JPH11215189A - ネットワークシステム並びに情報伝送方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 等時性（isochronous ）を必要とするデータ
を効率的に確実に転送する。 【解決手段】 ネットワークシステムは、共通の絶対時
間をそれぞれ有する複数のノードがリング型に接続され
てなるリング型ネットワークシステムであって、等時性
を必要とするデータのパケットがノードＡからノードＦ
までノード毎に転送される際に、ノードＡ以外のノード
がパケットの発行を抑制することにより、ノードＡから
発行されたパケットを優先的に転送する優先期間を、一
定時間にわたって周期的に確保するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リング型に接続さ
れたノードからなるネットワークに情報信号を伝送する
ネットワークシステム並びに情報伝送方法及び装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】オフィス、工場、倉庫、大学キャンパス
等の限定された広がりを持った地域において、コンピュ
ータに関わりをもつ装置の間でデータや画像を相互に通
信するには、ローカルエリアネットワーク（Lacal Area
Network;LAN）が用いられる。具体的な接続装置例とし
ては、コンピュータ、プリンタ、端末機器、ハードディ
スク、監視／制御機器等がある。これらの接続装置を論
理的には以下ではノード（node）という。ＬＡＮの適用
例としては、電子メール、遠隔データベース及びグラフ
ィック処理システム等がある。このＬＡＮの物理的な網
配線形態（ネットワークトポロジー）としては、バス
型、スター型、リング型がある。

【０００３】リングトポロジー（ring topology ）と
は、一般的にはネットワーク接続での形態・形状のこと
であり、各ノード間の信号をリング（ring: 輪）状につ
なげた場合を言う。上述のように、ノードとは、ネット
ワーク上での送受信ステーション、すなわち、コンピュ
ータ端末やそれに準ずる装置である。

【０００４】リングトポロジーの具体例として、簡単な
例を図３９に示す。ここで、もし、ノードＡとノードＣ
で通信等による信号、または、パケットデータのやり取
りがある場合、ノードＡから発信された信号、または、
パケットデータは、ノードＢを経由してノードＣに、そ
して、ノードＣから発信された信号、または、パケット
データは、ノードＤを経由してノードＡで受信されるこ
とになる。

【０００５】各ノードには入力と出力があり、入力から
入った信号、または、パケットデータはノード内で処理
されてから出力されたり、処理されずにそのまま出力さ
れたりする。ネットワークにおけるこの形態（トポロジ
ー）の例としては、標準規格の『Token Ring/IEEE 802.
5』や『Fibre Channel』、『Scalable Coherent Interf
ace /IEEE 1596-1992』などがある。

【０００６】次に等時性（Isochronous）に関して説明
する。

【０００７】等時性とは、図４０中の（Ａ）〜（Ｃ）及
び図４１中の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ある一定時
間内にある一定量のデータ転送が行なわれ、その転送が
定期的（周期的）に確実に完了されるとき、等時性（Is
ochronous ）があると言う。

【０００８】すなわち、図４０中の（Ａ）においては、
平均的にデータが転送されている。図４０中の（Ｂ）に
おいては、例えば、バス占有権やバンド幅などのリソー
スが優先的に（容易に）すぐ確保でき、極めて短い時間
でデータ転送ができている。図４０中の（Ｃ）において
は、上記リソースを占有してデータ転送をする期間が途
切れている。このデータ転送中における期間の途切れの
理由としては、例えば、データ転送元でデータを準備し
きれなかった場合、データ転送先でデータを取り込み切
れなかった場、上記リソースの取り合いになって、時々
しか占有できなかった場合 などが考えられる。

【０００９】一方、図４１中の（Ａ）においては、一定
時間Ｔ内に一定量Ｄのデータ転送が完了している。図４
１中の（Ａ）では、一定時間内に一定量のデータ転送ぎ
りぎり間に合っている。すなわち、図４１中の（Ａ）に
あっては、定められた時間内の全体を通してデータ転送
が続いたとしても、等時性（Isochronous ）が保たれて
いる。

【００１０】さらに、図４１中の（Ｂ）においては、上
記リソースを占有し、データ転送を開始してから転送の
バンド幅が 次第に拡大している。図４１中の（Ｃ）に
おいては、上記リソースを占有し、データ転送を開始し
てから、転送のバンド幅が大きくなったり、小さくなっ
たり、一連のデータ転送中に動的に変化している。

【００１１】このように、ある一定時間内に一定量のデ
ータを確実に転送できるとき、等時性（Isochronous）
が保証されている、または、確保されている、と言う。
この一定時間とは、図４０中の（Ａ）〜（Ｃ）及び図４
１中の（Ａ）〜（Ｃ）における周期Ｔ（秒）に対応して
いる。

【００１２】ここで、一定時間（Ｔ）内に送りたいデー
タ量をＤ（バイト）とすると、Ｄは時間ｔ（秒）に関す
る積分であらわされる。すなわち、次の式のようにな
る。

【００１３】

【数１】

【００１４】続いて、リングトポロジーにおける各ノー
ド間でデータのやりとり、すなわち通信が行われるとき
のパケットの流れ方を説明する。

【００１５】まず、図３９に示したリングトポロジーに
おけるノード内の概念的なブロック図を以下の図４２に
示す。

【００１６】ノード１０１の入力部からノード１０１に
入力したパケット１１１は、パケット判定用記憶領域部
１０５に記憶される。そして、このパケット記憶判定領
域部１０５にて自ノード１０１に対するパケットであれ
ば入力パケット用記憶領域部１０３に送られて記憶さ
れ、自ノード１０１に対するパケット出なければＭＵＸ
（multiplex;多重化）部１０６で多重化されて出力部か
ら外部に出力される。図４２中には、この出力部からネ
ットワークに送出されたパケット１１２が示されてい
る。

【００１７】入力パケット用記憶領域部１０３は入力さ
れたパケットを一時的に記憶する。ノード処理部１０２
は、他の処理系とのインターフェースを行っている。こ
のノード処理部１０２は、入力パケット用記憶領域部１
０３に記憶されたパケットを読み出して所定の処理を行
い、処理に応じて出力パケット用記憶領域部１０４に書
き込む。

【００１８】出力パケット用記憶領域部１０４は書き込
まれたパケットを一時的に記憶する。この出力パケット
用記憶領域部１０４に記憶されたパケットは、ＭＵＸ部
１０６にて多重化され、出力部を介してノード１０１か
ら外部のネットワークに送出される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の手法
のように、パケットのやり取りを各ノードそれぞれがパ
ケット発行を必要としたときに、そのパケットを自由
に、換言すると無秩序に発行することによって、次に述
べるような問題が生じる。

【００２０】図４３に示すように、ノードの１０１入力
部から入って来たパケット１１１の一部であるヘッダ部
がパケット判定用記憶領域１０５部に入ってパケットの
振り分け判断が行われる前に、出力パケット用記憶領域
部１０４からパケット１１２が送出され始めているとい
う状態になっている。

【００２１】そして、図４４に示すように、ひとたびパ
ケット１１２が送出され始めると、ＭＵＸ部１０６で
は、そのパケット１１２を出力部を通してノード１０１
の外部に送り出されなければならないので、入力部から
入って来たパケット１１１は、そのパケット全体が一旦
パケット判定用記憶領域部１０５に蓄積されることにな
る。

【００２２】したがって、パケット判定用記憶領域部１
０５の大きさとしては、最低でも、そのリング型ネット
ワーク上でやり取りされる最大パケットサイズが必要と
なるのである。

【００２３】このように従来の手法では、ノード１０１
の入力部から入力されるパケットを、パケット判定用記
憶領域部１０５に一旦蓄積してからＭＵＸ部１０６を介
して出力していた。このために、ノード１０１内にパケ
ットが留まることになり、パケットがノードに入力して
から出力するまでに時間差を要していた。

【００２４】もし、パケット１１１がノード１０１の入
力部からパケット判定用記憶領域部１０５に入って来る
時にパケット１１２が存在しなければ、パケット１１１
は、そのヘッダ部がパケット判定用記憶領域部１０５に
入ってきてすぐに判定され、ＭＵＸ部１０６を経由して
ノード外に出力されることになる。

【００２５】パケット１１１のヘッダ部のみがパケット
判定用記憶領域部１０５に入ってからすぐにＭＵＸ部に
送り出されるのと、パケット全体が同記憶領域部１０５
に入ってしまってからＭＵＸ部１０５に送り出されるの
とでは、前者の場合がパケットが最速でそのノードを通
過するのに対して、後者の場合はノード内にパケットが
留まることになり、その時間差は大きい。

【００２６】例えば、リングトポロジーによるリング型
ネットワークの構成が可能なＳＣＩ（Scalable Coheren
tInterface/IEEE 1596）では、データを含んだパケット
において、ヘッダ部のパケット発行先のノードＩＤ（タ
ーゲットＩＤ）部分１に対して、その他の部分は最大で
３９に、最小でも１５になり、ヘッダ部をみてすぐに判
断し、そのパケットを先に送り出せるのと送り出せない
のとでは非常に大きな時間差が生じる。

【００２７】一方、従来のリングトポロジーにおけるノ
ードでは、絶対時刻を表したグローバルタイマを備えて
いなかったり、備えていたとしても本発明のような用途
には使用されていない。また、各ノードが一定期間に渡
り、リング型ネットワークのバンド幅、すなわち帯域を
優先的に使用できるような機構も設けられていないの
で、等時性（Isochronous ）の保証は極めて困難であっ
た。さらに、従来では、本発明に見られる伝送経路にお
ける各ノード間のパケット到達時間の差を考慮に入れて
いる手法、装置等はない。

【００２８】このような関連において、従来のリングト
ポロジーにおいては、ノードにおいて時間差を生じるた
めに、帯域を確保してネットワーク上の等時性を保証す
ることは困難であった。

【００２９】本発明は、上述の実情に鑑みてなされるも
のであって、リングトポロジー上において等時性を実現
することにより、効率の良いデータ転送を実現するよう
な情報伝送装置及び方法並びにシステムを提供すること
を目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係るネットワークシステムは、他のノー
ドに宛てて情報信号のパケットを発行し、当該ノードが
接続するノードの一つから情報信号のパケットを与えら
れ、上記情報信号のパケットの宛先に応じて当該ノード
が接続するノードの一つに転送し、自己宛の情報信号の
パケットを受け取る複数のノードをリング型に接続して
なるネットワークシステムにおいて、各ノードは、それ
ぞれ共通の絶対時間をそれぞれ有し、情報信号のパケッ
トを発行するパケット発行ノードからの情報信号のパケ
ットを優先的に転送する優先期間を上記絶対時間に基づ
いて設けるものである。

【００３１】また、本発明に係る情報伝送方法は、共通
の絶対時間をそれぞれ有する複数のノードをリング型に
接続してなるリング型ネットワークを用いる情報伝送方
法において、上記複数のノードの内の一つノードである
パケット発行ノードが、上記複数のノードの内の他のノ
ードであるパケット宛先ノードに宛てて情報信号のパケ
ットを発行するパケット発行工程と、上記パケット発行
工程にて発行された情報信号のパケットを、上記パケッ
ト発行工程にて発行された情報信号のパケットを優先的
に転送する優先期間に、上記リング型ネットワークを介
して上記パケット発行ノードから上記パケット宛先ノー
ドまでノード毎に転送するパケット転送工程と、上記パ
ケット転送工程にて転送された情報信号のパケットを上
記宛先パケットが受け取るパケット受け取り工程とを有
するものである。

