(57)【要約】【課題】  無駄な帯域の継続的な使用の防止を図るとともに、伝送路遅延の発生を抑制することができるようにする。【解決手段】  トークンパケット、ネットワーク上に挿入すべきデータパケット、および、中継すべきデータパケットの順で多重処理することにより、伝送すべきトークンフレームを構成するフレーム構成部３２と、フレーム構成部３２にて構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、ネットワークに挿入すべきデータパケットと、中継すべきデータパケットとについてのデータ量の累計値を、送信宛て先毎に書き込む累計値書込部３３とをそなえるように構成する。【選択図】        図１３
2005175536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トークンパケットと、該トークンパケットに後続してデータパケットを伝送するためのトークントレーラとからなるトークンフレームがネットワーク上を伝送されて該ネットワークをなす複数の伝送装置が相互に通信を行なうネットワークシステムにおける伝送装置であって、
該トークンパケット、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケット、および、該中継すべきデータパケットの順で多重処理することにより、当該伝送装置から伝送すべきトークンフレームを構成するフレーム構成部と、
該フレーム構成部にて構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、該ネットワークに挿入すべきデータパケットと、中継すべきデータパケットとについてのデータ量の累計値を、送信宛て先毎に書き込む累計値書込部と、
をそなえて構成されたことを特徴とする、伝送装置。
【請求項２】
該ネットワーク上の他の伝送装置において構成されたトークンフレームを受信する受信部と、
該受信部にて受信されたトークンフレームにおけるトークンパケットの内容から、該ネットワーク上に挿入するデータパケットとして該トークントレーラに挿入可能な領域についての帯域を算出する挿入可能帯域算出部と、
該挿入可能帯域算出部における算出結果をもとに、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケットを選択制御する選択制御部とをそなえ、
該フレーム構成部が、該トークンパケット、該選択制御部で選択制御されたデータパケット、および、該中継すべきデータパケットの順で多重処理するように構成され、
かつ、該累計値書込部が、該挿入可能帯域算出部での算出結果および選択制御部における上記選択制御の結果をもとにして、該フレーム構成部で構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、該累計値を、送信宛て先毎に該トークンパケットに書き込むように構成されたことを特徴とする、請求項１記載の伝送装置。
【請求項３】
該選択制御部においては、該ネットワークに挿入すべきデータパケットと該中継すべきデータパケットとを多重した場合に、該トークンフレームの帯域を越える場合には、上記多重した場合に該トークンフレームに収まる帯域となるように、該選択制御したデータパケットについてフラグメント処理を行なうフラグメント処理部をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項２記載の伝送装置。
【請求項４】
トークンパケットと、該トークンパケットに後続してデータパケットを伝送するためのトークントレーラとからなるトークンフレームがネットワーク上を伝送されることにより、該ネットワークをなす複数の伝送装置が相互に通信を行なうネットワークシステムにおける各伝送装置のトークンフレーム構成方法であって、
該トークンパケット、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケット、および、該中継すべきデータパケットの順で多重処理することにより、当該伝送装置から伝送すべきトークンフレームを構成するフレーム構成ステップと、
該フレーム構成ステップにて構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、該ネットワークに挿入すべきデータパケットと、中継すべきデータパケットとについてのデータ量の累計値を、送信宛て先毎に書き込む累計値書込ステップと、
をそなえて構成されたことを特徴とする、トークンフレーム構成方法。
【請求項５】
該ネットワーク上の他の伝送装置で構成されたトークンフレームを受信する受信ステップと、
該受信ステップにて受信されたトークンフレームにおけるトークンパケットの内容から、当該伝送装置から該ネットワーク上に挿入するデータパケットとして該トークントレーラに挿入可能な領域についての帯域を算出する挿入可能帯域算出ステップと、
該挿入可能帯域算出ステップにおける算出結果をもとに、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケットを選択制御する選択制御ステップとをそなえ、
該フレーム構成ステップにおいては、該トークンパケット、該選択制御ステップで選択制御されたデータパケット、および、該中継すべきデータパケットの順で多重処理することにより、当該伝送装置から伝送すべきトークンフレームを構成し、
該累計値書込ステップにおいては、該挿入可能帯域算出ステップでの算出結果および選択制御ステップにおいて該ネットワーク上に挿入すべきデータパケットの選択制御の結果をもとにして、該フレーム構成ステップにて構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、該累計値を、送信宛て先毎に書き込むことを特徴とする、請求項４記載のトークンフレーム構成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等に適用されるループ型ネットワークやメトロポリタンネットワークにおいて、特に伝送路上で非同期通信を行なうときの伝送路帯域の管理を行なう際に用いて好適の、トークンフレーム構成方法および伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等に適用されるループ型ネットワークやメトロポリタンネットワークにおいて、伝送路上において非同期通信を行なう場合においては、データの衝突を抑制して通信の信頼性を確保しながら、ネットワークの伝送帯域（通信速度ないし回線容量）を効率的に使用することが求められている。
従来のループ型ネットワークやメトロポリタンネットワークにおいて、伝送路上において非同期通信を行なう場合においては、トポロジがリング状の場合には、リングを一周するまでパケットを消去しない方式や、ポイント・ツー・ポイント通信によって、宛先ノードでいったん伝送路データを全て引き込み、該当パケットを削除し、自ノード発パケットを中継データに多重して伝送する方式がある。
【０００３】
前者の方式に相当するものとしては、例えば下記の特許文献１における図２０に示すトークンリング方式があるが、この方式においては、リング上を周回する単一のトークンを受信したノードのみが送信可能であって、送信データを受信したノードにおいては、受信確認のためにコピービットを付した送信データを送信元のノードに返信している。従って、２つのノード間の通信のためにネットワーク１周分の帯域を占有してしまい、伝送帯域の効率化には支障を来たす。
【０００４】
また、後者の方式に相当するものとしては、この特許文献１における図２１に示すアーリートークンリング方式があるが、この方式においても、各ノードにおいては、ネットワークの状況等の判断を行なうとができないため、高優先のＱｏＳ（Quality of Service）クラスの送信データが自身において多発する場合には、この送信データを優先するために、伝送路データ（中継データ）の廃棄が生じたり、もしくは伝送路データを大きく遅延させたりしていた。
【０００５】
これに対し、この特許文献１においては、端局ノードで送信権調停を行なって、中間局では予約済み送信権に従ったデータパケットの送信を行なったり、パケットトレーラにおける終端部分に空き領域がある場合にはその空き領域を獲得して無予約でデータパケットを送信できるようにしたりするようにしている（特許文献１における図１０参照）。更には、各中間局において自局宛のデータパケットを受信すると、そのデータパケットを破棄し、そのデータパケットが占有していた領域を空き領域にして下方の中間局に渡すようにして、伝送路の有効利用を図っている。
【０００６】
換言すれば、上述の特許文献１に記載された技術においては、例えば、本願の図２６に示すようなノード１００Ａ〜１００Ｃからなるリングネットワーク１００において、ノード１００Ａではノード１００Ｃからのトークンフレーム１１１を受信し、受信したトークンフレーム１１１に多重されている自局宛のデータパケットＡ１を削除して、このデータパケットＡ１が占有していた領域１１１ａを、終端部分の領域１１１ｂとともに空領域とすることができるものである。
【特許文献１】特開２００２−１７１２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術においては、一つのパケットトレーラ内にまとまった一群の空領域を形成することができず、一つのパケットトレーラ内の空帯域としては大きくても、空領域が分断されているので比較的大きなデータサイズのパケットについては挿入することができない場合が生じる。
図２６の場合においては、ノード１００Ａにおいて、いずれも領域１１１ａに収まらないデータサイズを持つノード１００Ｂ宛てデータパケットＢ２およびノード１００Ｃ宛てデータパケットＣ２をアドパケットとして多重しようとするときは、空領域１１１ａにデータパケットを多重することができず、終端部分の空領域１１１ｂを使用することになる。即ち、データパケットＢ２，Ｃ２が多重されたトークンフレーム１１１′においては、空領域がサイズの比較的小さい領域１１１ａ，１１１ｂ′に分断されてしまうことになる。ゆえに、ノード１００Ｂにおいてはアドパケットとして領域１１１ａ又は領域１１１ｂ′よりもデータサイズの大きいものを挿入することができない。
【０００８】
したがって、このように一つのパケットトレーラ内の空領域が分断されてしまう場合には、伝送路の有効利用に支障を来たすほか、伝送遅延も生じるという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、無駄な帯域の継続的な使用の防止を図るとともに、伝送路遅延の発生を抑制することができるようにした、トークンフレーム構成方法および伝送装置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】
【０００９】
このため、本発明の伝送装置は、トークンパケットと、該トークンパケットに後続してデータパケットを伝送するためのトークントレーラとからなるトークンフレームがネットワーク上を伝送されて該ネットワークをなす複数の伝送装置が相互に通信を行なうネットワークシステムにおける伝送装置であって、該トークンパケット、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケット、および、該中継すべきデータパケットの順で多重処理することにより、当該伝送装置から伝送すべきトークンフレームを構成するフレーム構成部と、該フレーム構成部にて構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、該ネットワークに挿入すべきデータパケットと、中継すべきデータパケットとについてのデータ量の累計値を、送信宛て先毎に書き込む累計値書込部と、をそなえて構成されたことを特徴としている。
【００１０】
また、好ましくは、該ネットワーク上の他の伝送装置において構成されたトークンフレームを受信する受信部と、該受信部にて受信されたトークンフレームにおけるトークンパケットの内容から、該ネットワーク上に挿入するデータパケットとして該トークントレーラに挿入可能な領域についての帯域を算出する挿入可能帯域算出部と、該挿入可能帯域算出部における算出結果をもとに、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケットを選択制御する選択制御部とをそなえ、該フレーム構成部が、該トークンパケット、該選択制御部で選択制御されたデータパケット、および、該中継すべきデータパケットの順で多重処理するように構成され、かつ、該累計値書込部が、該挿入可能帯域算出部での算出結果および選択制御部における上記選択制御の結果をもとにして、該フレーム構成部で構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、該累計値を、送信宛て先毎に該トークンパケットに書き込むように構成することもできる。
