(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信ノードから受信ノードへ送信するパケット伝送方法であって、
送信ノードにおいて、
送信パケットをＱｏＳクラスごとに分け、
ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄し、
破棄されなかったパケットは所定の方法でヘッダ圧縮処理を行い、
ＱｏＳクラスを順次選択し、
該選択クラスに属するヘッダ圧縮パケットを分割して得られる所定の単位データのいずれかを送信し、
前記選択クラスがデータ系のＱｏＳクラスである場合には前記送信すべき単位データに対して送信側再送制御処理を施し、
前記送信すべき単位データが送信されるたびにＱｏＳクラスを再度選択し、
受信ノードにおいて、
前記送信ノードから送信された単位データを順次受信し、
該受信された単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のヘッダ圧縮パケットを復元し、
前記ヘッダ圧縮処理に対応したヘッダ復元処理を行い、
前記受信された単位データがデータ系のＱｏＳクラスに属する場合には前記組み立てられるべき受信された単位データに対して受信側再送制御処理を施す、ことを特徴とするパケット伝送方法。
【請求項２】
請求項１記載のパケット伝送方法において、
送信待ちパケットの前記ヘッダ圧縮処理及び前記単位データへの分割を、該送信待ちパケットと同じＱｏＳクラスに属する未送信の単位データが存在しない場合に行う、ことを特徴とするパケット伝送方法。
【請求項３】
請求項１記載のパケット伝送方法において、
送信待ちパケットを予め前記ヘッダ圧縮処理してから前記単位データに分割して保持し、
該保持された単位データの中から前記選択クラスに属する単位データをいずれかを送信する、ことを特徴とするパケット伝送方法。
【請求項４】
ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信ノードから受信ノードに送信するパケット伝送システムであって、
送信ノードは、
送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、
送信パケットに対して所定の方法でヘッダ圧縮処理を行うヘッダ圧縮手段と、
ＱｏＳクラス毎に設けられ、前記ヘッダ圧縮手段によって得られたヘッダ圧縮パケットをＱｏＳクラス毎に所定の単位データに分割する分割手段と、
前記分割手段によって得られた単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に送信側再送制御処理を行う送信側再送制御手段と、
前記分割手段によって得られたデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データと前記送信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データとから成る単位データ群の中から送信する単位データを単位データ送信のたびに選択し、該選択された単位データを送信するスケジューリング処理手段とを有し、
受信ノードは、
受信された単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、
前記受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られた単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のヘッダ圧縮パケットを復元する組立手段と、
前記組立手段によって得られたヘッダ圧縮パケットに対して前記ヘッダ圧縮手段によるヘッダ圧縮処理に対応したヘッダ復元処理を行ってヘッダ圧縮処理される前のパケットを復元するヘッダ復元手段とを有する、ことを特徴とするパケット伝送システム。
【請求項５】
ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信ノードから受信ノードに送信するパケット伝送システムであって、
送信ノードは、
送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、
データ系のＱｏＳクラスの中から優先して送信するクラスを選択する第一のプレスケジューリング処理手段と、
データ系以外のＱｏＳクラスの中から優先して送信するクラスを選択する第二のプレスケジューリング処理手段と、
送信パケットに対して所定の方法でヘッダ圧縮処理を行うヘッダ圧縮手段と、
前記第一のプレスケジューリング処理手段によって選択されたＱｏＳクラスのヘッダ圧縮パケットを所定の単位データに分割する第一の分割手段と、
前記第二のプレスケジューリング処理手段によって選択されたＱｏＳクラスのヘッダ圧縮パケットを所定の単位データに分割する第二の分割手段と、
前記第一の分割手段によって分割されて成るヘッダ圧縮パケットに対して送信側再送制御処理を施す送信側再送制御手段と、
データ系のＱｏｓクラスを送信するか、又はデータ系以外のＱｏＳクラスを送信するかを単位データ送信のたびに選択し、データ系のＱｏＳクラスが選択された場合には前記送信側再送制御手段によって得られた単位データを送信し、データ系以外のＱｏＳクラスが選択された場合には前記第二の分割手段によって得られた単位データを送信するスケジューリング処理手段とを有し、
受信ノードは、
受信された単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、
前記受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られた単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のヘッダ圧縮パケットを復元する組立手段と、
前記組立手段によって得られたヘッダ圧縮パケットに対して前記ヘッダ圧縮手段によるヘッダ圧縮処理に対応したヘッダ復元処理を行ってヘッダ圧縮処理される前のパケットを復元するヘッダ復元手段とを有する、ことを特徴とするパケット伝送システム。
【請求項６】
ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信ノードから受信ノードに送信し、
前記送信ノードは、送信パケットの送信順序を決定する第一のスケジューリング処理手段を有する、パケット伝送システムであって、
前記送信ノードは、
送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、
ＱｏＳクラス毎に設けられ、前記第一のスケジューリング処理手段によって送信順序が決定された送信パケットを所定の方法でヘッダ圧縮処理を行うヘッダ圧縮手段と、
前記ヘッダ圧縮手段によって得られたヘッダ圧縮パケットをＱｏＳクラス毎に所定の単位データに分割する分割手段と、
前記分割手段によって得られた単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に送信側再送制御処理を行う送信側再送制御手段と、
前記分割手段によって得られたデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データと前記送信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データとから成る単位データ群の中から送信する単位データを単位データ送信のたびに選択し、該選択された単位データを送信するスケジューリング処理手段とを有し、
受信ノードは、
受信された単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、
前記受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のヘッダ圧縮パケットを復元する組立手段と、
前記組立手段によって得られたヘッダ圧縮パケットに対して前記ヘッダ圧縮手段によるヘッダ圧縮処理に対応したヘッダ復元処理を行ってヘッダ圧縮処理される前のパケットを復元するヘッダ復元手段とを有する、ことを特徴とするパケット伝送システム。
【請求項７】
ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信及び受信する送信部及び受信部を有するパケット送受信装置であって、
前記送信部は、
送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、
送信パケットに対して所定の方法でヘッダ圧縮処理を行うヘッダ圧縮手段と、
ＱｏＳクラス毎に設けられ、前記ヘッダ圧縮手段によって得られたヘッダ圧縮パケットをＱｏＳクラス毎に所定の単位データに分割する分割手段と、
前記分割手段によって得られた単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に送信側再送制御処理を行う送信側再送制御手段と、
前記分割手段によって得られたデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データと前記送信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データとから成る単位データ群の中からＱｏＳ要求に応じて送信する単位データを単位データ送信のたびに選択し、送信するスケジューリング処理手段と、
分類手段とを有し、
前記受信部は、
受信された受信単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、
前記受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られた単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のヘッダ圧縮パケットを復元する組立手段と、
前記組立手段によって得られたヘッダ圧縮パケットに対して前記ヘッダ圧縮手段によるヘッダ圧縮処理に対応したヘッダ復元処理を行ってヘッダ圧縮処理される前のパケットを復元するヘッダ復元手段とを有し、
前記受信側再送制御手段は、通信相手たる別のパケット送受信装置に再送を要求する単位データを指示するための再送要求制御信号を生成し、
前記スケジューリング処理手段は、前記再送要求制御信号を前記送信単位データと共にスケジューリング処理し、
前記分類手段は、通信相手たる別のパケット送受信装置から送信された再送要求制御信号を分類して前記送信側再送制御部に出力し、
前記送信側再送制御部は、通信相手たる別のパケット送受信装置から送信された再送要求制御信号が入力されると、該再送要求制御信号によって指示された単位データを前記スケジューリング処理手段に出力する、ことを特徴とするパケット送受信装置。
【請求項８】
ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信及び受信する送信部及び受信部を有するパケット送受信装置であって、
前記送信部は、
送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、
データ系のＱｏＳクラスの中から優先して送信するクラスを選択する第一のプレスケジューリング処理手段と、
データ系以外のＱｏＳクラスの中から優先して送信するクラスを選択する第二のプレスケジューリング処理手段と、
送信パケットに対して所定の方法でヘッダ圧縮処理を行うヘッダ圧縮手段と、
前記第一のプレスケジューリング処理手段によって選択されたＱｏＳクラスのヘッダ圧縮パケットを所定の単位データに分割する第一の分割手段と、
前記第二のプレスケジューリング処理手段によって選択されたＱｏＳクラスのヘッダ圧縮パケットを所定の単位データに分割する第二の分割手段と、
前記第一の分割手段によって分割されて成る単位データに対して送信側再送制御処理を施す送信側再送制御手段と、
