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(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】2024-11-18
(45)【発行日】2024-11-26
(54)【発明の名称】通信システム、受信装置及び通信方法
(51)【国際特許分類】
H04L 45/243 20220101AFI20241119BHJP
【ＦＩ】
H04L45/243
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2023512515
(86)(22)【出願日】2021-04-05
(86)【国際出願番号】 JP2021014520
(87)【国際公開番号】W WO2022215124
(87)【国際公開日】2022-10-13
【審査請求日】2023-08-23
(73)【特許権者】
【識別番号】000004226
【氏名又は名称】日本電信電話株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】久保 尊広
(72)【発明者】
【氏名】矢沢 豪
(72)【発明者】
【氏名】安原 夏樹
(72)【発明者】
【氏名】吉原 慎一
【審査官】安藤 一道
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０４７２３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】川上 優平、他４名，冗長経路における送信タイミングを利用した情報伝送方式の一検討，電子情報通信学会２０２０年総合大会講演論文集 通信２ B-8-45，日本，一般社団法人電子情報通信学会，2020年03月03日，p.192
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｌ ４５／２４３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
送信装置と受信装置との間の複数の経路を経由して主信号と少なくとも１つの副信号の多重通信を行う通信システムであって、前記送信装置は、
前記経路の数に応じて、主信号チャネルで通信される前記主信号を複製する複製部と、
それぞれが副信号チャネルで通信される前記少なくとも１つの副信号を、それぞれの複製された前記主信号に付与される遅延の量である遅延量に変換する変換部と、
前記遅延量に基づいて、それぞれの前記経路にそれぞれの複製された前記主信号を送信する送信制御部と、
を備え、
前記受信装置は、
それぞれの前記経路を経由して受信されたそれぞれの前記主信号の受信タイミングを補正するタイミング補正部と、
補正された前記受信タイミングに従って、前記主信号チャネルで通信される前記主信号を選択する選択部と、
選択された前記主信号が何れの経路を経由して受信されたのかに基づいて、前記少なくとも１つの副信号チャネルで通信される少なくとも１つの副信号を復号する復号部と、
を備え、
前記タイミング補正部は、それぞれの前記経路から測定される経路遅延に基づいて算出される遅延情報に基づいて前記受信タイミングを補正し、
前記経路遅延は、前記主信号とともに送信される制御信号が前記送信装置から送信される送信時刻と前記制御信号が前記受信装置で受信される受信時刻との差に基づいて測定される、
通信システム。
【請求項2】
前記タイミング補正部は、前記遅延情報に基づいて算出される前記経路毎の経路遅延の差である経路遅延差に基づいて前記受信タイミングを補正する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項3】
前記タイミング補正部は、前記遅延情報に基づいて算出される前記経路毎の経路遅延の差である経路遅延差に基づいて、それぞれの前記経路を経由して受信された前記主信号を滞留させる、請求項１に記載の通信システム。
【請求項4】
前記経路遅延差は、それぞれの前記経路から測定される経路遅延と、それぞれの前記経路から測定される経路遅延のうちの最大の経路遅延との差である、請求項２又は３に記載の通信システム。
【請求項5】
前記タイミング補正部は、前記遅延情報に基づいて算出される前記経路毎のジッタにさらに基づいて前記受信タイミングを補正する、請求項２乃至４の何れか１項に記載の通信システム。
【請求項6】
送信装置と受信装置との間の複数の経路を経由して主信号と少なくとも１つの副信号の多重通信を行う通信システムにおける前記受信装置であって、前記送信装置において複製され、前記副信号に基づいてそれぞれ遅延されてそれぞれの前記経路を経由して受信された前記主信号の受信タイミングを補正するタイミング補正部と、
補正された前記受信タイミングに従って、主信号チャネルで通信される前記主信号を選択する選択部と、
選択された前記主信号が何れの経路を経由して受信されたのかに基づいて、前記少なくとも１つの副信号チャネルで通信される少なくとも１つの副信号を復号する復号部と、
を備え、
前記タイミング補正部は、それぞれの前記経路から測定される経路遅延に基づいて算出される遅延情報に基づいて前記受信タイミングを補正し、
前記経路遅延は、前記主信号とともに送信される制御信号が前記送信装置から送信される送信時刻と前記制御信号が前記受信装置で受信される受信時刻との差に基づいて測定される、
受信装置。
【請求項7】
送信装置と受信装置との間の複数の経路を経由して主信号と少なくとも１つの副信号の多重通信を行う通信システムにおける通信方法であって、前記送信装置において、前記経路の数に応じて、主信号チャネルで通信される前記主信号を複製することと、
前記送信装置において、それぞれが副信号チャネルで通信される前記少なくとも１つの副信号を、それぞれの複製された前記主信号に付与される遅延の量である遅延量に変換することと、
前記送信装置において、前記遅延量に基づいて、それぞれの前記経路にそれぞれの複製された前記主信号を送信することと、
前記受信装置において、それぞれの前記経路を経由して受信されたそれぞれの前記主信号の受信タイミングを補正することと、
前記受信装置において、補正された前記受信タイミングに従って、前記主信号チャネルで通信される前記主信号を選択することと、
前記受信装置において、選択された前記主信号が何れの経路を経由して受信されたのかに基づいて、前記少なくとも１つの副信号チャネルで通信される少なくとも１つの副信号を復号することと、
を備え、
前記補正することは、それぞれの前記経路から測定される経路遅延に基づいて算出される遅延情報に基づいて前記受信タイミングを補正することを含み、
前記経路遅延は、前記主信号とともに送信される制御信号が前記送信装置から送信される送信時刻と前記制御信号が前記受信装置で受信される受信時刻との差に基づいて測定される、
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本実施形態は、通信システム、受信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
冗長経路を用いてフレーム通信をする通信システムにおいて、無瞬断で切り替えができる通信システムがある。この種の無瞬断で切り替えができる通信システムにおいて、主信号に識別子を付与せずに、主信号と副信号とを多重通信できるようにした通信システムもある。この通信システムでは、送信装置において、冗長経路の経路数に応じて主信号の複製が作成される。そして、それぞれの主信号に、副信号に基づいて変換された遅延量の遅延が付与される。受信装置では、主信号が先着したポートの番号の系列から副信号が復号される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【文献】川上,“冗長経路における送信タイミングを利用した情報伝送方式の一検討”, 2020年総合大会 B-8-45.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
