(57)【要約】【課題】伝送装置のパケットの送信停滞を緩和する。【解決手段】送信パケットのデータグラム長を読み込み、読み込んだデータグラム長により多重化対象送信パケットか否かを判定する多重化判定手段１０１ａと、読み込んだ多重化パケットリストにパケット識別コードが存在しない場合は、宿主送信パケットとしてパケット識別コードを多重化パケットリストへ追記し、読み込んだ多重化パケットリストにパケット識別コードが存在する場合は、寄生送信パケットとしてパケット識別コードを多重化パケットリストへ追記するリスト記憶判定手段１０１ｂと、読み込んだ多重化パケットリストから、多重化設定データグラム長を超えない範囲で多重化を行う多重化手段１０１ｃとを備える。【選択図】図２
2008092449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信対象のデータを送信パケットとして記憶する送信パケット記憶手段と、多重化対象送信パケットに一意に割り当てられたパケット識別コードの一覧である多重化パケットリストを記憶するパケットリスト記憶手段とを備え、前記送信パケット記憶手段に記憶された送信パケットをネットワークを介して伝送する伝送装置に適用される伝送方法であって、
前記送信パケットからデータグラム長を読み込み、読み込んだデータグラム長が所定の多重化設定データグラム長より短い場合に、該送信パケットを多重化対象送信パケットと判定する多重化判定ステップと、
前記多重化判定ステップにより、多重化対象送信パケットと判定した場合に、前記パケットリスト記憶手段から前記多重化パケットリストを読み込み、この読み込んだ多重化パケットリストに他の送信パケットの前記パケット識別コードが存在しない場合は、該多重化対象送信パケットのパケット識別コードを宿主送信パケットとして前記多重化パケットリストへ書き込み、読み込んだ多重化パケットリストに他の送信パケットの前記パケット識別コードが存在する場合は、該多重化対象送信パケットのパケット識別コードを寄生送信パケットとして前記多重化パケットリストへ追記するリスト記憶判定ステップと、
前記リスト記憶判定ステップにより記憶された多重化パケットリストを読み込み、読み込んだ多重化パケットリストのパケット識別コードに対応する前記宿主パケット及び前記寄生パケットのデータグラム長を前記送信パケット記憶手段から読み込み、読み込んだデータグラム長が前記多重化設定データグラム長を超えないように、前記宿主パケットに前記寄生パケットを重畳させて前記送信パケット記憶手段へ記憶することにより前記送信パケットの多重化を行う多重化ステップと
を有する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】
ネットワークの輻輳等により伝送装置からネットワークへのパケットの送出が困難な場合においても、伝送装置のパケットの送信停滞を緩和することができる伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフィスビルや学校、商業施設など建築物の構内において、構内放送を行なう放送設備は、中央のアンプと構内各所のスピーカとをアナログ接続する従来の構成から、現在では中央の制御装置から符号化された音声データを構内ＬＡＮやＩｎｔｅｒｎｅｔなどのＩＰネットワークを介して構内各所に設置されたアンプ内蔵型スピーカへ配信するネットワーク型放送設備が主流になりつつある。
【０００３】
さらに、ＩＰネットワークに対応した放送設備は、ネットワーク型の監視系セキュリティシステム、即ち、ネットワーク監視カメラやネットワーク・ビデオレコーダ等と、密接に連携した統合システムとして機能するものも一般的になっている。
【０００４】
しかしながら、ＩＰネットワークは、典型的なベストエフォート型のネットワークであり、原則的に通信品質は保証されない。
【０００５】
そのため、通信するノード数やトラフィックの増加により、輻輳、衝突が発生し、パケットの消失や著しい遅延などを生じさせ、エンド・トゥ・エンドにおいて、データストリームに欠損を生じさせるなどの影響を及ぼしていた。
【０００６】
ここで、この放送設備と監視系セキュリティ機器を連携させた統合システムが、ローカルネットワークに接続した構成であれば、スイッチングハブなどによる負荷分散により、トラフィックの影響を軽減させることができる。
【０００７】
しかしながら、仮に複数の建物、あるいは地域にまたがったローカルネットワーク間を接続する広域システムにおいては、上述の統合システムによる映像パケットと音声パケットはインターネットもしくはイントラネットを通過するので、インターネットもしくはイントラネット上のトラフィックの影響を直接受けることになる。
【０００８】
このことは特に火災や天災などが発生した場合に問題となる。火災、天災発生時における上述の統合システムの役割は、第一に、映像による被害状況の把握や避難し遅れた者を発見すること、第二に、音声の放送により、火災発生箇所の通知や避難誘導を行なうなどであり、安全を確保するために機能をフルに活用することが考えられる。