【００３２】さらに、本発明に係る情報伝送装置は、複
数個のノードがリング型に接続されてなるリング型ネッ
トワークのノードに用いられる情報伝送装置であって、
上記リング型ネットワークに共通の絶対時間を計時する
計時手段と、他のノードに宛てて情報信号を発行するパ
ケット発行手段と、当該ノードが接続するノードの一つ
から情報信号のパケットを与えられ、情報信号のパケッ
トを発行したパケット発行ノードから発行された情報信
号を優先的に転送する優先期間に、上記情報信号のパケ
ットの宛先に応じて当該ノードが接続するノードの一つ
に転送するパケット転送手段と、自己宛の情報信号のパ
ケットを受け取るパケット受け取り手段とを有する。

【００３３】そして、本発明に係るネットワークシステ
ムは、他のノードに宛てて情報信号のパケットを発行
し、接続するノードから情報信号のパケットを与えら
れ、上記情報信号のパケットの宛先に応じて接続するノ
ードに転送し、自己宛の情報信号のパケットを受け取る
複数のノードをリング型に接続してなるネットワークシ
ステムにおいて、各ノードは、共通の絶対時間をそれぞ
れ有し、上記複数のノードの内の一つのノードであるパ
ケット発行ノードが、上記複数のノードの内の他のノー
ドであるパケット宛先ノードに宛てて、絶対情報を書き
込んだ情報信号のパケットを発行し、当該ノードが接続
するノードの一つから情報信号のパケットを与えられる
と上記情報信号のパケットに書き込まれた絶対時間と自
己の有する絶対時間との差を取ることにより上記ノード
からの遅延時間を検出し、情報信号のパケットに自己の
有する絶対時間を書き込んで更新してを宛先ノードに応
じて当該ノードに接続するノードの一つに転送するもの
である。

【００３４】さらにまた、本発明に係る情報伝送方法
は、共通の絶対時間をそれぞれ有する複数のノードをリ
ング型に接続してなるリング型ネットワークを用いる情
報伝送方法において、上記複数のノードの内の一つのノ
ードであるパケット発行ノードが、上記複数のノードの
内の他のノードであるパケット宛先ノードに宛てて、絶
対情報を書き込んだ情報信号のパケットを発行するパケ
ット発行工程と、上記パケット発行工程にて発行された
情報信号のパケットを、当該ノードが接続するノードの
一つから与えられ、上記情報信号のパケットに書き込ま
れた絶対時間と自己の有する絶対時間との差を取ること
により、上記ノードからの遅延時間を検出する遅延時間
検出工程と、上記遅延時間検出工程からの情報信号のパ
ケットに自己の有する絶対時間を書き込んで更新する絶
対時間更新工程と、上記絶対時間更新工程からの情報信
号のパケットをその宛先ノードに応じて当該ノードに接
続するノードの一つに転送するパケット転送工程と、上
記絶対時間更新工程からの情報信号のパケットの宛先ノ
ードが自己の場合には、当該情報信号のパケットを受け
取るパケット受け取り工程とを有するものである。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るネットワーク
システム並びに情報伝送方法及び装置について、図面を
参照して詳細に説明する。

【００３６】本発明の第１の実施の形態は、共通の絶対
時間をそれぞれ有する複数のノードがリング型に接続さ
れたリングトポロジーのネットワークにおいて、単一の
ノードだけに情報信号のパケットを発行する優先期間で
ある時間帯を与え、その時間帯には他のノードは自身の
パケット発行を抑制するものである。

【００３７】ここでのパケット発行が最優先される時間
帯は、各ノード内の絶対時間を有する計時手段であるグ
ローバルタイマを参照することにより設定・実行するこ
とができる。優先的にパケットの発行が可能となるノー
ドは等時性の必要なデータ転送を行う予定のノードであ
る。

【００３８】ここで、等時性（Isochronous ）とは、あ
る一定時間内にある一定量のデータ転送が行われ、その
転送が定期的（周期的）に確実に完了されることをい
う。

【００３９】情報伝送方法の具体例として、図１に示す
ようなノード構成を例に取って説明する。

【００４０】図１では、ノードＡ，ノードＢ，ノード
Ｃ，ノードＤ，ノードＥ，ノードＦ，ノードＧ，ノード
Ｈの８個のノードからなるリングトポロジーのリング型
ネットワークが構成されている。

【００４１】今、各ノードＡ〜Ｈでは、等時性を必要と
しないデータ転送が随時行なわれており、ノードＡのみ
がノードＦに対して等時性を必要とするデータ転送を行
なおうとしている場合を考える。

【００４２】この場合に、転送元であるノードＡの発行
するパケットが、その転送経路中で余計な時間を費やす
ことなく最短時間で転送先であるノードＦに到達するこ
とを確保するために、図２に示す具体例のようにノード
Ａだけが優先的にパケット発行できる時間帯を周期的に
設けることによって、等時性を必要とするデータ転送を
可能にする。なお、この時間帯の設定は、単位時間Ｔに
ついて周期的となっている。以下でも同様である。

【００４３】ここで、単位時間Ｔは、等時性を保つため
の周期的な期間を示しており、等時性とは単位時間Ｔご
とに毎回必ずある決まった一定量のデータを転送しなけ
ればならないということである。すなわち、ここでは、
等時性を必要とするノードＡからノードＦへのデータ転
送が単位時間Ｔごとに保証されなければならないという
ことである。

【００４４】図２中の網掛けで示した時間ｔの部分が、
等時性を必要とするデータ転送のためにノードＡが優先
的にパケットの発行を行なう時間帯であり、この時間帯
には、他のノードはパケットの発行を抑制して、発行を
行なわない時間帯である。

【００４５】ノードＡが優先してパケット発行可能な時
間帯は、単位時間Ｔ当たりに転送したいデータ量によっ
て変わってくる。データ量が多いとその時間帯は長く必
要となり、データ量が少ないとその時間帯は短くてす
む。もちろん、等時性を必要とするデータ転送が不要な
場合は、この時間帯も不要となる。また、この時間帯は
周期的な単位時間Ｔ内で、その一定時間を定めればよ
く、連続的な時間帯ではなくても、不連続な時間帯とし
て設定しても同じである。ただし、単位時間Ｔ内のノー
ドＡが優先してパケット発行を行なえる図２中の網掛け
部分以外の部分の時間帯は、すべてのノードが自由にパ
ケット発行を行なうことのできる時間帯である。ここの
例では、ノードＡ〜Ｈが等時性を必要としないデータの
転送を行なう時間として定義される。

【００４６】時間帯の設定の他の具体例として、図３に
示す例においては、ノードＡだけが優先してパケットを
発行可能な時間帯は、図２に示した連続な時間帯ｔに比
して、時間帯ｔ１，時間帯ｔ２，時間帯ｔ３からなる不
連続な３個の時間帯に分かれている。

【００４７】この場合に、時間帯ｔ１，時間帯ｔ２，時
間帯ｔ３の合計時間は、上記図２に示した連続的な時間
帯ｔの時間と同じでなければならない。すなわち、関係
式ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＝ｔを満たす必要がある。

【００４８】これまでの説明においては、等時性を必要
とするデータ転送がノードＡからノードＦに対してのみ
であったが、このデータ転送が複数の組合わせについて
ある具体例について説明する。

【００４９】この場合には、上記の場合と同様に等時性
を必要とするデータ転送を行なうノードごとにパケット
発行可能な時間帯を設ける。その様子を図４〜６に示
す。

【００５０】すなわち、図４では、ノードＡからノード
Ｂ，ノードＣ，ノードＤ，ノードＥ，ノードＦ，ノード
Ｇ，ノードＨまでの８個のノードからリングトポロジー
のリング型ネットワークが構成されている。

【００５１】今、各ノードＡ〜Ｈでは、等時性を必要と
しないデータ転送が随時行なわれいるが、ノードＡがノ
ードＧに対して、ノードＨがノードＣに対して、それぞ
れ等時性を必要とするデータ転送を行なう場合を考え
る。

【００５２】この場合に、転送元であるノードＡ、およ
び、ノードＨの発行するパケットが、その転送中で余計
な時間を費やすことなく最短時間で転送先であるノード
Ｇ、および、ノードＣにそれぞれ到達することを確保す
るために、図５に示すようなノードＡ、および、ノード
Ｈのそれぞれが優先的にパケット発行可能な時間帯を周
期的に設けることによって、等時性を必要とするデータ
転送を可能にする。

【００５３】図５中の濃く網掛けした部分が、等時性を
必要とするデータ転送のためにノードＡが優先的にパケ
ットの発行を行なう時間帯であり、この時間帯には、他
のノードＢ〜Ｈはパケットの発行を抑制して、発行を行
なわない時間帯となる。

【００５４】同様に薄く網掛けした部分が、ノードＨが
優先的にパケットの発行を行なう時間帯であり、他のノ
ードＡ〜Ｇはパケットの発行を抑制して、発行を行なわ
ない時間帯となる。

【００５５】網掛け以外の部分の時間帯は、すべてのノ
ードが自由にパケット発行を行なう。すなわち、等時性
を必要としないデータ転送を行なうことのできる時間帯
である。

【００５６】この例では、ノードＡとＨのみが優先的な
パケット発行可能な時間帯を割り当てられているが、さ
らに複数のノードに対して割り当てることも可能であ
る。

【００５７】ここでの例を図６において、さらに具体的
に時間軸を使って説明する。すなわち、図６中において
は、単位時間Ｔについて、時間ｔ＝１０００〜１１００
の期間が第１周期、時間ｔ＝１１００〜１２００の期間
が第２周期、時間ｔ＝１２００〜１３００の期間が第３
周期である。

【００５８】上記第１周期においては、時間ｔ＝１０３
０〜１０４５の期間がノードＡだけが優先してパケット
発行可能な時間帯であり、時間ｔ＝１０６５〜１０７５
の期間がノードＨだけがパケット発行可能な時間帯であ
る。

【００５９】上記第２周期においては、時間ｔ＝１１３
０〜１１４５の期間がノードＡだけが優先してパケット
発行可能な時間帯であり、時間ｔ＝１１６５〜１２７５
の期間がノードＨだけがパケット発行可能な時間帯であ
る。

【００６０】上記第３周期においては、時間ｔ＝１２１
０〜１２４５の期間がノードＡだけが優先してパケット
発行可能な時間帯であり、時間ｔ＝１２６５〜１２７５
の期間がノードＨだけがパケット発行可能な時間帯であ
る。

【００６１】そして、第１周期、第２周期、第３周期に
おける網掛けがない時間は全てのノードがパケットを発
行可能な時間である。

【００６２】以下では、上述のようにノードＡ、およ
び、ノードＨを優先する時間帯を設定した場合のデータ
の転送について、時間を追って説明する。ここでは、第
６図中の第１の周期である単位時間Ｔ内の時間ｔ＝１０
００〜１１００での各ノードの挙動を説明する。

【００６３】図６に示した時間軸における、時間ｔ＝１
０００〜１０３０の期間は、図７に示すように、どのノ
ードに対しても、優先的なパケット発行の時間帯として
割り当てられていないので、すべてのノードが自由にデ
ータ転送を行なう時間帯である。

【００６４】この時間帯には、ノードＡ〜Ｈのすべてが
等時性を必要としないデータ転送を行い、その時の状況
に応じて自ノードからのパケット発行を行ったり、他ノ
ードからのパケットを通過させたりする。ここで転動が
行われるデータは、等時性を必要としないデータであ
る。

【００６５】図６に示した時間軸における、時間ｔ＝１
０３０〜１０４５の期間は、図８に示すように、ノード
Ａが優先的にパケット発行を行なうことのできる時間帯
であり、ノードＡは等時性を必要とするデータの転送を
行なう。

