JP2000078188A - Priority route control method and router device - Google Patents

Priority route control method and router device

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JP2000078188A
JP2000078188A JP34394698A JP34394698A JP2000078188A JP 2000078188 A JP2000078188 A JP 2000078188A JP 34394698 A JP34394698 A JP 34394698A JP 34394698 A JP34394698 A JP 34394698A JP 2000078188 A JP2000078188 A JP 2000078188A
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packet
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Tetsuo Tsujioka
哲夫 辻岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a priority route control method and a router device capable of improving the band utilization efficiency of network by enabling the routing processing of optimum priority from the data of high real-time property to the data of low real-time property without securing any band. SOLUTION: A switch part 22 for outputting communication packets inputted from plural input ports 21 to plural output ports 23 is composed of a time switch 28 capable of arbitrarily switching the order of plural communication packets together with a space switch 27 for switching the route corresponding to destination addresses applied to the communication packets, and the time switch 28 is controlled so as to arrange the plural communication packets in the order corresponding to the desired delivery time added to each communication packet.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、通信パケットを高
速かつ効率良くルーティング可能な優先経路制御方法及
びルータ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a priority route control method and a router which can route communication packets at high speed and efficiently.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気通信の分野において、通信ネットワ
ークを介して情報を効率良く交換・伝送するために、交
換機(exchange)やルータ(router)等
の経路制御装置(以下、「ルータ装置」と呼ぶ。)が用
いられる。このルータ装置は、特に、インターネットを
介した情報データ通信で広く用いられており、インター
ネットを構成する上で重要な役割をはたしている。以
下、図1を参照して、従来のルータ装置について説明す
る。
2. Description of the Related Art In the field of telecommunications, in order to efficiently exchange and transmit information via a communication network, a path control device (hereinafter, referred to as a "router device") such as an exchange or a router. .) Is used. This router device is widely used particularly in information data communication via the Internet, and plays an important role in configuring the Internet. Hereinafter, a conventional router device will be described with reference to FIG.

【0003】図1は従来のルータ装置の一例を示すもの
で、図中、11は複数の入力ポート、12はスイッチ
部、13は複数の出力ポート、14は経路制御部、15
は通信パケットである。
FIG. 1 shows an example of a conventional router device, in which 11 is a plurality of input ports, 12 is a switch unit, 13 is a plurality of output ports, 14 is a path control unit, 15
Is a communication packet.

【0004】次に、従来のルータ装置の動作について図
1を参照して説明する。
Next, the operation of the conventional router will be described with reference to FIG.

【0005】入力ポート11から入力された通信パケッ
ト15は、スイッチ部12に入力される。それぞれの通
信パケット15にはパケットの宛先を示す宛先アドレス
(例えばインターネットプロトコル(以下、「IP」と
記す。)で用いられているIPアドレス)15aが付加
されており、スイッチ部12を制御する経路制御部14
はこの宛先アドレス15aに基づいて、通信パケット1
5をどの出力ポート13から出力すべきかを判断する。
[0005] The communication packet 15 input from the input port 11 is input to the switch unit 12. A destination address (for example, an IP address used in the Internet Protocol (hereinafter, referred to as “IP”)) 15 a indicating the destination of the packet is added to each communication packet 15, and a path for controlling the switch unit 12 is added. Control unit 14
Is the communication packet 1 based on the destination address 15a.
It is determined from which output port 13 the output port 5 should be output.

【0006】スイッチ部12は空間スイッチ16から構
成されており、通信パケット15から宛先アドレス15
aを取り出して経路制御部14に問い合わせると、経路
制御部14はルーティングテーブルを検索し、通信パケ
ット15をどの出力ポート13にスイッチングすれば良
いかを得て、その結果を空間スイッチ16に返し、空間
スイッチ16がこの結果を受けて通信パケット15をス
イッチングする。
The switch unit 12 is composed of a space switch 16 and transmits a destination address 15 from a communication packet 15.
When the path control unit 14 retrieves a and inquires the path control unit 14, the path control unit 14 searches the routing table, obtains which output port 13 the communication packet 15 should be switched to, and returns the result to the space switch 16, The space switch 16 receives the result and switches the communication packet 15.

【0007】スイッチ部12によって目的の出力ポート
13にスイッチングされた通信パケット15は、出力ポ
ート13から出力される。
[0007] The communication packet 15 switched to the target output port 13 by the switch unit 12 is output from the output port 13.

【0008】入力ポート11から同じ宛先への通信パケ
ットが大量に入力された場合、空間スイッチ16におい
て輻輳が発生し、通信パケットは破棄される。
When a large number of communication packets to the same destination are input from the input port 11, congestion occurs in the space switch 16, and the communication packets are discarded.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ルータ装置の役割は、
入力された通信パケットをルーティング処理して出力す
ることであって、従来のルータ装置では、経由する通信
量が少なければ小さい遅延でルーティング可能である
が、通信量が多ければ遅延が大きくなり、また、空間ス
イッチの許容能力を越える通信パケットが入力される
と、通信パケットを破棄する。即ち、従来のルータ装置
は、通信パケットを転送するために最大限の努力をする
が、処理能力の限界や通信回線の速度限界によって通信
できないこともあるという、ベストエフォート型のネッ
トワークを提供する。
The role of the router device is as follows.
This is to route the input communication packet and output it. With the conventional router device, routing is possible with a small delay if the traffic passing through is small, but the delay is large if the traffic is large, and When a communication packet exceeding the allowable capacity of the space switch is input, the communication packet is discarded. That is, the conventional router device provides a best-effort type network in which the best effort is made to transfer the communication packet, but communication may not be possible due to the limitation of the processing capacity or the speed limit of the communication line.

【0010】電話の音声データや放送の動画像データ等
は、リアルタイム性の高いデータであり、通信の遅延時
間に大きなゆらぎが発生したり、通信パケットに欠落が
生じると、受信側において正確なデータ再生ができなく
なる。このため、これまでは、リアルタイム性の高いデ
ータに対して「帯域保証」という概念の下、予め必要な
通信路の帯域を確保して通信を行うようになしていた。
[0010] Voice data of a telephone, moving image data of a broadcast, and the like are data having a high real-time property. If a large fluctuation occurs in a communication delay time or a communication packet is lost, accurate data is received on a receiving side. Playback is not possible. For this reason, the communication has been hitherto performed by securing a necessary band of a communication channel in advance under the concept of "bandwidth guarantee" for data having a high real-time property.

【0011】しかし、帯域確保を行う場合、(a)送受
信者間の全ての回線で帯域を確保しなければならない、
(b)通信量が変動する場合、その最大値で帯域を確保
しなければならないため、帯域利用効率が悪くなる、
(c)ルータ装置において帯域確保のための処理負荷が
大きい、という問題があった。
However, when the bandwidth is secured, (a) the bandwidth must be secured on all the lines between the transmitter and the receiver.
(B) When the traffic fluctuates, the bandwidth must be secured at the maximum value, and the bandwidth utilization efficiency deteriorates.
(C) There is a problem that the processing load for securing the bandwidth is large in the router device.

【0012】以上のことから、帯域確保という手段によ
ってリアルタイム性の高いデータを確実に届けることは
可能であるが、多くの問題を抱えていた。
From the above, it is possible to reliably deliver data with high real-time properties by means of securing a band, but there are many problems.

【0013】また、帯域保証の他に、個々の通信パケッ
ト毎に優先度が高いか低いかを表す値を付加し、リアル
タイム性の高い通信パケット等を優先度の高い通信パケ
ットとしてルーティングを行わせることにより、信頼性
を向上させる方法もある。
In addition to the bandwidth guarantee, a value indicating whether the priority is high or low is added to each communication packet, and a communication packet with a high real-time property is routed as a communication packet with a high priority. Thus, there is a method of improving reliability.

【0014】しかし、この場合、優先度の高い通信パケ
ットは通過する全てのルータ装置において優先的に扱わ
れ、逆に優先度の低い通信パケットは全てのルータ装置
において優先度が低く扱われてしまうことになる。即
ち、通信パケットの重要の度合いが優先度が高いか低い
かという固定的なパラメータで表されるため、優先度の
高い通信パケットは必要以上に優先処理されるという状
況が生じ、また、通信料金も一律に高くつくという問題
があった。
However, in this case, a communication packet having a high priority is treated preferentially in all the routers passing therethrough, and a communication packet having a low priority is treated low in all the routers. Will be. That is, since the degree of importance of a communication packet is represented by a fixed parameter indicating whether the priority is high or low, a situation occurs in which a high-priority communication packet is prioritized more than necessary. Also had the problem of being uniformly expensive.

【0015】本発明の目的は、このような問題を解決
し、帯域確保を行うことなく、リアルタイム性の高いデ
ータからリアルタイム性を問わないバルクデータまでの
幅広いデータを最適な優先度でルーティング処理でき、
ネットワークの帯域利用効率を向上可能な優先経路制御
方法及びルータ装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve such a problem and to perform routing processing of a wide range of data from high real-time data to bulk data regardless of real-time performance at an optimum priority without securing a band. ,
It is an object of the present invention to provide a priority route control method and a router device capable of improving the bandwidth utilization efficiency of a network.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明では、通信パケット毎にラベル
付けされた宛先アドレスに基づいて、通信パケットの経
路を切替制御して送り出す経路制御方法において、宛先
アドレスとともに送達希望時刻をラベル付けし、この送
達希望時刻に基づいてパケット処理の優先順位を決定
し、経路制御を行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a path control for switching and transmitting a path of a communication packet based on a destination address labeled for each communication packet. The method is characterized in that the desired delivery time is labeled together with the destination address, the priority of packet processing is determined based on the desired delivery time, and the route is controlled.

【0017】前記構成によれば、個々の通信パケットを
送達希望時刻に応じた順序で経路制御でき、リアルタイ
ム性の高いデータから低いデータまで最適な優先度でル
ーティング処理できるとともに、ネットワークリソース
を有効活用できる。
[0017] According to the above configuration, individual communication packets can be route-controlled in an order according to a desired delivery time, routing processing can be performed with high priority from high real-time data to low data, and network resources can be effectively used. it can.

【0018】また、請求項2記載の発明では、通信パケ
ットの送信元アドレス及び宛先アドレスより求められる
送受信者間のメトリック値、または通信パケットの発信
時刻及び送達希望時刻より求められる送達希望時刻まで
の残り時間、あるいはメトリック値と送達希望時刻まで
の残り時間とから求められる値、もしくはこれらの組み
合わせ、をパラメータとして通信料金を決定することを
特徴とする。
Further, according to the present invention, a metric value between the sender and the receiver determined from the source address and the destination address of the communication packet, or a metric value between the transmission time and the desired delivery time determined from the transmission time and the desired delivery time of the communication packet. The communication fee is determined using the remaining time, the value obtained from the metric value and the remaining time until the desired delivery time, or a combination thereof as a parameter.

【0019】前記構成によれば、データリンクの伝送帯
域・距離のみによる課金処理に代えて、空間軸あるいは
時間軸における情報の移動距離に基づいて個々のパケッ
ト毎にきめ細かい課金を行うことができる。
According to the above configuration, fine accounting can be performed for each packet based on the movement distance of information on the space axis or the time axis, instead of the accounting processing based only on the transmission band and distance of the data link.

【0020】また、請求項3記載の発明では、ルータ装
置のアドレス及び通信パケットの宛先アドレスより求め
られるルータ装置から宛先までのメトリック値、または
現在時刻及び送達希望時刻より求められる送達希望時刻
までの残り時間、あるいはメトリック値と送達希望時刻
までの残り時間とから求められる値、もしくはこれらの
組み合わせ、をパラメータとしてパケット処理の優先順
位を決定し、経路制御を行うことを特徴とする。
According to the third aspect of the present invention, a metric value from the router device to the destination obtained from the address of the router device and the destination address of the communication packet, or a metric value from the current time and the desired delivery time obtained from the desired delivery time. The packet processing priority is determined by using the remaining time, the value obtained from the metric value and the remaining time until the desired delivery time, or a combination thereof as a parameter, and the route control is performed.

【0021】前記構成によれば、上位レイヤを終端する
ことなく、情報の属性に応じて処理の差別化を図ること
が可能となり、ネットワークリソースを効率的に運用で
きるとともに、各ルータ装置において個々のパケット毎
に配送が遅れているのかあるいは進んでいるのかを知る
ことができる。
According to the above configuration, it is possible to differentiate processing according to the attribute of information without terminating an upper layer, to efficiently operate network resources, and to make each router device individually It is possible to know whether the delivery is delayed or advanced for each packet.

【0022】また、請求項4記載の発明では、インター
ネットプロトコルバージョン6仕様における通信パケッ
トの中継点オプションヘッダ内に通信パケットの発信時
刻及び送達希望時刻を格納して作成した通信パケットを
用いることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, a communication packet prepared by storing a transmission time and a desired delivery time of a communication packet in a relay point option header of the communication packet in the Internet Protocol version 6 specification is used. And

【0023】前記構成によれば、既存のIPv6のパケ
ットフォーマットを変更することなく、通信パケットに
時間軸情報を付与することができる。
According to the above configuration, time axis information can be added to a communication packet without changing the existing IPv6 packet format.

