(57)【要約】【課題】通信の信頼性を確保しつつ、通信資源を有効かつ柔軟に利用できる通信ネットワークシステムおよび通信方法を提供する。【解決手段】パケット生成手段１１は、同一の通信パケットを複数生成する。送信手段１２は、パケット生成手段１１により生成された複数の上記同一の通信パケットを受信局２に向けて送信する。推定手段２１は、送信手段１２により送信されてきた上記複数の通信パケットに基づき、所定のアルゴリズムを用いて通信パケットの正しいデータを推定する。訂正手段２２は、推定手段２１による推定結果に基づいて、受信された通信パケットの誤りを訂正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信局から送信された通信パケットを受信局で受信する通信ネットワークシステムにおいて、
前記送信局は、
同一の通信パケットを複数生成するパケット生成手段と、
前記パケット生成手段により生成された複数の前記同一の通信パケットを前記受信局に向けて送信する送信手段と、
を備え、
前記受信局は、
前記送信手段により送信されてきた前記複数の通信パケットに基づき、所定のアルゴリズムを用いて前記通信パケットの正しいデータを推定する推定手段を備えることを特徴とする通信ネットワークシステム。
【請求項２】
前記受信局は、前記推定手段による推定結果に基づいて、受信された通信パケットの誤りを訂正する訂正手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記推定手段は、前記複数の通信パケット中の同一ビット位置の１ビット同士の比較に基づく多数決処理により、前記データを推定することを特徴とする請求項１または２に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項４】
前記送信手段により送信される前記複数の通信パケットは、異なる通信経路を介して前記受信局に向けて送信されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項５】
前記比較手段は、前記通信パケットの比較に際し、前記アルゴリズムにおいて前記受信局における前記通信パケットの到着順序に基づく重み付けを行うことを特徴とする請求項４に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項６】
前記通信経路に設けられた中継局は、当該中継局を通過する際に、当該通信パケットに付加された中継局通過数を増番する増番手段を備え、
前記比較手段は、前記通信パケットの比較に際し、前記アルゴリズムにおいて各通信パケットの前記中継局通過数に基づく重み付けを行うことを特徴とする請求項４に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項７】
前記比較手段は、前記受信局により受信されるべきすべての前記通信パケットが受信されていなくても、受信済みの通信パケットについて比較処理に移行することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項８】
前記送信手段により送信される前記複数の通信パケットは、時間差を置いて同一の通信経路を介して前記受信局に向けて送信されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項９】
前記通信パケットのフレームにはサム値が含まれ、前記推定手段では、推定された前記データに基づいて前記フレーム全体の正当性を確認することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項１０】
送信側から送信された通信パケットを受信側で受信する通信方法において、
前記送信側では、
同一の通信パケットを複数生成するステップと、
前記通信パケットを生成するステップにより生成された複数の前記同一の通信パケットを前記受信局に向けて送信するステップと、
を実行し、
前記受信側では、
前記送信手段により送信されてきた前記複数の通信パケットに基づき、所定のアルゴリズムを用いて前記通信パケットの正しいデータを推定するステップを実行することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信側から送信された通信パケットを受信側で受信する通信ネットワークシステムおよび通信方法に関し、とくに通信の信頼性を確保しつつシステムを有効かつ柔軟に利用できる通信ネットワークシステムおよび通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークにおいて、送信局から受信局に向けて通信パケットを送信する場合、受信されたデータの正当性を確認するため通信パケットにサム値を付加する通信方式が知られている。受信局においてサム値によりデータの正当性が確認できた場合には、送信局に向けて応答を送信する。受信局においてサム値によりビット化け等に基づくデータの異常が確認できた場合には、通信パケットを破棄する。
