(57)【要約】【課題】局側装置に登録する処理における通信を効率的に実行すること。【解決手段】局側装置への登録を条件にネットワークに接続される通信端末であって、局側装置による登録が完了する前の段階で、局側装置から出力される登録問合パケットを受信する登録問合コマンド受信手段（Ｓ０１）と、登録問合パケットが受信されてからの経過時間を計時する送信遅延タイマと、通信端末に固有の情報（シリアル番号、電源投入後からの経過時間、パケットの最終受信時刻）に基づき遅延時間を算出する遅延時間算出手段（Ｓ０３〜Ｓ０６）と、送信遅延タイマにより遅延時間が計時されたときに（Ｓ０７でＹＥＳ）、局側装置に登録要求信号を出力する登録要求信号手段（Ｓ０８）とを備える。【選択図】        図５
2004221670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側装置への登録を条件にネットワークに接続される通信端末であって、
前記局側装置による登録が完了する前の段階で、前記局側装置から出力される登録問合信号を受信する登録問合信号受信手段と、
前記登録問合信号が受信されてからの経過時間を計時する遅延タイマと、
通信端末に固有の情報に基づき遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、
前記遅延タイマにより前記遅延時間が計時されたときに、前記局側装置に登録要求信号を出力する登録要求信号出力手段とを備えた、通信端末。
【請求項２】
前記遅延時間算出手段は、通信端末に固有の情報に基づき乱数を発生する乱数発生手段を含み、
前記乱数発生手段により発生された乱数に基づき遅延時間を算出する、請求項１に記載の通信端末。
【請求項３】
前記遅延時間算出手段は、通信端末の識別番号を取得する取得手段をさらに含み、
前記乱数発生手段は、前記取得された識別番号に基づき乱数を発生する、請求項２に記載の通信端末。
【請求項４】
現在時刻をカウントする現在時刻タイマをさらに含み、
前記現在時刻タイマは、電源が投入されてから前記登録問合信号が受信されるまでの稼動時間を計時し、
前記乱数発生手段は、前記登録問合信号が受信された時点の稼動時間に基づき乱数を発生する、請求項２に記載の通信端末。
【請求項５】
コンピュータと通信するための通信手段と、
現在時刻をカウントするタイマと、
前記コンピュータからデータを最後に受信した時刻を記憶しておく受信時刻記憶手段とをさらに備え、
前記乱数発生手段は、前記受信時刻記憶手段に記憶された最終受信時刻に基づき乱数を発生する、請求項２に記載の通信端末。
【請求項６】
前記遅延時間算出手段は、通信端末の複数ある固有情報のうちからいずれかをランダムに選択する選択手段を含み、
前記乱数発生手段は、前記選択手段により選択された固有情報に基づき乱数を発生する、請求項２に記載の通信端末。
【請求項７】
局側装置への登録を条件にネットワークに接続される通信端末で実行されるネットワーク登録方法であって、
前記局側装置による登録が完了する前の段階で、前記局側装置から出力される登録問合信号を受信するステップと、
前記登録問合信号が受信されてからの経過時間を計時するステップと、
通信端末に固有の情報に基づき遅延時間を算出するステップと、
前記計時ステップにより前記算出された遅延時間が計時されたときに、前記局側装置に登録要求信号を出力するステップとを含む、ネットワーク登録方法。
【請求項８】
局側装置への登録を条件にネットワークに接続される通信端末で実行されるネットワーク登録プログラムであって、
前記局側装置による登録が完了する前の段階で、前記局側装置から出力される登録問合信号を受信するステップと、
前記登録問合信号が受信されてからの経過時間を計時するステップと、
通信端末に固有の情報に基づき遅延時間を算出するステップと、
前記計時ステップにより前記算出された遅延時間が計時されたときに、前記局側装置に登録要求信号を出力するステップとを通信端末に実行させる、ネットワーク登録プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、通信端末、ネットワーク登録方法およびネットワーク登録プログラムに関し、特に、局側装置への登録を条件にネットワークに接続される通信端末、その通信端末で実行されるネットワーク登録方法およびネットワーク登録プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の通信端末が共通の伝送路を用いて相互に通信する場合に、通信データが伝送路上で衝突して通信データを送信できない場合がある。相互に通信する端末同士が伝送路を占有し、お互いに共通の規則にしたがって通信する場合には衝突を回避することができるけれども、他の端末が通信データをその伝送路に送出した場合などに衝突が発生する。
【０００３】
この衝突を回避するために、局側装置と複数の通信端末とが１対多の接続関係で接続された通信システムでは、局側装置が複数の通信端末に対して通信データを送出する時期を通知することにより、伝送路上での通信データの衝突を回避し、効率的な通信を可能としている。この通信システムでは、局側装置で複数の通信端末それぞれに送出タイミングを通知するために、局側装置で複数の通信端末が登録される。
【０００４】
