JP2003218923A - パケット送信装置及びパケット送信処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 契約帯域幅を保証しつつ、通信品質の良い優
先制御を行うパケット送信装置を提供することである。 【解決手段】 パケット送信装置２４において、識別子
付与部２１４は、第１〜第３の優先識別子のいずれか１
つを、今回受け取ったパケットＰｂに付与し、これをパ
ケットＰｃとしてパケット送信部２８に渡す。パケット
送信部２８は、受け取ったパケットＰｃに必要な処理を
行って、パケットＰｄとして中継回線４に送出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パケット送信装置
及びパケット送信処理方法に関し、より特定的には、パ
ケットの優先制御及び帯域幅制御を可能にするパケット
送信装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インターネットを用いて、動画配
信又は映像の双方向通信が盛んに行われている。これら
動画配信及び映像の双方向通信に代表されるリアルタイ
ム通信は、送信側及び受信側の間で生じるパケットの遅
延及び遅延揺らぎに敏感である。そのため、リアルタイ
ム通信をインターネットに代表されるネットワークを介
して行うには、トラヒックの優先制御が必要になる。こ
のような優先制御の一例として、ＩＥＴＦ(Internet En
gineering Task Force )のＲＦＣ２４７５に記されてい
るＤｉｆｆｓｅｒｖ(Differentiated Service)がある。
Ｄｉｆｆｓｅｒｖでは、ネットワークの入り口におい
て、パケットは、ＭＦＣ(Multi Field Classifer )に従
ってクラス分けされ、分類されたパケットのＩＰヘッダ
内にＤＳＣＰ(Differentiated Service Code Point )が
設定される。各パケットは、ＤＳＣＰに関連付けられた
転送動作に基づいて、ネットワーク上を転送される。

【０００３】ここで、図１７は、ＩＰｖ４(Internet Pr
otocol Version 4 )のヘッダフォーマットを示す模式図
であり、図１８は、ＩＰｖ６(Internet Protocol Versi
on 6)のヘッダフォーマットを示す模式図である。図１
７に示すＴＯＳフィールドを、また、図１８に示すトラ
ヒッククラスフィールドを、ＤＳＣＰは再定義している
（図中のハッチング部分参照）。図１９は、ＤＳＣＰの
構造を示す模式図である。図１９において、ＤＳＣＰは
８ビットからなり、先頭６ビットは、転送動作であるＰ
ＨＢ(Per Hop Behavior)を示すために用い、残り２ビッ
トはＣＵ(Currently Unused)、つまり未定義である。Ｐ
ＨＢには、ＢＥ(Best Effort )クラス（０００００
０）、ＥＦ(ExpeditedForwarding)クラス（１０１１１
０）、ＡＦ(Assured Forwarding)クラスがある。ＢＥク
ラスは一般的に、無制御のサービスで用いられる。ま
た、ＥＦクラスは一般的に、低遅延及び低遅延揺らぎが
要求されるサービス（例えば、仮想専用線サービス）に
用いられる。また、ＡＦクラスは一般的に、統計多重に
よる最低帯域幅保証のサービスで用いられる。このＡＦ
クラスには現在４つのクラスと３段階の廃棄優先度とが
定義されており、同一ＡＦクラス内のＩＰパケットの順
序は保証される。ここで、図２０は、推奨されているＡ
ＦクラスのＰＨＢの値を示す図である。図２０の横方向
に示すように、優先度のクラスは４つあり、クラス１
が、４クラスの中で最高の優先度を有している。また、
図２０の縦方向は廃棄優先度を示している。廃棄優先度
のレベルは３つあり、廃棄優先度１が最も廃棄されにく
い。

【０００４】以上のＤｉｆｆｓｅｒｖを用いて、リアル
タイムトラヒックを優先的に転送するようＤＳＣＰを設
定することで、ネットワークにおいて、交換機は、特定
のパケットを優先的に扱うことが可能となる。

