JPH09247192A - リアルタイム通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネットワークが混雑している状態において、
緊急データ通信の通信時間をある程度保証することを目
的とする。 【解決手段】 複数の端末装置を接続したローカルエリ
アネットワークにおいて、各端末装置にネットワーク使
用権要求のパケットを同報通知しネットワークを占有す
る手段と、占有したネットワークの使用後にネットワー
ク使用権放棄のパケットを同報通知しネットワークの占
有権を放棄する手段と、他端末がネットワークを占有し
ていることを示すフラグを有し、占有している間の通信
時間保証を行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ローカルエリア
ネットワークに接続された複数の端末装置間におけるリ
アルタイム通信方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ローカルエリアネットワーク上で
緊急データ通信を行なう方式としては、特開平７−１８
３９０１に示されるようなものがあった。この方式によ
れは、緊急データ通信を行なう端末装置はネットワーク
使用権要求パケットを送信してネットワークを占有し、
一方、他の端末装置はこのパケットを受信すると一定時
間だけ送信を取りやめることにより通信路を確保してい
た。さらに、ネットワークに接続された各端末装置に優
先度を持たせ、自端末装置が送信停止中に、より優先度
の高い端末装置で送信要求が発生した場合には、データ
送信中止状態を解除してネットワーク使用権要求パケッ
トを送信する方法があった。図２５乃至図２７は、この
ような従来方式における緊急データ通信を行なう場合の
ローカルエリアネットワークの構成である。図２５にお
いて、ホストＡ（２５０１）〜ホストＤ（２５０４）は
端末装置である。通常の通信を行っている状態でネット
ワークが混雑した時に、ホストＡ（２５０１）からホス
トＤ（２５０４）へ緊急データ通信を行なう必要が生じ
た場合には、ホストＡ（２５０１）はネットワークに対
して、ネットワーク使用権要求パケットＰをブロードキ
ャストする。図２６において、ホストＡ（２５０１）、
ホストＤ（２５０４）以外の端末装置で、前記ネットワ
ーク使用権要求パケットを受信したホストＢ（２５０
２）、ホストＣ（２５０３）は、あらかじめ決められた
一定時間の間だけネットワークへのデータ送信を停止し
て、ネットワークをホストＡ、及びホストＤのために解
放する。この結果、ホストＡとホストＤは一定期間の
間、ネットワークを占有でき緊急データの速やかな転送
が可能となる。図２７において、ホストＡ（２５０１）
とホストＤ（２５０４）がネットワークを占有して緊急
データ通信を行っている状態において、ホストＡ（２５
０１）、ホストＤ（２５０４）よりも端末装置の優先度
の高いホストＢが、送信を停止していると仮定する。こ
の状況において、図２７に示すように、より高い優先度
をもつホストＢ（２５０２）がホストＣ（２５０３）に
対して緊急データを送信する必要が生じた場合には、ホ
ストＢは送信中止状態を解除してネットワーク使用権要
求パケットを通信する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のローカルエリア
ネットワーク通信方式は以上のようにして構成されてい
たので、ネットワーク占有時間を一定値にしか設定でき
ず、時間の設定方法も予想値しか設定できないため、特
定の時間内に緊急データ通信が完了せず他の端末装置が
送信を再開したために緊急データ通信が阻害されたり、
あるいは緊急データ通信は十分早く終了してネットワー
クが空いているにも拘わらず、他の端末装置は一定時間
送信ができないという問題点があった。また、ネットワ
ークに接続された端末装置全てに対して優先度を一意に
設定しなければならず、端末間で行わせる緊急データ通
信の相手を変更するような場合には、変更のたびに各端
末装置の優先度を調整しなければならないという問題点
があった。さらに、各端末装置においては、一般に緊急
度の高い送信データも低い送信データも混在している状
態にあり、ネットワーク上にデータを送出する際に、緊
急データが一般データにより阻害を受けるという問題点
があった。

【０００４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、複数の端末装置が接続されたネ
ットワークにおいて、緊急度の高いデータを優先的に送
信し、送信完了までの時間保証を行なうとともに、緊急
データ通信が早く終了した場合にはネットワークを開放
し他の端末装置の利用を可能とするリアルタイム通信方
式を提供することを目的とする。また、各端末装置にお
いて緊急度の異なるデータが混在している状態において
も、緊急度に基づいてネットワーク上にデータ伝送する
ことによって、優先度の高いデータが低いデータによっ
て阻害を受けることなく通信できるリアルタイム通信方
式の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係わるリア
ルタイム通信方式は、複数の端末装置を接続したローカ
ルエリアネットワークにおいて、各端末装置がネットワ
ーク使用権要求パケットを同報通知してネットワークを
占有する手段と、占有したネットワークの使用後にネッ
トワーク使用権放棄のパケットを同報通知してネットワ
ークの占有権を放棄する手段と、他端末装置によるネッ
トワーク占有の有無を示すフラグを備えることで、他端
末装置による占有期間中におけるデータ通信を保証する
ようにしたものである。

