(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のトラフィックのデータブロックを格納する第１のキューと、
前記第１のキューに優先して読み出される第２のトラフィックのデータブロックを格納する第２のキューと、
前記第１のトラフィックの１のデータブロックの読出し完了から次のデータブロックの読出し開始までのデータブロック間の間隔を制御する制御部と、
前記第１のキューからのデータブロックの読出し完了を待って前記第２のキューから読み出されるデータブロックの発生を監視する監視部とを備え、
前記制御部は、前記第１のキューからの１のデータブロックの読出し完了を待って前記第２のキューから読み出されるデータブロックの発生頻度が所定値以上である場合に、前記第１のトラフィックの１のデータブロックの読出し完了から次のデータブロックの読出し開始までのデータブロック間に所定間隔を設定する、
データブロック出力装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記発生頻度が第２の所定値未満となる場合に、前記間隔をリセットする、
請求項１に記載のデータブロック出力装置。
【請求項３】
前記制御部は、第１のキューに格納される１のデータブロックの上限サイズを制御する、
請求項１または２に記載のデータブロック出力装置。
【請求項４】
前記制御部によって制御された上限サイズ以下になるように、前記第１のキューに格納されるデータブロックを分割する分割部、
をさらに備える請求項３に記載のデータブロック出力装置。
【請求項５】
前記第２のトラフィックのデータブロックの受信のタイミングを推定する推定部をさらに備え、
前記制御部は、前記推定部によって推定されたタイミングに設けられるように前記間隔を制御する、
請求項１−４のいずれか一項に記載のデータブロック出力装置。
【請求項６】
前記制御部によって制御される前記間隔で、前記第１のキューからデータブロックを読み出す読出部、
をさらに備える請求項１−５のいずれか一項に記載のデータブロック出力装置。
【請求項７】
前記制御部によって制御された前記間隔を、前記第１のトラフィックの上流に位置する装置に送信する送信部、
をさらに備える請求項１−３，５のいずれか一項に記載のデータブロック出力装置。
【請求項８】
第１のノードと第１のトラフィックの上流に位置する第２のノードとを有する通信システムであって、
前記第１のノードは、
前記第１のトラフィックのデータブロックを格納する第１のキューと、
前記第１のキューに優先して読み出される第２のトラフィックのデータブロックを格納する第２のキューと、
前記第１のトラフィックの１のデータブロックの読み出し完了から次のデータブロックの読み出し開始までのデータブロック間の間隔を制御する制御部と、
前記制御部によって制御される前記間隔を前記第２のノードに送信する送信部と、
を備え、
前記第２のノードは、
前記第１のトラフィックのデータブロックを格納する第３のキューと、
前記第１のノードから前記間隔を受信する受信部と、
前記第１のトラフィックのデータブロック間の間隔が前記受信部によって受信された間隔以上の間隔となるように、前記第３のキューからのデータブロックを読み出す読出部と、
を備え、
前記第１のノードは、
前記第１のキューからの前記第１のトラフィックの１のデータブロックの読出し完了を待って前記第２のキューから読み出されるデータブロックの発生を監視する監視部をさらに備え、
前記制御部は、前記第１のキューからのデータブロックの読出し完了を待って前記第２のキューから読み出されるデータブロックの発生頻度が所定値以上である場合に、前記第１のトラフィックのデータブロック間に所定間隔を設定する、
通信システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記発生頻度が第２の所定値未満となる場合に、前記間隔をリセットし、
前記送信部は、前記間隔のリセットを前記第２のノードに送信する、
請求項８に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記制御部は、第１のキューに格納されるデータブロックの上限サイズを制御し、
前記送信部は、前記上限サイズを前記第２のノードに送信し、
前記第２のノードの前記受信部は、前記上限サイズを受信し、
前記第２のノードは、前記受信部によって受信された前記上限サイズ以下になるように、前記第３のキューに格納されるデータブロックを分割する分割部をさらに備える、
請求項８または９に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記第１のノードは、前記第２のキューに格納されるデータブロックの受信のタイミングを推定する推定部をさらに備え、
前記送信部は、前記推定部によって推定されたタイミングを前記間隔とともに前記第２のノードに送信し、
前記第２のノードの前記受信部は、前記間隔とともに前記タイミングを受信し、
前記読出部は、前記受信部によって受信されたタイミングに前記間隔が設けられるように、前記第３のキューからのデータブロックを読み出す、
請求項８−１０のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項１２】
第１のトラフィックのデータブロックを第１のキューに格納し、
第２のトラフィックのデータブロックを前記第１のキューに優先して読み出される第２のキューに格納し、
前記第１のトラフィックの１のデータブロックの読出し完了から次のデータブロックの読出し開始までのデータブロック間の間隔を制御し、
前記第１のキューからのデータブロックの読出し完了を待って前記第２のキューから読み出されるデータブロックの発生を監視し、
前記第１のキューからの１のデータブロックの読出し完了を待って前記第２のキューから読み出されるデータブロックの発生頻度が所定値以上である場合に、前記第１のトラフィックの１のデータブロックの読出し完了から次のデータブロックの読出し開始までのデータブロック間に所定間隔を設定する、
データブロック出力方法。
【請求項１３】
第１のノードと第１のトラフィックの上流に位置する第２のノードとを含む通信システムにおいて実行される通信方法であって、
前記第１のノードは、
前記第１のトラフィックのデータブロックを第１のキューに格納し、
第２のトラフィックのデータブロックを前記第１のキューに優先して読み出される第２のキューに格納し、
前記第１のトラフィックの１のデータブロックの読み出し完了から次のデータブロックの読み出し開始までのデータブロック間の間隔を制御し、
制御された前記間隔を前記第２のノードに送信し、
前記第２のノードは、
前記第１のトラフィックのデータブロックを第３のキューに格納し、
前記第１のノードから前記間隔を受信し、
前記第１のトラフィックのデータブロック間の間隔が前記受信された間隔以上の間隔となるように、前記第３のキューからのデータブロックを読み出し、
前記第１のノードは、
前記第１のキューからの前記第１のトラフィックの１のデータブロックの読出し完了を待って前記第２のキューから読み出されるデータブロックの発生を監視し、
前記第１のキューからのデータブロックの読出し完了を待って前記第２のキューから読み出されるデータブロックの発生頻度が所定値以上である場合に、前記第１のトラフィックのデータブロック間に所定間隔を設定する、
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のパケットを優先的に出力するデータブロック出力装置、通信システム、データブロック出力方法、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長距離通信等で拠点間を接続する伝送網は、従来、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical NETwork/Synchronous Digital Hierarchy）のような時分割多重化技術（以下、
ＴＤＭ（Time Division Multiplexing））技術を基礎とした装置で構築されていた。このＴＤＭ網を介した複数局間の周波数同期は、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨの物理レイヤにおいて、“０”と“１”との信号からクロック再生をすることによって行われてきた。一方、近年の伝送網は、例えば、ＩＰ（Internet Protocol）のようなパケット通信網であることか
ら、ルータやスイッチのようなパケット技術を用いた装置で構築されることが多い。
【０００３】
パケット通信網における周波数／時刻同期方式として、ＮＴＰ（Network Time Protocol）やＩＥＥＥ１５８８のＰＴＰ（Precision Time Protocol）がある。ＩＥＥＥ１５８８は、マイクロ秒単位で高精度に時刻同期が行える可能性があるため、例えば、携帯基地局間における時刻同期等への利用が予定されている。
【０００４】
図１は、パケットベースの周波数／時刻同期方式を用いる通信システムの例を示す図である。図１に示される通信システムは、携帯電話網のシステムであって、携帯局側装置と、基地局（図中、ＢＳ）と、携帯局側装置と基地局との間の通信を中継する複数の中継装置とを含む。さらに、図１に示される通信システムは、周波数／時刻同期方式としてＩＥＥ１５８８を用いており、携帯局側にマスタ装置（以下単に、マスタ）が設置されており、各基地局側にスレーブ装置（以下単に、スレーブ）が設置されている。
【０００５】
図１に示されるように、パケットベースの周波数／時刻同期方式では、マスタとスレーブ間で、専用の同期メッセージが交換されることによって、周波数／時刻の同期が行われる。同期メッセージには、送信又は受信のタイムスタンプが含まれている。スレーブは、マスタからの同期メッセージに含まれるタイムスタンプから、マスタとスレーブ間の転送時間を算出して周波数／時刻の同期を取り、同期した時刻やクロックを基地局等に提供する。
【０００６】
