(57)【要約】  ゲート制御部（１０３）は、標準の通信制御ルールである標準ルールを適用して通信制御を行う。フレーム解析部（１０４）は、標準ルールの適用を停止する適用停止イベントの発生を検出する。ゲート制御部（１０３）は、フレーム解析部（１０４）により適用停止イベントの発生が検出された場合に、標準ルールの適用を停止し、標準ルールを代替する代替ルールを適用して通信制御を行う。
2018220749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標準の通信制御ルールである標準ルールを適用して通信制御を行う第１の通信制御部と、
前記標準ルールの適用を停止する適用停止イベントの発生を検出するイベント検出部と、
前記イベント検出部により前記適用停止イベントの発生が検出された場合に、前記第１の通信制御部による前記標準ルールの適用を停止し、前記標準ルールを代替する代替ルールを適用して通信制御を行う第２の通信制御部とを有する通信装置。
【請求項２】
前記イベント検出部は、
前記適用停止イベントとして、前記標準ルールが適用される通信フレームである標準フレームの通信期間として設けられている標準通信期間の満了前に前記標準フレームの通信が終了したこと及び前記標準フレームよりも優先度が高い通信フレームである高位フレームの通信が前記標準フレームの通信の終了前に開始したことの少なくともいずれかを検出する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第２の通信制御部は、
前記イベント検出部により前記適用停止イベントとして、前記標準通信期間の満了前に前記標準フレームの通信が終了したことが検出された場合に、
前記標準通信期間の残存期間内に、前記代替ルールとして、前記標準フレームよりも優先度が低い低位フレームの通信制御ルールを適用して前記低位フレームの通信制御を行い、
前記イベント検出部により前記適用停止イベントとして、前記高位フレームの通信が前記標準フレームの通信の終了前に開始したことが検出された場合に、
前記第１の通信制御部による前記標準フレームの通信制御を停止し、前記代替ルールとして、前記高位フレームの通信制御ルールを適用して前記高位フレームの通信制御を行う請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信装置は、通信フレームを蓄積する複数の送信キューを有し、
前記第１の通信制御部は、
前記標準ルールとして、複数の通信期間が記述され、通信期間ごとに送信キュー別に制御パラメータが記述されるルールを適用して通信制御を行う請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記第１の通信制御部は、
前記標準ルールとして、ＩＥＥＥ  ８０２．１Ｑｂｖに規定のＧａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに記述されているルールを適用して通信制御を行う請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
コンピュータが、標準の通信制御ルールである標準ルールを適用して通信制御を行い、
前記コンピュータが、前記標準ルールの適用を停止する適用停止イベントの発生を検出し、
前記コンピュータが、前記適用停止イベントの発生の検出により、前記標準ルールの適用を停止し、前記標準ルールを代替する代替ルールを適用して通信制御を行う通信方法。
【請求項７】
標準の通信制御ルールである標準ルールを適用して通信制御を行う第１の通信制御処理と、
前記標準ルールの適用を停止する適用停止イベントの発生を検出するイベント検出処理と、
前記イベント検出処理により前記適用停止イベントの発生が検出された場合に、前記第１の通信制御処理による前記標準ルールの適用を停止し、前記標準ルールを代替する代替ルールを適用して通信制御を行う第２の通信制御処理とをコンピュータに実行させる通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信方法及び通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）システムでは、制御通信のリアルタイム性を維持しつつ、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などの非リアルタイム通信を同一ネットワーク上で行うために、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑｂｖ（以降、Ｑｂｖともいう）を利用することが検討されている。
