(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット転送ネットワークにおいて、入力されたパケットを複数系統の冗長構成を用いて伝送し、受信側において１つの伝送路のパケットを選択し出力するパケット転送装置であって、
パケットを記憶する無瞬断用メモリ及び低遅延用メモリと、
入力されたパケットを指示された時間分遅延させて前記無瞬断用メモリへ出力する遅延部と、
受信したパケットに付加されたタグを参照することで、そのパケットが無瞬断希望パケット、低遅延希望パケット、マーカーパケットのうちのどれであるかを判定し、前記遅延部へは受信した無瞬断希望パケット及び低遅延希望パケット及びマーカーパケットを送出し、前記低遅延用メモリへは低遅延希望パケットのみを送出し、且つ、受信したパケットがマーカーパケットの場合、マーカーパケットの受信時刻と識別情報を抽出して出力するパケット種別判定部と、
前記パケット種別判定部から伝えられた、マーカーパケットの受信時刻及び識別情報から、０系及び１系のパケット到着時間差を測定し、該到着時間差を前記遅延部に指示して０系と１系の無瞬断希望パケットの位相を一致させて前記遅延部から前記無瞬断用メモリに送出する制御部と、
前記無瞬断用メモリ及び／又は前記低遅延用メモリからパケットを読み出し、送出するパケットを制御する読み出し制御部と、
を備え、
前記読み出し制御部は、
前記無瞬断用メモリからパケットを読み出し、
前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットのタグを参照することで、該パケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判別し、
前記パケットが無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットの場合、読み出した前記パケットを送出し、
前記パケットが低遅延希望パケットの場合、前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットを廃棄し、このとき前記低遅延用メモリにパケットが格納されていればそのパケットを読み出して送出する
パケット転送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパケット転送装置において、
前記読み出し制御部は、
低遅延希望パケットと判別した場合、前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットを廃棄し、
このとき前記低遅延用メモリにパケットが格納されていればそのパケットを読み出して送出し、且つ、次の無瞬断希望パケットまでにある低遅延希望パケットを読み飛ばす
ことを特徴とするパケット転送装置。
【請求項３】
パケット転送ネットワークにおいて、入力されたパケットを複数系統の冗長構成を用いて伝送し、受信側において１つの伝送路のパケットを選択し出力するパケット転送装置であって、
パケットを記憶する無瞬断用メモリ及び低遅延用メモリと、
入力されたパケットを指示された時間分遅延させて前記無瞬断用メモリへ出力する遅延部と、
受信したパケットに付加されたタグを参照することで、そのパケットが無瞬断希望パケット、低遅延希望パケット、マーカーパケットのうちのどれであるかを判定し、前記遅延部へは受信した無瞬断希望パケット及び低遅延希望パケット及びマーカーパケットを送出し、前記低遅延用メモリへは低遅延希望パケットのみを送出し、且つ、受信したパケットがマーカーパケットの場合、マーカーパケットの受信時刻と識別情報を抽出して出力するパケット種別判定部と、
前記パケット種別判定部から伝えられた、マーカーパケットの受信時刻及び識別情報から、０系及び１系のパケット到着時間差を測定し、該到着時間差を前記遅延部に指示して０系と１系の無瞬断希望パケットの位相を一致させて前記遅延部から前記無瞬断用メモリに送出する制御部と、
前記無瞬断用メモリ及び／又は前記低遅延用メモリからパケットを読み出し、送出するパケットを制御する読み出し制御部と、
を備え、
前記読み出し制御部は、
前記無瞬断用メモリからパケットを読み出し、
前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットのタグを参照することで、該パケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判別し、
前記パケットが無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットの場合、読み出した前記パケットを送出し、
前記パケットが低遅延希望パケットの場合、前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットを廃棄し、前記低遅延用メモリにパケットが格納されていればそのパケットを読み出して送出し、且つ、
前記無瞬断用メモリにおいて次の無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットがくるまでの、空き時間長を取得し、
取得した前記空き時間長と、前記低遅延用メモリから読み出したがまだ送出されずに保持されているパケットのパケット長、又は、該保持されているパケットがない場合には前記低遅延用メモリから読み出した前記パケットのパケット長、とを比較し、前記空き時間長より該パケット長の方が短いまたは等しい場合は該パケットを送出し、逆に、前記空き時間長より該パケット長の方が長い場合は該パケットを保持する
パケット転送装置。
【請求項４】
請求項３に記載のパケット転送装置において、
前記空き時間長を取得する際に、前記無瞬断用メモリに無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットが格納されていない場合は、前記読み出し制御部は、パケット転送装置が処理することが可能な最大パケット長を空き時間長として設定することを特徴とするパケット転送装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のパケット転送装置において、
０系及び１系のそれぞれに、前記無瞬断用メモリ、前記低遅延用メモリ、前記遅延部、前記パケット種別判定部、前記読み出し制御部、を備え、
前記制御部の指示により、０系又は１系の前記読み出し制御部から送られてくるパケットを選択して送出し、マーカーパケットを削除する系選択部
をさらに備えたパケット転送装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のパケット転送装置において、
さらに、送信機能として、
ユーザ識別情報に対して、受信したパケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかを識別するユーザ種別を記憶するユーザ種別記憶部と、
前記ユーザ種別記憶部を参照して、受信したユーザパケットが無瞬断切替希望のユーザパケットか低遅延希望のユーザパケットかを判定するユーザ種別判定部と、
前記ユーザ種別判定部の判定結果をもとに、ユーザパケットに無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットを識別するタグを付与するタグ付加部と、
パケット転送装置間のみ送受信されて遅延量測定と無瞬断切替に使用するマーカーパケットを、マーカーパケットを識別するタグを付加して生成するマーカー挿入部と
前記タグ付加部から送られてくるユーザパケットと、前記マーカー挿入部から送られてくるマーカーパケットを多重する多重部と、
前記多重部により多重されたパケットを第１及び第２のパケットにコピーするパケットコピー部と、
第１及び第２のパケットを、それぞれ第１及び第２のパケット転送網に送出する第１及び第２のパケット送信部
を備えたパケット転送装置。
【請求項７】
パケット転送ネットワークにおいて、入力されたパケットを複数系統の冗長構成を用いて伝送し、受信側において１つの伝送路のパケットを選択し出力するパケット転送装置におけるパケット転送方法であって、
遅延部により、入力されたパケットを指示された時間分遅延させて無瞬断用メモリへ出力し、
