KR20040000336A

KR20040000336A - 패킷 전송 장치와 그 방법, 트래픽 컨디셔너, 우선 제어기구 및 패킷 셰이퍼

Info

Publication number: KR20040000336A
Application number: KR1020030040544A
Authority: KR
Inventors: 시마즈미키오; 구마자와마사유키; 마츠오카마코토; 고토히로키; 사카이아키라; 시미즈유지; 호시다마사아키
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2004-01-03
Also published as: US20040125815A1

Abstract

동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름의 대역의 합이, 이들 흐름이 공유하는 보증 대역을 초과한 경우, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라서, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷에, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷보다도 높은 우선도를 부여하는 패킷 전송 방법, 클래시파이어에 의해 토큰 임계값을, 우선 제어 기구에 의해 폐기 임계값을, 흐름마다 관리하여, 조건 판단에 이용한다.

Description

패킷 전송 장치와 그 방법, 트래픽 컨디셔너, 우선 제어 기구 및 패킷 셰이퍼{PACKET TRANSMITTING APPARATUS, PACKET TRANSMITTING METHOD, TRAFFIC CONDITIONER, PRIORITY CONTROLLING MECHANISM, AND PACKET SHAPER}

본 발명은, QoS(Quality of Service : 서비스 품질) 보증을 행하는 패킷 전송 방법 및 그 관련 기술에 관한 것이다.

결론을 먼저 서술하면, 종래 기술에서는, 흐름에 속하는 패킷의 우선도를, 동적으로 결정할 수 있는 전처리부 또는 그것에 상당하는 요소가 결여되어 있었다. 이 때문에, 트래픽 컨디셔너, 우선 제어 기구, 패킷 셰이퍼 등을 갖는 패킷 전송 장치에 있어서, 기술적 문제점을 안고 있고, 또한, 폴리시(policy)로의 대응이 불충분하였다.

이하, 이들의 점을, 순차적으로 설명한다.

<트래픽 컨디셔너 및 우선 제어 기구에 대해>

IP 네트워크에 있어서의, 종래의 QoS 기술로서, IETF(Internet Engineering Task Force)에 있어서 규정되는 DiffServ(RFC2475)가 있다.

다음에, 도 26을 이용하여, DiffServ의 아키텍쳐를 설명한다. 여기서, DiffServ에서는, EF(가상 전용선) 클래스, AF(최저 대역 보증) 클래스, BE(베스트 에포트) 클래스라고 하는 QoS 클래스가, 표준으로서 규정되어 있다.

또한, DiffServ에서는, 품질 보증에 관한 동일한 규칙(rule)을 적용할 수 있는 범위를「DS 도메인」(501)이라 부른다. 이 DS 도메인(501)은, 예컨대, ISP (Internet Service Provider)망이나 기업 망 등으로서 이용된다.

그리고, DS 도메인(501)의 경계에 위치하는 패킷 전송 장치(라우터, 스위치,게이트웨이 등)는, 「에지 노드」(502, 503, 504)라고 불리고, DS 도메인(501)의 내부에 위치하는, 패킷 전송 장치는, 「코어 노드」(505, 506)라고 불린다.

도 27에 도시하는 바와 같이, 에지 노드(502, 503, 504)의 입력 인터페이스에는, DS 도메인(501)에 유입하여 오는 패킷(511)을 감시하는, 트래픽 컨디셔너(Traffic Conditioner)(510)가 마련된다.

이 트래픽 컨디셔너(510)는, MF(Multi-Field) 클래시파이어(512)를 갖는다. MF 클래시파이어(512)는, 유입하여 오는 패킷(511)의 헤더 정보를 보고, 어떤 QoS 클래스의 패킷인지 분류하여, QoS 클래스마다 사용 대역을 계측한다.

그리고, MF 클래시파이어(512)는, 계약 위반의 유무에 따라서, 유입하여 오는 패킷(511)의 DSCP(DiffServ Code Point : 우선도에 상당) 필드에, 값을 설정한다.

또한, 코어 노드(505, 506)는, 도 28에 도시하는 바와 같이, BA(Behavior Aggregate) 클래시파이어(521)를 구비한 우선 제어 기구를 갖는다. 이 클래시파이어(521)는, 에지 노드(502, 503, 504)로 설정된, DSCP의 값만을 참조하여 분류를 행하고, DSCP의 값에 따라서, 패킷(511)의 전송 처리(우선 제어)를 실행한다.

(문제점 1) 트래픽 컨디셔너의 관련

종래의 DiffServ에서는, 토큰 패킷이라고 하는 기구를 이용하여, 트래픽의 계측이나 DSCP의 마킹(우선도의 설정), 패킷의 폐기를 행하고 있다.

이하, 간단하게 하기 위해, AF 클래스(고 우선도)와 AF 클래스 이외(저 우선도)의 2개의 클래스가 있는 경우를 예로 들어, 도 27을 이용하여 설명한다.

도 27은 종래의 트래픽 컨디셔너의 블록도이다. 이 트래픽 컨디셔너(510)는, 에지 노드(502, 503, 504)의 입력 인터페이스에서 사용되어, 패킷(511)의 감시를 행한다.

여기서, AF 클래스에서는, 계약 대역으로서 최저 보증 대역이 결정되어 있고, MF 클래시파이어(512)는, 패킷(5l1)이 AF 클래스의 패킷인지 여부를 체크한다.

패킷(511)이 AF 클래스 이외이면, MF 클래시파이어(512)는, 이 패킷(511)에, AF 클래스 이외의 클래스 우선도의 마크(DSCP3)를 설정하여, 트래픽 컨디셔너(510)의 외부로 출력한다.

패킷(511)이 AF 클래스이면, MF 클래시파이어(512)는, 패킷(511)을 토큰 패킷 기구를 갖는 계측 우선도 설정부(513)로 출력한다.

계측 우선도 설정부(513)는, 소정 레이트 r에서 토큰(515)이 축적되는 토큰 버퍼(514)를 갖는다. 계측 우선도 설정부(513)는, 패킷(511)을 입력하면, 그 패킷 길이와 입력시에 토큰 버퍼(514)에 축적되어 있는 토큰량을 비교한다.

여기서, 토큰량≥패킷 길이이면, 계측 우선도 설정부(513)는, 보증 대역 내라고 판정하여, 패킷(511)에 고 우선도의 마크(DSCP1)를 설정하고, 패킷(511)을 트래픽 컨디셔너(510)의 외부로 출력한다. 이 때, 토큰 버퍼(514) 내의 토큰은, 패킷(511)의 패킷 길이만큼, 감소된다.

한편, 토큰량<패킷 길이이면, 계측 우선도 설정부(513)는, 보증 대역을 초과하고 있다고 판정하여, 패킷(5l1)에 저 우선도의 마크(DSCP2)를 설정하고, 패킷(511)을 트래픽 컨디셔너(510)의 외부로 출력한다.

이와 같이, 종래의 트래픽 컨디셔너(510)에서는, AF 클래스의 흐름이 복수 있는 경우에도, 이들 흐름을 구별하지 않고, 동일한 계측 우선도 설정부(513)로 계측하여, 동일 우선도의 흐름의 합계 대역이, 보증 대역 내인지, 혹은, 보증 대역을 오버하고 있는지를, 체크하고 있다.

여기서, 동일 우선도의 흐름의 합계 대역이, 보증 대역을 초과한 경우, 복수의 AF 클래스(고 우선도)의 흐름 중, 보증 대역을 초과한 분의 패킷이, 흐름의 구별 없이, DSCP2(저 우선도)로 마크되게 된다.

DSCP2의 패킷은, 대역 보증되지 않으므로, 폭주가 발생하면, 파기되어 버린다. 즉, AF 클래스의 어떤 흐름도, 구별 없이 일제히 폐기될 우려가 있다.

이것을 현상적으로 설명하면, 다음과 같이 된다. 즉, 복수의 사용자가, AF 클래스의 패킷 통신을 사용하여, 영상을 수신하고, 이것을 보고 있는 것과 같은 경우, 폭주가 발생하면, 모든 사용자가 보고 있는 영상이, 동시에 흐트러져 버리게 된다.

(문제점 2) 우선 제어 기구의 관련

도 28은 종래의 우선 제어 기구의 블록도이다. 도 26에 나타내는, 코어 노드(505, 506)나 에지 노드(502, 503, 504)의 출력 인터페이스에 있어서, 도 28에 나타내는 우선 제어 기구(520)가 사용된다.

우선 제어 기구(520)는, 에지 노드(502, 503, 504)로 마크된 DSCP에 의해서, 패킷(511)을 분류하여, DSCP에 따른 전송 처리(큐잉, 스케줄링)를 실행한다. 또 이하, 간단하게 하기 위해, 2 클래스의 경우를 설명한다.

클래시파이어(52l)는, DSCP에 근거하여, 패킷(511)이, 어떤 QoS 클래스에 속할지 분류한다.

클래시파이어(521)는, 클래스 1의 패킷을 큐(522)에 삽입하고, 클래스 2의 패킷을 큐(523)에 삽입한다. 단, 큐(522, 523)가, 패킷으로 1개인 경우에는, 패킷은, 큐(522, 523)에 삽입되지 않고 폐기된다.

스케줄러(524)는, 이들 큐(522, 523)에 관계하며, PQ(Priority Queuing)나 WRR(Weighted Round Robin) 등의 알고리즘에 따라서, 취출할 큐와, 송출할 패킷량을 결정한다. 그리고, 이 결정에 따라서, 큐(522) 또는 큐(523)로부터, 패킷이 우선 제어 기구(520)의 외부로 출력된다.

여기서, AF(최저 대역 보증) 클래스와 같은 경우에는, 폭주시와 비폭주시에서, 스케줄러(524)에 의해 서비스되는 패킷 레이트, 즉, 사용 가능한 대역이 상이하다.

만약 폭주시에, 계약 대역을 초과하게 되면, 본래 우선되어야 할, DSCP2의 패킷이, 폐기되는 사태가 발생한다.

또한, 패킷의 계측과 우선도 설정(DSCP1이나 DSCP2 등의)은, DS 도메인으로의 패킷 입력시에 행해져, 패킷의 발신자에 의존하고 있다.

그러나, DS 도메인(501)을 나와서 가는 패킷에 관하여, 수신자의 이용 대역에 따른 대역 보증을 행하고자 하는 경우도 있다. 이러한 경우, 발신자의 베이스에서는, DSCP1(고 우선도)로 마크된 패킷이더라도, 그 총계가 수신자의 보증 대역을 초과하면, 파기되어 버리는 사태가 발생한다.

<패킷 세어비 등에 대해>

IP 네트워크에 사용되는 패킷 전송 장치에서는, (입력 인터페이스의 대역의 총계)가 (출력 인터페이스에 있어서의 대역)을 상회하면, 출력 인터페이스에 있어서, 폭주가 발생하여 패킷이 폐기되는 경우가 있다.

폭주가 발생하면, 예컨대, 영상의 패킷을 송신하고 있는 경우, 패킷이 폐기되는 것에 의해, 화질이, 본래의 품질보다도 열화하여 버린다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 다음의 종래 기술 1, 2가 있다.

(종래 기술 1)

종래 기술 1은, PQ(Priority Queuing)에 의한 스케줄러를 탑재한 패킷 전송 장치에 관한 것이다. 이 점에 대해, 예컨대, 「"상해 네트워크 QoS 기술", 도다 이와오 저, 오옴사, 2001년(29 페이지, 도 32(a))」를 참조하기 바란다.

도 29는 종래의 패킷 셰이퍼의 블록도이다. 이하, 간단하게 하기 위해, 고 우선의 흐름(예컨대, 영상의 패킷으로 이루어짐)과, 저 우선의 흐름((예컨대, ftp의 패킷으로 이루어짐)의 2 종류의 흐름이 있는 경우를 설명한다.

도 29에 있어서, 클래시파이어(601)는, 입력하는 패킷의 헤더 정보를 참조하여, 이 패킷을, 고 우선 흐름의 패킷, 혹은 저 우선 흐름의 패킷으로 분류한다.

고 우선 흐름의 패킷은, 고 우선 패킷 큐(602)에 축적되고, 저 우선 흐름의 패킷은, 저 우선 패킷 큐(603)에 축적된다.

스케줄러(604)는, PQ에 따라서, 출력 레이트 x에서, 다음에 취출하는 패킷의 스케줄링을 실행한다.

구체적으로는, 스케줄러(604)는, 고 우선 패킷 큐(602)에 패킷이 있으면, 반드시, 고 우선 패킷을 취득하고, 고 우선 패킷 큐(602)에 패킷이 전혀 없는 경우에는, 저 우선 패킷 큐(603)로부터 패킷을 출력한다.

이것에 의해, 입력 레이트> 출력 레이트인 경우, 저 우선 패킷이 먼저 폐기되게 되기 때문에, 고 우선 흐름의 패킷을 보호할 수 있다.

(종래 기술 2)

종래 기술 2는, IETF(Internet Engineering Task Force)에 있어서 규정되는 IntServ 및 그 자원 예약 프로토콜 RSVP(Resource Reservation Protocol)에 관한 것이다. 이 점에 대해, 예컨대, 「"Resource ReSerVation Protocol-Version l Functional Specification", R. Branden 등 저, RFC2208, 1997년」을 참조하기 바란다.

다음에, 도 30, 도 31을 이용하여, Intserv의 아키텍쳐 및 그를 위한 시그널링 프로토콜인 RSVP에 대해 설명한다.

Intserv의 아키텍쳐에서는, 단말이 어떤 QoS를 네트워크에 대해 요구하는 경우, 흐름마다 사전에 시그널링을 실행하여, 패스 상의 모든 라우터(607, 608)에, 자원을 예약한 후에, 통신을 행하도록 되어 있다. RSVP는, 이 자원 예약을 위한 시그널링 프로토콜이다.

도 30에 도시하는 바와 같이, RSVP에 의하면, 다음 처리가 실행된다. 또, 이하 서술하는 PATH 메세지에는, 「이전의 홉(hop)」을 기술하는 영역이 마련되어 있다.

(1) 우선, 송신측 호스트(605)가, 통상의 데이터 트래픽을 송신하는 것과 마찬가지로, PATH 메세지를 송신한다.

(2) 패스 상의 각 라우터(607, 608)는, PATH 메세지를 수신하여, 수신한 PATH 메세지의「이전의 홉」에 기술되어 있는 IP 어드레스를 보존하고, 이 PATH 메세지의「이전의 홉」에, 자기 자신의 IP 어드레스를 기술하여, 다음 단으로 송신한다.

예컨대, 라우터(607)가, 송신측 호스트(605)로부터 PATH 메세지를 수취하였을 때에는, 송신측 호스트(605)의 IP 어드레스가, 이 PATH 메시지의 「이전의 홉」에 기술되어 있고, 라우터(607)는, 송신측 호스트(605)의 IP 어드레스를 보존하고, PATH 메세지의「이전의 홉」에 라우터(607) 자신의 IP 어드레스를 세트하여, 라우터(608)에 PATH 메세지를 전송한다.

라우터(607, 608)는, 이 PATH 메세지를, 송신측 호스트(605)로 동작하는 애플리케이션이 사용하고 있는 것과 동일한 라우트에 따라 송신하는 것으로, 이 PATH 메세지가, 송신측 호스트(605)로부터 수신측 호스트(606)까지 도달하면, 각 라우터(607, 608)가 보존한 IP 어드레스를 더듬어 가면, 목적의 경로가 구성되게 된다.

(3) 수신측 호스트(606)는, PATH 메세지를 수신하면, RESV 메세지를, PATH 메시지의 「이전의 홉」이 나타내는 라우터(608)에 송신한다. 이것에 의해, 자원 예약 요구가 개시한다.

물론, 수신측 호스트(606)로부터 송신측 호스트(605)를 향해서 송신되는RESV 메세지는, PATH 메세지가 거친 패스와 정반대의 패스를 거친다.

(4) 라우터(608)는, RESV 메세지에 의한 자원 요구에 응할 수 있는지 여부를 체크한다.

라우터(608)는, 응할 수 없는 경우에는, 예약을 거부하고, 응할 수 있는 경우에는, 자신이 필요한 자원을 확보하고, 또한, 먼저 보존해 둔 「이전의 홉」의 라우터(607)에 RESV 메세지를 송신하여, 자원 예약을 요구한다. 이 RESV 메세지가, 무사히 송신측 호스트(605)까지 도달하면, 자원 예약이 완료한 것이 된다.

이 때의 라우터(608) 내의 동작에 대해, 도 31을 이용하여, 상세하게 설명한다. 도 31에 있어서, 우선, RSVPD(RSVP 데몬)(610)은, RESV 메세지를 수취하면, 어드미션(admission) 제어부(615)와 통신을 행하고, 요구된 QoS를 제공하기 위한 자원이, 라우터(608)에 있는지 여부를 체크한다.

