(57)【要約】【課題】バッファ出力優先制御部により、バッファに蓄積されたパケットの出力に対し、常に高優先記憶領域から優先して出力するように制御することで、通信コネクション毎に優先順位を付けて、その優先順位に応じてパケットを伝送させるサービスを可能にする。【解決手段】複数のチャネルで入力されるパケットをスイッチングして、該複数のチャネルのうちのいずれかで出力するスイッチ手段と、前記複数のチャネルから入力される信号をそれぞれ蓄積して入力されたチャネル毎に別個に出力し、且つ高優先信号を蓄積するための高優先バッファと、非優先信号を蓄積するための非優先バッファとを有するバッファ手段と、高優先バッファに蓄積されている信号を、非優先バッファに蓄積されている信号より優先して先に前記バッファ手段から出力するバッファ出力優先制御手段を有するノード装置。【選択図】        図１
2004248174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列な複数のチャネルと、
前記複数のチャネルに接続され、各チャネルから入力された信号を前記複数のチャネルうちのいずれかのチャネルで出力するためのスイッチ手段と、
前記複数のチャネルに接続されている端末とを有しており、
前記スイッチ手段は、ある特定の信号が入力されたときには、他の信号に優先して先に前記複数のチャネルうちのいずれかのチャネルに出力する機能を有することを特徴とし、
前記複数のチャネルは前記スイッチ手段を介してリング型に接続することにより並列リング伝送路を構成している通借ネットワーク。
【請求項２】
前記スイッチ手段において優先して前記複数のチャネルうちのいずれかのチャネルに先に出力すべき信号か否かを判別できる情報（優先順位指定情報と呼ぶ）を、前記信号に与える手段を有する請求項１に記載の通信ネットワーク。
【請求項３】
前記スイッチ手段には、前記優先順位指定情報を検出する手段が備わっており、
前記スイッチ手段は、
前記優先順位指定情報が付加された信号（高優先情報と呼ぶ）が入力されたときには、前記優先順位指定情報が付加されていない信号（非優先情報と呼ぶ）より優先して先に前記複数のチャネルうちのいずれかのチャネルに出力することを特徴とする請求項２に記載の通信ネットワーク。
【請求項４】
前記スイッチ手段は、
前記複数のチャネルから入力される信号をそれぞれ蓄積して入力されたチャネル毎に別個に出力するバッファ手段と、
前記バッファ手段からのチャネル毎の出力と前記スイッチ手段から信号が出力される前記複数のチャネルとの接続を切り替えるスイッチング手段と、
前記バッファ手段に前記高優先信号が蓄積されているときには、前記バッファ手段に蓄積されている前記非優先情報より優先して先に前記バッファ手段から前記高優先信号を出力するように前記バッファ手段からの出力を制御するバッファ出力優先制御手段とを有する請求項２乃至３に記載の通信ネットワーク。
【請求項５】
前記バッファ手段は、前記複数のチャネル毎に、
前記高優先信号を蓄積するためのバッファ（高優先バッファと呼ぶ）と、
前記非優先信号を蓄積するためのバッファ（非優先バッファと呼ぶ）とを有し、
前記バッファ出力優先制御手段により、前記バッファ手段に入力された信号の順序に関係なく、前記高優先バッファに蓄積されている信号を、前記非優先バッファに蓄積されている信号より優先して先に前記バッファ手段から出力することを特徴とする請求項４に記載の通信ネットワーク。
【請求項６】
前記バッファ手段は、前記複数のチャネル毎に、
前記高優先信号並びに非優先信号を蓄積する第一の記憶手段と、
第一の記憶手段の未使用領域のアドレスを記憶する第二の記憶手段と、
第一の記憶手段に格納された前記高優先信号のアドレスを記憶する第三の記憶手段と、
第一の記憶手段に格納された前記非優先信号のアドレスを記憶する第四の記憶手段とから構成され、
前記バッファ出力優先制御手段は、第三、第四の記憶手段に格納された情報に応じて、第一の記憶手段に蓄積された信号の読み出しを制御することを特徴とする請求項４に記載の通信ネットワーク。
【請求項７】
前記スイッチング手段は、前記バッファ手段からのチャネル毎の出力それぞれに対応して設けられた出力チャネル可変手段を有しており、前記出力チャネル可変手段の出力チャネルを切り替えることにより、前記バッファ手段からのチャネル毎の出力と、出力するチャネルの接続を切り替えるものである請求項４乃至６いずれかに記載の通信ネットワーク。
【請求項８】
前記バッファ手段からのチャネル毎の出力と、出力するチャネルとの切り替えは、所定のパターンに従い、かつ前記バッファ手段からのチャネル毎の出力の複数が同時に同じ出力チャネルに接続されないように行う請求項４乃至７記載の通信ネットワーク。
【請求項９】
前記端末は、前記複数のチャネルのいずれかのチャネルに分離手段を介して接続されており、
前記分離手段は、自分離手段が接続される前記チャネルで伝送されてきた信号のうち、端末に出力すべき信号を前記チャネルから分離して端末に出力するものである請求項１乃至８いずれかに記載の通信ネットワーク。
【請求項１０】
前記チャネルに信号を挿入する挿入手段を設けた請求項１乃至９に記載の通信ネットワーク。
【請求項１１】
前記スイッチ手段と前記分離手段を内部に設けたノード装置を有する請求項９に記載の通信ネットワーク。
【請求項１２】
前記ノード装置内に、前記チャネルに信号を挿入する挿入手段を設けた請求項１１に記載の通信ネットワーク。
【請求項１３】
前記優先順位指定情報は、前記端末により前記信号に与えられるものである請求項２に記載の通信ネットワーク。
【請求項１４】
前記優先順位指定情報は、前記端末より出力された信号を、所定のフォーマットに変換することにより与えられるものである請求項２に記載の通信ネットワーク。
【請求項１５】
複数の端末を接続するための複数のノード装置を、並列な複数のチャネルでリング状に接続した通信ネットワークであって、
前記ネットワークには、伝送パケットが前記並列なチャネル間で伝送チャネルの乗り換えを行うことを可能にするスイッチ手段が設けられており、
前記スイッチ手段は、ある特定のパケットが入力されたときには、他のパケットに優先して先に伝送チャネルの乗り換えを行う機能を有することを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項１６】
複数の端末を接続するための複数のノード装置を、並列な複数のチャネルでリング状に接続した通信ネットワークであって、
前記ノード装置は、
前記複数のチャネルで入力されるパケットをスイッチングして、前記複数のチャネルのうちのいずれかで出力する機能を有するとともに、ある特定のパケットが入力されたときには、他のパケットに優先して先に前記複数のチャネルうちのいずれかのチャネルに出力することを可能にする機能を有するスイッチ手段と、前記スイッチ手段において、入力されるパケットが優先して出力を行うべきパケットか否かを判別するための情報を、パケットに付加する手段とを有していることを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項１７】
複数の端末を接続するための複数のノード装置を、並列な複数のチャネルでリング状に接続した通信ネットワークであって、
前記ノード装置は、
前記複数のチャネルで入力されるパケットをスイッチングして、前記複数のチャネルのうちのいずれかで出力する機能を有するスイッチ手段を備え、
前記スイッチ手段は、
前記複数のチャネルから入力されるパケットをそれぞれ蓄積して入力されたチャネル毎に別個に出力するバッファ手段と、
前記バッファ手段からのチャネル毎の出力と前記スイッチ手段からパケットが出力される前記複数のチャネルとの接続を切り替えるスイッチング手段と、
前記バッファ手段に蓄積されたパケットの順序に関係なく、ある特定のパケットを前記バッファ手段から先に出力するように制御するバッファ出力優先制御手段とを有していることを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項１８】
請求項１１もしくは１２いずれかに記載の通信ネットワークにおいて用いるノード装置であって前記スイッチ手段と前記分離手段、もしくは前記スイッチ手段と前記分離手段と前記挿入手段を内部に設けたことを特徴とするノード装置。
【請求項１９】
並列な複数のチャネルと、
前記複数のチャネルに接続され、各チャネルで入力された信号を前記複数のチャネルのうちのいずれかのチャネルで出力できるスイッチ手段と、
前記複数のチャネルに接続される端末とを有しており、
前記複数のチャネルは前記スイッチ手段を介してリング型に構成されている通信ネットワークにおける信号の伝送制御方法であって、
前記通信ネットワークに入力され、前記チャネルを伝送されて宛先端末に到達する信号のうちある特定の信号に対しては、
前記特定の信号が前記スイッチ手段に入力された場合には、前記スイッチ手段内に滞留している信号が存在した場合でも、前記滞留している信号よりも優先して先に前記特定の信号が前記スイッチ手段から出力されるように制御することを特徴とする伝送制御方法。
【請求項２０】
前記チャネルを伝送して宛先端末に到達する信号に、前記スイッチ手段において優先して前記複数のチャネルうちのいずれかのチャネルに先に出力すべき信号か否かを判別できる情報（優先順位指定情報と呼ぶ）を、与える工程を有する請求項１９に記載の伝送制御方法。
【請求項２１】
前記スイッチ手段は、前記優先順位指定情報を判別して、前記優先順位指定情報が付加された信号（高優先情報と呼ぶ）が入力されたときには、前記優先順位指定情報が付加されていない信号（非優先情報と呼ぶ）より優先して先に前記複数のチャネルうちのいずれかのチャネルに出力することを特徴とする請求項２０に記載の伝送制御方法。
【請求項２２】
前記スイッチ手段は、
前記複数のチャネルから入力される信号をそれぞれ蓄積して入力されたチャネル毎に別個に出力するバッファ手段と、
前記バッファ手段からのチャネル毎の出力と前記スイッチ手段から信号が出力される前記複数のチャネルとの接続を切り替えるスイッチング手段を有しており、
前記高優先信号が入力されたときには、前記非優先情報より優先して先に前記バッファ手段から出力することを特徴とする請求項２０乃至２１に記載の伝送制御方法。
【請求項２３】
前記バッファ手段は、前記複数のチャネル毎に、
前記高優先信号を蓄積するためのバッファ（高優先バッファと呼ぶ）と、
前記非優先信号を蓄積するためのバッファ（非優先バッファと呼ぶ）とを有し、
前記バッファ手段に蓄積された信号の順序に関係なく、前記高優先バッファに蓄積されている信号を、前記非優先バッファに蓄積されている信号より優先して先に前記バッファ手段から出力することを特徴とする請求項２２に記載の通信制御方法。
【請求項２４】
前記バッファ手段は、前記複数のチャネル毎に、
前記高優先信号並びに非優先信号を蓄積する第一の記憶手段と、
第一の記憶手段の未使用領域のアドレスを記憶する第二の記憶手段と、
第一の記憶手段に格納された前記高優先信号のアドレスを記憶する第三の記憶手段と、
第一の記憶手段に格納された前記非優先信号のアドレスを記憶する第四の記憶手段とから構成され、
前記バッファ出力優先制御手段は、第三、第四の記憶手段に格納された情報に応じて、第一の記憶手段に蓄積された信号の読み出しを制御することを特徴とする請求項２２に記載の通信制御方法。
【請求項２５】
前記バッファ手段からのチャネル毎の出力と、出力チャネルとの切り替えは、所定のパターンに従い、かつ前記バッファ手段からのチャネル毎の出力の複数が同時に同じ出力チャネルに接続されないように行う請求項２２乃至２４記載の伝送制御方法。
【請求項２６】
前記端末は、前記複数のチャネルのいずれかのチャネルに分離手段を介して接続されており、
前記分離手段は、自分離手段が接続される前記チャネルで伝送されてきた信号のうち、端末に出力すべき信号を前記チャネルから分離して端末に出力するものである請求項１９乃至２５いずれかに記載の伝送制御方法。
【請求項２７】
前記通信ネットワークへの信号の入力は、前記チャネルに設けた挿入手段において信号を前記チャネルに挿入することによって行う請求項１９乃至２６に記載の通信ネットワーク。
【請求項２８】
前記優先順位指定情報は、前記端末より前記信号に与えられるものである請求項２０に記載の伝送制御方法。
【請求項２９】
