CN1754355A - 包传输控制方法和包传输控制电路 - Google Patents

Abstract

用简易的硬件结构对每个流进行频带控制并且同时实现优先控制，流识别部1识别各包所属的流，向流设定信息存储部2通知流识别信息，根据该信息向精加工部3通知流设定信息。在精加工部，速率测量部31测量包的到达率，速率计算部32根据该到达率计算与包所属的流有关的到达率。而且频带比较判定部33比较与该流有关的到达率和对该流预先设定的最低保证频带或上限频带等信息，对每个包进行流的等级设定。各流的流识别信息按不同等级存储在调度存储部42，流选择部43和包输出部44有选择地输出属于优先级高的等级的流。

Description

包传输控制方法和包传输控制电路

                       技术领域

本发明涉及在有选择地向输出线路输出所供给的多个包时，进行包输出顺序的控制的包传输控制方法和包传输控电路，特别涉及与对各流进行频带保证的频带控制方式有关的包传输控制方法和包传输控制电路。

                       背景技术

近年来由于ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line：非对称数字用户线)和FTTH(Fiber To The Home：光纤到户)的普及，用户基本的平时接通业务已很流行，加速了存取网的宽频带化。进而，伴随着与信息化对应的家电产品(信息家电)的进展和数字影像分发业务的普及等，可预想到与各种通信业务对应的通信质量的差别化要求会提高。

现在，对于互联网等网络来说，不保证通信质量的最佳成果的(best effort)服务是主流，随着通信量的增加和要求不同通信质量的业务的出现，对用户的通信质量低下成为问题。然而，今后对每个用户流，考虑实现已意识到业务类别和频带要求的高品位的QoS(Quality of Service：服务质量)控制是重要的。

进而对今后的存取网来说，大规模地收容最大100Mbps～1Gbps的高速通信线路，从降低通信系统的成本方面是必要的。对于上述这样高速通信线路变成处理多数流后，例如对每个WRR(Weighted RoundRobin：加权轮转)这样的流借助具有队列这样的调度进行QoS控制时，在硬件量与调度器的处理负荷两方面具有可伸缩性是困难的。

在下面的专列文献1公开了用简易的硬件结构对每个用户流进行频带控制的频带控制装置及其方法。在专利文献1公开的技术中，首先用速率测量部测量各流的通信流量，将测得的输入速率存储到流信息存储部，另一方面用队列长监视部观测用以向输出线路输出各流的接收包的缓冲器的队列长度。而且，用许可速率计算部根据已观测到的队列长度和存储在流信息存储部的各流的最低保证频带计算各流的许可速率。接着，用废弃控制部比较已测到的输入速率和已算出的许可速率，输入速率在许可速率以下时，将该流的包输入到缓冲器，输入输率超过许可速率时，由于只废弃超出的部分，所以进行控制使各流向缓冲器的输入速率始终在许可速率以下。

这样，由于进行控制管理使收容的多个流共有1个FIFO(First InFirst Out：先进先出)缓冲器，所以即使流数增加，也能使硬件量以小规模解决。对每个流监视输入速率，废弃许可速率以上的包，从而防止违法频带的流(输入速率超过许可速率的流)的影响波及其它流。这样一来，通过使用专利文献1所公开的技术，对单一队列的多个流的频带保证成为可能。此外，产生剩余频带时，通过与各流的最低保证频带成比例地增加各流的许可速率，能按照各流的最低保证频带在流间分配剩余频带。

专利文献1：特开2002～185459号公报(0014～0021、0024段、图1、5)

然而，专利文献1公开的频带控制装置将全部流存储在一个队列中进行频带控制。另一方面，对于输入到频带控制装置的各流来说，各种各样类别的包混合存在。例如对于各流来说，各不相同应用程序的包混合存在，从对电子邮件或Web访问等的比较延迟或延迟波动宽容的流到要求对声音通信或影像分发等的延迟或延迟波动有敏感的实时性的流、或与主要业务有关的关键任务的流是各种各样的。这样以来，在借助1个队列对各种包混合存在的全部流进行存储和管理时，进行与各流内的各种包的每一个所要求的通信品质对应的QoS保证是不可能的。

专利文献1所公开的频带控制装置与各流的最低保证频带成比例地进行剩余频带的分配。然而，虽然由于用户的不同，最低保证频带可以小，但是却存在想要送向剩余频带的、所谓最佳成果区域大等要求。仅通过与最低保证频带成比例地分配剩余频带来满足这样的要求是不可能的。