【０００９】
このような緊急度の高い環境において、上述した放送設備と監視系セキュリティ機器を連携させた統合システムを利用する場合、ＩＰネットワークを利用することによってデータストリームに欠損が発生すると、人の生死に関わる極めて深刻な問題を生じさせる場合がある。
【００１０】
一般に、この問題を解決する手法の一つとして、ＶｏＩＰと呼ばれるＩＰ電話システムでは、ＶｏＩＰゲートウェイにおける優先制御を行っている。
【００１１】
この手法は、情報伝達として音声を最上位の優先度として設定し、ローカル網より上位のネットワークへ送出する際に、ＶｏＩＰゲートウェイなどの中継装置が映像などのデータ系パケットよりも、音声パケットを優先して送出する方式である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平４−１８０４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献１に記載の優先制御は、特に音声など優先度の高いパケットを、ルータの出力インタフェースのキューイングバッファにバイパスを設け、出力待ちの状態にあるパケット群を追い越して出力させるので、優先度の高いパケットが多発するネットワーク環境で用いると、これらが全て送信されてしまうまで優先度の低いパケットが全く出力されなくなり、通信が途切れてしまうおそれがある。
【００１３】
特に、本発明が適用されるような監視系システムと放送設備を連携させた統合システムにおいては、優先度を高く設定する音声パケットの流通は確保され、緊急時に音声放送を流すことはできるが、映像パケットは滞ってしまうために、火災や被害の状況を監視することができなくなる。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ネットワークの輻輳等により伝送装置からネットワークへのパケットの送出が困難な場合においても、伝送装置のパケットの送信停滞を緩和することができる伝送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】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る伝送方法の第１の特徴は、送信パケットからデータグラム長を読み込み、読み込んだデータグラム長が所定の多重化設定データグラム長より短い場合に、該送信パケットを多重化対象送信パケットと判定する多重化判定ステップと、多重化判定ステップにより、多重化対象送信パケットと判定した場合に、パケットリスト記憶手段から多重化パケットリストを読み込み、この読み込んだ多重化パケットリストに他の送信パケットのパケット識別コードが存在しない場合は、該多重化対象送信パケットのパケット識別コードを宿主送信パケットとして多重化パケットリストへ書き込み、読み込んだ多重化パケットリストに他の送信パケットの前記パケット識別コードが存在する場合は、該多重化対象送信パケットのパケット識別コードを寄生送信パケットとして多重化パケットリストへ追記するリスト記憶判定ステップと、リスト記憶判定ステップにより記憶された多重化パケットリストを読み込み、読み込んだ多重化パケットリストのパケット識別コードに対応する宿主パケット及び寄生パケットのデータグラム長を送信パケット記憶手段から読み込み、読み込んだデータグラム長が多重化設定データグラム長を超えないように、宿主パケットに寄生パケットを重畳させて送信パケット記憶手段へ記憶することにより送信パケットの多重化を行う多重化ステップとを有することにある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る伝送方法によれば、ネットワークの輻輳等により伝送装置からネットワークへのパケットの送出が困難な場合においても、伝送装置のパケットの送信停滞を緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る伝送方法を適用した伝送装置について図面を参照して以下に説明する。
【００１８】
本実施形態では、ネットワーク型放送設備とネットワーク型監視系セキュリティ装置とを連携させた統合システムを構成する各装置が接続された複数のローカルネットワークを備え、これら複数のローカルネットワークが、イントラネット又はインターネット等のトラフィックによりパケット欠損が想定される基幹ネットワークを介して接続されている伝送装置を例に挙げて説明する。
【００１９】
一般的に、データが基幹ネットワーク上に設けられるルータ等の伝送装置を通過する場合、伝送装置はこれをキューイングバッファ上でパケット単位で管理する。伝送装置は、基幹ネットワークが輻輳状態になると、このキューイングバッファからパケットを出力できず、後から伝送装置へ到達するパケットは全て破棄する。
【００２０】
一般的な伝送装置は、ネットワーク上を流通するパケットのデータグラム長を読み込み、読み込んだデータグラム長が、パケットのＭＴＵ（Maximum Transmission Unit）値として設定されている１５００バイトを超えている場合には、このパケットを１５００バイトを超えないように分割処理して送信する。