データ系のＱｏｓクラスを送信するか、又はデータ系以外のＱｏＳクラスを送信するかを単位データ送信のたびに選択し、データ系のＱｏＳクラスが選択された場合には前記送信側再送制御手段によって得られた単位データを送信し、データ系以外のＱｏＳクラスが選択された場合には前記第二の分割手段によって得られた単位データを送信するスケジューリング処理手段と、
分類手段とを有し、
前記受信部は、
受信された受信単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、
前記受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られた単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のヘッダ圧縮パケットを復元する組立手段と、
前記組立手段によって得られたヘッダ圧縮パケットに対して前記ヘッダ圧縮手段によるヘッダ圧縮処理に対応したヘッダ復元処理を行ってヘッダ圧縮処理される前のパケットを復元するヘッダ復元手段とを有し、
前記受信側再送制御手段は、通信相手たる別のパケット送受信装置に再送を要求する単位データを指示するための再送要求制御信号を生成し、
前記スケジューリング処理手段は、前記再送要求制御信号を他の送信単位データと共にスケジューリング処理し、
前記分類手段は、通信相手たる別のパケット送受信装置から送信された再送要求制御信号を分類して前記送信側再送制御部に出力し、
前記送信側再送制御部は、通信相手たる別のパケット送受信装置から送信された再送要求制御信号が入力されると、該再送要求制御信号によって指示された単位データを前記スケジューリング処理手段に出力する、ことを特徴とするパケット送受信装置。
【請求項９】
ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信及び受信する送信部及び受信部を有し、
前記送信部において、送信パケットの送信順序を決定する第一のスケジューリング処理手段を有するパケット送受信装置であって、
前記送信部は、
送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、
ＱｏＳクラス毎に設けられ、前記第一のスケジューリング処理手段によって送信順序が決定された送信パケットを所定の方法でヘッダ圧縮処理を行うヘッダ圧縮手段と、
前記ヘッダ圧縮手段によって得られたヘッダ圧縮パケットをＱｏＳクラス毎に所定の単位データに分割する分割手段と、
前記分割手段によって得られた単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に送信側再送制御処理を行う送信側再送制御手段と、
前記分割手段によって得られたデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データと前記送信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データとから成る単位データ群の中からＱｏＳ要求に応じて送信する単位データを単位データ送信のたびに選択し、送信するスケジューリング処理手段と、
分類手段とを有し、
前記受信部は、
受信された受信単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、
前記受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のヘッダ圧縮パケットを復元する組立手段と、
前記組立手段によって得られたヘッダ圧縮パケットに対して前記ヘッダ圧縮手段によるヘッダ圧縮処理に対応したヘッダ復元処理を行ってヘッダ圧縮処理される前のパケットを復元するヘッダ復元手段とを有し、
前記受信側再送制御手段は、通信相手たる別のパケット送受信装置に再送を要求する単位データを指示するための再送要求制御信号を生成し、
前記スケジューリング処理手段は、前記再送要求制御信号を他の送信単位データと共にスケジューリング処理し、
前記分類手段は、通信相手たる別のパケット送受信装置から送信された再送要求制御信号を分類して前記送信側再送制御部に出力し、
前記送信側再送制御部は、通信相手たる別のパケット送受信装置から送信された再送要求制御信号が入力されると、該再送要求制御信号によって指示された単位データを前記スケジューリング処理手段に出力する、ことを特徴とするパケット送受信装置。
【請求項１０】
ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信するパケット送信装置であって、
送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、
送信パケットに対して所定の方法でヘッダ圧縮処理を行うヘッダ圧縮手段と、
ＱｏＳクラス毎に設けられ、前記ヘッダ圧縮手段によって得られたヘッダ圧縮パケットをＱｏＳクラス毎に所定の単位データに分割する分割手段と、
前記分割手段によって得られた単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に送信側再送制御処理を行う送信側再送制御手段と、
前記分割手段によって得られたデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データと前記送信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データとから成る単位データ群の中から送信する単位データを単位データ送信のたびに選択し、該選択された単位データを送信するスケジューリング処理手段と、を有することを特徴とするパケット送信装置。
【請求項１１】
ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信するパケット送信装置であって、
送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、
データ系のＱｏＳクラスの中から優先して送信するクラスを選択する第一のプレスケジューリング処理手段と、
データ系以外のＱｏＳクラスの中から優先して送信するクラスを選択する第二のプレスケジューリング処理手段と、
送信パケットに対して所定の方法でヘッダ圧縮処理を行うヘッダ圧縮手段と、
前記第一のプレスケジューリング処理手段によって選択されたＱｏＳクラスのヘッダ圧縮パケットを所定の単位データに分割する第一の分割手段と、
前記第二のプレスケジューリング処理手段によって選択されたＱｏＳクラスのヘッダ圧縮パケットを所定の単位データに分割する第二の分割手段と、
前記第一の分割手段によって分割されて成る送信パケットに対して送信側再送制御処理を施す送信側再送制御手段と、
データ系のＱｏｓクラスを送信するか、又はデータ系以外のＱｏＳクラスを送信するかを単位データ送信のたびに選択し、データ系のＱｏＳクラスが選択された場合には前記送信側再送制御手段によって得られた単位データを送信し、データ系以外のＱｏＳクラスが選択された場合には前記第二の分割手段によって得られた単位データを送信するスケジューリング処理手段と、を有することを特徴とするパケット送信装置。
【請求項１２】
ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信し、送信パケットの送信順序を決定する第一のスケジューリング処理手段を有するパケット送信装置であって、
送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、
ＱｏＳクラス毎に設けられ、前記第一のスケジューリング処理手段によって送信順序が決定された送信パケットを所定の方法でヘッダ圧縮処理を行うヘッダ圧縮手段と、
前記ヘッダ圧縮手段によって得られたヘッダ圧縮パケットをＱｏＳクラス毎に所定の単位データに分割する分割手段と、
前記分割手段によって得られた単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に送信側再送制御処理を行う送信側再送制御手段と、
前記分割手段によって得られたデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データと前記送信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データとから成る単位データ群の中からＱｏＳ要求に応じて送信する単位データを単位データ送信のたびに選択し、送信するスケジューリング処理手段と、を有することを特徴とするパケット送信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にパケット伝送方法及びシステムに関し、特に、送信パケットを分割して通常の送信パケットよりも短いデータ長のデータ単位とし、送信順序のスケジューリングを該データ単位毎に行うパケット伝送方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、インターネットにおいては様々なＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ；サービス品質）に対応可能なサービスの提供が検討されている。ＱｏＳは、許容パケットロス、許容遅延時間などによって定義される。
【０００３】
例えば、電子メール伝送と音声・映像伝送とでは要求されるＱｏＳが大きく異なる。電子メールやｗｅｂページなどのデータ系の伝送においては、その情報が確実に届くこと（信頼性、低ビット誤り）が重要であり、信頼性確保のためにはある程度の遅延を許容する。他方、音声や映像などのリアルタイム系の伝送においては、低遅延性が重視される。なぜなら、あまりにも遅延が大きいと実質的に使用不可能になってしまうからである。
【０００４】
異なったＱｏＳを提供するアーキテクチャとしては、ＱｏＳクラス毎にスループットを保証するいわゆる帯域保証型サービスであってＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ＲｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いるＩｎｔｓｅｒｖ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）や、ユーザー（ＩＰアドレス）や情報内容に基づいてパケット毎に優先度を設けるＤｉｆｆｓｅｒｖ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）などが検討されている。
【０００５】
以下、図１６を用いて、従来のパケット伝送方法及びシステムについて説明する。図１６は、従来のパケット送信装置の構成を概略的に示す概略構成図である。
【０００６】
図１６において、クラス分け処理部１６０１は、送信パケット（ＩＰパケット）をＱｏＳ要求に応じてクラス分け処理する。ここでは、サービスクラスの例として、リアルタイム系のサービスクラスとデータ系のサービスクラスとが存在するものとする。
【０００７】
又、クラス分けの例として、当該ノードがＲＳＶＰルータであれば、フロー毎に異なるサービスクラスを割り当て、Ｄｉｆｆｓｅｒｖルータであれば、ＩＰヘッダ内のＤＳＣＰ（Ｄｉｆｆｓｅｒｖ  Ｃｏｄｅｐｏｉｎｔ）を見てクラス分けを行う。
【０００８】
クラス分け処理された各送信パケットは、ＩＰキュー（ＩＰ  Ｑｕｅｕｅ）１６０２にサービスクラス毎に設けられた各ＩＰデータグラムキューにおいて、キュー毎に様々なバッファ管理手法により管理される。例えば、設定された廃棄ポリシー（例えば、ＲＥＤ、ＲＩＯ等）に従ってパケットがドロップされる。
【０００９】
各キューにバッファされた送信パケットは、スケジューリング処理部１６０３によって、ＰＱ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｑｕｅｕｅｉｎｇ）、ＷＦＱ、ＣＢＱなどのスケジューリング手法に従って、例えば上記Ｉｎｔｓｅｒｖであれば割当帯域に基づいて、上記Ｄｉｆｆｓｅｒｖであればキューの優先度に基づいて、送信順序がスケジューリングされる。即ち、各キューの先頭にあるパケットが上記手法に従って取り出され、データリンク層（第二層）へ転送される。