【０００６】第２の発明に係わるリアルタイム通信方式
は、複数の端末装置を接続したローカルエリアネットワ
ークにおいて、各端末装置が優先度を格納したネットワ
ーク使用権要求パケットを同報通知してネットワークを
占有する手段と、占有したネットワークの使用後にネッ
トワーク使用権放棄のパケットを同報通知してネットワ
ークの占有権を放棄する手段と、受信したネットワーク
使用権要求情報を記録する管理テーブルを備えること
で、送信端末装置は送信データの優先度が上記管理テー
ブルに登録済みのものより高ければネットワーク使用権
要求パケットを同報通知するとともに該登録テーブルに
登録し、優先度が低い場合には該登録テーブルに登録し
た後ネットワーク使用権放棄パケットを受信した時点で
登録テーブルを更新し、それまで中断していた通信を再
開するようにしたものである。

【０００７】第３の発明は第１の発明または第２の発明
に係わるリアルタイム通信方式において、各端末装置は
通信を行なう上位プロセスの優先度に応じた複数の送信
キューを通信プロトコルとネットワークドライバの間に
設け、通信プロトコルは優先度に対応した送信キューに
上位プロセスからの送信データを格納し、ネットワーク
ドライバは優先度の高い送信キューから順次送信処理を
行なうようにしたものである。

【０００８】第４の発明は第１の発明または第２の発明
に係わるリアルタイム通信方式において、各端末装置は
通信を行なう上位プロセスの優先度に応じた複数の受信
キューをネットワークドライバと通信プロトコルの間に
設け、ネットワークドライバは受信データの優先度に基
づいて対応する受信キューに受信データを格納し、通信
プロトコルは優先度の高い受信キューから順次受信処理
を行なうようにしたものである。

【０００９】第５の発明は第３の発明に係わるリアルタ
イム通信方式において、送信キューは前回の送信時刻記
憶手段と計時カウンタを備え、過去一定期間内に発生し
たネットワーク上の衝突数が一定値を超えた時、優先度
の低い送信キューからの送信時間間隔を長く設定するこ
とにより、ネットワーク上のトラフィックを押え優先度
の高い送信キューからの送信処理を保証するようにした
ものである。

【００１０】第６の発明は第３の発明に係わるリアルタ
イム通信方式において、送信キューは格納可能なデータ
長に上限を設け、送信キューが溢れる時は優先度の低い
キュー上の古いデータを紛失データとして削除してネッ
トワークへのデータ送出を抑止することによりネットワ
ークの負荷を押さえるようにしたものである。

【００１１】第７の発明は第１の発明または第２の発明
に係わるリアルタイム通信方式において、データ送受信
に用いるメモリ資源をプロセス優先度毎に確保し、低優
先度のメモリ資源が枯渇しても、高優先度の送受信処理
が影響を受けないようにしたものである。

【００１２】第８の発明は第７の発明に係わるリアルタ
イム通信方式において、高優先度の通信プロセスのため
のメモリ資源が不足した時に、低優先度の通信プロセス
のために割り当てたメモリ資源からメモリを充当しメモ
リ枯渇を回避するようにしたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．本発明の第１の実施形態について、図１
乃至図５に基づいて説明する。図１はローカルエリアネ
ットワークに接続された一つの端末装置を示してたもの
であり、図において、１０１は通信を行なう通信プロセ
ス、１０２はＴＣＰ／ＵＤＰ／ＩＰ等におけるプロトコ
ル層、１０３はネットワークドライバ、１０４はＬＡＮ
コントローラ、１０６はネットワーク使用権要求パケッ
ト受信フラグであり、ネットワークに接続された他の端
末装置からネットワーク使用権要求パケット１０７を受
信した時にネットワークドライバによって設定される。
１０７はネットワーク使用権要求パケットであり、パケ
ットヘッダ１０７ａと、ネットワークを占有したいホス
トの送信元アドレス１０７ｂと、ネットワークを占有し
て通信をする相手方ホストの宛先アドレス１０７ｃと、
このパケットがネットワーク使用権要求パケットである
ことを示す使用権要求ビット１０７ｄからなる。また、
１０８はネットワーク使用権放棄パケットであり、パケ
ットヘッダ１０８ａと、ネットワーク使用権要求パケッ
トを発進したホストの送信元アドレス１０８ｂと、ネッ
トワークを占有して通信をしていた相手方ホストの宛先
アドレス１０８ｃと、このパケットがネットワーク使用
権放棄パケットであることを示す使用権放棄ビット１０
８ｄからなる。

【００１４】図２は、図１の構成をもつ端末装置がロー
カルエリアネットワークに複数接続され、ホストＡ（２
０１）乃至ホストＤ（２０４）がそれぞれ通信を行って
いる様子を示したものである。

【００１５】次に、ネットワークの負荷が高くなってい
る状態において、ホストＡ（２０１）がホストＤ（２０
４）に対して緊急データの送信を行なう場合の動作につ
いて図３、図４について説明する。図３は、緊急データ
の送信元であるホストＡ（２０１）の動作を示すフロー
チャートである。上位の通信プログラムから、緊急デー
タ通信を行なうことを指定した送信データを受けたネッ
トワークドライバ１０３は、ステップ３０１でネットワ
ーク使用権要求パケットに、緊急データ通信を行なう送
信元ホストＡのアドレス１０７bと宛先ホストＤのアド
レス１０７ｃを格納してネットワーク使用権要求パケッ
ト１０７を生成した後、ステップ３０２でネットワーク
に接続された全端末装置にブロードキャストする。次
に、ホストＤからネットワーク使用権要求パケットを受
け取ったことを示す返信（ＡＣＫ信号）が返されるのを
待ち（ステップ３０３）、ＡＣＫ信号を受信するとネッ
トワークを占有できたものと判断する。ネットワークを
占有した後は、送受信の終了を示すパケットを受信する
まで（ステップ３０５）、ホストＤとの間で緊急データ
の送受信処理を実行する（ステップ３０４）。緊急デー
タの送受信が終了した後、ネットワーク使用権放棄パケ
ット１０８を生成（ステップ３０６）し、ネットワーク
に接続された全端末装置に対してブロードキャストする
（ステップ３０７）。

