JP3438651B2 - パケット多重装置 - Google Patents
パケット多重装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/50—Queue scheduling
- H04L47/56—Queue scheduling implementing delay-aware scheduling
- H04L47/564—Attaching a deadline to packets, e.g. earliest due date first
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J3/00—Time-division multiplex systems
- H04J3/24—Time-division multiplex systems in which the allocation is indicated by an address the different channels being transmitted sequentially
- H04J3/247—ATM or packet multiplexing
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/36—Flow control; Congestion control by determining packet size, e.g. maximum transfer unit [MTU]
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/50—Queue scheduling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特にＴＣＰ／ＩＰ
トラヒックを収容するパケット多重装置あるいはパケッ
ト交換機に関し、ベストエフォ−トサ−ビスの転送と遅
延品質を要求するトラヒックサ−ビスの転送とを共存す
る改良に関する。
トラヒックを収容するパケット多重装置あるいはパケッ
ト交換機に関し、ベストエフォ−トサ−ビスの転送と遅
延品質を要求するトラヒックサ−ビスの転送とを共存す
る改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、加入者からのパケット回線を基幹
網へ取り込む初段の転送装置は多重装置として実現され
る。従来のパケット多重装置は、主に専用線として用い
られ、輻輳制御、誤り制御などによる品質保証手段が提
供されている。例えば、従来のパケット交換網における
輻輳制御の例としては特開平７−７９２５３号公報に示
す技術が知られている。この技術は送信元からの伝送遅
延測定要求パケットと交換機から送信元へ返送する伝送
遅延測定応答パケットにより伝送遅延を測定し、輻輳時
に遅延の大きいパケットを優先的に処理すると共に遅延
の小さい送信元には送信パケットを減らすように輻輳制
御をすることによりネットワ−クの輻輳を減少させよう
とするものである。
網へ取り込む初段の転送装置は多重装置として実現され
る。従来のパケット多重装置は、主に専用線として用い
られ、輻輳制御、誤り制御などによる品質保証手段が提
供されている。例えば、従来のパケット交換網における
輻輳制御の例としては特開平７−７９２５３号公報に示
す技術が知られている。この技術は送信元からの伝送遅
延測定要求パケットと交換機から送信元へ返送する伝送
遅延測定応答パケットにより伝送遅延を測定し、輻輳時
に遅延の大きいパケットを優先的に処理すると共に遅延
の小さい送信元には送信パケットを減らすように輻輳制
御をすることによりネットワ−クの輻輳を減少させよう
とするものである。
【０００３】一方で、近年のＴＣＰ／ＩＰベ−スのネッ
トワ−ク構築が進む中で、ベストエフォ−トの従来ＴＣ
Ｐ／ＩＰトラヒックに加えて、遅延品質を要求する音声
／画像転送サ−ビスなどの統合も要求されている。この
ような要求を満たすために、複数の優先度を持つキュー
からの読み出しを制御する、重み付けラウンドロビン制
御（Ｗｅｉｇｈｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ）や重み
付け公平キュー（Ｗｅｉｇｈｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｕ
ｉｎｇ）などが提案／実現されている。これらの制御は
キューから読み出したパケットの数にもとづき次の読み
出しを決定する制御である。
トワ−ク構築が進む中で、ベストエフォ−トの従来ＴＣ
Ｐ／ＩＰトラヒックに加えて、遅延品質を要求する音声
／画像転送サ−ビスなどの統合も要求されている。この
ような要求を満たすために、複数の優先度を持つキュー
からの読み出しを制御する、重み付けラウンドロビン制
御（Ｗｅｉｇｈｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ）や重み
付け公平キュー（Ｗｅｉｇｈｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｕ
ｉｎｇ）などが提案／実現されている。これらの制御は
キューから読み出したパケットの数にもとづき次の読み
出しを決定する制御である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のパケッ
