JP4325333B2 - パケット送信装置 - Google Patents

Description

本発明は、パケット送信装置に関し、特に、パケットの欠落を低減するようにしたパケット送信装置に関する。

従来、特定のパケットを他のパケットよりも優先的に送信することで、特定のパケットを的確なタイミングで送信するようにした方法が、数々提案されている。
例えば、パケットに優先順位を示す識別子を付加すると共に、送信側装置からのパケットを中継して通信回線に送出するための中継機器の送信制御部に、優先順位を有する送信キューを複数用意し、中継すべきパケットを、これに付加された優先順位を示す識別子にしたがって、送信制御部に用意した送信キューのうちの該当する優先順位の送信キューにエントリし、送信制御部によって優先順位の高いキューにエントリされているパケットから順に送信するようにした方式等が一般的である。

また、データのタイプ別に優先度を付与し、その優先度が低いものについては優先度の高いものに比較してパケット長がより短くなるようにパケット分割し、高優先度パケットの合間に低優先度パケットを割り込ませて送信することで、高優先度パケット及び低優先度パケットを共に送信するようにした方法（例えば、特許文献１参照。）や、リアルタイム処理が必要なプレミアムパケットの送信間隔よりも長い送信時間を必要とする低優先度パケットは分割し、プレミアムパケットの送信に影響がないときに送信するように低優先度パケットを送信するようにした方法（例えば、特許文献２参照。）等も提案されている。
特開２０００−１８３９６１号公報 特開２００２−１６６３７号公報

しかしながら、上述のように、特定のパケットを優先的に送信するようにした場合、この特定のパケットを優先的に送信することはできるが、ネットワーク負荷が高くなった場合には、ネットワーク上で欠落が発生したり、或いは、パケットを受ける受信側装置のパケットの受信性能が低速であった場合等には、優先度の高いパケットであっても受信することができず、欠落が発生してしまうという問題がある。
また、上述のように、特定のパケットを優先的に中継するためには、送信側で優先順位を意識してパケットに識別子を付加し、また、その送信間隔を調整するといった処理が必要であって、この処理を送信側の装置に組み込む必要がある。しかしながら、パソコン等の汎用的な装置によって送信側の装置を構成した場合には、このように優先順位を表す識別子を付加する等の処理を装置に組み込むといったことは困難である。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、パケットの欠落を容易に低減することの可能なパケット送信方法及びパケット送信装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るパケット送信装置は、通信回線を介してパケットを送信するようにしたパケット送信装置であって、送信すべきパケットが予め設定した特定パケットであるかどうかを判定する特定パケット判定手段と、当該特定パケット判定手段で前記特定パケットであると判定されたとき当該パケットを速やかに送信する特定パケット送信手段と、前記特定パケット判定手段で前記特定パケットでないと判定されたとき当該パケットを非特定パケットとして管理する非特定パケット管理手段と、前記特定パケット送信手段により前記特定パケットの送信が行なわれていないときに、前記非特定パケット管理手段で管理する非特定パケットを、予め設定した送信間隔で送信する非特定パケット送信手段と、前記特定パケットとなるパケットの条件を設定するパケット特定条件設定手段と、を備え、前記パケットは、通信すべきデータ本体と当該データ本体を前記通信回線を介して通信するために必要な通信情報とを含み、前記パケット特定条件設定手段は、前記データ本体と前記通信情報とのそれぞれに対してパケット条件を設定し、前記特定パケット判定手段は、前記データ本体及び前記通信情報が共にそれぞれの前記パケット条件を満足するとき前記特定パケットであると判定することを特徴としている。
また、請求項２に係るパケット送信装置は、前記データ本体は数値情報を含み、前記パケット特定条件設定手段は、前記数値情報の数値範囲を前記パケット条件として設定することを特徴としている。

この請求項１に係る発明では、通信回線を介してパケットが送信されるが、このとき、送信すべきパケットが予め設定した特定パケットであるかどうかの判定が、特定パケット判定手段によって行われる。そして、特定パケットであると判定されたときには、このパケットは特定パケット送信手段によって速やかに送信され、特定パケットでないと判定されたときには、非特定パケットとして非特定パケット管理手段によって管理される。そして、非特定パケット管理手段によって管理される非特定パケットは、前記特定パケット送信手段により前記特定パケットの送信が行われていないときに、非特定パケット送信手段によって送信されるが、このとき、予め設定した送信間隔で送信される。

したがって、非特定パケットは、所定の送信間隔で送信されるから、結果的に非特定パケットの帯域を狭めることが可能となり、ネットワーク負荷の増加を抑制することが可能となる。また、このとき、特定パケットについては速やかに送信するようにしているから、例えば優先的に送信すべきパケット等の特定パケットについては、的確なタイミングで送信することが可能となる。
また、パケット特定条件設定手段で設定されたパケット特定条件に基づいて、送信すべきパケットが特定パケットであるかどうかの判定が行われる。したがって、通信回線を介して接続されたネットワークシステムの構成の変化等に応じてこれに適したパケットを特定パケットとして設定することが可能となる。