図２は、ＩＥＥＥ１５８８の時刻オフセット時間の算出メカニズムを示す図である。マスタが同期メッセージ（Ｓｙｎｃ）を送信する時刻をｔ１，スレーブが該同期メッセージ（Ｓｙｎｃ）を受信する時刻をｔ２とする。また、スレーブが同期メッセージ（Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑ）を送信する時刻をｔ３，マスタが該同期メッセージ（Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑ）を受信する時刻をｔ４とする。このとき、スレーブは、以下の式１で時刻オフセットを算出する。ただし、マスタとスレーブとの間で転送時間が往復で等しいことが前提となっている。スレーブは、（式１）で求められた時刻オフセットを用いて、スレーブが管理する時刻を修正する。
時刻オフセット＝｛（ｔ２−ｔ１）−（ｔ４−ｔ３）｝／２    （式１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１６６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
マスタとスレーブとの通信を中継するパケット網が、スイッチやルータ等の中継装置で構成される場合、中継装置は、同期メッセージの他にユーザデータのトラフィックも中継する。したがって、ユーザデータのトラフィックと同期メッセージとが、中継装置の異なるポートから入力され、同じポートから出力される、というように中継装置において合流することがある。ユーザデータのトラフィックに同期メッセージが合流した際に、ユーザデータが既に読み出し中の場合には、同期メッセージはユーザデータの読み出しが完了するまで読み出しを待たされることになる（例えば、図１の符号５００参照）。
【０００９】
ユーザデータとの合流により同期メッセージに生じる遅延時間は、中継装置がＱｏＳ（Quality of Service）処理を行ったとしても、回避することが困難である。例えば、同期メッセージがＱｏＳにおける最高クラスに設定されている場合でも、同期メッセージの到着時に既に低いクラスのパケットが読み出されているのであれば、同期メッセージは該パケットの読出しが完了するまで読み出されないので、遅延が発生する。
【００１０】
以降、中継装置において、同期メッセージと他のパケット（例えばユーザパケット）のトラフィックとが合流することを、競合と称する。また、同期メッセージと競合するパケットやトラフィックを競合パケット，競合トラフィックと称する。また、競合により同期メッセージの転送に発生する遅延を競合遅延と称する。
【００１１】
図３は、同期メッセージの中継遅延時間の変動を説明するための図である。中継装置において競合が発生するタイミングや競合トラフィックのパケット長はその時々によって変動するため、競合遅延時間も変動する。例えば、同期メッセージが到着した際に読み出し中である競合パケットのサイズが大きいほど、競合遅延時間も大きくなる。
【００１２】
競合遅延時間は状況に依存して変動するため、競合遅延時間を含む、スレーブにおいて求められるマスタとスレーブ間の同期メッセージの転送時間（中継遅延時間、上記ｔ２−ｔ１、ｔ４−ｔ３等）も、状況によって変動する。例えば、競合遅延時間が大きいほど中継遅延時間も大きくなる。したがって、（式１）のように、マスタとスレーブ間の同期メッセージの転送時間から求められる時刻オフセットの値もばらつきが生じ、時刻同期の精度の劣化につながる。このように、中継遅延が変動することをＰＤＶ（Packet Delay Variation）と称する。
【００１３】
図４は、同期メッセージの遅延分布の例を示す図である。図４では、競合トラフィックの帯域が小さい場合の同期メッセージの遅延分布Ｇ１と競合トラフィックの帯域が大きい場合の同期メッセージの遅延分布Ｇ２が示されている。図４に示されるように、ＰＤＶにより、マスタとスレーブとの間の同期メッセージの転送時間は離散する（Ｇ１、Ｇ２参照）。遅延分布Ｇ１に比べて遅延分布Ｇ２の方が離散の度合いが大きいように、離散の度合いは競合トラフィックの帯域に依存する。図４の競合トラフィックの帯域が大きい場合の同期メッセージの遅延分布Ｇ２では、競合トラフィックの帯域が小さい場合の同期メッセージの遅延分布Ｇ１に比べて、競合のない場合の転送時間付近の同期メッセージの数が少ない。すなわち、競合トラフィックの帯域が増加すると、遅延の最大値も大きくなり、競合のない同期メッセージ数は減少する。競合のない同期メッセージとは、出力キューにおいて優先度の低いクラスの他のパケットの読み出し完了を待たずに読み出された同期メッセージ、すなわち、競合遅延が発生していない同期メッセージのことである。
【００１４】
競合トラフィックの帯域が大きい場合であっても、所定数の競合のない同期メッセージを確保することができれば、これらの競合のない同期メッセージから得られる転送時間を
用いることにより、中継による遅延変動の影響を低減して同期精度を上げることができる。したがって、スレーブでの同期精度を向上させるためには、ネットワークの利用状況によらず、競合のない同期メッセージを所定数確保できればよい。競合のない同期メッセージは、すなわち、競合遅延が発生していない同期メッセージであるので、競合のない同期メッセージを所定数確保するためには、同期メッセージの遅延を低減させればよい。
【００１５】
なお、上述では、時刻同期について重点的に説明したが、周波数同期の場合でも、時刻同期と同様にマスタとスレーブ間の同期メッセージの転送時間に基づいて同期が取られるので、時刻同期と同様の問題が生じる。
【００１６】
本発明の一態様は、優先度の高いデータブロックの出力において、優先度の低いデータブロックの読出しによる遅延の発生を低減するデータブロック出力装置、通信システム、データブロック出力方法及び通信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】
【００１７】
本発明の態様の一つは、
第１のトラフィックのデータブロックを格納する第１のキューと、
前記第１のキューに優先して読み出される第２のトラフィックのデータブロックを格納する第２のキューと、
前記第１のトラフィックの１のデータブロックの読出し完了から次のデータブロックの読出し開始までのデータブロック間の間隔を制御する制御部と、
を備えるデータブロック出力装置である。
【００１８】
また、本発明の他の態様は、
第１のノードと第１のトラフィックの上流に位置する第２のノードとを有する通信システムであって、
前記第１のノードは、
前記第１のトラフィックのデータブロックを格納する第１のキューと、
前記第１のキューに優先して読み出される第２のトラフィックのデータブロックを格納する第２のキューと、
前記第１のトラフィックの１のデータブロックの読み出し完了から次のデータブロックの読み出し開始までのデータブロック間の間隔を制御する制御部と、
前記制御部によって制御される前記間隔を前記第２のノードに送信する送信部と、
を備え、
前記第２のノードは、
前記第１のトラフィックのデータブロックを格納する第３のキューと、
前記第１のノードから前記間隔を受信する受信部と、
前記第１のトラフィックのデータブロック間の間隔が前記受信部によって受信された間隔以上の間隔となるように、前記第３のキューからのデータブロックを読み出す読出部と、
を備える、通信システムである。
【発明の効果】
【００１９】
開示のデータブロック出力装置、通信システム、データブロック出力方法及び通信方法によれば、優先度の高いデータブロックの出力において、優先度の低いデータブロックの読出しによる遅延の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】パケットベースの周波数／時刻同期方式を用いる通信システムの例を示す図である。
【図２】ＩＥＥＥ１５８８の時刻オフセット時間の算出メカニズムを示す図である。
【図３】同期メッセージの中継遅延時間の変動を説明するための図である。
【図４】同期メッセージの遅延分布の例を示す図である。
【図５】第１実施形態における競合パケットの読出し調整方法を説明するための図である。
【図６】中継装置の構成の概要の一例を示す図である。
【図７】ＩＦカードのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図８】ＱｏＳ回路の機能ブロック図の一例である。
【図９】レイヤ２の同期メッセージのフォーマットを示す図である。
【図１０】レイヤ３の同期メッセージのフォーマットを示す図である。
【図１１Ａ】第１実施形態におけるＱｏＳ部の処理の一例のフローチャートである。
【図１１Ｂ】第１実施形態におけるＱｏＳ部の処理の一例のフローチャートである。
【図１２】第２実施形態における競合パケットの読み出しの調整方法を説明するための図である。
【図１３】第２実施形態におけるＱｏＳ部の機能ブロック図の一例である。
【図１４】フラグメントに係るＩＰヘッダのフィールドを示す図である。
【図１５】第３実施形態における競合パケットの読み出しの調整方法を説明するための図である。
【図１６】第３実施形態におけるＱｏＳ部の機能ブロック図の一例である。
【図１７】第４実施形態におけるＱｏＳ部の機能ブロック図の一例である。
【図１８】第５実施形態の適用例１の一つを示す図である。
【図１９】第５実施形態の適用例２を示す図である。
【図２０】第５実施形態における中継装置の構成例を示す図である。
【図２１】第６実施形態における中継装置の構成例を示す図である。
【図２２】第７実施形態における中継装置の構成例を示す図である。
【図２３】第８実施形態における中継装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００２２】
＜第１実施形態＞
図５は、第１実施形態における競合パケットの読出し調整方法を説明するための図である。図５には、競合がない場合の同期メッセージの出力と、読出し調整なしの競合トラフィックの出力と、第１実施形態における読出し調整後の競合トラフィックの出力と、第１実施形態における競合後の同期メッセージの出力と、が示される。なお、パケットはデータブロックの一例であって、データブロックはパケットに限られない。データブロックには、他に、フレームがある。本明細書においては、特記されない限り、パケットとフレームとを区別することなく、一律に“パケット”と称する。
【００２３】
