(57)【要約】【目的】本発明は、入力されたフレームをレイヤ２において外部の機器へ引き渡すフィルタリング装置に関し、フレームやパケットの形式および内容が変更されることなく、確実かつ安価に伝送情報の属性に適したフィルタリングを実現することを目的とする。【解決手段】入力されたフレームをレイヤ２において外部の機器へ引き渡すフィルタリング装置において、前記入力されたフレームに関して、前記レイヤ２の上位レイヤで指定されている通信手順を参照する上位レイヤ参照手段と、前記入力されたフレームの内、前記上位レイヤ参照手段によって参照された通信手順の下で伝送保証の対象となるフレームを前記外部の機器へ優先的に引き渡す優先処理手段とを備えて構成される。【選択図】図１
2010161570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたフレームをレイヤ２において外部の機器へ引き渡すフィルタリング装置において、
前記入力されたフレームに関して、前記レイヤ２の上位レイヤで指定されている通信手順を参照する上位レイヤ参照手段と、
前記入力されたフレームの内、前記上位レイヤ参照手段によって参照された通信手順の下で伝送保証の対象となるフレームを前記外部の機器へ優先的に引き渡す優先処理手段と
を備えたことを特徴とするフィルタリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルタリング装置において、
前記優先処理手段は、
前記フィルタリング装置の輻輳の程度を監視し、前記輻輳の程度に基づいて前記外部の機器への優先的な引き渡しの対象となるフレームを選択する
ことを特徴とするフィルタリング装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のフィルタリング装置において、
前記上位レイヤ参照手段は、
前記入力されたフレームに関して、前記上位レイヤで指定されている送信元アドレスおよび宛先アドレスを参照し、
前記優先処理手段は、
前記送信元アドレス、前記宛先アドレスおよび前記通信手順の組み合わせ毎に、前記入力されたフレームが前記外部の機器に引き渡される優先度を設定する
ことを特徴とするフィルタリング装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のフィルタリング装置において、
前記フィルタリング装置の輻輳の程度を監視し、前記輻輳の程度が既定の閾値を超えるときに、前記入力されたフレームを廃棄する制御手段を備えた
ことを特徴とするフィルタリング装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載のフィルタリング装置において、
前記優先処理手段は、
前記入力されたフレームの内、前記レイヤ２または前記上位レイヤにおいて特定の属性を有するフレームを廃棄する
ことを特徴とするフィルタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力されたフレームをレイヤ２において外部の機器へ引き渡すフィルタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレメータシステム等の遠隔監視制御システムでは、画像、音声、河川情報、道路情報その他の伝送が急速にＩＰ化され、このようなＩＰ化は、信頼性を確保するための予備の伝送路である無線リンクにも適用されつつある。
図７は、従来の遠隔監視制御システムの構成例を示す図である。
図において、ＶｏIＰ端末８１Ｖ-1、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）８１ＰＣ-1、カメラインタフェース８１Ｃ-1およびテレメータインタフェース８１Ｔ-1は、それぞれＬ３スイッチ８２-1の第１ないし第４のポートに接続される。このＬ３スイッチ８２-1に対向するＬ３スイッチ８２-2の第１ないし第４のポートには、それぞれＶｏIＰ端末８１Ｖ-2、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）８１ＰＣ-2、カメラインタフェース８１Ｃ-2およびテレメータインタフェース８１Ｔ-2に接続される。
【０００３】
なお、カメラインタフェース８１Ｃ-1、８１Ｃ-2には、それぞれ図示されないカメラが接続され、テレメータインタフェース８１Ｔ-1、８１Ｔ-2には、それぞれ図示されないシリアルインタフェース（ＲＳ−２３２Ｃ）を介して所定のセンサに接続される。
【０００４】
Ｌ３スイッチ８２-1の第５のポートには、縦続接続されたルータ８３-1および多重無線装置８４-1が接続される。この多重無線装置８４-1と対向して無線リンクを形成する多重無線装置８４-2は、ルータ８３-2を介してＬ３スイッチ８２-2の第５のポートに接続される。Ｌ３スイッチ８２-1の第６のポートは、縦続接続されたメディアコンバータ８５-1、光伝送路８６およびメディアコンバータ８５-2を介してＬ３スイッチ８２-2の第６のポートに接続される。
