JP2008017423A - 無中断伝送方法、無中断伝送装置および受信側装置ならびにコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信路を介してデータ伝送を行う無中断伝送技術において、誤りが検出されないフレームの組が存在しない場合でも受信データの揺らぎを抑圧して出力することができるようにする。
【解決手段】送受信装置間で時刻を同期させておき、送信側装置は、フレームに時刻情報を付与して複数の送信路に送信し、受信側装置は、各フレームに付与された時刻情報に基づいて、各通信路の遅延差を正確に調整し、送信側におけるデータ送信の時間間隔に対応して受信データを出力し、あるいは送信側におけるデータ送信時刻に対応するタイミングで受信データを出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は中断無くデータ伝送を行う技術に関する。特に、単一の通信路では必要とする信頼性（無中断伝送）を確保することが難しい場合に、送信側で複数の伝送路に同一の情報をもつフレームを同報し、受信側で同一情報をもつ複数のフレームからひとつを選択する技術に関する。

図１０は従来例の無中断伝送装置を示すブロック構成図である（特許文献１参照）。この従来例では、ネットワーク上の地点（伝送装置）１から地点（伝送装置）２に向かうデータ伝送に対し、地点１の近傍に無中断伝送装置の送信側装置（Ｔｘ）３を、地点２の近傍に同じく受信側装置（Ｒｘ）４をそれぞれ設置し、二つの通信路ｐ１、ｐ２を用いて無中断伝送を行う。ここでは簡単のために一方向の伝送のみを示すが、逆方向の伝送も同様に行うことで双方向の伝送が可能である。送信側装置３は、地点１から流入するデータｄ１、ｄ２、ｄ３に対して、シーケンス番号ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２を含むヘッダｈ１、ｈ２、ｈ３を付与したフレームｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、およびその複製フレームｆ２１、ｆ２２、ｆ２３をそれぞれ生成し、通信路ｐ１、ｐ２に送信する。受信側装置４は、通信路ｐ１、ｐ２より受信したフレームｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３に対して、エラー検出、受信時刻検出、受信時刻記録、遅延差算出、遅延差調整、およびフレーム選択を行い、ヘッダ情報を外した後、地点２に向けてデータｄ１、ｄ２、ｄ３を送出する。

図１１は受信側装置４のブロック構成図を示す。通信路ｐ１、ｐ２より受信したフレームｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２２、ｆ２３は、エラー検出部４４１で受信状態（誤りの有無）が確認され、引き続き、受信時刻検出部４４２で受信時刻が取得される。取得された各フレームに対する受信状態、及び受信時刻は受信時刻記録部４４３で保持される。

図１２および図１３は受信時刻記録部４４３で保持される記録例を示す。ただし、左端の「データ名（フレーム名）」欄は、説明を容易にするために書き加えたものであり、受信時刻記録部４４３で保持する情報ではない。さらに、受信時刻は、フレームｆ１１を受信した時刻を基準（０）としたカウンタの値であり、１カウンタメモリが表す単位は実装に依存する。

ここで、受信時刻記録部４４３で保持されている情報が図１２の場合を考える。フレームｆ２２に誤りが検出されているため、遅延差算出部４４４では同じ情報を持つフレームの組｛ｆ１２、ｆ２２｝の遅延差情報を無視し、その他の２組｛ｆ１１、ｆ２１｝、｛ｆ１３、ｆ２３｝の遅延差情報を用いて遅延差調整量を算出する。遅延差調整部４４５は、遅延差算出部４４４から与えられる調整情報を用いて通信路ｐ１、ｐ２に対する遅延調整を行い、２つの通信路に対する遅延量をほぼ等しくする。フレーム選択部４４６では、遅延差調整部４４５を通過したフレームｆ１１、ｆ１２、ｆ１３、ｆ２１、ｆ２３について同じ情報を持つものを比較し、それぞれの一方のデータｄ１、ｄ２、ｄ３だけを地点２に向けて送出し、残りを廃棄する。以上の処理を繰り返すことによって、無中断伝送が実現される。
特許第３４８４０８３号

従来例では、受信時刻記録部４４３で保持される記録が図１３のような場合、遅延調整が不正確に実行される可能性が高くなる。通信路ｐ１、ｐ２より同報されたフレームの少なくとも一方が受信されているために、データｄ１、ｄ２、ｄ３の欠落は避けられている。しかし、誤りが検出されないフレームの組が存在しないために、遅延差算出部４４４は、新たな調整情報を算出できないか、もしくは情報欠落により正確性を欠いた調整情報を算出することになる。このため、遅延差調整部４４５で実行される遅延調整も正確性を欠くことになり、フレーム選択部４４６からのデータの出力間隔が揺らぎ、最悪の場合にはデータの欠落が生じてしまう。

