JP2004208124A - 伝送帯域制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】固定帯域伝送路を利用して、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等のＬＡＮデータの非リアルタイム通信と、ＩＰ電話・ＩＰテレビ会議等のリアルタイム通信とを混在して通信する際に、リアルタイム通信のオーバーフローを軽減する。
【解決手段】自局側の伝送帯域制御装置３０ａは、レイヤ３スイッチ１５ａを経由して供給されるＩＰ電話機７ａ等からのリアルタイム通信における１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの集中を監視し、オーバーフローの可能性があると判断したとき、対局側の伝送帯域制御装置３０ｂに通知し、同期させて、パーソナルコンピュータ１２ａ等からのリアルタイム通信における１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの無線区間における伝送帯域を縮小し、その分、ＩＰ電話機７ａ等のリアルタイム通信の無線区間における伝送帯域を拡大する。
【選択図】図１
【解決手段】自局側の伝送帯域制御装置３０ａは、レイヤ３スイッチ１５ａを経由して供給されるＩＰ電話機７ａ等からのリアルタイム通信における１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの集中を監視し、オーバーフローの可能性があると判断したとき、対局側の伝送帯域制御装置３０ｂに通知し、同期させて、パーソナルコンピュータ１２ａ等からのリアルタイム通信における１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの無線区間における伝送帯域を縮小し、その分、ＩＰ電話機７ａ等のリアルタイム通信の無線区間における伝送帯域を拡大する。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リアルタイム通信が必要とされる電話（テレビ電話を含む），ファクシミリ，テレビ会議などの通信と、非リアルタイムのインターネットやＬＡＮ（Local Area Network）などの通信とを多重化して伝送可能な多重伝送装置に適用して好適な伝送帯域制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電話（テレビ電話を含む），ファクシミリ，テレビ会議などの通信と低速のデータ回線やＬＡＮ等の通信とを多重化して伝送可能な多重伝送装置を利用したシステムが実用化されている。
【０００３】
図１６は、このようなシステムを具現化した、従来技術に係るマイクロ波多重無線システム２のブロック図を示している。
【０００４】
このマイクロ波多重無線システム２は、地点Ａと地点Ｂ間を、無線機４ａ，４ｂを通じて、たとえば６．３［Ｍｂｐｓ］×２＝１２．６［Ｍｂｐｓ］の情報をマイクロ波で双方向通信する構成とされている。
【０００５】
マイクロ波多重無線システム２は、現在のところ、３［Ｍｂｐｓ］−２０８［Ｍｂｐｓ］の範囲で規格化されている（日本国では、非特許文献１参照）。
【０００６】
この場合、地点Ａ，Ｂにおける端末として、電話機６ａ，６ｂ、テレビ電話８ａ，８ｂ、サーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ等が配置される。
【０００７】
電話機６ａ，６ｂは、それぞれ交換機１４ａ，１４ｂを経由し端局装置１６ａ，１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。また、テレビ電話８ａ，８ｂは、ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂを経由し端局装置１６ａ，１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。さらに、サーバ１０ａ，１０ｂは端局装置１６ａ、１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続され、パーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂは、ＬＡＮ２０ａ，２０ｂを経由し端局装置１６ａ，１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。
【０００８】
このように構成されるマイクロ波多重無線システム２は、現在、一度、経路の設定、いわゆる呼設定を行うと、呼終了まで同じ通信経路を使用して伝送するリアルタイム通信となっている。
【０００９】
データの伝送速度（この明細書中では、データの伝送帯域と同じ意味）は、電話機６ａ，６ｂの音声ではＰＣＭ符号化された６４［ｋｂｐｓ］、テレビ電話８ａ，８ｂの画像ではＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂで符号化した６．３［Ｍｂｐｓ］、パーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂやサーバ１０ａ，１０ｂのＬＡＮなどのデータ通信では１．５−６．３［Ｍｂｐｓ］となっている。このように、データ伝送帯域が異なるデジタルメディアのデジタルデータの多重化が、端局装置１６ａ，１６ｂで行われる。
【００１０】
なお、ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂのデータは、Ｈ．２６１ＣＯＤＥＣで符号化した１．５［Ｍｂｐｓ］データ、その他ＭＰＥＧ１，ＭＰＥＧ４画像などのデータの場合もある。
【００１１】
送信の際、端局装置１６ａ，１６ｂは、上述した６４［ｋｂｐｓ］データ、６．３［Ｍｂｐｓ］データ、および１．５［Ｍｂｐｓ］データを、それぞれ固定帯域である、１．５４４［Ｍｂｐｓ］，３２．０６４［Ｍｂｐｓ］，９７．７２８［Ｍｂｐｓ］，２．０４８［Ｍｂｐｓ］，８．４４８［Ｍｂｐｓ］，３４．３６８［Ｍｂｐｓ］，５１．８４０［Ｍｂｐｓ］，１５５．５２０［Ｍｂｐｓ］などのいずれかの固定帯域に規格化された速度のデータ複数本に変換し、無線機４ａ，４ｂとインタフェースして伝送している。
【００１２】
このように、この従来技術に係る多重無線システム２は、ＩＰ（Internet Protocol）技術を使用しない、いわゆるＳＴＭ（Synchronous Transfer Mode）伝送技術を採用している。
【００１３】
【非特許文献１】
国土交通省（旧建設省）「６．５ＧＨｚ帯１２８ＱＡＭ多重無線装置仕様書」建電通仕（国電通仕）第４８号、平成１２年７月４日制定、ｐ．１−ｐ．１８
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近時、ＩＰ技術が進展し、音声はＩＰ電話、画像やデータ通信もＩＰアドレスをつけたインターネット通信が浸透しつつある。つまり、あらゆる端末装置が徐々にＩＰアドレスを有するＩＰ化端末になりつつある。
【００１５】
このような市場の要請に応えるための多重無線装置として、現時点では、実用化されていないが、１０ＢＡＳＥ−Ｔ，１００ＢＡＳＥ−ＴＸ，１０００ＢＡＳＥ−ＴなどのＬＡＮインタフェースを備えた多重無線装置を構築することが考えられる。なお、ＬＡＮインタフェースを有する無線装置としては、無線ＬＡＮ、ＦＷＡ（Fixed Wireless Access）などが実用化されている。
【００１６】
しかしながら、ＬＡＮインタフェースを備えた多重無線装置において、たとえば１００ＢＡＳＥ−ＴＸの信号を２地点Ａ，Ｂ間で中継する際に、多重無線装置で伝送可能なデータ伝送速度（伝送帯域）である１２．６［Ｍｂｐｓ］相当が、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの伝送速度（伝送帯域）である約１００［Ｍｂｐｓ］よりも小さいため、端末が一斉にアクセスする等、無線機４ａ，４ｂに入力されるデータ速度が一時的に速くなる場合には、無線機４ａ，４ｂの入力端で瞬間的に１２．６［Ｍｂｐｓ］の速度を超過し、いわゆるオーバーフローが発生してデータが欠損するという問題がある。
【００１７】
また、データが欠損しないように、リアルタイム通信のために大容量のバッファを用いた場合には、その分の遅延が発生する。遅延が発生すると、いわゆるＩＰ電話などで「もしもし」と送話した後に相手からの答えに間（ま）、すなわち無言の時間が生じることになり、衛星生中継のような状態となってしまうことから聞き取りにくい通話になってしまうという新たな問題が発生する。
【００１８】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、非リアルタイム通信とリアルタイム通信が混在する伝送装置において、電話やテレビ会議などの遅延が許されないメディアでのリアルタイム通信におけるオーバーフローを軽減することを可能とする伝送帯域制御装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したがって、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
【００２０】
この発明の伝送帯域制御装置は、リアルタイム通信を行う第１の送受信端末（１０１ａ，１０１ｂ）に接続される第１の中継装置（１５ａ，１５ｂ）および非リアルタイム通信を行う第２の送受信端末（１０２ａ，１０２ｂ）に接続される第２の中継装置（１７ａ，１７ｂ）と複数の全二重の固定帯域伝送路（１００）との間に挿入される伝送帯域制御装置（３０ａ，３０ｂ）であって、前記第１の送受信端末から前記第１の中継装置を経由して送信されるデータ量を監視するデータ量監視手段（５５）と、監視しているデータ量が閾値以下のときには、前記固定帯域伝送路の伝送帯域を前記第１の中継装置と前記第２の中継装置との間で一定比率に割り当て、監視しているデータ量が閾値以上となったときには、前記第１の中継装置に割り当てられる伝送帯域の比率を増加させて、前記リアルタイム通信を優先させる制御を行う伝送帯域制御手段（７０）とを備えることを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００２１】
この発明によれば、データ量監視手段により、リアルタイム通信を行う第１の送受信端末から第１の中継装置を経由して送信されるデータ量を監視し、伝送帯域制御手段により、データ量監視手段で監視しているデータ量が閾値以下のときには、前記固定帯域伝送路の伝送帯域を前記第１の中継装置と前記第２の中継装置との間で一定比率に割り当て、監視しているデータ量が閾値以上となったときには、前記第１の中継装置に割り当てられる伝送帯域の比率を増加させて、前記リアルタイム通信を優先させる制御を行うようにしているので、非リアルタイム通信とリアルタイム通信とが混在する伝送装置において、リアルタイム通信のオーバーフローを軽減することができる。
【００２２】
なお、送信されるデータ量の監視は、データの実伝送速度（データ実伝送帯域）を直接監視する他、データを一時的に記憶するバッファの残容量、バッファの残容量を判断するためのバッファの書込アドレスと読出アドレスの差等で監視することができる。
【００２３】
この場合、前記固定帯域伝送路は、一定伝送単位毎（ＭＦ）にデータが伝送されるものであり、ある伝送単位期間に自局側の前記データ量監視手段で監視しているデータ量が閾値以上となったときに、自局側の前記伝送帯域制御手段は、次以降の伝送単位期間で、前記割り当て変更の制御情報を対局側の伝送帯域制御手段に送信し、前記自局側および前記対局側の伝送帯域制御手段は、前記次以降の伝送単位期間から同期して前記第１の送受信端末に割り当てられる伝送帯域の比率を増加させるように制御することで、送受信の伝送帯域の変更割り当てを同時に行うことができる（請求項２記載の発明）。
【００２４】
次以降の伝送単位期間は、たとえば、次の伝送単位期間あるいはその次の伝送単位期間等とすることができる。
【００２５】
なお、前記一定伝送単位は、フレーム単位（フレーム単位あるいはマルチフレームを構成するサブフレーム（ＳＦ）単位）あるいはマルチフレーム（ＭＦ）単位に選択することができる（請求項３記載の発明）。
【００２６】
また、固定帯域伝送路は、無線伝送路（１００）に限らず、この無線伝送路、光伝送路（１００Ｆ）あるいは有線伝送路（１００Ｍ）の少なくとも一つの伝送路が含まれるように構成することができる（請求項４記載の発明）。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
なお、以下に参照する図面において、上記図１６に示したものと対応するものには同一の符号を付けている。
【００２９】
図１は、この実施形態に係る伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂを含むマイクロ波多重無線システム３２のブロック図を示している。なお、伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂは、後に詳しく説明するように、伝送帯域の自動切替制御装置として機能する。
【００３０】
この実施形態に係るマイクロ波多重無線システム３２は、地点Ａと地点Ｂ間を、無線機４ａ，４ｂを通じて、たとえば６．３［Ｍｂｐｓ］×２＝１２．６［Ｍｂｐｓ］の情報をマイクロ波多重の無線で双方向通信可能な全二重の固定帯域伝送路１００の構成とされている。なお、この実施形態において、固定帯域伝送路１００は、６．３［Ｍｂｐｓ］を２系統（固定帯域伝送路１００Ｒと固定帯域伝送路１００Ｄ）としているが、たとえば、３系統，４系統，あるいは８系統としてもよく、複数であればよい。
【００３１】
また、６．３［Ｍｂｐｓ］は、例であり、これに代えて、１．５４４［Ｍｂｐｓ］，３２．０６４［Ｍｂｐｓ］，９７．７２８［Ｍｂｐｓ］，２．０４８［Ｍｂｐｓ］，８．４４８［Ｍｂｐｓ］，３４．３６８［Ｍｂｐｓ］，５１．８４０［Ｍｂｐｓ］，１５５．５２０［Ｍｂｐｓ］等とすることができる。
【００３２】
双方向通信可能な固定帯域伝送路１００は、無線機４ａ，４ｂを、図２の光多重伝送システム３２Ｆに示すように、光伝送装置３４ａ，３４ｂに代替することで光多重伝送路である光ファイバ１００Ｆを用いることも可能であり、あるいは図３の有線多重伝送システム３２Ｍに示すように、多重化装置３４ｃ，３４ｄに代替することで有線伝送路であるメタリックケーブル１００Ｍを用いることも可能である。
【００３３】
図１において、地点Ａ，Ｂには、通話品質を確保するために伝送遅延が許されないリアルタイム通信を行うメディア端末である第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂとして、ＩＰ電話機７ａ，７ｂ、ＩＰテレビ電話９ａ，９ｂが配置され、さらに比較的に伝送遅延を許されるデータ通信などの非リアルタイム通信を行うメディア端末である第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂとして、サーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ等が配置される。
【００３４】
ＩＰテレビ電話９ａ，９ｂに代替してテレビ会議装置を接続することもできる。これら各端末はＩＰアドレスとＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを有している。
【００３５】
ＩＰ電話機７ａ，７ｂは、それぞれ第１の中継装置であるレイヤ３スイッチ（Ｌ３ＳＷ）１５ａ，１５ｂおよび伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。ここで、ＩＰ電話機７ａ，７ｂは、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂに対して、それぞれ１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等により接続される。
【００３６】
また、ＩＰテレビ電話９ａ，９ｂは、第１の中継装置であるレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂを経由し伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。このＩＰテレビ電話９ａ，９ｂも、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂに対して、それぞれ１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等により接続される。
【００３７】
さらに、インタフェースがそれぞれ１００ＢＡＳＥ−ＴＸのサーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂのＬＡＮ２０ａ，２０ｂは、第２の中継装置であるレイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂおよび伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。
【００３８】
なお、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂは、ネットワーク層（レイヤ３）でルーティング処理を高速に行うスイッチであるが、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂに代替してルータ等の中継装置により同等の機能を達成するように構成を変更することもできる。
【００３９】
以下の説明にあたり、用語「リアルタイム」と用語「非リアルタイム」とが類似していることを原因として構成および動作の理解に誤解を生じる可能性があることを考慮し、必要に応じて、用語「リアルタイム」を電話等伝送遅延が許されないという意味での用語「リアルタイム系」と置き換えて説明し、用語「非リアルタイム」を遅延が比較的に許されるデータ通信に係わるという意味で用語「データ系」と置き換えて説明する。
