JP2018101917A - 通信装置、制御方法、および、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】省電力機能を有効にするか否かに応じた遅延時間を計算する通信装置、制御方法及びプログラムを提供する。【解決手段】通信装置は、第１の他の通信装置から、データ転送に係る第１の遅延時間を示す情報を受信する受信手段と、前記通信装置が第２の他の通信装置との間に係る通信において、所定の省電力機能を有効にするか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定の結果に基づいて、前記通信装置が前記第１の他の通信装置から受信したデータを前記第２の他の通信装置に転送するために要する第２の遅延時間を計算する計算手段と、前記計算手段により計算した前記第２の遅延時間と、前記第１の遅延時間とを加算した第３の遅延時間の情報を前記第２の他の通信装置に送信する送信手段と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、省電力機能を有し、受信したデータを他の装置へ転送するのに要する遅延時間を計算する通信装置に関する。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔを使用し、Ａｕｄｉｏ／Ｖｉｄｅｏ等のストリームデータ（以下、ＡＶデータ）をリアルタイムに伝送し、他の通信装置との同期再生を可能とするＥｔｈｅｒｎｅｔ ＡＶＢというプロトコル規格がある（特許文献１）。ＡＶＢとはＡｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｉｄｇｉｎｇの略である。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＡＶＢでは、送信装置に対して既定の遅延時間内に通信可能かつ、時刻同期可能な複数の受信装置のグループであるＡＶＢドメインを形成する。ここで、各受信装置が、送信装置に対して既定の遅延時間内に通信可能であるかを確認するために、送信装置は、各受信装置に対して累積遅延時間を確認させる。なお、累積遅延時間は以下のように計算される。即ち、送信装置から各受信装置までデータを中継する１以上の中継装置の各々が、送信装置から中継装置までデータを送信するのに要する遅延時間を取得し、当該遅延時間に、当該中継装置がデータを中継するのに要する遅延時間を加算する。なお、この遅延時間を算出するための計算式の例がＩＥＥＥ８０２．１ＢＡに開示されている。

そして、加算後の遅延時間を、次の装置へ送信する。これを各受信装置に到達するまで行うことにより、各受信装置は、送信装置から受信装置へデータが到達するまでの累積遅延時間を取得することができる。そして各受信装置は、累積遅延時間に基づき、送信装置に対して既定の遅延時間内に通信可能かを確認する。

このようにして、送信装置に対して既定の遅延時間内に通信可能かつ、時刻同期可能な複数の受信装置によりＡＶＢドメインが形成される。また、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＡＶＢでは、ＩＥＥＥ８０２．３ＡＺで規定されているＬＰＩ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｉｄｌｅ）を使用することができる旨、定められている。

特開２０１４−４２２３７号公報

ＩＥＥＥ８０２．１ＢＡが提示している遅延時間の計算式の例では、装置内部の遅延や通信リンク速度等が考慮されている。しかし、この計算式にはＬＰＩが有効である場合の遅延時間が考慮されていない。即ち、ＬＰＩが有効である場合には、無効である場合と比べ、通信部が省電力状態から復帰するための復帰時間を更に要するが、上記の計算式には復帰時間が考慮されていない。そのため、ＬＰＩが有効の場合、この算出式で得られる遅延時間よりも多くの遅延時間を必要とするケースが発生する。その結果、送信ノードと受信ノード間の実際の遅延量が、システムを形成するときの判断として使用する閾値を超えてしまう可能性がある。その場合、エンドノード間の遅延時間を保証できなくなってしまうという課題があった。

上記課題を鑑み、省電力機能を有効にするか否かに応じた遅延時間を計算できるようにすることを目的とする。

本発明の通信装置は、第１の他の通信装置から、データ転送に係る第１の遅延時間を示す情報を受信する受信手段と、前記通信装置が第２の他の通信装置との間に係る通信において、所定の省電力機能を有効にするか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定の結果に基づいて、前記通信装置が前記第１の他の通信装置から受信したデータを前記第２の他の通信装置に転送するために要する第２の遅延時間を計算する計算手段と、前記計算手段により計算した前記第２の遅延時間と、前記第１の遅延時間とを加算した第３の遅延時間の情報を前記第２の他の通信装置に送信する送信手段と、を有する。

本発明によれば、省電力機能を有効にするか否かに応じた遅延時間を計算できる。

本発明における通信システムの構成図。 本発明の第１の実施形態における中継ノードの内部ブロック図。 本発明の第１の実施形態における受信ノードの内部ブロック図。 本発明の第１の実施形態における中継ノードのフローチャート。 本発明の第１の実施形態における遅延算出式決定処理のフローチャート。 本発明の第１の実施形態における受信ノードのフローチャート。 本発明の第２の実施形態における受信ノードのフローチャート。 本発明の第２の実施形態における受信ノードのフローチャート。