【0024】また、請求項5記載の発明では、処理能力
以上の通信パケットにより輻輳が発生した場合、優先度
が低い通信パケットをルータ装置内の記憶装置に一時的
に退避させ、送達希望時刻が近づいて退避中の通信パケ
ットの優先度が上がった場合、あるいは輻輳が収まった
場合に、記憶装置から通信パケットを読み出して経路制
御を再開させることを特徴とする。
According to the fifth aspect of the present invention, when congestion occurs due to a communication packet having a processing capacity or more, a communication packet having a low priority is temporarily evacuated to a storage device in the router device, and the desired delivery time is set. When the priority of a communication packet that is approaching and being evacuated rises, or when congestion has subsided, the communication packet is read from the storage device and the route control is restarted.

【0025】前記構成によれば、トラヒック輻輳時にお
けるパケットの破棄を軽減することが可能となる。
According to the above configuration, it is possible to reduce the discarding of packets at the time of traffic congestion.

【0026】また、請求項6記載の発明では、通信パケ
ットを送達希望時刻までの残り時間の単位別に待ち合わ
させ、該単位毎に異なる確率で転送処理する場合、待ち
合わせ中に送達希望時刻までの残り時間の単位が変化し
た時は待ち合わせの単位を変更することを特徴とする。
In the invention according to claim 6, the communication packets are queued for each unit of the remaining time until the desired delivery time, and when the transfer processing is performed at a different probability for each unit, the communication packet is delayed until the desired delivery time during the waiting. When the unit of the remaining time changes, the unit of the waiting time is changed.

【0027】前記構成によれば、送達希望時刻までの残
り時間に対応した適切な転送処理が可能となる。
According to the above configuration, an appropriate transfer process corresponding to the remaining time until the desired delivery time can be performed.

【0028】また、請求項7記載の発明では、通信パケ
ットを送達希望時刻までの残り時間の単位別に待ち合わ
させ、該単位毎に異なる確率で転送処理する場合、前記
単位毎の転送確率を、該単位毎の待ち合わせ中のパケッ
ト数に応じて変更することを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 7, when the communication packet is made to wait for each unit of the remaining time until the desired delivery time, and the transfer processing is performed with a different probability for each unit, the transfer probability for each unit is calculated as follows: It is characterized by changing according to the number of waiting packets for each unit.

【0029】前記構成によれば、送達希望時刻までの残
り時間に応じた待ち合わせ中のパケット数の極端な差を
なくすことができる。
According to the above configuration, it is possible to eliminate an extreme difference in the number of waiting packets according to the remaining time until the desired delivery time.

【0030】また、請求項8記載の発明では、インター
ネットプロトコルバージョン6仕様における通信パケッ
トの中継点オプションヘッダ内に、迂回した際の迂回元
のルータ装置のID、送達希望時刻とは無関係な優先
度、送達希望時刻を越えた場合の扱いを格納して作成し
た通信パケットを用いることを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 8, in the relay point option header of the communication packet in the Internet Protocol version 6 specification, the priority of the router device at the time of detour and the priority independent of the desired delivery time are set. In addition, a communication packet created by storing the handling when the desired delivery time is exceeded is used.

【0031】前記構成によれば、経路の変更が可能とな
り、また、通信パケットを待ち合わせなしで最優先で処
理したり、また、送達希望時刻を越えた通信パケットを
そのまま待ち合わせさせたり、廃棄したりを指示でき
る。
According to the above configuration, it is possible to change the route, to process the communication packet with the highest priority without waiting, to wait for the communication packet beyond the desired delivery time as it is, or to discard it. Can be indicated.

【0032】また、請求項9記載の発明では、ルータ装
置内の記憶装置の使用量及び空き容量、リンクの使用状
況、リンク上の隣接するルータの数、隣接するルータま
での往復にかかる時間等の情報を格納したパケットを隣
接するルータ装置間で交換し、前記情報に基づいて隣接
するルータ装置までのメトリック値を求め、該求めたメ
トリック値を用いてルータ装置から宛先までのメトリッ
ク値を動的に変更することを特徴とする。
According to the ninth aspect of the present invention, the usage and free space of the storage device in the router device, the use status of the link, the number of adjacent routers on the link, the time required for a round trip to the adjacent router, and the like. Is exchanged between adjacent routers, a metric value to the adjacent router is obtained based on the information, and a metric value from the router to the destination is moved using the obtained metric value. Characteristically changed.

【0033】前記構成によれば、ネットワークが込み合
うような状況においても適応的なルーティングが可能と
なり、送達希望時刻を満たすパケットが著しく減少する
ことを防止できる。
According to the above configuration, it is possible to perform adaptive routing even in a situation where the network is crowded, and it is possible to prevent the number of packets satisfying the desired delivery time from being significantly reduced.

【0034】そして、これらの優先経路制御方法は、複
数の入力ポート及び複数の出力ポートと、複数の入力ポ
ート及び複数の出力ポート間を任意に切替接続可能な空
間スイッチと、入力ポートから入力された通信パケット
をその宛先アドレスに対応する出力ポートへ送出するよ
う空間スイッチを制御する経路制御部とを有するルータ
装置において、複数の通信パケットの順序を任意に入れ
替え可能な時間スイッチと、複数の通信パケットの順序
が各通信パケットに付与された送達希望時刻に対応する
順序となるよう時間スイッチを制御する優先制御部とを
設けたルータ装置、通信パケットの送信元アドレス及び
宛先アドレスより求められる送受信者間のメトリック
値、または通信パケットの発信時刻及び送達希望時刻よ
り求められる送達希望時刻までの残り時間、あるいはメ
トリック値と送達希望時刻までの残り時間とから求めら
れる値、もしくはこれらの組み合わせ、をパラメータと
して通信料金を決定する手段を備えた請求項10記載の
ルータ装置、自装置のアドレス及び通信パケットの宛先
アドレスより求められる自装置から宛先までのメトリッ
ク値、または現在時刻及び送達希望時刻より求められる
送達希望時刻までの残り時間、あるいはメトリック値と
送達希望時刻までの残り時間とから求められる値、もし
くはこれらの組み合わせ、をパラメータとしてパケット
処理の優先順位を決定し、時間スイッチを制御する優先
制御部を備えた請求項10記載のルータ装置、インター
ネットプロトコルバージョン6仕様における通信パケッ
トの中継点オプションヘッダ内に格納された通信パケッ
トの発信時刻及び送達希望時刻を用いる優先制御部を備
えた請求項10乃至12いずれか記載のルータ装置、通
信パケットを一時的に記憶する記憶装置と、処理能力以
上の通信パケットが入力されて輻輳が発生した場合、優
先度が低い通信パケットを記憶装置に一時的に退避さ
せ、送達希望時刻が近づいて退避中の通信パケットの優
先度が上がった場合、あるいは輻輳が収まった場合に、
記憶装置から通信パケットを読み出して優先経路制御を
再開させる制御手段とを備えた請求項10乃至13いず
れか記載のルータ装置、送達希望時刻までの残り時間の
単位別に分割された時間スイッチと、待ち合わせ中に送
達希望時刻までの残り時間の単位が変化した一の時間ス
イッチ内の通信パケットを、該変化後の単位に対応する
時間スイッチへ移す手段とを備えた請求項10乃至14
いずれか記載のルータ装置、送達希望時刻までの残り時
間の単位別に分割された時間スイッチと、前記単位毎の
時間スイッチにおける通信パケットの取り出し確率を、
該単位毎の時間スイッチにおける待ち合わせ中のパケッ
ト数に応じて変更する手段とを備えた請求項10乃至1
5いずれか記載のルータ装置、インターネットプロトコ
ルバージョン6仕様における通信パケットの中継点オプ
ションヘッダ内に格納された迂回した際の迂回元のルー
タ装置のID、送達希望時刻とは無関係な優先度、送達
希望時刻を越えた場合の扱いを用いる優先制御部を備え
た請求項10乃至16いずれか記載のルータ装置、ルー
タ装置内の記憶装置の使用量及び空き容量、リンクの使
用状況、リンク上の隣接するルータの数、隣接するルー
タまでの往復にかかる時間等の情報を格納したパケット
を作成し、隣接するルータ装置間で交換する手段と、前
記パケット内の情報に基づいて隣接するルータ装置まで
のメトリック値を計算する手段と、前記求めたメトリッ
ク値を用いてルータ装置から宛先までのメトリック値を
動的に変更する手段とを備えた請求項10乃至17いず
れか記載のルータ装置、によって実現される。
In these priority route control methods, a plurality of input ports and a plurality of output ports, a space switch capable of arbitrarily switching connection between a plurality of input ports and a plurality of output ports, and an input from an input port are provided. A time switch capable of arbitrarily changing the order of a plurality of communication packets, a plurality of communication switches, and a path control unit for controlling a spatial switch so as to transmit the communication packet to an output port corresponding to the destination address. A router device provided with a priority control unit for controlling a time switch so that the order of the packets corresponds to the desired delivery time assigned to each communication packet, a sender and a receiver determined from a source address and a destination address of the communication packet Metric value, or the transmission request obtained from the transmission time and the desired transmission time of the communication packet. 11. The router device according to claim 10, further comprising means for determining a communication fee using a remaining time up to a time, a value obtained from a metric value and a remaining time until a desired delivery time, or a combination thereof as a parameter. Metric value from its own device to the destination obtained from the address of the communication packet and the destination address of the communication packet, or the remaining time until the desired delivery time obtained from the current time and the desired delivery time, or the metric value and the remaining time until the desired delivery time. 11. The router device according to claim 10, further comprising a priority control unit that determines a priority of packet processing using a value obtained from the above or a combination thereof as a parameter and controls a time switch. Stored in the relay point option header 13. The router device according to claim 10, further comprising a priority control unit that uses a transmission time and a desired delivery time of the communication packet, a storage device for temporarily storing the communication packet, and a communication device having a processing capacity or more. When congestion occurs due to input, communication packets with low priority are temporarily evacuated to the storage device, and when the desired delivery time approaches, the priority of the evacuated communication packet increases, or when congestion stops. To
14. The router device according to claim 10, further comprising control means for reading a communication packet from a storage device and restarting priority route control, a time switch divided for each unit of remaining time until a desired delivery time, and a queuing. Means for transferring a communication packet in one time switch in which the unit of the remaining time until the desired delivery time has changed to a time switch corresponding to the unit after the change.
Any one of the router devices, the time switch divided by the unit of the remaining time until the desired delivery time, and the extraction probability of the communication packet in the time switch of each unit,
And means for changing the number of packets waiting in the time switch for each unit.
5. The router device described in any one of 5 above, the ID of the detour source router device stored in the relay point option header of the communication packet in the Internet Protocol version 6 specification, the priority unrelated to the desired delivery time, and the desired delivery 17. The router device according to claim 10, further comprising a priority control unit that uses handling when the time is exceeded, the usage amount and free space of the storage device in the router device, the usage status of the link, and the adjacent status on the link. A means for creating a packet storing information such as the number of routers and the time required for a round trip to an adjacent router, and exchanging between adjacent routers, and a metric to the adjacent router based on the information in the packet. Means for calculating the value, and means for dynamically changing the metric value from the router device to the destination using the obtained metric value. DOO router device according to any one claims 10 to 17 including a is realized by.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の優先経路制御方法
及びルータ装置の実施の形態について、図面を参照して
詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a preferred route control method and a router according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0036】図2は本発明の優先経路制御方法を用いた
ルータ装置の基本構成を示すもので、図中、21は複数
の入力ポート、22はスイッチ部、23は複数の出力ポ
ート、24は経路制御部、25は優先制御部、26は通
信パケットである。
FIG. 2 shows a basic configuration of a router device using the priority route control method of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a plurality of input ports, 22 denotes a switch unit, 23 denotes a plurality of output ports, and 24 denotes a plurality of output ports. A route control unit, 25 is a priority control unit, and 26 is a communication packet.

【0037】スイッチ部22は、複数の入力ポート21
と複数の出力ポート23との間を自在に接続できる空間
スイッチ27と、本ルータ装置に入力される通信パケッ
トの出力順を並べ替え可能な時間スイッチ28とからな
り、空間スイッチ27は経路制御部24により制御さ
れ、時間スイッチ28は優先制御部25により制御され
る。
The switch unit 22 includes a plurality of input ports 21
And a plurality of output ports 23, and a time switch 28 capable of rearranging the output order of communication packets input to the router device. The space switch 27 is a path control unit. 24, and the time switch 28 is controlled by the priority control unit 25.

