(57)【要約】【課題】  伝送路の切替においてフレームの順序逆転、遅延の増大及び遅延揺らぎを抑制する切替回路及び方法を提供する。【解決手段】  切替回路は、切替元伝送路への切替コネクションの最後のフレームである第１のフレームと、切替先伝送路への切替コネクションの最初のフレームである第２のフレームを切替回路内で識別させるための手段と、第２のフレームから蓄積手段のキュー長が０になるまでに通過する切替コネクションのフレームを蓄積手段に出力する手段と、第１のフレームが読出手段により読み出される読出時刻を出力する手段と、読出時刻から読出開始時刻を決定する手段とを有し、読出手段は、読出開始時刻から、蓄積手段のキュー長が０になるまでの間、蓄積手段からフレームの読出しを行う。【選択図】  図２
2006340053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクションが使用する出力伝送路の切替を行う切替回路であって、
切替対象コネクションの切替時、切替元の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最後のフレームである第１のフレームと、切替先の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最初のフレームである第２のフレームを切替回路内で識別させるための手段と、
コネクションが使用する出力伝送路に応じてフレームを振り分ける伝送路選択手段と、
出力伝送路に対応して設けられ、出力伝送路に振り分けられたフレームのうち、第２のフレームから出力待ちフレーム蓄積手段のキュー長が０になるまでに通過する切替対象コネクションのフレームを出力待ちフレーム蓄積手段に出力し、それ以外のフレームをフレーム蓄積手段に出力するフレーム振分手段と、
出力伝送路に対応して設けられ、フレーム振分手段から入力されるフレームの蓄積を行うフレーム蓄積手段及び出力待ちフレーム蓄積手段と、
出力伝送路に対応して設けられ、フレーム蓄積手段に蓄積されたフレームと、出力待ちフレーム蓄積手段に蓄積されたフレームを読み出して出力するフレーム読出手段と、
第１のフレームを監視して、第１のフレームがフレーム読出手段により読み出される時刻である読出時刻を出力する読出時刻出力手段と、
各出力伝送路の対向する通信ノードへの遅延時間を有し、前記読出時刻と、切替元の出力伝送路の遅延時間と、切替先の出力伝送路の遅延時間とに基づき読出開始時刻を決定する読出開始時刻決定手段と、
を有し、
切替先の出力伝送路に対応するフレーム読出手段は、読出開始時刻から対応する出力待ちフレーム蓄積手段のキュー長が０になるまでの間、対応する出力待ちフレーム蓄積手段からフレームの読出しを行うことを特徴とする切替回路。
【請求項２】
コネクションが使用する出力伝送路の切替を行う切替回路であって、
切替対象コネクションの切替時、切替元の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最後のフレームである第１のフレームと、切替先の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最初のフレームである第２のフレームを切替回路内で識別させるための手段と、
コネクションが使用する出力伝送路に応じてフレームを振り分ける伝送路選択手段と、
出力伝送路に対応して設けられ、出力伝送路に振り分けられたフレームのうち、第２のフレームから出力待ちフレーム蓄積手段のキュー長が０になるまでに通過する切替対象コネクションのフレームを出力待ちフレーム蓄積手段に出力し、それ以外のフレームをフレーム蓄積手段に出力するフレーム振分手段と、
出力伝送路に対応して設けられ、フレーム振分手段から入力されるフレームの蓄積を行うフレーム蓄積手段及び出力待ちフレーム蓄積手段と、
出力伝送路に対応して設けられ、フレーム蓄積手段に蓄積されたフレームと、出力待ちフレーム蓄積手段に蓄積されたフレームを読み出して出力するフレーム読出手段と、
出力伝送路に対応して設けられ、フレーム読出手段が出力したフレームの、対向する通信ノードに到着するまでの時間が全出力伝送路で同一となるように、遅延時間を付加し、調整する伝播遅延調整手段と、
第１のフレームを監視して、第１のフレームがフレーム読出手段により読み出される時刻である読出時刻を出力する読出時刻出力手段と、
を有し、
切替先の出力伝送路に対応するフレーム読出手段は、読出時刻から対応する出力待ちフレーム蓄積手段のキュー長が０になるまでの間、対応する出力待ちフレーム蓄積手段からフレームの読出しを行うことを特徴とする切替回路。
【請求項３】
読出時刻出力手段は、第１のフレームのフレーム振分手段の通過を監視し、通過する時刻と、その時刻におけるフレーム蓄積手段のキュー長と、フレーム読出手段の読出速度に基づく予測により、読出時刻を算出して出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の切替回路。
【請求項４】
読出時刻出力手段は、第１のフレームのフレーム読出手段の通過を監視し、通過する時刻を読出時刻として出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の切替回路。
【請求項５】
フレーム蓄積手段は、
入力されるフレームを、コネクションの優先度に応じて振り分ける優先度フレーム振分手段と、
優先度ごとに設けられ、対応する優先度のフレームを蓄積する優先度別フレーム蓄積手段と、
各優先度別フレーム蓄積手段から、優先度に応じてフレームの読出しを行う優先度フレーム読出手段と、
