WO2018051418A1

WO2018051418A1 - 転送装置、パケット転送システムおよびパケット転送方法

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Publication number: WO2018051418A1
Application number: PCT/JP2016/077013
Authority: WO
Inventors: 隆志西谷; 平野　幸男; 健一名倉
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2018-03-22

Abstract

転送装置である多重装置（１）は、それぞれ異なるパケット送信装置からパケットを受け取り、受け取ったパケットを保持してから出力する複数の送信部（１０₁，１０₂）と、複数の送信部（１０₁，１０₂）の各々に対して保持しているパケットの出力を指示するパケット出力制御部（１５）と、を備え、送信部（１０₁，１０₂）は、パケットを受け取ってから出力するまでの時間を示す遅延時間情報を対向装置におけるパケットの遅延揺らぎ抑制処理で使用する情報としてパケットに挿入し、対向装置である分離装置（２）へ送信する。

Description

転送装置、パケット転送システムおよびパケット転送方法

　本発明は、入力されたパケットを光伝送路へ転送する転送装置、パケット転送システムおよびパケット転送方法に関する。

　近年、デジタルファイバ無線を適用した無線通信システムの開発が行われている。デジタルファイバ無線はＤＲＯＦ（Digitized　Radio　on　Fiber）とも呼ばれる。ＤＲＯＦを適用した無線通信システムでは、無線基地局を、無線変復調機能を持った親局装置と無線送受信機能を持った子局装置とに分離し、それらの装置間で、無線ベースバンド信号または無線中間周波数信号などの無線信号を伝送する。具体的には、親局装置と子局装置とを光ファイバネットワークを介して接続し、親局装置および子局装置は、デジタル化したデータからなるパケットをパケットネットワークとしての光ファイバネットワーク上で伝送する（例えば特許文献１）。ＤＲＯＦではパケットベースで無線信号を転送するため、既存のパケットベースのネットワークサービスの利用が可能であり、低コストでの運用が可能である。ＤＲＯＦを用いることにより、数ｋｍ～数十ｋｍといったセル半径を実現して無線アクセスネットワークの広域化を図ることができる。

　ＤＲＯＦを実現する場合、子局装置がデータを受信するタイミングを一致させる必要があり、パケットネットワークで発生する遅延揺らぎを全パケットに対し抑制する必要がある。一例として、ＬＴＥ（Long　Term　Evolution）においてＤＲＯＦを実現する場合、パケットネットワークで発生する遅延揺らぎを１μｓ以下とする必要がある。

　特許文献１では、ＤＲＯＦにおける遅延揺らぎを抑制するため、ＧＰＳ（Global　Positioning　System）または親局装置が外部から取得した時刻情報を用いて親局装置と子局装置とが時刻同期を行い、遅延揺らぎを抑制する方法が提案されている。

特開２００７－１６６２７８号公報

　特許文献１に記載された発明では、異なる複数の装置から送信されたパケットを転送する場合について考慮されておらず、遅延揺らぎを抑制することができないという問題があった。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異なる複数の装置から送信されたパケットを転送する場合においても遅延揺らぎを抑制することが可能な転送装置を得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる転送装置は、それぞれ異なるパケット送信装置からパケットを受け取り、受け取ったパケットを保持してから出力する複数の送信部と、複数の送信部の各々に対して保持しているパケットの出力を指示するパケット出力制御部とを備える。また、転送装置の送信部は、パケットを受け取ってから出力するまでの時間を示す遅延時間情報を対向装置におけるパケットの遅延揺らぎ抑制処理で使用する情報としてパケットに挿入し、対向装置へ送信する。

　本発明にかかる転送装置は、異なる複数の装置から送信されたパケットを転送する場合の遅延揺らぎを抑制することができる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかるパケット転送システムの構成例を示す図実施の形態１にかかる多重装置および分離装置を実現するハードウェアの構成例を示す図実施の形態１にかかる多重装置の送信部の動作例を示すフローチャート実施の形態１にかかる分離装置の受信部の動作例を示すフローチャート実施の形態１にかかるパケット転送システムにおけるパケット転送動作の一例を示す図実施の形態２にかかるパケット転送システムの構成例を示す図実施の形態２にかかる多重装置および分離装置を実現するハードウェアの構成例を示す図実施の形態２にかかる多重装置の送信部の動作例を示すフローチャート実施の形態２にかかる分離装置の受信部の動作例を示すフローチャート実施の形態３にかかるパケット転送システムの構成例を示す図実施の形態３にかかる多重装置および分離装置を実現するハードウェアの構成例を示す図実施の形態３にかかる多重装置の多重部が備えている伝送遅延測定部の動作例を示すフローチャート実施の形態３にかかる分離装置が備えている測定パケット終端部の動作例を示すフローチャート実施の形態３にかかる多重装置が備えている遅延量測定部の動作例を示すフローチャート

　以下に、本発明の実施の形態にかかる転送装置、パケット転送システムおよびパケット転送方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１にかかるパケット転送システムの構成例を示す図である。図１に示したように、実施の形態１にかかるパケット転送システム１００は、パケットを送信するパケット送信装置３－１および３－２と、パケット送信装置３－１および３－２から送信されたパケットを多重して送信する多重装置１と、多重装置１から送信されたパケットを受信して宛先に応じた経路へ出力する分離装置２と、分離装置２から出力されたパケットを受信するパケット受信装置４－１および４－２とを備えている。多重装置１と分離装置２とは光ファイバなどの光伝送路を介して接続されている。多重装置１および分離装置２は、パケット送信装置３－１および３－２とパケット受信装置４－１および４－２との間で送受信されるパケットを転送する転送装置である。多重装置１はパケット送信装置側の転送装置、分離装置２はパケット受信装置側の転送装置となる。

　パケット送信装置３－１および３－２は、上述した無線基地局の親局装置を例示することができ、パケット受信装置４－１および４－２は、上述した無線基地局の子局装置を例示することができる。本実施の形態では、パケット送信装置３－１が送信したパケットをパケット受信装置４－１が受信し、パケット送信装置３－２が送信したパケットをパケット受信装置４－２が受信するものとして説明を行う。なお、パケット送信装置３－１および３－２は、パケットを生成して送信する一般的な送信装置としてもよい。同様に、パケット受信装置４－１および４－２は、パケットを受信する一般的な受信装置としてもよい。また、パケット送信装置の数およびパケット受信装置の数を図１に示したものに限定するものではない。

　多重装置１の構成について説明する。図１に示したように、多重装置１は、送信部１０₁，１０₂、パケット出力制御部１５、パケット多重部１６および光インタフェース（ＩＦ：Inter　Face）１７を備える。

　送信部１０₁は、パケット送信装置３－１から出力されたパケットを受け取り、パケット出力制御部１５から出力指示があるまで保持する。送信部１０₁は、パケット出力制御部１５から指示を受けた場合、保持しているパケットをパケット多重部１６へ出力する。このとき、送信部１０₁は、パケットを保持していた時間を示す遅延時間情報をパケットに挿入して出力する。送信部１０₂は、パケット送信装置３－２から出力されたパケットを受け取り、パケット出力制御部１５から指示があるまで保持する。送信部１０₂は、パケット出力制御部１５から指示を受けた場合、保持しているパケットをパケット多重部１６へ出力する。このとき、送信部１０₂は、パケットを保持していた時間を示す遅延時間情報をパケットに挿入して出力する。遅延時間情報は、対向装置である分離装置２が、多重装置１から受信したパケットの遅延揺らぎ抑制処理で使用する情報である。遅延揺らぎ抑制処理については後述する。

　図１に示した例では送信部が２つの構成すなわち送信部１０₁および１０₂を備えた構成としているが送信部の数を３以上としてもよい。送信部１０₁および１０₂の構成は同一であり、同様の処理を実行するため、本実施の形態では送信部１０₁について説明を行い、送信部１０₂の詳細な説明は省略する。

　送信部１０₁は、パケットバッファ１１₁、遅延測定部１２₁、フッタ挿入部１３₁およびフッタ生成部１４₁を備える。

　パケットバッファ１１₁は、パケット送信装置３－１からパケットを受け取り保持する。また、パケットバッファ１１₁は、パケットの到着を認識すると、その旨を示す信号である先頭検出信号を遅延測定部１２₁へ出力する。パケットバッファ１１₁は、パケット出力制御部１５からの指示に従い、保持しているバッファをフッタ挿入部１３₁へ出力する。

　遅延測定部１２₁は、パケットバッファ１１₁にパケットが到着したタイミングおよびパケットバッファ１１₁からパケットが出力されるタイミングに基づいて、パケットの遅延時間を測定する。パケットの遅延時間は、パケットがパケットバッファ１１₁に到着してから出力されるまでの時間、すなわちパケットバッファ１１₁がパケットを保持していた時間である。ここで、遅延測定部１２₁には、パケット出力制御部１５がパケットバッファ１１₁に対して出力する、パケットの出力指示が入力される。そのため、遅延測定部１２₁は、パケットバッファ１１₁からパケットが出力されるタイミングを把握することができる。遅延測定部１２₁は、遅延時間の測定が終了すると、測定結果を示す遅延時間情報をフッタ生成部１４₁へ出力する。

　フッタ挿入部１３₁は、パケットバッファ１１₁から出力されたパケットを受け取り、受け取ったパケットにフッタ生成部１４₁で生成されたフッタ情報を挿入してパケット多重部１６へ出力する。

　フッタ生成部１４₁は、遅延測定部１２₁から出力された遅延時間情報に基づいてフッタ情報を生成してフッタ挿入部１３₁へ出力する。フッタ情報は少なくとも遅延時間情報を含むものとする。

　パケット出力制御部１５は、送信部１０₁および１０₂に対して、保持しているパケットの出力指示を行う。パケット出力制御部１５は、パケットの出力指示を示す信号を、送信部１０₁のパケットバッファ１１₁および遅延測定部１２₁と、送信部１０₂のパケットバッファ１１₂および遅延測定部１２₂とに対して出力する。パケット出力制御部１５は、どの送信部に対してどのタイミングでパケットの出力指示を行うかを予め決められた手順に従い決定する。一例として、パケット出力制御部１５は、各送信部がパケットを保持しているか否か、および保持しているパケットのサイズを監視し、監視結果に基づいて、ラウンドロビンで各送信部からパケットが出力されるよう、各送信部に対してパケットの出力指示を行う。

