく、そのフレームを緊急フレーム送出後に再送している。
【実施例１】
【００２８】
図２は本発明の一実施例による送信制御装置の構成を示すブロック図である。図２において、送信制御装置１は送信フレーム緊急度検出部１１と、再送制御部１２と、通常バッファ部１３と、通常制御部１４と、緊急バッファ部１５と、緊急制御部１６と、送信セレクタ１７と、上記の各部を実現するためのプログラムを格納する記録媒体１８とから構成されている。尚、送信制御装置１は主にイーサネット（登録商標）等の通信ネットワークにおいて、上記の緊急フレーム処理を行うための装置である。
【００２９】
送信フレーム緊急度検出部１１は入力された送信データから緊急度を判断し、判断した送信フレームを次段の通常バッファ部１３または緊急バッファ部１５に転送する。その際、送信フレーム緊急度検出部１１は送信フレームの緊急度を通常制御部１４及び緊急制御部１６にそれぞれ通知する。
【００３０】
送信フレームが通常フレームの場合、送信フレーム緊急度検出部１１は送信フレームを入力された順番に基づいて通常バッファ部１３の送信キューに積み込み、送信セレクタ１７を通して送信する。
【００３１】
送信フレームが緊急フレームの場合、送信フレーム緊急度検出部１１は送信フレームを緊急バッファ部１５の送信キューに積み込むとともに、通常制御部１４から現在の送信状況の情報を入手する。送信フレーム緊急度検出部１１は、通常フレームを送信していない場合、通常フレーム側の送信をサスペンドし、緊急フレームを送信する。
【００３２】
送信フレーム緊急度検出部１１は、通常フレームを送信中の場合、既に半分以上のバイト数を転送していた場合、破棄すると再送によってより多くの時間を費やすため、通常フレームの送信完了後に緊急フレームを送信する。この場合、破棄するかしないかの閾値（送信比率）は設定可能であり、０設定の場合には無条件に破棄しないことになる。
【００３３】
送信フレーム緊急度検出部１１は、半分未満のバイト数を転送中の場合、送信途中のフレームを破棄し［具体的には、無効なＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）値を付加する］、緊急フレームを通常フレームに割り込ませて送信する。破棄された送信フレームは再送制御部１２によって、緊急フレーム送信完了後に再度送信される。
【００３４】
また、緊急フレームの連続によって、通常フレームキューがオーバフローするのを防ぐために、本実施例では、緊急フレームの連続送信回数を制限するための閾値を有しており。閾値を越えた場合、一旦、通常フレームを送信した後に、緊急フレームの送信を行う。
【００３５】
図３はＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．３フレームフォーマットを示す図である。図３において、ＩＥＥＥ８０２．３フレームは「宛先アドレス（６ｂｙｔｅ）」と、「送信元アドレス（６ｂｙｔｅ）」と、「タイプ（２ｂｙｔｅ）」と、「送信データ（４６〜１５００ｂｙｔｅ）」と、「ＦＣＳ（４ｂｙｔｅ）」とから構成されている。
【００３６】
本実施例では、緊急フレームを識別するために、「タイプ」エリアを使用しており、「タイプ」エリアの値をユニークな値に設定することで、緊急フレームを指定可能としている。尚、本実施例に関与しない機器に接続する場合には、ルータを経由することで、タイプの設定が付け替わるようにする。
【００３７】
図４は図１の送信制御装置１の動作を示すフローチャートである。これら図２〜図４を参照して本発明の一実施例による送信制御装置１の緊急フレームの送信動作について説明する。尚、図４に示す処理は送信制御装置１［内部のＣＰＵ（中央処理装置）（図示せず）］が記録媒体１８のプログラムを実行することで実現可能である。
【００３８】
送信制御装置１は送信フレームが入力されると（図４ステップＳ１）、送信フレームが緊急フレームであるかどうかを判断する（図４ステップＳ２）。送信制御装置１は緊急フレームでない場合、緊急フレームの連続送信回数値Ｎ（Ｎは変数）をクリアし（Ｎ＝０）（図４ステップＳ３）、そのフレームを通常フレームとして送信する（図４ステップＳ４）。
【００３９】
送信制御装置１は緊急フレームであった場合、緊急フレームの連続送信回数値Ｎが閾値（初期設定される値）を超えていないかどうかを判断する（図４ステップＳ５）。送信制御装置１は閾値を超えている場合、連続送信回数値Ｎをクリアし（Ｎ＝０）（図４ステップＳ６）、通常制御部１３に１フレーム送信を許可し（図４ステップＳ７）、その後に緊急フレームとして送信する（図４ステップＳ８）。
【００４０】
送信制御装置１は閾値を超えていない場合、連続送信回数値Ｎに１プラスし（図４ステップＳ９）、通常フレームが送信中かどうかを判断する（図４ステップＳ１０）。送信制御装置１は通常フレームが送信中でない場合、緊急フレームをそのまま緊急バッファ部１５から送信する（図４ステップＳ１１）。
【００４１】
通常フレーム送信中の場合、送信中のフレームの送信完了比率を確認し（図４ステップＳ１２）、送信完了比率値Ｍ（Ｍは初期設定値）を超えていないかどうかを判断する（図４ステップＳ１３）。送信完了比率値Ｍを超えていた（フレームを破棄しないと判断した）場合、送信制御装置１は通常フレームの送信完了を待ち（図４ステップＳ１４）、緊急フレームを送信する（図４ステップＳ１５）。
【００４２】
送信制御装置１は送信完了比率値Ｍを超えていない（フレームを破棄して送信すると判断した）場合、送信中のフレームを破棄（無効なＦＣＳを付加）し（図４ステップＳ１６）、緊急フレームを送信する（図４ステップＳ１７）。その後、送信制御装置１は破棄した通常フレームを再送する（図４ステップ１８）。
【００４３】
このように、本実施例では、送信途中のフレームを破棄して緊急フレームを優先的に送信することができるので、緊急に送信したいフレームの送信遅延を小さくすることができる。
【００４４】
また、本実施例では、送信フレームを単純に破棄するのではなく、現在の送信状況、つまりフレームを送信中かどうか、送信中のフレームが破棄できる状態かどうか、連続送信回数を越えていないかどうかをそれぞれ判断してから再送制御を行っているので、緊急フレーム送信による影響を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態による緊急フレーム処理方法を示す図である。
【図２】本発明の一実施例による送信制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ＩＥＥＥ８０２．３フレームフォーマットを示す図である。
【図４】図１の送信制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】従来例による緊急フレーム処理方法を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  送信制御装置
１１  送信フレーム緊急度検出部
１２  再送制御部
１３  通常バッファ部
１４  通常制御部
１５  緊急バッファ部
１６  緊急制御部
１７  送信セレクタ
１８  記録媒体
１０１，１０４  通常フレーム
１０２，１０３  緊急フレーム
【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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