(57)【要約】【課題】先にバッファリングされた低優先パケットの送出を待っている間に高優先パケットがバッファリングされても、当該高優先パケットを先に送出するよう制御可能なパケット優先制御装置を提供すること。【解決手段】ＩＰパケットを生成してパケット送信バッファ１０３にバッファリングするパケット生成部１０１と、リアルタイム性の高い高優先パケットを保持する領域およびリアルタイム性の低い低優先パケットを保持する領域から成るパケット送信バッファ１０３と、パケット送信バッファ１０３の各領域のメモリアドレスを管理するポインタ１３１ａ，１３１ｂ、パケット送信バッファ１０３中のパケットで優先して送信すべきパケットを選択するセレクタ１３３、およびセレクタ１３３で選択されたＩＰパケットをパケット送信バッファ１０３から読み出して物理層変換部１０７を介してネットワーク１０９に送出するパケット送信部１２３とを備える。【選択図】　　図１
2004015505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアルタイム性の高いデータから生成された高優先パケットを保持するための領域、およびリアルタイム性の低いデータから生成された低優先パケットを保持するための領域を有するパケット記憶手段と、
前記パケット記憶手段の高優先パケットを記憶する領域のメモリアドレスを管理する第１のアドレス管理手段と、前記パケット記憶手段の低優先パケットを記憶する領域のメモリアドレスを管理する第２のアドレス管理手段と、前記第１のアドレス管理手段および前記第２のアドレス管理手段で得られた各情報およびパケットを伝送するネットワークの状態または送信先端末の状態を示す情報に基づいて、前記パケット記憶手段に蓄積されているパケットの中から優先して送信するパケットを選択するパケット選択手段と、を有する優先制御手段と、
前記パケット選択手段によって選択されたパケットを前記パケット記憶手段から読み出して前記ネットワークに送出するパケット送出手段と、を備え、
前記パケット記憶手段に保持されている低優先パケットの送出を待っている間に高優先パケットが前記パケット記憶手段にバッファリングされると、前記パケット選択手段は当該高優先パケットを選択することを特徴とするパケット優先制御装置。
【請求項２】
前記パケット選択手段は、
前記ネットワークでコリジョンが発生した場合に得られるコリジョン情報に基づいて、前記パケット記憶手段に蓄積されているパケットの中から優先して送信するパケットを選択し、
コリジョンの発生により低優先パケットが再送待ち状態のときに、高優先パケットが前記パケット記憶手段にバッファリングされると、当該高優先パケットを選択することを特徴とする請求項１記載のパケット優先制御装置。
【請求項３】
ネットワークにパケットを送出した結果、前記ネットワーク中でコリジョンが発生したかを判別するコリジョン発生判別ステップと、
前記コリジョン発生判別ステップでコリジョン発生と判別されると、パケットを記憶するためのパケット記憶手段にリアルタイム性の高いデータから生成された高優先パケットが蓄積されており、かつ、待ち状態にある再送パケットがリアルタイム性の低いデータから生成された低優先パケットであるかを判別するパケット保持状態判別ステップと、
前記パケット保持状態判別ステップで高優先パケットが蓄積されており、かつ、再送パケットが低優先パケットであると判別されると、前記高優先パケットを前記パケット記憶手段から読み出して前記ネットワークに送出するパケット送出ステップと、
を有することを特徴とするパケット優先制御方法。
【請求項４】
送信先端末に向けてパケットを送出する際に、前記送信先端末がパケットを受信可能か判別する受信可能性判別ステップと、
前記受信可能性判別ステップでパケットを受信可能と判別されると、パケットを記憶するためのパケット記憶手段にリアルタイム性の高いデータから生成された高優先パケットが蓄積されており、かつ、待ち状態にある再送パケットがリアルタイム性の低いデータから生成された低優先パケットであるかを判別するパケット保持状態判別ステップと、
前記パケット保持状態判別ステップで高優先パケットが蓄積されており、かつ、再送パケットが低優先パケットであると判別されると、前記高優先パケットを前記パケット記憶手段から読み出して前記ネットワークに送出するパケット送出ステップと、
