JP2002124985A - Transmitting device and communication system and communication method - Google Patents

Transmitting device and communication system and communication method

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JP2002124985A
JP2002124985A JP2000317504A JP2000317504A JP2002124985A JP 2002124985 A JP2002124985 A JP 2002124985A JP 2000317504 A JP2000317504 A JP 2000317504A JP 2000317504 A JP2000317504 A JP 2000317504A JP 2002124985 A JP2002124985 A JP 2002124985A
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JP
Japan
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packet data
flow
transmission timing
guaranteed
transmission
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JP2000317504A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Miyoshi
寛 三好
Hiroshi Kusogami
宏 久曽神
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmitter capable of efficiently transmitting packet data belonging to a band-guaranteed flow packet data belonging to a best effort type flow through the same communication network. SOLUTION: This transmitting device is provided with a packet queue managing part 32 for classifying inputted packet data for each flow to which the packet data belong, and for outputting the classified packet data for each flow in the order of inputs; and a transmission timing deciding part 35 for deciding the transmission timing of the packet data belonging to a band-guaranteed flow by considering the band guarantee of the flow, and for deciding the transmission of packet data belonging to a best effort type flow in the transmission timing in which the packet data belonging to the band-guaranteed flow are not transmitted.

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、帯域保証型のフロ
ーのパケットデータとベストエフォート型のフローのパ
ケットデータとを同じ通信網を介して送信する送信装
置、通信システムおよび送信方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmitting apparatus, a communication system, and a transmitting method for transmitting packet data of a bandwidth guaranteed flow and packet data of a best effort flow through the same communication network.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、図11に示すようにインターネ
ットなどのネットワーク101 ,10 2 を通信網として
用いてデジタルデータを伝送して放送およびインターネ
ット電話などのサービスを提供する通信システムでは、
送信装置111 ,112 や中継装置12は、デジタルデ
ータを帯域保証を行いながら、TCP/IP(Transmiss
ion Control Protocol / Internet Protocol) などの通
信プロトコルに従ってパケット方式で受信装置13に向
けて送信している。この場合に、送信装置111 ,11
2 および中継装置12は、複数のフロー(系統)のコン
テンツをそれぞれ帯域保証を行って送信および中継する
必要があり、送信時にフロー間での干渉を回避するため
に、フロー毎にキューを割り当て、パケットデータに格
納された識別子を用いて、パケットが属するフローのキ
ューにパケットデータを順に入れ、所定のアルゴリズム
に従って、各キューの先頭からパケットデータを取り出
して送信する。当該手法は、例えば、Joins Nagle,OnPa
cket Switched with infinite Storage, IEEE Transact
ion on Communications Vol.35 No.4 pp.435-438, Apr
1987 に開示されている。
2. Description of the Related Art For example, as shown in FIG.
Network 101 , 10 Two As a communication network
To transmit digital data for broadcast and Internet
In communication systems that provide services such as mobile telephones,
Transmission device 111 , 11Two And the relay device 12
TCP / IP (Transmiss
ion Control Protocol / Internet Protocol)
To the receiving device 13 in a packet format according to the communication protocol.
And sent. In this case, the transmission device 111 , 11
Two And the relay device 12 are connected to a plurality of flows (systems).
Transmits and relays content with guaranteed bandwidth
Must be used to avoid interference between flows during transmission
Queues are assigned to each flow and stored in packet data.
Using the stored identifier, the key of the flow to which the packet belongs
Packet data into the queue in order
Packet data from the head of each queue according to
And send. The method is, for example, Joins Nagle, OnPa
cket Switched with infinite Storage, IEEE Transact
ion on Communications Vol.35 No.4 pp.435-438, Apr
1987.

【0003】例えば、図12に示すように、帯域保証を
行うフローとして識別子ID1 〜ID10が割り当てられ
たフローがある場合に、送信装置111 ,112 および
中継装置12は、例えば、各パケットデータの図13に
示すヘッダ内の識別子を用いて、識別子ID1 〜ID10
のパケットをそれぞれキューQa1 〜Qa10に入れる。
なお、以下に示す例では、パケットデータが固定長の場
合を例示する。
[0003] For example, as shown in FIG. 12, if there is a flow identifier ID 1 ~ID 10 is assigned as a flow for performing bandwidth guarantee, the transmission device 11 1, 11 2 and the relay apparatus 12, for example, the using the identifier in the header shown in Figure 13 of the packet data, the identifier ID 1 ~ID 10
The packet each placed in a queue Qa 1 ~Qa 10.
The following example illustrates a case where the packet data has a fixed length.

【0004】帯域保証を行うということは、単位時間当
たりに一定量のデータを送信することを保証することで
あり、パケットデータのようにデータをある塊として送
信する場合には、パケットデータの送信間隔を保証する
ことになる。当該パケットデータの送信間隔は、例え
ば、予めスケジューリングされ、同じ送信タイミングに
複数のパケットがスケージュルされた場合には、所定の
アルゴリズムに従って一つのパケットが選択されて送信
される。
[0004] To guarantee the bandwidth is to guarantee that a fixed amount of data is transmitted per unit time. When data is transmitted as a certain chunk such as packet data, transmission of packet data is performed. The interval will be guaranteed. The transmission interval of the packet data is, for example, scheduled in advance, and when a plurality of packets are scheduled at the same transmission timing, one packet is selected and transmitted according to a predetermined algorithm.

【0005】例えば、送信装置111 ,112 および中
継装置12において、図14に示すように、キューQa
1 〜Qa10の先頭のパケットデータを送信するタイミン
グをスケージュルした場合を考える。この場合には、時
刻t1 でキューQa3 とQa10の先頭パケットの送信が
競合しており、所定のアルゴリズムに従って、例えば、
キューQa10の先頭パケットの送信が選択される。そし
て、図15に示すように、新たにスケジュールが行わ
れ、時刻t2 でキューQa3 の先頭パケットが送信され
る。その後、図15に示すように、競合が発生していな
い、時刻t3 でのキューQa1 の先頭パケットの送信、
時刻t5 でのキューQa10の先頭パケットの送信、時刻
6 でのキューQa1 の先頭パケットの送信、時刻t7
でのキューQa2 の先頭パケットの送信、時刻t8 での
キューQa3 の先頭パケットの送信が順に行われる。そ
して、時刻t9 でキューQa1 とQa10の先頭パケット
の送信が競合し、所定のアルゴリズムに従って、例え
ば、キューQa1 の先頭パケットの送信が選択される。
[0005] For example, in the transmission devices 11 1 and 11 2 and the relay device 12, as shown in FIG.
Consider the case of Sukejuru when to send the head of the packet data of the 1 ~Qa 10. In this case, and sends the first packet in the queue Qa 3 and Qa 10 is a conflict time t 1, according to a predetermined algorithm, for example,
Transmission of the first packet of the queue Qa 10 is selected. Then, as shown in FIG. 15, a new schedule is made, the first packet in the queue Qa 3 is sent at time t 2. Thereafter, as shown in FIG. 15, for possible conflicts, the transmission of the first packet in the queue Qa 1 at time t 3,
Transmission of the first packet of the queue Qa 10 at time t 5, the transmission of the first packet in the queue Qa 1 at time t 6, time t 7
Transmission of the first packet of the queue Qa 2, transmission of the first packet of the queue Qa 3 at time t 8 is performed in the order in. The transmission of the first packet of the queue Qa 1 and Qa 10 competes at time t 9, according to a predetermined algorithm, for example, the transmission of the first packet in the queue Qa 1 is selected.

【0006】ところで、図11に示すネットワーク10
1 ,102 は、上述したような帯域保証されたフローの
パケットデータの他に、帯域保証を行うことは要求され
ないが、できるだけ早いタイミングで送信されることが
要求される、いわゆるベストエフォート型のフローのパ
ケットデータも伝送する。送信装置111 ,112 およ
び中継装置12は、帯域保証型のフローにできるだけ影
響を与えないように、ベストエフォート型のフローのパ
ケットデータを送信する。例えば、送信装置111 ,1
2 および中継装置12は、例えば、図16に示すよう
に、キューQa1 〜Qa10の先頭パケットの送信タイミ
ングがスケジュールされている場合に、送信するパケッ
トデータがスケジュールされていない時刻t4 ,t11
14で、ベストエフォート型のフローのパケットデータ
を送信する。
The network 10 shown in FIG.
1 and 10 2 are so-called best-effort type, which is not required to guarantee the bandwidth but is required to be transmitted at the earliest possible timing, in addition to the packet data of the flow whose bandwidth is guaranteed as described above. The packet data of the flow is also transmitted. The transmission devices 11 1 and 11 2 and the relay device 12 transmit packet data of the best effort type flow so as not to affect the guaranteed bandwidth type flow as much as possible. For example, the transmitting device 11 1 , 1
1 2 and the relay apparatus 12, for example, as shown in FIG. 16, the queue Qa 1 when the transmission timing of the first packet of ~Qa 10 is scheduled, the time t 4 when packet data to be transmitted is not scheduled, t 11 ,
In t 14, and transmits the packet data of best effort flows.

