(57)【要約】【課題】高優先パケット読み出し時の遅延量の変動を抑制する。【解決手段】通信装置１は、記憶部１ａと制御部１ｂを備える。記憶部１ａは、高優先キューｑ１と低優先キューｑ２を含む。高優先キューｑ１は、高優先パケットｐ１にダミーパケットｄ０が付与されたダミーパケット付き高優先パケットを格納する。低優先キューｑ２は、高優先パケットｐ１より優先度が低い低優先パケットｐ２を格納する。制御部１ｂは、低優先パケットｐ２の読み出しよりダミーパケット付き高優先パケットの読み出しが遅れた場合、ダミーパケット付き高優先パケットを読み出すまでの待ち時間で生じる遅延量にもとづいて、ダミーパケットｄ０のパケット長を短縮化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高優先パケットにダミーパケットが付与されたダミーパケット付き高優先パケットを第１領域に格納し、前記高優先パケットより優先度が低い低優先パケットを第２領域に格納する記憶部と、
前記低優先パケットの読み出しより前記ダミーパケット付き高優先パケットの読み出しが遅れた場合、前記ダミーパケット付き高優先パケットを読み出すまでの待ち時間で生じる遅延量にもとづいて、前記ダミーパケットのパケット長を短縮化する制御部と、
を有する通信装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記低優先パケットのパケット長と、
前記低優先パケットの前記低優先キューからの読み出し開始時刻と前記ダミーパケットの前記高優先キューへの書き込み終了時刻との間の時間帯に前記低優先キューから前記低優先パケットが読み出された長さと、の差分を前記遅延量とし、
前記遅延量を前記ダミーパケットのパケット長から減算して、前記ダミーパケットのパケット長を短縮化する、
請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信装置が中継点に配置される通信ネットワークの始点に位置し、前記中継点の数をＮ、前記低優先パケットのパケット長をＬとした場合、Ｎ×Ｌ以上のペイロード長を持つ前記ダミーパケットを前記高優先パケットに付与して前記ダミーパケット付き高優先パケットを生成する始点通信装置が接続される請求項１記載の通信装置。
【請求項４】
前記高優先パケットは、所定のサンプリング周期でモニタされたモニタ値を含む請求項１記載の通信装置。
【請求項５】
前記高優先パケットは、送電線を流れる電流値が一定周期でモニタされた電流値モニタ情報を含む請求項４記載の通信装置。
【請求項６】
通信ネットワークの始点に位置する始点通信装置が、ダミーパケットを高優先パケットに付与してダミーパケット付き高優先パケットを生成して送信し、
前記通信ネットワークの中継点に位置する中継点通信装置が、前記ダミーパケット付き高優先パケットを受信して高優先キューに格納し、前記高優先パケットより優先度が低い低優先パケットを受信して低優先キューに格納し、前記低優先パケットの読み出しより前記ダミーパケット付き高優先パケットの読み出しが遅れた場合、前記ダミーパケット付き高優先パケットを読み出すまでの待ち時間で生じる遅延量にもとづいて、前記ダミーパケットのパケット長を短縮化し、
前記通信ネットワークの終点に位置する終点通信装置が、前記中継点通信装置から送信された前記ダミーパケット付き高優先パケットを受信して、前記高優先パケットに付与されている前記ダミーパケットの削除を行う、
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パケット伝送ネットワークは、バースト的にデータ量が変化するトラフィック（例えば、ファイル転送のトラフィック等）を収容し、パケットの優先度にしたがってパケット伝送を行うネットワークである。
【０００３】
また、パケット伝送ネットワークの中継点では、高優先パケットと低優先パケットの多重化処理が行われる。中継点は、入力された高優先パケットと低優先パケットをそれぞれのキューに格納し、各キューから読み出した高優先パケットと低優先パケットを多重化して高優先パケットを優先的に伝送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−９５２３８号公報
【特許文献２】特開２００９−２０６７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高優先パケットと低優先パケットとの多重化伝送が行われる場合、キューに先着した低優先パケットが読み出されている間は、高優先パケットは読み出されず、低優先パケットの読み出しが終わった時点で、高優先パケットが読み出される。このため、低優先パケットのパケット長に応じて、高優先パケットが読み出されるまでの待ち時間で遅延量の変動が生じる。
【０００６】
遅延量の変動が所定量より大きいと、例えば、回線の両端で回線障害をモニタして、モニタ結果を双方向で伝送するようなネットワークにおいて、回線の一端でモニタされたモニタ値と、他端でモニタされたモニタ値との比較で不一致が生じ、障害検出の精度が低下する。
【０００７】
１つの側面では、本発明は、高優先パケット読み出し時の遅延量の変動を抑制した通信装置およ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】
【０００８】
上記課題を解決するために、通信装置が提供される。通信装置は、記憶部と制御部を備える。記憶部は、高優先パケットにダミーパケットが付与されたダミーパケット付き高優先パケットを第１領域に格納し、高優先パケットより優先度が低い低優先パケットを第２領域に格納する。制御部は、低優先パケットの読み出しよりダミーパケット付き高優先パケットの読み出しが遅れた場合、ダミーパケット付き高優先パケットを読み出すまでの待ち時間で生じる遅延量にもとづいて、ダミーパケットのパケット長を短縮化する。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、上記通信装置と同様の制御が実行される通信方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
