伝送装置及びネットワークシステム
【課題】ＴＤＭデータをパケット化し伝送するネットワークシステムにおいて、パケットネットワーク上で発生する遅延変動を吸収するために、伝送装置内に具備した遅延変動吸収バッファにユーザデータを格納している時間を最適化し、エンド・ツー・エンドでの遅延時間によるリソースの過剰消費を抑止する。
【解決手段】伝送装置1は、TDMネットワーク7から受信したTDMフレームをパケット化してパケットネットワーク8へ送信し、また、パケットネットワーク8から受信したパケット信号をTDM化して前記TDMネットワークへ送信するものであり、パケットネットワーク上の伝送遅延時間を測定する手段106〜108、113と、測定した遅延時間から遅延変動時間を算出する手段109と、算出した遅延変動時間に基づいて、パケットネットワーク8から受信した信号をTDM化してTDMネットワークに送信するまでの時間を制御する手段112とを備える。
【解決手段】伝送装置1は、TDMネットワーク7から受信したTDMフレームをパケット化してパケットネットワーク8へ送信し、また、パケットネットワーク8から受信したパケット信号をTDM化して前記TDMネットワークへ送信するものであり、パケットネットワーク上の伝送遅延時間を測定する手段106〜108、113と、測定した遅延時間から遅延変動時間を算出する手段109と、算出した遅延変動時間に基づいて、パケットネットワーク8から受信した信号をTDM化してTDMネットワークに送信するまでの時間を制御する手段112とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送装置及びネットワークシステムに係り、特に、ＴＤＭ信号をパケット化してパケットネットワークに送出し、パケット化されたＴＤＭ信号をパケットネットワークから受信し、情報したパケット信号を元のＴＤＭ信号としてＴＤＭネットワークに出力する伝送装置及びその伝送装置を用いたネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワークのパケット化が進展しており、これに伴って、従来、ＰＤＨ、ＳＤＨ等の時分割多重（ＴＤＭ）技術により、常時線路またはチャネルリソースを占有してデータの転送を行っていた通信キャリアバックボーン（通信事業者が使用する基幹回線）についても、サーキットエミュレーション技術（ＣＥＰ技術）を使用し、ＴＤＭ信号をパケット化して伝送するパケットネットワーク化の動きが広がってきている。
【０００３】
一般に、ＴＤＭネットワークは、ネットワーク内のすべての装置が、単一のクロックソースから生成されるクロックを基準として、ネットワークの同期化が図られている。一方、パケットネットワークは、ネットワークの輻輳や経路の変化によりデータの遅延が発生する。このため、ＴＤＭ信号をパケット化してパケットネットワークに伝送し、パケットネットワークから受信したパケットを分解してＴＤＭデータを得て、そのＴＤＭデータをＴＤＭネットワークへ送信する際、パケットネットワークで発生した遅延時間の変動を吸収して、ＴＤＭネットワークへ送信する必要があり、伝送装置内に遅延変動を吸収する遅延変動吸収バッファを備えることが必要となる。そして、遅延変動吸収バッファにＴＤＭデータが格納されている時間は、伝送装置に接続された外部制御端末等から固定的設定され、この時間が、ネットワーク上の遅延時間としてそのまま加算されることになる。
【０００４】
なお、前述したようなＴＤＭ信号をパケット化して伝送し、パケットネットワークから受信したパケットを分解してＴＤＭデータを得て、そのＴＤＭデータをＴＤＭネットワークへ送信する伝送装置及び遅延変動吸収に関する従来技術として、例えば、特許文献１、２等に記載された技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１９２８３０号公報
【特許文献２】特開平８−２７４７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来技術は、遅延変動を吸収する遅延変動吸収バッファにユーザデータが格納されている時間が固定的に決められているため、エンド・ツー・エンドでネットワーク及び伝送装置等のリソースを長時間にわたって占有してしまい、リソースを過剰に消費している場合があるという問題点を生じさせている。
【０００７】
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、ＴＤＭデータをパケット化し伝送するネットワークシステムにおいて、パケットネットワーク上で発生する遅延変動を吸収するために、伝送装置内に具備した遅延変動吸収バッファにユーザデータを格納している時間を最適化し、エンド・ツー・エンドでの遅延時間によるリソースの過剰消費を抑止することができる伝送装置及びネットワークシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば前記目的は、ＴＤＭネットワークから受信したＴＤＭフレームをパケット化してパケットネットワークへ送信し、また、前記パケットネットワークから受信した信号をＴＤＭ化して前記ＴＤＭネットワークへ送信する伝送装置において、前記パケットネットワーク上の伝送遅延時間を測定する手段と、前記測定した遅延時間から遅延変動時間を算出する手段と、前記算出した遅延変動時間に基づいて、前記パケットネットワークから受信した信号をＴＤＭ化してＴＤＭネットワークに送信するまでの時間を制御する手段とを備えることにより達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エンド・ツー・エンドでの遅延時間によるリソースの過剰消費を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による伝送装置を使用しＴＤＭフレームをパケット化して伝送するネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による伝送装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】パケットネットワーク上に送信されるＴＤＭ over パケット信号の詳細な構造を示す図である。
【図４】遅延変動吸収バッファの構成例を示すブロック図である。
【図５】遅延変動時間算出部の構成例を示すブロック図である。
【図６】バッファ格納時間算出部の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明による伝送装置及びネットワークシステムの実施形態を図面により詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明による伝送装置を使用しＴＤＭフレームをパケット化して伝送するネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すネットワークシステムは、ＴＤＭネットワーク７から受信したＴＤＭフレーム３をＴＤＭ over パケット信号であるパケット４、パケット５のようなパケット形状にカプセル化してパケットネットワーク８に送信する伝送装置Ａ１と、パケットネットワーク８を介して伝送装置Ａ１と対向し、パケットネットワーク８から受信したＴＤＭ over パケット信号であるパケット４、パケット５をＴＤＭ信号６にデパケット化してＴＤＭネットワーク９に送信する伝送装置Ｂ２とにより構成される。そして、伝送装置Ｂ２は、パケットネットワーク８から受信したＴＤＭ over パケット信号であるパケット４、パケット５のパケット信号をＴＤＭフレーム６に分解する際に、網同期クロックが必要であり、そのため、外部参照クロック１０をクロック供給装置１１から受信することができるように構成されている。