【００１６】次に、ホストＡと緊急データ通信を行なう
ホストＤの動作について、図４を用いて説明する。ホス
トＤはネットワーク使用権要求パケットを受信すると
（ステップ４０１）、宛先ホストが自分であるかを確認
（ステップ４０６）し、ホストＡに対してネットワーク
使用権要求パケットを受信したことを示すＡＣＫ信号を
返送する（ステップ４０７）。ホストＤはＡＣＫ信号を
返送した時点でネットワークを占有したものとみなし、
送受信の終了を示すパケットを受信する（ステップ４０
９）まで、ホストＡと緊急データの送受信処理を行なう
（ステップ４０８）。

【００１７】ここで、ホストＡとホストＤがネットワー
ク占有のための処理を実行中に、ネットワークにつなが
れた他のホストＢがネットワーク使用権要求パケットを
受信した場合の送受信処理について、図４を用いて説明
する。ホストＢがネットワーク使用権要求パケットを受
信する（ステップ４０１）と、宛先ホストが自分である
かを確認する（ステップ４０６）。確認の結果、宛先ホ
ストは自分ではないので、ネットワーク使用権要求パケ
ット受信フラグ１０６を設定する（ステップ４１０）。
ホストＢの送信処理では、図５の（ステップ５０１）の
ように送信を行なう前にフラグ１０６をチェックし、フ
ラグが設定されていれば他端末装置間でネットワークが
占有されているものと判断し、ネットワーク上にはデー
タを送出しない。このようにして、ホストＡとホストＤ
はネットワークを占有してデータの送受信が可能とな
る。

【００１８】次に、ホストＡとホストＤの緊急データ通
信が終了した時の他のホストＢの動作について、図３、
図４、図５を用いて説明する。ホストＢは、ネットワー
ク使用権要求パケット受信フラグ１０６が設定されてい
る状態でも受信処理は実行可能である。そこで、ホスト
Ａがステップ３０７（図３）でネットワーク使用権放棄
パケットを送信すると、ステップ４０３（図４）でホス
トＢに受信され、ステップ４０５でネットワーク使用権
要求パケット受信フラグ１０６を初期化する。すると、
ホストＢの送信処理は該フラグが初期化されたため、図
５に示すようにして再開可能となり、ネットワークの通
信状態はホストＡとホストＤが占有する以前の通常の状
態に復帰する。

【００１９】実施の形態２．本発明の第２の実施の形態
について、図６乃至図９に基づいて説明する。図６は、
第２の実施形態における端末装置の構成図を示したもの
で、図１のネットワーク使用権要求パケット受信フラグ
１０６に代えて、ネットワーク使用権要求パケット管理
テーブル６０２を備えるようにしたものである。ネット
ワーク使用権要求パケット管理テーブル６０２は、送信
元ホストアドレス情報６０２ａ、送信先ホストアドレス
情報６０２ｂ、パケット優先度６０２ｃの項目から構成
される。ネットワーク使用権要求パケット受信フラグ１
０６はネットワークを占有するホストでは認定しなかっ
たが、ネットワーク使用権要求パケット管理テーブル６
０２は、ネットワークを占有するホストでも設定を行な
う点で異なっている。尚、図中、同一番号は同一構成要
素であることを示す。

【００２０】次に、図２のようにして、ホストＡとホス
トＤが既にネットワークを占有して緊急データ通信を行
っている場合に、ホストＢでより高い優先度で緊急デー
タ通信を行なう必要が生じた時に、ホストＢがネットワ
ークを占有して通信を行なう場合を例にとって、各ホス
トの動作を追って説明する。

【００２１】ホストＡの動作を図７に示す。ホストＡ
は、ホストＤとの緊急データ通信の必要が生じた場合
に、ネットワーク使用権要求パケット６０１を作成する
（ステップ３０１）。ホストＡのネットワークドライバ
１０３は、パケット作成において上位プロトコルから受
けた通信の優先度をパケットのデータ部６０１ｅに埋め
込み、生成したネットワーク使用権要求パケットの内容
をネットワーク使用権要求パケット管理テーブル６０２
に登録（ステップ７０１）した後、ブロードキャストす
る（ステップ３０２）。そして、ステップ３０３，ステ
ップ３０４を経て、ホストＡとホストＤとの間でネット
ワークを占有して緊急データ通信を行なう。ステップ７
０２において、緊急データ通信中に、より高い優先度で
通信を行なう必要が生じたホストＢからのネットワーク
使用権要求パケットを受信すると、ホストＡはその内容
をネットワーク使用権要求パケット管理テーブル６０２
に登録（ステップ７０３）し、送信処理を停止し、ネッ
トワークをホストＢの通信のために解放する。ホストＡ
はその後、ステップ７０４でホストＢからのネットワー
ク使用権放棄パケットを受信すると、ネットワーク使用
権要求パケット管理テーブル６０２から先のステップ７
０３で設定した項目を削除し、緊急データ通信を再開す
る（ステップ７０５）。