그 후, RSVPD(6l0)는, 폴리시 제어부(614)와 통신을 행하여, 사용자가, 예약을 행하기 위한 관리 권한을 갖고 있는지 여부를 체크한다.

RSVPD(610)는, 어느 하나의 체크에 실패한 경우, 요구를 행한 애플리케이션 프로세스에 오류 통지를 송신한다.

RSVPD(610)는, 모든 체크에 성공하면, 클래시파이어(6l2)이나 스케줄러(613) 등의 파라미터를 설정하여, 목적의 QoS 자원을 확보한다.

(5) 송신측 호스트(605)는, 예약이 발행되어 있는 것을 나타내는 예약 요구를 다음 홉의 라우터(607)로부터 수신한다.

이상과 같이, Intserv에서는, 사전에 RSVP를 이용하여, 패스 상의 모든 라우터(607, 608)에 대해, 필요한 QoS 자원을 확보한다. 따라서, 예약이 성공한 흐름에 관해서는, 폭주시이더라도 품질이 요구대로 보증된다.

그러나, 예약이 실패한 흐름에 관해서는, 네트워크로의 패킷 유입은 거절된다.

(종래 기술 3)

종래 기술 3에서는, 절대 우선 스케줄링에 의해 비 우선 패킷으로부터 폐기되기 때문에, 비 우선 패킷에 대해, 우선 패킷은, 보호된다.

그러나, 예컨대, 복수의 영상 흐름이 있는 경우와 같이, 우선 패킷의 총계가 출력 인터페이스의 대역을 초과하게 되면, 고 우선 패킷에도 폐기가 발생한다.

이 때, 흐름에 관계없이, 패킷은 폐기되기 때문에, 전체 영상에 흐트러짐이 발생하게 된다.

(종래 기술 4)

종래 기술 4에서는, 고 우선 패킷의 총계가 출력 인터페이스의 대역을 초과하는 경우, 새로운 흐름은, 시그널링시에, 대역 예약이 거절되기 때문에, 예약할 수 있었던 고 우선 흐름의 패킷에 관해, 폐기는 발생하지 않는다.

따라서, 고 우선 패킷의 총계가, 출력 인터페이스의 대역을 초과하는 케이스가 발생하지 않고, 전체 영상이 흐트러지는 것과 같은 것은 없다.

그러나, Intserv의 아키텍쳐를 실현하기 위해서는, 단말에 대역 예약 기능이 필요하고, 각 노드에, 어드미션 제어나 폴리시 제어 등의 예약을 접수하는 기능이 필요하다. 따라서, 시스템 전체의 비용이 높아지고, 예약 기능이 없는 단말의 흐름은 보호되지 않는 등의 문제점이 있다.

<폴리시로의 대응 등에 대해>

패킷 전송 장치는, 라우터, 스위치 혹은 그들의 주요한 기능을 달성하는 보드 등, 각종 형태를 갖는다. 그리고, 이러한 종류의 패킷 전송 장치에 있어서 사용되고, 또한, 우선도 클래스마다 대역 제어를 행하는 스케줄링 방식으로서는, WFQ(Weighted Fair Queuing)가 가장 일반적이다. 이 방식에서는, 우선도 클래스 수만큼의 큐를 준비하여, 각 우선도 클래스에 설정된 가중치에 따라서 패킷을 송신하는 것에 의해, 대역 보증을 행한다.

이러한 기술 분야에 있어서의, 문헌 3으로서, 「Manolis Katevenis, "Weighted Round Robin Cell Multiplexing in a General-Purpose ATM Switch Chip", IEEE Journal on selected areas in communications, Vo1.9 No.8 October 1991"」를 들 수 있다. 그리고, 이 문헌에 기재된 WRR(Weighted Round Robin) 스케줄러에서는, 복수의 패킷 저장 큐로부터 설정한 값에 따라서 패킷을 송신하는 것에 의해, 회선 대역을 분배하고 있다.

또한, 문헌 4 「Floyd, S., and Jacobson, V., Random Early Detection gateways for Congestion Avoidance V.1 N.4, August 1993, p. 397-413."」에는, 1개의 패킷 큐에 있어서, 패킷의 축적량에 근거하여 확률적으로 도착 패킷을 폐기함으로써, 1큐 내의 흐름의 대역 공평성을 실현하는, RED(Random Early Detection)기술이 개시되어 있다.

그리고, 또한 진행한 문헌 5로서,「http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/software/ios121/121cgcr/qos_c/qcdintro.htm#xtocid19969」가 있다. 이 문헌에서는, 이 RED 기술에 우선도를 도입한 WRED(Weighted RED)와 WFQ를 조합하는 기술이 개시되어 있다.

그리고, 이 기술에서는, 각 큐에 대해 대역을 분배함과 동시에, 1 큐내의 복수 흐름에 대해, 우선도에 근거하는 패킷 폐기 처리를 행한다. 이 기술을 사용하면, 패킷의 흐름을 분류하기 위한 트래픽 클래스에 근거하는 대역 분배 뿐만 아니라, 클래스 내의 각 흐름에 대해 우선 제어할 수 있다.

그러나, 문헌 5는, 우선도가 항상 미리 정적으로 설정되어 있는 것을, 전제로 하고 있기 때문에, 트래픽의 상황에 따라서, 동적으로 패킷 흐름의 우선 제어를 하는 것은 불가능하다.

또한, 문헌 6 : 일본 특허 공개 평성 제 2001-144803 호 공보에는, 미리 복수의 품질 클래스를 정의해 두고, 사용자의 이용 시간에 따라서, 품질 클래스를 재설정하는 기술이 개시되어 있다. 그런데, 이것에 있어서도, 품질 클래스는, 동일한 차원의 폴리시에 있어서의 랭크 분할을 하고, 이 랭크를 변경하는 것에 불과하므로, 차원이 상이한 복수의 폴리시에 따른, 패킷의 흐름이, 동일한 전송로를 혼재하여 흐르는 것과 같은 경우에는, 충분한 대응을 취할 수 없다.

한편, 네트워크 환경이 널리 보급됨에 따라, 상이한 폴리시에 따른, 패킷의 흐름이 동일한 전송로를 혼재하여 흐르는 사태는, 금후 점점 증가할 것으로 예상된다.

그래서 본 발명은, 폭주가 발생하여, 사용 가능 대역이 감소한 경우에도, 전체 흐름의 통신 품질이, 동시에 열화하는 것을 회피할 수 있는 기술을 제공하는 것을, 제 1 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 복수의 영상 흐름이 있고, 고 우선의 패킷의 총계가 출력 인터페이스의 대역을 초과하게 되는 경우에도, 전체 영상의 화질이 동시에 열화하는 것을 방지하고, 또한, 사전의 시그널링(signaling)을 필요로 하지 않고, 시스템 전체로서의 비용을 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것을, 제 2 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 각종 폴리시에 따른 패킷의 흐름이 혼재하여 흐르더라도, 각각의 폴리시를 존중한 패킷 전송을 행할 수 있는 기술을 제공하는 것을, 제 3 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 트래픽 컨디셔너의 블록도,

도 2는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 흐름 관리부의 블록도,

도 3은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 우선 제어 기구의 블록도,

도 4는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 흐름 관리부의 블록도,

도 5는 본 발명의 변형예 1에 있어서의 흐름 관리부의 블록도,

도 6은 본 발명의 변형예 2에 있어서의 흐름 관리부의 블록도,

도 7은 본 발명의 변형예 3에 있어서의 흐름 관리부의 블록도,

도 8은 본 발명의 실시예 3에 있어서의 패킷 전송 장치의 블록도,

도 9는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 패킷 셰이퍼의 블록도,

도 10은 본 발명의 실시예 3에 있어서의 흐름 관리부의 블록도,

도 11은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 패킷 전송 장치의 블록도,

도 l2는 본 발명의 실시예 5에 있어서의 패킷 전송 장치의 블록도,

도 13은 본 발명의 실시예 6에 있어서의 패킷 전송 장치를 이용한 시스템을도시하는 도면,

도 14는 본 발명의 실시예 7에 있어서의 패킷 전송 장치를 채용한 네트워크 시스템의 예시도,

도 l5는 본 발명의 실시예 7에 있어서의 패킷 전송 장치의 블록도,

도 16은 본 발명의 실시예 7에 있어서의 패킷 전송 장치의 플로우차트,

도 17은 본 발명의 실시예 7에 있어서의 흐름 관리 테이블의 구성도,

도 18은 본 발명의 실시예 7에 있어서의 제 1 테이블의 구성도,

도 19는 본 발명의 실시예 7에 있어서의 제 l 품질 결정부의 플로우차트,

도 20은 본 발명의 실시예 7에 있어서의 제 2 테이블의 구성도,

도 21은 본 발명의 실시예 7에 있어서의 제 2 품질 결정부의 플로우차트,

도 22는 본 발명의 실시예 7에 있어서의 제 3 품질 결정부의 플로우차트,

도 23의 (a)∼(d)는 본 발명의 실시예 7에 있어서의 제 4 테이블의 상태 설명도,

도 24는 본 발명의 실시예 7에 있어서의 제 4 품질 결정부의 플로우차트,

도 25의 (a)∼(b)는 본 발명의 실시예 7에 있어서의 제 4 테이블의 응용예 설명도,

도 26은 DiffServ 아키텍쳐의 설명도,

도 27은 종래의 트래픽 컨디셔너의 블록도,

도 28은 종래의 우선 제어 기구의 블록도,

도 29는 종래의 셰이퍼의 블록도,

도 30은 RSVP의 설명도,

도 31은 종래의 라우터의 블록도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 버퍼

30 : 트래픽 컨디셔너

31 : MF 클래시파이어

32 : 계측 우선도 설정부

33, 56, 60, 70, 80 : 흐름 관리부

34 : 토큰 버퍼

35 : 토큰

40, 57, 58, 62, 72, 82 : 흐름 관리 테이블

41, 50, 61, 71, 81 : 흐름 검색 등록부

50 : 우선 제어 기구

51 : 클래시파이어

52 : 큐 관리부

53, 54 : 큐

55 : 스케줄러

제 1 목적을 위하여, 본 발명은, 다음 구성을 채용한다.

제 1 발명에 따른 패킷 전송 방법에서는, 동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름이, 보증 대역을 공용하는 경우, 이들 흐름 중, 적어도 하나의 흐름에 속하는 패킷의 우선도와, 이들 흐름 중, 이 하나의 흐름과는 상이한 흐름에 속하는 패킷의 우선도에, 차이를 붙여 취급한다.

이 구성에 의해, 흐름의 우선도에 차이가 붙어질 수 있기 때문에, 상대적으로 유리하게 되는 흐름에 속하는 패킷은, 폐기를 면하게 되어, 이 흐름의 통신 품질은 유지된다. 그 결과, 폭주가 발생하여, 사용 가능 대역이 감소한 경우에도, 전체 흐름의 통신 품질이, 동시에 열화하는 사태를 회피할 수 있다.

제 2 발명에 따른 패킷 전송 방법에서는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 우선도에 차이를 붙인다.

제 3 발명에 따른 패킷 전송 방법에서는, 동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름의 대역이 합이, 이들 흐름이 공유하는 보증 대역을 초과한 경우, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷의 우선도가, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷의 우선도보다도, 높은 우선도로 되도록, 취급한다.

제 4 발명에 따른 패킷 전송 방법에서는, 동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름의 대역이 합이, 이들 흐름이 공유하는 보증 대역을 초과한 경우, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷에, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷보다도, 높은 우선도를 부여한다.

제 5 발명에 따른 패킷 전송 방법에서는, 동일 우선도의 패킷으로 구성되는, 복수의 흐름의 대역이 합이, 이들 흐름이 공유하는 보증 대역을 초과한 경우, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷을, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷보다도, 먼저 폐기한다.

이들 구성에 의해, 통신 개시 시각이 빠른 흐름은, 유리하게 취급되게 되어,신참의 흐름에 의해, 고참의 흐름의 품질이 열화하지 않아, 합리적인 통신 제어를 행할 수 있다.

제 2 목적을 위해, 본 발명은, 다음 구성을 채용한다.

제 6 발명에 따른 패킷 셰이퍼에서는, 패킷을 축적하는 패킷 큐를 구비하며, 패킷 큐에 축적되고, 또한, 동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름이 있는 경우, 이들 흐름 중, 적어도 하나의 흐름에 속하는 패킷의 우선도와, 이들 흐름 중, 이 하나의 흐름과는 상이한 흐름에 속하는 패킷의 우선도에, 차이를 붙여 취급한다.

이 구성에 의해, 흐름의 우선도에 차이가 붙어질 수 있기 때문에, 상대적으로 유리하게 되는 흐름에 속하는 패킷은, 폐기를 면하게 되어, 이 흐름의 통신 품질은 유지된다. 그 결과, 복수의 고 우선도의 흐름이 있고, 고 우선도의 패킷의 총계가, 출력 인터페이스의 대역을 초과하게 되는 경우에도, 전체 흐름의 통신 품질이 동시에 열화하는 사태를 회피할 수 있다.

제 7 발명에 따른 패킷 셰이퍼에서는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 우선도에 차이를 붙인다.

제 8 발명에 따른 패킷 셰이퍼에서는, 동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름의 대역이 합이, 패킷 셰이퍼의 출력 레이트를 초과한 경우, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷의 우선도가, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷의 우선도보다도, 높은 우선도로 되도록, 취급한다.

제 9 발명에 따른 패킷 셰이퍼에서는, 동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름의 대역이 합이, 패킷 셰이퍼의 출력 레이트를 초과한 경우, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷을, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷보다도, 먼저 폐기한다.

이들 구성에 의해, 통신 개시 시각이 빠른 흐름은, 유리하게 취급되게 되어, 신참의 흐름에 의해, 고참의 흐름의 품질이 열화하지 않아, 합리적인 통신 제어를 행할 수 있다.

제 3 목적을 위해, 본 발명은, 다음 구성을 채용한다.

제 10 발명에 따른 패킷 전송 장치에서는, 외부로부터 패킷을 수신하는 패킷 수신부와, 수신한 패킷을 폐기해야 할지 여부를 판정하는 폐기 판정부와, 폐기 판정부에 의해 폐기하지 않는 것으로 판정된 패킷이 순차적으로 삽입되는 큐와, 큐로부터 출력된 패킷을 외부로 송신하는 패킷 송신부와, 패킷의 흐름을 정의하는 정보와, 이 흐름에 속하는 패킷의 우선도에 관한 정보를, 관련지어 유지하는 흐름 관리 정보 기억부와, 특정한 폴리시에 따라, 흐름에 속하는 패킷의 우선도를, 통신 자원의 사용 상황을 반영하여 동적으로 결정하는 품질 결정부와, 수신한 패킷의 우선도에 관한 정보를, 흐름 관리 정보 기억부에 유지된 정보대로, 정적으로 결정해야 할지, 혹은, 품질 결정부에 의해, 동적으로 결정해야 할 지라고 하는, 정적/동적 판정을 행하는 모드 판정부를 구비한다.

이 구성에 있어서, 흐름 관리 정보 기억부를 이상과 같이 하고, 또한, 특정한 폴리시에 따라서, 흐름에 속하는 패킷의 우선도를, 통신 자원의 사용 상황을 반영하여 동적으로 결정하는 품질 결정부를 구비하고 있는지 등, 흐름의 성질이나 목적에 따라서, 서비스 품질을 결정할 수 있어, 폴리시를 존중한 패킷 전송을 행할 수 있다.

예컨대, 프로토콜이 공통하는 그룹, 요금이 일치하는 사용자 그룹, 애플리케이션이 공통하는 그룹 등을, 공통의 서비스 품질 집합으로 통합하고, 이 집합 내에서, 통합하여, 서비스 품질을 결정할 수 있어, 폴리시의 반영이 용이하다.

제 11 발명에 따른 패킷 전송 장치에서는, 흐름 관리 정보 기억부의 흐름에 속하는 패킷의 우선도에 관한 정보는, 정적/동적 판정의 근거로 되도록 구성되어 있다.

이 구성에 있어서, 흐름 관리 정보 기억부의 흐름에 속하는 패킷의 우선도에 관한 정보는, 정적/동적 판정의 근거로 되기 때문에, 동적/정적에 의하지 않고, 동일한 척도로, 서비스 품질이 평가되게 되어, 폐기 판정부는, 동적/정적을 의식하여 구별할 필요가 없다. 즉, 폐기 판정부는, 간단한 처리로, 폐기할지 여부를 결정할 수 있어, 하드웨어화 등이 용이하다.