前記優先順位指定情報は、前記端末より出力された信号を、所定のフォーマットに変換することにより与えられるものである請求項２０に記載の伝送制御方法。
【請求項３０】
複数の端末を接続するための複数のノード装置を、並列な複数のチャネルでリング状に接続し、伝送パケットが前記並列なチャネル間で伝送チャネルの乗り換えを行うことを可能にするスイッチ手段を設けた通信ネットワークにおけるパケットの伝送制御方法であって、
前記スイッチ手段は、ある特定のパケットが入力されたときは、他のパケットに優先して先に伝送チャネルの乗り換えを行うように制御することを特徴とする伝送制御方法。
【請求項３１】
複数の端末を接続するためのノード装置を、並列な複数のチャネルでリング状に接続し、伝送パケットが前記並列なチャネル間で伝送チャネルの乗り換えを行うことを可能にするスイッチ手段を設けた通信ネットワークにおけるパケットの伝送制御方法であって、
前記チャネルを伝送して宛先端末に到達するパケットに、前記スイッチ手段において優先して伝送チャネルの乗り換えを行うべきパケットか否かを判別できる情報を与える工程を有し、
前記スイッチ手段は、前記情報を検出したパケットを他のパケットに優先して伝送チャネルの乗り換えを行うように制御することを特徴とする伝送制御方法。
【請求項３２】
複数の端末を接続するための複数のノード装置を、並列な複数のチャネルでリング状に接続した通信ネットワークにおいて用いるノード装置において、
前記複数のチャネルを伝送されてくるパケット、並びに前記複数の端末装置から伝送されてくるパケットを受信する受信手段と、
前記複数のチャネルで入力されるパケットをスイッチングして、前記複数のチャネルのうちのいずれかに出力するとともに、ある特定のパケットに対しては、他のパケットに優先して前記スイッチ手段から出力することを可能にする機能を有するスイッチ手段と、
前記受信手段により受信されたパケットが、優先的に前記スイッチ手段から出力されるべきパケットか否かを判別する判別手段を有することを特徴とするノード装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信ネットワーク及び伝送制御方法に関し、更に詳しくは、複数の端末装置を接続する為のノード装置と、このノード装置を複数個接続する為の並列多重伝送路から成るネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報量の増大に伴い、端末装置を接続するネットワークの高速大容量化に対応すべく、ノード装置を並列多重伝送路で接続したネットワークシステムが検討されている。例えば特開平８−１７２３９４号公報、特開平８−２３７３０６号公報にその構成例が示されている。
【０００３】
図１０は参考例のネットワークに用いるパケットの構成を示す図である。Ｎはノード番号であり、仮にノード装置が３２台接続できるならばノード番号１〜３２を示す５ビットで構成される。Ｔは伝送チャネル番号であり、仮に並列多重伝送路の伝送チャネル数（多重数）が８個ならば１〜８を示す３ビットで構成される。その他は必要に応じて同期信号や誤り訂正符号などが挿入される。
【０００４】
図５は参考例のネットワークにおけるノード装置の構成図であり、ノード装置５００にサブ伝送路を介して端末５５１〜５５８を接続している例を示している。符号５０１〜５０８は、挿入手段であるところの端末信号挿入部であり、端末５５１〜５５８から入力されるパケットを、並列多重伝送路から入力してくるパケット流に挿入する機能を有している。
【０００５】
符号５６１〜５６８は、分離手段であるところの端末信号分離部であり、並列多重伝送路から入力されるパケットのアドレスを検出し、サブ伝送路を介して端末５５１〜５５８へ伝送させるパケットと端末挿入手段５０１〜５０８を経由してバッファ５１１〜５１８へ入力させるパケットとに分離する機能を有している。
【０００６】
符号５１１〜５１８は、バッファ手段であるところのバッファであり、端末信号挿入部５０１〜５０８から出力されるパケットをスイッチ５４１の特定の出力端に対応した記憶領域に一時記憶する機能を有している。
【０００７】
符号５２１〜５２８、５３１〜５３８はノード間を接続するための複数のチャネルを並列に設けた並列多重伝送路であり、例えば空間的に分離された複数の光ファイバ伝送路であったり、あるいは１本の光ファイバ上に波長分割されて多重化された波長多重伝送路であったりする。
【０００８】
符号５４１はスイッチであり、スイッチ制御部５４２に制御されて、入力端ＩＮ１〜ＩＮ８に入力したパケットを任意の出力端ＯＵＴ１〜ＯＵＴ８へ接続するものである。スイッチ５４１は、並列多重伝送路に複数の光ファイバ伝送を用いるときには、空間スイッチ等を用いて交換を行う。また、波長多重伝送路を用いる場合には、図とは若干構成が異なるが、複数の可変波長レーザダイオードと合波器からなる送信部を波長多重伝送路へ接続し、波長多重伝送路の受信部で分波器により各波長を分離することでノード間でスイッチを構成し、可変波長レーザダイオードの送信波長を波長λ１〜λ８の任意の波長に設定することで交換を行う。
【０００９】
符号５４２はスイッチ制御部であり、例えば図４の制御パターンに従ってスイッチを制御する。符号５４３はバッファ制御部であり、各バッファに接続されたスイッチの入力端が所望の出力端に接続されたときに、バッファから記憶されているパケットを読み出す様に制御するものである。
【００１０】
図８は端末信号分離部５６１〜５６８の内部構成を示す図であり、８０１はパケットのヘッダから宛先アドレスを検出するヘッダ検出部、８０２、８０３は入力信号を出力または遮断するためのゲートである。端末信号分離部５６１〜５６８において、並列多重伝送路より入力したパケットはヘッダ検出部８０１においてヘッダが検出され、ヘッダの内容によりゲート８０２と８０３の開閉の処理を行う。ヘッダ検出部８０１にはあらかじめ自ノードの番号（自ノード番号と呼ぶ）が記憶されている。
【００１１】
ヘッダ検出部８０１は、
１．検出したノード番号が記憶している自ノード番号と一致したときには、ゲート８０３を開き且つゲート８０２を閉じて端末方向のみにそのパケットを出力する。
【００１２】
２．検出したノード番号が記憶している自ノード番号と一致しない場合は、ゲート８０２を開き且つゲート８０３を閉じて、端末信号挿入部のみにそのパケットを出力する。
【００１３】
ようにパケットの経路を制御する。端末信号挿入部に出力されたパケットは、端末信号挿入部を経由してバッファへ送られる。
【００１４】
図９は端末信号挿入部５０１〜５０８の内部構成を示す図であり、９０１はパケットのヘッダから宛先アドレスを検出するヘッダ検出部、９０４は２つの入力信号のどちらか一方を出力するセレクタ、９０５はパケットを一時記憶するためのＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）である。端末信号挿入部では、端末から伝送されてきたパケットをＦＩＦＯ９０５に一時記憶する。同時に端末信号分離部からセレクタ９０４に入力したパケット流のヘッダをヘッダ検出部９０１によって検出しており、パケット流にすき間があるときにＦＩＦＯ９０５から読み出し、セレクタ９０４を通ってバッファへ送る様に動作する。端末信号挿入部のヘッダ検出部９０１と端末信号分離部のヘッダ検出部８０１は兼用することができる。
【００１５】
図３はバッファ５１１〜５１８の内部構成であり、３０１はスイッチ５４１の８つの出力端それぞれに対応した記憶領域１〜記憶領域８からなるバッファメモリ、３０２はパケットのヘッダから宛先アドレスを検出するヘッダ検出部、３０３はバッファメモリ３０１に書き込みアドレスを供給するためのアドレスカウンタである。バッファ５１１〜５１８において、端末信号挿入部より入力したパケットはヘッダ検出部３０２においてヘッダが検出され、ヘッダの内容によりそのパケットを記憶する記憶領域が決定される。
【００１６】
ヘッダ検出部３０２にはあらかじめ隣接する下流ノードのノード番号（下流ノード番号と呼ぶ）が記憶されている。
【００１７】
ヘッダ検出部３０２は、
１．検出したノード番号が記憶している下流ノード番号と一致すれば、検出した伝送チャネル番号と同じ番号の記憶領域（記憶領域１〜記憶領域８のいずれか）に対して、アドレスカウンタ３０３より書き込みアドレスを発生させ、バッファメモリ３０１の上記記憶領域（検出した伝送チャネル番号と同じ番号の記憶領域）の、上記で発生したアドレス指定領域にそのパケットを記憶させる。
【００１８】
２．検出したノード番号が記憶している下流ノード番号と一致しなければ、記憶領域１〜記憶領域８のいずれか一つの任意の記憶領域に対して、アドレスカウンタ３０３より書き込みアドレスを発生させ、バッファメモリ３０１の上記で選択した記憶領域の、上記で発生したアドレス指定領域にそのパケットを記憶させるように、パケットの経路を制御する。
【００１９】
図４はスイッチ５４１の入出力の接続関係を示す制御パターンであり、制御アドレスＡｌ〜Ａ８によりスイッチの入出力接続関係が変更される。入力端ＩＮ１〜ＩＮ８はバッファ５１１〜５１８（入力チャネル５２１〜５２８）に対応しており、出力端ＯＵＴ１〜ＯＵＴ８（または送信波長λ１〜λ８）はチャネル５３１〜５３８に対応している。スイッチ５４１とバッファ５１１〜５１８は、スイッチ制御部５４２とバッファ制御部５４３によって同期して制御され、例えばスイッチ５４１によってバッファ５１１の出力がチャネル５３１に接続されている時は、バッファ５１１からはチャネル５３１に対応する記憶領域１に記憶されたパケットが読み出される。バッファ５１１がチャネル５３２に接続されている時はバッファ５１１からはチャネル５３２に対応する記憶領域２に記憶されたパケットが読み出される。
【００２０】
図６は、図５に示したノード装置を用いたネットワークシステムの構成例であり、４つのノード装置６０１〜６０４を並列多重伝送路６０５〜６０８によってリング型に接続し、各ノード装置にはそれぞれ８本のサブ伝送路を介して８台の端末が接続されている。端末６１１〜６１８は端末５５１〜５５８に対応し、同様に６２１〜６２８、６３１〜６３８、６４１〜６４８も端末５５１〜５５８に対応している。
【００２１】
図７はこのネットワークの通信原理を説明するための図であり、７０１〜７０４はノード装置、７０５〜７０８はスイッチ５４１Ｉに対応した交換スイッチ、７０９〜７１２はバッファ５１１〜５１８に対応したバッファ、７２１〜７３６は端末、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはリングを成す並列伝送路である。
【００２２】
まず、図７を用いてこのネットワークの通信原理について説明する。このネットワークは複数のリングＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有し、各リング間は交換スイッチ７０５〜７０９によって相互に接続されている。各端末は並列伝送路Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの中の１つのリング伝送路に接続されており、他のリングに接続された端末と通信を行う場合は、少なくとも１回、任意の交換スイッチで他のリングに交換されることで通信が行われる。交換が行われる位置は特定されないが、宛先ノードの１つ手前のノードで宛先の伝送路へ乗り換えて、他のノードでは任意の伝送路へ乗り換えるようにすると通信制御が容易になる。このネットワークはノード装置を簡略化するため、交換スイッチ７０５〜７０８は入力信号とは無関係に入出力の接続関係を所定のパターンにしたがって、かつそのパターンを繰り返して変更し、バッファ７０９〜７１２で入力信号を一時蓄積して、交換スイッチの入出力接続関係が所望の関係になったときにバッファからパケットを読み出すようにして交換が行われる。
【００２３】
例えば、端末７２２から端末７３２へ通信する場合は、端末７２２から出力されたパケットはノード７０１のバッファ７０９に蓄積され、スイッチ７０５の入力端ＩＮ２が例えば出力端ＯＵＴ２に接続されたときにバッファから読み出されて伝送路Ｂに出力され、ノード７０２のバッファ７１０へ入力してスイッチ７０６のＩＮ２とＯＵＴ４が接続されたときにバッファから読み出されることにより、伝送路Ｄへ出力されて端末７３２へパケットが送られる。
【００２４】