【００１０】
データリンク層へ転送された送信パケットは、データリンク制御部１６０４によって送信される。
【００１１】
このように、従来のパケット送信装置は、ＩＰ層においてＱｏＳクラスに基づいて送信パケットをスケジューリングすることによって、ＱｏＳ制御を行っていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のＱｏＳ制御は、良好な回線が確保された有線伝送を前提としており、データリンク層（第二層）においてはすべてのＱｏＳクラスに対して同じ処理を行っている。
【００１３】
このような制御方法を無線区間においてパケット損失を生じやすい無線伝送にそのまま適用する低遅延が要求されるリアルタイム系パケットにより大きい遅延が生じ得るという不都合が生じる。以下、順に説明する。
【００１４】
まず、図１７を用いて、典型的な移動通信システム全体の構成について説明する。図１７は、典型的な移動通信システム全体の構成について概略的に示した模式図である。
【００１５】
図１７において、コアネットワーク（Ｃｏｒｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ）１７０１には複数の無線制御装置（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＲＮＣ）１７０２が接続されており、各無線制御装置１７０２は、複数の無線基地局（Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ；ＢＳ）１７０３を管理している。又、各無線基地局１７０３は複数のセル（ｃｅｌｌ）１７０４を管理している。なお、図示された各局の数はすべて一例にすぎない。
【００１６】
移動通信システムにおいて、データリンク制御は、通常、ＲＮＣ１７０２において行われる。
【００１７】
このような構成の移動通信システムにおいて、パケットロスが生じると、通常、無線区間において同じパケットを再送することによって品質を維持する。その際、一般的な制御においては、１個のパケットが無線区間でロスすると、該パケット以降のパケットがロス無く伝送されても、ロスしたパケットが再送されるまで受信側は待たされることになる。
【００１８】
前述のように、データ系パケットの伝送においては信頼性（低ビット誤り）が重視されるため、データリンク制御においては再送制御に必要な処理が各パケットに施される。
【００１９】
しかしながら、上記理由により再送制御を含んだデータリンク制御を、すべてのＱｏＳクラスのパケットに対して画一的に行うと、当然リアルタイム系のパケットにおいても再送制御が行われることになる。
【００２０】
特に無線伝送では再送制御が頻繁に行われ得るため、上記のような従来のＱｏＳ制御を無線伝送に適用すると、信頼性よりも低遅延性が重視されるリアルタイム系パケットの伝送において遅延が生じやすくなるという結果を招く。
【００２１】
又、一般的に無線伝送は有線伝送に比べて伝送レートが遅く、パケット伝送時間が長く掛かる。例えば、毎秒１２８キロビット（ｋｉｌｏ  ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ；ｋｂｐｓ）で１５００バイトのパケットを伝送すると約１００ミリ秒（ｍｉｌｉ  ｓｅｃｏｎｄ；ｍｓ）掛かる。音声通信において伝送が１００ｍｓ遅れることはかなり長い遅延であると言える。
【００２２】
したがって、データ系パケットの送信中にリアルタイム系パケットの送信が入ってきた場合、上記例でいえば、いかにＱｏＳを考慮したスケジューリング処理（リアルタイム系パケットを優先的に送信）をしようとも、上記リアルタイム系パケットは最長で１００ｍｓの間、送信を待たされることになる。
【００２３】
このように、従来のデータリンク制御装置においては、ＱｏＳ制御はもっぱらＩＰ層（第三層）において行われ、データリンク層（第二層）における処理においてＱｏＳが充分に反映されているとは言い難い。
【００２４】
このため、従来のパケット送信装置は、無線伝送に適用した際に、リアルタイム系のパケットに遅延が生じやすいという課題を有していた。
【００２５】
ところで、特開２０００−２２４２６１号公報は、ＩＰ層のＱｏＳ情報に基づいてデータリンク層で複数のＱｏＳプレーンを生成するデータリンク制御方式について開示している。
【００２６】
確かに、上記方式は、ＱｏＳに応じてデータリンク制御を変更している。しかし、ＱｏＳ要求に基づいて再送方法を変更しているが再送を行わないモードについては含まれていないため、前述の再送パケット待ち時間の発生によってリアルタイム系パケットに遅延が生じる問題を解決していない。
【００２７】
又、上記方式は、データリンク層で無線伝送路状況に応じて分割するフレーム長を変更しているがフレームを単位としてスケジューリングを行っていないため、前述のデータ系パケットの送信が終わるまでの送信待ち時間によってリアルタイム系パケットに遅延が生じる問題を解決していない。
【００２８】
本発明はこのような課題を解決するものであり、無線伝送において、データ系パケットの信頼性を確保しつつ、リアルタイム系パケットの低遅延性を実現させるためのＱｏＳを考慮したデータリンク制御を行うパケット伝送方法及びシステムを提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るパケット伝送方法は、ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信ノードから受信ノードへ送信するパケット伝送方法であって、送信ノードにおいて、送信パケットをＱｏＳクラスごとに分け、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄し、ＱｏＳクラスを順次選択し、該選択クラスに属する送信待ちパケットを分割して得られる所定の単位データのいずれかを送信し、前記選択クラスがデータ系のＱｏＳクラスである場合には前記送信すべき単位データに対して送信側再送制御処理を施し、受信ノードにおいて、前記送信ノードから送信された単位データを順次受信し、該受信された単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のパケットを復元し、前記受信された単位データがデータ系のＱｏＳクラスに属する場合には前記組み立てられるべき受信された単位データに対して受信側再送制御処理を施す方法を採る。
【００３０】
この方法において、データ系のＱｏＳクラスとは、例えば電子メールやＷｅｂページなどの情報を伝送する場合のＱｏＳであり、信頼性即ち低ビット誤りが要求される代わりに、ある程度の遅延が許容されるという種類のデータ伝送において要求されるＱｏＳである。逆に、リアルタイム系のＱｏＳクラスとは、例えば音声や映像などの情報を伝送する場合のＱｏＳであり、遅延が大きいと実質的に使用不可能となることから、低遅延性が強く要求されるＱｏＳである。
【００３１】
又、この方法において、「送信待ちパケットを分割して得られる所定の単位データのいずれかを送信」とは、例えば、該送信待ちパケットの先頭部分にあたる一単位データを送信することである。
【００３２】
この方法によれば、従来データリンク・レイヤーより上のＩＰレイヤーで行っていたスケジューリング処理をより下のレイヤーで行うこととし、更に、データリンク制御処理において各送信パケットをより短い単位データ（例えば、ＰＤＵ）に分割し、該単位データ毎にスケジューリングを行うことによって、データ系パケットの送信中にリアルタイム系パケットの送信が生じた際に、送信すべきデータユニット（上記所定の単位データ）の長さが従来の送信パケットより短いため、リアルタイム系のパケットの送信待ち時間を短縮させることができる。
【００３３】
即ち、比較的大きい（データ長が長い）データ系のＩＰパケット送信中であっても、遅延制約の強いリアルタイム系パケットの伝送を開始することが可能となる。
【００３４】
又、データリンク制御処理にもＱｏＳ要求を反映させ、実質的に再送処理の不要なリアルタイム系パケットには再送制御処理を施さず、再送制御機能を必要とするデータ系のパケットに対してのみ再送制御処理を行うことによってデータリンク制御処理における要データ処理量を減らすことができる。
【００３５】
本発明の請求項２に係るパケット伝送方法は、請求項１に係るパケット伝送方法において、送信待ちパケットの前記単位データへの分割を、該送信待ちパケットと同じＱｏＳクラスに属する未送信の単位データが存在しない場合に行う方法を採る。
【００３６】
この方法によれば、請求項１に係るパケット伝送方法と同様の効果が得られると共に、選択クラスにつき既に分割済みの単位データがあれば、新たに送信待ちパケットを分割処理する必要がないため、処理が簡素化される。
【００３７】
本発明の請求項３に係るパケット伝送方法は、請求項１に係るパケット伝送方法において、送信待ちパケットを予め前記単位データに分割して保持し、該保持された単位データの中から前記選択クラスに属する単位データをいずれかを送信する方法を採る。
【００３８】
又、この方法において、「保持された単位データの中から前記選択クラスに属する単位データをいずれかを送信」とは、例えば、該単位データ列の先頭にあたる一単位データを送信することである。
【００３９】
この方法によれば、請求項１に係るパケット伝送方法と同様の効果が得られると共に、送信パケットを分割手段の機能の許す限り分割して保持するため、送信パケットが分割手段に入る前段のパケット・キューに多くの空きを作ることができる。
【００４０】
本発明の請求項４に係るパケット伝送方法は、請求項１乃至３のいずれか一項記載のパケット伝送方法であって、送信ノードは、送信待ちパケットに対して所定の方法でヘッダ圧縮処理を行ってから該ヘッダ圧縮パケットを所定の単位データに分割し、受信ノードは、組み立てられたパケットに対して前記ヘッダ圧縮処理に対応したヘッダ復元処理を行う方法を採る。
【００４１】
この方法によれば、リアルタイム系パケットに遅延を低減させることが可能であると共に、ヘッダ圧縮処理の採用によって伝送情報量を低減させることが可能となる。
【００４２】
本発明の請求項５に係るパケット伝送システムは、ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信ノードから受信ノードに送信するパケット伝送システムであって、送信ノードは、送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、ＱｏＳクラス毎に設けられ、送信パケットをＱｏＳクラス毎に所定の単位データに分割する分割手段と、前記分割手段によって得られた単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に送信側再送制御処理を行う送信側再送制御手段と、前記分割手段によって得られたデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データと前記送信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データとから成る単位データ群の中から送信する単位データを選択し、該選択された単位データを送信するスケジューリング処理手段とを有し、受信ノードは、受信された単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、前記受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られた単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のパケットを復元する組立手段とを有する構成を採る。
【００４３】
