KR20160135329A - 중계 장치 및 데이터 전송 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 범용 네트워크에서 지연 지터의 발생을 방지하고, 특별한 우선도를 가지는 프레임을 고우선이면서 또한 고정 지연으로 전송 가능한 중계 장치를 얻는 것이다. 식별자에 기초하여, 수신 프레임을 출력 포트마다 고우선 프레임과 저우선 프레임으로 배분하는 프레임 판정부(2)와, 고우선 프레임을 후단 장치에서 프레임을 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 프레임 길이 및 규정된 송신 간격의 합 이상을 시간 지연시켜 송신하는 고정 지연 큐(3)와, 저우선 프레임을 격납하는 저우선 프레임 격납 수단과, 고우선 프레임을 송신하는 경우, 저우선 프레임의 송신을 중단시키고, 재전송하는 제어를 행하는 송신 프레임 선택부(5)와, 송신 프레임 선택부(5)의 제어에 기초하여, 후단 장치로 송신하는 프레임을 선출하는 출력 제어부(7)를 구비한다.
Description
본 발명은 중계 장치 및 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
종래, 산업분야에서는 이더넷(ethernet)(등록상표)화가 진행되고, 제조 현장에서는 PLC(Programmable Logic Controller), 인버터, 센서 등의 FA(Factory Automation) 기기를 연결한 통신 네트워크인 FA 네트워크가 구축되어 있다. FA 네트워크에서는 고속이면서 또한 고정밀도의 모션 제어를 실현하기 위해, 중계 장치가 지연 변동(delay fluctuation)에 민감한 프레임을 일정한 지연 시간인 고정 지연(fixed-delay)으로 전송하는 것이 요구된다. 고정 지연으로 전송할 필요가 있는 고정 지연 프레임으로는, FA 기기간의 시각 동기에 이용되는 프레임 등을 들 수 있다.
일반적인 중계 장치에서는, 프레임 전체를 축적하고 나서 출력하는 스토어＆포워드(store-and-forward) 방식의 전송 제어 방식이 이용되고 있다. 스토어＆포워드 방식에서는, 전송 프레임을 클래스로 분류하고, 클래스마다 우선도(priority)를 정의하는 하기 비특허 문헌 1에 기재된 Priority Queuing을 이용하여, 고우선(high-priority) 프레임을 우선적으로 전송함으로써, 전송 지연 시간을 짧게 하는 것이 가능해진다. 그렇지만, 스토어＆포워드 방식에서는, 전술한 Priority Queuing을 이용해도, 지연 지터(delay jitter)를 배제할 수 없다. 스토어＆포워드 방식에서는, 저우선(low-priority) 프레임의 송신 중에 고우선 프레임이 입력되었을 경우, 저우선 프레임의 송신이 종료될 때까지 기다릴 필요가 있어, 고우선 프레임의 전송 지연 시간에 변동이 발생하기 때문이다.
출력 포트에 있어서 고우선 프레임과 저우선 프레임의 전송 경합(transfer conflict)이 발생하는 한, 저우선 프레임의 최대 프레임 길이와 전송 속도로부터 결정되는 지연 지터가, 고우선 프레임의 전송 지연 시간에 부가될 가능성이 있다. 따라서 고우선 프레임의 지연 지터를 배제하기 위해서, 출력 포트에 있어서의 고우선 프레임과 저우선 프레임의 전송 경합을 회피하는 것이 요구된다. 또, 입력 포트가 복수 개 있는 다중 분리 장치에서는, 고우선 프레임끼리의 전송 경합이 발생할 가능성이 있어, 고우선 프레임끼리의 전송 경합을 회피하는 것도 요구된다.
전술한 저우선 프레임과 고우선 프레임의 전송 경합시의 고우선 프레임의 지연 지터를 저감시키는 기술에 대해서, 예를 들면, 하기 특허 문헌 1에서는, 중계 장치가, 저우선 프레임의 송신 중에 고우선 프레임이 입력되었을 경우, 고우선 프레임을 저우선 프레임의 사이에 인터럽트하여 송신함으로써 고우선 프레임의 지연 지터를 저감시키는 기술이 개시되어 있다. 중계 장치는 인터럽트하여 송신하는 고우선 프레임의 전후(前後)에 삽입 위치를 나타내는 제어 코드를 부가하여 송신한다.
또, 하기 특허 문헌 2에서는, 저우선 프레임과 고우선 프레임의 전송 경합이 발생했을 경우, 저우선 프레임의 송신을 중단하고, 고우선 프레임을 우선하여 송신하는 통신 장치에 대한 기술이 개시되어 있다. 통신 장치는 저우선 프레임을, 송신과 병행하여 재전송 버퍼에 격납하고 있고, 전송 경합에 수반하여 송신을 중단한 저우선 프레임을 고우선 프레임 송신 후에 재전송한다.
또, 하기 특허 문헌 3에서는, 타임-슬롯 제어(time-slot control)에 의해서, 고우선 프레임을 저우선 프레임보다도 우선하여 전송하는 기술이 개시되어 있다. 네트워크 장치는 미리 결정된 일정한 주기로 전송을 반복하는 고우선 프레임을 저지연(low delay)으로 전송하기 위해, 송신 주기와 동기한 타이밍에서 고우선 프레임을 전송하는 전송 구간을 일정한 주기로 마련함으로써 고우선 프레임을 저지연으로 전송하고, 저우선 프레임을 그 이외의 빈 시간에 전송한다.
비특허 문헌 1: Constantinos Dovrolis, et al. "A Case for Relative Differentiated Services and the Proportional Differentiation Model", IEEE Network September/October 1999, pp. 26-34.
그렇지만, 특허 문헌 1에 의하면, 중계 장치는 고우선 프레임의 삽입 위치를 나타내는 제어 코드로 범용 네트워크의 규격 외의 부호를 이용하고 있다. 그 때문에, 범용 네트워크에서 이용하기 위해서는, 고우선 프레임의 삽입과 제거를 행하는 전용 장치를 송신측 및 수신 측에 마련할 필요가 있어, 범용 네트워크로 넓게 보급되어 있는 기기를 이용하여 지연 지터의 발생을 방지할 수 없다.
또, 특허 문헌 2에 의하면, 통신 장치는 저우선 프레임과의 전송 경합이 발생하지 않은 경우는 고우선 프레임을 즉시 전송하는데 반하여, 저우선 프레임과의 전송 경합이 발생했을 경우는 저우선 프레임의 전송을 중단한 후에 프레임 간격을 두고 고우선 프레임을 전송할 필요가 있다. 그 때문에, 고우선 프레임의 저지연 전송은 가능한 반면, 지연 지터를 배제할 수 없다.
또, 특허 문헌 3에 의하면, 네트워크 장치는 전송 구간 이외에서 고우선 프레임과 저우선 프레임이 경합했을 경우는 스토어＆포워드 방식으로 전송하기 때문에, 고우선 프레임의 지연 지터를 배제할 수 없다. 또, 네트워크 장치는 고우선 프레임끼리의 입력 타이밍이 경합했을 경우, 출력 가능한 한쪽의 프레임은 저지연으로 전송하고, 다른 쪽은 스토어＆포워드 방식으로 전송하기 때문에, 일단 프레임을 스토어한다. 이 때문에, 프레임 길이에 따라서는 프레임의 최소한의 지연 지터로 전송할 수 없다.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 범용 네트워크에서 지연 지터의 발생을 방지하고, 특별한 우선도를 가지는 프레임을 우선하여 저지연이면서 또한 고정 지연으로 전송 가능한 중계 장치 및 데이터 전송 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 수신 프레임 내에서 정의된 식별자에 기초하여, 상기 수신 프레임을, 출력 포트마다 고우선 프레임과 상기 고우선 프레임보다 우선도가 낮은 저우선 프레임으로 배분하는 판정 수단과, 상기 판정 수단으로 배분된 상기 고우선 프레임을, 후단 장치에서 프레임을 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 프레임 길이, 및 규정된 송신 간격의 합 이상을 시간 지연시켜 송신하는 고우선 큐와, 상기 판정 수단으로 배분된 상기 저우선 프레임을 격납하는 저우선 프레임 격납 수단과, 상기 고우선 프레임을 송신할 때 상기 저우선 프레임을 송신 중인 경우, 상기 저우선 프레임의 송신을 중단시키고, 재전송하는 제어를 행하는 송신 프레임 선택 수단과, 상기 송신 프레임 선택 수단의 제어에 기초하여, 상기 후단 장치로 송신하는 프레임을 선출(選出)하는 출력 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 중계 장치 및 데이터 전송 방법은, 범용 네트워크에서 지연 지터의 발생을 방지하고, 특별한 우선도를 가지는 프레임을 우선하여 저지연이면서 또한 고정 지연으로 전송할 수 있다고 하는 효과를 달성한다.
도 1은 실시 형태 1에 따른 중계 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는 특허 문헌 2에 기재된 통신 장치에 있어서의 고우선 프레임의 전송 처리를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시 형태 1의 중계 장치에 있어서의 고우선 프레임의 전송 처리를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시 형태 1에 따른 중계 장치의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 실시 형태 2에 따른 중계 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태 2에 따른 중계 장치의 고우선 프레임의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 실시 형태 2에 따른 중계 장치의 저우선 프레임의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 실시 형태 3에 따른 중계 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시 형태 3의 중계 장치에 있어서의 고우선 프레임끼리의 출력 타이밍이 경합했을 경우의 전송 처리를 나타내는 도면이다.
도 10은 실시 형태 3에 따른 중계 장치의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11은 실시 형태 4에 따른 중계 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 12는 실시 형태 4의 중계 장치에 있어서의 고우선 프레임끼리의 출력 타이밍이 경합했을 경우의 전송 처리를 나타내는 도면이다.
도 13은 실시 형태 4에 따른 중계 장치의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14는 실시 형태 5의 중계 장치에 있어서의 고우선 프레임끼리의 출력 타이밍이 경합했을 경우에, 먼저 저지연 전송의 고우선 프레임을 전송하는 전송 처리를 나타내는 도면이다.
도 15는 실시 형태 5의 중계 장치에 있어서의 고우선 프레임끼리의 출력 타이밍이 경합했을 경우에, 먼저 고정 지연 전송의 고우선 프레임 전송하면서, 저우선 프레임의 중단 및 재전송을 포함하는 전송 처리를 나타내는 도면이다.
도 16은 실시 형태 5에 따른 중계 장치의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 17은 중계 장치의 구성을 실현하는 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 특허 문헌 2에 기재된 통신 장치에 있어서의 고우선 프레임의 전송 처리를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시 형태 1의 중계 장치에 있어서의 고우선 프레임의 전송 처리를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시 형태 1에 따른 중계 장치의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 실시 형태 2에 따른 중계 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태 2에 따른 중계 장치의 고우선 프레임의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 실시 형태 2에 따른 중계 장치의 저우선 프레임의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 실시 형태 3에 따른 중계 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시 형태 3의 중계 장치에 있어서의 고우선 프레임끼리의 출력 타이밍이 경합했을 경우의 전송 처리를 나타내는 도면이다.
도 10은 실시 형태 3에 따른 중계 장치의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11은 실시 형태 4에 따른 중계 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 12는 실시 형태 4의 중계 장치에 있어서의 고우선 프레임끼리의 출력 타이밍이 경합했을 경우의 전송 처리를 나타내는 도면이다.