【００１１】
さらに、好ましくは、該選択制御部においては、該ネットワークに挿入すべきデータパケットと該中継すべきデータパケットとを多重した場合に、該トークンフレームの帯域を越える場合には、上記多重した場合に該トークンフレームに収まる帯域となるように、該選択制御したデータパケットについてフラグメント処理を行なうフラグメント処理部をそなえて構成することとしてもよい。
【００１２】
また、本発明のトークンフレーム構成方法は、トークンパケットと、該トークンパケットに後続してデータパケットを伝送するためのトークントレーラとからなるトークンフレームがネットワーク上を伝送されることにより、該ネットワークをなす複数の伝送装置が相互に通信を行なうネットワークシステムにおける各伝送装置のトークンフレーム構成方法であって、該トークンパケット、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケット、および、該中継すべきデータパケットの順で多重処理することにより、当該伝送装置から伝送すべきトークンフレームを構成するフレーム構成ステップと、該フレーム構成ステップにて構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、該ネットワークに挿入すべきデータパケットと、中継すべきデータパケットとについてのデータ量の累計値を、送信宛て先毎に書き込む累計値書込ステップと、をそなえて構成されたことを特徴としている。
【００１３】
この場合においては、該ネットワーク上の他の伝送装置で構成されたトークンフレームを受信する受信ステップと、該受信ステップにて受信されたトークンフレームにおけるトークンパケットの内容から、当該伝送装置から該ネットワーク上に挿入するデータパケットとして該トークントレーラに挿入可能な領域についての帯域を算出する挿入可能帯域算出ステップと、該挿入可能帯域算出ステップにおける算出結果をもとに、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケットを選択制御する選択制御ステップとをそなえ、該フレーム構成ステップにおいては、該トークンパケット、該選択制御ステップで選択制御されたデータパケット、および、該中継すべきデータパケットの順で多重処理することにより、当該伝送装置から伝送すべきトークンフレームを構成し、該累計値書込ステップにおいては、該挿入可能帯域算出ステップでの算出結果および選択制御ステップにおいて該ネットワーク上に挿入すべきデータパケットの選択制御の結果をもとにして、該フレーム構成ステップにて構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、該累計値を、送信宛て先毎に書き込むこととしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明によれば、フレーム構成部において、トークンパケット、ネットワーク上に挿入すべきデータパケット、および、中継すべきデータパケットの順で多重処理することで当該伝送装置から伝送すべきトークンフレームを構成し、累計値書込部において、上記構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、ネットワークに挿入すべきデータパケットと、中継すべきデータパケットとについてのデータ量の累計値を、送信宛て先毎にトークンパケットに書き込むことができるので、ネットワーク上の使用帯域をデータ通信に必要な伝送装置間のみで使用するようにできるので、帯域の有効利用が可能となる。又、ネットワークからドロップする帯域とアドする帯域と予約された帯域とを管理／制御することにより、ネットワーク上のパケットの生存を補償するとともに、遅延時間を１トークン時間内に抑えることができる利点がある。
【００１５】
また、本発明によれば、フラグメント処理部により、伝送装置でネットワーク上に挿入すべく選択制御するデータパケットと、中継すべきデータパケットとを多重した場合に、トークントレーラの帯域（１トークン時間での帯域）を越える場合には、ネットワーク上に挿入するデータパケットを、１トークン時間での帯域に収まるようにフラグメント（分断）処理を行なって挿入できるようにしているので、トークンフレームをまたがるようにパケット送信できるようにして、トークンレイヤの帯域使用率を飛躍的に向上させることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
［ａ］第１実施形態の説明
［ａ−１］ネットワークシステムの概要の説明
まず、第１実施形態にかかる伝送装置が適用されるネットワークシステム１の概要について説明する。
【００１７】
図１は本発明の第１実施形態にかかる伝送装置が適用されるネットワークシステム１について示す図である。この図１に示すネットワークシステム１は、複数の伝送装置として例えば３つのノード（伝送装置）２Ａ〜２Ｃが光ファイバ等の伝送路３Ｒ，３Ｌによってリング状に接続されてなるものである。尚、伝送路３Ｒはデータが図中右回りに伝送される伝送路として構成され、伝送路３Ｌはデータが図中左周りに伝送される伝送路として構成される。
【００１８】
また、このネットワークシステム１においても、トークンパケットがネットワークシステム１上を周回することによって、各ノード２Ａ〜２Ｃでのデータ送信権を制御することができるようになっているが、本実施形態におけるノード２Ａ〜２Ｃは、後述する本願発明の特徴的な構成をそなえているので、トークンパケットの直後に、各ノード２Ａ〜２Ｃでアドすべきデータパケットを挿入するようにしているので、無駄な帯域の継続的な使用の防止を図るとともに、伝送路遅延の発生を抑制するようにしている。
【００１９】
そして、図１のネットワークシステム１においては、ノード２Ｃにそれぞれ右回り／左回りの伝送路のためのトークンフレームを生成する端局機能をそなえており、ノード２Ａ，２Ｂはともに右回り／左回り伝送路における中継局機能を有するようになっている。尚、これらの端局又は中継局の機能は、いずれのノード２Ａ〜２Ｃにおいても、ＲＡＳ（Reliability Availability Serviceability）機能によって動的に切り替えることができるようになっている。
【００２０】
ここで、ノード２Ｃの端局処理部２ＣＲは右回り伝送路３Ｒに対するトークンパケットを周期的に生成し出力するもので、端局処理部２ＣＬは左回り伝送路３Ｌに対するトークンパケットを周期的に生成し出力するものである。これにより、端局処理部２ＣＲ，２ＣＬから出力されたトークンパケットは右回り伝送路３Ｒ又は左回り伝送路３Ｌ上を周回することができるようになっている。
【００２１】
そして、各ノード２Ａ〜２Ｃにおいては、このように伝送路３Ｒ，３Ｌ上を周回するトークンパケットに続けて、次のトークンパケットを送信すべき時間まで、通信する内容となるデータパケットを伝送することができるようになっている。尚、一つのトークンパケットを送信してから次の周期のトークンパケットを送信するまでの時間を１トークン時間といい、この１トークン時間に相当するデータパケット伝送用の領域をトークントレーラと、一つのトークンパケットおよびそのトークンパケットに続くトークントレーラをまとめてトークンフレームと呼ぶ。
【００２２】
すなわち、トークンパケットと、トークンパケットに後続してデータパケットを伝送するためのトークントレーラとからなるトークンフレームがネットワーク１上を伝送されることにより、ネットワーク１をなす複数の伝送装置２Ａ〜２Ｃが相互に通信を行なう。
具体的には、端局処理部２ＣＲ，Ｒ系中継処理部２ＡＲ，２ＢＲにより、それぞれ、自身のノード２Ｃ，２Ａ，２Ｂが収容するローカル回線４Ｃ，４Ａ，４Ｂからの送信データパケットを、右回り伝送路３Ｒを伝送されるトークントレーラに挿入（アド）する一方、右回り伝送路３Ｒを伝送されるトークントレーラに含まれる自局ノード２Ｃ，２Ａ，２Ｂ宛てのデータパケットを分岐（ドロップ）するとともに、ローカル回線４Ｃ，４Ａ，４Ｂに出力する。
【００２３】
同様に、端局処理部２ＣＬ，Ｌ系中継処理部２ＡＬ，２ＢＬにより、それぞれ、自身のノード２Ｃ，２Ａ，２Ｂが収容するローカル回線４Ｃ，４Ａ，４Ｂからの送信データパケットを、左回り伝送路３Ｌを伝送されるトークントレーラに挿入（アド）する一方、左回り伝送路３Ｌを伝送されるトークントレーラに含まれる自局ノード２Ｃ，２Ａ，２Ｂ宛てのデータパケットを分岐（ドロップ）するとともに、ローカル回線４Ｃ，４Ａ，４Ｂに出力する。
【００２４】
［ａ−２］各ノードにおけるトークンフレームの送受信態様の概要説明
次に、各ノード２Ａ〜２Ｃにおけるトークンフレームの送受信態様の概要について説明する。
図２は第１実施形態における各ノード２Ａ〜２Ｃによるトークンフレームの送受信の一例を示す図である。まず、端局となるノード２Ｃの端局処理部２ＣＲ（図１参照）では、パケットの制御用に生成したトークンパケットＴＰを先頭に、ノード２Ｃ配下のローカル回線４Ｃからの送信パケットをトークントレーラに挿入（アド）して、これをトークンフレーム５−１として右回り伝送路３Ｒを介してノード２Ａに送信する。
【００２５】
たとえば、図３に示すように、ノード２Ｃでは、左回り伝送路３Ｌを通じて伝送されてきたトークンパケットに含まれている送信予約情報に従って、送信権調停を行なうとともに、調停結果としての送信制御情報を含むトークンパケットを生成する。
そして、ローカル回線４Ｃとしてのイーサネット（登録商標）を通じて接続されている映像配信端末４Ｃ−１等からのノード２Ａ宛てのデータパケットＡ１（〔１〕参照）と、ユーザ端末４Ｃ−１等からのノード２Ｂ宛てのデータパケットＢ１（〔２〕参照）とを、トークントレーラの先頭部分に挿入して（〔３〕参照）、生成されたトークンパケットと多重し、これをトークンフレーム５−１（〔４〕参照）として、ＷＡＮ（Wide Area Network）としての右回り伝送路３Ｒに送信するのである。尚、４Ｃ−３はローカル回線４Ｃを通じて接続されたモニタである。
【００２６】
つぎに、ノード２Ｃからのトークンフレーム５−１をノード２Ａの中継処理部２ＡＲで受信すると、このノード２Ａの中継処理部２ＡＲでは、自局宛てのデータパケットＡ１をドロップするとともに、ノード２Ａは以下のローカル回線４Ａからの送信パケットを、トークンパケットＴＰの直後、換言すればトークントレーラの先頭に挿入し、トークンフレーム５−２として（フレーム構成ステップ）右回り伝送路３Ｒを介してノード２Ｂに送信する。
【００２７】
たとえば、図４に示すように、ノード２Ａにおいて、一例としてローカル回線４Ａとしてのイーサネット（登録商標）を通じて接続されている映像配信端末４Ａ−１等からのノード２Ｂ宛てのデータパケットＢ２（〔１〕参照）と、ユーザ端末４Ａ−２等からのノード２Ｃ宛てのデータパケットＣ２（〔２〕参照）とが、送信待ち状態にあるとする。
ついで、ノード２Ｃからのトークンフレーム５−１をノード２Ａで受信すると、自局宛てのデータパケットＡ１をドロップすることにより（〔３〕参照）、ローカル回線４Ａを通じて接続されたモニタ４Ａ−３で映像を再生することができる（〔４〕参照）。又、ノード２Ａでは、送信待ち状態であったデータパケットＢ２，Ｃ２をトークンパケットＴＰの直後に挿入し（〔５〕参照）、トークンフレーム５−２として右回り伝送路３Ｒへ送信する（〔６〕参照）。
【００２８】
このとき、ドロップしたデータパケットＡ１に相当する領域よりも、挿入するデータパケットＢ２，Ｃ２が占有する領域の方が大きい場合は、ノード２Ａでは、ドロップパケットＡ１の次の（中継すべき）データパケットＢ１を後述する中継バッファ３０でバッファリングすることにより遅延させて、Ｂ２，Ｃ２を挿入する。換言すれば、トークンパケットと、中継すべきデータパケットＢ１との間に、挿入すべきデータパケットが空き領域が生ずることなく収まるように、データパケットＢ１を遅延させている。
【００２９】
これにより、前述の従来の技術の場合と比べて、一つのまとまった空き領域５Ｖをトークントレーラ５−２の最後尾に確保することができる。尚、後述する各ノード２Ａ，２Ｂの構成により、中継データパケットの遅延は、１トークン時間以内に制限することができるので、パケットのゆらぎを防止してリアルタイムパケットの低遅延伝送を実現する。