　パケット多重部１６は、送信部１０₁から出力されたパケットと送信部１０₂から出力されたパケットとを多重化して光インタフェース１７へ出力する。

　光インタフェース１７は、パケット多重部１６から出力されたパケットを電気信号から光信号に変換して光伝送路へ出力する。

　次に、分離装置２の構成について説明する。図１に示したように、分離装置２は、受信部２０₁，２０₂、光インタフェース（ＩＦ）２４およびパケット分離部２５を備える。

　光インタフェース２４は、多重装置１から光信号として送信されたパケットが光伝送路から入力されると、パケットを光信号から電気信号に変換してパケット分離部２５へ出力する。

　パケット分離部２５は、光インタフェース２４から入力されたパケットを受信部２０₁または２０₂へ出力する。具体的には、パケット分離部２５は、パケット送信装置３－１から送信されたパケットすなわちパケット受信装置４－１が宛先のパケットを、受信部２０₁へ出力する。また、パケット分離部２５は、パケット送信装置３－２から送信されたパケットすなわちパケット受信装置４－２が宛先のパケットを、受信部２０₂へ出力する。パケット分離部２５は、例えば、パケットのヘッダに格納されている情報に基づいてパケットの出力先を判断する。パケット分離部２５は他の方法で出力先を判断するようにしてもよい。

　受信部２０₁は、多重装置１から送信されたパケットのうちパケット受信装置４－１宛のパケットを光インタフェース２４およびパケット分離部２５を介して受け取り、受け取ったパケットに挿入されている遅延時間情報に基づき決定した時間にわたってパケットを保持した後、パケット受信装置４－１へ出力する。受信部２０₂は、多重装置１から送信されたパケットのうちパケット受信装置４－２宛のパケットを光インタフェース２４およびパケット分離部２５を介して受け取り、受け取ったパケットに挿入されている遅延時間情報に基づき決定した時間にわたってパケットを保持した後、パケット受信装置４－２へ出力する。受信部２０₁および２０₂が、受け取ったパケットに対して実行する処理、具体的には、受け取ったパケットに挿入されている遅延時間情報に基づき決定した時間にわたってパケットを保持した後に出力する処理は遅延揺らぎ抑制処理に該当する。

　図１に示した例では受信部が２つの構成すなわち受信部２０₁および２０₂を備えた構成としているが受信部の数を３以上としてもよい。受信部２０₁および２０₂の構成は同一であり、同様の処理を実行するため、本実施の形態では受信部２０₁について説明を行い、受信部２０₂の詳細な説明は省略する。

　受信部２０₁は、フッタ抽出部２１₁、パケット遅延部２２₁および遅延算出部２３₁を備える。

　フッタ抽出部２１₁は、パケット分離部２５からパケットを受け取ると、受け取ったパケットからフッタ情報を抽出し、フッタ情報を遅延算出部２３₁へ出力するとともに、パケットをパケット遅延部２２₁へ出力する。フッタ抽出部２１₁がパケットをパケット遅延部２２₁へ出力するパケットはフッタ情報を含んでいないパケット、すなわち、多重装置１の送信部１０₁においてフッタ情報が挿入される前のパケットと同じパケットである。

　パケット遅延部２２₁は、フッタ抽出部２１₁から受け取ったパケットを後述する遅延算出部２３₁で算出された遅延補正値が示す時間にわたって保持した後、パケット受信装置４－１へ出力する。

　遅延算出部２３₁は、フッタ抽出部２１₁で抽出されたフッタ情報に含まれている遅延時間情報に基づいて、パケット遅延部２２₁がパケットを保持し続ける時間を示す遅延補正値を算出する。遅延算出部２３₁は、算出した遅延補正値をパケット遅延部２２₁へ出力する。

　図２は、実施の形態１にかかる多重装置１および分離装置２を実現するハードウェアの構成例を示す図である。図２において、パケット送信装置３は図１に示したパケット送信装置３－１または３－２である。パケット受信装置４は、図１に示したパケット受信装置４－１または４－２である。

　多重装置１は、パケットインタフェース（ＩＦ）１０１、パケットバッファ１０２、バッファカウンタ回路１０３、バッファ読出回路１０４、パケット生成回路１０５および電気－光インタフェース（ＩＦ）１０６により実現される。

　パケットインタフェース１０１は、パケット送信装置３から出力されたパケットを受信する受信装置である。パケットバッファ１０２は、パケットインタフェース１０１が受信したパケットを格納するバッファである。バッファカウンタ回路１０３は、パケットバッファ１０２にパケットが格納されるとカウントを開始するカウンタである。バッファ読出回路１０４はパケットバッファ１０２に格納されているパケットを読み出す電子回路である。パケット生成回路１０５は、バッファ読出回路１０４がパケットバッファ１０２から読み出したパケットにフッタ情報を付加して分離装置２へ送信するパケットを生成する電子回路である。電気－光インタフェース１０６は、入力された電気信号を光信号に変換して出力する光送信器である。また、バッファ読出回路１０４およびパケット生成回路１０５は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、またはこれらを組み合わせた構成の処理回路である。

　図１に示した多重装置１の機能ブロックと図２に示した多重装置１のハードウェア構成の対応を以下に示す。

　パケットバッファ１１₁およびパケットバッファ１１₂は、パケットバッファ１０２により実現される。遅延測定部１２₁および１２₂は、パケットインタフェース１０１、バッファカウンタ回路１０３およびバッファ読出回路１０４により実現される。すなわち、バッファカウンタ回路１０３は、パケットインタフェース１０１がパケットを受信してパケットバッファ１０２へパケットを格納するタイミングでカウントを開始し、バッファ読出回路１０４がパケットバッファ１０２からパケットを読み出すタイミングでカウントを停止する。

　フッタ挿入部１３₁および１３₂は、バッファ読出回路１０４およびパケット生成回路１０５により実現される。また、フッタ生成部１４₁および１４₂は、パケット生成回路１０５により実現される。すなわち、パケット生成回路１０５は、バッファ読出回路１０４がパケットバッファ１０２からパケットを読み出すと、バッファカウンタ回路１０３のカウント値に基づいてフッタ情報を生成し、パケットにフッタ情報を挿入することにより分離装置２へ送信するパケットを生成する。

　パケット出力制御部１５は、バッファ読出回路１０４により実現される。パケット多重部１６は、パケット生成回路１０５により実現される。光インタフェース１７は、電気－光インタフェース１０６により実現される。

　分離装置２は、電気－光インタフェース（ＩＦ）２０１、パケットバッファ２０２、パケット解析回路２０３、バッファカウンタ回路２０４、バッファ読出回路２０５、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）２０６、メモリ２０７、パケットインタフェース（ＩＦ）２０８および外部設定インタフェース（ＩＦ）２０９により実現される。

　電気－光インタフェース２０１は、入力された光信号を電気信号に変換して出力する光受信器である。パケットバッファ２０２は、電気－光インタフェース２０１が受信したパケットを格納するバッファである。パケット解析回路２０３は、電気－光インタフェース２０１が受信したパケットを解析する電子回路である。バッファカウンタ回路２０４は、パケットバッファ２０２にパケットが格納されるとカウントを開始するカウンタである。バッファ読出回路２０５は、パケットバッファ２０２に格納されているパケットを読み出す電子回路である。ＣＰＵ２０６は、メモリ２０７に格納されているプログラムを実行することにより分離装置２の一部の機能を実現する。メモリ２０７としては、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically　Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）などが該当する。パケットインタフェース２０８は、バッファ読出回路２０５によりパケットバッファ２０２から読み出されたパケットをパケット受信装置４へ送信する送信装置である。外部設定インタフェース２０９は、外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal　Computer）を分離装置２に接続するための電子回路であり、後述する固定遅延量などの情報をパーソナルコンピュータから取得する。パケット解析回路２０３およびバッファ読出回路２０５は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせた構成の処理回路である。

　図１に示した分離装置２の機能ブロックと図２に示した分離装置２のハードウェア構成の対応を以下に示す。

　光インタフェース２４は、電気－光インタフェース２０１により実現される。パケット分離部２５は、パケット解析回路２０３およびパケットバッファ２０２により実現される。すなわち、パケット解析回路２０３は、電気－光インタフェース２０１が受信したパケットを解析してパケットの出力先を決定した上でパケットバッファ２０２にパケットを格納する。

　フッタ抽出部２１₁および２１₂は、パケット解析回路２０３により実現される。すなわち、パケット解析回路２０３がパケットを解析し、パケットからフッタ情報を抽出する。

　パケット遅延部２２₁および２２₂は、パケットバッファ２０２、バッファカウンタ回路２０４、バッファ読出回路２０５およびパケットインタフェース２０８により実現される。すなわち、バッファカウンタ回路２０４は、パケットがパケットバッファ２０２に格納されてからの経過時間をカウントし、バッファ読出回路２０５は、バッファカウンタ回路２０４のカウント値が遅延補正値と一致した場合にパケットバッファ２０２からパケットを読み出す。パケットインタフェース２０８は、バッファ読出回路２０５が読み出したパケットをパケット受信装置４へ出力する。

　遅延算出部２３₁および２３₂は、ＣＰＵ２０６、メモリ２０７および外部設定インタフェース２０９により実現される。すなわち、ＣＰＵ２０６がメモリ２０７に格納されたプログラムに従った処理を実行し、パケットから抽出したフッタ情報に含まれている遅延時間情報および外部設定インタフェース２０９が外部から取得した固定遅延量情報に基づいて、パケット遅延部２２₁および２２₂のそれぞれがパケットを保持し続ける時間、すなわちパケット遅延部２２₁および２２₂のそれぞれがパケットを受け取ってから出力するまでの時間を示す遅延補正値を算出する。

　次に、本実施の形態にかかるパケット転送システムの全体動作、すなわち、多重装置１がパケット送信装置３－１，３－２から受け取ったパケットを分離装置２へ転送する動作について説明する。ここでは、多重装置１がパケット送信装置３－１から受け取ったパケットを分離装置２へ転送し、分離装置２がパケットをパケット分離装置４－１へ出力する場合について説明する。なお、パケット送信装置３－２が出力したパケットを多重装置１から分離装置２へ転送する場合の動作も同様である。

　パケット送信装置３－１からパケットが出力されると、これを多重装置１の送信部１０₁が受け取る。すなわち、パケット送信装置３－１から出力されたパケットは多重装置１の送信部１０₁を構成しているパケットバッファ１１₁に格納される。パケットバッファ１１₁は、パケットの先頭を検出して蓄積するとともに、パケットの先頭を検出したことを示すパケット先頭タイミングを遅延測定部１２₁に通知する。パケットの先頭の検出は、パケットがイーサネット（登録商標）フレームであればプリアンブルの検出が該当する。パケットバッファ１１₁は、後段のフッタ挿入部１３₁でパケットに挿入されるフッタ情報を考慮してパケットを蓄積する。例えば、フッタ挿入部１３₁がパケットの途中にフッタ情報を追加する場合、パケットバッファ１１₁はフッタ情報を挿入するための領域を確保した状態でパケットを蓄積する。