このように、宛先ノードの１つ手前のノードで宛先の伝送路へ乗り換えて、他のノードでは任意の伝送路へ乗り換えることにより通信が行われる。
【００２５】
次に、図５、図６を用いて詳細を説明する。説明においては並列多重伝送路は空間的に分離された複敏感光ファイバ伝送路、スイッチは空間スイッチとして説明するが、波長多重伝送路を用いる場合も上記原理に基づいており、ほぼ同様の動作が行われる。仮に、端末６１２から端末６３５へ通信する場合の動作例について説明する。
【００２６】
１．端末６１２からの送信データは固定長のパケットに分割され、各パケットのヘッダに送信端末の宛先端末のノード番号（Ｎ＝３）と伝送チャネル番号（Ｔ＝５）とを記載して出力される。出力されたパケットはサブ伝送路を通ってノード装置６０１へ入力し、端末信号挿入部５０２のＦＩＦＯ９０５に一時記憶される。記憶されたパケットは、端末信号分離部５６２からセレクタ９０４に入力したパケット流にすき間があるときにＦＩＦＯ９０５から読み出され、セレクタ９０４を通ってバッファ５１２へ送られる。
【００２７】
２．バッファ５１２のヘッダ検出部３０２は、入力してきたパケットのヘッダから検出したノード番号（Ｎ＝３）が記憶している下流ノード番号（２）と一致しないので、特定のチャネルを指定しないパケットであることがわかり、任意の記憶領域を選択する。書き込みアドレスカウンタ３０３はその情報を受けて、上記で選択した記憶領域に対する書き込みアドレスを発生させ、そのパケットをバッファメモリ３０１の上記で選択した記憶領域に書き込ませる。ここでは仮に記憶領域１に記憶されるとする。
【００２８】
３．バッファ制御部５４３はスイッチ５４１の入力端ＩＮ２が出力端ＯＵＴ１に接続されるまでそのパケットの読み出しを待機させ、接続された時にパケットを読み出す。
【００２９】
４．スイッチ制御部５４２は、図４に示すテーブルのように制御アドレスをＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８と順次供給してスイッチ５４１の接続関係を変更させ、かつ制御アドレスを例えば１パケット長周期に供給することで、８パケット周期で同じパターンを繰り返すように制御している。その情報をバッファ制御部５４３へ通知することでバッファからの読み出しタイミングが制御される。ここではスイッチ５４１の入力端ＩＮ２が出力端ＯＵＴ１に接続されたときにバッファ５１２の記憶領域１からパケットが読み出されることにより、そのパケットはスイッチ５４１を通って伝送路５３１へ出力される。
【００３０】
５．伝送路５３１を通ってノード装置６０２の端末信号分離部５６１に入力したパケットは、ヘッダ検出部８０１でヘッダが検出される。検出したノード番号（Ｎ＝３）は記憶している自ノード番号（２）と一致しないので、ゲート８０２を開きゲート８０３を閉じて端末信号挿入部５０１へそのパケットを出力する。端末信号挿入部５０１のセレクタ９０４へ出力されたパケットは、セレクタ９０４を通りバッファ５１１へ入力する。
【００３１】
６．バッファ５１Ｉのヘッダ検出部３０２は、入力してきたパケットのヘッダから検出したノード番号（Ｎ＝３）が記憶している下流ノード番号（３）と一致するので、検出した伝送チャネル番号（Ｔ＝５）と同じ番号の記憶領域を選択する。書き込みアドレスカウンタ３０３はその情報を受けて、上記で選択した記憶領域（記憶領域５）に対する書き込みアドレスを発生させ、そのパケットをバッファメモリ３０１の記憶領域５に書き込ませる。ここでは伝送チャネル番号が５なので記憶領域５にそのパケットを記憶させる。
【００３２】
７．バッファ制御部５４３はスイッチ５４１のＩＮ１がＯＵＴ５に接続されたときにバッファ５１１の記憶領域５からパケットを読み出すことで、パケットはスイッチ５４１を通って伝送路５３５へ出力される。
【００３３】
８．伝送路を通ってノード装置６０３の端末信号分離部５６５に入力したパケットは、ヘッダ検出部８０１でヘッダが検出される。検出したノード番号（Ｎ＝３）は記憶している自ノード番号（３）と一致するので、ゲート８０３を開き且つゲート８０２を閉じて端末方向のみにそのパケットを出力する。
【００３４】
９．端末信号分離部５６５から端末方向へ出力されたパケットは、サブ伝送路を通って端末６３５へ送られ受信される。
【００３５】
このようにして通信が行われる。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】
上で述べた参考例めネットワークでは、通信コネクション毎に優先順位を付けて、その優先順位に応じてパケットを伝送させるようなサービスについて考慮していない。
【００３７】
従って、緊急性の高い通信内容を通信する場合の通信コネクション（例えば、ネットワークの異常通知等）を、通常の通信内容を通信する場合の通信コネクションより優先順位を高くし、優先順位の高い通信コネクションのパケットは、優先順位の低い通信コネクションのパケットより、通信遅延を小さくして届けたりするようなサービスが行えなかった。
【００３８】
また、そのことに関連して、映像情報を通信する場合のようにある一定の周期で情報が送られてこないと、受信側で情報を再生できないような通信の場合に、その周期で情報を送ることを保証することができなかった。つまり、他の通信の影響により、ネットワークが輻輳したりすると、通信遅延が大きくなり、情報の再生に支障が出ることも考えられるが、そのことに対処できなかった。
【００３９】
さらに、ネットワークが輻輳してきた場合の問題として、上記参考例のネットワークのバッファ等でパケット廃棄が起こる可能性があるが、そのような場合でも通信内容の重要度に応じて通信コネクションに優先順位を設定し、優先順位の低い通信コネクションのパケットから廃棄する、というサービスを行うことができなかった。
【００４０】
課題をわかりやすくするため、以下に具体例を示す。
【００４１】
図５、図６に示された参考例のネットワークにおいて、仮に、端末６１２から端末６２５へ通信する場合の動作例について説明する。
【００４２】
１．端末６１２からの送信データは固定長のパケットに分割され、各パケットのヘッダに送信端末の宛先端末のノード番号（Ｎ＝２）と伝送チャネル番号（Ｔ＝５）とを記載して出力される。出力されたパケットはサブ伝送路を通ってノード装置６０１へ入力し、端末信号挿入部５０２のＦＩＦＯ９０５に一時記憶される。記憶されたパケットは、端末信号分離部５６２からセレクタ９０４に入力したパケット流にすき間があるときにＦＩＦＯ９０５から読み出され、セレクタ９０４を通ってバッファ５１２へ送られる。
【００４３】
２．バッファ５１２のヘッダ検出部３０２は、入力してきたパケットのヘッダから検出したノード番号（Ｎ＝２）が記憶している下流ノード番号（２）と一致するので、検出した伝送チャネル番号（Ｔ＝５）と同じ番号の記憶領域を選択する。書き込みアドレスカウンタ３０３はその情報を受けて、上記で選択した記憶領域（記憶領域５）に対する書き込みアドレスを発生させ、そのパケットをバッファメモリ３０１の記憶領域５に書き込ませる。ここでは伝送チャネル番号が５なので記憶領域５にそのパケットを記憶させる。
【００４４】
３．バッファ制御部５４３はスイッチ５４１のＩＮ２がＯＵＴ５に接続されたときにバッファ５１２の記憶領域５からパケットを読み出すことで、パケットはスイッチ５４１を通って伝送路５３５へ出力される。
【００４５】
４．伝送路を通ってノード装置６０２の端末信号分離部５６５に入力したパケットは、ヘッダ検出部８０１でヘッダが検出される。検出したノード番号（Ｎ＝２）は記憶している自ノード番号（２）と一致するので、ゲート８０３を開き且つゲート８０２を閉じて端末方向のみにそのパケットを出力する。
【００４６】
５．端末信号分離部５６５から端末方向へ出力されたパケットは、サブ伝送路を通って端末６２５へ送られ受信される。
【００４７】
このようにして通信が行われる。
【００４８】
今、例えば上記手順により、端末６１２から端末６２５へ映像の伝送を行っていたとする。映像情報は、映像を再生する端末６２５にとって、一定の周期で受信する必要がある。その時同時に、別のコネクションを用いて端末６１２から端末６２５へファイル転送を行うとする。ファイル転送は、リアルタイム性は要求されない通信である。上記２種類のコネクションは、図１０の構成のパケットにおいて、ヘッダの「その他」で示された領域を用いることにより、区別できる。
【００４９】
このような場合、以下に示すようなことが起こり得る。
【００５０】
上記の映像コネクションのパケットとファイル転送コネクションのパケットは両方とも、ノード装置６０１のバッファ５１２の記憶領域５に一旦記憶される。映像コネクションのパケットだけが通信されているときには、そのパケットを端末６２５が一定の周期で受信していたとしても、同時にファイル転送コネクションのパケットが通信されると、ファイル転送データのバースト性によっては、記憶領域５にファイル転送コネクションのパケットが瞬間的に相当量蓄積される可能性があるため、その直後に記憶領域５に記憶された映像コネクションのパケットは、それ以前に記憶されているファイル転送コネクションのパケットがすべて出力されるまで出力されず、映像コネクションのパケットが端末６２５に一定周期で届かなくなる可能性がある。つまり、他の通信の影響により、ネットワークが輻輳したりすると、通信遅延が大きくなり、映像情報の再生に支障が出る可能性がある。
【００５１】
従来の参考例では、以上のような問題点があった。
【００５２】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信ネットワークは以下の通りである。
【００５３】
並列な複数のチャネルと、前記複数のチャネルに接続され、各チャネルから入力された信号を前記複数のチャネルうちのいずれかのチャネルで出力するためのスイッチ手段と、前記複数のチャネルに接続されている端末とを有じており、前記スイッチ手段は、ある特定の信号が入力されたときには、他の信号に優先して先に前記複数のチャネルうちのいずれかのチャネルに出力する機能を有することを特徴とし、前記複数のチャネルは前記スイッチ手段を介してリング型に接続することにより並列リング伝送路を構成している通信ネットワーク。
【００５４】
本発明では、前記スイッチ手段において、入力された信号の順序に関係なく、ある特定の信号を先に出力する機能を有することにより、「発明が解決しようとする課題」で述べた通信コネクション毎に優先順位を付けて、その優先順位に応じてパケットを伝送させるようなサービスを実現することを可能にしている。つまり優先順位の高い信号は、その他の信号よりも先に前記スイッチ手段から出力することにより、その信号の通信遅延を小さくしたり、また前記スイッチ手段においてその信号が廃棄される可能性を小さくしたりすることができる。
【００５５】
前記通信ネットワークには、前記スイッチ手段において優先して前記複数のチャネルうちのいずれかのチャネルに先に出力すべき信号か否かを判別できる情報（優先順位指定情報と呼ぶ）を、前記信号に与える手段を備えていてもよい。
【００５６】
さらに前記スイッチ手段には、前記優先順位指定情報を検出する手段が備わっており、前記スイッチ手段は、前記優先順位指定情報が付加された信号（高優先情報と呼ぶ）が入力されたときには、前記優先順位指定情報が付加されていない信号（非優先情報と呼ぶ）より優先して先に前記複数のチャネルうちのいずれかのチャネルに出力するように動作する。
【００５７】
さらに前記スイッチ手段は、前記複数のチャネルから入力される信号をそれぞれ蓄積して入力されたチャネル毎に別個に出力するバッファ手段と、前記バッファ手段からのチャネル毎の出力と前記スイッチ手段から信号が出力される前記複数のチャネルとの接続を切り替えるスイッチング手段と、前記バッファ手段に前記高優先信号が蓄積されているときには、前記バッファ手段に蓄積されている前記非優先情報より優先して先に前記バッファ手段から前記高優先信号を出力するように前記バッファ手段からの出力を制御するバッファ出力優先制御手段とを有していてもよい。
【００５８】
さらに前記バッファ手段は、前記複数のチャネル毎に、前記高優先信号を蓄積するためのバッファ（高優先バッファと呼ぶ）と、前記非優先信号を蓄積するためのバッファ（非優先バッファと呼ぶ）とを有し、前記バッファ出力優先制御手段により、前記バッファ手段に入力された信号の順序に関係なく、前記高優先バッファに蓄積されている信号を、前記非優先バッファに蓄積されている信号より優先して先に前記バッファ手段から出力するようになっていてもよい。