【０００５】また、データリンク層において、優先すべ
きパケットを示す規定として、ＩＥＥＥ(Institute of
Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１Ｑ
／ｐがある。図２１は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ／ｐで規
定されているイーサネット（登録商標）フレームの構
造、及びタグ制御情報フィールドの構成を示す模式図で
ある。図２１において、イーサネットフレームは、ＶＬ
ＡＮタグを含み、このＶＬＡＮタグの中にタグ制御情報
（ＴＣＩ）のフィールドを有する。このフィールドの上
位３ビットが優先度を示すために使われる。これによっ
て、イーサネットフレームに、互いに異なる８種類の優
先度を与えることが可能となる。

【０００６】以上のように優先度が付された各パケット
は一般的に、ＰＱ(Priority Queuing)に従って、ネット
ワーク内を転送される。具体的には、ＰＱでは、優先度
毎にいくつかのキューが交換機に用意される。交換機に
到着したパケットは、自身の優先度に対応したキューに
入れられる。そして、所定の送出タイミングになると、
交換機は、最も優先度の高くかつパケットが入っている
キューを選択し、そこからパケットを取り出して、ネッ
トワークに送出する。

【０００７】また、複数のユーザからのトラヒックが一
つの回線に多重される場合、各ユーザが使用可能な保証
帯域幅が設定される。このような保証帯域幅を各ユーザ
が必ず使用できるように、帯域幅制御が必要となる。帯
域幅制御を行う一般的なアプローチとして、ＷＲＲ(Wei
ghted Round Robin)やＷＦＱ(Weighted Fair Queuing)
がある。ＷＲＲでは、セッション毎にキューを設け、要
求帯域幅に比例した重みパラメータを割り当てて、複数
のセッションキューのそれぞれを重み付けに従って順番
に選択していく方式である。ラウンドロビンを基本とし
ているため、ＷＲＲは公平性に優れている。また、ＷＦ
Ｑは到着したパケットに対してビット毎のラウンドロビ
ンによってサービスを終了するまでの時間をタグ付け
し、付けられたタグが最小のパケットから出力を行う方
式であり、公平性及び帯域幅利用率に優れている。

【０００８】また、上述の優先制御及び帯域幅制御に加
えて、余剰帯域幅を有効利用するために、下記の特許文
献１に開示された帯域幅監視装置がある。帯域幅監視装
置は、ネットワークに収容されるルータに設置される。
帯域幅監視装置において、監視結果判定部は、優先パケ
ットの帯域幅が契約帯域幅未満であるか否かを判定す
る。契約帯域幅未満である場合、ＤＳＣＰ判定部は、非
優先パケットを優先パケットとして送信する。これによ
って、余剰帯域幅を使って非優先パケットを送信でき、
その結果、契約帯域幅を十分に使用することが可能とな
る。

【０００９】

【特許文献１】特開２０００−３４９８１２号公報

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
帯域幅監視装置では、ＤＳＣＰ判定部は、非優先パケッ
トの優先度フィールドに、優先パケットであることを示
す値を設定する場合がある。そのため、ネットワーク内
の後のルータにおいて、帯域幅監視装置は、今回受け取
ったものが元々優先パケットであったのか、途中のルー
タにより優先パケットに変更されたものであるのか区別
できなくなってしまう。つまり、各パケットから、元々
の優先度が欠落してしまう場合がある。その結果、後の
ルータにおいてトラヒックが輻輳状態に陥ってしまう
と、そのルータは、元々の優先度に基づいて優先制御を
行うことができなくなってしまう。具体的には、元々は
非優先パケットであったものが優先パケットとして送信
される場合があるので、元々優先パケットであったもの
が受信側に到着するのが遅れてしまったり、遅延時間に
揺らぎが生じたりして、通信品質が低下してしまうとい
う問題点があった。

