(57)【要約】【課題】ネットワーク内の帯域に応じたタイムスロットにデータを割り当て、かつ、データを分割及び結合することなしにネットワーク内を伝送する伝送装置を提供することを目的とする。【解決手段】ユーザ装置から送信されたデータを多重化して、ネットワークを構成する転送先に転送する伝送装置であって、複数のパケット化部と、データを多重化する多重化部と、を備え、タイムスロットが示す時間で出力可能な第１容量と、出力されたデータの容量のうち第１容量に対する超過又は余剰容量を示す第２容量とに基づいて、今回のタイムスロットで出力可能な第３容量を算出し、第３容量が出力するデータ容量を示す第４容量より小さいか否かを判定し、第３容量が第４容量より小さいと判定され、所定の条件が成立する場合、タイムスロットが示す時間を超過してデータを多重化部に出力することを許可することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ装置から送信されたデータを多重化して、ネットワークを構成する転送先に転送する伝送装置であって、
前記ユーザ装置から送信されたデータをパケット化する複数のパケット化部と、
前記複数のパケット化部によってパケット化されたデータを多重化して、前記転送先に転送する多重化部と、を備え、
前記パケット化部には、前記パケット化したデータを前記多重化部に他の前記パケット化部と重複して出力しないように前記データを出力可能な時間であるタイムスロットが割り当てられ、
前記ユーザ装置から送信されるデータはランダムなタイミングで送信され、当該データの容量はランダムな大きさであり、
前記パケット化部は、
前記タイムスロットが示す時間で前記パケット化部が出力可能な第１容量と、前回のタイムスロットまでに出力されたデータの容量のうち前記第１容量に対して超過又は余剰した容量を示す第２容量とに基づいて、今回のタイムスロットで出力可能な第３容量を算出し、
前記第３容量が前記多重化部に出力するデータの容量を示す第４容量より小さいか否かを判定し、
前記第３容量が前記第４容量より小さいと判定され、かつ所定の条件が成立する場合、前記タイムスロットが示す時間を超過して前記データを前記多重化部に出力することを許可し、
前記第３容量が前記第４容量より小さいと判定され、かつ前記所定の条件が成立しない場合、前記今回のタイムスロットでは前記データの前記多重化部への出力を許可しないことによって、前記第３容量を余剰させ、
前記タイムスロットが示す時間を超過して出力したデータの容量、又は前記余剰させた第３容量に基づいて、次回のタイムスロットで用いられる前記第２容量を算出することを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の伝送装置であって、
前記パケット化部は、
前記タイムスロットが示す時間を超過して前記データを前記多重化部に出力することを許可した場合、超過フラグを設定し、
前記第３容量が前記第４容量より小さいと判定され、かつ前記超過フラグが設定されていない場合、前記タイムスロットが示す時間を超過して前記データを前記多重化部に出力することを許可し、
前記第３容量が前記第４容量より小さいと判定され、かつ前記超過フラグが設定されている場合、前記今回のタイムスロットでは前記データの前記多重化部への出力を許可しないことを特徴とする伝送装置。
【請求項３】
請求項２に記載の伝送装置であって、
前記パケット化部は、
前記第３容量が前記第４容量より小さく、前記超過フラグが設定され、前記今回のタイムスロットでは前記データの前記多重化部への出力を許可しない場合、前記余剰させた前記第３容量を現在の前記第２容量に加算することによって、前記次回のタイムスロットで用いられる第２容量を算出し、
前記次回のタイムスロットで用いられる第２容量が余剰することを示す場合、前記超過フラグの設定を解除することを特徴とする伝送装置。
【請求項４】
請求項１に記載の伝送装置であって、
前記パケット化部は、
前記第３容量が前記第４容量より小さいと判定され、かつ前記所定の条件が成立する場合、前記第３容量から所定値を減算した値が前記第４容量より小さいか否かを判定し、
前記第３容量から前記所定値を減算した値が前記第４容量より小さいと判定された場合、前記タイムスロットが示す時間を超過して前記データを前記多重化部に出力することを許可し、
前記第３容量から前記所定値を減算した値が前記第４容量以上であると判定された場合、前記今回のタイムスロットでは前記データの前記多重化部への出力を許可しないことを特徴とする伝送装置。
【請求項５】
請求項４に記載の伝送装置であって、
前記しきい値は、前記パケット化部の数に応じて設定されることを特徴とする伝送装置。
【請求項６】
請求項１に記載の伝送装置であって、
前記複数のパケット化部は、
前記ランダムなタイミングで送信され、容量がランダムな大きさであるデータをパケット化する第１パケット化部と、
所定時間毎に送信され、容量が同じ大きさであるデータをパケット化する第２パケット化部と、を含むことを特徴とする伝送装置。
【請求項７】
ユーザ装置から送信されたデータを多重化して、ネットワークを構成する転送先に転送する伝送装置におけるデータ伝送方法であって、
前記ユーザ装置から送信されたデータをパケット化する複数のパケット化部と、
前記複数のパケット化部によってパケット化されたデータを多重化して、前記転送先に転送する多重化部と、を備え、
前記パケット化部には、前記パケット化したデータを前記多重化部に他の前記パケット化部と重複して出力しないように前記データを出力可能な時間であるタイムスロットが割り当てられ、
前記ユーザ装置から送信されるデータはランダムなタイミングで送信され、当該データの容量はランダムな大きさであり、
前記方法は、
前記パケット化部が、前記タイムスロットが示す時間で出力可能な第１容量と、前回のタイムスロットまでに出力されたデータの容量のうち前記第１容量に対して超過又は余剰した容量を示す第２容量とに基づいて、今回のタイムスロットで出力可能な第３容量を算出し、
前記パケット化部が、前記算出された第３容量が前記多重化部に出力するデータの容量を示す第４容量より小さいか否かを判定し、
前記第３容量が前記第４容量より小さいと判定され、かつ所定の条件が成立する場合、前記パケット化部が、前記タイムスロットが示す時間を超過して前記データを前記多重化部に出力することを許可し、
前記第３容量が前記第４容量より小さいと判定され、かつ前記所定の条件が成立しない場合、前記パケット化部が、前記今回のタイムスロットでは前記データの前記多重化部への出力を許可しないことによって、前記第３容量を余剰させ、
前記パケット化部が、前記タイムスロットが示す時間を超過して出力したデータの容量、又は前記余剰させた第３容量に基づいて、次回のタイムスロットで用いられる前記第２容量を算出することを特徴とする伝送方法。
【請求項８】
請求項７に記載の伝送方法であって、
前記タイムスロットが示す時間を超過して前記データを前記多重化部に出力することを許可した場合、前記パケット化部が超過フラグを設定し、
前記第３容量が前記第４容量より小さいと判定され、かつ前記超過フラグが設定されていない場合、前記パケット化部が、前記タイムスロットが示す時間を超過して前記データを前記多重化部に出力することを許可し、
