JPS632439A - バ−スト通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、バースト的に発生する情報をそのバースト性
を保ちつつ、可変長、可変速度のバーストにより多重化
して伝送するバースト通信方式（従来の技術及び発明が
解決しようとする問題点） 従来の通信方式においては、バースト的に発生する情報
の取り扱いにおいて、情報の時間的順序の保存の観点か
ら、以下のような欠点を有していた。

時分割多重化方式（ＴＤＭ）においては、周期的に通信
チャネルが割り当てられるため、規則的に端末から出力
される情報については、通信網内を伝達する時間の揺ら
ぎを除いて情報の発生時間はほぼ保存される。しかし、
バースト的に、すなわち、情報の発生間隔、標本化間隔
、標本当りの情報量が不規則に変化して発生する情報に
ついては、ＴＤＭ方式では、通信網内の該当するチャネ
ルに常に周期的に情報が送出され、または該チャネルを
通して常に周期的に情報を受信することとなり、極めて
効率が悪い。これは特に高速のバースト情報を取り扱う
将来の網では大きな問題となる。

一方、パケット通信方式は、本質的にバースト的な情報
の伝送に通している。しかし、従来のパケット通信方式
では各パケットに含まれる情報系列の相対的順序は保存
されるものの、通信網内の遅延時間の揺らぎをバッファ
で吸収したとしても、各情報の発生時間については確定
できない。

従って、情報源の標本化速度が固定的又は規則的な場合
には、受信側でパケットの順序から相対的に情報の発生
時間が再現できるものの、情報源が完全にバースト的で
ある場合には、例えば標本化速度は可変となり伝送およ
び処理における遅延の揺らぎやデータの欠落により、時
間的に正しく情報を再生することが困難となる。

さらに、従来のパケット通信方式では、処理の待ち時間
などから生ずる大幅なパケット遅延時間の揺らぎにより
通信の実時間性が満たされないことがあり、これを避け
るため、実時間性の要求が強い情報を乗せたパケットを
優先して伝送するためパケットに優先度を付ける方法な
どが考えられている。しかし、バースト的に発生する情
報を、高速かつ大量のデータを含む可変長バーストとし
て送信する場合は、パケットにおいて用いられているよ
うな固定的な優先度では、通信の実時間性からみた通信
品質を満足する最適な優先度を設定することは困難とな
る。

本発明は、不規則に発生するバースト情報に対して、従
来のパケット通信においては実現が困難な情報発生間隔
を保存した通信を、ＴＤＭのような効率の低下をもたら
さずに可能とする手段を提供するものであり、さらに情
報発生間隔保存の手段を利用して、従来のパケット通信
では実現困難であった、取り扱う情報の実時間性に対す
る要求条件と網内のトラピック条件に応じたきめ細かさ
で、かつ効率の高い優先度制御を実現するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、情報源にて情報の発生した絶対的な時刻、ま
たは基準点からの相対的な時間を確定できる手段を有し
、バースト情報の作成時に上記時間情報を付加すること
により、情報が非周期的に発生する場合、あるいは情報
が非周期的に標本化されている場合でも、また網内の遅
延時間の大幅な揺らぎがある場合でも受信側で正しく情
報が再生されるバースト通信を可能とすることを最も主
要な特徴とする。従来のパケット通信技術においては上
記のような不規則に発生するバースト情報をそのままバ
ースト的に伝送することは考慮していないため、パケッ
トの相対的番号と一定周期標本化クロックを仮定して受
信信号を再生していた点が異なる。

さらに、本発明は上記時間情報の一種として、情報源が
網へ要求する遅延時間の条件（実時間性）から目的のノ
ードへ到達する目標絶対時刻など目標到達までの時間的
余裕を表わす情報をバーストへ付加することにより、各
ノードではこれに基づきバーストの網内での処理状況に
応じたきめ細かな優先度を制御できる特徴がある。これ
は、従来のパケット通信では優先度を用いても網内の処
理状況に応じて変化させることはなかった点と異なる。

また上記優先度制御を利用して、遅れのはっきりしたバ
ーストを網内の途中ノードにて棄却できる特徴を有する
。これは、従来のパケット通信では最後のノードに到達
した後に棄却している点と異なり、実時間的な無効なデ
ータが網内を流れることを防ぐことにより効率の高い制
御を可能とする。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

はじめに、本発明の第１の実施例として、絶対的な時刻
を確定することを利用したバースト通信方式を説明する
。

まず、本実施例に係る時刻確定の概念について第１図を
参照して説明する。第１図（ａ）において、１は中心と
なる網内のマスタークロツタ、２〜４はマスタークロッ
ク１と同期しかつ絶対時刻情報を受けているクロックで
ある。マスタークロック１とクロック２〜４どの時間軸
上の位置関係は第１図（ｂ）に示すとおりである。５〜
７はクロック２〜４に同期したバースト通信ノードで、
この例では５が発信ノード、６が中継ノード、７が着信
ノードとしている。