【0038】本ルータ装置に入力される通信パケット2
6には、IPアドレスのようなネットワーク層の宛先ア
ドレス26aの他、通信パケットの相手先の「送達希望
時刻26b」が含まれる。図1に示したような空間スイ
ッチのみからなる従来のルータ装置とは異なり、スイッ
チ部22を空間スイッチ27及び時間スイッチ28で構
成し、宛先を示すネットワーク層アドレス(IPアドレ
ス)26aに基づいた経路制御(空間スイッチの切り替
え)に加え、新たに「送達希望時刻26b」に基づいて
通信パケットの送出順を優先制御することにより、ネッ
トワークリソースを有効利用できる。
Communication packet 2 input to the router device
6 includes the “desired delivery time 26b” of the destination of the communication packet in addition to the destination address 26a of the network layer such as the IP address. Unlike a conventional router device including only a space switch as shown in FIG. 1, the switch unit 22 is configured by a space switch 27 and a time switch 28, and a route based on a network layer address (IP address) 26a indicating a destination. In addition to the control (switching of the space switch), the priority of the transmission order of the communication packets is newly controlled based on the "desired delivery time 26b", so that the network resources can be effectively used.

【0039】なお、本発明でいう「送達希望時刻」と
は、唯一の時点を示す時刻である場合とともに、ある時
間幅を持つ場合(時間幅の指定方法としては、送達希望
の開始時刻及び最終時刻を指定する、開始時刻または最
終時刻と時間(予め取り決めておくことにより省略も
可)を指定する等)も含むものとする。
Note that the "desired delivery time" in the present invention refers to a time indicating only one point in time and a case having a certain time width (as a method of specifying the time width, the start time and the last It is also assumed that a time is specified, and a start time or an end time and a time (which can be omitted by arranging in advance, etc.) are also included.

【0040】以上が、請求項1及び10記載の発明につ
いての説明である。
The preceding is an explanation of the first and tenth aspects of the present invention.

【0041】次に「送達希望時刻」に基づく通信パケッ
トの優先制御の原理を図3により説明する。
Next, the principle of priority control of communication packets based on the "desired delivery time" will be described with reference to FIG.

【0042】図3では情報の伝達を時間軸及び空間軸か
らなる2次元空間上の移動と捉えて表現しており、該2
次元空間の情報伝達ベクトルとして示している。即ち通
信、情報の伝達とは、図3のような2次元空間上のある
位置ベクトルから位置ベクトルへの空間ベクトルとして
表現できる。
In FIG. 3, the transmission of information is expressed as a movement in a two-dimensional space composed of a time axis and a space axis.
It is shown as an information transfer vector in a dimensional space. That is, communication and information transmission can be expressed as a space vector from a certain position vector to a position vector in a two-dimensional space as shown in FIG.

【0043】この時、時間軸要素は時刻であり、時刻自
身を時間軸上のアドレスとして用いることができる。一
方、空間軸要素はIPアドレス等のネットワーク層のア
ドレスであり、IPバージョン4(以下、「IPv4」
と記す。)ならば32ビットの一次元空間であり、IP
バージョン6(以下、「IPv6」と記す。)ならば1
28ビットの一次元空間である。
At this time, the time axis element is time, and the time itself can be used as an address on the time axis. On the other hand, the space axis element is a network layer address such as an IP address, and is an IP version 4 (hereinafter, “IPv4”).
It is written. ) Is a 32-bit one-dimensional space.
1 for version 6 (hereinafter referred to as “IPv6”)
It is a 28-bit one-dimensional space.

【0044】時刻が線形空間であるのに対し、IPアド
レス空間は線形空間でないため、IPアドレス間の距離
としてルータ装置間のメトリック値を用いる。
Since the time is a linear space and the IP address space is not a linear space, a metric value between routers is used as a distance between IP addresses.

【0045】本発明では、情報の伝達を上記の時刻−ネ
ットワーク層アドレスによる2次元空間上の空間ベクト
ルとして表現し、ベクトルの時間軸成分、空間軸成分、
大きさ、偏角といった各要素により、通信パケットが運
ぶ情報属性を分類し、ルータ装置内における処理の優先
度等の差別化を図るようになしている。
In the present invention, the transmission of information is represented as a space vector in a two-dimensional space by the time-network layer address, and the time axis component, the space axis component,
Information attributes carried by a communication packet are classified according to factors such as size and declination to differentiate the processing priority and the like in the router device.

【0046】図4は情報伝達の空間ベクトルの要素を示
すものである。情報伝達の空間ベクトルzにおける始点
=情報の出発点の時間軸成分は発信時刻ts、空間軸成
分は送信元ネットワーク層アドレスssである。また、
情報伝達の空間ベクトルにおける終点=情報の到着(希
望)点の時間軸成分は情報の送達希望時刻(送達期限)
d、空間軸成分は送達先ネットワークアドレスsdであ
る。
FIG. 4 shows elements of a space vector for information transmission. The time axis component of the start point of the information transmission space vector z = the information start point is the transmission time t s , and the space axis component is the source network layer address s s . Also,
The end point in the space vector of information transmission = the time axis component of the arrival (desired) point of information is the desired information delivery time (delivery time limit)
t d , the spatial axis component is the destination network address s d .

【0047】空間軸上の移動距離|sd−ss|はルータ
装置間メトリック値を基準にしたエンド−エンドのパケ
ットの移動距離であり、時間軸上の移動距離|td−ts
|はパケット発信時に要求された送達希望時刻までの残
り(余裕)時間である。
The moving distance | s d -s s | on the spatial axis is the moving distance of the end-to-end packet based on the metric value between the routers, and the moving distance | t d -t s on the time axis.
| Is the remaining (margin) time until the desired delivery time requested at the time of packet transmission.

【0048】これらに加え、情報伝達の大きさ |z|={(td−ts2+(sd−ss21/2 は情報伝達のエンド−エンドでの時空間上の移動距離を
表し、偏角 Θz=arctan{|sd−ss|/|td−ts|} は単位時間当たりの空間軸上の移動距離に対応してい
る。
In addition to these, the magnitude of information transmission | z | = {(t d −t s ) 2 + (s d −s s ) 2 } 1/2 is the time-space in the end-to-end information transmission. represents the moving distance of the deflection angle Θ z = arctan {| s d -s s | / | t d -t s |} corresponds to the moving distance on the spatial axis per unit time.

【0049】時空間上の移動距離が等しい場合でも、偏
角Θzが大きい情報伝達は単位時間当たりより遠くへ伝
達される必要があり、偏角Θzは通信コストあるいは通
信料金の算出パラメータとして利用できる。また、偏角
Θzの値が同一であっても、時空間上の移動距離|z|
が大きければ、通過するルータ装置数や伝送距離が大き
いことを意味するため、|z|も通信コストあるいは通
信料金の算出パラメータとして利用できる。
[0049] Even when the moving distance of the space-time are equal, argument theta z is greater signaling needs to be transmitted farther than per unit time, argument theta z as calculated parameters of the communication cost or communication fee Available. Even the value of argument theta z are the same, the moving distance of the space-time | z |
Is large, it means that the number of passing router devices and the transmission distance are large, and | z | can also be used as a calculation parameter of the communication cost or communication fee.

【0050】これまでのデータリンクの伝送帯域や距離
のみによる料金算出に代わり、空間軸の移動距離|sd
−ss|、時間軸の移動距離|td−ts|や、時空間上
のベクトルの大きさ|z|、偏角Θzといった個々のパ
ラメータ、あるいはそれらの組み合わせによってパケッ
ト毎のより細かな課金が行えるようになる。
Instead of calculating the fee based only on the transmission band and distance of the data link, the moving distance of the spatial axis | s d
-S s | t d -t s | | and the magnitude of the vector on the space-time |, the moving distance of the time axis z |, declination theta z such individual parameters or finer for each packet by a combination thereof, It will be possible to make a great charge.

【0051】以上が、請求項2及び11記載の発明につ
いての説明である。
The preceding is an explanation of the second and eleventh aspects of the present invention.

【0052】また、図4中のyは通信途中のルータ装置
における情報伝達の空間ベクトルを表している。この
時、ベクトルの始点の時間軸成分はルータ装置内に情報
が存在する時の現在時刻tcを表し、空間軸成分はルー
タ装置のネットワーク層アドレスscを表す。従って、
yは通信途上のルータ装置から最終目的地までの情報伝
達の空間ベクトルである。
Also, y in FIG. 4 represents a space vector of information transmission in the router device during communication. At this time, the time axis component of the starting point of the vector represents the current time t c at which there is information in the router device, the spatial-axis component represents the network layer address s c of the router device. Therefore,
y is a space vector for information transmission from the router device in communication to the final destination.

【0053】|sd−sc|はルータ間メトリック値を元
にした当該ルータ装置から相手先アドレスまでの残りの
距離を表し、|td−tc|は現時点での送達期限までの
残り(余裕)時間を表す。また、ベクトルの大きさ |y|={(td−tc2+(sd−sc21/2 は通信パケットを処理する現在のルータ装置から最終到
達点まで、時空間上でどれだけ移動距離が残っているか
を表しており、偏角 Θy=arctan{|sd−sc|/|td−tc|} は送達希望時刻tdまでに情報を伝達し終わるために、
今後、単位時間当たり空間軸上を移動しなければならな
い距離を表している。
| S d -s c | represents the remaining distance from the router device to the destination address based on the inter-router metric value, and | t d -t c | represents the remaining time until the current delivery deadline. (Margin) Indicates time. Further, the magnitude of the vector | y | = {(t d −t c ) 2 + (s d −s c ) 2 } 1/2 is space-time from the current router device for processing the communication packet to the final destination. represents whether the remaining how moving distance above deflection angle Θ y = arctan {| s d -s c | / | t d -t c |} is transmitted information before delivery desired time t d To end
It represents the distance that must be moved on the spatial axis per unit time in the future.

【0054】これら情報伝達ベクトルの各成分|sd
c|、|td−tc|、|y|、Θyのいずれか、あるい
はこれらを組み合わせたものをパラメータとしてルータ
装置はパケットルーティング処理の優先度を決定する。
Each component | s d − of these information transfer vectors
The router device determines the priority of the packet routing process using any one of s c |, | t d −t c |, | y |, Θ y , or a combination thereof as a parameter.

【0055】次に、|y|やΘyによるルータ装置内の
優先処理について、図3及び図4を参照して説明する。
図3ではリアルタイムデータ転送とファイルデータ転送
という2つの種類の異なる情報伝達を空間ベクトルとし
て表現している。リアルタイム転送では短時間のエンド
−エンド情報伝達が要求されるため、ファイルデータ転
送と比較してベクトルの偏角Θが大きい。
Next, | y | About and theta y priority processing in the router apparatus according will be described with reference to FIGS.
In FIG. 3, two types of different information transmissions, that is, real-time data transfer and file data transfer, are expressed as space vectors. Since real-time transfer requires short-term end-to-end information transmission, the argument ベ ク ト ル of the vector is larger than that of file data transfer.

【0056】途中のルータ装置では、偏角Θyの大きな
リアルタイムデータと偏角Θyの小さなファイルデータ
のいずれも処理しなければならない場合、偏角Θyの値
により処理の優先度を決定するのであれば、ファイルデ
ータをルータ装置内に蓄積し、待ち合わせを行うことで
優先度の高いリアルタイムデータを先に処理・送出する
ことが可能となる。
[0056] In the middle of the router device, when none as large real-time data of the deflection angle theta y small file data argument theta y must be processed to determine the priority of processing the value of the argument theta y In this case, the file data is stored in the router device, and by performing the queuing, it is possible to process and send high-priority real-time data first.

【0057】このように従来のルータ装置とは異なり、
現在時刻と送達希望時刻の差異や空間軸上の残りの距離
から上位レイヤの終端をすることなく、情報の属性に応
じて処理の差別化を図ることが可能となり、ネットワー
クリソースを効率的に運用できる。
As described above, unlike the conventional router device,
The difference between the current time and the desired delivery time and the remaining distance on the spatial axis without having to terminate the upper layer enables processing to be differentiated according to information attributes, and efficient use of network resources it can.

【0058】以上が、請求項3及び12記載の発明につ
いての説明である。
The preceding is an explanation of the third and twelfth aspects of the present invention.

【0059】また、送達希望時刻は、ルータ装置内での
廃棄メカニズムの目安として捉えることもできる。例え
ば、ルータ装置内で、送達希望時刻を過ぎたパケットに
ついてはこれを受信先へ送達しても意味の無い情報であ
ると判断できるため(リアルタイムで再生されるストリ
ームデータ等)、輻輳状態に至らなくともルータ装置内
で積極的に廃棄することができる(ルータ装置における
現在時刻tc>送達希望時刻tdの場合)。
The desired delivery time can also be regarded as a measure of a discarding mechanism in the router device. For example, in the router device, it is possible to determine that a packet after the desired delivery time is meaningless information even if it is delivered to the destination (stream data reproduced in real time, etc.). If not, it can be actively discarded in the router device (when the current time t c in the router device> the desired delivery time t d ).

