JP2010153955A - 交換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
ＩＳＤＮを収容する交換機がＩＰ網を介してＴＤＭｏＩＰパケットの通信を行うネットワークシステムにおいて、ＴＤＭサービスをＩＰネットワークでパケット転送する期間はパケットロス対策が必要とされる。
【解決手段】
ＩＳＤＮを収容する交換機がＩＰ網を介してＴＤＭｏＩＰパケットの通信を行うネットワークシステムにおいて、送信側交換機が送信しようとするＴＤＭデータを多重化する際にＩＰ網の遅延の状況とデータの種類によって多重度を可変する。
【選択図】図２
ＩＳＤＮを収容する交換機がＩＰ網を介してＴＤＭｏＩＰパケットの通信を行うネットワークシステムにおいて、ＴＤＭサービスをＩＰネットワークでパケット転送する期間はパケットロス対策が必要とされる。
【解決手段】
ＩＳＤＮを収容する交換機がＩＰ網を介してＴＤＭｏＩＰパケットの通信を行うネットワークシステムにおいて、送信側交換機が送信しようとするＴＤＭデータを多重化する際にＩＰ網の遅延の状況とデータの種類によって多重度を可変する。
【選択図】図２
Description
本発明はＩＳＤＮ網とＩＰ網が跨るネットワークシステム、交換機において、ＩＰ網でＴＤＭｏＩＰパケットのロスが発生した場合の信頼性向上と効率向上の関する技術である。
ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ） ｏｖｅｒ ＩＰ（以下、ＴＤＭｏＩＰ）はＩＰ、またはイーサネット(登録商標)ベースのネットワーク上にＰＲＩ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｒａｔｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、Ｔ１、Ｅ１の伝送を可能とする。
ＴＤＭｏＩＰの伝送技術には主に二つの方法がある。一つは、ＴＤＭネットワークとエンド・ユーザの装置を、音声伝送とシグナリング用の機構を提供した通信装置に完全に置き換えるもの、もう一つは、既存のＰＢＸ(Ｐｒｉｖａｔｅ Ｂｒａｎｃｈ ｅＸｃｈａｎｇｅ)や多重化装置をそのまま利用し、ＴＤＭデータをパケット・ネットワーク経由でトンネリングする方法である。企業においては、従来のＰＢＸおよびＴＤＭ装置の投資を無駄にせずに、自社の音声およびデータ網を統合することによるコスト効果のメリットを得るため、既存装置によるＩＰ網の活用を期待している。
既存のＰＢＸや多重化装置をそのまま利用できる装置において、ＴＤＭベースの装置はＴＤＭのクロックのジッターやワンダーは厳密に定義されており、遅延は極めて低く同期性が保たれている。一方、ＩＰによるパケット方式は帯域およびルータの各ポートと競合するため、パケット遅延やパケットロスが発生する。送信元の装置は一定間隔でパケットをネットワークに送出するが、ネットワークはそれらパケットが同間隔または同順序で送信先の装置に届くことを保障しておらず、それらのパケットが届かない場合もある。
その中でも、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）においても、例外ではなく、既存のＩＳＤＮ網とＩＰ網の融合によって、前述したＩＰ網の接続によるパケットロスが懸念されている。パケットロスが発生すると、例えば、電話端末間の通信品質が劣化してしまうという課題が存在する。ＩＳＤＮといったＴＤＭサービスをＩＰベースのネットワークに統合する際にＩＰネットワークにおけるパケット転送期間におけるパケットロス対策が必要とされ、検討されてきている（例えば、特許文献１）。
特許文献１記載の技術では、データストリームを送受信するネットワークにおいてデータストリームをパケット化し、パケットをコピーした上、複数回で送信する。受信側でパケット内におけるＲＴＰ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）におけるシーケンス番号によってコピーしたパケット（同じシーケンス番号）があれば破棄する。パケットロスが発生して、コピーしたパケットのみ届いていれば、そのパケットからデータストリームへ復号する。
ＴＤＭｏＩＰの伝送技術には主に二つの方法がある。一つは、ＴＤＭネットワークとエンド・ユーザの装置を、音声伝送とシグナリング用の機構を提供した通信装置に完全に置き換えるもの、もう一つは、既存のＰＢＸ(Ｐｒｉｖａｔｅ Ｂｒａｎｃｈ ｅＸｃｈａｎｇｅ)や多重化装置をそのまま利用し、ＴＤＭデータをパケット・ネットワーク経由でトンネリングする方法である。企業においては、従来のＰＢＸおよびＴＤＭ装置の投資を無駄にせずに、自社の音声およびデータ網を統合することによるコスト効果のメリットを得るため、既存装置によるＩＰ網の活用を期待している。
既存のＰＢＸや多重化装置をそのまま利用できる装置において、ＴＤＭベースの装置はＴＤＭのクロックのジッターやワンダーは厳密に定義されており、遅延は極めて低く同期性が保たれている。一方、ＩＰによるパケット方式は帯域およびルータの各ポートと競合するため、パケット遅延やパケットロスが発生する。送信元の装置は一定間隔でパケットをネットワークに送出するが、ネットワークはそれらパケットが同間隔または同順序で送信先の装置に届くことを保障しておらず、それらのパケットが届かない場合もある。
その中でも、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）においても、例外ではなく、既存のＩＳＤＮ網とＩＰ網の融合によって、前述したＩＰ網の接続によるパケットロスが懸念されている。パケットロスが発生すると、例えば、電話端末間の通信品質が劣化してしまうという課題が存在する。ＩＳＤＮといったＴＤＭサービスをＩＰベースのネットワークに統合する際にＩＰネットワークにおけるパケット転送期間におけるパケットロス対策が必要とされ、検討されてきている（例えば、特許文献１）。
特許文献１記載の技術では、データストリームを送受信するネットワークにおいてデータストリームをパケット化し、パケットをコピーした上、複数回で送信する。受信側でパケット内におけるＲＴＰ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）におけるシーケンス番号によってコピーしたパケット（同じシーケンス番号）があれば破棄する。パケットロスが発生して、コピーしたパケットのみ届いていれば、そのパケットからデータストリームへ復号する。
しかしながら、特許文献１記載の技術では、同じデータであるパケットを複数個にコピーすることによって、ＩＰヘッダ内の送信先アドレス他、も同じであることから、ルーティングの際も同じ経路を通るパケットとなる。送信回数と送信間隔を設定することによってパケットの再送が可能ではあり、バースト的な高トラヒックによるパケットロスには対応できるものの、物理的にその経路において障害が発生した場合にパケットを救済することはできないので、パケットロスが発生する可能性がある。また、データサイズが小さいＲＴＰパケットに、そのままＩＰヘッダーを付与しているため、特に複数個コピーした場合においては、データサイズに対してヘッダサイズが大きくなって帯域効率が悪くなることが見込まれ、パケット救済技術とトレードオフとなる。
前記した従来の問題点を解決するため、ＴＤＭｏＩＰパケットの救済にあたり、ＩＰ網の遅延状況と、送信するＴＤＭデータのデータ量によって多重度を可変化する。これによって、帯域の状況を考慮した高転送効率と低遅延転送の帯域効率性を高める。さらに、単なるパケットのコピーではなく、ＴＤＭデータを多重化した世代コピーを用いる。これによって、ＩＰヘッダは重複せず、同じ経路上で障害が起きても確実に受信側交換機にＴＤＭｏＩＰが届く。これらにより、ＩＰ網でパケットロスが発生した場合でも、ＴＤＭｏＩＰパケットを救済する技術を提供できる。
本発明によるネットワークシステムは一例として、時分割多重データをパケット化したパケットデータをネットワークに送信する送信装置と、前記パケットデータを受信する受信装置とを有するネットワークシステムであって、前記送信装置は、前記時分割多重データをセグメント化したセグメントデータが格納される第１メモリ部と、前記セグメントデータの複製データの生成を制御する制御部と、前記セグメントデータを多重化し、かつパケットデータへ変換する第1パケット処理部と、前記パケットデータを前記ネットワークに送信する送信部とを有し、前記受信装置は、前記パケットデータを受信する受信部と、受信した前記パケットデータを時分割多重データへ変換ーする第２パケット処理部とを有する。