【００１４】
図１に示すＴＤＭフレーム３に含まれるデータａ〜ｄのそれぞれは、ＴＤＭネットワーク多重化されて送信されてくる複数のチャネルのデータであり、図示の例では１２５μs の仲に収容されている。また、これらのデータａ〜ｄがパケット化されたＴＤＭ over パケット信号の各パケットには、複数のデータが任意の順で格納されたものとなっている。
【００１５】
図２は本発明の一実施形態による伝送装置の構成例を示すブロック図であり、図１に示す伝送装置Ａ１の構成を示している。この伝送装置Ａ１は、ＴＤＭネットワークから受信したＴＤＭフレーム３をパケット化してパケットネットワーク８に送信すると共に、パケットネットワーク８から受信したパケットをＴＤＭフレーム化し、かつ、パケットネットワーク８上での遅延時間を計測する構成を備えた装置の例である。
【００１６】
伝送装置Ａ１は、図２に示すように、ＴＤＭ受信インタフェース部１０１と、遅延測定用フレーム挿入部１０２と、パケット組立部１０３と、パケット送信インタフェース１０４と、装置内基準クロック１０５と、遅延測定用フレーム生成部１０６と、遅延時間測定管理部１０７と、遅延時間測定用カウンタ１０８と、遅延変動時間算出部１０９と、バッファ格納時間算出部１１０と、ＴＤＭ送信インタフェース１１１と、遅延変動吸収バッファ１１２と、遅延測定用フレーム抽出部１１３と、パケット分解部１１４と、パケット受信インタフェース１１５とが図１に示すように相互に接続されて構成されている。
【００１７】
前述において、ＴＤＭ受信インタフェース部１０１は、ＴＤＭネットワーク７から入力されたＴＤＭフレームを受信・同期化し、遅延測定フレーム挿入部１０２へ出力する。遅延測定用フレーム挿入部１０２は、ＴＤＭ受信インタフェース部１０１から入力されたＴＤＭフレームが、アイドル信号のフレームであるかユーザ信号のフレームであるかを識別し、アイドル信号のフレームであると識別した場合に、アイドル信号のフレームの代りに、遅延測定用フレーム生成部１０６で生成された遅延測定用フレームに入れ替えてパケット組立部１０３に出力する。パケット組立部１０３は、遅延測定用フレーム挿入部１０２から入力された遅延測定用フレームであるＴＤＭフレームをパケット化してパケット送信インタフェース部１０４へ出力する。パケット送信インタフェース部１０４は、パケット組立部１０３から入力されたパケットをパケットネットワーク８へ出力する。
【００１８】
一方、パケット受信インタフェース１１５は、パケットネットワーク８から入力されたパケットを受信・同期化し、パケット分解部１１４へ出力する。パケット分解部１１４は、パケット受信インタフェース１１５から入力されたパケットをＴＤＭフレームに分解し、分解したＴＤＭフレームを遅延測定用フレーム抽出部１１３へ出力する。遅延測定用フレーム抽出部１１３は、パケット分解部１１４から入力されたＴＤＭフレームが、遅延測定用のフレームであるかユーザ信号のフレームであるかを識別し、ユーザ信号のフレームであると識別した場合、そのユーザフレームを遅延変動吸収バッファ１１２に入力し、また、遅延測定用のフレームであると識別した場合に、その遅延測定用のフレームの代りにアイドル信号のフレームに入れ替えて、遅延変動吸収バッファ１１２に入力する。遅延変動吸収バッファ１１２は、遅延測定用フレーム抽出部１１３から入力されたＴＤＭフレームを自バッファ内に格納し、自バッファ内に格納したＴＤＭフレームを予め定められた一定時間毎に読み出して、ＴＤＭ送信インタフェース部１１１へ出力する。ＴＤＭ送信インタフェース部１１１は、遅延変動吸収バッファ１１２から入力されたＴＤＭフレームをＴＤＭネットワーク８へ出力する。
【００１９】
次に、遅延測定機能を実現している、遅延測定用フレーム挿入部１０２と、遅延測定用フレーム生成部１０６と、遅延測定用フレーム抽出部１１３と、遅延時間測定管理部１０７と、遅延時間測定カウンタ１０８と、遅延変動時間算出部１０９と、バッファ格納時間算出部１１０と、装置内基準クロック１０５とについて説明する。
【００２０】
遅延時間測定管理部１０７は、遅延測定用フレーム生成部１０６及び遅延測定用フレーム抽出部１１３に対して、遅延測定開始命令を送信する。この遅延測定開始命令は、伝送装置Ａ１の運用が開始されたときに１度だけ送信すればよい。遅延測定用フレーム生成部１０６は、遅延時間測定管理部１０７から、遅延測定開始命令を受信すると、遅延測定用フレームを生成し、生成した遅延測定用フレームを遅延測定用フレーム挿入部１０２に送信する。遅延測定用フレーム挿入部１０２は、識別したアイドル信号のフレームの代りに、遅延測定用フレーム生成部１０６で生成された遅延測定用フレームに入れ替えてパケット組立部１０３に出力すると共に、遅延時間測定管理部１０７に遅延測定用フレームを送信したことを通知する。遅延時間測定管理部１０７は、この通知を受けると、遅延測定用カウンタ１０８に、カウント開始命令を送信する。遅延測定用フレーム挿入部１０２で挿入され、パケット組立部１０３、パケット送信インタフェース部１０４を介してパケットネットワーク８に送信された遅延測定用フレームは、伝送装置Ｂ２で検出されると、そのまま、パケットネットワーク８に戻されてくる。
【００２１】
一方、遅延測定用フレーム抽出部１１３は、遅延時間測定管理部１０７から遅延測定開始命令を受信すると、パケット分解部１１４から入力されたＴＤＭフレームを監視し、遅延測定用フレーム生成部１０６で生成された遅延測定用フレームに一致したＴＤＭフレームを検出した場合に、遅延時間測定管理部１０７に、遅延測定用フレーム受信通知を出力する。遅延時間測定管理部１０７は、遅延測定用フレーム抽出部１１３から遅延測定用フレーム受信通知を受信すると、遅延測定用カウンタ１０８にカンウト停止命令を送信する。
【００２２】
前述したように、遅延測定用カウンタ１０８は、遅延時間測定管理部１０７からカウント開始命令を受信するとカウントを開始し、カウント停止命令を受信するまでカウントを続ける。このときのカウント時間がパケットネットワークでの遅延時間となる。ここで、遅延測定用カウンタ１０８のカウント単位は、装置内基準クロック１０５のクロック単位である。
【００２３】
なお、遅延変動時間算出部１０９及びバッファ格納時間算出部１１０の構成と動作については、図５、図６を参照して後述する。
【００２４】
前述したような遅延測定機能の具体的な例については、先行特許文献として挙げた特許文献１、特許文献２等に詳述されており、これらの例では、遅延測定用フレームに使用するフレームには、ＰＲＢＳパターンが用いられている。
【００２５】
前述では、伝送装置Ａ１の構成と動作とについて説明したが、伝送装置Ｂ２についても同様に構成することができる。
【００２６】
図３はパケットネットワーク上に送信されるＴＤＭ over パケット信号の詳細な構造を示す図である。なお、本発明の実施形態では、パケットのプロトコルとして、MPLSを例に挙げ、MPLSフレームとして、ラベルを二段スタックするMartini と呼ばれる形式を例として説明する。また、ＴＤＭ信号のMPLSフレーム（パケット）化にあたっては、IETF RFC5086に規定される標準を参照する。
【００２７】