도 13은 실시 형태 4에 따른 중계 장치의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14는 실시 형태 5의 중계 장치에 있어서의 고우선 프레임끼리의 출력 타이밍이 경합했을 경우에, 먼저 저지연 전송의 고우선 프레임을 전송하는 전송 처리를 나타내는 도면이다.
도 15는 실시 형태 5의 중계 장치에 있어서의 고우선 프레임끼리의 출력 타이밍이 경합했을 경우에, 먼저 고정 지연 전송의 고우선 프레임 전송하면서, 저우선 프레임의 중단 및 재전송을 포함하는 전송 처리를 나타내는 도면이다.
도 16은 실시 형태 5에 따른 중계 장치의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 17은 중계 장치의 구성을 실현하는 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.
이하에, 본 발명에 따른 중계 장치 및 데이터 전송 방법의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시 형태 1.
도 1은 실시 형태 1에 따른 중계 장치(1)의 구성예를 나타내는 도면이다. 중계 장치(1)는 프레임 판정부(2)와, 고정 지연 큐(3)와, 저우선 프레임 버퍼(4)와, 송신 프레임 선택부(5)와, 재전송용 버퍼(6)와, 출력 제어부(7)를 구비한다. 본 실시 형태에서는, 저우선 프레임 버퍼(4) 및 재전송용 버퍼(6)로 저우선 프레임 격납 수단을 구성한다.
프레임 판정부(2)는 수신 프레임의 헤더(header) 또는 페이로드(payload) 내에 정의된 식별자를 판단 기준으로 하여, 수신 프레임을, 출력 포트마다 고우선 프레임과 저우선 프레임으로 배분하는 판정 수단이다. 여기에서는, 고우선 프레임을 특별한 우선도를 가지는 프레임으로 하고, 그 이외의 프레임을 저우선 프레임으로 하여, 고우선 프레임보다 우선도가 낮은 프레임으로 한다.
고정 지연 큐(3)는 프레임 판정부(2)로 배분된 고우선 프레임을 격납하고, 송신 프레임 선택부(5)에 고우선 프레임이 입력된 것을 통지하는 고우선 큐이다. 고정 지연 큐(3)에서는, 고우선 프레임을 규정된 시간만큼 지연시킨 후에 출력 제어부(7)로 출력한다.
저우선 프레임 버퍼(4)는 프레임 판정부(2)로 배분된 저우선 프레임을 격납하고, 송신 프레임 선택부(5)에 출력 요구를 송신한다. 저우선 프레임 버퍼(4)에서는, 저우선 프레임을, 송신 프레임 선택부(5)가 저우선 프레임의 출력을 허가했을 경우만 출력 제어부(7) 및 재전송용 버퍼(6)로 출력한다. 또, 저우선 프레임 버퍼(4)에서는, 송신 프레임 선택부(5)로부터 출력 정지 지시를 수신했을 경우, 재전송용 버퍼(6)로의 프레임의 격납은 계속하면서, 출력 제어부(7)로의 출력을 정지한다. 또한, 중계 장치(1)에 있어서 출력 포트마다 저우선 프레임 버퍼(4)를 가지는 경우, 저우선 프레임 버퍼(4)에서는, 복수의 우선도마다의 큐를 가지고, 미리 설정된 또는 저우선 프레임 내에 격납된 우선도 식별 정보에 따라서, 저우선 프레임의 우선도를 식별하여 해당하는 우선도의 큐에 격납해도 된다.
송신 프레임 선택부(5)는 고정 지연 큐(3)로부터 고우선 프레임의 입력 통지를 수신했을 경우, 고정 지연 큐(3)로부터 고우선 프레임을 송신시키는 제어를 행하는 송신 프레임 선택 수단이다. 또, 송신 프레임 선택부(5)는 고정 지연 큐(3)로부터 고우선 프레임의 입력 통지가 미수신이고 또한 재전송용 버퍼(6)에 저우선 프레임을 격납하고 있지 않은 경우, 저우선 프레임 버퍼(4)로부터의 출력 요구를 허가하여, 저우선 프레임 버퍼(4)로부터 저우선 프레임을 송신시키는 제어를 행한다. 또, 송신 프레임 선택부(5)는 고정 지연 큐(3)로부터 고우선 프레임의 입력 통지가 미수신이고 또한 재전송용 버퍼(6)에 프레임이 격납되어 있는 경우, 재전송용 버퍼(6)에 출력 요구를 송신하여, 재전송용 버퍼(6)로부터 전송을 중단한 저우선 프레임을 재전송시키는 제어를 행한다.
송신 프레임 선택부(5)는 저우선 프레임 버퍼(4) 또는 재전송용 버퍼(6)로부터 저우선 프레임을 송신 중에 고정 지연 큐(3)로부터 고우선 프레임의 입력 통지를 수신했을 경우, 저우선 프레임의 송신을 중단하는 출력 제어를 행한다. 송신 프레임 선택부(5)는 출력 제어부(7)로부터 저우선 프레임의 송신이 중단되지 않고 종료됐을 경우, 재전송용 버퍼(6)에 대해서, 격납하고 있던 저우선 프레임의 해방(解放, release)을 지시한다.
본 실시 형태에서는, 송신 프레임 선택부(5)는 저우선 프레임의 출력 허가 중에 고정 지연 큐(3)로부터 고우선 프레임의 입력 통지를 수신했을 경우, 즉, 전송 경합이 발생했을 경우, 중계 장치(1)의 후단 장치에서 프레임을 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 프레임 길이, 예를 들면, 64byte까지 저우선 프레임을 송신한 다음, 저우선 프레임 버퍼(4)에 출력 정지를 지시한다.
송신 프레임 선택부(5)에서는 전송을 중단한 저우선 프레임과 고우선 프레임의 프레임 간격이 규정된 송신 간격, 구체적으로는, 최소 IFG(Inter Frame Gap)를 확보할 수 있도록 출력 제어부(7)를 제어한다.
재전송용 버퍼(6)는 저우선 프레임 버퍼(4)로부터 출력된 저우선 프레임을 격납한다. 또, 재전송용 버퍼(6)는 송신 프레임 선택부(5)로부터 버퍼 해방 지시를 받았을 경우, 격납하고 있던 저우선 프레임이면서 재전송이 완료된 저우선 프레임을 폐기한다.
출력 제어부(7)는 송신 프레임 선택부(5)로부터의 제어의 지시에 기초하여, 후단 장치로 송신하는 전송 프레임을 선출하는 출력 제어 수단이다.
고정 지연 큐(3) 및 재전송용 버퍼(6)의 용량은, 중계 장치(1)를 적용하는 시스템에 따라서 유저가 설정 가능한 구성으로 한다. 여기서, 고정 지연 큐(3)에서는 중계 장치(1)의 후단 장치에서 프레임을 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 프레임 길이, 및 최소 IFG의 합 이상의 시간을 설정하여 고정 지연 시간으로 한다.
이와 같이, 중계 장치(1)에서는, 전송 경합시에 저우선 프레임의 송신을 중단함으로써 특별한 우선도를 가지는 고우선 프레임을 고우선으로, 즉 저우선 프레임보다도 먼저 고우선 프레임을 전송할 수 있다. 또, 중계 장치(1)에서는, 고우선 프레임을 전송 경합 유무에 상관없이, 고정 지연 큐(3)에서 고정 지연 시간만큼 지연시킴으로써, 고정 지연 전송을 실현할 수 있다.
구체적으로, 전술한 특허 문헌 2에 기재된 통신 장치와, 본 실시 형태의 중계 장치(1)에 있어서의, 저우선 프레임 전송 중에 고우선 프레임을 수신했을 경우의 전송 처리의 차이에 대해 설명한다.
도 2는 전술한 특허 문헌 2에 기재된 통신 장치에 있어서의 고우선 프레임의 전송 처리를 나타내는 도면이다. 통신 장치에서는, 저우선 프레임의 전송 개시 후에 고우선 프레임을 수신했을 경우, 저우선 프레임의 송신을 즉시 중단한다. 이 경우, 전송을 중단한 저우선 프레임이 원인으로, 후단 장치에서는, 후속의 고우선 프레임을 정상적으로 수신할 수 없다는 것을 알 수 있다. 통신 장치가 후단 장치에서 정상적으로 폐기 가능한 프레임 길이를 확보하지 않고 저우선 프레임의 송신을 중단했을 경우이다. 통신 장치에서는, 전송을 중단한 저우선 프레임을, 고우선 프레임을 전송 후, 최소 IFG를 확보한 다음 재전송한다.
도 3은 실시 형태 1의 중계 장치(1)에 있어서의 고우선 프레임의 전송 처리를 나타내는 도면이다. 중계 장치(1)에서는, 저우선 프레임의 전송 개시 후에 고우선 프레임을 수신했을 경우, 고우선 프레임의 전송 개시 시각에 대해서 최소 IFG를 확보한 시각에 저우선 프레임의 전송을 중단한다. 고정 지연 큐(3)에서는, 설정한 고정 지연 시간에 의해서, 중계 장치(1)의 후단 장치가 정상적으로 폐기 가능한 프레임 길이를 확보하고 있다. 그 때문에, 후단 장치에서는, 전송이 중단된 저우선 프레임을 수신했을 경우, 이상 프레임이기 때문에 폐기할 수 있다. 중계 장치(1)에서는 전송을 중단한 저우선 프레임을, 고우선 프레임을 전송 후, 최소 IFG를 확보한 다음 재전송한다.
또한, 중계 장치(1)에서는, 송신 프레임 선택부(5)는 저우선 프레임의 전송을 중단하는 경우, 고우선 프레임의 전송 개시 시각에서부터 최소 IFG를 확보하고, 가능한 한 저우선 프레임의 전송을 계속하지만, 이러한 제어로 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 송신 프레임 선택부(5)는 중계 장치(1)의 후단 장치에서 정상적으로 폐기 가능한 프레임 길이까지 저우선 프레임이 송신된 것을 확인한 다음, 고우선 프레임의 전송 개시 시각에 대해서 최소 IFG를 확보한 시각보다도 전에 저우선 프레임의 전송을 중단해도 된다.
중계 장치(1)에 있어서의 데이터 전송 방법에 대하여 순서도를 이용하여 설명한다. 도 4는 실시 형태 1에 따른 중계 장치(1)의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
중계 장치(1)에서는, 프레임 판정부(2)가 수신 프레임이 고우선 프레임인지 저우선 프레임인지 판정한다(스텝 S1). 고우선 프레임인 경우(스텝 S1：고우선 프레임), 프레임 판정부(2)는 고정 지연 큐(3)에 고우선 프레임을 격납한다(스텝 S2). 송신 프레임 선택부(5)는 저우선 프레임 송신 중인 경우(스텝 S3：Yes), 저우선 프레임의 송신을 중단시키는 제어를 행하고(스텝 S4), 저우선 프레임을 송신하고 있지 않은 경우(스텝 S3：No), 스텝 S4의 처리를 생략한다. 고정 지연 큐(3)는 송신 프레임 선택부(5)로 입력을 통지하고, 중계 장치(1)의 후단 장치에서 프레임을 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 프레임 길이, 및 최소 IFG의 합 이상의 시간을 설정한 고정 지연 시간이 경과할 때까지는 격납을 계속한다(스텝 S5：No). 고정 지연 시간이 경과하면(스텝 S5：Yes), 송신 프레임 선택부(5)는 출력 제어부(7)로부터 고우선 프레임을 송신시키는 제어를 행한다(스텝 S6).