【0060】また、偏角Θは現在時刻tcの関数である
ため、初期値Θzとルータ装置内での現在値Θyを比較す
ることで、通信パケットの送達が予定より遅れている
か、進んでいるかを判断することができ、これをルータ
装置内での処理の優先度に反映させることも可能とな
る。
Since the argument Θ is a function of the current time t c , by comparing the initial value Θ z with the current value Θ y in the router device, it is determined whether the delivery of the communication packet is behind schedule. It is possible to determine whether the process is proceeding, and this can be reflected in the priority of the processing in the router device.

【0061】以上が、請求項3及び8記載の発明につい
ての補足説明である。
The above is a supplementary explanation of the third and eighth aspects of the present invention.

【0062】図5はIPv6における時間軸情報の格納
例を示すものである。空間軸成分、即ち送信元IPアド
レスss及び宛先のIPアドレスsdはIPv6ヘッダと
してそれぞれ128bitで表現されている。時間軸成
分、即ち発信時刻tsと、送達希望時刻tdはIPv6ヘ
ッダの後に続く中継点オプションヘッダを用いて、これ
らをそれぞれ32bitで表現し、格納する。
FIG. 5 shows an example of storing time axis information in IPv6. The spatial axis components, that is, the source IP address s s and the destination IP address s d are each represented by 128 bits as an IPv6 header. The time axis components, that is, the transmission time t s and the desired delivery time t d, are represented and stored in 32 bits, respectively, using a relay point option header following the IPv6 header.

【0063】IPv6におけるヘッダ処理の優先度は、
IPv6ヘッダ>中継点オプションヘッダ(hop−b
y−hop options header)>終点オ
プションヘッダ(destination optio
ns header)>経路制御ヘッダ(routin
g header)>断片ヘッダ(fragmenth
eader)>認証ヘッダ(authenticati
on header)>暗号ペイロード(encaps
ulating security payload)
>終点オプションヘッダ>上位層ヘッダ(TCPあるい
はUDP等)であり、中継点オプションヘッダは、オプ
ションヘッダとしては最も高い優先度で処理される。
The priority of header processing in IPv6 is as follows:
IPv6 header> relay point option header (hop-b
y-hop options header> Destination option header
ns header)> Routing header (routin)
g header)> fragment header (fragmenth)
header)> authentication header (authenticati)
on header)> Encrypted payload (encaps)
updating security payload)
> End point option header> Upper layer header (TCP or UDP, etc.), and the relay point option header is processed with the highest priority as an option header.

【0064】この時、先頭のIPv6ヘッダ内の次ヘッ
ダ番号には中継点オプションヘッダ(HBH)を表現す
る「0」が入る。発信時刻、送達希望時刻を格納する中
継点オプションヘッダの次ヘッダ番号には次に続くヘッ
ダが例えば、TCPヘッダであれば「6」という値が格
納される。
At this time, “0” representing the relay point option header (HBH) is entered in the next header number in the head IPv6 header. In the next header number of the relay point option header storing the transmission time and the desired delivery time, for example, if the next header is a TCP header, a value of "6" is stored.

【0065】拡張ヘッダ長は当該中継点オプションヘッ
ダ長(128ビット)を8バイト単位(64ビット)で
表現して−1した値、即ち「1」が入る。
As the extension header length, a value obtained by expressing the relay point option header length (128 bits) in 8-byte units (64 bits) and minus 1, that is, "1" is entered.

【0066】オプション番号は8ビットの識別子であ
り、上位2ビットでルータ装置がオプションを認識でき
なかった場合の動作を示し、次の1ビットでオプション
が配送経路上で変更可能かどうかを表し、下位5ビット
はオプションの内容を示すオプション番号部分となる。
本ルータ装置で用いるIPv6ヘッダの場合、動作は
「00」(認識できない場合は続み飛ばすという意)、
経路上変更可能ビットは「OFF」、オプション番号部
分については、IANA(Internet Assi
gned Numbers Authority)に登
録することによってRFCに記述される新しい番号を入
れる。オプションデータ長は当該オプションデータ長を
バイト表現したもので「12」が入る。
The option number is an 8-bit identifier. The upper two bits indicate an operation when the router device cannot recognize the option, and the next one bit indicates whether the option can be changed on the delivery route. The lower 5 bits are an option number portion indicating the content of the option.
In the case of the IPv6 header used in this router device, the operation is “00” (meaning that if it cannot be recognized, it will be skipped),
The path changeable bit is “OFF”, and the option number part is IANA (Internet Assist).
Enter the new number that is described in the RFC by registering with the Gned Numbers Authority. The option data length is a byte representation of the option data length, and contains "12".

【0067】その後には発信時刻ts及び送達希望時刻
dが、情報伝達ベクトルの始点及び終点アドレスとし
て32ビットずつ格納される。中継点オプションヘッダ
の最後の4バイトは時刻情報の単位等の付加情報の格納
用として予約するが、時刻情報の単位をミリ秒(m
s)、秒(s)、時間(hour)のように3段階で荒
く表現する場合はIPv6ヘッダの優先度(4ビット)
を利用して時刻情報の単位を表して(格納して)も良
い。
Thereafter, the transmission time t s and the desired delivery time t d are stored as 32-bit addresses as the start and end addresses of the information transfer vector. The last four bytes of the relay point option header are reserved for storing additional information such as the unit of time information, but the unit of time information is milliseconds (m
s), seconds (s), time (hour), when expressed roughly in three stages, priority of IPv6 header (4 bits)
May be used to represent (store) the unit of the time information.

【0068】以上が、請求項4及び13記載の発明につ
いての説明である。
The preceding is an explanation of the fourth and thirteenth aspects of the present invention.

【0069】IPv6の中継点オプションヘッダを用い
ることで既存のIPv6のパケットフォーマットを変更
せずに時間軸成分を運ぶことができ、従来の時間軸成分
を情報として持たない既存のパケットと同等に処理する
ことも可能となる。
By using the IPv6 relay point option header, it is possible to carry the time axis component without changing the existing IPv6 packet format, and process the packet in the same manner as a conventional packet having no time axis component as information. It is also possible to do.

【0070】また、パケットに格納される発信時刻や送
達希望時刻は、例えばMPEGファイルのような等時性
(アイソクロナス性)情報を運ぶ際の再生タイミングを
表現していると言える(MPEGのTSフレームのよう
な)。即ち、通信パケットに添付されている送達希望時
刻は受信先でアイソクロナスデータを再生するタイムス
タンプとして利用できるため、ネットワークは遅延の揺
らぎを抑えるといったアイソクロナス性保証のための転
送メカニズムを実装する必要がなくなる。
Further, it can be said that the transmission time and the desired delivery time stored in the packet express the reproduction timing when carrying isochronous (isochronous) information such as an MPEG file (MPEG TS frame). like). In other words, since the desired delivery time attached to the communication packet can be used as a time stamp for reproducing the isochronous data at the destination, the network does not need to implement a transfer mechanism for isochronous assurance such as suppressing delay fluctuation. .

【0071】さらに、送達希望時刻は通信パケットの絶
対的なシーケンス番号とみなすことも可能であり、元情
報を再構成することが可能であるため、ネットワークは
通信パケット到着の順序性を保証する必要がなくなり、
ルータ装置はより簡便な転送メカニズムを実装できる。
Furthermore, the desired delivery time can be regarded as the absolute sequence number of the communication packet, and the original information can be reconstructed. Therefore, the network must guarantee the order of arrival of the communication packet. Disappears,
The router device can implement a simpler transfer mechanism.

【0072】以上が、請求項4及び13記載の発明につ
いての補足説明である。
The above is a supplementary explanation of the fourth and thirteenth aspects of the present invention.

【0073】次に、本発明のルータ装置の具体例につい
て説明する。
Next, a specific example of the router device of the present invention will be described.

【0074】図6はルータ装置の全体構成を示すもの
で、同図(a)は全体斜視図、同図(b)は配線図である。図
中、31A,31B,31C,31Dは全二重通信路を
有しかつ図2で述べた経路制御部、優先制御部及び時間
スイッチを構成する入出力部、32はディスクアレイ用
コンピュータ(PC)、33は入出力部31A〜31D
及びディスクアレイ用PC32間を空間的にスイッチン
グするスイッチ(SW)部、34は制御用コンピュータ
(PC)、35はこれらを接続する専用バックプレー
ン、36はディスクアレイである。
FIG. 6 shows the overall configuration of the router device. FIG. 6A is an overall perspective view, and FIG. 6B is a wiring diagram. In the figure, 31A, 31B, 31C and 31D have a full-duplex communication path and the input / output section constituting the path control section, priority control section and time switch described in FIG. 2, and 32 is a disk array computer (PC ) And 33 are input / output units 31A to 31D.
And a switch (SW) unit for spatially switching between the disk array PCs 32; 34, a control computer (PC); 35, a dedicated backplane for connecting them; and 36, a disk array.

【0075】制御用PC34には他のルータ装置との間
でリンクステート情報をやり取りするルーティングプロ
トコルが実装され、ルータ装置間の空間軸上の距離を測
定する如くなっている。
The control PC 34 is equipped with a routing protocol for exchanging link state information with another router device, and measures the distance on the spatial axis between the router devices.

【0076】前述した入出力部31A〜31Dは全て同
一構成であり、図7にその詳細構成の一例、ここではネ
ットワークとのデータのやりとりを光信号で行うように
なした場合の例を示す。図中、311aは光入力部(O
pt in)、311bは光出力部(Opt ou
t)、312はシリアル・パラレル変換器(S/P)、
313はデータリンク層終端部、314はFPGA(F
ield Programmable Gate ar
ray)、315は信号処理プロセッサ(DSP)、3
16a,316b,316cはシンクロナスSRAM
(SSRAM)等からなる高速メモリ、317は連想メ
モリ(Content Addressable Me
mory:CAM)、318はシンクロナス(syn
c.)FIFOメモリ、319はインタフェース部(I
/F)である。
The input / output sections 31A to 31D have the same configuration, and FIG. 7 shows an example of the detailed configuration, here, an example in which data exchange with a network is performed by an optical signal. In the figure, 311a is an optical input unit (O
pt in), 311b is an optical output unit (Opt out)
t), 312 is a serial / parallel converter (S / P),
313 is a data link layer termination unit, and 314 is an FPGA (F
field Programmable Gate ar
ray), 315 is a signal processor (DSP), 3
16a, 316b, 316c are synchronous SRAMs
(SSRAM) or the like, and 317 is a content addressable memory (Content Addressable Me).
memory: CAM), 318 is synchronous (syn)
c. ) FIFO memory, 319 is an interface unit (I
/ F).

【0077】以下、入出力部が前述した経路制御部、優
先制御部及び時間スイッチを構成するようすをその動作
概要とともに説明する。
Hereinafter, a description will be given of how the input / output section constitutes the above-described path control section, priority control section, and time switch, together with an outline of the operation thereof.

【0078】図示しないネットワークから光ファイバを
介して届いたパケットデータは、光入力部311aで光
電変換され、S/P312でシリアル・パラレル変換さ
れた後、ギガビットイーサネット(Gigabit E
thernet)等のデータリンク層終端部313を経
てIPデータグラムとして取り出され、FPGA314
において時間軸成分の精度(単位)により振り分けられ
る。
The packet data received from an unillustrated network via an optical fiber is photoelectrically converted by an optical input unit 311a, serial-parallel-converted by an S / P 312, and then converted to a Gigabit Ethernet (Gigabit E).
The data is extracted as an IP datagram through a data link layer terminating unit 313 such as the Internet
Are sorted according to the accuracy (unit) of the time axis component.

【0079】ここで、時間軸成分の表示単位は、図5に
示したようにIPv6ヘッダの優先度あるいは時間軸成
分を格納する中継点オプションヘッダの末尾部分に格納
されている。図7の例では、時間軸成分の単位をミリ秒
(ms)、秒(s)、時間(hour)の3段階に分類
している。
Here, the display unit of the time axis component is stored at the end of the relay point option header for storing the priority of the IPv6 header or the time axis component as shown in FIG. In the example of FIG. 7, the unit of the time axis component is classified into three stages of millisecond (ms), second (s), and time (hour).

【0080】FPGA314により時間軸成分の表示単
位毎に分類されたデータはIPデータグラムのまま、ミ
リ秒(ms)用,秒(s)用,時間(hour)用の高
速メモリ316a,316b,316cへ格納される。
この時、IPデータグラムはメモリ内に順に格納され、
メモリはリングバッファとして利用される。
The data classified by the FPGA 314 for each display unit of the time axis component is a high-speed memory 316a, 316b, 316c for millisecond (ms), second (s), and time (hour) as an IP datagram. Is stored in
At this time, the IP datagram is sequentially stored in the memory,
The memory is used as a ring buffer.

【0081】一方、高速メモリ316a〜316cへ格
納されるIPデータグラムのヘッダ部(中継点オプショ
ンヘッダを含む。)は、経路計算及び情報伝達ベクトル
の偏角Θy計算用のDSP315へ渡される。
[0081] Meanwhile, the header portion of the IP datagram is stored in the fast memory 316A-316C (including relay point option header.) It is passed to the DSP315 for argument theta y calculation of the route calculation and signaling vector.

