(57)【要約】  ここに記載の技術は、第１のネットワーク（410）のノード（110）に接続可能であり、第１のネットワーク（410）で通信されるデータの１つ以上の部分に１つ以上のサービス品質（QoS）アルゴリズムを適用可能なコンピュータ装置（430）を提供する。この装置（430）はまた、第１のネットワーク（410）のプロトコルのトランスポートレイヤ（240）で又はトランスポートレイヤ（240）の上で、データの部分にQoSアルゴリズムを適用可能である。ここに記載の技術はまた、１つ以上のQoSアルゴリズムを適用する方法を提供する。この方法は、コンピュータ装置（430）を第１のネットワーク（410）に接続し、第１のネットワーク（410）のプロトコルと独立して、データの１つ以上の部分にQoSアルゴリズムを適用することを含む。
2009542050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のネットワークのノードに接続可能であり、前記ノードに又は前記ノードから通信されるデータの１つ以上の部分に１つ以上のサービス品質（QoS）アルゴリズムを適用可能なコンピュータ装置であって、
前記第１のネットワークのプロトコルのトランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上で、前記データの部分に前記QoSアルゴリズムを適用可能であるコンピュータ装置。
【請求項２】
前記第１のネットワークの前記プロトコルと独立して前記データの部分に前記QoSアルゴリズムを適用可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のネットワークから切断され、第２のネットワークのノードに接続され、前記第２のネットワークで通信されるデータの１つ以上の部分に１つ以上のQoSアルゴリズムを適用可能である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１のネットワークの前記プロトコルは、前記第２のネットワークのプロトコルと異なる、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記ノードは、前記データの部分のソースである、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記QoSアルゴリズムは、前記データの一部に適用され、前記第１のネットワークでの帯域使用の効率を増加し、前記データの一部の情報の優先度を確立し、及び／又は前記第１のネットワークで１つ以上のデータを管理する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記装置は、コンピュータと、前記第２のネットワークのルータと、前記第２のネットワークのスイッチとのうち１つ以上を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
１つ以上のサービス品質（QoS）アルゴリズムを適用する方法であって
コンピュータ装置を第１のネットワークに接続し、
前記第１のネットワークのプロトコルと独立して、データの１つ以上の部分に前記QoSアルゴリズムを適用することを含む方法。
【請求項９】
前記適用するステップは、前記第１のネットワークの前記プロトコルのトランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上で、前記データの部分に前記QoSアルゴリズムを適用することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記コンピュータ装置を第２のネットワークに接続し、
前記第２のネットワークで通信されるデータの１つ以上の部分に１つ以上のQoSアルゴリズムを適用することを更に含み、
前記第２のネットワークのプロトコルは、前記第１のネットワークの前記プロトコルと異なる、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された発明は、概して通信ネットワークに関する。特に、ここに開示された発明は、サービス品質（Quality  of  Service）のプロトコルフィルタリングシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークは、様々な環境で利用されている。典型的には、通信ネットワークは、１つ以上のリンクにより接続された２つ以上のノードを含む。一般的に、通信ネットワークは、リンク上の２つ以上の参加ノードと通信ネットワークの中間ノードとの間の通信をサポートするために使用される。ネットワークに多くの種類のノードが存在してもよい。例えば、ネットワークは、クライアント、サーバ、ワークステーション、スイッチ、及び／又はルータのようなノードを含んでもよい。例えば、リンクは、電話回線上のモデム接続、配線、Ethernet（登録商標）リンク、非同期転送モード（ATM：Asynchronous  Transfer  Mode）回線、衛星リンク、及び／又は光ファイバケーブルでもよい。
【０００３】
実際に、通信ネットワークは、１つ以上の小さい通信ネットワークで構成されてもよい。例えば、インターネットは、相互接続されたコンピュータネットワークのネットワークとして、しばしば記載されている。各ネットワークは、異なるアーキテクチャ及び／又はトポロジを利用してもよい。例えば、１つのネットワークはスタートポロジーの交換Ethernet（登録商標）ネットワークでもよく、他のネットワークは、FDDI（Fiber-Distributed  Data  Interface）リングでもよい。
【０００４】
通信ネットワークは広範囲のデータを伝達してもよい。例えば、ネットワークは、インタラクティブなリアルタイム会話のデータと共にバルクファイル転送を伝達してもよい。ネットワークで送信されるデータは、しばしばパケット、セル又はフレームで送信される。代替として、データはストリームとして送信されてもよい。或る場合には、データのストリーム又はフローは、実際のパケットのシーケンスでもよい。インターネットのようなネットワークは、一連のノードの間で汎用のデータパスを提供し、異なる要件の多くのデータを伝達する。
【０００５】
ネットワークでの通信は、典型的には複数のレベルの通信プロトコルを含む。プロトコルスタック（ネットワーキングスタック又はプロトコルスイートとも呼ばれる）は、通信に使用されるプロトコルの集合を示す。各プロトコルは、特定の種類の機能又は特定の形式の通信を専門としてもよい。例えば、１つのプロトコルは、導線により接続された装置と通信するために必要な電気信号に関係してもよい。例えば、他のプロトコルは、多くの中間ノードにより分離された２つのノードの間での順序のある信頼できる送信を扱ってもよい。
【０００６】
典型的には、プロトコルスタックのプロトコルは階層に存在する。しばしば、プロトコルはレイヤに分類される。プロトコルレイヤの１つの参照モデルは、OSI（Open  Systems  Interconnection）モデルである。OSI参照モデルは、７つのレイヤ（物理レイヤ、データリンクレイヤ、ネットワークレイヤ、トランスポートレイヤ、セッションレイヤ、プレゼンテーションレイヤ、及びアプリケーションレイヤ）を含む。物理レイヤは、“最も低い”レイヤであり、アプリケーションレイヤは、“最も高い”レイヤである。２つの周知のトランスポートレイヤプロトコルは、TCP（Transmission  Control  Protocol）及びUDP（User  Datagram  Protocol）である。周知のネットワークレイヤプロトコルは、IP（Internet  Protocol）である。
【０００７】
送信ノードでは、送信されるデータは、最も高いものから最も低いものに、プロトコルスタックのレイヤを下に伝えられる。逆に、受信ノードでは、データは、最も低いものから最も高いものに、レイヤを上に伝えられる。各レイヤでは、データは、そのレイヤのプロトコル処理通信により扱われ得る。例えば、トランスポートレイヤプロトコルは、宛先ノードに到達したときにパケットの並び替えを可能にするヘッダをデータに追加してもよい。アプリケーションに応じて、或るレイヤは存在しても使用されなくてもよく、データは単に通過してもよい。
【０００８】
