(57)【要約】  データ転送ネットワーク・インフラストラクチャ・デバイスは、データ・ネットワークのドメインからデータを受け入れる複数の入口ポートと、入口ポートの少なくとも１つの上でデータ・ネットワークから受け入れたデータの転送レートをユーザが制限可能にするユーザ・インターフェースとを含んでいる。入力ポートの少なくとも１つと、この入力ポートの少なくとも１つに結合されたデバイスとの間のデータ転送レートを制限することにより、入口ポートに受け入れられるデータが制限され、帯域制限が実施される。
2007535876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口ポートと、ユーザ・インターフェースと、コントローラとを備える装置であって、
前記入口ポートは、データ・ネットワークに結合され、パケット化されたデータを前記ネットワークから受け入れるように構成され、
前記ユーザ・インターフェースは、前記装置および前記データ・ネットワークとの間の帯域制限をユーザが選択可能にし、
前記コントローラは、前記インターフェースに結合され、前記帯域制限のユーザ選択に応答して前記入口ポートに受け入れられる前記データ・ネットワークによって前記装置に転送される全てのデータの転送レートを制限する、前記装置。
【請求項２】
前記ユーザ・インターフェースは、ＨＴＭＬで符号化されたテキストを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ユーザ・インターフェースは、ウエブ・ページを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ユーザ・インターフェースは、前記装置上のユーザが動作可能なスイッチおよびボタンの少なくとも１つからなる、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記装置は、イーサーネット・スイッチ、イーサーネット・ルータ、およびイーサーネット・ハブからなる群より選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
特定のサイズのバッファを更に備え、データが前記入口ポートに受け入れられる前記転送レートは、リーキー・バケット・アルゴリズムを用いて実施される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記装置は、無線アクセス・ポイント、無線アダプタ、および無線ブリッジからなる群より選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
特定のサイズのバッファを更に備え、データが前記入口ポートに受け入れられる前記転送レートは、リーキー・バケット・アルゴリズムを用いて実施される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
複数の入口ポートから、データ転送ネットワークに接続され、当該データ転送ネットワークからのデータを受け入れるのに適当なものをユーザが選択可能にする第１のユーザ・インタラクティブ・デバイスと、
前記選択された入口ポートに受け入れられるデータの転送レートをユーザが制限可能にすることにより、前記複数の入口ポートのうちの他のものを介して前記データ転送ネットワークを行き来する他のデータの潜在的な遅延を低減する第２のユーザ・インタラクティブ・デバイスと、
を含む、ユーザ・インターフェース。
【請求項１０】
前記第１のデバイスおよび前記第２のデバイスは、少なくともユーザが操作可能なスイッチおよびボタンの少なくとも１つを備える、請求項９に記載のユーザ・インターフェース。
【請求項１１】
前記第１のデバイスおよび前記第２のデバイスの各々は、ユーザ・インタラクティブ・データ項目を含む、請求項９に記載のユーザ・インターフェース。
【請求項１２】
前記ユーザ・インタラクティブ・データ項目は、リスト・ボックス内のエントリーを含む、請求項１１に記載のユーザ・インターフェース。
【請求項１３】
改良されたストリーミング・アプリケーション処理を提供するためのデータ転送ネットワークを動作させる方法であって、
イントラ・ドメイン・ネットワーク・スイッチング・デバイスでのデータ転送ネットワークに対する帯域制限のユーザ・リクエストを受信するステップと、
前記イントラ・ドメイン・ネットワーク・スイッチング・デバイスからパラメータ・データを送信して、複数の入口ポートのうちの少なくとも１つを、ユーザが帯域制限するポートとして選択可能にするステップと、
前記イントラ・ドメイン・ネットワーク・スイッチング・デバイスでの前記パラメータ・データのユーザ選択を示すデータを受信するステップと、
前記受信したデータに従って前記イントラ・ドメイン・ネットワーク・スイッチング・デバイスでの前記入口ポートのうちの少なくとも１つを帯域制限するステップと、
を含む、前記方法。
【請求項１４】
前記帯域制限するステップは、キューのサイズに対応する値を設定するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記値は、時定数に対応する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記デバイスの前記入口ポートの別の１つで受信されたパケット・データに従って前記デバイスの他の入口ポートをアダプティブに帯域制限する請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記入口ポートの前記別の１つ上の前記パケット・データがストリーミング・データであるかどうかを判定し、当該判定に応答して前記他の入口ポートを帯域制限するステップを更に含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
データ転送ネットワークからのデータを受け入れる少なくとも第１および第２の入口ポートと、
少なくとも前記第２のポートおよび少なくとも前記第２のポートに結合されたデバイスとの間のデータ転送レートが制限されるように、少なくとも前記第２のポート上で受け入れられるデータの転送レートをユーザが制限可能にすることにより、前記第１の入口ポートを介して前記データ転送ネットワークを行き来する他のデータの潜在的な遅延を低減する手段と、
を備える、装置。
【請求項１９】
前記少なくとも第１および第２のポートのうちの１つで受信されたパケット・データに従って、少なくとも前記第２のポートおよび少なくとも前記第２のポートに結合された前記デバイスとの間の前記転送レートをアダプティブに制限する手段を更に備える請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
少なくとも前記第２のポート上で受け入れられるデータの転送レートをユーザが制限可能にする前記手段は、ポートおよびデータ転送レートを選択することを可能にするユーザ・インタラクティブ・データ項目を有するユーザ・インターフェースを含む請求項１８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、データ転送ネットワークに関し、より具体的には、データ転送ネットワークのサービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）に関する。
【０００２】
データ転送ネットワークは、マルチメディア通信システムに広く使用されている。本明細書において、「データ転送ネットワーク（ｄａｔａ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｎｅｔｗｏｒｋ）」は、一般には、有線（例えば、イーサーネット）または無線（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘ準拠）通信リンクなどの通信メディアを介して互いにリンクされた２つ以上のデータ操作デバイス（ｄａｔａ  ｏｐｅｒａｔｉｖｅ  ｄｅｖｉｃｅ）のグループを意味する。限定するものではないが、データ転送ネットワークの例として、有線や無線のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）およびＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）が含まれる。本明細書において使用する「データ操作デバイス（ｄａｔａ  ｏｐｅｒａｔｉｖｅ  ｄｅｖｉｃｅ）」は、一般には、例えば、パーソナル・コンピューティング・デバイスやディジタル・テレビジョンなどの、データ転送ネットワークとの間でデータの送受信を行うデバイスを意味する。
