JP4380062B2

JP4380062B2 - Transmitting apparatus and method, and data relay apparatus

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Publication number: JP4380062B2
Application number: JP2000381118A
Authority: JP
Inventors: 耕自宮田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2020-12-14
Also published as: JP2002185557A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数に分類されたデータを、当該分類ごとに設定された転送レートで送信する送信装置およびその方法、ならびに、データが入出力される複数のノードを有し、一のノードに受信されたデータを他のノードから送信するデータ中継装置に係り、例えば、インターネットなどのネットワークに接続された端末装置に含まれる送信装置およびその方法、ならびに、ネットワーク間に設置されるネットワーク中継器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年におけるネットワークの広帯域化に伴って、従来のようにテキストや静止画像などの比較的小容量で時間的な連続性が要求されないデータに代わり、音楽や映像といった大容量でリアムタイムの伝送が要求されるＡＶデータが、ネットワーク上を大量に流通されつつある。
【０００３】
ＡＶデータのように時間的に連続性のあるデータを、データの受信と並行してリアルタイムで再生させるために必要な条件は、送信されたデータが必要な時刻に受信側へ到着することである。受信データをリアルタイムに再生させる場合、通常、受信されたデータを再生までの間蓄積させる受信バッファが受信側に設けられる。もしデータの転送レートが遅く、データの再生時刻に受信側へデータが到着しなければ、受信バッファは枯渇してまい、受信側におけるデータの再生は中断されてしまう。また、もしデータの転送レートが速すぎれば、受信側に設けられた受信バッファの容量を越えてしまい、データがオーバーフローを起こしてしまう。そこで、データの伝送経路上に必要な帯域を確保して、この帯域が種々の要因に影響されないように保証するデータ伝送の仕組みを設ける必要がある。
【０００４】
このようなＱｏＳ（Quality of Service：サービスの質）を実現する方法として、従来においては例えばパケットに与えた分類ごとに優先度をつけて、優先度の高いパケットを優先的に処理する方法や、データフローやセッションごとにあらかじめ設定された帯域を超えないようにパケットの送信を処理する方法が一般的に用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法においては、データの転送レートに発生する時間的なばらつき（ジッタ）について何の対策もなされていない。すなわち、比較的長い期間で見た場合には従来の方法で確かに一定の転送レートが得られるものの、短い期間で見た場合には転送レートにジッタが発生している。
【０００６】
このジッタは、例えばデータフローごとに設定された転送レートを保持するようにそれぞれのデータフローで決定されたパケットの送信タイミングが、異なるデータフローの間で衝突している場合にで発生する。この場合において一方のデータフローのパケットが送信されると、送信されなかった他方のデータフローのパケットは、送信可能な状態であっても送信を停止される。従来の方法では、このジッタの影響を考慮してパケットの送信が処理されていないため、帯域が設定されていながら転送レートに大きなジッタが発生する場合があった。
【０００７】
転送レートに大きなジッタが発生してしまうと、受信バッファが小さい場合に、前述したような受信バッファのアンダーフローやオーバーフローが発生して、データのリアルタイム再生に悪影響を与えてしまう問題がある。特に安価な端末においては、受信バッファの容量を大きくとれないので、ジッタの影響を受けやすくなる問題がある。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数に分類されたデータを、当該分類ごとに設定された転送レートで送信する場合に発生する転送レートのジッタを低減できる送信装置およびその方法ならびにデータ中継装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の送信装置は、複数に分類されたデータを、当該分類ごとに設定された転送レートで送信する送信装置であって、上記分類されたデータのデータ長を検出し、当該検出されたデータ長、および当該データが属する分類に設定された転送レートに基づいて、当該データと同一分類のデータが前後に送信される期間に対して当該データが有すべきデータ送信期間、および当該データの転送開始から終了までに要するデータ転送時間を算定する算定手段と、送信データの上記データ送信期間が開始する時点を上記分類ごとに検出し、当該検出された開始時点に同期して、当該データ送信期間が終了する時点に到達するまでの送信待ち時間を上記分類ごとに計時し、当該計時された送信待ち時間に基づいて、次に送信されるデータが送信可能であるか否かを上記分類ごとに判定する判定手段と、各分類において次に送信されるデータの上記転送時間、および各分類の上記送信待ち時間に基づいて、一の分類のデータ送信時に、他の分類のデータが送信可能な状態で送信を停止される時間を上記分類ごとに集計し、当該集計された時間を上記分類間で比較した結果に基づいて一の分類を選択し、当該選択された分類が上記判定手段において送信可能であると判定された場合、当該分類のデータを送信する送信手段とを有する。
【００１０】
本発明の送信装置によれば、上記算定手段において、上記分類されたデータのデータ長が検出され、当該検出されたデータ長、および当該データが属する分類に設定された転送レートに基づいて、当該データと同一分類のデータが前後に送信される期間に対して当該データが有すべきデータ送信期間、および当該データの転送開始から終了までに要するデータ転送時間が算定される。上記判定手段においては、送信データの上記データ送信期間が開始する時点が上記分類ごとに検出され、当該検出された開始時点に同期して、当該データ送信期間が終了する時点に到達するまでの送信待ち時間が上記分類ごとに計時され、当該計時された送信待ち時間に基づいて、次に送信されるデータが送信可能であるか否かが上記分類ごとに判定される。上記送信手段においては、各分類において次に送信されるデータの上記転送時間、および各分類の上記送信待ち時間に基づいて、一の分類のデータ送信時に、他の分類のデータが送信可能な状態で送信を停止される時間が上記分類ごとに集計され、当該集計された時間が上記分類間で比較された結果に基づいて一の分類が選択される。そして、当該選択された分類が上記判定手段において送信可能であると判定された場合、当該分類のデータが送信される。
【００１１】
本発明の送信方法は、複数に分類されたデータを、当該分類ごとに設定された転送レートで送信する送信方法であって、上記分類されたデータのデータ長を検出し、当該検出されたデータ長、および当該データが属する分類に設定された転送レートに基づいて、当該データと同一分類のデータが前後に送信される期間に対して当該データが有すべきデータ送信期間、および当該データの転送開始から終了までに要するデータ転送時間を算定する算定ステップと、送信データの上記データ送信期間が開始する時点を上記分類ごとに検出し、当該検出された開始時点に同期して、当該データ送信期間が終了する時点に到達するまでの送信待ち時間を上記分類ごとに計時し、当該計時された送信待ち時間に基づいて、次に送信されるデータが送信可能であるか否かを上記分類ごとに判定する判定ステップと、各分類において次に送信されるデータの上記転送時間、および各分類の上記送信待ち時間に基づいて、一の分類のデータ送信時に、他の分類のデータが送信可能な状態で送信を停止される時間を上記分類ごとに集計し、当該集計された時間を上記分類間で比較した結果に基づいて一の分類を選択し、当該選択された分類が上記判定ステップにおいて送信可能であると判定された場合、当該分類のデータを送信する送信ステップとを有する。
【００１２】
本発明の送信方法によれば、上記算定ステップにおいて、上記分類されたデータのデータ長が検出され、当該検出されたデータ長、および当該データが属する分類に設定された転送レートに基づいて、当該データと同一分類のデータが前後に送信される期間に対して当該データが有すべきデータ送信期間、および当該データの転送開始から終了までに要するデータ転送時間が算定される。上記判定ステップにおいては、送信データの上記データ送信期間が開始する時点が上記分類ごとに検出され、当該検出された開始時点に同期して、当該データ送信期間が終了する時点に到達するまでの送信待ち時間が上記分類ごとに計時され、当該計時された送信待ち時間に基づいて、次に送信されるデータが送信可能であるか否かが上記分類ごとに判定される。上記送信ステップにおいては、各分類において次に送信されるデータの上記転送時間、および各分類の上記送信待ち時間に基づいて、一の分類のデータ送信時に、他の分類のデータが送信可能な状態で送信を停止される時間が上記分類ごとに集計され、当該集計された時間が上記分類間で比較された結果に基づいて一の分類が選択され、当該選択された分類が上記判定ステップにおいて送信可能であると判定された場合、当該分類のデータが送信される。
【００１３】
本発明のデータ中継装置は、データが入出力される複数のノードと、上記ノードのそれぞれに対応する複数の送信装置を有し、一のノードに受信されたデータを他のノードの対応する送信装置から送信するデータ中継装置であって、上記送信装置は、上記ノードに受信されたデータを、当該データに含まれる所定の情報に応じて複数のデータに分類する分類手段と、上記分類手段において分類されたデータのデータ長を検出し、当該検出されたデータ長、および当該データが属する分類に設定された転送レートに基づいて、当該データと同一分類のデータが前後に送信される期間に対して当該データが有すべきデータ送信期間、および当該データの転送開始から終了までに要するデータ転送時間を算定する算定手段と、送信データの上記データ送信期間が開始する時点を上記分類ごとに検出し、当該検出された開始時点に同期して、当該データ送信期間が終了する時点に到達するまでの送信待ち時間を上記分類ごとに計時し、当該計時された送信待ち時間に基づいて、次に送信されるデータが送信可能であるか否かを上記分類ごとに判定する判定手段と、各分類において次に送信されるデータの上記転送時間、および各分類の上記送信待ち時間に基づいて、一の分類のデータ送信時に、他の分類のデータが送信可能な状態で送信を停止される時間を上記分類ごとに集計し、当該集計された時間を上記分類間で比較した結果に基づいて一の分類を選択し、当該選択された分類が上記判定手段において送信可能であると判定された場合、当該分類のデータを送信する送信手段とを含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る送信装置を含んだ端末装置が接続されるネットワークの構成例を示す図である。図１において、１はインターネットなどのネットワークを、２は携帯電話を、３および４はパーソナルコンピュータを、５はＰＤＡ（Personal Digital Assistants）を、６はネットワーク中継器をそれぞれ示している。
【００１５】
携帯電話２、パーソナルコンピュータ３、パーソナルコンピュータ４およびＰＤＡ５は、何れもＡＶデータの送受信可能な端末装置であり、図１の構成例において互いの端末装置へＡＶデータを双方向に通信可能である。このうち、携帯電話４およびパーソナルコンピュータ３は、ネットワーク・インターフェース部分に本発明に係る送信装置が内蔵されている。
ネットワーク中継器６は、データが入出力可能な３つのノードを有しており、１のノードに受信されたデータを、データの送信先に応じて選択した他のノードから送信する。このネットワーク中継器６のネットワーク・インターフェース部分にも、本発明に係る送信装置が内蔵されている。
【００１６】
図１に示すように、携帯電話２、パーソナルコンピュータ３、およびネットワーク中継器６は、それぞれネットワークノードＮ１、ネットワークノードＮ２およびネットワークノードＮ５を介してネットワーク１に接続されており、相互の端末間でＡＶデータを双方向に送受信している。
また、パーソナルコンピュータ４およびＰＤＡ５は、それぞれネットワークノードＮ３およびネットワークノードＮ４を介してネットワーク中継器６に接続されており、ネットワーク中継器６を中継して他の端末装置との間でＡＶデータを双方向に送受信している。
【００１７】
上述したように、携帯電話２、パーソナルコンピュータ３、およびネットワーク中継器６には本発明に係る送信装置が内蔵されており、これによってジッタの低減されたＡＶデータの通信が実現されている。また、パーソナルコンピュータ４およびＰＤＡ５には本発明に係る送信装置が内蔵されていないものの、ネットワーク中継器６を介してデータの送受信が行われるため、これらの端末装置についても、ジッタの低減された通信が実現されている。すなわち、本発明に係る送信装置によって、図１に示す全ての端末装置間でジッタの低減された通信が実現されている。
【００１８】
図２は、本発明に係る送信装置を含んだ端末装置（図１の例においては携帯電話２、パーソナルコンピュータ３、パーソナルコンピュータ４およびＰＤＡ５）に共通の内部構成例を示す図である。図２において、７はＣＰＵ（Central Processing Unit ）を、８はメモリを、９はネットワーク・インターフェース部をそれぞれ示している。
ＣＰＵ７は、図示しないプログラムメモリに記憶されたプログラムを読み込んで、プログラムに応じた種々の処理を行なう。ネットワークノードＮからパケットを受信する場合には、メモリ８やネットワーク・インターフェース部９を制御して、ネットワークノードＮから受信したパケットをメモリ８に一時的に蓄積（キャッシュ）させる。その後、このキャッシュされたパケットからパケット化される前のＡＶデータを再生して、映像や音楽を再生する処理を行う。
ネットワークノードＮへパケットを送信する時には、送信データをパケット化してメモリ８にキャッシュさせる。そして、メモリ８にキャッシュされたデータをネットワークインターフェース部９に転送させ、ネットワーク・インターフェース部９からネットワークノードＮに送信させる。
【００１９】
メモリ８は、バスＢＵＳを介して入力されたパケットをキャッシュするとともに、ＣＰＵ７やネットワーク・インターフェース部９などからの要求に応じて、キャッシュされたパケットをバスＢＵＳに出力する。
ネットワーク・インターフェース部９は、端末装置内部のバスＢＵＳを介してＣＰＵ７やメモリ８との間で入出力されるデータを、ネットワークノードＮを介して接続されるネットワークの通信規格に基づいた送受信データに変換し、ネットワークを介した端末装置間のパケット通信を行う。また、ネットワークノードＮにデータを送信する送信部（後述）において、送信データのジッタを低減させる処理が行われる。
【００２０】
図３は、図２に示すネットワーク・インターフェース部９の内部構成例を示す図である。図３において、１０は内部バス・インターフェース部を、１１は送信部を、１２はリンク層処理部を、１３は物理層処理部をそれぞれ示している。
【００２１】
内部バス・インターフェース部１０は、端末装置の内部バスＢＵＳから入力される送信データを受けて、これを送信部１１に出力するとともに、リンク層処理部１２から受けた受信データを、内部バスＢＵＳに出力して、このデータをＣＰＵ７やメモリ８に入力させる。
【００２２】
送信部１１は、内部バス・インターフェース部１０から送信データを入力して、ジッタを低減させるための後述する処理を行い、この処理によって決定された送信順序および送信タイミングによって、送信データをリンク層処理部１２に出力する。
【００２３】