【００２２】次に、ホストＤの動作を図８に基づいて説
明する。ホストＤはホストＡからのネットワーク使用権
要求パケットを受信する（ステップ８０１）と、ネット
ワーク使用権要求パケット管理テーブル６０２に登録
（ステップ８０２）し、ステップ８０３，ステップ８０
５を通してネットワークを占有し、ホストＡとの緊急デ
ータ通信を行なう。ここで、より高い優先度で通信を行
なう必要が生じたホストＢからのネットワーク使用権要
求パケットを受信する（ステップ８０４）と、ステップ
８０６でその内容をネットワーク使用権要求パケット管
理テーブル６０２に登録し、ホストＤの送信処理を停止
しネットワークをホストＢの通信のために解放する。ホ
ストＤは、その後、ホストＢからのネットワーク使用権
放棄パケットを受信する（ステップ８０７）と、ステッ
プ８０８でネットワーク使用権要求パケット管理テーブ
ル６０２からステップ８０６で設定した項目を削除し、
緊急データ通信を再開する。

【００２３】次にホストＡとホストＤがネットワークを
占有している時の、ホストＢの動作を図９に基づいて説
明する。ステップ９０１でネットワーク使用権要求パケ
ット管理テーブル６０２に既に登録された項目があるか
調べる。ホストＡとホストＤがネットワークを占有して
いる状態なので、これから送信する緊急データの優先度
が管理テーブル内のどの項目よりも高ければ（ステップ
９０２）、ネットワーク使用権要求パケットを生成する
（ステップ９０３）。これから送信するネットワーク使
用権要求パケットの内容をネットワーク使用権要求パケ
ット管理テーブル６０２に登録（ステップ９０４）し、
ブロードキャストする（ステップ９０５）。ステップ９
０６で、緊急データ送信先のホストＣからＡＣＫ信号を
受けとると、ネットワークを占有したものとしてステッ
プ９０７，ステップ９０８で緊急データ通信を行なう。
緊急データ通信の終了後、ネットワーク使用権放棄パケ
ットを生成（ステップ９０９）し、ネットワーク使用権
要求パケット管理テーブルに登録した項目を削除（ステ
ップ９１０）し、ステップ９０９で生成したパケットを
ブロードキャストする（ステップ９１１）。一方、ステ
ップ９０２において、ホストＢが送信しようとする緊急
データの優先度が既に設定されている管理テーブル内の
エントリよりも低ければ、ステップ９１２でネットワー
ク使用権要求パケットの内容をネットワーク使用権要求
パケット管理テーブル６０２に登録する。ステップ９１
３でネットワーク使用権放棄パケットを受信したら、ネ
ットワーク使用権要求パケット管理テーブル６０２の該
当する項目を削除（ステップ９１４）した後、ステップ
９０２へ戻り管理テーブル内に登録されているエントリ
よりも優先度が高くなるまでこの処理を繰り返す。

【００２４】以上説明したようにして、ホストＡ、Ｄが
ネットワークを占有している状態で、より優先度の高い
緊急データを送信する必要が生じたホストＢはネットワ
ークを横取りして、ネットワークを占有することができ
る。

【００２５】尚、第２の実施の形態では、既に占有され
たネットワークを横取りする２段の横取りについて説明
したが、同様にしてＮ段の横取りも実現可能である。

【００２６】実施の形態３．本発明の第３の実施の形態
について、図１０乃至乃至図１２に基づいて説明する。
図１０は第３の実施形態における端末装置の構成図であ
り、図において、１００１はプロトコル層１０２とネッ
トワークドライバ１０３との間に設けられた送信キュー
であり、送信キューは上位通信プロセス１０１の優先度
毎もしくは優先度を数段階に分けた数だけ設けられてい
る。１００２はネットワークに送出するパケットを示
し、１００２ｂのプロトコルヘッダ部には送信キューに
対応した優先度を格納する。尚、図中、同一番号は同一
構成要素を示す。

【００２７】次に、送信キューを設けた場合の上位通信
プロセスからネットワークドライバまでの送信処理の流
れについて、図１１を用いて説明する。通信プロセス
は、ステップ１１０１で送信先を指定して送信データを
プロトコル層に渡す。プロトコル層では、送信データを
通信用に確保されたメモリに複写し、プロトコルヘッダ
を追加した後、上位通信プロセスの優先度を取得して
（ステップ１１０２）、優先度をプロトコルヘッダ内部
もしくは複写した送信データの先頭に格納（ステップ１
１０３）し、優先度に対応する送信キューに送信データ
を格納した（ステップ１１０４）後、ネットワークドラ
イバを起動する（ステップ１１０５）。

【００２８】次に、起動したネットワークドライバの動
作について図１２に基づいて説明する。ステップ１１０
５で起動されたネットワークドライバは、送信キューの
最高優先度をｉに格納（ステップ１２０１）し、ステッ
プ１２０２，ステップ１２０３，ステップ１２０４を経
て、優先度の降順に送信キュー中にデータがあるか否か
を調べる。送信キュー中に送信データを確認する（ステ
ップ１２０３）と、送信キューから送信データを取り出
し（ステップ１２０５）、送信データをＬＡＮコントロ
ーラに渡して（ステップ１２０６）、ネットワーク上に
送出する。以上の処理により、優先度の高い通信プロセ
スの送信処理を優先度の低い通信プロセスの送信処理よ
りも優先して実行させることができる。

