JP2014200028A - Communication device, communication method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信装置、通信方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a communication device, a communication method, and a program.
クロック信号の伝達によって通信を同期させる同期通信網の間に、当該クロック信号の伝達を行えないIPネットワーク等の非同期通信網の介在を可能とするための機器(以下、「IP変換器」という。)が存在する。 A device (hereinafter referred to as an “IP converter”) that enables an asynchronous communication network such as an IP network that cannot transmit the clock signal between synchronous communication networks that synchronize communication by transmitting a clock signal. ) Exists.
IP変換器は、例えば、一方の同期通信網と非同期通信網との間に一台、他方の同期通信網と当該非同期通信網との間に一台設置される。IP変換器同士の間では、非同期通信網を介して、例えば、IPパケットが伝送される。 For example, one IP converter is installed between one synchronous communication network and an asynchronous communication network, and one IP converter is installed between the other synchronous communication network and the asynchronous communication network. For example, IP packets are transmitted between IP converters via an asynchronous communication network.
IPパケットが伝送される場合、送信側が一定間隔でIPパケットを送信しても、受信側で一定の間隔でIPパケットを受信できるとは限らず、IPパケットの到着間隔に揺らぎが生じる可能性が有る。斯かる揺らぎが発生しても同期通信網への同期通信が途切れないように、IP変換器には、受信バッファが設けられている。受信側のIP変換器は、受信バッファにおけるデータ量(以下、「バッファデータ量」という。)が、所定値に安定するように、受信バッファからのデータの読み出し用のクロック信号の周波数(以下、「クロック周波数」という。)を調整する。具体的には、IP変換器は、バッファデータ量が所定値より増加した場合、クロック周波数を上昇させ、バッファデータ量が所定値より減少した場合、クロック周波数を下降させる。その結果、一方の同期通信網と、他方の同期通信網とを擬似的に同期させることができる。なお、所定値は、例えば、受信バッファのサイズの半分の値(以下、「センタ値」という。)である。 When IP packets are transmitted, even if the transmission side transmits IP packets at regular intervals, the reception side may not always receive IP packets at regular intervals, and there may be fluctuations in the arrival intervals of IP packets. Yes. The IP converter is provided with a reception buffer so that synchronous communication to the synchronous communication network is not interrupted even if such fluctuations occur. The IP converter on the receiving side uses the frequency of the clock signal for reading data from the reception buffer (hereinafter referred to as “buffer data amount”) so that the amount of data in the reception buffer (hereinafter referred to as “buffer data amount”) is stabilized at a predetermined value. “Clock frequency”). Specifically, the IP converter increases the clock frequency when the buffer data amount increases from a predetermined value, and decreases the clock frequency when the buffer data amount decreases from the predetermined value. As a result, one synchronous communication network and the other synchronous communication network can be artificially synchronized. The predetermined value is, for example, a value half the size of the reception buffer (hereinafter referred to as “center value”).
しかしながら、クロック周波数は、IP変換器と同期通信を行う機器の許容範囲内である必要が有る。すなわち、クロック周波数の変動幅には限度が有る。したがって、パケットの到着間隔の揺らぎの程度によっては、クロック周波数の調整のみでは、受信バッファのオーバーフロー又はアンダーフローを回避するのが困難な場合が有る。 However, the clock frequency needs to be within an allowable range of a device that performs synchronous communication with the IP converter. That is, there is a limit to the fluctuation range of the clock frequency. Therefore, depending on the degree of fluctuation of the packet arrival interval, it may be difficult to avoid overflow or underflow of the reception buffer only by adjusting the clock frequency.
そこで、一側面では、非同期通信網から受信され同期通信網へ送信されるデータを記憶するためのバッファがオーバーフロー又はアンダーフローする可能性を低下させることを目的とする。 Therefore, an object of one aspect is to reduce the possibility that a buffer for storing data received from an asynchronous communication network and transmitted to the synchronous communication network will overflow or underflow.
一つの案では、通信装置は、第一の通信網における通信に対して非同期な通信によって第二の通信網より受信されるデータを記憶する記憶部と、前記記憶部によって記憶されたデータを、クロック信号に応じて読み出し、前記第一の通信網に送信する送信部と、前記記憶部に記憶されたデータのデータ量に応じて、前記クロック信号の周波数を所定の範囲内で変更する第一の変更部と、前記第二の通信網からのデータの受信間隔の揺らぎの程度を計測する計測部と、前記揺らぎの程度の計測結果に基づいて、前記記憶部に記憶を許容するデータ量を変更する第二の変更部とを有する。 In one plan, the communication device stores a data received from the second communication network by communication asynchronous to the communication in the first communication network, and the data stored by the storage unit, A transmitter that reads out according to a clock signal and transmits it to the first communication network, and a first unit that changes a frequency of the clock signal within a predetermined range according to a data amount of data stored in the storage unit. A change unit, a measurement unit that measures the degree of fluctuation in the reception interval of data from the second communication network, and the amount of data that is allowed to be stored in the storage unit based on the measurement result of the degree of fluctuation A second changing unit to be changed.