【００４０】
たとえば、通話品質を確保するために遅延が許されないリアルタイム通信を行うメディア端末であるＩＰ電話機７ａ，７ｂおよびＩＰテレビ電話９ａ，９ｂは、それぞれリアルタイム系データを送受信するというように説明する。また、比較的に遅延が許されるデータ通信などの非リアルタイム通信を行うメディア端末であるサーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ等は、それぞれデータ系データを送受信するというように説明する。
【００４１】
さらに、固定帯域伝送路１００は、第１の６．３［Ｍｂｐｓ］のリアルタイム系専用の固定帯域伝送路１００Ｒと、平常時はデータ系用としてオーバーフローアラーム発生時（後述）にはリアルタイム系用およびデータ系用に共用される第２の６．３［Ｍｂｐｓ］の固定帯域伝送路１００Ｄとから構成されているというように説明する。
【００４２】
図４は、図１−図３のシステム中、伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂの基本的な構成を示すブロック図である。この伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂは、図１に示したレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂに接続される一方の入出力ポート群５０と、無線機４ａ，４ｂに接続される他方の入出力ポート群６０と、これら入出力ポート群５０，６０間に配置される伝送帯域制御手段としての送受信制御部７０とを備えている。
【００４３】
一方の入出力ポート群５０は、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂに接続されるリアルタイム系の通信ポートである１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの入出力ポート５１ｓ，５１ｒと、レイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂに接続されるデータ系の通信ポートである１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの入出力ポート５２ｓ，５２ｒから構成されている。
【００４４】
他方の入出力ポート群６０は、無線機４ａ，４ｂに接続される、リアルタイム系通信用に割り当てられた送信ポートであるＣＨ１出力ポート６１ｓと受信ポートであるＣＨ１入力ポート６１ｒと、定常時には、データ系通信用に割り当てられ、リアルタイム系通信側にオーバーフローの可能性が発生したときには一部または全部がリアルタイム系通信用に割り当てられる送信ポートであるＣＨ２出力ポート６２ｓと受信ポートであるＣＨ２入力ポート６２ｒとから構成されている。
【００４５】
なお、無線機４ａ，４ｂは、それぞれが無線区間であるリアルタイム系用の固定帯域伝送路（ＣＨ１固定帯域伝送路）１００Ｒと、データ系用の固定帯域伝送路（ＣＨ２固定帯域伝送路）１００Ｄを利用するので、図４中、入出力ポート６１ｓ，６１ｒの近くと、入出力ポート６２ｓ，６２ｒの近くに、便宜上、符号１００Ｒと１００Ｄを記載している。
【００４６】
図４に示す送受信制御部７０は、全体がＰＬＤ（プログラムロジックデバイス）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、あるいはマイクロコンピュータ等により分割して、あるいは一体的に構成される。
【００４７】
この送受信制御部７０は、基本的には、オーバーフロー検出部５５と送信制御部６４，８４、受信制御部６６，８６、多数決判定部６８、および受信メモリスイッチ７２と送信メモリスイッチ８２とを備える。
【００４８】
オーバーフロー検出部５５は、第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂから第１の中継装置であるレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂを経由して送信されるリアルタイム系データのデータ量を監視するデータ量監視手段として機能する。
【００４９】
送受信制御部７０は、このオーバーフロー検出部５５により監視しているデータ量が閾値ＴＨ以下のとき、いわゆる定常時には、固定帯域伝送路１００の伝送帯域をレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂ（換言すれば第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂ）とレイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂ（換言すれば第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂ）との間で一定比率、この実施形態では１：１（それぞれ６．３［Ｍｂｐｓ］）に割り当てるとともに、監視しているデータ量が閾値ＴＨ以上となったとき、いわゆるデータが集中してきているとの判断時には、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂ（換言すれば第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂ）に割り当てられる伝送帯域の比率を増加させて（この実施形態では定常時の比率１：１を、データ集中時には、第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂの割当帯域：第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂの割当帯域＝３：１＝９．４５［Ｍｂｐｓ］：３．１５［Ｍｂｐｓ］に増加させて）、リアルタイム通信を優先させる制御を行う機能を有する。
【００５０】
レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂに接続されているリアルタイム系の入出力ポート５１ｓ，５１ｒは、一方の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４に接続され、レイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂに接続されているデータ系の入出力ポート５２ｓ、５２ｒは、他方の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース７４に接続される。
【００５１】
１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４，７４は、それぞれ、入出力ポート５１ｓ，５１ｒ、５２ｓ，５２ｒ側から順にＲＪ−４５コネクタとトランスとＰＨＹ部とＧＭＩ部とＭＡＣ処理部からなり、１００［Ｍｂｐｓ］のシリアルデータと８ビット幅のパラレルデータの相互信号変換｛シリパラ（シリアル／パラレル）変換とパラシリ（パラレル／シリアル）変換｝を行うとともに、書込アドレスＷＲＡＤＲと読出アドレスＲＤＡＤＲを発生する。
【００５２】
すなわち、一方の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４は、入力ポート５１ｓから供給されたリアルタイム系データをシリパラ変換し、書込アドレスＷＲＡＤＲで一時的に送信バッファ５６に書き込むとともに、一時的に受信バッファ５８に書き込まれているリアルタイム系データをパラシリ変換し出力ポート５１ｒに供給する。
【００５３】
また、他方の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４は、同様に、入力ポート５２ｓから供給されたデータ系データをシリパラ変換し、書込アドレスＷＲＡＤＲで一時的に送信バッファ７６に書き込むとともに、一時的に受信バッファ７８に書き込まれているデータ系データをパラシリ変換し出力ポート５２ｒに供給する。
【００５４】
ここで、リアルタイム通信を行う第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂの送信データであるリアルタイム系データを一時的に記憶する送信バッファ５６および、その受信データを一時的に記憶する受信バッファ５８のメモリ容量は、これら送受信バッファ５６，５８での総遅延時間が通話に違和感を与えない程度の短い時間（１無線区間の場合には、最大で３００［ｍｓ］程度、なお、たとえば、沖縄と北海道の間を５０無線区間に分割しているような場合では、６［ｍｓ］／１区間の遅延まで許容される。）となるように設計されている。
【００５５】
その一方、非リアルタイム通信を行う第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂの送受信データであるデータ系データをそれぞれ一時的に記憶する送受信バッファ７６，７８は、たとえば、数１０ミリ秒−数分程度、好ましくは１秒−数秒程度の時間に設計する。送受信バッファ５６，５８，７６，７８は、それぞれたとえばＦＩＦＯ（先入れ先出し）メモリで構成される。
【００５６】
送信バッファ５６，７６に書き込まれているリアルタイム系データは、送信制御部６４，８４により無線機４ａ，４ｂ側の伝送帯域（伝送割当帯域）に応じた読出アドレスＲＤＡＤＲで読み出されてラッチされ、パラシリ変換されてＣＨ１出力ポート６１ｓおよびＣＨ２出力ポート６２ｓを通じて、ＣＨ１，ＣＨ２送信データ（ビットストリームデータ）として無線機４ａ，４ｂに供給される。
【００５７】
オーバーフロー検出部５５は、上述したように、第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂから送信されるリアルタイム系データのデータ量を監視するデータ量監視手段としての機能を有しているが、より具体的には、送信バッファ５６の読出アドレスＲＤＡＤＲと書込アドレスＷＲＡＤＲのアドレス差が外部の入力装置（不図示）により設定可能な閾値ＴＨ（閾値ＴＨは、この実施形態では８００バイトに対応するアドレス差とされている。）より小さくなったときに、オーバーフローの可能性が発生することを知らせるためにレベル「１」となるオーバーフローアラーム信号Ｓｏａを送信制御部６４に供給する。
【００５８】
レベル「１」のオーバーフローアラーム信号Ｓｏａを受けた送信制御部６４は、制御信号（フラグ）Ｆｏｖを、ＣＨ１送信データのデータ伝送単位毎に複数個（この実施形態では、５個）挿入し（埋め込んで、あるいは付加し）、出力ポート６１ｓおよび無線機４ａ，４ｂを通じて他局側の無線機４ａ，４ｂの受信制御部６６にＣＨ１受信データとして送る。
【００５９】
オーバーフローアラーム信号Ｓｏａがレベル「１」となった後に、送信制御部６４および送信制御部８４は、データ系の固定帯域伝送路１００Ｄの伝送帯域の一部（この実施形態では、半分の３．１５［Ｍｂｐｓ］）をオーバーフローの可能性がなくなるまで、すなわちオーバーフローが復旧するまで（この実施形態では、後述するオーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅがレベル「０」となるまで）リアルタイム系データの伝送に割り当てる制御処理を行う。
【００６０】
この割当変更制御処理（帯域拡大縮小処理）のために送信バッファ５６，７６と送信制御部８４との間に送信メモリスイッチ８２を設けている。
【００６１】
他局側の無線機４ａ，４ｂの受信制御部６６は、ＣＨ１受信データから制御情報Ｆｏｖを抽出して、多数決判定部６８に送る。
【００６２】
多数決判定部６８は、制御情報Ｆｏｖの５個中３個を検出した時点で、レベル「１」の制御情報Ｆｏｖを含むＣＨ１受信データを受信したことを受信制御部６６，受信制御部８６にオーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅのレベルを「１」として通知する。
【００６３】
この通知後に、受信制御部６６および受信制御部８６は、データ系の固定帯域伝送路１００Ｄの伝送帯域の一部（この実施形態では、半分の３．１５［Ｍｂｐｓ］）を、オーバーフローの可能性がなくなるまで、すなわちオーバーフローが復旧するまで（オーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅがレベル「０」となるまで）、リアルタイム系データの伝送に割り当てる制御処理を行う。
【００６４】
この割当変更制御処理（帯域拡大縮小処理）のために、受信制御部６６，８６と受信バッファ５８との間に受信メモリスイッチ７２を設けている。
【００６５】
送信メモリスイッチ８２は、送信バッファ５６からのリアルタイム系のデータ入力ポートＸと送信バッファ７６からのデータ系のデータ入力ポートＹを有し、出力ポートＺが送信制御部８４の入力ポートに接続されている。この送信メモリスイッチ８２は、送信制御部６４からの切替制御信号ＲＰＳにより切り替えられ、定常時には、入力ポートＹと出力ポートＺが接続され、オーバーフローアラーム発生時には、入力ポートＸと入力ポートＹとが１：２の帯域ずつ出力ポートＺに接続される。
【００６６】
一方、受信メモリスイッチ７２は、受信制御部６６からのリアルタイム系のデータ入力ポートＵと受信制御部８６からのリアルタイム系（データ系ではないことに注意）のデータ入力ポートＶを有し、出力ポートＷがリアルタイム系のデータメモリである受信バッファ５８に接続されている。この受信メモリスイッチ７２は、多数決判定部６８からの切替制御信号ＷＰＳにより切り替えられ、定常時には、入力ポートＵと出力ポートＷが接続され、オーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅがレベル「１」となったときには、入力ポートＵと入力ポートＶとが２：１の帯域ずつ出力ポートＷに接続される。
【００６７】
上述したリアルタイム系の送信制御部６４は、速度変換機能（パラシリ変換）とタイミング発生機能と制御情報Ｆｏｖの挿入機能とを有する。データ系の送信制御部８４は、速度変換機能（パラシリ変換）とタイミング発生機能とを有する。
【００６８】
また、リアルタイム系の受信制御部６６は、速度変換機能（シリパラ変換）とフレーム同期機能と制御情報Ｆｏｖの分離機能とを有する。データ系の受信制御部８６は、速度変換機能（シリパラ変換）とフレーム同期機能とタイミング発生機能とを有する。
【００６９】
この場合、送信制御部６４，８４には、基準クロック発生器５７からフレームタイミング発生器５９を通じて６．３［ＭＨｚ］の基準クロックと、これを分周したサブフレームクロックおよびマルチフレームクロックが供給されている。なお、繁雑となり理解しにくくなるので図示はしていないが、６．３［ＭＨｚ］の基準クロック等、必要なクロックが送受信制御部７０を構成する各ブロックに供給されている。
【００７０】
受信バッファ５８，７８に書き込まれたデータは、１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４，７４からの読出アドレスＲＤＡＤＲで読み出され、出力ポート５１ｒ，５２ｒ側に出力される。出力された受信データは、レイヤ３スイッチ１５ａ，１７ａ，１５ｂ、１７ｂにおいてＭＡＣアドレスあるいはＩＰアドレスが参照されて、対応するサーバ１０ａ，パーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ、ＩＰ電話機７ａ，７ｂあるいはＩＰテレビ電話９ａ，９ｂへ振り分けられる。
【００７１】
図５は、入出力ポート６１ｓ，６１ｒ，６２ｓ，６２ｒから送受信されるＣＨ１、ＣＨ２データの送信伝送単位および受信伝送単位である６．３［Ｍｂｐｓ］用マルチフレームＭＦのフォーマットの一例を示している。
【００７２】
マルチフレームＭＦは、たとえば５００［μｓ］の時間長を有し、それぞれが６．３［Ｍｂｐｓ］のデータ容量の第１−第４の４個のサブフレーム（単に、フレームともいう。）ＳＦ１−ＳＦ４から構成されている。
【００７３】
各フレームＳＦは、１２５［μｓ］の時間長を有し、データ伝送用の９８個の各８ビットのタイムスロットＴＳと、同期用・リンク用の１個の５ビットのタイムスロットＥＦから構成されている。
【００７４】
最初の第１フレームＳＦ１の同期・リンク用タイムスロットＥＦには、「１１００Ｄ（Ｄはデータリンクビット）」が、次の第２フレームＳＦ２のタイムスロットＥＦには、「１０１００」が、さらに次の第３フレームＳＦ３のタイムスロットＥＦには、「１１１ＳＤ（Ｓは対局警報ビット）」が、最後の第４フレームＳＦ４のタイムスロットＥＦには、「ＣＣＣＣＣ（ＣはＣＲＣチェックビット）」が、それぞれ書き込まれる。
【００７５】
マルチフレームＭＦは、さらに、第１−第４フレームＳＦ１−ＳＦ４中、４９番目のタイムスロットＴＳ４９と、第１フレームＳＦ１中、９８番目のタイムスロットＴＳ９８が送信制御部６４による制御情報Ｆｏｖの挿入用（制御情報埋め込み用）のタイムスロットとして準備されている。
【００７６】
マルチフレームＭＦ中、これら５つのタイムスロットＴＳ４９,ＴＳ９８のそれぞれの第１ビットに、オーバーフローアラーム信号Ｓｏａに基づく制御情報Ｆｏｖが書き込まれる。５個の制御情報Ｆｏｖは、オーバーフローアラーム信号Ｓｏａが能動状態（オーバーフローの可能性がある状態であり、この実施形態ではレベル「１」）であるとき、全て「１」にセットされ、オーバーフローアラーム信号Ｓｏａが受動状態（オーバーフローの可能性がない状態であり、この実施形態ではレベル「０」）であるとき、全て「０」にクリアされる。
【００７７】
すなわち、オーバーフローアラーム信号Ｓｏａに基づく制御情報Ｆｏｖは、マルチフレームＭＦの第１フレームＳＦ１でのタイムスロットＴＳ４９，ＴＳ９８、第２−第４フレームＳＦ２−ＳＦ４のタイムスロットＴＳ９８を使用して送信制御部６４から伝送される。
【００７８】
これにより、マルチフレームＭＦ中、合計５ビットで１つの同一内容（同値）の制御情報Ｆｏｖを送信し、受信側では、多数決判定部６８による多数決判定（この場合、３個以上検出したとき）により制御情報Ｆｏｖからオーバーフロー情報を検出し確定する。