제 12 발명에 따른 패킷 전송 장치에서는, 흐름 관리 정보 기억부의, 흐름에 속하는 패킷의 우선도에 관한 정보는, 동적으로 결정해야 할 것을 나타낼 때, 무효인 우선도를 나타낸다.

이 구성에 의해, 무효인 우선도인지 여부만으로, 동적/정적을 명확하게 구별할 수 있다. 또한, 동적으로 결정해야 할 것을 나타낼 때, 무효인 우선도로 하고 있기 때문에, 정적으로 결정해야 할 때의 우선도로 오인되는 일이 없고, 동적이라고 해야 할 것을 나타내는 정보가, 미리 정적으로 정해진 값의 저장을 방해하지 않는다.

제 13 발명에 따른 패킷 전송 장치에서는, 큐와 품질 결정부는, 일 대 일로 대응하는 쌍으로서 마련되고, 또한, 이 쌍은, 필요하게 되는 폴리시의 수만큼 복수 마련되어 있다.

이 구성에 있어서, 하나의 큐에 대해, 적어도 하나의 품질 결정부를 마련하면 되기 때문에, 동적 품질 결정의 프로세스를 단순화할 수 있다.

제 14 발명에 따른 패킷 전송 장치에서는, 우선도는, 해당하는 큐의 비어 있는 용량에 관한 임계값이며, 폐기 판정부는, 해당하는 큐에 관한, 이 임계값과 비어 있는 용량에 근거하여, 수신한 패킷을 폐기해야 할지 여부를 판정한다.

이 구성에 의해, 폐기 판정을 간단하고 또한 정확하게 실행할 수 있다.

제 15 발명에 따른 패킷 전송 장치에서는, 품질 결정부는, 해당하는 흐름의 누적 사용량을 참조하여, 우선도를 동적으로 결정한다.

제 16 발명에 따른 패킷 전송 장치에서는, 품질 결정부는, 해당하는 흐름의 계속 시간을 참조하여, 우선도를 동적으로 결정한다.

이들 구성에 있어서, 누적 사용량 혹은 계속 시간이, 일정 범위를 초과하였을 때, 서비스 품질을 떨어뜨리도록 하면, 통신이 특정한 사용자에게 독점되지 않도록 할 수 있어, 통신의 공평성을 담보할 수 있다. 반대로, 일정 범위를 초과하였을 때, 서비스 품질을 높이도록 하면, 많이 사용하는 사용자(예컨대, 고객)를 우대할 수 있다.

제 17 발명에 따른 패킷 전송 장치에서는, 품질 결정부는, 난수를 이용하여, 우선도를 동적으로 결정한다.

여기서, 전송로에 있어서의 폭주가 심각한 상태로 되면, 1 흐름의 패킷이 연속하여 파기되게 되는 일이 있다. 이 구성에 의하면, 우선도는 랜덤하게 결정되게 되어, 이러한 파기를 회피하기 쉽고, 버스트 트래픽을 분산화할 수 있다. 또한, 바꾸어 생각해 보면, 전체 흐름의 패킷을 동시에 폐기하게 되는 사태를 억제할 수 있다.

제 18 발명에 따른 패킷 전송 장치에서는, 품질 결정부는, 액티브 흐름 수를 참조하여, 우선도를 동적으로 결정한다.

이 구성에 있어서, 액티브 흐름 수가, 일정 범위를 초과하였을 때, 서비스 품질을 떨어뜨리도록 하면, 신규로 통신을 개시한 사용자를 보호하고, 통신이 고참의 사용자에게 독점되지 않도록 할 수 있어, 통신의 공평성을 담보할 수 있다. 반대로, 일정 범위를 초과하였을 때, 서비스 품질을 높이도록 하면, 고참의 사용자에게 확보하고 있었던 품질을 유지할 수 있다. 예컨대, 고참의 사용자가, 영상을 수신하고 있었던 경우, 고참의 사용자 자신은, 아무 것도 하지 않고 있음에도, 신참의 사용자가 통신을 개시하는 것에 의해, 고참의 사용자가 수신하고 있었던 영상이, 돌연 흐트러져 버리는 것과 같은 사태를 회피할 수 있다.

(발명의 실시예)

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예를 설명한다.

(실시예 1)

본 형태는, 에지 노드의 입력 인터페이스로서 사용되어, DS 도메인에 유입하여 오는 패킷을 감시하는 트래픽 컨디셔너에 관한 것이다.

이하, 간단하게 하기 위해, AF 클래스(고 우선도)와 AF 클래스 이외(저 우선도)와의, 2개의 클래스가 있는 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 형태는, 3개 이상의 클래스가 있는 경우에도, 마찬가지로 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 트래픽 컨디셔너의 블록도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이 이 트래픽 컨디셔너(30)는, 다음 요소를 갖는다.

우선, 계측 우선도 설정부(32)는, 토큰을 계측하여, 패킷(11)의 우선도를 설정하는 것으로서, 소정 레이트 r에서 토큰(35)이 축적되는 토큰 버퍼(34)를 갖는다.

MF 클래시파이어(31)는, 패킷(11)을 입력하여, 고 우선도의 패킷(AF 클래스)을, 계측 우선도 설정부(32)에 출력하고, 저 우선도의 패킷(AF 클래스 이외)을, 트래픽 컨디셔너(30)의 외부에 출력한다.

흐름 관리부(33)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 흐름마다 토큰 파라미터를 유지하는 흐름 관리 테이블(40)과, 이 테이블(40)로부터 소정의 데이터를 검색하거나, 이 테이블(40)에 소정의 데이터를 등록하거나 하는, 흐름 검색 등록부(41)를 갖는다. 흐름 관리 테이블(40)은, 흐름 관리 정보 기억부에 상당한다.

본 형태에서는, 이 테이블(40)은, 흐름 No., 헤더 정보, 토큰 임계값의 3개의 필드를 갖고, 흐름마다 데이터를 관리한다. 이 토큰 임계값은, 토큰 파라미터에 상당하는 값이다. 토큰 파라미터로서는, 그 외에, 토큰량에 승산하는 계수 등이 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, MF 클래시파이어(31)는, 패킷(11)을 입력하면, 그 헤더 정보를, 흐름 정보로 하여, 흐름 관리부(33)에 출력한다.

흐름 관리부(33)는, MF 클래시파이어(31)로부터 헤더 정보를 입력하면, 흐름 검색 등록부(41)와 흐름 관리 테이블(40)을 이용하여, 이 헤더 정보에 대응하는 흐름의 토큰 임계값 A를, 계측 우선도 설정부(32)에 출력한다.

계측 우선도 설정부(32)는, MF 클래시파이어(31)로부터, 패킷(11)(AF 패킷)을 입력하면, 그 패킷 길이와 입력시에 토큰 버퍼(34)에 축적되어 있는 토큰량을 비교한다.

계측 우선도 설정부(32)는, 토큰 버퍼(34)의 토큰량으로부터 흐름 관리부(33)로부터 얻은 토큰 임계값 A를 뺀 값(토큰을, 흐름 관리부(33)로부터 입력하는 토큰 파라미터에 의해 수정한 것)과, 패킷(11)의 패킷 길이를, 대소 비교한다.

즉, (토큰 버퍼(34) 현재의 토큰량 - 토큰 임계값 A) ≥ 패킷 길이의 경우에는, 계측 우선도 설정부(32)는, 보증 대역내로서, 이 패킷(11)에 고 우선도의 마크(DSCP1)를 부여하여 출력한다.

반대로, (토큰 버퍼(34)의 현재의 토큰량 - 토큰 임계값 A) < 패킷 길이의 경우에는, 계측 우선도 설정부(32)는, 보증 대역을 오버하고 있는 것으로 하여, 이 패킷(11)에 저 우선도의 마크(DSCP2)를 부여하여 출력한다.

또, (토큰 버퍼(34) 현재의 토큰량 - 토큰 임계값 A) = 패킷 길이의 경우에는, 상기에 의하지 않고, 보증 대역을 오버하고 있는 것으로 하여, 저 우선도의 마크(DSCP2)를 부여하여, 패킷(11)을 출력하도록 하더라도 좋다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 형태의 전처리부(400)는, 흐름 관리부(33)와 MF 클래시파이어(31)로 구성된다.

여기서, 흐름 관리부(33)는, 도 2에 예시하고 있는 바와 같이, 먼저 개시된 흐름으로부터 순서대로 작은 토큰 임계값을 부여한다.

예컨대, 흐름 A, 흐름 B, 흐름 C의 순으로, 3개의 흐름이, 통신 개시된 경우, 흐름 관리부(33)에서는, 이들의 흐름에 대한 토큰 임계값 Ta, Tb, Tc가 Ta<Tb<Tc로 되도록 값을 할당한다.

도 2의 예에서는, 흐름 No.1, No.2, No.3의 순서대로 통신이 개시되고 있기 때문에, 이들의 토큰 임계값은, 이 순서대로 「0」, 「3000」, 「6000」으로 되어 있다.

또한, 흐름 관리부(33)는, 일정 시간 이상 패킷이 도착하지 않는 흐름에 관해서는, 흐름 관리 테이블(40)로부터 엔트리를 삭제한다.

이렇게 함에 따라, 먼저 개시된 흐름일수록 토큰을 획득하기 쉽게 되어, 먼저 개시된 흐름으로부터 우선적으로 DSCP1(고 우선의 마크)가 부여된다.

이것에 의해, 네트워크의 폭주시에 DSCP2의 패킷이 폐기되는 것과 같은 상황에 있어서도, 먼저 개시된 흐름으로, 또한, 보증 대역 내에 수용되어 있는 흐름에 관해서는 패킷의 폐기가 발생하지 않고, 폭주시의 전체 흐름에 걸치는 패킷 폐기를방지할 수 있어, 영상 통신의 경우에서의 전체 영상의 동시 열화를 억제할 수 있다.

이상과 같이, 본 형태의 트래픽 컨디셔너에 의하면, 다음과 같은 패킷 전송을 실현할 수 있다.

즉, QoS 보증을 행하는 네트워크에 있어서, 복수의 흐름(동일 우선도의 패킷으로 이루어짐)이, 보증 대역을 공용하는 경우, 소정의 흐름에 속하는 패킷의 우선도와, 별도의 흐름에 속하는 패킷의 우선도에, 차이가 붙여진다.

보다 구체적으로는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라서, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷에, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷보다도 높은 우선도가 부여된다.

따라서, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷은, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷보다도 먼저 폐기되게 된다.

또, 도 1에 도시하는 바와 같이, 계측 우선도 설정부(32)는, 복수의 흐름에 대해, 공용되어 있다. 여기서, 계측 우선도 설정부(32)를, 흐름의 수만큼 마련하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이렇게 하면, 시스템 자원의 부담이 크다.

본 형태에서는, 이 점을 고려하여, 토큰 임계값이라는 값만을, 도 2에 도시하는 바와 같이, 흐름마다 구별하여 갖는 것에 의해, 흐름마다 처리를 상이하게 한 것과, 시스템 자원의 부담을 가볍게 하는 것을, 한번에 실현하고 있다.

또한, 이상에 있어서, 흐름의 통신 개시 시각에 있어서의 후착순으로 우선도를 높게 하도록 하더라도 좋고, 랜덤하게 우선도를 부여하더라도 좋고, 흐름의 통신 개시시에 있어서의 액티브 흐름의 수에 근거하여 우선도를 부여하더라도 좋다.

또한, 키 세트 등에 의해 구성되는 입력부(330)를 마련하여, 입력부(330)로부터 사용자 입력이 있었던 경우, 이 입력을 트리거로 하여, 현재 흐름의 우선도를 동적인 결정 대상으로부터 빼내어, 고정(예컨대, 최고로 하거나, 혹은, 최저로 하는 등)하더라도 좋다.

(실시예 2)

본 형태는, 코어 노드나 에지 노드의 출력 인터페이스로서 사용되는 우선 제어 기구에 관한 것이다. 이 우선 제어 기구는, 에지 노드로 마크된 DSCP에 따라서, 패킷(11)을 분류하여, DSCP에 따른 전송 처리(큐잉, 스케줄링)를 실행한다.

또 이하, 간단하게 하기 위해, 실시예 1과 마찬가지로, 2 클래스의 경우를 설명하지만, 본 형태는, 3 이상의 클래스가 존재하는 경우에도, 큐의 수를 늘리는 등 하여, 마찬가지로 적용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 우선 제어 기구의 블록도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 이 우선 제어 기구(50)는, 다음 요소를 갖는다.

우선, 우선 제어 기구(50)는, 패킷(11)의 우선도의 클래스마다(본 예에서는 2 클래스)에 마련되는 복수의 큐(53, 54)를 갖는다. 큐(53)에는, 클래스 1의 패킷이 삽입되고, 큐(54)에는, 클래스 2의 패킷이 삽입된다. 물론, 후술하는 폐기 조건이 만족되는 경우에는, 패킷은 어느 쪽의 큐에도 삽입되지 않고 폐기된다.

클래시파이어(51)는, 패킷(11)을 입력하여, 우선도에 따라서, 클래스 1과 클래스 2로, 패킷을 분류한다.

큐 관리부(52)는, 클래시파이어(51)가 분류한 패킷을 입력하여, 패킷에 따른 폐기 조건이 만족되지 않는 한, 패킷을 큐(53, 54) 중 어느 하나에 삽입한다.

스케줄러(55)는, PQ이나 WRR 등의 알고리즘에 따라서, 큐(53, 54)로부터 순차적으로 패킷을 취출하여, 우선 제어 기구(50)의 외부로 출력한다.

흐름 관리부(56)는, 실시예 1의 흐름 관리부(33)와 매우 유사한 구성을 갖는다. 즉, 도 4에 도시하는 바와 같이, 흐름 관리부(56)는, 흐름 관리 테이블(57, 58)과, 이들 테이블(57, 58)로부터 소정의 데이터를 검색하거나, 이들 테이블(57, 58)에 소정의 데이터를 등록하거나 하는 흐름 검색 등록부(59)를 갖는다. 이들 테이블(57, 58)은, 흐름마다 폐기 임계값을 유지한다,

본 형태에서는, 전처리부(401)는, 클래시파이어(51)와, 큐 관리부(52)와, 흐름 관리부(56)에 의해 구성된다.

여기서, 본 형태에서는, 흐름 관리 테이블(57, 58)을, 클래스마다 마련했지만, 정보가 교착하지 않도록 유의하면, l개의 테이블로 구성하더라도 좋다.

또한, 본 형태에서는, 이들 테이블(57, 58)은, 흐름 No., 헤더 정보, 폐기 임계값의 3개의 필드를 가져, 흐름마다 데이터를 관리한다. 이 폐기 임계값은, 폐기 파라미터에 상당하는 값이다. 폐기 파라미터로서는, 그 외에, 큐 길이에 승산하는 계수 등이 있다.

흐름 관리부(56)는, 클래시파이어(51)로부터 헤더 정보(흐름 정보에 상당)를 입력하면, 흐름 검색 등록부(59)와 흐름 관리 테이블(57, 58)을 이용하여, 이 헤더정보에 대응하는 흐름의 폐기 임계값을, 큐 관리부(52)에 출력한다.

큐 관리부(52)는, 클래시파이어(51)로부터 수취한 패킷에 대응하는 클래스의 현재의 큐 길이와, 흐름 관리부(56)로부터 수취한 폐기 임계값을 이용하여, 다음 폐기 조건에 의해, 패킷을 큐에 삽입할지, 혹은, 폐기할지의 판정을 행한다.

즉, (현재의 큐 길이 + 패킷 길이) > 폐기 임계값의 경우에는 해당 패킷을 폐기하고, (현재의 큐 길이 + 패킷 길이) ≤ 폐기 임계값의 경우에는, 해당 패킷을 해당하는 클래스의 큐에 삽입한다.

여기서, 흐름 관리부(56)는, 도 4에 예시하고 있는 바와 같이, 일찍 개시된 흐름으로부터 순서대로 큰 폐기 임계값을 부여한다.

예컨대, 흐름 X, 흐름 Y, 흐름 Z의 순으로, 3개의 흐름 통신이 개시된 경우, 흐름 관리부에서는, 이들 흐름에 대한 폐기 임계값이 Tx, Ty, Tz가 Tx> Ty> Tz로 되도록 값을 할당하고 있다.

부언하면, 도 4의 예에서는, 클래스 1을 관리하는 흐름 관리 테이블(57)에 관하여, 흐름 No.1이 가장 먼저 통신을 개시하고 있고, 이하, 흐름 No.2, 흐름 No.3의 순서대로 되어 있다. 이 때문에, 이 순서로, 폐기 임계값이, 「60000」, 「55000」, 「50000」라는 것과 같이, 순서대로 작게 되어 있다.