【００２１】
ところが、監視系のセキュリティシステムにおける映像データパケットのデータグラム長は、扱う画像サイズが大きいため、ほとんどの場合、パケットの最大容量値である１５００バイトを超えており、分割処理を行う必要がある。
【００２２】
一方、ネットワーク型放送設備の音声データの場合、ＡＤＰＣＭ符号化を採用したＧ.７２６を利用すると仮定すれば、このデータレートは３２Ｋｂｐｓであり、基幹ネットワークを通過させることによる遅延や生存率を考慮して１０ｍｓ間の音声データをまとめるとするならば、一つの音声パケットあたり４０バイトのデータ量となる。
【００２３】
そこで、本実施形態に係る伝送装置では、特に音声パケットのデータグラム長が短いことに着目して、複数の音声パケットを多重化することにより、基幹ネットワーク上に流す見かけ上のパケット数を減らし、これにより、ネットワークの輻輳等により伝送装置からネットワークへのパケットの送出が困難な場合においても、伝送装置のパケットの送信停滞を緩和する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る伝送装置を備える伝送システム全体の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１では、ローカルネットワーク２が、ＩＰ網１を介してローカルネットワーク３及びローカルネットワーク４と接続されている。
【００２６】
ローカルネットワーク２には、本実施形態に係る伝送装置１０と、ネットワークカメラ１１及び１２と、ＢＧＭなどの音源装置１３と、ネットワーク型マイク１４とが通信回線１５を介して接続されている。
【００２７】
ローカルネットワーク３には、記憶装置２１と、ネットワーク型ディスプレイ２２と、ネットワーク型スピーカ２９と、インタフェース装置２３とが通信回線３０を介して接続され、さらにインタフェース装置２３を介して、アナログ放送設備２４が接続されている。
【００２８】
アナログ放送設備２４には、アナログスピーカ２５乃至２８が接続されている。
【００２９】
ここで、ネットワークカメラ１１及び１２は、レンズを通して捉えた映像を動画、又は静止画にエンコードして、通信回線１５上へパケット化して送出する。
【００３０】
ネットワーク型マイク１４は、マイクから入力する音声をエンコードして、通信回線１５上へパケット化して送出する。
【００３１】
記憶装置２１は、ネットワークカメラ１１又は１２が送出したパケット化された映像データのうちの映像データを記録する。また、記録したデータを通信回線３０上へパケット化して再配信する。
【００３２】
ネットワーク型ディスプレイ２２は、通信回線３０から動画、もしくは静止画の映像パケットを受信してデコードし表示する。
【００３３】
ネットワーク型スピーカ２９は、通信回線３０から音声パケットを受信してデコードし音声を出力する。
【００３４】
インタフェース装置２３は、ローカルネットワーク３とアナログ型放送設備２４のインタフェースとを仲介する機能を有し、アナログ型放送設備２４を制御するコマンド群の送受信、並びに、通信回線３０から受信した音声パケットをデコードしてアナログ出力としてアナログ型放送設備２４へ伝達する。
【００３５】
アナログ型放送設備２４は、建物内に配置した複数のアナログスピーカ２５乃至２８に、ＢＧＭやチャイム等の各種放送を出力させる。
【００３６】
図２は、本実施形態に係る伝送装置の構成を示すブロック図である。
【００３７】
図２において、伝送装置１０は通信回線１５を介してローカルエリアネットワーク２を構成する各装置と接続され、またＩＰ網１とも接続されている。
【００３８】
伝送装置１０内のＣＰＵ１０１、メインメモリ１０３は、メモリバス１０５を介して相互に接続されており、このメモリバス１０５にはまた、Ｉ／Ｏバス１０７も接続されている。
【００３９】
ＣＰＵ１０１は、その機能上、多重化判定手段１０１ａと、リスト記憶判定手段１０１ｂと、多重化手段１０１ｃとを備えるもので、メインメモリ１０３にロードされた伝送プログラム等のプログラムに従って各種の処理を実行する。
【００４０】
メインメモリ１０３は、パケットリスト記憶手段１０３ａとキューイングバッファ１０３ｂとを有しており、パケットリスト記憶手段１０３ａには多重化対象送信パケットに一意に割り当てられたパケット識別コードの一覧である多重化パケットリストが記憶されており、キューイングバッファ１０３ｂには、送信対象となる送信パケットが記憶されている。
【００４１】
Ｉ／Ｏバス１０７には、入出力コントローラ１０９を介して記憶部１１５が、入出力コントローラ１１１を介して入力部１１７及び表示部１１９が、入出力コントローラ１１３を介して通信インターフェース１２１，１２３がそれぞれ接続されている。
【００４２】
記憶部１１５は、半導体記憶装置や磁気ディスク装置であって、オペレーティングシステムなどのプログラムの他に、標準的なルータとしての機能を実現するネットワーク処理プログラムや本実施形態に係る伝送プログラムが記憶されている。