【0007】上述したように、パケットデータが固定長
の場合には、送信装置111 ,11 2 および中継装置1
2は、帯域保証型のフローのパケットデータがスケジュ
ールされていない時刻で、ベストエフォート型のフロー
のパケットデータを送信する。
As described above, packet data has a fixed length.
In the case of, the transmission device 111 , 11 Two And relay device 1
2 indicates that the packet data of the guaranteed bandwidth flow is scheduled.
Best Effort Flow at Untimed Time
Is transmitted.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の通信システムにおいて、パケットデータが固定
長でない場合には、以下のような問題が生じる。すなわ
ち、送信装置111 ,112 および中継装置12は、パ
ケット長が固定でないとき、送信するパケットデータが
スケジュールされていない期間のそれぞれについて、当
該期間内に、これから送信しようとするベストエフォー
ト型のフローのパケットデータを送信できるか否かを判
断し、送信できると判断した場合のみベストエフォート
型のフローのパケットデータを送信する。例えば、ネッ
トワーク101 ,102 が総帯域幅100Mbpsのイ
ーサネット(登録商標)であり、帯域幅が5Mbps、
1パケットデータが64バイトの帯域保証型のフローが
スケジューリングされている場合には、当該フローのパ
ケットデータの送信は、図17に示すように、パケット
送信時間が10μ秒で、パケット送信間隔が102μ秒
となる。このような状況で、送信装置111 ,112
よび中継装置12が帯域幅100Mbpsで1500バ
イトのベストエフォート型のパケットを送信しようとす
ると、当該パケットの送信には120μ秒を要すること
から、送信装置111 ,112 および中継装置12は当
該ベストエフォート型のパケットをいつまでも送信でき
ない。
However, in the above-mentioned conventional communication system, if the packet data is not of a fixed length, the following problems occur. That is, when the packet length is not fixed, the transmission devices 11 1 and 11 2 and the relay device 12 perform best-effort-type attempts to transmit in each of the periods during which packet data to be transmitted is not scheduled within the period. It is determined whether or not the packet data of the flow can be transmitted, and only when it is determined that the packet data can be transmitted, the packet data of the best effort type flow is transmitted. For example, the networks 10 1 and 10 2 are Ethernet (registered trademark) having a total bandwidth of 100 Mbps, and the bandwidth is 5 Mbps,
When a band-guaranteed flow with one packet data of 64 bytes is scheduled, the packet data transmission of the flow is performed with a packet transmission time of 10 μsec and a packet transmission interval of 102 μsec as shown in FIG. Seconds. In this situation, the transmitting apparatus 11 1, 11 the 2 and the relay device 12 is to send a best-effort packet 1500 bytes bandwidth 100Mbps, the transmission of the packet it takes a 120μ seconds, send 11 1, 11 2 and the relay device 12 can not indefinitely transmit a packet of the best effort.

【0009】すなわち、従来の通信システムでは、帯域
保証型のフローに影響を与えない範囲でのみ、ベストエ
フォート型のフローのパケットデータの送信を認めるこ
とから、ベストエフォート型のフローのパケットデータ
を全く送信できないという事態が生じてしまう。
That is, in the conventional communication system, the transmission of packet data of the best-effort flow is permitted only within a range that does not affect the bandwidth-guaranteed flow. The situation that transmission cannot be performed occurs.

【0010】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
てなされ、帯域保証型のフローのパケットデータととベ
ストエフォート型のフローのパケットデータとを同じ通
信網を介して送信する場合に、比較的、小規模かつ簡単
な構成で、ベストエフォート型のフローのパケットデー
タが全く送信でいないという事態を適切に回避できる送
信装置、通信システムおよび送信方法を提供することを
目的とする。また、本発明は、ベストエフォート型のフ
ローのパケットデータの送信が、帯域保証型のフローに
及ぼす影響を小さくできる送信装置、通信システムおよ
び送信方法を提供することを目的とする。
[0010] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a method for comparing packet data of a bandwidth-guaranteed flow and packet data of a best-effort flow through the same communication network. It is an object of the present invention to provide a transmission device, a communication system, and a transmission method that can appropriately avoid a situation in which packet data of a best-effort flow is not transmitted at all with a simple, small, and simple configuration. Another object of the present invention is to provide a transmission device, a communication system, and a transmission method that can reduce the influence of transmission of packet data of a best-effort flow on a guaranteed bandwidth flow.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上述した目的を達成するために、第1の発
明の送信装置は、帯域保証型のフローとベストエフォー
ト型のフローとを含む複数のフローのパケットデータを
送信する送信装置であって、入力されたパケットデータ
を、当該パケットデータが属する前記フロー毎に分類
し、当該分類したパケットデータを、各フロー毎に入力
順に出力する入出力制御手段と、前記帯域保証型のフロ
ーに属する前記パケットデータの送信タイミングを当該
フローの保証帯域を考慮して決定し、前記帯域保証型の
フローに属する前記パケットデータを送信しない送信タ
イミングで前記ベストエフォート型のフローのパケット
データを送信することを決定する送信タイミング決定手
段と、前記フローのパケットデータを、前記入出力制御
手段から出力される順に、前記決定された送信タイミン
グで送信する送信手段とを有する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems of the prior art and achieve the above-mentioned object, a transmitting apparatus according to a first aspect of the present invention comprises a band-guaranteed flow and a best-effort flow. A transmission device for transmitting packet data of a plurality of flows including: classifying input packet data for each of the flows to which the packet data belongs, and outputting the classified packet data in the order of input for each flow An input / output control unit that determines the transmission timing of the packet data belonging to the bandwidth-guaranteed flow in consideration of the guaranteed bandwidth of the flow, and the transmission timing at which the packet data belonging to the bandwidth-guaranteed flow is not transmitted Transmission timing determining means for deciding to transmit the packet data of the best effort type flow, and The packet data, in the order in which they are outputted from the output control means, a transmission means for transmitting at a transmission timing said determined.

【0012】第1の発明の送信装置の作用は以下のよう
になる。入出力制御手段によって、入力されたパケット
データが、当該パケットデータが属する前記フロー毎に
分類され、当該分類されたパケットデータが、各フロー
毎に入力順に出力される。当該処理と並行して以下の処
理が行われる。すなわち、送信タイミング決定手段によ
って、前記帯域保証型のフローに属する前記パケットデ
ータの送信タイミングが、当該フローの保証帯域を考慮
して決定される。そして、送信タイミング決定手段によ
って、前記帯域保証型のフローに属する前記パケットデ
ータを送信しない送信タイミングで前記ベストエフォー
ト型のフローのパケットデータを送信することが決定さ
れる。そして、送信手段によって、前記フローのパケッ
トデータが、前記入出力制御手段から出力される順に、
前記決定された送信タイミングで送信される。
The operation of the transmitting apparatus according to the first invention is as follows. The input / output control means classifies the input packet data for each flow to which the packet data belongs, and outputs the classified packet data for each flow in the order of input. The following processing is performed in parallel with this processing. That is, the transmission timing determining unit determines the transmission timing of the packet data belonging to the guaranteed bandwidth type flow in consideration of the guaranteed bandwidth of the flow. Then, the transmission timing determining means determines to transmit the packet data of the best effort type flow at a transmission timing at which the packet data belonging to the bandwidth guaranteed type flow is not transmitted. And, by the transmitting means, the packet data of the flow, in the order of output from the input / output control means,
The transmission is performed at the determined transmission timing.

【0013】また、第1の発明の送信装置は、好ましく
は、前記送信タイミング決定手段は、前記帯域保証を行
うために複数の前記帯域保証型のフローのパケットを同
じ送信タイミングで送信する必要がある場合に、所定の
優先度に基づいて当該複数の前記帯域保証型のフローか
ら一の前記帯域保証型のフローを選択し、当該選択した
フローの前記パケットデータを当該送信タイミングで送
信することを決定する。
[0013] In the transmission apparatus of the first invention, preferably, the transmission timing determination means needs to transmit a plurality of packets of the band guarantee type flow at the same transmission timing in order to perform the band guarantee. In some cases, selecting one band-guaranteed flow from the plurality of band-guaranteed flows based on a predetermined priority, and transmitting the packet data of the selected flow at the transmission timing. decide.

