(57)【要約】【課題】  パケットの順序逆転を発生させない優先制御の技術を提供する。【解決手段】  優先度を含むパケットに対してその優先度に応じた出力制御を行う通信装置に、１つのキューを構成するバッファと、前記優先度と、前記バッファに書き込まれたパケットのキュー長の閾値との対応付けを示すテーブルと、前記テーブルを参照することにより、入力されたパケットの優先度に対応する閾値を取得し、前記バッファに書き込まれたパケットのキュー長と当該閾値とを比較し、前記バッファに書き込まれているパケットのキュー長が当該閾値未満である場合に前記入力されたパケットを前記バッファに書き込む書き込み手段と、前記バッファに書き込まれたパケットを、書き込まれた順番に読み出し、出力する出力手段とを備える。【選択図】  図４
2005210606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
優先度を含むパケットに対してその優先度に応じた出力制御を行う通信装置であって、
１つのキューを構成するバッファと、
前記優先度と、前記バッファに書き込まれたパケットのキュー長の閾値との対応付けを示すテーブルと、
前記テーブルを参照することにより、入力されたパケットの優先度に対応する閾値を取得し、前記バッファに書き込まれているパケットのキュー長と当該閾値とを比較し、前記バッファに書き込まれているパケットのキュー長が当該閾値未満である場合に前記入力されたパケットを前記バッファに書き込む書き込み手段と、
前記バッファに書き込まれているパケットを、書き込まれた順番に読み出し、出力する出力手段と
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記バッファに書き込まれているパケットのキュー長が前記閾値以上である場合に前記入力されたパケットを廃棄する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
入力される一連のパケットを、所定の情報に基づき複数の種類に分類する手段と、分類されたパケットの種類毎に前記バッファを備える請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記パケットの種類毎に優先度付与手段を備え、
各優先度付与手段は、入力されたパケットの入力速度と所定の基準速度とを比較することにより優先度を決定し、当該優先度をパケットに付与する請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記パケットの種類は、前記パケットに予め含まれる付与済優先度に対応し、
一の優先度付与手段は、当該一の優先度付与手段の付与済優先度より高い付与済優先度に対応する優先度付与手段における入力速度の累計を所定の基準速度から引いた値と、当該一の優先度付与手段における入力速度とを比較することにより前記優先度を決定する請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
優先度を含むパケットに対してその優先度に応じた出力制御を行う通信装置であって、
パケットを識別するための識別情報を蓄積する１つのキューを構成するバッファと、
入力されたパケットから当該パケットを識別するための識別情報を取得し、当該パケットを前記バッファとは別の記憶手段に蓄積する手段と、
識別情報に代えてパケットが前記バッファに書き込まれると仮定した場合におけるパケットのキュー長の閾値と、前記優先度との対応付けを示すテーブルと、
前記テーブルを参照することにより、入力されたパケットの優先度に対応する閾値を取得し、識別情報に代えてパケットが前記バッファに書き込まれると仮定した場合におけるパケットのキュー長が当該閾値未満である場合に前記入力されたパケットの識別情報を前記バッファに書き込む書き込み手段と、
前記バッファに書き込まれた識別情報を、書き込まれた順番に読み出し、当該識別情報に対応するパケットを前記記憶手段から読み出して出力する出力手段と
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項７】
優先度を含むパケットに対してその優先度に応じた出力制御を行う通信装置における優先制御方法であって、
前記通信装置は１つのキューを構成するバッファを備え、