ところで、ノード２Ｂの中継処理部２ＢＲでは、上述のトークンフレーム５−２を受信するが、このノード２Ｂの中継処理部２ＢＲでは、受信したトークンフレーム５−２における自局宛てのデータパケットＢ１，Ｂ２をドロップするとともに、ノード２Ｃ宛ての送信データパケットＣ３を、トークンパケットＴＰの直後（トークントレーラの先頭部分）に挿入して、トークンフレーム５−３として右回り伝送路３Ｒを介してノード２Ｃに伝送する。
【００３０】
すなわち、図５に示すように、自ノード２Ｂ配下のユーザ端末４Ｂ−１等からのノード２Ｃ宛てのデータパケットＣ３が、ノード２Ｂにおいて送信待ち状態にあるとする（〔１〕参照）。このときに、トークンフレーム５−２をノード２Ａから受信すると、このトークンフレーム５−２に多重されている当該ノード２Ｂ宛てのデータパケットＢ１，Ｂ２をドロップする（〔２〕，〔３〕参照）。これにより、自ノード２Ｂ配下のモニタ４Ｂ−２を通じて、受信データパケットＢ１，Ｂ２の内容をモニタすることができる。
【００３１】
このとき、中継すべきデータパケットＣ２については、バッファリングしておく。そして、送信待ち状態にあるデータパケットＣ３をトークンパケットの直後に挿入するとともに、データパケットＣ３に続いて、中継すべきデータパケットＣ２を多重することにより、トークンフレーム５−３を構成し、右回り伝送路３Ｒを介してノード２Ｃに送信する（〔７〕参照）。
【００３２】
さらに、ノード２Ｃの端局処理部２ＣＬでは、上述の図２に示すトークンフレーム５−３を受信するが、このノード２Ｃの端局処理部２ＣＬでは、受信したトークンフレーム５−３における自局宛てのデータパケットＣ２，Ｃ３をドロップすることにより（図６の〔１〕，〔３〕参照）、自ノード２Ｃ配下のユーザ端末４Ｃ−２等ではデータパケットＣ２，Ｃ３の内容を取り込むことができる（図６の〔２〕，〔４〕参照）。尚、上述のごとくノード２Ｃの端局処理部２ＣＲから右回り伝送路３Ｒを通じて伝送されたトークンフレーム５−３は、このノード２Ｃの端局処理部２ＣＬにおいて終端される。
【００３３】
また、図７〜図１０は第１実施形態における各ノード２Ａ〜２Ｃによるトークンフレームの送受信の第２例を示す図である。端局となるノード２Ｃの端局処理部２ＣＲ（図１参照）では、図７に示すように、生成したトークンパケットＴＰを先頭に、ノード２Ｃ配下のローカル回線４Ｃに接続された映像配信端末４Ｃ−１等からの送信データパケットＡ１（宛て先はノード２Ａ）およびユーザ端末４Ｃ−２等からの送信データパケットＢ１，Ｃ１（宛て先はそれぞれノード２Ｂ，２Ｃ）をトークントレーラに挿入（アド）して、これをトークンフレーム５−４として右回り伝送路３Ｒを介してノード２Ａに送信する。
【００３４】
つぎに、図８に示すように、ノード２Ｃからのトークンフレーム５−１をノード２Ａの中継処理部２ＡＲで受信すると、このノード２Ａの中継処理部２ＡＲでは、自局宛てのデータパケットＡ１をドロップすることにより（〔３〕参照）、ローカル回線４Ａを通じて接続されたモニタ４Ａ−３で映像を再生することができる（〔４〕参照）。
また、ノード２Ａでは、送信待ち状態であった、映像配信端末４Ａ−１等からのデータパケットＢ２およびユーザ端末４Ａ−２等からのデータパケットＣ２をトークンパケットＴＰの直後に挿入し（〔５〕参照）、トークンフレーム５−５として右回り伝送路３Ｒへ送信する（〔６〕参照）。
【００３５】
このとき、ドロップしたデータパケットＡ１が占有していた領域よりも、挿入するデータパケットＢ２，Ｃ２が占有する領域の方が小さい場合は、中継すべき次のパケットＢ１が到着するまで空データ情報（ダミー情報）を挿入する。この領域は、トークンフレーム５−２における領域５Ｖ−１に相当する。これにより、次のパケットＢ１については、トークンフレーム５−５として、トークンフレーム５−４で挿入されていた配置と実質的に同一の配置で送信することができる。
【００３６】
さらに、図９に示すように、ノード２Ｂの中継処理部２ＢＲでは、上述のトークンフレーム５−５を受信するが、このノード２Ｂの中継処理部２ＢＲにおいても、受信したトークンフレーム５−５における自局宛てのデータパケットＢ１，Ｂ２をドロップするとともに（〔２〕，〔３〕，〔４〕，〔６〕参照）、ノード２Ｃ宛ての送信データパケットＣ３を、トークンパケットＴＰの直後（トークントレーラの先頭部分）に挿入して、トークンフレーム５−６として右回り伝送路３Ｒを介してノード２Ｃに伝送する（〔７〕参照）。
【００３７】
このとき、ドロップしたデータパケットＢ２が占有していた領域は、トークンパケットＴＰ直後の領域であるが、この領域が、挿入すべきデータパケットＣ３が占有する領域よりも小さい場合には、ドロップしたデータパケットＢ２に続く中継データパケットＣ２をバッファリングにより遅延させることにより、データパケットＣ３がトークンパケットＴＰの直後に挿入できるようにしている。
【００３８】
換言すれば、自身のノード２Ｂから挿入するデータパケットＣ３が、ドロップしたデータパケットＢ２と中継データパケットＣ２および空領域５Ｖ−１の総和よりも大きい場合には、トークンフレーム５−２においてデータパケットＣ２，Ｂ１間に存在していた当該空領域５Ｖ−１を削除して、トークントレーラの帯域をより有効に使用することが可能である。即ち、このトークンフレーム５−６のように、空領域５Ｖ−１が削除されてデータパケットＣ３，Ｃ２，Ｃ１を連続して多重することができるのである。
【００３９】
さらに、図１０に示すように、ノード２Ｃの端局処理部２ＣＬでは、トークンフレーム５−６を受信するが、このノード２Ｃの端局処理部２ＣＬでは、受信したトークンフレーム５−３における自局宛てのデータパケットＣ１〜Ｃ３をドロップする（〔１〕，〔２〕参照）。尚、上述のごとくノード２Ｃの端局処理部２ＣＲから右回り伝送路３Ｒを通じて伝送されたトークンフレーム５−６は、このノード２Ｃの端局処理部２ＣＬにおいて終端される。
【００４０】
なお、上述の図２〜図１０に示すトークンフレームの送受信の例においては、各ノード２Ａ〜２Ｃにおいてやりとりされるユニキャストのパケットのみを扱っているが、マルチキャストのパケット（例えば図１１に示すノード２ＣからのパケットＭ１）を扱うこともできる。
すなわち、この図１１に示すように、ノード２Ｃから送信されたマルチキャスト送信用のデータパケットＭ１は、図１１中の太線矢印に従い、トークンフレームを通じて、マルチキャストグループにエントリするノード２Ａ，２Ｂに配信される。マルチキャストグループの中継点にあたるノード２Ａでは、データパケットＭ１のコピーを行ない、コピーされたパケットをノード２Ａ配下のローカル回線４Ａに出力する。そして、マルチキャストグループの終端点にあたるノード２Ｂでは、このマルチキャストのデータパケットＭ１を完全にドロップする。尚、マルチキャストグループの中継点か終端点にあたるかは、装置に組み込まれたルーティングプロトコルで伝達される。
【００４１】
［ａ−３］トークンパケットのフォーマットの説明
図１２は第１実施形態における右回り伝送路３Ｒまたは左回り伝送路３Ｌで周回するトークンパケットのフォーマットを示す図であり、この図１２に示すように、トークンパケット６は、例えば先頭からフラグ領域６ａ（例えば２バイト），長さ領域６ｂ（例えば２バイト），フォーマット領域６ｃ（例えば１バイト），クラス領域６ｄ（例えば１バイト），送信制御情報領域６ｅ（例えば１１４バイト），トークンシーケンス領域（TKNSEQ）６ｆ（例えば１バイト），未定義のＲＳＶ（reserve）領域６ｇ（例えば１バイト），ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）領域６ｈ（例えば２バイト），およびフラグ領域６ｉ（例えば２バイト）により構成されている。
【００４２】
ここで、フラグ領域６ａ，６ｉにはトークンパケット区切りのための固定値が挿入され、長さ領域６ｂにはネットワーク上のノード数に応じた固定値が挿入され、フォーマット領域６ｃにはネットワーク上のノード数に応じた固定値が挿入され、クラス領域６ｄには「００」等の固定値が挿入され、トークンシーケンス領域６ｆにはトークンフレームのカウント値が挿入され、ＣＲＣ領域６ｈにはトークンフレームのＣＲＣ演算値が挿入されるようになっている。
【００４３】
また、送信制御情報領域６ｅは、宛て先ノードごとの予約制御情報〔送信予約された帯域（送信権調停された帯域）に関する情報および送信を予約する帯域に関する情報〕について記憶するための宛て先対応領域６ｅ−１〜６ｅ−１６（例えば各７バイト）をそなえるとともに、予約されていない空領域についての情報を記憶する未予約領域６ｅ−１７をそなえて構成されている。
【００４４】
第１実施形態におけるネットワークシステム１においては、３つのノード２Ａ〜２Ｃが構成要素となるが、このトークンパケット６のフォーマットによれば、宛て先対応領域を適宜追加することで任意数のノードをネットワークシステムにおける構成要素とすることができるようになっている。
さらに、各宛て先対応領域６ｅ−１〜６ｅ−１６により、該当宛て先ノードにおいてＱｏＳに応じた上述の予約制御情報とともに、後続するトークントレーラで伝送されている宛て先ごとの（データパケットの）送信バイト数累計値についても格納できるようになっている。
【００４５】
具体的には、宛て先対応領域６ｅ−１は、当該領域に予約制御情報が記憶される宛て先ノードを識別するためのノード番号の領域６ｅａ（８ビット），「クラス０」（最優先クラス）の予約制御情報を記憶する領域６ｅｂ，「クラス１」（優先クラス）の予約制御情報を記憶する領域６ｅｃ，「クラス２」（非優先クラス）の予約制御情報を記憶する領域６ｅｄおよび該当宛て先ノードへのデータパケットの送信バイト数の累計値を記憶する領域６ｅｅにより構成されている。
【００４６】
なお、本実施形態においては、後述するように、各中継ノード２Ａ，２Ｂにおいて送信待ちのデータパケットがある場合において、受信されたトークンフレームに空きがある場合には、前述の特許文献１の場合と同様に、帯域の予約／非予約にかかわらず、当該空き領域を使用してデータパケットを挿入することができるようになっている。上述の領域６ｅｅには、上述の予約された帯域を用いて挿入されたデータパケットとともに、未予約であった空き領域に挿入されたデータパケットについても、その宛て先ごとに累計値を書き込むことができるようになっている。
【００４７】
また、ノード番号の領域６ｅａは、ノードの有効無効の識別子としてのＮＡＩ（Node Alive Identifier）６ｅａ−１（１ビット），ＤＰＬ領域６ｅａ−２（１ビット）およびノードＩＤ（Identifier）領域６ｅａ−３（６ビット）により構成されている。このＮＡＩ領域６ｅａ−１により、ネットワーク上において動作状態のノードに関する送信権情報等について取り出すことができるようになっている。
【００４８】
たとえば、宛て先対応領域６ｅ−１〜６ｅ−３はそれぞれ、本実施形態におけるノード２Ａ〜２Ｃを宛て先とする際の送信権情報および送信バイト数累計値について記憶することができる。この場合においては、これら宛て先対応領域６ｅ−１〜６ｅ−３におけるＮＡＩ領域６ｅａ−１にノード有効を示すビットを、宛て先対応領域６ｅ−４〜６ｅ−１６におけるＮＡＩ領域６ｅａ−１にはノード無効を示すビットを、それぞれ書き込んでおく。そして、宛て先対応領域６ｅ−１〜６ｅ−３のノードＩＤ領域６ｅａ−３には対応するノード２Ａ〜２ＣのＩＤを、それぞれ書き込んでおく。
【００４９】
ノード２Ａ，２Ｂにおいては、後述するように、上述のトークンパケットを受信すると、後続するトークントレーラに含まれる自ノード宛ての送信バイト数累計値を、対応する送信権領域６ｅ−１〜６ｅ−１６における領域６ｅｅから取り出すことにより、自ノード宛てのデータパケットが占有していた領域を再利用してパケット伝送を行なうことができ、前述の図２〜図１０に示すような帯域有効利用を図ったトークンフレームを構成することができるのである。
【００５０】
［ａ−４］ノード２Ａ，２Ｂにおける中継処理部およびノード２Ｃにおける端局処理部の構成の説明
ノード２Ａ，２Ｂは、上述のごときトークンフレーム構成機能を有するため、以下に示す本発明にかかる特徴的構成を有する中継処理部２ＡＲ，２ＡＬ，２ＢＲ，２ＢＬをそなえている。尚、以下においては、ノード２Ａにおける中継処理部２ＡＲに着目して説明するが、他の中継処理部２ＡＬ，２ＢＲ，２ＢＬについても、ネットワークシステム１でのそれぞれの配置に応じたほぼ同様の機能をそなえて構成されている。
【００５１】