                         发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供能用简易的硬件结构对每个流进行频带控制并且同时实现优先控制的包传输控制方法和包传输控制电路。此外，本发明的目的是提供能对各流定量地设定最低保证频带和上限频带的设定自由度高的包传输控制方法和包传输控制电路。其目的还在于提供一种不仅对各流的频带控制或优先控制，而且例如将属于同一链路或同一VPN(Virtual Private Network：虚拟专用网络)的多个流作为一组进行管理，能进行对各组的频带控制或优先控制的包传输控制方法和包传输控制电路。

为了达到上述目的，在本发明的包传输控制方法中，识别供给的包所属的流，从预先设定的信息中读出与识别的流有关的流设定信息，测量包的到达率，根据包的到达率计算与包所属的流有关的到达率，比较与流有关的到达率和读出的流设定信息，用包单位进行包所属的流的等级设定，根据已进行了等级设定的包所属流的等级，进行多个包的输出顺序的控制。

由此，按照各流使用的频带，进行各流的等级设定，根据该已设定的等级能用简易的硬件结构实现进行各流所属的包的输出的包输出的频带控制和优先控制。

进而在本发明的包传输控制方法，在进行等级设定的步骤中，与包所属的流有关的到达率在流设定信息内的最低保证频带信息的值以下时，将包所属的流的等级设定为流设定信息内的基准优先等级，与包所属的流有关的到达率在比流设定信息内的最低保证频带信息的值大且在上限频带信息的值以下时，将包所属流的等级设定为比流设定信息内的基准优先等级低的等级。

由此，与没有到达最低保证频带时设定的等级相比，能使到达最低保证频带时设定的等级降低，对未达到最低保证频带的流无影响，能在多个流间分配剩余频带。

进而在本发明的包传输控制方法，在进行等级设定的步骤中，与包所属的流有关的到达率在比流设定信息内的上限频带信息的值大时，设定在比被设定的等级更低的等级，所说的被设定的等级是在比流设定信息内的最低保证频带信息的值大且在上限频带信息的值以下的情况被设定的。

因此，与在没达到上限频带时设定的等级相比，使达到上限频带时设定的等级低，能优先输出其它流，使用完剩余频带的流只限于在不存在上位的优先等级的流的情况下，能允许输出。

而且在本发明的包传输控制方法中，比较包所属的流的到达率和流设定信息内的上限频带信息的值，与包所属的流有关的到达率大于流设定信息内的上限频带信息的值时，进行包的废弃处理。

因此，既能使用完剩余频带，又能废弃属于超过上限频带的流的包，使优先输出其它流成为可能。

而且在本发明的包传输控制方法，涉及属于同一流的多个包，进行顺序管理使得先到达的包先输出。

因此，保持包的顺序，能在包到达目的地正确地进行包的处理那样进行管理。

而且在本发明的包传输控制方法，在进行输出顺序控制的步骤中，根据已设定了等级的包所属的流的等级，将识别流的流识别信息存储到与各等级对应设定的FIFO队列中，从优先级高的等级的FIFO队列读出流识别信息，特定随后应输出的流。

因此，使用识别各流的流识别信息进行等级设定，进行属于随后应输出的流的包的选择。

而且，在本发明的包传输控制方法，从预先设定的信息中，读出与已识别的流所属的组有关的组设定信息，根据包的到达率，计算与流所属的组有关的到达率，比较与组有关的到达率和组设定信息内的上限频带信息的值，与流的组有关的到达率在比组设定信息内的上限频带信息的值大时，进行包的废弃处理。

因此，在流单位的频带控制和优先控制的基础上还能进行汇集了多个流的组单位的频带控制，例如能将多个流所属的同一链路或同一VPN(Virtual Private Network)等作为组单位进行频带控制。

为达到上述目的，本发明的包传输控制电路由如下单元构成：识别供给的包所属的流的流识别单元；对多个流的每一个存储预先设定的信息的流设定信息存储单元；测量包到达率的速率测量单元；根据包的到达率计算与包所属的流有关的到达率的速率计算单元；比较与流有关的到达率和用流识别单元识别并从流设定信息存储单元读出的与流有关的流设定信息，用包单位进行包所属的流的等级设定的等级设定单元；和根据用等级设定单元设定的包所属的流的等级，进行多个包的输出顺序控制的输出控制单元。

