(57)【要約】【課題】  従来、通信経路を適切なタイミングで切り替えることが難しかった。【解決手段】  子局と親局間に複数の通信経路を形成する複数の信号転送装置と、通信経路を決定する経路制御装置と、を有する信号転送システムにおいて、経路制御装置は、経路切替要求を受けて通信経路を算出する通信経路算出部と、通信経路に基づいて、転送先設定情報を出力する転送先設定指示部と、を少なくとも備え、信号転送装置は、転送先設定情報を取得する転送先設定指示取得部と、転送先設定情報に基づいて、転送先を変更する転送先設定部と、入力トラヒックを転送先に基づいて出力する転送部と、を少なくとも備え、トラヒックモニタ部と、トラヒックの流れていない無信号区間を推定する無信号区間推定部と、無信号区間に経路切替を行うように切替タイミングを制御する切替タイミング制御部とを経路制御装置および信号転送装置のいずれかの装置に備える。【選択図】図２
2020174274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
子局と親局との間に複数の通信経路を形成する複数の信号転送装置と、前記子局と前記親局との間で通信される信号の通信経路を決定する経路制御装置と、を有する信号転送システムにおいて、
前記経路制御装置は、経路切替要求を受けて転送先の通信経路を算出する通信経路算出部と、前記通信経路算出部により算出された前記通信経路に基づいて、前記信号転送装置に転送先設定情報を出力する転送先設定指示部と、を少なくとも備え、
前記信号転送装置は、前記経路制御装置から転送先設定情報を取得する転送先設定指示取得部と、前記転送先設定指示取得部から取得した前記転送先設定情報に基づいて、信号の転送先を変更する転送先設定部と、入力するトラヒックを前記転送先に基づいて出力する転送部と、を少なくとも備え、
前記トラヒックをモニタするトラヒックモニタ部と、
前記トラヒックモニタ部がモニタした前記トラヒックに基づいて、前記トラヒックの流れていない無信号区間を推定する無信号区間推定部と、
前記無信号区間推定部が推定した前記無信号区間に経路切替を行うように通信経路の切替タイミングを制御する切替タイミング制御部と
を前記経路制御装置および前記信号転送装置のいずれかの装置に備えることを特徴とする信号転送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の信号転送システムにおいて、
前記無信号区間推定部は、入力するトラヒックのバースト周期、および、バースト長の最大値または平均値、を算出し、前記バースト周期から前記バースト長の最大値または平均値に予め決められた調整時間を加えた時点から前記バースト周期の終了までを無信号区間と推定する
ことを特徴とする信号転送システム。
【請求項３】
請求項１に記載の信号転送システムにおいて、
前記トラヒックモニタ部は、上りおよび下りのトラヒックをモニタし、
前記無信号区間推定部は、ＴＤＤ構成に応じて上りの無信号区間および下りの無信号区間を個別に推定し、
前記切替タイミング制御部は、前記上りの無信号区間に下りの経路切替を行い、前記下りの無信号区間に上りの経路切替を行うように、通信経路の切替タイミングを制御する
ことを特徴とする信号転送システム。
【請求項４】
請求項１に記載の信号転送システムにおいて、
前記トラヒックモニタ部は、高優先のトラヒックおよび低優先のトラヒックをモニタし、
前記無信号区間推定部は、前記高優先のトラヒックの無信号区間または低優先の信号の通信可能区間、および、前記低優先のトラヒックの無信号区間または高優先の信号の通信可能区間、を個別に推定し、
前記切替タイミング制御部は、前記低優先のトラヒックの経路切替を前記高優先の信号の通信可能区間で行い、前記高優先のトラヒックの経路切替を前記低優先の信号の通信可能区間で行うように、通信経路の切替タイミング制御を制御する
ことを特徴とする信号転送システム。
【請求項５】
経路制御装置により制御され、複数の通信経路を形成して子局と親局との間で通信される信号を転送する複数の信号転送装置において、
前記経路制御装置から転送先設定情報を取得する転送先設定指示取得部と、
前記転送先設定指示取得部から取得した前記転送先設定情報に基づいて、信号の転送先を変更する転送先設定部と、
入力するトラヒックを前記転送先に基づいて出力する転送部と、
を備え、
前記トラヒックをモニタするトラヒックモニタ部と、
前記トラヒックモニタ部がモニタした前記トラヒックに基づいて、前記トラヒックの流れていない無信号区間を推定する無信号区間推定部と、
前記無信号区間推定部が推定した前記無信号区間に経路切替を行うように通信経路の切替タイミングを制御する切替タイミング制御部と
の少なくとも１つを前記経路制御装置と分担して備える
ことを特徴とする信号転送装置。
【請求項６】
子局と親局との間に複数の通信経路を形成する複数の信号転送装置を制御して、前記子局と前記親局との間で通信される信号の通信経路を決定する経路制御装置において、
経路切替要求を受けて転送先の通信経路を算出する通信経路算出部と、
前記通信経路算出部により算出された前記通信経路に基づいて、前記信号転送装置に転送先設定情報を出力する転送先設定指示部と、
を備え、
前記信号転送装置のトラヒックをモニタするトラヒックモニタ部と、
前記トラヒックモニタ部がモニタした前記トラヒックに基づいて、前記トラヒックの流れていない無信号区間を推定する無信号区間推定部と、
前記無信号区間推定部が推定した前記無信号区間に経路切替を行うように通信経路の切替タイミングを制御する切替タイミング制御部と
の少なくとも１つを前記信号転送装置と分担して備える
ことを特徴とする経路制御装置。
【請求項７】
経路制御装置により制御され、複数の通信経路を形成して子局と親局との間で通信される信号を転送する複数の信号転送装置において、
前記経路制御装置から転送先設定情報を取得する転送先設定指示取得部と、
前記転送先設定指示取得部から取得した前記転送先設定情報に基づいて、信号の転送先を変更する転送先設定部と、
入力するトラヒックを優先度別に振り分ける優先度別振分部と、
前記優先度別振分部により振り分けられたトラヒックを保持する高優先トラヒックバッファおよび低優先トラヒックバッファと、
前記高優先トラヒックバッファまたは前記低優先トラヒックバッファから出力されるトラヒックを前記転送先に基づいて出力する転送部と、
前記高優先トラヒックバッファおよび前記低優先トラヒックバッファから信号を出力する出力タイミングに基づいて通信経路の切り替えを制御する切替タイミング制御部と、
前記出力タイミングを制御するとともに、前記出力タイミングを前記切替タイミング制御部へ通知する送信タイミング制御部と
を有することを特徴とする信号転送装置。
【請求項８】
子局と、親局と、前記子局と前記親局との間に複数の通信経路を形成する複数の信号転送装置と、前記子局と前記親局との間で通信される信号の通信経路を決定する経路制御装置と、を有する信号転送システムにおける信号転送方法であって、
