(57)【要約】      （修正有）【課題】優先度の異なるパケットを伝送するネットワークにおいて、優先度の低いパケットを伝送するための通信帯域を増加させる。【解決手段】パケット処理装置は、振分け部１１ｂ、タイミング設定部、転送タイミング制御部１１ｄ、およびゲート制御部１３aを備える。振分け部は、受信優先パケットを、その受信優先パケットが伝送される経路の遅延時間に対応する優先パケット格納部１１ｃに格納する。タイミング設定部は、各優先パケット格納部に対して異なる読出し間隔を設定する。転送タイミング制御部は、設定された読出し間隔に従って優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力する。ゲート制御部は、優先パケットが出力されるタイミングに応じて非優先パケットの出力を停止する。転送タイミング制御部は、ある優先パケット格納部から優先パケットを読み出すときに、他の優先パケット格納部からも優先パケットを読み出す。【選択図】図７
2020195020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
優先パケットおよび前記優先パケットより優先度の低い非優先パケットを伝送するネットワークにおいて、前記優先パケットおよび前記非優先パケットを処理するパケット処理装置であって、
非優先パケットを格納する非優先パケット格納部と、
前記非優先パケット格納部の出力側に設けられるゲートと、
優先パケットを格納する複数の優先パケット格納部と、
前記パケット処理装置が優先パケットを受信したときに、前記受信優先パケットを、前記受信優先パケットが伝送される経路の送信元と宛先との間の遅延時間に対応する優先パケット格納部に格納する振分け部と、
各優先パケット格納部に対して異なる読出し間隔を設定するタイミング設定部と、
前記タイミング設定部により設定される読出し間隔に従って前記複数の優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力する転送タイミング制御部と、
前記転送タイミング制御部により優先パケットが出力されるタイミングに応じて前記ゲートを制御するゲート制御部と、を備え、
前記転送タイミング制御部は、前記複数の優先パケット格納部の中の１つの優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力するときに、他の優先パケット格納部からも優先パケットを読み出して出力する
ことを特徴とするパケット処理装置。
【請求項２】
優先パケットの最大遅延時間と各経路の遅延時間との差分に基づいて各経路の遅延マージン時間を算出するマージン算出部をさらに備え、
前記振分け部は、優先パケットが伝送される経路の遅延マージン時間に基づいて優先パケットを対応する優先パケット格納部に格納する
ことを特徴とする請求項１に記載のパケット処理装置。
【請求項３】
優先パケット格納部に対応する遅延マージン時間が短いほど、優先パケット格納部に対して設定される読出し間隔は短い
ことを特徴とする請求項２に記載のパケット処理装置。
【請求項４】
前記パケット処理装置が他のパケット処理装置を経由して優先パケットを受信したときには、前記振分け部は、その優先パケットを、予め指定された優先パケット格納部に格納し、
前記転送タイミング制御部は、前記予め指定された優先パケット格納部に優先パケットが格納されると、即座に、前記予め指定された優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のパケット処理装置。
【請求項５】
前記転送タイミング制御部は、前記予め指定された優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力するときに、他の優先パケット格納部からも優先パケットを読み出して出力する
ことを特徴とする請求項４に記載のパケット処理装置。
【請求項６】
優先パケットおよび前記優先パケットより優先度の低い非優先パケットを伝送するネットワークシステムであって、
前記ネットワークシステム内に実装される各パケットスイッチ装置は、
非優先パケットを格納する非優先パケット格納部と、
前記非優先パケット格納部の出力側に設けられるゲートと、
優先パケットを格納する複数の優先パケット格納部と、
前記パケット処理装置が優先パケットを受信したときに、前記受信優先パケットを、前記受信優先パケットが伝送される経路の送信元と宛先との間の遅延時間に対応する優先パケット格納部に格納する振分け部と、
各優先パケット格納部に対して異なる読出し間隔を設定するタイミング設定部と、
前記タイミング設定部により設定される読出し間隔に従って前記複数の優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力する転送タイミング制御部と、
前記転送タイミング制御部により優先パケットが出力されるタイミングに応じて前記ゲートを制御するゲート制御部と、を備え、
前記転送タイミング制御部は、前記複数の優先パケット格納部の中の１つの優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力するときに、他の優先パケット格納部からも優先パケットを読み出して出力する
ことを特徴とするネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケットを処理する装置およびパケットを伝送するネットワークシステムに係わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、第５世代移動通信システム（５Ｇ）を実現するための技術の１つとして、無線基地局（ＣＵ：Centralized Unit）および無線アンテナ局（ＤＵ：Distributed Unit）を含むＭＦＨ（Mobile Front Haul）ネットワークが検討されている。ＭＦＨネットワークは、無線基地局と無線アンテナ局との間で、無線通信のための信号を伝送する。なお、この無線基地局は、ＢＢＵ（Base Band Unit）と呼ばれることがある。また、この無線アンテナ局は、ＲＲＨ（Remote Radio Head）と呼ばれることがある。
【０００３】
ＭＦＨネットワークは、レイヤ２のパケットを伝送する。このため、ＭＦＨネットワークのためのパスおよび他のネットワーク（ＭＢＨ（Mobile Back Haul）ネットワークまたは有線ネットワーク等）のパスが通信リソースを共有することがある。これにより、通信リソースの効率的な利用が実現される。
【０００４】
ただし、ＭＦＨネットワークは、他のネットワークと比較して、遅延に係わる要求が厳しい。このため、他のネットワーク上で伝送されるパケットと比較して、ＭＦＨネットワーク上で伝送されるパケットを優先的に処理する優先制御が提案されている。なお、以下の記載では、ＭＦＨネットワーク上で伝送されるパケットを「ＭＦＨパケット」又は「優先パケット（高優先パケット）」と呼ぶことがある。また、他のネットワーク上で伝送されるパケットを「非ＭＦＨパケット」又は「非優先パケット（低優先パケット）」と呼ぶことがある。
【０００５】
例えば、ＴＡＳ（Time Aware Shaper）は、非ＭＦＨパケットに対してゲート制御を行う。具体的には、ＴＡＳは、ネットワーク内の各ノードに実装され、ゲートおよびゲートを制御する機能を含む。そして、ＴＡＳは、ＭＦＨパケットを転送するときに、ゲートを閉じることにより非ＭＦＨパケットの出力（或いは、転送）を停止する。このとき、非ＭＦＨパケットは、バッファに保存される。そして、ＭＦＨパケットの転送が終了すると、ゲートが開かれ、バッファに保存されていた非ＭＦＨパケットが出力される。この機能により、ＭＦＨパケットの遅延が抑制される。なお、ＴＡＳは、ＩＥＥＥ８０２．１ＱＢｖに規定されている。