第１実施形態では、例えば、図１に示される通信システム内の中継装置のＱｏＳ部では、同期メッセージは最優先クラス、同期メッセージではないパケット（競合トラフィック）は最優先クラスよりも優先度が低いクラスに設定される。中継装置は、同期メッセージの競合の有無を監視し、競合のない同期メッセージの数が少なくなった場合に、競合パケットの読出しタイミングを競合パケット間の読出し間隔が拡張するように調整する（図５中読出しタイミング調整後の競合トラフィックの出力参照）。これによって、同期メッセージの競合が発生する確率が低くなる（図５中競合後の同期メッセージの出力参照）。第１実施形態では、競合パケット間の読出し間隔を調整することによって、競合のない同期メッセージの数を所定数確保する。
【００２４】
＜中継装置の構成＞
図６は、中継装置の構成の概要の一例を示す図である。中継装置は、例えば、ルータ，スイッチ等のパケット中継装置である。中継装置１００は、複数のＩＦカード１と、各ＩＦカード１間でパケットを中継するＳＷカード２と、中継装置１００の各カードの制御を行う制御カード３とを含む。競合パケット間の読出し間隔の調整は、ＩＦカード１において行われる。中継装置は、「データ出力装置」の一例である。「データ出力装置」の一例には、他に、ＰＴＰマスタ装置、ＰＴＰスレーブ装置等がある。また、中継装置は、「ノード」の一例である。ＰＴＰマスタ装置、ＰＴＰスレーブ装置等も「ノード」の一例である。ノードとは、ネットワークに存在する通信装置を示す。
【００２５】
図７は、ＩＦカード１のハードウェア構成の一例を示す図である。ＩＦカード１は、ＰＨＹ／ＭＡＣ（PHYsical layer/MAC layer）回路１１，メモリ１２，データ処理用プロセッサ１３，制御用プロセッサ１４，複数のポート１５，ＱｏＳ回路１６を備える。複数のポート１５は、ＰＨＹ／ＭＡＣ回路１１に接続されている。ＰＨＹ／ＭＡＣ回路１１と、メモリ１２と、データ処理用プロセッサ１３と、制御用プロセッサ１４と、ＱｏＳ回路１６とは、データ用バス１７と制御用バス１８とにそれぞれ接続されている。図７中では、データ用バスは実線で、制御用バスは点線で示されている。なお、図７において、アドレス用バスは省略されている。
【００２６】
ＰＨＹ／ＭＡＣ回路１１は、各ポート１５から入力される受信フレームの物理レイヤの終端処理とＭＡＣレイヤの終端処理とを行う。メモリ１２は、例えば、ＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)やＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性のメモリ
と、ＰＲＯＭ(Programmable Read Only Memory)等の不揮発性のメモリと、が含まれる。
メモリ１２には、各種プログラムやデータが記憶されている。
【００２７】
データ処理用プロセッサ１３は、例えば、ＮＰＵ（Network Processing Unit）やデー
タ通信プロセッサ等の、通信にかかるデータの処理を行うプロセッサである。データ処理用プロセッサ１３は、ＰＨＹ／ＭＡＣ回路１１によって符号化されたフレーム，ＳＷカード２から転送されてきたフレームを処理する。制御用プロセッサ１４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御用プロセッサ１４は、ＰＨＹ／ＭＡＣ回路１
１，メモリ１２，データ処理用プロセッサ１３，ＱｏＳ回路１６の管理を行う。
【００２８】
ＩＦカード１に含まれる、ＰＨＹ／ＭＡＣ回路１１，メモリ１２，データ処理用プロセッサ１３，制御用プロセッサ１４，ＱｏＳ回路１６のそれぞれは、個別のデバイスまたはチップであってもよい。また、ＩＦカード１は、これら回路及びデバイスを有する１つ又は複数のＬＳＩ（Large Scale Integration）であってもよい。また、ＩＦカード１のハ
ードウェア構成には、図７に示されるものに限られず、例えば、図７に示される構成に加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array），ＩＣロジック素子等が含まれても
よい。また、制御用プロセッサ１４とデータ処理用プロセッサ１３とは、双方として機能する１つのプロセッサであってもよい。
【００２９】
図８は、ＱｏＳ回路１６の機能ブロック図の一例である。図８では、ＩＦカード１のうち、出力側の機能であるＱｏＳ部１０ａについて示されている。ＱｏＳ部１０ａは、多重化部１０１，セレクタ１０２，１０７，同期メッセージ識別部１０３，書込制御部１０４，読出制御部１０５，優先クラスキュー１０６ａ，非優先クラスキュー１０６ｎ，競合検出部１０８，監視部１０９，パラメータ決定部１１０を含む。これらは、それぞれ電気又は電子回路，ＦＰＧＡ等によって実現される。また、監視部１０９，パラメータ決定部１１０は、ＱｏＳ回路１６に備えられるプロセッサ（図７には図示せず）によるソフトウェア処理によって実現されてもよい。優先クラスキュー１０６ａ及び非優先クラスキュー１０６ｎは、ＦＩＦＯ（First In First Out）キューである。図８では、キューは、優先ク
ラスキュー１０６ａと非優先クラスキュー１０６ｎとの２つが示されているが、これに限られず、キューは２つ以上であってもよい。非優先クラスキュー１０６ｎは、「第１のキュー」の一例である。優先クラスキュー１０６ａは、「第２のキュー」の一例である。
【００３０】
中継装置１００の各ポートから入力され、ＳＷカード２によって当該ＩＦカード１に中継されたパケットは、多重化部１０１によって多重化され、セレクタ１０２と書込制御部１０４とに出力される。書込制御部１０４は、パケットのヘッダから得られる情報と、ＱｏＳの設定情報とから、各パケットの優先クラスを判別し、該パケットのクラス識別情報を、セレクタ１０２に出力する。セレクタ１０２は、書込制御部１０４から入力されるクラス識別情報に従って、パケットを該当する優先クラスのキューへ出力する。
【００３１】
同期メッセージ識別部１０３は、セレクタ１０２と優先クラスキュー１０６ａとの間で、優先クラスキュー１０６ａに出力されるパケットのうち、同期メッセージを検出し、同期メッセージの検出を競合検出部１０８に出力する。パケットが同期メッセージであることは、パケットのヘッダから判定される。
【００３２】
図９は、レイヤ２の同期メッセージのフォーマットを示す図である。第１実施形態で監視対象となるのは、ＰＴＰメッセージのうち、ＳｙｎｃメッセージとＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージであるため、図９では、この両者の場合について示されている。
【００３３】
ＰＴＰメッセージの場合には、図９に示されるＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ内のタイプフィールドの値が０ｘ８８Ｆ７となる。また、Ｓｙｎｃメッセージの場合には、ＭＡＣヘッダに後続するＰＴＰヘッダ内のメッセージタイプフィールドの値は０となる。Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの場合には、ＰＴＰヘッダ内のメッセージタイプフィールドの値は１となる。
【００３４】
同期メッセージ識別部１０３は、ＰＴＰメッセージがレイヤ２で用いられる場合には、パケットのＭＡＣヘッダ内のタイプフィールドの値が０ｘ８８Ｆ７であり、且つ、ＰＴＰヘッダのメッセージタイプフィールドが０又は１である場合に、パケットが同期メッセージであることを判定する。
【００３５】
図１０は、レイヤ３の同期メッセージのフォーマットを示す図である。ＰＴＰは、ＩＰ上でＵＤＰ（User Datagram Protocol）を用いる。したがって、ＰＴＰメッセージのＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドの値は、ＵＤＰを示す１７となる。また、ＰＴＰメッセージは、ポート番号３１９を用いるので、ＵＤＰヘッダ内の宛先ポート番号フィールドの値は、３１９となる。
【００３６】
同期メッセージ識別部１０３は、ＰＴＰメッセージがレイヤ３で用いられる場合には、パケットのＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドの値が１７であり、且つ、ＵＤＰヘッダの宛先ポート番号が１３９である場合に、パケットが同期メッセージであることを判定する。
【００３７】
図８に戻って、競合検出部１０８は、同期メッセージ毎に競合が発生しているか否かを判定する。競合検出部１０８は、読出制御部１０５から非優先クラスキュー１０６ｎの読出し状態の入力を受ける。非優先クラスキュー１０６ｎの読出し状態とは、非優先クラスキュー１０６ｎがパケットの読み出し中であるか否かである。例えば、競合検出部１０８は、所定の周期で、または、非優先クラスキュー１０６ｎの読出し状態に変化がある度に、読出制御部１０５から非優先クラスキュー１０６ｎの読出し状態の入力を受ける。
【００３８】
競合検出部１０８は、同期メッセージ識別部１０３から同期メッセージの検出の入力を
受けた際に、非優先クラスキュー１０６ｎがパケットの読み出し中である場合には、該同期メッセージの競合有りと判定する。また、競合検出部１０８は、同期メッセージ識別部１０３から同期メッセージの検出の入力を受けた際に、非優先クラスキュー１０６ｎがパケットの読み出し中でない場合には、該同期メッセージの競合無しと判定する。競合検出部１０８は、同期メッセージ毎の競合の有無を監視部１０９に出力する。なお、非優先クラスキューが複数ある場合には、競合検出部１０８は、全非優先クラスキューのパケットの読出し状態を取得する。また、同期メッセージの検出の入力を受けた場合に、１つでもパケット読出し中の非優先クラスキューがあれば、競合検出部１０８は、該同期メッセージの競合有りと判定する。
【００３９】
監視部１０９は、競合検出部１０８からの同期メッセージの競合の有無の入力を受け、同期メッセージの競合の有無を統計的に監視し、所定の範囲における競合確率を算出する。競合確率は、所定の範囲に含まれる同期メッセージの総数に対する競合有りの同期メッセージの総数の割合である。なお、監視部１０９は、競合確率の代わりに、競合なしの確率、すなわち、所定の範囲に含まれる同期メッセージの総数に対する競合なしの同期メッセージの総数の割合を算出してもよい。監視部１０９は、算出した競合確率をパラメータ決定部１１０に出力する。所定の範囲は、例えば、時間で定義される範囲であってもよいし、同期メッセージの数で定義される範囲であってもよい。監視部１０９は、「監視部」の一例である。同期メッセージの競合確率は、「発生頻度」の一例である。「発生頻度」は競合確率に限定されず、例えば、同期メッセージＸ個中の競合した同期メッセージの数であってもよい。