【００４３】
入力部１１７は、操作者が各種の操作を入力するキーボード、マウスなどの入力デバイスにより構成されており、例えば操作者の押しボタン操作により多重化設定データグラム長の値を受付け、受け付けた値により入力信号を作成し、この入力信号を入出力コントローラ１１１、Ｉ／Ｏバス１０７及びメモリバス１０５を介してＣＰＵ１０１に送信する。
【００４４】
表示部１１９は、液晶ディスプレイなどであり、ＣＰＵ１０１からメモリバス１０５、Ｉ／Ｏバス１０７、入出力コントローラ１１１を介して各種設定画面などの表示を行う。
【００４５】
通信インターフェース１２１及び１２３はＬＡＮカードやシリアルポートなどの通信装置であり、この通信インターフェース１２１及び１２３を介してローカルネットワーク２及びＩＰ網１に接続することによって、ローカルネットワーク２からの送信パケットを伝送プログラムに基づいて多重化処理し、ＩＰ網１へ送信することができる。
【００４６】
なお、上記入力部１１７や表示１１９は必ずしも備える必要はなく、例えば、ローカルネットワーク２に接続された端末などから通信インターフェース１２１を介して、上記の多重化設定データグラム長などの設定を行う構成としてもよい。
【００４７】
多重化判定手段１０１ａは、送信パケットのデータグラム長を読み込み、読み込んだデータグラム長が所定の多重化設定データグラム長より短い場合に、該送信パケットを多重化対象送信パケットと判定する。
【００４８】
リスト記憶判定手段１０１ｂは、多重化判定手段１０１ａにより、多重化対象送信パケットと判定した場合に、多重化パケットリストをメモリ１０３から読み込み、読み込んだ多重化パケットリストに他の送信パケットのパケット識別コードが存在しない場合は、この多重化対象送信パケットのパケット識別コードを宿主送信パケットして多重化パケットリストへ追記し、読み込んだ多重化パケットリストに他の送信パケットのパケット識別コードが存在する場合は、この多重化対象送信パケットのパケット識別コードを寄生送信パケットして多重化パケットリストへ追記する。
【００４９】
多重化手段１０１ｃは、リスト記憶判定手段１０１ｂにより記憶された多重化パケットリストを読み込み、読み込んだ多重化パケットリストのパケット識別コードに対応する宿主パケット及び寄生パケットのデータグラム長をキューイングバッファ１０３ｂから読み込み、読み込んだデータグラム長が多重化設定データグラム長を超えないように、宿主パケットに寄生パケットを重畳させてキューイングバッファ１０３ｂへ記憶することで送信パケットの多重化を行う。
【００５０】
次に、本実施形態に係る伝送装置１０の処理手順について図３のフローチャートを用いて説明する。
【００５１】
図３は、ローカルネットワーク２を構成する各装置からパケットを受信した際の伝送装置１０の処理手順を示したフローチャートである。
【００５２】
まず、伝送装置１０は、ネットワーク２に接続された各装置から受信したパケットのうち、ＩＰ網１へ出力するパケットの存在有無をチェックする（ステップＳ１）。
【００５３】
具体的には、伝送装置１０は、受信したパケットの制御ヘッダを読み込み、制御ヘッダの中のあて先ＩＰアドレスからＩＰ網１へ出力する必要があるか否かを判定する。
【００５４】
そして、伝送装置１０は、ＩＰ網１へ出力するパケットが存在すると判定した場合には、読み込んだあて先ＩＰアドレスから送信先を確定する（ステップＳ２）。例えば、読み込んだあて先ＩＰアドレスが記憶装置２１のＩＰアドレスを示している場合には、このパケットをローカルネットワーク３の伝送装置２０へ送信する必要があると判定する。
【００５５】
次に、伝送装置１０の多重化判定手段１０１ａは、受信したパケットの制御ヘッダからデータグラム長を読み込む（ステップＳ３）。
【００５６】
そして、伝送装置１０の多重化判定手段１０１ａは、読み込んだデータグラム長が予め定められた多重化設定データグラム長より短い場合に、この送信パケットを多重化対象送信パケットと判定する（ステップＳ４）。
【００５７】
なお、本実施形態では図示していないが、伝送装置１０は、各ネットワーク上の機器から１５００バイトを越えるデータグラム長を有するパケットを受信した場合には、このパケットの送信の際に、通常の伝送装置１０が装備しているフラグメント化（断片化）などの分割処理を行う。そこで、例えば、上記多重化設定データグラム長をこのフラグメント化（断片化）などの分割処理を行う１５００バイトに設定した場合、フラグメント化（断片化）などの分割処理の対象とならない１５００バイト未満の全てのパケットを多重化対象送信パケットとすることができる。
【００５８】
なお、設定は、ＣＰＵ１０１が、例えば利用者の外部操作等によって入力部１１７により設定された多重化設定データグラム長の入力信号を受け付けることにより行われる。
【００５９】
次に、伝送装置１０のリスト記憶判定手段１０１ｂは、多重化判定手段１０１ａにより、多重化対象送信パケットと判定した場合に、多重化対象送信パケットに一意に割り当てられたパケット識別コードの一覧を示す多重化パケットリストをメモリ１０３のパケットリスト記憶手段１０３ａから読み込む。