また、請求項３に係るパケット送信装置は、前記非特定パケットの種類に応じた送信間隔を記憶する記憶手段を備え、前記非特定パケット送信手段は、前記非特定パケットの種類に応じて前記記憶手段から特定される送信間隔で、前記非特定パケットを送信するようになっていることを特徴としている。
この請求項３に係る発明では、非特定パケットの種類に応じた送信間隔が記憶手段に記憶され、非特定パケット送信手段では、送信する非特定パケットの種類に応じた送信間隔を記憶手段から検索し、この送信間隔で非特定パケットの送信を行う。

したがって、非特定パケットの種類毎にその送信間隔を設定することが可能となる。
また、請求項４に係るパケット送信装置は、前記非特定パケットの種類に応じた送信間隔を設定可能な送信間隔設定手段を備えることを特徴としている。
この請求項４に係る発明では、送信間隔設定手段によって、非特定パケットの種類に応じた送信間隔を任意に設定することができる。したがって、通信回線を介して接続されたネットワークシステムの構成の変化や、非特定パケットの種類の変化等に応じてこれに適した送信間隔を設定することが可能となる。

以上説明したように、本発明の請求項１に係るパケット送信装置によれば、特定パケット判定手段によって送信すべきパケットが特定パケットであると判定されたときには、このパケットを特定パケット送信手段によって速やかに送信し、特定パケットでないと判定されたときには、このパケットを非特定パケットとして非特定パケット管理手段によって管理し、特定パケット送信手段により前記特定パケットの送信が行われていないときに、非特定パケット送信手段によって非特定パケットを送信し、このとき、予め設定した送信間隔で送信するようにしたから、結果的に非特定パケットの帯域を狭めることが可能となり、ネットワーク負荷増大を抑制することができ、これに起因するパケットの欠落を防止することができる。また、このとき特定パケットについては速やかに送信するようにしているから、例えば優先的に送信すべきパケットについては、的確なタイミングで送信することができる。つまり、特定パケットを、欠落が生じることなく的確なタイミングで送信することができる。
また、パケット特定条件設定手段で設定されたパケット特定条件に基づいて、特定パケットであるかどうかの判定を行うようにしたから、通信回線を介して接続されたネットワークシステムの構成の変化等に応じてこれに適したパケットを特定パケットとして設定することができる。

また、請求項３に係るパケット送信装置によれば、非特定パケットの種類に応じた送信間隔を記憶手段に記憶するようにしたから、送信する非特定パケットの種類に応じた送信間隔で非特定パケットを送信することができる。
また、請求項４に係るパケット送信装置によれば、送信間隔設定手段によって、非特定パケットの種類に応じた送信間隔を任意に設定することができるから、通信回線を介して接続されたネットワークシステムの構成の変化や、非特定パケットの種類の変化等に応じてこれに適した送信間隔を設定することができる。

以下に、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用したネットワークシステムの一例である。各通信装置５は、それぞれ中継機器１０を介して二重化回線Ｌに接続され、中継機器１０及び二重化回線Ｌを介して他の通信装置５とデータ授受を行うようになっている。
前記中継機器１０は、２系統の回線によって他の通信装置との間とのデータ授受を行う公知の二重化通信処理を行うと共に、ＯＳＩ参照モデルレイヤ３、ネットワーク層の中継機能を備え、二重化回線Ｌからの受信パケットを通信装置５に中継する際に、予め設定した中継条件を満足するパケットのみを中継する。

図２は、中継機器１０の一例を示す概略構成図であって、通信装置５から回線Ｌ１又はＬ２へのデータの中継を行う送信用中継部２１と、回線Ｌ１又はＬ２から通信装置５へのデータの中継を行う、回線Ｌ１用の受信中継部２５ａ及び回線Ｌ２用の受信用中継部２５ｂと、送信用中継部２１及び受信用中継部２５ａと回線Ｌ１との間でのデータの送受信処理を行うネットワークインタフェース部２７ａと、送信用中継部２１及び受信用中継部２５ｂと回線Ｌ２との間でのデータの送受信処理を行うネットワークインタフェース部２７ｂと、二重化通信処理部１５と、を備えている。前記二重化通信処理部１５は、受信用中継部２５ａ及び２５ｂからの受信データを通信装置５に伝達し且つ、前記受信用中継部２５ａ及び２５ｂから同一のデータを受信した場合には、例えば後から受信したデータを廃棄する等といった公知の二重化通信処理を行う。