リンク層処理部１２は、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルにおけるデータリンク層に相当する処理を行うブロックである。送信部１１から入力したデータを物理層処理部１３に出力するとともに、物理層処理部１３において受信したデータを内部バス・インターフェース部１０に出力する。
物理層処理部１３は、ＯＳＩ参照モデルにおける物理層に相当する処理を行うブロックである。リンク層処理部１２から入力したデータをネットワークノードＮへ送信するとともに、ネットワークノードＮから受信したデータをリンク層処理部１２へ出力する。
【００２４】
ここで、ＯＳＩ参照モデルについて図４を参照しながら説明する。ＯＳＩ参照モデルは、ＩＳＯ（International Organization for Standardization）において標準化された、通信機能の階層構造である。ＯＳＩ参照モデルにおいて、通信機能は７階層に分けられており、各層ごとに標準的な機能モジュールが定義されている。
第１層（物理層）は、データを通信回線に送出するための電気的な変換や機械的な作業を受け持つ機能モジュールであり、ピンの形状やケーブルの特性なども第１層において定められる。
第２層（データリンク層）は、通信相手との物理的な通信路を確保し、通信路を流れるデータのエラー検出などを行う機能モジュールである。
第３層（ネットワーク層）は、送信先にデータを届けるための通信経路の選択や、通信経路内のアドレス（住所）の管理を行う機能モジュールである。
第４層（トランスポート層）は、送信先まで確実に効率よくデータを届けるためのデータ圧縮や誤り訂正、再送制御などを行う機能モジュールである。
第５層（セッション層）は、通信プログラム同士がデータの送受信を行うための仮想的な経路（コネクション）の確立や解放を行う機能モジュールである。
第６層（プレゼンテーション層）は、第５層から受け取ったデータをユーザが分かりやすい形式に変換したり、第７層から送られてくるデータを通信に適した形式に変換する機能モジュールである。
第７層（アプリケーション層）は、データ通信を利用した様々なサービスをユーザや他のプログラムに提供する機能モジュールである。
【００２５】
次に、図３に示す送信部１１の構成について、詳細に説明する。
図５は、本発明の送信装置の一実施形態である送信部１１の概略的な構成図を示す図である。図５において、２１は入力インターフェース部を、２２はセパレータを、２３はスケジューラを、２４は出力インターフェース部を、３１〜３ｎはパラメータ算定部を、４１〜４ｎはタイミング判定部を、５１〜５ｎは送信期間パラメータ用キューを、６１〜６ｎは転送時間パラメータ用キューを、７１〜７ｎは送信データ用キューをそれぞれ示している。
なお、セパレータ２２は、本発明の分類手段の一実施形態である。
スケジューラ２３は、本発明の送信手段の一実施形態である。
パラメータ算定部３１〜パラメータ算定部３ｎは、本発明の算定手段の一実施形態である。
タイミング判定部４１〜タイミング判定部４ｎは、本発明の判定手段の一実施形態である。
送信期間パラメータ用キュー５１〜送信期間パラメータ用キュー５ｎは、本発明の第１の算定値蓄積手段の一実施形態である。
転送時間パラメータ用キュー６１〜転送時間パラメータ用キュー６ｎは、本発明の第２の算定値蓄積手段の一実施形態である。
送信データ用キュー７１〜送信データ用キュー７ｎは、本発明のデータ蓄積手段の一実施形態である。
【００２６】
入力インターフェース部２１は、内部バスインターフェース部１０から受けた送信データＳ１をセパレータ２２に出力する。
出力インターフェース部２４は、スケジューラから出力された送信データを受けて、これをリンク層処理部１２に出力する。
【００２７】
セパレータ２２は、入力インターフェース部２１から供給された送信データＳ１に含まれる所定の情報、例えばパケットのヘッダ情報から、データを送受信する端末装置の情報（例えば送信側アドレスおよび受信側アドレスなど）や、送信されるデータの種類に関する情報（例えばＡＶデータやテキストデータなどの種類）を検出する。そして、この検出結果から、データをあらかじめ定めた複数のカテゴリに分類し、カテゴリごとに設けられた送信データ用キュー７１〜送信データ用キュー７ｎにデータを振り分ける。
【００２８】
送信データ用キュー７１〜送信データ用キュー７ｎは、セパレータ２２によってカテゴリごとに振り分けられた送信データを蓄積する待ち行列である。セパレータ２２から送信データ用キューに供給された送信データは待ち行列の最後尾につなげられ、この待ち行列の先頭から順番にデータが送信される。
すなわち送信データ用キューは、少なくともスケジューラによって送信されるまで、セパレータ２２から供給された送信データを蓄積する。また、送信データ用キューに蓄積されたデータは、セパレータ２２から供給されて蓄積された順序で、スケジューラから送信される。
【００２９】
パラメータ算定部３１〜パラメータ算定部３ｎは、セパレータ２２においてそれぞれの分類に対応するキュー（送信データ用キュー７１〜送信データ用キュー７ｎ）に振り分けられた送信データのデータ長を検出する。そして、この検出されたデータ長から２つのパラメータ、送信期間パラメータＴｉおよび転送時間パラメータＴｐを計算する。計算結果のパラメータは、それぞれに対応するキューである送信期間パラメータ用キュー５１〜送信期間パラメータ用キュー５ｎまたは転送時間パラメータ用キュー６１〜転送時間パラメータ用キュー６ｎに蓄積される。
【００３０】
転送時間パラメータＴｐは、データの転送開始から終了までに要する時間に関するパラメータであり、以下の式で表される
【００３１】
【数１】
Ｔｐ＝Ｌ×（１／Ｍ）・・・・（１）
【００３２】
但し、データ長Ｌは、送信データのデータ長の検出値である。また、最大転送レートＭは、データがネットワークへ送信される場合における最大の転送レートであり、ネットワークの通信方式および端末装置の仕様に応じて決定される値である。
【００３３】
また送信期間パラメータＴｉは、各カテゴリに分類された送信データが、前後に送信される同一カテゴリのデータの送信期間に対して有すべき送信期間に関するパラメータである。
各カテゴリにはそれぞれ所定の保証帯域Ｗが定めれており、この保証帯域Ｗ以下の転送レートでデータが送信されることが要求されている。この保証帯域Ｗの要求を満たすために、データ長Ｌのデータを送信する期間は、最大転送レートでデータを送信する時間に比べて長い、ある一定の送信期間Ｔｉを有する必要がある。この送信期間Ｔｉでは一つのカテゴリで一つのデータのみが送信され、その前後に送信される同一カテゴリのデータの送信期間Ｔｉと重なることは許されない。もし重なってしまうと、それによって送信期間Ｔｉが短くなることになり、保証帯域Ｗが要求するデータの転送レートを越えてしまうからである。すなわち、あるデータ長Ｌを有するデータは、前後に送信される同一カテゴリのデータの送信期間と重ならないように、保証帯域Ｗに応じた送信期間Ｔｉを有する必要がある。
【００３４】
送信期間パラメータＴｉは、転送時間パラメータＴｐ、最大転送レートＭ、保証帯域Ｗ、およびデータ長Ｌによって、次式のように表される。
【００３５】
【数２】
Ｔｉ＝Ｔｐ×（Ｍ／Ｗ）＝Ｌ×（１／Ｗ）・・・・（２）
【００３６】
パラメータ算定部３１〜パラメータ算定部３ｎにおいては、式（１）および式（２）に示す計算が実行されて、送信データ用キューに供給される各データについての送信期間パラメータＴｉおよび転送時間パラメータＴｐが計算される。計算に際して用いられる保証帯域Ｗの値は、それぞれのパラメータ算定部３１〜パラメータ算定部３ｎたいして個別に設定されており、また、最大転送レートＭの値は、通常全てのパラメータ算定部に対して共通の値が設定されている。
【００３７】
なお、図５に示した例においては、セパレータ２２から出力されて各送信データ用キューの最後尾につなげられる各送信データについて送信期間パラメータＴｉおよび転送時間パラメータＴｐが計算されているが、本発明はこれに限定されず、例えば送信データ用キューにおけるデータ列の途中にある送信データから各パラメータを計算しても良いし、あるいはスケジューラにより送信される直前の送信データについて各パラメータを計算しても良い。いずれにしても、これらのパラメータがタイミング判定部４１やスケジューラ２３において必要とされるタイミングまでに、パラメータの計算が終了していれば良い。
【００３８】
送信期間パラメータ用キュー５１〜送信期間パラメータ用キュー５ｎは、パラメータ算定部３１〜パラメータ算定部３ｎにおいて計算された各送信データの送信期間パラメータＴｉが蓄積される待ち行列である。図５の例においては、送信期間パラメータＴｉの計算元となった送信データと同じ順番で送信期間パラメータ用キューの最後尾につなげられるので、計算元となった送信データが送信される順番になったときに、これと同じ順番で、この送信データに対応する送信期間パラメータＴｉが送信期間パラメータ用キューから出力される。送信期間パラメータ用キューから出力された送信期間パラメータＴｉは、タイミング判定部４１〜タイミング判定部４ｎにそれぞれ供給される。
【００３９】
転送時間パラメータ用キュー６１〜転送時間パラメータ用キュー６ｎは、パラメータ算定部３１〜パラメータ算定部３ｎにおいて計算された各送信データの転送時間パラメータＴｐが蓄積される待ち行列である。図５の例においては、転送時間パラメータＴｐの計算元となった送信データと同じ順番で転送時間パラメータ用キューの最後尾につなげられるので、計算元となった送信データが送信される順番になったときに、これと同じ順番で、この送信データに対応する転送時間パラメータＴｐが送信期間パラメータ用キューから出力される。転送時間パラメータ用キューから出力された転送時間パラメータＴｐは、スケジューラ２３に供給される。
【００４０】
タイミング判定部４１〜タイミング判定部４ｎは、次に送信が予定される送信データの送信期間パラメータＴｉを送信期間パラメータ用キューから入力し、この送信データの送信期間が開始したことを知らせるスケジューラ２３からの信号Ｓ９に同期して、入力した送信期間パラメータＴｉで指定されるデータ送信期間の終了時刻までの待ち時間Ｔａを計時する。計時した待ち時間Ｔａは、待ち時間信号Ｓ１０としてスケジューラ２３に出力される。また、待ち時間Ｔａがゼロになり、データ送信期間の終了時刻に到達した場合には、データの送信可能を通知する信号Ｓ１１をアサートして、スケジューラ２３にデータが送信可能であることを通知する。
【００４１】
例えば、送信期間パラメータ用キューから入力した送信期間パラメータＴｉをダウンカウンタの初期値としてセットさせ、送信期間の開始を知らせる信号Ｓ９に同期して減数をスタートさせても良い。この場合、一定の時間間隔で値が減少するダウンカウンタの出力値は、待ち時間時間Ｔａを示す待ち時間信号Ｓ１０としてスケジューラ２３に出力される。また、ダウンカウンタの値がゼロに到達した時点で、データの送信可能を通知する信号Ｓ１１がアサートされる。
【００４２】
スケジューラ２３は、各カテゴリの送信データから、信号Ｓ１１によって送信可能であることが通知されたカテゴリの送信データを、所定のアルゴリズムで選択して出力するブロックである。送信データの選択においては、各送信データ用キューにおいて次に送信が予定される送信データの転送時間パラメータＴｐおよび待ち時間Ｔａが使用される。アルゴリズムの詳細については後述する。
【００４３】
またスケジューラ２３は、データ送信期間の開始時点を知らせる信号Ｓ９を各カテゴリごとに生成して、該当するカテゴリのタイミング判定部４１〜タイミング判定部４ｎにそれぞれ出力する。なお、データ送信期間の開始時点として、好適にはデータの転送が開始される時点が設定される。ただし、データ送信期間の開始時点とデータ転送の開始時点とが必ずしも一致している必要はなく、データの転送は送信期間内の任意の時間で行っても良い。
【００４４】
次に、上述した構成を有する図５に示した送信装置の動作について、詳細に説明する。
入力インターフェース部２１からセパレータ２２に入力された送信データは、セパレータ２２において各カテゴリごとに分類され、カテゴリに応じた送信データ用キュー７１〜送信データ用キュー７ｎに供給される。
【００４５】
また、各カテゴリごとに設けられたパラメータ算定部３１〜パラメータ算定部３ｎにおいて各送信データのデータ長が検出され、式（１）および式（２）に示した計算処理によって、各送信データの送信期間パラメータＴｉおよび転送時間パラメータＴｐが算定される。
【００４６】
パラメータ算定部３１において算定された送信期間パラメータＴｉは、各カテゴリごとに設けられた送信期間パラメータ用キュー５１〜送信期間パラメータ用キュー５ｎにそれぞれ供給される。また、パラメータ算定部３１において算定された転送時間パラメータＴｐも、転送時間パラメータ用キュー６１〜転送時間パラメータ用キュー６ｎに供給される。これらのパラメータは、計算元の送信データと同じ順番でキューに供給されるので、計算元の送信データが送信される順番になったとき、これと同じ順番で、それぞれのパラメータのキューから出力される。
【００４７】
スケジューラ２３においてデータの送信が決定され、データ送信期間の開始時点を知らせる信号Ｓ９が生成されてタイミング判定部に検出されると、この検出時点に同期して、送信されるデータの送信期間パラメータＴｉで指定される送信期間の終了時刻までの待ち時間Ｔａが、タイミング判定部において計時される。計時された待ち時間Ｔａは、待ち時間信号Ｓ１０としてスケジューラ２３に出力される。また、データ送信期間の終了時刻に到達した場合には、データの送信可能を通知する信号Ｓ１１がアサートされて、スケジューラ２３にデータが送信可能であることが通知される。
【００４８】
スケジューラ２３においては、送信データ用キュー７１〜送信データ用キュー７ｎの最前列で次の送信を待つ送信データの中から、上述した待ち時間信号Ｓ１０、データの送信可能を通知する信号Ｓ１１および転送時間パラメータＴｐに基づいて、一つの送信データが選択される。そして、選択された送信データが出力インターフェース部２４から送信される。この選択アルゴリズムについて図６を参照しながら説明する。
【００４９】
図６は、スケジューラ２３によってキューに蓄積されたパケットが送信される処理を説明するフローチャートである。
ステップＳＴ１：
送信データ用キュー７１〜送信データ用キュー７ｎに、パケットが有るか否かが判断される。パケットが有る場合にはステップＳＴ２に処理が移行され、無い場合にはステップＳＴ３に処理が移行される。
【００５０】
ステップＳＴ２：
待ち時間Ｔａおよび転送時間Ｔｐが、各カテゴリのタイミング判定部および転送時間パラメータ用キューからスケジューラ２３に読み込まれ、後述する計算式に基づいて、各カテゴリのデータを送信した場合に発生するジッタが計算される。計算されたジッタは、各カテゴリごとに集計される。
【００５１】
ステップＳＴ３：
送信データ用キュー７１〜送信データ用キュー７ｎの全てについてステップＳＴ１またはステップＳＴ２の処理が終了したか否かが判断される。終了が判断された場合にはステップＳＴ４に処理が移行され、まだ終了していないと判断された場合には、ステップＳＴ１に戻り、処理が反復される。
【００５２】
ステップＳＴ４：
ステップＳＴ２において計算された、各カテゴリごとのジッタの集計値が比較され、ジッタが最小になるカテゴリの送信データ用キューが選択される。
【００５３】
ステップＳＴ５：
ステップＳＴ４において選択されたカテゴリの送信データ用キューにおいて、データの送信が可能であるか否かが、タイミング判定部が出力する信号Ｓ１１により判断される。送信可能であると判断された場合には、ステップＳＴ６に処理が移行され、送信可能でないと判断された場合には、ステップＳＴ１に戻り、処理が反復される。
ステップＳＴ６：
ステップＳＴ４において選択されたカテゴリの送信データ用キューから、送信待ちのデータを送信することが決定される。これにより、このデータの送信期間の開始を知らせる信号Ｓ９がタイミング判定部に出力さる。また、このデータが出力インターフェース部２４に送信される。
【００５４】
ここで、上述したステップＳＴ２における、ジッタの集計方法について説明する。カテゴリの個数Ｎ、ｋ番目のカテゴリにおける待ち時間Ｔａ_k および転送時間Ｔｐ_k によって、ｋ番目のカテゴリにおけるジッタの集計値Ｓ〔ｋ〕は以下の様に計算される。
【００５５】
【数３】