一態様によれば、非同期通信網から受信され同期通信網へ送信されるデータを記憶するためのバッファがオーバーフロー又はアンダーフローする可能性を低下させることができる。 According to one aspect, it is possible to reduce the possibility that a buffer for storing data received from an asynchronous communication network and transmitted to the synchronous communication network will overflow or underflow.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の実施の形態における通信システムの構成例を示す図である。図1において、レガシー機器10−1及び10−2(以下、双方を区別しない場合「レガシー機器10」という。)は、例えば光ファイバーで構築された同期通信網11−1又は11−2を介してデータを同期通信する。本実施の形態において、同期通信とは、例えば、クロック信号によって、データの送信側と受信側とでデータの送信又は受信を同期させる通信をいう。但し、クロック信号以外の手段によって、同期がとられてもよい。レガシー機器10の一例として、音声、2MbpsMUX、ITU−T勧告V.24、X21等に関するデータ通信を行う機器が挙げられる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, legacy devices 10-1 and 10-2 (hereinafter referred to as “legacy device 10” when they are not distinguished from each other) are connected via a synchronous communication network 11-1 or 11-2 constructed with, for example, an optical fiber. Synchronously communicate data. In the present embodiment, synchronous communication refers to communication in which data transmission or reception is synchronized between a data transmission side and a reception side, for example, by a clock signal. However, synchronization may be achieved by means other than the clock signal. As an example of the legacy device 10, voice, 2 Mbps MUX, ITU-T recommendation V. 24, X21, and other devices that perform data communication.
図1において、同期通信網11−1及び11−2の間には、IP(Internet Protocol)ネットワーク18を含む非同期通信網15が介在している。本実施の形態において、非同期通信とは、同期通信網11−1又は11−2に対して非同期な通信をいう。非同期通信の一例として、IPのように、同期通信網11−1又は11−2において使用される同期用のクロック信号の伝送を行えない、又はクロック信号に基づく同期が行われない通信が挙げられる。なお、IP以外の通信プロトコルが、非同期通信網15において利用されてもよい。
In FIG. 1, an
同期通信網11−1と、非同期通信網15との間には、IP変換装置12−1が設置され、同期通信網11−2と、非同期通信網15との間には、IP変換装置12−2が設置される。IP変換装置12−1及び12−2(以下、双方を区別しない場合「IP変換装置12」という。)は、IPネットワーク18を介したレガシー機器10間の通信を仲介するための処理を実行する装置である。
An IP conversion device 12-1 is installed between the synchronous communication network 11-1 and the
具体的には、各IP変換装置12は、同期通信網11−1又は11−2の各レガシー機器10に、レガシーネットワーク14−1又は14−2(以下、双方を区別しない場合「レガシーネットワーク14」という。)を介して接続する。また、各IP変換装置12は、IPネットワーク18を介して、相互に対応するIP変換装置12と通信可能に接続される。各IP変換装置12には、それぞれに固有のIPアドレスが設定されている。
Specifically, each
なお、本実施の形態において、レガシー機器10−1は、データの送信側であり、レガシー機器10−2は、データの受信側であるとする。したがって、IP変換装置12−1は、レガシー機器10−1より送信されるデータを、レガシーネットワーク14−1を介して受信する。IP変換装置12−1は、受信されたデータを、IPパケットの形式に変換して、IPネットワーク18を介してIP変換装置12−2に送信する。一方、IP変換装置12−2は、IPネットワーク18よりIPパケットを受信する。IP変換装置12−2は、受信されたIPパケットに含まれているデータを、レガシーネットワーク14−2を介してレガシー機器10−2に送信する。
In the present embodiment, it is assumed that the legacy device 10-1 is a data transmission side and the legacy device 10-2 is a data reception side. Therefore, the IP conversion apparatus 12-1 receives the data transmitted from the legacy device 10-1 via the legacy network 14-1. The IP conversion device 12-1 converts the received data into an IP packet format and transmits the data to the IP conversion device 12-2 via the
