WO2023012948A1 - 通信装置、通信システム、及び通信方法 - Google Patents

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WO2023012948A1
WO2023012948A1 PCT/JP2021/029015 JP2021029015W WO2023012948A1 WO 2023012948 A1 WO2023012948 A1 WO 2023012948A1 JP 2021029015 W JP2021029015 W JP 2021029015W WO 2023012948 A1 WO2023012948 A1 WO 2023012948A1
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WO
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frame
time
gate
transmission
tas
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PCT/JP2021/029015
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English (en)
French (fr)
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優平 川上
慎一 吉原
秀雄 川田
尊広 久保
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/28—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/28—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations
    • H04L47/283—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations in response to processing delays, e.g. caused by jitter or round trip time [RTT]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/35—Switches specially adapted for specific applications
    • H04L49/354—Switches specially adapted for specific applications for supporting virtual local area networks [VLAN]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/50—Queue scheduling
    • H04L47/62—Queue scheduling characterised by scheduling criteria
    • H04L47/6215—Individual queue per QOS, rate or priority

Definitions

  • the present disclosure relates to communication devices, communication systems, and communication methods.
  • TSN Time Sensitive Networking
  • TS Time Slot
  • GCL Gate Control List
  • the period in which the TS indicated in the GCL is "0" (TS "0") is provided between the best effort (BE) transmission period and the delay guarantee period. is set as a guard band (GB) period during which the transmission of .
  • the BE transmission period is a period during which frames are transmitted with best effort.
  • the delay guarantee period is a period during which the frame received from the transmission device by delay guarantee communication is transmitted.
  • a GB period is a period during which the communication device does not start transmitting frames.
  • frames received by a communication device from multiple transmission devices may have the same priority traffic class.
  • Delay-guaranteed communication is communication in which a maximum value of end-to-end delay of communication is defined and must be satisfied.
  • the delay guarantee may be stipulated by the contract between the user and the service provider using the communication device.
  • a communication device realizes delay guarantee by transmitting, within a given TS, a frame of a given length having a given priority traffic class received from a transmitter at a given timing.
  • a communication device is required to transmit a frame received from a transmission device by delay guaranteed communication without delay.
  • the example GCL shown in FIG. 11 indicates that the TAS queue corresponding to the priority traffic class "7" in TS “1” is controlled to be in the open state (o).
  • the open state of TS "1" and priority traffic class “7” in GCL means that a communication device transmits frames received as delay-guaranteed communication from one of a plurality of transmission devices within a guaranteed period. is set to It also shows that the TAS queue corresponding to the priority traffic class "7" is controlled to the open state (o) in TS "3".
  • the open state of TS "3" and priority traffic class "7” in GCL means that the communication device transmits frames received as delay-guaranteed communication from other transmitters among a plurality of transmitters within a guaranteed period. is set to
  • a frame of priority traffic class “7” with one user identifier is delayed and the communication device receives the frame with TS “3” as shown in FIG.
  • a frame may be sent in TS '3'.
  • the communication device does not transmit the frame of the priority traffic class "7” with another user identifier different from the one user identifier described above, and holds it in the queue until TS "3" of the next cycle. Become. This delays the transmission of frames of priority traffic class "7" with other user identifiers.
  • one of the transmitting devices is malfunctioning or performing malicious communication, thereby delaying the frame by the delay guaranteed communication.
  • a frame received as delay-guaranteed communication from another transmitting device may be delayed.
  • An object of the present disclosure which has been made in view of such circumstances, is to provide a communication device, a communication system, and a communication method that can more reliably suppress the delay of frames transmitted by delay-guaranteed communication.
  • a communication device includes a frame reception unit that receives frames from a plurality of transmission devices, a user identifier for identifying a user of the transmission device that transmitted the frame, and the frame a determination unit that determines a priority traffic class indicating the priority of the priority traffic class; a plurality of queues that respectively hold the frames for each of the user identifier and the priority traffic class; a time of each of a plurality of time slots; a list storage unit storing a gate control list indicating an open/closed state, which is either an open state or a closed state, of a plurality of gates respectively corresponding to the plurality of queues; a current time; and the gate control a gate opening/closing unit for controlling the opening/closing states of the plurality of gates based on a list; at least one of the plurality of time slots in the gate control list is configured such that a frame received at a predetermined timing from a predetermined transmitting device is included in the time
  • a communication system includes a plurality of transmission devices and a communication device that receives frames from each of the plurality of transmission devices, wherein the communication device includes a plurality of transmission a frame receiving unit for receiving a frame from a device; a user identifier for identifying a user of the transmitting device that transmitted the frame; a determining unit for determining a priority traffic class indicating the priority of the frame; and a plurality of queues respectively holding the frames for each of the priority traffic classes, times of each of a plurality of time slots, open states of a plurality of gates respectively corresponding to the plurality of queues in each of the plurality of time slots, and A gate that controls the open/closed states of the plurality of gates based on a list storage unit that stores a gate control list indicating an open/closed state that is either a closed state, a current time, and the gate control list.
  • an opening/closing unit that transmits the frames held in the queue corresponding to the gate controlled to the open state in the order in which the frames are received, wherein the plurality of at least one time slot out of the time slots of the delay, wherein the time and the open/close state are defined such that a frame received from a predetermined transmitting device at a predetermined timing is transmitted within the time slot. warranty period.
  • a communication method provides a time slot for each of a plurality of time slots, and the open state and closed state of a plurality of gates corresponding to the plurality of queues in each of the plurality of time slots.
  • the communication device communication system, and communication method according to the present disclosure, it is possible to more reliably suppress the delay of frames transmitted by delay guaranteed communication.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a communication device according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of GCL stored in a list storage unit shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a timing chart of frame transmission by the communication device shown in FIG. 1
  • 4 is a flow chart showing an example of an operation for holding a frame by the communication device according to the first embodiment
  • 6 is a flow chart showing an example of an operation for transmitting a held frame by the communication device according to the first embodiment
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of GCL stored in a list storage unit according to the second embodiment
  • FIG. 6 is a timing chart of frame transmission based on the GCL shown in FIG. 5 by the communication device;
  • FIG. 11 is a schematic diagram of a communication device according to a third embodiment
  • 8 is a timing chart of frame transmission by the communication device shown in FIG. 7
  • FIG. FIG. 11 is a flow chart showing an example of an operation for holding a frame by a communication device according to the third embodiment
  • FIG. FIG. 11 is a flow chart showing an example of an operation for transmitting a frame held by the communication device according to the third embodiment
  • FIG. 3 is a hardware block diagram of a communication device
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of GCL stored in a conventional communication device
  • FIG. FIG. 12 is a timing chart of frame transmission based on the GCL shown in FIG. 11 by a conventional communication device;
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a communication device 1 according to the first embodiment.
  • a communication device 1 receives frames from a plurality of other transmission devices 2 via a communication network.
  • the communication system 100 may be configured to include a plurality of transmission devices 2 and communication devices 1 that receive frames from each of the plurality of transmission devices 2 .
  • the communication device 1 performs communication using the TAS technique in the TSN standard.
  • the communication device 1 includes a frame receiving unit 11, a determining unit 12, a plurality of TAS queues (queues) 13 (13-1 to 13-N), a plurality of TAS gates (gates) 14 (14-1 to 14- N), a list storage unit 15, a time information generation unit 16, a gate opening/closing unit 17, and a frame transmission unit 18.
  • N is the number of TAS queues 13 and the number of TAS gates 14;
  • the frame reception unit 11 and the frame transmission unit 18 are configured by communication interfaces. Standards such as Ethernet (registered trademark), FDDI (Fiber Distributed Data Interface), and Wi-Fi (registered trademark) may be used for the communication interface.
  • the determination unit 12, the TAS gate 14, and the gate opening/closing unit 17 are configured by a control unit (controller).
  • the control unit may be composed of dedicated hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field-Programmable Gate Array), or may be composed of a processor, or may be composed of both. good too.
  • the TAS queue 13 is made up of a buffer memory, and the list storage unit 15 is made up of a memory.
  • the buffer memory and memory may be HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory).
  • the frame reception unit 11 receives frames from multiple transmission devices 2 .
  • a frame includes a user identifier for identifying the user of the transmitting device 2 that transmitted the frame.
  • the user identifier can be, for example, a VLAN identifier for identifying a VLAN (Virtual Local Area Network) to which the transmission device 2 used by the user belongs.
  • the frame includes a priority traffic class indicating the degree (priority) of preferential transmission by the communication device 1.
  • a priority traffic class can be represented by, for example, a CoS (Class of Service) value.
  • the determination unit 12 determines a user identifier for identifying the user of the transmission device 2 that transmitted the frame and a priority traffic class indicating the priority of the frame.
  • the determination unit 12 inputs the frame to one of the TAS queues 13 based on the user identifier and priority traffic class. Specifically, the determination unit 12 inputs frames having the same user identifier and priority traffic class to the same TAS queue 13 .
  • the TAS queue 13 holds frames for each user identifier and priority traffic class. That is, the number N of TAS queues 13 is the number obtained by multiplying the number of user identifiers by the number of priority traffic classes. The TAS queue 13 also holds frames so that the order in which they are received is identifiable.
  • a TAS gate 14-k (k is an integer from 1 to N) is provided corresponding to the TAS queue 13-k.
  • the TAS gate 14 is controlled to be either an open state or a closed state (open/closed state) by a gate opening/closing unit 17 which will be described later in detail.
  • a gate opening/closing unit 17 which will be described later in detail.
  • the TAS gate 14 When the TAS gate 14 is controlled to be open, it extracts the earliest received frame among the frames held in the TAS queue 13 . Also, the TAS gate 14 does not perform any processing when it is controlled to be closed.
  • the list storage unit 15 stores GCL.
  • GCL indicates the time of each TS (“Time” in FIG. 2).
  • GCL indicates the open/closed state, which is either the open state or the closed state, of the plurality of TAS gates 14 corresponding to the plurality of TAS queues 13 in each of the plurality of TSs.
  • user identifiers are represented by VLAN identifiers, and "VLAN-A" and "VLAN-B" are shown as user identifiers. The same applies to the drawings shown later.
  • At least one TS among a plurality of TSs in the GCL is a delay guarantee whose time and open/close state are defined so that a frame received from a predetermined transmission device 2 at a predetermined timing is transmitted within the TS. period.
  • the delay guarantee period is a period during which frames received from the transmission device 2 are transmitted through delay guarantee communication.
  • Delay-guaranteed communication is communication in which a maximum value of end-to-end delay of communication is defined and must be satisfied.
  • the delay guarantee may be stipulated by a contract between the user and the service provider using the communication device 1 of the present embodiment.
  • the communication device 1 transmits a frame of a predetermined length having a predetermined user identifier and priority traffic class received from the transmission device 2 at a predetermined timing.
  • the communication device 1 is required to transmit frames received from the transmission device 2 by delay guaranteed communication without delay.
  • At least one TS among the TSs indicated in the GCL indicates that any of the TAS queues 13 among the plurality of TAS queues 13 provided between the BE transmission period and the delay guarantee period can transmit a frame. It can be a GB period that does not start. Furthermore, at least one TS (for example, the last TS) of the TS indicated in the GCL can be a BE transmission period during which the communication device 1 transmits frames with best effort. None of the TSs indicated in the GCL may be in the BE transmission period.
  • the TS "0" time is 20 ⁇ s. Also, at TS "0", all the TAS gates 14 are controlled to the closed state (c). TS “0” is provided between the GB period and the TS period. Therefore, TS “0" is a GB period.
  • the time of TS "1" is 10 ⁇ s.
  • the TAS gate 14 corresponding to the user identifier "VLAN-A” and the priority traffic class “7” may be controlled to the open state (o) within the TS "1". It is shown. Also, in TS "1”, it is shown that the TAS gates 14 corresponding to the user identifier "VLAN-A” and priority traffic classes "6" to “0” are controlled to be closed. Also, in TS “1”, it is shown that the TAS gates 14 corresponding to the user identifier "VLAN-B” and the priority traffic classes "7" to “0” are controlled to be closed.
  • TS "1" is the delay guarantee period.
  • the time of TS "2" is 15 ⁇ s.