前記優先度と、前記バッファに書き込まれたパケットのキュー長の閾値との対応付けを示すテーブルを参照することにより、入力されたパケットの優先度に対応する閾値を取得し、前記バッファに書き込まれているパケットのキュー長と当該閾値とを比較し、前記バッファに書き込まれているパケットのキュー長が当該閾値未満である場合に前記入力されたパケットを前記バッファに書き込むステップと、
前記バッファに書き込まれているパケットを、書き込まれた順番に読み出し、出力するステップと
を有することを特徴とする優先制御方法。
【請求項８】
優先度を含むパケットに対してその優先度に応じた出力制御を行う通信装置における優先制御方法であって、
前記通信装置は、パケットを識別するための識別情報を蓄積するための１つのキューを構成するバッファを備え、
入力されたパケットから当該パケットを識別するための識別情報を取得し、当該パケットを前記バッファとは別の記憶手段に蓄積するステップと、
識別情報に代えてパケットが前記バッファに書き込まれると仮定した場合におけるパケットのキュー長の閾値と、前記優先度との対応付けを示すテーブルを参照することにより、入力されたパケットの優先度に対応する閾値を取得し、識別情報に代えてパケットが前記バッファに書き込まれると仮定した場合におけるパケットのキュー長が当該閾値未満である場合に前記入力されたパケットの識別情報を前記バッファに書き込むステップと、
前記バッファに書き込まれた識別情報を、書き込まれた順番に読み出し、当該識別情報に対応するパケットを前記記憶手段から読み出して出力するステップと
を有することを特徴とする優先制御方法。
【請求項９】
１つのキューを構成するバッファを備え、優先度を含むパケットに対してその優先度に応じた出力制御を行う通信装置に処理を実行させるプログラムであって、
前記優先度と、前記バッファに書き込まれたパケットのキュー長の閾値との対応付けを示すテーブルを参照することにより、入力されたパケットの優先度に対応する閾値を取得し、前記バッファに書き込まれているパケットのキュー長と当該閾値とを比較し、前記バッファに書き込まれているパケットのキュー長が当該閾値未満である場合に前記入力されたパケットを前記バッファに書き込む手順と、
前記バッファに書き込まれているパケットを、書き込まれた順番に読み出し、出力する手順と
を前記通信装置に実行させるプログラム。
【請求項１０】
パケットを識別するための識別情報を蓄積するための１つのキューを構成するバッファを備え、優先度を含むパケットに対してその優先度に応じた出力制御を行う通信装置に処理を実行させるプログラムであって、
入力されたパケットから当該パケットを識別するための識別情報を取得し、当該パケットを前記バッファとは別の記憶手段に蓄積する手順と、
識別情報に代えてパケットが前記バッファに書き込まれると仮定した場合におけるパケットのキュー長の閾値と、前記優先度との対応付けを示すテーブルを参照することにより、入力されたパケットの優先度に対応する閾値を取得し、識別情報に代えてパケットが前記バッファに書き込まれると仮定した場合におけるパケットのキュー長が当該閾値未満である場合に前記入力されたパケットの識別情報を前記バッファに書き込む手順と、
前記バッファに書き込まれた識別情報を、書き込まれた順番に読み出し、当該識別情報に対応するパケットを前記記憶手段から読み出して出力する手順と
を前記通信装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット網におけるパケットの優先制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
パケットに優先度を付加することにより、ネットワーク輻輳時に優先的に廃棄するパケットと、そうでないパケットとを識別する優先制御技術が従来からある。このような優先制御技術により、所定の帯域までのデータトラフィックは廃棄せずに伝送し、その帯域を超えたデータトラフィックについてはネットワークの帯域に余裕があれば廃棄しないが、ネットワーク輻輳時には廃棄するといったサービスの提供が可能である。
【０００３】