【０００５】
このような構成の遠隔監視制御システムでは、例えば、Ｌ３スイッチ８２-1は、ＶｏIＰ端末８１Ｖ-1によって出力されたＩＰパケット（音声信号を示す。）のＩＰヘッダより宛先のＩＰアドレスを抽出し、かつ図示されないＦＤＢ(Forwarding DataBase)を参照することによって、送出ポートを決定しつつ、このＩＰパケットを含んだフレームヘッダのＭＡＣアドレスの書き換えを行う。なお、上記出力ポートについては、ここでは、この時点における現用の方路（リンク）に該当する光伝送路８６との接続に供される既述の第６のポートであると仮定する。
【０００６】
さらに、Ｌ３スイッチ８２-1は、このようにしてＭＡＣアドレスが書き換えられたフレームの列をメディアコンバータ８５-1に引き渡す。
メディアコンバータ８５-1は、光伝送路８６およびメディアコンバータ８５-2を介してＬ３スイッチ８２-2に、これらのフレームの列を転送する。
【０００７】
Ｌ３スイッチ８２-2は、このようにして転送されたフレームに、上記Ｌ３スイッチ８２-1によって行われた処理と逆の処理を施すことにより、ＶｏIＰ端末８１Ｖ-2に引き渡す。
したがって、ＶｏIＰ端末８１Ｖ-2は、現用の通信路である光伝送路８６を介して対向するＶｏIP端末８１Ｖ-1と相互に所望の伝送情報を送受することができる。
【０００８】
なお、ＶｏIＰ端末８１Ｖ-2、Ｌ３スイッチ８２-2、ルータ８３-2、多重無線装置８４-2、メディアコンバータ８５-2は、それぞれＶｏIＰ端末８１Ｖ-1、Ｌ３スイッチ８２-1、ルータ８３-1、多重無線装置８４-1、メディアコンバータ８５-1で行われる処理と逆の処理を行う。また、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）８１ＰＣ-1、カメラインタフェース８１Ｃ-1およびテレメータインタフェース８１Ｔ-1は、何れも、上記パケットに代わるパケットをＶｏIＰ端末８１Ｖ-1と同様に出力し、あるいは反対に取り込むことができる。
【０００９】
したがって、ＶｏIＰ端末８１Ｖ-1、パーソナルコンピュータ８１ＰＣ-1、カメラインタフェース８１Ｃ-1、テレメータインタフェース８１Ｔ-1と、ＶｏIＰ端末８１Ｖ-2、パーソナルコンピュータ８１ＰＣ-2、カメラインタフェース８１Ｃ-2、テレメータインタフェース８１Ｔ-2との間には、上記伝送情報の双方向の伝送を可能とする通信路が形成される。
【００１０】
また、図７に点線の「×」印で示すように、光伝送路８６に障害が発生した場合には、例えば、Ｌ３スイッチ８２-1は、既述の第６のポートに代わる第５のポートに、ＶｏIＰ端末８１Ｖ-1から出力されたパケットを所定の通信手順および系構成に基づいて出力する。したがって、このようなパケットは、ルータ８３-1を介して多重無線装置８４-1に引き渡され、さらに、既述の無線リンクを介して多重無線装置８４-2に引き渡される。
【００１１】
多重無線装置８４-2は、ルータ８３-2を介してＬ３スイッチ８２-2にこれらのパケットを引き渡す。Ｌ３スイッチ８２-2は、上記Ｌ３スイッチ８２-1によって行われた処理と反対の処理を行うことにより、個々のパケットをＶｏIＰ端末８１Ｖ-2に与える。
【００１２】
したがって、光伝送路８６に発生した障害が復旧していない状態では、ＶｏIＰ端末８１Ｖ-2は、代替の無線リンクを介してＶｏIＰ端末８１Ｖと相互に、所望の伝送情報を送受することができる。
【００１３】
なお、このような代替の無線リンクを介する伝送は、パーソナルコンピュータ８１ＰＣ-1、８１ＰＣ-2の間、カメラインタフェース８１Ｃ-1、８１Ｃ-2の間、テレメータインタフェース８１Ｔ-1、８１Ｔ-2の間の何れでも、同様に達成される。
【００１４】
本発明に関連した先行技術には、「後述する非特許文献１に掲載されるように、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑに規定されているＶＬＡＮの拡張ＭＡＣフレームのヘッダに含まれる情報に基づいて優先制御を行なうＬＡＮスイッチ（レイヤ２スイッチ）」がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】那須野洋一、岡田孝博著「スイッチ・ネットワーク不要なパケットは止めて重要なパケットを優先する」日経NETWORK 2005年8月号  p.171
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、上述した従来例では、光伝送路８６に発生した障害が復旧していない状態でＶｏＩＰ端末８１Ｖ-1からＶｏＩＰ端末８１Ｖ-2宛に送信されるパケットは、一般に、バースト状に集中して多数発生するにもかかわらず、伝送路が現用の光伝送路８６から予備系の無線リンクに切り替えられた場合には、ルータ８３-1に引き渡される。