  • the TAS gate 14 corresponding to the user identifier "VLAN-A” and the priority traffic class “6" is controlled to be open in TS "2".
  • TS "2” it is shown that the TAS gates 14 corresponding to the user identifier "VLAN-A” and priority traffic classes "7", "5" to "0” are controlled to be closed.
  • TS "2" it is shown that the TAS gates 14 corresponding to the user identifier "VLAN-B” and priority traffic classes "7” to “0” are controlled to be closed.
  • TS "2" is the delay guarantee period.
  • the time of TS "3" is 15 ⁇ s.
  • the TAS gate 14 corresponding to the user identifier "VLAN-A” and priority traffic classes “7" to “0” is controlled to be closed in TS "3". It is shown. Also, in TS "3", it is shown that the TAS gate 14 corresponding to the user identifier "VLAN-B” and priority traffic class “7” is controlled to be open. TS “3” also shows that the TAS gates 14 corresponding to the user identifier "VLAN-B” and priority traffic classes "6" to "0” are controlled to be closed.
  • TS "3" is the delay guarantee period.
  • the time of TS "4" is 100 ⁇ s.
  • the TAS gate 14 corresponding to the user identifier "VLAN-A” and priority traffic classes "5" to “0” is controlled to be open in TS "4". It is shown.
  • TS "4" also indicates that the TAS gates 14 corresponding to the user identifier "VLAN-A” and priority traffic classes "7” and “6” are controlled to be closed.
  • TS "4" also shows that the TAS gates 14 corresponding to the user identifier "VLAN-B” and the priority traffic classes "6" to "0” are controlled to be open.
  • TS "4" it is shown that the TAS gate 14 corresponding to the user identifier "VLAN-B” and priority traffic class "7" is controlled to be closed.
  • the frames held in the TAS queue 13 corresponding to the TAS gate 14 in the open state are transmitted with best effort in the order received. Therefore, TS "4" is the best effort transmission period.
  • TS is periodically repeated.
  • TS is "0" until 20 ⁇ s have elapsed since the communication apparatus 1 started communication control, and thereafter TS is "1" until 10 ⁇ s has elapsed.
  • TS is "2" until 15 ⁇ s has elapsed.
  • TS is "3” until 15 ⁇ s have passed, and then TS is "4" until 100 ⁇ s have passed. After that, TS returns to "0" and repeats.
  • the frame transmission may end within TS "0", which is the GB period.
  • the frame transmission is suppressed from extending to TS "1", and the frame delay during the delay guarantee period of TS "1" to TS "3" is suppressed.
  • the time information generation unit 16 is a clock that indicates the current time, and generates time information that indicates the current time.
  • the gate opening/closing unit 17 acquires time information from the time information generating unit 16.
  • the gate opening/closing unit 17 controls the opening/closing state of the plurality of TAS gates 14 based on the current time and the GCL. Specifically, the gate opening/closing unit 17 determines TSs within a range of the current time indicated by the time information. Then, the gate opening/closing unit 17 controls the TAS gate 14 to the open/closed state shown corresponding to TS in GCL.
  • the gate opening/closing unit 17 determines that the time is within the range of TS "1"
  • the TAS gates 14 of "VLAN-A” and priority traffic classes “6" to “0” are controlled to be closed, and the TAS gates 14 of user identifiers "VLAN-B” and priority traffic classes “7” to "0" are closed. Control to closed state.
  • the gate opening/closing unit 17 determines that the time is within the range of TS "2"
  • the TAS gates 14 of "VLAN-A” and priority traffic classes “7” and “5" to “0” are controlled to be closed, and the user identifier "VLAN-B” and priority traffic classes “7” to "0" TAS gate 14 is controlled to be closed.
  • the gate opening/closing unit 17 determines that the time is within the range of TS "3"
  • the TAS gate 14 of the user identifier "VLAN-B” and the priority traffic class “7” is controlled to open state, and the TAS gate 14 of the user identifier "VLAN-B” and the priority traffic class "6" to "0" is opened. Control to closed state.
  • the gate opening/closing unit 17 determines that the time is within the range of TS "4", it controls the TAS gates 14 of the user identifier "VLAN-A” and the priority traffic classes "7" and “6” to the closed state. Then, the TAS gate 14 with the user identifier "VLAN-A” and the priority traffic class "5" to “0” is controlled to be open, and the TAS gate 14 with the user identifier "VLAN-B” and the priority traffic class "7” is opened. The TAS gate 14 of the user identifier "VLAN-B” and the priority traffic classes "6" to "0” is controlled to be open.
  • the frame transmission unit 18 transmits the frames held in the TAS queue 13-k corresponding to the TAS gate 14-k controlled to be open, in the order in which the frames were received. Specifically, the frame transmission unit 18 transmits the frame extracted from the TAS queue 13-k by the TAS gate 14-k to another device via the communication network.
  • a TAS gate of user identifier "VLAN-A” and priority traffic class “7” (Cos7 in the example of FIG. 3) is set in TS "1" (TS1 in the example of FIG. 3).
  • a frame is transmitted from the TAS queue 13-k corresponding to 14-k.
  • the TAS queue corresponding to the TAS gate 14-k of the user identifier "VLAN-A” and the priority traffic class "6" (Cos6 in the example of FIG. 3) in the TS "2" (TS2 in the example of FIG. 3) 13-k transmits the frame.
  • FIG. 3 a TAS gate of user identifier "VLAN-A" and priority traffic class "7"
  • the Cos value is represented by an integer from “7” to “0”, and the larger the number, the higher the priority, but the invention is not limited to this. Also, the cos value "i (i is an integer from 7 to 0)" is indicated as “cosi”. The same applies to subsequent drawings.
  • the gate opening/closing unit 17 controls the TAS gate 14 of the user identifier "VLAN-A” and the priority traffic class "7" to be closed in the TS "3".
  • the TAS gate 14 with identifier "VLAN-B” and priority traffic class "7” is controlled to be open. Therefore, as shown in FIG. 3, within TS "3", frames are transmitted from the TAS queue 13-k corresponding to the TAS gate 14-k with the user identifier "VLAN-B" and priority traffic class "7".
  • TAS gate 14-k delays The received frame is extracted from the TAS queue 13-k, and the frame transmission unit 18 transmits the frame to another device via the communication network. Therefore, the transmission of the frame may end in TS '2' immediately following TS '1', in which case, in TS '2', user identifier 'VLAN-A' and priority traffic class '6' The start of transmission of the frame indicating is delayed. In this way, when frame reception by delay guaranteed communication is delayed within a TS, frame transmission in subsequent TSs may be delayed by a maximum of one frame.
  • FIGS. 4A and 4B are flowcharts showing an example of the operation of the communication device 1 according to the first embodiment.
  • the operation of the communication device 1 described with reference to FIGS. 4A and 4B corresponds to an example of the scanning method of the communication device 1 according to the first embodiment.
  • the frame reception unit 11 receives frames from a plurality of transmission devices 2 .
  • step S11 the determination unit 12 determines whether or not the frame reception unit 11 has received a frame.
  • step S11 When it is determined in step S11 that no frame has been received, the determination unit 12 repeats the processing of step S11 again.
  • step S12 the determining unit 12 generates a user identifier for identifying the user of the transmission device 2 that transmitted the frame and a priority traffic class indicating the priority of the frame. judge.
  • the determination unit 12 causes the TAS queue 13 corresponding to the user identifier and priority traffic class to hold the frame. As a result, the TAS queue 13 holds frames for each user identifier and priority traffic class.
  • step S14 the communication device 1 determines whether or not to end communication control. For example, it may be determined whether or not the communication device 1 has received an instruction to end communication control.
  • step S14 When it is determined in step S14 that the communication control should be terminated, the communication device 1 terminates the process. If it is determined in step S14 that the communication control is not to end, the communication device 1 returns to step S11 and repeats the process.
  • step S15 the gate opening/closing section 17 acquires time information from the time information generating section 16.
  • the gate opening/closing unit 17 controls the opening/closing state, which is either the open state or the closed state, of the plurality of TAS gates 14 based on the current time and the GCL. Specifically, the gate opening/closing unit 17 determines a TS whose time indicated by the time information acquired from the time information generating unit 16 is within the range. Then, the gate opening/closing unit 17 controls the TAS gate 14 to the open/closed state corresponding to the TS in the GCL.
  • the TS time and opening/closing state are defined so that a frame received from a predetermined transmission device 2 at a predetermined timing is transmitted within the TS. This is the guaranteed delay period.
  • step S17 the frame transmission unit 18 transmits the frames held in the TAS queue 13-k corresponding to the TAS gate 14-k controlled to be open, in the order in which the frames were received. Specifically, the open TAS gate 14-k extracts the frame held in the TAS queue 13-k corresponding to the TAS gate 14-k. Then, the frame transmitter 18 transmits the frame extracted by the TAS gate 14-k.
  • step S18 the communication device 1 determines whether or not to end communication control. For example, it may be determined whether or not the communication device 1 has received an instruction to end communication control.
  • step S18 When it is determined in step S18 that the communication control should be terminated, the communication device 1 terminates the process. If it is determined in step S18 that the communication control is not to end, the communication device 1 returns to step S15 and repeats the process.
  • the communication device 1 includes a plurality of TAS queues 13 each holding a frame for each user identifier and priority traffic class, a plurality of times of each TS, and a plurality of A list storage unit 15 storing a GCL indicating an open state or a closed state of the plurality of TAS gates 14 corresponding to the plurality of TAS queues 13 in each TS.
  • at least one TS among the plurality of TSs in the GCL defines the time and opening/closing state of the TS so that a frame received at a predetermined timing from a predetermined transmission device 2 is transmitted within the TS. is the delay warranty period. Therefore, the communication device 1 can more reliably suppress delays in frames transmitted by delay guaranteed communication. Specifically, the communication device 1 suppresses the delay of the frame received from the other transmission device 2 by the delay guaranteed communication when the reception of the frame by the delay guaranteed communication from the one transmission device 2 is delayed. can be done.
  • a communication system 100 may be configured that includes a plurality of transmission devices 2 and a communication device 1 that receives frames from each of the plurality of transmission devices 2 .
  • the communication apparatus 1 of the second embodiment includes a frame receiving section 11, a determining section 12, a plurality of TAS queues 13, and a plurality of TAS gates. 14 , a list storage unit 15 , a time information generation unit 16 , a gate opening/closing unit 17 and a frame transmission unit 18 .
  • At least one of the TS indicated in the GCL stored in the list storage unit 15 is the delay guarantee period. At least one TS among the TS indicated in the GCL stored in the list storage unit 15 is provided between the BE transmission period and the delay guarantee period. It can be a GB period that does not. Furthermore, at least one TS (for example, the last TS) among the TS indicated in the GCL stored in the list storage unit 15 can be set as the best effort transmission period. None of the TSs indicated in the GCL may be in the BE transmission period.
  • the guaranteed delay period is classified into a transmission start permitted period and a transmission start prohibited period and defined.
  • the transmission start permission period can be set to a small time during which the frame transmission does not have to be completed, and the TAS of the delay guarantee communication Gate 14 is controlled to be open.
  • the TS between the guaranteed delay period and the guaranteed delay period next to the guaranteed delay period is a transmission start inhibition period during which frame transmission is not started from any of the TAS queues 13 among the plurality of TAS queues 13 .
  • the frame transmission unit 18 completes the frame transmission when the frame transmission is not completed during the transmission start permitted period within the transmission start prohibited period.
  • TSs "1" to “2", “3” to “4", and "5" are delay guarantee periods.
  • TS “0” is a GB period provided between TS “6", which is the BE transmission period, and TS “1”, which is the delay guarantee period.
  • TS "1” and TS “3” are transmission start permission periods.
  • TS “2” is a transmission start prohibited section provided between TS “1” and TS “3”, which are delay guaranteed periods.
  • TS "4" is a transmission start prohibited section provided between TS "3” and TS "5", which are delay guaranteed periods.
  • TS '0', TS '2' and TS '4' it is shown that the TAS gates 14 corresponding to all user identifiers and priority traffic classes are controlled to be closed.
  • the transmission start prohibition period can be any time less than or equal to the time required to transmit the longest frame.