本発明は、このような課題を解決し、誤りが検出されないフレームの組が存在しない場合でも受信データの揺らぎを抑圧して出力することのできる無中断伝送方法および装置を提供することを目的とする。本発明はさらに、そのような無中断伝送方法および装置で用いられる受信側装置および汎用の情報処理装置でそのような受信側装置に相応する機能を実現させるコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

本発明の第一の観点によると、送信側装置では入力データをフレーム化して複数の通信路に同報送信し、受信側装置では同一情報をもつ複数のフレームからひとつを選択してそのデータを抽出する方法において、前記送信側装置と前記受信側装置とを互いに時刻同期させ、前記送信側装置では、入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与しておき、前記受信側装置では、同一情報をもつ複数のフレームにそれぞれ付与されている時刻情報とそれぞれの受信時刻とにより前記複数の通信路の遅延差を調整することを特徴とする無中断伝送方法が提供される。

送信側装置の入力データは、その送信側装置（例えばネットワークインタフェースカードＮＩＣ）を収容する端末（同パーソナルコンピュータＰＣ）の上位層より与えられるデータ、あるいは他の伝送装置より受信したデータ伝送用フレーム（パケット）であり、送信側装置は、その入力データをカプセル化して、受信側装置との間の通信を行う。受信側装置では、受信したフレームからデータを抽出してその受信側装置（ＮＩＣ）を収容する端末（ＰＣ）の上位層に、あるいはデータ伝送用フレームを抽出して他の伝送装置に送出する。

遅延差の調整は、フレームに付与された時刻情報に基づいて各通信路の伝播遅延時間を算出し、複数の通信間で伝播遅延時間の差を算出し、その伝播遅延時間差に基づいて各通信路の伝播遅延時間を調整することにより行う。

本発明の第二の観点によると、送信側装置では入力データをフレーム化して複数の通信路に同報送信し、受信側装置では同一情報をもつ複数のフレームからひとつを選択してそのデータを抽出する方法において、前記送信側装置と前記受信側装置とを互いに時刻同期させ、前記送信側装置では、入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与しておき、前記受信側装置では、受信したフレームに付与されていた時刻情報に基づいて前記送信側装置におけるフレームの送信時間間隔を算出し、算出された送信時間間隔に従って、抽出したデータの出力時間間隔を調整することを特徴とする無中断伝送方法が提供される。

本発明の第三の観点によると、送信側装置では入力データをフレーム化して複数の通信路に同報送信し、受信側装置では同一情報をもつ複数のフレームからひとつを選択してそのデータを抽出する方法において、前記送信側装置と前記受信側装置とを互いに時刻同期させ、前記送信側装置では、入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与しておき、前記受信側装置では、受信したフレームに付与されていた時刻情報に基づいて、抽出したデータの出力時刻を調整することを特徴とする無中断伝送方法が提供される。

本発明の別の観点によると、入力データをフレーム化して複数の通信路に同報送信する送信側装置と、前記複数の通信路から同一情報をもつ複数のフレームを受信し、その受信した複数のフレームからひとつを選択してデータを抽出する受信側装置とを備えた構成において、前記送信側装置と前記受信側装置とを互いに時刻同期させる手段を備え、前記送信側装置は入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与する構成であり、前記受信側装置は、同一情報をもつ複数のフレームにそれぞれ付与されている時刻情報とそれぞれの受信時刻とにより前記複数の通信路の遅延差を調整する手段を含むことを特徴とする無中断伝送装置が提供される。

本発明のさらに別の観点によると、入力データをフレーム化して複数の通信路に同報送信する送信側装置と、前記複数の通信路から同一情報をもつ複数のフレームを受信し、その受信した複数のフレームからひとつを選択してデータを抽出する受信側装置とを備えた構成において、前記送信側装置と前記受信側装置とを互いに時刻同期させる手段を備え、前記送信側装置は入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与する構成であり、前記受信側装置は、受信したフレームに付与されている時刻情報に基づいて前記送信側装置におけるフレームの送信時間間隔を算出し、その算出された送信時間間隔に従って、抽出したデータの出力時間間隔を調整する手段を含むことを特徴とする無中断伝送装置が提供される。

本発明のさらに別の観点によると、入力データをフレーム化して複数の通信路に同報送信する送信側装置と、前記複数の通信路から同一情報をもつ複数のフレームを受信し、その受信した複数のフレームからひとつを選択してデータを抽出する受信側装置とを備えた構成において、前記送信側装置と前記受信側装置とを互いに時刻同期させる手段を備え、前記送信側装置は入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与する構成であり、前記受信側装置は、受信したフレームに付与されている時刻情報に基づいて、抽出したデータの出力時刻を調整する手段を含むことを特徴とする無中断伝送装置が提供される。

本発明のさらに別の観点によると、上述の無中断伝送装置で使用される受信側装置であり、複数の通信路から同一情報をもつ複数のフレームを受信し、その複数のフレームからひとつを選択してデータを抽出する構成において、受信するフレームは送信側で受信側と同期した時刻情報が付与されたフレームであり、同一情報をもつ複数のフレームにそれぞれ付与されている時刻情報とそれぞれの受信時刻とにより前記複数の通信路の遅延差を調整する手段を含むことを特徴とする受信側装置が提供される。