前記第３容量が前記第４容量より小さいと判定され、かつ前記超過フラグが設定されている場合、前記パケット化部が、前記今回のタイムスロットでは前記データの前記多重化部への出力を許可しないことを特徴とする伝送方法。
【請求項９】
請求項８に記載の伝送方法であって、
前記第３容量が前記第４容量より小さく、前記超過フラグが設定され、前記今回のタイムスロットでは前記データの前記多重化部への出力を許可しない場合、前記パケット化部が、前記余剰させた第３容量を現在の前記第２容量に加算することによって、前記次回のタイムスロットで用いられる第２容量を算出し、
前記次回のタイムスロットで用いられる第２容量が余剰することを示す場合、前記パケット化部が前記超過フラグの設定を解除することを特徴とする伝送方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の伝送方法であって、
前記第３容量が前記第４容量より小さいと判定され、かつ所定の条件が成立する場合、前記パケット化部が、前記第３容量から所定値を減算した値が前記第４容量より小さいか否かを判定し、
前記第３容量から前記所定値を減算した値が前記第４容量より小さいと判定された場合、前記パケット化部が、前記タイムスロットが示す時間を超過して前記出力すべきデータを前記多重化部に出力することを許可し、
前記第３容量から前記所定値を減算した値が前記第４容量以上であると判定された場合、前記パケット化部が、前記今回のタイムスロットでは前記データの前記多重化部への出力を許可しないことを特徴とする伝送方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の伝送方法であって、
前記しきい値は、前記パケット化部の数に応じて設定されることを特徴とする伝送方法。
【請求項１２】
請求項７に記載の伝送方法であって、
前記複数のパケット化部は、
前記ランダムなタイミングで送信され、容量がランダムな大きさであるデータをパケット化する第１パケット化部と、
所定時間毎に送信され、容量が同じ大きさであるデータをパケット化する第２パケット化部と、を含むことを特徴とする伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データを多重化して、ネットワークを構成する転送先に転送する伝送装置に関し、ランダムなタイミングで送信され、ランダムな大きさのデータを転送する伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のネットワークの主流であるＩＰ／イーサネット（イーサネットは登録商標、以下同じ）網と、既存の専用回線網（例えばＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）等）とを収容し、パケット伝送方式を用いて両網のトラフィックを伝送するＡＤＭ（Ａｄｄ  Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）システムが知られている。このＡＤＭシステムでは、ＩＰ／イーサネット網のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を担保しつつ、専用回線網のサービス品質も担保することが要求される。
【０００３】
ＡＤＭシステムは、ユーザ装置に接続された複数のノード（伝送装置）によって構成される。図１０を用いてＡＤＭシステムを構成する伝送装置について説明する。図１０は、従来の伝送装置の説明図である。
【０００４】
伝送装置は、ＳＤＨ系ＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、スイッチ１０４、及びＮＮＩ（Ｎｏｄｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０３を備える。
【０００５】
ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１は、専用回線を介して伝送装置に接続されたユーザ装置１００からのＳＤＨフレーム信号を収容し、ＳＤＨフレーム信号をパケットフォーマットにカプセル化（パケット化）し、パケットのオーバヘッド領域に方路情報を付与し、スイッチ１０４に出力する。
【０００６】
イーサ系ＵＮＩ１０２は、ＩＰ／イーサネット網を介して伝送装置に接続されたユーザ装置１００からイーサネット系信号を収容し、イーサネット信号をパケットフォーマットにカプセル化（パケット化）し、パケットのオーバヘッド領域に方路情報を付与し、スイッチ１０４に出力する。
【０００７】
スイッチ１０４は、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１及びイーサ系ＵＮＩ１０２から出力されたパケットを多重化し、方路情報に基づいて、適切なＮＮＩ１０３に出力する。
【０００８】
ＮＮＩ１０３は、ＡＤＭシステム内の隣接ノードに接続されるインタフェースを有し、スイッチ１０４によって多重化されたパケット群を、当該インタフェースを介して、ＡＤＭシステム内の隣接ノードに転送する。一般的には、ＮＮＩ１０３が有するインタフェースは、１０ギガビットイーサ等の光伝送信号を用いて、光ファイバを介して隣接ノード間でパケット群を伝搬させる。
【０００９】
ここで、スイッチ１０４には、複数のインタフェース（ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、及びＮＮＩ１０３）からパケットが入力される。これらのパケットの入力タイミングは任意であり、図１０のタイミング２００に示すように、複数のインタフェースから同時にスイッチ１０４にパケットが入力される可能性がある。
【００１０】
ＳＤＨフレーム信号は、所定時間（フレーム時間）毎にユーザ装置１００から送信されるので、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１は、フレーム時間に応じて所定時間毎にパケットをスイッチ１０４に出力する。なお、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１がフレーム時間内のいずれのタイミングでパケットを出力するかは任意である。このため、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１の出力タイミングを制御しなければ、複数のＳＤＨ系ＵＮＩ１０１は、同じタイミングでパケットをスイッチ１０４に出力する可能性がある。
【００１１】
一方、イーサネット系信号はランダムなタイミングで送信され、ランダムな容量である。このため、イーサ系ＵＮＩ１０２は、ランダムなタイミングでパケットをスイッチ１０４に出力する。このため、イーサ系ＵＮＩ１０２の出力タイミングとＳＤＨ系ＵＮＩ１０１の出力タイミングとが同じとなる可能性もある。
【００１２】
他の伝送装置からのデータを受信したＮＮＩ１０３は、受信したデータをＳＤＨ系ＵＮＩ１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、又はＮＮＩ１０３に出力する。このデータは、他の伝送装置のイーサ系信号をパケット化したデータを多重化しているので、ＮＮＩ１０３の出力タイミングもランダムとなる。
【００１３】