しかし、上記無線リンクの伝送速度は、例えば、６４ｋｂｐｓないし５１２ｋｂｐｓと、光伝送路の伝送速度１００Ｍｂｐｓないし１Ｇｂｐｓに比べて大幅に低い。
【００１７】
したがって、ルータ８３-1に多数のパケットが集中して入力された場合には、テレメータインタフェース８１Ｔ-1によって出力されるパケットのように、音声に比べて情報量が少ないにもかかわらず、重要な情報の伝送が大幅に遅れたり、阻まれる可能性があった。
なお、このような問題点は、例えば、ＶｏＩＰ端末８１Ｖ-1によって生成されパケットのように、バースト状に連なる多数のパケットの列の伝送が予め考慮されて設計されたネットワークでは、ある程度は解決可能である。
【００１８】
しかし、既存のネットワークを介して、そのネットワークの敷設時には想定されていなかった多数のパケットの列が伝送される場合、あるいはこのようなネットワークを敷設する業者がＶｏＩＰ端末８１Ｖ-1、８１Ｖ-2の製造者と異なる場合には、上記問題点は容易には解決できなかった。
また、上記問題点は、例えば、ファイアウォールの適用により解決可能である。しかし、ルータ８３-1、８３-2やＬ３スイッチ８２-1、８２-2のネットワークポリシーは、多くの場合、伝送帯域の有効利用を図ることができる静的なルーティングに基づいて規定され、ファイアウォールの適用はネットワークの専門家でなければ困難であった。
【００１９】
なお、上記非特許文献１に掲載されたＬＡＮスイッチでは、優先制御の対象となるフレームは、上記の「拡張ＭＡＣフレームのヘッダに含まれる情報」に基づいて決定される。したがって、既述の課題を解決するために監視されるトラヒックの集中と、個々のパケットに適用された通信手順との双方に応答する動的な優先制御は、実現されていなかった。
本発明は、フレームやパケットの形式および内容が変更されることなく、確実かつ安価に伝送情報の属性に適したフィルタリングを実現するフィルタリング装置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】
【００２０】
請求項１に記載のフィルタリング装置では、入力されたフレームがレイヤ２において外部の機器へ引き渡される。上位レイヤ参照手段は、前記入力されたフレームに関して、前記レイヤ２の上位レイヤで指定されている通信手順を参照する。優先処理手段は、前記入力されたフレームの内、前記上位レイヤ参照手段によって参照された通信手順の下で伝送保証の対象となるフレームを前記外部の機器へ優先的に引き渡す。
すなわち、入力された何れのフレームについても、上位レイヤで指定されている通信手順が参照され、その通信手順に基づいて伝送保証されるべきフレームが識別され、かつ優先的に外部の機器に引き渡される。
【００２１】
請求項２に記載のフィルタリング装置では、前記優先処理手段は、前記フィルタリング装置の輻輳の程度を監視し、前記輻輳の程度に基づいて前記外部の機器への優先的な引き渡しの対象となるフレームを選択する。
すなわち、伝送保証に併せて、輻輳時における優先制御がレイヤ２において実現される。
【００２２】
請求項３に記載のフィルタリング装置では、前記上位レイヤ参照手段は、前記入力されたフレームに関して、前記上位レイヤで指定されている送信元アドレスおよび宛先アドレスを参照する。前記優先処理手段は、前記送信元アドレス、前記宛先アドレスおよび前記通信手順の組み合わせ毎に、前記入力されたフレームが前記外部の機器に引き渡される優先度を設定する。
すなわち、送信元アドレス、宛先アドレスおよび通信手順の何れかが異なる何れのフレームも、輻輳時における優先制御や伝送保証の対象となる。
【００２３】
請求項４に記載のフィルタリング装置では、制御手段は、前記フィルタリング装置の輻輳の程度を監視し、前記輻輳の程度が既定の閾値を超えるときに、前記入力されたフレームを廃棄する。
すなわち、多数のフレームが短時間に集中して入力された場合であっても、輻輳状態に陥ることが回避され、かつ輻輳の程度が軽度に抑えられる。
【００２４】
請求項５に記載のフィルタリング装置では、前記優先処理手段は、前記入力されたフレームの内、前記レイヤ２または前記上位レイヤにおいて特定の属性を有するフレームを廃棄する。
すなわち、外部の装置に引き渡される優先度の低いフレームにかかわる処理の省略が図られる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、入力されたフレームの内容および形式に変更が生じることなく、上位レイヤにおける通信制御の可能性が担保され、かつフレームおよびパケットの内容および形式が変更されることなく、レイヤ２において伝送保証が達成される。
また、本発明によれば、トラヒックの分布に柔軟に適応するレイヤ２の通信処理として、外部の機器に対するフレームの引き渡しが行われる。
【００２６】
さらに、本発明は、多様なアプリケーションシステムに対する適用が可能となる。
また、本発明が適用された通信系は、信頼性が総合的に高められ、かつ本発明の適用が可能なアプリケーションシステムの制約が緩和される。