本発明によるネットワークシステムは一例として、時分割多重データをパケット化したパケットデータをネットワークに送信する送信装置と、前記パケットデータを受信する受信装置とを有するネットワークシステムであって、前記送信装置は、前記時分割多重データをセグメント化したセグメントデータが格納される第１メモリ部と、前記セグメントデータの複製データの生成を制御する制御部と、前記セグメントデータを多重化し、かつパケットデータへ変換する第1パケット処理部と、前記パケットデータを前記ネットワークに送信する送信部とを有し、前記受信装置は、前記パケットデータを受信する受信部と、受信した前記パケットデータを時分割多重データへ変換ーする第２パケット処理部とを有する。
本発明による通信方法は一例として、時分割多重データをパケット化したパケットデータをネットワークに送信する送信装置と、パケットデータを受信する受信装置と、前記送信装置と前記受信装置とを接続するネットワークとを用いる通信方法であって、前記送信装置が受信する時分割多重データをセグメント化するステップと、セグメント化されたセグメントデータを第１メモリ部に格納するステップと、前記第１メモリ部から前記セグメントデータを読み出して複製データを生成するステップと、第１パケット処理部により、前記セグメントデータを多重化してパケットデータへ変換するステップと、前記パケットデータを送信装置からネットワークに送信するステップと、前記ネットワークを介して受信装置が受信した前記パケットデータを、第２パケット処理部により時分割多重データへ変換するステップとを有する。
ここで、送信側交換機は、ＴＤＭデータをＩＰパケット化する際にデータキュー部のデータサイズでＴＤＭｏＩＰパケットのペイロード部に格納するデータとしてもよい。
また、データキュー部におけるデータキュー制御において任意に可変できることとしてもよい。また、ＴＤＭｏＩＰパケット処理部でＴＤＭデータをＩＰパケット化する際に、ＴＤＭデータを多重化してＴＤＭｏＩＰパケットのペイロード部に格納するデータとしてもよい。また、ＴＤＭデータを多重化する際に、ＴＤＭデータの種類によるものと、ＩＰ網の遅延時間によって、その多重度を可変できることとしてもよい。
また、プロトコル判別部によって、ＴＤＭデータの種類を判別できることとしてもよい。また、ＩＰ網の遅延時間について、ＴＤＭｏＩＰパケットのタイムスタンプと、受信側交換機でＴＤＭｏＩＰを受信した時間から、メモリ部内のデータ管理テーブルによって遅延時間を算出できることとしてもよい。
また、遅延時間を遅延情報パケット生成部より遅延情報パケットとして送信側交換機に送信し、前記の遅延情報パケットにより多重度を可変してもよい。 また、受信側交換機は、パケットロスが発生した場合に、ＴＤＭｏＩＰパケット処理部でロスとなったパケットを補うこと、パケットロスが発生しない場合に、冗長となったＴＤＭｏＩＰペイロードデータを破棄することでＴＤＭｏＩＰパケットからＴＤＭデータに組み立て直してもよい。また、ＴＤＭｏＩＰパケット処理部で、ＴＤＭｏＩＰのヘッダ情報からシーケンス番号が重複であれば、冗長のＴＤＭｏＩＰペイロードデータを破棄してもよい。
また、データキュー部におけるデータキュー制御において任意に可変できることとしてもよい。また、ＴＤＭｏＩＰパケット処理部でＴＤＭデータをＩＰパケット化する際に、ＴＤＭデータを多重化してＴＤＭｏＩＰパケットのペイロード部に格納するデータとしてもよい。また、ＴＤＭデータを多重化する際に、ＴＤＭデータの種類によるものと、ＩＰ網の遅延時間によって、その多重度を可変できることとしてもよい。
また、プロトコル判別部によって、ＴＤＭデータの種類を判別できることとしてもよい。また、ＩＰ網の遅延時間について、ＴＤＭｏＩＰパケットのタイムスタンプと、受信側交換機でＴＤＭｏＩＰを受信した時間から、メモリ部内のデータ管理テーブルによって遅延時間を算出できることとしてもよい。
また、遅延時間を遅延情報パケット生成部より遅延情報パケットとして送信側交換機に送信し、前記の遅延情報パケットにより多重度を可変してもよい。 また、受信側交換機は、パケットロスが発生した場合に、ＴＤＭｏＩＰパケット処理部でロスとなったパケットを補うこと、パケットロスが発生しない場合に、冗長となったＴＤＭｏＩＰペイロードデータを破棄することでＴＤＭｏＩＰパケットからＴＤＭデータに組み立て直してもよい。また、ＴＤＭｏＩＰパケット処理部で、ＴＤＭｏＩＰのヘッダ情報からシーケンス番号が重複であれば、冗長のＴＤＭｏＩＰペイロードデータを破棄してもよい。
本発明によれば、ＩＳＤＮ網とＩＰ網が跨るネットワークシステム、交換機において、ＩＰ網でＴＤＭｏＩＰパケットのロスが発生した場合、ＴＤＭデータの世代コピーによるパケット救済の信頼性向上とＩＰ網の遅延とＴＤＭデータによるデータ種別によって高転送効率と低遅延転送の帯域効率性を提供できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の第１の実施形態について説明をする。図１は、交換機４０（４１）が用いられている通信システム全体を示す図である。交換機 ４０（４１）は加入者側として、電話端末１０やＰＣ端末２０（２１）をＴｅｒｍｉｎａｌ Ａｄａｐｔｅｒ(接続機器、信号変換機器。以下、ＴＡ３０（３１）と呼ぶ。)を介したＩＳＤＮ回線と接続している。
電話端末１０とＰＣ端末２０のデータは様々なものがある。例えば、電話端末１０による連続した音声データやＰＣ端末２０でメール送受信の際の単発的なデータなどがある。そのデータ群はＴＡ３０を介し、送信側交換機４０内で、ＩＰパケット化される。これをＴＤＭoＩＰパケット１０００とし、ＩＰ網５０を経由して、受信側交換機４１でＴＤＭoＩＰパケット１０００をＴＤＭデータに戻し、ＴＡ３１を経由して電話端末１１とＰＣ端末２１に送る。これにより、電話端末１０と電話端末１１で会話やＰＣ端末２０とＰＣ端末２１でメールの送受信ができる。
図２は、交換機４０（４１）内の構成図である。電話端末１０（１１）およびＰＣ端末２０（２１）から送られてくるデータはＴＡ３０（３１）を経由し、ＩＳＤＮ回線を通して、回線終端部４０１（４１１）で終端する。このデータはＴＤＭのデータであり、連続したフレームで送られてくる。この回線終端部４０１（４１１）はＣＰＵ４０３（４０３）および制御部４０２（４１２）によって制御される。ＴＤＭデータが電話等の音声データであるのか、メールのような通常なデータなのか、すなわちＴＤＭデータのプロトコルをプロトコル判別部４０６で判別する。
後述する多重度について、音声データであれば、遅延を考慮して多重度を低くし、メールなのどの通常のデータであれば、多重度を大きくし、高転送効率と低遅延転送の帯域効率性を図る。
ＴＤＭデータをＴＤＭパケット処理部４０８（４１８）でＩＰパケット化する。ＴＤＭｏＩＰパケット１０００はパケット送信構成（パケットＳＷ部４０９（４１９）とポート部４０４（４１４））を介してＩＰ網５０へ送信される。ここまでが、送信側交換機４０および受信側交換機４１の共通内容である。
次に送信側交換機４０の場合のみの内容について説明する。ＴＤＭｏＩＰパケット化されるデータは一度、メモリ部４０Ａ内のデータキュー４０Ｂに一度、キューイングされる。データキューは任意に設定でき、設定数が設定数分の世代コピーとなる。データキューにおける世代コピー（複製）の制御はキュー制御部４０Ｃによって実施される。
次にＴＤＭデータをＴＤＭｏＩＰ化する前に多重化する必要がある。多重度については、前述したデータの種類による判別によるものと、後述するＩＰ網の遅延によるものがある。多重化はＴＤＭパケット処理部４０８で実施され、多重度については、メモリ部４０Ａ内のデータ管理テーブル４０Ｄを基にする。多重化されたＴＤＭデータは後述する図６のＴＤＭｏＩＰのペイロード部分１００１に格納する。このペイロード部分にＩＰヘッダ１００５、ＵＤＰヘッダ１００４、タイムスタンプ１００３、シーケンス番号１００２を付与し、ＴＤＭｏＩＰパケット１０００として生成される。ＴＤＭｏＩＰパケット１０００はパケットＳＷ部４０９とポート部４０４を介してＩＰ網５０−受信側交換機４１に送信する。送信の際に、ＴＤＭｏＩＰのペイロード部分１００１に格納したデータをコピーする。コピーは世代コピーによるもので、後述する図６のデータキュー４０Ｂの設定数が設定数分の世代コピーとなる。
次に受信側交換機４１の場合のみの内容について説明する。受信構成（ポート部４１４とプロトコル処理部４１５内のパケットＳＷ４１９）を介して受信したＴＤＭｏＩＰパケット１０００はＴＤＭパケット処理部４１８でパケットを分解し、ＴＤＭｏＩＰパケット１０００をＴＤＭデータに組み立て直す。パケットの分解とは、ＩＰヘッダ１００５、ＵＤＰヘッダ１００４、タイムスタンプ１００３、シーケンス番号１００２を取り除くことである。パケットの分解の際にシーケンス番号比較テーブル４１Ｅから、過去に受け取ったＴＤＭｏＩＰパケット１０００を検索する。テーブル内のシーケンス番号４１Ｅ−１に同じシーケンス番号が存在した場合は、コピーしたＴＤＭｏＩＰペイロード１０００１内の重複したデータについて廃棄する。重複したデータについては後述する図７の１０００−１−３のデータ数と、それぞれのデータ１０００−１−１についているデータのＬｅｎｇｔｈ１０００−１−２から後述する図５のペイロード内データ４１Ｅ−２に記憶する。同じシーケンス番号４１Ｅ−１が存在しない場合は、ＩＰ網５０内でパケットロスをしている可能性があるため、到達しているＴＤＭｏＩＰパケット１０００から、ＴＤＭデータに組み立て直す。ＴＤＭデータは、多重化されているため、多重化された全てのＴＤＭデータが揃った後に音声等のデータに戻す。データは回線終端部３１１とＴＡ３１を介して電話端末１１とＰＣ端末２１に送信される。