なお、複数の通信端末がバス型の接続形態で接続された通信システムにおける衝突防止のための技術であるが、通信データを送出する前に伝送路上の通信データ（キャリア）の有無を検出して、送出するタイミングを遅延させることにより衝突を回避する技術が特開平５−６３７０９号公報（特許文献１）に記載されている。この通信システムでは、各通信装置は、多対多の接続形態で接続され、他の通信装置により送出するタイミングを制御されることはない。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−６３７０９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、局側装置と複数の通信端末とが１対多の接続形態で接続された通信システムでは、新たに通信端末を局側装置に接続する場合に、局側装置にその通信端末が登録されていないため、通信端末では通信データを送出するタイミングを知ることができない。このため、任意のタイミングで送出した場合には、伝送路上で通信データが衝突する場合がある。また、局側装置が所定の間隔で出力する登録問合信号を基準にして定まる所定の期間を、新規に登録する端末装置によるデータの送出を許容する期間に予め設定しておき、端末装置側で送出するタイミングを決定することも考えられる。しかし、この場合であっても新たに複数の通信端末が接続される場合には、それら複数の通信端末がほぼ同時に通信データを送信するような場合には、伝送路上でこれらのデータが衝突してしまい、送信することができない。すなわち、複数の通信端末で同じプログラムが実行されているような場合には、送信するタイミングが同じとなる確率が高くなり、伝送路上で通信データが衝突してしまう。さらに、一度衝突が発生すると、次に送出するタイミングも同じとなる確率が高く、衝突が繰り返されて登録処理に時間がかかってしまうといった問題がある。
【０００７】
また、特許文献１に記載の技術は、伝送路上のキャリアを検出する必要があるため、バス型等の接続形態にしか適用できない。例えば、光通信などに用いられるパッシブダブルスター方式の接続形態では、キャリアを検出することができない。このため、すべて接続形態に適用することはできない。
【０００８】
この発明は上述の問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、局側装置に登録する処理における通信を効率的に実行することが可能な通信端末、その通信端末で実行されるネットワーク登録方法およびネットワーク登録プログラムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するためのこの発明のある局面によれば、通信端末は、局側装置への登録を条件にネットワークに接続される通信端末であって、局側装置による登録が完了する前の段階で、局側装置から出力される登録問合信号を受信する登録問合信号受信手段と、登録問合信号が受信されてからの経過時間を計時する遅延タイマと、通信端末に固有の情報に基づき遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、遅延タイマにより遅延時間が計時されたときに、局側装置に登録要求信号を出力する登録要求信号出力手段とを備える。
【００１０】
この発明に従えば、遅延タイマにより局側装置から出力される登録問合信号が受信されてからの経過時間が計時される。そして、遅延タイマにより通信端末に固有の情報に基づき算出された遅延時間が計時されたときに、局側装置に登録要求信号が出力される。複数の未登録の通信端末が局側装置に接続された場合に、複数の通信端末それぞれが同時に登録問合信号を受信する。複数の通信端末それぞれが通信端末に固有の情報に基づき遅延時間を算出するので、複数の通信端末それぞれで異なる遅延時間が算出される。このため、複数の通信端末からは、異なるタイミングで登録要求信号が局側装置に送信される。その結果、局側装置に登録する処理における通信を効率的に実行することが可能な通信端末を提供することができる。
【００１１】
好ましくは、遅延時間算出手段は、通信端末に固有の情報に基づき乱数を発生する乱数発生手段を含み、乱数発生手段により発生された乱数に基づき遅延時間を算出する。
【００１２】
この発明に従えば、通信端末に固有の情報に基づき乱数が発生され、その乱数に基づき遅延時間が算出される。このため、遅延時間が通信端末ごとに異なる値となる確率をより高くすることができる。
【００１３】
好ましくは、遅延時間算出手段は、通信端末の識別番号を取得する取得手段をさらに含み、乱数発生手段は、取得された識別番号に基づき乱数を発生する。
【００１４】
この発明に従えば、通信端末の識別番号が取得され、取得された識別番号に基づき乱数が発生されるので、遅延時間が通信端末ごとに異なる値となる確率を十分に高くすることができる。
【００１５】
好ましくは、現在時刻をカウントする現在時刻タイマをさらに含み、現在時刻タイマは、電源が投入されてから登録問合信号が受信されるまでの稼動時間を計時し、乱数発生手段は、登録問合信号が受信された時点の稼動時間に基づき乱数を発生する。
【００１６】
この発明に従えば、電源が投入されてからの稼動時間が計時され、計時された稼動時間に基づき乱数が発生される。電源が投入されるタイミングは他の通信端末と異なるので、乱数に基づき算出される遅延時間も通信端末ごとに異なる値となる確率を高くすることができる。
【００１７】
好ましくは、コンピュータと通信するための通信手段と、現在時刻をカウントするタイマと、コンピュータからデータを最後に受信した時刻を記憶しておく受信時刻記憶手段とをさらに備え、乱数発生手段は、受信時刻記憶手段に記憶された最終受信時刻に基づき乱数を発生する。
【００１８】