ト多重装置では、パケットの遅延を一定範囲内にとどめ
る保証がないため、一部のパケットの到着が著しく遅れ
て、音声／画像転送サ−ビスに必要とされる、リアルタ
イム情報の伝達を品質よくおこなえない場合を生じると
いう課題があった。また、前述の公報記載の技術でも、
パケット交換機では各フロー毎に異なる遅延保証をする
ということは行なわれていなかったため、伝送される音
声／画像転送を復元する際にパケットが連続的に到達せ
ず、利用者が品質に不満を持つという課題があった。
ト多重装置では、パケットの遅延を一定範囲内にとどめ
る保証がないため、一部のパケットの到着が著しく遅れ
て、音声／画像転送サ−ビスに必要とされる、リアルタ
イム情報の伝達を品質よくおこなえない場合を生じると
いう課題があった。また、前述の公報記載の技術でも、
パケット交換機では各フロー毎に異なる遅延保証をする
ということは行なわれていなかったため、伝送される音
声／画像転送を復元する際にパケットが連続的に到達せ
ず、利用者が品質に不満を持つという課題があった。
【０００５】本発明は上述する課題を解決するもので、
ベストエフォ−トサ−ビスの転送と遅延品質を要求する
トラヒックサ−ビスの転送とを共存させるパケット多重
装置を提供することを目的とする。
ベストエフォ−トサ−ビスの転送と遅延品質を要求する
トラヒックサ−ビスの転送とを共存させるパケット多重
装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のパケット多重装置は、入力されたパケットに出力期
限値を設定すると共に、該パケットのサイズを測定し
て、このサイズに対応する処理時間への換算値に変換す
る入力処理部１１０と、該パケットを記憶するバッファ
メモリ１２０と、該パケットの受信順に出力すべき順序
を記憶するキュー１３０と、該入力処理部で求めた該パ
ケットの出力期限値とサイズを記憶する属性保存メモリ
１４０と、該キューに記憶される先頭エントリーと後続
エントリーについて、該属性保存メモリに記憶される出
力期限値及びサイズを比較して、該出力期限値が所定の
遅延期限値を守ることのできる範囲で、サイズの大きい
方のパケットから順に出力するよう選択する読み出し制
御部１５０とを具備するものである。
明のパケット多重装置は、入力されたパケットに出力期
限値を設定すると共に、該パケットのサイズを測定し
て、このサイズに対応する処理時間への換算値に変換す
る入力処理部１１０と、該パケットを記憶するバッファ
メモリ１２０と、該パケットの受信順に出力すべき順序
を記憶するキュー１３０と、該入力処理部で求めた該パ
ケットの出力期限値とサイズを記憶する属性保存メモリ
１４０と、該キューに記憶される先頭エントリーと後続
エントリーについて、該属性保存メモリに記憶される出
力期限値及びサイズを比較して、該出力期限値が所定の
遅延期限値を守ることのできる範囲で、サイズの大きい
方のパケットから順に出力するよう選択する読み出し制
御部１５０とを具備するものである。
【０００７】このように構成すると、パケット多重装置
１００内において読み出し優先制御を行なうことによ
り、装置内遅延時間を保証できる。入力処理部１１０は
入力パケットを受信した際に遅延期限値にもとづいて出
力期限値を計算し、パケットのサイズと共に属性保存メ
モリ１４０に保存しておく。読み出し制御部１５０では
キュー１３０の先頭のいくつかのエントリーに対して、
属性保存メモリ１４０に保持されているパケットサイズ
と出力期限値を比較することにより、遅延期限値を守る
ことのできる範囲で、サイズの大きい方のパケットから
順に出力するので遅延期限値を守ることができる。
１００内において読み出し優先制御を行なうことによ
り、装置内遅延時間を保証できる。入力処理部１１０は
入力パケットを受信した際に遅延期限値にもとづいて出
力期限値を計算し、パケットのサイズと共に属性保存メ
モリ１４０に保存しておく。読み出し制御部１５０では
キュー１３０の先頭のいくつかのエントリーに対して、
属性保存メモリ１４０に保持されているパケットサイズ
と出力期限値を比較することにより、遅延期限値を守る
ことのできる範囲で、サイズの大きい方のパケットから
順に出力するので遅延期限値を守ることができる。
【０００８】さらに前記入力処理部は、前記遅延期限値
を格納する属性テーブル１１２と、前記遅延期限値と該
パケットの到達時間から出力期限値を計算するタイムス
タンプ生成部１１４と、該パケットのサイズを測定し
て、このサイズに対応する処理時間への換算値に変換す
るサイズ測定部１１５とを有する構成とするとよい。ま
た、前記読み出し制御部は、時間切れとなるパケット信
号を優先して選択する構成としてもよい。
を格納する属性テーブル１１２と、前記遅延期限値と該
パケットの到達時間から出力期限値を計算するタイムス
タンプ生成部１１４と、該パケットのサイズを測定し
て、このサイズに対応する処理時間への換算値に変換す
るサイズ測定部１１５とを有する構成とするとよい。ま
た、前記読み出し制御部は、時間切れとなるパケット信
号を優先して選択する構成としてもよい。
【０００９】また、前記入力処理部は、前記パケットの
サイズを積算する積算テーブル１１６を有し、前記読み
出し制御部は、該積算テーブルの積算値がしきい値を越
えたときは、該パケットに関する前記バッファメモリ、
キュー、及び属性保存メモリの記憶内容を廃棄する構成