Ｑｂｖは送信タイミングを時間ベースでコントロールすることで帯域制御を行う規格である。Ｑｂｖでは、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに従って、パケットが送信ポートの複数の優先度送信キューから送信される。Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔでは、複数の通信期間が記述され、通信期間ごとにゲートの状態（ｏｐｅｎ／ｃｌｏｓｅ）が記述され、また、各通信期間の制御時間幅Ｔが記述される。なお、Ｑｂｖの詳細は非特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  ８０２．１Ｑｂｖ−２０１５−ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ  −−  Ｂｒｉｄｇｅｓ  ａｎｄ  Ｂｒｉｄｇｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  −  Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ  ２５：  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ  Ｔｒａｆｆｉｃ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＥＥＥ  ８０２．１Ｑｂｖを適用したＦＡシステムでは、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの設定によりＦＡ機器の制御通信用の通信帯域とＩＰ通信用の通信帯域とを設けることができる。制御通信用の通信帯域とＩＰ通信用の通信帯域とを設けた場合は、リアルタイム性の高い制御通信を行いつつ、同一ネットワーク上でＩＰ通信も実施することが可能である。
また、ＦＡ機器の制御通信用の通信帯域には非定期通信用の通信帯域が確保されている。このため、確保された非定期通信用の通信帯域において非定期通信を行うことが可能である。
しかし、Ｑｂｖを適用した通信システムでは、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔによって通信帯域が制御されるため、通信帯域を状況に応じて柔軟に制御することができず、通信帯域を効率的に利用することができないという課題がある。【０００５】
本発明は、このような課題を解決することを主な目的の一つとしている。より具体的には、状況に応じた柔軟な通信制御を行って、通信帯域を効率的に利用できるようにすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る通信装置は、
標準の通信制御ルールである標準ルールを適用して通信制御を行う第１の通信制御部と、
前記標準ルールの適用を停止する適用停止イベントの発生を検出するイベント検出部と、
前記イベント検出部により前記適用停止イベントの発生が検出された場合に、前記第１の通信制御部による前記標準ルールの適用を停止し、前記標準ルールを代替する代替ルールを適用して通信制御を行う第２の通信制御部とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、適用停止イベントの発生により通信制御ルールを変更して通信制御を行う。このため、本発明によれば、状況に応じた柔軟な通信制御を行うことができ、通信帯域を効率的に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す図。
【図２】実施の形態１に係る通信装置のハードウェア構成例を示す図。
【図３】実施の形態１に係る通信装置の機能構成例を示す図。
【図４】実施の形態１に係るＥｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの例を示す図。
【図５】実施の形態１に係る通信シーケンスの例を示す図。
【図６】実施の形態１に係る通信シーケンスの例を示す図。
【図７】実施の形態１に係る通信装置の動作例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。以下の実施の形態の説明及び図面において、同一の符号を付したものは、同一の部分又は相当する部分を示す。
【００１０】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１は、本実施の形態に係る通信システムの構成例を示す。
図１に示すように、本実施の形態に係る通信システムは、ライン型ネットワークの通信システムである。なお、ネットワークは、ライン型ネットワークでなくてもよく、リング型、スター型、バス型等、他の形状のネットワークであってもよい。
図１に示す通信システムには、通信装置Ａ１００ａ、通信装置Ｂ１００ｂ、通信装置Ｃ１００ｃ、端末装置Ａ２００ａ及び端末装置Ｂ２００ｂが含まれる。以下、通信装置Ａ１００ａ、通信装置Ｂ１００ｂ及び通信装置Ｃ１００ｃを区別する必要がないときは、これらをまとめて通信装置１００という。また、端末装置Ａ２００ａ及び端末装置Ｂ２００ｂを区別する必要がないときは、これらをまとめて端末装置２００という。
端末装置２００は、例えば、一般的なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）である。
【００１１】
図２は、本実施の形態に係る通信装置１００のハードウェア構成例を示す。図３は、本実施の形態に係る通信装置１００の機能構成例を示す。
【００１２】
本実施の形態に係る通信装置１００は、コンピュータである。
通信装置１００は、図２に示すように、ハードウェアとして、プロセッサ９０１、メモリ９０２、補助記憶装置９０３及び通信インタフェース９０４を備える。
また、通信装置１００は、図３に示すように、機能構成として、ポート送受信部１０１、中継制御部１０２、ゲート制御部１０３、フレーム解析部１０４及び時刻同期処理部１０５を備える。