次に多重度を決定する遅延情報について説明する。送信側の交換機４０と受信側の交換機４１間の遅延時間を、受信側交換機４１中のデータ管理テーブル４１Ｄを基に遅延情報として遅延情報パケット処理部４１７によって受信側交換機４１から送信側交換機４０へ遅延情報パケット２０００を送信する。
送信側交換機４０は受信した遅延情報パケット２０００を遅延情報パケット処理部４０７において、パケットを分解し、その遅延情報２０００−１をデータ管理テーブル４０Ｄへ書き込む。これを基にＩＰ網間の遅延による多重度を算出する。
図３は受信側交換機４１のデータ管理テーブル図４１Ｄである。ＴＤＭｏＩＰパケット１０００を受信すると、後述する図７のタイムスタンプ１０００−２を送信側交換機送信時刻４１Ｄ−１に記憶し、受信側交換機４１の受信側交換機受信時刻４１Ｄ−２に記憶し、その差分を、ＩＰ網の遅延時間として算出し、遅延時間４１Ｄ−３と記憶する。この算出結果を後述する図８の遅延情報パケット２０００を送信側交換機４０に送信する。
図４は送信側交換機４０のデータ管理テーブル図４０Ｄである。遅延情報パケット２０００を受信すると、その遅延時間４０Ｄ−２に記憶し、その遅延時間より多重度４０Ｄ−３を算出する。その算出結果を基にＴＤＭデータの多重度を決定する。プロトコル判別４０Ｄ−１においては、前述したデータの種類の判別結果が入る。データ量によるプロトコル判別結果は音声データの他、メールやＷｅｂなどの通常データやＦａｘのようなデータがある。
図５は受信側交換機４１内のシーケンス番号比較テーブル４１Ｅの図である。シーケンス番号４１Ｅ−１で同じシーケンス番号が重複した場合、同じシーケンス番号であるペイロード内データ４１Ｅ−２の重複データを破棄する。
図６は送信側交換機４０内および受信側交換機４１内にあるデータキュー４０Ｂ（４１Ｂ）の図である。前述したデータキュー制御部４０Ｃ（４１Ｃ）によってデータキューの世代コピーできる数（Ｎ）を任意に設定できる。例はＮ＝３で三世代までコピーできる。
図７はＴＤＭｏＩＰパケット１０００の図である。ＴＤＭｏＩＰパケットはＴＤＭｏＩＰペイロード１０００−１とタイムスタンプ１０００−２とシーケンス番号１０００−３とＵＤＰヘッダ１０００−４とＩＰヘッダ１０００−５から構成される。ＴＤＭｏＩＰペイロード１０００−１は多重したＴＤＭデータ（セグメントデータ）１０００−１−１とそのＴＤＭデータのＬｅｎｇｔｈ値とデータ数１０００−１−３の合計値で構成される。ここでいうデータ数１０００−１−３とはデータキューのサイズ（Ｎ以下）となる。ここでは、仮にデータキューサイズＮ＝３としているのでＴＤＭｏＩＰペイロード１０００−１のデータ数は３以下となる。また、それぞれの世代コピーしたデータについてはデータ丸文字１´´にデータＡが二つ多重され、データ丸文字２´にデータＢが二つ多重され、データ丸文字３にデータＣが二つ多重される。タイムスタンプ１０００−２は送信側交換機４０内のからの送信時間であり、また、シーケンス番号１０００−３はパケット化する際のシーケンス番号であり、送信時にそれぞれ付与される。これらにＵＤＰヘッダ１０００−４とＩＰヘッダ１０００−５を組み立ててＴＤＭｏＩＰパケット１０００としてＩＰ網４０を送受信する。
図８は遅延情報パケット２０００の図である。遅延情報パケット２０００はペイロード（遅延情報）２０００−１とＵＤＰヘッダ２０００−２とＩＰヘッダ２０００−３で構成される。ＩＰ網５０を介するため、ＩＰヘッダ２０００−３およびＵＤＰヘッダ２０００−２をペイロード(遅延情報)２０００−１に付与する。ペイロード(遅延情報)２０００−１は前述した図３における遅延時間４１Ｄ−３に記憶する。
以下、本実施例の動作について詳細に説明する。 図９は図１の基本実施形態例を示した通信システムの送信側交換機４０による動作である。図１０は基本実施形態例を示した通信システムの送信側交換機４０による動作を示したフローチャートである。
図９（１）において、電話端末１０およびＰＣ端末２０からＴＡ３０を介して連続して送信されるデータはＡ+Ｂ+Ｃから構成され、データキュー４０Ｂのサイズを３とし（図１０ １０００１）、多重度を２として仮定する。
次にデータが音声パケットなのか、通常のデータなのかを判別するプロトコル判別部４０６において、プロトコル種別を判別する（図１０ １０００２）。ここでは仮に音声データとして仮定する。遅延情報パケットを受信（図１０ １０００３）していれば、遅延情報パケットの遅延時間とデータ管理テーブルの遅延時間を比較（図１０ １０００４）し、同様であればテーブルに記憶していた値で、同様でなければ、多重度を新たに算出（図１０ １０００５）し、多重度を決定（図１０ １０００６）し、ＴＤＭデータを受信（図１０ １０００７）する。
図９（２）において、ＴＤＭｏＩＰのペイロード化がなされる。データキューサイズ４０Ｂが３であるため、キューサイズは３となり、ＴＤＭｏＩＰパケット内ペイロード１０００−１内には最大で三世代のＴＤＭデータが格納されることになる。図９（５）でも後述する。各ペイロードデータ１０００−１−１にはデータ丸文字１に多重化された２つのＡというデータが、データ丸文字２に多重化された２つのＢというデータが、データ丸文字３に多重化された２つのＣというデータが各々格納される（図１０ １０００８）。また、各データにおいてそれぞれにデータのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３が付く。ここではデータキューが３であるため、３が格納される。
図９（３）において、ＴＤＭｏＩＰパケット化がなされ、またデータ送信の際にコピーがなされる。データキュー２０ＡにはＦＩＦＯと同様でデータ丸文字２が最初のキューに格納され、順次、データ丸文字３とデータ丸文字４という流れで格納される。
データ丸文字１はデータのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３、シーケンス番号（図１０ １０００９）と、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、タイムスタンプを付与(図１０ １００１０)してから、ＴＤＭｏＩＰパケット化し、送信（図１０ １００１２）の際にデータ丸文字１をコピー（図１０ １００１１）を実施する。データ丸文字１のコピーであるデータ丸文字１´は、最初のキューに格納（データ丸文字１´とデータ丸文字２）される。
図９（４）において、（３）と同様の送信の際のコピーがなされる。データキュー４０Ｂにはデータ丸文字３が最初のキューに格納され、順次、データ丸文字４とデータ丸文字５という流れで格納される。データ丸文字１´とデータ丸文字２は一つのペイロードデータとして扱い、データのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３シーケンス番号（図１０ １０００９）とＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、タイムスタンプを付与(図１０ １００１０)してからＴＤＭｏＩＰパケット化し、送信（図１０ １００１１）の際にデータ丸文字１´と丸文字２をコピー（図１０ １００１２）を実施する。データ丸文字１´とデータ丸文字２のコピーであるデータ丸文字１´とデータ丸文字２は、最初のキューに格納（データ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３）される。
図９（５）において、コピーについてはＮ個(本図面では３)データキュー分だけなされる。データキュー４０Ｂにはデータ丸文字４が最初のキューに格納され、順次、データ丸文字５とデータ丸文字６という流れで格納される。データ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３は一つのペイロードデータとして扱い、データのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３シーケンス番号（図１０ １０００９）と、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、タイムスタンプを付与(図１０ １００１０)してからＴＤＭｏＩＰパケット化し、送信（図１０ １００１２）の際にデータ丸文字２´とデータ丸文字３のコピー（図１０ １００１１）を実施する。データ丸文字２´とデータ丸文字３のコピーであるデータ丸文字２´´とデータ丸文字３´は、最初のキューに格納（データ丸文字２´´とデータ丸文字３´とデータ丸文字４）される。ここで、データキューサイズ４０ＢをＮ＝３としているため、三世代、すなわちＴＤＭｏＩＰのペイロード化で順に作成されたデータの連続する３データまでコピー可能としている。データの種類による判別や遅延度による多重度と同様に、パケットサイズ(ペイロードサイズ)が大きくなることによってネットワークの効率化を良くすることを目的としている。なお、シーケンス番号においては、その世代分だけの数だけ同じシーケンス番号を付与する。
