(57)【要約】【課題】  バックボーンネットワークにおいて、リアルタイムパケットの伝送遅延を増加させる事無く、パケットの伝送路上に存在するコアノードで生じる消費電力の低減を図る。【解決手段】  各エッジノードは、コアノードと共有する回線に対するパケット送信率を一定時間毎に計測し、該パケット送信率が５０％を下回る場合、コアノードへ送信予定のパケットを多重化してから送信することにより、コアノードにおけるpacket-by-packet転送機会を抑制し、パケット転送に掛かる消費電力を低減する。【選択図】  図１
2009077094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回線を収容する為のインタフェースと、
受信パケットを一時的に蓄積する為のバッファメモリと、
収容回線を伝送するパケットの受信時に該パケットの送信回線を検索しつつ、各回線の利用率あるいは回線毎のパケット送信率を一定時間毎に計測するパケット転送プロセッサと、
該パケットの宛先と該宛先に対応する送信先情報との組み合わせを１つ以上格納するデータベースと、
該パケット転送プロセッサによる該データベース検索の結果として得られる情報に基づき、送信方向が同一方向である複数のパケットを多重化してから送信し、多重化されたパケットを受信した場合には該多重化されたパケットを分離するパケット多重化処理部と、
自装置の制御及びノード間同士でネットワーク状況を伝達するメッセージの送受信を担う装置制御部とを備える複数のノードから構成されるネットワークシステムであって、
上記複数のノードのうち他のネットワークと回線を共有するノードがエッジノードであり、
該ネットワークを構成する上記エッジノード以外のノードがコアノードであり、更にコアノードのうち１つのノードがセンタノードであり、
上記エッジノードが、
上記コアノードと共有する回線へ向けて送信するトラフィックによる回線利用率または上記パケット送信率を一定時間毎に計測し、
計測結果として得られる上記回線利用率または上記回線利用率の逆数の整数部分、あるいは上記パケット送信率ないし上記パケット送信率の逆数の整数部分を上記センタノードに通知する為の報告パケットを一定時間毎に発行し、
上記センタノードが、
上記ネットワークを構成する全てのエッジノードから発行される報告パケットに記載の上記回線利用率または上記回線利用率の逆数の整数部分、あるいは上記パケット送信率ないし上記パケット送信率の逆数の整数部分を解析し、
一定時間内における全ての回線利用率または回線利用率の逆数の整数部分、あるいは上記パケット送信率ないし上記パケット送信率の逆数の整数部分のうち最大の回線利用率または最大のパケット送信率あるいは最小の逆数の整数部分を記録し、
最大回線利用率または最大パケット送信率あるいは最小逆数の整数部分が特定条件を満たす場合、
エッジノードからコアノードに送信予定のパケットに関して、入力側のエッジノードにてパケットの多重化を開始させる為のトリガと入力エッジノードにて多重化するパケット数（多重度数）との通知、または入力側のエッジノードにてパケットの多重化を停止させる為の通知、あるいは入力側のエッジノードにて上記多重度数を変更させる為の通知を全てのエッジノードに向けて発行し、
コアノードにおける受信パケットの送信先情報検索に必要なパケット転送プロセッサと該パケット転送プロセッサにアクセスされるデータベースとの動作周波数変更指示、および基本動作周波数に対する比率とをコアノードに通知することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のネットワークシステムであって、
上記コアノードの装置制御部が、
センタノード発行の通知に従い、
受信パケットの送信回線検索に必要な上記パケット転送プロセッサと該パケット転送プロセッサにアクセスされる上記データベースとの動作周波数変更指示、および基本動作周波数に対する比率とを該パケット転送プロセッサに通知し、
該パケット転送プロセッサが、
該通知に従い、自装置と自装置にアクセスされる該データベースを構成する為のデバイスとの動作周波数を変更することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のネットワークシステムであって、
上記コアノードのパケット転送プロセッサが、
自装置と自装置にアクセスされる上記データベースを構成する為のデバイスとの動作周波数を変更する期間において、
回線インタフェースで受信されたパケットを自装置へ向けて出力させない為の調停信号を該回線インタフェースに対して発信し、
該回線インタフェースが、
該調停信号を入力されている間は受信パケットをバッファメモリに蓄積し、
該調停信号を入力されていない時には受信パケットを該パケット転送プロセッサに出力することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のネットワークシステムであって、
上記回線インタフェースに上記調停信号が入力されていない間において、上記バッファメモリが受信済みのパケットを蓄積している場合、
該回線インタフェースが、
該パケットバッファが空になるまで後続のパケットを該パケットバッファに蓄積しつつ、該パケットバッファに蓄積済みの受信パケットを蓄積した順に上記パケット転送プロセッサに出力することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のネットワークシステムであって、
上記エッジノードの装置制御部が、
入力側のエッジノードにてパケットを多重化させる為のトリガと上記多重度数との通知を受信した場合、
センタノード発行の通知に従い、
パケット多重化処理部に対してパケットの多重化開始と該多重度数とを通知すると同時に、
他のネットワークに属するエッジノード（外部エッジノード）と共有する回線の最大転送単位を、初期値から該多重度数で割った値に変更させる為のパケット（最大転送単位変更通知）を生成し、
生成した該最大転送単位変更通知を該エッジノードに接続される全ての外部エッジノードに向けて送信することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のネットワークシステムであって、
上記エッジノードの装置制御部が、
入力側のエッジノードにて上記多重度数を変更させる為の通知を受信した場合、
センタノード発行の通知に従い、
上記パケット多重化処理部に対して該多重度数の変更を通知すると同時に、
上記外部エッジノードと共有する回線の最大転送単位を、初期値から変更後の多重度数で割った値に変更させる為の上記最大転送単位変更通知を生成し、
生成した該最大転送単位変更通知を該エッジノードに接続される全ての外部エッジノードに向けて送信することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項７】
請求項５に記載のネットワークシステムであって、
上記エッジノードの装置制御部が、
入力側のエッジノードにてパケットの多重化を停止させる為の通知を受信した場合、
センタノード発行の通知に従い、
上記パケット多重化処理部に対してパケット多重化の終了を通知すると同時に、
上記外部エッジノードと共有する回線の最大転送単位を初期値に変更させる為の最大転送単位変更通知を生成し、
生成した該最大転送単位変更通知を該外部エッジノードに向けて送信することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のネットワークシステムであって、
上記エッジノードのパケット転送プロセッサが、
