(57)【要約】【課題】出力インタフェースで帯域を管理することにより、各契約の最低帯域保証や、各契約間の公平性の維持を実現する。【解決手段】マスター側帯域制御部270は、ＲＭｓパケットに含まれる送信要求量に基づいて、ＲＭｍパケットを生成する。スレーブ側帯域制御部170は、ＲＭｍパケットに含まれる送信許可量、及び、読出制御部150から受け取る送信量に基づいて、送信可能量を算出し、送信可能量に基づいて、各ＱＧ読出制御部140からの読出許可を読出制御部に送り、送信量と各パケットキューに蓄積されるパケット量に基づいて送信要求量を算出し、送信要求量を含むＲＭｓパケットを生成する。入力インタフェース100は、それぞれ優先度の異なる複数のパケットキューを有する、複数のキューグループを備える。読出制御部は、読出許可に従って、ＱＧ読出制御部からユーザパケットを読み出す。【選択図】図１
2011082912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ入力インタフェース及び出力インタフェースを備える、複数の入出力インタフェースと、
前記入力インタフェースから受け取るパケットを、該パケットの宛先に該当する前記出力インタフェースに送るパケット交換部と
を備え、
前記入力インタフェースは、
それぞれ優先度の異なる複数のパケットキューを有する、複数のキューグループと、外部から受信するユーザパケットを識別し、前記パケットキューに振り分けるパケット受信部と、前記キューグループに対応して設けられ、各キューグループが備えるパケットキューからの読出順を制御する、複数のキューグループ読出制御部と、読出制御部と、送信制御部と、スレーブ側帯域制御部とを備え、
前記出力インタフェースは、マスター側帯域制御部と、送信パケット処理部と、受信制御部とを備え、
前記受信制御部は、前記パケット交換部から受け取るパケットをユーザパケットと、送信許可量の情報を含むマスターリソースマネジメントパケットと、送信要求量の情報を含むスレーブリソースマネジメントパケットとに分離し、それぞれ、前記送信パケット処理部、前記マスター側帯域制御部及び前記スレーブ側帯域制御部に送り、
前記マスター側帯域制御部は、前記スレーブリソースマネジメントパケットに含まれる送信要求量に基づいて、マスターリソースマネジメントパケットを生成し、
前記スレーブ側帯域制御部は、
前記マスターリソースマネジメントパケットに含まれる送信許可量、及び、前記読出制御部から受け取る送信量に基づいて、送信可能量を算出し、
該送信可能量に基づいて、各キューグループ読出制御部からの読出許可を前記読出制御部に送り、
前記送信量と前記各パケットキューに蓄積されているパケット量に基づいて送信要求量を算出し、
該送信要求量を含むスレーブリソースマネジメントパケットを生成し、
前記読出制御部は、前記読出許可に従って、前記キューグループ読出制御部からユーザパケットを読み出して前記送信制御部に送るとともに、送信制御部に送るパケットの送信量を前記スレーブ側帯域制御部に送り、
前記送信制御部は、前記読出制御部から受け取るユーザパケット、前記スレーブ側帯域制御部が生成するスレーブリソースマネジメントパケット、及び前記マスター側帯域制御部が生成するマスターリソースマネジメントパケットを多重して前記パケット交換部に送る
ことを特徴とするパケット交換装置。
【請求項２】
前記スレーブ側帯域制御部は、
前記マスターリソースマネジメントパケットに含まれる送信許可量を抽出するマスターリソースマネジメントパケット受信部と、
前記送信許可量を前記送信可能量に加算し、及び、前記読出制御部から受け取る前記送信量を、前記送信可能量から減算し、該送信可能量に基づいて、各キューグループ読出制御部からの読出許可を前記読出制御部に送る送信可能量管理部と、
各前記パケットキューに蓄積されるパケット量の総和であるパケット蓄積量から前記送信量を減算して、送信要求量を算出する送信要求量管理部と、