【００６０】
そして、読み込んだ多重化パケットリストに他の送信パケットのパケット識別コードが存在しない場合（ステップＳ５）は、リスト記憶判定手段１０１ｂが、多重化対象送信パケットのパケット識別コードを宿主送信パケットして多重化パケットリストへ書き込み、パケットリスト記憶手段１０３ａに記憶する（ステップＳ７）。
【００６１】
さらに、リスト記憶判定手段１０１ｂは、多重化対象送信パケットをメモリ１０３のキューイングバッファ１０３ｂに宿主送信パケットとして記憶する（ステップＳ８）。
【００６２】
また、読み込んだ多重化パケットリストに他の送信パケットのパケット識別コードが存在する場合（ステップＳ５）は、リスト記憶判定手段１０１ｂが、この多重化対象送信パケットのパケット識別コードを寄生送信パケットして多重化パケットリストへ追記し、パケットリスト記憶手段１０３ａに記憶する（ステップＳ６）。
【００６３】
さらに、リスト記憶判定手段１０１ｂは、多重化対象送信パケットをメモリ１０３のキューイングバッファ１０３ｂに寄生送信パケットとして記憶する（ステップＳ８）。
【００６４】
このように、多重化判定手段１０１ａにより多重化対象送信パケットと判定した場合に、多重化パケットリストの内容により多重化対象送信パケットを宿主パケット、又は寄生パケットに選別することによって、後述するようにＣＰＵ１０１の多重化手段１０１ｃが、宿主パケットに寄生パケットを重畳することにより送信パケットの多重化を行うことができる。
【００６５】
図４は、ローカルネットワーク２からＩＰ網１へパケットを送信する際の伝送装置１０の処理手順を示したフローチャートである。
【００６６】
図４では、輻輳が発生していない場合、多重化対象であるか否かに関わらずＩＰ網１へ送信するため、送信パケットを蓄積しているメモリ１０３のキューングバッファ１０３ｂからＩＰ網１上へパケットが送出されると（ステップＳ１０）、送出された先頭パケットが、多重化対象パケットであった場合、宿主パケットが不在となる。そのため、ＣＰＵ１０１は、常に先頭の多重化対象パケットが宿主パケットとなるようにパケットリスト記憶手段１０３ａに記憶された多重化パケットリストを更新する（ステップＳ１１）。
【００６７】
図５は、伝送装置１０がＩＰ網１の状態によって、図３に示す処理を行うか否かを判定する処理手順を示したフローチャートである。
【００６８】
伝送装置１０は、メモリ１０３のキューングバッファ１０３ｂからネットワークへ出力するのに困難な状況として、ネットワークの輻輳が発生したか否かを待ち時間を設けて、一定時間ごとに監視する（ステップＳ２１，Ｓ２５）。輻輳が発生したか否かの判定は、例えばＴＣＰプロトコルによって、ＡＣＫが返ってくるかどうか等により判定する。
【００６９】
そして、伝送装置１０は、ステップＳ２１でネットワークに輻輳が発生したと判定した場合、この時の多重化パケットリストをメモリ１０３から読み込み、読み込んだ多重化パケットリストに記載されたパケットのうち多重化可能なパケットを検索する。
【００７０】
そして、伝送装置１０は、多重化パケットリストの検索の結果、メモリ１０３のキューングバッファ１０３ｂに多重化可能なパケットが複数存在することと判定した場合（ステップＳ２２）は、多重化手段１０１ｃが、リスト記憶判定手段１０１ｂにより記憶された多重化パケットリストを読み込み、読み込んだ多重化パケットリストのパケット識別コードに対応する宿主パケット及び寄生パケットのデータグラム長をキューイングバッファ１０３ｂから読み込む。そして、多重化手段１０１ｃは、読み込んだデータグラム長が多重化設定データグラム長を超えないように、宿主パケットに寄生パケットを重畳させて再構成し（ステップＳ２３）、キューイングバッファ１０３ｂのパケット並べ替えを行う（ステップＳ２４）。
【００７１】
以上のように、ネットワークの輻輳など伝送装置１０がキューイングバッファ１０３ｂから基幹ＩＰ網１への送信パケットの送出が困難な状況において、キューイングバッファ１０３ｂの最も先頭にあってデータグラム長に余裕があるパケットを宿主パケットとして、キューイングバッファ１０３ｂに溜ったデータグラム長が小さなパケットを抽出して寄生パケットとし、多重化することによって、ネットワークにデータ伝送する際にデータ送信停滞を回避することができる。
【００７２】
なお、本実施形態に係る伝送装置１０によれば、伝送装置１０へ送られるデータパケットを伝送装置１０で必要に応じて多重化処理を行うので、ネットワークカメラ１２やネットワーク型マイク１４などの統合システムを構成する終端の装置が、特別なプロトコルを意識することなく適用することができる。
【００７３】
次に、本実施形態に係る伝送装置における送信パケットの流れについて具体例を用いて説明する。
【００７４】
図６は、本実施形態に係る伝送装置における送信パケットの流れを説明した説明図である。
【００７５】
図６に示すように、ＩＰ網１を中心に、出力側のローカルネットワーク２には伝送装置１０が、入力側のローカルネットワーク３には伝送装置２０が接続されている。