【0014】また、第1の発明の送信装置は、好ましく
は、前記送信タイミング決定手段は、前記パケットデー
タを送信するタイミングを決定するために用いられる時
情報を生成するタイマを有し、前記帯域保証型のフロー
のそれぞれについて、前記時情報が示す時から、当該フ
ローに属する前記パケットデータを次に送信することが
決定された時を差し引いた時間を示す時間情報を生成
し、当該時間情報に基づいて、前記帯域保証型のフロー
に属する前記パケットデータを送信しない送信タイミン
グを特定する。
In the transmitting apparatus according to the first invention, preferably, the transmission timing determining means has a timer for generating time information used to determine a timing for transmitting the packet data, and For each of the guaranteed flows, time information indicating the time obtained by subtracting the time when the packet data belonging to the flow is determined to be transmitted next from the time indicated by the time information is generated, and A transmission timing at which the packet data belonging to the guaranteed bandwidth type flow is not transmitted is specified based on the transmission timing.

【0015】また、第1の発明の送信装置は、好ましく
は、前記送信タイミング決定手段は、全ての前記帯域保
証型のフローの前記時間情報が正の値を示している場合
に、前記ベストエフォート型のフローのパケットデータ
を送信することを決定する。
[0015] In the transmission apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the transmission timing determining means is configured to perform the best effort if the time information of all the bandwidth guaranteed flows indicates a positive value. Decide to send packet data of type flow.

【0016】また、第1の発明の送信装置は、好ましく
は、前記送信タイミング決定手段は、前記フローに割り
当てられた帯域と、当該フローの送信されるパケットデ
ータのデータ量とを用いて、当該フローに属する前記パ
ケットデータを次に送信する時を決定する。
In the transmitting apparatus according to the first invention, preferably, the transmission timing determining means uses the band allocated to the flow and the data amount of packet data to be transmitted of the flow. The next transmission of the packet data belonging to the flow is determined.

【0017】また、第1の発明の送信装置は、好ましく
は、送信タイミング決定手段は、前記フローの各々に対
応して設けられ、対応するフローに属する前記パケット
データを次に送信する時を規定する複数のタイマを有す
る。
In the transmission apparatus according to the first invention, preferably, the transmission timing determining means is provided corresponding to each of the flows, and defines a time when the packet data belonging to the corresponding flow is transmitted next. Have a plurality of timers.

【0018】また、第1の発明の送信装置は、好ましく
は、前記パケットデータデータ長は可変である。
Further, in the transmitting apparatus according to the first invention, preferably, the length of the packet data is variable.

【0019】また、第2の発明の通信システムは、受信
装置と、通信回線を介して前記受信装置に帯域保証型の
フローとベストエフォート型のフローとを含む複数のフ
ローのパケットデータを送信する送信装置とを有する通
信システムであって、入力されたパケットデータを、当
該パケットデータが属する前記フロー毎に分類し、当該
分類したパケットデータを、各フロー毎に入力順に出力
する入出力制御手段と、前記帯域保証型のフローに属す
る前記パケットデータの送信タイミングを当該フローの
保証帯域を考慮して決定し、前記帯域保証型のフローに
属する前記パケットデータを送信しない送信タイミング
で前記ベストエフォート型のフローのパケットデータを
送信することを決定する送信タイミング決定手段と、前
記フローのパケットデータを、前記入出力制御手段から
出力される順に、前記決定された送信タイミングで送信
する送信手段とを有する。
The communication system of the second invention transmits packet data of a plurality of flows including a band-guaranteed flow and a best-effort flow to the receiving device via the communication line. A communication system having a transmitting device, input / output control means for classifying input packet data for each flow to which the packet data belongs, and outputting the classified packet data for each flow in the order of input; and The transmission timing of the packet data belonging to the bandwidth guaranteed type flow is determined in consideration of the guaranteed bandwidth of the flow, and the best effort type is determined at the transmission timing not transmitting the packet data belonging to the band guaranteed type flow. Transmission timing determining means for determining to transmit the packet data of the flow; The data, in the order in which output from the output control means, a transmission means for transmitting at a transmission timing said determined.

【0020】また、第3の発明の送信方法は、帯域保証
型のフローとベストエフォート型のフローとを含む複数
のフローのパケットデータを送信する送信方法であっ
て、入力されたパケットデータを、当該パケットデータ
が属する前記フロー毎に分類し、当該分類したパケット
データを、各フロー毎に入力順に出力するように制御
し、前記帯域保証型のフローに属する前記パケットデー
タの送信タイミングを当該フローの保証帯域を考慮して
決定し、前記帯域保証型のフローに属する前記パケット
データを送信しない送信タイミングで前記ベストエフォ
ート型のフローのパケットデータを送信することを決定
し、前記フローのパケットデータを、前記制御に基づい
て出力される順に、前記決定された送信タイミングで送
信する。
A transmission method according to a third aspect of the present invention is a transmission method for transmitting packet data of a plurality of flows including a flow of a guaranteed bandwidth type and a flow of a best effort type. The packet data is classified for each flow to which the packet data belongs, and the classified packet data is controlled so as to be output in the order of input for each flow, and the transmission timing of the packet data belonging to the band-guaranteed flow is set to Determined in consideration of the guaranteed bandwidth, determined to transmit the packet data of the best effort type flow at a transmission timing that does not transmit the packet data belonging to the bandwidth guaranteed type flow, the packet data of the flow, The transmission is performed at the determined transmission timing in the order of output based on the control.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係わる
通信システムについて説明する。第1実施形態 図1は、本実施形態の通信システム20の全体構成図で
ある。図1に示すように、通信システム20は、中継装
置22を介してネットワーク101 と102 とが接続さ
れており、ネットワーク101 に送信装置211 および
受信装置23が接続され、ネットワーク102 に送信装
置212 が接続されている。なお、図1に示す通信シス
テム20の構成は、一例であり、ネットワークの数およ
び構成、並びにネットワークに接続される送信装置およ
び受信装置の数は任意である。ここで、送信装置21
1 ,212 および中継装置22が本発明の送信装置に対
応し、受信装置23が本発明の受信装置に対応してい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A communication system according to an embodiment of the present invention will be described below. First Embodiment FIG. 1 is an overall configuration diagram of a communication system 20 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the communication system 20 includes a network 10 1 and 10 2 via the relay device 22 is connected, the transmission device 21 1 and the receiving apparatus 23 to the network 10 1 is connected, the network 10 2 transmitting device 21 2 is connected to. Note that the configuration of the communication system 20 shown in FIG. 1 is an example, and the number and configuration of networks and the number of transmitting devices and receiving devices connected to the networks are arbitrary. Here, the transmitting device 21
1, 21 2 and the relay device 22 corresponds to the transmitter of the present invention, the receiving device 23 corresponds to the receiving apparatus of the present invention.

【0022】以下、通信システム20の各構成要素につ
いて説明する。 〔ネットワーク101 ,102 〕ネットワーク101
102 は、可変長のパケットデータを用いた通信、並び
に当該通信の帯域保証を行うことができるLAN(Local
Area Network)またはインターネットなどの通信網であ
る。
Hereinafter, each component of the communication system 20 will be described. [Network 10 1 , 10 2 ] Network 10 1 ,
102 2 is a LAN (Local) that can perform communication using variable-length packet data and guarantee the band of the communication.
Area Network) or a communication network such as the Internet.

【0023】〔送信装置211 ,212 〕送信装置21
1 ,212 は、データをパケットデータとして送信す
る、例えばサーバ装置あるいはパーソナルコンピュータ
である。図2は、送信装置211 ,212 の機能ブロッ
ク図である。図2に示すように、送信装置211 ,21
2 は、例えば、記憶部30、パケット入力部31、パケ
ットキュー管理部32、フロー管理部33、タイマ3
4、送信タイミング決定部35およびパケット送信部3
6を有する。ここで、パケットキュー管理部32が本発
明の入出力制御手段に対応し、送信タイミング決定部3
5が本発明の送信タイミング決定手段に対応し、パケッ
ト送信部36が本発明の送信手段に対応している。
[Transmission devices 21 1 and 21 2 ] Transmission device 21
1, 21 2 transmits the data as packet data, for example, a server apparatus or a personal computer. FIG. 2 is a functional block diagram of the transmitting devices 21 1 and 21 2 . As shown in FIG. 2, the transmitting devices 21 1 and 21 1
2 is, for example, a storage unit 30, a packet input unit 31, a packet queue management unit 32, a flow management unit 33, a timer 3
4. Transmission timing determination unit 35 and packet transmission unit 3
6. Here, the packet queue management unit 32 corresponds to the input / output control unit of the present invention, and the transmission timing determination unit 3
5 corresponds to the transmission timing determining means of the present invention, and the packet transmitting section 36 corresponds to the transmitting means of the present invention.