該送信要求量を含むスレーブリソースマネジメントパケットを生成するスレーブリソースマネジメントパケット送信部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載のパケット交換装置。
【請求項３】
前記マスター側帯域制御部は、
前記スレーブリソースマネジメントパケットから送信要求量を抽出するスレーブリソースマネジメントパケット受信部と、
前記スレーブリソースマネジメントパケットに含まれる送信要求量に基づいて、送信許可量を算出する送信許可量演算部と、
前記送信許可量を含むマスターリソースマネジメントパケットを生成するマスターリソースマネジメントパケット送信部と
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のパケット交換装置。
【請求項４】
それぞれ入力インタフェース及び出力インタフェースを備える、複数の入出力インタフェースと、
前記入力インタフェースから受け取るパケットを、該パケットの宛先に該当する前記出力インタフェースに送るパケット交換部を備えるパケット交換装置で行われるパケット交換方法であって、
前記入力インタフェースが、
ユーザパケットのパケットキューへの蓄積に応答して、蓄積されたパケット量を集計する過程と、
送信要求量を算出する過程と、
前記送信要求量を含むスレーブリソースマネジメントパケットを生成して、送信先の入出力インタフェースに送る過程と、
前記出力インタフェースからの、送信許可量を含むマスターリソースマネジメントパケットの受け取りに応答して、該マスターリソースマネジメントパケットから前記送信許可量を抽出する過程と、
送信可能量に前記送信許可量を加算する過程と、
前記送信可能量と送信対象のパケットキューに蓄積されたパケット量を比較する過程と、
前記送信可能量以下で、送信できるパケット数分だけ、当該パケットキューに蓄積されているパケットを読み出して前記送信先の出力インタフェースに送る過程と、
前記送信可能量からパケットの送信量を減算する過程と
を行い、
前記出力インタフェースが、
前記入力インタフェースから受け取るスレーブリソースマネジメントパケットに含まれる送信要求量から送信許可量を算出する過程と、
前記送信許可量を含むマスターリソースマネジメントパケットを生成して、送信元の入力インタフェースに送る過程と
を行い、
前記送信要求量は、パケットキューに蓄積されたパケット量の総和であるパケット蓄積量から送信量を減算することで、算出される
ことを特徴とするパケット交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パケット交換方式を利用した通信網で用いられるノード装置としてのパケット交換装置と、そのパケット交換装置で実施されるパケット交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネットなどのネットワークは、パケット交換方式と呼ばれる通信方式を利用した通信網である。これらのネットワークでは、ノード装置としてパケット交換装置が使用される。パケット交換方式は、情報をパケットと呼ばれる単位に分割して送信する。このため、パケット単位での待ち合わせが可能となり、複数のユーザで回線を共有し、効率よく並列に転送することができる。また、パケット交換装置の記憶部に一旦パケットを蓄積して転送するので、様々な通信状況に対応できるインテリジェントなネットワークを構築することができる。
【０００３】
一方、近年、ネットワークを利用して提供されるサービスやアプリケーションの多様化に伴って、様々な通信品質を保証する必要性が高まってきている。通信品質には、データ廃棄率、伝搬遅延、伝搬遅延揺らぎなどがある。たとえば、リアルタイム性を必要とする音声／動画通信では、低廃棄率、低遅延及び低遅延ゆらぎの保証が要求される。一方、それほどリアルタイム性を必要としないデータ通信では、低廃棄率の保証が要求される。
【０００４】
