WO2023089785A1 - 送信装置、通信システム、送信方法、及びプログラム - Google Patents

送信装置、通信システム、送信方法、及びプログラム Download PDF

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WO2023089785A1
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data
priority
queue
schedule
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宏紀 岩澤
信博 東
仁士 益谷
貴秀 木津
健 桑原
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日本電信電話株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/16—Time-division multiplex systems in which the time allocation to individual channels within a transmission cycle is variable, e.g. to accommodate varying complexity of signals, to vary number of channels transmitted
    • 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
    • H04L47/625—Queue scheduling characterised by scheduling criteria for service slots or service orders
    • H04L47/6275—Queue scheduling characterised by scheduling criteria for service slots or service orders based on priority
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter

Definitions

  • the present invention relates to a technique for improving bandwidth utilization efficiency while satisfying jitter guarantees for low-jitter required communications and priority transmission for low-delay required communications in networks to which a time division multiplexing communication method such as Time Sensitive Networking is applied.
  • Time Sensitive Networking has been attracting attention in recent years as a technology that realizes jitter-guaranteed communication on the widespread and inexpensive Ethernet (registered trademark).
  • IEEE802.1Qbv which is the representative standard of TSN, strictly schedules the time when data can be transmitted for each communication class on Ethernet (registered trademark), and performs transmission control called Time Aware Shaper (TAS) that performs time division multiplexing. conduct.
  • TSN Time Sensitive Networking
  • Non-Patent Documents 1 to 3 there are conventional techniques such as those disclosed in Non-Patent Documents 1 to 3, but in any of the conventional techniques, while guaranteeing the jitter of periodically repeated communication without reducing the bandwidth usage efficiency, There is a problem that the low-delay request communication cannot be preferentially transmitted.
  • the present invention has been made in view of the above points, and provides a technique for preferentially transmitting low-delay-requested communications while ensuring jitter in communications that are periodically repeated without reducing bandwidth usage efficiency. intended to provide
  • a transmission device that transmits a plurality of data with different priorities by time division multiplexing, one or more schedule queues scheduled so that data transmission timings do not overlap each other; one or more transmission queues having different priorities from the schedule queue; a dequeue scheduler for performing data transmission from transmission queues with different priorities before and after transmission of data from the schedule queue within each time slot in which the schedule queue can transmit data.
  • FIG. 10 is a diagram showing a transmission queue model on the transmission side; It is a figure which shows a conventional system. It is a figure which shows the system which concerns on embodiment. It is a figure which shows the whole structure of a system.
  • 4 is a configuration diagram of a transmission terminal in Example 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing a time-division transmission schedule in Example 1.
  • FIG. 4 is a flow chart showing a transmission control method of the dequeue scheduler in embodiment 1; FIG.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating assignment of a class identifier and transfer by a relay device in Embodiment 1;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a method of limiting the amount of transmission of priority communication according to the first embodiment;
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a transmission terminal in Example 2;
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a transmission control method of a transmitting terminal in Example 2;
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a relay device according to the second embodiment; It is a figure which shows the hardware configuration example of an apparatus.
  • Priority communication is communication that does not require jitter guarantees and is required to arrive with low delay anyway.
  • Periodical communication is communication that repeatedly transmits data at regular intervals, and requires jitter guarantee.
  • Best effort communication is other communication that has a lower priority than priority communication and periodic communication.
  • data may also be called packets or frames.
  • TAS alone can meet the requirements for cyclic communication, but when priority is given to a suddenly occurring priority communication, the transmission timing of cyclic communication may be shifted, and jitter may not be guaranteed.
  • Strict Priority Shaper/Queueing will be described.
  • FIG. 1 shows the operation when the time slot is filled with transmission data for periodic communication.
  • FIG. 1 shows the operation when an interrupt of priority communication data occurs with respect to cyclic communication data, the data that protrudes from the time slot due to the priority communication data cannot be transmitted until the next time slot.
  • FIGS. 2 and 3 show the operation when the time slot is not filled with the transmission data of the periodic communication.
  • FIG. 2 shows a case where there is one transmission terminal for periodic communication. As shown in FIG. 2, if there is only one transmitting terminal, all data can be transmitted within the time slot even if an interrupt occurs.
  • Fig. 4 shows an example of finely allocating time slots for priority communication in order to handle priority communication that suddenly occurs.
  • Prior art 1 is a standard for stopping transmission of non-prioritized frames in the middle of transmission of non-prioritized frames when priority frames are received, and transmitting the remaining non-prioritized frames after transmitting the priority frames. .
  • Non-Patent Document 2 Combination of existing TSAs (2019)>
  • prior art 2 a queuing model that achieves low delay and low jitter is proposed by combining existing TSAs standardized by IEEE802.1.
  • Non-Patent Document 3 Gate-Shrunk Time Aware Shaper (GS-TAS), 2017>
  • Conventional technology 3 is a technology that extends TAS for mobile fronthaul traffic with periodicity and burstiness.
  • GS-TAS Gate-Shrunk Time Aware Shaper
  • Conventional technology 3 is a technology that extends TAS for mobile fronthaul traffic with periodicity and burstiness.
  • prior art 3 by detecting the end of burst traffic and releasing the reserved band early, the throughput of traffic other than priority traffic can be improved. Detection of the end of burst traffic can be realized by assigning an identifier or estimating from the frame arrival interval.
  • time slots are logically divided into priority (PR) class, periodic (CY) class, and best effort (BE) class.
  • PR priority
  • CY periodic
  • BE best effort
  • the transmission queue model on the transmission side is as shown in FIG. to dequeue.
  • QoS control can be realized only by the transmission side control.
  • FIG. 6 shows an example of a traffic class schedule in the conventional method. As shown in FIG. 6, allocation is required for PR even when there is no data to send.
  • FIG. 7 shows an example of a traffic class schedule in the present embodiment (proposed method).
  • FIG. 7 assumes Example 1, which will be described later.
  • PR data is transmitted only when there is data, and when there is no PR data, it can be used in BE communication.
  • BE data can be sent until the gate closes.
  • data of different priority classes are transmitted in the same QoS class, thereby eliminating the need for special control in relay switches.
  • FIG. 8 shows an example of the overall configuration of the system according to this embodiment. As shown in FIG. 8, this system has a transmitting terminal 100, a relay device 200, a receiving terminal 400, a scheduler 300, and a TSN domain 500.
  • the TSN domain 500 is a network composed of relay devices, transmitting terminals, and receiving terminals that support TSN (including two of IEEE 802.1AS and Qbv).
