特開 2024-162081 通信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162081

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】通信装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 49/552 20220101AFI20241114BHJP

   H04L 12/42 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

H04L49/552

H04L12/42 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077266

(22)【出願日】2023-05-09

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 早紀

【テーマコード（参考）】

5K030

5K031

【Ｆターム（参考）】

5K030GA11

5K030HC14

5K030LB05

5K030MB09

5K031AA02

5K031BA03

5K031CB12

5K031EA11

(57)【要約】

【課題】帯域負荷の過剰な増加を抑制しつつパケットの損失率の低減を図る。
【解決手段】ネットワーク１は、パケットの送信を行う第１プロトコル２と、第１プロトコル２から送信されたパケットを受信する第２プロトコル３と、第１プロトコル２と第２プロトコル３との間を仲介する複数の通信装置４～１３と、を備え、複数の通信装置４～１３がリング状に接続されている。ネットワーク１において用いられる複数の通信装置４～１３のうち第１プロトコル２から送信されたパケットを最初に受信する通信装置４は、パケットを複製する複製部２２と、パケットを後段の通信装置５、６に転送する転送部２３と、を備える。複製部２２は、ネットワーク１において管理されるリストに基づいて、第１プロトコル２から送信されたパケットのうち、特定のパケットの複製の可否を決定し、ネットワーク１の帯域負荷を表す負荷情報に基づいて特定のパケットの複製を行うか否かを判断する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パケットの送信を行う第１プロトコル（２、３３）と、前記第１プロトコルから送信された前記パケットを受信する第２プロトコル（３）と、前記第１プロトコルと前記第２プロトコルとの間を仲介する複数の通信装置（４～１３、３４）と、を備え、前記複数の通信装置がリング状に接続されたネットワーク（１、３１、４１）において用いられる前記複数の通信装置のうち、前記第１プロトコルから送信された前記パケットを最初に受信する通信装置（４、３４、４２）であって、
前記パケットを複製する複製部（２２、３５、４３）と、
前記パケットを後段の前記通信装置に転送する転送部（２３、３６）と、
を備え、
前記複製部は、
前記ネットワークにおいて管理されるリストに基づいて、前記第１プロトコルから送信された前記パケットのうち、特定のパケットの複製の可否を決定し、
前記ネットワークの帯域負荷を表す負荷情報に基づいて前記特定のパケットの複製を行うか否かを判断する通信装置。

【請求項2】

前記負荷情報は、前記ネットワーク（３１）全体の帯域負荷を表す情報である請求項１に記載の通信装置。

【請求項3】

前記パケットには、優先度が付与されており、
前記複製部（４３）は、前記特定のパケットの前記優先度を判断し、相対的に前記優先度が高い前記特定のパケットについては、前記負荷情報に基づく判断に関係なく複製を行うようになっている請求項１または２に記載の通信装置。

【請求項4】

前記複製部は、前記パケットに埋め込まれた前記優先度を表す情報または予め定められた前記パケット毎の優先度を表す情報に基づいて、前記特定のパケットの優先度を判断する請求項３に記載の通信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の通信装置がリング状に接続されたネットワークにおいて用いられる通信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動運転の発展が進む中で、自動車などの車両全体に搭載されるセンサの数が多くなるとともに、また、それらセンサから送り出されるデータ量も必然的に多くなってきている。そのため、近年では、車両に搭載される車両ネットワークにおいて、大量のデータをより速く届けることが可能なイーサネットが多く採用されるようになっている。なお、イーサネットは、登録商標である。現在、特許文献１に開示されるように、ＩＥＥＥ８０２．１ＣＢでは、ネットワークの信頼性を向上させるため、送信されるパケットを０個以上に複製して２つ以上のバスに送信を行うとともに、エンドシステムにおいてフレームの排除を行う方法が定義されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１２８４０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した方法を採用したネットワークによれば、パケットを確実にエンドシステムまで届けることが可能となる。なお、以下では、上記した方法を採用したネットワークのことを従来技術と称することとする。従来技術によれば、伝送経路の１つが故障した場合においても、他の伝送経路を介してエンドシステムに対してパケットが送信されるようになり、その結果、パケットの損失率の低減および信頼性の向上を図ることができる。しかしながら、従来技術では、パケットを複製して送信することで帯域負荷が過剰に増加する可能性があり、その結果、スムーズな通信ができる通信環境の構築が妨げられるおそれがあった。

