JP5997062B2 - ネットワークシステム及びネットワーク管理装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ネットワークシステム及びネットワーク管理装置に関する。
本技術分野の背景技術として、特開２００２−２６９６９号公報（特許文献１）がある。
この公報には、「前記ネットワークより受信したフレーム内の所定の位置に設定されている実時間情報と、前記ネットワークより受信した前記フレームの受信時の時刻に基づき、一のネットワークエッジが端末からフレームを受信してから自ネットワークエッジで該フレームを受信するまでに要した遅延時間を求め、前記求められた遅延時間に基づき、前記ネットワークからのフレームを受信する揺らぎ吸収バッファの深度を調節する手段と、前記揺らぎ吸収バッファで受信された前記ネットワークからのフレームを、前記端末に送信する手段と、を備えている」と記載されている。
この公報には、「前記ネットワークより受信したフレーム内の所定の位置に設定されている実時間情報と、前記ネットワークより受信した前記フレームの受信時の時刻に基づき、一のネットワークエッジが端末からフレームを受信してから自ネットワークエッジで該フレームを受信するまでに要した遅延時間を求め、前記求められた遅延時間に基づき、前記ネットワークからのフレームを受信する揺らぎ吸収バッファの深度を調節する手段と、前記揺らぎ吸収バッファで受信された前記ネットワークからのフレームを、前記端末に送信する手段と、を備えている」と記載されている。
特許文献１では、ネットワーク区間の各遅延時間を測定し、終端エッジにおける揺らぎ吸収バッファの設定を行なっている。
非特許文献１では、Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＴＰ）を定め、各ノード間で高精度の時刻同期方式を定めた。
また、非特許文献２では、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ、Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｉｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ（ＯＡＭ）機能の一部として、Ｆｒａｍｅ ｄｅｌａｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ（ＥＴＨ−ＤＭ）方式を定め、フレームにタイムスタンプを付与することで、フレーム伝送区間の遅延時間の測定を可能とした。
非特許文献１では、Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＴＰ）を定め、各ノード間で高精度の時刻同期方式を定めた。
また、非特許文献２では、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ、Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｉｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ（ＯＡＭ）機能の一部として、Ｆｒａｍｅ ｄｅｌａｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ（ＥＴＨ−ＤＭ）方式を定め、フレームにタイムスタンプを付与することで、フレーム伝送区間の遅延時間の測定を可能とした。
ＩＥＥＥ１５８８、２００８
Ｇ．８０１３／Ｙ．１７３１、ＩＴＵ−Ｔ
例えば、終端ノードの先のエッジノードとの接続において、終端ノードがエッジノードへ対して、固定ビットレートで送信するような場合においては、終端ノードのバッファ量を大きくすると終端ノードでの遅延が増大し、一方、バッファ量を小さくすると、揺らぎに対して、フレーム蓄積するバッファサイズが足りないため、バッファリング時にフレーム欠落が発生しうる。
特許文献１に開示された技術によれば、エッジノードを１対１に接続した場合にその間の伝送遅延に基づきデータの受け側のエッジノードで揺らぎ吸収バッファの深度を調整する為、エッジノード間に複数の伝送路が発生するような場合に、最適なルート設定（伝送路設計）が行えない。
特許文献１に開示された技術によれば、エッジノードを１対１に接続した場合にその間の伝送遅延に基づきデータの受け側のエッジノードで揺らぎ吸収バッファの深度を調整する為、エッジノード間に複数の伝送路が発生するような場合に、最適なルート設定（伝送路設計）が行えない。
これは、設定したルートに合わせての揺らぎ制御若しくは、場当たり的にルートを決め、その都度そのルートの伝送遅延を測定しサービスにあったルートを探索することにつながる。
また、データの受け側のエッジノードで揺らぎ吸収バッファの深度をリアルタイムに制御している為、前回までネットワーク遅延が大きくバッファの深度を浅く設定している場合に、ネットワーク遅延が小さくなるとバッファあふれが発生し、データ破棄につながる確率が高くなる。
本発明は、以上の点に鑑み、終端ノードに対して、遅延が少なく、かつフレーム欠落が発生しにくい適切なバッファサイズを設定するネットワークシステムを提供することを目的とする。
また、データの受け側のエッジノードで揺らぎ吸収バッファの深度をリアルタイムに制御している為、前回までネットワーク遅延が大きくバッファの深度を浅く設定している場合に、ネットワーク遅延が小さくなるとバッファあふれが発生し、データ破棄につながる確率が高くなる。
本発明は、以上の点に鑑み、終端ノードに対して、遅延が少なく、かつフレーム欠落が発生しにくい適切なバッファサイズを設定するネットワークシステムを提供することを目的とする。
本発明の第１の解決手段によると、
ノード管理装置と、中継ノードと終端ノードを含む複数のノードとを備えたネットワークシステムであって、
前記ノードはそれぞれ、
フレームのノード間遅延時間、及び、フレームのノード内遅延時間を測定する遅延計算処理部
を有し、
前記ノード管理装置は、
終端ノード間のパスに対して、該終端ノード間の各ノードで測定されたフレームのノード間遅延時間のばらつき及びフレームのノード内遅延時間のばらつきに基づく遅延時間の揺らぎ幅を設定し、該遅延時間の揺らぎ幅に応じた終端ノードのバッファサイズを求めるバッファサイズ計算部
を有するネットワークシステムが提供される。
ノード管理装置と、中継ノードと終端ノードを含む複数のノードとを備えたネットワークシステムであって、
前記ノードはそれぞれ、
フレームのノード間遅延時間、及び、フレームのノード内遅延時間を測定する遅延計算処理部
を有し、
前記ノード管理装置は、
終端ノード間のパスに対して、該終端ノード間の各ノードで測定されたフレームのノード間遅延時間のばらつき及びフレームのノード内遅延時間のばらつきに基づく遅延時間の揺らぎ幅を設定し、該遅延時間の揺らぎ幅に応じた終端ノードのバッファサイズを求めるバッファサイズ計算部
を有するネットワークシステムが提供される。
本発明の第２の解決手段によると、
ノード管理装置と、中継ノードと終端ノードを含む複数のノードとを備えたネットワークシステムにおける前記ノード管理装置であって、
前記ノード管理装置は、
フレームのノード間遅延時間並びにフレームのノード内遅延時間、又は、それらの標準偏差に基づく情報を受信する受信部と、
終端ノード間のパスに対して、該終端ノード間の各ノードで測定されたフレームのノード間遅延時間の標準偏差及びフレームのノード内遅延時間の標準偏差に基づく遅延時間の揺らぎ幅を設定し、該遅延時間の揺らぎ幅に応じた終端ノードのバッファサイズを求めるバッファサイズ計算部と、
所定のパス設定情報と、求めたバッファサイズとを前記終端ノードに送信して終端ノードにパスを設定するパス設定処理部と
を備えるノード管理装置が提供される。
ノード管理装置と、中継ノードと終端ノードを含む複数のノードとを備えたネットワークシステムにおける前記ノード管理装置であって、
前記ノード管理装置は、
フレームのノード間遅延時間並びにフレームのノード内遅延時間、又は、それらの標準偏差に基づく情報を受信する受信部と、
終端ノード間のパスに対して、該終端ノード間の各ノードで測定されたフレームのノード間遅延時間の標準偏差及びフレームのノード内遅延時間の標準偏差に基づく遅延時間の揺らぎ幅を設定し、該遅延時間の揺らぎ幅に応じた終端ノードのバッファサイズを求めるバッファサイズ計算部と、
所定のパス設定情報と、求めたバッファサイズとを前記終端ノードに送信して終端ノードにパスを設定するパス設定処理部と
を備えるノード管理装置が提供される。
本発明によると、終端ノードに対して、遅延が少なく、かつフレーム欠落が発生しにくい適切なバッファサイズを設定するネットワークシステムを提供することができる。
まず、本実施の形態の概要を説明し、その後実施例を図面を参照して説明する。
本ネットワークシステムは、中継ノードと終端ノードを含む複数のノードと、ノード管理装置とを備える。終端ノードには例えばＰＣなどのエッジノードが接続される。本ネットワークシステム、例えばネットワーク全体において、高精度に時刻同期したノード間における協調制御システムである。
本実施の形態のノードは、高精度の時刻同期機構を具備し、ノード内の遅延時間を高精度に計測する機能を有する一方、ノード間の遅延時間を高精度に計測する。ノードは、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数をカウントする手段を具備する。ノードは該遅延時間の情報を保持し、該遅延時間の情報をノード管理装置へ通知する機能を有する。また、該遅延時間の情報から、平均遅延時間、揺らぎ幅、標準偏差を計算する機能を具備し、その計算結果をノード管理装置へ通知する機能を有する。
本ネットワークシステムは、中継ノードと終端ノードを含む複数のノードと、ノード管理装置とを備える。終端ノードには例えばＰＣなどのエッジノードが接続される。本ネットワークシステム、例えばネットワーク全体において、高精度に時刻同期したノード間における協調制御システムである。
本実施の形態のノードは、高精度の時刻同期機構を具備し、ノード内の遅延時間を高精度に計測する機能を有する一方、ノード間の遅延時間を高精度に計測する。ノードは、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数をカウントする手段を具備する。ノードは該遅延時間の情報を保持し、該遅延時間の情報をノード管理装置へ通知する機能を有する。また、該遅延時間の情報から、平均遅延時間、揺らぎ幅、標準偏差を計算する機能を具備し、その計算結果をノード管理装置へ通知する機能を有する。
一方、ノード管理装置は上述の遅延時間の情報と遅延時間の情報から算出した、平均遅延時間、揺らぎ幅、標準偏差をノード管理装置が管理するネットワークトポロジと関連付けて保持する機能を具備する。また、ノード管理装置はこの情報から、ノード間のパス設定時に、終端ノードの揺らぎ吸収バッファサイズを算出する機能を有する。
終端ノードは、パス設定時に、ノード監視装置にて算出された揺らぎ吸収バッファ値に基づき、終端ノード内の最適な遅延吸収バッファサイズを設定する。
終端ノードは、パス設定時に、ノード監視装置にて算出された揺らぎ吸収バッファ値に基づき、終端ノード内の最適な遅延吸収バッファサイズを設定する。
本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。
図１を参照して、ノード間協調制御システムのネットワークトポロジを説明する。
図１において、ノード管理装置１０とノード（中継ノード、以下単にノードと称する）２ｎ（ｎ＝０、１、２…）は、管理ネットワーク５０によって接続され、終端ノード３ｎ（ｎ＝０、１、２…）は、ノード管理装置１０とノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）と主信号ネットワークを介した、インチャネル通信で、管理ネットワークと接続される。
一方、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）と終端ノード３ｎ（ｎ＝０、１、２…）は、管理ネットワーク５０と独立した主信号ネットワーク４ｎ（ｎ＝０、１、２…）にて接続され、メッシュ型のネットワーク配置を取る。
終端ノード３ｎには、例えばＰＣなどのエッジノードが接続される。終端ノード３ｎとエッジノードとの接続においては例えば固定ビットレートで送信する。
図１を参照して、ノード間協調制御システムのネットワークトポロジを説明する。