  • the transmission start permission period can be set to any time within the range not exceeding the delay guarantee period. As an example, it may be set based on the maximum delay jitter that can occur in the communication network used for frame transmission/reception between the communication device 1 and the transmission device 2 .
  • the transmission start prohibition period can be set to the time required to transmit the longest frame. In such a configuration, although the communication efficiency is reduced, the TS after the transmission start prohibition period is affected. can be avoided. Since the delay of frames transmitted during the best-effort transmission period is not guaranteed, as shown in the example shown in FIG. It doesn't have to be.
  • the TAS gate 14 for user identifier "VLAN-A” and priority traffic class “7” is controlled to be closed, and user identifier "VLAN-B” and priority traffic class “7” are closed.
  • the TAS gate 14 of is controlled to be open. Therefore, as shown in FIG. 6, in TS "5", the TAS queue corresponding to TAS gate 14-k of user identifier "VLAN-B” and priority traffic class “7” (Cos7 in the example of FIG. 6) 13-k transmits the frame.
  • TS "5" the delayed received frame is not transmitted, and the TAS queue 13-k is not transmitted until the TAS gate 14-k corresponding to the TAS queue 13-k is opened in the next period. ⁇ K is kept.
  • a frame indicating user identifier “VLAN-A” and priority traffic class “7” (Cos7 in the example of FIG. 6) is delayed, and in TS “2” , the frame is not transmitted. Thereafter, the frame continues to be held in the TAS queue 13-k until the TAS gate 14-k corresponding to the TAS queue 13-k is opened. Therefore, within TS "3", a frame indicating user identifier "VLAN-A” and priority traffic class “6” (Cos6 in the example of FIG. 6) is transmitted without delay. Similarly, in TS "5", a frame indicating user identifier "VLAN-B” and priority traffic class “7” (Cos7 in the example of FIG. 6) is transmitted without delay.
  • the operation of the communication device 1 according to the second embodiment is the same as the operation of the communication device 1 according to the first embodiment.
  • the GCL used by the gate opening/closing unit 17 to open/close the TAS gate 14 is different.
  • any one of the TAS queues 13 is the TS between the guaranteed delay period in the GCL and the next guaranteed delay period after the guaranteed delay period.
  • This is a transmission start prohibition period during which frame transmission is not started even from the TAS queue 13 of . Therefore, even if a frame transmitted by delay guaranteed communication is received by the communication device 1 with a delay within the TS (TS1 in the example shown in FIG. 6) in which the frame is transmitted by the communication device 1, The delay of the frame received from the transmission device 2 as delay guaranteed communication can be suppressed.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a communication device 1-A according to the third embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same functional units as in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • a communication system 100-A including a plurality of transmission devices 2 and a communication device 1-A that receives frames from each of the plurality of transmission devices 2 may be configured.
  • the communication device 1-A includes a frame receiving unit 11, a determining unit 12, a plurality of TAS queues 13, a plurality of TAS gates 14, a list storage unit 15 , a time information generation unit 16, a gate opening/closing unit 17-A, a frame transmission unit 18, a remaining time counter 19, a frame size determination unit 20, and a transmission availability determination unit 21.
  • the GCL stored in the list storage unit 15 is the same as the GCL stored in the list storage unit 15 in the first embodiment described with reference to FIG.
  • the gate opening/closing unit 17-A and the transmission availability determination unit 21 constitute a control unit.
  • the remaining time counter 19 is configured by a counter that counts time.
  • the remaining time counter 19 counts the remaining time until the end time of each TS based on the time information acquired from the time information generating unit 16 and the GCL.
  • the frame size determination unit 20 determines the frame length, which is the length of the frame held in the TAS queue 13 .
  • the gate opening/closing unit 17-A controls the opening/closing state of the TAS gate 14 based on the current time indicated by the time information, the GCL, and the determination result of the transmission availability determination unit 21.
  • the gate opening/closing unit 17-A determines TSs within the range of the current time indicated by the time information.
  • the gate opening/closing unit 17-A determines whether or not TS is the delay guarantee period. If the TS is determined to be the delay guarantee period, the gate opening/closing unit 17-A controls the open/closed state of the TAS gate 14 based on the determination result of the transmission availability determining unit 21. FIG.
  • the gate opening/closing unit 17-A determines whether or not the GCL indicates that the TAS gate 14 is open.
  • the gate opening/closing unit 17-A controls the TAS gate 14-k to be in the closed state.
  • the transmission enable/disable determining unit 21 determines whether the remaining time of the TS is equal to or longer than the frame transmission time. judge.
  • the transmission enable/disable determination unit 21 determines that the remaining time counted by the remaining time counter 19 indicates the transmission of the frame. It is determined whether or not it is equal to or longer than the time. At this time, the transmittability determining unit 21 may calculate the frame transmission time based on the frame length and the egress port speed. The transmittability determination unit 21 may calculate the frame transmission time by dividing the frame length by the egress port speed.
  • the gate opening/closing unit 17-A determines that the remaining time is equal to or longer than the frame transmission time, it controls the TAS gate 14-k to open. Further, when it is determined that the remaining time is less than the frame transmission time, the gate opening/closing unit 17-A controls the TAS gate 14-k to the closed state.
  • the frame corresponding to the user identifier "VLAN-A” and the priority traffic class “7” is delayed and received within TS "3" (TS3 in the example of FIG. 8).
  • the TAS gate 14 of the user identifier "VLAN-A” and the priority traffic class “7” is controlled to be closed by the gate opening/closing unit 17-A in the TS "3".
  • user identifier “VLAN-B” and priority traffic class “7” the TAS gate 14 is controlled to be open. Therefore, the frame is transmitted from the TAS queue 13-k corresponding to the TAS gate 14-k with the user identifier "VLAN-B" and the priority traffic class "7".
  • part of the frame is A portion of the data may be transmitted, a part of which may be held in the TAS queue 13, and the transmission may be suspended until the TAS gate 14-k is controlled to be in the open state after the next cycle.
  • FIGS. 9A and 9B are sequence diagrams showing an example of the operation of the communication device 1-A according to the third embodiment.
  • the operation of the communication device 1-A described with reference to FIGS. 9A and 9B corresponds to an example of the scanning method of the communication device 1-A according to the third embodiment.
  • the communication device 1-A executes the processing from step S21 to step S24.
  • the processing from step S21 to step S24 is the same as the processing from step S11 to step S14 in the first embodiment.
  • step S25 the gate opening/closing unit 17-A acquires time information from the time information generating unit 16.
  • step S26 the gate opening/closing unit 17-A determines whether or not the TAS queue 13-k is open at the TS within the range of the current time in the GCL.
  • step S27 the gate opening/closing unit 17-A controls the TAS gate 14-k to be in the closed state.
  • step S28 the transmission enable/disable determining unit 21 determines the remaining time of the TS counted by the remaining time counter 19. is greater than or equal to the frame transmission time.
  • step S27 When it is determined in step S28 that the remaining time of the TS is less than the frame transmission time, in step S27 the gate opening/closing section 17-A controls the TAS gate 14-k to the closed state.
  • step S28 When it is determined in step S28 that the remaining time of the TS is equal to or longer than the frame transmission time, the gate opening/closing unit 17-A controls the TAS gate 14-k to open in step S29.
  • step S30 the communication device 1-A determines whether or not to end communication control. For example, it may be determined whether or not the communication device 1-A has received an instruction to end communication control.
  • step S30 When it is determined in step S30 that the communication control should be terminated, the communication device 1-A terminates the process. If it is determined in step S30 that the communication control should not be terminated, the communication device 1-A returns to step S25 and repeats the process.
  • the communication device 1-A includes the frame size determination unit 20 that determines the frame length, which is the length of the frames held in the TAS queue 13-k, and the current It further includes a transmission enable/disable determination unit 21 that determines whether or not the remaining time of the TS containing the time is equal to or greater than the transmission time of the frame based on the frame length. Further, when it is determined that the remaining time is equal to or longer than the transmission time, the gate opening/closing unit 17-A controls to open the TAS gate 14-k corresponding to the TAS queue 13-k holding the frame, If it is determined that the remaining time is less than the transmission time, it controls the TAS gate 14-k to the closed state.
  • the communication device 1-A receives the frame transmitted by the delay guaranteed communication with a delay within the TS transmitted by the communication device 1-A. It is possible to suppress the delay of frames received as delay-guaranteed communication. Moreover, the communication device 1-A can efficiently transmit frames.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a computer 101 functioning as each of the communication devices 1 and 1-A.
  • the computer 101 may be a general-purpose computer, a dedicated computer, a workstation, a PC (Personal Computer), an electronic notepad, or the like.
  • Program instructions may be program code, code segments, etc. for performing the required tasks.
  • the computer 101 includes a processor 110, a ROM (Read Only Memory) 120, a RAM (Random Access Memory) 130, a storage 140, an input unit 150, a display unit 160, and a communication interface ( I/F) 170.
  • the processor 110 is specifically a CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), SoC (System on a Chip), etc. may be configured by a plurality of processors of
  • the processor 110 controls each component and executes various arithmetic processes. That is, processor 110 reads a program from ROM 120 or storage 140 and executes the program using RAM 130 as a work area. The processor 110 performs control of each configuration and various arithmetic processing according to programs stored in the ROM 120 or the storage 140 . In the above-described embodiment, the ROM 120 or storage 140 stores the program according to the present disclosure.
  • the program may be stored in a storage medium readable by the computer 101.
  • a program can be installed in the computer 101 by using such a storage medium.
  • the storage medium storing the program may be a non-transitory storage medium.
  • the non-temporary storage medium is not particularly limited, but may be, for example, a CD-ROM, a DVD-ROM, a USB (Universal Serial Bus) memory, or the like.
  • this program may be downloaded from an external device via a network.
  • the ROM 120 stores various programs and various data.
  • RAM 130 temporarily stores programs or data as a work area.
  • the storage 140 is configured by a HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive) and stores various programs including an operating system and various data.
  • the input unit 150 includes one or more input interfaces that receive user's input operations and acquire information based on the user's operations.
  • the input unit 150 is a pointing device, keyboard, mouse, etc., but is not limited to these.
  • the display unit 160 includes one or more output interfaces that output information.
  • the display unit 160 is a display that outputs information as video or a speaker that outputs information as audio, but is not limited to these.
  • the display unit 160 also functions as the input unit 150 when it is a touch panel type display.
  • a communication interface (I/F) 170 is an interface for communicating with an external device.
  • (Appendix 1) a communication interface that receives frames from a plurality of transmitters; a control unit that determines a user identifier for identifying a user of the transmission device that transmitted the frame and a priority traffic class that indicates the priority of the frame; a buffer memory respectively holding the frames for each of the user identifiers and the priority traffic classes; storing a gate control list indicating the time of each of a plurality of time slots and the open/closed state, which is either an open state or a closed state, of a plurality of gates corresponding to the plurality of queues in each of the plurality of time slots; and The control unit further controls the open/closed states of the plurality of gates based on the current time and the gate control list, The communication interface transmits the frames held in the queue corresponding to the gate controlled to the open state in the order in which the frames are received; At least one time slot out of the plurality of time slots in the gate control list is determined by the time and the opening/closing so that a frame received at a pre
  • a communication device whose state is a specified delay guarantee period. (Appendix 2)
  • a time slot between the guaranteed delay period and the guaranteed delay period next to the guaranteed delay period is a transmission start prohibition period during which frame transmission is not started from any of the plurality of queues.
  • the communication device according to additional item 1, wherein: (Appendix 3) The control unit further determining a frame length, which is the length of the frame held in the queue; determining whether the remaining time of the time slot containing the current time is greater than or equal to the transmission time of the frame based on the frame length; When it is determined that the remaining time is equal to or greater than the transmission time, the gate corresponding to the queue holding the frame is controlled to be in an open state, and it is determined that the remaining time is less than the transmission time. 2. The communication device according to claim 1, wherein the gate is controlled to be in a closed state.