【0024】記憶部30は、単数または複数の系統のコ
ンテンツデータを記憶し、当該コンテンツデータを図1
3に示すパケットヘッダを付加してパケット化してパケ
ットデータを生成し、当該パケットデータをパケット入
力部31に出力する。なお、記憶部30以外から供給さ
れたコンテンツデータを用いてパケットデータを生成し
てもよい。
The storage unit 30 stores one or more systems of content data, and stores the content data in FIG.
The packet data is generated by adding the packet header shown in FIG. 3 and packetizing the packet data, and outputting the packet data to the packet input unit 31. Note that packet data may be generated using content data supplied from a unit other than the storage unit 30.

【0025】パケット入力部31は、後述するフロー管
理部33にて管理されている各フローの情報に基づい
て、記憶部30から入力されたパケットデータをパケッ
トヘッダ内の識別子を用いてフロー毎に分類し、同じフ
ローに属するパケットデータをパケットキュー管理部3
2の同じパケットキューに出力する。
The packet input unit 31 converts the packet data input from the storage unit 30 for each flow on the basis of the information of each flow managed by the flow management unit 33 described later, using the identifier in the packet header. The packet queue management unit 3 classifies and packet data belonging to the same flow.
2 to the same packet queue.

【0026】パケットキュー管理部32は、複数のパケ
ットキューを有し、パケット入力部31から入力された
パケットデータを、指定されたパケットキューに入力し
て記憶する。また、パケットキュー管理部32の各パケ
ットキューは、記憶しているパケットキューを入力順に
出力する。本実施形態では、パケットキュー管理部32
は、例えば、図2に示すように、帯域保証型のフローの
パケットデータを格納するパケットキューQa1 〜Qa
10とと、ベストエフォート型のフローのパケットデータ
を格納するパケットキューQbとを有する。
The packet queue management section 32 has a plurality of packet queues, and stores packet data input from the packet input section 31 in a designated packet queue. Each packet queue of the packet queue management unit 32 outputs the stored packet queue in the order of input. In the present embodiment, the packet queue management unit 32
For example, as shown in FIG. 2, packet queues Qa 1 to Qa 1 for storing packet data of a band-guaranteed flow.
10 and a packet queue Qb for storing packet data of a best effort type flow.

【0027】フロー管理部33は、パケットデータが属
する各フローに要求される帯域保証の条件などを管理す
る。
The flow management unit 33 manages conditions for guaranteeing the bandwidth required for each flow to which the packet data belongs.

【0028】タイマ34は、パケットデータの送信タイ
ミングを規定するための基準となる時刻(本発明の時情
報)をカウントする。タイマ34は、後述するように、
nを1≦n≦10を満たす整数とした場合に、送信タイ
ミング決定部35がスケジューリングを行う時刻t
current を基準にして、帯域保証型のフローFn の帯域
保証を行うためにパケットキュー管理部32のパケット
キューQan の先頭に格納されたパケットデータを送信
する必要がある時刻までの時間Cn (本発明の時間情
報)をカウントするために用いられる。本実施形態で
は、時間Cn がパケットデータの送信後に送信タイミン
グ決定部35でスケジューリングを行うときにのみ用い
られるものであり、各フローFnのパケットデータの送
信間隔は当該フローの帯域から予め知られているため、
Lixia Zhang,VirtualClock: A New Traffic Control Al
gorithmfor Packet Switcing Network, ACMSIGCOMM '90
Sep 1990 に記載される手法を用いて、1個のタイマで
時刻をカウント(生成)し、時間Cn をパケットデータ
の送信時刻と、各フローの送信間隔とを用いて、時間C
n を得る。なお、タイマ34の代わりに、時間Cn をそ
れぞれカウントする帯域保証型のフローFn の数分のタ
イマを用いてもよい。
The timer 34 counts a time (time information of the present invention) serving as a reference for defining the transmission timing of packet data. As described later, the timer 34
When n is an integer satisfying 1 ≦ n ≦ 10, a time t at which the transmission timing determining unit 35 performs scheduling
based on the current, time C n until such time that it needs to send the packet data stored in the head of the packet queue Qa n of the packet queue management unit 32 for performing bandwidth guarantee flow F n band-guaranteed (Time information of the present invention). In the present embodiment, the time C n is used only when scheduling is performed by the transmission timing determination unit 35 after transmission of packet data, and the packet data transmission interval of each flow F n is known in advance from the band of the flow. Has been
Lixia Zhang, VirtualClock: A New Traffic Control Al
gorithm for Packet Switcing Network, ACMSIGCOMM '90
Using the method described in Sep 1990, the time is counted (generated) by one timer, and the time C n is calculated using the transmission time of the packet data and the transmission interval of each flow.
get n . Instead of the timer 34 may be used a few minutes of the timer of the flow F n of bandwidth guaranteed to count each time C n.

【0029】送信タイミング決定部35は、フロー管理
部33からの制御に基づいて、パケットキュー管理部3
2の複数のパケットキューに格納されたパケットの送信
タイミングをスケジュール(決定)し、当該決定したス
ケージュルに基づいてパケット送信部36にパケットデ
ータの送信タイミングを指示する。また、送信タイミン
グ決定部35は、帯域保証型のフローの帯域保証を行う
ために複数の帯域保証型のフローのパケットを同じ送信
タイミングで送信する必要がある場合に、所定のアルゴ
リズムに従って、当該複数の前記帯域保証型のフローか
ら一の前記帯域保証型のフローを選択し、当該選択した
フローの前記パケットデータを当該送信タイミングで送
信することを決定する。当該アルゴリズムとしては、例
えば、(1)パケットサイズの小さいパケットデータを
優先的に送信する、(2)パケットキューに入力された
時刻が最も早いパケットデータ(最も長い時間出力され
ずにいたパケットデータ)を優先的に送信する、(3)
パケットキュー毎に固定の優先度を持たせる(例えば、
予約時にフローの特性に応じて決定したり、単純にラン
ダムな順序付けを行う)、(4)過去に同じ状況になっ
た場合に優先された回数や割合を用いるなどがある。
The transmission timing determining unit 35 controls the packet queue managing unit 3 based on the control from the flow managing unit 33.
The transmission timing of packets stored in the plurality of packet queues is scheduled (determined), and the packet transmission unit 36 is instructed on the basis of the determined schedule to transmit packet data. In addition, when it is necessary to transmit packets of a plurality of bandwidth-guaranteed flows at the same transmission timing in order to perform bandwidth guarantee of a bandwidth-guaranteed flow, the transmission timing determination unit 35 performs the transmission according to a predetermined algorithm. One of the bandwidth-guaranteed flows is selected from the bandwidth-guaranteed flows, and it is determined that the packet data of the selected flow is transmitted at the transmission timing. The algorithm includes, for example, (1) preferentially transmitting packet data having a small packet size, (2) packet data having the earliest time input to the packet queue (packet data that has not been output for the longest time). Priority transmission (3)
Give each packet queue a fixed priority (for example,
(Determining according to the characteristics of the flow at the time of reservation, or simply performing random ordering), or (4) using the number and ratio of priority given to the same situation in the past.

【0030】図3は、送信タイミング決定部35におけ
るパケットデータの送信タイミングのスケジューリング
処理を説明するための図である。送信タイミング決定部
35は、パケット送信部36からパケットが送信される
度に当該スケジューリング処理を行う。
FIG. 3 is a diagram for explaining the scheduling processing of the transmission timing of the packet data in the transmission timing determining section 35. The transmission timing determination unit 35 performs the scheduling process each time a packet is transmitted from the packet transmission unit 36.

【0031】なお、図3において、Cn は、nを1≦n
≦10を満たす整数とした場合に、送信タイミング決定
部35がスケジューリングを行う時刻tcurrent を基準
にして、フローFn の帯域保証を行うために、パケット
キュー管理部32のパケットキューQan の先頭に格納
されたパケットデータを送信する必要がある時刻までの
時間を示している。
In FIG. 3, C n is defined as 1 ≦ n
When set to an integer satisfying ≦ 10, transmission timing determination unit 35 based on the time t current for scheduling, in order to perform bandwidth guarantee flow F n, the head of the packet queue Qa n of the packet queue management unit 32 Shows the time up to the time when the packet data stored in.