ユーザ系ＵＮＩ１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、及びＮＮＩ１０３から出力されたパケットは、単一のスイッチ１０４に入力され、単一のＮＮＩ１０３を介して伝送装置外に転送される。ＮＮＩ１０３は、データを同時に伝送装置外に送信できないので、パケットが入力された順で順次送信する。このため、スイッチ１０４は、入力されたパケットを即座にＮＮＩ１０３に出力せずに、入力されたパケットを一時的にスイッチ１０４内部のバッファ２０１に蓄積する。
【００１４】
図１０のバッファ２０１を示す図の横軸は時間を示し、縦軸は蓄積量を示す。図１０のバッファ２０１を示す図の縦軸の大きさが蓄積量であるので、パケットがスイッチ２０１に同時に入力されたパケットの容量が大きいほど、バッファ２０１の容量が必要となる。
【００１５】
スイッチ１０４は、バッファ２０１に蓄積されたパケットを、予め設定された法則に基づいて順次ＮＮＩ１０３に出力する。このため、スイッチ１０４は、同じタイミングで入力されたパケット群を所定時間待機させて、ＮＮＩ１０３に出力する。この待機時間がパケット群の遅延の原因となる。
【００１６】
スイッチ１０４に入力されるパケットが同じタイミングに集中すると、以下の問題が生じる。
【００１７】
第一の問題は、スイッチ１０４でのパケット集中（バースト）を吸収するためのバッファ２０１が必要になる点である。第二の問題は、バッファ２０１に蓄積されるパケットの容量がバッファ２０１の蓄積可能容量を超えた場合に、パケットを廃棄する可能性が高くなる点である。スイッチ１０４が、バッファ２０１にパケットを蓄積する前にパケットを廃棄すれば、バッファ２０１に蓄積されたパケットの容量がバッファ２０１の蓄積可能容量を超えることを回避できるが、いずれにしてもスイッチ１０４はパケットを破棄してしまう。
【００１８】
第三の問題は、スイッチ１０４のパケットの集中にばらつきが生じるため、パケットがＮＮＩ１０３に出力されるまでの待機時間が長い場合と短い場合とが混在し、遅延揺らぎが発生する点である。この遅延揺らぎは、主に音声及び画像等を伝送するＳＤＨ系のネットワーク網に影響し、音声及び画像の乱れ、ひいては音声及び画像の中断の原因となる。
【００１９】
なお、これらの問題は、ネットワークシステムが大規模になるほど、伝送装置が有するＳＤＨ系ＵＮＩ１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、及びＮＮＩ１０３の数が増加し、バースト量及び遅延揺らぎ量も増大するので、深刻となる。
【００２０】
上述した問題を解決するための技術として特開２００４−３６３９７３号公報（特許文献１）がある。本公報では、「帯域割当制御装置８０ｘは、複数の端末２１ｘ〜２４ｘから相手先端末２１ｙ〜２４ｙにデータ送信するとき、伝送路１００の一定周期（１２５［μｓ］）の１フレームを、端末２１ｘ〜２４ｘ（２１ｙ〜２４ｙ）の数と同数のタイムスロットに分割して、それぞれに割り当てる。このようにすれば、ＶｏＩＰ端末２３ｘ等の遅延の許されないデータの送信と、データ端末２１ｘ等の遅延の許されるデータの送信とが空間伝送路１００を通じて共有される場合でも、遅延の許されないデータの送信に対する遅延量および遅延のゆらぎを最小限に抑えることができる。」と記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００４−３６３９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
タイムスロットを用いたデータの伝送方式では、予め決められた容量のデータ（例えば、ＳＤＨ系のデータ）については、当該データをタイムスロットに割り当てることができるが、容量がランダムなデータ（例えば、イーサネット系のデータ）については、タイムスロットに対して超過又は余剰が生じ得る。この対策として、送信するデータの最大長を考慮して、データをタイムスロットに割り当てる方式、及び、特許文献１のように、タイムスロットに収まるように、データを分割する方式が知られている。
【００２３】
前者の方式では、イーサネット系のパケットの帯域が必要以上に大きくなり、最大パケット長によって帯域が一意に決定される。しかし、一般的には、イーサネット系のパケットの帯域に関しては、ユーザ毎に最低保証帯域及び最大許容帯域等を設定することが望ましい。
【００２４】
また、後者の方式では、データの分割処理、及び分割されたデータの結合処理が新たに必要となり、処理が複雑となり、伝送装置の処理負荷が増加する。また、結合処理に用いる分割関係を示すオーバヘッド情報を分割されたデータに新たに付与する必要があり、実行的なデータ帯域を圧迫してしまう。さらに、伝送装置間を接続するネットワーク内の統計情報（パケット数、バイト数、パケット容量に応じたパケット数等）が収集される場合、送信側の伝送装置が収集した統計情報の値と、ネットワーク内の統計情報とが一致しない問題が生じる。
【００２５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、すなわち、ネットワーク内の帯域に応じたタイムスロットにデータを割り当て、かつ、データを分割及び結合することなしにネットワーク内を伝送する伝送装置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】
【００２６】
本発明の代表的な一例を示せば、ユーザ装置から送信されたデータを多重化して、ネットワークを構成する転送先に転送する伝送装置であって、前記ユーザ装置から送信されたデータをパケット化する複数のパケット化部と、前記複数のパケット化部によってパケット化されたデータを多重化して、前記転送先に転送する多重化部と、を備え、前記パケット化部には、前記パケット化したデータを前記多重化部に他の前記パケット化部と重複して出力しないように前記データを出力可能な時間であるタイムスロットが割り当てられ、前記ユーザ装置から送信されるデータはランダムなタイミングで送信され、当該データの容量はランダムな大きさであり、前記パケット化部は、前記タイムスロットが示す時間で前記パケット化部が出力可能な第１容量と、前回のタイムスロットまでに出力されたデータの容量のうち前記第１容量に対して超過又は余剰した容量を示す第２容量とに基づいて、今回のタイムスロットで出力可能な第３容量を算出し、前記第３容量が前記多重化部に出力するデータの容量を示す第４容量より小さいか否かを判定し、前記第３容量が前記第４容量より小さいと判定され、かつ所定の条件が成立する場合、前記タイムスロットが示す時間を超過して前記データを前記多重化部に出力することを許可し、前記第３容量が前記第４容量より小さいと判定され、かつ前記所定の条件が成立しない場合、前記今回のタイムスロットでは前記データの前記多重化部への出力を許可しないことによって、前記第３容量を余剰させ、前記タイムスロットが示す時間を超過して出力したデータの容量、又は前記余剰させた第３容量に基づいて、次回のタイムスロットで用いられる前記第２容量を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡潔に説明すれば、下記の通りである。すなわち、ネットワーク内の帯域に応じたタイムスロットにデータを割り当て、かつ、データを分割及び結合することなしにネットワーク内を伝送する伝送装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施例の伝送システムの構成の説明図である。