１側面によれば、高優先パケット読み出し時の遅延量の変動を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】通信装置の構成の一例を示す図である。
【図２】遅延量の変動が発生する一例を説明するための図である。
【図３】通信システムの構成の一例を示す図である。
【図４】中継点ノードのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図５】中継点ノードの機能ブロックの一例を示す図である。
【図６】ダミーパケットのフォーマットの一例を示す図である。
【図７】高優先パケットのフォーマットの一例を示す図である。
【図８】低優先パケットのフォーマットの一例を示す図である。
【図９】始点ノードのダミーパケット付与処理の一例を示す図である。
【図１０】中継点ノードの多重化処理の一例を説明するための図である。
【図１１】中継点ノードの多重化処理のフローチャートを示す図である。
【図１２】終点ノードのダミーパケット削除処理の一例を示す図である。
【図１３】電力系統保護ネットワークシステムの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は通信装置の構成の一例を示す図である。通信装置１は、記憶部１ａと制御部１ｂを備え、パケットの優先度にもとづいてパケット伝送を行う。
【００１３】
記憶部１ａは、高優先キューｑ１と低優先キューｑ２を含む。高優先キューｑ１（第１領域）は、高優先パケットｐ１にダミーパケットｄ０が付与されたダミーパケット付き高優先パケットを格納する。低優先キューｑ２（第２領域）は、高優先パケットｐ１より優先度が低い低優先パケットｐ２を格納する。
【００１４】
制御部１ｂは、低優先パケットｐ２の読み出しよりダミーパケット付き高優先パケットの読み出しが遅れた場合、ダミーパケット付き高優先パケットを読み出すまでの待ち時間で生じる遅延量にもとづいて、ダミーパケットｄ０のパケット長を短縮化する。
【００１５】
ここで、状態Ｓｔ１は、ダミーパケットｄ０が付与されない高優先パケットｐ１のパケット伝送が行われるときのパケット読み出し状態を示している。
（低優先パケットｐ２が無い場合）高優先パケットｐ１は、時刻Ｔ１で読み出される。
【００１６】
（低優先パケットｐ２が有る場合）先着した低優先パケットｐ２が読み出されている場合、高優先パケットｐ１は、低優先パケットｐ２の読み出しが終わった時刻Ｔ２で読み出される。このため、高優先パケットｐ１が読み出されるまでの待ち時間で、低優先パケットｐ２のパケット長に応じて変動する遅延量Ｄが発生する。
【００１７】
一方、状態Ｓｔ２は、通信装置１において、ダミーパケットｄ０が高優先パケットｐ１に付与されたダミーパケット付き高優先パケットのパケット伝送が行われるときのパケット読み出し状態を示している。
【００１８】
（低優先パケットｐ２が無い場合）制御部１ｂは、高優先パケットｐ１にダミーパケットｄ０が付与されたダミーパケット付き高優先パケットを高優先キューｑ１から時刻Ｔ１１で読み出す。
【００１９】
（低優先パケットｐ２が有る場合）低優先パケットｐ２が低優先キューｑ２から先に読み出されている場合、制御部１ｂは、遅延量Ｄにもとづいて、ダミーパケットｄ０のパケット長を短縮化する。
【００２０】
そして、制御部１ｂは、低優先パケットｐ２の読み出し終了時刻Ｔ１２において、パケット長が短縮化されたダミーパケットｄ１が高優先パケットｐ１に付与されたダミーパケット付き高優先パケットを読み出す。
【００２１】
このとき、低優先パケットｐ２が無い場合の高優先パケットｐ１の読み出し時刻と、低優先パケットｐ２がある場合の高優先パケットｐ１の読み出し時刻は共に時刻Ｔ１３となり一致する。
【００２２】
このように、通信装置１は、低優先パケットｐ２のパケット長に応じて、高優先パケットｐ１が読み出されるまでの待ち時間で発生する遅延量Ｄにもとづいて、ダミーパケットｄ０のパケット長を削減して、ダミーパケット付き高優先パケットを高優先キューｑ１から読み出す。
【００２３】
これにより、低優先パケットｐ２のパケット長に応じて変動する遅延量Ｄにもとづいてダミーパケットｄ０のパケット長が削減されるので、通信装置１は、高優先パケット読み出し時の遅延量Ｄの変動を抑制することができる。
【００２４】
［第２の実施の形態］
次に第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、複数の通信ノードが接続されたネットワークの通信システムにおいて、高優先パケットと低優先パケットが混在するパケット伝送時に、高優先パケット読み出し時の遅延量の変動を抑制するものである。まず、遅延量の変動が発生する例について説明する。
【００２５】
図２は遅延量の変動が発生する一例を説明するための図である。パターンＡ１は、ネットワーク内の１つの中継点において、低優先パケットの入力が無く、高優先パケットの入力が有る場合の、キューへのパケットの書き込み／読み出しタイミングを示している。
【００２６】
パターンＢ１は、ネットワーク内の１つの中継点において、低優先パケットと高優先パケットの両方の入力が有る場合の、キューへのパケットの書き込み／読み出しタイミングを示している。
【００２７】
（パターンＡ１のパケット書き込み時）時刻ｔ１で高優先パケットｐ１ａが高優先キューに書き込まれる。
（パターンＡ１のパケット読み出し時）高優先パケットｐ１ａの書き込みが終了した時刻ｔ３で高優先パケットｐ１ａが高優先キューから読み出される。
