(57)【要約】【課題】従来の装置よりも、通信品質制御の調整または変更の自由度を拡大できるようにする。【解決手段】経路切替部１２０により、パケット情報を記憶するキュー１１０1〜１１０Nbと、入力されたパケット情報に対して通信品質に関する所定の制御処理を行って出力する制御部１３０1〜１３０Npと、入力されたパケット情報に応じたパケットデータを記憶部１５０から読み出して通信パケットを生成して送信する送信部１４０とを切替可能に接続する。【選択図】  図１
2005311409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された通信パケットの通信品質を制御して出力するパケット通信品質制御装置において、
入力された通信パケットを示すパケットデータを記憶する記憶部と、
前記記憶部のパケットデータに関する情報であるパケット情報を順次記憶する複数のキューと、
入力されたパケット情報に対して通信品質に関する所定の制御処理を行って出力する複数の制御部と、
入力されたパケット情報で特定される前記記憶部のパケットデータに基づき通信パケットを生成して送信する送信部と、
前記キュー、前記制御部、および前記送信部を収容するとともに、これら各部を相互に切替可能に接続する経路切替部とを備え、
前記キューは、記憶する前記パケット情報とこのパケット情報に対応するパケットデータの出力要求とを前記経路切替部を介して対応する接続相手へ出力し、
前記制御部は、前記経路切替部を介して入力されたパケット情報および出力要求に対して通信品質に関する所定の制御処理を行い、前記経路切替部を介して対応する接続相手へ出力し、
前記送信部は、入力された出力要求に応じて当該出力要求とともに入力されたパケット情報で特定されるパケットデータを前記記憶部から読み出し、そのパケットデータに基づき通信パケットを生成して送信することを特徴とするパケット通信品質制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパケット通信品質制御装置において、
前記経路切替部は、複数の前記キューおよび複数の制御部のうちのいずれか複数と１つの前記制御部とを相互に接続することを特徴とするパケット通信品質制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパケット通信品質制御装置において、
前記制御部は、複数の接続相手から入力されたパケット情報および出力要求のうちから、前記各接続相手側の処理状況に応じて変化する重みに基づきいずれか１つのパケット情報および出力要求を選択して出力する重み付け公平スケジューラからなることを特徴とするパケット通信品質制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載のパケット通信品質制御装置において、
前記制御部は、複数の接続相手から入力されたパケット情報および出力要求のうちから、前記各接続相手に固有の優先度に基づきいずれか１つのパケット情報および出力要求を選択して出力する優先制御スケジューラからなることを特徴とするパケット通信品質制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のパケット通信品質制御装置において、
前記送信部は、前記出力要求に対応する出力応答を、前記経路切替部を介して前記出力要求の出力元となる接続相手へ返送し、
前記制御部は、前記経路切替部を介して入力された出力応答を、前記前記経路切替部を介して前記出力要求の出力元となる接続相手へ返送し、
前記キューは、前記経路切替部を介して入力された出力応答に基づき、自己が出力したパケット情報に関する処理の完了を確認することを特徴とするパケット通信品質制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のパケット通信品質制御装置において、
前記キューは、当該キューを特定するキューＩＤを前記パケット情報に付加して送信し、
前記送信部は、前記出力応答の返送の際、入力された前記パケット情報に付加されているキューＩＤを前記出力応答に付加して返送し、
前記制御部および前記キューは、入力された前記出力応答に付加されているキューＩＤに基づき、自己が出力したパケット情報のうち前記キューＩＤに対応するパケット情報に関する処理の完了を確認することを特徴とするパケット通信品質制御装置。
【請求項７】
請求項５に記載のパケット通信品質制御装置において、
前記送信部は、前記出力要求を受信した後、当該出力要求に応じた前記パケット情報に対応するパケットデータの送信処理の完了前に、前記出力応答を返送することを特徴とするパケット通信品質制御装置。
【請求項８】
請求項５に記載のパケット通信品質制御装置において、
前記送信部は、前記出力要求を受信した後、当該出力要求に応じた前記パケット情報に対応するパケットデータの送信処理の完了後に、前記出力応答を返送することを特徴とするパケット通信品質制御装置。
【請求項９】
請求項１に記載のパケット通信品質制御装置において、
前記送信部として、前記経路切替部に収容された複数の送信部を備え、
いずれか複数の前記キューは、前記パケット情報として前記記憶部内の同一パケットデータに関するパケット情報をそれぞれ記憶し、当該パケット情報とこのパケット情報に対応する出力要求とを前記経路切替部を介して対応する接続相手へ出力し、
前記送信部は、入力された出力要求に応じて当該出力要求とともに入力されたパケット情報で特定される前記同一パケットデータを前記記憶部から読み出し、その同一パケットデータに基づき通信パケットを生成してそれぞれ個別の宛先へマルチキャスト送信することを特徴とするパケット通信品質制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット通信技術に関し、特にネットワークを介して受信した通信パケットを送信する際の通信品質を制御するパケット通信品質制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電話回線を用いた通信や、インターネットを介した通信、さらには宛先に通信パケットが到達するまでの時間が所定内に限定される通信等、利用される通信態様が多様化しつつある。
このような多様化に伴い、ＱｏＳ（Quality of Service）と呼ばれる通信品質の制御の重要性が高まっており、保証する通信品質に応じて通信制御を行うパケット通信品質制御技術が注目を集めている。
【０００３】
従来より、ネットワークに接続された通信サーバ等の中継機器では、パケットの所定のフィールドに記録された情報、例えば、ＩＰｖ４の場合はＴｏＳ（Type of Service）値などの情報に応じてパケットを振り分け、振り分けたパケットごとに異なる通信品質で通信が行われている。このような中継機器では、通信品質に応じて多様に通信制御を行う必要があるため、プログラム制御が行われていた。
【０００４】
また、ＯＳＩ（Open System Interconnection）参照モデルにおけるレイヤ３以上の通信制御を行う、いわゆるスイッチも実用化され、すべての処理をプログラム制御で行うのではなく、一部の処理をハードウェアで行うという技術も検討されている。通信品質制御をハードウエアで行うことにより、プログラム制御の問題であった処理速度を向上させようとするものである（例えば、非特許文献１など参照）。
【０００５】
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【非特許文献１】「簡単・快適・安全なネットワークサービスを実現するホームゲートウェイ(HIKARI GATE)」,http://www.ntt.co.jp/RD/OFIS/active/2003pdf/sw24.pdf,日本電信電話株式会社,端末・ソフトウェア技術,サイバーソリューション研究所
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の通信制御装置では、パケットが入力されるキュー、パケットの通信品質制御を行うスケジューラ、およびパケットを外部に送信する送信部等、装置の各構成部間の接続が固定されているため、通信品質の制御のための調整または変更の自由度が小さいという問題があった。