【０００３】
イーサーネット（登録商標）は、最も広く実施されているＬＡＮの規格の１つであり、住居用のデータ転送ネットワークのために良く使用される技術となっている。有線のイーサーネットを設置する最大の理由は、住居において複数のＰＣとのブロードバンドの接続を共有するためである。ブロードバンド接続は、通常、一般に、インターネットと呼ばれるグローバルに相互接続された複数のコンピュータおよびコンピュータ・ネットワークとのドメイン相互接続機能を提供する。多くの市販されているパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）、ケーブル・モデム、およびＤＳＬモデムは、既にイーサーネットを介したネットワークをサポートしている。この理由で、イーサーネットは、選択されることが多い技術である。
【０００４】
既存のイーサーネット・インフラストラクチャを利用するようなアプリケーション（用途）が増えている。このようなアプリケーションの１つは、音声、ビデオ、および音楽などのメディア・データの配信である。家庭のネットワークを介してディジタル・ビデオを送信するための多くのアプリケーションが考えられるが、このようなアプリケーションには、例えば、衛星セット・トップ・ボックスからのビデオ配信、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）上の「マイミュージック（ＭｙＭｕｓｉｃ）」ディレクトリからの音楽配信（例えば、Ａｕｄｉｏ  Ｔｒｏｎ）、および、ネットワークに接続されたパーソナル・ビデオ・レコーダ（ＰＶＲ）内でのビデオ共有（例えば、ＲｅｐｌａｙＴＶ）が含まれる。更に、このようなアプリケーションには、リアルタイムでないデータを転送するアプリケーション、ストリーミング・アプリケーションが含まれる。
【０００５】
本明細書において、「ストリーミング（ｓｔｒｅａｍｉｎｇ）」は、一般には、概ね安定した連続ストリームとして処理されることが可能なデータを転送する技術を意味する。ストリーミング・データの利用者（例えば、顧客）は、通常、完全なデータが受信される前にストリームされたコンテンツの再生（表示）を開始する。これにより、例えば、前もって完全なファイルをダウンロードする場合と比べて、コンテンツの再生をより少ない遅延で進めることができるという利点が得られる。しかしながら、ストリーミングが適切に行われるためには、顧客は、規則的に、スムーズな再生に十分なように早く、データの収集および処理を行わなくてはならない。これは、ストリーミングを行っている顧客が必要よりも早くデータを受信した場合には、余分なデータのバッファリングが必要となることを意味する。しかしながら、データが十分に早く得られない場合には、再生はスムーズに行われない。このような問題を回避するために、通常、メディアは、住居用、または、家庭用のネットネットワークを介してファイルとして（可能な限り速く）転送され、受信準備ができる前にメディアを部分的に記憶する１つ以上の大きなバッファが使用される。これは、予め記録されたメディアを使用する場合には問題ないが、特定のアプリケーション、例えば、ビデオ監視、ＩＰ電話、および「ライブ（生放送の）」コンテンツは、概ねリアルタイムにデータを発生させ、利用する。大きなバッファを用いた場合には、このようなリアルタイムのアプリケーションでは、許容できないほどの遅延が発生する。
【０００６】
１００Ｍｂｐｓの完全な双方向（二重）リンク、ブロッキングの無いスイッチを用いたイーサーネット接続の場合は、ディジタル・オーディオ／ビデオ（ＡＶ）ストリームの転送に大きな量の帯域（ＢＷ：ＢａｎｄＷｉｄｔｈ）が利用可能である。このようなネットワークには、パケット・エラーが生ずることが少なく、ネットワークに対して過剰な負荷がかかっていない場合には、パケット損失が生ずることが少ない。このような問題は、ネットワークが少なくとも部分的に無線である場合に生ずることが多い。しかしながら、何れの場合においても、パケットの到達が遅延する可能性がある。通常の住居用のイーサーネット・ネットワークを行き来するパケットの到達遅延（または、無線ネットワークの場合は、パケットの欠落）の原因となる主なメカニズムは、他のデータ・トラフィックによるものであろう。
【０００７】
イーサーネットは、もともと、共通の物理的なメディア（媒体）として設計されたものである。このような物理的なメディアに対するアクセスは、搬送波感知多重アクセス/衝突検出方式（ＣＳＭＡ‐ＣＤ：Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ‐  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）のアルゴリズムによって制御される。メディアに対するアクセスは保証されない。アルゴリズムは、公平性（ｆａｉｒｎｅｓｓ）およびベスト・エフォートを意識したものである。本来、ストリーミング・データは、速く転送される必要がある。しかしながら、多量のデータをファイル転送するアプリケーションは、本質的に、データの転送を可能な限り速く行うことを試行し続ける。このような場合、ファイル転送のアプリケーションが利用可能な帯域（ＢＷ）の大部分を消費するおそれがあり、ストリーミング・パケットの幾らかがネットワークに遅延して到達する。
【０００８】
イーサーネットの実施態様においては、通常、単一のコリジョン・ドメイン（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  ｄｏｍａｉｎ）を使用しない（即ち、共通の有線メディアまたはイーサーネット・ハブの代わりにバッファを有するスイッチを使用する）。しかしながら、依然として、過度の制御されないトラフィックの問題がある。図１Ａは、通常の家庭のネットワーク構成１０を示している。パケットは、送信元（ｓｏｕｒｃｅ）から送信先（ｄｉｓｔｉｎａｔｉｏｎ）まで、階層構造のネットワーク・インフラストラクチャ・デバイス（ＮＩＤ）２２、２４を介して配信される。例示的なネットワーク・インフラストラクチャ・デバイスは、イーサーネット・スイッチ、ルータおよびハブ、無線アダプタ、アクセス・ポイント（ＡＰ）、およびブリッジを含んでいる。デバイス１２、１４、１６、１８は、送信元デバイスまたは送信先デバイスとして動作する。このようなデバイスの例として、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）のようなコンピューティング・デバイス、および／またはディジタル・テレビジョン（ＤＴＶ）などの他のネットワーク・デバイス、更に、再生デバイスが挙げられる。ネットワーク・インフラストラクチャ・デバイス（ＮＩＤ）２４は、動作可能にゲートウエイ４０に結合され、このゲートウエイ４０は、ネットワーク１０と、一般に、インターネットと呼ばれるグローバルに相互接続された複数のコンピュータおよびコンピュータ・ネットワークとの接続機能を提供する。通常、ゲートウエイ４０は、ＮＩＤ２４を介してデバイス１２、１４、１６、１８とインターネットとの間のデータ・トラフィックをルーティングする。ネットワーク１０は、例えば、住居用のネットワークである。
【０００９】