【００４０】
パラメータ決定部１１０は、監視部１０９から受信する競合確率が第１の閾値以上である場合に、非優先クラスキュー１０６ｎ（競合トラフィック）のパケットの読出し間隔（パケット間隔）を決定し、決定したパケット間隔を読出制御部１０５に通知する。第１の閾値は、例えば、９５％から９９％の間の値である。また、非優先クラスキュー１０６ｎのパケットの読出し間隔とは、優先度の高いキューにパケットがない状態において、非優先クラスキュー１０６ｎから先頭のパケットの読出しが完了してから次のパケットの読み出し開始までの時間長又はクロック数のことである。パケット間隔の算出及び読出制御部１０５への通知は、競合確率が第１の閾値以上となる状態が継続する間、１回だけ実行されるのでも良いし、繰り返し実行されてもよい。
【００４１】
パケット間隔の決定方法には、例えば、以下に示す方法がある。（１）予め決められた所定時間長をパケット間隔として用いる。（２）予め決められた所定量から徐々に増やしていき、競合確率が所定の値になったところで、パケット間隔の増加を止める。ただし、この場合の所定の値は、パケット間隔の決定の実行を判定する際に用いられる第１の閾値よりも大きい値でもよいし、同じ値でもよい。（３）競合確率に応じたパケット間隔を保持するテーブルを用いる。（４）所定の換算式ｆ（ｘ）を用いる。変数ｘには、競合なしの確率を用いる。
【００４２】
（３）のテーブル、（４）の換算式には、例えば、競合確率が高いほど競合トラフィックのパケット間隔が大きくなるように、パケット間隔と競合確率との関係性が定義される。（１）−（４）のうち、いずれのパケット間隔の決定方法が用いられてもよい。また、パケット間隔の決定方法は、（１）−（４）に限られない。
【００４３】
パラメータ決定部１１０は、監視部１０９から受信する競合確率が第２の閾値よりも小さくなった場合に、競合トラフィックのパケット間隔のリセットを読出制御部１０５に出力する。例えば、パラメータ決定部１１０は、パケット間隔を０として読出制御部１０５に出力することによって、パケット間隔のリセットを行ってもよい。また、第２の閾値は、第１の閾値よりも小さい競合確率の値であってもよいし、第１の閾値と同じ競合確率の
値であってもよい。パラメータ決定部１１０は、「制御部」の一例である。
【００４４】
読出制御部１０５は、各キューからのパケットの読出しを制御する。書込制御部１０４は、ＱｏＳ部１０ａに到着したパケットのパケット識別情報、パケット長、クラス識別情報を読出制御部１０５に送信する。パケット識別情報は、例えば、多重化部１０１によってパケットの多重化の際に各パケットに付される番号、各パケットが一時的に格納されるメモリアドレス、各パケットのヘッダ内のＦＣＳやチェックサム等の独特の値等である。書込制御部１０４から入力される情報によって、読出制御部１０５は、各キューのパケットの格納状態を認識する。読出制御部１０５は、各キューのパケットの格納状態に応じて優先クラスの高いキューからパケットを読み出すようにセレクタ１０７に指示する。具体的には、読出制御部１０５は、書込制御部１０４から入力されたパケット識別情報とクラス識別情報とによって、パケットを読み出す順番を決定する。このとき、優先クラスの高いクラス識別情報のパケットほど速い順番に設定される。また、読出制御部１０５は、パケット長から、各パケットの読出しに要する時間長も算出する。読出制御部１０５は、読み出すパケットのパケット識別情報とクラス識別情報とを読出し指示としてセレクタ１０７に出力する。
【００４５】
パラメータ決定部１１０からパケット間隔が入力されていない場合、又は、パケット間隔がリセットされている場合には、読出制御部１０５は、決定した読出しの順番に、パケットの読出しが完了したタイミングで次のパケットの読出しを指示する。例えば、優先クラスキュー１０６ａにパケットＰ１，非優先クラスキュー１０６ｎにパケッＰ２，Ｐ３が格納されている場合には、読出制御部１０５は、読出しの順番を、パケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３の順に決定する。まず、読出制御部１０５は、パケットＰ１の読出し指示（パケットＰ１のクラス識別情報とパケット識別情報）を出力した後、各パケットの読出しに要する時間長を認識しているので、パケットＰ１の読出し完了のタイミングで、非優先クラスキュー１０６ｎ中のパケットＰ２の読出し指示をセレクタ１０７に出力する。同様にして、読出制御部１０５は、パケットＰ２の読出し完了のタイミングで、非優先クラスキュー１０６ｎ中のパケットＰ３の読出し指示をセレクタ１０７に出力する。
【００４６】
パラメータ決定部１１０から競合トラフィックのパケット間隔が入力された場合には、読出制御部１０５は、非優先クラスキュー１０６ｎからは、パラメータ決定部１１０から指定されたパケット間隔でパケットを読み出す。例えば、優先クラスキュー１０６ａにパケットＰ１，非優先クラスキュー１０６ｎにパケットＰ２，Ｐ３が格納されており、パケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３の順でパケット読出しの順番が決定されている場合には、読出制御部１０５は、以下のように読出し指示をセレクタ１０７に出力する。まず、読出制御部１０５は、パケットＰ１の読出し指示を出力した後、パケットＰ１の読出し完了のタイミングで、非優先クラスキュー１０６ｎ中のパケットＰ２の読出し指示をセレクタ１０７に出力する。次に、読出制御部１０５は、パケットＰ２の読出し完了から、さらに、パラメータ決定部１１０によって決定されたパケット間隔の時間長が経過したタイミングで、非優先クラスキュー１０６ｎ中のパケットＰ３の読出し指示をセレクタ１０７に出力する。読出制御部１０５、セレクタ１０７は、「読出部」の一例である。
【００４７】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、第１実施形態におけるＱｏＳ部１０ａの処理の一例のフローチャートである。図１１Ａのフローチャートは、パケット間隔が初期値（＝０）であり、且つ、同期メッセージがＱｏＳ部１０ａに入力された場合に開始される。
【００４８】
ＯＰ１では、ＱｏＳ部１０ａは、同期メッセージの競合の有無を検出する。同期メッセージの競合の検出は、同期メッセージの入力時に非優先クラスキュー１０６ｎからパケット読み出し中であることによって検出される。次に処理がＯＰ２に進む。
【００４９】
ＯＰ２では、ＱｏＳ部１０ａは、同期メッセージの競合確率を算出する。同期メッセージの競合確率は、例えば、入力された同期メッセージから所定時間長遡った範囲、又は所定数遡った範囲に含まれる同期メッセージを用いて計算される。次に、処理がＯＰ３に進む。
【００５０】
ＯＰ３では、ＱｏＳ部１０ａは、競合確率は第１の閾値以上であるか否かを判定する。競合確率が第１の閾値以上である場合には（ＯＰ３：Ｙｅｓ）、処理がＯＰ４に進む。競合確率が第１の閾値未満である場合には（ＯＰ３：Ｎｏ）、処理がＯＰ１に戻り、ＯＰ１−ＯＰ３の処理が繰り返し実行される。
【００５１】
ＯＰ４では、ＱｏＳ部１０ａは、競合トラフィックのパケット間隔を決定する。次に処理がＯＰ５に進む。ＯＰ５では、ＱｏＳ部１０ａは、非優先クラスキュー１０６ｎ（競合トラフィック）を決定したパケット間隔で読み出す。これによって、図１１Ａに示される処理は終了する。
【００５２】
ＯＰ１の処理は、競合検出部１０８に相当する。ＯＰ２の処理は、監視部１０９に相当する。ＯＰ３−ＯＰ４の処理は、パラメータ決定部１１０に相当する。ＯＰ５は、読出制御部１０５、セレクタ１０７に相当する。
【００５３】
図１１Ｂのフローチャートは、競合トラフィックのパケット間隔が初期値（＝０）でなく、且つ、同期メッセージがＱｏＳ部１０ａに入力された場合、すなわち、図１１Ａのフローチャートが実行後に開始される。
【００５４】
ＯＰ１１では、ＱｏＳ部１０ａは、同期メッセージの競合の有無を検出する。次に処理がＯＰ１２に進む。ＯＰ１２では、ＱｏＳ部１０ａは、競合確率を算出する。次に、処理がＯＰ１３に進む。
【００５５】
ＯＰ１３では、ＱｏＳ部１０ａは、競合確率は第２の閾値未満であるか否かを判定する。競合確率が第２の閾値未満である場合には（ＯＰ１３：Ｙｅｓ）、処理がＯＰ１４に進む。競合確率が第２の閾値以上である場合には（ＯＰ１３：Ｎｏ）、処理がＯＰ１１に戻り、ＯＰ１１−ＯＰ１３の処理が繰り返し実行される。
【００５６】
ＯＰ１４では、ＱｏＳ部１０ａは、競合トラフィックのパケット間隔をリセット、すなわち初期値（＝０）に戻す。これによって、図１１Ｂに示されるフローが終了する。この後に同期メッセージが入力されると、図１１Ａのフローチャートが実行される。
【００５７】
ただし、パケット間隔のリセット方法は、初期値（＝０）に戻す方法に限られず、例えば、パケット間隔を徐々に減らし、最終的に初期値（＝０）にする方法であってもよい。この場合、ＱｏＳ部１０ａは、ＯＰ１４において、数回に分けてパケット間隔の指示を読出制御部１０５に対して行う。
【００５８】
ＯＰ１１の処理は、競合検出部１０８に相当する。ＯＰ１２の処理は、監視部１０９に相当する。ＯＰ１３−ＯＰ１４の処理は、パラメータ決定部１１０に相当する。
【００５９】
なお、競合トラフィックのパケット間隔の決定方法として、上記（２）のパケット間隔を徐々に増やす方法を採用している場合には、図１１Ｂのフローチャートと並行して、図１１Ａの処理を繰り返し実行してもよい。ただし、図１１ＡのＯＰ３における第１の閾値は、所定の閾値に置換される。また、競合トラフィックのパケット間隔の決定方法として、上記（１）、（３）、（４）を用いている場合でも、図１１Ｂのフローチャートと並行して、図１１Ａの処理を繰り返し実行してもよい。
【００６０】
＜第１実施形態の作用効果＞
第１実施形態によれば、中継装置は、同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上である場合には、競合トラフィックのパケット間隔を拡張する。これによって、中継装置において競合トラフィックが存在する場合における、競合トラフィックが読み出されていない時間（パケット間隔）が増える。したがって、中継装置において競合トラフィックが存在する場合でも、同期メッセージの競合の確率を抑えることができ、ＰＴＰスレーブデバイスが競合のない同期メッセージを所定数確保することができる。これによって、パケットベースの周波数／時刻同期方式の精度が向上する。