【０００６】
なお、特許文献１には、高優先パケットの出力遅延を抑制するパケット処理装置が記載されている。また、特許文献２〜５にも関連する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１８−１２５５９７号公報
【特許文献２】特開２０１９−００４３７９号公報
【特許文献３】特開２００７−３０６５４２号公報
【特許文献４】特開２００１−１４４７０９号公報
【特許文献５】ＷＯ２０１５／１２９１６７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＴＡＳは、上述したように、ＭＦＨパケットがノードを通過するときにゲートを閉じることで、非ＭＦＨパケットの出力を停止する。このとき、図１（ａ）に示すように、ゲートを閉じる期間の前後にそれぞれマージン期間が設定される。ここで、マージン期間においても、非ＭＦＨパケットの出力は停止される。すなわち、各ＭＨＦパケットに対して、非ＭＦＨパケットの出力を停止するマージン期間が設定される。このため、ＴＡＳを通過するＭＦＨパケットの頻度が高くなると、マージン期間により非ＭＦＨパケットを出力できない期間も長くなり、非ＭＦＨ通信の帯域が減少する。
【０００９】
また、ＭＦＨパケット間の間隔が短いときは、ＴＡＳのゲート制御が追従できないことがある。このため、ＭＦＨパケット間の間隔が所定の閾値より短いときは、図１（ｂ）に示すように、ＴＡＳは、２つのＭＦＨパケットの間の期間（すなわち、ギャップ期間）においてゲートを閉じたまま保持する。よって、このことによっても、非ＭＦＨ通信の帯域が減少することがある。
【００１０】
本発明の１つの側面に係わる目的は、優先度の異なるパケットを伝送するネットワークにおいて、優先度の低いパケットを伝送するための通信帯域を増加させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の１つの態様のパケット処理装置は、優先パケットおよび前記優先パケットより優先度の低い非優先パケットを伝送するネットワークにおいて、前記優先パケットおよび前記非優先パケットを処理する。このパケット処理装置は、非優先パケットを格納する非優先パケット格納部と、前記非優先パケット格納部の出力側に設けられるゲートと、優先パケットを格納する複数の優先パケット格納部と、前記パケット処理装置が優先パケットを受信したときに、前記受信優先パケットを、前記受信優先パケットが伝送される経路の送信元と宛先との間の遅延時間に対応する優先パケット格納部に格納する振分け部と、各優先パケット格納部に対して異なる読出し間隔を設定するタイミング設定部と、前記タイミング設定部により設定される読出し間隔に従って前記複数の優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力する転送タイミング制御部と、前記転送タイミング制御部により優先パケットが出力されるタイミングに応じて前記ゲートを制御するゲート制御部とを備える。前記転送タイミング制御部は、前記複数の優先パケット格納部の中の１つの優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力するときに、他の優先パケット格納部からも優先パケットを読み出して出力する。
【発明の効果】
【００１２】
上述の態様によれば、優先度の異なるパケットを伝送するネットワークにおいて、優先度の低いパケットを伝送するための通信帯域が増加する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ＴＡＳによるゲート制御の課題を説明する図である。
【図２】中継ネットワークの一例を示す図である。
【図３】パケットスイッチ装置の一例を示す図である。
【図４】ＭＦＨパケットの遅延時間について説明する図である。
【図５】ＭＦＨパケットの転送タイミングの制御の概要を示す図である。
【図６】遅延マージン時間について説明する図である。
【図７】ＭＦＨパケットの転送タイミングの調整を実現する構成の一例を示す図である。
【図８】各経路の遅延時間と振分けポリシおよび読出しポリシとの関係の一例を示す図である。
【図９】転送タイミングの実施例を示す図である。
【図１０】パケットスイッチ装置の構成の一例を示す図である。
【図１１】パケットスイッチ装置の機能ブロック図である。
【図１２】優先キューのマッピングの一例を示すフローチャートである。
【図１３】中継経路のマッピングの一例を示すフローチャートである。
【図１４】調整係数を変更する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】転送タイミングを変更する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】パケット受信処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７】パケット転送処理の一例を示すフローチャートである。
【図１８】パケット転送処理の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図２は、本発明の実施形態に係わる中継ネットワークの一例を示す。中継ネットワーク１は、複数のパケットスイッチ装置２を含み、レイヤ２パケットを伝送する。すなわち、各パケットスイッチ装置２は、レイヤ２パケットを中継する。
【００１５】
中継ネットワーク１は、レイヤ２パケットを伝送する任意の回線を収容し得る。この例では、中継ネットワーク１は、無線アンテナ局（ＤＵまたはＲＲＨ）３と基地局装置（ＣＵまたはＢＢＵ）４との間に設定されるＭＦＨ回線を収容する。無線アンテナ局３は、１または複数の無線端末を収容し得る。基地局装置４は、無線アンテナ局３と各無線端末との間の無線リソースのスケジューリングを行う。なお、無線アンテナ局３と基地局装置４との間では、情報またはデータは、ＭＦＨパケットに格納されて伝送される。また、以下の記載では、無線アンテナ局３と基地局装置４との間に設定されるパスを「ＭＦＨ回線」と呼ぶことがある。
【００１６】
中継ネットワーク１は、ＭＦＨ回線以外の回線も収容する。例えば、ＭＢＨ回線および他の有線ネットワークの情報またはデータを伝送する回線などが中継ネットワーク１に収容される。以下の記載では、ＭＦＨ回線以外の回線を介して伝送されるパケットを「非ＭＦＨパケット」と呼ぶことがある。
【００１７】
ここで、非ＭＦＨパケットと比較して、ＭＦＨパケットの遅延に係わる要求は厳しい。このため、パケットスイッチ装置２は、非ＭＦＨパケットと比較して、ＭＦＨパケットを優先的に処理する優先制御機能を備える。
【００１８】
図３は、パケットスイッチ装置２の一例を示す。パケットスイッチ装置２は、図３に示すように、スケジューリング部１１、非ＭＦＨキュー１２、ＴＡＳ機能１３を備える。そして、パケットスイッチ装置２は、ＭＦＨフローおよび非ＭＦＨフローを処理する。ＭＦＨフローは、この実施例では、各無線アンテナ局（ＤＵ）から基地局装置（ＣＵ）に向かうＭＦＨパケットを表す。また、非ＭＦＨフローは、非ＭＦＨパケットを伝送する。
【００１９】
スケジューリング部１１は、各ＭＦＨパケットの転送タイミングを制御する。この実施例では、スケジューリング部１１は、ＤＵ毎に、各ＭＦＨパケットの転送タイミングを制御する。非ＭＦＨキュー１２は、非ＭＦＨパケットを一時的に格納する。
【００２０】
