JP2003204352A - ノード装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 属性により多数の待ち行列に分配したパケッ
トを、各待ち行列に設定された送出条件に従って送出す
る制御を高速で行うノード装置を提供する。 【解決手段】 リスト手段１０４は、パケットを送信可
能な状態の待ち行列の番号が書き込まれ、該番号の書き
込まれた順序を管理する。状態変数保存手段１０９は、
全ての待ち行列に関する状態変数を保存する。状態変数
保存手段１０９よりもデータ量の少ない状態変数一時保
存手段１１０と、リスト手段１０４の先頭から所定範囲
内に番号のある待ち行列に関する状態変数だけを一時的
に保存する。制御手段１０８は、リスト手段１０４の先
頭から取り出された番号の待ち行列からパケットを送出
し、状態変数一時保存手段１１０にあるその待ち行列の
状態変数を更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受信したパケット
あるいはセルをその属性に基づいていずれかの待ち行列
へと格納し、各待ち行列に設定された送出条件に基づい
てパケットの送出を制御するルータあるいはスイッチ等
のノード装置に関し、特に、非常に多くの待ち行列から
高速でパケットを送出するノード装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パケット通信では可変長のパケットによ
り通信が行われ、ＡＴＭ通信では固定長のセルにより通
信が行われる。そして、これらパケットおよびセルに
は、その中に含まれる情報等によりそれぞれ属性が与え
られている。ルータやスイッチは、パケットやセルをそ
の属性に応じて処理する。

【０００３】以下、本明細書では簡単化のため、ルータ
またはスイッチ等のノード装置を単にノード装置と称
し、パケットまたはセルを単にパケットと称することと
する。

【０００４】一般に、ノード装置は、パケットの属性に
対応する複数の待ち行列を有しており、各待ち行列には
送出条件が設定されている。ノード装置は、受信したパ
ケットをその属性に応じて、いずれかの待ち行列に格納
し、各待ち行列に設定された送出条件に従って送出す
る。待ち行列は、キューとも呼ばれる。

【０００５】従来のパケット送出制御方法として、Ｗｅ
ｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ方式（Ｍ．Ｋａ
ｔａｖｅｎｉｓ他，"Ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｒｏｕｎｄ−
ｒｏｂｉｎ ｃｅｌｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ａ
ｇｅｎｅｒａｌ−ｐｕｒｐｏｓｅ ＡＴＭ ｓｗｉｔ
ｃｈ ｃｈｉｐ"，ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌｓ ｏｎ
Ｓａｌｅｃｔｅｃ Ａｒｅａｓ ｉｎ Ｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎ，Ｃｏｌ．９，Ｎｏ．８，１９９１、以
下ＷＲＲ方式と称す）がある。ＷＲＲ方式では、各待ち
行列に重みが設定され、設定された重みの比に従って各
待ち行列からパケットが送出される。

【０００６】ＷＲＲ方式のノード装置には待ち行列毎に
ウエイトが設定されている。ウエイトは各待ち行列に与
えられた重みである。各待ち行列は、回線の帯域をウエ
イトに応じて分け合ってパケットを送出する。また、Ｗ
ＲＲ方式のノード装置は、待ち行列毎のカウンタを持っ
ている。各カウンタには、それぞれに対応した待ち行列
から送出可能なパケットの数が記録されている。カウン
タの初期値はウエイトの値である。また、各待ち行列に
は巡回順所が定めれている。

【０００７】本方式では、ノード装置は、１つ以上のパ
ケットが格納されており、かつカウンタが１以上の待ち
行列を巡回順序に従って探す。ノード装置は、１つ以上
のパケットが格納されておりかつカウンタが１以上の待
ち行列を見つけると、その待ち行列から１つのパケット
を送出し、そのカウンタを１つ減じる。そして、ノード
装置は、パケットを送出した待ち行列の次の待ち行列か
ら巡回順序に従って、再度、１つ以上のパケットが格納
されておりかつカウンタが１以上の待ち行列を探す。

【０００８】待ち行列を一巡しても、１つ以上のパケッ
トが格納されておりかつカウンタが１以上の待ち行列、
すなわちパケットを送出可能な待ち行列がなければ、ノ
ード装置は、全ての待ち行列のカウンタを初期値、すな
わちウエイトの値に戻した後に再び処理を開始する。カ
ウンタを初期値に戻す動作を、以下リセット動作と称す
る。

【０００９】したがって、ＷＲＲ方式では、１つの待ち
行列だけがパケットを送出可能なとき、その待ち行列か
らパケットが送出されると、その後ノード装置は他の全
ての待ち行列についてパケットの送出が可能か否か検査
する。ノード装置は、１つのパケットを送出するため
に、最大で、全ての待ち行列を検査する必要がある。そ
の処理量は待ち行列数に比例するので、待ち行列数が多
くなれば、ノード装置のパケット処理速度を上げること
ができなくなる。

【００１０】ＷＲＲ方式においてパケット処理を高速化
するための第１の従来方法が、特開２００１−０５３７
９８号公報に記載されている。特開２００１−０５３７
９８号公報に記載された方法では、連想メモリ（Ｃｏｎ
ｔｅｎｔ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｍｅｍｏｒｙ；Ｃ
ＡＭ）がノード装置に備えられ、パケットの送出が可能
な待ち行列の選択に利用される。連想メモリには各待ち
行列の状態が記録されており、検索語と一致する待ち行
列を高速に検索することができる。ノード装置は、パケ
ットを送出可能な状態を示す検索語で連想メモリを検索
することにより、次にパケットを送出する待ち行列を見
つける。

【００１１】本方法のノード装置は、待ち行列数に関係
なく、常に一定時間で、高速に、パケットの送出が可能
な待ち行列を検索できるので、待ち行列の数が多い場合
の高速処理に有効である。

【００１２】ＷＲＲ方式においてパケット処理を高速化
するための第２の従来方法が、特開平１１−０４１３１
号公報に記載されている。特開平１１−０４１３１号公
報に記載された方法では、ノード装置は、第１および第
２のリストを管理している。第１のリストは、パケット
を送出可能な待ち行列、すなわちカウンタが１以上でか
つ１つ以上のパケットが格納されている待ち行列の番号
を管理する。第２のリストは、１つ以上のパケットが格
納されているが、カウンタがゼロであるためパケットを
送出できないでいる待ち行列の番号を管理する。

【００１３】ノード装置は、第１のリストの先頭にある
待ち行列の番号を取りだし、その番号の待ち行列からパ
ケットを送出する。パケットを送出した待ち行列がまだ
パケットを送出可能な状態のとき、ノード装置は、その
待ち行列の番号を第１のリストの最後に追加する。ま
た、パケットを送出した待ち行列にまだパケットが残っ
ているが、カウンタがゼロになったとき、ノード装置
は、その待ち行列を第２のリストに追加する。また、パ
ケットを送出した待ち行列のカウンタがゼロになると、
ノード装置は、その待ち行列をいずれのリストにも追加
しない。

【００１４】そして、ノード装置は、パケットを送出可
能な待ち行列がなくなったとき、すなわち第１のリスト
が空になったとき、全ての待ち行列のカウンタに対して
リセット動作を行い、第２のリスト内の待ち行列番号を
全て第１のリストに追加して、再びパケット処理を開始
する。

【００１５】第３の従来方法として、従来の他のパケッ
ト送出制御方法であるＤｅｆｉｃｉｔ Ｒｏｕｎｄ Ｒ
ｏｂｉｎ方式（Ｍ．Ｓｈｒｅｅｄｈａｒ ａｎｄ Ｇ．
Ｖａｒｇｈｅｓｅ，Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｆａｉｒ Ｑ
ｕｅｕｅｉｎｇ ｕｓｉｎｇＤｅｆｉｃｉｔ Ｒｏｕｎ
ｄ Ｒｏｂｉｎ，ＩＥＥＥ／ＡＣＭ Ｔｒａｎｓａｃｔ
ｉｏｎｓ ｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ、以下ＤＲＲ方
式と称す）がある。ＤＲＲ方式は、ノード装置がウェイ
トとカウンタを有する点ではＷＲＲ方式と同様である。

【００１６】しかし、ＤＲＲ方式は、各待ち行列からパ
ケットを１つずつ巡回的に送出するＷＲＲ方式と異な
り、１つの待ち行列の送出可能なパケットが連続して送
出される。また、ＤＲＲ方式では、カウンタの値は、送
出可能な、パケットのデータ量（例えば、バイト）であ
る点でＷＲＲ方式と異なる。また、ウェイトもデータ量
の単位で定められる。さらに、カウンタのリセット動作
では、カウンタにウエイトが加算される。

【００１７】そのため、ノード装置は、上述された第１
のリストを管理している。そして、ノード装置は、第１
のリストの先頭にある待ち行列の番号を取り出し、その
番号の待ち行列に格納されているパケットが無くなる
か、あるいはカウンタの値が先頭パケットのパケット長
よりも小さくなるまで、連続してパケットを送出する。
ノード装置は、１つのパケットを送出すると、そのパケ
ット長をカウンタから減算する。

【００１８】ノード装置は、１つの待ち行列からパケッ
トを送信可能なだけ送信すると、その待ち行列のカウン
タに対してリセット動作を行った後、その待ち行列に１
つ以上のパケットが蓄積されていれば、その待ち行列を
第１のリストの最後に追加する。

【００１９】従来のさらに他のパケット送出制御方法で
は、ＷＲＲ方式やＤＲＲ方式のようにカウンタは用いら
れず、送信時刻が用いられる。その一例として、Ｗｅｉ
ｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｕｅｉｎｇ方式（Ａ．
Ｋ．Ｐａｒｅｋｈ ａｎｄ Ｒ．Ｇ．Ｇａｌｌａｇｅ
ｒ，Ａ Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ
ｓｈａｒｉｎｇ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｆｌｏｗ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｓｅｒｖ
ｉｃｅｓ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ‐ Ｔｈｅ ｓｉｎｇｌ
ｅ ｎｏｄｅ ｃａｓｅ，ＩＥＥＥ ＩＮＦＯＣＯＭ９
２，Ｖｏｌ２，１９９２、以下ＷＦＱ方式と称す）や、
ＷＦＱ方式から派生した様々な方式がある。

【００２０】ＷＦＱ方式では、ノード装置は、各待ち行
列から最後に送出されたパケットの仮想的な送信終了時
刻を記録しており、最も送信終了時刻が早い待ち行列か
ら順番にパケットを送出する。したがって、ＷＦＱ方式
では、ノード装置は、パケットを送出するとき、全ての
待ち行列の中から最も送信終了時刻の早いものを探す必
要がある。送信終了時刻の最も早い待ち行列を探す処理
の計算量は、通常、待ち行列数に比例する。したがっ
て、待ち行列数が多くなれば、ノード装置のパケット処
理速度を上げることができなくなる。

【００２１】ＷＦＱ方式においてパケット処理を高速化
した従来方法は、パケットの送信予定を示すカレンダが
用いられる。なお、このカレンダは、タイムホイール
や、その他の様々な呼び方で呼ばれる。カレンダは複数
のエントリを含む。各エントリはそれぞれ時刻を示すテ
ーブルであり、時系列に並んでいる。各エントリには、
それに対応した時刻にパケットを送信する予定の待ち行
列の番号が記録されている。

【００２２】ノード装置は、送信終了時刻に基づいてカ
レンダを作成し、パケットを送信するときにそのカレン
ダを用いる。各待ち行列の送信時刻に対応したエントリ
には、その待ち行列の番号が記されている。パケットを
送出するとき、ノード装置は、カレンダのエントリを時
系列順に読み出すことにより、パケットを送出する待ち
行列を得る。これにより、ノード装置は、パケットを送
出するとき、全ての待ち行列の中から最も送信終了時間
の早いものを見つけるのに、待ち行列の数に比例した大
量の処理を行う必要がない。