송신 프레임 선택부(5)는 재전송용 버퍼(6)에 저우선 프레임이 없고(스텝 S7：No), 저우선 프레임 버퍼(4)에 저우선 프레임이 없는 경우(스텝 S8：No), 처리를 종료한다. 한편, 송신 프레임 선택부(5)는 재전송용 버퍼(6)에 저우선 프레임이 있는 경우(스텝 S7：Yes), 후술하는 스텝 S17의 처리를 행하고, 저우선 프레임 버퍼(4)에 저우선 프레임이 있는 경우(스텝 S8：Yes), 후술하는 스텝 S12의 처리를 행한다.
스텝 S1로 돌아가, 프레임 판정부(2)는 수신 프레임이 저우선 프레임인 경우(스텝 S1：저우선 프레임), 저우선 프레임 버퍼(4)에 저우선 프레임을 격납한다(스텝 S9). 송신 프레임 선택부(5)는 저우선 프레임 버퍼(4)로부터 출력 요구를 받으면, 고우선 프레임이 있는, 즉, 고정 지연 큐(3)로부터 입력 통지를 수신하고 있는 경우(스텝 S10：Yes), 저우선 프레임의 출력 요구를 허가하지 않는다. 송신 프레임 선택부(5)는 고우선 프레임이 없는, 즉, 고정 지연 큐(3)로부터 입력 통지를 미수신한 경우(스텝 S10：No), 또한, 재전송용 버퍼(6)에 저우선 프레임이 없는 경우(스텝 S11：No), 저우선 프레임 버퍼(4)로부터 저우선 프레임을 송신시키는 제어를 행한다(스텝 S12). 송신 프레임 선택부(5)는 저우선 프레임 버퍼(4)로부터 저우선 프레임을 송신 중에 고우선 프레임의 수신이 없었을 경우(스텝 S13：No), 저우선 프레임 버퍼(4)로부터 중단하지 않고 저우선 프레임을 송신하고 처리를 종료한다(스텝 S14).
송신 프레임 선택부(5)는 저우선 프레임 버퍼(4)로부터 저우선 프레임을 송신 중에 고우선 프레임의 수신이 있었을 경우(스텝 S13：Yes), 저우선 프레임 버퍼(4)로부터의 저우선 프레임의 송신을 중단하고, 저우선 프레임 버퍼(4)로부터 재전송용 버퍼(6)로의 격납을 계속시키는 제어를 행한다(스텝 S15). 송신 프레임 선택부(5)는 고우선 프레임의 송신이 종료할 때까지 대기하고(스텝 S16：No), 고우선 프레임의 송신 종료후(스텝 S16：Yes), 재전송용 버퍼(6)로부터 저우선 프레임을 송신하고, 송신이 완료된 저우선 프레임에 대해서는 재전송용 버퍼(6)로부터 해방한다(스텝 S17). 또한, 송신 프레임 선택부(5)는 스텝 S11에 있어서, 재전송용 버퍼(6)에 저우선 프레임이 있는 경우(스텝 S11：Yes), 마찬가지로, 재전송용 버퍼(6)로부터 저우선 프레임을 송신시키는 제어를 행한다(스텝 S17).
송신 프레임 선택부(5)는 재전송용 버퍼(6)로부터 저우선 프레임을 송신 중에 고우선 프레임의 수신이 없었을 경우(스텝 S18：No), 재전송용 버퍼(6)로부터 중단하지 않고 저우선 프레임을 송신하고, 송신 완료된 저우선 프레임을 재전송용 버퍼(6)로부터 해방하고(스텝 S19), 스텝 S8로 이행한다. 송신 프레임 선택부(5)는 재전송용 버퍼(6)로부터 저우선 프레임을 송신 중에 고우선 프레임의 수신이 있었을 경우(스텝 S18：Yes), 재전송용 버퍼(6)로부터의 저우선 프레임의 송신을 중단시키는 제어를 행하고(스텝 S20), 스텝 S16으로 이행한다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에 의하면, 중계 장치(1)는 저우선 프레임의 전송 개시 후에 고우선 프레임을 수신했을 경우, 고우선 프레임의 전송 개시 시각에 대해서 최소 IFG를 확보한 시각에 저우선 프레임의 전송을 중단하고, 고우선 프레임에 대해서, 후단 장치에서 정상적으로 폐기 가능한 프레임 길이, 및 최소 IFG의 합 이상의 시간을 설정한 고정 지연 시간만큼 지연시켜 송신하는 것으로 했다. 이것에 의해, 범용 네트워크에서 지연 지터의 발생을 방지하고, 특별한 우선도를 가지는 프레임을 고우선이면서 또한 고정 지연으로 전송할 수 있다. 또, 후단 장치에서는, 전송이 중단된 저우선 프레임을 수신했을 경우, 이상 프레임으로서 폐기할 수 있다.
실시 형태 2.
실시 형태 1에서는, 저우선 프레임 버퍼(4)와는 별도로 재전송용 버퍼(6)를 마련하고 있었지만, 이것들은 별개로 가지지 않으면 안 되는 것은 아니다. 실시 형태 2에서는, 저우선 프레임 버퍼로부터 재전송 가능한 경우에 대해 설명한다. 또한, 실시 형태 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명에 대해서는 생략한다.
도 5는 실시 형태 2에 따른 중계 장치(1a)의 구성예를 나타내는 도면이다. 중계 장치(1a)는 중계 장치(1)에 대해서, 재전송용 버퍼(6)를 삭제하고, 또, 저우선 프레임 버퍼(4), 송신 프레임 선택부(5) 및 출력 제어부(7)를, 저우선 프레임 버퍼(4a), 송신 프레임 선택부(5a) 및 출력 제어부(7a)로 치환한 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 저우선 프레임 버퍼(4a)는 저우선 프레임 격납 수단이다.
저우선 프레임 버퍼(4a)는 프레임 판정부(2)로 배분된 저우선 프레임을 격납하고, 송신 프레임 선택부(5a)에 출력 요구를 송신한다. 이때, 저우선 프레임 버퍼(4a)는 출력 요구와 함께, 격납한 저우선 프레임의 프레임 길이를 나타내는 정보인 버퍼 상태 통지를 송신 프레임 선택부(5a)에 송신한다. 저우선 프레임 버퍼(4a)에서는, 저우선 프레임을, 송신 프레임 선택부(5a)가 저우선 프레임의 출력을 허가했을 경우만 출력 제어부(7a)로 출력한다. 또, 저우선 프레임 버퍼(4a)에서는, 송신 프레임 선택부(5a)로부터 출력 정지 지시를 수신했을 경우, 송신 중인 저우선 프레임을 폐기하지 않고 재전송 가능한 상태에서 저우선 프레임의 데이터를 격납한 채로, 출력 제어부(7a)로의 출력을 정지한다. 또한, 중계 장치(1a)에 있어서 출력 포트마다 저우선 프레임 버퍼(4a)를 가지는 경우, 저우선 프레임 버퍼(4a)에서는, 출력 포트마다 복수 우선도마다의 큐를 가지고, 미리 설정된 또는 저우선 프레임 내에 격납된 우선도 식별 정보에 의해서, 저우선 프레임의 우선도를 식별하여 해당하는 우선도의 큐에 격납해도 된다.
송신 프레임 선택부(5a)는 고정 지연 큐(3)로부터 고우선 프레임의 입력 통지를 수신했을 경우, 고정 지연 큐(3)로부터 고우선 프레임을 송신시키는 제어를 행하는 송신 프레임 선택 수단이다. 또, 송신 프레임 선택부(5a)는 고정 지연 큐(3)로부터 고우선 프레임의 입력 통지를 미수신 또는 고우선 프레임을 고정 지연 시간 대기시키고 있는 동안에 저우선 프레임 버퍼(4a)의 선두의 저우선 프레임의 출력을 완료하는 것이 가능한 경우, 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터의 출력 요구를 허가하여, 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 저우선 프레임을 송신시키는 제어를 행한다.
송신 프레임 선택부(5a)는 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 저우선 프레임을 송신 중에 고정 지연 큐(3)로부터 고우선 프레임의 입력 통지를 수신했을 경우, 저우선 프레임의 송신을 중단하는 출력 제어를 행한다. 송신 프레임 선택부(5a)는 고우선 프레임의 송신 완료 후, 송신이 중단되어 저우선 프레임 버퍼(4a)에 격납되어 있는 저우선 프레임을, 프레임의 선두에서부터 재전송시키는 제어를 행한다. 송신 프레임 선택부(5a)는 출력 제어부(7a)로부터 저우선 프레임의 송신이 중단되지 않고 종료됐을 경우, 저우선 프레임 버퍼(4a)에 대해서, 격납하고 있던 저우선 프레임의 해방을 지시한다.
본 실시 형태에서는, 송신 프레임 선택부(5a)는 저우선 프레임의 출력 허가 중에 고정 지연 큐(3)로부터 고우선 프레임의 입력 통지를 수신했을 경우, 즉, 전송 경합이 발생했을 경우, 중계 장치(1a)의 후단 장치에서 프레임을 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 프레임 길이, 예를 들면, 64byte까지 저우선 프레임을 송신한 다음, 저우선 프레임 버퍼(4a)에 출력 정지를 지시한다.
송신 프레임 선택부(5a)에서는 전송을 중단한 저우선 프레임과 고우선 프레임의 프레임 간격이 규정된 송신 간격, 구체적으로는 최소 IFG를 확보할 수 있도록 출력 제어부(7a)를 제어한다.
출력 제어부(7a)는 송신 프레임 선택부(5a)로부터의 제어의 지시에 기초하여, 후단 장치으로 송신하는 전송 프레임을 선출하는 출력 제어 수단이다.
고정 지연 큐(3) 및 저우선 프레임 버퍼(4a)의 용량은, 중계 장치(1a)를 적용하는 시스템에 따라서 유저가 설정 가능한 구성으로 한다. 여기서, 고정 지연 큐(3)에서는, 중계 장치(1a)의 후단 장치에서 프레임을 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 프레임 길이, 및 최소 IFG의 합 이상의 시간을 설정하여 고정 지연 시간으로 한다.
이와 같이, 중계 장치(1a)에서는, 전송 경합시에 저우선 프레임의 송신을 중단함으로써 특별한 우선도를 가지는 고우선 프레임을 고우선으로 전송할 수 있다. 또, 중계 장치(1a)에서는 고우선 프레임을 전송 경합 유무에 상관없이, 고정 지연 큐(3)에서 고정 지연 시간만큼 지연시킴으로써, 고정 지연 전송을 실현할 수 있다.
또한, 중계 장치(1a)에서는, 송신 프레임 선택부(5a)는 저우선 프레임의 전송을 중단하는 경우, 고우선 프레임의 전송 개시 시각에서부터 최소 IFG를 확보하고, 가능한 한 저우선 프레임의 전송을 계속하지만, 이러한 제어로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 송신 프레임 선택부(5a)는 중계 장치(1a)의 후단 장치에서 프레임을 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 프레임 길이까지 저우선 프레임이 송신된 것을 확인한 다음, 고우선 프레임의 전송 개시 시각에 대해서 최소 IFG를 확보한 시각보다도 전에 저우선 프레임의 전송을 중단해도 된다.
