JP2008099186A - 無線伝送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】MACフレームとは異なるフレームを用いて無線伝送装置間で制御信号を送受信することで無線伝送装置独自にフロー制御を行う。この装置独自のフロー制御において、無線伝送路とユーザネットワーク間の信号速度変換用メモリよりも無線伝送路側で制御フレームの送受信及び検出・処理を行うことにより、ユーザネットワークと無線伝送路間の信号速度変換用メモリを通過することなくフロー制御用制御フレームの伝送を可能とする。
【選択図】図2
Description
この従来技術では、自局側の帯域自動切替制御装置は、100BASE−TXデータを送信しようとする際、CH1−CH7入力ポートの空きポートを監視し、空きポート情報を、無線機及び固定帯域伝送路を介して対局側の帯域自動切替制御装置に通知する。そして、自局側と対局側の帯域自動切替制御装置が、空きポート情報に応じてCH1−CH7固定帯域通信ポートの割り当てを、同期して100BASE−TXデータ送受信用に変更し、コネクションレス型通信の伝送帯域を拡大する。
この従来技術では、フレーム構成のデータを一時的に蓄積して送受信するためのバッファメモリを有する複数の伝送装置を含むデータ通信システム及び伝送装置間のフロー制御方法において、伝送装置は、バッファメモリの蓄積データ量が閾値に達した時に一時停止フレームを対向伝送装置に対して送出する一時停止フレーム送信手段と、対向伝送装置との間の往復伝送遅延時間を時間測定用フレームの送受信により測定する往復伝送遅延測定部と、閾値決定部とを備え、伝送装置間の往復伝送遅延時間と、伝送装置間のコネクション伝送速度とに従ってバッファメモリの閾値を決定する。
この従来技術では、バッファは、RNC装置から転送されたデータフレーム信号のデータを一時的に蓄積する。蓄積量測定部は、バッファに蓄積されたデータの蓄積量を測定する。パラメータ設定部は、バッファサイズ、第1閾値、第2閾値、クレジット値、インターバル値、及びレペティションピリオド値を設定する。判定部は、蓄積量が増加して第1閾値又は第2閾値を上回ったか、蓄積量が減少して第1閾値又は第2閾値を下回ったかを判定する。CACF信号生成部は、判定結果に基づいて、蓄積量が「0」より大きくバッファサイズ以下の範囲内に収まるようなクレジット値、インターバル値、及びレペティションピリオド値の組み合わせを用いてCACF信号を生成する。送信部は、CACF信号をRNC装置に送信する。
この従来技術では、フロー制御検出部が、ポートから入力されたフレームからポーズフレームを検出し、輻輳予測部が、ポーズフレーム内の送信停止時間から輻輳が発生すると予測して、出力キューへのフレームの蓄積を禁止する出力禁止通知及び転送禁止通知を出力し、フレーム解析部は、入力されたフレームが転送禁止通知を受けているポートへのフレームである場合には、フレームバッファのアドレスを開放して、フレームを廃棄する。
この従来技術では、第1段階の処理として、時間臨界のイベントを検知し、現在の伝送期間を確認する。該確認の結果、現在の伝送期間が同期フレーム期間であれば、時間臨界の制御情報を生成し、時間臨界のイベントを検知した後の最初のサブ同期フレームに、生成された時間臨界の制御情報を挿入して伝送する。一方、第1段階の確認結果、現在の伝送期間が非同期フレーム期間であれば、時間臨界の制御情報を含む制御フレームを生成して伝送する処理を行う。
このネットワークシステムのノードでは、物理層インターフェースで受信されたフレームは受信バッファに記憶される。バッファ使用量監視回路は受信バッファ内のフレームの数をフレーム受信毎にチェックし、チェックしたフレーム数が予め設定されたフレーム数よりも多い場合、バッファフル信号を生成する。このバッファフル信号を受信すると、プロトコルコントローラは送信中止フレームを送信バッファにセットし、物理層インターフェースに送信を指示する。また、受信バッファのフレーム数が所定フレーム数以下になった場合、バッファエンプティ信号が生成され、このバッファエンプティ信号に従って送信開始フレームが送信される。