＜実施形態１＞
図１に、本実施形態における通信システムの構成図を示す。本通信システムは、送信ノード１０１、中継ノードＡ１０２、中継ノードＸ１０３、および、受信ノード１０４から構成される。図１では、受信ノードとして、受信ノード１０４の１台を図示しているが、これに限らず、受信ノードが複数ある構成でもよい。各ノード１０１〜１０４は、１００ＭｂＥ（１００Ｍ ｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）以上の通信リンク速度で接続する。

ここで、送信ノード１０１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＡＶＢ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｉｄｇｉｎｇ）に規定されるＴａｌｋｅｒ（トーカー）として動作する送信装置である。送信ノード１０１は、例えば、ビデオカメラやＰＣ等であり、映像情報を送信する。

また、受信ノード１０４は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＡＶＢに規定されるＬｉｓｔｅｎｅｒ（リスナ）として動作する受信装置である。受信ノード１０４は、例えば、プロジェクタや液晶ディスプレイ等であり、映像情報を受信して表示する。

なお、これに限らず、送信ノード１０１と受信ノード１０４が、工場等で使用される装置であり、映像情報に代えて、もしくは、加えて制御情報等のリアルタイム・同期通信が求められる情報をやり取りしてもよい。

また、図１に示している各ノード１０１〜１０４は、ＩＥＥＥ８０２．３ＡＺで規定される省電力機能であるＬＰＩ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｉｄｌｅ）に対応している。なお、ＬＰＩは有線通信のための省電力機能である。ＬＰＩを利用する場合、コネクション確立時にノード間で、ＬＰＩに対応しているか否かの情報、および、ＬＰＩに対応している場合にはＬＰＩを有効にするか無効にするかの情報を交換する。そして、互いにＬＰＩに対応し、かつ、ＬＰＩを有効に設定されている場合に、当該ノード間でＬＰＩを有効に設定して通信する。そうでない場合には、当該ノード間ではＬＰＩを利用せず通信する。

各ノード１０１〜１０４は、ＬＰＩを有効に設定して通信することで消費電力を抑えて通信することができる。なお、ＬＰＩに対応していないノードが通信システムに含まれていてもよい。なお、ＬＰＩに対応していないノードと通信するノードは、ＬＰＩに対応していないノードとの通信においてＬＰＩを利用することはできず、ＬＰＩを無効に設定して通信することになる。

また、図１では、中継ノードとして、中継ノードＡ１０２と中継ノードＸ１０３の２台を図示しているが、これに限らず、中継ノードは１台以上あればよい。なお、送信ノード１０１がＥｔｈｅｒｎｅｔ ＡＶＢに規定される通信ドメインであるＡＶＢドメインを形成する際、所定の台数以上の中継ノードを介して接続された受信ノードとはＡＶＢドメインを形成しないようにしてもよい。例えば、７台以上の中継ノードを介して接続された受信ノードとはＡＶＢドメインを形成しないようにしてもよい。ここで、ＡＶＢドメインとは、送信ノードに対して所定の遅延時間内（例えば２ｍｓや５００μｓ等）で通信可能かつ、各々時刻同期可能な１以上の受信ノードのグループのことである。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＡＶＢでは、終端端末間（図１における送信ノード１０１と受信ノード１０４の間）において時刻同期を行う機能と、所定の遅延時間内にデータ伝送を行うためのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）機能が規定されている。

また、所定の遅延時間内にデータ伝送を行うために、送信ノードは、各受信ノードに対して累積遅延時間を確認させることがＥｔｈｅｒｎｅｔ ＡＶＢで規定されている。具体的に、累積遅延時間は以下のように計算される。即ち、送信ノードから各受信ノードまでデータを中継する１以上の中継ノードの各々が、送信ノードから自ノードまでデータが受信されるまでに要する遅延時間（データ転送時間）を取得する。そして、当該遅延時間に、当該中継ノード（自ノード）がデータを中継するのに要する遅延時間を加算して、次のノードへ通知する。なお、この遅延時間を算出するための計算式の例がＩＥＥＥ８０２．１ＢＡに開示されている。

これを各受信ノードに到達するまで行うことにより、各受信ノードは、送信ノードから受信ノードへデータが到達するまでの累積遅延時間を取得することができる。そして各受信ノードは、累積遅延時間に基づき、送信ノードに対して既定の遅延時間内に通信可能かを確認し、確認結果を送信ノードにフィードバックする。そして、送信ノードは、フィードバックされた各受信ノードの確認結果に基づいて、所定の遅延時間内にデータ伝送を行うことができる受信ノードとＡＶＢドメインを形成して、リアルタイムデータ伝送を開始する。

