(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-05
(45)【発行日】2022-12-13
(54)【発明の名称】通信装置、通信システム、及び通信方法
(51)【国際特許分類】
H04L 47/6275 20220101AFI20221206BHJP
H04L 47/56 20220101ALI20221206BHJP
H04L 47/6295 20220101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
H04L47/6275
H04L47/56
H04L47/6295
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019052444
(22)【出願日】2019-03-20
(65)【公開番号】P2020155922
(43)【公開日】2020-09-24
【審査請求日】2021-12-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000005223
【氏名又は名称】富士通株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087480
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 修平
(72)【発明者】
【氏名】佐別當 祥和
【審査官】鈴木 香苗
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－２０８２４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１０２４０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２２９８９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平８－０３２６２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／２３５１３６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－０１９４４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０８８５７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０１３６５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００８－５２０１４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３４４５３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第０３／１０３２３４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１８８４８２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２３６７１３（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｌ ４７／６２７５
Ｈ０４Ｌ ４７／５６
Ｈ０４Ｌ ４７／６２９５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
パケットを格納する複数のキューと、前記複数のキューのうち、パケットの優先度に応じたキューにパケットを入力する入力部と、
パケットが前記優先度に応じたキューに入力されるとき、第１の時刻を取得してパケットに付与する付与部と、
前記複数のキューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す読出部と、
パケットが前記複数のキューから読み出されたとき、第２の時刻を取得して、前記第１の時刻と前記第２の時刻の差分からパケットの遅延時間を算出する算出部と、
前記遅延時間に応じてパケットの前記優先度を上げる優先度制御部とを有することを特徴とする通信装置。
【請求項2】
前記優先度制御部は、前記遅延時間が閾値より大きい場合、前記優先度を上げることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項3】
前記通信装置内の時刻を計時する計時部を有し、前記付与部は、前記計時部から前記第１の時刻を取得し、
前記算出部は、前記計時部から前記第２の時刻を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項4】
前記優先度制御部は、前記優先度が所定値以上である場合、前記遅延時間に応じて前記優先度を上げることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の通信装置。
【請求項5】
パケットを受信する複数の受信ポートを有し、前記入力部は、前記複数の受信ポートが受信したパケットを前記優先度に応じたキューに入力することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の通信装置。
【請求項6】
パケットを送信する第１通信装置と、前記第１通信装置から送信されたパケットを受信する第２通信装置とを有し、
前記第１通信装置は、
パケットを格納する複数の第１キューと、
前記複数の第１キューのうち、パケットの優先度に応じた第１キューにパケットを入力する第１入力部と、
パケットが前記優先度に応じた第１キューに入力されるとき、第１の時刻を取得してパケットに付与する付与部と、
前記複数の第１キューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す第１読出部と、
パケットが前記複数の第１キューから読み出されたとき、第２の時刻を取得して、前記第１の時刻と前記第２の時刻の差分からパケットの遅延時間を算出する算出部と、
前記遅延時間に応じてパケットの前記優先度を上げる優先度制御部と、
前記複数の第１キューから読み出されたパケットを送信する送信ポートとを有し、
前記第２通信装置は、
前記第１通信装置から送信されたパケットを格納する複数の第２キューと、
前記複数の第２キューの１つにパケットを入力する第２入力部と、
パケットから、パケットが転送されるパスの識別情報を取得する取得部と、
前記複数の第２キューの各々に格納済みのパケットの前記識別情報を記憶する記憶部と、
前記複数の第２キューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す第２読出部とを有し、
前記第２入力部は、
前記複数の第２キューに入力するパケットの前記識別情報を、前記記憶部に記憶された前記識別情報と比較することにより、前記複数の第２キューに入力するパケットに前記識別情報が一致する前記格納済みのパケットの有無を判定し、
判定の結果、前記格納済みのパケットが有る場合、前記格納済みのパケットが格納された第２キューにパケットを入力し、前記格納済みのパケットがない場合、パケットの前記優先度に応じた第２キューにパケットを入力することを特徴とする通信システム。
【請求項7】
パケットを格納する複数のキューのうち、パケットの優先度に応じたキューにパケットを入力し、パケットが前記優先度に応じたキューに入力されるとき、第１の時刻を取得してパケットに付与し、
前記複数のキューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出し、
パケットが前記複数のキューから読み出されたとき、第２の時刻を取得して、前記第１の時刻と前記第２の時刻の差分からパケットの遅延時間を算出し、