前記送信用中継部２１は、図２に示すように構成され、通信装置５から送信された他の通信装置宛のパケットは、通信装置側受信バッファ（以後、受信バッファともいう。）３１に格納され、この通信装置側受信バッファ３１に格納されている受信パケット数やその格納位置等を、バッファ管理部３２で管理するようになっている。
この通信装置側受信バッファ３１に格納された送信パケットは、中継処理部３３によって、公知の手順で回線側送信バッファ（以後、送信バッファともいう。）３４に転送されるが、このとき中継処理部３３では、受信したパケットが予め設定した高優先度パケットでない場合には、このパケットが、所定の送信間隔をもって回線Ｌ１又はＬ２に出力されるように、回線側送信バッファ３４への転送タイミングを調整する。

また、前記記憶領域３５に格納された高優先パケットの条件や、前記送信間隔を変更設定するための例えば入力装置等の条件設定手段３６を備え、ネットワークシステム構成や各通信装置間で授受するデータ内容に応じて前記高優先条件を変更することができるようになっている。
図３は、中継処理部３３において、通信装置５からパケット受信時に実行される処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
中継機器１０では、バッファ管理部３２からの通知等に基づいて通信装置５からパケットを受信したことを認識すると、ステップＳ１からステップＳ２に移行し、受信パケットが高優先度パケットであるかどうかを判定する。この判定は、例えば、受信パケットのプロトコル種別に基づいて行われ、予め設定し例えば記憶領域３５に格納されている高優先度パケットの条件であるプロトコル種別と、受信パケットのプロトコル種別とが一致するとき、高優先度パケットであると判定する。

そして、高優先度パケットである場合には、ステップＳ３に移行し、公知の手順で受信パケットの中継を行い、受信バッファ３１に格納された受信パケットを送信バッファ３４に転送する。そして今回の受信パケットに対する処理を終了する。
一方、ステップＳ２の処理で、受信パケットが高優先度パケットではないと判定された場合には、ステップＳ４に移行し、予め記憶領域３５に設定したパケットキューにこの受信パケットをつなぐ。そして、今回の受信パケットに対する処理を終了する。なお、前記受信バッファ３１は、実際には、後述の図９に示すように、複数の領域に分割され、この各分割領域は受信テーブルによって管理されている。そして、受信バッファ３１の一つの分割領域に一つの受信パケットが格納されるようになっており、前記パケットキューには、前記分割領域を特定する情報が、つながれるようになっている。

図４は、中継処理部３３で実行される、前記パケットキューにつながれたパケットの転送を行う低優先度パケット送信処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。中継処理部３３では、前記図３に示す、パケット受信時の処理を実行していないときに、この低優先度パケット送信処理を実行する。
まず、ステップＳ１１で、パケットキューから、例えばＦＩＦＯ方式にしたがって、一つのパケットをデキューする。このとき、パケットキューに低優先度パケットがつながれていない場合には、そのまま処理を終了する（ステップＳ１２）。
一方、パケットキューに低優先度パケットがつながれており、パケットをデキューした場合には、ステップＳ１２からステップＳ１３に移行し、後述の検索処理を行って、予め設定され、記憶領域３５に格納されている条件テーブルを参照し、このデキューした低優先度パケットに対応する送信間隔時間を検索する。

この送信間隔時間の検索を行った結果、低優先度パケットに対応する送信間隔時間が設定されておりこれを獲得することができた場合には、ステップＳ１４からステップＳ１５に移行し、前回低優先度パケットを転送してからの経過時間を算出すると共に、前記条件テーブルから抽出した送信間隔時間の設定値を判定用の間隔時間とする。一方、条件テーブルから送信間隔時間を獲得することができなかった場合には、ステップＳ１６に移行し、予め設定し例えば記憶領域３５に格納していた送信間隔時間のデフォルト値を、前記判定用の間隔時間とする。そして、前回低優先度パケットを転送してからの経過時間を算出する。なお、この経過時間の算出は、例えば、低優先度パケットを送信したときにタイマを起動しておき、このタイマ値に基づいて算出するようにすればよい。

そして、ステップＳ１５又はステップＳ１６で、判定用の間隔時間及び経過時間を算出したならばステップＳ１７に移行し、前回低優先度パケットを転送してから、判定用の間隔時間が経過しているかどうかを判定する。なお、前回低優先度パケットを転送した後、高優先度パケットを転送している場合、つまり、継続して低優先度パケットを転送する状況でない場合には、その経過時間に関わらず判定用の間隔時間が経過したものと判定する。

そして、判定用の間隔時間が経過しているならば、ステップＳ２０に移行し、デキューした低優先度パケットを送信バッファ３４に転送する。
一方、ステップＳ１７の処理で、判定用の間隔時間が経過していない場合には、ステップＳ１８に移行し、前回低優先度パケットを転送してから判定用の間隔時間が経過するまでの間スリープ処理を行う。つまり、処理を何も処理を行わなず、判定用の間隔時間が経過したとき、ステップＳ２０に移行し、デキューした低優先度パケットを送信バッファ３４に転送する。

