CN110785967A - 管理装置、通信***、管理方法及管理程序 - Google Patents

管理装置、通信***、管理方法及管理程序 Download PDF

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Abstract

通信主机(101)对多个通信子机(102)进行管理。调查部(301)调查多个通信子机(102)中的等待发送数据的保持状况。期间指定部(302)根据多个通信子机(102)中的等待发送数据的保持状况，指定发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度，在该发送许可期间内许可等待发送数据的发送，在该发送禁止期间内禁止等待发送数据的发送。

Description

管理装置、通信***、管理方法及管理程序
技术领域
本发明涉及通信***。
背景技术
当前，使用了CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with CollisionDetection)方式的以太网(注册商标)的LAN(Local Area Network)正在广泛普及。
在使用以太网(注册商标)的网络中，混合有各种协议的数据或各种优先度的数据。例如，在工厂中，考虑混合有针对实时性的要求高的优先数据和针对实时性的要求不高的非优先数据。作为优先数据，设想与生产线的控制直接相关的数据。此外，作为非优先数据，设想与生产线内的设备的运用状态相关的信息或者与这些设备的维护相关的信息。
在这样的状况下，如果在产生了优先数据时发送非优先数据，则无法发送优先数据，传输延迟变大。在专利文献1中，设定有由发送优先数据的阶段与发送非优先数据的阶段构成的通信周期。而且，在专利文献1中，通过时序分割来控制发送优先数据的阶段与发送非优先数据的阶段，使优先数据的发送不受到非优先数据的发送的影响。
然而，在使用以太网(注册商标)的网络中，为了增加参与网络的终端数量而使用交换集线器的情况较多。在通用的交换集线器中，无法切换发送优先数据的阶段与发送非优先数据的阶段。因此，在专利文献1的技术中，需要使用能够切换发送优先数据的阶段与发送非优先数据的阶段的专用的交换集线器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-298513号公报
发明内容
发明要解决的问题
在经由通用的交换集线器而连接有多个终端的网络中，考虑多个终端切换发送优先数据的阶段与发送非优先数据的阶段的例子。
在发送非优先数据的阶段中，将从各终端发送的非优先数据蓄积到交换集线器。接着，在切换成发送优先数据的阶段时，从交换集线器发送蓄积于交换集线器的非优先数据。因此，在专利文献1的技术中存在如下问题：优先数据的发送因蓄积于交换集线器的非优先数据而延迟。
本发明的主要目的在于解决这样的问题。更具体而言，本发明的主要目的在于，优先度高的数据的发送不会因优先度低的数据而延迟。
用于解决问题的手段
本发明的管理装置对多个通信装置进行管理，其中，该管理装置具有：调查部，其调查所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况；以及期间指定部，其根据所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况，指定发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度，其中，该发送许可期间是许可发送等待发送数据的期间，该发送禁止期间是禁止发送等待发送数据的期间。
发明的效果
在本发明中，根据等待发送数据的保持状况，动态地决定适当的发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度。因此，根据本发明，在发送许可期间内发送的等待发送数据的中继在发送禁止期间内完成，能够避免由于优先度低的等待发送数据而使优先度高的数据的发送延迟的事态。
附图说明
图1是示出实施方式1的通信***的结构例的图。
图2是示出实施方式1的通信主机的硬件结构例的图。
图3是示出实施方式1的通信主机的功能结构例的图。
图4是示出实施方式1的通信子机的硬件结构例的图。
图5是示出实施方式1的通信子机的功能结构例的图。
图6是示出实施方式1的期间通知信息的格式例的图。
图7是示出实施方式1的通信区间的例子的图。
图8是示出实施方式1的通信主机与通信子机的动作例的图。
图9是示出实施方式1的非优先数据保持管理表的例子的图。
图10是示出实施方式1的通信主机的动作例的流程图。
图11是示出实施方式1的通信主机的动作例的流程图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的实施方式的说明及附图中，标注了相同的标号的部分表示相同的部分或相当的部分。
实施方式1.