図１において、ノード管理装置１０とノード（中継ノード、以下単にノードと称する）２ｎ（ｎ＝０、１、２…）は、管理ネットワーク５０によって接続され、終端ノード３ｎ（ｎ＝０、１、２…）は、ノード管理装置１０とノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）と主信号ネットワークを介した、インチャネル通信で、管理ネットワークと接続される。
一方、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）と終端ノード３ｎ（ｎ＝０、１、２…）は、管理ネットワーク５０と独立した主信号ネットワーク４ｎ（ｎ＝０、１、２…）にて接続され、メッシュ型のネットワーク配置を取る。
終端ノード３ｎには、例えばＰＣなどのエッジノードが接続される。終端ノード３ｎとエッジノードとの接続においては例えば固定ビットレートで送信する。
図２を参照して、ノード間協調制御システムのネットワークの一部の拡大図を説明する。
ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）はそれぞれ、ひとつ又は複数の物理インタフェースカード２００、２０２と、ひとつ又は複数の物理スイッチカード２０１を有する。
物理インタフェースカード２００は、複数の物理ポート２０００を収容する。
主信号ネットワーク４ｎ（ｎ＝０、１、２…）は、装置内伝送路４００と装置間伝送路４０１で構成される。
装置内伝送路４００は、例示するなら、同一ノードの物理ポート２０００と物理ポート２０２０とを物理スイッチカード２０１を介して、接続される伝送路である。図２の例では、装置内伝送路４００の具体的な伝送路の例は、装置内主信号ネットワーク４Ｃである。
装置間伝送路４０１は、例示するなら、異なるノードの物理ポート２０３０と、物理ポート２０００を接続した伝送路である。図２の例では、装置間伝送路４０１の具体的な伝送路の例は、装置間主信号ネットワーク４４である。
ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）はそれぞれ、ひとつ又は複数の物理インタフェースカード２００、２０２と、ひとつ又は複数の物理スイッチカード２０１を有する。
物理インタフェースカード２００は、複数の物理ポート２０００を収容する。
主信号ネットワーク４ｎ（ｎ＝０、１、２…）は、装置内伝送路４００と装置間伝送路４０１で構成される。
装置内伝送路４００は、例示するなら、同一ノードの物理ポート２０００と物理ポート２０２０とを物理スイッチカード２０１を介して、接続される伝送路である。図２の例では、装置内伝送路４００の具体的な伝送路の例は、装置内主信号ネットワーク４Ｃである。
装置間伝送路４０１は、例示するなら、異なるノードの物理ポート２０３０と、物理ポート２０００を接続した伝送路である。図２の例では、装置間伝送路４０１の具体的な伝送路の例は、装置間主信号ネットワーク４４である。
図３を参照して、ノード２３内の機能ブロックを説明する。物理インタフェースカード２００、２０２と物理スイッチカード２０１の内部機能を除いたノード２３の機能ブロックから説明し、次に、物理インタフェースカード２００の機能ブロック、続いて、物理スイッチカード２０１の機能ブロックを説明する。物理インタフェースカード２０２の機能ブロックは、物理インタフェースカード２００と同様であるため、繰り返しの説明を省略する。
また、装置内のフレームの流れを説明するため、物理インタフェースカード２００、２０２、物理スイッチカード２０１を用いて、説明する。なお、ノード２３以外の他のノードの構成も同様である。
また、装置内のフレームの流れを説明するため、物理インタフェースカード２００、２０２、物理スイッチカード２０１を用いて、説明する。なお、ノード２３以外の他のノードの構成も同様である。
（ノードの構成）
ノード２３は、物理ポート２３０を介して、管理ネットワーク５０と接続する。Ｐｈｙ２３１は、物理伝送路の符号化の機能を具備し、物理ポート２３０および、プロトコル解析・変換処理部２３０と接続する。プロトコル解析・変換処理部２３２は、ノード管理装置１０および、終端ノード３ｎ（ｎ＝０、１、２…）との通信プロトコルに基づき、プロトコル解析・変換を実施し、通知メッセージ処理部２３３および、パス設定処理部２３４と相互に内部通信を行う。
通知メッセージ処理部２３３は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５より受信した装置内遅延データと装置外遅延データをプロトコル解析・変換処理部２３２を介して、ノード管理装置１０へ通知する。また、通知メッセージ処理部２３３は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５にて計算した、装置内遅延・揺らぎデータと装置外遅延・揺らぎデータをプロトコル解析・変換処理部２３２を介して、ノード管理装置１０へ通知する。
ノード２３は、物理ポート２３０を介して、管理ネットワーク５０と接続する。Ｐｈｙ２３１は、物理伝送路の符号化の機能を具備し、物理ポート２３０および、プロトコル解析・変換処理部２３０と接続する。プロトコル解析・変換処理部２３２は、ノード管理装置１０および、終端ノード３ｎ（ｎ＝０、１、２…）との通信プロトコルに基づき、プロトコル解析・変換を実施し、通知メッセージ処理部２３３および、パス設定処理部２３４と相互に内部通信を行う。
通知メッセージ処理部２３３は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５より受信した装置内遅延データと装置外遅延データをプロトコル解析・変換処理部２３２を介して、ノード管理装置１０へ通知する。また、通知メッセージ処理部２３３は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５にて計算した、装置内遅延・揺らぎデータと装置外遅延・揺らぎデータをプロトコル解析・変換処理部２３２を介して、ノード管理装置１０へ通知する。
パス設定処理部２３４は、プロトコル解析・変換処理部２３２を介してノード管理装置１０から受信したパス設定要求を物理インタフェースカード２００、２０２へ送信し、パスを開通する。例えば、パス設定処理部２３４がパス設定要求を行う物理インタフェースカード２００の具体的な機能部は、パス設定処理部２００１である。パス設定処理部２３４は、例えば、所定のパス設定情報と、求めたバッファサイズとを終端ノードに送信して終端ノードにパスを設定する。
遅延・揺らぎデータ計算部２３５は、装置内遅延データ蓄積部２３６及び装置外遅延データ蓄積部２３７より取得した、装置内遅延データと装置外遅延データから遅延・揺らぎデータを算出する。遅延・揺らぎデータ計算部２３５は、装置内遅延データと装置外遅延データ、および計算結果である装置内遅延・揺らぎデータと装置外遅延・揺らぎデータを通知メッセージ処理部２３３へ通知する。これらの処理は定期的に行うことができる。本処理は、図６を参照して詳細を後述する。
装置内遅延データ蓄積部２３６は、時刻設定・遅延計算処理部２００８、２０２８より受信した装置内遅延データを蓄積する。装置外遅延データ蓄積部２３７は、時刻設定・遅延計算処理部２００８、２０２８より受信した装置外遅延データを蓄積する。装置内遅延データ蓄積部２３６、装置外遅延データ蓄積部２３７の構成例は、図４、図５を参照して後に記述する。
遅延・揺らぎデータ計算部２３５は、装置内遅延データ蓄積部２３６及び装置外遅延データ蓄積部２３７より取得した、装置内遅延データと装置外遅延データから遅延・揺らぎデータを算出する。遅延・揺らぎデータ計算部２３５は、装置内遅延データと装置外遅延データ、および計算結果である装置内遅延・揺らぎデータと装置外遅延・揺らぎデータを通知メッセージ処理部２３３へ通知する。これらの処理は定期的に行うことができる。本処理は、図６を参照して詳細を後述する。
装置内遅延データ蓄積部２３６は、時刻設定・遅延計算処理部２００８、２０２８より受信した装置内遅延データを蓄積する。装置外遅延データ蓄積部２３７は、時刻設定・遅延計算処理部２００８、２０２８より受信した装置外遅延データを蓄積する。装置内遅延データ蓄積部２３６、装置外遅延データ蓄積部２３７の構成例は、図４、図５を参照して後に記述する。
次に、物理インタフェースカード２００の機能ブロックを説明する。
パス設定処理部２００１は、ノード２３のパス設定処理部２３４より受信したパス設定要求を解析した結果を出力フレーム操作部２００２、入力フレーム操作部２００３、装置内受信処理部２００４、装置内受信処理部２００３へ設定する。物理ポート２０００は、装置外主信号ネットワーク４４および、Ｐｈｙ２００６と接続され、装置外主信号ネットワーク４４より受信したフレームをＰｈｙ２００６へ送信する一方、Ｐｈｙ２００６より受信したフレームを装置外主信号ネットワーク４４へ送信する。Ｐｈｙ２００６は、受信処理部２００７および、送信処理部２００Ｂと接続され、物理ポート２００２より受信したフレームを符号変換したのち、受信処理部２００７へ送信する一方、送信処理部２００Ｂより受信したフレームを符号変換したのち、物理ポート２００６へ送信する。受信処理部２００７は、Ｐｈｙ２００６より受信したフレームを時刻設定・遅延計算処理部２００８へ送信する。
パス設定処理部２００１は、ノード２３のパス設定処理部２３４より受信したパス設定要求を解析した結果を出力フレーム操作部２００２、入力フレーム操作部２００３、装置内受信処理部２００４、装置内受信処理部２００３へ設定する。物理ポート２０００は、装置外主信号ネットワーク４４および、Ｐｈｙ２００６と接続され、装置外主信号ネットワーク４４より受信したフレームをＰｈｙ２００６へ送信する一方、Ｐｈｙ２００６より受信したフレームを装置外主信号ネットワーク４４へ送信する。Ｐｈｙ２００６は、受信処理部２００７および、送信処理部２００Ｂと接続され、物理ポート２００２より受信したフレームを符号変換したのち、受信処理部２００７へ送信する一方、送信処理部２００Ｂより受信したフレームを符号変換したのち、物理ポート２００６へ送信する。受信処理部２００７は、Ｐｈｙ２００６より受信したフレームを時刻設定・遅延計算処理部２００８へ送信する。
次に、受信処理部２００７からの受信動作（装置外遅延測定）を説明する。
時刻設定・遅延計算処理部（遅延計算処理部）２００８は、受信処理部２００７から受信したフレームが、例えば非特許文献２に記載されるＥＴＨ−ＤＭフレームであり、かつ自ノード内の自ポート宛である場合、該ＥＴＨ−ＤＭフレームに含まれるタイムスタンプと、時刻同期・時刻管理機能部２００９より取得した時刻の差から遅延時間を計算する。また、時刻設定・遅延計算処理部２００８は、自カードＩＤと自ポートＩＤと対向ノードＩＤと対向カードＩＤと対向ポートＩＤとを関連付けて、遅延時間に応じたフレームの統計情報をカウントアップし、装置外遅延データ蓄積部２３７へ該情報を蓄積し、該フレームは破棄する。時刻設定・遅延計算処理部２００８は、受信処理部２００７から受信したフレームが、ＥＴＨ−ＤＭフレームでない場合、または、ＥＴＨ−ＤＭフレームではあるが自宛ではない場合、入力Ｑｕｅｕｅ２００Ａへ送信する。なお、ＥＴＨ−ＤＭフレーム以外にも、遅延時間を測定可能な適宜のフレームを用いてもよい。
時刻設定・遅延計算処理部（遅延計算処理部）２００８は、受信処理部２００７から受信したフレームが、例えば非特許文献２に記載されるＥＴＨ−ＤＭフレームであり、かつ自ノード内の自ポート宛である場合、該ＥＴＨ−ＤＭフレームに含まれるタイムスタンプと、時刻同期・時刻管理機能部２００９より取得した時刻の差から遅延時間を計算する。また、時刻設定・遅延計算処理部２００８は、自カードＩＤと自ポートＩＤと対向ノードＩＤと対向カードＩＤと対向ポートＩＤとを関連付けて、遅延時間に応じたフレームの統計情報をカウントアップし、装置外遅延データ蓄積部２３７へ該情報を蓄積し、該フレームは破棄する。時刻設定・遅延計算処理部２００８は、受信処理部２００７から受信したフレームが、ＥＴＨ−ＤＭフレームでない場合、または、ＥＴＨ−ＤＭフレームではあるが自宛ではない場合、入力Ｑｕｅｕｅ２００Ａへ送信する。なお、ＥＴＨ−ＤＭフレーム以外にも、遅延時間を測定可能な適宜のフレームを用いてもよい。
次に、出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃからの受信動作（装置内遅延測定）を説明する。