とするとよい。しきい値よりも大量のパケットに対して
は廃棄することで、他のパケットの処理を確実にして遅
延期限値を守る。
サイズを積算する積算テーブル１１６を有し、前記読み
出し制御部は、該積算テーブルの積算値がしきい値を越
えたときは、該パケットに関する前記バッファメモリ、
キュー、及び属性保存メモリの記憶内容を廃棄する構成
とするとよい。しきい値よりも大量のパケットに対して
は廃棄することで、他のパケットの処理を確実にして遅
延期限値を守る。
【００１０】あるいは、前記入力処理部は、前記パケッ
トのサイズを積算する積算テーブル１１６を有し、前記
読み出し制御部は、該積算テーブルの積算値がしきい値
を越えたときは、該パケットに関する前記属性保存メモ
リの出力期限値を最大値に設定する構成としてもよい。
しきい値よりも大量のパケットに対しては優先順位を下
げることで、他のパケットの処理を確実にして遅延期限
値を守ると共に、空きができればこの大量のパケットを
処理して、遅延期限値は守れないもののパケット伝送は
行なう。
トのサイズを積算する積算テーブル１１６を有し、前記
読み出し制御部は、該積算テーブルの積算値がしきい値
を越えたときは、該パケットに関する前記属性保存メモ
リの出力期限値を最大値に設定する構成としてもよい。
しきい値よりも大量のパケットに対しては優先順位を下
げることで、他のパケットの処理を確実にして遅延期限
値を守ると共に、空きができればこの大量のパケットを
処理して、遅延期限値は守れないもののパケット伝送は
行なう。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。 図１は、本発明の第１の実施の形
態を説明する構成ブロック図で、パケット多重装置１０
０の構成を示している。図において、入力処理部１１０
は、各入力回線１０−１〜１０−ｎからのパケットに対
して入力処理を行なうものであり、ヘッダ検索部１１
１、属性テーブル１１２、アドレス生成部１１３、タイ
ムスタンプ生成部１１４、サイズ測定部１１５、積算テ
ーブル１１６から構成される。
の形態を説明する。 図１は、本発明の第１の実施の形
態を説明する構成ブロック図で、パケット多重装置１０
０の構成を示している。図において、入力処理部１１０
は、各入力回線１０−１〜１０−ｎからのパケットに対
して入力処理を行なうものであり、ヘッダ検索部１１
１、属性テーブル１１２、アドレス生成部１１３、タイ
ムスタンプ生成部１１４、サイズ測定部１１５、積算テ
ーブル１１６から構成される。
【００１２】ヘッダ検索部１１１は、パケットヘッダに
含まれる宛先及び送信元アドレスを用いて属性を検索
し、属性テーブル１１２から該当フローに対する情報を
取得する。属性テーブル１１２には、遅延保証をするか
どうかのフラグ、遅延期限値、ポリシングを実行するか
否かのフラグ、ポリシングの際のしきい値を装置内制御
系（図示せず）よりあらかじめ設定しておく。ポリシン
グの動作については後述する。
含まれる宛先及び送信元アドレスを用いて属性を検索
し、属性テーブル１１２から該当フローに対する情報を
取得する。属性テーブル１１２には、遅延保証をするか
どうかのフラグ、遅延期限値、ポリシングを実行するか
否かのフラグ、ポリシングの際のしきい値を装置内制御
系（図示せず）よりあらかじめ設定しておく。ポリシン
グの動作については後述する。
【００１３】アドレス生成部１１３は、パケットを一時
書き込んでおくバッファメモリ１２０のアドレス、パケ
ットの属性を保存しておく属性保存メモリ１４０のアド
レス、受信パケット順に属性保存メモリ１４０のアドレ
スを書き込んでおくキュー１３０のアドレスのそれぞれ
を生成する。タイムスタンプ生成部１１４ではヘッダ検
索部１１１にて読み出したパケット属性の中から装置内
遅延要求値を取り出し、この値と受信時間から出力期限
を計算する。サイズ測定部１１５ではパケットのサイズ
を測定する。積算テーブル１１６は、積算値の管理を容
易にするために設けられたフローＩＤ毎の、一定のウィ
ンドウサイズ（一定時間）単位のパケットサイズを積算
しておく。
書き込んでおくバッファメモリ１２０のアドレス、パケ
ットの属性を保存しておく属性保存メモリ１４０のアド
レス、受信パケット順に属性保存メモリ１４０のアドレ
スを書き込んでおくキュー１３０のアドレスのそれぞれ
を生成する。タイムスタンプ生成部１１４ではヘッダ検
索部１１１にて読み出したパケット属性の中から装置内
遅延要求値を取り出し、この値と受信時間から出力期限
を計算する。サイズ測定部１１５ではパケットのサイズ
を測定する。積算テーブル１１６は、積算値の管理を容
易にするために設けられたフローＩＤ毎の、一定のウィ
ンドウサイズ（一定時間）単位のパケットサイズを積算
しておく。
【００１４】入力パケットは入力処理部１１０により生
成されたアドレス位置のバッファメモリ１２０に書き込
まれる。また、出力期限値とサイズ、バッファメモリ１
２０のアドレスは属性保存メモリ１４０に書き込まれ、
属性保存メモリ１４０のアドレスはキュー１３０に書き
込まれる。読み出し制御部１５０ではキュー１３０を先
頭から調べ、キュー１３０のエントリーで示される属性
保存メモリ１４０のアドレスを取り出し、サイズ、出力
期限値をもとにして、次に読み出すべきエントリー候補
を決定する。ついで読み出し決定したエントリーのバッ
ファメモリ１２０のアドレスを使用してパケットを読み