  • a communication system comprising a plurality of transmission devices and a communication device that receives frames from each of the plurality of transmission devices,
  • the communication device a communication interface that receives frames from a plurality of transmitters;
  • a control unit that determines a user identifier for identifying a user of the transmission device that transmitted the frame and a priority traffic class that indicates the priority of the frame;
  • a buffer memory respectively holding the frames for each of the user identifiers and the priority traffic classes; storing a gate control list indicating the time of each of a plurality of time slots and the open/closed state, which is either an open state or a closed state, of a plurality of gates corresponding to the plurality of queues in each of the plurality of time slots; and
  • the control unit further controls the open/closed states of the plurality of gates based on the current time and the gate control list,
  • the communication interface transmits the frames held in the queue corresponding to the gate controlled to the open state in the order in which the frames are received; At
  • a communication system whose state is a defined delay guarantee period. (Appendix 5) storing a gate control list indicating the time of each of a plurality of time slots and the open/closed state, which is either an open state or a closed state, of a plurality of gates corresponding to the plurality of queues in each of the plurality of time slots;
  • a communication method executed by a communication device comprising a storage unit containing receiving frames from a plurality of transmitters; determining a user identifier for identifying a user of the transmitting device that transmitted the frame and a priority traffic class indicating the priority of the frame; retaining the frames in the queues by the user identifier and the priority traffic class, respectively; controlling the open/close state of the plurality of gates based on the current time and the gate control list; transmitting the frames held in the queues corresponding to the gates controlled to the open state in the order in which the frames were received; At least one time slot out of the plurality of time slots in the gate control list is determined by the time and the

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Abstract

本開示に係る通信装置（１）は、フレームを受信するフレーム受信部（１１）と、ユーザ識別子及び優先トラフィッククラスを判定する判定部（１２）と、ユーザ識別子及び優先トラフィッククラスごとにフレームをそれぞれ保持する複数のキュー（１３）と、複数のタイムスロットそれぞれの時間と、複数のゲート（１４）の開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態とを示すゲートコントロールリストを記憶しているリスト記憶部（１５）と、複数のゲートの開閉状態を制御するゲート開閉部（１７）と、開放状態に制御されたゲート（１４－ｋ）に対応するキュー（１３－ｋ）に保持されているフレームを送信するフレーム送信部（１８）と、備え、ゲートコントロールリストにおける少なくとも１つのタイムスロットは、遅延保証期間である。

Description

通信装置、通信システム、及び通信方法
　本開示は、通信装置、通信システム、及び通信方法に関する。
　従来、中継ノードでの輻輳に起因する装置内遅延を最小化し、遅延揺らぎの発生を抑制するための技術としてＴＳＮ（Time Sensitive Networking）という規格が定められている。ＴＳＮの規格におけるＴＡＳ（Time Aware Shaper）技術では、ノード間で連携して優先トラヒッククラス（例えば、Ｃｏｓ（Class of Service）値）に応じたタイムスロット（ＴＳ:Time Slot）をゲートコントロールリスト（ＧＣＬ：Gate Control List）により割り当てることで輻輳の発生を抑制する。
　例えば、図１１に示す例では、ＧＣＬに示されるＴＳが「０」である期間（ＴＳ「０」）は、ベストエフォート（ＢＥ）送信期間と遅延保証期間との間に設けられている、フレームの送信が開始されないガードバンド（ＧＢ）期間として設定されている。ＢＥ送信期間は、ベストエフォートでフレームが送信される期間である。遅延保証期間は、遅延保証通信によって送信装置から受信したフレームを送信する期間である。ＧＢ期間は、通信装置がフレームの送信を開始しない期間である。これにより、例えば、ＧＢ期間の直前のＴＳにおいてフレームの送信に遅延が生じていた場合に、ＧＢ期間であるＴＳ「０」において遅延したフレームの送信を終了させることができる。これにより、ＴＳ「０」に続くＴＳ「１」に、これより前のＴＳに送信が開始されたフレームに起因して発生する遅延を抑制することができる。なお、図１１において、「ｏ」は、フレームを保持するキューに対応するゲートが開放状態に制御されることを示している。また、「ｃ」は、フレームを保持するキューに対応するゲートが閉鎖状態に制御されることを示している。
特開２０２０－１３６７７７号公報
　しかしながら、上述した従来技術においては、通信装置が複数の送信装置（例えば、Talker）から遅延保証通信（ＳＴ（Scheduled Traffic）通信）として受信したフレームの優先トラフィッククラスが同じであることがある。遅延保証通信は、通信のＥｎｄ　ｔｏ　Ｅｎｄ遅延の最大値が定められており、それを満たす必要がある通信である。サービスプロバイダとして遅延保証を提供する場合は、ユーザと、通信装置を用いたサービスの提供者とによる契約によって遅延保証が規定される場合もある。遅延保証通信において、通信装置は、送信装置から所定のタイミングで受信した、所定の優先トラフィッククラスを有する所定長のフレームを所定のＴＳ内に送信することで遅延保証を実現する。通信装置は、遅延保証通信によって送信装置から受信したフレームを遅延なく送信することを要求されている。
　図１１に示す例のＧＣＬでは、ＴＳ「１」において優先トラフィッククラス「７」に対応するＴＡＳキューが開放状態（ｏ）に制御されることが示されている。ＧＣＬにおけるＴＳ「１」及び優先トラフィッククラス「７」の開放状態は、通信装置が、複数の送信装置のうちの一の送信装置から遅延保証通信として受信したフレームを保証されている期間内に送信するよう設定されている。また、ＴＳ「３」において優先トラフィッククラス「７」に対応するＴＡＳキューが開放状態（ｏ）に制御されることが示されている。ＧＣＬにおけるＴＳ「３」及び優先トラフィッククラス「７」の開放状態は、通信装置が、複数の送信装置のうちの他の送信装置から遅延保証通信として受信したフレームを保証されている期間内に送信するように設定されている。
　この例において、仮に、一のユーザ識別子で優先トラフィッククラス「７」のフレームが遅延して、図１２に示すように、通信装置が該フレームをＴＳ「３」で受信すると、通信装置は、該フレームをＴＳ「３」で送信することがある。この場合、通信装置は、上記した一のユーザ識別子とは異なる他のユーザ識別子で優先トラフィッククラス「７」のフレームを送信せずに、次の周期のＴＳ「３」までキューに保持することになる。これにより、他のユーザ識別子で優先トラフィッククラス「７」のフレームの送信が遅延する。
　このように、通信装置にフレームを送信する複数の送信装置のうち、一の送信装置が、不調であったり、悪意のある通信を実行したりすることによって、遅延保証通信によるフレームを遅延させて送信することがある。この場合、他の送信装置から遅延保証通信として受信されたフレームが遅延することがある。
　かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、遅延保証通信によって送信されたフレームの遅延をより確実に抑制することができる通信装置、通信システム、及び通信方法を提供することにある。
　上記課題を解決するため、本開示に係る通信装置は、複数の送信装置からフレームを受信するフレーム受信部と、前記フレームを送信した前記送信装置のユーザを識別するためのユーザ識別子、及び前記フレームの優先度を示す優先トラフィッククラスを判定する判定部と、前記ユーザ識別子及び前記優先トラフィッククラスごとに前記フレームをそれぞれ保持する複数のキューと、複数のタイムスロットそれぞれの時間と、前記複数のタイムスロットそれぞれにおける、前記複数のキューにそれぞれ対応する複数のゲートの開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態とを示すゲートコントロールリストを記憶しているリスト記憶部と、現在時刻と、前記ゲートコントロールリストとに基づいて、前記複数のゲートの前記開閉状態を制御するゲート開閉部と、前記開放状態に制御された前記ゲートに対応する前記キューに保持されている前記フレームを、該フレームが受信された順に送信するフレーム送信部と、備え、前記ゲートコントロールリストにおける前記複数のタイムスロットのうちの少なくとも１つのタイムスロットは、所定の送信装置から所定のタイミングで受信されたフレームが該タイムスロット内に送信されるように、前記時間および前記開閉状態が規定されている遅延保証期間である。
　上記課題を解決するため、本開示に係る通信システムは、複数の送信装置と、前記複数の送信装置それぞれからフレームを受信する通信装置を備える通信システムであって、前記通信装置は、複数の送信装置からフレームを受信するフレーム受信部と、前記フレームを送信した前記送信装置のユーザを識別するためのユーザ識別子、及び前記フレームの優先度を示す優先トラフィッククラスを判定する判定部と、前記ユーザ識別子及び前記優先トラフィッククラスごとに前記フレームをそれぞれ保持する複数のキューと、複数のタイムスロットそれぞれの時間と、前記複数のタイムスロットそれぞれにおける、前記複数のキューにそれぞれ対応する複数のゲートの開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態とを示すゲートコントロールリストを記憶しているリスト記憶部と、現在時刻と、前記ゲートコントロールリストとに基づいて、前記複数のゲートの前記開閉状態を制御するゲート開閉部と、前記開放状態に制御された前記ゲートに対応する前記キューに保持されている前記フレームを、該フレームが受信された順に送信するフレーム送信部と、備え、前記ゲートコントロールリストにおける前記複数のタイムスロットのうちの少なくとも１つのタイムスロットは、所定の送信装置から所定のタイミングで受信されたフレームが該タイムスロット内に送信されるように、前記時間および前記開閉状態が規定されている遅延保証期間である。
　上記課題を解決するため、本開示に係る通信方法は、複数のタイムスロットそれぞれの時間と、前記複数のタイムスロットそれぞれにおける、前記複数のキューにそれぞれ対応する複数のゲートの開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態とを示すゲートコントロールリストを記憶している記憶部を備える通信装置が実行する通信方法であって、複数の送信装置からフレームを受信するステップと、前記フレームを送信した前記送信装置のユーザを識別するためのユーザ識別子、及び前記フレームの優先度を示す優先トラフィッククラスを判定するステップと、前記ユーザ識別子及び前記優先トラフィッククラスごとに前記フレームをそれぞれ前記キューに保持するステップと、現在時刻と、前記ゲートコントロールリストとに基づいて、前記複数のゲートの前記開閉状態を制御するステップと、前記開放状態に制御された前記ゲートに対応する前記キューに保持されている前記フレームを、該フレームが受信された順に送信するステップと、含み、前記ゲートコントロールリストにおける前記複数のタイムスロットのうちの少なくとも１つのタイムスロットは、所定の送信装置から所定のタイミングで受信されたフレームが該タイムスロット内に送信されるように、前記時間および前記開閉状態が規定されている遅延保証期間である。