１つの種類の通信ネットワークは、戦術データネットワーク（tactical  data  network）である。戦術データネットワークはまた、戦術通信ネットワークとも呼ばれることがある。戦術データネットワークは、軍隊（例えば、陸軍、海軍及び／又は空軍）のような組織内の部隊により利用され得る。例えば、戦術データネットワーク内のノードは、個々の軍人、航空機、指揮部隊、衛星、及び／又は無線機を含んでもよい。戦術データネットワークは、音声、位置測定データ、センサデータ、及び／又はリアルタイムビデオのようなデータを通信するために使用され得る。
【０００９】
どのように戦術データネットワークが使用され得るかの例は以下の通りである。後方支援部隊は、戦場の戦闘部隊に供給品を提供するためにルート内に存在し得る。後方支援部隊及び戦闘部隊は、衛星無線リンクで位置測定データを指揮所に提供していてもよい。無人機（UAV：unmanned  aerial  vehicle）は、部隊がいる道路を巡回しており、同様に衛星無線リンクでリアルタイムビデオデータを指揮所に送信していてもよい。指揮所では、コントローラが道路の特定の部分のビデオを提供するようにUAVに作業させている間に、分析者はビデオデータを検査していてもよい。分析者は、部隊が近づいている簡易爆発物（IED：improvised  explosive  device）を見つけ、直接無線リンクで部隊に止まるように命令を送信し、IEDの存在を部隊に警告する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
戦術データネットワーク内に存在し得る様々なネットワークは、多くの異なるアーキテクチャ及び特性を有し得る。例えば、指揮部隊のネットワークは、衛星への無線リンクと共に、ギガビットEthernet（登録商標）ローカルエリアネットワーク（LAN）を含んでもよく、作業部隊は、かなり低いスループット及び高い待ち時間で動作してもよい。作業部隊は、衛星及び直接パス無線周波数（RF：radio  frequency）を介して通信してもよい。データは、データの性質及び／又はネットワークの特定の物理特性に応じて、ポイント・ツー・ポイント、マルチキャスト、又はブロードキャストで送信されてもよい。例えば、ネットワークは、データを中継するために設定された無線機を含んでもよい。更に、ネットワークは、長距離通信を可能にする高周波数（HF：high  frequency）ネットワークを含んでもよい。例えば、マイクロ波ネットワークも使用されてもよい。他にも理由があるが、リンク及びノードの種類の多様性のため、戦術ネットワークは、しばしば過度に複雑なネットワークアドレス方式及びルーティングテーブルを有する。更に、無線型ネットワークのような或るネットワークは、バーストを使用して動作してもよい。すなわち、継続的にデータを送信するのではなく、データの定期的なバーストを送信する。無線機は全ての参加者により共有されなければならない特定のチャネルでブロードキャストしており、一度に唯一の無線機が送信してもよいため、このことは有用である。
【００１１】
戦術データネットワークは、一般的に帯域に制約される。すなわち、何らかの所定の時点で、利用可能な帯域より一般的に多くのデータが通信される。例えば、これらの制約は、供給を超える帯域の需要のためであることがあり、及び／又はユーザの需要を満たすのに十分な帯域を供給しない利用可能な通信技術のためであることがある。例えば、或るノードの間で、帯域はキロビット／秒の単位になり得る。帯域に制約のある戦術データネットワークでは、あまり重要でないデータがネットワークを詰まらせ、より重要なデータが時間通りに通過することを妨げることがあり、或いは受信ノードに全く到達しないこともある。更に、ネットワークの一部は、信頼のないリンクを補うために内部バッファを含み得る。これは更なる遅延を生じることがある。更に、バッファが一杯になると、データが破棄されることがある。
【００１２】
多くの場合に、ネットワークに利用可能な帯域は増加不可能である。例えば、衛星通信リンクで利用可能な帯域は固定され、他の衛星を配置せずには有効に増加できない。これらの場合、帯域は需要に対処するように単に拡張されるのではなく、管理されなければならない。大規模システムでは、ネットワーク帯域は重要なリソースである。アプリケーションができるだけ効率的に帯域を利用することが望ましい。更に、アプリケーションが“パイプを詰まらせる（clogging  the  pipe）”ことを回避することが望ましい。すなわち、帯域が制限されているときに、データでリンクを圧倒することを回避することが望ましい。帯域割り当てが変化すると、好ましくは、アプリケーションは反応すべきである。帯域は、例えば、サービス品質、電波妨害、信号障害、優先度再割り当て、及び視野方向のため、動的に変化し得る。ネットワークはかなり不安定になる可能性があり、利用可能な帯域が急激に予告なしに変化する可能性がある。
【００１３】
帯域の制約に加えて、戦術データネットワークは、高い待ち時間を受けることがある。例えば、衛星リンクで通信に関与するネットワークは、0.5秒以上のオーダーの待ち時間を生じ得る。或る通信では、これは問題にならない可能性があるが、他の場合（リアルタイム、インタラクティブ通信（例えば、音声通信）等）では、例えば、できるだけ待ち時間を最小化することがかなり望ましい。
【００１４】
多くの戦術データネットワークに共通する他の特性は、データ損失である。データは、様々な理由で失われ得る。例えば、送信するデータを有するノードが損傷又は破壊されることがある。他の例として、宛先ノードは、一時的にネットワークから見えなくなることがある。これは、例えば、ノードが範囲外に移動したため、通信リンクが妨害されたため、及び／又はノードが電波妨害されたために生じることがある。宛先ノードが受信することができず、宛先ノードが利用可能になるまで中間ノードがデータをバッファするのに十分な容量を欠いているため、データが失われることがある。更に、中間ノードは、データを全くバッファしないことがあり、その代わりに、データが実際に宛先に到達したか否かを決定することを送信ノードに任せる。
【００１５】
しばしば、戦術データネットワークのアプリケーションは、ネットワークの特定の特性を認識及び／又は考慮しない。例えば、アプリケーションは、必要なだけ利用可能な大きい帯域を有することを単に仮定し得る。他の例として、アプリケーションは、データがネットワークで失われないことを仮定し得る。基礎となる通信ネットワークの特定の特性を考慮しないアプリケーションは、実際に問題を悪化させるように振る舞うことがある。例えば、アプリケーションは、大きい束であまり頻繁でなく有効に送信され得るかのように、データのストリームを継続して送信し得る。例えば、連続するストリームは、他のノードが通信することを有効に不足させるブロードキャスト無線ネットワークでは、かなり大きいオーバーヘッドを生じる可能性があり、その一方で、あまり頻繁でないバーストは、共有帯域が有効に使用されることを可能にする。
【００１６】
特定のプロトコルは、戦術データネットワークではうまく動作しない。例えば、TCPのようなプロトコルは、このようなネットワークが直面し得る高い損失率及び待ち時間のため、無線型戦術ネットワークでうまく機能しない可能性がある。TCPは、データを送信するために、いくつかの種類のハンドシェーク及び送達確認が生じることを必要とする。高い待ち時間及び損失は、TCPがタイムアウトになり、存在しても多くの重要なデータをこのようなネットワークで送信することができないことを生じ得る。
【００１７】
戦術データネットワークで通信される情報は、ネットワークの他のデータに対してしばしば様々なレベルの優先度を有する。例えば、飛行機の危険警告受信機は、数マイル離れた地上の部隊の位置測定情報より高い優先度を有し得る。他の例として、交戦に関する本部からの命令は、友好ラインの背後での後方支援の通信より高い優先度を有し得る。優先レベルは、送信機及び／又は受信機の特定の状況に依存し得る。例えば、位置測定データは、部隊が標準的な巡回ルートに単に従っているときに比べて、部隊が積極的に戦闘に関与しているときにかなり高い優先度になり得る。同様に、UAVからのリアルタイムデータは、単にルート内にいるときに比べて、目標地域上にいるときに高い優先度を有し得る。
【００１８】
ネットワークでデータを配信する複数の手法が存在する。多くの通信ネットワークにより使用される１つの手法は、“ベストエフォート型”手法である。すなわち、通信されるデータは、他の需要を前提として、容量、待ち時間、信頼性、並び替え及びエラーに関してネットワークが可能な限り処理される。従って、ネットワークは、何らかの所定のデータが時間通りに、又はとにかく宛先に到達するという保証を提供しない。更に、送信された順序で、又はデータの１つ以上のビットを変更する送信エラーなしにデータが到達するという保証も行われない。