【００６６】その他のノードＢ〜Ｈはパケット発行を抑
制し、ノードＡの発行したパケットを先へと送り出すた
めに中継をするだけである。すなわち、ノードＡだけが
等時性を必要とするデータ転送を行い、その他のノード
Ｂ〜Ｈはそのデータを中継するだけである。

【００６７】図中の周回する矢印の根元に対応する網掛
けをされたノードＡはパケットを発行したノードを、周
回する矢印の先端に対応する網掛けをされたノードＧは
パケットの位置を示している。以下でも同様である。

【００６８】図６に示した時間軸における、時間ｔ＝１
０４５〜１０６５の期間は、図９に示すように、どのノ
ードに対しても、優先的なパケット発行の時間帯として
割り当てられていないので、すべてのノードが自由にデ
ータ転送を行なう時間帯である。

【００６９】この時間帯に転送が行なわれるデータは、
等時性を必要としないデータである。すなわち、ノード
Ａ〜Ｈのすべてが等時性を必要としないデータ転送を行
い、その時の状況に応じて自ノードからのパケット発行
を行ったり、他ノードのパケットを通過させたりする。

【００７０】図６に示した時間軸における、時間ｔ＝１
０６５〜１０７５の期間は、図１０に示すように、ノー
ドＨが優先的にパケット発行を行なうことのできる時間
帯であり。

【００７１】この時間帯には、ノードＨは等時性を必要
とするデータの転送を行なう。その他のノードＡ〜Ｇは
パケット発行を抑制し、ノードＨの発行したパケットを
先へと送り出すために中継をするだけである。

【００７２】図６に示した時間軸における、時間ｔ＝１
０７５〜１１００の期間は、図１１に示すように、どの
ノードに対しても優先的なパケット発行の時間帯として
割り当てられていないので、すべてのノードが自由にデ
ータ転送を行なう時間帯である。

【００７３】この時間帯に転送が行なわれるデータは、
等時性を必要としないデータである。すなわち、ノード
Ａ〜Ｈのすべてが等時性を必要としないデータ転送を行
い、その時の状況に応じて自ノードからのパケット発行
を行ったり、他ノードのパケットを通過させたりする。

【００７４】ここで、図６に示した時間軸においては、
時間周期Ｔについて周期的であるので、第２の周期であ
る時間ｔ＝１１００〜１２００、および、第３の周期で
ある時間ｔ＝１２００〜１３００での各ノードの挙動
は、時間ｔ＝１１００〜１１３０、および、時間ｔ＝１
２００〜１２３０におけるデータ転送の様子は図７と、
時間ｔ＝１１３０〜１１４５、および、時間ｔ＝１２３
０〜１２４５におけるデータ転送の様子は図８と、時間
ｔ＝１１４５〜１１６５、および、時間ｔ＝１２４５〜
１２６５におけるデータ転送の様子は図９と、時間ｔ＝
１１６５〜１１７５、および、時間ｔ＝１２６５〜１２
７５におけるデータ転送の様子は図１０と、時間ｔ＝１
１７５〜１２００、および、時間ｔ＝１２７５〜１３０
０におけるデータ転送の様子は図１１とそれぞれ全く同
じである。

【００７５】続いて、情報伝送装置について説明する。
この情報伝送装置は、複数個のノードがリング型に接続
されてなるリングトポロジーのネットワークのノードに
用いられるものである。

【００７６】情報伝送装置は、図１２に示すように、ネ
ットワークのノードとして利用され、入力されるパケッ
トが自ノード１あてであるか否かを判定するためのパケ
ット判定用記憶領域部５と、他の処理系とインターフェ
ースを行うと共にパケットに対して処理を行うノード処
理部２と、このノード処理部２について入力するパケッ
ト及び出力するパケットをそれぞれ一時的に記憶する入
力パケット用記憶領域部３及び出力パケット用記憶領域
部４と、上記パケット判定用記憶領域部５及び上記出力
パケット用記憶領域部４からのパケットについて多重化
を行って出力するＭＵＸ部６とを有している。

【００７７】ノード１である情報伝送装置に入力するパ
ケット１１は、ノード１の入力部からパケット判定用記
憶領域部５に送られる。パケット判定用記憶領域部５
は、入力部からノード１に入ってきたパケットを一時的
に蓄積しておき、自身のノード（自ノード）１へのパケ
ットなのか否かを判断する。

【００７８】パケット判定用記憶領域部５にて自ノード
１に対するパケットであると判定されると、当該パケッ
トは入力パケット用記憶領域部３へと導かれる。一方、
自ノード１に対するものでなければ、さらにリング型ネ
ットワークを介して先のノードへと転送するために、マ
ルチプレクス（multiplex; MUX）部６でマルチプレクス
（multiplex ）、すなわち多重化又はセレクトされた後
に出力部から外部に出て行く。

【００７９】パケット判定用記憶領域部５では、入力さ
れたパケットのヘッダ部の中に組み込まれているパケッ
ト発行先の識別子であるターゲットＩＤをみることによ
り、自ノードへのパケットなのか、他ノードへのパケッ
トなのかを即座に判断する。

【００８０】したがって、入力パケットのヘッダ部がパ
ケット判定用記憶領域部１０５に入って来た時点で、当
該パケットが自ノード宛か他ノード宛かを判定すること
ができ、すぐに、入力パケット用記憶領域部３、あるい
は、ＭＵＸ部６へバイパスされる。

【００８１】ここで、パケットのデータ構造の一般的な
例は、図１３に示すように、パケットのステータスや制
御情報などを持つパケットの種類を示す部分２３、発行
元であるノードの識別子である発行元ノードＩＤ２４、
発行先対象となるノードの識別子である発行先ノードＩ
Ｄ２５、および、データそのものであるデータ部分２１
から構成される。発行先ノードＩＤ１２５はターゲット
ＩＤと、発行元ＩＤ１２４はソースＩＤと称される。

【００８２】上述のように、パケットが入力パケット用
記憶領域部３へ導かれるべきか、あるいは、ＭＵＸ部６
へ導かれるべきかのパケットの振り分けは、できるだけ
短時間で行なわれるしくみになっている。

【００８３】入力パケット用記憶領域部３は、自ノード
１に対するパケットを自ノード１の中心的な処理部であ
るノード処理部１０２に送り込むために用いられる一時
記憶領域である。

【００８４】ノード処理部２は、入力パケット用記憶領
域部３の先にあり、ノード１を包括するリング型ネット
ワークと他の処理系とをインタフェースする部分であ
る。ノード処理部２における処理としては、例えば、バ
ス幅やバスの信号レベル、バスプロトコル（規約）とい
ったバスの変換等があげられる。

【００８５】また、ノード処理部２は、遅延時間検出回
路８及び絶対時間更新回路９を有している。これら遅延
時間検出回路８及び絶対時間更新回路９については後に
説明する。

【００８６】出力パケット用記憶領域部４は、他の処理
系からバス変換等が行われ、ノード処理部２を経由して
送られてきたパケットを出力の前段で一時的に蓄積する
ための部分である。この出力パケット用記憶領域部４
は、入力パケット用記憶領域部３が自ノード入力用の一
時的な記憶領域であるのに対して、自ノード出力用の一
時的な記憶領域である。

【００８７】パケット判定用記憶領域部５、入力パケッ
ト用記憶領域部３、出力パケット用記憶領域部４の具体
例としては、ＦＩＦＯ（First In First Out）メモリや
キュー（Queue:待ち行列）などがあげられる。

【００８８】通常のネットワークシステムとしては、そ
の上を流れるパケットをできる限り罪や化に通過させる
ことが要求される。このため、リング型のネットワーク
においては、それぞれのノードに到着したパケットを早
期に解析し、自ノード１宛のパケットでないことを確認
すると、即座に下流ノードに送出するように機構してい
る。

【００８９】また、パケット判定用記憶領域部５、入力
パケット用記憶領域部３、出力パケット記憶領域４部の
大きさは、最低でも、そのリング型ネットワーク上でや
り取りされる最大パケットサイズを必要とする。

【００９０】情報伝送装置は、共通の絶対時間を保持す
るグローバルタイマ７を有している。ノード１である情
報伝送装置は、グローバルタイマからの絶対時間に基づ
いて、パケットを優先的に転送するために自らはパケッ
トを発行しない優先期間である時間帯を設定する。

【００９１】続いて、情報伝送方法の一連の工程を、図
１４に示すフローチャートを参照して説明する。

【００９２】この伝送方法は、共通の絶対時間をそれぞ
れ有する複数のノードをリング型に接続するリングトポ
ロジーのネットワークを用いるものである。

【００９３】最初のステップＳ１１においては、上記複
数のノードの内の一つノードであるパケット発行ノード
が、上記複数のノードの内の他のノードであるパケット
宛先ノードに宛てて情報信号のパケットを発行する。そ
して、次のステップＳ１２に進む。

【００９４】ステップＳ１２においてはステップＳ１１
にて発行された情報信号のパケットを、ステップＳ１１
にて発行された情報信号のパケットを優先的に転送する
優先期間に、上記リング型ネットワークを介して上記パ
ケット発行ノードから上記パケット宛先ノードまでノー
ド毎に転送する。そして、ステップＳ１３に進む。

【００９５】ステップＳ１３においては、ステップＳ１
２にて転送された情報信号のパケットを上記宛先パケッ
トが受け取るパケット受け取り、情報伝送方法の一連の
工程を終了する。

【００９６】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。

【００９７】この第２の実施の形態は、絶対時刻に基づ
いて、等時性を必要とするデータ転送を行なうノードに
割り当てる優先的なパケット発行可能な時間帯に対し
て、パケットの伝達時間を考慮に入れて、各ノードが絶
対時間のいつからいつまでパケット発行を抑制すればよ
いのかを表わす時間帯を設定するものである。

【００９８】具体例として、図１５に示すようなノード
構成例を考える。ここで、パラメータＴｄはリング型ネ
ットワーク上における各ノード間の伝達遅延、すなわ
ち、媒体遅延を示している。

【００９９】すなわち、等時性を必要とするノードＨか
らノードＣまでデータ転送が行われ、また、等時性を必
要とするノードＡからノードＧまでデータ転送が行われ
ている。

【０１００】図１５の例におけるノードＡとノードＢ間
に表わされているＴｄ＝３は、ノードＡからノードＢま
でにパケットが届くのにかかる時間を示している。物理
的にノード間の距離が大きく、その間を接続するケーブ
ル等が長いほど、この時間の値は大きくなり、ノード間
接続のケーブル等が短いほど、その値は小さくなる。同
様Ｔｄは、ノードＢＣ間、ノードＣＤ間、ノードＤＥ
間、ノードＥＦ間、ノードＦＧ間、ノードＧＨ間，ノー
ドＨＡ間の各伝達遅延を表わしている。

【０１０１】ノードＡの優先的なパケット発行時間ｔ＝
１０３０〜１０４５の期間の様子を図１６、および、図
１７に示す。ここでは、等時性を必要とするノードＡか
らノードＧにデータ転送をする。

【０１０２】まず、図１６においては、ノードＡは、時
間ｔ＝１０３０から時間ｔ＝１０４５までの間、等時性
を必要とするデータ転送を行なうが、ここで、ノードＡ
が時間ｔ＝１０３０からパケット発行を開始するとき、
伝達遅延を考慮すると、その他のノードはその遅延を考
慮した時間ｔ＝１０３０よりも早い時間に自身のパケッ
ト発行を抑制しなくてはならない。