【００５９】
さらに前記バッファ手段は、前記複数のチャネル毎に、前記高優先信号並びに非優先信号を蓄積する第一の記憶手段と、第一の記憶手段の未使用領域のアドレスを記憶する第二の記憶手段と、第一の記憶手段に格納された前記高優先信号のアドレスを記憶する第三の記憶手段と、第一の記憶手段に格納された前記非優先信号のアドレスを記憶する第四の記憶手段とから構成され、前記バッファ出力優先制御手段は、第三、第四の記憶手段に格納された情報に応じて、第一の記憶手段に蓄積された信号の読み出しを制御するようになっていてもよい。。
【００６０】
前記スイッチング手段としては、クロスバースイッチなどを用いることができる。また、例えば複数のチャネルが波長によって識別できる時には、入力されたチャネル毎の出力それぞれに対応して波長可変送信部を設け、前記波長可変送信部の出力波長を切替えることにより、入力されたチャネル毎の出力と、出力チャネルの接続を切替えることができる。また前記スイッチング手段は、チャネルとして波長に限らずに、前記チャネル毎のバッファからの出力それぞれに対応して設けられた出力チャネル可変手段を有しており、前記出力チャネル可変手段を制御して、出力するチャネルを切り替えることにより、前記スイッチング手段に入力されたチャネル毎の出力と、出力するチャネルとの接続を切り替えるものであってもよい。
【００６１】
また、前記スイッチング手段において、スイッチに入力されたバッファからのチャネル毎の出力と、出力チャネルの切り替えは、所定のパターンに従い、かつ前記入力されたチャネル毎のバッファからの出力の複数が同時に同じ出力チャネルに接続されないように行うことにより、スイッチにおいて入出力間のアービトレーションを行う必要がなくなり、制御負荷は大幅に低減する。
【００６２】
また前記端末は、前記チャネルに分離手段を介して接続されており、前記分離手段では、自分離手段が接続されるチャネルで伝送されてきた信号のうち、端末に出力すべき信号を前記チャネルから分離して端末に出力するものであってもよい。
【００６３】
また、前記端末からネットワークへの信号の入力は、前記チャネルに信号を挿入する挿入手段を設け、挿入手段から信号をチャネルに挿入するようにしてもよい。
【００６４】
前記スイッチ手段と前記分離手段とを内部に設けたノード装置を用いたり、前記スイッチ手段と前記分離手段と前記挿入手段とを内部に設けたノード装置を用いてもよい。
【００６５】
また本発明の通信ネットワークは以下のように示すこともできる。
【００６６】
複数の端末を接続するための複数のノード装置を、並列な複数のチャネルでリング状に接続した通信ネットワークであって、前記ネットワークには、伝送パケットが前記並列なチャネル間で伝送チャネルの乗り換えを行うことを可能にするスイッチ手段が設けられており、前記スイッチ手段は、ある特定のパケットが入力されたときには、他のパケットに優先して先に伝送チャネルの乗り換えを行う機能を有することを特徴とする通信ネットワーク。
【００６７】
また本発明の通信ネットワークは以下のように示すこともできる。
【００６８】
複数の端末を接続するための複数のノード装置を、並列な複数のチャネルでリング状に接続した通信ネットワークであって、前記ノード装置は、前記複数のチャネルで入力されるパケットをスイッチングして、前記複数のチャネルのうちのいずれかで出力する機能を有するとともに、ある特定のパケットが入力されたときには、他のパケットに優先して先に前記複数のチャネルうちのいずれかのチャネルに出力することを可能にする機能を有するスイッチ手段と、前記スイッチ手段において、入力されるパケットが優先して出力を行うべきパケットか否かを判別するための情報を、パケットに付加する手段とを有していることを特徴とする通信ネットワーク。
【００６９】
また本発明の通信ネットワークは以下のように示すこともできる。
【００７０】
複数の端末を接続するための複数のノード装置を、並列な複数のチャネルでリング状に接続した通信ネットワークであって、前記ノード装置は、前記複数のチャネルで入力されるパケットをスイッチングして、前記複数のチャネルのうちのいずれかで出力する機能を有するスイッチ手段を備え、前記スイッチ手段は、前記複数のチャネルから入力されるパケットをそれぞれ蓄積して入力されたチャネル毎に別個に出力するバッファ手段と、前記バッファ手段からのチャネル毎の出力と前記スイッチ手段からパケットが出力される前記複数のチャネルとの接続を切り替えるスイッチング手段と、前記バッファ手段に蓄積されたパケットの順序に関係なく、ある特定のパケットを前記バッファ手段から先に出力するように制御するバッファ出力優先制御手段とを有していることを特徴とする通信ネットワーク。
【００７１】
また本願では、上述した通信ネットワークで用いるノード装置も示している。
【００７２】
また、本願に関わる伝送制御方法は以下の通りである。
【００７３】
並列な複数のチャネルと、前記複数のチャネルに接続され、各チャネルで入力された信号を前記複数のチャネルのうちのいずれかのチャネルで出力できるスイッチ手段と、前記複数のチャネルに接続される端末とを有しており、前記複数のチャネルは前記スイッチ手段を介してリング型に構成されている通信ネットワークにおける信号の伝送制御方法であって、前記通信ネットワークに入力され、前記チャネルを伝送されて宛先端末に到達する信号のうちある特定の信号に対しては、前記特定の信号が前記スイッチ手段に入力された場合には、前記スイッチ手段内に滞留している信号が存在した場合でも、前記滞留している信号よりも優先して先に前記特定の信号が前記スイッチ手段から出力されるように制御することを特徴とする伝送制御方法。
【００７４】
また、本願に関わる伝送制御方法は以下の通りである。
【００７５】
複数の端末を接続するための複数のノード装置を、並列な複数のチャネルでリング状に接続し、伝送パケットが前記並列なチャネル間で伝送チャネルの乗り換えを行うことを可能にするスイッチ手段を設けた通信ネットワークにおけるパケットの伝送制御方法であって、前記スイッチ手段は、ある特定のパケットが入力されたときには、他のパケットに優先して先に伝送チャネルの乗り換えを行うように制御することを特徴とする伝送制御方法。
【００７６】
また、本願に関わる伝送制御方法は以下の通りである。
【００７７】
複数の端末を接続するための複数のノード装置を、並列な複数のチャネルでリング状に接続し、伝送パケットが前記並列なチャネル間で伝送チャネルの乗り換えを行うことを可能にするスイッチ手段を設けた通信ネットワークにおけるパケットの伝送制御方法であって、前記チャネルを伝送して宛先端末に到達するパケットに、前記スイッチ手段において優先して伝送チャネルの乗り換えを行うべきパケットか否かを判別できる情報を与える工程を有し、前記スイッチ手段では、前記情報を検出したパケットを他のパケットに優先して伝送チャネルの乗り換えを行うよう制御することを特徴とする伝送制御方法。
【００７８】
また本発明のノード装置は以下の通りである。
【００７９】
複数の端末装置を接続するための複数のノード装置を、並列な複数のチャネルに用いてリング状に接続した通信ネットワークにおいて用いるノード装置において、前記複数のチャネルを伝送されてくるパケット、並びに前記複数の端末装置から伝送されてくるパケットを受信する受信手段と、前記複数のチャネルで入力されるパケットをスイッチングして、前記複数のチャネルのうちのいずれかに出力するとともに、ある特定のパケットに対しては、他のパケットに優先して前記スイッチ手段から出力することを可能にする機能を有するスイッチ手段と、前記受信手段により受信されたパケットが、優先的に前記スイッチ手段から出力されるべきパケットか否かを判別する判別手段を有することを特徴とするノード装置。
【００８０】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明の第１の実施形態について説明する。
【００８１】
図１は本発明のネットワークに用いるパケットの構成を示す図である。Ｐは優先順位指定情報を示す。優先順位指定情報は１ビットであり、緊急性が高い通信を行う場合や、遅延を小さくしたい通信を行う場合や、パケットの廃棄を通常より避けたいような通信を行う場合には、そのパケットの優先順位指定情報を１に設定し（優先順位指定情報が１のパケットを高優先パケットと呼ぶ）、通常の通信の場合には、０に設定する（優先順位指定情報が０のパケットを非優先パケットと呼ぶ）。さらに、Ｎはノード番号であり、仮にノード装置が３２台接続できるならばノード番号１〜３２を示す５ビットで構成される。Ｔは伝送チャネル番号であり、仮に並列多重伝送路の伝送チャネル数（多重数）が４個ならば１〜４を示す２ビットで構成される。その他は必要に応じて同期信号や誤り訂正符号などが挿入される。ネットワーク内の各端末はノード番号と伝送チャネル番号により個々に識別される。
【００８２】
図１１は本発明のネットワークに用いるノード装置の構成図であり、ツイストペアケーブル等の伝送路を介して４つの端末と接続するための入出力ポートＰＯＲＴｌ〜ＰＯＲＴ４と、本発明のノード装置どうしを多芯光ファイバケーブル等の並列伝送路を介して接続するための、４つのノード入力端ＩＮ１〜ＩＮ４及び４つのノード出力端ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４を有するノード装置の構成を示している。
【００８３】
図１１において、１１０１〜１１０４は並列伝送路からの信号を入力するためのノード入力端ＩＮ１〜ＩＮ４であり、光信号を電気信号に変換するための光受信器等が含まれる。光受信器は光電変換の他、クロック抽出、伝送路符号化された信号の復号化等を行う。
【００８４】
１１７１〜１１７４は並列伝送路へ信号を出力するためのノード出力端ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４であり、電気信号を光信号へ変換するための光送信器等が含まれる。光送信器は電光変換の他、伝送路符号化等を行う。
【００８５】
１１８１〜１１８４はツイストペアケーブル等を介して端末を接続するための端末信号入出力ポートである。各ポートは送信用と受信用の回路で構成されている。
【００８６】
図１１の１１２１〜１１２４は入力端１１０１〜１１０４から入力されるパケットのヘッダを検出し、端末信号入出力ポート１１８１〜１１８４を介して端末側へ伝送させるパケットと、端末信号挿入部１１３１〜１１３４を介してバッファ１１４１〜１１４４へ入力させるパケットとに分離する端末信号分離部である。
【００８７】
図２は端末信号分離部１１２１〜１１２４の内部構成である。２０１はパケットのヘッダからＮを検出するヘッダ検出部、２０２、２０３は入力信号を出力または遮断するためのゲートである。ノード入力端１１７１〜１１７４より入力したパケットはヘッダ検出部２０１においてヘッダが検出され、ヘッダの内容によりゲート２０２と２０３の開閉の処理を行う。
【００８８】
ヘッダ検出部２０１には、あらかじめ自ノードのノード番号（自ノード番号と呼ぶ）が記憶されている。
【００８９】
ヘッダ検出部２０１は、
１．入力パケットのヘッダから検出したノード番号（Ｎ）が記憶している自ノード番号と一致した場合は、ゲート２０３を開き且つゲート２０２を閉じて端末信号入出力ポート１１８１〜１１８４にそのパケットを出力する。
【００９０】
２．入力パケットのヘッダから検出したノード番号（Ｎ）が記憶している自ノード番号と一致しない場合は、ゲート２０２を開き且つゲート２０３を閉じて端末信号挿入部１１３１〜１１３４のみにパケットを出力する。
【００９１】
ように、パケットの経路を制御する（図１２参照）。この制御は基本的に参考例の端末信号分離部と同じである。
【００９２】
図１１の１１３１〜１１３４は端末から端末信号入出力ポート１１８１〜１１８４を経由して入力されてくるパケットを端末信号分離部１１２１〜１１２４から伝送されてくるパケット流に挿入する機能を有している端末信号挿入部である。端末信号挿入部は参考例で図９に示されたものと同じなので、ここでは詳しくその動作を説明することは省略する。
【００９３】
端末信号挿入部のヘッダ検出部９０１と端末信号分離部のヘッダ検出部２０１は兼用することもできる。