入力されたパケットに記載の情報に基づき、
該入力パケットに対する後段処理として、上記データベース検索、または上記パケット多重化処理部への出力、あるいは上記装置制御部への出力の何れかを実行し、
上記データベース検索を実行した場合、
上記データベース検索の結果として得られる送信先情報から該入力パケットの出力先を決定し、
該入力パケットと該送信先情報とを決定した出力先に向けて送出することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のネットワークシステムであって、
上記エッジノードのパケット多重化処理部は、
上記パケット転送プロセッサから多重化を要するパケットと送信先情報とを入力された場合、
上記多重度数に従って該パケットを多重化すると同時に、
各パケットのヘッダに記載のパケットサイズを合算し、
合算して得られた各パケットのサイズ及び多重化に用いたパケットの個数を示すラベルと、
該送信先情報に記載の情報に基づいて多重化パケットの転送に必要なヘッダとを生成し、
生成した該ヘッダの直後に該ラベルを付加し、
多重化によって得られる多重化データを該ラベルの直後に追加することによって多重化パケットを形成し、
該多重化パケットと該送信先情報を上記回線インタフェースに向けて出力することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のネットワークシステムであって、
上記エッジノードのパケット多重化処理部は、
多重化対象のパケット種別を識別し、映像や音声等の伝送遅延を極力抑制すべきパケットを多重化する際、上記多重度数未満のパケットから上記多重化データを形成することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のネットワークシステムであって、
該ネットワークシステム管理者が、
任意のタイミングで上記多重度数を確認可能とし、
上記多重度を超えない範囲において上記映像や音声等の伝送遅延を極力抑制すべきパケットに対する多重度数を任意のタイミングで設定可能とすることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項１２】
請求項１に記載のネットワークシステムであって、
上記エッジノードのパケット多重化処理部は、
上記パケット転送プロセッサから分離を要するパケットを入力された場合、
多重化パケットに含まれる上記ラベル記載の情報に従って上記多重化データからパケットを分離し、
分離したパケットを上記パケット転送プロセッサに出力することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項１３】
請求項１に記載のネットワークシステムであって、
上記パケット転送プロセッサの内部構成あるいは動作周波数を動的に変更可能とすることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項１４】
請求項１に記載のネットワークシステムであって、
上記エッジノードまたは上記コアノードあるいは上記センタノードが、
装置内の不要なパケット処理部に対して電力あるいはクロックを供給しないことを特徴とするネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケットの多重化と多重化されたパケットの分離とを行うネットワーク装置に関し、更に詳しくは、他のネットワークに接続される回線の最大伝送単位（MTU：Max Transfer Unit）を変更可能とするネットワーク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なルータやスイッチなどのネットワークノード（以下、ノード）は、パケットを受信すると、パケット毎の出力先インタフェースを該パケットのヘッダ情報に基づいて検索した後、該パケットを該出力先インタフェースから送信する（このパケット転送動作を“packet-by-packet転送”と呼ぶ）。packet-by-packet転送を実行するノードで生じる電力消費量は、時間当たりの「出力先インタフェース検索回数」と関係がある。
そこで、パケット伝送路上のノードにおけるパケット転送に掛かる消費電力を抑制する手段として、送信先方向が同一である複数のパケットを多重化して送信する方式が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。この方式では、既に受信済みの或るパケット（パケット１）の出力先と該パケット１に連続する後続パケットの出力先とを比較し、同一である場合に該パケット１と該後続パケットとの多重化を実行する。この多重化動作は、送信する多重化パケットのサイズが出力回線の最大伝送単位（MTU：Max Transfer Unit）を越えない限り、連続する１つ以上の後続パケットを用いて実行される。但し、該後続パケットの出力先が該パケット１の出力先と異なる場合、該ノードは、多重化パケットのサイズにかかわらず多重化動作を終了し、該パケット１あるいは該パケット１と出力先が同一の後続パケットとから成る多重化パケットを送信する。
また、パケットを多重化して送信する他の技術として、特許文献１が提案されている。特許文献１では、パケット多重化ノードにおいて、パケット１の送信を完了するまでの間に、出力先がパケット１と同一方向である後続パケットを受信する場合、出力回線のMTUを超えない範囲で該パケット１と該後続パケットとを多重化する。特許文献１のパケット多重化ノードは、非特許文献１に記載のノードと異なり、パケットの出力先毎に多重化実行領域を設けている為、上記パケット１と後続パケットとの出力先を意識せず、各多重化実行領域にてパケットの多重化を実行する。即ち、特許文献１では、該パケット１と該パケット１に連続するパケットとの出力先が同一でない場合においても、パケットの多重化が実行可能である。
【０００３】
パケットの多重化を用いる他の技術として、ネットワークを伝送するトラフィック総量を抑制する為、同一データを持つパケットのヘッダを多重化する方式が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方式では、ノードは、パケット１を受信すると、該パケット１を装置内のデータ格納領域に蓄積する。該パケット１が送信されていない状態において、「後続パケットのデータ部が該パケット１のデータ部と同一」且つ「該パケット１と後続パケットとの送信先が同一方向」である場合、該ノード（パケット統合装置）は、該パケット１のヘッダ部と該後続パケットのヘッダ部とを多重化し、該パケット１のデータ部と多重化されたパケットヘッダ部とを統合し、該同一方向の終点（パケット分離装置）に向けて送信する。このとき該パケット統合装置は、多重化されたデータに付加すべき新たなヘッダの宛先アドレスとして、該パケット分離装置の装置アドレスを用いる。該パケット分離装置は、多重化した後続パケットのヘッダ数だけ該パケット１のデータ部を複製する。その後、該パケット１を生成してから送信すると共に、多重化された後続パケットのヘッダを分離し、分離した該後続パケットヘッダに複製した該パケット１のデータ部を付加してから順次送信する。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−８３０６２号公報
【特許文献２】特開２００５−２２３６５６号公報