前記経路制御装置は、経路切替要求を受けて転送先の通信経路を算出する通信経路算出処理と、前記通信経路算出処理により算出された前記通信経路に基づいて、前記信号転送装置に転送先設定情報を出力する転送先設定指示処理と、を少なくとも実行し、
前記信号転送装置は、前記経路制御装置から転送先設定情報を取得する転送先設定指示取得処理と、前記転送先設定指示取得処理により取得された前記転送先設定情報に基づいて、信号の転送先を変更する転送先設定処理と、入力するトラヒックを前記転送先に基づいて出力する転送処理と、を少なくとも実行し、
前記トラヒックをモニタするトラヒックモニタ処理と、
前記トラヒックモニタ処理によりモニタされた前記トラヒックに基づいて、前記トラヒックの流れていない無信号区間を推定する無信号区間推定処理と、
前記無信号区間推定処理により推定された前記無信号区間に経路切替を行うように通信経路の切替タイミングを制御する切替タイミング制御処理と
を前記経路制御装置および前記信号転送装置のいずれかの装置が実行することを特徴とする信号転送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の子局と親局との間で通信される信号を転送する経路切替の技術に関連し、信号転送システム、信号転送装置、経路制御装置および信号転送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラーシステムを構成するネットワークとして、モバイルフロントホール（ＭＦＨ：Mobile Fronthaul）やモバイルバックホール（ＭＢＨ：Mobile Backhaul）等が知られている。ＭＢＨは、基地局と、基地局を制御する集約局との間を接続するネットワークであり、レイヤ２スイッチやレイヤ３スイッチ（ルータ）等で構築される。一方、ＭＦＨは、基地局を無線制御装置と無線装置とに分離して配置する場合に無線制御装置と無線装置とを接続するネットワークである。無線制御装置と無線装置とを接続する区間は、従来、ポイント・ツー・ポイント接続が用いられてきたが、レイヤ２スイッチを多段に接続した構成でネットワーク化することも検討されており（例えば、非特許文献１参照）、ポイント・ツー・ポイント接続と比べて高い冗長性がある。
【０００３】
図９は、一般的な信号転送システム７００の一例を示す。図９において、信号転送システム７００は、複数の信号転送装置７０１と、複数の信号転送装置７０１を制御する経路制御装置７０２とを有し、信号転送装置７０１は、無線端末と通信を行う子局７０３と、子局７０３を制御する親局７０４との間の通信を転送する。ここで、図９において、複数の同様の装置は、符号末尾に（番号）を付加して記載する。例えば、図９において、個々の子局を指定する場合は、子局７０３（１）、子局７０３（２）および子局７０３（３）のように、符号末尾に（番号）を付加して記載し、個々の子局に共通する場合は、符号末尾の（番号）を省略して、子局７０３と記載する。信号転送装置７０１についても同様に記載する。
【０００４】
図９の構成例は、ＭＦＨおよびＭＢＨのどちらにも当てはめることができ、ＭＦＨの場合には、子局７０３が無線装置、親局７０４が無線制御装置に相当し、ＭＢＨの場合には、子局７０３が基地局、親局７０４が集約局に相当する。信号転送装置７０１は、レイヤ２スイッチまたはレイヤ３スイッチなどに該当する。ここで、子局７０３と親局７０４との間の通信は、複数の経路を取り得る。経路制御装置７０２は、子局７０３と親局７０４との間の通信経路を１つに決定し、各信号転送装置７０１の転送先が制御される。ここで、経路制御方法として、各通信にホップ数の短い経路を割り当てる方法、各経路のコスト値を計算してコスト値が最小の経路を割り当てる方法、等が考えられる。
【０００５】
図１０は、子局７０３と親局７０４との間の通信に最小ホップ数となる経路を割り当てる場合の一例を示す。ここで、子局７０３（１）と親局７０４との間の通信の所要帯域が２Ｇｂｐｓ、子局７０３（２）と親局７０４との間の通信の所要帯域が５Ｇｂｐｓ、子局７０３（３）と親局７０４との間の通信の所要帯域が６Ｇｂｐｓとすると、信号転送装置７０１（４）と信号転送装置７０１（７）との間では、子局７０３（１）および子局７０３（２）と親局７０４との間の通信が多重されるため、合計で７Ｇｂｐｓの帯域が必要となる。ここで、経路制御装置７０２は、一度経路を決定した後、当該経路を別の経路に切り替えてもよい。例えば、図１０に示した経路を設定した後、子局７０３（２）と親局７０４との間の所要帯域が５Ｇｂｐｓから９Ｇｂｐｓに増速した場合、信号転送装置７０１（４）と信号転送装置７０１（７）との間では、子局７０３（１）および子局７０３（２）と親局７０４との間の通信の合計の所要帯域は１１Ｇｂｐｓとなる。仮に、信号転送装置７０１間の伝送容量が１０Ｇｂｐｓとすると、前記１１Ｇｂｐｓを送信することができず、フレームまたはパケットのロスが発生する。そこで、所要帯域が伝送容量以下となるように、経路を切り替える必要がある。
【０００６】
図１１は、所要帯域が伝送容量以下となるように、経路を切り替える一例を示す。なお、図１１は、図９および図１０の信号転送システム７００に対応する。図１１の例では、子局７０３（２）と親局７０４との間の所要帯域が５Ｇｂｐｓから９Ｇｂｐｓに増速した場合に、図１０では信号転送装置７０１（１）−＞７０３（４）−＞７０３（７）であった経路が、信号転送装置７０１（１）−＞７０３（２）−＞７０３（５）−＞７０３（８）−＞７０３（７）の経路に切り替わっている。信号転送装置７０１（８）と信号転送装置７０１（７）との間では、子局７０３（１）および子局７０３（３）と親局７０４との間の通信が多重されるため、合計で８Ｇｂｐｓが必要となるが、信号転送装置７０１間の伝送容量が１０Ｇｂｐｓ以下のため、フレームまたはパケットロス無く伝送可能である。同様に、子局７０３（２）と親局７０４との間の通信も、伝送容量の１０Ｇｂｐｓ以下となるため、フレームまたはパケットロス無く伝送可能である。
【０００７】
以上は、所要帯域の変更を契機として経路切替を行う例であるが、他の経路切替の契機としては、例えば特定区間のケーブル工事、接続対象となる親局７０４の設置場所の変更、などが考えられる。
【０００８】
図１２は、従来の信号転送装置７０１および経路制御装置７０２の構成例を示す。図１２において、経路制御装置７０２は、経路切替要求を受けて転送先の通信経路を算出する通信経路算出部８０１と、算出された通信経路を基に、各信号転送装置７０１に転送先の切替命令（転送先設定情報）を出力する転送先設定指示部８０２とを有する。また、信号転送装置７０１は、経路制御装置７０２から転送先設定情報を取得する転送先設定指示取得部９０１と、転送先設定指示取得部９０１が取得した転送先設定情報を基に転送先を変更する転送先設定部９０２と、転送先設定部９０２が設定した転送先に基づいて入力トラヒックを出力トラヒックとして出力する転送部９０３と、を有する。
【０００９】