이어서, 중계 장치(1a)에 있어서의 데이터 전송 방법에 대하여 순서도를 이용하여 설명한다. 도 6은 실시 형태 2에 따른 중계 장치(1a)의 고우선 프레임의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
중계 장치(1a)에서는, 프레임 판정부(2)가 수신 프레임이 고우선 프레임인지 저우선 프레임인지 판정한다(스텝 S101). 고우선 프레임을 수신하지 않은 경우(스텝 S101：No), 프레임 판정부(2)는 고우선 프레임을 수신할 때까지 대기한다. 고우선 프레임을 수신했을 경우(스텝 S101：Yes), 프레임 판정부(2)는 고정 지연 큐(3)에 고우선 프레임의 격납을 개시한다(스텝 S102). 고정 지연 큐(3)는 송신 프레임 선택부(5a)로 입력을 통지하고, 중계 장치(1a)의 후단 장치에서 프레임을 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 프레임 길이, 및 최소 IFG의 합 이상의 시간을 설정한 고정 지연 시간이 경과할 때까지는 격납을 계속한다(스텝 S103：No). 고정 지연 시간이 경과하면(스텝 S103：Yes), 송신 프레임 선택부(5a)는 출력 제어부(7a)로부터 고우선 프레임의 송신을 개시시키는 제어를 행한다(스텝 S104). 출력 제어부(7a)에서는 고우선 프레임의 송신을 계속하고(스텝 S105：Yes), 고우선 프레임의 송신이 종료되면(스텝 S105：No), 송신 처리를 종료한다.
도 7은 실시 형태 2에 따른 중계 장치(1a)의 저우선 프레임의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다. 중계 장치(1a)에서는, 프레임 판정부(2)가 수신 프레임이 고우선 프레임인지 저우선 프레임인지 판정하여, 저우선 프레임인 경우, 저우선 프레임 버퍼(4a)에 저우선 프레임을 격납한다.
송신 프레임 선택부(5a)는 저우선 프레임 버퍼(4a)에 저우선 프레임이 격납되어 있고(스텝 S201：Yes), 저우선 프레임이 송신 중이 아니고(스텝 S202：No), 고우선 프레임이 송신 중이 아닌 경우(스텝 S203：No), 저우선 프레임의 송신을 하기의 절차에 의해 실시한다.
송신 프레임 선택부(5a)는 고우선 프레임이 송신 대기 중인 경우(스텝 S204：Yes), 또는 고우선 프레임의 송신 대기 중은 아니지만(스텝 S204：No), 고우선 프레임을 수신했을 경우(스텝 S205：Yes), 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 송신하고 싶은 선두의 저우선 프레임의 프레임 길이에 따라, 송신하고 싶은 저우선 프레임이 고우선 프레임의 송신 전에 송신 완료 가능한지 판단한다(스텝 S206). 송신 완료 가능하다고 판단했을 경우(스텝 S206：Yes), 송신 프레임 선택부(5a)는 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 저우선 프레임의 송신을 개시시키는 제어를 행하고(스텝 S207), 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 중단하지 않고 저우선 프레임의 송신이 완료되면, 송신 완료된 저우선 프레임을 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 해방하고(스텝 S210), 송신 처리를 종료한다.
송신 프레임 선택부(5a)는 고우선 프레임을 수신하고 있지 않은 경우(스텝 S205：No), 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 저우선 프레임의 송신을 개시시키는 제어를 행한다(스텝 S208). 송신 프레임 선택부(5a)는 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 저우선 프레임을 송신 중(스텝 S209：Yes)에 고우선 프레임을 수신했는지를 확인한다(스텝 S211). 고우선 프레임을 수신하지 않은 경우(스텝 S211：No), 송신 프레임 선택부(5a)는 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 중단하지 않고 저우선 프레임의 송신이 완료되면(스텝 S209：No), 송신 완료된 저우선 프레임을 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 해방하고(스텝 S210), 송신 처리를 종료한다.
고우선 프레임을 수신했을 경우(스텝 S211：Yes), 송신 프레임 선택부(5a)는 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 송신 중인 저우선 프레임이 고우선 프레임 송신 전에 송신 완료 가능한지 판단한다(스텝 S212). 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 송신 중인 저우선 프레임이 고우선 프레임 송신 전에 송신 완료 가능하다고 판단했을 경우(스텝 S212：Yes), 송신 프레임 선택부(5a)는 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 중단하지 않고 저우선 프레임의 송신이 완료되면(스텝 S209：No), 송신 완료된 저우선 프레임을 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 해방하고(스텝 S210), 송신 처리를 종료한다.
저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 송신 중인 저우선 프레임을 고우선 프레임 송신 전에 송신 완료할 수 없다고 판단했을 경우(스텝 S212：No), 송신 프레임 선택부(5a)는 이미 송신 중인 저우선 프레임을 후단 장치에서 정상적으로 폐기 가능한 길이만큼 송신이 끝난 상태인지 여부를 확인한다(스텝 S213). 송신 중인 저우선 프레임을 후단 장치로 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 길이만큼 송신이 끝난 경우(스텝 S213：Yes), 송신 프레임 선택부(5a)는 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 송신 중인 저우선 프레임의 송신을 중단한다. 또, 저우선 프레임 버퍼(4a)에서는, 재전송하기 위해서 송신을 중단한 저우선 프레임의 데이터를 해방시키지 않고 격납해 두어, 재전송 프레임으로서 유지한다(스텝 S214). 그리고 스텝 S201의 처리로 돌아간다.
송신 중인 저우선 프레임을 후단 장치에서 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 길이만큼 송신하고 있지 않은 경우(스텝 S213：No), 송신 프레임 선택부(5a)는 후단 장치에서 정상적으로 프레임을 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 길이만큼을 송신할 때까지, 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 송신 중인 저우선 프레임의 송신을 계속한다. 송신 프레임 선택부(5a)는 후단 장치에서 정상적으로 프레임을 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 길이만큼을 송신하면(스텝 S213：Yes), 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 송신 중인 저우선 프레임의 송신을 중단한다. 또, 저우선 프레임 버퍼(4a)에서는 재전송하기 위해서 송신을 중단한 저우선 프레임의 데이터를 해방시키지 않고 격납해 두어, 재전송 프레임으로서 유지한다(스텝 S214). 그리고 스텝 S201의 처리로 돌아간다.
송신 프레임 선택부(5a)는 저우선 프레임 버퍼(4a)에 저우선 프레임이 격납되어 있지 않은 경우(스텝 S201：No), 또는 저우선 프레임을 송신 중인 경우(스텝 S202：Yes), 또는 고우선 프레임을 송신 중인 경우(스텝 S203：Yes), 또는 송신하고 싶은 저우선 프레임이 고우선 프레임의 송신 전에 송신 완료될 수 없는 경우(스텝 S206：No), 스텝 S201의 처리로 돌아간다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 도 6 및 도 7을 이용하여, 고우선 프레임 및 저우선 프레임의 데이터 전송 방법에 대해 설명했지만, 도 7의 스텝 S206에 있어서 고우선 프레임의 송신 전에 저우선 프레임을 송신하는 것을 상정하지 않는 경우, 실시 형태 1에서 사용한 도 4의 순서도를 변형시켜 설명하는 것도 가능하다. 이 경우, 도 4에 있어서, 스텝 S7, S11, S17~S20을 삭제한다. 스텝 S6의 후단의 처리를 스텝 S8로 하고, 스텝 S10의 후단의 처리를 스텝 S12로 하고, 스텝 S16의 후단의 처리를 스텝 S12로 한다. 또, 스텝 S15에 있어서, 저우선 프레임 버퍼(4)로부터 재전송용 버퍼(6)로의 격납을 계속하는 처리를 삭제한다. 추가로, 실시 형태 1의 설명에 있어서, 중계 장치(1)를 중계 장치(1a), 저우선 프레임 버퍼(4)를 저우선 프레임 버퍼(4a), 송신 프레임 선택부(5)를 송신 프레임 선택부(5a), 출력 제어부(7)를 출력 제어부(7a)로 바꿔 읽음으로써 대응 가능하다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에 의하면, 중계 장치(1a)는 저우선 프레임 버퍼(4a)에 있어서, 프레임 판정부(2)로 배분된 저우선 프레임을 격납하고, 또, 저우선 프레임의 송신이 중단되었을 경우에, 송신 중인 저우선 프레임을 폐기하지 않고 저우선 프레임의 데이터를 격납한 채로 유지하는 것으로 했다. 이것에 의해, 실시 형태 1과 비교하여 중계 장치(1a)의 구성을 간이한 구성으로 하면서, 실시 형태 1과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
실시 형태 3.
실시 형태 1, 2에서는, 2포트 구성의 중계 장치의 동작에 대해 설명했지만, 일례이며, 중계 장치의 포트 수에 대해서는 제한을 받지 않는다. 그 때문에, 3포트 이상을 구비한 중계 장치에 대해서도, 실시 형태 1, 2의 중계 장치와 마찬가지의 구성이 가능하다. 3포트 이상의 구성으로 하는 경우, 실시 형태 1, 2의 중계 장치의 프레임 판정부(2)로부터 출력된 복수의 포트로부터의 입력 프레임에 대해, 동일 우선도의 프레임의 전송이 경합하지 않도록 미리 처리할 필요가 있다. 본 실시 형태에서는, 포트가 3포트 이상의 중계 장치에 있어서의 고우선 프레임의 경합 제어 방법에 대해 설명한다. 또한, 실시 형태 1, 2와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명에 대해서는 생략한다.
도 8은 실시 형태 3에 따른 중계 장치(1b)의 구성예를 나타내는 도면이다. 중계 장치(1b)는 중계 장치(1a)에 대해서, 고정 지연 큐(3) 및 송신 프레임 선택부(5a)를, 고정 지연 큐(3b) 및 송신 프레임 선택부(5b)로 치환하고, 추가로, 선택부(8) 및 다중부(9)를 추가한 것이다. 또한, 중계 장치(1b)에서는 프레임 판정부(2)는 입력 포트 단위로 실장하고, 고정 지연 큐(3b), 저우선 프레임 버퍼(4a), 송신 프레임 선택부(5b), 출력 제어부(7a), 선택부(8), 및 다중부(9)는 출력 포트 단위로 실장하는 것으로 한다.
프레임 판정부(2)는 입력 포트마다 수신되는 수신 프레임의 헤더 또는 페이로드 내에 정의된 식별자, 또는 후술하는 미리 설정된 식별자를 판단 기준으로 하여, 수신 프레임을, 출력 포트마다 고우선 프레임과 저우선 프레임으로 배분한다. 여기에서는, 고우선 프레임을 특별한 우선도를 가지는 프레임으로 하고, 저우선 프레임을, 고우선 프레임보다 우선도가 낮은 프레임으로 한다.
선택부(8)는 복수의 입력 포트로부터 수신된 고우선 프레임의 수신 프레임의 헤더 또는 페이로드 내에 정의된 식별자, 또는 후술하는 미리 설정된 식별자를 판단 기준으로 하여, 수신 타이밍이 겹친 고우선 프레임의 우선도를 판별하여, 경합한 고우선 프레임 중, 가장 우선도가 높은 프레임을 선택하는 선택 수단이다. 선택부(8)는 선택한 가장 우선도가 높은 프레임을 고정 지연 큐(3b)로 출력하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임을 폐기한다. 또, 선택부(8)는 송신 프레임 선택부(5b)에, 고우선 프레임이 입력된 것을 나타내는 입력 통지와 함께, 경합 판정한 결과인 고정 지연 큐(3b)로 출력한 가장 우선도가 높은 프레임의 정보를 통지한다. 또한, 선택부(8)에서는 나머지의 경합한 고우선 프레임을 폐기하지 않고 고정 지연 큐(3b)로 출력하고, 고정 지연 큐(3b)가 나머지의 경합한 고우선 프레임을 폐기해도 된다.