【０１０３】例えば、ノードＨが時間ｔ＝１０２８でパ
ケット発行を行なってしまうと、ノードＨからノードＡ
への伝達遅延はＴｄ＝４であるから、時間ｔ＝１０３２
の時点でノードＡに到達してしまい、時間ｔ＝１０３０
〜１０４５の優先的パケット発行期間内に入ってしま
う。

【０１０４】その結果、ノードＨのパケットの発行が、
ノードＡのパケット発行を阻害する可能性が出てくる。
このような状況では、等時性を維持することができなく
なる。したがって、ノードＨは、伝送遅延を考慮して、
時間ｔ＝１０２６（１０３０−４）の時点で自身のパケ
ット発行を抑制しなくてはならないのである。

【０１０５】ここで、かっこ内には、かっこの前に示し
た絶対時間について、各ノードにおける遅延時間と対応
するように表している。以下でも同様とする。

【０１０６】同様に考えて、ノードＧは、時間ｔ＝１０
２４（１０３０−４−２）の時点で、ノードＦは、時間
ｔ＝１０２１（１０３０−４−２−３）の時点で、ノー
ドＥは、時間ｔ＝１０１９（１０３０−４−２−３−
２）の時点で、ノードＤは、時間ｔ＝１０１８（１０３
０−４−２−３−２−１）の時点で、ノードＣは、時間
ｔ＝１０１５（１０３０−４−２−３−２−１−３）の
時点で、ノードＢは、時間ｔ＝１０１３（１０３０−４
−２−３−２−１−３−２）の時点で、それぞれ、自身
のパケット発行を抑制する。

【０１０７】そうすることによって、ノードＡがパケッ
トを優先的に発行する時間帯に、他のノードによってそ
れ以前に発行されたパケットがそのノードＡの発行した
パケットを阻害することはないのである。

【０１０８】次に図１７において、等時性を必要とする
ノードＡからノードＧへのデータ転送を行っている。

【０１０９】ノードＡは、時間ｔ＝１０３０から時間ｔ
＝１０４５までの間、等時性を必要とするデータ転送を
行なうが、ここで、ノードＡが時間ｔ＝１０３０からパ
ケット発行を開始するとき、伝達遅延を考慮すると、そ
の他のノードはその遅延を考慮して、時間ｔ＝１０３３
よりも遅い時間に自身のパケット発行を抑制すればよ
い。

【０１１０】例えば、ノードＢが時間ｔ＝１０３２でパ
ケット発行を行なったとしても、ノードＡからノードＢ
への伝達遅延はＴｄ＝３であるから、時間ｔ＝１０３３
にならないとノードＡが発行したパケットはノードＢに
は到達せず、したがって、ノードＡ発行のパケットを阻
害することはないのである。このような状況ならば、等
時性を維持することが可能である。

【０１１１】したがって、ノードＢは、伝送遅延を考慮
して時間ｔ＝１０３３（１０３０＋３）の時点で自身の
パケット発行を抑制し始めればよい。

【０１１２】同様に考えて、ノードＣは、時間ｔ＝１０
３５（１０３０＋３＋２）の時点から、ノードＤは、時
間ｔ＝１０３８（１０３０＋３＋２＋３）の時点から、
ノードＥは、時間ｔ＝１０３９（１０３０＋３＋２＋３
＋１）の時点から、ノードＦは、時間ｔ＝１０４１（１
０３０＋３＋２＋３＋１＋２）の時点から、ノードＧ
は、時間ｔ＝１０４４（１０３０＋３＋２＋３＋１＋２
＋３）の時点から、ノードＨは、時間ｔ＝１０４６（１
０３０＋３＋２＋３＋１＋２＋３＋２）の時点から、そ
れぞれ、自身のパケット発行を抑制し始めればよい。

【０１１３】そうすることによって、ノードＡがパケッ
トを優先的に発行する時間帯に、他のノードによって後
から発行されたパケットがそのノードＡの発行したパケ
ットを阻害することはないのである。

【０１１４】また、図１６、および、図１７では、図６
に示した時間軸における第１の周期である時間ｔ＝１０
００〜１１００の期間ついてのみ説明したが、第２の周
期である時間ｔ＝１１００〜１２００の期間、および、
第３の周期である時間ｔ＝１２００〜１３００の期間な
どに関しても同様の考え方である。

【０１１５】次に、図６に示した時間軸におけるノード
Ｈの優先的なパケット発行時間ｔ＝１０６５〜１０７５
の期間の様子を図１８、および、図１９に示す。

【０１１６】まず、図１８では、等時性を必要とするノ
ードＨからノードＣへのデータ転送を行っている。

【０１１７】ノードＨは、時間ｔ＝１０６５から時間ｔ
＝１０７５までの間、等時性を必要とするデータ転送を
行なうのであるが、ここで、ノードＨが時間ｔ＝１０６
５からパケット発行を開始するとき、伝達遅延を考慮す
ると、その他のノードはその遅延を考慮した時間ｔ＝１
０６５よりも早い時間に自身のパケット発行を抑制しな
くてはならない。

【０１１８】例えば、ノードＧが時間ｔ＝１０６４でパ
ケット発行を行なってしまうと、ノードＧからノードＨ
への伝達遅延はＴｄ＝２であるから、時間ｔ＝１０６６
の時点でノードＨに到達してしまい、時間ｔ＝１０６５
〜１０７５の優先的パケット発行期間内に入ってしま
い、結果、ノードＨのパケット発行を阻害する可能性が
出てくる。このような状況では、等時性を維持すること
ができなくなる。

【０１１９】したがって、ノードＧは、時間ｔ＝１０６
３（１０６５−２）の時点で自身のパケット発行を抑制
しなくてはならないのである。

【０１２０】同様に考えて、ノードＦは、時間ｔ＝１０
６０（１０６５−２−３）の時点で、ノードＥは、時間
ｔ＝１０５８（１０６５−２−３−２）の時点で、ノー
ドＤは、時間ｔ＝１０５７（１０６５−２−３−２−
１）の時点で、ノードＣは、時間ｔ＝１０５４（１０６
５−２−３−２−１−３）の時点で、ノードＢは、時間
ｔ＝１０５２（１０６５−２−３−２−１−３−２）の
時点で、ノードＡは、時間ｔ＝１０４９（１０６５−２
−３−２−１−３−２−３）の時点で、それぞれ、自身
のパケット発行を抑制する。

【０１２１】そうすることによって、ノードＨがパケッ
トを優先的に発行する時間帯に、他のノードによって以
前に発行されたパケットがそのノードＨの発行したパケ
ットを阻害することはないのである。

【０１２２】次に図１９において、等時性を必要とする
ノードＨからノードＣへのデータ転送を行っている。

【０１２３】ノードＨは、時間ｔ＝１０６５から時間ｔ
＝１０７５までの間、等時性を必要とするデータ転送を
行なうのであるが、ここで、ノードＨが時間ｔ＝１０６
５からパケット発行を開始するとき、伝達遅延を考慮す
ると、その他のノードはその遅延を考慮した時間ｔ＝１
０６９よりも遅い時間に自身のパケット発行を抑制すれ
ばよい。

【０１２４】例えば、ノードＡが時刻ｔ＝１０６７でパ
ケット発行を行なったとしても、ノードＨからノードＡ
への伝達遅延はＴｄ＝４であるから、時間ｔ＝１０６９
にならないとノードＨが発行したパケットはノードＡに
は到達せず、したがって、ノードＨ発行のパケットを阻
害することはないのである。このような状況ならば、等
時性を維持することが可能である。

【０１２５】したがって、ノードＡは、時間ｔ＝１０６
９（１０６５＋４）の時点で自身のパケット発行を抑制
し始めればよい。

【０１２６】同様に考えて、ノードＢは、時間ｔ＝１０
７２（１０６５＋４＋３）の時点から、ノードＣは、時
間ｔ＝１０７４（１０６５＋４＋３＋２）の時点から、
ノードＤは、時間ｔ＝１０７７（１０６５＋４＋３＋２
＋３）の時点から、ノードＥは、時間ｔ＝１０７８（１
０６５＋４＋３＋２＋３＋１）の時点から、ノードＦ
は、時間ｔ＝１０８０（１０６５＋４＋３＋２＋３＋１
＋２）の時点から、ノードＧは、時間ｔ＝１０８３（１
０６５＋４＋３＋２＋３＋１＋２＋３）の時点から、そ
れぞれ、自身のパケット発行を抑制し始めればよい。

【０１２７】そうすることによって、ノードＨがパケッ
トを優先的に発行する時間帯に、他のノードによって後
から発行されたパケットがそのノードＨの発行したパケ
ットを阻害することはないのである。

【０１２８】また、図１８、および、図１９では、図６
に示した時間軸における第１の周期である時間ｔ＝１０
００〜１１００の期間についてのみ説明したが、第２の
周期である時間ｔ＝１１００〜１２００の期間、およ
び、第３の周期である時間ｔ＝１２００〜１３００の期
間などに関しても同様の考え方である。

【０１２９】以上の図１６〜図１９で説明した内容を図
２０にまとめて説明する。

【０１３０】ここでは、ノードＡが時間ｔ＝１０３０〜
１０４５の間に等時性を必要とするデータ転送を優先的
に行なう時間帯と、ノードＨが時間ｔ＝１０６５〜１０
７５の間に同様のデータ転送を優先的に行なう時間帯の
各ノードにおける様子を表したものである。

【０１３１】図２０における時間ｔ＝１０００を時間ｔ
＝１１００に、時間ｔ＝１０３０を時間ｔ＝１１３０
に、時間ｔ＝１０４５を時間ｔ＝１１４５に、時間ｔ＝
１０６５を時間ｔ＝１１６５に、時間ｔ＝１０７５を時
間ｔ＝１１７５に、時間ｔ＝１１００を時間Ｍｔ＝１２
００に置き換えることによって、時間ｔ＝１１００〜１
２００におけるノードＡ，Ｈ優先の時間帯設定に関する
図に対応する。

【０１３２】また、時間ｔ＝１０００を時間ｔ＝１２０
０に、時間ｔ＝１０３０を時間ｔ＝１２３０に、時間ｔ
＝１０４５を時間ｔ＝１２４５に、時間ｔ＝１０６５を
時間ｔ＝１２６５に、時間ｔ＝１０７５を時間ｔ＝１２
７５に、時間ｔ＝１１００を時間ｔ＝１３００に置き換
えることによって、時間ｔ＝１２００〜１３００におけ
るノードＡ，Ｈ優先の時間帯設定に関する図に対応す
る。

【０１３３】時間を表わすパラメータが変わるだけで、
各パケット発行優先時間帯の分布は周期的な繰り返しで
あり、設定を変更しない限り変わることはない。

【０１３４】上記の図２０では、濃い網掛け部分がノー
ドＡに割り当てられた優先的にパケット発行可能な時間
帯であり、薄い網掛け部分がノードＨに割り当てられた
優先的にパケット発行可能な時間帯である。

【０１３５】これらの部分では、ノードＡ、または、ノ
ードＨ以外のノードは自身のパケット発行を抑制する。
その他の部分では、すべてのノードが制約なく自由にパ
ケット発行を行なう。

【０１３６】上記の図２０で、ノードＡの優先的パケッ
ト発行期間は時間ｔ＝１０３０〜１０４５であり、この
期間に他のノードのパケット発行によって、ノードＡ発
行のパケットが阻害されないために、例えば、ノードＢ
は、時間ｔ＝１０１３〜１０２８の間と時間ｔ＝１０３
３〜１０４８の間、自身のパケット発行を抑制すること
を表わしている。