【0005】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、帯域負荷の過剰な増加を抑制しつつパケットの損失率の低減を図ることができる通信装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の通信装置は、パケットの送信を行う第１プロトコルと、前記第１プロトコルから送信された前記パケットを受信する第２プロトコルと、前記第１プロトコルと前記第２プロトコルとの間を仲介する複数の通信装置と、を備え、前記複数の通信装置がリング状に接続されたネットワークにおいて用いられる前記複数の通信装置のうち、前記第１プロトコルから送信された前記パケットを最初に受信する通信装置であり、前記パケットを複製する複製部と、前記パケットを後段の前記通信装置に転送する転送部と、を備える。

【0007】

前記複製部は、前記ネットワークにおいて管理されるリストに基づいて、前記第１プロトコルから送信された前記パケットのうち、特定のパケットの複製の可否を決定し、前記ネットワークの帯域負荷を表す負荷情報に基づいて前記特定のパケットの複製を行うか否かを判断する。つまり、前記複製部は、前記特定のパケットの複製を前記ネットワークの帯域負荷に応じて動的に制御する。

【0008】

このような構成の通信装置によれば、負荷情報に基づいて通信経路の問題状況を判断することが可能となる。複製して転送を行う予定であった通信経路に問題がある場合、パケットを複製して転送を行ってもスムーズな通信が保証されることはない。そこで、上記構成の通信装置では、複製して転送を行う予定であった通信経路に問題があると判断した場合、問題のない通信経路についてだけパケットの複製および転送を行うようにすることができる。

【0009】

上記構成によれば、問題のある通信経路についてはパケットの複製および転送が行われないため、無駄な帯域負荷の増加を抑えることが可能となり、例えば帯域負荷が増大して他の通信を妨げるといった事態の発生も防止される。また、上記構成によれば、問題のない通信経路についてはパケットの複製および転送が行われるため、パケットの損失を防ぐことができる。したがって、上記構成によれば、帯域負荷の過剰な増加を抑制しつつパケットの損失率の低減を図ることができるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係るネットワークの構成を模式的に示す図

【図2】第１実施形態に係る通信装置の構成を模式的に示す図

【図3】第１実施形態に係る通信装置が実行する処理の内容の一例を示す図

【図4】第１実施形態に係るネットワークにおいて複製対象のパケットが送信される際における各部の動作を説明するための図その１

【図5】第１実施形態に係るネットワークにおいて複製対象のパケットが送信される際における各部の動作を説明するための図その２

【図6】第２実施形態に係るネットワークの構成を模式的に示す図

【図7】第２実施形態に係る通信装置の構成を模式的に示す図

【図8】第２実施形態に係る第１プロトコルが実行する処理の内容の一例を示す図

【図9】第２実施形態に係る通信装置が実行する処理の内容の一例を示す図

【図10】第１実施形態に係るネットワークにおいて複製対象のパケットが送信される際における各部の動作を説明するための図その３

【図11】第２実施形態に係るネットワークにおいて複製対象のパケットが送信される際における各部の動作を説明するための図

【図12】第３実施形態に係るネットワークの構成を模式的に示す図

【図13】第３実施形態に係る通信装置の構成を模式的に示す図

【図14】第３実施形態に係るパケットに優先度を表す情報を埋め込む方法の一例を模式的に示す図

【図15】第３実施形態に係るＰＣＰの値と優先度との関係の一例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１～図５を参照して説明する。