本発明のさらに別の観点によると、上述の無中断伝送装置で使用される受信側装置であり、複数の通信路から同一情報をもつ複数のフレームを受信し、その複数のフレームからひとつを選択してデータを抽出する構成において、受信するフレームは送信側で受信側と同期した時刻情報が付与されたフレームであり、受信したフレームに付与されている時刻情報に基づいて送信側におけるフレームの送信時間間隔を算出し、その算出された送信時間間隔に従って、抽出したデータの出力時間間隔を調整する手段を含むことを特徴とする受信側装置が提供される。

本発明のさらに別の観点によると、上述の無中断伝送装置で使用される受信側装置であり、複数の通信路から同一情報をもつ複数のフレームを受信し、その複数のフレームからひとつを選択してデータを抽出する構成において、受信するフレームは送信側で受信側と同期した時刻情報が付与されたフレームであり、受信したフレームに付与されている時刻情報に基づいて、抽出したデータの出力時刻を調整する手段を含むことを特徴とする受信側装置が提供される。

本発明のさらに別の観点によると、汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その汎用の情報処理装置に、上述の受信側装置に相応する機能を実現させるプログラムが提供される。このようなプログラムは、記録媒体に記憶して提供することができ、また、ネットワークを通じて提供することもできる。

本発明では、送信側装置と受信側装置とを時刻同期させ、フレームに時刻情報を付与して複数通信路で送受信する。これにより、データ欠落防止に加え、受信側装置において各通信路の遅延差を正確に調整すること、送信側におけるデータ送信の時間間隔に対応して受信データを出力すること、あるいは送信側におけるデータ送信時刻に対応するタイミングで受信データを出力することが可能となり、揺らぎを抑えて受信データを出力することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。なお、以下では説明を簡単にするために一方向の通信を例に説明するが、本発明は一方向通信に限定されるものではない。また、通信路の数についても、以下の説明では２本としているが、本発明は通信路の数に限定されるものではない。さらに、時刻の単位としてマイクロ秒から秒を用いて説明するが、本発明はこれらの値に限定されるものではない。フレームは可変長、固定長のいずれであっても良い。

また、本発明の無中断伝送装置はコンピュータおよびそのプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通じて提供することもできる。

図１は本発明第一実施例の無中断伝送装置を示すブロック構成図であり、図２は受信側装置の実施例を示すブロック構成図である。

この無中断伝送装置は、ネットワーク上の地点１からの入力データをフレーム化して複数（この例では二つ）の通信路ｐ１、ｐ２に同報送信する送信側装置３と、複数の通信路ｐ１、ｐ２から同一情報をもつ複数（この例では二つ）のフレームを受信し、その受信した複数のフレームからひとつを選択してデータを抽出してネットワーク上の地点２に出力する受信側装置４とを備える。

ネットワーク上の地点１、２とは、送信側装置３、４とは別個に設けられる伝送装置でも良く、送信側装置３、４が収容されるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの端末でも良い。前者の場合、地点１からはデータ伝送用フレーム（パケット）が入力され、送信側装置３は、それをカプセル化して送信する。受信側装置４では、受信したフレームからデータ伝送用フレームを抽出して、地点２の伝送装置に送出する。後者の場合、送信側装置３および受信側装置４は例えばネットワークインタフェースカードとして実現され、送信側装置３は、その送信側装置３を収容する端末の上位層（地点１）から与えられたデータをフレーム化して送信する。受信側装置４では、受信したフレームからデータを抽出して、その受信側装置４を収容する端末の上位層（地点２）に出力する。

ここで本実施例の特徴とするところは、送信側装置３と受信側装置４とを互いに時刻同期させるための基準時刻発生装置５を備え、送信側装置３は入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与する構成であり、受信側装置４は、エラー検出部４０１およびフレーム選択部４０６を備え、さらに、同一情報をもつ複数のフレームにそれぞれ付与されている時刻情報とそれぞれの受信時刻とにより複数の通信路の遅延差を調整する手段として、送信受信時刻検出部４０２、送信受信時刻記録部４０３、遅延差算出部４０４および遅延差調整部４０５を備えたことにある。

送信側装置３と受信側装置４は、基準時刻発生装置５の発生する基準時刻に同期している。ここでは本発明の特徴を明確にするため特に基準時刻発生装置５を設けた例を示したが、特別に基準時刻発生装置５を設けるのではなく、送信側装置３または受信側装置４の時刻を基準とし、受信側装置４または送信側装置３がそれぞれ相手に同期する構成としても良い。