【００７９】
このように多数決判定とするのは、固定帯域伝送路１００において、フェージング等によるノイズを原因とするビット反転あるいはバースト誤りがあっても、正確にオーバーフロー情報を検出するためであるが、その分、データ伝送帯域が減少するので、電波状態がよければ３個であってもよく１個であってもよい。もちろん、電波状態が悪い場合には７個以上設けてもよい。この制御情報Ｆｏｖの通信のために、この実施形態では、伝送帯域が、実質的に１チャンネルあたり６．３［Ｍｂｐｓ］から６．１４４［Ｍｂｂｐｓ］に僅かに減少している。
【００８０】
図６は、無線機４ａ，４ｂの内部構成を示すブロック図である。各無線機４ａ，４ｂは、送信部２００ａ，２００ｂと受信部２０２ａ，２０２ｂと送受共用部２０４ａ，２０４ｂとから構成されている。
【００８１】
伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂの出力ポート６１ｓ、６２ｓから、それぞれ送信されるＣＨ１−ＣＨ２送信データ（ビットストリームデータ）が、送信信号処理部２１０において、次段の変調部２１２の変調方式に応じた無線フレームとなるように並び変えられる。また、並び替えの際には、無線フレームとして同期ビットや付加ビットを多重することが可能となっており、上述した制御情報Ｆｏｖは、この無線フレームまたは無線フレームに多重化される付加ビットに挿入する構成としてもよい。
【００８２】
送信信号処理部２１０から出力される２チャンネル分のデータは、変調部２１２でデジタル変調され、デジタル変調後のＩＦ信号が周波数変換部で、マイクロ波である、たとえば６．５［ＧＨｚ］のＲＦ信号とされ、このＲＦ信号が電力増幅部２１６で増幅され、自局の無線機４ａの送受共用部２０４ａからアンテナを通じて空間に電波が放射される。
【００８３】
その一方、自局の送受共用部２０４ａでは、対局の無線機４ｂから放射された周波数の僅かに異なるＲＦ信号（たとえば、周波数６．５［ＧＨｚ］に対して周波数１６０［ＭＨｚ］だけ異なる信号）の電波を受信し、受信電波を分離して自局の受信部２０２ａを構成する低雑音増幅部２２６に送る。
【００８４】
低雑音増幅部２２６で増幅された受信ＲＦ信号は、周波数変換部２２４でＩＦ信号とされ、復調部２２２で復調され、２チャンネル分の出力データが受信信号処理部２２０に供給される。
【００８５】
受信信号処理部２２０は、多重された無線フレームを分離し、制御情報が付加されたＣＨ１−ＣＨ２受信データ（ビットストリームデータ）を復元して、伝送帯域制御装置３０ｂの入力ポート６１ｒ，６２ｒに供給する。
【００８６】
実際上、図７に示すように、マイクロ波多重無線システム３２が構成され、地点Ａの自局の無線機４ａは、自局送信部２００ａと自局受信部２０２ａと送受共用部２０４ａを含み、地点Ｂの対局の無線機４ｂは、対局送信部２００ｂと対局受信部２０２ｂと送受共用部２０４ｂを含む。
【００８７】
この場合、通信の上り下りは、独立して通信する、いわゆる複信方式になっている。すなわち、太めの点線と一点鎖線で示すように、自局送信部２００ａと対局受信部２０２ｂが通信しているとき、同時に対局送信部２００ｂと自局受信部２０２ａが通信を行うことができる双方向通信となっている。
【００８８】
上り下りは固定帯域伝送路１００により独立して通信するが、図４に示した伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂの動作を説明する際には、便宜上、同一の図面を使用して説明する。
【００８９】
この実施形態に係る伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂを含むマイクロ波多重無線システム３２は、基本的には以上のように構成されかつ動作するものであり、次に伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂのより詳細な動作をＡ．概要動作、Ｂ．図８の送信側処理フローチャートおよび図９の受信側処理フローチャートを参照するオーバーフローアラーム発生時におけるリアルタイム系伝送とデータ系伝送との間の帯域割当切替の詳細動作の順に説明する。
【００９０】
Ａ．概要動作
無線機４ａ，４ｂに対するリアルタイム通信を行う遅延の許されないメディアである第１送受信端末１０１ａ，１０１ｂと非リアルタイム通信を行う遅延の比較的に許されるメディアである第２送受信端末１０２ａ，１０２ｂとのインタフェースを、２系列の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４，７４の構成としている。
【００９１】
そして、ＩＰ電話機７ａ，７ｂ等、遅延の許されないメディアである第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂと一方の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４との間に、一方のレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂを設け、ＬＡＮ２０ａ，２０ｂ等、放送等の配信画像も含む遅延の比較的許されるメディアである第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂとの間に他方のレイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂを設けている。
【００９２】
このように、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂ、１７ａ，１７ｂと１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４，７４により、リアルタイム系とデータ系との送受信系列を分離することで、遅延の許されないメディア、いわゆるリアルタイム系のメディアである第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂ間のいわゆるリアルタイムの通信が断線とならないように保護するようにしている。
【００９３】
換言すれば、遅延の許されるメディア、いわゆるデータ系のメディアである第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂ間の通信のデータ伝送量に左右されないで、遅延の許されないメディアである第１の送受信端末１０１ａ、１０１ｂ間のデータ遅延を送受信バッファ５６，５８のメモリ容量を制限することで許容範囲内の短い遅延時間とする。
【００９４】
上述したように、固定帯域伝送路１００の伝送帯域は、６．３［Ｍｂｐｓ］の２系列（合計約１３［Ｍｂｐｓ］）としている。無線機４ａ，４ｂの入力には、２系列の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４，７４の２本のＣＨ１，ＣＨ２送信データが入力される。
【００９５】
各入力は、瞬間的には、１００ＢＡＳＥ−ＴＸのデータ転送速度の１００［Ｍｂｐｓ］となることがあるが、長い時間における平均的なデータ転送速度はそれぞれ６．３［Ｍｂｐｓ］以下となるようにマイクロ波多重無線システム３２のネットワーク系の設計、すなわち各レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂに収容される端末数を制限している。
【００９６】
図４において、送信側について説明すると、送信メモリスイッチ８２は、定常時には、送信制御部６４により、送信バッファ７６と送信制御部８４とが接続されるように切り替えられている。
【００９７】
この定常時は、遅延の許されないメディアである第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂからレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂを経由して伝送されたシリアル送信データが入力ポート５１ｓを介して、その一方、遅延の比較的許されるメディアである第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂからレイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂを経由して伝送されたシリアル送信データが入力ポート５２ｓを介して、それぞれ１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４，７４を通りパラレルデータとされ、一時的にデータ伝送速度が高くなることを吸収するために設けられた送信バッファ５６，７６を介して送信制御部６４，８４に供給される。
【００９８】
送信制御部６４，８４は、パラレルデータを、それぞれ６．３［Ｍｂｐｓ］のシリアルデータ列に変換し、無線機４ａ，４ｂへＣＨ１，ＣＨ２送信データとして送り出す。
【００９９】
一方、定常時ではなく、遅延の許されないメディアである第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂからのシリアルデータのデータ量が多くなってきた場合、送信メモリスイッチ８２は、送信制御部６４により、送信制御部８４が送信バッファ７６と送信バッファ５６に対してそれぞれ同じ割合（伝送帯域）で接続されるように切り替えられる。このように切り替えれば、出力ポート６１ｓに係る固定帯域伝送路１００Ｒにおける全伝送帯域６．３［Ｍｂｐｓ］と出力ポート６２ｓに係る固定帯域伝送路１００Ｄにおける全伝送帯域６．３［Ｍｂｐｓ］の半分の伝送帯域３．１５［Ｍｂｐｓ］の合計で約９．５［Ｍｂｐｓ］の伝送帯域が遅延の許されないメディアである第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂ用に割り当てられる制御が行われる。
【０１００】
この割当制御は、基本的には、オーバーフロー検出部５５の検出結果であるオーバーフローアラーム信号Ｓｏａに基づいて送信制御部６４が契機処理を行う。すなわち、送信制御部６４は、オーバーフローアラーム信号Ｓｏａに基づくオーバーフロー情報である制御情報ＦｏｖをＣＨ１データに付加して自局側から対局側へ送信する。
【０１０１】
このように制御すれば、遅延の許されない第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂのデータが多い場合には、無線区間である固定帯域伝送路１００のリアルタイム系データ伝送帯域の割り当てを増加させることができる。
【０１０２】
なお、このとき、遅延の比較的許される第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂは、伝送帯域が３．２［Ｍｂｐｓ］に減少してしまうために待ち時間が長くなるが、メモリ容量の比較的に大きい送信バッファ７６に一時的に多量のデータが記憶されることになるので、データが欠落することがない。
【０１０３】
また、受信側では、受信制御部６６により制御情報Ｆｏｖを判別して、送信側と同期して自動的に受信メモリスイッチ７２を切り替えることにより、元通りの１００ＢＡＳＥ−ＴＸのパラレルデータにもどすことができる。
【０１０４】
なお、上記の処理以外の処理として、オーバーフロー検出部５５でオーバーフローアラームを検出した場合には、１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４を通じてレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂへ所定の信号を出力することにより、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂ内のメモリに一時的に送信データを保存する機能を利用して、送信バッファ５６のメモリ段数をできる限り小さくして遅延を少なくするように制御することもできる。
【０１０５】
以上のように制御することで、ＱＯＳ（Quality of Service）技術を使用しなくても、遅延を許されないメディアである第１送受信端末１０１ａ，１０１ｂの送受信の優先化が図られ、かつＱＯＳ技術ではパケット、すなわちフレーム毎に優先フレームかどうかを確認するためにレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂを通る回数が多くなると、確認のための遅延が問題となるが、この実施形態に係る技術では、フレーム毎に確認を行う必要がないので、ＱＯＳ技術を採用した場合に比較して遅延量の少ない回線が提供できる。したがって、たとえば、品質のよいＩＰ電話網等を実現することが可能である。
【０１０６】
なお、地点Ｂから地点Ａへの送信も同様であるので、以下の詳細説明では、繁雑となるのを回避するため、地点Ａから地点Ｂへの送信を例として説明する。
【０１０７】
Ｂ．図８の送信側処理フローチャートおよび図９の受信側処理フローチャートを参照するオーバーフローアラーム発生時におけるリアルタイム系伝送とデータ系伝送との間の帯域割当切替の詳細動作の説明
上述したように、定常時には、リアルタイム系データとデータ系データがそれぞれ固定帯域伝送路１００Ｒと１００Ｄを使用して全二重通信が行われている。そこで、まず、送信側のステップＳ１において、オーバーフローアラームの発生の検出処理が行われる。
【０１０８】
この場合、オーバーフロー検出部５５は、第１の送受信端末１０１ａから送信されるデータ量（伝送帯域）、すなわち１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４から出力されるデータ量（伝送帯域）が閾値ＴＨ以下であるかどうかを判定するための置換判定として、１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４からの書込アドレスＷＲＡＤＲの値と送信制御部６４からの読出アドレスＲＤＡＤＲの値との差を基準クロック（ＣＬＫ）毎に判定する。なお、基準クロックの周期は、１／６．３１２［ＭＨｚ］＝１６０［ｎｓ］である。
【０１０９】
そして、差が閾値ＴＨ＝８００バイト以下になった場合には、データ量が閾値以上に増加してオーバーフロー発生の可能性、この場合、送信バッファ５６が満杯となってリアルタイム系データを書き込むことができなくなる状態が発生する可能性があると判定する。
【０１１０】
図１０のタイミング図に示すように、時点ｔ１において、オーバーフローアラーム信号Ｓｏａが、オーバーフローの可能性のないことを示すレベル「０」からオーバーフローの可能性があることを示すレベル「１」に変化する。
【０１１１】
図１０は、オーバーフローアラーム発生時（時点ｔ１）および復旧時（時点ｔ６）における送信側のタイミング図を示しており、それぞれ、例としてのオーバーフローアラーム信号Ｓｏａ、送信制御部６４によるオーバーフローアラーム信号Ｓｏａの状態（ステータス）の監視タイミングＤＴ、出力ポート６１ｓから出力されるリアルタイム系データのＣＨ１マルチフレームＭＦ１−１〜ＭＦ１−８、出力ポート６２ｓから出力されるデータ系データのＣＨ２マルチフレームＭＦ２−１〜ＭＦ２−８、多数決判定部６８から出力されるオーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅ（レベル「１」でイネーブル）、送信制御部６４から送信メモリスイッチ８２の制御入力ポートに供給される切替信号ＲＰＳの変化内容、および各マルチフレームＭＦタイミング毎のリアルタイム系データとデータ系データの伝送帯域の変化［Ｍｂｐｓ］を示している。
【０１１２】
オーバーフローアラーム信号Ｓｏａが、時点ｔ１でレベル「１」に変化した後、次の監視タイミングＤＴ（監視タイミングは、各マルチフレームＭＦの先頭としている。）の時点ｔ２において、送信制御部６４によりオーバーフローアラームが発生していることが検出され、その時点ｔ２において、ステップＳ１の判定が肯定となる。なお、監視タイミングＤＴは、さらに短い期間でもよく、長い時間としてもよい。
【０１１３】
次に、ステップＳ２において、送信制御部６４は、マルチフレームＭＦ１−２のサブフレームＳＦ１のタイムスロットＴＳ４９の制御情報Ｆｏｖをセット（Ｆｏｖ←１）して（挿入して）送信を開始する。
【０１１４】
そして、ステップＳ３において、そのマルチフレームＭＦ１−２のサブフレームＳＦ４のタイムスロットＴＳ４９に挿入される最後の制御情報Ｆｏｖのセットおよび送信が完了したかどうかを判定する。
【０１１５】
このとき、ステップＳ２，Ｓ３において、時点ｔ２−ｔ３間のマルチフレームＭＦ１−２をＣＨ１送信データとして、またマルチフレームＭＦ２−２をＣＨ２送信データとして伝送帯域制御装置３０ａの出力ポート６１ｓ、６２ｓから自局送信部２００ａに転送すると、自局送信部２００ａから送受共用部２０４ａ、無線伝送路である固定帯域伝送路１００を経由して、対局側の送受共用部２０４ｂで受信され対局受信部２０２ｂを通じて伝送帯域制御装置３０ｂの受信制御部６６，８６でマルチフレームＭＦ１−２、ＭＦ２−２がそれぞれ受信される。
【０１１６】
送信制御部６４は、マルチフレームＭＦ１−２を送信した次のマルチフレームＭＦ１−３の開始時点ｔ３から、ステップＳ４の帯域切替（この場合、帯域拡大）処理を行う。
【０１１７】
図１１は、受信側のそれぞれ、例としての受信制御部６６，８６による制御情報の検出タイミングＤＴ、入力ポート６１ｒに供給されるＣＨ１受信データのマルチフレームＭＦ１−１〜ＭＦ１−８、入力ポート６２ｒに供給されるＣＨ２受信データのマルチフレームＭＦ２−１〜ＭＦ２−８、多数決判定部６８による多数決判定結果信号ｍｄ、多数決判定部６８から出力されるオーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅ（レベル「１」でイネーブル）、多数決判定部６８から受信メモリスイッチ７２の制御入力ポートに供給される切替信号ＷＰＳの変化内容、および各マルチフレームＭＦタイミング毎のリアルタイム系データとデータ系データの伝送帯域の変化［Ｍｂｐｓ］（図１０と同じ図を再掲）を示すタイミング図である。