【0012】

図１に示すように、本実施形態のネットワーク１は、例えば自動車などの車両に搭載された車両ネットワークである。ネットワーク１は、パケットの送信を行う第１プロトコル２と、第１プロトコル２から送信されたパケットを受信する第２プロトコル３と、第１プロトコル２と第２プロトコル３との間を仲介する複数の通信装置４～１３と、を備える。ネットワーク１は、複数の通信装置４～１３がリング状に接続されたリングネットワークであり、イーサネットを採用したものである。なお、パケットは、イーサネットのフレームのことである。そのため、以下の説明では、パケットのことをフレームと称することがある。

【0013】

図２に示すように、通信装置４は、パケットを受信する受信部２１、パケットを複製する複製部２２およびパケットを後段の通信装置に転送する転送部２３を備えている。通信装置４は、ネットワーク１において用いられる複数の通信装置４～１３のうち、第１プロトコル２から送信されたパケットを最初に受信する通信装置である。複製部２２は、ネットワーク１において管理されるリストに基づいて、第１プロトコル２から送信されたパケットのうち、特定のパケットの複製の可否を決定する。

【0014】

ＩＥＥＥ８０２．１ＣＢの規格では、複製対象のパケットをシステムで１つ定義されているリストによって制御している。本実施形態では、複製部２２は、このようなリストに基づいて特定のパケットの複製の可否を決定しているものとする。また、複製部２２は、ネットワーク１の帯域負荷を表す負荷情報に基づいて特定のパケットの複製を行うか否かを判断する。

【0015】

本実施形態における負荷情報は、通信装置４から後段の通信装置５へと至る経路の帯域負荷と、通信装置４から後段の通信装置６へと至る経路の帯域負荷と、を表す情報となっている。なお、本明細書では、このような経路のことを通信経路または伝送経路と称することがある。帯域負荷の状況は、帯域の通信速度、送信されているパケットの数などにより判断することができる。そのため、本実施形態では、負荷情報は、通信装置４自身により生成することができる。なお、ネットワーク１の帯域を監視する監視システムを別途設け、その監視システムにより負荷情報を生成することもできる。

【0016】

複製部２２は、具体的には、次のように特定のパケットの複製を行うか否かを判断することができる。すなわち、複製部２２は、負荷情報に基づいて、２つの経路における通信速度および送信されているパケットの数をそれぞれ確認する。複製部２２は、通信速度が予め定められた下限速度未満であるという条件および送信されているパケットの数が予め定められた上限数を超えるという条件のうち少なくとも一方を満たす場合、その経路の帯域負荷が高いと判断することができる。

【0017】

複製部２２は、２つの経路のうち少なくとも一方について帯域負荷が高いと判断した場合、特定のパケットの複製を行わない。転送部２３は、特定のパケットが複製部２２により複製された場合、その複製されたパケットを、後段の通信装置５、６の両方に転送する。つまり、転送部２３は、特定のパケットが複製部２２により複製された場合、その複製されたパケットを、図４などに示す右回りの経路Ｒ１および左回りの経路Ｒ２の両方に転送する。

【0018】

転送部２３は、受信部２１が特定のパケット以外のパケットを受信した場合、そのパケットを、後段の通信装置５、６のうち送信先として指定された側の通信装置に転送する。転送部２３は、特定のパケットが複製部２２により複製されなかった場合、そのパケットを、後段の通信装置５、６のうちいずれか一方に転送する。具体的には、転送部２３は、特定のパケットが複製部２２により複製されなかった場合、そのパケットを、通信装置４からの経路の帯域負荷が高いと判断されなかったほうの通信装置に転送する。

【0019】

なお、転送部２３は、特定のパケットが複製部２２により複製されなかった場合であり且つ２つの経路の両方について帯域負荷が高いと判断された場合、そのパケットを、後段の通信装置５、６のうち、通信装置４からの経路の帯域負荷が相対的に低いほうの通信装置に転送する。このように、転送部２３は、特定のパケットが複製部２２により複製されなかった場合、そのパケットを、右回りの経路Ｒ１および左回りの経路Ｒ２のうちいずれか一方に転送する。