【００２９】実施の形態４．本発明の第４の実施形態に
ついて、図１３乃至図１５に基づいて説明する。図１３
は第４の実施形態における端末装置の構成図であり、図
において１３０１はネットワークドライバ１０３とプロ
トコル層１０２との間に設けられた受信キューである。
受信キューは、上位通信プロセス１０１の優先度毎もし
くは優先度を数段階に分けた数だけ設けられる。尚、図
中、同一番号は同一構成要素を示す。

【００３０】次に、優先度別受信キューを設けた場合
の、ネットワークドライバから上位プロトコルまでの受
信処理の流れを図１４を用いて説明する。ＬＡＮコント
ローラがネットワークを介してデータを受信すると、ネ
ットワークドライバに対して割り込みが発生する。割り
込みが発生すると、ネットワークドライバはＬＡＮコン
トローラより受信データを取得（ステップ１４０１）
し、受信データのプロトコルヘッダもしくはデータ部の
先頭に埋め込まれた優先度を取得する（ステップ１４０
２）。ステップ１４０３で取得した優先度に対応する受
信キューに受信データを格納し、上位プロトコルへデー
タの受信を通知する（ステップ１４０４）。

【００３１】次に、受信通知を受けたプロトコル層の動
作について、図１５を用いて説明する。スッテプ１４０
４で受信通知を受けたプロトコル層は、受信キューの最
高優先度をｉに格納（ステップ１５０１）し、ステップ
１５０２，ステップ１５０３，ステップ１５０４を経
て、優先度の降順に受信キュー中にデータがあるか否か
を調べる。ステップ１５０３で受信キュー中に受信デー
タを確認すると、受信キューから受信データを取り出し
（ステップ１５０５）、受信データからプロトコルヘッ
ダを外し（ステップ１５０６）、通信用メモリに格納さ
れているデータを上位の通信プロトコルのメモリ領域へ
複写して渡す。その後、ステップ１５０１へ戻り、再度
受信キューを調べ、残っている受信データの処理を行な
う。以上の処理により、優先度の高い通信プロセスの受
信処理を優先度の低い通信プロセスの受信処理よりも優
先させることができる。

【００３２】実施の形態５．本発明の第５の実施形態に
ついて、図１６乃至図１８に基づいて説明する。図１６
は第５の実施形態における端末装置の構成図を示したも
のである。図において１６０１はネットワークドライバ
１０３とプロトコル層１０２との間に設けられた送信キ
ューで、各々の送信キューには前回の送信時刻１６０１
ａと計時カウンタ１６０１ｂが設けられている。尚、図
中、同一番号は同一構成要素を示す。

【００３３】次に、衝突検知時のネットワークドライバ
による時刻カウンタの設定動作について、図１７を用い
て説明する。ネットワークドライバは、ＬＡＮコントロ
ーラからの送信完了割り込みを受け取ると、ＬＡＮコン
トローラのレジスタより衝突発生数を取得する（ステッ
プ１７０１）。次に、今回の衝突回数と前回の衝突回数
の差分を求め、前回の衝突回数確認時刻からの経過時間
を求め、単位時間あたりの衝突回数を算出しｉに格納す
る（ステップ１７０２）。ステップ１７０３で、ｉの値
（単位時間あたりの衝突回数）が一定値を超える場合に
は、各優先度の送信キューの計時カウンタ１６０１ｂの
値を増加する（ステップ１７０４）。この時、計時カウ
ンタ値の増分は、優先度が低いほど大きな増分となるよ
うにして設定する。

【００３４】次に、ネットワークドライバが計時カウン
タを操作した後の、送信処理の流れについて図１８に基
づいて説明する。通信プロセスは、ステップ１１０１，
ステップ１１０２，ステップ１１０３，ステップ１１０
４を経て、送信データを送信キューへ格納する。次に、
前回の送信時刻（Ｔｐ）を送信キュー（１６０１ａ）か
ら取得（ステップ１８０１）し、計時カウンタ（Ｋ）の
値を送信キュー（１６０１ｂ）から取得する。ステップ
１８０２で現在の時刻（Ｔｎ）を取得し、Ｔｎ＞Ｔｐ＋
Ｋが成立する場合（ステップ１８０３）に限り、ネット
ワークドライバを起動して送信処理を行わせる（ステッ
プ１８０４）。以上の動作により、優先度の低い送信キ
ューほどステップ１８０３の条件（Ｔｎ＞Ｔｐ＋Ｋ）を
満たす割合が減少するので、ネットワークの混雑時に
は、低優先度通信プロセスの送信頻度を落としてネット
ワークの負荷を軽減することにより、高優先度通信プロ
セスの送信頻度を落とすことなく通信することができ
る。

【００３５】実施の形態６．本発明の第６の実施の形態
について、図１９、図２０に基づいて説明する。図１９
は第６の実施形態を示す端末装置の構成図であり、図に
おいて、１９０１は、ネットワークドライバ１０３とプ
ロトコル層１０２との間に設けられた送信キューで、優
先度が低くなる程送信キューの長さが短くなるようにキ
ュー長に上限が設けられている。尚、図中、同一番号は
同一構成要素を示す。