또한, 흐름 관리부(56)는, 일정 시간 이상 패킷이 도착하지 않는 흐름에 관해서는, 흐름 관리 테이블(57, 58)로부터 그 엔트리를 삭제한다.

이렇게 함에 따라, 먼저 개시된 흐름일수록 폐기되기 어렵게 되어, 먼저 개시된 흐름으로부터 우선적으로 큐에 삽입되어, 스케줄러에 의한 서비스가 수취된다.

이것에 의해, 네트워크의 폭주시에 스케줄러에 의해 서비스되는 레이트가 감소하여, 큐에 패킷이 축적하여 가는 경우에도, 먼저 개시된 흐름으로, 또한 보증 대역 내에 수용되어 있는 흐름의 패킷에 관해서는 우선적으로 큐에 삽입되어, 패킷의 폐기가 발생하지 않는다.

이와 같이 했기 때문에, 폭주시의 전체 흐름에 걸치는 패킷 폐기를 방지할 수 있어, 영상 통신의 경우에서의 전체 영상의 동시 열화를 억제할 수 있다.

또, 도 3에 도시하는 바와 같이, 큐 관리부(52)는, 복수의 흐름에 대해, 공용되어 있다. 여기서, 큐 관리부(52)를, 흐름의 수만큼 마련하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이렇게 하면, 시스템 자원의 부담이 크다.

본 형태에서는, 이 점을 고려하여, 폐기 임계값이라고 하는 값만을, 도 4에 도시하는 바와 같이, 흐름마다 구별하여 갖는 것에 의해, 흐름마다 처리를 상이하게 한 것과, 시스템 자원의 부담을 가볍게 하는 것을 한번에 실현하고 있다.

또한, 이상에 있어서, 흐름의 통신 개시 시각에서의 후착순으로 우선도를 높게 하도록 하더라도 좋고, 랜덤하게 우선도를 부여하더라도 좋으며, 흐름의 통신 개시시에 있어서의 액티브 흐름의 수에 근거하여 우선도를 부여하더라도 좋다.

또한, 키 세트 등에 의해 구성되는 입력부(330)를 마련하여, 입력부(330)로부터 사용자 입력이 있었던 경우, 이 입력을 트리거로 하여, 현재 흐름의 우선도를 동적인 결정 대상으로부터 빼내어, 고정(예컨대, 최고로 하거나, 혹은 최저로 하는 등)하더라도 좋다.

(변형예 1)

다음에, 실시예 1 및 2의 변형예를 설명한다. 이하의 변형예 1∼3은 실시예 1에 있어서의 도 2의 흐름 관리부(33) 및 실시예 2에 있어서의 흐름 관리부(56)를 변형한 것으로서, 실시예 1에 있어서의「토큰 임계값」을, 실시예 2에 있어서의「폐기 임계값」으로 대체하면, 마찬가지로 적용할 수 있다.

따라서, 이하, 설명의 중복을 피하기 위해서, 실시예 1에 따라서만 설명하고, 실시예 2에 따른 설명은 생략한다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 변형예 1에 따른, 흐름 관리부(60)는, 일정 시간 이상 통신이 계속하고 있는 흐름의 토큰 임계값(실시예 2에서는 폐기 임계값)을, 이 흐름이 불리하게 되도록 변경한다.

즉, 흐름 관리부(60)에 있어서의 흐름 관리 테이블(62)에, 새롭게 「계속 시간」의 필드를 추가하여, 해당 흐름이 개시되고 나서의 계속 시간을 흐름 관리부(60)에서 계측한다.

계속 시간이 소정의 일정한 시간을 초과한 흐름에 관해서는, 최초에 설정된 토큰 임계값을, 현재 흐름 관리 테이블(62)에 있는 가장 큰 토큰 임계값보다도 더 큰 값으로 변경한다. 이 결과, 이 흐름은, 불리한 취급을 받게 된다.

예컨대, 도 5의 흐름 No.1은, 계속 시간이 길기 때문에, 그 토큰 임계값을, 현재의 값 「0」으로부터 가장 큰 임계값보다도 큰 값(예컨대, 「9000」등)으로 하는 것이다.

이것에 의해, 일정 시간을 경과한 흐름의 패킷은, 가장 DSCP2(저 우선)의 마크가 설정될 가능성이 높게 되어, 선착순으로 우선적으로 보호되어 있는 흐름이, 긴 시간, 대역을 계속 점령하는 것을 방지할 수 있다.

(변형예 2)

본 예는, 변형예 1의 「계속 시간」을, 「누적 사용량」으로 변경한 것이다.

도 6에 도시하는 바와 같이 변형예 2에 따른, 흐름 관리부(70)는, 누적 사용량이 일정값 이상으로 되는 흐름의 토큰 임계값(실시예 2에서는 폐기 임계값)을, 이 흐름이 불리하게 되도록 변경한다.

즉, 흐름 관리부(70)에 있어서의 흐름 관리 테이블(72)에, 새롭게 「누적 사용량」의 필드를 추가하고, 해당 흐름이 개시되고 나서의 누적 사용량을 흐름 관리부(70)에 있어서 계측한다.

누적 사용량이 소정의 일정값을 초과한 흐름에 관해서는, 최초에 설정된 토큰 임계값을, 현재 흐름 관리 테이블(72)에 있는 가장 큰 토큰 임계값보다도 더 큰 값으로 변경한다. 이 결과, 이 흐름은, 불리한 취급을 받게 된다.

예컨대, 도 5의 흐름 No.1은, 누적 사용량이 많고, 그 토큰 임계값을, 현재의 값 「0」으로부터 가장 큰 토큰 임계값보다도 큰 값(예컨대, 「9000」등)으로 하는 것이다.

이것에 의해, 누적 사용량이 일정값을 초과한 흐름의 패킷은, 가장 DSCP2(저 우선)의 마크가 설정될 가능성이 높게 되어, 선착순으로 우선적으로 보호되어 있는 흐름이, 긴 시간, 대역을 계속 점령하는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 양으로 제한하는 것에 의해, 큰 대역을 필요로 하는 흐름일수록 짧은 시간으로 제한을 받게 된다.

(변형예 3)

본 예는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 흐름마다 타이머를 마련하여, 종료 판정하는 방식에 비해, 하드웨어 자원이 적어도 되고, 하드웨어에서의 실현이 용이하게 되도록, 흐름 관리부(80)의 구성에 고안한 것이다.

즉, 본 예에 따른, 흐름 관리부(80)는, 흐름 검색 등록부(81), 흐름 관리 테이블(82) 이외에, 카운터 1, 2, 3을 갖는다. 이들의 카운터 1, 2, 3은, 패킷 카운터로서 동작한다.

흐름 검색 등록부(81)는, 패킷이 도착하면 해당 패킷이 속하는 흐름의 패킷 카운터를 0으로 하고, 또한, 그 밖의 흐름의 패킷 카운터를 1 증분한다.

이것에 의해, 패킷이 계속적으로 도착하고 있는 흐름에 따른 카운터는, 패킷도착마다, O 리세트되지만, 패킷이 전연 도착하지 않는 흐름의 카운터값은, 증가해 나간다.

그리고, 흐름 검색 등록부(81)는, 패킷 카운터가 일정한 값으로 된 흐름에 대해, 종료한 것으로 판정하여, 흐름 관리 테이블(82)로부터 그 엔트리를 삭제한다.

여기서, 흐름 관리를 소프트웨어로 실행하는 경우에는, 흐름마다 타이머를 갖고, 일정 시간 이상 패킷의 도착이 없던 흐름에 관해서는 흐름이 종료한 것으로하여, 흐름 관리 테이블로부터 삭제하면 좋다.

그러나, 이와 같이 하면, 하드웨어화하기 어렵다. 왜냐하면, 흐름의 수는, 경우에 따라서, 매우 큰 것으로 될 가능성도 있어, 시스템 자원의 한계로부터, 다량의 타이머를 마련하는 것은, 곤란하기 때문이다.

본 형태에서는, 상술한 바와 같이 카운터를 마련하는 것에 의해, 시스템 자원의 부담이 가볍고, 또한, 다량의 타이머를 마련한 것과 동등한 처리를 실현할 수 있다.

실시예 1, 2 및 이들의 변형예에 의하면, 다음의 효과가 있다.

폭주시에 있어서, 사용 가능 대역이 감소한 경우에도, 전체 흐름의 패킷이 일제히 폐기되는 것을 방지할 수 있어, 전체 흐름으로의 통신 품질 열화를 억제할 수 있다.

DiffServ 방식의 통신 품질 보증 네트워크에 있어서의 최저 대역 보증 서비스를 이용하여, 복수의 영상 통신을 행하는 것과 같은 경우에, 폭주가 발생하여, 사용 가능 대역이 감소한 때에도, 전체 영상의 동시 화질 열화를 방지할 수 있다.

DiffServ 방식을 취하는지 여부에 관계없이, 일반적인 통신 품질 보증 방식에 있어서, 서비스 가능한 대역이 변동하는 것과 같은 서비스를 이용하여, 복수의 영상 통신을 행하는 것과 같은 경우에, 폭주가 발생하여, 사용 가능 대역이 감소한 때에도, 전체 영상의 동시 화질 열화를 방지할 수 있다.

선착순으로 우선적으로 보호되어 있는 흐름이, 긴 시간 대역을 계속 사용하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

선착순으로 우선적으로 보호되어 있는 흐름이, 큰 대역을 계속 사용하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

양으로 제한을 마련하는 것에 의해 큰 대역을 필요로 하는 흐름일수록 짧은 시간으로 제한을 받게 된다.

흐름마다 타이머를 마련하여, 종료 판정하는 방식에 비해, 하드웨어 자원이 적어도 되어, 하드웨어에서의 실현이 용이하게 된다.

이하 설명하는, 실시예 3 내지 6은, 주로 패킷 셰이퍼에 관한 것이다.

(실시예 3)

도 8에 도시하는 바와 같이, 이 패킷 전송 장치(120)는, 다음의 요소를 갖는다. 우선, 2개의 입출력 인터페이스(121, 122)는, 패킷의 입출력을 행한다.

라우팅·스위칭 처리부(123)는, 이들 입출력 인터페이스(121, 122) 중, 하나의 입출력 인터페이스(121)로부터 다른 입출력 인터페이스(122)에, 패킷을 전송한다.

패킷 셰이퍼(124)는, 라우팅·스위칭 처리부(123)와, 다른 입출력 인터페이스(122)와의 사이에 개재되어, 라우팅·스위칭 처리부(123)가 출력하는 패킷을 셰이핑하여, 다른 입출력 인터페이스(122)에 출력한다.

또한, 이 패킷 셰이퍼(124)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 다음의 요소를 갖는다. 우선, 패킷 큐(243)는, 일정의 큐 길이를 가지며, 패킷을 일시 축적한다.

흐름 관리부(241)는, 흐름마다 설정되는 폐기 파라미터를 유지한다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 흐름 관리부(241)는, 흐름 관리 테이블(130)과, 이 테이블(130)로부터 소정의 데이터를 검색하거나, 이 테이블(130)에 소정의 데이터를 등록하거나 하는, 흐름 검색 등록부(131)를 갖는다. 이 테이블(130)은, 흐름 관리 정보 기억부에 상당하여, 각 흐름에 대해 공용되어 있고, 흐름마다 폐기 임계값을 유지한다.

본 형태에서는, 전처리부(402)는, 흐름 관리부(241)와 큐 관리부(242)에 의해 구성된다.

또한, 본 형태에서는, 이들 테이블은, 흐름 No., 헤더 정보, 폐기 임계값의 3개의 필드를 가지며, 흐름마다 데이터를 관리한다.

이 폐기 임계값은, 폐기 파라미터에 상당하는 값이다. 폐기 파라미터로서는, 이외에, 큐 길이에 승산하는 계수 등을 생각할 수 있다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 흐름 관리부(241)는, 큐 관리부(242)로부터 입력한 패킷의 헤더 정보(흐름 정보에 상당)를 입력한다.

그리고 나서, 흐름 검색 등록부(131)가 흐름 관리 테이블(130)의 검색을 행하여, 그 헤더 정보에 대응하는 흐름이 흐름 관리 테이블(130)에 있으면, 이 헤더 정보에 대응하는 흐름의 폐기 임계값을, 큐 관리부(242)에 출력하고, 흐름 관리 테이블(130)에 없으면, 새롭게 헤더 정보를 흐름 관리 테이블(130)에 등록한 후에, 폐기 임계값을 큐 관리부(242)에 출력한다.

큐 관리부(242)는, 패킷을 입력하여, 흐름 관리부(241)의 폐기 파라미터를 참조하여, 이 패킷에 따른 폐기 조건이 만족되지 않는 한, 패킷을 패킷 큐(243)에삽입한다. 이 폐기 조건은, 패킷의 패킷 길이와, 패킷 큐(243)의 큐 길이와, 이 패킷에 따른 흐름의 폐기 파라미터에 따라서 정해진다.

레이트 설정 제어부(244)는, 패킷 큐(243)로부터, 임의의 레이트로, 패킷을 외부에 출력할 수 있도록 되어 있다.

큐 관리부(242)는, 현재의 패킷 큐의 큐 길이와, 흐름 관리부(241)로부터 수취한 폐기 임계값을 이용하여, 다음의 폐기 조건에 의해, 패킷을 패킷 큐에 삽입할지, 혹은, 폐기할지의 판정을 행한다.

즉, (현재의 큐 길이 + 패킷 길이)> 폐기 임계값의 경우에는 해당 패킷을 폐기하여, (현재의 큐 길이 + 패킷 길이)≤ 폐기 임계값의 경우에는, 해당 패킷을 해당하는 클래스의 큐에 삽입한다.

여기서, 흐름 관리부(241)는, 도 10에 예시하고 있는 바와 같이, 일찍 개시된 흐름으로부터 순서대로 큰 폐기 임계값을 부여한다.

예컨대, 흐름 X, 흐름 Y, 흐름 Z의 순으로, 3개의 흐름의 통신이 개시된 경우, 흐름 관리부(241)에서는, 이들 흐름에 대한 폐기 임계값 Tx, Ty, Tz가 Tx> Ty> Tz로 되도록 값을 할당하고 있다.

부언하면, 도 10의 예에서는, 흐름 No.l이 가장 먼저 통신을 개시하고 있고, 이하, 흐름 No.2, 흐름 No.3의 순서대로 되어 있다.

이 때문에, 이 순서로, 폐기 임계값이, 「60000」, 「55000」, 「50000」 라고 하는 것과 같이, 순서대로 작게 되어 있다.

또한, 흐름 관리부(241)는, 일정 시간 이상 패킷이 도착하지 않는 흐름에 관해서는, 흐름 관리 테이블(130)로부터 그 엔트리를 삭제한다.

이렇게 함에 따라, 먼저 개시된 흐름일수록 폐기되기 어렵게 되어, 먼저 개시된 흐름으로부터 우선적으로 큐에 삽입되어, 패킷 큐로부터 출력된다.

이것에 의해, 출력 인터페이스의 레이트가 입력 인터페이스의 레이트보다도 큰 경우에, 출력 인터페이스에 있어서 폭주가 발생한 경우에도, 먼저 개시된 흐름으로, 또한, 출력 인터페이스의 레이트 내에 수용되어 있는 흐름의 패킷에 관해서는, 우선적으로 큐에 삽입되어, 출력 인터페이스의 레이트로 셰이핑되어 출력되어 가고 있기 때문에, 패킷의 폐기가 발생하지 않는다.

이것에 의해, 사전의 예약을 하지 않고, 폭주시의 전체 흐름에 걸치는 패킷 폐기를 방지할 수 있어, 영상 통신의 경우에서의 전체 영상의 동시 열화를 억제할 수 있다.

또한, 흐름 관리부(241)는, 일정 시간 이상 통신이 계속하고 있는 흐름의 폐기 파라미터를, 이 흐름이 불리하게 되도록 변경하고, 누적 사용량이 일정량을 초과한 흐름의 폐기 파라미터를, 이 흐름이 불리하게 되도록 변경한다.

이것에 의해, 특정한 흐름에 의해서, 대역이 독점되지 않도록 하여, 대역 이용의 공평성을 담보할 수 있다.

또한, 이상에 있어서, 흐름의 통신 개시 시각에 있어서의 후착순으로 우선도를 높게 하도록 하더라도 좋고, 랜덤하게 우선도를 부여하더라도 좋으며, 흐름의 통신 개시시에 있어서의 액티브 흐름의 수에 근거하여 우선도를 부여하더라도 좋다.

또한, 키 세트 등에 의해 구성되는 입력부(330)를 마련하여, 입력부(330)로부터 사용자 입력이 있었던 경우, 이 입력을 트리거로 하여, 현재의 흐름의 우선도를 동적인 결정 대상으로부터 빼내어, 고정(예컨대, 최고로 하거나, 혹은 최저로 하는 등)하더라도 좋다.