これらの機能により、データ再生時刻が設定されたデータをリアルタイムに伝送し、データ送信から所定時間内に、受信ノードで同期してデータを再生することが可能となる。

図２に中継ノードＡ１０２のハードウェアブロック図を示す。なお、中継ノードＸ１０３も同様のハードウェアブロック構成を有する。

中継ノードＡ１０２は、通信部２０１とバス２０２とＣＰＵ２０３とメモリ２０４とを備えており、それぞれの機能ブロックはバス２０２を介して接続されている。

通信部２０１は、更にＬＰＩ制御部２０５と通信インターフェース２０６とを備える。ＬＰＩ制御部２０５は、通信部２０１内の不図示のサブＣＰＵの指示により、通信インターフェース２０６のＬＰＩの有効／無効の制御を行う。なお、不図示のサブＣＰＵに代えてＣＰＵ２０３がＬＰＩ制御部２０５に指示してもよい。また、ＬＰＩが有効に設定されている場合、ＬＰＩ制御部２０５は、省電力状態へ移行するＬＰＩのアサート処理や、省電力状態から通常状態へ復帰するＬＰＩデアサート処理も行う。なお、通常状態とは、省電力状態と比べて中継ノードＡ１０２の消費電力が高く、通信処理についての制限が少ない状態である。

通信インターフェース２０６は、ネットワークと接続するためのインターフェースである。通信インターフェース２０６は、ネットワークから受け取ったパケットに対して、外部装置（例えば、送信ノード１０１や中継ノードＸ１０３）へ中継伝送する転送処理や、ＣＰＵ２０３により動作するアプリケーションに渡す受信処理などを行う。

なお、中継ノードＡ１０２は、共に２つの外部装置とネットワークを介して接続しているので、少なくとも２つの通信インターフェース２０６を備えているものとする。通信インターフェース２０６の数だけ中継ノードＡ１０２は外部装置と接続することが可能である。

通信インターフェース２０６がパケットを中継伝送するための内部処理を高速に行うために、通信部２０１内に不図示のサブＣＰＵを含むようなサブシステム構成になっていてもよいし、転送処理専用のハードウェアを含んでいてもよい。本実施形態では、通信部２０１には受信したパケットを処理するために、内部に不図示のサブＣＰＵを有するものとし、サブＣＰＵの指示により通信部２０１内にある不図示の各ハードウェアが動作するものとする。

ＣＰＵ２０３は、中継ノードＡ１０２全体の制御を行う。さらに外部装置から指示に応じて、通信部２０１へＬＰＩを無効にする命令を発行する。通信部２０１はＬＰＩ無効の命令を受けると、通信インターフェース２０６のＬＰＩ機能をＯＦＦにする。通信部２０１は通信インターフェース２０６ごとにＬＰＩを制御できる構成とするが、複数ある通信インターフェース２０６を１つとしてまとめて制御する構成でもよい。

メモリ２０４は中継ノードＡ１０２のシステムプログラムや中継ノードＡ１０２の処理を行うためのバッファ領域を備える。

図３に受信ノード１０４のハードウェアブロック図を示す。

映像出力部３０１は、映像処理部３０２から受け取る映像情報を出力する。映像出力部３０１は、例えばディスプレイ（液晶、プラズマ、有機ＥＬ等）やプロジェクタの投影部である。映像出力部３０１は映像処理部３０２と直接接続する構成としているが、バス３０３を介して映像処理部３０２と接続する構成でもよい。

また、ＣＰＵ３０４とメモリ３０５と通信部３０６とはバス３０３を介して接続されている。さらに、映像処理部３０２は外部装置と接続するインターフェース（例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）やＤｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔ等）と接続することで、映像情報を外部装置に出力する構成であってもよい。

映像処理部３０２は、中継ノードを経由して受信した送信ノード１０１からの映像情報を、通信部３０６からバス経由で受け取り、映像出力部３０１の必要とするフォーマットに変換を行う。映像情報が圧縮されている場合、映像処理部３０２が展開処理を行う。映像情報には映像を再生する時間が含まれており、その時間になるまで映像処理部３０２内にあるバッファで一時格納する構成でもよいし、メモリ３０５で一時格納する構成でも構わない。また、指定された再生時間に再生できるように、通信部３０６と映像処理部３０２間でバス経由の接続ではなく、専用パスで接続する構成でもよい。

ＣＰＵ３０４は受信ノード１０４全体の制御を行う。ＣＰＵ３０４は、自身の通信部３０６のＬＰＩ制御部３０７へ命令を発行し、通信インターフェース３０８のＬＰＩの有効／無効の制御を行う。また、ＣＰＵ３０４は、外部装置（中継ノードＡ１０２、中継ノードＸ１０３等）に対して、ＬＰＩを無効にする命令を発行することも可能である。

メモリ３０５、通信部３０６は、各々、中継ノードＡ１０２のメモリ２０４、通信部２０１と同様の構成なので、ここでは説明を省略する。

図４は、中継ノードＡ１０２が他のノード（送信ノード１０１等）からＡＶＢドメイン形成要求を受信した際に、中継ノードＡ１０２が実現するフローチャートである。このフローチャートは、中継ノードＡ１０２のメモリ２０４に記憶されたプログラムをＣＰＵ２０３が読み出して実行することで実現される。なお、図４のフローチャートに示すステップの一部または全部を、通信部２０１やＡＳＩＣ等のハードウェアで実現する構成としても良い。