【００５６】
ただしｉ≠ｋかつ１≦ｉ≦Ｎである。
式（３）において、Σ記号の中の式によって示される時間は、カテゴリｋのデータが送信された場合に、他のカテゴリｉのデータが送信可能な状態のまま送信が停止される時間（ジッタ）を示している。すなわち式（３）に示すジッタの集計値Ｓ〔ｋ〕においては、カテゴリｋのデータが送信されることによってカテゴリｉのデータ送信に発生するジッタが、カテゴリｋを除くすべての他のカテゴリについて集計されている。
【００５７】
図７は、各キューからデータが送信された場合に発生するジッタについて説明するための図である。図７ａ、図７ｂおよび図７ｃは、それぞれ異なるカテゴリおける待ち時間Ｔａと転送時間Ｔｐの関係を示している。
【００５８】
式（３）におけるジッタ時間は、図７ａのカテゴリにおいて時間Ｔ１２および時間Ｔ１３であり、図７ｂのカテゴリにおいて時間Ｔ２１および時間Ｔ２３であり、図７ｃのカテゴリにおいて時間Ｔ３１および時間Ｔ３２である。図からも分かるように、一のカテゴリにおいてデータの送信が開始されると、他のカテゴリにおいて待ち時間Ｔａがゼロになっていながら送信が停止されてしまう時間（ジッタ）が発生してしまう。式（３）においては、このジッタが各カテゴリごとに集計されている。
【００５９】
式（３）におけるジッタ時間の集計値Ｓ〔ｋ〕は、図７ａのカテゴリにおいて（時間Ｔ１２）＋（時間Ｔ１３）により計算される。同様に、図７ｂのカテゴリにおいて（時間Ｔ２１）＋（時間Ｔ２３）により計算され、図７ｃのカテゴリにおいて（時間Ｔ３１）＋（時間Ｔ３２）により計算される。この集計値を比較して示したのが、図７における右側の図であり、図７の例においては、図７ａのカテゴリが最も集計値Ｓ〔ｋ〕が小さくなることがわかる。
【００６０】
なお、各カテゴリごとにジッタのマージン時間Ｔｍが設定されている場合には、ジッタ時間の集計値Ｓ〔ｋ〕として以下の式を採用しても良い。
【００６１】
【数４】