【００２３】また、ＷＦＱ方式に類似した様々な方式が
提案されており、その一例である第４の従来方法が特開
２０００−１８３９５９号公報に記載されている。特開
２０００−１８３９５９号公報に記載されている方法に
よれば、ノード装置は、カレンダの各エントリに、その
エントリに対応した時刻にパケットを送信する待ち行列
を記録する。その際、ノード装置は、各エントリに複数
の待ち行列をリスト形式で記録することができる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】第１の従来方式では、
ノード装置は連想メモリを持つ必要がある。連想メモリ
は通常のメモリに比べて非常に高価なため、第１の従来
方式のノード装置のコストは非常に高くなっていた。ま
た、第１の従来方式のノード装置は、連想メモリの他に
カウンタなどのために通常のメモリをも持つ必要があ
り、そのため、さらにコストが上がっていた。

【００２５】第２の従来方式では、第１または第２のリ
ストは図１４のように、各データがポインタで連結され
た構造をとるのが一般的である。この構造では、直前の
ポインタが読み出されるまで、次のポインタを読出すこ
とができない。そのため、ノード装置は、ポインタの読
み出し間隔よりも、パケットの送信間隔を短くすること
はできない。したがって、第２の従来方式によれば、超
高速回線に適用可能なノード装置を作れなかった。

【００２６】また、第３の従来方式においても、ノード
装置は、リストで待ち行列番号を管理するので、第２の
従来方式と同様に超高速回線に適用することはできなか
った。

【００２７】第２の従来方式のノード装置において、待
ち行列の番号を記録するリストを、図１５に示されたよ
うに待ち行列番号を順番に並べたテーブルで管理する
と、前の待ち行列の番号の読み出し前に次の待ち行列の
番号を読み出せるため、高速化が可能である。しかし、
リストの数だけテーブルが必要なので、第２の従来方式
のノード装置のように複数のリストを管理するには大き
なメモリが必要であった。

【００２８】第４の従来方式では、ノード装置は、送信
時刻毎に待ち行列番号をリストで管理している。そのた
め、各データがポインタで連結された一般的な構造でリ
ストを管理すると、メモリから待ち行列番号を読み出す
のにかかる時間よりも、パケット送出間隔を短くでき
ず、ノード装置は高速回線に対応できない。

【００２９】第２〜第４の従来方式では、ノード装置
は、リストから待ち行列の番号を取り出し、取その番号
の待ち行列に関する状態変数を読み出した後に、パケッ
トを送信する。パケットを送信すると、ノード装置は状
態変数を更新し、その結果に従って待ち行列の番号を適
切なリストに再び追加する。メモリからのデータの読み
出しは、他の処理に比べて時間がかかるため、状態変数
のメモリからの読み出しがノード装置の高速化を妨げて
いた。

【００３０】本発明の目的は、その属性により多数の待
ち行列に分配したパケットを、各待ち行列に設定された
送出条件に従って送出する制御を高速で行うノード装置
を提供することである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のノード装置は、受信されたパケットを複数
の待ち行列のいずれかに格納し、前記各待ち行列がパケ
ットを送信可能な状態であるか否かを、前記待ち行列毎
の状態変数により判断し、パケットを送信可能な状態の
前記待ち行列から前記パケットを送出するノード装置で
あって、パケットを送信可能な状態の待ち行列の番号が
書き込まれ、該番号の書き込まれた順序を管理するリス
ト手段と、全ての待ち行列に関する状態変数を保存する
状態変数保存手段と、前記リストの先頭から所定範囲内
に番号のある待ち行列に関する状態変数だけを一時的に
保存する、前記状態変数保存手段よりもデータ量の少な
い状態変数一時保存手段と、前記リスト手段の先頭から
取り出された番号の待ち行列からパケットを送出し、前
記状態変数一時保存手段にある該待ち行列の状態変数を
更新する制御手段を有している。

【００３２】したがって、本発明のノード装置は、リス
ト手段の先頭付近の待ち行列の状態変数を状態変数保存
手段から、それよりデータ量の小さい状態変数一時保存
手段に先読みしているので、パケットを送出するとき
に、状態変数に関する処理を高速で行うことができる。

【００３３】なお、前記制御手段は、前記リスト手段の
先頭から取り出された待ち行列からパケットを送出する
ときに更新した前記状態変数から、該待ち行列がまだパ
ケットを送信可能な状態であれば前記リスト手段に該待
ち行列の番号を追加し、前記状態変数一時保存手段は、
前記制御手段が前記リスト手段から番号を取り出したと
き、前記リスト手段の先頭から前記所定範囲となった待
ち行列に関する状態変数を新たに保存し、また、前記リ
スト手段に待ち行列の番号が追加されたとき、前記リス
ト手段内の番号の数が前記所定範囲内であれば、該待ち
行列に関する状態変数を保存してもよい。

【００３４】したがって、本発明のノード装置は、待ち
行列の状態変数を状態変数保存手段から状態変数一時保
存手段に常時先読みしている状態となるので、パケット
を送出するときに、状態変数に関する処理を高速で行う
ことができる。

【００３５】本発明の他のノード装置は、受信されたパ
ケットを複数の待ち行列のいずれかに格納し、前記各待
ち行列がパケットを送信可能な状態であるか否かを、前
記待ち行列毎の状態変数により判断し、パケットを送信
可能な状態の前記待ち行列から前記パケットを送出する
ノード装置であって、パケットを送信可能な状態の待ち
行列の番号が書き込まれ、該番号の書き込まれた順序を
管理するリスト手段と、全ての待ち行列に関する状態変
数を保存する状態変数保存手段と、所定数以下の待ち行
列に関する状態変数を一時的に保存する、前記状態変数
保存手段よりもデータ量の少ない状態変数一時保存手段
と、前記状態変数一時保存手段に状態変数が保存されて
いる各待ち行列の番号を、前記リスト手段の代わりに保
持する少なくとも１つの送信候補手段と、前記送信候補
手段に保持されている番号の待ち行列のうち、パケット
を送信可能なものからパケットを送出し、前記状態変数
一時保存手段にある該待ち行列の状態変数を更新する制
御手段を有している。

【００３６】なお、前記状態変数一時保存手段は、該状
態変数一時保存手段に空きが生じると、前記リスト手段
の先頭にある番号の待ち行列に関する状態変数を新たに
保存し、また、新たに、パケットを送信可能な状態とな
った待ち行列があるときに前記状態変数一時保存手段に
空きがあれば、該待ち行列に関する状態変数を新たに保
存し、前記制御手段は、いずれかの待ち行列からパケッ
トを送出したときに更新した状態変数から、該待ち行列
がまだパケットを送信可能な状態の場合、前記リスト手
段が空ならば、該状態変数を前記状態変数一時保存手段
に戻し、前記リスト手段が空でなければ、該状態変数を
前記状態変数保存手段へ戻してもよい。

【００３７】また、前記パケットが、その属性に応じ
て、いずれかの待ち行列に格納され、前記状態変数は、
前記属性と関連付けて各待ち行列に付与されたウエイト
あるいは帯域と、該待ち行列から送出されたパケットと
から算出される、該待ち行列から送出可能なパケット
数、あるいは該待ち行列からパケットとして送出可能な
データ量であってもよい。

【００３８】また、前記待ち行列は、少なくとも１つの
パケットを格納しており、前記状態変数によりパケット
の送出が許容されているとき、パケットを送出可能な状
態であるとしてよい。

【００３９】また、前記リスト手段が複数のリストから
なってもよい。

【００４０】その場合、前記リスト手段内の複数のリス
トが巡回的に選択されてもよい。

【００４１】また、前記リスト手段内の複数のリスト
が、番号が書き込まれるときには格納されている待ち行
列の数の少ないものが選択され、番号が取り出されると
きには格納されている待ち行列の数の多いものが選択さ
れてもよい。

【００４２】したがって、本発明のノード装置は、リス
ト手段が複数のリストに分離されているので、各リスト
のデータがポインタで連結された構造であっても、待ち
行列番号をポインタの読み出し時間より短い間隔で読出
すことが可能である。

【００４３】なお、待ち行列の番号が、該待ち行列に割
り当てられた帯域から判断されたパケットを送出すべき
時刻毎に、記録されるカレンダ手段をさらに有し、前記
制御手段が、前記カレンダ手段において現在の時刻にパ
ケットを送出すべきとされる待ち行列の番号を該カレン
ダ手段から前記リスト手段に移してもよい。

【００４４】本発明のさらに他のノード装置は、受信さ
れたパケットを複数の待ち行列のいずれかに格納し、前
記各待ち行列がパケットを送信可能な状態であるか否か
を、前記待ち行列毎の状態変数により判断し、パケット
を送信可能な状態の前記待ち行列から前記パケットを送
出するノード装置であって、パケットを送信可能な状態
の待ち行列の番号が書き込まれ、該番号の書き込まれた
順序を管理する第１のリスト手段と、送信待ちの状態の
待ち行列の番号が書き込まれ、該番号の書き込まれた順
序を管理する第２のリスト手段と、全ての待ち行列に関
する状態変数を保存する状態変数保存手段と、前記第１
のリストの先頭から所定範囲内に番号のある待ち行列に
関する状態変数を一時的に保存し、さらに、前記第１の
リストに前記所定範囲を満たす待ち行列の番号がないと
き、足りない分を前記第２のリストの先頭からとって一
時的に保存する、前記状態変数保存手段よりもデータ量
の少ない状態変数一時保存手段と、前記リストの先頭か
ら取り出された番号の待ち行列からパケットを送出し、
前記状態変数一時保存手段にある該待ち行列の状態変数
を更新する制御手段を有している。

【００４５】なお、前記制御手段は、前記リスト手段の
先頭から取り出された待ち行列からパケットを送出する
ときに更新した前記状態変数から、該待ち行列がまだパ
ケットを送信可能な状態であれば前記第１のリスト手段
に該待ち行列の番号を追加し、該待ち行列が送信待ちの
状態であれば前記第２のリスト手段に該待ち行列の番号
を追加し、前記状態変数一時保存手段は、前記制御手段
が前記第１のリスト手段から番号を取り出したとき、前
記第１のリスト手段の先頭から前記所定範囲となった待
ち行列に関する状態変数を新たに保存し、また、前記第
１のリスト手段に待ち行列の番号が追加されたとき、前
記第１のリスト手段内の番号の数が前記所定範囲内であ
れば、該待ち行列に関する状態変数を保存し、また、前
記第２のリスト手段に待ち行列の番号が追加されたと
き、前記第１のリスト手段内の番号数と前記第２のリス
ト手段内の番号の数との和が前記所定範囲内であれば、
該待ち行列に関する状態変数を保存してもよい。

【００４６】本発明のさらに他のノード装置は、受信さ
れたパケットを複数の待ち行列のいずれかに格納し、前
記書く待ち行列がパケットを送信可能な状態であるか否
かを、前記待ち行列毎の状態変数により判断し、パケッ
トを送信可能な状態の前記待ち行列から前記パケットを
送出するノード装置であって、パケットを送信可能な状
態の待ち行列の番号が書き込まれ、該番号の書き込まれ
た順番を管理する第１のリスト手段と、送信待ちの状態
の待ち行列の番号が書き込まれ、該番号の書き込まれた
順序を管理する第２のリスト手段と、全ての待ち行列に
関する状態変数を保存する状態変数保存手段と、所定数
以下の待ち行列に関する状態変数を一時的に保存する、
前記状態変数保存手段よりもデータ量の少ない状態変数
一時保存手段と、前記状態変数一時保存手段に状態変数
が保存されている各待ち行列の番号を、前記第１または
第２のリスト手段の代わりに保持する少なくとも１つの
送信候補手段と、前記送信候補手段に保持されている番
号の待ち行列のうち、パケットを送信可能なものからパ
ケットを送信し、前記状態変数一時保存手段にある該待
ち行列の状態変数を更新する制御手段を有している。