ＴＡＳ機能１３は、ゲート制御部１３ａおよびゲート１３ｂを備える。ゲート制御部１３ａは、ＭＦＨパケットの転送に応じてゲート１３ｂを制御する。たとえば、スケジューリング部１１によりＭＦＨパケットが出力されるときは、ゲート制御部１３ａは、ゲート１３ｂを閉じる。この場合、非ＭＦＨキュー１２に格納されている非ＭＦＨパケットは、ゲート１３ｂを通過することは出来ない。すなわち、スケジューリング部１１によりＭＦＨパケットが出力されるときは、パケットスイッチ装置２は、非ＭＦＨパケットを出力しない。これにより、ＭＦＨパケットの優先制御が実現される。
【００２１】
図４は、ＭＦＨパケットの遅延時間について説明する図である。ＭＦＨにおいては、エンド・エンド間での遅延時間が規定されている。一例としては、図４（ａ）に示すように、ＤＵとＣＵとの間の伝送において許容される遅延時間は１００μ秒である。すなわち、ＤＵから送信されるＭＦＨパケットは、１００μ秒以内に、１または複数のパケットスイッチ装置２によりＣＵまで転送されることが要求される。このため、各パケットスイッチ装置２は、図３を参照して説明した優先制御を行う。
【００２２】
ＭＦＨパケットの遅延時間は、ＭＦＨパケットが通過する経路毎に異なる。図４（ｂ）に示す例では、ＤＵ１とＣＵとの間の遅延時間は４０μ秒であり、ＤＵ２とＣＵとの間の遅延時間は２５μ秒である。なお、ＤＵとＣＵとの間の遅延時間は、各ＤＵの位置および各ＤＵの性能などに依存する。
【００２３】
このように、ＭＦＨパケットの遅延時間は、経路毎に異なる。換言すれば、経路毎に、許容される最大遅延時間に対する余裕度（或いは、マージン）が異なる。例えば、最大遅延時間が１００μ秒である場合、ＤＵ１からＣＵに送信されるＭＦＨパケットは６０μ秒のマージンを有し、ＤＵ２からＣＵに送信されるＭＦＨパケットは７５μ秒のマージンを有する。この場合、パケットスイッチ装置２は、ＤＵ１からＣＵに送信されるＭＦＨパケットを６０μ秒まで遅延させることができ、ＤＵ２からＣＵに送信されるＭＦＨパケットを７５μ秒まで遅延させることができる。
【００２４】
そこで、パケットスイッチ装置２は、この特徴を利用して、ＭＦＨパケットの転送タイミングを制御する。具体的には、パケットスイッチ装置２は、図３に示すゲート１３ｂを閉じる時間が短くなるように、ＭＦＨパケットの転送タイミングを制御する。このとき、各ＭＦＨパケットの転送タイミングは、各ＤＵとＣＵとの間の遅延時間が最大遅延時間を越えない範囲で制御される。
【００２５】
図５は、ＭＦＨパケットの転送タイミングの制御の概要を示す。この例では、図３に示す非ＭＦＨキュー１２に非ＭＦＨパケットが格納されているものとする。非ＭＦＨパケットは、ゲート１３ｂが開いているときに、非ＭＦＨキュー１２から読み出されて出力される。
【００２６】
パケットスイッチ装置２は、ＭＦＨパケット１〜３を受信する。図５では、ＭＦＨパケット１〜３は、ＭＦＨ１〜ＭＦＨ３と表記されている。ＭＦＨパケット１〜３は、それぞれ、経路Ｒ１〜Ｒ３を介してＤＵからＣＵに伝送される。なお、経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の遅延時間は、それぞれ、Ａ、Ｂ、Ｃであるものとする。
【００２７】
パケットスイッチ装置２が受信したＭＦＨパケットをＣＵに向けて転送するときは、図３に示すＴＡＳ機能１３は、ゲート１３ｂを閉じる。このとき、各ＭＦＨパケットが転送される期間の前後にそれぞれマージン期間Ｍが設定される。そして、マージン期間Ｍにおいても、ゲート１３ｂは閉じられる。
【００２８】
ここで、パケットスイッチ装置２が本発明の実施形態に係わるスケジューリングを行わないものとする。この場合、各ＭＦＨパケット１〜３に対してそれぞれマージン期間Ｍが設定される。このため、ゲート１３ｂが閉状態に制御される時間が長くなり、非ＭＦＨパケットを転送するための時間が削減される。
【００２９】
これに対して、スケジューリング部１１は、ゲート１３ｂを閉じる時間が短くなるように、ＭＦＨパケットの転送タイミングを制御する。この実施例では、スケジューリング部１１は、ＭＦＨパケット１の転送タイミングを「Ｄ」だけ遅延させ、ＭＦＨパケット２の転送タイミングを「Ｅ」だけ遅延させている。このとき、ＭＦＨパケット１〜３が連続して出力されるようにＭＦＨパケット１、２を遅延させることが好ましい。ただし、遅延量Ｄは、経路Ｒ１の遅延時間Ａと遅延量Ｄとの和がＭＦＨパケットに対して規定されている最大遅延時間を越えない範囲で決定される。同様に、遅延量Ｅは、経路Ｒ２の遅延時間Ｂと遅延量Ｅとの和が最大遅延時間を越えない範囲で決定される。
【００３０】
このようにしてＭＦＨパケットの転送タイミングが調整されると、図５に示す例では、ＭＦＨパケット１の直後に設けられるマージン期間Ｍ、ＭＦＨパケット２の直前に設けられるマージン期間、ＭＦＨパケット２、３間に設けられるマージン期間Ｍ（または、ギャップ期間）が不要となる。これにより、スケジューリングを行わないケースと比較して、ゲート１３ｂが閉じている期間の合計時間が短くなる。すなわち、非ＭＦＨパケットを転送するための通信帯域が増加する。具体的には、スケジューリングを行わないケースでは４個の非ＭＦＨパケットが転送されるが、スケジューリング部１１がスケジューリングを行うケースでは５個の非ＭＦＨパケットが転送される。
【００３１】
なお、ゲート１３ｂが閉じている期間の合計時間を短くするためには、マージン期間またはギャップ期間を削減することが好ましい。そして、マージン期間またはギャップ期間を削減するためには、ＭＦＨパケットが連続して転送されることが好ましい。よって、パケットスイッチ装置２は、各ＭＦＨパケットの遅延時間が最大遅延時間を越えない範囲で、受信したＭＦＨパケットが可能な限り連続して転送されるように、各ＭＦＨパケットの出力タイミングを調整する。これにより、ＭＦＨパケットの優先制御および非ＭＦＨパケットの通信帯域の増加の双方が実現される。
【００３２】
＜実施形態＞
パケットスイッチ装置２は、ＭＦＨパケットの転送タイミングを調整するために、ＭＦＨフローの経路ごとに遅延マージン時間を計算する。経路は、図６に示す実施例では、各ＤＣとＣＵとの間でパケットが転送される経路を表す。そして、遅延マージン時間は、経路の遅延時間に基づいて計算される。
【００３３】
図６は、遅延マージン時間について説明する図である。図６に示す例では、中継ネットワークは、パケットスイッチ装置Ａ〜Ｃを備える。基地局装置（ＣＵ）は、パケットスイッチ装置Ａに接続されている。各パケットスイッチ装置Ａ〜Ｃには、１または複数の無線アンテナ局（ＤＵ）が接続されている。すなわち、パケットスイッチ装置ＡにはＤＵ１が接続され、パケットスイッチ装置Ｂ(ＳＷ_Ｂ)にはＤＵ２、５、６が接続され、パケットスイッチ装置ＣにはＤＵ３、４が接続されている。
【００３４】
各ＤＵとＣＵとの間の遅延時間は、予め測定されている。例えば、ＤＵ１とＣＵとの間の経路の遅延時間は１０μ秒であり、ＤＵ２とＣＵとの間の経路の遅延時間は２５μ秒である。なお、ＤＵ１とＣＵとの間の遅延時間は、公知の記述により測定される。また、この実施例では、各ＤＵとＣＵとの間の経路は、ＤＵにより一意に対応する。よって、以下の記載では、ＤＵｉ（ｉ＝１〜６）とＣＵとの間の経路を「経路ＤＵｉ」と呼ぶことがある。
【００３５】
パケットスイッチ装置２は、各経路について遅延マージン時間を計算する。ここで、経路ＤＵｉの遅延マージン時間は、下式で表される。
遅延マージン時間＝最大遅延時間−経路ＤＵｉの遅延時間−調整係数
最大遅延時間は、通信規格などにより予め決められており、この実施例では１００μ秒である。経路ＤＵｉの遅延時間は、予め測定されている。調整係数は、測定誤差、製造ばらつき、スケジューリング部１１による遅延制御のための制御時間などを考慮して決定される定数であり、この実施例では１０μ秒である。
【００３６】