ここで、経路切替要求が、ケーブル工事に伴い、該ケーブル区間が使用不可となることを契機とした要求の場合、通信経路算出部８０１は、該ケーブル区間を避ける経路を算出し、他方、経路切替要求が、特定区間の所要帯域が増速することを契機とした要求の場合、通信経路算出部８０１は、所要帯域が伝送容量を超える区間がないように通信経路を算出する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】“Time-Sensitive Networking for Fronthaul”,IEEE Std 802.1CM, May 7,2018
【非特許文献２】久野他，“レイヤ2NWによるモバイル/IoTサービス収容を想定したゲート縮退型Time Aware Shaperの提案,”信ソ大B-8-23，2017年9月
【非特許文献３】D.Hisano, et, al.,“TDD pattern estimation and auto-recovery from estimation error for accommodations of fronthaul and secondary services in TDM-PON,”J. Opt Commun. Netw.,vol.10,no.2,Feb.2018.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図１３は、従来技術の課題の一例を示す。図１３（ａ）は、子局７０３と親局７０４とが複数の信号転送装置７０１で構成されるネットワーク７５０により接続され、長距離の経路１から短距離の経路２に経路切替を行う例を示す。図１３（ｂ）は、子局７０３が送信する信号と親局７０４が受信する信号の一例を示す。ここで、子局７０３から親局７０４へ送信される信号はバースト的に送信され、図１３（ｂ）の例では、信号（１）のフレーム＃１から＃９がバースト的に送信された後、無信号区間を挟んで、次の信号（２）のフレーム＃１から＃７がバースト的に送信される。
【００１２】
図１３（ａ）において、従来技術では、ネットワーク７５０を構成する信号転送装置７０１にトラヒックが流れている有信号区間のタイミングで経路切替が発生する場合がある。そして、元の経路（経路１）の遅延時間（Δｔ１）よりも転送先の経路（経路２）の遅延時間（Δｔ２）が小さい場合、経路の終端（受信側）で受信するフレームの順序が逆転する。図１３（ｂ）の例では、信号（２）のフレーム＃１から＃７がバースト的に送信されている有信号区間に経路切替が行われ、親局７０４側では、経路１で送信されたフレーム＃４よりも、経路２で伝送されたフレーム＃５が先に届くため、受信するフレームの順序が逆転するという問題が生じる。順序逆転が生じた場合、フレームが予定していた順序で届かないために再送が行われ、通信効率が低下する可能性がある。信号転送装置で順序逆転を補正することも考えられるが、全ての信号転送装置にその仕組みを実装する必要があり、装置コストの増大に繋がる。
【００１３】
本発明では、信号転送装置にトラヒックが流れていないタイミングで通信経路の切り替えを行うことにより、遅延時間の大きい経路から小さい経路に切り替える場合であっても、受信するフレームの順序が逆転することなく、通信経路の切り替えを行うことができる信号転送システム、信号転送装置、経路制御装置および信号転送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明は、子局と、親局と、前記子局と前記親局との間に複数の通信経路を形成する複数の信号転送装置と、前記子局と前記親局との間で通信される信号の通信経路を決定する経路制御装置と、を有する信号転送システムにおいて、前記経路制御装置は、経路切替要求を受けて転送先の通信経路を算出する通信経路算出部と、前記通信経路算出部により算出された前記通信経路に基づいて、前記信号転送装置に転送先設定情報を出力する転送先設定指示部と、を少なくとも備え、前記信号転送装置は、前記経路制御装置から転送先設定情報を取得する転送先設定指示取得部と、前記転送先設定指示取得部から取得した前記転送先設定情報に基づいて、信号の転送先を変更する転送先設定部と、入力するトラヒックを前記転送先に基づいて出力する転送部と、を少なくとも備え、前記トラヒックをモニタするトラヒックモニタ部と、前記トラヒックモニタ部がモニタした前記トラヒックに基づいて、前記トラヒックの流れていない無信号区間を推定する無信号区間推定部と、前記無信号区間推定部が推定した前記無信号区間に経路切替を行うように通信経路の切替タイミングを制御する切替タイミング制御部とを前記経路制御装置および前記信号転送装置のいずれかの装置に備えることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、前記無信号区間推定部は、入力するトラヒックのバースト周期、および、バースト長の最大値または平均値、を算出し、前記バースト周期から前記バースト長の最大値または平均値に予め決められた調整時間を加えた時点から前記バースト周期の終了までを無信号区間と推定することを特徴とする。
【００１６】
第３の発明は、第１の発明において、前記トラヒックモニタ部は、上りおよび下りのトラヒックをモニタし、前記無信号区間推定部は、ＴＤＤ構成に応じて上りの無信号区間および下りの無信号区間を個別に推定し、前記切替タイミング制御部は、前記上りの無信号区間に下りの経路切替を行い、前記下りの無信号区間に上りの経路切替を行うように、通信経路の切替タイミングを制御することを特徴とする。
【００１７】
第４の発明は、第１の発明において、前記トラヒックモニタ部は、高優先のトラヒックおよび低優先のトラヒックをモニタし、前記無信号区間推定部は、前記高優先のトラヒックの無信号区間または低優先の信号の通信可能区間、および、前記低優先のトラヒックの無信号区間または高優先の信号の通信可能区間、を個別に推定し、前記切替タイミング制御部は、前記低優先のトラヒックの経路切替を前記高優先の信号の通信可能区間で行い、前記高優先のトラヒックの経路切替を前記低優先の信号の通信可能区間で行うように、通信経路の切替タイミング制御を制御することを特徴とする。
【００１８】
第５の発明は、経路制御装置により制御され、複数の通信経路を形成して子局と親局との間で通信される信号を転送する複数の信号転送装置において、前記経路制御装置から転送先設定情報を取得する転送先設定指示取得部と、前記転送先設定指示取得部から取得した前記転送先設定情報に基づいて、信号の転送先を変更する転送先設定部と、入力するトラヒックを前記転送先に基づいて出力する転送部と、を備え、前記トラヒックをモニタするトラヒックモニタ部と、前記トラヒックモニタ部がモニタした前記トラヒックに基づいて、前記トラヒックの流れていない無信号区間を推定する無信号区間推定部と、前記無信号区間推定部が推定した前記無信号区間に経路切替を行うように通信経路の切替タイミングを制御する切替タイミング制御部との少なくとも１つを前記経路制御装置と分担して備えることを特徴とする。
【００１９】