を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の切替回路。
【請求項６】
出力伝送路に対応して設けられ、対応する出力待ちフレーム蓄積手段に蓄積されたフレームの蓄積時間を計測する蓄積時間計測手段を有し、
フレーム読出手段は、対応する蓄積時間計測手段での計測値が閾値以上となったときに、対応する出力待ちフレーム蓄積手段からフレームの読出しを行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の切替回路。
【請求項７】
対向する通信ノードとの間に複数の出力伝送路を設定する通信ノードで用いられ、各出力伝送路に対応したフレーム蓄積部及び出力待ちフレーム蓄積部を有する切替回路での、コネクションが使用する出力伝送路の切替方法であって、
切替先の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最初のフレームである第２のフレーム以降の切替対象コネクションのフレームを出力待ちフレーム蓄積部に蓄積するステップと、
切替元の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最後のフレームである第１のフレームを監視して、第１のフレームが出力伝送路に出力される時刻である読出時刻を求めるステップと、
前記読出時刻と、切替元の出力伝送路の対向する通信ノードへの遅延時間と、切替先の出力伝送路の対向する通信ノードへの遅延時間とに基づき、前記出力待ちフレーム蓄積部に蓄積されたフレームの出力伝送路への読出開始時刻を決定するステップと、
を有し、
読出開始時刻から出力待ちフレーム蓄積部のフレームを読み出して出力伝送路に出力し、出力待ちフレーム蓄積部のキュー長が０になった以降は、切替対象コネクションのフレームをフレーム蓄積部に蓄積すること、
を特徴とする切替方法。
【請求項８】
対向する通信ノードとの間に複数の出力伝送路を設定する通信ノードで用いられ、各出力伝送路に対応したフレーム蓄積部及び出力待ちフレーム蓄積部と、フレーム蓄積部及び出力待ちフレーム蓄積部から出力するフレームが対向する通信ノードに到達するまでの時間を、全出力伝送路で同一とする伝播遅延調整部を有する切替回路での、コネクションが使用する出力伝送路の切替方法であって、
切替先の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最初のフレームである第２のフレーム以降の切替対象コネクションのフレームを出力待ちフレーム蓄積部に蓄積するステップと、
切替元の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最後のフレームである第１のフレームを監視して、第１のフレームが伝播遅延調整部に出力される時刻である読出時刻を求めるステップと、
を有し、
前記読出時刻から、出力待ちフレーム蓄積部のフレームを読出して伝播遅延調整部に出力し、出力待ちフレーム蓄積部のキュー長が０になった以降は、切替対象コネクションのフレームをフレーム蓄積部に蓄積すること、
を特徴とする切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクションが使用する伝送路の切替を行う際に、フレームの損失及び順序逆転を起こさず、伝送路の切替えによる遅延及び遅延揺らぎの発生を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の伝送路で接続された通信ノード間において、ある伝送路での輻輳回避を目的とし、無瞬断で伝送路の切替を行う構成について開示がなされている。特許文献１によると、遅延時間の大きい伝送路から、遅延時間の小さい伝送路へ切替を行う場合、バッファ回路により遅延時間差以上の時間だけ遅延させてから切替先伝送路に出力することで、順序の逆転を回避している。
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−３８６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記、複数の伝送路で接続された通信ノード間において、遅延時間の小さい伝送路から遅延時間の大きい伝送路に切替を行う場合、遅延時間差分だけ遅延が大きくなり遅延揺らぎが生じる。また、遅延時間の大きい伝送路から遅延時間の小さい伝送路に切替を行う場合、特許文献１に開示されているように、バッファ回路を用いて遅延時間差以上の時間だけ遅延させる必要があるが、必要以上に遅延させた場合にも遅延揺らぎが生じてしまう。
【０００５】
これら、伝送路切替に伴う遅延の増大及び遅延揺らぎを抑えるためには、伝送路切替時、切替先伝送路へ出力するフレームの正確な時刻制御、つまりバッファ回路で遅延させる遅延時間の制御が必要となるが、特許文献１には時刻制御に関しての記載はない。
【０００６】
したがって、本発明は、コネクションが使用する伝送路の切替において、切替先伝送路へ出力するフレームの時刻制御を行い、フレームの順序逆転、遅延の増大及び遅延揺らぎを抑制する切替回路及び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】
【０００７】
本発明における切替回路によれば、