図１１は図１の基本実施形態例を示した通信システムの受信側の交換機４１による動作である。図１２は基本実施形態例を示した通信システムの受信側の交換機４１による動作を示したフローチャートである。
図１１（１）において、受信側交換機４１はＴＤＭｏＩＰパケット１０００を受信し（図１２ １１００１）、受信したＴＤＭｏＩＰパケット１０００の受信時間をデータ管理テーブル(図３：４１Ｄ−２)に記憶・遅延時間を算出する（図１２ １１００２）。データキュー４１ＢにはＴＤＭｏＩＰパケット１０００を分解したデータ丸文字１が格納（図１２ １１００３）される。ここでいう分解とは、ＩＰヘッダ１００５、ＵＤＰヘッダ１００４、タイムスタンプ１００３、シーケンス番号１００２を取り除くことである。パケットの分解の際にシーケンス番号比較テーブル４１Ｅから、過去に受け取ったＴＤＭｏＩＰパケット１０００を検索する。テーブル内のシーケンス番号４１Ｅ−１に同じシーケンス番号が存在した場合は、コピーしたＴＤＭｏＩＰペイロード１０００１内の重複したデータについて廃棄する。重複したデータについては図７の１０００−１−３のデータ数と、それぞれのデータ１０００−１−１についているデータのＬｅｎｇｔｈ１０００−１−２から後述する図５のペイロード内データ４１Ｅ−２に記憶する。同じシーケンス番号４１Ｅ−１が存在しない場合は、ＩＰ網５０内でパケットロスをしている可能性があるため、到達しているＴＤＭｏＩＰパケット１０００から、ＴＤＭデータに組み立て直す。ここでは、ＴＤＭｏＩＰパケット１０００を分解後、データ丸文字１のみを最初のキューに入れた状態である。
図１１（２）において、交換機４０、４１の間がＩＰ網５０であるため、ＴＤＭｏＩＰパケット１０００の受信交換機への到着順序は保障されない。よって、送信側交換機４０で三番目に送信されたＴＤＭｏＩＰパケット１０００が、図１１（１）で説明した内容と同様に、二番目のキューとしてデータ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３が格納（図１２ １１００３）されているものとする。
図１１（３）において、シーケンス番号から重複受信パケットを破棄する。図１１（１）で説明した内容と同様にデータキュー４１Ｂの最初のキューにはデータ丸文字１、二番目のキューにはデータ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３、三番目のキューにはデータ丸文字１´とデータ丸文字２が格納（図１２ １１００３）される。次にシーケンス番号を比較（図１２ １１００４）する。図１３のシーケンス番号比較テーブル４１-Ｅより、４１−Ｅ−１のシーケンス番号（１００１）が同じであり重複しているため、ペイロード内データ４１−Ｅ−２の二番目のキューと三番目のキューにあるデータ丸文字１のコピー(データ丸文字１´´とデータ丸文字１´)は破棄（図１２ １１００５）される。
図１１（４）において、データキュー４１Ｂの最初のキューにはデータ丸文字１が削除されたため、データ丸文字２´、二番目のキューにはデータ丸文字２、三番目のキューにはデータ丸文字２´´とデータ丸文字３´とデータ丸文字４が格納される。
図１１（５）において、順次、ＴＤＭｏＩＰパケット１０００を受信し、データ丸文字２〜丸文字３のシーケンス番号が同じであったと仮定する。その場合、データキュー４１Ｂの最初のキューにはデータ丸文字４´´とデータ丸文字５´とデータ丸文字６、二番目のキューにはデータ丸文字５´´とデータ丸文字６´とデータ丸文字７、三番目のキューにはデータ丸文字６´´とデータ丸文字７´とデータ丸文字８が格納される。データ丸文字１〜丸文字３においては全てのデータが揃った上、ＴＤＭデータの１フレームのデータ（Ａ+Ｂ+Ｃ）へ組み立て直す（図１２ １１００６）。ＴＤＭデータを組み立て直したあと、受信側交換機へ遅延情報パケットを送信（図１２ １１００７）する。
電話端末１０とＰＣ端末２０のデータは様々なものがある。例えば、電話端末１０による連続した音声データやＰＣ端末２０でメール送受信の際の単発的なデータなどがある。そのデータ群はＴＡ３０を介し、送信側交換機４０内で、ＩＰパケット化される。これをＴＤＭoＩＰパケット１０００とし、ＩＰ網５０を経由して、受信側交換機４１でＴＤＭoＩＰパケット１０００をＴＤＭデータに戻し、ＴＡ３１を経由して電話端末１１とＰＣ端末２１に送る。これにより、電話端末１０と電話端末１１で会話やＰＣ端末２０とＰＣ端末２１でメールの送受信ができる。
図２は、交換機４０（４１）内の構成図である。電話端末１０（１１）およびＰＣ端末２０（２１）から送られてくるデータはＴＡ３０（３１）を経由し、ＩＳＤＮ回線を通して、回線終端部４０１（４１１）で終端する。このデータはＴＤＭのデータであり、連続したフレームで送られてくる。この回線終端部４０１（４１１）はＣＰＵ４０３（４０３）および制御部４０２（４１２）によって制御される。ＴＤＭデータが電話等の音声データであるのか、メールのような通常なデータなのか、すなわちＴＤＭデータのプロトコルをプロトコル判別部４０６で判別する。
後述する多重度について、音声データであれば、遅延を考慮して多重度を低くし、メールなのどの通常のデータであれば、多重度を大きくし、高転送効率と低遅延転送の帯域効率性を図る。
ＴＤＭデータをＴＤＭパケット処理部４０８（４１８）でＩＰパケット化する。ＴＤＭｏＩＰパケット１０００はパケット送信構成（パケットＳＷ部４０９（４１９）とポート部４０４（４１４））を介してＩＰ網５０へ送信される。ここまでが、送信側交換機４０および受信側交換機４１の共通内容である。
次に送信側交換機４０の場合のみの内容について説明する。ＴＤＭｏＩＰパケット化されるデータは一度、メモリ部４０Ａ内のデータキュー４０Ｂに一度、キューイングされる。データキューは任意に設定でき、設定数が設定数分の世代コピーとなる。データキューにおける世代コピー（複製）の制御はキュー制御部４０Ｃによって実施される。
次にＴＤＭデータをＴＤＭｏＩＰ化する前に多重化する必要がある。多重度については、前述したデータの種類による判別によるものと、後述するＩＰ網の遅延によるものがある。多重化はＴＤＭパケット処理部４０８で実施され、多重度については、メモリ部４０Ａ内のデータ管理テーブル４０Ｄを基にする。多重化されたＴＤＭデータは後述する図６のＴＤＭｏＩＰのペイロード部分１００１に格納する。このペイロード部分にＩＰヘッダ１００５、ＵＤＰヘッダ１００４、タイムスタンプ１００３、シーケンス番号１００２を付与し、ＴＤＭｏＩＰパケット１０００として生成される。ＴＤＭｏＩＰパケット１０００はパケットＳＷ部４０９とポート部４０４を介してＩＰ網５０−受信側交換機４１に送信する。送信の際に、ＴＤＭｏＩＰのペイロード部分１００１に格納したデータをコピーする。コピーは世代コピーによるもので、後述する図６のデータキュー４０Ｂの設定数が設定数分の世代コピーとなる。
次に受信側交換機４１の場合のみの内容について説明する。受信構成（ポート部４１４とプロトコル処理部４１５内のパケットＳＷ４１９）を介して受信したＴＤＭｏＩＰパケット１０００はＴＤＭパケット処理部４１８でパケットを分解し、ＴＤＭｏＩＰパケット１０００をＴＤＭデータに組み立て直す。パケットの分解とは、ＩＰヘッダ１００５、ＵＤＰヘッダ１００４、タイムスタンプ１００３、シーケンス番号１００２を取り除くことである。パケットの分解の際にシーケンス番号比較テーブル４１Ｅから、過去に受け取ったＴＤＭｏＩＰパケット１０００を検索する。テーブル内のシーケンス番号４１Ｅ−１に同じシーケンス番号が存在した場合は、コピーしたＴＤＭｏＩＰペイロード１０００１内の重複したデータについて廃棄する。重複したデータについては後述する図７の１０００−１−３のデータ数と、それぞれのデータ１０００−１−１についているデータのＬｅｎｇｔｈ１０００−１−２から後述する図５のペイロード内データ４１Ｅ−２に記憶する。同じシーケンス番号４１Ｅ−１が存在しない場合は、ＩＰ網５０内でパケットロスをしている可能性があるため、到達しているＴＤＭｏＩＰパケット１０００から、ＴＤＭデータに組み立て直す。ＴＤＭデータは、多重化されているため、多重化された全てのＴＤＭデータが揃った後に音声等のデータに戻す。データは回線終端部３１１とＴＡ３１を介して電話端末１１とＰＣ端末２１に送信される。
次に多重度を決定する遅延情報について説明する。送信側の交換機４０と受信側の交換機４１間の遅延時間を、受信側交換機４１中のデータ管理テーブル４１Ｄを基に遅延情報として遅延情報パケット処理部４１７によって受信側交換機４１から送信側交換機４０へ遅延情報パケット２０００を送信する。