出し、出力回線２０へと出力する。
成されたアドレス位置のバッファメモリ１２０に書き込
まれる。また、出力期限値とサイズ、バッファメモリ１
２０のアドレスは属性保存メモリ１４０に書き込まれ、
属性保存メモリ１４０のアドレスはキュー１３０に書き
込まれる。読み出し制御部１５０ではキュー１３０を先
頭から調べ、キュー１３０のエントリーで示される属性
保存メモリ１４０のアドレスを取り出し、サイズ、出力
期限値をもとにして、次に読み出すべきエントリー候補
を決定する。ついで読み出し決定したエントリーのバッ
ファメモリ１２０のアドレスを使用してパケットを読み
出し、出力回線２０へと出力する。
【００１５】図２はバッファメモリ１２０、キュー１３
０、属性保存メモリ１４０の関係を示す構成ブロック図
である。キュー１３０には属性保存メモリ１４０のアド
レスであるポインタ２０１を書き込み、属性保存メモリ
１４０にはサイズ、出力期限値、廃棄フラグ、該当パケ
ットが書き込まれているバッファメモリ１２０のアドレ
スであるポインタ２０２を書いておく。ポインタ２０２
の位置で示されるバッファメモリ１２０にはパケットの
デ−タが書き込まれる。
０、属性保存メモリ１４０の関係を示す構成ブロック図
である。キュー１３０には属性保存メモリ１４０のアド
レスであるポインタ２０１を書き込み、属性保存メモリ
１４０にはサイズ、出力期限値、廃棄フラグ、該当パケ
ットが書き込まれているバッファメモリ１２０のアドレ
スであるポインタ２０２を書いておく。ポインタ２０２
の位置で示されるバッファメモリ１２０にはパケットの
デ−タが書き込まれる。
【００１６】このように構成された装置の動作を次に説
明する。図１に示すパケット多重装置１００の入力処理
部１１０では入力パケット信号のヘッダに含まれる宛先
アドレス、送信元アドレスを取り出す。パケットの例と
してＩＰパケットの場合では、宛先ＩＰアドレス、送信
元ＩＰアドレスがあり、これらの値を取り出すことに相
当する。ついでこれらの値を検索キ−としてヘッダ検索
部１１１にて属性テーブル１１２を検索する。
明する。図１に示すパケット多重装置１００の入力処理
部１１０では入力パケット信号のヘッダに含まれる宛先
アドレス、送信元アドレスを取り出す。パケットの例と
してＩＰパケットの場合では、宛先ＩＰアドレス、送信
元ＩＰアドレスがあり、これらの値を取り出すことに相
当する。ついでこれらの値を検索キ−としてヘッダ検索
部１１１にて属性テーブル１１２を検索する。
【００１７】遅延期限値はあらかじめ装置内制御部によ
り設定しておくが、装置内の処理基本周期を元に規格化
した値にしておく。ヘッダ検索により該当パケットが遅
延保証を必要とするフローであった場合には、タイムス
タンプ生成部１１４にて遅延期限値とパケット到着の時
間とを加算して得られる出力期限値を計算する。サイズ
測定部１１５では受信したパケットのサイズを測定し、
そのサイズを処理時間に換算した値に変換する。例えば
パケットサイズが６４バイトであるパケットを処理する
時間を基本単位とすると、これをサイズ１とする。パケ
ットのサイズが２５６バイトであれば換算サイズは４と
なる。前記の出力期限値もこの単位であらわされ、遅延
期限値が６４００バイト分の伝送時間に該当する時間で
あるならば遅延期限値は１００というように表され、設
定される。アドレス生成部１１３ではキュー１３０、バ
ッファメモリ１２０、属性保存メモリ１４０の空き情報
を管理しておき、それぞれ書き込みに必要なアドレスを
生成する。
り設定しておくが、装置内の処理基本周期を元に規格化
した値にしておく。ヘッダ検索により該当パケットが遅
延保証を必要とするフローであった場合には、タイムス
タンプ生成部１１４にて遅延期限値とパケット到着の時
間とを加算して得られる出力期限値を計算する。サイズ
測定部１１５では受信したパケットのサイズを測定し、
そのサイズを処理時間に換算した値に変換する。例えば
パケットサイズが６４バイトであるパケットを処理する
時間を基本単位とすると、これをサイズ１とする。パケ
ットのサイズが２５６バイトであれば換算サイズは４と
なる。前記の出力期限値もこの単位であらわされ、遅延
期限値が６４００バイト分の伝送時間に該当する時間で
あるならば遅延期限値は１００というように表され、設
定される。アドレス生成部１１３ではキュー１３０、バ
ッファメモリ１２０、属性保存メモリ１４０の空き情報
を管理しておき、それぞれ書き込みに必要なアドレスを
生成する。
【００１８】このように入力処理部１１０では入力パケ
ットそれぞれにタイムスタンプ属性をつけ、順にキュー
１３０に書き込んでいく。実際の動作では入力回線１０
−１、１０−２、〜、１０−ｎについて同様の処理を行
ない、１つのキュー１３０へ出力すべきエントリーを順
に書き込んでいくことにより多重化を行なう。
ットそれぞれにタイムスタンプ属性をつけ、順にキュー
１３０に書き込んでいく。実際の動作では入力回線１０
−１、１０−２、〜、１０−ｎについて同様の処理を行
ない、１つのキュー１３０へ出力すべきエントリーを順
に書き込んでいくことにより多重化を行なう。
【００１９】次に読み出し動作について説明する。図３
は、読み出し制御部１５０がパケットのサイズ、出力期
限値を比較する動作を説明するフローチャ−トである。
読み出し制御部１５０ではキュー１３０を先頭から順に
調べ、次に読み出すべきパケットを決定する。まずキュ
