(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を固定長のブロックに分割して、データ部と制御部から構成されるパケットで伝送し、パケットの制御部にはデータ部に有効な情報が含まれているか否かの情報をもつデータ識別部を有するパケット通信網において、
入力回線と接続して入力回線から伝送された固定長パケットを受信し、データ部に有効な情報を含むパケットのみを蓄積する入力バッファを有する複数の入力部と、
出力回線と接続して固定長パケットを蓄積する出力バッファを有し、蓄積したパケットを送信する出力部と、
各入力部と出力部を接続する共通バス部と、各入力部から共通バスヘのパケットの送信・停止を制御する各入力部毎のゲート部と、
ゲートの動作を制御するゲート制御部から構成され、
前記共通バスの動作速度は出力回線速度より速く、
入力部に接続する入力回線の回線速度の情報をゲート制御部に与え、ゲート制御部は与えられた前記入力回線の回線速度情報に比例し、かつ、前記共通バスの動作速度に反比例する時間長だけ該当入力部のゲートを開閉することを周期的に繰り返してパケットを多重化することを特徴とするパケット多重化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報を固定長のブロックにて伝送するパケット通信網において、複数の入力回線からの情報をより少数の出力回線にまとめるパケット多重化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術の実施例の装置構成図を図６に示す。また、本システムに用いるパケットフォーマットの例を図２に示す。情報はｌｐ［ｂｉｔ］の固定長パケットで伝送され、多重化装置は入力回線と接続して入力回線から伝送された固定長パケットの制御部の情報（データ識別部）からデータ部に有効な情報をもつか否かを判定する機能を有し、有効なデータ部をもつパケットのみを蓄積するＩ１〜Ｉｎのｎ本の入力部と、多重化したデータを出力する出力部と、各入力部と出力部を接続する共通バス部と、各入力部から共通バスヘの固定長パケットの送信・停止を制御する各入力部毎のゲート部と、ゲートの動作を制御するゲート制御部から構成され、ゲート制御部は入力回線の起動・停止、回線速度を制御する機能を有する回線制御部と接続される。
【０００３】
回線制御部が外部の入力回線の起動・停止、回線速度を制御する動作シーケンス例を図３に示す。本システムヘの接続が可能な回線網あるいは端末は、本システムヘの接続を要求する際に、所望の回線速度の情報を含む回線割り当て要求を該回線制御部に送信する。該回線割り当て要求を受信した回線制御部は、割り当て可能な空き回線が存在し、空いている入力部が存在する場合、該回線網あるいは端末に対して回線の割り当てを行い、該回線網あるいは端末から送信される信号が入力される入力部を選択し、当該入力部を要求される回線速度で起動する。割り当て可能な空き回線が存在しない、あるいは空いている入力部が存在しない場合は、該回線網あるいは端末に対して、割り当て不可信号を送信する。該回線網あるいは端末の通信が終了し、該回線網あるいは端末から回線の解放要求を受信すると割り当てていた回線を解放し、該回線速度で起動していた入力部を停止する。
【０００４】
従来の技術の動作シーケンス例を図４に示す。回線制御部は、前記の入力回線の起動を行った際に、割り当てた回線の回線速度と、前記回線によって入力される信号を受信するように設定された入力部の情報を、ゲート制御部に送信する。前記情報を受信したゲート制御部は、該情報に基づき、起動している入力部に対し、当該回線速度と比例した時間だけゲートを開閉する時間を設定する。また、回線制御部が回線の解放制御を行った際には、回線制御部は該回線解放と該回線から信号が入力するように設定されていた入力部の情報をゲート制御部に送信し、該情報を受信したゲート制御部は、該情報に基づき、指定されたゲートの開閉を停止する。
【０００５】
共通バスの信号処理速度をＮ［ｂｉｔ／ｓ］、割り当て単位回線速度をｍ［ｂｉｔ／ｓ］とし、端末への回線割り当てはｍ［ｂｉｔ／ｓ］の整数倍の回線速度で割り当てが行われるとする。このとき、１パケットを読み出すためにゲートが開く必要がある単位時間はｌｐ／Ｎ［ｓｅｃ］（ｌｐは固定長パケットのパケット長）であり、ゲートの開閉はこの単位時間を基準に行われる。
【０００６】
回線速度ａ×ｍ［ｂｉｔ／ｓ］（ａ：自然数）の回線が割り当てられ、前記回線によって入力される信号を受信するように入力部Ｉｔが設定された場合、ゲート制御部は、入力部Ｉｔと共通バスの間に存在するゲートをゲートの開閉周期Ｔ２［ｓｅｃ］の間に、ａ×Ｔ１［ｓｅｃ］開く。このようにゲート制御部が各入力部と共通バス間にあるゲートを割り当てた回線速度によって制御した場合、共通バス上でパケット損失を起こすことなく多重化することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
固定長のパケットを伝送するパケット通信網では、パケットの転送遅延時間の揺らぎに対して品質が規定されている。パケットの転送遅延揺らぎの説明を図５に示す。そのため、各装置における遅延揺らぎを小さくする必要がある。ところが、従来技術のような多重化装置では、パケットが到着してから、ゲートが開放されて共通バスに出力されるまでの待ち時間のばらつきによって遅延揺らぎが発生しているが、出力回線速度に応じて共通バスが動作しているため、遅延揺らぎを小さくするには限界があった。