本発明はこのような問題を解決するためのものであり、通信品質制御の調整または変更の自由度を拡大できるパケット通信品質制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明にかかるパケット通信品質制御装置は、入力された通信パケットの通信品質を制御して出力するパケット通信品質制御装置において、入力された通信パケットを示すパケットデータを記憶する記憶部と、記憶部のパケットデータに関する情報であるパケット情報を順次記憶する複数のキューと、入力されたパケット情報に対して通信品質に関する所定の制御処理を行って出力する複数の制御部と、入力されたパケット情報で特定される記憶部のパケットデータに基づき通信パケットを生成して送信する送信部と、キュー、制御部、および送信部を収容するとともに、これら各部を相互に切替可能に接続する経路切替部とを備え、キューで、記憶するパケット情報とこのパケット情報に対応するパケットデータの出力要求とを経路切替部を介して対応する接続相手へ出力し、制御部で、経路切替部を介して入力されたパケット情報および出力要求に対して通信品質に関する所定の制御処理を行い、経路切替部を介して対応する接続相手へ出力し、送信部で、入力された出力要求に応じて当該出力要求とともに入力されたパケット情報で特定されるパケットデータを記憶部から読み出し、そのパケットデータに基づき通信パケットを生成して送信するようにしたものである。
【０００８】
この際、経路切替部で、複数のキューおよび複数の制御部のうちのいずれか複数と１つの制御部とを相互に接続するようにしてもよい。
さらに、制御部として、複数の接続相手から入力されたパケット情報および出力要求のうちから、各接続相手側の処理状況に応じて変化する重みに基づきいずれか１つのパケット情報および出力要求を選択して出力する重み付け公平スケジューラを用いてもよい。
【０００９】
あるいは、制御部として、複数の接続相手から入力されたパケット情報および出力要求のうちから、各接続相手に固有の優先度に基づきいずれか１つのパケット情報および出力要求を選択して出力する優先制御スケジューラを用いてもよい。
【００１０】
また、送信部で、出力要求に対応する出力応答を、経路切替部を介して出力要求の出力元となる接続相手へ返送し、制御部で、経路切替部を介して入力された出力応答を、経路切替部を介して出力要求の出力元となる接続相手へ返送し、キューで、経路切替部を介して入力された出力応答に基づき、自己が出力したパケット情報に関する処理の完了を確認するようにしてもよい。
【００１１】
この際、キューで、当該キューを特定するキューＩＤをパケット情報に付加して送信し、送信部で、出力応答の返送の際、入力されたパケット情報に付加されているキューＩＤを出力応答に付加して返送し、制御部およびキューで、入力された出力応答に付加されているキューＩＤに基づき、自己が出力したパケット情報のうちキューＩＤに対応するパケット情報に関する処理の完了を確認するようにしてもよい。
【００１２】
また、送信部で、出力要求を受信した後、当該出力要求に応じたパケット情報に対応するパケットデータの送信処理の完了前に、出力応答を返送するようにしてもよく、あるいは、出力要求を受信した後、当該出力要求に応じたパケット情報に対応するパケットデータの送信処理の完了後に、出力応答を返送するようにしてもよい。
【００１３】
また、送信部として、経路切替部に収容された複数の送信部を備え、いずれか複数のキューで、パケット情報として記憶部内の同一パケットデータに関するパケット情報をそれぞれ記憶し、当該パケット情報とこのパケット情報に対応する出力要求とを経路切替部を介して対応する接続相手へ出力し、送信部で、入力された出力要求に応じて当該出力要求とともに入力されたパケット情報で特定される同一パケットデータを記憶部から読み出し、その同一パケットデータに基づき通信パケットを生成してそれぞれ個別の宛先へマルチキャスト送信するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数のキュー、複数の制御部、および送信部が、経路切替部により切替可能に接続され、この経路切替部を介して、キューに入力されたパケット情報が任意の制御部で重みや優先度に基づき通信品質が制御されて送信部へ出力される。これにより、従来のようにキュー、制御部、および送信部が固定的に接続されている装置と比較して、通信品質制御の調整または変更の自由度を拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置について説明する。図１は本発明の一実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置の構成を示すブロック図である。
図１において、パケット通信品質制御装置１００には、キュー１１０、制御部１３０、記憶部１５０、送信部１４０、および経路切替部１２０が設けられている。
【００１６】
このうち、キュー１１０（１１０1〜１１０Nb：Ｎｂは正整数）は、通信パケットに関する情報であるパケット情報を記憶する。制御部１３０（１３０1〜１３０Ne：Ｎｂは正整数）は、入力されたパケット情報に所定の制御処理を行って出力する。記憶部１５０は、パケット情報によって特定されるパケットデータを記憶する。送信部１４０は、入力されたパケット情報によって特定されるパケットデータを記憶部１５０から読み出して通信パケットを生成して送信する。経路切替部１２０は、キュー１１０、制御部１３０および送信部１４０を切替可能に接続する。
本実施の形態では、経路切替部１２０を設けて、このようなキュー１１０、制御部１３０、および送信部１４０を、所望の通信品質制御に合わせて切替可能とするようにしたものである。
【００１７】
［パケット通信品質制御装置の構成］
次に、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置の構成について詳細に説明する。
パケット情報は、例えばパケット長、記憶部に記憶されたパケットデータの記憶領域を示すポインタ等の通信パケットに関する所定のデータであり、通信パケットごとに生成されるものである。
【００１８】
各キュー１１０1〜１１０Nbは、パケット情報で特定されるパケットデータの送信を送信部１４０に要求するために、出力要求とパケット情報とを経路切替部１２０に出力するようになっている。ここで、各キュー１１０1〜１１０Nbは、パケット情報が記憶されているとき、出力要求とパケット情報とを経路切替部１２０に出力するようになっている。なお、パケット情報、出力要求等の情報は、これらを内容とする信号を介して入出力されるものであり、以下、同様とする。
【００１９】
また、各キュー１１０1〜１１０Nbは、複数のパケット情報を記憶するとき、自己が記憶するパケット情報のうち、最初に記憶したパケット情報を最先に出力するようになっている。各キュー１１０1〜１１０Nbには、さらに、経路切替部１２０から出力応答が入力されるようになっている。ここで、出力応答は、各キュー１１０1〜１１０Nbが出力要求とパケット情報とを出力した後に、送信部１４０が出力要求を受信したことを示す情報である。
【００２０】
この出力応答は、出力要求の示す送信処理が送信部１４０によって完了する前に送信してもよく、出力要求が示す処理が送信部１４０によって完了した後に送信してもよい。したがって、この出力応答は、このパケット情報によって特定されるパケットデータが送信される前、送信される際、または、送信された後に送信部１４０から出力される信号であって、このパケット情報によって特定されるパケットデータが送信されるまたは送信されたことを示す情報である。
【００２１】
各キュー１１０1〜１１０Nbは、送信要求に応じた出力応答が入力されたとき、出力要求とともに出力したパケット情報の記憶を消去する。パケット情報の記憶の消去は、パケット情報そのものを消去するのではなく、パケット情報を記憶していた記憶領域を開放することによって行う方が処理の負担が少なく、好適である。
【００２２】
経路切替部１２０についての説明に先立ち、経路切替部１２０および各制御部１３０1〜１３０Neの入出力について、以下のように定義しておく。経路切替部１２０および各制御部１３０1〜１３０Neに入力される出力要求、パケット情報および出力応答には、先頭に「Ｉ」の文字を付し、Ｉ出力要求、Ｉパケット情報およびＩ出力応答という。