用此构成，按照各流使用的频带进行各流的等级设定，根据该设定的等级借助简易的硬件结构能实现进行属于各流的包输出的包输出的频带控制和优先控制。

而且，本发明的包传输控制电路是这样构成的：在与包所属的流有关的到达率为流设定信息内的最低保证频带信息的值以下时，等级设定单元将包所属的流的等级设定为流设定信息内的基准优先等级，与包所属的流有关的到达率在比流设定信息内的最低保证频带信息的值大且在上限频带信息的值以下时，将包所属的流的等级设定为比流设定信息内的基准优先等级低的等级。

用此构成，与未达到最低保证频带状态的等级相比，能将达到最低保证频带状态的等级设定得低，对未达到最低保证频带的流无影响，能在多个流间分配剩余频带。

而且，本发明的包传输控制电路是这样构成的：在与包所属的流有关的到达率比流设定信息内的上限频带信息的值大时，等级设定单元设定为比被设定的等级更低的等级，所说的被设定的等级是在比流设定信息内的最低保证频带信息的值大且在上限频带信息的值以下的情况被设定的。

用此构成，与未达到上限频带时设定的等级相比，能使达到上限频带时设定的等级低，用完剩余频带的流只限于在上位的优先等级的流不存在的情况下才能允许输出。

而且，本发明的包传输控制电路包括：包废弃单元，比较与包所属的流有关的到达率和流设定信息内的上限频带信息的值，在与包所属的流有关的到达率比流设定信息内的上限频带信息的值大时，用进行包废弃处理。

通过这种构成，既能使用完剩余频带，又能废弃属于超过上述频带的流的包，能使其它的流优先输出。

而且，本发明的包传输控制电路这样构成：对于属于同一流的包，进行顺序管理使得先输出先到达的包。

用此构成，保持包的顺序，能在包到达目的地正确地进行包的处理那样进行管理。

进而，本发明的包传输控制电路这样构成：输出控制单元具有与各等级对应设定的多个FIFO队列和为了特定随后应输出的流而从优先级高的等级的FIFO队列读出流识别信息的流选择单元，根据被等级设定的包所属的流的等级，识别流的流识别信息存储在与各等级对应设定的多个FIFO队列的任一个中，用流选择单元读出存储在优先级高的等级的FIFO队列中的流识别信息，特定随后应输出的流。

因此，使用识别各流的流识别信息进行等级设定，然后能进行属于随后应输出的流的包的选择。

而且本发明的包传输控制电路由以下单元构成：存储对于将多个流进行分组了的多个组的每一个预先设定的信息的组设定信息存储单元；根据包的到达率计算与流所属的组有关的到达率的组速率计算单元；以及比较与组有关的到达率和用流识别单元识别并从组设定信息存储单元读出的组设定信息内的上限频带信息的值，在与流所属的组有关的到达率比组设定信息内的上限频带信息的值大时，进行包的废弃处理的包废弃单元。

因此，除了流单位的频带控制和优先控制外，还能进行汇集多个流的组单位频带控制，例如能将多个流所属的同一链路或同一VPN(Virtual Private Network)等作为组单位进行频带控制。

                        附图说明

图1是表示本发明第1实施方式的包传输控制装置的一构成例的框图。

图2是示意性地表示存储在本发明的流设定信息存储部的流设定信息的一例的图。

图3是用以说明本发明第1实施方式的精加工部的工作的一例的流程图。

图4是用以说明本发明的输出队列部的工作的一例的流程图。

图5是表示本发明第2实施方式的包传输控制装置的一构成例的框图。

图6是示意性地表示存储在本发明第2实施方式的组设定信息存储部的流/组对应信息的一例的图。

图7是示意性地表示存储在本发明第2实施方式的组设定信息存储部的组设定信息的一例的图。

图8是用以说明本发明第2实施方式的精加工部工作一例的流程图。

                       具体实施方式

下面参照附图对本发明的包传输控制方法和包传输控制电路的实施方式进行说明。

<第1实施方式>

首先，对本发明的包传输控制方法和包传输控制电路的第1实施方式进行说明。图1是表示本发明第1实施方式的包传输控制装置的构成例的框图。图1所示的包传输控制装置由流识别部1、流设定信息存储部2、精加工(polishing)部3、输出队列部4构成。在图1中包的流动用粗线表示、其它信息的流动用细线表示。

在流识别部1，例如供给从在规定通信网收容的通信终端送出的包。流识别部1参照供给的包(输入包)的首部信息，进行输入包所属的流的识别，将与流的识别结果有关的信息(流识别信息)通知流设定信息存储部2。作为进行识别的流的种类，例如按不同应用的分类、按发送地址或接收地址或中转地址等的分类等，能根据需要任意设定。