【００２８】
（パターンＢ１のパケット書き込み時）低優先パケットｐ２が時刻ｔ０で中継点に到着し、高優先パケットｐ１ｂが時刻ｔ１で中継点に到着し、低優先パケットｐ２が高優先パケットｐ１ｂよりも先着している。よって、時刻ｔ０で低優先パケットｐ２が低優先キューに書き込まれ、時刻ｔ１で高優先パケットｐ１ｂが高優先キューに書き込まれる。
【００２９】
（パターンＢ１のパケット読み出し時）低優先パケットｐ２の書き込みが終了した時刻ｔ２で低優先パケットｐ２が低優先キューから読み出される。また、時刻ｔ４で高優先パケットｐ１ｂが高優先キューから読み出される。
【００３０】
ここで、パターンＢ１において、先着した低優先パケットｐ２が読み出されている間は、高優先パケットｐ１ｂは読み出されず、低優先パケットｐ２の読み出しが終わった時点（時刻ｔ４）で、高優先パケットｐ１ｂが読み出される。
【００３１】
このため、高優先パケットｐ１ａ、ｐ１ｂは、同じ時刻ｔ１で書き込みが行われても、高優先パケットｐ１ｂは、低優先パケットｐ２が読み出されるまで待ち時間があるので、高優先パケットｐ１ａ、ｐ１ｂの読み出し時刻は異なることになる。
【００３２】
すなわち、高優先パケットｐ１ａは時刻ｔ３で読み出され、高優先パケットｐ１ｂは時刻ｔ３よりも遅い時刻ｔ４で読み出される。よって、パターンＢ１では、高優先パケットｐ１ｂが読み出されるまでの待ち時間で、低優先パケットｐ２のパケット長に応じて、遅延量Ｄの変動が発生する。
【００３３】
一方、遅延量の変動が発生する他の例として、高優先パケットが格納され、高優先パケットの一定量が蓄積された場合にパケットの読み出しが行われる受信バッファが中継点に使用されているとする。なお、受信バッファに高優先パケットの一定量が蓄積されるまでに要する時間をＴｐとする。
【００３４】
この場合、通信開始時に、受信バッファに到着したパケットの遅延時間をＴａとすると、読み出し遅延時間の合計は（Ｔｐ＋Ｔａ）になる。また、通信が一度途絶え、通信が再開されたときに、受信バッファに到着したパケットの遅延時間をＴｂとすると読み出し遅延時間の合計は（Ｔｐ＋Ｔｂ）となる。
【００３５】
パケットの遅延時間Ｔａ、Ｔｂは、ネットワーク内で必ずしも同じ遅延時間とはならない。したがって、通信が途絶えて通信が再開されるたびに遅延量の変動が生じることになる。
【００３６】
このように、高優先パケットと低優先パケットが混在するパケット伝送では、高優先パケット読み出し時に遅延量の変動が発生する。このような状況に鑑み、第２の実施の形態では、高優先パケットにダミーパケットを付加し、ダミーパケット付き高優先パケットが読み出されるまでの待ち時間で生じる遅延量にもとづきダミーパケットの長さを調節して遅延量の変動の抑制を図る。以下、第２の実施の形態の構成および動作について詳しく説明する。
【００３７】
＜システム構成＞
次に通信システムの構成について説明する。図３は通信システムの構成の一例を示す図である。通信システム１−１は、始点ノード２０（始点通信装置）、中継点ノード１０−１、・・・、１０−ｎ（中継点通信装置）および終点ノード３０（終点通信装置）を備え、各通信ノードはシリアルに接続される。なお、中継点ノード１０−１、・・・、１０−ｎを総称する場合は中継点ノード１０と以下表記する。
【００３８】
始点ノード２０は、ネットワークの始点に位置するノードであり、ダミーパケット付与部２１と多重化処理部２２を備える。始点ノード２０には、高優先パケットと低優先パケットが入力される。
【００３９】
ダミーパケット付与部２１は、入力された高優先パケットを受信し、高優先パケットの前にダミーパケットを付与する。多重化処理部２２は、ダミーパケットが付与された高優先パケット（ダミーパケット付き高優先パケット）と、低優先パケットとを同一方路に多重化して出力する。
【００４０】
中継点ノード１０−１、・・・、１０−ｎは、ネットワークの中継点に位置する通信ノードであり、多重化処理部１１を備える。中継点ノード１０は、ネットワーク内に１つまたは複数存在する。なお、多重化処理部１１は、図１の通信装置１の制御部１ｂの機能を有する。
【００４１】
中継点ノード１０−１、・・・、１０−ｎには、ダミーパケットが付与された高優先パケットと低優先パケットとが多重化された多重化パケットと、多重化パケットの方路とは異なる方路から入力された低優先パケットとが入力される。
【００４２】
多重化処理部１１は、ダミーパケット付き高優先パケットと低優先パケットが多重化された多重化パケットと、該多重化パケットの方路とは異なる方路から入力された低優先パケットとを受信して同一方路に多重化する。
【００４３】
また、多重化処理部１１は、ダミーパケット付き高優先パケットより先着していた低優先パケットの待ち時間で高優先パケットに発生する遅延量にもとづいてダミーパケットを短縮化し、ダミーパケット付き高優先パケットを伝送する。
【００４４】
終点ノード３０は、ネットワークの終点に位置する通信ノードであり、ダミーパケット削除部３１と宛先振り分け部３２とを備える。終点ノード３０には、ダミーパケットが付与された高優先パケットと低優先パケットとが多重化された多重化パケットと、該多重化パケットの方路とは異なる方路から入力された低優先パケットとが入力される。
【００４５】
ダミーパケット削除部３１は、ダミーパケット付き高優先パケットを受信すると、ダミーパケットを削除する。宛先振り分け部３２は、ダミーパケットが削除された高優先パケットと、低優先パケットとを宛先毎に振り分けて出力する。
【００４６】
＜ハードウェア構成＞
次に中継点ノード１０のハードウェア構成について説明する。図４は中継点ノードのハードウェア構成の一例を示す図である。中継点ノード１０は、プロセッサ１００によって装置全体が制御されている。すなわち、プロセッサ１００は、中継点ノード１０の多重化処理部１１として機能する。
【００４７】