送信側交換機４０は受信した遅延情報パケット２０００を遅延情報パケット処理部４０７において、パケットを分解し、その遅延情報２０００−１をデータ管理テーブル４０Ｄへ書き込む。これを基にＩＰ網間の遅延による多重度を算出する。
図３は受信側交換機４１のデータ管理テーブル図４１Ｄである。ＴＤＭｏＩＰパケット１０００を受信すると、後述する図７のタイムスタンプ１０００−２を送信側交換機送信時刻４１Ｄ−１に記憶し、受信側交換機４１の受信側交換機受信時刻４１Ｄ−２に記憶し、その差分を、ＩＰ網の遅延時間として算出し、遅延時間４１Ｄ−３と記憶する。この算出結果を後述する図８の遅延情報パケット２０００を送信側交換機４０に送信する。
図４は送信側交換機４０のデータ管理テーブル図４０Ｄである。遅延情報パケット２０００を受信すると、その遅延時間４０Ｄ−２に記憶し、その遅延時間より多重度４０Ｄ−３を算出する。その算出結果を基にＴＤＭデータの多重度を決定する。プロトコル判別４０Ｄ−１においては、前述したデータの種類の判別結果が入る。データ量によるプロトコル判別結果は音声データの他、メールやＷｅｂなどの通常データやＦａｘのようなデータがある。
図５は受信側交換機４１内のシーケンス番号比較テーブル４１Ｅの図である。シーケンス番号４１Ｅ−１で同じシーケンス番号が重複した場合、同じシーケンス番号であるペイロード内データ４１Ｅ−２の重複データを破棄する。
図６は送信側交換機４０内および受信側交換機４１内にあるデータキュー４０Ｂ（４１Ｂ）の図である。前述したデータキュー制御部４０Ｃ（４１Ｃ）によってデータキューの世代コピーできる数（Ｎ）を任意に設定できる。例はＮ＝３で三世代までコピーできる。
図７はＴＤＭｏＩＰパケット１０００の図である。ＴＤＭｏＩＰパケットはＴＤＭｏＩＰペイロード１０００−１とタイムスタンプ１０００−２とシーケンス番号１０００−３とＵＤＰヘッダ１０００−４とＩＰヘッダ１０００−５から構成される。ＴＤＭｏＩＰペイロード１０００−１は多重したＴＤＭデータ（セグメントデータ）１０００−１−１とそのＴＤＭデータのＬｅｎｇｔｈ値とデータ数１０００−１−３の合計値で構成される。ここでいうデータ数１０００−１−３とはデータキューのサイズ（Ｎ以下）となる。ここでは、仮にデータキューサイズＮ＝３としているのでＴＤＭｏＩＰペイロード１０００−１のデータ数は３以下となる。また、それぞれの世代コピーしたデータについてはデータ丸文字１´´にデータＡが二つ多重され、データ丸文字２´にデータＢが二つ多重され、データ丸文字３にデータＣが二つ多重される。タイムスタンプ１０００−２は送信側交換機４０内のからの送信時間であり、また、シーケンス番号１０００−３はパケット化する際のシーケンス番号であり、送信時にそれぞれ付与される。これらにＵＤＰヘッダ１０００−４とＩＰヘッダ１０００−５を組み立ててＴＤＭｏＩＰパケット１０００としてＩＰ網４０を送受信する。
図８は遅延情報パケット２０００の図である。遅延情報パケット２０００はペイロード（遅延情報）２０００−１とＵＤＰヘッダ２０００−２とＩＰヘッダ２０００−３で構成される。ＩＰ網５０を介するため、ＩＰヘッダ２０００−３およびＵＤＰヘッダ２０００−２をペイロード(遅延情報)２０００−１に付与する。ペイロード(遅延情報)２０００−１は前述した図３における遅延時間４１Ｄ−３に記憶する。
以下、本実施例の動作について詳細に説明する。 図９は図１の基本実施形態例を示した通信システムの送信側交換機４０による動作である。図１０は基本実施形態例を示した通信システムの送信側交換機４０による動作を示したフローチャートである。
図９（１）において、電話端末１０およびＰＣ端末２０からＴＡ３０を介して連続して送信されるデータはＡ+Ｂ+Ｃから構成され、データキュー４０Ｂのサイズを３とし（図１０ １０００１）、多重度を２として仮定する。
次にデータが音声パケットなのか、通常のデータなのかを判別するプロトコル判別部４０６において、プロトコル種別を判別する（図１０ １０００２）。ここでは仮に音声データとして仮定する。遅延情報パケットを受信（図１０ １０００３）していれば、遅延情報パケットの遅延時間とデータ管理テーブルの遅延時間を比較（図１０ １０００４）し、同様であればテーブルに記憶していた値で、同様でなければ、多重度を新たに算出（図１０ １０００５）し、多重度を決定（図１０ １０００６）し、ＴＤＭデータを受信（図１０ １０００７）する。
図９（２）において、ＴＤＭｏＩＰのペイロード化がなされる。データキューサイズ４０Ｂが３であるため、キューサイズは３となり、ＴＤＭｏＩＰパケット内ペイロード１０００−１内には最大で三世代のＴＤＭデータが格納されることになる。図９（５）でも後述する。各ペイロードデータ１０００−１−１にはデータ丸文字１に多重化された２つのＡというデータが、データ丸文字２に多重化された２つのＢというデータが、データ丸文字３に多重化された２つのＣというデータが各々格納される（図１０ １０００８）。また、各データにおいてそれぞれにデータのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３が付く。ここではデータキューが３であるため、３が格納される。
図９（３）において、ＴＤＭｏＩＰパケット化がなされ、またデータ送信の際にコピーがなされる。データキュー２０ＡにはＦＩＦＯと同様でデータ丸文字２が最初のキューに格納され、順次、データ丸文字３とデータ丸文字４という流れで格納される。
データ丸文字１はデータのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３、シーケンス番号（図１０ １０００９）と、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、タイムスタンプを付与(図１０ １００１０)してから、ＴＤＭｏＩＰパケット化し、送信（図１０ １００１２）の際にデータ丸文字１をコピー（図１０ １００１１）を実施する。データ丸文字１のコピーであるデータ丸文字１´は、最初のキューに格納（データ丸文字１´とデータ丸文字２）される。
図９（４）において、（３）と同様の送信の際のコピーがなされる。データキュー４０Ｂにはデータ丸文字３が最初のキューに格納され、順次、データ丸文字４とデータ丸文字５という流れで格納される。データ丸文字１´とデータ丸文字２は一つのペイロードデータとして扱い、データのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３シーケンス番号（図１０ １０００９）とＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、タイムスタンプを付与(図１０ １００１０)してからＴＤＭｏＩＰパケット化し、送信（図１０ １００１１）の際にデータ丸文字１´と丸文字２をコピー（図１０ １００１２）を実施する。データ丸文字１´とデータ丸文字２のコピーであるデータ丸文字１´とデータ丸文字２は、最初のキューに格納（データ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３）される。
図９（５）において、コピーについてはＮ個(本図面では３)データキュー分だけなされる。データキュー４０Ｂにはデータ丸文字４が最初のキューに格納され、順次、データ丸文字５とデータ丸文字６という流れで格納される。データ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３は一つのペイロードデータとして扱い、データのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３シーケンス番号（図１０ １０００９）と、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、タイムスタンプを付与(図１０ １００１０)してからＴＤＭｏＩＰパケット化し、送信（図１０ １００１２）の際にデータ丸文字２´とデータ丸文字３のコピー（図１０ １００１１）を実施する。データ丸文字２´とデータ丸文字３のコピーであるデータ丸文字２´´とデータ丸文字３´は、最初のキューに格納（データ丸文字２´´とデータ丸文字３´とデータ丸文字４）される。ここで、データキューサイズ４０ＢをＮ＝３としているため、三世代、すなわちＴＤＭｏＩＰのペイロード化で順に作成されたデータの連続する３データまでコピー可能としている。データの種類による判別や遅延度による多重度と同様に、パケットサイズ(ペイロードサイズ)が大きくなることによってネットワークの効率化を良くすることを目的としている。なお、シーケンス番号においては、その世代分だけの数だけ同じシーケンス番号を付与する。
図１１は図１の基本実施形態例を示した通信システムの受信側の交換機４１による動作である。図１２は基本実施形態例を示した通信システムの受信側の交換機４１による動作を示したフローチャートである。