【0020】

図２に示すように、通信装置５～１２は、パケットを受信する受信部２４およびパケットを後段の通信装置に転送する転送部２５を備えている。通信装置５～１２は、前段の通信装置から送信されたパケットを受信するとともに、その受信したパケットを後段の通信装置に送信する。なお、通信装置５は、複数のアクチュエータ、センサなどの４つの機器Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４との間で、それらの制御に関する信号のやり取りを行うようになっている。

【0021】

図２に示すように、通信装置１３は、パケットを受信する受信部２６およびパケットを後段の第２プロトコル３に転送する転送部２７を備えている。通信装置１３は、ネットワーク１において用いられる複数の通信装置４～１３のうち、第１プロトコル２から送信されたパケットを最後に受信して第２プロトコル３に送信する通信装置である。通信装置４において特定のパケットの複製が行われた場合、通信装置１１、１２の両方から同じパケットが通信装置１３へと送信されることになる。このような場合、通信装置１３は、最初に受信したパケットを受信し、次に受信したパケットは重複するものとして破棄するようになっている。

【0022】

上記構成において、通信装置４は、第１プロトコル２から送信されたパケットを受信する度に、図３に示すような内容の処理を実行する。まず、ステップＳ１０１では、リストに基づいて受信したフレームが複製対象であるか否かが判断される。ここで、受信したフレームが複製対象ではないと判断された場合、ステップＳ１０１で「ＮＯ」となり、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、受信したフレームが、指定された送信先が存在する経路にだけ送信される。ステップＳ１０２の実行後、本処理が終了となる。

【0023】

一方、受信したフレームが複製対象であると判断された場合、ステップＳ１０１で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、フレームの複製処理が実施される。ステップＳ１０３の実行後はステップＳ１０４に進み、負荷情報が取得される。ステップＳ１０４の実行後はステップＳ１０５に進み、ステップＳ１０４にて取得された負荷情報に基づいて、２つの通信経路の帯域負荷が正常であるか否かが判断される。

【0024】

ここで、２つの通信経路の両方の帯域負荷が正常であると判断された場合、ステップＳ１０５で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、受信されたパケットが複製されるとともに、それら複製されたパケットが後段の通信装置５、６のそれぞれへと至る２つの通信経路の両方に送信される。一方、２つの通信経路のうち少なくとも一方の帯域負荷が正常ではない、つまり帯域負荷が高いと判断された場合、ステップＳ１０５で「ＮＯ」となり、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、受信したパケットが、問題の無い経路、つまり２つの通信経路のうち帯域負荷が相対的に低い経路にだけ送信される。ステップＳ１０６またはＳ１０７の実行後、本処理が終了となる。

【0025】

次に、上記構成のネットワーク１において複製対象のパケットが送信される際における各部の動作について説明する。
［１］通信経路の帯域負荷に問題がない場合
通信装置４から通信装置５、６のそれぞれへと至る２つの通信経路の帯域負荷に問題がない場合、パケットの流れは図４に示すようなものとなる。

【0026】

すなわち、この場合、通信装置４は、第１プロトコル２から送信された複製対象であるパケットＰを受信すると、そのパケットＰを複製して通信装置５、６の両方に転送する。つまり、この場合、パケットＰは、右回りの経路Ｒ１および左回りの経路Ｒ２の両方に転送される。この場合、通信装置１３は、経路Ｒ１および経路Ｒ２の両方から転送されるパケットＰを受信することになる。ただし、通信装置１３は、最初に受信したパケットＰを受信するとともに、次に受信したパケットＰは重複するものとして破棄するようになっている。そして、通信装置１３は、受信したパケットＰを第２プロトコル３に送信する。