  • Each of the plurality of receiving terminals 400-1 to 400-3 receives the data transmitted from the transmitting terminal 100.
  • Scheduler 300 manages the schedules of all devices included in TSN domain 500 .
  • the transmitting terminal 100 performs any one of periodic communication whose transmission timing is reserved in advance, priority communication that occurs suddenly without reservation, other best-effort communication, or a plurality of communications toward the receiving terminal 400 .
  • the terms "transmitting terminal” and “receiving terminal” are used, but it is also possible to transfer data from the receiving terminal to the transmitting terminal. That is, the "transmitting terminal” may include the functions of the receiving terminal, and the “receiving terminal” may include the functions of the transmitting terminal. Also, the transmitting terminal may be called a “transmitting device” and the receiving terminal may be called a “receiving device”.
  • the scheduler 300 can communicate with all devices included in the TSN domain 500, and may have the function of remotely setting the transmission schedule of each device.
  • Any device may be a physical device/terminal, or a virtualized device/terminal such as a VM or container.
  • Example 1 First, Example 1 will be described.
  • the first embodiment is a method in which QoS control is established only on the transmitting terminal side.
  • FIG. 9 shows a configuration example of the transmitting terminal 100 according to the first embodiment.
  • transmitting terminal 100 has application 110 , class classification section 120 , various queues, TAS section 130 , dequeue scheduler 140 , class identifier assigning section 150 , and transmission/reception section 160 .
  • the operation of each part is as follows.
  • the application 110 performs any one of the above-described best-effort communication, periodic communication, and priority communication.
  • the data transmitted from the application 110 is sorted by the class classification unit 120 into one of best-effort class queues, multiple periodic class queues, and priority class queues.
  • a periodic class queue is a transmission queue pre-scheduled so that data transmission timings do not overlap each other, and may also be called a schedule queue. Both the best effort class queue and the priority queue are transmission queues with different priorities from the schedule queue.
  • classification may be performed using any one of the 5-tuples included in the packet header or a plurality of pieces of information, or the application 110 or the transmission terminal OS may manage inside the transmission terminal. It is also possible to attach metadata to packet data and classify them by metadata.
  • the packet data stored in each queue is sent to the class identifier assigning unit 150 according to the packet transmission control of the dequeue scheduler 140 . Only the periodic class queue passes through the TAS section 130 that performs Time Aware Shaper processing similar to IEEE802.1Qbv.
  • the class identifier assigning unit 150 assigns the VLAN tag and the PCP included in the tag to the data (packet) so that other devices included in the TSN domain 500 can perform QoS control with the standard specification TAS, and the transmitting/receiving unit 160 to a relay device within the TSN domain.
  • Time-division transmission schedule of the first embodiment The time-division transmission schedule managed by the scheduler 300 divides the schedule into time slots, and each time slot is assigned one or more of a plurality of traffic classes (TCs), similar to a standard TAS. Data transfer is performed in the corresponding time slot only for the TC.
  • TCs traffic classes
  • Each time slot is virtually divided into three classes: priority class, periodic class, and best effort class.
  • Each class corresponds to each queue inside the sending terminal.
  • FIG. 10 shows an example of a time-division transmission schedule.
  • the priority class gets a transmission opportunity at the start of each time slot. Even if there is no priority class transmission data, the best-effort class can use the virtually assigned time slot for the priority class, thereby improving bandwidth utilization efficiency.
  • the amount of transmission data for periodic communication within each time slot is set so that all transmission data from all transmitting terminals can be completely transmitted within the time slot.
  • the maximum data transmission amount for the priority class is calculated based on the frequency of occurrence of priority communication for each TSN domain. Note that if the actual priority communication volume exceeds the maximum data transmission volume, the periodic communication jitter cannot be guaranteed.
  • a packet transmitted near the end of a time slot may not be able to be transmitted within the time slot until it reaches the receiving terminal 400 due to the effects of propagation delay, etc. Therefore, a guard band is prepared in consideration of the propagation delay. It can also be used together with Cyclic queueing and forwarding defined by IEEE802.1Qch.
  • ⁇ Transmission Control Method of Dequeue Scheduler 140 in Embodiment 1> the packet transmission algorithm for each time slot executed by the dequeue scheduler 140 will be described.
  • the queue lengths of the priority class and the cyclic class are lprio and lcyclic , respectively, the maximum data transmission amount of the priority class is Sprio , and the data transmission amount of the priority class transmitted within one time slot is sprio .
  • the data transmission amount of packet i is pi .
  • a time slot begins at S101.
  • s prio 0.
  • the packet i of the priority class queue is transmitted.
  • sprio is updated with sprio + pi .
  • S106 it is determined whether or not l cyclic >0. If yes, go to S107; if no, go to S108. At S107, the head packet of the periodic class queue is transmitted.
  • S108 it is determined whether or not the time slot has ended. If yes, the process ends, and if no, the process proceeds to S109. In S109, the head packet of the best effort class queue is transmitted.
  • the transmission class is changed when the queue becomes empty, as shown in S103 and S106, for the following reasons.
  • the class identifier assigning unit 150 assigns, to each packet transmitted from the dequeue scheduler 140, the identifier of the TC corresponding to the current scheduled transmission time slot.
  • the identifier for example, a VLAN tag used in standard TSN and a Priority Code Point represented by 3 bits in the VLAN tag are added.
  • FIG. 12 shows an image when data transmitted from the transmitting terminal 100 is transmitted to the receiving terminal 400 via the relay devices 1 and 2. As shown in FIG. For example, in the first time slot, 1 is assigned as an identifier to any of the data of priority communication, periodic communication, and best effort communication.
  • the scheduler 300 performs scheduling to distribute the time slots that allow priority communication for each transmitting terminal 100, as shown in FIG. This makes it possible to prevent the priority communication from overflowing.
  • Example 2 Next, Example 2 will be described.
  • the second embodiment is a scheme in which the transmitting terminal 100 and each relay device 200 perform QoS control.
  • the transmitting terminal 100 only by controlling the transmitting terminal 100, it is possible to increase the chances of transmitting a sudden priority communication, and at the same time, guarantee the jitter of the periodic communication and improve the band utilization rate. , the chances of transmitting the priority communication are reduced as shown in FIG.
  • the same QoS control as in the first embodiment is performed in each relay device, so that the priority communication transmission opportunities are increased even when the frequency of occurrence of the priority communication is high.