サービスやアプリケーションの違いによって、それぞれの通信品質レベルを保証するために、サービスやアプリケーションごとに優先度を定め、その優先度に従って、パケットを出力する優先制御機能を有するパケット交換装置の必要性が高まってきている。
【０００５】
また、通信事業者と利用者の間で、通信サービスに対応する最低帯域を保証したり、最大帯域で利用可能な帯域を制限したりする帯域制御機能も必要となってきている。
【０００６】
そこで、このような優先制御機能や帯域制御機能を有するパケット交換装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示されているパケット交換装置は、入力インタフェース、出力インタフェース及びパケット交換部を備えて構成されている。入力インタフェースは、受信したユーザパケットを優先度に従って、パケット交換部に転送する。パケット交換部は、入力インタフェースから受け取ったユーザパケットを、その宛先アドレスに基づいて、対応する出力インタフェースに送る。出力インタフェースは、ユーザパケットの優先度に応じたパケットキューと、それらのキューをグループ化したキューグループを有している。各キューグループには、通信サービス契約で定められた最低保証帯域が割り当てられていて、各キューグループからの読出し帯域を制御することにより、最低帯域の保証や、利用者間での余剰帯域の割り当ての公平性を実現している。また、キューグループからの読み出しの際に、キューグループ内の優先度に従って、読出し制御することにより、通信品質レベルが保証される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３４６２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１に開示されているパケット交換装置では、複数の入力インタフェースから１つの出力インタフェースにパケットを送るときに、各入力インタフェースからのパケットの合計が、パケット交換部と、出力インタフェースの間の伝送帯域を超過してしまうと、出力インタフェースにパケットが到着する前に、パケット廃棄が発生することになる。このため、帯域制御が不完全になり、最低帯域の保証や、各利用者間の公平性の維持が困難になる。
【０００９】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、出力インタフェースで帯域を管理することにより、最低帯域の保証や、各利用者間の公平性の維持を実現するパケット交換装置及びパケット交換方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するために、この発明のパケット交換装置は、それぞれ入力インタフェース及び出力インタフェースを備える、複数の入出力インタフェースと、入力インタフェースから受け取るパケットを、そのパケットの宛先に該当する出力インタフェースに送るパケット交換部とを備えて構成される。
【００１１】
入力インタフェースは、複数のキューグループ、パケット受信部、キューグループ読出制御部、読出制御部、送信制御部及びスレーブ側帯域制御部を備えている。
【００１２】
各キューグループは、それぞれ優先度の異なる複数のパケットキューを有している。パケット受信部は、外部から受信するユーザパケットを識別し、パケットキューに振り分ける。キューグループ読出制御部は、キューグループに対応して設けられ、各キューグループが備えるパケットキューからの読出順を制御する。
【００１３】
出力インタフェースは、マスター側帯域制御部、送信パケット処理部及び受信制御部を備えて構成される。
【００１４】
受信制御部は、パケット交換部から受け取るパケットをユーザパケットと、送信許可量の情報を含むマスターリソースマネジメントパケットと、送信要求量の情報を含むスレーブリソースマネジメントパケットとに分離し、それぞれ、送信パケット処理部、マスター側帯域制御部及びスレーブ側帯域制御部に送る。マスター側帯域制御部は、スレーブリソースマネジメントパケットに含まれる送信要求量に基づいて、マスターリソースマネジメントパケットを生成する。