【０１３７】続いて、情報伝送装置について説明する。
この第２の実施の形態においては、図１２に示した情報
伝送装置１は、内部のグローバルタイマ７にて有する絶
対時間に基づいて、等時性を必要とするデータ転送を行
う各ノードに割り当てる優先的なパケット発行可能な時
間帯に対応して、当該時間帯が他のノードに対応する場
合には、ノード処理部２に関連して自らパケットを発行
しないように制御するものである。また、この時間帯の
設定に当たっては、遅延時間を考慮に入れるものであ
る。

【０１３８】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。

【０１３９】この第３の実施の形態においては、上述し
た第１の実施の形態が等時性を必要とするデータ転送を
行なうノードが複数存在した場合にその各ノードに対し
て優先的にパケット発行可能な時間帯を別々の時間帯と
して割り当てるのに対して、等時性を必要とするデータ
転送を行なうノードが複数あった場合、その複数のノー
ド間データ転送の経路が重なり合わなければ、優先的に
パケット発行可能な時間帯を重なり合わせて、すなわち
オーバーラップさせて割り当てるものである。

【０１４０】リング型ネットワークでの具体例を図２１
に示す。この例では、ノードＡがノードＤに対して、ノ
ードＥがノードＧに対して、それぞれ等時性を必要とす
るデータ転送を行なう。

【０１４１】図２１を見て分かる通り、これらの２通り
のデータ転送経路は重なり合っていないので、その優先
的パケット発行期間を、以下に示す図２２〜図２４のよ
うに重ねて設定可能である。

【０１４２】ここで、ノードＡのパケット発行優先期間
の方がノードＥのそれよりも長いが、経路が重なり合わ
ないことを考えると、結局のところ、長い期間の分だ
け、ノードＡ、および、ノードＥが優先してパケット発
行を行なえることになる。

【０１４３】図２２では、重ねあわせ方としてパケット
発行優先期間の開始時点を揃えているが、図２３で示す
ようにパケット発行優先期間の終了時点を合わせても同
等である。もちろん、開始時点や終了時点を合わせなく
ても、図２４に示すように薄い網掛け部分で示したノー
ドＥのための短い優先期間が、濃い網掛け部分で示した
長い期間の間に位置すればすべて同等である。

【０１４４】図２３における終了時点を合わせる例につ
いて図２５において、さらに具体的な時間軸を使って説
明する。また、図２５における単位時間Ｔ内の時間ｔ＝
２０００〜２１００での各ノードの挙動を図２６〜図２
９に示す。

【０１４５】図２５は、等時性を必要とするデータ転送
を行なわなければならない周期的単位時間Ｔ内に、ノー
ドＡ、および、ノードＥ専用の優先的パケット発行の時
間帯が設定されている様子を示している。

【０１４６】すなわち、時間ｔ＝２０２０〜２０３５、
時間ｔ＝２１２０〜２１３５、時間ｔ＝２２２０〜２２
３５という期間がノードＡのために、時間ｔ＝２０２０
〜２０３０、時間ｔ＝２１２０〜２１３０、時間ｔ＝２
２２０〜２２３０という期間がノードＥのために、それ
ぞれ割り当てられた優先期間である。

【０１４７】しかしながら、結果として、オーバーラッ
プしている時間を考慮すれば、結局、時間ｔ＝２０２０
〜２０３５、時間ｔ＝２０２０〜２１３５、時間ｔ＝２
２２０〜２２３５の期間がノードＡとノードＥのための
パケット発行優先期間であることになる。

【０１４８】図２６における時間ｔ＝２０００〜２０２
０の期間は、どのノードに対しても優先的なパケット発
行の時間帯として割り当てられていないので、すべての
ノードが自由にデータ転送を行なう時間帯である。ここ
で転送が行なわれるデータは、等時性を必要としないデ
ータである。

【０１４９】図２７における時間ｔ＝２０２０〜２０３
０の期間は、ノードＡ、および、ノードＥが優先的にパ
ケット発行を行なうことのできる時間帯であり、ノード
Ａ、および、ノードＥは等時性を必要とするデータの転
送を行なう。その他のノードＢ〜Ｄ，Ｆ〜Ｈはパケット
発行を抑制し、ノードＡ、および、ノードＥの発行した
パケットを先へと送り出すための中継を行なうだけであ
る。

【０１５０】ノードＡの発行するパケットはノードＤ
へ、ノードＥの発行するパケットはノードＧへ転送され
るので、転送経路は重なることがなく、したがって、同
じ時間帯にノードＡとノードＥが同時にパケット発行を
行なっても、それらのパケットが出くわして阻害し合う
ことはない。

【０１５１】図２８における時間ｔ＝２０３０〜２０３
５の期間は、ノードＡが優先的にパケット発行を行なう
ことのできる時間帯であり、ノードＡは等時性を必要と
するデータの転送を行なう。その他のノードＢ〜Ｈはパ
ケット発行を抑制し、ノードＡの発行したパケットを先
へと送り出すための中継を行なうだけである。

【０１５２】ノードＥのパケット発行優先期間はすでに
終了しているので、他のノードと同様にパケット発行を
抑制して、ノードＡ発行のパケットの中継を行なう。

【０１５３】図２９における時間ｔ＝２０３５〜２１０
０の期間は、どのノードに対しても優先的なパケット発
行の時間帯として割り当てられていないので、すべての
ノードが自由にデータ転送を行なう時間帯である。ここ
で転送が行なわれるデータは、等時性を必要としないデ
ータである。

【０１５４】ここで、図２５における時間ｔ＝２１００
〜２２００、および、時間ｔ＝２２００〜２３００での
各ノードの挙動は周期的なので、時間ｔ＝２１００〜２
１２０，ｔ＝２２００〜２２２０におけるデータ転送の
様子は図２６と、時間ｔ＝２１２０〜２１３０，ｔ＝２
２２０〜２２３０におけるデータ転送の様子は図２７
と、時間ｔ＝２１３０〜２１３５，ｔ＝２２３０〜２２
３５におけるデータ転送の様子は図２８と、時間ｔ＝２
１３５〜２２００，ｔ＝２２３５〜２３００におけるデ
ータ転送の様子は図２９とそれぞれ全く同じである。

【０１５５】上述のように、この第３の実施の形態は、
上記第１の実施の形態において、パケット発行をお互い
に行なってもパケットが物理的に出会うことによりバッ
ティングすることのない関係にあるノードが存在するこ
とを加味するものである。

【０１５６】例えば、最も遠くに配置されたノード同士
の関係で、しかも、それぞれのノード間のデータ転送経
路が重なり合わなければ、お互いのノードが同時刻にパ
ケットを発行したとしても、それらのパケットがあるノ
ード内で出会うようなことはない。

【０１５７】この第３の実施の形態における情報伝送装
置は、内部のグローバルタイマ７の有する絶対時間に基
づいて、等時性を要する第１のノードからのパケット及
び第２のノードからのパケットが異なった経路にて伝送
される場合には、上記第１のノードからのパケットを優
先的に転送する時間帯と、上記第２のノードからのパケ
ットを優先的に転送する時間帯との少なくとも一部を、
重複させて設定するものである。

【０１５８】次に、本発明に係る第４の実施の形態につ
いて説明する。

【０１５９】この第４の実施の形態は、このアプローチ
では、等時性を必要とするデータ転送を行なうノードが
複数存在した場合に、その複数のノード間のデータ転送
経路が重なり合わなければパケット発行優先期間を重な
り合わせて設定する第３の実施の形態に対して、さら
に、パケットの伝達時間を考慮に入れて、各ノードが絶
対時間のいつからいつまでパケット発行を抑制すればよ
いのかを表わす時間帯を設定するというものである。

【０１６０】情報伝送方法の具体例として、図３０に示
すようなノード構成を考える。ここで、パラメータＴｄ
はリングトポロジーのリング型ネットワーク上における
各ノード間の伝達遅延、すなわち、媒体遅延を示してい
る。

【０１６１】図３０での例におけるノードＡとノードＢ
間に表わされているＴｄ＝３は、ノードＡからノードＢ
までにパケットが届くのにかかる時間を示している。物
理的にノード間の距離が大きく、その間を接続するケー
ブル等が長いほど、この時間の値は大きくなり、ノード
間接続のケーブル等が短いほど、その値は小さくなる。
同様にノードＢＣ間、ノードＣＤ間、ノードＤＥ間、ノ
ードＥＦ間、ノードＧＨ間、ノードＨＡ間の各伝達遅延
を表わしてる。

【０１６２】ノードＡの優先的なパケット発行時間ｔ＝
２０２０〜２０３５の期間の様子を図３１と図３２に示
す。

【０１６３】まず、図３１では、ノードＡは、時間ｔ＝
２０２０から時間ｔ＝２０３５までの間、等時性を必要
とするデータ転送を行なうのであるが、ここで、ノード
Ａが時間ｔ＝２０２０からパケット発行を開始すると
き、伝達遅延を考慮すると、その他のノードはその遅延
を考慮した時間ｔ＝２０２０よりも早い時間に自身のパ
ケット発行を抑制しなくてはならない。

【０１６４】例えば、ノードＨが時間ｔ＝２０１８でパ
ケット発行を行なってしまうと、ノードＨからノードＡ
への伝達遅延はＴｄ＝４であるから、時間ｔ＝２０２２
の時点でノードＡに到達してしまい、時間ｔ＝２０２０
〜２０３５の優先的パケット発行期間内に入ってしま
い、結果、ノードＡのパケット発行を阻害する可能性が
出てくる。このような状況では、等時性を維持すること
ができなくなる。

【０１６５】したがって、ノードＨは、伝送遅延を考慮
して、時間ｔ＝２０１６（２０２０−４）の時点で自身
のパケット発行を抑制しなくてはならないのである。

【０１６６】同様に考えて、ノードＧは、時間ｔ＝２０
１４（２０２０−４−２）の時点で、ノードＦは、時間
ｔ＝２０１１（２０２０−４−２−３）の時点で、ノー
ドＥは、時間ｔ＝２００９（２０２０−４−２−３−
２）の時点で、ノードＤは、時間ｔ＝２００８（２０２
０−４−２−３−２−１）の時点で、ノードＣは、時間
ｔ＝２００５（２０２０−４−２−３−２−１−３）の
時点で、ノードＢは、時間ｔ＝２００３（２０２０−４
−２−３−２−１−３−２）の時点で、それぞれ、自身
のパケット発行を抑制する。

【０１６７】そうすることによって、ノードＡがパケッ
トを優先的に発行する時間帯に、他のノードによってそ
れ以前に発行されたパケットがそのノードＡの発行した
パケットを阻害することはないのである。

【０１６８】次に図３２では、ノードＡは、時間ｔ＝２
０２０から時間ｔ＝２０３５までの間、等時性を必要と
するデータ転送を行なうのであるが、ここで、ノードＡ
が時間ｔ＝２０２０からパケット発行を開始するとき、
伝達遅延を考慮すると、その他のノードはその遅延を考
慮した時間ｔ＝２０２３よりも遅い時間に自身のパケッ
ト発行を抑制すればよい。

【０１６９】例えば、ノードＢが時間ｔ＝２０２２でパ
ケット発行を行なったとしても、ノードＡからノードＢ
への伝達遅延はＴｄ＝３であるから、時間ｔ＝２０２３
にならないとノードＡが発行したパケットはノードＢに
到達せず、したがって、ノードＡ発行のパケットを阻害
することはないのである。このような状況ならば、等時
性を維持することが可能である。