このような優先制御の実現方法の一例として、キューイング技術を用いる方法がある。例えば、優先度毎にキューを設け、パケットをその優先度に対応したキューに書き込み、優先度の高い重要なパケットは高頻度でキューから読み出し、優先度の低いパケットは低頻度でキューから読み出すという重み付けラウンドロビン方式と呼ばれる優先制御の方法がある。以下、従来技術として重み付けラウンドロビン方式について説明する。
【０００４】
図１は、重み付けラウンドロビン方式による優先制御を行う通信装置における優先制御機能部１００のブロック図である。同図に示す優先制御機能部１００は、優先度識別部１０１、パケット処理部１０２、制御部１０３、キューテーブル１０４、バッファ１０５、読み出し制御部１０６、及び読み出し割合テーブル１０７を有している。動作は次のとおりである。なお、本明細書において、“パケット”の用語は“フレーム”、“セル”その他のまとまったデータ全般を含む広い意味で使用する。
【０００５】
優先度識別部１０１が、優先識別子を含むパケットを受信し、入力されたパケットに含まれている優先識別子を読み取る。読み取った情報は優先度情報（ｃ）として制御部１０３に転送される。また、パケットはパケット処理部１０２に渡される。
【０００６】
パケット処理部１０２は、制御部１０３からの処理命令に対応してパケットをバッファ１０５のキューに書き込む処理もしくは廃棄の処理を行う。なお、バッファ１０５は、通信装置に入力されたパケットを一時的に蓄積するものであり、優先度に対応付けられた複数のキューを有している。また、バッファ１０５は、キュー毎にキュー長を算出する機能を有している。
【０００７】
上記の書き込み処理もしくは廃棄の処理の判断において、制御部１０３は、優先度識別部１０１から転送されてきたパケットの優先度情報を、優先度情報とキュー情報（ｑ）の対応付けを管理するキューテーブル１０４に照会し、キューテーブル１０４からキュー情報を得る。そして、得られたキュー情報から、上記パケットをどのキューに書き込むかをパケット処理部１０２に通知する。また、該当するキューに蓄積されているパケットのキュー長等に基づき、パケットをバッファに書き込めるか否かを判断し、書き込めない場合にはパケットの書き込み禁止（廃棄等）をパケット処理部１０２に通知する。
【０００８】
バッファ１０５の各キューに書き込まれたパケットは、読み出し制御部１０６により、各キューに対応付けられた読み出し割合に応じた割合で読み出される。例えば、重要度の高いパケットに対応するキューからは高い頻度で読み出しを行い、そうでないキューからはそれより低い頻度で読み出しを行う。結果として、重要度の高いパケットに対応するキューにおける廃棄の可能性は低くなり、そうでないキューにおけるパケットの廃棄の可能性は高くなるので、優先制御を実現できる。なお、読み出し制御部１０６は、キュー情報と読み出し割合を対応付けた読み出し割合テーブル１０７を参照することにより読み出し割合を把握する。
【特許文献１】特開２００２−３７４２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように複数のキューを設け、優先度とキューとを対応付け、優先度に応じて読み出しの割合を変える優先制御方法においては、パケットの順序逆転が発生する可能性があるという問題点がある。例えば、図２に示すように、異なる優先度のパケットを含む１つの連続するトラフィックフローを受信する場合において、先に入力されたパケットと、後に入力されたパケットとの優先度が異なる場合に、先に入力されたパケットと、後に入力されたパケットは別々のキューに書き込まれることになるが、先に入力されたパケットの方が重要度が低い場合、後に入力されたパケット（（３）のパケット）が、先に入力されたパケット（（２）のパケット）より先に出力される場合が発生し得る。
【００１０】
このような順序逆転が発生すると、パケットの再送等が発生し、パフォーマンスが低下するという問題がある。