【００９４】
図１１の１１４１〜１１４４は端末信号挿入部から入力されてくるパケットを一時記憶しておき、スイッチ１１５１に出力するためのバッファである。
【００９５】
図１４は、バッファ１１４１〜１１４４の内部構成である。１４０１はバッファメモリであり、高優先パケットを一時記憶するための高優先バッファ１４０４と、非優先パケットを一時記憶するための非優先バッファ１４０５とから構成される。高優先バッファ１４０４は、スイッチ１１５１の４つの出力端（ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４）それぞれに対応した高優先記憶領域１〜高優先記憶領域４から構成され、同様に非優先バッファ１４０５は、スイッチ１１５１の４つの出力端（ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４）それぞれに対応した非優先記憶領域１〜非優先記憶領域４から構成される。１４０２はパケットのヘッダからＰ，Ｎ，Ｔを検出するヘッダ検出部、１４０３はバッファメモリ１４０１に書き込みアドレスを供給するためのアドレスカウンタである。
【００９６】
バッファ１１４１〜１１４４において、端末信号挿入部より入力したパケットはヘッダ検出部１４０２においてヘッダが検出され、ヘッダの内容によりそのパケットを記憶する記憶領域が決定される。
【００９７】
ヘッダ検出部１４０２には、あらかじめ隣接する下流のノードのノード番号（下流ノード番号と呼ぶ）が記憶されている。
【００９８】
ヘッダ検出部１４０２は、
１．入力パケットが高優先パケットであった場合（Ｐ＝１）で、且つ検出したノード番号（Ｎ）が記憶している下流ノード番号と一致した場合には、検出した伝送チャネル番号（Ｔ）と同じ番号の高優先バッファ１４０４の中の記憶領域（高優先記憶領域１〜高優先記憶領域４のいずれか）に対して、アドレスカウンタ１４０３より書き込みアドレスを発生させ、高優先バッファ１４０４の上記記憶領域（検出した伝送チャネル番号と同じ番号の高優先記憶領域）の、上記で発生したアドレス指定領域にそのパケットを記憶させる。
【００９９】
２．入力パケットが高優先パケットであった場合（Ｐ＝１）で、且つ検出したノード番号（Ｎ）が記憶している下流ノード番号と一致しない場合には、高優先バッファ１４０４の中の高優先記憶領域１〜高優先記憶領域４のいずれか一つの任意の記憶領域に対して、アドレスカウンタ１４０３より書き込みアドレスを発生させ、高優先バッファ１４０４の上記で選択した記憶領域の、上記で発生したアドレス指定領域にそのパケットを記憶させる。
【０１００】
３．入力パケットが非優先パケットであった場合（Ｐ＝０）で、且つ検出したノード番号（Ｎ）が記憶している下流ノード番号と一致した場合には、検出した伝送チャネル番号（Ｔ）と同じ番号の非優先バッファ１４０５の中の記憶領域（非優先記憶領域１〜非優先記憶領域４のいずれか）に対して、アドレスカウンタ１４０３より書き込みアドレスを発生させ、非優先バッファ１４０５の上記記憶領域（検出した伝送チャネル番号と同じ番号の非優先記憶領域）の、上記で発生したアドレス指定領域にそのパケットを記憶させる。
【０１０１】
４．入力パケットが非優先パケットであった場合（Ｐ＝０）で、且つ検出したノード番号（Ｎ）が記憶している下流ノード番号と一致しない場合には、非優先バッファ１４０５の中の非優先記憶領域１〜非優先記憶領域４のいずれか一つの任意の記憶領域に対して、アドレスカウンタ１４０３より書き込みアドレスを発生させ、非優先バッファ１４０５の上記で選択した記憶領域の、上記で発生したアドレス指定領域にそのパケットを記憶させる。
【０１０２】
ように、パケットを制御する（図１３参照）。
【０１０３】
つまり、スイッチ１１５１を経由することでＯＵＴ１に繋がるチャネルに出力したいパケットであれば、高優先記憶領域１（高優先パケットの場合）或いは、非優先記憶領域１，（非優先パケットの場合）に記憶させるよう制御し、スイッチ１１５１を経由することでＯＵＴ２に繋がるチャネルに出力したいパケットであれば、高優先記憶領域２（高優先パケットの場合）或いは、非優先記憶領域２（非優先パケットの場合）に記憶させるよう制御し、スイッチ１１５１を経由することでＯＵＴ３に繋がるチャネルに出力したいパケットであれば、高優先記憶領域３（高優先パケットの場合）或いは、非優先記憶領域３（非優先パケットの場合）に記憶させるよう制御し、スイッチ１１５１を経由することでＯＵＴ４に繋がるチャネルに出力したいパケットであれば、高優先記憶領域４（高優先パケットの場合）或いは、非優先記憶領域４（非優先パケットの場合）に記憶させるよう制御する。
【０１０４】
図１１の１１５１は、スイッチであり、スイッチ制御部１１５２に制御されて、スイッチ入力端ＩＮ１〜ＩＮ４に入力したパケットを任意のスイッチ出力端ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４へ接続するものである。１１５２はスイッチ制御部であり、例えば図１５の制御パターンに従ってスイッチを制御する。１１５１、１１５２は従来例の図５で５４１、５４２として述べたものと動作は本質的に同じである（ただし、本実施形態では並列チャネルが４つの場合を示しているので、その部分のみ異なる）。
【０１０５】
符号１１５３はバッファ出力優先制御部であり、各バッファの出力に接続されたスイッチの入力端が所望の出力端に接続されたときに、記憶されているパケットをバッファから読み出すように制御する。スイッチ１１５１のある入力端とある出力端が接続したときに読み出されるべきパケットが記憶されている記憶領域は、上述のように高優先バッファ１４０４内と非優先バッファ１４０５内にある（例えば、スイッチ１１５１の入力端ＩＮ１と出力端ＯＵＴ１が接続したときに、読み出されるべきパケットが記憶されている記憶領域は、高優先バッファ１４０４内の高優先記憶領域１と非優先バッファ１４０５内の非優先記憶領域１）。
【０１０６】
バッファ出力優先制御部１１５３は、スイッチ１１５１のある接続関係に対して、
１．上記接続関係に対し、出力すべきパケットが高優先バッファ内の対応する高優先記憶領域にある場合は、その高優先記憶領域からパケットを出力する（例えば、スイッチ１１５１の入力端ＩＮ１と出力端ＯＵＴ１が接続したときに、高優先バッファ１４０４内の高優先記憶領域１にパケットが存在すれば、高優先記憶領域１からそのパケットを出力する）。
【０１０７】
２．上記接続関係に対し、出力すべきパケットが高優先バッファ内の対応する高優先記憶領域に存在せず、非優先バッファ内の対応する非優先記憶領域に存在すれば、その非優先記憶領域からパケットを出力する（例えば、スイッチ１１５１の入力端ＩＮ１と出力端ＯＵＴ１が接続したときに、高優先バッファ１４０４内の高優先記憶領域１にパケットがなく、非優先バッファ１４０５内の非優先記憶領域１にパケットがあれば、非優先記憶領域１からそのパケットを出力する）。
【０１０８】
３．上記接続関係に対し、出力すべきパケットが高優先バッファ内の対応する高優先記憶領域と非優先バッファ内の対応する非優先記憶領域との両方に存在すれば、高優先記憶領域から優先してパケットを出力する（例えば、スイッチ１１５１の入力端ＩＮ１と出力端ＯＵＴ１が接続したときに、高優先バッファ１４０４内の高優先記憶領域１と非優先バッファ１４０５内の非優先記憶領域１との両方にパケットがあれば、高優先記憶領域１からそのパケットを出力する）。
【０１０９】
ようにバッファからのパケットの読み出しを制御する（図１９参照）。
【０１１０】
図１５はスイッチ１１５１の入出力の接続関係を示す制御パターンであり、制御アドレスＡ１〜Ａ４によりスイッチの入出力接続関係が変更される。スイッチ入力端ＩＮ１〜ＩＮ４はバッファ１１４１〜１１４４（ノード装置のチャネルとしては、ノード入力端１１０１〜１１０４）に対応しており、スイッチ出力端ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４はノード出力端１１７１〜１１７４に如応している。スイッチ１１５１とバッファ１１４１〜１１４４は、スイッチ制御部１１５２とバッファ出力優先制御部１１５３によって同期して制御され、例えばスイッチ１１５１によってバッファ１１４１の出力がノード出力端１１７１に接続されている時（制御アドレスＡ１の時）は、バッファ１１４１からはノード出力端１１７１に対応する高優先記憶領域１或いは非優先記憶領域１に記憶されたパケットが読み出される。この時のパケット読み出しの制御は上述のようにバッファ出力優先制御部１１５３が行う。バッファ１１４１の出力がノード出力端１１７２に接続されている時（制御アドレスＡ２の時）は、バッファ１１４１からはノード出力端１１７２に対応する高優先記憶領域２或いは非優先記憶領域２に記憶されたパケットが読み出される。この時のパケット読み出しの制御も同様にバッファ出力優先制御部１１５３が行う。制御アドレスＡ３、Ａ４の場合も同様の制御が行われ、また他のバッファ１１４２、１１４３、１１４４に対しても同様の制御が行われる。
【０１１１】
このようにバッファ出力優先制御部１１５３が、バッファからの読み出しを制御することにより、緊急性が高い通信や、遅延を小さくしたい通信や、パケットの廃棄を通常より避けたいような通信のパケットを高優先パケットとして、通常の通信のパケットと区別して制御することを可能にすることにより、通信コネクション毎に優先順位を付けて、その優先順位に応じてパケットを伝送させるようなサービスをおこなうことができるようになる。
【０１１２】
例えば、「発明が解決しようとする課題」の項で示した、ある端末から別のある端末へ映像の伝送を行いながら、ファイル転送も行うという通信を行ったとしても、映像伝送の通信コネクションとファイル転送の通信コネクションを優先順位指定情報により区別することで、映像コネクションのパケットが受信端末に一定周期で届かなくなる問題を回避できる。
【０１１３】
以下に本発明をより明確に示すために、「発明が解決しようとする課題」の項で示した例と同じ条件で上記問題が本発明により解決されていることを示す。
【０１１４】
図１６は、図１１に示したノード装置を用いたネットワークシステムの構成例であり、４つのノード装置１６０１〜１６０４を並列多重伝送路１６０５〜１６０８によってリング型に接続し、各ノード装置にはそれぞれ４本のサブ伝送路を介して４台の端末が接続されている。端末１６１１〜１６１４は図１１の端末信号入出力ポート１１８１〜１１８４に繋がっている端末に対応し、同様に１６２１〜１６２４、１６３１〜１６３４、１６４１〜１６４４も図１１の端末信号入出力ポート１１８１〜１１８４に繋がっている端末端末に対応している。
【０１１５】
図１１、図１６に示された本発明のネットワークにおいて、仮に、端末１６１２から端末１６２３へ映像を通信する場合の動作例について説明する。前述のように映像情報は、映像を再生する端末１６２３にとって、一定の周期で受信する必要がある。そのため本実施形態では、映像コネクションで使用されるパケットを高優先パケットとし、そのパケットのヘッダの優先順位指定情報を１とする。
【０１１６】
１．端末１６１２からの送信データは固定長のパケットに分割され、各パケットのヘッダに送信端末の宛先端末のノード番号（Ｎ＝２）と伝送チャネル番号（Ｔ＝３）とを記載し、さらに上述の理由から優先順位指定情報を１（Ｐ＝１）として出力される。出力されたパケットはサブ伝送路を通ってノード装置１６０１へ入力し、端末信号挿入部１１３２のＦＩＦＯ９０５に一時記憶される。記憶されたパケットは、端末信号分離部１１２２からセレクタ９０４に入力したパケット流にすき間（ヘッダ検出部９０１により判断できる）があるときにＦＩＦＯ９０５から読み出され、セレクタ９０４を通ってバッファ１１４２へ送られる。
【０１１７】
２．バッファ１１４２のヘッダ検出部１４０２は、入力したパケットのヘッダを検出すると、入力パケットが高優先パケットであり（Ｐ＝１）、且つ検出したノード番号（Ｎ＝２）が記憶している下流ノード番号（２）と一致するので、検出した伝送チャネル番号（Ｔ＝３）と同じ番号の高優先バッファ１４０４の中の高優先記憶領域３に対して、アドレスカウンタ１４０３より書き込みアドレスを発生させ、高優先バッファ１４０４の高優先記憶領域３の、上記で発生したアドレス指定領域にそのパケットを記憶させる。
【０１１８】