　遅延測定部１２₁は、パケットバッファ１１₁から通知されたパケット先頭タイミングを契機に、多重装置１の不図示のクロックを使用して、クロック単位での遅延時間のカウントを開始する。多重装置１が１２５ＭＨｚのクロックを有している場合、クロック単位は８ｎｓとなる。この場合、遅延時間は８ｎｓの整数倍の値となる。

　パケット出力制御部１５は、各送信部内のパケットバッファ１１₁および１１₂へのパケット蓄積の有無を認識し、各パケットバッファからのパケット出力開始タイミングを決定する。パケット出力制御部１５は、パケットバッファのパケット出力順をラウンドロビン方式などに従って決定する。パケット出力制御部１５は、パケットバッファ１１₁からのパケット出力開始タイミングをパケットバッファ１１₁および遅延測定部１２₁へ通知し、パケットバッファ１１₂からのパケット出力開始タイミングをパケットバッファ１１₂および遅延測定部１２₂へ通知する。パケットバッファ１１₁は、パケット出力制御部１５からパケット出力開始タイミングが通知されると、蓄積しているパケットをフッタ挿入部１３₁へ出力する。

　遅延測定部１２₁は、パケット出力制御部１５からパケットの出力指示が通知されると遅延時間のカウントを終了し、遅延時間のカウント結果すなわちクロックのカウント値Ｔ_ｍを遅延時間情報としてフッタ生成部１４₁へ通知する。

　フッタ生成部１４₁は、遅延測定部１２₁から通知された遅延時間情報を用いてフッタ情報を生成し、フッタ挿入部１３₁へ出力する。フッタ情報は遅延時間情報を含んだ情報であり、必要に応じて入力ポート情報を含ませてもよい。

　フッタ挿入部１３₁は、パケットバッファ１１₁から出力されたパケットに対して、フッタ生成部１４₁で生成されたフッタ情報を挿入する。フッタ挿入部１３₁は、イーサネットフレームのプリアンブル領域またはヘッダ領域にフッタ情報を挿入することが考えられるが挿入する位置をこれらに限定するものではない。

　図３は、実施の形態１にかかる多重装置の送信部、すなわち、パケットバッファ１１₁、遅延測定部１２₁、フッタ挿入部１３₁およびフッタ生成部１４₁を備えて構成された送信部１０₁の動作例を示すフローチャートである。

　送信部１０₁は、パケットが入力されたか否かを確認し（ステップＳ１１）、入力が無い場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、確認を繰り返す。送信部１０₁は、パケットが入力された場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、経過時間のカウントを開始する（ステップＳ１２）。送信部１０₁は、クロックをカウントすることにより経過時間をカウントする。経過時間のカウントを開始した送信部１０₁は、パケットの出力をパケット出力制御部１５から指示されたか否かを確認し（ステップＳ１３）、指示が無い場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、確認を繰り返す。送信部１０₁は、パケットの出力を指示された場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、経過時間のカウントを停止する（ステップＳ１４）。次に、送信部１０₁は、パケットが入力されてからの経過時間を示す遅延時間情報をパケットに挿入してパケット多重部１６へ出力する（ステップＳ１５）。送信部１０₁は、ステップＳ１５において、遅延時間情報を含んだフッタ情報を生成してパケットに挿入し、パケットを出力する。送信部１０₁は、遅延時間情報に加えて、パケット送信元のパケット送信装置を示す情報、すなわち、パケットが入力された入力ポートの情報、パケット送信装置の識別情報などを含んだフッタ情報を生成してもよい。パケット送信元のパケット送信装置を示す情報がフッタ情報に含まれない場合、フッタ情報は遅延時間情報である。このように、送信部１０₁は、パケットを受け取ってから出力するまでの経過時間の情報である遅延時間情報を含んだパケットを生成してパケット多重部１６へ出力する。

　パケット多重部１６は、フッタ挿入部１３₁でフッタ情報が挿入されたパケットおよびフッタ挿入部１３₂でフッタ情報が挿入されたパケットを受け取り、受け取った各パケットを時分割多重して光インタフェース１７へ出力する。なお、多重装置１において、各フッタ挿入部からパケットが出力されるタイミングはパケット出力制御部１５により制御され、各フッタ挿入部からパケットが重複して出力されないようにしている。そのため、パケット多重部１６は、各フッタ挿入部からパケットが入力されるごとに、パケットを光インタフェース１７へ出力する。

　光インタフェース１７は、パケット多重部１６からパケットを受け取ると、電気信号から光信号に変換し、光伝送路を介して分離装置２へ送信する。

　多重装置１が送信した光信号は分離装置２により受信される。すなわち、分離装置２の光インタフェース２４が多重装置１から光信号として送信されたパケットを受信する。光インタフェース２４は、光信号を受信すると電気信号に変換してパケット分離部２５へ出力する。また、光インタフェース２４は、多重装置１のクロックを電気信号から抽出する処理も行い、抽出したクロックを分離装置２のクロックとして使用する。クロック抽出方法は、Ｃｌｏｃｋ　ａｎｄ　Ｄａｔａ　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（ＣＤＲ）などを用いる。

　パケット分離部２５は、光インタフェース２４から入力されたパケットがどのパケット送信装置から送信されたパケットであるかを識別し、受信部２２₁または受信部２２₂へ出力する。パケット分離部２５は、例えばイーサネットフレームのＶＬＡＮ（Virtual　Local　Area　Network）　ＴＡＧを用いてパケットの送信元を識別する。パケットの挿入されているフッタ情報が入力ポート情報を含んでいる場合、パケット分離部２５は、パケットに挿入されているフッタ情報すなわち入力ポート情報を用いてパケットの送信元を識別してもよい。パケット分離部２５から出力されたパケットは、受信部２０₁のフッタ抽出部２１₁または受信部２０₂のフッタ抽出部２１₂に入力される。

　受信部２０₁のフッタ抽出部２１₁は、パケット分離部２５から受け取ったパケットからフッタ情報を抽出する。フッタ抽出部２１₁は、抽出したフッタ情報に含まれている遅延時間情報を遅延算出部２３₁へ出力する。上述したように、遅延時間情報は、多重装置１のクロックのカウント値Ｔ_ｍである。

　遅延算出部２３₁は、予め設定されている固定遅延量（Ｔ_ｆ）から多重装置１での遅延時間を示すカウント値（Ｔ_ｍ）を差し引いた値（Ｔ_ｆ－Ｔ_ｍ）を遅延補正値として算出する。遅延算出部２３₁は、算出した遅延補正値（Ｔ_ｆ－Ｔ_ｍ）をパケット遅延部２２₁へ通知する。ここで、固定遅延量Ｔ_ｆは、図２に示した外部設定インタフェース２０９を介して、外部のパーソナルコンピュータなどから遅延算出部２３₁に前もって設定されているものとする。固定遅延量Ｔ_ｆは、以下の式（１）を用いて算出する。

　　Ｔ_ｆ＝最大パケット長×パケット送信装置数×２／（多重装置と分離装置間の転送レート＋パケット送信装置の転送レート）　　　　　　…（１）

　式（１）において、「最大パケット長」はシステムで送信可能なパケットサイズの上限値であり、例えばイーサネットに準拠したシステムの場合１５１８ｂｙｔｅとなる。

　パケット遅延部２２₁は、フッタ抽出部２１₁から受け取ったパケットを遅延算出部２３₁で算出された遅延補正値に基づいて遅延させた後、パケット受信装置４－１へ出力する。すなわち、パケット遅延部２２₁は、フッタ抽出部２１₁からパケットを受け取ると、光インタフェース２４が抽出したクロックを使用したカウントを開始し、カウント値が遅延補正値に達するとパケットを出力する。

　図４は、実施の形態１にかかる分離装置の受信部、すなわち、フッタ抽出部２１₁、パケット遅延部２２₁および遅延算出部２３₁を備えて構成された受信部２０₁の動作例を示すフローチャートである。

　受信部２０₁は、パケットを受信したか否かを確認し（ステップＳ２１）、受信していない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、確認を繰り返す。受信部２０₁は、パケットを受信した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、受信したパケットに挿入されている遅延時間情報を読み出して遅延補正値を算出する（ステップＳ２２）。次に、受信部２０₁は、算出した遅延補正値がゼロ以上であるか否かを確認し（ステップＳ２３）、ゼロ以上の場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、経過時間のカウントを開始する（ステップＳ２４）。次に、受信部２０₁は、遅延補正値が示す時間が経過したか否かを確認し（ステップＳ２５）、遅延補正値が示す時間が経過していない場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、確認を繰り返す。受信部２０₁は、遅延補正値が示す時間が経過した場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、パケットをパケット受信装置４－１へ出力する（ステップＳ２６）。また、受信部２０₁は、ステップＳ２２で算出した遅延補正値がゼロ未満である場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、パケットを出力せずに廃棄する（ステップＳ２７）。

　以上のように、本実施の形態にかかるパケット転送システムにおいて、多重装置１は、パケットを受け取ってから出力するまでの時間、より詳細にはパケットバッファ１１₁，１１₂にパケットが入力されてから出力されるまでの時間を示す遅延時間情報を含んだフッタ情報をパケットに挿入して送信する。分離装置２は、パケットを受信すると、固定遅延量から遅延時間情報を差し引いた値である遅延補正値が示す時間の間パケットを保持してから出力する。

　これにより、複数のパケット送信装置から多重装置１へ同時にパケットが入力された場合でも、図５に示すようにパケット送信装置３－１，３－２から送信された各パケットがパケット受信装置４－１，４－２で受信されるまでの遅延時間を固定とすることができ、パケット送信装置３－１から入力されたパケットおよびパケット送信装置３－２から入力されたパケットのいずれについても遅延揺らぎを抑制することができる。すなわち、複数のパケット送信装置から入力されたパケットを転送する場合の遅延揺らぎを抑制することができる。また、固定遅延量Ｔ_ｆの値を、最大パケット長、パケット送信装置数、多重装置と分離装置との間の転送レートおよびパケット送信装置の転送レートを用いて設定することで、遅延時間をシステム構成に応じて最小にすることができる。なお、図５は、実施の形態１にかかるパケット転送システム１００におけるパケット転送動作の一例を示す図である。