＊＊＊结构的说明＊＊＊
图1示出本实施方式的通信***的结构例。
本实施方式的通信***通过以太网缆线将1台通信主机101、多个通信子机102以及1台以上的交换集线器103连接。
通信主机101对多个通信子机102进行管理。
各通信子机102将优先数据和非优先数据向通信主机101发送。优先数据是优先度高的数据。非优先数据是优先度低的数据。
从各通信子机102发送的优先数据和非优先数据蓄积于交换集线器103，从交换集线器103中继到通信主机101。交换集线器103是通用的交换集线器。即，交换集线器103不具有对发送优先数据的阶段和发送非优先数据的阶段进行切换的功能。
通信主机101从交换集线器103接收从各通信子机102发送的优先数据和非优先数据。
在本实施方式中，按照已定的通信周期来进行从各通信子机102向通信主机101的数据发送。
各通信周期区分为优先期间和非优先期间。而且，非优先期间还区分为发送许可期间和发送禁止期间。优先期间是多个通信子机102发送优先数据用的期间。非优先期间是多个通信子机102发送非优先数据用的期间。发送许可期间是许可非优先数据的发送的期间。发送禁止期间是禁止非优先数据的发送的期间。
在本实施方式中，通信周期按照通信周期n{优先期间→非优先期间(发送许可期间→发送禁止期间)}→通信周期(n+1){优先期间→非优先期间(发送许可期间→发送禁止期间)}这样的顺序进行。即，各通信子机102在优先期间向交换集线器103发送优先数据。接着，各通信子机102在发送许可期间向交换集线器103发送非优先数据。之后，各通信子机102在发送禁止期间的期间内停止非优先数据的发送。然后，当优先期间再次到来时，各通信子机102再次向交换集线器103发送优先数据。
在本实施方式中，通过在发送禁止区间的期间内停止来自通信子机102的非优先数据的发送，交换集线器103能够在发送禁止区间的期间内完成所蓄积的非优先数据向通信主机101的发送。因此，能够避免优先数据的发送因蓄积于交换集线器103的非优先数据而延迟这样的情况。但是，当固定地设置发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度时，根据各通信子机102中的等待发送的非优先数据(以下，将等待发送的非优先数据称为等待发送数据)的保持状况而产生如下问题。例如，在保持等待发送数据的通信子机102的数量较多的情况下增大发送许可期间时，无法在发送禁止期间的期间内完成交换集线器103所蓄积的非优先数据的发送。其结果是，优先数据的发送延迟。另一方面，在保持等待发送数据的通信子机102的数量较少的情况下缩短发送许可期间时，由交换集线器103进行的非优先数据的发送提前完成，因此，通信子机102无法发送非优先数据的期间增大到所需以上。因此，非优先数据的发送效率下降。
在本实施方式中，通信主机101根据各通信子机102中的等待发送数据的保持状况，决定适当的发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度，由此，在不延迟优先数据的发送的状态下提高非优先数据的发送效率。
另外，通信主机101相当于管理装置。此外，由通信主机101进行的动作相当于管理方法及管理程序。
各通信子机102相当于通信装置。此外，交换集线器103相当于中继装置。
图2示出通信主机101的硬件结构例。
通信主机101是计算机。
通信主机101具备处理器201、存储装置202、通信接口203及时钟204作为硬件。
在存储装置202中，存储有用于实现后述的调查部301、期间指定部302、通信部304及通知信息生成部305的功能的程序。
而且，处理器201通过执行这些程序，进行后述的调查部301、期间指定部302、通信部304及通知信息生成部305的动作。
在图2中，示意性示出处理器201执行实现调查部301、期间指定部302、通信部304及通知信息生成部305的功能的程序的状态。
此外，存储装置202实现期间存储部303。
通信接口203用于与通信子机102之间的通信。
时钟204用于与通信子机102之间的时刻同步。
图3示出通信主机101的功能结构例。
通信主机101由调查部301、期间指定部302、期间存储部303、通信部304及通知信息生成部305构成。
调查部301调查多个通信子机102中的等待发送数据的保持状况。调查部301通过从各通信子机102接收非优先数据保持通知信息，来调查多个通信子机102中的等待发送数据的保持状况。在本实施方式中，在非优先数据保持通知信息中示出通信子机102是否保持有等待发送数据。即，在本实施方式中，调查部301对非优先数据保持通知信息进行解析，调查保持有等待发送数据的通信子机102的数量。
通过调查部301进行的处理相当于调查处理。
期间指定部302指定通信期间的长度。更具体而言，期间指定部302指定优先期间的长度、发送许可期间的长度以及发送禁止期间的长度来作为通信期间的长度。
期间指定部302能够通过任意的方法来指定优先期间的长度。此外，期间指定部302也可以不指定优先期间的长度。例如，通信主机101的用户也可以指定优先期间的长度。
在本实施方式中，主要说明发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度的指定方法。
期间指定部302将发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度指定为，使得从保持有等待发送数据的通信子机102在发送许可期间的期间内被发送到交换集线器103的等待发送数据的中继在交换集线器103中在发送禁止期间的期间内完成。
期间指定部302在通信子机102中的等待发送数据的保持状况判明前和判明后，改变发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度的指定方法。
在通信子机102中的等待发送数据的保持状况判明前，根据通信子机102的数量，指定发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度。更具体而言，期间指定部302将发送许可期间与发送禁止期间的合计时间除以通信子机102的数量与既定的附加数量的合计数量而得到的值指定为发送许可期间的长度。此外，期间指定部302将从合计时间减去所指定的发送许可期间的长度而得到的值指定为发送禁止期间的长度。