時刻設定・遅延計算処理部２００８は、出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃから受信したフレームが、ＥＴＨ−ＤＭフレームであり、かつ自カード内の自ポート宛である場合、該ＥＴＨ−ＤＭフレームに含まれるタイムスタンプと、時刻同期・時刻管理機能部２００９より取得した時刻の差から遅延時間を計算する。また、時刻設定・遅延計算処理部２００８は、自カードＩＤとの自ポートＩＤと自ノード２０３内の対向カードＩＤと対向ポートＩＤとを関連付けて、遅延時間に応じたフレームの統計情報をカウントアップし、装置内遅延データ蓄積部２３６へ該情報を蓄積し、該フレームは破棄する。時刻設定・遅延計算処理部２００８は、出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃから受信したフレームが、ＥＴＨ−ＤＭフレームでない場合、または、ＥＴＨ−ＤＭフレームではあるが自宛ではない場合、送信処理部２００Ｂへ送信する。
時刻設定・遅延計算処理部２００８は、出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃから受信したフレームが、ＥＴＨ−ＤＭフレームであり、かつ自カード内の自ポート宛である場合、該ＥＴＨ−ＤＭフレームに含まれるタイムスタンプと、時刻同期・時刻管理機能部２００９より取得した時刻の差から遅延時間を計算する。また、時刻設定・遅延計算処理部２００８は、自カードＩＤとの自ポートＩＤと自ノード２０３内の対向カードＩＤと対向ポートＩＤとを関連付けて、遅延時間に応じたフレームの統計情報をカウントアップし、装置内遅延データ蓄積部２３６へ該情報を蓄積し、該フレームは破棄する。時刻設定・遅延計算処理部２００８は、出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃから受信したフレームが、ＥＴＨ−ＤＭフレームでない場合、または、ＥＴＨ−ＤＭフレームではあるが自宛ではない場合、送信処理部２００Ｂへ送信する。
次に、装置内へのＥＴＨ−ＤＭの定期送信動作を説明する。
時刻設定・遅延計算処理部２００８は、自ノード２０３内のカードＩＤとポートＩＤで一意に特定されるポート宛に、入力Ｑｕｅｕｅ２００Ａを介して、ＥＴＨ−ＤＭフレームを定期送信する機能を具備する。該ＥＴＨ−ＤＭフレームには、時刻同期・時刻管理機能部２００９より取得した時刻のタイムスタンプとカードＩＤとポートＩＤの情報を含む。図３において、宛先ポートの一例をあげるなら、物理インタフェースカード２０２の物理ポート２０２０であり、図２においても同様である。
時刻設定・遅延計算処理部２００８は、自ノード２０３内のカードＩＤとポートＩＤで一意に特定されるポート宛に、入力Ｑｕｅｕｅ２００Ａを介して、ＥＴＨ−ＤＭフレームを定期送信する機能を具備する。該ＥＴＨ−ＤＭフレームには、時刻同期・時刻管理機能部２００９より取得した時刻のタイムスタンプとカードＩＤとポートＩＤの情報を含む。図３において、宛先ポートの一例をあげるなら、物理インタフェースカード２０２の物理ポート２０２０であり、図２においても同様である。
次に、装置外へのＥＴＨ−ＤＭの定期送信動作を説明する。
時刻設定・遅延計算処理部２００８は、他ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）のノードＩＤとカードＩＤとポートＩＤで一意に特定されるポート宛に、送信処理部２００Ｂを介して、ＥＴＨ−ＤＭフレームを定期送信する機能を具備する。該ＥＴＨ−ＤＭフレームには、時刻同期・時刻管理機能部２００９より取得した時刻のタイムスタンプと他ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）のノードＩＤとカードＩＤとポートＩＤの情報を含む。図２において、宛先ポートの一例をあげるなら、物理インタフェースカード２０３の物理ポート２０３０である。なお、上述のＥＴＨ−ＤＭフレームの送信は定期的でなくてもよい。
ノード２３の各ブロックの説明に戻る。時刻同期・時刻管理機能部２００９は、時刻設定・遅延計算処理部２００８と接続され、非特許文献１に記載されるＰｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＴＰ）または、Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｓｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ（ＧＰＳ）等の高精度に時刻同期が実施できる機能を具備するとともに、時刻を管理する機能を具備する。
時刻設定・遅延計算処理部２００８は、他ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）のノードＩＤとカードＩＤとポートＩＤで一意に特定されるポート宛に、送信処理部２００Ｂを介して、ＥＴＨ−ＤＭフレームを定期送信する機能を具備する。該ＥＴＨ−ＤＭフレームには、時刻同期・時刻管理機能部２００９より取得した時刻のタイムスタンプと他ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）のノードＩＤとカードＩＤとポートＩＤの情報を含む。図２において、宛先ポートの一例をあげるなら、物理インタフェースカード２０３の物理ポート２０３０である。なお、上述のＥＴＨ−ＤＭフレームの送信は定期的でなくてもよい。
ノード２３の各ブロックの説明に戻る。時刻同期・時刻管理機能部２００９は、時刻設定・遅延計算処理部２００８と接続され、非特許文献１に記載されるＰｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＴＰ）または、Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｓｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ（ＧＰＳ）等の高精度に時刻同期が実施できる機能を具備するとともに、時刻を管理する機能を具備する。
入力Ｑｕｅｕｅ（キュー）２００Ａは、時刻設定・遅延計算処理部２００８および入力フレーム操作部２００３と接続され、複数のＱｕｅｕｅと完全優先スケジューラを持ち、Ｑｕｅｕｅ毎に完全優先でフレームをスケジュールする。時刻設定・遅延計算処理部２００８より受信したフレームがＥＴＨ−ＤＭフレームであった場合、最高優先Ｑｕｅｕｅにキューイングする。その他のフレームは、フレームの優先順位に従ったＱｕｅｕｅにキューイングする。その後、完全優先スケジューラがフレームをデキューイング後、入力フレーム操作部２００３へフレームを送信する。
入力フレーム操作部２００３は、入力Ｑｕｅｕｅ２００Ａより受信したフレームに、パス設定処理部２００１のパス設定要求に基づいたフレーム操作を実施し、装置内送信処理部２００５へフレームを送信する。
入力フレーム操作部２００３は、入力Ｑｕｅｕｅ２００Ａより受信したフレームに、パス設定処理部２００１のパス設定要求に基づいたフレーム操作を実施し、装置内送信処理部２００５へフレームを送信する。
装置内送信処理部２００５は、入力フレーム操作部２００３より受信したフレームにパス設定処理部２００１のパス設定要求に基づいたスイッチング情報を付与し、ＳＷ受信処理部２０１２へ送信する。
装置内受信処理部２００４は、ＳＷ送信処理部２０１０より受信したフレームからパス設定処理部２００１のパス設定要求に基づきスイッチング情報を削除し、出力フレーム操作部２００２へ送信する。
出力フレーム操作部２００２は、装置内受信処理部２００４より受信したフレームにパス設定処理部２００１のパス設定要求に基づいたフレーム操作を実施し、出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃへ送信する。
装置内受信処理部２００４は、ＳＷ送信処理部２０１０より受信したフレームからパス設定処理部２００１のパス設定要求に基づきスイッチング情報を削除し、出力フレーム操作部２００２へ送信する。
出力フレーム操作部２００２は、装置内受信処理部２００４より受信したフレームにパス設定処理部２００１のパス設定要求に基づいたフレーム操作を実施し、出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃへ送信する。
出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃは、時刻設定・遅延計算処理部２００８および出力フレーム操作部２００２と接続され、複数のＱｕｅｕｅと完全優先スケジューラを持ち、Ｑｕｅｕｅ毎に完全優先でフレームをスケジュールする。出力フレーム操作部２００２より受信したフレームがＥＴＨ−ＤＭフレームであった場合、最高優先Ｑｕｅｕｅにキューイングする。その他のフレームは、フレームの優先順位に従ったＱｕｅｕｅにキューイングする。その後、完全優先スケジューラがフレームをデキューイング後、時刻設定・遅延計算処理部２００８へフレームを送信する。
送信処理部２００Ｂは、時刻設定・遅延計算処理部２００８より受信したフレームをＰｈｙ２００６へ送信する。
送信処理部２００Ｂは、時刻設定・遅延計算処理部２００８より受信したフレームをＰｈｙ２００６へ送信する。
次に、物理スイッチカード２０１の機能ブロックを説明する。
ＳＷ受信処理部２０１２は、装置内送信処理部２００５、２０２５およびフレームスイッチ部２０１１と接続され、装置内送信処理部２００５、２０２５から受信したフレームをフレームスイッチ部２０１１へ送信する。
フレームスイッチ部２０１１は、ＳＷ受信処理部２０１２およびＳＷ送信処理部２０１０と接続され、ＳＷ受信処理部２０１２より受信したフレーム内のスイッチ情報に基づき、フレームのスイッチ処理を実施し、該フレームをＳＷ送信処理部２０１０へ送信する。
ＳＷ送信処理部２０１０は、装置内受信処理部２００４、２０２４およびフレームスイッチ部２０１１と接続され、フレームスイッチ部２０１１から受信したフレームを装置内受信処理部２００４、２０２４へ送信する。
ＳＷ受信処理部２０１２は、装置内送信処理部２００５、２０２５およびフレームスイッチ部２０１１と接続され、装置内送信処理部２００５、２０２５から受信したフレームをフレームスイッチ部２０１１へ送信する。
フレームスイッチ部２０１１は、ＳＷ受信処理部２０１２およびＳＷ送信処理部２０１０と接続され、ＳＷ受信処理部２０１２より受信したフレーム内のスイッチ情報に基づき、フレームのスイッチ処理を実施し、該フレームをＳＷ送信処理部２０１０へ送信する。
ＳＷ送信処理部２０１０は、装置内受信処理部２００４、２０２４およびフレームスイッチ部２０１１と接続され、フレームスイッチ部２０１１から受信したフレームを装置内受信処理部２００４、２０２４へ送信する。
ここで、装置内でのＥＴＨ−ＤＭフレームの流れを、図３を用いて例示する。
前述の物理インタフェースカード２００内の時刻設定・遅延計算処理部２００８で、自ノード２０３内のカードＩＤとポートＩＤで一意に特定されるポート宛に定期送信される前述のＥＴＨ−ＤＭフレームは、前述のフレームスイッチ動作に基づき対向の物理インタフェースカード２０２の時刻設定・遅延計算処理部２０２８へ到達する。時刻設定・遅延計算処理部２０２８では、前述の遅延時間計算を行い、結果を装置内遅延データ蓄積部２０３６へ保存する。
前述の物理インタフェースカード２００内の時刻設定・遅延計算処理部２００８で、自ノード２０３内のカードＩＤとポートＩＤで一意に特定されるポート宛に定期送信される前述のＥＴＨ−ＤＭフレームは、前述のフレームスイッチ動作に基づき対向の物理インタフェースカード２０２の時刻設定・遅延計算処理部２０２８へ到達する。時刻設定・遅延計算処理部２０２８では、前述の遅延時間計算を行い、結果を装置内遅延データ蓄積部２０３６へ保存する。
（終端ノードの構成）
図１５を参照して、終端ノードの機能ブロック図を説明する、
ノード接続用物理ポート３００は、装置外主信号ネットワーク（ｎ＝０、１、２…）を介してノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）と接続され、終端ノード３０内ではＰｈｙ３０１と接続する。Ｐｈｙ３０１は、物理伝送路の符号化の機能を具備し、ノード接続用物理ポート３００及び送受信処理部３０２と接続される。送受信処理部３０２は、Ｐｈｙ３０１と、時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂと、フレーム操作部３０７と接続され、フレーム操作部３０７より受信したフレームをＰｈｙ３０１へ、Ｐｈｙ３０１より受信したフレームを時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂへ送信する。
ここで、送受信処理部３０１からの受信動作（装置外遅延測定）を説明する。