主信号に付与される遅延の遅延量が固定量であると、経路間の経路遅延差によっては、先着するべき主信号が後着することがある。また、経路間の経路遅延差に対して十分に大きい固定の遅延量の遅延が付与されることで、先着するべき主信号が後着することは抑制される。その反面、主信号の信号間隔が長くなる。これにより、主信号の転送レートが低下する。
【0005】
実施形態は、先着するべき主信号が後着することを抑制しつつ、主信号の伝送レートを向上できる通信システム、受信装置及び通信方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一態様に係る通信システムは、送信装置と受信装置との間の複数の経路を経由して主信号と少なくとも１つの副信号の多重通信を行う通信システムである。送信装置は、経路の数に応じて、主信号チャネルで通信される主信号を複製する複製部と、それぞれが副信号チャネルで通信される少なくとも１つの副信号を、それぞれの複製された主信号に付与される遅延の量である遅延量に変換する変換部と、遅延量に基づいて、それぞれの経路にそれぞれの複製された主信号を送信する送信制御部とを備える。受信装置は、それぞれの経路を経由して受信されたそれぞれの主信号の受信タイミングを補正するタイミング補正部と、補正された受信タイミングに従って、主信号チャネルで通信される主信号を選択する選択部と、選択された主信号が何れの経路を経由して受信されたのかに基づいて、少なくとも１つの副信号チャネルで通信される少なくとも１つの副信号を復号する復号部とを備える。タイミング補正部は、それぞれの経路から測定される経路遅延に基づいて算出される遅延情報に基づいて受信タイミングを補正する。経路遅延は、主信号とともに送信される制御信号が送信装置から送信される送信時刻と制御信号が受信装置で受信される受信時刻との差に基づいて測定される。
【発明の効果】
【0007】
実施形態によれば、先着するべき主信号が後着することを抑制しつつ、主信号の伝送レートを向上できる通信システム、受信装置及び通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
通信システムは、冗長経路を用いて２つの無瞬断装置間で信号を多重通信する。以下、図面及び説明の簡略化のために、中継経路の数が２、すなわち冗長経路が１である場合を例にして説明がされる。しかしながら、中継経路の数は、２以上であればよい。
［第１の実施形態］
通信システムは、冗長経路を用いて２つの無瞬断装置間で信号を多重通信する。以下、図面及び説明の簡略化のために、中継経路の数が２、すなわち冗長経路が１である場合を例にして説明がされる。しかしながら、中継経路の数は、２以上であればよい。
【0010】
図１は、各実施形態に係る通信システムの概略構成の一例を示すブロック図である。通信システム１は、第１無瞬断装置ＵＡ１と、第２無瞬断装置ＵＡ２と、第１中継経路ＲＲ１と、第２中継経路ＲＲ２とを含む。以下、明細書において第１無瞬断装置ＵＡ１と第２無瞬断装置ＵＡ２とを特に区別する必要がない場合は、両者がまとめて無瞬断装置ＵＡと記される。同様に、明細書において第１中継経路ＲＲ１と第２中継経路ＲＲ２とを特に区別する必要がない場合には、両者がまとめて中継経路ＲＲと記される。
【0011】
第１無瞬断装置ＵＡ１は、通信システム１における送信装置として動作し得る。第１無瞬断装置ＵＡ１には、第１高速ユーザ端末ＨＳＴ１と、第１低速ユーザ端末ＬＳＴ１とが接続されている。第１高速ユーザ端末ＨＳＴ１は、主信号チャネルで送信されるべき主信号ＭＳを第１無瞬断装置ＵＡ１に入力する端末である。第１低速ユーザ端末ＬＳＴ１は、副信号チャネルで送信されるべき副信号ＳＳを第１無瞬断装置ＵＡ１に入力する端末である。主信号ＭＳは、例えば、ヘッダと、ペイロードと、ＦＣＳ（Frame Check Sequence)とを含むユーザデータフレームである。副信号ＳＳは、０，１の符号系列であるユーザデータである。
【0012】
第２無瞬断装置ＵＡ２は、通信システム１における受信装置として動作し得る。第２無瞬断装置ＵＡ２には、第２高速ユーザ端末ＨＳＴ２と、第２低速ユーザ端末ＬＳＴ２とが接続されている。第２高速ユーザ端末ＨＳＴ２は、第２無瞬断装置ＵＡ２で受信された主信号ＭＳが入力される端末である。第２低速ユーザ端末ＬＳＴ２は、第２無瞬断装置ＵＡ２で受信された副信号ＳＳが入力される端末である。
【0013】
第１中継経路ＲＲ１は、第１無瞬断装置ＵＡ１と第２無瞬断装置ＵＡ２との間の１つの中継経路である。第２中継経路ＲＲ２は、第１無瞬断装置ＵＡ１と第２無瞬断装置ＵＡ２との間のもう１つの中継経路である。第１中継経路ＲＲ１及び第２中継経路ＲＲ２は、中継ネットワークを含んでいてもよい。中継ネットワークは、例えばイーサネット（登録商標）網であってよい。中継ネットワークの種類は、特定の種類に限定されない。
【0014】
第１無瞬断装置ＵＡ１は、入力された主信号ＭＳに、シーケンス番号を付与する。シーケンス番号は、それぞれの主信号ＭＳの順序を表す番号である。また、第１無瞬断装置ＵＡ１は、シーケンス番号が付与された主信号ＭＳを中継経路ＲＲの数に応じて複製する。そして、第１無瞬断装置ＵＡ１は、主信号ＭＳをそれぞれの中継経路ＲＲに送出する。このとき、第１無瞬断装置ＵＡ１は、入力された副信号ＳＳから変換される遅延量に基づいて、中継経路ＲＲ毎の主信号ＭＳの送出タイミングを調整する。後で詳しく説明するが、副信号ＳＳは遅延量に変換され、副信号ＳＳ自体は廃棄される。したがって、中継経路ＲＲを流れる信号は、主信号ＭＳのみである。
【0015】
第２無瞬断装置ＵＡ２は、それぞれの中継経路ＲＲを経由した主信号ＭＳの受信タイミングに従って、第２高速ユーザ端末ＨＳＴ２に出力するべき主信号ＭＳを選択する。例えば、第２無瞬断装置ＵＡ２は、受信したそれぞれの主信号ＭＳに付与されているシーケンス番号に基づいて、先着した主信号ＭＳを判定する。そして、第２無瞬断装置ＵＡ２は、先着した主信号ＭＳからシーケンス番号を削除した後で、第２高速ユーザ端末ＨＳＴ２に出力する。また、第２無瞬断装置ＵＡ２は、後着した主信号ＭＳを廃棄する。また、第２無瞬断装置ＵＡ２は、選択した主信号ＭＳが何れの中継経路ＲＲを経由したのかに基づいて、副信号ＳＳを復号する。そして、第２無瞬断装置ＵＡ２は、復号した副信号ＳＳを第２低速ユーザ端末ＬＳＴ２に出力する。例えば、第２無瞬断装置ＵＡ２は、選択された先着した主信号ＭＳがどの中継経路ＲＲを経由したかを判定し、その先着した主信号ＭＳを受信した中継経路ＲＲの系列を副信号ＳＳである０，１の符号系列に変換する。
【0016】
ここで、図１においては、第１中継経路ＲＲ１から第２無瞬断装置ＵＡ２に先着する主信号ＭＳは斜線のハッチングを付した四角形で表され、第２中継経路ＲＲ２から第２無瞬断装置ＵＡ２に先着する主信号ＭＳは縦横格子のハッチングを付した四角形で表されている。また、第２無瞬断装置ＵＡ２に後着する主信号は、ハッチングが付されていない白抜きの四角形で表されている。なお、主信号ＭＳを示す四角形の中に記された数字は、シーケンス番号を表している。
【0017】