図３に示すように、ＴＤＭ信号をMPLSフレーム化したパケット４またはパケット５は、１４ByteのＭＡＣヘッダ２０１、４ByteのトンネルLSP ２０２、４ByteのVC LSP２０３、４ByteのCESoPSN ２０４、ペイロード２０５、パディング２０６、４ByteのFCS ２０７の順に各データ領域を結合して構成される。そして、CESoPSN ２０４は、１０bit の制御情報２１１、６bit のフレーム長２１２、１６bit のシーケンス番号２１３からなる。また、図３に示す例では、６４kbit/sの伝送速度を持つＴＤＭフレームを８フレーム分まとめてパケット化する（125μs×8フレーム＝1ms周期でパケット化する）場合の例を示している。このため、図３に示す例では、ペイロード２０５は、1st ＴＤＭフレーム２２１、2nd ＴＤＭフレーム２２２、3rd ＴＤＭフレーム２２３、4th ＴＤＭフレーム２２４、5th ＴＤＭフレーム２２５、6th ＴＤＭフレーム２２６、7th ＴＤＭフレーム２２７、8th ＴＤＭフレーム２２８、４bit のシグナリング情報転送用ニブルであるSIG ２２９、及び、４bit のパディング２３０からなる。前述のペイロード２０５内の１つのＴＤＭフレームは、図１に示して説明したＴＤＭフレームのデータａ〜ｄ内の１チャネルのデータである。
【００２８】
６４kbit/s以上の速度のＴＤＭフレームの信号をカプセル化する場合、1st ＴＤＭフレーム２２１から8th ＴＤＭフレーム２２８内のＴＤＭフレーム数が、ＴＤＭフレームの速度に応じて増加することになる。また、フレーム化周期に応じてペイロード２０５に収容されるＴＤＭフレーム数が増減する。パディング２０６は、パディング２０６を除くデータ長が６４Byte以上となった場合に、０Byteとなり、６４Byte未満となった場合、不足分がパディング長となる。
【００２９】
図３に示すパケットの構造は、パケットネットワーク上に送信されるＴＤＭ over パケット信号の構造であるとして説明したが、前述した遅延測定用フレームをパケット化したものも同様な構造を持ったパケットでよい。すなわち、遅延測定用の信号のパケットは、ＭＡＣヘッダ２０１によるアドレス部と、トンネルLSP ２０２、VC LSP２０３、CESoPSN ２０４による遅延測定用であることを示すラベル部と、CESoPSN ２０４の制御情報２１１による制御部と、ペイロード部２０５と、パディング部２０６と、フレームチェック部２０７とから構成される。また、前述のペイロード部２０５は、パケット化するＴＤＭフレームに対応した信号格納領域から構成され、その中に疑似ランダムビットシーケンスを格納して構成される。
【００３０】
図４は遅延変動吸収バッファ１１２の構成例を示すブロック図である。
【００３１】
遅延変動吸収バッファ１１２は、ＴＤＭデータを格納するデータ領域３００と、格納されたＴＤＭデータのそれぞれに割り当てられるアドレスを格納するアドレス番号領域３１０とにより構成される。そして、図３の下側のアドレス番号１ ３１１ が遅延変動吸収バッファ１１２の下限アドレスであり、上側のアドレス番号Ｎ ３１４ が遅延変動吸収バッファ１１１の上限アドレスである。
【００３２】
まず、遅延変動吸収バッファ１１２への書き込み動作について説明する。遅延変動吸収バッファ１１２に書き込まれるデータは、パケットネットワークから受信したパケットを分解して得られたＴＤＭデータであり、図１に示して説明したＴＤＭフレーム３のデータａ〜ｄに相当するものである。そして、パケットネットワークでの輻輳や経路の変化により、書き込まれる時間の間隔は、一定ではなく揺らぎが生じている。遅延測定用フレーム抽出部１１３から入力されたＴＤＭデータは、バッファの下限であるアドレス番号１ ３１１ に割り当てられたデータ領域から順に、上限値であるアドレス番号Ｎ ３１５ に割り当てられたデータ領域に向かって、空きデータ領域にＴＤＭデータａ〜ＴＤＭデータｍとして格納される。
【００３３】
次に、遅延変動吸収バッファ１１２からの読み出し動作について説明する。遅延変動吸収バッファ１１２に書き込まれたＴＤＭデータが、アドレス番号ｎ ３１４ に割り当てられたデータ領域まで格納されると、バッファの下限であるアドレス番号１ ３１１ に割り当てられたデータ領域に格納されたＴＤＭデータａ ３０１ が読み出され、ＴＤＭ送信インタフェース部１１１へ出力される。これと同時に、アドレス番号２ ３１２ に割り当てられたデータ領域より上方に格納されていた全てのＴＤＭデータのアドレス番号がデクリメントされ、全ＴＤＭデータのそれぞれは、バッファの下限であるアドレス番号１ ３１１ の方向へシフトさせられる。これによって、アドレス番号１ ３１２ に割り当てられたデータ領域に格納されていたＴＤＭデータｂ ３０２ は、バッファの下限であるアドレス番号１ ３１１ に割り当てられたデータ領域に格納され、次のタイミングで読み出される対象データとなる。一旦、ＴＤＭデータの読み出しが開始されると、ＴＤＭネットワークの速度に対応した時間間隔で、遅延変動吸収バッファ１１２に格納されているデータが空になるまで、データの読み出しが続けられる。
【００３４】
ここで、遅延変動吸収バッファ１１２からのＴＤＭデータの読み出しの時間間隔と、アドレス番号ｎ ３１４ との積が、パケットネットワークで発生した遅延変動を吸収できる時間となる。
【００３５】
以下に、吸収することができる遅延変動時間について、例を挙げて説明する。例えば、６４kbit/sの伝送速度を持つＴＤＭネットワークは、８bit のＴＤＭデータを１周期125μs で通信するため、遅延変動吸収バッファ１１２のデータ領域幅が８bit の場合、遅延変動吸収バッファ１１２の読み出しの時間間隔が125μs となる。アドレス番号ｎ ３１４ を、例えば、１６（バッファの下限であるアドレス１ ３１１ から上方に向かって順に数えて、１６個目）とすると、２ｍｓ（＝読み出し周期：125μs ×格納アドレス領域１６個分）のパケットネットワークで生じたデータの遅延変動時間を吸収することができる。このアドレス番号ｎ ３１４ は、遅延変動時間算出部１０９で自動制御される。
【００３６】
図５は遅延変動時間算出部１０９の構成例を示すブロック図である。
【００３７】
遅延変動時間算出部１０９は、遅延測定用カウンタ１０７で計測した遅延測定用フレームの遅延時間を格納する遅延時間情報テーブル４１０と、遅延時間情報テーブル４１０内に隣り合って格納された遅延時間情報を減算する複数の減算器Ａ４２０〜減算器Ｍ４２２と、減算結果を格納する遅延変動時間情報テーブル４３０と、遅延変動時間情報テーブル４３０に格納された遅延変動時間情報から、遅延変動時間の最大値を検出する遅延変動最大時間検出部４４０とにより構成される。
【００３８】
次に、前述したように構成される遅延変動時間算出部１０９の動作を説明する。遅延測定用フレームは、ＴＤＭ信号がアイドルの場合に、次々にパケットネットワーク８に送出されて戻されてくるので、遅延測定用カウンタ１０８により測定された遅延時間の情報も、次々に遅延時間情報テーブル４１０に入力され、遅延時間データａ４１５から順に、遅延時間データｎ４１１に向けて格納される。遅延時間情報テーブル４１０に格納できる遅延時間情報の個数は、任意に設定することが可能であり、このテーブルが満杯になると、古い遅延時間データから順に捨てられシフトされていく。このため、遅延時間情報テーブル４１０には、常に最新のｎ個の遅延時間情報が格納されていることになる。
【００３９】
遅延時間情報テーブル４１０に格納された遅延時間データａ４１５と隣り合った遅延時間データｂ４１４とは、減算器Ａ４２０により減算され、減算結果が、遅延変動時間情報テーブル４３０に遅延変動時間データa-b ４３３として格納される。また、遅延時間データｂ４１４と遅延時間データｃ４１３とは、減算器Ｂ４２１により減算され、減算結果が、遅延変動時間情報テーブル４３０に遅延変動時間データb-c ４３２として格納される。このような減算は、遅延時間情報テーブル４１０に格納された遅延時間データの全てについて行われ、遅延変動時間情報テーブル４３０に減算結果が遅延変動時間データとして格納される。最大遅延変動時間検出部４４０は、遅延変動時間情報テーブル４３０を検索し、遅延変動時間の最大値Ａ４４１を検出する。この最大値Ａ４４１は、遅延時間情報テーブルに新しい遅延時間データが格納される毎に更新されて、バッファ格納時間算出部１１０に入力される。