受信したパケットに付加されたタグを参照することで、そのパケットが無瞬断希望パケット、低遅延希望パケット、マーカーパケットのうちのどれであるかを判定し、前記遅延部へは受信した無瞬断希望パケット及び低遅延希望パケット及びマーカーパケットを送出し、低遅延用メモリへは低遅延希望パケットのみを送出し、且つ、受信したパケットがマーカーパケットの場合、マーカーパケットの受信時刻と識別情報を抽出して出力し、
マーカーパケットの受信時刻及び識別情報から、０系及び１系のパケット到着時間差を測定し、該到着時間差を前記遅延部に指示して０系と１系の無瞬断希望パケットの位相を一致させて前記遅延部から前記無瞬断用メモリに送出し、
前記無瞬断用メモリからパケットを読み出し、
前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットのタグを参照することで、該パケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判別し、
前記パケットが無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットの場合、読み出した前記パケットを送出し、
前記パケットが低遅延希望パケットの場合、前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットを廃棄し、このとき前記低遅延用メモリにパケットが格納されていればそのパケットを読み出して送出する
パケット転送方法。
【請求項８】
請求項７に記載のパケット転送方法において、
低遅延希望パケットと判別した場合、前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットを廃棄し、
このとき前記低遅延用メモリにパケットが格納されていればそのパケットを読み出して送出し、且つ、次の無瞬断希望パケットまでにある低遅延希望パケットを読み飛ばす
ことを特徴とするパケット転送方法。
【請求項９】
パケット転送ネットワークにおいて、入力されたパケットを複数系統の冗長構成を用いて伝送し、受信側において１つの伝送路のパケットを選択し出力するパケット転送装置におけるパケット転送方法であって、
遅延部により、入力されたパケットを指示された時間分遅延させて無瞬断用メモリへ出力し、
受信したパケットに付加されたタグを参照することで、そのパケットが無瞬断希望パケット、低遅延希望パケット、マーカーパケットのうちのどれであるかを判定し、前記遅延部へは受信した無瞬断希望パケット及び低遅延希望パケット及びマーカーパケットを送出し、低遅延用メモリへは低遅延希望パケットのみを送出し、且つ、受信したパケットがマーカーパケットの場合、マーカーパケットの受信時刻と識別情報を抽出して出力し、
マーカーパケットの受信時刻及び識別情報から、０系及び１系のパケット到着時間差を測定し、該到着時間差を前記遅延部に指示して０系と１系の無瞬断希望パケットの位相を一致させて前記遅延部から前記無瞬断用メモリに送出し、
前記無瞬断用メモリからパケットを読み出し、
前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットのタグを参照することで、該パケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判別し、
前記パケットが無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットの場合、読み出した前記パケットを送出し、
前記パケットが低遅延希望パケットの場合、前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットを廃棄し、前記低遅延用メモリにパケットが格納されていればそのパケットを読み出して送出し、且つ、
前記無瞬断用メモリにおいて次の無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットがくるまでの、空き時間長を取得し、
取得した前記空き時間長と、前記低遅延用メモリから読み出したがまだ送出されずに保持されているパケットのパケット長、又は、該保持されているパケットがない場合には前記低遅延用メモリから読み出した前記パケットのパケット長、とを比較し、前記空き時間長より該パケット長の方が短いまたは等しい場合は該パケットを送出し、逆に、前記空き時間長より該パケット長の方が長い場合は該パケットを保持する
パケット転送方法。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれかに記載のパケット転送方法において、
送信側のパケット転送装置では、系切替を行うためのマーカーパケットを複数の通信経路に送信し、
受信側の前記パケット転送装置では、前記マーカーパケットを複数の通信経路から受信し、マーカーパケットのタイミングで選択系を切り替える
ことを特徴とするパケット転送方法。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれかに記載のパケット転送方法において、
送信側パケット転送装置では、パケット転送に用いる通信経路の経路遅延時間差を測定するためのマーカーパケットを複数の通信経路に送信し、
受信側パケット転送装置では、前記マーカーパケットを複数の通信経路から受信し、各マーカーパケットの到着時間から経路遅延時間差を測定し、早着系の無瞬断希望パケットの処理手順に対し、最遅着系との経路遅延時間差分の遅延を加えることで無瞬断希望パケットの位相を一致させる
ことを特徴とするパケット転送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット転送装置およびパケット転送方法に係り、特に、ＩＰ網やイーサネット（登録商標）網等のパケット転送ネットワークにおいて、入力されたパケットを複数系統の冗長構成を用いて伝送し、受信側において１つの伝送路のパケットを選択し出力するパケット転送装置およびパケット転送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パケット転送ネットワークにおいて、特に、データ欠落の無い通信を必要とするネットワークでは、無瞬断切替技術を用いた冗長構成のネットワーク構築が知られている。従来のこの種の技術として、イーサネット（登録商標）を利用したパケット転送方法および転送装置であって、パケット転送装置のパケット送信機能部は、受信したパケットから２つのコピーを作成し、コピーされたパケットのそれぞれに同一の送信順序を識別するシーケンス番号を付与し、さらに、該コピーされたパケットのそれぞれに送信経路を識別するための識別子とを付与して、それぞれ別伝送路に送信し、受信側のパケット転送装置のパケット受信機能部が前記パケットを２つの受信手段でそれぞれ受信し、シーケンス番号と識別子から同一情報を有するパケットとその順序を同定し、同じ順序のパケットのうち、一つを選択して下流に送出し、他方のパケットは廃棄するか、もしくは片方しか到着しなかった場合は到着したパケットを下流に転送することにより、無瞬断切替機能を実現したものが知られている。（例えば、特許文献１参照）
また、別の無瞬断切替技術として、パケット転送装置のパケット送信機能部は、受信したパケットから２つのコピーを作成し、コピーされたパケットのそれぞれに所定の識別信号を付与して、それぞれ別の伝送路に送信し、受信側のパケット転送装置のパケット受信機能部が前記パケットを２つの受信手段でそれぞれ受信し、パケットの識別子に基づいて両側パケット間の到着時間差を検出し、この時間差に基づいて早着系のパケットに遅延を加えることで両パケットの時間差をなくすことにより、無瞬断切替機能を実現したものが知られている。（例えば、特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０２１５７号公報
【特許文献２】特開平４−２４３３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１８は、従来技術１の動作を示すタイムチャートである。