図５は、前記条件テーブルの一例である。
この条件テーブルは、図５に示すように、複数個のエントリと、登録されているエントリ数とからなる低優先度パケット中継テーブルＴ１で構成されている。この低優先度パケット中継テーブルＴ１に登録されているエントリは、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰといったプロトコル種別と、パケット内の特定情報を規定するための判別条件が格納されたサブリストテーブルＴ２の格納先を表す、サブリストポインタとから構成されている。

前記サブリストテーブルＴ２は、複数個のエントリと、登録されているエントリ数と、サブリストテーブルＴ２で特定される条件を満足するパケットの送信間隔を規定する送信間隔時間と、から構成され、各エントリは、受信パケットの先頭からの位置を表すオフセット情報、このオフセット情報で特定される位置からのデータの大きさを表す、ｂｙｔｅ、ｗｏｒｄ、ｌｏｎｇといったサイズ情報、前記オフセット情報で特定される位置から前記サイズ情報で特定される領域に格納されている情報、つまり例えば、送信元アドレス、送信先アドレス、データ値等に対して予め設定したその規定値を表すコード情報、そして、コード情報で特定される規定値に対して設定した、“＝、≠、＜、＞、≦、≧”等の判別条件とから構成されている。

そして、上述のようにして設定される条件テーブルは、例えば、ネットワークの構成或いは仕様等に基づいて予め設定され、前記条件設定手段３６によって前記記憶領域３５に格納されている。
図６は、前記図４のステップＳ１３で実行される、低優先度パケットの送信間隔を検索するための検索処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
この検索処理では、図６に示すように、まず、ステップＳ２１で変数ｉをｉ＝０に設定した後ステップＳ２２に移行し、図５のパケット中継テーブルＴ１を参照し、そのエントリ数Ｅ１を読み出す。
次いで、ステップＳ２３に移行し、パケットキューからデキューした、判定対象の低優先度パケットからそのプロトコル種別を抽出した後ステップＳ２４に移行し、変数ｉとエントリ数Ｅ１とを比較する。

そして、変数ｉがエントリ数Ｅ１よりも小さい場合にはステップＳ２５に移行し、パケット中継テーブルＴ１の、変数ｉで特定されるｉ番目に登録されているエントリからプロトコル種別を読み出す。
そして、ステップＳ２６の処理で、低優先度パケット中継テーブルＴ１のｉ番目に登録されているエントリのプロトコル種別と、ステップＳ２３で抽出した、判定対象の低優先度パケットのプロトコル種別とが一致するかどうかを判定し、一致しない場合には、ステップＳ２７に移行して、変数ｉを“１”だけインクリメントした後、ステップＳ２４に戻る。なお、低優先度パケット中継テーブルＴ１の先頭のエントリは“０”番目とする。

そして、同様にして、低優先度パケット中継テーブルＴ１のｉ番目に登録されているエントリ、つまり、次のエントリからプロトコル種別を読み出し、これと、判定対象の低優先度パケットのプロトコル種別が一致するかどうかを判定する（ステップＳ２５、Ｓ２６）。
この処理を繰り返し行い、低優先度パケット中継テーブルＴ１のｉ番目に登録されているエントリのプロトコル種別と、判定対象の低優先度パケットのプロトコル種別とが一致したとき、ステップＳ３１に移行する。一方、ステップＳ２４で変数ｉがエントリ数Ｅ１を超えたときにはステップＳ２８に移行し、判定対象の低優先度パケットに対して送信間隔時間は設定されていないと判断する。

一方、前記ステップＳ３１では、変数ｊをｊ＝０に設定した後ステップＳ３２に移行し、このときの変数ｉで特定される、低優先度パケット中継テーブルＴ１のｉ番目のエントリを参照し、そのサブリストポインタで特定されるサブリストテーブルＴ２を参照する。そして、そのエントリ数Ｅ２を抽出する。
続いて、ステップＳ３３に移行し、変数ｊとエントリ数Ｅ２とを比較し、変数ｊがエントリ数Ｅ２よりも小さい場合にはステップＳ３４に移行し、サブリストテーブルＴ２の変数ｊで特定されるｊ番目のエントリを参照し、そのコード情報を抽出する。なお、サブリストテーブルＴ２の先頭のエントリは“０”番目のエントリとする。

次いで、ステップＳ３５に移行し、変数ｊで特定されるｊ番目のエントリを参照し、そのオフセット情報及びサイズ情報を抽出する。そして、このオフセット情報及びサイズ情報で特定される、判定対象の受信パケットの位置からそのコード情報を抽出する。
そして、ステップＳ３６に移行し、変数ｊで特定されるｊ番目のエントリから判定条件を抽出する。そして、ステップＳ３７に移行し、ステップＳ３４で抽出したｊ番目のエントリのコード情報を左辺、ステップＳ３５で抽出した受信パケットのコード情報を右辺とし、これらをステップＳ３６で抽出した判定条件で比較する判定式を形成し、この判定式が成立するかどうかを判定する。