前記遅延時間に応じてパケットの前記優先度を上げることを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本件は、通信装置、通信システム、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
次世代のネットワークとして、例えば５Ｇ（Generation）の移動通信システムが研究開発されている。５Ｇの移動通信システムには、例えば４Ｇの移動通信システムのおよそ１０分の１の遅延時間が要求される。
【0003】
一例として、ＲＲＨ（Remote Radio Head）とＢＢＵ（Base Band Unit）間を接続するモバイルフロントホール（MFH: Mobile Front Haul）領域では、各ノードのレイヤ２スイッチに対し、例えば５（μs）程度の遅延時間が要求されると予測される。レイヤ２スイッチが伝送するパケットの遅延としては、例えば装置内のパケット処理による内部遅延、伝送路上の伝送遅延、及び送信時のパケット同士の衝突による衝突遅延が挙げられる。ＭＦＨ領域では１台のレイヤ２スイッチに多数の複数のＲＲＨからパケットが入力されるため、衝突遅延は全体の遅延時間の中で大きな割合を占める。
【0004】
これに対し、レイヤ２スイッチは、所定の遅延時間が要求されるパケットを高優先パケットとし、遅延時間が要求されないパケットを低優先として、高優先パケットと低優先パケットを別々のキューに格納し、ＱｏＳ（Quality of Service）機能を用いて高優先パケットを低優先パケットより優先的に送信する（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１３－１９７６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、高優先パケット同士が送信時に衝突すると、一方の高優先パケットが他方の高優先パケットの送信が完了するまで待機させられるため、衝突遅延の抑制は難しい。
【0007】
そこで本件は、パケット同士の衝突による遅延を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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
１つの態様では、通信装置は、パケットを格納する複数のキューと、前記複数のキューのうち、パケットの優先度に応じたキューにパケットを入力する入力部と、パケットが前記優先度に応じたキューに入力されるとき、第１の時刻を取得してパケットに付与する付与部と、前記複数のキューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す読出部と、パケットが前記複数のキューから読み出されたとき、第２の時刻を取得して、前記第１の時刻と前記第２の時刻の差分からパケットの遅延時間を算出する算出部と、前記遅延時間に応じてパケットの前記優先度を上げる優先度制御部とを有する。
【0009】
１つの態様では、通信システムは、パケットを送信する第１通信装置と、前記第１通信装置から送信されたパケットを受信する第２通信装置とを有し、前記第１通信装置は、パケットを格納する複数の第１キューと、前記複数の第１キューのうち、パケットの優先度に応じた第１キューにパケットを入力する第１入力部と、パケットが前記優先度に応じた第１キューに入力されるとき、第１の時刻を取得してパケットに付与する付与部と、前記複数の第１キューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す第１読出部と、パケットが前記複数の第１キューから読み出されたとき、第２の時刻を取得して、前記第１の時刻と前記第２の時刻の差分からパケットの遅延時間を算出する算出部と、前記遅延時間に応じてパケットの前記優先度を上げる優先度制御部と、前記複数の第１キューから読み出されたパケットを送信する送信ポートとを有し、前記第２通信装置は、前記第１通信装置から送信されたパケットを格納する複数の第２キューと、前記複数の第２キューの１つにパケットを入力する第２入力部と、パケットから、パケットが転送されるパスの識別情報を取得する取得部と、前記複数の第２キューの各々に格納済みのパケットの前記識別情報を記憶する記憶部と、前記複数の第２キューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す第２読出部とを有し、前記第２入力部は、前記複数の第２キューに入力するパケットの前記識別情報を、前記記憶部に記憶された前記識別情報と比較することにより、前記複数の第２キューに入力するパケットに前記識別情報が一致する前記格納済みのパケットの有無を判定し、判定の結果、前記格納済みのパケットが有る場合、前記格納済みのパケットが格納された第２キューにパケットを入力し、前記格納済みのパケットがない場合、パケットの前記優先度に応じた第２キューにパケットを入力する。
【0010】
１つの態様では、通信方法は、パケットを格納する複数のキューのうち、パケットの優先度に応じたキューにパケットを入力し、パケットが前記優先度に応じたキューに入力されるとき、第１の時刻を取得してパケットに付与し、前記複数のキューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出し、パケットが前記複数のキューから読み出されたとき、第２の時刻を取得して、前記第１の時刻と前記第２の時刻の差分からパケットの遅延時間を算出し、前記遅延時間に応じてパケットの前記優先度を上げる方法である。
【発明の効果】
【0011】
１つの側面として、パケット同士の衝突による遅延を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】移動通信システムのＭＦＨ領域のネットワークの一例を示す構成図である。
【図2】比較例のレイヤ２スイッチにおける衝突遅延の例を示す図である。
【図3】レイヤ２スイッチの一例を示す構成図である。
【図4】パケットのフォーマットの一例を示す図である。
【図5】パケットの受信時の処理の一例を示すフローチャートである。
【図6】パケットの送信時の処理の一例を示すフローチャートである。
【図7】パケットの優先度を上げた場合のレイヤ２スイッチの動作例を示す図である。
【図8】装置内タグを付与する場合のパケットのフォーマットの一例を示す図である。
【図9】装置内タグを付与する場合のパケットのフォーマットの他の例を示す図である。
【図10】パケットの追い越しの一例を示す図である。
【図11】パケットの追い越しの防止の動作例を示す。
【図12】ＶＩＤテーブルの一例を示す図である。
【図13】パケットの入力先の高優先キューの選択処理の一例を示すフローチャートである。
【図14】通信システムの一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図１は、移動通信システムのＭＦＨ領域のネットワークの一例を示す構成図である。移動通信システムは、通信システムの一例であり、例えば互いにリング状に接続された複数のレイヤ２スイッチ１を有し、ＲＲＨ２とＢＢＵ３の通信を中継する。一例として、ノード＃１～＃６には、複数台のＲＲＨ２とスター状に接続された１台のレイヤ２スイッチ１が設けられている。各ＲＲＨ２は、スマートフォンなどの通信端末４と無線通信を行う。
【0014】
ノード４のレイヤ２スイッチはＢＢＵ３に接続されている。ＢＢＵ３は、コアネットワーク５に接続されている。
【0015】
ネットワークには、例えばＲＲＨ２とＢＢＵ３の通信経路としてパスＰａ，Ｐｂが設定されている。パスＰａは、ノード＃６，ノード＃１～＃４のレイヤ２スイッチ１をこの順に経由し、パスＰｂは、＃１～＃４のレイヤ２スイッチ１をこの順に経由する。パスＰａ，Ｐｂに伝送されるパケットは、例えば互いに異なるＶＩＤ（Virtual local area network Identifier）により識別される。なお、ＶＩＤは、例えばパケットに付与されたＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に含まれている。