【００６１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、競合トラフィックのパケット間隔に加え、競合トラフィックのパケット長も調整される。第２実施形態では、第１実施形態と共通する説明は省略される。
【００６２】
図１２は、第２実施形態における競合パケットの読出しの調整方法を説明するための図である。図１２には、図５と同じく、競合がない場合の同期メッセージの出力と、読出し調整なしの競合トラフィックの出力と、第２実施形態における読出し調整後の競合パケットの出力と、第２実施形態における競合後の同期メッセージの出力と、が示される。
【００６３】
第２実施形態では、中継装置は、同期メッセージの競合の有無を監視し、同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上の場合に、所定のパケット長以下に競合パケットを分割するとともに、競合トラフィックのパケット間隔を拡張する（図１２中読出し調整後の競合トラフィックの出力参照）。パケット長の長い競合パケットを所定のパケット長以下に分割することによって、１つの競合パケットの読出しに要する時間、すなわち、１つ競合パケットが読出しを占有する時間を所定値以下に抑えることができる。また、パケット長の長い競合パケットが分割されることによって、競合パケットの読出し間隔が増える。したがって、同期メッセージの競合が発生する確率を低くすることができる（図１２中競合後の同期メッセージの出力参照）。第２実施形態では、競合トラフィックのパケット間隔を調整することに加え、競合トラフィックのパケット長も調整することによって、競合のない同期メッセージの数を所定数確保する。
【００６４】
図１３は、第２実施形態におけるＱｏＳ部１０ｂの機能ブロック図の一例である。ＱｏＳ部１０ｂは、第１実施形態のＱｏＳ部１０ａの機能ブロックに加え、パケット分割部１１１をさらに含む。
【００６５】
第２実施形態において、パラメータ決定部１１０は、同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上である場合に、競合トラフィックのパケット間隔に加え、競合トラフィックの分割パケット長も決定する。分割パケット長は、競合パケットのパケット長の上限である。したがって、分割パケット長を超える長さの競合パケットは分割パケット長以下の複数のパケットに分割される。競合トラフィックのパケット間隔の決定方法は、第１実施形態に準ずる。
【００６６】
競合パケットの分割パケット長の決定方法には、例えば、以下に示す方法がある。（Ａ）予め決められた所定のパケット長を分割パケット長に決定する。（Ｂ）予め決められた所定パケット長から徐々に小さくしていき、競合確率が所定の値になったところで、分割パケット長の短縮を止める。ただし、この場合の所定の値は、パケット間隔の決定の実行を判定する際に用いられる第１の閾値よりも大きい値であってもよいし、同じ値であってもよい。（Ｃ）同期メッセージの競合確率，及び／又は、パケット間隔に応じた分割パケット長を保持するテーブルを用いる。（Ｄ）所定の換算式ｇ（ｘ，ｆ（ｘ））を用いる。変数ｘには、同期メッセージの競合なしの確率を用いる。
【００６７】
（Ｃ）のテーブル、（Ｄ）の換算式には、例えば、競合確率が高いほど分割パケット長が小さくなる、又は／及び、競合トラフィックのパケット間隔が長いほど、分割パケット長が大きくなるように、分割パケット長と競合確率及びパケット間隔の関係性が定義される。（Ａ）−（Ｄ）のうち、いずれの競合パケットの分割パケット長の決定方法が用いられてもよい。また、競合パケットの分割パケット長の決定方法は、（Ａ）−（Ｄ）に限られない。
【００６８】
パラメータ決定部１１０は、決定した競合トラフィックのパケット間隔を読出制御部１０５に、決定した競合パケットの分割パケット長をパケット分割部１１１に出力する。なお、パラメータ決定部１１０は、同期メッセージの競合確率が第２の閾値よりも小さくなった場合に、読出制御部１０５にパケット間隔のリセットを出力するとともに、パケット分割部１１１にパケット分割停止を指示する。
【００６９】
パケット分割部１１１は、パラメータ決定部１１０から競合パケットの分割パケット長が入力されると、非優先クラスキュー１０６ｎに格納される競合パケットを分割パケット長以下のパケット長になるように分割する。以降、分割された競合パケットは、パラメータ決定部１１０によって決定されたパケット間隔でセレクタ１０７によって読み出される。パケット分割部１１１は、「分割部」の一例である。
【００７０】
図１４は、フラグメントに係るＩＰヘッダのフィールドを示す図である。ＩＰヘッダには、識別子，フラグ，フラグメントオフセットの３つのフラグメントに関する情報を格納する合計４バイトのフィールドを有する。識別子には、ＩＰパケットを識別する所定の値が格納される。したがって、同一のＩＰパケットから分割された複数の分割パケット間では、識別子フィールドに同一の値が含まれる。
【００７１】
フラグフィールドは、３ビットのフィールドである。１ビット目は未使用のため“０”が格納される。２ビット目が“０”の場合には分割可能、“１”の場合には分割禁止が示される。３ビット目が“０”の場合には、該パケットが分割されていない、又は、分割されたパケットの最後尾のパケットであることが示される。３ビット目が“１”の場合には、分割されたパケットが後に続く、すなわち、該パケットが途中のパケットであることが示される。
【００７２】
フラグメントオフセットフィールドには、該パケットが元のＩＰパケットのどの位置にあったのかを示す値が、オクテット単位で格納される。例えば、フラグメントオフセットフィールドの値が“１”なら８バイト、“２”なら１６バイトを意味する。すなわち、該パケットが、元のＩＰパケットの何バイト目からのデータなのかを示す。１番目のパケットであれば、フラグメントオフセットフィールドには、“０”が格納される。
【００７３】
受信側では、以下のようにして、分割されたパケットを元のパケットに復元する。まず、識別子フィールドの値から１つの元データを構成する分割されたパケットを認識する。次に、各分割されたパケットのＩＰヘッダ内のフラグメントオフセットフィールドの値から、そのパケットが元データのどの部分のデータなのかを認識する。フラグフィールドの値から最後尾の分割されたパケットを認識し、集めたパケットを組み合わせてデータを組み立てる。
【００７４】
パケット分割部１１１では、競合パケットを分割する際に、分割された競合パケットを受信側の装置が組み立てられるように、上記ＩＰヘッダ内の識別子、フラグ、フラグメントオフセットの各フィールドに値を設定する。
【００７５】
なお、レイヤ２でＰＴＰメッセージを用いる場合には、ＭＡＣヘッダには、ＩＰヘッダのようにフラグメントに関する情報を格納するフィールドが用意されていない。そのため、パケット分割部１１１は、例えば、ＩＰヘッダのように、識別子、フラグ、フラグメントオフセットの４バイトのフィールドをＭＡＣヘッダ中の送信元ＭＡＣアドレスとタイプとのフィールド（図９参照）間に追加して、受信側での分割パケットの組立を担保する。
【００７６】
第２実施形態におけるＱｏＳ部１０ｂの処理のフローチャートは、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されるフローチャートに準ずる。ただし、第２実施形態では、図１１ＡのＯＰ４において、競合トラフィックのパケット間隔に加え、分割パケット長も決定される。
【００７７】
第２実施形態では、競合トラフィックのパケット間隔に加え、分割パケット長も調整する。これによって、１つの競合パケットの読出しに要する時間、すなわち、１つ競合パケットが読出しを占有する時間を所定値以下に抑えることができる。また、パケット長の長い競合パケットが分割されることによって、競合パケットの読出し間隔が増える。したがって、中継装置において競合トラフィックが存在する場合でも、より同期メッセージの競合が発生する確率を抑えることができ、ＰＴＰスレーブデバイスが競合のない同期メッセージの数を確保しやすくなる。これによって、パケットベースの時刻／周波数同期の精度を向上することができる。
【００７８】
＜第３実施形態＞
ＰＴＰでは、マスタデバイスから同期メッセージを周期的に送信することができる。第３実施形態では、中継装置は、同期メッセージの周期を推定し、同期メッセージの周期に合わせてパケット間隔を調整する。第３実施形態においても、第１実施形態及び第２実施形態と重複する説明は、省略される。
【００７９】
図１５は、第３実施形態における競合パケットの読み出しの調整方法を説明するための図である。図１５には、図５と同じく、競合がない場合の同期メッセージの出力と、読出し調整なしの競合トラフィックの出力と、第３実施形態における読出し調整後の競合パケットの出力と、第３実施形態における競合後の同期メッセージの出力と、が示される。
【００８０】
第３実施形態では、中継装置は、同期メッセージの競合の有無とともに、同期メッセージの周期を推測し、同期メッセージの受信タイミングを推測する。同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上となった場合に、中継装置は、推測した同期メッセージの受信タイミングに応じて、競合トラフィックのパケット間隔を所定量空ける（図１５中読出し調整後の競合トラフィックの出力参照）。同期メッセージの周期を推測し、受信タイミングに応じてパケット間隔を空けることによって、同期メッセージの受信時に競合パケットによって読出しが占有される事態を避けることができる（図１５中競合後の同期メッセージの出力参照）。すなわち、同期メッセージの競合を避けることができる。
【００８１】
図１６は、第３実施形態におけるＱｏＳ部１０ｃの機能ブロック図の一例である。ＱｏＳ部１０ｃは、第１実施形態のＱｏＳ部１０ａの機能ブロックに加え、受信間隔検出部１１２をさらに含む。
【００８２】
受信間隔検出部１１２は、同期メッセージ識別部１０３からの同期メッセージの入力を受け、同期メッセージの受信間隔を監視する。ＰＴＰでは、同期メッセージの周期として、例えば、毎秒３２個，毎秒６４個，毎秒１２８個，等が規定されており、規定された周期のうちのいずれかが用いられる。受信間隔検出部１１２は、例えば、同期メッセージの受信間隔の時間長の統計を取ったり、１秒間に受信する同期メッセージの数を計測したりして、規定されている周期のうち用いられている周期を推定し、同期メッセージの受信タイミングを推定する。受信間隔検出部１１２は、推定した同期メッセージの受信タイミン