この発明に従えば、コンピュータからデータを最後に受信した時刻は、他の通信端末と異なるので、乱数に基づき算出される遅延時間も通信端末ごとに異なる値となる確率を高くすることができる。
【００１９】
好ましくは、遅延時間算出手段は、通信端末の複数ある固有情報のうちからいずれかをランダムに選択する選択手段をさらに含み、乱数発生手段は、選択手段により選択された固有情報に基づき乱数を発生する。
【００２０】
この発明に従えば、複数ある固有情報のうちいずれかがランダムに選択され、選択された固有情報に基づき乱数が発生される。このため、乱数に基づき算出される遅延時間が通信端末ごとに異なる値となる確率をさらに高くすることができる。
【００２１】
この発明の他の局面によれば、ネットワーク登録方法は、局側装置への登録を条件にネットワークに接続される通信端末で実行されるネットワーク登録方法であって、局側装置による登録が完了する前の段階で、局側装置から出力される登録問合信号を受信するステップと、登録問合信号が受信されてからの経過時間を計時するステップと、通信端末に固有の情報に基づき遅延時間を算出するステップと、計時ステップにより算出された遅延時間が計時されたときに、局側装置に登録要求信号を出力するステップとを含む。
【００２２】
この発明に従えば、通信端末に固有の情報に基づき遅延時間を算出するので、他の通信端末とは異なる遅延時間が算出される。このため、複数の通信端末からは、異なるタイミングで登録要求信号が局側装置に送信される。その結果、局側装置に登録する処理を効率良く実行することが可能なネットワーク登録方法を提供することができる。
【００２３】
この発明のさらに他の局面によれば、局側装置への登録を条件にネットワークに接続される通信端末で実行されるネットワーク登録プログラムであって、局側装置による登録が完了する前の段階で、局側装置から出力される登録問合信号を受信するステップと、登録問合信号が受信されてからの経過時間を計時するステップと、通信端末に固有の情報に基づき遅延時間を算出するステップと、計時ステップにより算出された遅延時間が計時されたときに、局側装置に登録要求信号を出力するステップとを通信端末に実行させる。
【００２４】
この発明に従えば、通信端末に固有の情報に基づき遅延時間を算出するので、他の通信端末とは異なる遅延時間が算出される。このため、複数の通信端末からは、異なるタイミングで登録要求信号が局側装置に送信される。その結果、局側装置に登録する処理を効率良く実行させることが可能なネットワーク登録プログラムを提供することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの概略構成を示す図である。図１を参照して、本実施の形態における通信システムは、局側装置２００と、複数の通信端末１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄを含む。各通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄは、それぞれがコンピュータ２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ，２１０Ｃ，２１０Ｄと、接続線２０４，２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ，２０４Ｄで接続されている。なお、ここでは、５台の通信端末が局側装置２００に接続されるネットワークを例に示すが、通信端末の数はこれに限定されない。１台の局側装置２００に複数の通信端末が接続される形態のネットワークであればよい。
【００２７】
局側装置２００と複数の通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄとは、光ファイバで接続され、ネットワークを構成する。このようなネットワークの接続形態は、パッシブダブルスター（ＰＤＳ：Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓｔａｒ）方式と言う。
【００２８】
より具体的に説明すると、局側装置２００は、光ファイバ２０１の一端と接続される。光ファイバ２０１の他端は、光カプラ２０３に接続される。光カプラ２０３は、通信端末１００と光ファイバ２０２で接続されている。光カプラ２０３は、通信端末１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄと、それぞれ光ファイバ２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄで接続される。
【００２９】
光カプラ２０３は、１つの光ファイバ２０１から受信する光信号を、複数の光ファイバ２０２，２０２Ａ〜２０２Ｄに分配して出力する。また、複数の光ファイバ２０２，２０２Ａ〜２０２Ｄそれぞれから受信する光信号は、光ファイバ２０１に出力する。したがって、局側装置２００から出力される光信号は、光ファイバ２０１を介して光カプラ２０３で受信された後、すべての光ファイバ２０２，２０２Ａ〜２０２Ｄに分配されて出力される。このため、局側装置２００から出力された光信号は、通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄのすべてで受信されることになる。
【００３０】