【0027】

［２］通信経路の帯域負荷に問題がある場合
通信装置４から通信装置５、６のそれぞれへと至る２つの通信経路のうち一方の帯域負荷に問題がある場合、パケットの流れは図５に示すようなものとなる。なお、この場合、通信装置４から通信装置５へと至る通信経路の帯域負荷が少し高いものとする。また、図５などでは、帯域負荷が少し高い経路を破線で示している。すなわち、この場合、通信装置４は、第１プロトコル２から送信された複製対象であるパケットＰを受信すると、そのパケットＰを通信装置６にだけ転送する。つまり、この場合、パケットＰは、左回りの経路Ｒ２にだけ転送される。この場合、通信装置１３は、経路Ｒ２から転送されるパケットＰを受信する。そして、通信装置１３は、受信したパケットＰを第２プロトコル３に送信する。

【0028】

以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
本実施形態のネットワーク１において、第１プロトコル２から送信されたパケットを最初に受信する通信装置４は、パケットを複製する複製部２２と、パケットを後段の通信装置５、６に転送する転送部２３と、を備える。複製部２２は、ネットワーク１において管理されるリストに基づいて、第１プロトコル２から送信されたパケットのうち、特定のパケットの複製の可否を決定し、ネットワーク１の帯域負荷を表す負荷情報に基づいて特定のパケットの複製を行うか否かを判断する。

【0029】

つまり、複製部２２は、特定のパケットの複製をネットワーク１の帯域負荷に応じて動的に制御する。本実施形態の通信装置４によれば、このように複製部２２が特定のパケットの複製を帯域負荷の状況に応じて動的に制御することで、帯域負荷を一定に抑えること、ひいては常の一定の通信状態を保つことができる。また、通信装置４では、ネットワーク１において管理されるリストに基づいて複製の可否を決定するようになっているが、それに加えて帯域負荷の情報も用いて複製の判断を行うようになっていることから、複製されるパケットを制限することができる。

【0030】

このような構成の通信装置４によれば、負荷情報に基づいて通信経路の問題状況を判断することが可能となる。複製して転送を行う予定であった通信経路に問題がある場合、パケットを複製して転送を行ってもスムーズな通信が保証されることはない。そこで、上記構成の通信装置４では、複製して転送を行う予定であった通信経路に問題があると判断した場合、問題のない通信経路についてだけパケットの複製および転送を行うようにすることができる。

【0031】

上記構成によれば、問題のある通信経路についてはパケットの複製および転送が行われないため、無駄な帯域負荷の増加を抑えることが可能となり、例えば帯域負荷が増大して他の通信を妨げるといった事態の発生も防止される。また、上記構成によれば、問題のない通信経路についてはパケットの複製および転送が行われるため、パケットの損失を防ぐことができる。したがって、本実施形態によれば、帯域負荷の過剰な増加を抑制しつつパケットの損失率の低減を図ることができるという優れた効果が得られる。

【0032】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図６～図１１を参照して説明する。
図６に示すように、本実施形態のネットワーク３１は、図１に示した第１実施形態のネットワーク１に対し、監視システム３２が追加されている点、第１プロトコル２に代えて第１プロトコル３３を備えている点、通信装置４に代えて通信装置３４を備えている点などが異なっている。

【0033】

監視システム３２は、ネットワーク３１の帯域状態、つまりネットワーク３１全体の処理負荷を監視するシステムである。監視システム３２は、帯域負荷を表す情報である負荷情報を生成する。本実施形態における負荷情報は、ネットワーク３１全体の帯域負荷を表す情報である。具体的には、本実施形態における負荷情報は、ネットワーク３１の全ての通信装置３４、５～１３のそれぞれ同士の間の経路、つまり全ての通信経路の帯域負荷を表す情報となっている。監視システム３２により生成される負荷情報は、第１プロトコル３３に与えられる。第１プロトコル３３は、複製対象のパケットを通信装置３４に送信する際、監視システム３２から負荷情報を取得し、その取得した負荷情報を通信装置３４に送信する。