流设定信息存储部2存储与各流有关信息(流设定信息)。而且流设定信息存储部2将与被流识别信息特定的流有关的流设定信息送到精加工部3，所说的流识别信息来自流识别部1。

图2是示意性地表示存储在本发明的流设定信息存储部的流设定信息一例的图。图2所示的流设定信息有：各流1～n(n是1以上整数，识别的流的种类数)的最低保证频带信息(以下简称为MPR：MinimumPacket Rate)MPR1～MPRn；上限频带信息(以下也只称为PPR：PeakPacket Rate)PPR1～PPRn；各流的包到达流在最低保证频带MPR信息以下时该流所属的基准优先等级信息(以下也只称为ICL：InitialClass)ICL1～ICLn；包到达率信息(以下也只称为PAR：Packet ArrivalRate)PAR1～PARn。

流设定信息中，对于最低保证频带信息MPR、上限频带信息PPR、基准优先等级信息ICL的表列值，对各流预先存储设定值，如下所述，用于精加工部3的包废弃处理、等级设定处理等。关于包到达率信息PAR的表列值，如下所述，用于精加工部3的包废弃处理、等级设定处理等，进而按照精加工部3的包的输入监视结果作逐次更新所存储的值。

精加工部3从流设定信息存储部2通知流设定信息，通过流识别部1供给包，进行包废弃处理、等级设定处理等。该精加工部3有速率测量部31、速率计算部32、频带比较判定部(等级设定部)33、包废弃部34。

速率测量部31进行通过流识别部1供给包到达率的测量。速率计算部32进行与在速率测量部31成为测量对象的包所属的流有关的包到达率信息PAR的计算。频带比较判定部33进行用速率计算部32计算的包到达率信息PAR、被通知的流设定信息内的最低保证频带信息MPR和上限频带信息PPR的比较，按照其比较结果输出指示包的废弃的废弃请求信息或指示包所属的等级的等级设定信息。包废弃部34从频带比较判定部33接受废弃请求信息时，进行该包的废弃处理。

下面参照图3对精加工部3的工作进行说明。图3是用以说明本发明第1实施方式的精加工部的工作的一例的流程图。例如，流i的包到达精加工部3时，速率测量部31测量该包的到达率(步骤S301)。测得的包到达率由速率测量部31通知速率计算部32。

速率计算部32从流设定信息存储部2取得与该包所属的流i有关的流设定信息(步骤S302)。在本实施方式，流设定信息存储部2成为将用流识别信息识别的流设定信息通知精加工部3的状态，例如由流识别部1向精加工部3通知流识别信息，精加工部3也能作为读出用该流识别信息识别的流设定信息的状态。

速率计算部32根据速率测量部31的测量结果和流设定信息内的包到达率信息PARi重新计算流i的包到达率信息PARi(步骤S303)。作为包到达率信息PARi的计算方法，例举出一例，例如在规定的基准定时开始属于流i的包的供给数据量的计数，通过加算属于同一流i的包的供给数据量，计算在规定基准定时以后供给精加工部3的流i的数据量，在再次成为规定的基准定时时对计数值进行重置的方法。

即，通过加算速率测量部31的测量结果和流设定信息内的PARi，能按规定的基准定时间隔计算流i的数据量。如下面(步骤S309)所述，用速率计算部32计算的计算结果(PAR)存储在流设定信息内，在下面的流i的数据量计算时进行参照。

随后，频带比较判定部33对用速率计算部32计算的PARi和流设定信息内的最低保证频带信息MPRi及上限频带信息PPRi进行比较(步骤S304、S305)。例如PARi验证属于(1)PARi≤MPRi、(2)MPRi＜PARi≤PPRi、(3)PARi＜PPRi中的哪一个。

(1)PARi≤MPRi时(在步骤S304“是”的情况)

到达的包被视为在流i设定的最低保证频带信息MPRi内(即流i还未到达最低保证频带)，该包设定为在流i被预先设定的等级ICLi(步骤S306)。频带比较判定部33将表示包被设定在等级ICLi的信息作为等级设定信息输出到输出队列部4。

(2)MPRi＜PARi≤PPRi(在步骤S305“是”的情况)

到达的包被视为满足在流i设定的最低保证频带信息MPRi，使用达到上限频带信息PPRi为止的剩余频带(即、流i虽达到最低保证频带，但还未达到上限频带)的包，该包设定为比在流i预先设定的等级ICLi小一个的等级(步骤S307)。频带比较判定部33将表示包设定在等级ICLi的下一个等级的信息作为等级设定信息输出到输出队列部4。

(3)PARi＞PPRi(在步骤S305“否”的情况)