送信側装置３は、地点１から流入するデータｄ１、ｄ２、ｄ３に対して、時刻情報を含むヘッダｈｔ１、ｈｔ２、ｈｔ３を付与したフレームｆｔ１、ｆｔ２、ｆｔ３、およびその複製フレームｆｔ２１、ｆｔ２２、ｆｔ２３をそれぞれ生成し、通信路ｐ１、ｐ２に送信する。受信側装置４は、通信路ｐ１、ｐ２より受信したフレームｆｔ１１、ｆｔ１２、ｆｔ１３、ｆｔ２１、ｆｔ２２、ｆｔ２３に対して、エラー検出、送信および受信時刻検出、送信および受信時刻記録、遅延差算出、遅延差調整、およびフレーム選択を行い、ヘッダ情報を外した後に、地点２に向けてデータｄ１、ｄ２、ｄ３を送出する。

受信側装置４の動作の詳細を図２を参照してさらに詳しく説明する。

エラー検出部４０１は、通信路ｐ１、ｐ２より受信したフレームｆｔ１１、ｆｔ１２、ｆｔ１３、ｆｔ２１、ｆｔ２２、ｆｔ２３の受信状態（誤りの有無）を確認し、誤りを検出した場合もしくは誤りを訂正できなかった場合は即、そのフレームを廃棄する。送信受信時刻検出部４０２は、誤りがないフレームから送信時刻とその受信時刻を取得する。送信受信時刻記録部４０３は、送信受信時刻検出部４０２の取得した各フレームに対する送信時刻と受信時刻とを保持する。遅延差算出部４０４は、送信受信時刻記録部４０３の遅延差情報を用いて遅延差調整量を算出する。この際、調整量はフレーム毎に算出しても良いし、統計的に算出しても良い。遅延差調整部４０５は、遅延差算出部４０４から与えられる調整情報を用いて通信路ｐ１、ｐ２に対する遅延調整を行い、２つの通信路に対する遅延量をほぼ等しくする。フレーム選択部４０６は、遅延差調整部４０５を通過したフレームｆｔ１１、ｆｔ２２、ｆｔ２３において同じ情報を持つものを比較し、その一方のデータｄ１、ｄ２、ｄ３を地点２に向けて送出するとともに、残りを廃棄する。

図３は各データに対する送信側装置３の送信時刻、送信受信時刻記録部４０３の保持内容、および遅延差算出部４０４の算出する遅延時間差の一例を示す。送信時刻と受信時刻は絶対時刻で表される。ここで、最初に誤り無く受信できたのがフレームｆｔ１１であり、これ以前にはフレームの伝送は行われていないものとする。

送信受信時刻記録部４０３に図３のような記録が保持されているとき、遅延差算出部４０４は、フレームｆｔ１１に付与された時刻情報（送信時刻）０．１０２３８１とその受信時刻０．４１７３８１とを比較することで、伝播遅延時間を３１５ミリ秒と算出する。同様に、誤り無く受信できたフレームｆｔ２２、ｆｔ２３から、伝播遅延時間を３１１ミリ秒、３０９ミリ秒とそれぞれ算出する。さらに、フレームｆｔ１１から得られた伝播遅延時間と、フレームｆｔ２２、ｆｔ２３から得られた伝播遅延時間とを比較することで、通信路ｐ１、ｐ２の遅延時間差を４ミリ秒と６ミリ秒、またはその平均の５ミリ秒と算出する。

図３に示した例では、同じ内容を持つフレームがそれぞれ一つしか受信されていないが、そのような場合でも、各フレームからその伝播遅延時間を知ることができ、通信路の遅延時間差を算出して無中断伝送を実現することができる。

図１に示した無中断伝送装置において、通信路ｐ１、ｐ２の遅延時間差を受信側装置４で調整するのではなく、受信側装置４から出力するデータｄ１、ｄ２、ｄ３の時間間隔を送信側装置３の送信時間間隔に対応させることもできる。このような実施例を以下に説明する。

図４は本発明第二実施例における受信側装置を示すブロック構成図である。この受信側装置は、エラー検出部４１１およびフレーム選択部４１５を備え、さらに、受信したフレームに付与されている時刻情報に基づいて送信側装置３におけるフレームの送信時間間隔を算出し、算出された送信時間間隔に従って、抽出したデータの出力時間間隔を調整する手段として、送信受信時刻検出部４１２、送信受信時刻記録部４１３および送信時間間隔算出部４１４を備える。