図１１（１）において、受信側交換機４１はＴＤＭｏＩＰパケット１０００を受信し（図１２ １１００１）、受信したＴＤＭｏＩＰパケット１０００の受信時間をデータ管理テーブル(図３：４１Ｄ−２)に記憶・遅延時間を算出する（図１２ １１００２）。データキュー４１ＢにはＴＤＭｏＩＰパケット１０００を分解したデータ丸文字１が格納（図１２ １１００３）される。ここでいう分解とは、ＩＰヘッダ１００５、ＵＤＰヘッダ１００４、タイムスタンプ１００３、シーケンス番号１００２を取り除くことである。パケットの分解の際にシーケンス番号比較テーブル４１Ｅから、過去に受け取ったＴＤＭｏＩＰパケット１０００を検索する。テーブル内のシーケンス番号４１Ｅ−１に同じシーケンス番号が存在した場合は、コピーしたＴＤＭｏＩＰペイロード１０００１内の重複したデータについて廃棄する。重複したデータについては図７の１０００−１−３のデータ数と、それぞれのデータ１０００−１−１についているデータのＬｅｎｇｔｈ１０００−１−２から後述する図５のペイロード内データ４１Ｅ−２に記憶する。同じシーケンス番号４１Ｅ−１が存在しない場合は、ＩＰ網５０内でパケットロスをしている可能性があるため、到達しているＴＤＭｏＩＰパケット１０００から、ＴＤＭデータに組み立て直す。ここでは、ＴＤＭｏＩＰパケット１０００を分解後、データ丸文字１のみを最初のキューに入れた状態である。
図１１（２）において、交換機４０、４１の間がＩＰ網５０であるため、ＴＤＭｏＩＰパケット１０００の受信交換機への到着順序は保障されない。よって、送信側交換機４０で三番目に送信されたＴＤＭｏＩＰパケット１０００が、図１１（１）で説明した内容と同様に、二番目のキューとしてデータ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３が格納（図１２ １１００３）されているものとする。
図１１（３）において、シーケンス番号から重複受信パケットを破棄する。図１１（１）で説明した内容と同様にデータキュー４１Ｂの最初のキューにはデータ丸文字１、二番目のキューにはデータ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３、三番目のキューにはデータ丸文字１´とデータ丸文字２が格納（図１２ １１００３）される。次にシーケンス番号を比較（図１２ １１００４）する。図１３のシーケンス番号比較テーブル４１-Ｅより、４１−Ｅ−１のシーケンス番号（１００１）が同じであり重複しているため、ペイロード内データ４１−Ｅ−２の二番目のキューと三番目のキューにあるデータ丸文字１のコピー(データ丸文字１´´とデータ丸文字１´)は破棄（図１２ １１００５）される。
図１１（４）において、データキュー４１Ｂの最初のキューにはデータ丸文字１が削除されたため、データ丸文字２´、二番目のキューにはデータ丸文字２、三番目のキューにはデータ丸文字２´´とデータ丸文字３´とデータ丸文字４が格納される。
図１１（５）において、順次、ＴＤＭｏＩＰパケット１０００を受信し、データ丸文字２〜丸文字３のシーケンス番号が同じであったと仮定する。その場合、データキュー４１Ｂの最初のキューにはデータ丸文字４´´とデータ丸文字５´とデータ丸文字６、二番目のキューにはデータ丸文字５´´とデータ丸文字６´とデータ丸文字７、三番目のキューにはデータ丸文字６´´とデータ丸文字７´とデータ丸文字８が格納される。データ丸文字１〜丸文字３においては全てのデータが揃った上、ＴＤＭデータの１フレームのデータ（Ａ+Ｂ+Ｃ）へ組み立て直す（図１２ １１００６）。ＴＤＭデータを組み立て直したあと、受信側交換機へ遅延情報パケットを送信（図１２ １１００７）する。
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１４は遅延情報パケットと送信側の交換機による動作図である。また前述した図１０の送信側交換機のフロー図と合わせて説明する。データキューサイズを３（図１０ １０００１）、ＴＤＭデータの多重度を３として、実施例１と同様にＴＤＭｏＩＰパケットの処理を実施する。
図１４（１）は図１５のデータ管理テーブル４１ＤよりＩＰ網５０の遅延時間が１０ｍｓと算出されたときを示す。この遅延時間を受信側交換機４１から遅延時間パケット２０００を用いて、送信側交換機４０へ遅延時間を送信する。送信側交換機４０は、遅延情報パケット２０００を受信する（図１０ １０００３）とその遅延時間（１０ｍｓ）４０Ｄ−２を記憶・比較（図１０ １０００４）し、その遅延時間より多重度４０Ｄ−３を算出（図１２ １０００４）、多重度を２→３（図１２ １０００５）とし記憶（図１６）する。
図１４（２）において、多重度は３とされている。多重度は３であるうえ、データキューサイズ４０ＢがＮ＝３であるため、ＴＤＭｏＩＰパケット内ペイロード１０００−１内には最大で三つの世代パケットが格納されることになる。各ペイロードデータにはデータ丸文字１に多重化された三つのＡというデータが、データ丸文字２に多重化された三つのＢというデータが、データ丸文字３に多重化された三つのＣというデータが格納される（図１０ １０００８）。また、各データにおいてそれぞれにデータのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３が付く。ここではデータキューが３であるため、３が格納される。
図１４（３）において、ＴＤＭｏＩＰパケット化がなされ、またデータ送信の際にコピーがなされる。図９と同様で、データキュー４０Ｂにはデータ丸文字２が最初のキューに格納され、順次、データ丸文字３とデータ丸文字４という流れで格納される。データ丸文字１は、データのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３とシーケンス番号（図１０ １０００９）とＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、タイムスタンプを付与(図１０ １００１０)し、ＴＤＭｏＩＰパケット化し、送信（図１０ １００１２）の際にデータ丸文字１をコピー（図１０ １００１１）を実施する。データ丸文字１のコピーであるデータ丸文字１´は、最初のキューに格納（データ丸文字１´とデータ丸文字２）される。以後、順次、データ丸文字１とデータ丸文字２とデータ丸文字３がコピーされる(図９（４）と同様)。
図１４（４）において、コピーについてはＮ個データキュー分だけなされる。データキュー４０Ｂにはデータ丸文字４が最初のキューに格納され、順次、データ丸文字５とデータ丸文字６という流れで格納される。データ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３は一つのペイロードデータとして扱い、データのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３とシーケンス番号（図１０ １０００９）とＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、タイムスタンプを付与(図１０ １００１０)してからＴＤＭｏＩＰパケット化し、送信（図１０ １００１２）の際にデータ丸文字２´とデータ丸文字３のコピー（図１０ １００１１）し、データ丸文字２´とデータ丸文字３のコピーであるデータ丸文字２´´とデータ丸文字３´は、最初のキューに格納（データ丸文字２´´とデータ丸文字３´とデータ丸文字４）される。
図１７は図１の基本実施形態例を示した通信システムの受信側の交換機２１による動作である。ＩＰ網５０で仮にＴＤＭｏＩＰパケット１０００がロスした場合について説明する。また前述した図１２の送信側交換機のフロー図と合わせて説明する。
図１７（１）において、データ丸文字１を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００は既に受信側交換機４１に到着したものとする。ＴＤＭｏＩＰパケット１０００の受信時間をデータ管理テーブルに記憶・遅延時間を算出する（図１２ １１００２）。ここでは実施例１の図１１（１）と同様にＴＤＭｏＩＰパケット１０００を分解後、データキュー４１Ｂにはデータ丸文字１が格納（図１２ １１００３）される。ここで、データ丸文字１´とデータ丸文字２を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００とデータ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００がＩＰ網５０でロスをしたと仮定する。