여기서, 프레임 판정부(2) 및 선택부(8)에 있어서 우선도의 판단시에 사용하는 미리 설정된 식별자에는, 예를 들면, 입력 포트마다 우선도가 설정되었을 경우의 각 입력 포트를 식별하는 식별자가 있다. 입력 포트마다 미리 우선도를 설정해 둠으로써, 프레임 판정부(2) 및 선택부(8)에서는, 입력 포트의 정보로부터 수신 프레임의 우선도를 판단할 수 있다. 프레임 판정부(2) 및 선택부(8)에서는, 예를 들면, 특정의 입력 포트로부터 수신한 프레임을 고우선 프레임으로 하고, 다른 입력 포트로부터 수신한 프레임을 저우선 프레임으로 한다. 또한, 미리 설정된 식별자에 대해서는, 우선도가 설정된 각 입력 포트를 식별하는 식별자로 한정되는 것은 아니다.
고정 지연 큐(3b)는 선택부(8)로 선택된 고우선 프레임 중에서도 우선도가 높은 고우선 프레임(이하, 고우선 프레임：고라고 함)을 프레임의 선두에서부터 격납하는 고우선 큐이다. 고정 지연 큐(3b)에서는, 이미 고우선 프레임：고보다도 우선도가 낮은 고우선 프레임(이하, 고우선 프레임：저라고 함)이 격납되어 있고, IFG도 고려하여 출력 타이밍이 고우선 프레임：고와 고우선 프레임：저로 겹치는 경우, 고우선 프레임：저를 출력하지 않고, 고우선 프레임：고를 규정된 시간만큼 지연시킨 후에 출력 제어부(7a)로 출력한다. 고정 지연 큐(3b)는 규정된 시간 이상 지연된, 즉 고정 지연 시간 이상 지연이 된 고우선 프레임：저에 대해서는 폐기한다.
다중부(9)는 프레임 판정부(2)로 배분된 복수의 입력 포트로부터 수신한 저우선 프레임을 다중하는 제어를 행한다.
송신 프레임 선택부(5b)는 선택부(8)로부터 고우선 프레임의 입력 통지를 수신했을 경우, 고정 지연 큐(3b)로부터 고우선 프레임을 송신시키는 제어를 행하는 송신 프레임 선택 수단이다. 송신 프레임 선택부(5b)는 선택부(8)로부터 고우선 프레임：저의 입력 통지를 수신한 후, 출력 타이밍이 경합하는 고우선 프레임：고의 입력 통지를 수신했을 경우, 고정 지연 큐(3b)로부터 고우선 프레임：고만을 고정 지연 시간으로 출력시키는 제어를 행하고, 출력 타이밍이 경합한 고우선 프레임：저를 폐기하는 처리를 행한다. 즉, 송신 프레임 선택부(5b)는, 선택부(8)의 판별 결과에 기초하여, 경합한 고우선 프레임 중 가장 우선도가 높은 프레임을 고정 지연으로 송신하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임을 폐기시키는 제어를 행한다. 고우선 프레임：저의 폐기 처리에 대해서는, 전술과 같이 선택부(8)로 행하는 경우가 있고, 고정 지연 큐(3b)로 행하는 경우가 있다. 송신 프레임 선택부(5b)에 있어서, 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터의 출력 요구를 허가하고, 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 저우선 프레임을 송신시키는 제어에 대해서는, 실시 형태 2와 마찬가지의 처리이다.
본 실시 형태에서는, 송신 프레임 선택부(5b)는 고우선 프레임：저의 입력 통지를 수신한 후, 고우선 프레임：저의 프레임 길이에 최소 IFG를 가산한 길이만큼의 전송 시간 이내에 고우선 프레임：고의 입력 통지를 수신했을 경우에, 고우선 프레임：저와 고우선 프레임：고에 있어서 전송 경합이 발생했다고 판단하지 않으면 안 된다. 그 때문에, 고정 지연 큐(3b)는 경합이 발생할 수 있는 고우선 프레임：저의 최대 프레임 길이＋최소 IFG의 길이만큼 데이터를 전송하는 시간 이상, 고정 지연시키는 것으로 한다. 이 고정 지연시키는 시간을 고정 지연 시간으로 한다.
출력 제어부(7a)는 송신 프레임 선택부(5b)로부터의 제어의 지시에 기초하여, 후단 장치로 송신하는 전송 프레임을 선출한다.
이와 같이, 중계 장치(1b)에서는 경합한 고우선 프레임끼리 중에서 가장 우선하여 전송하고 싶은 고우선 프레임을 고정 지연 큐(3b)에서 고정 지연 시간만큼 지연시켜 출력함으로써, 고정 지연 전송을 실현할 수 있다.
도 9는 실시 형태 3의 중계 장치(1b)에 있어서의 고우선 프레임끼리의 출력 타이밍이 경합했을 경우의 전송 처리를 나타내는 도면이다. 중계 장치(1b)에서는, 고우선 프레임：저의 수신 개시 후에 고우선 프레임：고의 수신을 개시하고, IFG도 고려하여 출력 타이밍이 경합하는 경우는, 고우선 프레임：저를 폐기하고 고우선 프레임：고만 고정 지연으로 전송한다. 또한, 도 9에서는, 입력되는 고우선 프레임은 2프레임이지만, 일례이며, 3프레임 이상인 경우도 마찬가지로 경합한 고우선 프레임 중 가장 고우선의 고우선 프레임만 고정 지연으로 전송하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임은 폐기한다.
중계 장치(1b)에 있어서의 데이터 전송 방법에 대하여 순서도를 이용하여 설명한다. 도 10은 실시 형태 3에 따른 중계 장치(1b)의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다. 여기에서는, 실시 형태 1의 도 4에 도시하는 순서도의 처리에 대해서 좌측의 고우선 프레임의 처리에 관련된 부분만 기재한다. 저우선 프레임의 송신에 관련된 스텝 S9 내지 S20의 처리는 마찬가지이기 때문에 기재를 생략한다. 또, 고우선 프레임의 처리에 관련된 스텝 S1 내지 S8의 처리는 실시 형태 1과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
중계 장치(1b)에서는, 스텝 S4 또는 스텝 S3：No 후, 선택부(8)가 복수의 고우선 프레임이 전송 경합하는 경우(스텝 S301：Yes), 수신 프레임 내에서 정의된 식별자, 또는 미리 설정된 식별자에 기초하여, 경합한 고우선 프레임의 우선도를 판별하여, 가장 우선도가 높은 고우선 프레임을 판별한다(스텝 S302). 선택부(8)는 가장 우선도가 높은 고우선 프레임을 고정 지연 큐(3b)로 출력한다. 고정 지연 큐(3b)에서는, 고정 지연 시간이 경과할 때까지는 격납을 계속한다(스텝 S303：No). 고정 지연 시간이 경과하면(스텝 S303：Yes), 송신 프레임 선택부(5b)는 선택부(8)의 판별 결과에 기초하여, 출력 제어부(7a)로부터, 경합한 고우선 프레임 중 가장 우선도가 높은 고우선 프레임을 송신시키는 제어를 행한다(스텝 S304). 그리고 송신 프레임 선택부(5b)는 나머지의 경합한 고우선 프레임을 폐기시키는 제어를 행한다(스텝 S305).
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에 의하면, 중계 장치(1b)는 복수의 입력 포트로부터 1개의 포트에 출력이 경합되는 타이밍에 고우선 프레임을 수신했을 경우, 고우선 프레임의 우선도에 따라서, 가장 우선도가 높은 고우선 프레임만을, 설정한 고정 지연 시간만큼 지연시켜 송신하는 것으로 했다. 이것에 의해, 범용 네트워크에서 지연 지터의 발생을 방지하고, 특별한 우선도를 가지는 고우선 프레임 중에서도 가장 중요한 프레임을 고정 지연으로 전송할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 중계 장치(1b)는 실시 형태 2의 중계 장치(1a)와 같이 저우선측에서는 1개의 저우선 프레임 버퍼(4a)만을 구비하는 구성으로 하고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 저우선 프레임 버퍼(4a)의 부분에 대해서는, 실시 형태 1의 중계 장치(1)와 같이, 저우선 프레임 버퍼(4) 및 재전송용 버퍼(6)로 구성해도 된다.
실시 형태 4.
실시 형태 3에서는, 고우선 프레임의 경합 제어 방법에 있어서, 가장 우선도가 높은 고우선 프레임만을 설정한 고정 지연 시간만큼 지연시켜 송신하고, 경합한 나머지의 고우선 프레임은 폐기하고 있었다. 본 실시 형태에서는, 경합한 나머지의 고우선 프레임에 대해서, 고정 지연으로 송신할 수 없지만 폐기하지 않고 송신하는 방법에 대해 설명한다. 또한, 실시 형태 1 내지 3과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명에 대해서는 생략한다.
도 11은 실시 형태 4에 따른 중계 장치(1c)의 구성예를 나타내는 도면이다. 중계 장치(1c)는 중계 장치(1b)에 대해서, 선택부(8)를 삭제하고, 고정 지연 큐(3b) 및 송신 프레임 선택부(5b)를, 지연 큐(10) 및 송신 프레임 선택부(5c)로 치환한 것이다. 또한, 중계 장치(1c)에서는, 프레임 판정부(2)는 입력 포트 단위로 실장하고, 지연 큐(10), 저우선 프레임 버퍼(4a), 송신 프레임 선택부(5c), 출력 제어부(7a) 및 다중부(9)는 출력 포트 단위로 실장하는 것으로 한다.
프레임 판정부(2)는 입력 포트마다 수신되는 수신 프레임의 헤더 또는 페이로드 내에 정의된 식별자, 또는 미리 설정된 식별자를 판단 기준으로 하여, 수신 프레임을, 출력 포트마다 고우선 프레임과 저우선 프레임으로 배분한다. 여기에서는, 고우선 프레임을 특별한 우선도를 가지는 프레임으로 하고, 저우선 프레임을, 고우선 프레임보다 우선도가 낮은 프레임으로 한다.
지연 큐(10)는 복수의 입력 포트로부터 수신된 고우선 프레임을 복수 개 격납 가능한 큐를 가지고, 복수의 입력 포트로부터 수신된 고우선 프레임의 헤더 또는 페이로드 내에 정의된 식별자, 또는 미리 설정된 식별자를 판단 기준으로 하여, 고우선 프레임의 우선도를 판별하는 고우선 큐이다. 지연 큐(10)는 송신 프레임 선택부(5c)에, 수신한 고우선 프레임의 우선도를 나타내는 우선도 식별 정보와 함께 고우선 프레임이 입력된 것을 나타내는 입력 통지를 통지한다. 또, 지연 큐(10)는 프레임 판정부(2)로부터 수신한 복수 포트로부터 수신한 고우선 프레임을 프레임의 선두에서부터 비어 있는 1개의 큐에 격납한다. 지연 큐(10)는 출력 포트마다 동시에 복수의 고우선 프레임을 격납하고, 고우선 프레임을 고정 시간 또는 동적으로 지정한 시간 지연시킨다.
우선도를 판단하는 식별자로서는, 실시 형태 3과 마찬가지로, 프레임 내에 격납된 정보 이외로는, 예를 들면, 입력 포트마다 미리 우선도를 설정해 둠으로써 입력 포트의 정보를 이용할 수 있지만, 이것들로 한정되는 것은 아니다.