本発明の他の目的は、ユーザネットワークのトラフィック量に応じて無線伝送路に送出するLAN信号の伝送容量を自動的に最適化する制御(フロー制御)を行う無線伝送装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、未使用の無線伝送路帯域を使用して他の信号の伝送を可能とする無線伝送装置を提供することである。
第2の効果は、無線伝送路に比べてユーザネットワークの伝送容量が低い場合や、対向するユーザネットワーク間の伝送容量が異なる場合に、無線伝送路上のユーザネットワークが使用する伝送容量を犠牲にすることなく補助ネットワークの信号を伝送できることである。その理由は、補助ネットワークの信号を、独自のフロー制御で用いる休止フレームのペイロードに多重して伝送するためである。本発明の無線伝送装置では、無線伝送容量を制限するため、主信号フレームに替わり休止フレームを伝送している。従って、ユーザネットワークが使用する無線伝送路帯域を犠牲にすることなく補助ネットワークの信号を伝送することが可能となる。
図2は本発明の無線伝送装置の一実施例を表すブロック図である。
本発明の無線伝送装置は、端局A(a10)と、端局B(b10)を備える。ここでは、端局A(a10)と端局B(b10)の内部の構成は同一とする。但し、実際には、完全に同一である場合に限定されない。本発明に関係する構成のみ同一であれば良い。また、端局A(a10)と端局B(b10)は、無線伝送路(20)で接続されている。
(1)ステップS101
送信信号切替スイッチ(a3)が主信号フレームを選択したかどうか確認する。送信信号切替スイッチ(a3)が主信号フレームを選択しなかった場合、すなわち、制御フレームを選択した場合は、動作を停止する。
(2)ステップS102
送信信号切替スイッチ(a3)が主信号フレームを選択した場合、送信メモリ1(a1)は、IEEE802.3で定められる伝送容量をもつユーザネットワークAからの送信LAN信号(a100)を、ユーザネットワークAの信号速度でメモリに書き込み、無線伝送路側の速度で送信LAN信号(a100)を読み出すことで、信号速度の変換を行う。
(3)ステップS103
フレーム回路1(a2)は、速度変換したMACフレームをMACフレームとは異なるフレーム信号に多重して、主信号フレーム(a201)として送信信号切替スイッチ(a3)へ出力する。
(4)ステップS104
送信メモリ2(a4)は、補助ネットワークAからの送信補助信号(a400)を受信し、補助ネットワークAの信号速度でメモリに書き込む。
(5)ステップS105
制御フレーム生成回路(a5)は、送信メモリ2(a4)から送信補助信号(a400)を無線伝送路側の信号速度で読み出した後、休止フレームに多重して送信信号切替スイッチ(a3)へ出力する。
(6)ステップS106
また、制御フレーム生成回路(a5)は、送信信号切替スイッチ(a3)からのフレーム切替制御信号(a302)に従い、休止フレーム、送信停止フレーム、送信再開フレームのいずれかを生成し、送信制御フレーム(a501)として、送信信号切替スイッチ(a3)へ出力する。
図5に示すように、送信信号切替スイッチ(a3)は、動作状態判定部(a3−1)と、フレーム選択論理部(a3−2)と、セレクタ(a3−3)を備える。なお、送信信号切替スイッチ(b3)も送信信号切替スイッチ(a3)と同様である。
(1)ステップL1
フレーム選択論理部(a3−2)は、図2のメモリ使用量通知信号(a702)と図5の状態通知信号(a3−101)を取得する。
(2)ステップL2