第６の発明は、子局と親局との間に複数の通信経路を形成する複数の信号転送装置を制御して、前記子局と前記親局との間で通信される信号の通信経路を決定する経路制御装置において、経路切替要求を受けて転送先の通信経路を算出する通信経路算出部と、前記通信経路算出部により算出された前記通信経路に基づいて、前記信号転送装置に転送先設定情報を出力する転送先設定指示部と、を備え、前記トラヒックをモニタするトラヒックモニタ部と、前記トラヒックモニタ部がモニタした前記トラヒックに基づいて、前記トラヒックの流れていない無信号区間を推定する無信号区間推定部と、前記無信号区間推定部が推定した前記無信号区間に経路切替を行うように通信経路の切替タイミングを制御する切替タイミング制御部との少なくとも１つを前記信号転送装置と分担して備えることを特徴とする。
【００２０】
第７の発明は、経路制御装置により制御され、複数の通信経路を形成して子局と親局との間で通信される信号を転送する複数の信号転送装置において、前記経路制御装置から転送先設定情報を取得する転送先設定指示取得部と、前記転送先設定指示取得部から取得した前記転送先設定情報に基づいて、信号の転送先を変更する転送先設定部と、入力するトラヒックを優先度別に振り分ける優先度別振分部と、前記優先度別振分部により振り分けられたトラヒックを保持する高優先トラヒックバッファおよび低優先トラヒックバッファと、前記高優先トラヒックバッファまたは前記低優先トラヒックバッファから出力されるトラヒックを前記転送先に基づいて出力する転送部と、前記高優先トラヒックバッファおよび前記低優先トラヒックバッファから信号を出力する出力タイミングに基づいて通信経路の切り替えを制御する切替タイミング制御部と、前記出力タイミングを制御するとともに、前記出力タイミングを前記切替タイミング制御部へ通知する送信タイミング制御部とを有することを特徴とする。
【００２１】
第８の発明は、子局と、親局と、前記子局と前記親局との間に複数の通信経路を形成する複数の信号転送装置と、前記子局と前記親局との間で通信される信号の通信経路を決定する経路制御装置と、を有する信号転送システムにおける信号転送方法であって、前記経路制御装置は、経路切替要求を受けて転送先の通信経路を算出する通信経路算出処理と、前記通信経路算出処理により算出された前記通信経路に基づいて、前記信号転送装置に転送先設定情報を出力する転送先設定指示処理と、を少なくとも実行し、前記信号転送装置は、前記経路制御装置から転送先設定情報を取得する転送先設定指示取得処理と、前記転送先設定指示取得処理により取得された前記転送先設定情報に基づいて、信号の転送先を変更する転送先設定処理と、入力するトラヒックを前記転送先に基づいて出力する転送処理と、を少なくとも実行し、前記トラヒックをモニタするトラヒックモニタ処理と、前記トラヒックモニタ処理によりモニタされた前記トラヒックに基づいて、前記トラヒックの流れていない無信号区間を推定する無信号区間推定処理と、前記無信号区間推定処理により推定された前記無信号区間に経路切替を行うように通信経路の切替タイミングを制御する切替タイミング制御処理とを前記経路制御装置および前記信号転送装置のいずれかの装置が実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る信号転送システム、信号転送装置、経路制御装置および信号転送方法は、信号転送装置にトラヒックが流れていないタイミングで通信経路の切り替えを行うことにより、遅延時間の大きい経路から小さい経路に切り替える場合であっても、受信するフレームの順序が逆転することなく、通信経路の切り替えを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る信号転送システムの一例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る信号転送装置および経路制御装置の構成例（１）を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る信号転送装置および経路制御装置の構成例（２）を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る信号転送装置および経路制御装置の構成例（３）を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る信号転送システムの動作例（１）を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る信号転送システムの動作例（２）を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る信号転送システムの動作例（３）を示す図である。
【図８】動作例（３）を実現する信号転送装置および経路制御装置の構成例（４）を示す図である。
【図９】一般的な信号転送システムの一例を示す図である。
【図１０】子局と親局との間の通信に最小ホップ数となる経路を割り当てる場合の一例を示す図である。
【図１１】所要帯域が伝送容量以下となるように、経路を切り替える一例を示す図である。
【図１２】従来の信号転送装置および経路制御装置の構成例を示す図である。
【図１３】従来技術の課題の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明に係る信号転送システム、信号転送装置、経路制御装置および信号転送方法の実施形態について説明する。
【００２５】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る信号転送システム１００の一例を示す。また、図１の信号転送システム１００のシステム構成自体は、従来技術で説明した図９の信号転送システム７００と同じであるが、後述するように、信号転送装置１０１および経路制御装置１０２の動作が異なる。図１において、信号転送システム１００は、複数の信号転送装置１０１と、複数の信号転送装置１０１を制御する経路制御装置１０２とを有し、信号転送装置１０１は、無線端末と通信を行う子局１０３と、子局１０３を制御する親局１０４との間に通信経路を形成し、子局１０３と親局１０４との間の信号を転送する。ここで、図１において、従来技術の図９と同様に、複数の同様の装置は、符号末尾に（番号）を付加して記載する。例えば、図１において、子局１０３は３台あるので、個々の子局１０３を指定する場合は、子局１０３（１）、子局１０３（２）および子局１０３（３）のように、符号末尾に（番号）を付加して記載し、個々の子局に共通する場合は、符号末尾の（番号）を省略して、子局１０３と記載する。同様に、信号転送装置１０１は９台あるので、個々の信号転送装置を指定する場合は、信号転送装置１０１（１）、信号転送装置１０１（２）、信号転送装置１０１（３）、信号転送装置１０１（４）、信号転送装置１０１（５）、信号転送装置１０１（６）、信号転送装置１０１（７）、信号転送装置１０１（８）および信号転送装置１０１（９）のように、符号末尾に（番号）を付加して記載し、個々の信号転送装置に共通する場合は、符号末尾の（番号）を省略して、信号転送装置１０１と記載する。
【００２６】
