JPH05145437A

JPH05145437A - データ伝送システム

Info

Publication number: JPH05145437A
Application number: JP3305840A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kihara; 健一木原; Satoru Tezuka; 悟手塚
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-11-21
Filing date: 1991-11-21
Publication date: 1993-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】データ伝送において、データの圧縮処理を施し
て送信し、受信されるまでの伝送にかかる伝送実行時間
を考慮し、圧縮処理を固定的に使用する場合よりも、実
際の伝送実行時間を減少させるデータ伝送システムを提
供することにある。【構成】データを圧縮する圧縮処理部と、通信回線の速
度やデータ圧縮時間から、データの圧縮処理を施す場合
に、データの圧縮処理を施して送信し受信し復元される
までの伝送にかかる伝送実行時間と、データの圧縮処理
を施さない場合に、データを送信し受信されるまでの伝
送にかかる伝送実行時間とを予測し、予測した伝送実行
時間から、データの圧縮処理を施した圧縮データを送信
するか、施さないデータを送信するかをデータ送信前に
判断するデータ伝送時間予測部と、上記データ伝送時間
予測部の判断に基づいてデータを送信するデータ送信実
行部とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、効率的なデータ伝送シ
ステムおよびデータ伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】データ伝送システムにおいて、同じデー
タ伝送路を利用してデータを伝送する場合に、いつも一
様のデータ伝送速度が得られるとは限らない。

【０００３】例えば、ＬＡＮによって接続されたシステ
ムでは、一本のデータ伝送路を複数のデータ伝送装置で
共有することになる。この際、同じ伝送路を用いても、
そこに接続されているデータ伝送装置の数量や、データ
伝送装置で実行している処理内容によって、それぞれの
データ伝送装置がデータ伝送路に流すデータ量は大きく
変化する。データ伝送路は、それ固有の最大データ伝送
速度を持ち、それを複数のデータ伝送装置で共有する関
係上、接続されているデータ伝送装置の数が多くなる
と、データ伝送量が頭打ちの状態（伝送路の持つ最大デ
ータ伝送量に近いデータ量のやりとりが行われるよう）
になり、その伝送路を利用しているデータ伝送装置一台
あたりで確保できるデータ伝送速度は低くなる。

【０００４】従来、上記問題を解決する手段として、送
信すべきデータに圧縮処理を施して、実際に伝送するデ
ータ量を減らし、データを効率良く伝送する手段があ
る。例えば、特開昭６１−３５６５１号公報でも述べら
れているように、データ伝送効率の向上のために、デー
タ伝送路に流すデータに圧縮処理を施している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来は、データ伝送を
するときに固定的に圧縮処理を施しており、実際の、デ
ータの圧縮処理を施して送信し、受信し復元されるまで
の伝送にかかる伝送実行時間（以下、単に伝送実行時間
という）を考慮していない。このため、データ伝送に圧
縮処理を施すと、一般的にデータ伝送効率は向上する
が、圧縮率が低い場合やデータ圧縮に要する時間が無視
できないほどデータ伝送路が高速であった場合、圧縮処
理を施すことによって、逆に、実際の伝送実行時間が増
大するという問題がある。

【０００６】また、複数の圧縮処理を有している場合
に、圧縮処理を選択するのに、どの圧縮処理が、より伝
送実行時間の少ない圧縮処理かを考慮していないという
問題がある。

【０００７】本発明の目的は、データ伝送において、デ
ータの圧縮処理を施して送信し、受信し復元されるまで
の伝送にかかる伝送実行時間を考慮し、圧縮処理を固定
的に使用する場合よりも、実際の伝送実行時間を減少さ
せるデータ伝送システムおよびそれを実現する通信制御
装置を提供することにある。