(실시예 4) ADSL의 경우

도 11은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 패킷 전송 장치의 블록도이다. 실시예 4는, 실시예 3을 ADSL에 적용한 것이다. 이하, 실시예 3과 마찬가지의 내용에 관해서는, 설명을 생략한다.

그런데, 도 11에 도시하는 바와 같이, 본 형태의 패킷 전송 장치(140)는, 다른 입출력 인터페이스(122)의 최대 출력 레이트를 계측하는 레이트 계측부(141)를 갖는다.

그리고, 패킷 셰이퍼(124)의 레이트 설정 제어부(244)는, 레이트 계측부(141)가 계측한 최대 출력 레이트에 기인하여, 동적으로 레이트를 변경하도록 되어 있다.

ADSL의 경우, 댁내측의 입출력 인터페이스는, 100Mbps이지만, ADSL의 오름 레이트는, 적어도 500kbps 정도이며, 댁내로부터 댁외로의 통신을 행하는 경우, ADSL 모뎀(150)인 곳에서 폭주가 발생한다. 따라서, 패킷 셰이퍼(124)의 레이트를 500kbps로 설정하면 좋다.

이렇게 하면, ADSL 모뎀(150) 부근에서의 폭주(무차별한 패킷 폐기)는 발생하지 않고, 실시예 3에서 설명한 바와 같이, 500kbps의 범위 내에 수용되는 영상의 고 우선 흐름에 관해서는, 선착순으로 보호되기 때문에, 예컨대, 200kbps의 영상 흐름이 3개 이상 있는 경우에도, 최초에 개시된 2개의 흐름의 패킷(400kbps분)은, 우선적으로 보호되어, 3개째 이후의 영상 흐름의 패킷이 폐기되기 때문에, 전체 영상이 동시에 열화하게 되는 것과 같은 사태를 회피할 수 있다.

여기서, ADSL의 통신 가능 레이트는, 국으로부터 사용자댁까지의 거리에 의존하며, 사용자마다 상이하다. 따라서, 실시예 4에서는, 레이트 계측부(141)를 마련하고, 설치 후, 그 댁에서 이용할 수 있는 통신 가능 레이트를 계측하고 있다. 그리고, 계측한 통신 가능 레이트를, 패킷 셰이퍼(124)의 레이트 설정 제어부(244)에 설정하고 있다.

이것에 의해, 사용자마다 상이한 ADSL의 이용 가능한 통신 레이트를, 최대한으로 유효 이용하면서, 폭주시의 전체 흐름에 걸치는 패킷 폐기를 방지할 수 있고, 영상 통신의 경우, 전체 영상이 동시에 열화하는 사태를 회피할 수 있다.

여기서, 레이트 계측부(141)에 의한 계측 요령은, 예컨대 다음과 같이 실행하면 좋다. 즉, 국측의 통신 장치에 대해, ftp라고 하는 파일 전송 커맨드를 이용하여, 파일 전송을 행하고, 그 때의 전송 시간으로부터, 통신 레이트를 측정한다.

(실시예 5) 무선 인터페이스 부착 HGW의 경우

도 12는 본 발명의 실시예 5에 있어서의 패킷 전송 장치의 블록도이다. 실시예 5는, 실시예 3을 무선 인터페이스 부착 홈 게이트웨이(HGW)에 적용한 것이다.이하, 실시예 3과 마찬가지의 내용에 관해서는, 설명을 생략한다.

도 12에 도시하는 바와 같이, 본 형태의 패킷 전송 장치(160)는, 다른 입출력 인터페이스(161)의 최대 출력 레이트를 계측하는 레이트 계측부로서의 무선 레이트 피드백부(162)를 갖는다.

그리고, 패킷 셰이퍼(124)의 레이트 설정 제어부(244)는, 무선 레이트 피드백부(162)가 계측한 최대 출력 레이트에 기인하여, 동적으로 레이트를 변경하도록 되어 있다.

그런데, 도 12에 나타내는 예에 있어서, 유선의 입출력 인터페이스(121)는, 100MbPs이지만, 무선의 인터페이스는 802.1la의 경우, 54Mbps이며, 댁내로부터 댁외로의 통신을 행하는 경우에, 폭주가 발생할 수 있다.

따라서, 패킷 셰이퍼(124)의 레이트를, 54Mbps로 설정하면 좋다. 이렇게 하면, 무선 인터페이스(161)의 부근에서의 폭주(무차별한 패킷 폐기)는 발생하지 않는다.

또한, 실시예 3에서 설명한 바와 같이, 54Mbps의 범위 내에 수용되는 영상의 고 우선 흐름에 관해서는, 선착순으로 보호되기 때문에, 예컨대, 6Mbps의 영상 흐름이 10개 이상 있는 경우에도, 최초에 개시된 9개의 흐름의 패킷(54Mbps분)은, 우선적으로 보호되고, l0개째 이후의 영상 흐름의 패킷이 폐기되기 때문에, 전체 영상이 동시에 열화하는 사태를 회피할 수 있다.

또한, 무선의 경우에는, 상대 단말의 위치나 장해물의 유무에 의해, 통신 가능한 레이트가 변동한다. 예컨대, 802.1la에서는, 통신에 실패하면 전송 레이트를1 단계씩 낮추어 데이터를 재송한다.

따라서, 본 형태에서는, 레이트 계측부로서, 무선 레이트 피드백부(161)를 마련하고, 동적으로 변하는 현재의 전송 레이트를, 패킷 셰이퍼(124)의 레이트 설정 제어부(244)에 설정하고 있다.

이것에 의해, 무선과 같이, 이용 가능한 통신 레이트가 변동하는 경우에도, 변동하는 통신로의 능력을 최대한으로 유효 이용하면서, 폭주시의 전체 흐름에 걸치는 패킷 폐기를 방지할 수 있고, 영상 통신의 경우, 전체 영상이 동시에 열화하는 사태를 회피할 수 있다.

(실시예 6) VPN 라우터의 경우

도 13은 본 발명의 실시예 6에 있어서의 패킷 전송 장치를 이용한 시스템도이다. 본 형태는, 실시예 4 또는 5와 유사한 구성을 이루는 패킷 전송 장치(170, 180)로서, 네트워크(190)를 경유하여, 상대를 향하여 접속되는 것에 적용한 예에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 패킷 전송 장치(170, 180)는, VPN 라우터로서 사용된다.

본 형태의 패킷 전송 장치(170, 180)에 있어서의 레이트 계측부(171, 181)는, 통신 상대의 패킷 전송 장치(180, 170)와 패킷의 송수신을 실행하여, 통신 상대의 패킷 전송 장치와의 사이의 최대 레이트를 계측한다.

그런데, 통상의 VPN인 경우, 보안성은, 암호화 등에 의해서 보증되지만, 통신 레이트는, 일반적으로 보증되지 않는다.

따라서, 본 형태에서는, 패킷 전송 장치(170)에 레이트 계측부(171)를 마련하고, 대향의 패킷 전송 장치(180)(VPN 라우터)의 레이트 계측부(181)와, 레이트 계측용의 패킷 교환을 행하고, 그 때의 패킷 전송 레이트에 의해, 현재 이용할 수 있는 통신 가능 레이트를 계측하며, 각각의 패킷 셰이퍼(124)의 레이트 설정 제어부(244)에 설정하도록 하였다.

이것에 의해, VPN에서 이용 가능한 통신 레이트를, 최대한으로 유효 이용하면서, 폭주시의 전체 흐름에 걸치는 패킷 폐기를 방지할 수 있고, 영상 통신의 경우, 전체 영상이 동시에 열화하는 사태를 회피할 수 있다.

실시예 3 내지 6에 의하면, (입력 인터페이스의 레이트의 총합)이 (출력 인터페이스의 레이트)를 상회하는 상황에 있는 패킷 전송 장치에 있어서, 다음의 효과가 있다.

복수의 영상 흐름이 있고, 고 우선의 패킷의 총계가 출력 인터페이스의 레이트를 초과하게 되는 경우, 전체 영상의 화질이 동시에 열화하는 것을 방지할 수 있고, 또한, 사전의 시그널링을 필요로 하지 않고, 시스템 전체로서의 비용을 억제할 수 있다.

또한, ADSL이나 무선이나 VPN에 있어서, 이용 가능한 통신 레이트를 최대한으로 이용하면서, 복수의 영상 서비스를 제공할 수 있다.

(실시예 7)

실시예 7은, 실시예 1 내지 6에 기재된 기술을 간단하게 구성하는 방법에 관한 것이고, 또한, 폴리시로의 대응을 실현하는 것이다. 우선, 구체적인 구성의 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용하는 중요한 개념에 대해 설명한다. 우선, 전송되는 패킷은, 헤더 정보와 데이터부를 갖는다.

이 「헤더 정보」란, 패킷의 데이터부 이외의 목적지 정보나 프로토콜 정보를 포함하는 부분이며, TCP/IP에서는 IP 헤더, TCP/UDP 헤더, 하위층의 MAC 헤더 등에 있는 필드 중 일부의 것의 값이다.

또한, 본 형태에서는, 송신원 IP 어드레스, 송신처 IP 어드레스, TCP/UDP 헤더 중의 송신원 포트 번호, 송신처 포트 번호의 4개의 필드값을, 「흐름」을 정의하는 헤더 정보로서 사용한다.

즉, 이들 4개의 필드값이 일치하면, 동일한 흐름에 속하는 것으로 한다. 바꾸어 말하면, 하나의「흐름」이란, 이들 4개의 필드값이 일치하는 패킷의 집합이다.

그러나, 이외의 필드(예컨대, 프로토콜 번호 등)를 사용하여 흐름을 정의하더라도 좋다. 또한 본 발명에서 사용하는 프로토콜은, TCP/IP만으로 한정되지 않고, 목적지의 식별 등에 헤더를 사용하는 프로토콜이면 임의로 사용할 수 있다. 또한, 흐름 중, 특히, 패킷이 전송되고 있는 흐름을, 「액티브 흐름」이라고 부른다.

또한, 「큐」란, 수신 패킷으로서 폐기되지 않는 것이, 그 중에 삽입되어, 외부로 송신되는 것을 대기하는 메모리 및 메모리 콘트롤러이다. 본 형태에서는, FIFO 큐(선착순으로 송출함)를 전제로 하지만, LIFO 큐(후착순으로 송출함) 등을사용하는 것도 가능하다.

「큐 길이」란, 이 큐에 저장되어 있는 패킷의 양을 나타내는 것이다. 본 형태에서는, 간단하게 하기 위해 패킷의 개수를 단위로 하지만, 큐에 삽입되어 있는 전체 패킷의 바이트 수 또는 비트 수 등을 사용하더라도 좋다.

「큐 ID」(QID)란, 큐가 2 이상 존재하는 경우(본 형태에서는, 4개 마련하여 놓음)에, 이들 큐에 대해 고유하게 부여된 식별자이다.

「큐 길이 임계값」(QTH)이란, 각 수신 패킷에 대해 일의적으로 결정되는 값이며 우선도에 상당한다. 후술하는 바와 같이, 수신 패킷을 폐기할지 여부는, 큐 길이와 큐 길이 임계값을 대소 비교함으로써, 결정된다. 본 형태에서는, 큐 길이 임계값이 큰 쪽이 파기되기 어렵고, 우선도가 높다. 그러나, 결과가 모순하지 않으면, 큐 길이 임계값이 큰 쪽이 파기되기 쉽도록 하는 것도 가능하다.

「서비스 품질 집합」이란, 동일한 폴리시를 갖는 흐름의 집합이다. 도 14의 예에서는, LAN1에 따른 흐름 f11, f12 등은, 동일한 서비스 품질 집합 S1에 속하지만, LAN2에 따른 흐름 f2l, f22 등은, 이 서비스 품질 집합 S1와는 폴리시가 상이하고, 별도의 서비스 품질 집합 S2에 속한다.

「공통 자원 집합」이란, 동일한 자원을 사용하는 서비스 품질 집합의 집합이다. 본 형태에서는, 이 자원은 큐이다.

또, 여기서 말하는 서비스 품질은, 공통 자원의 점유율, 점유 우선도 등을 나타내고 있다. 예컨대, 동일한 공통 자원 집합에, 복수의 서비스 품질 집합이 포함되어 있는 경우, 이들 서비스 품질 집합 사이에서, 자원의 사용 가능성에 차이를붙일 수 있다.

「정적 품질 결정」이란, 미리 정해진 대로의 품질을 결정하여, 적용하는 것이다. 예컨대, VoIP 등에 의한 패킷이면, 항상 높은 품질을 할당하도록 할 수 있다.

「동적 품질 결정」이란, 상황에 따라 품질을 결정하는 것이다. 예컨대, 흐름 자신의 행위나, 다른 흐름의 행위, 그 밖의 상황에 따라 품질을 변화시켜야 하는 경우, 이 결정에 의한 품질이 사용된다.

다음에, 도 14를 예로 취하면서, 본 발명에 있어서의 패킷 전송 장치의 바람직한 적용예에 대해, 서술한다.

도 14는 본 발명의 실시예 7에 있어서의 패킷 전송 장치를 채용한 네트워크 시스템의 예시도이다.

도 14에 있어서, 네트워크(700)는, 예컨대 인터넷과 같은 대규모인 외부의 네트워크이다. 네트워크(700)에는, 본 형태의 패킷 전송 장치(701)가 접속되어, 도 14의 좌측이 상류측, 우측이 하류측에 대응한다. 즉, 패킷 전송 장치(701)는, 이 네트워크(700)와 그 배하(配下)에 접속되는 요소(스위치(702) 이외)에 의해 패킷을 전송하는 라우터로서 기능한다.

또한, 패킷 전송 장치(701)의 하류측은, 100Mbps의 전송로(703)에 의해, 스위치(702)에 접속된다. 본 예에서는, 스위치(702)는, 「1.0.0.1」이라고 하는 IP 어드레스(이하, 간단히 어드레스라 함)를 갖는다.

또한, 도시하고 있는 예에서는, 패킷 전송 장치(701)의 하류측에서는, WRR에의해 각 LAN에 대역 등이 분배된다.

스위치(702)의 배하에는, LAN1∼LAN4이라고 하는 4개의 LAN이 접속되고, 이들의 LAN1∼LAN4는, 각각 폴리시 1∼폴리시 4라고 하는 독립적인 폴리시를 갖고 있다.

구체적으로는, LAN1의 폴리시 1은, 「누적 사용량이 100Mbytes 증대할 때마다 품질이 높아진다」고 하는 것이고, LAN1의 어드레스는, 「1.0.1.0∼1.0.1.24」이다. LAN1의 관계에서는, 흐름 f11, f12 등이 전송된다. 이들 흐름 f11, f12 등은, 서비스 품질 집합 S1에 속한다.

또한, LAN2의 폴리시 2는, 「계속 시간이 30분 경과할 때마다 품질이 낮게 된다」고 하는 것이고, LAN2의 어드레스는, 「1.0.2.0∼1.0.2.24」이다. LAN2의 관계에서는, 흐름 f21, f22 등이 전송된다. 이들 흐름 f21, f22 등은, 서비스 품질 집합 S2에 속한다.

또한, LAN3의 폴리시 3은, 「랜덤하게 품질이 결정된다」고 하는 것이고, LAN3의 어드레스는, 「1.0.3.0∼1.0.3.24」이다. LAN3의 관계에서는, 흐름 f31, f32 등이 전송된다. 이들 흐름 f31, f32 등은, 서비스 품질 집합 S3에 속한다.

또한, LAN4의 폴리시 4는, 「액티브 흐름이 64개 증가할 때마다 액티브 흐름의 품질을 낮춘다」라고 하는 것이고, LAN4의 어드레스는, 「1.0.4.0∼1.0.4.24」이다. LAN4의 관계에서는, 흐름 f41, f42 등이 전송된다. 이들 흐름 f41, f42 등은, 서비스 품질 집합 S4에 속한다.

이와 같이, 이들 폴리시는, 각각 차원이 상이한 것이며, 통신 상황이 동일하게 변화되더라도, 각각의 LAN에서는, 품질의 변화는, 일반적으로 일치하지 않는다.

종래 기술에서는, 이와 같이 차원이 상이하고, 또한 통신 자원의 사용 상황을 반영하여, 동적으로 품질을 변화시키는 것은 곤란하다.

그러나, 본 발명에 의하면, 이하의 설명에 의해 명백한 바와 같이, 이러한 시스템에 있어서, 복수의 흐름 f11, f12, f21, f22 등이, 공통의 전송로(703)를 혼재하는 상태로 경유하여, 이들 흐름이 각각 상이한 폴리시에 따르는 것이더라도, 그 폴리시가 존중되고, 또한, 서로 간섭하는 일 없이, 독립적으로 취급할 수 있다.