　図５に示した例では、パケット送信装置３－１が送信するパケット＃１は、多重装置１への入力が完了すると直ちに伝送路への出力が開始される。このとき、パケット＃１には遅延時間情報として遅延量Ｔ_ｍ１が挿入される。一方、パケット送信装置３－２が送信するパケット＃２は、多重装置１への入力が完了した後、パケット＃１の出力が完了するのを待ってから、伝送路への出力が開始される。このとき、パケット＃２には遅延時間情報として遅延量Ｔ_ｍ２が挿入される。分離装置２は、パケット＃１の受信を開始してから遅延補正値（Ｔ_ｆ－Ｔｍ１）が示す時間が経過した後、パケット受信装置４－１に対してパケット＃１の出力を開始する。また、分離装置２は、パケット＃２の受信を開始してから遅延補正値（Ｔ_ｆ－Ｔｍ２）が示す時間が経過した後、パケット受信装置４－２に対してパケット＃２の出力を開始する。

実施の形態２．
　以上の実施の形態１は、分離装置にて遅延補正量を算出するようにしたものであるが、次に、多重装置にて遅延補正量を算出する実施の形態２を説明する。

　図６は、本発明の実施の形態２にかかるパケット転送システムの構成例を示す図である。図６においては、実施の形態１にかかるパケット転送システムと同じ構成要素に同一の符号を付している。実施の形態１にかかるパケット転送システムと共通の部分については説明を省略する。

　実施の形態２にかかるパケット転送システム１００ａは、実施の形態１にかかるパケット転送システム１００の多重装置１を多重装置１ａに置き換え、分離装置２を分離装置２ａに置き換えたものである。

　多重装置１ａは、実施の形態１にかかる多重装置１の送信部１０₁，１０₂およびパケット出力制御部１５を送信部１０ａ₁，１０ａ₂およびパケット出力制御部１５ａに置き換えたものである。また、送信部１０ａ₁は、実施の形態１にかかる送信部１０₁のパケットバッファ１１₁、遅延測定部１２₁およびフッタ生成部１４₁をパケットバッファ１１ａ₁、遅延算出部１８₁およびフッタ生成部１４ａ₁に置き換え、送信部１０ａ₂は、実施の形態１にかかる送信部１０₂のパケットバッファ１１₂、遅延測定部１２₂およびフッタ生成部１４₂をパケットバッファ１１ａ₂、遅延算出部１８₂およびフッタ生成部１４ａ₂に置き換えたものである。

　分離装置２ａは、実施の形態１にかかる分離装置２の受信部２０₁，２０₂を受信部２０ａ₁，２０ａ₂に置き換えたものである。また、受信部２０ａ₁は、実施の形態１にかかる受信部２０₁から遅延算出部２３₁を削除し、さらにフッタ抽出部２１₁をフッタ抽出部２１ａ₁に置き換えたもの、受信部２０ａ₂は、実施の形態１にかかる受信部２０₂から遅延算出部２３₂を削除し、さらにフッタ抽出部２１₂をフッタ抽出部２１ａ₂に置き換えたものである。

　多重装置１ａにおいて、送信部１０ａ₁は、パケット送信装置３－１から出力されたパケットを受け取り、パケット出力制御部１５ａから指示される出力タイミングとなるまで保持する。送信部１０ａ₁は、パケットを受け取った後、パケット出力制御部１５ａから出力タイミングの指示を受けると、指示された出力タイミングとなるまで待ち、出力タイミングになると保持しているパケットをパケット多重部１６へ出力する。また、送信部１０ａ₁は、パケット出力制御部１５ａから出力タイミングの指示を受けると、パケットを保持している時間すなわちパケットを受け取ってから出力するまでの時間に基づき、分離装置２ａの受信部２０ａ₁がパケットを受信してから出力するまでの時間を示す遅延補正値を算出する。また、送信部１０ａ₁は、算出した遅延補正値をパケットに挿入して出力する。送信部１０ａ₂は、パケット送信装置３－２から出力されたパケットを受け取り、パケット出力制御部１５ａから指示される出力タイミングとなるまで保持する。送信部１０ａ₂は、パケットを受け取った後、パケット出力制御部１５ａから出力タイミングの指示を受けると、指示された出力タイミングとなるまで待ち、出力タイミングになると保持しているパケットをパケット多重部１６へ出力する。また、送信部１０ａ₂は、パケット出力制御部１５ａから出力タイミングの指示を受けると、パケットを保持している時間すなわちパケットを受け取ってから出力するまでの時間に基づき、分離装置２ａの受信部２０ａ₂がパケットを受信してから出力するまでの時間を示す遅延補正値を算出する。また、送信部１０ａ₂は、算出した遅延補正値をパケットに挿入して出力する。

　図６に示した例では送信部が２つの構成すなわち送信部１０ａ₁および１０ａ₂を備えた構成としているが送信部の数を３以上としてもよい。送信部１０ａ₁および１０ａ₂の構成は同一であり、同様の処理を実行するため、本実施の形態では送信部１０ａ₁について説明を行い、送信部１０ａ₂の詳細な説明は省略する。

　多重装置１ａの送信部１０ａ₁において、パケットバッファ１１ａ₁は、パケット送信装置３－１からパケットを受け取り保持する。また、パケットバッファ１１ａ₁は、パケットの到着を認識すると、その旨を示す信号である先頭検出信号を遅延算出部１８₁へ出力する。パケットバッファ１１ａ₁は、パケット出力制御部１５ａからの指示に従い、保持しているバッファをフッタ挿入部１３₁へ出力する。

　遅延算出部１８₁は、パケットバッファ１１ａ₁にパケットが到着したタイミングおよびパケットバッファ１１ａ₁からパケットが出力されるタイミングに基づいて、遅延補正値を算出する。遅延算出部１８₁が算出する遅延補正値は、実施の形態１で説明した分離装置２の受信部２０₁の遅延算出部２３₁が算出する遅延補正値と同様の情報、すなわち、受信部２０ａ₁がパケットを受け取ってから出力するまでの時間を示す情報である。ここで、遅延算出部１８₁には、パケット出力制御部１５ａがパケットバッファ１１ａ₁に対して出力する、パケットの出力予定指示が入力される。パケットの出力予定指示とは、パケットバッファ１１ａ₁に対してパケットの出力タイミングを指示する情報であり、遅延算出部１８₁は、パケットバッファ１１ａ₁からパケットが出力されるタイミングを把握することができる。遅延算出部１８₁は、パケットバッファ１１ａ₁にパケットが入力されてから出力されるまでの時間、すなわち、送信部１０ａ₁がパケットを受け取ってから出力するまでの時間に基づいて遅延補正値を算出する。具体的には、遅延算出部１８₁は、パケットバッファ１１ａ₁にパケットが入力されてから出力されるまでの時間を固定遅延量から差し引いた値を遅延補正値として算出する。遅延算出部１８₁は、算出した遅延補正値をフッタ生成部１４ａ₁へ出力する。ただし、遅延算出部１８₁は、算出した遅延補正値が負の場合、すなわち、パケットバッファ１１ａ₁にパケットが入力されてから出力されるまでの時間が固定遅延量よりも大きい場合、算出した遅延補正値をフッタ生成部１４ａ₁へ出力せずに、パケット出力制御部１５ａに対して出力停止を通知する。出力停止の通知を受けた場合のパケット出力制御部１５ａの動作については別途説明する。

　フッタ生成部１４ａ₁は、遅延算出部１８₁から出力された遅延補正値に基づいてフッタ情報を生成してフッタ挿入部１３₁へ出力する。フッタ情報は少なくとも遅延補正値を含むものとする。

　パケット出力制御部１５ａは、送信部１０ａ₁および１０ａ₂に対して出力予定指示を通知し、保持しているパケットを通知した出力予定指示が示すタイミングで出力するよう指示する。パケット出力制御部１５ａは、出力予定指示を示す信号を、送信部１０ａ₁のパケットバッファ１１ａ₁および遅延算出部１８₁と、送信部１０ａ₂のパケットバッファ１１ａ₂および遅延算出部１８₂とに対して出力する。パケット出力制御部１５ａは、送信部１０ａ₁および１０ａ₂がパケットを出力するタイミングを予め決められた手順に従い決定する。一例として、パケット出力制御部１５ａは、各送信部がパケットを保持しているか否か、および各送信部が保持しているパケットのサイズを監視し、監視結果に基づいて、ラウンドロビンで各送信部からパケットが出力されるよう、各送信部がパケットを出力するタイミングを決定する。また、パケット出力制御部１５ａは、遅延算出部１８₁から出力停止の通知を受けた場合、パケットバッファ１１ａ₁に対して、パケットの出力停止すなわち保持しているパケットの廃棄を指示する。パケットバッファ１１ａ₁は、パケットの出力停止が通知された場合、保持しているパケットを出力せずに廃棄する。パケット出力制御部１５ａが遅延算出部１８₂から出力停止の通知を受けた場合の動作も同様である。

　分離装置２ａにおいて、受信部２０ａ₁は、多重装置１ａから送信されたパケットのうちパケット受信装置４－１宛のパケットを光インタフェース２４およびパケット分離部２５を介して受け取り、受け取ったパケットに挿入されている遅延補正値が示す時間にわたってパケットを保持した後、パケット受信装置４－１へ出力する。受信部２０ａ₂は、多重装置１ａから送信されたパケットのうちパケット受信装置４－２宛のパケットを光インタフェース２４およびパケット分離部２５を介して受け取り、受け取ったパケットに挿入されている遅延補正値が示す時間にわたってパケットを保持した後、パケット受信装置４－２へ出力する。

　図６に示した例では受信部が２つの構成すなわち受信部２０ａ₁および２０ａ₂を備えた構成としているが受信部の数を３以上としてもよい。受信部２０ａ₁および２０ａ₂の構成は同一であり、同様の処理を実行するため、本実施の形態では受信部２０ａ₁について説明を行い、受信部２０ａ₂の詳細な説明は省略する。

　分離装置２ａの受信部２０ａ₁において、フッタ抽出部２１ａ₁は、パケット分離部２５からパケットを受け取ると、受け取ったパケットからフッタ情報を抽出し、抽出したフッタ情報に含まれている遅延補正値とフッタ情報抽出後のパケットとをパケット遅延部２２₁へ出力する。