例えば、ＤＵ１とＣＵとの間の経路の遅延時間は１０μ秒である。したがって、この経路（すなわち、経路ＤＵ１）の遅延マージン時間は、８０（＝１００−１０−１０）μ秒である。同様に、各経路の遅延マージン時間が計算される。各経路ＤＵ１〜ＤＵ６の遅延マージン時間は、図６（ｂ）に示す通りである。
【００３７】
なお、遅延マージン時間は、例えば、各パケットスイッチ装置２により計算される。この場合、各パケットスイッチ装置２は、自分に接続されているＤＵとＣＵとの間の経路の遅延マージンを計算する。例えば、パケットスイッチ装置Ａは、ＤＵ１とＣＵとの間の経路の遅延マージンを計算し、パケットスイッチ装置Ｂは、ＤＵ２、５、６とＣＵとの間の経路の遅延マージンをそれぞれ計算する。ただし、他の装置（例えば、基地局装置ＣＵ）が各経路の遅延マージン時間を計算し、その計算結果をそれぞれ対応する無線アンテナ局ＤＵに配布してもよい。
【００３８】
図７は、ＭＦＨパケットの転送タイミングの調整を実現する構成の一例を示す。パケットスイッチ装置２は、ＭＦＨパケットの転送タイミングを調整するために、図７に示すように、スケジューリング部１１、遅延時間測定部２１、およびマージン算出部２２を備える。また、パケットスイッチ装置２は、図３を参照して説明したように、非ＭＦＨキュー１２およびＴＡＳ機能１３を備える。
【００３９】
遅延時間測定部２１は、各ＤＵとＣＵとの間でＭＦＨパケットを伝送する経路の遅延時間を測定することができる。ただし、各経路の遅延時間は、他の測定装置により測定されてもよい。この場合、他の測定装置により測定された遅延時間が遅延マージン時間算出部２２に与えられる。また、この場合、パケットスイッチ装置２は、遅延時間測定部２１を備えていなくてもよい。
【００４０】
遅延マージン時間算出部２２は、各経路について遅延マージン時間を算出する。遅延マージン時間は、図６を参照して説明したように、各経路の遅延時間の測定値、最大遅延時間、調整係数から算出される。
【００４１】
この実施例では、パケットスイッチ装置２に３個の無線アンテナ局（ＤＵａ１〜ＤＵａ３）が接続されている。よって、パケットスイッチ装置２は、ＤＵａ１〜ＤＵａ３と基地局（ＣＵ）との間の経路について、遅延時間をそれぞれ測定し、遅延マージン時間をそれぞれ算出する。各経路についての遅延時間および遅延マージン時間は、図８（ａ）に示す通りである。なお、以下の記載では、ＤＵａｉ（ｉ＝１〜３）とＣＵとの間の経路を「経路ＤＵａｉ」と呼ぶことがある。
【００４２】
また、パケットスイッチ装置２は、他のパケットスイッチ装置からＭＦＨパケットを受信することがある。以下の記載では、ＤＵｘから他のパケットスイッチ装置を経由してＣＵに達する経路を「経路ｘＳＷ」と呼ぶことがある。なお、パケットスイッチ装置２は、経路ｘＳＷの遅延時間および遅延マージン時間を有している必要はない。
【００４３】
スケジューリング部１１は、優先キュー設定部１１ａ、キュー振分け部１１ｂ、優先キュー１１ｃ、転送タイミング制御部１１ｄを備える。但し、スケジューリング部１１は、図７に示していない他の機能を備えていてもよい。なお、優先キュー１１ｃは、複数のキューバッファを含む。この実施例では、スケジューリング部１１は、優先キュー０〜４を備える。各優先キュー０〜４は、受信ＭＦＨパケットを格納し得る。
【００４４】
優先キュー設定部１１ａは、ＭＦＨパケットを伝送する経路と優先キュー０〜４との対応関係を表す振分けルールを作成する。そして、優先キュー設定部１１ａは、作成した振分けルールをキュー振分け部１１ｂに与える。
【００４５】
ここで、ＭＦＨパケットを伝送する経路の遅延マージン時間と、その経路を介して伝送されるＭＦＨパケットを格納すべき優先キューとの対応関係は、予め決められているものとする。例えば、図８（ｂ）に示す振分けポリシにおいては、遅延マージン時間が９μ秒以下の経路を介して受信するＭＦＨパケットは、優先キュー１に格納される。同様に、遅延マージン時間が１０〜２９μ秒の経路を介して受信するＭＦＨパケットは、優先キュー２に格納される。遅延マージン時間が３０〜５９μ秒の経路を介して受信するＭＦＨパケットは、優先キュー３に格納される。遅延マージン時間が６０μ秒以上の経路を介して受信するＭＦＨパケットは、優先キュー４に格納される。
【００４６】
そして、この振分けポリシに従って振分けルールが作成される。この実施例では、経路ＤＵａ１の遅延マージン時間は５３μ秒なので、図８（ａ）に示すように、経路ＤＵａ１に対して優先キュー３が割り当てられる。同様に、経路ＤＵａ２の遅延マージン時間は７６μ秒なので、経路ＤＵａ２に対して優先キュー４が割り当てられる。また、経路ＤＵａ３の遅延マージン時間は２３μ秒なので、経路ＤＵａ３に対して優先キュー２が割り当てられる。
【００４７】
キュー振分け部１１ｂは、優先キュー設定部１１ａから与えられる振分けルールに従って、受信ＭＦＨパケットを優先キュー０〜４に格納する。ここで、各ＭＦＨパケットが通過する経路は、例えば、パケットヘッダに記録されているＶＬＡＮＩＤにより識別されるものとする。なお、この実施例では、各ＤＵとＣＵとの間のパスは、１つの仮想ＬＡＮにより実現されるものとする。
【００４８】
したがって、キュー振分け部１１ｂは、受信ＭＦＨパケットのＶＬＡＮＩＤを参照することにより、各受信ＭＦＨパケットを対応する優先キューに格納する。この実施例では、図８（ａ）に示すように、経路ＤＵａ１を介して受信するＭＦＨパケットは優先キュー３に格納される。また、経路ＤＵａ２を介して受信するＭＦＨパケットは優先キュー４に格納され、経路ＤＵａ３を介して受信するＭＦＨパケットは優先キュー２に格納される。なお、他のパケットスイッチ装置を経由して受信するＭＦＨパケットは、優先キュー０に格納される。
【００４９】
転送タイミング制御部１１ｄは、予め決められた読出しポリシに従って、優先キュー０〜４からＭＦＨパケットを読み出す。優先キュー０〜４から読み出されたＭＦＨパケットは、ＴＡＳ機能１３を介してネットワークに出力される。ただし、ＴＡＳ機能１３は、ＭＦＨパケットに対してゲート制御を行わない。
【００５０】
読出しポリシは、図８（ｂ）に示すように、各優先キューの転送タイミングを表す。この例では、優先キュー１は、２μ秒間隔で読み出される。同様に、優先キュー２は１０μ秒間隔で読み出され、優先キュー３は３０μ秒間隔で読み出され、優先キュー４は６０μ秒間隔で読み出される。優先キュー０の待ち時間はゼロである。なお、優先キュー２の読出し間隔は、優先キュー１の読出し間隔の整数倍であることが好ましい。同様に、優先キュー３の読出し間隔は、優先キュー２の読出し間隔の整数倍であることが好ましく、優先キュー４の読出し間隔は、優先キュー３の読出し間隔の整数倍であることが好ましい。
【００５１】
ＴＡＳ機能１３は、図７に示すように、ゲート制御部１３ａおよびゲート１３ｂを備える。ゲート制御部１３ａは、ＭＦＨパケットの転送に応じてゲート１３ｂを制御する。例えば、スケジューリング部１１によりＭＦＨパケットが出力されるときは、ゲート制御部１３ａはゲート１３ｂを閉じる。この場合、非ＭＦＨキュー１２に格納されている非ＭＦＨパケットは、ゲート１３ｂを通過することは出来ない。即ち、スケジューリング部１１によりＭＦＨパケットが出力されるときは、パケットスイッチ装置２は、非ＭＦＨパケットを出力しない。これにより、ＭＦＨパケットの優先制御が実現される。
【００５２】
このように、パケットスイッチ装置２は、読出し間隔の異なる複数の優先キュー１〜４を備える。ここで、パケットスイッチ装置２は、エンド・エンド間の最大遅延時間を越えないように各ＭＦＨパケットを処理することが要求される。よって、遅延時間が大きい経路に対して高い優先度が与えられる。そして、遅延時間が大きい経路を介して受信するＭＦＨパケットは、パケットスイッチ装置２内でのキュー待ち時間が長くならないように、読出し間隔が短い優先キューに格納される。図７〜図８に示す例では、経路ＤＵａ３を介して受信するＭＦＨパケットは、優先キュー２に格納される。なお、各優先キューの読出し間隔は、パケットスイッチ装置２内でのキュー待ち時間の最大値に相当する。