エラー検出部４１１は、通信路ｐ１、ｐ２より受信したフレームｆｔ１１、ｆｔ１２、ｆｔ１３、ｆｔ２１、ｆｔ２２、ｆｔ２３の受信状態（誤りの有無）を確認し、誤りを検出した場合もしくは誤りを訂正できなかった場合には即、そのフレームを廃棄する。送信受信時刻検出部４１２は、誤りがないフレームから送信時刻とその受信時刻を取得する。取得された各フレームに対する送信時刻と受信時刻は、送信受信時刻記録部４１３で保持される。送信時間間隔算出部４１４は、送信受信時刻記録部４１３を参照して、データの送信間隔（送信時刻）を算出する。フレーム選択部４１５は、送信受信時刻検出部４１２を通過したフレームｆｔ１１、ｆｔ１２、ｆｔ１３、ｆｔ２１、ｆｔ２２、ｆｔ２３のうち情報を持つもの｛ｆｔ１１、ｆｔ２１｝、｛ｆｔ１２、ｆｔ２２｝、｛ｆｔ１３、ｆｔ２３｝を比較し、それぞれの一方のデータｄ１、ｄ２、ｄ３を地点２に向けて送出し、残りを廃棄する。このときフレーム選択部４１５は、最初に到着したフレームｆｔ２１の受信時刻から一定時間（例えば２秒間）データの出力を待ち合わせ、その一定時間が経過した後に、送信時間間隔算出部４１４から与えられる情報にしたがってデータｄ１、ｄ２、ｄ３の出力タイミングを調整し、送信側装置３の送信時間間隔に対応した時間間隔で出力する。

図５は、各データに対する送信側装置３の送信時刻および送信間隔、送信受信時刻記録部４１３の保持内容、ならびにフレーム選択部４１５のデータ出力時刻およびその間隔の一例を示す。送信時刻と受信時刻は絶対時刻で表される。送信側装置３の送信時刻はフレームに時刻情報を付与した時点での時刻であり、送信受信時刻記録４１３の記録する時刻情報（送信時刻）は受信フレームに付与されていた情報であって、これらはフレームが正しく受信されていれば同じ値となる。また、送信受信時刻記録４１３には二つの通信路を経由した同じフレームから取得された時刻情報が記録されており、その値は双方のフレームが正しく受信されていれば同じになる。

この例では、フレーム｛ｆｔ１１、ｆｔ２１｝、｛ｆｔ１２、ｆｔ２２｝、｛ｆｔ１３、ｆｔ２３｝の時刻情報（送信時刻）はそれぞれ０．１０２３８１、０．１２２３８１、０．１４２３８１であり、その送信間隔は２０ミリ秒である。また、通信路ｐ１において、フレームｆｔ１１、ｆｔ１２、ｆｔ１３の受信時刻はそれぞれ０．３１９８８５、０．３４１８８５、０．３６５８８５であり、通信路ｐ２において、フレームｆｔ２１、ｆｔ２２、ｆｔ２３の受信時刻はそれぞれ０．３１５７６２、０．３３４７６２、０．３６０７６２である。送信時間間隔算出部４１４は、この記録内容から送信側装置３におけるデータの送信間隔（送信時刻）を２０ミリ秒と算出し、フレーム選択部４１５は、この時間間隔でデータｄ１、ｄ２、ｄ３を出力する。

本実施例では、受信側装置４から出力するデータｄ１、ｄ２、ｄ３の時間間隔を送信側装置３の送信時間間隔に対応させることで、データ出力の遅延揺らぎを抑圧することができる。

通信路ｐ１、ｐ２の遅延時間差を受信側装置４で調整し、かつ、受信側装置４から出力するデータｄ１、ｄ２、ｄ３の時間間隔を送信側装置３の送信時間間隔に対応させることもできる。このような実施例を以下に説明する。

図６は本発明第三実施例における受信側装置を示すブロック構成図である。この受信側装置４は、エラー検出部４２１およびフレーム選択部４２７を備え、同一情報をもつ複数のフレームにそれぞれ付与されている時刻情報とそれぞれの受信時刻とにより複数の通信路の遅延差を調整する手段として送信受信時刻検出部４２２、送信受信時刻記録部４２３、遅延差算出部４２４および遅延差調整部４２５を備え、受信したフレームに付与されている時刻情報に基づいて送信側装置３におけるフレームの送信時間間隔を算出し、算出された送信時間間隔に従って、抽出したデータの出力時間間隔を調整する手段として、送信時間間隔算出部４２６を備える。