【００１１】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、パケットの順序逆転を発生させない優先制御の技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題は、優先度を含むパケットに対してその優先度に応じた出力制御を行う通信装置であって、１つのキューを構成するバッファと、前記優先度と、前記バッファに書き込まれたパケットのキュー長の閾値との対応付けを示すテーブルと、前記テーブルを参照することにより、入力されたパケットの優先度に対応する閾値を取得し、前記バッファに書き込まれているパケットのキュー長と当該閾値とを比較し、前記バッファに書き込まれているパケットのキュー長が当該閾値未満である場合に前記入力されたパケットを前記バッファに書き込む書き込み手段と、前記バッファに書き込まれているパケットを、書き込まれた順番に読み出し、出力する出力手段とを備えた通信装置により解決できる。
【００１３】
本発明によれば、優先度に対応する閾値を適宜設定することにより、優先度に応じてパケットのバッファリング量を調整できることから優先制御を実現できるとともに、１つのキューから、書き込まれた順番にパケットを読み出して出力するので、パケットの順序逆転を防止できる。
【００１４】
前記通信装置において、前記バッファに書き込まれているパケットのキュー長が前記閾値以上である場合に前記入力されたパケットを廃棄する。
【００１５】
また、前記通信装置に、通信装置入力される一連のパケットを、所定の情報に基づき複数の種類に分類する手段と、分類されたパケットの種類毎に前記バッファを備えるようにしてもよい。所定の情報は例えば送信先アドレスである。このような構成により、例えば送信先別のパケットフロー毎に順序逆転のない優先制御を実現できる。
【００１６】
また、前記通信装置は、前記パケットの種類毎に優先度付与手段を備え、各優先度付与手段は、入力されたパケットの入力速度と所定の基準速度とを比較することにより優先度を決定し、当該優先度をパケットに付与するようにしてもよい。
【００１７】
また、上記の構成において、前記パケットの種類は、前記パケットに予め含まれる付与済優先度に対応し、一の優先度付与手段は、当該一の優先度付与手段の付与済優先度より高い付与済優先度に対応する優先度付与手段における入力速度の累計を所定の基準速度から引いた値と、当該一の優先度付与手段における入力速度とを比較することにより前記優先度を決定するようにしてもよい。このような構成により、高い付与済優先度に対応する優先度付与手段は、大きな入力速度のパケットに対しても高優先度を付与し、低い付与済優先度に対応する優先度付与手段は、低い入力速度のパケットにしか高優先度を付与しないといった制御ができ、付与済優先度に応じた優先制御が可能になる。上記の所定の基準速度とは例えばＣＩＲである。
【００１８】
また、通信装置を次のような構成とすることもできる。  
すなわち、優先度を含むパケットに対してその優先度に応じた出力制御を行う通信装置において、パケットを識別するための識別情報を蓄積する１つのキューを構成するバッファと、入力されたパケットから当該パケットを識別するための識別情報を取得し、当該パケットを前記バッファとは別の記憶手段に蓄積する手段と、識別情報に代えてパケットが前記バッファに書き込まれると仮定した場合におけるパケットのキュー長の閾値と、前記優先度との対応付けを示すテーブルと、前記テーブルを参照することにより、入力されたパケットの優先度に対応する閾値を取得し、識別情報に代えてパケットが前記バッファに書き込まれると仮定した場合におけるパケットのキュー長が当該閾値未満である場合に前記入力されたパケットの識別情報を前記バッファに書き込む書き込み手段と、前記バッファに書き込まれた識別情報を、書き込まれた順番に読み出し、当該識別情報に対応するパケットを前記記憶手段から読み出して出力する出力手段とを備える。
【００１９】
この通信装置によれば、順序逆転のない優先制御を、少ないバッファ量で高速に行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
上記のように本発明によれば、パケットの順序逆転を発生させない優先制御の技術を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。まず、本発明に係る優先制御技術の原理について図３、図４を参照して説明する。なお、以下の説明において、“優先度が高いパケット”とは、パケットの重要度が高く、優先的に保護すべきパケットを意味し、“優先度が低いパケット”はそうでないパケットを意味する。“廃棄優先度が高いパケット”は“優先度が低いパケット”であり、“廃棄優先度が低いパケット”は“優先度が高いパケット”である。