【0032】ステップST1:送信タイミング決定部3
5は、帯域保証型の全てのフローFn について、帯域保
証を行うために当該フローFn のパケットデータを次回
に送信する必要がある時刻から時刻tcurrent を差し引
いた時間Cn を得て、そのなかで最小の時間C n を特定
する。
Step ST1: Transmission timing decision unit 3
5 is all the flows F of the guaranteedn About the bandwidth protection
Flow Fn Next packet data
To the time tcurrent Deduct
Time Cn And the minimum time C n Identify
I do.

【0033】ステップST2:送信タイミング決定部3
5は、ステップST1で特定した時間Cn がゼロ以下で
あるか否かを判断し、ゼロ以下であると判断した場合に
はステップST5の処理に進む。
Step ST2: Transmission timing decision unit 3
5, by the specified time C n is equal to or less than a zero in step ST1, the process proceeds to step ST5 when it is determined to be less than or equal to zero.

【0034】ステップST3:送信タイミング決定部3
5は、ベストエフォート型のフローのパケットデータを
格納するパケットキューQbにパケットデータが格納さ
れているか否かを判断し、格納されていないと判断した
場合にはステップST2の処理に戻り、格納されている
と判断した場合にはステップST4の処理に進む。
Step ST3: Transmission timing decision unit 3
No. 5 determines whether or not packet data is stored in the packet queue Qb storing the packet data of the best effort type flow. If it is determined that the packet data is not stored, the process returns to step ST2 to store the packet data. If it is determined that it has been performed, the process proceeds to step ST4.

【0035】ステップST4:送信タイミング決定部3
5は、ベストエフォート型のフローのパケットデータを
格納するパケットキューQbの先頭のパケットデータを
送信することをパケット送信部36に指示する。
Step ST4: Transmission timing decision unit 3
5 instructs the packet transmitting unit 36 to transmit the head packet data of the packet queue Qb storing the packet data of the best effort type flow.

【0036】ステップST5:送信タイミング決定部3
5は、パケットキュー管理部32のパケットキューQa
n の先頭に格納されたパケットデータのパケットサイズ
を、フローFn の予約帯域で除算して時間Rn を算出す
る。
Step ST5: Transmission timing decision unit 3
5 is the packet queue Qa of the packet queue management unit 32
n top packet size of the packet data stored in the calculated time R n is divided by the reserved bandwidth of the flow F n.

【0037】送信タイミング決定部35は、ベストエフ
ォート型のフローのパケットデータを格納するパケット
キューQbの先頭のパケットデータを送信することをパ
ケット送信部36に指示する。
The transmission timing determining unit 35 instructs the packet transmitting unit 36 to transmit the first packet data of the packet queue Qb storing the packet data of the best effort type flow.

【0038】送信タイミング決定部35は、ステップS
T5で算出した時間Rn を、時間C n に加算し、当該加
算結果を新たな時間Cn とする。
The transmission timing determining unit 35 determines in step S
Time R calculated in T5n And time C n Is added to the
New result Cn And

【0039】パケット送信部36は、送信タイミング決
定部35からの指示に基づいて、パケットキュー管理部
32のパケットキューからパケットキューを読み出し、
当該読み出したパケットデータを送信装置211 の場合
はネットワーク101 に送信し、送信装置212 の場合
はネットワーク102 に送信する。このとき、パケット
送信部36は、図4に示すように、制御部40が、送信
タイミング決定部35からの指示に基づいて、パケット
キューQa1 〜Qa10およびQbの先頭のパケットキュ
ーの送信タイミングを、前述した時間C1 〜C10に基づ
いて決定する。
The packet transmitting section 36 reads out the packet queue from the packet queue of the packet queue managing section 32 based on the instruction from the transmission timing determining section 35,
The read packet data is transmitted to the network 10 1 in the case of the transmitting device 21 1 , and is transmitted to the network 10 2 in the case of the transmitting device 21 2 . At this time, as shown in FIG. 4, the packet transmission unit 36 determines that the control unit 40 transmits the transmission timings of the packet queues Qa 1 to Qa 10 and the top packet queue of Qb based on the instruction from the transmission timing determination unit 35. Is determined based on the above-described times C 1 to C 10 .

【0040】以下、送信装置211 ,212 の動作例を
説明する。 〔第1の動作例〕本動作例では、図3に示す送信タイミ
ング決定部35の処理においてステップST4の処理が
実行され、送信装置211 、212 からパケットキュー
Qbの先頭に格納されたベストエフォート型のフローの
パケットデータが送信される場合を説明する。なお、当
該動作例では、帯域保証型のフローFn としては、フロ
ーF1 ,F2,F3 ,F4 の4つのフローがある。
Hereinafter, an operation example of the transmission devices 21 1 and 21 2 will be described. Best In First operation example] In this operation example, the processing of step ST4 in the processing of the transmission timing determination unit 35 shown in FIG. 3 is executed, stored from the transmitting apparatus 21 1, 21 2 at the head of the packet queue Qb A case where packet data of an effort type flow is transmitted will be described. In the operation example, there are four flows F 1 , F 2 , F 3 , and F 4 as the bandwidth guaranteed flows F n .

【0041】図5は、当該動作例における、帯域保証型
のフローFn のパケットデータ(パケットキューQan
の先頭のパケットデータ)の送信タイミングのスケジュ
ーリングを説明するための図である。図5において、横
軸は時刻を示している。図5に示すように、当該動作例
では、帯域保証型のフローF1 ,F2 ,F3 ,F4 につ
いての前記時間C1 ,C2 ,C3 ,C4 は全て正にな
る。また、ベストエフォート型のフローのパケットキュ
ーQbにはパケットデータが格納されており、送信タイ
ミング決定部35の指示によって、パケット送信部36
からパケットキューQbの先頭に格納されたベストエフ
ォート型のフローのパケットデータが読み出されてネッ
トワーク101 あるいは102 を介して送信される。
[0041] Figure 5, in this example of operation, a packet data flow F n of guaranteed-bandwidth (packet queues Qa n
FIG. 9 is a diagram for explaining scheduling of transmission timing of (the first packet data). In FIG. 5, the horizontal axis indicates time. As shown in FIG. 5, in the present operational example, flow F 1 of the band-guaranteed, F 2, F 3, the time C 1 for F 4, C 2, C 3 , C 4 are all positive. Further, packet data is stored in the packet queue Qb of the best effort type flow, and the packet transmission unit 36
Packet data flow of best effort stored in the head of the packet queue Qb are transmitted over the network 10 1 or 10 2 is read from.

【0042】〔第2の動作例〕本動作例では、図3に示
す送信タイミング決定部35の処理においてステップS
T6の処理が実行され、送信装置211 、212 からパ
ケットキューQan の先頭に格納された帯域保証型のフ
ローのパケットデータが送信される場合を説明する。な
お、当該動作例では、帯域保証型のフローFn として
は、フローF1 ,F2,F3 ,F4 の4つのフローがあ
る。
[Second Operation Example] In this operation example, in the processing of the transmission timing determination unit 35 shown in FIG.
Process T6 is performed, the packet data of the flow of the stored bandwidth guaranteed to the beginning of the transmission device 21 1, 21 2 from the packet queue Qa n will be described when it is transmitted. In the operation example, there are four flows F 1 , F 2 , F 3 , and F 4 as the bandwidth guaranteed flows F n .

【0043】例えば、図6に示すように、帯域保証型の
フローF3 とF4 とが同じ送信タイミングになるよう
に、パケットデータの送信タイミングがスケジューリン
グされている場合に、送信タイミング決定部35が、所
定のアルゴリズムに従って、例えば、パケットキューQ
3 に格納されたフローF3 のパケットデータを送信す
ることをパケット送信部36に指示すると、パケット送
信部36が次にスケジューリングを行うときに、図7に
示すように、パケットキューQa4 に格納されたフロー
4 のパケットデータを送信すべき時刻t1 が、時刻t
current よりも前になる。すなわち、帯域保証型のフロ
ーF4 の前記時間C4 が負になり、送信タイミング決定
部35によって、図3に示すステップST5,ST6お
よびST7の処理が行われ、パケット送信部36から、
パケットキューQa4 の先頭に格納された帯域保証型の
フローのパケットデータが読み出されてネットワーク1
1 あるいは102 を介して送信される。
For example, as shown in FIG. 6, when the packet data transmission timing is scheduled so that the bandwidth guaranteed flows F 3 and F 4 have the same transmission timing, the transmission timing determination unit 35 According to a predetermined algorithm, for example, packet queue Q
and instructs the packet transmitting unit 36 to transmit the packet data flow F 3 stored in a 3, when the packet transmission unit 36 then performs scheduling, as shown in FIG. 7, the packet queue Qa 4 Time t 1 at which the stored packet data of flow F 4 is to be transmitted is time t 1
Before current . That is, the time C 4 of the bandwidth guaranteed type flow F 4 becomes negative, and the transmission timing determination unit 35 performs the processing of steps ST5, ST6, and ST7 shown in FIG.
Packet head on the stored bandwidth-guaranteed flow of packet data queue Qa 4 is read out and network 1
0 is transmitted over a 1 or 10 2.