【００７６】
また、コンポーネント機器として、出力側のローカルネットワーク２には、ネットワークカメラ１１、音源装置１３、及びネットワーク型マイク１４が接続されており、入力側のローカルネットワーク３には、ネットワーク型ディスプレイ２２、インタフェース装置２３、及びネットワーク型スピーカ２９が接続されている。
【００７７】
以上の構成において、出力側のローカルネットワーク２から入力側のローカルネットワーク３へパケットを送信する場合について説明する。
【００７８】
図６に示すように、ネットワークカメラ１１は、符号化した画像データをパケット４０、パケット４２、パケット４４、パケット４５、及びパケット４６の５つの送信パケットとして、ネットワーク型ディスプレイ２２へ向けて出力し、音源装置１３は、パケット４１及びパケット４７をアナログ放送設備へのインタフェース装置２３へ向けて出力し、ネットワーク型マイク１４は、パケット４３をネットワーク型スピーカ２９へ向けて出力するとする。
【００７９】
なお、パケット４０乃至パケット４７のパケットの番号は、各装置から伝送装置１０へ到着した順番を示している。
【００８０】
ここで、送信パケットはそれぞれ、ネットワークヘッダとペイロード部を有しており、ネットワークヘッダは、ＭＡＣヘッダ、ＩＰヘッダ、ＵＤＰ（又はＴＣＰ）ヘッダにより構成される一般的なヘッダである。そして、このネットワークヘッダの後ろにペイロード部が繋がっている。ペイロード部には、ＯＳＩ参照モデルで言うところのアプリケーション層であり、画像データや音声データに加え、それぞれの制御プロトコルなどが入る。
【００８１】
なお、本実施形態に係る伝送装置においては、各端末のプロトコルに依存せずに実現することを特徴としているため、画像データや音声データの形式、並びに制御プロトコルには言及せず、以下、単にペイロード部として記述する。
【００８２】
図６に示す例では、ネットワークカメラ１１からの各パケットのネットワークヘッダ部のＩＰヘッダには、“Ａ”が格納されており、この送信パケットの送信先が、アドレス“Ａ”が設定されたネットワーク型ディスプレイ２２であることを示している。
【００８３】
図６に示す音源装置１３から出力されたパケット４１及びパケット４７は、音源装置１３が出力する符号化された音声データをそれぞれペイロードα、及びペイロードγとして出力するパケットであり、ネットワークヘッダ部のＩＰヘッダには、アナログ放送設備へのインタフェース装置２３を指すアドレス“Ｂ”が設定されている。
【００８４】
図６に示すネットワーク型マイク１４から出力されたパケット４３は、ネットワーク型マイク１４が出力する符号化された音声データをペイロードβとして出力するパケットであり、ネットワークヘッダ部のＩＰヘッダには、ネットワーク型スピーカ２９を指すアドレス“Ｃ”が設定されている。
【００８５】
まず、各装置から送信されたパケットを受信した伝送装置１０は、受信したパケットのＩＰヘッダからあて先ＩＰアドレスを読み込む。
【００８６】
図６に示した例では、各装置から受信したパケットのあて先アドレスは、同じローカルネットワーク宛の“Ａ”、“Ｂ”、又は“Ｃ”が設定されているので、伝送装置１０は入力側のローカルネットワーク３の伝送装置２０へパケットを送信すると判定する。
【００８７】
次に、伝送装置１０の多重化判定手段１０１ａは、受信したパケットの制御ヘッダからデータグラム長を読み込む。
【００８８】
まず、パケット４０、パケット４２、パケット４４、パケット４５、及びパケット４６の５つの送信パケットは、上述したように符号化した画像データであるので、複数のパケットに分けられて送信されており、多重化判定手段１０１ａは、制御ヘッダのデータグラム長フィールドから１５００バイトであることを読み取る。
【００８９】
一方、パケット４１、及びパケット４７の送信パケットは、上述したように符号化した音声データであるので、多重化判定手段１０１ａは、制御ヘッダのデータグラム長フィールドから４０バイトであることを読み取る。
【００９０】
また、パケット４３の送信パケットもまた、上述したように符号化した音声データであるので、多重化判定手段１０１ａは、制御ヘッダのデータグラム長フィールドから４０バイトであることを読み取る。
【００９１】
そして、伝送装置１０の多重化判定手段１０１ａは、読み込んだデータグラム長が、例えば１５００バイトと設定された多重化設定データグラム長であるより短い場合に、この送信パケットを多重化対象送信パケットと判定する。
【００９２】
図６に示す例では、伝送装置１０の多重化判定手段１０１ａは、パケット４１、パケット４３、及びパケット４７のデータグラム長が多重化設定データグラム長より短いので、これらのパケットを多重化対象送信パケットと判定する。
【００９３】
次に、伝送装置１０のリスト記憶判定手段１０１ｂは、パケット４１を受信したとき、メモリ１０３から読み込んだ多重化パケットリストにパケット識別コードが存在しないので、パケット４１のパケット識別コードを宿主送信パケットして多重化パケットリストへ追記する。