【００４７】なお、状態変数一時保存手段は、該状態変
数一時保存手段に空きが生じると、前記第１のリスト手
段の先頭にある番号の待ち行列に関する状態変数を新た
に保存し、前記第１のリスト手段が空ならば、前記第２
のリスト手段の先頭にある番号の待ち行列に関する状態
変数を新たに保存し、また、新たに、パケットを送信可
能な状態あるいは送信待ちの状態となった待ち行列があ
るときに前記状態変数一時保存手段に空きがあれば、該
待ち行列に関する状態変数を新たに保存し、前記制御手
段は、いずれかの待ち行列からパケットを送出したとき
に更新した状態変数から、該待ち行列がパケットを送信
可能な状態の場合、前記第１のリスト手段が空ならば、
該状態変数を前記状態変数一時保存手段に戻し、前記第
１のリスト手段が空でなければ、該状態変数を前記状態
変数保存手段へ戻し、また、いずれかの待ち行列からパ
ケットを送出したときに更新した状態変数から、該待ち
行列が送信待ちの状態の場合、前記第１および第２のリ
スト手段が空ならば、該状態変数を前記状態変数一時保
存手段へ戻し、前記第１または第２のリスト手段が空で
なければ、該状態変数を前記状態変数保存手段へ戻して
もよい。

【００４８】また、前記パケットは、その属性に応じ
て、いずれかの待ち行列に格納され、前記状態変数は、
前記属性と関連付けて各待ち行列に付与されたウエイト
あるいは帯域と、該待ち行列から送出されたパケットと
から算出される、該待ち行列から送出可能なパケット
数、あるいは該待ち行列からパケットとして送出可能な
データ量であってもよい。

【００４９】また、前記待ち行列は、少なくとも１つの
パケットを格納しており、前記状態変数によりパケット
の送出が許容されているとき、パケットを送出可能な状
態であるとしてもよい。

【００５０】また、前記待ち行列は、少なくとも１つの
パケットを格納しているが、前記状態変数からパケット
を送信可能でないとき、送信待ちの状態であるとしても
よい。

【００５１】また、前記第１および第２のリスト手段
が、それぞれ複数のリストからなってもよい。

【００５２】その場合、前記第１および第２のリスト手
段内の複数のリストは、それぞれ巡回的に選択されても
よい。

【００５３】また、前記第１および第２のリスト手段内
の複数のリストは、それぞれ、番号が書き込まれるとき
には格納されている待ち行列の数の少ないものが選択さ
れ、番号が取り出されるときには格納されている待ち行
列の数の多いものが選択されてもよい。

【００５４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図面
を参照して詳細に説明する。

【００５５】図１は、本実施形態のノード装置の構成を
示すブロック図である。

【００５６】図１を参照すると、ノード装置１００は、
パケット振り分け部１０１、待ち行列１０２−１〜１０
２−ｎ、パケット出力部１０３、送信可能リスト１０４
−１，１０４−２、送信待ちリスト１０５−１，１０５
−２、リセット制御部１０６、入力制御部１０７、出力
制御部１０８、状態変数保存部１０９および状態変数一
時保存部１１０を有している。

【００５７】パケット振り分け部１０１は、回線Ｌ１か
らパケットを受信し、そのパケットの属性を調べて格納
すべき待ち行列を選択する。ノード装置の一例として、
ルータは、受信パケットの送信元ＩＰアドレス、送信先
ＩＰアドレス、第４層プロトコル番号、送信元ポート番
号、送信先ボート番号、ＴＯＳ（Ｔｙｐｅ ｏｆ Ｓｅ
ｒｖｉｃｅ）情報等の属性から待ち行列を決定する。ノ
ード装置の他の例として、イーサスイッチは、受信パケ
ットの送信元ＭＡＣアドレス、送信先ＭＡＣアドレス、
ＩＥＥＥ８０２．１ｐ優先度、ＶＬＡＮ−ＩＤ等の属性
から待ち行列を決定する。

【００５８】待ち行列１０２−１〜１０２−ｎは、パケ
ット振り分け部１０１により属性毎に振り分けられたパ
ケットを一時格納する。ここでは、待ち行列の数はｎで
あり、本実施形態は待ち行列数ｎが多数の場合に有効で
ある。

【００５９】パケット出力部１０３は、出力制御部１０
８からの指示された待ち行列の先頭から１つのパケット
を取り出して回線Ｌ２に送出する。

【００６０】送信可能リスト１０４−１，１０４−２
は、パケットの送信が可能な待ち行列の番号を保持す
る。パケットの送信が可能な待ち行列とは、カウンタが
１以上であり、かつ１つ以上のパケットが格納されてい
る待ち行列である。なお、基本的に、送信可能な待ち行
列の番号の書き込みは、送信可能リスト１０４−１およ
び送信可能リスト１０４−２に交互に行われ、番号の取
り出しも交互に行なわれる。

【００６１】送信待ちリスト１０５−１，１０５−２
は、パケットの送信待ち状態の待ち行列の番号を保持す
る。パケットの送信待ち状態とは、１つ以上のパケット
が格納されているがカウンタがゼロ以下の状態である。
なお、基本的に、送信待ちの待ち行列の番号の書き込み
も、送信待ちリスト１０５−１および送信待ちリスト１
０５−２に交互に行われる。

【００６２】リセット制御部１０６は出力制御部１０８
から指示があると、リセット動作として、送信待ちリス
ト１０５−１の内容を送信可能リスト１０４−１に移
し、送信待ちリスト１０５−２の内容を送信可能リスト
１０４−２に移す。

【００６３】入力制御部１０７は、受信したパケットを
格納すべき待ち行列の状態変数を状態変数保存部１０９
または状態変数一時保存部１１０から読み出す。そし
て、入力制御部１０７は、その状態変数に従って、待ち
行列番号を、送信可能リスト１０４−１，１０４−２ま
たは送信待ちリスト１０５−１，１０５−２のうちいず
れかに追加する。

【００６４】出力制御部１０８は、各待ち行列からのパ
ケットの送出を制御するために、まず、送信可能リスト
１０４−１または１０４−２の先頭から待ち行列番号を
取り出し、その番号の待ち行列に関する状態変数を状態
変数一時保存部１１０から読み出す。なお、このとき出
力制御部１０８は、送信可能リスト１０４−１または送
信可能リスト１０４−２から交互に待ち行列番号を読出
す。そして、出力制御部１０８は、その待ち行列のパケ
ットの送出をパケット出力部２０３に指示する。また、
出力制御部１０８は、状態変数を更新し、更新された状
態変数により待ち行列番号をリストに追加する。また、
出力制御部１０８は、パケットの送出をパケット出力部
２０３に指示したとき、送信可能リスト１０４−１，１
０４−２の双方が空になったら、リセット制御部１０６
にリセット動作を指示する。

【００６５】状態変数保存部１０９は、各待ち行列に関
する状態変数を保持する。状態変数とは、ウエイトおよ
びカウンタの値や、リセット状態、待ち行列長等の情報
である。ウエイトは、各待ち行列に与えられた重みであ
る。各待ち行列は、回線の帯域をウエイトに応じて分け
合ってパケットを送出する。カウンタは、待ち行列毎に
あり、各待ち行列から送出可能なパケットのデータ量を
管理している。リセット状態とは、リセットの指示がさ
れた後に、リセット制御部１０６が実際にカウンタをリ
セットしたか否かを示す。リセットの指示がされ、カウ
ンタがリセットされていなければ、その待ち行列のカウ
ンタはリセット未実施の状態であり、リセットされてい
れば、リセット実施済である。

【００６６】状態変数一時保存部１１０は、状態変数保
存部１０９に保存されている状態変数のうち、送信可能
リスト１０４−１，１０４−２および送信待ちリスト１
０５−１，１０５−２の先頭からｍ個以内の待ち行列に
関する状態変数を一時的に保持する。状態変数一次保存
部１１０に保持された状態変数は、パケットを高速に送
出処理するために一部の情報を先読みされた情報であ
る。

【００６７】図２は、本実施形態のノード装置における
パケット受信動作を示すフローチャートである。

【００６８】図２を参照すると、パケット振り分け部１
０１は、ステップＳ１０１に、回線Ｌ１からパケットを
受信すると、そのパケットを格納すべき待ち行列を決定
する。ステップＳ１０２に、パケット振り分け部１０１
は、その決定に従ってパケットをいずれかの待ち行列に
格納する。

【００６９】次に、入力制御部１０７は、ステップＳ１
０３に、受信パケットが格納される待ち行列に他のパケ
ットが格納されているか否か判定する。受信パケットが
格納される待ち行列に他のパケットが格納されていれ
ば、ノード装置１００はパケット受信動作を終了する。

【００７０】受信パケットを格納する待ち行列に他のパ
ケットが格納されていなければ、入力制御部１０２は、
ステップＳ１０４に、その待ち行列のカウンタとリセッ
ト状態を状態変数保存部１０９または状態変数一時保存
部１１０より読出す。

【００７１】入力制御部１０７は、ステップＳ１０５
に、その待ち行列のカウンタがリセット実施済で、かつ
カウンタの値がゼロ以下であるか否か判定する。

【００７２】その待ち行列のカウンタの値が１以上であ
るか、または、その待ち行列がリセット未実施の状態で
あれば、入力制御部１０７は、ステップＳ１０７に、そ
の待ち行列番号をいずれかの送信可能リスト１０４−
１，１０４−２に追加する。なお、待ち行列番号の追加
は、送信可能リスト１０４−１または送信可能リスト１
０４−２へ交互にされる。あるいは、送信可能リスト１
０４−１または送信可能リスト１０４−２のうち、記録
されている待ち行列の数が少ない方に待ち行列番号を追
加してもよい。ありいは、送信可能リスト１０４−１ま
たは送信可能リスト１０４−２のうち、待ち行列番号の
書き込みや読み出しの動作が行われていない方に待ち行
列番号を追加してもよい。

【００７３】また、その待ち行列のカウンタがリセット
済で、かつカウンタの値がゼロ以下であれば、入力制御
部１０７は、ステップＳ１０６に、その待ち行列番号を
いずれかの送信待ちリスト１０５−１，１０５−２に追
加する。なお、待ち行列番号の追加は、送信待ちリスト
１０５−１または送信待ちリスト１０５−２へ交互にさ
れる。あるいは、送信待ちリスト１０５−１または送信
待ちリスト１０５−２のうち、記録されている待ち行列
の数が少ない方に待ち行列を追加してもよい。あるい
は、送信待ちリスト１０５−１または送信待ちリスト１
０５−２のうち、待ち行列番号の書き込みや読み出しの
動作が行われていない方に待ち行列番号を追加してもよ
い。

【００７４】ステップＳ１０８に、入力制御部１０７
は、追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番以内であ
るか否か判定する。

【００７５】追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番
以内であれば、ステップＳ１０９に、入力制御部１０７
は、その待ち行列の状態変数を状態変数保存部１０９か
ら状態変数一時保存部１１０へと移し、ノード装置１０
０はパケット受信動作を終了する。

【００７６】追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番
以内でなければ、ノード装置１００はそのままパケット
受信動作を終了する。

【００７７】図３は、本実施形態のノード装置における
パケット送出動作を示すフローチャートである。

【００７８】図３を参照すると、まず、出力制御部１０
８は、ステップＳ２０１に、送信可能リスト１０４−１
および送信可能リスト１０４−２の双方が空であるか否
か判定する。

【００７９】送信可能リスト１０４−１および送信可能
リスト１０４−２の双方が空であれば、ステップＳ２０
２に、出力制御部１０８はリセット制御部１０６に全て
の待ち行列のリセットを指示する。リセット制御部１０
６は、ステップＳ２０３に、送信待ちリスト１０５−
１，１０５−２の内容をそれぞれ対応する送信可能リス
ト１０５−１，１０５−２へ移す。