同様に、経路切替部１２０および各制御部１３０1〜１３０Neから出力される出力要求、パケット情報および出力応答には、先頭に「Ｏ」の文字を付し、Ｏ出力要求、Ｏパケット情報およびＯ出力応答という。なお、「Ｉ」と「Ｏ」とを識別するためにこれらの信号に、例えば２ビットのフラグを設け、「１０」が「Ｉ」の文字が付された信号を示し、「０１」が「Ｏ」の文字が付された信号を示すとするのでもよい。
【００２３】
経路切替部１２０は、自己が切替可能に接続する前段の構成部から出力された信号を、自己が接続する後段の構成部（接続相手）に出力するようになっている。ここで、経路切替部１２０には、各キュー１１０1〜１１０Nbから出力された出力要求およびパケット情報と、各制御部１３０1〜１３０Neから出力された出力要求、パケット情報および出力応答と、送信部１４０から出力された出力応答とが入力される。経路切替部１２０からは、入力された出力応答が各キュー１１０1〜１１０Nbに出力され、入力された出力要求、パケット情報および出力応答が各制御部１３０1〜１３０Neに出力され、入力された出力要求およびパケット情報が送信部１４０に出力される。
【００２４】
各制御部１３０1〜１３０Neは、入力されたＩ出力要求およびＩパケット情報と、自己の内部状態とに基づいて所定の制御処理を行い、Ｏ出力要求およびＯパケット情報を出力し、入力されたＩ出力応答と、自己の内部状態とに基づいて所定の制御処理を行い、Ｏ出力応答を出力するようになっている。各制御部１３０1〜１３０Neは、具体的には、スケジューラ、シェーパ等であり、さらに具体的には、優先制御を行うスケジューラ、公平制御を行うスケジューラ等が該当する。
【００２５】
ここで、各制御部１３０1〜１３０Neは、それぞれ経路切替部１２０と所定数Ｎｐ［ｉ］（ｉ＝１〜Ｎｅ：Ｎｅは正整数）のポート（以下、１次ポートという）を介して接続され、これらの１次ポートを介して、出力要求およびパケット情報が経路切替部１２０から各制御部１３０1〜１３０Neに出力され、出力応答が各制御部１３０1〜１３０Neから経路切替部１２０に出力されるようになっている。
【００２６】
また、各制御部１３０1〜１３０Neには複数のほかのポート（以下、２次ポートという）が設けられ、１つの２次ポートを介して出力要求およびパケット情報が各制御部１３０1〜１３０Neから経路切替部１２０に出力され、他方の２次ポートを介して出力応答が経路切替部１２０から各制御部１３０1〜１３０Neに出力されるようになっている。ここで、各制御部１３０1〜１３０Neは、入力された出力要求およびパケットデータを記憶し、または、これらに応じて自己が記憶するパラメータを変更するようになっている。また、各制御部１３０1〜１３０Neが記憶する出力要求、パケットデータ、または、上記のパラメータは、入力された出力応答に応じて変更されるようになっている。
【００２７】
送信部１４０は、送信可能な状態において、出力要求とパケット情報とが入力されたとき、入力されたパケット情報に基づいて外部の装置に通信パケットを送信するようになっている。通信パケットの送信は、パケット情報で特定される記憶領域からパケットデータを読み出し、読み出したパケットデータに所定の送信処理を施して通信パケットを生成し、生成した通信パケットを送信する工程を含むものとする。この所定の送信処理とは、例えば、通信プロトコルに応じた構成の通信パケットを生成する処理等をいい、送信可能な状態とは、例えば、セッションが張られており、いわゆるトークン・バケットのトークン量が送信対象のデータ長以上である状態等をいう。
【００２８】
また、送信部１４０は、パケットの送信の出力応答を生成する。出力応答は、送信完了後に行うのでも、送信中や送信に先立って行うようにするのでもよい。出力応答を送信完了後に行う場合、後段の各構成部は、出力応答の入力により送信が正常に完了したことを判断できる。出力応答を送信中や送信に先立って行う場合は、通信パケットの送信中に次の通信パケットの処理を開始することができ、連続処理さらには処理の高速化が可能となる。
【００２９】
［経路切替部での接続例］
次に、図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置１００の経路切替部１２０での接続例について説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置１００の経路切替部１２０での接続例であり、キューが４つ（Ｎｂ＝４）で、制御部が３つ（Ｎｐ＝３）で構成される例が示されている。このうち、図２（ａ）は、詳細な接続例を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）の機能的構成を示している。
【００３０】
図２（ａ）には、入力されたパケットデータに関するパケット情報を生成して出力する前処理部２０１、パケットデータを記憶する上記の記憶部１５０、および、前処理部２０１から出力されたパケット情報をキュー１１０1〜１１０Nbに振り分けるクラシファイア２０２が含まれている。
【００３１】
各キュー１１０1〜１１０Nbは、例えば、送信元や宛先、保証する通信品質等に応じて設けられ、上記のクラシファイア２０２が、パケット情報、キューに関する情報等の所定の情報に基づいてパケット情報を振り分けるものとする。なお、クラシファイア２０２の詳細については、本発明の趣旨の範囲外であり、その説明を省略する。
ここで、制御部１３０1は、重みに応じて入力された出力応答とパケット情報を選択する、重み付け公平制御スケジューラ１３１1であり、制御部１３０2は、優先度に応じて入力された出力応答とパケット情報を選択する、優先制御スケジューラ１３１2であり、制御部１３０3は、トラフィックシェイピングを行うシェーパ１３１3である。
【００３２】
なお、図２（ａ）において、各キュー１１０1〜１１０Nb、経路切替部１２０、重み付け公平制御スケジューラ１３１1、優先制御スケジューラ１３１2、シェーパ１３１3および送信部１４０のうちのいずれか２つを結ぶ矢印付の実線は、出力要求とパケット情報を示し、矢印付の破線は、出力応答を示す。また、経路切替部１２０内の矢印無しの実線および破線は、それぞれ、出力要求およびパケット情報と、出力応答とが伝播する経路を示す。
【００３３】
経路切替部１２０は、図２（ｂ）に示すように、キュー１１０1〜１１０3を重み付け公平制御スケジューラ１３１1に接続し、キュー１１０1〜１１０3からの出力要求とパケット情報を重み付け公平制御スケジューラ１３１1（接続相手）に出力し、重み付け公平制御スケジューラ１３１1からの出力応答をいずれかの対応するキュー１１０1〜１１０3（接続相手）に出力するようになっている。
【００３４】
また、経路切替部１２０は、キュー１１０4および重み付け公平制御スケジューラ１３１1を優先制御スケジューラ１３１2に接続し、キュー１１０4および重み付け公平制御スケジューラ１３１1からの出力要求とパケット情報を優先制御スケジューラ１３１2（接続相手）に出力し、優先制御スケジューラ１３１2からの出力応答をキュー１１０4（接続相手）または重み付け公平制御スケジューラ１３１1（接続相手）に出力するようになっている。
【００３５】
さらに、経路切替部１２０は、優先制御スケジューラ１３１2をシェーパ１３１3に接続し、優先制御スケジューラ１３１2からの出力要求とパケット情報をシェーパ１３１3（接続相手）に出力し、シェーパ１３１3からの出力応答を優先制御スケジューラ１３１2（接続相手）に出力するようになっている。そして、経路切替部１２０は、シェーパ１３１3を送信部１４０に接続し、シェーパ１３１3からの出力要求とパケット情報を送信部１４０（接続相手）に出力し、送信部１４０からの出力応答をシェーパ１３１3（接続相手）に出力するようになっている。
【００３６】
なお、図２（ａ）に示すように、外部のＣＰＵ２６０からの入力により、経路切替部１２０、重み付け公平制御スケジューラ１３１1、優先制御スケジューラ１３１2およびシェーパ１３１3に設定されるパラメータを変更可能とし、パラメータを変更することにより、例えば、経路切替部１２０内の接続を変更し、スケジューラに設定された重みや優先度の判断基準を変更する等の、これらの構成部の動作を調整または変更できるようにするのでもよい。キュー１１０1〜１１０Nbおよび送信部１４０についても同様である。
【００３７】