【０００８】また、複数の圧縮処理を有している場合
に、圧縮処理を選択するのに、より伝送実行時間の少な
い圧縮処理を判断して選択するデータ伝送システムおよ
びそれを実現する通信制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】データを圧縮する圧縮処
理部と、通信回線の速度やデータ圧縮時間から、データ
の圧縮処理を施す場合に、データの圧縮処理を施して送
信し受信し復元されるまでの伝送にかかる伝送実行時間
と、データの圧縮処理を施さない場合に、データを送信
し受信されるまでの伝送にかかる伝送実行時間とを予測
し、予測した伝送実行時間から、データの圧縮処理を施
した圧縮データを送信するか、施さないデータを送信す
るかをデータ送信前に判断するデータ伝送時間予測部
と、上記データ伝送時間予測部の判断に基づいてデータ
を送信するデータ送信実行部とを有する。

【００１０】上記圧縮処理部は、複数の異なる圧縮手段
を有することができる。

【００１１】上記データ伝送時間予測部は、データの圧
縮処理を施さない場合の伝送実行時間と、圧縮手段ごと
の伝送実行時間とを予測し、予測した伝送実行時間か
ら、より少ない伝送実行時間を、データ送信前に判断
し、圧縮処理部に指示し、上記圧縮処理部は、データ伝
送時間予測部の指示に従って圧縮手段を選択して圧縮し
て圧縮したデータを送出するか、もしくは、圧縮しない
でデータを送出し、データ送信実行部は、圧縮処理部か
ら送出されたデータを送信する。

【００１２】また、受信時に、受信したデータが圧縮さ
れている場合には、圧縮手段の種類を識別する圧縮識別
部と、圧縮されたデータを復元する１または２以上の復
元手段を備える復元処理部とをさらに有することができ
る。

【００１３】上記圧縮処理部は、送信時に、圧縮手段を
種類を示す識別コードをデータに付与し、上記圧縮識別
部は、受信時に、受信したデータの識別コードから復元
手段を選択することができる。

【００１４】上記圧縮識別部は、受信したデータから復
元可能なデータであるかを判断し、判断した結果復元不
可能な場合は、該圧縮手段に対応した復元のためのプロ
グラムを送信するように、送信側に要求し、上記圧縮処
理部は、復元手段の送信要求があると該圧縮手段に対応
した復元のためのプログラムを送信することができる。

【００１５】

【作用】本発明よれば、データ伝送時間予測部が、伝送
実行時間のより少ない方法により、使用する圧縮手段を
選択するかもしくは圧縮しないで伝送するかを判断し、
高速なデータ伝送システムが構築できる。

【００１６】また、圧縮手段を施す場合に、圧縮の種類
に対応した識別コードをデータに圧縮処理部が付与する
ことにより、受信側では、該識別コードを参照すること
により、復元手段を選択することができる。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図を参照して説明
する。

【００１８】図２に処理装置（以下ＰＣという）を用い
たデータ伝送システムの接続形態の一例を示す。本実施
例では、ＬＡＮシステムなどの回線を共有するネットワ
−クシステムにおいて、図２に示すようなデータ伝送シ
ステムのバス型の接続形態で、物理回線２を介して処理
装置間の通信をしている。また、リング型やスター型な
どの接続形態をとることができる。ほかに、公衆回線や
専用線などの伝送媒体を介してパソコン通信などをして
もよい。

【００１９】上記ＰＣの内部ブロック図を図３に示す。
図３において、ＰＣ1は、ＣＰＵ12、メモリ13、補助記
憶14、ネットワーク制御11、キーボード15およびディス
プレイ16を有している。ＣＰＵ１２は、中央処理部であ
りデータの処理をする。メモリ１３は、記憶部であり、
ＣＰＵ１２で処理するプログラムなどを記憶する。補助
記憶１４は、データを一時的に記憶する。キーボード１
５は、入力装置であり、データ伝送の指示を受け付ける
ことができる。ディスプレイ１６は表示装置である。ネ
ットワーク制御部１１は、データ伝送をする場合に制御
をする。以下に、上記ネットワーク制御部１１について
詳細に説明する。

【００２０】図１にネットワーク制御部のブロック図の
一例を示す。図１において、ネットワーク制御部は、デ
ータ送信部111、データ受信部112および接続処理部113
を有している。