【0082】DSP315はIPヘッダの相手先アドレ
スsdから経路を計算し、当該パケットをどの方路から
送出すべきか、即ちSW部33を介して次にどの入出力
部へ送出すべきかを決定する。
[0082] DSP315 calculates a route from the destination address s d of the IP header, it should sends the packet from Donoho path, i.e. whether to be sent next to which input-output unit via the SW unit 33 decide.

【0083】この方路情報は、時間軸成分の単位、高速
メモリ316a〜316cへIPパケットを格納した際
のライトアドレス(wp)とともにCAM317へ格納
される。この時、{方路、単位、wp}を格納するCA
M317のライトアドレスはDSP315で計算された
Θyの逆数を用いる。
This route information is stored in the CAM 317 together with the write address (wp) when the IP packet is stored in the high-speed memories 316a to 316c, in units of time axis components. At this time, CA storing {direction, unit, wp}
As the write address of M317, the reciprocal of Θ y calculated by the DSP 315 is used.

【0084】CAM317は通常のメモリとは異なり、
アドレスを与えて格納されているデータへアクセスする
のではなく、検索ワードを与え、これに一致するデータ
が格納されているアドレスを知るというメモリである。
The CAM 317 is different from a normal memory.
Instead of giving an address to access stored data, the memory is provided with a search word and knows the address where the data matching the search word is stored.

【0085】例えば、CAM317に検索ワードとし
て、方路及び単位を与えることで、特定の方路及び単位
の情報だけを取り出すことができる。方路及び単位が一
致する情報が複数格納されている場合、CAM317は
格納されているデータの中から最小アドレスを返すた
め、{方路、単位、wp}を格納するCAM317のラ
イトアドレスにΘyの逆数を用いることで、特定方路行
きの特定単位の最大Θy情報、即ち最大Θyを持つIPデ
ータグラムの高速メモリ316a〜316cへの格納位
置wpを知ることができる。
For example, by giving the CAM 317 a route and a unit as a search word, only information on a specific route and unit can be extracted. When a plurality of pieces of information having the same route and unit are stored, the CAM 317 returns the minimum address from the stored data. Therefore, the write address of the CAM 317 storing {route, unit, wp} is { y }. by using the inverse of, it is possible to know the storage position wp maximum theta y information for a particular unit of a particular route maps, namely the high-speed memory 316a~316c the IP datagram having the maximum theta y.

【0086】こうして得られたwpを高速メモリ316
a〜316cのリードアドレス(rp)に用いること
で、常に特定方路行きの特定単位の最大Θyを持つIP
データグラムを高速メモリ316a〜316cから取り
出すことができる。
The thus obtained wp is stored in the high-speed memory 316.
a to 316c are used as the read addresses (rp) so that the IP having the maximum Θ y of the specific unit for the specific route is always used.
Datagrams can be retrieved from high speed memories 316a-316c.

【0087】このようにしてIPデータグラムの中から
取り出された、最大のΘyとなるIPデータグラムはI
/F319を経て、バックプレーン35を介してSW部
33へ転送される。
The IP datagram having the maximum Θ y extracted from the IP datagram in this manner is represented by I
The data is transferred to the SW unit 33 via the backplane 35 via the / F 319.

【0088】一方、SW部33からバックプレーン35
を介して到着したIPデータグラムは、I/F319を
経てSync.FIFOメモリ318で受信される。S
ync.FIFOメモリ318に格納されたIPデータ
グラムは順次、データリンク層終端部313、S/P3
12、光出力部311bへ送られ、光信号に変換されて
ネットワークへ送出される。
On the other hand, from the SW unit 33 to the back plane 35
Via the I / F 319, the IP datagram arriving via Sync. Received by FIFO memory 318. S
ync. The IP datagrams stored in the FIFO memory 318 are sequentially sent to the data link layer terminating unit 313 and the S / P3
12. The signal is transmitted to the optical output unit 311b, converted into an optical signal, and transmitted to the network.

【0089】図8は前述したスイッチ部(SW部)の詳
細構成を示すもので、同図(a)は回路構成図、同図(b)は
切替接続の説明図である。図中、331は高速クロスバ
スイッチチップで構成される5×5スイッチ構成のクロ
スバスイッチであり、その5つの入力ポート及び出力ポ
ートには4つの入出力部31A〜31Dとともに、ディ
スクアレイ用PC32が接続されている。また、332
は切替制御用のCPUであり、クロスバスイッチ331
を、タイミングを管理しつつ、同図(b)に示すような各
入出力ポートのl対1接続を全て網羅する5つのフェー
ズに切り替え制御する如くなっている。なお、フェーズ
とフェーズとの間にはガードタイムが設定されている。
FIGS. 8A and 8B show the detailed configuration of the above-described switch unit (SW unit). FIG. 8A is a circuit configuration diagram, and FIG. 8B is an explanatory diagram of switching connection. In the figure, reference numeral 331 denotes a crossbar switch having a 5 × 5 switch configuration composed of a high-speed crossbar switch chip. The five input ports and the output ports are connected to the disk array PC 32 together with the four input / output units 31A to 31D. Have been. 332
Denotes a switching control CPU, and a crossbar switch 331
Is switched to five phases covering all the one-to-one connections of each input / output port as shown in FIG. Note that a guard time is set between the phases.

【0090】ディスクアレイ用PC32は、送達希望時
刻tdが∞(無限大)に設定されているような優先度の
低いIPデータグラムを格納するための大容量の記憶装
置、ここではディスクアレイ36を制御するためのもの
である。
The disk array PC 32 is a large-capacity storage device for storing low-priority IP datagrams for which the desired transmission time t d is set to ∞ (infinity), in this case, the disk array 36. Is to control the

【0091】送達希望時刻までの余裕が大きい場合や、
送達希望時刻が無限大に設定されているような通信パケ
ットは、入出力部31A〜31DからSW部33及びP
C32を介して、一旦、ディスクアレイ36に蓄積さ
れ、然るべき時間経過を待ってPC32及びSW部33
を介して再度、入出力部へ読み出される。
When there is a large margin before the desired delivery time,
Communication packets for which the desired delivery time is set to infinity are sent from the input / output units 31A to 31D to the SW unit 33 and P
Via the C32, the data is temporarily stored in the disk array 36, and after an appropriate time has passed, the PC 32 and the SW unit 33
Is read out to the input / output unit again.

【0092】この際、送達希望時刻を無限大に設定する
ことにより、時刻を問わず送達して構わないデータであ
ることを指定できるので、ルータ装置内の記憶装置に蓄
積しながら、確実に伝達されるという情報伝達サービス
クラスを新たに定義することができる。また、トラフィ
ック輻輳時においても低優先度パケットを廃棄するので
はなく、記憶装置に待避させることができるため、パケ
ット廃棄率を改善でき、その結果、エンド−エンドの簡
便な送達確認メカニズムを持つトランスポートレイヤに
より信頼性の高いデータ転送が実現できる。
At this time, by setting the desired delivery time to infinity, it is possible to specify that the data can be delivered regardless of the time, so that the data is reliably transmitted while being stored in the storage device in the router device. A new information transmission service class can be defined. Further, even when traffic is congested, low priority packets can be saved in the storage device instead of being discarded, so that the packet discard rate can be improved. As a result, a transformer having a simple end-to-end delivery confirmation mechanism can be achieved. Reliable data transfer can be realized by the port layer.

【0093】以上の説明のうち、ディスクアレイ36に
データを退避させる点が、請求項5及び14記載の発明
と対応している。
In the above description, saving data to the disk array 36 corresponds to the fifth and fourteenth aspects of the present invention.

【0094】ところで、前述した実施の形態において、
高速メモリ316a〜316cへのパケットデータの格
納は、時間軸成分の単位(ミリ秒、秒、時間)毎に単純
に受信した順に行われ、また、高速メモリ316a〜3
16cからのパケットデータの取り出しは、方路毎及び
時間軸成分の単位毎に単純に優先度(Θy)の高い順に
行われていた。
By the way, in the above-described embodiment,
The packet data is stored in the high-speed memories 316a to 316c in the order in which they are simply received in units of time axis components (milliseconds, seconds, and time).
The extraction of the packet data from 16c is simply performed in the descending order of the priority (Θ y ) for each route and for each unit of the time axis component.

【0095】従って、ネットワークが込み合うような状
況下において、ある時間軸成分の単位、例えば時間
(h)に対応したメモリ316c内に格納されたパケッ
トデータの送達希望時刻までの残り(余裕)時間が少な
くなったりしても、他のメモリ316a,316b内の
パケットデータの転送が優先され、その結果、メモリ3
16cに格納されたパケットデータの送達希望時刻が守
られなくなる場合があり得るという問題があった。
Therefore, in a situation where the network is crowded, the remaining (margin) time until the desired delivery time of the packet data stored in the memory 316c corresponding to a unit of a certain time axis component, for example, the time (h), is Even if it decreases, the transfer of the packet data in the other memories 316a and 316b is prioritized, and as a result, the memory 3
There has been a problem that the desired delivery time of the packet data stored in 16c may not be kept.

【0096】図9は前述した点を改良した本発明のルー
タ装置の実施の形態の他の例の要部、ここでは高速メモ
リ316a〜316cに対するパケットデータの格納
(キューイング:queuing)及び取り出し制御に
かかわる部分を示すものである。
FIG. 9 shows a main part of another embodiment of the router apparatus according to the present invention, in which the above-mentioned points are improved, in which packet data is stored (queued) and taken out in high-speed memories 316a to 316c. It shows the parts involved.

【0097】本実施の形態では、各高速メモリ316a
〜316c内におけるパケットデータのキューイングを
優先度(Θy)順に行うとともに、待ち合せ等によって
送達希望時刻までの残り時間の単位(オーダ)が変化し
た場合にはキューイングするメモリそのものを変更す
る。また、パケットデータの取り出しは高速メモリ31
6a〜316c毎に優先度の高いものから行うが、各高
速メモリ316a〜316cからの取り出し(転送)確
率(割合)を、キューイングしているデータ量に応じて
変化させる。
In this embodiment, each high-speed memory 316a
Queuing the packet data priority within ~316c (Θ y) performs in order to change the memory itself to be queued if a unit of time remaining until the delivery desired time (order) is changed by such waiting. The packet data is taken out of the high-speed memory 31.
For each of the 6a to 316c, the priority (higher priority) is changed, but the fetch (transfer) probability (ratio) from each of the high-speed memories 316a to 316c is changed according to the amount of queued data.

【0098】前述した各高速メモリ316a〜316c
内におけるパケットデータの優先度順のキューイング
は、連想メモリ317から優先度順に取り出されるアド
レスによって並べ替えることにより実現され、優先度
(Θy)が高いものほど各高速メモリ316a〜316
cの先頭(出口)に近く、低いものほど後尾(入口)に
近くなるように配列される。
Each of the aforementioned high-speed memories 316a to 316c
The queuing of the packet data in the priority order is realized by rearranging the packet data by the address taken out in the priority order from the associative memory 317, and the higher the priority (Θ y ), the higher the speed of each of the high-speed memories 316a to 316.
The array is arranged so that c is closer to the head (exit) and lower is closer to the tail (entrance).

【0099】各高速メモリ316a〜316cに格納さ
れたパケットデータは、それぞれのメモリ内で優先度の
高いもの、即ちA、B、Cから取り出される。
The packet data stored in each of the high-speed memories 316a to 316c is taken out from the high-priority data, that is, A, B and C in each memory.

【0100】この際、長時間の待ち合わせ等により送達
希望時刻までの残り時間のオーダが変化してしまった場
合、例えばオーダが時間(h)のメモリ316c内のパ
ケットCの送達希望時刻までの残り時間が59分59秒
以下になった場合、オーダ遷移制御部41によりc1の
ルートを通って速やかに秒(s)のメモリ316bの最
後尾に移る。また、同様にオーダが秒(s)のメモリ3
16b内のパケットBの送達希望時刻までの残り時間が
999ms以下になった場合、オーダ遷移制御部41に
よりb1のルートを通ってミリ秒(ms)のメモリ31
6aの最後尾に移る。これは連想メモリ317における
時間軸成分の単位のビットを書き替えることにより実現
される。
At this time, if the order of the remaining time until the desired delivery time changes due to a long waiting time or the like, for example, the order is the remaining time until the desired delivery time of the packet C in the memory 316c at the time (h). When the time becomes 59 minutes 59 seconds or less, the order transition control unit 41 promptly moves to the end of the memory 316b of the second (s) through the route of c1. Similarly, the memory 3 whose order is second (s)
When the remaining time until the desired delivery time of the packet B in the packet 16b becomes 999 ms or less, the order transition control unit 41 passes the route b1 through the route b1 to store the millisecond (ms)
Move to the end of 6a. This is realized by rewriting the bit of the unit of the time axis component in the associative memory 317.