上記特許文献１に記載の技術では、パケット受信機能部の動作は図１８に示すようになる。通常、０系、１系の２つの系統でパケットを伝送する場合、伝送時間の差により、一方が早着系、他方が遅着系となることが想定される。早着系でパケット欠落が発生した場合、遅着系の同一番号のパケットを待つことになり、これによりパケット受信装置からの出力パケットが一時的にバースト的に送信される可能性がある。図１８のパケット番号４から８の出力のように、パケット受信装置からユーザ網へパケットがバースト的に送信された場合、ユーザ網に接続された端末では、バッファオーバーフローによりデータ欠落が発生する場合があり、端末が画像再生装置の場合は、再生した画像に乱れが発生することになり得るという課題がある。更に、画像再生装置の場合、一定な帯域での受信を必要とするため、図１８のパケット番号３と４のように、出力されるパケット間隔が大きく空いた場合はバッファアンダーフローが発生する場合があり、バッファオーバーフローと同様に再生した画像に乱れが発生することになり得るという課題がある。
図１９は、従来技術２の動作を示すタイムチャートである。
次に、特許文献２に記載の技術では、パケット受信機能部は、受信した２つのパケットの到着時間差をなくすために、図１９に示すように、早着系のパケットに固定遅延を加えることで遅着系のパケットと位相を揃えている。これにより、早着系でパケット欠落が発生した場合でも、遅着系から同じ時間位置でパケットを送信することが可能となり、特許文献１で示した、出力パケットのバースト的送信を回避することができる。しかし、パケット転送装置に入力されるパケットは、転送経路によらず、パケット転送装置間の最長経路の経路遅延を受けることになる。
無瞬断切替と低遅延とは、いわゆるトレードオフの関係にある場合が想定され、ユーザーはいずれを優先するか希望することができる。
【０００５】
ここで、無瞬断切替機能を必要とせず、パケットの転送遅延量を少なくすること（低遅延）を希望するユーザのパケットを転送する場合、特許文献２に記載の無瞬断切替機能を具備するパケット転送装置は、無瞬断切替機能を具備せず無瞬断切替機能による経路遅延が発生しない装置と比べて転送遅延量が大きくなるという課題がある。
この課題を解決するため、管理者は、無瞬断を希望するユーザのパケットは無瞬断切替装置を使用し、低遅延を希望するユーザのパケットは無瞬断切替機能による固定遅延が発生しないパケット転送装置を使用してパケット転送を行うことで解決している。しかし、この解決方法では、管理者が、無瞬断切替希望と低遅延希望という２種類のユーザの要求に応えるために、無瞬断切替用のパケット転送網と低遅延用のパケット転送網の２種類のパケット転送網を並列で運用するため、運用コストが増加するという課題がある。
本発明の目的は、前述した従来技術の課題を解決し、同一装置で無瞬断切替希望のユーザと低遅延希望のユーザを混在して収容し、無瞬断希望ユーザパケットについて出力パケットのバースト的送信を回避し、低遅延希望ユーザパケットについて無瞬断切替機能による経路遅延を発生させずにパケットを転送するパケット転送装置およびパケット転送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述した目的を達成するために、無瞬断希望パケットの処理手順と低遅延希望パケットの処理手順両方を同一装置内に具備し、それぞれのユーザパケットを希望する処理手順により処理するパケット転送方法により実現することができる。
具体的には、本発明は、パケット転送装置のパケット送信機能部において送信元ユーザ網から受信したパケットが、無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかを判定し、前判定結果からユーザパケットにタグを付加し、また、経路遅延差測定に使用するマーカーパケットを管理者が任意のタイミングで挿入し、ユーザパケットとマーカーパケットのコピーを生成し、コピーしたパケットをそれぞれ複数の通信経路で送信するとともに、パケット転送装置のパケット受信機能部において複数の通信経路からそれぞれパケットを受信し、受信した各パケットのタグ情報を元にパケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判定し、無瞬断希望パケットであれば、無瞬断希望パケットの処理手順に送出し、低遅延希望パケットであれば無瞬断希望パケットの処理手順と低遅延希望パケットの処理手順の両方へ送出し、マーカーパケットであれば無瞬断希望パケットの処理手順に送出し、無瞬断希望パケットの処理手順では、マーカーパケットの到着時間差から早着系のパケットを最遅着系のパケットが到着するまでの時間差分遅延させ、全経路のパケットの位相を揃え後段に送り、低遅延希望パケットの処理手順では、遅延を加えることなくパケットを後段に送り、無瞬断希望パケットの処理手順と低遅延希望パケットの処理手順からの読み出しを制御してパケットを送信し、複数の系から１つの系を選択しパケットを送信先ユーザ網に送信するパケット転送方法により達成される。
また、本発明は、パケット転送装置のパケット送信機能部において送信元ユーザ網から受信したパケットが、無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかを判定する手順と、前判定結果からユーザパケットにタグを付加する手順と、経路遅延差測定に使用するマーカーパケットを管理者が任意のタイミングで挿入する手順と、ユーザパケットとマーカーパケットを多重する手順と、ユーザパケットとマーカーパケットを複数コピーする手順と、コピーしたパケットをそれぞれ複数の通信経路に送信する手順とを備え、パケット転送装置のパケット受信機能部において複数の通信経路からそれぞれパケットを受信する手順と、受信した各パケットのタグ情報を元にパケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判定し、無瞬断希望パケットであれば、無瞬断希望パケットの処理手順に送出し、低遅延希望パケットであれば無瞬断希望パケットの処理手順と低遅延希望パケットの処理手順の両方へ送出し、マーカーパケットであれば無瞬断希望パケットの処理手順に送出する手段と、マーカーパケットの到着時刻を測定する手段と、マーカーパケットの到着時間差を測定する手段と、無瞬断希望パケットの処理手順ではマーカーパケットの到着時間差から早着系のパケットを最遅着系のパケットが到着するまでの時間差分遅延させ、全経路のパケットの位相を揃える手段と、低遅延希望パケットの処理手順では遅延を加えることなくパケットを後段に送る手段と、無瞬断希望パケットの処理手順と低遅延希望パケットの処理手順からの読み出しを制御する手順と、複数の系から１つの系を選択しパケットを送信先ユーザ網に送信する手段とを有するパケット転送装置として構成してもよい。
【０００７】
本発明の第１の解決手段によると、
パケット転送ネットワークにおいて、入力されたパケットを複数系統の冗長構成を用いて伝送し、受信側において１つの伝送路のパケットを選択し出力するパケット転送装置であって、
パケットを記憶する無瞬断用メモリ及び低遅延用メモリと、
入力されたパケットを指示された時間分遅延させて前記無瞬断用メモリへ出力する遅延部と、
受信したパケットに付加されたタグを参照することで、そのパケットが無瞬断希望パケット、低遅延希望パケット、マーカーパケットのうちのどれであるかを判定し、前記遅延部へは受信した無瞬断希望パケット及び低遅延希望パケット及びマーカーパケットを送出し、前記低遅延用メモリへは低遅延希望パケットのみを送出し、且つ、受信したパケットがマーカーパケットの場合、マーカーパケットの受信時刻と識別情報を抽出して出力するパケット種別判定部と、
前記パケット種別判定部から伝えられた、マーカーパケットの受信時刻及び識別情報から、０系及び１系のパケット到着時間差を測定し、該到着時間差を前記遅延部に指示して０系と１系の無瞬断希望パケットの位相を一致させて前記遅延部から前記無瞬断用メモリに送出する制御部と、
前記無瞬断用メモリ及び／又は前記低遅延用メモリからパケットを読み出し、送出するパケットを制御する読み出し制御部と、
を備え、
前記読み出し制御部は、
前記無瞬断用メモリからパケットを読み出し、
前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットのタグを参照することで、該パケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判別し、
前記パケットが無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットの場合、読み出した前記パケットを送出し、