時刻設定・遅延計算処理部（遅延計算処理部）３０Ｂは、送受信処理部３０２から受信したフレームが、ＥＴＨ−ＤＭフレームである場合、該ＥＴＨ−ＤＭフレームに含まれるタイムスタンプと、時刻同期・時刻管理機能部３０Ｃより取得した時刻の差から遅延時間を計算し、対向ノードＩＤと対向カードＩＤと対向ポートＩＤとを関連付けて、遅延時間に応じたフレームの統計情報をカウントアップし、装置外遅延データ蓄積部３０Ｄへ該情報を蓄積し、該フレームは破棄する。また、時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂは、受信処理部３０２から受信したフレームが、ＥＴＨ−ＤＭフレームでない場合、プロトコル解析処理部３０３へ送信する。
図１５を参照して、終端ノードの機能ブロック図を説明する、
ノード接続用物理ポート３００は、装置外主信号ネットワーク（ｎ＝０、１、２…）を介してノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）と接続され、終端ノード３０内ではＰｈｙ３０１と接続する。Ｐｈｙ３０１は、物理伝送路の符号化の機能を具備し、ノード接続用物理ポート３００及び送受信処理部３０２と接続される。送受信処理部３０２は、Ｐｈｙ３０１と、時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂと、フレーム操作部３０７と接続され、フレーム操作部３０７より受信したフレームをＰｈｙ３０１へ、Ｐｈｙ３０１より受信したフレームを時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂへ送信する。
ここで、送受信処理部３０１からの受信動作（装置外遅延測定）を説明する。
時刻設定・遅延計算処理部（遅延計算処理部）３０Ｂは、送受信処理部３０２から受信したフレームが、ＥＴＨ−ＤＭフレームである場合、該ＥＴＨ−ＤＭフレームに含まれるタイムスタンプと、時刻同期・時刻管理機能部３０Ｃより取得した時刻の差から遅延時間を計算し、対向ノードＩＤと対向カードＩＤと対向ポートＩＤとを関連付けて、遅延時間に応じたフレームの統計情報をカウントアップし、装置外遅延データ蓄積部３０Ｄへ該情報を蓄積し、該フレームは破棄する。また、時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂは、受信処理部３０２から受信したフレームが、ＥＴＨ−ＤＭフレームでない場合、プロトコル解析処理部３０３へ送信する。
次に、装置外へＥＴＨ−ＤＭの送信動作を説明する。
時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂは、他ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）のノードＩＤとカードＩＤとポートＩＤで一意に特定されるポート宛に、送受信処理部３０２を介して、ＥＴＨ−ＤＭフレームを定期送信する機能を具備する。該ＥＴＨ−ＤＭフレームには、時刻同期・時刻管理機能部３０Ｃより取得した時刻のタイムスタンプと他ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）のノードＩＤとカードＩＤとポートＩＤの情報を含む。一方、時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂは、プロトコル解析処理部３０３より受信した、通知メッセージを送受信処理部３０２へ送信する。
終端ノード３０の各ブロックの説明に戻る。時刻同期・時刻管理機能部３０Ｃは、時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂと接続され、非特許文献１に記載されるＰｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＴＰ）または、Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｓｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ（ＧＰＳ）等の高精度に時刻同期が実施できる機能を具備するとともに、時刻を管理する機能を具備する。
時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂは、他ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）のノードＩＤとカードＩＤとポートＩＤで一意に特定されるポート宛に、送受信処理部３０２を介して、ＥＴＨ−ＤＭフレームを定期送信する機能を具備する。該ＥＴＨ−ＤＭフレームには、時刻同期・時刻管理機能部３０Ｃより取得した時刻のタイムスタンプと他ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）のノードＩＤとカードＩＤとポートＩＤの情報を含む。一方、時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂは、プロトコル解析処理部３０３より受信した、通知メッセージを送受信処理部３０２へ送信する。
終端ノード３０の各ブロックの説明に戻る。時刻同期・時刻管理機能部３０Ｃは、時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂと接続され、非特許文献１に記載されるＰｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＴＰ）または、Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｓｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ（ＧＰＳ）等の高精度に時刻同期が実施できる機能を具備するとともに、時刻を管理する機能を具備する。
プロトコル解析処理部３０３は、時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂより受信したフレームをプロトコル解析し、パス設定要求である場合、パス設定処理部３０５へパス設定要求を送信する処理を実施するとともに、パス設定要求の中に含まれる揺らぎ吸収バッファサイズを抽出し、揺らぎ吸収バッファ設定処理部３０４へサイズ要求を行う。一方、パス設定要求でない場合は、主信号とみなし、揺らぎ吸収バッファ３０６へフレームを送信する。また、プロトコル解析処理部３０３は、通知メッセージ処理部３０Ｆより受信した通知メッセージを時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂへ通知する。
揺らぎ吸収バッファ設定処理部３０４は、プロトコル解析処理部３０３より受信した吸収バッファサイズを揺らぎ吸収バッファ３０６へ設定する。パス設定処理部３０５は、プロトコル解析処理部３０３より受信したパス設定要求を処理し、フレーム操作部３０７へパス設定する。
揺らぎ吸収バッファ３０６は、揺らぎ吸収バッファ設定処理部３０４より設定された、バッファサイズのバッファを保持し、プロトコル解析処理部３０３より受信したフレームをバッファリングする。
揺らぎ吸収バッファ設定処理部３０４は、プロトコル解析処理部３０３より受信した吸収バッファサイズを揺らぎ吸収バッファ３０６へ設定する。パス設定処理部３０５は、プロトコル解析処理部３０３より受信したパス設定要求を処理し、フレーム操作部３０７へパス設定する。
揺らぎ吸収バッファ３０６は、揺らぎ吸収バッファ設定処理部３０４より設定された、バッファサイズのバッファを保持し、プロトコル解析処理部３０３より受信したフレームをバッファリングする。
フレーム操作部３０７は、パス設定処理部３０５からの設定に基づくフレーム操作を実施する機能部である。例えばフレーム操作部３０７は、揺らぎ吸収バッファ３０６から固定ビットレートでフレームを読み出すとともに、パス設定処理部３０５からの設定に基づくフレーム操作を該フレームに実施し、送受信処理部３０８へ送信する機能を具備する。またフレーム操作部３０７は、送受信処理部３０８より受信したフレームに対し設定処理部３０５からの設定に基づくフレーム操作を該フレームに実施し、送受信処理部３０２へ送信する機能を有する。
送受信処理部３０８は、フレーム操作部３０７より受信したフレームを固定ビットレートで、Ｐｈｙ３０９へ送信する一方、Ｐｈｙ３０９より受信したフレームを、フレーム操作部３０７へ送信する。Ｐｈｙ３０９は、物理伝送路の符号化の機能を具備し、エッジ接続用物理ポート３０Ａ１及び送受信処理部３０９と接続される。エッジ端末接続用物理ポート３０Ａは、物理ネットワークを介して、エッジ端末と接続する。
送受信処理部３０８は、フレーム操作部３０７より受信したフレームを固定ビットレートで、Ｐｈｙ３０９へ送信する一方、Ｐｈｙ３０９より受信したフレームを、フレーム操作部３０７へ送信する。Ｐｈｙ３０９は、物理伝送路の符号化の機能を具備し、エッジ接続用物理ポート３０Ａ１及び送受信処理部３０９と接続される。エッジ端末接続用物理ポート３０Ａは、物理ネットワークを介して、エッジ端末と接続する。
装置外遅延データ蓄積部３０Ｄは、時刻設定・遅延計算処理部３０Ｂより受信した装置外遅延データを蓄積する。遅延・揺らぎデータ計算部３０Ｅは、装置外遅延データ蓄積部３０Ｄより定期取得した、装装置外遅延データから遅延・揺らぎデータを定期算出する一方、装置外遅延データを通知メッセージ処理部３０Ｆへ定期通知する。なお、これらの処理は定期的でなくてもよい。本処理は、図６を参照して詳細を後述する。通知メッセージ処理部３０Ｆは、遅延・揺らぎデータ計算部３０Ｅより受信した装置外遅延データをプロトコル解析・変換処理部３０３を介して、ノード管理装置１０へ通知する。また、通知メッセージ処理部３０Ｆは、遅延・揺らぎデータ計算部３０Ｅより受信した装置外の遅延・揺らぎデータをプロトコル解析・変換処理部２３２を介して、ノード管理装置１０へ通知する。
揺らぎ吸収バッファ３０６は、バッファにてフレーム欠落が発生した場合に、プロトコル解析処理部３０Ｂを通じて、ノード管理装置１０へ警報を発出する。なお、警報はこれ以外にも、フレームのノード間遅延時間、又は、フレームのノード内遅延時間の時間変動が所定値を超えた場合に警報を発出してよい。これにより、揺らぎ吸収バッファサイズ３０６が最適でなくなった場合、バッファサイズの変更を促すことができる。つまり、揺らぎ吸収バッファサイズをネットワークの変動に応じて動的に変化できる。
揺らぎ吸収バッファ３０６は、バッファにてフレーム欠落が発生した場合に、プロトコル解析処理部３０Ｂを通じて、ノード管理装置１０へ警報を発出する。なお、警報はこれ以外にも、フレームのノード間遅延時間、又は、フレームのノード内遅延時間の時間変動が所定値を超えた場合に警報を発出してよい。これにより、揺らぎ吸収バッファサイズ３０６が最適でなくなった場合、バッファサイズの変更を促すことができる。つまり、揺らぎ吸収バッファサイズをネットワークの変動に応じて動的に変化できる。
（データ構成）
図４を参照して、装置内遅延データ蓄積部２３６が保持するテーブルを説明する。
装置内遅延データ蓄積部２３６が保持するテーブル（記憶領域）２３６０は、送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ２３６００と送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ２３６０１と遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数２３６０２を対応して保持する。
送信元情報は、送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤを含む。送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ２３６００は、前述の時刻設定・遅延計算処理部２００８の出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃから受信したフレームの動作説明において、装置内遅延データ蓄積部２３６へ保存した対向カードＩＤと対向ポートＩＤの情報である。送信元カードＩＤが対向カードＩＤであり、送信元ポートＩＤが対向ポートＩＤに各々対応する。送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ２３６００は、自装置がフレームを入力したポートを示す。
図４を参照して、装置内遅延データ蓄積部２３６が保持するテーブルを説明する。