また、実施形態では、第１無瞬断装置ＵＡ１は通信システム１における送信装置として動作し得るとされ、第２無瞬断装置ＵＡ２は通信システム１における受信装置として動作し得るとされている。逆に、第２無瞬断装置ＵＡ２が通信システム１における送信装置として動作し得るとされ、第１無瞬断装置ＵＡ１は通信システム１における受信装置として動作し得るとされてもよい。さらには、第１無瞬断装置ＵＡ１と第２無瞬断装置ＵＡ２の両方が同じ構成を有していて、通信システム１における送信装置及び受信装置として動作し得るとされてもよい。以下では、第１無瞬断装置ＵＡ１と第２無瞬断装置ＵＡ２の両方が同じ構成を有しているものとして説明がされる。この場合において、明細書において第１高速ユーザ端末ＨＳＴ１と第２高速ユーザ端末ＨＳＴ２とを特に区別する必要がない場合は、両者がまとめて高速ユーザ端末ＨＳＴと記される。同様に明細書において低速ユーザ端末ＬＳＴ１と第２低速ユーザ端末ＬＳＴ２とを特に区別する必要がない場合は、両者がまとめて低速ユーザ端末ＬＳＴと記される。
【0018】
【0019】
無瞬断装置ＵＡは、送信に関わる構成として、番号付与部１０１、複製部１０２、制御信号通信部１０３、合流部１０４、算出部１０５、変換部１０６、及び送信制御部１０７を有している。また、無瞬断装置ＵＡは、受信に関わる構成として、制御信号通信部１０３、算出部１０５に加えて、受信制御部１０８、タイミング補正部１０９、選択部１１０、番号削除部１１１、通知部１１２及び復号部１１３を含む。図２では、制御信号通信部１０３及び算出部１０５が、送信に関わる構成と受信に関わる構成とで共有されている。制御信号通信部１０３及び算出部１０５が、送信に関わる構成と受信に関わる構成とで別々に設けられていてもよい。
【0020】
無瞬断装置ＵＡは、さらに、第１ユーザポートＵＰ１及び第２ユーザポートＵＰ２と、第１中継ポートＲＰ１及び第２中継ポートＲＰ２とを含む。第１ユーザポートＵＰ１は、第１高速ユーザ端末ＨＳＴ１から第１ユーザ経路ＵＲ１を経由して入力される主信号ＭＳを受信し、また、第１ユーザ経路ＵＲ１を経由して第２高速ユーザ端末ＨＳＴ２に出力される主信号ＭＳを送信するためのポートである。第２ユーザポートＵＰ２は、第１低速ユーザ端末ＬＳＴ１から第２ユーザ経路ＵＲ２を経由して入力される副信号ＳＳを受信し、また、第２ユーザ経路ＵＲ２を経由して第２低速ユーザ端末ＬＳＴ２に出力される副信号ＳＳを送信するためのポートである。第１中継ポートＲＰ１は、第１中継経路ＲＲ１へ遅延を含む又は遅延の無い主信号ＭＳを送信し、また、第１中継経路ＲＲ１から遅延を含む又は遅延の無い主信号ＭＳを受信するためのポートである。第２中継ポートＲＰ２は、第２中継経路ＲＲ２へ遅延を含む又は遅延の無い主信号ＭＳを送信し、また、第２中継経路ＲＲ２から遅延を含む又は遅延の無い主信号ＭＳを受信するためのポートである。以下、明細書において第１ユーザポートＵＰ１と第２ユーザポートＵＰ２とを特に区別する必要がない場合は、両者がまとめてユーザポートＵＰと記される。同様に、第１中継ポートＲＰ１と第２中継ポートＲＰ２とを特に区別する必要がない場合は、両者がまとめて中継ポートＲＰと記される。
【0021】
番号付与部１０１は、第１ユーザポートＵＰ１で受信された主信号ＭＳにシーケンス番号を付与する。例えば、主信号ＭＳがユーザデータフレームであれば、番号付与部１０１は、シーケンス番号を、ヘッダ又はペイロードの一部に追加する。番号付与部１０１は、シーケンス番号が付与された主信号ＭＳを複製部１０２に供給する。
【0022】
複製部１０２は、番号付与部１０１から供給されたシーケンス番号が付与された主信号ＭＳを、冗長経路の数に応じて複製する。図２の例では、無瞬断装置ＵＡは、２つの経路に対応した２つの中継ポート、すなわち１つの冗長経路に対応した１つの中継ポートを有している。したがって、複製部１０２は、主信号ＭＳを１つ複製する。複製部１０２は、それぞれの主信号ＭＳを合流部１０４に供給する。
【0023】
制御信号通信部１０３は、主信号ＭＳの送信時には、算出部１０５からの要求を受けて制御信号ＣＳに送信時刻を表すタイムスタンプを含め、送信時刻のタイムスタンプを含む制御信号ＣＳを合流部１０４に供給する。また、制御信号通信部１０３は、主信号ＭＳの受信時には、受信制御部１０８から供給された制御信号ＣＳに受信時刻を表すタイムスタンプを含め、受信時刻のタイムスタンプを含む制御信号ＣＳを算出部１０５に供給する。制御信号ＣＳは、１以上の中継経路における経路遅延を測定するための信号である。制御信号ＣＳは、例えば、ヘッダと、ペイロードと、ＦＣＳとを含む制御フレームであってよい。制御信号ＣＳは、例えばヘッダに記録される識別子によって主信号ＭＳと区別される。タイムスタンプは、ヘッダ又はペイロードに記録されてよい。また、２以上の中継経路における経路遅延が測定される際には、２以上の制御信号ＣＳが合流部１０４に供給されてよい。
【0024】
合流部１０４は、複製部１０２から供給される主信号ＭＳと、制御信号通信部１０３から供給される制御信号ＣＳとの送出タイミングを合わせるように合流させる。そして、合流部１０４は、主信号ＭＳと制御信号ＣＳとを送信制御部１０７に供給する。ここで、合流部１０４における合流方法は、特定の方法に限定されない。合流方法の１例として、それぞれの主信号ＭＳと制御信号ＣＳとを格納しておくためのキューのそれぞれに設定された優先度に従って優先制御をする方法が考えられる。
【0025】
算出部１０５は、経路遅延に基づいて中継経路ＲＲ毎の遅延情報を算出する。そして、算出部１０５は、中継経路ＲＲ毎の遅延情報を変換部１０６及びタイミング補正部１０９に供給する。遅延情報は、中継経路ＲＲにおける経路遅延の分布を表す情報である。
【0026】
図３は、遅延情報の一例としてのテーブルを示す図である。遅延情報は、例えば経路識別子の情報を含む。経路識別子は、中継経路ＲＲのそれぞれに一意に割り当てられる識別子である。例えば、第１中継経路ＲＲ１の経路識別子は１、第２中継経路ＲＲ２の経路識別子は２である。そして、それぞれの経路識別子毎に、最大経路遅延、平均経路遅延、分散の情報が関連づけられている。最大経路遅延は、中継経路ＲＲ毎に測定された経路遅延のうちの最大値である。平均経路遅延は、中継経路ＲＲ毎に測定された経路遅延の平均値である。分散は、中継経路ＲＲ毎に算出された平均経路遅延の分散である。分散は、中継経路ＲＲにおけるジッタを表す。図３では、第１中継経路ＲＲ１における最大経路遅延の値はT_DelayMax1、平均経路遅延の値はT_DelayAverage1、分散の値はT_DelayVariance1であるとされている。同様に、第２中継経路ＲＲ２における最大経路遅延の値はT_DelayMax2、平均経路遅延の値はT_DelayAverage2、分散の値はT_DelayVariance2であるとされている。遅延情報は、最大経路遅延、平均経路遅延、分散以外の情報、例えば中央値といった情報をさらに含んでいてもよい。
【0027】
ここで、それぞれの中継経路ＲＲにおける経路遅延は、例えば制御信号ＣＳが第１無瞬断装置ＵＡから送信されてからそれぞれの中継経路ＲＲを経由して第２無瞬断装置ＵＡ２で受信されるまでにかかる時間である。経路遅延は、１例として、それぞれの中継経路ＲＲに制御信号ＣＳが送信されるときに制御信号通信部１０３によって制御信号ＣＳに含められる送信時刻のタイムスタンプと、それぞれの中継経路ＲＲから制御信号ＣＳが受信されるときに制御信号通信部１０３によって制御信号ＣＳに含められる受信時刻のタイムスタンプとの時間差から測定され得る。第１無瞬断装置ＵＡ１が送信装置として動作し、第２無瞬断装置ＵＡ２が受信装置として動作する場合、制御信号ＣＳの送信時刻と受信時刻の両方が得られるのは、第２無瞬断装置ＵＡ２である。第２無瞬断装置ＵＡ２は、算出した遅延情報を自身で利用してよい。この場合、第２無瞬断装置ＵＡ２の算出部１０５は、算出した遅延情報をタイミング補正部１０９に供給する。また、第２無瞬断装置ＵＡ２は、遅延情報を第１無瞬断装置ＵＡ１に通知してよい。例えば、第２無瞬断装置ＵＡ２は、遅延情報又は送信時刻と受信時刻の双方のタイムスタンプを含む制御信号ＣＳを送信することで通知してよい。または、遅延情報又は制御信号ＣＳの送信時刻と受信時刻が、第２無瞬断装置ＵＡ２から第１無瞬断装置ＵＡ１に対して受信確認のために送信されるＡＣＫ等に含まれてもよい。第１無瞬断装置ＵＡ１及び第２無瞬断装置ＵＡ２がそれぞれ送信装置及び受信装置として動作する場合には、第１無瞬断装置ＵＡ１及び第２無瞬断装置ＵＡ２のそれぞれで受信された制御信号ＣＳから遅延情報が算出され得る。したがって、この場合には、このような遅延情報の通知は行われてもよいし、行われなくてもよい。