【００６２】
ただし、ｉ≠ｋかつ１≦ｉ≦Ｎである。
式（４）においては、式（３）において計算されるジッタから、各カテゴリごとに設定されたジッタのマージン時間Ｔｍが減算されている。したがって、マージン時間Ｔｍが大きく設定されているほど、ジッタ時間の集計値Ｓ〔ｋ〕は少なく見積もられる。
【００６３】
また、式（３）および式（４）に代わり、以下の式によって求められる集計値Ｓ〔ｋ〕が最大になるカテゴリの送信データ用キューを、ステップＳＴ４において選択させても良い。
【００６４】
【数５】

【数６】

【００６５】
式（５）および式（６）に示す式は、一のカテゴリにおいてデータが送信された場合に、他のカテゴリのデータ送信にジッタを発生させない余裕時間を集計していると見なすことができる。
【００６６】
次に、図５において示した送信装置を含む、本発明のデータ中継装置の実施形態について説明する。
図８は、本発明に係るデータ中継装置の一実施形態を示す概略的な構成図であり、図３と図８の同一符号は同一の構成要素を示している。また、送信部１１’は送信部１１と、リンク層処理部１２’はリンク層処理部１２と、物理層処理部１３’は物理層処理部１３とそれぞれ同一の内部構成を有している。
【００６７】
図８に示すデータ中継装置は、ネットワークに対してデータの入出力が可能な２つのノードを有しており、ネットワークノードＮ６から受信されたデータは、物理層処理部１３’、リンク層処理部１２’、送信部１１、リンク層処理部１２、および物理層処理部１３を経て、ネットワークノードＮ７へ送信される。同様に、ネットワークノードＮ７から受信されたデータは、物理層処理部１３、リンク層処理部１２、送信部１１、リンク層処理部１２’、および物理層処理部１３’を経て、ネットワークノードＮ６へ送信される。
【００６８】
図８に示すデータ中継装置には、送信側および受信側の何れにも送信データのジッタを低減させる機能を有した送信装置１２および送信装置１２’が設けられているので、このデータ中継装置を中継してデータを送信させることにより、例えば送信装置１２を備えていない端末装置どうしの間でも、低ジッタの通信が可能になる。
【００６９】
図９は、本発明に係るデータ中継装置の別の実施形態を示す概略的な構成図であり、図３と図９の同一符号は同一の構成要素を示している。図９のデータ中継装置は、図３に示したネットワークインターフェース部９を複数設けて、この内部バス側を共通に接続させた構成を有している。これにより、一のネットワークノードに受信されたデータを、データの送信先に応じて選択された他のネットワークノードから送信させることが可能である。ネットワークノードの選択は、例えばリンク層処理部１２において、受信データに含まれるデータの送信先に関する所定の情報に応じて選択される。図９のデータ中継装置において、例えばノード数が３以上の場合には、図１に示すネットワーク中継器６を構成させることができる。
【００７０】
以上説明したように、図５に示した送信装置によれば、パラメータ算定部において、分類されたデータのデータ長が検出され、当該検出されたデータ長、および当該データが属する分類に設定された転送レートに基づいて、当該データと同一分類のデータが前後に送信される期間に対して当該データが有すべきデータ送信期間パラメータＴｉ、および当該データの転送開始から終了までに要するデータ転送時間パラメータＴｐが算定される。また、タイミング判定部においては、送信データのデータ送信期間が開始する時点がカテゴリごとに検出され、当該検出された開始時点に同期して、当該データ送信期間が終了する時点に到達するまでの送信待ち時間Ｔａがカテゴリごとに計時され、当該計時された送信待ち時間Ｔａに基づいて、送信データ用キューにおいて次に送信されるデータが送信可能であるか否かがカテゴリごとに判定される。さらに、スケジューラ２３においては、各カテゴリにおいて次に送信されるデータの転送時間パラメータＴｐ、および各カテゴリの送信待ち時間Ｔａに基づいて、一のカテゴリのデータ送信時に、他のカテゴリのデータが送信可能な状態で送信を停止されるジッタ時間がカテゴリごとに集計され、当該集計されたジッタ時間がカテゴリ間で比較された結果に基づいて一のカテゴリが選択され、当該選択されたカテゴリがタイミング判定部において送信可能であると判定された場合、当該カテゴリに対応する送信データ用キューに蓄積されたデータが送信される。したがって、従来の方式で発生したいたネットワークのジッタを低減でき、送信データの品質を向上できる。これにより、受信側において設けられる受信バッファを小容量にできるので、端末装置のコストを低減できる。また、図８および図９に示したデータ中継装置によれば、従来の方式で発生していたネットワークのジッタを低減でき、送信データの品質を向上できる。これにより、受信側において設けられる受信バッファを小容量にできるので、データ中継装置を介して通信を行う端末装置のコストを低減できる。さらに、端末装置側において図５に示した送信装置を備える必要がなくなるので、端末装置のコストを更に低減できる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の方式で発生していたネットワークのジッタを低減でき、送信データの品質を向上できる。これにより、受信側において設けられる受信バッファを小容量にできるので、通信を行う端末装置のコストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る送信装置を含んだ端末装置が接続されるネットワークの構成例を示す図である。
【図２】本発明に係る送信装置を含んだ端末装置に共通の内部構成例を示す図である。
【図３】図２に示すネットワーク・インターフェース部の内部構成例を示す図である。
【図４】ＯＳＩ参照モデルについて説明するための図である。
【図５】本発明に係る送信装置の実施形態の概略的な構成を示す図である。
【図６】スケジューラによってキューに蓄積されたパケットが送信される処理を説明するフローチャートである。
【図７】各キューからデータが送信された場合に発生するジッタについて説明するための図である。
【図８】本発明に係るデータ中継装置の一実施形態を示す概略的な構成図である。
【図９】本発明に係るデータ中継装置の別の実施形態を示す概略的な構成図である。
【符号の説明】
１…ネットワーク、２…携帯電話、３，４…パーソナルコンピュータ、５…ＰＤＡ、６…ネットワーク中継器、７…ＣＰＵ、８…メモリ、９…ネットワーク・インターフェース部、１０…内部バス・インターフェース部、１１，１１’…送信部、１２，１２’…リンク層処理部、１３，１３’…物理層処理部、２１…入力インターフェース部、２２…セパレータ、２３…スケジューラ、２４…出力インターフェース部、３１〜３ｎ…パラメータ算定部、４１〜４ｎ…タイミング判定部、５１〜５ｎ…送信期間パラメータ用キュー、６１〜６ｎ…転送時間パラメータ用キュー、７１〜７ｎ…送信データ用キュー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission apparatus and method for transmitting a plurality of classified data at a transfer rate set for each classification, and a plurality of nodes to which data is input and output. Related to a data relay apparatus that transmits the received data from another node, for example, a transmission apparatus and method included in a terminal apparatus connected to a network such as the Internet, and a network repeater installed between networks It is.
[0002]
[Prior art]
With the recent increase in bandwidth of networks, transmission of real-time and large-capacity data such as music and video is required instead of data such as text and still images that do not require a relatively small amount of time and continuity in time. AV data is being distributed in large quantities on the network.
[0003]
A necessary condition for reproducing data that is temporally continuous like AV data in real time in parallel with the reception of the data is that the transmitted data arrives at the receiving side at the required time. . When the reception data is reproduced in real time, a reception buffer for accumulating the received data until the reproduction is usually provided on the reception side. If the data transfer rate is slow and data does not arrive at the reception side at the data reproduction time, the reception buffer will be depleted and data reproduction at the reception side will be interrupted. Also, if the data transfer rate is too fast, the capacity of the reception buffer provided on the receiving side will be exceeded, and the data will overflow. Therefore, it is necessary to provide a data transmission mechanism that secures a necessary bandwidth on the data transmission path and ensures that this bandwidth is not affected by various factors.
[0004]
As a method for realizing such QoS (Quality of Service), in the past, for example, a method of giving priority to each classification given to a packet and preferentially processing a packet with high priority, A method of processing packet transmission so as not to exceed a preset bandwidth for each data flow or session is generally used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method described above, no countermeasure is taken against temporal variation (jitter) occurring in the data transfer rate. That is, when viewed in a relatively long period, a constant transfer rate can be obtained by the conventional method, but when viewed in a short period, jitter is generated in the transfer rate.
[0006]
This jitter occurs, for example, when the packet transmission timing determined in each data flow so as to hold the transfer rate set for each data flow collides between different data flows. In this case, when the packet of one data flow is transmitted, the transmission of the packet of the other data flow that has not been transmitted is stopped even if it can be transmitted. In the conventional method, since transmission of a packet is not processed in consideration of the influence of this jitter, a large jitter may occur in the transfer rate while the band is set.
[0007]
If a large jitter occurs in the transfer rate, when the reception buffer is small, the above-described reception buffer underflow or overflow occurs, which adversely affects real-time data reproduction. In particular, in an inexpensive terminal, the capacity of the reception buffer cannot be increased, and there is a problem that it is easily affected by jitter.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide transmission capable of reducing transfer rate jitter that occurs when data classified into a plurality of data is transmitted at a transfer rate set for each classification. It is an object to provide an apparatus, a method thereof, and a data relay apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a transmission device of the present invention is a transmission device that transmits a plurality of classified data at a transfer rate set for each classification, and the data length of the classified data is increased. Data that the data should have for a period in which data of the same classification as the data is transmitted before and after based on the detected data length and the transfer rate set for the classification to which the data belongs The calculation means for calculating the transmission period and the data transfer time required from the start to the end of the data transfer, and the time when the data transmission period of the transmission data starts is detected for each of the classifications, and the detected start time is Synchronously, the transmission waiting time until reaching the time point at which the data transmission period ends is counted for each of the above classifications, and the next transmission time is determined based on the measured transmission waiting time. Based on the determination means for determining whether or not the data to be transmitted can be transmitted for each classification, the transfer time of data transmitted next in each classification, and the transmission waiting time of each classification When sending data for a category, the time during which transmission of other categories can be transmitted is aggregated for each category, and one category is based on the result of comparing the aggregated times between the categories. And when it is determined that the selected category can be transmitted by the determination unit, the transmission unit transmits the data of the category.
[0010]
According to the transmission apparatus of the present invention, the calculation means detects the data length of the classified data, and based on the detected data length and the transfer rate set for the classification to which the data belongs, A data transmission period that the data should have and a data transfer time required from the start to the end of the data transfer are calculated with respect to a period in which data of the same classification as the data is transmitted before and after. In the determination means, a time point at which the data transmission period of transmission data starts is detected for each classification, and transmission is performed in synchronization with the detected start time until reaching a time point at which the data transmission period ends. A waiting time is counted for each category, and it is determined for each category whether or not data to be transmitted next can be transmitted based on the measured transmission waiting time. In the transmission means, based on the transfer time of data to be transmitted next in each classification and the transmission waiting time of each classification, data in another classification can be transmitted at the time of data transmission in one classification The time during which transmission is stopped is aggregated for each of the above categories, and one category is selected based on the result of comparison between the aggregated times. Then, when it is determined that the selected classification can be transmitted by the determination means, the data of the classification is transmitted.
[0011]
The transmission method of the present invention is a transmission method for transmitting a plurality of classified data at a transfer rate set for each classification, wherein the data length of the classified data is detected, and the detected data Based on the length and the transfer rate set for the classification to which the data belongs, the data transmission period that the data should have and the transfer of the data for the period in which data of the same classification as the data is transmitted before and after A calculation step for calculating a data transfer time required from the start to the end, and a time point at which the data transmission period of transmission data starts are detected for each classification, and the data transmission period is synchronized with the detected start time. The waiting time for transmission until reaching the point of time is counted for each of the above categories, and the next data to be transmitted can be transmitted based on the timed waiting time for transmission. Based on the determination step for determining whether or not each of the classifications, the transfer time of data transmitted next in each classification, and the transmission waiting time of each classification, at the time of data transmission of one classification, The time during which transmission of other classifications can be transmitted is stopped for each category, and one category is selected based on the result of comparing the aggregated times between the categories, and the selection is made. A transmission step of transmitting data of the classification when the determined classification is determined to be transmittable in the determination step.
[0012]
According to the transmission method of the present invention, in the calculation step, the data length of the classified data is detected, and based on the detected data length and the transfer rate set for the classification to which the data belongs, A data transmission period that the data should have and a data transfer time required from the start to the end of the data transfer are calculated with respect to a period in which data of the same classification as the data is transmitted before and after. In the determination step, a time point at which the data transmission period of the transmission data starts is detected for each classification, and transmission is performed in synchronization with the detected start time until reaching a time point at which the data transmission period ends. A waiting time is counted for each category, and it is determined for each category whether or not data to be transmitted next can be transmitted based on the measured transmission waiting time. In the transmission step, based on the transfer time of data to be transmitted next in each classification and the transmission waiting time of each classification, data of another classification can be transmitted at the time of data transmission of one classification The time during which transmission is stopped is aggregated for each of the above categories, and one category is selected based on the result of comparison between the aggregated times, and the selected category is transmitted in the determination step. If it is determined that it is possible, the data of the classification is transmitted.