【００２１】データ送信部111は、データ送信要求処理
部1111、圧縮手段選択部1112、圧縮処理部1113およびデ
ータ送信実行部1114を有している。

【００２２】データ送信要求処理部1111は、到着する送
信要求の実行待ち制御などを行ない、処理装置からのデ
ータ送信要求を処理する。圧縮処理部1113は、それぞれ
異なる圧縮手法を有する圧縮手段を１または２以上備え
ている。異なる圧縮手段としては、例えば、ハフマン符
号化、レンペルジブ符号化、ランレングス符号化などが
ある。圧縮手段選択部1112は、データ伝送時間予測部11
121および圧縮手段基本性能表11122を備えている。圧縮
手段基本性能表11122は、図６に示すように、圧縮手段
ごとの、平均圧縮速度、平均復元速度、平均圧縮率をテ
ーブルに記憶している。データ伝送時間予測部11121
は、通信回線の速度やデータ圧縮復元時間から、データ
の圧縮処理を施す場合に、データの圧縮処理を施して送
信し受信して復元されるまでの伝送にかかる伝送実行時
間と、データの圧縮処理を施さない場合に、データを送
信し受信されるまでの伝送にかかる伝送実行時間とを、
圧縮手段基本性能表11122を参照して予測計算し、計算
した伝送実行時間から、データの圧縮処理を施すか、施
さないかをデータ送信前に判断する。また、上記複数の
圧縮手段ごとに伝送実行時間を予測計算し、計算した伝
送実行時間から、より伝送実行時間の少ない圧縮手段も
しくは圧縮しないかをデータ送信前に判断し、圧縮処理
部1113に判断結果を指示する。圧縮処理部1113は、デー
タ伝送時間予測部の指示に従って圧縮手段を選択するし
て圧縮処理をし、圧縮手段を示す識別コードを付与す
る。もしくは、圧縮しない場合は、そのままデータを送
出する。データ送信実行部1114は、圧縮処理部からのデ
ータを送信する。

【００２３】受信処理部112は、データ受信通知部112
1、復元処理部1122、圧縮手段識別部1123およびデータ
受信実行部1124を有する。

【００２４】データ受信実行部1124は、他のネットワー
ク制御部を介して送信されたデータが自装置宛の場合に
受信をする。圧縮手段識別部1123は、受信したデータか
ら圧縮手段を識別する。復元処理部1122は、それぞれ異
なる圧縮手段に対応する圧縮されたデータを復元する１
または２以上の復元手段を備える。データ受信通知1121
は、処理装置に対してデータ受信を通知する。

【００２５】接続処理部113は、送信先との接続時に互
いに自装置が復元可能な圧縮手法を交換する場合に利用
する。詳細については後述する。

【００２６】まず、データ送信部111の動作について説
明する。図４に送信部111の処理のフローチャートを示
す。

【００２７】データ送信要求処理部1111は、送信要求11
15が到着したら（処理31）送信データを圧縮手段選択部
1112に転送する。圧縮手段選択部1112のデータ伝送時間
予測部11121は、圧縮手段別にデータの圧縮処理を施し
て送信し受信して復元されるまでの伝送にかかる伝送実
行時間を圧縮手段基本性能表11122を参照して予測計算
する（処理32）。データ伝送時間予測部11121では、伝
送実行時間が最も短い圧縮手段を圧縮処理部1113に選択
指示する（処理33）。圧縮処理部1113は、指示された圧
縮手段でデータを圧縮し（処理34）、圧縮データの先頭
に圧縮手段識別コードを付与する（処理35）。データ送
信実行部1114は、作成したデータを送信する（処理3
6）。

【００２８】つぎに、各部の動作についてさらに詳しく
説明する。

【００２９】データ伝送時間予測部11121は、通信回線
の伝送実行時間の予測計算を行ない、最適な圧縮手法を
選択する部分である。その方法は、送信データの衝突頻
度によって現在の物理回線の混雑度を知り通信回線のデ
ータ伝送速度を推定する方法、以前に行なったデータ伝
送の実績を元にする方法、あるいはそれら二つを複合し
た方法などが考えられる。