【0016】
各パスＰａ，Ｐｂの経路上のレイヤ２スイッチ１には複数のＲＲＨ２からパケットが送信されるため、各レイヤ２スイッチ１内ではパケット同士が衝突する。このため、以下に述べるように、比較例のレイヤ２スイッチ１ではパケット同士の衝突遅延が発生する。
【0017】
図２は、比較例のレイヤ２スイッチ１における衝突遅延の例を示す図である。レイヤ２スイッチ１は、パケットが入力される入力ポート１０ａ，１０ｂと、パケットが出力される出力ポート１６と、パケットのうち、高優先パケットを格納する高優先キューＱａと、低優先パケットを格納する低優先キューＱｂとを有する。なお、高優先パケットには所定の遅延時間が要求され、低優先パケットには遅延時間の要求はない。
【0018】
符号Ｇ１は、パケットが入力ポート１０ａ，１０ｂから入力されるタイミングを示し、符号Ｇ２は、パケットが出力ポート１６に出力されるタイミングを示す。本例では、入力ポート１０ａから高優先パケットのＰＫＴ＃１と、低優先パケットのＰＫＴ＃３が入力され、入力ポート１０ｂから高優先パケットのＰＫＴ＃２が入力される。入力タイミングは、ＰＫＴ＃１が最も速く、次にＰＫＴ＃３が早く、ＰＫＴ＃２が最も遅い。
【0019】
ＰＫＴ＃３は低優先キューＱｂに格納され、ＰＫＴ＃１，ＰＫＴ＃２は高優先キューＱａに格納される。高優先キューＱａ及び低優先キューＱｂは、それぞれ、ＦＩＦＯ（First-In First-Out）であり、パケットを入力順に出力する。高優先キューＱａには、ＰＫＴ＃１，ＰＫＴ＃２が格納されており、ＰＫＴ＃１の入力順はＰＫＴ＃２より早いため、先に高優先キューＱａから読み出される。
【0020】
また、高優先キューＱａのＰＫＴ＃１，ＰＫＴ＃２は、低優先キューＱｂのＰＫＴ＃３より優先的に読み出される。このため、出力ポート１６への出力タイミングは、ＰＫＴ＃１、ＰＫＴ＃２、ＰＫＴ＃３の順となる。なお、レイヤ２スイッチ１は、カットスルー方式で高優先キューＱａ及び低優先キューＱｂからパケットを出力すると仮定する。
【0021】
ＰＫＴ＃２は、ＰＫＴ＃３より入力タイミングが遅いが、優先度がＰＫＴ＃３より高いため、早く出力される。このため、ＰＫＴ＃２は、ＰＫＴ＃３との衝突遅延はない。
【0022】
しかし、ＰＫＴ＃２は、同じ優先度のＰＫＴ＃１より入力タイミングが遅いため、高優先キューＱａからのＰＫＴ＃１の読み出しが完了するまで待機させられる。したがって、ＰＫＴ＃２には、ＰＫＴ＃１との衝突遅延ΔＴａが生ずる。なお、衝突遅延ΔＴａはＰＫＴ＃１のデータ長により変化する。
【0023】
そこで、実施例のレイヤ２スイッチ１は、パケットがキューに入力されてキューから出力されるまでの遅延時間を測定し、遅延時間に応じてパケットの優先度を変化させる。これにより優先度が上がったパケットは、後段のレイヤ２スイッチ１において優先的にキューから出力されるため、遅延時間が短縮される。
【0024】
図３は、レイヤ２スイッチ１の一例を示す構成図である。レイヤ２スイッチ１は、複数の入力ポート１０、タグ処理部１１、タイムスタンプ付与部１２、スイッチング部１３、複数の送信処理部１４、時刻管理部１５、及び複数の出力ポート１６を有する。なお、レイヤ２スイッチ１は通信装置の一例である。
【0025】
タグ処理部１１、タイムスタンプ付与部１２、スイッチング部１３、複数の送信処理部１４、及び時刻管理部１５は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）などの回路、及びＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを駆動するソフトウェア機能の一方または両方により構成される。
【0026】
入力ポート１０は、パケットを受信してタグ処理部１１に出力する。入力ポート１０は、例えばフォトダイオードやアンプなどの回路を含み、受信したパケットを光信号から電気信号に変換する。なお、入力ポート１０は、パケットを受信する受信ポートの一例である。
【0027】
タグ処理部１１は、パケットにタグを付与したり、パケットに付与されたタグから各種の情報を取得する。タグ処理部１１は、パケットをタイムスタンプ付与部１２に出力する。
【0028】
タイムスタンプ付与部１２は、時刻管理部１５から装置内の時刻を取得してパケットに付与する。タイムスタンプ付与部１２は付与部の一例であり、タイムスタンプ付与部１２が取得する時刻は第１の時刻の一例である。
【0029】
時刻管理部１５は、例えばリアルタイムクロックの回路を含み、レイヤ２スイッチ１内の時刻を計時する。時刻管理部１５は、タイムスタンプ付与部１２からの要求に従って、時刻を示すカウンタ値をタイムスタンプ付与部１２に出力する。なお、時刻管理部１５は、レイヤ２スイッチ内の時刻を計時する計時部の一例である。
【0030】
タイムスタンプ付与部１２は、タイムスタンプが付与されたパケットをスイッチング部１３に出力する。
【0031】
スイッチング部１３は、パケットを宛先に応じた送信処理部１４に出力する。スイッチング部１３は、例えばパケットのヘッダやＶＬＡＮタグ内のＶＩＤに基づいて出力先の送信処理部１４を選択する。
【0032】
送信処理部１４は、入力部１４０、複数の高優先キュー１４１、複数の低優先キュー１４２、読出部１４３、タイムスタンプ抽出部１４４、優先度変更部１４５、衝突判定部１４６、キュー管理部１４７、及び記憶部１４８を有する。記憶部１４８には、ＶＩＤテーブルが記憶されている。なお、複数の高優先キュー１４１、複数の低優先キュー１４２、及び記憶部１４８は、例えばメモリなどにより構成される。
【0033】
入力部１４０は、パケットの優先度を判別して、パケットの優先度に応じた高優先キュー１４１または低優先キュー１４２にパケットを入力する。
【0034】
図４は、パケットのフォーマットの一例を示す図である。本例では、パケットとして、イーサネット（登録商標、以下同様）フレームを挙げる。
【0035】
符号８０は、入力ポート１０が受信するパケットの例を示す。パケットは、ＤＡ（Destination Address）、ＳＡ（Source Address）、ＶＬＡＮタグ、タイプ、ペイロード、及びＦＣＳ（Frame Check Sequence）を含む。
【0036】
ＶＬＡＮタグには、ＴＰＩＤ（Tag Protocol Identifier）、プライオリティ値、ＣＦＩ（Canonical Format Identifier）、及びＶＩＤが含まれている。プライオリティ値は０，１，２，・・・，７の何れかの値でパケットの優先度を示し、７が最も優先度が高く、０が最も優先度が低い。
【0037】
また、符号８１は、タイムスタンプが付与されたパケットの例を示す。タイムスタンプは、一例としてタイプとペイロードの間に挿入される。タイムスタンプには、パケットが高優先キュー１４１または低優先キュー１４２に入力されるときの時刻の情報が含まれている。
【0038】
再び図３を参照すると、複数の高優先キュー１４１は、プライオリティ値の４，５，６，７にそれぞれ対応し、複数の低優先キュー１４２は、プライオリティ値の０，１，２，３にそれぞれ対応する。入力部１４０は、パケットをプライオリティ値に応じた高優先キュー１４１または低優先キュー１４２に入力する。
【0039】
読出部１４３は、複数の高優先キュー１４１及び複数の低優先キュー１４２から、優先度が高いパケットほど優先的に読み出す。つまり、読出部１４３は、プライオリティ値が最も高い高優先キュー１４１から最も優先的にパケットを読み出す。また、読出部１４３は、各高優先キュー１４１または各低優先キュー１４２から入力順でパケットを読み出す。なお、読出部１４３の読み出し方式としては、重み付けラウンドロビンが挙げられるが、これに限定されない。
【0040】