【非特許文献１】堀内ほか、“高効率パケット多重化転送ネットワークの検討”、電子情報通信学会技術報告、ＣＱ２０００−３８、２０００年１０月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１では、連続するパケットの出力先が異なる場合、パケットを多重化可能なノードはpacket-by-packet転送を実行する。このとき、各パケットの伝送路上に存在するノードにおいても、packet-by-packet転送を実行しなければならない為、パケット転送に掛かる消費電力を低減できない。
【０００６】
特許文献１では、「上記パケット１のサイズ」と「後続パケットのサイズ」との和が出力回線のMTUを超える場合、パケットの多重化が実行できない。従って、（非特許文献１と同様に）各パケットの伝送路上に存在するノードでは、packet-by-packet転送を実行する必要があり、パケット転送に掛かる消費電力を低減できない。
【０００７】
特許文献２では、上記パケット統合装置が受信する各パケットのデータ部の内容を比較する。比較に要する時間はパケットサイズに比例する。また、上記パケット分離装置において、パケットの複製に要する時間は上記パケット１のデータ部のサイズに比例する。故に、特許文献２に記載の技術は、映像や音声等のリアルタイムパケット転送には不適である。
【０００８】
以上から、本発明の課題は、通信ネットワーク内で特にトラフィック量が多いバックボーンネットワークにおいて、リアルタイムパケットの伝送遅延を増加させる事無く、パケットの伝送路上に存在するノードで生じる消費電力の低減を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、バックボーンネットワークを形成するノードの内、バックボーンネットワークの境界に配置されるノードをエッジノードと呼び、エッジノードではないノードをコアノードと呼ぶ。また、コアノードの内、バックボーンネットワークの制御を担うノードをセンタノードと呼ぶ。更に、バックボーンネットワークを形成するノードは、動的に構成を変更可能なパケット転送プロセッサを有する。
【００１０】
各エッジノードは、自装置とコアノードとで共有する回線の利用率（回線利用率）または該回線利用率の逆数の整数部分、あるいは単位時間当たりで該回線へ送信可能な最大パケット数を実際の送信パケット数で割ることによって得られる商（パケット送信率）ないし該パケット送信率の逆数の整数部分を一定時間毎に求め、求めた整数値をセンタノードに通知する。
【００１１】
センタノードは、各エッジノードから送信される該整数値を一定時間毎に記録し、記録した全ての整数値が特定条件を満たす場合、各エッジノードに対して「パケットの多重化開始および多重度数／多重化終了／多重度数の変更」と「外部ネットワークと共有する回線のMTU変更」とを指示する為のメッセージパケットを発行し、各コアノードに対して「パケット転送プロセッサの動作周波数変更」を指示する為のメッセージパケットを発行する。
【００１２】
各エッジノードと各コアノードは、センタノードを送信元とするメッセージパケットに記載の指示に従う。例えば、エッジノードは、コアノードに向けて送信すべきパケットを可能な限り多重化する為、外部ネットワークと共有する回線のMTUだけを初期値より小さい値に変更する（MTU変更後に外部ネットワークから受信したパケットを極力多重化してからコアノードに向けて送信する）。但し、受信パケットが映像や音声等のリアルタイムパケットである場合、伝送遅延の増加を抑制する為、上記メッセージパケットに記載の多重度数より小さな多重度による多重化パケットをコアノードに送信しても良い。一方、コアノードは、パケット転送プロセッサと該パケット転送プロセッサにアクセスされるデータベースを構築する為のデバイスとの動作周波数を低下させ、時間当たりの「出力先インタフェース検索回数」を抑制する。以上から、本発明では、バックボーンネットワークにおいて、パケット転送に掛かる消費電力低減の実現を図る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、バックボーンネットワークを構成するノードの内，各エッジノードにおけるコアノードへの送信トラフィック計測により、回線利用率またはパケット送信率が得られる。エッジノードでは、コアノードと共有する回線における回線利用率またはパケット送信率が単位時間当たり５０％以下となる場合、コアノードへ向けて送信するパケットを多重化してから送信する。即ち、コアノードにpacket-by-packet転送を停止させることにより、パケット転送に必要な出力先インタフェース検索の回数を抑制可能となり、パケット転送に必要な消費電力低減を図る。更に、エッジノードにおける多重化処理では、映像や音声等のリアルタイムパケット受信の際、通常のデータパケットと比べて多重度を小さくすることにより、伝送遅延増加を抑制する。従って、本発明の適用により、伝送遅延を増大させること無く、従来方式と比べて省電力のバックボーンネットワークを提供可能である。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。本実施例では、IPv4（Internet Protocol Version 4）パケットを伝送するバックボーンネットワークについて述べる。但し、本発明の効果を奏する限り、適用する装置、パケットの種類は此れに限られない。
【００１５】
本発明では、各エッジノード１３０と各コアノード１２０とにはセンタノード１１０の装置アドレスが登録され、センタノード１１０には各エッジノード１３０の装置アドレスと各コアノード１２０の装置アドレスとが登録されていることを前提とする。また、バックボーンネットワーク１００がpacket-by-packet転送を実行している場合、該バックボーンネットワーク１００と他のネットワークとを接続する全ての回線MTUを、該バックボーンネットワーク１００内の回線MTUと同値であることを前提とする。
【００１６】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。ここで、本発明を図１のノード９００に適用した場合について説明する。
【００１７】
図３に示すバックボーンネットワーク１００を伝送するパケットフォーマットの１例を図２へ示す。可変長のパケット２００は、OSI（Open Systems Interconnection）参照モデルにおける第２層（データリンク層）のＬ２ヘッダ２１０と、第３層（ネットワーク層）のIPヘッダ２２０と、ペイロード２３０とから成る。ここで、IPヘッダ２２０とペイロード２３０とから成るパケットはIPパケット３００と呼ぶことにする。
【００１８】
図１は、バックボーンネットワーク１００を構成するノード９００の概略図である。ノード９００は、回線９１１−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を収容する回線インタフェース９１０とパケット転送部９２０とパケットクラスタ処理部９３０と装置制御部９４０とバッファ９５０とから成る。
【００１９】
ネットワーク管理者が利用する管理端末３０に接続される装置制御部９４０は、ネットワークを伝送する制御パケットの解析と、パケット転送部９２０を含む装置全体の制御とを実行する。制御パケット解析の１例として、装置制御部９４０は、ルーティングプロトコルの制御情報を用い、バックボーンネットワーク１００を通過するパケットの入力エッジノードから出力エッジノードまでの最小ホップ数を計算する。また、装置制御部９４０は、解析結果を用いた装置内の状態更新、あるいは受信した制御パケットに対する応答等を実行する。
【００２０】