또 이상에서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 설명을 알기 쉽게 하기 위해서, LAN과 폴리시가, 일 대 일로 대응하고 있는 예를 서술하였다. 그러나, 폴리시는, 반드시 LAN과 일 대 일로 대응하고 있을 필요는 없고, 예컨대, LAN1에 폴리시 1에 따른 사용자와 폴리시 2에 따른 사용자가 존재하고 있더라도 좋다. 이러한 경우에도, 본 발명은 마찬가지로 적용할 수 있다.

다음에, 도 15를 참조하면서, 본 형태의 패킷 전송 장치(701)의 각 요소를 설명한다. 도 15에 있어서, 제어부(301)는, 도 16의 플로우차트에 따라서, 도 15에 나타내는 각 요소를 제어한다.

입출력 인터페이스(302)는, 패킷 수신부에 상당하며, 외부로부터 패킷(303)을 수신한다.

본 형태에서는, 4개의 큐(305∼308)가 마련되고, 수신 패킷은, 그것이 폐기되지 않는 한, 제어부(301)의 지시에 따르는 큐 관리부(309)에 의해, 이들 큐(305∼308) 중 어느 하나에 삽입된다. 이들 큐(305∼308)는, 고유한 큐 ID QID)를 갖고, 큐 ID에 의해 구별된다.

입출력 인터페이스(304)는, 패킷 송신부에 상당하고, 큐(305∼308)로부터 출력되어, 스케줄러(310)로부터 수취한 패킷을 외부에 송신한다.

스케줄러(310)는, 패킷 송신 가능한 상태로 된 경우, 본 형태에서는, WRR(Weighted Round Robin)에 의해, 큐(305∼308) 중의 하나의 큐를 선택하여, 그 중에서 1개의 패킷을 송신한다.

스케줄러(310)의 스케줄링 알고리즘은 임의적이며, 각 큐의 대역을 가중치에 따라서 제어하는 WFQ(Weighted Fair Queuing), 우선 제어를 행하는 PQ(Priority Queuing) 등, 패킷을 송신하는 것이면 무엇이라도 좋다. 또한, WFQ과 PQ를 조합하더라도 좋다. 또, 큐 수가 1이면, 단지 FIFO나 LIFO를 사용하는 것도 가능하다.

큐 길이 기억부(311)는, 메모리 등으로 이루어지고, 이들 큐(305∼308)의 현재의 큐 길이를 기억하며, 큐 ID를 지시하면, 현재의 큐 길이를 판독할 수 있도록 되어 있다.

또한, 본 형태에서는, 상술한 바와 같이, 큐 길이를 패킷의 개수로 표현하고 있기 때문에, 큐 길이는, 다음과 같이 취급된다.

즉, 큐 관리부(309)가 큐(305∼308) 중 어딘가에 패킷을 삽입하였다면, 큐 길이 기억부(311)가 기억하는 큐 길이 중, 해당하는 큐 길이가 1개 증가된다.

반대로, 스케줄러(310)가, 큐(305∼308) 중 어딘가로부터 패킷을 입출력 인터페이스(304)에 출력하였다면, 큐 길이 기억부(3l1)가 기억하는 큐 길이 중, 해당하는 큐 길이가 1개 감소된다.

폐기 판정부(321)는, 해당하는 큐의 현재의 큐 길이와, 큐 길이 임계값 QTH를 대소 비교하여, 큐 길이 임계값 QTH가 현재의 큐 길이보다도 크면, 수신한 패킷을 폐기하는 취지를 결정하고, 그렇지 않으면, 폐기하지 않는 취지를 결정한다. 또한, 타이머(322)는, 현재 시각을 계측하여, 제어부(301)에 통지한다.

흐름 관리 테이블(312)은, 흐름 관리 정보 기억부에 상당한다. 그리고, 흐름 관리 테이블(312)은, 패킷의 흐름을 정의하는 정보와, 이 흐름에 속하는 패킷의 우선도에 관한 정보를, 관련지어 유지한다. 그리고, 흐름 관리 테이블(312)의 흐름에 속하는 패킷의 우선도에 관한 정보는, 정적/동적 판정의 근거로 되도록 구성되어 있다.

도 15에 도시하는 바와 같이, 본 형태에서는, 전처리부(403)는, 제어부(301), 큐 관리부(309), 흐름 관리 테이블(312), 모드 판정부(313), 제 1∼제 4 품질 결정부(314, 316, 318, 319), 제 1, 제 2, 제 4 테이블(315, 317, 320), 폐기 판정부(321) 및 타이머(322)에 의해 구성된다.

또한, 본 형태에서는, 키 세트 등에 의해 구성되는 입력부(330)를 마련하여, 입력부(330)로부터 사용자 입력이 있었던 경우, 이 입력을 트리거로 하여, 현재의 흐름의 우선도를 동적인 결정 대상으로부터 빼내어, 고정(예컨대, 최고로 하거나, 혹은, 최저로 하는 등)하고 있다.

다음에, 도 17을 참조하면서, 흐름 관리 테이블(312)의 내용에 대해, 상세하게 설명한다.

도 17에 도시하는 바와 같이, 흐름 관리 테이블(312)은, 흐름 번호와 헤더정보와 속성값이라고 하는 3개의 필드를 가진다.

흐름 번호는, 흐름마다 고유하게 부여되는 정수이며, 흐름 ID에 상당한다. 그러나, 흐름 ID로서는, 흐름 번호가 아니더라도 좋고, 예컨대, 흐름을 오인하는 일없이 구별할 수 있는 문자열 등을 이용하더라도 좋다.

헤더 정보는, 또한, 송신원 어드레스, 송신처 어드레스, 송신원 포트 번호 및 송신처 포트 번호라고 하는 4개의 필드를 갖는다． 본 형태에서는, 상술한 바와 같이, 흐름을 이들 4개의 값이 일치하는 패킷의 집합으로서 정의하고 있는지 등, 이것에 따라서, 흐름 관리 테이블(312)의 헤더 정보가, 이들 4개의 값을 갖는 것이다. 만약에 흐름의 정의에, 프로토콜 번호도 포함시키는 것이면, 흐름 관리 테이블(312)의 헤더 정보에도, 프로토콜 번호도 포함시켜야 한다.

속성값은, 또한, 큐 ID(QID)와 큐 길이 임계값(QTH)의 필드를 가진다. 이들 값은, 이미 서술한 정의와 같다.

이제, QTH의 값에 주목한다. 흐름 번호 1∼4에서는, QTH=60으로 되어 있고, 이 값은, 큐 길이 임계값으로서 통상의 것이다.

그러나, 흐름 번호 5∼8에서는, QTH=0으로 되어 있다. 이것을 상술한 현재의 큐 길이와 큐 길이 임계값과의 대소 비교에 그대로 적용하면, 현재의 큐 길이가 어떠한 값이더라도, 모든 패킷이 파기되게 된다.

즉, QTH=0인 큐 길이 임계값은, 무효인 우선도를 나타낸다고 할 수 있다. 또한, 큐 길이 임계값 QTH가 어떠한 유효한 우선도를 나타내는 경우, QTH=O으로 되는 것은 생각할 수 없다.

그래서, 본 형태에서는, 이 흐름의 우선도를 동적으로 결정해야 할 때에, QTH=0으로 하고, 그렇지 않고 정적으로 결정해야 할 때에, 0이 아닌 값을 QTH로 설정하는 것으로 하였다.

즉, 흐름 번호 1∼4에 따른 패킷은, 그 우선도가 정적으로(흐름 관리 테이블(312)의 값대로) 결정되고, 흐름 번호 5∼8에 따른 패킷은, 그 우선도가 도 15에 나타내는 각 품질 결정부(314, 316, 318, 319) 중 어느 것에 의해, 동적으로 결정되는 것이다.

또한, 속성값의 큐 ID(QID)는, 해당 흐름이 어떤 큐에(폐기되지 않으면) 삽입되어야 할 것을 나타내고, 본 형태에서는, QID=1일 때에, 큐(305)가 사용되며, 마찬가지로, QID=2, 3, 4될 때에, 각각 큐(306, 307, 308, 309)가 사용된다.

그리고, 도 15에 도시하는 바와 같이, 각 큐(305, 306, 307, 308)에 대해, 일 대 일로 대응하는, 제 1∼제 4 품질 결정부(314, 316, 318, 319)가 마련되어 있다.

도 15의 모드 판정부(313)는, 이상의 규칙에 따라서, 패킷(303)이 입출력 인터페이스(302)에 도착하면, 제어부(301)로부터 패킷(303)을 수취하고, 흐름 관리 테이블(312)을 참조하여, 패킷(303)이 어떤 흐름에 속하는 패킷인지를 조사한다.

흐름 번호를 알면, 모드 판정부(313)는, 해당 흐름 번호의 QTH를 조사하여, 이것이 「0」인지지 여부를 체크한다. 만약에 「0」이면, 동적 결정해야 하기 때문에, 해당 흐름 번호의 QID에 따른 품질 결정부를, 제어부(301)에 보고한다.

또한, 「0」이 아니면, 정적으로 QTH를 결정해야 하는 것을 제어부(301)에보고한다.

또, 이상에 있어서, QTH로서의 무효인 값 「0」은 일례에 지나지 않고, 예컨대, 부(負)의 값을 세트하도록 하더라도 좋다. 어떻든 간에, 도 17의 흐름 관리 테이블(312)의 각 값의 세트 및 각 품질 결정부(314, 316, 318, 319)의 알고리즘 등은, 이 패킷 전송 장치의 초기 설정시에 완료시켜 놓는다.

이하, 도 16을 이용하여, 본 형태의 패킷 전송 장치에 따른 동작의 흐름을 설명한다. 또, 각 품질 결정부(314, 316, 318, 319)에 대한 각 론은, 이후에 상술한다.

우선, 도 16의 단계 1에 있어서, 제어부(301)는, 상술한 바와 같이, 흐름 관리 테이블(312)에 값을 세트하여, 각 품질 결정부(314, 316, 318, 319)의 초기 설정을 행한다.

다음에, 단계 2에서, 제어부(301)는, 패킷(303)이 입출력 인터페이스(302)에 도착하는 것을 대기한다. 패킷(303)이 입출력 인터페이스(302)에 도착하였다면, 제어부(301)는, 패킷(303)에 관한 흐름이, 흐름 관리 테이블(312)에 정의되어 있는지 여부를 체크한다.

만약에 미정의이면, 단계 4에서, 흐름 관리 테이블(312)에 엔트리를 추가하여, 값을 세트하고, 단계 5로 이행한다. 정의되었다면, 그대로 단계 5로 이행한다.

다음에, 단계 5에서, 제어부(301)는, 모드 판정부(313)에 모드 판정을 지시한다. 모드 판정부(313)는, 흐름 관리 테이블(3l2)을 참조하여, 상술한 규칙에 따라서, QTH의 값이 무효인 값 「0」이면, 어떤 품질 결정부를 이용한 동적 결정을 해야 할지 정하고, 그렇지 않으면, 정적 결정을 해야 할지를 정한다. 그 결과는, 제어부(301)에 보고된다(단계 6).

이 보고가 정적 결정을 해야 하는 것을 나타내고 있는 경우, 단계 7에서, 제어부(30l)는, 흐름 관리 테이블(312)의 해당 QID 및 해당 QTH를 사용하는 것을 결정한다.

한편, 이 보고가 동적 결정을 해야 할 것을 나타내는 경우, 제어부(301)는, 해당하는 품질 결정부를 호출한다(단계 8). 호출된 품질 결정부는, 그 폴리시에 따른 처리를 행하여, QTH를 제어부(301)에 돌려준다. 이것에 의해, QID 및 QTH가 결정된다.

다음에, 제어부(301)는, 단계 9에서, 폐기 판정부(321)에 패킷(303)을 폐기해야 할지 여부 판정을 지시하고, 폐기하게 되면, 그대로 단계 11로 이행한다. 폐기하지 않는 것이면, 단계 10에서, 제어부(301)는, 패킷(303)을 큐 관리부(309)에 건네 주며, 삽입해야 할 큐 ID를 지시한다. 그리고 나서, 큐 관리부(309)는, 지시된 큐로 패킷(303)을 삽입하여(단계 10), 처리가 단계 11로 이행한다.

단계 11에서는, 제어부(30l)는, 처리 종료가 아닌 것을 확인하여, 단계 2로 처리를 이행한다. 이후, 단계 2 이하의 처리가 반복된다.

또, 스케줄러(310)는, 그 스케줄링 알고리즘에 따라서, 큐(305∼308)로부터, 순차 입출력 인터페이스(304)로 패킷을 건네 주고, 입출력 인터페이스(304)는, 수취한 패킷을 외부에 송신한다.

다음에, 동적 품질 결정을 행하는 각 품질 결정부(314, 316, 318, 319)에 대해 설명한다. 우선, 도 18 및 도 19를 이용하여, 제 1 품질 결정부(314) 및 제 1 테이블(315)에 대해 설명한다.

제 1 품질 결정부(314) 및 제 1 테이블(315)은, 도 14에 나타내낸 LAN1의 폴리시 1(누적 사용량이 100Mbytes 증대할 때마다 품질이 높아짐)을 실현하기 위한 것이다. 부언하면, 이 폴리시 1은, 종량 과금을 상정하고 있어, 사용하면 사용할수록 서비스가 향상하게 된다.

제 1 테이블(314)은, 도 18에 도시하는 바와 같이, 흐름 번호와 QTH와 누적 사용량이라는 필드를 갖는다.

여기서, 흐름 번호는, 흐름 관리 테이블(312)의 흐름 번호와 동일하다. 그러나, 큐 길이 임계값 QTH는, 흐름 관리 테이블(312)의 그것과는 일치하지 않고, 상황에 따라 리라이트된다. 누적 사용량은, 기본적으로, 해당하는 패킷이 통과할 때마다 가산된다.

초기 설정시에는, 이 폴리시 1을 사용하는, 즉, 서비스 품질 집합 S1에 속하는 모든 흐름에 따른 엔트리가 작성되어, 각 값이 세트된다.

다음에, 도 16의 단계 8에 의해, 제어부(301)가, 제 1 품질 결정부(314)를 호출하면, 도 19에 나타내는 처리가 실행된다.

우선, 제 1 품질 결정부(314)는, 단계 21에서, 제어부(301)로부터 흐름 번호를 취득하고, 단계 22에서, 제 1 테이블(315)에, 이 흐름 번호에 따른 엔트리가 있는지 여부를 체크한다.

만약에 없으면, 단계 23에서, 제 1 품질 결정부(314)는, QTH에「0」을 세트하여, 제어부(301)에 돌려 주고 처리를 종료한다. 그렇게 하면, 이 패킷은, 파기되게 된다.

엔트리가 있으면, 단계 24에서, 제 1 품질 결정부(314)는, 제 1 테이블(315)로부터 해당하는 QTH를 판독한다. 그리고, 제 1 품질 결정부(314)는, 단계 25에서, 이 엔트리의 누적 사용량에, 수신한 패킷 길이를 가산하고, 단계 26에서, 이 누적 사용량이 100Mbytes를 초과하는지 여부를 체크한다.

초과하고 있지 않으면, 현재의 QTH를 제어부(301)에 돌려 주고 처리를 종료한다. 초과하고 있으면, 단계 27에서, 현재의 QTH를「10」 증가하고, 그 누적 사용량을 「0」으로 리세트하며, 증가한 후의 QTH를 제어부(301)에 돌려 주고 처리를 종료한다.

이와 같이 하면, 폴리시 1(누적 사용량이 100Mbytes 증가할 때마다 품질이 높아짐)에 알맞는 품질의 동적 결정을 행할 수 있다.

또, QTH에 최대 임계값을 설정하여, 엔트리가 있는 모든 흐름 번호에 따른 QTH가, 이 최대 임계값으로 되었으면, QTH를 초기값(예컨대, 64 등)으로 리세트하도록 하더라도 좋다.

또한, 폴리시 1의 반대의 폴리시(사용하면 사용할수록 품질이 떨어짐)도, 약간의 변경으로, 간단하게 실현할 수 있다. 예컨대, 단계 27에서, 해당 QTH를「10」 증가하고 있는 곳을, 「10」 감소하도록 하면 좋다. 이 폴리시는 일정 과금제에 알맞는 것이다.

또, 이상의 수치는, 단순한 예시이며, 적절하게 변경할 수 있음은 말할 필요도 없다.