キュー管理部１４７は、高優先キュー１４１及び低優先キュー１４２に格納されているパケットを管理する。キュー管理部１４７は、高優先キュー１４１及び低優先キュー１４２に入力されたパケットのＶＩＤを入力部１４０から取得し、高優先キュー１４１及び低優先キュー１４２から出力されたパケットのＶＩＤを読出部１４３から取得する。キュー管理部１４７は、入力部１４０から取得したＶＩＤをＶＩＤテーブル１４９に登録し、読出部１４３から取得したＶＩＤをＶＩＤテーブル１４９から削除する。なお、キュー管理部１４７は、ＶＩＤを取得する取得部の一例である。
【0041】
ＶＩＤテーブル１４９には、プライオリティ値に基づき高優先キュー１４１及び低優先キュー１４２を識別するキューＩＤ（「＃０」～「＃７」）ごとに、格納中のパケットのＶＩＤがパケットの入力順に従って登録されている。これにより、キュー管理部１４７は、高優先キュー１４１及び低優先キュー１４２に格納中のパケットのＶＩＤを管理する。
【0042】
キュー管理部１４７は、後述するパケットの追い越し防止機能を実現するため、入力部１４０の要求に従ってＶＩＤテーブル１４９を検索し、検索結果を入力部１４０に出力する。
【0043】
タイムスタンプ抽出部１４４は、読出部１４３から入力されたパケットからタイプスタンプを抽出して衝突判定部１４６に出力する。タイムスタンプ抽出部１４４は、パケットからタイムスタンプを削除して優先度変更部１４５に出力する。
【0044】
衝突判定部１４６は、パケットが高優先キュー１４１または低優先キュー１４２から読み出されたとき、時刻管理部１５からレイヤ２スイッチ１内の時刻を取得して、その時刻と、タイムスタンプ抽出部１４４から取得した時刻との差分からパケットの遅延時間を算出する。なお、衝突判定部１４６は算出部の一例であり、時刻管理部１５から取得した時刻は第２の時刻の一例である。
【0045】
また、時刻管理部１５は、例えばレイヤ２スイッチ１の外部に設けられてもよいが、レイヤ２スイッチ１内に設けられた場合、タイムスタンプ付与部１２及び衝突判定部１４６と時刻管理部１５の間の伝搬遅延を抑えることができるため、より高精度な時刻の取得が可能となる。衝突判定部１４６は、遅延時間を優先度変更部１４５に出力する。
【0046】
優先度変更部１４５は、タイムスタンプ抽出部１４４から入力されたパケットのうち、高優先パケットの優先度を遅延時間に応じて上げる。このため、遅延時間が大きいパケットは、優先度が上がることにより、後段以降のレイヤ２スイッチ１において高優先キュー１４１から優先的に読み出され、さらなる遅延時間の増加が抑制される。なお、優先度変更部１４５は優先度制御部の一例である。
【0047】
また、低優先パケットには所定の遅延時間が要求されないため、優先度変更部１４５は低優先パケットの優先度を変更しない。このため、低優先パケットの優先度は、最初に送信されたときのままとすることができるが、これに限定されず、優先度変更部１４５は低優先パケットの優先度も遅延時間に応じて上げてもよい。優先度変更部１４５はパケットを出力ポート１６に出力する。
【0048】
出力ポート１６は、例えばＬＤ（Laser Diode）などの回路を含み、パケットを電気信号から光信号に変換して、光ファイバなどの伝送路に出力する。パケットは、伝送路を介して後段のレイヤ２スイッチ１またはＢＢＵ３に送信される。なお、出力ポート１６は、後段のレイヤ２スイッチ１またはＢＢＵ３にパケットを送信する送信ポートの一例である。
【0049】
図５は、パケットの受信時の処理の一例を示すフローチャートである。なお、本処理は、実施例の通信方法の一例である。
【0050】
タイムスタンプ付与部１２は、パケットが入力されると時刻管理部１５からレイヤ２スイッチ１内の時刻を取得する（ステップＳｔ１）。次にタイムスタンプ付与部１２は、取得した時刻のタイムスタンプをパケットに付与する（ステップＳｔ２）。
【0051】
次に入力部１４０は、パケットの優先度に応じてパケットの入力先の高優先キュー１４１または低優先キュー１４２を選択する（ステップＳｔ３）。次に入力部１４０は、入力先として選択した高優先キュー１４１または低優先キュー１４２にパケットを入力する（ステップＳｔ４）。これにより、パケットは、高優先キュー１４１または低優先キュー１４２に格納される。
【0052】
次にキュー管理部１４７は、入力部１４０からパケットのＶＩＤ及び入力先の高優先キュー１４１または低優先キュー１４２のキューＩＤを取得し、ＶＩＤ及びキューＩＤに基づきＶＩＤテーブル１４９を更新する（ステップＳｔ５）。これにより、ＶＩＤテーブル１４９のキューＩＤの欄に、新たに格納されたパケットのＶＩＤが追加される。このようにして、パケットの受信時の処理は行われる。
【0053】
図６は、パケットの送信時の処理の一例を示すフローチャートである。なお、本処理は、実施例の通信方法の一例である。
【0054】
読出部１４３は、パケットの送信タイミングに応じて、高優先キュー１４１及び低優先キュー１４２からパケットの読み出し対象のキューを選択する（ステップＳｔ１１）。このとき、読出部１４３は、高優先キュー１４１を低優先キュー１４２より優先的に選択し、高優先キュー１４１または低優先キュー１４２のうち、優先度が高いキューほど、優先的に選択する。
【0055】
次に読出部１４３は、読み出し対象として選択した高優先キュー１４１または低優先キュー１４２からパケットを読み出す（ステップＳｔ１２）。
【0056】
次にキュー管理部１４７は、読出部１４３から読み出したパケットのＶＩＤ及び読み出し元の高優先キュー１４１または低優先キュー１４２のキューＩＤを取得し、ＶＩＤ及びキューＩＤに基づきＶＩＤテーブル１４９を更新する（ステップＳｔ１３）。これにより、ＶＩＤテーブル１４９のキューＩＤの欄から、読み出されたパケットのＶＩＤが削除される。
【0057】
次にタイムスタンプ抽出部１４４は、パケットからタイムスタンプを抽出して削除する（ステップＳｔ１４）。タイムスタンプ抽出部１４４は、抽出したタイムスタンプを衝突判定部１４６に出力する。
【0058】
次に衝突判定部１４６は、時刻管理部１５からレイヤ２スイッチ１内の時刻を取得する（ステップＳｔ１５）。次に衝突判定部１４６は、取得した時刻とタイムスタンプの時刻の差分から読み出されたパケットの遅延時間を算出する（ステップＳｔ１６）。例えば遅延時間は、パケットが高優先キュー１４１または低優先キュー１４２に入力された時刻と、パケットが高優先キュー１４１または低優先キュー１４２から読み出された時刻との差分として算出される。なお、遅延時間の算出には、レイヤ２スイッチ１の構成に応じて適切な補正が用いられてもよい。衝突判定部１４６は、遅延時間を優先度変更部１４５に出力する。
【0059】
次に優先度変更部１４５は、遅延時間を所定の閾値ＴＨと比較する（ステップＳｔ１７）。閾値ＴＨは、例えば通信システムの設計上で要求される遅延時間に基づく値である。
【0060】
優先度変更部１４５は、遅延時間が閾値ＴＨより大きい場合（ステップＳｔ１７のＹｅｓ）、パケットの優先度が４，５，６の何れかであるか否かを判定する（ステップＳｔ１８）。これにより、優先度変更部１４５は、パケットが高優先パケットであり、かつ、優先度が最大値の７未満であるか否かを判定する。
【0061】
優先度変更部１４５は、パケットの優先度が４，５，６の何れかである場合（ステップＳｔ１８のＹｅｓ）、優先度を１つ上げる（ステップＳｔ１９）。これにより、パケットは、後段のレイヤ２スイッチ１において高優先キュー１４１から優先的に読み出されるため、さらなる遅延時間の増加が抑制される。次に出力ポート１６はパケットを送信する（ステップＳｔ２０）。
【0062】
また、優先度変更部１４５は、遅延時間が閾値ＴＨ以下である場合（ステップＳｔ１７のＮｏ）、例えば通信システムにおいて要求される遅延時間が満たされるため、優先度の変更（ステップＳｔ１９）を行わない。その後、出力ポート１６はパケットを送信する（ステップＳｔ２０）。