【００８０】なお、出力制御部１０８は、このときに全
てのカウンタにウエイト値を加算して、カウンタをリセ
ットしてもよいが、それには長時間かかる。そのため、
本実施形態では、出力制御部１０８は、各待ち行列のパ
ケットが送出されるときに、その待ち行列のカウンタを
リセットする。したがって、ここでは出力制御部１０８
から指示を受けたリセット制御部１０６がリセット動作
をするだけである。そのため、出力制御部１０８は、待
ち行列毎にリセット指示時刻およびリセット処理時刻を
記録している。リセット指示時刻とは、リセット制御部
１０６へリセットを指示した時刻である。リセット処理
時刻とは、最後にその待ち行列のカウンタがリセットさ
れた時刻である。したがって、リセット処理時刻がリセ
ット指示時刻より早ければ、リセット未実施の状態であ
り、リセット指示時刻がリセット処理時刻より遅けれ
ば、リセット実施済の状態である。

【００８１】次に、出力制御部１０８は、ステップＳ２
０４に、双方の送信可能リスト１０４−１，１０４−２
が空であるか否か判定する。双方の送信可能リスト１０
４−１，１０４−２が空であれば、ノード装置１００は
パケット送出動作を終了する。

【００８２】ステップＳ２０１またはステップＳ２０４
の判定で、送信可能リスト１０４−１，１０４−２のう
ち少なくとも一方が空でなければ、出力制御部１０８
は、ステップＳ２０５に、いずれかの送信可能リストの
先頭から待ち行列番号を取り出す。なお、待ち行列番号
の取り出しは、送信可能リスト１０４−１または送信可
能リスト１４−２から交互にされる。あるいは、送信可
能リスト１０４−１または送信可能リスト１０４−２の
うち、記録されている待ち行列の数が多い方から待ち行
列番号を取り出してもよい。

【００８３】ステップＳ２０６にて、出力制御部１０８
は、ステップＳ２０５の処理により、新たに、送信可能
リストの先頭からｍ番目となった待ち行列があるか否か
判定する。

【００８４】送信可能リストの先頭からｍ番目となった
待ち行列があれば、出力制御部１０８は、ステップＳ２
０７に、その待ち行列の状態変数を状態変数保存部１０
９から状態変数一時保存部１１０へ移す。

【００８５】ステップＳ２０６の判定で送信可能リスト
の先頭からｍ番目となった待ち行列がなかったとき、あ
るいはステップＳ２０７の処理の後、ステップＳ２０８
に、出力制御部１０８は、ステップＳ２０５で取り出さ
れた番号の待ち行列のパケットの送出をパケット出力部
１０３に指示する。パケット出力部１０３は、出力制御
部１０８から指示された待ち行列の先頭のパケットを送
出する。

【００８６】次に、出力制御部１０８は、ステップＳ２
０９に、状態変数一時保存部１１０から、その待ち行列
のウエイトおよびカウンタの値とリセット状態を読み出
す。

【００８７】次に、出力制御部１０８は、ステップＳ２
１０に、その待ち行列がリセット未実施の状態か否か判
定する。

【００８８】その待ち行列がリセット未実施であれば、
出力制御部１０８は、ステップＳ２１１に、カウンタを
リセットしてリセット状態をリセット実施済にする。リ
セット状態をリセット実施済にするとは、リセット処理
時刻を記録することである。カウンタのリセットでは、
カウンタ値にウエイト値が加算される。ただし、カウン
タ値がウェイト値より大きければ、ウエイト値がカウン
タ値に代入される。

【００８９】ステップＳ２１２にて、出力制御部１０８
は、ステップＳ２０８で送出されたパケットの長さ分だ
けカウンタから減算し、ステップＳ２１３に、カウンタ
およびウエイトの値とリセット状態を状態変数一時保存
部１１０に戻す。そして、出力制御部１０８は、ステッ
プＳ２１４に、パケットを送出した待ち行列にパケット
が残っているか否か判定する。その待ち行列にパケット
が残っていなければ、ノード装置１００はパケット送出
動作を終了する。

【００９０】その待ち行列にパケットが残っていれば、
出力制御部１０８は、ステップＳ２１５に、その待ち行
列のカウンタの値がゼロ以下であるか否か判定する。

【００９１】カウンタの値がゼロ以下であれば、出力制
御部１０８は、ステップＳ２１６に、その待ち行列番号
をいずれかの送信待ちリスト１０５−１，１０５−２に
追加する。また、カウンタの値が１以上であれば、出力
制御部１０８は、ステップＳ２１７に、その待ち行列番
号をいずれかの送信可能リスト１０４−１，１０４−２
に追加する。

【００９２】ステップＳ２１８に、出力制御部１０８
は、追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番目以内で
あるか否か判定する。追加した待ち行列がリストの先頭
からｍ番以内であれば、ノード装置１００は、そのまま
パケット送出動作を終了する。追加した待ち行列がリス
トの先頭からｍ番以内でなければ、出力制御部１０８
は、ステップＳ２１９に、その待ち行列の状態変数を状
態変数一時保存部１１０から状態変数保存部１０９に戻
す。

【００９３】本実施形態のノード装置１００は、送信可
能リストおよび送信待ちリストが、それぞれ２つに分離
されているので、リストのデータがポインタで連結され
た構造であっても、待ち行列番号をポインタの読み出し
時間より短い間隔で読出すことが可能であり、超高速回
線に適用可能である。

【００９４】また、本実施形態のノード装置１００は、
通常のメモリによるリストから高速で待ち行列番号を読
出せるので、連想メモリが不要であり、低コストで超高
速回線に適用可能である。

【００９５】また、本実施形態のノード装置１００は、
各データがポインタで順次連結された構造のリストを作
れるので、待ち行列番号を順番に並べたテーブル構造の
リストで管理する必要がなく大量のメモリが不要であ
り、低コストで超高速回線に適用可能である。

【００９６】また、本実施形態のノード装置１００は、
リストの先頭付近の待ち行列の状態変数をメモリから先
読みしているので、パケットの送出処理を高速で行うこ
とができ、超高速回線に適用可能である。

【００９７】また、本実施形態のノード装置１００は、
各待ち行列のカウンタのリセットを一括して行わず、パ
ケットを送出するときに待ち行列毎に個別にカウンタを
リセットするので、リセットにかかる時間によりパケッ
ト送出の速度が制限されず、超高速回線に適用可能であ
る。

【００９８】なお、本実施形態では、送信可能リストお
よび送信待ちリストが、それぞれ２つの場合を例示した
が、それぞれが３つ以上あってもよい。その場合、送信
可能リストおよび送信待ちリストがそれぞれ２つの場合
と同様に、待ち行列番号の格納、取り出しは、巡回的に
行われてもよい。また、すでに格納されている待ち行列
番号の最も少ないリストに新たな待ち行列番号を追加
し、格納されている待ち行列番号の最も多いリストから
待ち行列番号を取り出すこととしてもよい。

【００９９】また、本実施形態では、ウエイトに応じて
各待ち行列からパケットを送出する場合を例示したが、
各待ち行列に所定の帯域が予め割り当てられ、各待ち行
列のパケットが送信可能な状態であるか、送信待ちの状
態であるかが、各待ち行列の帯域により決められてもよ
い。その場合、ウエイトの代わりに、各待ち行列に割り
当てられた帯域を示すデータが用いられればよい。

【０１００】本発明の他の実施形態について図面を参照
して説明する。本実施形態のノード装置は、ある待ち行
列からパケットの送出を開始すると、その待ち行列から
パケットを送出できなくなるまで、連続して送出する。

【０１０１】図４は本発明の他の実施形態のノード装置
の構成を示すブロック図である。

【０１０２】図４を参照すると、ノード装置２００は、
パケット振り分け部２０１、待ち行列２０２−１〜２０
２−ｎ、パケット出力部２０３、送信可能リスト２０４
−１，２０４−２、入力制御部２０７、出力制御部２０
８、状態変数保存部２０９および状態変数一時保存部２
１０を有している。

【０１０３】パケット振り分け部２０１の構成および動
作は、図１のパケット振り分け部１０１とおなじであ
る。待ち行列２０２−１〜２０２−ｎの構成および動作
は、図１の待ち行列１０２−１〜１０２−ｎの構成およ
び動作と同じである。パケット出力部２０３の構成およ
び動作は、図１のパケット出力部１０３と同じである。
送信可能リスト２０４−１，２０４−２の構成および動
作は、図１の送信可能リスト１０４−１，１０４−２と
同じである。状態変数保存部２０９の構成および動作は
図１の状態変数保存部１０９と同じである。状態変数一
時保存部２１０の構成及び動作は図１の状態変数一時保
存部１１０と同じである。

【０１０４】図４のノード装置２００は、入力制御部２
０７、出力制御部２０８の動作が図１のノード装置１０
０と異なる。また、ノード装置２００は、送信待ちリス
トおよびリセット制御部がない点が図１のノード装置１
００と異なる。

【０１０５】入力制御部２０７は、回線Ｌ１から受信し
たパケットを格納すべき待ち行列の状態変数を状態変数
保存部２０９または状態変数一時保存部２１０から読み
出す。そして、入力制御部２０７は、その状態変数に従
って、待ち行列番号を、送信可能リスト２０４−１，２
０４−２のうちいずれかに追加する。

【０１０６】ノード装置２００は、図１のノード装置１
００と異なり、送信待ちリストから送信可能リストへ待
ち行列番号を移す必要がないので、リセット状態の管理
が不要である。したがって、入力制御部２０７は、リセ
ット状態の判定およびそれに伴われる処理の区別をしな
い。

【０１０７】出力制御部２０８は、現在パケットを送信
中の待ち行列があれば、その待ち行列からパケットを送
出させる。また、出力制御部２０８は、現在パケットを
送信中の待ち行列がなければ、送信可能リスト２０４−
１または送信可能リスト２０４−２のいずれかの先頭か
ら待ち行列番号を取り出し、その番号の待ち行列からパ
ケットを送出させる。そして、出力制御部２０８は、パ
ケットを送出した待ち行列にまだ送信可能なパケットが
あれば、その待ち行列を引き続き送信中とし、送信可能
なパケットがなければ、送信可能リストに追加する。出
力制御部２０８は、パケットを連続して送信するため
に、待ち行列について送信中の状態を管理する。

【０１０８】図５は、図４に示されたノード装置におけ
るパケット受信動作を示すフローチャートである。

【０１０９】図５を参照すると、パケット振り分け部２
０１は、ステップＳ３０１に、回線Ｌ１からパケットを
受信すると、そのパケットを格納すべき待ち行列を決定
する。ステップＳ３０２に、パケット振り分け部２０１
は、その決定に従ってパケットをいずれかの待ち行列に
格納する。

【０１１０】次に、入力制御部２０７は、ステップＳ３
０３に、受信パケットが格納される待ち行列に他のパケ
ットが格納されているか否か判定する。受信パケットが
格納される待ち行列に他のパケットが格納されていれ
ば、ノード装置２００はパケット受信動作を終了する。

【０１１１】受信パケットを格納する待ち行列に他のパ
ケットが格納されていなければ、入力制御部２０７は、
ステップＳ３０４に、その待ち行列の番号をいずれかの
送信待ちリスト２０５−１，２０５−２に追加する。

【０１１２】ステップＳ３０５に、入力制御部２０７
は、追加した待ち行列がリストの先頭から、番以内であ
るか否か判定する。

【０１１３】追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番
以内であれば、ステップＳ３０６に、入力制御部２０７
は、その待ち行列の状態変数を状態変数保存部２０９か
ら状態変数一時保存部２１０へと移し、ノード装置２０
はパケット受信動作を終了する。

【０１１４】追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番
以内でなければ、ノード装置２００はそのままパケット
受信動作を終了する。

【０１１５】図６は、図４に示されたノード装置におけ
るパケット送出動作を示すフローチャートである。

【０１１６】図６を参照すると、まず、出力制御部２０
８は、ステップＳ４０１に、送信可能リスト２０４−１
および送信可能リスト２０４−２の双方が空であるか否
か判定する。