在通信子机102中的等待发送数据的保持状况判明之后，期间指定部302根据通信子机102中的等待发送数据的保持状况，指定发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度。更具体而言，期间指定部302将合计时间除以保持有等待发送数据的通信装置的数量与附加数量的合计数量而得到的值指定为发送许可期间的新的长度。此外，期间指定部302将从合计时间减去所指定的发送许可期间的新的长度而得到的值指定为发送禁止期间的新的长度。
由此，期间指定部302能够新指定比在通信子机102中的等待发送数据的保持状况判明前指定的长度长的发送许可期间的长度。此外，期间指定部302能够新指定比在通信子机102中的等待发送数据的保持状况判明前指定的长度短的发送禁止期间的长度。
通过期间指定部302进行的处理相当于期间指定处理。
期间存储部303存储由期间指定部302指定的优先期间的长度、发送许可期间的长度及发送禁止期间的长度。此外，期间存储部303存储每个通信子机102的通信延迟量、以及通信延迟量最大的通信子机102的识别码。
通知信息生成部305将由期间指定部302指定的优先期间的长度、发送许可期间的长度及发送禁止期间的长度通知给各通信子机102。更具体而言，通知信息生成部305生成将优先期间的长度、发送许可期间的长度及发送禁止期间的长度向各通信子机102通知的期间通知信息。
通知信息生成部305与后述的通信部304一起相当于通知部。
通信部304经由交换集线器103而与各通信子机102进行通信。具体而言，通信部304接收从各通信子机102发送的优先数据及非优先数据。此外，通信部304将由通知信息生成部305生成的期间通知信息发送到至少保持等待发送数据的通信子机102。
如上所述，通信部304与通知信息生成部305一起相当于通知部。
图4示出通信子机102的硬件结构例。
通信子机102是计算机。
通信子机102具备处理器401、存储装置402、通信接口403及时钟404作为硬件。
在存储装置402中存储有用于实现后述的通知信息生成部501、期间更新判定部502、期间管理部503及通信部504的功能的程序。
而且，处理器401通过执行这些程序，进行后述的通知信息生成部501、期间更新判定部502、期间管理部503及通信部504的动作。
在图4中，示意性表示处理器401执行实现通知信息生成部501、期间更新判定部502、期间管理部503及通信部504的功能的程序的状态。
通信接口403用于与通信主机101之间的通信。
时钟404用于与通信主机101之间的时刻同步。
图5示出通信子机102的功能结构例。
通信主机102由通知信息生成部501、期间更新判定部502、期间管理部503及通信部504构成。
通知信息生成部501生成非优先数据保持通知信息。
期间更新判定部502对来自通信主机101的期间通知信息进行解析，判定发送许可期间是否被延长。
期间管理部503管理通信期间。即，管理优先期间的开始及结束、发送许可期间的开始及结束、发送禁止期间的开始及结束。
通信部504与通信主机101进行通信。更具体而言，通信部504将优先数据及非优先数据发送到通信主机101。此外，通信部504将非优先数据保持通知信息发送到通信主机101。此外，通信部504从通信主机101接收期间通知信息。
＊＊＊动作的说明＊＊＊
接着，对本实施方式的通信主机101和通信子机102的动作进行说明。首先，说明通信主机101和通信子机102的基本动作。
首先，通信主机101和通信子机102进行时刻同步。通信主机101和通信子机102例如使用IEEE1588标准等以往的方法来进行时刻同步。
接着，通信主机101计算各通信子机102的通信延迟量。例如，通信主机101将用于测定通信延迟的通信延迟测定数据发送到各通信子机102。在通信延迟测定数据中示出利用通信主机101的时钟204测定出的发送时刻。各通信子机102在接收到通信延迟测定数据时，利用时钟404测定接收时刻。然后，各通信子机102将示出接收时刻的响应数据发送到通信主机101。接着，通信主机101接收响应数据，根据接收到的响应数据所示的接收时刻与通信延迟测定数据的发送时刻之差，按照每个通信子机102来计算通信延迟量。在通信主机101中，期间存储部303存储计算出的每个通信子机102的通信延迟量和通信延迟量最大的通信子机102的识别码。另外，在无法测定通信延迟量的情况下，通信主机101的用户也可以设定通信延迟量。
接着，在通信主机101中，期间指定部302指定优先区间的长度、发送许可期间的长度以及发送禁止期间的长度。而且，期间存储部303存储所指定的优先区间的长度、发送许可期间的长度以及发送禁止期间的长度。
此外，通知信息生成部305生成期间通知信息，通信部304经由交换集线器103向全部的通信子机102发送期间通知信息。
图6示出期间通知信息的格式例。
在图6的例子中，期间通知信息由周期开始定时信息601、通信周期信息602、优先期间信息603、发送许可期间信息604、以太网帧头605以及CRC(Cyclic Redundancy Check)606构成。
周期开始定时信息601是用于向通信子机102通知通信周期的开始时刻的信息。
通信周期信息602是用于向通信子机102通知通信周期的长度的信息。
优先区间信息603是用于向通信子机102通知优先区间的长度的信息。
发送许可期间信息604是向通信子机102通知非优先期间内的发送许可期间的长度的信息。
以太网帧头605是以太网(注册商标)方式中的头信息。
CRC606是误检测用的符号。
另外，能够根据通信周期信息602、优先区间信息603及发送许可期间信息604在各通信子机102中计算非优先期间内的发送禁止期间的长度，但也可以在期间通知信息中明确地通知发送禁止期间的长度。
这里，在周期开始定时信息601中记述有将预先设定于通信主机101的通信开始的偏移值加上开始时刻而得到的值。