パケット転送部９２０は、受信パケットの種別を識別し、該受信パケットに必要な後段処理を決定する。受信パケットに対する後段処理として、受信パケットを送信する為のインタフェース検索および検索結果として得られる出力用の回線９１１−ｉへ向けた出力と、多重化可能なパケットに対する多重化および分離可能なパケットに対する分離を実行するパケット多重化処理部９３０へ向けた受信パケットの出力と、装置制御部９４０へ向けた受信パケットの出力とが挙げられる。尚、パケット転送部９２０は、受信パケットに必要な出力先情報８２０および後段処理情報８１０から構成される検索結果情報８００とを格納するパケット転送データベース９２２と、主に受信したパケットの転送およびパケット転送データベース９２２の検索を担うパケット転送プロセッサ９２１とから成る。パケット転送部９２０では、受信パケットを特定多数の宛先に向けて送信するマルチキャストや、受信したパケットを装置の全収容回線９１１から送信するブロードキャストへの対応として、１つの宛先につき１つ以上の送信先情報をパケット転送データベース９２２に設定可能とする。更に、各ノードで受信されたパケットに対する多重化指示と分離指示とを設定可能とする。各エッジノードにおけるパケット転送データベース９２２の検索では、後段処理情報８１０に最小ホップ数を記載する為、パケット転送プロセッサ９２１は、バックボーンネットワーク１００を通過するパケットの出力エッジノードが自装置と隣接しているか否かを判定可能である。尚、上述したルーティングプロトコルの制御情報を用いて形成する出力先情報８２０には、出力用の回線９１１−ｉの他に、隣接ノードの装置MAC（Media Access Control）アドレスと、出力エッジノードの装置IPアドレスを格納可能とする。
【００２１】
パケット転送プロセッサ９２１は、ノード９００にて受信したパケット２００が入力されると、Ｌ２ヘッダ２１０を削除する。その後、IPパケット３００に含まれる情報から、IPパケット３００の種別を識別する。ここで、該IPパケット３００を装置制御部９４０またはパケット多重化処理部９３０に送出すべきパケットである場合、該パケットに変更を加えずに装置制御部９４０へ送出する。一方、該IPパケット３００が装置制御部９４０に送出すべきパケットではない場合、該IPパケット３００に記載の情報からパケット転送データベース９２２を検索する為の検索キーを生成し、生成した該検索キーを信号線Ｌ１０へ出力することでパケット転送データベース９２２を検索する。パケット転送プロセッサ９２１は、検索結果として、信号線Ｌ１１から入力される検索結果情報８００を得る。後段処理情報８１０に記載の後段処理がパケット送信を示す場合、「自装置のMACアドレス」と出力先情報８２０に記載の「隣接ノードのMACアドレス」とを用いてＬ２ヘッダ２１０を生成する。この後、生成したＬ２ヘッダ２１０へIPパケット３００を付加することにより、パケット２００を形成する。形成後、出力先情報８２０に記載の回線９１１−ｉへ向け、該IPパケット３００を信号線Ｌ８−ｉへ出力する。同様に、後段処理情報８１０に記載の後段処理がパケット多重化を示す場合、後段処理情報８１０に従い、パケットクラスタ処理部９３０へ向け、IPパケット３００と検索結果情報８００とを信号線Ｌ１へ出力する。また、パケット転送プロセッサ９２１は、ノード９００が収容する各回線における受信データ量と送信データ量とを計測する。
【００２２】
パケット多重化処理部９３０は、入力パケットに必要な後段処理を決定するパケット入力部９３１と、パケットの多重化を担うパケット多重化部９３２と、多重化データ４３０の分離を担うパケット分離部９３３と、パケット多重化処理部９３０へ入力されたパケットの出力先を決定するパケット出力部９３４と、パケットの多重化方式を伝達するパケット多重化管理部９３５とから成る。
（パケット多重化転送の開始）
以下、バックボーンネットワークがpacket-by-packet転送からパケット多重化転送へ遷移する場合について述べる。
【００２３】
各エッジノード１３０では、パケット転送プロセッサ９２１が単位時間あたりにコアノードへ送信可能な最大パケット数と実際の送信パケット数とから求められるパケット送信率を一定時間毎に求める。各エッジノード１３０のパケット転送プロセッサ９２１は、一定時間毎に上記パケット送信率を求め、求めた値の逆数（整数部分）をセンタノード１１０に通知する為のパケット送信率通知パケットを生成し、センタノード１１０に向けて送信する。パケット送信率通知パケットには、パケット送信率通知を示す識別子と該逆数とをペイロード２３０に記載する。同時に、該パケット転送プロセッサ９２１は、該共有回線毎に計測していた送信パケット数とをリセットし、送信パケット数の計測を継続する。
【００２４】
センタノード１１０のパケット転送部９２０は、受信パケットの種別を識別する。このとき、該受信パケットが一定時間毎に各エッジノード１３０から送信されるパケット送信率通知パケットである場合、該パケット転送部９２０は該パケット送信率通知パケットを装置制御部９４０に向けて出力する。該装置制御部９４０は、該パケット送信率通知パケットに記載のパケット送信率の逆数が全て２以上である場合、該逆数の最小値を記録する。その後、センタノード１１０の該装置制御部９４０は、パケットの多重化指示と記録した該最小値（多重度数）とを通知する為の多重化開始通知パケット（ＳＹＮ１）を生成し、該バックボーンネットワークに属する全エッジノードへ向けてＳＹＮ１を送信する。ＳＹＮ１には、パケット多重化指示を示す識別子と多重度数とをペイロード２３０に記載する。ここで、該ＳＹＮ１の生成に掛かる時間短縮を図る為、該ＳＹＮ１の宛先アドレスとして、マルチキャストアドレスを用いる。このとき、センタノード１１０のパケット転送プロセッサ９２１は、パケットヘッダから上記検索キーを生成し、パケット転送データベース９２２を検索する。ＳＹＮ１はマルチキャストパケットである為、各コアノードはパケット転送データベース９２２の検索結果から得られる回線９１１−ｉの数だけＳＹＮ１を複製し、回線９１１−ｉからＳＹＮ１を送信する。
尚、このマルチキャストグループには、バックボーンネットワーク１００を構成するセンタノード１００と、全てのコアノード１２０と、全てのエッジノード１３０とだけが含まれる。従って、該マルチキャストアドレスをIPパケット３００に記載する場合、該バックボーンネットワークの外部に情報が伝達されることは無い。
【００２５】
各コアノード１２０では、センタノード１１０から送信された該多重化開始通知パケット（ＳＹＮ１）を受信すると、パケット転送プロセッサ９２１がＳＹＮ１に記載の情報（通知種別）からパケットに記載の通知概要を識別し、装置制御部９４０に出力すべきパケットでは無いと判断する。この後、センタノード１１０と同様に上述した検索キーを生成し、パケット転送データベース９２２を検索する。その後、各コアノードはパケット転送データベース９２２の検索結果から得られる回線９１１−ｉの数だけＳＹＮ１を複製し、回線９１１−ｉからＳＹＮ１を送信する。
【００２６】