ー１３０の先頭から２エントリー分の属性をポインタ２
０１が指す各アドレスを参照することにより読み出し、
これらのサイズ、出力期限値を用いて比較をする。図３
において２つのエントリーのサイズをＳ１、Ｓ２、出力
期限値をＥ１、Ｅ２と記した。また、次のパケットを読
み出すべき時間をｔ０とした。
は、読み出し制御部１５０がパケットのサイズ、出力期
限値を比較する動作を説明するフローチャ−トである。
読み出し制御部１５０ではキュー１３０を先頭から順に
調べ、次に読み出すべきパケットを決定する。まずキュ
ー１３０の先頭から２エントリー分の属性をポインタ２
０１が指す各アドレスを参照することにより読み出し、
これらのサイズ、出力期限値を用いて比較をする。図３
において２つのエントリーのサイズをＳ１、Ｓ２、出力
期限値をＥ１、Ｅ２と記した。また、次のパケットを読
み出すべき時間をｔ０とした。
【００２０】まずステップＡ１では、２つのサイズＳ１
とサイズＳ２を比較する。サイズＳ１がサイズＳ２より
も大きい場合、ステップＡ２によりＥ２−ｔ０を新たな
出力期限値Ｅ２とする。これにより次出力時間から出力
期限までの残り時間を求める。次にステップＡ３により
サイズＳ１と出力期限値Ｅ２を比較する。サイズＳ１が
小さい場合、パケット１を出力しても出力期限値Ｅ２は
時間切れにならないことを意味するのでパケット１を選
択する（ステップＡ４）。サイズＳ１が出力期限値Ｅ２
よりも大きい場合、サイズＳ１を出力するとパケット２
が時間切れになることを意味するのでパケット２を選択
する（ステップＡ７）。
とサイズＳ２を比較する。サイズＳ１がサイズＳ２より
も大きい場合、ステップＡ２によりＥ２−ｔ０を新たな
出力期限値Ｅ２とする。これにより次出力時間から出力
期限までの残り時間を求める。次にステップＡ３により
サイズＳ１と出力期限値Ｅ２を比較する。サイズＳ１が
小さい場合、パケット１を出力しても出力期限値Ｅ２は
時間切れにならないことを意味するのでパケット１を選
択する（ステップＡ４）。サイズＳ１が出力期限値Ｅ２
よりも大きい場合、サイズＳ１を出力するとパケット２
が時間切れになることを意味するのでパケット２を選択
する（ステップＡ７）。
【００２１】一方、ステップＡ１の比較においてサイズ
Ｓ２がサイズＳ１よりも大きい場合、ステップＡ５によ
りＥ１−ｔ０を新たに出力期限値Ｅ１とする。ステップ
Ａ３と同様にステップＡ６ではサイズＳ２と出力期限値
Ｅ１を比較し、サイズＳ２が小さい場合、パケット２を
出力しても出力期限値Ｅ１は時間切れにならないことを
意味するのでパケット２を選択する（ステップＡ７）。
サイズＳ２が出力期限値Ｅ１よりも大きい場合、サイズ
Ｓ２を出力するとパケット１が時間切れになることを意
味するのでパケット１を選択する（ステップＡ４）。こ
のように２つのエントリーの比較をし、一方を選択す
る。
Ｓ２がサイズＳ１よりも大きい場合、ステップＡ５によ
りＥ１−ｔ０を新たに出力期限値Ｅ１とする。ステップ
Ａ３と同様にステップＡ６ではサイズＳ２と出力期限値
Ｅ１を比較し、サイズＳ２が小さい場合、パケット２を
出力しても出力期限値Ｅ１は時間切れにならないことを
意味するのでパケット２を選択する（ステップＡ７）。
サイズＳ２が出力期限値Ｅ１よりも大きい場合、サイズ
Ｓ２を出力するとパケット１が時間切れになることを意
味するのでパケット１を選択する（ステップＡ４）。こ
のように２つのエントリーの比較をし、一方を選択す
る。
【００２２】このような比較処理をマイクロプロセッ
サ、あるいはハ−ドウェアによる論理回路により行なう
が、実際にはこれをキュー１３０の先頭から順次、エン
トリーを調べ、複数回比較を繰り返す。すなわち、キュ
ー１３０の先頭２つのエントリーから１つを選択する
と、次に３番目のエントリーと先の選択エントリーとを
同様に比較する。このような比較をある回数繰り返すこ
とにより次に出力すべきパケットを選択し、決定する。
比較回数は１回の比較に要する時間と次出力までの時間
により制限されるので変更可能にしておくが、次の具体
例では４エントリーについての３回比較の例をあげる。
サ、あるいはハ−ドウェアによる論理回路により行なう
が、実際にはこれをキュー１３０の先頭から順次、エン
トリーを調べ、複数回比較を繰り返す。すなわち、キュ
ー１３０の先頭２つのエントリーから１つを選択する
と、次に３番目のエントリーと先の選択エントリーとを
同様に比較する。このような比較をある回数繰り返すこ
とにより次に出力すべきパケットを選択し、決定する。
比較回数は１回の比較に要する時間と次出力までの時間
により制限されるので変更可能にしておくが、次の具体
例では４エントリーについての３回比較の例をあげる。
【００２３】図４は、図３の処理フローの具体例を説明
する図である。図４において、キュー１３０の先頭エン
トリーはサイズ４、出力期限８の属性を持つパケットで
あり、２番目のエントリーはサイズ６、出力期限１０で
ある。ここで図３の符号を用いるとＳ１＝４、Ｓ２＝
６、Ｅ１−ｔ０＝８、Ｅ２−ｔ０＝１０となる。なお本
例では便宜上、時間ｔ０が０となるような期限を設定し
てある。
する図である。図４において、キュー１３０の先頭エン
トリーはサイズ４、出力期限８の属性を持つパケットで
あり、２番目のエントリーはサイズ６、出力期限１０で
ある。ここで図３の符号を用いるとＳ１＝４、Ｓ２＝
６、Ｅ１−ｔ０＝８、Ｅ２−ｔ０＝１０となる。なお本
例では便宜上、時間ｔ０が０となるような期限を設定し