【０１１８】
ステップＳ１１で受信制御部６６，８６は、時点ｔ３以降において、マルチフレームＭＦ１−２を構成するフレームＳＦ１−ＳＦ４を順次受信し、制御情報Ｆｏｖの検出タイミングＤＴ（図１１参照）、すなわち第１フレームＳＦ１のタイムスロットＴＳ４９，ＴＳ９８、第２−第４フレームＳＦ２−ＳＦ４のタイムスロットＴＳ４９で、制御情報Ｆｏｖを順次検出し抽出して多数決判定部６８に送る。
【０１１９】
次に、そのステップＳ１１において、多数決判定部６８は、制御情報Ｆｏｖのデータ内容が全て正しく検出されれば、マルチフレームＭＦ１−２中、第２フレームＳＦ２のタイムスロットＴＳ４９に埋め込まれている３個目の制御情報Ｆｏｖ＝１を検出した時点ｔ２ａで、もし、２個の制御情報Ｆｏｖがノイズ等により読出不能であれば時点ｔ２ｂで、次のマルチフレームＭＦ１−３の開始時点ｔ３以降、ステップＳ１２において、帯域切替（この場合、帯域拡大）処理を行わせるため、時点ｔ３において、オーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅをレベル「１」のイネーブル状態、すなわちオーバーフロー制御時の状態として、受信制御部６６，８６に供給する。
【０１２０】
これにより、時点ｔ３以降、ステップＳ１２（受信側）の帯域割当の変更処理（この場合、リアルタイム系伝送帯域の帯域拡大処理）が行われる。
【０１２１】
すなわち、この時点ｔ３以降、時点ｔ８までオーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅがレベル「１」の期間に、切替制御信号ＷＰＳに基づくオーバーフロー制御中の処理が行われ、マルチフレームＭＦがオーバーフロー制御中のマルチフレームＭＦ１−３〜ＭＦ１−６，ＭＦ２−３〜ＭＦ２−６とされる。
【０１２２】
ここで、オーバーフロー制御時において行われる帯域変換機能について図１２−図１５をも参照して定常時と比較しながら説明する。
【０１２３】
まず、定常時、たとえば、時点ｔ２−ｔ３間におけるＣＨ１送信データであるマルチフレームＭＦ１−２と、ＣＨ２送信データであるマルチフレームＭＦ２−２について説明する。
【０１２４】
このとき、送信メモリスイッチ８２は、出力ポートＺと入力ポートＹが接続され、データ系データが流れるようになっている。そして、リアルタイム系の送信バッファ５６から送信制御部６４により読み出されるリアルタイム系データは、図１２の最も上側に例として示すようにタイムスロットＴＳ１−ＴＳ４用として、それぞれ８ビットのパラレルデータａｂｃｄ…の順で読み出される。たとえば、パラレルデータａは、ａ０，ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６，ａ７の８ビットを有する。
【０１２５】
そして、読み出されたパラレルデータａｂｃｄ…は、送信制御部６４によりタイムスロットＴＳの周期で上向きの矢印（５６出力ラッチタイミング）で示す時点でラッチされ、６．３［Ｍｂｐｓ］のクロックでシリアルデータａｂｃｄ…｛たとえば、シリアルデータａはａ＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６，ａ７）である。｝に変換されタイムスロットＴＳ１−ＴＳ４のＣＨ１のＭＦ１−２データとしてＣＨ１の出力ポート６１ｓに出力される。
【０１２６】
一方、データ系の送信バッファ７６の出力側に送信制御部８４により読み出されるデータ系データは、図１２の最も下側に例として示すようにタイムスロットＴＳ１−ＴＳ４用として、それぞれ８ビットのパラレルデータＡＢＣＤ…の順で読み出される。たとえば、パラレルデータＡは、Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７の８ビットを有する。
【０１２７】
そして、読み出されたパラレルデータＡＢＣＤ…は、送信制御部８４によりタイムスロットＴＳの周期で上向きの矢印（７６出力ラッチタイミング）で示す時点でラッチされ、６．３［Ｍｂｐｓ］のクロックでシリアルデータＡＢＣＤ…｛たとえば、シリアルデータＡは、Ａ＝（Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７）である。｝にパラシリ変換および速度変換されタイムスロットＴＳ１−ＴＳ４のＣＨ２のＭＦ２−２データとしてＣＨ２の出力ポート６２ｓに出力される。
【０１２８】
受信側では、受信メモリスイッチ７２の出力ポートＷと入力ポートＵが接続され、リアルタイム系のデータが流れるようになっている。そして、タイムスロットＴＳ１−ＴＳ４のＣＨ１のシリアルデータａｂｃｄ…およびＣＨ２のシリアルデータＡＢＣＤ…が、それぞれ、受信制御部６６，８６でシリパラ変換および速度変換され、受信バッファ５８にパラレルデータａｂｃｄ…の順に、また受信バッファ７８にパラレルデータＡＢＣＤ…の順にデータが書き込まれる。
【０１２９】
図１３は、以上説明した定常時のリアルタイム系データおよびデータ系データの流れを、矢線、およびシリアルデータのアルファベット「ａｂ」，「ｂａ」，「ＡＢ」，「ＢＡ」を代表して付加して示している。
【０１３０】
次に、オーバーフロー制御時、たとえば、時点ｔ３−ｔ４間におけるＣＨ１送信データであるマルチフレームＭＦ１−３，ＭＦ１−４と、ＣＨ２送信データであるマルチフレームＭＦ２−３，ＭＦ２−４について説明する。
【０１３１】
このとき、送信メモリスイッチ８２は、図１４のＣＨ２のＭＦ２−３に示すように、データ系のデータＡＢ…に対してリアルタイム系のデータｃｆ…が交互に流れるように、出力ポートＺに対する入力ポートＹと入力ポートＸの接続が切替信号ＲＰＳにより切り替えられる。
【０１３２】
すなわち、リアルタイム系の送信バッファ５６の出力側に送信制御部６４，８４（送信制御部８４によっても読み出されることに留意する。）により読み出されるリアルタイム系データは、図１４に例として示すように、それぞれ８ビットのパラレルデータａｂｃｄｅｆｇ…の順で読み出されるが、データａｄｇｊ…は１倍速で、データｂｃｅｆｈｉ…は２倍速で読み出される。
【０１３３】
その一方、データ系の送信バッファ７６の出力側に送信制御部６４により読み出されるデータ系データは、図１４に例として示すように、それぞれ８ビットのパラレルデータＡＢＣ…の順で１／２倍速で読み出される。
【０１３４】
８ビットのパラレルデータａｂｃｄｅｆｇ…の順で読み出されたリアルタイム系データおよび８ビットのパラレルデータＡＢＣ…の順で読み出されたデータ系データは、矢印で示す時点でそれぞれラッチされる。
【０１３５】
ただし、データａｂｄｅｇ…はリアルタイム系の送信制御部６４によりラッチされ、データｃｆ…は、データ系の送信制御部８４によりラッチされる。また、データＡＢＣ…はデータ系の送信制御部８４によりラッチされる。
【０１３６】
送信制御部６４によりラッチされたパラレルデータａｂｄｅｇ…は、送信制御部６４により６．３［Ｍｂｐｓ］のクロックによりＣＨ１マルチフレームＭＦ１−３のタイムスロットＴＳ１−ＴＳ４のシリアルデータａｂｄｅ…に展開される。
【０１３７】
その一方、送信制御部８４によりラッチされたパラレルデータＡｃＢｆ…は、送信制御部８４により６．３［Ｍｂｐｓ］のクロックによりＣＨ２マルチフレームＭＦ２−３のタイムスロットＴＳ１−ＴＳ４のシリアルデータＡｃＢｆ…に展開される。
【０１３８】
そして、シリアルデータのマルチフレームＭＦ１−３は、ＣＨ１出力ポート６１ｓおよび無線機４ａを通じてリアルタイム系の固定帯域伝送路１００Ｒで無線伝送され、その一方シリアルデータのマルチフレームＭＦ２−３は、ＣＨ２出力ポート６２ｓおよび無線機４ａを通じてデータ系の固定帯域伝送路１００Ｄで無線伝送される。
【０１３９】
受信側では、無線機４ｂを介しＣＨ１およびＣＨ２入力ポート６１ｒ、６２ｒを通じて受信制御部６６，８６にそれぞれシリアルデータのマルチフレームＭＦ１−３，ＭＦ２−３が供給される。
【０１４０】
このとき多数決判定部６８からの切替制御信号ＷＰＳにより受信メモリスイッチ７２が、データ系のデータＡＢＣＤＥＦ…に対してリアルタイム系のデータｃｆｉ…が交互に流れるように出力ポートＷに対する入力ポートＵ，Ｖの接続が切り替えられる。
【０１４１】
そして、タイムスロットＴＳ１−ＴＳ４のＣＨ１のシリアルデータａｂｄｅ…およびＣＨ２のシリアルデータＡｃＢｆ…が、それぞれ、受信制御部６６，８６でシリパラ変換され、受信バッファ５８，７８にデータがそれぞれ元のパラレルデータａｂｃｄｅｆｇ…および元のパラレルデータＡＢＣ…の順に復元されて書き込まれる。
【０１４２】
すなわち、受信側でも送信側と同様な、いわゆる「てれこ」となる制御を行ってデータの復元を行い、リアルタイム系の受信バッファ５８にパラレルデータをａｂｃｄｅｆ…の順に、データ系の受信バッファ７８にパラレルデータをＡＢＣ…の順に書き込む。
【０１４３】
図１５は、以上説明したオーバーフロー制御時のリアルタイム系データおよびデータ系データの流れを、矢線、および図１４に示したシリアルデータのアルファベットの列の一部を代表して付加して示している。
【０１４４】
このように、オーバーフロー制御時には、リアルタイム系データのデータ伝送帯域が定常時に比較して１．５倍に拡大されるので、データ量の集中によるオーバーフローの可能性の発生を軽減することができる。
【０１４５】
次に、ステップＳ５に対応する時点ｔ６においてオーバーフローが復旧したことをオーバーフロー検出部５５により検出した場合には、ステップＳ６において、送信制御部６４によりＣＨ１のマルチフレームＭＦ１−６に対して制御情報Ｆｏｖがレベル「０」にクリアされ、ステップＳ７においてその処理の完了が判断される。
【０１４６】
受信側では、ＣＨ１のマルチフレームＭＦ１−６を受信制御部６６で受信し、時点ｔ８において、多数決判定部６８は、オーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅをレベル「０」の非イネーブル状態、すなわち定常時の状態として、送信制御部６４，８４および受信制御部６６，８６に供給する。
【０１４７】
これにより、時点ｔ８以降、ステップＳ１４（受信側）の帯域割当の変更処理（この場合、元の１：１の帯域割当にもどす縮小処理）が行われる。
【０１４８】
以下、送信側では、ステップＳ１−Ｓ８の処理が繰り返され、これに同期して受信側ではステップＳ１１−Ｓ１４の処理が繰り返される。
【０１４９】
以上詳細に説明したように、上述した実施形態によれば、自局側の伝送帯域制御装置３０ａは、レイヤ３スイッチ１５ａを経由して供給されるＩＰ電話機７ａ等からのリアルタイム通信における１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータのデータ集中を監視し、オーバーフローの可能性があると判断したとき、対局側の伝送帯域制御装置３０ｂに通知し、パーソナルコンピュータ１２ａ等からのリアルタイム通信における１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの固定帯域伝送路１００における伝送帯域を縮小し、その分、ＩＰ電話機７ａ，７ｂ等のリアルタイム通信の伝送帯域を同期して拡大する。
【０１５０】
このように制御することで、固定帯域伝送路１００を利用して、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等のＬＡＮデータの非リアルタイム通信と、ＩＰ電話・ＩＰテレビ会議等のリアルタイム通信とを混在して通信する際に、リアルタイム通信のオーバーフローを軽減することができる。
【０１５１】
なお、この発明は、上述した実施形態に限らず、たとえば、マルチフレームＭＦ単位での制御処理以外に、サブフレームＳＦあるいはタイムスロットＴＳ単位で制御処理を行うなど、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１５２】
サブフレームＳＦあるいはタイムスロットＴＳ単位で制御処理を行う場合には、制御情報Ｆｏｖ以外に、開始位置情報を送る必要があるが、当業者であれば、サブフレームＳＦの構成を変更することにより、どのようにでも実現することが可能である。
【０１５３】
また、上述した実施形態のように、制御情報Ｆｏｖを先に送って制御を開始する方式以外に、遅延は増加するが、先に受信バッファ５８にデータを送って記憶し、後から制御情報Ｆｏｖを送って制御をしながら受信バッファ５８から読み出すように構成を変更することも可能である。
【０１５４】
さらに、上述した実施形態では、オーバーフロー検出部５５によりオーバーフロー発生の可能性を検出する閾値ＴＨと、オーバーフローの復旧を検出する閾値ＴＨを同じ値としているが、異なる値とすることもできる。異なる値に設定することにより、オーバーフローの可能性を検出し、その復旧を頻繁に繰り返すような入力があった場合、いわゆるばたつきがあった場合に、オーバーフロー状態となる確率を軽減することができる。
【０１５５】
また、上述した実施形態では、リアルタイム通信および非リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｒ，１００Ｄの２系統で説明しているが、リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｒがｍ系統、非リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｄをｎ系統とした任意の組み合わせとすることができる（ｍ≧０，ｎ≧１）。
【０１５６】
ｍ≧ｎの場合は、リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｒの１系統に対して、非リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｄを１系統を対応させる。あるいはリアルタイム通信の複数の固定帯域伝送路１００Ｒの系統のそれぞれに対して、競合が発生した場合の優先順位を付けて非リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｄを使用するように実施することもできる。
【０１５７】
その一方、ｎ≦ｍの場合は、リアルタイム通信の複数の固定帯域伝送路１００Ｒの系統のそれぞれに対して、競合が発生した場合の優先順位を付けて非リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｄを使用するように実施することができる。
【０１５８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、非リアルタイム通信とリアルタイム通信が混在する固定帯域伝送路を利用する通信において、リアルタイム通信を優先するように伝送帯域の割り当てを変更しているので、リアルタイム通信におけるオーバーフローを軽減すること、あるいは完全になくすことができる。
【０１５９】
より具体的には、電話、テレビ会議等の遅延を許されないメディアの通信におけるオーバーフローの発生を軽減すること、あるいは完全になくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の伝送帯域制御装置が組み込まれた多重無線システムの構成を示すブロック図である。
【図２】多重通信路を光ファイバで代替した光多重伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図３】多重通信路を有線であるメタリックケーブルで代替した有線多重伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図４】この実施形態の伝送帯域制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】送受信されるマルチフレームフォーマットの構成例を示す説明図である。
【図６】図１例の多重無線システム中、無線機の内部構成を示すブロック図である。
【図７】多重無線システムにおける上り方向と下り方向の相互通信の説明に供されるブロック図である。
【図８】伝送帯域制御に係る送信側の動作説明に供されるフローチャートである。
【図９】伝送帯域制御に係る受信側の動作説明に供されるフローチャートである。
【図１０】オーバーフローアラーム発生時における送信側の動作説明に供されるタイミング図である。
【図１１】オーバーフローアラーム発生時における受信側の動作説明に供されるタイミング図である。
【図１２】定常時における送信バッファに対する書込読出動作の説明に供されるタイミング図である。
【図１３】定常時におけるデータの流れを示す動作説明図である。
【図１４】オーバーフロー制御時における送信バッファに対する書込読出動作の説明に供されるタイミング図である。
【図１５】オーバーフロー制御時におけるデータの流れを示す動作説明図である。
【図１６】従来技術に係る多重無線システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２…マイクロ波多重無線システム ４ａ，４ｂ…無線機
６ａ，６ｂ…電話機 ７ａ，７ｂ…ＩＰ電話機
８ａ，８ｂ…テレビ電話 ９ａ，９ｂ…ＩＰテレビ電話
１０ａ，１０ｂ…サーバ
１２ａ，１２ｂ…パーソナルコンピュータ
１４ａ，１４ｂ…交換機
１５ａ，１５ｂ…レイヤ３スイッチ（第１の中継装置）
１６ａ，１６ｂ…端局装置
１７ａ，１７ｂ…レイヤ３スイッチ（第２の中継装置）
１８ａ，１８ｂ…ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路
２０ａ，２０ｂ…ＬＡＮ ３０ａ，３０ｂ…伝送帯域制御装置
３２…マイクロ波多重無線システム ３２Ｆ…光多重伝送システム
３４ａ，３４ｂ…光伝送装置 ３４ｃ，３４ｄ…多重化装置
５０，６０…入出力ポート群 ５１ｓ，５２ｓ…入力ポート
５１ｒ，５２ｒ…出力ポート
５４，７４…１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース
５６，７６…送信バッファ ５５…オーバーフロー検出部
５８，７８…受信バッファ ５７…基準クロック発生器
５９…フレームタイミング発生器 ６１ｓ…ＣＨ１出力ポート