다음에, 도 20 및 도 21을 이용하여, 도 15의 제 2 품질 결정부(316) 및 제 2 테이블(317)에 대해 설명한다. 이들 요소(316, 317)는, 도 14의 LAN2의 폴리시 2(계속 시간이 30분 경과할 때마다 품질이 낮게 됨)를 실현하기 위한 것이다. 이 폴리시 2는, 예컨대, VoIP, TV 전화 등의 서비스를 일정 요금으로 제공하고, 장시간 통신하는 경우에는, 패널티로서 통신 품질을 떨어뜨리는 것과 같은 경우에 알맞다.

제 2 테이블(317)은, 도 20에 도시하는 바와 같이, 흐름 번호, QTH, 갱신 시각, 최종 도착 시각의 4개의 필드를 가진다.

흐름 번호, QTH에 관해서는, 도 18의 제 1 테이블(315)과 마찬가지이다. 갱신 시각은, 해당 엔트리의 내용이 변경된 시각이며, 최종 도착 시각은, 이 엔트리에 있는 패킷이 최후에 도착한 시각이다.

제 1 테이블(315)과는 달리, 초기 설정시에는, 제 2 테이블(317)은, 엔트리 없는 상태로 된다.

다음에, 도 16의 단계 8에 있어서, 제 2 품질 결정부(316)가 호출하면, 도 21에 도시하는 처리가 실행된다.

즉, 단계 31에서, 제 2 품질 결정부(316)는, 제어부(301)로부터 흐름 번호를 취득하고, 단계 32에서, 이 번호 이외의 흐름으로 엔트리가 있는 것에 대해, 미도착 시각을 계산한다. 이 미도착 시각은, 「미도착 시각 = 현재 시각 - 최종 도착시각」에 의해 계산된다.

그리고, 제 2 품질 결정부(316)는, 단계 33에서, 미도착 시각이 30분을 초과하는 엔트리를 삭제한다. 이 처리는, 액티브 흐름이라고는 할 수 없는 흐름에 따른 엔트리를 삭제하는 것이다.

다음에, 제 2 품질 결정부(316)는, 단계 34에서, 취득한 번호에 따른 엔트리가 있는지 여부를 체크한다. 만약 없으면, 단계 36에서, 제 2 품질 결정부(316)는, 엔트리를 추가하여, 추가한 엔트리에 대해, 현재 시각을 갱신 시각의 필드에 넣고, QTH의 필드에 초기값으로서 「64」를 세트한다. 그리고, 단계 37로 처리가 이행한다.

이 엔트리가 있으면, 단계 35에서, 제 2 품질 결정부(316)는, 이 엔트리의 QTH를 반환값 QTH로 세트하고, 단계 37로 처리가 이행한다.

단계 37에서, 제 2 품질 결정부(316)는, 취득한 번호의 엔트리, 또는 추가한 엔트리의 최종 도착 시각의 필드에, 현재 시각을 세트한다.

그리고, 단계 38에서, 제 2 품질 결정부(316)는, 계속 시간(=현재 시각 - 취득한 번호의 엔트리, 또는 추가한 엔트리의 갱신 시각)을 계산하고, 단계 39에서, 계속 시간이 30분을 초과한 엔트리가 있는지 여부를 체크한다.

만약 있으면, 단계 40에서, 제 2 품질 결정부(316)는, 해당 엔트리의 QTH를「10」감소하고, 그 엔트리의 갱신 시각의 필드에, 현재 시각을 세트한 후에, 반환값 QTH를 제어부(301)에 돌려주고 처리를 종료한다.

반대로, 엔트리가 없으면, 제 2 품질 결정부(316)는, 그대로, 반환값 QTH를제어부(301)에 돌려주고 처리를 종료한다.

이상에 있어서, 제 2 테이블(317)은, 시시각각 변화되지만, 메모리의 제한 등에 의해서, 만약 엔트리가 부족한 것과 같은 경우에는, 엔트리를 마련하지 않고, 단지 QTH로서 무난한 값(예컨대, 32 등)을 제어부(301)에 돌려주도록 하더라도 좋다.

또한, 폴리시 2의 반대의 폴리시(계속 시간이 30분 경과할 때마다 품질이 높아짐)도, 간단한 변경으로 대응할 수 있다. 예컨대, 단계 40에서, 해당 QTH를 「10」감소하고 있었던 것을, 「10」증가하도록 하면 좋다.

다음에, 도 22를 이용하여, 도 15의 제 3 품질 결정부(318)의 동작을 설명한다. 또, 이 품질 결정부(318)는, 다른 그것과 같이, 테이블을 갖지 않는다. 따라서, 초기 설정은 불필요하다.

이 제 3 품질 결정부(318)는, 폴리시 3(랜덤하게 품질이 결정됨)을 실현하기 위한 것이다.

즉, 도 16의 단계 8에서, 제어부(301)로부터 제 3 품질 결정부(318)가 호출하면, 도 22에 나타내는 처리가 실행된다.

우선, 제 3 품질 결정부(318)는, 단계 41에서, 흐름 번호를 취득하고, 다음에 단계 42에서, 난수를 발생시킨다.

그리고, 단계 43에서, 제 3 품질 결정부(318)는, 발생값이 QTH에 있도록 정형하고, 반환값 QTH를 만들어, 이것을 제어부(301)에 돌려준다.

또, TCP에서, 흐름의 공평성을 확보하기 위해서, 종래 기술의 항에서 설명한RED 기술이 있다. 이것은, 평균 큐 길이가 커지면 커질수록, 패킷의 폐기 확률을 높이는 것이지만,

(1) 패킷 도착마다, 평균 큐 길이를 계산할 필요가 있고,

(2) 패킷 도착마다, 평균 큐 길이에 근거하여, 폐기 확률을 계산할 필요가 있기 때문에, 처리 부담이 무겁다.

한편, 제 3 품질 결정부(318)에 의하면, 사실상, RED와 유사한 처리를 간단한 계산으로 실현할 수 있다.

즉, 이 폴리시 3에 따른 서비스 품질 집합 S3에 속하는 패킷이 도착하면, 제 3 품질 결정부(318)는, QTH를 랜덤하게 할당한다.

이 때문에, 큐 길이가 길면 길수록 파기되기 쉽게 되어, 짧으면 파기를 면하는 확률이 높아진다. 즉, 외부로부터 본 행위는, RED와 유사한 것으로 된다.

또한, 난수 발생에는, 큐 길이나 평균 큐 길이 등을 구하거나, 알거나 할 필요가 없어, 처리 부담이 가볍다.

또한, 제 3 품질 결정부(318)의 처리에 의하면, 단지 드롭테일(FIF0에서 큐 길이를 초과한 패킷을 파기함)하는 경우와 비교하여, 파기되는 패킷의 분포가 흩어지게 되어, 특정한 흐름의 패킷이 집중적으로 파기되어 버리는 사태를 회피할 수 있다.

다음에, 도 23 및 도 24를 이용하여, 제 4 품질 결정부(3l9) 및 제 4 테이블(320)에 대해 설명한다.

이들 요소(319, 320)는, 폴리시 4(액티브 흐름이 64개 증가할 때마다 액티브흐름의 품질을 낮춤)를 실현하기 위한 것이다.

도 23에 도시하는 바와 같이, 제 4 테이블(320)은, 액티브 흐름 수 하나와, 엔트리마다, 흐름 번호, QTH, 도착 수의 3개의 필드를 갖는다. 흐름 번호 및 QTH에 관해서는, 제 1 테이블(315)과 마찬가지이다. 본 예에서는, 도착 수는, 1회 도착시에는 「0」으로 한다.

또한, 초기 설정시에는, 도 23의 (a)에 도시하는 바와 같이, 엔트리가 없고, 액티브 흐름 수 AF는, 「0」이다.

그리고, AF는, 폴리시 4의 서비스 품질 집합 S4의 패킷이 도착할 때마다, 기본적으로 「1」씩 증가하지만, AF=64로 될 때마다, AF=0으로 되돌린다. 또, AF=0일 때, AF-1=63으로 한다.

다음에, 도 24를 이용하여, 제 4 품질 결정부(319)의 동작을 설명한다. 우선, 단계 51에서, 제 4 품질 결정부(3l9)는, 제어부(301)로부터 흐름 번호를 취득한다.

다음에, 제 4 품질 결정부(319)는, 단계 52에서, 제 4 테이블(320)을 검색하고, 취득한 흐름 번호의 엔트리가 있는지 여부를 체크한다.

엔트리가 있으면, 단계 53로 처리가 이행하고, 없으면, 단계 58로 처리가 이행한다.

단계 53에서는, 제 4 품질 결정부(319)는, 해당하는 엔트리의 도착 수를「0」으로 리세트한다. 그리고, 제 4 품질 결정부(319)는, 해당하는 엔트리 이외의 엔트리의 도착 수를 +1한다.

즉, 제 4 테이블(320)에 있어서, 도착 수가 「0」에 가까울수록(즉, 작을수록), 보다 액티브한 흐름이다.

그리고, 단계 54에서, 제 4 품질 결정부(319)는, 도착 수가, 미리 설정된 임계값 TH를 초과하는 것이 있는지 여부를 체크한다.

만약 있으면, 제 4 품질 결정부(319)는, 단계 55에서, 해당하는 엔트리를 삭제하고, 단계 56으로 이행한다. 없으면, 단계 62로 처리가 이행한다.

단계 56에서는, 제 4 품질 결정부(319)는, AF가 「63」으로 되어 있는지 여부를 체크한다. 되어 있지 않으면, 단계 62로 처리가 이행한다. AF가 「63」으로 되어 있으면, 단계 57에서, 제 4 품질 결정부(3l9)는, 모든 엔트리의 QTH에 「10」을 부가하고, 단계 62로 처리가 이행한다.

단계 62에서는, 제 4 품질 결정부(319)는, 번호를 취득한 흐름의 QTH를 반환값 QTH로 세트하여, 제어부(301)에 돌려주고 처리를 종료한다.

한편, 단계 52에서, 엔트리가 없을 때에는, 단계 58에서, 제 4 품질 결정부(319)는 엔트리를 추가하고, 추가한 엔트리의 QTH를 초기값(64)으로 한다. 그리고, 액티브 흐름이 1개 증가한 것이므로, 단계 59에서, 제 4 품질 결정부(319)는, AF에 「1」을 부가하고, 단계 60에서, AF가 「0」으로 되어 있지 않은지 여부를 체크한다.

여기서, AF=63인 때에, 단계 59에서, AF에 「1」을 부가하면, 상술한 규칙에 따라서, AF=0로 된다. 그 때에는, 처리가, 단계 62로 이행하고, 상술한 바와 같이, 취득한 번호의 QTH가 제어부(301)에 돌려주어지고, 처리가 종료한다.

또한, 단계 60에서, AF가 「0」이 아닐 때에는, 취득한 번호 이외의 QTH가 「10」만큼 감소된 후에, 단계 62로 처리가 이행한다. 이것은, 신참의 흐름에 대해 통신할 수 있는 대역을 할당하는 것이다.

다음에, 도 23을 이용하여, 제 4 테이블(320)의 천이 예를 설명한다. 우선, 초기 설정시에는, 도 23의 (a)와 같이, 엔트리가 없고, AF는 「0」이다.

그리고, 1회째의 흐름이 오면, 도 23의 (b)에 도시하는 바와 같이, AF=1로 되어, QTH에 초기값(64)이 세트된다.

그 후, 속속 흐름이 추가되면, 도 23의 (c)에 도시하는 바와 같이, AF=63로 되는 일이 있다. 그리고, 그 후, 64번째의 흐름이 도착하면, 도 23의 (d)에 도시하는 바와 같이, AF가 「0」으로 리세트되고, 도착한 흐름 이외의 흐름에 따른 엔트리의 QTH가 「10」만큼 감소되게 된다.

물론, 도 23 및 도 24는, 일례에 지나지 않고, 각종 변경할 수 있다. 예컨대, 흐름의 삭제가 너무 빈번하게 일어나지 않도록, 도착 수를 보다 크게 취하도록 하더라도 좋다. 또한, 단계 54에서, 단계 55로부터 즉시 단계 62로 처리를 이행하도록 하더라도 좋다.

또한, 이상의 예에 의하면, QTH는, 최저값이 4인 때, 64, 54, 44, 34, 24, 14, 4 정도의 7 종류밖에 없다. 그래서, 도 25의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제 4테이블(20)의 QTH의 필드에, 포인터 P1, P2 등을 넣고, QTH의 실체를, QTH의 필드와는 별도의 메모리 어드레스에 저장하고, 포인터 P1, P2 등으로, QTH의 실체를 지시하도록 하더라도 좋다.

이렇게 하면, QTH의 증감은, 포인터 P1, P2 등이 지시하는 목적지를 시프트하면 충분하고, 처리가 고속이며 또한 간단하게 된다. 또, 흐름이 증가하였다면, 도 25의 (b)에 도시하는 바와 같이, 포인터 P3을 증가하는 등, 포인터의 조작을 행하면 좋다.

이상의 처리에 의해, 폴리시 4(액티브 흐름이 64개 증가할 때마다 액티브 흐름의 품질을 낮춤)를 실현할 수 있다.

실시예 7에 의하면, 각종 폴리시에 따른 패킷의 흐름이 혼재하여 흐르더라도, 각각의 폴리시를 존중한 패킷 전송을 행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 폭주가 발생하여, 사용 가능 대역이 감소한 경우에도, 전체 흐름의 통신 품질이, 동시에 열화하는 것을 회피할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 복수의 영상 흐름이 있고, 고 우선의 패킷의 총계가 출력 인터페이스의 대역을 초과하게 되는 경우에도, 전체 영상의 화질이 동시에 열화하는 것을 방지하고, 또한, 사전의 시그널링을 필요로 하지 않고, 시스템 전체로서의 비용을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 각종 폴리시에 따른 패킷의 흐름이 혼재하여 흐르더라도, 각각의 폴리시를 존중한 패킷 전송을 행할 수 있게 된다.

Claims

특정한 폴리시(policy)에 따라서, 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 동적으로 결정할 수 있도록 구성되는 전처리부를 구비하며,

상기 전처리부는, 패킷의 흐름을 정의하는 정보와, 이 흐름에 속하는 패킷의 우선도에 관한 정보를, 관련지어 유지하는 흐름 관리 정보 기억부를 구비하는 패킷 전송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전처리부는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라서, 이 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 동적으로 결정하는 패킷 전송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전처리부는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 후착순에 따라서, 이 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 동적으로 결정하는 패킷 전송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전처리부는, 이 흐름에 속하는 패킷의 우선도를, 난수를 이용하여 동적으로 결정하는 패킷 전송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전처리부는, 흐름의 통신 개시시에 있어서의 액티브 흐름의 수에 근거하여, 이 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 동적으로 결정하는 패킷 전송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전처리부는, 흐름의 통신이 계속하는 경우, 이 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 변경하는 패킷 전송 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 전처리부는, 흐름의 통신 계속 시간이 일정 조건을 만족하는 경우, 이 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 낮추는 패킷 전송 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 전처리부는, 흐름의 패킷 통신량이 일정 조건을 만족하는 경우, 이 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 낮추는 패킷 전송 장치.
제 1 항에 있어서,

사용자 입력을 접수하는 입력부를 구비하며,

상기 입력부로부터 사용자 입력이 있으면, 상기 전처리부는, 현재의 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 변경하는 패킷 전송 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 입력부로부터 사용자 입력이 있으면, 상기 전처리부는, 현재의 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 고정하는 패킷 전송 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 입력부로부터 사용자 입력이 있으면, 상기 전처리부는, 현재의 흐름에 속하는 패킷의 우선도를, 현재의 우선도보다도 높게 하는 패킷 전송 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 입력부로부터 사용자 입력이 있으면, 상기 전처리부는, 현재의 흐름에 속하는 패킷의 우선도를, 현재의 우선도보다도 낮게 하는 패킷 전송 장치.
QoS 보증을 행하는 패킷 전송 방법으로서,

동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름이, 보증 대역을 공용하는 경우, 이들 흐름 중, 적어도 하나의 흐름에 속하는 패킷의 우선도와, 이들 흐름 중, 이 하나의 흐름과는 상이한 흐름에 속하는 패킷의 우선도에, 차이를 붙여 취급하는 패킷 전송 방법.
제 13 항에 있어서,

흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라서, 우선도에 차이를 붙이는 패킷 전송 방법.
제 13 항에 있어서,

흐름의 통신 개시 시각에 의한 후착순에 따라서, 우선도에 차이를 붙이는 패킷 전송 방법.
제 13 항에 있어서,

동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름의 대역의 합이, 이들 흐름이 공유하는 보증 대역을 초과한 경우, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라서, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷의 우선도가, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷의 우선도보다도 높은 우선도로 되도록, 취급하는 패킷 전송 방법.
제 13 항에 있어서,