補助記憶装置９０３には、ポート送受信部１０１、中継制御部１０２、ゲート制御部１０３、フレーム解析部１０４及び時刻同期処理部１０５の機能を実現するプログラムが記憶されている。
そして、当該プログラムがメモリ９０２にロードされ、プロセッサ９０１がプログラムを読み出す。そして、プロセッサ９０１がプログラムを実行して、後述するポート送受信部１０１、中継制御部１０２、ゲート制御部１０３、フレーム解析部１０４及び時刻同期処理部１０５の動作を行う。
図２では、プロセッサ９０１がポート送受信部１０１、中継制御部１０２、ゲート制御部１０３、フレーム解析部１０４及び時刻同期処理部１０５の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
メモリ９０２には、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔ及びＥｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔが記憶されている。
通信インタフェース９０４は、他の通信装置１００及び端末装置２００との通信フレームの送信及び受信に用いられる。通信インタフェース９０４には、複数の送信ポート及び複数の受信ポートが含まれる。また、各送信ポートには送信キューが設けられている。また、各受信ポートには受信キューが設けられている。
【００１３】
図３において、ポート送受信部１０１は、後述する中継制御部１０２又はフレーム解析部１０４から転送される通信フレームを取得する。そして、ポート送受信部１０１は、取得した通信フレームを優先度ごとに設けられた送信キューに格納する。送信キューに格納された通信フレームは、ＩＥＥＥ  ８０２．１Ｑｂｖの規定に従い、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔにおいて各送信キューのＧａｔｅ  ｓｔａｔｅがＯｐｅｎの場合に、送信ポートからネットワークに送信される。Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔにおいて各送信キューのＧａｔｅ  ｓｔａｔｅがＣｌｏｓｅの場合はＧａｔｅ  ｓｔａｔｅがＯｐｅｎになるまで通信フレームは送信キューで保持される。
また、ネットワークから受信された通信フレームは受信キューで保持された後、ポート送受信部１０１が通信フレームを受信キューから取り出し、取り出した通信フレームを中継制御部１０２及びフレーム解析部１０４へ転送する。
図３では、二つのポート送受信部１０１が記載されているが、通信装置１００に一つのポート送受信部１０１のみが設けられていてもよい。また、通信装置１００に三つ以上のポート送受信部１０１が設けられていてもよい。
【００１４】
中継制御部１０２は、ポート送受信部１０１から転送された通信フレームを解析する。そして、中継制御部１０２は、解析の結果、他のポート送受信部１０１からネットワークへ送信すべき通信フレームの場合、該当するポート送受信部１０１へ通信フレームを転送する。
通信フレームを中継すべきか否かの判定方法は、通信フレームを中継する一般的な中継装置（スイッチングハブ）の判定方法と同様である。中継制御部１０２は、例えば通信フレーム内の宛先アドレスから通信フレームを中継すべきか否かを判定する。
なお、通信装置１００に設けられているポート送受信部１０１が一つのみの場合は、中継制御部１０２は不要である。
【００１５】
ゲート制御部１０３は、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに記述されているルールを適用して通信フレームの通信制御を行う。Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに記述されているルールは、標準の通信制御ルールである。Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに記述されているルールは、標準ルールに相当する。
また、ゲート制御部１０３は、後述するフレーム解析部１０４により適用停止イベントの発生が検出された場合に、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに記述されているルールの適用を停止する。そして、ゲート制御部１０３は、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに記述されているルールを適用して通信フレームの通信制御を行う。適用停止イベントは、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに記述されているルールの適用を停止するイベントである。Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに記述されているルールは、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに記述されているルールを代替するルールである。Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに記述されているルールは、代替ルールに相当する。
Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔ、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔ及び適用停止イベントの詳細は後述する。
ゲート制御部１０３は、第１の通信制御部及び第２の通信制御部に相当する。また、ゲート制御部１０３により行われる処理は、第１の通信制御処理及び第２の通信制御処理に相当する。
【００１６】
フレーム解析部１０４は、ポート送受信部１０１から転送された通信フレームを解析する。そして、フレーム解析部１０４は、通信フレームに含まれるデータがメモリ９０２へ格納すべきデータか否かを判定する。通信フレームに含まれるデータがメモリ９０２へ格納すべきデータである場合は、フレーム解析部１０４は、メモリ９０２へデータを転送する。また、フレーム解析部１０４は、通信フレームに含まれるデータが、後述する時刻同期処理部１０５に通知すべき時刻同期データか否かを判定する。通信フレームに含まれるデータが時刻同期データであれば、フレーム解析部１０４は、時刻同期処理部１０５へ時刻同期データを転送する。更に、フレーム解析部１０４は、適用停止イベントが発生しているか否かを判定する。適用停止イベントが発生している場合は、フレーム解析部１０４は、ゲート制御部１０３に適用停止イベントが発生したことを通知する。
また、フレーム解析部１０４はメモリ９０２からデータを読み出し、読み出したデータが含まれる他の通信装置１００宛の通信フレームを生成する。そして、フレーム解析部１０４は、生成した通信フレームをポート送受信部１０１に転送する。
フレーム解析部１０４は、イベント検出部に相当する。また、フレーム解析部１０４により行われる処理はイベント検出処理に相当する。
【００１７】
時刻同期処理部１０５は、フレーム解析部１０４から通知される時刻同期データから時刻同期処理を行う。時刻同期データ、時刻同期処理とは、ＩＥＥＥ  １５８８などで規定されたネットワークに接続された機器間で時刻を同期させるために必要な情報、処理のことである。
【００１８】
図４は、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの例を示す。
Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔでは、適用停止イベントごとに、ｇａｔｅ  ｓｔａｔｅが定義される。
図４の例では、適用停止イベントとして、制御通信終了イベントと緊急通信開始イベントが示される。
制御通信終了イベントとは、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔのルールが適用される通信フレーム（以下、標準フレームという）の通信期間として設けられている標準通信期間の満了前に標準フレームの通信が終了したというイベントである。
緊急通信開始イベントは、標準フレームよりも優先度が高い通信フレーム（以下、高位フレームという）の通信が標準フレームの通信の完了前に開始したというイベントである。高位フレームは、例えば緊急通信用の通信フレームである緊急通信フレームである。
ｇａｔｅ  ｓｔａｔｅは、送信キューのゲートの制御パラメータである。「ｏ」はゲートのＯｐｅｎを示し、「Ｃ」はゲートのＣｌｏｓｅを示す。本実施の形態では、標準フレームに、優先度が「高」の標準フレーム（以下、高優先度標準フレームともいう）、優先度が「中」の標準フレーム（以下、中優先度標準フレームともいう）及び優先度が「低」の標準フレーム（以下、低優先度標準フレームともいう）の三種類がある。そして、本実施の形態では、通信装置１００に優先度に応じた送信キューが設けられている。つまり、通信装置１００には、高優先度標準フレームの送信キュー（送信キュー１、Ｑ１）、中優先度標準フレームの送信キュー（送信キュー２、Ｑ２）、低優先度標準フレームの送信キュー（送信キュー３、Ｑ３）が設けられている。
図４の各行において、最も左の「ｏ」又は「Ｃ」は高優先度標準フレームの送信キュー（送信キュー１、Ｑ１）のゲートの状態を示す。中央の「ｏ」又は「Ｃ」は中優先度標準フレームの送信キュー（送信キュー２、Ｑ２）のゲートの状態を示す。最も右の「ｏ」又は「Ｃ」は低優先度標準フレームの送信キュー（送信キュー３、Ｑ３）のゲートの状態を示す。
制御通信終了イベントでは、全ての送信キューのゲートがＯｐｅｎになる（ｏ，ｏ，ｏ）。緊急通信開始イベントでは、高優先度標準フレームの送信キューのゲートのみＯｐｅｎになる（ｏ，Ｃ，Ｃ）。
【００１９】
図５は、本実施の形態に係る通信シーケンスの例を示す。
【００２０】
通信装置Ａ１００ａ、通信装置Ｂ１００ｂ及び通信装置Ｃ１００ｃは、同期した時刻で動作する。また、通信装置Ａ１００ａ、通信装置Ｂ１００ｂ及び通信装置Ｃ１００ｃは、同一のＧａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに従い、通信制御を行う。
通信装置Ａ１００ａ、通信装置Ｂ１００ｂ及び通信装置Ｃ１００ｃは、それぞれ、例えば、ＦＡ機器である。このため、通信装置Ａ１００ａ、通信装置Ｂ１００ｂ及び通信装置Ｃ１００ｃは、優先度の高い機器制御データの通信を行う必要がある。端末装置Ａ２００ａ及び端末装置Ｂ２００ｂは、例えば、一般的なＰＣであるため、不定期に優先度の低い通信を行う。
【００２１】
ここで、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔを概説する。
Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの各行は、標準フレームの通信期間（標準通信期間という）を示す。１行目の標準通信期間（以下、標準通信期間（１）という）は５００μ秒である。２行目の標準通信期間（以下、標準通信期間（２）という）は２５０μ秒である。３行目の標準通信期間（以下、標準通信期間（３）という）は２５０μ秒である。標準通信期間（１）のＧａｔｅ  ｓｔａｔｅは、（ｏ，Ｃ，Ｃ）であり、送信キュー１のゲートのみがＯｐｅｎである。つまり、標準通信期間（１）では、高優先度標準フレームの通信のみ許容される。標準通信期間（２）のＧａｔｅ  ｓｔａｔｅは、（Ｃ，ｏ，Ｃ）であり、送信キュー２のゲートのみがＯｐｅｎである。つまり、標準通信期間（２）では、中優先度標準フレームの通信のみ許容される。標準通信期間（３）のＧａｔｅ  ｓｔａｔｅは、（ｏ，ｏ，ｏ）であり、全ての送信キューのゲートがＯｐｅｎである。つまり、標準通信期間（３）では、全ての標準フレームの通信が許容される。
【００２２】
図５に示すＥｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔは、図４に示すＥｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔと同じである。
【００２３】
ここで、標準通信期間（１）において、適用停止イベントが発生したと仮定する。より具体的には、標準通信期間（１）の開始から３００μ秒が経過した時点で、非定期通信も含む通信装置１００間の高優先度標準フレームの通信が終了したと想定する。
例えば、通信装置Ｃ１００ｃのフレーム解析部１０４が高優先度標準フレームの通信が終了したことを検出したとする。つまり、通信装置Ｃ１００ｃのフレーム解析部１０４は、標準通信期間（１）の満了前に高優先度標準フレームの通信が終了したことを検出する（制御通信終了イベントの検出）。そして、通信装置Ｃ１００ｃのフレーム解析部１０４がフレームＡによって通信装置Ａ１００ａ及び通信装置Ｂ１００ｂに高優先度の標準フレームの通信が終了したこと通知する。
通信装置Ａ１００ａ及び通信装置Ｂ１００ｂでは、フレーム解析部１０４がフレームＡを解析することで標準通信期間（１）の満了前に高優先度標準フレームの通信が終了したことを検出する（制御通信終了イベントの検出）。
各通信装置１００では、フレーム解析部１０４がゲート制御部１０３に制御通信終了イベントの発生を通知する。そして、ゲート制御部１０３は、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの適用を停止し、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの適用を開始する。より具体的には、ゲート制御部１０３は、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの１行目の（ｏ，ｏ，ｏ）を適用して、通信制御を行う。つまり、ゲート制御部１０３は、標準通信期間（１）の残存期間である２００μ秒の間、送信キュー２及び送信キュー３のゲートもＯｐｅｎにして、中優先度標準フレーム及び低優先度標準フレームの通信を行う。この標準通信期間（１）の残存期間に送受信される中優先度標準フレーム及び低優先度標準フレームは低位フレームに相当する。
２００μ秒が経過すると、各通信装置１００のゲート制御部１０３は標準通信期間（２）に移行し、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの２行目の（Ｃ，ｏ，Ｃ）に従った通信制御を行う。
なお、標準通信期間（１）の残存期間内に中優先度標準フレーム及び低優先度標準フレームの送受信が完了しない場合でも、各通信装置１００のゲート制御部１０３は、標準通信期間（２）に移行する。
また、ここでは、標準通信期間（１）の満了前に制御通信終了イベントが発生した例を説明したが、標準通信期間（２）の満了前又は標準通信期間（３）の満了前に制御通信終了イベントが発生した場合でも、上記と同様の処理が行われる。
【００２４】
以上の処理により、高優先度標準フレームの通信用に確保された通信期間の満了前に、高優先度標準フレームの通信が終了した場合に、次の通信期間が開始されるまで空き通信帯域を有効に利用することができる。
【００２５】
また、図６に示すように、標準通信期間（１）の開始から３００μ秒が経過した時点で、緊急通信が必要になったと想定する。
例えば、通信装置Ｃ１００ｃのフレーム解析部１０４が緊急通信が必要であることを検出したとする（緊急通信開始イベントの検出）。この場合に、通信装置Ｃ１００ｃのフレーム解析部１０４がフレームＡによって通信装置Ａ１００ａ及び通信装置Ｂ１００ｂに緊急通信を開始する。
通信装置Ａ１００ａ及び通信装置Ｂ１００ｂでは、フレーム解析部１０４がフレームＡを解析することで緊急通信が開始したことを検出する（緊急通信開始イベントの検出）。
