(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッダーにＴＯＳを有するパケットを用いるパケット通信における通信制御方法であって、
通信開始時はパケットのＴＯＳ値を低いレベルに付与し、通信が初期時間を経過した後は通信内容に基づいたレベルにＴＯＳ値を変更し、さらに通信の継続が一定時間を経過する毎に交互にＴＯＳ値を所定数だけ増減することを特徴とするパケット通信制御方法。
【請求項２】
前記ＴＯＳ値を増減する際の所定値は、通常の通信状態においては、増減の影響が現れない範囲の値とすることを特徴とする請求項１に記載のパケット通信制御方法。
【請求項３】
前記ＴＯＳ値を増減する際の所定値が１であることを特徴とする請求項１または２に記載のパケット通信制御方法。
【請求項４】
ヘッダーにＴＯＳを有するパケットを用いるパケット通信制御装置であって、
パケットのＴＯＳ値を保持するメモリと、通信の開始および終了を監視する手段と、通信開始時はパケットのＴＯＳ値を低いレベルに付与する手段と、初期時間および一定時間を予め外部から設定する手段と、通信が初期時間を経過した後は通信内容に基づいたレベルにＴＯＳ値を変更する手段と、さらに通信の継続が一定時間を経過する毎に交互にＴＯＳ値を所定数だけ増減する手段とを有することを特徴とするパケット通信制御装置。
【請求項５】
前記ＴＯＳ値を増減する際の所定値は、通常の通信状態においては、増減の影響が現れない範囲の値とすることを特徴とする請求項４に記載のパケット通信制御装置。
【請求項６】
前記ＴＯＳ値を増減する際の所定値が１であることを特徴とする請求項４または５に記載のパケット通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット通信網における装置及び伝送路の突発的な障害により発生するパケット輻輳を早期に解決し、通信品質を維持するに好適なパケット通信制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パケット通信技術は、ＬＡＮやＩＰ網において、音声，データ，画像などさまざまな情報の通信に利用されている。通信する情報によって、パケットの遅延時間ゆらぎが厳しいものや伝送誤りを許容しないものなどがある。従って、パケット通信を行う通信網では、通信する情報の内容によって、通信サービスのレベルに差をつけ、通信品質を維持している。
【０００３】
これを具体化するものがＴＯＳ（Ｔype of Ｓervice ）の値である。すなわちパケット通信網では、ＴＯＳ値が高いパケットから順に優先処理することで、要求の厳しい通信に対応している。一方、通信網内の装置および伝送路の突発的な障害により、パケットが通信網内の１箇所に集中して輻輳が発生し、パケットの遅延時間が長くなる、パケットの紛失が発生するなどの問題があった。
【０００４】
これを解決する手段として、上述のＴＯＳを利用する方法がある。本出願人の出願に係る特願２００１‐３８２８３号「パケット通信制御方法とパケット通信制御装置およびパケット転送サービス」では、新規接続時のＴＯＳ値を低くし、通信継続時間が長くなるほどＴＯＳ値を高くして、輻輳時には新規接続を押さえる工夫をしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この技術によれば、新たな接続により、既接続済みのコネクションが受ける影響を回避し、パケット通信網の回線品質を向上させることが可能である。しかし、この技術においても、突発的な障害発生等の状況下においては、接続中の同じ高いＴＯＳ値を持つ通信同士で競合して、互いに通信品質を下げてしまうという問題が発生する場合があった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、パケット通信網内の装置および伝送路の突発的な障害により発生する輻輳を早期に解決する手段を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るパケット通信制御方法は、ヘッダーにＴＯＳを有するパケットを用いるパケット通信における通信制御方法であって、通信開始時はパケットのＴＯＳ値を低いレベルに付与し、通信が初期時間を経過した後は通信内容に基づいたレベルにＴＯＳ値を変更し、さらに通信の継続が一定時間を経過する毎に交互にＴＯＳ値を所定数だけ増減することを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、本発明に係るパケット通信制御方法においては、前記ＴＯＳ値を増減する際の所定値は、通常の通信状態においては、増減の影響が現れない範囲の値とすることが好ましく、具体的には、前記ＴＯＳ値を増減する際の所定値が１であるが好ましい。
【０００９】