次に、フレーム選択論理部(a3−2)は、メモリ使用量通知信号(a702)を基にして、図2の受信メモリ1(a7)のメモリ使用量を評価する。ここでは、メモリ使用量が上限設定以上かどうか確認する。
(3)ステップL3
フレーム選択論理部(a3−2)は、メモリのメモリ使用量が上限設定以上であれば、フレーム切替制御信号(a302)に送信停止フレームを選択する。
(4)ステップL4
更に、フレーム選択論理部(a3−2)は、メモリ使用量通知信号(a702)を基にして、図2の受信メモリ1(a7)のメモリ使用量を評価する。ここでは、メモリ使用量が下限設定値以下かどうか確認する。
(5)ステップL5
フレーム選択論理部(a3−2)は、メモリ使用量が下限設定値以下であれば、フレーム切替制御信号(a302)に送信再開フレームを選択する。
(6)ステップL6
フレーム選択論理部(a3−2)は、メモリ使用量が、上限設定値以上、下限設定値以下のどちらでも無い場合は、状態通知信号(a3−101)から動作状態判定部(a3−1)の動作状態を評価する。
(7)ステップL7
フレーム選択論理部(a3−2)は、動作状態判定部(a3−1)の動作状態が休止状態であれば、フレーム切替制御信号(a302)に休止フレームを選択する。
(8)ステップL8
フレーム選択論理部(a3−2)は、動作状態判定部(a3−1)の動作状態が通常状態であれば、フレーム切替制御信号(a302)に主信号フレームを選択する。
(1)ステップS201
送信信号切替スイッチ(a3)内部の動作状態判定部(a3−1)は、制御フレーム検出回路(a6)からの休止フレーム選択制御信号(a601)を監視する。
(2)ステップS202
制御フレーム検出回路(a6)が送信停止フレームを検出した場合、動作状態判定部(a3−1)は、休止フレーム選択制御信号(a601)として送信停止フレームを受信し、通常状態(C1)から休止状態(C2)に遷移する。
(3)ステップS203
制御フレーム検出回路(a6)が送信再開フレームを検出した場合、動作状態判定部(a3−1)は、休止フレーム選択制御信号(a601)として送信停止フレームを受信し、休止状態(C2)から通常状態(C1)に遷移し、結果を状態通知信号(a3−101)としてフレーム選択論理部(a3−2)へ出力する。
(4)ステップS204
フレーム選択論理部(a3−2)は、動作状態判定部(a3−1)からの状態通知信号(a3−101)と受信メモリ1(a7)からのメモリ使用量通知信号(a702)を基に、フレーム切替論理に従いフレームを選択し結果をフレーム切替制御信号(a302)として制御フレーム生成回路(a5)とフレーム回路1(a2)へ出力する。
(5)ステップS205
セレクタ(a3−3)は、フレーム選択論理部(a3−2)からのフレーム切替制御信号(a302)に従い、主信号フレームを選択する場合は、フレーム回路1(a2)からの送信主信号フレーム(a201)を選択し、制御フレームを選択する場合は、制御フレーム生成回路(a5)からの送信制御信号フレーム(a501)を選択して切替後送信フレーム(a301)として送信回路(a12)へ出力する。
(6)ステップS206
送信回路(a12)は、送信信号切替スイッチ(a3)からの切替後送信フレーム(a301)を無線伝送路フレームに多重した後、速度変換部(a11)内の物理インタフェースから無線伝送路(20)の物理インタフェースに変換し、送信伝送信号(a1201)としてユーザネットワークA,Bとは異なる伝送容量の無線伝送路(20)へ出力する。
(1)ステップS301
受信回路(a13)は、ユーザネットワークAとは異なる伝送容量の無線伝送路(20)を介して対向局の端局B(b10)から受信した受信伝送信号(a1300)を、無線伝送路(20)の物理インタフェース信号から速度変換部(a11)内の物理インタフェース信号へ変換した後、無線伝送路フレームから受信フレーム(a1301)を分離してフレーム回路2(a9)へ出力する。