【０００３】
また、送信局から受信局に向けて通信パケットを送信する際には、送信局において同時に再送タイマをスタートさせ、受信局からの応答が受信できない場合には、再送タイマのタイムアップ時に通信パケットを再度送信する。
【特許文献１】特開２００５−１８４８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の通信方式では、チェックサムにより通信の信頼性を確保している。通信時にビット化けが発生した場合には、通信パケットは破棄され、送信局から再度、同一パケットが送信される。しかし、再送されたパケットが受信局に到着するまでの間、受信局でのデータの更新が停止するため、不都合を生じさせる場合がある。このため、通信の信頼性を確保しつつ、ネットワークを有効かつ柔軟に利用できるシステムの開発が望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、通信の信頼性を確保しつつ、通信資源を有効かつ柔軟に利用できる通信ネットワークシステムおよび通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の通信ネットワークシステムは、送信局から送信された通信パケットを受信局で受信する通信ネットワークシステムにおいて、前記送信局は、同一の通信パケットを複数生成するパケット生成手段と、前記パケット生成手段により生成された複数の前記同一の通信パケットを前記受信局に向けて送信する送信手段と、を備え、前記受信局は、前記送信手段により送信されてきた前記複数の通信パケットに基づき、所定のアルゴリズムを用いて前記通信パケットの正しいデータを推定する推定手段を備えることを特徴とする。
この通信ネットワークシステムによれば、送信されてきた複数の通信パケットに基づき、所定のアルゴリズムを用いて通信パケットの正しいデータを推定するので、通信の信頼性を確保しつつ、通信資源を有効かつ柔軟に利用できる。
【０００７】
前記受信局は、前記推定手段による推定結果に基づいて、受信された通信パケットの誤りを訂正する訂正手段を備えてもよい。
【０００８】
前記推定手段は、前記複数の通信パケット中の同一ビット位置の１ビット同士の比較に基づく多数決処理により、前記データを推定してもよい。
【０００９】
前記送信手段により送信される前記複数の通信パケットは、異なる通信経路を介して前記受信局に向けて送信されてもよい。
【００１０】
前記比較手段は、前記通信パケットの比較に際し、前記アルゴリズムにおいて前記受信局における前記通信パケットの到着順序に基づく重み付けを行ってもよい。
【００１１】
前記通信経路に設けられた中継局は、当該中継局を通過する際に、当該通信パケットに付加された中継局通過数を増番する増番手段を備え、前記比較手段は、前記通信パケットの比較に際し、前記アルゴリズムにおいて各通信パケットの前記中継局通過数に基づく重み付けを行ってもよい。
【００１２】
前記比較手段は、前記受信局により受信されるべきすべての前記通信パケットが受信されていなくても、受信済みの通信パケットについて比較処理に移行してもよい。
【００１３】
前記送信手段により送信される前記複数の通信パケットは、時間差を置いて同一の通信経路を介して前記受信局に向けて送信されてもよい。
【００１４】
前記通信パケットのフレームにはサム値が含まれ、前記推定手段では、推定された前記データに基づいて前記フレーム全体の正当性を確認してもよい。
【００１５】
本発明の通信方法は、送信側から送信された通信パケットを受信側で受信する通信方法において、前記送信側では、同一の通信パケットを複数生成するステップと、前記通信パケットを生成するステップにより生成された複数の前記同一の通信パケットを前記受信局に向けて送信するステップと、を実行し、前記受信側では、前記送信手段により送信されてきた前記複数の通信パケットに基づき、所定のアルゴリズムを用いて前記通信パケットの正しいデータを推定するステップを実行することを特徴とする。
この通信方法によれば、送信されてきた複数の通信パケットに基づき、所定のアルゴリズムを用いて通信パケットの正しいデータを推定するので、通信の信頼性を確保しつつ、通信資源を有効かつ柔軟に利用できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の通信ネットワークシステムによれば、送信されてきた複数の通信パケットに基づき、所定のアルゴリズムを用いて通信パケットの正しいデータを推定するので、通信の信頼性を確保しつつ、通信資源を有効かつ柔軟に利用できる。