６１ｒ…ＣＨ１入力ポート ６２ｓ…ＣＨ２出力ポート
６２ｒ…ＣＨ２入力ポート ６４，８４…送信制御部
６６，８６…受信制御部 ６８…多数決判定部
７０…送受信制御部 ７２…受信メモリスイッチ
８２…送信メモリスイッチ
１００、１００Ｄ，１００Ｒ…固定帯域伝送路
１００Ｆ…光ファイバ １００Ｍ…メタリックケーブル
１０１ａ，１０１ｂ…第１の送受信端末
１０２ａ，１０２ｂ…第２の送受信端末
【発明の属する技術分野】
この発明は、リアルタイム通信が必要とされる電話（テレビ電話を含む），ファクシミリ，テレビ会議などの通信と、非リアルタイムのインターネットやＬＡＮ（Local Area Network）などの通信とを多重化して伝送可能な多重伝送装置に適用して好適な伝送帯域制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電話（テレビ電話を含む），ファクシミリ，テレビ会議などの通信と低速のデータ回線やＬＡＮ等の通信とを多重化して伝送可能な多重伝送装置を利用したシステムが実用化されている。
【０００３】
図１６は、このようなシステムを具現化した、従来技術に係るマイクロ波多重無線システム２のブロック図を示している。
【０００４】
このマイクロ波多重無線システム２は、地点Ａと地点Ｂ間を、無線機４ａ，４ｂを通じて、たとえば６．３［Ｍｂｐｓ］×２＝１２．６［Ｍｂｐｓ］の情報をマイクロ波で双方向通信する構成とされている。
【０００５】
マイクロ波多重無線システム２は、現在のところ、３［Ｍｂｐｓ］−２０８［Ｍｂｐｓ］の範囲で規格化されている（日本国では、非特許文献１参照）。
【０００６】
この場合、地点Ａ，Ｂにおける端末として、電話機６ａ，６ｂ、テレビ電話８ａ，８ｂ、サーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ等が配置される。
【０００７】
電話機６ａ，６ｂは、それぞれ交換機１４ａ，１４ｂを経由し端局装置１６ａ，１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。また、テレビ電話８ａ，８ｂは、ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂを経由し端局装置１６ａ，１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。さらに、サーバ１０ａ，１０ｂは端局装置１６ａ、１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続され、パーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂは、ＬＡＮ２０ａ，２０ｂを経由し端局装置１６ａ，１６ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。
【０００８】
このように構成されるマイクロ波多重無線システム２は、現在、一度、経路の設定、いわゆる呼設定を行うと、呼終了まで同じ通信経路を使用して伝送するリアルタイム通信となっている。
【０００９】
データの伝送速度（この明細書中では、データの伝送帯域と同じ意味）は、電話機６ａ，６ｂの音声ではＰＣＭ符号化された６４［ｋｂｐｓ］、テレビ電話８ａ，８ｂの画像ではＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂで符号化した６．３［Ｍｂｐｓ］、パーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂやサーバ１０ａ，１０ｂのＬＡＮなどのデータ通信では１．５−６．３［Ｍｂｐｓ］となっている。このように、データ伝送帯域が異なるデジタルメディアのデジタルデータの多重化が、端局装置１６ａ，１６ｂで行われる。
【００１０】
なお、ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路１８ａ，１８ｂのデータは、Ｈ．２６１ＣＯＤＥＣで符号化した１．５［Ｍｂｐｓ］データ、その他ＭＰＥＧ１，ＭＰＥＧ４画像などのデータの場合もある。
【００１１】
送信の際、端局装置１６ａ，１６ｂは、上述した６４［ｋｂｐｓ］データ、６．３［Ｍｂｐｓ］データ、および１．５［Ｍｂｐｓ］データを、それぞれ固定帯域である、１．５４４［Ｍｂｐｓ］，３２．０６４［Ｍｂｐｓ］，９７．７２８［Ｍｂｐｓ］，２．０４８［Ｍｂｐｓ］，８．４４８［Ｍｂｐｓ］，３４．３６８［Ｍｂｐｓ］，５１．８４０［Ｍｂｐｓ］，１５５．５２０［Ｍｂｐｓ］などのいずれかの固定帯域に規格化された速度のデータ複数本に変換し、無線機４ａ，４ｂとインタフェースして伝送している。
【００１２】
このように、この従来技術に係る多重無線システム２は、ＩＰ（Internet Protocol）技術を使用しない、いわゆるＳＴＭ（Synchronous Transfer Mode）伝送技術を採用している。
【００１３】
【非特許文献１】
国土交通省（旧建設省）「６．５ＧＨｚ帯１２８ＱＡＭ多重無線装置仕様書」建電通仕（国電通仕）第４８号、平成１２年７月４日制定、ｐ．１−ｐ．１８
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近時、ＩＰ技術が進展し、音声はＩＰ電話、画像やデータ通信もＩＰアドレスをつけたインターネット通信が浸透しつつある。つまり、あらゆる端末装置が徐々にＩＰアドレスを有するＩＰ化端末になりつつある。
【００１５】
このような市場の要請に応えるための多重無線装置として、現時点では、実用化されていないが、１０ＢＡＳＥ−Ｔ，１００ＢＡＳＥ−ＴＸ，１０００ＢＡＳＥ−ＴなどのＬＡＮインタフェースを備えた多重無線装置を構築することが考えられる。なお、ＬＡＮインタフェースを有する無線装置としては、無線ＬＡＮ、ＦＷＡ（Fixed Wireless Access）などが実用化されている。
【００１６】
しかしながら、ＬＡＮインタフェースを備えた多重無線装置において、たとえば１００ＢＡＳＥ−ＴＸの信号を２地点Ａ，Ｂ間で中継する際に、多重無線装置で伝送可能なデータ伝送速度（伝送帯域）である１２．６［Ｍｂｐｓ］相当が、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの伝送速度（伝送帯域）である約１００［Ｍｂｐｓ］よりも小さいため、端末が一斉にアクセスする等、無線機４ａ，４ｂに入力されるデータ速度が一時的に速くなる場合には、無線機４ａ，４ｂの入力端で瞬間的に１２．６［Ｍｂｐｓ］の速度を超過し、いわゆるオーバーフローが発生してデータが欠損するという問題がある。
【００１７】
また、データが欠損しないように、リアルタイム通信のために大容量のバッファを用いた場合には、その分の遅延が発生する。遅延が発生すると、いわゆるＩＰ電話などで「もしもし」と送話した後に相手からの答えに間（ま）、すなわち無言の時間が生じることになり、衛星生中継のような状態となってしまうことから聞き取りにくい通話になってしまうという新たな問題が発生する。
【００１８】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、非リアルタイム通信とリアルタイム通信が混在する伝送装置において、電話やテレビ会議などの遅延が許されないメディアでのリアルタイム通信におけるオーバーフローを軽減することを可能とする伝送帯域制御装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したがって、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
【００２０】
この発明の伝送帯域制御装置は、リアルタイム通信を行う第１の送受信端末（１０１ａ，１０１ｂ）に接続される第１の中継装置（１５ａ，１５ｂ）および非リアルタイム通信を行う第２の送受信端末（１０２ａ，１０２ｂ）に接続される第２の中継装置（１７ａ，１７ｂ）と複数の全二重の固定帯域伝送路（１００）との間に挿入される伝送帯域制御装置（３０ａ，３０ｂ）であって、前記第１の送受信端末から前記第１の中継装置を経由して送信されるデータ量を監視するデータ量監視手段（５５）と、監視しているデータ量が閾値以下のときには、前記固定帯域伝送路の伝送帯域を前記第１の中継装置と前記第２の中継装置との間で一定比率に割り当て、監視しているデータ量が閾値以上となったときには、前記第１の中継装置に割り当てられる伝送帯域の比率を増加させて、前記リアルタイム通信を優先させる制御を行う伝送帯域制御手段（７０）とを備えることを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００２１】
この発明によれば、データ量監視手段により、リアルタイム通信を行う第１の送受信端末から第１の中継装置を経由して送信されるデータ量を監視し、伝送帯域制御手段により、データ量監視手段で監視しているデータ量が閾値以下のときには、前記固定帯域伝送路の伝送帯域を前記第１の中継装置と前記第２の中継装置との間で一定比率に割り当て、監視しているデータ量が閾値以上となったときには、前記第１の中継装置に割り当てられる伝送帯域の比率を増加させて、前記リアルタイム通信を優先させる制御を行うようにしているので、非リアルタイム通信とリアルタイム通信とが混在する伝送装置において、リアルタイム通信のオーバーフローを軽減することができる。
【００２２】
なお、送信されるデータ量の監視は、データの実伝送速度（データ実伝送帯域）を直接監視する他、データを一時的に記憶するバッファの残容量、バッファの残容量を判断するためのバッファの書込アドレスと読出アドレスの差等で監視することができる。
【００２３】
この場合、前記固定帯域伝送路は、一定伝送単位毎（ＭＦ）にデータが伝送されるものであり、ある伝送単位期間に自局側の前記データ量監視手段で監視しているデータ量が閾値以上となったときに、自局側の前記伝送帯域制御手段は、次以降の伝送単位期間で、前記割り当て変更の制御情報を対局側の伝送帯域制御手段に送信し、前記自局側および前記対局側の伝送帯域制御手段は、前記次以降の伝送単位期間から同期して前記第１の送受信端末に割り当てられる伝送帯域の比率を増加させるように制御することで、送受信の伝送帯域の変更割り当てを同時に行うことができる（請求項２記載の発明）。
【００２４】
次以降の伝送単位期間は、たとえば、次の伝送単位期間あるいはその次の伝送単位期間等とすることができる。
【００２５】
なお、前記一定伝送単位は、フレーム単位（フレーム単位あるいはマルチフレームを構成するサブフレーム（ＳＦ）単位）あるいはマルチフレーム（ＭＦ）単位に選択することができる（請求項３記載の発明）。
【００２６】
また、固定帯域伝送路は、無線伝送路（１００）に限らず、この無線伝送路、光伝送路（１００Ｆ）あるいは有線伝送路（１００Ｍ）の少なくとも一つの伝送路が含まれるように構成することができる（請求項４記載の発明）。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
なお、以下に参照する図面において、上記図１６に示したものと対応するものには同一の符号を付けている。
【００２９】
図１は、この実施形態に係る伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂを含むマイクロ波多重無線システム３２のブロック図を示している。なお、伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂは、後に詳しく説明するように、伝送帯域の自動切替制御装置として機能する。
【００３０】
この実施形態に係るマイクロ波多重無線システム３２は、地点Ａと地点Ｂ間を、無線機４ａ，４ｂを通じて、たとえば６．３［Ｍｂｐｓ］×２＝１２．６［Ｍｂｐｓ］の情報をマイクロ波多重の無線で双方向通信可能な全二重の固定帯域伝送路１００の構成とされている。なお、この実施形態において、固定帯域伝送路１００は、６．３［Ｍｂｐｓ］を２系統（固定帯域伝送路１００Ｒと固定帯域伝送路１００Ｄ）としているが、たとえば、３系統，４系統，あるいは８系統としてもよく、複数であればよい。
【００３１】
また、６．３［Ｍｂｐｓ］は、例であり、これに代えて、１．５４４［Ｍｂｐｓ］，３２．０６４［Ｍｂｐｓ］，９７．７２８［Ｍｂｐｓ］，２．０４８［Ｍｂｐｓ］，８．４４８［Ｍｂｐｓ］，３４．３６８［Ｍｂｐｓ］，５１．８４０［Ｍｂｐｓ］，１５５．５２０［Ｍｂｐｓ］等とすることができる。
【００３２】
双方向通信可能な固定帯域伝送路１００は、無線機４ａ，４ｂを、図２の光多重伝送システム３２Ｆに示すように、光伝送装置３４ａ，３４ｂに代替することで光多重伝送路である光ファイバ１００Ｆを用いることも可能であり、あるいは図３の有線多重伝送システム３２Ｍに示すように、多重化装置３４ｃ，３４ｄに代替することで有線伝送路であるメタリックケーブル１００Ｍを用いることも可能である。
【００３３】
図１において、地点Ａ，Ｂには、通話品質を確保するために伝送遅延が許されないリアルタイム通信を行うメディア端末である第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂとして、ＩＰ電話機７ａ，７ｂ、ＩＰテレビ電話９ａ，９ｂが配置され、さらに比較的に伝送遅延を許されるデータ通信などの非リアルタイム通信を行うメディア端末である第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂとして、サーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ等が配置される。
【００３４】
ＩＰテレビ電話９ａ，９ｂに代替してテレビ会議装置を接続することもできる。これら各端末はＩＰアドレスとＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを有している。
【００３５】
ＩＰ電話機７ａ，７ｂは、それぞれ第１の中継装置であるレイヤ３スイッチ（Ｌ３ＳＷ）１５ａ，１５ｂおよび伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。ここで、ＩＰ電話機７ａ，７ｂは、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂに対して、それぞれ１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等により接続される。
【００３６】
また、ＩＰテレビ電話９ａ，９ｂは、第１の中継装置であるレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂを経由し伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。このＩＰテレビ電話９ａ，９ｂも、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂに対して、それぞれ１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等により接続される。
【００３７】
さらに、インタフェースがそれぞれ１００ＢＡＳＥ−ＴＸのサーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂのＬＡＮ２０ａ，２０ｂは、第２の中継装置であるレイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂおよび伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂを介して無線機４ａ，４ｂに接続される。
【００３８】
なお、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂは、ネットワーク層（レイヤ３）でルーティング処理を高速に行うスイッチであるが、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂに代替してルータ等の中継装置により同等の機能を達成するように構成を変更することもできる。
【００３９】
以下の説明にあたり、用語「リアルタイム」と用語「非リアルタイム」とが類似していることを原因として構成および動作の理解に誤解を生じる可能性があることを考慮し、必要に応じて、用語「リアルタイム」を電話等伝送遅延が許されないという意味での用語「リアルタイム系」と置き換えて説明し、用語「非リアルタイム」を遅延が比較的に許されるデータ通信に係わるという意味で用語「データ系」と置き換えて説明する。
【００４０】
たとえば、通話品質を確保するために遅延が許されないリアルタイム通信を行うメディア端末であるＩＰ電話機７ａ，７ｂおよびＩＰテレビ電話９ａ，９ｂは、それぞれリアルタイム系データを送受信するというように説明する。また、比較的に遅延が許されるデータ通信などの非リアルタイム通信を行うメディア端末であるサーバ１０ａ，１０ｂおよびパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ等は、それぞれデータ系データを送受信するというように説明する。
【００４１】
さらに、固定帯域伝送路１００は、第１の６．３［Ｍｂｐｓ］のリアルタイム系専用の固定帯域伝送路１００Ｒと、平常時はデータ系用としてオーバーフローアラーム発生時（後述）にはリアルタイム系用およびデータ系用に共用される第２の６．３［Ｍｂｐｓ］の固定帯域伝送路１００Ｄとから構成されているというように説明する。
【００４２】
図４は、図１−図３のシステム中、伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂの基本的な構成を示すブロック図である。この伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂは、図１に示したレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂに接続される一方の入出力ポート群５０と、無線機４ａ，４ｂに接続される他方の入出力ポート群６０と、これら入出力ポート群５０，６０間に配置される伝送帯域制御手段としての送受信制御部７０とを備えている。