【図２】本発明の第１実施例のタイムスロットの説明図である。
【図３】本発明の第１実施例のパケット出力処理の概要の説明図である。
【図４】本発明の第１実施例のスイッチによるパケットの多重化の説明図である。
【図５】本発明の第１実施例のＳＤＨ系ＵＮＩの動作の説明図である。
【図６】本発明の第１実施例のイーサ系ＵＮＩの動作の説明図である。
【図７】本発明の第１実施例のイーサ系ＵＮＩの動作の詳細な説明図である。
【図８】本発明の第１実施例の帯域監視部による出力可否判定処理のフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施例の帯域監視部による出力可否判定処理のフローチャートである。
【図１０】従来の伝送装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施例）
本発明の第１実施例を図１〜図８を用いて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の第１実施例の伝送システムの構成の説明図である。
【００３１】
伝送システムは、ノード（伝送装置）Ａ１０ａ〜ノードＣ１０ｃ（以下、総称してノード１０）、及び、ノードＡ１０ａ〜ノードＣ１０ｃに接続されるユーザ装置１００ａ〜１００ｆ（以下、総称してユーザ装置１００）を備える。図１に示す伝送システムでは、ノードＡ１０ａ〜ノードＣ１０ｃは、リング接続され、リング系ネットワークを構成する。なお、本発明の伝送システムのネットワークはリング系ネットワークに限定されず、リニア系ネットワーク、及びメッシュ系ネットワークであってもよい。
【００３２】
ノード１０は、図１０と同様に、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、ＮＮＩ１０３、及びスイッチ１０４を備える。各ノード１０は、ＳＤＨ等の専用回線及びイーサネット網を介してユーザ装置１００に接続され、任意のノード１０を介してユーザ装置１００同士で伝送経路（パス）が構築される。
【００３３】
ノードＡ１０ａを起点としたパスの流れについて説明する。
【００３４】
ノードＡ１０ａのＳＤＨ系ＵＮＩ１０１は、ユーザ装置１００ａからのＳＤＨフレーム信号を収容し、ＳＤＨフレーム信号をノードＡ１０ａ内部のパケットのフォーマットにカプセル化（パケット化）し、当該パケットのオーバヘッド領域に方路情報を付与する。そして、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１は、パケット化されたパケットを後段のスイッチ１０４に出力する。
【００３５】
ノードＡ１０ａのイーサ系ＵＮＩ１０２は、イーサネット系のユーザ信号を収容し、当該イーサネット信号をノードＡ１０ａ内部のパケットのフォーマットにカプセル化（パケット化）し、当該パケットのオーバヘッド領域に方路情報を付与する。そして、イーサ系ＵＮＩ１０２は、パケット化されたパケットを後段のスイッチ１０４に出力する。
【００３６】
このように、ユーザ信号をパケット化するＳＤＨ系ＵＮＩ１０１及びイーサ系ＵＮＩ１０２を総称してパケット化部という。
【００３７】
スイッチ１０４は、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１及びイーサ系ＵＮＩ１０２によって生成されたパケットが入力されると、入力されたパケットを多重化し、当該パケットに付与された方路情報に基づいて、適切なＮＮＩ１０３に出力する。
【００３８】
ＮＮＩ１０３は、隣接するノードＢ１０ｂ及びノードＣ１０ｃと通信するためのインタフェースを有し、スイッチ１０４によって多重化されたパケット群を、当該インタフェースを介して隣接するノードＢ１０ｂ及びノードＣ１０ｃに出力する。ＮＮＩ１０３が有するインタフェースは、一般的に１０ギガビットイーサなどの光伝送信号を用いて、光ファイバ１０５を媒介としてパケットを隣接するノードＢ１０ｂ及びノードＣ１０ｃと通信する。以上によって、ノードＡ１０ａは、ユーザ装置１００ａ及び１００ｂによって送信されたデータを伝送する。なお、ユーザ装置１００ａ及び１００ｂによって送信されたデータをノードＡ１０ａが隣接するノードＢ１０ｂ及びノードＣ１０ｃに送信するデータの流れをＡｄｄ方向の流れという。
【００３９】
ノードＢ１０ｂのＮＮＩ１０３は、ノードＡ１０ａによって送信されたパケットを、光ファイバ１０５を介して受信し、受信したパケットをスイッチ１０４に出力する。スイッチ１０４は、入力されたパケットに付与された方路情報に基づいて、入力されたパケットを適切なＮＮＩ１０３、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１、又はイーサ系ＵＮＩ１０２に出力する。
【００４０】
スイッチ１０４がＮＮＩ１０３から入力されたパケットをＮＮＩ１０３に出力する経路は、パケットがノードＡ１０ａからノードＢ１０ｂを通過してノードＣ１０ｃに伝送される流れであり、Ｔｈｒｏｕｇｈ方向の流れという。
【００４１】
スイッチ１０４がＮＮＩ１０３から入力されたパケットをＳＤＨ系ＵＮＩ１０１又はイーサ系ＵＮＩ１０２に出力する経路は、パケットがノードＡ１０ａからノードＢ１０ｂに伝送される流れであり、Ｄｒｏｐ方向の流れという。
【００４２】
以上によって、各ノード１０はユーザ装置１００によって送信されたデータをＡｄｄし、伝送先のノードまでデータをＴｈｒｏｕｇｈし、伝送先のノードで当該データをＤｒｏｐすることによって、ＡＤＭ（Ａｄｄ  Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）制御を実現する。
【００４３】
本実施例のノード１０は、一フレーム時間をタイムスロットに分割し、分割した各タイムスロットを各ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１及びイーサ系ＵＮＩ１０２に独占的に割り当てる。そして、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１及びイーサ系ＵＮＩ１０２は、割り当てられたタイムスロット中にデータをスイッチ１０４に出力することを許可する。タイムスロットについて図２を用いて説明する。
【００４４】
図２は、本発明の第１実施例のタイムスロットの説明図である。
【００４５】
スイッチ１０４は、バッファ２０１、クロック供給源３００、フレーム生成部３０１、及び制御部３０２を有する。バッファ２０１は、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１及びイーサ系ＵＮＩ１０２によってパケット化されたパケット、並びにＮＮＩ１０３が受信したパケットを一時的に蓄積する。クロック供給源３００は、ノード１０内の各構成部（ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、及びＮＮＩ１０３）に共通のクロックを供給する。フレーム生成部３０１は、クロック供給源３００によって供給されたクロックに基づいて、フレームパルス（位相）を生成し、生成したフレームパルスをＳＤＨ系ＵＮＩ１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、及びＮＮＩ１０３に配信する。ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、及びＮＮＩ１０３では、フレーム生成部３０１によって配信されたフレームパルスを基準に一フレーム時間を所定数のタイムスロットに分割する。