を有することを特徴とするパケット優先制御方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載のパケット優先制御方法をコンピュータに実行させるためのパケット優先制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先にバッファリングされたＩＰパケットの送出を待っている間にリアルタイム性の高いパケットがバッファリングされても、当該リアルタイム性の高いパケットを先に送出するよう制御するパケット優先制御装置、パケット優先制御方法およびパケット優先制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日では、音声や画像、動画、データ等のメディアデータをＩＰパケットの形態で伝送する方式が利用されているが、これらのメディアデータの中には高いリアルタイム性が求められるものがある。例えば、音声データや動画データは他のデータに比べてリアルタイム性が高いため、当該データの伝送時間が延びると音切れやコマ落ち等の発生する可能性が高くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術では、例えば半二重でイーサネット等のネットワークにＩＰパケットを送出したがコリジョンが発生した場合は、当該パケットを所定時間後に再送する必要があるため、この間は待ち状態となる。待ち状態のときはバッファ等に再送パケットが格納されており、適当な時間になると再送されるが、パケット再送までの待ち時間の間に当該再送パケットよりもリアルタイム性の高いパケットがバッファリングされても、当該リアルタイム性の高いパケットは再送が完了するまでバッファされたままである。
【０００４】
また、全二重でＩＰパケットを送出する場合も、送信先端末からポーズ信号が出ている間はＩＰパケットを送出することができないため待ち状態となるが、この状態の時に当該ＩＰパケットよりもリアルタイム性の高いパケットがバッファリングされても、当該リアルタイム性の高いパケットはウエイトしているＩＰパケットの送出が完了するまでバッファされたままである。
【０００５】
このように、従来の技術では、先にバッファリングされたＩＰパケットの送出を待っている間にリアルタイム性の高いパケットがバッファリングされても、当該リアルタイム性の高いパケットはバッファで待たされる時間だけ送信先端末に到達するまでの時間が長くなってしまうため、送信先端末においてスムーズに再生されないなどといった問題が発生する可能性が高くなる。
【０００６】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、先にバッファリングされた低優先パケットの送出を待っている間に高優先パケットがバッファリングされても、当該高優先パケットを先に送出するよう制御可能なパケット優先制御装置、パケット優先制御方法およびパケット優先制御プログラムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るパケット優先制御装置は、リアルタイム性の高いデータから生成された高優先パケットを保持するための領域、およびリアルタイム性の低いデータから生成された低優先パケットを保持するための領域を有するパケット記憶手段と、前記パケット記憶手段の高優先パケットを記憶する領域のメモリアドレスを管理する第１のアドレス管理手段と、前記パケット記憶手段の低優先パケットを記憶する領域のメモリアドレスを管理する第２のアドレス管理手段と、前記第１のアドレス管理手段および前記第２のアドレス管理手段で得られた各情報およびパケットを伝送するネットワークの状態または送信先端末の状態を示す情報に基づいて、前記パケット記憶手段に蓄積されているパケットの中から優先して送信するパケットを選択するパケット選択手段と、を有する優先制御手段と、前記パケット選択手段によって選択されたパケットを前記パケット記憶手段から読み出して前記ネットワークに送出するパケット送出手段と、を備え、前記パケット記憶手段に保持されている低優先パケットの送出を待っている間に高優先パケットが前記パケット記憶手段にバッファリングされると、前記パケット選択手段は当該高優先パケットを選択する。
【０００８】
したがって、先にバッファリングされた低優先パケットの送出を待っている間に高優先パケットがバッファリングされても、当該高優先パケットを先に送出することができる。このため、音声データや動画データ等のリアルタイム性の高いデータの伝送時間を短縮することができるため、音切れやコマ落ち等が発生する可能性を小さくすることができる。