【００５３】
一方、遅延時間が短い経路を介して受信するＭＦＨパケットは、遅延時間が長い経路を介して受信するＭＦＨパケットと比べて、パケットスイッチ装置２内でのキュー待ち時間を長くできる。よって、遅延時間が短い経路を介して受信するＭＦＨパケットは、読出し間隔が長い優先キューに格納される。図７〜図８に示す例では、経路ＤＵａ２を介して受信するＭＦＨパケットは、優先キュー４に格納される。
【００５４】
他のパケットスイッチ装置を経由して受信するＭＦＨパケットは、他のパケットスイッチ装置において既にキュー待ち時間が発生している可能性がある。すなわち、他のパケットスイッチ装置を経由して受信するＭＦＨパケットの遅延時間は、すでに最大遅延時間に近い状態となっている可能性がある。このため、パケットスイッチ装置２において、他のパケットスイッチ装置を経由して受信するＭＦＨパケットは、キュー待ち時間がゼロである優先キュー０に格納される。すなわち、他のパケットスイッチ装置を経由して受信するＭＦＨパケットは、最も優先度の高い優先キューに格納される。なお、読出し間隔が短い優先キューは、優先度の高い優先キューの一例であり、読出し間隔が長い優先キューは、優先度の低い優先キューの一例である。
【００５５】
そして、スケジューリング部１１は、下記の読出しルールに従って優先キュー０〜４からＭＦＨパケットを読み出して出力する。
【００５６】
（１）優先キュー０にＭＦＨパケットが格納されているときは、スケジューリング部１１は、即座に、そのＭＦＨパケットを読み出す。この後、スケジューリング部１１は、優先キュー１〜４に格納されているＭＦＨパケットを読み出す。このとき、優先キュー０〜４に格納されているＭＦＨパケットが連続して読み出されることが好ましい。
【００５７】
（２）優先キューｉ（ｉ＝１〜４）の読出しタイミングにおいて、優先キューｉにＭＦＨパケットが格納されているときは、スケジューリング部１１は、そのＭＦＨパケットを読み出す。この後、スケジューリング部１１は、優先キューｉよりも優先度の低い各優先キューに格納されているＭＦＨパケットを読み出す。例えば、優先キュー１の読出しタイミングにおいて優先キューからＭＦＨパケットを読み出したときは、スケジューリング部１１は、優先キュー２〜４に格納されているＭＦＨパケットを読み出す。このとき、優先キューｉ〜４に格納されているＭＦＨパケットが連続して読み出されることが好ましい。
【００５８】
上述の読出しルールに従って優先キュー０〜４からＭＦＨパケットを読み出すことにより、パケットスイッチ装置２は、ＭＦＨパケットを可能な限り連続して出力することができる。ここで、ＭＦＨパケットが連続して出力されるときは、図５を参照して説明したように、連続するＭＦＨパケット間にマージン期間Ｍを設ける必要はない。すなわち、ＴＡＳ機能１３において、マージン期間Ｍが削減される。よって、ゲート１３ｂが閉じている期間が短くなり、非ＭＦＨパケットのための通信帯域が増加する。なお、優先キュー１〜４の読出しタイミングは、図９に示すように、互いに同期していることが好ましい。この場合、優先キュー１〜４に格納されているＭＦＨパケットは、より連続して出力されやすくなる。なお、図９に示す「矢印」は、それぞれ読出しタイミングを表す。
【００５９】
加えて、パケットスイッチ装置２内での各ＭＦＨパケットのキュー待ち時間は、そのＭＦＨパケットを伝送する経路の遅延時間と標準化等において規定されている最大遅延時間との差分より小さくなるように決定される。すなわち、各経路の遅延時間の余裕度に応じてキュー待ち時間が設定される。したがって、中継ネットワーク１は、ＭＦＨにおいて規定されている遅延条件を満足しながら、非ＭＦＨパケットのための通信帯域を増加させることができる。
【００６０】
図１０は、パケットスイッチ装置２の構成の一例を示す。パケットスイッチ装置２は、入出力ＩＦ３１、スイッチ処理部３２、パケット処理部３３、保守端末ＩＦ４１、ＣＰＵ４２、記憶装置４３、メモリ４４を備える。なお、パケットスイッチ装置２は、図１０に示していない他の構成を備えていてもよい。
【００６１】
入出力ＩＦ３１は、中継ネットワーク１と接続するためのインタフェースを提供する。なお、入出力ＩＦ３１は、光ファイバを接続するための入力ポートおよび出力ポートを備えていてもよい。また、入出力ＩＦ３１は、レイヤ２の信号を終端する機能を備えていてもよい。
【００６２】
スイッチ処理部３２は、入出力ＩＦ３１を介して受信するパケットを、宛先に対応するパケット処理部３３に導く。一例としては、スイッチ処理部３２は、受信パケットのヘッダに設定されているＶＬＡＮＩＤ及び／又は宛先アドレスに基づいて、そのパケットを対応する出力ポートに接続されるパケット処理部３３に導く。尚、スイッチ処理部３２は、ＣＵＰ４２から与えられる指示および情報に基づいてスイッチ処理を実行する。
【００６３】
パケット処理部３３は、ＣＵＰ４２から与えられる指示および情報に基づいて、ＭＦＨパケットの優先制御を実行する。したがって、パケット処理部３３は、スケジューリング部１１、非ＭＦＨキュー１２、ＴＡＳ機能１３を含む。パケット処理部３３の機能については後で詳しく説明する。
【００６４】
保守端末ＩＦ４１は、保守端末１００に接続するためのインタフェースを提供する。保守端末１００は、ユーザまたはネットワーク管理者により使用される。そして、保守端末１００は、パケットスイッチ装置２の設定に係わる指示および情報を生成する。保守端末１００により生成される指示および情報は、保守端末ＩＦ４１を介してＣＰＵ４２に与えられる。
【００６５】
ＣＰＵ４２は、記憶装置４３に格納されているプログラムを実行することによりパケットスイッチ装置２の動作を制御する。このとき、ＣＰＵ４２は、保守端末１００から与えられる指示および情報を利用してプログラムを実行してもよい。
【００６６】
記憶装置４３は、不揮発メモリを含み、ＣＰＵ４２により実行されるプログラムを格納する。また、記憶装置４３は、ＣＰＵ４２が使用する情報およびデータを保存する。尚、記憶装置４３は、パケットスイッチ装置２の外部に設けられてもよい。メモリ４４は、揮発メモリであり、ＣＰＵ４２の作業領域として使用される。
【００６７】
図１１は、パケットスイッチ装置２の機能ブロック図である。パケットスイッチ装置２は、上述したように、入出力ＩＦ３１、スイッチ処理部３２、パケット処理部３３を備える。そして、パケット処理部３３は、図１１に示すように、ＭＦＨ／非ＭＦＨ振分け部５１、非ＭＦＨキュー１２、ＴＡＳ機能１３、キュー振分け部１１ｂ、優先キュー１１ｃ、転送タイミング制御部１１ｄ、タイミング設定部５２を備える。
【００６８】
上記構成のパケットスイッチ装置２にパケット（ＭＦＨパケット及び非ＭＦＨパケットを含む）が到着すると、入出力ＩＦ３１は、そのパケットをスイッチ処理部３２に導く。そうすると、スイッチ処理部３２は、その受信パケットを、宛先に対応するパケット処理部３３に導く。
【００６９】
ＭＦＨ／非ＭＦＨ振分け部５１は、受信パケットがＭＦＨパケットであるか否かを判定する。パケットの種別は、例えば、ヘッダ情報中のＶＬＡＮＩＤにより識別される。ＭＦＨパケットは、キュー振分け部１１ｂに導かれる。一方、非ＭＦＨパケットは、非ＭＦＨキュー１２に格納される。非ＭＦＨキュー１２は、バッファメモリであり、非ＭＦＨパケットを格納する。そして、ＴＡＳ機能１３のゲートが閉じているときは、非ＭＦＨキュー１２は、非ＭＦＨパケットを保持する。
【００７０】
ＴＡＳ機能１３は、ＭＦＨパケットの受信タイミングに応じて、非ＭＦＨキュー１２の出力側に設けられるゲートの開閉を制御する。パケットスイッチ装置２がＭＦＨパケットを転送するときは、ＴＡＳ機能１３は、ゲートを閉じることで非ＭＦＨパケットの出力を停止する。