逆に、通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄそれぞれと光カプラ２０３とは、それぞれ光ファイバ２０２，２０２Ａ〜２０２Ｄで接続されるため、光カプラ２０３と通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄとの間の光ファイバ２０２，２０２Ａ〜２０２Ｄは、通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄそれぞれで占有されることになる。換言すれば、通信端末１００が出力する光信号は、光ファイバ２０２だけを通り、光ファイバ２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄを通ることはない。
【００３１】
しかしながら、通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄのそれぞれから出力された光信号は、光カプラ２０３でまとめられて光ファイバ２０１に出力される。このため、光ファイバ２０１においては、通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄから出力された光信号のすべてが伝送されることになる。この意味で、光ファイバ２０１は、通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄで共有されていると言える。このため、局側装置２００と通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄとの通信においては、通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄのいずれか１台が局側装置２００と通信が可能である。複数の通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄのうち複数の通信端末が同時にパケットデータ（光信号）を局側装置２００に出力した場合、光ファイバ２０１上でパケット衝突するため、局側装置２００ではそのパケットを受信することはできない。なお、１つの光ファイバーでも、波長の異なる光を同時に送受信することは可能であるが、本実施の形態においては、同じ波長または送受信する光信号の周波数帯が重なる場合を前提にしている。
【００３２】
通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄの全てがネットワークに接続される場合には、局側装置２００では、光ファイバ２０１上でのパケット衝突を回避するため、接続される通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄのすべてを登録している。そして、局側装置２００は、接続された通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄすべてに対して、それぞれがパケットを送信可能な期間を割当て、その割当てた期間を通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄそれぞれに送信している。このため、通信端末１００，１００Ａ〜１００Ｄは、局側装置２００により割当てられた期間にパケットを送信する。したがって、その期間には他の通信端末がパケットを送信することがなく、光ファイバ２０１上でパケットが衝突することなく、局側装置２００へ受信される。
【００３３】
しかしながら、新たに通信端末が局側装置２００に接続される場合には、その新たに接続される通信端末は、局側装置２００に登録されていない。この場合に、局側装置２００では、新たに接続される通信端末が登録されていないことから、その通信端末にパケットを送信してもよい期間を割当てることができない。その結果、新たに接続される通信端末は、パケットを送信することができない。また、任意にパケットを送信したとしても、その送信したタイミングが、既に登録されている通信端末が送信を許可された期間となる場合には、その送信を許可された通信端末が送信するパケットと光ファイバ２０１上で衝突してしまう。この衝突を防止するために、局側装置２００からは、定期的に登録問合パケットをすべての通信端末に送信している。そして予め定められた期間、たとえば、登録問合パケットを送信してから所定の期間が経過してからの一定期間を、新たに登録された通信端末がパケットを送信してもよい期間として定めておけば、新たに接続される通信端末は、その予め定められた期間にパケットを送信することができる。そのようにして送信されたパケットは、光ファイバ２０１上で他のパケットと衝突することなく、局側装置２００で受信される。
【００３４】
これについてより具体的に説明するために、ここでは、通信端末１００と通信端末１００Ａとが局側装置２００に未登録の状態であり、新たに接続された場合を例に説明する。
【００３５】
図２は、通信端末の局側装置への登録手順を示す図である。図２（Ａ）は、局側装置２００に、通信端末１００を登録する処理を示す。局側装置２００は、定期的に登録問合パケットを光ファイバ２０１に出力する。この登録問合パケットは、通信端末１００で受信される（Ｓ１）。なお、上述したように、この登録問合パケットは、他の通信端末においても同様に受信される。通信端末１００では、登録問合パケットの受信に応じて、登録要求パケットを局側装置２００に送信する（Ｓ２）。このとき、登録問合パケットを受信してから、登録要求パケットを送信するまでの時間は、乱数を発生させることにより、発生した乱数から求められた時間だけ遅延される。
【００３６】