各エッジノード１３０のパケット転送プロセッサ９２１は、ＳＹＮ１を受信すると、パケット転送プロセッサ９２１がＳＹＮ１に記載の通知種別からパケットに記載の通知概要を識別し、装置制御部９４０に出力すべきパケットと判断する。この後、パケット転送プロセッサ９２１は、該ＳＹＮ１を信号線Ｌ４経由で装置制御部９４０に出力する。該ＳＹＮ１を入力された装置制御部９４０は、ＳＹＮ１に記載の指示に従い、外部ネットワーク側エッジノード１４０−ｊ（ｊ＝１〜６）と共有する回線Ｌ５１−ｊのMTU値を、「既に設定されたMTU値」を「ＳＹＮ１に記載の多重度数」で割ることで得られる『商』の値へ変更する。同時に、該共有回線Ｌ５１−ｊを介して接続される外部ネットワーク側エッジノード１４０−ｊに向けて「変更後の共有回線MTU」を通知する為のMTU変更通知パケットを発行する。MTU変更通知パケットには、ICMP（Internet Control Message Protocol）を用い、変更後の共有回線MTUを記載する。エッジノード１３０の目的は、自装置と直接接続する全ての外部ネットワーク側エッジノード１４０にＬ５１のMTU値を更新させることである。即ち、エッジノード１３０は、コアノード１２０に向けて送信予定のパケットを可能な限り多重化する為、収容回線の内、「Ｌ５１のMTU」を「コアノードと接続する回線のMTU」より小さな値に変更させる為、IETF（Internet Engineering Task Force）発行のRFC（Request for Comments）2113に記述される「IPルータ警告オプション」をMTU変更通知パケットへ付加する。但し、IPルータ警告オプションを付加するパケットの宛先アドレスとして、「IPルータ警告オプションを意識させるノードの装置アドレス」を用いることは出来ない。そこで、該装置制御部９４０は、MTU変更通知パケットを発行する際、ブロードキャストアドレスを宛先アドレスとして用いる。更に、該MTU変更通知パケットを該外部ネットワーク側エッジノード１４０より先に転送させない為、該MTU変更通知パケットの生存時間を示すTTL（Time To Live）フィールド値を１に設定する。
【００２７】
例えば、該MTU変更通知パケットをエッジノード１３０−１から受信した外部ネットワーク側エッジノード１４０-１は、IPルータ警告オプションに従い、自装置の制御領域にて該MTU変更通知パケットを解析し、Ｌ５１−１のMTU値を変更する。ここで、該MTU変更通知パケットの宛先アドレスはブロードキャストであるが、エッジノード１４０−１では、TTLの値を１だけ減算した値が０である為、該MTU変更通知パケットを転送しないで廃棄する。外部ネットワーク側エッジノード１４０−１では、受信した該MTU変更通知パケットの値が０となったが、該MTU変更通知パケットがICMPのパケットである為、ブロードキャスト転送できなかった旨をエッジノード１３０−１に対して通知しない。
エッジノード１３０−１では、該MTU変更通知パケットの発行後、外部ネットワーク側エッジノード１４０−１などから受信するパケット２００のサイズが発行前より小さくなる為、パケット転送部９２０の構成を変更する。
【００２８】
詳述すると、各エッジノード１３０の装置制御部９４０は、コアノード１２０におけるpacket-by-packet転送を中止させる為、パケット転送プロセッサ９２１に対し、パケット転送データベース９２２の検索後における動作変更指示を信号線Ｌ６経由で通知する。
【００２９】
動作変更指示を通知された各エッジノード１３０のパケット転送プロセッサ９２１は、パケット転送データベース９２２検索の実行後、検索結果に基づき、多重化が必要なIPパケット３００を検索結果情報８００と共にパケット多重化処理部９３０に向けて出力する。また、装置制御部９４０は、パケット多重化処理部９３０に対し、ＳＹＮ１に記載のパケット多重度数を信号線Ｌ３経由で通知する。
【００３０】
各エッジノード１３０において、パケット多重化処理部９３０は、装置制御部９４０より通知されたパケット多重度数に従い、パケット転送プロセッサ９２１から入力されたコアノードに送信予定のIPパケット３００を多重化する。詳述すると、パケット多重化管理部９３５は、入力された該パケット多重度数を信号線Ｌ９５に出力する。この後、該パケット多重度数を入力されたパケット多重化部９３２は、通常のデータパケットの多重度数を記録する。同時に、通常のデータパケットから成る多重化パケット４００を生成する為の有効時間として、「該通常のデータパケットに対するパケット多重度数と最小パケット転送に必要な時間との積」を、パケット多重化部９３２内部の多重化処理管理タイマーに設定する。設定された有効時間は、パケット多重株９３２からパケット多重化管理部９３５を介して装置制御部９４０に伝達される。従って、ネットワーク管理者は、管理端末３０から装置制御部９４０へアクセスすることにより、タイマーに設定された有効時間を確認可能である。
【００３１】
映像や音声等のリアルタイムパケットの多重度数は、上記通常のデータパケットに対するパケット多重度数を超えない範囲で、各エッジノード１３０に接続される管理端末３０から入力して良い。リアルタイムパケット多重度数は、装置制御部９４０を介してパケット多重化処理部９３０に入力される。この後、パケット多重化部９３２は、リアルタイムパケットの多重度数を記録する。また、リアルタイムパケットの伝送遅延を増大させない為には、リアルタイムパケットの多重度数として、上記通常のデータパケットのパケット多重度数より小さな値を設定するのが望ましい。このとき、パケット多重化部９３２は、リアルタイムパケットから成る多重化パケット４００を生成する為の有効時間として、「該リアルタイムパケットに対するパケット多重度数と最小パケット転送に必要な時間との積」を、上記多重化処理管理タイマーに設定する。
【００３２】
各エッジノード１３０において、パケット入力部９３１は、IPパケット３００と共に入力された検索結果情報８００の内、後段処理情報８１０にパケット多重化指示が記載されている場合、IPパケット３００と検索結果情報８００とを信号線Ｌ９１へ出力する。また、IPパケット３００と検索結果情報８００とを入力されたパケット多重化部９３２は、IPパケット３００に含まれる情報を用いてパケット種別を認識後、多重化パケット４００の生成を開始する。このとき、上述したパケット種別毎の有効時間内に多重化可能なIPパケット３００を用いて該多重化パケット４００を生成する。生成後、該パケット多重化部９３２は、多重化転送開始通知を信号線Ｌ３に出力する。該多重化転送開始通知を入力された装置制御部９４０は、多重化準備完了通知（ＡＣＫ１）を生成した後にセンタノード１１０へ向けて送信する。
【００３３】
パケット多重化動作において、各エッジノード１３０のパケット多重化部９３２は、出力先情報８２０に記載の情報から多重化パケット４００に必要なＬ２ヘッダ２１０を生成する。また、多重化パケット４００は、始点エッジノードから上述した終点エッジノードまでの伝送において、単一のIPパケット３００のようにバックボーンネットワーク１００を伝送させる必要がある。そこで、多重化データ４３０をIPパケット３００のペイロード２３０として認識させる為、始点エッジノードは、該多重化データ４３０のカプセル化に必要なトンネルIPヘッダ４１０を生成する。トンネルIPヘッダ４１０は、該始点エッジノードの装置IPアドレスを送信元IPアドレスとし、出力先情報８２０に記載の終点エッジノードの装置アドレスを宛先IPアドレスとして用いる。このとき、トンネルIPヘッダ４１０に記載すべき多重化パケット４００のサイズは、トンネルIPヘッダ４１０サイズと多重化データ４３０サイズとの和を用いる。多重化データ４３０は、多重化されたIPパケット３００の個数および全ての多重化されたIPパケット３００のサイズが記された多重化ラベル４２０と、多重化されたIPパケット３００とを有する。多重化データ４３０のサイズは、多重化データ４３０に含まれる各IPパケット３００のサイズと多重化ラベル４２０との和から求める。多重化ラベル４２０には、多重化ラベル４２０自体のサイズが記載される。始点エッジノードのパケット多重化部９３２は、多重化されたIPパケット３００のサイズを計測する為、上記有効時間内において、全ての多重化されたIPパケット３００内のIPヘッダ２２０から読み取る。ここで、読み取った全ての多重化されたIPパケット３００のサイズを上記多重化ラベル４２０に記載する。多重化データ４３０のサイズは、IPパケット３００の多重化毎に増加する。