この構成において、データ系以外のＱｏＳクラスとは、例えば前述のリアルタイム系のＱｏＳクラスである。
【００４４】
この構成によれば、従来データリンク・レイヤーより上のＩＰレイヤーで行っていたスケジューリング処理をより下のレイヤーで行うこととし、更に、データリンク制御処理において各送信パケットをより短い単位データに分割し、該単位データ毎にスケジューリングを行うことによって、データ系パケットの送信中にリアルタイム系パケットの送信が生じた際に、送信すべきデータユニット（上記所定の単位データ）の長さが従来の送信パケットより短いため、リアルタイム系のパケットの送信待ち時間を短縮させることができる。
【００４５】
即ち、比較的大きい（データ長が長い）データ系のＩＰパケット送信中であっても、遅延制約の強いリアルタイム系パケットの伝送を開始することが可能となる。
【００４６】
又、データリンク制御処理にもＱｏＳ要求を反映させ、実質的に再送処理の不要なリアルタイム系パケットには再送制御処理を施さず、再送制御機能を必要とするデータ系のパケットに対してのみ再送制御処理を行うことによってデータリンク制御処理における要データ処理量を減らすことができる。
【００４７】
本発明の請求項６に係るパケット伝送システムは、ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信ノードから受信ノードに送信するパケット伝送システムであって、送信ノードは、送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、データ系のＱｏＳクラスの中から優先して送信するクラスを選択する第一のプレスケジューリング処理手段と、データ系以外のＱｏＳクラスの中から優先して送信するクラスを選択する第二のプレスケジューリング処理手段と、前記第一のプレスケジューリング手段によって選択されたＱｏＳクラスの送信待ちパケットを所定の単位データに分割する第一の分割手段と、前記第二のプレスケジューリング手段によって選択されたＱｏＳクラスの送信待ちパケットを所定の単位データに分割する第二の分割手段と、前記第一の分割手段によって分割されて成る送信パケットに対して送信側再送制御処理を施す送信側再送制御手段と、データ系のＱｏｓクラスを送信するか、又はデータ系以外のＱｏＳクラスを送信するかを選択し、データ系のＱｏＳクラスが選択された場合には前記送信側再送制御手段によって得られた単位データを送信し、データ系以外のＱｏＳクラスが選択された場合には前記第二の分割手段によって得られた単位データを送信するスケジューリング処理手段とを有し、受信ノードは、受信された単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、前記受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られた単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のパケットを復元する組立手段とを有する構成を採る。
【００４８】
この構成によれば、送信パケットをデータリンク制御処理前に予めリアルタイム系及びデータ系それぞれの中においてプレスケジューリングを行うことによって、データリンク制御処理においてリアルタイム系用の処理及びデータ系用の処理がそれぞれ１系統で済むため、データリンク制御処理を簡素し、且つ要データ処理量を減らすことができる。
【００４９】
又、分割部がＱｏＳクラス毎に設けられている場合、上記所定の単位データ（固定長）に分割した余りには、後続のパケットが存在すれば間を詰めることができるが、該ＱｏＳクラスに後続のパケットが存在しない場合、パディング（０ビットを詰めて一単位データを形成させる）などにより対処していたため、分割損が発生していた。分割部をデータ系及びリアルタイム系それぞれに１系統だけ設ける構成にすると、このような分割損の発生を大幅に低減させることが可能となる。
【００５０】
本発明の請求項７に係るパケット伝送システムは、ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信ノードから受信ノードに送信し、前記送信ノードは、送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、送信パケットの送信順序を決定する第一のスケジューリング処理手段を有するパケット伝送システムであって、前記送信ノードは、ＱｏＳクラス毎に設けられ、前記第一のスケジューリング手段によって送信順序が決定された送信パケットをＱｏＳクラス毎に所定の単位データに分割する分割手段と、前記分割手段によって得られた単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に送信側再送制御処理を行う送信側再送制御手段と、前記分割手段によって得られたデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データと前記送信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データとから成る単位データ群の中から送信する単位データを選択し、該選択された単位データを送信するスケジューリング処理手段とを有し、受信ノードは、受信された単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、前記受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のパケットを復元する組立手段とを有する構成を採る。
【００５１】
この構成によれば、請求項５に係るシステムと実質的に同一の処理を実現できると共に、ＩＰレイヤーにおける処理のための構成を従来の装置と同一の構成とすることによって、従来の装置に分割手段、再送制御手段、及びスケジューリング処理手段を追加することによって実現可能であり、製造・改良が容易になるという製作上の利点を産む。
【００５２】
本発明の請求項８に係るパケット伝送システムは、請求項５乃至７のいずれか一項記載のパケット伝送システムであって、前記送信ノードは、送信パケットに対して所定の方法でヘッダ圧縮処理を行うヘッダ圧縮手段を更に有し、前記分割手段は、前記ヘッダ圧縮手段によって得られたヘッダ圧縮パケットを前記所定の単位データに分割し、前記受信ノードは、ヘッダ復元手段を更に有し、前記組立手段は、前記組立処理によってヘッダ圧縮パケットを復元し、前記ヘッダ復元手段は、前記組立手段によって得られたヘッダ圧縮パケットに対して前記ヘッダ圧縮手段によるヘッダ圧縮処理に対応したヘッダ復元処理を行ってヘッダ圧縮処理される前のパケットを復元する構成を採る。
【００５３】
この構成によれば、リアルタイム系パケットに遅延を低減させることが可能であると共に、ヘッダ圧縮処理の採用によって伝送情報量を低減させることが可能となる。
【００５４】
本発明の請求項９に係るパケット送受信装置は、ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信及び受信する送信部及び受信部を有するパケット送受信装置であって、前記送信部は、送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、ＱｏＳクラス毎に設けられ、送信パケットをＱｏＳクラス毎に所定の単位データに分割する分割手段と、前記分割手段によって得られた単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に送信側再送制御処理を行う送信側再送制御手段と、前記分割手段によって得られたデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データと前記送信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データとから成る単位データ群の中からＱｏＳ要求に応じて送信する単位データを選択し、送信するスケジューリング処理手段と、分類手段とを有し、前記受信部は、受信された受信単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、前記受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られた単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のパケットを復元する組立手段とを有し、前記受信側再送制御手段は、通信相手たる別のパケット送受信装置に再送を要求する単位データを指示するための再送要求制御信号を生成し、前記スケジューリング処理手段は、前記再送要求制御信号を前記送信単位データと共にスケジューリング処理し、前記分類手段は、通信相手たる別のパケット送受信装置から送信された再送要求制御信号を分類して前記送信側再送制御部に出力し、前記送信側再送制御部は、通信相手たる別のパケット送受信装置から送信された再送要求制御信号が入力されると、該再送要求制御信号によって指示された単位データを前記スケジューリング処理手段に出力する構成を採る。
【００５５】
この構成において、パケット送受信装置とは、例えば通信ノードである。
【００５６】
この構成によれば、従来データリンク・レイヤーより上のＩＰレイヤーで行っていたスケジューリング処理をより下のレイヤーで行うこととし、更に、データリンク制御処理において各送信パケットをより短い単位データに分割し、該単位データ毎にスケジューリングを行うことによって、データ系パケットの送信中にリアルタイム系パケットの送信が生じた際に、送信すべきデータユニット（上記所定の単位データ）の長さが従来の送信パケットより短いため、リアルタイム系のパケットの送信待ち時間を短縮させることができる。
【００５７】
即ち、比較的大きい（データ長が長い）データ系のＩＰパケット送信中であっても、遅延制約の強いリアルタイム系パケットの伝送を開始することが可能となる。
【００５８】
又、データリンク制御処理にもＱｏＳ要求を反映させ、実質的に再送処理の不要なリアルタイム系パケットには再送制御処理を施さず、再送制御機能を必要とするデータ系のパケットに対してのみ再送制御処理を行うことによってデータリンク制御処理における要データ処理量を減らすことができる。
【００５９】
本発明の請求項１０に係るパケット送受信装置は、ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信及び受信する送信部及び受信部を有するパケット送受信装置であって、前記送信部は、送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、データ系のＱｏＳクラスの中から優先して送信するクラスを選択する第一のプレスケジューリング処理手段と、データ系以外のＱｏＳクラスの中から優先して送信するクラスを選択する第二のプレスケジューリング処理手段と、前記第一のプレスケジューリング手段によって選択されたＱｏＳクラスの送信待ちパケットを所定の単位データに分割する第一の分割手段と、前記第二のプレスケジューリング手段によって選択されたＱｏＳクラスの送信待ちパケットを所定の単位データに分割する第二の分割手段と、前記第一の分割手段によって分割されて成る送信パケットに対して送信側再送制御処理を施す送信側再送制御手段と、データ系のＱｏｓクラスを送信するか、又はデータ系以外のＱｏＳクラスを送信するかを選択し、データ系のＱｏＳクラスが選択された場合には前記送信側再送制御手段によって得られた単位データを送信し、データ系以外のＱｏＳクラスが選択された場合には前記第二の分割手段によって得られた単位データを送信するスケジューリング処理手段とを有し、前記受信部は、受信された受信単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、前記受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られた単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のパケットを復元する組立手段とを有し、前記受信側再送制御手段は、通信相手たる別のパケット送受信装置に再送を要求する単位データを指示するための再送要求制御信号を生成し、前記スケジューリング処理手段は、前記再送要求制御信号を他の送信単位データと共にスケジューリング処理し、前記分類手段は、通信相手たる別のパケット送受信装置から送信された再送要求制御信号を分類して前記送信側再送制御部に出力し、前記送信側再送制御部は、通信相手たる別のパケット送受信装置から送信された再送要求制御信号が入力されると、該再送要求制御信号によって指示された単位データを前記スケジューリング処理手段に出力する構成を採る。