【００４３】
一方の入出力ポート群５０は、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂに接続されるリアルタイム系の通信ポートである１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの入出力ポート５１ｓ，５１ｒと、レイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂに接続されるデータ系の通信ポートである１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの入出力ポート５２ｓ，５２ｒから構成されている。
【００４４】
他方の入出力ポート群６０は、無線機４ａ，４ｂに接続される、リアルタイム系通信用に割り当てられた送信ポートであるＣＨ１出力ポート６１ｓと受信ポートであるＣＨ１入力ポート６１ｒと、定常時には、データ系通信用に割り当てられ、リアルタイム系通信側にオーバーフローの可能性が発生したときには一部または全部がリアルタイム系通信用に割り当てられる送信ポートであるＣＨ２出力ポート６２ｓと受信ポートであるＣＨ２入力ポート６２ｒとから構成されている。
【００４５】
なお、無線機４ａ，４ｂは、それぞれが無線区間であるリアルタイム系用の固定帯域伝送路（ＣＨ１固定帯域伝送路）１００Ｒと、データ系用の固定帯域伝送路（ＣＨ２固定帯域伝送路）１００Ｄを利用するので、図４中、入出力ポート６１ｓ，６１ｒの近くと、入出力ポート６２ｓ，６２ｒの近くに、便宜上、符号１００Ｒと１００Ｄを記載している。
【００４６】
図４に示す送受信制御部７０は、全体がＰＬＤ（プログラムロジックデバイス）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、あるいはマイクロコンピュータ等により分割して、あるいは一体的に構成される。
【００４７】
この送受信制御部７０は、基本的には、オーバーフロー検出部５５と送信制御部６４，８４、受信制御部６６，８６、多数決判定部６８、および受信メモリスイッチ７２と送信メモリスイッチ８２とを備える。
【００４８】
オーバーフロー検出部５５は、第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂから第１の中継装置であるレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂを経由して送信されるリアルタイム系データのデータ量を監視するデータ量監視手段として機能する。
【００４９】
送受信制御部７０は、このオーバーフロー検出部５５により監視しているデータ量が閾値ＴＨ以下のとき、いわゆる定常時には、固定帯域伝送路１００の伝送帯域をレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂ（換言すれば第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂ）とレイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂ（換言すれば第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂ）との間で一定比率、この実施形態では１：１（それぞれ６．３［Ｍｂｐｓ］）に割り当てるとともに、監視しているデータ量が閾値ＴＨ以上となったとき、いわゆるデータが集中してきているとの判断時には、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂ（換言すれば第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂ）に割り当てられる伝送帯域の比率を増加させて（この実施形態では定常時の比率１：１を、データ集中時には、第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂの割当帯域：第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂの割当帯域＝３：１＝９．４５［Ｍｂｐｓ］：３．１５［Ｍｂｐｓ］に増加させて）、リアルタイム通信を優先させる制御を行う機能を有する。
【００５０】
レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂに接続されているリアルタイム系の入出力ポート５１ｓ，５１ｒは、一方の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４に接続され、レイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂに接続されているデータ系の入出力ポート５２ｓ、５２ｒは、他方の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース７４に接続される。
【００５１】
１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４，７４は、それぞれ、入出力ポート５１ｓ，５１ｒ、５２ｓ，５２ｒ側から順にＲＪ−４５コネクタとトランスとＰＨＹ部とＧＭＩ部とＭＡＣ処理部からなり、１００［Ｍｂｐｓ］のシリアルデータと８ビット幅のパラレルデータの相互信号変換｛シリパラ（シリアル／パラレル）変換とパラシリ（パラレル／シリアル）変換｝を行うとともに、書込アドレスＷＲＡＤＲと読出アドレスＲＤＡＤＲを発生する。
【００５２】
すなわち、一方の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４は、入力ポート５１ｓから供給されたリアルタイム系データをシリパラ変換し、書込アドレスＷＲＡＤＲで一時的に送信バッファ５６に書き込むとともに、一時的に受信バッファ５８に書き込まれているリアルタイム系データをパラシリ変換し出力ポート５１ｒに供給する。
【００５３】
また、他方の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４は、同様に、入力ポート５２ｓから供給されたデータ系データをシリパラ変換し、書込アドレスＷＲＡＤＲで一時的に送信バッファ７６に書き込むとともに、一時的に受信バッファ７８に書き込まれているデータ系データをパラシリ変換し出力ポート５２ｒに供給する。
【００５４】
ここで、リアルタイム通信を行う第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂの送信データであるリアルタイム系データを一時的に記憶する送信バッファ５６および、その受信データを一時的に記憶する受信バッファ５８のメモリ容量は、これら送受信バッファ５６，５８での総遅延時間が通話に違和感を与えない程度の短い時間（１無線区間の場合には、最大で３００［ｍｓ］程度、なお、たとえば、沖縄と北海道の間を５０無線区間に分割しているような場合では、６［ｍｓ］／１区間の遅延まで許容される。）となるように設計されている。
【００５５】
その一方、非リアルタイム通信を行う第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂの送受信データであるデータ系データをそれぞれ一時的に記憶する送受信バッファ７６，７８は、たとえば、数１０ミリ秒−数分程度、好ましくは１秒−数秒程度の時間に設計する。送受信バッファ５６，５８，７６，７８は、それぞれたとえばＦＩＦＯ（先入れ先出し）メモリで構成される。
【００５６】
送信バッファ５６，７６に書き込まれているリアルタイム系データは、送信制御部６４，８４により無線機４ａ，４ｂ側の伝送帯域（伝送割当帯域）に応じた読出アドレスＲＤＡＤＲで読み出されてラッチされ、パラシリ変換されてＣＨ１出力ポート６１ｓおよびＣＨ２出力ポート６２ｓを通じて、ＣＨ１，ＣＨ２送信データ（ビットストリームデータ）として無線機４ａ，４ｂに供給される。
【００５７】
オーバーフロー検出部５５は、上述したように、第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂから送信されるリアルタイム系データのデータ量を監視するデータ量監視手段としての機能を有しているが、より具体的には、送信バッファ５６の読出アドレスＲＤＡＤＲと書込アドレスＷＲＡＤＲのアドレス差が外部の入力装置（不図示）により設定可能な閾値ＴＨ（閾値ＴＨは、この実施形態では８００バイトに対応するアドレス差とされている。）より小さくなったときに、オーバーフローの可能性が発生することを知らせるためにレベル「１」となるオーバーフローアラーム信号Ｓｏａを送信制御部６４に供給する。
【００５８】
レベル「１」のオーバーフローアラーム信号Ｓｏａを受けた送信制御部６４は、制御信号（フラグ）Ｆｏｖを、ＣＨ１送信データのデータ伝送単位毎に複数個（この実施形態では、５個）挿入し（埋め込んで、あるいは付加し）、出力ポート６１ｓおよび無線機４ａ，４ｂを通じて他局側の無線機４ａ，４ｂの受信制御部６６にＣＨ１受信データとして送る。
【００５９】
オーバーフローアラーム信号Ｓｏａがレベル「１」となった後に、送信制御部６４および送信制御部８４は、データ系の固定帯域伝送路１００Ｄの伝送帯域の一部（この実施形態では、半分の３．１５［Ｍｂｐｓ］）をオーバーフローの可能性がなくなるまで、すなわちオーバーフローが復旧するまで（この実施形態では、後述するオーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅがレベル「０」となるまで）リアルタイム系データの伝送に割り当てる制御処理を行う。
【００６０】
この割当変更制御処理（帯域拡大縮小処理）のために送信バッファ５６，７６と送信制御部８４との間に送信メモリスイッチ８２を設けている。
【００６１】
他局側の無線機４ａ，４ｂの受信制御部６６は、ＣＨ１受信データから制御情報Ｆｏｖを抽出して、多数決判定部６８に送る。
【００６２】
多数決判定部６８は、制御情報Ｆｏｖの５個中３個を検出した時点で、レベル「１」の制御情報Ｆｏｖを含むＣＨ１受信データを受信したことを受信制御部６６，受信制御部８６にオーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅのレベルを「１」として通知する。
【００６３】
この通知後に、受信制御部６６および受信制御部８６は、データ系の固定帯域伝送路１００Ｄの伝送帯域の一部（この実施形態では、半分の３．１５［Ｍｂｐｓ］）を、オーバーフローの可能性がなくなるまで、すなわちオーバーフローが復旧するまで（オーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅがレベル「０」となるまで）、リアルタイム系データの伝送に割り当てる制御処理を行う。
【００６４】
この割当変更制御処理（帯域拡大縮小処理）のために、受信制御部６６，８６と受信バッファ５８との間に受信メモリスイッチ７２を設けている。
【００６５】
送信メモリスイッチ８２は、送信バッファ５６からのリアルタイム系のデータ入力ポートＸと送信バッファ７６からのデータ系のデータ入力ポートＹを有し、出力ポートＺが送信制御部８４の入力ポートに接続されている。この送信メモリスイッチ８２は、送信制御部６４からの切替制御信号ＲＰＳにより切り替えられ、定常時には、入力ポートＹと出力ポートＺが接続され、オーバーフローアラーム発生時には、入力ポートＸと入力ポートＹとが１：２の帯域ずつ出力ポートＺに接続される。
【００６６】
一方、受信メモリスイッチ７２は、受信制御部６６からのリアルタイム系のデータ入力ポートＵと受信制御部８６からのリアルタイム系（データ系ではないことに注意）のデータ入力ポートＶを有し、出力ポートＷがリアルタイム系のデータメモリである受信バッファ５８に接続されている。この受信メモリスイッチ７２は、多数決判定部６８からの切替制御信号ＷＰＳにより切り替えられ、定常時には、入力ポートＵと出力ポートＷが接続され、オーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅがレベル「１」となったときには、入力ポートＵと入力ポートＶとが２：１の帯域ずつ出力ポートＷに接続される。
【００６７】
上述したリアルタイム系の送信制御部６４は、速度変換機能（パラシリ変換）とタイミング発生機能と制御情報Ｆｏｖの挿入機能とを有する。データ系の送信制御部８４は、速度変換機能（パラシリ変換）とタイミング発生機能とを有する。
【００６８】
また、リアルタイム系の受信制御部６６は、速度変換機能（シリパラ変換）とフレーム同期機能と制御情報Ｆｏｖの分離機能とを有する。データ系の受信制御部８６は、速度変換機能（シリパラ変換）とフレーム同期機能とタイミング発生機能とを有する。
【００６９】
この場合、送信制御部６４，８４には、基準クロック発生器５７からフレームタイミング発生器５９を通じて６．３［ＭＨｚ］の基準クロックと、これを分周したサブフレームクロックおよびマルチフレームクロックが供給されている。なお、繁雑となり理解しにくくなるので図示はしていないが、６．３［ＭＨｚ］の基準クロック等、必要なクロックが送受信制御部７０を構成する各ブロックに供給されている。
【００７０】
受信バッファ５８，７８に書き込まれたデータは、１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４，７４からの読出アドレスＲＤＡＤＲで読み出され、出力ポート５１ｒ，５２ｒ側に出力される。出力された受信データは、レイヤ３スイッチ１５ａ，１７ａ，１５ｂ、１７ｂにおいてＭＡＣアドレスあるいはＩＰアドレスが参照されて、対応するサーバ１０ａ，パーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ、ＩＰ電話機７ａ，７ｂあるいはＩＰテレビ電話９ａ，９ｂへ振り分けられる。
【００７１】
図５は、入出力ポート６１ｓ，６１ｒ，６２ｓ，６２ｒから送受信されるＣＨ１、ＣＨ２データの送信伝送単位および受信伝送単位である６．３［Ｍｂｐｓ］用マルチフレームＭＦのフォーマットの一例を示している。
【００７２】
マルチフレームＭＦは、たとえば５００［μｓ］の時間長を有し、それぞれが６．３［Ｍｂｐｓ］のデータ容量の第１−第４の４個のサブフレーム（単に、フレームともいう。）ＳＦ１−ＳＦ４から構成されている。
【００７３】
各フレームＳＦは、１２５［μｓ］の時間長を有し、データ伝送用の９８個の各８ビットのタイムスロットＴＳと、同期用・リンク用の１個の５ビットのタイムスロットＥＦから構成されている。
【００７４】
最初の第１フレームＳＦ１の同期・リンク用タイムスロットＥＦには、「１１００Ｄ（Ｄはデータリンクビット）」が、次の第２フレームＳＦ２のタイムスロットＥＦには、「１０１００」が、さらに次の第３フレームＳＦ３のタイムスロットＥＦには、「１１１ＳＤ（Ｓは対局警報ビット）」が、最後の第４フレームＳＦ４のタイムスロットＥＦには、「ＣＣＣＣＣ（ＣはＣＲＣチェックビット）」が、それぞれ書き込まれる。
【００７５】
マルチフレームＭＦは、さらに、第１−第４フレームＳＦ１−ＳＦ４中、４９番目のタイムスロットＴＳ４９と、第１フレームＳＦ１中、９８番目のタイムスロットＴＳ９８が送信制御部６４による制御情報Ｆｏｖの挿入用（制御情報埋め込み用）のタイムスロットとして準備されている。
【００７６】
マルチフレームＭＦ中、これら５つのタイムスロットＴＳ４９,ＴＳ９８のそれぞれの第１ビットに、オーバーフローアラーム信号Ｓｏａに基づく制御情報Ｆｏｖが書き込まれる。５個の制御情報Ｆｏｖは、オーバーフローアラーム信号Ｓｏａが能動状態（オーバーフローの可能性がある状態であり、この実施形態ではレベル「１」）であるとき、全て「１」にセットされ、オーバーフローアラーム信号Ｓｏａが受動状態（オーバーフローの可能性がない状態であり、この実施形態ではレベル「０」）であるとき、全て「０」にクリアされる。
【００７７】
すなわち、オーバーフローアラーム信号Ｓｏａに基づく制御情報Ｆｏｖは、マルチフレームＭＦの第１フレームＳＦ１でのタイムスロットＴＳ４９，ＴＳ９８、第２−第４フレームＳＦ２−ＳＦ４のタイムスロットＴＳ９８を使用して送信制御部６４から伝送される。
【００７８】
これにより、マルチフレームＭＦ中、合計５ビットで１つの同一内容（同値）の制御情報Ｆｏｖを送信し、受信側では、多数決判定部６８による多数決判定（この場合、３個以上検出したとき）により制御情報Ｆｏｖからオーバーフロー情報を検出し確定する。
【００７９】
このように多数決判定とするのは、固定帯域伝送路１００において、フェージング等によるノイズを原因とするビット反転あるいはバースト誤りがあっても、正確にオーバーフロー情報を検出するためであるが、その分、データ伝送帯域が減少するので、電波状態がよければ３個であってもよく１個であってもよい。もちろん、電波状態が悪い場合には７個以上設けてもよい。この制御情報Ｆｏｖの通信のために、この実施形態では、伝送帯域が、実質的に１チャンネルあたり６．３［Ｍｂｐｓ］から６．１４４［Ｍｂｂｐｓ］に僅かに減少している。
【００８０】
図６は、無線機４ａ，４ｂの内部構成を示すブロック図である。各無線機４ａ，４ｂは、送信部２００ａ，２００ｂと受信部２０２ａ，２０２ｂと送受共用部２０４ａ，２０４ｂとから構成されている。
【００８１】
伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂの出力ポート６１ｓ、６２ｓから、それぞれ送信されるＣＨ１−ＣＨ２送信データ（ビットストリームデータ）が、送信信号処理部２１０において、次段の変調部２１２の変調方式に応じた無線フレームとなるように並び変えられる。また、並び替えの際には、無線フレームとして同期ビットや付加ビットを多重することが可能となっており、上述した制御情報Ｆｏｖは、この無線フレームまたは無線フレームに多重化される付加ビットに挿入する構成としてもよい。