エラー検出部４２１は、通信路ｐ１、ｐ２より受信したフレームｆｔ１１、ｆｔ１２、ｆｔ１３、ｆｔ２１、ｆｔ２２、ｆｔ２３の受信状態（誤りの有無）を確認し、誤りを検出した場合もしくは誤りを訂正できなかった場合には即、そのフレームを廃棄する。送信受信時刻検出部４２２は、誤りがないフレームから送信時刻とその受信時刻を取得する。取得された各フレームに対する送信時刻と受信時刻は、送信受信時刻記録部４２３で保持される。遅延差算出部４２５は、送信受信時刻記録部４２３の遅延差情報を用いて遅延差調整量を算出する。この際、調整量はフレーム毎に算出しても良いし、統計的に算出しても良い。遅延差調整部４２５は、遅延差算出部４２４から与えられる調整情報を用いて通信路ｐ１、Ｐ２に対する遅延調整を行い、２つの通信路に対する遅延量をほぼ等しくする。送信時間間隔算出部４２６は、送信受信時刻記録部４２３を参照して、データの送信間隔（送信時刻）を算出する。フレーム選択部４２７は、遅延差調整部４２５を通過したフレームｆｔ１１、ｆｔ１２、ｆｔ１３、ｆｔ２１、ｆｔ２２、ｆｔ２３は、フレーム選択部４２７において同じ情報を持つもの｛ｆｔ１１、ｆｔ２１｝、｛ｆｔ１２、ｆｔ２２｝、｛ｆｔ１３、ｆｔ２３｝を比較し、それぞれの一方のデータｄ１、ｄ２、ｄ３を地点２に向けて送出し、残りを廃棄する。このときフレーム選択部４２７は、送信時間間隔算出部４２６から与えられる情報に従ってデータｄ１、ｄ２、ｄの出力タイミングを調整し、送信側装置３の送信時間間隔に対応した時間間隔で出力する。

図７は、各データに対する送信側装置の送信時刻および送信間隔、送信受信時刻記録部４２３の保持内容、ならびにフレーム選択部４２７のデータ出力時刻およびその間隔の一例を示す。ここでは、伝播遅延時間と遅延時間差については省略した。送信時刻と受信時刻は絶対時刻で表される。送信側装置３の送信時刻はフレームに時刻情報を付与した時点での時刻であり、送信受信時刻記録４２３の記録する時刻情報（送信時刻）は受信フレームに付与されていた情報であって、これらはフレームが正しく受信されていれば同じ値となる。また、送信受信時刻記録部４２３には二つの通信路を経由した同じフレームから取得された時刻情報が記録されており、その値は双方のフレームが正しく受信されていれば同じになる。

この例では、フレーム｛ｆｔ１１、ｆｔ２１｝、｛ｆｔ１２、ｆｔ２２｝、｛ｆｔ１３、ｆｔ２３｝の時刻情報（送信時刻）はそれぞれ０．１０２３８１、０．１２２３８１、０．１４２３８１であり、その送信間隔は２０ミリ秒である。また、通信路ｐ１において、フレームｆｔ１１、ｆｔ１２、ｆｔ１３の受信時刻はそれぞれ０．３１９８８５、０．３４１８８５、０．３６５８８５であり、伝播遅延時間はそれぞれ２１７．５０４ミリ秒、２１９．５０４ミリ秒、２２３．５０４ミリ秒である。また、フレームｆｔ１１とｆｔ１２の受信間隔は２２ミリ秒、フレームｆｔ１２とｆｔ１３の受信間隔は２４ミリ秒である。通信路ｐ２において、フレームｆｔ２１、ｆｔ２２、ｆｔ２３の受信時刻はそれぞれ０．３１５７６２、０．３３４７６２、０．３６０７６２であり、伝播遅延時間はそれぞれ２１３．３８１ミリ秒、２１２．３８１ミリ秒、２１８．３８１ミリ秒である。また、フレームｆｔ２１とｆｔ２２の受信間隔は１９ミリ秒、フレームｆｔ２２とｆｔ２３の受信間隔は２６ミリ秒である。

本実施例では、同じ内容を持つフレームがそれぞれ一つしか受信されない場合でも各フレームからその伝播遅延時間を知ることができ、通信路の遅延差を調整することができる。また、出力するデータｄ１、ｄ２、ｄ３の時間間隔を送信側装置３の送信時間間隔に対応させることで、データ出力の遅延揺らぎを抑圧することができる。

図１に示した無中断伝送装置において、受信したフレームに付与されていた時刻情報に基づいて、受信側装置４からのデータｄ１、ｄ２、ｄ３の出力時刻を調整することもできる。このような実施例を以下に説明する。

図８は本発明第四実施例における受信側装置を示すブロック構成図である。この受信側装置４は、エラー検出部４３１およびフレーム選択部４３５を備え、受信したフレームに付与されていた時刻情報に基づいて抽出したデータの出力時刻を調整する手段として、送信時刻検出部４３２、送信時刻記録部４３３および出力時刻算出部４３４を備える。

エラー検出部４３１は、通信路ｐ１、ｐ２より受信したフレームｆｔ１１、ｆｔ１２、ｆｔ１３、ｆｔ２１、ｆｔ２２、ｆｔ２３の受信状態（誤りの有無）を確認し、誤りを検出した場合もしくは誤りを訂正できなかった場合は即、そのフレームを廃棄する。送信時刻検出部４３２は、誤りがないフレームから送信時刻を取得する。取得された各フレームに対する送信時刻は、送信時刻記録部４３３で保持される。出力時刻算出部４３４は、受信時刻にかかわらず、送信時刻記録部４３３に記録された送信時刻に一定時間（例えば１秒）を加えて、データの出力時刻を算出する。フレーム選択部４３５は、送信時刻検出部４３２を通過したフレームｆｔ１１、ｆｔ１２、ｆｔ１３、ｆｔ２１、ｆｔ２２、ｆｔ２３において同じ情報を持つもの｛ｆｔ１１、ｆｔ２１｝、｛ｆｔ１２、ｆｔ２２｝、｛ｆｔ１３、ｆｔ２３｝を比較し、その一方のデータｄ１、ｄ２、ｄ３を地点２に向けて送出するとともに、残りを廃棄する。このときフレーム選択部４３５は、出力時刻算出部４３４から与えられる出力時刻に従って、データｄ１、ｄ２、ｄ３を出力する。送信時刻算出部４３４で指定された時刻が現時刻を既に過ぎている場合には、そのデータを廃棄する。