동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름의 대역의 합이, 이들 흐름이 공유하는 보증 대역을 초과한 경우, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 후착순에 따라서, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷에, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷보다도 높은 우선도를 부여하는 패킷 전송 방법.
제 13 항에 있어서,

동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름의 대역의 합이, 이들 흐름이공유하는 보증 대역을 초과한 경우, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라서, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷을, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷보다도 먼저 폐기하는 패킷 전송 방법.
제 13 항에 있어서,

흐름의 통신 개시시에, 난수를 이용하여, 이 흐름의 우선도를 결정하는 패킷 전송 방법.
제 13 항에 있어서,

흐름의 통신 개시시의 액티브 흐름의 수에 근거하여, 이 흐름의 우선도를 결정하는 패킷 전송 방법.
토큰을 계측하여, 패킷의 우선도를 설정하는 계측 우선도 설정부와,

패킷을 입력하여, 고 우선도의 패킷을 상기 계측 우선도 설정부로 출력하고, 저 우선도의 패킷을 외부로 출력하는 MF 클래시파이어와,

흐름마다 토큰 파라미터를 유지하는 흐름 관리부를 구비하며,

상기 흐름 관리부는, 상기 MF 클래시파이어로부터 패킷의 흐름 정보를 입력하고, 이 흐름 정보에 대응하는 토큰 파라미터를 상기 계측 우선도 설정부로 출력하고,

상기 계측 우선도 설정부는, 토큰을, 상기 흐름 관리부로부터 입력하는 토큰 파라미터에 의해 수정한 것과, 패킷의 패킷 길이를 대소 비교하여, 비교 결과에 따라서, 패킷의 우선도를 설정하는 트래픽 컨디셔너.
제 21 항에 있어서,

상기 계측 우선도 설정부는, 복수의 흐름에 대해, 공용되는 트래픽 컨디셔너.
제 21 항에 있어서,

토큰 파라미터는, 상기 계측 우선도 설정부의 수정에 있어서, 토큰으로부터 빼어지는 토큰 임계값이며, 흐름 정보는, 패킷의 헤더 정보인 트래픽 컨디셔너.
제 21 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 보다 빠르게 통신이 개시된 흐름이 유리하게 되도록, 토큰 파라미터를 설정하는 트래픽 컨디셔너.
제 21 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 후착순에 따라, 보다 느리게 통신이 개시된 흐름이 유리하게 되도록, 토큰 파라미터를 설정하는 트래픽 컨디셔너.
제 21 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 일정 시간 이상 통신이 계속하고 있는 흐름의 토큰 파라미터를, 이 흐름이 불리하게 되도록 변경하는 트래픽 컨디셔너.
제 21 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 누적 사용량이 일정량을 초과한 흐름의 토큰 파라미터를, 이 흐름이 불리하게 되도록 변경하는 트래픽 컨디셔너.
제 21 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 흐름마다 패킷 카운터를 갖고, 패킷 도착마다 해당 흐름의 패킷 카운터를 0으로 하고, 그 이외의 흐름의 패킷 카운터를 1 증분하며, 패킷 카운터가 일정한 값을 초과한 흐름에 대해, 관리를 종료하는 트래픽 컨디셔너.
패킷의 우선도의 클래스마다 마련되는 복수의 큐와,

패킷을 입력하여, 우선도에 따라서 패킷을 분류하는 클래시파이어와,

상기 클래시파이어가 분류한 패킷을 입력하여, 패킷에 따른 폐기 조건이 만족되지 않는 한, 패킷을 상기 복수의 큐 중 어느 하나에 삽입하는 큐 관리부와,

흐름마다 폐기 파라미터를 유지하는 흐름 관리부를 구비하며,

상기 흐름 관리부는, 상기 클래시파이어로부터 패킷의 흐름 정보를 입력하고, 이 흐름 정보에 대응하는 폐기 파라미터를 상기 큐 관리부로 출력하며,

폐기 조건은, 패킷의 패킷 길이와, 이 패킷에 따른 큐의 큐 길이와, 이 패킷에 따른 흐름의 폐기 파라미터에 근거하여 정해지는 우선 제어 기구.
제 29 항에 있어서,

폐기 조건은, 패킷의 패킷 길이와, 이 패킷에 따른 큐의 큐 길이와의 합이, 폐기 파라미터보다 클 때, 이 패킷을 폐기하는 것을 나타내는 것인 우선 제어 기구.
제 29 항에 있어서,

상기 큐 관리부는, 복수의 흐름에 대해, 공용되는 우선 제어 기구.
제 29 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 보다 빠르게 통신이 개시된 흐름이 유리하게 되도록, 폐기 파라미터를 설정하는 우선 제어 기구.
제 29 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 후착순에 따라, 보다 느리게 통신이 개시된 흐름이 유리하게 되도록, 폐기 파라미터를 설정하는 우선 제어 기구
제 29 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 일정 시간 이상 통신이 계속하고 있는 흐름의 폐기 파라미터를, 이 흐름이 불리하게 되도록 변경하는 우선 제어 기구.
제 29 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 누적 사용량이 일정량을 초과한 흐름의 폐기 파라미터를, 이 흐름이 불리하게 되도록 변경하는 우선 제어 기구.
제 29 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 흐름마다 패킷 카운터를 갖고, 패킷 도착마다 해당 흐름의 패킷 카운터를 0으로 하고, 그 이외의 흐름의 패킷 카운터를 1 증분하여, 패킷 카운터가 일정한 값을 초과한 흐름에 대해, 관리를 종료하는 우선 제어 기구.
패킷을 축적하는 패킷 큐를 구비하며,

상기 패킷 큐에 축적되고, 또한, 동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름이 있는 경우, 이들 흐름 중, 적어도 하나의 흐름에 속하는 패킷의 우선도와, 이들 흐름 중, 이 하나의 흐름과는 상이한 흐름에 속하는 패킷의 우선도에, 차이를 붙여 취급하는 패킷 셰이퍼.
제 37 항에 있어서,

흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 우선도에 차이를 붙이는 패킷 셰이퍼.
제 37 항에 있어서,

흐름의 통신 개시 시각에 의한 후착순에 따라, 우선도에 차이를 붙이는 패킷 셰이퍼.
제 37 항에 있어서,

난수를 이용하여, 우선도에 차이를 붙이는 패킷 셰이퍼.
제 37 항에 있어서,

동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름의 대역이 합이, 패킷의 출력 레이트를 초과한 경우, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷의 우선도가, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷의 우선도보다도 높은 우선도로 되도록, 취급하는 패킷 셰이퍼.
제 37 항에 있어서,

동일 우선도의 패킷으로 구성되는 복수의 흐름의 대역이 합이, 패킷 셰이퍼의 출력 레이트를 초과한 경우, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 통신 개시 시각이 보다 새로운 흐름에 속하는 패킷을, 통신 개시 시각이 보다 오래된 흐름에 속하는 패킷보다도 먼저 폐기하는 패킷 셰이퍼.
패킷을 축적하는 패킷 큐와,

상기 패킷 큐로부터 패킷을 출력하는 레이트 설정 제어부와,

흐름마다 설정되는 폐기 파라미터를 유지하는 흐름 관리부와,

상기 흐름 관리부의 폐기 파라미터를 참조하여, 패킷에 따른 폐기 조건이 만족되지 않는 한, 패킷을 상기 패킷 큐에 삽입하는 큐 관리부를 구입하며,

폐기 조건은, 패킷의 패킷 길이와, 상기 패킷 큐의 큐 길이와, 이 패킷에 따른 흐름의 폐기 파라미터에 근거하여 정해지는 패킷 셰이퍼.
제 43 항에 있어서,

폐기 조건은, 패킷의 패킷 길이와, 이 패킷에 따른 패킷 큐의 큐 길이와의 합이, 폐기 파라미터보다 클 때, 이 패킷을 폐기하는 것을 나타내는 것인 패킷 셰이퍼.
제 43 항에 있어서,

상기 큐 관리부는, 복수의 흐름에 대해, 공용되는 패킷 셰이퍼.
제 43 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 보다 빠르게 통신이 개시된 흐름이 유리하게 되도록, 폐기 파라미터를 설정하는 패킷 셰이퍼.
제 43 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 후착순에 따라, 보다 느리게 통신이 개시된 흐름이 유리하게 되도록, 폐기 파라미터를 설정하는 패킷 셰이퍼.
제 43 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 난수를 이용하여, 폐기 파라미터를 설정하는 패킷 셰이퍼.
제 43 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 일정 시간 이상 통신이 계속하고 있는 흐름의 폐기 파라미터를, 이 흐름이 불리하게 되도록 변경하는 패킷 셰이퍼.
제 43 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 누적 사용량이 일정량을 초과한 흐름의 폐기 파라미터를, 이 흐름이 불리하게 되도록 변경하는 패킷 셰이퍼.
패킷의 입출력을 행하는 복수의 입출력 인터페이스와,

상기 복수의 입출력 인터페이스 중, 하나의 입출력 인터페이스로부터, 다른 입출력 인터페이스로, 패킷을 전송하는 라우팅·스위칭 처리부와,

상기 라우팅·스위칭 처리부와, 다른 입출력 인터페이스와의 사이에 개재되어, 상기 라우팅·스위칭 처리부가 출력하는 패킷을 셰이핑하고, 다른 입출력 인터페이스로 출력하는 제 37 항에 기재된 패킷 셰이퍼

를 구비하는 패킷 전송 장치.
제 51 항에 있어서,

다른 입출력 인터페이스의 최대 출력 레이트를 계측하는 레이트 계측부를 구비하며,

상기 패킷 셰이퍼의 상기 레이트 설정 제어부는, 상기 레이트 계측부가 계측한 최대 출력 레이트에 근거하여, 동적으로 레이트를 변경하는 패킷 전송 장치.
제 51 항에 있어서,

상기 레이트 계측부는, 통신 상대의 패킷 전송 장치와 패킷의 송수신을 실행하여, 통신 상대의 패킷 전송 장치와의 사이의 최대 레이트를 계측하는 패킷 전송 장치.
패킷의 입출력을 행하는 복수의 입출력 인터페이스와,

상기 복수의 입출력 인터페이스 중, 하나의 입출력 인터페이스로부터 다른 입출력 인터페이스로, 패킷을 전송하는 라우팅·스위칭 처리부와,

상기 라우팅·스위칭 처리부와, 다른 입출력 인터페이스와의 사이에 개재되어, 상기 라우팅·스위칭 처리부가 출력하는 패킷을 셰이핑하고, 다른 입출력 인터페이스로 출력하는 제 43 항에 기재된 패킷 셰이퍼를 구비하는 패킷 전송 장치.
제 54 항에 있어서,

다른 입출력 인터페이스의 최대 출력 레이트를 계측하는 레이트 계측부를 구비하며,

상기 패킷 셰이퍼의 상기 레이트 설정 제어부는, 상기 레이트 계측부가 계측한 최대 출력 레이트에 근거하여, 동적으로 레이트를 변경하는 패킷 전송 장치.
제 54 항에 있어서,

상기 레이트 계측부는, 통신 상대의 패킷 전송 장치와 패킷의 송수신을 실행하여, 통신 상대의 패킷 전송 장치와의 사이의 최대 레이트를 계측하는 패킷 전송 장치.
외부로부터 패킷을 수신하는 패킷 수신부와,

수신한 패킷을 폐기해야 할지 여부를 판정하는 폐기 판정부와,

상기 폐기 판정부에 의해 폐기하지 않는 것으로 판정된 패킷이 순차적으로삽입되는 큐와,

상기 큐로부터 출력된 패킷을 외부로 송신하는 패킷 송신부와,

패킷의 흐름을 정의하는 정보와, 이 흐름에 속하는 패킷의 우선도에 관한 정보를, 관련지어 유지하는 흐름 관리 정보 기억부와,

특정한 폴리시에 따라, 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 동적으로 결정하는 품질 결정부와,

수신한 패킷의 우선도에 관한 정보를, 상기 흐름 관리 정보 기억부에 유지된 정보대로, 정적으로 결정해야 할지, 혹은, 상기 품질 결정부에 의해, 동적으로 결정해야 할 지라고 하는, 정적/동적 판정을 행하는 모드 판정부

를 구비하는 패킷 전송 장치.
제 57 항에 있어서,

상기 흐름 관리 정보 기억부의, 흐름에 속하는 패킷의 우선도에 관한 정보는, 정적/동적 판정의 근거로 되도록 구성되어 있는 패킷 전송 장치.
제 57 항에 있어서,

상기 흐름 관리 정보 기억부의, 흐름에 속하는 패킷의 우선도에 관한 정보는, 동적으로 결정해야 할 것을 나타낼 때, 무효인 우선도를 나타내는 패킷 전송장치.
제 57 항에 있어서,

상기 큐와 상기 품질 결정부는, 일 대 일로 대응하는 쌍(pair)으로서 마련되고, 또한, 이 쌍은, 필요하게 되는 폴리시의 수만큼 복수 마련되어 있는 패킷 전송 장치.
제 57 항에 있어서,

우선도는, 해당하는 큐의 비어 있는 용량에 대한 임계값이며, 상기 폐기 판정부는, 해당하는 큐에 관한, 이 임계값과 비어 있는 용량에 근거하여, 수신한 패킷을 폐기해야 할지 여부를 판정하는 패킷 전송 장치.
제 57 항에 있어서,

상기 품질 결정부는, 해당하는 흐름의 누적 사용량을 참조하여, 우선도를 동적으로 결정하는 패킷 전송 장치.
제 57 항에 있어서,

상기 품질 결정부는, 해당하는 흐름의 계속 시간을 참조하여, 우선도를 동적으로 결정하는 패킷 전송 장치.
제 57 항에 있어서,

상기 품질 결정부는, 난수를 이용하여, 우선도를 동적으로 결정하는 패킷 전송 장치.
제 57 항에 있어서,

상기 품질 결정부는, 액티브 흐름 수를 참조하여, 우선도를 동적으로 결정하는 패킷 전송 장치.
제 57 항에 있어서,

상기 품질 결정부는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 선착순에 따라, 보다 빠르게 통신이 개시된 흐름이 유리하게 되도록, 우선도를 동적으로 결정하는 패킷 전송 장치.
제 57 항에 있어서,

상기 품질 결정부는, 흐름의 통신 개시 시각에 의한 후착순에 따라, 보다 느리게 통신이 개시된 흐름이 유리하게 되도록, 우선도를 동적으로 결정하는 패킷 전송 장치.
폴리시가 공통의 흐름을, 서비스 품질 집합으로 통합하여 취급하는 패킷 전송 방법으로서,

이 서비스 품질 집합에 특유의 폴리시에 적합한 알고리즘을 정의하는 단계와,

이 서비스 품질 집합에 속하는 흐름의 패킷에 대해, 정의된 알고리즘에 따라서, 통신 자원의 사용 상황을 반영하여, 우선도를 동적으로 결정하는 단계와,

결정된 우선도에 따라서, 이 서비스 품질 집합에 속하는 흐름의 패킷을 송신하는 단계

를 포함하는 패킷 전송 방법.
제 68 항에 있어서,

각각 폴리시가 상이한 복수의 서비스 품질 집합에 속하는 복수의 흐름이, 공통의 전송로를 혼재하는 상태로 경유하고, 또한, 서비스 품질 집합마다, 서로 독립적으로 취급되는 패킷 전송 방법.
제 68 항에 있어서,

사용하는 큐가 공통하는 서비스 품질 집합은, 공통 자원 집합으로서, 통합하여 취급되는 패킷 전송 방법.
제 43 항에 있어서,

상기 흐름 관리부는, 흐름의 통신 개시 시에 있어서의 액티브 흐름의 수에 근거하여, 이 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 결정하는 패킷 셰이퍼.
제 43 항에 있어서,

사용자 입력을 접수하는 입력부를 구비하며,

상기 입력부로부터 사용자 입력이 있으면, 상기 흐름 관리부는, 현재의 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 변경하는 패킷 셰이퍼.
제 72 항에 있어서,

상기 입력부로부터 사용자 입력이 있으면, 상기 흐름 관리부는, 현재의 흐름에 속하는 패킷의 우선도를 고정하는 패킷 셰이퍼.
제 73 항에 있어서,

상기 입력부로부터 사용자 입력이 있으면, 상기 흐름 관리부는, 현재의 흐름에 속하는 패킷의 우선도를, 현재의 우선도보다도 높게 하는 패킷 셰이퍼.
제 73 항에 있어서,

상기 입력부로부터 사용자 입력이 있으면, 상기 흐름 관리부는, 현재의 흐름에 속하는 패킷의 우선도를, 현재의 우선도보다도 낮게 하는 패킷 셰이퍼.