  • FIG. 14 shows a configuration example of the transmitting terminal 100 according to the second embodiment. Here, differences from the transmitting terminal 100 (FIG. 9) of the first embodiment are mainly described.
  • a transmission queue is prepared for each TC that is associated with a class identifier on a one-to-one basis.
  • TC1 is a best effort class queue
  • TC8 is a priority class queue
  • TC2-7 are periodic class queues.
  • transmission queues and class identifiers are not associated one-to-one.
  • one class identifier is attached to data in a plurality of transmission queues.
  • the class identifier assignment by the class identifier assignment unit 150 is performed before the dequeue scheduler 140 is called.
  • the class identifier assigning unit 150 exists after each transmission queue. may be given.
  • the algorithm of the dequeue scheduler 140 is the same as that of the first embodiment, as shown in FIG.
  • the TC queues other than the two classes corresponding to the best effort class and the priority class pass through the TAS section 130 among the TC queues.
  • TC1 is the best effort class
  • TC2 to TC7 are periodic classes
  • TC8 is the priority class.
  • the data transmitted from the application 110 is placed in one of the best effort class, periodic class, and priority class queues by the classifying unit 120 .
  • Packets from each queue are transmitted from the dequeue scheduler 140 in the same manner as in the first embodiment. will be sent.
  • a class identifier of TC8 one of TC2 to 7 of periodic classes, or TC1 is given in each time slot. packets are sent in order.
  • the TAS section 130 determines which periodic class is to be transmitted in each time slot.
  • FIG. 16 shows a configuration example of the relay device 200 according to the second embodiment.
  • relay device 200 includes transmitting/receiving units 210 and 250 , classifying unit 220 , various queues, TAS unit 230 and dequeue scheduler 240 .
  • the relay device in the second embodiment may be called a "transmitting device”.
  • a packet with each class identifier transmitted from the transmitting terminal 100 reaches the class classification section 220 via the transmission/reception section 210 .
  • the class classification unit 220 sorts the packets again into transmission queues for each class. Packets in each queue are further transmitted to the next relay device or receiving terminal by the same dequeue scheduler 240 as that of the transmitting terminal 100 .
  • the algorithm of the dequeue scheduler 240 is the same as that of the first embodiment, as shown in FIG.
  • the relay device 200 since the relay device 200 also has the maximum data transmission amount for the priority class, even if priority communication occurs independently from a plurality of transmitting terminals 100, the transmission processing can be performed without disturbing the transmission timing of the periodic communication. It becomes possible.
  • Any of the devices (transmitting terminal, receiving terminal, relay device, scheduler) described in this embodiment can be implemented by, for example, causing a computer to execute a program describing the processing content described in this embodiment.
  • the computer may be a physical machine or a virtual machine on the cloud.
  • the above program can be recorded on a computer-readable recording medium (portable memory, etc.), saved, or distributed. It is also possible to provide the above program through a network such as the Internet or e-mail.
  • FIG. 17 is a diagram showing a hardware configuration example of the computer.
  • the computer of FIG. 17 has a drive device 1000, an auxiliary storage device 1002, a memory device 1003, a CPU 1004, an interface device 1005, a display device 1006, an input device 1007, an output device 1008, etc., which are connected to each other via a bus B, respectively.
  • a program that implements the processing in the computer is provided by a recording medium 1001 such as a CD-ROM or memory card, for example.
  • a recording medium 1001 such as a CD-ROM or memory card
  • the program is installed from the recording medium 1001 to the auxiliary storage device 1002 via the drive device 1000 .
  • the program does not necessarily need to be installed from the recording medium 1001, and may be downloaded from another computer via the network.
  • the auxiliary storage device 1002 stores installed programs, as well as necessary files and data.
  • the memory device 1003 reads and stores the program from the auxiliary storage device 1002 when a program activation instruction is received. Also, the transmission queue is implemented using the storage area of the memory device 1003 .
  • the CPU 1004 implements functions related to the device according to programs stored in the memory device 1003 .
  • the interface device 1005 is used as an interface for connecting to the network.
  • a display device 1006 displays a GUI (Graphical User Interface) or the like by a program.
  • An input device 1007 is composed of a keyboard, a mouse, buttons, a touch panel, or the like, and is used to input various operational instructions.
  • the output device 1008 outputs the calculation result.
  • the transmitting terminal divides the time slot into a plurality of logical time slots with different priorities, and transmits data from the transmission queue corresponding to the priority of each divided virtual time slot.
  • the transmitting terminal assigns identifiers indicating the same priority to the packets in the same time slot, so that the above QoS control can be established only on the transmitting terminal side. Realized.
  • the transmission timing of the schedule queue is not disturbed. It implements a mechanism for processing high-priority communications from multiple sending terminals.
  • the relay device does not need to be modified other than supporting the standard TSN.
  • a transmission device for transmitting a plurality of data with different priorities by time division multiplexing, one or more schedule queues scheduled so that data transmission timings do not overlap each other; one or more transmission queues having different priorities from the schedule queue; a dequeue scheduler for performing data transmission from transmission queues with different priorities before and after transmission of data from the schedule queue in each time slot in which the schedule queue can transmit data.
  • (Section 2) 2.
  • any one of items 1 to 3 further comprising: a class identifier assigning unit configured to assign identifiers indicating the same priority to data with different priorities within the same time slot Transmitter as described.
  • (Section 5) A communication system comprising a plurality of transmitting devices according to any one of items 1 to 4, A communication system in which each transmitting device is assigned an available logical time slot of different priority.
  • (Section 6) A communication system comprising the transmission device according to any one of items 1 to 3 and one or more relay devices, A communication system in which the maximum amount of transmission in a high-priority transmission queue is limited in each repeater.
  • (Section 7) A transmission method executed by a transmission device that transmits a plurality of data with different priorities by time division multiplexing,
  • the transmission device comprises one or more schedule queues scheduled so that data transmission timings do not overlap each other, and one or more transmission queues having different priorities from the schedule queues,
  • (Section 8) A program for causing a computer to function as the transmission device according to any one of items 1 to 4.