【0034】

図７に示すように、通信装置３４は、通信装置４に対し、複製部２２および転送部２３に代えて複製部３５および転送部３６を備えている点などが異なっている。複製部３５は、負荷情報に基づいて、全ての通信経路における通信速度および送信されているパケットの数をそれぞれ確認する。複製部３５は、通信速度が予め定められた下限速度未満であるという条件および送信されているパケットの数が予め定められた上限数を超えるという条件のうち少なくとも一方を満たす場合、その経路の帯域負荷が高いと判断することができる。

【0035】

複製部３５は、所定の通信経路について帯域負荷が高いと判断した場合、特定のパケットの複製を行わない。転送部３６は、特定のパケットが複製部３５により複製された場合、その複製されたパケットを、後段の通信装置５、６の両方に転送する。つまり、転送部３６は、特定のパケットが複製部３５により複製された場合、その複製されたパケットを、右回りの経路Ｒ１および左回りの経路Ｒ２の両方に転送する。

【0036】

転送部３６は、受信部２１が特定のパケット以外のパケットを受信した場合、そのパケットを、後段の通信装置５、６のうち送信先として指定された側の通信装置に転送する。転送部３６は、特定のパケットが複製部３５により複製されなかった場合、そのパケットを、後段の通信装置５、６のうちいずれか一方に転送する。具体的には、転送部３６は、特定のパケットが複製部３５により複製されなかった場合、そのパケットを、通信装置５、６のうち、帯域負荷が高いと判断された通信経路を含まない経路に介在する通信装置に転送する。

【0037】

なお、転送部３６は、特定のパケットが複製部３５により複製されなかった場合であり且つ通信装置５、６が介在する２つの経路の両方ともに帯域負荷が高いと判断された通信経路が含まれる場合、そのパケットを、後段の通信装置５、６のうち、上記通信経路の帯域負荷が相対的に低いほうの通信装置に転送する。このように、転送部３６は、特定のパケットが複製部３５により複製されなかった場合、そのパケットを、右回りの経路Ｒ１および左回りの経路Ｒ２のうちいずれか一方に転送する。

【0038】

上記構成において、第１プロトコル３３は、特定のパケットを送信する際に図８に示すような内容の処理を実行する。まず、ステップＳ２０１では、複製対象のフレームを通信装置３４に送信する。ステップＳ２０１の実行後はステップＳ２０２に進み、監視システム３２から負荷情報を取得する。ステップＳ２０２の実行後はステップＳ２０３に進み、ステップＳ２０２において取得した負荷情報、つまりネットワーク３１全体の帯域負荷を表す負荷情報を、通信装置３４に送信する。ステップＳ２０３の実行後、本処理が終了となる。

【0039】

上記構成において、通信装置３４は、第１プロトコル３３から送信されたパケットを受信する度に、図９に示すような内容の処理を実行する。図９に示す処理は、図３に示した処理に対し、ステップＳ１０４に代えてステップＳ１１４が設けられている点、ステップＳ１０５に代えてステップＳ１１５が設けられている点、ステップＳ１０７に代えてステップＳ１１７が設けられている点などが異なっている。

【0040】

ステップ１１４では、第１プロトコル３３から送信された負荷情報が受信される。ステップＳ１１５では、ステップＳ１１４にて受信された負荷情報に基づいて、全ての通信経路の帯域負荷が正常であるか否かが判断される。ここで、全ての通信経路の帯域負荷が正常であると判断された場合、ステップＳ１１５で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１０６に進む。

【0041】

一方、少なくとも１つの通信経路の帯域負荷が正常ではない、つまり帯域負荷が高いと判断された場合、ステップＳ１１５で「ＮＯ」となり、ステップＳ１１７に進む。ステップＳ１１７では、受信したパケットが、問題の無い経路、つまり２つの経路Ｒ１、Ｒ２のうち帯域負荷が高いと判断された通信経路を含まないほうの経路にだけ送信される。ステップＳ１０６またはＳ１１７の実行後、本処理が終了となる。