この登録要求パケットを送信するタイミングを登録問合パケットを受信した時点を基準として出力するのは、次の理由による。通信端末が局側装置２００に登録されていれば、局側装置から受信する情報に基づき、自らが送信するタイミング（送信を許可された期間）が決定されるため、通信端末から局側装置２００に送信されたパケットが光ファイバ２０１上で衝突することはない。しかしながら、通信端末が局側装置２００に未登録の状態では、局側装置２００から割当てられた期間を通信端末１００は知ることができないため、局側装置２００は、新たに接続された通信端末がパケットを送信することができる期間を予め確保している。この期間が、登録問合パケットを送信してから所定の期間とされている。したがって、通信端末１００では、登録問合パケットを受信してから所定の期間内に、登録要求パケットを送出することで、その登録要求パケットは、光ファイバ２０１上で他の通信端末が送信するパケットと衝突することがない。
【００３７】
一方、他の通信端末においては、既に登録処理が完了しているため、上述したように登録要求パケットは出力されない。このため、光ファイバ２０１上で、登録要求パケットが衝突することなく、局側装置２００において受信される（Ｓ３）。登録要求パケットには、通信端末１００に関する情報、たとえばネットワーク上のアドレス等が含まれており、局側装置２００においては、受信した登録要求パケットに含まれる情報に基づき所定の登録処理を実行する。この登録処理は、従来の局側装置で実行される処理と変わらない。ここではその詳細な説明は繰返さない。
【００３８】
局側装置２００は、登録処理が完了すると、通信端末１００に対して、正常に登録されたことを示すために登録完了パケットを送信する（Ｓ４）。登録完了パケットには、送信先を特定するための情報、ここでは、通信端末１００のネットワークアドレスが含まれている。このため、通信端末１００では、自己に割当てられたネットワークアドレスを含む登録完了パケットを受信する（Ｓ５）ことにより、局側装置２００で登録が完了したことを認識することができる。なお、登録完了パケットは、他の通信端末でも受信されるが、登録完了パケットに含まれるネットワークアドレスが当該他の通信端末に割当てられたネットワークアドレスと異なるため、他の通信端末では無視される。また、局側装置２００が登録問合パケットを送信してから（Ｓ０）、登録完了パケットを送信するまでの期間は、他の通信端末がパケットの送信が許可された期間とは異なる期間なので、この期間に他の通信端末からパケットが送信されることはない。したがって、通信端末１００から出力されたパケットおよび、局側装置２００から出力されたパケットは光ファイバ２０１上で衝突することなく相手方装置で正常に受信することができる。
【００３９】
次に、局側装置２００に、２台の通信端末１００，１００Ａが登録処理を実行する場合のデータの流れを説明する。新たに登録するべき通信端末が複数ある場合には、この登録要求パケットが光ファイバ２０１上で衝突する場合がある。図２（Ｂ）は、通信端末１００と通信端末１００Ａとが局側装置２００への登録処理を行なう場合の例を示す図である。図２（Ｂ）を参照して、局側装置２００が定期的に送信する登録問合パケットは、通信端末１００で受信される（Ｓ１）と同時に、通信端末１００Ａでも受信される（Ｓ１′）。通信端末１００と通信端末１００Ａとは、登録要求パケットを送信するために、乱数により遅延時間を算出するが、この遅延時間が通信端末１００で計算されたものと、通信端末１００Ａで計算されたものとは、ほぼ等しいものになる場合がある。通信端末１００が自ら算出した遅延時間が経過した後に登録要求パケットを局側装置２００に送出し（Ｓ２）、通信端末１００Ａが自ら算出した遅延時間が経過した後に登録要求パケットを局側装置２００に送信する（Ｓ２′）。通信端末１００と通信端末１００Ａとで算出された遅延時間がほぼ等しい値となった場合に、通信端末１００から送信された登録要求パケットと通信端末１００Ａから送信された登録要求パケットとが、光ファイバ２０１上で衝突する。このため、局側装置２００では、通信端末１００から送信された登録要求パケットと通信端末１００Ａから送信された登録要求パケットのいずれをも受信することはできない。
【００４０】
通信端末１００と通信端末１００Ａとは、登録完了パケットを受信することなく登録問合パケットを受信した場合に、先に送信した登録要求パケットが局側装置２００で受信されなかったものと判断し、換言すれば、局側装置２００で登録処理ができなかったものと判断し、再度登録要求パケットを送信する。しかしながら、この再度送信する登録要求パケットもが、光ファイバ２０１上で衝突する可能性がある。このため、いつまでたっても登録は完了しないといったことも発生しうる。
【００４１】
本発明は、複数の通信端末を局側装置２００に登録する場合に発生する上述の問題を解決するためになされたものである。以下これについて具体的に説明する。
【００４２】
図３は、本実施の形態における通信システムの通信端末の機能を示す機能ブロック図である。ここでは、通信端末１００を例に説明するが、他の通信端末１００Ａ〜１００Ｄも同様の機能を有するので、ここでの説明は繰返さない。
【００４３】