【００１５】
スレーブ側帯域制御部は、マスターリソースマネジメントパケットに含まれる送信許可量、及び、読出制御部から受け取る送信量に基づいて、送信可能量を算出する。また、スレーブ側帯域制御部は、送信可能量に基づいて、各キューグループ読出制御部からの読出許可を読出制御部に送る。また、スレーブ側帯域制御部は、送信量と各パケットキューに蓄積されるパケット量に基づいて送信要求量を算出し、送信要求量を含むスレーブリソースマネジメントパケットを生成する。
【００１６】
読出制御部は、読出許可に従って、キューグループ読出制御部からユーザパケットを読み出して送信制御部に送るとともに、送信制御部に送るパケットの送信量をスレーブ側帯域制御部に送る。送信制御部は、読出制御部から受け取るユーザパケット、スレーブ側帯域制御部が生成するスレーブリソースマネジメントパケット、及びマスター側帯域制御部が生成するマスターリソースマネジメントパケットを多重してパケット交換部に送る。
【００１７】
また、この発明のパケット交換方法は、例えば、上述のパケット交換装置で実施され、以下の過程を備えている。
【００１８】
入力インタフェースでは、以下の過程が行われる。
【００１９】
先ず、ユーザパケットのパケットキューへの蓄積に応答して、送信要求量にパケット受信量を加算する。次に、出力インタフェースからの送信許可量の受け取りに応答して、送信可能量に送信許可量を加算する。次に、送信可能量とパケット蓄積量を比較する。次に、送信可能量以下で、送信できるパケット数分だけ、パケットキューに蓄積されているパケットを出力インタフェースに送るとともに、送信可能量及びパケット蓄積量から送信量を減算する。次に、送信要求量から送信可能量を減算する。次に、送信要求量を出力インタフェースに送る。
【００２０】
出力インタフェースでは、入力インタフェースから受け取る送信要求量から算出した送信許可量を、各入力インタフェースに送る過程が行われる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明のパケット交換装置及びパケット交換方法によれば、出力インタフェースにおいて、各入力インタフェースから受け取る送信要求量に応じて送信許可量を算出し、入力インタフェースでは、送信許可量に応じて、送信を行う。このように、出力インタフェースで帯域を管理されるので、入力インタフェースと出力インタフェースの間でのパケットの廃棄が無くなり、各契約の最低帯域の保証や、利用者間の公平性の維持が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】パケット交換装置の概略構成図である。
【図２】パケット交換方法の処理フローを示す図である。
【図３】パケット交換装置におけるパケット交換の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００２４】
（パケット交換装置）
図１を参照して、この発明のパケット交換装置の実施形態について説明する。図１は、パケット交換装置の概略構成図である。
【００２５】
パケット交換装置１０は、複数の入出力インタフェース２０及び１つのパケット交換部３０を備えて構成される。入出力インタフェース２０は、外部あるいはパケット交換部３０との間でディジタル信号としてのパケットの送受信を行う。これら、入出力インタフェース２０及びパケット交換部３０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭで構成される。ＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムを実行することで所定の機能が実現される。また、入出力インタフェース２０での処理結果は、一時的にＲＡＭに読出し及び書換え自在に格納されている。
【００２６】