到达的包被视为已超过在流i设定的上限频带PPRi，是全部使用完允许的剩余频带的状态，对于该包，进行废弃处理(步骤S308)。这时，频带比较判定部33将要求包废弃处理的废弃请求信息通知包废弃部34，接受了该废弃请求信息的包废弃部34进行包废弃处理。

但是，作为有效活用输出链路的频带这种目的，即使超过上述频带进而在有剩余频带的情况下，也能许可包的输出。这时，包设定在比预先设定在流i的等级ICLi小2个的等级(步骤S308)。频带比较判定部33将表示包设定在比等级ICLi小2个的等级的信息作为等级设定信息输出到输出队列部4。

包在判定为(1)PARi≤MPRi、(2)MPRi＜PARi≤PPRi的情况下，频带比较判定部33用新的包速率信息PARi(用速率计算部32计算的PARi)更新存储在流设定信息存储部2的流i的流设定信息内的包速率信息PARi(步骤S309)。在本实施方式，在使用完(3)PARi＞PPRi的剩余频带时，进行包速率信息PARi的更新，在判定为(3)PARi＞PPRi的情况下也能进行包速率信息PARi的更新。

如上所述，在精加工部3进行包的废弃处理或等级设定处理，进行等级设定处理时，从精加工部3向输出队列部4供给包及与该包有关的等级设定信息。对于等级设定信息来说，至少记载着能识别与该包有关的流的流识别信息和表示对与该包有关的流设定的等级的信息。

下面对输出队列部4进行说明。输出队列部4有缓冲器部41、调度存储部42、流选择部43、包输出部44。缓冲器部41实际存储包，并管理属于同一流的包的输出顺序。即，对于属于同一流的包，先输出先到达的包，例如对各流设定FIFO(First In First Out)缓冲器。

调度存储部42按照由精加工部3供给的等级设定信息按等级不同管理流的输出顺序。流选择部43参照用调度存储部42管理的流的输出顺序，选择排列在最高等级前头的流，通知包输出部44输出该流的包。包输出部44从缓冲器部41读出排列在被流选择部43选择的流的前头的包，对外部的通信网进行该包的输出。

下面参照图4对输出队列部4的工作进行说明。图4是用以说明本发明的输出队列部的工作的一例的流程图。由精加工部3供给流i的包时，缓冲器部41存储该包(步骤S401)。这时包的顺序逆转，没有先输出后续的包那样来管理包到达顺序和输出顺序。例如，如图1所示，对各流设置FIFO缓冲器，属于同一流的包存储在同一FIFO缓冲器最后尾，从而对同一流来说，能先输出先到达的包那样进行管理。

从精加工部3向输出队列部4供给等级设定信息。供给与流i有关的等级设定信息时，调度存储部42按照表示等级设定信息内的等级的信息，将识别该流i的流识别信息按等级别进行存储(步骤S402)。

下面具体说明上述步骤S402的处理。例如，如图1所示，将分等级的等级数分为最优先等级、优先等级和最佳成果等级三种等级时，对于由精加工部3供给的等级设定信息来说，至少记载着识别包所属的流的流识别信息、和在该流设定的等级(上述最优先等级、优先等级、最佳成果等级中的任一等级)。对于调度存储部42来说，对各等级设置FIFO缓冲器(例如有3个等级时，是3个FIFO缓冲器)，属于同一等级的流识别信息存储在同一FIFO缓冲器最后尾。因此，对于同一等级能先输出先到达的流识别信息那样来进行管理。

流选择部43参照存储在调度存储部42的信息进行随后应输出流的选择。具体地说，在调度存储部42的最优先等级的FIFO缓冲器中存在流识别信息时(在步骤S403为“是”时)，流选择部43选择最优先等级的FIFO缓冲器前头(图1的①)的流识别信息，取得该流识别信息作为识别下面应输出的流的输出流识别信息(步骤S405)。

在调度存储部42的最优先等级的FIFO缓冲器中不存在流识别信息时(在步骤S403为“否”时)，作为下一个等级的优先等级的FIFO缓冲器中存在流识别信息(在步骤S404为“是”)时，流选择部43选择优先等级的FIFO缓冲器前头(图1的②)的流识别信息，取得该流识别信息作为识别下面应输出的流的输出流识别信息(步骤S406)。

进而在调度存储部42的优先等级的FIFO缓冲器中不存在等级识别信息时(在步骤S404为“否”时)，流选择部43选择作为在下一个等级的最佳成果等级的FIFO缓冲器前头(图1的③)的流识别信息，取得该流识别信息作为识别下面应输出的流的输出流识别信息(步骤S407)。在最佳成果等级的FIFO缓冲器也不存在流识别信息时，判断为应输出的包不存在，不进行包的输出。