図１７（２）において、データ丸文字１´とデータ丸文字２を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００とデータ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００がロスしたため、データキューに届くＴＤＭｏＩＰパケット１０００は、データ丸文字２´´とデータ丸文字３´とデータ丸文字４を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００と、データ丸文字３´´とデータ丸文字４´とデータ丸文字５を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００である。図１７（１）で説明した内容と同様にＴＤＭｏＩＰパケット１０００を分解する。次にシーケンス番号を比較（図１２ １１００４）する。図１８のシーケンス番号比較テーブル４１-Ｅより、４１−Ｅ−１のシーケンス番号（１００１）は重複していないため、データ丸文字１を格納しているＴＤＭｏＩＰパケット１０００はＴＤＭデータに組み立て直す。
シーケンス番号（１００２）については、シーケンス番号が重複しているため、ペイロード内データ４１−Ｅ−２の三番目のキューにあるデータ丸文字３とデータ丸文字４のコピー(データ丸文字３´´とデータ丸文字４´)は破棄（図１２ １１００５）される。データ丸文字１と前記のステップによりデータ丸文字２と丸文字３が揃った上、ＴＤＭデータの１フレームのデータ（Ａ+Ｂ+Ｃ）へ組み立て直す（図１２ １１００６）。ＴＤＭデータ組み立て直した後、送信側交換機４０へ遅延情報パケット２０００を送信（図１２ １１００７）する。
以上の実施例１、実施例２に例示した構成により、ＩＳＤＮ網とＩＰ網が跨るネットワークシステム、交換機において、ＩＰ網５０でＴＤＭｏＩＰパケット１０００のロスが発生した場合、ＴＤＭデータの世代コピーによるパケット救済の信頼性向上とＩＰ網の遅延とＴＤＭデータによるデータ種別によって高転送効率と低遅延転送の帯域効率性に関する技術を提供できる。
図１４（１）は図１５のデータ管理テーブル４１ＤよりＩＰ網５０の遅延時間が１０ｍｓと算出されたときを示す。この遅延時間を受信側交換機４１から遅延時間パケット２０００を用いて、送信側交換機４０へ遅延時間を送信する。送信側交換機４０は、遅延情報パケット２０００を受信する（図１０ １０００３）とその遅延時間（１０ｍｓ）４０Ｄ−２を記憶・比較（図１０ １０００４）し、その遅延時間より多重度４０Ｄ−３を算出（図１２ １０００４）、多重度を２→３（図１２ １０００５）とし記憶（図１６）する。
図１４（２）において、多重度は３とされている。多重度は３であるうえ、データキューサイズ４０ＢがＮ＝３であるため、ＴＤＭｏＩＰパケット内ペイロード１０００−１内には最大で三つの世代パケットが格納されることになる。各ペイロードデータにはデータ丸文字１に多重化された三つのＡというデータが、データ丸文字２に多重化された三つのＢというデータが、データ丸文字３に多重化された三つのＣというデータが格納される（図１０ １０００８）。また、各データにおいてそれぞれにデータのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３が付く。ここではデータキューが３であるため、３が格納される。
図１４（３）において、ＴＤＭｏＩＰパケット化がなされ、またデータ送信の際にコピーがなされる。図９と同様で、データキュー４０Ｂにはデータ丸文字２が最初のキューに格納され、順次、データ丸文字３とデータ丸文字４という流れで格納される。データ丸文字１は、データのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３とシーケンス番号（図１０ １０００９）とＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、タイムスタンプを付与(図１０ １００１０)し、ＴＤＭｏＩＰパケット化し、送信（図１０ １００１２）の際にデータ丸文字１をコピー（図１０ １００１１）を実施する。データ丸文字１のコピーであるデータ丸文字１´は、最初のキューに格納（データ丸文字１´とデータ丸文字２）される。以後、順次、データ丸文字１とデータ丸文字２とデータ丸文字３がコピーされる(図９（４）と同様)。
図１４（４）において、コピーについてはＮ個データキュー分だけなされる。データキュー４０Ｂにはデータ丸文字４が最初のキューに格納され、順次、データ丸文字５とデータ丸文字６という流れで格納される。データ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３は一つのペイロードデータとして扱い、データのＬｅｎｇｔｈ値１０００−１−２とデータ数１０００−１−３とシーケンス番号（図１０ １０００９）とＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、タイムスタンプを付与(図１０ １００１０)してからＴＤＭｏＩＰパケット化し、送信（図１０ １００１２）の際にデータ丸文字２´とデータ丸文字３のコピー（図１０ １００１１）し、データ丸文字２´とデータ丸文字３のコピーであるデータ丸文字２´´とデータ丸文字３´は、最初のキューに格納（データ丸文字２´´とデータ丸文字３´とデータ丸文字４）される。
図１７は図１の基本実施形態例を示した通信システムの受信側の交換機２１による動作である。ＩＰ網５０で仮にＴＤＭｏＩＰパケット１０００がロスした場合について説明する。また前述した図１２の送信側交換機のフロー図と合わせて説明する。
図１７（１）において、データ丸文字１を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００は既に受信側交換機４１に到着したものとする。ＴＤＭｏＩＰパケット１０００の受信時間をデータ管理テーブルに記憶・遅延時間を算出する（図１２ １１００２）。ここでは実施例１の図１１（１）と同様にＴＤＭｏＩＰパケット１０００を分解後、データキュー４１Ｂにはデータ丸文字１が格納（図１２ １１００３）される。ここで、データ丸文字１´とデータ丸文字２を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００とデータ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００がＩＰ網５０でロスをしたと仮定する。
図１７（２）において、データ丸文字１´とデータ丸文字２を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００とデータ丸文字１´´とデータ丸文字２´とデータ丸文字３を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００がロスしたため、データキューに届くＴＤＭｏＩＰパケット１０００は、データ丸文字２´´とデータ丸文字３´とデータ丸文字４を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００と、データ丸文字３´´とデータ丸文字４´とデータ丸文字５を格納したＴＤＭｏＩＰパケット１０００である。図１７（１）で説明した内容と同様にＴＤＭｏＩＰパケット１０００を分解する。次にシーケンス番号を比較（図１２ １１００４）する。図１８のシーケンス番号比較テーブル４１-Ｅより、４１−Ｅ−１のシーケンス番号（１００１）は重複していないため、データ丸文字１を格納しているＴＤＭｏＩＰパケット１０００はＴＤＭデータに組み立て直す。
シーケンス番号（１００２）については、シーケンス番号が重複しているため、ペイロード内データ４１−Ｅ−２の三番目のキューにあるデータ丸文字３とデータ丸文字４のコピー(データ丸文字３´´とデータ丸文字４´)は破棄（図１２ １１００５）される。データ丸文字１と前記のステップによりデータ丸文字２と丸文字３が揃った上、ＴＤＭデータの１フレームのデータ（Ａ+Ｂ+Ｃ）へ組み立て直す（図１２ １１００６）。ＴＤＭデータ組み立て直した後、送信側交換機４０へ遅延情報パケット２０００を送信（図１２ １１００７）する。
以上の実施例１、実施例２に例示した構成により、ＩＳＤＮ網とＩＰ網が跨るネットワークシステム、交換機において、ＩＰ網５０でＴＤＭｏＩＰパケット１０００のロスが発生した場合、ＴＤＭデータの世代コピーによるパケット救済の信頼性向上とＩＰ網の遅延とＴＤＭデータによるデータ種別によって高転送効率と低遅延転送の帯域効率性に関する技術を提供できる。
１０：電話端末(送信側)
１１：電話端末(受信側)
２０：ＰＣ端末(送信側)
２１：ＰＣ端末(受信側)
３０：ＴＡ(送信側)
３１：ＴＡ(受信側)
４０：送信側交換機
４１：受信側交換機
５０：ＩＰ網
４０１：回線終端部(送信側)
４１１：回線終端部(受信側)
４０２：制御部(送信側)
４１２：制御部(受信側)
４０３：ＣＰＵ(送信側)
４１３：ＣＰＵ(受信側)
４０４：ポート部(送信側)
４１４：ポート部(受信側)
４０５：プロトコル処理部(送信側)
４１５：プロトコル処理部(受信側)
４０６：プロトコル判別部(送信側)
４１６：プロトコル判別部(受信側)
４０７：遅延情報パケット処理部(送信側)
４１７：遅延情報パケット処理部(受信側)
４０８：ＴＤＭパケット処理部(送信側)
４１８：ＴＤＭパケット処理部(受信側)