代表的なシナリオにおいて、ユーザは、デバイス１２（例えば、ＰＣ）からデバイス１６（例えば、ディジタル・テレビジョン（ＤＴＶ））に約１０Ｍｂｐｓのデータ・レートでストリーム・ビデオが転送されることを望んでいる。接続リンク３１、３５、３７は、送信元のデバイスと送信先のデバイスとをネットワーク・インフラストラクチャ・デバイス（ＮＩＤ）２２、２４を介して結合するように動作する。これらの接続リンク３１、３５、３７として、有線１００Ｍｂｐｓのイーサーネット・リンクを用いることができる。ネットワーク上の他のトラフィックが比較的軽い場合には、例えば、このようなアプリケーションは適度に良好に実行される。しかしながら、第２のユーザもまた、比較的に大きなデータ・ファイル（例えば、ディジタル・ムービー（映画））をデバイス１４（例えば、ＰＣ）から接続リンク３３、３５、および３９（例えば、１００Ｍｂｐｓのイーサーネット・リンク）に接続されたデバイス１８（例えば、別のＰＣ）に転送することなどのように、ネットワーク処理を要する特定のタスクを実行することを望んでいる場合、問題が発生することがある。この転送は、単純なファイル転送であるので、通常の実施の態様では、このファイルは、ネットワークおよびこのネットワークに参加するプロセッサが許容する限り、高速に行われる。従って、通常、デバイス１４は、常に送信可能なパケットを有し、イーサーネット・リンク３３が利用可能になるとすぐに、パケットが転送される。これは、ＮＩＤ２２内の受信バッファが一杯になるか、ファイル転送が完了するまで継続する。バッファが一杯になると、ＮＩＤ２２は、何らかのフロー制御を行うか、単に、そのパケットを破棄する。ＮＩＤ２２内のバッファにより多くのパケットを処理するための空きが生じると、パケット転送が再開する。図１Ａより分かるように、リンク３５は、両方のトラフィックを搬送する。このリンクが飽和状態（即ち、リンク転送パケットが最大容量の状態）になると、ジッタを伴うパケット遅延が生ずるなど、ストリーミングのアプリケーションおよびファイル転送のアプリケーションの双方で問題が生じる。遅延およびジッタは、ファイル転送のアプリケーションでは深刻なものではないが、上述したように、ストリーミングのアプリケーションでは悪影響を及ぼす場合がある。従って、ネットワークを介して大容量のメディア・ファイルを高速に転送すると、ストリーミングのアプリケーションの機能が不十分となったり、不適切となったりするおそれがある。高速転送の例としては、ＰＣからプリンタにファイルを転送する場合や、メディア配信のアプリケーションが挙げられる。
【００１０】
無線通信リンクは、この問題を増幅させる。利用可能な合計帯域は、５４Ｍｂｐｓ程度である。メディアの競合やヘッダを考慮すると、実際のスループットは約３０Ｍｂｐｓ程度であろう。この帯域が、単一のコリジョン・ドメインが存在するように、サブネットワーク上の全ての無線装置で共有される。無線チャンネル上でより多くのパケットの転送を試行すると、コリジョンの発生が増える。これにより、全てのアプリケーションで利用可能な帯域の量が減少することになる。従って、無線ネットワーク上での影響は、上述した有線ネットワークのものよりもより深刻である。このような状態においてＱｏＳを確保するための代替的なシステムおよび装置が望まれている。
【発明の開示】
【００１１】
（発明の概要）
データ転送ネットワーク・インフラストラクチャ・デバイス（ＮＩＤ）は、データ転送ネットワークのドメインからデータを受け入れる複数の入口ポートと、入口ポートの少なくとも１つの上でデータ転送ネットワークから受け入れたデータの転送レートをユーザが制限可能にするユーザ・インターフェースとを含んでいる。入力ポートの少なくとも１つと、この入力ポートの少なくとも１つに結合されたデバイスとの間のデータ転送レートを制限することにより、データ転送ネットワークを行き来する他のデータが遅延するリスクが低減される。
【００１２】
本発明の理解は、以下の好ましい実施の形態と添付図面とを考慮することによって、容易に得られる。なお、各図面において、同様の参照符号は同様の構成要素を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の図面および説明は、本発明の明確な理解のために関連のある要素を示し、明瞭性の目的で、ネットワーク・システムや、ネットワーク・システムを構成、使用する方法に通常存在する多くの他の要素を省略して示すように簡略化されていることが理解される。当業者であれば、本発明を実施するために他の要素を用いることが望ましいことや、必要であることが理解できよう。しかしながら、このような要素は、当該技術分野において公知であり、本発明のより良い理解を助けるものではないため、本明細書において、このような要素についての詳細な説明は行わない。
【００１４】
本発明の一態様によれば、データ・ストリーミング（例えば、ビデオ・ストリーミング）などのアプリケーションでのサービス品質（ＱｏＳ）を改善するために、イーサーネット・スイッチ、ルータおよびハブ、無線アダプタ、アクセス・ポイント（ＡＰ）、およびブリッジなどの各ネットワーク・インフラストラクチャ・デバイス（ＮＩＤ：Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）に対し、ユーザが設定可能な機能が追加される。この機能により、このようなデバイスの入口のポートで、利用可能な帯域（ＢＷ）、例えば、ビット・レートを選択的に制限することが可能となる。例えば、帯域は、ユーザによって選択される値に制限されるか、予め設定された値に制限される。従って、このようなポートに結合されたデータ転送デバイス（例えば、パーソナル・コンピュータおよびインターネット機器）は、ネットワークを（例えば、ファイルを印刷する際の）パケットで氾濫させることがないため、ネットワーク上でストリーミング・アプリケーションから利用可能な帯域が低減されるようなことがない。このような方法は、イーサーネット・スイッチ、ルータおよびハブ、無線アダプタ、アクセス・ポイント（ＡＰ）、およびブリッジなどのイントラ・ドメイン・ネットワーク・インフラストラクチャ・デバイスを使用して、デバイスがリンクを飽和させることを阻止し、ストリーミング・アプリケーションのために使用可能な帯域を改善させるように実施される。
【００１５】
本発明の一態様によれば、異種（ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ）ＩＥＥＥ８０２準拠ネットワークの１つ以上のインフラストラクチャ要素が動作して、選択された帯域の使用制限を行い、ストリーミング・アプリケーションのためのより良いＱｏＳを実現する。別の態様においては、発明を実施する際に、通常、適用される規格やエンドポイントに対する変更が必要とならない。場合によっては、例えば、パケット・プライオリティに基づくものなど、他のＱｏＳスキームに統合して発明を実施することもできる。従って、本発明に係るイントラ・ドメイン・ネットワーク・インフラストラクチャ要素は、他のネットワーク・トラフィックが存在する場合に、ストリーミング・データの性能を改善させることができるように、データ転送ネットワークがより良好に動作することを可能とする。
【００１６】
本発明の一態様によれば、ストリーミング・アプリケーションのためのＱｏＳを改善させることが可能な、ＩＥＥＥ８０２をベースとする家庭用のネットワークの１つ以上のイントラ・ドメイン・ネットワーク・インフラストラクチャの要素が提供される。上述したように、住居用または家庭用のネットワーク上のストリーミング・アプリケーションに生ずる問題は、ネットワーク上の他のノードで発生するトラフィックによって起こることが多く、このようなトラフィックは、ネットワーク内のリンクの少なくとも幾らかにおいて、オーバーロードを及ぼし、ストリーミング・データ・パケットの転送遅延を発生させる。更に、通常、住居用のデータ転送ネットワークは、帯域に余裕がある（ｏｖｅｒ‐ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｅｄ）ものではない。従って、余分のトラフィックがコリジョン・ドメインに進入すると、パケットを転送するために使用される共通のメディアに対するオーバーロードが発生するだけでなく、追加のコリジョンや、続いて、バックオフ・インターバル（ｂａｃｋｏｆｆ  ｉｎｔｅｒｖａｌｓ）が発生することがあり、全てのネットワーク・アプリケーションのために利用可能な帯域が減少する。