【0028】
図３に示したテーブルは、それぞれの中継経路ＲＲにおいて経路遅延が測定される毎に更新され得る。ここで、遅延情報は、後で説明する中継経路ＲＲ毎に付与される遅延の遅延量又は主信号ＭＳの滞留時間を求めるために算出される。このため、遅延情報は、遅延情報と中継経路ＲＲ毎に付与される遅延の遅延量との関数であってもよい。
【0029】
変換部１０６は、第２ユーザポートＵＰ２で受信された副信号ＳＳを、遅延量に変換する。そして、変換部１０６は、遅延量を送信制御部１０７に供給する。例えば、副信号ＳＳが０，１の符号系列であるユーザデータであれば、変換部１０６は、副信号ＳＳに含まれるそれぞれのビットの値である０，１に従って、第１中継ポートＲＰ１から送出する主信号ＭＳと、第２中継ポートＲＰ２から送出する主信号ＭＳとに対してそれぞれ付与する遅延の遅延量を決定する。このときの遅延量は、遅延情報に従って決定される。
【0030】
送信制御部１０７は、複製部１０２から供給された、シーケンス番号が付与された２つの主信号ＭＳを、中継ポートＲＰへ送出する。このとき、送信制御部１０７は、変換部１０６から供給された遅延量に基づいてそれぞれの主信号ＭＳの送出タイミングを制御する。
【0031】
受信制御部１０８は、中継ポートＲＰで受信された主信号ＭＳと制御信号ＣＳとを分離させる。そして、受信制御部１０８は、主信号ＭＳをタイミング補正部１０９に、制御信号ＣＳを制御信号通信部１０３に供給する。主信号ＭＳと制御信号ＣＳの分離の方法としては、主信号ＭＳと制御信号ＣＳのそれぞれのヘッダに付与された識別情報に基づいて両者を分離する方法が考えられる。
【0032】
タイミング補正部１０９は、受信制御部１０８から供給された主信号ＭＳを遅延情報に応じて滞留させるタイミング補正をする。そして、タイミング補正部１０９は、遅延情報に応じて滞留させた主信号ＭＳを選択部１１０に供給する。
【0033】
選択部１１０は、タイミング補正部１０９から供給された主信号ＭＳが先着の主信号ＭＳであるか後着の主信号ＭＳであるかを判定する。この判定は、主信号ＭＳに付与されているシーケンス番号を参照することで行われ得る。つまり、同じシーケンス番号の主信号ＭＳが供給されていないときには、その主信号ＭＳは先着の主信号であり、同じシーケンス番号の主信号ＭＳが既に供給されているときには、その主信号ＭＳは後着の主信号である。選択部１１０は、供給された主信号ＭＳが先着の主信号ＭＳであると判定したときには、その主信号ＭＳを番号削除部１１１に供給する。選択部１１０は、供給された主信号ＭＳが後着の主信号ＭＳであると判定したときには、その主信号ＭＳを廃棄する。また、選択部１１０は、先着の主信号ＭＳを受信した中継ポートＲＰ、すなわち中継経路ＲＲを示す先着経路情報を通知部１１２に供給する。
【0034】
番号削除部１１１は、選択部１１０から供給された主信号ＭＳに付与されているシーケンス番号を削除する。そして、番号削除部１１１は、シーケンス番号を削除した主信号ＭＳを、第１ユーザポートＵＰ１へ送出する。これにより、主信号ＭＳは、第１ユーザ経路ＵＲ１を経由して受信側の高速ユーザ端末ＨＳＴに送信される。
【0035】
通知部１１２は、選択部１１０から供給される先着経路情報に基づいて、先着の主信号ＭＳがどの中継経路ＲＲを経由して受信されたか判定する。そして、通知部１１２は、判定結果を、復号部１１３に通知する。
【0036】
復号部１１３は、通知部１１２から通知された判定結果により、副信号チャネルで伝送される副信号ＳＳを復号する。例えば、復号部１１３は、先着の主信号ＭＳが、第１中継経路ＲＲ１を経由していた場合は副信号ＳＳのビットに１を与え、第２中継経路ＲＲ２を経由していた場合は副信号ＳＳのビットに０を与える。このようにして、復号部１１３は、先着した主信号ＭＳを受信した中継経路ＲＲの系列から副信号ＳＳを復号する。副信号ＳＳを復号した後、復号部１１３は、副信号ＳＳを、第２ユーザポートＵＰ２へ送出する。これにより、副信号ＳＳは、第２ユーザ経路ＵＲ２を経由して受信側の低速ユーザ端末ＬＳＴに送信される。
【0037】
図４は、無瞬断装置ＵＡのハードウェア構成の一例を示す図である。無瞬断装置ＵＡは、図４に示すように、コンピュータにより構成され得る。無瞬断装置ＵＡは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアのプロセッサ１１を有する。プロセッサ１１には、プログラムメモリ１２と、データメモリ１３と、入出力インタフェース１４と、通信インタフェース１５とが、バス１６を介して接続されている。
【0038】
プログラムメモリ１２は、非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体として、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の随時書込み及び読出しが可能な不揮発性メモリと、ＲＯＭ等の不揮発性メモリとを含む。プログラムメモリ１２には、プロセッサ１１が各実施形態に係る各種処理を実行するために必要なプログラムが格納されている。すなわち、プロセッサ１１は、このプログラムを実行することにより、図２に示した番号付与部１０１、複製部１０２、制御信号通信部１０３、合流部１０４、算出部１０５、変換部１０６、送信制御部１０７、受信制御部１０８、タイミング補正部１０９、選択部１１０、番号削除部１１１、通知部１１２及び復号部１１３として動作してよい。プロセッサ１１は、ＣＰＵではなく、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＦＰＧＡ（Field-programmable Gate Array）等に変えられてもよい。また、プロセッサ１１は、必ずしも単一である必要はなく、２以上であってもよい。
【0039】
データメモリ１３は、有形のコンピュータ可読記憶媒体として、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリを含む。データメモリ１３は、各種処理が行われる過程で取得及び生成された各種のデータを記憶する。すなわち、データメモリ１３には、各種処理が行われる過程で、適宜に各種のデータを記憶するための領域が確保される。
【0040】
入出力インタフェース１４は、図２に示した第１ユーザポートＵＰ１及び第２ユーザポートＵＰ２と対応している。入出力インタフェース１４は、第１ユーザ経路ＵＲ１及び第２ユーザ経路ＵＲ２を経由して高速ユーザ端末ＨＳＴ及び低速ユーザ端末ＬＳＴに接続され得る。
【0041】
通信インタフェース１５は、図２に示した第１中継ポートＲＰ１及び第２中継ポートＲＰ２と対応している。通信インタフェース１５は、第１中継経路ＲＲ１及び第２中継経路ＲＲ２を経由して、他の無瞬断装置ＵＡの通信インタフェース１５と接続され得る。通信インタフェース１５は、ポートだけでなく、中継経路ＲＲの通信媒体、通信方法、通信規約に応じた通信モジュールを含んでいてもよい。
【0042】
次に、無瞬断装置ＵＡの動作を説明する。以下、主信号ＭＳがユーザデータフレーム、副信号ＳＳがユーザデータであるとして説明がされる。しかしながら、主信号ＭＳ及び副信号ＳＳの組み合わせは、これに限定されるものではない。
【0043】
【0044】