図１のシステム構成例は、従来技術の図９で説明したように、ＭＦＨおよびＭＢＨのどちらにも当てはめることができ、ＭＦＨの場合には、子局１０３が無線装置、親局１０４が無線制御装置に相当し、ＭＢＨの場合には、子局１０３が基地局、親局１０４が集約局に相当する。また、信号転送装置１０１は、レイヤ２スイッチまたはレイヤ３スイッチなどの装置に対応し、経路制御装置１０２は、信号転送装置１０１の経路切替などを制御する装置である。
【００２７】
図１において、子局１０３と親局１０４との間の通信は、複数の経路を取り得る。また、従来技術で説明したように、例えばネットワークの形がリング型の場合は、右回りおよび左回りの２種類の経路が存在し、メッシュ型・ハニカム型の場合は、２以上の経路を取り得る。そこで、経路制御装置１０２は、子局１０３と親局１０４との間の通信経路を１つに決定し、各信号転送装置１０１の転送先（出力先と称してもよい）が制御される。そして、経路制御方法として、各通信にホップ数の短い経路を割り当てる方法、各経路のコスト値を計算してコスト値が最小の経路を割り当てる方法、等が考えられる。
【００２８】
以下、第１実施形態に係る信号転送システム１００について詳しく説明する。
【００２９】
第１実施形態に係る信号転送システム１００は、構成例（１）、構成例（２）および構成例（３）の３つの構成例が考えられるが、信号転送装置１０１のトラヒックをモニタして無信号区間を推定し、無信号区間で経路切替を行うように切替タイミングを制御するという基本的な機能は共通する。
【００３０】
（構成例（１））
図２は、第１実施形態に係る信号転送装置１０１および経路制御装置１０２の構成例（１）を示す。なお、構成例（１）では、図１で説明した信号転送システム１００の複数の信号転送装置１０１および経路制御装置１０２は、図２に示す信号転送装置１０１および経路制御装置１０２にそれぞれ対応する。ここで、構成例（１）では、図２の経路制御装置１０２は、従来技術で説明した図１２の経路制御装置７０２と同じ構成であり、信号転送装置１０１の構成のみが従来技術で説明した信号転送装置７０１と異なる。
【００３１】
図２において、信号転送装置１０１は、転送先設定指示取得部２０１、転送先設定部２０２、転送部２０３、トラヒックモニタ部２０４、無信号区間推定部２０５および切替タイミング制御部２０６を有する。
【００３２】
転送先設定指示取得部２０１は、経路制御装置１０２から転送先設定情報を取得する（転送先設定指示取得処理の実行）。ここで、転送先設定情報は、例えば入力トラヒックの転送先の装置のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスやＩＰ（Internet Protocol）アドレスなどの転送先の情報である。
【００３３】
転送先設定部２０２は、転送先設定指示取得部２０１が取得した転送先設定情報に基づいて、入力トラヒックの転送先の設定を行う（転送先設定処理の実行）。ここで、構成例（１）では、転送先設定部２０２は、後述する切替タイミング制御部２０６により、転送先を転送部２０３に設定するタイミングが制御される。
【００３４】
転送部２０３は、転送先設定部２０２により設定される転送先に基づいて前の装置から入力する入力トラヒックを次の装置への出力トラヒックとして出力する（転送処理の実行）。なお、転送先設定部２０２により転送先が設定された時点で経路切替が行われるものとする。
【００３５】
トラヒックモニタ部２０４は、信号転送装置１０１の転送部２０３を流れるトラヒックをモニタする（トラヒックモニタ処理の実行）。
【００３６】
無信号区間推定部２０５は、トラヒックモニタ部２０４がモニタするトラヒックに基づいて、無信号区間を推定する（無信号区間推定処理の実行）。
【００３７】
切替タイミング制御部２０６は、無信号区間推定部２０５が推定する無信号区間において経路設定が行われるように、転送先設定部２０２が転送部２０３に転送先を設定するタイミングを制御する（切替タイミング制御処理の実行）。ここで、転送部２０３は、転送先が設定された時点から転送先を切り替えるので、切替タイミング制御部２０６が転送部２０３に転送先を設定するタイミングを切替タイミングと称する。
【００３８】
図２において、経路制御装置１０２は、通信経路算出部３０１および転送先設定指示部３０２を有する。
【００３９】
通信経路算出部３０１は、外部から入力される経路切替要求を受けて複数の信号転送装置１０１における通信経路を算出する（通信経路算出処理の実行）。ここで、経路切替要求は、外部から手動または自動的に入力され、例えば子局７０３の所要帯域の変更時、特定区間のケーブル工事やケーブル切断時、接続対象となる親局７０４の設置場所の変更時、などに経路切替要求が出される。
【００４０】
転送先設定指示部３０２は、通信経路算出部３０１により算出された通信経路に基づいて、通信経路に該当する各信号転送装置１０１の転送先設定指示取得部２０１に入力トラヒックの転送先を示す転送先設定情報を送信する（転送先設定指示処理の実行）。
【００４１】
このようにして、第１実施形態の構成例（１）に係る信号転送装置１０１は、経路制御装置１０２から取得する転送先設定情報に基づいて、トラヒックの無信号区間に入力トラヒックの転送先を設定することができる。特に、構成例（１）では、経路制御装置１０２に新たな変更を加える必要が無く、従来の経路制御装置７０２と同じ構成の経路制御装置１０２を使用できるというメリットがある。
【００４２】
（構成例（２））
図３は、第１実施形態に係る信号転送装置１０１ａおよび経路制御装置１０２ａの構成例（２）を示す。なお、構成例（２）では、図１で説明した信号転送システム１００の複数の信号転送装置１０１および経路制御装置１０２は、図３に示す信号転送装置１０１ａおよび経路制御装置１０２ａにそれぞれ対応する。
【００４３】
図３において、信号転送装置１０１ａは、指示情報取得部２０１ａ、転送先設定部２０２、転送部２０３および切替タイミング制御部２０６を有する。
【００４４】
転送先設定部２０２および転送部２０３は、構成例（１）の信号転送装置１０１と同様に動作するので、重複する説明は省略する。
【００４５】
指示情報取得部２０１ａは、構成例（１）の信号転送装置１０１の転送先設定指示取得部２０１に対応するが、構成例（２）では、経路制御装置１０２ａから転送先設定情報を取得するだけではなく、経路制御装置１０２ａから転送先の切替タイミングに関する情報（切替タイミング情報）を取得する。
【００４６】
切替タイミング制御部２０６は、構成例（１）と同様に動作するが、経路制御装置１０２ａから指示情報取得部２０１ａが取得する切替タイミング情報に基づいて、トラヒックの無信号区間で経路切替が行われるよう転送先設定部２０２が転送部２０３に転送先を設定するタイミングを制御する。
【００４７】
図３において、経路制御装置１０２ａは、通信経路算出部３０１、転送先設定指示部３０２ａ、トラヒックモニタ部３０３および無信号区間推定部３０４を有する。ここで、構成例（１）との違いは、構成例（１）の信号転送装置１０１に備えられていたトラヒックモニタ部２０４および無信号区間推定部２０５が、経路制御装置１０２ａにトラヒックモニタ部３０３および無信号区間推定部３０４としてそれぞれ備えられていることである。