【００４０】
図６はバッファ格納時間算出部１１０の構成例を示すブロック図である。
【００４１】
バッファ格納時間算出部１１０は、バッファ読み出し周期値情報テーブル４５１と、除算器Ｂ４５３と、整数部抽出部４５４と、＋１加算器４５５とから構成される。バッファ読み出し周期値情報テーブル４５１には、遅延変動吸収バッファ１１２の読み出しの時間間隔であるバッファ読み出し周期値Ｂ４５２が格納されている。このバッファ読み出し周期値Ｂ４５２は、予めシステムの運用管理者等により設定された値である。
【００４２】
次に、前述のように構成されるバッファ格納時間算出部１１０の動作を説明する。遅延変動時間算出部１０９により算出されて入力された最大値Ａ４４１は、除算器Ｂ４５３において、バッファ読み出し周期値情報テーブル４５１に格納されているバッファ読み出し周期値Ｂ４５２で除算され、整数部抽出部４５４に入力される。整数部抽出部４５４は、除算器Ｂ４５３で除算された値の整数部のみを抽出し、整数部を＋１加算器４５５へ入力する。＋１加算器４５５は、整数部抽出部４５４から入力された値を、インクリメントする。＋１加算器４５５から出力された値が、遅延変動吸収バッファ１１２の読み出しを開始するアドレスｎ ３１４ のアドレス番号となる。すなわち、遅延変動吸収バッファ１１２は、ＴＤＭデータがアドレスｎ ３１４まで格納されると、アドレス１のＴＤＭデータから順に読み出されていく。
【００４３】
次に、前述したバッファ格納時間算出部１１０の機能について、具体的な測定例を挙げて説明する。いま、遅延変動時間算出部の最大遅延変動時間検出が検出した最大値Ａ４４１が、４８０μｓであったものとする。この場合、遅延変動吸収バッファ１１２は、４８０μｓ以上の遅延変動を吸収するだけのバッファ容量を持てばよい。そして、遅延変動吸収バッファ１１２に格納されているデータを１２５μｓ間隔で読み出すものとした場合、遅延変動吸収バッファ１１２に格納される時間は１２５μｓの倍数となるため、最大値Ａ４４１の値４８０μｓより大きく、かつ、１２５μｓの倍数の最小値である５００μｓであればよいことになる。よって、アドレスｎ ３１４ のアドレス番号は４となる。
【００４４】
前述したように、本発明の実施形態によれば、遅延測定用フレームの遅延測定時間から、パケットネットワーク上で発生する遅延変動時間を算出し、その算出結果から遅延変動吸収バッファの読の出しを開始するための書き込みアドレス番号を制御することができ、パケットネットワーク上で発生する遅延変動時間を吸収するための遅延変動吸収バッファで生じる遅延時間を最適化することができる。これにより、エンド・ツー・エンド間での遅延時間によるリソースの過剰消費抑止することができ、また、ユーザデータをバッファに格納している時間を短縮できた場合に、それにより生じたリソースを同一経路の別の遅延要因の遅延時間に割り当てることにより、より高機能なネットワークシステムを実現することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 伝送装置Ａ
２ 伝送装置Ｂ
３、６ ＴＤＭフレーム
４、５ パケット
７、９ ＴＤＭネットワーク
８ パケットネットワーク
１１ クロック供給装置
１０１ ＴＤＭ受信インタフェース部
１０２ 遅延測定用フレーム挿入部
１０３ パケット組立部
１０４ パケット送信インタフェース
１０５ 装置内基準クロック
１０６ 遅延測定用フレーム生成部
１０７ 遅延時間測定管理部
１０８ 遅延測定用カウンタ
１０９ 遅延変動時間算出部
１１０ バッファ格納時間算出部
１１１ ＴＤＭ送信インタフェース
１１２ 遅延変動吸収バッファ
１１３ 遅延測定用フレーム抽出部
１１４ パケット分解部
１１５ パケット受信インタフェース
３００ データ領域
３０１〜３０４ ＴＤＭデータａ〜ｎ
３１０ アドレス番号領域
３１１〜３１５ アドレス番号１〜Ｎ
４１０ 遅延時間情報テーブル
４２０〜４２２ 減算器Ａ〜Ｍ
４３０ 遅延変動時間情報テーブル
４４０ 最大遅延変動時間検出部
４４１ 最大値Ａ
４５１ バッファ読出し周期値情報テーブル
４５２ バッファ読出し周期値Ｂ
４５３ 割算器Ｂ
４５４ 整数部抽出部
４５５ ＋１加算器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送装置及びネットワークシステムに係り、特に、ＴＤＭ信号をパケット化してパケットネットワークに送出し、パケット化されたＴＤＭ信号をパケットネットワークから受信し、情報したパケット信号を元のＴＤＭ信号としてＴＤＭネットワークに出力する伝送装置及びその伝送装置を用いたネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワークのパケット化が進展しており、これに伴って、従来、ＰＤＨ、ＳＤＨ等の時分割多重（ＴＤＭ）技術により、常時線路またはチャネルリソースを占有してデータの転送を行っていた通信キャリアバックボーン（通信事業者が使用する基幹回線）についても、サーキットエミュレーション技術（ＣＥＰ技術）を使用し、ＴＤＭ信号をパケット化して伝送するパケットネットワーク化の動きが広がってきている。
【０００３】
一般に、ＴＤＭネットワークは、ネットワーク内のすべての装置が、単一のクロックソースから生成されるクロックを基準として、ネットワークの同期化が図られている。一方、パケットネットワークは、ネットワークの輻輳や経路の変化によりデータの遅延が発生する。このため、ＴＤＭ信号をパケット化してパケットネットワークに伝送し、パケットネットワークから受信したパケットを分解してＴＤＭデータを得て、そのＴＤＭデータをＴＤＭネットワークへ送信する際、パケットネットワークで発生した遅延時間の変動を吸収して、ＴＤＭネットワークへ送信する必要があり、伝送装置内に遅延変動を吸収する遅延変動吸収バッファを備えることが必要となる。そして、遅延変動吸収バッファにＴＤＭデータが格納されている時間は、伝送装置に接続された外部制御端末等から固定的設定され、この時間が、ネットワーク上の遅延時間としてそのまま加算されることになる。
【０００４】
なお、前述したようなＴＤＭ信号をパケット化して伝送し、パケットネットワークから受信したパケットを分解してＴＤＭデータを得て、そのＴＤＭデータをＴＤＭネットワークへ送信する伝送装置及び遅延変動吸収に関する従来技術として、例えば、特許文献１、２等に記載された技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１９２８３０号公報
【特許文献２】特開平８−２７４７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来技術は、遅延変動を吸収する遅延変動吸収バッファにユーザデータが格納されている時間が固定的に決められているため、エンド・ツー・エンドでネットワーク及び伝送装置等のリソースを長時間にわたって占有してしまい、リソースを過剰に消費している場合があるという問題点を生じさせている。
【０００７】