図５は、無瞬断装置ＵＡの送信処理動作の一例を示すフローチャートである。ここで、図５では、主信号ＭＳに対するシーケンス番号の付与及び主信号ＭＳの複製の処理につい図示が省略されている。図５の処理は、第１ユーザポートＵＰ１に主信号ＭＳであるユーザデータフレームの系列の１フレームが入力され、かつ、第２ユーザポートＵＰ２に副信号ＳＳであるユーザデータの系列の１ビットが入力される毎に実施される。また、図５の処理に先立って、送信側の無瞬断装置ＵＡのプロセッサ１１は、それぞれの中継経路ＲＲについての遅延情報を算出しているか又はそれぞれの中継経路ＲＲについての遅延情報を受信側の無瞬断装置ＵＡから通知されているものとする。
【0045】
ステップＳ１０１において、プロセッサ１１は、副信号チャネルで送信する情報である副信号ＳＳを遅延量に変換する。例えば、副信号ＳＳのビットの値が１であるとき、プロセッサ１１は、第１中継ポートＲＰ１から第１中継経路ＲＲ１へ送出する主信号ＭＳに対する遅延量を０に設定する。また、プロセッサ１１は、第２中継ポートＲＰ２から第２中継経路ＲＲ２へ送出する主信号ＭＳに対する遅延量をTDelayModulationに設定する。また、副信号ＳＳのビットの値が０であるとき、プロセッサ１１は、第１中継ポートＲＰ１から第１中継経路ＲＲ１へ送出する主信号ＭＳに対する遅延量をTDelayModulationに設定する。また、プロセッサ１１は、第２中継ポートＲＰ２から第２中継経路ＲＲ２へ送出する主信号ＭＳに対する遅延量を０に設定する。ここで、遅延量TDelayModulationは、測定された経路遅延に基づいて算出される平均経路遅延差と比べて大きな値である。具体的には、遅延量TDelayModulationは、以下の条件（式１）を満足するように決定される。ここで、（式１）のTroute#1は、第１中継経路ＲＲ１における平均経路遅延であり、Troute#2は、第２中継経路ＲＲ２における平均経路遅延である。
【数1】
【0046】
（式１）の遅延量TDelayModulationにはさらに上限が設けられてもよい。この上限は、例え、所望のビットエラーレートを満足する最小の値であってよい。例えば、振幅変調のような“０”と“１”の信号は、２値の相対的な電圧差が十分に開いているため、多少電圧が変動してもビット反転は生じない。ここでの”十分に”は、ビットエラーが所望の値を満足しているかどうかを意味している。このことを、実施形態に置き換えて考えた場合、ビットエラーたる到着順序の逆転が所望のレートに抑えられている遅延量TDelayModulationであればよいことを意味する。このような考えに基づいて遅延量TDelayModulationの上限が決定されてよい。
【0047】
また、遅延量TDelayModulationは、平均経路遅延差に加えてジッタが考慮されて決定されてもよい。この場合、遅延量TDelayModulationは、以下の条件（式２）を満足するように決定される。ここで、TJitterは、遅延が付与される中継経路ＲＲにおけるジッタである。
【数2】
【0048】
さらに、中継ポートＲＰが３つ以上である場合の遅延量TDelayModulationは、遅延を付与する対象の主信号ＭＳが送出される中継経路の平均経路遅延と他の中継経路について算出された平均経路遅延の最大値との差の絶対値に比べて大きな値である。
【0049】
ここで、受信側の無瞬断装置ＵＡにおいて、平均経路遅延差に基づく主信号ＭＳのタイミング補正が実施される場合、ステップＳ１０１において、主信号ＭＳに付与される遅延は、平均経路遅延差に基づいていなくてもよい。この場合、遅延量TDelayModulationは、０よりも大きい固定量であってよい。この遅延量TDelayModulationには、さらにジッタが考慮されてもよい。
【0050】
ステップＳ１０２において、プロセッサ１１は、入力された副信号チャネルで送信する情報である副信号ＳＳのビットの値を、直前の副信号ＳＳのビットの値と比較して、０，１が反転しているか否かを判定する。直前の副信号ＳＳのビットの値は、データメモリ１３に保存されていてよい。プロセッサ１１は、ステップＳ１０２の処理から次の処理に移行する際に、現在の副信号ＳＳのビットの値で、データメモリ１３に保存されているビットの値を更新する。
【0051】
ステップＳ１０２においてビットの値が反転していない場合には、ステップＳ１０３において、プロセッサ１１は、主信号チャネルで送信する主信号ＭＳのうちの一方の中継経路ＲＲを経由して送信する主信号ＭＳに、遅延量TDelayModulationの遅延を付与する。一方で、プロセッサ１１は、他方の中継経路ＲＲを経由して送信する主信号ＭＳには、遅延を付与しない。どちらの主信号ＭＳに遅延を付与するかは、ステップＳ１０１での判定結果による。例えば、副信号ＳＳのビットの値が０であった場合には、プロセッサ１１は、第２中継経路ＲＲ２を経由して送信する主信号ＭＳに遅延量TDelayModulationの遅延を付与する。また、副信号ＳＳのビットの値が１であった場合には、プロセッサ１１は、第１中継経路ＲＲ１を経由して送信する主信号ＭＳに遅延量TDelayModulationの遅延を付与する。
【0052】
ステップＳ１０４において、プロセッサ１１は、２つの中継ポートＲＰへ、主信号ＭＳと制御信号ＣＳとを送出する。具体的には、プロセッサ１１は、遅延が付与されていない主信号ＭＳを制御信号ＣＳとともに送出する。そして、プロセッサ１１は、遅延量TDelayModulationが経過した後に、遅延が付与されている主信号ＭＳを制御信号ＣＳとともに対応する中継ポートＲＰへ送出する。これにより、それぞれの中継ポートＲＰから対応する中継経路ＲＲを経由して受信側の無瞬断装置ＵＡへ主信号ＭＳが送信される。その後、プロセッサ１１は、このフローチャートに示す送信処理動作を終了し、次の主信号ＭＳ及び副信号ＳＳの入力に備える。
【0053】
また、ステップＳ１０２においてビットの値が反転している場合には、ステップＳ１０５において、プロセッサ１１は、中継ポートＲＰへ送出した、遅延が付与された主信号ＭＳのシーケンス番号が、他方の中継ポートＲＰへ送出した、遅延が付与されていない主信号ＭＳのシーケンス番号と一致するまでの、時間調整を行う。具体的には、プロセッサ１１は、待機時間だけ処理を待機する。時間調整のための待機時間は、例えば遅延量TDelayModulationと同じ時間であってよい。また、無瞬断装置ＵＡの内部でのデータ処理やデータ伝送における遅延の発生を考慮して待機時間が決定されてもよい。待機時間が経過したならば、プロセッサ１１は、処理をステップＳ１０３に進める。以後は、ビットの値が反転していない場合と同様にして処理が実行される。
【0054】
図６は、無瞬断装置ＵＡの受信処理動作の一例を示すフローチャートである。図６の処理に先立って、プロセッサ１１は、それぞれの中継経路ＲＲにおける遅延情報を算出しているものとする。なお、遅延情報は、必ずしも無瞬断装置ＵＡの送信処理動作中及び受信処理動作中に算出される必要はない。つまり、遅延情報は、無瞬断装置ＵＡの送信処理動作中及び受信処理動作中以外のオフラインのタイミングで算出されていて、このオフラインのタイミングで算出された遅延情報が無瞬断装置ＵＡの送信処理動作中及び受信処理動作中に利用されてもよい。
【0055】
ステップＳ１１１において、主信号ＭＳ及び制御信号ＣＳが何れかの中継ポートＲＰで受信されると、プロセッサ１１は、その中継ポートＲＰから、主信号ＭＳ及び制御信号ＣＳを取得する。そして、プロセッサ１１は、主信号ＭＳと制御信号ＣＳを分離する。
【0056】