【００６０】
この構成によれば、送信パケットをデータリンク制御処理前に予めリアルタイム系及びデータ系それぞれの中においてプレスケジューリングを行うことによって、データリンク制御処理においてリアルタイム系用の処理及びデータ系用の処理がそれぞれ１系統で済むため、データリンク制御処理を簡素し、且つ要データ処理量を減らすことができる。
【００６１】
又、分割部がＱｏＳクラス毎に設けられている場合、上記所定の単位データ（固定長）に分割した余りには、後続のパケットが存在すれば間を詰めることができるが、該ＱｏＳクラスに後続のパケットが存在しない場合、パディング（０ビットを詰めて一単位データを形成させる）などにより対処していたため、分割損が発生していた。分割部をデータ系及びリアルタイム系それぞれに１系統だけ設ける構成にすると、このような分割損の発生を大幅に低減させることが可能となる。
【００６２】
本発明の請求項１１に係るパケット送受信装置は、ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信及び受信する送信部及び受信部を有し、前記送信部において、送信パケットの送信順序を決定する第一のスケジューリング処理手段を有するパケット送受信装置であって、前記送信部は、送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、ＱｏＳクラス毎に設けられ、前記第一のスケジューリング手段によって送信順序が決定された送信パケットをＱｏＳクラス毎に所定の単位データに分割する分割手段と、前記分割手段によって得られた単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に送信側再送制御処理を行う送信側再送制御手段と、前記分割手段によって得られたデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データと前記送信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データとから成る単位データ群の中からＱｏＳ要求に応じて送信する単位データを選択し、送信するスケジューリング処理手段とを有し、前記受信部は、受信された受信単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、前記受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のパケットを復元する組立手段とを有し、前記受信側再送制御手段は、通信相手たる別のパケット送受信装置に再送を要求する単位データを指示するための再送要求制御信号を生成し、前記スケジューリング処理手段は、前記再送要求制御信号を他の送信単位データと共にスケジューリング処理し、前記分類手段は、通信相手たる別のパケット送受信装置から送信された再送要求制御信号を分類して前記送信側再送制御部に出力し、前記送信側再送制御部は、通信相手たる別のパケット送受信装置から送信された再送要求制御信号が入力されると、該再送要求制御信号によって指示された単位データを前記スケジューリング処理手段に出力する構成を採る。
【００６３】
この構成によれば、請求項９に係るシステムと実質的に同一の処理を実現できると共に、ＩＰレイヤーにおける処理のための構成を従来の装置と同一の構成とすることによって、従来の装置に分割手段、再送制御手段、及びスケジューリング処理手段を追加することによって実現可能であり、製造・改良が容易になるという製作上の利点を産む。
【００６４】
本発明の請求項１２に係るパケット送受信装置は、請求項９乃至１１のいずれか一項記載のパケット送受信装置において、前記送信部は、送信パケットに対して所定の方法でヘッダ圧縮処理を行うヘッダ圧縮手段を更に有し、前記分割手段は、前記ヘッダ圧縮手段によって得られたヘッダ圧縮パケットを前記所定の単位データに分割し、前記受信部は、ヘッダ復元手段を更に有し、前記組立手段は、前記組立処理によってヘッダ圧縮パケットを復元し、前記ヘッダ復元手段は、前記組立手段によって得られたヘッダ圧縮パケットに対して前記ヘッダ圧縮手段によるヘッダ圧縮処理に対応したヘッダ復元処理を行ってヘッダ圧縮処理される前のパケットを復元する構成を採る。
【００６５】
この構成によれば、リアルタイム系パケットに遅延を低減させることが可能であると共に、ヘッダ圧縮処理の採用によって伝送情報量を低減させることが可能となる。
【００６６】
本発明の請求項１３に係るパケット送信装置は、ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信するパケット送信装置であって、送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、ＱｏＳクラス毎に設けられ、送信パケットをＱｏＳクラス毎に所定の単位データに分割する分割手段と、前記分割手段によって得られた単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に送信側再送制御処理を行う送信側再送制御手段と、前記分割手段によって得られたデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データと前記送信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データとから成る単位データ群の中から送信する単位データを選択し、該選択された単位データを送信するスケジューリング処理手段とを有する構成を採る。
【００６７】
この構成において、パケット送信装置は、例えば通信ノード内に設けられ、他の通信ノードへのパケット伝送に用いられる。
【００６８】
この構成によれば、従来データリンク・レイヤーより上のＩＰレイヤーで行っていたスケジューリング処理をより下のレイヤーで行うこととし、更に、データリンク制御処理において各送信パケットをより短い単位データに分割し、該単位データ毎にスケジューリングを行うことによって、データ系パケットの送信中にリアルタイム系パケットの送信が生じた際に、送信すべきデータユニット（上記所定の単位データ）の長さが従来の送信パケットより短いため、リアルタイム系のパケットの送信待ち時間を短縮させることができる。
【００６９】
即ち、比較的大きい（データ長が長い）データ系のＩＰパケット送信中であっても、遅延制約の強いリアルタイム系パケットの伝送を開始することが可能となる。
【００７０】
又、データリンク制御処理にもＱｏＳ要求を反映させ、実質的に再送処理の不要なリアルタイム系パケットには再送制御処理を施さず、再送制御機能を必要とするデータ系のパケットに対してのみ再送制御処理を行うことによってデータリンク制御処理における要データ処理量を減らすことができる。
【００７１】
本発明の請求項１４に係るパケット送信装置は、ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信するパケット送信装置であって、送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、データ系のＱｏＳクラスの中から優先して送信するクラスを選択する第一のプレスケジューリング処理手段と、データ系以外のＱｏＳクラスの中から優先して送信するクラスを選択する第二のプレスケジューリング処理手段と、前記第一のプレスケジューリング手段によって選択されたＱｏＳクラスの送信待ちパケットを所定の単位データに分割する第一の分割手段と、前記第二のプレスケジューリング手段によって選択されたＱｏＳクラスの送信待ちパケットを所定の単位データに分割する第二の分割手段と、前記第一の分割手段によって分割されて成る送信パケットに対して送信側再送制御処理を施す送信側再送制御手段と、データ系のＱｏｓクラスを送信するか、又はデータ系以外のＱｏＳクラスを送信するかを選択し、データ系のＱｏＳクラスが選択された場合には前記送信側再送制御手段によって得られた単位データを送信し、データ系以外のＱｏＳクラスが選択された場合には前記第二の分割手段によって得られた単位データを送信するスケジューリング処理手段とを有する構成を採る。
【００７２】
この構成によれば、送信パケットをデータリンク制御処理前に予めリアルタイム系及びデータ系それぞれの中においてプレスケジューリングを行うことによって、データリンク制御処理においてリアルタイム系用の処理及びデータ系用の処理がそれぞれ１系統で済むため、データリンク制御処理を簡素し、且つ要データ処理量を減らすことができる。
【００７３】
又、分割部がＱｏＳクラス毎に設けられている場合、上記所定の単位データ（固定長）に分割した余りには、後続のパケットが存在すれば間を詰めることができるが、該ＱｏＳクラスに後続のパケットが存在しない場合、パディング（０ビットを詰めて一単位データを形成させる）などにより対処していたため、分割損が発生していた。分割部をデータ系及びリアルタイム系それぞれに１系統だけ設ける構成にすると、このような分割損の発生を大幅に低減させることが可能となる。
【００７４】
本発明の請求項１５に係るパケット送信装置は、ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを送信し、送信パケットの送信順序を決定する第一のスケジューリング処理手段を有するパケット送信装置であって、送信パケットをＱｏＳクラスごとに分けると共に、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従って各パケットを破棄すべきか否かを判断して、破棄すべきと判断された送信パケットは破棄する、クラス分け手段と、ＱｏＳクラス毎に設けられ、前記第一のスケジューリング手段によって送信順序が決定された送信パケットをＱｏＳクラス毎に所定の単位データに分割する分割手段と、前記分割手段によって得られた単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に送信側再送制御処理を行う送信側再送制御手段と、前記分割手段によって得られたデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データと前記送信側再生制御手段によって得られたデータ系のＱｏＳクラスに属する単位データとから成る単位データ群の中からＱｏＳ要求に応じて送信する単位データを選択し、送信するスケジューリング処理手段とを有する構成を採る。
【００７５】
この構成によれば、請求項１２に係るシステムと実質的に同一の処理を実現できると共に、ＩＰレイヤーにおける処理のための構成を従来の装置と同一の構成とすることによって、従来の装置に分割手段、再送制御手段、及びスケジューリング処理手段を追加することによって実現可能であり、製造・改良が容易になるという製作上の利点を産む。
【００７６】
本発明の請求項１６に係るパケット送信装置は、請求項１３乃至１５のいずれか一項記載のパケット送信装置であって、送信パケットに対して所定の方法でヘッダ圧縮処理を行うヘッダ圧縮手段を更に有し、前記分割手段は、前記ヘッダ圧縮手段によって得られたヘッダ圧縮パケットを前記所定の単位データに分割する構成を採る。
【００７７】