【００４８】
ここで、通信経路算出部３０１は、構成例（１）の経路制御装置１０２と同様に動作するので、重複する説明は省略する。
【００４９】
転送先設定指示部３０２ａは、通信経路算出部３０１により算出された通信経路に基づいて、通信経路に該当する各信号転送装置１０１ａの指示情報取得部２０１ａに入力トラヒックの転送先を示す転送先設定情報を送信する。さらに、転送先設定指示部３０２ａは、後述する無信号区間推定部３０４が推定するトラヒックの無信号区間において経路設定が行われるように、切替タイミング情報を各信号転送装置１０１ａに送信する。
【００５０】
トラヒックモニタ部３０３は、構成例（１）のトラヒックモニタ部２０４と同様に、信号転送装置１０１ａの転送部２０３を流れるトラヒックをモニタする。ここで、構成例（１）のトラヒックモニタ部２０４は、自己の信号転送装置１０１のトラヒックをモニタするだけであったが、本構成例（２）のトラヒックモニタ部３０３は、複数の信号転送装置１０１ａごとに各々のトラヒックを遠隔でモニタする。
【００５１】
無信号区間推定部３０４は、トラヒックモニタ部３０３がモニタした各信号転送装置１０１ａのトラヒックに基づいて、信号転送装置１０１ａごとの無信号区間を推定する。そして、構成例（２）では、無信号区間推定部３０４は、推定した無信号区間を転送先設定指示部３０２ａに出力する。
【００５２】
このようにして、第１実施形態の構成例（２）に係る信号転送装置１０１ａおよび経路制御装置１０２ａでは、トラヒックモニタ部３０３および無信号区間推定部３０４が経路制御装置１０２ａに配置されるので、構成例（１）のように、各信号転送装置１０１に配置する必要が無く、経路制御装置１０２ａに機能を集約できるというメリットがある。
【００５３】
（構成例（３））
図４は、第１実施形態に係る信号転送装置１０１ｂおよび経路制御装置１０２ｂの構成例（３）を示す。なお、構成例（３）では、図１で説明した信号転送システム１００の複数の信号転送装置１０１および経路制御装置１０２は、図４に示す信号転送装置１０１ｂおよび経路制御装置１０２ｂにそれぞれ対応する。ここで、構成例（３）では、図４の信号転送装置１０１ｂは、従来技術で説明した図１２の信号転送装置７０１と同じ構成であり、経路制御装置１０２ｂの構成のみが従来技術で説明した経路制御装置７０２と異なる。
【００５４】
図４において、信号転送装置１０１ｂは、転送先設定指示取得部２０１、転送先設定部２０２ｂおよび転送部２０３を有する。ここで、転送先設定指示取得部２０１および転送部２０３は、構成例（１）の信号転送装置１０１と同様に動作するので、重複する説明は省略する。
【００５５】
転送先設定部２０２ｂは、転送先設定指示取得部２０１が取得した転送先設定情報に基づいて、転送先を変更する。なお、構成例（１）の転送先設定部２０２は、切替タイミング制御部２０６により、切替タイミングが制御されたが、構成例（３）の転送先設定部２０２ｂは、従来技術で説明した転送先設定部９０２と同様に、転送先設定指示取得部２０１が取得した転送先設定情報に基づいて、入力トラヒックの転送先を転送部２０３に設定する。ここで、経路切替は、転送先が転送部２０３に設定されたタイミングで行われる。
【００５６】
図４において、経路制御装置１０２ｂは、通信経路算出部３０１、転送先設定指示部３０２ｂ、トラヒックモニタ部３０３、無信号区間推定部３０４および切替タイミング制御部３０５を有する。ここで、構成例（２）との違いは、構成例（２）の信号転送装置１０１ａに備えられていた切替タイミング制御部２０６が、経路制御装置１０２ｂに切替タイミング制御部３０５として備えられていることである。なお、通信経路算出部３０１、トラヒックモニタ部３０３および無信号区間推定部３０４は、構成例（２）の経路制御装置１０２ａの場合と同様に動作するので、重複する説明は省略する。
【００５７】
切替タイミング制御部３０５は、無信号区間推定部３０４が推定した無信号区間において経路切替が行われるように、転送先設定情報を信号転送装置１０１ｂに送信するタイミングを制御する。ここで、信号転送装置１０１ｂでは、経路制御装置１０２ｂから転送先設定情報を受信したタイミングに応じて転送先設定部２０２ｂが転送部２０３に転送先を設定するので、切替タイミング制御部３０５が信号転送装置１０１ｂに転送先設定情報を送信するタイミングを制御することにより、無信号区間に合わせて経路切替を行うことができる。なお、切替タイミング制御部３０５は、転送先設定情報の送信に要する時間を考慮して、無信号区間に経路切替が行われるように転送先設定情報を信号転送装置１０１ｂに送信するタイミングを制御する。
【００５８】
転送先設定指示部３０２ｂは、切替タイミング制御部３０５が出力するタイミングに応じて、通信経路算出部３０１が算出した通信経路に基づく転送先設定情報を信号転送装置１０１ｂへ送信する。
【００５９】
このようにして、第１実施形態の構成例（３）に係る信号転送装置１０１ｂは、トラヒックモニタ部３０３、無信号区間推定部３０４および切替タイミング制御部３０５が経路制御装置１０２ｂに配置されるので、信号転送装置１０１ｂは、従来の信号転送装置７０１と同じ構成で実現でき、新たな変更を加える必要が無いというメリットがある。
【００６０】
以上、本実施形態に係る図１の信号転送システム１００の信号転送装置１０１および経路制御装置１０２の３つの構成例として、構成例(１)から構成例(３)について説明したが、いずれの構成においても、無信号区間に経路切替を行うので、従来技術で説明した図１０の状態から図１１の状態に経路切替を行う場合でも、図１３（ｂ）で説明したような有信号区間での経路切替を防止できるので、遅延時間の大きい経路から小さい経路に切り替える場合であっても、受信するフレームの順序が逆転することなく、通信経路の切り替えを行うことができる。
【００６１】
ここで、上述の第１実施形態に係る信号転送システム１００は、構成例（１）、構成例（２）および構成例（３）の３つの構成例において、トラヒックをモニタする機能（トラヒックモニタ部（２０４，３０３））と、モニタしたトラヒックに基づいて、トラヒックの流れていない無信号区間を推定する機能（無信号区間推定部（２０５，３０４））と、推定した無信号区間に経路切替を行うように通信経路の切替タイミングを制御する機能（切替タイミング制御部（２０６，３０５））と、の３つの機能を、信号転送装置（１０１，１０１ａ，１０１ｂ）と経路制御装置（１０２，１０２ａ，１０２ｂ）とで分担して備える構成であれば、他の構成であっても同じ効果が得られる。
【００６２】
＜動作例（１）＞
図５は、第１実施形態に係る信号転送システム１００の動作例（１）を示す。本動作例では、子局１０３と親局１０４との間で通信されるトラヒックが、バースト性を有することを利用している（例えば、非特許文献２参照）。なお、本動作例（１）は、先に説明した構成例(１)、構成例(２)および構成例(３)に対応する。
【００６３】