【０１１７】送信可能リスト２０４−１および送信可能
リスト２０４−２の双方が空であれば、ノード装置２０
０はそのままパケット送出動作を終了する。

【０１１８】送信可能リスト２０４−１，２０４−２の
うち少なくとも一方が空でなければ、出力制御部２０８
は、ステップ４０２にて、パケットを送信中の待ち行列
があるか否か判定する。パケットを送信中の待ち行列が
無ければ、いずれかの送信可能リストの先頭から待ち行
列番号を取り出す。

【０１１９】ステップＳ４０４にて、出力制御部２０８
は、ステップＳ４０３の処理により、新たに、送信可能
リストの先頭からｍ番目となった待ち行列があるか否か
判定する。

【０１２０】送信可能リストの先頭からｍ番目となった
待ち行列があれば、出力制御部２０８は、ステップＳ４
０５に、その待ち行列の状態変数を状態変数保存部２０
９から状態変数一時保存部２１０へ移す。

【０１２１】ステップＳ４０４の判定で送信可能リスト
の先頭からｍ番目となった待ち行列がなかったとき、あ
るいはステップＳ４０５の処理の後、ステップＳ４０６
に、出力制御部２０８は、ステップＳ４０３で取り出さ
れた番号の待ち行列を送信中の状態にする。

【０１２２】ステップＳ４０７に、出力制御部２０８
は、状態変数一時保存部２１０から、その待ち行列のウ
エイトおよびカウンタの値を読出す。

【０１２３】そして、ステップＳ４０２の判定で送信中
の待ち行列があったとき、あるいはステップＳ４０７の
処理の後、出力制御部２０８は、ステップＳ４０８に、
送信中の待ち行列のパケットを送出するように、パケッ
ト出力部２０３に指示する。パケット出力部２０３は、
出力制御部２０８から指示された待ち行列の先頭のパケ
ットを送出する。

【０１２４】ステップＳ４０９にて、出力制御部２０８
は、ステップＳ４０８で送出されたパケットの長さ分だ
けカウンタから減算する。

【０１２５】ステップＳ４１０にて、出力制御部２０８
は、送信中の状態の待ち行列にまだパケットが残ってお
り、かつカウンタの値が１以上であるか否か判定する。
その待ち行列にパケットが残っており、かつカウンタの
値が１以上であれば、ノード装置２００はそのまま送信
動作を終了し、次の送信動作に移行する。

【０１２６】その待ち行列にパケットが残っていない
か、またはカウンタの値がゼロ以下であれば、出力制御
部２０８は、ステップＳ４１１に、カウンタをリセット
する。ステップＳ４１２に、出力制御部２０８は、カウ
ンタおよびウエイトの値を状態変数一時保存部２１０に
戻す。そして、出力制御部２０８は、ステップＳ４１３
に、その待ち行列の送信中の状態を解除する。

【０１２７】ステップＳ４１４にて、出力制御部２０８
は、その待ち行列にまだパケットが残っているか否か判
定する。その待ち行列にパケットが残っていなければ、
ノード装置２００は送信動作を終了し、次の送信動作に
移行する。

【０１２８】その待ち行列にパケットが残っていれば、
出力制御部２０８は、ステップＳ４１５に、その待ち行
列番号をいずれかの送信待ちリスト２０５−１，２０５
−２に追加する。

【０１２９】ステップＳ４１６に、出力制御部２０８
は、追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番目以内で
あるか否か判定する。追加した待ち行列がリストの先頭
からｍ番目以内であれば、ノード装置２００は、そのま
ま送信処理を終了し、次の送信動作に移行する。

【０１３０】追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番
以内でなければ、出力制御部２０８は、ステップ４１７
に、その待ち行列の状態変数を状態変数一時保存部２１
０から状態変数保存部２０９に戻す。

【０１３１】本発明のさらに他の実施形態について図面
を参照して説明する。本実施形態のノード装置は、カレ
ンダを用いてパケットの送信予定を管理する。カレンダ
は、時系列に並んだ複数のリストを含んでいる。各リス
トは、それぞれに対応した時刻にパケットの送出を終了
する予定の待ち行列の番号が記録されている。パケット
を送出するための帯域が各待ち行列に割り当てられてい
る場合、パケットの送出が可能な待ち行列であっても、
所定時間間隔より短い間隔でパケットを送出できない。
その場合に、待ち行列から送出されるパケットが所定時
間間隔となるように、その待ち行列はカレンダのリスト
に記録される。そして、リストの示す時刻になると、待
ち行列の番号がカレンダから取り出され、その待ち行列
からパケットが送出される。

【０１３２】図７は、本実施形態のノード装置の構成を
示すブロック図である。

【０１３３】図７を参照すると、ノード装置３００は、
パケット振り分け部３０１、待ち行列３０２−１〜３０
２−ｎ、パケット出力部３０３、送信可能リスト３０４
−１，３０４−２、入力制御部３０７、出力制御部３０
８、状態変数保存部３０９、状態変数一時保存部３１０
およびカレンダ３１１を有している。

【０１３４】パケット振り分け部３０１の構成および動
作は、図１のパケット振り分け部１０１と同じである。
待ち行列３０２−１〜３０２−２の構成および動作は、
図１の待ち行列２０２−１〜２０２−２と同じである。
パケット出力部３０３の構成および動作は、図１のパケ
ット出力部１０３と同じである。送信可能リスト３０４
−１，３０４−２の構成および動作は、図１の送信可能
リスト１０４−１，１０４−２と同じである。状態変数
保存部３０９の構成および動作は、図１の状態変数保存
部１０９と同じである。状態変数一時保存部３１０の構
成および動作は、図１の状態変数一時保存部１１０と同
じである。ただし、ノード装置３００は、カレンダ３１
１でパケットの送信予定を管理するので、状態変数に
は、各待ち行列からのパケットの送出の終了予定時刻が
含まれている。また、各待ち行列には、パケットを送出
するための帯域が割り当てられる。この各待ち行列の設
定帯域も状態変数に含まれている。

【０１３５】図７のノード装置３００は、入力制御部３
０７、出力制御部３０８の動作が図１のノード装置１０
０と異なる。また、ノード装置３００は、送信待ちリス
トおよびリセット制御部がない点と、カレンダ３１１を
有する点が図１のノード装置１００と異なる。

【０１３６】入力制御部３０７は、回線Ｌ１から受信し
たパケットを格納すべき待ち行列の状態変数を状態変数
保存部３０９または状態変数一時保存部３１０から読み
出す。そして、入力制御部３０７は、その状態変数に従
って、待ち行列番号を、送信可能リスト３０４−１，３
０４−２またはカレンダ３１１のいずれかに追加する。

【０１３７】出力制御部３０８は、各待ち行列からのパ
ケットの送出を制御するために、まず、送信可能リスト
３０４−１または３０４−２の先頭から待ち行列番号を
取り出し、その番号の待ち行列に関する状態変数を状態
変数一時保存部３１０から読み出す。そして、出力制御
部３０８は、その待ち行列のパケットの送出をパケット
出力部３０３に指示する。そして、出力制御部３０８
は、パケットの送出をパケット出力部３０３に指示した
後、その待ち行列の状態変数に従って、待ち行列番号を
送信可能リスト３０４−１，３０４−２またはカレンダ
３１１のいずれかに追加する。

【０１３８】カレンダ３１１は、所定間隔の時刻毎のリ
ストを時系列に保持している。各リストには、それぞれ
に対応した時刻にパケットの送出を終了する予定の待ち
行列の番号が記録される。

【０１３９】図８は、図７のノード装置３００のパケッ
ト受信動作を示すフローチャートである。

【０１４０】図８を参照すると、パケット振り分け部３
０１は、ステップＳ５０１に、回線Ｌ１からパケットを
受信すると、そのパケットを格納すべき待ち行列を決定
する。ステップＳ５０２に、パケット振り分け部３０１
は、その決定に従ってパケットをいずれかの待ち行列に
格納する。

【０１４１】次に、入力制御部３０７は、ステップＳ５
０３に、受信パケットが格納される待ち行列に他のパケ
ットが格納されているか否か判定する。受信パケットが
格納される待ち行列に他のパケットが格納されていれ
ば、ノード装置３００はパケット受信動作を終了する。

【０１４２】受信パケットを格納する待ち行列に他のパ
ケットが格納されていなければ、入力制御部３０２は、
ステップＳ５０４に、その待ち行列のパケットの送出を
終了する予定時刻を状態変数保存部３０９または状態変
数一時保存部３１０より読出す。

【０１４３】ステップＳ５０５に、入力制御部３０７
は、読み出された送出終了予定時刻に、現在の時刻が達
しているか否か判定する。送出終了予定時刻に達してい
なければ、ステップＳ５０７に、入力制御部３０７は、
カレンダ３１１の送出終了予定時刻に対応したリストに
その待ち行列番号を記録し、ノード装置３００はパケッ
ト受信動作を終了する。

【０１４４】送出終了予定時刻に達していれば、ステッ
プＳ５０６に、入力制御部３０７は、その待ち行列番号
を、いずれかの送信可能リスト３０４−１，３０４−２
に追加する。

【０１４５】ステップＳ５０８に、入力制御部３０７
は、追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番目以内で
あるか否か判定する。

【０１４６】追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番
以内であれば、ステップＳ５０９に、入力制御部３０７
は、その待ち行列の状態変数を状態変数保存部３０９か
ら状態変数一時保存部３１０へと移す。

【０１４７】追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番
目以内でないとき、あるいはステップＳ５０９の処理の
後、入力制御部３０７は、ステップＳ５１０に、現在の
時刻を送出終了予定時刻に代入する。ステップＳ５１１
に、入力制御部３０７は、送出終了予定時刻を状態変数
保存部３０９もしくは状態変数一時保存部３１０に書き
戻す。

【０１４８】図９は、図７のノード装置３００における
パケット送出動作を示すブロック図である。

【０１４９】図９を参照すると、まず、ノード装置３０
０は、ステップＳ６０１に、現在時刻を更新する。ステ
ップＳ６０２に、出力制御部３０８は、カレンダ３１１
内の現在時刻に対応するリストの内容の全てを、いずれ
かの送信可能リスト３０４−１，３０４−２へと移す。

【０１５０】ステップＳ６０３に、出力制御部３０８
は、送信可能リスト３０４−１，３０４−２の双方が空
であるか否か判定する。双方の送信可能リスト３０４−
１，３０４−２が空であれば、ノード装置３００はパケ
ット送出動作を終了する。

【０１５１】送信可能リスト３０４−１，３０４−２の
少なくとも一方が空でなければ、出力制御部３０８は、
ステップＳ６０４に、いずれかの送信可能リストの先頭
から待ち行列番号を取り出す。

【０１５２】ステップＳ６０５にて、出力制御部３０８
は、ステップＳ６０４の処理により、新たに、送信可能
リストの先頭からｍ番目となった待ち行列があるか否か
判定する。

【０１５３】送信可能リストの先頭からｍ番目となった
待ち行列があれば、出力制御部３０８は、ステップＳ６
０６に、その待ち行列の状態変数を状態変数保存部１０
９から状態変数一時保存部１１０へ移す。

【０１５４】ステップＳ６０５の判定で送信可能リスト
の先頭からｍ番目となった待ち行列がなかったとき、あ
るいはステップＳ６０６の処理の後、ステップＳ６０７
に、出力制御部３０８は、ステップＳ６０４で取り出さ
れた番号の待ち行列のパケットの送出をパケット出力部
３０３に指示する。パケット出力部３０３は、出力制御
部３０８から指示された待ち行列の先頭のパケットを送
出する。