そして、ステップＳ３７で形成される判定式を満足するときにはステップＳ３８に移行し、変数ｊを“１”だけインクリメントした後、ステップＳ３３に戻る。そして、変数ｊがサブリストテーブルＴ２のエントリ数Ｅ２よりも小さい場合には、上記と同様にしてｊ番目のエントリで特定される条件を満足するかどうかを判定する。
そして、ステップＳ３３の処理で変数ｊがエントリ数Ｅ２以上となったとき、つまり、サブリストテーブルＴ２の全てのエントリで特定される判定条件を満足したとき、ステップＳ３９に移行し、このサブリストテーブルＴ２に登録されている送信間隔時間を抽出する。

一方、ステップＳ３７で、サブリストテーブルＴ２から抽出したコード情報と、受信パケットから抽出したコード情報とが、規定された判定条件を満足しないときには、ステップＳ２７に移行し、以後、上記と同様に処理を行う。
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
今、図１のネットワークシステムにおいて、通信装置５ａと通信装置５ｂとの間の通信プロトコル種別をプロトコルＡ、通信装置５ａと通信装置５ｃとの間の通信プロトコル種別をプロトコルＢとする。

そして、通信装置５ａから通信装置５ｃへのパケット送信を優先し、また、通信装置５ａから５ｂへ送信されるパケットのうち、数値データからなる情報Ｘの数値がｎ（５０）であり、且つ、数値データからなる情報Ｙの数値がｎ（１０）以上ｎ（５０）以下のパケットについては、他のパケットよりも、比較的優先して送信するものとする。
前記情報Ｘは、図７（ａ）に示すように、通信装置５ｂへの送信パケットの、オフセット“ｏｆｆ１”及びサイズ“ｓ１”で特定される領域に格納され、また、情報Ｙは、オフセット“ｏｆｆ２”及びサイズ“ｓ１”で特定される領域に格納されているものとする。

まず、条件設定手段３６を操作し、高優先度パケットのプロトコル種別として前記通信装置５ｃとの間の通信プロトコルであるプロトコルＢを設定する。また、低優先度であるが比較的優先して送信するパケットについてその送信間隔時間を規定するための条件テーブルを作成する。この場合、図８に示すように、低優先度パケット中継テーブルＴ１のエントリとして、プロトコル種別がプロトコルＡのエントリを構成し、そのサブリストテーブルＴ２のエントリとして、まず情報Ｘの数値データを規定するためのエントリｔ１を生成する。具体的には、オフセットが“ｏｆｆ１”、サイズが“ｓ１”、情報Ｘの数値データを規定するコードは“ｎ（５０）”、判定条件は“＝”を設定する。

また、情報Ｙの数値データを規定するためのエントリとして、オフセットが“ｏｆｆ２”、サイズが“Ｓ１”、情報Ｙの数値データの下限値を規定するコードとして“ｎ（１０）”、判定条件が“≦”として設定されるエントリｔ２と、オフセットが“ｏｆｆ２”、サイズが“ｓ１”、情報Ｙの数値データの上限値を規定するコードとして“ｎ（５０）”、判定条件が“≧”として設定されるエントリｔ３とを設定する。そして、エントリ数として“３”を設定し、さらに、このパケットを前記通信装置５ｂに送信する優先度に応じて送信間隔時間ｔｉｍ１を設定する。

そして、他にも比較的優先的に送信すべきパケットがあれば、同様にして条件テーブルに登録する。
この状態で、通信装置５ａから通信装置５ｃ宛のパケットが送信されると、このパケットは送信用中継部２１の受信バッファ３１に格納される。
中継処理部３３では、新たにパケットを受信したことをバッファ管理部３２から通知されると、図３のステップＳ１からステップＳ２に移行し、記憶領域３５に格納されている高優先度パケットとするパケットのプロトコル種別、この場合“プロトコルＢ”と、新たに受信したパケットのプロトコル種別とを比較する。この場合、通信装置５ａから通信装置５ｃ宛のパケットのプロトコル種別はプロトコルＢであって、高優先度パケットのプロトコル種別と一致するから、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、受信バッファ３１に格納されているこのパケットを送信バッファ３４に転送する。

そして、送信バッファ３４に格納された通信装置５ｃ宛のパケットは所定のタイミングで、通信回線Ｌ１及びＬ２に出力され、通信装置５ａからの通信装置５ｃ宛のパケットは、通信回線Ｌ１及びＬ２の２系統を介して送信されることになる。
続いて、通信装置５ａから通信装置５ｂ宛に、図７（ａ）に示すように、プロトコル種別がプロトコルＡ、オフセット“ｏｆｆ１”のサイズ“ｓ１”の領域に格納されたコードが“ｎ（５０）”、オフセット“ｏｆｆ２”のサイズ“ｓ１”の領域に格納されたコードが“ｎ（３０）”であるパケットＡを送信したものとする。なお、ｎ（３０）は、ｎ（１０）＜ｎ（３０）＜ｎ（５０）を満足する値とする。