[0013]
The data relay device of the present invention has a plurality of nodes to which data is input / output and a plurality of transmission devices corresponding to each of the nodes, and the data received by one node is transmitted corresponding to another node. A data relay device that transmits data from a device, wherein the transmission device includes: a classifying unit that classifies data received by the node into a plurality of data according to predetermined information included in the data; Based on the detected data length and the transfer rate set for the classification to which the data belongs, based on the detected data length and the period in which data of the same classification as the data is transmitted before and after Calculating means for calculating the data transmission period that the data should have and the data transfer time required from the start to the end of the data transfer, and the above data of the transmission data Detect the time point at which the transmission period starts for each of the above-mentioned classifications, and synchronize with the detected start time point to measure the transmission waiting time until reaching the time point at which the data transmission period ends for each of the above-mentioned classifications. Based on the measured transmission waiting time, determination means for determining whether or not the data to be transmitted next can be transmitted for each classification, the transfer time of the data transmitted next in each classification, and Based on the transmission waiting time of each category, when transmitting data of one category, the time during which transmission of other categories can be transmitted is stopped for each category, and the aggregated time is calculated. And a transmission unit that transmits data of the classification when one classification is selected based on a result of comparison between the classifications, and it is determined that the selected classification can be transmitted by the determination unit.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
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 network to which a terminal device including a transmission device according to the present invention is connected. In FIG. 1, 1 is a network such as the Internet, 2 is a mobile phone, 3 and 4 are personal computers, 5 is a PDA (Personal Digital Assistants), and 6 is a network repeater.
[0015]
The mobile phone 2, the personal computer 3, the personal computer 4, and the PDA 5 are all terminal devices capable of transmitting and receiving AV data. In the configuration example of FIG. 1, the AV data can be bidirectionally communicated with each other terminal device. Among these, the cellular phone 4 and the personal computer 3 have the transmission device according to the present invention built in the network interface portion.
The network repeater 6 has three nodes that can input and output data, and transmits data received by one node from other nodes selected according to the data transmission destination. The network interface portion of the network repeater 6 also includes a transmission device according to the present invention.
[0016]
As shown in FIG. 1, the mobile phone 2, the personal computer 3, and the network repeater 6 are connected to the network 1 via the network node N1, the network node N2, and the network node N5, respectively. AV data is transmitted and received in both directions.
The personal computer 4 and the PDA 5 are connected to the network repeater 6 via the network node N3 and the network node N4, respectively, and both AV data is relayed to the other terminal devices via the network repeater 6. Sending and receiving in the direction.
[0017]
As described above, the cellular phone 2, the personal computer 3, and the network repeater 6 incorporate the transmission device according to the present invention, thereby realizing communication of AV data with reduced jitter. In addition, although the personal computer 4 and the PDA 5 do not include the transmission device according to the present invention, since data is transmitted and received through the network repeater 6, communication with reduced jitter is also performed for these terminal devices. Is realized. In other words, the transmission apparatus according to the present invention realizes communication with reduced jitter between all the terminal apparatuses shown in FIG.
[0018]
FIG. 2 is a diagram showing an example of an internal configuration common to a terminal device (in the example of FIG. 1, a mobile phone 2, a personal computer 3, a personal computer 4, and a PDA 5) including a transmission device according to the present invention. In FIG. 2, 7 indicates a CPU (Central Processing Unit), 8 indicates a memory, and 9 indicates a network interface unit.
The CPU 7 reads a program stored in a program memory (not shown) and performs various processes according to the program. When receiving a packet from the network node N, the memory 8 and the network interface unit 9 are controlled to temporarily store (cache) the packet received from the network node N in the memory 8. Thereafter, the AV data before being packetized is reproduced from the cached packet, and processing for reproducing video and music is performed.
When transmitting a packet to the network node N, the transmission data is packetized and cached in the memory 8. Then, the data cached in the memory 8 is transferred to the network interface unit 9 and transmitted from the network interface unit 9 to the network node N.
[0019]
The memory 8 caches the packet input via the bus BUS and outputs the cached packet to the bus BUS in response to a request from the CPU 7 or the network interface unit 9.
The network interface unit 9 converts data input / output between the CPU 7 and the memory 8 via the bus BUS inside the terminal device into transmission / reception data based on the communication standard of the network connected via the network node N. The packet is converted and packet communication is performed between the terminal devices via the network. Further, in a transmission unit (described later) that transmits data to the network node N, processing for reducing jitter of transmission data is performed.
[0020]
FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration example of the network interface unit 9 shown in FIG. In FIG. 3, 10 indicates an internal bus interface unit, 11 indicates a transmission unit, 12 indicates a link layer processing unit, and 13 indicates a physical layer processing unit.
[0021]
The internal bus interface unit 10 receives transmission data input from the internal bus BUS of the terminal device, outputs this data to the transmission unit 11, and sends the reception data received from the link layer processing unit 12 to the internal bus BUS. The data is output and the data is input to the CPU 7 and the memory 8.
[0022]
The transmission unit 11 inputs transmission data from the internal bus interface unit 10 and performs processing to be described later for reducing jitter. The transmission unit 11 performs link layer processing on the transmission data according to the transmission order and transmission timing determined by this processing. To the unit 12.
[0023]
The link layer processing unit 12 is a block that performs processing corresponding to the data link layer in the OSI (Open Systems Interconnection) reference model. The data input from the transmission unit 11 is output to the physical layer processing unit 13, and the data received by the physical layer processing unit 13 is output to the internal bus interface unit 10.
The physical layer processing unit 13 is a block that performs processing corresponding to the physical layer in the OSI reference model. The data input from the link layer processing unit 12 is transmitted to the network node N, and the data received from the network node N is output to the link layer processing unit 12.
[0024]
Here, the OSI reference model will be described with reference to FIG. The OSI reference model is a hierarchical structure of communication functions standardized by ISO (International Organization for Standardization). In the OSI reference model, communication functions are divided into seven layers, and standard function modules are defined for each layer.
The first layer (physical layer) is a functional module responsible for electrical conversion and mechanical work for sending data to the communication line, and the shape of the pins, cable characteristics, and the like are also defined in the first layer.
The second layer (data link layer) is a functional module that secures a physical communication path with a communication partner and detects an error in data flowing through the communication path.
The third layer (network layer) is a functional module that selects a communication path for delivering data to a transmission destination and manages addresses (addresses) in the communication path.
The fourth layer (transport layer) is a functional module that performs data compression, error correction, retransmission control, and the like for reliably and efficiently delivering data to a transmission destination.
The fifth layer (session layer) is a functional module that establishes and releases a virtual route (connection) for communication programs to transmit and receive data.
The sixth layer (presentation layer) is a functional module that converts the data received from the fifth layer into a format that is easy for the user to understand, and converts the data sent from the seventh layer into a format suitable for communication.
The seventh layer (application layer) is a functional module that provides various services using data communication to users and other programs.
[0025]
Next, the configuration of the transmission unit 11 shown in FIG. 3 will be described in detail.
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration diagram of the transmission unit 11 which is an embodiment of the transmission apparatus of the present invention. In FIG. 5, 21 is an input interface unit, 22 is a separator, 23 is a scheduler, 24 is an output interface unit, 31 to 3n are parameter calculation units, 41 to 4n are timing determination units, and 51 to 5n are Transmission period parameter queues, 61 to 6n denote transfer time parameter queues, and 71 to 7n denote transmission data queues.
The separator 22 is an embodiment of the classification means of the present invention.
The scheduler 23 is an embodiment of the transmission means of the present invention.
The parameter calculation unit 31 to the parameter calculation unit 3n are an embodiment of the calculation means of the present invention.
The timing determination unit 41 to the timing determination unit 4n are an embodiment of the determination unit of the present invention.
The transmission period parameter queue 51 to the transmission period parameter queue 5n are an embodiment of the first calculated value storage means of the present invention.
The transfer time parameter queue 61 to the transfer time parameter queue 6n are one embodiment of the second calculated value storage means of the present invention.
The transmission data queue 71 to the transmission data queue 7n are an embodiment of the data storage means of the present invention.
[0026]
The input interface unit 21 outputs the transmission data S1 received from the internal bus interface unit 10 to the separator 22.
The output interface unit 24 receives the transmission data output from the scheduler and outputs it to the link layer processing unit 12.
[0027]
The separator 22 is a predetermined information included in the transmission data S1 supplied from the input interface unit 21, for example, information on a terminal device that transmits and receives data (for example, a transmission side address and a reception side address) from packet header information, Information on the type of data to be transmitted (for example, the type of AV data, text data, etc.) is detected. Then, from this detection result, the data is classified into a plurality of predetermined categories, and the data is distributed to the transmission data queues 71 to 7n provided for each category.
[0028]
The transmission data queue 71 to the transmission data queue 7 n are queues that accumulate the transmission data distributed by category by the separator 22. The transmission data supplied from the separator 22 to the transmission data queue is connected to the tail of the queue, and the data is transmitted in order from the head of the queue.
That is, the transmission data queue stores the transmission data supplied from the separator 22 at least until it is transmitted by the scheduler. The data accumulated in the transmission data queue is transmitted from the scheduler in the order in which the data is supplied from the separator 22 and accumulated.