［パケット通信品質制御装置の動作］
次に、図３〜図１４を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置１００の動作について、図面を用いて説明する。これら図３〜図１４は、パケット通信品質制御装置１００の動作について説明するための図である。
【００３８】
まず、図３に、動作中のパケット通信品質制御装置１００の所定のタイミングでの状態を示す。この図３に示す状態では、キュー１１０1、キュー１１０2およびキュー１１０4には、それぞれ、Ｐ１−１（２）およびＰ１−２（２）、Ｐ２−１（４）およびＰ２−２（２）ならびにＰ４−１（４）およびＰ４−２（４）からなる一連のパケット情報が記憶されている。
【００３９】
なお、Ｐ１−１（２）等の各パケット情報に付された記号におけるカッコ内の数字は、そのパケット情報で特定されるパケットデータを送信するのに要するトークンの量を示す。以下、このトークンを「データ規模トークン」といい、「データ規模トークン」の量のことを「データ規模トークン量」という。特定のパケット情報を示すときは、データ規模トークンを「パケット情報にかかるデータ規模トークン」といい、データ規模トークン量を「パケット情報にかかるデータ規模トークン量」という。
【００４０】
また、図３に示す状態では、キュー１１０1およびキュー１１０2からは、それぞれ、不図示の出力要求と、パケット情報Ｐ１−１（２）、Ｐ２−１（４）とが重み付け公平制御スケジューラ１３１1に出力され、キュー１１０4からは、不図示の出力要求とパケット情報Ｐ４−１（４）が優先制御スケジューラ１３１2に出力されている。
【００４１】
重み付け公平制御スケジューラ１３１1の各１次ポートには、それぞれ同じ重み（図２（ｂ）に「１」として示す）が設定されているとともに、トークンが１次ポートごとに設けられたトークン・バケットに供給され、保持されるようになっている。図３には、重み付け公平制御スケジューラ１３１1の各１次ポートに、２個ずつトークンが保持されている様子が示されている。以下、１次ポートごとに設けられたトークン・バケットに保持されたトークンを「選択基準トークン」といい、選択基準トークンの量を選択基準トークン量という。特定の１次ポートを示すときは、選択基準トークンを「１次ポートの選択基準トークン」という。
【００４２】
重み付け公平制御スケジューラ１３１1は、ラウンド・ロビンにより、順に各１次ポート経由で入力された出力要求に応じてパケット情報を選択するか否かの判断を行う。この判断は、選択対象のパケット情報にかかるデータ規模トークン量と、この選択対象のパケット情報が入力された１次ポートの選択基準トークン量とを比較して行う。以下、判断対象のパケット情報のことを対象パケット情報といい、対象パケット情報が入力された１次ポートのことを、対象１次ポートといい、対象パケット情報を出力したキューのことを対象キューという。
【００４３】
重み付け公平制御スケジューラ１３１1は、対象１次ポートの選択基準トークン量が、対象パケット情報にかかるデータ規模トークン量以上であると判断したとき、この対象パケット情報を選択して、優先制御スケジューラ１３１2に出力し、対象１次ポートの選択基準トークンからデータ規模トークン量分のトークンを除去する。
【００４４】
対象１次ポートの選択基準トークン量が、対象パケット情報にかかるデータ規模トークン量未満であると判断したとき、対象パケット情報を選択せず、選択基準トークン量がデータ規模トークン量になるまで選択基準トークンが追加されるのを待つ。図３に、重み付け公平制御スケジューラ１３１1の対象キューがキュー１１０1であり、対象パケット情報がパケット情報Ｐ１−１（２）であり、重み付け公平制御スケジューラ１３１1が対象１次ポートを選択して出力用の２次ポートに接続している様子を示す。
【００４５】
前述した図２（ｂ）に示したように、優先制御スケジューラ１３１2には、重み付け公平制御スケジューラ１３１1からの出力が低優先の１次ポートに接続され、キュー１１０4からの出力が高優先の１次ポートに接続されている。優先制御スケジューラ１３１2は、高優先の１次ポートの入力を優先的に選択するようになっているため、図３に示すようにキュー１１０4からの出力が存在する状態では、優先キューであるキュー１１０4からの出力要求およびパケット情報を選択し、シェーパ１３１3に出力する。図３に、優先制御スケジューラ１３１2がキュー１１０4用の１次ポートを選択して出力用の２次ポートに接続し、キュー１１０4から出力されたパケット情報Ｐ４−１（４）をシェーパ１３１3に出力している様子を示す。
【００４６】
シェーパ１３１3は、シェイピングに応じた時間間隔でトークンがトークン・バケットに供給され、シェーパ１３１3に供給されたトークンの量が、入力されたパケット情報にかかるデータ規模トークン量以上となったとき、入力された出力要求およびパケット情報を送信部１４０に出力するようになっている。図３に示す状態では、シェーパ１３１3に供給されたトークンの量が３単位であり、入力されたパケット情報Ｐ４−１（４）にかかるデータ規模トークン量が４単位であるため、入力された出力要求およびパケット情報Ｐ４−１（４）が送信部１４０に出力されていない。
【００４７】
送信部１４０は、シェーパ１３１3からの出力要求およびパケット情報が入力されないため、送信の処理は行わない。図３に、各構成部の状態を示す上記のブロック構成図のほかに、送信部１４０から送信された通信パケットのデータを内容とする信号（以下、送信パケットデータ信号という）の送信状況を示す送信状況図が付加されている。図４から図１４までの各図についても、同様とする。図３の状態では、送信部１４０から通信パケットが送信されていないため、「現在」まで、送信パケットデータ信号存在しない。
【００４８】
図４は、図３に示す優先制御スケジューラ１３１2からシェーパ１３１3に出力要求およびパケットデータが出力されたタイミング以降のパケット通信品質制御装置１００の動作を説明するための図である。
図４には、シェーパ１３１3のトークン・バケットにトークンが供給され、供給されたトークンの量が４単位に増え、入力されたパケット情報Ｐ４−１（４）にかかるデータ規模トークン量以上になった以降の状態が示されている。シェーパ１３１3に供給されたトークンの量が入力されたパケット情報Ｐ４−１（４）にかかるデータ規模トークン量以上になったため、入力された出力要求およびパケット情報Ｐ４−１（４）が送信部１４０に出力される。
【００４９】
そして、送信部１４０からは、パケット情報Ｐ４−１（４）で特定されるパケットデータを内容とする通信パケット（以下、送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）という）の送信が開始され、パケット情報Ｐ４−１（４）に対応する出力応答がシェーパ１３１3に出力される。送信部１４０は、送信に先立ち、送信対象のパケットデータをパケット情報Ｐ４−１（４）で特定される記憶領域から読み出し、上記の送信処理を施す。
【００５０】
送信部１４０からの出力応答は、シェーパ１３１3の２次ポートに出力される。図４では、送信部１４０からシェーパ１３１3の２次ポートに出力応答の出力があったことを白抜きの丸を付して示した。図４に示す状態では、送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の送信が送信部１４０によって開始されているため、送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の一部が「現在」まで送信されている様子が送信状況図に示されている。
【００５１】
図５は、図４に示す送信部１４０からシェーパ１３１3に出力応答が出力されたタイミング以降のパケット通信品質制御装置１００の動作を説明するための図である。
図５には、送信部１４０が送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の送信を継続している間に、シェーパ１３１3が、入力された出力応答に応じてパケット情報Ｐ４−１（４）に関する処理の終了を確認し、パケット情報Ｐ４−１（４）にかかるデータ規模トークン量分のトークンを減らし、パケット情報Ｐ４−１（４）にかかる出力要求を停止するとともに、出力応答を優先制御スケジューラ１３１2に出力したタイミングにおける状態が示されている。シェーパ１３１3から優先制御スケジューラ１３１2の２次ポートに出力応答の出力があったことを白抜きの丸を付して示した。