　パケット遅延部２２₁は、フッタ抽出部２１ａ₁からパケットおよび遅延補正値を受け取ると、受け取ったパケットを遅延補正値が示す時間にわたって保持した後、パケット受信装置４－１へ出力する。

　図７は、実施の形態２にかかる多重装置１ａおよび分離装置２ａを実現するハードウェアの構成例を示す図である。実施の形態１にかかる多重装置１および分離装置２を実現するハードウェアの構成例を示した図２と同様のハードウェアには同一の符号を付して詳細説明を省略する。

　多重装置１ａは、パケットインタフェース１０１、パケットバッファ１０２、バッファカウンタ回路１０３、バッファ読出回路１０４、パケット生成回路１０５、電気－光インタフェース１０６、ＣＰＵ１０７、メモリ１０８および外部設定インタフェース１０９により実現される。パケットインタフェース１０１、パケットバッファ１０２、バッファカウンタ回路１０３、バッファ読出回路１０４、パケット生成回路１０５および電気－光インタフェース１０６は、図２に示したパケットインタフェース１０１、パケットバッファ１０２、バッファカウンタ回路１０３、バッファ読出回路１０４、パケット生成回路１０５および電気－光インタフェース１０６と同じハードウェアである。

　ＣＰＵ１０７は、メモリ１０８に格納されているプログラムを実行することにより多重装置１ａの一部の機能を実現する。メモリ１０８としては、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどが該当する。外部設定インタフェース１０９は、外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を多重装置１ａに接続するための電子回路であり、図６に示した遅延算出部１８₁および１８₂が使用する固定遅延量などの情報をパーソナルコンピュータから取得する。

　図６に示した多重装置１ａの機能ブロックと図７に示した多重装置１ａのハードウェア構成の対応を以下に示す。

　遅延算出部１８₁および１８₂は、ＣＰＵ１０７、メモリ１０８および外部設定インタフェース１０９により実現される。すなわち、ＣＰＵ１０７がメモリ１０８に格納されたプログラムに従った処理を実行し、遅延算出部１８₁を実現する場合には、パケットバッファ１１ａ₁にパケットが入力されたタイミングと、パケットバッファ１１ａ₁からパケットが出力されるタイミングとに基づいて、遅延補正値を算出する。遅延算出部１８₂を実現する場合も同様である。

　フッタ生成部１４ａ₁および１４ａ₂は、パケット生成回路１０５により実現される。すなわち、パケット生成回路１０５は、ＣＰＵ１０７がメモリ１０８に格納されたプログラムに従った処理を実行して算出された遅延補正値を受け取ると、遅延補正値に基づいて、パケットに挿入するフッタ情報を生成する。

　分離装置２ａは、電気－光インタフェース２０１、パケットバッファ２０２、パケット解析回路２０３、バッファカウンタ回路２０４、バッファ読出回路２０５およびパケットインタフェース２０８により実現される。電気－光インタフェース２０１、パケットバッファ２０２、パケット解析回路２０３、バッファカウンタ回路２０４、バッファ読出回路２０５およびパケットインタフェース２０８は、図２に示した電気－光インタフェース２０１、パケットバッファ２０２、パケット解析回路２０３、バッファカウンタ回路２０４、バッファ読出回路２０５およびパケットインタフェース２０８と同じハードウェアである。

　図６に示した分離装置２ａの機能ブロックと図７に示した分離装置２ａのハードウェア構成の対応を以下に示す。

　フッタ抽出部２１ａ₁および２１ａ₂は、パケット解析回路２０３により実現される。すなわち、パケット解析回路２０３がパケットを解析し、パケットからフッタ情報を抽出する。

　次に、本実施の形態にかかるパケット転送システムの全体動作、すなわち、多重装置１ａがパケット送信装置３－１，３－２から受け取ったパケットを分離装置２ａへ転送する動作について説明する。ここでは、多重装置１ａがパケット送信装置３－１から受け取ったパケットを分離装置２ａへ転送し、分離装置２ａがパケットをパケット分離装置４－１へ出力する場合について説明する。なお、パケット送信装置３－２が出力したパケットを多重装置１ａから分離装置２ａへ転送する場合の動作も同様である。実施の形態１にかかる多重装置１および分離装置２と共通の動作については説明を省略する。

　パケット送信装置３－１からパケットが出力されると、これを多重装置１ａの送信部１０ａ₁が受け取る。すなわち、パケット送信装置３－１から出力されたパケットは多重装置１ａの送信部１０ａ₁を構成しているパケットバッファ１１ａ₁に格納される。パケットバッファ１１ａ₁は、パケットの先頭を検出して蓄積するとともに、パケットの先頭を検出したことを示すパケット先頭タイミングを遅延算出部１８₁に通知する。

　遅延算出部１８₁は、パケットバッファ１１ａ₁からパケット先頭タイミングの通知を受け、さらに、パケット出力制御部１５ａから出力予定指示の通知すなわちパケットバッファ１１ａ₁がパケットを出力するタイミングの通知受けると、パケットバッファ１１ａ₁へのパケット入力開始タイミングおよびパケットバッファ１１ａ₁からのパケット出力開始タイミングに基づいて、遅延補正値を算出する。すなわち、遅延算出部１８₁は、パケットバッファ１１ａ₁にパケットが入力されてから出力されるまでの時間を算出し、算出した時間を設定されている固定遅延量から差し引くことにより遅延補正値を算出する。遅延算出部１８₁は、算出した遅延補正値がゼロ以上の値の場合、遅延補正値をフッタ生成部１４ａ₁に通知する。また、遅延算出部１８₁は、算出した遅延補正値が負の値の場合、遅延補正値をフッタ生成部１４ａ₁に通知せずに、読出し停止をパケット出力制御部１５ａに通知する。

　フッタ生成部１４ａ₁は、遅延算出部１８₁から通知された遅延補正値を用いてフッタ情報を生成し、フッタ挿入部１３₁へ出力する。フッタ情報は遅延補正値を含んだ情報であり、必要に応じて入力ポート情報を含ませてもよい。

　パケット出力制御部１５ａは、各送信部内のパケットバッファ１１ａ₁および１１ａ₂へのパケット蓄積の有無を認識し、各パケットバッファからのパケット出力開始タイミングを決定する。パケット出力制御部１５ａは、パケットバッファのパケット出力順をラウンドロビン方式などに従って決定する。パケット出力制御部１５ａは、パケットバッファ１１ａ₁からのパケット出力開始タイミングを決定すると、それを出力予定指示によりパケットバッファ１１ａ₁および遅延算出部１８₁へ通知し、パケットバッファ１１ａ₂からのパケット出力開始タイミングを決定すると、それを出力予定指示によりパケットバッファ１１ａ₂および遅延算出部１８₂へ通知する。また、パケット出力制御部１５ａは、遅延算出部１８₁から出力停止の通知を受けた場合、パケットバッファ１１ａ₁に対してパケットの出力停止を指示する。パケット出力制御部１５ａは、遅延算出部１８₂から出力停止の通知を受けた場合、パケットバッファ１１ａ₂に対してパケットの出力停止を指示する。パケットバッファ１１ａ₁は、パケット出力制御部１５ａから出力予定指示の通知を受け、パケットの出力停止の指示を受けることなく、出力予定指示が示すタイミングになると、保持しているパケットを出力する。パケットバッファ１１ａ₁は、パケットの出力停止の指示を受けた場合、保持しているパケットを出力せずに廃棄する。パケットバッファ１１ａ₂は、パケット出力制御部１５ａから出力予定指示の通知を受け、パケットの出力停止の指示を受けることなく、出力予定指示が示すタイミングになると、保持しているパケットを出力する。パケットバッファ１１ａ₂は、パケットの出力停止の指示を受けた場合、保持しているパケットを出力せずに廃棄する。

　図８は、実施の形態２にかかる多重装置の送信部、すなわち、パケットバッファ１１ａ₁、フッタ挿入部１３₁、フッタ生成部１４ａ₁および遅延算出部１８₁を備えて構成された送信部１０ａ₁の動作例を示すフローチャートである。

　送信部１０ａ₁は、パケットが入力されたか否かを確認し（ステップＳ３１）、入力が無い場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、確認を繰り返す。送信部１０ａ₁は、パケットが入力された場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、経過時間のカウントを開始する（ステップＳ３２）。送信部１０ａ₁は、クロックをカウントすることにより経過時間をカウントする。経過時間のカウントを開始した送信部１０ａ₁は、パケットの出力予定指示をパケット出力制御部１５ａから受けたか否かを確認し（ステップＳ３３）、指示が無い場合（ステップＳ３３：Ｎｏ）、確認を繰り返す。送信部１０ａ₁は、パケットの出力予定指示を受けた場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、遅延補正値を算出する（ステップＳ３４）。このステップＳ３４において、送信部１０ａ₁は、パケット送信装置３－１よりパケットを受け取ってから、パケットの出力予定指示が示す、パケットの出力タイミングとなるまでの時間を算出し、算出した時間を予め設定されている固定遅延量から差し引いて遅延補正値を算出する。送信部１０ａ₁は、次に、算出した遅延補正値がゼロ以上であるか否かを確認し（ステップＳ３５）、ゼロ以上の場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、パケットの出力タイミングか否かを確認する（ステップＳ３６）。このステップＳ３６において、送信部１０ａ₁は、パケットが入力されてからの経過時間がパケットの出力予定指示が示す出力タイミングに達したか否かを確認する。送信部１０ａ₁は、パケットの出力タイミングではない場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）、パケットの出力タイミングか否かの確認を繰り返す。送信部１０ａ₁は、パケットの出力タイミングである場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、遅延補正値をパケットに挿入してパケット多重部１６へ出力する（ステップＳ３７）。送信部１０ａ₁は、ステップＳ３７において、遅延補正値を含んだフッタ情報を生成してパケットに挿入し、パケットを出力する。送信部１０ａ₁は、遅延補正値に加えて、パケット送信元のパケット送信装置を示す情報、すなわち、パケットが入力された入力ポートの情報、パケット送信装置の識別情報などを含んだフッタ情報を生成してもよい。パケット送信元のパケット送信装置を示す情報がフッタ情報に含まれない場合、フッタ情報は遅延補正値である。送信部１０ａ₁は、ステップＳ３４で算出した遅延補正値がゼロ未満である場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、パケットを出力せずに廃棄する（ステップＳ３８）。

　このように、送信部１０ａ₁は、パケット多重部１６へパケットを出力する場合、分離装置２ａの受信部２０ａ₁にパケットが入力されてから出力するまでの時間を示す情報である遅延補正値を含んだフッタ情報をパケットに挿入して出力する。