【００１１】それ故に、本発明は、契約帯域幅を保証し
つつ、通信品質の良い優先制御を行うパケット送信装置
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するために、本願の第１の発明は、複数の入力側
回線を通じて送られてくるパケットに所定の処理を行っ
て、１つの出力側回線に送出するパケット送信装置であ
って、パケット送信装置は、各入力側回線を転送されて
くるパケットを受け取る度に、今回受け取ったパケット
に、第１〜第３の識別子のいずれか１つを付与する識別
子付与部を備える。ここで、第１の識別子は、優先度が
相対的に高く、かつ所定の方法で決定される保証帯域幅
を超過していないパケットであることを示し、第２の識
別子は、優先度が相対的に低く、かつ保証帯域幅を超過
していないパケットであることを示し、さらに、第３の
識別子は、保証帯域幅を超過しているパケットであるこ
とを少なくとも示す。パケット送信装置はさらに、識別
子付与部で第１〜第３の識別子のいずれかが付与された
パケットに必要な処理を行って、出力側回線に送出する
パケット送信部をさらに備える。

【００１３】第２の発明は、第１の発明に従属してお
り、パケット送信装置はさらに、優先キューと、非優先
キューと、各入力側回線を転送されてくるパケットを受
け取る度に、所定のパケット選別処理を行って、今回受
け取ったパケットを、優先キュー及び非優先キューのい
ずれかに追加するパケット選別部と、所定のタイミング
で、優先キュー及び非優先キューのうち、優先キューか
ら優先的にパケットを取り出すスケジューリング部とを
さらに備える。また、スケジューリング部はさらに、優
先キューから取り出した場合には、今回取り出したパケ
ットが高優先度であることを示す優先情報を生成し、非
優先キューから取り出した場合には、今回取り出したパ
ケットが低優先度であることを示す非優先情報を生成す
る。パケット送信装置はさらに、スケジューリング部で
生成された優先情報又は非優先情報を使って、スケジュ
ーリング部から送られてくるパケットの帯域幅が保証帯
域幅を超過しているか否かを判断する帯域幅監視部を備
える。また、帯域幅監視部はさらに、今回のパケットの
帯域幅が保証帯域幅を超過していない場合には保証帯域
内情報を生成し、今回のパケットの帯域幅が保証帯域幅
を超過している場合には保証帯域外情報を生成する。識
別子付与部は、スケジューリング部で生成された優先情
報及び非優先情報の一方と、帯域幅監視部で生成された
保証帯域内情報及び保証帯域外情報の一方との組み合わ
せに基づいて、第１〜第３の識別子の中から、いずれか
１つを選択し、選択したものを、帯域幅監視部から送ら
れてくるパケットに付与する。

【００１４】第１又は第２の発明によれば、少なくと
も、第１及び第２の識別子は優先度及び帯域幅の２つの
情報を含んでいる。そのため、パケットはネットワーク
において様々な機器（典型的にはルータ）で処理される
が、各機器において、元々優先度が高かったか否かを識
別することが可能になる。従って、途中で高優先度に変
更されたパケットに邪魔されることなく、元々優先度が
高かったパケットをネットワーク上で継続的に優先的に
処理することが可能になる。これによって、通信品質が
低下することなく、優先制御及び帯域制御の双方を行う
ことが可能になる。

【００１５】第３の発明は、第２の発明に従属してお
り、帯域幅監視部は、保証帯域幅が示すレートでトーク
ンが溜まり、予め定められた深さを有するトークンバケ
ットを備えている。スケジューリング部から優先情報を
受け取った場合、帯域幅監視部は、スケジューリング部
から受け取ったパケットの長さに相当するトークンがト
ークンバケットに溜まっているか否かを判断し、必要な
トークンが溜まっている場合に保証帯域内情報を生成
し、また、必要なトークンが溜まっていない場合に保証
帯域外情報を生成する。また、スケジューリング部から
非優先情報を受け取った場合、帯域幅監視部は、トーク
ンバケットに、深さよりも小さい閾値以上の量でありか
つスケジューリング部から受け取ったパケットの長さに
相当するトークンが溜まっているか否かを判断し、必要
なトークンが溜まっている場合に保証帯域内情報を生成
し、また、必要なトークンが溜まっていない場合に保証
帯域外情報を生成する。

【００１６】第３の発明によれば、保証帯域内情報が生
成される確率は、優先情報を受け取った時の方が、そう
でない時よりも高くなる。これによって、高優先度の各
パケットは、保証帯域幅の範囲内で転送されるので、低
遅延及び低遅延揺らぎで受信側に送信される。