【００３６】優先度に応じて送信キューに上限値を設け
た場合の送信処理の流れを、図２０に基づいて説明す
る。通信プロセスはステップ１１０１，ステップ１１０
２，ステップ１１０３，ステップ１１０４を経て、送信
データを送信キューへ格納する。格納したキューの優先
度が低い場合、ステップ２００１で送信キューの長さが
上限値を超えるか否かを調べ、上限値を超えない場合は
ネットワークドライバを起動（ステップ２００２）して
送信処理を実施し、一方、上限値を超えた場合には送信
キューの先頭データをキューから取り出し（ステップ２
００３）、そのデータに対する送信処理は失敗したもの
として上位のプロトコルにエラーリターンし（ステップ
２００４）、ネットワークには送出しない。以上の動作
によって、低優先度の送信処理によるネットワークの負
荷の上昇を避けることができる。

【００３７】実施の形態７．本発明の第７の実施形態に
ついて図２１、図２２に基づいて説明する。図２１は、
第７の実施形態における端末装置の構成図であり、通信
用メモリを優先度別もしくは、優先度を数段階に分けた
段階別に用意している。図中、２１０１は高優先度通信
プロセス用メモリ、２１０２は中優先度通信プロセス用
メモリ、２１０３は低優先度通信プロセス用メモリであ
り、低優先度の通信プロセスに対する通信メモリが枯渇
しても、高優先度通信プロセスのメモリまでは枯渇させ
ないようにして、高優先度通信プロセスの送受信処理が
阻害されないようにしている。尚、図中、同一番号は同
じ構成を示す。

【００３８】通信プロセスからの送信データはプロトコ
ル層において、通信用メモリから取得した領域に一旦コ
ピーし、さらにプロトコルヘッダを上記通信メモリから
取得し、送信データに付加してネットワークドライバへ
渡す。次に、通信用メモリの分割を行った時の送信動作
について、図２２に基づいて説明する。先ず、通信プロ
セスは送信データをプロトコル層に渡す（ステップ２２
０１）。プロトコル層ではプロセス優先度を取得し（ス
テップ２２０２）、優先度が高優先度であることを確認
した（ステップ２２０３）後、高優先度通信用メモリか
らメモリを取得して（ステップ２２０４）、ネットワー
クドライバへ渡すための送信データを生成する。ステッ
プ２２０３において優先度が高優先度でなければ、ステ
ップ２２０５で優先度が中優先度か否かを確認し（ステ
ップ２２０６）、中優先度通信用メモリからメモリを取
得した後、ネットワークドライバへ渡す送信データを生
成する。一方、優先度が低優先度ならば、ステップ２２
０７で低優先度通信用メモリからメモリを取得し、ネッ
トワークドライバへ渡す送信データを生成する。各優先
度に応じた通信用メモリを利用して生成したネットワー
クドライバへの送信データを送信キューに格納し（ステ
ップ２２０８）、ネットワークドライバを起動して送信
させる（ステップ２２０９）。

【００３９】尚、本実施の形態では、高、中、低の３つ
の優先度の場合について述べたが、優先度の数は、ｎ段
でもよく、ステップ２２０３，ステップ２２０５の処理
を増加させることで対処可能であることはいうまでもな
い。

【００４０】実施の形態８．本発明の第８の実施の形態
について図２３、図２４に基づいて説明する。図２３は
第８の実施形態における端末装置の構成図であり、通信
用メモリを上位の通信プロセスの優先度に応じて用意
し、且つ、高優先度の通信メモリが枯渇した時には、そ
れより低い優先度の通信メモリからのメモリ補填を可能
として高優先度の通信プロセスを優先させるものであ
る。尚、図中、同一番号は同一構成を示す。

【００４１】次に、高優先度通信用メモリが枯渇した場
合の通信動作を送信動作について、図２４について説明
する。既に、図２２で説明したのと同様にして、ステッ
プ２２０１、ステップ２２０２、ステップ２２０３を経
て、ステップ２２０４で高優先度通信用メモリを取得し
ようとした時に高優先度メモリが枯渇してメモリ取得に
失敗したことを確認する（ステップ２４０１）と、ステ
ップ２２０６で中優先度通信メモリから取得を行なう。
次に、ステップ２４０２でメモリ取得が成功したか否か
を確認し、成功していればステップ２２０８，ステップ
２２０９を通してネットワークドライバへ送信を行う。
一方、失敗の場合には、さらに低い優先度の通信メモリ
からメモリを取得（ステップ２２０７）し、メモリ取得
を確認したら（ステップ２４０３）、ステップ２２０
８，ステップ２２０９を通してネットワークドライバに
対して送信を行わせる。ステップ２４０３でメモリ取得
が失敗の場合には、ネットワークドライバへの送信デー
タを生成できなかったものとしてエラーリターンする
（ステップ２４０４）。このようにして、高優先度プロ
セスのメモリ取得を優先できる。

【００４２】尚、本実施の形態では、高、中、低の３つ
の優先度の場合について述べたが、優先度の数は、ｎ段
でもよく、（２２０３），（２２０５）のステップを増
加させることで対処可能であることはいうまでもない。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、緊
急データを送信する端末装置はネットワーク使用権要求
パケットをブロードキャストしてネットワークを占有
し、緊急データ送信後にネットワーク使用権放棄パケッ
トをブロードキャストしてネットワークを開放するよう
にしたので、緊急データ転送に要する時間に依存するこ
となく柔軟且つ確実にネットワークの占有ができるとい
う効果を奏する。