図３を参照して、通信端末１００は、光ファイバ２０２と接続された光インターフェイス（ＩＦ）３０１と、光ＩＦ３０１と接続され、受信されたパケットをパケットバッファ３０４に出力する光ＩＦ受信処理部３０２と、パケットを一時的に記憶するためのパケットバッファ３０４と、パケットバッファ３０４からパケットを読出して端末ＩＦ３０７に出力する端末ＩＦ送信処理部３０５と、コンピュータ２１０と通信端末１００とを接続するための接続線２０４に接続され、コンピュータとの間でパケットを送受信するための端末ＩＦ３０７と、端末ＩＦ３０７で受信されたパケットをパケットバッファ３０４に転送する端末ＩＦ受信処理部３０６と、パケットバッファ３０４に記憶されたパケット等を光ＩＦ３０１に出力する光ＩＦ送信処理部３０３と、乱数生成部３０８と、送信遅延タイマ３０９とを含む。
【００４４】
光ＩＦ３０１は、光ファイバ２０２と、光ＩＦ受信処理部３０２と、光ＩＦ送信処理部３０３と接続される。光ＩＦ３０１は、光ファイバ２０２を介して局側装置２００から出力されるパケットを受信し、光ＩＦ受信処理部３０２へ出力する。また、光ＩＦ送信処理部３０３から受信したパケットを光ファイバ２０２へ出力する。その結果、光ファイバ２０２、光カプラ２０３、光ファイバ２０１を介して局側装置２００でパケットが受信される。
【００４５】
光ＩＦ受信処理部３０２は、光ＩＦ３０１と、パケットバッファ３０４と、光ＩＦ送信処理部３０３と接続される。光ＩＦ受信処理部３０２は、光ＩＦ３０１から受信したパケットを解析し、受信したパケットが登録問合パケットの場合にはその登録問合パケットを受信した旨を示す信号を光ＩＦ送信処理部３０３に出力する。また、光ＩＦ３０１から受信したパケットが登録問合パケットでない場合には、そのパケットをパケットバッファ３０４に転送する。
【００４６】
パケットバッファ３０４は、光ＩＦ受信処理部３０２から転送されたパケットまたは、端末ＩＦ受信処理部３０６から転送されたパケットを一時的に記憶するためのメモリである。
【００４７】
端末ＩＦ送信処理部３０５は、パケットバッファ３０４に記憶された光ＩＦ受信処理部３０２から入力されたパケットを読出し、端末ＩＦ３０７に出力する。端末ＩＦ３０７は、コンピュータ２１０と通信端末とを接続する接続線２０４に接続され、端末ＩＦ送信処理部３０５から入力されたパケットを、その接続線２０４を介してコンピュータ２１０に出力する。また、端末ＩＦ３０７は、コンピュータ２１０から出力されるパケットを接続線２０４を介して受信し、端末ＩＦ受信処理部３０６に出力する。
【００４８】
端末ＩＦ受信処理部３０６は、端末ＩＦ３０７から受信したパケットをパケットバッファ３０４に転送する。パケットバッファ３０４では、転送されてきたパケットを一時的に記憶する。また、端末ＩＦ受信処理部３０６は、端末ＩＦ３０７からパケットを受取ると、乱数生成部３０８にそのパケットを受信した旨を示すパケット受信信号を出力する。
【００４９】
光ＩＦ送信処理部３０３は、基本的には、端末ＩＦ受信処理部３０６から転送され、パケットバッファ３０４に記憶されたパケットを読出し、光ＩＦ３０１に出力する。また、光ＩＦ送信処理部３０３は、光ＩＦ受信処理部３０２、乱数生成部３０８および送信遅延タイマ３０９と接続されている。光ＩＦ送信処理部３０３は、光ＩＦ受信処理部３０２から登録問合パケットを受信したことを示す信号を受信すると、乱数生成部３０８に対して乱数の発生を要求する信号を出力する。
【００５０】
乱数生成部３０８では、光ＩＦ送信処理部３０３から乱数を発生することを要求する信号を受信すると、乱数を発生し、送信遅延タイマ３０９に出力する。また、乱数生成部３０８は、端末ＩＦ受信処理部３０６と接続され、端末ＩＦ受信処理部３０６からパケットを受信したことを示す信号を受信する。乱数生成部３０８は、その信号を受信した時刻を後述する最終受信時刻保持部４０２に記憶する。
【００５１】
送信遅延タイマ３０９は、乱数生成部３０８から受信した乱数に基づき、遅延時間を算出し、乱数を受信してからの時間を計時して算出した遅延時間となったとき（タイマ満了時）に、光ＩＦ送信処理部３０３にタイマが満了した旨を示す信号を出力する。
【００５２】
光ＩＦ送信処理部３０３は、送信遅延タイマ３０９より、遅延時間が満了した旨の信号を受信すると、登録要求コマンドを光ＩＦ３０１に出力する。光ＩＦ３０１は、登録要求パケットを受信すると、光ファイバ２０２に対して、その受信した登録要求パケットを送出する。
【００５３】
図４は、本実施の形態における通信端末１００の乱数生成部３０８の機能の詳細を示す機能ブロック図である。図４を参照して、乱数生成部３０８は、通信端末１００の識別番号であるシリアル番号を記憶するためのシリアル番号保持部４０３と、現在時刻を計時するための現在時刻カウンタ部４０１と、端末ＩＦ受信処理部３０６からパケットを受信した旨を示すパケット受信信号を最後に受信した最終受信時刻を記憶するための最終受信時刻保持部４０２と、乱数を発生させるための乱数基数を選択するための乱数基数選択部４０４と、乱数基数選択部４０４で選択された乱数基数を記憶しておくための乱数基数保持部４０５と、乱数基数保持部４０５から乱数基数を読出し乱数を算出するための乱数計算部４０６とを含む。
【００５４】
上述したように、乱数生成部３０８は、端末ＩＦ受信処理部３０６と接続されており、端末ＩＦ受信処理部３０６がパケットを受信した時点で出力するパケット受信信号が最終受信時刻保持部４０２に入力される。最終受信時刻保持部４０２は、現在時刻カウンタ部４０１と接続されており、端末ＩＦ受信処理部３０６からパケット受信信号が入力された時点の時刻（最終受信時刻）を記憶する。最終受信時刻保持部４０２は、最終受信時刻を、パケット受信信号が受信されるごとに更新する。したがって、最終受信時刻保持部４０２では、パケット受信信号が最後に受信された時刻が記憶されることになる。
【００５５】