【０００９】
また、本発明に係るパケット優先制御装置は、前記パケット選択手段は、前記ネットワークでコリジョンが発生した場合に得られるコリジョン情報に基づいて、前記パケット記憶手段に蓄積されているパケットの中から優先して送信するパケットを選択し、コリジョンの発生により低優先パケットが再送待ち状態のときに、高優先パケットが前記パケット記憶手段にバッファリングされると、当該高優先パケットを選択する。
【００１０】
このように、コリジョンの発生によって低優先パケットを再送するまでの間に当該低優先パケットよりも優先度の高い高優先パケットがバッファリングされた場合に、再送パケットである低優先パケットを先に送出するのではなく、高優先パケットを先に送出するため、コリジョンが発生しやすい状態のネットワークであっても高優先パケットを優先して送出することができる。
【００１１】
また、本発明に係るパケット優先制御方法は、ネットワークにパケットを送出した結果、前記ネットワーク中でコリジョンが発生したかを判別するコリジョン発生判別ステップと、前記コリジョン発生判別ステップでコリジョン発生と判別されると、パケットを記憶するためのパケット記憶手段にリアルタイム性の高いデータから生成された高優先パケットが蓄積されており、かつ、待ち状態にある再送パケットがリアルタイム性の低いデータから生成された低優先パケットであるかを判別するパケット保持状態判別ステップと、前記パケット保持状態判別ステップで高優先パケットが蓄積されており、かつ、再送パケットが低優先パケットであると判別されると、前記高優先パケットを前記パケット記憶手段から読み出して前記ネットワークに送出するパケット送出ステップと、を有する。
【００１２】
このように、コリジョンの発生によって低優先パケットを再送するまでの間に当該低優先パケットよりも優先度の高い高優先パケットがバッファリングされた場合、再送パケットである低優先パケットを先に送出するのではなく、高優先パケットを先に送出するため、コリジョンが発生しやすい状態のネットワークであっても高優先パケットを優先して送出することができる。
【００１３】
また、本発明に係るパケット優先制御方法は、送信先端末に向けてパケットを送出する際に、前記送信先端末がパケットを受信可能か判別する受信可能性判別ステップと、前記受信可能性判別ステップでパケットを受信可能と判別されると、パケットを記憶するためのパケット記憶手段にリアルタイム性の高いデータから生成された高優先パケットが蓄積されており、かつ、待ち状態にある再送パケットがリアルタイム性の低いデータから生成された低優先パケットであるかを判別するパケット保持状態判別ステップと、前記パケット保持状態判別ステップで高優先パケットが蓄積されており、かつ、再送パケットが低優先パケットであると判別されると、前記高優先パケットを前記パケット記憶手段から読み出して前記ネットワークに送出するパケット送出ステップと、を有する。
【００１４】
このように、送信先端末がパケットを受信可能となるまでの間に送出待ち状態のパケットよりも優先度の高い高優先パケットがバッファリングされた場合、再送パケットである低優先パケットを先に送出するのではなく、高優先パケットを先に送出するため、コリジョンが発生しやすい状態のネットワークであっても高優先パケットを優先して送出することができる。
【００１５】
さらに、本発明に係るパケット優先制御プログラムは、請求項１＋または２＋に記載のパケット優先制御方法をコンピュータに実行させるためのものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るパケット優先制御装置およびパケット優先制御方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では本発明に係るパケット優先制御装置およびパケット優先制御方法について詳述するが、本発明に係るパケット優先制御プログラムについては、パケット優先制御方法を実行させるためのプログラムであることから、その説明は以下のパケット優先制御方法の説明に含まれる。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るパケット優先制御装置を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態のパケット優先制御装置は、パケット生成部１０１と、特許請求の範囲のパケット記憶手段に該当するパケット送信バッファ１０３と、送受信処理部１０５と、物理層変換部１０７とを備えて構成されており、イーサネットやインターネット等のネットワーク１０９へのＩＰパケット送出を優先制御するものである。なお、本実施形態ではＩＰパケットの送受信を半二重で行うものとする。