【０１７０】したがって、ノードＢは、伝送遅延を考慮
して、時間ｔ＝２０２３（２０２０＋３）の時点で自身
のパケット発行を抑制し始めればよい。同様に考えて、
ノードＣは、時間ｔ＝２０２５（２０２０＋３＋２）の
時点から、ノードＤは、時間ｔ＝２０２８（２０２０＋
３＋２＋３）の時点から、ノードＥは、時間ｔ＝２０２
９（２０２０＋３＋２＋３＋１）の時点から、ノードＦ
は、時間ｔ＝２０３１（２０２０＋３＋２＋３＋１＋
２）の時点から、ノードＧは、時間ｔ＝２０３４（２０
２０＋３＋２＋３＋１＋２＋３）の時点から、ノードＨ
は、時間ｔ＝２０３６（２０２０＋３＋２＋３＋１＋２
＋３＋２）の時点から、それぞれ、自身のパケット発行
を抑制し始めればよい。

【０１７１】そうすることによって、ノードＡがパケッ
トを優先的に発行する時間帯に、他のノードによって後
から発行されたパケットがそのノードＡの発行したパケ
ットを阻害することはないのである。

【０１７２】また、図３１、および、図３２では、時間
ｔ＝２０００〜２１００の期間である１つの周期的な単
位時間Ｔについてのみ説明したが、時間ｔ＝２１００〜
２２００の期間、および、時間ｔ＝２２００〜２３００
の期間などの周期的な単位時間Ｔに関しても同様の考え
方である。

【０１７３】ノードＥの優先的なパケット発行時間ｔ＝
２０２０〜２０３０の期間の様子を図３３と図３４に示
す。

【０１７４】まず、図３３では、ノードＥは、時間ｔ＝
２０２０から時間ｔ＝２０３０までの間、等時性を必要
とするデータ転送を行なうのであるが、ここで、ノード
Ｅが時間ｔ＝２０２０からパケット発行を開始すると
き、伝達遅延を考慮すると、その他のノードはその遅延
を考慮した時間ｔ＝２０２０よりも早い時間に自身のパ
ケット発行を抑制しなくてはならない。

【０１７５】例えば、ノードＤが時間ｔ＝２０１９でパ
ケット発行を行なってしまうと、ノードＤからノードＥ
への伝達遅延はＴｄ＝１であるから、時間ｔ＝２０２０
の時点でノードＥに到達してしまい、時間ｔ＝２０２０
〜２０３０の優先的パケット発行期間内に入ってしま
い、結果、ノードＥのパケット発行を阻害する可能性が
出てくる。このような状況では、等時性を維持すること
ができなくなる。

【０１７６】したがって、ノードＤは、伝送遅延を考慮
して、時間ｔ＝２０１９（２０２０−１）の時点で自身
のパケット発行を抑制しなくてはならないのである。

【０１７７】同様に考えて、ノードＣは、時間ｔ＝２０
１６（２０２０−１−３）の時点で、ノードＢは、時間
ｔ＝２０１４（２０２０−１−３−２）の時点で、ノー
ドＡは、時間ｔ＝２０１１（２０２０−１−３−２−
３）の時点で、ノードＨは、時間ｔ＝２００７（２０２
０−１−３−２−３−４）の時点で、ノードＧは、時間
ｔ＝２００５（２０２０−１−３−２−３−４−２）の
時点で、ノードＦは、時間ｔ＝２００２（２０２０−１
−３−２−３−４−２−３）の時点で、それぞれ、自身
のパケット発行を抑制する。

【０１７８】そうすることによって、ノードＥがパケッ
トを優先的に発行する時間帯に、他のノードによってそ
れ以前に発行されたパケットがそのノードＥの発行した
パケットを阻害することはないのである。

【０１７９】次に図３４では、ノードＥは、時間ｔ＝２
０２０から時間ｔ＝２０３０までの間、等時性を必要と
するデータ転送を行なうのであるが、ここで、ノードＥ
が時間ｔ＝２０２０からパケット発行を開始するとき、
伝達遅延を考慮すると、その他のノードはその遅延を考
慮した時間ｔ＝２０２２よりも遅い時間に自身のパケッ
ト発行を抑制すればよい。

【０１８０】例えば、ノードＦが時間ｔ＝２０２１でパ
ケット発行を行なったとしても、ノードＥからノードＦ
への伝達遅延はＴｄ＝２であるから、時間ｔ＝２０２２
にならないとノードＥが発行したパケットはノードＦに
は到達せず、したがって、ノードＥ発行のパケットを阻
害するこをはないのである。このような状況ならば、等
時性を維持することが可能である。

【０１８１】したがって、ノードＦは、伝送遅延を考慮
して、時間ｔ＝２０２２（２０２０＋２）の時点で自身
のパケット発行を抑制し始めればよい。

【０１８２】同様に考えて、ノードＧは、時間ｔ＝２０
２５（２０２０＋２＋３）の時点から、ノードＨは、時
間ｔ＝２０２７（２０２０＋２＋３＋２）の時点から、
ノードＡは、時間ｔ＝２０３１（２０２０＋２＋３＋２
＋４）の時点から、ノードＢは、時間ｔ＝２０３４（２
０２０＋２＋３＋２＋４＋３）の時点から、ノードＣ
は、時間ｔ＝２０３６（２０２０＋２＋３＋２＋４＋３
＋２）の時点から、ノードＤは、時間ｔ＝２０３９（２
０２０＋２＋３＋２＋４＋３＋２＋３）の時点から、そ
れぞれ、自身のパケット発行を抑制し始めればよい。

【０１８３】そうすることによって、ノードＥがパケッ
トを優先的に発行する時間帯に、他のノードによって後
から発行されたパケットがそのノードＥの発行したパケ
ットを阻害することはないのである。

【０１８４】また、図３３、および、図３４では、時間
ｔ＝２０００〜２１００の期間である１つの周期的な単
位時間Ｔについてのみ説明したが、時間ｔ＝２１００〜
２２００の期間、および、時間ｔ＝２２００〜２３００
の期間などの周期的な単位時間Ｔに関しても同様の考え
方である。

【０１８５】以上の図３１、図３２、および、図３３、
図３４で説明した内容を図３５にまとめる。

【０１８６】ここでは、ノードＡが時間ｔ＝２０２０〜
２０３５の間に等時性を必要とするデータ転送を優先的
に行なう時間帯とノードＥが時間ｔ＝２０２０〜２０３
０の間に同様のデータ転送を優先的に行なう時間帯の各
ノードにおける様子を表わしたものである。

【０１８７】図３５における時間ｔ＝２０００を時間ｔ
＝２１００に、時間ｔ＝２０２０を時間ｔ＝２１２０
に、時間ｔ＝２０３０を時間ｔ＝２１３０に、時間ｔ＝
２０３５を時間ｔ＝２１３５に、時間ｔ＝２１００を時
間ｔ＝２２００に置き換えることによって、時間ｔ＝２
１００〜２２００におけるノードＡ，Ｅ優先の時間帯設
定に関する図に対応する。

【０１８８】また、時間ｔ＝２０００を時間ｔ＝２２０
０に、時間ｔ＝２０２０を時間ｔ＝２２２０に、時間ｔ
＝２０３０を時間ｔ＝２２３０に、時間ｔ＝２０３５を
時間ｔ＝２２３５に、時間ｔ＝２１００を時間ｔ＝２３
００に置き換えることによって、時間ｔ＝２２００〜２
３００におけるノードＡ，Ｅ優先の時間帯設定に関する
図に対応する。

【０１８９】時間を表わすパラメータが変わるだけで、
各パケット発行優先時間帯の分布は周期的な繰り返し
で、設定を変更しない限り変わることはない。

【０１９０】上記の図３５では、濃い網掛け部分がノー
ドＡに割り当てられた優先的にパケット発行可能な時間
帯であり、薄い網掛け部分がノードＥに割り当てられた
優先的にパケット発行可能な時間帯である。これらの部
分では、ノードＡ、または、ノードＥ以外のノードは自
身のパケット発行を抑制する。

【０１９１】さらに、図３５において、ノードＡ、およ
び、ノードＥには斜め格子模様の部分が存在するが、こ
れはノードＡにとっては、ノードＥのためにパケット発
行を抑制する期間に相当し、ノードＥにとっては、ノー
ドＡのためにパケット発行を抑制する期間に相当してい
るが、ノードＡとノードＨのデータ転送経路が重なり合
わないため、ノードＡにとって、ノードＥのためのパケ
ット発行抑制期間は不要となり、そして、ノードＥにと
って、ノードＡのためのパケット発行抑制期間は不要と
なる。したがって、この部分は無視できることになる。

【０１９２】さらに、ノードＡ〜Ｄ，ＨのノードＥのた
めのパケット発行抑制期間とノードＥ〜ＨのノードＡの
ためのパケット発行抑制期間の一部に斜線部分が存在し
ているが、この例の場合のこの期間が不要であり無視で
きることを示している。なぜならば、等時性を必要とす
るデータ転送であるノードＡからノードＤへのデータ転
送経路とノードＥからノードＧへのデータ転送経路が全
く重なり合わないためである。

【０１９３】等時性を必要とするデータ転送期間中は、
ノードＡから発行されたパケットが必ずノードＤに受け
取られて、それより先のネットワークにつながったノー
ドに対して流れていくことがないからである。

【０１９４】同様に、ノードＥから発行されたパケット
は必ずノードＧに受け取られて、それより先のネットワ
ークにつながったノードに対して流れていくこともな
い。したがって、この斜線部分は完全に無視できること
になる。

【０１９５】その他の部分では、すべてのノードが制約
を受けることなく自由にパケットの発行を行なう。

【０１９６】以上の考察を全て踏まえると、ここでの例
における各ノードごとのパケット発行抑制期間について
以下のようにまとめることができる。

【０１９７】 ノードＡ： パケット優先発行期間t＝2020〜2035 パケット抑制期間 t＝2011〜2020 ノードＢ： パケット抑制期間 t＝2003〜2038 ノードＣ： パケット抑制期間 t＝2005〜2040 ノードＤ： パケット抑制期間 t＝2008〜2043 ノードＥ： パケット優先発行期間t＝2020〜2030 パケット抑制期間 t＝2009〜2020 ノードＦ： パケット抑制期間 t＝2002〜2032 ノードＧ： パケット抑制期間 t＝2005〜2035 ノードＨ： パケット抑制期間 t＝2007〜2031 以上のようなしくみによって、リング型ネットワークに
おける等時性を必要とするデータ転送をより効率的に、
かつ、確実に行なうことが可能となる。

【０１９８】続いて、第４の実施の形態における情報伝
送装置について説明する。情報伝送装置は、図１２に示
したように、グローバルタイマ７を参照してデータ転送
を行うが、等時性を必要とするデータ転送を行うノード
が複数存在した場合には、その複数のノード間のデータ
転送経路が重なり合わなければパケット発行優先期間を
重なり合わせると共に、さらに、パケットの伝送遅延を
考慮に入れて、当該ノードがいつからいつまでパケット
を発行すればよいのかの時間帯を、ノード処理部２との
関連において設定するものである。

【０１９９】次に、本発明における上記第２及び第４の
実施の形態において考慮に入れた伝達遅延、すなわち、
媒体遅延の計測方法の例に関して説明する。

【０２００】計測方法の具体例として図３６のようなノ
ード構成を考える。

【０２０１】まず、仮の代表ノードを決め、そのノード
が絶対時刻を埋め込んだデータをパケットでリング型ネ
ットワーク上に発行して、そのパケットを一周させる。
各ノードでは、流れて来たそのパケット内の絶対時刻デ
ータを読み込んでから、その時点での時刻を書き込むこ
とでパケット内の時刻データを更新して、先のノードへ
とパケットを流す。

【０２０２】ノードでは、書き込んだ時刻データと読み
込んだ時刻データの差分を取ることによって１つ前（前
段）のノードからの伝達遅延時間を知ることができる。
この値はノード内に保持しておき、他のノードからも参
照できるようにしておく。