【００１７】
図１Ａを再び参照すると、本発明の一態様によれば、１つのアプリケーションがネットワークで利用可能な帯域の量を過度に使用する可能性を低減するために、デバイス１２、１４、１６、１８上で動作するアプリケーションの最大パケット転送レートが制限されることがある。デバイス１２、１４、１６、１８上で動作するエンドポイント・アプリケーションから転送されるパケット・データのトラフィックは、通信リンク３１、３３、３５、３７、３９を通ってＮＩＤ２２、２４に向かって移動する。デバイス１２、１４、１６、１８上で動作するアプリケーションに対する制御は、ＮＩＤ２２、２４の１つ以上で行われる。
【００１８】
本発明は、主として、イーサーネット・ルータ、ハブ、およびスイッチに関するものとして説明される。本明細書中で使用する「スイッチ（ｓｗｉｔｃｈ）」は、一般に、各データ転送ネットワーク・セグメントの間でパケットを転送するデバイスを意味する。例えば、スイッチは、通常、ＯＳＩ参照モデルのデーター・リンク層（レイヤー２）またはネットワーク層（レイヤー３）で動作する。本明細書中で使用する「ドメイン（ｄｏｍａｉｎ）」は、一般に、ユニットとして管理されるデータ転送ネットワーク上のコンピュータおよびデバイスのグループを意味する。例えば、このようなデバイスは、共通のルール、処理、および／または、共通のＩＰアドレス部を共有することが多い。
【００１９】
デバイス１２、１４、１６、１８上で動作するエンドポイント・アプリケーションの出力レートを制御することが困難であることが判るため、本発明の一態様に従えば、１つ以上のスイッチ２２、２４（例えば、ＮＩＤ２２の入口ポート２２Ａ、２２Ｂ）に対する帯域が制限される（即ち、ビット・レートが制限される）。簡略化のため、更に、住居用のネットワークを含む多くのネットワークはカスタマイズされて設置されるため、帯域制限の機能は、ユーザによってプログラム可能としてもよいし、選択可能としてもよい。本発明の一態様によれば、ユーザに対して、１または５Ｍｂｐｓの増分単位で特定のネットワーク・ポート上で最大の帯域を設定または制限するオプションが与えられる。
【００２０】
次に、図１Ｂを参照すると、家庭のネットワーク構成１００が示されている。ネットワーク構成１００は、構成要素１１０、１２０、１３０、１５０、１６０として示されている１つ以上のＮＩＤを介して通信動作可能な送信元エンドポイントおよび送信先エンドポイントを含んでいる。図１Ｂに示す例示的な実施の形態においては、ＮＩＤ１１０、１２０、１３０は、スイッチとして実施され、ＮＩＤ１５０、１６０は、無線アダプタとして実施される。ゲートウエイ１４０は、スイッチ１１０を介してインターネットへの接続機能を提供し、モバイル・デバイス１７０（例えば、ＰＤＡまたはＰＣ）との通信は、１つ以上の無線ネットワーク・アダプタ１５０、１６０とエンドポイント１、２、３、４、５、６を介して行われる。パケットは、ＮＩＤ１１０、１２０、１３０、１５０、１６０の階層を介して送信元から送信先に配信される。配線の設置されない場所では、無線ＬＡＮブリッジを用いることもできる。更に、無線アクセス・ポイントを使用して、パケットをモバイル・デバイスまたはステーションとの間で配信することもできる。
【００２１】
更に図１Ｂを参照すると、あるシナリオにおいて、ユーザは、エンドポイント１（例えば、ＰＣ）からエンドポイント４（例えばＤＴＶ）に、約１０Ｍｂｐｓのデータ・レートでビデオのストリームを流すことを望んでいる。図１Ｂの有線イーサーネット・リンクは、１００Ｍｂｐｓのリンクでもよい。しかしながら、第２のユーザが、（例えばメディア・ファイルまたはディジタル・ムービーなどの）比較的に大きなデータ・ファイルをエンドポイント２からエンドポイント３に転送することを望む場合には、問題が生ずる。転送は、単純なファイル転送であるため、通常、望まれ、実施されるような内容は、ファイルがネットワークやこのネットワークに参加しているプロセッサが許容する限り早く転送されることである。スイッチ２とエンドポイント２との間のイーサーネット・リンクが利用可能になるとすぐに、パケットが転送される。これは、スイッチにおける受信バッファが一杯になるか、ファイル転送が終了するまで行われる。バッファが一杯になると、スイッチは、何らかのフロー制御を行うか、単に、パケットを破棄する。スイッチのバッファの容量に追加のパケットを処理するための容量が発生すると、パケット転送が再開する。図１Ｂに示すように、スイッチ１およびスイッチ２との間のリンクは、両方のトラフィックを搬送する。リンクの容量が最大値に達すると、双方のアプリケーションには、何らかのジッタを伴うパケット遅延が生ずる。ジッタを伴う遅延は、ファイル転送のアプリケーションでは重大な問題とはならないが、ストリーミング・アプリケーションでは、有害な影響がある。
【００２２】
ストリーミング・アプリケーションにおける有害な影響を緩和するために、本発明の一態様に従えば、スイッチ２のエンドポイント１とのリンク１２２の入口ポートに約２０Ｍｂｐｓの帯域制限が設定され、スイッチ２のエンドポイント２とのリンク１２４の入口ポートに３０Ｍｂｐｓの帯域制限が設定される。
【００２３】
次に、図２を参照すると、本発明の一態様に従ったデータ転送ネットワーク構成２００が示されている。このデータ転送ネットワーク構成２００は、概ね、図１Ｂのネットワーク・レイアウトに対応している。同様の参照符号は、同様のネットワーク構成要素を示すために使用されている。ＮＩＤ１１０（スイッチ１）は、５つの入口ポート（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、および１１０ｅ）を有し、これらの入口ポートの帯域は、それぞれ、５０Ｍｂｐｓ、１０Ｍｂｐｓ、１０Ｍｂｐｓ、１５Ｍｂｐｓ、および５Ｍｂｐｓに制限されている。ＮＩＤ１２０（スイッチ２）は、２つの入口ポート（１２０ａ、１２０ｂ）を有し、これらの入口ポートの帯域は、それぞれ２０Ｍｂｐｓ、３０Ｍｂｐｓに制限されている。ＮＩＤ１３０（スイッチ３）は、２つの入口ポートを有し、各入口ポートの帯域はそれぞれ、５Ｍｂｐｓに制限されている。関連する技術分野の当業者であれば理解できるであろうが、エンドポイント１の帯域を人為的に制限することにより、例えば、所望の信号が１０Ｍｂｐｓであり、制限が２０Ｍｂｐｓである場合、ストリーミング・アプリケーションに影響を与えない。しかしながら、エンドポイント２に接続された入口ポートにおける３０Ｍｂｐｓの制限は、上述したファイル転送のデータ・トラフィックを制限する。図１Ｂのネットワークにおいては、このようなデータは可能な限り高速に送信される。しかしながら、図２の帯域が制限されたネットワークにおいては、最大のデータ・レートが３０Ｍｂｐｓ以下に制限される。これにより、ＮＩＤ１２０とＮＩＤ１１０（スイッチ２およびスイッチ１）との間の合成トラフィックの総合転送レートを５０Ｍｂｐｓ未満に制限する。５０Ｍｂｐｓは、１００ベースＴリンクのリンク・レートよりも十分に低く、ストリーミング・アプリケーション・データに係るパケットに過度の遅延やジッタが生ずることなく全てのパケットを送信するのに十分な容量である。帯域制限機能により、ファイル転送に係るパケットに追加の遅延が発生するが、大抵の場合、ネットワーク・ユーザにインパクトを与えるものではない。特定の帯域制限によって課される遅延がネットワーク・ユーザにとって許容できない場合には、対応する入口ポートに許容される最大帯域を増加する。この増加により、各スイッチ間の負荷がオーバーロードとなる場合には、これは、他のポートのうちの１つの帯域を減少させることによって補償することができるであろう。このようにして、ユーザの制御によるデータ転送は、例えば、特定のアプリケーションに従って、スイッチのユーザ制御を介して、ユーザがネットワーク・データの流れを細かくチューニング、または調整することを可能にする。
【００２４】