송신 프레임 선택부(5c)는 지연 큐(10)로부터 고우선 프레임의 우선도 식별 정보 및 입력 통지를 수신했을 경우, 지연 큐(10)로부터 가장 우선도가 높은 고우선 프레임을 송신시키는 제어를 행한다. 송신 프레임 선택부(5c)는 고우선 프레임의 우선도를, 지연 큐(10)로부터 통지되는 우선도와 동적으로 변화하는 식별자 정보를 이용해서 결정한다. 송신 프레임 선택부(5c)는 고우선 프레임：고를 고정 지연 시간으로 출력하고, 고우선 프레임：고의 후부터 최소 IFG로 고우선 프레임：저를 고정 지연 시간 이상 늦추어 출력시키는 제어를 행함으로써, 출력 타이밍이 경합한 고우선 프레임：고와 고우선 프레임：저를 송신하는 처리를 행한다. 즉, 송신 프레임 선택부(5c)는 지연 큐(10)에서의 고우선 프레임의 우선도의 판별 결과, 및 동적으로 변화하는 식별자 정보에 기초하여, 경합한 고우선 프레임 중 가장 우선도가 높은 프레임을 고정 지연으로 송신하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임을 고정 지연 이상 지연시켜 우선도가 높은 순서대로 송신시키는 제어를 행한다. 송신 프레임 선택부(5c)에 있어서, 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터의 출력 요구를 허가하여, 저우선 프레임 버퍼(4a)로부터 저우선 프레임을 송신시키는 제어에 대해서는, 실시 형태 2와 마찬가지의 처리가다.
여기서, 우선도를 판단하는 동적으로 변화하는 식별자 정보로서는, 고우선 프레임의 중계 장치(1c)로의 입력 타이밍, 예를 들면, 입력 순서, 입력 시간, 프레임의 체류 시간 등이 있지만, 이것들로 한정되는 것은 아니다.
본 실시 형태에서는, 송신 프레임 선택부(5c)는 고우선 프레임의 입력 통지를 수신한 후, 이 고우선 프레임의 프레임 길이에 최소 IFG를 가산한 길이만큼의 전송 시간 이내에 다른 고우선 프레임의 입력 통지를 수신했을 경우에, 전송 경합이 발생했다고 판단한다. 그 때문에, 지연 큐(10)는 경합이 발생할 수 있고 또한 고우선 프레임 중에서 우선도가 낮아질 수 있는 프레임의 최대 프레임 길이＋최소 IFG의 길이만큼 데이터를 전송하는 시간 이상, 고정 지연시키는 것으로 한다.
출력 제어부(7a)는 송신 프레임 선택부(5c)로부터의 제어의 지시에 기초하여, 후단 장치로 송신하는 전송 프레임을 선출한다.
이와 같이, 중계 장치(1c)에서는 경합한 고우선 프레임끼리 중에서 가장 우선하여 전송하고 싶은 고우선 프레임：고를 지연 큐(10)에서 고정 지연 시간만큼 지연시켜 출력한다. 또, 중계 장치(1c)에서는, 2번째로 우선도가 높은 고우선 프레임：저를 지연 큐(10)에서 고정 지연 시간 이상 지연시켜, 고우선 프레임：고의 출력 후에 계속해서 출력함으로써, 가장 우선하고 싶은 고우선 프레임의 고정 지연 전송을 실현할 수 있다.
도 12는 실시 형태 4의 중계 장치(1c)에 있어서의 고우선 프레임끼리의 출력 타이밍이 경합했을 경우의 전송 처리를 나타내는 도면이다. 중계 장치(1c)에서는, 고우선 프레임：저의 수신 개시 후에 고우선 프레임：고의 수신을 개시하고, IFG도 고려하여 출력 타이밍이 경합하는 경우는, 고우선 프레임：저를 고정 지연 시간 이상 지연시키고, 고우선 프레임：고만 고정 지연으로 전송한다. 중계 장치(1c)는 고우선 프레임：저에 대해서는 고정 지연 시간으로 전송할 수 없지만, 폐기하는 일 없이 전송한다.
또한, 도 12에서는, 입력되는 고우선 프레임은 2프레임이지만, 일례이며, 3프레임 이상의 경우도 마찬가지로 경합한 고우선 프레임 중 가장 고우선의 고우선 프레임만 고정 지연으로 전송하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임은 고정 지연 시간 이상 지연시켜 전송한다.
중계 장치(1c)에 있어서의 데이터 전송 방법에 대하여 순서도를 이용하여 설명한다. 도 13은 실시 형태 4에 따른 중계 장치(1c)의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다. 실시 형태 3의 도 10과 마찬가지로, 실시 형태 1의 도 4에 도시하는 순서도의 처리에 대해서 좌측의 고우선 프레임의 처리에 관련된 부분만 기재한다. 저우선 프레임의 송신에 관련된 스텝 S9 내지 S20의 처리는 마찬가지이기 때문에 기재를 생략한다. 또, 고우선 프레임의 처리에 관련된 스텝 S1 내지 S8의 처리는 실시 형태 1과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 다만, 스텝 S2에 있어서, 고우선 프레임의 격납처는, 출력 포트마다 동시에 복수의 고우선 프레임을 격납하고, 고우선 프레임을 고정 시간 또는 동적으로 지정한 시간 지연시키는 지연 큐(10)가 된다.
중계 장치(1c)에서는, 스텝 S4 또는 스텝 S3：No 후, 지연 큐(10)가, 복수의 고우선 프레임이 전송 경합하는 경우(스텝 S401：Yes), 수신 프레임 내에서 정의된 식별자, 또는 미리 설정된 식별자에 기초하여, 경합한 고우선 프레임의 우선도를 판별하여, 가장 우선도가 높은 고우선 프레임을 판별한다(스텝 S402). 지연 큐(10)에서는, 고정 지연 시간이 경과할 때까지는 격납을 계속한다(스텝 S403：No). 고정 지연 시간이 경과하면(스텝 S403：Yes), 송신 프레임 선택부(5c)는 지연 큐(10)에서의 고우선 프레임의 우선도의 판별 결과, 및 동적으로 변화하는 식별자 정보에 기초하여, 출력 제어부(7a)로부터, 경합한 고우선 프레임 중 가장 우선도가 높은 고우선 프레임을 송신시키는 제어를 행한다(스텝 S404). 그리고 송신 프레임 선택부(5c)는 나머지의 경합한 고우선 프레임을 고정 지연 이상 지연시켜 우선도가 높은 순서대로 송신시키는 제어를 행한다(스텝 S405).
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에 의하면, 중계 장치(1c)는 복수의 입력 포트로부터 1개의 포트에 출력이 경합되는 타이밍에 고우선 프레임을 수신했을 경우, 고우선 프레임의 우선도에 따라서, 가장 우선도가 높은 고우선 프레임만을, 설정한 고정 지연 시간만큼 지연시켜 송신하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임은 고정 지연 시간 이상 지연시켜 송신하는 것으로 했다. 이것에 의해, 범용 네트워크에서 지연 지터의 발생을 방지하고, 특별한 우선도를 가지는 고우선 프레임 중에서도 가장 중요한 프레임을 고정 지연으로 전송할 수 있으면서, 다른 우선도의 고우선 프레임을 폐기하지 않고 저지연으로 전송할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 중계 장치(1c)는 실시 형태 2의 중계 장치(1a)와 같이 저우선측에서는 1개의 저우선 프레임 버퍼(4a)만을 구비하는 구성으로 하고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 저우선 프레임 버퍼(4a)의 부분에 대해서는, 실시 형태 1의 중계 장치(1)와 같이, 저우선 프레임 버퍼(4) 및 재전송용 버퍼(6)로 구성해도 된다. 다음의 실시 형태 5에 대해서도 마찬가지로 한다.
실시 형태 5.
본 실시 형태에서는, 중계 장치(1c)에 있어서, 고우선 프레임을 고정 지연으로 전송할지 또는 저지연으로 전송할지에 대한 전송 타입에 기초하여 전송을 행하는 경우에 대해 설명한다. 또한, 중계 장치(1c)의 구성은 실시 형태 4와 마찬가지로 한다.
지연 큐(10)는 복수의 입력 포트로부터 수신된 고우선 프레임을 복수 개 격납 가능한 큐를 가지고, 복수의 입력 포트로부터 수신된 고우선 프레임의 헤더 또는 페이로드 내에 정의된 식별자, 또는 미리 설정된 식별자를 판단 기준으로 하여, 고우선 프레임의 우선도, 및 고우선 프레임을 고정 지연 전송할지 저지연 전송할지에 대한 전송 타입을 판별한다. 고정 지연 전송은 실시 형태 4의 경우와 마찬가지의 전송 방법이다. 저지연 전송은 가능한 한 빨리 전송을 행하는 전송 방법이다. 지연 큐(10)는 송신 프레임 선택부(5c)에, 수신한 고우선 프레임의 우선도를 나타내는 우선도 식별 정보, 전송 타입의 정보와 함께 고우선 프레임이 입력된 것을 나타내는 입력 통지를 통지한다. 또, 지연 큐(10)는 프레임 판정부(2)로부터 수신한 복수 포트로부터 수신한 고우선 프레임을 프레임의 선두에서부터 비어 있는 1개의 큐에 격납한다.
우선도 및 전송 타입을 판단하는 식별자로서는, 실시 형태 4와 마찬가지로, 프레임 내에 격납된 정보 이외로는, 예를 들면, 입력 포트마다 미리 우선도를 설정해 둠으로써 입력 포트의 정보를 이용할 수 있다. 예를 들면, 특정의 입력 포트로부터 수신한 프레임을 고우선 프레임으로 하고, 다른 입력 포트로부터 수신한 프레임을 저우선 프레임으로 한다. 또, 특정의 입력 포트로부터 수신한 프레임을 고정 지연으로 하고, 다른 입력 포트로부터 수신한 프레임을 저지연으로 한다. 또한, 우선도 및 전송 타입을 판단하는 정보에 대해서는, 이것들로 한정되는 것은 아니다.
본 실시 형태에서는, 송신 프레임 선택부(5c)는 중계 장치(1c)의 후단 장치에서 정상적으로 폐기 가능한 프레임 길이까지 저우선 프레임이 송신된 것을 확인한 다음, 고우선 프레임의 전송 개시 시각에 대해서 최소 IFG를 확보한 시각보다도 전에 저우선 프레임의 전송을 중단한다.
송신 프레임 선택부(5c)는 지연 큐(10)로부터 고우선 프레임의 입력 통지를 수신했을 경우, 지연 큐(10)로부터 가장 우선도가 높은 고우선 프레임을, 당해 고우선 프레임의 전송 타입에 따라서 고정 지연 전송 또는 저지연 전송으로 송신시키는 제어를 행한다. 송신 프레임 선택부(5c)는 고우선 프레임의 우선도 및 전송 타입을, 지연 큐(10)로부터 통지되는 우선도 및 전송 타입의 정보와, 동적으로 변화하는 식별자 정보를 이용해서 결정한다. 송신 프레임 선택부(5c)는 고우선 프레임：고가 저지연 전송이면 송신 가능한 최단의 시간만큼 지연시키는 저지연으로 출력하고, 고우선 프레임：고가 고정 지연 전송의 프레임이면 고정 지연 시간으로 출력한다. 그리고 송신 프레임 선택부(5c)는 고우선 프레임：고의 후부터 최소 IFG로 고우선 프레임：저를 저지연 혹은 고정 지연 시간 이상 늦춰서 제어를 행함으로써, 출력 타이밍이 경합한 고우선 프레임：고와 고우선 프레임：저를 송신하는 처리를 행한다. 즉, 송신 프레임 선택부(5c)는 지연 큐(10)에서의 고우선 프레임의 우선도 및 전송 타입의 판별 결과, 및 동적으로 변화하는 식별자 정보에 기초하여, 경합한 고우선 프레임 중 가장 우선도가 높은 프레임을 전송 타입에 따라서 우선적으로 송신하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임을 우선도가 높은 순서대로 전송 타입에 따라서 송신시키는 제어를 행한다. 또한, 송신 프레임 선택부(5c)에서는, 고우선 프레임：고가 고정 지연 전송, 고우선 프레임：저가 저지연 전송인 경우, 고우선 프레임：고의 송신 전에 고우선 프레임：저를 송신하기도 한다.