【0044】〔中継装置22〕中継装置22は、図1に
示す例では、ネットワーク102 を介して送信装置21
2 から受信したパケットを中継して、ネットワーク10
1 を介して受信装置23に送信し、例えばルータなどで
ある。図8は、中継装置22の機能ブロック図である。
図8に示すように、中継装置22は、例えば、パケット
受信部51、パケットキュー管理部32、フロー管理部
33、タイマ34、送信タイミング決定部35およびパ
ケット送信部36を有する。図8に示すパケットキュー
管理部32、フロー管理部33、タイマ34、送信タイ
ミング決定部35およびパケット送信部36は、前述し
た第1実施形態で説明したものと同じである。
[0044] [repeater 22] relay device 22, in the example shown in FIG. 1, via the network 10 2 21
2 relays the packet received from network 10
The data is transmitted to the receiving device 23 via 1 and is, for example, a router. FIG. 8 is a functional block diagram of the relay device 22.
As illustrated in FIG. 8, the relay device 22 includes, for example, a packet receiving unit 51, a packet queue managing unit 32, a flow managing unit 33, a timer 34, a transmission timing determining unit 35, and a packet transmitting unit 36. The packet queue management unit 32, the flow management unit 33, the timer 34, the transmission timing determination unit 35, and the packet transmission unit 36 illustrated in FIG. 8 are the same as those described in the first embodiment.

【0045】パケット受信部51は、ネットワーク10
2 を介して送信装置212 から受信したパケットデータ
をパケットヘッダ内の識別子を用いてフロー毎に分類
し、同じフローに属するパケットデータをパケットキュ
ー管理部32の同じパケットキューに出力する。
The packet receiving unit 51 is connected to the network 10
The packet data received from the transmission device 212 via the communication device 2 is classified for each flow using the identifier in the packet header, and the packet data belonging to the same flow is output to the same packet queue of the packet queue management unit 32.

【0046】中継装置22の処理は、パケット受信部5
1がネットワーク102 からパケットを受信する点を除
いて、前述した送信装置211 ,212 と同じである。
The processing of the relay device 22 is performed by the packet receiving unit 5
1 except that receives a packet from the network 10 2 is the same as the transmitting apparatus 21 1, 21 2 described above.

【0047】〔受信装置23〕受信装置23は、例え
ば、パーソナルコンピュータなどの端末装置であり、ネ
ットワーク101 を介して受信したパケットデータをア
ンパケット化してコンテンツデータを生成し、当該コン
テンツデータを用いた処理を行う。
[0047] [receiving apparatus 23] receiving device 23, for example, a terminal device such as a personal computer, the packet data received via the network 10 1 to unpacketization generates content data, use the content data Perform the processing that was performed.

【0048】以下、図1に示す通信システム1の全体動
作の一例を説明する。当該動作例では、送信装置212
から受信装置23にパケットデータを送信する場合を例
示する。例えば、送信装置212 において、前述した動
作例を説明した処理を経て、複数のフロー(コンテンツ
データ)のパケットデータがネットワーク102 を介し
て中継装置22に送信される。次に、中継装置22にお
いて、当該複数のフローのパケットデータが受信され、
当該パケットデータが前述した処理を経てネットワーク
101 を介して受信装置23に送信される。次に、受信
装置23において、ネットワーク101 を介して受信し
たパケットデータがアンパケット化されてコンテンツデ
ータが生成され、当該コンテンツデータを用いた処理が
行われる。
Hereinafter, an example of the entire operation of the communication system 1 shown in FIG. 1 will be described. In the operation example, the transmitting device 21 2
A case where packet data is transmitted to the receiving device 23 from the first embodiment will be described. For example, the transmission device 21 2, through the processing described operation example described above, the packet data of a plurality of flows (content data) is transmitted to the relay device 22 via the network 10 2. Next, the relay device 22 receives the packet data of the plurality of flows,
The packet data is transmitted to the receiving apparatus 23 via the network 10 1 through the process described above. Then, in the receiving apparatus 23, the packet data received via the network 10 1 is in the content data is generated unpacketizing, processing using the content data.

【0049】以上説明したように、通信システム1によ
れば、帯域保証型のフローのパケットデータと、ベスト
エフォート型のフローのパケットデータとを同じネット
ワーク101 ,102 を介して送信する場合に、送信装
置211 ,212 および中継装置22を大規模化および
複雑化することなく、ベストエフォート型のフローのパ
ケットデータを安定して送信できると共に、帯域保証型
のフローへの影響を小さくできる。すなわち、送信装置
211 ,212 および中継装置22では、従来から用い
られている、パケットキュー管理部32のパケットキュ
ーQan の先頭に格納されたパケットデータを送信する
必要がある時刻までの時間Cn を利用して、図2および
図8に示す送信タイミング決定部35において図3に示
す処理を行うだけで、帯域保証型のフローとベストエフ
ォート型のフローとのパケットデータとをバランス良く
送信できる。例えば、送信装置211 ,212 および中
継装置22では、図9に示すように、帯域保証型のフロ
ーのパケットデータの送信に影響を与える場合でも、帯
域保証型のフローのパケットデータの送信予定時刻より
前であれば、ベストエフォート型のフローのパケットデ
ータを送信する。これにより、帯域保証型のフローの帯
域保証が失われるが、パケットデータの送信予定時刻よ
り前であれば、その影響は小さくて済む。
As described above, according to the communication system 1, when packet data of a band-guaranteed flow and packet data of a best-effort flow are transmitted via the same networks 10 1 and 10 2. , the transmission device 21 1, 21 2 and the relay device 22 without large-scale and complicated, with the packet data flow for best-effort can be transmitted stably, it is possible to reduce the influence on the flow of the bandwidth-guaranteed . That is, in the transmitting apparatus 21 1, 21 2 and the relay device 22, has been conventionally used, the time up to the time it needs to send the packet data stored in the head of the packet queue Qa n of the packet queue management unit 32 using the C n, only by performing the processing shown in FIG. 3 at the transmission timing determination unit 35 shown in FIGS. 2 and 8, a good balance transmits the packet data with the flow of bandwidth guaranteed and best effort flows it can. For example, as shown in FIG. 9, the transmission devices 21 1 and 21 2 and the relay device 22 schedule transmission of packet data of a band-guaranteed flow even when the transmission of packet data of the band-guaranteed flow is affected. If it is before the time, the packet data of the best effort type flow is transmitted. As a result, the bandwidth guarantee of the bandwidth guaranteed type flow is lost, but if the time is before the scheduled transmission time of the packet data, the effect can be reduced.

【0050】本発明は上述した実施形態には限定されな
い。本発明は、例えば、図2および図8に示すパケット
キュー管理部32として、例えば、図10に示すパケッ
トキュー管理部132を用いてもよい。図10に示すよ
うに、パケットキュー管理部132は、図2および図8
と同じ符号を付した帯域保証型のフローのパケットデー
タを格納するパケットキューQa1 〜Qa10と、ベスト
エフォート型のフローのパケットデータを格納するパケ
ットキューQbとに加えて、ベストエフォート型のフロ
ーのパケットデータを格納するパケットキューQb1
Qb5 をさらに有する。パケットキューQb1 〜Qb5
は、パケットキューQbの前段に設けられ、それぞれ対
応するベストエフォート型のフローのパケットデータを
パケット入力部31から入力した順にパケットキューQ
bに出力する。これにより、複数の系統のベストエフォ
ート型のフローを扱うことができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. In the present invention, for example, the packet queue management unit 132 shown in FIG. 10 may be used as the packet queue management unit 32 shown in FIG. 2 and FIG. As shown in FIG. 10, the packet queue management unit 132
The same reference numerals as packet queue Qa 1 ~Qa 10 for storing packet data flow guaranteed bandwidth marked with, in addition to the packet queue Qb for storing packet data of best effort flows, best effort flows and Packet queues Qb 1-
Further comprising a Qb 5. Packet queue Qb 1 ~Qb 5
Are provided before the packet queue Qb, and the packet queues Q in the order in which the corresponding best-effort flow packet data are input from the packet input unit 31.
b. As a result, it is possible to handle a best effort type flow of a plurality of systems.