【００４６】
制御部３０２は、各種プログラムを実行するプロセッサ、及び各種プログラムを記憶するメモリを有する。制御部３０２は、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、及びＮＮＩ１０３がパケットをスイッチ１０４に出力するタイミング（タイムスロット割り当て情報）を、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、及びＮＮＩ１０３に通知する。ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、及びＮＮＩ１０３は、制御部３０２から通知されたタイムスロット割り当て情報に基づいて、自身に割り当てられたタイムスロットで、パケットをスイッチ１０４に出力する。
【００４７】
これによって、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１、イーサ系ＵＮＩ１０２、及びＮＮＩ１０３のパケットの出力タイミングの重複を防止できるので、バッファ２０１に蓄積されるパケットは理想的には０となり、パケットの不確定な遅延揺らぎの発生を防止できる。パケットは各インタフェースに割り当てられたタイムスロットまでスイッチ１０４に出力されないので、遅延が生じるが、ＳＤＨ系では、一フレーム時間に一フレームのデータが所定時間毎に送信されるので、当該遅延は一意であり固定遅延と考えることができる。
【００４８】
次に、本実施例の概要について図３を用いて説明する。図３は、本発明の第１実施例のパケット出力処理の概要の説明図である。
【００４９】
本実施例では、イーサ系ＵＮＩ１０２が一タイムスロット時間（タイムスロットサイズ）で出力可能なデータ容量（以下、出力許容データ容量という）は保証帯域に応じて予め設定される。イーサ系ＵＮＩ１０２は、割り当てられた出力許容データ容量を超過又は余剰させてパケットを出力する。
【００５０】
イーサ系ＵＮＩ１０２は、バッファ４００及び帯域監視部４０１を有する。図３に示す（ｉ）では、イーサ系ＵＮＩ１０２のバッファ２０１は、スイッチ１０４に出力すべきパケットとしてパケット２００ａ〜２００ｅを保持している。帯域監視部４０１は、パケットの出力タイミングを制御する。
【００５１】
イーサ系ＵＮＩ１０２は、最初のタイムスロットに達すると、パケット２００ａをスイッチ１０４に出力しようとする。パケット２００ａの容量は出力許容データ容量を超過しているが、イーサ系ＵＮＩ１０２は、タイムスロットを超過してパケット２００ａを出力する。この場合、イーサ系ＵＮＩ１０２は、次のフレーム時間で当該イーサ系ＵＮＩ１０２に割り当てられたタイムスロットにおいて、超過した容量を出力許容データ容量から差し引いた分の容量を出力可能データ容量として算出し、算出した出力可能データ容量の範囲内でパケットを出力する。
【００５２】
図３に示す（ｉｉ）では、イーサ系ＵＮＩ１０２は、２回目のフレーム時間におけるタイムスロットに
達し、パケット２００ｂを出力しようとする。パケット２００ｂの容量は、図３に示す（ｉ）のタムスロットサイズの超過容量を出力許容データ容量から差し引いた出力可能データ容量より小さく、イーサ系ＵＮＩ１０２は、パケット２００ｂをスイッチ１０４に出力すると、出力可能データ容量に余剰が生じる。この余剰したデータ容量を余剰容量という。
【００５３】
図３に示す（ｉｉｉ）では、イーサ系ＵＮＩ１０２は、出力許容データ容量に図３に示す（ｉｉ）における余剰容量を加算した出力可能データ容量を算出する。そして、イーサ系ＵＮＩ１０２は、当該出力可能データ容量に収まる分のパケット２００ｃ〜２００ｅを、スイッチ１０４に出力する。
【００５４】
以上をまとめると、本実施例では、一フレーム時間内の出力パケットの容量が出力許容データ容量より大きい場合、タイムスロットを超過して当該パケットを出力し、超過容量を次のフレーム時間における出力許容データ容量から減算する。また、一フレーム時間内の出力パケット容量が出力許容データ容量より小さい場合、タイムスロットを余剰させて当該パケットを出力し、余剰容量を次のフレーム時間の出力許容データ容量に加算する。以上によって、一フレーム時間においてイーサ系ＵＮＩ１０２から出力されるパケットサイズは、出力許容データ容量を基準に増減を繰り返すが、平均的には出力許容データ容量に収束する。
【００５５】
図４は、本発明の第１実施例のスイッチ１０４によるパケットの多重化の説明図である。
【００５６】
スイッチ１０４は、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１によって所定時間毎に出力される一定容量のパケット（ＳＤＨ系パケット）５００、及びイーサ系ＵＮＩ１０２によってランダムなタイミングで出力されるランダムな容量のパケット（イーサネット系パケット）５０１を、多重化する。図４では、説明を簡略化するために、フレーム時間が四つのタイムスロットに分割され、四つのタイムスロットが四つのＵＮＩ１０１及び１０２にそれぞれ割り当てられるものとする。
【００５７】
ＳＤＨ系パケット５００は、常に同じ容量であるので、タイムスロットサイズを超過又は余剰して出力されない。イーサネット系パケット５０１は、ランダムな容量であるため、あるフレーム時間ではタイムスロットサイズを超過して出力され、次のフレーム時間ではタイムスロットサイズを余剰して出力される。
【００５８】
スイッチ１０４から出力されるパケットのトラフィックは、一フレーム時間の出力サイズを一時的に超過し得る。しかし、イーサ系ＵＮＩ１０２は、タイムスロットサイズを超過してパケットを出力したフレーム時間の次のフレーム時間ではタイムスロットサイズを超過しないようにパケットを出力する。このため、スイッチ１０４によるパケットの出力時間は一フレーム時間では一フレーム時間を超過し得るが、何番目かのフレーム時間では当該フレーム時間に収束する。図４に示す二つ目のフレーム時間では、スイッチ１０４によるパケットの出力時間はフレーム時間を超過するが、三つ目のフレーム時間ではフレーム時間に収束する。四つ目のフレーム時間では、スイッチ１０４によるパケットの出力時間は再びフレーム時間を超過する。このようにパケットがスイッチ１０４によって多重化された後も、各フレーム時間におけるパケットのトラフィックが伸縮を繰り返しつつ、各フレーム時間における余剰分又は超過分を吸収し、長期的にはフレーム時間を守りながら、パケットを出力することができる。
【００５９】
また、タイムスロットの出力許容データ容量に対する余剰容量及び超過容量の総和と伝送速度とに基づいて算出される遅延時間が遅延揺らぎとなり、特に専用回線系のトラフィックの品質に影響し得るが、タイムスロットの出力許容データ容量に対する余剰容量及び超過容量に上限を設定することによって、遅延揺らぎの量は抑制でき、専用回線系のトラフィックの品質を維持したまま複数トラフィックを多重化できる。これについては第２実施例で説明する。
【００６０】
図５は、本発明の第１実施例のＳＤＨ系ＵＮＩ１０１の動作の説明図である。
【００６１】
ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１は、パケット化部６００、バッファ６０１、及び出力タイミング生成部６０２を有する。パケット化部６００は、ユーザ装置１００から送信されたＳＤＨフレーム信号をパケット化する。バッファ６０１は、パケット化部６００によってパケット化されたパケットがスイッチ１０４に出力されるまで、当該パケットを一時的に格納する。出力タイミング生成部６０２は、パケットをスイッチ１０４に出力するタイミングを生成する。
【００６２】
ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１の動作の詳細について説明する。
【００６３】
ＳＤＨフレーム信号は、一フレーム時間当たり一つのフレームからなる連続的なデータによって構成される。パケット化部６００は、一フレームを一パケットに変換する。パケット化部６００は、ノード１０内のパケット形式のオーバヘッド及びＦＣＳ（Frame Check Sequence）をフレームに付与し、フレームを離散的な信号に変換する。ＳＤＨフレーム信号は固定長であるため、パケット化部６００が生成するパケット長も常に一定である。
【００６４】
パケット化部６００によって変換された後のパケットは、スイッチ１０４側の伝送速度に変換され、出力タイミングまでバッファ６０１に格納される。なお、バッファ６０１への書き込み速度は、ユーザ装置１００側の伝送速度（ＳＴＭ１信号であれば１５５．５２Ｍｂｉｔ／ｓ）に準ずる。バッファ６０１からの読み出し速度はノード側の伝送速度(１０ギガビットイーサであれば１０Ｇｂｉｔ／ｓ)に準ずる。一フレーム時間中に一パケットを出力する関係は、バッファ６０１の書き込み側と読み出し側とで変わらないが、バッファ６０１からの読み出し速度はバッファ６０１への書き込み速度より高速であるため、図５に示すように、読み出し側の帯域にはデータがない空き領域が生じる。この空き領域は他のパスを収容するための領域として利用される。
【００６５】
各インタフェース１０１及び１０２のタイムスロットへの割り当て方法について説明する。
【００６６】
一フレーム時間内でのパスを割り当てるパス先頭位置、及びタイムスロットサイズを予め設定しておく必要がある。制御部３０２は、これらの情報を参照し、全てのパスの帯域の合計帯域がノード１０の帯域を超過しないように、各パスに割り当てられたタイムスロットが重複しないように、タイムスロットを管理する。
【００６７】
ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１は、制御部３０２からパス先頭位置及びタイムスロットサイズを受け付け、一フレーム時間内でパケットの出力を許可する出力タイミング、及びパケットの出力時間を決定する。ＳＤＨ系のパケットは固定長であるので、タイムスロットサイズは一意に決定され、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１は常に一フレーム時間に一パケットを所定のタイムスロットでスイッチ１０４に出力する。また、フレーム時間は各ＵＮＩ（１０１，１０２），ＮＮＩ（１０３）で共有されるため、システム内のクロック供給部（例ではスイッチ（１０４））が、システム内共通クロックに基づいてフレームパルスを生成し、各ＵＮＩ（１０１，１０２），ＮＮＩ（１０３）に分配する。出力タイミング生成部（６０２）では、フレームパルスを起点としてパケット送出タイミングをカウントし、パス先頭位置に基づいてパケット出力を許可し、タイムスロットサイズに基づいてパケット出力を停止する処理を行う。
【００６８】
複数のＵＮＩ１０１及び１０２が複数のパスに以上の処理を実行することによって、パケットがスイッチ１０４に出力されるタイミングが重複しなくなり、スイッチ１０４によって多重化されたパケット群が所定のＮＮＩ１０３に出力される場合の待機時間が生じなくなり、スイッチ１０４が有するバッファ２０１の容量を低減することができる。
【００６９】
ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１では、書き込み速度と読み出し速度とを変換するためのバッファ６０１が必須の構成となる。このため、バッファ６０１の読み出しタイミングを制御することによって、新たなバッファ及びバッファ６０１の容量の増加は必要ない。
【００７０】
パケットがバッファ６０１に書き込まれてから読み出されるまでの時間が待機時間となるが、この待機時間は、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１に割り当てられたタイムスロットのタイミングによって一意であるため、固定値である。このため、当該パケットの転送先のユーザ装置１００では、各フレームのデータを、固定された遅延時間だけ遅延して受信するが、当該フレームを連続的受信できるので、伝送品質を損なうことなく、受信したフレームを音声データ及び画像データ等に復号化できる。
【００７１】
図６は、本発明の第１実施例のイーサ系ＵＮＩ１０２の動作の説明図である。
【００７２】
イーサ系ＵＮＩ１０２は、装置内ヘッダ付与部７００、バッファ７０１、及び出力タイミング生成部（帯域監視部）７０２を有する。装置内ヘッダ付与部７００は、ユーザ装置１００から送信されたイーサネット信号をパケット化する。なお、装置内ヘッダ付与部７００はＳＤＨ系ＵＮＩ１０１のパケット化部６００に相当する。バッファ７０１は、装置内ヘッダ付与部７００によってパケット化されたパケットがスイッチ１０４に出力されるまで、当該パケットを一時的に格納する。出力タイミング生成部（帯域監視部）７０２は、パケットをスイッチ１０４に出力するタイミングを生成する。
【００７３】
イーサネット信号のデータ長（パケット長）はランダムであり、イーサネット信号は離散的なデータによって構成される。したがって、イーサネット信号は、ＳＤＨフレーム信号のように、フレーム時間内で入力と出力との関係が一定にはならない。
【００７４】
イーサ系ＵＮＩ１０２におけるイーサネット信号の処理について説明する。
【００７５】
装置内ヘッダ付与部７００は、ユーザ装置１００側のイーサネットフォーマットに対して、ノード１０内で管理する情報を付与し、ノード１０内のパケット形式に変換する。ノード１０内のパケット形式に変換されたパケットは、スイッチ１０４側の速度に変換するため、バッファ７０１に一時的に格納される。この場合、バッファ７０１への書き込み速度は、ユーザ装置１００側の伝送速度(ギガビットイーサの場合１ＧＢｉｔ／ｓ)に準ずる。バッファ７０１からの読み出し速度は、スイッチの伝送速度(１０ギガビットイーサであれば１０Ｇｂｉｔ／ｓ)に準ずる。
【００７６】
バッファ７０１からの読み出しタイミングは、ＳＤＨ系ＵＮＩ１０１と同じく、フレームパルス、パス先頭位置、及びタイムスロットサイズに基づいて決定される。上述したように、イーサネット系信号のサイズが一定でないので、タイムスロットサイズは、ユーザ装置１００側の伝送速度に応じた一意の値とはならない。
【００７７】