　本開示に係る通信装置、通信システム、及び通信方法によれば、遅延保証通信によって送信されたフレームの遅延をより確実に抑制することができる。
第１の実施形態に係る通信装置の概略図である。 図１に示すリスト記憶部に記憶されているＧＣＬの一例を示す図である。 図１に示す通信装置によるフレームの送信のタイミングチャートである。 第１の実施形態に係る通信装置がフレームを保持するための動作の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る通信装置が保持されていたフレームを送信するための動作の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態のリスト記憶部に記憶されているＧＣＬの一例を示す図である。 通信装置による、図５に示すＧＣＬに基づくフレームの送信のタイミングチャートである。 第３の実施形態に係る通信装置の概略図である。 図７に示す通信装置によるフレームの送信のタイミングチャートである。 第３の実施形態に係る通信装置がフレームを保持するための動作の一例を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る通信装置が保持されていたフレームを送信するための動作の一例を示すフローチャートである。 通信装置のハードウェアブロック図である。 従来の通信装置が記憶しているＧＣＬの一例を示す図である。 従来の通信装置による、図１１に示すＧＣＬに基づくフレームの送信のタイミングチャートである。
＜＜第１の実施形態＞＞
　図１を参照して第１の実施形態の全体構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る通信装置１の概略図である。通信装置１は、通信ネットワークを介して複数の他の送信装置２からフレームを受信する。また、複数の送信装置２と、複数の送信装置２それぞれからフレームを受信する通信装置１とを備える通信システム１００が構成されてもよい。
　＜通信装置の構成＞
　図１に示すように、第１の実施形態に係る通信装置１は、ＴＳＮの規格におけるＴＡＳ技術を用いて通信を実行する。通信装置１は、フレーム受信部１１と、判定部１２と、複数のＴＡＳキュー（キュー）１３（１３－１～１３－Ｎ）と、複数のＴＡＳゲート（ゲート）１４（１４－１～１４－Ｎ）と、リスト記憶部１５と、時刻情報生成部１６と、ゲート開閉部１７と、フレーム送信部１８とを備える。ここで、ＮはＴＡＳキュー１３の数であり、かつＴＡＳゲート１４の数である。
　フレーム受信部１１及びフレーム送信部１８は、通信インターフェースによって構成される。通信インターフェースには、例えば、イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ（Fiber Distributed Data Interface）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の規格が用いられてもよい。判定部１２、ＴＡＳゲート１４、及びゲート開閉部１７は、制御部（コントローラ）によって構成される。制御部は、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＦＰＧＡ(Field-Programmable Gate Array)等の専用のハードウェアによって構成されてもよいし、プロセッサによって構成されてもよいし、双方を含んで構成されてもよい。ＴＡＳキュー１３は、バッファメモリによって構成され、リスト記憶部１５は、メモリによって構成される。バッファメモリ及びメモリは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等であってよい。
　フレーム受信部１１は、複数の送信装置２からフレームを受信する。
　フレームは、該フレームを送信した送信装置２のユーザを識別するためのユーザ識別子を含む。ユーザ識別子は、例えば、ユーザが利用する送信装置２が属するＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）を識別するためのＶＬＡＮ識別子とすることができる。
　また、フレームは、通信装置１によって優先して送信される度合い（優先度）を示す優先トラフィッククラスを含む。優先トラフィッククラスは、例えば、ＣｏＳ（Class of Service）値で表すことができる。
　判定部１２は、フレームを送信した送信装置２のユーザを識別するためのユーザ識別子、及びフレームの優先度を示す優先トラフィッククラスを判定する。判定部１２は、ユーザ識別子及び優先トラフィッククラスに基づいて、フレームをＴＡＳキュー１３のいずれかに入力する。具体的には、判定部１２は、ユーザ識別子及び優先トラフィッククラスが同じであるフレームを同じＴＡＳキュー１３に入力する。
　ＴＡＳキュー１３は、ユーザ識別子及び優先トラフィッククラスごとにフレームをそれぞれ保持する。すなわち、ＴＡＳキュー１３の数Ｎは、ユーザ識別子の数に優先トラフィッククラスの数を乗じた数である。また、ＴＡＳキュー１３は、受信された順が識別可能であるようにフレームを保持する。
　ＴＡＳゲート１４－ｋ（ｋは１～Ｎの整数）は、ＴＡＳキュー１３－ｋに対応して設けられている。ＴＡＳゲート１４は、追って詳細に説明するゲート開閉部１７により、開放状態及び閉鎖状態のいずれかの状態（開閉状態）に制御されている。ＴＡＳゲート１４は、開放状態に制御されているとき、ＴＡＳキュー１３に保持されているフレームのうち、受信された順が最も早いフレームを抽出する。また、ＴＡＳゲート１４は、閉鎖状態に制御されているとき、処理を実行しない。
　リスト記憶部１５は、ＧＣＬを記憶する。図２に示すように、ＧＣＬは、ＴＳそれぞれの時間（図２では「Ｔｉｍｅ」）を示す。また、ＧＣＬは、複数のＴＳそれぞれにおける、複数のＴＡＳキュー１３にそれぞれ対応する複数のＴＡＳゲート１４の開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態を示す。なお、図２に示す例においては、ユーザ識別子はＶＬＡＮ識別子で表され、ユーザ識別子として「ＶＬＡＮ－Ａ」及び「ＶＬＡＮ－Ｂ」が示されている。以降に示す図面においても同様である。
　ＧＣＬにおける複数のＴＳのうちの少なくとも１つのＴＳは、所定の送信装置２から所定のタイミングで受信されたフレームが該ＴＳ内に送信されるように、時間および開閉状態が規定されている遅延保証期間である。遅延保証期間は、遅延保証通信によって送信装置２から受信したフレームを送信する期間である。遅延保証通信は、通信のＥｎｄ　ｔｏ　Ｅｎｄ遅延の最大値が定められており、それを満たす必要がある通信である。サービスプロバイダとして遅延保証を提供する場合は、ユーザと、本実施形態の通信装置１を用いたサービスの提供者とによる契約によって遅延保証が規定される場合もある。遅延保証通信においては、通信装置１が、送信装置２から所定のタイミングで受信した、所定のユーザ識別子と優先トラフィッククラスを有する所定長のフレームを送信する。通信装置１は、遅延保証通信によって送信装置２から受信したフレームを遅延なく送信することを要求されている。
　また、ＧＣＬに示されるＴＳのうち、少なくとも１つのＴＳは、ＢＥ送信期間と遅延保証期間との間に設けられている、複数のＴＡＳキュー１３のうちいずれのＴＡＳキュー１３からもフレームの送信が開始されないＧＢ期間とすることができる。さらに、ＧＣＬに示されるＴＳのうち、少なくとも１つのＴＳ（例えば、最後のＴＳ）は、通信装置１が、ベストエフォートでフレームを送信するＢＥ送信期間とすることができる。ＧＣＬに示されるＴＳのうち、いずれのＴＳもＢＥ送信期間でなくてもよい。
　図２に示す例のＧＣＬでは、ＴＳ「０」の時間は２０μｓである。また、ＴＳ「０」において、全てのＴＡＳゲート１４は閉鎖状態（ｃ）に制御されることが示されている。また、ＴＳ「０」は、ＧＢ期間とＴＳ期間との間に設けられている。したがって、ＴＳ「０」は、ＧＢ期間である。
　図２に示す例のＧＣＬにおいて、ＴＳ「１」の時間は１０μｓである。また、図２に示す例のＧＣＬにおいて、ＴＳ「１」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」に対応するＴＡＳゲート１４が開放状態（ｏ）に制御されることが示されている。また、ＴＳ「１」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「６」～「０」に対応するＴＡＳゲート１４が閉鎖状態に制御されることが示されている。また、ＴＳ「１」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」～「０」に対応するＴＡＳゲート１４が閉鎖状態に制御されることが示されている。ここで、ＴＳ「１」の開始時間に、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」を示すフレームが受信され、ＴＳ「１」の時間は、該フレームを送信するのに足る時間に設定されている。したがって、ＴＳ「１」は、遅延保証期間である。
　図２に示す例のＧＣＬにおいて、ＴＳ「２」の時間は１５μｓである。また、図２に示す例のＧＣＬにおいて、ＴＳ「２」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「６」に対応するＴＡＳゲート１４が開放状態に制御されることが示されている。また、ＴＳ「２」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」、「５」～「０」に対応するＴＡＳゲート１４が閉鎖状態に制御されることが示されている。また、ＴＳ「２」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」～「０」に対応するＴＡＳゲート１４が閉鎖状態に制御されることが示されている。ここで、ＴＳ「２」の開始時間に、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「６」を示すフレームが受信され、ＴＳ「２」の時間は、該フレームを送信するのに足る時間に設定されている。したがって、ＴＳ「２」は、遅延保証期間である。
　図２に示す例のＧＣＬにおいて、ＴＳ「３」の時間は１５μｓである。また、図２に示す例のＧＣＬにおいて、ＴＳ「３」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」～「０」に対応するＴＡＳゲート１４が閉鎖状態に制御されることが示されている。また、ＴＳ「３」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」に対応するＴＡＳゲート１４が開放状態に制御されることが示されている。また、ＴＳ「３」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「６」～「０」に対応するＴＡＳゲート１４が閉鎖状態に制御されることが示されている。ここで、ＴＳ「３」の開始時間に、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」を示すフレームが受信され、ＴＳ「３」の時間は、該フレームを送信するのに足る時間に設定されている。したがって、ＴＳ「３」は、遅延保証期間である。
　図２に示す例のＧＣＬにおいて、ＴＳ「４」の時間は１００μｓである。また、図２に示す例のＧＣＬにおいて、ＴＳ「４」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「５」～「０」に対応するＴＡＳゲート１４が開放状態に制御されることが示されている。また、ＴＳ「４」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」、「６」に対応するＴＡＳゲート１４が閉鎖状態に制御されることが示されている。また、ＴＳ「４」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「６」～「０」に対応するＴＡＳゲート１４が開放状態に制御されることが示されている。また、ＴＳ「４」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」に対応するＴＡＳゲート１４が閉鎖状態に制御されることが示されている。ここでは、開放状態にあるＴＡＳゲート１４に対応するＴＡＳキュー１３に保持されていたフレームは、受信された順に、ベストエフォートで送信される。したがって、ＴＳ「４」は、ベストエフォート送信期間である。
　なお、ＴＳは、周期的に繰り返される。図２に示す例では、通信装置１が通信制御を開始した時点から２０μｓが経過するまで、ＴＳは「０」であり、その後、１０μｓが経過するまで、ＴＳは「１」であり、その後、１５μｓが経過するまで、ＴＳは「２」である。さらに、その後、１５μｓが経過するまで、ＴＳは「３」であり、その後、１００μｓが経過するまで、ＴＳは「４」である。その後、ＴＳは「０」に戻って、繰り返される。
　このため、ＴＳ「４」に開始されたフレームの送信がＴＳ「４」内に終了しなかった場合、ＧＢ期間であるＴＳ「０」内にフレームの送信が終了されることがある。これにより、フレームの送信がＴＳ「１」にまで及ぶことが抑制され、ＴＳ「１」～ＴＳ「３」の遅延保証期間におけるフレームの遅延が抑制される。
　時刻情報生成部１６は、現在時刻を示す時計であり、現在時刻を示す時刻情報を生成する。
　ゲート開閉部１７は、時刻情報生成部１６から時刻情報を取得する。ゲート開閉部１７は、現在時刻とＧＣＬとに基づいて、複数のＴＡＳゲート１４の開閉状態を制御する。具体的には、ゲート開閉部１７は、時刻情報によって示される現在時刻が範囲内にあるＴＳを判定する。そして、ゲート開閉部１７は、ＴＡＳゲート１４を、ＧＣＬにおいて、ＴＳに対応して示されている開閉状態に制御する。
　図２に示す例では、ゲート開閉部１７は、時刻がＴＳ「０」の範囲内にあると判定すると、全てのＴＡＳゲート１４を閉鎖状態に制御する。
　また、ゲート開閉部１７は、時刻がＴＳ「１」の範囲内にあると判定すると、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」のＴＡＳゲート１４を開放状態に制御し、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「６」～「０」のＴＡＳゲート１４を閉鎖状態に制御し、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」～「０」のＴＡＳゲート１４を閉鎖状態に制御する。