여기서, 우선도 및 전송 타입을 판단하는 동적으로 변화하는 식별자 정보로서는, 고우선 프레임의 중계 장치(1c)로의 입력 타이밍, 예를 들면, 입력 순서, 입력 시간, 프레임의 체류 시간 등이 있지만, 이것들로 한정되는 것은 아니다.
본 실시 형태에서는, 송신 프레임 선택부(5c)는 고우선 프레임의 입력 통지를 수신한 후, 그 고우선 프레임을 전송 타입에 따라서 송신하는 타이밍과, 다른 고우선 프레임의 입력 통지를 수신하고 그 고우선 프레임을 전송 타입에 따라서 송신하는 타이밍으로부터, 송신 타이밍이 경합했는지 여부를 판단한다. 그 때문에, 지연 큐(10)는 경합이 발생할 수 있고 또한 고우선 프레임 중에서 우선도가 낮아질 수 있는 프레임의 최대 프레임 길이＋최소 IFG의 길이만큼 데이터를 전송하는 시간 이상, 고정 지연시키는 것으로 한다.
이와 같이, 중계 장치(1c)에서는 경합한 고우선 프레임끼리 중에서 가장 우선하여 전송하고 싶은 고우선 프레임：고를 지연 큐(10)로부터 전송 타입에 따라서 송신한다. 또, 중계 장치(1c)에서는, 2번째로 우선도가 높은 고우선 프레임：저를 지연 큐(10)로부터 전송 타입에 따라서 출력함으로써, 가장 우선하고 싶은 고우선 프레임의 고정 지연 전송 또는 저지연 전송을 실현할 수 있다.
도 14는 실시 형태 5의 중계 장치(1c)에 있어서의 고우선 프레임끼리의 출력 타이밍이 경합했을 경우에, 먼저 저지연 전송의 고우선 프레임을 전송하는 전송 처리를 나타내는 도면이다. 중계 장치(1c)에서는, 고정 지연의 고우선 프레임：저의 수신 개시 후에 저지연의 고우선 프레임：고의 수신을 개시했을 경우, 저지연의 고우선 프레임：고를 저지연으로 전송하고, 고정 지연의 고우선 프레임：저를 고정 지연 시간 이상 지연시키고, 저지연의 고우선 프레임：고 후에 전송한다. 중계 장치(1c)는 고정 지연의 고우선 프레임：저에 대해서는 고정 지연 시간에 전송할 수 없지만, 지연 지터의 발생을 방지하면서, 폐기하는 일 없이 전송한다.
도 15는 실시 형태 5의 중계 장치(1c)에 있어서의 고우선 프레임끼리의 출력 타이밍이 경합했을 경우에, 먼저 고정 지연 전송의 고우선 프레임 전송하면서, 저우선 프레임의 중단 및 재전송을 포함하는 전송 처리를 나타내는 도면이다. 중계 장치(1c)에서는, 저우선 프레임 송신 중에, 고정 지연의 고우선 프레임：고, 저지연의 고우선 프레임：저의 순으로 수신을 개시했을 경우, 저우선 프레임의 송신을 중단하고, 고정 지연의 고우선 프레임：고를 고정 지연으로 전송하고, 이어서 저지연의 고우선 프레임：저를 전송하고, 마지막으로 저우선 프레임을 재전송한다.
또한, 도 14 및 도 15에서는, 입력되는 고우선 프레임은 2프레임이지만, 일례이며, 3프레임 이상인 경우도 마찬가지로 경합한 고우선 프레임 중 가장 고우선이라고 판단한 고우선 프레임에서부터 순서대로 최우선으로 전송하는 처리를 행한다.
중계 장치(1c)에 있어서의 데이터 전송 방법에 대하여 순서도를 이용하여 설명한다. 도 16은 실시 형태 5에 따른 중계 장치(1c)의 데이터 전송 방법을 나타내는 순서도이다. 실시 형태 4의 도 13과 마찬가지로, 실시 형태 1의 도 4에 도시하는 순서도의 처리에 대해서 좌측의 고우선 프레임의 처리에 관련된 부분만 기재한다. 저우선 프레임의 송신에 관련된 스텝 S9 내지 S20의 처리는 마찬가지이기 때문에 기재를 생략한다. 또, 고우선 프레임의 처리에 관련된 스텝 S1 내지 S8의 처리는 실시 형태 1과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 또, 스텝 S401 내지 S402는, 실시 형태 4와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
스텝 S402 후, 지연 큐(10)에서는, 추가로, 수신 프레임 내에서 정의된 식별자, 또는 미리 설정된 식별자에 기초하여, 경합한 고우선 프레임의 전송 타입을 판별한다(스텝 S501). 송신 프레임 선택부(5c)는 지연 큐(10)에서의 고우선 프레임의 우선도 및 전송 타입의 판별 결과, 및 동적으로 변화하는 식별자 정보에 기초하여, 출력 제어부(7a)로부터, 경합한 고우선 프레임 중 가장 우선도가 높은 고우선 프레임을 전송 타입에 따라서 우선적으로 송신시키는 제어를 행한다(스텝 S502). 그리고 송신 프레임 선택부(5c)는 나머지의 경합한 고우선 프레임을, 우선도가 높은 순서대로 전송 타입에 따라서 송신시키는 제어를 행한다(스텝 S503).
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에 의하면, 중계 장치(1c)는 복수의 입력 포트로부터 1개의 포트에 출력이 경합되는 타이밍에 고우선 프레임을 수신했을 경우, 고우선 프레임의 우선도에 따라서, 가장 우선도가 높은 고우선 프레임을, 설정 또는 동적으로 가변의 시간만큼 지연시켜 송신하는 것으로 했다. 이것에 의해, 범용 네트워크에서 고정 지연이 필요한 프레임에 대해서는 지연 지터의 발생을 방지하면서, 고우선 프레임을 폐기하지 않고 저지연으로 전송할 수 있다.
실시 형태 3 내지 5에서는, 고우선 프레임에 대해서는, 복수의 포트로부터 입력된 프레임이 동일한 포트에 출력하는 등 경합했을 경우, 수신 프레임의 헤더 또는 페이로드 내에 정의된 식별자에 기초하여, 또는 미리 설정한 우선도로 정의된 식별자, 전술한 예에서는 입력 포트마다 우선도가 설정되었을 경우의 각 입력 포트를 식별하는 식별자에 기초하여, 고우선 프레임 중에서의 우선도를 식별하고, 보다 우선도가 높은 프레임을 고정 지연 또는 저지연으로 전송하기 위해, 중계 장치는 1개 이상의 지연 큐를 가진다. 중계 장치는 각각의 프레임으로의 지연량을 제어하거나, 또는 경합했을 경우는 한쪽을 폐기함으로써, 저우선 프레임의 출력도 제어하면서, 고우선 프레임의 경합에 대해서도 출력을 제어한다. 이것에 의해, 고우선 프레임끼리의 출력이 경합했을 경우에도, 가장 우선도가 높은 프레임을 고정 지연으로 전송할 수 있거나, 또는 대상이 되는 고우선 프레임의 송신 순서 제어를 행함으로써, 중요한 프레임을 저지연 또는 고정 지연의 최적인 지연으로 전송할 수 있다.
다음에, 도 1, 5, 8, 11에 도시하는 중계 장치의 각 구성을 실현하는 하드웨어 구성에 대해 설명한다. 중계 장치에 있어서, 프레임 판정부(2)는 프레임 판정 회로, 고정 지연 큐(3, 3b), 저우선 프레임 버퍼(4, 4a), 재전송용 버퍼(6), 지연 큐(10)는 메모리, 송신 프레임 선택부(5, 5a, 5b, 5c)는 송신 프레임 선택 회로, 출력 제어부(7, 7a)는 출력 제어 회로, 선택부(8)는 선택 회로, 다중부(9)는 다중 회로이다. 또한, 도 1, 5, 8, 11에 도시하는 중계 장치에 있어서, 일부의 구성은 소프트웨어에 의해 구성해도 된다. 도 17은 중계 장치(1, 1a, 1b, 1c)의 구성을 실현하는 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다. 중계 장치(1, 1a, 1b, 1c)에 있어서 일부의 구성은, 프로세서(91)가 메모리(92)에 기억된 각 구성용의 프로그램을 실행함으로써 실현되어, 송신기(93) 및 수신기(94)와 함께 중계 장치(1, 1a, 1b, 1c)를 실현한다. 프로세서(91), 메모리(92), 송신기(93) 및 수신기(94)는, 시스템 버스(95)에 의해 접속되어 있다. 복수의 프로세서(91) 및 복수의 메모리(92)가 제휴해서 도 1, 5, 8, 11에 도시하는 각 구성의 기능을 실행해도 된다.
이상의 실시 형태에 나타낸 구성은, 본 발명의 내용의 일례를 나타내는 것이며, 다른 공지의 기술과 조합하는 것도 가능하고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 일부를 생략, 변경하는 것도 가능하다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 중계 장치 및 데이터 전송 방법은, 무선 통신에 유용하고, 특히, FA 네트워크에 적합하다.
1, 1a, 1b, 1c: 중계 장치,
2: 프레임 판정부,
3, 3b: 고정 지연 큐, 4, 4a: 저우선 프레임 버퍼,
5, 5a, 5b, 5c: 송신 프레임 선택부, 6: 재전송용 버퍼,
7, 7a: 출력 제어부, 8: 선택부,
9: 다중부, 10: 지연 큐.
3, 3b: 고정 지연 큐, 4, 4a: 저우선 프레임 버퍼,
5, 5a, 5b, 5c: 송신 프레임 선택부, 6: 재전송용 버퍼,
7, 7a: 출력 제어부, 8: 선택부,
9: 다중부, 10: 지연 큐.