プロセッサ１００には、バス１０３を介してメモリ１０１と複数の周辺機器が接続されている。プロセッサ１００は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＰＬＤ（Programmable Logic Device）である。またプロセッサ１００は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤのうちの２以上の要素の組み合わせであってもよい。
【００４８】
メモリ１０１は、中継点ノード１０の主記憶装置として使用される。メモリ１０１には、プロセッサ１００に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、メモリ１０１には、プロセッサ１００による処理に要する各種データが格納される。
【００４９】
また、メモリ１０１は、中継点ノード１０の補助記憶装置としても使用され、ＯＳのプログラム、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。メモリ１０１は、補助記憶装置として、フラッシュメモリやＳＳＤ（Solid State Drive）等の半導体記憶装置やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の磁気記録媒体を含んでもよい。
【００５０】
バス１０３に接続されている周辺機器としては、入出力インタフェース１０２およびネットワークインタフェース１０４がある。入出力インタフェース１０２は、プロセッサ１００からの命令にしたがって中継点ノード１０の状態を表示する表示装置として機能するモニタ（例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等）が接続されている。
【００５１】
また、入出力インタフェース１０２は、キーボードやマウス等の情報入力装置を接続可能であって、情報入力装置から送られてくる信号をプロセッサ１００に送信する。
入出力インタフェース１０２は、周辺機器を接続するための通信インタフェースとして機能する。例えば、入出力インタフェース１０２は、レーザ光等を利用して、光ディスクに記録されたデータの読み取りを行う光学ドライブ装置を接続することができる。光ディスクは、光の反射によって読み取り可能なようにデータが記録された可搬型の記録媒体である。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等がある。
【００５２】
また、入出力インタフェース１０２は、メモリ装置やメモリリーダライタを接続することができる。メモリ装置は、入出力インタフェース１０２との通信機能を搭載した記録媒体である。メモリリーダライタは、メモリカードへのデータの書き込み、またはメモリカードからのデータの読み出しを行う装置である。メモリカードは、カード型の記録媒体である。
【００５３】
ネットワークインタフェース１０４は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）、無線ＬＡＮ（Local Area Network）カード等であり、ネットワークインタフェース１０４で受信されたパケットやデータ等は、プロセッサ１００に出力される。
【００５４】
以上のようなハードウェア構成によって、中継点ノード１０の処理機能を実現することができる。例えば、中継点ノード１０は、プロセッサ１００がそれぞれ所定のプログラムを実行することで、ダミーパケットの短縮化処理を含む多重化処理および中継伝送を行うことができる。
【００５５】
中継点ノード１０は、例えば、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより、本発明の処理機能を実現する。中継点ノード１０に実行させる処理内容を記述したプログラムは、様々な記録媒体に記録しておくことができる。
【００５６】
例えば、中継点ノード１０に実行させるプログラムを補助記憶装置に格納しておくことができる。プロセッサ１００は、補助記憶装置内のプログラムの少なくとも一部を主記憶装置にロードし、プログラムを実行する。また、光ディスク、メモリ装置、メモリカード等の可搬型記録媒体に記録しておくこともできる。可搬型記録媒体に格納されたプログラムは、例えば、プロセッサ１００からの制御により、補助記憶装置にインストールされた後、実行可能となる。またプロセッサ１００が、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み出して実行することもできる。
【００５７】
なお、上記では、中継点ノード１０のハードウェア構成について説明したが、始点ノード２０および終点ノード３０についても上記と同様のハードウェア構成で実現可能である。
【００５８】
＜中継点ノードの機能ブロック＞
次に中継点ノード１０の機能ブロックについて説明する。図５は中継点ノードの機能ブロックの一例を示す図である。中継点ノード１０は多重化処理部１１を備え、多重化処理部１１は、優先度振り分け部１１ａ、パケット読み出し部１１ｂ、高優先キューｑ１および低優先キューｑ２を備える。
【００５９】
優先度振り分け部１１ａは、パケットの優先度にもとづいてパケットの振り分けを行う。具体的には、優先度振り分け部１１ａは、パケットに挿入されているＵｓｅｒ−Ｐｒｉｏｒｉｔｙのフィールド値（図６−図８で後述）により高優先パケットか低優先パケットかを識別する。
【００６０】
また、優先度振り分け部１１ａは、ダミーパケット付き高優先パケットと、低優先パケットとを受信してパケット識別を行った後、ダミーパケット付き高優先パケットを高優先キューｑ１へ書き込み、低優先パケットを低優先キューｑ２へ書き込む。
【００６１】
高優先キューｑ１は、ダミーパケット付き高優先パケットを格納する。低優先キューｑ２は、低優先パケットを格納する。