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、ＴＤＭデータをパケット化し伝送するネットワークシステムにおいて、パケットネットワーク上で発生する遅延変動を吸収するために、伝送装置内に具備した遅延変動吸収バッファにユーザデータを格納している時間を最適化し、エンド・ツー・エンドでの遅延時間によるリソースの過剰消費を抑止することができる伝送装置及びネットワークシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば前記目的は、ＴＤＭネットワークから受信したＴＤＭフレームをパケット化してパケットネットワークへ送信し、また、前記パケットネットワークから受信した信号をＴＤＭ化して前記ＴＤＭネットワークへ送信する伝送装置において、前記パケットネットワーク上の伝送遅延時間を測定する手段と、前記測定した遅延時間から遅延変動時間を算出する手段と、前記算出した遅延変動時間に基づいて、前記パケットネットワークから受信した信号をＴＤＭ化してＴＤＭネットワークに送信するまでの時間を制御する手段とを備えることにより達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エンド・ツー・エンドでの遅延時間によるリソースの過剰消費を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による伝送装置を使用しＴＤＭフレームをパケット化して伝送するネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による伝送装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】パケットネットワーク上に送信されるＴＤＭ over パケット信号の詳細な構造を示す図である。
【図４】遅延変動吸収バッファの構成例を示すブロック図である。
【図５】遅延変動時間算出部の構成例を示すブロック図である。
【図６】バッファ格納時間算出部の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明による伝送装置及びネットワークシステムの実施形態を図面により詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明による伝送装置を使用しＴＤＭフレームをパケット化して伝送するネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すネットワークシステムは、ＴＤＭネットワーク７から受信したＴＤＭフレーム３をＴＤＭ over パケット信号であるパケット４、パケット５のようなパケット形状にカプセル化してパケットネットワーク８に送信する伝送装置Ａ１と、パケットネットワーク８を介して伝送装置Ａ１と対向し、パケットネットワーク８から受信したＴＤＭ over パケット信号であるパケット４、パケット５をＴＤＭ信号６にデパケット化してＴＤＭネットワーク９に送信する伝送装置Ｂ２とにより構成される。そして、伝送装置Ｂ２は、パケットネットワーク８から受信したＴＤＭ over パケット信号であるパケット４、パケット５のパケット信号をＴＤＭフレーム６に分解する際に、網同期クロックが必要であり、そのため、外部参照クロック１０をクロック供給装置１１から受信することができるように構成されている。
【００１４】
図１に示すＴＤＭフレーム３に含まれるデータａ〜ｄのそれぞれは、ＴＤＭネットワーク多重化されて送信されてくる複数のチャネルのデータであり、図示の例では１２５μs の仲に収容されている。また、これらのデータａ〜ｄがパケット化されたＴＤＭ over パケット信号の各パケットには、複数のデータが任意の順で格納されたものとなっている。
【００１５】
図２は本発明の一実施形態による伝送装置の構成例を示すブロック図であり、図１に示す伝送装置Ａ１の構成を示している。この伝送装置Ａ１は、ＴＤＭネットワークから受信したＴＤＭフレーム３をパケット化してパケットネットワーク８に送信すると共に、パケットネットワーク８から受信したパケットをＴＤＭフレーム化し、かつ、パケットネットワーク８上での遅延時間を計測する構成を備えた装置の例である。
【００１６】
伝送装置Ａ１は、図２に示すように、ＴＤＭ受信インタフェース部１０１と、遅延測定用フレーム挿入部１０２と、パケット組立部１０３と、パケット送信インタフェース１０４と、装置内基準クロック１０５と、遅延測定用フレーム生成部１０６と、遅延時間測定管理部１０７と、遅延時間測定用カウンタ１０８と、遅延変動時間算出部１０９と、バッファ格納時間算出部１１０と、ＴＤＭ送信インタフェース１１１と、遅延変動吸収バッファ１１２と、遅延測定用フレーム抽出部１１３と、パケット分解部１１４と、パケット受信インタフェース１１５とが図１に示すように相互に接続されて構成されている。
【００１７】
前述において、ＴＤＭ受信インタフェース部１０１は、ＴＤＭネットワーク７から入力されたＴＤＭフレームを受信・同期化し、遅延測定フレーム挿入部１０２へ出力する。遅延測定用フレーム挿入部１０２は、ＴＤＭ受信インタフェース部１０１から入力されたＴＤＭフレームが、アイドル信号のフレームであるかユーザ信号のフレームであるかを識別し、アイドル信号のフレームであると識別した場合に、アイドル信号のフレームの代りに、遅延測定用フレーム生成部１０６で生成された遅延測定用フレームに入れ替えてパケット組立部１０３に出力する。パケット組立部１０３は、遅延測定用フレーム挿入部１０２から入力された遅延測定用フレームであるＴＤＭフレームをパケット化してパケット送信インタフェース部１０４へ出力する。パケット送信インタフェース部１０４は、パケット組立部１０３から入力されたパケットをパケットネットワーク８へ出力する。
【００１８】
一方、パケット受信インタフェース１１５は、パケットネットワーク８から入力されたパケットを受信・同期化し、パケット分解部１１４へ出力する。パケット分解部１１４は、パケット受信インタフェース１１５から入力されたパケットをＴＤＭフレームに分解し、分解したＴＤＭフレームを遅延測定用フレーム抽出部１１３へ出力する。遅延測定用フレーム抽出部１１３は、パケット分解部１１４から入力されたＴＤＭフレームが、遅延測定用のフレームであるかユーザ信号のフレームであるかを識別し、ユーザ信号のフレームであると識別した場合、そのユーザフレームを遅延変動吸収バッファ１１２に入力し、また、遅延測定用のフレームであると識別した場合に、その遅延測定用のフレームの代りにアイドル信号のフレームに入れ替えて、遅延変動吸収バッファ１１２に入力する。遅延変動吸収バッファ１１２は、遅延測定用フレーム抽出部１１３から入力されたＴＤＭフレームを自バッファ内に格納し、自バッファ内に格納したＴＤＭフレームを予め定められた一定時間毎に読み出して、ＴＤＭ送信インタフェース部１１１へ出力する。ＴＤＭ送信インタフェース部１１１は、遅延変動吸収バッファ１１２から入力されたＴＤＭフレームをＴＤＭネットワーク８へ出力する。
【００１９】
次に、遅延測定機能を実現している、遅延測定用フレーム挿入部１０２と、遅延測定用フレーム生成部１０６と、遅延測定用フレーム抽出部１１３と、遅延時間測定管理部１０７と、遅延時間測定カウンタ１０８と、遅延変動時間算出部１０９と、バッファ格納時間算出部１１０と、装置内基準クロック１０５とについて説明する。
【００２０】
遅延時間測定管理部１０７は、遅延測定用フレーム生成部１０６及び遅延測定用フレーム抽出部１１３に対して、遅延測定開始命令を送信する。この遅延測定開始命令は、伝送装置Ａ１の運用が開始されたときに１度だけ送信すればよい。遅延測定用フレーム生成部１０６は、遅延時間測定管理部１０７から、遅延測定開始命令を受信すると、遅延測定用フレームを生成し、生成した遅延測定用フレームを遅延測定用フレーム挿入部１０２に送信する。遅延測定用フレーム挿入部１０２は、識別したアイドル信号のフレームの代りに、遅延測定用フレーム生成部１０６で生成された遅延測定用フレームに入れ替えてパケット組立部１０３に出力すると共に、遅延時間測定管理部１０７に遅延測定用フレームを送信したことを通知する。遅延時間測定管理部１０７は、この通知を受けると、遅延測定用カウンタ１０８に、カウント開始命令を送信する。遅延測定用フレーム挿入部１０２で挿入され、パケット組立部１０３、パケット送信インタフェース部１０４を介してパケットネットワーク８に送信された遅延測定用フレームは、伝送装置Ｂ２で検出されると、そのまま、パケットネットワーク８に戻されてくる。