前記パケットが低遅延希望パケットの場合、前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットを廃棄し、このとき前記低遅延用メモリにパケットが格納されていればそのパケットを読み出して送出する
パケット転送装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の解決手段によると、
パケット転送ネットワークにおいて、入力されたパケットを複数系統の冗長構成を用いて伝送し、受信側において１つの伝送路のパケットを選択し出力するパケット転送装置であって、
パケットを記憶する無瞬断用メモリ及び低遅延用メモリと、
入力されたパケットを指示された時間分遅延させて前記無瞬断用メモリへ出力する遅延部と、
受信したパケットに付加されたタグを参照することで、そのパケットが無瞬断希望パケット、低遅延希望パケット、マーカーパケットのうちのどれであるかを判定し、前記遅延部へは受信した無瞬断希望パケット及び低遅延希望パケット及びマーカーパケットを送出し、前記低遅延用メモリへは低遅延希望パケットのみを送出し、且つ、受信したパケットがマーカーパケットの場合、マーカーパケットの受信時刻と識別情報を抽出して出力するパケット種別判定部と、
前記パケット種別判定部から伝えられた、マーカーパケットの受信時刻及び識別情報から、０系及び１系のパケット到着時間差を測定し、該到着時間差を前記遅延部に指示して０系と１系の無瞬断希望パケットの位相を一致させて前記遅延部から前記無瞬断用メモリに送出する制御部と、
前記無瞬断用メモリ及び／又は前記低遅延用メモリからパケットを読み出し、送出するパケットを制御する読み出し制御部と、
を備え、
前記読み出し制御部は、
前記無瞬断用メモリからパケットを読み出し、
前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットのタグを参照することで、該パケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判別し、
前記パケットが無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットの場合、読み出した前記パケットを送出し、
前記パケットが低遅延希望パケットの場合、前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットを廃棄し、前記低遅延用メモリにパケットが格納されていればそのパケットを読み出して送出し、且つ、
前記無瞬断用メモリにおいて次の無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットがくるまでの、空き時間長を取得し、
取得した前記空き時間長と、前記低遅延用メモリから読み出したがまだ送出されずに保持されているパケットのパケット長、又は、該保持されているパケットがない場合には前記低遅延用メモリから読み出した前記パケットのパケット長、とを比較し、前記空き時間長より該パケット長の方が短いまたは等しい場合は該パケットを送出し、逆に、前記空き時間長より該パケット長の方が長い場合は該パケットを保持する
パケット転送装置が提供される。
【０００９】
本発明の第３の解決手段によると、
パケット転送ネットワークにおいて、入力されたパケットを複数系統の冗長構成を用いて伝送し、受信側において１つの伝送路のパケットを選択し出力するパケット転送装置におけるパケット転送方法であって、
遅延部により、入力されたパケットを指示された時間分遅延させて無瞬断用メモリへ出力し、
受信したパケットに付加されたタグを参照することで、そのパケットが無瞬断希望パケット、低遅延希望パケット、マーカーパケットのうちのどれであるかを判定し、前記遅延部へは受信した無瞬断希望パケット及び低遅延希望パケット及びマーカーパケットを送出し、低遅延用メモリへは低遅延希望パケットのみを送出し、且つ、受信したパケットがマーカーパケットの場合、マーカーパケットの受信時刻と識別情報を抽出して出力し、
マーカーパケットの受信時刻及び識別情報から、０系及び１系のパケット到着時間差を測定し、該到着時間差を前記遅延部に指示して０系と１系の無瞬断希望パケットの位相を一致させて前記遅延部から前記無瞬断用メモリに送出し、
前記無瞬断用メモリからパケットを読み出し、
前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットのタグを参照することで、該パケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判別し、
前記パケットが無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットの場合、読み出した前記パケットを送出し、
前記パケットが低遅延希望パケットの場合、前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットを廃棄し、このとき前記低遅延用メモリにパケットが格納されていればそのパケットを読み出して送出する
パケット転送方法が提供される。
【００１０】
本発明の第４の解決手段によると、
パケット転送ネットワークにおいて、入力されたパケットを複数系統の冗長構成を用いて伝送し、受信側において１つの伝送路のパケットを選択し出力するパケット転送装置におけるパケット転送方法であって、
遅延部により、入力されたパケットを指示された時間分遅延させて無瞬断用メモリへ出力し、
受信したパケットに付加されたタグを参照することで、そのパケットが無瞬断希望パケット、低遅延希望パケット、マーカーパケットのうちのどれであるかを判定し、前記遅延部へは受信した無瞬断希望パケット及び低遅延希望パケット及びマーカーパケットを送出し、低遅延用メモリへは低遅延希望パケットのみを送出し、且つ、受信したパケットがマーカーパケットの場合、マーカーパケットの受信時刻と識別情報を抽出して出力し、
マーカーパケットの受信時刻及び識別情報から、０系及び１系のパケット到着時間差を測定し、該到着時間差を前記遅延部に指示して０系と１系の無瞬断希望パケットの位相を一致させて前記遅延部から前記無瞬断用メモリに送出し、
前記無瞬断用メモリからパケットを読み出し、
前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットのタグを参照することで、該パケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判別し、
前記パケットが無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットの場合、読み出した前記パケットを送出し、
前記パケットが低遅延希望パケットの場合、前記無瞬断用メモリから読み出した前記パケットを廃棄し、前記低遅延用メモリにパケットが格納されていればそのパケットを読み出して送出し、且つ、
前記無瞬断用メモリにおいて次の無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットがくるまでの、空き時間長を取得し、
取得した前記空き時間長と、前記低遅延用メモリから読み出したがまだ送出されずに保持されているパケットのパケット長、又は、該保持されているパケットがない場合には前記低遅延用メモリから読み出した前記パケットのパケット長、とを比較し、前記空き時間長より該パケット長の方が短いまたは等しい場合は該パケットを送出し、逆に、前記空き時間長より該パケット長の方が長い場合は該パケットを保持する
パケット転送方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、同一装置で無瞬断切替希望のユーザと低遅延希望のユーザを混在して収容することが可能であり、無瞬断希望パケットは無瞬断希望パケットの処理手順により処理されるため無瞬断切替が可能であり、また、無瞬断希望パケットは装置内で全経路のパケットの位相差を揃えられるため、出力パケットのバースト的送信を回避することができる。さらに、低遅延希望パケットは、無瞬断切替機能による遅延処理を迂回して送信されるため、無瞬断切替機能による遅延を発生させずにパケットを転送することが可能である。