通过上述步骤S405～S407任一步骤的处理，取得表示应输出流的输出流识别信息的流选择部43，向包输出部44提供要求由应输出流进行包的输出的输出流通知信息(步骤S408)。包输出部44参照输出流识别信息选择存在在应输出流的FIFO缓冲器前头的包，输出到外部的输出线路(步骤S409)。

在本实施方式，精加工部3实施比较每规定时间包到达率和频带设定值的方法，但不限于上述方法，例如进行使用标记包方式的定时查询，进行对每个流的输入量的监视等，也能使用其它方法。

以上如上面说明过的，按照本发明的第1实施方式，识别输入包所属的流，参照与该流有关的频带信息等进行包的等级设定，逐次选择设定在最高等级的流，通过依次输出属于该流的包，与进行频带控制的同时，按照各流的频带信息，用包单位进行等级划分，能进行有选择地用包单位输出属于优先级高的等级的流的优先控制。

〈第二实施方式〉

以下对本发明的包传输控制方法和包传输控制电路的第2实施方式进行说明。图5是表示本发明第二实施方式的包传输控制装置—构成例的框图。在图5所示的包传输控制装置是在图1所示的包传输控制装置中再附加每组的频带控制功能。具体地说，在图5所示的包传输控制装置再设置存储与各组有关的信息(组设定信息)的组设定信息存储部3，而在速率计算部52和频带比较判定部53附加了进行与每组的包到达率(以下只称为GPAR：Group Packet Arrival Rate)或上限频带信息(以下只称为GPPR：Group Peak Packet Rate)有关的处理的功能。

首先，对组设定信息存储部5进行说明。组设定信息存储部5存储表示各流属于哪个组的流/组对应信息和与各组有关的信息(组设定信息)。组设定信息存储部5由流识别部1通知流识别信息时，参照流/组对应信息特定组，将与用流识别信息特定的组有关的组设定信息送到精加工部3。

图6是示意性地表示存储在本发明第2实施方式的组设定信息存储部的流/组对应信息的一例的图，图7是示意性地表示存储在本发明第2实施方式的组设定信息存储部的组设定信息的一例的图。

在图6所示的流/组对应信息记载着各组1～m(m是1以上的整数，识别的组的种类的数)和各流1～n(n是1以上的整数，识别的流的种类的数)的对应关系。例如，在图6例举的1例，判断为流1～5属于组1，判断为流6～10属于组2。与流的设定相同，组的种类或数、流与组的对应等能按照需要任意设定，例如，能将属于同一链路或同一VPN(Virtual Private Network)的多个流分别分组。

图7所示的组设定信息有各组1～m的上限频带信息GPPR1～GPPRm和各组1～m的包到达率信息GPAR1～GPARm。组设定信息中，与上述频带信息GPPR的表列值有关，对各组预先存储设定值，而且对于包到达率信息GPAR的表列值，按照精加工部3的包输入监视结果，逐次更新所存储的值。

组设定信息存储部5从流识别部1接收流识别信息，首先参照上述流/组对应信息判别输入包所属的组。进而参照组设定信息，取得设定在已判别的组中的组设定信息，对精加工部3通知该组的组设定信息。组设定信息存储部5除了向精加工部3通知由流识别信息识别的组的组设定信息的状态外，例如，也能成为由流识别部1向精加工部3通知流识别信息，精加工部3参照流/组对应信息和组设定信息，读出与要求希望的组有关的组设定信息的状态。

下面参照图8说明精加工部3的工作。图8是用以说明本发明第2实施方式的精加工部的工作一例的流程图。例如，流i的包到达精加工部3时，首先，速率测量部31测量该包的到达率(步骤S801)。测得的包达到率由速率测量部31通知速率计算部52。

速率计算部52从流设定信息存储部2取得与该包所属的流i有关的流设定信息，再从组设定信息存储部5取得与属于该包的流i的组j有关的组设定信息(步骤S802)。这里流i作为属于组j的流。

而且，速率计算部52根据速率测量部31的测量结果和流设定信息内的包到达率信息PARi，重新计算流i的包到达率信息PARi，再根据速率测量部31的测量结果和组设定信息内的包到达率信息GPARj，重新计算组j的包到达率信息GPARj(步骤S803)。包到达率信息GPARj的计算方法，能使用与上述包到达率PARi的计算方法相同的方法。