次に、図３を参照すると、本発明の一態様によれば、スイッチをプログラムできるようにする機能は、ＮＩＤに関連するユーザ・インターフェース（ＵＩ３００）を介してネットワーク帯域制御を実行することによって容易に実現することができる。例えば、ＮＩＤは、入口ポートを選択し、帯域制限設定を行うためのセレクタを備えるようにしてもよい。このようなセレクタには、選択可能なリストからの切り替えを行う１つ以上のユーザが起動可能なスイッチが含まれる。図３は、４ポートＮＩＤと共に使用するのに適当なユーザ・インターフェース・パネル３００を示している。例えば、実際のポートは、ＮＩＤの後部パネル上に設けられた従来のＲＪ４５タイプのコネクタである。ユーザ・インターフェース・パネル３００は、従来の１００Ｍｂｐｓポート・アクティビティ／コネクション・インジケータ３１０および１０Ｍｂｐｓポート・アクティビティ／コネクション・インジケータ３２０を備えている。また、パネル３００は、ユーザが調整を行う際の現在の設定を示し、オプションとして、通常の動作中にポートに入る実際のデータ・レートを示すディスプレイ３５０を備えている。実際のレートに対するフィードバックは、特定の入口ポートの容量を超えていれば、その容量が超えているかどうかについての警告をユーザに対して行うために有効なことが分かるであろう。全てのポート（通常、住居用のネットワーク・アプリケーションのために設計されたスイッチには、４つまたは８つのポートが存在する）に対して１つのディスプレイを用いることができるであろう。ユーザは、ポート選択スイッチを使用して調整処理を開始するときに選択を行う。更に、パネル３００は、ユーザ入力ボタン３３０、３４０を備えている。ボタン３３０は、どのポートを帯域制限するかを選択するために使用すると共に、帯域制限の値を選択するために使用される。例えば、帯域制限の値は、予め設定された（ｐｒｅｐｏｐｕｌａｔｅｄ）リストから選択されてもよく、段階的な値に基づくものでもよい。ボタン３４０を使用して、ユーザが選択したポートおよび／または帯域制限の値を確認する。
【００２５】
限定するものではないが、例として、ユーザがボタン３３０を起動することにより、ディスプレイ３５０が利用可能な各ポートをサイクルして表示することができる（例えば、ポート１、ポート２・・・）。デバイスのボタン３４０を起動することにより、現在表示されているポートを帯域制限されるポートにすることができる。ボタン３３０を更に起動することにより、ディスプレイ３５０に、予め設定された帯域制限値の各値をサイクルして表示することができる（例えば、５Ｍｂｐｓ、１０Ｍｂｐｓ、１５Ｍｂｐｓ、２０Ｍｂｐｓ、３０Ｍｂｐｓ・・・）。ボタン３４０を更に起動することにより、現在表示されている帯域制限が選択されたポートに課されるようにすることができる。勿論、ボタン３３０、３４０、およびディスプレイ３５０とのインタラクション（相互作用）を行う他の方法を使用することも想定される。
【００２６】
ボタン３３０、３４０、およびディスプレイ３５０を備えるＮＩＤが、これらの要素を動作させ、選択された人為的な最大帯域制限を実施するために適当なリソースを含むようにする。例えば、このようなＮＩＤが帯域制限機能を実施するためのプロセッサおよびメモリを備えるようにすることもできる。本明細書において使用する「プロセッサ」は、一般に、マイクロプロセッサなどの中央演算処理装置（ＣＰＵ）を含むコンピューティング・デバイスを意味する。ＣＰＵは、一般に、算術演算および論理演算行う算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）と、メモリからインストラクション（例えば、コード）を抽出し、このインストラクションを復号、実行し、必要な場合にＡＬＵを呼び出す制御ユニットとを含んでいる。本明細書における「メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）」は、一般に、チップ、テープ、またはディスクなどの、データを記憶可能な１つ以上のデバイスを意味する。メモリは、限定するものではないが、例として、１つ以上の、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ‐Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、または、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ‐Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）のチップである。プロセッサによって利用されるメモリは、プロセッサを含む集積ユニットの内部に存在するものでもよいし、外部に存在するものでもよい。例えば、マイクロプロセッサの場合には、メモリは、マイクロプロセッサ自体の内部に存在してもよいし、外部に存在してもよい。勿論、例えば、電子的インターフェースや特定用途向集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）など、他の構成要素を用いることもできる。
【００２７】
代替的には、ネットワーク・インフラストラクチャ・デバイス（ＮＩＤ）に統合されたウエブ・サーバーを用いてユーザが設定、再設定することを容易に実現することもできる。次に、図４を参照すると、例示的なウエブ・ページ（例えば、ＨＴＭＬにより符号化されたテキストを含む）が示されている。このウエブ・ページは、帯域制限を行うＮＩＤにより作成され、設定を行うウエブ・ブラウザのために提供されている。従来より、ウエブ・サーバーは、設定を容易にするために、住居用のルータ、無線アクセス・ポイント、および、ＬＡＮモデムに統合されている。本発明の一態様に従って、帯域制限を選択し、実施するために、同様の手法を用いることができる。しかしながら、本発明では、他のタイプのユーザ・インターフェースを使用、実施することも想定されている。
【００２８】
また、次に図５を参照すると、本発明の一態様に従った処理５００が示されている。処理５００は、特に、図２のネットワーク構成２００および図４のインターフェース４００と共に使用されるのに大変適している。次に図５を図２および図４と併せて参照すると、ＮＩＤの設定ウエブ・ページ４００は、ユーザが設定することを望むＮＩＤのＩＰアドレス（例えば、ｈｔｔｐ：／／１９２．１６８．１．ｘｘｘ）を、このＮＩＤに動作可能に接続された適切なコンピューティング・デバイス（例えば、ＬＡＮを介して接続されたパーソナル・コンピュータ）上で動作するウエブ・ブラジング・ソフトウエア・モジュール（例えば、インターネット・エクスプローラ（商標））内で入力することによってアクセスすることができる。
【００２９】
更に、限定するものではないが、例として、１つの構成においては、エンドポイント１において実行されているウエブ・ブラジング・ソフトウエアをＮＩＤ１２０（スイッチ２）に関連付けられたアドレスにアクセスするために使用する。ＮＩＤにより、このリクエストの受信５１０を行うことができる。リクエスト、またはその後の通信交換は、リクエストを行ったユーザが入口ポートに人為的な帯域制限を課すことを望んでいることを示す。これに応答して、ＮＩＤは、ユーザがポートを設定できるようにするためのＨＴＭＬで符号化されたウエブ・ページ４００の返送５２０を行う。ポート設定ユーティリティ・ユーザ・インターフェース４００は、図４に示すようなウエブ・ページでもよいし、ウインドウであってもよい。図４に示す例においては、インターフェース４００は、ＮＩＤ上の入口ポートを示すユーザが選択可能な各データ項目（例えば、リスト・ボックス内の各エントリー）を提供するポート選択ウインドウ４１０を含んでいる。ウインドウ４１０は、ユーザが選択可能な２つのポートを示す。更に、インターフェース４００は、各ポートのためにそれぞれ異なる帯域制限の中から選択を行うためのスクロール可能な帯域ウインドウ５２０を含んでいる。更に、ウインドウ４００は、例えば、バック（戻る）・ボタンなどのナビゲーション・デバイス４３０を含み、ユーザが前のウエブ・ページに戻ることができるようにする。完了ボタンは、ユーザの選択を確認し、キャンセル・ボタンは、設定処理を取り消す。マウスなどの従来のポインティング・デバイスを用いてユーザがウインドウ４００とのインタラクションを行うようにしてもよい。