各通信装置１００では、フレーム解析部１０４がゲート制御部１０３に緊急通信開始イベントの発生を通知する。そして、ゲート制御部１０３は、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの適用を停止し、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの適用を開始する。より具体的には、ゲート制御部１０３は、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの２行目の（ｏ，Ｃ，Ｃ）を適用して、通信制御を行う。つまり、ゲート制御部１０３は、標準通信期間（１）の残存期間である２００μ秒の間、送信キュー１をＯｐｅｎにして、緊急通信フレームを高優先度標準フレームとして送受信する。前述したように、緊急通信フレームは高位フレームに相当する。
緊急通信開始イベントが発生した場合は、各通信装置１００のゲート制御部１０３は、緊急通信フレームの送受信が完了するまで、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔａ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの２行目の（ｏ，Ｃ，Ｃ）によって送信キューの制御を行う。
緊急通信フレームの送受信が完了すると、各通信装置１００のゲート制御部１０３は、標準通信期間（１）を再開する。
各通信装置１００のゲート制御部１０３は、緊急通信フレームの送受信が完了した後に、５００μ秒の間、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの１行目のｇａｔｅ  ｓｔａｔｅに従った通信制御を行ってもよい。また、各通信装置１００のゲート制御部１０３は、緊急通信フレームの送受信が完了した後に、標準通信期間（１）の残存期間である２００μ秒の間、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの１行目のｇａｔｅ  ｓｔａｔｅに従った通信制御を行ってもよい。この場合は、ゲート制御部１０３は、標準通信期間（１）の継続時間を計測しておく。緊急通信開始イベントが発生すると、ゲート制御部１０３は、緊急通信開始イベントの発生までの標準通信期間（１）の継続時間（例えば、３００μ秒）を、標準通信期間（１）（５００μ秒）から減算して、標準通信期間（１）の残存期間（例えば、２００μ秒）を得る。そして、ゲート制御部１０３は、緊急通信フレームの送受信が完了した後に、このようにして得られた標準通信期間（１）の残存期間の間Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの１行目のｇａｔｅ  ｓｔａｔｅに従った通信制御を行う。
なお、図６では、各通信装置１００のゲート制御部１０３が、緊急通信フレームの送受信が完了した後に、５００μ秒の間、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの１行目のｇａｔｅ  ｓｔａｔｅに従った通信制御を行う例を示している。
また、ここでは、標準通信期間（１）の間に緊急通信開始イベントが発生した例を説明したが、標準通信期間（２）の間又は標準通信期間（３）の間に緊急通信開始イベントが発生した場合でも、上記と同様の処理が行われる。
【００２６】
以上の処理により、標準フレームの通信が終了する前に緊急通信が必要になった場合に、緊急通信のために通信帯域を割り当てることができる。
【００２７】
次に、図７のフローチャートを参照して、本実施の形態に係るゲート制御部１０３の動作例を説明する。
【００２８】
ゲート制御部１０３は、時刻同期処理部１０５から通知される現在時刻に対応するＧａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔのｇａｔｅ  ｓｔａｔｅの値をポート送受信部１０１へ出力する（ステップＳ７０１）。
つまり、ゲート制御部１０３は、現在時刻が標準通信期間（１）〜標準通信期間（３）のいずれに対応するかを判定し、該当する標準通信期間のｇａｔｅ  ｓｔａｔｅをＧａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔから取得する。そして、ゲート制御部１０３は、取得したｇａｔｅ  ｓｔａｔｅの値をポート送受信部１０１へ出力する。
【００２９】
次に、フレーム解析部１０４から適用停止イベントの発生が通知された場合（ステップＳ７０２でＹＥＳ）に、ゲート制御部１０３は、発生した適用停止イベントに対応する、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔａ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔのＧａｔｅ  ｓｔａｔｅの値をポート送受信部１０１に出力する（ステップＳ７０３）。
【００３０】
フレーム解析部１０４から通知された適用停止イベントが制御通信終了イベントであれば（ステップＳ７０４で「制御通信終了」）、ゲート制御部１０３は、標準通信期間が満了したか否かを判定する（ステップＳ７０５）。
標準通信期間が満了した場合（ステップＳ７０５でＹＥＳ）は、時刻同期処理部１０５から通知される現在時刻に対応するＧａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔのｇａｔｅ  ｓｔａｔｅの値をポート送受信部１０１へ出力する（ステップＳ７０７）。