【００１７】第４の発明は、第１の発明に従属してお
り、識別子付与部は、スケジューリング部から優先情報
を、さらに帯域幅監視部から帯域幅内情報を受け取った
場合には、帯域幅監視部から受け取ったパケットに第１
の識別子を付与し、スケジューリング部から非優先情報
を、さらに帯域幅監視部から帯域幅内情報を受け取った
場合には、帯域幅監視部から受け取ったパケットに第２
の識別子を付与し、スケジューリング部から優先情報
を、さらに帯域幅監視部から帯域幅外情報を受け取った
場合には、帯域幅監視部から受け取ったパケットに第３
の識別子を付与する。

【００１８】第５の発明は、第４の発明に従属してお
り、識別子付与部はさらに、スケジューリング部から非
優先情報を、さらに帯域幅監視部から帯域幅外情報を受
け取った場合には、帯域幅監視部から受け取ったパケッ
トに第３の識別子を付与する。

【００１９】第６の発明は、第１の発明に従属してお
り、パケット送信装置はさらに、各入力側回線を転送さ
れてくる各パケットが第１〜第３の識別子のいずれを有
するかを確認して、第１及び第２の識別子を有するパケ
ットと、第３の識別子を有するパケットとに選別する前
置パケット選別部を備える。前置パケット選別部はさら
に、第１の識別子を有する場合には、今回受け取ったパ
ケットが高優先度を有することを示す優先情報を生成
し、第２の識別子を有する場合には、今回受け取ったパ
ケットが低優先度を有することを示す非優先情報を生成
する。パケット送信装置はさらに、前置パケット選別部
で生成された優先情報又は非優先情報を使って、前置パ
ケット選別部から送られてくるパケットの帯域幅が保証
帯域幅を超過しているか否かを判断する帯域幅監視部を
備える。

【００２０】また、帯域幅監視部はさらに、今回の帯域
幅が保証帯域幅を超過していない場合には保証帯域内情
報を生成し、今回の帯域幅が保証帯域幅を超過している
場合には保証帯域外情報を生成する。また、識別子付与
部は、前置パケット選別部で生成された優先情報及び非
優先情報の一方と、帯域幅監視部で生成された保証帯域
内情報及び保証帯域外情報の一方との組み合わせに基づ
いて、第１〜第３の識別子の中から、いずれか１つを選
択し、選択したものを、帯域幅監視部から送られてくる
パケットに付与する。

【００２１】第７の発明は、第６の発明に従属してお
り、パケット送信装置はさらに、優先キューと、非優先
キューと、帯域幅外キューと、識別子付与部及び前置パ
ケット選別部のいずれかからパケットを受け取る度に、
所定のパケット選別処理を行うパケット選別部とを備え
る。パケット選別部は、今回受け取ったパケットが第１
〜第３の識別子のいずれを有するかを確認して、第１の
識別子を有するパケットを優先キューに追加し、第２の
識別子を有するパケットを非優先キューに追加、さらに
第３の識別子を有するパケットを帯域幅外キューに追加
する。

【００２２】また、パケット送信装置はさらに、所定の
タイミングで、優先キュー、非優先キュー、帯域幅外キ
ューという優先順序に従って、優先キュー、非優先キュ
ー及び帯域幅外キューのいずれかからパケットを取り出
して、パケット送信部に渡すスケジューリング部とを備
える。

【００２３】第８の発明は、第４の発明に従属してお
り、識別子付与部はさらに、スケジューリング部から非
優先情報及び帯域幅監視部から帯域幅外情報を受け取っ
た場合には、帯域幅監視部から受け取ったパケットに第
４の識別子を付与する。ここで、第３の識別子は、優先
度が相対的に高く、かつ保証帯域幅を超過しているパケ
ットであることを示し、第４の識別子は、優先度が相対
的に低く、かつ保証帯域幅を超過しているパケットであ
ることを示す。