【0063】
このように、優先度変更部１４５は、遅延時間が閾値ＴＨより大きい場合、優先度を上げる。このため、レイヤ２スイッチ１は、通信システムの要求に応じた閾値ＴＨを設定することにより、通信システムの要求を満たす遅延時間でパケットを伝送することが可能となる。
【0064】
また、優先度変更部１４５は、優先度が０，１，２，３，７の何れかである場合（ステップＳｔ１８のＮｏ）、パケットが低優先パケットであるか、優先度が最大値の７であるため、優先度の変更（ステップＳｔ１９）を行わない。その後、出力ポート１６はパケットを送信する（ステップＳｔ２０）。このようにして、パケットの送信時の処理は行われる。
【0065】
図７は、パケットの優先度を上げた場合のレイヤ２スイッチ１の動作例を示す図である。本例では、前段のノード＃１のレイヤ２スイッチ１から後段のノード＃２のレイヤ２スイッチ１にパケットを伝送する場合を挙げる。
【0066】
なお、図７には、ノード＃１の入力ポート１０として、入力ポート１０ａ～１０ｃが記載され、ノード＃２の入力ポート１０として、入力ポート１０ｄ，１０ｅが記載されている。また、図７には、高優先キュー１４１として、優先度が４であるパケットを格納する高優先キューＱ＃４と、優先度が５であるパケットを格納する高優先キューＱ＃５とが記載されている。
【0067】
符号Ｇ１１は、ノード＃１のレイヤ２スイッチ１においてパケットが入力ポート１０ａ～１０ｃから入力されるタイミングを示し、符号Ｇ１２は、ノード＃１のレイヤ２スイッチ１においてパケットが出力ポート１６に出力されるタイミングを示す。
【0068】
ノード＃１のレイヤ２スイッチ１は、入力ポート１０ａ～１０ｃで高優先パケットのＰＫＴ＃１～＃３をそれぞれ受信する。ＰＫＴ＃１～＃３の優先度は、一例として４とする（［４］参照）。ＰＫＴ＃１～＃３は、優先度が４であるパケットに対応する高優先キューＱ＃４に入力される。ＰＫＴ＃１～＃３のうち、ＰＫＴ＃１は最も早く入力され、ＰＫＴ＃３は最も遅く入力される。
【0069】
ＰＫＴ＃１～＃３は、高優先キューＱ＃４から入力順に読み出される。ＰＫＴ＃３は、先行するＰＫＴ＃１及びＰＫＴ＃２の読み出しが完了するまで待機させられるため、ＰＫＴ＃１，＃２との衝突による遅延時間ΔＴｂが生ずる。遅延時間ΔＴｂが閾値ＴＨより大きいため、ＰＫＴ＃３の優先度は５に上げられる（［５］参照）。なお、ＰＫＴ＃２の遅延時間は閾値ＴＨ以下であるため、ＰＫＴ＃２の優先度は変更されない。
【0070】
符号Ｇ１３は、ノード＃２のレイヤ２スイッチ１においてパケットが入力ポート１０ｄ，１０ｅから入力されるタイミングを示し、符号Ｇ１４は、ノード＃２のレイヤ２スイッチ１においてパケットが出力ポート１６に出力されるタイミングを示す。
【0071】
ノード＃２のレイヤ２スイッチ１は、入力ポート１０ｄからＰＫＴ＃１～＃３を受信し、入力ポート１０ｅから高優先パケットのＰＫＴ＃４を受信する。ＰＫＴ＃４の優先度は、一例として４とする（［４］参照）。ＰＫＴ＃４は、ＰＫＴ＃３より早く、ＰＫＴ＃１，＃２より遅いタイミングで入力される。
【0072】
ＰＫＴ＃１，＃２，＃４は、優先度が４であるパケットに対応する高優先キューＱ＃４に入力され、ＰＫＴ＃３は、優先度が５であるパケットに対応する高優先キューＱ＃５に入力される。優先度が４であるＰＫＴ＃１，＃２，＃４のうち、ＰＫＴ＃１は最も早く入力され、ＰＫＴ＃２は２番目に早く入力され、ＰＫＴ＃４は最も遅く入力される。なお、ＰＫＴ＃１～＃４が入力される直前において、高優先キューＱ＃４，Ｑ＃５にはパケットが格納されていないと仮定する。
【0073】
ＰＫＴ＃１，＃２，＃４は高優先キューＱ＃４から入力順に読み出される。また、ＰＫＴ＃３は高優先キューＱ＃５から読み出される。
【0074】
ＰＫＴ＃１～＃３は、入力ポート１０ｄからシリアルに入力されるため、ＰＫＴ＃１，＃２が高優先キューＱ＃４に格納されたとき、ＰＫＴ＃３は高優先キューＱ＃５に格納されていない。このため、ＰＫＴ＃１，＃２は、ＰＫＴ＃３より早く高優先キューＱ＃４から出力される。
【0075】
また、ＰＫＴ＃４は、同じ優先度のＰＫＴ＃３の格納後に高優先キューＱ＃４に入力されるため、入力タイミングがＰＫＴ＃３とほぼ同じとなる。しかし、ＰＫＴ＃３の優先度は、ＰＫＴ＃４の優先度より高いため、ＰＫＴ＃４より先に高優先キューＱ＃５から出力される。
【0076】
したがって、出力ポート１６への出力の順序はＰＫＴ＃１～＃４の順となる。このため、ＰＫＴ＃３の遅延時間が、ＰＫＴ＃４との衝突により増加することが抑制される。なお、仮にノード＃１のレイヤ２スイッチ１がＰＫＴ＃３の優先度を５に上げない場合、ＰＫＴ＃３の先に高優先キューＱ＃４に入力されたＰＫＴ＃４が割り込むことにより、ＰＫＴ＃３の遅延時間が増加する。
【0077】
このように、ノード＃１のレイヤ２スイッチ１において、入力部１４０は、複数の入力ポート１０ａ～１０ｃが受信したＰＫＴ＃１～＃３を高優先キューＱ＃４に入力するため、入力タイミングが最も遅いＰＫＴ＃３に衝突遅延が生ずる。しかし、優先度変更部１４５がＰＫＴ＃３の優先度を上げるため、後段のノード＃２のレイヤ２スイッチ１においてＰＫＴ＃３の衝突遅延がさらに増加することが抑制される。
【0078】
また、タグ処理部１１は、パケットに装置内タグを付与してもよい。
【0079】
【0080】
符号８２は、入力ポート１０が受信するパケットの例を示す。パケットは、図４の符号８０で示されたものと同様である。
【0081】
符号８３は、タグ処理部１１で装置内タグが付与されたパケットの例を示す。タグ処理部１１は、例えばＳＡとＶＬＡＮタグの間に装置内タグを挿入する。装置内タグは、ＶＬＡＮタグと同様の構成を有する。優先度変更部１４５は、装置内タグのプライオリティ値を変更する。
【0082】
符号８４は、タイムスタンプが付与されたパケットの例を示す。タイムスタンプは、一例としてタイプとペイロードの間に挿入される。
【0083】
【0084】
符号８５は、入力ポート１０が受信するパケットの例を示す。パケットは、図４の符号８０で示されたものと同様である。
【0085】
符号８６は、タグ処理部１１で装置内タグが付与されたパケットの例を示す。タグ処理部１１は、装置内タグとしてＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching）ヘッダを付与する。タグ処理部１１は、例えばタイプとペイロードの間に装置内タグを挿入する。
【0086】
ＭＰＬＳヘッダは、ラベル、ＥＸＰ領域、Ｓ領域、及びＴＴＬ（Time To Live）領域を有する。ＥＸＰ領域には、０，１，・・・，７のプライオリティ値が格納される。優先度変更部１４５は、ＥＸＰ領域のプライオリティ値を変更する。
【0087】
符号８７は、タイムスタンプが付与されたパケットの例を示す。タイムスタンプは、ＭＰＬＳヘッダとペイロードの間に挿入される。
【0088】
（パケットの追い越し防止機能）
パケットの優先度は、遅延時間が閾値ＴＨを越えると上がるため、後段のレイヤ２スイッチ１において先行する同一のパスＰａ，Ｐｂのパケットを追い越すおそれがある。パケットの追い越しが発生すると、受信順序が誤るため、パケットから元のデータを正常に復元することができない。
パケットの優先度は、遅延時間が閾値ＴＨを越えると上がるため、後段のレイヤ２スイッチ１において先行する同一のパスＰａ，Ｐｂのパケットを追い越すおそれがある。パケットの追い越しが発生すると、受信順序が誤るため、パケットから元のデータを正常に復元することができない。
【0089】
図１０は、パケットの追い越しの一例を示す図である。図１０において、高優先パケットのＰＫＴ＃１～＃８に添付された数字はパケットのＶＩＤを示す。本例では、ＶＩＤ「１００」の先行のＰＫＴ＃６が、同じＶＩＤ「１００」の後発のＰＫＴ＃４に追い越される場合を挙げる。
【0090】