パケット読み出し部１１ｂは、高優先キューｑ１からダミーパケット付き高優先パケットの読み出し処理を行い、低優先キューｑ２から低優先パケットの読み出し処理を行う。また、パケット読み出し部１１ｂは、読み出したダミーパケット付き高優先パケットおよび低優先パケットを、次段の中継点ノード１０または終点ノード３０へ送信する。
【００６２】
さらに、パケット読み出し部１１ｂは、低優先パケットｐ２をダミーパケット付き高優先パケットより先に読み出している場合、ダミーパケット付き高優先パケットを読み出すまでの待ち時間で生じる遅延量にもとづいて、ダミーパケットｄ０のパケット長を短縮化する。
【００６３】
＜パケットフォーマット＞
次に通信システム１−１で伝送されるパケットのフォーマットについて図６−図８を用いて説明する。なお、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（イーサネット）は登録商標、以下略）のネットワークに使用されるパケットのフォーマットについて説明する。
【００６４】
図６はダミーパケットのフォーマットの一例を示す図である。ダミーパケットｄは、ヘッダとペイロードを有する。ヘッダは、ＭＡＣ（Media Access Control）−ＤＡ（Destination Address）、ＭＡＣ−ＳＡ（Source Address）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＴｙｐｅおよびＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network） Ｔａｇを含む。また、ＶＬＡＮ Ｔａｇは、Ｕｓｅｒ−Ｐｒｉｏｒｉｔｙ、ＣＦＩ（Canonical Format Identifier）およびＶＩＤ（VLAN Identifier）を含む。
【００６５】
ＭＡＣ−ＤＡとＭＡＣ−ＳＡは共に６バイトであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＴｙｐｅとＶＬＡＮ Ｔａｇは共に２バイトである。また、Ｕｓｅｒ−Ｐｒｉｏｒｉｔｙは３ビット、ＣＦＩは１ビット、ＶＩＤは１２ビットである。
【００６６】
ここで、ＭＡＣ−ＤＡは、付与対象の高優先パケットのＭＡＣ−ＤＡと同じ値が用いられる。ＭＡＣ−ＳＡも同様に、付与対象の高優先パケットのＭＡＣ−ＳＡと同じ値が用いられる。
【００６７】
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｔｙｐｅは、ダミーパケットｄを識別するために専用の値が用いられる（例えば、０ｘＡＡＡＡ）。Ｕｓｅｒ−Ｐｒｉｏｒｉｔｙは、高優先パケットのＵｓｅｒ−Ｐｒｉｏｒｉｔｙと同じ値（例えば、“１１１”）が設定される。
【００６８】
一方、ダミーパケットｄのペイロードのデータパターンは任意であり、ここではすべての値を“０”とする。また、可変長のペイロードの長さＬｄには、始点ノード２０のダミーパケット付与部２１において、ネットワーク内で高優先パケットの読み出し時に発生することが想定される待ち時間以上の長さが設定される。
【００６９】
例えば、中継点ノード１０がネットワーク内に３点あり、低優先パケットの最大パケット長を１５１８バイトとした場合、ダミーパケットｄのペイロード長は４５５４（＝１５１８×３）バイト以上と設定される。ただし、ネットワーク内でＡｄｄされる低優先パケットの多重率にもとづいて、４５５４バイトよりも小さい値にしてもよい。
【００７０】
図７は高優先パケットのフォーマットの一例を示す図であり、図８は低優先パケットのフォーマットの一例を示す図である。高優先パケットｐ１と低優先パケットｐ２のフォーマットの各フィールドは、図６のダミーパケットｄのフォーマットのフィールドと同じなので各フィールドの説明は省略する。
【００７１】
なお、Ｕｓｅｒ−Ｐｒｉｏｒｉｔｙは、パケットの優先度の識別に用いられるフィールドであり、高優先パケットｐ１と低優先パケットｐ２とで値が異なる。例えば、高優先パケットｐ１のＵｓｅｒ−Ｐｒｉｏｒｉｔｙの３ビットには“１１１”が設定され、低優先パケットｐ２のＵｓｅｒ−Ｐｒｉｏｒｉｔｙの３ビットには“０００”が設定される。このＵｓｅｒ−Ｐｒｉｏｒｉｔｙのビット値にもとづいて、高優先パケットｐ１または低優先パケットｐ２の判別が行われる。
【００７２】
＜始点ノードのダミーパケット付与処理＞
次に始点ノード２０のダミーパケット付与処理について説明する。図９は始点ノードのダミーパケット付与処理の一例を示す図である。
【００７３】
〔時刻ｔ２１〕高優先パケットｐ１が始点ノード２０に到着し、始点ノード２０内のダミーパケット付与部２１に高優先パケットｐ１が入力される。
〔時刻ｔ２２〕高優先パケットｐ１のダミーパケット付与部２１への入力が完了する。ダミーパケット付与部２１は、ダミーパケットｄ０の出力を開始する。
【００７４】
〔時刻ｔ２３〕ダミーパケットｄ０のダミーパケット付与部２１からの出力が完了する。ダミーパケット付与部２１は、高優先パケットｐ１の出力を開始する。
〔時刻ｔ２４〕高優先パケットｐ１のダミーパケット付与部２１からの出力が完了する。
【００７５】
このように、ダミーパケット付与部２１は、高優先パケットｐ１が入力されると、高優先パケットｐ１の前に所定長のダミーパケットｄ０を出力して、ダミーパケット付き高優先パケットを生成する。
【００７６】
また、ダミーパケット付与部２１は、図６で上述したように、中継点（中継点ノード１０）の数をＮ、低優先パケットのパケット長をＬとした場合に、Ｎ×Ｌ以上のペイロード長Ｌｄのダミーパケットを高優先パケットに付与する。
【００７７】
これにより、ダミーパケット付与部２１は、中継点ノード１０でダミーパケットの短縮化が行われる際に、ネットワーク内で高優先パケットの読み出し時に発生することが想定される待ち時間以上の長さを設定することが可能になる。