図2は、本発明の実施の形態におけるIP変換装置のハードウェアの構成例を示す図である。図2において、IP変換装置12は、それぞれバス48で相互に接続されている、CPU36、RAM50、ROM52、レガシーインタフェース部20、IPインタフェース部22、パケット処理部24、及び可変クロック部26等を有する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the IP conversion apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the
ROM52には、例えば、IP変換装置12を、図3に示される各部として機能させるプログラム等が記憶されている。IP変換装置12が起動されると、ROM52に記憶されているプログラムがRAM50に読み出される。RAM50に読み出されたプログラムは、CPU36に、当該プログラムに実装された処理を実行させる。
The
レガシーインタフェース部20は、レガシーネットワーク14からのデータの受信、又はレガシーネットワーク14へのデータの送信を行う回路である。IPインタフェース部22は、IPネットワーク18からのIPパケットの受信、又はIPネットワーク18へのIPパケットの送信を行う回路である。パケット処理部24は、送信又は受信されるIPパケットに関する処理を行う回路である。可変クロック部26は、受信バッファ502からのデータの読み出し周期を規定するクロック信号を生成する回路である。データの送信側であるIP変換装置12−1の可変クロック部26が生成するクロック信号の周波数(以下、「クロック周波数」という。)は、予め設定される値に固定される。データの受信側であるIP変換装置12−2の可変クロック部26のクロック周波数は、受信バッファ502に記憶されているデータ量(以下、「バッファデータ量」という。)が、例えば、受信バッファ502の上限値Cmaxと下限値Cminとの中央値(以下、「センタ値Co」という。)に安定するように調整される。具体的には、バッファデータ量がセンタ値Coを超えた場合、クロック周波数は上昇し、バッファデータ量がセンタ値Coを下回った場合、クロック周波数は下降する。なお、上限値Cmaxは、例えば、受信バッファ502の容量である。下限値Cminは、例えば、0である。したがって、センタ値Coは、例えば、受信バッファ502の容量の半分の値である。
The
図3は、第一の実施の形態におけるIP変換装置の機能構成例を示す図である。図3中、図2と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図3において、IP変換装置12は、送信バッファ501及び受信バッファ502を有する。これら各バッファは、例えば、RAM50を用いて実現可能である。IP変換装置12は、また、パケット組立部241、パケット分解部242、受信バッファ監視部461、過不足回数計測部462、及びバッファ容量変更部463等を有する。パケット組立部241及びパケット分解部242は、パケット処理部24を構成するハードウェアである。受信バッファ監視部461、過不足回数計測部462、及びバッファ容量変更部463は、プログラムがCPU46に実行させる処理により実現される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of the IP conversion device according to the first embodiment. In FIG. 3, the same parts as those of FIG. In FIG. 3, the
送信バッファ501は、レガシー機器10よりレガシーネットワーク14を介して送信され、レガシーインタフェース部20によって受信されるデータ(以下、レガシーネットワーク14において通信されるデータを「同期通信データ」という。)を記憶するバッファである。
The
パケット組立部241は、送信バッファ501に記憶されたデータを格納したIPパケットを生成する。パケット組立部241によって生成されたIPパケットは、IPインタフェース部22によって、IPネットワーク18に送信される。
The
パケット分解部242は、IPインタフェース部22によって受信されるIPパケットを分解して、当該IPパケットより、レガシー機器10より送信されたデータを抽出する。受信バッファ502は、パケット分解部242によって抽出されたデータを記憶する。受信バッファ502に記憶されたデータは、レガシーインタフェース部20によって読み出され、レガシーネットワーク14を介してレガシー機器10に送信される。レガシーインタフェース部20による、受信バッファ502からのデータの読み出し処理は、可変クロック部26によって生成されるクロック信号の周波数に同期する。
The
受信バッファ監視部461は、バッファデータ量が、受信バッファ502の上限値Cmax、センタ値Co、又は下限値Cminに到達したか否か等を監視し、バッファデータ量がセンタ値Coに安定するように、可変クロック部26のクロック周波数を、最大周波数fmax、最小周波数fmin、又は基準周波数foに調整する。最大周波数fmaxは、例えば、レガシー機器10−2のクロック周波数の許容範囲の上限値である。最小周波数fminは、例えば、レガシー機器10−2のクロック周波数の許容範囲の下限値である。最大周波数fmax及び最小周波数fminは、実測値であってもよいし、推定値であってもよい。基準周波数foは、基準となるクロック周波数であり、例えば、最大周波数fmax及び最小周波数fminの中央値である。なお、送信側のIP変換装置12−1のクロック周波数は、予め設定された固定値に固定される。
The reception
過不足回数計測部462は、所定時間あたりの受信バッファ502のオーバーフロー又はアンダーフローの発生回数を計測(カウント)する。
The excess / deficiency
バッファ容量変更部463は、過不足回数計測部462による計測結果に応じて、受信バッファ502の容量(以下、「バッファサイズ」という。)を変更する。受信バッファ502の容量とは、RAM50に記憶を許容するデータ量をいう。
The buffer
以下、第一の実施の形態において、受信側のIP変換装置12−2が実行する処理手順について説明する。図4は、受信側のIP変換装置が実行するクロック周波数の調整処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 Hereinafter, in the first embodiment, a processing procedure executed by the IP conversion apparatus 12-2 on the receiving side will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of a processing procedure of clock frequency adjustment processing executed by the IP conversion device on the receiving side.