【００８２】
送信信号処理部２１０から出力される２チャンネル分のデータは、変調部２１２でデジタル変調され、デジタル変調後のＩＦ信号が周波数変換部で、マイクロ波である、たとえば６．５［ＧＨｚ］のＲＦ信号とされ、このＲＦ信号が電力増幅部２１６で増幅され、自局の無線機４ａの送受共用部２０４ａからアンテナを通じて空間に電波が放射される。
【００８３】
その一方、自局の送受共用部２０４ａでは、対局の無線機４ｂから放射された周波数の僅かに異なるＲＦ信号（たとえば、周波数６．５［ＧＨｚ］に対して周波数１６０［ＭＨｚ］だけ異なる信号）の電波を受信し、受信電波を分離して自局の受信部２０２ａを構成する低雑音増幅部２２６に送る。
【００８４】
低雑音増幅部２２６で増幅された受信ＲＦ信号は、周波数変換部２２４でＩＦ信号とされ、復調部２２２で復調され、２チャンネル分の出力データが受信信号処理部２２０に供給される。
【００８５】
受信信号処理部２２０は、多重された無線フレームを分離し、制御情報が付加されたＣＨ１−ＣＨ２受信データ（ビットストリームデータ）を復元して、伝送帯域制御装置３０ｂの入力ポート６１ｒ，６２ｒに供給する。
【００８６】
実際上、図７に示すように、マイクロ波多重無線システム３２が構成され、地点Ａの自局の無線機４ａは、自局送信部２００ａと自局受信部２０２ａと送受共用部２０４ａを含み、地点Ｂの対局の無線機４ｂは、対局送信部２００ｂと対局受信部２０２ｂと送受共用部２０４ｂを含む。
【００８７】
この場合、通信の上り下りは、独立して通信する、いわゆる複信方式になっている。すなわち、太めの点線と一点鎖線で示すように、自局送信部２００ａと対局受信部２０２ｂが通信しているとき、同時に対局送信部２００ｂと自局受信部２０２ａが通信を行うことができる双方向通信となっている。
【００８８】
上り下りは固定帯域伝送路１００により独立して通信するが、図４に示した伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂの動作を説明する際には、便宜上、同一の図面を使用して説明する。
【００８９】
この実施形態に係る伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂを含むマイクロ波多重無線システム３２は、基本的には以上のように構成されかつ動作するものであり、次に伝送帯域制御装置３０ａ，３０ｂのより詳細な動作をＡ．概要動作、Ｂ．図８の送信側処理フローチャートおよび図９の受信側処理フローチャートを参照するオーバーフローアラーム発生時におけるリアルタイム系伝送とデータ系伝送との間の帯域割当切替の詳細動作の順に説明する。
【００９０】
Ａ．概要動作
無線機４ａ，４ｂに対するリアルタイム通信を行う遅延の許されないメディアである第１送受信端末１０１ａ，１０１ｂと非リアルタイム通信を行う遅延の比較的に許されるメディアである第２送受信端末１０２ａ，１０２ｂとのインタフェースを、２系列の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４，７４の構成としている。
【００９１】
そして、ＩＰ電話機７ａ，７ｂ等、遅延の許されないメディアである第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂと一方の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４との間に、一方のレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂを設け、ＬＡＮ２０ａ，２０ｂ等、放送等の配信画像も含む遅延の比較的許されるメディアである第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂとの間に他方のレイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂを設けている。
【００９２】
このように、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂ、１７ａ，１７ｂと１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４，７４により、リアルタイム系とデータ系との送受信系列を分離することで、遅延の許されないメディア、いわゆるリアルタイム系のメディアである第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂ間のいわゆるリアルタイムの通信が断線とならないように保護するようにしている。
【００９３】
換言すれば、遅延の許されるメディア、いわゆるデータ系のメディアである第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂ間の通信のデータ伝送量に左右されないで、遅延の許されないメディアである第１の送受信端末１０１ａ、１０１ｂ間のデータ遅延を送受信バッファ５６，５８のメモリ容量を制限することで許容範囲内の短い遅延時間とする。
【００９４】
上述したように、固定帯域伝送路１００の伝送帯域は、６．３［Ｍｂｐｓ］の２系列（合計約１３［Ｍｂｐｓ］）としている。無線機４ａ，４ｂの入力には、２系列の１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４，７４の２本のＣＨ１，ＣＨ２送信データが入力される。
【００９５】
各入力は、瞬間的には、１００ＢＡＳＥ−ＴＸのデータ転送速度の１００［Ｍｂｐｓ］となることがあるが、長い時間における平均的なデータ転送速度はそれぞれ６．３［Ｍｂｐｓ］以下となるようにマイクロ波多重無線システム３２のネットワーク系の設計、すなわち各レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂに収容される端末数を制限している。
【００９６】
図４において、送信側について説明すると、送信メモリスイッチ８２は、定常時には、送信制御部６４により、送信バッファ７６と送信制御部８４とが接続されるように切り替えられている。
【００９７】
この定常時は、遅延の許されないメディアである第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂからレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂを経由して伝送されたシリアル送信データが入力ポート５１ｓを介して、その一方、遅延の比較的許されるメディアである第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂからレイヤ３スイッチ１７ａ，１７ｂを経由して伝送されたシリアル送信データが入力ポート５２ｓを介して、それぞれ１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４，７４を通りパラレルデータとされ、一時的にデータ伝送速度が高くなることを吸収するために設けられた送信バッファ５６，７６を介して送信制御部６４，８４に供給される。
【００９８】
送信制御部６４，８４は、パラレルデータを、それぞれ６．３［Ｍｂｐｓ］のシリアルデータ列に変換し、無線機４ａ，４ｂへＣＨ１，ＣＨ２送信データとして送り出す。
【００９９】
一方、定常時ではなく、遅延の許されないメディアである第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂからのシリアルデータのデータ量が多くなってきた場合、送信メモリスイッチ８２は、送信制御部６４により、送信制御部８４が送信バッファ７６と送信バッファ５６に対してそれぞれ同じ割合（伝送帯域）で接続されるように切り替えられる。このように切り替えれば、出力ポート６１ｓに係る固定帯域伝送路１００Ｒにおける全伝送帯域６．３［Ｍｂｐｓ］と出力ポート６２ｓに係る固定帯域伝送路１００Ｄにおける全伝送帯域６．３［Ｍｂｐｓ］の半分の伝送帯域３．１５［Ｍｂｐｓ］の合計で約９．５［Ｍｂｐｓ］の伝送帯域が遅延の許されないメディアである第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂ用に割り当てられる制御が行われる。
【０１００】
この割当制御は、基本的には、オーバーフロー検出部５５の検出結果であるオーバーフローアラーム信号Ｓｏａに基づいて送信制御部６４が契機処理を行う。すなわち、送信制御部６４は、オーバーフローアラーム信号Ｓｏａに基づくオーバーフロー情報である制御情報ＦｏｖをＣＨ１データに付加して自局側から対局側へ送信する。
【０１０１】
このように制御すれば、遅延の許されない第１の送受信端末１０１ａ，１０１ｂのデータが多い場合には、無線区間である固定帯域伝送路１００のリアルタイム系データ伝送帯域の割り当てを増加させることができる。
【０１０２】
なお、このとき、遅延の比較的許される第２の送受信端末１０２ａ，１０２ｂは、伝送帯域が３．２［Ｍｂｐｓ］に減少してしまうために待ち時間が長くなるが、メモリ容量の比較的に大きい送信バッファ７６に一時的に多量のデータが記憶されることになるので、データが欠落することがない。
【０１０３】
また、受信側では、受信制御部６６により制御情報Ｆｏｖを判別して、送信側と同期して自動的に受信メモリスイッチ７２を切り替えることにより、元通りの１００ＢＡＳＥ−ＴＸのパラレルデータにもどすことができる。
【０１０４】
なお、上記の処理以外の処理として、オーバーフロー検出部５５でオーバーフローアラームを検出した場合には、１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４を通じてレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂへ所定の信号を出力することにより、レイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂ内のメモリに一時的に送信データを保存する機能を利用して、送信バッファ５６のメモリ段数をできる限り小さくして遅延を少なくするように制御することもできる。
【０１０５】
以上のように制御することで、ＱＯＳ（Quality of Service）技術を使用しなくても、遅延を許されないメディアである第１送受信端末１０１ａ，１０１ｂの送受信の優先化が図られ、かつＱＯＳ技術ではパケット、すなわちフレーム毎に優先フレームかどうかを確認するためにレイヤ３スイッチ１５ａ，１５ｂを通る回数が多くなると、確認のための遅延が問題となるが、この実施形態に係る技術では、フレーム毎に確認を行う必要がないので、ＱＯＳ技術を採用した場合に比較して遅延量の少ない回線が提供できる。したがって、たとえば、品質のよいＩＰ電話網等を実現することが可能である。
【０１０６】
なお、地点Ｂから地点Ａへの送信も同様であるので、以下の詳細説明では、繁雑となるのを回避するため、地点Ａから地点Ｂへの送信を例として説明する。
【０１０７】
Ｂ．図８の送信側処理フローチャートおよび図９の受信側処理フローチャートを参照するオーバーフローアラーム発生時におけるリアルタイム系伝送とデータ系伝送との間の帯域割当切替の詳細動作の説明
上述したように、定常時には、リアルタイム系データとデータ系データがそれぞれ固定帯域伝送路１００Ｒと１００Ｄを使用して全二重通信が行われている。そこで、まず、送信側のステップＳ１において、オーバーフローアラームの発生の検出処理が行われる。
【０１０８】
この場合、オーバーフロー検出部５５は、第１の送受信端末１０１ａから送信されるデータ量（伝送帯域）、すなわち１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４から出力されるデータ量（伝送帯域）が閾値ＴＨ以下であるかどうかを判定するための置換判定として、１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース５４からの書込アドレスＷＲＡＤＲの値と送信制御部６４からの読出アドレスＲＤＡＤＲの値との差を基準クロック（ＣＬＫ）毎に判定する。なお、基準クロックの周期は、１／６．３１２［ＭＨｚ］＝１６０［ｎｓ］である。
【０１０９】
そして、差が閾値ＴＨ＝８００バイト以下になった場合には、データ量が閾値以上に増加してオーバーフロー発生の可能性、この場合、送信バッファ５６が満杯となってリアルタイム系データを書き込むことができなくなる状態が発生する可能性があると判定する。
【０１１０】
図１０のタイミング図に示すように、時点ｔ１において、オーバーフローアラーム信号Ｓｏａが、オーバーフローの可能性のないことを示すレベル「０」からオーバーフローの可能性があることを示すレベル「１」に変化する。
【０１１１】
図１０は、オーバーフローアラーム発生時（時点ｔ１）および復旧時（時点ｔ６）における送信側のタイミング図を示しており、それぞれ、例としてのオーバーフローアラーム信号Ｓｏａ、送信制御部６４によるオーバーフローアラーム信号Ｓｏａの状態（ステータス）の監視タイミングＤＴ、出力ポート６１ｓから出力されるリアルタイム系データのＣＨ１マルチフレームＭＦ１−１〜ＭＦ１−８、出力ポート６２ｓから出力されるデータ系データのＣＨ２マルチフレームＭＦ２−１〜ＭＦ２−８、多数決判定部６８から出力されるオーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅ（レベル「１」でイネーブル）、送信制御部６４から送信メモリスイッチ８２の制御入力ポートに供給される切替信号ＲＰＳの変化内容、および各マルチフレームＭＦタイミング毎のリアルタイム系データとデータ系データの伝送帯域の変化［Ｍｂｐｓ］を示している。
【０１１２】
オーバーフローアラーム信号Ｓｏａが、時点ｔ１でレベル「１」に変化した後、次の監視タイミングＤＴ（監視タイミングは、各マルチフレームＭＦの先頭としている。）の時点ｔ２において、送信制御部６４によりオーバーフローアラームが発生していることが検出され、その時点ｔ２において、ステップＳ１の判定が肯定となる。なお、監視タイミングＤＴは、さらに短い期間でもよく、長い時間としてもよい。
【０１１３】
次に、ステップＳ２において、送信制御部６４は、マルチフレームＭＦ１−２のサブフレームＳＦ１のタイムスロットＴＳ４９の制御情報Ｆｏｖをセット（Ｆｏｖ←１）して（挿入して）送信を開始する。
【０１１４】
そして、ステップＳ３において、そのマルチフレームＭＦ１−２のサブフレームＳＦ４のタイムスロットＴＳ４９に挿入される最後の制御情報Ｆｏｖのセットおよび送信が完了したかどうかを判定する。
【０１１５】
このとき、ステップＳ２，Ｓ３において、時点ｔ２−ｔ３間のマルチフレームＭＦ１−２をＣＨ１送信データとして、またマルチフレームＭＦ２−２をＣＨ２送信データとして伝送帯域制御装置３０ａの出力ポート６１ｓ、６２ｓから自局送信部２００ａに転送すると、自局送信部２００ａから送受共用部２０４ａ、無線伝送路である固定帯域伝送路１００を経由して、対局側の送受共用部２０４ｂで受信され対局受信部２０２ｂを通じて伝送帯域制御装置３０ｂの受信制御部６６，８６でマルチフレームＭＦ１−２、ＭＦ２−２がそれぞれ受信される。
【０１１６】
送信制御部６４は、マルチフレームＭＦ１−２を送信した次のマルチフレームＭＦ１−３の開始時点ｔ３から、ステップＳ４の帯域切替（この場合、帯域拡大）処理を行う。
【０１１７】
図１１は、受信側のそれぞれ、例としての受信制御部６６，８６による制御情報の検出タイミングＤＴ、入力ポート６１ｒに供給されるＣＨ１受信データのマルチフレームＭＦ１−１〜ＭＦ１−８、入力ポート６２ｒに供給されるＣＨ２受信データのマルチフレームＭＦ２−１〜ＭＦ２−８、多数決判定部６８による多数決判定結果信号ｍｄ、多数決判定部６８から出力されるオーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅ（レベル「１」でイネーブル）、多数決判定部６８から受信メモリスイッチ７２の制御入力ポートに供給される切替信号ＷＰＳの変化内容、および各マルチフレームＭＦタイミング毎のリアルタイム系データとデータ系データの伝送帯域の変化［Ｍｂｐｓ］（図１０と同じ図を再掲）を示すタイミング図である。
【０１１８】
ステップＳ１１で受信制御部６６，８６は、時点ｔ３以降において、マルチフレームＭＦ１−２を構成するフレームＳＦ１−ＳＦ４を順次受信し、制御情報Ｆｏｖの検出タイミングＤＴ（図１１参照）、すなわち第１フレームＳＦ１のタイムスロットＴＳ４９，ＴＳ９８、第２−第４フレームＳＦ２−ＳＦ４のタイムスロットＴＳ４９で、制御情報Ｆｏｖを順次検出し抽出して多数決判定部６８に送る。
【０１１９】
次に、そのステップＳ１１において、多数決判定部６８は、制御情報Ｆｏｖのデータ内容が全て正しく検出されれば、マルチフレームＭＦ１−２中、第２フレームＳＦ２のタイムスロットＴＳ４９に埋め込まれている３個目の制御情報Ｆｏｖ＝１を検出した時点ｔ２ａで、もし、２個の制御情報Ｆｏｖがノイズ等により読出不能であれば時点ｔ２ｂで、次のマルチフレームＭＦ１−３の開始時点ｔ３以降、ステップＳ１２において、帯域切替（この場合、帯域拡大）処理を行わせるため、時点ｔ３において、オーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅをレベル「１」のイネーブル状態、すなわちオーバーフロー制御時の状態として、受信制御部６６，８６に供給する。
【０１２０】
これにより、時点ｔ３以降、ステップＳ１２（受信側）の帯域割当の変更処理（この場合、リアルタイム系伝送帯域の帯域拡大処理）が行われる。
【０１２１】
すなわち、この時点ｔ３以降、時点ｔ８までオーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅがレベル「１」の期間に、切替制御信号ＷＰＳに基づくオーバーフロー制御中の処理が行われ、マルチフレームＭＦがオーバーフロー制御中のマルチフレームＭＦ１−３〜ＭＦ１−６，ＭＦ２−３〜ＭＦ２−６とされる。
【０１２２】
ここで、オーバーフロー制御時において行われる帯域変換機能について図１２−図１５をも参照して定常時と比較しながら説明する。