装置内遅延データ蓄積部２３６が保持するテーブル（記憶領域）２３６０は、送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ２３６００と送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ２３６０１と遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数２３６０２を対応して保持する。
送信元情報は、送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤを含む。送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ２３６００は、前述の時刻設定・遅延計算処理部２００８の出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃから受信したフレームの動作説明において、装置内遅延データ蓄積部２３６へ保存した対向カードＩＤと対向ポートＩＤの情報である。送信元カードＩＤが対向カードＩＤであり、送信元ポートＩＤが対向ポートＩＤに各々対応する。送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ２３６００は、自装置がフレームを入力したポートを示す。
送信先情報は、送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤを含む。送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ２３６０１は、前述の時刻設定・遅延計算処理部２００８の出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃから受信したフレームの動作説明において、装置内遅延データ蓄積部２３６へ保存した自カードＩＤと自ポートＩＤの情報である。送信先カードＩＤが自カードＩＤであり、送信先ポートＩＤが自ポートＩＤに各々対応する。送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ２３６０１は、自装置がフレームを出力したポートを示す。
遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数２３６０２は、前述の時刻設定・遅延計算処理部２００８の出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃから受信したフレームの動作説明において、自カードＩＤと自ポートＩＤと自ノード２０３内の対向カードＩＤと対向ポートＩＤとを関連付けて、遅延時間に応じたフレームの統計情報をカウントアップした値である。遅延時間ウィンドウは、フレーム数の統計を取るために予め定められた時間幅を示す。ここでは、一例として１０μｓｅｃにしているが適宜のウィンドウ幅でよい。
装置内遅延データ蓄積部２３６は、送信元情報と送信先情報が入れ替わった双方向について、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数を記憶することができる。
遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数２３６０２は、前述の時刻設定・遅延計算処理部２００８の出力Ｑｕｅｕｅ２００Ｃから受信したフレームの動作説明において、自カードＩＤと自ポートＩＤと自ノード２０３内の対向カードＩＤと対向ポートＩＤとを関連付けて、遅延時間に応じたフレームの統計情報をカウントアップした値である。遅延時間ウィンドウは、フレーム数の統計を取るために予め定められた時間幅を示す。ここでは、一例として１０μｓｅｃにしているが適宜のウィンドウ幅でよい。
装置内遅延データ蓄積部２３６は、送信元情報と送信先情報が入れ替わった双方向について、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数を記憶することができる。
図５を参照して、装置外遅延データ蓄積部２３７が保持するテーブルを説明する。
装置外遅延データ蓄積部２３７が保持するテーブル（記憶領域）２３７０は、送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ２３７００と送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ２３７０１と遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数２３７０２を対応して保持する。
送信元情報は、送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤを含む。送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ２３７００は、前述の時刻設定・遅延計算処理部２００８の受信処理部２００７から受信したフレームの動作説明において、装置外遅延データ蓄積部２３７へ保存した対向ノードＩＤと対向カードＩＤと対向ポートＩＤの情報である。送信元ノードＩＤが対向ノードＩＤであり、送信元カードＩＤが対向カードＩＤであり、送信元ポートＩＤが対向ポートＩＤに各々対応する。送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ２３７００は、対向ノードがフレームを出力したポートを示す。
装置外遅延データ蓄積部２３７が保持するテーブル（記憶領域）２３７０は、送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ２３７００と送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ２３７０１と遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数２３７０２を対応して保持する。
送信元情報は、送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤを含む。送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ２３７００は、前述の時刻設定・遅延計算処理部２００８の受信処理部２００７から受信したフレームの動作説明において、装置外遅延データ蓄積部２３７へ保存した対向ノードＩＤと対向カードＩＤと対向ポートＩＤの情報である。送信元ノードＩＤが対向ノードＩＤであり、送信元カードＩＤが対向カードＩＤであり、送信元ポートＩＤが対向ポートＩＤに各々対応する。送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ２３７００は、対向ノードがフレームを出力したポートを示す。
送信先情報は、送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤを含む。送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ２３７０１は、前述の時刻設定・遅延計算処理部２００８の受信処理部２００７から受信したフレームの動作説明において、装置外遅延データ蓄積部２３７へ保存した自カードＩＤと自ポートＩＤの情報である。送信先カードＩＤが自カードＩＤであり、送信先ポートＩＤが自ポートＩＤに各々対応する。送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ２３７０１で、自装置が対向ノードからフレームを受信したポートを示す。
遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数２３７０２は、前述の時刻設定・遅延計算処理部２００８の受信処理部２００７から受信したフレームの動作説明において、自カードＩＤとの自ポートＩＤと対向ノードＩＤと対向カードＩＤと対向ポートＩＤとを関連付けて、遅延時間に応じたフレームの統計情報をカウントアップした値である。
遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数２３７０２は、前述の時刻設定・遅延計算処理部２００８の受信処理部２００７から受信したフレームの動作説明において、自カードＩＤとの自ポートＩＤと対向ノードＩＤと対向カードＩＤと対向ポートＩＤとを関連付けて、遅延時間に応じたフレームの統計情報をカウントアップした値である。
（ノードの動作）
図６を参照して、遅延・揺らぎデータ計算部２３５のフローチャートを説明する。
ステップＳ２３５０および、ステップＳ２３５１は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５が定期実行処理を実施するための、タイミング生成ステップである。例えば、タイマの満了によりタイマをリセットして以下の処理を実行する。
ステップＳ２３５２および、ステップＳ２３５３は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５が、装置外遅延データ蓄積部２３７が保持するテーブル２３７０と装置内遅延データ蓄積部２３６が保持するテーブル２３６０を各々取得するステップである。
ステップＳ２３５４および、ステップＳ２３５５は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５が前述の各々のテーブルから１レコード読み出すステップである。
ステップＳ２３５６および、ステップＳ２３５７は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５が前述の各々のテーブルの１レコードから遅延時間と揺らぎ幅と標準偏差を算出するステップである。
ステップＳ２３５８および、ステップＳ２３５９は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５が前述の算出結果を各々のレコードと対応づけるステップである。算出結果は装置外遅延データ蓄積部２３７、装置内遅延データ蓄積部２３６に記憶してもよい。
ステップＳ２３５Ａおよび、ステップＳ２３５Ｂは、遅延・揺らぎデータ計算部２３５が前述の対応付けたデータを通知メッセージ処理部２３３へ通知するステップである。
図６を参照して、遅延・揺らぎデータ計算部２３５のフローチャートを説明する。
ステップＳ２３５０および、ステップＳ２３５１は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５が定期実行処理を実施するための、タイミング生成ステップである。例えば、タイマの満了によりタイマをリセットして以下の処理を実行する。
ステップＳ２３５２および、ステップＳ２３５３は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５が、装置外遅延データ蓄積部２３７が保持するテーブル２３７０と装置内遅延データ蓄積部２３６が保持するテーブル２３６０を各々取得するステップである。
ステップＳ２３５４および、ステップＳ２３５５は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５が前述の各々のテーブルから１レコード読み出すステップである。
ステップＳ２３５６および、ステップＳ２３５７は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５が前述の各々のテーブルの１レコードから遅延時間と揺らぎ幅と標準偏差を算出するステップである。
ステップＳ２３５８および、ステップＳ２３５９は、遅延・揺らぎデータ計算部２３５が前述の算出結果を各々のレコードと対応づけるステップである。算出結果は装置外遅延データ蓄積部２３７、装置内遅延データ蓄積部２３６に記憶してもよい。
ステップＳ２３５Ａおよび、ステップＳ２３５Ｂは、遅延・揺らぎデータ計算部２３５が前述の対応付けたデータを通知メッセージ処理部２３３へ通知するステップである。
図７を参照して、ステップＳ２３５６および、ステップＳ２３５７の１レコードから遅延時間と揺らぎ幅と標準偏差を算出するステップの具体例を説明する。
遅延時間ウィンドウ２３５Ｃを遅延時間中間値２３５Ｄとして対応付け、各遅延時間中間値２３５ＤをＸｎ（ｎは１以上の整数）として表現する。
また、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数２３５Ｅを遅延時間中間値あたりのフレーム数２３５Ｆで表し、Ｃｎとして表現する。