(2)ステップS302
フレーム回路2(a9)は、受信回路(a13)からの受信フレーム(a1301)が、制御フレームの場合は、制御フレーム検出回路(a6)で処理するため受信フレーム(a1301)を破棄する。
(3)ステップS303
フレーム回路2(a9)は、受信フレーム(a1301)が、主信号フレームの場合は、MACフレームを分離して受信メモリ1(a7)に無線伝送路(20)の信号速度で書き込む。
(4)ステップS304
受信メモリ1(a7)は、書き込まれたMACフレームをユーザネットワークAの信号速度で読み出すことでユーザネットワークAと無線伝送路との信号速度の変換を行った後、受信LAN信号(a701)として出力する。
(5)ステップS305
受信メモリ1(a7)は、現在のメモリ使用量が予め設定した上限設定値以上なのか、あるいは下限設定値以下なのかを判断して結果をメモリ使用量通知信号(a702)として送信信号切替スイッチ(a3)へ出力する。
(6)ステップS306
制御フレーム検出回路(a6)は、受信回路(a13)からの受信フレーム(a1301)が制御信号フレームの場合は種別を判別する。
(7)ステップS307
制御フレーム検出回路(a6)は、送信停止フレーム/送信再開フレームを検出した場合は、結果を休止フレーム選択制御信号(a601)として送信信号切替スイッチ(a3)へ出力する。
(8)ステップS308
制御フレーム検出回路(a6)は、休止フレームを検出した場合には、補助信号を分離して無線伝送路(20)の信号速度で受信メモリ2(a8)に書き込む。
(9)ステップS309
受信メモリ2(a8)は、受信メモリ2(a8)の補助信号を、補助ネットワークAの信号速度で読み出し、受信補助信号(a801)として補助ネットワークAへ出力する。
(10)ステップS310
制御フレーム検出回路(a6)は、主信号フレームを検出した場合は、受信フレーム(a1301)をフレーム回路2(a9)で処理するため受信フレーム(a1301)を破棄する。
図2に示す第1実施形態では、制御フレーム生成回路(a5)で生成した制御信号フレームを送信回路(a12)で、図3に示す無線伝送路フレームのペイロード(F5)に多重して送受信することでフロー制御を実現するが、図10に示すように、制御信号のみを図3の無線伝送路フォーマットのオーバヘッド(F4)に直接多重することで、送信停止/送信再開といった制御信号の伝送が可能である。
基本的に図2に示す第1実施形態と同様であるが、速度変換部(a11,b11)内において、制御フレーム生成回路(a5,b5)の代わりに制御信号生成回路(a14,b14)を設けたことを特徴とする。
制御信号生成回路(a14)は、休止フレームを送信する場合、図2と同じく送信制御フレーム信号(a501)として送信信号切替スイッチ(a3)へ出力するが、送信停止/送信再開フレームの場合は、送信制御信号(a1401)を送信回路(a12)へ出力し、図3に示す無線伝送路フレームのオーバヘッド(F4)に多重した後、送信伝送信号(a1201)として出力する。受信回路(a13)は、受信伝送信号(a1300)の図3に示す無線伝送路フレームのオーバヘッド(F4)から送信停止/送信再開の制御信号を分離して、休止フレーム選択制御信号(a601)として送信信号切替スイッチ(a3)へ出力し、図5の動作状態判定部(a3−1)で動作状態の判定に使用する。以上により、図3に示す無線伝送路フレームのオーバヘッド(F4)をフロー制御の制御信号の伝送に使用することで、制御信号の伝送に図5に示す無線伝送路フレームのペイロード(F5)を使用する必要がなくため、フロー制御による伝送効率の低下を防ぐことが可能である。
図11に示すように、図3の無線伝送路フレームのオーバヘッド(F4)の代わりに図3のMACフレームとは異なるフレームのオーバヘッド(F1)を使用する方法での構成も可能である。