　分離装置２ａは、多重装置１ａからパケット受信装置４－１宛のパケットを受信すると、受信部２０ａ₁がパケットを処理してパケット受信装置４－１へ出力する。

　図９は、実施の形態２にかかる分離装置の受信部、すなわち、フッタ抽出部２１ａ₁およびパケット遅延部２２₁を備えて構成された受信部２０ａ₁の動作例を示すフローチャートである。

　受信部２０ａ₁は、パケットを受信したか否かを確認し（ステップＳ４１）、受信していない場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）、確認を繰り返す。受信部２０ａ₁は、パケットを受信した場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、受信したパケットに挿入されている遅延補正値を読み出し（ステップＳ４２）、経過時間のカウントを開始する（ステップＳ４３）。次に、受信部２０ａ₁は、遅延補正値が示す時間が経過したか否かを確認し（ステップＳ４４）、遅延補正値が示す時間が経過していない場合（ステップＳ４４：Ｎｏ）、確認を繰り返す。受信部２０ａ₁は、遅延補正値が示す時間が経過した場合（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）、パケットをパケット受信装置４－１へ出力する（ステップＳ４５）。

　以上のように、本実施の形態にかかるパケット転送システムにおいて、多重装置１ａは、パケットバッファ１１ａ₁，１１ａ₂にパケットが入力されてから出力されるまでの時間に基づいて、遅延補正値を算出し、遅延補正値を含んだフッタ情報をパケットに挿入して送信する。分離装置２ａは、パケットを受信すると、パケットに挿入されている遅延補正値が示す時間の間パケットを保持してから出力する。これにより、実施の形態１にかかるパケット転送システムと同様に、パケット送信装置３－１，３－２から送信された各パケットがパケット受信装置４－１，４－２で受信されるまでの遅延時間を固定とすることができ、全パケットの遅延揺らぎを抑制することができる。また、多重装置１ａの送信部１０ａ₁および１０ａ₂において、パケット遅延量すなわち多重装置１ａにパケットが入力されてから出力されるまでの時間と固定遅延量とを比較し、パケット遅延量が固定遅延量を超えるパケットを廃棄することで、各パケット送信装置からの入力レートの合計が、多重装置１ａから分離装置間２ａへの伝送レートを一時的に超えた場合におけるパケットの廃棄数を抑えることができる。

実施の形態３．
　以上の実施の形態１および２は、多重装置内での遅延揺らぎおよび分離装置内での遅延揺らぎを抑制するものであるが、次に、多重装置と複数の分離装置とが接続された場合の遅延揺らぎを抑制する実施の形態３を説明する。

　図１０は、本発明の実施の形態３にかかるパケット転送システムの構成例を示す図である。図１０においては、実施の形態１または２にかかるパケット転送システムと同じ構成要素に同一の符号を付している。実施の形態１または２にかかるパケット転送システムと共通の部分については説明を省略する。

　実施の形態３にかかるパケット転送システム１００ｂは、パケットを送信するパケット送信装置３－１および３－２と、パケット送信装置３－１および３－２から送信されたパケットを多重して送信する多重装置１ｂと、多重装置１ｂから送信されたパケットを受信して宛先に応じた経路へ出力する分離装置２ｂ－１および２ｂ－２と、分離装置２ｂ－１から出力されたパケットを受信するパケット受信装置４－１および４－２とを備えている。なお、図１０では分離装置の数を２台としているが３台以上としてもよい。また、分離装置２ｂ－２が出力するパケットを受信するパケット受信装置、このパケット受信装置に向けてパケットを送信するパケット送信装置については記載を省略している。

　多重装置１ｂは、多重部３０－１，３０－２および遅延量決定部４０を備える。多重部３０－１と多重部３０－２とは同じ構成であり、図１０では多重部３０－２の内部構成の記載を省略している。本実施の形態では多重部３０－１について説明を行い、多重部３０－２についての説明は省略する。図１０では多重部の数を２としているが３以上としてもよい。

　複数の多重部の各々は、複数の分離装置のいずれか一つと一対一で対応しており、パケット送信装置から受信したパケットを対応している分離装置へ転送する。図１０に示したパケット転送システム１００ｂでは、多重部３０－１が分離装置２ｂ－１へパケットを転送し、多重部３０－２が分離装置２ｂ－２へ転送する。

　多重部３０－１は、送信部１０ａ₁，１０ａ₂、パケット出力制御部１５ｂ、パケット多重部１６ｂ、光インタフェース（ＩＦ）１７ｂおよび伝送遅延測定部１９を備える。送信部１０ａ₁，１０ａ₂は、実施の形態２で説明した多重装置１ａの送信部１０ａ₁，１０ａ₂と同じ構成であり、同じ処理を行うものであるため説明を省略する。

　パケット出力制御部１５ｂは、送信部１０ａ₁および１０ａ₂に対して出力予定指示を通知し、保持しているパケットを通知した出力予定指示が示すタイミングで出力するよう指示する。パケット出力制御部１５ｂは、出力予定指示を示す信号を、送信部１０ａ₁のパケットバッファ１１ａ₁および遅延算出部１８₁と、送信部１０ａ₂のパケットバッファ１１ａ₂および遅延算出部１８₂とに対して出力する。

　パケット多重部１６ｂは、送信部１０ａ₁から出力されたパケットと、送信部１０ａ₂から出力されたパケットと、伝送遅延測定部１９から出力されたパケットとを多重化して光インタフェース１７ｂへ出力する。また、パケット多重部１６ｂは、伝送遅延測定部１９が処理するパケットを光インタフェース１７ｂから受信した場合、パケットを伝送遅延測定部１９へ出力する。

　光インタフェース１７ｂは、パケット多重部１６ｂから出力されたパケットを電気信号から光信号に変換して光伝送路へ出力する。また、光インタフェース１７ｂは、分離装置２ｂ－１から光信号として送信されたパケットが光伝送路から入力されると、パケットを光信号から電気信号に変換してパケット多重部１６ｂへ出力する。

　伝送遅延測定部１９は、伝送遅延の測定用パケットを分離装置２ｂ－１との間で送受信し、多重部３０－１と分離装置２ｂ－１との間の光伝送路における伝送遅延を測定する。伝送遅延測定部１９は、伝送遅延の測定結果を遅延量決定部４０へ通知する。

　遅延量決定部４０は、各多重部で測定された伝送遅延に基づいて、各多重部が遅延量を算出するために必要な固定遅延量を決定する。遅延量決定部４０は、決定した固定遅延量を各多重部へ通知する。

　複数の分離装置の各々は、多重装置１ｂの複数の多重部のいずれか一つと一対一で対応しており、対応している多重部から受信したパケットをパケット受信装置へ転送する。図１０に示したパケット転送システム１００ｂでは、多重装置１ｂの多重部３０－１が転送したパケットを分離装置２ｂ－１が受信し、分離装置２ｂ－１は、受信したパケットをその宛先に応じてパケット受信装置４－１または４－２へ出力する。分離装置２ｂ－１および２ｂ－２は同じ構成であり、同様の処理を行うものであるため、ここでは分離装置２ｂ－１について説明を行い、分離装置２ｂ－２の説明は省略する。

　分離装置２ｂ－１は、受信部２０ａ₁，２０ａ₂、光インタフェース（ＩＦ）２４ｂ、パケット分離部２５ｂおよび測定パケット終端部２６を備える。受信部２０ａ₁，２０ａ₂は、実施の形態２で説明した分離装置２ａの受信部２０ａ₁，２０ａ₂と同じ構成であり、同じ処理を行うものであるため説明を省略する。

　光インタフェース２４ｂは、多重装置１ｂの多重部３０－１から光信号として送信されたパケットが光伝送路から入力されると、パケットを光信号から電気信号に変換してパケット分離部２５ｂへ出力する。また、多重装置１ｂの多重部３０－１へ送信するパケットがパケット分離部２５ｂから入力されると、パケットを電子信号から光信号に変換して光伝送路へ出力する。

　パケット分離部２５ｂは、光インタフェース２４ｂから入力されたパケットを受信部２０ａ₁、受信部２０ａ₂または測定パケット終端部２６へ出力する。具体的には、パケット分離部２５ｂは、パケット送信装置３－１から送信されたパケットすなわちパケット受信装置４－１が宛先のパケットを受信部２０ａ₁へ出力する。また、パケット分離部２５ｂは、パケット送信装置３－２から送信されたパケットすなわちパケット受信装置４－２が宛先のパケットを受信部２０ａ₂へ出力する。また、パケット分離部２５ｂは、伝送遅延の測定用パケットを測定パケット終端部２６へ出力する。パケット分離部２５ｂは、例えば、パケットのヘッダに格納されている情報に基づいてパケットの出力先を判断する。他の方法で出力先を判断するようにしてもよい。

　測定パケット終端部２６は、多重装置１ｂの多重部３０－１が送信した伝送遅延の測定用パケットを終端し、測定用パケットを多重部３０－１へ返送する。

　図１１は、実施の形態３にかかる多重装置１ｂおよび分離装置２ｂ－１，２ｂ－２を実現するハードウェアの構成例を示す図である。実施の形態１にかかる多重装置１および分離装置２を実現するハードウェアの構成例を示した図２、実施の形態２にかかる多重装置１ａおよび分離装置２ａを実現するハードウェアの構成例を示した図７と同様のハードウェアには同一の符号を付して詳細説明を省略する。

　多重装置１ｂは、パケットインタフェース１０１、パケットバッファ１０２、バッファカウンタ回路１０３、バッファ読出回路１０４、パケット生成回路１０５、電気－光インタフェース１０６、ＣＰＵ１０７、メモリ１０８、外部設定インタフェース１０９および伝送遅延測定回路１１０により実現される。図１１では、多重部の数に対応して、パケットインタフェース１０１、パケットバッファ１０２、バッファカウンタ回路１０３、バッファ読出回路１０４、パケット生成回路１０５、電気－光インタフェース１０６および伝送遅延測定回路１１０を２組備えた構成を示している。

　図１０に示した多重装置１ｂの機能ブロックと図１１に示した多重装置１ｂのハードウェア構成の対応を以下に示す。

　パケットバッファ１１ａ₁および１１ａ₂は、パケットバッファ１０２により実現される。遅延算出部１８₁および１８₂は、ＣＰＵ１０７およびメモリ１０８により実現される。すなわち、ＣＰＵ１０７がメモリ１０８に格納されたプログラムに従った処理を実行し、遅延算出部１８₁を実現する場合には、パケットバッファ１１ａ₁にパケットが入力されたタイミングと、パケットバッファ１１ａ₁からパケットが出力されるタイミングとに基づいて、遅延補正値を算出する。遅延算出部１８₂を実現する場合も同様である。