【００１７】
本発明の通信方法によれば、送信されてきた複数の通信パケットに基づき、所定のアルゴリズムを用いて通信パケットの正しいデータを推定するので、通信の信頼性を確保しつつ、通信資源を有効かつ柔軟に利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１〜図３を参照して、本発明による通信ネットワークシステムの実施形態について説明する。
【００１９】
図１（ａ）は、一実施形態の通信ネットワークシステムの部分構成を示すブロック図、図１（ｂ）は、各通信局の構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１（ａ）は、送信局としての通信局１から受信局としての通信局２に向けて、通信パケットを送信する通信経路を示している。図１（ａ）に示すように、通信局１から通信局２に向かう通信経路としては、中継局としての通信局３Ａおよび通信局３Ｂを経由する通信経路Ｒ１と、中継局としての通信局３Ｃを経由する通信経路Ｒ２と、中継局としての通信局３Ｄを経由する通信経路Ｒ３と、がある。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、通信局１には、同一の通信パケットを複数生成するパケット生成手段１１と、パケット生成手段１１により生成された複数の上記同一の通信パケットを通信局２に向けて送信する送信手段１２と、が構成されている。また、通信局２には、送信手段１２により送信されてきた上記複数の通信パケットに基づき、所定のアルゴリズムを用いて通信パケットの正しいデータを推定する推定手段２１と、推定手段２１による推定結果に基づいて、受信された通信パケットの誤りを訂正する訂正手段２２と、が構成されている。
【００２２】
次に、通信パケットを送受信する際の動作について説明する。
【００２３】
まず、通信局１は、パケット生成手段１１により、送信すべき同一データの通信パケットを複数生成（複製）する。次に、送信手段１２は、パケット生成手段１１により生成された同一データの通信パケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３を、それぞれ、通信経路Ｒ１、通信経路Ｒ２、および通信経路Ｒ３を介して送信する（図１（ｂ））。
【００２４】
図１（ａ）の例では、通信パケットＰ２および通信パケットＰ３は、ビット化けが発生することなく通信局２で受信される。一方、通信パケットＰ１は、通信経路Ｒ１においてノイズによるビット化けが発生し、通信パケットＰ１´として通信局２で受信される。
【００２５】
次に、通信局２の推定手段２１は、受信された通信パケットＰ１´，Ｐ２，Ｐ３に基づいて、正しい通信パケットのデータを推定する。
【００２６】
図２は、推定手段２１におけるデータの推定アルゴリズムを示す図である。この例では、通信パケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、８ビットのデータと、このデータから生成されるサム値とを含んでいる。
【００２７】
図２に示すように、推定手段２１では、受信された通信パケットのデータをビット毎に多数決処理する。図２の例では、例えば、データ（８ビット）の７ビット目のデータについて、通信パケットＰ１´では「１」であり、通信パケットＰ２および通信パケットＰ３では「０」であるため、正しいデータは「０」であると推定される。同様に、データ（８ビット）から生成されるサム値についても多数決処理によりデータを推定することができる。受信された通信パケットが４つ以上ある場合でも、同様に多数決処理を行える。
【００２８】
また、データの推定に当たり、推定手段２１では、多数決処理後のデータ（８ビット）およびサム値によりフレーム全体の正当性を確認することができる。例えば、IEEE802.3イーサネット（登録商標）フレームフォーマットのFrame Check Sequence フィールドを用いることができる。フレーム全体の正当性を確認できれば、多数決処理後のデータが正しいデータとして推定される。
【００２９】
次に、通信局２の訂正手段２２は、推定手段２１の推定結果に基づいて通信パケットのデータ（８ビット）の誤り訂正を行う。訂正後のデータが有効なデータとして用いられる。
【００３０】
このように、本実施形態の通信ネットワークシステムでは、受信された通信パケットに基づいて正しいデータを推定し、通信パケットの誤り訂正を行っている。このため、通信パケットの再送を待つ必要がなく、転送データに破損が生じた場合でもデータ更新が停止しない。
【００３１】