【0051】また、上述した実施形態では、可変長のパ
ケットデータを送信する場合を例示したが、固定長のパ
ケットデータを送信する場合にも、本発明は適用可能で
ある。
In the above-described embodiment, the case where variable-length packet data is transmitted has been described as an example. However, the present invention can be applied to the case where fixed-length packet data is transmitted.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
帯域保証型のフローのパケットデータととベストエフォ
ート型のフローのパケットデータとを同じ通信網を介し
て送信する場合に、比較的、小規模かつ簡単な構成で、
ベストエフォート型のフローのパケットデータが全く送
信でいないという事態を適切に回避できる送信装置、通
信システムおよび送信方法を提供できる。また、本発明
によれば、ベストエフォート型のフローのパケットデー
タの送信が、帯域保証型のフローに及ぼす影響を小さく
できる送信装置、通信システムおよび送信方法を提供で
きる。
As described above, according to the present invention,
When transmitting packet data of a bandwidth-guaranteed flow and packet data of a best-effort flow through the same communication network, a relatively small and simple configuration is used.
A transmission device, a communication system, and a transmission method that can appropriately avoid a situation in which packet data of a best-effort flow is not transmitted at all can be provided. Further, according to the present invention, it is possible to provide a transmission device, a communication system, and a transmission method capable of reducing the influence of transmission of packet data of a best effort type flow on a bandwidth guaranteed type flow.

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

【図1】図1は、本発明の実施形態の通信システムの全
体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、図1に示す送信装置の機能ブロック図
である。
FIG. 2 is a functional block diagram of a transmission device shown in FIG. 1;

【図3】図3は、送信タイミング決定部におけるパケッ
トデータの送信タイミングのスケジューリング処理を説
明するためのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining a scheduling process of packet data transmission timing in a transmission timing determining unit;

【図4】図4は、パケット送信部を説明するための図で
ある。
FIG. 4 is a diagram for explaining a packet transmission unit.

【図5】図5は、送信タイミング決定部の処理において
ステップST4の処理が実行され、送信装置からパケッ
トキューQbの先頭に格納されたベストエフォート型の
フローのパケットデータが送信される場合を説明するた
めの図である。
FIG. 5 illustrates a case where the process of step ST4 is executed in the process of the transmission timing determining unit, and packet data of a best effort type flow stored at the head of the packet queue Qb is transmitted from the transmitting device. FIG.

【図6】図6は、図3に示す送信タイミング決定部の処
理においてステップST5の処理が実行され、送信装置
からパケットキューQan の先頭に格納された帯域保証
型のフローのパケットデータが送信される場合を説明す
るための図である。
Figure 6 is the processing of step ST5 in the process of the transmission timing determination unit shown in FIG. 3 is executed, the packet data flow guaranteed bandwidth stored in the head of the packet queue Qa n from the transmission apparatus transmits It is a figure for explaining the case where it is performed.

【図7】図7は、図3に示す送信タイミング決定部の処
理においてステップST5の処理が実行され、送信装置
からパケットキューQan の先頭に格納された帯域保証
型のフローのパケットデータが送信される場合を説明す
るための図である。
Figure 7, the processing of step ST5 in the process of the transmission timing determination unit shown in FIG. 3 is executed, the packet data flow guaranteed bandwidth stored in the head of the packet queue Qa n from the transmission apparatus transmits It is a figure for explaining the case where it is performed.

【図8】図8は、図1に示す中継装置の機能ブロック図
である。
FIG. 8 is a functional block diagram of the relay device shown in FIG. 1;

【図9】図9は、本実施形態の通信システムにおけるパ
ケットデータの送信の一例を説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of packet data transmission in the communication system according to the present embodiment.

【図10】図10は、図2および図8に示すパケットキ
ュー管理部の変形例を説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a modification of the packet queue management unit shown in FIGS. 2 and 8;

【図11】図11は、従来の通信システムの全体構成図
である。
FIG. 11 is an overall configuration diagram of a conventional communication system.

【図12】図12は、従来の通信シムテムの送信装置お
よび中継装置のパケットデータ送信方法を説明するため
の図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a packet data transmission method of a conventional communication system transmission device and a relay device.

【図13】図13は、パケットデータのヘッダの構成を
説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining the configuration of a header of packet data.

【図14】図14は、図11に示す従来の通信システム
における帯域保証型のフローのパケットデータの送信タ
イミングのスケジューリングを説明するための図であ
る。
FIG. 14 is a diagram for explaining scheduling of packet data transmission timing of a bandwidth guaranteed type flow in the conventional communication system shown in FIG. 11;

【図15】図15は、図14に示す場合において、同じ
タイミングにスケジューリングされたパケットデータの
送信タイミングを説明するための図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining transmission timing of packet data scheduled at the same timing in the case shown in FIG. 14;

【図16】図16は、図11に示す従来の通信システム
におけるベストエフォート型のパケットデータの送信タ
イミングを説明するための図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining the transmission timing of the best-effort packet data in the conventional communication system shown in FIG. 11;

【図17】図17は、図11に示す従来の通信システム
の問題点を説明するための図である。
FIG. 17 is a diagram for explaining a problem of the conventional communication system shown in FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…通信システム、211 ,212 …送信装置、22…
中継装置、23…受信装置、30…記憶部、31…パケ
ット入力部、32…パケットキュー管理部、33…フロ
ー管理部、34…タイマ、35…送信タイミング決定
部、36…パケット送信部、51…パケット受信部、Q
1 〜Qa10…帯域保証型のフローのパケットデータを
格納するパケットキュー、Qb,Qb1 〜Qb5 …ベス
トエフォート型のフローのパケットデータを格納するパ
ケットキュー
1: Communication system, 21 1 , 21 2 : Transmitting device, 22:
Relay device, 23 receiving device, 30 storage unit, 31 packet input unit, 32 packet queue management unit, 33 flow management unit, 34 timer, 35 transmission timing decision unit, 36 packet transmission unit, 51 ... Packet receiving unit, Q
packet queue for storing a 1 ~Qa 10 ... packet queue for storing packet data flow guaranteed bandwidth, Qb, a packet data flow Qb 1 ~Qb 5 ... Best Effort

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K030 HA08 KA03 KA21 KX29 LC01 LC08 5K034 EE11 HH01 HH21 HH65 JJ23 MM11 MM22  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5K030 HA08 KA03 KA21 KX29 LC01 LC08 5K034 EE11 HH01 HH21 HH65 JJ23 MM11 MM22