　フッタ挿入部１３₁および１３₂は、バッファ読出回路１０４およびパケット生成回路１０５により実現される。また、フッタ生成部１４ａ₁および１４ａ₂は、パケット生成回路１０５により実現される。すなわち、パケット生成回路１０５は、ＣＰＵ１０７がメモリ１０８に格納されたプログラムに従った処理を実行して算出された遅延補正値を受け取ると、遅延補正値に基づいて、パケットに挿入するフッタ情報を生成する。次に、パケット生成回路１０５は、生成したフッタ情報をバッファ読出回路１０４がパケットバッファ１０２から読み出したパケットに挿入し、分離装置２ｂ－１，２ｂ－２へ送信するパケットを生成する。

　パケット出力制御部１５ｂは、バッファ読出回路１０４により実現される。パケット多重部１６ｂは、パケット生成回路１０５により実現される。光インタフェース１７ｂは、電気－光インタフェース１０６により実現される。

　伝送遅延測定部１９は、伝送遅延測定回路１１０により実現される。すなわち、伝送遅延測定回路１１０は、伝送遅延の測定用パケットの送信および受信を行い、多重装置１ｂと分離装置２ｂ－１との間の伝送遅延を測定する。

　遅延量決定部４０は、ＣＰＵ１０７およびメモリ１０８により実現される。すなわち、ＣＰＵ１０７がメモリ１０８に格納されたプログラムに従った処理を実行し、伝送遅延測定回路１１０で測定された伝送遅延に基づいて固定遅延量を算出する。

　分離装置２ｂ－１，２ｂ－２は、電気－光インタフェース２０１、パケットバッファ２０２、パケット解析回路２０３、バッファカウンタ回路２０４、バッファ読出回路２０５、パケットインタフェース２０８およびパケット生成回路２１０により実現される。

　図１０に示した分離装置２ｂ－１，２ｂ－２の機能ブロックと図１１に示した分離装置２ｂ－１，２ｂ－２のハードウェア構成の対応を以下に示す。

　光インタフェース２４ｂは、電気－光インタフェース２０１により実現される。パケット分離部２５ｂは、パケット解析回路２０３およびパケットバッファ２０２により実現される。すなわち、パケット解析回路２０３は、電気－光インタフェース２０１が受信したパケットを解析してパケットの出力先を決定した上でパケットバッファ２０２にパケットを格納する。

　フッタ抽出部２１ａ₁および２１ａ₂は、パケット解析回路２０３により実現される。すなわち、パケット解析回路２０３がパケットを解析し、パケットからフッタ情報を抽出する。パケット遅延部２２₁および２２₂は、パケットバッファ２０２、バッファカウンタ回路２０４、バッファ読出回路２０５およびパケットインタフェース２０８により実現される。すなわち、バッファカウンタ回路２０４は、パケットがパケットバッファ２０２に格納されてからの経過時間をカウントし、バッファ読出回路２０５は、バッファカウンタ回路２０４のカウント値が遅延補正値と一致した場合にパケットバッファ２０２からパケットを読み出す。パケットインタフェース２０８は、バッファ読出回路２０５が読み出したパケットをパケット受信装置４－１，４－２へ出力する。

　測定パケット終端部２６は、パケット解析回路２０３およびパケット生成回路２１０により実現される。すなわち、パケット解析回路２０３がパケットを解析し、多重装置１ｂから受信したパケットが伝送遅延の測定用パケットである場合、パケット生成回路２１０が多重装置１ｂへ返送する測定用パケットを生成する。

　次に、本実施の形態にかかるパケット転送システム１００ｂの全体動作について説明する。ここでは、多重装置１ｂの多重部３０－１がパケット送信装置３－１，３－２から受け取ったパケットを分離装置２ｂ－１へ転送し、分離装置２ｂ－１がパケットをパケット分離装置４－１，４－２へ出力する場合について説明する。なお、多重部３０－２が分離装置２ｂ－２へパケットを転送する場合の動作も同様である。

　パケット転送システム１００ｂにおいて、多重装置１ｂの多重部３０－１および３０－２は、パケット送信装置からパケットを受け取ると、受け取ったパケットに対して遅延補正値を含んだフッタ情報を挿入し、時分割多重で分離装置２ｂ－１または２ｂ－２へ転送する。遅延補正値は各送信部の遅延算出部で算出される。分離装置２ｂ－１は、多重装置１ｂからパケットを受信すると、受信したパケットに挿入されていた遅延補正値が示す時間が経過した時点でパケットをパケット受信装置４－１または４－２へ出力する。

　以上の動作は、実施の形態２にかかるパケット転送システム１００ａにおいて多重装置１ａおよび分離装置２ａがパケットを転送する動作と同じである。実施の形態３にかかるパケット転送システム１００ｂと実施の形態２にかかるパケット転送システム１００ａの違いは、多重装置が遅延補正値を算出する際に使用する固定遅延量の決定方法である。すなわち、実施の形態３にかかるパケット転送システム１００ｂでは、多重装置１ｂの遅延量決定部４０が、各多重部と各分離装置との間の伝送遅延時間に基づいて固定遅延量を決定する点が異なる。以下、遅延量決定部４０が固定遅延量を決定する動作について説明する。遅延量決定部４０が固定遅延量を決定する動作は、例えば、多重装置１ｂが起動した場合に実行する。また、多重装置１ｂに接続される分離装置が増加した場合または減少した場合など、多重装置１ｂと分離装置との接続関係が変化した場合に遅延量決定部４０が固定遅延量を決定する動作を実行してもよい。なお、遅延量決定部４０が固定遅延量を決定する動作の実行条件をこれらに限定するものではない。

　固定遅延量を決定する動作では、まず、多重部３０－１の伝送遅延測定部１９が、伝送遅延の測定用パケットを生成して送信する。測定用パケットには多重装置１ｂが管理する内部カウンタ値が格納される。測定用パケットは伝送遅延測定部１９からパケット多重部１６ｂに入力され、光インタフェース１７ｂを介して対応する分離装置２ｂ－１へ送信される。

　分離装置２ｂ－１は、伝送遅延の測定用パケットを受信すると、パケット分離部２５ｂにおいてこれを分離し、測定パケット終端部２６へ入力する。パケット分離部２５ｂは、例えばイーサネットフレームのＶＬＡＮ　ＴＡＧを用いて測定用パケットを識別することによりパケットの分離を行う。すなわち、多重部３０－１の伝送遅延測定部１９は、伝送遅延の測定用パケットであることを示す情報がＶＬＡＮ　ＴＡＧに設定された伝送遅延の測定用パケットを生成して送信する。分離装置２ｂ－１のパケット分離部２５ｂは、受信したパケットのＶＬＡＮ　ＴＡＧを確認することにより、伝送遅延の測定用パケットか否かを判別する。分離装置２ｂ－１の測定パケット終端部２６は、受信した測定用パケットに格納された内部カウンタ値を取り込み、分離装置２ｂ－１は、測定パケット終端部２６が取り込んだ内部カウンタ値に自装置の内部カウンタを合わせる。次に、測定パケット終端部２６は、自装置すなわち分離装置２ｂ－１の内部カウンタにてカウントしたカウンタ値を多重装置１ｂから受信した測定用パケットに格納して多重装置１ｂへ送信する。測定パケット終端部２６から出力された測定用パケットはパケット分離部２５ｂに入力され、光インタフェース２４ｂを介して多重装置１ｂの多重部３０－１へ送信される。

　多重部３０－１の伝送遅延測定部１９は、分離装置２ｂ－１の測定パケット終端部２６が送信した測定用パケットを光インタフェース１７ｂおよびパケット多重部１６ｂを介して受信する。そして、伝送遅延測定部１９は、受信した測定パケットに格納されているカウンタ値と、測定パケットを受信した時点の自装置のカウンタ値すなわち多重装置１ｂのカウンタ値とに基づいて、多重装置１ｂと分離装置２ｂ－１との間の伝送遅延時間を測定する。具体的には、伝送遅延測定部１９は、測定パケットを受信した時点の自装置のカウンタ値と、受信した測定パケットに格納されているカウンタ値との差分を算出し、算出した差分を２で割ることで、多重装置１ｂと分離装置２ｂ－１との間の伝送遅延時間を求める。伝送遅延測定部１９は、求めた伝送遅延時間を伝送遅延として遅延量決定部４０に通知する。

　多重部３０－１の伝送遅延測定部１９が伝送遅延時間を測定する場合について説明したが、多重部３０－２の図示を省略している伝送遅延測定部でも同様の手順で分離装置２ｂ－２との間の伝送遅延時間を測定し、測定した伝送遅延時間を伝送遅延として遅延量決定部４０に通知する。

　遅延量決定部４０は、多重部３０－１および３０－２から通知された伝送遅延時間を使用し、以下の式（２）に従って固定遅延量（Ｔ_ｆ）を算出する。遅延量決定部４０は、固定遅延量の算出が終了すると、算出した固定遅延量を多重部３０－１および３０－２が備えている各遅延算出部へ通知する。

　　Ｔ_ｆ＝（伝送遅延時間の最大値－自身の伝送遅延量）＋最大パケット長×パケット送信装置数×２／（多重装置と分離装置間の転送レート＋パケット送信装置の転送レート）　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２）

　式（２）において、「伝送遅延時間の最大値」は、各多重部から通知された伝送遅延時間の中の最大値である。「自身の伝送遅延量」は、多重装置１ｂがパケット送信装置から入力されたパケットをすぐに光伝送路へ出力する場合のパケット入力からパケット出力が完了するまでの所要時間である。「パケット送信装置数」は、「伝送遅延時間の最大値」が測定された多重部に接続されているパケット送信装置の数である。