網同期システムにおいて伝送遅延を考慮した絶対時刻の
分配を行なうことにより、第１図（ｂ）に示すＴｅの値
をｌ　ｍ５ｅｃ以下にすることが技術的に可能である。

次に、このような絶対時刻決定の手段を有した送信ノー
ド５にて発生したバースト情報の例を用い、第１の実施
例を説明する。

第２図（ａ）は、送信ノード５にて発生するバースト情
報の一例である。バースト８は時刻ｔ１からｔ′１まで
、バースト９はｔ２からｔ“２まで、バースト１０はｔ
３からｔ°３まで継続する。

送信ノード５では、絶対時刻決定の手段によりそれぞれ
のバーストの発生時刻および終了時刻を知り、それらを
ヘッダ情報８−１．９−１゜ｌｏ−１およびフッタ情報
８−２．９−２．１０−２部分に付加する。第２図（ｂ
）はヘッダ情報８−１゜９−１および１Ｏ−１にそれぞ
れ付加された発生時刻情報８−１ａ、　９−１ａ及び１
０−１ａを図示している。

受信ノード７で受は取ったバースト情報はトラヒック条
件やルーラングにより一般にそれぞれ異なった遅延を有
する（ｄｌ、ｄ２．ｄ３）ため、このまま再生すると送
信ノード５での情報発生間隔を保つことができない。こ
のため、受信ノード７ではヘッダにおける発生時刻情報
１．．１２゜ｔ３を読み取り、許容される遅延の範囲内
で遅延の揺らぎを吸収するように最終的なデータの読み
だし時間を調整しく第２図（Ｃ）の８−３．９−３゜ｌ
ｏ−３部分）、最終的には非周期的なバーストがある許
容される一定の遅延（に）を有するように受信データを
再生する（第２図（ｄ））。

なお、本実施例では時刻情報として絶対時刻を用いたが
、より一般的に網内の基準点における時刻からの差を示
す時間情報を代わりに用いてもよい。第２図におけるバ
ーストの終了時刻は第２、第３の実施例にて有効となる
ものである。

本発明における第２の実施例として、第１の実施例にお
ける手段に加えて、各バースト毎に受信ノードに到達す
るまでの遅延時間の余裕度を絶対的な時刻を利用して評
価し、優先度を付ける手段を有する方式を示す。

第３図は本発明の第２の実施例の説明図であり、同図（
ａ）において１１は発信ノード、１２は中継ノード、１
３は着信ノード、１４は発信端末および１５は着信端末
である。第３図（ｂ）は、発信ノード１１において時刻
ｔ４に発生し、時刻ｔＩ４に終了したバーストデータ１
６を示す。発信ノード１１ではバーストデータ１６のヘ
ッダ情報１６−１内に発生時刻情報（ｔ　ａ　）　１６
−１ａを付加するが、ざらに情報源のクラスによって定
まる実時間性の要求条件から、着信・最盛までの許容遅
延時間または許容される着信時刻（１，）に関する情報
１６−１ｂを付加する（第３図（Ｃ））。

中継ノード１２においては、バーストデータ１６が該中
継ノード１２に到着した時刻ｔ５と、許容される着信時
ＩＩＩ　ｊ　ｏ　、さらには着信ノードアドレスとから
、バーストデータ１６に対する実時間余裕度を評価する
ことができる（第３図（ｄ））。例えば、ｙ＝ｊｏ　　
ｔ５　ｔｅ＝ｔｏ　−Ｔ、　　　（１）ただし、 ｔ、、：中継ノード１２から着信ノード１３までの予想
伝送遅延、 Ｔｐ＝ｔ５＋ｔ、：着信ノード１３への到着推定時刻、 ｙ：実時間余裕度、 とする。

ｙの値によりバーストデータ１６に対する優先度を次の
ように変える。

■ｙ≧Ｔｈ、であれば通常の優先度とする。

ただしＴｈ、は通常の優先度で充分実時間性を満足する
ようなｙの値である。

■Ｔｈ２≧ｙであればバーストデータを棄却する。

ただし、Ｔｈ２は着信ノード１３で再生したデータが明
らかに実時間性を満足しないと判断されるようなｙの値
である。

■Ｔｈ、＞ｙ＞Ｔｈ２であれば通常より優先度を上げる
。

ただしこの場合、ｙのレベルに応じてさらに複数の優先
度を設定することができる。

中継ノード１２ではヘッダ情報＋６−１を調べただけで
上記の処理を行なうことができる。

（発明の効果） 以上説明したように、上記第１の実施例に基づき説明し
た本発明によれば、発信および着信ノードにて絶対時刻
を認識していれば、発信ノードにてバーストの発生時刻
等をバースト情報と共に伝送し、着信ノードにてこれを
読み取ることにより、これを用いて非周期的に発生する
バースト情報を、網内の遅延の揺らぎにもかかわらず、
発生時間間隔を保ちつつ再生が可能となる。