さらに、網管理者は、無瞬断切替用のパケット転送網と低遅延用のパケット転送網の２種類のパケット転送網を、１つのパケット転送網で運用することが可能となるため、サービス毎に導入された設備の統合による運用コスト低減とシステム保守性の向上効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態におけるパケット転送システムの概要構成図である。
【図２】パケット転送装置のパケット送信機能部の構成例を示すブロック図である。
【図３】パケット転送装置間で送受信されるパケットの構成例を示す図である。
【図４】タグに付加する値の例を示す図である。
【図５】パケット転送装置のパケット受信機能部の構成例を示すブロック図である。
【図６】パケット種別判定部の動作を説明する図である。
【図７】２つの系のパケット到着時間差を測定する手段を説明する図である。
【図８】遅延部の動作を説明する図である。
【図９】パケットを無瞬断用メモリおよび低遅延用メモリに格納する動作を説明する図である。
【図１０】パケットが固定長の場合における、読み出し制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】パケットが固定長の場合における、読み出し制御部からの出力を説明する図である。
【図１２】管理者の指示により系を切り替える動作を説明する図である。
【図１３】パケットが可変長の場合における、読み出し制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】パケットが可変長の場合における、読み出し制御部からの出力を説明するタイムチャートである。
【図１５】パケットが可変長の場合における、読み出し制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】パケットが可変長の場合における、読み出し制御部からの出力を説明するタイムチャートである。
【図１７】パケットが可変長の場合における、読み出し制御部からの出力を説明するタイムチャートである。
【図１８】従来技術１の動作を示すタイムチャートである。
【図１９】従来技術２の動作を示すタイムチャートである。
【図２０】ユーザ種別記憶部２３５の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。
１．システム
図１は、本発明の実施の形態におけるパケット転送システムの概要構成図である。図１に示すように、本実施の形態におけるパケット転送システムは、パケット転送装置１１０、１２０と、ユーザ網１３０、１４０と、パケット転送網１５０、１６０とを備える。パケット転送装置１１０とパケット転送装置１２０はパケット転送網１５０およびパケット転送網１６０を介して接続される。パケット転送網１５０、１６０は、例えばＩＰ網、イーサネット（登録商標）網などのパケットを転送するネットワークである。
パケット転送装置１１０、１２０はそれぞれパケットを送信するための機能部とパケットを受信するための機能部を有するが、以下の説明ではパケット転送装置１１０を送信側とし、パケット転送装置１２０を受信側として説明する。パケット転送装置１１０のパケット入力側（上流と呼ぶ）およびパケット転送装置１２０のパケット出力側（下流と呼ぶ）のそれぞれには例えばユーザ網が接続される。
パケット転送装置１１０は、ユーザ網１３０から送信されてくるパケットを複製し、同一の２つのパケットをそれぞれ異なるパケット転送網１５０、１６０に送出する。図１では、パケット転送網１５０と１６０の２つのパケット転送網を示しているが、パケット転送装置１１０とパケット転送装置１２０間の接続は同じパケット転送網を使用してもよい。また、パケット転送装置１１０とパケット転送装置１２０間の接続は、物理的に異なる伝送路であることが望ましいが、物理的には同じであるが論理的に異なる伝送路でもよい。以下、パケット転送網１５０と接続する系を０系、パケット転送網１６０と接続する系を１系と呼ぶ。なお、本発明の実施の形態では０系と１系の２系統の場合について説明するが、２系統より多い系統でも本発明を適用することが可能である。
パケット転送装置１２０は、パケット転送網１５０を介して伝送されたパケットと、パケット転送網１６０を介して伝送されたパケットとを受信する。そして、パケット転送装置１２０は、０系または１系のどちらかのパケットを選択し、下流のユーザ網１４０に送出する。
【００１４】
図２は、パケット転送装置１１０のパケット送信機能部１１１の構成例を示すブロック図である。パケット送信機能部１１１は、パケット受信部２２０、ユーザ種別判定部２２２、タグ付加部２２４、多重部２２６、パケットコピー部２２８、パケット送信部２３０、２３２、マーカー挿入部２３４、ユーザ種別記憶部２３５を備える。
パケット受信部２２０は、ユーザ網１３０から送られてくるパケットを受信するインタフェースである。ユーザ種別記憶部２３５は、各ユーザ識別情報に対して、ユーザが無瞬断切替又は低遅延のいずれかを優先するかを表すユーザ種別情報を記憶する記憶部である。ユーザ種別判定部２２２は、ユーザ種別記憶部２３５を参照して、受信したユーザパケットが無瞬断切替希望のユーザパケットか低遅延希望のユーザパケットかを判定するブロックである。タグ付加部２２４は、ユーザ種別判定部２２２の判定結果をもとに、ユーザパケットに無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットを識別するタグを付与する。マーカー挿入部２３４は、遅延量測定と無瞬断切替等に使用するマーカーパケットを、マーカーパケットを識別するタグを付加して生成し多重部２２６へ送出する。マーカーパケットを生成するタイミングは、周期的でも任意のタイミングでもどちらでもよい。多重部２２６は、タグ付加部２２４から送られてくるユーザパケットと、マーカー挿入部２３４から送られてくるマーカーパケットを多重し、パケットコピー部２２８に送出する。パケットコピー部２２８は、パケットのコピーを行うことで同じパケットを２つ生成し、パケット送信部２３０、２３２に送出する。パケット送信部２３０は、パケットをパケット転送網１５０に送出する。パケット送信部２３２は、パケットをパケット転送網１６０に送出する。
図３に、送出するパケットがイーサネット（登録商標）パケットである場合のパケット構成例を示す。パケットは、イーサネット（登録商標）ヘッダ３００、タグ３０２、ペイロード３０４を備える。通常のイーサネット（登録商標）の構成であるイーサネット（登録商標）ヘッダ３００とペイロード３０４の他に、タグ３０２を付加したパケットとして伝送される。タグ３０２は、パケットが無瞬断希望パケット、低遅延希望パケット、マーカーパケットのうちのどれであるかを区別するために使用する。マーカーパケットの場合、ペイロード３０４にはシーケンスナンバーを書き込む。
タグの追加は例えば次のようにして行う。
ユーザ網１３０からは無瞬断希望パケットと低遅延希望のパケットが混在して送信されてくる。パケット転送装置１１０は、パケットを受信したポートや、送られてくるイーサネット（登録商標）パケットのユーザＶＬＡＮタグの値（ユーザ識別情報）から、ユーザ種別記憶部２３５を参照して、受信したパケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかを判定し、それぞれの固有値を付けたタグ３０２を付加する。マーカーパケットについては、無瞬断希望パケット、低遅延希望パケットとは異なる固有値を付けたタグ３０２を付加する。
【００１５】
図２０に、ユーザ種別記憶部２３５の説明図を示す。
ユーザ種別記憶部２３５は、各ユーザ識別情報に対して、ユーザが無瞬断切替又は低遅延のいずれかを優先するかを表すユーザ種別情報を記憶する記憶部である。この情報は予め定めることができる。
また、図４に、タグ３０２の付加タグ値の例を示す。図４の例では、無瞬断希望パケットには値が「１」のタグを付加し、低遅延希望パケットには値が「２」のタグを付加し、マーカーパケットには値が「３」のタグを付加する。これにより３種類のパケットを区別する。
図５は、パケット転送装置１２０のパケット受信機能部１２２の構成例を示すブロック図である。パケット受信機能部１２２は、回線処理回路（０系）１２４、回線処理回路（１系）１２６、系選択部５５０、パケット送信部５５２、制御部５６０を備える。図５では回線処理回路のみ二重化構成としたが、系選択部５５０、パケット送信部５５２、制御部５６０についても二重化構成としても良い。