【００１９】
他の手法は、サービス品質（QoS：Quality  of  Service）である。QoSは、伝達されるデータに関して様々な種類の保証を提供するネットワークの１つ以上の機能を示す。例えば、QoSをサポートするネットワークは、データストリームに対して特定の量の帯域を保証し得る。他の例として、ネットワークは、２つの特定のノードの間のパケットが何らかの最大の待ち時間を有することを保証し得る。このような保証は、２つのノードがネットワークで会話を有する２人の人間である音声通信の場合に有用になり得る。例えば、このような場合のデータ配信の遅延は、通信の不愉快な途切れ及び／又は全くの静寂を生じ得る。
【００２０】
QoSは、選択されたネットワークトラヒックにより良いサービスを提供するネットワークの機能としてみなされ得る。QoSの主な目標は、専用の帯域と、制御されたジッタ及び待ち時間（何らかのリアルタイムのインタラクティブなトラヒックにより要求される）と、改善した損失特性とを含む優先度を提供することである。他の重要な目標は、１つのフローの優先度を提供することで他のフローが失敗しないことを確保することである。すなわち、次のフローについて行われる保証は、既存のフローに行われた保証を壊してはならない。
【００２１】
QoSへの現在の手法は、しばしばネットワークの各ノードがQoSをサポートすること、或いは最低限でも特定の通信に関与するネットワークの各ノードがQoSをサポートすることを必要とする。例えば、現在のシステムでは、２つのノードの間の待ち時間の保証を提供するために、これらの２つのノードの間でトラヒックを伝達する各ノードは、特典（honor）を認識して合意し、保証を履行することができなければならない。
【００２２】
QoS又はQoSパラメータ／機構／アルゴリズムを提供する複数の手法が存在する。１つの手法は、Integrated  Services又は“IntServ”である。IntServは、ネットワークの各ノードがサービスをサポートし、接続が設定されるときにこれらのサービスが確保されるQoSシステムである。IntServは、各ノードで維持されなければならない大量の状態情報と、このような接続を設定することに関連するオーバーヘッドとのため、あまりスケーラビリティがない。
【００２３】
QoSを提供する他の手法は、Differentiated  Services又は“DiffServ”である。DiffServは、インターネットのようなネットワークのベストエフォート型サービスを拡張したサービスモデルの一種である。DiffServは、ユーザ、サービス要件及び他の基準により、トラヒックを区別する。次に、DiffServは、優先キュー若しくは帯域割り当てを介して、又は特定のトラヒックフローの専用ルートを選択することにより、ネットワークノードが異なるレベルのサービスを提供できるようにパケットにマークを付ける。典型的には、ノードはサービスのクラス毎に様々なキューを有する。ノードは、クラスのカテゴリに基づいて、これらのキューから送信する次のパケットを選択する。
【００２４】
既存のQoSの対策は、しばしばネットワーク特有であり、各ネットワーク形式又はアーキテクチャは、異なるQoS構成を必要とし得る。既存のQoSの対策が利用する機構のため、現在のQoSシステムと同じように見えるメッセージは、メッセージ内容に基づいて実際に異なる優先度を有し得る。しかし、データ消費者は、低優先度のデータで溢れることなく、高優先度のデータにアクセスすることを必要とし得る。既存のQoSシステムは、トランスポートレイヤでのメッセージ内容に基づくQoSを提供することができない。
【００２５】
前述のように、既存のQoSの対策は、QoSをサポートするために特定の通信に関与するノードを少なくとも必要とする。しかし、ネットワークの“エッジ”にあるノードは、総合的な保証を行うことができなくても、QoSへの何らかの改善を提供するように適合され得る。ノードは、通信の参加ノード（すなわち、送信及び／又は受信ノード）である場合、及び／又はネットワークの関所（chokepoint）に位置する場合、ネットワークのエッジにあると考えられる。関所は、他の部分に対して全てのトラヒックが通過しなければならないネットワークの部分である。LANから衛星リンクへのルータ又はゲートウェイは関所である。この理由は、LANからLAN上にない何らかのノードへの全てのトラヒックは衛星リンクへのゲートウェイを通過しなければならないからである。
【００２６】
従って、戦術データネットワークでQoSを提供するシステム及び方法の必要性が存在する。戦術データネットワークのエッジでQoSを提供するシステム及び方法の必要性が存在する。更に、戦術データネットワークで適応可能な構成可能なQoSシステム及び方法の必要性が存在する。
【００２７】
更に、ネットワークにより使用されるプロトコル及び／又はネットワークで使用されるハードウェアと独立して、様々なネットワークにQoSを提供する技術の必要性が存在する。換言すると、ネットワークプロトコル及び／又はハードウェアと独立したQoSの対策の必要性が存在する。このような必要性は、OSIの7レイヤモデルにおけるトランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上でデータ（又はデータの一部）にQoSの対策を提供することにより満たされ得る。このレイヤで又はこのレイヤの上でQoSの対策を提供することにより、基礎となるハードウェア及び／又はネットワークのプロトコルは、あまり関係なくなる。すなわち、QoSの対策は、ネットワーク内及びネットワーク間で通信されるデータにQoSを提供するために、異なるプロトコル及び／又はハードウェアを使用する様々なネットワークに容易に切断及び接続され得る。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
ここに記載の技術は、第１のネットワークのノードに接続可能であり、第１のネットワークで通信されるデータの１つ以上の部分に１つ以上のサービス品質（QoS：Quality  of  Service）アルゴリズムを適用可能なコンピュータ装置を提供する。この装置はまた、第１のネットワークのプロトコルのトランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上で、データの部分にQoSアルゴリズムを適用可能である。
【００２９】
ここに記載の技術はまた、１つ以上のQoSアルゴリズムを適用する方法を提供する。この方法は、コンピュータ装置を第１のネットワークに接続し、第１のネットワークのプロトコルと独立して、データの１つ以上の部分にQoSアルゴリズムを適用することを含む。
【００３０】
ここに記載の技術はまた、コンピュータの一式の命令を含むコンピュータ可読媒体を提供する。この命令は、ネットワークのプロトコルのトランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上で、ネットワークで通信されるデータの１つ以上の部分に１つ以上のQoSアルゴリズムを適用するように構成されたQoSルーチンを含む。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ここに記載の技術の実施例で動作する戦術通信ネットワーク環境
【図２】OSIの７レイヤモデル及びここに記載の技術の実施例によるコンピュータ装置の一式の命令の動作の概略図
【図３】ここに記載の技術の実施例によるデータ通信システムを使用して容易になる複数ネットワークの例
【図４】ここに記載の技術の実施例に従ってネットワークハードウェア及び／又はプロトコルと独立してデータにQoSアルゴリズムを適用するシステム
【図５】ここに記載の技術の実施例に従ってネットワークハードウェア及び／又はプロトコルと独立してQoSアルゴリズムを適用する方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３２】
前述の要約及びここに記載の技術の特定の実施例の以下の詳細な説明は、添付図面と共に読まれたときに良く理解される。ここに記載の技術を説明する目的で、特定の実施例が図面に示されている。しかし、ここに記載の技術は、添付図面に示す構成及び手段に限定されない。
【００３３】