中継処理部３３では、新たにパケットを受信したことをバッファ管理部３２から通知されると、ステップＳ１からステップＳ２に移行し、記憶領域３５に格納されている高優先度パケットとするパケットのプロトコル種別、この場合“プロトコルＢ”と、新たに受信したパケットのプロトコル種別とを比較する。
この場合、パケットＡはプロトコルＡであって、高優先度パケットではないから、図３のステップＳ２からステップＳ４に移行し、この高優先度パケットは記憶領域３５のパケッキューにつながれる。

そして、中継機器１０が通信装置５ａからパケットを受信する毎に、上述のように処理が行われ、受信パケットが高優先度パケットであるならばこれは速やかに送信バッファ３４に転送され、高優先度パケットでない場合には、パケットキューにつながれる。
そして、高優先度パケットの中継が終了し、新たにパケットを受信していない状態となると、図４の低優先度パケット送信処理が実行され、まず、バッファキューにつながれている低優先度パケットがＦＩＦＯ方式によりデキューされる。

このとき、例えば、図９に示すように、バッファキューに３つのキューがつながれているものとすると、その一番古い受信バッファをデキューする。そして、このデキューした受信バッファに格納されている低優先度パケットのプロトコル種別を抽出し、条件テーブルから、これに対応するサブリストテーブルＴ２を検索する。
このとき、この低優先度パケットが、前記パケットＡである場合には、そのプロトコル種別はプロトコルＡであるから、図８の低優先度パケット中継テーブルＴ１の先頭のエントリからサブリストテーブルＴ２が呼び出される。

そして、サブリストテーブルＴ２の先頭のエントリｔ１は、オフセットが“ｏｆｆ１”、サイズ“ｓ１”、コード“ｎ（５０）”、判定条件“＝”であるから、受信パケット、つまり図７（ａ）に示すパケットＡの、オフセット“ｏｆｆ１”、サイズ“ｓ１”で特定される領域のコード情報を抽出する（ステップＳ３５）。この場合“ｎ（５０）”であって、パケットＡのコードと、エントリｔ１のコードとは同一であって、判定条件“＝”を満足するから、図６のステップＳ３７からステップＳ３８に移行し、変数ｊを“１”だけインクリメントし、次に、エントリｔ２の条件を満足するかを判定する。

エントリｔ２は、オフセット“ｏｆｆ２”、サイズ“ｓ１”、コード“ｎ（１０）”、判定条件“≦”であり、パケットＡのオフセット“ｏｆｆ２”、サイズ“ｓ１”で特定される領域のコードは“ｎ（３０）”であって、パケットＡのコード“ｎ（３０）”は、判定式“ｎ（１０）≦ｎ（３０）”を満足するから、ステップＳ３７からステップＳ３８を経て変数ｊを“１”だけインクリメントし、次に、エントリｔ３の条件を満足するかを判定する。

そして、エントリｔ３は、オフセット“ｏｆｆ２”、サイズ“ｓ１”、コード“ｎ（５０）”、判定条件“≧”であり、パケットＡのオフセット“ｏｆｆ２”、サイズ“ｓ１”で特定される領域のコードは“ｎ（３０）”であって、パケットＡのコード“ｎ（３０）”は、判定式“ｎ（５０）≧ｎ（３０）”を満足するから、ステップＳ３７からステップＳ３８を経て変数ｊを“１”だけインクリメントし、このとき変数ｊはｊ＝３であって、ステップＳ３３の処理で、ｊ（＝３）＜Ｅ２（＝３）を満足しないからステップＳ３９に移行し、サブリストテーブルＴ２の３つの条件を全て満足することから、サブリストテーブルＴ２から送信間隔時間ｔｉｍ１を抽出する。

そして、パケットＡは、条件テーブルに登録された条件を満足するパケットであって、その送信間隔時間は、“ｔｉｍ１”として設定されているから、図４のステップＳ１４からステップＳ１７に移行し、このとき、図１０に示すように、時点ｍ１で高優先度パケットを転送した後である場合には、前回低優先度パケットを送信した時点から判定用の間隔時間が経過したと判定し、ステップＳ２０に移行して、パケットＡを転送する。
これによって、数値データからなる情報Ｘの数値がｎ（５０）であり、且つ、数値データからなる情報Ｙの数値がｎ（１０）以上ｎ（５０）以下のパケットＡは、受信バファ３１から送信バッファ３４に転送されることになる。
そして、引き続き新たにパケットを受信しない場合には、バッファキューにつながれている次の低優先度パケットがデキューされ、そのプロトコル種別に基づいて、サブリストテーブルＴ２から送信間隔時間が抽出される。