【００１８】
以下、本実施形態のパケット優先制御装置が有する各構成要素について説明する。
まず、パケット生成部１０１およびパケット送信バッファ１０３について説明する。パケット生成部１０１は、音声や画像、動画、データ等のメディアデータからＩＰパケットを生成して、パケット送信バッファ１０３にバッファリングするものである。また、パケット送信バッファ１０３は、パケット生成部１０１で生成されたＩＰパケットを一時的に保持するものであり、音声データや動画データ等のリアルタイム性の高いデータから生成されたＩＰパケット（以下「高優先パケット」という。）を保持するための領域と、画像データや文字データ等のリアルタイム性の低いデータから生成されたＩＰパケット（以下「低優先パケット」という。）を保持するための領域とを有している。
【００１９】
次に、送受信処理部１０５について説明する。送受信処理部１０５は、パケット送信バッファ１０３に蓄積されているＩＰパケットを物理層変換部１０７を介してネットワーク１０９に送出するための処理や、ネットワーク１０９から送られたＩＰパケットをパケット受信バッファ（図示せず）に格納するための処理等を行うものであり、特許請求の範囲の優先制御手段に該当する優先制御部１２１、パケット送出手段に該当するパケット送信部１２３および受信部１２５から構成されている。
【００２０】
図２に、送受信処理部１０５の一部の構成を示す。同図に示すように、優先制御部１２１は、特許請求の範囲の第１のアドレス管理手段に該当するポインタ１３１ａと、第２のアドレス管理手段に該当するポインタ１３１ｂと、パケット選択手段に該当するセレクタ１３３とから構成されている。ポインタ１３１ａは、パケット送信バッファ１０３の高優先パケットを記憶する領域のメモリアドレスを管理するものである。また、ポインタ１３１ｂは、パケット送信バッファ１０３の低優先パケットを記憶する領域のメモリアドレスを管理するものである。
【００２１】
また、セレクタ１３３は、各ポインタ１３１ａ，１３１ｂで得られた情報と、ネットワーク１０９から送られたコリジョン情報に該当するＪＡＭ情報とから、パケット送信バッファ１０３に蓄積されているパケットの中から優先して送信すべきパケットを選択するものである。セレクタ１３３は、パケット送信バッファ１０３に高優先パケットと低優先パケットとが混在している場合には高優先パケットを優先して選択するものであり、特に、コリジョンの発生等によって低優先パケットがパケット送信バッファ１０３で再送待ち状態のときに高優先パケットがパケット送信バッファ１０３にバッファリングされると、当該高優先パケットを優先して選択する。
【００２２】
なお、ＪＡＭ情報とは、ネットワーク１０９に送出したＩＰパケットが当該ネットワーク中でコリジョン（衝突）が発生した場合に得られる情報である。また、高優先パケットまたは低優先パケットの中でも優先度を付けて送出する場合、セレクタ１３３は、各領域に蓄積されているパケットの優先クラスを参照しても良い。
【００２３】
また、パケット送信部は、セレクタ１３３で選択されたＩＰパケットをパケット送信バッファ１０３から読み出して物理層変換部１０７に送るものである。なお、セレクタ１３３は、ＩＰパケットの送出が完了したか否かをパケット送信部１２３に問い合わせて確認することができる。
【００２４】
次に、物理層変換部１０７について説明する。物理層変換部１０７は、パケット送信部１２３から送られたＩＰパケットをネットワーク１０９に実際に送出する信号に変換したり、ネットワーク１０９から受け取った信号を変換して受信データとして出力するものである。なお、ネットワーク１０９から受け取ったＪＡＭ信号も、物理層変換部１０７によって変換された後、送受信処理部１０５の優先制御部１２１を構成するセレクタ１３３に渡される。
【００２５】
次に、本実施形態のパケット優先制御装置の動作（パケット優先制御方法）について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の一実施形態に係るパケット優先制御方法について説明するフローチャートである。
【００２６】