回線処理回路（０系）１２４は、パケット受信部５０２、パケット種別判定部５０４、遅延部５０６、無瞬断用メモリ５０８、低遅延用メモリ５１０、読み出し制御部５１２を備える。
回線処理回路（１系）１２６は、パケット受信部５２２、パケット種別判定部５２４、遅延部５２６、無瞬断用メモリ５２８、低遅延用メモリ５３０、読み出し制御部５３２を備える。
パケット受信部５０２はパケット転送網１５０から送られてくるパケットを受信し、パケット受信部５２２はパケット転送網１６０から送られてくるパケットを受信するインタフェースである。０系について、パケット受信部５０２で受信したパケットは、パケット種別判定部５０４に送出される。パケット種別判定部５０４は、パケットに付加されたタグ３０２を参照することで、そのパケットが無瞬断希望パケット、低遅延希望パケット、マーカーパケットのうちのどれであるかを判定し、遅延部５０６、低遅延用メモリ５１０にパケットを送出する。パケット送出の詳細については、後述の図６で説明する。また、パケット種別判定部５０４は受信したパケットがマーカーパケットの場合、マーカーパケット受信時刻とマーカーパケットのペイロード３０４に書き込まれたシーケンスナンバーの情報を制御部５６０に伝える。１系も０系と同じ処理を行い、パケット種別選択部５２４は、パケットに付加されたタグ３０２を参照することで、そのパケットが無瞬断希望パケット、低遅延希望パケット、マーカーパケットのうちのどれであるかを判定し、遅延部５２６、低遅延用メモリ５３０にパケットを送出する。また、パケット種別判定部５２４は受信したパケットがマーカーパケットの場合、マーカーパケット受信時刻とマーカーパケットのペイロード３０４に書き込まれたシーケンスナンバーの情報を制御部５６０に伝える。
【００１６】
制御部５６０はパケット種別判定部５０４、５２４から伝えられたそれぞれの系のマーカーパケット受信時刻並びにシーケンスナンバーから、２つの系のパケット到着時間差を測定し、遅延部５０６および５２６を用いてパケットを遅延させることにより、０系と１系のパケットの位相を一致させ、それぞれ無瞬断用メモリ５０８、５２８に送出する。また、制御部５６０は早着系、遅着系の情報を読み出し制御部５１２、５３２に伝える。
無瞬断用メモリ５０８、５２８および低遅延用メモリ５１０、５３０はそれぞれＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）として使用する。０系について、読み出し制御部５１２は無瞬断用メモリ５０８または低遅延用メモリ５１０からパケットを読み出し、系選択部５５０へ送出する。１系について、読み出し制御部５３２は無瞬断用メモリ５２８または低遅延用メモリ５３０からパケットを読み出し、系選択部５５０へ送出する。系選択部５５０は、制御部５６０の指示により、０系を選択する場合、読み出し制御部５１２から送られてくるパケットをパケット送信部５５２へ送出し、読み出し制御部５３２から送られてくるパケットは破棄する。系選択部５５０は、制御部５６０の指示により、１系を選択する場合、読み出し制御部５３２から送られてくるパケットをパケット送信部５５２へ送出し、読み出し制御部５１２から送られてくるパケットは破棄する。パケット送信部５５２はユーザ網１４０へパケットを送信するインタフェースである。
【００１７】
図６は、パケット種別判定部５０４、５２４の動作を説明するための図である。０系と１系の動作は同じため、ここでは０系を例に説明する。パケット種別判定部５０４に入力されるパケットは、無瞬断希望パケット、低遅延希望パケット、マーカーパケットの３種類ある。受信したパケットが無瞬断希望パケットの場合、遅延部５０６にのみパケットを送出し、低遅延用メモリ５１０にはパケットを送出しない。次に、受信したパケットが低遅延希望パケットの場合、遅延部５０６にも低遅延用メモリ５１０にもパケットを送出する。受信したパケットがマーカーパケットの場合、遅延部５０６にのみパケットを送出し、低遅延用メモリ５１０にはパケットを送出しない。つまり、遅延部５０６へは受信したパケットが全て送出されるが、低遅延用メモリ５１０へは低遅延希望パケットのみが送出される。遅延部５０６つまり無瞬断用メモリ５０８へ送出するパケットに低遅延希望パケットを含める理由は、無瞬断用メモリ５０８で到着パケット列の時間的配列を保存し、無瞬断希望パケットおよびマーカーパケットのゆらぎを小さくするためである。そのため、遅延部５０６への出力に低遅延希望パケットを含める手段以外でも、例えば、無瞬断希望パケットとマーカーパケットの到着時間を保持しておき、無瞬断用メモリ５０８から無瞬断希望パケットとマーカーパケットを読み出す時にパケットの時間的配列がパケット到着時と変わらないよう読み出す手段としてもよい。
図７は、２つの系のパケット到着時間差を測定する手段を説明するための図である。パケット７００はパケット種別判定部５０４に到着したマーカーパケットであり、パケット７０１はパケット種別判定部５２４に到着したマーカーパケットであり、同じシーケンスナンバーが書き込まれているものとする。制御部５６０はパケット種別判定部５０４および５２４から送られてきたマーカーパケットのシーケンスナンバーと到着時刻から、０系と１系のパケットの到着時間差７１０を測定する。図７では０系の方が１系よりパケット到着時刻が早いことを示している。
【００１８】
図８は、遅延部５０６、５２６の動作を説明するための図である。パケット８００は遅延部５０６に入力するパケット、パケット８０１は遅延部５２６に入力するパケット、パケット８１０は遅延部５０６から出力するパケット、パケット８１１は遅延部５２６から出力するパケットを示す。遅延部５０６、５２６への入力は０系パケットの方が早いが、制御部５６０で測定した２つの系のパケット到着時間差７１０と同じ遅延時間を０系パケットに加えることで、遅延部５０６、５２６からの出力パケット８１０、８１１の位相を揃える。
図９は、パケットを無瞬断用メモリ５０８、５２８および低遅延用メモリ５１０、５３０に格納する動作を説明するための図である。パケット列９００は０系に入力されるパケット列を示し、パケット列９０１は１系に入力されるパケット列を示す。パケットは固定長とする。パケットの色は凡例に示す通り、無瞬断希望パケット、低遅延希望パケットまたはマーカーパケットをそれぞれ示す。また、パケットに記された数字（０〜９）は、本動作の説明用に記している。図９では、０系のパケット列９００の方が１系のパケット列９０１より到着時間差ｔ９１０だけ早く到着する場合を例にして説明する。図６〜８で説明した手段をもって０系パケット列９００は無瞬断用メモリ５０８と低遅延用メモリ５１０へ格納され、１系パケット列９０１は無瞬断用メモリ５２８と低遅延用５３０へ格納される。開始時間を９１１、終了時間を９１２で示した時間とすると、０系の無瞬断用メモリ５０８へ格納されるパケット列は、遅延部５０６で遅延量ｔの遅延を加えられた後無瞬断用メモリ５０８へ格納されるため、パケット番号０から７のパケット列となる。一方、低遅延用メモリ５１０へ格納されるパケット列は、遅延を加えられないため、開始時間９１１からのパケット番号３、６、８、９となる（パケット番号０、１は送出済み）。次に、１系の無瞬断用メモリ５２８へ格納されるパケット列は、遅延部５２６では遅延を加えられず、そのまま無瞬断用メモリ５２８へ格納されるため、パケット番号０から７のパケット列となる。一方、低遅延用メモリ５３０へ格納されるパケット列は、パケット番号０、１、３、６となる（パケット番号８、９は未到着）。無瞬断用メモリ５０８と５２８に格納されているパケット列は位相が揃っているが、低遅延用メモリ５１０と５３０に格納されているパケットは位相を揃える必要がないため、位相は揃っていない。
【００１９】
２．読み出し制御部の処理：固定値