　また、ゲート開閉部１７は、時刻がＴＳ「２」の範囲内にあると判定すると、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「６」のＴＡＳゲート１４を開放状態に制御し、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」、「５」～「０」のＴＡＳゲート１４を閉鎖状態に制御し、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」～「０」のＴＡＳゲート１４を閉鎖状態に制御する。
　また、ゲート開閉部１７は、時刻がＴＳ「３」の範囲内にあると判定すると、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」～「０」のＴＡＳゲート１４を閉鎖状態に制御し、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」のＴＡＳゲート１４を開放状態に制御し、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「６」～「０」のＴＡＳゲート１４を閉鎖状態に制御する。
　また、ゲート開閉部１７は、時刻がＴＳ「４」の範囲内にあると判定すると、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」、「６」のＴＡＳゲート１４を閉鎖状態に制御し、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「５」～「０」のＴＡＳゲート１４を開放状態に制御し、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」のＴＡＳゲート１４を閉鎖状態に制御し、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「６」～「０」のＴＡＳゲート１４を開放状態に制御する。
　フレーム送信部１８は、開放状態に制御されたＴＡＳゲート１４－ｋに対応するＴＡＳキュー１３－ｋに保持されているフレームを、該フレームが受信された順に送信する。具体的には、フレーム送信部１８は、ＴＡＳゲート１４－ｋがＴＡＳキュー１３－ｋから抽出したフレームを、通信ネットワークを介して他の装置に送信する。
　これによって、図３に示すように、ＴＳ「１」（図３の例では、ＴＳ１）内にユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」（図３の例ではＣｏｓ７）のＴＡＳゲート１４－ｋに対応するＴＡＳキュー１３－ｋからフレームが送信される。また、ＴＳ「２」（図３の例では、ＴＳ２）内にユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「６」（図３の例ではＣｏｓ６）のＴＡＳゲート１４－ｋに対応するＴＡＳキュー１３－ｋからフレームが送信される。なお、図３に示す例においては、Ｃｏｓ値は、「７」～「０」の整数で表され、数字が大きくなるほど優先度が高いが、これに限られない。また、ｃｏｓ値「ｉ（ｉは７～０の整数）」は、「ｃｏｓｉ」と示されている。以降の図面においても同様である。
　ここで、例えば、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」に対応するフレームが遅れて、ＴＳ「３」（図３の例では、ＴＳ３）内に受信されたとする。この場合、図２に示したように、ＴＳ「３」内では、ゲート開閉部１７により、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」のＴＡＳゲート１４は閉鎖状態に制御され、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」のＴＡＳゲート１４は開放状態に制御されている。このため、図３に示すように、ＴＳ「３」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」のＴＡＳゲート１４－ｋに対応するＴＡＳキュー１３－ｋからフレームが送信される。そして、ＴＳ「３」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」に対応するＴＡＳキュー１３－ｋからフレームは送信されず、次の周期以降において、該ＴＡＳキュー１３－ｋに対応するＴＡＳゲート１４－ｋが開放されるまで、該ＴＡＳキュー１３－ｋに保持され続ける。
　なお、図３に示すように、ＴＳ「１」内において、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」を示すフレームが遅延して受信された場合、ＴＡＳゲート１４－ｋは、遅延して受信したフレームをＴＡＳキュー１３－ｋから抽出し、フレーム送信部１８は、該フレームを、通信ネットワークを介して他の装置に送信する。このため、該フレームの送信がＴＳ「１」の直後のＴＳ「２」内に終了することがあり、この場合、ＴＳ「２」において、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「６」を示すフレームの送信開始が遅延する。このように、遅延保証通信によるフレームの受信がＴＳ内で遅延した場合、次以降のＴＳにおけるフレームの送信が最大１フレーム分、遅延することがある。
　＜通信装置の動作＞
　ここで、第１の実施形態に係る通信装置１の動作について、図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、第１の実施形態に係る通信装置１の動作の一例を示すフローチャートである。図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する通信装置１における動作は第１の実施形態に係る通信装置１の走査方法の一例に相当する。
　まず、図４Ａを参照して、通信装置１がフレームを保持するための動作について説明する。本動作において、フレーム受信部１１は、複数の送信装置２からフレームを受信する。
　ステップＳ１１において、判定部１２が、フレーム受信部１１によってフレームが受信されたか否かを判定する。
　ステップＳ１１で、フレームが受信されていないと判定されると、判定部１２が、再びステップＳ１１の処理を繰り返す。
　ステップＳ１１で、フレームが受信されたと判定されると、ステップＳ１２において、判定部１２が、フレームを送信した送信装置２のユーザを識別するためのユーザ識別子、及びフレームの優先度を示す優先トラフィッククラスを判定する。
　ステップＳ１３において、判定部１２が、ユーザ識別子及び優先トラフィッククラスに対応するＴＡＳキュー１３にフレームを保持させる。これにより、ＴＡＳキュー１３が、ユーザ識別子及び優先トラフィッククラスごとにフレームをそれぞれ保持する。
　ステップＳ１４において、通信装置１が通信制御を終了するか否かを判定する。例えば、通信装置１が通信制御を終了することを示す命令を受け付けたか否かを判定してもよい。
　ステップＳ１４で、通信制御を終了すると判定されると、通信装置１が処理を終了する。ステップＳ１４で、通信制御を終了しないと判定されると、通信装置１がステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。
　次に、図４Ｂを参照して、通信装置１が保持していたフレームを送信するための動作について説明する。
　ステップＳ１５において、ゲート開閉部１７が、時刻情報生成部１６から時刻情報を取得する。
　ステップＳ１６において、ゲート開閉部１７が、現在時刻と、ＧＣＬとに基づいて、複数のＴＡＳゲート１４の開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態を制御する。具体的には、ゲート開閉部１７は、時刻情報生成部１６から取得された時刻情報によって示される時刻が範囲内にあるＴＳを判定する。そして、ゲート開閉部１７は、ＧＣＬにおいて、ＴＳに対応する開閉状態にＴＡＳゲート１４を制御する。ここで、ＧＣＬにおける複数のＴＳのうちの少なくとも１つのＴＳは、所定の送信装置２から所定のタイミングで受信されたフレームが該ＴＳ内に送信されるように、ＴＳの時間および開閉状態が規定されている遅延保証期間である。
　ステップＳ１７において、フレーム送信部１８が、開放状態に制御されたＴＡＳゲート１４－ｋに対応するＴＡＳキュー１３－ｋに保持されているフレームを、該フレームが受信された順に送信する。具体的には、開放状態のＴＡＳゲート１４－ｋが、該ＴＡＳゲート１４－ｋに対応するＴＡＳキュー１３－ｋに保持されているフレームを抽出する。そして、フレーム送信部１８が、ＴＡＳゲート１４－ｋによって抽出されたフレームを送信する。
　ステップＳ１８において、通信装置１が通信制御を終了するか否かを判定する。例えば、通信装置１が、通信制御を終了することを示す命令を受け付けたか否かを判定してもよい。
　ステップＳ１８で、通信制御を終了すると判定されると、通信装置１が処理を終了する。ステップＳ１８で、通信制御を終了しないと判定されると、通信装置１がステップＳ１５に戻って処理を繰り返す。
　上述したように、第１の実施形態によれば、通信装置１は、ユーザ識別子及記優先トラフィッククラスごとにフレームをそれぞれ保持する複数のＴＡＳキュー１３と、複数のＴＳそれぞれの時間と、複数のＴＳそれぞれにおける、複数のＴＡＳキュー１３にそれぞれ対応する複数のＴＡＳゲート１４の開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態とを示すＧＣＬを記憶しているリスト記憶部１５とを備える。また、ＧＣＬにおける複数のＴＳのうちの少なくとも１つのＴＳは、所定の送信装置２から所定のタイミングで受信されたフレームが該ＴＳ内に送信されるように、ＴＳの時間および開閉状態が規定されている遅延保証期間である。このため、通信装置１は、遅延保証通信によって送信されたフレームの遅延をより確実に抑制することができる。具体的には、通信装置１は、一の送信装置２からの遅延保証通信によるフレームの受信が遅延した場合に、他の送信装置２から遅延保証通信よって受信されたフレームの遅延を抑制することができる。
　＜＜第２の実施形態＞＞
　第２の実施形態の全体構成について説明する。第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の機能部については同じ符号を付加し、説明を省略する。複数の送信装置２と、複数の送信装置２それぞれからフレームを受信する通信装置１を備える通信システム１００が構成されてもよい。
　＜通信装置の構成＞
　第２の実施形態の通信装置１は、図１を参照して説明した第１の実施形態と同様に、フレーム受信部１１と、判定部１２と、複数のＴＡＳキュー１３と、複数のＴＡＳゲート１４と、リスト記憶部１５と、時刻情報生成部１６と、ゲート開閉部１７と、フレーム送信部１８とを備える。
　第１の実施形態と同様に、リスト記憶部１５に記憶されているＧＣＬに示されるＴＳのうち少なくとも１つのＴＳは、遅延保証期間である。また、リスト記憶部１５に記憶されているＧＣＬに示されるＴＳのうち、少なくとも１つのＴＳは、ＢＥ送信期間と遅延保証期間との間に設けられている、通信装置１がフレームの送信を開始しないＧＢ期間とすることができる。さらに、リスト記憶部１５に記憶されているＧＣＬに示されるＴＳのうち、少なくとも１つのＴＳ（例えば、最後のＴＳ）は、ベストエフォート送信期間とすることができる。ＧＣＬに示されるＴＳのうち、いずれのＴＳもＢＥ送信期間でなくてもよい。
　第１の実施形態とは異なり、リスト記憶部１５に記憶されているＧＣＬにおいて、遅延保証期間を送信開始許可期間と送信開始禁止期間に分類して定義する。フレームの送信を完了するのに十分な時間を設定していた遅延保証期間に対して、送信開始許可期間はフレームの送信が完了しなくてもよい小さい時間を設定可能とし、遅延保証通信のＴＡＳゲート１４を開放状態に制御する。遅延保証期間と該遅延保証期間の次の遅延保証期間との間のＴＳは、複数のＴＡＳキュー１３のうちいずれのＴＡＳキュー１３からもフレームの送信が開始されない送信開始禁止期間である。フレーム送信部１８は、この送信開始禁止期間のうちに、送信開始許可期間でフレームの送信が完了していない場合について、フレームの送信を完了させる。
　図５に示す例のＧＣＬでは、ＴＳ「１」～「２」、「３」～「４」、「５」がそれぞれ遅延保証期間である。そして、ＴＳ「０」は、ＢＥ送信期間であるＴＳ「６」と遅延保証期間であるＴＳ「１」との間に設けられているＧＢ期間である。また、ＴＳ「１」とＴＳ「３」は送信開始許可期間である。ＴＳ「２」は遅延保証期間であるＴＳ「１」とＴＳ「３」との間に設けられている送信開始禁止区間である。ＴＳ「４」は遅延保証期間であるＴＳ「３」とＴＳ「５」との間に設けられている送信開始禁止区間である。さらに、ＴＳ「０」、ＴＳ「２」、及びＴＳ「４」において、全てのユーザ識別子及び優先トラフィッククラスに対応するＴＡＳゲート１４は閉鎖状態に制御されることが示されている。
　送信開始禁止期間は、最長のフレームを送信するのに要する時間以下の、任意の時間とすることができる。送信開始許可期間は、遅延保証期間の要件を超えない範囲において任意の時間とすることできる。一例として、通信装置１と送信装置２とによるフレームの送受信に用いられる通信ネットワークで発生しうる最大遅延ジッタに基づいて設定されてもよい。
　また、送信開始禁止期間は、最長のフレームを送信するのに要する時間とすることができ、このような構成において、通信効率は低下するものの、該送信開始禁止期間より後のＴＳに影響を及ぼすことを回避することができる。なお、ベストエフォート送信期間に送信されるフレームの遅延は保証されていないため、図５に示す例にように、ベストエフォート送信期間であるＴＳ「６」の直前のＴＳは、送信開始禁止期間でなくてもよい。
　上述したようにＧＣＬを構成することによって、図６に示すように、ＴＳ「１」内に、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」に対応するＴＡＳキュー１３からのフレームの送信が開始される。ＴＳ「２」内に、全てのＴＡＳキュー１３からのフレームの送信開始が禁止される。ＴＳ「３」内に、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「６」に対応するＴＡＳキュー１３からのフレームの送信が開始される。ＴＳ「４」内に、全てのＴＡＳキュー１３からのフレームの送信開始が禁止される。ＴＳ「５」内に、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」に対応するＴＡＳキュー１３からのフレームの送信が開始される。