ステップＳ１１２において、プロセッサ１１は、遅延情報に応じて主信号ＭＳに対するタイミング補正をする。具体的には、プロセッサ１１は、主信号ＭＳが受信された中継ポートＲＰと対応する中継経路ＲＲについて算出された平均経路遅延が最大の平均経路遅延よりも小さい場合には、その平均経路遅延差の時間だけ入力された主信号ＭＳを滞留させる。平均経路遅延差にさらにジッタが考慮されてもよい。主信号ＭＳの滞留は、例えば主信号ＭＳであるユーザデータフレームを平均経路遅延差の時間だけデータメモリ１３に記憶させておくことで行われる。主信号ＭＳを滞留させた後、プロセッサ１１は、処理をステップＳ１１３に進める。一方、プロセッサ１１は、主信号ＭＳが受信された中継ポートＲＰと対応する中継経路ＲＲについて算出された平均経路遅延が最大の平均経路遅延よりも小さくない場合には、入力された主信号ＭＳを滞留させることなく、処理をステップＳ１１３に進める。
【0057】
ここで、送信側の無瞬断装置ＵＡにおいて、遅延情報に基づく遅延が主信号ＭＳに付与される場合、ステップＳ１１２の処理は省略されてもよい。
【0058】
ステップＳ１１３において、プロセッサ１１は、主信号ＭＳから分離される制御信号ＣＳの送信時刻と受信時刻とに基づき、対応する中継経路ＲＲにおける経路遅延を測定する。そして、プロセッサ１１は、測定した経路遅延から遅延情報を算出する。ステップＳ１１３で算出された遅延情報は、次回のステップＳ１１２の処理において使用される。また、プロセッサ１１は、必要に応じて制御信号ＣＳを送信側の無瞬断装置ＵＡに送出してもよいし、遅延情報を通知してもよい。
【0059】
ステップＳ１１４において、プロセッサ１１は、取得した主信号ＭＳに付与されているシーケンス番号が、既に取得済みのシーケンス番号よりも大きいか否かを判定する。なお、比較対象である取得済みのシーケンス番号は、データメモリ１３に保存されている。
【0060】
ステップＳ１１４において新たに取得した主信号ＭＳに付与されているシーケンス番号が既に取得済みのシーケンス番号よりも大きいと判定された場合には、ステップＳ１１５において、プロセッサ１１は、取得した主信号ＭＳからシーケンス番号を削除する。また、プロセッサ１１は、次回のステップＳ１１４での比較対象のシーケンス番号とするために、削除したシーケンス番号をデータメモリ１３に保存する。
【0061】
ステップＳ１１６において、プロセッサ１１は、シーケンス番号が削除された主信号ＭＳを第１ユーザポートＵＰ１へ送出する。これにより、第１ユーザポートＵＰ１から第１ユーザ経路ＵＲ１を経由して受信側の第２高速ユーザ端末ＨＳＴ２に主信号ＭＳが送信される。
【0062】
ステップＳ１１７において、プロセッサ１１は、主信号ＭＳを受信した中継ポートＲＰが、第１中継ポートＲＰ１と第２中継ポートＲＰ２との何れであったのかにより、主信号ＭＳが送信されてきた中継経路ＲＲを判定する。
【0063】
ステップＳ１１８において、プロセッサ１１は、判定した中継経路ＲＲの系列に基づき、第１中継経路ＲＲ１に１を、第２中継経路ＲＲ２に０を割り当てることで、副信号ＳＳを復号する。
【0064】
ステップＳ１１９において、プロセッサ１１は、副信号ＳＳを第２ユーザポートＵＰ２へ送出する。これにより、第２ユーザポートＵＰ２から第２ユーザ経路ＵＲ２を経由して受信側の第２低速ユーザ端末ＬＳＴ２へ、副信号ＳＳが送信される。その後、プロセッサ１１は、このフローチャートに示す受信処理動作を終了し、次の主信号ＭＳの受信に備える。
【0065】
また、ステップＳ１１４において新たに取得した主信号ＭＳに付与されているシーケンス番号が既に取得済みのシーケンス番号よりも大きくないと判定された場合には、ステップＳ１２０において、プロセッサ１１は、新たに取得した主信号ＭＳを廃棄する。つまり、新たに取得した主信号ＭＳが後着の主信号ＭＳであれば、この主信号は廃棄される。その後、プロセッサ１１は、このフローチャートに示す受信処理動作を終了し、次の主信号ＭＳの受信に備える。
【0066】
図７は、送信側の無瞬断装置ＵＡにおいて遅延情報に基づく遅延の付与が行われる場合の動作を示すタイミングチャートである。図７は、上から、送信される副信号ＳＳのビットの値、送信される主信号ＭＳ、第１中継経路ＲＲ１を経由して受信される主信号ＭＳ、第２中継経路ＲＲ２を経由して受信される主信号ＭＳ、先着の主信号ＭＳ、復号される副信号ＳＳのタイミングを示している。また、送信される主信号ＭＳにおける上側の系列は第１中継ポートＲＰ１に送出される主信号ＭＳのタイミングを示し、下側の系列は第２中継ポートＲＰ２に送出される主信号ＭＳのタイミングを示している。
【0067】
図７の副信号ＳＳは、１０１０１０１の系列を有している。ここで、第１中継経路ＲＲ１が平均経路遅延の小さい短経路であり、第２中継経路ＲＲ２が平均経路遅延の大きい長経路であるとする。また、副信号ＳＳのビットの値が０であるとき、主信号ＭＳは第２中継経路ＲＲ２を経由して送信され、副信号ＳＳのビットの値が１であるとき、主信号ＭＳは第１中継経路ＲＲ１を経由して送信されるとする。
【0068】
送信側である第１無瞬断装置ＵＡ１に入力される副信号ＳＳのビットの値が０であるとき、受信側である第２無瞬断装置ＵＡ２において副信号ＳＳが正しく復号されるためには、長経路である第２中継経路ＲＲ２を経由する主信号ＭＳが第２無瞬断装置ＵＡ２に先着する必要がある。
【0069】
したがって、図７に示されるように、副信号ＳＳのビットの値が０であるとき、例えばシーケンス番号２が付与された主信号ＭＳについては、第２中継経路ＲＲ２を経由して送信される主信号ＭＳに対し、第１中継経路ＲＲ１を経由して送信される主信号ＭＳには、第１中継経路ＲＲ１と第２中継経路ＲＲ２との平均経路遅延差に基づく遅延量TDelayModulationの遅延が付与される。
【0070】
これにより、副信号ＳＳのビットの値が０であるとき、第２中継経路ＲＲ２を経由して送信される主信号ＭＳは、第１中継経路ＲＲ１を経由して送信される主信号ＭＳに対して先着する。したがって、第２無瞬断装置ＵＡ２において正しく副信号ＳＳが復号される。図７の例の場合、第２無瞬断装置ＵＡ２による主信号ＭＳのタイミング補正は不要である。
【0071】
同様に、副信号ＳＳのビットの値が１であるときには、短経路である第１中継経路ＲＲ１を経由する主信号ＭＳが第２無瞬断装置ＵＡ２に先着すればよい。このため、副信号ＳＳのビットの値が１であるとき、例えばシーケンス番号１が付与された主信号ＭＳについても、第１中継経路ＲＲ１を経由して送信される主信号ＭＳに対し、第２中継経路ＲＲ２を経由して送信される主信号ＭＳには、第１中継経路ＲＲ１と第２中継経路ＲＲ２との平均経路遅延差に基づく遅延量TDelayModulationの遅延が付与される。
【0072】
図８は、受信側の無瞬断装置ＵＡにおいて遅延情報に基づく主信号ＭＳのタイミング補正が行われる場合の第１の動作を示すタイミングチャートである。図８は、上から、送信される副信号ＳＳのビットの値、送信される主信号ＭＳ、第１中継経路ＲＲ１を経由して受信されてタイミング補正が実施される主信号ＭＳ、第２中継経路ＲＲ２を経由して受信される主信号ＭＳ、先着の主信号ＭＳ、復号される副信号ＳＳのタイミングを示している。また、送信される主信号ＭＳにおける上側の系列は第１中継ポートＲＰ１に送出される主信号ＭＳのタイミングを示し、下側の系列は第２中継ポートＲＰ２に送出される主信号ＭＳのタイミングを示している。
【0073】
図８の副信号ＳＳは、１１１１１１１の系列を有している。ここで、図８においても、第１中継経路ＲＲ１が平均経路遅延の小さい短経路であり、第２中継経路ＲＲ２が平均経路遅延の大きい長経路であるとする。また、副信号ＳＳのビットの値が０であるとき、主信号ＭＳは第２中継経路ＲＲ２を経由して送信され、副信号ＳＳのビットの値が１であるとき、主信号ＭＳは第１中継経路ＲＲ１を経由して送信されるとする。
【0074】