てある。
【００２４】ここで選択処理を行なうと、Ｓ２＞Ｓ１で
あるのでステップＡ６の比較にうつり、Ｓ２＜Ｅ１であ
るのでステップＡ７によりパケット２を選択する。さら
に３番目のエントリーと比較をする。Ｓ３＝１、Ｅ３−
ｔ０＝４とすると、Ｓ２＞Ｓ３なのでサイズＳ２と出力
期限値Ｅ３を比較し、Ｓ２＞Ｅ３であるのでパケット３
を選択する。ついで４番目のエントリーと比較する。Ｓ
４＝３、Ｅ４−ｔ０＝６とすると、Ｓ４＞Ｓ３なのでサ
イズＳ４と出力期限値Ｅ３を比較し、Ｓ４＜Ｅ３である
のでパケット４を選択する。この例の場合、キュー１３
０の先頭から４パケット目までの比較をすることにすれ
ばパケット４の出力を選択することになる。
あるのでステップＡ６の比較にうつり、Ｓ２＜Ｅ１であ
るのでステップＡ７によりパケット２を選択する。さら
に３番目のエントリーと比較をする。Ｓ３＝１、Ｅ３−
ｔ０＝４とすると、Ｓ２＞Ｓ３なのでサイズＳ２と出力
期限値Ｅ３を比較し、Ｓ２＞Ｅ３であるのでパケット３
を選択する。ついで４番目のエントリーと比較する。Ｓ
４＝３、Ｅ４−ｔ０＝６とすると、Ｓ４＞Ｓ３なのでサ
イズＳ４と出力期限値Ｅ３を比較し、Ｓ４＜Ｅ３である
のでパケット４を選択する。この例の場合、キュー１３
０の先頭から４パケット目までの比較をすることにすれ
ばパケット４の出力を選択することになる。
【００２５】パケット４を出力した後には、次パケット
の出力タイミングが時間ｔ３になるので、ここを基準と
した期限をもとにして、今回選択されなかったパケット
１、パケット２、パケット３とそのときにエントリーが
あれば５番目のパケットにより選択処理が行なわれる。
このようにして出力すべきパケットを決定すると、読み
出し制御部はバッファメモリ１２０へのポインタ２０２
を使用してパケットを読み出し、外部へ出力する。
の出力タイミングが時間ｔ３になるので、ここを基準と
した期限をもとにして、今回選択されなかったパケット
１、パケット２、パケット３とそのときにエントリーが
あれば５番目のパケットにより選択処理が行なわれる。
このようにして出力すべきパケットを決定すると、読み
出し制御部はバッファメモリ１２０へのポインタ２０２
を使用してパケットを読み出し、外部へ出力する。
【００２６】以上が読み出しに関する基本的な処理であ
るが、特別な場合について説明する。まず、ヘッダ検索
により遅延保証をしないフローであると判断された場合
には出力期限を最大値に設定しておく。これにより、選
択処理において優先度が下げられる。
るが、特別な場合について説明する。まず、ヘッダ検索
により遅延保証をしないフローであると判断された場合
には出力期限を最大値に設定しておく。これにより、選
択処理において優先度が下げられる。
【００２７】次に輻輳時の動作について説明する。輻輳
時には出力期限を越えるパケットが出現することが予想
される。入力時の属性検索により時間保証をするか否か
を指定するが、これに加えて出力期限を過ぎた場合の動
作を指定しておく。すなわち、出力期限を過ぎた場合に
該当パケットを廃棄するか否かを指定しておく。このよ
うにすることにより、次出力パケット選択処理において
Ｅ−ｔ０が負になるときには時間切れであると認識し、
このパケットを廃棄することが可能となる。
時には出力期限を越えるパケットが出現することが予想
される。入力時の属性検索により時間保証をするか否か
を指定するが、これに加えて出力期限を過ぎた場合の動
作を指定しておく。すなわち、出力期限を過ぎた場合に
該当パケットを廃棄するか否かを指定しておく。このよ
うにすることにより、次出力パケット選択処理において
Ｅ−ｔ０が負になるときには時間切れであると認識し、
このパケットを廃棄することが可能となる。
【００２８】次にポリシングの動作について説明する。
入力時のヘッダ検索において得られる値の１つとして、
ポリシングを行なうか否かのフラグと、ポリシングを行
なうフローに対して許可される伝送帯域のしきい値を設
定しておく。また積算値の管理を容易にするためにフロ
ーＩＤを定義し、このＩＤをアドレスとして積算テーブ
ル１１６をアクセスする。このフローＩＤも属性テーブ
ル１１２に設定しておく。このテーブルに各ＩＤ毎の積
算値を保持しておき、一定のウィンドウサイズ（一定時
間）単位のパケットサイズを積算することにより、この
積算値に対して違反の有無を判定する。なお、ウィンド
ウサイズ毎に積算値はクリアする。
入力時のヘッダ検索において得られる値の１つとして、
ポリシングを行なうか否かのフラグと、ポリシングを行
なうフローに対して許可される伝送帯域のしきい値を設
定しておく。また積算値の管理を容易にするためにフロ
ーＩＤを定義し、このＩＤをアドレスとして積算テーブ
ル１１６をアクセスする。このフローＩＤも属性テーブ
ル１１２に設定しておく。このテーブルに各ＩＤ毎の積
算値を保持しておき、一定のウィンドウサイズ（一定時
間）単位のパケットサイズを積算することにより、この
積算値に対して違反の有無を判定する。なお、ウィンド
ウサイズ毎に積算値はクリアする。
【００２９】このようにパケット受信時のサイズ測定結
果を積算していき、あらかじめ設定したしきい値を越え
た場合には違反状態であると判定する。違反した場合に
は設定により廃棄、あるいは前述のごとく出力期限を最
大値にしてキュー読み出しの優先度を下げるなどの処理
を行なう。
果を積算していき、あらかじめ設定したしきい値を越え