【0101】また、各高速メモリ316a〜316cか
らのパケットデータの取り出しに関しては取り出し制御
部42によって、さらに詳細に制御される。
The extraction of the packet data from the high-speed memories 316a to 316c is controlled by the extraction control unit 42 in more detail.

【0102】即ち、取り出し制御部42は各メモリ31
6a〜316c内の格納パケットデータ数(キューの長
さ)の変動を観測しており、それによりメモリ316a
〜316c毎の取り出し確率を変化させる。但し、取り
出し確率は0<確率<lの範囲での変動とし、待ち合わ
せ及び到着パケットの全くないメモリが存在しない限
り、特定のメモリのみから取り出したり、特定のメモリ
に関して全く取り出さなかったりということはない。
That is, the take-out control unit 42
6a to 316c, the change in the number of stored packet data (queue length) is observed.
The extraction probability is changed for every 〜316c. However, the retrieval probability is assumed to be a fluctuation in the range of 0 <probability <l, and unless there is a memory having no waiting and arriving packets, there is no possibility that the retrieval is performed only from a specific memory or that no specific memory is retrieved. .

【0103】図10、図11はパケットの受信時のキュ
ーイング及びオーダ遷移制御アルゴリズムを表すフロー
チャートである。また、図12〜図14はパケット送信
時の取り出し制御アルゴリズムを表すフローチャートで
ある。
FIGS. 10 and 11 are flowcharts showing a queuing and order transition control algorithm at the time of receiving a packet. FIGS. 12 to 14 are flowcharts showing an extraction control algorithm at the time of packet transmission.

【0104】以上が、請求項6、7及び15、16記載
の発明についての説明である。
The preceding is an explanation of the sixth, seventh and fifteenth and sixteenth aspects of the present invention.

【0105】図15は図5と同様、IPv6における時
間軸情報の他の格納例を示すものである。ここで、送達
希望時刻としてtd1,td2という2種類が存在する
が、これは送達希望時刻としてtd1より後、td2よ
り前という指定を可能とするものである。即ち、図5と
同様のtdの扱いにするためにはtd1=0とすれば良
く、また、td1=td2とした場合は、ちょうどその
時刻に送達されるようにパケットの転送を行う。
FIG. 15 shows another example of storing time axis information in IPv6, as in FIG. Here, there are two types of desired delivery times, td1 and td2, which enable designation of desired delivery times after td1 and before td2. That is, td1 may be set to 0 in order to handle td as in FIG. 5, and if td1 = td2, the packet is transferred so as to be delivered at that time.

【0106】また、送信先が込み合っている場合等で迂
回を行う時、パケットループを防ぐために迂回元のルー
タIDを記述する。迂回していない場合は「0」であ
る。この変更を行うため、オプションタイプの経路上変
更可能ビットは図5と異なり、「1」となる。
When a detour is performed when the transmission destination is crowded, the router ID of the detour source is described in order to prevent a packet loop. It is "0" when not detouring. In order to perform this change, the changeable bit on the path of the option type is “1”, which is different from FIG.

【0107】さらに優先度及び時刻tdのオーダのフィ
ールドを設ける。優先度が「1」の場合、最も優先度が
高いものとして、ルータが受信したパケットはキューイ
ングを行わずに素早く次のルータへ送る。この場合、送
達希望時刻のフィールドは参照せず、従って優先度Θの
計算も行わない。「0」の場合は通常通り、送達希望時
刻のオーダ毎のキューイングを行う。
Further, a field of the priority and the order of the time td is provided. When the priority is “1”, the packet received by the router is sent to the next router quickly without performing queuing, assuming that the priority is the highest. In this case, the field of the desired delivery time is not referred to, and therefore, the calculation of the priority Θ is not performed. In the case of "0", queuing is performed for each order of the desired delivery time as usual.

【0108】また、このフィールド最後のビットを用い
て、送達希望時刻を越えたパケットの扱いを指定する。
「1」の場合は送達希望時刻を越えても捨てずに配送を
行う。「0」の場合は送達希望時刻を越えたパケットは
廃棄する。
Using the last bit of this field, the handling of a packet exceeding the desired delivery time is specified.
In the case of "1", delivery is performed without discarding even after the desired delivery time. In the case of "0", packets exceeding the desired delivery time are discarded.

【0109】以上が、請求項8及び17記載の発明につ
いての説明である。
The preceding is an explanation of the invention according to claims 8 and 17.

【0110】また、これまでの説明におけるルーティン
グプロトコルでは、固定的なメトリック値を用いてお
り、ネットワークを流れるトラフィックの変動に起因す
る、利用可能帯域の変動等による目的地までの処要時間
の変化に対して有効な対策を取り得ない。即ち、途中の
ルータが動作不能になる等、パケットが到達不能になら
ない限り、輻輳により転送効率が落ち、パケットロスが
発生し始めても、ルーティングテーブル作成時に「最短
である」とみなされた経路を採り続けるという問題が生
じる。このため、ネットワークのトラフィック状況によ
っては送達希望時刻を満たすパケットが著しく減少する
可能性がある。
In the above description, the routing protocol uses a fixed metric value, and changes in the processing time to the destination due to fluctuations in available bandwidth due to fluctuations in traffic flowing through the network. Can not take effective measures against In other words, as long as the packet cannot be reached, such as when the router in the middle becomes inoperable, the transfer efficiency is reduced due to congestion, and even if packet loss starts to occur, the route that was regarded as “shortest” when creating the routing table The problem of continuing to take it arises. For this reason, the number of packets satisfying the desired delivery time may be significantly reduced depending on the traffic situation of the network.

【0111】前述した問題は隣接するルータ装置間でネ
ットワーク状況に関する情報を交換し、メトリック値を
動的に変更可能とすることにより解決できる。
The above-mentioned problem can be solved by exchanging information on the network status between adjacent router devices and enabling the metric value to be dynamically changed.

【0112】図16はAS(Autonomous S
ystem:自律システム)内のルーティング情報の伝
播の一例として、OSPF(Open Shortes
tPath First)のLSA(Link Sta
te Advertisement)パケットにおける
隣接ルータとの交換情報の格納例である。
FIG. 16 shows an AS (Autonomous S).
Open Shortes (OSPF) is an example of propagation of routing information in a system (autonomous system).
tPath First) LSA (Link Sta)
9 is an example of storing exchange information with an adjacent router in a te Advertisement packet.

【0113】詳しい情報の交換は隣接ルータとのみ行う
ため、flooding scopeはLink Lo
calである。ここでいうCLASSはキュー(高速メ
モリ)の数と一致しており、ms,s,hの3つのキュ
ーを持つのであればCLASS=3となる。
Since detailed information is exchanged only with the adjacent router, the flooding scope is set to Link Lo.
cal. The CLASS here matches the number of queues (high-speed memory), and CLASS = 3 if there are three queues of ms, s, and h.

【0114】また、低優先度のパケットを退避させるた
め、大容量の半導体メモリ及びハードディスクをストレ
ージとして用いる場合は、その後のSTRビットを立て
る。また、if_numはルータに挿してあるインタフ
ェースの総数である(但し、コミュニケーションポート
等、管理の時にしか使用しないインタフェースは除
く。)。qlen_usedは各キュー内にキューイン
グされているパケット数であり、qlen_unuse
dは各キューの空き、即ち格納可能なパケット数を示し
ている。
When a large-capacity semiconductor memory and a hard disk are used as storage for saving low-priority packets, a subsequent STR bit is set. Also, if_num is the total number of interfaces inserted into the router (excluding communication ports and other interfaces used only during management). qlen_used is the number of packets queued in each queue, and qlen_unuse
d indicates the vacancy of each queue, that is, the number of packets that can be stored.

【0115】mbuf_used、mbuf_unus
edはそれぞれメモリバッファの使用量、空き容量をb
ytes単位で表す値である。同様にmemory_u
sed、memory_unused及びdisk_u
sed、disk−unusedもストレージに関する
使用量、空き容量をKbytes単位で表す値である。
これらのパケット数、容量は測定時の瞬間的な値ではな
く、ある時間区間毎の平均値である。
Mbuf_used, mbuf_unus
ed is the memory buffer usage and free space, respectively.
It is a value expressed in units of ytes. Similarly, memory_u
sed, memory_unused and disk_u
“sed” and “disk-unused” are also values indicating the used amount and the free space of the storage in Kbytes.
These packet numbers and capacities are not instantaneous values at the time of measurement, but are average values for a certain time section.

【0116】さらにtr_ifはインタフェース毎の情
報をメンバに持つ構造体である。tr_if.inte
rface_idはルータ内でインタフェースを一意に
識別するIDであり、tr_if.if_baudra
teはインタフェースの物理速度を示す。
Further, tr_if is a structure having information for each interface as a member. tr_if. inte
rface_id is an ID for uniquely identifying an interface in the router, and tr_if. if_baudra
te indicates the physical speed of the interface.

【0117】tr_if.statisticsは一秒
あたりのそのインタフェースを経由してルータ内に入っ
てきたパケットのbytes数を示す。point−t
o−pointのリンクであれば、この数値がリンクの
使用状況を示し、また、point−to−multi
pointのリンクであれば、リンク上の全てのルータ
のstatisticsを集計したものがリンクの使用
状況となる。
[0117] tr_if. The statistics indicates the number of bytes of packets that have entered the router via the interface per second. point-t
In the case of an o-point link, this numerical value indicates the use state of the link, and the point-to-multi
If the link is a point link, the usage of the link is the sum of the statistics of all routers on the link.

【0118】tr_if.route_numはそのリ
ンク上の隣接ルータの数である。tr_if.rout
er_idは隣接ルータのidであり、tr_if.r
ttはその隣接ルータまでの往復にかかる時間RTT
(Round Trip Time)である。
[0118] tr_if. route_num is the number of neighboring routers on the link. tr_if. rout
er_id is the id of the adjacent router, and tr_if. r
tt is the time required for the round trip to the neighboring router RTT
(Round Trip Time).

【0119】これらの情報を隣接ルータ間で交換し、隣
接ルータまでのメトリック値をそれぞれ計算する。その
際、各ルータへのメトリック値をms,s,h用にそれ
ぞれ3種類計算する。この計算式は得られた情報の関数
として計算される。よってメトリック値は動的なものと
なり、このうちmsのメトリック値を代表値としてAS
内全てのルータにfloodingにより配布する。こ
のメトリック値を図3における空間アドレス上の距離に
相当するものとしてΘyを計算する。
The information is exchanged between the adjacent routers, and the metric values up to the adjacent router are calculated. At this time, three types of metric values for each router are calculated for ms, s, and h. This formula is calculated as a function of the information obtained. Therefore, the metric value is dynamic, and the metric value of ms is used as a representative value for AS.
Distributed to all routers by flooding. Assuming that this metric value corresponds to the distance on the spatial address in FIG. 3, Θ y is calculated.

【0120】ここで、ルータCに対し隣接ルータAから
送られる交換情報が構造体Aのメンバとして与えられた
とし、ルータA内のmsのキューに存在するパケット数
の平均値及び格納可能なパケットの数の平均値がそれぞ
れA.qlen_used[0]及びA.qlen_u
nused[0]、また、同様にA内のメモリバッファ
の使用量及び残容量がそれぞれA.mbuf_used
及びA.mbuf_unused、さらにルータAとの
RTTがA.RTT、ルータAが存在するリンクの物理
速度をA.if_baudrate、ルータAが存在す
るリンク上のルータCに対する全ての隣接ルータより得
た使用状況から算出した当該リンクの使用状況をA.s
tatisticsとして与えられたとすると、これら
を用いて隣接ルータAへのmsにおけるメトリック値|
A−SCmsを表すと、 |SA−SCms=f(A.qlen_used[0],
A.qlen_unused[0],A.mbuf_u
sed,A.mbuf_unused,A.rtt,
A.if_baudrate,A.statistic
s) となる。以下、同様にs,hにおけるメトリック値は、 |SA−SCs=g(A.qlen_used[1],
A.qlen_unused[1],A.mbuf_u
sed,A.mbuf_unused,A.memor
y_used,A.memory_unused,A.
rtt,A.if_baudrate,A.stati
stics) |SA−SCh=h(A.qlen_used[2],
A.qlen_unused[2],A.mbuf_u
sed,A.mbuf_unused,A.disk_
used,A.disk_unused,A.rtt,
A.if_baudrate,A.statistic
s) となる。
Here, it is assumed that the exchange information sent from the adjacent router A to the router C is given as a member of the structure A, and the average value of the number of packets existing in the ms queue in the router A and the storable packets The average of the numbers of A. qlen_used [0] and qlen_u
used [0], and similarly, the used amount and the remaining capacity of the memory buffer in A are A. mbuf_used
And A. mbuf_unused, and the RTT with router A is A.mbuf_unused. RTT, the physical speed of the link where router A is located if_baudrate, the usage status of the link calculated from the usage status obtained from all the neighboring routers for router C on the link where router A is present. s
metric values in ms to neighboring router A using these as |
If S A −S C | ms is expressed, | S A −S C | ms = f (A. Qlen_used [0],
A. qlen_unused [0], A. mbuf_u
sed, A .; mbuf_unused, A. rtt,
A. if_baudrate, A.I. static
s) Hereinafter, similarly, the metric values at s and h are expressed as | S A −S C | s = g (A. qlen_used [1],
A. qlen_unused [1], A. mbuf_u
sed, A .; mbuf_unused, A. memor
y_used, A. memory_unused, A.
rtt, A.R. if_baudrate, A.I. stati
sts) | S A −S C | h = h (A. qlen_used [2],
A. qlen_unused [2], A. mbuf_u
sed, A .; mbuf_unused, A. disk_
used, A. disk_unused, A. rtt,
A. if_baudrate, A.I. static
s)

【0121】f(),g(),h()の具体例として、
以下の数式を示す。
As specific examples of f (), g () and h (),
The following formula is shown.