【００２２】
図３に示すように、本発明における通信装置では、優先度が付されたパケットを１つのキュー１５０で処理する。すなわち、優先度の異なるパケットを含むトラフィックフローの場合でも、以下で説明する閾値処理を行うことにより、優先度の違いに関わらず、パケットが入力された順番で、１つのキュー１５０にパケットを書き込み、入力されたパケットの順番を崩さずに読み出しを行う。
【００２３】
図４はキューの部分を説明するための図である。同図に示すように、キューには１つ又は複数の閾値が設定される。図４は、廃棄優先度が３種（高、中、低）の場合の例であり、２つの閾値ｔｈ１、ｔｈ２が設定されている。
【００２４】
このキューにおいては、廃棄優先度が高いパケットが閾値（ｔｈ１）を越えてバッファされようとした場合、そのパケットは廃棄される。廃棄優先度が中のパケットは、閾値（ｔｈ２）を越えてバッファされようとした場合に廃棄される。また、廃棄優先度が低のパケットは、バッファ溢れを起こす場合にのみ廃棄される。なお、閾値の具体的な値は適宜設定することができる。また、閾値の数は２つに限らず、１以上の任意の数を設定できる。一般に、（優先度の種類の数）―１の数の閾値を設ければ、当該種類数の優先度を用いた優先制御を行うことができる。
【００２５】
このようなキュー制御を行った場合、図５に示すように、ある優先度のパケットは、その優先度に対応する閾値（キューの末尾を含む）を超えた場合に１００％廃棄されるが、閾値を超えなければ全く廃棄されない。
【００２６】
上記のように、本発明に係る優先制御技術によれば、廃棄優先度が低いパケットは、廃棄優先度が高いパケットより多くの量をバッファできるので、優先度に基づく優先制御ができるとともに、１つのキューのみを用いるために、パケットの順序逆転が発生しない。
【００２７】
次に、本実施の形態の通信装置において優先制御に係る処理を行う優先制御機能部２００の構成について詳細に説明する。図６は、優先制御機能部２００の構成を示すブロック図である。
【００２８】
図６に示すように、優先制御機能部２００は、優先度識別部２０１、パケット処理部２０２、制御部２０３、キュー長管理テーブル２０４、バッファ２０５、読み出し制御部２０６を備える。
【００２９】
優先度識別部２０１は、入力されたパケットに含まれている優先識別子を読み取り、優先度情報（ｃ）として制御部２０３に転送する機能を有している。パケット処理部２０２は、制御部２０３から送られる処理命令に対応してパケットをバッファ２０５に書込む処理または廃棄の処理を行う。
【００３０】
制御部２０３は、優先度識別部２０１から転送されてきたパケットの優先度情報をキュー長管理テーブル２０４に照会し、キュー長管理テーブル２０４から得られた閾値情報（ｔｈ）と、バッファ２０５のキュー長とに基づき、書き込み処理または書き込み禁止（廃棄等）の実施判断を行い、パケット処理部２０２に判断結果に基づく処理命令を出す機能を有している。
【００３１】
キュー長管理テーブル２０４は、通信装置内で定義及び維持される優先度と閾値との対応付けを管理する機能を有している。また、キュー長管理テーブル２０４は、制御部２０３からの問い合わせに対し、優先度に対応する閾値情報（ｔｈ）を制御部２０３に返す機能を有している。
【００３２】
バッファ２０５は、１つのキューを実現する機能を備え、通信装置内の転送待ちパケットを一時的にキューに蓄積する蓄積手段である。また、バッファ２０５は、入力パケット長の総計と読み出し制御部２０６により処理された出力パケットの総計を加減算することでパケットのキュー長を算出するカウンター機能を有している。読み出し制御部２０６は、バッファ２０５に書き込まれたパケットを書き込み順序を入れ替えることなく正しく読み出し、次の処理部に転送するＦＩＦＯ処理を行う機能を有している。なお、上記の構成において、バッファ２０５にカウンター機能を備える代わりに、図７に示すように、キュー長を管理するキュー長管理部をバッファ２０５とは別に備えてもよい。
【００３３】
次に、上記の優先制御機能部２００における処理の流れを、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００３４】