図10の実施例とは、制御信号生成回路(a14,b14)からの送信制御信号(a1401,b1401)の出力先や、休止フレーム選択制御信号(a601,b601)の出力元が異なっている。
制御信号生成回路(a14)からの送信制御信号(a1401)を、フレーム回路1(a2)へ出力し、図3に示すMACフレームとは異なるフレームのオーバヘッド(F1)に制御信号を多重し、且つ、フレーム回路2(a9)において受信フレーム信号(a9)のオーバヘッドから休止フレーム選択制御信号(a601)を分離して送信信号切替スイッチ(a3)へ出力することで、図1の構成の場合と同一の効果を得ることが可能である。
図2の端局A(a10)において、受信メモリ1(a7)のメモリ使用量が予め設定した上限値を上まわった場合、無線伝送容量がユーザネットワークAの伝送容量より大きく受信メモリ1(a7)においてオーバフローが発生する可能性があるため、送信信号切替スイッチ(a3)は、制御フレーム生成回路(a5)からの送信停止フレームを対向局である端局B(b10)へ送信して、端局B(b10)からの主信号フレームの送信を停止させる。逆に、受信メモリ1(a7)のメモリ使用量が設定した下限値を下回った場合には、受信メモリ1(a7)においてオーバフローが発生する可能性が無くなったため送信再開フレームを端局B(b10)へ送信して端局B(b10)からの主信号フレームの送信を再開させる。
y10… 端局Y
x1〜x4,y1〜y4… 複数の通話端末1〜4
x5,y5… 端局装置
x6,y6… レイヤー3スイッチ
x7,y7… 帯域自動切替制御装置
x8,y8… 送受信装置
a10… 端局A
b10… 端局B
a11,b11… 速度変換部
a12,b12… 送信回路
a13,b13… 受信回路
a1,b1… 送信メモリ1
a2,b2… フレーム回路1
a3,b3… 送信信号切替スイッチ
a4,b4… 送信メモリ2
a5,b5… 制御フレーム生成回路
a6,b6… 制御フレーム検出回路
a7,b7… 受信メモリ1
a8,b8… 受信メモリ2
a9,b9… フレーム回路2
a14,b14… 制御信号生成回路
20… 無線伝送路
Claims (11)
- 無線伝送路とユーザネットワーク間に設けられた無線伝送装置であって、
前記無線伝送路にMACフレームとは異なるフレームを用いた制御信号を送信する送信回路と、
前記無線伝送路からMACフレームとは異なるフレームを用いた他の制御信号を受信する受信回路と、
前記送信回路及び前記受信回路に接続され、装置内の信号速度変換用メモリを通過することなく前段で制御信号を含む制御フレームの送受信及び検出を行い、且つ、フロー制御による送信停止中に、主信号フレームの代わりに伝送される休止フレームのペイロードに補助ネットワークの信号を多重して伝送する速度変換部と
を具備する
無線伝送装置。 - 請求項1に記載の無線伝送装置において、
前記速度変換部は、
前記ユーザネットワークからの送信LAN信号を前記ユーザネットワークの信号速度で記憶する第1送信メモリと、
フレーム切替制御信号を発生する送信信号切替スイッチと、
前記送信信号切替スイッチからのフレーム切替制御信号に従い、主信号フレームが選択された場合、前記無線伝送路側の信号速度で前記第1送信メモリから送信LAN信号を読み出して速度変換を行い、MACフレームとは異なるフレームフォーマットへ多重して送信主信号フレームとして前記送信信号切替スイッチへ出力する第1フレーム回路と、
前記補助ネットワークからの送信補助信号を受信し、前記補助ネットワークの信号速度で記憶する第2送信メモリと、
前記第2送信メモリから送信補助信号を前記無線伝送路側の信号速度で読み出し、休止フレームに多重して前記送信信号切替スイッチへ出力する制御フレーム生成回路と、
前記受信回路からの受信フレームが制御フレームの場合は、送信停止フレーム/送信再開フレームのどちらなのかを判別し、その結果を休止フレーム選択制御信号として前記送信信号切替スイッチへ出力する制御フレーム検出回路と