図１３は中継処理部２ＡＲの構成を示すブロック図である。中継処理部２ＡＲは、この図１３に示すように、トークンフレーム終端部２１，トークンパケット解析部２２，送信パケット選択制御部２３，ＱｏＳクラス判定部２５，ＱｏＳクラスごとのパケットバッファ２６−１〜２６−３，ＱｏＳクラスごとのバッファ蓄積監視部２７−１〜２７−３，カレント送信パケット多重部２８，受信パケットフィルタ部２９，リレーバッファ部３０，ダミーデータ生成部３１，送信パケット多重部３２および制御情報組込部３３をそなえて構成されている。
【００５２】
ここで、受信部としてのトークンフレーム終端部２１は、ネットワーク上の隣接するノードからトークンフレームを受信して、このトークンフレームにおけるパケット送受信制御用のトークンパケットの同期とデータの正常性の確認を行なうとともに（終端処理）、このトークンパケットから、上述の予約制御情報送信制御情報を切り出すものである。この場合においては、端局処理部２ＣＬからのトークンフレームのトークンパケットの送信制御情報領域（図１２の符号６ｅ参照）から、送信制御情報を切り出す。
【００５３】
また、トークンパケット解析部２２は、トークンパケット解析部２２は、トークンパケットの内容から、ネットワーク上に挿入するデータパケットとしてトークントレーラに挿入可能な領域についての帯域を算出する挿入可能帯域算出部として機能する。
さらに、トークンパケット解析部２２は、自身宛ての分岐するデータパケットが占有する領域を、トークントレーラにデータパケットとして挿入可能な領域として帯域を算出するようになっている。換言すれば、上述のトークントレーラ終端部２１からの送信制御情報から、予約調停済み（送信権確保済み）の領域および未予約領域の各バイト数とともに、再利用領域のバイト数を抽出するものである。
【００５４】
具体的には、図１２に示す未予約領域６ｅ−１７に記載された内容から未予約領域の帯域（バイト数）を抽出し、宛て先対応領域６ｅ−１における領域６ｅｂ〜６ｅｄに記載された内容から、予約調停済み領域とそのバイト数とを抽出し、領域６ｅｅに記載された内容から、再利用領域として、受信トークントレーラにおいて自ノード２Ａ宛てのデータパケットが多重された領域とそのバイト数とを抽出する。
【００５５】
すなわち、トークンパケット解析部２２では、領域６ｅｅに記載された内容から、当該トークンフレームにおける自ノード２Ａ宛てユニキャスト数を抽出し、更に、自ノード２Ａ宛てのデータパケットのデータ量を自ノード宛て払い出し領域のバイト数として抽出する。これらの領域のバイト数を抽出するに当たっては、領域が分断されていれば、分断された領域ごとにバイト数を抽出する。
【００５６】
さらに、送信パケット選択制御部２３は、上述のトークンパケット解析部２２での算出結果をもとに、ネットワーク上に挿入すべきデータパケットを選択制御する選択制御部として機能する。
具体的には、送信パケット選択制御部２３は、上述のトークンパケット解析部２２にて抽出された未予約領域のバイト数および自ノード宛て払い出しバイト数とともに、後述のＱｏＳクラスごとのバッファ蓄積監視部２７−１〜２７−３からのＱｏＳごとの送信待ちデータパケットの量から、ノード２Ａから挿入すべきデータパケットについて選択制御するものである。
【００５７】
また、ＱｏＳクラス判定部２５は、ローカル回線４Ａから右回り伝送路３Ｒを通じて伝送すべきデータパケットを入力されて、これら入力されるデータパケットごとに付与されているＱｏＳクラスについて判定するとともに、判定されたＱｏＳクラスに応じて、出力先のパケットバッファ２６−１〜２６−３を振り分けるようになっている。
すなわち、パケットバッファ２６−１〜２６−３は、ＱｏＳクラス判定部２５での振り分けに従って、優先順位のついた送信待ちデータパケットを蓄積するものである。即ち、最優先クラスのデータパケットは最優先クラスパケットバッファ２６−１に、最優先クラスに次ぐ優先クラスのデータパケットは優先クラスパケットバッファ２６−２に、非優先クラスのパケットバッファは非優先クラスパケットバッファ２６−３に、それぞれ蓄積される。
【００５８】
そして、上述の送信パケット選択制御部２３による制御を受けて、各クラスのパケットバッファ２６−１〜２６−３に保持されているデータパケットが出力されるようになっている。
また、バッファ蓄積監視部２７−１〜２７−３は、それぞれ、ＱｏＳクラスごとのパケットバッファ２６−１〜２６−３に蓄積されているデータ量を監視するもので、各バッファ蓄積監視部２７−１〜２７−３からの監視内容は、上述の送信パケット選択制御部２３に対して出力される。
【００５９】
さらに、カレント送信パケット多重部２８は、バッファ２６−１〜２６−３から出力されたデータパケットを多重して、後段の送信パケット多重部３２に出力するものである。
また、受信パケットフィルタ部２９は、受信されたトークンフレームにおいて、入力されるトークンフレームにおける自ノード宛てのユニキャストのデータパケットおよび自ノードが最終ノードにあたるマルチキャストのデータパケットについて検出し、カレント受信パケットとしてローカル回線４Ａ側に出力するとともに、残りをＷＡＮ側データとしてリレーバッファ部３０に出力するものである。換言すれば、受信パケットフィルタ部２９においては、自ノード宛てのデータパケットをドロップ（分岐）するようになっている。
【００６０】
すなわち、受信されたトークンフレームのうちで、自ノード宛てデータパケットを除き、トークンパケットと（他ノード宛ての）中継すべきデータパケットとを後段のリレーバッファ３０に出力する。
また、リレーバッファ３０は、受信パケットフィルタ部２９からのパケットを一旦蓄積しておくものであり、挿入可能帯域算出部としてのトークンパケット解析部２２における解析結果をもとに、中継すべきデータパケットを、フレーム構成部での上記多重処理用にバッファリングする中継バッファとして機能する。
【００６１】
また、ダミーデータ生成部３１は、トークントレーラにおける余剰帯域用にダミーデータを生成するものであり、各ノード２Ａ〜２Ｃでは、ダミーデータ生成部３１で生成されたダミーデータは、空データとして扱うことができるようになっている。
さらに、送信パケット多重部３２は、送信パケット選択制御部２３にて選択制御された内容をもとに、カレント送信パケット多重部２８からのデータパケットおよびリレーバッファ部３０からのデータパケットとともに、必要であればダミーデータ生成部３１からのダミーデータを多重するものである。
【００６２】
具体的には、送信パケット多重部３２においては、送信トークンフレームに挿入すべきデータパケットが選択制御されている場合には、リレーバッファ３０からのトークンパケットが先行し、直後に、上述の選択制御されたデータパケットとして、カレント送信パケット多重部２８からのデータパケットを多重し、後続して他ノード宛ての中継すべきデータパケットを多重する。一方、送信トークンフレームに挿入すべきデータパケットが選択制御されていない場合には、リレーバッファ３０からのトークンパケットが先行し、後続して他ノード宛ての中継すべきデータパケットを多重する。尚、図２に示すノード２Ｂから送信するトークンフレームにおけるデータパケットＣ３，Ｃ２間の領域のような余剰領域の帯域については、ダミーデータ生成部３１からのダミーデータを多重する。
【００６３】
また、制御情報組込部３３は、送信パケット選択制御部２３にて選択制御されたデータパケットを反映して、トークンパケットを生成（更新）するものである。即ち、自ノード宛て以外の中継すべきデータパケットの情報とともに、送信パケット選択制御部２３にて選択されたデータパケットの情報をもとに、宛て先ごとのデータパケットの送信バイト数を計算して、計算結果をノード２Ｂ宛てのトークンパケットに書き込むとともに、その他の制御情報を書き込むようになっている。
【００６４】
換言すれば、送信パケット多重部３２により、トークンパケット、ネットワーク上に挿入すべきデータパケット、および、中継すべきデータパケットの順で多重処理することにより、当該ノードから伝送すべきトークンフレームを構成するフレーム構成部として機能し、制御情報組込部３３は、ネットワークに挿入すべきデータパケットと、中継すべきデータパケットとについてのデータ量の累計値を、送信宛て先毎にトークンパケットに書き込む累計値書込部として機能する。
【００６５】
ところで、ノード２Ｃの端局処理部２ＣＲは、左回り伝送路３Ｌからのトークンフレームを終端し、右回り伝送路３Ｒへ向けたトークンパケットを生成して、自ノード２Ｃからアドするデータパケットをトークントレーラに挿入したトークンフレームを送出するものである。又、端局処理部２ＣＬは、右回り伝送路３Ｒからのトークンフレームを終端し、右回り伝送路３Ｒへ向けたトークンパケットを生成して、自ノード２Ｃからアドするデータパケットをトークントレーラに挿入したトークンフレームを送出するものである。
【００６６】
これらの端局処理部２ＣＲ，２ＣＬは基本的に同様の構成を有している。端局処理部２ＣＲに着目すれば、例えば図１４に示すような構成を有している。即ち、端局処理部２ＣＲにおいては、前述の図１３に示す中継処理部２ＡＲに比して、リレーバッファ部３０をそなえずに、トークンパケット生成部２４をそなえている点が異なっている。尚、図１４中、図１３と同一の構成については同様の符号を付している。
【００６７】
ここで、端局処理部２ＣＲのトークンパケット生成部２４は、トークンパケット終端部２１で終端された左回り伝送路３Ｌからのトークンパケットの内容をもとに送信権調停を行なって、右回り伝送路３Ｒへ送出するためのトークンパケットを生成するものである。又、受信パケットフィルタ部２９においては、左周り伝送路３Ｌを通じて伝送されてきたトークントレーラ内の自ノード２Ｃ宛てデータパケットをドロップするものである。即ち、ノード２Ｃは左周り伝送路３Ｌおよび右周り伝送路３Ｒの端局として機能するので、データパケットの中継機能は有していない。
【００６８】
上述の構成により、本発明の第１実施形態における伝送装置においては、以下に示すように動作する。
たとえば、前述の図２に示すように、ネットワークシステム１においてデータパケットの伝送が行なわれる場合には、ノード２Ｃにおいてトークンフレーム５−１を伝送する。このとき、ノード２Ｃから他のノード２Ａ，２Ｂに宛てたデータパケットＡ１，Ｂ２は、トークントレーラの先頭部分、換言すればトークンパケットの直後に挿入される。
【００６９】
すなわち、このノード２Ｃで構成されるトークンフレームは、トークンパケット，ノード２Ｃからネットワーク上に挿入するデータパケットおよび空データとしてのダミーデータの順で多重されて構成される（トークンフレーム構成ステップ）。また、このトークンパケットには、上述の宛て先ごとにデータパケットの累計値が書き込まれる（累計値書込ステップ）。
【００７０】
すなわち、図１５に示すように、ノード２Ｃでは、トークンパケット累計値として、トークンパケット６における宛て先対応領域６ｅ−１の領域６ｅｅにノード２Ａ宛ての送信バイト数累計値「Ａ１」を、宛て先対応領域６ｅ−２の領域６ｅｅにノード２Ｂ宛ての送信バイト数累計値「Ｂ１」を、それぞれ書き込む。
そして、ノード２Ｃからのトークンフレームをノード２Ａの中継処理部２ＡＲにおいて受信すると（受信ステップ）、この中継処理部２ＡＲの受信パケットフィルタ部２９においては、自ノード２Ａ宛てのトークンパケットをドロップし、受信トークンパケットと、ノード２Ｂ宛ての中継すべきデータパケットＢ１をリレーバッファ部３０に出力する。尚、受信トークントレーラにおけるデータパケットＢ１以降の空き領域は、この受信パケットフィルタ部２９で破棄する（図１６のＳ１参照）。
【００７１】
すなわち、リレーバッファ部３０には、トークンパケットＴＰと中継されるユーザパケットとしてのデータパケット（この場合はデータパケットＢ１）が蓄積され、自ノード２Ａ宛てのユニキャストパケットやダミーデータは書き込まれない（図１６のＳ２参照）。
また、トークンパケット解析部２２においては、上述のごとくドロップした自ノード２Ａ宛てデータパケットの送信バイト数「Ａ１」を、受信トークンパケット６の宛て先対応領域６ｅ−１の領域６ｅｅから抽出する。そして、このドロップしたデータパケットが占有していた領域を、自身のノード２Ａからのデータパケットをネットワーク上に挿入する際に使用できるようにして、改めて空領域の帯域を計算する。
【００７２】
すなわち、受信ステップにて受信されたトークンフレームにおけるトークンパケットの内容から、当該伝送装置２Ａからネットワーク上に挿入するデータパケットとしてトークントレーラに挿入可能な領域についての帯域を算出する（挿入可能帯域算出ステップ）。このとき、当該ノード２Ａ宛ての分岐するデータパケットＡ１が占有する領域を、当該ノード２Ａからネットワーク上にデータパケットの挿入可能な領域として帯域を算出するのである。