図５では、横軸を時間軸とするバースト性を有するトラヒックの例として、バースト信号＃１、バースト信号＃２、バースト信号＃３、バースト信号＃４およびバースト信号＃５が示されている。バースト信号＃１は時刻ｔ１からｔ２、バースト信号＃２は時刻ｔ２からｔ３、バースト信号＃３は時刻ｔ３からｔ４、バースト信号＃４は時刻ｔ４からｔ５、バースト信号＃５は時刻ｔ５からｔ６で、いずれもバースト周期はＴｂである。また、各バースト信号の長さは異なり、例えば、バースト信号＃１はバースト長Ｔ１、バースト信号＃２はバースト長Ｔ２、バースト信号＃３はバースト長Ｔ３、バースト信号＃４はバースト長Ｔ４、バースト信号＃５はバースト長Ｔ５である。
【００６４】
ここで、図５の例のように、トラヒックがバースト性を持つ場合、バースト周期の開始付近に信号が集中し、バースト周期の終了付近では信号が流れないという傾向がある。そこで、本実施形態では、トラヒックモニタ部２０４（トラヒックモニタ部３０３）がトラヒックをモニタし、無信号区間推定部２０５（無信号区間推定部３０４）が、バースト周期、およびバースト長の最大値または平均値を算出し、バースト周期の開始時点からバースト長の最大値または平均値に任意の調整時間を加えた時点までを有信号区間、有信号区間の終了時点からバースト周期の終了時点までを無信号区間、として推定し、当該無信号区間で経路切替が行われるように、切替タイミング制御部２０６（切替タイミング制御部３０５）が転送部２０３に転送先を設定するタイミングを制御する。ここで、任意の調整時間とは、後のバースト周期においてこれまでよりも長いバースト長のバースと信号が到来することに対応するための調整用の時間であり、任意の時間に設定できる。
【００６５】
例えば、図５において、無信号区間推定部２０５（無信号区間推定部３０４）は、バースト信号＃１、バースト信号＃２およびバースト信号＃３を参照信号として、バースト周期、バースト長の最大値または平均値を算出する。図５の例では、バースト周期Ｔｂは、（ｔ２−ｔ１）、（ｔ３−ｔ２）および（ｔ４−ｔ３）の平均値として算出することができる。また、バースト長の最大値は、バースト長Ｔ１、バースト長Ｔ２およびバースト長Ｔ３の最大値または平均値として算出することができる。例えばバースト長Ｔ１が最大値として算出された場合、バースト長Ｔ１に任意の調整時間Ｔａを加えた時間（Ｔ１＋Ｔａ）が有信号区間、有信号区間の終了時点からバースト周期Ｔｂの終了時点までの区間が無信号区間とそれぞれ推定される。図５の例では、推定を行ったバースト信号＃１、バースト信号＃２およびバースト信号＃３の次のバースト信号＃４において、バースト信号＃４の開始時点ｔ４からバースト長Ｔ１に任意の調整時間Ｔａを加えた時刻ｔ４５までの区間が有信号区間となり、有信号区間の終了時点ｔ４５からバースト周期Ｔｂの終了時点ｔ５までの区間が無信号区間として推定される。なお、バースト信号＃５についても同様に、ｔ５６からｔ６までの区間が無信号区間として推定される。
【００６６】
このようにして、第１実施形態に係る信号転送システム１００は、信号転送装置１０１のトラヒックをモニタして無信号区間を推定し、無信号区間で経路切替を行うように切替タイミングを制御することができる。なお、切替タイミング制御部２０６（切替タイミング制御部３０５）は、無信号区間のうち、任意の時間を切替タイミングに設定してもよい。但し、無信号区間の推定誤差に対応するために、無信号区間の開始直後の予め決められた時間を避ける、または、無信号区間の終了付近の予め決められた時間を避ける、などの処理を行うのが好ましい。
【００６７】
＜動作例（２）＞
図６は、第１実施形態に係る信号転送システム１００の動作例（２）を示す。本動作例では、無信号区間としてＴＤＤ（Time Division Duplex）周期を利用する。なお、本動作例（２）は、先に説明した構成例(１)、構成例(２)および構成例(３)に対応する。また、ＴＤＤ周期の推定手法としては、非特許文献３等の周知技術が利用可能である。ＴＤＤの場合は、下りと上りの通信時間が重複しないように、例えば交互に繰り返される。つまり、ＴＤＤにおいて、上り通信が行われる時間帯は、下り通信が無信号区間であり、逆に下り通信が行われる時間帯は、上り通信が無信号区間である。
【００６８】
図６では、横軸を時間軸とし、（ａ）は、子局１０３から親局１０４への上り信号、（ｂ）は、親局１０４から子局１０３への下り信号、をそれぞれ示す。図６において、時刻ｔ１０からｔ１１、ｔ１２からｔ１３、ｔ１４からｔ１５の各区間は、ＴＤＤ上りの区間Ｔｕである。また、時刻ｔ１１からｔ１２、ｔ１３からｔ１４、ｔ１５からｔ１６の各区間は、ＴＤＤ下りの区間Ｔｄである。
【００６９】
ここで、本動作例（２）に係る信号転送システム１００は、図６の例のように、上り信号および下り信号からなるＴＤＤ構成を算出して、上りの無信号区間および下りの無信号区間をそれぞれ推定し、無信号区間で経路切替を行うように制御する。
【００７０】
図６（ａ）の上り信号および図６（ｂ）の下り信号において、例えば時刻ｔ１０からｔ１４までの区間のＴＤＤ構成を算出する。ここで、ＴＤＤ構成の算出は、例えば上り信号＃１の開始時点ｔ１０、上り信号＃２の開始時点ｔ１２、上り信号＃３の開始時点ｔ１４と、下り信号＃１の開始時点ｔ１１、下り信号＃２の開始時点ｔ１３と、に基づいて、ＴＤＤ上り区間ＴｕおよびＴＤＤ下り区間Ｔｄを算出することができる。そして、無信号区間推定部２０５（無信号区間推定部３０４）は、上り信号の有信号区間が時刻ｔ１４からｔ１５、上り信号の無信号区間が時刻ｔ１５からｔ１６であると推定でき、同様に、下り信号の無信号区間が時刻ｔ１４からｔ１５、下り信号の有信号区間が時刻ｔ１５からｔ１６であると推定できる。
【００７１】
このようにして、本動作例（２）に係る信号転送システム１００は、トラヒックモニタ部２０４（トラヒックモニタ部３０３）で上り信号および下り信号のトラヒックをモニタし、無信号区間推定部２０５（無信号区間推定部３０４）でＴＤＤ構成を算出後、上り信号および下り信号の無信号区間を個別に推定し、切替タイミング制御部２０６（切替タイミング制御部３０５）は、上り信号の無信号区間で下り信号の経路切替を行い、下り信号の無信号区間で上り信号の経路切替を行うように、経路切替のタイミングを制御する。
【００７２】
＜動作例（３）＞
次に説明する動作例（３）は、例えばセルラーシステムの基地局が無線制御装置と無線装置とに分離して配置された装置間でフレームを転送するＭＦＨとしてネットワーク（Ｌ２ＮＷ）を用いる場合に適している。ここで、ＭＦＨの厳しい遅延要件を満たすため、ＴＳＮ（Time Sensitive Network）の標準化が進められている（例えば、非特許文献１参照）。ＴＳＮの中で議論されているＴＡＳ（Time Aware Shaper）技術は、優先度の高いトラヒックが周期性を持つ場合に特に有効な方式であり、優先度ごとのトラヒックに対してスケジューリングを行い、優先度ごとに通信可否を切り替える。具体的には、優先度の高いトラヒックが信号転送装置に到着する期間には、優先度が高いトラヒックだけを転送して優先度の低いトラヒックを転送せず、優先度の高いトラヒックが流れない無信号区間は、優先度の低いトラヒックを転送する、という制御を周期的に繰り返す。本動作例（３）に係る信号転送システム１００では、このＴＡＳ技術を利用する。