例えば、IP変換装置12−2が起動され、IPパケットの受信が開始されると、レガシーインタフェース部20は、バッファデータ量が、センタ値Coに達するまで待機した後、受信バッファ502の読み出しを開始する(S101)。以降において、受信バッファ502の読み出しは、可変クロック部26のクロック周波数に同期して(クロック周波数に基づく周期で)行われる。受信バッファ502の読み出しの開始時において、クロック周波数は、基準周波数foである。なお、バッファデータ量がセンタ値Coに達するまで待機するのは、受信バッファ502のアンダーフローの発生の可能性を低下させるためである。
For example, when the IP conversion device 12-2 is activated and reception of an IP packet is started, the
その後、受信バッファ監視部461は、バッファデータ量が上限値Cmax又は下限値Cminに達したことを検知すると(S102でYes)、可変クロック部26のクロック周波数を、最大周波数fmax又は最小周波数fminに設定する(S103)。すなわち、バッファデータ量が上限値Cmaxに達した場合、可変クロック部26のクロック周波数は、最大周波数fmaxに設定される。バッファデータ量が下限値Cminに達した場合、可変クロック部26のクロック周波数は、最小周波数fminに設定される。最大周波数fmax又は最小周波数fminに設定されるのは、バッファデータ量がセンタ値Coから乖離している状態を早期に解消させるためである。ステップS103以降では、新たなクロック周波数に基づいて、受信バッファ502からの読み出しが行われる。
Thereafter, when the reception
続いて、受信バッファ監視部461は、クロック周波数の変更により、バッファデータ量が減少又は増加して、センタ値Coに達するのを待機する(S104)。この間も、IPネットワーク18からのデータの受信、及び受信バッファ502からのデータの読み出しは行われている。
Subsequently, the reception
バッファデータ量がセンタ値Coに達すると、受信バッファ監視部461は、可変クロック部26のクロック周波数を、基準周波数foに設定する(S105)。その後、ステップS102以降が繰り替えし実行される。
When the buffer data amount reaches the center value Co, the reception
なお、可変クロック部26のクロック周波数が基準周波数foである状態において、バッファデータ量が増加する傾向が継続する場合、ステップS105において、基準周波数foよりも大きな周波数(例えば、基準周波数fo+β)が可変クロック部26のクロック周波数とされてもよい。それでもバッファデータ量が増加し、上限値Cmaxに到達した場合、可変クロック部26のクロック周波数には、更に大きな値(例えば、基準周波数fo+2β)が設定されてもよい。そのような制御が繰り返された結果、バッファデータ量がセンタ値Co付近に安定した場合、そのときのクロック周波数が以降における基準周波数foとされてもよい。
In the state where the clock frequency of the
また、可変クロック部26のクロック周波数が基準周波数foである状態において、バッファデータ量が減少する傾向が継続する場合、ステップS105において、基準周波数foよりも小さな周波数(例えば、基準周波数fo−β)が可変クロック部26のクロック周波数とされてもよい。それでもバッファデータ量が減少し、下限値Cminに到達した場合、可変クロック部26のクロック周波数には、更に小さな値(例えば、基準周波数fo−2β)が設定されてもよい。そのような制御が繰り返された結果、バッファデータ量がセンタ値Co付近に安定した場合、そのときのクロック周波数が以降における基準周波数foとされてもよい。
If the tendency of the buffer data amount to decrease continues in a state where the clock frequency of the
以上のような制御により、バッファデータ量がセンタ値Co付近となる期間を長期化することができる。 With the control as described above, the period during which the buffer data amount is near the center value Co can be extended.
一方、可変クロック部26のクロック周波数が、最大周波数fmaxに設定されても、IPネットワーク18におけるIPパケットの到着間隔の過密化により、バッファデータ量が減少せず、受信バッファ502がオーバーフローしてしまう可能性が有る。同様に、可変クロック部26のクロック周波数が、最小周波数fminに設定されても、IPネットワーク18におけるIPパケットの到着間隔の過疎化により、バッファデータ量が増加せず、受信バッファ502がアンダーフローしてしまう可能性が有る。
On the other hand, even if the clock frequency of the
受信バッファ502がオーバーフロー又はアンダーフローした場合(S106でYes)、レガシーインタフェース部20は、受信バッファ502からのデータの読み出しを停止する(S107)。続いて、受信バッファ監視部461は、受信バッファ502をクリアする(S108)。その結果、受信バッファ502は、空の状態となる。なお、受信バッファ502のクリアは、オーバーフローの場合に行われる。アンダーフローの場合、受信バッファ502は、既に空であるからである。オーバーフローの場合に、受信バッファ502がクリアされるのは、オーバーフローによってバッファリングできなかったデータの発生によって、通信は、異常状態となっており、当該異常状態を一度解消するためである。受信バッファ502のクリアによって、データに欠損が発生するが、例えば、リアルタイム性が要求される通信であれば、IPパケットの再送を要求するよりも、欠損を許容する方が、リアルタイム性の維持という観点において、妥当な制御であるといえる。
When the
ステップS108に続いて、ステップS101以降が繰り返し実行される。 Subsequent to step S108, step S101 and subsequent steps are repeatedly executed.