【００２１】
一方、遅延測定用フレーム抽出部１１３は、遅延時間測定管理部１０７から遅延測定開始命令を受信すると、パケット分解部１１４から入力されたＴＤＭフレームを監視し、遅延測定用フレーム生成部１０６で生成された遅延測定用フレームに一致したＴＤＭフレームを検出した場合に、遅延時間測定管理部１０７に、遅延測定用フレーム受信通知を出力する。遅延時間測定管理部１０７は、遅延測定用フレーム抽出部１１３から遅延測定用フレーム受信通知を受信すると、遅延測定用カウンタ１０８にカンウト停止命令を送信する。
【００２２】
前述したように、遅延測定用カウンタ１０８は、遅延時間測定管理部１０７からカウント開始命令を受信するとカウントを開始し、カウント停止命令を受信するまでカウントを続ける。このときのカウント時間がパケットネットワークでの遅延時間となる。ここで、遅延測定用カウンタ１０８のカウント単位は、装置内基準クロック１０５のクロック単位である。
【００２３】
なお、遅延変動時間算出部１０９及びバッファ格納時間算出部１１０の構成と動作については、図５、図６を参照して後述する。
【００２４】
前述したような遅延測定機能の具体的な例については、先行特許文献として挙げた特許文献１、特許文献２等に詳述されており、これらの例では、遅延測定用フレームに使用するフレームには、ＰＲＢＳパターンが用いられている。
【００２５】
前述では、伝送装置Ａ１の構成と動作とについて説明したが、伝送装置Ｂ２についても同様に構成することができる。
【００２６】
図３はパケットネットワーク上に送信されるＴＤＭ over パケット信号の詳細な構造を示す図である。なお、本発明の実施形態では、パケットのプロトコルとして、MPLSを例に挙げ、MPLSフレームとして、ラベルを二段スタックするMartini と呼ばれる形式を例として説明する。また、ＴＤＭ信号のMPLSフレーム（パケット）化にあたっては、IETF RFC5086に規定される標準を参照する。
【００２７】
図３に示すように、ＴＤＭ信号をMPLSフレーム化したパケット４またはパケット５は、１４ByteのＭＡＣヘッダ２０１、４ByteのトンネルLSP ２０２、４ByteのVC LSP２０３、４ByteのCESoPSN ２０４、ペイロード２０５、パディング２０６、４ByteのFCS ２０７の順に各データ領域を結合して構成される。そして、CESoPSN ２０４は、１０bit の制御情報２１１、６bit のフレーム長２１２、１６bit のシーケンス番号２１３からなる。また、図３に示す例では、６４kbit/sの伝送速度を持つＴＤＭフレームを８フレーム分まとめてパケット化する（125μs×8フレーム＝1ms周期でパケット化する）場合の例を示している。このため、図３に示す例では、ペイロード２０５は、1st ＴＤＭフレーム２２１、2nd ＴＤＭフレーム２２２、3rd ＴＤＭフレーム２２３、4th ＴＤＭフレーム２２４、5th ＴＤＭフレーム２２５、6th ＴＤＭフレーム２２６、7th ＴＤＭフレーム２２７、8th ＴＤＭフレーム２２８、４bit のシグナリング情報転送用ニブルであるSIG ２２９、及び、４bit のパディング２３０からなる。前述のペイロード２０５内の１つのＴＤＭフレームは、図１に示して説明したＴＤＭフレームのデータａ〜ｄ内の１チャネルのデータである。
【００２８】
６４kbit/s以上の速度のＴＤＭフレームの信号をカプセル化する場合、1st ＴＤＭフレーム２２１から8th ＴＤＭフレーム２２８内のＴＤＭフレーム数が、ＴＤＭフレームの速度に応じて増加することになる。また、フレーム化周期に応じてペイロード２０５に収容されるＴＤＭフレーム数が増減する。パディング２０６は、パディング２０６を除くデータ長が６４Byte以上となった場合に、０Byteとなり、６４Byte未満となった場合、不足分がパディング長となる。
【００２９】
図３に示すパケットの構造は、パケットネットワーク上に送信されるＴＤＭ over パケット信号の構造であるとして説明したが、前述した遅延測定用フレームをパケット化したものも同様な構造を持ったパケットでよい。すなわち、遅延測定用の信号のパケットは、ＭＡＣヘッダ２０１によるアドレス部と、トンネルLSP ２０２、VC LSP２０３、CESoPSN ２０４による遅延測定用であることを示すラベル部と、CESoPSN ２０４の制御情報２１１による制御部と、ペイロード部２０５と、パディング部２０６と、フレームチェック部２０７とから構成される。また、前述のペイロード部２０５は、パケット化するＴＤＭフレームに対応した信号格納領域から構成され、その中に疑似ランダムビットシーケンスを格納して構成される。
【００３０】
図４は遅延変動吸収バッファ１１２の構成例を示すブロック図である。
【００３１】
遅延変動吸収バッファ１１２は、ＴＤＭデータを格納するデータ領域３００と、格納されたＴＤＭデータのそれぞれに割り当てられるアドレスを格納するアドレス番号領域３１０とにより構成される。そして、図３の下側のアドレス番号１ ３１１ が遅延変動吸収バッファ１１２の下限アドレスであり、上側のアドレス番号Ｎ ３１４ が遅延変動吸収バッファ１１１の上限アドレスである。
【００３２】
まず、遅延変動吸収バッファ１１２への書き込み動作について説明する。遅延変動吸収バッファ１１２に書き込まれるデータは、パケットネットワークから受信したパケットを分解して得られたＴＤＭデータであり、図１に示して説明したＴＤＭフレーム３のデータａ〜ｄに相当するものである。そして、パケットネットワークでの輻輳や経路の変化により、書き込まれる時間の間隔は、一定ではなく揺らぎが生じている。遅延測定用フレーム抽出部１１３から入力されたＴＤＭデータは、バッファの下限であるアドレス番号１ ３１１ に割り当てられたデータ領域から順に、上限値であるアドレス番号Ｎ ３１５ に割り当てられたデータ領域に向かって、空きデータ領域にＴＤＭデータａ〜ＴＤＭデータｍとして格納される。
【００３３】
次に、遅延変動吸収バッファ１１２からの読み出し動作について説明する。遅延変動吸収バッファ１１２に書き込まれたＴＤＭデータが、アドレス番号ｎ ３１４ に割り当てられたデータ領域まで格納されると、バッファの下限であるアドレス番号１ ３１１ に割り当てられたデータ領域に格納されたＴＤＭデータａ ３０１ が読み出され、ＴＤＭ送信インタフェース部１１１へ出力される。これと同時に、アドレス番号２ ３１２ に割り当てられたデータ領域より上方に格納されていた全てのＴＤＭデータのアドレス番号がデクリメントされ、全ＴＤＭデータのそれぞれは、バッファの下限であるアドレス番号１ ３１１ の方向へシフトさせられる。これによって、アドレス番号１ ３１２ に割り当てられたデータ領域に格納されていたＴＤＭデータｂ ３０２ は、バッファの下限であるアドレス番号１ ３１１ に割り当てられたデータ領域に格納され、次のタイミングで読み出される対象データとなる。一旦、ＴＤＭデータの読み出しが開始されると、ＴＤＭネットワークの速度に対応した時間間隔で、遅延変動吸収バッファ１１２に格納されているデータが空になるまで、データの読み出しが続けられる。
【００３４】
ここで、遅延変動吸収バッファ１１２からのＴＤＭデータの読み出しの時間間隔と、アドレス番号ｎ ３１４ との積が、パケットネットワークで発生した遅延変動を吸収できる時間となる。
【００３５】