【００２４】第９の発明は、第８の発明に従属してお
り、パケット送信装置はさらに、各入力側回線を転送さ
れてくる各パケットが第１〜第４の識別子をいずれが付
与されているかをチェックして、第１、第２及び第４の
識別子を有するパケットと、第３の識別子を有するパケ
ットに選別する前置パケット選別部を備える。また、前
置パケット選別部はさらに、第１の識別子を有する場合
には、今回受け取ったパケットが高優先度を有すること
を示す優先情報を生成し、第２又は第４の識別子を有す
る場合には、今回受け取ったパケットが低優先度を有す
ることを示す非優先情報を生成する。また、パケット送
信装置はさらに、前置パケット選別部で生成された優先
情報又は非優先情報を使って、前置パケット選別部から
送られてくるパケットの帯域幅が保証帯域幅を超過して
いるか否かを判断する帯域幅監視部を備える。

【００２５】また、帯域幅監視部はさらに、今回の帯域
幅が保証帯域幅を超過していない場合には保証帯域内情
報を生成し、今回の帯域幅が保証帯域幅を超過している
場合には保証帯域外情報を生成する。識別子付与部は、
前置パケット選別部で生成された優先情報及び非優先情
報の一方と、帯域幅監視部で生成された保証帯域内情報
及び保証帯域外情報の一方との組み合わせに基づいて、
第１〜第４の識別子の中から、いずれか１つを選択し、
選択したものを、帯域幅監視部から送られてくるパケッ
トに付与する。

【００２６】第１０の発明は、第９の発明に従属してお
り、パケット送信装置はさらに、優先キューと、非優先
キューと、帯域幅外キューと、識別子付与部及び前置パ
ケット選別部のいずれかからパケットを受け取る度に、
所定のパケット選別処理を行うパケット選別部とを備え
る。パケット選別部は、今回受け取ったパケットが第１
〜第４の識別子のいずれを有するかをチェックして、第
１の識別子を有するパケットを優先キューに追加し、第
２又は第４の識別子を有するパケットを非優先キューに
追加、さらに第３の識別子を有するパケットを帯域幅外
キューに追加する。

【００２７】また、パケット送信装置はさらに、所定の
タイミングで、優先キュー、非優先キュー、帯域幅外キ
ューという優先順序に従って、優先キュー、非優先キュ
ー及び帯域幅外キューのいずれかからパケットを取り出
して、パケット送信部に渡すスケジューリング部とを備
える。

【００２８】第８、第９又は第１０の発明によれば、第
１〜第４の識別子のそれぞれは優先度及び帯域幅の２つ
の情報を含んでいる。そのため、パケットはネットワー
クにおいて様々な機器（典型的にはルータ）で処理され
るが、各機器において、元々優先度が高かったか否かを
識別することが可能になる。従って、途中で高優先度に
変更されたパケットに邪魔されることなく、元々優先度
が高かったパケットをネットワーク上で継続的に優先的
に処理することが可能になる。これによって、通信品質
が低下することなく、優先制御及び帯域制御の双方を行
うことが可能になる。

【００２９】第１１の発明は、第１の発明に従属してお
り、パケット送信部は、予め保持する変換テーブルに従
って、識別子付与部でパケットに付与された第１〜第３
の識別子のいずれかを、下位層で使われる第４〜第６の
識別子のいずれかに変換し、変換した第４〜第６の識別
子のいずれかを含む下位層のフレームを、識別子付与部
からのパケットを使って組み立てて、出力側回線に送出
する。

【００３０】第１１の発明によれば、下位層のフレーム
にも、第１の発明と同様の第４〜第６の識別子を付与す
ることにより、通信品質が低下することなく、下位層で
も、優先制御及び帯域制御の双方を行うことが可能にな
る。

【００３１】第１２の発明は、第１の発明に従属してお
り、保証帯域幅は、出力側回線の帯域幅と、入力側回線
の数とに基づいて決定される。

【００３２】第１３の発明は、第１２の発明に従属して
おり、保証帯域幅は、出力側回線の帯域幅を入力側回線
の数で割った値である。

【００３３】第１４の発明は、第１の発明に従属してお
り、識別子付与部は、ＣＢＲ(Constant Bit Rate )トラ
ヒックを構成するパケットに、第１の識別子を付与す
る。