図１は、ここに記載の技術の実施例で動作する戦術通信ネットワーク環境100を示している。ネットワーク環境100は、複数の通信ノード110と、１つ以上のネットワーク120と、ノード及びネットワークを接続する１つ以上のリンク130と、ネットワーク環境100の構成要素での通信を容易にする１つ以上の通信システム150とを含む。以下の説明は、１つより多くのネットワーク120と１つより多くのリンク130とを含むネットワーク環境100を仮定するが、他の環境も可能であり想定されることがわかる。
【００３４】
例えば、通信ノード110は、無線機、送信機、衛星、受信機、ワークステーション、サーバ、及び／又は他の計算若しくは処理装置でもよく、及び／又はこれらを含んでもよい。ノード110は、情報又はデータのソース及び／又は受信者でもよい。
【００３５】
例えば、ネットワーク120は、ノード110の間でデータを送信するハードウェア及び／又はソフトウェアでもよい。例えば、ネットワーク120は、１つ以上のノード110を含んでもよい。
【００３６】
リンク130は、ノード110及び／又はネットワーク120の間での送信を可能にする有線及び／又は無線接続でもよい。
【００３７】
例えば、通信システム150は、ノード110とネットワーク120とリンク130との間でデータ送信を容易にするために使用されるソフトウェア、ファームウェア及び／又はハードウェアを含んでもよい。図１に示すように、通信システム150は、ノード110、ネットワーク120及び／又はリンク130に関して実装されてもよい。特定の実施例では、各ノード110が通信システム150を含む。特定の実施例では、１つ以上のノード110が通信システム150を含む。すなわち、特定の実施例では、１つ以上のノード110が通信システム150を含まなくてもよい。
【００３８】
通信システム150は、戦術通信ネットワーク（ネットワーク環境100等）での通信を確保するために役立つデータの動的な管理を提供する。図２に示すように、特定の実施例では、システム150（又はシステム150のコンピュータ装置で実行する一式の命令）は、OSIの7レイヤのプロトコルモデルにおけるトランスポートレイヤ240の一部として及び／又は上位で動作する（以下に詳細に説明する）。トランスポートレイヤ240で又はトランスポートレイヤ240の上で動作することにより、システム150（又はシステム150のコンピュータ装置で動作する一式の命令）は、様々な異なるハードウェア及び／又はプロトコルを使用する様々なネットワークで使用可能になる。すなわち、トランスポートレイヤ240で又はトランスポートレイヤ240の上で動作することにより、ここに記載の技術は、ネットワークハードウェア及び／又はネットワークプロトコルと独立して動作する。従って、ここに記載の技術は、容易に第１のネットワークのノードに接続され、第１のネットワークの１つ以上のノードにより通信されるデータ又はデータの一部にQoSの対策を提供し、ノードから切断し、（第１のネットワークと異なるハードウェア及び／又はプロトコルを有する）第２のネットワークに接続され、第２のネットワークのノードにより通信されるデータ／データの一部にQoSの対策を提供することができる。ここに記載の技術は、或る意味でネットワーク“認知不能（agnostic）”になる。
【００３９】
例えば、システム150は、戦術ネットワークでトランスポートレイヤに渡される高優先度のデータを優先してもよい。システム150は、単一のネットワーク（LAN又は広域ネットワーク（WAN）等）での通信又は複数のネットワークを通じた通信を容易にするために使用されてもよい。複数ネットワークシステムの例が図３に示されている。例えば、システム150は、ネットワークに更なる帯域を追加するのではなく、利用可能な帯域を管理するために使用されてもよい。
【００４０】
特定の実施例では、システム150は、ソフトウェアシステムであるが、様々な実施例で、システム150は、ハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素との双方を含んでもよい。前述のように、例えば、システム150は、ネットワークハードウェアと独立してもよい。すなわち、トランスポートレイヤ240で又はトランスポートレイヤ240の上で動作することにより、システム150は、様々なハードウェア及びソフトウェアプラットフォームで機能するように適合されてもよい。特定の実施例では、システム150は、ネットワークの内部のノードではなく、ネットワークのエッジで動作する。しかし、システム150は、ネットワークの“関所（choke  point）”のようなネットワークの内部で同様に動作してもよい。
【００４１】
システム150は、利用可能な帯域の最適化、情報優先度の設定、及びネットワークでのデータリンクの管理（例えば、QoSパラメータ／機構／アルゴリズム）のようなスループット管理機能を実行するために、ルール及びモード又はプロファイルを使用してもよい。帯域の“最適化”は、ここに記載の技術が１つ以上のネットワークでデータを通信するための帯域使用の効率を増加させるために使用され得ることを意味する。例えば、帯域使用の最適化は、機能的に冗長なメッセージを除去すること、メッセージストリーム管理又は順序付け、及びメッセージ圧縮を含んでもよい。例えば、情報優先度の設定は、IP型技術より細かい精度でメッセージ形式を区別すること、及び選択されたルール型順序付けアルゴリズムを介してデータストリームにメッセージを順序付けることを含んでもよい。例えば、データリンク管理は、ルール、モード及び／又はデータ転送における変化に影響を及ぼすネットワーク測定のルール型分析を含んでもよい。モード又はプロファイルは、特定のネットワーク健康状態又は状況の動作上の必要性に関する一式のルールを含んでもよい。システム150は、進行中に新しいモードを規定して切り替えることを含み、モードの動的な“進行中（on-the-fly）”の再構成を提供する。
【００４２】
通信システム150は、例えば不安定な帯域に制約のあるネットワークで、変化する優先度及びサービスのグレードに適応するように構成されてもよい。システム150は、ネットワークの応答能力を増加させ、通信待ち時間を低減することに役立つように、改善したデータフローの情報を管理するように構成されてもよい。更に、システム150は、通信の可用性と残存力と信頼性とを改善するようにアップグレード可能でスケーラブルである柔軟なアーキテクチャを介して、相互運用性を提供してもよい。例えば、システム150は、所定の予測可能なシステムリソース及び帯域を使用しつつ、動的に変化する環境に自律的に適応可能になり得るデータ通信アーキテクチャをサポートする。
【００４３】
特定の実施例では、システム150は、ネットワークを使用するアプリケーションに対してトランスペアレントのままで、帯域に制約のある戦術通信ネットワークにスループット管理を提供する。システム150は、ネットワークへの低減した複雑性で、複数のユーザ及び環境を通じたスループット管理を提供する。前述のように、特定の実施例では、システム150は、OSIの7レイヤのモデルのレイヤ4（トランスポートレイヤ）で及び／又はその上位でホストノードを動作し、専用のネットワークハードウェアを必要としない。システム150は、レイヤ4インタフェースに対してトランスペアレントに動作してもよい。すなわち、アプリケーションは、トランスポートレイヤについて標準的なインタフェースを利用し、システム150の動作を認識しなくてもよい。例えば、アプリケーションがソケットをオープンすると、システム150は、プロトコルスタックのこのポイントでデータをフィルタリングしてもよい。システム150は、アプリケーションがシステム150に特有のインタフェースではなく、例えばネットワーク上の通信装置のオペレーティングシステムにより提供されるTCP/IPソケットインタフェースを使用することを可能にすることにより、トランスペアレント性を実現する。例えば、システム150のルールは、XML（extensible  markup  language）で記述されてもよく、及び／又はカスタムのDLL（dynamic  link  library）を介して提供されてもよい。
【００４４】
特定の実施例では、システム150は、ネットワークのエッジでQoSを提供する。例えば、システムのQoS機能は、ネットワークのエッジでコンテンツ型のルール型のデータ優先付けを提供する。例えば、優先付けは、区別及び／又は順序付けを含んでもよい。例えば、システム150は、ユーザ構成可能な区別ルールに基づいて、メッセージをキューに区別してもよい。メッセージは、ユーザ構成の順序付けルール（例えば、スターベーション（starvation）、ラウンドロビン、相対頻度等）により記述される順序で、データストリームに順序付けされてもよい。例えば、エッジでQoSを使用して、通常のQoSの手法で区別不可能なデータメッセージは、メッセージ内容に基づいて区別されてもよい。例えば、ルールは、XMLで実装されてもよい。特定の実施例では、XMLを超える機能に適応するため、及び／又は極めて低い待ち時間の要件をサポートするため、例えば、システム150は、動的リンクライブラリがカスタムコードを備えることを可能にする。