【００７１】
キュー振分け部１１ｂは、受信ＭＦＨパケットを伝送する経路の優先度（又は、受信ＭＦＨパケットの送信元ＤＵの優先度）に応じて、その受信ＭＦＨパケットを対応する優先キュー０〜４に格納する。受信ＭＦＨパケットを伝送する経路または受信ＭＦＨパケットの送信元ＤＵは、例えば、ヘッダ情報中のＶＬＡＮＩＤにより識別される。たとえば、他のパケットスイッチ装置を経由して受信するＭＦＨパケットは、優先キュー０に格納される。なお、受信ＭＦＨパケットを伝送する経路または受信ＭＦＨパケットの送信元ＤＵと優先キュー０〜４との対応関係を表す振分けルールは、優先キュー設定部１１aから与えられる。
【００７２】
優先キュー１１ｃは、複数の優先キューを備える。この実施例では、優先キュー１１ｃは、５個の優先キュー０〜４を含む。優先キュー０〜４は、それぞれバッファメモリにより実現される。
【００７３】
転送タイミング制御部１１ｄは、各優先キュー０〜４に対して設定されている読出し間隔（または、読出しタイミング）に基づいて、優先キュー０〜４からＭＦＨパケットを読み出して出力する。なお、転送タイミング制御部１１ｄは、ある優先度の優先キューからＭＦＨパケットを読み出したときは、それよりも低い優先度の優先キューからもＭＦＨパケットを読み出して出力する。すなわち、２以上の優先キューからＭＦＨパケットが連続して読み出される。また、優先キュー０〜４のうちのいずれかの優先キューが満杯状態となったときは、転送タイミング制御部１１ｄは、指定された読出し間隔にかかわらず、その優先キューからＭＦＨパケットを読み出す。この場合も、転送タイミング制御部１１ｄは、満杯状態となった優先キューより低い優先度の優先キューからもＭＦＨパケットを読み出して出力する。
【００７４】
タイミング設定部５２は、後述する優先キュー管理部６５からの指示に応じて、転送タイミング制御部１１ｄによる転送タイミングを変更することができる。
【００７５】
パケットスイッチ装置２は、上述したパケット処理部３３を制御するためのソフトウェア処理部６０を備える。ソフトウェア処理部６０は、遅延時間管理部６１、マージン算出部２２、中継経路管理部６３、優先キュー設定部１１ａ、優先キュー管理部６５、データベース６６を備える。なお、遅延時間管理部６１、マージン算出部２２、中継経路管理部６３、優先キュー設定部１１ａ、優先キュー管理部６５は、例えば、図１０に示すＣＰＵ４２が記憶装置４３に格納されているソフトウェアプログラムを実行することにより実現される。
【００７６】
なお、以下の記載では、パケットスイッチ装置２に接続されるＤＵとＣＵとの間の経路を「ＭＦＨ経路」と呼ぶことがある。また、他のパケットスイッチ装置を介してパケットスイッチ装置２に接続されるＤＵとＣＵとの間の経路を「中継経路」と呼ぶことがある。
【００７７】
遅延時間管理部６１は、自装置（即ち、パケットスイッチ装置２）が遅延マージン時間を設定すべき各ＭＦＨ経路について、保守端末１００から遅延時間の測定値を取得する。なお、遅延時間管理部６１は、例えば、自装置に接続する各ＤＵとＣＵとの間の経路について、それぞれ遅延マージン時間を設定する。また、遅延時間管理部６１は、保守端末１００から調整係数を取得する。遅延時間の測定値および調整係数は、データベース６６に保存される。保守端末１００から遅延時間の測定値および／または調整係数を取得できないときは、予め用意されているデフォルト値が使用される。
【００７８】
マージン算出部２２は、データベース６６に保存されている遅延時間の測定値および調整係数に基づいて、各経路について遅延マージン時間を算出する。遅延マージン時間は、例えば、下式で算出される。
遅延マージン時間＝最大遅延時間−経路ＤＵｉの遅延時間−調整係数
【００７９】
中継経路管理部６３は、他のパケットスイッチ装置を経由して受信するＭＦＨパケットを識別するための識別情報（例えば、ＶＬＡＮＩＤ）を保守端末１００から取得する。この識別情報は、実質的に、中継経路を識別する。そして、中継経路管理部６３は、この識別情報を優先キュー０に対応づけてもよい。なお、保守端末１００から取得した識別情報は、データベース６６に保存される。
【００８０】
優先キュー設定部１１ａは、各ＭＦＨ経路についてマージン算出部２２により算出された遅延マージン時間に基づいて、各ＭＦＨ経路と優先キュー１〜４との対応関係を表す振分けルールを作成する。各ＭＦＨ経路は、たとえば、ＶＬＡＮＩＤにより識別される。また、振分けルールにおいては、他のパケットスイッチ装置を経由して受信するＭＦＨパケットは、優先キュー０に対応づけられる。なお、図８（ａ）は、振分けルールの一例を示す。そして、作成した振分けルールは、キュー振分け部１１ｂに与えられる。
【００８１】
優先キュー管理部６５は、保守端末１００から与えられる指示に基づいて、各優先キューの転送タイミングに係わる情報を設定する。例えば、図８（ｂ）に示す遅延マージン時間の範囲および転送タイミング（或いは、読出し間隔）を表す情報が保守端末１００から与えられる。これらの情報は、データベース６６に保存される。転送タイミングに係わる情報を保守端末１００から取得できないときは、予め用意されているデフォルト値が使用される。
【００８２】
尚、ソフトウェア処理部６０は、複数のパケット処理部３３を制御してもよい。また、図７に示すスケジューリング部１１は、ソフトウェアおよびハードウェア回路により実現してもよい。例えば、優先キュー設定部１１ａは、ソフトウェアで実現してもよい。
【００８３】
＜フローチャート＞
図１２は、優先キューのマッピングの一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、パケットスイッチ装置２が動作を開始する前の初期設定において実行される。以下では、図１１の機能ブロック図の構成を用いて説明する。
【００８４】
Ｓ１において、遅延時間管理部６１は、保守端末１００から設定コマンドを取得する。この設定コマンドは、ＭＦＨパケットを伝送する経路毎に、ＶＬＡＮＩＤと遅延時間の測定値との対応関係を含む。そして、遅延時間管理部６１は、Ｓ２において、この設定コマンドをデータベース６６に保存する。
【００８５】
Ｓ３において、マージン算出部２２は、各経路の遅延マージン時間を算出する。遅延マージンは、最大遅延時間と遅延時間の測定値との差分に依存する。Ｓ４において、優先キュー設定部１１ａは、遅延マージン時間に基づいて、各経路に対応する優先キュー１〜４を特定する。このとき、優先キュー設定部１１ａは、例えば、図８（ｂ）に示す振分けポリシに基づいて各経路に対応する優先キュー１〜４を特定する。例えば、ある経路の遅延マージン時間が４０μ秒であれば、その経路に対して優先キュー３が特定される。経路と優先キューとの対応関係を表す振分けルールは、優先キュー設定部１１ａからキュー振分け部１１ｂに与えられる。
【００８６】
Ｓ５において、キュー振分け部１１ｂは、振分けルールに従って、各経路を識別するＶＬＡＮＩＤを優先キュー１〜４にマッピングする。図８（ａ）に示す例では、例えば、経路ＤＵａ１が優先キュー３にマッピングされ、経路ＤＵａ２が優先キュー４にマッピングされている。「マッピング」は、指定されたＶＬＡＮＩＤが付与されたＭＦＨパケットが対応する優先キューに導かれるように、ハードウェア回路を設定することで実現される。
【００８７】
図１３は、中継経路のマッピングの一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、パケットスイッチ装置２が動作を開始する前の初期設定において実行される。なお、中継経路は、他のパケットスイッチ装置を経由して受信するＭＦＨパケットが伝送される経路を表す。以下では、図１１の機能ブロック図の構成を用いて説明する。