この構成によれば、リアルタイム系パケットに遅延を低減させることが可能であると共に、ヘッダ圧縮処理の採用によって伝送情報量を低減させることが可能となる。
【００７８】
本発明の請求項１７に係るパケット受信装置は、ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを受信するパケット受信装置であって、ＱｏＳクラスごとに分けられ、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従ってパケットごとに破棄すべきか否か判断され、破棄すべきでないと判断されたパケットが所定の単位データに分割されて成る該単位データとして、パケットを受信する受信手段と、前記受信手段により受信された単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、前記受信手段により受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られた単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のパケットを復元する組立手段とを有する構成を採る。
【００７９】
この構成によれば、パケットが所定の単位データ（例えばＰＤＵ）に分割されて送信されてきても、元のパケットを組み立てることができると共に、ＱｏＳ要求に応じてデータ系のクラスに属する単位データに対してのみ受信側再送制御を行うため、要データ処理量を減らすことができる。
【００８０】
本発明の請求項１８に係るパケット受信装置は、ＱｏＳ要求に応じてクラス分けされたパケットを受信するパケット受信装置であって、ＱｏＳクラスごとに分けられ、ＱｏＳクラスごとに所定の破棄ポリシーに従ってパケットごとに破棄すべきか否か判断され、破棄すべきでないと判断されたパケットがヘッダ圧縮処理され且つ所定の単位データに分割されて成る該単位データとして、パケットを受信する受信手段と、前記受信手段により受信された単位データのうち、データ系のＱｏＳクラスに属する単位データに対してＱｏＳクラス毎に受信側再送制御処理を施す受信側再送制御手段と、前記受信手段により受信された単位データのうちデータ系以外のＱｏＳクラスに属する単位データ及び前記受信側再生制御手段によって得られた単位データをＱｏＳクラス毎に複数個組み立てて分割される前のパケットを復元する組立手段と、前記組立手段によって得られたヘッダ圧縮パケットに対してヘッダ復元処理を行ってヘッダ圧縮処理される前のパケットを復元するヘッダ復元手段とを有する構成を採る。
【００８１】
この構成によれば、リアルタイム系パケットに遅延を低減させることが可能であると共に、ヘッダ圧縮処理の採用によって伝送情報量を低減させることが可能となる。
【００８２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００８３】
（実施の形態１）
まず、図１乃至３を用いて、本発明の実施の形態１に係るパケット伝送システムの構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るパケット送信装置の構成を概略的に示す概略構成図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係るパケット受信装置の構成を概略的に示す概略構成図であり、図３は、本発明の実施の形態１に係るパケット送受信装置の構成を概略的に示す概略構成図である。
【００８４】
本実施形態に係るパケット送信装置は、図１に示すように、クラス分け処理部１０１と、ＩＰキュー１０２と、データリンク制御部１０３と、スケジューリング処理部１０６とを有し、データリンク制御部１０３は、分割部１０４と、再送制御部１０５とを有する。
【００８５】
クラス分け処理部１０１は、上位レイヤーから入力されたＩＰパケットを該パケットのＩＰヘッダ情報などから取得したＱｏＳ要求に応じて異なるＩＰデータグラムキューへ出力することによってＩＰパケットのクラス分けを行う。
【００８６】
ＩＰキュー１０２は、複数のＩＰデータグラムキューを有し、送信パケットをＱｏＳクラス毎に保持する。又、設定された任意の廃棄ポリシーに従って、キューに保持されているパケット数、合計パケット長、及び入力パケットのＩＰヘッダ情報などに基づいて、当該ＩＰパケットを廃棄するか否かを決定する。
【００８７】
分割部１０４は、各送信パケットを通常のＩＰパケットより短いデータ長を有する所定の単位データに分割する。該単位データは、例えば固定長のＰＤＵである。
【００８８】
又、分割部１０４は、分割処理の内容（例えば分割数、パケットの先頭若しくは最後尾を示すフラグ、及びパケット長に関する情報など）を分割された各単位データのヘッダに書き込むと共に、シーケンス番号、及びいずれの分割部によって分割されたかを示す処理系統に関するＩＤ（若しくはＱｏＳクラスを識別するＩＤ）を埋め込む。
【００８９】
更に、分割部１０４は、バッファを有し、分割後の一若しくは二以上のパケット分の単位データを一時的に保持する。分割部１０４に保持される単位データ数は任意であり、可能な限り分割部１０４にバッファし、次の送信パケットがＩＰキューに入りやすいようにすることも可能である。
【００９０】
再送制御部１０５は、送信する単位データに対して再送制御に必要な処理を施すと共に、通信相手局から再送を要求された場合には指示されたパケットを再送する。詳しくは後述する。
【００９１】
スケジューリング処理部１０６は、割当帯域やＱｏＳクラスの優先度に基づいてその時点で最も優先して送信されるべきクラスを選択し、該選択クラスの先頭の単位データを送信する。送信するクラスの選択は一単位データを送信する毎に行う。又、通信相手局へ伝達すべき再送要求についても送信する。詳しくは後述する。
【００９２】
他方、本実施形態に係るパケット受信装置は、図２に示すように、振分部２０１と、データリンク制御部２０２とを有し、データリンク制御部２０２は、再送制御部２０３と、組立部２０４とを有する。
【００９３】
振分部２０１は、無線回線区間から受信した上記単位データに埋め込まれているＩＤに基づいて、該単位データを入力すべき組立部２０４若しくは再送制御部２０３に振り分けて出力する。
【００９４】
再送制御部２０３は、受信した上記単位データのヘッダ情報内のシーケンス番号を順に読み取るなどして再送に必要な処理を行い、損失を検出すると該単位データの再送を通信相手局に要求する。詳しくは後述する。
【００９５】
組立部２０４は、受信した単位データを一時的に蓄積するバッファを有し、単位データをそのヘッダ情報に基づいて元のＩＰパケットに組み立てる。なお、図では各処理系統毎に組立部を設ける態様について示したが、単位データ及び組立後のＩＰパケットにつき処理系統即ちＱｏＳクラスの識別が可能である態様であるならば、上記複数の組立部は１つの要素として構成する態様も採り得る。
【００９６】
次いで、図３を用いて、再送要求処理について詳述する。パケット送受信装置３００において、通信相手局から受信した信号中に含まれる再送要求信号は、振分部２０１によって抽出され、図１に詳しく示したように、データリンク制御部１０３の再送制御部１０５へ出力される。
【００９７】
又、図２に詳しく示したように、データリンク制御部２０２の再送制御部２０３によってパケットロスが検出されると、ロスとなったパケットの再送を要求する制御信号が生成され、スケジューリング処理部１０６に入力され、他の送信データと共にスケジューリングされ、通信相手局に送信される。
【００９８】
このように、通常は、本実施形態に係るパケット送受信装置同士が通信を行い、再送要求制御信号を交換し合う。
【００９９】
次いで、図４乃至７並びに図２を用いて、本実施形態に係るパケット伝送システムの動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係るパケット送信装置における送信すべきＩＰパケットの処理の流れを示すフローチャートであり、図５は、本発明の実施の形態１に係るパケット送信装置におけるＩＰパケットが分割されて成る単位データ送信時の処理の流れを示すフローチャートであり、図６は、本発明の実施の形態１に係るパケット受信装置における単位データ受信時の処理の流れを示すフローチャートであり、図７は、本発明の実施の形態１に係るパケット送信装置における再送要求制御信号受信時の処理の流れを示すフローチャートである。
【０１００】
まず、図４を用いて、パケット送信装置における送信すべきＩＰパケットの処理の流れを説明する。まず、上位レイヤーからデータリンク制御装置１００に入力された送信パケットは（Ｓ４０１）、クラス分け処理部１０１によって、ＩＰヘッダ情報などから該当するＱｏＳ要求に応じてクラス分けされ（Ｓ４０２）、ＩＰキュー１０２内の各キューに分配される。
【０１０１】
各キューに分配されたＩＰパケットは、設定された任意の廃棄ポリシーに従って、キューに保持されているパケット数、合計パケット長、及び入力パケットのＩＰヘッダ情報などに基づいて、当該ＩＰパケットを廃棄するか否かを決定する。
【０１０２】
次いで、図５を用いて、パケット送信装置における単位データ送信時の処理の流れを説明する。まず、スケジューリング処理部１０６によって、割当帯域や各ＱｏＳクラスの優先度などに基づいてその時点で最も優先して送信すべきクラスが選択される（Ｓ５０１）。この際、該選択クラスは、送信すべきＩＰパケット若しくは単位データを有するクラスの中から選択される。
【０１０３】
次いで、スケジューリング処理部１０６は、選択されたクラスの処理系統の分割部１０４（リアルタイム系の場合）若しくは再送制御部（データ系の場合）のバッファに送信すべき単位データが存在するか否かを判断する（Ｓ５０２）。選択クラスに送信すべき単位データが存在する場合（Ｓ５０２の「Ｙｅｓ」）、Ｓ５０６へ進み、該単位データが送信される。他方、選択クラスに送信すべき単位データが存在しない場合（Ｓ５０２の「Ｎｏ」）、当該クラスのＩＰパケットがＩＰキュー１０２から取り出され（Ｓ５０３）、取り出されたＩＰパケットは分割部１０４によって単位データに分割され（Ｓ５０４）、該ＩＰパケットがデータ系パケットであれば、Ｓ５０４において分割されて成る単位データは再送制御部１０５によって再送制御に必要な処理が施され（Ｓ５０５）、先頭の単位データが送信される（Ｓ５０６）。
【０１０４】
一つの単位データの送信が終わると、送信全体が終了か否かが判断され（Ｓ５０７）、終了でなければ（Ｓ５０７の「Ｎｏ」）Ｓ５０１へ戻り、スケジューリング処理部１０６によって次に送信されるべきクラスが選択される。送信終了であれば（Ｓ５０７の「Ｙｅｓ」）、単位データ送信も終了する。
【０１０５】
次いで、図６を用いて、パケット受信装置における単位データ受信時の処理の流れを説明する。まず、パケット受信装置は単位データの受信を待機し（Ｓ６０１及びＳ６０１の「Ｎｏ」）、単位データが受信されると（Ｓ６０１の「Ｙｅｓ」）、振分部２０１によって該単位データ内のＩＤから該単位データの属するクラスが判別され、対応する処理系統に振り分ける（Ｓ６０２）。
【０１０６】
次いで、受信した単位データがデータ系であれば（Ｓ６０３の「Ｙｅｓ」）、再送制御部２０３によってパケット損失の検出などの再送に必要な処理が施され、必要に応じて再送要求制御信号が生成され、通信相手局に送信される。
【０１０７】
再送に処理が施されたデータ系の受信単位データ及びリアルタイム系の受信単位データは、組立部２０４によって、そのヘッダ情報に基づいて元のＩＰパケットに組み立てられる。
【０１０８】
組み立てられたＩＰパケットは、例えばバスを通じて順次上位レイヤーに転送される。ここでは、データリンク制御部２０２における転送速度よりも上記バスにおける転送速度の方が速いのが通常であるため、パケットの衝突は生じないものと考えられる。
【０１０９】
受信状態そのものが終了すれば（Ｓ６０６の「Ｙｅｓ」）、全体の処理を終了し、継続していれば（Ｓ６０６の「Ｎｏ」）、再び単位データの受信を待機する（Ｓ６０１へ戻る）。