【００４５】
ネットワークのインバウンド及び／又はアウトバウンドデータは、システム150を介してカスタマイズされてもよい。例えば、優先付けは、大量の低優先度のデータからクライアントアプリケーションを保護する。システム150は、アプリケーションが特定の動作シナリオ又は制約をサポートするデータを受信することを確保することに役立つ。
【００４６】
特定の実施例では、帯域に制約のある戦術ネットワークへのインタフェースとしてのルータを含むLANにホストが接続されると、システムは、プロキシによるQoSとして知られる構成で動作してもよい。この構成では、ローカルLANに向かうパケットは、システムをバイパスし、直ちにLANに進む。システムは、帯域に制約のある戦術ネットワークに向かうパケットにネットワークのエッジでQoSを適用する。
【００４７】
特定の実施例では、システム150は、命令プロファイル交換（commanded  profile  switching）を介して、複数の動作シナリオ及び／又はネットワーク環境について動的なサポートを提供する。プロファイルは、ユーザ又はシステムが指名されたプロファイルに変更することを可能にする名前又は他の識別子を含んでもよい。例えば、プロファイルはまた、機能的冗長ルール識別子、区別ルール識別子、アーカイバル（archival）インタフェース識別子、順序付けルール識別子、事前送信インタフェース識別子、事後送信インタフェース識別子、トランスポート識別子、及び／又は他の識別子のような１つ以上の識別子を含んでもよい。例えば、機能的冗長ルール識別子は、データの陳腐化又は実質的に類似のデータのような機能的な冗長性を検出するルールを指定する。例えば、区別ルール識別子は、メッセージを処理するキューに区別するルールを指定する。例えば、アーカイバルインタフェース識別子は、アーカイバルシステムへのインタフェースを指定する。順序付けルール識別子は、キューのフロントのサンプルを制御する順序付けアルゴリズムを特定し、従って、データストリームでのデータの順序付けを特定する。例えば、事前送信インタフェース識別子は、暗号化及び圧縮のような特別の処理を提供する事前送信処理のインタフェースを指定する。例えば、事後送信インタフェース識別子は、復号化及び解凍のような処理を提供する事後送信処理のインタフェースを特定する。トランスポート識別子は、選択されたトランスポートのネットワークインタフェースを指定する。
【００４８】
例えば、プロファイルはまた、キューサイズ情報のような他の情報を含んでもよい。例えば、キューサイズ情報は、キューの数と、各キューに専用の二次記憶装置及びメモリの量とを特定する。
【００４９】
特定の実施例では、システム150は、帯域を最適化するためにルール型手法を提供する。例えば、システム150は、メッセージをメッセージキューに区別するためにキュー選択ルールを使用してもよく、これにより、メッセージがデータストリームの優先度と適切な相対頻度とを割り当てられてもよい。システム150は、機能的に冗長なメッセージを管理するために、機能的冗長ルールを使用してもよい。例えば、ネットワークでまだ送信されていない前のメッセージと（ルールにより規定されるように）十分に異ならない場合、メッセージは機能的に冗長である。すなわち、送信されるように既にスケジューリングされた古いメッセージと十分に異ならないが、まだ送信されていない新しいメッセージが提供された場合、新しいメッセージは破棄されてもよい。この理由は、古いメッセージが機能的に同等の情報を伝達しており、キューの更に前にあるからである。更に、機能的冗長の多くは、実際に重複したメッセージと、古いメッセージが送信される前に到達する新しいメッセージとを含んでいる。例えば、ノードは、基礎のネットワークの特性のため、耐障害性の理由で２つの異なるパスにより送信されたメッセージのように、特定のメッセージの同一のコピーを受信してもよい。他の例として、新しいメッセージは、まだ送信されていない古いメッセージに取り代わるデータを含んでもよい。この状態で、システム150は、古いメッセージを破棄し、新しいメッセージのみを送信してもよい。システム150はまた、データストリームの優先度型メッセージシーケンスを決定する優先度順序付けルールを含んでもよい。更に、システム150は、圧縮及び／又は暗号化のように、事前送信及び事後送信専用の処理を提供する送信処理ルールを含んでもよい。
【００５０】
特定の実施例では、システム150は、データインテグリティ及び信頼性を保護することに役立つため、耐障害性機能を提供する。例えば、システム150は、メッセージをキューに区別するために、ユーザ定義のキュー選択ルールを使用してもよい。例えば、キューは、ユーザ定義の構成に従ってサイズ決定される。例えば、この構成は、キューが消費し得る最大量のメモリを指定する。更に、この構成は、ユーザがキューのオーバーフローに使用され得る二次記憶装置の位置及び量を指定することを可能にし得る。キューのメモリが一杯になった後に、メッセージは、二次記憶装置のキューに入れられてもよい。二次記憶装置も一杯になると、システム150は、キューの最も古いメッセージを除去し、エラーメッセージをログ記録し、最新のメッセージをキューに入れてもよい。動作モードでアーカイブが可能である場合、キューから外れたメッセージは、メッセージがネットワークで送信されていないというインジケータと共にアーカイブされてもよい。
【００５１】
例えば、システム150のキューのメモリ及び二次記憶装置は、特定のアプリケーションについてリンク毎に構成されてもよい。ネットワークの可用性の期間の間の長い時間は、ネットワーク故障をサポートする多くのメモリ及び二次記憶装置に相当し得る。例えば、キューが適切にサイズ決定されることを確保するのに役立ち、故障の間の時間が定常状態を実現するのに役立ち、最終的なキューのオーバーフローを回避することに役立つのに十分であることを確保するのに役立つように、サイズ決定を特定するのに役立つため、システム150は、ネットワークモデリング及びシミュレーションアプリケーションと統合されてもよい。
【００５２】
更に、特定の実施例では、システム150は、インバウンド（“シェーピング処理（shaping）”）データ及びアウトバウンド（“ポリシー処理（policing）”）データを測定（調節）する機能を提供する。ポリシー処理及びシェーピング処理機能は、ネットワークのタイミングの不一致に対処することに役立つ。シェーピング処理は、ネットワークバッファが低優先度のデータの後のキューに入れられた高優先度のデータで溢れることを回避するのに役立つ。ポリシー処理は、データ消費者が低優先度のデータで溢れることを回避するのに役立つ。ポリシー処理及びシェーピング処理は、２つのパラメータ（有効リンク速度及びリンク比率）により支配される。例えば、システム150は、リンク比率で乗算された有効リンク速度より大きくないデータストリームを形成してもよい。パラメータは、ネットワークが変化すると共に動的に変更されてもよい。システムはまた、検出されたリンク速度へのアクセスを提供し、データ測定でアプリケーションレベルの判定をサポートしてもよい。システム150により提供される情報は、何のリンク速度が所定のネットワークシナリオに適切であるかを判定することに役立つ他のネットワーク動作情報と結合されてもよい。
【００５３】
図４は、ここに記載の技術の実施例に従ってネットワークハードウェア及び／又はプロトコルと独立してデータにQoSアルゴリズムを適用するシステム400を示している。システム400は、第１のネットワーク410と、第２のネットワーク420と、コンピュータ装置430と、第１及び第２のネットワーク410、420の１つ以上にある複数のノード110とを含む。
【００５４】