【０１５５】ステップＳ６０８にて、出力制御部３０８
は、状態変数一時保存部３１０から、待ち行列の設定帯
域および送出終了予定時刻を読出す。ステップＳ６０９
に、出力制御部３０８は、読み出された設定帯域と送出
するパケットのデータ量とから送出終了予定時刻を算出
する。そして、ステップＳ６１０に、出力制御部３０８
は、設定帯域および送出終了予定時刻を状態変数一時保
存部３１０に書き戻す。

【０１５６】ステップ６１１に、出力制御部３０８は、
パケットの送出した待ち行列にパケットが残っているか
否か判定する。その待ち行列にパケットが残っていなけ
れば、ノード装置３００はパケット送出動作を終了す
る。

【０１５７】その待ち行列にパケットが残っていれば、
出力制御部３０８は、ステップＳ６１２に、送出終了予
定時刻に現在の時刻が達しているか否か判定する。送出
終了時刻に達していなければ、ステップＳ６１４に、出
力制御部３０８は、カレンダ３１１の送出終了予定時刻
に対応したリストに、その待ち行列番号を記録する。次
に、ステップＳ６１６にて、出力制御部３０８は、その
待ち行列の状態変数を状態変数保存部３０９から状態変
数一時保存部３１０へと移し、ノード装置３００はパケ
ット送出動作を終了する。

【０１５８】ステップＳ６１２の判定において現在の時
刻が送出終了時刻に達していれば、ステップＳ６１３
に、出力制御部３０８は、その待ち行列の番号を送信可
能リスト３０４−１，３０４−２のいずれかに追加す
る。

【０１５９】ステップＳ６１５に、出力制御部３０８
は、追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番以内であ
るか否か判定する。追加した待ち行列がリストの先頭か
らｍ番目以内であれば、ステップＳ６１６の処理に移
る。追加した待ち行列がリストの先頭からｍ番名以内で
なければ、ノード装置３００はそのままパケット送出動
作を終了する。

【０１６０】本発明のさらに他の実施形態について図面
を参照して説明する。

【０１６１】図１０は、本実施形態のノード装置の構成
を示すブロック図である。

【０１６２】図１０を参照すると、ノード装置４００
は、パケット振り分け部４０１、待ち行列４０２−１〜
４０２−ｎ、パケット出力部４０３、送信可能リスト４
０４−１，４０４−２、送信待ちリスト４０５−１，４
０５−２、リセット制御部４０６、入力制御部４０７、
出力制御部４０８、状態変数保存部４０９、状態変数一
時保存部４１０および送信候補４１１−１〜４１１−ｍ
を有している。

【０１６３】パケット振り分け部４０１の構成および動
作は図１のパケット振り分け部１０１と同じである。待
ち行列４０２−１〜４０２−ｎの構成および動作は、図
１の待ち行列１０１−１〜１０１−ｎと同じである。パ
ケット出力部４０３の構成及び動作は、図１のパケット
出力部１０３と同じである。

【０１６４】本実施形態では、送信可能リスト４０４−
１，４０４−２、送信待ちリスト４０５−１，４０５−
２の他に、送信候補４１１−１〜４１１−ｍが設けられ
ている。送信候補４１１−１〜４１１−ｍは、送信可能
リスト及び送信待ちリストとは別に一部の待ち行列を送
信準備中の待ち行列として管理する。

【０１６５】送信候補４１１−１〜４１１−ｍは、状態
変数が一時保存部４１０に保存されている待ち行列の番
号をそれぞれ１つづつ格納する。したがって、送信候補
の数ｍと、状態変数一時保存部４１０が保存できる状態
変数の数は同じである。パケットを送出する待ち行列
は、この送信候補４１１−１〜４１１−ｍに番号が格納
された、パケットを送信可能な待ち行列の中から巡回的
に選択される。いずれかの送信候補からパケットが送出
され、空きが生じると、いずれかの送信可能リスト４０
４−１，４０４−２に番号が格納されていた待ち行列
が、新たに送信候補に格納されることとなり、それに伴
って、その待ち行列の状態変数が状態変数保存部４０９
から状態変数一時保存部４１０に移される。送信候補４
１１−１〜４１１−ｍに番号が格納される待ち行列は、
通常、パケットを送信可能な待ち行列である。しかし、
パケットを送信可能な待ち行列の数が送信候補数ｍより
少ないときには、送信待ちの待ち行列の番号が送信候補
に格納される。

【０１６６】したがって、送信可能リスト４０４−１，
４０４−２および送信待ちリスト４０５−１，４０５−
２の構成および動作は、図１の送信可能リスト１０４−
１，１０４−２および送信待ちリスト１０５−１，１０
５−２とほぼ同様であるが、出力制御部４０８へ直接に
待ち行列番号を送らず、送信候補４１１−１〜４１１−
ｍに一旦格納する点で図１のものと異なる。

【０１６７】状態変数保存部４０９、状態変数一時保存
部４１０の構成及び動作は図１のものと同様であるが、
待ち行列番号が送信候補４１１−１〜４１１−ｍに格納
された待ち行列の状態変数が状態変数一時保存部４１０
に格納される点で異なる。

【０１６８】入力制御部４０７の構成および動作は、図
１のものとほぼ同様である。しかし、送信可能リスト４
０４−１，４０４−２または送信待ちリスト４０５−
１，４０５−２に待ち行列番号を追加するとき、送信候
補に空きがあれば、入力制御部４０７は、その待ち行列
番号を送信候補に格納する。

【０１６９】出力制御部４０８は、送信候補４１１−１
〜４１１−ｍに番号が格納されている待ち行列のうち、
送信可能な待ち行列から巡回的にパケットを送出するよ
うにパケット出力部４０３に指示する。また、ある待ち
行列のパケットの送出をパケット出力部４０３に指示し
た後、出力制御部４０８は、その待ち行列の状態等によ
り、その待ち行列の番号を送信可能リスト４０４−１，
４０４−２、送信待ちリスト４０５−１，４０５−２に
追加するか、あるいは送信候補４１１−１〜４１１−ｍ
に残す。

【０１７０】図１１は、図１０のノード装置４００のパ
ケット受信動作を示すフローチャートである。

【０１７１】図１１を参照すると、パケット振り分け部
４０１は、ステップＳ７０１に、回線Ｌ１からパケット
を受信すると、そのパケットを格納すべき待ち行列を決
定する。ステップＳ７０２に、パケット振り分け部４０
１は、その決定に従ってパケットをいずれかの待ち行列
に格納する。

【０１７２】次に、入力制御部４０７は、ステップＳ７
０３に、受信パケットが格納される待ち行列に他のパケ
ットが格納されているか否か判定する。受信パケットが
格納される待ち行列に他のパケットが格納されていれ
ば、ノード装置４００はパケット受信動作を終了する。

【０１７３】受信パケットを格納する待ち行列に他のパ
ケットが格納されていなければ、入力制御部４０７は、
ステップＳ７０４に、その待ち行列のカウンタとリセッ
ト状態を状態変数保存部４０９または状態変数一時保存
部４１０より読出す。

【０１７４】ステップＳ７０５に、入力制御部４０７
は、送信候補４１１−１〜４１１−ｍのすくなくとも１
つが空きであるか否か判定する。空きがなければ、ステ
ップＳ７０６に、入力制御部４０７は、その待ち行列の
カウンタがリセット実施済で、かつカウンタの値がゼロ
以下であるか否か判定する。

【０１７５】その待ち行列のカウンタがリセット済で、
かつカウンタの値がゼロ以下であれば、入力制御部４０
７は、ステップＳ７０７に、その待ち行列番号をいずれ
かの送信待ちリスト５０５−１，５０５−２に追加し、
ノード装置４００はパケット受信動作を終了する。

【０１７６】また、その待ち行列のカウンタの値が１以
上であるか、または、その待ち行列がリセット未実施の
状態であれば、ステップＳ７０８に、入力制御部４０７
は、送信候補４１１−１〜４１１−ｍに送信待ちの状態
の待ち行列があるか否か判定する。

【０１７７】送信候補４１１−１〜４１１−ｍに送信待
ちの状態の待ち行列があれば、ステップＳ７１０に、入
力制御部４０７は、その送信候補に格納されている待ち
行列番号をいずれかの送信待ちリスト５０５−１，５０
５−２に移す。

【０１７８】送信候補４１１−１〜４１１−ｍに送信待
ちの状態の待ち行列がなければ、ステップＳ７０９に、
入力制御部４０７は待ち行列番号をいずれかの送信可能
リスト４０４−１，４０４−２に追加し、ノード装置４
００はパケット受信動作を終了する。

【０１７９】ステップＳ７０５の判定で送信候補に空き
があるとき、またはステップＳ７１０の処理の後、ステ
ップＳ７１１に、入力制御部４０７は、待ち行列番号を
空いている送信候補に格納する。そして、ステップＳ７
１２に、入力制御部４０７は、その番号の待ち行列の状
態変数を状態変数保存部４０９から状態変数一時保存部
４１０に移し、ノード装置４００はパケット受信動作を
終了する。

【０１８０】図１２は、図１０のノード装置４００のパ
ケット送出動作を示すフローチャートである。

【０１８１】図１２を参照すると、まず、出力制御部４
０８は、ステップＳ８０１に、送信候補４１１−１〜４
１１−ｍの全てが空であるか否か判定する。全ての送信
候補４１１−１〜４１１−ｍが空であれば、ノード装置
４００はそのままパケット送出動作を終了する。

【０１８２】送信候補４１１−１〜４１１−ｍのうち少
なくとも１つが空でなければ、出力制御部４０８は、ス
テップ８０２にて、パケットを送信可能な待ち行列が送
信候補にあるか否か判定する。

【０１８３】パケットを送信可能な待ち行列が送信候補
になければ、ステップＳ８０３に、出力制御部４０８
は、全ての待ち行列をリセットするように、リセット制
御部４０９に指示する。そして、ステップＳ８０４に、
リセット制御部４０６は、全ての送信待ちリストの内容
を、それぞれに対応する送信可能リストに移す。

【０１８４】ステップＳ８０２の判定でパケットを送信
可能な待ち行列が送信候補にあったとき、またはステッ
プＳ８０４の処理の後、出力制御部４０８は、各送信候
補にある、パケットを送信可能な待ち行列のパケットを
送出するように、パケット出力部４０３に指示する。パ
ケット出力部４０３は、出力制御部４０８から指示され
た待ち行列の先頭のパケットを送出する。

【０１８５】そして、ステップＳ８０７に、出力制御部
４０８は、パケット出力部４０３にパケットの送出を指
示した待ち行列のカウンタおよびウエイトの値とリセッ
ト状態を状態変数一時保存部４１０から読み出す。

【０１８６】次に、出力制御部４０８は、ステップＳ８
０８に、その待ち行列がリセット未実施の状態か否か判
定する。

【０１８７】その待ち行列がリセット未実施であれば、
出力制御部４０６は、ステップＳ８０９に、カウンタを
リセットしてリセット状態をリセット実施済にする。

【０１８８】ステップＳ８１０にて、出力制御部４０８
は、ステップＳ８０６で送出されたパケットの長さ分だ
けカウンタから減算し、ステップＳ８１１に、カウンタ
およびウエイトの値とリセット状態を状態変数一時保存
部８１０に戻す。

【０１８９】そして、ステップＳ８１２に、出力制御部
４０８は、その待ち行列にパケットが残っており、かつ
送信可能リスト４０４−１，４０４−２の双方が空であ
るか否か判定する。その待ち行列にパケットが残ってお
らず、かつ送信可能リスト４０４−１，４０４−２の双
方が空であれば、ノード装置４００はパケット送出動作
を終了する。

【０１９０】その待ち行列にパケットが残っていない
か、または送信可能リスト４０４−１，４０４−２の少
なくとも一方が空でなければ、ステップＳ８１３に、出
力制御部４０８は、その待ち行列の状態変数を状態変数
一時保存部４１０から状態変数保存部４０９に戻す。そ
して、ステップＳ８１４に、出力制御部４０８は、その
待ち行列を送信候補から削除する。