図９は各データに対する送信側装置３の送信時刻および送信間隔、送信受信時刻記録部４３３の保持内容、ならびにフレーム選択部４３５のデータ出力時刻の一例を示す。図９には参考のため受信時刻も併記したが、本実施例では必須情報ではない。送信時刻と受信時刻は絶対時刻で表される。送信側装置３の送信時刻はフレームに時刻情報を付与した時点での時刻であり、送信時刻記録部４３３の記録する時刻情報（送信時刻）は受信フレームに付与されていた情報であって、これらはフレームが正しく受信されていれば同じ値となる。また、送信時刻記録部４３３には二つの通信路を経由した同じフレームから取得された時刻情報が記録されており、その値は双方のフレームが正しく受信されていれば同じになる。

この例では、フレーム｛ｆｔ１１、ｆｔ２１｝、｛ｆｔ１２、ｆｔ２２｝、｛ｆｔ１３、ｆｔ２３｝の時刻情報（送信時刻）はそれぞれ０．１０２３８１、０．１２２３８１、０・１４２３８１であり、その送信間隔は２０ミリ秒である。また、通信路ｐ１において、フレームｆｔ１１、ｆｔ１２、ｆｔ１３の受信時刻はそれぞれ０．３１９８８５、０．３４１８８５、０・３６５８８５であり、通信路ｐ２において、フレームｆｔ２１、ｆｔ２２、ｆｔ２３の受信時刻はそれぞれ０・３１５７６２、０・３３４７６２、０．３６０７６２である。フレーム選択部４３５は、送信側装置３からの各フレーム送信時刻の１秒後に、対応するデータｄ１、ｄ２、ｄ３を出力する。

本実施例では、送信側装置からのフレームの送信時刻に対応するタイミングでデータｄ１、ｄ２、ｄを出力することにより、データ出力の揺らぎを抑圧することができる。

本発明によれば、高信頼性かつ高品質な無中断伝送が可能となり、ネットワークを介したリアルタイムアプリケーションの利用や、リアルタイムアプリケーションによるサービスの提供が可能となる。

本発明第一実施例の無中断伝送装置を示すブロック構成図。 受信側装置の実施例を示すブロック構成図。 各データに対する送信側装置の送信時刻、送信受信時刻記録部の保持内容、および遅延差算出部の算出する遅延時間差の一例を示す図。 本発明第二実施例における受信側装置を示すブロック構成図。 各データに対する送信側装置の送信時刻および送信間隔、送信受信時刻記録部の保持内容、ならびにフレーム選択部のデータ出力時刻およびその間隔の一例を示す図。 本発明第三実施例における受信側装置を示すブロック構成図。 各データに対する送信側装置の送信時刻および送信間隔、送信受信時刻記録の保持内容、ならびにフレーム選択部のデータ出力時刻およびその間隔の一例を示す図。 本発明第四実施例における受信側装置を示すブロック構成図。 各データに対する送信側装置の送信時刻および送信間隔、送信受信時刻記録の保持内容、ならびにフレーム選択部のデータ出力時刻の一例を示す図。 従来例の無中断伝送装置を示すブロック構成図。 従来例の受信側装置のブロック構成図。 従来例の受信時刻記録部で保持される記録例を示す図。 従来例の受信時刻記録部で保持される記録例を示す図。

符号の説明

４０１、４１１、４２１、４３１、４４１ エラー検出部
４０２、４１２、４２２ 送信受信時刻検出部
４０３、４１３、４２３ 送信受信時刻記録部
４０４、４２４、４４４ 遅延差算出部
４０５、４２５、４４５ 遅延差調整部
４０６、４１５、４２７、４３５、４４６ フレーム選択部
４１４、４２６ 送信時間間隔算出部
４３２ 送信時刻検出部
４３３ 送信時刻記録部
４３４ 出力時刻算出部
４４２ 受信時刻検出部
４４３ 受信時刻記録部

Claims (10)