【００２７】
さらに、本発明が適用された通信系では、輻輳状態に陥る可能性が低くなる。
したがって、本発明が適用された通信系およびアプリケーションシステムでは、既存の構成が大幅に変更されることなく、ニーズに適した通信制御がレイヤ２で安価に実現される。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す図である。
本実施形態と図７に示す従来例との相違は、ルータ８３-1の前段にフィルタリング装置１０が備えられた点にある。なお、図７に示すものと同じ要素については、同図７と同じ符号を付与して示し、ここでは、説明を省略する。
【００２９】
フィルタリング装置１０は、以下の要素から構成される。
(1) Ｌ３スイッチ８２-1の第５のポートに接続された入出力インタフェース１１
(2) 入出力インタフェース１１の出力に縦続接続されたヘッダ取得部１３およびフィルタ処理部１４
(3) ヘッダ取得部１３の制御用ポートと、フィルタ処理部１４の特定のポートとに接続された統計情報テーブル１５
(4) フィルタ処理部１４および入出力インタフェース１１と、ルータ８３-1との間のインタフェースをとる入出力インタフェース１６
【００３０】
なお、フィルタ処理部１４は、次のような３つのキューを有する。
(a) 入出力インタフェース１１およびヘッダ取得部１３を介して入力され、かつ後述する送信の対象となるフレームの蓄積に供される「受信キュー」
(b) 「受信キュー」に蓄積されたフレームの内、入出力インタフェース１６を介して優先的にルータ８３-1に引き渡されるべきフレームが蓄積される「優先キュー」
(c) 「受信キュー」に蓄積されたフレームの内、上記「優先キュー」に蓄積されたフレームより低い優先度でルータ８３-1に引き渡されるべきフレームが蓄積される「一般キュー」
【００３１】
図２は、本実施形態の動作フローチャート(1) である。
図３は、本実施形態の動作フローチャート(2) である。
図４は、本実施形態の動作フローチャート(3) である。
図５は、本実施形態の動作を説明する図である。
【００３２】
以下、図１ないし図５を参照して本実施形態の動作を説明する。
本発明の特徴は、本実施形態では、フィルタリング装置１０の各部が後述する通りに連係して行うフィルタリング処理の手順にある。
【００３３】
Ｌ３スイッチ８２-1は、図５に示すフレームの列として、フィルタリング装置１０に伝送情報を引き渡す。ここに、伝送情報は、既述のＶｏＩＰ端末８１Ｖ-1、パーソナルコンピュータ８１ＰＣ-1、カメラインタフェース８１Ｃ-1、テレメータインタフェース８１Ｔ-1の何れかによって引き渡される。
【００３４】
上記フレームは、図５に示すように、以下のフィールドから構成される。
(1) 宛先のＭＡＣアドレス（以下、「宛先ＭＡＣアドレス」という。）が配置される「宛先ＭＡＣアドレス」フィールド
(2) 送信元のＭＡＣアドレス（以下、「送信元ＭＡＣアドレス」という。）が配置される「送信元ＭＡＣアドレス」フィールド
(3) ARP、AppleTalk等の上位レイヤのプロトコルを示す「タイプ」フィールド
【００３５】
(4) 第３層以上の上位レイヤにおける通信手順に適したヘッダおよび伝送情報が配置されるデータフィールド
(5) ＣＲＣチェックシーケンスが配置されるＣＲＣフィールド
また、上記タイプフィールドには、例えば、第２層（ネットワークレイヤ）に適用され得る多様な通信プロトコルを示すユニークなタイプ番号が配置される。本実施形態では、上記タイプ番号については、図５に網掛けを付して示すように、ＩＰｖ４に適応したＩＰプロトコルを示す１６進数「８００」のみが本発明に基づくフィルタリング処理の対象となると仮定する。
【００３６】
上記データフィールドは、図５に示すように、ＩＰヘッダフィールドと可変長データフィールドとから構成される。
【００３７】
ＩＰヘッダフィールドは、図５に示すように、以下の各フィールドから構成される。
(1) バージョンフィールド
(2) ヘッダ長フィールド
(3) サービスタイプフィールド
(4) 全長フィールド
【００３８】
(5) 識別フィールド
(6) フラグフィールド
(7) フラグメント・オフセットフィールド
(8) 生存時間フィールド
【００３９】
(9) プロトコルフィールド
(10)ヘッダ・チェックサムフィールド
(11)送信元ＩＰアドレスフィールド
(12)宛先ＩＰアドレスフィールド
【００４０】
上記プロトコルフィールドには、図５に示すように、第３層（トランスポートレイヤ）に適用され得る多様な通信プロトコルに対応したユニークなプロトコル番号が配置される。以下では、上記プロトコル番号については、図５に網掛けを付して示すように、ＴＣＰ(Transmission Control Protocol)、ＵＤＰ(User Datagram Protocol)をそれぞれ示す「６」、「１７」がそれぞれ割り付けられると仮定する。