以下に、吸収することができる遅延変動時間について、例を挙げて説明する。例えば、６４kbit/sの伝送速度を持つＴＤＭネットワークは、８bit のＴＤＭデータを１周期125μs で通信するため、遅延変動吸収バッファ１１２のデータ領域幅が８bit の場合、遅延変動吸収バッファ１１２の読み出しの時間間隔が125μs となる。アドレス番号ｎ ３１４ を、例えば、１６（バッファの下限であるアドレス１ ３１１ から上方に向かって順に数えて、１６個目）とすると、２ｍｓ（＝読み出し周期：125μs ×格納アドレス領域１６個分）のパケットネットワークで生じたデータの遅延変動時間を吸収することができる。このアドレス番号ｎ ３１４ は、遅延変動時間算出部１０９で自動制御される。
【００３６】
図５は遅延変動時間算出部１０９の構成例を示すブロック図である。
【００３７】
遅延変動時間算出部１０９は、遅延測定用カウンタ１０７で計測した遅延測定用フレームの遅延時間を格納する遅延時間情報テーブル４１０と、遅延時間情報テーブル４１０内に隣り合って格納された遅延時間情報を減算する複数の減算器Ａ４２０〜減算器Ｍ４２２と、減算結果を格納する遅延変動時間情報テーブル４３０と、遅延変動時間情報テーブル４３０に格納された遅延変動時間情報から、遅延変動時間の最大値を検出する遅延変動最大時間検出部４４０とにより構成される。
【００３８】
次に、前述したように構成される遅延変動時間算出部１０９の動作を説明する。遅延測定用フレームは、ＴＤＭ信号がアイドルの場合に、次々にパケットネットワーク８に送出されて戻されてくるので、遅延測定用カウンタ１０８により測定された遅延時間の情報も、次々に遅延時間情報テーブル４１０に入力され、遅延時間データａ４１５から順に、遅延時間データｎ４１１に向けて格納される。遅延時間情報テーブル４１０に格納できる遅延時間情報の個数は、任意に設定することが可能であり、このテーブルが満杯になると、古い遅延時間データから順に捨てられシフトされていく。このため、遅延時間情報テーブル４１０には、常に最新のｎ個の遅延時間情報が格納されていることになる。
【００３９】
遅延時間情報テーブル４１０に格納された遅延時間データａ４１５と隣り合った遅延時間データｂ４１４とは、減算器Ａ４２０により減算され、減算結果が、遅延変動時間情報テーブル４３０に遅延変動時間データa-b ４３３として格納される。また、遅延時間データｂ４１４と遅延時間データｃ４１３とは、減算器Ｂ４２１により減算され、減算結果が、遅延変動時間情報テーブル４３０に遅延変動時間データb-c ４３２として格納される。このような減算は、遅延時間情報テーブル４１０に格納された遅延時間データの全てについて行われ、遅延変動時間情報テーブル４３０に減算結果が遅延変動時間データとして格納される。最大遅延変動時間検出部４４０は、遅延変動時間情報テーブル４３０を検索し、遅延変動時間の最大値Ａ４４１を検出する。この最大値Ａ４４１は、遅延時間情報テーブルに新しい遅延時間データが格納される毎に更新されて、バッファ格納時間算出部１１０に入力される。
【００４０】
図６はバッファ格納時間算出部１１０の構成例を示すブロック図である。
【００４１】
バッファ格納時間算出部１１０は、バッファ読み出し周期値情報テーブル４５１と、除算器Ｂ４５３と、整数部抽出部４５４と、＋１加算器４５５とから構成される。バッファ読み出し周期値情報テーブル４５１には、遅延変動吸収バッファ１１２の読み出しの時間間隔であるバッファ読み出し周期値Ｂ４５２が格納されている。このバッファ読み出し周期値Ｂ４５２は、予めシステムの運用管理者等により設定された値である。
【００４２】
次に、前述のように構成されるバッファ格納時間算出部１１０の動作を説明する。遅延変動時間算出部１０９により算出されて入力された最大値Ａ４４１は、除算器Ｂ４５３において、バッファ読み出し周期値情報テーブル４５１に格納されているバッファ読み出し周期値Ｂ４５２で除算され、整数部抽出部４５４に入力される。整数部抽出部４５４は、除算器Ｂ４５３で除算された値の整数部のみを抽出し、整数部を＋１加算器４５５へ入力する。＋１加算器４５５は、整数部抽出部４５４から入力された値を、インクリメントする。＋１加算器４５５から出力された値が、遅延変動吸収バッファ１１２の読み出しを開始するアドレスｎ ３１４ のアドレス番号となる。すなわち、遅延変動吸収バッファ１１２は、ＴＤＭデータがアドレスｎ ３１４まで格納されると、アドレス１のＴＤＭデータから順に読み出されていく。
【００４３】
次に、前述したバッファ格納時間算出部１１０の機能について、具体的な測定例を挙げて説明する。いま、遅延変動時間算出部の最大遅延変動時間検出が検出した最大値Ａ４４１が、４８０μｓであったものとする。この場合、遅延変動吸収バッファ１１２は、４８０μｓ以上の遅延変動を吸収するだけのバッファ容量を持てばよい。そして、遅延変動吸収バッファ１１２に格納されているデータを１２５μｓ間隔で読み出すものとした場合、遅延変動吸収バッファ１１２に格納される時間は１２５μｓの倍数となるため、最大値Ａ４４１の値４８０μｓより大きく、かつ、１２５μｓの倍数の最小値である５００μｓであればよいことになる。よって、アドレスｎ ３１４ のアドレス番号は４となる。
【００４４】
前述したように、本発明の実施形態によれば、遅延測定用フレームの遅延測定時間から、パケットネットワーク上で発生する遅延変動時間を算出し、その算出結果から遅延変動吸収バッファの読の出しを開始するための書き込みアドレス番号を制御することができ、パケットネットワーク上で発生する遅延変動時間を吸収するための遅延変動吸収バッファで生じる遅延時間を最適化することができる。これにより、エンド・ツー・エンド間での遅延時間によるリソースの過剰消費抑止することができ、また、ユーザデータをバッファに格納している時間を短縮できた場合に、それにより生じたリソースを同一経路の別の遅延要因の遅延時間に割り当てることにより、より高機能なネットワークシステムを実現することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 伝送装置Ａ
２ 伝送装置Ｂ
３、６ ＴＤＭフレーム
４、５ パケット
７、９ ＴＤＭネットワーク
８ パケットネットワーク
１１ クロック供給装置
１０１ ＴＤＭ受信インタフェース部
１０２ 遅延測定用フレーム挿入部
１０３ パケット組立部
１０４ パケット送信インタフェース
１０５ 装置内基準クロック
１０６ 遅延測定用フレーム生成部
１０７ 遅延時間測定管理部
１０８ 遅延測定用カウンタ
１０９ 遅延変動時間算出部
１１０ バッファ格納時間算出部
１１１ ＴＤＭ送信インタフェース
１１２ 遅延変動吸収バッファ
１１３ 遅延測定用フレーム抽出部
１１４ パケット分解部
１１５ パケット受信インタフェース
３００ データ領域
３０１〜３０４ ＴＤＭデータａ〜ｎ
３１０ アドレス番号領域
３１１〜３１５ アドレス番号１〜Ｎ
４１０ 遅延時間情報テーブル
４２０〜４２２ 減算器Ａ〜Ｍ
４３０ 遅延変動時間情報テーブル
４４０ 最大遅延変動時間検出部
４４１ 最大値Ａ
４５１ バッファ読出し周期値情報テーブル
４５２ バッファ読出し周期値Ｂ
４５３ 割算器Ｂ
４５４ 整数部抽出部
４５５ ＋１加算器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＭネットワークから受信したＴＤＭフレームをパケット化してパケットネットワークへ送信し、また、前記パケットネットワークから受信したパケット信号をＴＤＭ化して前記ＴＤＭネットワークへ送信する伝送装置において、