【００５２】
図５に示すように、シェーパ１３１3のトークン（４単位）は、データ規模トークン量分（４単位）減らされて、０単位となっている。図５に示す状態では、送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の送信が送信部１４０によって継続されているため、「現在」まで送信された送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の量が図４に示す量より増加している様子が送信状況図に示されている。
【００５３】
図６は、図５に示すシェーパ１３１3から優先制御スケジューラ１３１2に出力応答が出力されたタイミング以降のパケット通信品質制御装置１００の動作を説明するための図である。
図６には、送信部１４０が送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の送信を継続している間に、優先制御スケジューラ１３１2が、入力された出力応答に応じて、パケット情報Ｐ４−１（４）に関する処理の終了を確認し、パケット情報Ｐ４−１（４）にかかる出力要求を停止するとともに、出力応答をキュー１１０4に出力したタイミングにおける状態が示されている。優先制御スケジューラ１３１2からキュー１１０4に出力応答の出力があったことを白抜きの丸を付して示した。
【００５４】
キュー１１０4は、優先制御スケジューラ１３１2から出力応答が入力されると、この出力応答に対応するパケット情報Ｐ４−１（４）に関する処理の終了を確認し、パケット情報Ｐ４−１（４）の記憶を消去する。パケット情報の記憶の消去は、パケット情報そのものを消去するのではなく、パケット情報を記憶していた記憶領域を開放することによって行う方が処理の負担が少なく、好適である。
【００５５】
なお、優先制御スケジューラ１３１2は、出力応答をキュー１１０4に出力したとき、一定期間、キュー１１０4の選択を停止する。図６に、キュー１１０4の選択を停止を停止したことを、優先制御スケジューラ１３１2の１次ポートと２次ポートとの接続を解除することで示した。ここで、上記の一定期間とは、出力応答が優先キューであるキュー１１０4に伝達され、次の出力要求が可能となるまでに要する時間をいう。図６に示す状態では、送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の送信が送信部１４０によって継続されているため、「現在」まで送信された送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の量が図５に示す量より、さらに増加している様子が送信状況図に示されている。
【００５６】
図７は、図６に示す優先制御スケジューラ１３１2からキュー１１０4に出力応答が出力されたタイミング以降のパケット通信品質制御装置１００の動作を説明するための図である。
図７には、送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の送信が終了し、優先制御スケジューラ１３１2に、次の出力要求およびパケット情報Ｐ４−２（４）が優先キューであるキュー１１０4から入力され、優先制御スケジューラ１３１2が入力された出力要求およびパケット情報Ｐ４−２（４）をシェーパ１３１3に出力している様子を示す。
【００５７】
キュー１１０4は、出力応答が入力されると、次の出力要求およびパケット情報Ｐ４−２（４）を優先制御スケジューラ１３１2に出力する。ここで、パケット情報Ｐ４−２（４）は、キュー１１０4に記憶されているパケット情報のうち、パケット情報Ｐ４−１（４）の次に入力が早かったパケットである。
【００５８】
図７に示す状態では、シェーパ１３１3に供給されたトークンの量が３単位であり、入力されたパケット情報Ｐ４−２（４）にかかるデータ規模トークン量が４単位であるため、入力された出力要求およびパケット情報Ｐ４−２（４）が送信部１４０に出力されていない。送信部１４０は、シェーパ１３１3からの出力要求およびパケット情報が入力されないため、次の出力要求およびパケット情報が入力されるまで待機している。
【００５９】
また、図７に示す状態では、送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の送信が終了し、次の送信パケットデータ信号の送信を待っている状態であるため、「現在」と送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の終了時刻との間に信号が存在していない様子が送信状況図に示されている。
【００６０】
図８は、図７に示す優先制御スケジューラ１３１2からシェーパ１３１3に出力要求およびパケット情報が出力されたタイミング以降のパケット通信品質制御装置１００の動作を説明するための図である。
図８には、シェーパ１３１3のトークン・バケットにトークンが供給され、供給されたトークンの量が４単位に増え、入力されたパケット情報Ｐ４−２（４）にかかるデータ規模トークン量以上になった以降の状態が示されている。シェーパ１３１3に供給されたトークンの量が入力されたパケット情報Ｐ４−２（４）にかかるデータ規模トークン量以上になったため、入力された出力要求およびパケット情報Ｐ４−２（４）が送信部１４０に出力される。
【００６１】
そして、送信部１４０からは、送信パケットデータ信号Ｐ４−２（４）の送信が開始され、パケット情報Ｐ４−２（４）に対応する出力応答がシェーパ１３１3に出力される。送信部１４０は、送信に先立ち、送信対象のパケットデータをパケット情報Ｐ４−２（４）で特定される記憶領域から読み出し、上記の送信処理を施す。送信部１４０からシェーパ１３１3の２次ポートに出力応答の出力があったことを図８に白抜きの丸を付して示した。
【００６２】
図８に示す状態では、送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の送信が完了し、送信パケットデータ信号Ｐ４−２（４）の送信が送信部１４０によって開始されているため、送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）の終了後、一定時間経過後に送信パケットデータ信号Ｐ４−２（４）が出現し、その一部が「現在」まで送信されている様子が送信状況図に示されている。
送信部１４０からシェーパ１３１3の２次ポートに出力応答を出力した後のパケット通信品質制御装置１００の動作は、図５および図６を用いて行った説明と同様であるため、その説明を省略する。
【００６３】
図９は、キュー１１０4がパケット情報Ｐ４−２（４）の記憶を消去した後のパケット通信品質制御装置１００の動作を説明するための図である。キュー１１０4がパケット情報Ｐ４−２（４）の記憶を消去した後は、キュー１１０4に記憶されるパケット情報はなくなり、優先制御スケジューラ１３１2は、残りの１次ポート経由で入力される出力要求およびパケット情報Ｐ１−１（２）を選択する。図９には、低優先の重み付け公平制御スケジューラ１３１1に接続された優先制御スケジューラ１３１2の１次ポートが、優先制御スケジューラ１３１2の２次ポートに接続されている様子が示されている。
【００６４】
優先制御スケジューラ１３１2が選択した出力要求およびパケット情報Ｐ１−１（２）は、シェーパ１３１3に出力され、シェーパ１３１3は、供給されたトークンの量が、入力されたパケット情報にかかるデータ規模トークン量以上になるまで、入力された出力要求およびパケット情報の出力を待ち、供給されたトークンの量が、入力されたパケット情報にかかるデータ規模トークン量以上になったとき、出力要求およびパケット情報Ｐ１−１（２）を送信部１４０に出力する。
【００６５】
送信部１４０からは、送信パケットデータ信号Ｐ１−１（２）の送信が開始され、パケット情報Ｐ１−１（２）に対応する出力応答がシェーパ１３１3に出力される。送信部１４０からの出力応答は、シェーパ１３１3の２次ポートに出力される。送信部１４０からシェーパ１３１3の２次ポートに出力応答の出力があったことを白抜きの丸を付して図９に示した。
【００６６】