【００７３】
図７は、第１実施形態に係る信号転送システム１００の動作例（３）を示す。図７において、横軸は時間軸を示し、高優先信号＃１、低優先信号＃１、高優先信号＃２および低優先信号＃２が周期的に繰り返される。例えば、高優先信号＃１は、時刻ｔ２０からｔ２１の高優先信号通信可能区間Ｔｈに転送され、高優先信号＃２は、時刻ｔ２２からｔ２３の高優先信号通信可能区間Ｔｈに転送される。また、低優先信号＃１は、時刻ｔ２１からｔ２２の低優先信号通信可能区間Ｔｏに転送され、低優先信号＃２は、時刻ｔ２３からｔ２４の低優先信号通信可能区間Ｔｏに転送される。このように、ＴＡＳ技術では、優先度の高いトラヒックが伝送可能な区間（高優先信号通信可能区間）と、優先度の低いトラヒックが伝送可能な区間（低優先信号通信可能区間）と、が予め設定された時間で周期的に繰り返される。
【００７４】
そこで、本動作例（３）は、先に説明した構成例(１)、構成例(２)および構成例(３)のいずれかにおいて実現可能であり、この場合、トラヒックモニタ部２０４（トラヒックモニタ部３０３）は、高優先信号のトラヒックおよび低優先信号のトラヒックをモニタし、無信号区間推定部２０５（無信号区間推定部３０４）は、高優先信号のトラヒックの無信号区間（低優先信号通信可能区間Ｔｏ）および低優先信号のトラヒックの無信号区間（高優先信号通信可能区間Ｔｈ）をそれぞれ個別に推定し、切替タイミング制御部２０６（切替タイミング制御部３０５）は、低優先信号のトラヒックの経路切替を高優先信号通信可能区間Ｔｈで実施し、高優先信号のトラヒックの経路切替を低優先信号通信可能区間Ｔｏで実施するように、経路切替のタイミングを制御する。
【００７５】
なお、本動作例（３）は、図２の構成例（１）、図３の構成例（２）および図４の構成例（３）で説明した構成だけではなく、次に説明する構成例(４)において、より効果的に実現可能である。
【００７６】
（構成例（４））
図８は、動作例（３）を実現する信号転送装置１０１ｃおよび経路制御装置１０２の構成例（４）を示す。ここで、経路制御装置１０２は、構成例（１）で説明した経路制御装置１０２と同じ構成である。本構成例（４）では、動作例（３）で説明したように、ＴＡＳ技術を用いる通信において、高優先信号の通信可能区間が低優先信号の無信号区間に対応し、低優先信号の通信可能区間が高優先信号の無信号区間に対応することを利用し、高優先信号のトラヒックの経路切替が低優先信号の通信可能区間に行われ、低優先信号のトラヒックの経路切替が高優先信号の通信可能区間に行われる。
【００７７】
図８において、信号転送装置１０１ｃは、転送先設定指示取得部２０１、転送先設定部２０２、転送部２０３ｃ、切替タイミング制御部２０６ｃ、優先度別振分部２１０、高優先トラヒックバッファ２１１、低優先トラヒックバッファ２１２および送信タイミング制御部２１３を有する。
【００７８】
ここで、転送先設定指示取得部２０１および転送先設定部２０２は、構成例（１）の信号転送装置１０１と同様に動作するので、重複する説明は省略する。
【００７９】
転送部２０３ｃは、転送先設定部２０２により設定される転送先に基づいて、後述する高優先トラヒックバッファ２１１および低優先トラヒックバッファ２１２から読み出されるトラヒックを次の装置への出力トラヒックとして出力する。
【００８０】
切替タイミング制御部２０６ｃは、後述する送信タイミング制御部２１３が出力する信号の出力タイミングに基づいて、転送先設定部２０２が転送部２０３に転送先を設定するタイミングを制御する。例えば、切替タイミング制御部２０６ｃは、送信タイミング制御部２１３が出力するタイミングが低優先信号である場合（低優先信号の通信可能区間である場合）、高優先信号のトラヒックの転送先を設定して経路切替を行い、送信タイミング制御部２１３が出力するタイミングが高優先信号である場合（高優先信号の通信可能区間である場合）、低優先信号のトラヒックの転送先を設定して経路切替を行う。
【００８１】
優先度別振分部２１０は、入力トラヒックを優先度別に振り分けて、高優先信号のトラヒックは高優先トラヒックバッファ２１１へ、低優先信号のトラヒックは低優先トラヒックバッファ２１２へ、それぞれ出力する。
【００８２】
高優先トラヒックバッファ２１１は、優先度別振分部２１０で振り分けられた高優先信号のトラヒックを一時的に保持する。
【００８３】
低優先トラヒックバッファ２１２は、優先度別振分部２１０で振り分けられた低優先信号のトラヒックを一時的に保持する。
【００８４】
送信タイミング制御部２１３は、図７で説明したように、予め設定された高優先信号通信可能区間および低優先信号通信可能区間に基づいて、高優先トラヒックバッファ２１１または低優先トラヒックバッファ２１２から転送部２０３へ各トラヒックを出力する出力タイミングを制御するとともに、その出力タイミングを切替タイミング制御部２０６ｃへ通知する。
【００８５】
このようにして、構成例（４）に係る信号転送装置１０１ｃは、従来のＴＡＳを搭載した信号転送装置の構成に、送信タイミング制御部２１３を実装し、高優先トラヒックバッファ２１１および低優先トラヒックバッファ２１２から転送部２０３へ出力する出力タイミングを切替タイミング制御部２０６ｃに通知するだけでよいので、従来のＴＡＳ搭載の信号転送装置に簡単に実装できるというメリットがある。
【００８６】
以上、各実施形態で説明したように、本発明に係る信号転送システム、信号転送装置、経路制御装置および信号転送方法は、信号転送装置にトラヒックが流れていないタイミングで通信経路の切り替えを行うことにより、遅延時間の大きい経路から小さい経路に切り替える場合であっても、受信するフレームの順序が逆転することなく、通信経路の切り替えを行うことができる。
【符号の説明】
【００８７】
１００・・・信号転送システム；１０１，１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，７０１・・・信号転送装置；１０２，１０２ａ，１０２ｂ，７０２・・・経路制御装置；１０３，７０３・・・子局；１０４，７０４・・・親局；２０１，９０１・・・転送先設定指示取得部；２０１ａ・・・指示情報取得部；２０２，２０２ｂ，９０２・・・転送先設定部；２０３，９０３・・・転送部；２１０・・・優先度別振分部；２１１・・・高優先トラヒックバッファ；２１２・・・低優先トラヒックバッファ；２１３・・・送信タイミング制御部；３０１，８０１・・・通信経路算出部；３０２，３０２ａ，３０２ｂ，８０２・・・転送先設定指示部；２０４，３０３・・・トラヒックモニタ部；２０５，３０４・・・無信号区間推定部；２０６，２０６ｃ，３０５・・・切替タイミング制御部；７５０・・・ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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