在通信周期信息602中记述有与***请求相应的值。通信周期信息602的值由通信主机101的用户预先设定。
在优先区间信息603中，例如记述有用户估计优先数据的数据量而预先设定的值(优先区间的长度)。另外，用户也可以根据从通信子机102收集的优先数据的预测数据量或优先数据的过去的实际数据量来设定优先区间的长度。此外，期间指定部302也可以根据优先数据的预测数据量或优先数据的过去的实际数据量来计算优先区间的长度。但是，优先区间不超过通信周期。
在保持等待发送数据的通信子机102的数量判明前，在发送许可期间信息604中记述有由期间指定部302通过下式(1)而计算出的发送许可期间的长度。
发送许可期间＝
(通信周期-优先区间-通信延迟量的最大值)/(通信子机数量+1)式(1)
这样，在保持等待发送数据的通信子机102的数量判明前，期间指定部302将发送许可期间与发送禁止期间的合计时间(式(1)内的(通信周期-优先区间-通信延迟量的最大值))除以通信子机102的数量与附加数量的合计数量而得到的值指定为发送许可期间的长度。
在式(1)中，“1”是考虑了交换集线器103中的中继处理所需的时间而得到的附加数量。在通信主机101与通信子机102之间存在m(m≥1)级的交换集线器103的情况下，期间指定部302例如使用“m”作为附加数量。
式(1)是一例。期间指定部302也可以将去掉通过式(1)得到的值的小数点以下的部分后的值设为发送许可期间的长度。此外，期间指定部302也可以根据通信主机101的动作时钟来变更通过式(1)得到的值，从而决定发送许可期间的长度。此外，期间指定部302也可以通过与式(1)不同的计算式来决定发送许可时间的长度。但是，(发送许可期间×(通信子机数量+1))不可以超过非优先区间。
此外，通过下式(2)得到发送禁止期区间的长度。
发送禁止期间＝
(通信周期-优先区间-通信延迟量的最大值)-发送许可期间式(2)
在保持等待发送数据的通信子机102的数量判明后，在发送许可期间信息604中记述有由期间指定部302通过下式(3)计算出的发送许可期间的长度。
发送许可期间＝
(通信周期-优先区间-通信延迟量的最大值)/(保持等待发送数据的通信子机数量+1)式(3)
这样，在保持等待发送数据的通信子机102的数量判明后，期间指定部302将发送许可期间与发送禁止期间的合计时间(式(3)内的(通信周期-优先区间-通信延迟量的最大值))除以保持等待发送数据的通信子机102的数量与附加数量的合计数量而得到的值指定为发送许可期间的长度。
与式(1)同样，“1”是考虑了交换集线器103中的中继处理所需的时间而得到的附加数量。在通信主机101与通信子机102之间存在m(m≥1)级的交换集线器103的情况下，期间指定部302例如使用“m”作为附加数量。
式(3)是一例。期间指定部302也可以将去掉通过式(3)得到的值的小数点以下的部分后的值设为发送许可期间的长度。此外，期间指定部302也可以根据通信主机101的动作时钟来变更通过式(3)得到的值，从而决定发送许可期间的长度。此外，期间指定部302也可以通过与式(3)不同的计算式来决定发送许可时间的长度。但是，(发送许可期间×(通信子机数量+1))不可以超过非优先区间。
此外，通过上式(2)得到发送禁止期区间。
图7示出本实施方式的通信区间的例子。
通信子机102的期间管理部503从期间通知信息的周期开始定时信息60所示的周期开始定时起，开始通信周期。
通信子机102的期间管理部503按照期间通知信息的通信周期信息602来管理通信周期。
1个通信周期由优先期间和非优先期间构成。
通信子机102的通信部504按照来自期间管理部503的通知，在期间通知信息的优先区间信息603所示的优先期间的期间内，将优先数据发送到通信主机101。
非优先期间由发送许可期间和发送禁止期间构成。
通信子机102的通信部504按照来自期间管理部503的通知，在期间通知信息的发送许可期间信息604所示的发送许可期间的期间内，将非优先数据发送到通信主机101。
通信子机102的通信部504按照来自期间管理部503的通知，在发送禁止期间的期间内停止非优先数据的发送。通信部504在发送禁止期间的期间内，在发送缓冲区蓄积非优先数据。
图8示出保持有等待发送数据的通信子机102的数量判明后的通信主机101与通信子机102的动作例。
在图8的例子中，通信主机101、通信子机102-a、通信子机102-b及通信子机102-c与交换集线器103连接。
另外，在图8中，示出发送许可期间内的通信主机101、通信子机102-a、通信子机102-b及通信子机102-c的动作例。
发送许可期间890是通过上式(1)计算出的发送许可期间。
首先，在各通信子机102中，期间管理部503向通知信息生成部501通知非优先区间已经到来。
通知信息生成部501向通信部504询问是否保持有等待发送数据，即，非优先数据是否蓄积于发送缓冲区。通信部504向通知信息生成部501应答是否保持有等待发送数据。
通知信息生成部501根据来自通信部504的应答，生成非优先数据保持通知信息，将生成的非优先数据保持通知信息输出到通信部504。另外，在通信部504未保持非优先数据(等待发送数据)的情况下，通知信息生成部501对期间更新判定部502指示，即便从通信主机101接收到发送许可期间被延长的期间通知信息，也不采用延长后的发送许可期间。
通信部504将非优先数据保持通知信息发送到通信主机101。
在图8中，通信子机102-a发送非优先数据保持通知信息801-a。此外，通信子机102-b发送非优先数据保持通知信息801-b。此外，通信子机102-c发送非优先数据保持通知信息802-c。
另外，在图8中，仅通信子机102-a保持有非优先数据，通信子机102-b及通信子机102-c未保持非优先数据。
以后，各通信子机102在发送许可期间890的期间内，进行所保持的非优先数据的发送。在图8的例子中，仅保持有非优先数据的通信子机102-a在发送许可期间890的期间内进行非优先数据的发送。
接着，对接收到非优先数据保持通知信息的通信主机101的动作例进行说明。
通信主机101的调查部301从通信部304取得非优先数据保持通知信息。然后，调查部301更新非优先数据保持管理表900。