【００７３】
そして、送信パケット選択制御部２３では、挿入可能帯域算出ステップにおける算出結果をもとに、ネットワーク上に挿入すべきデータパケットをパケットバッファ２６−１〜２６−３に蓄積されている送信待ちデータパケットの中から選択制御する（選択制御ステップ）。
その後、送信パケット多重部３２においては、挿入（アド）するデータパケットＢ２，Ｃ２はトークンパケットＴＰの直後となるように多重する（図１６のＳ３）。即ち、トークンパケットＴＰ、挿入するデータパケットＢ２，Ｃ２、および、中継すべきデータパケットＢ１の順でトークンフレームを構成する。
【００７４】
そして、制御情報組込部３３において、トークンパケットの内容を更新した上で（図１６のＳ４参照）、送信トークンフレーム５−２として送信する。トークンパケットの内容の更新は、上述の挿入するデータパケットＢ２，Ｃ２、中継すべきデータパケットＢ１とについてのデータ量の累計値を、宛て先ごとにトークンパケットに書き込むことにより行なう。
【００７５】
この場合においては、制御情報組込部３３では、ノード２Ｂ宛てのトークンフレームを構成するトークンパケットにおける各宛て先対応領域６ｅ−２，６ｅ−３の領域６ｅｅの内容を更新する。具体的には、図１５に示すように、宛て先対応領域６ｅ−２の領域６ｅｅの内容について、ノード２Ｂ宛ての送信バイト数の累計値「Ｂ１＋Ｂ２」とし、宛て先対応領域６ｅ−３の領域６ｅｅの内容について、ノード２Ｃ宛ての送信バイト数の累計値「Ｃ２」とする。
【００７６】
なお、ノード２Ｂにおいても、ノード２Ａの場合と同様に、当該ノード２ＢでドロップしたデータパケットＢ２が占有していた領域に、データパケットＣ３が挿入されて、トークンフレームが構成されるが、データパケットＢ２が占有していた領域はデータパケットＣ３が占有する領域よりも大きいので、パケットＣ３を挿入してから後続するパケットＣ２が到着するまでに余剰帯域が生じる。送信パケット多重部３２では、この余剰帯域については、ダミーデータ生成部３１からのダミーデータを用いてパケット多重処理を行なう。
【００７７】
また、ノード２Ｂの制御情報組込部３３では、トークンパケット６における宛て先対応領域６ｅ−３の領域６ｅｅにノード２Ｃ宛ての送信バイト数累計値「Ｃ２＋Ｃ３」を書き込み、トークンフレーム５−３として伝送する。
なお、第１実施形態においては、上述の各ノード２Ａ〜２Ｃの送信パケット選択制御部２３においては、ネットワーク上にアドすべく選択制御するデータパケットと、中継すべきデータパケットとを多重しても、トークントレーラの帯域（１トークン時間での帯域）を越えないように、ネットワークに挿入すべきデータパケットを選択制御するようにしている。
【００７８】
すなわち、トークンパケット解析部２２において、入力されるトークンパケットの領域６ｅｅの内容から、ネットワークシステム１上の帯域を管理し、ドロップするデータパケットと未予約帯域と自ノードに対する割り当て帯域にしたがって、伝送路帯域を越えないようにデータパケットをアドすることで、いったん伝送路上に送信されたデータパケットの帯域保証とトークントレーラ以内の遅延時間を保証する。
【００７９】
また、前述したように、図１５におけるデータパケットの伝送に際しては、各ノード２Ａ〜２Ｃの送信パケット選択制御部２３においては、予約調停済み領域と、未予約領域と、再利用領域としてのドロップした自ノード宛てのデータパケットの領域と、これらの領域の帯域（バイト数）を用いてアドするデータパケットを選択制御している。
この図１５に示す場合においては、ノード２Ｃにおいてアドするデータパケットのために使用可能なバイト数は、ノード２Ｃ用に予約調停済みの帯域（予約済Ｃ）と、未予約の帯域（未予約）との和になる。
【００８０】
また、ノード２Ａにおいてアドするデータパケットのために使用可能なバイト数は、ノード２Ａ用に予約調停済みの帯域（予約済Ａ）と、未予約の帯域（未予約）と、ドロップしたデータパケットの領域の帯域（Ａ１）との和になる。同様に、ノード２Ｂにおいてアドするデータパケットのために使用可能なバイト数は、ノード２Ｂ用に予約調停済みの帯域（予約済Ｂ）と、未予約の帯域（未予約）と、ドロップしたデータパケットの領域の帯域（Ｂ１＋Ｂ２）との和になる。
【００８１】
各ノード２Ａ〜２Ｃにおいては、上述のごとくデータパケット挿入のために使用可能な領域を管理しておくことにより、従来よりの予約済みおよび未予約のトラフィックに加えて、ユニキャストのトラフィック管理しているので、帯域の利用効率を更に向上させている。
図１７は、中間ノード２Ａ，２Ｂを構成するトークンパケット解析部２２において、受信されたトークンフレームにおけるトークンパケットから、当該ノード２Ａ，２Ｂにおいて挿入可能なデータパケットの帯域を、品質クラスごとに上位の品質クラスから優先的に算出し、送信パケット選択制御部２３において、トークンパケット解析部２２での上述の算出結果をもとに、パケットバッファ２６−１〜２６−３に蓄積されているデータパケットのうちで、優先度の高いものから優先的に選択制御して、トークントレーラの帯域を割り当てる動作例を示す図である。
【００８２】
たとえば、ノード２Ａにおける中継処理部２ＡＲのトークンパケット解析部２２においては、受信トークンパケットの未予約領域６ｅ−１７から未予約領域４１を、宛て先対応領域６ｅ−１の領域６ｅｅから、自ノード宛てのデータパケットが占有していた領域のバイト数（ドロップバイト数）４２を抽出すると、まず、これらの未予約領域とドロップバイト数４２との和を、最優先クラスに対する帯域割り当て前の空き領域４３とする。
【００８３】
そして、この割り当て前の空き領域４３に、トークンパケット６の領域６ｅｂから抽出されたＱｏＳクラス０（最優先クラス）用の送信予約調停済みの割り当て領域のバイト数４４を加えた値４５が、最優先クラスで使用可能なバイト数となる。
さらに、この値４５から、パケットバッファ２６−１から取り出されるデータパケットのバイト数４６を引いた値を、優先クラスに対する帯域割り当て前の空き領域４７とする。そして、割り当て前の空き領域４７に、トークンパケット６の領域６ｅｃから抽出されたＱｏＳクラス１（優先クラス）用に予め送信予約調停済みの割り当て領域のバイト数４８を加えた値４９が、優先クラスでの使用可能なバイト数となる。
【００８４】
さらに、この値４９から、パケットバッファ２６−２から取り出されるデータパケットのバイト数５０を引いた値を、優先クラスに対する帯域割り当て前の空き領域５１とする。そして、割り当て前の空き領域５１に、トークンパケット６の領域６ｅｄから抽出されたＱｏＳクラス２（非優先クラス）用に予め送信予約調停済みの割り当て領域のバイト数５２を加えた値５３が、非優先クラスでの使用可能なバイト数となる。
【００８５】
なお、この値５３から、パケットバッファ２６−３から取り出されるデータパケットのバイト数５４を引いた値が、最終的な当該トークントレーラにおける空き領域の帯域５５となる。
また、制御情報組込部３３においては、トークンパケット６の領域６ｅｅの値について、ドロップバイト数４２を減算するとともに、各ＱｏＳクラスのパケットバッファ２６−１〜２６−３から取り出されたバイト数５６〜５８を加算する。
【００８６】
このように、本発明の第１実施形態によれば、ノード２Ａおよび２Ｂの制御情報組込部３３において、ネットワークに挿入すべきデータパケットと、中継すべきデータパケットとについてのデータ量の累計値を、送信宛て先毎に該トークンパケットに書き込み、送信パケット多重部３２および制御情報組込部３３において、累計値が書き込まれたトークンパケット、ネットワーク上に挿入すべきデータパケット、および、中継すべきデータパケットの順で多重処理することにより、当該ノード２Ａ，２Ｂから伝送すべきトークンフレームを構成することができるので、ネットワーク上の使用帯域をデータ通信に必要なノード間のみで使用するようにできるので、帯域の有効利用が可能となる。又、ネットワークからドロップする帯域とアドする帯域と予約された帯域とを管理／制御することにより、ネットワーク上のパケットの生存を補償するとともに、遅延時間を１トークン時間内に抑えることができる利点がある。
【００８７】
なお、上述の第１実施形態においては、ネットワークシステム１を構成する伝送装置としてのノードは、３つのノード２Ａ〜２Ｃにより構成しているが、本発明によればこれに限定されず、３つ以上のノードにより構成されたリングネットワークとすることとしてもよい。
［ｂ］第２実施形態の説明
図１８は本発明の第２実施形態にかかるネットワークシステム６１を論理的に図示したものである。この図１８に示すネットワークシステム６１においても、前述の第１実施形態の場合と同様、リングネットワークにより構成されているが、伝送装置として５つのノード６２Ａ〜６２Ｅがリング状に接続されるようになっている。
【００８８】
ここで、ノード６２Ａにおいては伝送路６３Ｒの端局処理部６２ＡＲおよび伝送路６３Ｌの端局処理部６２ＡＬをそなえるとともに、ノード６２Ｂ〜６２Ｅはそれぞれ、伝送路６３Ｒ上のデータパケットを中継処理するための中継処理部６２ＢＲ〜６２ＥＲをそなえるとともに、伝送路６３Ｌ上のデータパケットを中継処理するための中継処理部６２ＢＬ〜６２ＥＬをそなえて構成されている。
【００８９】
端局処理部６２ＡＲ，６２ＡＬはそれぞれ、前述の第１実施形態における端局処理部２ＣＲ，２ＣＬと同様の構成をそなえ、ノード６２Ｂ〜６２Ｅにおける中継処理部６２ＢＲ〜６２ＥＲ，６２ＢＬ〜６２ＥＬは、前述の第１実施形態におけるノード２Ａの中継処理部２ＡＲ，２ＡＬと基本的に同様の構成を有している。
このような構成により、第２実施形態におけるネットワークシステム６１においては、例えばこの図１８に示すような態様で伝送路６３Ｒ上のデータパケットの中継処理が行なわれる。
【００９０】
この図１８において、６５Ａ〜６５Ｅはそれぞれ、ノード６２Ａ〜６２Ｅから送出されるトークンフレームを、トークンフレーム６５Ａ〜６５Ｅ中の「ＴＰ」はトークンパケットが占有する領域を、「Ａ」〜「Ｅ」はそれぞれ宛て先ノード６２Ａ〜６２Ｅのデータパケットが占有する領域を、「ＭＣ」はマルチキャストのデータパケットが占有する領域を、「Ａ」〜「Ｅ」および「ＭＣ」に付された数字は、当該データパケットが占有する領域の大きさ（帯域）を示している。なお、図１８で扱っているＭＣマルチキャストパケットが占有する領域は、全ノードで使用するため、再利用を行なうことはできない。
【００９１】
第２実施形態における各中継処理部６２ＢＲ〜６２ＥＲにおいても、トークンパケットとともに伝送路データパケットの有効パケットのみをリレーバッファ部３０に書き込み、伝送路データ（中継すべきデータパケット）が存在しないときは、ダミーデータを多重する。
このとき、自ノード宛のデータパケットをドロップ(削除)して、自ノード発のデータパケットをアドする場合、ドロップしたデータパケットの方が、アドするデータパケットより大きい場合には、ダミーデータを書き込むこととなる。このダミーデータの書き込みが、複数ノードで発生すると、有効データパケットがトークントレーラに虫食い状態で格納されることとなる。
【００９２】
しかしながら、第２実施形態によれば、アドするパケット位置をトークンパケットの直後にすることにより、上述のごとき虫食い状態になった場合でもアドするデータパケット量が増加して、伝送路帯域上限まで達するときは、付加したダミーデータを全て排除して、伝送路帯域を有効に使用することが出来る。
たとえば、この図１８に示す符号６５Ｂ′〜６５Ｅ′は、ノード６２ＢＲ〜６２ＥＲでそれぞれ受信したトークンフレームについて、自ノード６２Ｂ〜６２Ｅ宛てのデータパケットをドロップしたものであるが、これらのトークンフレーム６５Ｂ′〜６５Ｅ′のように、余剰領域が虫食い状態で生じた場合においても、トークンパケットの直後の位置にデータパケットをアドすることにより、虫食いが最小限に排除されたトークンフレーム６５Ｂ〜６５Ｅとすることができるのである。
【００９３】
［ｃ］第３実施形態の説明
上述の第１，第２実施形態におけるノード２Ａ〜２Ｃ（６２Ａ〜６２Ｅ）において、送信パケット選択制御部２３において自ノード２Ａ〜２Ｃからアドする送信待ち状態のデータパケットを選択する際には、それぞれのノード２Ａ〜２Ｃでネットワーク上にアドすべく選択制御するデータパケットと、中継すべきデータパケットとを多重しても、トークントレーラの帯域（１トークン時間での帯域）を越えないように、ネットワークに挿入すべきデータパケットを選択制御するようにしている。