【００７８】
＜中継点ノードの多重化処理＞
次に中継点ノード１０の多重化処理について図１０、図１１を用いて説明する。図１０は中継点ノードの多重化処理の一例を説明するための図である。パターンＡ２は、通信システム１−１の中継点ノード１０において、低優先パケットの入力が無く、高優先パケットの入力が有る場合の、キューへのパケットの書き込み／読み出しタイミングを示している。
【００７９】
パターンＢ２は、通信システム１−１の中継点ノード１０において、低優先パケットと高優先パケットの両方の入力が有る場合の、キューへのパケットの書き込み／読み出しタイミングを示している。
【００８０】
（パターンＡ２のパケット書き込み時）
〔時刻ｔ１１〕ダミーパケットｄ０が高優先パケットｐ１ａに付与されているダミーパケット付き高優先パケットＰ１が中継点ノード１０に到着する。優先度振り分け部１１ａは、ダミーパケット付き高優先パケットＰ１を高優先キューｑ１に書き込む。
【００８１】
〔時刻ｔ１３〕ダミーパケットｄ０の高優先キューｑ１への書き込みが終了する。高優先パケットｐ１ａの高優先キューｑ１への書き込みが開始される。
〔時刻ｔ１５〕ダミーパケット付き高優先パケットＰ１の高優先キューｑ１への書き込みが終了する。
【００８２】
（パターンＡ２のパケット読み出し時）
〔時刻ｔ１３〕パケット読み出し部１１ｂは、ダミーパケットｄ０の高優先キューｑ１への書き込み終了時に、高優先キューｑ１からダミーパケット付き高優先パケットＰ１の読み出しを開始する。
【００８３】
〔時刻ｔ１６〕ダミーパケットｄ０の高優先キューｑ１からの読み出しが終了し、高優先パケットｐ１ａの高優先キューｑ１からの読み出しが開始される。
〔時刻ｔ１７〕高優先パケットｐ１ａの高優先キューｑ１からの読み出しが終了する。
【００８４】
（パターンＢ２のパケット書き込み時）
低優先パケットｐ２がダミーパケット付き高優先パケットＰ１よりも先着しているものとする。
【００８５】
〔時刻ｔ１０〕低優先パケットｐ２が中継点ノード１０に到着する。優先度振り分け部１１ａは、低優先パケットｐ２を低優先キューｑ２に書き込む。
〔時刻ｔ１１〕ダミーパケット付き高優先パケットＰ１が中継点ノード１０に到着する。優先度振り分け部１１ａは、ダミーパケット付き高優先パケットＰ１を高優先キューｑ１に書き込む。
【００８６】
〔時刻ｔ１２〕低優先パケットｐ２の低優先キューｑ２への書き込みが終了する。
〔時刻ｔ１３〕ダミーパケットｄ０の高優先キューｑ１への書き込みが終了する。高優先パケットｐ１ｂの高優先キューｑ１への書き込みが開始される。
【００８７】
〔時刻ｔ１５〕ダミーパケット付き高優先パケットＰ１の高優先キューｑ１への書き込みが終了する。
（パターンＢ２のパケット読み出し時）
〔時刻ｔ１２〕パケット読み出し部１１ｂは、低優先パケットｐ２の低優先キューｑ２への書き込み終了時に、低優先キューｑ２から低優先パケットｐ２の読み出しを開始する。
【００８８】
〔時刻ｔ１３〕パケット読み出し部１１ｂは、ダミーパケットｄ０の高優先キューｑ１への書き込みが終了している時点で、低優先パケットｐ２の低優先キューｑ２からの読み出しが継続していることを検出する。
【００８９】
パケット読み出し部１１ｂは、低優先パケットｐ２を高優先パケットｐ１ｂよりも先に読み出していることを検出すると、ダミーパケットｄ０のパケット長の短縮化を行う。
ここで、低優先パケットｐ２のパケット長をａとし、ダミーパケットｄ０のパケット長をｃとする。また、低優先パケットｐ２の低優先キューｑ２からの読み出し開始時刻（時刻ｔ１２）と、ダミーパケットｄ０の高優先キューｑ１への書き込み終了時刻（時刻ｔ１３）との間の時間帯に、低優先キューｑ２から読み出された低優先パケットｐ２のパケット長をｂとする。
【００９０】
この場合、パケット読み出し部１１ｂは、ダミーパケットｄ０のパケット長ｃから長さ（ａ−ｂ）を減算して、パケット長が（ｃ−（ａ−ｂ））のダミーパケットｄ１を生成する。なお、パケット読み出し部１１ｂは、高優先キューｑ１および低優先キューｑ２のパケット格納状態を監視してパケット長を検出しており、この例では、時刻ｔ１０から時刻ｔ１４の間でパケット長ａ、ｂ、ｃの検出を行う。
【００９１】
〔時刻ｔ１４〕低優先パケットｐ２の低優先キューｑ２への読み出しが終了する。パケット読み出し部１１ｂは、パケット長が短縮化されたダミーパケットｄ１が高優先パケットｐ１ｂに付与されたダミーパケット付き高優先パケットＰ２の読み出しを開始する。
【００９２】
〔時刻ｔ１６〕ダミーパケットｄ１の高優先キューｑ１からの読み出しが終了し、高優先パケットｐ１ｂの高優先キューｑ１からの読み出しが開始される。
〔時刻ｔ１７〕高優先パケットｐ１ｂの高優先キューｑ１からの読み出しが終了する。
【００９３】
ここで、パターンＢ２において、パケット読み出し部１１ｂは、低優先パケットｐ２をダミーパケット付き高優先パケットＰ１よりも先に読み出していることを検出すると、上記のようなダミーパケットｄ０のパケット長の短縮化を行う。この場合、低優先パケットｐ２が読み出されるまでの待ち時間に生じる遅延量に相当する長さ（ａ−ｂ）が、ダミーパケットｄ０のパケット長ｃから削除される。
【００９４】
したがって、高優先パケットｐ１ａ、ｐ１ｂが、同じ時刻ｔ１３で書き込みが行われた場合、高優先パケットｐ１ａ、ｐ１ｂの読み出し時刻は時刻ｔ１６であって同一となり、高優先パケットｐ１ｂの読み出し時の遅延量の変動発生が抑制される。
【００９５】
図１１は中継点ノードの多重化処理のフローチャートを示す図である。
〔ステップＳ１〕パケット読み出し部１１ｂは、高優先キューｑ１にダミーパケットの書き込みが行われているか否かを判定する。ダミーパケットの書き込みが行われている場合は処理がステップＳ２へ進み、行われていない場合はステップＳ１の判定処理が繰り返される。