【００３４】
始点エッジノードのパケット多重化部９３２は、入力された各IPパケット３００を多重化する際、該IPパケット３００と同時に入力される出力先情報８２０に記載の終点エッジノードの装置IPアドレスが同一の後続IPパケットを用いる。例えば、エッジノード１３０−１において、外部ネットワーク側エッジノード１４０−１から外部ネットワーク側エッジノード１４０−３へ伝送するパケット（フロー１）と、外部ネットワーク側エッジノード１４０−２から外部ネットワーク側エッジノード１４０−４へ伝送するパケット（フロー２）との終点エッジノードはエッジノード１３０−３である（フロー１とフロー２とは、最短経路上のコアノード１２０−１と１２０−２と１２０−３とを通過し、コアノード１２０−４と１２０−５と１２０−６とは通過しない）。従って、エッジノード１３０−１のパケット多重化部９３２は、フロー１とフロー２とに属するIPパケット３００を多重化パケット４００−１の構成要素として扱う。ここで、外部ネットワーク側エッジノード１４０−１から外部ネットワーク側エッジノード１４０−６へ伝送するパケット（フロー３）が該パケット多重化部９３２に入力される場合、フロー３の終点エッジノードがエッジノード１３０−４である為、該パケット多重化部９３２は、フロー３のパケットを多重化パケット４００−１の構成要素として扱わない（別途、多重化パケット４００−２作成用領域と上記管理タイマーとを用いる）。
【００３５】
多重化データ４３０を生成した始点エッジノードのパケット多重化部９３２は、該多重化データ４３０に生成済みのトンネルIPヘッダ４１０とＬ２ヘッダ２１０とを付加し、多重化パケット４００を生成する。この後、該パケット多重化部９３２は、生成した多重化パケット４００と出力先情報８２０とを信号線Ｌ５に出力する。パケット２００と出力先情報８２０とを入力された回線インタフェース９１０は、出力先情報８２０に記載の回線９１１−ｉより該パケット２００を送信する。また、フロー１に属するIPパケット３００を１つ受信したエッジノード１３０−１のパケット多重化部９３２において、上記有効時間内にフロー１またはフロー２に属するパケットが入力されない場合、該パケット多重化部９３２は、該IPパケット３００に多重化を適用することなく、該IPパケット３００に生成済みのＬ２ヘッダ２１０を付加したパケット２００と出力先情報８２０とを信号線Ｌ５に出力する。回線インタフェース９１０は、出力先情報８２０に記載の回線９１１−ｉから該パケット２００を送信する。
【００３６】
更に、上述した最小ホップ数が１である場合について述べる。例えば、外部ネットワーク側エッジノード１４０−１から外部ネットワーク側エッジノード１４０−５へ伝送するパケット（フロー４）がエッジノード１３０−１のパケット転送プロセッサ９２１に入力されると、該パケット転送プロセッサ９２１は、パケットに対してパケット転送データベース９２２検索を実行する。このとき、エッジノード１３０−１では、検索結果として得られる最小ホップ数は１（＝次転送先ノードがエッジノード１３０−２）である為、フロー４のIPパケット３００を多重化する必要は無い。言い換えると、エッジノード１３０−１とエッジノード１３０−２とにおけるIPパケット３００の多重化／分離が伝送遅延の増加を招く。従って、エッジノード１３０−１において、パケット転送プロセッサ９２１は、フロー４のIPパケット３００と出力先情報８２０とを信号線Ｌ１に出力せず、出力先情報８２０を用いて送信する為のパケット２００を生成する。生成後、該パケット２００と出力先情報８２０とを信号線Ｌ８に出力する。この後、回線インタフェース９１０は、出力先情報８２０記載の回線９１１−ｉから該フロー４のパケット２００を送信する。
【００３７】
センタノード１１０では、全てのエッジノード１３０から上記ＡＣＫ１を受信した直後において、装置制御部９４０は、パケット転送部の動作周波数変更指示と基本動作周波数に対する比率とを通知する為の動作周波数変更通知パケット（ＳＹＮ２）を生成し、該バックボーンネットワーク１００に属する全コアノード１２０へ向け、ＳＹＮ１と同様にマルチキャストで送信する。ＳＹＮ２には、動作周波数変更の指示と基本動作周波数に対する比率とをペイロード２３０に記載する。ＳＹＮ２の宛先IPアドレス格納領域には、ＳＹＮ１と同様に、マルチキャストアドレスを用いる。
【００３８】
各コアノード１２０では、センタノード１１０から発行されたＳＹＮ２を受信すると、パケット転送プロセッサ９２１が、ＳＹＮ２に記載の情報（通知種別）からパケット種別を識別し、ＳＹＮ２を装置制御部９４０に出力すべきパケットであると判断する。この後、パケット転送プロセッサ９２１は、該ＳＹＮ２を信号線Ｌ４経由で装置制御部９４０に出力すると同時に、上述した検索キーを生成し、パケット転送データベース９２２を検索する。ＳＹＮ２はマルチキャストパケットである為、各コアノードはパケット転送データベース９２２の検索結果から得られた回線９１１−ｉの数だけＳＹＮ２を複製し、回線９１１−ｉからＳＹＮ２を送信する。尚、各エッジノード１３０では、センタノード１１０発行のＳＹＮ２をコアノード１２０から受信すると、パケット転送プロセッサ９２１がＳＹＮ２に記載の情報（通知種別）からパケット種別を識別し、自装置宛のパケットではないと判断する。この後、パケット転送プロセッサ９２１は、該ＳＹＮ２を廃棄する。
【００３９】
ここで、該ＳＹＮ２を入力されたコアノード１２０の装置制御部９４０は、ＳＹＮ２に記載の指示に従い、パケット転送プロセッサ９２１に対し、パケット転送プロセッサ９２１とパケット転送データベースとの動作周波数変更を指示するメッセージを発行する。該メッセージには、動作周波数変更指示と基本動作周波数に対する比率とが含まれる。比率とは、センタノード１１０に記録されている上記逆数のことである。例えば、該逆数が２である場合、エッジノード１３０における多重化パケット４００の生成では，最大２つのIPパケット３００を用いて多重化を実行する。このとき、コアノード１２０を通過するパケットは多重化パケット４００である為、コアノード１２０ではpacket-by-packet転送を実行しない。従って、該メッセージを入力されたコアノード１２０のパケット転送プロセッサ９２１は、自装置とパケット転送データベース９２２を構成するデバイスの動作周波数を２分の１に変更する。このとき、該パケット転送プロセッサ９２１と該パケット転送データベース９２２を構成するデバイスとでは、一時的にパケット転送に必要な動作を停止しなければならない。故に、該パケット転送プロセッサ９２１は、パケット転送動作を停止しなければならない間、回線インタフェース９１０に対し、受信パケット２００を自装置へ出力させない為の調停信号を信号線Ｌ６へ出力する。該回線インタフェース９１０は、該調停信号を入力されている間、受信パケットを損失させない為、該受信パケットを信号線Ｌ９経由でバッファ９５０に蓄積させる。該パケット転送プロセッサ９２１は、自装置の動作周波数を半分にした後、パケット転送データベース９２２の構成デバイスの動作周波数を半分にする為の設定コマンドを発行する。該設定コマンドを発行した後、該調停信号の出力を停止し、パケット転送に必要な動作を再開する。該調停信号が入力されない状態に遷移した該回線インタフェース９１０は、バッファ９５０へ蓄積した受信パケットを受信順にバッファ９５０から読み出し、信号線Ｌ８に出力する。ここで，該バッファ９５０へ蓄積したパケットと新たに回線９１１−ｉから受信したパケットとの間における転送順序逆転を防止する為、新たに受信したパケットを該バッファ９５０に蓄積する。該回線インタフェース９１０は、該バッファに蓄積させたパケットが無くなるまでの間、該バッファ９５０に対する受信パケットの蓄積／読み出しを継続する。パケット転送を再開した該パケット転送プロセッサ９２１は、装置制御部９４０に状態遷移動作の終了を通知する。状態遷移動作終了を通知された該装置制御部９４０は、センタノード１１０に対して動作周波数変更完了通知（ＡＣＫ２）を発行する。尚、コアノード１２０では、パケット多重化処理部９３０を使用しない為、該パケット多重化処理部９３０に対して電力あるいはクロックを供給しなくても良い。