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】帯域保証型のフローとベストエフォート型
のフローとを含む複数のフローのパケットデータを送信
する送信装置であって、 入力されたパケットデータを、当該パケットデータが属
する前記フロー毎に分類し、当該分類したパケットデー
タを、各フロー毎に入力順に出力する入出力制御手段
と、 前記帯域保証型のフローに属する前記パケットデータの
送信タイミングを当該フローの保証帯域を考慮して決定
し、前記帯域保証型のフローに属する前記パケットデー
タを送信しない送信タイミングで前記ベストエフォート
型のフローのパケットデータを送信することを決定する
送信タイミング決定手段と、 前記フローのパケットデータを、前記入出力制御手段か
ら出力される順に、前記決定された送信タイミングで送
信する送信手段とを有する送信装置。
1. A transmitting apparatus for transmitting packet data of a plurality of flows including a bandwidth-guaranteed flow and a best-effort flow, wherein the transmitting apparatus transmits input packet data to each of the flows to which the packet data belongs. An input / output control unit that classifies and outputs the classified packet data in order of input for each flow, and determines a transmission timing of the packet data belonging to the band-guaranteed type flow in consideration of a guaranteed band of the flow. Transmission timing decision means for deciding to transmit the packet data of the best effort type flow at a transmission timing not transmitting the packet data belonging to the bandwidth guaranteed type flow; Transmitting means for transmitting at the determined transmission timing in the order of output from the control means Transmitting device having a.
【請求項2】前記送信タイミング決定手段は、前記帯域
保証を行うために複数の前記帯域保証型のフローのパケ
ットを同じ送信タイミングで送信する必要がある場合
に、所定の優先度に基づいて当該複数の前記帯域保証型
のフローから一の前記帯域保証型のフローを選択し、当
該選択したフローの前記パケットデータを当該送信タイ
ミングで送信することを決定する請求項1に記載の送信
装置。
2. The transmission timing determining means according to a predetermined priority, when it is necessary to transmit a plurality of packets of the band guarantee type flow at the same transmission timing in order to perform the band guarantee. The transmission device according to claim 1, wherein one of the band-guaranteed flows is selected from a plurality of the band-guaranteed flows, and it is determined that the packet data of the selected flow is transmitted at the transmission timing.
【請求項3】前記送信タイミング決定手段は、 前記パケットデータを送信するタイミングを決定するた
めに用いられる時情報を生成するタイマを有し、 前記帯域保証型のフローのそれぞれについて、前記時情
報が示す時から、当該フローに属する前記パケットデー
タを次に送信することが決定された時を差し引いた時間
を示す時間情報を生成し、当該時間情報に基づいて、前
記帯域保証型のフローに属する前記パケットデータを送
信しない送信タイミングを特定する請求項1に記載の送
信装置。
3. The transmission timing determining means has a timer for generating time information used to determine the timing of transmitting the packet data, and the time information is determined for each of the bandwidth guaranteed flows. From the indicated time, time information indicating a time obtained by subtracting the time when the packet data belonging to the flow is determined to be transmitted next is generated, and based on the time information, the packet data belonging to the band-guaranteed flow is generated. The transmission device according to claim 1, wherein a transmission timing at which packet data is not transmitted is specified.
【請求項4】前記送信タイミング決定手段は、 全ての前記帯域保証型のフローの前記時間情報が正の値
を示している場合に、前記ベストエフォート型のフロー
のパケットデータを送信することを決定する請求項3に
記載の送信装置。
4. The transmission timing determining means determines that the packet data of the best effort type flow is transmitted when the time information of all the bandwidth guaranteed type flows indicates a positive value. The transmitting device according to claim 3, wherein
【請求項5】前記送信タイミング決定手段は、 前記フローに割り当てられた帯域と、当該フローの送信
されるパケットデータのデータ量とを用いて、当該フロ
ーに属する前記パケットデータを次に送信する時を決定
する請求項3に記載の送信装置。
5. The transmission timing determining means, using the bandwidth allocated to the flow and the data amount of packet data transmitted in the flow, when transmitting the packet data belonging to the flow next time The transmission device according to claim 3, wherein the transmission device determines:
【請求項6】送信タイミング決定手段は、 前記フローの各々に対応して設けられ、対応するフロー
に属する前記パケットデータを次に送信する時を規定す
る複数のタイマを有する請求項1に記載の送信装置。
6. The transmission timing determination means according to claim 1, wherein said transmission timing determination means includes a plurality of timers provided corresponding to each of said flows, and defining a next transmission time of said packet data belonging to the corresponding flow. Transmission device.
【請求項7】前記パケットデータデータ長は可変である
請求項1に記載の送信装置。
7. The transmitting apparatus according to claim 1, wherein said packet data length is variable.
【請求項8】受信装置と、 通信回線を介して前記受信装置に帯域保証型のフローと
ベストエフォート型のフローとを含む複数のフローのパ
ケットデータを送信する送信装置とを有する通信システ
ムにおいて、 前記送信装置は、 入力されたパケットデータを、当該パケットデータが属
する前記フロー毎に分類し、当該分類したパケットデー
タを、各フロー毎に入力順に出力する入出力制御手段
と、 前記帯域保証型のフローに属する前記パケットデータの
送信タイミングを当該フローの保証帯域を考慮して決定
し、前記帯域保証型のフローに属する前記パケットデー
タを送信しない送信タイミングで前記ベストエフォート
型のフローのパケットデータを送信することを決定する
送信タイミング決定手段と、 前記フローのパケットデータを、前記入出力制御手段か
ら出力される順に、前記決定された送信タイミングで送
信する送信手段とを有する通信システム。
8. A communication system comprising: a receiving device; and a transmitting device that transmits packet data of a plurality of flows including a guaranteed bandwidth flow and a best effort flow to the receiving device via a communication line. The transmitting device classifies the input packet data for each flow to which the packet data belongs, and an input / output control unit that outputs the classified packet data in order of input for each flow, The transmission timing of the packet data belonging to the flow is determined in consideration of the guaranteed bandwidth of the flow, and the packet data of the best-effort flow is transmitted at a transmission timing at which the packet data belonging to the bandwidth-guaranteed flow is not transmitted. Transmission timing determining means for deciding to perform packet data of the flow, Sequentially outputted from the output control means, a communication system having a transmitting means for transmitting at a transmission timing said determined.
【請求項9】帯域保証型のフローとベストエフォート型
のフローとを含む複数のフローのパケットデータを送信
する送信方法であって、 入力されたパケットデータを、当該パケットデータが属
する前記フロー毎に分類し、当該分類したパケットデー
タを、各フロー毎に入力順に出力するように制御し、 前記帯域保証型のフローに属する前記パケットデータの
送信タイミングを当該フローの保証帯域を考慮して決定
し、 前記帯域保証型のフローに属する前記パケットデータを
送信しない送信タイミングで前記ベストエフォート型の
フローのパケットデータを送信することを決定し、 前記フローのパケットデータを、前記制御に基づいて出
力される順に、前記決定された送信タイミングで送信す
る送信方法。
9. A transmission method for transmitting packet data of a plurality of flows including a guaranteed bandwidth type flow and a best effort type flow, wherein the input packet data is transmitted for each of the flows to which the packet data belongs. Classify, control to output the classified packet data for each flow in the order of input, determine the transmission timing of the packet data belonging to the bandwidth guaranteed type flow in consideration of the guaranteed bandwidth of the flow, It decides to transmit the packet data of the best effort type flow at a transmission timing not transmitting the packet data belonging to the bandwidth guaranteed type flow, and the packet data of the flow is output in an order based on the control. A transmission method for transmitting at the determined transmission timing.
【請求項10】前記帯域保証を行うために複数の前記帯
域保証型のフローのパケットを同じ送信タイミングで送
信する必要がある場合に、所定の優先度に基づいて当該
複数の前記帯域保証型のフローから一の前記帯域保証型
のフローを選択し、 当該選択したフローの前記パケットデータを当該送信タ
イミングで送信することを決定する請求項9に記載の送
信方法。
10. When a plurality of packets of the bandwidth guarantee type flow need to be transmitted at the same transmission timing in order to perform the bandwidth guarantee, the plurality of bandwidth guarantee type flows are determined based on a predetermined priority. The transmission method according to claim 9, wherein one of the bandwidth-guaranteed flows is selected from the flows, and it is determined that the packet data of the selected flow is transmitted at the transmission timing.
【請求項11】前記パケットデータを送信するタイミン
グを決定するために用いられる時情報を生成し、 前記帯域保証型のフローのそれぞれについて、前記時情
報が示す時から、当該フローに属する前記パケットデー
タを次に送信することが決定された時を差し引いた時間
を示す時間情報を生成し、 当該時間情報に基づいて、前記帯域保証型のフローに属
する前記パケットデータを送信しない送信タイミングを
特定する請求項9に記載の送信方法。
11. Time information used to determine a timing of transmitting the packet data is generated, and for each of the bandwidth guaranteed flows, the packet data belonging to the flow from the time indicated by the time information. A request for generating time information indicating a time obtained by subtracting a time when it is determined that the packet data is transmitted next, and specifying a transmission timing at which the packet data belonging to the band-guaranteed flow is not transmitted, based on the time information. Item 10. The transmission method according to Item 9.
【請求項12】全ての前記帯域保証型のフローの前記時
間情報が正の値を示している場合に、前記ベストエフォ
ート型のフローのパケットデータを送信することを決定
する請求項11に記載の送信方法。
12. The method according to claim 11, wherein when the time information of all the bandwidth guaranteed flows indicates a positive value, it is determined to transmit the packet data of the best effort flow. Transmission method.
【請求項13】前記フローに割り当てられた帯域と、当
該フローの送信されるパケットデータのデータ量とを用
いて、当該フローに属する前記パケットデータを次に送
信する時を決定する請求項11に記載の送信方法。
13. The method according to claim 11, wherein a next transmission time of the packet data belonging to the flow is determined by using a band allocated to the flow and a data amount of packet data transmitted in the flow. The transmission method described.
【請求項14】前記パケットデータデータ長は可変であ
る請求項9に記載の送信方法。
14. The transmission method according to claim 9, wherein said packet data data length is variable.
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SG118208A1 (en) * 2002-10-17 2006-01-27 Ntt Docomo Inc Base station radio communication system and communication method
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