【００９４】
さらに、リスト記憶判定手段１０１ｂは、パケット４１をメモリ１０３のキューイングバッファ１０３ｂに宿主送信パケットとして記憶する。
【００９５】
次に、伝送装置１０のリスト記憶判定手段１０１ｂが、パケット４３を受信したとき、メモリ１０３から読み込んだ多重化パケットリストに既にパケット４１のパケット識別コードが存在するので、パケット４３のパケット識別コードを寄生送信パケットとして多重化パケットリストへ追記する。
【００９６】
さらに、リスト記憶判定手段１０１ｂは、パケット４３をメモリ１０３のキューイングバッファ１０３ｂに寄生送信パケットとして記憶する。
【００９７】
このように、多重化判定手段１０１ａにより多重化対象送信パケットと判定した場合に、多重化パケットリストの内容により多重化対象送信パケットを宿主パケット、又は寄生パケットに選別することによって、ＣＰＵ１０１の多重化手段１０１ｃが、宿主パケットに寄生パケットを重畳することにより送信パケットの多重化を行うことができる。
【００９８】
また、多重化パケットリストへ多重化対象送信パケットのパケット識別コードを記憶する一方で、ＣＰＵ１０１は、ネットワークに輻輳が発生したか否かを監視している。
【００９９】
そして、ＣＰＵ１０１は、ネットワークに輻輳が発生したと判定した場合、この時の多重化パケットリストをメモリ１０３から読み込み、読み込んだ多重化パケットリストに記載されたパケットのうち多重化可能なパケットを検索する。
【０１００】
そして、伝送装置１０は、多重化パケットリストの検索の結果、メモリ１０３のキューングバッファに多重化可能なパケットとして、パケット４１、パケット４３、及びパケット４７が存在すると判定し、多重化設定データグラム長として設定されている１５００バイトを超えない範囲で、宿主パケットと寄生パケットを多重化させたパケットを再構成する。
【０１０１】
図６に示す例では、伝送装置１０は、パケット４１を宿主パケット、パケット４３、及びパケット４７を寄生パケットして再構成し、キューイングバッファ１０３ｂ上のパケット並べ替えを行なう。
【０１０２】
図７は、図６に示した例において、キューイングバッファ１０３ｂ上のパケット並べ替えを行った結果を示した説明図であり、（ａ）は、伝送装置１０が多重化処理を行う前のキューイングバッファ１０３ｂの記憶状態を示し、（ｂ）は、伝送装置１０が多重化処理を行った後のキューイングバッファ１０３ｂの記憶状態を示している。
【０１０３】
図７（ａ）に示すキューイングバッファ１０３ｂにおいては、出力待ちをしているパケットは、順にパケット４０、パケット４１、パケット４２、パケット４３、パケット４４、パケット４５、パケット４６、パケット４７の８つのパケットである。
【０１０４】
このうち、図６に示したように、パケット４０、パケット４２、パケット４４、パケット４５、パケット４６の５つのパケットは、ネットワークカメラ１１が、ネットワーク型ディスプレイ２２へ向けて出力する、符号化された画像データを伝送するパケットである。
【０１０５】
そして、パケット４１、パケット４３、パケット４７のパケットが、伝送装置１０により多重化可能なパケットと判定され、パケット４１が宿主パケット、パケット４３及びパケット４７が寄生パケットして再構成され、キューイングバッファ１０３ｂ上で並べ替えられる。
【０１０６】
図７（ｂ）のキューイングバッファ１０３ｂに示すパケット４８は、図７（ａ）のキューイングバッファ１０３ｂにおいて１５００バイト以下のデータグラム長を有しパケットの多重化が可能でありかつ最も先頭に近い位置にあったパケット４１を宿主パケットとして、多重化後に１５００バイトを越えない容量のパケット４３、及びパケット４７が寄生パケットとして多重化されている。
【０１０７】
この際に、パケット４８のヘッダ情報における情報は、全て伝送装置１０から伝送装置２０への伝送として書き換えられている。すなわち、パケット４８のヘッダ情報におけるあて先アドレスは、多重化前のパケット４１、パケット４３、パケット４７がそれぞれ示していた、ローカルネットワーク３における個別の端末を示す、アドレスＢ、アドレスＣ、そしてアドレスＢから、ローカルネットワーク３のゲートウェイである伝送装置２０のアドレスへ書き換えられる。
【０１０８】
なお、パケット４８は図６における伝送装置２０へ到着後、パケット４１、パケット４３、パケット４７に分離される。
【０１０９】
なお、本実施形態においては、図７（ａ）に示すキューイングバッファ１０３ｂにおけるデータグラム長が小さなパケットであるパケット４１、パケット４３、パケット４７について多重化したが、データグラム長に加え、それぞれのネットワークヘッダ部に同じあて先である“Ｂ”を有するパケットを抽出してもよい。
【０１１０】
例えば図６におけるパケット４１とパケット４７は、同じ音声ストリームの前後の関係を持つ。すなわち、特定端末間のデータ通信のみ優先度を高くするような伝送が可能となる。
【０１１１】
図８は、ＣＰＵ１０１の多重化手段１０１ｃにより多重化されたパケットの構成を説明する説明図である。