た場合には違反状態であると判定する。違反した場合に
は設定により廃棄、あるいは前述のごとく出力期限を最
大値にしてキュー読み出しの優先度を下げるなどの処理
を行なう。
【００３０】図５は、本発明の第２の実施の形態を説明
する構成ブロック図である。図１に示す実施の形態と比
較すると、第１の実施の携帯においては単一のキュー１
３０における出力制御を説明したが、第２の実施の形態
では優先度の異なる２種類のキューをもつ。２種類のキ
ューは読み出し優先度が高い高優先キュー１３１と読み
出し優先度が低い低優先キュー１３２とから構成され
る。入力処理部１１０は図１と同様である。
する構成ブロック図である。図１に示す実施の形態と比
較すると、第１の実施の携帯においては単一のキュー１
３０における出力制御を説明したが、第２の実施の形態
では優先度の異なる２種類のキューをもつ。２種類のキ
ューは読み出し優先度が高い高優先キュー１３１と読み
出し優先度が低い低優先キュー１３２とから構成され
る。入力処理部１１０は図１と同様である。
【００３１】このように構成された装置において、入力
パケットに対するヘッダ検索において得られる属性が遅
延保証する場合には高優先度のキュー１３１へ書き込
み、遅延保証をしない場合には低優先度のキュー１３２
へ書き込む。読み出し制御部１５０では高優先キュー１
３１にパケットがあるときは常にこちらから読み出し、
高優先キュー１３１にパケットがないときに低優先キュ
ー１３２からパケットを読み出す。図３に示す選択フロ
ーは高優先キュー１３１からの読み出し時にのみ使用
し、低優先キュー１３２からの読み出しでは先頭から順
に読み出す。このようにすることにより、より細かい優
先制御が可能になる。
パケットに対するヘッダ検索において得られる属性が遅
延保証する場合には高優先度のキュー１３１へ書き込
み、遅延保証をしない場合には低優先度のキュー１３２
へ書き込む。読み出し制御部１５０では高優先キュー１
３１にパケットがあるときは常にこちらから読み出し、
高優先キュー１３１にパケットがないときに低優先キュ
ー１３２からパケットを読み出す。図３に示す選択フロ
ーは高優先キュー１３１からの読み出し時にのみ使用
し、低優先キュー１３２からの読み出しでは先頭から順
に読み出す。このようにすることにより、より細かい優
先制御が可能になる。
【００３２】なお、上記実施の形態では、キューの優先
度が１種類と２種類の場合を示したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、キューの優先度を３種類以上
に区分して、優先度の高いものは頻繁にキューを読み出
し、優先度の低くなるキューについては順次キューの読
み出し頻度を低くする構成としてもよい。
度が１種類と２種類の場合を示したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、キューの優先度を３種類以上
に区分して、優先度の高いものは頻繁にキューを読み出
し、優先度の低くなるキューについては順次キューの読
み出し頻度を低くする構成としてもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の読み出し
制御部によると、短いパケットと長いパケットがあると
きに、遅延時間規定を守ることができる限り長いパケッ
トの出力を選択することにより、統計多重効果を期待で
きない長いパケットを早く出力し、また、統計多重効果
が期待できる短いパケットは空いている時間に出力する
ことが可能になる。本発明によると、単純にパケットの
長さで優先度の異なるキューに振り分ける優先制御方法
とくらべて遅延時間保証が可能になる。
制御部によると、短いパケットと長いパケットがあると
きに、遅延時間規定を守ることができる限り長いパケッ
トの出力を選択することにより、統計多重効果を期待で
きない長いパケットを早く出力し、また、統計多重効果
が期待できる短いパケットは空いている時間に出力する
ことが可能になる。本発明によると、単純にパケットの
長さで優先度の異なるキューに振り分ける優先制御方法
とくらべて遅延時間保証が可能になる。
【００３４】また、実施例のように読み出し制御部に入
力パケットの帯域ポリシングの結果を読み出しの選択処
理に反映させる構成とすると、加入者側から流入する契
約違反パケットに対して廃棄あるいは読み出し優先度を
下げることが可能であり、網内の伝送帯域を効率よく使
用することが可能になる。
力パケットの帯域ポリシングの結果を読み出しの選択処
理に反映させる構成とすると、加入者側から流入する契
約違反パケットに対して廃棄あるいは読み出し優先度を
下げることが可能であり、網内の伝送帯域を効率よく使
用することが可能になる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態を説明する構成ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】 バッファメモリ１２０、キュー１３０、属性
保存メモリ１４０の関係を示す構成ブロック図である。
保存メモリ１４０の関係を示す構成ブロック図である。
【図３】 読み出し制御部１５０がパケットのサイズ、
出力期限値を比較する動作を説明するフローチャ−トで
ある。
出力期限値を比較する動作を説明するフローチャ−トで
ある。
【図４】 図３の処理フローの具体例を説明する図であ
る。
る。