图9示出非优先数据保持管理表900的例子。
在非优先数据保持管理表900中，按照每个通信子机102来管理非优先数据保持状况。
在通信子机102中的非优先数据的保持状况判明前，更具体而言，在发送许可期间的开始时，根据全部的通信子机102保持有非优先数据这一假定，将全部的通信子机102的非优先数据保持状况设定为“1”。
调查部301根据来自各通信子机102的非优先数据保持通知信息，更新非优先数据保持管理表900的非优先数据保持状况。
图10是示出调查部301的动作例的流程图。参照图10对调查部301的动作例进行说明。
调查部301在从通信部304取得来自通信子机102的非优先数据保持通知信息时，对非优先数据保持通知信息进行解析，判定通信子机102是否保持有非优先数据(等待发送数据)(步骤S1001)。
在通信子机102保持有非优先数据(等待发送数据)的情况下(步骤S1001中为“是”)，调查部301结束处理。
在通信子机102未保持非优先数据(等待发送数据)的情况下(步骤S1001中为“否”)，调查部301更新非优先数据保持管理表900的非优先数据保持状况。更具体而言，将相应的通信子机102的非优先数据保持状况的值变更为“0”(步骤S1002)。
接着，调查部301将未保持非优先数据(等待发送数据)的通信子机102、即、将非优先数据保持状况的值变更为“0”的通信子机102通知给期间指定部302(步骤S1003)。
期间指定部302在从调查部301被通知了未保持非优先数据的通信子机102的情况下，重新计算发送许可期间。
在图8的例子中，在调查部301取得来自通信子机102-a的非优先数据保持通知信息801-a的情况下，由于通信子机102-a保持有非优先数据(步骤S1001中为“是”)，因此，调查部301不更新非优先数据保持管理表900。
在调查部301取得来自通信子机102-b的非优先数据保持通知信息801-b的情况下，由于通信子机102-b未保持非优先数据(步骤S1001中为“否”)，因此，调查部301将非优先数据保持管理表900的非优先数据保持状况变更为“0”(步骤S1002)。然后，调查部301将通信子机102-b通知给期间指定部302。
期间指定部302在被通知了通信子机102-b时，重新计算发送许可期间。
图11是示出期间指定部302的动作例的流程图。参照图11，对期间指定部302的动作例进行说明。
期间指定部302判定从调查部301通知的通信子机102是否为通信延迟量最大的通信子机102(步骤S1101)。
在期间存储部303存储有通信延迟量最大的通信子机102的识别码。
期间指定部302判定从调查部301通知的通信子机102的识别码与存储于期间存储部303的识别码是否一致。
在从调查部301通知的通信子机102是通信延迟量最大的通信子机102的情况下(步骤S1101中为“是”)，期间指定部302变更通信延迟量的最大值(步骤S1102)。具体而言，期间指定部302将期间存储部303所存储的通信子机102的识别码变更为非优先数据保持状况为“1”的通信子机102中的通信延迟量最大的通信子机102的识别码。
最后，期间指定部302按照上式(3)，重新计算发送许可期间(步骤S1103)。
具体而言，期间指定部302将在非优先数据保持管理表900的非优先数据保持状况中记载的“1”的数量作为式(3)的“保持等待发送数据的通信子机数量”，重新计算发送许可期间。
式(4)是将式(3)的“保持等待发送数据的通信子机数量”改写为“非优先数据保持状况：1的数量”而得到的，期间指定部302通过式(4)求出发送许可期间的新的长度。
发送许可期间＝
(通信周期-优先区间-通信延迟量的最大值)/(非优先数据保持状况：1的数量+1)式(4)
通过式(4)，期间指定部302得到比在通过式(1)求出的发送许可期间的长度长的发送许可期间的长度。
另外，在步骤S1102中变更通信延迟量的最大值的情况下，在式(4)的计算中使用的通信延迟量的最大值为变更后的最大值。即，期间指定部302将在期间存储部303中存储有识别码的通信子机102的通信延迟量用于式(4)的计算。
此外，与式(1)同样，“1”是考虑了交换集线器103中的中继处理所需的时间而得到的附加数量。在通信主机101与通信子机102之间存在m(m≥1)级的交换集线器103的情况下，期间指定部302例如使用“m”用作附加数量。
式(4)是一例。期间指定部302也可以将去掉通过式(4)得到的值的小数点以下的部分后的值设为发送许可期间的长度。此外，期间指定部302也可以根据通信主机101的动作时钟来变更通过式(4)得到的值，从而决定发送许可期间的长度。此外，期间指定部302也可以通过与式(4)不同的计算式来决定发送许可时间的长度。但是，(发送许可期间×(通信子机数量+1))不可以超过非优先区间。
此外，通过上式(2)得到发送禁止期区间。
在通过步骤S1103得到新的发送许可期间之后，期间指定部302将新的发送许可期间通知给通知信息生成部305。
通知信息生成部305生成在发送许可期间信息604中示出新的发送许可期间的期间通知信息。然后，通知信息生成部305将生成的期间通知信息输出到通信部304。通信部304将期间通知信息发送到全部的通信子机102。在图8的例子中，通信部304发送期间通知信息851。另外，通信部304也可以仅向保持有非优先数据的通信子机102发送期间通知信息851。
接着，对接收到期间通知信息851时的通信子机102-a、通信子机102-b及通信子机102-c的动作例进行说明。
通信子机102-a将保持有非优先数据的情况通知给通信主机101，因此，通信子机102-a的期间更新判定部502决定延长发送许可期间。即，期间更新判定部502按照在期间通知信息851中通知的发送许可期间，决定发送非优先数据。
期间更新判定部502将期间通知信息851的发送许可期间信息604所示的发送许可期间通知给期间管理部503。
期间管理部503将发送许可期间890延长至发送许可期间891。其结果是，通信子机102-a直到发送许可期间891为止都能够发送非优先数据。