　多重部３０－１および３０－２が備えている各遅延算出部は、遅延量決定部４０から通知された固定遅延量を使用して遅延補正値を算出する。

　図１２は、実施の形態３にかかる多重装置１ｂの多重部３０－１が備えている伝送遅延測定部１９の動作例を示すフローチャートである。

　伝送遅延測定部１９は、まず、自装置の内部カウンタ値が格納された伝送遅延の測定用パケットを生成して分離装置２ｂ－１へ送信する（ステップＳ５１）。伝送遅延測定部１９は、次に、伝送遅延の測定用パケットを分離装置２ｂ－１から受信すると（ステップＳ５２）、自装置から分離装置２ｂ－１までの伝送遅延時間を算出する（ステップＳ５３）。このステップＳ５３において、伝送遅延測定部１９は、受信した測定用パケットに格納されているカウンタ値と測定用パケットを受信した時の自装置の内部カウンタの値とに基づいて、伝送遅延時間を算出する。受信した測定用パケットに格納されているカウンタ値は、分離装置２ｂ－１が測定用パケットを送信した時点における分離装置２ｂ－１の内部カウンタの値である。伝送遅延測定部１９は、最後に、ステップＳ５３で算出した伝送値遅延時間を示す伝送遅延情報を遅延量決定部４０へ出力する（ステップＳ５４）。

　図１３は、実施の形態３にかかる分離装置２ｂ－１が備えている測定パケット終端部２６の動作例を示すフローチャートである。

　測定パケット終端部２６は、まず、多重装置１ｂが送信した伝送遅延の測定用パケットを受信する（ステップＳ６１）。測定パケット終端部２６は、次に、受信した測定用パケットに格納されている内部カウンタ値、すなわち測定用パケットが送信された時点の多重装置１ｂの内部カウンタのカウンタ値を使用して、自装置のカウンタを調整する（ステップＳ６２）。このステップＳ６２において、測定パケット終端部２６は、ステップＳ６１で受信した測定用パケットに格納されている内部カウンタ値を抽出し、抽出した内部カウンタ値に自装置すなわち分離装置２ｂ－１の内部カウンタの値を合わせる。

　測定パケット終端部２６は、次に、多重装置１ｂから受信した測定用パケットに対して自装置の内部カウンタの値を格納し、測定用パケットを多重装置１ｂへ送信する（ステップＳ６３）。

　図１４は、実施の形態３にかかる多重装置１ｂが備えている遅延量測定部４０の動作例を示すフローチャートである。

　遅延量決定部４０は、全ての多重部から伝送遅延情報を受信したか否かを確認し（ステップＳ７１）、伝送遅延情報を受信していない多重部が存在する場合（ステップＳ７１：Ｎｏ）、確認動作を繰り返す。遅延量決定部４０は、全ての多重部から伝送遅延情報を受信した場合（ステップＳ７１：Ｙｅｓ）、各多重部から受け取った伝送遅延情報に基づいて固定遅延量を算出する（ステップＳ７２）。遅延量決定部４０は、次に、算出した固定遅延量を各多重部へ通知する（ステップＳ７３）。

　以上のように、本実施の形態にかかるパケット転送システムにおいて、多重装置１ｂは、分離装置へパケットを送信する多重部を複数備え、多重部はパケット転送先の分離装置との間の伝送遅延時間を測定する伝送遅延測定部を備える。また、多重装置１ｂは、各多重部の伝送遅延測定部で測定された伝送遅延時間に基づいて、遅延補正値を算出する際に使用する固定遅延量を決定する。これにより、１台の多重装置に対して複数の分離装置が接続される構成において、多重装置にパケットが入力されてから各分離装置がパケットを出力するまでの遅延時間の揺らぎを抑制できる。すなわち、多重装置にパケットが入力されてから各分離装置がパケットを出力するまでの遅延時間を多重装置と複数の分離装置との組み合わせに応じた固定時間とすることができる。また、多重装置にパケットが入力されてから各分離装置がパケットを出力するまでの遅延時間が必要以上に長くなるのを防止しつつパケットの廃棄数を抑制することができる。

　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

　１，１ａ，１ｂ　多重装置、２，２ａ，２ｂ－１，２ｂ－２　分離装置、３，３－１，３－２　パケット送信装置、４，４－１，４－２　パケット受信装置、１０₁，１０₂，１０ａ₁，１０ａ₂　送信部、１１₁，１１₂，１１ａ₁，１１ａ₂　パケットバッファ、１２₁，１２₂　遅延測定部、１３₁，１３₂　フッタ挿入部、１４₁，１４₂，１４ａ₁，１４ａ₂　フッタ生成部、１５，１５ａ，１５ｂ　パケット出力制御部、１６，１６ｂ　パケット多重部、１７，１７ｂ，２４，２４ｂ　光インタフェース（光ＩＦ）、１８₁，１８₂，２３₁，２３₂　遅延算出部、１９　伝送遅延測定部、２０₁，２０₂，２０ａ₁，２０ａ₂　受信部、２１₁，２１₂，２１ａ₁，２１ａ₂　フッタ抽出部、２２₁，２２₂　パケット遅延部、２５，２５ｂ　パケット分離部、３０－１，３０－２　多重部、４０　遅延量決定部、１００，１００ａ，１００ｂ　パケット転送システム。

Claims

　それぞれ異なるパケット送信装置からパケットを受け取り、受け取ったパケットを保持してから出力する複数の送信部と、
　前記複数の送信部の各々に対して保持しているパケットの出力を指示するパケット出力制御部と、
　を備え、
　前記送信部は、前記パケットを受け取ってから出力するまでの時間を示す遅延時間情報を対向装置における前記パケットの遅延揺らぎ抑制処理で使用する情報として前記パケットに挿入し、前記対向装置へ送信する、
　ことを特徴とする転送装置。
　それぞれ異なるパケット送信装置からパケットを受け取り、受け取ったパケットを保持してから出力する複数の送信部と、
　前記複数の送信部の各々に対して保持しているパケットの出力を指示するパケット出力制御部と、
　を備え、
　前記送信部は、前記パケットを受け取ってから出力するまでの時間に基づいて、出力した前記パケットを対向装置が受信してから出力するまでの時間を示す遅延補正値を算出し、算出した遅延補正値を前記パケットに挿入し、前記対向装置へ送信する、
　ことを特徴とする転送装置。
　前記送信部は、前記パケットを受け取ってから出力するまでの時間を予め設定された固定遅延量から差し引いた値を前記遅延補正値として算出する、
　ことを特徴とする請求項２に記載の転送装置。
　前記送信部は、前記算出した遅延補正値がゼロ未満の場合、保持しているパケットを廃棄する、
　ことを特徴とする請求項３に記載の転送装置。
　前記固定遅延量は、前記対向装置へ送信可能なパケットの最大サイズと、前記転送装置と前記対向装置との間の転送レートと、前記パケット送信装置の数と、に基づいて決定された値である、
　ことを特徴とする請求項３または４に記載の転送装置。
　異なる光伝送路を介して接続された複数の対向装置へパケットを転送する転送装置であって、
　前記複数の対向装置のいずれか一つと一対一で接続され、複数のパケット送信装置から受け取ったパケットを多重化して、接続されている対向装置へ転送する複数の多重部と、
　前記多重部が転送したパケットを前記対向装置が受信してからパケット受信装置へ出力するまでの時間を示す遅延補正値を前記多重部が算出する際に前記多重部が使用する固定遅延量を決定する遅延量決定部と、
　を備え、
　前記固定遅延量決定部は、前記複数の多重部と前記対向装置とを接続している各光伝送路における伝送遅延時間に基づいて前記固定遅延量を決定し、
　前記多重部は、前記パケットを受け取ってから送信するまでの時間と前記固定遅延量とに基づいて前記遅延補正値を算出し、算出した遅延補正値を前記パケットに挿入し、前記接続されている対向装置へ送信する、
　ことを特徴とする転送装置。
　前記固定遅延量決定部は、前記パケットを受け取ってから送信するまでの時間を前記固定遅延量から差し引いた値を前記遅延補正値として算出する、
　ことを特徴とする請求項６に記載の転送装置。
　前記多重部は、前記算出した遅延補正値がゼロ未満の場合、保持しているパケットを廃棄する、
　ことを特徴とする請求項７に記載の転送装置。
　前記固定遅延量決定部は、前記複数の多重部と前記対向装置とを接続している各光伝送路における伝送遅延時間のうち、最も大きい伝送遅延時間と、前記対向装置へ送信可能なパケットの最大サイズと、前記対向装置との間の転送レートと、前記最も大きい伝送遅延時間に対応する多重部に接続されているパケット送信装置の数と、に基づいて前記固定遅延量を決定する、
　ことを特徴とする請求項６、７または８に記載の転送装置。
　前記遅延補正値は、前記対向装置との間で同期したクロックの周期を整数倍した値を示す、
　ことを特徴とする請求項２から９のいずれか一つに記載の転送装置。
　それぞれ異なるパケット送信装置からパケットを受け取り転送するパケット送信装置側の転送装置と、
　前記パケット送信装置側の転送装置が転送した前記パケットを受信してパケット受信装置へ送信するパケット受信装置側の転送装置と、
　を備え、
　前記パケット送信装置側の転送装置は、前記パケットを受け取ってから転送するまでの時間を示す遅延時間情報を前記パケットに挿入して前記パケット受信装置側の転送装置へ送信し、
　前記パケット受信装置側の転送装置は、受信した前記パケットに挿入されている前記遅延時間情報に基づいて、前記受信したパケットを前記パケット受信装置へ送信するタイミングを決定する、
　ことを特徴とするパケット転送システム。
　前記パケット受信装置側の転送装置は、前記パケットを受信すると、受信したパケットに挿入されている前記遅延時間情報が示す時間を予め設定された固定遅延時間から差し引いた時間のカウントを開始し、カウントが終了すると、前記受信したパケットを前記パケット受信装置へ送信する、
　ことを特徴とする請求項１１に記載のパケット転送システム。
　前記パケット受信装置側の転送装置は、前記遅延時間情報が示す時間が前記固定遅延時間よりも長い場合、前記受信したパケットを廃棄する、
　ことを特徴とする請求項１２に記載のパケット転送システム。
　前記遅延時間情報は、前記パケット送信側の転送装置と前記パケット受信装置側の転送装置との間で同期したクロックの周期を整数倍した値を示す、
　ことを特徴とする請求項１１、１２または１３に記載のパケット転送システム。
　それぞれ異なるパケット送信装置からパケットを受け取り、受け取ったパケットを保持してから出力する複数の送信部、を備えた転送装置におけるパケット転送方法であって、
　前記送信部が、前記パケットを受け取ってから出力するまでの時間を測定するステップと、
　前記送信部が、前記測定した時間を示す遅延時間情報を対向装置における前記パケットの遅延揺らぎ抑制処理で使用する情報として前記パケットに挿入するステップと、
　前記送信部が、前記遅延時間情報が挿入された前記パケットを前記対向装置へ送信するステップと、
　を含むことを特徴とするパケット転送方法。