また、中継ノードＡ１０２は、当該フローチャートに従った処理を、独立して複数、並行して行うことができる。例えば、第１のＡＶＢドメイン形成要求を受信して、図４に示すフローチャートを実行中に、第２のＡＶＢドメイン形成要求を受信した場合、実行中のフローチャートの処理を継続しつつ、図４に示すフローチャートを新たに開始することができる。また、中継ノードＸ１０３においても同様のフローチャートを実現する。

Ｓ４０１では、中継ノードＡ１０２はＡＶＢドメイン形成要求を受信する。この要求には送信ノード１０１から中継ノードＡ１０２までの累積遅延時間、ＡＶＢで使用するストリームＩＤ、ＶＬＡＮ ＩＤ、および、許容される遅延時間の情報が含まれる。なお、ＶＬＡＮとは、Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋの略である。

Ｓ４０２では、中継ノードＡ１０２は遅延算出式決定処理を行う。この処理では、遅延時間の算出式として式Ａと式Ｂのうち、どちらを使用するかを決定する。ここで、式ＡとはＩＥＥＥ８０２．１ＢＡの６．５章に記載されている最大遅延時間を算出する式を指している。この式では、最大遅延時間（ＭａｘＬａｔｅｎｃｙ）を計算するために、通信インターフェースにある送信キューにたまっているパケットを出力するのにかかる最大時間を加味している。即ち、式Ａには、次のようにｔ_{ＭａｘＰａｃｋｅｔＳｉｚｅ＋ＩＰＧ}（第二項）と（ｔ_{ＡｌｌＳｔｒｅａｍｓ}−ｔ_{ＳｔｒｅａｍＰａｃｋｅｔ＋ＩＰＧ}）×Ｒａｔｅ／ＭａｘＡｌｌｏｃＢａｎｄ（第三項）が式に加えられている。

ＭａｘＬａｔｅｎｃｙ＝
ｔ_{Ｄｅｖｉｃｅ}＋
ｔ_{ＭａｘＰａｃｋｅｔＳｉｚｅ＋ＩＰＧ}＋
（ｔ_{ＡｌｌＳｔｒｅａｍｓ}−ｔ_{ＳｔｒｅａｍＰａｃｋｅｔ＋ＩＰＧ}）×Ｒａｔｅ／ＭａｘＡｌｌｏｃＢａｎｄ＋ｔ_{ＳｔｒｅａｍＰａｃｋｅｔ}
ここで、ｔＤｅｖｉｃｅは、デバイスの内部遅延時間を示しており、中継ノードＡ１０２が受信したデータを、中継ノードＡ１０２が有する不図示の送信キューに入れるまでにかかる時間である。また、ｔＭａｘＰａｃｋｅｔＳｉｚｅ＋ＩＰＧは、受信した非ＡＶＢパケットの転送が完了するのに要する最大の時間（最大転送時間）である。

また、（ｔＡｌｌＳｔｒｅａｍｓ−ｔＳｔｒｅａｍＰａｃｋｅｔ＋ＩＰＧ）×Ｒａｔｅ／ＭａｘＡｌｌｏｃＢａｎｄは、中継ノードＡ１０２が有する不図示の送信キューに入っている全てのＡＶＢパケットの送信が完了するまでにかかる最大時間である。即ち、送信キューが格納できる最大サイズのデータ量のＡＶＢパケットが送信キューに格納されている場合に、全てのＡＶＢパケットを送信し終えるまでにかかる時間を示す。

また、ｔＳｔｒｅａｍＰａｃｋｅｔは、最大フレームサイズのＡＶＢパケットを、装置間で転送するためにかかる時間（転送時間）である。

一方、式Ｂは以下の定義である。

ＭａｘＬａｔｅｎｃｙ＝
ｔ_{Ｄｅｖｉｃｅ}＋
ｔ_{ＷａｋｅＵｐ}＋
ｔ_{ＳｔｒｅａｍＰａｃｋｅｔ}
式Ｂのｔ_{Ｄｅｖｉｃｅ}（第一項）は式Ａのｔ_{Ｄｅｖｉｃｅ}（第一項）、式Ｂのｔ_{ＳｔｒｅａｍＰａｃｋｅｔ}（第三項）は式Ａのｔ_{ＳｔｒｅａｍＰａｃｋｅｔ}（第四項）と各々、同一の変数である。式Ｂでは、式Ａの第二項と第三項の代わりにｔ_{ＷａｋｅＵｐ}が追加されている。ｔ_{ＷａｋｅＵｐ}はＬＰＩの低電力アイドル状態から通常状態に復帰して、送信開始できるようになるまでにかかる切替時間を表している。つまり、式Ｂは通信インターフェース２０６の送信キューに何もない状態（すなわち低電力アイドル状態）からパケットを送信するまでにかかる遅延時間を算出している。式Ａでは送信キューにパケットが積まれている状態であり、ＩＥＥＥ８０２．１ＢＡに記載されているＬＰＩの使用条件を考慮すると、低電力アイドル状態から復帰するまでにかかる時間を考慮する必要がないため、ｔ_{ＷａｋｅＵｐ}は含まれていない。ＬＰＩの規格においてｔ_{ＷａｋｅＵｐ}は最大で３０ｕｓを許容しており、式Ｂにおけるｔ_{ＷａｋｅＵｐ}が式Ａの第二項と第三項の合計値を超えることがあれば、式Ｂを使用する必要がある。そのため、本実施形態ではＩＥＥＥ８０２．１ＢＡに掲載されている式Ａとは別に式Ｂを定義している。