【００４１】
なお、ＩＰヘッダフィールドの内容の内、上記プロトコルフィールド、送信元ＩＰフィールドおよび宛先ＩＰフィールド以外のフィールドの内容の設定および参照については、多様な公知技術に基づいて実現が可能であって本願発明の特徴ではないので、以下では、説明を省略する。
【００４２】
本実施形態では、一般的なレイヤ２スイッチとは異なり、上位のレイヤ３で与えられるIPアドレス、プロトコルを参照することにより、以下のような特異な通信処理が行われる。
【００４３】
統計情報テーブル１５は、図６に示されるように、以下のフィールドからなるレコードの列として構成される。
(1) 計時されるべき時間を示すインターバル値が初期値として設定され、その値が「０」となるまで１秒毎にデクリメントされる「タイマー」フィールド
(2) 図５に示すＩＰヘッダから抽出された送信元ＩＰアドレスが格納される「送信元ＩＰアドレス」フィールド
(3) 図５に示すＩＰヘッダから抽出された宛先ＩＰアドレスが格納される「宛先ＩＰアドレス」フィールド
【００４４】
(4) 図５に示すＩＰヘッダから抽出されたプロトコル番号が格納される「プロトコル」フィールド
(5) 上記「送信元ＩＰアドレス」フィールド、「宛先ＩＰアドレス」フィールド、「プロトコル」フィールドの値の組み合わせをＩＰヘッダに含むフレームに関して、転送の可否を示す二値情報（可／否＝０／１）が格納される「フラグ」フィールド
(6) 入出力インタフェース１１を介してヘッダ取得部１３に入力されるフレームの情報量の平均値が格納される「平均レート」フィールド
(7) 後述する手順に基づいてヘッダ取得部１３によって値が設定され、あるいは更新される「最小タイマー」フィールド
【００４５】
ヘッダ取得部１３は、以下の処理を行う。
(1) 入出力インタフェース１１を介してＬ３スイッチ８２-1から引き渡されたフレームの内、「タイプ」フィールドの値が「８００」（"Internet IP"を示す。）であるフレーム（以下、「特定のフレーム」という。）に含まれるＩＰヘッダを取得する。
【００４６】
(2) 取得されたＩＰヘッダから上記送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレスおよびプロトコル（ここでは、既述の「ＴＣＰ」と「ＵＤＰ」との何れか一方を示す「６」と「１７」との何れか一方であると仮定する。）を抽出する。
(3) これらの送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレスおよびプロトコルの組み合わせを含む特定のレコードが統計情報テーブル１５に含まれるか否かを判別する。
【００４７】
(4) このような特定のレコードが統計情報テーブル１５に含まれていない場合には、上記取得された送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレスおよびプロトコルに併せて、既述のタイマーの初期値（ここでは、予め決められた一定の値であると仮定する。）、フラグ（＝０）、平均レートおよび最小タイマーがそれぞれ対応するフィールドに設定された新たなレコードを統計情報テーブル１５に追加する。ここに、「平均レート」に設定される初期値は、例えば、定数「３００」（＝６０秒×５分）として予め与えられる。また、「最小タイマー」フィールドに設定される値は、上記「タイマー」フィールドに設定される初期値に等しいと仮定する。
【００４８】
(5) しかし、上記特定のレコードが統計情報テーブル１５に含まれている場合には、そのレコードの「タイマー」フィールドおよび「最小タイマー」フィールドの値を上述した初期値に設定し、かつ「フラグ」フィールドおよび「平均レート」フィールドの各値を初期化する。
ところで、上記「ＴＣＰ」と「ＵＤＰ」とは、それぞれ以下に既述するように、異なった属性の伝送情報の転送に適する通信手順である。
【００４９】
ＵＤＰは、例えば、配信保証やデータのシーケンス化が行われなくてもよく（あるいはこれらの配信保証やデータのシーケンス化等の信頼性の確保が上記のアプリケーション層で行われることで足り）、かつ通信制御にかかわる処理量が少なく、高速処理が可能であって遅延が少ない情報の伝送に適している。このような伝送には、例えば、映像（ＭＰＥＧ２／ＭＰＥＧ４）、ＩＰ電話、ＩＰテレメータ（音声）、路側放送、ラジオ再放送等のマルチメディア伝送のように、ホスト間にセッションが確立されないコネクションレス型のポイント−ツゥ−ポイント通信あるいはポイント−ツゥ−マルチポイント通信が該当する。
【００５０】
ＴＣＰは、ＵＤＰより通信制御の処理は複雑であるが、受信確認に併せて、シーケンシャルな配信に基づく配信保証に基づく高い信頼性が要求される情報の伝送に適している。このような伝送には、例えば、映像（Ｍ−ＪＰＥＧ）、ＰＣ(コピー/Web)、河川その他のテレメータ情報（プロトコル変換を伴うものを含む。）等の伝送のように、ホスト間にセッションが確立されるコネクション型のポイント−ツゥ−マルチポイント通信が該当する。