【0122】|SA−SCms={αms(A.qlen_
used[0]+βmsA.qlen_unused
[0])+γms(A.mbuf_used+δmsA.m
buf_unused)}・A.rtt/{1・1・
(A.if_baudrate−A.statisti
cs)} |SA−SCs={αs(A.qlen_used[1]
+βsA.qlen_unused[1])+γs(A.
mbuf_used+δsA.mbuf_unuse
d)+εs(A.memory_used+ζsA.me
mory_unused)}・A.rtt/{1・1・
(A.if_baudrate−A.statisti
cs)} |SA−SCh={αh(A.qlen_used[2]
+βhA.qlen_unused[2])+γh(A.
mbuf_used+δhA.mbuf_unuse
d)+εh(A.disk_used+ζhA.disk
_unused)}・A.rtt/{1・1・(A.i
f_baudrate−A.statistics)} 上式中、1は全て1秒を表しており、それぞれの式を無
次元化するために挿入してある。また、αは平均パケッ
トサイズ、β〜ζは全て実定数であり、γ,εに関して
は正、β,δ,ζに関しては負である。
| S A -S C | ms = {α ms (A. qlen_
used [0] + β ms qlen_unused
[0]) + γ ms (A.mbuf_used + δ ms A.m
buf_unused)} A. rtt / $ 1.1 ・
(A. if_baudrate-A.statisti
cs)} | S A −S C | s = {α s (A. qlen_used [1]
+ Β s A. qlen_unused [1]) + γ s (A.
mbuf_used + δ s A. mbuf_unuse
d) + ε s (A. memory_used + ζ s A. me)
more_unused) edA. rtt / $ 1.1 ・
(A. if_baudrate-A.statisti
cs)} | S A −S C | h = {α h (A. qlen_used [2]
+ Β h A. qlen_unused [2]) + γ h (A.
mbuf_used + δ h A. mbuf_unuse
d) + ε h (A.disk_used + ζ h A.disk
_Unused)} ・ A. rtt / {1.1 · (A.i
f_baudrate-A. (statistics)} In the above equation, all 1s represent one second, and are inserted in order to make each equation dimensionless. Α is an average packet size, β to ζ are real constants, γ and ε are positive, and β, δ, and 負 are negative.

【0123】このms,s,hにおける3種のメトリッ
ク値を用い、それぞれでルーティングテーブルを作成す
る。但し、他のルータに配布するメトリック値は前述の
通りmsのメトリック値のみであり、逆に他のルータか
ら配布されてくるメトリック値もmsのもののみであ
る。即ち、3種のメトリック値は自ルータから隣接ルー
タまでのメトリック値のみであり、s,hのメトリック
値によるルーティングテーブルは迂回に用いる。
Using the three types of metric values in ms, s, and h, a routing table is created for each. However, the metric value distributed to the other router is only the metric value of ms as described above, and the metric value distributed from the other router is only the metric value of ms. That is, the three metric values are only the metric values from the own router to the adjacent router, and the routing table based on the s and h metric values is used for detour.

【0124】即ち、代表として他のルータに配布するm
sのメトリック値を最適なパスとして通常用いるが、そ
のパスが込み合ってきた場合、s,hのオーダのキュー
にあるパケットに関してはs,hのメトリック値による
ルーティングテーブルを参照し、迂回が可能であれば迂
回を行う。その際、図15に示したIPv6の中継点オ
プションヘッダ内に迂回元ルータIDを記述する。
That is, m distributed to other routers as a representative
Although the metric value of s is usually used as the optimal path, when the path is crowded, the packets in the queue of the order of s and h can be detoured by referring to the routing table based on the metric value of s and h. If there is, make a detour. At this time, the detour source router ID is described in the IPv6 relay option header shown in FIG.

【0125】以上が、請求項9及び18記載の発明につ
いての説明である。
The preceding is an explanation of the ninth and eighteenth aspects of the present invention.

【0126】[0126]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下のような効果を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
The following effects can be obtained.

【0127】即ち、請求項1記載の発明によれば、個々
の通信パケットを送達希望時刻に応じた順序で経路制御
でき、リアルタイム性の高いデータから低いデータまで
最適な優先度でルーティング処理できるとともに、ネッ
トワークリソースを有効活用できる。
That is, according to the first aspect of the present invention, individual communication packets can be route-controlled in an order according to a desired delivery time, and routing processing can be performed with high priority from high real-time data to low data. , Network resources can be used effectively.

【0128】また、請求項2記載の発明によれば、デー
タリンクの伝送帯域・距離のみによる課金処理に代え
て、空間軸あるいは時間軸における情報の移動距離に基
づいて個々のパケット毎にきめ細かい課金を行うことが
できる。
According to the second aspect of the present invention, instead of the charging process based only on the transmission band and distance of the data link, fine charging for each packet is performed based on the moving distance of information on the space axis or the time axis. It can be performed.

【0129】また、請求項3記載の発明によれば、上位
レイヤを終端することなく、情報の属性に応じて処理の
差別化を図ることが可能となり、ネットワークリソース
を効率的に運用でき、また、各ルータ装置において、個
々のパケット毎に配送が遅れているのか、あるいは進ん
でいるのかを知ることができる。
According to the third aspect of the present invention, processing can be differentiated according to information attributes without terminating an upper layer, and network resources can be operated efficiently. In each router device, it is possible to know whether the delivery is delayed or advanced for each individual packet.

【0130】また、請求項4記載の発明によれば、既存
のIPv6のパケットフォーマットを変更することな
く、通信パケットに時間軸情報を付与することができ
る。
According to the fourth aspect of the present invention, time axis information can be added to a communication packet without changing the existing IPv6 packet format.

【0131】また、請求項5記載の発明によれば、トラ
ヒック輻輳時においてパケットの破棄を軽減することが
可能となる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to reduce packet discarding at the time of traffic congestion.

【0132】また、請求項6記載の発明によれば、送達
希望時刻までの残り時間に対応した適切な転送処理が可
能となり、可能な限り送達希望時刻を満たすような配送
が可能となる。
Further, according to the invention of claim 6, appropriate transfer processing corresponding to the remaining time until the desired delivery time can be performed, and delivery can be performed so as to satisfy the desired delivery time as much as possible.

【0133】また、請求項7記載の発明によれば、送達
希望時刻までの残り時間に応じた待ち合わせ中のパケッ
ト数の極端な差をなくすことができ、可能な限り送達希
望時刻を満たすような配送が可能となる。
Further, according to the seventh aspect of the invention, it is possible to eliminate an extreme difference in the number of waiting packets according to the remaining time until the desired delivery time, and to satisfy the desired delivery time as much as possible. Delivery becomes possible.

【0134】また、請求項8記載の発明によれば、経路
の変更が可能となり、また、通信パケットを待ち合わせ
なしで最優先で処理したり、また、送達希望時刻を越え
た通信パケットをそのまま待ち合わせさせたり、廃棄し
たりを指示できる。
According to the invention of claim 8, the route can be changed, the communication packet is processed with the highest priority without waiting, and the communication packet exceeding the desired delivery time is directly waited. You can instruct them to dispose or discard.

【0135】また、請求項9記載の発明によれば、ネッ
トワークが込み合うような状況においても適応的なルー
ティングが可能となり、送達希望時刻を満たすパケット
が著しく減少することを防止できる。
According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to perform adaptive routing even in a situation where the network is crowded, and it is possible to prevent the number of packets satisfying the desired delivery time from being significantly reduced.

【0136】また、請求項10乃至18の発明によれ
ば、前述した優先経路制御を実行可能なルータ装置を提
供できる。
Further, according to the tenth to eighteenth aspects of the present invention, it is possible to provide a router device capable of executing the above-described priority route control.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のルータ装置の一例を示すブロック構成図FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventional router device.

【図2】本発明のルータ装置の基本構成を示すブロック
構成図
FIG. 2 is a block diagram showing a basic configuration of a router device of the present invention.

【図3】送達希望時刻に基づく通信パケットの優先制御
の原理の説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram of the principle of priority control of a communication packet based on a desired delivery time;

【図4】情報伝達の空間ベクトルの要素の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of elements of a space vector of information transmission.

【図5】IPv6における時間軸情報の格納例の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a storage example of time axis information in IPv6.

【図6】本発明のルータ装置の実施の形態の一例を示す
構成図
FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of an embodiment of a router device of the present invention.

【図7】図6中の入出力部の詳細構成図FIG. 7 is a detailed configuration diagram of an input / output unit in FIG. 6;

【図8】図6中のスイッチ部の詳細構成図FIG. 8 is a detailed configuration diagram of a switch unit in FIG. 6;

【図9】本発明のルータ装置の実施の形態の他の例の要
部を示す構成図
FIG. 9 is a configuration diagram showing a main part of another example of the embodiment of the router device of the present invention;

【図10】パケット受信時のキューイング及びオーダ遷
移制御アルゴリズムを表すフローチャート
FIG. 10 is a flowchart showing a queuing and order transition control algorithm when receiving a packet;

【図11】パケット受信時のキューイング及びオーダ遷
移制御アルゴリズムを表すフローチャート
FIG. 11 is a flowchart showing a queuing and order transition control algorithm when receiving a packet;

【図12】パケット送信時の取り出し制御アルゴリズム
を表すフローチャート
FIG. 12 is a flowchart showing an extraction control algorithm at the time of packet transmission.

【図13】パケット送信時の取り出し制御アルゴリズム
を表すフローチャート
FIG. 13 is a flowchart illustrating an extraction control algorithm when transmitting a packet.

【図14】パケット送信時の取り出し制御アルゴリズム
を表すフローチャート
FIG. 14 is a flowchart showing an extraction control algorithm when transmitting a packet.

【図15】IPv6における時間軸情報の他の格納例の
説明図
FIG. 15 is an explanatory diagram of another storage example of time axis information in IPv6.

【図16】LSAパケットにおける隣接ルータ装置との
交換情報の格納例の説明図
FIG. 16 is an explanatory diagram of an example of storing exchange information with an adjacent router device in an LSA packet;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21:入力ポート、22:スイッチ部、23:出力ポー
ト、24:経路制御部、25:優先制御部、26:通信
パケット、26a:宛先アドレス、26b:送達希望時
刻、27:空間スイッチ、28:時間スイッチ、31
A,31B,31C,31D:入出力部、32:ディス
クアレイ用PC、33:スイッチ(SW)部、34:制
御用PC、35:バックプレーン、36:ディスクアレ
イ、311a:光入力部(Opt in)、311b:
光出力部(Opt out)、312:シリアル・パラ
レル変換器(S/P)、313:データリンク層終端
部、314:FPGA、315:信号処理プロセッサ
(DSP)、316a〜316c:高速メモリ、31
7:連想メモリ(CAM)、318:シンクロナス(s
ync.)FIFOメモリ、319:インタフェース部
(I/F)、331:クロスバスイッチ、332:制御
用CPU、41:オーダ遷移制御部、42:取り出し制
御部。
21: input port, 22: switch unit, 23: output port, 24: route control unit, 25: priority control unit, 26: communication packet, 26a: destination address, 26b: desired delivery time, 27: space switch, 28: Time switch, 31
A, 31B, 31C, 31D: input / output unit, 32: disk array PC, 33: switch (SW) unit, 34: control PC, 35: backplane, 36: disk array, 311a: optical input unit (Opt in), 311b:
Optical output unit (Opt out), 312: Serial / parallel converter (S / P), 313: Data link layer termination unit, 314: FPGA, 315: Signal processor (DSP), 316a to 316c: High-speed memory, 31
7: associative memory (CAM), 318: synchronous (s)
ync. ) FIFO memory, 319: interface unit (I / F), 331: crossbar switch, 332: control CPU, 41: order transition control unit, 42: takeout control unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾花 和昭 東京都新宿区西新宿3丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5K030 GA03 HC01 HD03 LB05 9A001 JJ18 KK56  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kazuaki Obana 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo F-term in Nippon Telegraph and Telephone Corporation (reference) 5K030 GA03 HC01 HD03 LB05 9A001 JJ18 KK56