Ｓ４０２における処理（遅延算出式決定処理）については後述する。本処理が終了後、Ｓ４０３へ進む。

Ｓ４０３では、中継ノードＡ１０２はＳ４０２で決定した式に基づいて、中継ノードＡ１０２における遅延時間を計算し、当該計算結果を、受信したドメイン形成要求の所定フィールドに加算し、転送する。所定フィールドとは、累積遅延時間の領域を指す。本処理が終了後、Ｓ４０４へ進む。

Ｓ４０４では、中継ノードＡ１０２は、差分時間の要求を受信したかどうかを判定する。なお、差分時間とは、式Ａに基づいて計算された遅延時間と、式Ｂに基づいて計算された遅延時間との差分である。差分時間の要求を受信した場合、Ｓ４０５へ進み、そうでない場合はＳ４１０へ進む。差分時間の使用用途については後述する。なお、差分時間の要求が利用する通信プロトコルについては特に指定や制約はないが、本実施形態ではＴＣＰ／ＩＰの通信プロトコルを利用する。ＴＣＰ／ＩＰによれば、差分時間の要求パケットが消失してしまうリスクを低減することができる。

Ｓ４０５では、中継ノードＡ１０２は、自ノードのＬＰＩ設定において、ＬＰＩが有効であり、かつ、Ｓ４０２で決定した式が式Ｂかを確認する。ＬＰＩが有効であり、かつ、決定した式が式Ｂであった場合はＳ４０７へ進み、そうでない場合はＳ４０６へ進む。ここで、ＬＰＩが有効とは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＡＶＢの規格が定めるＬＰＩ使用条件を満たしたときに、中継ノードＡ１０２の通信インターフェース２０６において低電力アイドル状態に移行する一連の処理の機能が有効であることを意味している。

Ｓ４０６では、Ｓ４０４で受け取った差分時間の要求に対して、中継ノードＡ１０２は差分時間が０として応答する。本処理が終了後、Ｓ４０８へ進む。一方、Ｓ４０７では、Ｓ４０４で受け取った差分時間の要求に対して、中継ノードＡ１０２は２つの式（式Ａと式Ｂ）の各々に基づく遅延時間の差分を計算し、その計算結果を差分時間として応答する。処理終了後、Ｓ４０８へ進む。

Ｓ４０８では、中継ノードＡ１０２は、外部装置（送信ノード１０１等）からＬＰＩ無効の要求を受信したか否かを判定する。受信した場合はＳ４０９へ進み、そうでない場合はＳ４１１へ進む。なお、ＬＰＩ無効の要求が利用する通信プロトコルについては特に指定や制約はないが、本実施形態ではＴＣＰ／ＩＰの通信プロトコルを利用する。ＴＣＰ／ＩＰによれば、ＬＰＩ無効の要求パケットが消失してしまうリスクを低減することができる。

Ｓ４０９では、中継ノードＡ１０２は、自ノードのＬＰＩを無効化する。ここでは、少なくともＳ４０３で転送するときに使用した通信インターフェース２０６のＬＰＩを無効化する。なお、中継ノードＡ１０２が備える全ての通信インターフェース２０６のＬＰＩの機能を無効化にしてもよいし、ドメイン形成要求を受信した通信インターフェース２０６側のＬＰＩも無効化してもよい。ここで言うＬＰＩの無効化とは、ＬＰＩの規格で定義される低電力アイドル状態にならなくなることを意味している。本処理が終了後、Ｓ４１１へ進む。

Ｓ４１０では、中継ノードＡ１０２は、ドメイン形成要求の応答を検知したか否かを判定する。検知した場合はＳ４１２へ進み本フローを終了し、検知していない場合は４０４へ戻る。また、検知した応答パケットはドメイン形成要求の要求元へ転送する。応答パケットには、受信ノード１０４が設定したドメイン形成ＯＫかＮＧかを示す情報が含まれており、この情報によりＡＶＢドメインの形成可否が判断される。

Ｓ４１１は、Ｓ４１０と同様にドメイン形成要求の応答を検知したか否かを判定する。検知した場合はＳ４１２へ進み本フローを終了し、検知していない場合は４０８へ戻る。

次に、Ｓ４０２における処理（遅延算出式決定処理）の詳細を、図５を用いて説明する。本フローはＳ４０２に到達したときに開始される（Ｓ５０１）。Ｓ５０２では、中継ノードＡ１０２は、Ｓ４０１で受信したドメイン形成要求を転送する際に使用する通信インターフェース２０６のＬＰＩが有効か否かを確認する。有効であればＳ５０３に進み、そうでない場合はＳ５０４へ進む。