グをパラメータ決定部１１０に出力する。なお、同期メッセージの受信タイミングの推定は、停規定に実行される。受信間隔検出部１１２は、「推定部」の一例である。
【００８３】
パラメータ決定部１１０は、監視部１０９から入力される同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上となった場合に、競合トラフィックのパケット間隔を決定し、競合トラフィックのパケット間隔と同期メッセージの受信タイミングとを読出制御部１０５に出力する。同期メッセージの受信タイミングは、例えば、時刻ｘに受信し、その後ｙ秒ごとに受信する、といったように、中継装置１で管理される時刻による指定であってもよい。または、例えば、α秒後に受信、その後β秒ごとに受信する、といったように、現在時刻からの経過時間長による指定であってもよい。または、例えば、ｍクロック後に受信、その後ｎクロックごとに受信、といったように、クロック数による指定であってもよい。なお、同期メッセージの競合確率が第２の閾値よりも小さくなった場合には、パラメータ決定部１１０は、読出制御部１０５にパケット間隔のリセットを出力する。
【００８４】
また、第３実施形態におけるパケット間隔の決定方法は、例えば、上記（１）所定量を用いる、（２）所定量から徐々に増やす、（３）テーブルを用いる、の他に、（４Ｂ）所定の換算式ｆ（ｘ、ｙ）を用いる方法がある。変数ｘには、競合なしの確率を用いる。変数ｙには、同期メッセージの受信周期を用いる。
【００８５】
（３）のテーブル、（４Ｂ）の換算式には、パケット間隔と同期メッセージの受信周期と競合確率との関係性が定義される。例えば、競合確率が高いほど競合トラフィックのパケット間隔が大きくなる、及び／又は、同期メッセージの受信周期が長いほどパケット間隔を広く空ける、という関係性である。（１）−（４Ｂ）のうち、いずれのパケット間隔の決定方法が用いられてもよい。また、パケット間隔の決定方法は、（１）−（４Ｂ）に限られない。
【００８６】
読出制御部１０５は、パラメータ決定部１１０から入力された同期メッセージの受信タイミングと競合トラフィックのパケット間隔とに基づいて、競合トラフィックを非優先クラスキュー１０６ｎから読み出すようにセレクタ１０７に指示する。すなわち、読出制御部１０５は、同期メッセージの受信タイミング周辺に、パラメータ決定部１１０によって決定されたパケット間隔以上の間隔が空くように、競合トラフィックの読出しを制御する。読出制御部１０５は、非優先クラスキュー１０６ｎに格納されている各競合パケットのパケット長を書込制御部１０４からの入力により認識している。そのため、読出制御部１０５は、例えば、次の同期メッセージの受信タイミングまでに読出しが完了するか否かを各競合パケットについて判定し、読出しが完了しないことを判定した場合には、次の同期メッセージの受信タイミング及びパケット間隔経過後まで該競合パケットの読出しを待つ。
【００８７】
第３実施形態におけるＱｏＳ部１０ｃの処理のフローチャートは、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されるフローチャートに準ずる。ただし、第３実施形態では、図１１Ａにおいて、ＯＰ１１の同期メッセージの競合の有無の判定及びＯＰ１２の競合確率の算出に並行して、同期メッセージの受信間隔の推定が行われる。
【００８８】
第３実施形態では、同期メッセージの周期を推定し、受信タイミングを推定することによって、同期メッセージの競合が避けられる。したがって、中継装置において競合トラフィックが存在する場合でも、より同期メッセージの競合が発生する確率を抑えることができ、ＰＴＰスレーブデバイスが競合のない同期メッセージの数を確保しやすくなる。これによって、パケットベースの時刻／周波数同期の精度を向上することができる。
【００８９】
＜第４実施形態＞
第４実施形態では、中継装置は、競合トラフィックのパケット間隔とパケット長とを調整し、同期メッセージの受信間隔を推定することによって、同期パケットの競合確率を抑える。すなわち、第４実施形態は、第２実施形態と第３実施形態との組み合わせである。
【００９０】
図１７は、第４実施形態におけるＱｏＳ部１０ｄの機能ブロック図の一例である。ＱｏＳ部１０ｄは、第１実施形態のＱｏＳ部１０ａの機能ブロックに加え、パケット分割部１１１，受信間隔検出部１１２をさらに含む。パケット分割部１１１，受信間隔検出部１１２の処理については、第２実施形態、第３実施形態に準ずるため、説明を省略する。
【００９１】
パラメータ決定部１１０は、同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上となった場合に、競合トラフィックのパケット間隔と分割パケット長とを決定する。パラメータ決定部１１０は、決定したパケット間隔と同期メッセージの受信タイミングとを読出制御部１０５に出力する。第４実施形態における競合パケットのパケット間隔決定方法は、例えば、第３実施形態に準ずる。また、第４実施形態における競合トラフィックの分割パケット長は、上記（Ａ）所定長、（Ｂ）徐々に大きくする、（Ｃ）テーブルを用いる、の他に、（Ｄ２）所定の換算式ｇ（ｘ，ｙ，ｆ（ｘ，ｙ））を用いる。変数ｘには、同期メッセージの競合なしの確率を用いる。変数ｙには、同期メッセージの受信周期を用いる。ｆ（ｘ，ｙ）は、競合トラフィックのパケット間隔である。
【００９２】
（Ｃ）のテーブル、（Ｄ２）の換算式には、分割パケット長、競合確率、同期メッセージの受信周期，及びパケット間隔の関係性が定義される。例えば、競合確率が高いほど分割パケット長が小さくなる、競合トラフィックのパケット間隔が長いほど分割パケット長が大きくなる、同期メッセージの受信周期が長いほど分割パケット長を短くする、という関係性である。（Ａ）−（Ｄ２）のうち、いずれの競合パケットの分割パケット長の決定方法が用いられてもよい。また、競合パケットの分割パケット長の決定方法は、（Ａ）−（Ｄ２）に限られない。
【００９３】
パラメータ決定部１１０は、決定した分割パケット長をパケット分割部１１１に出力する。また、同期メッセージの競合確率が第２の閾値より小さくなった場合には、パラメータ決定部１１０は、読出制御部１０５にパケット間隔のリセットを、パケット分割部１１１のパケットの分割停止を指示する。
【００９４】
第４実施形態では、中継装置は、競合トラフィックのパケット長を調整し、同期メッセージの受信タイミングに合わせて競合トラフィックにパケット間隔を設ける。これによって、より同期メッセージの競合の発生を抑えることができ、ＰＴＰスレーブデバイスが競合なしの同期メッセージを所定数確保しやすくなる。
【００９５】
＜第５実施形態＞
第５実施形態では、隣接するノード間で、連携して競合トラフィックのパケット間隔の調整を行う。第５実施形態においても、第１実施形態から第４実施形態と共通する説明は省略される。
【００９６】
図１８は、第５実施形態の適用例１の一つを示す図である。適用例１では、ＰＴＰマスタとＰＴＰスレーブ＃１、＃２とが存在し、中継装置＃２は、ＰＴＰマスタとＰＴＰスレーブ＃１、＃２との間に存在する。中継装置＃１は、中継装置＃２の隣接ノードであり、中継装置＃２にとって競合トラフィックの上流側に位置する。競合トラフィックは、中継装置＃１から中継装置＃２に流れる。また、中継装置＃２のＰＴＰスレーブ＃２に接続するポートにおいて、ＰＴＰマスタからＰＴＰスレーブに送信される同期メッセージと競合トラフィックとが競合する（図１８中点線円内）。
【００９７】
中継装置＃２は、第１実施形態と同様に、同期メッセージの競合を監視し、競合確率が第１の閾値以上になった場合に、競合トラフィックのパケット間隔を決定する。次に、中継装置＃２は、決定したパケット間隔を含む制御パケットを生成し、競合トラフィックの上流に位置する中継装置＃１に送信する（図１８中パケット間隔拡大要求）。中継装置＃１は、この制御パケットを検出し、制御パケットに含まれるパケット間隔に拡げて、競合トラフィックを送出する。なお、ＰＴＰマスタが競合トラフィックを送出又は転送する場合には、ＰＴＰマスタは中継装置＃１と同様に、パケット間隔を含む制御パケットを検出し、制御パケットに含まれるパケット間隔に拡げて、競合トラフィックを送出する。
【００９８】
図１９は、第５実施形態の適用例２を示す図である。適用例２でも、ＰＴＰマスタとＰＴＰスレーブ＃１、＃２とが存在し、中継装置＃２は、ＰＴＰマスタとＰＴＰスレーブ＃１、＃２との間に存在する。中継装置＃１は、中継装置＃２の隣接ノードであり、中継装置＃２にとって競合トラフィックの上流側に位置する。すなわち、競合トラフィックは、中継装置＃１から中継装置＃２に流れる。ただし、適用例２では、中継装置＃１は、中継装置＃２にとって競合トラフィックの上流側に位置するが、ＰＴＰスレーブ側に位置する。
【００９９】
中継装置＃１の中継装置＃２と接続するポートにおいて、ＰＴＰスレーブ＃１からＰＴＰマスタに送信される同期メッセージが競合トラフィックと競合する。また、中継装置＃２のＰＴＰマスタに接続するポートにおいて、さらにＰＴＰスレーブ＃２からＰＴＰマスタに送信される同期メッセージが競合する。
【０１００】
適用例２においても、中継装置＃２は、第１実施形態と同様に、ＰＴＰマスタとの接続ポートにおいて、同期メッセージの競合を監視し、競合確率が第１の閾値以上になった場合に、競合トラフィックのパケット間隔を決定する。中継装置＃２は、競合トラフィックのパケット間隔の拡張を要求するため、決定したパケット間隔を含む制御パケットを中継装置＃１に送信する（図１９中パケット間隔拡大要求）。ただし、このとき、中継装置＃１から中継装＃２に送信されるパケットにはＰＴＰスレーブ＃１からＰＴＰマスタへ送信される同期メッセージも含まれており、同期メッセージが遅延する可能性がある。したがって、制御パケットには、同期メッセージ以外のパケットに対するパケット間隔の拡張の指示が含まれる。中継装置＃１は、この制御パケットを検出し、同期メッセージ以外のトラフィックを、制御パケットに含まれるパケット間隔に拡げて送出する。なお、適用例2