図１０は、読み出し制御部５１２、５３２の処理手順を示すフローチャートである。０系と１系の動作は同じため、ここでは０系の読み出し制御部５１２の動作のみを説明する。読み出し制御部５１２は無瞬断用メモリ５０８の格納パケット数を確認し（シーケンス１０００）、パケットが格納されていればパケットを読み出す（シーケンス１０１０）。次に、パケットのタグ３０２を参照することで、無瞬断用メモリ５０８から読み出したパケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判別する（シーケンス１０２０）。無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットの場合、そのまま読み出したパケットを送出する（シーケンス１０３０）。シーケンス１０２０において、低遅延希望パケットの場合、無瞬断用メモリ５０８から読み出したパケットを廃棄する（シーケンス１０４０）。シーケンス１０００で無瞬断用メモリ５０８に格納されているパケットが無い場合、または、シーケンス１０２０で無瞬断用メモリ５０８から読み出したパケットが低遅延希望パケットの場合はシーケンス１０５０の処理となる。シーケンス１０５０では、低遅延用メモリ５１０の格納パケット数を確認し、パケットが格納されていればパケットを読み出し送出する（シーケンス１０６０）。パケットが格納されていなければ、処理を終了する。
図１１は、図１０で説明した読み出し制御部５１２、５３２の処理手順に従ってパケットを出力する動作を説明するための図である。無瞬断用メモリ５０８、５２８、低遅延用メモリ５１０、５３０には図に示すパケットが格納されているものとする。０系では、読み出し制御部５１２は無瞬断用メモリ５０８の格納パケット数を確認し、パケットが格納されているため、パケット番号０を読み出す。パケット番号０は低遅延希望パケットのため廃棄し、低遅延用メモリ５１０からパケット番号３を読み出し送出する。次に無瞬断用メモリ５０８から読み出すパケット番号１も低遅延希望パケットのため廃棄し、低遅延希望メモリ５１０からパケット番号６を読み出し送出する。次に無瞬断用メモリ５０８から読み出すパケット番号２は無瞬断希望パケットのため、そのままパケット番号２を送出する。以下同じ手順を繰り返すと、０系の出力パケット列１１００は図で示す順番で出力される。１系についても同じ手順を繰り返すことで、１系の出力パケット列１１０１は図で示す順番で出力される。この手順を用いれば、早着系である０系については、低遅延希望パケットを固定遅延を受ける無瞬断希望パケットより早く送出することが可能となる。また、パケット列１１００と１１０１において、無瞬断希望パケットを同じ時間位置で出力するため、後段の系選択部５５０において無瞬断希望パケットについては無瞬断切替が可能となる。
図１２は、管理者の指示により系を切り替える動作を説明するための図である。図１２では、０系ＡＣＴ／１系ＳＢＹの状態から１系ＡＣＴ／０系ＳＢＹへ系を切り替える動作を説明する。系選択部５５０へは、０系からはパケット列１１００が、１系からはパケット列１１０１が入力される。系選択部５５０は、制御部５６０から系切替の指示を受けた場合、マーカーフレームのタイミングで系の切り替えを行う。０系パケット列１２００のパケット番号３、６、２、８、４はＡＣＴのため出力されるが、マーカーフレームを境にＳＢＹとなるためパケット番号９、７は廃棄される。一方、１系パケット列１２０１のパケット番号０、１、２、３、４はＳＢＹのため廃棄されるが、マーカーフレームを境にＡＣＴとなるため、パケット番号６、７は出力される。これにより、系選択部５５０からの出力パケット列は、パケット列１２０２となる。無瞬断希望パケットはパケットの時間的配列が変わっておらず、パケットの重複・欠落が無い一方で、低遅延希望パケットは時間的配列が変わることもあり、パケットの重複・欠落も発生する場合がある。
系選択部５５０の後段はパケット送信部５５２を介してユーザ網１４０となるため、系選択部５５０ではパケットに付加したタグ３０２を削除して送出する。また、系選択部５５０は、制御部５６０からの系切替の指示の有無に関わらず、マーカーパケットを廃棄する。
【００２０】
３．読み出し制御部の処理：可変長（１）
これまでの説明はパケットが固定長の場合について説明してきたが、次に、入力されるパケットが可変長の場合について説明する。
図１３は、パケットが可変長の場合の読み出し制御部５１２、５３２の処理手順を示すフローチャートである。０系と１系の動作は同じため、ここでは０系の読み出し制御部５１２の動作のみを説明する。読み出し制御部５１２は無瞬断用メモリ５０８の格納パケット数を確認し（シーケンス１３００）、パケットが格納されていればパケットを読み出す（シーケンス１３０２）。なお、読み出し制御部５１２、５３２は、予め定められた一定周期のタイミングで無瞬断用メモリ５０８、５２８又は低遅延用メモリ５１０、５３０からパケットを読み出すことができる。次に、パケットのタグ３０２を参照することで、無瞬断用メモリ５０８から読み出したパケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判別する（シーケンス１３０４）。無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットの場合、そのまま読み出したパケットを送出する（シーケンス１３０６）。シーケンス１３０４において、低遅延希望パケットの場合、無瞬断用メモリ５０８から読み出したパケットを廃棄する（シーケンス１３０８）。シーケンス１３００で無瞬断用メモリ５０８に格納されているパケットが無い場合、または、シーケンス１３０４で無瞬断用メモリ５０８から読み出したパケットが低遅延希望パケットの場合はシーケンス１３１０の処理となる。シーケンス１３１０では、例えばパケットを送信した後の時刻又は送信した時刻から無瞬断用メモリにおいて次の無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットがくるまでの、空き時間長を取得する。無瞬断用メモリに無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットが格納されていなければ、パケット転送装置１２０が処理することが可能な最大パケット長を設定する。次に、既に低遅延用メモリから読み出してまだ送出していないパケットを適宜の内部メモリに保持しているかを判定し（シーケンス１３１２）、保持していればシーケンス１３１８へ移行し、保持していなければシーケンス１３１４へ移行する（内部メモリへのパケットの保持は、シーケンス１３２２等で実行される）。シーケンス１３１４では低遅延用メモリ５１０の格納パケット数を確認し、パケットが格納されていればパケットを読み出し（シーケンス１３１６）、パケットが格納されていなければ、処理を終了する。シーケンス１３１８では、シーケンス１３１０で取得した空き時間長と、シーケンス１３１６で低遅延用メモリ５１０から読み出したパケットのパケット長又は内部メモリに保持されているパケットのパケット長とを比較し、低遅延用メモリ５１０から読み出したパケット長の方が短いまたは等しい場合、低遅延用メモリ５１０から読み出したパケット又は内部メモリに保持されているパケットを送出する（シーケンス１３２０）。逆に、低遅延用メモリ５１０から読み出したパケット長の方が長い場合、低遅延用メモリ５１０から読み出したパケット又は内部メモリに保持されているパケットを保持し（シーケンス１３２２）処理を終了する。
【００２１】