３．スイッチ制御部１１５２はこのときスイッチ１１５１の入出力接続関係を図１５に従い制御アドレスＡ１〜Ａ４を一定周期に巡回させるごとく制御し、その制御アドレスを優先バッファ出力制御部１１５３へ通知している。
【０１１９】
４．優先バッファ出力制御部１１５３はスイッチ１１５１のＩＮ２がＯＵＴ３に接続されたとき（制御アドレスＡ２のとき）に、バッファ１１４２の高優先記憶領域３と非優先記憶領域３とに記憶されているパケットの有無を調べ、高優先記憶領域３にパケットが記憶されているときには、非優先記憶領域３のパケットの有無に関わらず、高優先記憶領域３からパケットを読み出す。このように制御すると、読み出されたパケットはスイッチ１１５１のＩＮ２からＯＵＴ３を通りノード出力端１１７３に出力され、さらに伝送路に出力される。
【０１２０】
５．伝送路を通ってノード装置１６０２の端末信号分離部１１２３に入力したパケットは、ヘッダ検出部２０１でヘッダが検出される。検出したノード番号（Ｎ＝２）は記憶している自ノード番号（２）と一致するので、ゲート２０３を開き且つゲート２０２を閉じて端末方向のみにそのパケットを出力する。
【０１２１】
６．端末信号分離部１１２３から端末方向へ出力されたパケットは、端末信号入出力ポート１１８３を通って端末１６２３へ送られる。
【０１２２】
このようにして映像コネクションの通信が行われる。
【０１２３】
続いて、上記映像コネクションと同時に、端末１６１２から端末１６２３へ通信されるファイル転送の場合の動作例について説明する。前述のようにファイル転送は、リアルタイム性は要求されない通信である。そのため本実施形態では、ファイル転送のコネクションで使用されるパケットを非優先パケットとし、そのパケットのヘッダの優先順位指定情報を０とする。
【０１２４】
１．端末１６１２からの送信データは固定長のパケットに分割され、各パケットのヘッダに送信端末の宛先端末のノード番号（Ｎ＝２）と伝送チャネル番号（Ｔ＝３）とを記載し、さらに上述の理由から優先順位指定情報を０（Ｐ＝０）として出力される。出力されたパケットはサブ伝送路を通ってノード装置１６０１へ入力し、端末信号挿入部１１３２のＦＩＦＯ９０５に一時記憶される。記憶されたパケットは、端末信号分離部１１２２からセレクタ９０４に入力したパケット流にすき間（ヘッダ検出部９０１により判断できる）があるときにＦＩＦＯ９０５から読み出され、セレクタ９０４を通ってバッファ１１４２へ送られる。
【０１２５】
２．バッファ１１４２のヘッダ検出部１４０２は、入力したパケットのヘッダを検出すると、入力パケットが非優先パケットであり（Ｐ＝０）、且つ検出したノード番号（Ｎ＝２）が記憶している下流ノード番号（２）と一致するので、検出した伝送チャネル番号（Ｔ＝３）と同じ番号の非優先バッファ１４０５の中の非優先記憶領域３に対して、アドレスカウンタ１４０３より書き込みアドレスを発生させ、非優先バッファ１４０５の非優先記憶領域３の、上記で発生したアドレス指定領域にそのパケットを記憶させる。
【０１２６】
３．スイッチ制御部１１５２はこのときスイッチ１１５１の入出力接続関係を図１５に従い制御アドレスＡ１〜Ａ４を一定周期に巡回させるごとく制御し、その制御アードレスを優先バッファ出力制御部１１５３へ通知している。
【０１２７】
４．優先バッファ出力制御部１１５３はスイッチ１１５１のＩＮ２がＯＵＴ３に接続されたとき（制御アドレスＡ２のとき）に、バッファ１１４２の高優先記憶領域３と非優先記憶領域３とに記憶されているパケットの有無を調べ、高優先記憶領域３にパケットが記憶されていないときに、非優先記憶領域３からパケットを読み出す。このように制御すると、読み出されたパケットはスイッチ１１５１のＩＮ２からＯＵＴ３を通りノード出力端１１７３に出力され、さらに伝送路に出力される。
【０１２８】
５．伝送路を通ってノード装置１６０２の端末信号分離部１１２３に入力したパケットは、ヘッダ検出部２０１でヘッダが検出される。検出したノード番号（Ｎ＝２）は記憶している自ノード番号（２）と一致するので、ゲート２０３を開き且つゲート２０２を閉じて端末方向のみにそのパケットを出力する。
【０１２９】
６．端末信号分離部１１２３から端末方向へ出力されたパケットは、端末信号入出力ポート１１８３を通って端末１６２３へ送られる。
【０１３０】
このようにしてファイル転送のコネクションの通信が行われる。
【０１３１】
このようにバッファ出力優先制御部により、映像コネクションのパケットとファイル転送コネクションのパケットを制御すれば、従来の問題点で示したような映像コネクションのパケットが受信端末に一定周期で届かなくなる問題を回避できる。つまり、映像コネクションの通信のパケットと同時にファイル転送コネクションのパケットが通信され、ファイル転送データのバースト性によって、非優先記憶領域３にファイル転送コネクションのパケットが相当量蓄積された場合でも、映像コネクションのパケットはファイル転送コネクションのパケットよりも優先的に高優先記憶領域３から出力されるので、端末１６２３には一定周期で映像コネクションのパケットを届けることができる。つまり、他の通信の影響により、ネットワークが輻輳した場合でも、通信遅延が大きくなることをなくすることが可能となり、映像情報の再生に支障が出ることがないようにできる。
【０１３２】
また、ネットワークが輻輳して、バッファの記憶領域の容量以上にバースト的にパケットが入力されたような場合等に、バッファにおいてパケット廃棄が起こる可能性があるが、そのような場合でも通信内容の重要度に応じて通信コネクションに優先順位を設定し、重要度の高い通信内容の通信コネクションのパケットを高優先パケットに設定しておくことにより、高優先パケットは、常に非優先パケットよりも優先してバッファから読み出されていくため、優先順位の高い通信コネクションのパケットが廃棄される可能性を小さくすることも可能である。
【０１３３】
以上のように本発明では、緊急性が高い通信を行う場合や、遅延を小さくしたい通信を行う場合や、パケットの廃棄を通常より避けたいような通信を行う場合には、そのパケットの優先順位指定情報を１に設定し、通常の通信の場合には、０に設定し、さらにバッファ出力優先制御部によって、バッファに蓄積されたパケットの出力に関して、常に高優先記憶領域から優先して出力するように制御することにより、通信コネクション毎に優先順位を付けて、その優先順位に応じてパケットを伝送させるようなサービスを可能にしている。
【０１３４】
また、本実施形態では、並列伝送チャネルが４つの場合について記したが、この並列伝送チャネルの数はいくらでもよい。例えば従来例で示したように８つであっても、本発明に含まれることは明らかである。
【０１３５】
さらに本実施形態では、高優先バッファと非優先バッファの２段階に優先度を設けたが、任意の段階に優先度を設けることも本発明に含まれる。例えば高／中／低の３段階に優先度を設ける場合は、ヘッダの優先順位指定情報は２ビット必要となる。またバッファメモリ１４０１は高優先バッファ、中優先バッー、低優先バッファの３領域から構成され、それぞれにスイッチ１１５１からの出力チャネルに対応した記憶領域が存在することになる。さらに、バッファ出力優先制御部１１５３は、スイッチ１１５１のある接続関係に対して、以下の順で制御を行う。
【０１３６】
１．上記接続関係に対し、出力すべきパケットが高優先バッファ内の対応する高優先記憶領域にある場合は、その高優先記憶領域からパケットを出力する（例えば、スイッチ１１５１の入力端ＩＮ１と出力端ＯＵＴ１が接続したときに、高優先バッファ内の高優先記憶領域１にパケットが存在すれば、高優先記憶領域１からそのパケットを出力する）。
【０１３７】
２．上記接続関係に対し、出力すべきパケットが高優先バッファ内の対応する高優先記憶領域に存在せず、中優先バッファ内の対応する中優先記憶領域に存在すれば、その中優先記憶領域からパケットを出力する（例えげ、スイッチ１１５１の入力端ＩＮ１と出力端ＯＵＴ１が接続したときに、高優先バッファ内の高優先記憶領域１にパケットがなく、中優先バッファ内の中優先記憶領域１にパケットがあれば、中優先記憶領域１からそのパケットを出力する）。
【０１３８】
３．上記接続関係に対し、出力すべきパケットが高優先バッファ内の対応する高優先記憶領域と中優先バッファ内の対応する中優先記憶領域との両方に存在せず、低優先バッファ内の対応する億優先記憶領域に存在すれば、低優先記憶領域からパケットを出力する（例えば、スイッチ１１５１の入力端ＩＮ１と出力端ＯＵＴ１が接続したときに、高優先バッファ内の高優先記憶領域１と中優先バッファ内の中優先記憶領域１との両方にパケットがなく、低優先バッファ内の低優先記憶領域１にパケットがあれば、低優先記憶領域１からそのパケットを出力する）。
【０１３９】
（実施形態２）
本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態のパケットの構成並びに、ノード装置の構成は実施形態１と同じ（それぞれ図１、図１１に示される）であるが、ノード装置の中のバッファ１１４１〜１１４４の内部構成が異なっている。またそれに伴って、出力優先制御部１１５３の制御方法も異なる。
【０１４０】
実施形態１のバッファ１１４１〜１１４４では、図１４に示されるように、スイッチ１１５１の各出力端に対して高優先記憶領域と非優先記憶領域とをそれぞれ持っている。このような構成の場合には、例えば、スイッチ１１５１の出力端ＯＵＴ１に出力すべき高優先パケットがバースト的に入力され、高優先記憶領域１の容量が一杯になったような時に、容量に比較的余裕のある非優先記憶領域１に記憶するというような制御は行えない。本実施形態では、実施形態１のこのような点を改良したものとなっている。
【０１４１】
上記の点を改良するために本実施形態では、ノード装置の中のバッファ１１４１〜１１４４の内部構成を変更している。またそれに伴って、出力優先制御部１１５３の制御方法も変更している。詳しくは後で述べるが、本実施形態と実施形態１の違いを簡単に述べると以下の通りである。
【０１４２】
本実施形態では、実施形態１のようなスイッチ１１５１の各出力端に対して高優先記憶領域と非優先記憶領域とをそれぞれ持つような構成を改め、各出力端に対して物理的に単一の記憶領域をそれぞれ持たせるようにしている。そして入力してきたパケットは、そのパケットが高優先パケットでも、非優先パケットでも、その単一の記憶領域に記憶させる。その上で、出力するときには、その単一の記憶領域の中に高優先パケットが記憶されていれば、高優先パケットを、高優先パケットが記憶されてなければ、非優先パケットを、それぞれ入力された順に読み出すようにしている。
【０１４３】
続いて、本実施形態のバッファ１１４１〜１１４５の内部構成並びに出力優先制御部１１５３の制御方法について詳しく述べる。
【０１４４】
図２０に本実施形態におけるバッファ１１４１〜１１４４の内部構成を示す。２００１はバッファメモリであり、スイッチ１１５１の４つの出力端（ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４）それぞれに対応した記憶領域１〜記憶領域４から構成さる。２００２はパケットのヘッダからＰ，Ｎ，Ｔ（図１参照）を検出するヘッダ検出部である。
【０１４５】
２０１１〜２０１４は、上記記憶領域にパケットを書き込むためのアドレスを格納している未使用領域アドレスＦＩＦＯである。この未使用領域アドレスＦＩＦＯには、上記記憶領域のアドレスの中で、そのアドレスにパケットを書き込むことが可能なアドレスを格納している。例えば、記憶領域１には元々パケット分の容量があったとし、その４パケット分の書込／読出アドレスがＡＤ１〜ＡＤ４であったとする。或時点において、パケットがＡＤ１とＡＤ２の領域に記憶されていたとすると、未使用領域アドレスＦＩＦＯ１にはＡＤ３、ＡＤ４が格納されていることになる。初期状態においては、未使用領域アドレスＦＩＦＯには、上記記憶領域の全ての書込み可能なアドレスが格納されている。先の例では、ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３，ＡＤ４が、初期状態において、未使用領域アドレスＦＩＦＯに格納されている。
【０１４６】
未使用領域アドレスＦＩＦＯ２０１１〜２０１４から出力されるアドレスは、各記憶領域に対してパケットの書込アドレスとして用いられると同時に、高優先使用領域アドレスＦＩＦＯ２０４１〜２０４４、並びに非優先使用領域アドレスＦＩＦＯ２０３１〜２０３４のいずれかに入力され、ヘッダ検出部２００２の指示によって、非優先／高優先いずれかのＦＩＦＯに格納される。