コネクションが使用する出力伝送路の切替を行う切替回路であって、切替対象コネクションの切替時、切替元の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最後のフレームである第１のフレームと、切替先の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最初のフレームである第２のフレームを切替回路内で識別させるための手段と、コネクションが使用する出力伝送路に応じてフレームを振り分ける伝送路選択手段と、出力伝送路に対応して設けられ、出力伝送路に振り分けられたフレームのうち、第２のフレームから出力待ちフレーム蓄積手段のキュー長が０になるまでに通過する切替対象コネクションのフレームを出力待ちフレーム蓄積手段に出力し、それ以外のフレームをフレーム蓄積手段に出力するフレーム振分手段と、出力伝送路に対応して設けられ、フレーム振分手段から入力されるフレームの蓄積を行うフレーム蓄積手段及び出力待ちフレーム蓄積手段と、出力伝送路に対応して設けられ、フレーム蓄積手段に蓄積されたフレームと、出力待ちフレーム蓄積手段に蓄積されたフレームを読み出して出力するフレーム読出手段と、第１のフレームを監視して、第１のフレームがフレーム読出手段により読み出される時刻である読出時刻を出力する読出時刻出力手段と、各出力伝送路の対向する通信ノードへの遅延時間を有し、前記読出時刻と、切替元の出力伝送路の遅延時間と、切替先の出力伝送路の遅延時間とに基づき読出開始時刻を決定する読出開始時刻決定手段とを有し、切替先の出力伝送路に対応するフレーム読出手段は、読出開始時刻から対応する出力待ちフレーム蓄積手段のキュー長が０になるまでの間、対応する出力待ちフレーム蓄積手段からフレームの読出しを行うことを特徴とする。
【０００８】
本発明の切替回路における他の実施形態によれば、
コネクションが使用する出力伝送路の切替を行う切替回路であって、切替対象コネクションの切替時、切替元の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最後のフレームである第１のフレームと、切替先の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最初のフレームである第２のフレームを切替回路内で識別させるための手段と、コネクションが使用する出力伝送路に応じてフレームを振り分ける伝送路選択手段と、出力伝送路に対応して設けられ、出力伝送路に振り分けられたフレームのうち、第２のフレームから出力待ちフレーム蓄積手段のキュー長が０になるまでに通過する切替対象コネクションのフレームを出力待ちフレーム蓄積手段に出力し、それ以外のフレームをフレーム蓄積手段に出力するフレーム振分手段と、出力伝送路に対応して設けられ、フレーム振分手段から入力されるフレームの蓄積を行うフレーム蓄積手段及び出力待ちフレーム蓄積手段と、出力伝送路に対応して設けられ、フレーム蓄積手段に蓄積されたフレームと、出力待ちフレーム蓄積手段に蓄積されたフレームを読み出して出力するフレーム読出手段と、出力伝送路に対応して設けられ、フレーム読出手段が出力したフレームの、対向する通信ノードに到着するまでの時間が全出力伝送路で同一となるように、遅延時間を付加し、調整する伝播遅延調整手段と、第１のフレームを監視して、第１のフレームがフレーム読出手段により読み出される時刻である読出時刻を出力する読出時刻出力手段とを有し、切替先の出力伝送路に対応するフレーム読出手段は、読出時刻から対応する出力待ちフレーム蓄積手段のキュー長が０になるまでの間、対応する出力待ちフレーム蓄積手段からフレームの読出しを行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の切替回路における他の実施形態によれば、
読出時刻出力手段は、第１のフレームのフレーム読出手段の通過を監視し、通過する時刻と、その時刻におけるフレーム蓄積手段のキュー長と、フレーム読出手段の読出速度に基づく予測により、読出時刻を算出して出力することも好ましい。
【００１０】
更に、本発明の切替回路における他の実施形態によれば、
読出時刻出力手段は、第１のフレームがフレーム読出手段を通過する時刻を読出時刻として出力することも好ましい。
【００１１】
更に、本発明の切替回路における他の実施形態によれば、
フレーム蓄積手段は、入力されるフレームを、コネクションの優先度に応じて振り分ける優先度フレーム振分手段と、優先度ごとに設けられ、対応する優先度のフレームを蓄積する優先度別フレーム蓄積手段と、各優先度別フレーム蓄積手段から、優先度に応じてフレームの読出しを行う優先度フレーム読出手段とを有することも好ましい。
【００１２】
更に、本発明の切替回路における他の実施形態によれば、
出力伝送路に対応して設けられ、対応する出力待ちフレーム蓄積手段に蓄積されたフレームの蓄積時間を計測する蓄積時間計測手段を有し、フレーム読出手段は、対応する蓄積時間計測手段での計測値が閾値以上となったときに、対応する出力待ちフレーム蓄積手段からフレームの読出しを行うことも好ましい。
【００１３】
本発明における切替方法によれば、