において、ＰＴＰスレーブが競合トラフィックを送出又は転送する場合には、ＰＴＰスレーブは中継装置＃１と同様に、パケット間隔を含む制御パケットを検出し、制御パケットに含まれるパケット間隔に拡げて、競合トラフィックを送出する。
【０１０１】
図２０は、第５実施形態における中継装置の構成の例を示す図である。図２０の中継装置１００−１ａ、１００−２ａは、それぞれ、例えば、適用例１及び２の中継装置＃１、＃２に相当する。また、図２０では、第５実施形態に係る機能ブロックが抽出されて示されており、その他の機能ブロックは簡略化又は省略されている。中継装置１００−１ａは、「第２のノード」の一例である。中継装置１００−２ａは、「第１のノード」の一例である。
【０１０２】
中継装置１００−２ａのＩＦカードは、第１実施形態のＱｏＳ部１０ａの構成に加えて、制御フレーム生成部１１４を更に備える。図２０では、便宜上、競合検出部１０８、監視部１０９、パラメータ決定部１１０は、１つのブロックに簡略化されて示されている。第５実施形態では、パラメータ決定部１１０は、同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上となった場合に、競合トラフィックのパケット間隔を決定し、制御フレーム生成部１１４に出力する。
【０１０３】
制御フレーム生成部１１４は、パラメータ決定部１１０から競合トラフィックのパケット間隔の入力を受けると、このパケット間隔を含めた制御フレームを生成する。制御フレームは、同期パケット以外のトラフィックのパケット間隔を指定のパケット間隔に拡張するように受信側の装置に要求するフレームである。制御フレーム生成部１１４は、生成した制御フレームを競合トラフィックの受信ポート（図２０では、中継装置１００−２ａのＩＦカード＃２のポート）から出力する。制御フレームは、例えば、イーサネット（登録商標）のＰａｕｓｅフレームのように、マルチキャストアドレスやブロードキャストアドレスを用いた、ノードを超えて転送されないフレームとして送信される。制御フレームは、ＩＦカードの入力側の処理部（図２０では省略）に送信され、ＳＷカード、ＩＦカード＃２を経由して出力される。制御フレーム生成部１１４は、「送信部」の一例である。
【０１０４】
制御フレームを受信する中継装置１００−１ａのＩＦカードは、入力側の処理部（図２０では省略）に制御フレーム検出部１１３を備える。入力側の処理部には、例えば、出力側のように、多重化部、セレクタ、入力バッファ、書込制御部、読出制御部が含まれており、書込制御部によって、制御フレームは制御フレーム検出部１１３に出力される。
【０１０５】
制御フレーム検出部１１３は、制御フレームの入力を受けると、制御フレームに含まれるパケット間隔以上の間隔で競合トラフィック（同期メッセージ以外のトラフィック）を読み出すように、出力側の処理部の読出制御部１０５に指示する。これによって、競合トラフィックの上流側に位置する中継装置において、指定したパケット間隔以上の間隔で競合トラフィックが送出されるようになる。制御フレーム検出部１１３は、「受信部」の一例である。
【０１０６】
なお、中継装置１００−２ａのパラメータ決定部１１０は、同期メッセージの競合確率が第２の閾値より小さくなった場合には、パケット間隔のリセットを制御フレーム生成部１１４に出力する。制御フレーム生成部１１４は、パラメータ決定部１１０からパケット間隔のリセットの入力を受けると、パケット間隔のリセットを含む制御フレームを生成し、競合トラフィックの受信ポートから送信する。パケット間隔のリセットを含む制御フレームは、中継装置１００−１ａの制御フレーム検出部１１３によって検出される。制御フレーム検出部１１３は、パケット間隔のリセットを含む制御フレームを検出すると、読出制御部１０５にパケット間隔のリセットを指示する。
【０１０７】
第５実施形態では、中継装置１００−２ａは、同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上となった場合に、競合トラフィックのパケット間隔を決定し、競合トラフィックの上流に位置する隣接ノードの中継装置１００−１ａに対してパケット間隔の拡張を要求する。これによって、上流の隣接ノードである中継装置１００−１ａにおいて競合トラフィックのパケット間隔が調整され、中継装置１００−２ａにおいて同期メッセージの競合確率を下げることができる。また、競合トラフィックのパケット間隔の調整に係る処理を、隣接ノードである中継装置１００−１ａと分担することにより、中継装置１００−２ａに係る処理負荷が軽くなる。
【０１０８】
＜第６実施形態＞
第６実施形態は、競合トラフィックのパケット間隔の調整に加え、競合トラフィックのパケット長の調整も、隣接ノード間で連携して行う。第６実施形態においても、第１実施形態から第５実施形態と共通する説明は省略される。
【０１０９】
図２１は、第６実施形態における中継装置の構成の例を示す図である。図２１の中継装置１００−１ｂ、１００−２ｂは、それぞれ、例えば、図１８の適用例１及び図１９の適用例２の中継装置＃１、＃２に相当する。また、図２１では、第６実施形態に係る機能ブロックが抽出されて示されており、その他の機能ブロックは簡略化又は省略されている。
図２１では、便宜上、中継装置１００−２の競合検出部１０８、監視部１０９、パラメータ決定部１１０は、１つのブロックに簡略化されて示されている。
【０１１０】
第６実施形態では、中継装置１００−２のパラメータ決定部１１０は、同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上となった場合に、競合トラフィックのパケット間隔に加えて、分割パケット長を決定し、制御フレーム生成部１１４に出力する。
【０１１１】
制御フレーム生成部１１４は、パラメータ決定部１１０から競合トラフィックのパケット間隔と分割パケット長との入力を受けると、これらを含めた制御フレームを生成する。このときの制御フレームは、同期パケット以外のトラフィックのパケット間隔及び分割パケット長を指定のものにするように受信側の装置に要求するフレームである。制御フレーム生成部１１４は、生成した制御フレームを競合トラフィックの受信ポート（図２１では、中継装置１００−２ｂのＩＦカード＃２のポート）から出力する。
【０１１２】
中継装置１００−１ｂは、第５実施形態の機能ブロックに加え、パケット分割部１１１を備える。第６実施形態において、中継装置１００−１ｂの制御フレーム検出部１１３は、制御フレームを検出すると、制御フレームから競合トラフィックのパケット間隔と分割パケット長とを抽出する。制御フレーム検出部１１３は、競合トラフィックのパケット間隔を読出制御部１０５に、分割パケット長をパケット分割部１１１に出力する。
【０１１３】
パケット分割部１１１は、制御フレーム検出部１１３から分割パケット長の入力を受けると、非優先クラスキュー１０６ｎに格納されているパケットを分割パケット長以下に分割する。その後、読出制御部１０５によって指示されると、非優先クラスキュー１０６ｎに格納される分割されたパケットが読み出される。なお、パケット分割部１１１は、第２実施形態のパケット分割部１１１と同様に、パケットを分割する際には、ヘッダ内のフラグメントに係る情報を格納する（図１４参照）。これによって、隣接ノード間の競合トラフィックの上流側に位置する中継装置において、指定したパケット長以下のサイズに分割され、指定したパケット間隔以上の間隔で競合トラフィックが送出されるようになる。
【０１１４】
なお、中継装置１００−２ｂのパラメータ決定部１１０は、同期メッセージの競合確率が第２の閾値より小さくなった場合には、パケット間隔のリセット及びパケット分割停止を制御フレーム生成部１１４に出力する。制御フレーム生成部１１４は、パラメータ決定部１１０からパケット間隔のリセット及びパケット分割停止の入力を受けると、これらを含む制御フレームを生成し、競合トラフィックの受信ポートから送信する。パケット間隔のリセット及びパケット分割停止を含む制御フレームは、中継装置１００−１ｂの制御フレーム検出部１１３によって検出される。制御フレーム検出部１１３は、パケット間隔のリセット及びパケット分割停止を含む制御フレームを検出すると、読出制御部１０５にパケット間隔のリセット、パケット分割部１１１にパケットの分割停止を指示する。
【０１１５】
第６実施形態では、中継装置１００−２ｂは、同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上となった場合に、競合トラフィックのパケット間隔に加え、分割パケット長を決定し、競合トラフィックの上流に位置する隣接ノードである中継装置１００−１ｂに対してパケット間隔の拡張及びパケット分割を要求する。これによって、上流の隣接ノードである中継装置１００−１ｂにおいて競合トラフィックのパケット間隔とパケット長とが調整され、中継装置１００−２ｂにおいて同期メッセージの競合確率を下げることができる。また、競合トラフィックのパケット間隔及びパケット長の調整に係る処理を、隣接ノードである中継装置１００−１ｂと分担することにより、中継装置１００−２ｂに係る処理負荷が軽くなる。
【０１１６】
＜第７実施形態＞
第７実施形態は、隣接ノード間で連携して、同期メッセージの受信タイミングに合わせて競合トラフィックのパケット間隔の調整を行う。第７実施形態においても、第１実施形態から第６実施形態と共通する説明は省略される。
【０１１７】
図２２は、第７実施形態における中継装置の構成の例を示す図である。図２２の中継装置１００−１ｃ、１００−２ｃは、それぞれ、例えば、図１８の適用例１及び図１９の適用例２の中継装置＃１、＃２に相当する。また、図２２では、第７実施形態に係る機能ブロックが抽出されて示されており、その他の機能ブロックは簡略化又は省略されている。図２２では、便宜上、中継装置１００−２ｃの競合検出部１０８、監視部１０９、パラメータ決定部１１０は、１つのブロックに簡略化されて示されている。
【０１１８】
中継装置１００−２ｃは、第５実施形態の中継装置１００−２ａの機能ブロックに加え、受信間隔検出部１１２を備える。受信間隔検出部１１２の処理は、第３実施形態に準じ、同期メッセージの周期を推定し、受信タイミングを推定する。受信間隔検出部１１２は、受信タイミングをパラメータ決定部１１０に出力する。
【０１１９】