【０１１０】
次いで、図７を用いて、パケット送信装置における再送要求制御信号受信時の処理の流れを説明する。まず、再送要求制御信号を待機する（Ｓ７０１及びＳ７０１の「Ｎｏ」）。
【０１１１】
再送要求制御信号が受信されると（Ｓ７０１の「Ｙｅｓ」）、図１乃至３に示すように、振分部２０１によって抽出され、該当する系統の再送制御部１０５へ出力される。
【０１１２】
再送要求を受けた再送制御部１０５は、指示された単位データを再送する（Ｓ７０３）。送信状態そのものが終了であれば（Ｓ７０４の「Ｙｅｓ」）、全体の処理を終了し、送信が継続していれば（Ｓ７０４の「Ｎｏ」）、再送要求制御信号を待機する（Ｓ７０１へ戻る）。
【０１１３】
なお、図４乃至７に示す処理は、並行して発生するイベントに対応する処理であり、択一的に行われる処理ではない。
【０１１４】
このように、本実施形態によれば、従来データリンク・レイヤーより上のＩＰレイヤーで行っていたスケジューリング処理をより下のレイヤーで行うこととし、更に、データリンク制御処理において各送信パケットをより短い単位データに分割し、該単位データ毎にスケジューリングを行うことによって、データ系パケットの送信中にリアルタイム系パケットの送信が生じた際に、送信すべきデータユニット（上記所定の単位データ）の長さが従来の送信パケットより短いため、リアルタイム系のパケットの送信待ち時間を短縮させることができる。
【０１１５】
即ち、比較的大きい（データ長が長い）データ系のＩＰパケット送信中であっても、遅延制約の強いリアルタイム系パケットの伝送を開始することが可能となる。
【０１１６】
又、本実施形態によれば、データリンク制御処理にもＱｏＳ要求を反映させ、実質的に再送処理の不要なリアルタイム系パケットには再送制御処理を施さず、再送制御機能を必要とするデータ系のパケットに対してのみ再送制御処理を行うことによってデータリンク制御処理における要データ処理量を減らすことができる。
【０１１７】
ここで、本発明の実施の形態１に係るパケット送信装置をＩＭＴ−２０００（Ｗ−ＣＤＭＡ）規格に適用させた場合の一実施例を図８に示す。
【０１１８】
図示するように、データリンク制御部１０３において、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）によって定められた伝送制御機能に関する規格であるＲＬＣ  ＵＭ（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ  Ｍｏｄｅ；分割・組立機能のみ）を実現する処理部８０１によってリアルタイム系パケットを処理し、同じくＲＬＣ  ＡＭ（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ  Ｍｏｄｅ；分割・組立機能＋再送制御機能）を実現する処理部８０２によってデータ系パケットを処理するように設計することによって、ＩＭＴ−２０００規格上でも本実施形態に係る構成を容易に実現させることが可能である。
【０１１９】
（実施の形態２）
次いで、図９及び１０を用いて、本発明の実施の形態２に係るパケット伝送方法及びシステムについて説明する。図９は、本発明の実施の形態２に係るパケット送信装置の構成を概略的に示す概略構成図であり、図１０は、本発明の実施の形態２に係るパケット送信装置におけるＩＰパケットが分割されて成る単位データ送信時の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図１に示した実施の形態１に係るパケット送信装置と同一の構成要素には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１２０】
まず、図９を用いて、本実施形態に係るパケット送信装置の構成を説明する。図９において、プレスケジューリング処理部９０１は、データリンク制御部１０３の前段に２つ設けられ、一方はリアルタイム系パケットにつきＱｏＳ要求に応じて各クラスのパケットを予備的にスケジューリング処理し、他方はデータ系パケットにつきＱｏＳ要求に応じて各クラスのパケットを予備的にスケジューリング処理する。
【０１２１】
次いで、図１０を用いて、本実施形態に係るパケット送信装置における単位データ送信処理について説明する。まず、スケジューリング処理部１０６によって、割当帯域や各ＱｏＳクラスの優先度などに基づいて、その時点で優先して送信すべきパケットはデータ系パケットであるか若しくはリアルタイム系パケットであるかが選択される（Ｓ１００１）。
【０１２２】
次いで、スケジューリング処理部１０６は、リアルタイム系については分割部１０４のバッファを、データ系については再送制御部１０５のバッファをそれぞれ参照し、選択された系について送信すべき単位データが存在するか否かを判断する（Ｓ１００２）。選択された系について送信すべき単位データが存在する場合（Ｓ１００２の「Ｙｅｓ」）、Ｓ１００７へ進み、該単位データが送信される。他方、選択された系に送信すべき単位データが存在しない場合（Ｓ１００２の「Ｎｏ」）、該系についてのプレスケジューリング処理部９０１によって、割当帯域や各ＱｏＳクラスの優先度などに基づいて、その時点で優先して送信すべきクラスが選択され（Ｓ１００３）、当該クラスのＩＰパケットがＩＰキュー１０２から取り出され（Ｓ１００４）、取り出されたＩＰパケットは分割部１０４によって単位データに分割され（Ｓ１００５）、該ＩＰパケットがデータ系パケットであれば、Ｓ１００５において分割されて成る単位データは再送制御部１０５によって再送制御に必要な処理が施され（Ｓ１００６）、先頭の単位データが送信される（Ｓ１００７）。
【０１２３】
一つの単位データの送信が終わると、送信全体が終了か否かが判断され（Ｓ１００８）、終了でなければ（Ｓ１００８の「Ｎｏ」）、Ｓ１００１へ戻り、スケジューリング処理部１０６によって次に送信されるべき系が選択される。送信終了であれば（Ｓ１００８の「Ｙｅｓ」）、単位データ送信も終了する。
【０１２４】
このように、本実施形態によれば、ＱｏＳ要求に応じて複数のキューに分類された各送信パケットにつき、データリンク制御部１０３に入力される前に予めリアルタイム系及びデータ系それぞれの中においてプレスケジューリングを行うことによって、データリンク制御部１０３に入力されるデータをリアルタイム系パケットについて１系統、データ系パケットについて１系統とすることができるため、データリンク制御部１０３における処理系統を図示するようにリアルタイム系用に１系統、データ系用に１系統設ければよく、データリンク制御部１０３の構成を簡素化し、且つ要データ処理量を減らすことができる。
【０１２５】
又、分割部がＱｏＳクラス毎に設けられている場合、上記所定の単位データ（固定長）に分割した余りには、後続のパケットが存在すれば間を詰めることができるが、該ＱｏＳクラスに後続のパケットが存在しない場合、パディング（０ビットを詰めて一単位データを形成させる）などにより対処していたため、分割損が発生していた。分割部をデータ系及びリアルタイム系それぞれに１系統だけ設ける構成にすると、このような分割損の発生を大幅に低減させることが可能となる。
【０１２６】
なお、本実施形態によればスケジューリング処理部の個数は増えることになるが、スケジューリング処理部は入力されたデータを所定の条件に従って選択的に出力すればよく、過大なデータ処理能力が要求されるわけではないため、スケジューリング処理部を増やしてもデータリンク制御部の構成が簡素化される方が全体での要データ処理量は減少する。
【０１２７】
（実施の形態３）
次いで、図１１乃至１４を用いて、本発明の実施の形態３に係るパケット伝送方法及びシステムについて説明する。
【０１２８】
パケット伝送におけるヘッダは圧縮効率が高い。なぜなら、その中に含まれる情報は、同じ内容が続くことも多く、次の値が予測しやすいからである。そこで、パケット伝送において各パケットのヘッダを圧縮し、伝送情報量を低減することが従来提案されている。本実施形態は、該ヘッダ圧縮処理を本発明に係るパケット伝送システムに適用した場合を示したものである。
【０１２９】
図１１は、本発明の実施の形態３に係るパケット送信装置の構成を概略的に示す概略構成図であり、図１２は、本発明の実施の形態３に係るパケット受信装置の構成を概略的に示す概略構成図であり、図１３は、本発明の実施の形態３に係るパケット送信装置におけるＩＰパケットが分割されて成る単位データ送信時の処理の流れを示すフローチャートであり、図１４は、本発明の実施の形態３に係るパケット受信装置における単位データ受信時の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図１及び２に示した実施の形態１に係るパケット送信装置系及びパケット受信装置と同一の構成要素には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１３０】
まず、図１１を用いて、本実施形態に係るパケット送信装置の構成を説明する。図１１において、ヘッダ圧縮部１１０１は、データリンク制御部１０３に入力されたＩＰパケットに対して、分割部１０４によって単位データに分割される前に、ヘッダ圧縮処理を行う。
【０１３１】
ヘッダ圧縮部１１０１によって為されるヘッダ圧縮処理には、任意のヘッダ圧縮アルゴリズムを採用することが可能であり、例えば、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）のＲＦＣ１１４４、ＲＦＣ２５０７、及びＲＦＣ２５０８や、ＲＯＨＣ（Ｒｏｂｕｓｔ  ＨｅａｄｅｒＣｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）によって規定されているアルゴリズムなどが考えられる。
【０１３２】
上記ヘッダ圧縮処理によって圧縮される対象となるヘッダは、ＩＰヘッダやＴＣＰ／ＩＰヘッダ、若しくはＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰヘッダなどである。
【０１３３】
本実施形態において、分割部１０４は、ヘッダ圧縮処理が施されたヘッダ圧縮パケットを単位データに分割する。
【０１３４】
次いで、図１２を用いて、本実施形態に係るパケット受信装置の構成を説明する。図１２において、ヘッダ復元部１２０１は、組立部２０４によって組み立てられたヘッダ圧縮パケットに対して、圧縮された状態のヘッダを復元する処理を施し、ＩＰパケットを再現する。ここでの復元処理は、当然送信側における圧縮アルゴリズムに対応したものとなる。
【０１３５】
ヘッダが復元されたＩＰパケットは、例えばバスを通じて、上位レイヤーに転送される。
【０１３６】
次いで、図１３を用いて、本実施の形態に係るパケット送信装置における単位データ送信処理について説明する。なお、図５に示した実施の形態１に係る処理と同一の処理については詳しい説明を省略する。
【０１３７】
図１３に示すように、Ｓ１３０３においてＩＰパケットが取得されると、ます取得されたＩＰパケットに対してヘッダ圧縮部１１０１によってヘッダ圧縮処理が為され（Ｓ１３０４）、次いで分割部１０４によって分割処理が為される（Ｓ１３０５）。
【０１３８】
次いで、図１４を用いて、本実施の形態に係るパケット受信装置における単位データ受信処理について説明する。なお、図６に示した実施の形態１に係る処理と同一の処理については詳しい説明を省略する。
【０１３９】
図１４に示すように、Ｓ１４０５においてヘッダ圧縮パケットが組み立てられると、ヘッダ圧縮パケットに対してヘッダ復元部１２０１によってヘッダ復元処理が為され（Ｓ１４０６）、その後復元されたＩＰパケットが上位レイヤーに転送される。
【０１４０】
このように、本実施形態によれば、従前の実施形態と同様にリアルタイム系パケットに遅延を低減させることが可能であると共に、ヘッダ圧縮処理の採用によって伝送情報量を低減させることが可能となる。
【０１４１】