以上の処理手順によって、レガシー機器10−2に対しては、レガシー機器10−2の許容範囲内のクロック周波数に同期して、同期通信データが送信される。したがって、レガシー機器10−1より送信され、IPネットワーク18を介してIPパケットに格納された同期通信データに対して、レガシー機器10−2を同期させることができる。
Through the above processing procedure, synchronous communication data is transmitted to the legacy device 10-2 in synchronization with the clock frequency within the allowable range of the legacy device 10-2. Therefore, the legacy device 10-2 can be synchronized with the synchronous communication data transmitted from the legacy device 10-1 and stored in the IP packet via the
図4において説明した処理に並行して、IP変換装置12−2は、バッファサイズの変更処理を実行する。 In parallel with the processing described with reference to FIG. 4, the IP conversion apparatus 12-2 executes buffer size change processing.
図5は、第一の実施の形態におけるバッファサイズの変更処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of the processing procedure of the buffer size changing process in the first embodiment.
通信開始後、過不足回数計測部462は、例えば、1分間におけるアンダーフロー又はオーバーフローの回数をカウントする(S201)。ここで、アンダーフロー及びオーバーフローの区別無くカウントされるのは、アンダーフローの原因となる、連続して受信されるIPパケット群が過疎な状態と、オーバーフローの原因となる、連続して受信されるIPパケットが過密な状態とは、対となって発生することに鑑みて、両者は等価であると考えられるからである。すなわち、送信側からIPパケットは一定間隔で送信されているのであれば、IPパケットの間隔が過疎な状態が発生した後には、IPパケットの間隔が過密な状態が発生する可能性は高い。また、アンダーフロー及びオーバーフローいずれの場合も、同期通信が途切れてしまうということに鑑みても、両者は等価であると考えられる。
After the start of communication, the excess / deficiency
カウント数が、0の場合(S202でYes)、バッファ容量変更部463は、バッファサイズを減少させる(S203)。すなわち、上限値Cmaxの値が小さくなり、その影響により、センタ値Coの値も小さくなる。容量の減少のさせ方は、所定の方法に限定されない。例えば、一定量だけ減少させてもよいし、一定割合だけ減少させてもよい。カウント数が0の場合に、バッファサイズを減少させるのは、バッファサイズが、過大である可能性が有るからである。なお、バッファサイズに関して、0より大きい下限値が設けられてもよい。例えば、ステップS203において、バッファサイズが当該下限値である場合は、バッファサイズの減少は行われないようにしてもよい。
When the count number is 0 (Yes in S202), the buffer
一方、カウント数が1以上である場合(S202でNo)、バッファ容量変更部463は、カウント数が2以下であるか否かを判定する(S204)。カウント数が2以下である場合(S204でYes)、バッファ容量変更部463は、バッファサイズを現状のままとする(S205)。
On the other hand, when the count number is 1 or more (No in S202), the buffer
カウント数が3以上である場合(S204でNo)、バッファ容量変更部463は、バッファサイズを増加させる(S206)。現状のバッファサイズでは、クロック周波数の調整のみでは、アンダーフロー又はオーバーフローが頻発する可能性が高いからである。すなわち、バッファサイズを増加させることで、IPパケットの到着間隔の揺らぎに対する耐性を強めることができ、その結果、アンダーフロー又はオーバーフローの発生リスクを低下させることができる。容量の増加のさせ方は、所定の方法に限定されない。例えば、一定量だけ増加させてもよいし、一定割合だけ増加させてもよい。
When the count number is 3 or more (No in S204), the buffer
なお、図4におけるカウント数に対する閾値は、一例に過ぎない。例えば、図4に示される閾値は、1分間当たりのアンダーフロー及びオーバーフローの回数が、2回以下である状態が許容される場合に有効である。例えば、アンダーフロー及びオーバーフローが、許容されない場合、カウント数が1又は2であっても(S204でYes)、バッファサイズが増加されるようにしてもよい。また、バッファサイズの増加の程度は、カウント数に基づいて決定されてもよい。例えば、カウント数が大きいほど、バッファサイズの増加量を大きくしてもよい。 Note that the threshold for the number of counts in FIG. 4 is merely an example. For example, the threshold shown in FIG. 4 is effective when a state where the number of underflows and overflows per minute is 2 or less is allowed. For example, if underflow and overflow are not allowed, the buffer size may be increased even if the count is 1 or 2 (Yes in S204). Further, the degree of increase in the buffer size may be determined based on the count number. For example, the amount of increase in the buffer size may be increased as the count number is increased.