遅延時間ウィンドウ２３５Ｃを遅延時間中間値２３５Ｄとして対応付け、各遅延時間中間値２３５ＤをＸｎ（ｎは１以上の整数）として表現する。
また、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数２３５Ｅを遅延時間中間値あたりのフレーム数２３５Ｆで表し、Ｃｎとして表現する。
上記例示では、平均遅延時間μは、例えば、数（１）で算出できる。
一方、標準偏差σは、数（２）となる。
図７において、数（１）および数（２）から算出された値をもとに、例えば、本願では、μ−３σからμ＋３σまでを揺らぎ幅として定義する。なお、遅延時間中間値以外に、遅延時間ウィンドウ２３５Ｃの代表値として適宜の値を用いてもよい。また揺らぎ幅は６σの幅を有するようにしたが、これ以外にも遅延時間の標準偏差又は他のばらつきを表す指標に基づく適宜の幅にしてもよい。
図１６を参照して、前述のステップと数（１）および数（２）から算出した、ノード２３の装置外遅延・揺らぎデータの計算結果を例示する。ここでは、定期的に計算した結果を時系列で示す。
平均遅延時間２３７０３は、装置外遅延データ蓄積部２３７から取得したデータに対する数（１）の算出結果である。標準偏差２３７０５は、数（２）の算出結果である。揺らぎ幅２３７０４は、数（１）および数（２）より定めた揺らぎ幅であり、数（１）数（２）を参照して、例えば、μ−３σからμ＋３σを幅として定義する。
ノード２３は、平均遅延時間２３７０３、標準偏差２３７０５、揺らぎ幅２３７０４をノード管理装置１０へ定期送信する。
平均遅延時間２３７０３は、装置外遅延データ蓄積部２３７から取得したデータに対する数（１）の算出結果である。標準偏差２３７０５は、数（２）の算出結果である。揺らぎ幅２３７０４は、数（１）および数（２）より定めた揺らぎ幅であり、数（１）数（２）を参照して、例えば、μ−３σからμ＋３σを幅として定義する。
ノード２３は、平均遅延時間２３７０３、標準偏差２３７０５、揺らぎ幅２３７０４をノード管理装置１０へ定期送信する。
図１７を参照して、前述のステップと数（１）および数（２）から算出した、ノード２３の装置内遅延・揺らぎデータの計算結果を例示する。ここでは、定期的に計算した結果を時系列で示す。平均遅延時間２３６０３は、装置内遅延データ蓄積部２３６から取得したデータに対する数（１）の算出結果である。標準偏差２３６０５は、装置内遅延データ蓄積部２３６から取得したデータに対する数（２）の算出結果である。揺らぎ幅２３６０４は、数（１）および数（２）より定めた揺らぎ幅であり、数（１）数（２）を参照して、例えば、μ−３σからμ＋３σを幅として定義する。
ノード２３は、平均遅延時間２３６０３、標準偏差２３６０５、揺らぎ幅２３６０４をノード管理装置１０へ定期送信する。
ノード２３は、平均遅延時間２３６０３、標準偏差２３６０５、揺らぎ幅２３６０４をノード管理装置１０へ定期送信する。
図１８を参照して、終端ノード３０の装置外遅延データ蓄積部３０Ｄの保持するデータおよび、遅延・揺らぎ計算部３０Ｅが算出した装置外遅延・揺らぎデータの計算結果を例示する。遅延・揺らぎ計算部３０Ｅは、遅延・揺らぎデータ計算部２３５による装置外遅延データ蓄積部２３７のデータに対する前述の処理と同様に、平均遅延時間、標準偏差および揺らぎ幅を求める。
遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数３０Ｄ１は、ある単位時間に取得したフレーム数を遅延時間ウィンドウあたりにカウントした値である。平均遅延時間３０Ｅ１は、数（１）の算出結果である。標準偏差３０Ｅ２は、数（２）の算出結果である。揺らぎ幅３０Ｅ３は、数（１）および数（２）より定めた揺らぎ幅であり、数（１）数（２）を参照して、例えば、μ−３σからμ＋３σを幅として定義する。
終端ノード３０は、平均遅延時間３０Ｅ１、標準偏差３０Ｅ２、揺らぎ幅３０Ｅ３をノード管理装置１０へ定期送信する。
なお、ノード２３および終端ノード３０は、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数をさらに送信してもよい。
遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数３０Ｄ１は、ある単位時間に取得したフレーム数を遅延時間ウィンドウあたりにカウントした値である。平均遅延時間３０Ｅ１は、数（１）の算出結果である。標準偏差３０Ｅ２は、数（２）の算出結果である。揺らぎ幅３０Ｅ３は、数（１）および数（２）より定めた揺らぎ幅であり、数（１）数（２）を参照して、例えば、μ−３σからμ＋３σを幅として定義する。
終端ノード３０は、平均遅延時間３０Ｅ１、標準偏差３０Ｅ２、揺らぎ幅３０Ｅ３をノード管理装置１０へ定期送信する。
なお、ノード２３および終端ノード３０は、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数をさらに送信してもよい。
（ノード管理装置）
図８を参照して、ノード管理装置１０内の機能ブロックについて説明する。
ノード管理装置１０は、物理ポート１０１を介して、管理ネットワーク５０と接続する。Ｐｈｙ１０２は、物理伝送路の符号化の機能を具備し、物理ポート１０１および、プロトコル解析・変換処理部１０３と接続する。プロトコル解析・変換処理部１０３は、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）および、終端ノード３ｎ（ｎ＝０、１、２…）との通信プロトコルに基づき、プロトコル解析・変換を実施し、通知メッセージ処理部１０４および、パス設定処理部１０７と相互に内部通信を行う。通知メッセージ処理部（受信部）１０４は、Ｐｈｙ１０２経由で受信した、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）からのノード内遅延・揺らぎ管理情報をノード内遅延・揺らぎ管理データベース１０５へ格納する手段と、ノード間遅延・揺らぎ管理情報をノード間遅延・揺らぎ管理データベース１０６へ格納する手段とを具備する。
図８を参照して、ノード管理装置１０内の機能ブロックについて説明する。
ノード管理装置１０は、物理ポート１０１を介して、管理ネットワーク５０と接続する。Ｐｈｙ１０２は、物理伝送路の符号化の機能を具備し、物理ポート１０１および、プロトコル解析・変換処理部１０３と接続する。プロトコル解析・変換処理部１０３は、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）および、終端ノード３ｎ（ｎ＝０、１、２…）との通信プロトコルに基づき、プロトコル解析・変換を実施し、通知メッセージ処理部１０４および、パス設定処理部１０７と相互に内部通信を行う。通知メッセージ処理部（受信部）１０４は、Ｐｈｙ１０２経由で受信した、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）からのノード内遅延・揺らぎ管理情報をノード内遅延・揺らぎ管理データベース１０５へ格納する手段と、ノード間遅延・揺らぎ管理情報をノード間遅延・揺らぎ管理データベース１０６へ格納する手段とを具備する。
パス設定処理部１０７は、経路計算処理部１０８から受信した、パス設定情報と揺らぎ吸収バッファサイズを基に、プロトコル解析・変換処理部１０３経由で、主信号ネットワーク４ｎ（ｎ＝０、１、２…）を構成するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）と終端ノード３ｎ（ｎ＝０、１、２…）にパスを設定する。経路計算部１０８は、ユーザインタフェース処理部１０Ｂからのパス設定要求を受けて、主信号ネットワーク管理データベース１０９から経路候補を複数選択し、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａへ該経路候補の揺らぎ吸収バッファサイズの計算を依頼する。
揺らぎ吸収バッファサイズ計算部（バッファサイズ計算部）１０Ａは、揺らぎ吸収バッファサイズをノード内遅延・揺らぎ管理データベース１０５の情報とノード間遅延・揺らぎ管理データベース１０６の情報を基に算出し、経路計算処理部１０８へ応答する。具体的処理は後述する。
揺らぎ吸収バッファサイズ計算部（バッファサイズ計算部）１０Ａは、揺らぎ吸収バッファサイズをノード内遅延・揺らぎ管理データベース１０５の情報とノード間遅延・揺らぎ管理データベース１０６の情報を基に算出し、経路計算処理部１０８へ応答する。具体的処理は後述する。
一方、経路計算部１０８は、終端ノード３ｎ（ｎ＝０、１、２…）からの警報をパス設定処理部１０７経由で受信すると、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａへ、既存経路の揺らぎ吸収バッファサイズの再計算を依頼し、該終端ノードへ、揺らぎ吸収バッファサイズの再設定を行う。揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａでは、例えばノード内遅延・揺らぎ管理データベース１０５とノード間遅延・揺らぎ管理データベース１０６内の前回バッファサイズを求めた後に測定されたフレームのノード間遅延時間、及び、フレームのノード内遅延時間（例えば最新の情報）を用いて揺らぎ吸収バッファサイズ再度算出することにより、適切な揺らぎ吸収バッファサイズに更新される。
主信号ネットワークトポロジ管理データベース１０９は、経路計算部１０８を介して設定されたパス情報をもとに、装置外主信号ネットワーク４０〜４８と装置内主信号ネットワーク４Ａ〜４Ｄとを対応付けた主信号ネットワークトポロジ情報を保持する。一方、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａにて決定した、揺らぎ吸収バッファサイズと終端ノードへ対応づけ、パス情報とともに、主信号ネットワークトポロジ管理データベース１０９へ保持する。
ユーザインタフェース処理部１０Ｂは、ユーザからパス設定など、管理するインタフェースをユーザへ提供する。揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａは、経路候補の揺らぎ吸収バッファサイズの計算を実施する。
主信号ネットワークトポロジ管理データベース１０９は、経路計算部１０８を介して設定されたパス情報をもとに、装置外主信号ネットワーク４０〜４８と装置内主信号ネットワーク４Ａ〜４Ｄとを対応付けた主信号ネットワークトポロジ情報を保持する。一方、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａにて決定した、揺らぎ吸収バッファサイズと終端ノードへ対応づけ、パス情報とともに、主信号ネットワークトポロジ管理データベース１０９へ保持する。
ユーザインタフェース処理部１０Ｂは、ユーザからパス設定など、管理するインタフェースをユーザへ提供する。揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａは、経路候補の揺らぎ吸収バッファサイズの計算を実施する。
図９を参照して、ノード内遅延・揺らぎ管理データベース１０５について説明する。
ノードＩＤ１０５０は、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）を一意に識別する識別子である。送信元情報は、送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤを含む。送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ１０５１は、ノードＩＤ１０５０で一意に識別できるノード内の送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤである。送信先情報は、送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０５２を含む。送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０５２は、ノードＩＤ１０５０で一意に識別できるノード内の送信先カードＩＤと送信元先ポートＩＤである。
遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数１０５３は、ノードＩＤ１０５０で一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）が、送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０５２で一意に特定されるポートで、ある単位時間に取得したフレーム数を遅延時間ウィンドウあたりにカウントした値である。