一方、標準通信期間が満了していない場合（ステップＳ７０５でＹＥＳ）は、ゲート制御部１０３は、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔａ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの  ｇａｔｅ  ｓｔａｔｅの値をポート送受信部１０１に出力する（ステップＳ７０３）。
つまり、ゲート制御部１０３は、標準通信期間が満了するまで、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔａ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔのｇａｔｅ  ｓｔａｔｅの値をポート送受信部１０１に出力する。
【００３１】
一方、フレーム解析部１０４から通知された適用停止イベントが緊急通信開始イベントであれば（ステップＳ７０４で「緊急通信開始」）、ゲート制御部１０３は、緊急通信フレームの送受信が終了したか否かを判定する（ステップＳ７０６）。具体的には、ゲート制御部１０３は、フレーム解析部１０４から緊急通信フレームの送受信が終了した旨が通知されたか否かを判定する。
緊急通信フレームの送受信が終了している場合（ステップＳ７０６でＹＥＳ）は、ゲート制御部１０３は、時刻同期処理部１０５から通知される現在時刻に対応するＧａｔａ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔのｇａｔｅ  ｓｔａｔｅの値をポート送受信部１０１へ出力する（ステップＳ７０７）。
一方、緊急通信フレームの送受信が終了していない場合（ステップＳ７０６でＮＯ）は、ゲート制御部１０３は、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔａ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの  ｇａｔｅ  ｓｔａｔｅの値をポート送受信部１０１に出力する（ステップＳ７０３）。
つまり、ゲート制御部１０３は、緊急通信フレームの送受信が終了するまで、Ｅｘｔｒａ  Ｇａｔａ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔのｇａｔｅ  ｓｔａｔｅの値をポート送受信部１０１に出力する。
【００３２】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上、本実施の形態によれば、Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔとＥｘｔｒａ  Ｇａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔの併用によりリアルタイム性の高い通信の帯域制御と非定期通信用に確保した帯域の通信利用効率の向上の両方を実現することができる。
【００３３】
＊＊＊ハードウェア構成の説明＊＊＊
最後に、通信装置１００のハードウェア構成の補足説明を行う。
図２に示すプロセッサ９０１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。
プロセッサ９０１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）である。
図２に示すメモリ９０２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）でる。
図２に示す補助記憶装置９０３は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）である。
図２に示す通信インタフェース９０４は、データを受信するレシーバー及びデータを送信するトランスミッターを含む。
通信インタフェース９０４は、例えば、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）である。
【００３４】
また、補助記憶装置９０３には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。
そして、ＯＳの少なくとも一部がプロセッサ９０１により実行される。
プロセッサ９０１はＯＳの少なくとも一部を実行しながら、ポート送受信部１０１、中継制御部１０２、ゲート制御部１０３、フレーム解析部１０４及び時刻同期処理部１０５の機能を実現するプログラムを実行する。
プロセッサ９０１がＯＳを実行することで、タスク管理、メモリ管理、ファイル管理、通信制御等が行われる。
また、ポート送受信部１０１、中継制御部１０２、ゲート制御部１０３、フレーム解析部１０４及び時刻同期処理部１０５の処理の結果を示す情報、データ、信号値及び変数値の少なくともいずれかが、メモリ９０２、補助記憶装置９０３、プロセッサ９０１内のレジスタ及びキャッシュメモリの少なくともいずれかに記憶される。
また、ポート送受信部１０１、中継制御部１０２、ゲート制御部１０３、フレーム解析部１０４及び時刻同期処理部１０５の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ等の可搬記憶媒体に記憶されてもよい。
【００３５】
また、ポート送受信部１０１、中継制御部１０２、ゲート制御部１０３、フレーム解析部１０４及び時刻同期処理部１０５の「部」を、「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