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Abstract

複数の優先度の異なるデータを時分割多重により送信する送信装置であって、データ送信タイミングが互いに重ならないようにスケジュールされた１つ以上のスケジュールキューと、前記スケジュールキューと優先度の異なる１つ以上の送信キューと、前記スケジュールキューがデータ送信可能な各タイムスロット内において、前記スケジュールキューからのデータの送信前後に、異なる優先度の送信キューからデータ送信を行うデキュースケジューラとを備える。

Description

送信装置、通信システム、送信方法、及びプログラム
　本発明は、Time Sensitive Networkingなどの時分割多重通信方式を適用したネットワークにおいて、低ジッタ要求通信のジッタ保証と、低遅延要求通信の優先送信を満たしながら帯域利用効率を改善する技術に関する。
　Society5.0では、現実空間をサイバー空間上に再現することで社会課題の解決や、より豊かな社会づくりに活用するCyber Physical System (CPS)を目指している。
　ＣＰＳを実現するためのネットワークでは、現実空間とサイバー空間を高精度に同期するための低遅延かつジッタ保証が必要な周期通信と、サイバー空間から現実空間への緊急的なフィードバックのような優先度が高く即時性が求められる優先通信を収容する必要がある。また、膨大なデータの処理が必要なため、低コスト性も求められる。
　広く普及する安価なEthernet（登録商標）上でジッタ保証通信を実現する技術として、近年Time Sensitive Networking（ＴＳＮ）が注目されている。ＴＳＮの代表規格であるIEEE802．1Qbvでは、Ethernet（登録商標）上で通信クラス毎にデータを送信可能な時間を厳密にスケジューリングし、時分割多重を行うTime Aware Shaper（ＴＡＳ）と呼ばれる送信制御を行う。
　しかし、ＴＡＳのみでは、周期通信の要件を満たすことはできるが、突発的に発生した優先通信を優先した場合に周期通信の送信タイミングがずれ、ジッタ保証ができなくなる恐れがある。
IEEE Standards, IEEE Std 802.1Qbu, 2016 D. Pannell, "Choosing the Right TSN Tools to meet a Bounded Latency," 2019 IEEE-SA Ethernet&IP at Automotive technology day, Sep. 2019. D. Hisano et al., "Gate-Shrunk Time Aware Shaper: Low-Latency Converged Network for 5G Fronthaul and M2M Services," GLOBECOM 2017 - 2017 IEEE Global Communications Conference, 2017, pp. 1-6
　また、非特許文献１～３に開示されているような従来技術が存在するが、いずれの従来技術においても、帯域使用効率を低下させずに周期的に繰り返される通信のジッタを保証しつつ、低遅延要求通信を優先的に送信することができない課題がある。
　本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、帯域使用効率を低下させずに周期的に繰り返される通信のジッタを保証しつつ、低遅延要求通信を優先的に送信するための技術を提供することを目的とする。
　開示の技術によれば、複数の優先度の異なるデータを時分割多重により送信する送信装置であって、
　データ送信タイミングが互いに重ならないようにスケジュールされた１つ以上のスケジュールキューと、
　前記スケジュールキューと優先度の異なる１つ以上の送信キューと、
　前記スケジュールキューがデータ送信可能な各タイムスロット内において、前記スケジュールキューからのデータの送信前後に、異なる優先度の送信キューからデータ送信を行うデキュースケジューラと
　を備える送信装置が提供される。
　開示の技術によれば、帯域使用効率を低下させずに周期的に繰り返される通信のジッタを保証しつつ、低遅延要求通信を優先的に送信するための技術を提供することが可能となる。
課題を説明するための図である。 課題を説明するための図である。 課題を説明するための図である。 課題を説明するための図である。 送信側の送信キューモデルを示す図である。 従来方式を示す図である。 実施の形態に係る方式を示す図である。 システムの全体構成を示す図である。 実施例１における送信端末の構成図である。 実施例１における時分割送信スケジュールを示す図である。 実施例１におけるデキュースケジューラの送信制御方法を示すフローチャートである。 実施例１におけるクラス識別子の付与と中継装置による転送を示す図である。 実施例１における優先通信の送信量制限方法を説明するための図である。 実施例２における送信端末の構成図である。 実施例２における送信端末の送信制御方法を説明するための図である。 実施例２における中継装置の構成図である。 装置のハードウェア構成例を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態（本実施の形態）を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。
　以下、Time Sensitive Networkingなどの時分割多重通信方式を適用したネットワークにおいて、低ジッタ要求通信のジッタ保証と、低遅延要求通信の優先送信を満たしながら帯域利用効率を改善する技術を詳細に説明する。以下の説明で用いる通信種別の定義は次のとおりである。
　「優先通信」は、ジッタ保証は必要なく、とにかく低遅延で到着することが要求される通信である。
　「周期通信」は、一定時間毎にデータを繰り返し送信する通信であり、ジッタ保証が必要な通信である。
　「ベストエフォート通信」は、優先通信、周期通信より優先度が低いその他の通信である。
　なお、以下の説明において、データをパケットあるいはフレームと呼んでもよい。
　（従来技術、課題について）
　最初に、後述する実施例１，２に係る技術に対する従来技術や課題について詳細に説明する。
　ＴＡＳのみでは、周期通信の要件を満たすことはできるが、突発的に発生した優先通信を優先した場合に周期通信の送信タイミングがずれ、ジッタ保証ができなくなる恐れがあるという課題に関連して、まず、Strict Priority Shaper/Queueingにより優先通信を最優先で送信する場合の動作を説明する。
　（ｉ）周期通信の送信データでタイムスロットが満たされている場合の動作を図１に示す。図１に示すとおり、周期通信のデータに対して優先通信データの割り込みが発生した場合、優先通信データによりタイムスロットからはみ出た分のデータは次のタイムスロットまで送信できなくなる。
　（ｉｉ）周期通信の送信データでタイムスロットが満たされていない場合の動作を図２と図３に示す。図２は、周期通信の送信端末が１台の場合を示している。図２に示すとおり、送信端末が１台であれば、割り込みが発生しても、すべてのデータをタイムスロット内で送信することが可能である。