図９に示す状態では、送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）、Ｐ４−２（４）の送信が完了し、送信パケットデータ信号Ｐ１−１（２）の送信が送信部１４０によって開始されているため、送信パケットデータ信号Ｐ４−２（４）の終了後、一定時間経過後に送信パケットデータ信号Ｐ１−１（２）が出現し、その一部が「現在」まで送信されている様子が送信状況図に示されている。
【００６７】
送信部１４０がシェーパ１３１3の２次ポートに出力応答を出力した後、優先制御スケジューラ１３１2が重み付け公平制御スケジューラ１３１1に出力応答を出力するまでのパケット通信品質制御装置１００の動作は、図５および図６を用いて行った説明と同様であるため、その説明を省略する。
【００６８】
図１０は、優先制御スケジューラ１３１2が重み付け公平制御スケジューラ１３１1に出力応答を出力した後のパケット通信品質制御装置１００の動作を説明するための図である。送信部１４０が送信パケットデータ信号Ｐ１−１（２）の送信を継続している間に、重み付け公平制御スケジューラ１３１1が、入力された出力応答に応じて、パケット情報Ｐ１−１（２）にかかる出力要求を停止するとともに、出力応答をキュー１１０1に出力する。重み付け公平制御スケジューラ１３１1からキュー１１０1に出力応答の出力があったことを白抜きの丸を付して示した。
【００６９】
キュー１１０1は、重み付け公平制御スケジューラ１３１1から出力応答が入力されると、この出力応答に対応するパケット情報Ｐ１−１（２）の記憶を消去する。パケット情報の記憶の消去は、パケット情報そのものを消去するのではなく、パケット情報を記憶していた記憶領域を開放することによって行う方が処理の負担が少なく、好適である。
【００７０】
なお、重み付け公平制御スケジューラ１３１1は、出力応答をキュー１１０1に出力したとき、一定期間、キュー１１０1の選択を停止する。図１０に、キュー１１０1の選択を停止したことを、重み付け公平制御スケジューラ１３１1の１次ポートと２次ポートとの接続を解除することで示した。ここで、上記の一定期間とは、出力応答が優先キューであるキュー１１０1に伝達され、次の出力要求が可能となるまでに要する時間をいう。図１０に示す状態では、図９に示す状態で開始された、送信パケットデータ信号Ｐ１−１（２）の送信が送信部１４０によって継続されているため、送信パケットデータ信号Ｐ１−１（２）が増加している様子が送信状況図に示されている。
【００７１】
重み付け公平制御スケジューラ１３１1がキュー１１０1に出力応答を出力した以降、キュー１１０1が次の出力要求を重み付け公平制御スケジューラ１３１1に出力要求するまでのパケット通信品質制御装置１００の動作は、図６および図７を用いて行った説明と同様であるため、その説明を省略する。
【００７２】
図１１は、重み付け公平制御スケジューラ１３１1がキュー１１０1に出力応答を出力した後のパケット通信品質制御装置１００の動作を説明するための図である。図１１に示す状態では、キュー１１０1に出力応答が入力された後に、この出力応答に対応するパケット情報Ｐ１−１（２）の記憶が消去されている。
重み付け公平制御スケジューラ１３１1は、データ規模トークン量以上の選択基準トークン量の選択基準トークンが追加されたので、次の出力要求およびパケット情報をラウンド・ロビンにより選択し、選択した、キュー１１０1からの出力要求およびパケット情報Ｐ１−２（２）を優先制御スケジューラ１３１2に出力する。
【００７３】
優先制御スケジューラ１３１2は、高優先のキュー１１０4からの入力がないため、低優先の重み付け公平制御スケジューラ１３１1からの出力要求およびパケット情報Ｐ１−２（２）を選択し、シェーパ１３１3に出力する。図１１に示す状態では、シェーパ１３１3にはパケット情報Ｐ１−２（２）にかかるデータ規模トークン量（２単位）以上の量の選択基準トークンが供給されていないため（１単位）、シェーパ１３１3から送信部１４０に出力要求およびパケット情報Ｐ１−２（２）は、出力されない。
【００７４】
図１１に示す状態では、図１０に示す状態で継続されていた、送信パケットデータ信号Ｐ１−１（２）の送信が終了し、次の送信パケットデータ信号Ｐ１−２（２）の送信が行われていないため、「現在」と送信パケットデータ信号Ｐ１−２（２）の終了時刻との間に信号が存在していない様子が送信状況図に示されている。
優先制御スケジューラ１３１2からシェーパ１３１3に出力要求およびパケット情報Ｐ１−２（２）を出力した後、キュー１１０1のパケット情報Ｐ１−２（２）が消去されるまでのパケット通信品質制御装置１００の動作は、図８を用いて行った説明と同様であるため、その説明を省略する。
【００７５】
図１２は、キュー１１０1のパケット情報Ｐ１−２（２）が消去され、送信パケットデータ信号Ｐ１−２（２）の送信が送信部１４０によって完了した後のパケット通信品質制御装置１００の動作を説明するための図である。
重み付け公平制御スケジューラ１３１1は、ラウンドロビンで、次の出力要求およびパケット情報を選択しようとするが、重み付け公平制御スケジューラ１３１1に接続されたキューのうち、パケット情報が記憶されているキューは、キュー１１０2のみであるため、キュー１１０2からの出力要求およびパケット情報を選択しようとする。
【００７６】
重み付け公平制御スケジューラ１３１1のキュー１１０2が接続された１次ポートには、出力要求およびパケット情報を選択するために十分な量の選択基準トークンが供給されているため、重み付け公平制御スケジューラ１３１1は、キュー１１０2からの出力要求およびパケット情報Ｐ２−１（４）を選択し、優先制御スケジューラ１３１2に出力する。
【００７７】
優先制御スケジューラ１３１2は、高優先のキュー１１０4からの入力がないため、低優先の重み付け公平制御スケジューラ１３１1からの出力要求およびパケット情報Ｐ２−１（４）を選択し、シェーパ１３１3に出力する。図１２に示す状態では、シェーパ１３１3にはパケット情報Ｐ２−１（４）にかかるデータ規模トークン量（４単位）以上の量の選択基準トークンが供給されていないため（１単位）、シェーパ１３１3から送信部１４０に出力要求およびパケット情報Ｐ２−１（４）は、出力されない。
【００７８】
図１２に示す状態では、送信パケットデータ信号Ｐ１−２（２）の送信が送信部１４０によって完了し、次の送信パケットデータ信号Ｐ２−１（４）の送信を待っている状態であるため、「現在」と送信パケットデータ信号Ｐ１−２（２）の終了時刻との間に信号が存在していない様子が送信状況図に示されている。
優先制御スケジューラ１３１2からシェーパ１３１3に出力要求およびパケット情報Ｐ１−２（２）を出力した後、キュー１１０2のパケット情報Ｐ２−１（４）が消去されるまでのパケット通信品質制御装置１００の動作は、図８を用いて行った説明と同様であるため、その説明を省略する。
【００７９】
図１３は、キュー１１０2のパケット情報Ｐ２−１（４）が消去され、送信パケットデータ信号Ｐ２−１（４）の送信が送信部１４０によって完了した後のパケット通信品質制御装置１００の動作を説明するための図である。
重み付け公平制御スケジューラ１３１1は、ラウンドロビンで、次の出力要求およびパケット情報を選択しようとするが、重み付け公平制御スケジューラ１３１1に接続されたキューのうち、パケット情報が記憶されているキューは、キュー１１０2のみであるため、キュー１１０2からの出力要求およびパケット情報を選択しようとする。
【００８０】
重み付け公平制御スケジューラ１３１1は、出力要求およびパケット情報を選択するために十分な量の選択基準トークン（２単位）が供給されるのを待ち、供給されたとき、キュー１１０2からの出力要求およびパケット情報Ｐ２−２（２）を選択し、優先制御スケジューラ１３１2に出力する。
【００８１】
優先制御スケジューラ１３１2は、高優先のキュー１１０4からの入力がないため、低優先の重み付け公平制御スケジューラ１３１1からの出力要求およびパケット情報Ｐ２−２（２）を選択し、シェーパ１３１3に出力する。図１３に示す状態では、シェーパ１３１3にはパケット情報Ｐ２−２（２）にかかるデータ規模トークン量（２単位）以上の量の選択基準トークンが供給されていないため（１単位）、シェーパ１３１3から送信部１４０に出力要求およびパケット情報Ｐ２−１（４）は、出力されない。
【００８２】