【００３０】
設定を行う所定のポートが選択され、この選択されたポートに係る人為的な帯域制限が選択されると、ユーザは、ナビゲーション・デバイス４３０の完了ボタンを起動する。完了ボタンが起動されると、ＮＩＤは、特定のユーザ選択を示す新たな設定データの受信５３０を行う。このデータは、例えば、ＵＲＬ（Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｌｏｃａｔｏｒ）の一部など、従来の方法を用いてＮＩＤに受け渡される。ＮＩＤは、適切な方法を用いてこの情報の検出、取り込みを行う。次に、ＮＩＤは、対応するユーザが選択した制限を実行５４０する。
【００３１】
本発明の一態様によれば、帯域制限機能は、リーキー・バケット・アルゴリズム（Ｌｅａｋｙ  Ｂｕｃｋｅｔ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を用いて実行される。このアルゴリズムは、ウイリアム・スターリングス（Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｓｔａｌｌｉｎｇｓ）氏の「高速ネットワーク（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）」に記載されている（１９９８年著作権）。これは、例えば、ケーブル・モデムやＤＳＬモデムにおけるデータ・レートを制限する方法に類似するものである。例えば、リーキー・バケット（Ｌｅａｋｙ  Ｂｕｃｋｅｔ）のための時定数は、ＮＩＤが出会うトラフィックのタイプに基づいて選択されるか、ＮＩＤがアドバタイズされるアプリケーション（ＮＩＤ  ａｄｖｅｒｔｉｓｅｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）に基づいて選択されてもよい。例えば、時定数は、１００ミリ秒の範囲が適している。関連する技術分野の当業者であれば理解できるであろうが、ビット・レートに対するこの制限は、例えば、１００ベースＴであれば１００Ｍｂｐｓである実際のリンク・レートに対する変更を意味するものではない。実際、利用可能な最高のリンク・レートを使用することが望ましい。これは、無線リンクでは、特に有用であることが分かるであろう。
【００３２】
更に別の例では、リーキー・バケット・アルゴリズムは、基本的に小さなキューを使用し、パケットは、設定レートで送出される。平均入力転送レートが平均出力転送レートを超える場合には、キューは、最終的に一杯になる。キューが一杯になると、キューのレベルが十分に落ちて更なるパケットを受け入れることができるようになるまで、追加のパケットをキューの中に入れることは受け入れられない。キューは、ＮＩＤのユーザ設定を提供するプロセッサに応答するものでもよい。この場合、ＮＩＤは、実際のリンク・レートではなく、ユーザの選択に対応する最大のビット・レートでビットを受信する。
【００３３】
また、関連する技術分野の当業者であれば理解できるであろうが、データを送信するエンドポイントが、パケットが破棄されたか転送されたかについての通知を必要とすることがある。ＮＩＤの機能がＯＳＩリ参照モデルのレイヤー２に制限されている場合は、ＴＣＰが存在するとは考えられない。この代わりに、本発明の一態様によれば、送信元であるエンドポイントからのフローを効果的に制御するのに利用可能なイーサーネット・サービスに依存することができるであろう。２つのイーサーネット・インターフェースがケーブルによって接続されている場合、物理インターフェースは、通信のために使用する特定のバージョンのイーサーネットとのネゴシエーションを行う。限定するものではないが、例えば、インターフェースのスピードは、１０Ｍｂｐｓ〜１Ｇｂｐｓの範囲にある。また、フロー制御や全二重または半二重などの他の属性も存在する。本発明の一態様によれば、送信者にフィードバックを提供するために使用されるメカニズムは、ネゴシエーションの後にどのサービスが利用可能かによる。フロー制御のある全二重イーサーネット・リンクの場合には、フロー制御機構が直接使用され、送信元であるエンドポイントの送信機に対し、入ってくるキューが一杯になった際、これ以上のパケットを送信しないように通知する。キューに十分な空きができて追加のパケットを受け入れることが可能になると、フロー制御機構は、更なる送信を行うことを許可する。
【００３４】
フロー制御をサポートしない半二重リンクの場合には、スイッチは、入ってくるパケットの「スロット・タイム」の間にＭＡＣレベル・コリジョンが発生するようにシミュレートまたはエミュレートする。イーサーネットの規格によれば、この間隔の間にコリジョンが検出されると、送信機は、「強制コリジョン・ジャム信号（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  ｅｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ  ｊａｍ  ｓｉｇｎａｌ）」を送信し、次に、パケット送信を終了する。次に、送信機は、更なる送信を試行する前にランダムな時間待機する「バックオフ」期間に移行する。この処理は、パケットが通過するまで続けられる。全ての他のパケットは、インスタントのパケット（ｉｎｓｔａｎｔ  ｐａｃｋｅｔ）が転送されるまで、送信するエンドポイントの送信キューの中で待機する。ＯＳＩリファレンス・モデルの他のレベルの使用を含む、ＮＩＤの「絞られた（ｔｈｒｏｔｔｌｅｄ）」または、「管理された（ｇｏｖｅｒｎｅｄ）」入口ポートに対するフローを制御するために他のメカニズムを使用することもできる。
【００３５】
次に、図６を参照すると、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ規格に準拠するブリッジ転送処理６００が例示的に示されている。イーサーネット・スイッチおよび８０２．１１アクセス・ポイントがＩＥＥＥ８０２．１ブリッジの特定の実施態様と看做されることは、注目に値する。受信ポートに係るＭＡＣの受信機能はおよび送信ポートに係るＭＡＣの送信機能は、図示されていない。更に、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄは、実際の実施態様を定めていないが、パケットがあるポートのＭＡＣから別のポートのＭＡＣに転送される機能的な処理のみを定めている。
【００３６】
例えば、強制トポロジー・ブロック６１０に関し、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄは、各ポートが以下の（ａ）〜（ｄ）の場合、以下の（ａ）〜（ｄ）の場合にのみ、潜在的な送信ポートとして選択されることを定めている。これらは、（ａ）フレームが受信されたポートが転送状態にあった場合、（ｂ）送信のために考慮されたポートが転送状態にある場合、（ｃ）送信のために考慮されたポートとフレームが受信されたポートとが同一でない場合、および、（ｄ）フレームによって搬送されたＭＡＣサービス・データ・ユニット（ｍａｃ＿ｓｅｒｖｉｃｅ＿ｄａｔａ＿ｕｎｉｔ）のサイズが送信のために考慮されたポートが取り付けられるＬＡＮによってサポートされるＭＡＣサービス・データ・ユニットの最大のサイズを超えていない場合、である。潜在的な送信ポートとしてとして選択されていない各ポートについては、フレームは破棄される。フィルタリング・フレーム・ブロック６２０に関し、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄは、フィルタリングの決定が、転送処理によって以下の（ａ）〜（ｃ）に基づいて行われることを定めている。これらは、（ａ）受信されたフレームに搬送された送信先ＭＡＣアドレス、（ｂ）このＭＡＣアドレスおよび受信ポートのためのフィルタリング・データベースに含まれる情報、および、（ｃ）潜在的な送信ポートのためのデフォルト・グループ・フィルタリング動作、である。