[0029]
The parameter calculation unit 31 to the parameter calculation unit 3n detect the data length of the transmission data distributed to the queues (transmission data queue 71 to transmission data queue 7n) corresponding to the respective classifications in the separator 22. Then, two parameters, a transmission period parameter Ti and a transfer time parameter Tp are calculated from the detected data length. The calculation result parameters are accumulated in the transmission period parameter queue 51 to the transmission period parameter queue 5n or the transfer time parameter queue 61 to the transfer time parameter queue 6n, which are the corresponding queues.
[0030]
The transfer time parameter Tp is a parameter related to the time required from the start to the end of data transfer, and is represented by the following equation:
[0031]
[Expression 1]
Tp = L × (1 / M) (1)
[0032]
However, the data length L is a detected value of the data length of the transmission data. The maximum transfer rate M is the maximum transfer rate when data is transmitted to the network, and is a value determined according to the network communication method and the specifications of the terminal device.
[0033]
The transmission period parameter Ti is a parameter related to the transmission period that the transmission data classified into each category should have with respect to the transmission period of data of the same category transmitted before and after.
Each category has a predetermined guaranteed bandwidth W, and it is required that data be transmitted at a transfer rate equal to or lower than the guaranteed bandwidth W. In order to satisfy the request for the guaranteed bandwidth W, the period for transmitting data of the data length L needs to have a certain transmission period Ti that is longer than the time for transmitting data at the maximum transfer rate. In this transmission period Ti, only one data is transmitted in one category, and it is not allowed to overlap with the transmission period Ti of data of the same category transmitted before and after that. If they overlap, the transmission period Ti will be shortened, and the guaranteed bandwidth W will exceed the required data transfer rate. That is, data having a certain data length L needs to have a transmission period Ti corresponding to the guaranteed bandwidth W so as not to overlap with the transmission period of data of the same category transmitted before and after.
[0034]
The transmission period parameter Ti is expressed by the following equation by the transfer time parameter Tp, the maximum transfer rate M, the guaranteed bandwidth W, and the data length L.
[0035]
[Expression 2]
Ti = Tp × (M / W) = L × (1 / W) (2)
[0036]
In the parameter calculation unit 31 to the parameter calculation unit 3n, the calculation shown in the equations (1) and (2) is executed, and the transmission period parameter Ti and the transfer time parameter Tp for each data supplied to the transmission data queue. Is calculated. The value of the guaranteed bandwidth W used for the calculation is individually set for each of the parameter calculation units 31 to 3n, and the value of the maximum transfer rate M is usually common to all parameter calculation units. Value is set.
[0037]
In the example shown in FIG. 5, the transmission period parameter Ti and the transfer time parameter Tp are calculated for each transmission data output from the separator 22 and connected to the tail of each transmission data queue. Is not limited to this. For example, each parameter may be calculated from transmission data in the middle of the data string in the transmission data queue, or each parameter may be calculated for transmission data immediately before being transmitted by the scheduler. good. In any case, it is only necessary that the calculation of the parameters is completed by the timing when these parameters are required by the timing determination unit 41 and the scheduler 23.
[0038]
The transmission period parameter queue 51 to the transmission period parameter queue 5n are queues in which the transmission period parameter Ti of each transmission data calculated in the parameter calculation unit 31 to the parameter calculation unit 3n is accumulated. In the example of FIG. 5, the transmission data that is the calculation source is connected in the same order as the transmission data that is the calculation source of the transmission period parameter Ti. The transmission period parameter Ti corresponding to this transmission data is output from the transmission period parameter queue in the same order. The transmission period parameter Ti output from the transmission period parameter queue is supplied to each of the timing determination unit 41 to the timing determination unit 4n.
[0039]
The transfer time parameter queue 61 to the transfer time parameter queue 6n are queues in which the transfer time parameter Tp of each transmission data calculated in the parameter calculation unit 31 to the parameter calculation unit 3n is accumulated. In the example of FIG. 5, since the transmission data that is the calculation source of the transfer time parameter Tp is connected to the tail of the transfer time parameter queue in the same order as the transmission data, the transmission data that is the calculation source is in the order of transmission. The transfer time parameter Tp corresponding to the transmission data is output from the transmission period parameter queue in the same order as this. The transfer time parameter Tp output from the transfer time parameter queue is supplied to the scheduler 23.
[0040]
The timing determination unit 41 to the timing determination unit 4n input the transmission period parameter Ti of transmission data to be transmitted next from the transmission period parameter queue, and notify the scheduler 23 that the transmission period of this transmission data has started. The waiting time Ta until the end time of the data transmission period specified by the input transmission period parameter Ti is counted in synchronization with the signal S9. The measured waiting time Ta is output to the scheduler 23 as a waiting time signal S10. When the waiting time Ta becomes zero and the end time of the data transmission period is reached, the signal S11 notifying that data can be transmitted is asserted to notify the scheduler 23 that data can be transmitted. .
[0041]
For example, the transmission period parameter Ti input from the transmission period parameter queue may be set as the initial value of the down counter, and the decrement may be started in synchronization with the signal S9 notifying the start of the transmission period. In this case, the output value of the down counter whose value decreases at a constant time interval is output to the scheduler 23 as a waiting time signal S10 indicating the waiting time Ta. Further, when the value of the down counter reaches zero, the signal S11 notifying that data can be transmitted is asserted.
[0042]
The scheduler 23 is a block that selects and outputs, from a transmission data of each category, transmission data of a category that is notified that transmission is possible by a signal S11, using a predetermined algorithm. In the selection of transmission data, a transmission time parameter Tp and a waiting time Ta of transmission data scheduled to be transmitted next in each transmission data queue are used. Details of the algorithm will be described later.
[0043]
In addition, the scheduler 23 generates a signal S9 informing the start point of the data transmission period for each category, and outputs the signal S9 to the timing determination unit 41 to the timing determination unit 4n of the corresponding category. Note that, preferably, a time point at which data transfer is started is set as the start point of the data transmission period. However, the start time of the data transmission period and the start time of the data transfer do not necessarily coincide with each other, and the data transfer may be performed at any time within the transmission period.
[0044]
Next, the operation of the transmission apparatus shown in FIG. 5 having the above-described configuration will be described in detail.
The transmission data input to the separator 22 from the input interface unit 21 is classified for each category in the separator 22 and supplied to the transmission data queue 71 to the transmission data queue 7n corresponding to the category.
[0045]
Further, the parameter calculation unit 31 to the parameter calculation unit 3n provided for each category detect the data length of each transmission data, and the transmission of each transmission data is performed by the calculation processing shown in the equations (1) and (2). A period parameter Ti and a transfer time parameter Tp are calculated.
[0046]
The transmission period parameter Ti calculated by the parameter calculation unit 31 is supplied to each of the transmission period parameter queue 51 to the transmission period parameter queue 5n provided for each category. The transfer time parameter Tp calculated by the parameter calculation unit 31 is also supplied to the transfer time parameter queue 61 to the transfer time parameter queue 6n. Since these parameters are supplied to the queue in the same order as the transmission data of the calculation source, when the transmission data of the calculation source comes in the order of transmission, they are output from the queues of the respective parameters in the same order. The
[0047]
When the data transmission is determined in the scheduler 23 and the signal S9 notifying the start time of the data transmission period is generated and detected by the timing determination unit, the transmission period parameter Ti of the data to be transmitted is synchronized with this detection time. The waiting time Ta until the end time of the transmission period specified in is counted by the timing determination unit. The measured waiting time Ta is output to the scheduler 23 as a waiting time signal S10. When the end time of the data transmission period is reached, a signal S11 notifying that data can be transmitted is asserted to notify the scheduler 23 that data can be transmitted.
[0048]
In the scheduler 23, the above-described waiting time signal S10, the signal S11 for notifying that data can be transmitted, and the transfer time are selected from the transmission data waiting for the next transmission in the front row of the transmission data queue 71 to the transmission data queue 7n. One transmission data is selected based on the parameter Tp. Then, the selected transmission data is transmitted from the output interface unit 24. This selection algorithm will be described with reference to FIG.
[0049]
FIG. 6 is a flowchart for explaining processing for transmitting packets accumulated in the queue by the scheduler 23.
Step ST1:
It is determined whether or not there is a packet in transmission data queue 71 to transmission data queue 7n. If there is a packet, the process proceeds to step ST2, and if not, the process proceeds to step ST3.
[0050]
Step ST2:
The waiting time Ta and the transfer time Tp are read into the scheduler 23 from the timing determination unit and transfer time parameter queue of each category, and the jitter generated when data of each category is transmitted is calculated based on the calculation formula described later. Is done. The calculated jitter is aggregated for each category.
[0051]
Step ST3:
It is determined whether or not the processing of step ST1 or step ST2 has been completed for all of the transmission data queues 71 to 7n. If it is determined that the process has been completed, the process proceeds to step ST4. If it is determined that the process has not been completed, the process returns to step ST1 and the process is repeated.
[0052]
Step ST4:
The aggregate value of jitter for each category calculated in step ST2 is compared, and the transmission data queue of the category that minimizes the jitter is selected.
[0053]
Step ST5:
Whether or not data transmission is possible in the transmission data queue of the category selected in step ST4 is determined by a signal S11 output by the timing determination unit. If it is determined that transmission is possible, the process proceeds to step ST6. If it is determined that transmission is not possible, the process returns to step ST1 and the process is repeated.
Step ST6:
It is determined to transmit data waiting for transmission from the transmission data queue of the category selected in step ST4. Thereby, a signal S9 notifying the start of the data transmission period is output to the timing determination unit. Further, this data is transmitted to the output interface unit 24.
[0054]
Here, the jitter counting method in step ST2 described above will be described. Number of categories N, waiting time Ta in k-th category _k And transfer time Tp _k Thus, the aggregate value S [k] of jitter in the kth category is calculated as follows.
[0055]
[Equation 3]