【０１４７】
２０３１〜２０３４は非優先パケットに対する非優先使用領域アドレスＦＩＦＯであり、２０４１〜２０４４は高優先パケットに対する高儀先使用領域アドレスＦＩＦＯである。この非優先使用領域アドレスＦＩＦＯには、上記記憶領域のアドレスの中で、そのアドレスに非優先パケットが書き込まれているアドレスを格納している。同様に高優先使用領域アドレスＦＩＦＯには、上記記憶領域のアドレスの中で、そのアドレスに高優先パケットが書き込まれているアドレスを格納している。例えば上記の例において、高優先パケットがＡＤ１に記憶されており、非優先パケットがＡＤ２の領域に記憶されていたとすると、高儀先使用領域アドレスＦＩＦＯにはＡＤ１が格納され、非優先使用領域アドレスＦＩＦＯにはＡＤ２が格納されていることになる。初期状態においては、高優先使用領域アドレスＦＩＦＯにも非優先使用領域アドレスＦＩＦＯにも、アドレスは格納されていない。つまり両ＦＩＦＯは空の状態となってる。
【０１４８】
高優先使用領域アドレスＦＩＦＯ２０４１〜２０４４、或いは非優先使用領域アドレスＦＩＦＯ２０３１〜２０３４から出力されるアドレス（バッファ出力優先制御部１１５３の指示によって、非優先／高優先いずれかのＦＩＦＯから出力される）は、各記憶領域に対してパケットの読出アドレスとして用いられると同時に、未使用領域アドレスＦＩＦＯ２０１１〜２０１４に入力され、格納される。
【０１４９】
バッファ１１４１〜１１４４において、端末信号挿入部より入力したパケットはヘッダ検出部２００２においてヘッダが検出され、ヘッダの内容によりそのパケットを記憶する記憶領域が決定される。
【０１５０】
ヘッダ検出部２００２には、あらかじめ隣接する下流のノードのノード番号（下流ノード番号と呼ぶ）が記憶されている。
【０１５１】
ヘッダ検出部２００２は、
１．検出したノード番号（Ｎ）が記憶している下流ノード番号と一致した場合には、検出した伝送チャネル番号（Ｔ）と同じ番号の記憶領域に対応した未使用領域アドレスＦＩＦＯ（２０１１〜２０１４のいずれか）から、上記記憶領域に対する書込アドレスを出力させ、上記記憶領域（検出した伝送チャネル番号と同じ番号の記憶領域）の、上記で出力させたアドレス指定領域にそのパケットを記憶させる。
【０１５２】
２．検出したノード番号（Ｎ）が記憶している下流ノード番号と一致しない場合には、記憶領域１〜記憶領域４のいずれか一つの任意の記憶領域を選択し、その選択した記憶領域に対応した未使用領域アドレスＦＩＦＯ（２０１１〜２０１４のいずれか）から、選択した記憶領域に対する書込アドレスを出力させ、上記で選択した記憶領域の、上記で出力させたアドレス指定領域にそのパケットを記憶させる。
【０１５３】
ように、パケットを制御する（図２１参照）と同時に未使用領域アドレスＦＩＦＯから出力されたアドレスに対して以下の様に制御する。
【０１５４】
ヘッダ検出部２００２は、
１．入力パケットが高優先パケットであった場合（Ｐ＝１）上記未使用領域アドレスＦＩＦＯから出力したアドレスを、検出した伝送チャネル番号（Ｔ）と同じ番号の記憶領域に対応した高儀先便用領域アドレスＦＩＦＯ（２０４１〜２０４４のいずれか）に格納させる。
【０１５５】
２．入力パケットが非優先パケットであった場合（Ｐ＝０）上記未使用領域アドレスＦＩＦＯから出力したアドレスを、上記で選択した記憶領域に対応した非優先使用領域アドレスＦＩＦＯ（２０４１〜２０４４のいずれか）に格納させる。
【０１５６】
ように制御する（図２１参照）。
【０１５７】
符号１１５３はバッファ出力優先制御部であり、各バッファの出力に接続されたスイッチの入力端が所望の出力端に接続されたときに、記憶されているパケットをバッファから読み出すように制御する。
【０１５８】
本実施形態でのバッファ出力優先制御部１１５３の動作は実施形態１の場合と異なり、以下の様に動作する。バッファ出力優先制御部１１５３は、スイッチ１１５１のある接続関係に対して、
１．上記接続関係に対応する高優先使用領域アドレスＦＩＦＯが空でない場合（ＦＩＦＯ内にアドレスが格納されている場合）は、その高優先使用領域アドレスＦＩＦＯから、上記接続関係に対応する記憶領域の読出アドレスを出力させ、上記記憶領域の、上記で出力させたアドレス指定領域からパケットを読み出す。さらに、上記高優先使用領域アドレスＦＩＦＯから出力したアドレスを、上記記憶領域に対応した未使用領域アドレスＦＩＦＯに格納させる（例えば、スイッチ１１５１の入力端ＩＮ１と出力端ＯＵＴ１が接続したときに、高優先使用領域アドレスＦＩＦＯ２０４１が空でなければ、高儀先便用領域アドレスＦＩＦＯ２０４１からアドレスを出力させ、記憶領域１のそのアドレスが指定する領域からパケットを読み出す。さらにそのアドレスを未使用領域アドレスＦＩＦＯ２０１１に格納する）。
【０１５９】
２．上記接続関係に対応する高優先使用領域アドレスＦＩＦＯが空である場合（ＦＩＦＯ内にアドレスが格納されていない場合）で、上記接続関係に対応する非優先使用領域アドレスＦＩＦＯが空でない場合（ＦＩＦＯ内にアドレスが格納されている場合）には、その非優先使用額域アドレスＦＩＦＯから、上記接続関係に対応する記憶領域の読出アドレスを出力させ、上記記憶領域の、上記で出力させたアドレス指定領域からパケットを読み出す。さらに、上記非優先使用領域アドレスＦＩＦＯから出力したアドレスを、上記記憶領域に対応した未使用領域アドレスＦＩＦＯに格納させる（例えば、スイッチ１１５１の入力端ＩＮ１と出力端ＯＵＴ１が接続したときに、高優先使用領域アドレスＦＩＦＯ２０４１が空で、非優先使用領域アドレスＦＩＦＯ２０３１が空でなければ、非優先使用領域アドレスＦＩＦＯ２０３１からアドレスを出力させ、記憶領域１のそのアドレスが指定する領域からパケットを読み出す。さらにそのアドレスを未使用領域アドレスＦＩＦＯ２０１１に格納する）。
【０１６０】
３．上記接続関係に対応する高優先使用領域アドレスＦＩＦＯが空でなく（ＦＩＦＯ内にアドレスが格納されている場合）で、上記接続関係に対応する非優先使用領域アドレスＦＩＦＯも空でない場合（ＦＩＦＯ内にアドレスが格納されている場合）には、その高優先使用領域アドレスＦＩＦＯから、優先して上記接続関係に対応する記憶領域の読出アドレスを出力させ、上記記憶領域の、上記で出力させたアドレス指定領域からパケットを読み出す。さらに、上記高優先使用領域アドレスＦＩＦＯから出力したアドレスを、上記記憶領域に対応した未使用領域アドレスＦＩＦＯに格納させる（例えば、スイッチ１１５１の入力端ＩＮ１と出力端ＯＵＴ１が接続したときに、高優先使用領域アドレスＦＩＦＯ２０４１が空でなく、非優先使用領域アドレスＦＩＦＯ２０３１も空でない場合には、高優先使用領域アドレスＦＩＦＯ２０４１から優先してアドレスを出力させ、記憶領域１のそのアドレスが指定する領域からパケットを読み出す。さらにそのアドレスを未使用領域アドレスＦＩＦＯ０２０１１に格納する）。
【０１６１】
ようにバッファからのパケットの読み出しを制御する（図２２参照）。
【０１６２】
以上のようにバッファ１１４１〜１１４５を構成（図２０参照）、制御し（図２１参照）、さらに出力優先制御部１１５３を制御する（図２２参照）ことにより、実施形態１では実現が困難であった、高優先パケットに使用できる記憶領域と非優先パケットに使用できる記憶領域との区別をなくし、単一の記憶領域を高優先／非優先の両パケットがその流量に応じて使用し、記憶領域を効率よく使用することを可能にしている。
【０１６３】
従って、「入力してきたパケットに対してそのパケットが高優先パケットでも、非優先パケットでも、その単一の記憶領域に記憶させる。その上で、出力するときには、その単一の記憶領域の中に高優先パケットが記憶されていれば、高優先パケットを、高優先パケットが記憶されてなければ、非優先パケットを、それぞれ入力された順に読み出す」ことを可能にしている。
【０１６４】
（実施形態３）
本発明の第３の実施形態について説明する。図１７は本実施形態におけるノード装置の構成図であり、実施形態１でスイッチ１１５１に空間分割型のスイッチを用りい、伝送路としてリボンファイバなどの空間分割並列多重伝送路を用いたのに対し、本実施形態では波長多重を用いて１本の光ファイバに信号を多重し、対向する２つのノード装置間で交換を行う例を示す。
【０１６５】
図１７において１７０１〜１７０４は波長可変送信部であり、レーザダイオードの注入電流を制御することにより入力信号を任意の波長の光信号に変換して出力する光送信器である。１７０９は波長制御部であり、波長可変送信部１７０１〜１７０４を図１５の波長制御パターンに従ってそれぞれの送信波長を任意の波長に設定するものである。例えば、制御アドレスＡ１〜Ａ４を順次周期的に変更することで、波長可変送信部１７０１の入力端ＩＮ１に入力した信号を最初の周期で波長λ１の光信号に変換し、次の周期で波長λの光信号に変換し、さらに波長λ，λ４と順次変更する。波長可変送信部１７０２も同様に入力端ＩＮ２に入力した信号を波長λ２，λ３，λ４，λ１の順番で繰り返し上記波長の光信号に変換する。他の波長可変送信部１７０３、１７０４も同様である。
【０１６６】
波長変更の周期は例えばパケット長の整数倍に設定される。つまり数パケット単位に送信波長が繰り返し変更されることになる。また、使用する波長制御パターンは図１５に限ったものではないが、複数の波長可変送信部が同時に同じ波長で送信しない波長制御パターンを用いる。１７２１は合波器であり、各波長可変送信部から出力された光信号を１本の光ファイバに集光し、外部光ファイバ伝送路へ出力する。１７２２は分波器であり、外部光ファイバ伝送路から送られてきた波長λ１〜λ４の光信号をそれぞれの波長に分離する。１７１１〜１７１４は光受信部であり、分波器１７２２で分離された波長λ１〜λ４の光信号を電気信号に変換するものである。ノード装置の他の部分は実施形態１と同様であり、同じ部分は同一番号で記してある。
【０１６７】
続いて図１６を用いて通信時の本実施形態のノード装置の動作について述べる。
【０１６８】
まず、高優先情報の通信（Ｐ＝１）の場合の動作について述べる。仮に端末１６１２（自ノード番号：１、伝送チャネル番号：２）から端末１６３３（自ノード番号：３、伝送チャネル番号：３）へ信号を伝送する場合について説明する。
【０１６９】
１．まず端末１６１２ではパケットのヘッダに、受信端末１６３３の端末番号（例えばＮ＝３、Ｔ＝３）と、Ｐビット（優先順位指定情報）に１を記載して送出する。そのパケットはサブ伝送路を通ってノード装置１６０１の端末信号入出力ポート１１８２に入力された後、端末信号挿入部１１３２のＦＩＦＯ９０５へ入力される。
【０１７０】
２．端末信号挿入部１１３２のセレクタ９０４では、ＦＩＦＯ９０５に一時的に貯えられたバケットを端末信号分離部からのパケット流のすき間（ヘッダ検出部９０１により判断できる）に挿入し、そのパケット流をバッファ１１４２へ送出する。
【０１７１】
３．バッファ１１４２のヘッダ検出部１４０２は、入力したパケットのヘッダを検出すると、入力パケットが非優先パケットであり（Ｐ＝１）、且つ検出したノード番号（Ｎ＝３）は、記憶している隣接ノード番号（２）と一致しないので、高優先バッファ１４０４の任意の高優先記憶領域を指定しパケットを記憶する。ここでは例えば高優先記憶領域１を指定する。アドレスカウンタ１４０３はその情報を受けて、高優先記憶領域１に対して書き込みアドレスを発生させ、そのパケットを高優先バッファ１４０５の高優先記憶領域１の、上記で発生したアドレス指定領域にそのパケットを記憶させる。
【０１７２】
４．波長制御部１７０９はこのとき図１５の波長制御パターンに従い制御アドレスＡ１〜Ａ４を一定周期に巡回させるごとく制御し、その制御アドレスを優先バッファ出力制御部１１５３へ通知している。
【０１７３】
５．優先バッファ出力制御部１１５３は、波長可変送信部１７０２が波長１１で送信しようとしているとき（制御アドレスＡ４のとき）に、バッファ１１４２の高優先記憶領域１と非優先記憶領域１とに記憶されているパケットの有無を調べ、高優先記憶領域１にパケットが記憶されているときには、非優先記憶領域１のパケットの有無に関わらず、高優先記憶領域１からパケットを読み出す。このように制御すると、読み出されたパケットは波長可変送信部１７０２へ入力され波長λ１の光信号に変換されて合波器１７２１を通って光ファイバ伝送路１６０５へ出力される。