1. 送信側装置では入力データをフレーム化して複数の通信路に同報送信し、受信側装置では同一情報をもつ複数のフレームからひとつを選択してそのデータを抽出する無中断伝送方法において、
   前記送信側装置と前記受信側装置とを互いに時刻同期させ、
   前記送信側装置では、入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与しておき、
   前記受信側装置では、同一情報をもつ複数のフレームにそれぞれ付与されている時刻情報とそれぞれの受信時刻とにより前記複数の通信路の遅延差を調整する
   ことを特徴とする無中断伝送方法。
2. 送信側装置では入力データをフレーム化して複数の通信路に同報送信し、受信側装置では同一情報をもつ複数のフレームからひとつを選択してそのデータを抽出する無中断伝送方法において、
   前記送信側装置と前記受信側装置とを互いに時刻同期させ、
   前記送信側装置では、入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与しておき、
   前記受信側装置では、受信したフレームに付与されていた時刻情報に基づいて前記送信側装置におけるフレームの送信時間間隔を算出し、算出された送信時間間隔に従って、抽出したデータの出力時間間隔を調整する
   ことを特徴とする無中断伝送方法。
3. 送信側装置では入力データをフレーム化して複数の通信路に同報送信し、受信側装置では同一情報をもつ複数のフレームからひとつを選択してそのデータを抽出する無中断伝送方法において、
   前記送信側装置と前記受信側装置とを互いに時刻同期させ、
   前記送信側装置では、入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与しておき、
   前記受信側装置では、受信したフレームに付与されていた時刻情報に基づいて、抽出したデータの出力時刻を調整する
   ことを特徴とする無中断伝送方法。
4. 入力データをフレーム化して複数の通信路に同報送信する送信側装置と、
   前記複数の通信路から同一情報をもつ複数のフレームを受信し、その受信した複数のフレームからひとつを選択してデータを抽出する受信側装置と
   を備えた無中断伝送装置において、
   前記送信側装置と前記受信側装置とを互いに時刻同期させる手段を備え、
   前記送信側装置は入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与する構成であり、
   前記受信側装置は、同一情報をもつ複数のフレームにそれぞれ付与されている時刻情報とそれぞれの受信時刻とにより前記複数の通信路の遅延差を調整する手段を含む
   ことを特徴とする無中断伝送装置。
5. 入力データをフレーム化して複数の通信路に同報送信する送信側装置と、
   前記複数の通信路から同一情報をもつ複数のフレームを受信し、その受信した複数のフレームからひとつを選択しデータを抽出して出力する受信側装置と
   を備えた無中断伝送装置において、
   前記送信側装置と前記受信側装置とを互いに時刻同期させる手段を備え、
   前記送信側装置は入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与する構成であり、
   前記受信側装置は、受信したフレームに付与されている時刻情報に基づいて前記送信側装置におけるフレームの送信時間間隔を算出し、その送信時間間隔に従って、抽出したデータの出力時間間隔を調整する手段を含む
   ことを特徴とする無中断伝送装置。
6. 入力データをフレーム化して複数の通信路に同報送信する送信側装置と、
   前記複数の通信路から同一情報をもつ複数のフレームを受信し、その受信した複数のフレームからひとつを選択しデータを抽出して出力する受信側装置と
   を備えた無中断伝送装置において、
   前記送信側装置と前記受信側装置とを互いに時刻同期させる手段を備え、
   前記送信側装置は入力データをフレーム化するときにそのフレームに時刻情報を付与する構成であり、
   前記受信側装置は、受信したフレームに付与されていた時刻情報に基づいて、抽出したデータの出力時刻を調整する手段を含む
   ことを特徴とする無中断伝送装置。
7. 複数の通信路から同一情報をもつ複数のフレームを受信し、その複数のフレームからひとつを選択してデータを抽出する受信側装置において、
   受信するフレームは送信側で受信側と同期した時刻情報が付与されたフレームであり、
   同一情報をもつ複数のフレームにそれぞれ付与されている時刻情報とそれぞれの受信時刻とにより前記複数の通信路の遅延差を調整する手段を含む
   ことを特徴とする受信側装置。
8. 複数の通信路から同一情報をもつ複数のフレームを受信し、その複数のフレームからひとつを選択してデータを抽出する受信側装置において、
   受信するフレームは送信側で受信側と同期した時刻情報が付与されたフレームであり、
   受信したフレームに付与されている時刻情報に基づいて送信側におけるフレームの送信時間間隔を算出し、その送信時間間隔に従って、抽出したデータの出力時間間隔を調整する手段を含む
   ことを特徴とする受信側装置。
9. 複数の通信路から同一情報をもつ複数のフレームを受信し、その複数のフレームからひとつを選択してデータを抽出する受信側装置において、
   受信するフレームは送信側で受信側と同期した時刻情報が付与されたフレームであり、
   受信したフレームに付与されていた時刻情報に基づいて、抽出したデータの出力時刻を調整する手段を含む
   ことを特徴とする受信側装置。
10. 汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その汎用の情報処理装置に、請求項７ないし９のいずれか記載の受信側装置に相応する機能を実現させるコンピュータプログラム。
    

Images