【００３０】通信回線のデータ伝送速度を推定する方法
は、送信データの衝突頻度を計測し、現在の物理回線の
混雑度から通信回線上の実際のデータ伝送速度を推定す
る。すなわち、回線上で混雑しているときには、待ち時
間が生じて実際のデータ伝送時間が長くなるのでこれを
衝突頻度から推定する。

【００３１】データ伝送の実績を元にする方法では、送
信開始から送信終了までの時間を計測し、送信したデー
タの長さ（バイト数）を計測した時間で除算することに
より、通信回線のデータ伝送速度を算出する。

【００３２】圧縮手段基本性能表11122は、図６の例に
示すように、圧縮手段別に平均圧縮速度52（単位時間あ
たりの平均圧縮処理量を示す。単位はバイト毎秒）、平
均復元速度53（単位時間あたりの平均復元処理量を示
す。単位はバイト毎秒）、平均圧縮率54（圧縮後データ
の長さを圧縮前データの長さで除算したもの。）につい
てまとめたものである。なお、この表中の数値は本例で
は固定値を想定しているが、以前に行なった圧縮処理の
実績に基づいてデータ伝送時間予測部11121が動的に変
化させるようにしても良い。

【００３３】データ伝送時間予測部11121における、圧
縮手段の選択方法は、圧縮手段別にデータ伝送に要する
時間を計算し、その時間が最も短い圧縮手段を選択す
る。

【００３４】データ伝送に要する時間の計算には次のよ
うな計算式（数１）により計算する。

【００３５】

【数１】伝送実行時間＝（送信データの長さ／圧縮速度）＋（圧
縮後データ長／通信回線のデータ伝送速度）＋（圧縮後
データ長／復元速度）上記式は、圧縮、送受信、復元という一連の処理に要す
る時間を個別に計算し、それらの合計を求めるものであ
る。

【００３６】この他、圧縮処理と送信処理、受信処理と
復元処理を並行して実行できるデータ伝送装置では、次
のような計算式（数２）により計算する。

【００３７】

【数２】伝送実行時間＝ＭＡＸ（（送信データの長さ／圧縮速
度），（圧縮後データ長／通信回線のデータ伝送速
度））＋圧縮後データ長／復元速度上記式は、受信処理と復元処理を並行して実行できる場
合に、圧縮と送受信とを個別に計算し、両者のうち時間
が長い方をとり、復元時間を加えている。

【００３８】図７に、伝送実行時間の試算例の説明図を
示す。ここでは図６および数１を使用し、物理データ伝
送速度61が10Kバイト毎秒、20Kバイト毎秒、30Kバイト
毎秒における圧縮手段別伝送実行時間62を計算してい
る。送信データの長さを200Kバイトとして計算した結
果、伝送実行時間が最小となる圧縮手段63は、データ伝
送速度が10Kバイト毎秒の場合にはタイプ２圧縮となる
ため、タイプ２圧縮を選択することになる。同様に、20
Kバイト毎秒の場合にはタイプ１圧縮を、30Kバイト毎秒
の場合は圧縮なしを選択することになる。

【００３９】なお、上記の送信データの長さは、固定フ
レームで送受信する場合は、固定の長さであるので、常
に同じとしてよい。また、送信データの長さが可変長の
場合は、データ中の送信データの長さを示す情報を読み
取ってもよい。

【００４０】データ伝送時間予測部11121は、上記のよ
うな計算の結果から圧縮手段を選択して圧縮処理部1113
に指示する。圧縮処理部1113では選択された圧縮手段の
圧縮処理を施し圧縮データを作成する。また、上記の圧
縮手段の種類を示すために、実際に送信するデータに
は、図８に示すような圧縮手段識別コードを圧縮データ
の前に付与して伝送する。また、この代案として、圧縮
手段識別コードをパケットの制御フィールド等に設定す
るようにしても良い。