本実施例では、タイムスロットサイズは、ユーザ装置１００側の伝送速度に基づいて決定される。例えば、スイッチ１０４側の伝送速度が１０Ｇｂｉｔ／ｓ、スイッチ１０４側の帯域が１００Ｍｂｉt／ｓ（スイッチ１０４側の伝送速度の１／１００）であり、１フレーム時間を１２５μｓとすると、当該イーサネット信号に割り当てられるタイムスロットサイズは、（１００Ｍｂｉt／ｓ）／（１０Ｇｂｉｔ／ｓ）×１２５μｓ＝１．２５μｓとなる。パス先頭位置から１．２５μｓの間、イーサ系ＵＮＩ１０２はパケットの出力が許可される。
【００７８】
ここで、上述した通り、イーサネット系信号はパケット長がランダムであるため、出力するパケットがタイムスロットサイズに収まらず、次のフレーム時間のタイムスロットまで侵入する可能性がある。本実施例では、イーサ系ＵＮＩ１０２は、出力するパケットのデータ容量がタイムスロットサイズの出力可能データ容量Ｌ（ｔｓ）を超過又は余剰することを許容する。また、イーサ系ＵＮＩ１０２は、あるフレーム時間Ａにおいて出力したパケットのデータ容量が出力可能データ容量Ｌ（ｔｓ）を超過した場合、超過容量（−ΔＬ）を、次のフレーム時間Ｂに繰り越し、次のフレーム時間ＢではＬ（ｔｓ）−ΔＬによって算出される容量のパケットを出力することを許容する。一方、出力するパケットのデータ容量がタイムスロットサイズの出力可能データ容量Ｌ（ｔｓ）に対して余剰した場合、イーサ系ＵＮＩ１０２は、余剰分（＋ΔＬ）を次のフレーム時間Ｃに繰り越し、次のフレーム時間ＣではＬ（ｔｓ）＋ΔＬによって算出される容量のパケットを出力することを許容する。
【００７９】
また、タイムスロットサイズを超過したパケットの出力が繰り返し実行されると、徐々にフレーム時間とパケットの出力時間とが乖離する。これを防止するために、本実施例のイーサ系ＵＮＩ１０２は、タイムスロットサイズを超過してパケットを出力した後、超過分を吸収するまでタイムスロットサイズを超過してパケットを出力することを許可しない。これを繰り返すことによって、一時的にはタイムスロットサイズに対してパケットの出力時間が揺らいでも、長期的、平均的にはタイムスロットサイズに準じてパケットが出力され、スイッチによって複数のパスのパケットが多重化されても、多重化されたパケット群の容量がフレーム時間に許容されるトラフィック量に対して増減しながら、長期的にはフレーム位相を保って当該パケット群が伝送される。
【００８０】
図７は、本発明の第１実施例のイーサ系ＵＮＩ１０２の動作の詳細な説明図である。
【００８１】
まず、パケット解析部８００は、バッファ７０１に格納されるパケットのデータ容量を計測するために、ユーザ装置１００から送信されたイーサネット信号のオーバヘッド情報を参照し、当該信号のパケット長情報を抽出し、抽出したパケット長情報をパケット長情報格納部８０１に格納する。
【００８２】
パケット解析部８００によって抽出されたパケット長情報は、帯域監視部７０２によってタイムスロットサイズと比較される。タイムスロットサイズは、制御部３０２によってタイムスロット情報格納部８０２に格納される。
【００８３】
タイムスロット情報格納部８０２は、タイムスロットサイズをスイッチ１０４側の伝送速度に応じて出力許容データ容量に変換する。また、タイムスロット情報格納部８０２は、フレームパルス（フレーム先頭位置）に基づいて、出力するパケットの先頭位置情報を生成する。スイッチ１０４がシステム内のクロックを原振としてフレームパルスを生成するものとする。
【００８４】
帯域監視部７０２は、パケット長情報格納部８０１に格納されたパケット長情報を取得し、タイムスロット情報格納部８０２に格納された出力許容データ容量及びパケット先頭位置を取得し、帯域監視部７０２には、スイッチ１０４からフレームパルスが入力される。
【００８５】
帯域監視部７０２は、フレームパルス及びパケット先頭位置に基づいて、バッファ７０１に格納されたパケットのスイッチ１０４への出力を許可するタイミングを決定する機能を有する。また、帯域監視部７０２は、パケット長情報と出力可能データ容量とを比較し、パケットをスイッチ１０４に出力するか否かを判定する機能を有する。後者の機能（出力可否判定処理）について、図８を用いて説明する。
【００８６】
図８は、本発明の第１実施例の帯域監視部７０２による出力可否判定処理のフローチャートである。
【００８７】
帯域監視部７０２は、タイムスロット情報格納部８０２に格納された出力許容データ容量（Ｌ（ＴＳ））を予め取得している。帯域監視部７０２は、新たなフレーム時間が到来したことを検出すると、出力可否判定処理を開始する（９００）。
【００８８】
まず、帯域監視部７０２は、前回のフレーム時間に発生した超過容量又は余剰容量を示すΔＬを出力許容データ容量（Ｌ（ＴＳ））に加算し、出力可能データ容量を算出する（９０１）。ΔＬは０に初期設定されており、余剰が生じた場合には正の値となり、超過が生じた場合には負の値となる。ΔＬは、出力したパケットのうち出力許容データ容量に対する超過又は余剰容量を示す。
【００８９】
次に、帯域監視部７０２は、バッファ７０１に格納された次の出力パケットのパケット長Ｌ（ＰＫＴ）をパケット長情報格納部８０１から取得する（９０２）。そして、帯域監視部７０２は、ステップ９０１の処理で算出された出力可能データ容量（Ｌ（ＴＳ）＋ΔＬ）とステップ９０２の処理で取得したパケット長（Ｌ（ＰＫＴ））とを比較し、出力可能データ容量がパケット長より小さいか否かを判定する（９０３）。
【００９０】
ステップ９０３の処理で、出力可能データ容量がパケット長以上であると判定された場合、帯域監視部７０２は、このパケットを出力しても出力可能データ容量には余剰があるので、パケットの出力を許可する（９０４）。そして、帯域監視部７０２は、出力許容データ容量Ｌ（ＴＳ）からステップ９０２の処理で取得したパケット長Ｌ（ＰＫＴ）を減算し、新たな出力許容データ容量Ｌ（ＴＳ）を算出し（９０５）、ステップ９０２の処理に戻る。ステップ９０２〜９０５の処理は、出力可能データ容量がパケット長以上である関係が維持される間繰り返し実行され、帯域監視部９０２は、順次パケットの出力を許可し、出力許容データ容量Ｌ（ＴＳ）の減算を繰り返す。
【００９１】
一方、ステップ９０３の処理で、出力可能データ容量がパケット長より小さいと判定された場合、帯域監視部７０２は、超過フラグが１に設定されているか否かを判定する（９０７）。超過フラグは０に初期設定されており、出力可能データ容量を超過したパケットを出力した場合に１に設定され、前回までのフレーム時間におけるタイムスロットサイズの超過時間が吸収された場合に０に設定される。
【００９２】
ステップ９０７の処理で、超過フラグが１に設定されていないと判定された場合、すなわち超過フラグが０に設定されている場合、前回までのフレーム時間におけるタイムスロットサイズの超過時間が吸収されているので、帯域監視部７０２は、パケットの出力を許可する（９０８）。次に、帯域監視部７０２は、現在の出力可能データ容量からステップ９０２の処理で取得したパケット長を減算し、次のフレーム時間の出力可否判定処理で用いるΔＬを算出する（９０９）。そして、帯域監視部７０２は、今回のフレーム時間で出力可能データ容量を超過してパケットを出力したので、超過フラグを１に設定し（９１０）、今回のフレーム時間での処理を終了し、ステップ９００の処理に戻る。
【００９３】
一方、ステップ９０７の処理で、超過フラグが１に設定されていると判定された場合、前回までのフレーム時間におけるタイムスロットサイズの超過時間が今回のフレーム時間で吸収されていないので、帯域監視部７０２は、パケットの出力を許可しない（９１１）。次に、帯域監視部７０２は、現在の出力可能データ容量を次のフレーム時間の出力可否判定処理で用いるΔＬとして設定する（９１２）。