第１及び第２のネットワーク410、420は、データ又はデータの一部を介して情報を通信するために使用される如何なるネットワークを含んでもよい。例えば、第１及び第２のネットワーク410、420は、前述のネットワーク120と同様のものでもよい。実施例では、第１及び／又は第２のネットワーク410、420は、低速又は高速ネットワークをそれぞれ有する。低速ネットワークは、限られた帯域能力又は可用性を備えた如何なるネットワークを含んでもよい。例えば、低速ネットワークは、軍事戦術ネットワークのようなLANを有してもよい。実施例では、低速ネットワークは、戦術衛星（TACSAT：Tactical  Satellite）ネットワーク又は戦術HFネットワークのような戦術ネットワークである。他の例では、低速ネットワークは、無線又はIP型無線ネットワークを含んでもよい。高速ネットワークは、大きい帯域能力又は可用性を備えた如何なるネットワークを含んでもよい。一般的に、高速ネットワークは、低速ネットワークより大きい帯域又はスループットを有する。例えば、高速ネットワークは、通常の大きい帯域の接続及び高いデータスループットを備えた１つ以上のネットワークを有してもよい。実施例では、高速ネットワークは、Ethernet（登録商標）接続及び／又はEPLRSネットワークを有する。
【００５５】
実施例では、第１及び第２のネットワーク410、420は、各ネットワーク410、420内のノード110の間で、又はネットワーク410のノード110とネットワーク420のノード110との間でデータを通信するために、異なるハードウェア及び／又は異なるプロトコルを使用する。２つのみのネットワークが図４に図示されているが、これは、ここに記載の技術への限定を意図していない。ここに記載の技術は、大きい数又は小さい数のネットワークに適用可能である。例えば、ここに記載の技術は、単一のネットワークに適用されてもよく、３つ以上のネットワークに適用されてもよい。更に、各ネットワーク410、420に示されているノード110の数は、ここに記載の技術への限定を意図しない。ここに記載の技術は、ネットワークの大きい数又は小さい数のノード110に適用可能である。
【００５６】
例えば、コンピュータ装置430は、前述の図１の通信システム150に含まれてもよい。コンピュータ装置430は、データの電子処理又は通信を実行可能な何らかのシステム、装置、機器、又はシステム、装置若しくは機器のグループを有する。例えば、コンピュータ装置430は、パーソナルコンピュータ（デスクトップ又はラップトップコンピュータ）又はサーバコンピュータを有してもよい。実施例では、例えば、コンピュータ装置430はまた、ネットワークハードウェア構成要素（ネットワークルータ又はネットワークスイッチ等）を有してもよい。
【００５７】
コンピュータ装置430は、コンピュータ可読記憶媒体を含む。例えば、コンピュータ装置430は、装置430と通信するハードドライブ、CDドライブ、DVDドライブ、又はメモリキーを含む。他の実施例では、コンピュータ装置430は、遠隔コンピュータ可読記憶媒体と通信する。例えば、コンピュータ装置430は、装置430から離れたサーバ又は他のメモリとの有線又は無線通信リンクを有してもよい。
【００５８】
コンピュータ装置430と通信するコンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータの一式の命令を含む。実施例では、一式の命令は、コンピュータ装置430で動作可能又は実行可能な１つ以上のソフトウェアアプリケーションに具現される。一式の命令は、コンピュータ装置430が、トランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上でコンピュータ装置430に接続されたノード110に又はノード110から通信されるデータ又はデータの一部に、１つ以上のQoSアルゴリズムを適用することを可能にする１つ以上のソフトウェアルーチンを含んでもよい。
【００５９】
一式の命令により、コンピュータ装置430は、データを通信するためにネットワークのハードウェア及び／又はネットワークにより使用されるプロトコルと独立して、ネットワーク410、420内で、ネットワーク410、420に及び／又はネットワーク410、420から通信されるデータのデータスループットの動的管理を提供することが可能になる。従って、一式の命令の１つの技術的効果は、所定のネットワークに、所定のネットワークから又は所定のネットワーク内で通信されるデータのスループットを改善することである。
【００６０】
動作中に、コンピュータ装置430は、第１のネットワーク410のノード110に接続される。例えば、ラップトップコンピュータは、軍事戦術ネットワークの無線機へのシリアルポートを介して接続されてもよい。コンピュータ装置430が接続されるノード110は、データ又はデータの一部を介して通信される情報を送信及び／又は受信してもよい。例えば、情報は、データパケット、セル若しくはフレームを介して、又はデータストリームとして通信されてもよい。データ又はデータの一部は、同じ又は異なるネットワーク410、420の他のノードに及び／又は他のノードから通信されてもよい。
【００６１】
実施例では、複数の装置430が複数のノード110に接続されてもよい。例えば、２つ以上のノード110が、コンピュータ装置430にそれぞれ接続されてもよい。
【００６２】
データ又はデータの一部が、コンピュータ装置430が接続されたノード110に又はノード110から通信されると、（コンピュータ装置430と通信する）コンピュータ可読記憶媒体に格納された一式の命令は、１つ以上のQoSアルゴリズムを適用する。一式の命令は、QoSルーチンのような１つ以上のルーチンを含んでもよい。例えば、一式の命令及びルーチンは、１つ以上のソフトウェアアプリケーションに具現されてもよい。
【００６３】
好ましい実施例では、一式の命令は、標準的なXML（Extensible Markup Language）で記述される。他の実施例では、一式の命令は、カスタムのDLL（dynamic  link  library）を介してコンピュータ装置430に提供される。カスタムのDLLの使用は、極めて低い待ち時間の要件がサポートされなければならない場合に、XMLより好ましい可能性がある。
【００６４】
アプリケーションがデータを送信するためにネットワークソケットをオープンしたときに、一式の命令は、プロトコルスタックの上位でデータをフィルタリングしてもよい。命令が装置430のオペレーティングシステムにより提供されるTCP/IPソケットインタフェースを使用するときに、一式の命令はユーザにトランスペアレントでもよい。
【００６５】
コンピュータ装置430が第１のネットワーク410のノード110に接続されると、ノード110は、第１及び／又は第２のネットワーク410、420の少なくとも１つの他のノード110にデータの１つ以上の部分を通信する。更に、ノード110は、第１及び／又は第２のネットワーク410、420の少なくとも１つの他のノード110からデータの１つ以上の部分を受信してもよい。コンピュータ装置430と通信する一式の命令のQoSルーチンは、データの一部に１つ以上のQoSアルゴリズムを適用する。
【００６６】
QoSアルゴリズムは、OSIの7レイヤモデルのトランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上でデータ又はデータの一部に適用され、一式の命令と独立したネットワークハードウェア及び／又はプロトコルを維持する。前述のように、図２は、（前述の）OSIの7レイヤモデル200及びここに記載の技術の実施例によるコンピュータ装置430の一式の命令の動作の概略図を示している。OSIモデル200は、７つのレイヤ（すなわち、アプリケーションレイヤ210、プレゼンテーションレイヤ220、セッションレイヤ230、トランスポートレイヤ240、ネットワークレイヤ250、データリンクレイヤ260、及び物理レイヤ270）を含む。送信ユーザ280は、（例えば、コンピュータ装置430に接続されたノード110を使用して）リンク294で（例えば他のノード110の）受信ユーザ292にデータ290を通信する。
【００６７】
ここに記載の技術によれば、コンピュータ装置430で動作する一式の命令は、OSIモデル200のトランスポートレイヤ240のレベル296又はトランスポートレイヤ240の上のレベル296に１つ以上のQoSアルゴリズムを実装する。これを行うことで、一式の命令は、ここに記載の技術と独立したネットワークを提供しつつ、ネットワークで利用可能な帯域を最適化することができる。前述の“最適化”は、ネットワークでの帯域使用の効率を増加させるためにQoSアルゴリズムが使用され得ることを意味する。
【００６８】
換言すると、通常のQoSアルゴリズムは、ネットワーク形式毎にQoSの対策の異なる構成を備え、ネットワーク特有である。しかし、ここに記載の技術によれば、コンピュータ装置430は、所定のネットワーク410、420のハードウェアに“配線”又は制限されずに、ネットワーク410、420に、ネットワーク410、420から又はネットワーク410、420内で送信されるデータにQoSアルゴリズムを適用することができる。