自通信装置もしくは他の通信装置で優先度が付与されたパケットが優先制御部２００に入力される（ステップ１）。優先度識別部２０１が入力されたパケットの優先識別子を読み取ることにより、優先度の識別を行い（ステップ２）、優先度情報を制御部２０３に転送する（ステップ３）。
【００３５】
制御部２０３は、キュー長管理テーブル２０４を参照することにより、優先度識別部２０１から受信した優先度情報に対応する閾値を取得する（ステップ４）。また、制御部２０３は、バッファ２０５からキュー長（バッファ１０５のキューに格納されているパケットの長さ）を取得する（ステップ５）。
【００３６】
制御部２０３は、取得したキュー長と閾値とを比較し（ステップ６）、キュー長が閾値以上である場合、パケット処理部２０２に対し、入力したパケットのバッファへの書き込みを禁止する命令を出す（ステップ７）。すなわち、当該パケットを廃棄する。
【００３７】
キュー長が閾値より小さい場合、パケット処理部２０２に対し、パケットのバッファへの書き込みを指示する命令を出す（ステップ８）。その命令を受けたパケット処理部２０２は、パケットをバッファ２０５に書き込む（ステップ９）。そして、読み出し制御部２０６が、バッファ２０５に書き込まれたパケットを書き込み順序を入れ替えることなく正しく読み出し、次の処理部に転送するＦＩＦＯ処理を行う（ステップ１０）。
【００３８】
なお、優先制御機能部２００は、論理回路からなるハードウェアを用いて実現することもできるし、バッファメモリへの書き込み、読み出し制御をプログラムを用いて行うことにより実現することもできる。
【００３９】
上記の優先制御部２００が適用される通信装置の一例としてパケット交換装置がある。図９に、本発明に係る優先制御部２００を有するパケット交換装置からなるパケット交換網の構成例を示す。このようなネットワークによれば、本発明に係る優先制御を行うことにより、パケットの順序逆転をなくしたパフォーマンスのよい帯域保証サービスの提供ができる。
【００４０】
上記のパケット交換網を構成するパケット交換装置の構成例を図１０に示す。
【００４１】
図１０に示すパケット交換装置は、パケット入力部３０１、入力側のパケット処理機能部３０２、スイッチ部３０３、出力側のパケット処理機能部３０４、パケット出力部３０５を有している。
【００４２】
パケット処理機能部３０２は、パケットのプロトコル処理等を行うパケット処理部３０２１、トラフィック流量監視を行い、パケットに優先度を付与するポリーサ３０２２、図  ６を用いて説明した優先制御機能部３０２３を有している。スイッチ部３０３は、入力したパケットを、適切な方路に切り替える機能を有している。また、パケット処理機能部３０４は、優先制御機能部３０４１とパケット処理部３０４２を有している。また、パケット入力部３０１、及びパケット出力部３０５によりパケットの入出力が行われる。このパケット交換装置における優先制御機能部にて本発明に係る優先制御方法によるパケットの優先制御が実行されることにより、順序逆転をなくした優先制御が実現される。
【００４３】
さて、図１０に示したパケット交換装置は、ユーザデータを含むパケット全体をキューに格納することにより優先制御を行うものである。このように、パケットの全体（実パケットと呼ぶ）を優先制御処理に用いる代わりに、パケットの中の一部のデータ（処理用データと呼ぶ）のみを用いて優先制御を行うことも可能である。処理用データとして、例えば、実パケットに含まれるアドレス（パケットを識別する情報）及び実パケットのバイト長を使用する。
【００４４】
図１１に、その場合の構成例を示す。図１１に示す構成の場合、ポリーサ４０１が実パケットから処理用データを取得して優先制御機能部４０２に送信するとともに、優先度が付された実パケットをメモリ４０３に格納する。
【００４５】
優先制御機能部４０２では、これまでに説明した方法と同様の原理で優先制御処理を行う。ただしこの場合、パケットのキュー長を、処理用データに含まれる実パケットのバイト長に基づき計算する。また、実パケットの優先度は、アドレスの情報をキーにして、メモリに格納された実パケットから取得する。また、読み出し制御部は、読み出す処理用データに含まれるアドレスの情報に対応する実パケットをメモリ４０３から読み出して出力する。上記のアドレスの情報の代わりに、実パケットを格納するメモリのアドレスを用いてもよい。
【００４６】