なお、図１０には、ノード＃１の入力ポート１０として、入力ポート１０ａ～１０ｄが記載されている。また、図１０には、高優先キュー１４１として、優先度が４であるパケットを格納する高優先キューＱ＃４と、優先度が５であるパケットを格納する高優先キューＱ＃５とが記載されている。
【0091】
符号Ｇ２１は、パケットが入力ポート１０ａ～１０ｄから入力されるタイミングを示し、符号Ｇ２２は、パケットが出力ポート１６に出力されるタイミングを示す。
【0092】
レイヤ２スイッチ１は、入力ポート１０ａでＰＫＴ＃１～＃３を受信し、入力ポート１０ｂでＰＫＴ＃４～＃６を受信する。また、レイヤ２スイッチ１は、入力ポート１０ｃでＰＫＴ＃７を受信し、入力ポート１０ｄでＰＫＴ＃８を受信する。
【0093】
ＰＫＴ＃１，＃３，＃６の優先度は、一例として５とする（［５］参照）。また、ＰＫＴ＃２，＃４，＃５，＃７，＃８の優先度は、一例として４とする（［４］参照）。ここで、ＰＫＴ＃６は、前段のレイヤ２スイッチ１において優先度変更部１４５により優先度が４から５に上がっていると仮定する。
【0094】
ＰＫＴ＃２，＃４，＃５，＃７，＃８は、優先度が４であるパケットに対応する高優先キューＱ＃４に入力される。また、ＰＫＴ＃１，＃３，＃６は、優先度が５であるパケットに対応する高優先キューＱ＃５に入力される。ＶＩＤ「１００」のＰＫＴ＃６は、先行するＰＫＴ＃４の高優先キューＱ＃４への入力タイミングより遅れて高優先キューＱ＃５に入力される。
【0095】
ＰＫＴ＃６とＰＫＴ＃４は、優先度が相違する高優先キューＱ＃５，Ｑ＃４に格納される。高優先キューＱ＃５に格納されたパケットは、高優先キューＱ＃４に格納されたパケットより優先的に読み出されて出力ポート１６に出力される。このため、ＰＫＴ＃４より遅れて高優先キューＱ＃５に格納されたＰＫＴ＃６が、先行のＰＫＴ＃４より早く高優先キューＱ＃５から読み出される。これにより、ＰＫＴ＃６がＰＫＴ＃４を追い越す。
【0096】
そこで、レイヤ２スイッチ１は、優先度が５であるＰＫＴ＃６を、高優先キューＱ＃５ではなく、ＰＫＴ＃４と同じ高優先キューＱ＃４に入力することにより、同じＶＩＤ「１００」のＰＫＴ＃４，＃６の出力順が逆転して追い越しが発生することを防止する。
【0097】
【0098】
符号Ｇ３１は、パケットが入力ポート１０ａ～１０ｄから入力されるタイミングを示し、符号Ｇ３２は、パケットが出力ポート１６に出力されるタイミングを示す。なお、符号Ｇ３１が示すタイミングは、符号Ｇ２１が示すタイミングと同一である。
【0099】
本例において、ＰＫＴ＃６は、先行のＰＫＴ＃４と同じ高優先キューＱ＃４に入力される。ＰＫＴ＃４，＃６は、高優先キューＱ＃４に入力された順に従って読み出されるため、先行のＰＫＴ＃４はＰＫＴ＃６より先に出力される。これにより、追い越しが防止される。
【0100】
このとき、入力部１４０は、ＶＩＤテーブル１４９に基づきＰＫＴ＃６の入力先のキューとして高優先キューＱ＃４を選択する。入力部１４０は、キュー管理部１４７にＶＩＤテーブル１４９からＶＩＤ「１００」の検索を依頼し、ＶＩＤテーブル１４９にＶＩＤ「１００」が登録済みである場合、ＶＩＤ「１００」の格納済みのＰＫＴ＃４と同一の高優先キューＱ＃４を選択する。
【0101】
図１２は、ＶＩＤテーブル１４９の一例を示す図である。なお、図１２には、ＰＫＴ＃６の入力タイミングにおいて、高優先キューＱ＃４，＃５のキューＩＤ＃４，＃５に格納済みのパケットのＶＩＤのみが示されている。
【0102】
入力部１４０は、ＰＫＴ＃６のＶＩＤ「１００」を、ＶＩＤテーブル１４９に登録済みのＶＩＤと比較することにより、ＶＩＤが一致する格納済みのパケットの有無を判定する。このため、入力部１４０は、キュー管理部１４７にＶＩＤ「１００」の検索を依頼する。
【0103】
入力部１４０は、検索の結果、キューＩＤ＃４に対応するＶＩＤ「１００」を検出する（点線枠参照）。このため、入力部１４０は、ＰＫＴ＃６の入力先のキューとして高優先キューＱ＃４を選択する。なお、入力部１４０は、仮にＶＩＤ「１００」を検出できなかった場合、ＰＫＴ＃６の入力先のキューとして、優先度の６に対応する高優先キューＱ＃５を選択する。
【0104】
このように、入力部１４０は、ＶＩＤテーブル１４９内のＶＩＤが一致する格納済みのパケットの有無の判定の結果、該当パケットが有る場合、そのパケットが格納されたキューにパケットを入力し、該当パケットがない場合、優先度に応じた高優先キュー１４１にパケットを入力する。このため、パケットは、優先度変更部１４５により優先度が上がっても、後段のレイヤ２スイッチ１において同一ＶＩＤの先行のパケットと同じ高優先キュー１４１に入力されるため、先行のパケットを追い越すことがない。
【0105】
【0106】
入力部１４０は、例えばパケットのＶＬＡＮタグから優先度を検出する（ステップＳｔ３１）。次に入力部１４０は、優先度が４以上であるか否かを判定する（ステップＳｔ３２）。これにより、入力部１４０は、パケットが高優先パケットであるか否かを判定する。
【0107】
入力部１４０は、優先度が３以下である場合（ステップＳｔ３２のＮｏ）、つまりパケットが低優先パケットである場合、パケットの優先度に応じた低優先キュー１４２を入力先のキューとして選択する（ステップＳｔ３６）。
【0108】
また、入力部１４０は、優先度が４以上である場合（ステップＳｔ３２のＹｅｓ）、つまりパケットが高優先パケットである場合、パケットの優先度未満の優先度の高優先キュー１４１のキューＩＤについてＶＩＤの検索をキュー管理部１４７に依頼する（ステップＳｔ３３）。キュー管理部１４７は、依頼に応じてＶＩＤテーブル１４９からＶＩＤを検索する。図１２の例の場合、入力対象のＰＫＴ＃６の優先度が５であるため、優先度が４である高優先キュー１４１のキューＩＤ＃４についてＶＩＤが検索される。
【0109】
なお、本例のように、ＶＩＤテーブル１４９内の検索範囲をパケットの優先度未満の優先度の高優先キュー１４１のキューＩＤのＶＩＤに限定することにより、検索の所要時間が全キューＩＤのＶＩＤを検索する場合より短縮されるが、これに限定されず、全キューＩＤのＶＩＤを検索してもよい。
【0110】
次に入力部１４０は、検索結果に基づき、入力対象のパケットのＶＩＤと同じＶＩＤがＶＩＤテーブル１４９に有るか否かを判定する（ステップＳｔ３４）。入力部１４０は、同一ＶＩＤがない場合（ステップＳｔ３４のＮｏ）、パケットの優先度に応じた低優先キュー１４２を入力先のキューとして選択する（ステップＳｔ３６）。
【0111】
また、入力部１４０は、同一ＶＩＤが有る場合（ステップＳｔ３４のＹｅｓ）、ＶＩＤテーブル１４９から検索したＶＩＤに対応するキューＩＤの高優先キュー１４１をパケットの入力先のキューとして選択する（ステップＳｔ３５）。これにより、同一ＶＩＤの先行のパケットと後発のパケットが同一の高優先キュー１４１に入力されるため、パケットの追い越しが防止される。このようにして、パケットの入力先のキューの選択処理は行われる。
【0112】
なお、本例では、パケットが転送されるパスＰａ，Ｐｂの識別情報としてＶＩＤを挙げたが、これに限定されない。パスＰａ，Ｐｂの識別情報としては、例えばＳＡ及びＤＡの組み合わせやＭＰＬＳ－ＴＰ（Transport Profile）のラベル値が用いられてもよい。
【0113】
（通信システム）
図１４は、通信システムの一例を示す構成図である。通信システムのＭＦＨ領域には、ノード＃１～＃３の各レイヤ２スイッチ１が設けられている。各レイヤ２スイッチ１は互いに直列に接続されており、各レイヤ２スイッチ１の配下には複数のＲＲＨ２が設けられている。各ＲＲＨ２はパケットをレイヤ２スイッチ１に送信する。
図１４は、通信システムの一例を示す構成図である。通信システムのＭＦＨ領域には、ノード＃１～＃３の各レイヤ２スイッチ１が設けられている。各レイヤ２スイッチ１は互いに直列に接続されており、各レイヤ２スイッチ１の配下には複数のＲＲＨ２が設けられている。各ＲＲＨ２はパケットをレイヤ２スイッチ１に送信する。
【0114】