【００５１】
さらに、ヘッダ取得部１３は、それぞれ後述するきっかけにそれぞれ起動され、かつ互いに連係する「タイマープロセス」、「送信制御プロセス」、「送信順序制御プロセス」、「送信プロセス」の処理を行う。
【００５２】
［タイマープロセス］
所定の周期（１秒）で起動され、統計情報テーブル１５の既存のレコードの全てについて、以下の処理を反復して行う。
(1) 「タイマー」フィールドの値（＞０）をデクリメントする。
(2) その結果として得られる「タイマー」フィールドの値を「最小タイマー」フィールドに複写する。
【００５３】
［送信制御プロセス］
(1) 優先キューと一般キューとの何れかに蓄積されたフレームの送信が完了したときに起動され、時間軸上でその時点に先行する所定の期間内に送信されたフレームの内、例えば、送信が完了したフレームと、送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、プロトコルの組み合わせが同じであるフレームの数（あるいは同様に送信されたフレームの長さの積分値）として、平均レートを算出する（図２ステップＳ１）
【００５４】
(2) 統計情報テーブル１５の該当する（送信が完了したフレームの送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、プロトコルの組み合わせを含む）レコードの「平均レート」フィールドに、この平均レートを格納する（図２ステップＳ２）。
(3) 上記平均レートが既定の閾値以下か否かを判別する（図２ステップＳ３）。
【００５５】
(4) この平均レートが閾値以下である場合には、統計情報テーブル１５の該当するレコードにある「フラグ」フィールドの値を「０」とする（図２ステップＳ４）。
(5) 反対に、平均レートが上記閾値を上回っている場合には、統計情報テーブル１５の該当するレコードにある「フラグ」フィールドの値を「１」とする（図２ステップＳ５）。
【００５６】
［送信順序制御プロセス］
入出力インタフェース１１およびヘッダ取得部１３を介して新たなフレーム（以下、「新フレーム」という。）が与えられる度に起動され、以下の処理を行う。
(1) ヘッダ取得部１３によって取得された「新フレーム」のＩＰヘッダを参照し、この新フレームに関して、「タイプ」フィールドの値が「８００」（既述のInternet IPを意味する。）であり、かつ「データ」フィールドに含まれる「プロトコル」の値が「６」（ＴＣＰを示す。）と「１７」（ＵＤＰを示す。）との何れか一方に該当するか否かを判別する（図３ステップＳ１)。なお、このような判別は、該当する新フィールドが本実施形態に基づくフィルタリング処理の対象であるか否かの識別処理を意味する。
【００５７】
(2) このような判別により、新フレームが上記フィルタリング処理の対象ではないことが識別された場合には、その新フレームを廃棄する（図３ステップＳ２）ことによって、該当する新フレームに関する処理を完結する。
(3) 一方、上記新フレームが本実施形態によって行われるフィルタリング処理の対象である場合には、ＩＰヘッダに含まれる送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレスおよびプロトコルの組み合わせが、統計情報テーブル１５の何れかのレコードに含まれている否かの判別（以下、「既登録判別処理」という。）を行う（図３ステップＳ３）。
【００５８】
(4) この組み合わせが統計情報テーブル１５の何れにも含まれていない場合には、その組み合わせが「送信元ＩＰアドレス」フィールド、「宛先ＩＰアドレス」フィールド、「プロトコル」フィールドに設定され、かつ「タイマー」フィールド、「フラグ」フィールドおよび「最小タイマー」フィールドに所定の初期値（＝３００、０、３００）が設定されたレコード（以下、「新レコード」という。）を統計情報テーブル１５に付加する（図３ステップＳ４）。
【００５９】
(5) さらに、伝送保証が行われるＴＣＰに基づく通信が優先して行われるべきか否かの判別（以下、「ＴＣＰ優先判定」という。）を行う（図３ステップＳ５）。なお、このようなＴＣＰ優先判定の基準は、例えば、望ましい運用の形態を示す二値のパラメータとして、フィルタ処理部１４に予め設定される。
【００６０】
(6) このＴＣＰ優先判定の結果に応じて以下の処理を行う。
6-1) ＴＣＰに基づく通信が優先されるべき場合には、新フレームが連続しないフレームの列の一部に該当し（統計情報テーブル１５の対応するレコードにある「最小タイマー」フィールドの値が既定の下限値（＜３００）を下回り）、かつＩＰヘッダに含まれる「プロトコル」フィールドの値が「６」（ＴＣＰを示す。）であるならば、その新フレームを優先キューに格納する（図３ステップＳ５）。なお、このような新フレームは、不連続なフレームの列に含まれ、かつＴＣＰに基づいて伝送保証が行われるべきフレームに該当する。