入出力インタフェース２０は、それぞれ入力インタフェース１００と出力インタフェース２００を有している。入力インタフェース１００は、受信パケット処理部１１０、スレーブ側帯域処理部１７０及び送信制御部１９０を備えて構成される。また、出力インタフェース２００は、送信パケット処理部２１０、マスター側帯域処理部２７０及び受信制御部２９０を備えて構成される。
【００２７】
受信パケット処理部１１０は、複数のキューグループ（ＱＧ）１３０、パケット受信部１２０、複数のキューグループ（ＱＧ）読出制御部１４０及び読出制御部１５０を備えて構成される。受信パケット処理部１１０は、外部から入力ポートを経て受信したユーザパケットを、スレーブ側帯域制御部１７０からの指示に従って、送信制御部１９０に送る。
【００２８】
複数のキューグループ（ＱＧ）１３０は、例えば、ＱＧ０が、契約ユーザＡに割り当てられ、ＱＧｎが契約ユーザＢに割り当てられるなど、それぞれ、契約ユーザに割り当てられる。また、各キューグループ１３０は、それぞれ優先度の異なる複数のパケットキュー（Ｑ）１３２を有している。例えば、ＱＧ０では、Ｑ０１が高優先パケット（ＨＰ）に割り当てられ、Ｑ０ｍが低優先パケット（ＬＰ）に割り当てられる。
【００２９】
パケット受信部１２０は、入力ポートから受信するユーザパケットに含まれるＩＰアドレスやポート番号などのパケット情報を利用して、ユーザパケットを対応するキューグループ１３０に振り分ける。すなわち、パケット受信部１２０は、パケット情報からユーザパケットがどの契約ユーザが送信したものであるかを判定する。このパケット情報は、例えば、各ユーザパケットのヘッダ部分に格納されている。
【００３０】
また、パケット受信部１２０は、パケット情報に含まれる優先識別子などの情報から、ユーザパケットの優先度の高低を判定し、優先度の高低に応じて対応するキューグループ１３０のパケットキュー１３２に振り分ける。パケット受信部１２０は、ユーザパケットを、振り分けられたパケットキュー１３２に送る。パケットキュー１３２に送られたユーザパケットは、パケットキュー１３２に一時蓄積される。
【００３１】
ＱＧ読出制御部１４０は、複数のキューグループ１３０のそれぞれに対応して設けられていて、パケットキュー１３２からの読出順を制御する。ＱＧ読出制御部１４０は、対応するキューグループ１３０に含まれるパケットキュー１３２から、優先度の高いユーザパケットを優先的に読み出す。なお、ＱＧ読出制御部１４０は、高優先パケットを低優先パケットより先に読み出す完全優先型でなく、従来周知の重み付けラウンドロビン（ＷＲＲ）などを用いた方法で読み出しても良い。各ＱＧ読出制御部１４０は、読出制御部１５０からの読出指示に応じて、パケットキュー１３２からユーザパケットを読み出す。
【００３２】
読出制御部１５０は、スレーブ側帯域制御部１７０からの読出許可に応答して、各ＱＧ読出制御部１４０に読出指示を送り、各ＱＧ読出制御部１４０が読み出したユーザパケットを送信制御部１９０に送る。また、読出制御部１５０は、送信制御部１９０に送ったユーザパケットの量（送信量）をスレーブ側帯域制御部１７０に通知する。
【００３３】
スレーブ側帯域制御部１７０は、マスターリソースマネジメントパケット（ＲＭｍパケット）受信部１７２、送信可能量管理部１７４、送信要求量管理部１７６及びスレーブリソースマネジメントパケット（ＲＭｓパケット）送信部１７８を備えている。スレーブ側帯域制御部１７０は、出力インタフェース２００が備えるマスター側帯域処理部２７０が生成するマスターリソースマネジメントパケット（ＲＭｍパケット）に基づいて、スレーブリソースマネジメントパケット（ＲＭｓパケット）を生成する。
【００３４】
ＲＭｍパケット受信部１７２は、ＲＭｍパケットに含まれる送信許可量を抽出する。ＲＭｍパケットは、後述するように、各入出力インタフェース２０が備えるマスター側帯域制御部２７０が生成している。
【００３５】
送信可能量管理部１７４は、キューグループ１３０ごとに送信可能量を管理している。送信可能量は、送信可能量管理部１７４の指示に応じて、ＲＡＭ等に読み出し及び書き換え自在に格納されている。送信可能量管理部１７４は、送信可能量に基づいて読出許可を読出制御部１５０に送る。送信可能量管理部１７４は、送信可能量以下で送信できるパケット数分だけ、各パケットキュー１３２から読み出す、読出許可を読出制御部１５０に送る。