送信側の無瞬断装置ＵＡでは、第１中継経路ＲＲ１を経由して送信される主信号ＭＳと第２中継経路ＲＲ２を経由して送信される主信号ＭＳを区別するため、第２中継経路ＲＲ２を経由して送信される主信号ＭＳには、第１中継経路ＲＲ１と第２中継経路ＲＲ２との平均経路遅延差に基づかない固定の遅延量TDelayModulationの遅延が付与される。第１中継経路ＲＲ１が短経路であり、第２中継経路ＲＲ２が長経路であるので、通常、第１中継経路ＲＲ１を経由して送信される主信号ＭＳは、第２中継経路ＲＲ２を経由して送信される主信号ＭＳよりも先着する。
【0075】
受信側の無瞬断装置ＵＡでは、短経路である第１中継経路ＲＲ１を経由して受信された主信号ＭＳが平均経路遅延差に基づく時間だけ滞留される。その後、副信号ＳＳへの復号が行われる。この結果、副信号ＳＳが正しく復号される。
【0076】
図９は、受信側の無瞬断装置ＵＡにおいて遅延情報に基づく主信号ＭＳのタイミング補正が行われる場合の第２の動作を示すタイミングチャートである。図９も、上から、送信される副信号ＳＳのビットの値、送信される主信号ＭＳ、第１中継経路ＲＲ１を経由して受信されてタイミング補正が実施される主信号ＭＳ、第２中継経路ＲＲ２を経由して受信される主信号ＭＳ、先着の主信号ＭＳ、復号される副信号ＳＳのタイミングを示している。また、送信される主信号ＭＳにおける上側の系列は第１中継ポートＲＰ１に送出される主信号ＭＳのタイミングを示し、下側の系列は第２中継ポートＲＰ２に送出される主信号ＭＳのタイミングを示している。
【0077】
図９の副信号ＳＳは、１０１０１０１の系列を有している。ここで、図９においても、第１中継経路ＲＲ１が平均経路遅延の小さい短経路であり、第２中継経路ＲＲ２が平均経路遅延の大きい長経路であるとする。また、副信号ＳＳのビットの値が０であるとき、主信号ＭＳは第２中継経路ＲＲ２を経由して送信され、副信号ＳＳのビットの値が１であるとき、主信号ＭＳは第１中継経路ＲＲ１を経由して送信されるとする。
【0078】
図８の例と同様、送信側の無瞬断装置ＵＡでは、第１中継経路ＲＲ１を経由して送信される主信号ＭＳと第２中継経路ＲＲ２を経由して送信される主信号ＭＳを区別するため、第２中継経路ＲＲ２を経由して送信される主信号ＭＳには、第１中継経路ＲＲ１と第２中継経路ＲＲ２との平均経路遅延差に基づかない固定の遅延量TDelayModulationの遅延が付与される。第１中継経路ＲＲ１が短経路であり、第２中継経路ＲＲ２が長経路であるので、通常、第１中継経路ＲＲ１を経由して送信される主信号ＭＳは、第２中継経路ＲＲ２を経由して送信される主信号ＭＳよりも先着する。したがって、このままでは副信号ＳＳのビットの値が０であるときには、受信側の無瞬断装置ＵＡにおいて副信号ＳＳは正しく復号されない。
【0079】
ここで、受信側の無瞬断装置ＵＡでは、短経路である第１中継経路ＲＲ１を経由して受信された主信号ＭＳが平均経路遅延差に基づく時間だけ滞留される。この結果、第２中継経路ＲＲ２を経由して受信された主信号ＭＳは、第１中継経路ＲＲ１を経由して受信された主信号ＭＳよりも先着したものと判定される。この結果、副信号ＳＳが正しく復号される。
【0080】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、冗長経路を含む複数の中継経路ＲＲを用いて主信号と副信号の多重通信を行う通信システムにおいて、受信側の無瞬断装置ＵＡでは、受信された主信号ＭＳのそれぞれに対して中継経路ＲＲにおける遅延情報に基づく受信タイミングの補正が行われる。これにより、受信側の無瞬断装置ＵＡで受信される主信号ＭＳの順序が入れ替わってしまっていたとしても、受信側の無瞬断装置ＵＡにおける副信号ＳＳの復号には、送信側の無瞬断装置ＵＡで先に送信された主信号ＭＳが用いられる。これにより、受信側の無瞬断装置ＵＡでは、副信号ＳＳが正しく復号される。また、実測された経路遅延差に基づいて算出される遅延情報から主信号ＭＳが滞留される時間が決定される。主信号ＭＳに対して遅延情報に応じた主信号ＭＳの滞留が実施されることにより、受信側の無瞬断装置ＵＡにおいて不必要に主信号ＭＳが滞留されることもない。結果として、主信号ＭＳの転送レートが向上する。
【0081】
また、第１の実施形態によれば、冗長経路を含む複数の中継経路ＲＲを用いて主信号と副信号の多重通信を行う通信システムにおいて、送信側の無瞬断装置ＵＡでは、副信号ＳＳのビットの値に基づいて、複製された主信号ＭＳのそれぞれに対してそれぞれが送出される中継経路ＲＲにおける平均経路遅延差よりも大きな遅延が付与され、それぞれの主信号ＭＳが送信される。これにより、受信側の無瞬断装置ＵＡで受信される主信号ＭＳの順序が入れ替わることが抑制される。したがって、受信側の無瞬断装置ＵＡにおける副信号ＳＳの復号には、送信側の無瞬断装置ＵＡで先に送信された主信号ＭＳが用いられる。これにより、受信側の無瞬断装置ＵＡでは、副信号ＳＳが正しく復号される。また、実測された経路遅延から算出される平均経路遅延差に基づいて主信号ＭＳに付与される遅延量が決定される。主信号ＭＳに平均経路遅延差に応じた遅延が付与されることにより、付与される遅延が大きすぎて主信号ＭＳの間隔が必要以上に長くなることもない。結果として、主信号ＭＳの転送レートが向上する。
【0082】
このように、第１の実施形態によれば、時間的に変動し得る経路遅延が実測され、この実測された経路遅延から算出される遅延情報に基づいて、送信される主信号ＭＳ又は受信される主信号ＭＳに対する処理が実施される。このため、経路遅延差の影響を受けずに、受信側の無瞬断装置ＵＡにおいて副信号ＳＳが正しく復号される。また、主信号ＭＳの転送レートも向上する。
【0083】
ここで、第１の実施形態では、送信側の無瞬断装置ＵＡにおいて主信号ＭＳに遅延が付与される場合、受信側の無瞬断装置ＵＡにおいて主信号ＭＳの滞留が行われなくともよいとされている。また、受信側の無瞬断装置ＵＡにおいて主信号ＭＳの滞留が行われる場合、送信側の無瞬断装置ＵＡにおいて主信号ＭＳに遅延が付与されなくてもよいとされている。これに対し、送信側の無瞬断装置ＵＡにおける主信号ＭＳへの遅延の付与と受信側の無瞬断装置ＵＡにおける主信号ＭＳの滞留の両方が行われてもよい。この場合、送信側の無瞬断装置ＵＡにおいては主信号ＭＳに対して平均経路遅延差の半分の時間よりも大きな遅延量の遅延が付与され、受信側の無瞬断装置ＵＡにおいては主信号ＭＳに対して平均経路遅延差の半分の時間よりも大きな時間の滞留が行われるといった例が考えられる。このような処理により、通信システム１は、先着するべき主信号ＭＳと後着すべき主信号ＭＳとの間に遅延を付与するためにバッファするリソースが別の処理によって使用されている等の理由で、送信側の無瞬断装置ＵＡによる遅延の付与だけ又は受信側の無瞬断装置ＵＡによる主信号ＭＳの滞留だけでは必要な遅延が付与できない場合にも対応できる。
【0084】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態を説明する。図１０は、第２の実施形態における無瞬断装置ＵＡの一例の機能ブロック図である。図１０では、図２と対応する要素については、図２と同様の符号が付されている。図２と同様の符号が付されている要素についての説明は、省略又は簡略化される。以下、第１の実施形態との差異について主に説明される。
次に、第２の実施形態を説明する。図１０は、第２の実施形態における無瞬断装置ＵＡの一例の機能ブロック図である。図１０では、図２と対応する要素については、図２と同様の符号が付されている。図２と同様の符号が付されている要素についての説明は、省略又は簡略化される。以下、第１の実施形態との差異について主に説明される。
【0085】