このとき、そのプロトコル種別がプロトコルＡであっても、図７（ｂ）に示すパケットＢのように、オフセット“ｏｆｆ２”、サイズ“ｓ１”で特定される領域のコードが、“ｎ（６０）”であって、サブリストテーブルＴ２のエントリｔ３の条件を満足しない場合には、図６のステップＳ３７からステップＳ２７を経て、低優先度パケット中継テーブルＴ１の次のエントリについて検索が行われることになる。そして、次のエントリがプロトコル種別がプロトコルＡである場合には、これに対応するサブリストテーブルが読み出され、これに基づいて同様に条件判定が行われるが、その条件を満足せず、条件テーブルの何れの条件も満足しない場合にはステップＳ２４からステップＳ２８に移行し、パケットＢに対する送信間隔時間の設定はないと判定される。

このため、判定用の間隔時間としてデフォルト値が設定され（ステップＳ１６）、パケットＡの転送が終了した時点ｍ３から判定用の間隔時間、つまりデフォルト値が経過するまで待機状態となる。つまり、パケットＢは、パケットＡに引き続いて転送されない。
そして、この待機状態で新たにパケットを受信し、このパケットのプロトコル種別がプロトコルＢであって高優先度パケットである場合には、この時点ｍ４で高優先度パケットの転送が行われ、高優先度パケットの転送が終了した時点ｍ５で、待機状態にあったパケットＢの転送が行われる。

そして、引き続きパケットを受信しない場合は、パケットキューから次の低優先度パケットがデキューされ、このパケットが、条件テーブルの条件を満足する場合には、条件テーブルに設定されている送信間隔時間が抽出されてこれが判定用間隔時間として設定され、条件テーブルの条件を満足しない場合にはデフォルト値が判定用間隔時間として設定され、パケットＢの転送が終了した時点ｍ６から、判定用間隔時間が経過した時点ｍ７で低優先度パケットが転送される。以後、引き続きパケットを受信しない場合には、順次パケットキューから低優先度パケットがデキューされ、条件テーブルに基づいて判定用間隔時間が設定され、判定用間隔時間の間隔を開けて、低優先度パケットが転送されることになる。

そして、このように転送バッファに転送されたパケット順に所定のタイミングで回線Ｌ１、Ｌ２に出力されて、各回線Ｌ１、Ｌ２を介して伝送されることになる。
ここで、図１０に示すように、中継機器１０では、高優先度パケットについては、通信装置５ａから受信したならば速やかに送信バッファ３４に転送して、回線Ｌ１、Ｌ２を介して伝送するようにしているが、低優先度パケットについては、所定の送信間隔時間をもって転送するようにしている。したがって、低優先度パケットは所定の送信間隔時間をもって回線Ｌ１、Ｌ２に出力されることになる。

これはすなわち、回線Ｌ１、Ｌ２を介して伝送される単位時間当たりのパケット数が少なくなり、パケットの受信側装置で受信するパケット数が削減されることになる。
ここで、ネットワーク負荷が高い場合には、ネットワーク上でパケットの欠落が生じたり、或いは、回線からの受信パケットに対する処理速度が低い受信側装置においては、受信パケットに対する処理が追いつかず受信側装置のパケットの受信資源が枯渇することに起因してパケットの欠落が生じる場合がある。

しかしながら、上述のように、高優先度パケットを除き、パケットを回線Ｌ１、Ｌ２に出力する際には、ある程度の送信間隔をもって送信するようにしているから、パケットを連続して送信する場合に比較して、ネットワーク負荷を低減することができる。
したがって、ネットワーク上や、処理速度の低い受信側装置における、パケットの欠落を防止することができる。
また、このとき、高優先度のパケットについては速やかに送信するようにしているから、リアルタイムで処理を行う必要のある情報が含まれているパケット等、優先度の高いパケットの送信が遅れることはなく、的確なタイミングで送信することができる。

また、このとき、低優先度のパケットについては、送信間隔時間を設定し、この送信間隔時間で転送するようにしているから、高優先度パケット以外のパケット内においても、その優先度に応じて送信間隔を設定することで、それぞれのパケットの伝送に対応した帯域を個別に狭めることができる。このとき、前記送信間隔時間はパケットの種別やパケット内の特定の情報の単位で設定することができるから、ネットワークシステムの構成や、通信装置間で授受する情報内容等に応じて設定することで、よりネットワークシステムに適した伝送制御を行うことができる。

また、このとき、中継機器１０では、通信装置５からのパケットに本来含まれている情報に基づいて、高優先度であるかの判断や、送信間隔時間の算出を行うようにしている。したがって、送信元の通信装置５では、何ら意識することなくパケットを送信すればよいから、既存の通信装置５に対して何ら手を加えることなく容易に実現することができる。したがって、通信装置５として既存のパソコン等適用する場合であってもこれらに対して何ら対処を行うことなく容易に実現することができる。

また、このとき、前記記憶領域３５に格納される高優先度パケットと判定するための条件や、送信間隔時間の設定用の条件テーブルを、条件設定手段３６によって変更することができるようになっている。
したがって、ネットワークのシステム構成の変更や、通信装置５間で授受するデータの内容を変更した場合、或いは優先とするパケット種別が変更された場合等であっても、記憶領域３５に登録している各種条件を変更することで、前記ネットワークのシステム構成の変更等に応じて適切な条件を設定することができる。