Ｓ５０３では、中継ノードＡ１０２は、下記の式を満たすかどうかを判定する。

ｔ_{ＭａｘＰａｃｋｅｔＳｉｚｅ＋ＩＰＧ}＋（ｔ_{ＡｌｌＳｔｒｅａｍｓ}−ｔ_{ＳｔｒｅａｍＰａｃｋｅｔ＋ＩＰＧ}）×
Ｒａｔｅ／ＭａｘＡｌｌｏｃＢａｎｄ＜ｔ_{ＷａｋｅＵｐ}
この式は式Ａの第二項と第三項の合計値と式Ｂの第二項を比較するものである。即ち、受信した非ＡＶＢパケットを転送するのに要する最大転送時間と、送信キューに入っているＡＶＢパケットを全て送信し終えるまでにかかる最大時間との合計時間と、ＬＰＩの低電力アイドル状態から通常状態に復帰するまでにかかる時間とを比較する。

式Ａと式Ｂにおいて他の部分は共通であるため、上記の項目だけを比較すれば、式Ａと式Ｂの各々で計算した場合の遅延時間の大小を比較することができる。つまり、式Ａの第二項と第三項の合計値が、式Ｂの第二項よりも小されば、式Ａで計算した遅延時間の方が小さいことがわかる。なお、上述の式に代えて、中継ノードＡ１０２は、「式Ａで計算した遅延時間＜式Ｂで計算した遅延時間」を満たすかどうかを判定するようにしてもよい。

上記を満たす場合はＳ５０５へ進み、満たさない場合はＳ５０４へ進む。

Ｓ５０４では、中継ノードＡ１０２は、遅延時間を算出する式に式Ａを決定する。決定後Ｓ５０６へ進み本フローは終了する。Ｓ５０５では、中継ノードＡ１０２は、遅延時間を算出する式に式Ｂを決定する。決定後Ｓ５０６へ進み本フローは終了する。

式Ａの各項目の値はドメイン形成要求の内容によって、毎回異なる可能性があるため、一意の値とはならない。一方で、式Ｂの第二項（ｔ_{ＷａｋｅＵｐ}）の値は基本的にそのノードにおいて一意となるため、あらかじめプログラム上に与えることが可能である。もちろん、任意のタイミングでノードがｔ_{ＷａｋｅＵｐ}の時間を計測し、その値を式Ｂへ反映させてもよい。

図６は、受信ノード１０４が他のノード（中継ノードＸ１０３等）からＡＶＢドメイン形成要求を受信した際に、受信ノード１０４が実現するフローチャートである。このフローチャートは、受信ノード１０４のメモリ３０５に記憶されたプログラムをＣＰＵ３０４が読み出して実行することで実現される。なお、図６のフローチャートに示すステップの一部または全部を、通信部３０６やＡＳＩＣ等のハードウェアで実現する構成としても良い。

また、受信ノード１０４は、当該フローチャートに従った処理を、独立して複数、並行して行うことができる。例えば、第１のＡＶＢドメイン形成要求を受信して、図６に示すフローチャートを実行中に、第２のＡＶＢドメイン形成要求を受信した場合、実行中のフローチャートの処理を継続しつつ、図６に示すフローチャートを新たに開始することができる。

Ｓ６０１では、受信ノード１０４はＡＶＢドメイン形成要求を、他のノード（中継ノードＸ１０３等）から受信する。Ｓ６０２では、受信ノード１０４はＳ６０１で受信したドメイン形成要求の累積遅延時間が、許容される遅延時間よりも大きいか否かを判定する。なお、ドメイン形成要求に含まれる累積遅延時間、更に受信ノード１０４での最大遅延時間の計算結果を加算した値が、許容される遅延時間よりも大きいか否かを判定してもよい。

累積遅延時間が、許容される遅延時間（許容時間）よりも大きい場合Ｓ６０３へ進み、そうでない場合はＳ６０７へ進む。なお、許容時間は、ドメイン形成要求に含まれる情報に基づいて判定される。例えば、ドメイン形成要求にＥｔｅｒｈｎｅｔ ＡＶＢで規定されるクラスＡのＡＶＢドメインを形成する旨の情報が含まれていれば、受信ノード１０４は、許容時間２ｍｓであると判定する。

Ｓ６０７では、ドメイン形成ＯＫの応答を送信ノードに対して送信する。送信後Ｓ６１０へ進み、本フローは終了する。

一方、Ｓ６０３では、受信ノード１０４は、Ｓ６０１で受信したドメイン形成要求を転送した全ての中継ノード（本実施形態では１０２と１０３）に対して差分時間を要求する。この処理の必要性について説明する。Ｓ６０２の処理により、規定値よりも遅延時間が大きい場合、通常はドメイン形成不可の応答を送信ノード１０１へ送信する。しかし、今回のケースのように中継ノード（１０２と１０３）がＬＰＩに対応している場合、中継ノード（１０２と１０３）が自身の最大遅延時間を計算する際に、ＬＰＩからの復帰時間を加味した式（式Ｂ）で計算している場合がある。式Ｂを選択している場合、式Ｂの計算結果は式Ａの計算結果よりも最大遅延時間が大きいものとなっている。したがって、中継ノード（１０２と１０３）がＬＰＩを無効にした場合、送信ノード１０１と受信ノード１０４間の累積遅延時間がＬＰＩを有効にしている状態よりも小さくなる。そこで、Ｓ６０１で受信したドメイン形成要求を転送した全ての中継ノードに対して、中継ノードが自身の最大遅延時間を計算したときの計算結果から短縮できる遅延時間を要求し、受信ノード１０４にてドメイン形成可否の再計算を行う。