【００４０】
センタノード１１０は、ＳＹＮ２の発行と同時に、自ノードのパケット転送プロセッサ９２１とパケット転送データベース９２２を構成するデバイスとの動作周波数を変更させる。センタノード１１０における動作周波数の変更動作は、ＡＣＫ２の発行を除いてコアノード１２０と同じである。センタノード１１０の装置制御部９４０は、全てのコアノード１２０からＡＣＫ２を受信した後、上記パケット送信率通知パケットに記載される回線利用率の逆数の観測を継続する。センタノード１１０では、コアノード１２０と同様に、パケット多重化処理部９３０を用いない為、該パケット多重化処理部９３０に対して電力あるいはクロックを供給しなくても良い。
【００４１】
以下、多重化パケット４００を受信した終点エッジノードにおけるパケット分離を述べる。例えば、エッジノード１３０−３において、上述した多重化パケット４００−１受信の際、パケット転送プロセッサ９２１は、最初に受信したパケット２００からＬ２ヘッダ２１０を削除する（通常のIPパケット３００として扱う）。その後、該IPパケット３００がルーティングプロトコルで用いられる制御パケットではなく、且つIPヘッダ２２０（実際はトンネルIPヘッダ４１０）に記載される宛先IPアドレスが自装置のIPアドレスである為、該IPパケット３００が多重化データ４３０を含むと判断する。このとき、パケット転送プロセッサ９２１は、多重化データ４３０付パケットに対してパケット転送データベース９２２検索を実行せず、該多重化データ４３０付パケットを信号線Ｌ１に出力する。パケット入力部９３１では、該多重化データ４３０付パケットが入力されると、IPヘッダ部を確認する。このとき、ルーティングプロトコルで用いられる制御パケットではなく、且つIPヘッダ部に記載の宛先IPアドレスが自装置のアドレスである為、該IPヘッダ部がトンネルIPヘッダ４１０であると認識し、パケット入力部９３１は該多重化データ４３０付パケットを信号線Ｌ９２へ出力する。該多重化データ４３０付パケットを入力されたパケット分離部９３３は、該多重化データ４３０付パケットからトンネルIPヘッダ４１０を削除した後、上記多重化ラベル４２０を参照する。参照の結果、該パケット分離部９３３は、多重化ラベル４２０に記載される多重化ラベル４２０のサイズと、各IPパケット３００のサイズを得る。この後、該パケット分離部９３３は、各IPパケット３００のサイズを用い、上記多重化データ４３０からIPパケット３００を分離し、分離したIPパケット３００を信号線Ｌ９４に出力する。パケット出力部９３４は、信号線からＬ９４から入力されたIPパケット３００を信号線Ｌ２へ出力する。信号線Ｌ２からIPパケット３００を入力されたパケット転送プロセッサ９２１は、パケット転送データベース９２２の検索を実行し、検索結果として得られる出力先情報８２０からＬ２ヘッダ２１０を生成する。その後、生成したＬ２ヘッダを該IPパケット３００に付加することで得られるパケット２００と該出力先情報８２０とを信号線Ｌ８に出力する。回線インタフェース９１０では、該出力先情報８２０に記載の回線９１１−ｉから該パケット２００を送信する。
（パケット多重度数の増加）
以下、パケット多重化転送を実行しているバックボーンネットワーク１００において、パケット多重度数を増加させる場合について述べる。ここでは，上記事項との差異を中心に述べる。
【００４２】
センタノード１１０は、一定時間毎に各エッジノード１３０から発行されるパケット送信率通知パケットに記載の上記逆数の整数部分と、自装置が記録している上記逆数の整数部分とを比較する。比較の結果、エッジノード１３０から送信される全ての逆数が自装置に記録されている逆数を上回る場合、センタノード１１０は、パケット多重度数増加指示と増加後の多重度数（エッジノード１３０から送信された上記逆数の整数部分の最小値）とを通知する為の多重度増加通知パケット（ＳＹＮ３）を生成し、該バックボーンネットワークに属する全エッジノードへ向けてＳＹＮ３を送信する。同時に、記録している上記逆数の整数部分をエッジノード１３０から送信された上記逆数の整数部分の最小値に更新する。ＳＹＮ３には、パケット多重度増加指示と増加後の多重度数とをペイロード２３０に記載する。該ＳＹＮ３の宛先アドレスとして、マルチキャストアドレスを用いる。
【００４３】
コアノード１２０とエッジノード１３０は、ＳＹＮ３をＳＹＮ１と同様に取り扱う。ここで、各エッジノード１３０は、パケット多重度の増加により、外部ネットワーク側のエッジノード１４０と共有する回線Ｌ５１のMTUを減少させる為のICMPメッセージを発行する。また、エッジノード１３０では、パケット多重化処理部９３０において、多重化パケット４００を生成する為に多重化可能なIPパケット数と上記管理タイマーの有効期間とを増加させる。各エッジノード１３０は、パケット多重化処理部９３０におけるパケット多重化ルーチンの変更後、パケット多重化ルーチンの再構成完了通知（ＡＣＫ３）をセンタノード１１０に向けて送信する。
【００４４】
センタノード１１０では、全てのエッジノード１３０からＡＣＫ３を受信した直後において、装置制御部９４０がパケット転送部の動作周波数低減指示と基本動作周波数に対する比率とを通知する為の動作周波数変更通知パケット（ＳＹＮ４）を生成し、該バックボーンネットワークに属する全コアノード１２０へ向けて発行する。ＳＹＮ４には、動作周波数低減の指示と基本動作周波数に対する比率とをペイロード２３０に記載する。該ＳＹＮ４の宛先アドレスとして、マルチキャストアドレスを用いる
コアノード１２０とエッジノード１３０では、ＳＹＮ４をＳＹＮ２と同様に取り扱う。ここで、コアノード１２０では、パケット多重度の増加により、パケット転送部９２０（パケット転送プロセッサ９２１とパケット転送データベース９２２）の動作周波数を低減させる。この後、各コアノード１２０は、パケット転送部９２０の再構成完了通知（ＡＣＫ４）をセンタノード１１０に向けて送信する。
【００４５】
センタノード１１０は、ＳＹＮ４の発行と同時に、自装置のパケット転送プロセッサ９２１とパケット転送データベース９２２を構成するデバイスとの動作周波数を低減させる。センタノード１１０における変更動作は、ＡＣＫ４の発行を除いてコアノード１２０と同じである。センタノード１１０の該装置制御部９４０は、全てのコアノード１２０からＡＣＫ４を受信した後、上記パケット送信率通知パケットに記載される上記逆数の観測を継続する。
（パケット多重度数の減少）
以下、パケットの多重化転送を実行しているバックボーンネットワーク１００において、パケットの多重度数を減少させる場合について述べる。ここでは，上記事項との差異を中心に述べる。
【００４６】