【００９４】
この場合には、ノード６２Ｂにおいて、例えば図１９に示す（ノード６２Ｄ宛ての）データパケット「Ｄ」が送信待ち状態にある場合には、当該データパケット「Ｄ」の帯域が、トークンフレーム６５−１，６５−３の空き領域のサイズよりも大きく、トークンフレーム６５−２には空き領域がないため、結局トークンフレーム６５−４をノード６２Ｂから伝送するときまで、データパケット「Ｄ」のアドを待機しなければならない。
【００９５】
これに対して、第３実施形態におけるノード７２Ａ〜７２Ｄ（図２０参照）においては、それぞれのノード７２Ａ〜７２Ｄでネットワーク上にアドすべく選択制御するデータパケットと、中継すべきデータパケットとを多重した場合に、トークントレーラの帯域（１トークン時間での帯域）を越える場合には、ネットワーク上にアドするデータパケットを、１トークン時間での帯域に収まるようにフラグメント（分断）処理を行なって挿入できるようにしている。
【００９６】
図２０は本発明の第３実施形態にかかるネットワークシステム７１を論理的に図示したものである。この図２０に示すネットワークシステム７１においても、前述の第１，第２実施形態の場合と同様、リングネットワークにより構成されているが、伝送装置として４つのノード７２Ａ〜７２Ｄがリング状に接続されるようになっている。
そして、このノード７２Ａ〜７２Ｄは、前述の各実施形態の場合と同様に伝送路７３Ｒ，７３Ｌによって接続されて、端局としてのノード７２Ａは端局処理部７２ＡＲ，７２ＡＬをそなえ、中間局としてのノード７２Ｂ〜７２Ｄはそれぞれ中継処理部７２ＢＲ〜７２ＤＲ，７２ＢＬ〜７２ＤＬをそなえている。
【００９７】
第３実施形態における中継処理部は、ノード７２Ｂの中継処理部７２ＢＲに着目すると、前述の図１３に示すものの構成に加え、図２１に示すように、各パケットバッファ２６−１〜２６−３とカレント送信パケット多重部２８との間にフラグメント制御部（フラグメント処理部）３４−１〜３４−３をそなえることにより、送信データパケットについてフラグメント処理を行なってアドするとともに、受信パケットフィルタ部２９のドロップ出力側にデフラグメント処理部３５をそなえて構成されている。
【００９８】
なお、端局処理部７２ＡＲ，７２ＡＬについては、図１４の構成に加え、上述の中継処理部７２ＢＲの場合と同様の位置にフラグメント制御部３４−１〜３４−３およびデフラグメント処理部３５と同様の機能部をそなえて構成することができる。
ここで、中継処理部７２ＢＲに着目すると、フラグメント処理部３４−１〜３４−３は、例えば図２０に示すように、ノード７２Ｄ宛てのデータパケット「Ｄ」をトークントレーラに挿入する際に、２つのデータパケット「Ｄ−１」，「Ｄ−２」に分断するとともに、これら分断されたデータパケット「Ｄ−１」，「Ｄ−２」に、もとのデータパケットに対する相対的な位置をあらわすフレームヘッダ「ＦＨ」を個別に付すものである。
【００９９】
送信パケット選択制御部２３では品質クラスに基づく優先度に応じてネットワーク上にアドすべきデータパケットを、パケットバッファ２６−１〜２６−３のいずれかに蓄積されている送信待ち状態のデータパケットから選択する。このとき、選択されたデータパケットの品質に対応するフラグメント処理部３４−１〜３４−３においては、周期的に伝送されるトークンフレーム７５−１〜７５−３の空き領域の帯域に応じて、パケットバッファ２６−１〜２６−３から入力されてくるデータパケットについてフレームヘッダＦＨを付して分断するようになっている。
【０１００】
そして、送信待ち状態のデータパケットＤを分断するサイズは、当該分断されたデータパケットと後述のごとく固定長のフレームヘッダ「ＦＨ」とをあわせた帯域が、ノード７２Ｃへ送出すべきトークンフレームの空き領域の帯域に収まるような帯域とする。換言すれば、フラグメント処理部３４−１〜３４−３においては、フラグメント用ヘッダ分の帯域使用分を考慮してデータパケットを分断するサイズを決定する。
【０１０１】
すなわち、データパケットＤが入力されたフラグメント処理部３４−１〜３４−３においては、トークンパケット解析部２２にて解析されたトークンフレーム７５−１〜７５−３の空き領域に応じたデータサイズに当該データパケットを分断し、フレームヘッダ「ＦＨ」が付されたデータパケット「Ｄ−１」についてはトークンフレーム７５−１におけるトークンパケットＴＰの直後の領域７６−１に挿入し、フレームヘッダ「ＦＨ」が付されたデータパケット「Ｄ−２」についてはトークンフレーム７５−３におけるトークンパケットＴＰの直後の領域７６−３に挿入する。
【０１０２】
なお、トークンフレーム７５−２のように、空き領域のないものにはデータパケットは挿入せずに、中継すべきデータパケットの確実な伝送を保証する。即ち、フラグメントされたデータパケットは、いくつかのトークンフレーム分離れて伝送されることもある。
図２２は、上述の分断されたデータパケットに付されるフレームヘッダ７７のフレームフォーマットを示す図である。この図２２に示すように、フレームヘッダ７７は、例えば１バイトのＳＦＰ（Start of Fragment Packet）領域７７ａ，例えば１バイトのＥＦＰ（End of Fragment Packet）領域７７ｂ，例えば５バイトのＦＬＧ＿ＳＥＱ（Fragment Packet Sequence Number）領域７７ｃ，例えば１バイト未定義のＲＳＶ（reserve）領域７７ｄおよび受信したデータが正しいかどうかをチェックするための例えば８バイトのＦＣＳ（Frame Check Sequence）領域７７ｅにより構成されている。
【０１０３】
ここで、ＳＦＰ７７ａは、「１」とした場合に後続のパケットが先頭部分のフラグメントパケットであることをあらわすもので、ＥＦＰ７７ｂは、「１」とした場合に後続のパケットが終了部分のフラグメントパケットであることをあらわすもので、ＦＬＧ＿ＳＥＱ７７ｃは、フラグメントパケットのシーケンス番号で、パケットの連続性を保証するためのものである。
【０１０４】
これにより、例えば図２３に示すように、フラグメント処理部３４−１〜３４−３では、データパケット７８を４つのフラグメントパケット７８−１〜７８−４に分断して、各フラグメントパケット７８−１〜７８−４には、その相対位置に応じたフレームヘッダ７７−１〜７７−４を付すことができるようになっている。
すなわち、フラグメントパケット７８−１に付されるフレームヘッダ７７−１のＳＦＰ７７ａには「１」が、ＥＦＰ７７ｂには「０」が、ＦＬＧ＿ＳＥＱ７７ｃには「０」が、それぞれ書き込まれて、フラグメントパケット７８−１がデータパケット７８の先頭部分であることをあらわす。
【０１０５】
同様に、フラグメントパケット７８−２，７８−３に付されるフレームヘッダ７７−２，７７−３のＳＦＰ７７ａおよびＥＦＰ７７ｂにはともに「０」が、ＦＬＧ＿ＳＥＱ７７ｃにはそれぞれ「１」，「２」が書き込まれて、フラグメントパケット７８−２がデータパケット７８の２番目で、フラグメントパケット７８−３がデータパケットの３番目であることをあらわす。
【０１０６】
さらに、フラグメントパケット７８−４に付されるフレームヘッダ７７−４のＳＦＰ７７ａには「０」が、ＥＦＰ７７ｂには「１」が、ＦＬＧ＿ＳＥＱ７７ｃには「３」が、それぞれ書き込まれて、フラグメントパケット７８−４がデータパケット７８の最終部分であって、データパケット７８は４つに分断されていることをあらわす。
なお、データパケット７８に続いてデータパケット７９についてフラグメント処理を行なう場合には、フラグメント処理部３４−１〜３４−３においては、ＦＬＧ＿ＳＥＱ７７ｃの値としては、リセットすることなく、データパケット７８のフラグメントパケット７８−１〜７８−４に付していた番号に連続した番号を使用する。この番号は例えば「０」〜「３１」の間で循環させる。即ち、データパケット７９のフラグメントパケット７９−１に対するフレームヘッダ７７−５のＦＬＧ＿ＳＥＱ７７ｃには「４」を、フラグメントパケット７９−２に対するフレームヘッダ７７−６のＦＬＧ＿ＳＥＱ７７ｃには「５」を、それぞれ書き込む。これにより、データパケット間での連続性をフラグメントパケットのレベルで保証している。
【０１０７】
また、上述のフラグメント処理部３４−１〜３４−３におけるフラグメント処理は、アービタの動作如何によっては、同一ノード７２Ｂの異種クラス間において、時間差的に同一トークンフレームに多重するデータパケットのために行なわれることも想定される。
また、デフラグメント処理部３５は、図２１に示すように、ヘッダチェック部３５ａおよびｍ個のデフラグ用バッファ３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍからなるデフラグ用バッファ部３５ｂをそなえて構成されている。
【０１０８】
ここで、ヘッダチェック部３５ａは、受信パケットフィルタ部２９から自ノードあてにドロップすべきデータパケットについて、トークンパケットの内容に応じてフラグメントパケットを後段のデフラグ用バッファ３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍに振り分けるとともに、更にフラグメントパケットに付されたフレームヘッダの内容についてチェックして、デフラグ用バッファ３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍに蓄積されているパケットの出力制御を行なうようになっている。
【０１０９】
デフラグ用バッファ３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍの個数としては、ネットワーク上においてフラグメントされる可能性のあるデータパケットのデフラグに全て対応するために、（ネットワーク上のノード数〔この場合は４〕）×（品質クラス数〔この場合は３〕）としている。
これにより、各デフラグ用バッファ３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍにおいては、ＳＦＰ＝１のヘッダを有するフラグメントパケットが入力されてから、ＥＦＰ＝１のヘッダを有する該当フラグメントパケットが入力されるまではフラグメントパケットを蓄積するとともに、ＥＦＰ＝１のヘッダを有する該当フラグメントパケットが入力された場合にはヘッダチェック部３５ａからの出力制御により、フラグメントパケットが結合されたもとの形式でデータパケットを出力することができるようになっている。
【０１１０】
上述の構成により、本発明の第３実施形態におけるネットワークシステム７１のノード７２Ａ〜７２Ｄにおいては、以下に示すようなフラグメント処理を行なってデータパケットをアドするとともに、以下に示すようなデフラグメント処理をドロップすべきデータパケットについて行なう。
まず、上述の図２０におけるノード７２Ｂの中継処理部７２ＢＲのように、フラグメント処理を行なう場合においては、送信パケット選択制御部２３においては、トークンパケット解析部２２からのトークンパケットの空き領域の帯域についての算出結果をもとに、フラグメント処理を行なう際の十分な帯域が空き領域として存在するかを判断して、このように十分な空き帯域がある場合に、分断されたフラグメントパケットを、先頭部分から順番にフレームヘッダ７７（図２２参照）を付して挿入していく。
【０１１１】
すなわち、例えば図２４のフローチャートに示すように、トークンパケット解析部２２における空き領域の帯域の算出の結果、例えば６４バイト以上のように一定以上のバイト数の帯域を有する空き領域がトークントレーラに見つかった場合には、送信パケット選択制御部２３においては、いずれかの品質クラスにかかるパケットバッファ２６−１〜２６−３に蓄積されている送信待ちデータパケットを選択的に出力するとともに、フラグメント制御部３４−１〜３４−３での分断サイズについて制御する。
【０１１２】
すなわち、フラグメント制御部３４−１〜３４−３では、パケットバッファ２６−１〜２６−３から入力されたデータパケットについて、フレームヘッダ７７の帯域と併せて分断されたフラグメントパケットが適切に収まるサイズとなるよう、先頭部分から分断処理を行なう。そして、その相対位置に応じた内容のフレームヘッダ（ＳＦＰ＝１，ＥＦＰ＝０，ＦＬＧ＿ＳＥＱ＝０）７７を付してトークントレーラにアドする（ステップＡ１のＹＥＳルートからステップＡ３）。
【０１１３】