Ｓ６０４では、受信ノード１０４はＳ６０３で送信した差分時間の要求に対して、全ての中継ノードから応答を受信したかを確認する。全ての中継ノードから応答を受信すると、Ｓ６０５へ進む。なお、受信ノード１０４は、１以上の所定の中継ノードのみから応答を受信したことに応じてＳ６０５へ進むようにしてもよい。所定の中継ノードとは、例えば、差分時間を計算可能なノードである。このようなノードであるか否かは例えば、ノードのＭＡＣアドレスを参照することにより判定することができる。

また、所定時間、中継ノードからの応答を待ち受けても全ての中継ノードから応答を受信できなかった場合にも、Ｓ６０５に進むようにしてもよい。

Ｓ６０５では、受信ノード１０４は、受信した差分時間の１つ以上をＳ６０２の判断で使用した累積遅延時間から差し引けば、許容時間内に収まるかを判定する。許容時間内に収まる場合はＳ６０６へ進み、そうでない場合はＳ６０８へ進む。

Ｓ６０６では、受信ノード１０４は、Ｓ６０５で使用した差分時間の送信元である中継ノードに対してＬＰＩ無効を要求する。この要求を受け取った中継ノードは自身のＬＰＩを無効にするので、この中継ノードの最大遅延時間は式Ａの計算結果となり、結果として送信ノード１０１と受信ノード１０４間の累積遅延時間が短縮されることになる。

その後、Ｓ６０９では、受信ノード１０４は、メイン形成ＯＫの応答を送信ノードに対して送信する。送信後Ｓ６１０へ進み、本フローは終了する。

Ｓ６０８では、ドメイン形成ＮＧの応答を送信ノードに対して送信する。全ての中継ノードから受け取った差分時間を差し引いても規定値よりも大きい場合、送信ノード１０１と受信ノード１０４間の累積遅延時間を規定値よりも短くすることができないので、ドメイン形成ＮＧの応答を送信する。送信後Ｓ６１０へ進み、本フローは終了する。

以上により、送信ノード１０１と受信ノード１０４間で正しい最大遅延時間を利用した累積遅延時間を使用することでドメイン形成の可否判断が可能となる。

＜実施形態２＞
実施形態１では、中継ノード（１０２と１０３）は受信ノード１０４から差分時間の要求を受信してから差分時間の計算結果を受信ノード１０４へ送信している。実施形態２では、受信ノード１０４からの要求を受信せずに中継ノード（１０２と１０３）が能動的に差分時間を送信する例について説明する。なお、送信ノード１０１と中継ノード（１０２と１０３）と受信ノード１０４のブロック構成は同一であるため説明を省略する。

図７に実施形態２における中継ノードＡ１０２における処理フローを説明する。なお、中継ノードＸ１０３も、同様の処理フローを実現する。本フローを実現する方法、および、開始条件は図４のフローと同様なので説明を省略する。

Ｓ７０２とＳ７０３の処理内容は、各々Ｓ４０２とＳ４０３と同様なので説明を省略する。Ｓ７０４では、中継ノードＡ１０２は、Ｓ７０２で決定した遅延算出式が式Ｂであるか否かを判定する。式Ｂである場合、Ｓ７０６へ進み、そうでない場合、Ｓ７０５へ進む。

Ｓ７０５では、中継ノードＡ１０２は、ドメイン形成要求とは別のパケットを使用して、差分時間が０であることを受信ノード１０４へ通知する。

Ｓ７０６では、中継ノードＡ１０２は、式Ｂで得られる最大遅延時間と式Ａで得られる最大遅延時間の差分時間を計算する。そして、受信ノード１０４は、その差分時間の情報をドメイン形成要求とは別のパケットを使用して受信ノード１０４へ通知する。

Ｓ７０７とＳ７０８とＳ７０９の処理は、各々Ｓ４０８とＳ４０９とＳ４１１と同じ処理であるため説明を省略する。

なお、Ｓ７０５、７０６において、ドメイン形成要求パケットに差分時間の情報を含めて受信ノード１０４へ通知するようにしてもよい。また、受信ノード１０４への通知は、中継ノードＸ１０３等を介して行われる。

以上により、中継ノードＡ１０２と中継ノードＸ１０３は受信ノード１０４からの差分時間の要求を受け取る前に差分時間を送信する。

図８に実施形態２における受信ノード１０４における処理フローを説明する。本フローを実現する方法、および、開始条件は図５と同様なので説明を省略する。

Ｓ８０２はＳ５０２と同様なので説明を省略する。

Ｓ８０３では、受信ノード１０４は、全ての中継ノードから差分時間の情報を受信したか否かを判定する。なお、受信ノード１０４は、１以上の所定の中継ノードのみから差分時間の情報を受信したかを判定するようにしてもよい。所定の中継ノードについては実施形態１と同様なので、説明を省略する。全ての中継ノードから差分時間の情報を受信した場合、Ｓ８０４へ進む。