なお、図では各処理系統毎にヘッダ圧縮部及びヘッダ復元部を設ける態様について示したが、単位データ及びＩＰパケットにつき処理系統即ちＱｏＳクラスの識別が可能である態様であるならば、上記複数のヘッダ圧縮部及びヘッダ復元部はそれぞれ１つの要素として構成する態様も採り得る。
【０１４２】
又、用いられる圧縮アルゴリズムは、設計時から装置固有に決めておくことも可能であり、複数の方式に対応可能に設計し、通信開始前のノード間のネゴシエーションにより設定されるようにしてもよい。
【０１４３】
（実施の形態４）
次いで、図１５を用いて、本発明の実施の形態４に係るパケット伝送方法及びシステムについて説明する。図１５は、本発明の実施の形態４に係るパケット送信装置の構成を概略的に示した概略構成図である。
【０１４４】
図１５において、プレスケジューリング処理部１５０１は、従来のスケジューリング処理部（例えば、図１６のスケジューリング処理部１６０３）と同様に、各送信パケットを該送信パケット単位でＱｏＳ要求に応じてスケジューリング処理する。
【０１４５】
クラス分け処理部１５０２は、本発明の実施の形態１に係るクラス分け処理部１０１（図１参照）と同様に、プレスケジューリング処理されたＩＰパケットを該パケットのＩＰヘッダ情報などから取得したＱｏＳ要求に応じて異なる分割部１０４へ出力することによってＩＰパケットのクラス分けを行う。
【０１４６】
ここで、処理の流れに沿って、クラス分け処理部１０１からプレスケジューリング処理部１５０１までを前段部分、クラス分け処理部１５０２からスケジューリング処理部１０６までを後段部分と呼び、本パケット送信装置を２つの部分に分けて考えると、図からも明らかなように、前段部分は図１６に示した従来のパケット送信装置と同一の構成となっている。
【０１４７】
このように、本実施形態によれば、本発明に係る実施の形態１と実質的に同一の処理を実現できると共に、従来のパケット送信装置にクラス分け処理部１５０２、データリンク制御部１０３、及びスケジューリング処理部１０６の構成を追加することによって実現可能であり、製造・改良が容易になるという製作上の利点を産む。
【０１４８】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、図示されたキューの個数やＱｏＳ要求に基づいたクラスなどは一例に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【０１４９】
又、いずれの実施形態においても、データ系パケットのみを前述の所定の単位データに分割するように設計することも可能である。即ち、リアルタイム系パケットは分割しないように設計することも可能である。なぜなら、データ系パケットの長さが短ければリアルタイム系パケットの送信待ち時間が減少して遅延を回避することができ、又、逆にデータ系パケットは比較的遅延を許容するからである。
【０１５０】
同様に、所定の閾値を超えるデータ長を有するデータ系パケットのみを分割するように設計することも可能であり、又、データ系パケットとリアルタイム系パケットとを異なる長さの単位パケットにそれぞれ分割することも可能である。
【０１５１】
しかしながら、すべてのパケットを同じ長さに分割する方が画一的な処理が可能であり、好ましい態様である。
【０１５２】
又、上記説明においては、本発明に係るパケット送信装置及びパケット受信装置又はパケット送受信装置が移動通信システムのノード内に備えられる態様について中心に述べたが、本発明は該態様に限られるものではなく、無線通信を行い、リアルタイム系のパケットとデータ系のパケットを送受信する局であれば、移動局であってもよい。無線通信端末が例えば動画（リアルタイム系）と電子メール（データ系）とを並行して送受信することも考えられるからである。又、有線によるネットワークに設けられたノード内に備えられ、有線におけるパケット伝送に用いられてもよい。
【０１５３】
又、実施の形態３には、実施の形態１に係る態様にヘッダ圧縮・復元処理を付け加えた態様を示したが、本発明は該態様に限られるものではなく、実施の形態２及び４に示した態様に実施の形態３に示すようなヘッダ圧縮・復元処理を付け加えた態様を採ることも可能である。
【０１５４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の請求項１に係るパケット伝送方法によれば、データ系パケットの送信中にリアルタイム系パケットの送信が生じた際のリアルタイム系のパケットの送信待ち時間を短縮させることができる。即ち、データ系パケット送信中であっても、リアルタイム系パケットの伝送を開始することが可能となる。又、データリンク制御処理における要データ処理量を減らすことができる。
【０１５５】
又、本発明の請求項２に係るパケット伝送方法によれば、請求項１に係るパケット伝送方法と同様の効果が得られると共に、選択クラスにつき既に分割済みの単位データがある場合の処理が簡素化される。
【０１５６】
又、本発明の請求項３に係るパケット伝送方法によれば、請求項１に係るパケット伝送方法と同様の効果が得られると共に、送信パケットを分割手段の機能の許す限り分割して保持するため、送信パケットが分割手段に入る前段のパケット・キューに多くの空きを作ることができる。
【０１５７】
又、本発明の請求項４に係るパケット伝送方法によれば、伝送情報量を低減させることが可能となる。
【０１５８】
又、本発明の請求項５に係るパケット伝送システムによれば、データ系パケットの送信中にリアルタイム系パケットの送信が生じた際のリアルタイム系のパケットの送信待ち時間を短縮させることができる。即ち、データ系パケット送信中であっても、リアルタイム系パケットの伝送を開始することが可能となる。又、データリンク制御処理における要データ処理量を減らすことができる。
【０１５９】
又、本発明の請求項６に係るパケット伝送システムによれば、データリンク制御処理を簡素し、且つ要データ処理量を減らすことができる。又、分割損の発生を大幅に低減させることが可能となる。
【０１６０】
又、本発明の請求項７に係るパケット伝送システムによれば、製造・改良が容易になるという製作上の利点を産む。
【０１６１】
又、本発明の請求項８に係るパケット伝送システムによれば、伝送情報量を低減させることが可能となる。
【０１６２】
又、本発明の請求項９に係るパケット送受信装置によれば、データ系パケットの送信中にリアルタイム系パケットの送信が生じた際のリアルタイム系のパケットの送信待ち時間を短縮させることができる。即ち、データ系パケット送信中であっても、リアルタイム系パケットの伝送を開始することが可能となる。又、データリンク制御処理における要データ処理量を減らすことができる。
【０１６３】
又、本発明の請求項１０に係るパケット送受信装置によれば、データリンク制御処理を簡素し、且つ要データ処理量を減らすことができる。又、分割損の発生を大幅に低減させることが可能となる。
【０１６４】
又、本発明の請求項１１に係るパケット送受信装置によれば、製造・改良が容易になるという製作上の利点を産む。
【０１６５】
又、本発明の請求項１２に係るパケット送受信装置によれば、伝送情報量を低減させることが可能となる。
【０１６６】
又、本発明の請求項１３に係るパケット送信装置によれば、データ系パケットの送信中にリアルタイム系パケットの送信が生じた際のリアルタイム系のパケットの送信待ち時間を短縮させることができる。即ち、データ系パケット送信中であっても、リアルタイム系パケットの伝送を開始することが可能となる。又、データリンク制御処理における要データ処理量を減らすことができる。
【０１６７】
又、本発明の請求項１４に係るパケット送信装置によれば、データリンク制御処理を簡素し、且つ要データ処理量を減らすことができる。又、分割損の発生を大幅に低減させることが可能となる。
【０１６８】
又、本発明の請求項１５に係るパケット送信装置によれば、製造・改良が容易になるという製作上の利点を産む。
【０１６９】
又、本発明の請求項１６に係るパケット送信装置によれば、伝送情報量を低減させることが可能となる。
【０１７０】
又、本発明の請求項１７に係るパケット受信装置によれば、パケットが所定の単位データ（例えばＰＤＵ）に分割されて送信されてきても、元のパケットを組み立てることができると共に、要データ処理量を減らすことができる。
【０１７１】
更に、本発明の請求項１８に係るパケット受信装置によれば、伝送情報量を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るパケット送信装置の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るパケット受信装置の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るパケット送受信装置の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るパケット送信装置における送信すべきＩＰパケットの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１に係るパケット送信装置における単位データ送信時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１に係るパケット受信装置における単位データ受信時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１に係るパケット送信装置における再送要求制御信号受信時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１に係るパケット送信装置をＩＭＴ−２０００規格に適用させた場合の一実施例を示す概略構成図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るパケット送信装置の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るパケット送信装置における単位データ送信時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るパケット送信装置の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係るパケット受信装置の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係るパケット送信装置における単位データ送信時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態３に係るパケット受信装置における単位データ受信時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態４に係るパケット送信装置の構成を概略的に示した概略構成図である。
【図１６】従来のパケット送信装置の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図１７】典型的な移動通信システム全体の構成について概略的に示した模式図である。
【符号の説明】
１０１  クラス分け処理部
１０２  ＩＰキュー
１０３  データリンク制御部
１０４  分割部
１０５  再送制御部
１０６  スケジューリング処理部
２０１  振分部
２０２  データリンク制御部
２０３  再送制御部
２０４  組立部
８０１  ＲＬＣ  ＵＭ処理部
８０２  ＲＬＣ  ＡＭ処理部
９０１  プレスケジューリング処理部
１１０１  ヘッダ圧縮部
１２０１  ヘッダ復元部
１５０１  プレスケジューリング処理部
１５０２  クラス分け処理部
【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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【図１７】
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