現在時刻カウンタ部４０１は、現在の時刻を計時するためのカウンタである。現在時刻カウンタ部４０１は、定期的にインクリメントを行なうカウンタであってもよい。さらに、電源が投入されてからの経過時間（稼動時間）を現在時刻とは別にカウントしている。
【００５６】
シリアル番号保持部４０３は、通信端末１００を識別するための、たとえばその製品の製造時に付される製造番号、販売時に付される番号等を示すシリアル番号を記憶する。シリアル番号保持部４０３は、書換え不可能な半導体メモリを含むことが好ましい。また、シリアル番号保持部４０３は、後述する乱数基数保持部４０５が出力する乱数基数を読出し、シリアル番号をパラメータとした演算式を用いて新たな乱数基数を演算し、乱数基数選択部４０４に出力する。この演算には、乱数基数とシリアル番号とを加算または減算する演算を用いることができる。
【００５７】
乱数基数選択部４０４は、光ＩＦ送信処理部３０３と接続され、光ＩＦ送信処理部から乱数の発生要求を示す信号が入力される。乱数基数選択部４０４は、その信号を受信すると、現在時刻カウンタ部４０１が出力する稼動時間に基づき定まる乱数基数１、最終受信時刻保持部４０２が記憶するパケット受信信号を最後に受信した時刻に基づき定まる乱数基数２、シリアル番号保持部４０３が出力する乱数基数３のうちから１つをランダムに選択して、乱数基数保持部４０５に出力する。
【００５８】
乱数基数保持部４０５は、光ＩＦ送信処理部３０３と接続され、光ＩＦ送信処理部３０３から乱数の発生を要求する信号が入力される。乱数基数保持部４０５は、その信号の入力に応じて、乱数基数選択部４０４で選択された乱数基数を受信して記憶するとともに、受信した乱数基数を乱数計算部４０６およびシリアル番号保持部４０３に出力する。
【００５９】
乱数計算部４０６は、光ＩＦ送信処理部３０３と接続され、ＩＦ送信処理部３０３から乱数の発生を要求する信号を受信する。乱数計算部４０６は、その信号の受信に応じて、乱数基数保持部４０５から出力された乱数基数に基づき、乱数を計算し、送信遅延タイマ３０９に出力する。
【００６０】
図５は、本実施の形態における通信端末で実行される登録処理の流れを示すフローチャートである。図５を参照して、通信端末１００では、まず、光ＩＦ３０１において、登録問合パケットが受信されたか否かが判断される（ステップＳ０１）。この判断は、光ＩＦ受信処理部３０２において判別され、登録問合パケットを受信した場合に、光ＩＦ送信処理部３０３に対して登録問合パケットを受信した旨を示す信号が出力される。光ＩＦ送信処理部３０３で、光ＩＦ受信処理部３０２から登録問合パケットを受信したことを示す信号が受信されると、ステップＳ０２へ進み、そうでない場合には待機状態となる。なお、待機状態とするのではなく、光ＩＦ送信処理部３０３において、光ＩＦ受信処理部３０２から登録問合せパケットが受信されたことを示す信号が受信された時点で割込を発生させ、以下の処理を実行するようにしてもよい。
【００６１】
そして、光ＩＦ送信処理部３０３では、通信端末１００が、既に局側装置２００に登録されているか否かが判断される（ステップＳ０２）。この判断は、光ＩＦ送信処理部３０３が有する不揮発性メモリ等の記憶部に登録済みであるか否かを示す情報を記憶しておくようにし、この情報に基づき判断する。通信端末１００は、局側装置２００に登録済みである場合には、登録処理を行なう必要がないので、以降の処理をすべてスキップして登録処理を終了する。そうでなければ、ステップＳ０３に進む。
【００６２】
ステップＳ０３では、光ＩＦ送信処理部３０３が、乱数発生要求信号を乱数生成部３０８に出力することにより、乱数生成部３０８において乱数が発生される。この乱数の発生は、まず、シリアル番号保持部４０３、現在時刻カウンタ部４０１、最終受信時刻保持部４０２において乱数基数が発生される。
【００６３】
現在時刻カウンタ部４０１においては、通信端末１００に電源が投入されてから計時される稼動時間に基づき定まる乱数基数が乱数基数選択部４０４に出力される。現在時刻カウンタ部４０１が出力する乱数基数を、乱数基数１と言う。
【００６４】
最終受信時刻保持部４０２においは、コンピュータ２１０が出力したパケットを最後に受信した時刻（最終受信時刻）を記憶している。この最終受信時刻に基づき定まる乱数基数が乱数基数選択部４０４に出力される。最終受信時刻保持部４０２が出力する乱数基数を、乱数基数２という。
【００６５】
シリアル番号保持部４０３においては、乱数基数保持部４０５に記憶されている乱数基数と通信端末１００のシリアル番号とに基づき、シリアル番号をパラメータとした演算式にしたがって新たな乱数基数を演算し、乱数基数選択部４０４に出力する。シリアル番号保持部４０３が出力する乱数基数を、乱数基数３と言う。
【００６６】
そして次のステップＳ０４では、乱数基数１、乱数基数２、乱数基数３のうちいずれかが、乱数基数選択部４０４によりランダムに選択される。なお、３つの乱数基数の全てを用いる必要なく、いずれか１つであってもよいし、これらの２つを組合わせたものからランダムに選択するようにしてもよい。乱数基数選択部４０４は、乱数基数１、乱数基数２、乱数基数３の中からいずれかを選択するが、この乱数基数１は通信端末１００の最終受信時刻に基づき定まる値であり、乱数基数２は通信端末１００の稼動時間に基づき定まる値であり、乱数基数３は通信端末１００のシリアル番号に基づき定まる値であることから、乱数基数１、乱数基数２、乱数基数３は、通信端末１００の固有な値となる固有情報である。
【００６７】