ノードＩＤ１０５０は、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）を一意に識別する識別子である。送信元情報は、送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤを含む。送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ１０５１は、ノードＩＤ１０５０で一意に識別できるノード内の送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤである。送信先情報は、送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０５２を含む。送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０５２は、ノードＩＤ１０５０で一意に識別できるノード内の送信先カードＩＤと送信元先ポートＩＤである。
遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数１０５３は、ノードＩＤ１０５０で一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）が、送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０５２で一意に特定されるポートで、ある単位時間に取得したフレーム数を遅延時間ウィンドウあたりにカウントした値である。
平均遅延時間１０５４は、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数１０５３から算出した平均遅延時間であり、算出は、ノードＩＤ１０５０で一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）で実施することができる。揺らぎ幅１０５５は、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数１０５３から算出した揺らぎ幅である。算出は、ノードＩＤ１０５０で一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）で実施することができる。標準偏差１０５６は、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数１０５３から算出した標準偏差である。算出は、ノードＩＤ１０５０で一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）で実施することができる。
図１０を参照して、ノード間遅延・揺らぎ管理データベース１０６について説明する。
送信元情報は、送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤを含む。送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ１０６０は、ノード間における、送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤである。
送信先情報は、送信先ノードＩＤと送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０６１を含む。送信先ノードＩＤと送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０６１は、ノード間における、送信先ノードＩＤとカードＩＤと送信先ポートＩＤである。
遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数１０６２は、送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ１０６０とで一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）が、ある単位時間に送信したフレーム数を、送信先ノードＩＤと送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０６１とで一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）が、受信したフレームとして、遅延時間ウィンドウあたりにカウントした値である。
送信元情報は、送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤを含む。送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ１０６０は、ノード間における、送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤである。
送信先情報は、送信先ノードＩＤと送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０６１を含む。送信先ノードＩＤと送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０６１は、ノード間における、送信先ノードＩＤとカードＩＤと送信先ポートＩＤである。
遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数１０６２は、送信元ノードＩＤと送信元カードＩＤと送信元ポートＩＤ１０６０とで一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）が、ある単位時間に送信したフレーム数を、送信先ノードＩＤと送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０６１とで一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）が、受信したフレームとして、遅延時間ウィンドウあたりにカウントした値である。
平均遅延時間１０６３は、送信先ノードＩＤと送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０６１とで一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）が、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数１０６２から算出した平均遅延時間である。
揺らぎ幅１０６４は、送信先ノードＩＤと送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０６１とで一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）が、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数１０６２から算出した揺らぎ幅である。
標準偏差１０６５は、送信先ノードＩＤと送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０６１とで一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）が、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数１０６２から算出した標準偏差である。
なお、ノード内遅延・揺らぎ管理データベース１０５およびノード間遅延・揺らぎ管理データベース１０６において、平均遅延時間、揺らぎ幅および標準偏差を、ノード管理装置１０などノード２ｎ以外の装置で算出してもよいし、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数を省略してもよい。
揺らぎ幅１０６４は、送信先ノードＩＤと送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０６１とで一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）が、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数１０６２から算出した揺らぎ幅である。
標準偏差１０６５は、送信先ノードＩＤと送信先カードＩＤと送信先ポートＩＤ１０６１とで一意に決定するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）が、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数１０６２から算出した標準偏差である。
なお、ノード内遅延・揺らぎ管理データベース１０５およびノード間遅延・揺らぎ管理データベース１０６において、平均遅延時間、揺らぎ幅および標準偏差を、ノード管理装置１０などノード２ｎ以外の装置で算出してもよいし、遅延時間ウィンドウあたりのフレーム数を省略してもよい。
図１１、図１２、図１３、図１４を参照して、ノード管理装置１０内の揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、揺らぎ吸収バッファサイズを決定するまでを例示する。
図１１はノード管理装置１０が主信号ネットワークトポロジ管理データベース１０９に保持するトポロジ構成、および、ノード内遅延・揺らぎ管理データベース１０５とノード間遅延・揺らぎ管理データベース１０６各区間の標準偏差を例示したものである。
２ｎＡ（ｎ＝０、１、２…）は、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）内部の装置内経路の標準偏差であり、同様に、装置外主信号ネットワーク４ｎ（ｎ＝０、１、２…）の標準偏差は、４ｎＡ（ｎ＝０、１、２…）である。
図１１はノード管理装置１０が主信号ネットワークトポロジ管理データベース１０９に保持するトポロジ構成、および、ノード内遅延・揺らぎ管理データベース１０５とノード間遅延・揺らぎ管理データベース１０６各区間の標準偏差を例示したものである。
２ｎＡ（ｎ＝０、１、２…）は、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）内部の装置内経路の標準偏差であり、同様に、装置外主信号ネットワーク４ｎ（ｎ＝０、１、２…）の標準偏差は、４ｎＡ（ｎ＝０、１、２…）である。
図１２は、揺らぎ吸収バッファ計算部１０Ａが経路計算部１０８より依頼を受けた経路候補である。例えば、ユーザインタフェース処理部１０Ｂにより終端ノード３０と３１が指定される。ここで、ノード２２内部の装置内経路標準偏差２２Ａのうちノード２１とノード２３に関連した標準偏差を２２Ａ１とする
図１３は、図１２で例示した該経路候補を方向、区間別にまとめたものである。方向６０はエンドツーエンドの方向であり、区間６１はノード間で接続される区間または、どのノード内の区間かを示す情報であり、記号６２は、後述の揺らぎ時間計算式で用いる記号であり、標準偏差は、図１２から抽出した、標準偏差の具体値である。
例えば、ノード２１からノード２３方向の揺らぎ吸収バッファの揺らぎを決める標準偏差σ０を以下の式で求める。
例えば、ノード２１からノード２３方向の揺らぎ吸収バッファの揺らぎを決める標準偏差σ０を以下の式で求める。
同様に、例えば、ノード２３からノード２１方向の揺らぎ吸収バッファの揺らぎを決める標準偏差σ１を以下の式で求める。
そして、例えば、揺らぎ時間をノード２１からノード２３方向で６σ０、ノード２３からノード２１方向で６σ１と定義する。
一方、図１４は、インターネットミックスフレームで表示した、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）の設計情報である。
ｎ７０は、インターネットミックスフレームのバイトサイズを一意に決定する整数値である。ＦＳｎ７１は、ｎ７０の整数値で一意に決定されるインターネットミックスフレームのバイトサイズを表す。ＦＳｎ＋ＩＦＳ７２は、ＦＳｎ７１にインターフレームギャップ（ＩＦＧ）を加算したバイトサイズである。ここで、インターフレームギャップは１２バイト固定値としている。ＦＰＳｎ７３は、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）がｎ７０の整数値で一意に決定されるインターネットミックスフレームの１秒間あたりに処理できるフレームレートである。