一方、本発明に係るパケット通信制御装置は、ヘッダーにＴＯＳを有するパケットを用いるパケット通信制御装置であって、パケットのＴＯＳ値を保持するメモリと、通信の開始および終了を監視する手段と、通信開始時はパケットのＴＯＳ値を低いレベルに付与する手段と、初期時間および一定時間を予め外部から設定する手段と、通信が初期時間を経過した後は通信内容に基づいたレベルにＴＯＳ値を変更する手段と、さらに通信の継続が一定時間を経過する毎に交互にＴＯＳ値を所定数だけ増減する手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
ここで、本発明に係るパケット通信制御装置においては、前記ＴＯＳ値を増減する際の所定値は、通常の通信状態においては、増減の影響が現れない範囲の値とすることが好ましく、具体的には、前記ＴＯＳ値を増減する際の所定値が１であるが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、パケット通信網内の装置および伝送路の突発的な障害により発生する輻輳を早期に解決することが可能になる。より具体的には、通信網の輻輳時には、ＴＯＳ値により優先度の低い通信から通信が自然に途絶えるため、通信網に流入するパケット数も減少し、輻輳が早期に解決されると共に、同じ情報通信（例えば、音声）であっても、全ての通信に品質劣化をまねくことを防ぎ、一部のＴＯＳ値の高い通信のみ輻輳時にも通信品質を保持できる利点がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す好適実施例に基づいて、詳細に説明する。なお、以下に説明する通信網においては、ＴＯＳ値の初期値は１、上限値は３であるとする。
【００１３】
図１，図２および図３は、本発明の概要を説明するための通信網構成の実施例である。１，２，３はパケット通信端末、４，５，６は通信網内のパケット通信制御装置である。図１において、パケット通信端末１とパケット通信端末2が通信中で、ＴＯＳ値は２になっている。
【００１４】
一定時間が経過すると、図２に示すように、パケット通信端末１とパケット通信端末２の通信のＴＯＳ値を３に変更する。一方、パケット通信端末３がパケット通信端末２と通信を始めると、そのときのＴＯＳ値は１である。
【００１５】
図３は、パケット通信制御装置４とパケット通信制御装置５の間で伝送路の障害が発生し、通信不能となった場合で、パケット通信端末１とパケット通信端末２の通信は、パケット通信制御装置６を経由して行われる。
【００１６】
このため、パケット通信制御装置６とパケット通信制御装置５の間の通信量が増加し、輻輳が発生することが考えられる。パケット通信制御装置６では、ＴＯＳ値の高い順に優先処理を行うため、優先順位の低いＴＯＳ値を持つ通信は、処理が遅れるか処理されなくなり、通信品質が劣化するか通信が途絶える。
【００１７】
従って、ＴＯＳ値の低い通信は自然に淘汰されて、ＴＯＳ値の高い通信のみが残ることになるが、さらに輻輳が継続した場合、パケット通信端末１とパケット通信端末２の通信のＴＯＳ値はレベル３、パケット通信端末３とパケット通信端末２の通信のＴＯＳ値もレベル３であり、このままでは、双方が競合して品質劣化を起こす。
【００１８】
しかし、前述のように、パケット通信端末１とパケット通信端末２の通信は、ＴＯＳ値をレベル３に変更してから一定時間を経過したため、パケット通信制御装置４でＴＯＳ値をレベル２に変更する。これは、請求項３または６に示した、増減するＴＯＳ値の幅を１とする例に対応する。
【００１９】
パケット通信制御装置６では、ＴＯＳ値をレベル３に保持しているパケット通信端末３とパケット通信端末２の通信を優先して処理するため、品質が維持されるが、パケット通信端末１とパケット通信端末２の通信は、優先度が劣るため処理されなくなり、通信品質がひどく劣化するか通信が途絶える。
【００２０】
このようにして輻輳時には、ＴＯＳ値により優先度の低い通信から通信が自然に途絶えるため、通信網に流入するパケット数も減少し、輻輳が早期に解決され、また、ＴＯＳ値の高い通信は輻輳時にも通信品質を保持できる。
【００２１】
なお、通常の通信状態であれば、ＴＯＳ値がプラス１されてもマイナス１されても、通信品質への影響はない。
【００２２】
図４は、本発明におけるパケット通信制御手順のフローチャートである。音声や映像のようなリアルタイム性を要するパケットが通信をはじめ、ネットワーク（ＮＷ）にパケットが流入すると、エッジルータで一番優先度の低いＴＯＳ値を初期値として付与し（ステップ１）、ＮＷ内を転送する。
【００２３】
通信時間が長くなるにつれ、パケットに付与する優先度（ＴＯＳ）を上げていく（ステップ２）。予め設定された、アプリケーションに応じたＴＯＳ値（例えば、音声＝２、映像＝４）に優先度が達した場合（ステップ３）、その後は一定時間を経過する毎にＴＯＳ値をマイナス１（ステップ４）、プラス１（ステップ５）し、通信終了まで繰り返す。