無瞬断装置ＵＡは、送信に関わる構成として、番号付与部１０１、複製部１０２、制御信号通信部１０３、合流部１０４、算出部１０５、変換部１０６、及び送信制御部１０７を有している。また、無瞬断装置ＵＡは、受信に関わる構成として、制御信号通信部１０３、算出部１０５に加えて、受信制御部１０８、タイミング補正部１０９ａ、選択部１１０、番号削除部１１１、通知部１１２及び復号部１１３を含む。さらに、無瞬断装置ＵＡは、第１ユーザポートＵＰ１、第２ユーザポートＵＰ２と、第１中継ポートＲＰ１及び第２中継ポートＲＰ２を含む。図９においては、タイミング補正部１０９がタイミング補正部１０９ａに置き換えられている点と、選択部１１０から通知部１１２に情報が供給される代わりに、タイミング補正部１０９ａから通知部１１２に情報が供給される点が図２と異なる。そして、タイミング補正部１０９ａ、選択部１１０、通知部１１２以外の要素は、第１の実施形態と同様に動作する。したがって、説明は省略される。
【0086】
第２の実施形態は、受信側の無瞬断装置ＵＡにおいて、主信号ＭＳの順序の管理が行われる。したがって、送信側の無瞬断装置ＵＡの変換部１０６は、副信号ＳＳを固定の遅延量に変換してよい。
【0087】
タイミング補正部１０９ａは、それぞれの中継経路ＲＲを経由してユーザポートＵＰで受信された主信号ＭＳの受信時刻を受信タイミングの情報として記録する。一方、タイミング補正部１０９ａは、主信号ＭＳに対して遅延情報に基づく滞留を施すことなく、選択部１１０に供給する。また、タイミング補正部１０９ａは、遅延情報に基づいて主信号ＭＳの受信時刻を補正する。例えば、タイミング補正部１０９ａは、主信号ＭＳが受信された中継ポートＲＰと対応する中継経路ＲＲについて算出された平均経路遅延と最大の平均経路遅延との平均経路遅延差に基づき、主信号ＭＳの受信時刻を補正する。具体的には、タイミング補正部１０９ａは、主信号ＭＳの受信時刻に、中継経路ＲＲについて算出された平均経路遅延と最大の平均経路遅延との平均経路遅延差を加算する。平均経路遅延差にはジッタが考慮されてもよい。そして、タイミング補正部１０９ａは、それぞれの中継経路ＲＲについて補正された主信号ＭＳの受信時刻に基づいて、先着の主信号ＭＳを判定する。そして、タイミング補正部１０９ａは、先着の主信号ＭＳを受信した中継ポートＲＰを示す先着経路情報を通知部１１２に供給する。
【0088】
選択部１１０は、タイミング補正部１０９ａから供給された主信号ＭＳが先着の主信号ＭＳであるか後着の主信号ＭＳであるかを判定する。この判定は、主信号ＭＳに付与されているシーケンス番号を参照することで行われ得る。選択部１１０は、供給された主信号ＭＳが先着の主信号ＭＳであると判定したときには、その主信号ＭＳを番号削除部１１１に供給する。選択部１１０は、供給された主信号ＭＳが後着の主信号ＭＳであると判定したときには、その主信号ＭＳを廃棄する。
【0089】
通知部１１２は、タイミング補正部１０９ａから供給される先着経路情報に基づいて、先着の主信号ＭＳがどの中継経路ＲＲを経由して受信されたか判定する。そして、通知部１１２は、判定結果を、復号部１１３に通知する。
【0090】
ここで、第２の実施形態における無瞬断装置ＵＡの受信処理動作は、図６の処理におけるステップＳ１１２のタイミング補正の処理が主信号ＭＳを滞留させる処理から、受信時刻を補正し、補正された受信時刻に基づいて先着の主信号ＭＳを判定する処理に置き換えられることで行われ得る。
【0091】
以上説明したように第２の実施形態によれば、冗長経路を含む複数の中継経路ＲＲを用いて主信号と副信号の多重通信を行う通信システムにおいて、受信側の無瞬断装置ＵＡでは、受信された主信号ＭＳの受信時刻が補正され、補正された受信時刻に従って先着の主信号ＭＳが判定される。これにより、受信側の無瞬断装置ＵＡで受信される主信号ＭＳの順序が入れ替わってしまっていたとしても、受信側の無瞬断装置ＵＡにおける副信号ＳＳの復号には、送信側の無瞬断装置ＵＡで先に送信された主信号ＭＳが用いられる。これにより、受信側の無瞬断装置ＵＡでは、副信号ＳＳが正しく復号される。
【0092】
また、第１の実施形態と異なり、第２の実施形態では、受信された主信号ＭＳの滞留が必要ない。
【0093】
［変形例］
以下、変形例を説明する。前述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、遅延情報としての平均経路遅延の差に基づいて受信側の無瞬断装置ＵＡで受信される主信号ＭＳの順序が管理される。しかしながら、必ずしも経路遅延の平均値の差に基づかなくてもよい。平均値の差ではなく、一定時間内の経路遅延の最大値、中央値等の差に基づいて主信号ＭＳの順序が管理されてもよい。
以下、変形例を説明する。前述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、遅延情報としての平均経路遅延の差に基づいて受信側の無瞬断装置ＵＡで受信される主信号ＭＳの順序が管理される。しかしながら、必ずしも経路遅延の平均値の差に基づかなくてもよい。平均値の差ではなく、一定時間内の経路遅延の最大値、中央値等の差に基づいて主信号ＭＳの順序が管理されてもよい。
【0094】
また、第１の実施形態及び第２の実施形態では、副信号チャネルは低速通信であるとして説明しているが、副信号チャネルは、低速通信に限定されるものではない。
【0095】
各実施形態に記載した手法は、計算機（コンピュータ）に実行させることができるプログラム（ソフトウェア手段）として、例えば磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＭＯ等）、半導体メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等）等の記録媒体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布することもできる。なお、媒体側に格納されるプログラムには、計算機に実行させるソフトウェア手段（実行プログラムのみならずテーブル、データ構造も含む）を計算機内に構成させる設定プログラムをも含む。本装置を実現する計算機は、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、また場合により設定プログラムによりソフトウェア手段を構築し、このソフトウェア手段によって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。なお、明細書でいう記録媒体は、頒布用に限らず、計算機内部あるいはネットワークを介して接続される機器に設けられた磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶媒体を含むものである。
【0096】
要するに、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合、組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。
【符号の説明】
【0097】
１…通信システム
１１…プロセッサ
１２…プログラムメモリ
１３ データメモリ
１４…入出力インタフェース
１５…通信インタフェース
１６…バス
１０１…番号付与部
１０２…複製部
１０３…制御信号通信部
１０４…合流部
１０５…算出部
１０６…変換部
１０７…送信制御部
１０８…受信制御部
１０９…タイミング補正部
１０９ａ…タイミング補正部
１１０…選択部
１１１…番号削除部
１１２…通知部
１１３…復号部
１１…プロセッサ
１２…プログラムメモリ
１３ データメモリ
１４…入出力インタフェース
１５…通信インタフェース
１６…バス
１０１…番号付与部
１０２…複製部
１０３…制御信号通信部
１０４…合流部
１０５…算出部
１０６…変換部
１０７…送信制御部
１０８…受信制御部
１０９…タイミング補正部
１０９ａ…タイミング補正部
１１０…選択部
１１１…番号削除部
１１２…通知部
１１３…復号部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】