また、上記第２の実施例に基づき説明した本発明によれ
ば、各ノードで時刻を確定できる手段を有し、また発信
ノードでバースト発生時刻情報および許容される着信時
刻情報を付加する手段を有することにより、中継ノード
ではヘッダに含まれる上記情報を調べることにより、バ
ーストデータを蓄積することなく優先度を変えた処理が
行なえ、かつ各中継ノードで実時間性を保つという観点
から適応的に優先処理を実行できる。また実時間性から
無効なデータは、それが明確となったノードにおいて即
座に棄却される。これらを総合して極めて効率の良い通
信が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る時刻確定の概念図、第２
図は本発明の第１の実施例の説明図、および第３図は本
発明の第２の実施例の説明図である。 １：網内のマスタークロック、 ２〜４：網内のクロック、 ５〜７：網内のノード、 ８：発信ノードにて時刻ｔ、に発生したバーストデータ
、 ９：発信ノードにて時刻ｔ２に発生したバーストデータ
、 ｌＯ二全発信ノードて時刻ｔ３に発生したバーストデー
タ、 ｓ−ｔ、９−１．１０−１　＋ヘッダ情報、８−１ａ、
　９−１ａ、　１０−１ａ　：発生時刻情報、８−２．
９−２．１０−２　：フッタ情報、１１：発信ノード、
１２：中継ノード、１３：着信ノード、１４：発信端末
、１５：着信端末、１６：端末１４にて時刻ｔ４に発生
したバーストデータ、 １６−１＋ヘツダ情報、１６−２：フッタ情報、１６−
１ａ：発生時刻情報。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報源から非周期的または部分的に周期的に発生
   する可変速度、可変長のデータのかたまりを伝送するた
   めに、データの始めと終りを示す符号例およびこれらの
   データを転送するために網が識別すべき情報などを付加
   したバーストを網内のノードにて処理を行なうバースト
   通信方式において、 発信ノードに、情報源における情報の発生時刻を相対的
   または絶対的に確定できる第１の手段、および上記時間
   情報を相対値または絶対値としてバーストデータに付加
   する第２の手段を設け、着信ノードに、バーストデータ
   に付加された該時間情報を読み取ることにより、受信し
   たバーストデータの到着時間の揺らぎを吸収し時間的に
   正しい関係を保ってバースト情報を再生する第３の手段
   を設けたことを特徴とするバースト通信方式。
2. （２）情報源から非周期的たは部分的に周期的に発生す
   る可変速度、可変長のデータのかたまりを伝送するため
   に、データの始めと終りを示す符号例およびこれらのデ
   ータを転送するために網が識別すべき情報などを付加し
   たバーストを網内のノードにて処理を行なうバースト通
   信方式において、 発信ノードに、情報源における情報の発生時刻を相対的
   または絶対的に確定できる第１の手段、上記時間情報を
   相対値または絶対値としてバーストデータに付加する第
   ２の手段、および情報を発生した情報源が網へ要求する
   遅延に関する条件を識別して、通信相手へ到達すべき目
   標時刻あるいは実時間性の観点から遅延に関する時間的
   余裕を現す情報を該バーストデータに付加する第４の手
   段を設け、 着信ノードに、バーストデータに付加された該時間情報
   を読み取ることにより、受信したバーストデータの到着
   時間の揺らぎを吸収し時間的に正しい関係を保ってバー
   スト情報を再生する第３の手段、およびバーストの発生
   時刻、ノードへの到着時刻および該ノードから目標受信
   ノードへの推定転送時間を考慮した実時間余裕度を評価
   することにより、時間的余裕の少ないバーストの優先度
   を通常の優先度から上げる第５の手段を設けたことを特
   徴とするバースト通信方式。
3. （３）各ノードにおいて時間的余裕が少ないバーストの
   うち、特に着信ノードに到達する推定時刻Ｔｐが、要求
   される目標到達時刻Ｔｏに比べ明らかにｔだけ遅延する
   ことが予想され、かつｔが着信ノードで時間的に連続性
   を保ちながら、すなわち実時間性を保ちながらデータを
   再生するのに必要と判断される遅延の許容値を越える場
   合には、該バーストを棄却することを特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載のバースト通信方式。