ｎ７０は、インターネットミックスフレームのバイトサイズを一意に決定する整数値である。ＦＳｎ７１は、ｎ７０の整数値で一意に決定されるインターネットミックスフレームのバイトサイズを表す。ＦＳｎ＋ＩＦＳ７２は、ＦＳｎ７１にインターフレームギャップ（ＩＦＧ）を加算したバイトサイズである。ここで、インターフレームギャップは１２バイト固定値としている。ＦＰＳｎ７３は、ノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）がｎ７０の整数値で一意に決定されるインターネットミックスフレームの１秒間あたりに処理できるフレームレートである。
ノード管理装置１０内の揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａは、前述の計算結果から、例えば、終端ノード３０から終端ノード３１方向で終端ノード３１へ設定する揺らぎ吸収バッファサイズをＢｕｆｆｅｒＳｉｚｅｎｏｄｅ３１としたとき、
ＢｕｆｆｅｒＳｉｚｅｎｏｄｅ３１を、例えば、
と計算する。このとき、ＣＢＳｎｏｄｅ３１は、ノード３１がエッジノードに出力する際の固定ビットサイズである。数５において６σ０は、遅延時間の観測値に基づく揺らぎ幅であり、遅延時間のばらつきを考慮してバッファサイズを定めている。また、数５において、（ＦＳｎ＋ＩＦＳ）×ＦＰＳｎは、インターネットミックスフレームに関係するノード２ｎ（ｎ＝０、１、２…）の設計情報である。ｎ＝１から７までの計算は、ミックスフレームのパターン数に対応する（図１４のｎ７０参照）。数５の例では、設計値と観測値の両方を考慮してバッファサイズを定めている。このように、遅延が少なく、かつフレーム欠落が発生しにくい適切なバッファサイズを設定することができる。
ＢｕｆｆｅｒＳｉｚｅｎｏｄｅ３１を、例えば、
同様に、終端ノード３１から終端ノード３０方向で終端ノード３０へ設定する揺らぎ吸収バッファサイズをＢｕｆｆｅｒＳｉｚｅｎｏｄｅ３１としたとき、ＢｕｆｆｅｒＳｉｚｅｎｏｄｅ３１は、例えば、
と算出できる。このとき、ＣＢＳｎｏｄｅ３１は、ノード３０がエッジノードに出力する際の固定ビットサイズである。
図１９は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａにて、揺らぎ吸収バッファを計算するフローチャートの例示である。
Ｓ１０Ａ０は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、経路計算部１０８より終端ノードの揺らぎ吸収バッファサイズの計算要求を受信するステップである。Ｓ１０Ａ１は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、経路候補からノード内遅延・揺らぎ管理データベースを検索して経路候補に該当するレコードを特定するステップである。Ｓ１０Ａ２は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、経路候補（Ｓ１０Ａ１で特定したレコード）のノード内平均遅延時間の標準偏差を抽出するステップである。Ｓ１０Ａ３は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、経路候補からノード間遅延・揺らぎ管理データベース１０６を検索するステップである。
Ｓ１０Ａ４は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、経路候補のノード間平均遅延時間の標準偏差を抽出するステップである。Ｓ１０Ａ５は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、数５、数６に基づき、終端ノードのバッファサイズを算出するステップである。
Ｓ１０Ａ０は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、経路計算部１０８より終端ノードの揺らぎ吸収バッファサイズの計算要求を受信するステップである。Ｓ１０Ａ１は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、経路候補からノード内遅延・揺らぎ管理データベースを検索して経路候補に該当するレコードを特定するステップである。Ｓ１０Ａ２は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、経路候補（Ｓ１０Ａ１で特定したレコード）のノード内平均遅延時間の標準偏差を抽出するステップである。Ｓ１０Ａ３は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、経路候補からノード間遅延・揺らぎ管理データベース１０６を検索するステップである。
Ｓ１０Ａ４は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、経路候補のノード間平均遅延時間の標準偏差を抽出するステップである。Ｓ１０Ａ５は、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａが、数５、数６に基づき、終端ノードのバッファサイズを算出するステップである。
図２０は、経路計算部１０８におけるパス設定と、揺らぎ吸収バッファのバッファサイズを計算するフローチャートの例示である。
Ｓ１０８０は、経路計算部１０８が、ユーザインタフェース処理部１０Ｂまたは、パス設定処理部１０７よりメッセージを受信する処理である。Ｓ１０８１は、経路計算部１０８が、受信メッセージがパス設定要求であるか否かを判断し、分岐するステップである。Ｓ１０８２は、経路計算部１０８が、主信号ネットワーク管理データベース１０９から経路候補を複数取得するステップである。Ｓ１０８３は、経路計算部１０８が、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａから該経路の揺らぎ吸収バッファサイズを取得するステップである。Ｓ１０８４は、経路計算部１０８が、パス設定処理部へパス設定を依頼ステップである。
Ｓ１０８５は、経路計算部１０８が、主信号ネットワークトポロジ管理データベース１０９へ経路情報と終端ノードの揺らぎ吸収バッファサイズを格納するステップである。Ｓ１０８６は、経路計算部１０８が、受信メッセージが終端ノードからの警報であるか否かを判断し、分岐するステップである。Ｓ１０８７は、経路計算部１０８が、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａから該経路の揺らぎ吸収バッファサイズを取得する。Ｓ１０８６は、経路計算部１０８が、パス設定処理部１０７経由で終端ノードへ揺らぎ吸収バッファサイズの再設定要求を行うステップである。
Ｓ１０８０は、経路計算部１０８が、ユーザインタフェース処理部１０Ｂまたは、パス設定処理部１０７よりメッセージを受信する処理である。Ｓ１０８１は、経路計算部１０８が、受信メッセージがパス設定要求であるか否かを判断し、分岐するステップである。Ｓ１０８２は、経路計算部１０８が、主信号ネットワーク管理データベース１０９から経路候補を複数取得するステップである。Ｓ１０８３は、経路計算部１０８が、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａから該経路の揺らぎ吸収バッファサイズを取得するステップである。Ｓ１０８４は、経路計算部１０８が、パス設定処理部へパス設定を依頼ステップである。
Ｓ１０８５は、経路計算部１０８が、主信号ネットワークトポロジ管理データベース１０９へ経路情報と終端ノードの揺らぎ吸収バッファサイズを格納するステップである。Ｓ１０８６は、経路計算部１０８が、受信メッセージが終端ノードからの警報であるか否かを判断し、分岐するステップである。Ｓ１０８７は、経路計算部１０８が、揺らぎ吸収バッファサイズ計算部１０Ａから該経路の揺らぎ吸収バッファサイズを取得する。Ｓ１０８６は、経路計算部１０８が、パス設定処理部１０７経由で終端ノードへ揺らぎ吸収バッファサイズの再設定要求を行うステップである。
本実施の形態によると、ノードは、遅延時間を測定する機能を具備し、そこから平均遅延時間、揺らぎ幅、標準偏差を保持する機能を持ち、ネットワークを管理するノード管理装置にその情報を伝達するため、ノード管理装置は、ネットワーク内の該情報を全て把握でき、終端ノードに対して、遅延が少なく、かつフレーム欠落が発生しにくい適切なバッファサイズを設定できる。
また、ノード高精度の時刻同期機構を具備するため、さらに最適化されたバッファサイズを設定可能である。
終端ノード間に複数の伝送路が発生するような場合であっても、最適なルート設定（伝送路設計）が行えるようになる。
また、揺らぎ吸収バッファの深度を標準偏差を用いて制御するようにした為、従来技術と比較して、バッファあふれによるデータ破棄の確率を低下させることができ、信頼性の高いネットワーク構築が可能となる。
また、ノード高精度の時刻同期機構を具備するため、さらに最適化されたバッファサイズを設定可能である。
終端ノード間に複数の伝送路が発生するような場合であっても、最適なルート設定（伝送路設計）が行えるようになる。
また、揺らぎ吸収バッファの深度を標準偏差を用いて制御するようにした為、従来技術と比較して、バッファあふれによるデータ破棄の確率を低下させることができ、信頼性の高いネットワーク構築が可能となる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
１０ ノード管理装置
１０Ａ 揺らぎ吸収バッファサイズ計算部
１０５ ノード内遅延・揺らぎ管理データベース
１０６ ノード間遅延・揺らぎ管理データベース
２０〜２４ ノード
２００８ 時刻設定・遅延計算処理部
２３５ 遅延・揺らぎデータ計算部
２３６ 装置内遅延データ蓄積部
２３７ 装置外遅延データ蓄積部
３０〜３２ 終端ノード
３０６ 揺らぎ吸収バッファ
１０Ａ 揺らぎ吸収バッファサイズ計算部
１０５ ノード内遅延・揺らぎ管理データベース
１０６ ノード間遅延・揺らぎ管理データベース
２０〜２４ ノード
２００８ 時刻設定・遅延計算処理部
２３５ 遅延・揺らぎデータ計算部
２３６ 装置内遅延データ蓄積部
２３７ 装置外遅延データ蓄積部
３０〜３２ 終端ノード
３０６ 揺らぎ吸収バッファ
Claims (5)
- ノード管理装置と、中継ノードと終端ノードを含む複数のノードとを備えたネットワークシステムであって、
前記ノードはそれぞれ、
フレームのノード間遅延時間、及び、フレームのノード内遅延時間を測定する遅延計算処理部
を有し、
前記ノード管理装置は、
終端ノード間のパスに対して、該終端ノード間の各ノードで測定されたフレームのノード間遅延時間のばらつき及びフレームのノード内遅延時間のばらつきに基づく遅延時間の揺らぎ幅を設定し、該遅延時間の揺らぎ幅に応じた終端ノードのバッファサイズを求めるバッファサイズ計算部
を有するネットワークシステム。 - 前記バッファサイズ計算部は、
フレームサイズ、フレームギャップ及び単位時間当たりの処理フレーム数を定めた設計値である複数パターンのミックスフレーム情報と、観測値に基づく揺らぎ幅とに応じた終端ノードのバッファサイズを求める請求項１に記載のネットワークシステム。 - 前記バッファサイズ計算部は、
フレームのノード間遅延時間、又は、フレームのノード内遅延時間の時間変動に対して動的に前記バッファサイズを求める請求項１に記載のネットワークシステム。 - 前記バッファサイズ計算部は、
前記終端ノードでバッファあふれが生じた場合に送信される警報を受信すると、前回バッファサイズを求めた後に測定されたフレームのノード間遅延時間、及び、フレームのノード内遅延時間を用いて、前記バッファサイズを再度求める請求項１に記載のネットワークシステム。 - ノード管理装置と、中継ノードと終端ノードを含む複数のノードとを備えたネットワークシステムにおける前記ノード管理装置であって、
前記ノード管理装置は、
フレームのノード間遅延時間並びにフレームのノード内遅延時間、又は、それらの標準偏差に基づく情報を受信する受信部と、
終端ノード間のパスに対して、該終端ノード間の各ノードで測定されたフレームのノード間遅延時間の標準偏差及びフレームのノード内遅延時間の標準偏差に基づく遅延時間の揺らぎ幅を設定し、該遅延時間の揺らぎ幅に応じた終端ノードのバッファサイズを求めるバッファサイズ計算部と、
所定のパス設定情報と、求めたバッファサイズとを前記終端ノードに送信して終端ノードにパスを設定するパス設定処理部と
を備えるノード管理装置。
Priority Applications (1)
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