[0056]
However, i ≠ k and 1 ≦ i ≦ N.
In the expression (3), the time indicated by the expression in the Σ symbol is the time (jitter when transmission of category k data is stopped while transmission of other category i data is still possible. ). That is, in the jitter total value S [k] shown in Expression (3), jitter generated in data transmission of category i due to transmission of category k data is totaled for all other categories except category k. Has been.
[0057]
FIG. 7 is a diagram for explaining jitter that occurs when data is transmitted from each queue. 7a, 7b, and 7c show the relationship between the waiting time Ta and the transfer time Tp in different categories.
[0058]
The jitter time in equation (3) is time T12 and time T13 in the category of FIG. 7a, time T21 and time T23 in the category of FIG. 7b, and time T31 and time T32 in the category of FIG. 7c. As can be seen from the figure, when data transmission is started in one category, a time (jitter) during which transmission is stopped is generated while the waiting time Ta is zero in another category. In equation (3), this jitter is aggregated for each category.
[0059]
The total value S [k] of jitter time in equation (3) is calculated by (time T12) + (time T13) in the category of FIG. 7a. Similarly, it is calculated by (time T21) + (time T23) in the category of FIG. 7b, and is calculated by (time T31) + (time T32) in the category of FIG. 7c. FIG. 7 shows the comparison of the total values on the right side. In the example of FIG. 7, the category of FIG. 7a has the smallest total value S [k].
[0060]
When a jitter margin time Tm is set for each category, the following equation may be employed as the jitter time total value S [k].
[0061]
[Expression 4]

[0062]
However, i ≠ k and 1 ≦ i ≦ N.
In Expression (4), the jitter margin time Tm set for each category is subtracted from the jitter calculated in Expression (3). Therefore, the larger the margin time Tm is set, the smaller the jitter time total value S [k] is estimated.
[0063]
Further, instead of Expression (3) and Expression (4), a transmission data queue of a category in which the aggregate value S [k] obtained by the following expression may be maximized may be selected in Step ST4.
[0064]
[Equation 5]

[Formula 6]