４０９：パケットＳＷ部(送信側)
４１９：パケットＳＷ部(受信側)
４０Ａ：メモリ部(送信側)
４１Ａ：メモリ部(受信側)
４０Ｂ：データキュー(送信側)
４１Ｂ：データキュー(受信側)
４０Ｃ：キュー制御部(送信側)
４１Ｃ：キュー制御部(受信側)
４０Ｄ：データ管理テーブル(送信側)
４０Ｄ−１：プロトコル判別
４０Ｄ−２：遅延時間
４０Ｄ−３：多重度
４１Ｄ：データ管理テーブル(受信側)
４１Ｄ−１：送信側交換機送信時刻
４１Ｄ−２：受信側交換機送信時刻
４１Ｄ−３：遅延時間
４１Ｅ：シーケンス番号比較テーブル(受信側)
４１Ｅ−１：シーケンス番号
４１Ｅ−２：ペイロード内データ
１０００：ＴＤＭｏＩＰパケット
１０００−１：ＴＤＭｏＩＰペイロード
１０００−１−１：データ
１０００−１−２：Length
１０００−１−３：データ数
１０００−２：タイムスタンプ
１０００−３：シーケンス番号
１０００−４：ＵＤＰヘッダ
１０００−５：ＩＰヘッダ
２０００：遅延情報パケット
２０００−１：ペイロード(遅延時間)
２０００−２：ＵＤＰヘッダ
２０００−３：ＩＰヘッダ
１１：電話端末(受信側)
２０：ＰＣ端末(送信側)
２１：ＰＣ端末(受信側)
３０：ＴＡ(送信側)
３１：ＴＡ(受信側)
４０：送信側交換機
４１：受信側交換機
５０：ＩＰ網
４０１：回線終端部(送信側)
４１１：回線終端部(受信側)
４０２：制御部(送信側)
４１２：制御部(受信側)
４０３：ＣＰＵ(送信側)
４１３：ＣＰＵ(受信側)
４０４：ポート部(送信側)
４１４：ポート部(受信側)
４０５：プロトコル処理部(送信側)
４１５：プロトコル処理部(受信側)
４０６：プロトコル判別部(送信側)
４１６：プロトコル判別部(受信側)
４０７：遅延情報パケット処理部(送信側)
４１７：遅延情報パケット処理部(受信側)
４０８：ＴＤＭパケット処理部(送信側)
４１８：ＴＤＭパケット処理部(受信側)
４０９：パケットＳＷ部(送信側)
４１９：パケットＳＷ部(受信側)
４０Ａ：メモリ部(送信側)
４１Ａ：メモリ部(受信側)
４０Ｂ：データキュー(送信側)
４１Ｂ：データキュー(受信側)
４０Ｃ：キュー制御部(送信側)
４１Ｃ：キュー制御部(受信側)
４０Ｄ：データ管理テーブル(送信側)
４０Ｄ−１：プロトコル判別
４０Ｄ−２：遅延時間
４０Ｄ−３：多重度
４１Ｄ：データ管理テーブル(受信側)
４１Ｄ−１：送信側交換機送信時刻
４１Ｄ−２：受信側交換機送信時刻
４１Ｄ−３：遅延時間
４１Ｅ：シーケンス番号比較テーブル(受信側)
４１Ｅ−１：シーケンス番号
４１Ｅ−２：ペイロード内データ
１０００：ＴＤＭｏＩＰパケット
１０００−１：ＴＤＭｏＩＰペイロード
１０００−１−１：データ
１０００−１−２：Length
１０００−１−３：データ数
１０００−２：タイムスタンプ
１０００−３：シーケンス番号
１０００−４：ＵＤＰヘッダ
１０００−５：ＩＰヘッダ
２０００：遅延情報パケット
２０００−１：ペイロード(遅延時間)
２０００−２：ＵＤＰヘッダ
２０００−３：ＩＰヘッダ
Claims (20)
- 時分割多重データをパケット化したパケットデータをネットワークに送信する送信装置と、前記パケットデータを受信する受信装置とを有するネットワークシステムであって、
前記送信装置は、
前記時分割多重データをセグメント化したセグメントデータが格納される第１メモリ部と、
前記セグメントデータの複製データの生成を制御する制御部と、
前記セグメントデータを多重化し、かつパケットデータへ変換する第1パケット処理部と、
前記パケットデータを前記ネットワークに送信する送信部とを有し、
前記受信装置は、
前記パケットデータを受信する受信部と、
受信した前記パケットデータを時分割多重データへ変換する第２パケット処理部とを有することを特徴とするネットワークシステム。 - 前記第1パケット処理部は、前記セグメントデータの多重度を可変的に設定することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
- 前記制御部は、前記セグメントデータの世代コピーを制御することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
- 前記第２パケット処理部は、受信した前記パケットデータについて冗長性の有無を判断することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
- 前記受信装置は、前記パケットデータに含まれるシーケンス番号についての情報を格納する第１テーブルをさらに有し、前記第２パケット処理部は、前記第１テーブルを参照して前記冗長性の有無を判断することを特徴とする請求項４に記載のネットワークシステム。
- 前記第２パケット処理部は、受信した前記パケットデータについて冗長性の有無を判断し、冗長性があるパケットデータを破棄することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
- 前記送信装置は、前記時分割多重データのプロトコルを判断するプロトコル判別部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
- 前記制御部は、前記メモリ部のデータキューに応じて前記複製データの生成を制御することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
- 前記送信装置は、ＩＳＤＮ網を通じて前記時分割多重データを受信するものであり、前記ネットワークはＩＰ網であることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
- 前記第1パケット処理部は、前記セグメントデータを多重化した後に前記パケットデータへ変換を行うことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
- 前記セグメントデータは前記パケットデータのペイロードに対応し、前記制御部は、前記セグメントデータを作成された順で複製データとするよう制御することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
- 前記受信装置は、前記送信装置の送信と前記受信装置の受信との時間の差分に基づいて遅延情報パケットを生成する第３パケット処理部をさらに有し、
前記送信装置は、前記遅延情報パケットを前記受信装置から受信するときに、前記遅延情報パケットに基づいて前記セグメントデータの多重度を算出する第４パケット処理部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。 - 前記第３パケット処理部は、前記送信装置の送信タイムスタンプと前記受信装置のパケットデータ受信時間との時間の差分に基づいて前記遅延情報パケットを生成することを特徴とする請求項１２に記載のネットワークシステム。
- 前記第２パケット処理部は、前記パケットデータからヘッダ、タイムスタンプ、シーケンス番号を除去して、前記パケットデータを時分割多重データへ変換することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
- 前記受信装置は、前記第２パケット処理部が変換した時分割多重データを格納する第２メモリ部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
- 時分割多重データをパケット化したパケットデータをネットワークに送信する送信装置と、パケットデータを受信する受信装置と、前記送信装置と前記受信装置とを接続するネットワークとを用いる通信方法であって、
前記送信装置が受信する時分割多重データをセグメント化するステップと、
セグメント化されたセグメントデータを第１メモリ部に格納するステップと、
前記第１メモリ部から前記セグメントデータを読み出して複製データを生成するステップと、
第１パケット処理部により、前記セグメントデータを多重化してパケットデータへ変換するステップと、
前記パケットデータを送信装置からネットワークに送信するステップと、
前記ネットワークを介して受信装置が受信した前記パケットデータを、第２パケット処理部により時分割多重データへ変換するステップとを有することを特徴とする通信方法。 - 前記セグメントデータの多重度は可変的に設定されることを特徴とする請求項１６に記載の通信方法。
- 複製データは、前記セグメントデータの世代コピーデータであることを特徴とする請求項１６に記載の通信方法。
- 前記第２パケット処理部により、受信した前記パケットデータの冗長性の有無を判断することを特徴とする請求項１６に記載の通信方法。
- 前記第1パケット処理部により、前記セグメントデータを多重化した後に前記パケットデータへ変換することを特徴とする請求項１６に記載の通信方法。
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