随后频带比较判定部53进行用速率计算部52算出的GPARj和组设定信息内的上限频带信息GPARj的比较(步骤S804)。例如验证GPARj属于以下的(1)GPARj≤GPPRj、(2)GPARj＜GPPRj的哪一个。

(1)GPARj≤GPPRj(在步骤S804为“是”时)

到达的包还未达到在组j设定的上限频带信息GPPRj，到达的包被视为处在对组j全体设定的上限频带内的包。即，该包不是违反对组j全体设定的频带的包，在对组j全体设定的频带这种观点是容许的。而且，对该包来说，进行根据流设定信息的处理(步骤S805：用图3的点线部围起来的步骤S304～S309的处理)。频带比较判定部53用新的包达到率信息GPARj(用速率计算部52计算的GPARj)更新存储在组设定信息存储5的组j的组设定信息内的包达到率信息GPARj(S807)。

(2)GPARj＞GPPRj(在步骤S804为“否”时)

到达的包已超过在组j设定的上限频带GPPRj，视为是全部使用完允许的剩余频带的状态，对该包进行废弃处理(步骤S806)。这时，频带比较判定部53向包废弃部34通知要求包的废弃处理的废弃请求信息，接受了该废弃请求信息的包废弃部34进行包废弃处理。与第1实施方式相同，其目的是有效活用输出链路的频带，在即使超过上限频带还有剩余频带时也能允许包的输出。

用精加工部3进行上述处理，除了进行包的废弃处理的情况外，都由精加工部3向输出队列部4供给包及该包的等级设定信息。输出队列部4接收这些信息，通过进行与第1实施方式相同的处理，有选择地进行包的输出。

在本实施方式，将多个流分成组，设定1个组群，再把属于这些组群的多个组分组，也能按层次地建立组进行频带控制处理。用不同的方式(不同的分组方式)将多个流分组，设定多个组群，也能在各组群中并列地进行频带控制处理。

如上所述，如按照本发明的第2实施方式，设定流和组，通过识别输入包所属的流和组，除对每个流进行频带控制和优先控制还能同时对各流设定的各组进行频带控制。

在上述第1和第2实施方式，将流分为最优先等级、优先等级、最佳成果等级的3个等级，等级的数量能按照设想的系统来改变，在不超出本发明的特征、目的的范围内能任意设定。流和组的种类、流和组的数量能按照需要任意设定。

连续输入判定为最优先等级的流的包后，存在属于相对低等级的流的包输出滞后的可能性。因此，最好设定流设定信息和组设定信息内的值或着建立网络，以使例如最优先等级的频带保证的总和变成比输出链路的频带小。

如以上所述，如果按照本发明，识别供给的包所属的流，从预先设定的信息中读出与所识别的流有关的流设定信息，测量包到达率，根据包到达率，计算与包所属的流有关的到达率，比较与流有关的到达率和读出的流设定信息，用包单位进行包所属的流的等级设定，由于根据已等级设定的包所属流的等级进行多个包的输出顺序控制，所以与各流使用的频带对应地进行各流的等级设定，根据该已设定的等级，能借助简易的硬件结构实现进行属于各流的包的输出的包输出的频带控制及优先控制。

Claims (14)

1.一种包传输控制方法，进行将供给的多个包有选择地输出到输出线路时的输出顺序的控制，其特征在于，包括：

识别供给的包所属的流的步骤；

从预先设定的信息中读出与所识别的上述流有关的流设定信息的步骤；

测量上述包到达率的步骤；

根据上述包到达率，计算与上述包所属的流有关的到达率的步骤；

比较与上述流有关的到达率和所读出的上述流设定信息，用包单位进行上述包所属的流的等级设定的步骤；以及

根据已设定了等级的上述包所属的流的等级，进行上述多个包的输出顺序控制的步骤。

2.按照权利要求1所述的包传输控制方法，其特征在于，

在进行上述等级设定的步骤中，与上述包所属的流有关的到达率在上述流设定信息内的最低保证频带信息的值以下时，将上述包所属的流的等级设定为上述流设定信息内的基准优先等级，与上述包所属的流有关的到达率在比上述流设定信息内的最低保证频带信息的值大且在上限频带信息值以下时，将上述包所属的流的等级设定为比上述流设定信息内的基准优先等级低的等级。

3.按照权利要求2所述的包传输控制方法，其特征在于，

在进行等级设定的步骤中，与上述包所属的流有关的到达率在比上述流设定信息内的上限频带信息的值大时，设定比上述等级更低的等级，该上述等级是在比上述流设定信息内的最低保证频带信息的值大且在上限频带信息的值以下的情况下被设定的。