【０１２３】
まず、定常時、たとえば、時点ｔ２−ｔ３間におけるＣＨ１送信データであるマルチフレームＭＦ１−２と、ＣＨ２送信データであるマルチフレームＭＦ２−２について説明する。
【０１２４】
このとき、送信メモリスイッチ８２は、出力ポートＺと入力ポートＹが接続され、データ系データが流れるようになっている。そして、リアルタイム系の送信バッファ５６から送信制御部６４により読み出されるリアルタイム系データは、図１２の最も上側に例として示すようにタイムスロットＴＳ１−ＴＳ４用として、それぞれ８ビットのパラレルデータａｂｃｄ…の順で読み出される。たとえば、パラレルデータａは、ａ０，ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６，ａ７の８ビットを有する。
【０１２５】
そして、読み出されたパラレルデータａｂｃｄ…は、送信制御部６４によりタイムスロットＴＳの周期で上向きの矢印（５６出力ラッチタイミング）で示す時点でラッチされ、６．３［Ｍｂｐｓ］のクロックでシリアルデータａｂｃｄ…｛たとえば、シリアルデータａはａ＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６，ａ７）である。｝に変換されタイムスロットＴＳ１−ＴＳ４のＣＨ１のＭＦ１−２データとしてＣＨ１の出力ポート６１ｓに出力される。
【０１２６】
一方、データ系の送信バッファ７６の出力側に送信制御部８４により読み出されるデータ系データは、図１２の最も下側に例として示すようにタイムスロットＴＳ１−ＴＳ４用として、それぞれ８ビットのパラレルデータＡＢＣＤ…の順で読み出される。たとえば、パラレルデータＡは、Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７の８ビットを有する。
【０１２７】
そして、読み出されたパラレルデータＡＢＣＤ…は、送信制御部８４によりタイムスロットＴＳの周期で上向きの矢印（７６出力ラッチタイミング）で示す時点でラッチされ、６．３［Ｍｂｐｓ］のクロックでシリアルデータＡＢＣＤ…｛たとえば、シリアルデータＡは、Ａ＝（Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７）である。｝にパラシリ変換および速度変換されタイムスロットＴＳ１−ＴＳ４のＣＨ２のＭＦ２−２データとしてＣＨ２の出力ポート６２ｓに出力される。
【０１２８】
受信側では、受信メモリスイッチ７２の出力ポートＷと入力ポートＵが接続され、リアルタイム系のデータが流れるようになっている。そして、タイムスロットＴＳ１−ＴＳ４のＣＨ１のシリアルデータａｂｃｄ…およびＣＨ２のシリアルデータＡＢＣＤ…が、それぞれ、受信制御部６６，８６でシリパラ変換および速度変換され、受信バッファ５８にパラレルデータａｂｃｄ…の順に、また受信バッファ７８にパラレルデータＡＢＣＤ…の順にデータが書き込まれる。
【０１２９】
図１３は、以上説明した定常時のリアルタイム系データおよびデータ系データの流れを、矢線、およびシリアルデータのアルファベット「ａｂ」，「ｂａ」，「ＡＢ」，「ＢＡ」を代表して付加して示している。
【０１３０】
次に、オーバーフロー制御時、たとえば、時点ｔ３−ｔ４間におけるＣＨ１送信データであるマルチフレームＭＦ１−３，ＭＦ１−４と、ＣＨ２送信データであるマルチフレームＭＦ２−３，ＭＦ２−４について説明する。
【０１３１】
このとき、送信メモリスイッチ８２は、図１４のＣＨ２のＭＦ２−３に示すように、データ系のデータＡＢ…に対してリアルタイム系のデータｃｆ…が交互に流れるように、出力ポートＺに対する入力ポートＹと入力ポートＸの接続が切替信号ＲＰＳにより切り替えられる。
【０１３２】
すなわち、リアルタイム系の送信バッファ５６の出力側に送信制御部６４，８４（送信制御部８４によっても読み出されることに留意する。）により読み出されるリアルタイム系データは、図１４に例として示すように、それぞれ８ビットのパラレルデータａｂｃｄｅｆｇ…の順で読み出されるが、データａｄｇｊ…は１倍速で、データｂｃｅｆｈｉ…は２倍速で読み出される。
【０１３３】
その一方、データ系の送信バッファ７６の出力側に送信制御部６４により読み出されるデータ系データは、図１４に例として示すように、それぞれ８ビットのパラレルデータＡＢＣ…の順で１／２倍速で読み出される。
【０１３４】
８ビットのパラレルデータａｂｃｄｅｆｇ…の順で読み出されたリアルタイム系データおよび８ビットのパラレルデータＡＢＣ…の順で読み出されたデータ系データは、矢印で示す時点でそれぞれラッチされる。
【０１３５】
ただし、データａｂｄｅｇ…はリアルタイム系の送信制御部６４によりラッチされ、データｃｆ…は、データ系の送信制御部８４によりラッチされる。また、データＡＢＣ…はデータ系の送信制御部８４によりラッチされる。
【０１３６】
送信制御部６４によりラッチされたパラレルデータａｂｄｅｇ…は、送信制御部６４により６．３［Ｍｂｐｓ］のクロックによりＣＨ１マルチフレームＭＦ１−３のタイムスロットＴＳ１−ＴＳ４のシリアルデータａｂｄｅ…に展開される。
【０１３７】
その一方、送信制御部８４によりラッチされたパラレルデータＡｃＢｆ…は、送信制御部８４により６．３［Ｍｂｐｓ］のクロックによりＣＨ２マルチフレームＭＦ２−３のタイムスロットＴＳ１−ＴＳ４のシリアルデータＡｃＢｆ…に展開される。
【０１３８】
そして、シリアルデータのマルチフレームＭＦ１−３は、ＣＨ１出力ポート６１ｓおよび無線機４ａを通じてリアルタイム系の固定帯域伝送路１００Ｒで無線伝送され、その一方シリアルデータのマルチフレームＭＦ２−３は、ＣＨ２出力ポート６２ｓおよび無線機４ａを通じてデータ系の固定帯域伝送路１００Ｄで無線伝送される。
【０１３９】
受信側では、無線機４ｂを介しＣＨ１およびＣＨ２入力ポート６１ｒ、６２ｒを通じて受信制御部６６，８６にそれぞれシリアルデータのマルチフレームＭＦ１−３，ＭＦ２−３が供給される。
【０１４０】
このとき多数決判定部６８からの切替制御信号ＷＰＳにより受信メモリスイッチ７２が、データ系のデータＡＢＣＤＥＦ…に対してリアルタイム系のデータｃｆｉ…が交互に流れるように出力ポートＷに対する入力ポートＵ，Ｖの接続が切り替えられる。
【０１４１】
そして、タイムスロットＴＳ１−ＴＳ４のＣＨ１のシリアルデータａｂｄｅ…およびＣＨ２のシリアルデータＡｃＢｆ…が、それぞれ、受信制御部６６，８６でシリパラ変換され、受信バッファ５８，７８にデータがそれぞれ元のパラレルデータａｂｃｄｅｆｇ…および元のパラレルデータＡＢＣ…の順に復元されて書き込まれる。
【０１４２】
すなわち、受信側でも送信側と同様な、いわゆる「てれこ」となる制御を行ってデータの復元を行い、リアルタイム系の受信バッファ５８にパラレルデータをａｂｃｄｅｆ…の順に、データ系の受信バッファ７８にパラレルデータをＡＢＣ…の順に書き込む。
【０１４３】
図１５は、以上説明したオーバーフロー制御時のリアルタイム系データおよびデータ系データの流れを、矢線、および図１４に示したシリアルデータのアルファベットの列の一部を代表して付加して示している。
【０１４４】
このように、オーバーフロー制御時には、リアルタイム系データのデータ伝送帯域が定常時に比較して１．５倍に拡大されるので、データ量の集中によるオーバーフローの可能性の発生を軽減することができる。
【０１４５】
次に、ステップＳ５に対応する時点ｔ６においてオーバーフローが復旧したことをオーバーフロー検出部５５により検出した場合には、ステップＳ６において、送信制御部６４によりＣＨ１のマルチフレームＭＦ１−６に対して制御情報Ｆｏｖがレベル「０」にクリアされ、ステップＳ７においてその処理の完了が判断される。
【０１４６】
受信側では、ＣＨ１のマルチフレームＭＦ１−６を受信制御部６６で受信し、時点ｔ８において、多数決判定部６８は、オーバーフロー制御イネーブル信号Ｓｅをレベル「０」の非イネーブル状態、すなわち定常時の状態として、送信制御部６４，８４および受信制御部６６，８６に供給する。
【０１４７】
これにより、時点ｔ８以降、ステップＳ１４（受信側）の帯域割当の変更処理（この場合、元の１：１の帯域割当にもどす縮小処理）が行われる。
【０１４８】
以下、送信側では、ステップＳ１−Ｓ８の処理が繰り返され、これに同期して受信側ではステップＳ１１−Ｓ１４の処理が繰り返される。
【０１４９】
以上詳細に説明したように、上述した実施形態によれば、自局側の伝送帯域制御装置３０ａは、レイヤ３スイッチ１５ａを経由して供給されるＩＰ電話機７ａ等からのリアルタイム通信における１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータのデータ集中を監視し、オーバーフローの可能性があると判断したとき、対局側の伝送帯域制御装置３０ｂに通知し、パーソナルコンピュータ１２ａ等からのリアルタイム通信における１００ＢＡＳＥ−ＴＸデータの固定帯域伝送路１００における伝送帯域を縮小し、その分、ＩＰ電話機７ａ，７ｂ等のリアルタイム通信の伝送帯域を同期して拡大する。
【０１５０】
このように制御することで、固定帯域伝送路１００を利用して、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等のＬＡＮデータの非リアルタイム通信と、ＩＰ電話・ＩＰテレビ会議等のリアルタイム通信とを混在して通信する際に、リアルタイム通信のオーバーフローを軽減することができる。
【０１５１】
なお、この発明は、上述した実施形態に限らず、たとえば、マルチフレームＭＦ単位での制御処理以外に、サブフレームＳＦあるいはタイムスロットＴＳ単位で制御処理を行うなど、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１５２】
サブフレームＳＦあるいはタイムスロットＴＳ単位で制御処理を行う場合には、制御情報Ｆｏｖ以外に、開始位置情報を送る必要があるが、当業者であれば、サブフレームＳＦの構成を変更することにより、どのようにでも実現することが可能である。
【０１５３】
また、上述した実施形態のように、制御情報Ｆｏｖを先に送って制御を開始する方式以外に、遅延は増加するが、先に受信バッファ５８にデータを送って記憶し、後から制御情報Ｆｏｖを送って制御をしながら受信バッファ５８から読み出すように構成を変更することも可能である。
【０１５４】
さらに、上述した実施形態では、オーバーフロー検出部５５によりオーバーフロー発生の可能性を検出する閾値ＴＨと、オーバーフローの復旧を検出する閾値ＴＨを同じ値としているが、異なる値とすることもできる。異なる値に設定することにより、オーバーフローの可能性を検出し、その復旧を頻繁に繰り返すような入力があった場合、いわゆるばたつきがあった場合に、オーバーフロー状態となる確率を軽減することができる。
【０１５５】
また、上述した実施形態では、リアルタイム通信および非リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｒ，１００Ｄの２系統で説明しているが、リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｒがｍ系統、非リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｄをｎ系統とした任意の組み合わせとすることができる（ｍ≧０，ｎ≧１）。
【０１５６】
ｍ≧ｎの場合は、リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｒの１系統に対して、非リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｄを１系統を対応させる。あるいはリアルタイム通信の複数の固定帯域伝送路１００Ｒの系統のそれぞれに対して、競合が発生した場合の優先順位を付けて非リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｄを使用するように実施することもできる。
【０１５７】
その一方、ｎ≦ｍの場合は、リアルタイム通信の複数の固定帯域伝送路１００Ｒの系統のそれぞれに対して、競合が発生した場合の優先順位を付けて非リアルタイム通信の固定帯域伝送路１００Ｄを使用するように実施することができる。
【０１５８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、非リアルタイム通信とリアルタイム通信が混在する固定帯域伝送路を利用する通信において、リアルタイム通信を優先するように伝送帯域の割り当てを変更しているので、リアルタイム通信におけるオーバーフローを軽減すること、あるいは完全になくすことができる。
【０１５９】
より具体的には、電話、テレビ会議等の遅延を許されないメディアの通信におけるオーバーフローの発生を軽減すること、あるいは完全になくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の伝送帯域制御装置が組み込まれた多重無線システムの構成を示すブロック図である。
【図２】多重通信路を光ファイバで代替した光多重伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図３】多重通信路を有線であるメタリックケーブルで代替した有線多重伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図４】この実施形態の伝送帯域制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】送受信されるマルチフレームフォーマットの構成例を示す説明図である。
【図６】図１例の多重無線システム中、無線機の内部構成を示すブロック図である。
【図７】多重無線システムにおける上り方向と下り方向の相互通信の説明に供されるブロック図である。
【図８】伝送帯域制御に係る送信側の動作説明に供されるフローチャートである。
【図９】伝送帯域制御に係る受信側の動作説明に供されるフローチャートである。
【図１０】オーバーフローアラーム発生時における送信側の動作説明に供されるタイミング図である。
【図１１】オーバーフローアラーム発生時における受信側の動作説明に供されるタイミング図である。
【図１２】定常時における送信バッファに対する書込読出動作の説明に供されるタイミング図である。
【図１３】定常時におけるデータの流れを示す動作説明図である。
【図１４】オーバーフロー制御時における送信バッファに対する書込読出動作の説明に供されるタイミング図である。
【図１５】オーバーフロー制御時におけるデータの流れを示す動作説明図である。
【図１６】従来技術に係る多重無線システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２…マイクロ波多重無線システム ４ａ，４ｂ…無線機
６ａ，６ｂ…電話機 ７ａ，７ｂ…ＩＰ電話機
８ａ，８ｂ…テレビ電話 ９ａ，９ｂ…ＩＰテレビ電話
１０ａ，１０ｂ…サーバ
１２ａ，１２ｂ…パーソナルコンピュータ
１４ａ，１４ｂ…交換機
１５ａ，１５ｂ…レイヤ３スイッチ（第１の中継装置）
１６ａ，１６ｂ…端局装置
１７ａ，１７ｂ…レイヤ３スイッチ（第２の中継装置）
１８ａ，１８ｂ…ＭＰＥＧ２ＣＯＤＥＣ回路
２０ａ，２０ｂ…ＬＡＮ ３０ａ，３０ｂ…伝送帯域制御装置
３２…マイクロ波多重無線システム ３２Ｆ…光多重伝送システム
３４ａ，３４ｂ…光伝送装置 ３４ｃ，３４ｄ…多重化装置
５０，６０…入出力ポート群 ５１ｓ，５２ｓ…入力ポート
５１ｒ，５２ｒ…出力ポート
５４，７４…１００ＢＡＳＥ−ＴＸインタフェース
５６，７６…送信バッファ ５５…オーバーフロー検出部
５８，７８…受信バッファ ５７…基準クロック発生器
５９…フレームタイミング発生器 ６１ｓ…ＣＨ１出力ポート
６１ｒ…ＣＨ１入力ポート ６２ｓ…ＣＨ２出力ポート
６２ｒ…ＣＨ２入力ポート ６４，８４…送信制御部
６６，８６…受信制御部 ６８…多数決判定部
７０…送受信制御部 ７２…受信メモリスイッチ
８２…送信メモリスイッチ
１００、１００Ｄ，１００Ｒ…固定帯域伝送路
１００Ｆ…光ファイバ １００Ｍ…メタリックケーブル
１０１ａ，１０１ｂ…第１の送受信端末
１０２ａ，１０２ｂ…第２の送受信端末
Claims (4)
- リアルタイム通信を行う第１の送受信端末に接続される第１の中継装置および非リアルタイム通信を行う第２の送受信端末に接続される第２の中継装置と複数の全二重の固定帯域伝送路との間に挿入される伝送帯域制御装置であって、
前記第１の送受信端末から前記第１の中継装置を経由して送信されるデータ量を監視するデータ量監視手段と、
監視しているデータ量が閾値以下のときには、前記固定帯域伝送路の伝送帯域を前記第１の中継装置と前記第２の中継装置との間で一定比率に割り当て、監視しているデータ量が閾値以上となったときには、前記第１の中継装置に割り当てられる伝送帯域の比率を増加させて、前記リアルタイム通信を優先させる制御を行う伝送帯域制御手段と
を備えることを特徴とする伝送帯域制御装置。 - 請求項１記載の伝送帯域制御装置において、
前記固定帯域伝送路は、一定伝送単位毎にデータが伝送されるものであり、
ある伝送単位期間に自局側の前記データ量監視手段で監視しているデータ量が閾値以上となったときに、自局側の前記伝送帯域制御手段は、次以降の伝送単位期間で、前記割り当て変更の制御情報を対局側の伝送帯域制御手段に送信し、
前記自局側および前記対局側の伝送帯域制御手段は、前記次以降の伝送単位期間から同期して前記第１の中継装置に割り当てられる伝送帯域の比率を増加させる
ことを特徴とする伝送帯域制御装置。 - 請求項１または２記載の伝送帯域制御装置において、
前記一定伝送単位は、フレーム単位あるいはマルチフレーム単位である
ことを特徴とする伝送帯域制御装置。 - 請求項１−３のいずれか１項に記載の伝送帯域制御装置において、
前記固定帯域伝送路には、無線伝送路、光伝送路あるいは有線伝送路の少なくとも一つの伝送路が含まれる
ことを特徴とする伝送帯域制御装置。
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