パラメータ決定部１１０は、同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上となった場合に、競合トラフィックのパケット間隔を決定し、決定したパケット間隔と同期メッセージの受信タイミングとを制御フレーム生成部１１４に出力する。競合トラフィックのパケット間隔の決定方法は、例えば、第３実施形態に準じる。
【０１２０】
制御フレーム生成部１１４は、パラメータ決定部１１０から競合トラフィックのパケット間隔と同期メッセージの受信タイミングとの入力を受けると、これらを含めた制御フレームを生成する。このときの制御フレームは、同期パケット以外のトラフィックのパケット間隔を指定のタイミングで設けるように受信側の装置に要求するフレームである。制御フレーム生成部１１４は、生成した制御フレームを競合トラフィックの受信ポート（図２２では、中継装置１００−２ｃのＩＦカード＃２のポート）から出力する。なお、制御フレームに含まれる同期メッセージの受信タイミングは、中継装置１００−１ｃと中継装置１００−２ｃ間の転送遅延も考慮された値となる。また、制御フレームは、受信間隔検出部１１２によって推定された同期メッセージの周期で周期的に中継装置１００−１ｃから送信されてもよいし、制御フレームに同期メッセージの周期を含めて、同期メッセージの競合確率が第１の閾値を超えたときに１回送信されるのでもよい。
【０１２１】
中継装置１００−１ｃは、第５実施形態の機能ブロックと同様の機能ブロックを有する。第７実施形態において、中継装置１００−１ｃの制御フレーム検出部１１３は、制御フレームを検出すると、制御フレームから競合トラフィックのパケット間隔と同期メッセージの受信タイミングとを抽出する。制御フレーム検出部１１３は、競合トラフィックのパケット間隔と同期メッセージの受信タイミングとを読出制御部１０５に出力する。読出制御部１０５は、第３実施形態の読出制御部１０５と同様に、入力された受信タイミングで、入力されたパケット間隔を設けるように、競合トラフィックを読み出す。これによって、隣接ノード間の競合トラフィックの上流側に位置するノードにおいて、指定したタイミングで、且つ、指定したパケット間隔以上の間隔で競合トラフィックが送出されるようになる。
【０１２２】
なお、中継装置１００−２ｃのパラメータ決定部１１０は、同期メッセージの競合確率が第２の閾値より小さくなった場合には、パケット間隔のリセットを制御フレーム生成部１１４に出力する。制御フレーム生成部１１４は、パラメータ決定部１１０からパケット間隔のリセットの入力を受けると、パケット間隔のリセットを含む制御フレームを生成し、競合トラフィックの受信ポートから送信する。パケット間隔のリセットを含む制御フレームは、中継装置１００−１ｃの制御フレーム検出部１１３によって検出される。制御フ
レーム検出部１１３は、パケット間隔のリセットを含む制御フレームを検出すると、読出制御部１０５にパケット間隔のリセットを指示する。
【０１２３】
第７実施形態では、中継装置１００−２ｃは、同期メッセージの受信タイミングを推定する。同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上となった場合に、中継装置１００−２ｃは、競合トラフィックのパケット間隔を決定し、競合トラフィックの上流に位置する隣接ノードである中継装置１００−１ｃに対して、同期メッセージの受信タイミングでのパケット間隔の拡張を要求する。これによって、上流の隣接ノードである中継装置１００−１ｃにおいて競合トラフィックのパケット間隔とパケット間隔を設けるタイミングが調整され、中継装置１００−２ｃにおいて同期メッセージの競合確率を下げることができる。また、競合トラフィックのパケット間隔の調整に係る処理を、上流の隣接ノードである中継装置１００−１ｃと分担することにより、中継装置１００−２ｃに係る処理負荷が軽くなる。
【０１２４】
＜第８実施形態＞
第８実施形態は、隣接ノード間で連携して、同期メッセージの受信タイミングに合わせた競合トラフィックのパケット間隔の調整と、競合トラフィックのパケット長の調整と、を行う。第８実施形態においても、第１実施形態から第７実施形態と共通する説明は省略される。
【０１２５】
図２３は、第８実施形態における中継装置の構成の例を示す図である。図２３の中継装置１００−１ｄ、１００−２ｄは、それぞれ、例えば、図１８の適用例１及び図１９の適用例２の中継装置＃１、＃２に相当する。また、図２３では、第８実施形態に係る機能ブロックが抽出されて示されており、その他の機能ブロックは簡略化又は省略されている。図２３では、便宜上、中継装置１００−２ｄの競合検出部１０８、監視部１０９、パラメータ決定部１１０は、１つのブロックに簡略化されて示されている。
【０１２６】
中継装置１００−２ｄは、第７実施形態の中継装置１００−２ｃと同様の機能ブロックを有する。パラメータ決定部１１０は、同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上となった場合に、競合トラフィックのパケット間隔と分割パケット長とを決定し、決定したパケット間隔及び分割パケット長、同期メッセージの受信タイミングを制御フレーム生成部１１４に出力する。第８実施形態におけるパケット間隔の決定方法および分割パケット長の決定方法は、第4実施形態に準じる。
【０１２７】
制御フレーム生成部１１４は、パラメータ決定部１１０から競合トラフィックのパケット間隔、分割パケット長、同期メッセージの受信タイミングの入力を受けると、これらを含めた制御フレームを生成する。このときの制御フレームは、同期パケット以外のトラフィックのパケット間隔を指定のタイミングで設け、さらに、指定のパケット長以下に分割するように受信側の装置に要求するフレームである。制御フレーム生成部１１４は、生成した制御フレームを競合トラフィックの受信ポート（図２３では、中継装置１００−２ｄのＩＦカード＃２のポート）から出力する。
【０１２８】
中継装置１００−１ｄは、第６実施形態の機能ブロックと同様の機能ブロックを有する。第８実施形態において、中継装置１００−１ｃの制御フレーム検出部１１３は、制御フレームを検出すると、制御フレームから競合トラフィックのパケット間隔及び分割パケット長、同期メッセージの受信タイミングを抽出する。制御フレーム検出部１１３は、競合トラフィックのパケット間隔と同期メッセージの受信タイミングとを読出制御部１０５に出力する。また、制御フレーム検出部１１３は、分割パケット長をパケット分割部１１１に出力する。パケット分割部１１１は、分割パケット長の入力を受けると、入力される分割パケット長以下に非優先クラスキュー１０６ｎに格納されるパケットを分割する。読出
制御部１０５は、入力された受信タイミングで、入力されたパケット間隔を設けるように、競合トラフィックを読み出す。これによって、隣接ノード間の競合トラフィックの上流側に位置するノードにおいて、指定したタイミング、指定したパケット間隔以上の間隔、指定したパケット長以下のパケット長で競合トラフィックが送出されるようになる。
【０１２９】
なお、中継装置１００−２ｄでは、同期メッセージの競合確率が第２の閾値より小さくなった場合には、第６実施形態と同様に、パケット間隔のリセット及びパケット分割停止を含む制御フレームが生成され、中継装置１００−１ｄに送信される。中継装置１００−１ｄは、この制御フレームを受信すると、パケット間隔の調整及びパケットの分割を停止する。
【０１３０】
第８実施形態では、中継装置１００−２ｄは、同期メッセージの受信タイミングを推定し、同期メッセージの競合確率が第１の閾値以上となった場合に、競合トラフィックのパケット間隔及び分割パケット長を決定する。さらに、中継装置１００−２ｄは、競合トラフィックの上流に位置する隣接ノードである中継装置１００−１ｃに対して、同期メッセージの受信タイミングでのパケット間隔の拡張及び分割パケット長以下での競合パケットの分割を要求する。これによって、上流の隣接ノードである中継装置１００−１ｄにおいて競合トラフィックのパケット間隔とパケット間隔を設けるタイミング、及び、競合トラフィックのパケット長が調整され、中継装置１００−２ｄにおいて同期メッセージの競合確率を下げることができる。また、競合トラフィックのパケット間隔及びパケット長の調整に係る処理を、上流の隣接ノードである中継装置１００−１ｄと分担することにより、中継装置１００−２ｄに係る処理負荷が軽くなる。
【符号の説明】
【０１３１】
１００      中継装置
１      ＩＦカード
１０ａ−１０ｄ      ＱｏＳ部
１０１      多重化部
１０２、１０７      セレクタ
１０３      同期メッセージ識別部
１０４      書込制御部
１０５      読出制御部
１０６ａ      優先クラスキュー
１０６ｎ      非優先クラスキュー
１０８      競合検出部
１０９      監視部
１１０      パラメータ決定部
１１１      パケット分割部
１１２      受信間隔検出部
１１３      制御フレーム検出部
１１４      制御フレーム生成部
【図１】
0005849786.tif 000002
【図２】
0005849786.tif 000003
【図３】
0005849786.tif 000004
【図４】
0005849786.tif 000005
【図５】
0005849786.tif 000006
【図６】
0005849786.tif 000007
【図７】
0005849786.tif 000008
【図８】
0005849786.tif 000009
【図９】
0005849786.tif 000010
【図１０】
0005849786.tif 000011
【図１１Ａ】
0005849786.tif 000012
【図１１Ｂ】
0005849786.tif 000013
【図１２】
0005849786.tif 000014
【図１３】
0005849786.tif 000015
【図１４】
0005849786.tif 000016
【図１５】
0005849786.tif 000017
【図１６】
0005849786.tif 000018
【図１７】
0005849786.tif 000019
【図１８】
0005849786.tif 000020
【図１９】
0005849786.tif 000021
【図２０】
0005849786.tif 000022
【図２１】
0005849786.tif 000023
【図２２】
0005849786.tif 000024
【図２３】
0005849786.tif 000025