【００２４】
なお、同一網内を転送するデータパケットに付与するＴＯＳ値は、リアルタイム性を要するパケットに付与するＴＯＳ値とは重ならないように、低い値を付与するようにする。
【００２５】
〔実施例１〕
図５は、本発明の一実施例に係るパケット通信制御装置の構成を示す説明図である。１０はパケット受信部、１１は通信内容判別部、１２は初期時間タイマー、１３は初期値ＴＯＳ付与部、１４はＴＯＳ値保持メモリ、１５は一定時間タイマー、１６はＴＯＳ値をプラス１またはマイナス１する演算回路、１７はパケット振分け部、１８は優先順位毎の処理待ちキュー群、１９は優先処理機構、２０はタイマーを設定するための外部装置である。
【００２６】
まず、パケットがパケット受信部１０に入力されると、通信内容判別部１１で通信の開始、終了および通信情報の種別が判別される。通信の開始であれば、初期時間タイマー１２を起動し、ＴＯＳ初期値を付与する（１３）。その後、パケット振分け部１７で優先順位毎の処理待ちキュー群１８の中の該当キューに振分けられる。
【００２７】
優先処理機構１９では、優先順位の高い処理待ちキューから順に走査して、処理待ちキューにパケットがあれば、読み出して次の装置へ送信する。送信中のパケットがパケット受信部１０に入力されると、タイマを確認し、設定していたタイム１５をオーバーしていた場合には、演算回路１６でＴＯＳ値保持メモリー１４の値をみて、一番優先度の高いＴＯＳ値でなければプラス１、一番優先度の高いＴＯＳ値の場合はマイナス１し、ＴＯＳ値保持メモリー１４に再格納する。
【００２８】
タイマー１５でタイムオーバーでなければ、ＴＯＳ値保持メモリー１４に設定されているＴＯＳ値をパケットに付与し、パケット振分け部１７に送られ、優先度に従って送出される。このように一定時間経過する毎にＴＯＳ値をプラス１またはマイナス１する。一定時間タイマーの値は、外部装置２０から任意の値を設定することができる。
【００２９】
上記実施例によれば、通信の継続が一定時間を経過する毎に交互にＴＯＳ値を所定数だけ増減するように構成したことにより、パケット通信網内の装置および伝送路の突発的な障害により発生する輻輳を早期に解決することが可能になるという効果が得られる。
【００３０】
なお、上記実施例は本発明の一例を示すものであり、本発明はこれに限定されるべきものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜の変更、改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【００３１】
例えば、上記実施例に示した、パケット通信制御方法は、これをコンピュータのプログラム制御により実現することが可能であり、本発明の権利範囲は、このようなプログラム、さらにはこのプログラムを記録した記録媒体にも及ぶことはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、パケット通信網内の装置および伝送路の突発的な障害により発生する輻輳を早期に解決することができるという顕著な効果を奏するものである。
【００３３】
より具体的には、通信網の輻輳時には、ＴＯＳ値により優先度の低い通信から通信が自然に途絶えるため、通信網に流入するパケット数も減少し、輻輳が早期に解決され、同じ優先度をもつパケット（同じ情報通信を行なうパケット）が全て品質劣化をまねくことを防止し、一部のパケットのみ通信品質を保持できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概要を説明するための通信網構成例を示す図（その１）である。
【図２】本発明の概要を説明するための通信網構成例を示す図（その２）である。
【図３】本発明の概要を説明するための通信網構成例を示す図（その３）である。
【図４】本発明におけるパケット通信制御手順のフローチャートである。
【図５】一実施例に係るパケット通信制御装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２，３  パケット通信端末
４，５，６  通信網内のパケット通信制御装置
１０  パケット受信部
１１  通信内容判別部
１２  初期時間タイマー
１３  ＴＯＳ値設定ゲート回路
１４  ＴＯＳ値保持メモリ
１５  一定時間タイマー
１６  ＴＯＳ値をプラス1またはマイナス1する演算回路
１７  優先順位毎の処理待ちキュー群
１８  優先処理機構
１９  タイマーを設定するための外部装置
【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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