【０２０３】その他のノードに関しても、以上のような
同様の手順を踏むことで、時刻データを埋め込んだパケ
ットがリング型ネットワークを一周した時点で、上記の
図３７で示すところのＴｄの値が全て求まることにな
る。以下にさらに詳しく例を説明する。

【０２０４】例えば、上記の図３７において、仮の代表
ノードをＡとすると、ノードＡが絶対時刻ｔ＝３００を
埋め込んだデータをパケットでリング型ネットワーク上
に発行する。そのパケットがノードＢに到達するまでの
伝達遅延がＴｄ＝３なので、到達した時点で時刻ｔ＝３
０３となっており、ノードＢでは、パケット内の時刻デ
ータ値３００を読み込み、その時点での時刻ｔ＝３０３
（３００＋３）を書き込んで時刻データを更新する。

【０２０５】ノードＢでは、３０３−３００を計算する
ことで、ノードＡからノードＢまでの伝達遅延Ｔｄ＝３
であることを知ることができる。ノードＢから発行され
たパケット内の時刻データ値は３０３であり、このパケ
ットがノードＣに到達したときには、時刻ｔ＝３０５
（３００＋３＋２）となっているので、ノードＣでは、
パケット内の時刻データ３０３を読み込み、その時点で
の時刻ｔ＝３０５を書き込んで時刻データを更新する。

【０２０６】ノードＣでは、３０５−３０３を計算する
ことで、ノードＢからノードＣまでの伝達遅延Ｔｄ＝２
であることを知ることができる。

【０２０７】以下同様に、ノードＤにパケットが到達す
る時刻ｔ＝３０８には、そのパケット内の時刻データ値
は３０５なので、その差分３０８−３０５＝３がノード
ＣからノードＤまでの伝達遅延になり、パケット内の時
刻データ値をその時点での時刻ｔ＝３０８に更新する。

【０２０８】ノードＥにパケットが到達する時刻ｔ＝３
０９には、そのパケット内の時刻データ値は３０８なの
で、その差分３０９−３０８＝１がノードＤからノード
Ｅまでの伝達遅延になり、パケット内の時刻データ値を
その時点での時刻ｔ＝３０９に更新する。

【０２０９】ノードＦにパケットが到達する時刻ｔ＝３
１１には、そのパケット内の時刻データ値は３０９なの
で、その差分３１１−３０９＝２がノードＥからノード
Ｆまでの伝達遅延になり、パケット内の時刻データ値を
その時点での時刻ｔ＝３１１に更新する。

【０２１０】ノードＧにパケットが到達する時刻ｔ＝３
１４には、そのパケット内の時刻データ値は３１１なの
で、その差分３１４−３１１＝３がノードＦからノード
Ｇまでの伝達遅延になり、パケット内の時刻データ値を
その時点での時刻ｔ＝３１４に更新する。

【０２１１】ノードＨにパケットが到達する時刻ｔ＝３
１６には、そのパケット内の時刻データ値は３１４なの
で、その差分３１６−３１４＝２がノードＧからノード
Ｈまでの伝達遅延になり、パケット内の時刻データ値を
その時点での時刻ｔ＝３１６に更新する。

【０２１２】ノードＡにパケットが到達する時刻ｔ＝３
２０には、そのパケット内の時刻データ値は３１６なの
で、その差分３２０−３１６＝４がノードＨからノード
Ａまでの伝達遅延になる。

【０２１３】ここで、時刻データを埋め込んだパケット
がリング型ネットワーク上を一周して、仮の代表ノード
であるノードＡに戻って来たことで、全てのノード間伝
達遅延が測定できたことになる。これらの状況を以下の
図３７に示す。

【０２１４】各ノードが自身と１つ前段のノードとの間
の伝達遅延を知ることができた後は、例えば、仮の代表
ノードであるノードＡに対して各ノードが持つ伝達遅延
のデータ値を転送し、ノードＡがそれらを集計して、リ
ング型ネットワーク全体の伝達遅延テーブルの作成を行
なう。

【０２１５】すなわち、ネットワーク全体のノードに対
して、各ノード毎の他のノードに対する伝送遅延を記録
された遅延時間テーブルを作成する。

【０２１６】そして、ノードＡがその他のノードに対し
てその伝達遅延テーブルのデータを転送することによっ
て、リング型ネットワーク上の全てのノードが、ネット
ワークにおける全ての伝達遅延データ値を知ることがで
きる。

【０２１７】続いて、測定方法に係る一連の工程を、図
３８に示すフローチャートを参照して説明する。

【０２１８】最初のステップＳ２１においては一のノー
ド１が他のノードに宛てて絶対時間を書き込んだ情報信
号のパケットを発行し、ステップＳ２２においてはステ
ップＳ２１にて発行されたパケットに書き込まれた絶対
時間が検出され、ステップＳ２３においては当該ノード
におけるグローバルタイマ７の有する絶対時間との差を
取ることにより遅延時間が検出され、ステップＳ２４に
おいては当該ノードから接続する他のノードにパケット
が転送され、ステップＳ２５においては当該ノードが宛
先の場合にはパケットを受け取り、この一連の工程を終
了する。

【０２１９】図１２に示した情報伝送装置においては、
絶対時間を書き込まれたパケット１１は、入力部からパ
ケット判定用記憶領域部５及び入力パケット用記憶領域
部３を介して、ノード処理部２に入力される。上記パケ
ットは、ノード処理部２の遅延時間検出回路８にて絶対
時間を読み出されて、当該絶対時間とこの情報伝送装置
１のグローバルタイマ７の有する絶対時間の差を取るこ
とにより遅延時間を検出される。遅延時間を検出された
パケットは、絶対時間更新回路９にてグローバルタイマ
７の有する絶対時間を書き込まれて絶対時間を更新され
た後に、出力パケット用記憶領域部４及びＭＵＸ部６を
介して出力部からネットワークに出力される。図１２中
には、出力部から出力されたパケット１２が示されてい
る。

【０２２０】上述のように、本発明に係るネットワーク
システム並びに情報伝送方法及び装置は、リングトポロ
ジーで接続された各ノードがそれぞれ絶対時間を有する
グローバルタイマーを持ち、そのタイマーを利用するこ
とで、各々のノードに対し優先的にパケットを発行する
ことが可能な期間を割り当てて、その期間に優先的にパ
ケットの発行を許可されたノードが、その期間内はネッ
トワークのリングの帯域のバンド幅を優先的に使用する
ことができるようにする。他のノードは、その期間内に
優先的にパケット発行を許可されたノードからのパケッ
ト到達の時間差を考慮し、優先期間内に発行された他ノ
ードからのパケットが到達して来る一定期間内におい
て、自身のパケット発行を抑制するものである。以上の
機構により、リング上におけるノード間通信のための帯
域を確保し、等時性の保証を実現する。

【０２２１】

【発明の効果】上述のように、本発明に係るネットワー
クシステムにおいては、効率的で確実なデータ転送が可
能となるので、等時性を要求されるビデオストリームな
どを処理することが可能となる。また、そのようなスト
リームデータ処理を行なうことのできるコンピュータシ
ステム、あるいは、そのようなストリームデータ処理を
活用できる極めて有効なネットワークを構築することが
可能となる。

【０２２２】また、本発明に係る情報伝送方法において
は、効率的で確実なデータ転送が可能となるので、等時
性を要求されるビデオストリームなどを処理することが
可能となる。また、そのようなストリームデータ処理を
行なうことのできるコンピュータシステム、あるいは、
そのようなストリームデータ処理を活用できる極めて有
効なネットワークを構築することが可能となる。

【０２２３】上述のように、本発明に係る情報伝送装置
においては、効率的で確実なデータ転送が可能となるの
で、等時性を要求されるビデオストリームなどを処理す
ることが可能となる。また、そのようなストリームデー
タ処理を行なうことのできるコンピュータシステム、あ
るいは、そのようなストリームデータ処理を活用できる
極めて有効なネットワークを構築することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の説明に用いるノー
ド構成例を示す図である。