ノード＃１のレイヤ２スイッチ１は、ＲＲＨ２からのパケットを時分割多重して後段のノード＃２のレイヤ２スイッチ１に送信する。ノード＃２のレイヤ２スイッチ１は、ノード＃１及びＲＲＨ２からのパケットを時分割多重して後段のノード＃３のレイヤ２スイッチ１に送信する。ノード＃３のレイヤ２スイッチ１は、ノード＃２及びＲＲＨ２からのパケットを時分割多重して後段のＢＢＵ３に送信する。
【0115】
ノード＃１のレイヤ２スイッチ１では、各ＲＲＨ２からのパケット同士が衝突するため、優先度変更部１４５による優先度変更機能１００が実行される。後段のノード＃２のレイヤ２スイッチ１では、ノード＃１における優先度変更によるパケットの追い越し（点線の矢印参照）を防止するために、入力部１４０による追い越し防止機能１０１が実行される。
【0116】
また、ノード＃２のレイヤ２スイッチ１では、各ＲＲＨ２からのパケットとノード＃１からのパケットが衝突するため、優先度変更部１４５による優先度変更機能１００が実行される。後段のノード＃３のレイヤ２スイッチ１では、ノード＃２における優先度変更によるパケットの追い越し（点線の矢印参照）を防止するために、入力部１４０による追い越し防止機能１０１が実行される。
【0117】
また、ノード＃３のレイヤ２スイッチ１では、各ＲＲＨ２からのパケットとノード＃２からのパケットが衝突するが、後段のレイヤ２スイッチ１が存在しないため、優先度変更機能１００を実行しない。
【0118】
このように、パケット同士の衝突が発生するレイヤ２スイッチ１の前段のレイヤ２スイッチ１が優先度変更機能１００を実行することにより衝突遅延を抑制することができる。そして、ノード＃１，＃２の各レイヤ２スイッチ１が優先度変更機能１００を実行することにより、衝突遅延が一部のパケットに偏ることなく、平均的に衝突遅延を抑制することが可能となる。
【0119】
また、優先度変更機能１００を実行したレイヤ２スイッチ１の後段のレイヤ２スイッチ１が、追い越し防止機能１０１を実行することにより、パケットの追い越しが発生することを防止する。なお、ノード＃１，＃２のレイヤ２スイッチ１は、それぞれ、第１通信装置及び第２通信装置の一例であり、ノード＃２，＃３のレイヤ２スイッチ１は、それぞれ、第１通信装置及び第２通信装置の一例である。
【0120】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能である。
【0121】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１） パケットを格納する複数のキューと、
前記複数のキューのうち、パケットの優先度に応じたキューにパケットを入力する入力部と、
パケットが前記優先度に応じたキューに入力されるとき、第１の時刻を取得してパケットに付与する付与部と、
前記複数のキューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す読出部と、
パケットが前記複数のキューから読み出されたとき、第２の時刻を取得して、前記第１の時刻と前記第２の時刻の差分からパケットの遅延時間を算出する算出部と、
前記遅延時間に応じてパケットの前記優先度を上げる優先度制御部とを有することを特徴とする通信装置。
（付記２） 前記優先度制御部は、前記遅延時間が閾値より大きい場合、前記優先度を上げることを特徴とする付記１に記載の通信装置。
（付記３） 前記通信装置内の時刻を計時する計時部を有し、
前記付与部は、前記計時部から前記第１の時刻を取得し、
前記算出部は、前記計時部から前記第２の時刻を取得することを特徴とする付記１または２に記載の通信装置。
（付記４） 前記優先度制御部は、前記優先度が所定値以上である場合、前記優先度を上げることを特徴とする付記１乃至３の何れかに記載の通信装置。
（付記５） パケットを受信する複数の受信ポートを有し、
前記入力部は、前記複数の受信ポートが受信したパケットを前記優先度に応じたキューに入力することを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の通信装置。
（付記６） パケットを格納する複数のキューと、
前記複数のキューの１つにパケットを入力する入力部と、
パケットから、パケットが転送されるパスの識別情報を取得する取得部と、
前記複数のキューの各々に格納済みのパケットの前記識別情報を記憶する記憶部と、
前記複数のキューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す読出部とを有し、
前記入力部は、
前記複数のキューに入力するパケットの前記識別情報を、前記記憶部に記憶された前記識別情報と比較することにより、前記複数のキューに入力するパケットに前記識別情報が一致する前記格納済みのパケットの有無を判定し、
判定の結果、前記格納済みのパケットが有る場合、前記格納済みのパケットが格納されたキューにパケットを入力し、前記格納済みのパケットがない場合、パケットの前記優先度に応じたキューにパケットを入力することを特徴とする通信装置。
（付記７） パケットを送信する第１通信装置と、
前記第１通信装置から送信されたパケットを受信する第２通信装置とを有し、
前記第１通信装置は、
パケットを格納する複数の第１キューと、
前記複数の第１キューのうち、パケットの優先度に応じた第１キューにパケットを入力する第１入力部と、
パケットが前記優先度に応じた第１キューに入力されるとき、第１の時刻を取得してパケットに付与する付与部と、
前記複数の第１キューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す第１読出部と、
パケットが前記複数の第１キューから読み出されたとき、第２の時刻を取得して、前記第１の時刻と前記第２の時刻の差分からパケットの遅延時間を算出する算出部と、
前記遅延時間に応じてパケットの前記優先度を上げる優先度制御部と、
前記複数の第１キューから読み出されたパケットを送信する送信ポートとを有し、
前記第２通信装置は、
前記第１通信装置から送信されたパケットを格納する複数の第２キューと、
前記複数の第２キューの１つにパケットを入力する第２入力部と、
パケットから、パケットが転送されるパスの識別情報を取得する取得部と、
前記複数の第２キューの各々に格納済みのパケットの前記識別情報を記憶する記憶部と、
前記複数の第２キューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す第２読出部とを有し、
前記第２入力部は、
前記複数の第２キューに入力するパケットの前記識別情報を、前記記憶部に記憶された前記識別情報と比較することにより、前記複数の第２キューに入力するパケットに前記識別情報が一致する前記格納済みのパケットの有無を判定し、
判定の結果、前記格納済みのパケットが有る場合、前記格納済みのパケットが格納された第２キューにパケットを入力し、前記格納済みのパケットがない場合、パケットの前記優先度に応じた第２キューにパケットを入力することを特徴とする通信システム。
（付記８） 前記優先度制御部は、前記遅延時間が閾値より大きい場合、前記優先度を上げることを特徴とする付記７に記載の通信システム。
（付記９） 前記通信装置内の時刻を計時する計時部を有し、
前記付与部は、前記計時部から前記第１の時刻を取得し、
前記算出部は、前記計時部から前記第２の時刻を取得することを特徴とする付記７または８に記載の通信システム。
（付記１０） 前記優先度制御部は、前記優先度が所定値以上である場合、前記遅延時間に応じて前記優先度を上げることを特徴とする付記７乃至９の何れかに記載の通信システム。
（付記１１） パケットを受信する複数の受信ポートを有し、
前記入力部は、前記複数の受信ポートが受信したパケットを前記優先度に応じたキューに入力することを特徴とする付記７乃至１０の何れかに記載の通信システム。