対向する通信ノードとの間に複数の出力伝送路を設定する通信ノードで用いられ、各出力伝送路に対応したフレーム蓄積部及び出力待ちフレーム蓄積部を有する切替回路での、コネクションが使用する出力伝送路の切替方法であって、切替先の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最初のフレームである第２のフレーム以降の切替対象コネクションのフレームを出力待ちフレーム蓄積部に蓄積するステップと、切替元の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最後のフレームである第１のフレームを監視して、第１のフレームが出力伝送路に出力される時刻である読出時刻を求めるステップと、前記読出時刻と、切替元の出力伝送路の対向する通信ノードへの遅延時間と、切替先の出力伝送路の対向する通信ノードへの遅延時間とに基づき、前記出力待ちフレーム蓄積部に蓄積されたフレームの出力伝送路への読出開始時刻を決定するステップとを有し、読出開始時刻から出力待ちフレーム蓄積部のフレームを読み出して出力伝送路に出力し、出力待ちフレーム蓄積部のキュー長が０になった以降は、切替対象コネクションのフレームをフレーム蓄積部に蓄積することを特徴とする。
【００１４】
本発明の切替方法における他の実施形態によれば、
対向する通信ノードとの間に複数の出力伝送路を設定する通信ノードで用いられ、各出力伝送路に対応したフレーム蓄積部及び出力待ちフレーム蓄積部と、フレーム蓄積部及び出力待ちフレーム蓄積部から出力するフレームが対向する通信ノードに到達するまでの時間を、全出力伝送路で同一とする伝播遅延調整部を有する切替回路での、コネクションが使用する出力伝送路の切替方法であって、切替先の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最初のフレームである第２のフレーム以降の切替対象コネクションのフレームを出力待ちフレーム蓄積部に蓄積するステップと、切替元の出力伝送路に出力される切替対象コネクションの最後のフレームである第１のフレームを監視して、第１のフレームが伝播遅延調整部に出力される時刻である読出時刻を求めるステップとを有し、前記読出時刻から、出力待ちフレーム蓄積部のフレームを読出して伝播遅延調整部に出力し、出力待ちフレーム蓄積部のキュー長が０になった以降は、切替対象コネクションのフレームをフレーム蓄積部に蓄積することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第２のフレーム以降の、切替対象コネクションのフレームを出力待ちフレーム蓄積手段に蓄積しておき、第１のフレームがフレーム読出手段から読み出されて出力伝送路に出力される読出時刻を、第１のフレームを監視することにより求めて、読出時刻と切替元及び切替先の出力伝送路の遅延時間に基づき、出力待ちフレーム蓄積手段からのフレーム読出しを開始する時刻を決定することにより、コネクションが使用する出力伝送路の切替に伴う、フレーム順序の逆転、遅延の増大、遅延揺らぎの発生を防止することができる。
【００１６】
第２のフレーム以降の、切替対象コネクションのフレームを出力待ちフレーム蓄積手段に蓄積しておき、フレーム蓄積手段及び出力待ちフレーム蓄積手段から出力するフレームが対向する通信ノードに到達するまでの時間を、全出力伝送路で同一とする伝播遅延調整手段を設け、第１のフレームがフレーム読出手段から読み出されて伝播遅延調整手段に入力された後に、出力待ちフレーム蓄積手段から第２のフレーム以降のフレームを読み出すよう制御することで、コネクションが使用する出力伝送路の切替に伴う、フレーム順序の逆転、遅延の増大、遅延揺らぎの発生を防止することができる。
【００１７】
第１のフレームがフレーム読出手段から読み出されて出力伝送路に出力される時刻は、第１のフレームの監視をフレームが出力伝送路に振り分けられる時点で行う場合は、フレーム蓄積手段のキュー長及びフレーム読出手段の読出速度を用いて予測する。第１のフレームの監視をフレーム読出手段で行う場合は、直接時刻を取得することができ、フレーム読出手段の読出方法による影響は受けないという利点がある。
【００１８】
フレーム蓄積手段を、コネクションの優先度に応じて振り分ける優先度フレーム振分手段と、優先度毎にフレームを蓄積する優先度別フレーム蓄積手段と、各優先度別フレーム蓄積手段から、優先度に応じてフレームの読出しを行う優先度フレーム読出手段とにより構成することで、コネクションに優先度が付与され、優先度毎にキューの管理を行う必要がある場合においても、フレーム順序の逆転、遅延の増大、遅延揺らぎの発生を防止することができる。
【００１９】
蓄積時間計測手段を設け、閾値以上の時間、出力待ちフレーム蓄積手段に蓄積されているフレームの監視を行うことで、第１のフレームが切替回路内で損失した場合等においても、フレームが出力待ちフレーム蓄積手段に蓄積され続けることを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
以下の説明において、切替を行うコネクションが切替前に使用していた出力伝送路を切替元伝送路、切替後に使用する出力伝送路を切替先伝送路、切替前に切替元伝送路に出力していた切替対象コネクションのフレームの中で最後のフレームをフレームＡ、切替後に切替先伝送路に出力する切替対象コネクションの最初のフレームをフレームＢと呼ぶものとする。図１に、これら用語の関係を図示する。
【００２２】
（第１実施形態）  本実施形態は、切替回路内で各フレームを出力伝送路に振り分ける際にフレームＡの監視を行い、フレームＡが振り分けられた時刻からフレームＡが出力伝送路に出力される時刻を予測し、切替元伝送路及び切替先伝送路の対向する通信ノードへの遅延時間差を考慮してフレームＢの読出開始時刻を決定する。切替先伝送路の遅延時間が切替元伝送路の遅延時間より短い場合は、フレームＢを遅延時間差だけ遅延させて出力することで、対向する通信ノードでのフレーム受信順序の逆転を防ぎ、フレームＡとフレームＢの遅延揺らぎを抑える。
【００２３】