【００６１】
6-2) ＴＣＰに基づく通信が優先される必要がない場合には、新フレームが連続しないフレームの列の一部に該当し（統計情報テーブル１５の対応するレコードにある「最小タイマー」フィールドの値が既定の下限値ｔｈ（＜３００）を下回り）、かつＩＰヘッダに含まれる「プロトコル」フィールドの値が「１６」（ＵＤＰを示す。）であるならば、その新フレームを優先キューに格納する（図３ステップＳ６）。なお、このような新フレームは、連続しないフレームの列に含まれ、かつＵＤＰに基づいて高速にブロック転送が行われるべきフレームの一部に該当する。
【００６２】
6-3)  ＴＣＰに基づく通信が優先されるべきか否かにかかわらず、上記の処理（図３ステップＳ５、Ｓ６）の対象とならなかったフレームについては、一般キューに格納する（図３ステップＳ２０）。
(7) また、既述の「既登録判別処理」（図３ステップＳ３）により、上記ＩＰヘッダに含まれる送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレスおよびプロトコルの組み合わせが統計情報テーブル１５の何れかのレコードに含まれていることが識別された場合には、該当するレコードのフラグの値が「１」であるか否かを判別する（図３ステップＳ７）。
【００６３】
(8) このようなフラグの値が「１」である場合には、該当する新フレームを廃棄する（図３ステップＳ８）。
(9) しかし、反対に、該当するレコードのフラグの値が「０」である場合には、そのレコードの「平均レート」フィールドの値が既定の下限値ＴＨ未満であるか否かの判定（以下、「平均レート判定処理」という。）を行う（図３ステップＳ９）。
【００６４】
(10)このような平均レート判定処理により、「平均レート」フィールドの値が既定の下限値ＴＨ以上であることが識別された場合には、連続通信が優先して行われるべきか否かの判別（以下、「連続通信優先判定」という。）を行う（図３ステップＳ１０）。なお、このような連続通信優先判定の基準は、例えば、望ましい運用の形態を示す二値のパラメータとして、フィルタ処理部１４に予め設定される。
【００６５】
(11)上記「連続通信優先判定」の結果に応じて以下の処理を行う。
11-1)連続通信が優先されるべき場合には、新フレームが連続するフレームの列の一部に該当し（統計情報テーブル１５の対応するレコードにある「最小タイマー」フィールドの値が既定の下限値（＜３００）以上であり）、かつＩＰヘッダに含まれる「プロトコル」フィールドの値が「６」（ＴＣＰを示す。）であるならば、その新フレームを優先キューに格納する（図３ステップＳ１１）。なお、このような新フレームは、連続するフレームの列に含まれ、かつＴＣＰに基づいて伝送保証が行われるべきフレームに該当する。
【００６６】
11-2)連続通信が優先される必要がない場合には、新フレームが連続するフレームの列の一部に該当し（統計情報テーブル１５の対応するレコードにある「最小タイマー」フィールドの値が既定の下限値ｔｈ（＜３００）を上回り）、かつＩＰヘッダに含まれる「プロトコル」フィールドの値が「１６」（ＵＤＰを示す。）であるならば、その新フレームを優先キューに格納する（図３ステップＳ１２）。なお、このようなフレームは、ＵＤＰに基づいて高速にブロック転送が行われるべき連続したフレームの列に含まれるフレームに該当する。
【００６７】
11-3)ＴＣＰに基づく通信が優先されるべきか否かにかかわらず、上記の処理（図３ステップＳ１１、Ｓ１２）の対象とならなかったフレームについては、一般キューに格納する（図３ステップＳ２０）。
(12)一方、上記「平均レート判定処理」により、「平均レート」フィールドの値が既述の下限値ＴＨ未満であることが判明した場合には、該当する新フレームを優先キューに格納する（図３ステップＳ１３）。
【００６８】
［送信プロセス］
所定の周期（頻度）で、あるいは先行するフレームの送信が完了したときに起動され、以下の処理を行う。
(1) 既述の優先キューに何らかのフレームが格納されているか否かの判別を行う（図４ステップＳ１）。
【００６９】
(2) 優先キューに何らかのフレームが格納されている場合には、その優先キューに格納されているフレームの内、最先のフレームを送信の対象とする（図４ステップＳ２）。
(3) 優先キューに格納されているフレームがないときには、一般キューに何らかのフレームが格納されているか否かの判別を行う（図４ステップＳ３）。
【００７０】
(4) 一般キューに格納されているフレームの内、その一般キューに最先に格納されているフレームを送信の対象とする（図４ステップＳ４）。
【００７１】
すなわち、レイヤ２において、伝送レートの高低により伝送フレームの連続性が識別され、かつ上位のレイヤ３に設定されているＩＰヘッダにある送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰ宛先、プロトコルに基づいて伝送保証の要否を簡便に判別する処理が行われることにより、フレーム（ＩＰパケット）の転送の優先順位が設定されるために、連続して伝送帯域を占有し続け、あるいはバースト状に伝送帯域の大半を占有する通信が簡単に遮断される。