（付記１２） パケットを格納する複数のキューのうち、パケットの優先度に応じたキューにパケットを入力し、
パケットが前記優先度に応じたキューに入力されるとき、第１の時刻を取得してパケットに付与し、
前記複数のキューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出し、
パケットが前記複数のキューから読み出されたとき、第２の時刻を取得して、前記第１の時刻と前記第２の時刻の差分からパケットの遅延時間を算出し、
前記遅延時間に応じてパケットの前記優先度を上げることを特徴とする通信方法。
（付記１３） 前記遅延時間が閾値より大きい場合、前記優先度を上げることを特徴とする付記１２に記載の通信方法。
（付記１４） 前記優先度が所定値以上である場合、前記遅延時間に応じて前記優先度を上げることを特徴とする付記１２または１３に記載の通信方法。
（付記１５） 複数の受信ポートが受信したパケットを前記優先度に応じたキューに入力することを特徴とする付記１２乃至１４の何れかに記載の通信方法。
（付記１） パケットを格納する複数のキューと、
前記複数のキューのうち、パケットの優先度に応じたキューにパケットを入力する入力部と、
パケットが前記優先度に応じたキューに入力されるとき、第１の時刻を取得してパケットに付与する付与部と、
前記複数のキューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す読出部と、
パケットが前記複数のキューから読み出されたとき、第２の時刻を取得して、前記第１の時刻と前記第２の時刻の差分からパケットの遅延時間を算出する算出部と、
前記遅延時間に応じてパケットの前記優先度を上げる優先度制御部とを有することを特徴とする通信装置。
（付記２） 前記優先度制御部は、前記遅延時間が閾値より大きい場合、前記優先度を上げることを特徴とする付記１に記載の通信装置。
（付記３） 前記通信装置内の時刻を計時する計時部を有し、
前記付与部は、前記計時部から前記第１の時刻を取得し、
前記算出部は、前記計時部から前記第２の時刻を取得することを特徴とする付記１または２に記載の通信装置。
（付記４） 前記優先度制御部は、前記優先度が所定値以上である場合、前記優先度を上げることを特徴とする付記１乃至３の何れかに記載の通信装置。
（付記５） パケットを受信する複数の受信ポートを有し、
前記入力部は、前記複数の受信ポートが受信したパケットを前記優先度に応じたキューに入力することを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の通信装置。
（付記６） パケットを格納する複数のキューと、
前記複数のキューの１つにパケットを入力する入力部と、
パケットから、パケットが転送されるパスの識別情報を取得する取得部と、
前記複数のキューの各々に格納済みのパケットの前記識別情報を記憶する記憶部と、
前記複数のキューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す読出部とを有し、
前記入力部は、
前記複数のキューに入力するパケットの前記識別情報を、前記記憶部に記憶された前記識別情報と比較することにより、前記複数のキューに入力するパケットに前記識別情報が一致する前記格納済みのパケットの有無を判定し、
判定の結果、前記格納済みのパケットが有る場合、前記格納済みのパケットが格納されたキューにパケットを入力し、前記格納済みのパケットがない場合、パケットの前記優先度に応じたキューにパケットを入力することを特徴とする通信装置。
（付記７） パケットを送信する第１通信装置と、
前記第１通信装置から送信されたパケットを受信する第２通信装置とを有し、
前記第１通信装置は、
パケットを格納する複数の第１キューと、
前記複数の第１キューのうち、パケットの優先度に応じた第１キューにパケットを入力する第１入力部と、
パケットが前記優先度に応じた第１キューに入力されるとき、第１の時刻を取得してパケットに付与する付与部と、
前記複数の第１キューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す第１読出部と、
パケットが前記複数の第１キューから読み出されたとき、第２の時刻を取得して、前記第１の時刻と前記第２の時刻の差分からパケットの遅延時間を算出する算出部と、
前記遅延時間に応じてパケットの前記優先度を上げる優先度制御部と、
前記複数の第１キューから読み出されたパケットを送信する送信ポートとを有し、
前記第２通信装置は、
前記第１通信装置から送信されたパケットを格納する複数の第２キューと、
前記複数の第２キューの１つにパケットを入力する第２入力部と、
パケットから、パケットが転送されるパスの識別情報を取得する取得部と、
前記複数の第２キューの各々に格納済みのパケットの前記識別情報を記憶する記憶部と、
前記複数の第２キューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出す第２読出部とを有し、
前記第２入力部は、
前記複数の第２キューに入力するパケットの前記識別情報を、前記記憶部に記憶された前記識別情報と比較することにより、前記複数の第２キューに入力するパケットに前記識別情報が一致する前記格納済みのパケットの有無を判定し、
判定の結果、前記格納済みのパケットが有る場合、前記格納済みのパケットが格納された第２キューにパケットを入力し、前記格納済みのパケットがない場合、パケットの前記優先度に応じた第２キューにパケットを入力することを特徴とする通信システム。
（付記８） 前記優先度制御部は、前記遅延時間が閾値より大きい場合、前記優先度を上げることを特徴とする付記７に記載の通信システム。
（付記９） 前記通信装置内の時刻を計時する計時部を有し、
前記付与部は、前記計時部から前記第１の時刻を取得し、
前記算出部は、前記計時部から前記第２の時刻を取得することを特徴とする付記７または８に記載の通信システム。
（付記１０） 前記優先度制御部は、前記優先度が所定値以上である場合、前記遅延時間に応じて前記優先度を上げることを特徴とする付記７乃至９の何れかに記載の通信システム。
（付記１１） パケットを受信する複数の受信ポートを有し、
前記入力部は、前記複数の受信ポートが受信したパケットを前記優先度に応じたキューに入力することを特徴とする付記７乃至１０の何れかに記載の通信システム。
（付記１２） パケットを格納する複数のキューのうち、パケットの優先度に応じたキューにパケットを入力し、
パケットが前記優先度に応じたキューに入力されるとき、第１の時刻を取得してパケットに付与し、
前記複数のキューの各々から、前記優先度が高いパケットほど優先的に読み出し、
パケットが前記複数のキューから読み出されたとき、第２の時刻を取得して、前記第１の時刻と前記第２の時刻の差分からパケットの遅延時間を算出し、
前記遅延時間に応じてパケットの前記優先度を上げることを特徴とする通信方法。
（付記１３） 前記遅延時間が閾値より大きい場合、前記優先度を上げることを特徴とする付記１２に記載の通信方法。
（付記１４） 前記優先度が所定値以上である場合、前記遅延時間に応じて前記優先度を上げることを特徴とする付記１２または１３に記載の通信方法。
（付記１５） 複数の受信ポートが受信したパケットを前記優先度に応じたキューに入力することを特徴とする付記１２乃至１４の何れかに記載の通信方法。
【符号の説明】
【0122】
１ レイヤ２スイッチ
１２ タイムスタンプ付与部
１５ 時刻管理部
１４０ 入力部
１４１ 高優先キュー
１４３ 読出部
１４５ 優先度変更部
１４６ 衝突判定部
１４７ キュー管理部
１４８ 記憶部
１２ タイムスタンプ付与部
１５ 時刻管理部
１４０ 入力部
１４１ 高優先キュー
１４３ 読出部
１４５ 優先度変更部
１４６ 衝突判定部
１４７ キュー管理部
１４８ 記憶部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】