図２は、本発明の第１実施形態による動的伝送路切替回路のブロック図である。図２によると、動的伝送路切替回路は、伝送路切替情報記述部１と、伝送路選択部２と、出力先伝送路切替部３と、出力先伝送路管理部４と、読出開始時刻決定部５と、読出開始／終了通知部６と、それぞれが出力伝送路ごとに設けられる、フレーム振分部１１と、フレーム監視部１２と、読出時刻予測部１３と、フレーム蓄積部１４と、キュー長監視部１５と、出力待ちフレーム蓄積部１６と、出力待ちキュー長監視部１７と、フレーム読出部１８とを備えている。
【００２４】
出力先伝送路切替部３は、コネクションが使用する伝送路切替の際に、伝送路切替情報記述部１、出力先伝送路管理部４及び読出開始時刻決定部５に対して切替先伝送路の通知を行う。伝送路切替のトリガとしては、例えば、各出力伝送路に対応するフレーム蓄積部１４及び／又は出力待ちフレーム蓄積部１６に蓄積されているフレーム量や、各出力伝送路の帯域使用量がある。これらトリガは、出力先伝送路切替部３自身が監視する構成とすることも、出力先伝送路切替部３自身が監視するのではなく、動的伝送路切替回路外部より、出力伝送路切替部３に通知する構成とすることも可能である。
【００２５】
出力先伝送路管理部４は、各コネクションの出力伝送路を管理し、出力先伝送路切替部３より、あるコネクションについての切替が通知された場合、管理情報の更新を行う。また、伝送路選択部２から通知されたコネクション情報を基に、そのコネクションの出力伝送路情報を伝送路選択部２に通知する。
【００２６】
伝送路切替情報記述部１は、入力伝送路から入力されるフレームを伝送路選択部２に出力するが、出力先伝送路切替部３よりあるコネクションについての切替先伝送路が通知された場合、該当するコネクションに属するフレームのうち、フレームＡ及びフレームＢとなるフレームに対し、フレームＡ又はフレームＢであることの識別情報を記述する。識別情報としては、例えば、タグの挿入やヘッダ空きフィールド等を使用する。
【００２７】
図３は、識別情報としてタグを付与する方法を示す図である。図３において、ヘッダ領域は、伝送路切替情報識別番号から構成され、情報領域は、フレーム種類識別番号と情報とから構成される。フレームＡ又はフレームＢであることの識別情報は、伝送路切替情報識別番号内に記述される。
【００２８】
伝送路選択部２は、出力先伝送路管理部４が管理する各コネクションの出力伝送路情報に基づき、入力フレームを指定された出力伝送路に対応するフレーム振分部１１に出力する。
【００２９】
フレーム振分部１１は、伝送路切替に伴い出力待ちを行う必要のあるフレームと、そのまま出力可能なフレームとを振り分け、出力待ちを行う必要のあるフレームを出力待ちフレーム蓄積部１６に、そのまま出力可能なフレームをフレーム蓄積部１４に出力する。ここで、出力待ちを行う必要のあるフレームは、切替対象コネクションのフレームのうち、フレームＢから出力待ちフレーム蓄積部１６に蓄積されているフレームが０になるまでにフレーム振分部１１を通過したフレームである。出力待ちフレーム蓄積部１６に蓄積されているフレーム数は、出力待ちキュー長監視部１７が監視を行い、出力待ちキュー長監視部１７は、蓄積されているフレーム数が０となったことを、フレーム振分部１１へ通知する。
【００３０】
フレーム蓄積部１４及び出力待ちフレーム蓄積部１６は、フレーム振分部１１より入力されるフレームを蓄積する。
【００３１】
キュー長監視部１５は、フレーム蓄積部１４に蓄積されているフレーム量、すなわち、キュー長を監視して読出時刻予測部１３に通知し、出力待ちキュー長監視部１７は、出力待ちフレーム蓄積部１６に蓄積されているフレーム量、すなわち、キュー長を監視してフレーム振分部１１及び読出開始／終了通知部６に通知する。
【００３２】
フレーム監視部１２は、フレーム振分部１１を通過するフレームの監視を行い、フレームＡの通過を読出時刻予測部１３に通知する。
【００３３】
読出時刻予測部１３は、フレーム監視部１２からの通知に基づくフレームＡの通過時刻と、キュー長監視部１５より通知されるフレーム蓄積部１４のキュー長と、フレーム読出部１８の読出速度とにより、フレームＡが出力伝送路に出力される読出時刻を予測し、読出時刻を読出開始時刻決定部５に通知する。
【００３４】
読出開始時刻決定部５は、出力伝送路毎の対向する通信ノードへのフレーム送信の遅延時間を有し、出力先伝送路切替部３から切替先伝送路が通知され、読出時刻予測部１３からフレームＡが出力伝送路に出力される読出時刻が通知される。これら情報から、読出開始時刻決定部５は、読出待ち時間を算出して読出開始／終了通知部６に通知する。以下に読出待ち時間の算出について説明する。まず現在の時刻からフレームＡがフレーム読出部１８に読み出されて出力伝送路に出力される時刻までの時間ＴＡを計算する。また、切替先伝送路の遅延時間から切替元伝送路の遅延時間を減算した時間ＴＢを計算する。ＴＡ＜ＴＢの場合は読出待ち時間＝０であり、ＴＡ≧ＴＢの場合には、読出待ち時間＝ＴＡ−ＴＢとする。
【００３５】
読出開始／終了通知部６は、読出開始時刻決定部５から通知された読出待ち時間が経過したとき、切替先伝送路のフレーム読出部１８に対して、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレーム読出開始の通知を行い、出力待ちキュー長監視部１７から出力待ちフレーム蓄積部１６のキュー長が０になった旨の通知を受けたときに、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレーム読出終了の通知を行う。
【００３６】