図１２に示す状態では、送信パケットデータ信号Ｐ２−１（４）の送信が送信部１４０によって完了し、次の送信パケットデータ信号Ｐ２−２（２）の送信を待っている状態であるため、「現在」と送信パケットデータ信号Ｐ２−１（４）の終了時刻との間に信号が存在していない様子が送信状況図に示されている。
優先制御スケジューラ１３１2からシェーパ１３１3に出力要求およびパケット情報Ｐ２−２（２）を出力した後、キュー１１０2のパケット情報Ｐ２−２（２）が消去されるまでのパケット通信品質制御装置１００の動作は、図８を用いて行った説明と同様であるため、その説明を省略する。すべてのキュー１１０1〜１１０4に記憶されたパケット情報が消去され、すべてのパケットデータの送信が完了した状態を図１４に示した。
【００８３】
すべてのキュー１１０1〜１１０4に記憶されたパケット情報にとよって特定されるパケットデータは送信されているため、送信状況図には、すべての送信パケットデータ信号Ｐ４−１（４）、Ｐ４−２（４）、Ｐ１−１（２）、Ｐ１−２（２）、Ｐ２−１（４）、Ｐ２−２（２）が表示され、「現在」と送信パケットデータ信号Ｐ２−２（２）の終了時刻との間に信号が存在していない。
【００８４】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置は、キュー、制御部および送信部を切替可能に接続する経路切替部を設けたため、従来の装置よりも、通信品質制御の調整または変更の自由度を拡大することができる。
また、送信部および各制御部が、出力要求の受信を示す出力応答を該当する前段の構成部に出力するようにしたため、出力応答を受信した各構成部は、出力要求が送信部に伝達されたことを確実に判断することができる。
【００８５】
また、送信部および各制御部が、出力要求が示す処理の完了前に、出力要求を該当する前段の構成部に出力するようにしたため、現在の出力要求にかかる処理が完了する前に次の出力要求を準備することができ、処理時間を短縮することができる。
また、送信部および各制御部が、出力要求が示す処理の完了後に、出力要求を該当する前段の構成部に出力するようにしたため、現在の出力要求にかかる処理を確実に行うことができる。
【００８６】
［第２の実施の形態］
次に、図１５を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置について説明する。図１５は、本発明の第２の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置のブロック構成を示す図である。
前述した第１の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置１００の構成では、出力応答が入力されたとき、入力された出力応答に対応する後段の構成部にこの出力応答を出力するようになっていた。
【００８７】
具体的には、優先制御スケジューラ１３１2が、キュー１１０1からの出力要求に対応する出力応答を重み付け公平制御スケジューラ１３１1に出力したとき、重み付け公平制御スケジューラ１３１1は、この出力応答を後段のキュー１１０1に出力する。そして、重み付け公平制御スケジューラ１３１1は、他のキュー１１０2、１１０3、１１０4には、この出力応答を出力しないように動作する。その結果、送信部１４０は、後段のシェーパ１３１3に出力応答を出力するだけである。
【００８８】
本発明の第２の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置２００を構成する各キュー２１０1〜２１０Nbが出力するパケット情報には、このパケット情報を出力したキューを特定するキューＩＤが含まれる。パケット通信品質制御装置２００を構成する送信部２４０は、経路切替部２２０を介して接続される後段のすべてのキュー２１０1〜２１０Nbおよびすべての制御部２３０1〜２３０Npに出力応答を出力するようになっている。
ただし、送信部２４０は、所定の場合（所定の構成部が予備として設けられている場合等）には、予め決められた一部のキューまたは一部の制御部に出力信号を出力しない構成でもよいが、以下では、上記のすべての構成部に出力応答を出力するものとして説明を行う。
【００８９】
送信部２４０が出力する出力応答には、送信対象の、送信中の、送信終了後の送信パケットデータ信号にかかるパケット情報を出力したキューを特定するキューＩＤが含まれる。このキューＩＤは、送信パケットデータ信号にかかるパケット情報に含まれるものである。
【００９０】
各キュー２１０1〜２１０Nbは、出力応答が入力されると、入力された出力応答に含まれるキューＩＤが、自己（以下、ＩＤ特定キューという）が最後に出力要求とともに出力したパケット情報に含まれるキューＩＤと一致するか否かを判断する。一致すると判断した場合、ＩＤ特定キューは、最後に出力要求とともに出力したパケット情報の記憶を消去する。パケット情報の記憶の消去は、パケット情報そのものを消去するのではなく、パケット情報を記憶していた記憶領域を開放することによって行う方が処理の負担が少なく、好適である。一致しないと判断した場合は、上記の処理は行わない。
【００９１】
次に、制御部２３０1〜２３０Npについての説明を行う。制御部２３０1〜２３０Neは、最後に入力された出力要求とパケット情報とを記憶するようになっているものとする。制御部２３０1〜２３０Npは、出力応答が入力されると、入力された出力応答に含まれるキューＩＤが、自己（以下、ＩＤ特定制御部という）が記憶するパケット情報に含まれるキューＩＤと一致するか否かを判断する。一致すると判断した場合、ＩＤ特定制御部は、出力要求の記憶等、所定の内部状態の変更を行う。一致しないと判断した場合は、上記の処理は行わない。
出力応答以外の信号の動作については、本発明の第１の実施の形態において詳細に説明した動作と同様であり、その説明を省略する。
【００９２】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置は、キュー、制御部、および送信部を切替可能に接続する経路切替部を設けたため、従来の装置よりも、通信品質制御の調整または変更の自由度を拡大することができとともに、キューＩＤを用いてキューを特定し、キューＩＤで特定されるキューからの出力要求を受信したことを送信部が各構成部に出力するため、途中の構成部を介して該当するキューまで伝達する時間を短縮でき、処理時間を短縮することができる。
【００９３】
また、送信部および各制御部が、出力要求の受信を示す出力応答を該当する前段の構成部に出力するようにしたため、出力応答を受信した各構成部は、出力要求が送信部に伝達されたことを確実に判断することができる。
また、送信部および各制御部が、出力要求が示す処理の完了前に、出力要求を該当する前段の構成部に出力するようにしたため、現在の出力要求にかかる処理が完了する前に次の出力要求を準備することができ、処理時間を短縮することができる。
また、送信部および各制御部が、出力要求が示す処理の完了後に、出力要求を該当する前段の構成部に出力するようにしたため、現在の出力要求にかかる処理を確実に行うことができる。
【００９４】
［第３の実施の形態］
次に、図１６を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置について説明する。図１６は、本発明の第３の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置のブロック構成を示す図である。
前述した第１の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置１００の構成では、１つの送信部を備え、ユニキャストを行うものである。これに対して、本発明の第３の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置３００は、複数の送信部３４０1〜３４０Nsを備え、同一の通信パケットを複数の宛先の装置に送信するマルチキャストを可能とする構成を有するものである。
【００９５】
ここで、すべてのキュー３１０1〜３１０Nb、すべての制御部２３０1〜２３０Ne、および、すべての送信部３４０1〜３４０Nsは、経路切替部３２０を介して他のいずれかの構成部（経路切替部１２０を除く）に接続されているものとするが、所定の場合（所定の構成部が予備として設けられている場合等）には、必ずしも接続されいなくてもよい。