センタノード１１０は、一定時間毎に各エッジノード１３０から発行されるパケット送信率通知パケットに記載の上記逆数の整数部分と、自装置が記録している上記逆数の整数部分とを比較する。比較の結果、エッジノード１３０から送信される全ての上記逆数の整数部分がセンタノード１１０に記録されている上記逆数の整数部分を下回る場合、パケット多重度数減少指示と減少後の多重度数（エッジノード１３０から送信された上記逆数の整数部分の最小値）とを通知する為の多重度減少通知パケット（ＳＹＮ５）を生成し、該バックボーンネットワークに属する全コアノード１２０へ向けてＳＹＮ５を送信する。同時に、記録している上記逆数の整数部分をエッジノード１３０から送信された逆数の整数部分の最小値に更新する。ＳＹＮ５には、パケット多重度減少指示と減少後の多重度数とをペイロード２３０に記載する。該ＳＹＮ５の宛先アドレスとして、マルチキャストアドレスを用いる。
【００４７】
コアノード１２０とエッジノード１３０では、ＳＹＮ５をＳＹＮ２やＳＹＮ４と同様に取り扱う。ここで、コアノード１２０では、多重度減少により、パケット転送部９２０（パケット転送プロセッサ９２１とパケット転送データベース９２２）の動作周波数を増加させる。この後、各コアノード１２０は、パケット転送部９２０の再構成完了通知（ＡＣＫ５）をセンタノード１１０に向けて送信する。
【００４８】
センタノード１１０は、ＳＹＮ５の発行と同時に、自装置のパケット転送プロセッサ９２１とパケット転送データベース９２２を構成するデバイスとの動作周波数を増加させる。センタノード１１０における変更動作は、ＡＣＫ５の発行を除き、コアノード１２０と同じである。
【００４９】
センタノード１１０では、全てのコアノード１２０からＡＣＫ５を受信した直後において、装置制御部９４０はパケット多重度数減少指示と減少後の多重度数（エッジノード１３０から送信された逆数の最小値）とを通知する為の多重度減少通知パケット（ＳＹＮ６）を生成し、該バックボーンネットワーク１００に属する全エッジノード１３０へ向けて送信する。ＳＹＮ６には、パケット多重度低減の指示と減少後の多重度数とをペイロード２３０に記載する。該ＳＹＮ６の宛先アドレスとして、マルチキャストアドレスを用いる。
【００５０】
コアノード１２０とエッジノード１３０とでは、ＳＹＮ６をＳＹＮ１やＳＹＮ３と同様に取り扱う。ここで、各エッジノード１３０は、パケット多重度の減少により、外部ネットワーク側のエッジノード１４０と共有する回線MTUを増加させる為にICMPメッセージを発行する。また、各エッジノード１３０では、パケット多重化処理部９３０において、単一の多重化パケット４００を生成する為に多重化可能なIPパケット数と上記管理タイマーの有効期間とを減少させる。各エッジノード１３０は、パケット多重化処理部９３０におけるパケット多重化ルーチンの変更後、パケット多重化ルーチンの再構成完了通知（ＡＣＫ６）をセンタノード１１０に向けて送信する。
センタノード１１０の該装置制御部９４０は、全てのエッジノード１３０からＡＣＫ６を受信した後、上記パケット送信率通知パケットに記載される上記逆数の観測を継続する。
（パケット多重化転送の終了）
以下、パケット多重化転送を実行しているバックボーンネットワーク１００において、パケットの多重化を終了させる場合について述べる。ここでは，上記事項との差異を中心に述べる。
【００５１】
センタノード１１０は、一定時間毎に各エッジノード１３０から発行されるパケット送信率通知パケットに記載の上記逆数に１が含まれる場合、パケット転送部９２０の動作周波数を基本周波数にリセットさせる為の動作周波数リセット通知パケット（ＳＹＮ７）を生成し、該バックボーンネットワークに属する全コアノード１２０へ向けてＳＹＮ７を送信する。同時に、記録している上記逆数の整数部分を１に更新する。ＳＹＮ７には、パケット多重化終了指示をペイロード２３０に記載する。該ＳＹＮ７の宛先アドレスとして、マルチキャストアドレスを用いる。
【００５２】
コアノード１２０とエッジノード１３０とでは、ＳＹＮ７をＳＹＮ２やＳＹＮ４およびＳＹＮ５と同様に取り扱う。ここで、コアノード１２０では、パケット多重化の停止により、パケット転送部９２０（パケット転送プロセッサ９２１とパケット転送データベース９２２）の動作周波数をpacket-by-packet転送の際に用いられる基本周波数へ戻す。この後、各コアノード１２０は、パケット転送部９２０のリセット通知（ＡＣＫ７）をセンタノード１１０に向けて送信する。
【００５３】
センタノード１１０は、ＳＹＮ７の発行と同時に、パケット転送プロセッサ９２１とパケット転送データベース９２２とにおける動作周波数を基本動作周波数に戻す。センタノード１１０における変更動作は、ＡＣＫ７の発行を除き、コアノード１２０と同じである。
【００５４】
センタノード１１０では、全てのコアノード１２０からＡＣＫ７を受信した直後において、装置制御部９４０は多重化終了を通知する為の多重化終了通知パケット（ＳＹＮ８）を生成し、該バックボーンネットワーク１００に属する全エッジノード１３０へ向けて送信する。ＳＹＮ８には、パケット多重化終了の識別子をペイロード２３０に記載する。該ＳＹＮ８の宛先アドレスとして、マルチキャストアドレスを用いる。
【００５５】
コアノード１２０とエッジノード１３０とでは、ＳＹＮ８をＳＹＮ１やＳＹＮ３およびＳＹＮ６と同様に取り扱う。ここで、各エッジノード１３０は、多重度終了により、外部ネットワーク側のエッジノード１４０と共有する回線MTUを元の値に戻す為のICMPメッセージを発行する。また、各エッジノード１３０では、パケット多重化処理部９３０を初期状態に戻し、パケット多重化処理部９３０へのアクセスを終了する。各エッジノード１３０は、パケット多重化処理部９３０におけるパケット多重化ルーチンのリセット後、パケット多重化ルーチンの再構成完了通知（ＡＣＫ８）をセンタノード１１０に向けて送信する。
【００５６】
センタノード１１０の該装置制御部９４０は、全てのエッジノード１３０からＡＣＫ８を受信した後、上記パケット送信率通知パケットに記載される上記逆数の観測を継続する。
【００５７】
各エッジノード１３０では、パケットの多重化あるいは分離を実行しない場合、パケット多重化処理部９３０を使用しない為、該パケット多重化処理部９３０に対して電力あるいはクロックを供給しなくても良い
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、バックボーンネットワークを構成するネットワーク装置とネットワークシステムとに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明によるノード９００の実施例を示すブロック図。
【図２】バックボーンネットワーク１００を伝送する可変長パケットのフォーマットの１例を示す図。
【図３】本発明を適用するバックボーンネットワーク１００の概念図。
【図４】パケット多重化処理部９３０の実施例を示すブロック図
【図５】パケット転送部９２０の実施例を示すブロック図。
【図６】パケット転送時におけるパケット転送データベース９２２に格納される検索結果情報８００のフォーマット。
【図７】複数の可変長パケットを多重化することで得られる多重化パケット４００のフォーマットの１例を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１００：バックボーンネットワーク、１１０：センタノード、１２０：コアノード、１３０：エッジノード、１４０：外部ネットワーク側エッジノード、９００：ノード。
【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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