【００４４】また、第２の発明によれば、緊急データの
通信状況をネットワーク使用権要求パケット管理テーブ
ルに記録するようにしたので、他端末装置がネットワー
クを占有している状態でも、緊急データの優先度がテー
ブルに記録されているどの緊急データよりも優先度が高
ければ、ネットワークの使用権を横取りして緊急データ
通信を行うことができるという効果がある。

【００４５】また、第３の発明によれば、送信データの
優先度に対応した送信キューを設け、高優先度の送信キ
ューから送信処理を行なう構成にしたので、優先度の高
い通信プロセスの送信処理を優先することができる。

【００４６】また、第４の発明によれば、受信データの
優先度に対応した受信キューを設け、受信データの優先
度に対応した受信キューに受信データを格納し、高優先
度の受信キューから順次受信処理を行なう構成にしたの
で、優先度の高い通信プロセスからの受信処理を優先す
ることができる。

【００４７】また、第５の発明によれば、単位時間あた
りの衝突回数を求め、衝突回数が一定数を超えた時、低
優先度の送信キュー程送信間隔を長く設定するように構
成したので、ネットワークの負荷を押えつつ高優先度の
通信を優先的に処理できるという効果がある。

【００４８】また、第６の発明によれば、送信データ長
が該当する優先度の送信キューの格納可能な上限値を超
えた時に、データ送信に失敗したものとしてネットワー
クに送出しないようにしたので、低優先度の大量データ
通信によるネットワークの負荷上昇を押さえることがで
きる。

【００４９】さらに、第７の発明によれば、通信に必要
となるメモリを優先度に応じて分割管理する構成にした
ので、低優先度の通信用メモリが枯渇しても、高優先度
の通信メモリ取得処理が阻害されることなくデータ通信
を行うことができるという効果がある。

【００５０】加えて、第８の発明によれば、通信に必要
となるメモリを優先度に応じて分割管理し、高優先度用
通信メモリが枯渇しても、低優先度の通信メモリから補
填できる構成にしたので、高優先度のデータ通信がメモ
リ不足によりウエイトさせられるという状態を回避する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態における端末装置を
示す構成図。