なお、上記実施の形態においては、サブリストテーブルＴ２のエントリ数を“３”とした場合について説明したが、これに限るものではなく、任意数の条件を設定することができる。同様に中継判定テーブルＴ１のエントリ数も任意に設定することができ、条件に応じて、同じプロトコル種別が設定されたエントリを含んで構成することも可能であって、要は、廃棄せずに中継するパケットを特定する条件を設定するだけの条件を設定することが可能である。

また、上記実施の形態においては、条件テーブルにおいて、受信パケットのプロトコル種別が、条件と一致するかどうかを判別した後、他の条件について判定するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、パケット中継テーブルＴ１のプロトコル種別の条件をサブリストテーブルに組み込み、パケット中継テーブルＴ１とサブリストテーブルＴ２とを一つにまとめることも可能であり、優先するパケットを特定するための条件に応じて、任意に設定することができる。

また、上記各実施の形態においては、各通信装置５を、二重化回線Ｌで接続するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、一重の回線で接続するようにしてもよい。この場合には、前記中継機器１０を前記通信装置５に組み込み、通信装置５においてパケットを送信する際に、優先度の低いパケットを所定間隔でもって転送することで、ネットワーク負荷の増大を防止するようにしてもよい。

また、上記実施の形態においては、各通信装置５と二重化回線Ｌとの間で中継を行う中継装置について説明したが、これに限るものではなく、通信回線どうし間でパケットの中継を行う中継装置に適用することも可能である。要は、パケットを中継する装置であれば適用することができる。
なお、上記実施の形態において、図３のステップＳ２の処理が特定パケット判定手段に対応し、ステップＳ３の処理が特定パケット送信手段に対応し、ステップＳ４の処理が非特定パケット管理手段と、図４の低優先度パケット送信処理が非特定パケット送信手段に対応し、図２の記憶領域３５が記憶手段に対応し、条件設定手段３６が送信間隔設定手段及びパケット特定条件設定手段に対応している。

本発明を適用したネットワークシステムの一例を示す概略構成図である。 図１の中継機器の一例を示すブロック図である。 図２の中継処理部で実行される、通信装置からのパケット受信時の処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図２の中継処理部で実行される、低優先度パケット送信処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 条件テーブルの一例である。 図４の低優先度パケット送信間隔の検索処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の動作を説明するためのパケットの一例である。 本発明の動作を説明するための条件テーブルの一例である。 通信装置からのパケットの流れを説明するための説明図である。 パケットの転送状況を表すタイミング図である。

符号の説明

５、５ａ〜５ｃ 通信装置
１０ 中継機器
２１ 送信用中継部
３１ 通信装置側受信バッファ
３２ バッファ管理部
３３ 中継処理部
３４ 回線側送信バッファ
３５ 記憶領域
３６ 条件設定手段

Claims (4)

1. 通信回線を介してパケットを送信するようにしたパケット送信装置であって、
   送信すべきパケットが予め設定した特定パケットであるかどうかを判定する特定パケット判定手段と、
   当該特定パケット判定手段で前記特定パケットであると判定されたとき当該パケットを速やかに送信する特定パケット送信手段と、
   前記特定パケット判定手段で前記特定パケットでないと判定されたとき当該パケットを非特定パケットとして管理する非特定パケット管理手段と、
   前記特定パケット送信手段により前記特定パケットの送信が行なわれていないときに、前記非特定パケット管理手段で管理する非特定パケットを、予め設定した送信間隔で送信する非特定パケット送信手段と、
   前記特定パケットとなるパケットの条件を設定するパケット特定条件設定手段と、を備え、
   前記パケットは、通信すべきデータ本体と当該データ本体を前記通信回線を介して通信するために必要な通信情報とを含み、
   前記パケット特定条件設定手段は、前記データ本体と前記通信情報とのそれぞれに対してパケット条件を設定し、
   前記特定パケット判定手段は、前記データ本体及び前記通信情報が共にそれぞれの前記パケット条件を満足するとき前記特定パケットであると判定することを特徴とするパケット送信装置。
2. 前記データ本体は数値情報を含み、
   前記パケット特定条件設定手段は、前記数値情報の数値範囲を前記パケット条件として設定することを特徴とする請求項１記載のパケット送信装置。
3. 前記非特定パケットの種類に応じた送信間隔を記憶する記憶手段を備え、
   前記非特定パケット送信手段は、前記非特定パケットの種類に応じて前記記憶手段から特定される送信間隔で、前記非特定パケットを送信するようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパケット送信装置。
4. 前記非特定パケットの種類に応じた送信間隔を設定可能な送信間隔設定手段を備えることを特徴とする請求項３記載のパケット送信装置。

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