【００９６】
〔ステップＳ２〕パケット読み出し部１１ｂは、高優先キューｑ１へのダミーパケットの書き込み中に、低優先キューｑ２から読み出し中の低優先パケットが有るか無いかを判定する。読み出し中の低優先パケットがある場合は処理がステップＳ３へ進み、無い場合は処理がステップＳ４へ進む。
【００９７】
〔ステップＳ３〕パケット読み出し部１１ｂは、ダミーパケットのパケット長の短縮化を行う。
〔ステップＳ４〕パケット読み出し部１１ｂは、ダミーパケットの高優先キューｑ１への書き込みが終了した時刻に、高優先キューｑ１からダミーパケット付き高優先パケットの読み出しを開始する。
【００９８】
〔ステップＳ５〕パケット読み出し部１１ｂは、低優先パケットの低優先キューｑ２からの読み出しが終了した時刻に、高優先キューｑ１から、パケット長が短縮化されたダミーパケットが高優先パケットに付与されたダミーパケット付き高優先パケットを読み出す。
【００９９】
ここで、ステップＳ３のダミーパケットのパケット長の短縮化について一般化して示すと、低優先パケットのパケット長をａ、ダミーパケットのパケット長をｃとする。また、低優先パケットの低優先キューｑ２からの読み出し開始時刻と、ダミーパケットの高優先キューｑ１への書き込み終了時刻との間の時間帯に、低優先キューｑ２から読み出された低優先パケットのパケット長をｂとする。
【０１００】
この場合、パケット読み出し部１１ｂは、遅延量Ｄを（ａ−ｂ）で算出し、ダミーパケットのパケット長ｃから遅延量（ａ−ｂ）を減算して、ダミーパケットのパケット長を（ｃ−（ａ−ｂ））とする短縮化を行うことになる。
【０１０１】
これにより、低優先パケットｐ２のパケット長に応じて変動する遅延量Ｄにもとづいて、ダミーパケットｄ０のパケット長が削減されるので、高優先パケット読み出し時の遅延量Ｄの変動を抑制することができる。
【０１０２】
＜終点ノードのダミーパケット削除処理＞
次に終点ノード３０のダミーパケット削除処理について説明する。図１２は終点ノードのダミーパケット削除処理の一例を示す図である。
【０１０３】
〔時刻ｔ３１〕ダミーパケット付き高優先パケットが終点ノード３０に到着し、終点ノード３０内のダミーパケット削除部３１にダミーパケット付き高優先パケットが入力される。
【０１０４】
〔時刻ｔ３２〕ダミーパケットｄ１のダミーパケット削除部３１への入力が完了する。高優先パケットｐ１のダミーパケット削除部３１への入力が開始する。
〔時刻ｔ３３〕高優先パケットｐ１のダミーパケット削除部３１への入力が完了する。ダミーパケット削除部３１は、高優先パケットｐ１の出力を開始する。
【０１０５】
〔時刻ｔ３４〕高優先パケットｐ１のダミーパケット削除部３１からの出力が完了する。
このように、ダミーパケット削除部３１は、ダミーパケット付き高優先パケットが入力すると、高優先パケットｐ１の前に付与されているダミーパケットｄ１を削除して、高優先パケットｐ１を出力する。
【０１０６】
＜電力系統保護ネットワークシステム＞
次に本発明を電力系統保護ネットワークに適用した場合のシステムについて説明する。図１３は電力系統保護ネットワークシステムの構成の一例を示す図である。電力系統保護ネットワークシステム４は、送電線４ｃで接続された変電所４０ａ、４０ｂを備える。
【０１０７】
変電所４０ａは、電流値モニタ部４１ａ、遮断制御部４２ａおよび保護制御機器４３ａを含む。電流値モニタ部４１ａと遮断制御部４２ａは、送電線４ｃ上に設置されて、保護制御機器４３ａに接続される。なお、保護制御機器４３ａは、始点ノード２０および終点ノード３０の機能を含む。
【０１０８】
変電所４０ｂは、電流値モニタ部４１ｂ、遮断制御部４２ｂおよび保護制御機器４３ｂを含む。電流値モニタ部４１ｂと遮断制御部４２ｂは、送電線４ｃ上に設置されて、保護制御機器４３ｂに接続される。なお、保護制御機器４３ｂは、始点ノード２０および終点ノード３０の機能を含む。
【０１０９】
また、保護制御機器４３ａ、４３ｂは、中継点ノード１０−１、・・・、１０−ｎが配置されたネットワーク４５に接続されて双方向通信を行う。
変電所４０ａの構成要素の動作について、電流値モニタ部４１ａは、送電線４ｃを流れる電流値を送電線４ｃの一端側でモニタする。保護制御機器４３ａは、電流値モニタ部４１ａから送信された電流値モニタ情報ｉ１を受信し、ネットワーク４５を通じて、対向する保護制御機器４３ｂへ送信する。
【０１１０】
この場合、保護制御機器４３ａは、電流値モニタ情報ｉ１を高優先パケットに含め、この高優先パケットにダミーパケットを付与してネットワーク４５へ送信する。
また、保護制御機器４３ａは、対向する保護制御機器４３ｂから送信された電流値モニタ情報ｉ２が含まれるダミーパケット付き高優先パケットを受信すると、ダミーパケットを削除し、高優先パケットから電流値モニタ情報ｉ２を抽出する。そして、保護制御機器４３ａは、電流値モニタ情報ｉ１と電流値モニタ情報ｉ２とを比較し、比較結果が不一致の場合は遮断制御信号ｓ１を出力する。
【０１１１】
遮断制御部４２ａは、遮断制御信号ｓ１を受信すると電力遮断制御を行い、送電線４ｃから電力が供給されている電力機器の保護を行う。
変電所４０ｂの構成要素の動作について、電流値モニタ部４１ｂは、送電線４ｃを流れる電流値を送電線４ｃの他端側でモニタする。保護制御機器４３ｂは、電流値モニタ部４１ｂから送信された電流値モニタ情報ｉ２を受信し、ネットワーク４５を通じて、対向する保護制御機器４３ａへ送信する。
【０１１２】
この場合、保護制御機器４３ｂは、電流値モニタ情報ｉ２を高優先パケットに含め、この高優先パケットにダミーパケットを付与してネットワーク４５へ送信する。
また、保護制御機器４３ｂは、対向する保護制御機器４３ａから送信された電流値モニタ情報ｉ１が含まれるダミーパケット付き高優先パケットを受信すると、ダミーパケットを削除し、高優先パケットから電流値モニタ情報ｉ１を抽出する。そして、保護制御機器４３ｂは、電流値モニタ情報ｉ１と電流値モニタ情報ｉ２とを比較し、比較結果が不一致の場合は遮断制御信号ｓ２を出力する。