【００８８】
Ｓ１１において、中継経路管理部６３は、保守端末１００から設定コマンドを取得する。この設定コマンドは、中継経路毎のＶＬＡＮＩＤを表す情報を含む。そして、中継経路管理部６３は、Ｓ１２において、この設定コマンドをデータベース６６に保存する。そして、Ｓ１３において、キュー振分け部１１ｂ（または、中継経路管理部６３）は、各中継経路を識別するＶＬＡＮＩＤを優先キュー０にマッピングする。
【００８９】
図１４は、調整係数を変更する処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、調整係数を変更する指示が保守端末１００からパケットスイッチ装置２に与えられたときに実行される。以下では、図１１の機能ブロック図の構成を用いて説明する。
【００９０】
Ｓ２１において、遅延時間管理部６１は、保守端末１００から設定コマンドを取得する。この設定コマンドは、新たな調整係数を表す情報を含む。そして、遅延時間管理部６１は、Ｓ２２において、この設定コマンドをデータベース６６に保存する。
【００９１】
Ｓ２３〜Ｓ２７は、各ＭＦＨ経路に対して実行される。すなわち、パケットスイッチ装置２は、新たな調整係数が与えられると、ＭＦＨ経路を１つずつ順番に選択してＳ２３〜Ｓ２６の処理を実行する。
【００９２】
Ｓ２３において、マージン算出部２２は、新たな調整係数を使用して、選択された経路の遅延マージン時間を算出する。Ｓ２４において、優先キュー設定部１１ａは、新たに算出した遅延マージン時間に基づいて、選択された経路に対応する優先キュー１〜４を特定する。Ｓ２５において、新たに特定された優先キューが現在の優先キューと同じか否かを判定する。そして、新たに特定された優先キューが現在の優先キューと異なるときは、キュー振分け部１１ｂは、Ｓ２６において、選択された経路を識別するＶＬＡＮＩＤを、新たに特定された優先キューにマッピングする。
【００９３】
図１５は、転送タイミングを変更する処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、転送タイミングを変更する指示が保守端末１００からパケットスイッチ装置２に与えられたときに実行される。
【００９４】
Ｓ３１において、優先キュー管理部６５は、保守端末１００から設定コマンドを取得する。この設定コマンドは、新たな転送タイミングを表す情報を含む。この実施例では、転送タイミングは、優先キューの読出し間隔で表される。すなわち、この設定コマンドは、各優先キュー１〜４の読出し間隔を表す情報を含む。そして、優先キュー管理部６５は、Ｓ３２において、この設定コマンドをデータベース６６に保存する。
【００９５】
Ｓ３３において、優先キュー管理部６５は、各優先キュー１〜４に対応する遅延マージン範囲を更新する。すなわち、図８（ａ）に示す振分けポリシが更新される。この実施例では、各優先キュー１〜４に対応する遅延マージン範囲は、下記のように表される。ここでは、優先キュー１、２、３、４の読出し間隔がそれぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４で表されるものとする。
優先キュー１：「Ｐ２」以下
優先キュー２：「Ｐ２」〜「Ｐ３−１」
優先キュー３：「Ｐ３」〜「Ｐ４−１」
優先キュー４：「Ｐ４」以上
【００９６】
Ｓ３４〜Ｓ３６は、各ＭＦＨ経路に対して実行される。すなわち、パケットスイッチ装置２は、新たな転送タイミングが与えられると、ＭＦＨ経路を１つずつ順番に選択してＳ３４〜Ｓ３５の処理を実行する。
【００９７】
Ｓ３４において、優先キュー管理部６５は、選択されたＭＦＨ経路の遅延マージン時間がどの遅延マージン範囲に属するのかを特定する。続いて、新たに特定された遅延マージン範囲に対応する優先キューが現在の優先キューと同じか否かを判定する。そして、新たに特定された優先キューが現在の優先キューと異なるときは、キュー振分け部１１ｂは、Ｓ３５において、選択された経路を識別するＶＬＡＮＩＤを、新たに特定された優先キューにマッピングする。
【００９８】
Ｓ３７において、転送タイミング制御部１１ｂは、優先キュー１１ｃ（すなわち、優先キュー０〜４）に格納されているＭＦＨパケットをすべて読み出して出力する。Ｓ３８〜Ｓ３９において、タイミング設定部５２は、各優先キュー１〜４の転送タイミング（すなわち、読出しタイミング）を再設定する。このとき、優先キュー１〜４の転送タイミングは、図９に示すように、互いに同期するように再設定される。また、転送タイミングをカウントするためのタイマが再設定される。
【００９９】
図１６は、パケット受信処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、パケットスイッチ装置２にパケットが到着したときに実行される。
【０１００】
Ｓ４１において、パケット処理部３３は、スイッチ処理部３２を介してパケットを受信する。Ｓ４２において、ＭＦＨ／非ＭＦＨ振分け部５１は、受信パケットのヘッダ情報に基づいて、受信パケットがＭＦＨパケットであるか否かを判定する。受信パケットがＭＦＨパケットであるか否かは、この実施例では、その受信パケットに付与されているＶＬＡＮＩＤにより判定される。
【０１０１】
受信パケットがＭＦＨパケットでないときは、その受信パケットは、Ｓ４３において、非ＭＦＨキュー１２に格納される。一方、受信パケットがＭＦＨパケットであるときは、その受信パケットは、キュー振分け部１１ｂに導かれる。そして、Ｓ４４において、キュー振分け部１１ｂは、受信パケットのヘッダ情報に基づいて、そのパケットのＭＦＨ経路を特定する。ＭＦＨパケットを伝送するＭＦＨ経路は、この実施例では、ＶＬＡＮＩＤにより判定される。そして、キュー振分け部１１ｂは、マッピング情報に基づいて、受信パケットをＶＬＡＮＩＤに対応する優先キューに格納する。マッピング情報は、図１２および図１３に示すフローチャートの処理により作成されている。
【０１０２】
このように、受信パケットがＭＦＨパケットでないときは、そのパケットは、非ＭＦＨキュー１２に格納される。一方、受信パケットがＭＦＨパケットであるときは、そのパケットは、ＭＦＨ経路に対応する優先キュー０〜４に格納される。
【０１０３】
図１７は、パケット転送処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、ＭＦＨパケットが他のパケットスイッチ装置を経由してパケットスイッチ装置２に到着したときに実行される。なお、他のパケットスイッチ装置を経由してパケットスイッチ装置２に到着したＭＦＨパケットは、キュー振分け部１１ｂにより優先キュー０に格納される。
【０１０４】
Ｓ５１において、転送タイミング制御部１１ｄは、優先キュー０のパケットキューイングを検出する。即ち、転送タイミング制御部１１ｄは、優先キュー０にパケットが格納されたことを検出する。そうすると、転送タイミング制御部１１ｄは、Ｓ５２において、優先キュー０に格納されているすべてのパケットを読み出して出力する。すなわち、パケットスイッチ装置２に到着したＭＦＨパケットは、いったん優先キュー０に格納された後、即座に読み出されて出力される。
【０１０５】
Ｓ５３〜Ｓ５６は、優先キュー０以外の各優先キュー１〜４に対してそれぞれ実行される。すなわち、Ｓ５３において、転送タイミング制御部１１ｄは、優先キュー１〜４のうちの１つを選択する。Ｓ５４において、選択した優先キューにパケットが格納されているか否かを検出する。そして、選択した優先キューにパケットが格納されているときは、転送タイミング制御部１１ｄは、Ｓ５５において、選択した優先キューに格納されているすべてのパケットを読み出して出力する。
【０１０６】