【図２】 端末装置を接続したネットワークを示す構成
図。

【図３】 本発明の第１の実施形態における端末装置の
緊急データ送信動作を示すフローチャート。

【図４】 本発明の第１の実施形態における端末装置の
データ受信動作を示すフローチャート。

【図５】 本発明の第１の実施形態における緊急データ
送受信中以外の端末装置の動作を示すフローチャート。

【図６】 本発明の第２の実施形態における端末装置を
示す構成図。

【図７】 本発明の第２の実施形態における端末装置の
緊急データ送信動作を示すフローチャート。

【図８】 本発明の第２の実施形態における端末装置の
データ受信動作を示すフローチャート。

【図９】 本発明の第２の実施形態における緊急データ
送受信中以外の端末装置の動作を示すフローチャート。

【図１０】 本発明の第３の実施形態における端末装置
を示す構成図。

【図１１】 本発明の第３の実施形態における通信プロ
セスの送信動作を示すフローチャート。

【図１２】 本発明の第３の実施形態におけるネットワ
ークドライバの送信動作を示すフローチャート。

【図１３】 本発明の第４の実施形態における端末装置
を示す構成図。

【図１４】 本発明の第４の実施形態におけるネットワ
ークドライバの受信動作を示すフローチャート。

【図１５】 本発明の第４の実施形態におけるプロトコ
ル層の受信動作を示すフローチャート。

【図１６】 本発明の第５の実施形態における端末装置
を示す構成図。

【図１７】 本発明の第５の実施形態におけるネットワ
ークドライバの動作を示すフローチャート。

【図１８】 本発明の第５の実施形態における通信プロ
セスの送信動作を示すフローチャート。

【図１９】 本発明の第６の実施形態における端末装置
を示す構成図。

【図２０】 本発明の第６の実施形態における通信プロ
セスの送信動作を示すフローチャート。

【図２１】 本発明の第７の実施形態における端末装置
を示す構成図。

【図２２】 本発明の第７の実施形態における高優先度
通信プロセスのメモリ取得動作を示すフローチャート。

【図２３】 本発明の第８の実施形態における端末装置
を示す構成図。

【図２４】 本発明の第８の実施形態における高優先度
通信プロセスのメモリ取得動作を示すフローチャート。

【図２５】 従来技術におけるネットワーク使用権要求
パケットの送信処理を示す図。

【図２６】 従来技術におけるネットワーク占有状態を
示す図。

【図２７】 従来技術における送信停止の解除を示す
図。

【符号の説明】

１０１ 通信プロセス、１０２ プロトコル層、１０３
ネットワークドライバ、１０４ ＬＡＮコントロー
ラ、１０５ ローカルエリアネットワーク、１０６ ネ
ットワーク使用権要求パケット受信フラグ、１０７ ネ
ットワーク使用権要求パケット、１０７ａ パケットヘ
ッダ、１０７ｂ 送信元アドレス、１０７ｃ 宛先アド
レス、１０７ｄ 使用権要求ビット、１０８ ネットワ
ーク使用権放棄パケット、１０８ａ パケットヘッダ、
１０８ｂ 送信元アドレス、１０８ｃ 宛先アドレス、
１０８ｄ 使用権放棄ビット、２０１ 本発明による端
末装置（ホストＡ）、２０２ 本発明による端末装置
（ホストＢ）、２０３ 本発明による端末装置（ホスト
Ｃ）、２０４ 本発明による端末装置（ホストＤ）、６
０１ ネットワーク使用権要求パケット、６０１ａ パ
ケットヘッダ、６０１ｂ送信元アドレス、６０１ｃ 宛
先アドレス、６０１ｄ 使用権要求ビット、６０１ｅ
使用権要求パケット優先度、６０２ ネットワーク使用
権要求パケット管理テーブル、６０２ａ 送信元ホスト
アドレス情報、６０２ｂ 送信先ホストアドレス情報、
６０２ｃ パケット優先度、１００１ 優先度付けした
送信キュー、１００２ 優先度をプロトコルヘッダに含
んだ送信パケット、１００２ａパケットヘッダ、１００
２ｂ プロトコルヘッダ、１３０１ 優先度付けした受
信キュー、１３０２ 優先度をプロトコルヘッダに含ん
だ受信パケット、１３０２ａ パケットヘッダ、１３０
２ｂ プロトコルヘッダ、１６０１ 前回の送信時刻と
計時カウンタを付加した優先度付けした送信キュー、１
６０１ａ 前回の送信時刻、１６０１ｂ 計時カウン
タ、１９０１ キュー長に上限を設けた送信キュー、２
１０１ 高優先度通信用メモリ、２１０２ 中優先度通
信用メモリ、２１０３ 低優先度通信用メモリ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の端末装置を接続したローカルエリ
   アネットワークにおいて、 上記各端末装置は、ネットワーク使用権要求パケットを
   同報通知してネットワークを占有する手段と、 占有したネットワークの使用後にネットワーク使用権放
   棄のパケットを同報通知してネットワークの占有権を放
   棄する手段と、 他端末装置によるネットワーク占有の有無を示すフラグ
   を備え、 他端末装置による占有期間中におけるデータ通信を保証
   するようにしたことを特徴とするリアルタイム通信方
   式。
2. 【請求項２】 複数の端末装置を接続したローカルエリ
   アネットワークにおいて、 上記各端末装置は、優先度を格納したネットワーク使用
   権要求パケットを同報通知してネットワークを占有する
   手段と、 占有したネットワークの使用後にネットワーク使用権放
   棄のパケットを同報通知してネットワークの占有権を放
   棄する手段と、 上記受信したネットワーク使用権要求情報を記録する管
   理テーブルを備え、 送信端末装置は送信データの優先度が上記管理テーブル
   に登録済みのものより高ければネットワーク使用権要求
   パケットを同報通知するとともに該登録テーブルに登録
   し、優先度が低い場合には該登録テーブルに登録した後
   ネットワーク使用権放棄パケットを受信した時点で登録
   テーブルを更新し、それまで中断していた通信を再開す
   るようにしたことを特徴とするリアルタイム通信方式。
3. 【請求項３】 上記各端末装置は通信を行なう上位プロ
   セスの優先度に応じた複数の送信キューを通信プロトコ
   ルとネットワークドライバの間に設け、 通信プロトコルは優先度に対応した送信キューに上位プ
   ロセスからの送信データを格納し、 ネットワークドライバは優先度の高い送信キューから順
   次送信処理を行なうようにしたことを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載のリアルタイム通信方式。
4. 【請求項４】 上記各端末装置は通信を行なう上位プロ
   セスの優先度に応じた複数の受信キューをネットワーク
   ドライバと通信プロトコルの間に設け、 ネットワークドライバは受信データの優先度に基づいて
   対応する受信キューに受信データを格納し、 通信プロトコルは優先度の高い受信キューから順次受信
   処理を行なうようにしたことを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載のリアルタイム通信方式。
5. 【請求項５】 前記送信キューは前回の送信時刻の記憶
   手段と計時カウンタを備え、 過去一定期間内に発生したネットワーク上の衝突数が一
   定値を超えた時、優先度の低い送信キューからの送信時
   間間隔を長く設定することにより、ネットワーク上のト
   ラフィックを押え優先度の高い送信キューからの送信処
   理を保証するようにしたことを特徴とする請求項３記載
   のリアルタイム通信方式。
6. 【請求項６】 前記送信キューは格納可能なデータ長に
   上限を設け、 送信キューが溢れる時は優先度の低いキュー上の古いデ
   ータを紛失データとして削除してネットワークへのデー
   タ送出を抑止することによりネットワークの負荷を押さ
   えるようにしたことを特徴とする請求項３記載のリアル
   タイム通信方式。
7. 【請求項７】 データ送受信に用いるメモリ資源をプロ
   セス優先度毎に確保し、低優先度のメモリ資源が枯渇し
   ても、高優先度の送受信処理が影響を受けないようにし
   たことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリ
   アルタイム通信方式。
8. 【請求項８】 高優先度の通信プロセスのためのメモリ
   資源が不足した時に、低優先度の通信プロセスのために
   割り当てたメモリ資源からメモリを充当しメモリ枯渇を
   回避するようにしたことを特徴とする請求項７記載のリ
   アルタイム通信方式。