【００７２】
したがって、本実施形態によれば、アドレッシング、メッセージの分解組み立て、誤り制御、送達確認、順次制御、フロー制御、多重化等のように、レイヤ３以上の上位レイヤで本来行われる通信制御が損なわれることなく、単純な処理により、障害等に起因する輻輳状態の解消および復旧が早期に図られ、かつ伝送容量の無駄な消費が回避される。
【００７３】
なお、統計情報テーブル１５の「最小タイマー」フィールドに、「タイマー」フィールドの値が複写されるきっかけは、その「タイマー」フィールドの値が初期化される直前のみであってもよい。
【００７４】
本実施形態によって行われるフィルタリングの対象は、既述のタイプ（Internet Protocol）およびプロトコル（ＴＣＰ、ＵＤＰ）のフレームに限定されない。本発明は、宛先および送信元のＭＡＣアドレスおよびタイプが既知の形式で含まれるならば、如何なる構成の通信レイヤの下で構築された通信系にも適用可能である。
【００７５】
本実施形態では、ＭＡＣ層とＩＰ層とがそれぞれレイヤ２、３となっている。しかし、本発明は、このような層および通信手順に限定されず、例えば、データリンク層（ＭＡＣ(Media Access Control)副層）がレイヤ２に該当し、かつＬＬＣ(Logical Link Control)副層またはネットワーク層以上のレイヤがレイヤ３に該当する場合における２つの異なるＭＡＣ層間の中継にも、同様に適用可能である。
【００７６】
本実施形態では、フィルタリングの対象とならないフレームが廃棄されているが、このようなフレームの取り扱いは、通信制御の負荷の増加や転送の速度の低下が許容されるならば、如何なるものであってもよい。
【００７７】
本実施形態では、優先キューに格納されるフレームの選択の基準となる通信手順は、既述のＴＣＰとＵＤＰとの２通りとなっている。しかし、このような通信手順は、３通り以上の所望の通信手順であってもよい。
【００７８】
本実施形態では、優先キューに格納されるフレームの選択の基準には、既述のレートと最低レートとの大小関係が適用されている。しかし、このような基準は、同様のレートの値域が区分されてなる３つ以上の値域であってもよい。
【００７９】
本実施形態では、優先キューと一般キューとの何れにも格納されることなく廃棄されるフレームには、既に入力されたフレームは必ずしも含まれなくてもよい。
【００８０】
また、このようにフレームが廃棄されるべきか否かの判別の基準は、先行して入力されたフレームの集中の度合でなくてもよく、例えば、フィルタ処理部１４の過負荷の程度、フィルタリング装置１０に取り込まれたにもかかわらずルータ８３-1に対する送信が完了していないフレームの数、このようなフレームの蓄積に供される記憶領域の残余のサイズであってもよい。
【００８１】
本実施形態では、統計情報テーブル１５の各レコードは、既述の「タイマー」フィールドの値が最終値（＝０）となった時点で削除されている。しかし、本実施形態はこのような構成に限定されず、統計情報テーブル１５の何れのレコードも、本発明が適用されたシステムや装置のニーズに適した条件の下でどのように維持され、あるいは削除されてもよい。
【００８２】
本発明は、既述の実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成装置の一部または全てに如何なる改良が施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】本実施形態の動作フローチャート(1) である。
【図３】本実施形態の動作フローチャート(2) である。
【図４】本実施形態の動作フローチャート(3) である。
【図５】フレームの構成を示す図である。
【図６】統計情報テーブルの構成を示す図である。
【図７】従来の遠隔監視制御システムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０  フィルタリング装置
１１，１６  入出力インタフェース
１３  ヘッダ取得部
１４  フィルタ処理部
１５  統計情報テーブル
８１Ｖ  ＶｏＩＰ端末
８１ＰＣ  パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
８１Ｃ  カメラインタフェース
８１Ｔ  テレメータインタフェース
８２  Ｌ３スイッチ
８３  ルータ
８４  多重無線装置
８５  メディアコンバータ
８６  光伝送路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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