【００９４】
そして、帯域監視部７０２は、ステップ９１２の処理で設定されたΔＬが０より大きいか否かを判定する（９１３）。ステップ９１３の処理でΔＬが０より大きいと判定された場合、前回までのフレーム時間におけるタイムスロットサイズの超過時間が今回のフレーム時間で吸収されたので、帯域監視部７０２は、超過フラグを０に設定し（９１４）、今回のフレーム時間での処理を終了し、ステップ９００の処理に戻る。
【００９５】
一方、ステップ９１３の処理でΔＬが０以下であると判定された場合、前回までのフレーム時間におけるタイムスロットサイズの超過時間が今回のフレーム時間でも吸収されていないので、帯域監視部７０２は、ステップ９１０の処理に進み、超過フラグを１に設定し、今回のフレーム時間での処理を終了し、ステップ９００の処理に戻る。
【００９６】
本処理では、上述したように、超過フラグは、出力可能データ容量を超過したパケットを出力した場合に１に設定され、前回までのフレーム時間におけるタイムスロットサイズの超過時間が吸収された場合に超過フラグを０に設定される。これによって、一度タイムスロットサイズを超過してパケットが出力されても、当該超過分が吸収されるまで、タイムスロットサイズを超過したパケットの出力が許可されない。
【００９７】
以上によって、タイムスロットサイズを超過したパケットの出力、及びタイムスロットサイズを余剰させたパケット出力を繰り返しながら、長期的、平均的にはタイムスロットサイズを遵守してパケットを伝送することができる。これによって、イーサネット系のパスにおいてパケットを分割及び結合することなしにネットワーク内を伝送させることができる。
【００９８】
なお、図８では、帯域監視部７０２は、タイムスロットサイズを超過したパケットの出力が１回実行された場合に超過フラグを１に設定したが、タイムスロットサイズを超過したパケットの出力が所定回数実行された場合に超過フラグを１に設定してもよい。しかし、タイムスロットサイズの超過を所定回数許容する場合のタイムスロットサイズの超過分は、タイムスロットサイズの超過を１回許容する場合のタイムスロットサイズの超過分に比べて大きくなるので、タイムスロットサイズを超過したパケットの出力が所定回数実行された場合に超過フラグを１に設定することが望ましい。
【００９９】
（第２実施例）
以下、本発明の第２実施例について図９を用いて説明する。
【０１００】
第２実施例では、出力可能データ容量の超過分を所定値以下の場合のみ、タイムスロットサイズを超過してパケットを出力することを許可することによって、イーサネット系のパスの遅延揺らぎ量を制御するノードについて説明する。
【０１０１】
帯域監視部７０２は、タイムスロットサイズを超過したパケットの出力、及び・タイムスロットサイズを余剰させたパケットの出力を許容している。しかし、タイムスロットサイズの超過分は、スイッチ１０４による多重化時の他のパスの待機時間、すなわち遅延揺らぎとなる。
【０１０２】
ここで、遅延揺らぎ量の最大値は、（一つのパスのタイムスロットサイズ超過最大値）×（収容イーサネット系パス数）によって算出される。また、一つのパスのタイムスロットサイズ超過最大値とは、イーサネット系パスを流れるパケットの最大長によって決定される。このため、ジャンボフレーム（最大長に明確な規定はないが、一般的には９６００バイト長）の導通を許容するシステムにおいては、一フレーム時間におけるタイムスロットサイズに対する超過分が複数フレーム分に達する可能性があり、遅延揺らぎが増大してしまう。
【０１０３】
また、システムが大規模化し、各ノードが収容するイーサネット系パスの数が増大するほど、遅延揺らぎ増大してしまう。
【０１０４】
図９は、本発明の第２実施例の帯域監視部７０２による出力可否判定処理のフローチャートである。図９に示す処理のうち図８に示す処理と同じ処理は同じ符号を付与し、説明を省略する。
【０１０５】
本実施例の出力可否判定処理では、一つのパスあたりのタイムスロットサイズ超過最大値にしきい値を設定し、タイムスロットサイズの超過分がしきい値より小さい場合、タイムスロットサイズを超過したパケットの出力を許可し、タイムスロットサイズの超過分がしきい値以上である場合、タイムスロットサイズを超過したパケットの出力を許可しない。
【０１０６】
具体的には、帯域監視部７０２は、ステップ９０７の処理で超過フラグが１に設定されていないと判定された場合、ステップ９０１の処理で算出された出力可能データ容量（Ｌ（ＴＳ）＋ΔＬ）からしきい値（Ｌ（ＫＭＴ））を減算した値が、ステップ９０２の処理で取得したパケット長（Ｌ（ＰＫＴ））より小さいか否かを判定する（１０００）。
【０１０７】
ステップ１０００の処理で、出力可能データ容量からしきい値を減算した値がパケット長より小さいと判定された場合、帯域監視部７０２はステップ９１１の処理に進み、パケットの出力を許可しない。
【０１０８】
一方、ステップ１０００の処理で、出力可能データ容量からしきい値を減算した値がパケット長より以上であると判定された場合、帯域監視部７０２はステップ９０８の処理に進み、パケットの出力を許可する。
【０１０９】
本処理によって、タイムスロットサイズの超過分がしきい値以上となるパケットが出力されず、遅延揺らぎの発生を防止できるが、イーサネット系パスの遅延が増大するトレードオフが生じる。例えば、出力可能データ容量が１バイトで、次のパケットが９６００バイトで、しきい値が５０００バイトである場合、第１実施例では、超過フラグが１でなければ当該パケットの出力は許可されるが、本実施例では、出力可能データ容量からしきい値を減算した値がパケット長より小さいので、パケットの出力は許可されない。このため、本実施例では、当該フレームの出力が次のフレーム時間のタイムスロットが到来するまで待機することになるので、遅延が生じる。したがって、本実施例のしきい値は可変として、システムとしての許容遅延量、特にＳＤＨ系信号に求められる遅延揺らぎ量の許容値、及びイーサネット系信号に求められる遅延量の許容値に応じて、好適な値を設定できるようにすることが望ましい。
【０１１０】
また、各ノードが収容するイーサネット系パスの数が増大するほど、遅延揺らぎ増大することを考慮して、イーサネット系パスの数に比例してしきい値を大きくすることが望ましい。
【０１１１】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  ノード
１００  ユーザ装置
１０１  ＳＤＨ系ＵＮＩ
１０２  イーサ系ＵＮＩ
１０３  ＮＮＩ
１０４  スイッチ
１０５  光ファイバ
２０１  バッファ
３００  クロック供給源
３０１  フレーム生成部
３０２  制御部
４００  バッファ
４０１  帯域監視部
６００  パケット化部
６０１  バッファ
６０２  出力タイミング生成部
７００  装置内ヘッダ付与部
７０１  バッファ
７０２  出力タイミング生成部（帯域監視部）
８００  パケット解析部
８０１  パケット長情報格納部
８０２  タイムスロット情報格納部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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