【図５】 本発明の第２の実施の形態を説明する構成ブ
ロック図である。
ロック図である。
１０−１〜１０−ｎ 入力回線
１００ パケット多重装置
１１０ 入力処理部
１１１ ヘッダ検索部
１１２ 属性テーブル
１１３ アドレス生成部
１１４ タイムスタンプ生成部
１１５ サイズ測定部
１１６ 積算テーブル
１２０ バッファメモリ
１３０ キュー
１４０ 属性保存メモリ
１５０ 読み出し制御部
Claims (5)
- 【請求項１】 入力されたパケットに出力期限値を設定
すると共に、該パケットのサイズを測定して、このサイ
ズに対応する処理時間への換算値に変換する入力処理部
（１１０）と、 該パケットを記憶するバッファメモリ（１２０）と、 該パケットの受信順に出力すべき順序を記憶するキュー
（１３０）と、 該入力処理部で求めた該パケットの出力期限値とサイズ
を記憶する属性保存メモリ（１４０）と、 該キューに記憶される先頭エントリーと後続エントリー
について、該属性保存メモリに記憶される出力期限値及
びサイズを比較して、該出力期限値が所定の遅延期限値
を守ることのできる範囲で、サイズの大きい方のパケッ
トから順に出力するよう選択する読み出し制御部（１５
０）と、 を具備することを特徴とするパケット多重装置。 - 【請求項２】 前記入力処理部は、前記遅延期限値を格
納する属性テーブル（１１２）と、前記遅延期限値と該
パケットの到達時間から出力期限値を計算するタイムス
タンプ生成部（１１４）と、該パケットのサイズを測定
して、このサイズに対応する処理時間への換算値に変換
するサイズ測定部（１１５）とを有することを特徴とす
る請求項１に記載のパケット多重装置。 - 【請求項３】 前記読み出し制御部は、時間切れとなる
パケット信号を優先して選択することを特徴とする請求
項１又は請求項２に記載のパケット多重装置。 - 【請求項４】 前記入力処理部は、前記パケットのサイ
ズを積算する積算テーブル（１１６）を有し、 前記読み出し制御部は、該積算テーブルの積算値がしき
い値を越えたときは、該パケットに関する前記バッファ
メモリ、キュー、及び属性保存メモリの記憶内容を廃棄
することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか
に記載のパケット多重装置。 - 【請求項５】 前記入力処理部は、前記パケットのサイ
ズを積算する積算テーブル（１１６）を有し、 前記読み出し制御部は、該積算テーブルの積算値がしき
い値を越えたときは、該パケットに関する前記属性保存
メモリの出力期限値を最大値に設定することを特徴とす
る請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパケット多
重装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15305299A JP3438651B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | パケット多重装置 |
| US09/583,737 US6751194B1 (en) | 1999-05-31 | 2000-05-31 | Packet multiplexer for priority control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15305299A JP3438651B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | パケット多重装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341336A JP2000341336A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3438651B2 true JP3438651B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=15553935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15305299A Expired - Fee Related JP3438651B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | パケット多重装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP3526269B2 (ja) * | 2000-12-11 | 2004-05-10 | 株式会社東芝 | ネットワーク間中継装置及び該中継装置における転送スケジューリング方法 |
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1999
- 1999-05-31 JP JP15305299A patent/JP3438651B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-05-31 US US09/583,737 patent/US6751194B1/en not_active Expired - Fee Related
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