【0042】

次に、上記構成のネットワーク３１において複製対象のパケットが送信される際における各部の動作について説明する。なお、以下では、比較のため、最初に第１実施形態のネットワーク１において複製対象のパケットが送信される際における各部の動作を説明し、その後、それと同様の条件にて本実施形態のネットワーク３１において複製対象のパケットが送信される際における各部の動作を説明する。

【0043】

［１］第１実施形態において一部の通信経路の帯域負荷に問題がある場合
この場合、通信装置４から通信装置５へと至る通信経路の帯域負荷が少し高く、通信装置１０から通信装置１２へと至る通信経路の帯域負荷が非常に高い状況を想定している。このような場合、第１実施形態の構成では、パケットの流れは図１０に示すようなものとなる。なお、図１０などでは、帯域負荷が非常高い経路を一点鎖線で示している。

【0044】

すなわち、この場合、通信装置４は、第１プロトコル２から送信された複製対象であるパケットＰを受信すると、負荷情報に基づいて通信装置４から通信装置５へと至る通信経路の帯域負荷が高いと判断することから、そのパケットＰを通信装置６にだけ転送する。つまり、この場合、パケットＰは、左回りの経路Ｒ２にだけ転送される。ただし、この場合、経路Ｒ２において、通信装置１０から通信装置１２へと至る通信経路は、その帯域負荷が非常に高い状態であり、断線している可能性もある。したがって、この場合、パケットＰが通信装置１３、ひいては第２プロトコル３に届かない可能性がある。

【0045】

［２］本実施形態において一部の通信経路の帯域負荷に問題がある場合
この場合、通信装置３４から通信装置５へと至る通信経路の帯域負荷が少し高く、通信経路１０から通信装置１２へと至る通信経路の帯域負荷が非常に高い状況を想定している。このような場合、本実施形態の構成では、パケットの流れは図１１に示すようなものとなる。

【0046】

すなわち、この場合、通信装置３４は、第１プロトコル２から送信された複製対象であるパケットＰを受信すると、負荷情報に基づいて通信装置１０から通信装置１２へと至る通信経路の帯域負荷が最も高いと判断することから、そのパケットＰを通信装置５にだけ転送する。つまり、この場合、パケットＰは、右回りの経路Ｒ１にだけ転送される。この場合、経路Ｒ１において、通信装置３４から通信装置５へと至る通信経路は、その帯域負荷が少しだけ高い状態であることから、パケットＰは、その伝送に若干の遅延が生じる可能性はあるものの、通信装置１３、ひいては第２プロトコル３に正常に届けられることになる。

【0047】

以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
第１実施形態のネットワーク１では、通信装置４がネットワーク１全体の帯域負荷を考慮しておらず、自装置の直後の通信経路における帯域負荷だけを考慮していることから、図１０に示したようなケースにおいて、パケットＰを第２プロトコル３に届けることができない可能性があり、その結果、パケットの損失率を低減させることができなくなるおそれがある。

【0048】

これに対し、本実施形態のネットワーク１では、通信装置３４がネットワーク３１全体の帯域負荷を考慮したうえで、経路Ｒ１および経路Ｒ２のうちどちらの経路でパケットＰを転送するべきであるのかを判断していることから、図１１に示したようなケースにおいても、パケットＰを第２プロトコル３に確実に届けることができる。したがって、本実施形態によれば、第１実施形態に比べ、パケットの損失率を一層確実に低減することができるという効果が得られる。

【0049】

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図１２～図１６を参照して説明する。
図１２に示すように、本実施形態のネットワーク４１は、図１に示した第１実施形態のネットワーク１に対し、通信装置４に代えて通信装置４２を備えている点などが異なっている。図１３に示すように、通信装置４２は、通信装置４に対し、複製部２２に代えて複製部４３を備えている点などが異なっている。この場合、第１プロトコル２から通信装置４２へと送信されるパケットには、優先度が付与されている。