【０００８】
本発明は遅延揺らぎを小さくするパケット多重化装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
パケットが到着し、ゲートが開放されて共通バスに出力されるまでの待ち時間を短縮することによって、遅延揺らぎを小さくすることが可能となる。そのため本発明では、共通バスの動作速度を出力回線速度よりも高速にし、出力回線の回線速度と整合を図るため、出力バッファを配置して、一時的にパケットを蓄積することを特徴としている。
【００１０】
共通バスを高速にしてゲートの開閉周期を短くし、共通バスを通過した後にバッファを配置することによって、ゲートの開放待ちによって生じる遅延揺らぎを軽減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例の装置構成図を図１に示す。パケットフォーマットの例として、従来の技術と同様のフォーマットを用いる。情報はｌｐ［ｂｉｔ］の固定長パケットで伝送され、入力回線と接続して入力回線から伝送された固定長パケットの制御部の情報（データ識別部）からデータ部に有効な情報をもつか否かを判定する機能を有し、有効なデータ部をもつパケットのみを蓄積するＩ１〜Ｉｎのｎ本の入力部１０と、共通バス１２を通過したパケットを一時的に蓄積する出力バッファ１４を有し、出力回線１６と接続し、当該回線の回線速度で蓄積したパケットを出力する出力部と、各入力部と出力部を接続する共通バス部１６と、各入力部から共通バスヘの固定長パケットの送信・停止を制御する各入力部毎のゲート部１８と、ゲートの動作を制御するゲート制御部２０を有し、ゲート制御部２０は入力回線の起動・停止、回線速度を制御する機能を有する回線制御部２２に接続される。
【００１２】
回線制御部とゲート制御部は、従来の技術と同様の動作シーケンスで動作する。
【００１３】
入力部にパケットが到着し、ちょうど蓄積されたときにゲートが開いた場合と、入力部にパケットが到着し、ちょうど蓄積される直前にゲートが開いた場合では、パケットが到着してからパケットが出力されるまでに必要とされる転送所要時間が異なる。また、入力部にパケットが到着し、ちょうど蓄積されたときにゲートが開いた場合と、入力部にパケットが到着した際に、前に到着したパケットがまだ読み出されていない場合とでは、パケットが到着してからパケットが出力されるまでに必要とされる転送所要時間が異なる。このように、パケットが入力された場合の入力部とゲート部の状態によって、パケットが入力してから出力されるまでの転送所要時間が異なり、これによってパケットの遅延揺らぎが生じる。このことから、パケット多重化装置における遅延揺らぎの値はゲートの開閉周期によって決定され、その値はＴ２［ｓｅｃ］に依存する。
【００１４】
ここで、共通バスの動作速度をＭ（Ｍ＞Ｎ）［ｂｉｔ／ｓ］とする。図４の従来方式におけるゲート開閉周期Ｔ２を
Ｔ２＝ｋ×ｌｐ／Ｎ［ｓｅｃ］（ｋ：定数）
とすると、本発明におけるゲート開閉周期Ｔ２′は、
Ｔ２′＝ｋ×ｌｐ／Ｍ［ｓｅｃ］（ｋ：定数）
なる。ゲート開閉周期の違いによる、パケットの送信タイミング例を図７に示す。パケットａが入力部に到着し、入力部の入力バッファに蓄積される。ゲートがただちに開放されると、パケットａは出力される。次に、パケットｂが到着した際にゲートが開放された直後であった場合、パケットａ、ｂ間に生じるパケットの遅延揺らぎは従来方式ではＴ２［ｓｅｃ］、本発明ではＴ２′［ｓｅｃ］、となる。ゲート開閉周期が小さくなったことにより、パケットが到着したタイミングと、ゲートが開放されるまでのタイミングによって生じる、入力部でのパケットの待ち時間の分布の幅が小さくなり、遅延揺らぎが軽減される。つまり、共通バスの動作速度を高速にすることによって、ゲート開閉周期が小さくなり、遅延揺らぎが抑えられる。
【００１５】
また、共通バスを通過した後のパケットの転送速度は、共通バスの動作速度で転送されるため出力回線速度より高速なＭ［ｂｉｔ／ｓ］で転送されている。共通バスの後段に、共通バスを通過したパケットを一時的に蓄積する出力バッファを有する出力部を配置し、出力回線に出力される際に、当該回線の回線速度Ｎ［ｂｉｔ／ｓ］で転送することによって、出力回線速度の整合性を取ることが可能となる。
【００１６】
これによって、パケットの遅延揺らぎを軽減し、パケットを多重化することができる。
【００１７】
【発明の効果】
共通バスを高速にし、共通バスを通過した後にバッファを配置することによって、出力部の伝送速度を高速にすることなく、ゲートの開放待ちによる遅延揺らぎを軽減し、パケットを多重化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の装置構成例である。
【図２】パケットフォーマットである。
【図３】回線制御部動作シーケンス例である。
【図４】ゲート制御部動作シーケンス例である。
【図５】遅延揺らぎ例である。
【図６】従来の技術の装置構成例である。
【図７】本発明の効果を示す図である。
【符号の説明】
１０  入力部
１２  共通バス
１４  出力バッファ
１６  出力回線
１８  ゲート部
２０  ゲート制御部
２２  回線制御部
【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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