【００４１】そして、データ送信実行部1114は、作成し
たデータ5を物理回線2を通して、送信先に送信する。

【００４２】以上のように、最適な圧縮手段を選択する
ことができ、データ伝送効率が向上する。

【００４３】つぎに受信処理部112について説明する。

【００４４】図５に受信処理のフローチャートを示す。

【００４５】送信元から送られてきたデータが自装置宛
の場合にはデータ受信部1124が受取り(処理41)、圧縮手
段識別部1123は受信したデータの先頭に付加されている
圧縮手段識別コードを取り出す(処理42)。復元処理部11
22では、圧縮手段識別コードが示す圧縮手段に対応する
復元処理を行なう(処理43)。そして、データ受信通知11
21は処理装置のＣＰＵにデータの受信を伝える(処理4
4)。

【００４６】つぎに、接続処理部113について説明す
る。

【００４７】本発明では、ネットワーク上のすべてのＰ
Ｃに同じ圧縮手段を持たせなくてもよい。例えば、ＰＣ
１で対応しているのは圧縮１と圧縮２であり、ＰＣ２で
は圧縮２と圧縮３であってもよい。この場合の使用例と
しては、各ＰＣの処理能力に応じて圧縮手段の選択の幅
を変えることなどが考えられる。このように、各ＰＣで
使用する圧縮手段が異なる場合、データを送信する前に
送信先がどの圧縮手段に対応している（復元可能）かを
あらかじめ知っておく必要がある。この手段としては、
例えば、次のような方法が考えられる。

【００４８】(1) 図９に示すような対応表を、ネット
ワーク上のそれぞれのＰＣにすべてのＰＣの復元可能な
圧縮手段を表形式で記憶しておく方法。

【００４９】(2) 送信先との接続時に互いに自身が復
元可能な圧縮手段を交換する方法。

【００５０】(1)に示す方法の場合は、図９に示すよう
な対応表を接続処理部113にあらかじめ作成しておき、
他の処理装置から書替え可能にしておく。データ伝送す
る場合は、この対応表を参照して、送信先の処理装置が
有している圧縮手段で圧縮するようにデータ送信部111
に指示する。

【００５１】(2)に示す方法の場合の交換する情報例8を
図１０に示す。

【００５２】図１０において、送られる対応圧縮手段の
情報は自装置が復元可能な圧縮手段の種類の数81と圧縮
手段の種類を示すＩＤ82をふくんでいる。この情報を接
続処理部113は、他の処理装置と情報交換する。図９の
表の内容に基づいたＰＣ１とＰＣ２間の情報交換の例を
図１１に示す。図１１に示すように、図１０で示した情
報をＰＣ間でやり取りする。この例においては、ＰＣ１
からの情報は、復元可能な圧縮手段数は２つであり、圧
縮なしとタイプ１とに対応できる。また、ＰＣ２は、復
元可能な圧縮手段数は３つであり、圧縮なし、タイプ１
およびタイプ２に対応できる。この情報交換を送受信前
に行うか、もしくは、定期的に行うことによって、送信
先が復元可能な圧縮手段を知ることができる。

【００５３】また、上記のように情報交換を行って、受
信先に圧縮手段を有していないときには、復元手段のプ
ログラムをデータとして受信先の処理装置に送信しても
よい。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
データ伝送において、最適な圧縮手段を選択し、使用す
ることによって、データ伝送効率が向上する。さらに、
ＬＡＮシステムなど、回線を共有するネットワ−クにお
いては、本発明によって、データ伝送路を通るデータ量
が減少するので、それにより、データ伝送路の伝送速度
が向上する。この相乗効果により、大きなデータ伝送効
率の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ネットワーク制御のブロック図。