まず、ステップＳ３０１において、送受信処理部１０５のパケット送信部１２３がＩＰパケットの送信を完了したかを優先制御部１２１が判別し、ステップＳ３０３において、優先制御部１２１のセレクタ１３３がＪＡＭ情報に基づいてネットワーク１０９中でコリジョンが発生したかを判別する。当該ステップＳ３０３でコリジョンが発生していなければステップＳ３０５に進み、コリジョンが発生していればステップＳ３１３に進む。
【００２７】
ステップＳ３０５では、セレクタ１３３がパケット送信バッファ１０３に高優先パケットが蓄積されているかを判別し、“ＹＥＳ”であればステップＳ３０９に進んで、パケット送信部１２３は当該高優先パケットをネットワーク１０９に送出し、“ＮＯ”であればステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７では、セレクタ１３３がパケット送信バッファ１０３に低優先パケットが蓄積されているかを判別し、“ＹＥＳ”であればステップＳ３１１に進んで、パケット送信部１２３は当該低優先パケットをネットワーク１０９に送出し、“ＮＯ”であれば一連の処理を終了する。
【００２８】
一方、ステップＳ３０３においてコリジョン発生と判別されステップＳ３１３に進むと、当該ステップＳ３１３では、パケット送信バッファ１０３に高優先パケットが蓄積されており、かつ、待ち状態にある再送パケットが低優先かをセレクタ１３３が判別し、“ＹＥＳ”であればステップＳ３１５に進んで前記高優先パケットをネットワーク１０９に送出し、“ＮＯ”であればステップＳ３１７に進んで前記再送パケットをネットワーク１０９に再送出する。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態のパケット優先制御装置およびパケット優先制御方法によれば、コリジョン等でＩＰパケットを再送するまでの間に当該ＩＰパケットよりも優先度の高いＩＰパケットがバッファリングされた場合に、再送パケットを先に送出するのではなく、当該優先度の高いＩＰパケットを先に送出することができる。したがって、コリジョンが発生しやすい状態のネットワークであっても、優先度の高いＩＰパケットを優先して送出することができる。この結果、音声データや動画データ等のリアルタイム性の高いデータの伝送時間を短縮することができるため、音切れやコマ落ち等が発生する可能性を小さくすることができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、ＩＰパケットの送受信を半二重で行うとして説明したが、全二重の通信方式を利用しても良い。その際、上記説明中、コリジョンの発生等によって低優先パケットがパケット送信バッファ１０３で再送待ち状態であるといった旨の説明は、送信先端末からポーズ信号が出ているために低優先パケットがパケット送信バッファ１０３で再送待ち状態であると読み替える。したがって、図３に示したフローチャートのステップＳ３０３は、ポーズ信号に基づいて送信先端末がパケットを受信可能か判別し、受信可能であればステップＳ３０５に進み、受信不可能であればステップＳ３１３に進む。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るパケット優先制御装置、パケット優先制御方法およびパケット優先制御プログラムによれば、先にバッファリングされた低優先パケットの送出を待っている間に高優先パケットがバッファリングされても、当該高優先パケットを先に送出することができる。このため、音声データや動画データ等のリアルタイム性の高いデータの伝送時間を短縮することができるため、音切れやコマ落ち等が発生する可能性を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るパケット優先制御装置を示すブロック図
【図２】送受信処理部の一部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施形態に係るパケット優先制御方法について説明するフローチャート
【符号の説明】
１０１　パケット生成部
１０３　パケット送信バッファ
１０５　送受信処理部
１０７　物理層変換部
１０９　ネットワーク
１２１　優先制御部
１２３　パケット送信部
１３１ａ，１３１ｂ　ポインタ
１３３　セレクタ
【図１】
2004015505.tif 000003
【図２】
2004015505.tif 000004
【図３】
2004015505.tif 000005