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 通信パケット毎にラベル付けされた宛先
アドレスに基づいて、通信パケットの経路を切替制御し
て送り出す経路制御方法において、 宛先アドレスとともに送達希望時刻をラベル付けし、 この送達希望時刻に基づいてパケット処理の優先順位を
決定し、経路制御を行うことを特徴とする優先経路制御
方法。
1. A route control method for switching and transmitting a route of a communication packet based on a destination address labeled for each communication packet, wherein a desired delivery time is labeled together with the destination address, and the desired delivery time is assigned to the desired delivery time. A priority routing control method comprising: determining a priority of packet processing based on the priority; and performing routing control.
【請求項2】 通信パケットの送信元アドレス及び宛先
アドレスより求められる送受信者間のメトリック値、ま
たは通信パケットの発信時刻及び送達希望時刻より求め
られる送達希望時刻までの残り時間、あるいはメトリッ
ク値と送達希望時刻までの残り時間とから求められる
値、もしくはこれらの組み合わせ、をパラメータとして
通信料金を決定することを特徴とする請求項1記載の優
先経路制御方法。
2. A metric value between a sender and a receiver determined from a source address and a destination address of a communication packet, or a remaining time until a desired delivery time obtained from a transmission time and a desired delivery time of a communication packet, or a metric value and a delivery. 2. The priority route control method according to claim 1, wherein a communication fee is determined using a value obtained from the remaining time until the desired time or a combination thereof as a parameter.
【請求項3】 ルータ装置のアドレス及び通信パケット
の宛先アドレスより求められるルータ装置から宛先まで
のメトリック値、または現在時刻及び送達希望時刻より
求められる送達希望時刻までの残り時間、あるいはメト
リック値と送達希望時刻までの残り時間とから求められ
る値、もしくはこれらの組み合わせ、をパラメータとし
てパケット処理の優先順位を決定し、経路制御を行うこ
とを特徴とする請求項1記載の優先経路制御方法。
3. A metric value from the router device to the destination obtained from the address of the router device and the destination address of the communication packet, or a remaining time until the desired delivery time obtained from the current time and the desired delivery time, or a metric value and delivery. 2. The priority route control method according to claim 1, wherein a priority determined in packet processing is determined by using a value obtained from the remaining time until a desired time or a combination thereof as a parameter, and route control is performed.
【請求項4】 インターネットプロトコルバージョン6
仕様における通信パケットの中継点オプションヘッダ内
に通信パケットの発信時刻及び送達希望時刻を格納して
作成した通信パケットを用いることを特徴とする請求項
1乃至3いずれか記載の優先経路制御方法。
4. Internet Protocol version 6
4. The priority route control method according to claim 1, wherein a communication packet created by storing a transmission time and a desired delivery time of the communication packet in a relay point option header of the communication packet in the specification is used.
【請求項5】 処理能力以上の通信パケットにより輻輳
が発生した場合、 優先度が低い通信パケットをルータ装置内の記憶装置に
一時的に退避させ、 送達希望時刻が近づいて退避中の通信パケットの優先度
が上がった場合、あるいは輻輳が収まった場合に、記憶
装置から通信パケットを読み出して経路制御を再開させ
ることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載の優先
経路制御方法。
5. When congestion occurs due to a communication packet having a processing capacity or more, a communication packet having a low priority is temporarily saved in a storage device in the router device, and the communication packet being saved when the desired delivery time is approaching. 5. The priority route control method according to claim 1, wherein when the priority rises or when the congestion stops, a communication packet is read from the storage device and the route control is restarted.
【請求項6】 通信パケットを送達希望時刻までの残り
時間の単位別に待ち合わさせ、該単位毎に異なる確率で
転送処理する場合、待ち合わせ中に送達希望時刻までの
残り時間の単位が変化した時は待ち合わせの単位を変更
することを特徴とする請求項1乃至5いずれか記載の優
先経路制御方法。
6. Waiting for a communication packet for each unit of the remaining time until the desired delivery time, and performing transfer processing with a different probability for each unit, when the unit of the remaining time until the desired delivery time changes during the waiting. 6. The priority path control method according to claim 1, wherein a unit of the waiting is changed.
【請求項7】 通信パケットを送達希望時刻までの残り
時間の単位別に待ち合わさせ、該単位毎に異なる確率で
転送処理する場合、前記単位毎の転送確率を、該単位毎
の待ち合わせ中のパケット数に応じて変更することを特
徴とする請求項1乃至6いずれか記載の優先経路制御方
法。
7. When a communication packet is queued for each unit of the remaining time until the desired delivery time and transfer processing is performed with a different probability for each unit, the transfer probability for each unit is determined by the packet waiting for each unit. 7. The priority route control method according to claim 1, wherein the priority route control method is changed according to the number.
【請求項8】 インターネットプロトコルバージョン6
仕様における通信パケットの中継点オプションヘッダ内
に、迂回した際の迂回元のルータ装置のID、送達希望
時刻とは無関係な優先度、送達希望時刻を越えた場合の
扱いを格納して作成した通信パケットを用いることを特
徴とする請求項1乃至7いずれか記載の優先経路制御方
法。
8. Internet Protocol version 6
Communication created by storing in the relay option header of the communication packet in the specification the ID of the detour source router device, the priority unrelated to the desired delivery time, and the handling when the desired delivery time is exceeded, in the relay option header of the communication packet in the specification. 8. The priority route control method according to claim 1, wherein a packet is used.
【請求項9】 ルータ装置内の記憶装置の使用量及び空
き容量、リンクの使用状況、リンク上の隣接するルータ
の数、隣接するルータまでの往復にかかる時間等の情報
を格納したパケットを隣接するルータ装置間で交換し、 前記情報に基づいて隣接するルータ装置までのメトリッ
ク値を求め、 該求めたメトリック値を用いてルータ装置から宛先まで
のメトリック値を動的に変更することを特徴とする請求
項1乃至8いずれか記載の優先経路制御方法。
9. A packet storing information such as the amount of use and free space of a storage device in a router device, the state of use of a link, the number of adjacent routers on a link, and the time required for a round trip to an adjacent router. The metric values from the router device to the destination are dynamically changed using the obtained metric values. The priority route control method according to claim 1.
【請求項10】 複数の入力ポート及び複数の出力ポー
トと、複数の入力ポート及び複数の出力ポート間を任意
に切替接続可能な空間スイッチと、入力ポートから入力
された通信パケットをその宛先アドレスに対応する出力
ポートへ送出するよう空間スイッチを制御する経路制御
部とを有するルータ装置において、 複数の通信パケットの順序を任意に入れ替え可能な時間
スイッチと、 複数の通信パケットの順序が各通信パケットに付与され
た送達希望時刻に対応する順序となるよう時間スイッチ
を制御する優先制御部とを設けたことを特徴とするルー
タ装置。
10. A plurality of input ports and a plurality of output ports, a spatial switch capable of arbitrarily switching connection between a plurality of input ports and a plurality of output ports, and a communication packet input from the input port as a destination address. A router device having a route control unit for controlling a spatial switch to send to a corresponding output port, wherein a time switch capable of arbitrarily changing the order of a plurality of communication packets, and the order of the plurality of communication packets A router device, comprising: a priority control unit that controls a time switch so that the order corresponds to the assigned desired delivery time.
【請求項11】 通信パケットの送信元アドレス及び宛
先アドレスより求められる送受信者間のメトリック値、
または通信パケットの発信時刻及び送達希望時刻より求
められる送達希望時刻までの残り時間、あるいはメトリ
ック値と送達希望時刻までの残り時間とから求められる
値、もしくはこれらの組み合わせ、をパラメータとして
通信料金を決定する手段を備えたことを特徴とする請求
項10記載のルータ装置。
11. A metric value between a sender and a receiver determined from a source address and a destination address of a communication packet,
Alternatively, the communication fee is determined using the remaining time until the desired delivery time obtained from the transmission time and the desired delivery time of the communication packet, or the value obtained from the metric value and the remaining time until the desired delivery time, or a combination thereof, as a parameter. The router device according to claim 10, further comprising:
【請求項12】 自装置のアドレス及び通信パケットの
宛先アドレスより求められる自装置から宛先までのメト
リック値、または現在時刻及び送達希望時刻より求めら
れる送達希望時刻までの残り時間、あるいはメトリック
値と送達希望時刻までの残り時間とから求められる値、
もしくはこれらの組み合わせ、をパラメータとしてパケ
ット処理の優先順位を決定し、時間スイッチを制御する
優先制御部を備えたことを特徴とする請求項10記載の
ルータ装置。
12. A metric value from the own device to the destination obtained from the address of the own device and the destination address of the communication packet, or the remaining time until the desired delivery time obtained from the current time and the desired delivery time, or a metric value and the delivery The value obtained from the remaining time until the desired time,
11. The router device according to claim 10, further comprising a priority control unit that determines a priority of packet processing using the combination thereof as a parameter and controls a time switch.
【請求項13】 インターネットプロトコルバージョン
6仕様における通信パケットの中継点オプションヘッダ
内に格納された通信パケットの発信時刻及び送達希望時
刻を用いる優先制御部を備えたことを特徴とする請求項
10乃至12いずれか記載のルータ装置。
13. The communication apparatus according to claim 10, further comprising a priority control unit that uses a transmission time and a desired delivery time of the communication packet stored in a relay point option header of the communication packet in the Internet Protocol version 6 specification. The router device according to any of the above.
【請求項14】 通信パケットを一時的に記憶する記憶
装置と、 処理能力以上の通信パケットが入力されて輻輳が発生し
た場合、優先度が低い通信パケットを記憶装置に一時的
に退避させ、送達希望時刻が近づいて退避中の通信パケ
ットの優先度が上がった場合、あるいは輻輳が収まった
場合に、記憶装置から通信パケットを読み出して優先経
路制御を再開させる制御手段とを備えたことを特徴とす
る請求項10乃至13いずれか記載のルータ装置。
14. A storage device for temporarily storing communication packets, and, when a communication packet having a processing capacity or more is input and congestion occurs, a communication packet having a low priority is temporarily evacuated to the storage device and transmitted. Control means for reading out the communication packet from the storage device and resuming the priority route control when the priority of the evacuation communication packet is increased due to the desired time approaching or when the congestion is reduced. The router device according to any one of claims 10 to 13.
【請求項15】 送達希望時刻までの残り時間の単位別
に分割された時間スイッチと、 待ち合わせ中に送達希望時刻までの残り時間の単位が変
化した一の時間スイッチ内の通信パケットを、該変化後
の単位に対応する時間スイッチへ移す手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項10乃至14いずれか記載のルー
タ装置。
15. A time switch divided for each unit of remaining time until a desired delivery time, and a communication packet in one time switch in which the unit of remaining time until the desired delivery time has changed during a wait is changed. 15. The router device according to claim 10, further comprising: means for shifting to a time switch corresponding to the unit of (1).
【請求項16】 送達希望時刻までの残り時間の単位別
に分割された時間スイッチと、 前記単位毎の時間スイッチにおける通信パケットの取り
出し確率を、該単位毎の時間スイッチにおける待ち合わ
せ中のパケット数に応じて変更する手段とを備えたこと
を特徴とする請求項10乃至15いずれか記載のルータ
装置。
16. A time switch divided for each unit of the remaining time until the desired delivery time, and a probability of taking out a communication packet in the time switch for each unit is determined according to the number of packets waiting in the time switch for each unit. 16. The router device according to claim 10, further comprising:
【請求項17】 インターネットプロトコルバージョン
6仕様における通信パケットの中継点オプションヘッダ
内に格納された迂回した際の迂回元のルータ装置のI
D、送達希望時刻とは無関係な優先度、送達希望時刻を
越えた場合の扱いを用いる優先制御部を備えたことを特
徴とする請求項10乃至16いずれか記載のルータ装
置。
17. The I of the detour source router device stored in the relay point option header of the communication packet in the Internet Protocol version 6 specification.
17. The router device according to claim 10, further comprising: D, a priority control unit that uses a priority irrelevant to the desired delivery time and handles the case of exceeding the desired delivery time.
【請求項18】 ルータ装置内の記憶装置の使用量及び
空き容量、リンクの使用状況、リンク上の隣接するルー
タの数、隣接するルータまでの往復にかかる時間等の情
報を格納したパケットを作成し、隣接するルータ装置間
で交換する手段と、 前記パケット内の情報に基づいて隣接するルータ装置ま
でのメトリック値を計算する手段と、 前記求めたメトリック値を用いてルータ装置から宛先ま
でのメトリック値を動的に変更する手段とを備えたこと
を特徴とする請求項10乃至17いずれか記載のルータ
装置。
18. A packet storing information such as the amount of use and free space of a storage device in a router device, the use state of a link, the number of adjacent routers on a link, and the time required for a round trip to an adjacent router. Means for exchanging between adjacent router devices, means for calculating a metric value to the adjacent router device based on the information in the packet, and a metric from the router device to the destination using the obtained metric value. 18. The router device according to claim 10, further comprising means for dynamically changing a value.
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