【図２】ノードＡ優先の時間帯を示すタイムチャートで
ある。

【図３】ノードＡ優先の時間帯が不連続な場合を示すタ
イムチャートである。

【図４】ノード構成におけるデータ転送の等時性を説明
する図である。

【図５】ノードＡ及びノードＨ優先の時間帯を示すタイ
ムチャートである。

【図６】ノードＡ及びノードＨ優先の時間帯を示す場合
の時間的な流れを具体的に示すタイムチャートである。

【図７】時間ｔ＝１０００〜１０３０におけるデータ転
送を示す図である。

【図８】時間ｔ＝１０３０〜１０４５におけるデータ転
送を示す図である。

【図９】時間ｔ＝１０４５〜１０６５におけるデータ転
送を示す図である。

【図１０】時間ｔ＝１０６５〜１０７５におけるデータ
転送を示す図である。

【図１１】時間ｔ＝１０７５〜１１００におけるデータ
転送を示す図である。

【図１２】情報伝送装置の概念的なブロック図である。

【図１３】パケットの構成を示すデータ構造図である。

【図１４】情報伝送方法の一連の工程を示すフローチャ
ートである。

【図１５】本発明の第２の実施の形態の説明に用いるノ
ード構成例を示す図である。

【図１６】時間ｔ＝１０３０〜１０４５におけるノード
Ａ優先的パケット発行期間の様子を示す図である。

【図１７】時間ｔ＝１０３０〜１０４５におけるノード
Ａ優先的パケット発行期間の様子を示す図である。

【図１８】時間ｔ＝１０６５〜１０７５におけるノード
Ａ優先的パケット発行期間の様子を示す図である。

【図１９】時間ｔ＝１０６５〜１０７５におけるノード
Ａ優先的パケット発行期間の様子を示す図である。

【図２０】ノードＡ及びノードＨ優先の時間帯を示すタ
イムチャートである。

【図２１】本発明の第３の実施の形態の説明に用いるノ
ード構成例を示す図である。

【図２２】ノードＡ及びノードＨ優先の時間帯を設定す
る第１の例を示す図である。

【図２３】ノードＡ及びノードＨ優先の時間帯を設定す
る第２の例を示す図である。

【図２４】ノードＡ及びノードＨ優先の時間帯を設定す
る第３の例を示す図である。

【図２５】ノードＡ及びノードＨ優先の時間帯を設定し
た場合の時間的な流れを示すタイムチャートである。

【図２６】時間ｔ＝２０００〜２０２０におけるデータ
転送を示す図である。

【図２７】時間ｔ＝２０２０〜２０３０におけるデータ
転送を示す図である。

【図２８】時間ｔ＝２０３０〜２０３５におけるデータ
転送を示す図である。

【図２９】時間ｔ＝２０３５〜２１００におけるデータ
転送を示す図である。

【図３０】本発明の第４の実施の解体の説明に用いるノ
ード構成例である。

【図３１】時間ｔ＝２０２０〜２０３５におけるノード
Ａの優先的パケット発行期間を示す図である。

【図３２】時間ｔ＝２０２０〜２０３５におけるノード
Ａの優先的パケット発行期間を示す図である。

【図３３】時間ｔ＝２０２０〜２０３０におけるノード
Ｅの優先適パケット発行期間を示す図である。

【図３４】時間ｔ＝２０２０〜２０３０におけるノード
Ｅの優先適パケット発行期間を示す図である。

【図３５】ノードＡ及びノードＥｎ優先の時間帯を設定
した場合の時間的な流れを各ノード毎に示すタイムチャ
ートである。

【図３６】伝送遅延の計測方法を説明するノード構成例
である。

【図３７】各ノード間伝送遅延の測定例を示す図であ
る。

【図３８】測定方法の一連の工程を示すフローチャート
である。

【図３９】リングトポロジーの説明に用いる図である。

【図４０】等時性についての概念図である。

【図４１】図４０に続く等時性についての概念図であ
る。

【図４２】ノード内の概念的なブロック図である。

【図４３】従来手法において生じる問題の第１の説明図
である。

【図４４】従来手法において生じる問題の第２の説明図
である。

【符号の説明】

１ ノード、５ パケット判定用記憶領域部、６ マル
チプレクサ、７ グローバルタイマ、１１，１２ パケ
ット

フロントページの続き (72)発明者 遠藤 政士 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 林 伸二 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 他のノードに宛てて情報信号のパケット
   を発行し、当該ノードが接続するノードの一つから情報
   信号のパケットを与えられ、上記情報信号のパケットの
   宛先に応じて当該ノードが接続するノードの一つに転送
   し、自己宛の情報信号のパケットを受け取る複数のノー
   ドをリング型に接続してなるネットワークシステムにお
   いて、 各ノードは、それぞれ共通の絶対時間をそれぞれ有し、
   情報信号のパケットを発行するパケット発行ノードから
   の情報信号のパケットを優先的に転送する優先期間を上
   記絶対時間に基づいて設けることを特徴とするネットワ
   ークシステム。
2. 【請求項２】 各ノードは、一定周期毎に割り当てられ
   る一定時間を上記優先期間とすることを特徴とする請求
   項１記載のネットワークシステム。
3. 【請求項３】 各ノードは、上記一定周期内の上記優先
   期間を上記一定周期内において複数に分割された期間と
   することを特徴とする請求項２記載のネットワークシス
   テム。
4. 【請求項４】 各ノードは、情報信号のパケットの転送
   のための遅延時間を要し、上記優先期間は上記遅延時間
   を考慮して上記ノード毎に設けられることを特徴とする
   請求項１記載のネットワークシステム。
5. 【請求項５】 上記リング型ネットワークにおいて、第
   １のパケット発行ノードにて発行された情報信号の第１
   のパケット及び第２のパケット発行ノードにて発行され
   た情報信号の第２のパケットがそれぞれ別の経路を通じ
   てノード毎に転送され、各ノードは、上記第１のパケッ
   ト及び上記第２のパケットが同一のノードに同時刻に位
   置しない範囲で、上記第１のパケット及び上記第２のパ
   ケットに対応する第１の優先期間及び第２の優先期間を
   設定することを特徴とする請求項１記載のネットワーク
   システム。
6. 【請求項６】 各ノードは、情報信号のパケットの転送
   のための遅延時間を要し、上記優先期間は上記遅延時間
   を考慮して各ノード毎に設けられることを特徴とする請
   求項１記載のネットワークシステム。
7. 【請求項７】 共通の絶対時間をそれぞれ有する複数の
   ノードをリング型に接続してなるリング型ネットワーク
   を用いる情報伝送方法において、 上記複数のノードの内の一つノードであるパケット発行
   ノードが、上記複数のノードの内の他のノードであるパ
   ケット宛先ノードに宛てて情報信号のパケットを発行す
   るパケット発行工程と、 上記パケット発行工程にて発行された情報信号のパケッ
   トを、上記パケット発行工程にて発行された情報信号の
   パケットを優先的に転送する優先期間に、上記リング型
   ネットワークを介して上記パケット発行ノードから上記
   パケット宛先ノードまでノード毎に転送するパケット転
   送工程と、 上記パケット転送工程にて転送された情報信号のパケッ
   トを上記宛先パケットが受け取るパケット受け取り工程
   とを有することを特徴とする情報伝送方法。
8. 【請求項８】 上記パケット転送工程において、上記優
   先期間は一定周期毎に割り当てられる一定時間であるこ
   とを特徴とする請求項７記載の情報伝送方法。
9. 【請求項９】 上記パケット転送工程において、上記一
   定周期内の上記優先期間は上記一定周期内において複数
   に分割された期間とすることを特徴とする請求項８記載
   の情報伝送方法。
10. 【請求項１０】 上記転送工程において、情報信号のパ
    ケットは各ノード毎に転送のための遅延時間を要し、上
    記優先期間は上記遅延時間を考慮して各ノード毎に設け
    られることを特徴とする請求項７記載の情報伝送方法。
11. 【請求項１１】 上記パケット転送工程は、第１のパケ
    ット発行ノードにて発行された情報信号の第１のパケッ
    ト及び第２のパケット発行ノードにて発行された情報信
    号の第２のパケットがそれぞれ別の経路を通じてノード
    毎に転送され、上記第１のパケット及び上記第２のパケ
    ットが同一のノードに同時刻に位置しない範囲で、上記
    第１のパケット及び上記第２のパケットに対応する第１
    の優先期間及び第２の優先期間を設定することを特徴と
    する請求項７記載の情報伝送方法。
12. 【請求項１２】 上記転送工程において、情報信号のパ
    ケットは各ノード毎に転送のための遅延時間を要し、上
    記優先期間は上記遅延時間を考慮して各ノード毎に設け
    られることを特徴とする請求項７記載の情報伝送方法。
13. 【請求項１３】 複数個のノードがリング型に接続され
    てなるリング型ネットワークのノードに用いられる情報
    伝送装置であって、 上記リング型ネットワークに共通の絶対時間を計時する
    計時手段と、 他のノードに宛てて情報信号を発行するパケット発行手
    段と、 当該ノードが接続するノードの一つから情報信号のパケ
    ットを与えられ、情報信号のパケットを発行したパケッ
    ト発行ノードから発行された情報信号を優先的に転送す
    る優先期間に、上記情報信号のパケットの宛先に応じて
    当該ノードが接続するノードの一つに転送するパケット
    転送手段と、 自己宛の情報信号のパケットを受け取るパケット受け取
    り手段とを有することを特徴とする情報伝送装置。
14. 【請求項１４】 上記パケット転送手段は、一定周期毎
    に割り当てられる一定時間を上記優先期間とすることを
    特徴とする請求項１３記載の情報伝送装置。
15. 【請求項１５】 上記パケット転送手段は、上記一定周
    期内の上記優先期間を上記一定周期内で複数に分割され
    た期間とすることを特徴とする請求項１４記載の情報伝
    送装置。
16. 【請求項１６】 上記パケット転送手段は、情報信号の
    パケットの転送のための遅延時間を要し、上記優先期間
    は上記遅延時間を考慮して設けられることを特徴とする
    請求項１３記載の情報伝送装置。
17. 【請求項１７】 上記リング型ネットワークにおいて、
    第１のパケット発行ノードにて発行された情報信号の第
    １のパケット及び第２のパケット発行ノードにて発行さ
    れた情報信号の第２のパケットがそれぞれ別の経路を通
    じてノード毎に転送され、上記第１のパケット及び上記
    第２のパケットが同一のノードに同時刻に位置しない範
    囲で、上記第１のパケット及び上記第２のパケットに対
    応する第１の優先期間及び第２の優先期間を設定するこ
    とを特徴とする請求項１３記載の情報伝送装置。
18. 【請求項１８】 上記パケット転送手段は、情報信号の
    パケットの転送のための遅延時間を要し、上記優先期間
    は上記遅延時間を考慮して設けられることを特徴とする
    請求項１７記載の情報伝送装置。
19. 【請求項１９】 他のノードに宛てて情報信号のパケッ
    トを発行し、接続するノードから情報信号のパケットを
    与えられ、上記情報信号のパケットの宛先に応じて接続
    するノードに転送し、自己宛の情報信号のパケットを受
    け取る複数のノードをリング型に接続してなるネットワ
    ークシステムにおいて、 各ノードは、共通の絶対時間をそれぞれ有し、上記複数
    のノードの内の一つのノードであるパケット発行ノード
    が、上記複数のノードの内の他のノードであるパケット
    宛先ノードに宛てて、絶対情報を書き込んだ情報信号の
    パケットを発行し、当該ノードが接続するノードの一つ
    から情報信号のパケットを与えられると上記情報信号の
    パケットに書き込まれた絶対時間と自己の有する絶対時
    間との差を取ることにより上記ノードからの遅延時間を
    検出し、情報信号のパケットに自己の有する絶対時間を
    書き込んで更新してを宛先ノードに応じて当該ノードに
    接続するノードの一つに転送することを特徴とするネッ
    トワークシステム。
20. 【請求項２０】 上記パケット発行ノードである代表ノ
    ードについて、上記複数のノードの内で上記代表ノード
    以外のノードが上記遅延時間を上記代表ノードに宛てて
    それぞれ発行し、上記代表ノードが上記遅延時間発行工
    程から送られた遅延時間を処理して上記リング型ネット
    ワークの各ノードの他のノードに対する遅延時間のテー
    ブルを作成し、上記代表ノードが上記テーブルを上記代
    表ノード以外のノードに宛てて発行することを特徴とす
    る請求項１９記載のネットワークシステム。
21. 【請求項２１】 共通の絶対時間をそれぞれ有する複数
    のノードをリング型に接続してなるリング型ネットワー
    クを用いる情報伝送方法において、 上記複数のノードの内の一つのノードであるパケット発
    行ノードが、上記複数のノードの内の他のノードである
    パケット宛先ノードに宛てて、絶対情報を書き込んだ情
    報信号のパケットを発行するパケット発行工程と、 上記パケット発行工程にて発行された情報信号のパケッ
    トを、当該ノードが接続するノードの一つから与えら
    れ、上記情報信号のパケットに書き込まれた絶対時間と
    自己の有する絶対時間との差を取ることにより、上記ノ
    ードからの遅延時間を検出する遅延時間検出工程と、 上記遅延時間検出工程からの情報信号のパケットに自己
    の有する絶対時間を書き込んで更新する絶対時間更新工
    程と、 上記絶対時間更新工程からの情報信号のパケットをその
    宛先ノードに応じて当該ノードに接続するノードの一つ
    に転送するパケット転送工程と、 上記絶対時間更新工程からの情報信号のパケットの宛先
    ノードが自己の場合には、当該情報信号のパケットを受
    け取るパケット受け取り工程とを有することを特徴とす
    る情報伝送方法。
22. 【請求項２２】 上記遅延時間検出工程におけるパケッ
    ト発行ノードである代表ノードについて、上記複数のノ
    ードの内で上記代表ノード以外のノードが上記遅延時間
    検出工程にて検出された遅延時間を上記代表ノードに宛
    ててそれぞれ発行する遅延時間発行工程と、 上記代表ノードが上記遅延時間発行工程から送られた遅
    延時間を処理して上記リング型ネットワークの各ノード
    の他のノードに対する遅延時間のテーブルを作成するテ
    ーブル作成工程と、 上記代表ノードが上記テーブル作成工程にて作成された
    テーブルを上記代表ノード以外のノードに宛てて発行す
    るテーブル発行工程とを有し、 上記パケット転送工程は、上記遅延時間発行工程にて上
    記代表ノード以外のノードから上記代表ノードに宛てて
    それぞれ発行される遅延時間を転送すると共に、上記テ
    ーブル発行工程にて上記代表ノードから上記代表ノード
    以外のノードに宛てて発行されるテーブルを転送し、上
    記パケット受け取り工程は、上記代表ノードが上記遅延
    時間発行工程にて発行された上記遅延時間を受け取ると
    共に、上記代表ノード以外のノードが上記テーブル発行
    工程にて発行された上記テーブルをそれぞれ受け取るこ
    とを特徴とする請求項２１記載の情報伝送方法。