そして、選択された乱数基数は、乱数基数保持部４０５に記憶される。次のステップＳ０５では、乱数計算部４０６において、乱数基数保持部４０５に記憶されている乱数基数に基づき、乱数が計算される。計算された乱数は、送信遅延タイマ３０９に送信され、乱数に応じた遅延時間が送信遅延タイマ３０９にセットされる（ステップＳ０６）。
【００６８】
送信遅延タイマ３０９において、セットされた遅延時間が満了したか否かが判断される（ステップＳ０７）。送信遅延時間が満了した場合にはステップＳ０８に進み、そうでない場合にはステップＳ０９に進む。ステップＳ０９では、送信遅延タイマ３０９のタイマ値がデクリメントされてステップＳ０７に進む。
【００６９】
ステップＳ０８では、送信遅延タイマが満了した旨を示す信号が光ＩＦ送信処理部３０３に送信され、光ＩＦ送信処理部３０３において、その信号の受信に応じて、登録要求パケットが光ＩＦ３０１に出力される。光ＩＦ３０１は、登録要求パケットを、光ファイバ２０２に出力する。これにより、登録要求パケットは、通信端末１００に出力される。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態における通信システムにおいては、通信端末１００が、局側装置２００にその通信端末を登録するための登録処理が実行される場合に、通信端末１００が、局側装置２００から出力される登録問合パケットを受信してから、通信端末１００に固有の値に基づく固有の情報に基づき算出される遅延時間だけ経過した後に登録要求パケットを出力するようにしている。このため、複数の通信端末それぞれからは、登録問合パケットが受信されてから異なるタイミングで登録要求パケットが出力される。その結果、登録処理を実行する通信端末が複数ある場合であっても、各通信端末から出力される登録要求パケットが光ファイバ２０１上で衝突する確率を大幅に小さくすることができる。その結果、登録処理における通信を効率的に実行することが可能となる。
【００７１】
また、通信端末１００に固有の情報を、通信端末１００のシリアル番号、通信端末１００に電源が投入されてからの経過時間（稼動時間）、通信端末１００が接続されたコンピュータ２１０から最後に受信されたパケットの受信時刻とした。このような通信端末１００に固有の情報に基づき、遅延時間が決定されるため、通信端末ごとに算出される遅延時間を高い確率で異ならせることができる。
【００７２】
また、通信端末に固有の情報を複数発生させ、これら複数の固有の情報それぞれに基づき定まる複数の乱数基数のうちからランダムに乱数基数を選ぶようにしたため、遅延時間を端末ごとに異ならせる確率をさらに高くすることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態における通信システムでは、局側装置２００と端末装置１００，１００Ａ〜１００Ｄとが、パッシブダブルスター方式のネットワーク接続形態で接続された場合を例に示したが、局側装置２００で複数の端末装置１００，１００Ａ〜１００Ｄを登録して、各装置でパケットを送出するタイミングを特定の装置で制御するものであれば、ネットワークの接続形態はこれに限られず、バス型、スター型、リング型などいずれの接続形態であってもよく、接続形態には限定されない。
【００７４】
さらに、通信媒体を光ケーブルとした例を示したが、これに限らず、同軸ケーブル、ツイストペアケーブル等を用いることができ、通信媒体には限定されない。
【００７５】
さらに、本実施の形態においては、通信システムを例に説明したが、図５に示した処理を通信端末１００で実行するためのネットワーク登録方法、または、ネットワーク登録プログラムとしても発明を捉えることができるのは言うまでもない。
【００７６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの概略構成を示す図である。
【図２】通信端末の局側装置への登録手順を示す図である。
【図３】本実施の形態における通信システムの通信端末の機能を示す機能ブロック図である。
【図４】本実施の形態における通信端末の乱数生成部の機能の詳細を示す機能ブロック図である。
【図５】本実施の形態における通信端末で実行される登録処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ  通信端末、２００  局側装置、２０１，２０２，２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄ  光ファイバ、２０３  光カプラ、２０４，２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ，２０４Ｄ  接続線、２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ，２１０Ｃ，２１０Ｄ  コンピュータ、３０１光ＩＦ、３０２  受信処理部、３０３  光ＩＦ送信処理部、３０４  パケットバッファ、３０５  端末ＩＦ送信処理部、３０６  端末ＩＦ受信処理部、３０７端末ＩＦ、３０８  乱数生成部、３０９  送信遅延タイマ、４０１  現在時刻カウンタ部、４０２  最終受信時刻保持部、４０３  シリアル番号保持部、４０４
乱数基数選択部、４０５  乱数基数保持部、４０６  乱数計算部。
【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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