このような構成により実パケットに比べ情報量の少ない処理用データで処理できるため、パケット処理の高速化や出力バッファのメモリ消費量の節約等の効果が得られる。
【００４７】
また、他の例として、入力パケットを例えば送信先アドレスや送受信アドレスの組み合わせ等の情報により異なるパケットストリーム（フロー）に分類し、各フロー毎に割り当てられたキューで本発明に係る優先制御処理を行うことも可能である。
【００４８】
この場合の構成を図１２に示す。図１２に示すフロー識別部５０１が、各パケットのアドレス情報等に基づき、パケットを複数のパケットフローに分類する。優先制御機能部５０２はパケットフローの種類毎にキューを備えており、あるパケットフロー上のパケットは、そのパケットフローに対応するキューに書き込まれる。読み出し制御部によるパケットの読み出しは、例えばキュー毎に順番に行うことができる。同一フローのパケットは１つのキューに書き込まれているので、同一フロー内でのパケットの順序逆転は発生しない。このような構成により、パケットフロー毎に優先制御を効率的に行うことができる。
【００４９】
本発明に係る優先制御方法を用いた更に別の例を図１３に示す。図１３に示す優先制御機能部６００は、他装置で付された優先度ｐに対応するフロー毎にポリーサ１〜ｎを備え、当該フロー毎に優先度ｃを付与し、優先度ｃに基づきフロー毎に本発明の優先制御を行うものである。以下、その動作について説明する。なお、図１３において、優先度ｐの値が小さいほど重要（優先度が高い（優先してパケットを保護する））であることを示す。同様に、優先度ｃの値が小さいほど重要（優先度が高い（優先してパケットを保護する））であることを示す。
【００５０】
フロー単位で優先度ｐが付されたパケットが優先制御機能部６００に入力されると、フロー識別部６０１が優先度ｐに基づきフローを識別する。そして、対応するポリーサにパケットを入力する。
【００５１】
各ポリーサは、パケットの入力速度を監視している。ポリーサ１は、そこで検出した入力速度ｓ１を、１段低い優先度ｐに対応するポリーサ２に渡す。ポリーサ２は、自身で検出した入力速度ｓ２と、ポリーサ１から受信した入力速度ｓ１とを足し、ｓ１＋ｓ２をポリーサ３に渡す。すなわち、ポリーサｎは、ｓ１＋ｓ２＋  ．．．＋ｓｎを、ポリーサ（ｎ＋１）に渡す。このような動作を各ポリーサが行っている。
【００５２】
そして、各ポリーサは、ユーザ、保証速度（ＣＩＲ）、及び最大速度（ＰＩＲ）を対応付けて保持するテーブル６０２を参照することにより、入力されたパケットに対応するユーザ毎に、図１４に示す判断を行って、パケットに優先度ｃを付与する。なお、入力されたパケットに対応するユーザは、例えば、パケットが通信装置に入力されたポートにより識別される。
【００５３】
図１４に示すように、ポリーサ１では、ＣＩＲ以下の速度を保証するという観点から速度がＣＩＲ以下であれば、優先度ｃとして最優先の１が付与される。そして、図１４に示すように、速度が増加するにつれ、優先度ｃとして、２、３が付与される。
【００５４】
より低い優先度ｐに対応するポリーサでは、それより高い優先度ｐに対応するフローのパケットを優先して保護する観点から、ＣＩＲから、それより上位の優先度ｐのフローの入力速度の累計を引いた値を基準値とし、入力速度がその基準値以下である場合にのみ優先度ｃとして１を付与する。そして、入力速度がその基準値と最大速度との間であれば優先度ｃとして２を付与し、最大速度より大きければ、優先度ｃとして３を付与する。
【００５５】
各パケット処理部及びバッファにおいては、これまでに説明した方法と同様にして、優先度ｃに基づき本発明に係る優先制御処理を行う。これにより、同じフロー（同じ優先度ｐ）内では、パケットの順序逆転を発生させることなく優先制御できる。
【００５６】
このように、優先度ｐに対応するフロー毎にポリーサ、パケット処理部及びバッファを備え、ポリーサが図１４に示すような方法で優先度ｃを付与することにより、他装置（ユーザ）が付した優先度を反映させて、本発明に係る優先制御を行うことができる。また、この例では、入力パケットの外側に優先度cを付与するので、他装置で付けられた優先度pは書換られることなく転送される。
【００５７】