また、カウント数が0の場合(S202でYes)、過去にバッファサイズを増加させたことがあれば、バッファサイズを現状のままにするようにしてもよい。バッファサイズの減少が繰り返し実行されたところ、オーバーフロー又はアンダーフローの発生によって、バッファサイズが増加された場合において、カウント数が0であるということは、現状のバッファサイズは、現状の通信に対して適当な大きさであると考えられからである。 If the count number is 0 (Yes in S202), the buffer size may be left as it is if the buffer size has been increased in the past. When the buffer size is repeatedly reduced, when the buffer size is increased due to the occurrence of overflow or underflow, the count number is 0, which means that the current buffer size is different from the current communication. This is because it is considered to be an appropriate size.
上述したように、第一の実施の形態によれば、アンダーフロー又はオーバーフローの発生状況に応じて、バッファサイズを調整することができる。ここで、アンダーフロー又はオーバーフローは、IPパケットの到着間隔(受信間隔)の揺らぎの結果として発生する現象である。したがって、アンダーフロー又はオーバーフローの発生状況を把握することは、IPパケットの到着間隔(受信間隔)の揺らぎの程度の把握することであるともいえる。したがって、第一の実施の形態によれば、IPパケットの到着間隔の揺らぎの程度に応じて、バッファサイズを調整することができる。その結果、クロック周波数の調整のみでは、アンダーフロー又はオーバーフローを回避できない場合であっても、アンダーフロー又はオーバーフローを回避可能とすることができる。また、IPパケットの到着間隔の揺らぎが小さい場合は、バッファサイズを小さくすることで、受信側の同期通信における遅延時間の増大を抑制することができる。すなわち、バッファサイズが小さければ、センタ値も小さくなり、バッファデータ量がセンタ値に達するまでの待機時間を短縮化することができる。その結果、同期通信の遅延時間を短縮化することができる。 As described above, according to the first embodiment, the buffer size can be adjusted according to the occurrence of underflow or overflow. Here, underflow or overflow is a phenomenon that occurs as a result of fluctuations in the arrival interval (reception interval) of IP packets. Therefore, it can be said that grasping the occurrence state of underflow or overflow is grasping the degree of fluctuation of the arrival interval (reception interval) of IP packets. Therefore, according to the first embodiment, the buffer size can be adjusted according to the degree of fluctuation of the arrival interval of IP packets. As a result, even if the underflow or overflow cannot be avoided only by adjusting the clock frequency, the underflow or overflow can be avoided. Further, when the fluctuation of the arrival interval of the IP packet is small, an increase in delay time in the synchronous communication on the receiving side can be suppressed by reducing the buffer size. That is, if the buffer size is small, the center value also becomes small, and the waiting time until the buffer data amount reaches the center value can be shortened. As a result, the delay time of synchronous communication can be shortened.
換言すれば、単に、受信バッファの容量を大きくすることで、アンダーフロー又はオーバーフローの発生を回避しようとすると、同期通信の遅延時間の長期化を招く可能性が高くなる。一方、第一の実施の形態によれば、アンダーフロー又はオーバーフローの発生リスクの回避と、遅延時間の長期化の回避とのバランスをとりつつ、バッファサイズを適当な値とすることができる。 In other words, if it is attempted to avoid the occurrence of underflow or overflow by simply increasing the capacity of the reception buffer, there is a high possibility that the delay time of synchronous communication will be prolonged. On the other hand, according to the first embodiment, the buffer size can be set to an appropriate value while balancing the avoidance of the risk of occurrence of underflow or overflow and the avoidance of a prolonged delay time.
次に、第二の実施の形態について説明する。第二の実施の形態では第一の実施の形態と異なる点について説明する。したがって、特に言及されない点については、第一の実施の形態と同様でもよい。 Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, differences from the first embodiment will be described. Accordingly, points not particularly mentioned may be the same as those in the first embodiment.
図6は、第二の実施の形態におけるIP変換装置の機能構成例を示す図である。図6中、図3と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。 FIG. 6 is a diagram illustrating a functional configuration example of the IP conversion device according to the second embodiment. In FIG. 6, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図6において、IP変換装置12は、到着間隔計測部464を有する。到着間隔計測部464は、IPインタフェース部22によって受信されるIPパケットの到着間隔(受信間隔)を計測し、該到着間隔のばらつきの程度を算出する。ばらつきの程度とは、送信側において一定であるIPパケットの送信間隔に対するばらつきの程度である。到着間隔計測部464は、プログラムがCPU46に実行させる処理により実現されてもよいし、ハードウェア(回路)として実装されてもよい。
In FIG. 6, the
なお、第二の実施の形態において、IP変換装置12は、過不足回数計測部462を有していなくてもよい。したがって、図6において、過不足回数計測部462は、図示されていない。
In the second embodiment, the
図7は、第二の実施の形態におけるバッファサイズの変更処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart for explaining an example of a processing procedure of a buffer size changing process in the second embodiment.