フレーム読出部１８は、フレーム蓄積部１４からは常時フレームを読み出して出力伝送路に出力し、出力待ちフレーム蓄積部１６からは、読出開始／終了通知部６からフレームの読出開始通知を受けたときから、読出終了通知を受けたときまでフレームを読み出して出力伝送路に出力する。フレーム読出部１８及びフレーム蓄積部１６からフレーム読出しを行う方法としては、完全Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｑｕｅｕｉｎｇ方式、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｒｏｕｎｄ−Ｒｏｂｉｎ方式、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｆａｉｒ  Ｑｕｅｕｉｎｇ方式等を用いる。
【００３７】
尚、図２のブロック図において、フレーム監視部１２と、読出時刻予測部１３と、キュー長監視部１５とが、読出時刻出力手段を構成する。
【００３８】
図４は、本発明の第１実施形態による動的伝送路切替回路の処理フロー図である。
（Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４３）  フレームＡがフレーム振分部１１を通過した場合、フレーム読出部１８の読出速度、フレーム蓄積部１４のキュー長に基づき、現在の時刻からフレームＡが出力伝送路に出力されるまでの時間ＴＡと、切替先伝送路の遅延時間から切替元伝送路の遅延時間を減じて、両出力伝送路の遅延時間差である時間ＴＢを計算する。
（Ｓ４４、Ｓ４５、Ｓ４６）  ＴＡとＴＢを比較し、ＴＡがＴＢ未満の場合は、直ちに出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレームの読出しを開始し、ＴＡがＴＢ以上の場合は、ＴＡ−ＴＢ時間後に、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレームの読出しを開始する。
（Ｓ４７、Ｓ４８）  出力待ちフレーム蓄積部１６のキュー長が０より大きい間は、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレーム読出しを継続し、キュー長が０となった場合は、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレームの読出しを停止する。
【００３９】
以上の構成により、コネクションが使用する伝送路切替時のフレーム順序の逆転、遅延の増大、遅延揺らぎの発生を防止することができる。
【００４０】
（第２実施形態）  本実施形態は、フレームＡの監視をフレーム振分部１１ではなく、フレーム読出部１８で行う。フレーム読出部１８でフレームＡの監視を行うため、フレームＡが出力伝送路に出力される時刻の予測を行う必要はなく、実際に出力される時刻を使用できる。したがって、フレーム読出部１８のフレーム読出方法に依存しないという特徴がある。
【００４１】
図５は、本発明の第２実施形態による動的伝送路切替回路のブロック図である。以後、第１実施形態からの変更点及び追加点を中心に説明を行う。
【００４２】
本実施形態において、フレーム監視部１２は、フレーム読出部１８でフレームＡの通過を監視し、フレームＡの通過を、直接、読出開始時刻決定部５に通知する。
【００４３】
読出開始時刻決定部５は、フレーム監視部１２からの通知に基づく、フレームＡが出力伝送路に出力される時刻と、切替元伝送路及び切替先伝送路の遅延時間差とから、読出待ち時間を算出して読出開始／終了通知部６に通知する。読出待ち時間の算出は、第１実施形態でのＴＡが０となる以外は同じである。
【００４４】
尚、図５のブロック図において、フレーム監視部１２が読出時刻出力手段を構成する。
【００４５】
図６は、本発明の第２実施形態による動的伝送路切替回路の処理フロー図である。
（Ｓ６１、Ｓ６２）  フレームＡがフレーム読出部１８を通過した場合、切替先伝送路の遅延時間から切替元伝送路の遅延時間を減じて時間ＴＢを計算する。
（Ｓ６３、Ｓ６４、Ｓ６５）  ＴＢが０以上の場合は、直ちに出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレームの読出しを開始し、ＴＢが負の場合は、｜ＴＢ｜時間後に、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレームの読出しを開始する。
（Ｓ６６、Ｓ６７）  出力待ちフレーム蓄積部１６のキュー長が０より大きい間は、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレーム読出しを継続し、キュー長が０となった場合は、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレームの読出しを停止する。
【００４６】
以上の構成により、第１実施形態と比較して、回路構成を簡略化でき、また、フレーム読出部１８のフレーム読出方法に依存せずに、遅延の増大、遅延揺らぎの発生を抑えることが可能となる。
【００４７】
（第３実施形態）  本実施形態は、フレーム読出部１８の後段に伝播遅延調整部１９を設けることで、個々の出力伝送路の遅延時間差を吸収し、コネクションの切替時に、フレームの順序逆転、遅延の増大及び遅延揺らぎが生じることを防止する。
【００４８】
図７は、本発明の第３実施形態による動的伝送路切替回路のブロック図であり、第１実施形態と比較して、フレーム読出部１８の出力は伝播遅延調整部１９に入力され、伝播遅延調整部１９が出力伝送路への出力を行う点と、読出開始時刻決定部５がなく、読出時刻予測部１３がフレームＡのフレーム読出部１８からの読出時刻を、出力先伝送路切替部３が切替先伝送路を、それぞれ、直接、読出開始／終了通知部６へ通知する点で異なっている。