【０１９１】ステップＳ８１５に、出力制御部４０８
は、その待ち行列にパケットが残っているか否か判定す
る。その待ち行列にパケットが残っていれば、ステップ
Ｓ８１６に、出力制御部４０８は、その待ち行列のカウ
ンタの値がゼロ以下であるか否か判定する。

【０１９２】カウンタがゼロ以下であれば、出力制御部
４０８は、その待ち行列番号を送信待ちリストのいずれ
かに追加する。カウンタが１以上であれば、その待ち行
列番号を送信可能リストに追加する。

【０１９３】ステップＳ８１５の判定でその待ち行列内
にパケットが残っていなかったとき、あるいはステップ
Ｓ８１７またはステップＳ８１８の処理の後、ステップ
Ｓ８１９に、出力制御部４０８は、送信可能リストの双
方が空であるか否か判定する。少なくとも一方の送信可
能リストが空でなければ、出力制御部４０８は、ステッ
プＳ８２０に、いずれかの送信可能リストの先頭から待
ち行列番号を取り出し、送信候補のいずれかに格納す
る。

【０１９４】また、あ送信可能リストの双方が空であれ
ば、出力制御部４０８は、ステップＳ８２１に、いずれ
かの送信候補リストの先頭から待ち行列番号を取り出
し、送信候補のいずれかに格納する。

【０１９５】ステップＳ８２０またはステップＳ８２１
の処理の後、出力制御部４０８は、ステップＳ８２２
に、新たに送信候補に格納された待ち行列の状態変数を
状態変数保存部４０９から状態変数一時保存部４１０に
移し、ノード装置４００はパケット送出動作を終了す
る。

【０１９６】したがって、ノード装置４００は、送信候
補４１１−１〜４１１−ｍのいずれかからパケットを送
出し、それでもまだその待ち行列がパケットを送信可能
なとき、送信可能リスト４０４−１，４０４−２の双方
が空であれば、その待ち行列を送信候補に直接戻すこと
ができる。また、ノード装置４００は、送信可能リスト
４０４−１，４０４−２の少なくともいずれか一方が空
でなければ、その待ち行列を送信候補に直接戻すことが
できないので、いずれかの送信可能リストに戻し、それ
に伴って、状態変数も状態変数保存部４０９に戻され
る。

【０１９７】本発明のさらに他の実施形態について図面
を参照して説明する。

【０１９８】本実施形態のノード装置の構成およびパケ
ット受信動作は図１０のものと同じであり、パケット送
出動作における送信候補の入れ替え方法のみが異なる。

【０１９９】図１３は、本実施形態のノード装置におけ
るパケット送出動作を示すフローチャートである。

【０２００】図１３を参照すると、まず、出力制御部４
０８は、ステップＳ９０１に、送信候補４１１−１〜４
１１−ｍの全てが空であるか否か判定する。全ての送信
候補４１１−１〜４１１−ｍが空であれば、ノード装置
４００はそのままパケット送出動作を終了する。

【０２０１】送信候補４１１−１〜４１１−ｍのうち少
なくとも１つが空でなければ、出力制御部４０８は、ス
テップＳ９０２にて、パケットを送信可能な待ち行列が
送信候補にあるか否か判定する。

【０２０２】パケットを送信可能な待ち行列が送信候補
になければ、ステップＳ９０３に、出力制御部４０８
は、全ての待ち行列をリセットするように、リセット制
御部４０９に指示する。そして、ステップＳ９０４に、
リセット制御部４０６は、全ての送信待ちリストの内容
を、それぞれに対応する送信可能リストに移す。

【０２０３】ステップＳ９０２の判定でパケットを送信
可能な待ち行列が送信候補にあったとき、またはステッ
プＳ９０４の処理の後、出力制御部４０８は、各送信候
補にある、パケットを送信可能な待ち行列のパケットを
送出するように、パケット出力部４０３に指示する。パ
ケット出力部４０３は、出力制御部４０８から指示され
た待ち行列の先頭のパケットを送出する。

【０２０４】そして、ステップＳ９０７に、出力制御部
４０８は、パケット出力部４０３にパケットの送出を指
示した待ち行列のカウンタおよびウエイトの値とリセッ
ト状態を状態変数一時保存部４１０から読出す。

【０２０５】次に、出力制御部４０８は、ステップＳ９
０８に、その待ち行列がリセット未実施の状態か否か判
定する。

【０２０６】その待ち行列がリセット未実施であれば、
出力制御部４０８は、ステップＳ９０９に、カウンタを
リセットしてリセット状態をリセット実施済にする。

【０２０７】ステップＳ９１０にて、出力制御部４０８
は、ステップＳ９０６で送出されたパケットの長さ分だ
けカウンタから減算し、ステップＳ９１１に、カウンタ
およびウエイトの値とリセット状態を状態変数一時保存
部４１０に戻す。

【０２０８】ここまでは図１２におけるステップＳ８０
１からステップＳ８１１までと同じ処理である。

【０２０９】ステップＳ９１１にて、出力制御部４０８
は、カウンタおよびウエイトの値とリセット状態を状態
変数一時保存部４１０に書き戻す。そして、出力制御部
４０８は、ステップＳ９１２に、パケットが格納されて
いない待ち行列の番号が送信候補４１１−１〜４１１−
ｍに格納されているか否か判定する。

【０２１０】パケットが格納されていない待ち行列の番
号が送信候補４１１−１〜４１１−ｍに格納されていな
ければ、ステップＳ９１３に、出力制御部４０８は、送
信候補４１１−１〜４１１−ｍに、カウンタがゼロ以下
の待ち行列の番号が格納されているか否か判定する。カ
ウンタがゼロ以下の待ち行列の番号が格納されている送
信候補がなければ、ステップＳ９１４に、出力制御部４
０８は、送信候補の中からｍｉｎ（カウンタ値，待ち行
列長）が最小の待ち行列を選択する。なお、ｍｉｎ
（Ａ，Ｂ）は、ＡとＢのうちの最小値を求める関数であ
る。

【０２１１】ステップＳ９１５に、出力制御部４０８
は、その待ち行列の状態変数を状態変数一時保存部４１
０から状態変数保存部４０９へ移す。そして、出力制御
部４０８は、ステップＳ９１６に、その待ち行列の番号
を送信候補から取り除き、ステップＳ９１７に、その待
ち行列の番号をいずれかの送信可能リスト４０４−１，
４０４−２に追加する。

【０２１２】ステップＳ９１３の判定で、カウンタがゼ
ロ以下の待ち行列の番号が格納されている送信候補があ
れば、出力制御部４０８は、ステップＳ９１８に、カウ
ンタ値がゼロ以下であり、ｍｉｎ（ウエイト値，待ち行
列長）が最小の待ち行列を送信候補の中から選択する。

【０２１３】ステップＳ９１９に、出力制御部４０８
は、その待ち行列の状態変数を状態変数一時保存部４１
０から状態変数保存部４０９へ移す。そして、出力制御
部４０８は、ステップＳ４２０に、その待ち行列の番号
を送信候補から取り除き、ステップＳ４２１に、その待
ち行列の番号をいずれかの送信待ちリスト４０５−１，
４０５−２に追加する。

【０２１４】ステップＳ９１２の判定で、パケットが格
納されていない待ち行列の番号が送信候補４１１−１〜
４１１−ｍに格納されていれば、ステップＳ９２２に、
出力制御部４０８は、その待ち行列を送信候補の中から
選択する。そして、出力制御部４０８は、ステップＳ９
２３に、その待ち行列の状態変数を状態変数一時保存部
４１０から状態変数保存部４０９に移し、ステップＳ９
２４に、その待ち行列を送信候補から取り除く。

【０２１５】ステップＳ９１７、ステップＳ９２１また
はステップＳ９２４の処理の後、出力制御部４０８は、
ステップＳ９２５に、送信可能リスト４０４−１，４０
４−２の双方が空であるか否か判定する。

【０２１６】少なくとも一方の送信可能リスト４０４−
１，４０４−２が空でなければ、ステップＳ９２５に、
出力制御部４０８は、いずれかの送信可能リストの先頭
から待ち行列番号を取り出して送信候補に格納する。ス
テップＳ９２６に、出力制御部４０８は、新たに送信候
補に格納された番号の待ち行列の状態変数を状態変数保
存部４０９から状態変数一時保存部４１０へ移し、ノー
ド装置４００はパケット送出動作を終了する。

【０２１７】ステップＳ９２５の判定で、双方の送信可
能リスト４０４−１，４０４−２が空であれば、ステッ
プＳ９２７に、出力制御部４０８は、いずれかの送信待
ちリストの先頭から待ち行列番号を取り出して送信候補
に格納し、ステップＳ９２８の処理に移る。

【０２１８】

【発明の効果】本発明のノード装置は、リスト手段の先
頭付近の待ち行列の状態変数を状態変数保存手段から、
それよりデータ量の小さい状態変数一時保存手段に先読
みしているので、パケットを送出するときに、状態変数
に関する処理を高速で行うことができ、超高速回線に適
用可能である。

【０２１９】また、本発明のノード装置は、待ち行列の
状態変数を状態変数保存手段から状態変数一時保存手段
に常時先読みしている状態となるので、パケットを送出
するときに、状態変数に関する処理を高速で行うことが
でき、超高速回線に適用可能である。

【０２２０】また、本発明のノード装置は、リスト手段
が複数のリストに分離されているので、各リストのデー
タがポインタで連結された構造であっても、待ち行列番
号をポインタの読み出し時間より短い間隔で読出すこと
が可能であり、超高速回線に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のノード装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】図１のノード装置におけるパケット受信動作を
示すフローチャートである。

【図３】図１のノード装置におけるパケット送出動作を
示すフローチャートである。

【図４】本発明の他の実施形態のノード装置の構成を示
すブロック図である。

【図５】図４のノード装置におけるパケット受信動作を
示すフローチャートである。

【図６】図４のノード装置におけるパケット送出動作を
示すフローチャートである。

【図７】本発明のさらに他の実施形態のノード装置の構
成を示すブロック図である。

【図８】図７のノード装置のパケット受信動作を示すフ
ローチャートである。

【図９】図７のノード装置におけるパケット送出動作を
示すブロック図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施形態のノード装置の
構成を示すブロック図である。