最後にキューイング・フレーム・ブロック６３０に関し、ＩＥＥＥ８０３．１Ｄは、転送処理がキューを作っている各フレームのためのストレージを提供し、キューを作っているフレームが各ブリッジ・ポートに関連付けられた個々のＭＡＣ構成要素に転送される機会を待っていることを定めている。同一のブリッジ・ポートに受信されるフレームの順番は、（ａ）送信先アドレス（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ＿ａｄｄｒｅｓｓ）および送信元アドレス（ｓｏｕｒｃｅ＿ａｄｄｒｅｓｓ）の所定の組み合わせのための所定のユーザ・プライオリティ（ｕｓｅｒ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙ）を有するユニキャスト・フレーム、および、（ｂ）所定の送信先アドレスのための所定のユーザ・プライオリティを有するマルチキャスト・フレーム、のために保持されている。転送処理は、所定のブリッジ・ポートに対し、１つ以上の転送キューを提供することがある。各フレームは、各ポートに関連付けられた状態情報の部分であるトラフィック・クラス・テーブルを用いてユーザ・プライオリティに基づいてストレージ・キューに割り当てられる。このテーブルは、ユーザ・プライオリティが有する可能性のある各値について、割り当てられるべきトラフィック・クラスの対応する値を示す。ユーザ・プライオリティの値の範囲は、０〜７である。出力キューおよび各キューのための処理は、送信ポートに関連付けられる。
【００３７】
処理６１０〜６３０は、ポート毎、または、単一のフローとして実施される。ポート毎に実施される場合には、帯域制限の機能は、そのチェーン（ｃｈａｉｎ）の内で実施する。図７は、受信ポートＭＡＣ７２０および転送処理６１０〜６３０の間で帯域制限機能７１０を実施する構成７００を示している。
【００３８】
ＮＩＤが、送信ポート毎に複数の出力キューを使用する８０２．１ｐ／ｑのプライオリティをサポートする場合、ユーザ・プライオリティ毎にトラフィックを制限することが望ましいことが分かるであろう。この場合、受信ポート毎のユーザ・プライオリティの各グループに関連付けられた別個のリーキー・バケット・アルゴリズムを使用することができる（なお、８０２．１Ｄでは、ユーザ・プライオリティをグループ分けしてユーザ・プライオリティの数を８未満にすることができる）。図８に示すように、適切なリーキー・バケット・アルゴリズム８１０１〜８１０ｎに入る前に、ユーザ・プライオリティに基づいて、各フレームの別個のグループへの分割８２０が行われる。リーキー・バケット・アルゴリズムに関連付けられた入力キューが一杯である場合には、対応する受信ポートに入るユーザ・プライオリティがマークされたパケットに対し、フロー制御が実行される。
【００３９】
特定の状況においては、上述した方法は、良好なＱｏＳを有するデータ・ストリームの配信を保証するものではない。例えば、図２を参照すると、エンドポイント４においてユーザは、１０Ｍｂｐｓのビデオ・ストリームを視聴している。しかしながら、エンドポイント３のユーザがエンドポイント２ではなく、エンドポイント１（ＰＣ）からファイルをリクエストすると、ＱｏＳの問題が発生する場合がある。この場合、エンドポイント１がビデオ・ストリーム・パケットに対して高いプライオリティを与えない場合には、ビデオ・ストリームのＱｏＳに問題が生じる。本発明の一態様によれば、このようなシナリオにおいて不良が発生するリスクは、上位レイヤー（例えば、ＩＰアドレスおよびポート・アドレス）を見てストリームを別個に識別する処理を実施し、得られた情報に基づいて別個のフロー制御を実施することによって少なくとも部分的に緩和される。
【００４０】
更に、ＩＥＥＥ８０２．１ｑプライオリティをサポートするＮＩＤの場合には、例えば、プライオリティ毎に帯域制限を割り当てることができる。この追加機能を有するＮＩＤは、より複雑なユーザ・インターフェースを備えることがある。この場合、スイッチとのインタラクションを行うウエブ・ブラウザを使用することが特に適している。更に、帯域制限は、プライオリティ・マーキングがパケットについているかどうかに係わらず、入口ポートに入る全てのトラフィックに影響する。高いプライオリティを有するパケットは、帯域制限機能を通過すると、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄに記載された優先扱いを受けるが、該当するポートに入るトラフィックの全てが制限を受ける。
【００４１】
例えば、イーサーネット・スイッチのために記載された同じ技術を８０２．１１ｘｘに準拠する無線ネットワークのコンポーネントに適用することもできる。大抵の場合、無線コンポーネントは、イーサーネット・スイッチと同様の、８０２．１Ｄブリッジの一部とみなすことができる。差異は、１つのボックス内の代わりに、ブリッジが分配されて存在し、無線リンク自体が単一のコリジョン・ドメインを表す点である。イーサーネット・スイッチのためには、リンクが最大のスピード（例えば、１００ベースＴでは１００Ｍｂｐｓ）での動作が継続することが望ましい。これは、無線リンクではより重要である。何故ならば、多くの場合、１つのリンクがより低い転送レートに減速すると、全てのリンクが同じ低い転送レートに減速するからである。
【００４２】
例えば、無線リンク・レートが５４Ｍｂｐｓであると仮定すると（このリンク・レートは、短距離では、８０２．１１ａまたは８０１．１１ｇで容易に達成できる）、このようなリンクで実際に測定されるスループットは、オーバーヘッドを考慮すると、約３０Ｍｂｐｓ程度となる。この３０Ｍｂｐｓをネットワークの無線部分に存在する複数のノードによって共有しなければならない。イーサーネット・インターフェースを有する無線アクセス・ポイントのための手法は、ＮＩＤのスイッチの実施態様のために与えられているものと同じである。フロー制御が同様に行われ、リーキー・バケット・アルゴリズムの配置（ｐｌａｃｅｍｅｎｔ）は同様である。更に、図９を参照して、データ転送ネットワークの無線セグメントにおける帯域制限を説明する。
【００４３】
図９は、本発明の一態様に従ったデータ転送ネットワーク２００（図２）の一部をより詳細に示す図である。無線アダプタ・カードをＰＣに直接差し込むような場合には、イーサーネット・インターフェースは存在しない。通常、カードのインターフェースは、ＰＣＭＣＩＡなどのＰＣバス・インターフェースである。この場合、ＰＣのプロセッサはバッファにデータをロードし、データの１フレームの転送準備ができたことをカードに示すフラグを設定する。このフレームが転送された後、カードは、フレームが転送され、バッファがデータの次のフレームを受け入れる準備ができていることをプロセッサに示すフラグを設定する。ホスト・プロセッサが許容されている最大のレートよりも早い転送レートでフレームを送信すると、無線アダプタによって、バッファが追加のフレームを受け入れる準備ができていることを示すフラグ（例えば、１つ以上のビット）が設定されるのが遅延する場合がある。
【００４４】
イーサーネットＮＩＤのために記載されたものと同じ方法を無線アクセス・ポイント上の帯域制限を調節するために使用することができる。ウエブ・サーバーを使用することは（大抵の無線アクセス・ポイントは、組み込まれたウエブ・サーバーを介して設定されるため）、帯域制限機能を実施する際に特に有用であることが分かるであろう。無線アダプタ・カードの場合、ＰＣ上のデバイス・ドライバに対するオプションとして調整を行うこともできるが、他の設定ユーティリティを利用することもできる。
【００４５】