通信開始後、到着間隔計測部464は、例えば、所定期間(例えば、数分間)において、IPパケットが受信されるたびに、一つ前のIPパケットとの間隔(到着間隔)を計測する。到着間隔計測部464は、当該所定期間における到着間隔の集合の標準偏差σを、以下の式(1)を用いて算出する。
After the start of communication, for example, the arrival
式(1)において、nは、所定期間における到着間隔の数、すなわち、所定期間において受信されたIPパケットの数−1である。Tは、IP変換装置12−1による、IPパケットの送信間隔である。Tiは、所定期間におけるi番目の到着間隔である。iは、1以上、n以下である。 In Expression (1), n is the number of arrival intervals in a predetermined period, that is, the number of IP packets received in the predetermined period minus one. T is an IP packet transmission interval by the IP converter 12-1. T i is the i-th arrival interval in a predetermined period. i is 1 or more and n or less.
式(1)によれば、一定間隔である送信間隔Tに対する、所定期間における到着間隔の標準偏差(ばらつき)が導出される。したがって、標準偏差σは、送信間隔Tに対して、連続して受信されるIPパケットが過疎な状態、又は連続して受信されるIPパケットが過密な状態において、大きくなる。なお、送信間隔Tの値は、到着間隔計測部464にとって既知である。
According to Expression (1), the standard deviation (variation) of arrival intervals in a predetermined period with respect to the transmission interval T, which is a constant interval, is derived. Therefore, the standard deviation σ increases with respect to the transmission interval T in a state where IP packets continuously received are sparse or in a state where IP packets continuously received are sparse. Note that the value of the transmission interval T is known to the arrival
続いて、バッファ容量変更部463は、標準偏差σ÷送信間隔T(以下、「σ/T」と表記する。)が、閾値A未満であるか否かを判定する(S302)。標準偏差σを、送信間隔Tによって除するのは、標準偏差σの送信間隔Tに対する割合によって、所定期間におけるIPパケットの到着状況を評価するためである。但し、送信間隔Tが考慮された値が閾値Aとされてもよい。具体的には、閾値A×送信間隔Tが、閾値Aとされてもよい。この場合、標準偏差σと閾値Aとが比較されればよい。
Subsequently, the buffer
σ/Tが、閾値A未満である場合(S302でYes)、バッファ容量変更部463は、バッファサイズを減少させる(S303)。この場合、IPパケットの到着間隔のばらつき(揺らぎ)は小さく、オーバーフロー又はアンダーフローが発生する可能性は低いと考えられるからである。なお、バッファサイズに関して、0より大きい下限値が設けられてもよいのは、第一の実施の形態と同様である。また、バッファサイズの減少の程度は、σ/Tに基づいて決定されてもよい。例えば、σ/Tが大きいほど、バッファサイズの減少量を小さくしてもよい。
When σ / T is less than the threshold value A (Yes in S302), the buffer
一方、σ/Tが閾値A以上である場合(S302でNo)、バッファ容量変更部463は、σ/Tが、閾値B未満であるか否かを判定する(S304)。閾値Bは、閾値Aより大きい値であり、現状のバッファサイズによって、オーバーフロー又はアンダーフローの発生頻度を許容範囲内に抑制可能である可能性の高い値である。なお、閾値A及び閾値Bは、バッファサイズに応じて変化してもよい。
On the other hand, when σ / T is equal to or greater than the threshold A (No in S302), the buffer
σ/Tが、閾値B未満である場合(S304でYes)、バッファ容量変更部463は、バッファサイズを現状のままとする(S305)。
When σ / T is less than the threshold value B (Yes in S304), the buffer
σ/Tが、閾値B以上である場合(S304でNo)、バッファ容量変更部463は、バッファサイズを増加させる(S306)。バッファサイズの増加の程度は、σ/Tに基づいて決定されてもよい。例えば、σ/Tが大きいほど、バッファサイズの増加量を大きくしてもよい。
When σ / T is equal to or greater than the threshold value B (No in S304), the buffer
なお、図5において、σ/Tが、閾値A以上である場合に、閾値Bによる判定を行わずに、バッファサイズを増加させるようにしてもよい。 In FIG. 5, when σ / T is equal to or greater than the threshold A, the buffer size may be increased without performing the determination based on the threshold B.
上述したように、第二の実施の形態によれば、IPパケットの到着間隔の揺らぎ(ばらつき)に応じて、バッファサイズを調整することができる。IPパケットの到着間隔の揺らぎは、アンダーフロー又はオーバーフローの主要な原因である。したがって、IPパケットの到着間隔の揺らぎ(ばらつき)に応じて、バッファサイズを調整することで、アンダーフロー又はオーバーフローの発生リスクを低下させつつ、バッファサイズを出来るだけ小さくすることができる。すなわち、第一の実施の形態と同様の効果を得られる可能性を高めることができる。 As described above, according to the second embodiment, the buffer size can be adjusted according to fluctuation (variation) in the arrival interval of IP packets. The fluctuation in the arrival interval of IP packets is a major cause of underflow or overflow. Therefore, by adjusting the buffer size according to the fluctuation (variation) of the arrival interval of the IP packet, the buffer size can be made as small as possible while reducing the risk of underflow or overflow. That is, the possibility of obtaining the same effect as that of the first embodiment can be increased.