另一方面，在通信子机102-b及通信子机102-c中，如上所述，通信部504未保持非优先数据，因此，通知信息生成部501向期间更新判定部502指示，在接收到期间通知信息851时不进行发送许可期间的延长。因此，在通信子机102-b及通信子机102-c中，期间更新判定部502决定不延长发送许可期间。其结果是，期间更新判定部502不将期间通知信息851的发送许可期间信息604所示的延长后的发送许可期间通知给期间管理部503。
之后，通信主机101在接收到来自通信子机102-c的非优先数据保持通知信息801-c的情况下也同样地动作。然后，通信主机101的期间指定部302计算更长的发送许可期间。其结果是，通信子机102-a直到发送许可期间891为止都能够发送非优先数据。
＊＊＊实施方式的效果的说明＊＊＊
如以上那样，在本实施方式中，根据等待发送数据的保持状况，动态地决定适当的发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度。因此，根据本实施方式，在发送许可期间内发送的非优先数据的中继在发送禁止期间内完成，能够避免由于优先度低的非优先数据而使优先度高的优先数据的发送延迟的事态。此外，根据本实施方式，能够提高非优先数据的通信效率。
实施方式2.
在实施方式1中，根据通信子机102是否保持有非优先数据，来指定发送许可时间的长度与发送禁止期间的长度。在本实施方式中，说明如下例子：通信主机101还使用保持有非优先数据的通信子机102中的非优先数据的保持量，来指定发送许可时间的长度与发送禁止期间的长度。
＊＊＊结构的说明＊＊＊
本实施方式的通信***的结构例如图1所示。
此外，本实施方式的通信主机101的硬件结构例如图2所示。
此外，本实施方式的通信主机101的功能结构例如图3所示。
此外，本实施方式的通信子机102的硬件结构例如图4所示。
此外，本实施方式的通信子机102的功能结构例如图5所示。
另外，以下，主要说明与实施方式1的差异。以下未说明的事项与实施方式1所示的事项相同。
如实施方式1所述，首先，在各通信子机102中，期间管理部503向通知信息生成部501通知非优先区间已经到来。
通知信息生成部501向通信部504询问非优先数据(等待发送数据)的蓄积量。通信部504向通知信息生成部501通知非优先数据(等待发送数据)的蓄积量。通知信息生成部501通过下式(5)，计算发送预测时间。发送预测时间是被预测为非优先数据(等待发送数据)的发送所需的时间。
发送预测时间＝
{非优先数据的蓄积字节量+所保持的帧数×(以太网帧头长度+CRC长度))}/以太网的传输速度式(5)
在式(5)中“非优先数据的蓄积字节量”是由通信部504通知的非优先数据(等待发送数据)的蓄积量。“所保持的帧数”是保持于发送缓冲区的非优先数据(等待发送数据)的数量。
接着，通知信息生成部501对发送预测时间与基准时间即通过式(1)计算出的发送许可时间进行比较。在发送预测时间比发送许可期间短的情况下，通知信息生成部501生成非优先数据保持通知信息，该非优先数据保持通知信息用于通知发送预测时间比发送许可期间短这一情况。
然后，通知信息生成部501将非优先数据保持通知信息经由通信部504发送到通信主机101。
在发送预测时间比发送许可期间短的情况下，通知信息生成部501向期间更新判定部502指示，即便从通信主机101接收到发送许可期间被延长的期间通知信息，也不延长发送许可期间。
通信主机101的调查部301从通信部304取得非优先数据保持通知信息。调查部301使用非优先数据保持通知信息，调查发送预测时间为发送许可时间以上的通信子机102的数量。
然后，期间指定部302通过下式(6)求出发送许可期间的新的长度。
发送许可期间＝
(通信周期-优先区间-通信延迟量的最大值)/(发送预测时间为发送许可期间以上的通信子机数量+1)式(6)
通过式(6)，期间指定部302得到比通过式(1)求出的发送许可期间的长度长的发送许可期间的长度。
另外，在式(6)的计算中使用的通信延迟量的最大值是发送预测时间为发送许可时间以上的通信子机102的通信延迟量中的最大值。
此外，与式(1)同样，“1”是考虑了交换集线器103中的中继处理所需的时间而得到的附加数量。在通信主机101与通信子机102之间存在m(m≥1)级的交换集线器103的情况下，期间指定部302例如使用“m”作为附加数量。
式(6)是一例。期间指定部302也可以将去掉通过式(6)得到的值的小数点以下的部分后的值设为发送许可期间的长度。此外，期间指定部302也可以根据通信主机101的动作时钟来变更通过式(6)得到的值，从而决定发送许可期间的长度。此外，期间指定部302也可以通过与式(6)不同的计算式来决定发送许可时间的长度。但是，(发送许可期间×(通信子机数量+1))不可以超过非优先区间。
此外，通过上式(2)而得到发送禁止期区间。
以后的步骤如实施方式1所示，因此省略说明。
通过以上那样，即便在混合有少量蓄积了非优先数据的通信子机的情况下，也能够延长发送许可期间。因此，根据本实施方式，能够提高非优先数据的通信效率。
另外，在实施方式1及2中，说明了如下例子：期间指定部302根据第n(n≥1)次通信周期内的通信子机102中的等待发送数据的保持状况，来指定第n次通信周期内的发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度。
代替于此，期间指定部302也可以根据第n次通信周期内的通信子机102中的等待发送数据的保持状况，来指定第(n+1)次通信周期内的发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度。
此外，在实施方式1及2中，通信主机101的期间指定部302在每次接收到来自通信子机102的非优先数据保持通知信息时，重新计算发送许可期间的长度。
代替于此，期间指定部302也可以在从全部的通信子机102接收到非优先数据保持通知信息后，重新计算发送许可期间的长度。由此，能够削减期间指定部302中的计算量。此外，能够减少从通信主机101发送的期间通知信息的数量，因此，能够有效地利用通信频带。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但也可以将这2个实施方式组合来实施。