　しかし、図３に示すように、実際には複数の送信端末から周期通信のデータが送信されるため、タイムスロット内の送信が保証できなくなる。
　突発的に発生した優先通信に対応するために、優先通信用に細かくタイムスロットを割り当てておく場合の例を図４に示す。
　図４に示すように、優先通信用に細かくタイムスロットを割り当てる場合、優先クラスの送信がない場合も送信スロットの確保が必要なため、帯域使用率が低下する。また、送信キュー切替が増加し、切替によるオーバーヘッドが増加する。そのため、処理負荷が増加し、ガードバンドにより帯域使用率が低下する。
　次に、非特許文献１～３に開示されている従来技術の概要と課題について説明する。
　＜従来技術１（非特許文献１）：IEEE802.1Qbu Frame Preemption (2016)＞
　従来技術１は、優先フレームを受信した際に、非優先フレームの送信途中であっても非優先フレームの送信を途中で停止し、優先フレームを送信後に残りの非優先フレームを送信する規格である。
　従来技術１により、直ちに優先フレームを送信することが可能であるが、優先フレームの割り込みにより、その他の時分割スケジュールが乱れる可能性がある。
　＜従来技術２（非特許文献２）：既存ＴＳＡの組合せ (2019)＞
　従来技術２において、既存のIEEE802.1で標準化されているＴＳＡの組合せにより、低遅延低ジッタを実現するキューイングモデルが提案されている。
　しかし、従来技術２のように、階層的に既存のＴＳＡを組み合わせるだけではＱｂｕ単体を適用した場合と同様、低ジッタ要求通信のジッタを保証しつつ低遅延要求通信を優先することはできない。
　＜従来技術３（非特許文献３）：Gate-Shrunk Time Aware Shaper(GS-TAS), 2017＞
　従来技術３は、モバイルフロントホールの周期性・バースト性を持つトラヒック向けにＴＡＳを拡張した技術である。従来技術３では、バーストトラヒックの終了を検知して早期に予約帯域を開放することで、優先トラヒック以外のスループットを向上させることができる。バーストトラヒックの終了の検知は、識別子の付与あるいはフレーム到着間隔からの推定により実現できる。
　従来技術３により、ベストエフォート通信の利用帯域を改善可能であるが、周期的な通信と優先通信が混在した場合のジッタ保証はできない。また本技術の適用にはトラヒックのバースト性が必要となる。
　＜従来技術の課題＞
　いずれの従来技術においても、帯域使用効率を低下させずに周期的に繰り返される通信のジッタを保証しつつ、低遅延要求通信を優先的に送信することができない課題がある。以下、この課題を解決する本発明の実施の形態に係る技術について説明する。
　（実施の形態の概要）
　まず、本実施の形態の概要を説明する。本実施の形態では、タイムスロットを論理的に、優先（ＰＲ）クラス、周期（ＣＹ）クラス、ベストエフォート（ＢＥ）クラスに分割する。送信側の送信キューモデルは図５に示すとおりであり、このモデルに基づいて、送信端末（あるいは中継装置）において３つクラスに該当する送信キューからＰＲ＞ＣＹ＞ＢＥの順に以下のルールでデータをデキューする。
　－ＰＲは指定バイト送信または送信キューが空になるまで送信する。
　－ＣＹは予めスケジュールされたデータを全て送信する。
　－ＢＥは残り時間において全部を送信する。
　また、ＰＲクラス、ＢＥクラスの送信パケットに、送信タイムスロットのクラス識別子を付与することで、送信側制御のみでＱｏＳ制御を実現可能である。
　比較のために従来方式におけるトラヒッククラスのスケジュール例を図６に示す。図６に示すように、送信データがない場合でもＰＲ用に割り当てが必要である。
　図７は、本実施の形態（提案方式）におけるトラヒッククラスのスケジュール例を示す。図７は、後述する実施例１を想定している。図７に示すように、各トラヒッククラスにおいて、ＰＲのデータは、データがある場合にのみ送信し、ＰＲのデータがない場合には、ＢＥ通信で利用することができる。ＢＥのデータは、ゲートが閉じるまで送信することができる。この方式により、異なる優先クラスのデータを同じＱｏＳクラスで送信することで、中継するスイッチにおいて特殊な制御が不要となる。
　（システムの全体構成例）
　図８に、本実施の形態におけるシステムの全体構成例を示す。図８に示すとおり、本システムは、送信端末１００、中継装置２００、受信端末４００、スケジューラ３００、ＴＳＮドメイン５００を有する。
　複数の送信端末１００－１～１００－３はそれぞれデータを送信する。ＴＳＮドメイン５００は、ＴＳＮ（IEEE 802.1AS、Qbvの２つを含む）をサポートした中継装置と送信端末及び受信端末で構成されるネットワークである。
　複数の受信端末４００－１～４００－３はそれぞれ、送信端末１００から送信されたデータを受信する。スケジューラ３００は、ＴＳＮドメイン５００に含まれる全ての機器のスケジュールを管理する。
　送信端末１００は、予め送信タイミングが予約されている周期通信、予約なしで突発的に発生する優先通信、その他のベストエフォート通信のいずれか、または複数の通信を受信端末４００に向けて行う。
　説明の便宜上、「送信端末」、「受信端末」との記載を使用しているが、受信端末から送信端末に向けてデータ転送を行うことも可能である。つまり、「送信端末」は受信端末の機能を含んでもよいし、「受信端末」は送信端末の機能を含んでもよい。また、送信端末を「送信装置」と呼び、受信端末を「受信装置」と呼んでもよい。
　スケジューラ３００はＴＳＮドメイン５００に含まれている全装置と通信可能であり、各装置の送信スケジュールを遠隔で設定する機能を有していても良い。
　いずれの装置も、物理的な装置／端末であってもよいし、ＶＭ、コンテナなどの仮想化された装置／端末であってもよい。
　以下、本システムにおける具体的な構成及び動作例として、実施例１、２を説明する。
　（実施例１）
　まず、実施例１を説明する。実施例１は、送信端末側のみでＱｏＳ制御を成立させる方式である。
　＜装置構成＞
　図９に、実施例１における送信端末１００の構成例を示す。図９に示すとおり、送信端末１００は、アプリケーション１１０、クラス分類部１２０、各種のキュー、ＴＡＳ部１３０、デキュースケジューラ１４０、クラス識別子付与部１５０、送受信部１６０を有する。各部の動作は下記のとおりである。
　アプリケーション１１０は前述のベストエフォート通信、周期通信、優先通信のいずれかの通信を行う。
　アプリケーション１１０から送信されたデータは、クラス分類部１２０によりベストエフォートクラスキュー、複数の周期クラスキュー、優先クラスキューのいずれかへ振り分けられる。
　周期クラスキューは、データ送信タイミングが互いに重ならないように予めスケジュールされた送信キューであり、これをスケジュールキューと呼んでもよい。ベストエフォートクラスキュー、優先キューは、いずれもスケジュールキューと優先度の異なる送信キューである。
　クラス分類部１２０による分類方法に関しては、パケットヘッダに含まれる５－ｔｕｐｌｅのいずれか、または複数の情報を用いて分類することとしてもよいし、アプリケーション１１０や送信端末ＯＳにおいて送信端末内部で管理するメタデータをパケットデータに付与し、メタデータで分類することもできる。