図１４は、図１３のフローチャートに従い処理を行った場合の読み出し制御部５１２の入出力を示す図である。上段１４０１が無瞬断用メモリ５０８から入力されるパケット列、中段１４０２が低遅延用メモリ５１０から入力されるパケット列、下段１４０３が読み出し制御部５１２から出力されるパケット列を示す。図１３で示した動作は、図１４で示すと、パケット列１４０１の無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットはパケット列１４０２より優先的に出力され、パケット列１４０１の無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットと次の無瞬断希望パケットまたはマーカーパケット間の空き時間に低遅延用メモリ５１０から入力されるパケット列１４０２を出力する動作となっている。図１４において、パケット列１４０１のパケット番号０は低遅延希望パケットのため廃棄される（シーケンス１３０８）。この時、低遅延用メモリ５１０から入力されるパケット列１４０２のパケット番号３のパケット長は、無瞬断用メモリ５０８において次の無瞬断希望パケットであるパケット番号２がくるまでの空き時間長より短いため（シーケンス１３１８）、パケット列１４０２のパケット番号３が出力される（シーケンス１３２０）。パケット列１４０１のパケット番号１については、廃棄され（シーケンス１３０８）、このタイミングでは低遅延用メモリ５１０にパケットが格納されていないので（シーケンス１３１４）、処理を終了する。次に、パケット列１４０１のパケット番号２については無瞬断希望パケットのため、そのまま出力される（シーケンス１３０６）。次に、パケット列１４０１のパケット番号３については、廃棄され、低遅延用メモリ５１０から読み出されたパケット列１４０２のパケット番号６（シーケンス１３１６）は、無瞬断用メモリ５０８において次の無瞬断希望パケットであるパケット番号４がくるまでの空き時間長よりそのパケット長が長いため、ここでは出力されず保持された状態となる（シーケンス１３２２）。パケット列１４０１のパケット番号４、５については、そのまま出力される。パケット列１４０１のパケット番号６が低遅延用メモリ５１０から読み出されると、シーケンス１３２２で保持されたパケット番号６が、その後のパケット列１４０１のパケット番号５と７の間の空き時間に出力される（シーケンス１３２０）。以下、同様に処理を繰り返すことにより、パケット列１４０３が出力される。本実施の形態によれば、無瞬断希望パケットとマーカーパケットは時間的配列が保持されたまま出力され、低遅延希望パケットは固定遅延を受けることなく空き時間を利用して出力される。
【００２２】
４．読み出し制御部の動作：可変長（２）
パケットが可変長の場合の他の実施の形態を図１５、１６に示す。
図１５は、パケットが可変長の場合の、図１３とは異なる手順の、読み出し制御部５１２、５３２の処理手順を示すフローチャートである。０系と１系の動作は同じため、ここでは０系の読み出し制御部５１２の動作のみを説明する。読み出し制御部５１２は無瞬断用メモリ５０８の格納パケット数を確認し（シーケンス１５００）、パケットが格納されていればパケットを読み出す（シーケンス１５０２）。なお、読み出し制御部５１２、５３２は、予め定められた一定周期のタイミングで無瞬断用メモリ５０８、５２８又は低遅延用メモリ５１０、５３０からパケットを読み出すことができる。次に、パケットのタグ３０２を参照することで、無瞬断用メモリ５０８から読み出したパケットが無瞬断希望パケットか低遅延希望パケットかマーカーパケットかを判別する（シーケンス１５０４）。無瞬断希望パケットまたはマーカーパケットの場合、そのまま読み出したパケットを送出する（シーケンス１５０６）。シーケンス１５０４において、低遅延希望パケットの場合、無瞬断用メモリ５０８から読み出したパケットを廃棄する（シーケンス１５０８）。シーケンス１５００で無瞬断用メモリ５０８に格納されているパケットが無い場合、または、シーケンス１５０４で無瞬断用メモリ５０８から読み出したパケットが低遅延希望パケットの場合はシーケンス１５１０の処理となる。シーケンス１５１０では低遅延用メモリ５１０の格納パケット数を確認し、パケットが格納されていればパケットを読み出し送出し（シーケンス１５１２）、同時に、無瞬断用メモリ５０８において、パケット送出時間内にあり、かつ、次の無瞬断希望パケットまでにある低遅延希望パケットを読み飛ばす（シーケンス１５１４）。シーケンス１５１０においてパケットが格納されていなければ、処理を終了する。
図１６は、図１５のフローチャートに従い処理を行った場合の制御部５１２の入出力を示す図である。上段１６０１が無瞬断用メモリ５０８から入力されるパケット列、中段１６０２が低遅延用メモリ５１０から入力されるパケット列、下段１６０３が読み出し制御部５１２から出力されるパケット列を示す。図１６において、パケット列１６０１のパケット番号０は低遅延希望パケットのため廃棄され、低遅延用メモリ５１０から入力されるパケット列１６０２のパケット番号３が出力される（シーケンス１５１２）。パケット列１６０１のパケット番号１については、廃棄され（シーケンス１５０８）、このタイミングでは低遅延用メモリ５１０にパケットが格納されていないので（シーケンス１５１０）、処理を終了する。次に、パケット列１６０１のパケット番号２については無瞬断希望パケットのため、そのまま出力される（シーケンス１５０６）。次に、パケット列１６０１のパケット番号２と３の間のタイミングでは、パケット列１６０２のパケット番号６は、図１５のフローに従うと、シーケンス１５１２となるため、そのまま出力される。この時、パケットの出力中にパケット列１６０１のパケット番号３の低遅延希望パケットが到着するが、このパケットは読み飛ばされる（シーケンス１５１４）。その後、パケット列１６０１のパケット番号４の無瞬断希望パケットが到着するが、パケット番号６の出力中のため、出力が終わるまで処理を待たされることになる。これにより、パケット列１６０１のパケット番号４の出力は、パケット列１６０２のパケット番号６の直後に出力される（シーケンス１５０６）。以下、同様に処理を繰り返すことにより、パケット列１６０３が出力される。
【００２３】
本実施の形態によれば、低遅延希望パケットは図１３、１４の実施の形態より遅延量を少なくして送出することが可能である。しかし、無瞬断希望パケットとマーカーパケットは最大でパケット転送装置１２０が処理することが可能な最大パケット長時間分、出力が遅くなる可能性がある。これにより、０系と１系で無瞬断希望パケットとマーカーパケットの時間位置が不一致となり、故障による系切替時に無瞬断希望パケットの欠落が起こりうる場合が考えられる。これに対処するため、読み出し制御部５１２、５３２からのパケット出力時に、ＳＢＹ系からの出力をＡＣＴ系からの出力より、最大パケット長時間分だけ遅く出力することで、無瞬断希望パケットの欠落を防止することが可能である。
図１７に０系早着系、１系遅着系で０系ＡＣＴ／１系ＳＢＹの状態での、読み出し制御部５１２、５３２からのパケット出力を示す。パケット列１７０１は０系読み出し制御部５１２からの出力、パケット列１７０２は１系読み出し制御部５３２からの出力、パケット列１７０３は最大パケット長時間分だけ出力を遅らせた１系読み出し制御部５３２からの出力である。パケット列１７０２ではパケット列１７０１より先に無瞬断希望パケット番号４と７が送出されているため、故障による系切替が起こった場合、無瞬断希望パケット番号４と７の欠落が起こりうる。一方パケット列１７０３では、パケット列１７０１の方が先に無瞬断希望パケット番号４と７が送出されているため、無瞬断希望パケット番号４と７の欠落を防止することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
前述した本発明の実施形態によれば、無瞬断希望パケットは無瞬断希望パケットの処理手順により処理されるため無瞬断切替が可能であり、低遅延希望パケットは無瞬断切替機能による固定遅延を発生させずにパケットを転送することが可能であり、１つの装置に無瞬断希望のユーザと低遅延希望のユーザを混在して収容することが可能となる。しかも、無瞬断希望パケットについては系切替時に出力ゆらぎを小さくすることができるという効果を得ることができる。
さらに、網管理者は、無瞬断切替用のパケット転送網と低遅延用のパケット転送網の２種類のパケット転送網、１つのパケット転送網で運用することが可能となるため、運用コストを低減することが可能となる。
【符号の説明】
【００２５】
１１０、１２０  パケット転送装置
１１１  パケット送信機能部
１２２  パケット受信機能部
１２４、１２６  回線処理回路
１３０、１４０  ユーザ網
１５０、１６０  パケット転送網
２２０、５０２、５２２  パケット受信部
２２２  ユーザ種別判定部
２２４  タグ付加部
２２６  多重部
２２８  パケットコピー部
２３０、２３２、５５２  パケット送信部
２３４  マーカー挿入部
３００  イーサネット（登録商標）ヘッダ
３０２  タグ
３０４  ペイロード
５０４、５２４  パケット種別判定部
５０６、５２６  遅延部
５０８、５２８  無瞬断用メモリ
５１０、５３０  低遅延用メモリ
５１２、５３２  読み出し制御部
５５０  系選択部
５６０  制御部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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