なお、第一の実施の形態と第二の実施の形態とが組み合わされてもよい。すなわち、バッファサイズは、アンダーフロー及びオーバーフローの回数に応じて変更されつつ、IPパケットの到着間隔の標準偏差σに基づいて変更されてもよい。 Note that the first embodiment and the second embodiment may be combined. That is, the buffer size may be changed based on the standard deviation σ of the IP packet arrival interval while being changed according to the number of underflows and overflows.
なお、上記各実施の形態において、IP変換装置12は、通信装置の一例である。同期通信網11−1又は11−2は、第一の通信網の一例である。非同期通信網15は、第二の通信網の一例である。受信バッファ502は、記憶部の一例である。レガシーインタフェース部20は、送信部の一例である。受信バッファ監視部461は、変更部の一例である。過不足回数計測部462又は到着間隔計測部464は、計測部の一例である。
In each of the above embodiments, the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to such specific embodiment, In the range of the summary of this invention described in the claim, various deformation | transformation・ Change is possible.
10−1、10−2 レガシー機器
11−1、11−2 同期通信網
12−1、12−2 IP変換装置
14−1、14−2 レガシーネットワーク
15 非同期通信網
18 IPネットワーク
20 レガシーインタフェース部
22 IPインタフェース部
24 パケット処理部
26 可変クロック部
36 CPU
50 RAM
52 ROM
201 アラーム監視部
241 パケット組立部
242 パケット分解部
461 受信バッファ監視部
462 過不足回数計測部
463 バッファ容量変更部
464 到着間隔計測部
501 送信バッファ
502 受信バッファ
10-1, 10-2 Legacy devices 11-1, 11-2 Synchronous communication networks 12-1, 12-2 IP converters 14-1, 14-2
50 RAM
52 ROM
201
Claims (5)
前記記憶部によって記憶されたデータを、クロック信号に応じて読み出し、前記第一の通信網に送信する送信部と、
前記記憶部に記憶されたデータのデータ量に応じて、前記クロック信号の周波数を所定の範囲内で変更する第一の変更部と、
前記第二の通信網からのデータの受信間隔の揺らぎの程度を計測する計測部と、
前記揺らぎの程度の計測結果に基づいて、前記記憶部に記憶を許容するデータ量を変更する第二の変更部とを有する通信装置。 A storage unit for storing data received from the second communication network by communication asynchronous to communication in the first communication network;
The data stored by the storage unit is read according to a clock signal, and transmitted to the first communication network,
A first changing unit that changes a frequency of the clock signal within a predetermined range in accordance with a data amount of data stored in the storage unit;
A measurement unit that measures the degree of fluctuation in the reception interval of data from the second communication network;
A communication apparatus comprising: a second changing unit that changes a data amount that is allowed to be stored in the storage unit based on a measurement result of the degree of fluctuation.
第一の通信網における通信に対して非同期な通信によって第二の通信網より受信されるデータを記憶部に記憶し、
前記記憶部によって記憶されたデータを、クロック信号に応じて読み出し、前記第一の通信網に送信し、
前記記憶部に記憶されたデータのデータ量に応じて、前記クロック信号の周波数を所定の範囲内で変更し、
前記第二の通信網からのデータの受信間隔の揺らぎの程度を計測し、
前記揺らぎの程度の計測結果に基づいて、前記記憶部に記憶を許容するデータ量を変更する、
処理を実行する通信方法。 The communication device
Storing data received from the second communication network by communication asynchronous to communication in the first communication network in the storage unit;
Read the data stored by the storage unit according to the clock signal, send to the first communication network,
In accordance with the amount of data stored in the storage unit, the frequency of the clock signal is changed within a predetermined range,
Measure the degree of fluctuation of the data reception interval from the second communication network,
Based on the measurement result of the degree of fluctuation, change the amount of data allowed to be stored in the storage unit,
A communication method that executes processing.
前記記憶部によって記憶されたデータを、クロック信号に応じて読み出し、前記第一の通信網に送信する送信部とを有する通信装置に、
前記記憶部に記憶されたデータのデータ量に応じて、前記クロック信号の周波数を所定の範囲内で変更し、
前記第二の通信網からのデータの受信間隔の揺らぎの程度を計測し、
前記記憶部に記憶されたデータのデータ量に応じて、前記記憶部の容量を変更する、
処理を実行させるプログラム。 A storage unit for storing data received from the second communication network by communication asynchronous to communication in the first communication network;
A communication device having a transmission unit that reads out data stored in the storage unit according to a clock signal and transmits the data to the first communication network.
In accordance with the amount of data stored in the storage unit, the frequency of the clock signal is changed within a predetermined range,
Measure the degree of fluctuation of the data reception interval from the second communication network,
Changing the capacity of the storage unit according to the amount of data stored in the storage unit;
A program that executes processing.
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