　各キューに格納されたパケットデータはデキュースケジューラ１４０のパケット送信制御に従い、クラス識別子付与部１５０に送られる。周期クラスキューのみ、IEEE802.1Qbvと同様のTime Aware Shaper処理を行うＴＡＳ部１３０を経由する。
　クラス識別子付与部１５０では、ＴＳＮドメイン５００に含まれる他の機器が、標準仕様のＴＡＳでＱｏＳ制御をできるようにＶＬＡＮタグ及びタグに含まれるＰＣＰをデータ（パケット）へ付与し、送受信部１６０を介してＴＳＮドメイン内の中継装置へ転送する。
　＜実施例１の時分割送信スケジュール＞
　スケジューラ３００が管理する時分割送信スケジュールは、標準のＴＡＳ同様に、スケジュールをタイムスロットに分割し、各タイムスロットは複数のトラヒッククラス（ＴＣ）のうち、いずれかまたは複数のＴＣを割り当て、割り当てられたＴＣのみ、該当タイムスロットにてデータ転送を行う。
　各タイムスロットは、更に優先クラス、周期クラス、ベストエフォートクラスの３つに仮想的に分割される。それぞれのクラスは送信端末内部の各キューに対応する。図１０に、時分割送信スケジュールの例を示す。
　図１０に示すように、デキュースケジューラ１４０の制御に基づいて、各タイムスロットでは、すべて優先クラス、周期クラス、ベストエフォートクラスの順にデータ転送を行う。優先クラスのみ、送信可能な最大データ送信量を持ち、キューが空になる、または最大データ送信量分のデータを送信した場合、次の周期クラスの送信に切り替える。周期クラスは、キューが空になった場合に次のクラスの送信に切り替える。ベストエフォートクラスはタイムスロットの終了までデータ送信を継続する。
　これにより、優先クラスは、各タイムスロットの開始毎に送信機会が得られる。優先クラスの送信データがない場合でも、ベストエフォートクラスが優先クラス用の仮想的に割り当てられたタイムスロットを利用できるため、帯域利用効率が向上する。
　各タイムスロット内の周期通信の送信データ量は、全送信端末の送信データ全てをタイムスロット内で送信完了できるよう、設定される。
　また、優先クラスの最大データ送信量は、ＴＳＮドメイン毎の優先通信の発生頻度をもとに算出する。なお、最大データ送信量を実際の優先通信の量が上回った場合、周期通信のジッタ保証ができなくなる。
　タイムスロット終了間近に送信されたパケットは、伝搬遅延などの影響により、受信端末４００へ届くまでにタイムスロット内で送信が間に合わなくなる可能性があるため、伝搬遅延を考慮したガードバンドを用意する。また、IEEE802.1Qchで規定されるCyclic queueing and forwardingなどと併用することも可能である。
　＜実施例１におけるデキュースケジューラ１４０の送信制御方法＞
　図１１を参照して、デキュースケジューラ１４０が実行する、タイムスロット毎のパケット送信のアルゴリズムを説明する。図１１において、優先クラス、周期クラスのキュー長をそれぞれｌｐｒｉｏ、ｌｃｙｃｌｉｃとし、優先クラスの最大データ送信量をＳｐｒｉｏとし、１タイムスロット内に送信した優先クラスのデータ送信量をｓｐｒｉｏとし、パケットｉのデータ送信量をｐｉとする。
　Ｓ１０１においてタイムスロットが開始する。Ｓ１０２において、ｓｐｒｉｏ＝０とする。Ｓ１０３において、「ｓｐｒｉｏ＜Ｓｐｒｉｏかつｌｐｒｉｏ＞０」（最大データ送信量に達しておらず、キューにデータがある）か否かを判定し、ｙｅｓであればＳ１０４に進み、ｎｏであればＳ１０６に進む。Ｓ１０４において、優先クラスキューのパケットｉを送信する。Ｓ１０５において、ｓｐｒｉｏをｓｐｒｉｏ＋ｐｉで更新する。
　Ｓ１０６において、ｌｃｙｃｌｉｃ＞０か否かを判定する。ｙｅｓの場合はＳ１０７に進み、ｎｏの場合はＳ１０８に進む。Ｓ１０７において、周期クラスキューの先頭パケットを送信する。
　Ｓ１０８において、タイムスロット終了か否かを判断し、ｙｅｓであれば処理を終了し、ｎｏであればＳ１０９に進む。Ｓ１０９において、ベストエフォートクラスキューの先頭パケットを送信する。
　図１１に示すアルゴリズムの処理において、Ｓ１０３、Ｓ１０６に示すように、キューが空になった時点で送信クラスを変更することとしているが、その理由は下記のとおりである。
　パケット送信を行わない時間が生じる場合、スケジュールされたデータをタイムスロット内で送信できない可能性がある。例えば１Ｇｂｐｓのリンクで１００ｕｓのタイムスロットを与えた場合、理論上１２．５ｋＢのデータが送信可能だが、これは１００ｕｓ休むことなくパケットを処理し続けた場合である。
　パケット送信していない時間が存在する場合、タイムスロットの途中で到着したパケットを送信することで、本来送信しなければいけないデータの転送が間に合わなくなる可能性がある。そのため、キューが空になった時点で送信クラスを変更することとしている。
　＜実施例１におけるクラス識別子の付与と中継装置による転送の動作＞
　次に、クラス識別子付与部１５０によるクラス識別子の付与と中継装置２００による転送について説明する。
　クラス識別子付与部１５０は、デキュースケジューラ１４０から送信された各パケットに対し、スケジュールされた現在の送信タイムスロットに対応するＴＣの識別子を付与する。識別子は例えば標準のＴＳＮで用いられているＶＬＡＮタグ及び、ＶＬＡＮタグ内３ｂｉｔで表されるPriority Code Pointを付与する。
　この処理により、中継装置２００は標準のＴＡＳを利用するだけで、優先通信、周期通信、ベストエフォート通信の３つを、それぞれの要件を満たしつつ同時に送信することが可能となる。図１２に、送信端末１００から送信されたデータが中継装置１及び中継装置２を経由して受信端末４００へ送信される際のイメージを示す。例えば、最初のタイムスロットでは、優先通信、周期通信、ベストエフォート通信のいずれのデータに対しても識別子として１が付されている。
　＜実施例１における優先通信の送信量制限方法＞
　次に、優先通信の送信量制限方法について説明する。複数の送信端末１００がそれぞれ、優先クラスの最大データ送信量を限界まで送信する場合、一つのタイムスロットで送信できるデータ量を超え、周期通信のジッタを保証できない可能性がある。
　上記の状況が発生することを回避するために、図１３に示すように、スケジューラ３００により、送信端末１００毎に優先通信を許可するタイムスロットを分散させるスケジューリングを行う。これにより、優先通信があふれることを防ぐことが可能となる。
　（実施例２）
　次に、実施例２を説明する。実施例２は、送信端末１００及び各中継装置２００にてＱｏＳ制御を行う方式である。
　実施例１では、送信端末１００の制御のみで突発的な優先通信の送信機会を増やしつつ、周期通信のジッタ保証と帯域使用率向上が実現できるが、優先通信の発生頻度が高い場合、周期通信のジッタを保証するため、図１３に示したとおり、優先通信の送信機会が減ってしまう。
　そこで、実施例２では、各中継装置においても実施例１と同様のＱｏＳ制御を行うことで、優先通信の発生頻度が高い場合においても優先通信の送信機会を増加させることとしている。