また、通信装置１００は、ロジックＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＧＡ（Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）といった処理回路により実現されてもよい。
なお、本明細書では、プロセッサと、メモリと、プロセッサとメモリの組合せと、処理回路との上位概念を、「プロセッシングサーキットリー」という。
つまり、プロセッサと、メモリと、プロセッサとメモリの組合せと、処理回路とは、それぞれ「プロセッシングサーキットリー」の具体例である。
【符号の説明】
【００３６】
１００  通信装置、１０１  ポート送受信部、１０２  中継制御部、１０３  ゲート制御部、１０４  フレーム解析部、１０５  時刻同期処理部、２００  端末装置。
【図１】
2018220749.tif 000003
【図２】
2018220749.tif 000004
【図３】
2018220749.tif 000005
【図４】
2018220749.tif 000006
【図５】
2018220749.tif 000007
【図６】
2018220749.tif 000008
【図７】
2018220749.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月30日(2017.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標準の通信制御ルールである標準ルールを適用して通信制御を行う第１の通信制御部と、
前記標準ルールの適用を停止する適用停止イベントの発生を検出するイベント検出部と、
前記イベント検出部により前記適用停止イベントの発生が検出された場合に、前記第１の通信制御部による前記標準ルールの適用を停止し、前記標準ルールを代替する複数の代替ルールのうちの、発生した適用停止イベントに対応する代替ルールを適用して通信制御を行う第２の通信制御部とを有する通信装置。
【請求項２】
前記イベント検出部は、
前記適用停止イベントとして、前記標準ルールが適用される通信フレームである標準フレームの通信期間として設けられている標準通信期間の満了前に前記標準フレームの通信が終了したこと及び前記標準フレームよりも優先度が高い通信フレームである高位フレームの通信が前記標準フレームの通信の終了前に開始したことの少なくともいずれかを検出する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第２の通信制御部は、
前記イベント検出部により前記適用停止イベントとして、前記標準通信期間の満了前に前記標準フレームの通信が終了したことが検出された場合に、
前記標準通信期間の残存期間内に、前記代替ルールとして、前記標準フレームよりも優先度が低い低位フレームの通信制御ルールを適用して前記低位フレームの通信制御を行い、
前記イベント検出部により前記適用停止イベントとして、前記高位フレームの通信が前記標準フレームの通信の終了前に開始したことが検出された場合に、
前記第１の通信制御部による前記標準フレームの通信制御を停止し、前記代替ルールとして、前記高位フレームの通信制御ルールを適用して前記高位フレームの通信制御を行う請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信装置は、通信フレームを蓄積する複数の送信キューを有し、
前記第１の通信制御部は、
前記標準ルールとして、複数の通信期間が記述され、通信期間ごとに送信キュー別に制御パラメータが記述されるルールを適用して通信制御を行う請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記第１の通信制御部は、
前記標準ルールとして、ＩＥＥＥ  ８０２．１Ｑｂｖに規定のＧａｔｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｓｔに記述されているルールを適用して通信制御を行う請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
コンピュータが、標準の通信制御ルールである標準ルールを適用して通信制御を行い、
前記コンピュータが、前記標準ルールの適用を停止する適用停止イベントの発生を検出し、
前記コンピュータが、前記適用停止イベントの発生の検出により、前記標準ルールの適用を停止し、前記標準ルールを代替する複数の代替ルールのうちの、発生した適用停止イベントに対応する代替ルールを適用して通信制御を行う通信方法。
【請求項７】
標準の通信制御ルールである標準ルールを適用して通信制御を行う第１の通信制御処理と、
前記標準ルールの適用を停止する適用停止イベントの発生を検出するイベント検出処理と、
前記イベント検出処理により前記適用停止イベントの発生が検出された場合に、前記第１の通信制御処理による前記標準ルールの適用を停止し、前記標準ルールを代替する複数の代替ルールのうちの、発生した適用停止イベントに対応する代替ルールを適用して通信制御を行う第２の通信制御処理とをコンピュータに実行させる通信プログラム。
【国際調査報告】
2018220749.tif 000010
2018220749.tif 000011
2018220749.tif 000012