[0065]
The expressions shown in Expression (5) and Expression (6) can be regarded as aggregating margin times that do not cause jitter in data transmission in another category when data is transmitted in one category.
[0066]
Next, an embodiment of the data relay apparatus of the present invention including the transmission apparatus shown in FIG. 5 will be described.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a data relay device according to the present invention, and the same reference numerals in FIG. 3 and FIG. 8 indicate the same components. The transmission unit 11 ′ has the same internal configuration as the transmission unit 11, the link layer processing unit 12 ′ has the same internal configuration as the link layer processing unit 12, and the physical layer processing unit 13 ′ has the same internal configuration.
[0067]
The data relay apparatus shown in FIG. 8 has two nodes capable of inputting / outputting data to / from the network, and data received from the network node N6 includes a physical layer processing unit 13 ′ and a link layer processing unit. 12 ′, the transmission unit 11, the link layer processing unit 12, and the physical layer processing unit 13 are transmitted to the network node N7. Similarly, data received from the network node N7 passes through the physical layer processing unit 13, the link layer processing unit 12, the transmission unit 11, the link layer processing unit 12 ′, and the physical layer processing unit 13 ′ to the network node N6. Sent.
[0068]
The data relay device shown in FIG. 8 is provided with a transmission device 12 and a transmission device 12 ′ having a function of reducing jitter of transmission data on both the transmission side and the reception side. By relaying data to be transmitted, for example, low jitter communication can be performed between terminal devices that do not include the transmission device 12.
[0069]
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the data relay device according to the present invention, and the same reference numerals in FIG. 3 and FIG. 9 indicate the same components. The data relay device of FIG. 9 has a configuration in which a plurality of network interface units 9 shown in FIG. 3 are provided and the internal bus side is connected in common. Thereby, the data received by one network node can be transmitted from another network node selected according to the data transmission destination. The network node is selected, for example, in the link layer processing unit 12 according to predetermined information related to the transmission destination of the data included in the received data. In the data relay apparatus of FIG. 9, for example, when the number of nodes is three or more, the network relay 6 shown in FIG. 1 can be configured.
[0070]
As described above, according to the transmission apparatus shown in FIG. 5, the parameter calculation unit detects the data length of the classified data and sets the detected data length and the classification to which the data belongs. Based on the transfer rate, the data transmission period parameter Ti that the data should have for the period in which data of the same classification as the data is transmitted before and after, and the data transfer time parameter required from the start to the end of the data transfer Tp is calculated. Further, the timing determination unit detects the time point at which the data transmission period of the transmission data starts for each category, and transmits until the time point at which the data transmission period ends in synchronization with the detected start time point. The waiting time Ta is measured for each category, and based on the measured transmission waiting time Ta, it is determined for each category whether or not the data to be transmitted next in the transmission data queue can be transmitted. Further, in the scheduler 23, data of another category can be transmitted when data of one category is transmitted based on the transfer time parameter Tp of data transmitted next in each category and the transmission waiting time Ta of each category. The jitter time during which transmission is stopped in a state is aggregated for each category, one category is selected based on the result of comparison between the aggregated jitter times, and the selected category is a timing determination unit. When it is determined that transmission is possible, the data stored in the transmission data queue corresponding to the category is transmitted. Therefore, it is possible to reduce the jitter of the network that has occurred in the conventional method, and to improve the quality of transmission data. As a result, the reception buffer provided on the reception side can be reduced in capacity, and the cost of the terminal device can be reduced. Further, according to the data relay apparatus shown in FIGS. 8 and 9, it is possible to reduce the jitter of the network that has occurred in the conventional method, and to improve the quality of transmission data. As a result, the reception buffer provided on the reception side can be reduced in capacity, so that the cost of the terminal device that performs communication via the data relay device can be reduced. Furthermore, since it is not necessary to provide the transmission device shown in FIG. 5 on the terminal device side, the cost of the terminal device can be further reduced.
[0071]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to reduce network jitter that has occurred in the conventional method, and to improve the quality of transmission data. As a result, the reception buffer provided on the receiving side can be reduced in capacity, and the cost of the terminal device for communication can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a network to which a terminal device including a transmission device according to the present invention is connected.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an internal configuration common to a terminal device including a transmission device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an internal configuration example of a network interface unit illustrated in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram for explaining an OSI reference model;
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a transmission apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating processing for transmitting packets accumulated in a queue by a scheduler.
FIG. 7 is a diagram for explaining jitter that occurs when data is transmitted from each queue;
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a data relay device according to the present invention.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the data relay device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Network, 2 ... Mobile phone, 3, 4 ... Personal computer, 5 ... PDA, 6 ... Network repeater, 7 ... CPU, 8 ... Memory, 9 ... Network interface part, 10 ... Internal bus interface part, 11 , 11 '... transmission unit, 12, 12' ... link layer processing unit, 13, 13 '... physical layer processing unit, 21 ... input interface unit, 22 ... separator, 23 ... scheduler, 24 ... output interface unit, 31-3n ... Parameter calculation unit, 41-4n ... Timing determination unit, 51-5n ... Transmission period parameter queue, 61-6n ... Transfer time parameter queue, 71-7n ... Transmission data queue

Claims

A transmission device that transmits data classified into a plurality at a transfer rate set for each classification,
The data length of the classified data is detected, and based on the detected data length and the transfer rate set for the classification to which the data belongs, in a period in which data of the same classification as the data is transmitted before and after A calculation means for calculating a data transmission period that the data should have and a data transfer time required from the start to the end of the data transfer;
A time point at which the data transmission period of the transmission data starts is detected for each of the classifications, and a transmission waiting time until reaching the time point at which the data transmission period ends is synchronized with the detected start time for each of the classifications. Determination means for determining for each classification whether or not the data to be transmitted next can be transmitted based on the measured transmission waiting time;
Based on the transfer time of data to be transmitted next in each classification and the transmission waiting time of each classification, transmission of one classification is stopped in a state where data of another classification can be transmitted. The time is totaled for each category, and one category is selected based on the result of comparing the total time between the categories, and it is determined that the selected category can be transmitted by the determination unit. In this case, a transmission device comprising: a transmission unit that transmits data of the classification.

The transmission means uses, as the transmission stop time, a difference between the total transfer time of the data transmitted next in one classification and the transmission waiting time of the classification and the transmission waiting time of the other classification. Tally,
The transmission device according to claim 1.

The transmission means includes a total time of the transfer time of data transmitted next in one classification and a transmission waiting time of the classification, a transmission waiting time of another classification, and a margin time set for each classification. And the difference from the total time of
The transmission device according to claim 1.

The determination means detects a transmission start time of the transmission data as a time when the data transmission period of the transmission data starts.
The transmission device according to claim 1.

Having classification means for classifying supplied data into the plurality of data according to predetermined information included in the data;
The transmission device according to claim 1.

Receiving the classified data, and having data accumulation means for accumulating the data for each classification at least until the data is transmitted;
The transmission device according to claim 1.

The data storage means provides the data to be transmitted to the transmission means in an order corresponding to the order in which the data is stored;
The transmission device according to claim 6.

The first calculation value storage for accumulating the data transmission period calculated by the calculation means and providing the accumulated data transmission period to the determination means in an order corresponding to the order in which the data of the calculation source is transmitted Having means,
The transmission device according to claim 7.

A second calculated value storage that accumulates the data transfer time calculated by the calculating means and provides the stored data transfer time to the transmitting means in an order corresponding to the order in which the data of the calculation source is transmitted. Having means,
The transmission device according to claim 7.

A transmission method for transmitting data classified into a plurality at a transfer rate set for each classification,
The data length of the classified data is detected, and based on the detected data length and the transfer rate set for the classification to which the data belongs, in a period in which data of the same classification as the data is transmitted before and after A calculation step for calculating a data transmission period that the data should have and a data transfer time required from the start to the end of the data transfer;
A time point at which the data transmission period of the transmission data starts is detected for each of the classifications, and a transmission waiting time until reaching the time point at which the data transmission period ends is synchronized with the detected start time for each of the classifications. A determination step for determining for each classification whether or not data to be transmitted next can be transmitted based on the measured transmission waiting time;
Based on the transfer time of data to be transmitted next in each classification and the transmission waiting time of each classification, transmission of one classification is stopped in a state where data of another classification can be transmitted. The time is totaled for each category, and one category is selected based on the result of comparing the total time between the categories, and the selected category is determined to be transmittable in the determination step. A transmission step of transmitting data of the classification.

In the transmission step, the difference between the total transmission time of the data transmitted next in one classification and the transmission waiting time of the classification and the transmission waiting time of the other classification is set as the transmission stop time. Tally,
The transmission method according to claim 10.

The transmission step includes a total time of the transfer time of data transmitted next in one classification and a transmission waiting time of the classification, a transmission waiting time of another classification, and a margin time set for each classification. And the difference from the total time of
The transmission method according to claim 10.

The determination step detects a transmission start time of the transmission data as a time when the data transmission period of the transmission data starts.
The transmission method according to claim 10.

A classification step of classifying supplied data into the plurality of data according to predetermined information included in the data;
The transmission method according to claim 10.

A data relay device that has a plurality of nodes to which data is input / output and a plurality of transmission devices corresponding to each of the nodes, and that transmits data received by one node from a corresponding transmission device of another node. There,
The transmitter is
Classification means for classifying data received by the node into a plurality of data according to predetermined information included in the data;
The data length of the data classified by the classification means is detected, and based on the detected data length and the transfer rate set for the classification to which the data belongs, data of the same classification as the data is transmitted back and forth. A calculation means for calculating a data transmission period that the data should have for a period of time and a data transfer time required from the start to the end of the data transfer;
A time point at which the data transmission period of the transmission data starts is detected for each of the classifications, and a transmission waiting time until reaching the time point at which the data transmission period ends is synchronized with the detected start time for each of the classifications. Determination means for determining for each classification whether or not the data to be transmitted next can be transmitted based on the measured transmission waiting time;
Based on the transfer time of data to be transmitted next in each classification and the transmission waiting time of each classification, transmission of one classification is stopped in a state where data of another classification can be transmitted. The time is totaled for each category, and one category is selected based on the result of comparing the total time between the categories, and it is determined that the selected category can be transmitted by the determination unit. A transmission means for transmitting the data of the classification,
Data relay device.