【００６９】
QoSアルゴリズムは、データが所定の宛先に送信される優先度又は順序の何らかのルール又はパラメータ型の調整を含んでもよい。換言すると、QoSアルゴリズムは、高優先度のデータを優先する１つ以上のルール又はパラメータを含んでもよい。これを行うことで、前述のように帯域が所定のデータリンクで又は所定のネットワーク内で制約されるときに、QoSアルゴリズムは、帯域を最適化し、データに含まれる情報の優先度を確立又は設定し、データリンクを管理してもよい。この場合にも同様に、“最適化”は、ネットワークでの帯域使用の効率を増加させるためにQoSアルゴリズムが使用され得ることを意味する。例えば、帯域使用の最適化は、機能的に冗長なメッセージを除去すること、メッセージストリーム管理又は順序付け、及びメッセージ圧縮を含んでもよい。例えば、情報優先度の設定は、IP型技術より細かい精度でメッセージ形式を区別すること、及び選択されたルール型順序付けアルゴリズムを介してデータストリームにメッセージを順序付けることを含んでもよい。例えば、データリンク管理は、ルール、モード及び／又はデータ転送における変化に影響を及ぼすネットワーク測定のルール型分析を含んでもよい。
【００７０】
QoSアルゴリズムはまた、前述のように、ユーザ構成可能なルールに基づいてデータを優先付けることを含んでもよい。例えば、メッセージは、ユーザ構成の順序付けルール（例えば、スターベーション（starvation）、ラウンドロビン、相対頻度等）により記述される順序で、データストリームに順序付けされてもよい。通常のQoSの手法により区別不可能なデータメッセージは、メッセージ内容に基づいて区別されてもよい。
【００７１】
QoSアルゴリズムはまた、選択されたモードに従ってリンクを動的に変更することにより、データリンクを管理するために使用されてもよい。モードは、ネットワークリンクのトランスポートレイヤへの及びトランスポートレイヤからのデータ伝搬を制御する構成情報及びルールの集合を含む。モードは、スループット管理ルールと、アーカイバル（archival）構成と、事前及び事後送信ルールと、トランスポート選択とを指定してもよい。
【００７２】
QoSアルゴリズムを適用することにより、（コンピュータ装置430が接続された）ノード110に又はノード110から通信されるデータの一部は、優先度順に通信及び／又は受信されてもよい。すなわち、データの一部は、QoSアルゴリズムにより決定された優先順序で、（コンピュータ装置430が接続された）ノードにより優先付けされて通信又は受信されてもよい。優先度順にデータの一部を通信及び／又は受信するときに、QoSアルゴリズムは、コンピュータ装置430が接続されたノード110を含むネットワーク410内での帯域使用の効率を増加してもよい。更に、前述のように、QoSアルゴリズムは、ネットワーク410の１つ以上のリンクを管理してもよい。
【００７３】
実施例では、コンピュータ装置430は、第１のネットワーク410に接続されたノード110から切断され、第２のネットワーク430の他の異なるノード110に接続されてもよい。第２のネットワーク420は、第１のネットワーク110と異なるハードウェア及び／又は通信プロトコルを使用してもよい。
【００７４】
コンピュータ装置430が第２のネットワーク430のノード110に接続されると、前述のように、コンピュータ装置430と通信する一式の命令のQoSルーチンは、トランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上で（装置430に接続された）ノード110に及び／又はノード110から通信されるデータの１つ以上の部分に１つ以上のQoSアルゴリズムを再び適用してもよい。この場合も同様に、コンピュータ装置430及びQoSルーチンは、トランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上でQoSアルゴリズムを適用するため、ネットワーク410、420の異なるハードウェア及び／又はネットワーク410、420の異なる通信プロトコルがあまり関係なくなる。すなわち、使用される異なるネットワーク410、420のハードウェア及び／又はプロトコルにかかわらず、QoSアルゴリズムがコンピュータ装置430により適用され得る。従って、コンピュータ装置430は、ネットワークハードウェア及び／又はプロトコルと独立してQoSアルゴリズムを適用することができる。
【００７５】
図５は、ここに開示の技術の実施例に従ってネットワークハードウェア及び／又はプロトコルと独立してQoSアルゴリズムを適用する方法500のフローチャートを示している。方法500によれば、まずステップ510において、コンピュータ装置430が第１のネットワーク410のノード110に接続される。コンピュータ装置430が接続されたノード110は、ネットワーク410に、ネットワーク410から、又はネットワーク410内で通信されるデータの１つ以上の部分のソース及び／又は受信者でもよい。
【００７６】
次にステップ520において、コンピュータ装置430が接続されたノード110に及び／又はノード110から通信されるデータの１つ以上の部分に１つ以上のQoSアルゴリズムが適用される。前述のように、QoSアルゴリズムは、OSIの7レイヤモデルのトランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上でデータに適用される。これを行うことで、方法500により、QoSアルゴリズムは、ネットワークのハードウェア及び／又はプロトコルと独立して、ネットワークに、ネットワークから又はネットワーク内で通信されるデータに適用されることが可能になる。
【００７７】
また、前述のように、QoSアルゴリズムを適用することは、ネットワーク410での帯域使用の更なる効率を生じることができ、データで通信される情報の優先度を確立することができ、及び／又はネットワーク410の１つ以上のデータリンクを管理することができる。
【００７８】
次にステップ530において、コンピュータ装置430は、第１のネットワーク410のノード110から切断され、第２のネットワーク420の異なるノード110に接続される。前述のように、第１及び第２のネットワーク410、420は、各ネットワークに、各ネットワークから、又は各ネットワーク内でデータを通信するために異なるネットワークハードウェア及び／又は通信プロトコルを含んでもよい。
【００７９】
次にステップ540において、コンピュータ装置430が第２のネットワーク420で接続されたノード110に及び／又はノード110から通信されるデータの１つ以上の部分に１つ以上のQoSアルゴリズムが適用される。前述のように、QoSアルゴリズムは、OSIの7レイヤモデルのトランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上でデータに適用される。また、前述のように、QoSアルゴリズムを適用することは、ネットワーク420での帯域使用の更なる効率を生じることができ、データで通信される情報の優先度を確立することができ、及び／又はネットワーク420の１つ以上のデータリンクを管理することができる。
【００８０】
ここに記載の技術の例では、コンピュータ装置430は、図３の複数ネットワークで示される第１のLAN310のノード110に接続されてもよい。例えば、コンピュータ装置430が接続されたノード110は、兵士の衛星無線機でもよい。コンピュータ装置430は、USB又はシリアル接続のような接続を介して、兵士の無線機に接続されてもよい。コンピュータ装置430が兵士の無線機に接続されると、コンピュータ装置430及び装置430と通信する一式の命令のQoSルーチンは、兵士の無線機から送信されたデータにQoSルーチンを適用してもよい。
【００８１】
例えば、LAN310の兵士の無線機から空軍戦闘部隊340（飛行機等）及び／又は地上戦闘部隊330（タンク等）に送信された位置データにQoSアルゴリズムが適用されてもよい。前述のように、コンピュータ装置430及びQoSルーチンは、ネットワークの独立性を提供するために、トランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上でデータにアルゴリズムを適用する。
【００８２】