或者，也可以局部地实施这2个实施方式中的1个。
或者，也可以局部地组合实施这2个实施方式。
另外，本发明不限定于这些实施方式，能够根据需要进行各种变更。
＊＊＊硬件结构的说明＊＊＊
最后，对通信主机101及通信子机102的硬件结构进行补充说明。
处理器201及处理器401分别是进行处理的IC(Integrated Circuit)。
处理器201及处理器401分别是CPU(Central Processing Unit)、DSP(DigitalSignal Processor)等。
存储装置202及存储装置402分别是RAM(Random Access Memory)、ROM(Read OnlyMemory)、闪速存储器、HDD(Hard Disk Drive)等。
通信接口203及通信接口403分别是执行数据的通信处理的电子电路。
通信接口203及通信接口403分别例如是通信芯片或NIC(Network InterfaceCard)。
此外，在存储装置202中也存储有OS(Operating System)。
而且，通过处理器201执行OS的至少一部分。
处理器201一边执行OS的至少一部分，一边执行实现调查部301、期间指定部302、通信部304及通知信息生成部305的功能的程序。
处理器201通过执行OS，进行任务管理、存储器管理、文件管理、通信控制等。
此外，表示调查部301、期间指定部302、通信部304及通知信息生成部305的处理的结果的信息、数据、信号值及变量值中的至少任意一方存储于存储装置202、处理器201内的寄存器及高速缓冲存储器中的至少任意一方。
此外，实现调查部301、期间指定部302、通信部304及通知信息生成部305的功能的程序也可以存储在磁盘、软盘、光盘、光碟、蓝光(注册商标)盘、DVD等可移动存储介质中。
此外，在存储装置402中也存储有OS。
而且，通过处理器401来执行OS的至少一部分。
处理器401一边执行OS的至少一部分，一边执行实现通知信息生成部501、期间更新判定部502、期间管理部503及通信部504的功能的程序。
处理器401通过执行OS，进行任务管理、存储器管理、文件管理、通信控制等。
此外，表示通知信息生成部501、期间更新判定部502、期间管理部503及通信部504的处理结果的信息、数据、信号值及变量值中的至少任一方存储于存储装置402、处理器401内的储存器及高速缓冲存储器中的至少任一方。
此外，实现通知信息生成部501、期间更新判定部502、期间管理部503及通信部504的功能的程序也可以存储在磁盘、软盘、光盘、光碟、蓝光(注册商标)盘、DVD等可搬运存储介质中。
此外，也可以将调查部301、期间指定部302、通信部304及通知信息生成部305中的“部”替换为“电路”或“工序”或“步骤”或“处理”。
此外，也可以通过处理电路来实现通信主机101。处理电路例如是逻辑IC(Integrated Circuit)、GA(Gate Array)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)。
在该情况下，调查部301、期间指定部302、通信部304及通知信息生成部305分别作为处理电路的一部分而实现。
此外，也可以将通知信息生成部501、期间更新判定部502、期间管理部503及通信部504中的“部”替换为“电路”或“工序”或“步骤”或“处理”。
此外，也可以通过处理电路来实现通信主机101。处理电路例如是逻辑IC、GA、ASIC、FPGA。
在该情况下，通知信息生成部501、期间更新判定部502、期间管理部503及通信部504分别作为处理电路的一部分而实现。
另外，在本说明书中，将处理器、存储装置、处理器与存储装置的组合、以及处理电路的上位概念称为“处理线路”。
即，处理器、存储装置、处理器与存储装置的组合、以及处理电路分别是“处理线路”的具体例。
标号说明
101通信主机，102通信子机，103交换集线器，201处理器，202存储装置，203通信接口，204时钟，301调查部，302期间指定部，303期间存储部，304通信部，305通知信息生成部，401处理器，402存储装置，403通信接口，404时钟，501通知信息生成部，502期间更新判定部，503期间管理部，504通信部。

Claims (15)

1.一种管理装置，其对多个通信装置进行管理，其中，
该管理装置具有：
调查部，其调查所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况；以及
期间指定部，其根据所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况，指定发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度，其中，该发送许可期间是许可发送等待发送数据的期间，该发送禁止期间是禁止发送等待发送数据的期间。
2.根据权利要求1所述的管理装置，其中，
所述期间指定部在所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况判明前，根据所述多个通信装置的数量，来指定所述发送许可期间的长度与所述发送禁止期间的长度，
所述期间指定部在所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况判明之后，根据所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况，新指定所述发送许可期间的长度与所述发送禁止期间的长度。
3.根据权利要求2所述的管理装置，其中，
所述期间指定部在所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况判明之后，根据所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况，新指定比在所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况判明前指定的长度长的发送许可期间的长度，并且新指定比在所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况判明前指定的长度短的发送禁止期间的长度。