　ここで、例えば、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」に対応するフレームが遅れて、ＴＳ「５」内（図６の例では、ＴＳ５）に受信されたとする。この場合、図５に示したように、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」のＴＡＳゲート１４は閉鎖状態に制御され、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」のＴＡＳゲート１４は開放状態に制御されている。このため、図６に示すように、ＴＳ「５」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」（図６の例ではＣｏｓ７）のＴＡＳゲート１４－ｋに対応するＴＡＳキュー１３－ｋからフレームが送信される。そして、ＴＳ「５」内では、遅延して受信されたフレームは送信されず、次の周期において、該ＴＡＳキュー１３－ｋに対応するＴＡＳゲート１４－ｋが開放されるまで、該ＴＡＳキュー１３－ｋに保持され続ける。
　さらに、図６に示すように、ＴＳ「１」において、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」（図６の例ではＣｏｓ７）を示すフレームが遅延して、ＴＳ「２」内で受信された場合、該フレームは送信されない。そして、該フレームは、以降において、該ＴＡＳキュー１３－ｋに対応するＴＡＳゲート１４－ｋが開放されるまで該ＴＡＳキュー１３－ｋに保持され続ける。このため、ＴＳ「３」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「６」（図６の例ではＣｏｓ６）を示すフレームが遅延せずに送信される。同様にして、ＴＳ「５」では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」（図６の例ではＣｏｓ７）を示すフレームが遅延せずに送信される。
　さらに、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｑｂｕで規定されているフレームプリエンプションを適用し、ＴＡＳゲート１４－ｋが開放状態であるＴＡＳキュー１３－ｋに保持されたフレームの送信開始が遅延された場合、該フレームの一部を送信し、一部をＴＡＳキュー１３－ｋに保持し、次の周期に該ＴＡＳゲート１４－ｋが開放状態となるまで送信を中断してもよい。これにより、該フレームの送信がＴＳ内に終了せず、直後のＴＳにおいても送信が継続されることを抑制することができる。
　＜通信装置の動作＞
　第２の実施形態に係る通信装置１の動作は、第１の実施形態に係る通信装置１の動作と同様である。ただし、ゲート開閉部１７が、ＴＡＳゲート１４を開閉するために用いられるＧＣＬは異なる。
　上述したように、第２の実施形態によれば、通信装置１において、ＧＣＬにおける遅延保証期間と該遅延保証期間の次の遅延保証期間との間のＴＳは、複数のＴＡＳキュー１３のうちいずれのＴＡＳキュー１３からもフレームの送信が開始されない送信開始禁止期間である。このため、通信装置１は、遅延保証通信によって送信されたフレームが、該フレームが通信装置１によって送信されるＴＳ（図６に示す例ではＴＳ１）内で遅延して受信された場合も、他の送信装置２から遅延保証通信として受信されたフレームの遅延を抑制することができる。
　＜＜第３の実施形態＞＞
　図７を参照して第３の実施形態の全体構成について説明する。図７は、第３の実施形態に係る通信装置１－Ａの概略図である。第１の実施形態と同一の機能部については同じ符号を付加し、説明を省略する。複数の送信装置２と、複数の送信装置２それぞれからフレームを受信する通信装置１－Ａを備える通信システム１００－Ａが構成されてもよい。
　＜通信装置の構成＞
　図７に示すように、第３の実施形態に係る通信装置１－Ａは、フレーム受信部１１と、判定部１２と、複数のＴＡＳキュー１３と、複数のＴＡＳゲート１４と、リスト記憶部１５と、時刻情報生成部１６と、ゲート開閉部１７－Ａと、フレーム送信部１８と、残時間カウンタ１９と、フレームサイズ判定部２０と、送信可否判定部２１とを備える。第３の実施形態において、リスト記憶部１５が記憶しているＧＣＬは、図２を参照して説明した、第１の実施形態においてリスト記憶部１５が記憶しているＧＣＬと同じである。
　ゲート開閉部１７－Ａ及び送信可否判定部２１は、制御部を構成する。残時間カウンタ１９は、時間を計数するカウンタによって構成される。
　残時間カウンタ１９は、時刻情報生成部１６から取得した時刻情報、及びＧＣＬに基づいて、各ＴＳの終了時刻までの残時間を計数する。
　フレームサイズ判定部２０は、ＴＡＳキュー１３に保持されているフレームの長さであるフレーム長を判定する。
　ゲート開閉部１７－Ａは、時刻情報が示す現在時刻、ＧＣＬ、及び送信可否判定部２１よる判定結果に基づいて、ＴＡＳゲート１４の開閉状態を制御する。
　具体的には、まず、ゲート開閉部１７－Ａは、時刻情報によって示される現在時刻が範囲内にあるＴＳを判定する。
　そして、ゲート開閉部１７－Ａは、ＴＳが遅延保証期間であるか否かを判定する。ＴＳが遅延保証期間であると判定された場合、ゲート開閉部１７－Ａは、送信可否判定部２１の判定結果に基づいてＴＡＳゲート１４の開閉状態を制御する。
　具体的には、ゲート開閉部１７－Ａは、ＧＣＬにおいてＴＡＳゲート１４が開放状態であると示されているか否かを判定する。
　ゲート開閉部１７－Ａは、ＧＣＬにおいてＴＡＳゲート１４－ｋが閉鎖状態であると示されていると判定されると、該ＴＡＳゲート１４－ｋを閉鎖状態に制御する。
　ゲート開閉部１７－Ａが、ＧＣＬにおいてＴＡＳゲート１４－ｋが開放状態であると示されていると判定すると、送信可否判定部２１は、ＴＳの残時間がフレーム送信時間以上であるか否かを判定する。
　送信可否判定部２１は、ゲート開閉部１７－Ａが、ＧＣＬにおいて開放状態であると示されているＴＡＳゲート１４－ｋを判定すると、残時間カウンタ１９によって計数された残時間が、フレームの送信時間以上であるか否かを判定する。このとき、送信可否判定部２１は、フレーム長とｅｇｒｅｓｓポート速度に基づいてフレームの送信時間を計算してもよい。送信可否判定部２１は、フレーム長をｅｇｒｅｓｓポート速度で除した値をフレーム送信時間と計算してもよい。
　ゲート開閉部１７－Ａは、残時間がフレーム送信時間以上であると判定されると、ＴＡＳゲート１４－ｋを開放状態に制御する。また、ゲート開閉部１７－Ａは、残時間がフレーム送信時間未満であると判定されると、ＴＡＳゲート１４－ｋを閉鎖状態に制御する。
　これによって、図８に示すように、ＴＳ「１」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」（図８の例ではＣｏｓ７）に対応するＴＡＳキュー１３からフレームが送信される。また、ＴＳ「２」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「６」（図８の例ではＣｏｓ６）に対応するＴＡＳキュー１３からフレームが送信される。
　ここで、例えば、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」に対応するフレームが遅れて、ＴＳ「３」（図８の例では、ＴＳ３）内に受信されたとする。この場合、図２に示したように、ＴＳ「３」内では、ゲート開閉部１７－Ａにより、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」のＴＡＳゲート１４は閉鎖状態に制御され、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」のＴＡＳゲート１４は開放状態に制御されている。このため、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ｂ」及び優先トラフィッククラス「７」のＴＡＳゲート１４－ｋに対応するＴＡＳキュー１３－ｋからフレームが送信される。そして、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」に対応するＴＡＳキュー１３－ｋからフレームは送信されず、次の周期において、該ＴＡＳキュー１３－ｋに対応するＴＡＳゲート１４－ｋが開放されるまで、該ＴＡＳキュー１３－ｋに保持され続ける。
　さらに、図８に示すように、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「７」（図８の例ではＣｏｓ７）を示すフレームが遅延して、ＴＳ「１」内で受信された場合、残時間がフレーム送信時間未満と判定されると、該フレームは送信されない。該フレームは、次の周期において、ＴＡＳゲート１４－ｋが開放状態に制御されるまでＴＡＳキュー１３－ｋに保持され続ける。また、残時間がフレーム送信時間以上であると判定されると、該フレームは送信される。このため、ＴＳ１の直後のＴＳ「２」内では、ユーザ識別子「ＶＬＡＮ－Ａ」及び優先トラフィッククラス「６」を示すフレームが遅延せずに送信が開始され、かつ、ＴＳ「１」において、残時間を無駄にせず、フレームを効率的に送信することができる。
　さらに、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｑｂｕで規定されているフレームプリエンプションを適用し、ＴＡＳゲート１４－ｋが開放状態であるＴＡＳキュー１３に保持されたフレームの送信開始が遅延された場合、該フレームの一部を送信し、一部をＴＡＳキュー１３に保持し、次の周期以降に該ＴＡＳゲート１４－ｋが開放状態に制御されるまで送信を中断してもよい。これにより、該フレームの送信がＴＳ内に終了せず、直後のＴＳにおいても送信が継続されることを抑制することができる。
　＜通信装置の動作＞
　ここで、第３の実施形態に係る通信装置１－Ａの動作について、図９Ａ及び図９Ｂを参照して説明する。図９Ａ及び図９Ｂは、第３の実施形態に係る通信装置１－Ａの動作の一例を示すシーケンス図である。図９Ａ及び図９Ｂを参照して説明する通信装置１－Ａにおける動作は、第３の実施形態に係る通信装置１－Ａの走査方法の一例に相当する。
　まず、図９Ａを参照して、通信装置１－Ａがフレームを保持するための動作について説明する。
　通信装置１－Ａが、ステップＳ２１からステップＳ２４までの処理を実行する。ステップＳ２１からステップＳ２４までの処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１１からステップＳ１４までの処理と同様である。
　次に、図９Ｂを参照して、通信装置１－Ａが保持していたフレームを送信するための動作について説明する。
　ステップＳ２５において、ゲート開閉部１７－Ａが、時刻情報生成部１６から時刻情報を取得する。
　ステップＳ２６において、ゲート開閉部１７－Ａが、ＧＣＬにおいて、現在時刻が範囲内にあるＴＳでＴＡＳキュー１３－ｋが開放状態と示されているか否かを判定する。
　ステップＳ２６で、ＧＣＬにおいて、ＴＡＳキュー１３－ｋが閉鎖状態と示されていると判定されると、ステップＳ２７において、ゲート開閉部１７－Ａが、ＴＡＳゲート１４－ｋを閉鎖状態に制御する。
　ステップＳ２６で、ＧＣＬにおいて、ＴＡＳキュー１３－ｋが開放状態と示されていると判定されると、ステップＳ２８において、送信可否判定部２１が、残時間カウンタ１９によって計数された、ＴＳの残時間が、フレームの送信時間以上であるか否かを判定する。
　ステップＳ２８で、ＴＳの残時間がフレームの送信時間未満であると判定されると、ステップＳ２７において、ゲート開閉部１７－Ａが、ＴＡＳゲート１４－ｋを閉鎖状態に制御する。
　ステップＳ２８で、ＴＳの残時間がフレームの送信時間以上であると判定されると、ステップＳ２９において、ゲート開閉部１７－Ａが、ＴＡＳゲート１４－ｋを開放状態に制御する。
　ステップＳ３０において、通信装置１－Ａが通信制御を終了するか否かを判定する。例えば、通信装置１－Ａが通信制御を終了することを示す命令を受け付けたか否かを判定してもよい。
　ステップＳ３０で、通信制御を終了すると判定されると、通信装置１－Ａが処理を終了する。ステップＳ３０で、通信制御を終了しないと判定されると、通信装置１－ＡがステップＳ２５に戻って処理を繰り返す。
　上述したように、第３の実施形態によれば、通信装置１－Ａは、ＴＡＳキュー１３－ｋに保持されているフレームの長さであるフレーム長を判定するフレームサイズ判定部２０と、現在時刻が含まれるＴＳの残時間が、フレーム長に基づくフレームの送信時間以上であるか否かを判定する送信可否判定部２１をさらに備える。また、ゲート開閉部１７－Ａは、残時間が送信時間以上であると判定されると、フレームが保持されているＴＡＳキュー１３－ｋに対応するＴＡＳゲート１４－ｋを開放状態に制御し、残時間が送信時間未満であると判定されると、該ＴＡＳゲート１４－ｋを閉鎖状態に制御する。これにより、通信装置１－Ａは、遅延保証通信によって送信されたフレームが、該フレームが通信装置１－Ａによって送信されるＴＳ内で遅延して受信された場合も、他の送信装置２から遅延保証通信として受信されたフレームの遅延を抑制することができる。そのうえ、通信装置１－Ａは、フレームを効率的に送信することができる。
　＜プログラム＞
　上述した通信装置１及び１－Ａは、コンピュータ１０１によって実現することができる。また、通信装置１及び１－Ａとして機能させるためのプログラムが提供されてもよい。また、該プログラムは、格納媒体に格納されてもよいし、ネットワークを通して提供されてもよい。図１０は、通信装置１及び１－Ａとしてそれぞれ機能するコンピュータ１０１の概略構成を示すブロック図である。ここで、コンピュータ１０１は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、ワークステーション、ＰＣ（Personal Computer）、電子ノートパッドなどであってもよい。プログラム命令は、必要なタスクを実行するためのプログラムコード、コードセグメントなどであってもよい。
　図１０に示すように、コンピュータ１０１は、プロセッサ１１０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３０と、ストレージ１４０と、入力部１５０と、表示部１６０と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１７０とを備える。各構成は、バス１８０を介して相互に通信可能に接続されている。プロセッサ１１０は、具体的にはＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＳｏＣ（System on a Chip）などであり、同種又は異種の複数のプロセッサにより構成されてもよい。