【０１１２】
図８に示すように、パケット４８は、大まかに、ネットワークヘッダ４８−ａとペイロード部４８−ｂから構成される。
【０１１３】
ネットワークヘッダ４８−ａは、ＭＡＣヘッダ、ＩＰヘッダ、ＵＤＰ（又はＴＣＰ）ヘッダにより構成されている。
【０１１４】
多重パケットのペイロード部４８−ｂは、パケット４１を復元するための情報が記録された制御ヘッダ４８−ｃと、パケット４１のペイロードαがそのまま埋め込まれた宿主ペイロード４８−ｄと、パケット４３を復元するための情報が記録された制御ヘッダ４８−ｅと、パケット４３のペイロードβがそのまま埋め込まれた寄生ペイロード４８−ｆと、パケット４７を復元するための情報が記録された制御ヘッダ４７−ｇと、パケット４７のペイロードγがそのまま埋め込まれた寄生ペイロード４８−ｈとによって構成されている。
【０１１５】
次に図９を用いて、多重パケット４８のペイロード部４８−ｂに組み込まれ、元のパケットを復元するために用いられる制御ヘッダ４８−ｃ、４８−ｅ、４８−ｇについて説明する。
【０１１６】
なお、図９に示すパケット構成は主な情報のみを抜き出したモデルである。
【０１１７】
図９において、ペイロード部又はネットワークヘッダ５０−ｆとペイロード部５０−ｇに挟まれた制御ヘッダ５０は、図８における制御ヘッダ４８−ｃ、４８−ｅ、４８−ｇを示している。
【０１１８】
パケット識別コード５０−ａは、本実施の形態に係る伝送装置の制御パケットであることを示すユニークな１６ビットのコードである。
【０１１９】
パケット長５０−ｂは、寄生パケットの一つに相当する制御ヘッダとペイロード部を加えたデータ長を示すエリアである。
【０１２０】
ＭＡＣアドレス５０−ｃは送信元の端末が有しているオリジナルのＭＡＣアドレスを格納する４８ビットのエリアである。
【０１２１】
送信元ＩＰアドレス５０−ｄは、ローカルネットワークにおいて、ネットワークカメラやネットワーク型マイクなどの端末が出力した、ＩＰヘッダに記載されていた送信元ＩＰアドレスがコピーされたものである。
【０１２２】
あて先ＩＰアドレス５０−ｅも同様に、ローカルネットワークにおけるネットワークカメラやネットワーク型マイクなどの端末が、エンド・トゥ・エンドで接続するためにＩＰヘッダに記載した端末のあて先ＩＰアドレスがコピーされたものである。
【０１２３】
以上のように、ネットワークの輻輳など伝送装置１０がキューイングバッファ１０３ｂから基幹ＩＰ網１への送信パケットの送出が困難な状況において、キューイングバッファ１０３ｂの最も先頭にあってデータグラム長に余裕があるパケットを宿主パケットとして、キューイングバッファ１０３ｂに溜ったデータグラム長が小さなパケットを抽出して寄生パケットとし、多重化することによって、ネットワークにデータ伝送する際にデータ送信停滞を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本実施形態に係る伝送装置を備える伝送システム全体の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ローカルネットワークを構成する各装置からパケットを受信した際の伝送装置の処理手順を示したフローチャートである。
【図４】ローカルネットワークからＩＰ網へパケットを送信する際の伝送装置の処理手順を示したフローチャートである。
【図５】伝送装置がＩＰ網の状態によって、多重化判定処理を行うか否かを判定する処理手順を示したフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る伝送装置における送信パケットの流れを説明した説明図である。
【図７】（ａ）は、多重化処理を行う前のキューイングバッファの記憶状態を示し、（ｂ）は、多重化処理を行った後のキューイングバッファの記憶状態を示している。
【図８】多重化手段により多重化されたパケットの構成を説明する説明図である。
【図９】制御ヘッダの一例を示した説明図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１…ＩＰ網
２…ローカルネットワーク
３…ローカルネットワーク
１０…伝送装置
１１，１２…ネットワークカメラ
１３…音源装置
１４…ネットワーク型マイク
１５…通信回線
２０…伝送装置
２１…記憶装置
２２…ネットワーク型ディスプレイ
２３…インタフェース装置
２４…アナログ放送設備
２５〜２８…アナログスピーカ
２９…ネットワーク型スピーカ
３０…通信回線
１０１…ＣＰＵ
１０１ａ…多重化判定手段
１０１ｂ…リスト記憶判定手段
１０１ｃ…多重化手段
１０３…メインメモリ
１０３ａ…パケットリスト記憶手段
１０３ｂ…キューイングバッファ（送信パケット記憶手段）
１０５…メモリバス
１０７…バス
１１５…記憶部
１２１，１２３…通信インターフェース
【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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