Claims (24)
- 수신 프레임 내에서 정의된 식별자에 기초하여, 상기 수신 프레임을, 출력 포트마다 고우선 프레임과 상기 고우선 프레임보다 우선도가 낮은 저우선 프레임으로 배분하는 판정 수단과,
상기 판정 수단으로 배분된 상기 고우선 프레임을, 후단 장치에서 프레임을 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 프레임 길이, 및 규정된 송신 간격의 합 이상을 시간 지연시켜 송신하는 고우선 큐와,
상기 판정 수단으로 배분된 상기 저우선 프레임을 격납하는 저우선 프레임 격납 수단과,
상기 고우선 프레임을 송신할 때 상기 저우선 프레임을 송신 중인 경우, 상기 저우선 프레임의 송신을 중단시키고, 재전송하는 제어를 행하는 송신 프레임 선택 수단과,
상기 송신 프레임 선택 수단의 제어에 기초하여, 상기 후단 장치로 송신하는 프레임을 선출하는 출력 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 중계 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 저우선 프레임 격납 수단은,
상기 판정 수단으로 배분된 상기 저우선 프레임을 격납하는 저우선 프레임 버퍼와,
상기 저우선 프레임 버퍼로부터 출력된 상기 저우선 프레임을 격납하는 재전송용 버퍼를 구비하고,
상기 송신 프레임 선택 수단은, 상기 고우선 프레임을 송신할 때 상기 저우선 프레임 버퍼로부터 상기 저우선 프레임을 송신 중인 경우, 상기 저우선 프레임의 상기 재전송용 버퍼로의 격납을 계속하면서, 상기 저우선 프레임의 송신을 중단시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 중계 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 송신 프레임 선택 수단은, 상기 고우선 프레임의 송신 완료 후, 송신이 중단되어 상기 재전송용 버퍼에 격납되어 있는 상기 저우선 프레임을, 프레임의 선두에서부터 재전송시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 중계 장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 송신 프레임 선택 수단은, 상기 재전송용 버퍼에 격납되어 있는 상기 저우선 프레임의 송신 완료 후, 상기 재전송용 버퍼에 격납되어 있던 상기 저우선 프레임의 해방을 지시하는 것을 특징으로 하는 중계 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 저우선 프레임 격납 수단은, 상기 판정 수단으로 배분된 상기 저우선 프레임을 격납하고, 상기 저우선 프레임의 송신이 완료될 때까지는 상기 저우선 프레임의 데이터를 격납한 채로 재전송이 가능한 저우선 프레임 버퍼이고,
상기 송신 프레임 선택 수단은, 상기 고우선 프레임을 송신할 때 상기 저우선 프레임 버퍼로부터 상기 저우선 프레임을 송신 중인 경우, 상기 저우선 프레임의 송신을 중단시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 중계 장치. - 청구항 5에 있어서,
상기 송신 프레임 선택 수단은 상기 고우선 프레임의 송신 완료 후, 송신이 중단되어 상기 저우선 프레임 버퍼에 격납되어 있는 상기 저우선 프레임을, 프레임의 선두에서부터 재전송시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 중계 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 송신 프레임 선택 수단은 상기 저우선 프레임 버퍼에 격납되어 있는 상기 저우선 프레임의 송신 완료 후, 상기 저우선 프레임 버퍼에 격납되어 있던 상기 저우선 프레임의 해방을 지시하는 것을 특징으로 하는 중계 장치. - 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 송신 프레임 선택 수단은 상기 저우선 프레임과 상기 고우선 프레임의 전송 경합시, 상기 저우선 프레임이 상기 후단 장치에서 프레임을 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 프레임 길이 이상 송신된 것을 확인하여 상기 저우선 프레임의 송신을 중단시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 중계 장치. - 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 고우선 프레임의 전송 경합시, 상기 수신 프레임 내에서 정의된 식별자, 또는 미리 설정된 식별자에 기초하여, 경합한 고우선 프레임의 우선도를 판별하는 선택 수단을 구비하고,
상기 송신 프레임 선택 수단은 상기 선택 수단의 판별 결과에 기초하여, 상기 경합한 고우선 프레임 중 가장 우선도가 높은 프레임을 고정 지연으로 송신하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임을 폐기시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 중계 장치. - 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고우선 큐는, 추가로, 출력 포트마다 복수의 고우선 프레임을 격납하고, 고우선 프레임을 고정 시간 또는 동적으로 지정한 시간 지연시키는 것을 특징으로 하는 중계 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 고우선 큐는 복수의 상기 고우선 프레임의 전송 경합시, 상기 수신 프레임 내에서 정의된 식별자, 또는 미리 설정된 식별자에 기초하여, 경합한 고우선 프레임의 우선도를 판별하고,
상기 송신 프레임 선택 수단은 상기 고우선 큐에서의 상기 고우선 프레임의 우선도의 판별 결과, 및 동적으로 변화하는 식별자 정보에 기초하여, 상기 경합한 고우선 프레임 중 가장 우선도가 높은 프레임을 고정 지연으로 송신하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임을 고정 지연 이상 지연시켜 우선도가 높은 순서대로 송신시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 중계 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 고우선 큐는, 복수의 상기 고우선 프레임의 전송 경합시, 상기 수신 프레임 내에서 정의된 식별자, 또는 미리 설정된 식별자에 기초하여, 경합한 고우선 프레임의 우선도 및 전송 타입을 판별하고,
상기 송신 프레임 선택 수단은 상기 고우선 큐에서의 상기 고우선 프레임의 우선도 및 전송 타입의 판별 결과, 및 동적으로 변화하는 식별자 정보에 기초하여, 상기 경합한 고우선 프레임 중 가장 우선도가 높은 프레임을 전송 타입에 따라서 우선적으로 송신하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임을 우선도가 높은 순서대로 전송 타입에 따라서 송신시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 중계 장치. - 중계 장치의 데이터 전송 방법으로서,
수신 프레임 내에서 정의된 식별자에 기초하여, 상기 수신 프레임을, 출력 포트마다 고우선 프레임과 상기 고우선 프레임보다 우선도가 낮은 저우선 프레임으로 배분하는 판정 스텝과,
상기 판정 스텝에서 배분된 상기 고우선 프레임을, 후단 장치에서 프레임을 정상적으로 수신하여 전송 또는 폐기 가능한 프레임 길이, 및 규정된 송신 간격의 합 이상을 시간 지연시켜 송신하는 고우선 큐에 격납하는 고우선 프레임 격납 스텝과,
상기 판정 스텝에서 배분된 상기 저우선 프레임을 저우선 프레임 격납 수단에 격납하는 저우선 프레임 격납 스텝과,
상기 고우선 프레임을 송신할 때 상기 저우선 프레임을 송신 중인 경우, 상기 저우선 프레임의 송신을 중단시키고, 재전송하는 제어를 행하는 송신 프레임 선택 스텝과,
상기 송신 프레임 선택 스텝에서의 제어에 기초하여, 상기 후단 장치로 송신하는 프레임을 선출하는 출력 제어 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 저우선 프레임 격납 수단이 저우선 프레임 버퍼 및 재전송용 버퍼로 구성되고, 상기 저우선 프레임 격납 스텝에 있어서 상기 저우선 프레임이 상기 저우선 프레임 버퍼에 격납되는 경우에,
상기 저우선 프레임 버퍼로부터 출력된 상기 저우선 프레임을 재전송용 버퍼에 격납하는 재전송용 버퍼 격납 스텝을 포함하고,
상기 송신 프레임 선택 스텝에서는, 상기 고우선 프레임을 송신할 때 상기 저우선 프레임 버퍼로부터 상기 저우선 프레임을 송신 중인 경우, 상기 저우선 프레임의 상기 재전송용 버퍼로의 격납을 계속하면서, 상기 저우선 프레임의 송신을 중단시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법. - 청구항 14에 있어서,
상기 송신 프레임 선택 스텝에서는, 상기 고우선 프레임의 송신 완료 후, 송신이 중단되어 상기 재전송용 버퍼에 격납되어 있는 상기 저우선 프레임을, 프레임의 선두에서부터 재전송시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법. - 청구항 15에 있어서,
상기 송신 프레임 선택 스텝에서는, 상기 재전송용 버퍼에 격납되어 있는 상기 저우선 프레임의 송신 완료 후, 상기 재전송용 버퍼에 격납되어 있던 상기 저우선 프레임의 해방을 지시하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 저우선 프레임 격납 스텝에서는, 상기 판정 스텝에서 배분된 상기 저우선 프레임을 상기 저우선 프레임 격납 수단인 저우선 프레임 버퍼에 격납하고, 상기 저우선 프레임의 송신이 완료될 때까지는 상기 저우선 프레임의 데이터를 격납한 채로 재전송이 가능한 상태로 하고,
상기 송신 프레임 선택 스텝에서는, 상기 고우선 프레임을 송신할 때 상기 저우선 프레임 버퍼로부터 상기 저우선 프레임을 송신 중인 경우, 상기 저우선 프레임의 송신을 중단시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법. - 청구항 17에 있어서,
상기 송신 프레임 선택 스텝에서는, 상기 고우선 프레임의 송신 완료 후, 송신이 중단되어 상기 저우선 프레임 버퍼에 격납되어 있는 상기 저우선 프레임을, 프레임의 선두에서부터 재전송시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법. - 청구항 18에 있어서,
상기 송신 프레임 선택 스텝에서는, 상기 저우선 프레임 버퍼에 격납되어 있는 상기 저우선 프레임의 송신 완료 후, 상기 저우선 프레임 버퍼에 격납되어 있던 상기 저우선 프레임의 해방을 지시하는 것을 특징으로 하는데이터 전송 방법. - 청구항 13 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
상기 송신 프레임 선택 스텝에서는, 상기 저우선 프레임과 상기 고우선 프레임의 전송 경합시, 상기 저우선 프레임이 상기 후단 장치에서 정상적으로 폐기 가능한 프레임 길이 이상 송신된 것을 확인하여 상기 저우선 프레임의 송신을 중단시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법. - 청구항 13 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 고우선 프레임의 전송 경합시, 상기 수신 프레임 내에서 정의된 식별자, 또는 미리 설정된 식별자에 기초하여, 경합한 고우선 프레임의 우선도를 판별하는 판별 스텝을 포함하고,
상기 송신 프레임 선택 스텝에서는, 상기 판별 스텝에 있어서의 판별 결과에 기초하여, 상기 경합한 고우선 프레임 중 가장 우선도가 높은 프레임을 고정 지연으로 송신하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임을 폐기시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법. - 청구항 13 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고우선 프레임 격납 스텝에서는, 추가로, 출력 포트마다 복수의 고우선 프레임을 격납하고, 고우선 프레임을 고정 시간 혹은 동적으로 지정한 시간 지연시키는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법. - 청구항 22에 있어서,
복수의 상기 고우선 프레임의 전송 경합시, 상기 수신 프레임 내에서 정의된 식별자, 또는 미리 설정된 식별자에 기초하여, 경합한 고우선 프레임의 우선도를 판별하는 판별 스텝을 포함하고,
상기 송신 프레임 선택 스텝에서는, 상기 고우선 큐에서의 상기 고우선 프레임의 우선도의 판별 결과, 및 동적으로 변화하는 식별자 정보에 기초하여, 상기 경합한 고우선 프레임 중 가장 우선도가 높은 프레임을 고정 지연으로 송신하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임을 고정 지연 이상 지연시켜 우선도가 높은 순서대로 송신시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법. - 청구항 22에 있어서,
복수의 상기 고우선 프레임의 전송 경합시, 상기 수신 프레임 내에서 정의된 식별자, 또는 미리 설정된 식별자에 기초하여, 경합한 고우선 프레임의 우선도 및 전송 타입을 판별하는 판별 스텝을 포함하고,
상기 송신 프레임 선택 스텝에서는, 상기 고우선 큐에서의 상기 고우선 프레임의 우선도 및 전송 타입의 판별 결과, 및 동적으로 변화하는 식별자 정보에 기초하여, 상기 경합한 고우선 프레임 중 가장 우선도가 높은 프레임을 전송 타입에 따라서 우선적으로 송신하고, 나머지의 경합한 고우선 프레임을 우선도가 높은 순서대로 전송 타입에 따라서 송신시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
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