推定手段２１におけるデータの推定アルゴリズムとして、単純な多数決処理に加え、通信パケットに重み付けを加えることもできる。
【００３２】
例えば、通信パケットの到着順序や到着までの経過時間に応じて、通信パケットに重み付けを加えることができる。到着の速い通信パケットに対しては、信頼性が高いものとして、より大きな重み付けを与えた上で多数決処理を実行することができる。
【００３３】
また、図１（ｂ）に示すように、中継局となる通信局（通信局３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄなど）に増番手段３１を設けてもよい。この場合、通信パケットに中継局の通過数をカウントするためのカウンタの領域を設け、中継時に増番手段３１によりカウンタを１つずつカウントアップする。カウンタを「０」として通信局２から通信パケットを送信すれば、通信局２に至るまでの中継局の通過数がカウンタにより示される。推定手段２１では、中継局の通過数が少ない通信パケットに対しては、誤り発生の可能性が少ないものとして、より大きな重み付けを与えた上で多数決処理を実行することができる。
【００３４】
通信局２で受信された一連の通信パケットが同一通信パケットに由来するものであることを認識する手段としては、種々の方法を用いることができる。例えば、通信パケットのヘッダにより、通信パケットを区別することができる。また、一定の時間内に受信された一連の通信パケットを、同一通信パケットに由来するパケット群として推定してもよい。
【００３５】
また、本実施形態において、送信されたすべての通信パケットの受信を待つ必要はない。例えば、最初の受信から一定時間経過した場合には、既に受信された通信パケットに基づく推定手段２１によるデータ推定に移行してもよい。この場合、遅れて到着した通信パケットは破棄してもよい。
【００３６】
上記実施形態では、複数の通信パケットを複数の通信経路を介して送信する例を示したが、複数の通信パケットを、同一の通信経路を介して時間差を与えて送信してもよい。
【００３７】
図３は、同一の通信経路を介して複数の通信パケットを送信する例を示す図である。この例では、送信局としての通信局５から受信局としての通信局６に向けて、通信局７を経由する通信経路で通信パケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３を順次送信している。
【００３８】
図３の例では、通信パケットＰ２および通信パケットＰ３は、ビット化けが発生することなく通信局６で受信される。一方、通信パケットＰ１は、通信経路においてノイズによるビット化けが発生し、通信パケットＰ１´として通信局６で受信される。
【００３９】
通信局６では、受信された通信パケットＰ１´，Ｐ２，Ｐ３に基づいて、正しい通信パケットのデータを多数決処理により推定する。推定方法としては、図２を用いて説明した方法が適用できる。この推定結果に基づいて通信パケットの誤り訂正が行われ、訂正後のデータが有効なデータとして用いられる。
【００４０】
このように、同一通信経路を介して複数の同一通信パケットを送信することで、データの訂正が可能となる。このため、転送データに破損が生じた場合でも、通信局６では通信パケットの再送を待つ必要がなくなり、データ更新が停止しない。
【００４１】
以上説明したように、本発明の通信ネットワークシステムによれば、送信されてきた複数の通信パケットに基づき、所定のアルゴリズムを用いて通信パケットの正しいデータを推定するので、通信の信頼性を確保しつつ、通信資源を有効かつ柔軟に利用できる。
【００４２】
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、送信側から送信された通信パケットを受信側で受信する通信ネットワークシステムおよび通信方法に対し、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】一実施形態の通信ネットワークシステムの構成を示す図であり、（ａ）は、一実施形態の通信ネットワークシステムの部分構成を示すブロック図、（ｂ）は、各通信局の構成を示すブロック図。
【図２】推定手段におけるデータの推定アルゴリズムを示す図。
【図３】同一の通信経路を介して複数の通信パケットを送信する例を示す図。
【符号の説明】
【００４４】
１      通信局（送信局）
２      通信局（受信局）
３      通信局（中継局）
１１    パケット生成手段
１２    送信手段
２１    推定手段
２２    訂正手段
３１    増番手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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