また、所定の時間、各中継ノードから差分時間の受信を待ち受けても、全ての中継ノードから差分時間の情報を受信できなかった場合は、受信ノード１０４は、差分時間の情報を受信できなかった中継ノードに対して、差分時間を要求するようにしてもよい。当該要求により、最終的に全ての中継ノードから差分時間の情報を受信できた場合、Ｓ８０４へ進む。また、所定時間、中継ノードからの通知や応答を待ち受けても全ての中継ノードから差分時間の情報を受信できなかった場合にも、Ｓ８０５に進むようにしてもよい。

これに続くＳ８０４からＳ８０８の処理は、各々Ｓ６０５からＳ６０９までの処理と同様なので説明を省略する。

以上により、受信ノード１０４は自身が指示を出すことなく中継ノードから差分時間を把握することができ、ドメインの形成の可否判断を行うことが可能となる。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０１ 送信ノード
１０２ 中継ノードＡ
１０３ 中継ノードＸ
１０４ 受信ノード
２０１ 通信部
２０２ バス
２０３ ＣＰＵ
２０４ メモリ
２０５ ＬＰＩ制御部
２０６ 通信インターフェース
３０１ 映像出力部
３０２ 映像処理部
３０３ バス
３０４ ＣＰＵ
３０５ メモリ
３０６ 通信部
３０７ ＬＰＩ制御部
３０８ 通信インターフェース

Claims (13)

1. 通信装置であって、
   第１の他の通信装置から、データ転送に係る第１の遅延時間を示す情報を受信する受信手段と、
   前記通信装置が第２の他の通信装置との間に係る通信において、所定の省電力機能を有効にするか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定の結果に基づいて、前記通信装置が前記第１の他の通信装置から受信したデータを前記第２の他の通信装置に転送するために要する第２の遅延時間を計算する計算手段と、
   前記計算手段により計算した前記第２の遅延時間と、前記第１の遅延時間とを加算した第３の遅延時間の情報を前記第２の他の通信装置に送信する送信手段と、
   を有することを特徴とする通信装置。
2. 少なくとも、前記通信装置、前記第１の他の通信装置、および、前記第２の他の通信装置を含み、終端端末間の遅延時間を規定する所定の通信ドメインを形成する際に、前記計算手段は前記第３の遅延時間を計算することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記所定の通信ドメインは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＡＶＢ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｉｄｇｉｎｇ）ドメインであることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
4. 前記所定の省電力機能は、ＬＰＩ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｉｄｌｅ）であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
5. 前記通信装置が送信するデータを記憶する送信キューを更に有し、
   前記所定の省電力機能を有効にしない場合、前記計算手段は、前記送信キューに記憶されたパケットの送信が完了するまでにかかる最大時間に基づいて、前記第２の遅延時間を計算し、
   前記所定の省電力機能を有効にする場合、前記計算手段は、前記所定の省電力機能による省電力状態から前記送信キューに記憶されたデータを送信開始できる状態への切替時間に基づいて、前記第２の遅延時間を計算することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置。
6. 前記最大時間と、前記切替時間との差分時間を外部装置に通知する通知手段を更に有することを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
7. 前記外部装置は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＡＶＢ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｉｄｇｉｎｇ）のＴａｌｋｅｒであることを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
8. 前記通知手段は、前記外部装置からの要求に応じて、前記差分時間を前記外部装置に通知することを特徴とする請求項６または７に記載の通信装置。
9. 前記外部装置は、終端端末間の遅延時間が所定時間を超える場合、前記差分時間を通知させるための要求を行うことを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
10. 前記通知手段は、前記送信手段が前記第２の遅延時間の情報を前記第２の他の通信装置に送信した後に、前記差分時間を前記外部装置に通知することを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の通信装置。
11. 前記外部装置からの要求に応じて、前記所定の省電力機能を無効にする制御手段を更に有することを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載の通信装置。
12. 通信装置の制御方法であって、
    第１の他の通信装置から、データ転送に係る第１の遅延時間を示す情報を受信する受信工程と、
    前記通信装置が第２の他の通信装置との間に係る通信において、所定の省電力機能を有効にするか否かを判定する判定工程と、
    前記判定工程における判定の結果に基づいて、前記通信装置が前記第１の他の通信装置から受信したデータを前記第２の他の通信装置に転送するために要する第２の遅延時間を計算する計算工程と、
    前記計算工程において計算された前記第２の遅延時間と、前記第１の遅延時間とを加算した第３の遅延時間の情報を前記第２の他の通信装置に送信する送信工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
13. コンピュータを請求項１から１１のいずれか１項に記載の通信装置として動作させるためのプログラム。

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