【００３６】
例えば、ＱＧ０の高優先パケットキューに５パケット、低優先パケットキューに８パケット蓄積されていて、送信可能量が８パケット分の場合は、ＱＧ０の高優先パケットに蓄積されている５パケットの読出許可と、低優先パケットキューに蓄積されている８パケットのうち３パケットの読出許可とを読出制御部１５０に送る。また、送信可能量が、３パケット分の場合は、ＱＧ０の高優先パケットキューに蓄積されてい３パケット分の読出許可を読出制御部１５０に送る。
【００３７】
送信可能量管理部１７４は、ＲＭｍパケット受信部１７２における送信許可量の抽出に応答して、抽出された送信許可量を送信可能量に加算する。また、読出制御部１５０が、ユーザパケットを送信制御部１９０に送った場合は、そのパケットの送信量を、送信可能量から減算する。
【００３８】
送信要求量管理部１７６は、パケットキュー１３２にユーザパケットが蓄積されると、その蓄積に応答して、キューグループ１３０ごとに、蓄積されたユーザパケットの総和としてのパケット蓄積量を算出する。送信要求量管理部１７６は、パケット蓄積量から送信量を減算して、送信要求量を算出する。送信要求量は、送信要求量管理部１７６の指示に応じて、ＲＡＭ等に読み出し及び書き換え自在に格納されている。
【００３９】
ＲＭｓパケット送信部１７８は、送信要求量を含むＲＭｓパケットを生成して、送信制御部１９０に送る。
【００４０】
送信制御部１９０は、受信パケット処理部１１０から受け取るユーザパケット、スレーブ側帯域制御部１７０が生成するＲＭｓパケット、及び、マスター側帯域制御部２７０が生成するＲＭｍパケットを多重して、パケット交換部３０に送る。
【００４１】
パケット交換部３０は、入力インタフェース１００から受け取るパケットを、このパケットの宛先に対応する出力インタフェース２００に送る。
【００４２】
受信制御部２９０は、パケット交換部３０から受け取るパケットを、ユーザパケット、ＲＭｓパケット及びＲＭｍパケットに分離して、それぞれ、送信パケット処理部２１０、マスター側帯域制御部２７０及びスレーブ側帯域制御部１７０に送る。
【００４３】
送信パケット処理部２１０は、例えば、受信バッファ２３０及びパケット送信部２２０を備えて構成される。送信パケット処理部２１０は、パケット交換部３０から受信したユーザパケットを、出力ポートを経て外部に送信する。
【００４４】
送信パケット処理部２１０に送られたユーザパケットは、受信バッファ２３０に一時蓄積される。パケット送信部２２０は、受信バッファ２３０に蓄積されたユーザパケットを、出力ポートから外部に出力する。
【００４５】
マスター側帯域制御部２７０は、スレーブリソースマネジメントパケット（ＲＭｓパケット）受信部２７２、送信許可量演算部２７６及びマスターリソースマネジメントパケット（ＲＭｍ）送信部２７８を備えて構成される。マスター側帯域制御部２７０は、他の入出力インタフェース２０が備えるスレーブ側帯域処理部１７０から出力されるＲＭｓパケットに基づいて、ＲＭｍパケットを生成する。
【００４６】
ＲＭｓパケット受信部２７２は、ＲＭｓパケットから、各入力インタフェースが要求する送信要求量を抽出する。送信許可量演算部２７６は、送信要求量に基づいて、各入力インタフェースに対する送信許可量を算出する。送信許可量は、各キューグループ１３０に対して公平であり、かつ最低保証量を満足するように定められる。
【００４７】
ＲＭｍパケット送信部２７８は、送信許可量を含むＲＭｍパケットを生成して、送信制御部１９０に送る。
【００４８】
（パケット交換方法）
図２及び図３を参照して、この発明のパケット交換方法の実施形態について説明する。図２は、パケット交換方法の処理フローを示す図である。図３は、パケット交換装置におけるパケット交換を説明するための模式図である。
【００４９】