　図１４に、実施例２における送信端末１００の構成例を示す。ここでは実施例１の送信端末１００（図９）と異なる点を主に説明する。
　図１４に示すとおり、実施例２では、送信キューをクラス識別子と一対一で紐づくＴＣ毎に用意する。一例として、ＴＣ１がベストエフォートクラスキューであり、ＴＣ８が優先クラスキューであり、ＴＣ２～７が周期クラスキューである。なお、実施例１では、送信キューとクラス識別子は一対一で紐づいておらず、例えば図７等に示したように、１つのクラス識別子が複数の送信キューのデータに付される。
　また、クラス識別子付与部１５０によるクラス識別子付与は、デキュースケジューラ１４０が呼ばれる前に実施される。図１４の例では各送信キューのあとにクラス識別子付与部１５０が存在するが、クラス分類部１２０の直前又は直後にクラス識別子付与部１５０を備え、クラス分類部１２０の直前又は直後でクラス識別子を付与してもよい。デキュースケジューラ１４０のアルゴリズムは実施例１と同様であり、図１１に示したとおりである。
　図１４に示すとおり、各ＴＣキューのうち、ベストエフォートクラス、及び優先クラスに対応する２クラスを除いたＴＣキューはＴＡＳ部１３０を経由する。
　＜実施例２の送信端末の送信制御方法＞
　実施例２における送信端末１００の送信制御方法について説明する。ここでは、一例として、ＴＣ１をベストエフォートクラス、ＴＣ２～７を周期クラス、ＴＣ８を優先クラスとする。
　実施例１と同様、アプリケーション１１０から送信されたデータはクラス分類部１２０によりベストエフォートクラス、周期クラス、優先クラスのいずれかのキューに入れられる。
　各キューからのパケットは、実施例１と同様にデキュースケジューラ１４０から送信がなされるが、実施例２では予めクラス識別子が付与されているため、一つのタイムスロット内で異なるクラス識別子を持つパケットを送信することとなる。
　例えば、図１５の例では、全タイムスロットにおいて、優先クラス及びベストエフォートクラスの送信を行っているため、各タイムスロット内でＴＣ８、周期クラスのＴＣ２～７のいずれか、ＴＣ１のクラス識別子が付与されたパケットが順に送信される。各タイムスロットにどの周期クラスの送信がなされるかはＴＡＳ部１３０により決定する。
　＜実施例２における中継装置２００の構成及び動作＞
　図１６に、実施例２における中継装置２００の構成例を示す。図１６に示すように、中継装置２００は、送受信部２１０、２５０、クラス分類部２２０、各種のキュー、ＴＡＳ部２３０、デキュースケジューラ２４０を含む。なお、実施例２における中継装置を「送信装置」と呼んでもよい。
　送信端末１００から送信された各クラス識別子が付与されたパケットは、送受信部２１０を介してクラス分類部２２０に届く。クラス分類部２２０は、パケットを再度クラス毎の送信キューに振り分ける。各キューのパケットは、送信端末１００と同様のデキュースケジューラ２４０により、更に次の中継装置、あるいは受信端末へ送信される。デキュースケジューラ２４０のアルゴリズムは実施例１と同様であり、図１１に示したとおりである。
　ここで、中継装置２００も優先クラス用の最大データ送信量を持っているため、複数の送信端末１００から独立に優先通信が発生したとしても周期通信の送信タイミングを乱すことなく送信処理することが可能となる。
　（ハードウェア構成例）
　本実施の形態において説明した装置（送信端末、受信端末、中継装置、スケジューラ）はいずれも、例えば、コンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。当該コンピュータは、物理的なマシンであってもよいし、クラウド上の仮想マシンであってもよい。
　上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
　図１７は、上記コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図１７のコンピュータは、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１０００、補助記憶装置１００２、メモリ装置１００３、ＣＰＵ１００４、インターフェース装置１００５、表示装置１００６、入力装置１００７、出力装置１００８等を有する。
　当該コンピュータでの処理を実現するプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ又はメモリカード等の記録媒体１００１によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１００１がドライブ装置１０００にセットされると、プログラムが記録媒体１００１からドライブ装置１０００を介して補助記憶装置１００２にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１００１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１００２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
　メモリ装置１００３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１００２からプログラムを読み出して格納する。また、送信キューはメモリ装置１００３の格納領域を用いて実現される。ＣＰＵ１００４は、メモリ装置１００３に格納されたプログラムに従って、当該装置に係る機能を実現する。インターフェース装置１００５は、ネットワークに接続するためのインターフェースとして用いられる。表示装置１００６はプログラムによるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を表示する。入力装置１００７はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。出力装置１００８は演算結果を出力する。
　（実施の形態のまとめ）
　以上説明したように、本実施の形態では、複数の優先度の異なる通信を時分割多重により送信する送信端末において、データ送信タイミングが互いに重ならないように予めスケジュールされた１つ以上の送信キュー（スケジュールキュー）と、スケジュールキューと優先度の異なる１つ以上の送信キューを持ち、スケジュールキューがデータ送信可能な各タイムスロット内において、スケジュールキューの送信前後に、異なる優先度の送信キューからもデータ送信を行う通信方式を採用した。
　上記のデータ送信において、送信端末は、タイムスロットを、優先度の異なる複数の論理的なタイムスロットに分割し、分割した仮想タイムスロット毎の優先度に対応する送信キューからデータ送信を行う。
　また、送信端末が、優先度の異なる通信パケットに対し、同一のタイムスロット内では同一の優先度を示す識別子をパケットに付与することで、送信端末側だけで上記のＱｏＳ制御を成立させる仕組みを実現している。
　また、送信端末毎に、利用可能な優先度の異なる論理タイムスロットを割り当てることで、スケジュールキューの送信タイミングを妨げることなく複数の送信端末からの優先度の高い通信を処理することが可能である。