上述した通り、本発明に係る優先制御はパケットに含まれる優先度に基づき実行されるものであり、例えば図１５に示すような形式でパケットに優先度を含めることが可能なプロトコルであればどのようなプロトコルのデータにでも本発明を適用することが可能である。更に、装置の内部処理のために独自に付与されるヘッダ等で優先度表示出来るものであれば本発明を適用することが可能である。
【００５８】
図１６〜１８に、優先度を含めることが可能なパケットの例を示す。図１６に示すように、ＩＰｖ４であればＴＯＳフィールドに、ＩＰｖ６であればtraffic classフィールドに優先度を示す情報を含めることができる。また、図１７に示すように、Ethernet（登録商標）(IEEE802.1p/q)であればＰＲＩフィールドに、ＭＰＬＳであればＥＸＰフィールド（Ｅ−ＬＳＰの場合）又はlabel＋ＥＸＰフィールドに、優先度を示す情報を含めることができる。更に、図１８に示すように、フレームリレーであればＤＥフィールドに、ＡＴＭであればＣＬＰフィールドに優先度を示す情報を含めることができる。例えば３ビットのフィールドに優先度を示す情報を含めることができる場合、８種類の優先度を定義することができる。
【００５９】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】従来技術における通信装置の優先制御機能部１００のブロック図である。
【図２】従来技術の問題点を説明するための図である。
【図３】本発明に係る優先制御方法の原理を説明するための図である。
【図４】本発明に係る優先制御方法の原理を説明するための図である。
【図５】キュー長とパケット廃棄率との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態における優先制御機能部２００の構成を示すブロック図である。
【図７】キュー長を管理する機能部をバッファ２０５とは別に備える構成を示す図である。
【図８】優先制御機能部２００における処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る優先制御部２００を有するパケット交換装置からなるパケット交換網の構成例である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるパケット交換装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】パケットの中の一部のデータのみを用いて優先制御を行う場合の構成例である。
【図１２】入力パケットを分類して得られる各フロー毎にキューを備えた構成例である。
【図１３】各フロー毎にキューを備えた構成の他の例である。
【図１４】ポリーサの動作を説明するための図である。
【図１５】優先度を含むパケットの例である。
【図１６】ＩＰｖ４、ＩＰｖ６のパケットの例である。
【図１７】Ethernet（登録商標）(IEEE802.1p/q)、ＭＰＬＳのパケットの例である。
【図１８】フレームリレー、ＡＴＭのパケットの例である。
【符号の説明】
【００６１】
１０１、２０１  優先度識別部
１０２、２０２  パケット処理部
１０３、２０３  制御部
１０４  キューテーブル
１０５、２０５  バッファ
１０６、２０６  読み出し制御部
１０７  読み出し割合テーブル
１５０  キュー
１００、２００、４０２、５０２  優先制御機能部
２０４  キュー長管理テーブル
３０１  パケット入力部
３０２、３０４  パケット処理機能部
３０３  スイッチ部
３０５  パケット出力部
４０３  メモリ
【図１】
2005210606.tif 000003
【図２】
2005210606.tif 000004
【図３】
2005210606.tif 000005
【図４】
2005210606.tif 000006
【図５】
2005210606.tif 000007
【図６】
2005210606.tif 000008
【図７】
2005210606.tif 000009
【図８】
2005210606.tif 000010
【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】
2005210606.tif 000018
【図１７】
2005210606.tif 000019
【図１８】
2005210606.tif 000020