【０１１３】
遮断制御部４２ｂは、遮断制御信号ｓ２を受信すると電力遮断制御を行い、送電線４ｃから電力が供給されている電力機器の保護を行う。
一方、ネットワーク４５内に配置された中継点ノード１０−１、・・・、１０−ｎは、電流値モニタ情報ｉ１が高優先パケットに含まれる、変電所４０ａから送信されたダミーパケット付き高優先パケットを中継伝送する。逆方向も同様に、中継点ノード１０−１、・・・、１０−ｎは、電流値モニタ情報ｉ２が高優先パケットに含まれる、変電所４０ｂから送信されたダミーパケット付き高優先パケットを中継伝送する。
【０１１４】
なお、中継点ノード１０−１、・・・、１０−ｎは、低優先パケットをダミーパケット付き高優先パケットより先に読み出している場合、上述のダミーパケットの短縮化を行ってダミーパケット付き高優先パケットの中継伝送を行う。
【０１１５】
上記のように、電力系統保護ネットワークでは、変電所４０ａ、４０ｂ間で、モニタした電流値を交換し合い電流値を比較する。送電線４ｃの両端の電流値を比較することで、完全な短絡ではない送電線４ｃの障害についても検出することができる。
【０１１６】
また、正常状態では比較結果は一致するが、送電線４ｃに障害が発生していると比較結果が不一致となる。不一致となった場合には、遮断制御により電力機器が保護される。
ここで、電流は交流のため、位相を合わせて電流値の比較が行われるが、この場合、一定のサンプリング周期でモニタを行って、遅延量の変動がモニタ周期より小さくなるように対向変電所へ電流値を伝送することが求められる。遅延量の変動がモニタ周期より大きいと、１つ前のモニタ周期または１つ後ろのモニタ周期でモニタされた電流値と区別がつかなくなり、正常な比較ができなくなるからである。
【０１１７】
したがって、電力系統保護ネットワークシステム４では、電流値モニタ情報を含む高優先パケットにダミーパケットを付与して、中継点ノード１０でダミーパケットのパケット長を削減しながら、ダミーパケット付き高優先パケットを伝送する。
【０１１８】
これにより、電力系統保護ネットワークシステム４は、遅延量の変動を抑制することができるので、正常な電流値モニタ情報の比較が可能になる。また遅延量の変動が抑制されることにより、電流値のモニタ周期を短くすることができ、精度の高い障害検出が可能になる。
【０１１９】
なお、上記では電力系統保護ネットワークに本発明を適用する例を示したが、遅延量変動の抑制が求められる、例えば、センサや計測器等を使用したリアルタイム性を要するデータを短時間周期で収集するシステムに対しても本発明を適用することができる。
【０１２０】
上記で説明した本発明の通信装置１および通信システム１−１に含まれる通信ノード（始点ノード２０、中継点ノード１０および終点ノード３０）の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。この場合、通信装置１および通信ノードが有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。
【０１２１】
処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等がある。磁気記憶装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ等がある。光ディスクには、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷ等がある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto Optical disk）等がある。
【０１２２】
プログラムを流通させる場合、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【０１２３】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。
【０１２４】
また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ等の電子回路で実現することもできる。
【０１２５】
以上、実施の形態を例示したが、実施の形態で示した各部の構成は同様の機能を有する他のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や工程が付加されてもよい。さらに、前述した実施の形態のうちの任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
１  通信装置
１ａ  記憶部
１ｂ  制御部
ｑ１  高優先キュー
ｑ２  低優先キュー
ｐ１  高優先パケット
ｐ２  低優先パケット
ｄ０、ｄ１  ダミーパケット
Ｄ  遅延量
Ｓｔ１、Ｓｔ２  パケット読み出し状態
【図１】
2018152638.tif 000003
【図２】
2018152638.tif 000004
【図３】
2018152638.tif 000005
【図４】
2018152638.tif 000006
【図５】
2018152638.tif 000007
【図６】
2018152638.tif 000008
【図７】
2018152638.tif 000009
【図８】
2018152638.tif 000010
【図９】
2018152638.tif 000011
【図１０】
2018152638.tif 000012
【図１１】
2018152638.tif 000013
【図１２】
2018152638.tif 000014
【図１３】
2018152638.tif 000015