ここでは、入出力インタフェース０（ＩＦ０）と、入出力インタフェース１（ＩＦ１）に入力されるユーザパケットを、入出力インタフェース（ＩＦ２）から出力する場合について説明する。また、ＩＦ０、ＩＦ１及びＩＦ２は、互いに同じ構成であるものとして説明する。
【００５０】
ＩＦ０の入力インタフェース１００には、ＱＧ０とＱＧ１の２つのキューグループ１３０が設けられている。ＱＧ０は、契約ユーザＡに割り当てられ、ＱＧ１は、契約ユーザＢに割り当てられている。ＩＦ０には、契約ユーザＡと契約ユーザＢのユーザパケットが入力される。ＱＧ０には、契約ユーザＡのパケットが振り分けられ、ＱＧ１には、契約ユーザＢのパケットが振り分けられる。
【００５１】
ＱＧ０及びＱＧ１は、それぞれ優先度の異なるＱ０１とＱ０２の２つのパケットキュー１３２を有している。ＱＧ０に振り分けられた契約ユーザＡのユーザパケットのうち高優先パケットは、ＱＧ０が有するＱ０１に振り分けられる。一方、契約ユーザＡのユーザパケットのうち低優先パケットは、ＱＧ０が有するＱ０２に振り分けられる。同様に、契約ユーザＢの高優先パケットは、ＱＧ１のＱ０１に振り分けられ、契約ユーザＢの低優先パケットは、ＱＧ１のＱ０２に振り分けられる。
【００５２】
また、ＩＦ１の入力インタフェース１００に設けられている、ＱＧ０とＱＧ１の２つのキューグループは、それぞれ契約ユーザＣ及び契約ユーザＤに割り当てられている。ＩＦ１には、契約ユーザＣと契約ユーザＤのユーザパケットが入力され、ＱＧ０には、契約ユーザＣのパケットが振り分けられ、ＱＧ１には、契約ユーザＤのパケットが振り分けられる。
【００５３】
ＩＦ２のマスター側帯域制御回路２７０からは、周期的にＩＦ０及びＩＦ１宛にＲＭｍパケットが送信されている。各ＲＭｍパケットには、ＩＦ０及びＩＦ１がそれぞれ備えるキューグループごとの送信許可量が含まれている。ここでは、ＩＦ０に入力された契約ユーザＢのユーザパケット、ＩＦ１に入力された契約ユーザＣ及びＤのユーザパケットが、ＩＦ２の出力ポートから出力されている状態で、新たに、契約ユーザＡのユーザパケットをＩＦ２の出力ポートから出力する通信が開始される場合について、説明する。以下の説明では、契約ユーザＡのユーザパケットに関する処理を説明するが、他の契約ユーザによるユーザパケットの処理も同様に行うことができる。
【００５４】
このパケット交換装置１０で、契約ユーザＡによる通信が開始されると、先ず、Ｓ１０の過程で、ＱＧ０の送信可能量を０とする。送信可能量には送信許可量が加算され、及び、送信可能量からは送信量が減算されるが、初期状態では、ＲＭｍパケットにより通知される契約ユーザＡの送信許可量は０である。また、契約ユーザＡのユーザパケットは、送信されていないので、送信量も０である。従って、送信可能量は０である。
【００５５】
また、この時点では、契約ユーザＡのユーザパケットがＩＦ０に入力されていないので、各パケットキュー１３２に蓄積されているパケット量の総和であるパケット蓄積量も０である。送信要求量は、パケット蓄積量から送信可能量を減算して得られるが、パケット蓄積量及び送信可能量がいずれも０であるので、送信要求量も０となる。このように、ＩＦ０に契約ユーザＡのユーザパケットが入力されるまで、送信要求量及び送信許可量はいずれも０となる。
【００５６】
Ｓ２０の過程で、契約ユーザＡのユーザパケットがＩＦ０に入力されると、送信要求量管理部１７６は、契約ユーザＡに割り当てられているＱＧ０のパケットキュー（Ｑ０１及びＱ０２）に蓄積されているパケット量を集計する。
【００５７】
続いて、Ｓ３０の過程で、送信要求量管理部１７６は、送信要求量を算出する。送信要求量は、宛先の入出力インタフェース２０ごとに、パケットキュー１３２に蓄積されたパケット量のキューグループごとの総和であるパケット蓄積量から送信可能量を減算することにより算出される。ここでは、送信可能量が０であるので、パケット蓄積量が送信要求量になる。
【００５８】