【００４９】
伝播遅延調整部１９は、動的切替回路の、各出力伝送路の遅延時間のうち最も大きい遅延時間から、対応する出力伝送路の遅延時間を減じた時間についての情報を保持しており、フレーム読出部１８から入力されるフレームを、前記保持している時間だけ蓄積して、遅延させた後に、対応する出力伝送路に出力する。これにより、フレーム読出部１８から出力されてから対向する通信ノードに届くまでの時間は、出力伝送路に係らず一定となる。したがって、フレームＡがフレーム読出部１８から出力された後に、フレームＢがフレーム読出部１８から出力されるように制御することでフレーム順序の逆転は生じず、また、伝播遅延調整部１９が与える遅延により遅延揺らぎを抑制することが可能となる。
【００５０】
読出開始／終了通知部６は、読出時刻予測部１３から通知されたフレームＡの読出時刻に、切替先伝送路に対応するフレーム読出部１８に対して、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレーム読出開始の通知を行い、出力待ちキュー長監視部１７から出力待ちフレーム蓄積部１６のキュー長が０になった旨の通知を受けたときに、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレーム読出終了の通知を行う。
【００５１】
尚、図７のブロック図において、フレーム監視部１２と、読出時刻予測部１３と、キュー長監視部１５とが、読出時刻出力手段を構成する。
【００５２】
図８は、本発明の第３実施形態による動的伝送路切替回路の処理フロー図である。
（Ｓ８１、Ｓ８２）  フレームＡがフレーム振分部１１を通過した場合、フレーム読出部１８の読出速度、フレーム蓄積部１４のキュー長に基づき、現在の時刻からフレームＡが出力伝送路に出力されるまでの時間ＴＡを計算する。
（Ｓ８３、Ｓ８４）  ＴＡ時間後に、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレームの読出しを開始する。
（Ｓ８５、Ｓ８６）  出力待ちフレーム蓄積部１６のキュー長が０より大きい間は、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレーム読出しを継続し、キュー長が０となった場合は、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレームの読出しを停止する。
【００５３】
（第４実施形態）  本実施形態は、第２実施形態に、第３実施形態で第１実施形態に行ったのと同じ変更を加えたものである。
【００５４】
図９は、本発明の第４実施形態による動的伝送路切替回路のブロック図であり、図１０は、本発明の第４実施形態による動的伝送路切替回路の処理フロー図である。
（Ｓ１０１、Ｓ１０２）  フレームＡがフレーム読出部１８を通過した場合、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレームの読出しを開始する。
（Ｓ１０３、Ｓ１０４）  出力待ちフレーム蓄積部１６のキュー長が０より大きい間は、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレーム読出しを継続し、キュー長が０となった場合は、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレームの読出しを停止する。
【００５５】
続いて以上説明した各実施形態において、コネクションに優先度が付与されており、優先度毎に、フレームを蓄積してキュー管理を行う必要がある場合の、フレーム蓄積部１４の詳細について説明する。
【００５６】
図１１は、優先度毎にフレームを蓄積してキュー管理を行うフレーム蓄積部１４のブロック図である。図１１によると、フレーム蓄積部１４は、優先度フレーム振分部２０と、優先度別フレーム蓄積部２２と、優先度フレーム読出部２１とを有する。フレーム振分部１１で振り分けられたフレームは、優先度フレーム振分部２０で優先度に応じて振り分けられて、各優先度に対応して設けられている優先度別フレーム蓄積部２２に入力される。キュー長監視部１５は、各優先度別フレーム蓄積部２２のキュー長を読出時刻予測部１３に通知する。優先度フレーム読出部２１は、コネクションの優先度に基づき、各優先度別フレーム蓄積部２２からフレームの読出しを行う。ここで、読出時刻予測部１３はフレームＡがフレーム読出部１８に読み出される時刻を予測する必要があるため、優先度フレーム読出部２１の読出方法は、フレームの読出時刻を予測可能な方式である必要がある。読出時刻が予測可能な読出方法としては、例えば、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｒｏｕｎｄ−Ｒｏｂｉｎ方式、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｆａｉｒ  Ｑｕｅｕｉｎｇ方式がある。また、予測に誤差が生じる可能性のある読出方式を使用する場合には、予測時刻に最大誤差を加算した時刻を読出予測時刻とし、フレームの順序逆転が生じないようにする。
【００５７】
以上の構成により、コネクションに優先度が付与され、優先度毎にキューの管理を行う必要がある場合においても、伝送路の切替時にフレーム順序の逆転、遅延の増大、遅延揺らぎの発生を防止することができる。