4.按照权利要求1或2所述的包传输控制方法，其特征在于，

具有下述步骤：

比较与上述包所属的流有关的到达率和上述流设定信息内的上限频带信息的值，与上述包所属的流有关的到达率在比上述流设定信息内的上限频带信息的值大时，进行上述包的废弃处理。

5.按照权利要求1或2所述的包传输控制方法，其特征在于，

具有下述步骤：

对属于同一流的多个包，进行先输出先到达的上述包这样的顺序管理。

6.按照权利要求1或2所述的包传输控制方法，其特征在于，

在进行上述输出顺序控制的步骤中，根据已设定了等级的上述包所属的流的等级，将识别上述流的流识别信息存储到与各等级对应设定的FIFO队列，从优先级高的等级的上述FIFO队列读出上述流识别信息，并确定随后应输出的上述流。

7.按照权利要求1或2所述的包传输控制方法，其特征在于，包括：

从预先设定的信息中读出与已识别的上述流所属的组有关的组设定信息的步骤；

根据上述包的到达率计算与上述流所属的组有关的到达率的步骤；以及

比较与上述组有关的到达率和上述组设定信息内的上限频带信息的值，与上述流的组有关的到达率在比上述组设定信息内的上限频带信息的值大时，进行上述包的废弃处理的步骤。

8.一种包传输控制电路，用于进行将供给的多个包有选择地输出到输出线路时的输出顺序的控制，其特征在于，具有：

识别供给的包所属的流的流识别单元；

对多个流的每一个，存储预先设定的信息的流设定信息存储单元；

测量上述包的到达率的速率测量单元；

根据上述包的到达率，计算与上述包所属的流有关的到达率的速率计算单元；

比较与上述流有关的到达率和由上述流识别单元识别并从上述流设定信息存储单元读出的与上述流有关的流设定信息，用包单位进行上述包所属的流的等级设定的等级设定单元；以及

根据由上述等级设定单元设定的上述包所属的流的等级，进行上述多个包的输出顺序控制的输出控制单元。

9.按照权利要求8所述的包传输控制电路，其特征在于，

与上述包所属的流有关的到达率在上述流设定信息内的最低保证频带信息的值以下时，上述等级设定单元将上述包所属的流的等级设定为上述流设定信息内的基准优先等级，与上述包所属的流有关的到达率在比上述流设定信息内的最低保证频带信息的值大且在上限频带信息的值以下时，上述等级设定单元将上述包所属的流的等级设定为比上述流设定信息内的基准优先等级低的等级。

10.按照权利要求9所述的包传输控制电路，其特征在于，

与上述包所属的流有关的到达率在比上述流设定信息内的上限频带信息的值大时，上述等级设定单元设定比上述等级更低的等级，该上述等级是在比上述流设定信息内的最低保证频带信息的值大且在上限频带信息的值以下的情况下被设定的。

11.按照权利要求8或9所述的包传输控制电路，其特征在于，

具有：

包废弃单元，比较与上述包所属的流有关的到达率和上述流设定信息内的上限频带信息的值，与上述包所属的流有关的到达率在比上述流设定信息内的上限频带信息的值大时，进行上述包的废弃处理。

12.按照权利要求8或9所述的包传输控制电路，其特征在于，

具有：

包顺序管理单元，对属于同一流的多个包进行先输出先到达的上述包这样的顺序管理。

13.按照权利要求8或9所说的包传输控制电路，其特征在于，

上述输出控制单元具有：与各等级对应设定的多个FIFO队列；以及为特定随后应输出的上述流而从优先级高的等级的上述FIFO队列读取上述流识别信息的流选择单元，

根据已设定了等级的上述包所属的流的等级，识别上述流的流识别信息存储在与各等级对应设定的上述多个FIFO队列的任一个中，由上述流选择单元读出存储在优先级高的等级的上述FIFO队列中的上述流识别信息，确定随后应输出的上述流。

14.按照权利要求8或9所述的包传输控制电路，其特征在于，具有：

存储对于将多个流进行分组了的多个组的每一个预先设定的信息的组设定信息存储单元；

根据上述包的到达率，计算与上述流所属的组有关的到达率的组速率计算单元；以及

比较与上述组有关的到达率和由上述流识别单元识别并从上述组设定信息存储单元读出的上述组设定信息内的上限频带信息的值，与上述流所属的组有关的到达率在比上述组设定信息内的上限频带信息的值大时，进行上述包的废弃处理的包废弃单元。

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