Ｓ４０において、送信要求量を含むＲＭｓパケットが生成される。ＲＭｓパケットは、他のユーザ、ここでは、契約ユーザＢのユーザパケットや、出力インタフェース２００で生成されたＲＭｍパケットと多重され、パケット交換部３０に送られる。パケット交換部３０は、各パケットを、出力先であるＩＦ２の出力インタフェースに送る。
【００５９】
ＩＦ２の送信許可量演算部２７６は、各契約ユーザの最低保証帯域、最大帯域、送信要求量、出力ポートの伝送帯域などの情報を用いて、契約ユーザごとの送信許可量を計算し、送信許可量を含むＲＭｍパケットをＩＦ０に送る。ＲＭｍパケットは、ＩＦ０の受信制御部２９０で振り分けられ、スレーブ側帯域制御部１７０に送られる。
【００６０】
Ｓ５０において、スレーブ側帯域制御部１７０のＲＭｍパケット受信部１７２が、ＲＭｍパケットを受け取り、送信許可量を抽出する。
【００６１】
Ｓ６０の過程では、送信可能量管理部１７４は、送信許可量を送信可能量に加算する。初期状態では、送信可能量は０であるので、送信許可量が送信可能量となる。
【００６２】
Ｓ７０の過程では、送信可能量管理部１７４は、送信可能量を読み出すべきユーザパケットのパケット量と比較する。比較の結果、送信可能量以下で、送信できるパケット数分だけパケットキューから読み出す読出許可を読出制御部１５０に送る。読出制御部１５０は、受け取った読出許可に応答して、ＱＧ読出制御部１４０に読出指示を送り、ＱＧ０のキューグループに含まれるパケットキュー１３２からユーザパケットを受け取る。受け取ったユーザパケットは、送信制御部１９０に送られる。
【００６３】
Ｓ８０の過程では、送信可能量管理部１７４は、管理している送信可能量から送信量を減算する。その後、引き続いてＳ２０の過程を行う。
【００６４】
なお、上述したパケット交換装置の構成は一例であり、これに限定されない。入出力インタフェースの個数は、３つに限定されず、４以上であってもよい。また、各入出力インタフェースが備える、キューグループの個数も２つに限定されず、３つ以上備えていていても良い。また、各キューグループが備えるパケットキューの個数も２つに限定されず、３つ以上備えていても良い。この場合、パケットキューの個数が多い場合は、優先度による分類を、さらに細かく行うことが可能になる。
【００６５】
上述したパケット交換装置及びパケット交換方法によれば、出力インタフェースにおいて、各入力インタフェースから受け取る送信要求量に応じて送信許可量を算出し、入力インタフェースでは、送信許可量に応じて、送信を行う。このように、出力インタフェースで帯域を管理されるので、入力インタフェースと出力インタフェースの間など、出力インタフェースが受け取るまでのパケットの廃棄がなくなり、各契約の最低帯域の保証や、各利用者間の公平性の維持が実現される。
【符号の説明】
【００６６】
１０    パケット交換装置
２０    入出力インタフェース
３０    パケット交換部
１００    入力インタフェース
１１０    受信パケット処理部
１２０    パケット受信部
１３０    キューグループ（ＱＧ）
１３２    パケットキュー（Ｑ）
１４０    キューグループ（ＱＧ）読出制御部
１５０    読出制御部
１７０    スレーブ側帯域処理部
１７２    マスターリソースマネジメントパケット（ＲＭｍパケット）受信部
１７４    送信可能量管理部        
１７６    送信要求量管理部
１７８    スレーブリソースマネジメントパケット（ＲＭｓパケット）送信部
１９０    送信制御部
２００    出力インタフェース
２１０    送信パケット処理部
２２０    パケット送信部
２３０    受信バッファ
２７０    マスター側帯域処理部
２７２    スレーブリソースマネジメントパケット（ＲＭｓパケット）受信部
２７６    送信許可量演算部
２７８    マスターリソースマネジメントパケット（ＲＭｍ）送信部
２９０    受信制御部
【図１】
2011082912.tif 000003
【図２】
2011082912.tif 000004
【図３】
2011082912.tif 000005