【００５８】
また、上述した各実施形態において、フレームＡが損失した場合、出力待ちフレーム蓄積部１６に、フレームＢ以降のフレームが蓄積され続けることとなる可能性がある。これを防ぐために、上記各実施形態に蓄積時間計測部２３を設ける。
【００５９】
図１２は、出力待ちフレーム蓄積部１６にフレームが蓄積され続けることを防ぐための構成に関するブロック図である。蓄積時間計測部２３は、出力待ちフレーム蓄積部１６に蓄積されているフレームの蓄積時間を計測し、閾値以上の時間蓄積された場合には、読出開始／終了通知部６に通知する。読出開始／終了通知部６は、閾値時間以上フレームを蓄積している出力待ちフレーム蓄積部１６に対応するフレーム読出部１８に対して、出力待ちフレーム蓄積部１６からのフレーム読出開始の通知を行う。
【００６０】
また、上記各実施形態において、伝送路切替情報記述部１は、フレームＡ及びフレームＢとなるフレームに対し、フレームＡ又はフレームＢであることの識別情報を追加していたが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、切替回路内の各部に、フレームＡ及びＢを識別させて、特定させることができればよく、例えば、フレームに対して識別情報を書き込む代わりに、フレームＡ又はＢであることを、フレームが元々有する情報に関連付けして管理し、フレームＡ及びＢの識別が必要な回路内の各部が、管理されている情報を参照することで識別する構成とすることも可能である。
【００６１】
更に、上記各実施形態において、伝送路選択部２は、出力先伝送路管理部４が管理する各コネクションの出力伝送路情報に基づき、入力フレームを出力伝送路に対応するフレーム振分部１１に出力していたが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、各コネクションと出力伝送路の関係が切替回路内で管理され、伝送路選択部２が、フレームを適切な出力伝送路に対応するフレーム振分部１１に出力できればよく、例えば、図１３に示すように、伝送路振分情報記述部２４が、出力先伝送路管理部４が管理している各コネクションの出力伝送路の情報を元に、フレームに出力先伝送路を特定できる情報を書き込み、伝送路選択部２は、フレームに書き込まれている出力伝送路を特定できる情報を参照して、該当するフレーム振分部１１に出力する構成とすることも可能である。
【００６２】
更に、上記各実施形態において、切替を行うコネクションの切替先出力伝送路を読出開始時刻決定部５又は読出開始／終了通知部６に認識させるために、出力先伝送路切替部３が、切替先出力伝送路を読出開始時刻決定部５又は読出開始／終了通知部６に通知していたが、出力先キュー長監視部１７がフレームＢの到着を監視して、フレームＢの到着を読出開始時刻決定部５又読出開始／終了通知部６に通知する構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明で使用する用語を説明する図である。
【図２】本発明の第１実施形態による動的伝送路切替回路のブロック図である。
【図３】識別情報としてタグを付与する方法を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態による動的伝送路切替回路の処理フロー図である。
【図５】本発明の第２実施形態による動的伝送路切替回路のブロック図である
【図６】本発明の第２実施形態による動的伝送路切替回路の処理フロー図である。
【図７】本発明の第３実施形態による動的伝送路切替回路のブロック図である。
【図８】本発明の第３実施形態による動的伝送路切替回路の処理フロー図である。
【図９】本発明の第４実施形態による動的伝送路切替回路のブロック図である。
【図１０】本発明の第４実施形態による動的伝送路切替回路の処理フロー図である。
【図１１】優先度毎にフレームを蓄積してキュー管理を行うフレーム蓄積部のブロック図である。
【図１２】出力待ちフレーム蓄積部にフレームが蓄積され続けることを防ぐための構成に関するブロック図である。
【図１３】出力伝送路への振分の他の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  伝送路切替情報記述部
２  伝送路選択部
３  出力先伝送路切替部
４  出力先伝送路管理部
５  読出開始時刻決定部
６  読出開始／終了通知部
１１  フレーム振分部
１２  フレーム監視部
１３  読出時刻予測部
１４  フレーム蓄積部
１５  キュー長監視部
１６  出力待ちフレーム蓄積部
１７  出力待ちキュー長監視部
１８  フレーム読出部
１９  伝播遅延調整部
２０  優先度フレーム振分部
２１  優先度フレーム読出部
２２  優先度別フレーム蓄積部
２３  蓄積時間計測部
２４  伝送路振分情報記述部
【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】
2006340053.tif 000008
【図７】
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【図８】
2006340053.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006340053.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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