前記パケットネットワーク上の伝送遅延時間を測定する手段と、前記測定した遅延時間から遅延変動時間を算出する手段と、前記算出した遅延変動時間に基づいて、前記パケットネットワークから受信した信号をＴＤＭ化してＴＤＭネットワークに送信するまでの時間を制御する手段とを備えることを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記パケットネットワーク上の伝送遅延時間を測定する手段は、遅延測定用の信号を生成する手段と、前記生成した遅延測定用の信号を前記パケットネットワークへ送信する信号に挿入する手段と、前記パケットネットワークから受信した信号から前記遅延測定用の信号を抽出する手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項３】
前記遅延測定用の信号は、アドレス部、ラベル部、制御部、ペイロード部、パディング部及びフレームチェック部から構成されることを特徴とする請求項２記載の伝送装置。
【請求項４】
前記遅延測定用信号の前記ペイロード部は、パケット化する前記ＴＤＭフレームに対応した信号格納領域であり、前記ペイロード部内に疑似ランダムビットシーケンスを格納することを特徴とする請求項３記載の伝送装置。
【請求項５】
前記測定した遅延時間から遅延変動時間を算出する手段は、測定された遅延時間を記憶する手段と、前記記憶した遅延時間から遅延変動時間を算出する手段とにより構成されることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項６】
前記測定した遅延時間を記憶する手段は、複数の測定値を格納するテーブルであり、
前記記憶した遅延時間より遅延変動時間を算出する手段は、前記測定値の格納テーブルの隣接する格納テーブル内の格納値の差分を演算する手段と、その結果である遅延変動時間を格納するテーブルと、前記遅延変動時間を格納するテーブルの中の最大値を算出する手段とから構成されることを特徴とする請求項５記載の伝送装置。
【請求項７】
前記パケットネットワークから受信した信号をＴＤＭ化してＴＤＭネットワークに送信するまでの時間を制御する手段は、パケットネットワーク上で発生したユーザデータの遅延変動時間を吸収するための遅延変動吸収バッファと、前記遅延変動バッファでの格納時間を算出する手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項８】
前記バッファでの格納時間を算出する手段は、予め定められた前記バッファの読み出し周期を格納する手段と、前記遅延変動時間を算出する手段により求められた遅延変動時間を前記予め定められた読み出し周期により除算した後に小数点以下を切り上げることにより前記バッファの読み出し周期を算出する手段とを備え、前記算出したバッファの読み出し周期により、前記遅延変動吸収バッファの読み出し開始時に格納されているべきＴＤＭ化したデータの数を示すアドレスを制御することを特徴とする請求項７記載の伝送装置。
【請求項９】
ＴＤＭネットワークから受信したＴＤＭフレームをパケット化してパケットネットワークへ送信し、また、前記パケットネットワークから受信した信号をＴＤＭ化して前記ＴＤＭネットワークへ送信するネットワークシステムにおいて、
ＴＤＭネットワークとパケットネットワークとの間、及び、パケットネットワークとＴＤＭネットワークとの間に伝送装置を備え、
これらの伝送装置として、請求項１ないし８のうちいずれか１記載の伝送装置を使用することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項１】
ＴＤＭネットワークから受信したＴＤＭフレームをパケット化してパケットネットワークへ送信し、また、前記パケットネットワークから受信したパケット信号をＴＤＭ化して前記ＴＤＭネットワークへ送信する伝送装置において、
前記パケットネットワーク上の伝送遅延時間を測定する手段と、前記測定した遅延時間から遅延変動時間を算出する手段と、前記算出した遅延変動時間に基づいて、前記パケットネットワークから受信した信号をＴＤＭ化してＴＤＭネットワークに送信するまでの時間を制御する手段とを備えることを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記パケットネットワーク上の伝送遅延時間を測定する手段は、遅延測定用の信号を生成する手段と、前記生成した遅延測定用の信号を前記パケットネットワークへ送信する信号に挿入する手段と、前記パケットネットワークから受信した信号から前記遅延測定用の信号を抽出する手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項３】
前記遅延測定用の信号は、アドレス部、ラベル部、制御部、ペイロード部、パディング部及びフレームチェック部から構成されることを特徴とする請求項２記載の伝送装置。
【請求項４】
前記遅延測定用信号の前記ペイロード部は、パケット化する前記ＴＤＭフレームに対応した信号格納領域であり、前記ペイロード部内に疑似ランダムビットシーケンスを格納することを特徴とする請求項３記載の伝送装置。
【請求項５】
前記測定した遅延時間から遅延変動時間を算出する手段は、測定された遅延時間を記憶する手段と、前記記憶した遅延時間から遅延変動時間を算出する手段とにより構成されることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項６】
前記測定した遅延時間を記憶する手段は、複数の測定値を格納するテーブルであり、
前記記憶した遅延時間より遅延変動時間を算出する手段は、前記測定値の格納テーブルの隣接する格納テーブル内の格納値の差分を演算する手段と、その結果である遅延変動時間を格納するテーブルと、前記遅延変動時間を格納するテーブルの中の最大値を算出する手段とから構成されることを特徴とする請求項５記載の伝送装置。
【請求項７】
前記パケットネットワークから受信した信号をＴＤＭ化してＴＤＭネットワークに送信するまでの時間を制御する手段は、パケットネットワーク上で発生したユーザデータの遅延変動時間を吸収するための遅延変動吸収バッファと、前記遅延変動バッファでの格納時間を算出する手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の伝送装置。
【請求項８】
前記バッファでの格納時間を算出する手段は、予め定められた前記バッファの読み出し周期を格納する手段と、前記遅延変動時間を算出する手段により求められた遅延変動時間を前記予め定められた読み出し周期により除算した後に小数点以下を切り上げることにより前記バッファの読み出し周期を算出する手段とを備え、前記算出したバッファの読み出し周期により、前記遅延変動吸収バッファの読み出し開始時に格納されているべきＴＤＭ化したデータの数を示すアドレスを制御することを特徴とする請求項７記載の伝送装置。
【請求項９】
ＴＤＭネットワークから受信したＴＤＭフレームをパケット化してパケットネットワークへ送信し、また、前記パケットネットワークから受信した信号をＴＤＭ化して前記ＴＤＭネットワークへ送信するネットワークシステムにおいて、
ＴＤＭネットワークとパケットネットワークとの間、及び、パケットネットワークとＴＤＭネットワークとの間に伝送装置を備え、
これらの伝送装置として、請求項１ないし８のうちいずれか１記載の伝送装置を使用することを特徴とするネットワークシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１６５３１８（Ｐ２０１２−１６５３１８Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５９９３（Ｐ２０１１−２５９９３）
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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