【０１７４】
６．伝送路を伝送されたパケットはノード装置１６０２の分波器１７２２で波長λ１の出力端から出力され、光受信部１７１１で電気信号に変換されて端末信号分離部１１２１に入力される。
【０１７５】
７．端末信号分離部１１２１に入力したパケットは、ヘッダ検出部２０１においてヘッダが検出される。検出したノード番号（Ｎ＝３）は記憶している自ノード番号（２）と一致しないので、ゲート２０２を開きゲート２０３を閉じて端末信号挿入部１１３１へそのパケットを出力する。
【０１７６】
８．端末信号挿入部１１３１のセレクタ９０４へ出力されたパケットは、セレクタ９０４を通りバッファ１１４１へ入力する。
【０１７７】
９．バッファ１１４１のヘッダ検出部１４０２は、入力したパケットのヘッダを検出すると、入力パケットが高優先パケットであり（Ｐ＝１）、且つ検出したノード番号、（Ｎ＝３）が記憶している下流ノード番号（３）と一致するので、検出した伝送チャネル番号（Ｔ＝３）と同じ番号の高優先バッファ１４０４の中の高優先記憶領域３に対して、アドレスカウンタ１４０３より書き込みアドレスを発生させ、高優先バッファ１４０４の高優先記憶領域３の、上記で発生したアドレス指定領域にそのパケットを記憶させる。
【０１７８】
１０．優先バッファ出力制御部１１５３は、波長可変送信部１７０１が波長λ３で送信しようとしているとき（制御アドレスＡ３のとき）に、バッファ１１４１の高優先記憶領域３と非優先記憶領域３とに記憶されているパケットの有無を調べ、高優先記憶領域３にパケットが記憶されているときには、非優先記憶領域３のパケットの有無に関わらず、高優先記憶領域３からパケットを読み出す。このように制御すると、読み出されたパケットは波長可変送信部１７０１へ入力され波長λ３の光信号に変換されて合波器１７２１を通って光ファイバ伝送路１６０６へ出力される。
【０１７９】
１１．伝送路を通ってノード装置１６０３に入力した光信号は分波器１７２２の波長λ３の出力端から出力されて光受信部１７１３で電気信号に変換され端末信号分離部１１１３に入力される。
【０１８０】
１２．端末信号分離部１１２３に入力したパケットは、ヘッダ検出部２０１においてヘッダが検出される。検出したノード番号（Ｎ＝３）が記憶している自ノード番号（３）と一致するので、ゲート２０３を開きゲート２０２を閉じて端末方向のみにそのパケットを出力する。
【０１８１】
１３．端末信号分離部１１２３から端末方向へ出力されたパケットは、端末信号入出力ポート１１８３を通って端末１６３３へ送られる。
【０１８２】
図１７のノード装置を用いることによる実施形態１からの変更点は、上記の高優先情報の通信の場合に詳述したので、非優先情報の通信（Ｐ＝０）の場合の動作は、ここでは省略する。
【０１８３】
このようにして、図１７のノード装置を用いても、バッファ出力優先制御部によって、バッファに蓄積されたパケットの出力に関して、常に高優先記憶領域から優先して出力するように制御することにより、通信コネクション毎に優先順位を付けて、その優先順位に応じてパケットを伝送させるようなサービスを可能にしている。
【０１８４】
（実施形態４）
続いて本発明の第４の実施形態について説明する。これまでに述べた第１及び第３実施形態では、通信を行う各端末が図１に示すヘッダを持つセルを出力することにより、「発明が解決しようとする課題」を解決しながら通信を行うことを可能にしていた。
【０１８５】
しかしながら、図１に示すようなヘッダを持つセルを端末から出力しなければならないということは、端末に装備するＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）に制限を加えることにもなる。つまり、市販されている一般的なＮＩＣ（例えばＡＴＭ用のＮＩＣ）などが本発明では使えない可能性も出てくる。そのことを回避するための実施形態を実施形態４に示す。
【０１８６】
本実施形態のノード装置の構成は図１１、図１７のノード装置の構成と同じである。ただし、図１１、図１７に示された端末信号入出力ポート１１８１〜１１８４の機能が拡張されている。端末信号入出力ポート１１８１〜１１８４は端末信号分離部及び端末信号分離部とそれに繋がる端末（市販のＮＩＣを装備）との間に存在している。本実施形態における端末信号入出力ポート１１８ｌ〜１１８４は、市販のＮＩＣから出力できるようなヘッダフォーマットから図１のヘッダフォーマットへの変換、並びにその逆の変換を行う機能を有し、そのために必要となる変換用のテーブル（ヘッダ変換テーブルと呼ぶ）を持つ。従って本実施形態では、端末信号入出力ポート１１８１〜１１８４の役割を明確化するために、端末信号入出力ポート１１８１〜１１８４をヘッダ変換手段と呼ぶことにする。
【０１８７】
また、本実施形態のネットワーク構成を図１８に示す。図１８ではネットワーク内に少なくとも１つのコネクション受け付け及びヘッダ変換手段制御モジュール１８００を設けている。図１８に示された他の番号は図１６と同じものを示している。
【０１８８】
コネクション受け付け及びヘッダ変換手段制御モジュールを設ける場所は、ネットワーク内で特に指定されないが、以下に示すように、端末とある決まったプロトコルに従って予備通信を行うので、その予備通信が実行できるところであればよい。また、各ノードにあるヘッダ変換手段（端末信号入出力ポート）に対しても以下に示すような制御を行うので、その制御が可能なところであればよい。例えば、ある端末上にコネクション受け付け及びヘッダ変換手段制御モジュールがあってよいし、あるいはノード装置上にあってもよい。
【０１８９】
本実施形態において、コネクション受け付け及びヘッダ変換手段制御モジュールは、あらかじめ決められた手順（予備通信プロトコル）で各端末と情報をやり取りすることができる。具体的には以下の手順で情報の交換を行う。
【０１９０】
１．端末は通信（実通信）を行う前に、コネクション受け付け及びヘッダ変換手段制御モジュールに対し、その実通信の送信端末（自端末）情報（アドレス）、宛先端末情報（アドレス）、その通信を高優先情報として扱うのか非優先情報として扱うのか（優先識別情報）、を予備通信プロトコルで伝える。
【０１９１】
２．コネクション受け付け及びヘッダ変換手段制御モジュールは、得られた送信端末情報と宛先端末情報と優先識別情報からその実通信に用いるべきヘッダ（端末ノード間ヘッダと呼ぶ）を算出し、上記端末に伝える。このときの端末ノード間ヘッダは市販のＮＩＣで設定可能なヘッダとする。
【０１９２】
３．端末はコネクション受け付け及びヘッダ変換手段制御モジュールから得た端末ノード間ヘッダをパケットに付加して実通信を行う。
【０１９３】
また同時に、コネクション受け付け及びヘッダ変換手段制御モジュールは、上記の送信端末情報、宛先端末情報、優先識別情報をもとに、以下のことを行う。
【０１９４】
１．送信端末と接続しているヘッダ変換手段（端末信号入出力ポート）のヘッダ変換テーブルに対して、上記の予備通信プロトコルで端末に伝えた端末ノード間ヘッダから図１のヘッダへの変換を行うようにヘッダ変換テーブルを設定する。
【０１９５】
２．宛先端末と接続しているヘッダ変換手段（端末信号入出力ポート）のヘッダ変換テーブルに対して、図１のヘッダから市販のＮＩＣで受信できるような端末ノード間ヘッダフへの変換を行うようにヘッダ変換テーブルを設定する。
【０１９６】
このような処理を実通信の前に行うことにより、市販のＮＩＣを装備した端末でも本発明による通信を行うことが可能となる。この処理の後の実通信の手順は実施形態１に示した手順において、送信端末からノード装置へ送られるパケット（ヘッダは上記予備通信で指定された端末ノード間ヘッダ）が、その送信端末と繋がったヘッダ変換手段（端末信号入出力ポート）において、図１のフォーマットのヘッダにヘッダ変換される点と、ノード装置から宛先端末へ送られるパケット（ヘッダは図１のフォーマット）が、その宛先端末と繋がったヘッダ変換手段において、市販のＮＩＣで受信できるような端末ノード間ヘッダにヘッダ変換される点が、付力けされるだけで後は同じなので省略する。
【０１９７】
【発明の効果】
以上のように本発明では、緊急性が高い通信を行う場合や、遅延を小さくしたい通信を行う場合や、パケットの廃棄を通常より避けたいような通信を行う場合には、そのパケットの優先順位指定情報を１に設定し、通常の通信の場合には、０に設定し、さらにバッファ出力優先制御部によって、バッファに蓄積されたパケットの出力に関して、常に高優先記憶領域から優先して出力するように制御することにより、通信コネクション毎に優先順位を付けて、その優先順位に応じてパケットを伝送させるようなサービスを可能にしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のネットワークに用いるパケットの構成を示す図である。
【図２】本発明のノード装置の端末信号分離部の内部構成を示す図である。
【図３】従来例のノード装置のバッファの内部構成を示す図である。
【図４】バッファ及びスイッチの制御法則を示す図である。
【図５】従来例のノード装置の構成を示す図である。
【図６】ネットワークの構成を示す図である。
【図７】ネットワークの通信原理を示す図である。
【図８】従来例のノード装置の端末信号分離部の内部構成を示す図である。
【図９】ノード装置の端末信号挿入部の内部構成を示す図である。
【図１０】従来例のネットワークに用いるパケットの構成を示す図である。
【図１１】本発明のノード装置の構成を示す図である。
【図１２】端末信号分離部の動作を示すフローチャートである。
【図１３】バッファの動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明のノード装置のバッファの内部構成を示す図である。
【図１５】バッファ及びスイッチの制御法則を示す図である。
【図１６】ネットワークの構成を示す図である。
【図１７】本発明のノード装置の構成を示す図である。
【図１８】ネットワークの構成を示す図である。
【図１９】バッファ出力優先制御部の動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明のノード装置のバッファの内部構成を示す図である。
【図２１】バッファの動作を示すフローチャートである。
【図２２】バッファ出力優先制御部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０１、３０２，８０１，９０１，１４０２，２００２  ヘッダ検出部
２０２，２０３，８０２，８０３  ゲート
３０１，１４０１，２００１  バッファメモリ
３０３，１４０３  アドレスカウンタ
５００，６０１〜６０４，７０１〜７０４，１１００，１６０１〜１６０４，１７００  ノード装置
５０１〜５０８，１１３１〜１１３４  端末信号挿入部
５６１〜５６８，１１２１〜１１２４  端末信号分離部
５１１〜５１８，７０９〜７１２，１１４１〜１１４４  バッファ
５２１〜５２８，５３１〜５３８，６０５〜６０８，１６０５〜１６０８  並列多重伝送路
５４１，７０５〜７０８，１１５１  スイッチ
５４２，１１５２  スイッチ制御部
５４３  バッファ制御部
５５１〜５５８，６１１〜６１８，６２１〜６２８，６３１〜６３８，６４１〜６４８，７２１〜７３６，１６１１〜１６１４，１６２１〜１６２４，１６３１〜１６３４，１６４１〜１６４４  端末
９０４  セレクタ
９０５  ＦＩＦＯ
１１０１〜１１０４  ノード入力端
１１５３  バッファ出力優先制御部
１１７１〜１１７４  ノード出力端
１１８１〜１１８４  端末信号入出力ポート
１４０４  高優先バッファ
１４０５  非優先バッファ
１７２１  合波器
１７２２  分波器
１７１１〜１７１４  光受信部
１７０１〜１７０４  波長可変送信部
１７０９  波長制御部
１８００  コネクション受け付け及びヘッダ変換手段制御モジュール
２０１１〜２０１４  未使用領域アドレスＦＩＦＯ
２０３１〜２０３４  非優先使用領域アドレスＦＩＦＯ
２０４１〜２０４４  高優先使用領域アドレスＦＩＦＯ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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