【図２】データ伝送システムの構築例を示す説明図。

【図３】処理装置の内部ブロック図。

【図４】送信処理のフローチャート。

【図５】受信処理のフローチャート。

【図６】圧縮手段基本性能表。

【図７】データ伝送時間試算例を示す説明図。

【図８】実際に送信されるデータフォーマット。

【図９】処理装置別圧縮手段対応表。

【図１０】対応している圧縮手段を通知するデータフォ
ーマット。

【図１１】対応している圧縮手段の情報交換例を示す説
明図。

【符号の説明】

1…処理装置、2…通信回線、11…ネットワーク制御、12
…ＣＰＵ、13…メモリ、14…補助記憶、15…キーボー
ド、16…ディスプレイ、17…バス、18…通信ケーブル、
111・・送信処理部、112…受信処理部、113…接続処理
部、1111…データ送信要求処理部、1112…圧縮手段選択
部、11121…圧縮手段基本性能表、1113…圧縮処理部、1
114…データ送信実行部、1115…データ送信要求、1116
…データ送信、1121データ受信通知部、1122…復元処理
部、1123…圧縮手段識別部、1124…データ受信実行部、
1125…データ受信、1126…データ受信通知、1131…接続
処理部、1132…圧縮手段対応表、1133…接続処理、1134
…接続通知、8…圧縮手段対応情報。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データを圧縮する圧縮処理部と、通信回線
の速度やデータ圧縮時間から、データの圧縮処理を施す
場合に、データの圧縮処理を施して送信し受信し復元さ
れるまでの伝送にかかる伝送実行時間と、データの圧縮
処理を施さない場合に、データを送信し受信されるまで
の伝送にかかる伝送実行時間とを予測し、予測した伝送
実行時間から、データの圧縮処理を施した圧縮データを
送信するか、施さないデータを送信するかをデータ送信
前に判断するデータ伝送時間予測部と、上記データ伝送
時間予測部の判断に基づいてデータを送信するデータ送
信実行部とを有することを特徴とするデータ伝送システ
ム。
【請求項２】請求項１において、上記圧縮処理部は、複
数の異なる圧縮手段を有することを特徴とするデータ伝
送システム。
【請求項３】請求項２において、上記データ伝送時間予
測部は、データの圧縮処理を施さない場合の伝送実行時
間と、圧縮手段ごとの伝送実行時間とを予測し、予測し
た伝送実行時間から、より少ない伝送実行時間を、デー
タ送信前に判断し、圧縮処理部に指示し、上記圧縮処理部は、データ伝送時間予測部の指示に従っ
て圧縮手段を選択して圧縮して圧縮したデータを送出す
るか、もしくは、圧縮しないでデータを送出し、データ送信実行部は、圧縮処理部から送出されたデータ
を送信することを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項４】請求項２または３において、受信時に、受
信したデータが圧縮されている場合には、圧縮手段の種
類を識別する圧縮識別部と、圧縮されたデータを復元す
る１または２以上の復元手段を備える復元処理部とをさ
らに有することを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項５】請求項４において、上記圧縮処理部は、送
信時に、圧縮手段の種類を示す識別コードをデータに付
与し、上記圧縮識別部は、受信時に、受信したデータの識別コ
ードから復元手段を選択することを特徴とするデータ伝
送システム。
【請求項６】請求項５において、上記圧縮識別部は、受
信したデータから復元可能なデータであるかを判断し、
判断した結果復元不可能な場合は、該圧縮手段に対応し
た復元のためのプログラムを送信するように、送信側に
要求し、上記圧縮処理部は、復元手段の送信要求があると該圧縮
手段に対応した復元のためのプログラムを送信すること
を特徴とするデータ伝送システム。
【請求項７】データを圧縮して送信する圧縮処理部と、
通信回線の速度やデータ圧縮時間から、データの圧縮処
理を施す場合に、データの圧縮処理を施して送信し受信
し復元されるまでの伝送にかかる伝送実行時間と、デー
タの圧縮処理を施さない場合に、データを送信し受信さ
れるまでの伝送にかかる伝送実行時間とを予測し、予測
した伝送実行時間から、データの圧縮処理を施した圧縮
データを送信するか、施さないデータを送信するかをデ
ータ送信前に判断するデータ伝送時間予測部と、上記デ
ータ伝送時間予測部の判断に基づいてデータを送信する
データ送信実行部とを有することを特徴とする通信制御
装置。