【００９６】
同一の通信パケットを異なる宛先の装置にそれぞれ並列的に送信するマルチキャスト送信を行う場合、例えば前述した図２の前処理部２０１やクラシファイア２０２により、各キュー３１０1〜３１０Nbに対して、同一パケットデータに対する異なる宛先ごとのパケット情報が並列的に入力される。
この際、各パケット情報は、記憶部１５０内の同一格納場所に記憶されている同一パケットデータを参照している。
【００９７】
また、各キュー３１０1〜３１０Nbが出力するパケット情報には、このパケット情報によって特定されるパケットデータがマルチキャストするものか否かを指定するマルチキャストフラグと、マルチキャストの回数であるマルチキャスト数とが含まれる。このマルチキャストフラグは、例えば、１ビットの信号であり、フラグが立っているとき（「１」のとき）にマルチキャストする。以下では、マルチキャストフラグが「１」のときにマルチキャストするものとする。
【００９８】
各送信部３４０1〜３４０Nsは、マルチキャストを行う機能を有するほか、本発明の第１の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置１００を構成する送信部１４０の機能をも有するものとする。各送信部３４０1〜３４０Nsは、出力要求とパケット情報が入力されると、マルチキャストフラグが「１」か否かを判断し、「１」であると判断したときにマルチキャストする。「Ｏ」であると判断したときは、本発明の第１の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置１００を構成する送信部１４０と同様に動作するものとする。
【００９９】
ここで、制御部３３０1〜３３０Npは、最後に入力された出力要求とパケット情報とを記憶するようになっているものとする。マルチキャストのパケット情報を出力したキューおよび制御部は、マルチキャストフラグが立っている間、後段の構成部から出力された出力応答が入力されるごとに、パケット情報に含まれるマルチキャスト数を１つ減らし、マルチキャスト数が「Ｏ」のなったとき、不図示の記憶部に記憶されたパケットデータおよび記憶するパケット情報の記憶を消去する。パケット情報の記憶の消去は、パケット情報そのものを消去するのではなく、パケット情報を記憶していた記憶領域を開放することによって行う方が処理の負担が少なく、好適である。
【０１００】
また、パケット通信品質制御装置３００は複数の送信部３４０1〜３４０Nsを備えるため、構成部の専有を重複することなく、いずれか複数の送信部を介してパラレルにパケットデータを送信できる。
この場合は、送信が複数経路で行われることを除けば、本発明の第１の実施の形態において詳細に説明した動作と同様であり、その説明を省略する。また、マルチキャストを行う動作においてであっても、ユニキャストと同様に行うことのできる、出力要求、パケット情報および出力応答の入出力の動作等は、本発明の第１の実施の形態において説明したものと同様とする。
【０１０１】
なお、上記では、本発明の第１の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置１００が複数の送信部を有する場合について説明したが、本発明の第２の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置２００の送信部を上記のように複数の送信部にした場合についても同様に適用できる。
また、本実施の形態では、各キューに対して同一パケットデータに関するパケット情報をそれぞれ分配する場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、マルチキャストのパケット情報を記憶するキューと複数の制御部、マルチキャストのパケット情報を出力する制御部と複数の送信部とを、経路切替部１２０を介して接続することにより、パケット情報を分配するようにしてもよい。
【０１０２】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置は、本発明の第１の実施の形態の効果に加え、送信部を複数設けたので、ユニキャストのみならずマルチキャスト等が可能になり、通信品質制御の調整または変更の自由度をさらに拡大することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明にかかるパケット通信品質制御装置は、従来の装置よりも、通信品質制御の調整または変更の自由度を拡大することができるという効果が有用なネットワーク上の中継器やスイッチ等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】パケット通信品質制御装置の経路切替部での接続例である。
【図３】動作中のパケット通信品質制御装置の所定タイミング（開始状態）での状態を示す説明図である。
【図４】動作中のパケット通信品質制御装置の所定タイミング（優先制御スケジューラからシェーパに出力要求およびパケットデータが出力されたタイミング以降）での状態を示す説明図である。
【図５】作中のパケット通信品質制御装置の所定タイミング（送信部からシェーパに出力応答が出力されたタイミング以降）での状態を示す説明図である。
【図６】動作中のパケット通信品質制御装置の所定タイミング（シェーパから優先制御スケジューラに出力応答が出力されたタイミング以降）での状態を示す説明図である。
【図７】動作中のパケット通信品質制御装置の所定タイミング（優先制御スケジューラからキューに出力応答が出力されたタイミング以降）での状態を示す説明図である。
【図８】動作中のパケット通信品質制御装置の所定タイミング（優先制御スケジューラからシェーパに出力要求およびパケット情報が出力されたタイミング以降）での状態を示す説明図である。
【図９】動作中のパケット通信品質制御装置の所定タイミング（キュー１１０4がパケット情報Ｐ４−２（４）の記憶を消去した後）での状態を示す説明図である。
【図１０】動作中のパケット通信品質制御装置の所定タイミング（優先制御スケジューラが重み付け公平制御スケジューラに出力応答を出力した後）での状態を示す説明図である。
【図１１】動作中のパケット通信品質制御装置の所定タイミング（重み付け公平制御スケジューラがキュー１１０1に出力応答を出力した後）での状態を示す説明図である。
【図１２】動作中のパケット通信品質制御装置の所定タイミング（キュー１１０1のパケット情報Ｐ１−２（２）が消去され、送信パケットデータ信号Ｐ１−２（２）の送信が送信部によって完了した後）での状態を示す説明図である。
【図１３】動作中のパケット通信品質制御装置の所定タイミング（キュー１１０2のパケット情報Ｐ２−１（４）が消去され、送信パケットデータ信号Ｐ２−１（４）の送信が送信部１４０によって完了した後）での状態を示す説明図である。
【図１４】動作中のパケット通信品質制御装置の所定タイミング（すべてのキュー１１０1〜１１０4に記憶されたパケット情報が消去され、すべてのパケットデータの送信が完了した状態）での状態を示す説明図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態にかかるパケット通信品質制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１００，２００，３００…パケット通信品質制御装置、１１０1，１１０2，１１０3，１１１4〜１１０Nb，２１０1〜２１０Nb，３１０1〜３１０Nb…キュー、１２０，２２０，３２０…経路切替部、１３０1，１３０2〜１３０Ne，２３０1，２３０2〜２３０Ne，３３０1，３３０2〜３３０Np…制御部、１３１1…重み付け公平制御スケジューラ、１３１2…優先制御スケジューラ、１３１3…シェーパ、１４０，２４０，３４０1，３４０2〜３４０Ns…送信部、１５０…記憶部、２０１…前処理部、２０２…クラシファイア、２６０…ＣＰＵ、Ｐ１−１（２），Ｐ１−２（２），Ｐ２−１（４），Ｐ２−２（２），Ｐ４−１（４），Ｐ４−２（４）…パケット情報。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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