　また、本実施の形態では、各中継装置において上記の通信方式を採用した上で、装置毎に優先度の高い送信キューの最大送信量を制限することで、スケジュールキューの送信タイミングを妨げることなく複数の送信端末からの優先度の高い通信を処理する仕組みを実現している。
　更に、スケジュールキュー及び、スケジュールキューより優先度の高いキューについて、送信データが途切れたタイミングで直ちに次の仮想タイムスロットに切り替えることで、タイムスロット内でスケジュールキューの送信が全て完了することを保証する仕組みを実現している。
　（実施の形態の効果）
　本実施の形態に係る技術によれば、突発的に発生する優先通信の送信機会を増やした上で、周期通信の時分割送信スケジュールを保証し、更に空いている時間をベストエフォート通信に割り当てることで帯域使用効率を向上することが可能となる。
　送信端末側の制御のみで上記を達成することができるため、中継装置は標準のＴＳＮをサポートする以外に改修を不要とすることができる。
　（付記）
　本明細書には、少なくとも下記各項の送信装置、通信システム、送信方法、及びプログラムが開示されている。
（第１項）
　複数の優先度の異なるデータを時分割多重により送信する送信装置であって、
　データ送信タイミングが互いに重ならないようにスケジュールされた１つ以上のスケジュールキューと、
　前記スケジュールキューと優先度の異なる１つ以上の送信キューと、
　前記スケジュールキューがデータ送信可能な各タイムスロット内において、前記スケジュールキューからのデータの送信前後に、異なる優先度の送信キューからデータ送信を行うデキュースケジューラと
　を備える送信装置。
（第２項）
　前記デキュースケジューラは、タイムスロットを、優先度の異なる複数の論理的なタイムスロットに分割し、分割した仮想タイムスロット毎の優先度に対応する送信キューからデータ送信を行う
　第１項に記載の送信装置。
（第３項）
　前記デキュースケジューラは、前記スケジュールキュー及び、前記スケジュールキューより優先度の高い送信キューについて、送信データが途切れたタイミングで送信を直ちに次の仮想タイムスロットに切り替える
　第２項に記載の送信装置。
（第４項）
　優先度の異なるデータに対し、同一のタイムスロット内では同一の優先度を示す識別子を付与するように構成されたクラス識別子付与部
　を更に備える第１項ないし第３項のうちいずれか１項に記載の送信装置。
（第５項）
　第１項ないし第４項のうちいずれか１項に記載の送信装置を複数台備える通信システムであって、
　送信装置毎に、利用可能な優先度の異なる論理タイムスロットが割り当てられる
　通信システム。
（第６項）
　第１項ないし第３項のうちいずれか１項に記載の送信装置と、１以上の中継装置とを備える通信システムであって、
　各中継装置において、優先度の高い送信キューの最大送信量が制限される
　通信システム。
（第７項）
　複数の優先度の異なるデータを時分割多重により送信する送信装置が実行する送信方法であって、
　前記送信装置は、データ送信タイミングが互いに重ならないようにスケジュールされた１つ以上のスケジュールキューと、前記スケジュールキューと優先度の異なる１つ以上の送信キューとを備え、
　前記スケジュールキューがデータ送信可能な各タイムスロット内において、前記スケジュールキューからのデータの送信前後に、異なる優先度の送信キューからデータ送信を行う
　送信方法。
（第８項）
　コンピュータを、第１項ないし第４項のうちいずれか１項に記載の送信装置として機能させるためのプログラム。
　以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１００　送信端末
１１０　アプリケーション
１２０　クラス分類部
１３０　ＴＡＳ部
１４０　デキュースケジューラ
１５０　クラス識別子付与部
１６０　送受信部
２００　中継装置
２１０、２５０　送受信部
２２０　クラス分類部
２３０　ＴＡＳ部
２４０　デキュースケジューラ
３００　スケジューラ
４００　受信端末
５００　ＴＳＮドメイン
１０００　ドライブ装置
１００１　記録媒体
１００２　補助記憶装置
１００３　メモリ装置
１００４　ＣＰＵ
１００５　インターフェース装置
１００６　表示装置
１００７　入力装置
１００８　出力装置

Claims (8)

  1. 　複数の優先度の異なるデータを時分割多重により送信する送信装置であって、
    　データ送信タイミングが互いに重ならないようにスケジュールされた１つ以上のスケジュールキューと、
    　前記スケジュールキューと優先度の異なる１つ以上の送信キューと、
    　前記スケジュールキューがデータ送信可能な各タイムスロット内において、前記スケジュールキューからのデータの送信前後に、異なる優先度の送信キューからデータ送信を行うデキュースケジューラと
    　を備える送信装置。
  2. 　前記デキュースケジューラは、タイムスロットを、優先度の異なる複数の論理的なタイムスロットに分割し、分割した仮想タイムスロット毎の優先度に対応する送信キューからデータ送信を行う
    　請求項１に記載の送信装置。
  3. 　前記デキュースケジューラは、前記スケジュールキュー及び、前記スケジュールキューより優先度の高い送信キューについて、送信データが途切れたタイミングで送信を直ちに次の仮想タイムスロットに切り替える
    　請求項２に記載の送信装置。
  4. 　優先度の異なるデータに対し、同一のタイムスロット内では同一の優先度を示す識別子を付与するように構成されたクラス識別子付与部
    　を更に備える請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の送信装置。
  5. 　請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の送信装置を複数台備える通信システムであって、
    　送信装置毎に、利用可能な優先度の異なる論理タイムスロットが割り当てられる
    　通信システム。
  6. 　請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の送信装置と、１以上の中継装置とを備える通信システムであって、
    　各中継装置において、優先度の高い送信キューの最大送信量が制限される
    　通信システム。
  7. 　複数の優先度の異なるデータを時分割多重により送信する送信装置が実行する送信方法であって、
    　前記送信装置は、データ送信タイミングが互いに重ならないようにスケジュールされた１つ以上のスケジュールキューと、前記スケジュールキューと優先度の異なる１つ以上の送信キューとを備え、
    　前記スケジュールキューがデータ送信可能な各タイムスロット内において、前記スケジュールキューからのデータの送信前後に、異なる優先度の送信キューからデータ送信を行う
    　送信方法。
  8. 　コンピュータを、請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の送信装置として機能させるためのプログラム。
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