を具備する
無線伝送装置。 - 請求項2に記載の無線伝送装置において、
前記制御フレーム生成回路は、前記送信信号切替スイッチからのフレーム切替制御信号に従い、制御フレームが選択された場合は、休止フレーム/送信停止フレーム/送信再開フレームのいずれかを、送信制御信号フレームとして前記送信信号切替スイッチへ出力する
無線伝送装置。 - 請求項3に記載の無線伝送装置において、
前記送信信号切替スイッチは、前記制御フレーム生成回路からの送信制御信号フレームと前記第1フレーム回路からの送信主信号フレームとのいずれか一方を選択して、切替後送信フレームとして前記送信回路へ出力する
無線伝送装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無線伝送装置において、
書き込まれたMACフレームを前記ユーザネットワーク側の信号速度で読み出し受信LAN信号として前記ユーザネットワークへ出力する第1受信メモリと、
書き込まれた送信補助信号を前記補助ネットワークの信号速度で読み出し、受信補助信号として出力する第2受信メモリと、
前記受信回路からの受信フレームが主信号フレームの場合は、MACフレームを分離し前記第1受信メモリに前記無線伝送路の信号速度で書き込む第2フレーム回路と
を更に具備する
無線伝送装置。 - 請求項5に記載の無線伝送装置において、
前記制御フレーム検出回路は、前記受信回路からの受信フレームが休止フレームの場合は、前記受信回路からの受信フレームから送信補助信号を分離して前記無線伝送路の信号速度で前記第2受信メモリに書き込む
無線伝送装置。 - 請求項5又は6に記載の無線伝送装置において、
前記第1受信メモリは、自身のメモリ使用量を監視し現在のメモリ使用量が予め設定した上限設定値以上なのか、下限設定値以下なのかを判断して結果をメモリ使用量通知信号として前記送信信号切替スイッチへ出力する
無線伝送装置。 - 請求項7に記載の無線伝送装置において、
前記送信信号切替スイッチは、前記制御フレーム検出回路からの休止フレーム選択制御信号と前記第1受信メモリからのメモリ使用量通知信号とを基に、主信号フレームと制御フレームとのいずれか一方を選択し、且つ、制御フレームの種別の選択を行い、結果をフレーム切替制御信号として、前記制御フレーム生成回路と前記第1フレーム回路へ出力する
無線伝送装置。 - 請求項7又は8に記載の無線伝送装置において、
前記送信信号切替スイッチは、
前記制御フレーム検出回路からの休止フレーム選択制御信号を用いて状態遷移を行う動作状態判定部と、
前記動作状態判定部からの状態通知信号及び前記第1受信メモリからのメモリ使用量通知信号を基に、フレーム切替論理に従いフレームを選択し結果をフレーム切替制御信号として前記制御フレーム生成回路及び前記第1フレーム回路へ出力するフレーム選択論理部と、
前記フレーム選択論理部からのフレーム切替制御信号に従い、主信号フレームを選択する場合は前記第1フレーム回路からの送信主信号フレームを選択し、制御フレームを選択する場合は前記制御フレーム生成回路からの送信制御信号フレームを選択して切替後送信フレームとして前記送信回路へ出力するセレクタと
を具備する
無線伝送装置。 - 請求項9に記載の無線伝送装置において、
前記動作状態判定部は、前記制御フレーム検出回路が送信停止フレームを検出した場合は通常状態から休止状態に遷移する
無線伝送装置。 - 請求項9又は10に記載の無線伝送装置において、
前記動作状態判定部は、前記制御フレーム検出回路が送信再開フレームを検出した場合は休止状態から通常状態に遷移し、結果を状態通知信号として前記フレーム選択論理部へ出力する
無線伝送装置。
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