そして、送信パケット選択制御部２３において、先頭部分に続く部分についても、例えば６４バイト以上の帯域を有する空き領域を探し、フラグメント制御部３４−１〜３４−３において、見つかった空き領域のサイズに応じて分断サイズを制御し、その相対位置に応じた内容のフレームヘッダ７７（ＳＦＰ＝０，ＥＦＰ＝０，ＦＬＧ＿ＳＥＱ＝１）７７を付してトークントレーラにアドする（ステップＡ４のＹＥＳルートからステップＡ６）。
【０１１４】
さらに、残りの最終部分についても、例えば６４バイト以上の帯域を有する空き領域を探し、フラグメント制御部３４−１〜３４−３において、見つかった空き領域のサイズに応じて分断サイズを残りの最終部分とし、その相対位置に応じた内容のフレームヘッダ７７（ＳＦＰ＝０，ＥＦＰ＝１，ＦＬＧ＿ＳＥＱ＝２）７７を付してトークントレーラにアドする（ステップＡ７のＹＥＳルートからステップＡ９）。
【０１１５】
なお、トークンパケット解析部２２における空き領域の帯域の算出の結果、空き帯域であるが例えば６４バイト以上の帯域を有していないものが見つかった場合には、送信パケット多重部３２を制御して、ダミーデータ生成部３１からのダミーデータを多重してトークンフレームを構成する（ステップＡ１，Ａ４，Ａ７のＮＯルートからステップＡ２，Ａ５，Ａ８）。
【０１１６】
また、上述の図２４の場合においては、データパケットについて３つのフラグメントパケットに分断して伝送する場合について説明しているが、２つのフラグメントパケットに分断して伝送する場合には、図中処理はステップＡ１〜Ａ６で完結し、４つ以上のフラグメントパケットに分断して伝送する場合には、図中ステップＡ４〜Ａ６に即した処理が適宜繰り返して行なわれる。
【０１１７】
さらに、上述の図２０におけるノード７２Ｄの中継処理部７２ＤＲのように、ノード７２Ａ〜７２Ｄにおいてデフラグメント処理を行なう場合においては、ヘッダチェック部３５ａ受信パケットフィルタ２９からのドロップすべきフラグメントパケットについてフレームヘッダをチェックする。
まず、ヘッダチェック部３５ａにおいて、ＦＬＧ＿ＳＥＱに書き込まれた値がエラー値である場合には、当該フラグメントパケットを破棄するとともに、レジスタに状態を書き込む（ステップＢ１のＹＥＳルートからステップＢ２）。
【０１１８】
また、ヘッダチェック部３５ａにおいて、先頭のフラグメントパケットにあたるＳＦＰ＝１がフレームヘッダに書き込まれたフラグメントパケットを受信したとき、該当するデフラグ用バッファ３５−１〜３５−ｍに蓄積データが存在する場合には、当該蓄積データをクリアしてから、デフラグ用バッファ３５−１〜３５−ｍに受信フラグメントパケットを蓄積する（ステップＢ３のＹＥＳルートからステップＢ４，Ｂ５）。該当するデフラグ用バッファ３５−１〜３５−ｍに蓄積データが存在しない場合には、デフラグ用バッファ３５−１〜３５−ｍにそのまま受信フラグメントパケットを蓄積する（ステップＢ３のＮＯルートからステップＢ５）。
【０１１９】
そして、ヘッダチェック部３５ａでは、一定時間、蓄積したフラグメントパケットにおけるヘッダのＦＬＧ＿ＳＥＱの値に続くべきフラグメントパケットの入力を待ち（ステップＢ６）、次のフラグメントパケットを時間内に受信した場合には（ステップＢ６のＮＯルートからステップＢ８）、そのヘッダのＳＥＱに書き込まれた値の順序整合性をチェックして（ステップＢ９）、正常であると判定された場合には、当該フラグメントパケットを、該当するデフラグ用バッファ３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍに蓄積する（ステップＢ９のＮＯルートからステップＢ１１）。
【０１２０】
なお、上述のステップＢ６において、一定時間、蓄積したフラグメントパケットにおけるヘッダのＦＬＧ＿ＳＥＱの値に続くべきフラグメントパケットの入力がない場合には、タイムアウト処理として、デフラグ用バッファ３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍに蓄積されていた該当フラグメントパケットをクリアして、レジスタに状態を書き込む（ステップＢ６のＹＥＳルートからステップＢ７）。
【０１２１】
また、上述のステップＢ９において、ヘッダのＳＥＱに書き込まれた値の順序整合性のチェックの結果、エラーであると判定された場合には、当該入力されたフラグメントパケットを破棄するとともに、レジスタに状態を書き込む（ステップＢ９のＹＥＳルートからステップＢ１０）。
以降、ＥＦＰ＝１とする該当フラグメントパケットがヘッダチェック部３５ａに入力されるまで、デフラグ用バッファ３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍにフラグメントパケットを順次蓄積していく（ステップＢ１２のＮＯルート，ステップＢ１３の“０”ルートからステップＢ６）。
【０１２２】
なお、途中において、他のトークンフレームにかかるフラグメントパケットを受信した場合においても、並行してヘッダの内容をチェックして、正常であれば対応するデフラグ用バッファ３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍに蓄積していく（ステップＢ１３の“１”ルートからステップＢ１）。
その後、ＥＦＰ＝１とするヘッダが付されたフラグメントパケットがヘッダチェック部３５ａに入力された場合には、そのフラグメントパケットを該当デフラグ用バッファ３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍに蓄積したのち、そのデフラグ用バッファ３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍを出力制御することにより、デフラグされた（蓄積されたフラグメントパケットが順序正しく結合された）データパケットとして図示しないローカル回線に出力される（ステップＢ１４）。
【０１２３】
これにより、各デフラグ用バッファ３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍにおいては、ヘッダチェック部３５ａにおいて、ＳＦＰ＝１のヘッダを有するフラグメントパケットが入力されてから、ＥＦＰ＝１のヘッダを有する該当フラグメントパケットが入力されるまではフラグメントパケットを蓄積するとともに、ＥＦＰ＝１のヘッダを有する該当フラグメントパケットが入力された場合にはヘッダチェック部３５ａからの出力制御により、フラグメントパケットが結合されたもとの形式でデータパケットを出力することができるのである。
【０１２４】
このように、本発明の第３実施形態によれば、前述の第１実施形態の場合と同様の利点があるほか、フラグメント制御部３４−１〜３４−３およびデフラグメント処理部３５をそなえたことにより、それぞれのノード７２Ａ〜７２Ｄでネットワーク上にアドすべく選択制御するデータパケットと、中継すべきデータパケットとを多重した場合に、トークントレーラの帯域（１トークン時間での帯域）を越える場合には、ネットワーク上にアドするデータパケットを、１トークン時間での帯域に収まるようにフラグメント（分断）処理を行なって挿入できるようにしているので、トークンフレームをまたがるようにパケット送信できるようにして、トークンレイヤの帯域使用率を飛躍的に向上させることができる利点がある。
【０１２５】
とくに、隣接するノードへのユニキャストのデータパケットが比較的多く発生する場合には、上述のごときフラグメント処理が発生する頻度が比較的高くなるため、このようなユニキャストパケットのトラフィックが比較的多いネットワークにおいて本発明を適用すれば、帯域使用効率についても一層顕著に向上することが期待される。
［ｄ］その他
上述の各実施形態におけるネットワークシステム１，６１，７１は、いずれもリングネットワークにより構成されているが、本発明によればこれに限定されるものではなく、右周り伝送路３Ｒ，６３Ｒ，７３Ｒの端局処理部および左回り伝送路３Ｌ，６３Ｌ，７３Ｌの端局処理部としての機能を、異なるノードに設けるようにすれば、例えばリニアネットワーク等のリング以外のトポロジを有するネットワークに適用することも、もちろん可能である。
【０１２６】
また、上述の各実施形態においては、右回り伝送路３Ｒ，６３Ｒ，７３Ｒ上を伝送するトークンフレームに着目して各ノード２Ａ〜２Ｃ，６２Ａ〜６２Ｅ，７２Ａ〜７２Ｅの機能について説明しているが、左周り伝送路３Ｌ，６３Ｌ，７３Ｌ上を伝送するトークンフレームについても同様に伝送することができることはいうまでもない。
［ｅ］付記
（付記１）  トークンパケットと、該トークンパケットに後続してデータパケットを伝送するためのトークントレーラとからなるトークンフレームがネットワーク上を伝送されることにより、該ネットワークをなす複数の伝送装置が相互に通信を行なうネットワークシステムにおける各伝送装置のトークンフレーム構成方法であって、
該トークンパケット、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケット、および、該中継すべきデータパケットの順で多重処理することにより、当該伝送装置から伝送すべきトークンフレームを構成するフレーム構成ステップと、
該フレーム構成ステップにて構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、該ネットワークに挿入すべきデータパケットと、中継すべきデータパケットとについてのデータ量の累計値を、送信宛て先毎に書き込む累計値書込ステップと、
をそなえて構成されたことを特徴とする、トークンフレーム構成方法。
【０１２７】
（付記２）  該ネットワーク上の他の伝送装置で構成されたトークンフレームを受信する受信ステップと、
該受信ステップにて受信されたトークンフレームにおけるトークンパケットの内容から、当該伝送装置から該ネットワーク上に挿入するデータパケットとして該トークントレーラに挿入可能な領域についての帯域を算出する挿入可能帯域算出ステップと、
該挿入可能帯域算出ステップにおける算出結果をもとに、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケットを選択制御する選択制御ステップとをそなえ、
該フレーム構成ステップにおいては、該トークンパケット、該選択制御ステップで選択制御されたデータパケット、および、該中継すべきデータパケットの順で多重処理することにより、当該伝送装置から伝送すべきトークンフレームを構成し、
該累計値書込ステップにおいては、該挿入可能帯域算出ステップでの算出結果および選択制御ステップにおいて該ネットワーク上に挿入すべきデータパケットの選択制御の結果をもとにして、該フレーム構成ステップにて構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、該累計値を、送信宛て先毎に書き込むことを特徴とする、付記１記載のトークンフレーム構成方法。
【０１２８】
（付記３）  該挿入可能帯域算出ステップにおいては、当該伝送装置宛ての分岐するデータパケットが占有する領域を、当該伝送装置から該ネットワーク上にデータパケットを挿入可能な領域として帯域を算出することを特徴とする、付記２記載のトークンフレーム構成方法。
（付記４）  該フレーム構成ステップにおいて、該トークンフレームを構成するにあたり、
該挿入可能帯域算出ステップにおける算出結果をもとに、上記中継すべきデータパケットを上記多重処理用にバッファリングする一方、
該トークントレーラにおける余剰帯域については、ダミーデータを用いて上記多重処理を行なうことを
特徴とする、付記３記載のトークンフレーム構成方法。
【０１２９】
（付記５）  該挿入可能帯域算出ステップにおいて、該受信ステップにて受信されたトークンフレームにおけるトークンパケットから、当該伝送装置において挿入可能なデータパケットの帯域を、品質クラスごとに上位の品質クラスから優先的に算出し、
該選択制御ステップにおいて、該挿入可能帯域算出ステップにおける上記算出結果をもとに、該フレーム構成ステップで上記多重処理するための、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケットを、品質クラスの上位のものから優先的に選択制御することを特徴とする、付記２記載のトークングレーム構成方法。
【０１３０】
（付記６）  該選択制御ステップにおいては、選択制御するデータパケットと該中継すべきデータパケットとを多重しても該トークントレーラの帯域を越えないように、該ネットワークに挿入すべきデータパケットを選択制御することを特徴とする、付記２記載のトークンフレーム構成方法。