このように、他のパケットスイッチ装置を経由してＭＦＨパケットがパケットスイッチ装置２に到着すると、そのＭＦＨパケットは即座に転送される。続いて、優先キュー１〜４に格納されているＭＦＨパケットも連続して転送される。
【０１０７】
図１８は、パケット転送処理の他の例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、優先キュー１〜４のいずれかにおいて転送タイミングが検知されたときに実行される。なお、各優先キュー１〜４の転送タイミングは、タイミング設定部５２により予め設定されているものとする。また、転送タイミングは、例えば、不図示のタイマにより検知される。
【０１０８】
Ｓ６１において、転送タイミング制御部１１ｄは、転送タイミングが検知された優先キューを特定する。以下の記載では、転送タイミングが検知された優先キューを優先キューＸと呼ぶことがある。Ｓ６２において、転送タイミング制御部１１ｄは、優先キューＸに格納されているすべてのパケットを読み出して出力する。
【０１０９】
Ｓ６３〜Ｓ６６の処理は、図１７に示すＳ５３〜Ｓ５６と実質的に同じである。但し、Ｓ６３〜Ｓ６６の処理は、優先キューＸよりも読出し間隔の長い各優先キューに対して実行される。すなわち、優先キューＸよりも読出し間隔の長い各優先キューに格納されているＭＦＨパケットが出力される。
【０１１０】
このように、いずれかの優先キューの転送タイミングが検知されると、その優先キューに格納されているＭＦＨパケットが転送される。続いて、他の優先キューに格納されているＭＦＨパケットも連続して転送される。
【０１１１】
なお、各優先キュー１〜４の転送タイミングが図９に示すように互いに同期しているときには、優先キュー２〜４の転送タイミングは、優先キュー１の転送タイミングに含まれる。よって、この場合、優先キュー１の転送タイミングが発生する毎に、図１８に示すフローチャートの処理が実行されることになる。
【符号の説明】
【０１１２】
１  中継ネットワーク
２  パケットスイッチ装置
３  無線アンテナ局（ＤＵまたはＲＲＨ）
４  基地局装置（ＣＵまたはＢＢＵ）
１１  スケジューリング部
１１ａ  優先キュー設定部
１１ｂ  キュー振分け部
１１ｃ  優先キュー（０〜４）
１１ｄ  転送タイミング制御部
１２  非ＭＦＨキュー
１３  ＴＡＳ機能
１３ａ  ゲート制御部
１３ｂ  ゲート
２１  遅延時間測定部
２２  マージン算出部
３３  パケット処理部
４２  ＣＰＵ
５１  ＭＦＨ／非ＭＦＨ振分け部
５２  タイミング設定部
【図１】
2020195020.tif 000003
【図２】
2020195020.tif 000004
【図３】
2020195020.tif 000005
【図４】
2020195020.tif 000006
【図５】
2020195020.tif 000007
【図６】
2020195020.tif 000008
【図７】
2020195020.tif 000009
【図８】
2020195020.tif 000010
【図９】
2020195020.tif 000011
【図１０】
2020195020.tif 000012
【図１１】
2020195020.tif 000013
【図１２】
2020195020.tif 000014
【図１３】
2020195020.tif 000015
【図１４】
2020195020.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年6月8日(2020.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
優先パケットおよび前記優先パケットより優先度の低い非優先パケットを伝送するネットワークにおいて、前記優先パケットおよび前記非優先パケットを処理するパケット処理装置であって、
非優先パケットを格納する非優先パケット格納部と、
前記非優先パケット格納部の出力側に設けられるゲートと、
優先パケットを格納する複数の優先パケット格納部と、
前記パケット処理装置が優先パケットを受信したときに、前記受信優先パケットを、前記受信優先パケットが伝送される経路の送信元と宛先との間の遅延時間に対応する優先パケット格納部に格納する振分け部と、
各優先パケット格納部に対して異なる読出し間隔を設定するタイミング設定部と、
前記タイミング設定部により設定される読出し間隔に従って前記複数の優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力する転送タイミング制御部と、
前記転送タイミング制御部により優先パケットが出力されるタイミングに応じて前記ゲートを制御するゲート制御部と、を備え、
前記転送タイミング制御部は、前記複数の優先パケット格納部の中の１つの優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力するときに、他の優先パケット格納部からも優先パケットを読み出して出力する
ことを特徴とするパケット処理装置。
【請求項２】
優先パケットの最大遅延時間と各経路の遅延時間との差分に基づいて各経路の遅延マージン時間を算出するマージン算出部をさらに備え、
前記振分け部は、優先パケットが伝送される経路の遅延マージン時間に基づいて優先パケットを対応する優先パケット格納部に格納する
ことを特徴とする請求項１に記載のパケット処理装置。
【請求項３】
優先パケット格納部に対応する遅延マージン時間が短いほど、優先パケット格納部に対して設定される読出し間隔は短い
ことを特徴とする請求項２に記載のパケット処理装置。
【請求項４】
前記パケット処理装置が他のパケット処理装置を経由して優先パケットを受信したときには、前記振分け部は、その優先パケットを、予め指定された優先パケット格納部に格納し、
前記転送タイミング制御部は、前記予め指定された優先パケット格納部に優先パケットが格納されると、即座に、前記予め指定された優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のパケット処理装置。
【請求項５】
前記転送タイミング制御部は、前記予め指定された優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力するときに、他の優先パケット格納部からも優先パケットを読み出して出力する
ことを特徴とする請求項４に記載のパケット処理装置。
【請求項６】
優先パケットおよび前記優先パケットより優先度の低い非優先パケットを伝送するネットワークシステムであって、
前記ネットワークシステム内に実装される各パケット処理装置は、
非優先パケットを格納する非優先パケット格納部と、
前記非優先パケット格納部の出力側に設けられるゲートと、
優先パケットを格納する複数の優先パケット格納部と、
前記パケット処理装置が優先パケットを受信したときに、前記受信優先パケットを、前記受信優先パケットが伝送される経路の送信元と宛先との間の遅延時間に対応する優先パケット格納部に格納する振分け部と、
各優先パケット格納部に対して異なる読出し間隔を設定するタイミング設定部と、
前記タイミング設定部により設定される読出し間隔に従って前記複数の優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力する転送タイミング制御部と、
前記転送タイミング制御部により優先パケットが出力されるタイミングに応じて前記ゲートを制御するゲート制御部と、を備え、
前記転送タイミング制御部は、前記複数の優先パケット格納部の中の１つの優先パケット格納部から優先パケットを読み出して出力するときに、他の優先パケット格納部からも優先パケットを読み出して出力する
ことを特徴とするネットワークシステム。