【0050】

複製部４３は、特定のパケットの優先度を判断し、相対的に優先度が高い特定のパケットについては、負荷情報に基づく判断に関係なく複製を行うようになっている。優先度を表す情報は、第１プロトコル２がパケットとは別の情報として適宜送信することも可能であるが、本実施形態では、優先度を表す情報をパケットに埋め込む、または優先度を表す情報を静的に定めておく、などの方法が採用されている。そのため、複製部４３は、パケットに埋め込まれた優先度を表す情報または予め定められたパケット毎の優先度を表す情報に基づいて、特定のパケットの優先度を判断することができる。

【0051】

図１４に示すように、優先度を表す情報は、フレームそのもの、具体的にはＰＣＰに埋め込む方法を採用することができる。なお、ＴＰＩＤはTag Protocol Identifierの略称であり、ＰＣＰはPriority Code Pointの略称であり、ＣＦＩはCanonical Format Indicatorの略称であり、ＶＩＤはVLAN Identifierの略称であり、ＴＯＳはType of Serviceの略称である。

【0052】

この場合、図１５に示すように、ＰＣＰの値に応じて、優先度が８段階で設定されている。また、優先度を表す情報は、ストリームの識別ＩＤ毎に静的に決めておく方法、ＶＩＤで判断する方法、ＴＯＳで判断する方法などを採用することもできる。ＶＩＤまたはＴＯＳで判断する方法については、それらの各値と優先度とを紐付けておくことで、それらの値に基づいて優先度を判断できるようにしておけばよい。例えば、ＶＩＤの値が「１」のときは優先度が「低い」とするともに、ＶＩＤの値が「４」のときは優先度「高い」とすることができる。

【0053】

上記構成において、通信装置４２は、第１プロトコル２から送信されたパケットを受信する度に、図１６に示すような内容の処理を実行する。図１６に示す処理は、図３に示した処理に対し、ステップＳ３０１が追加されている点などが異なっている。この場合、ステップＳ１０４の実行後はステップＳ３０１に進む。ステップＳ３０１では、受信したパケットの優先度が相対的に高いものであるか否かが判断される。ここで、受信したパケットの優先度が相対的に高いものであると判断された場合、ステップＳ３０１で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１０６に進む。一方、受信したパケットの優先度が相対的に低いものであると判断された場合、ステップＳ３０１で「ＮＯ」となり、ステップＳ１０５に進む。

【0054】

以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
上記各実施形態では、通信経路の帯域負荷に応じてパケットの複製を制限するようにしていたが、パケットによっては通信の優先度が高く、重要なものもある。そのような重要なパケットの場合、通信経路の帯域負荷に関係なくパケットを複製して第２プロトコル３まで確実に届けることが好ましい。そこで、本実施形態では、上記各実施形態と同様の帯域負荷に応じた判断に加え、パケットの優先度による判断をも加えることにより、優先度、ひいては重要度の高いパケットは複製および転送を行い確実に第２プロトコル３へ送信しつつ、その他のパケットについては通信経路の帯域負荷に応じて複製および転送を動的に制限することを可能としている。

【0055】

複製部４３は、パケットに埋め込まれた優先度を表す情報または予め定められたパケット毎の優先度を表す情報に基づいて特定のパケットの優先度を判断するようになっている。このようにすれば、通信装置４２においてパケット毎に優先度を割り出したり、第１プロトコル２が優先度を表す情報を別途送信する必要がなくなり、その分だけ、ネットワーク４１全体における処理負荷を軽減することができる。

【0056】

（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。

【0057】

本発明は、上記各実施形態において説明したネットワーク１、３１、４１において用いられる通信装置４、３４、４２に限らず、複数の通信装置がリング状に接続されたネットワークにおいて用いられる複数の通信装置のうちパケットを最初に受信する通信装置全般に適用することができる。

【0058】

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

【0059】

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【符号の説明】

【0060】

１…ネットワーク、２…第１プロトコル、３…第２プロトコル、４～１３…通信装置、２２…複製部、２３…転送部、３１…ネットワーク、３２…監視システム、３３…第１プロトコル、３４…通信装置、３５…複製部、３６…転送部、４１…ネットワーク、４２…通信装置、４３…複製部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】