【図１１】図１０のノード装置のパケット受信動作を示
すフローチャートである。

【図１２】図１０のノード装置のパケット送出動作を示
すフローチャートである。

【図１３】図１０のノード装置の他のパケット送出動作
を示すフローチャートである。

【図１４】従来技術における一般的なリストの構造を示
す図である。

【図１５】従来技術における、他のリストの構造を示す
図である。

【符号の説明】

１００，２００，３００，４００ ノード装置 １０１，２０１，３０１，４０１ パケット振り分け
部 １０２−１〜１０２−ｎ，２０２−１〜２０２−ｎ，３
０２−１〜３０２−ｎ，４０２−１〜４０２−ｎ 待
ち行列 １０３，２０３，３０３，４０３ パケット出力部 １０４−１，１０４−２，２０４−１，２０４−２，３
０４−１，３０４−２，４０４−１，４０４−２ 送
信可能リスト １０５−１，１０５−２，４０５−１，４０５−２
送信待ちリスト １０６，４０６ リセット制御部 １０７，２０７，３０７，４０７ 入力制御部 １０８，２０８，３０８，４０８ 出力制御部 １０９，２０９，３０９，４０９ 状態変数保存部 １１０，２１０，３１０，４１０ 状態変数一時保存
部 ３１１ カレンダ ４１１−１〜４１１−ｍ 送信候補 Ｌ１，Ｌ２ 回線 Ｓ１０１〜Ｓ１０９，Ｓ２０１〜Ｓ２１９，Ｓ３０１〜
Ｓ３０６，Ｓ４０１〜Ｓ４１７，Ｓ５０１〜Ｓ５１１，
Ｓ６０１〜Ｓ６１６，Ｓ７０１〜Ｓ７１２，Ｓ８０１〜
Ｓ８２２，Ｓ９０１〜Ｓ９２８ ステップ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信されたパケットを複数の待ち行列の
   いずれかに格納し、前記各待ち行列がパケットを送信可
   能な状態であるか否かを、前記待ち行列毎の状態変数に
   より判断し、パケットを送信可能な状態の前記待ち行列
   から前記パケットを送出するノード装置であって、 パケットを送信可能な状態の待ち行列の番号が書き込ま
   れ、該番号の書き込まれた順序を管理するリスト手段
   と、 全ての待ち行列に関する状態変数を保存する状態変数保
   存手段と、 前記リストの先頭から所定範囲内に番号のある待ち行列
   に関する状態変数だけを一時的に保存する、前記状態変
   数保存手段よりもデータ量の少ない状態変数一時保存手
   段と、 前記リスト手段の先頭から取り出された番号の待ち行列
   からパケットを送出し、前記状態変数一時保存手段にあ
   る該待ち行列の状態変数を更新する制御手段を有するノ
   ード装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記リスト手段の先頭
   から取り出された待ち行列からパケットを送出するとき
   に更新した前記状態変数から、該待ち行列がまだパケッ
   トを送信可能な状態であれば前記リスト手段に該待ち行
   列の番号を追加し、 前記状態変数一時保存手段は、前記制御手段が前記リス
   ト手段から番号を取り出したとき、前記リスト手段の先
   頭から前記所定範囲となった待ち行列に関する状態変数
   を新たに保存し、また、前記リスト手段に待ち行列の番
   号が追加されたとき、前記リスト手段内の番号の数が前
   記所定範囲内であれば、該待ち行列に関する状態変数を
   保存する、請求項１記載のノード装置。
3. 【請求項３】 受信されたパケットを複数の待ち行列の
   いずれかに格納し、前記各待ち行列がパケットを送信可
   能な状態であるか否かを、前記待ち行列毎の状態変数に
   より判断し、パケットを送信可能な状態の前記待ち行列
   から前記パケットを送出するノード装置であって、 パケットを送信可能な状態の待ち行列の番号が書き込ま
   れ、該番号の書き込まれた順序を管理するリスト手段
   と、 全ての待ち行列に関する状態変数を保存する状態変数保
   存手段と、 所定数以下の待ち行列に関する状態変数を一時的に保存
   する、前記状態変数保存手段よりもデータ量の少ない状
   態変数一時保存手段と、 前記状態変数一時保存手段に状態変数が保存されている
   各待ち行列の番号を、前記リスト手段の代わりに保持す
   る少なくとも１つの送信候補手段と、 前記送信候補手段に保持されている番号の待ち行列のう
   ち、パケットを送信可能なものからパケットを送出し、
   前記状態変数一時保存手段にある該待ち行列の状態変数
   を更新する制御手段を有するノード装置。
4. 【請求項４】 前記状態変数一時保存手段は、該状態変
   数一時保存手段に空きが生じると、前記リスト手段の先
   頭にある番号の待ち行列に関する状態変数を新たに保存
   し、また、新たに、パケットを送信可能な状態となった
   待ち行列があるときに前記状態変数一時保存手段に空き
   があれば、該待ち行列に関する状態変数を新たに保存
   し、 前記制御手段は、いずれかの待ち行列からパケットを送
   出したときに更新した状態変数から、該待ち行列がまだ
   パケットを送信可能な状態の場合、前記リスト手段が空
   ならば、該状態変数を前記状態変数一時保存手段に戻
   し、前記リスト手段が空でなければ、該状態変数を前記
   状態変数保存手段へ戻す、請求項５記載のノード装置。
5. 【請求項５】 前記パケットは、その属性に応じて、い
   ずれかの待ち行列に格納され、 前記状態変数は、前記属性と関連付けて各待ち行列に付
   与されたウエイトあるいは帯域と、該待ち行列から送出
   されたパケットとから算出される、該待ち行列から送出
   可能なパケット数、あるいは該待ち行列からパケットと
   して送出可能なデータ量である、請求項１〜４のいぞれ
   か１項に記載されたノード装置。
6. 【請求項６】 前記待ち行列は、少なくとも１つのパケ
   ットを格納しており、前記状態変数によりパケットの送
   出が許容されているとき、パケットを送出可能な状態で
   ある、請求項５記載のノード装置。
7. 【請求項７】 前記リスト手段が複数のリストからな
   る、請求項１〜６のいずれか１項に記載のノード装置。
8. 【請求項８】 前記リスト手段内の複数のリストが巡回
   的に選択される、請求項７記載のノード装置。
9. 【請求項９】 前記リスト手段内の複数のリストが、番
   号が書き込まれるときには格納されている待ち行列の数
   の少ないものが選択され、番号が取り出されるときには
   格納されている待ち行列の数の多いものが選択される、
   請求項７記載のノード装置。
10. 【請求項１０】 待ち行列の番号が、該待ち行列に割り
    当てられた帯域から判断されたパケットを送出すべき時
    刻毎に、記録されるカレンダ手段をさらに有し、 前記制御手段が、前記カレンダ手段において現在の時刻
    にパケットを送出すべきとされる待ち行列の番号を該カ
    レンダ手段から前記リスト手段に移す、請求項１〜９の
    いずれか１項に記載のノード装置。
11. 【請求項１１】 受信されたパケットを複数の待ち行列
    のいずれかに格納し、前記各待ち行列がパケットを送信
    可能な状態であるか否かを、前記待ち行列毎の状態変数
    により判断し、パケットを送信可能な状態の前記待ち行
    列から前記パケットを送出するノード装置であって、 パケットを送信可能な状態の待ち行列の番号が書き込ま
    れ、該番号の書き込まれた順序を管理する第１のリスト
    手段と、 送信待ちの状態の待ち行列の番号が書き込まれ、該番号
    の書き込まれた順序を管理する第２のリスト手段と、 全ての待ち行列に関する状態変数を保存する状態変数保
    存手段と、 前記第１のリストの先頭から所定範囲内に番号のある待
    ち行列に関する状態変数を一時的に保存し、さらに、前
    記第１のリストに前記所定範囲を満たす待ち行列の番号
    がないとき、足りない分を前記第２のリストの先頭から
    とって一時的に保存する、前記状態変数保存手段よりも
    データ量の少ない状態変数一時保存手段と、 前記リストの先頭から取り出された番号の待ち行列から
    パケットを送出し、前記状態変数一時保存手段にある該
    待ち行列の状態変数を更新する制御手段を有するノード
    装置。
12. 【請求項１２】 前記制御手段は、前記リスト手段の先
    頭から取り出された待ち行列からパケットを送出すると
    きに更新した前記状態変数から、該待ち行列がまだパケ
    ットを送信可能な状態であれば前記第１のリスト手段に
    該待ち行列の番号を追加し、該待ち行列が送信待ちの状
    態であれば前記第２のリスト手段に該待ち行列の番号を
    追加し、 前記状態変数一時保存手段は、前記制御手段が前記第１
    のリスト手段から番号を取り出したとき、前記第１のリ
    スト手段の先頭から前記所定範囲となった待ち行列に関
    する状態変数を新たに保存し、また、前記第１のリスト
    手段に待ち行列の番号が追加されたとき、前記第１のリ
    スト手段内の番号の数が前記所定範囲内であれば、該待
    ち行列に関する状態変数を保存し、また、前記第２のリ
    スト手段に待ち行列の番号が追加されたとき、前記第１
    のリスト手段内の番号数と前記第２のリスト手段内の番
    号の数との和が前記所定範囲内であれば、該待ち行列に
    関する状態変数を保存する、請求項３記載のノード装
    置。
13. 【請求項１３】 受信されたパケットを複数の待ち行列
    のいずれかに格納し、前記書く待ち行列がパケットを送
    信可能な状態であるか否かを、前記待ち行列毎の状態変
    数により判断し、パケットを送信可能な状態の前記待ち
    行列から前記パケットを送出するノード装置であって、 パケットを送信可能な状態の待ち行列の番号が書き込ま
    れ、該番号の書き込まれた順番を管理する第１のリスト
    手段と、 送信待ちの状態の待ち行列の番号が書き込まれ、該番号
    の書き込まれた順序を管理する第２のリスト手段と、 全ての待ち行列に関する状態変数を保存する状態変数保
    存手段と、 所定数以下の待ち行列に関する状態変数を一時的に保存
    する、前記状態変数保存手段よりもデータ量の少ない状
    態変数一時保存手段と、 前記状態変数一時保存手段に状態変数が保存されている
    各待ち行列の番号を、前記第１または第２のリスト手段
    の代わりに保持する少なくとも１つの送信候補手段と、 前記送信候補手段に保持されている番号の待ち行列のう
    ち、パケットを送信可能なものからパケットを送信し、
    前記状態変数一時保存手段にある該待ち行列の状態変数
    を更新する制御手段を有するノード装置。
14. 【請求項１４】 状態変数一時保存手段は、該状態変数
    一時保存手段に空きが生じると、前記第１のリスト手段
    の先頭にある番号の待ち行列に関する状態変数を新たに
    保存し、前記第１のリスト手段が空ならば、前記第２の
    リスト手段の先頭にある番号の待ち行列に関する状態変
    数を新たに保存し、また、新たに、パケットを送信可能
    な状態あるいは送信待ちの状態となった待ち行列がある
    ときに前記状態変数一時保存手段に空きがあれば、該待
    ち行列に関する状態変数を新たに保存し、 前記制御手段は、いずれかの待ち行列からパケットを送
    出したときに更新した状態変数から、該待ち行列がパケ
    ットを送信可能な状態の場合、前記第１のリスト手段が
    空ならば、該状態変数を前記状態変数一時保存手段に戻
    し、前記第１のリスト手段が空でなければ、該状態変数
    を前記状態変数保存手段へ戻し、また、いずれかの待ち
    行列からパケットを送出したときに更新した状態変数か
    ら、該待ち行列が送信待ちの状態の場合、前記第１およ
    び第２のリスト手段が空ならば、該状態変数を前記状態
    変数一時保存手段へ戻し、前記第１または第２のリスト
    手段が空でなければ、該状態変数を前記状態変数保存手
    段へ戻す、請求項７記載のノード装置。
15. 【請求項１５】 前記パケットは、その属性に応じて、
    いずれかの待ち行列に格納され、 前記状態変数は、前記属性と関連付けて各待ち行列に付
    与されたウエイトあるいは帯域と、該待ち行列から送出
    されたパケットとから算出される、該待ち行列から送出
    可能なパケット数、あるいは該待ち行列からパケットと
    して送出可能なデータ量である、請求項１１〜１４のい
    ぞれか１項に記載のノード装置。
16. 【請求項１６】 前記待ち行列は、少なくとも１つのパ
    ケットを格納しており、前記状態変数によりパケットの
    送出が許容されているとき、パケットを送出可能な状態
    である、請求項１５記載のノード装置。
17. 【請求項１７】 前記待ち行列は、少なくとも１つのパ
    ケットを格納しているが、前記状態変数からパケットを
    送信可能でないとき、送信待ちの状態である、請求項１
    ５または１６に記載のノード装置。
18. 【請求項１８】 前記第１および第２のリスト手段が、
    それぞれ複数のリストからなる、請求項１１〜１７のい
    ずれか１項に記載のノード装置。
19. 【請求項１９】 前記第１および第２のリスト手段内の
    複数のリストは、それぞれ巡回的に選択される、請求項
    １８記載のノード装置。
20. 【請求項２０】 前記第１および第２のリスト手段内の
    複数のリストは、それぞれ、番号が書き込まれるときに
    は格納されている待ち行列の数の少ないものが選択さ
    れ、番号が取り出されるときには格納されている待ち行
    列の数の多いものが選択される、請求項１８記載のノー
    ド装置。