（付記７）  該選択制御ステップにおいては、選択された該ネットワークに挿入すべきデータパケットと該中継すべきデータパケットとを多重すると該トークンフレームの帯域を越える場合には、上記多重した場合に該トークンフレームに収まる帯域となるように、該選択制御したデータパケットについてフラグメント処理を行なうことを特徴とする、付記２記載のトークンフレーム構成方法。
【０１３１】
（付記８）  該フラグメント処理を行なう際には、フラグメント処理前のパケットに対するフラグメント位置を示す識別子を、フラグメント処理後の各パケットに付与することを特徴とする、付記７記載のトークンフレーム構成方法。
（付記９）  トークンパケットと、該トークンパケットに後続してデータパケットを伝送するためのトークントレーラとからなるトークンフレームがネットワーク上を伝送されて該ネットワークをなす複数の伝送装置が相互に通信を行なうネットワークシステムにおける伝送装置であって、
該トークンパケット、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケット、および、該中継すべきデータパケットの順で多重処理することにより、当該伝送装置から伝送すべきトークンフレームを構成するフレーム構成部と、
該フレーム構成部にて構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、該ネットワークに挿入すべきデータパケットと、中継すべきデータパケットとについてのデータ量の累計値を、送信宛て先毎に書き込む累計値書込部と、
をそなえて構成されたことを特徴とする、伝送装置。
【０１３２】
（付記１０）  該ネットワーク上の他の伝送装置において構成されたトークンフレームを受信する受信部と、
該受信部にて受信されたトークンフレームにおけるトークンパケットの内容から、該ネットワーク上に挿入するデータパケットとして該トークントレーラに挿入可能な領域についての帯域を算出する挿入可能帯域算出部と、
該挿入可能帯域算出部における算出結果をもとに、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケットを選択制御する選択制御部とをそなえ、
該フレーム構成部が、該トークンパケット、該選択制御部で選択制御されたデータパケット、および、該中継すべきデータパケットの順で多重処理するように構成され、
かつ、該累計値書込部が、該挿入可能帯域算出部での算出結果および選択制御部における上記選択制御の結果をもとにして、該フレーム構成部にて構成されたトークンフレームをなすトークンパケットに、該累計値を、送信宛て先毎に書き込むように
構成されたことを特徴とする、付記９記載の伝送装置。
【０１３３】
（付記１１）  該挿入可能帯域算出部が、自身宛ての分岐するデータパケットが占有する領域を、該トークントレーラにデータパケットとして挿入可能な領域として帯域を算出するように構成されたことを特徴とする、付記１０記載の伝送装置。
（付記１２）  該挿入可能帯域算出部における解析結果をもとに、上記中継すべきデータパケットを、該フレーム構成部での上記多重処理用にバッファリングする中継バッファと、
該トークントレーラにおける余剰帯域用にダミーデータを生成するダミーデータ生成部とをそなえ、
該トークン構成部が、該累計値書込部からのトークンパケット、該選択制御部にて選択制御されたデータパケット、および該中継バッファでバッファリングされているデータパケットの順序でトークンフレームを構成する一方、該余剰帯域についてはダミーデータ生成部からのダミーデータを挿入するように構成されたことを
特徴とする、付記１１記載の伝送装置。
【０１３４】
（付記１３）  該累計値書込部が、該ネットワークに挿入すべきデータパケットと、中継すべきデータパケットとについてのデータ量の累計値を、送信宛て先毎に品質クラスに応じて該トークンパケットに書き込むように構成され、
該挿入可能帯域算出部が、該受信部にて受信されたトークンフレームにおけるトークンパケットから、当該伝送装置において挿入可能なデータパケットの帯域を、品質クラスごとに上位の品質クラスから優先的に算出するように構成され、
かつ、該選択制御部が、該挿入可能帯域算出部における上記算出結果をもとに、該ネットワーク上に挿入すべきデータパケットを、品質クラスの上位のものから優先的に選択制御すべく構成されたことを特徴とする、付記１０記載の伝送装置。
【０１３５】
（付記１４）  該選択制御部が、該中継すべきデータパケットと多重した場合に該トークントレーラの帯域を越えないような帯域を有するデータパケットを、該ネットワークに挿入すべきデータパケットとして選択制御すべく構成されたことを特徴とする、付記１０記載の伝送装置。
（付記１５）  該選択制御部においては、該ネットワークに挿入すべきデータパケットと該中継すべきデータパケットとを多重した場合に、該トークンフレームの帯域を越える場合には、上記多重した場合に該トークンフレームに収まる帯域となるように、該選択制御したデータパケットについてフラグメント処理を行なうフラグメント処理部をそなえて構成されたことを特徴とする、付記１０記載の伝送装置。
【０１３６】
（付記１６）  該受信部が、他の伝送装置からのトークンフレームを受信するとともに、該受信されたトークンフレームに上記フラグメント処理が行なわれたデータパケットが含まれている場合には、上記フラグメント処理が行なわれたデータパケットについてデフラグメント処理を行なうデフラグメント処理部をそなえて構成されたことを特徴とする、付記１５記載の伝送装置。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる伝送装置が適用されるネットワークシステムについて示す図である。
【図２】第１実施形態における各ノードによるトークンフレームの送受信の一例を示す図である。
【図３】第１実施形態における各ノードによるトークンフレームの送受信の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態における各ノードによるトークンフレームの送受信の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態における各ノードによるトークンフレームの送受信の一例を示す図である。
【図６】第１実施形態における各ノードによるトークンフレームの送受信の一例を示す図である。
【図７】第１実施形態における各ノードによるトークンフレームの送受信の第２の例を示す図である。
【図８】第１実施形態における各ノードによるトークンフレームの送受信の第２の例を示す図である。
【図９】第１実施形態における各ノードによるトークンフレームの送受信の第２の例を示す図である。
【図１０】第１実施形態における各ノードによるトークンフレームの送受信の第２の例を示す図である。
【図１１】第１実施形態における各ノードによるマルチキャストパケットを多重したトークンフレームについての送受信の例を示す図である。
【図１２】第１実施形態における右回り伝送路または左回り伝送路で周回するトークンパケットのフォーマットを示す図である。
【図１３】第１実施形態における中継処理部の構成を示すブロック図である。
【図１４】第１実施形態における端局処理部の構成を示すブロック図である。
【図１５】第１実施形態におけるトークンパケットに、宛て先ごとにデータパケットの累計値が書き込まれることを説明する図である。
【図１６】第１実施形態におけるトークンフレームを構成する機能部の動作を説明する図である。
【図１７】挿入可能なデータパケットの帯域を、品質クラスごとに上位の品質クラスから優先的に算出する態様について説明する図である。
【図１８】本発明の第２実施形態にかかるネットワークシステムを論理的に図示したものである。
【図１９】第３実施形態における効果を説明するための図である。
【図２０】本発明の第３実施形態にかかるネットワークシステムを論理的に図示したものである。
【図２１】第３実施形態の中継処理部の構成を示すブロック図である。
【図２２】第３実施形態における分断されたデータパケットに付されるフレームヘッダのフレームフォーマットを示す図である。
【図２３】第３実施形態におけるフラグメント処理の態様について説明するための図である。
【図２４】第３実施形態におけるフラグメント処理について説明するためのフローチャートである。
【図２５】第３実施形態におけるデフラグメント処理について説明するためのフローチャートである。
【図２６】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１，６１，７１    ネットワークシステム
２Ａ〜２Ｃ，６２Ａ〜６２Ｅ，７２Ａ〜７２Ｅ，１００Ａ〜１００Ｃ    ノード（伝送装置）
２ＡＲ，２ＡＬ，２ＢＲ，２ＢＬ，６２ＢＲ〜６２ＥＲ，６２ＢＬ〜６２ＥＬ，７２ＢＲ〜７２ＤＲ，７２ＢＬ〜７２ＤＬ    中継処理部
２ＣＲ，２ＣＬ，６２ＡＲ，６２ＡＬ，７２ＡＲ，７２ＡＬ    端局処理部
３Ｒ，６３Ｒ，７３Ｒ    右回り伝送路
３Ｌ，６３Ｌ，７３Ｌ    左回り伝送路
４Ａ〜４Ｃ    ローカル回線
４Ａ−１，４Ｃ−１    映像配信端末
４Ａ−２，４Ｂ−１，４Ｃ−２    ユーザ端末
４Ａ−３，４Ｂ−２    モニタ
５−１〜５−６，６５Ａ〜６５Ｅ，６５Ｂ′，６５Ｅ′，６５−１〜６５−４，７５−１〜７５−３    トークンフレーム
５Ｖ，５Ｖ−１    空き領域
６    トークンパケット
６ａ    フラグ領域
６ｂ    長さ領域
６ｃ    フォーマット領域
６ｄ    クラス領域
６ｅ    送信制御情報領域
６ｅ−１〜６ｅ−１６    宛て先対応領域
６ｅ−１７    未予約領域
６ｅａ    ノード番号の領域
６ｅｂ〜６ｅｄ    予約制御情報を記憶する領域
６ｅｅ    送信バイトの累計値を記憶する領域
６ｅａ−１    ＮＡＩ
６ｅａ−２    ＤＰＬ領域
６ｅａ−３    ノードＩＤ領域
６ｆ    トークンシーケンス領域
６ｇ    ＲＳＶ領域
６ｈ    ＣＲＣ領域
６ｉ    フラグ領域
２１    トークンパケット終端部
２２    トークンパケット解析部
２３    送信パケット選択制御部
２４    トークンパケット生成部
２５    ＱｏＳクラス判定部
２６−１〜２６−３    パケットバッファ
２７−１〜２７−３    蓄積監視部
２８    カレント送信パケット多重部
２９    受信パケットフィルタ部
３０    リレーバッファ部
３１    ダミーデータ生成部
３２    送信パケット多重部
３３    制御情報組込部
３４−１〜３４−３    フラグメント制御部
３５    デフラグメント処理部
３５ａ    ヘッダチェック部
３５ｂ    デフラグ用バッファ部
３５ｂ−１〜３５ｂ−ｍ    デフラグ用バッファ
４１    未予約領域
４２    ドロップバイト数
４３    最優先クラスに対する帯域割り当て前の空き領域
４４    ＱｏＳクラス０用の送信予約調停済みの割り当て領域のバイト数
４５    最優先クラスで使用可能なバイト数
４６    パケットバッファ２６−１から取り出されるデータパケットのバイト数
４７    優先クラスに対する帯域割り当て前の空き領域
４８    ＱｏＳクラス１用に予め送信予約調停済みの割り当て領域のバイト数
４９    優先クラスでの使用可能なバイト数
５０    パケットバッファ２６−２から取り出されるデータパケットのバイト数
５１    優先クラスに対する帯域割り当て前の空き領域
５２    ＱｏＳクラス２用に予め送信予約調停済みの割り当て領域のバイト数
５３    非優先クラスでの使用可能なバイト数
５４    パケットバッファ２６−３から取り出されるデータパケットのバイト数
５５    最終的な当該トークントレーラにおける空き領域の帯域
５６〜５８    パケットバッファ２６−１〜２６−３から取り出されたバイト数
７６−１〜７６−３    領域
７７，７７−１〜７７−６    フレームヘッダ
７７ａ    ＳＦＰ領域
７７ｂ    ＥＦＰ領域
７７ｃ    ＦＬＧ＿ＳＥＱ領域
７７ｄ    ＲＳＶ領域
７７ｅ    ＦＣＳ領域
７８，７９    データパケット
７８−１〜７８−４，７９−１，７９−２    フラグメントパケット
１００    リングネットワーク
１１１，１１１′    トークンフレーム
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｂ′    領域
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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