位置データにQoSアルゴリズムを適用することにより、データが送信される順序は、位置情報の優先度に従って確立され得る。例えば、敵の軍隊の位置に関する位置情報は、敵の無人地上戦闘部隊の位置に関する位置情報より高い優先度を受けてもよい。兵士の無線機がこれらの種類の位置情報の双方を送信しようとしているときに、敵の軍隊の位置に関する位置情報は、QoSアルゴリズムにより高い優先度が与えられ、他の種類のあまり重要でない位置情報の前に送信されてもよい。
【００８３】
同様の例で、QoSアルゴリズムは、空軍戦闘部隊340（飛行機等）及び／又は地上戦闘部隊330（タンク等）からLAN310の兵士の無線機に送信される位置データに適用されてもよい。この場合にも同様に、位置データにQoSアルゴリズムを適用することにより、データが送信される順序は、位置情報の優先度に従って確立され得る。例えば、敵の軍隊の位置に関する位置情報は、敵の無人地上戦闘部隊の位置に関する位置情報より高い優先度を受けてもよい。偵察機340が敵の軍隊の位置をLAN310の兵士に警告しようとしているときに、敵の軍隊の位置に関する位置情報は、QoSアルゴリズムにより高い優先度が与えられ、他の種類のあまり重要でない位置情報の前に兵士の無線機により受信されてもよい。
【００８４】
コンピュータ装置430は、LAN310の兵士の無線機から切断され、第２のLAN320の地上戦闘部隊（タンク等）又は他の兵士の無線機に接続されてもよい。前述のように、コンピュータ装置430及びQoSルーチンは、QoSアルゴリズムを適用し、データが地上戦闘部隊又は兵士の無線機により送信及び／又は受信される優先度を調整してもよい。第２のLAN320が第１のLAN310と異なるハードウェア及び／又は通信プロトコルを使用していても、LAN310の兵士の無線機に及び／又は兵士の無線機から通信されたデータにQoSアルゴリズムを適用した同じコンピュータ装置430はまた、LAN320の兵士の無線機に及び／又は兵士の無線機から通信されるデータにQoSアルゴリズムを適用し得る。この場合にも同様に、トランスポートレイヤで又はトランスポートレイヤの上でQoSアルゴリズムが適用されるため、コンピュータ装置430によるQoSアルゴリズムの適用は、ネットワークハードウェア及び／又はプロトコルに独立になる。従って、ネットワークハードウェア及び／又はプロトコルの変更は、通信されるデータにQoSアルゴリズムを適用するコンピュータ装置430の機能に影響を及ぼさない。更に、コンピュータ装置430が接続されるノード110の変更もまた、通信されるデータにQoSアルゴリズムを適用するコンピュータ装置430の機能に影響を及ぼさない。
【００８５】
異なるハードウェア及び／又はプロトコルを使用する様々なネットワークにQoSアルゴリズムを適用することにより、ここに記載の技術は、QoSアルゴリズムがネットワークハードウェア及び／又はプロトコルと独立してデータに適用されることを可能にする。換言すると、ここに記載の技術は、ネットワークと独立してQoSアルゴリズムの適用を提供する。現在のQoSの対策は、ネットワークのハードウェアに縛られるように制限され得るが、ここに記載の技術は、ネットワークの各ハードウェア及び／又はプロトコルと独立して広範囲のネットワークに適用可能である。
【図１】
2009542050.tif 000003
【図２】
2009542050.tif 000004
【図３】
2009542050.tif 000005
【図４】
2009542050.tif 000006
【図５】
2009542050.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月4日(2008.9.4)
【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】
第１のネットワークのノードに接続可能であり、前記ノードに又は前記ノードから通信されるデータの１つ以上の部分に１つ以上のサービス品質（QoS）アルゴリズムを適用可能なコンピュータ装置であって、
前記第１のネットワークのプロトコルのトランスポートレイヤの上で、前記データの部分に前記QoSアルゴリズムを適用可能であり、
前記サービス品質（QoS）アルゴリズムは、
利用可能な帯域の最適化、
情報優先度の設定、及び
データを通信する帯域使用の効率を増加させるためのネットワークでのデータリンクの管理
を含むスループット管理機能を実行し、
帯域使用の最適化は、機能的に冗長なメッセージを除去すること、メッセージストリーム管理又は順序付け、及びメッセージ圧縮を含み、
情報優先度の設定は、メッセージ形式を区別すること、及び選択されたルール型順序付けアルゴリズムを介してデータストリームにメッセージを順序付けることを含み、
データリンク管理は、ルール、モード及び／又はデータ転送における変化に影響を及ぼすネットワーク測定のルール型分析を含むコンピュータ装置。
【請求項２】
前記第１のネットワークの前記プロトコルと独立して前記データの部分に前記QoSアルゴリズムを適用可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のネットワークから切断され、第２のネットワークのノードに接続され、前記第２のネットワークで通信されるデータの１つ以上の部分に１つ以上のQoSアルゴリズムを適用可能である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１のネットワークの前記プロトコルは、前記第２のネットワークのプロトコルと異なる、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
帯域使用の最適化は、
メッセージがデータストリームで優先度及び適切な相対頻度を割り当てられるように、メッセージをメッセージキューに区別するためにキュー選択ルールを使用すること、及び
機能的に冗長なメッセージを管理するために機能的冗長ルールを選択すること、ただし、メッセージは、ネットワークで未だ送信されていない前のメッセージとルールにより規定されるように十分に異ならない場合に機能的に冗長であること、或いは、新しいメッセージは、未だ送信されていない古いメッセージに取り変わるデータを含み得ること、
データストリームの優先度型メッセージシーケンスを決定するために優先度順序付けルールを使用すること、及び
圧縮及び／又は暗号化を含む事前送信及び事後送信専用の処理を提供するために送信処理ルールを使用すること
を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記QoSアルゴリズムは、前記トランスポートレイヤの上位のホストノードで実行され、アプリケーションがソケットをオープンすると、プロトコルスタックのこの段階でデータがフィルタリングされる、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記装置は、コンピュータと、前記第２のネットワークのルータと、前記第２のネットワークのスイッチとのうち１つ以上を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
１つ以上のサービス品質（QoS）アルゴリズムを適用する方法であって
コンピュータ装置を第１のネットワークに接続し、
前記第１のネットワークのプロトコルと独立して、データの１つ以上の部分に前記QoSアルゴリズムを適用することを含み、
前記サービス品質（QoS）アルゴリズムは、
利用可能な帯域の最適化、
情報優先度の設定、及び
データを通信する帯域使用の効率を増加させるためのネットワークでのデータリンクの管理
を含むスループット管理機能を実行し、
帯域使用の最適化は、機能的に冗長なメッセージを除去すること、メッセージストリーム管理又は順序付け、及びメッセージ圧縮を含み、
情報優先度の設定は、メッセージ形式を区別すること、及び選択されたルール型順序付けアルゴリズムを介してデータストリームにメッセージを順序付けることを含み、
データリンク管理は、ルール、モード及び／又はデータ転送における変化に影響を及ぼすネットワーク測定のルール型分析を含み、
前記適用するステップは、前記第１のネットワークの前記プロトコルのトランスポートレイヤの上で、前記データの部分に前記QoSアルゴリズムを適用することを含む方法。
【請求項９】
前記コンピュータ装置を第２のネットワークに接続し、
前記第２のネットワークで通信されるデータの１つ以上の部分に１つ以上のQoSアルゴリズムを適用することを更に含み、
前記第２のネットワークのプロトコルは、前記第１のネットワークの前記プロトコルと異なる、請求項８に記載の方法。
【国際調査報告】
2009542050.tif 000008