　プロセッサ１１０は、各構成の制御、及び各種の演算処理を実行する。すなわち、プロセッサ１１０は、ＲＯＭ１２０又はストレージ１４０からプログラムを読み出し、ＲＡＭ１３０を作業領域としてプログラムを実行する。プロセッサ１１０は、ＲＯＭ１２０又はストレージ１４０に格納されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。上述した実施形態では、ＲＯＭ１２０又はストレージ１４０に、本開示に係るプログラムが格納されている。
　プログラムは、コンピュータ１０１が読み取り可能な格納媒体に格納されていてもよい。このような格納媒体を用いれば、プログラムをコンピュータ１０１にインストールすることが可能である。ここで、プログラムが格納された格納媒体は、非一時的（non-transitory）格納媒体であってもよい。非一時的格納媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどであってもよい。また、このプログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
　ＲＯＭ１２０は、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭ１３０は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを格納する。ストレージ１４０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム及び各種データを格納する。
　入力部１５０は、ユーザの入力操作を受け付けて、ユーザの操作に基づく情報を取得する１つ以上の入力インターフェースを含む。例えば、入力部１５０は、ポインティングデバイス、キーボード、マウスなどであるが、これらに限定されない。
　表示部１６０は、情報を出力する１つ以上の出力インターフェースを含む。例えば、表示部１６０は、情報を映像で出力するディスプレイ、又は情報を音声で出力するスピーカであるが、これらに限定されない。なお、表示部１６０は、タッチパネル方式のディスプレイである場合には、入力部１５０としても機能する。
　通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１７０は、外部の装置と通信するためのインターフェースである。
　以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
　（付記項１）
　複数の送信装置からフレームを受信する通信インターフェースと、
　前記フレームを送信した前記送信装置のユーザを識別するためのユーザ識別子、及び前記フレームの優先度を示す優先トラフィッククラスを判定する制御部と、
　前記ユーザ識別子及び前記優先トラフィッククラスごとに前記フレームをそれぞれ保持するバッファメモリと、
　複数のタイムスロットそれぞれの時間と、前記複数のタイムスロットそれぞれにおける、前記複数のキューにそれぞれ対応する複数のゲートの開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態とを示すゲートコントロールリストを記憶しているメモリと、
　前記制御部は、さらに、現在時刻と、前記ゲートコントロールリストとに基づいて、前記複数のゲートの前記開閉状態を制御し、
　前記通信インターフェースは、前記開放状態に制御された前記ゲートに対応する前記キューに保持されている前記フレームを、該フレームが受信された順に送信し、
　前記ゲートコントロールリストにおける前記複数のタイムスロットのうちの少なくとも１つのタイムスロットは、所定の送信装置から所定のタイミングで受信されたフレームが該タイムスロット内に送信されるように、前記時間および前記開閉状態が規定されている遅延保証期間である通信装置。
　（付記項２）
　前記ゲートコントロールリストにおいて、前記遅延保証期間と該遅延保証期間の次の遅延保証期間との間のタイムスロットは、前記複数のキューのうちいずれのキューからもフレームの送信が開始されない送信開始禁止期間である、付記項１に記載の通信装置。
　（付記項３）
　前記制御部は、さらに、
　　前記キューに保持されている前記フレームの長さであるフレーム長を判定し、
　　現在時刻が含まれるタイムスロットの残時間が、前記フレーム長に基づく前記フレームの送信時間以上であるか否かを判定し、
　　前記残時間が前記送信時間以上であると判定されると、前記フレームが保持されている前記キューに対応する前記ゲートを開放状態に制御し、前記残時間が前記送信時間未満であると判定されると、該ゲートを閉鎖状態に制御する、付記項１に記載の通信装置。
　（付記項４）
　複数の送信装置と、前記複数の送信装置それぞれからフレームを受信する通信装置を備える通信システムであって、
　前記通信装置は、
　　複数の送信装置からフレームを受信する通信インターフェースと、
　　前記フレームを送信した前記送信装置のユーザを識別するためのユーザ識別子、及び前記フレームの優先度を示す優先トラフィッククラスを判定する制御部と、
　　前記ユーザ識別子及び前記優先トラフィッククラスごとに前記フレームをそれぞれ保持するバッファメモリと、
　複数のタイムスロットそれぞれの時間と、前記複数のタイムスロットそれぞれにおける、前記複数のキューにそれぞれ対応する複数のゲートの開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態とを示すゲートコントロールリストを記憶しているメモリと、
　　前記制御部は、さらに、現在時刻と、前記ゲートコントロールリストとに基づいて、前記複数のゲートの前記開閉状態を制御し、
　　前記通信インターフェースは、前記開放状態に制御された前記ゲートに対応する前記キューに保持されている前記フレームを、該フレームが受信された順に送信し、
　　前記ゲートコントロールリストにおける前記複数のタイムスロットのうちの少なくとも１つのタイムスロットは、所定の送信装置から所定のタイミングで受信されたフレームが該タイムスロット内に送信されるように、前記時間および前記開閉状態が規定されている遅延保証期間である通信システム。
　（付記項５）
　複数のタイムスロットそれぞれの時間と、前記複数のタイムスロットそれぞれにおける、前記複数のキューにそれぞれ対応する複数のゲートの開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態とを示すゲートコントロールリストを記憶している記憶部を備える通信装置が実行する通信方法であって、
　複数の送信装置からフレームを受信するステップと、
　前記フレームを送信した前記送信装置のユーザを識別するためのユーザ識別子、及び前記フレームの優先度を示す優先トラフィッククラスを判定するステップと、
　前記ユーザ識別子及び前記優先トラフィッククラスごとに前記フレームをそれぞれ前記キューに保持するステップと、
　現在時刻と、前記ゲートコントロールリストとに基づいて、前記複数のゲートの前記開閉状態を制御するステップと、
　前記開放状態に制御された前記ゲートに対応する前記キューに保持されている前記フレームを、該フレームが受信された順に送信するステップと、含み、
　前記ゲートコントロールリストにおける前記複数のタイムスロットのうちの少なくとも１つのタイムスロットは、所定の送信装置から所定のタイミングで受信されたフレームが該タイムスロット内に送信されるように、前記時間および前記開閉状態が規定されている遅延保証期間である通信方法。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記載された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
　上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本開示の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形又は変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。
１、１－Ａ　　　　　通信装置
２　　　　　　　　　送信装置
１１　　　　　　　　フレーム受信部
１２　　　　　　　　判定部
１３、１３－ｋ　　　ＴＡＳキュー（キュー）
１４、１４－ｋ　　　ＴＡＳゲート（ゲート）
１５　　　　　　　　リスト記憶部
１６　　　　　　　　時刻情報生成部
１７、１７－Ａ　　　ゲート開閉部
１８　　　　　　　　フレーム送信部
１９　　　　　　　　残時間カウンタ
２０　　　　　　　　フレームサイズ判定部
２１　　　　　　　　送信可否判定部
１００、１００－Ａ　通信システム
１０１　　　　　　　コンピュータ
１１０　　　　　　　プロセッサ
１２０　　　　　　　ＲＯＭ
１３０　　　　　　　ＲＡＭ
１４０　　　　　　　ストレージ
１５０　　　　　　　入力部
１６０　　　　　　　出力部
１７０　　　　　　　通信インターフェース
１８０　　　　　　　バス

Claims (5)

  1. 　複数の送信装置からフレームを受信するフレーム受信部と、
    　前記フレームを送信した前記送信装置のユーザを識別するためのユーザ識別子、及び前記フレームの優先度を示す優先トラフィッククラスを判定する判定部と、
    　前記ユーザ識別子及び前記優先トラフィッククラスごとに前記フレームをそれぞれ保持する複数のキューと、
    　複数のタイムスロットそれぞれの時間と、前記複数のタイムスロットそれぞれにおける、前記複数のキューにそれぞれ対応する複数のゲートの開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態とを示すゲートコントロールリストを記憶しているリスト記憶部と、
    　現在時刻と、前記ゲートコントロールリストとに基づいて、前記複数のゲートの前記開閉状態を制御するゲート開閉部と、
    　前記開放状態に制御された前記ゲートに対応する前記キューに保持されている前記フレームを、該フレームが受信された順に送信するフレーム送信部と、備え、
    　前記ゲートコントロールリストにおける前記複数のタイムスロットのうちの少なくとも１つのタイムスロットは、所定の送信装置から所定のタイミングで受信されたフレームが該タイムスロット内に送信されるように、前記時間および前記開閉状態が規定されている遅延保証期間である通信装置。
  2. 　前記ゲートコントロールリストにおいて、前記遅延保証期間と該遅延保証期間の次の遅延保証期間との間のタイムスロットは、前記複数のキューのうちいずれのキューからもフレームの送信が開始されない送信開始禁止期間である、請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記キューに保持されている前記フレームの長さであるフレーム長を判定するフレームサイズ判定部と、
    　現在時刻が含まれるタイムスロットの残時間が、前記フレーム長に基づく前記フレームの送信時間以上であるか否かを判定する送信可否判定部と、をさらに備え、
    　前記ゲート開閉部は、前記残時間が前記送信時間以上であると判定されると、前記フレームが保持されている前記キューに対応する前記ゲートを開放状態に制御し、前記残時間が前記送信時間未満であると判定されると、該ゲートを閉鎖状態に制御する、請求項１に記載の通信装置。
  4. 　複数の送信装置と、前記複数の送信装置それぞれからフレームを受信する通信装置を備える通信システムであって、
    　前記通信装置は、
    　　複数の送信装置からフレームを受信するフレーム受信部と、
    　　前記フレームを送信した前記送信装置のユーザを識別するためのユーザ識別子、及び前記フレームの優先度を示す優先トラフィッククラスを判定する判定部と、
    　　前記ユーザ識別子及び前記優先トラフィッククラスごとに前記フレームをそれぞれ保持する複数のキューと、
    　　複数のタイムスロットそれぞれの時間と、前記複数のタイムスロットそれぞれにおける、前記複数のキューにそれぞれ対応する複数のゲートの開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態とを示すゲートコントロールリストを記憶しているリスト記憶部と、
    　　現在時刻と、前記ゲートコントロールリストとに基づいて、前記複数のゲートの前記開閉状態を制御するゲート開閉部と、
    　　前記開放状態に制御された前記ゲートに対応する前記キューに保持されている前記フレームを、該フレームが受信された順に送信するフレーム送信部と、備え、
    　　前記ゲートコントロールリストにおける前記複数のタイムスロットのうちの少なくとも１つのタイムスロットは、所定の送信装置から所定のタイミングで受信されたフレームが該タイムスロット内に送信されるように、前記時間および前記開閉状態が規定されている遅延保証期間である通信システム。
  5. 　複数のタイムスロットそれぞれの時間と、前記複数のタイムスロットそれぞれにおける、前記複数のキューにそれぞれ対応する複数のゲートの開放状態及び閉鎖状態のいずれかである開閉状態とを示すゲートコントロールリストを記憶している記憶部を備える通信装置が実行する通信方法であって、
    　複数の送信装置からフレームを受信するステップと、
    　前記フレームを送信した前記送信装置のユーザを識別するためのユーザ識別子、及び前記フレームの優先度を示す優先トラフィッククラスを判定するステップと、
    　前記ユーザ識別子及び前記優先トラフィッククラスごとに前記フレームをそれぞれ前記キューに保持するステップと、
    　現在時刻と、前記ゲートコントロールリストとに基づいて、前記複数のゲートの前記開閉状態を制御するステップと、
    　前記開放状態に制御された前記ゲートに対応する前記キューに保持されている前記フレームを、該フレームが受信された順に送信するステップと、含み、
    　前記ゲートコントロールリストにおける前記複数のタイムスロットのうちの少なくとも１つのタイムスロットは、所定の送信装置から所定のタイミングで受信されたフレームが該タイムスロット内に送信されるように、前記時間および前記開閉状態が規定されている遅延保証期間である通信方法。
     
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