デフォルトおよび／または全ての帯域制限を設定するために様々な手法を用いることができる。デフォルトの設定を選択すると、ユーザは、設定を変更することを気にすることなしに、ＮＩＤの帯域制限を組み入れることができる。ＮＩＤのデフォルト設定は、スイッチに存在するポート数に依存する場合がある。デフォルト設定は、意図するアプリケーション（例えば、高精細度ストリーミング）に依存する場合もある。即ち、ＮＩＤは、所定のネットワークのトポロジー・またはアプリケーションのために予め設定されたものとしてアドバタイズされる。想定可能な１つの手法では、２つ以上のデータ・フローが単一の転送ポートに集まっている場合には、これらのデータ・フローの合計帯域が、適用される転送ポートのリンク・レート未満の状態を維持するように、デフォルトの設定が行われる。例えば、各入口ポートの帯域が２５Ｍｂｐｓに制限されていると仮定すると、３つのフローが単一の転送ポートに集まっているならば、帯域制限は、７５Ｍｂｐｓ以下となっているであろう。リンクが全二重１００ベースＴリンクであるならば、全ての３つのフローは、適度なＱｏＳで、また、無視できる程度のブロッキングで転送される。
【００４６】
より無難な手法においては、各入口ポートに対するデフォルトの制限を、全ての入口ポートの合計帯域がもっとも低速の転送ポートのリンク・レートを下回るように設定する。例えば、９ポート１００ベースＴスイッチでは、各入口ポートのためのデフォルト帯域制限を１２Ｍｂｐｓに設定することが望ましい。また、ユーザの選択を制限するような各入口ポートに係わる最大帯域の制限、または、スイッチに係わる全体の帯域制限も有用である。ポート毎制限のロジック・フローは、デフォルトの設定のためのものと同様であろう。例えば、２つの入口ポートからのトラフィックが単一の転送ポートに集まっていると仮定すると、入口ポートのための帯域は、この転送ポートの最大スループットの１／２に制限される（例えば、１００Ｍｂｐｓでは５０Ｍｂｐｓに近い）。代替的には、ポート毎の最大の制限を、全体の最大値の特定の割合とすることができるであろう。全体の最大値は、一定の値であるか、ポート数の関数値である。また、全体の最大値もプログラム可能である。
【００４７】
ユーザが、マニュアルでＮＩＤの帯域制限を直接調節することを望まないような場合もあることが分かるであろう。従って、本発明は、アダプティブなＮＩＤ帯域制限も想定している。アダプティブな帯域制限は、入口ポートに入るトラフィックをストリーミング・トラフィックや、可能な限り早く転送する必要のあるトラフィックとして特徴づけることによって行うことができる。デフォルトの制限は、ストリームのフロー（例えば、３０Ｍｂｐｓ）が可能となるように、十分に大きな数に設定される。ポートの１つにおいてストリームが検出されると、スイッチにおける他の入口ポートの帯域が減少する。このように、ストリームのＱｏＳが保証されるように、入口ポートに集まるトラフィックがリンク・レートを下回る状態が維持される。例示的な実施の形態においては、アダプティブな帯域制限は、ＮＩＤがポートの１つに入るストリーミング・データを検出し、他のポートで利用可能な帯域を相応に制限する際に行われる。例えば、エンドポイントやストリーミング・データ・サーバー上で実行されるアプリケーションは、例えば、ＵＲＬの中やデータ・トランスポート・ヘッダの中などの、ＮＩＤを通るメッセージを、転送する。ＮＩＤは、このＮＩＤを通るメッセージを監査し、このメッセージを検出する。このメッセージが検出されると、データ・ストリームが無くなるか、または、開始ストリーミング・メッセージと類似する停止ストリーミング・メッセージがＮＩＤによって受信されるまで、ＮＩＤ上の他のポートの帯域が自動的に制限される。代替的には、ＮＩＤは、所定の一時的な期間に所定の送信元から、更に、所定の送信先へ、少なくとも所定の数のパケットが存在するかなど、データ・トラフィック・パターンを監視し、ストリーミング・データを示すパターンを識別する。このようなＮＩＤは、データ・トランスポート・ヘッダ情報を調べ、例えば、送信元のアドレスおよび送信先のアドレスおよびデータ・ストリームを示すタイムスタンプを識別する。勿論、ストリーミング・データを自動的に検出し、これに応答して他のポートの帯域をアダプティブに制限する他の技術を使用することもできる。
【００４８】
このスキームは、ネットワークの合計帯域の使用を「最適化」しない場合もあることが分かる。しかしながら、ギガビットのイーサーネット・デバイスおよびケーブルの配線に比較的余裕があることを鑑みれば、大抵の住居用のネットワークを含む、多くのネットワークにおいて、完全な帯域の最適化は不要である。ストリーミング・アプリケーションのための高いＱｏＳを保証するための簡単且つ効率的な方法を提供することが望まれると考えられる。多くの電気通信ネットワークにおいて、ネットワークは、「帯域に余裕がある（ｏｖｅｒ‐ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｅｄ）」。つまり、ネットワークが扱えるものよりも、より多くのトラフィックを発生させることができる。結果として、ネットワークの「ブロッキング」が発生する。本発明の一態様によれば、ネットワークは、実際には、強制的に「帯域に余裕がない（ｕｎｄｅｒ‐ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｅｄ）」状態にされる。この状態では、ネットワークは、許容されているトラフィックよりも多くのトラフィックを実際に取り扱うことができる。トラフィックが集まるリンクは、ギガビット・イーサーネットをサポートするように構成される場合もある（例えば、図２のＮＩＤ１１０に対して動作するリンク）。更に、関連する技術分野の当業者であれば理解できるであろうが、本発明は、同様の物理アーキテクチャを使用するどのようなＣＳＭＡ‐ＣＤパケットＬＡＮに適用することもできる。
【００４９】
当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明の装置および処理に対し、様々な変形および改変を施すことができることが理解できよう。従って、本発明は、付随する請求の範囲およびその均等物に本発明の改変および変形が包含されるように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明での使用に適当な例示的なデータ転送ネットワーク・アーキテクチャを示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明での使用に適当な例示的なデータ転送ネットワーク・アーキテクチャを示す図である。
【図２】図２は、本発明の一態様に従った帯域制限機能を含むデータ転送ネットワーク・アーキテクチャを示す図である。
【図３】図３は、本発明の一態様に従ったネットワーク・インフラストラクチャ・デバイスのための例示的なユーザ・インターフェースを示す図である。
【図４】図４は、本発明の別の態様に従ったネットワーク・インフラストラクチャ・デバイスのための例示的なユーザ・インターフェースを示す図である。
【図５】図５は、本発明の一態様に従った処理を示す図である。
【図６】図６は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ準拠方式における転送処理の動作を示す図である。
【図７】図７は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ準拠方式における本発明の一態様に従った転送デバイスの動作を示す図である。
【図８】図８は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ準拠方式における本発明の一態様に従った転送デバイスの動作を示す図である。
【図９】図９は、本発明の一態様に従った別の例示的なデータ転送ネットワーク・アーキテクチャを示す図である。
【図１Ａ】
2007535876.tif 000003
【図１Ｂ】
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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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【国際調査報告】
2007535876.tif 000013
2007535876.tif 000014
2007535876.tif 000015