4.根据权利要求2所述的管理装置，其中，
所述期间指定部在每次更新所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况时，根据更新后的等待发送数据的保持状况，新指定所述发送许可期间的长度与所述发送禁止期间的长度。
5.根据权利要求1所述的管理装置，其中，
所述管理装置经由中继装置而与所述多个通信装置连接，
所述期间指定部将所述发送许可期间的长度与所述发送禁止期间的长度指定为，使得从保持有等待发送数据的通信装置在所述发送许可期间的期间内被发送到所述中继装置的等待发送数据的中继在所述中继装置中在所述发送禁止期间的期间内完成。
6.根据权利要求2所述的管理装置，其中，
所述管理装置还具有通知部，该通知部将在所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况判明前由所述期间指定部指定的所述发送许可期间的长度通知给所述多个通信装置，将在所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况判明之后由所述期间指定部指定的所述发送许可期间的新的长度通知给至少保持等待发送数据的通信装置。
7.根据权利要求1所述的管理装置，其中，
所述管理装置按照既定的通信周期来管理所述多个通信装置，
所述期间指定部根据第n次的通信周期内的所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况，来指定第(n+1)次的通信周期内的所述发送许可期间的长度与所述发送禁止期间的长度，其中，n≥1。
8.根据权利要求1所述的管理装置，其中，
所述调查部调查保持有等待发送数据的通信装置的数量，来作为所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况，
所述期间指定部根据保持有等待发送数据的通信装置的数量，来指定所述发送许可期间的长度与所述发送禁止期间的长度。
9.根据权利要求8所述的管理装置，其中，
所述调查部在保持有等待发送数据的通信装置的数量判明前，将所述发送许可期间与所述发送禁止期间的合计时间除以所述多个通信装置的数量与既定的附加数量的合计数量而得到的值指定为所述发送许可期间的长度，将从所述合计时间减去所指定的所述发送许可期间的长度而得到的值指定为所述发送禁止期间的长度，
所述调查部在保持有等待发送数据的通信装置的数量判明之后，将所述合计时间除以保持有等待发送数据的通信装置的数量与所述附加数量的合计数量而得到的值指定为所述发送许可期间的新的长度，将从所述合计时间减去所指定的所述发送许可期间的新的长度而得到的值指定为所述发送禁止期间的新的长度。
10.根据权利要求1所述的管理装置，其中，
所述调查部调查发送预测时间为基准时间以上的通信装置的数量，来作为所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况，其中，该发送预测时间是被预测为等待发送数据的发送所需的时间，
所述期间指定部根据所述发送预测时间为所述基准时间以上的通信装置的数量，来指定所述发送许可期间的长度与所述发送禁止期间的长度。
11.根据权利要求10所述的管理装置，其中，
所述调查部在所述发送预测时间为所述基准时间以上的通信装置的数量判明前，将所述发送许可期间与所述发送禁止期间的合计时间除以所述多个通信装置的数量与既定的附加数量的合计数量而得到的值指定为所述发送许可期间的长度，将从所述合计时间减去所指定的所述发送许可期间的长度而得到的值指定为所述发送禁止期间的长度，
所述调查部在所述发送预测时间为所述基准时间以上的通信装置的数量判明之后，将所述合计时间除以所述发送预测时间为所述基准时间以上的通信装置的数量与所述附加数量的合计数量而得到的值指定为所述发送许可期间的新的长度，将从所述合计时间减去所指定的所述发送许可期间的新的长度而得到的值指定为所述发送禁止期间的新的长度。
12.根据权利要求9或11所述的管理装置，其中，
所述管理装置经由1个以上的中继装置而与所述多个通信装置连接，
所述期间指定部使用与介于所述管理装置和所述多个通信装置之间的中继装置的数量相应的附加数量。
13.一种通信***，具有多个通信装置、以及对来自所述多个通信装置的等待发送数据的发送多个通信装置进行管理的管理装置，其中，
所述多个通信装置将各自的等待发送数据的保持状况通知给所述管理装置，
所述管理装置根据所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况，指定发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度，其中，该发送许可期间是许可发送等待发送数据的期间，该发送禁止期间是禁止发送等待发送数据的期间。
14.一种管理方法，对多个通信装置进行管理，其中，
计算机调查所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况，
所述计算机根据所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况，指定发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度，其中，该发送许可期间是许可发送等待发送数据的期间，该发送禁止期间是禁止发送等待发送数据的期间。
15.一种管理程序，其使管理多个通信装置的计算机执行如下处理：
调查处理，调查所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况；以及
期间指定处理，根据所述多个通信装置中的等待发送数据的保持状况，指定发送许可期间的长度与发送禁止期间的长度，其中，该发送许可期间是许可发送等待发送数据的期间，该发送禁止期间是禁止发送等待发送数据的期间。
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