【００３４】第１５の発明は、複数の入力側回線を通じ
て送られてくるパケットを処理して、１つの出力側回線
に送出するパケット送信処理方法であって、各入力側回
線を転送されてくるパケットに、第１、第２及び第３の
識別子のいずれか１つを付与する識別子付与ステップを
備える。ここで、第１の識別子は、優先度が相対的に高
く、かつ所定の方法で決定される保証帯域幅を超過して
いないパケットであることを示し、第２の識別子は、優
先度が相対的に低く、かつ保証帯域幅を超過していない
パケットであることを示し、さらに、第３の識別子は、
保証帯域幅を超過しているパケットであることを少なく
とも示しす。パケット送信処理方法はさらに、識別子付
与ステップで第１、第２及び第３の識別子のいずれかが
付与されたパケットに必要な処理を行って、出力側回線
に送出するパケット送信ステップをさらに備える。

【００３５】第１６の発明は、複数の前段のパケット送
信装置で生成され、複数の第１の回線を通じて送られて
くるパケットに所定の処理を行って、第２の回線に送出
するパケット送信装置であって、各前段のパケット送信
装置は、入力パケットに、少なくとも第１〜第３の識別
子のいずれか１つを付与する。ここで、第１の識別子
は、優先度が相対的に高く、かつ所定の方法で決定され
る保証帯域幅を超過していないパケットであることを示
し、第２の識別子は、優先度が相対的に低く、かつ保証
帯域幅を超過していないパケットであることを示し、さ
らに、第３の識別子は、保証帯域幅を超過しているパケ
ットであることを少なくとも示す。また、各前段のパケ
ット送信装置はさらに、第１〜第３の識別子のいずれか
を付与したパケットに必要な処理を行って、第１の回線
に送出する。

【００３６】パケット送信装置は、優先キューと、非優
先キューと、帯域幅外キューと、各第１の回線を転送さ
れてくるパケットを受け取る度に、パケット選別処理を
行って、今回のパケットが第１〜第３の識別子のいずれ
を有するかを確認して、第１の識別子を有するパケット
を優先キューに追加し、第２の識別子を有するパケット
を非優先キューに追加、さらに第３の識別子を有するパ
ケットを帯域幅外キューに追加するパケット選別部と、
所定のタイミングで、優先キュー、非優先キュー、帯域
幅外キューという優先順序に従って、優先キュー、非優
先キュー及び帯域幅外キューのいずれかからパケットを
取り出すスケジューリング部と、スケジューリング部に
より取り出されたパケットに必要な処理を行って、第２
の回線に送出するパケット送信部とを備える。

【００３７】第１７の発明は、第１６の発明に従属して
おり、前段のパケット送信装置は、入力パケットに、第
１〜第４の識別子のいずれか１つを付与する。ここで、
第１の識別子は、優先度が相対的に高く、かつ所定の方
法で決定される保証帯域幅を超過していないパケットで
あることを示し、第２の識別子は、優先度が相対的に低
く、かつ保証帯域幅を超過していないパケットであるこ
とを示し、第３の識別子は、優先度が相対的に高く、か
つ保証帯域幅を超過しているパケットであることを示
し、さらに、第４の識別子は、優先度が相対的に低く、
かつ保証帯域幅を超過しているパケットであることを示
す。各前段のパケット送信装置はさらに、第１〜第４の
識別子のいずれかを付与したパケットに必要な処理を行
って、第１の回線に送出する。

【００３８】また、パケット選別部はさらに、非優先キ
ュー用に、第１の基準値と、第１の基準値よりも小さい
第２の基準値とを予め有しており、第２の優先度を有す
るパケットを受け取ると、非優先キューに現在溜まって
いるパケットの量が第１の基準値を超えている場合に今
回受け取ったパケットを廃棄する。第４の識別子を有す
るパケットを受け取ると、パケット選別部は、非優先キ
ュー内のパケットの量が第２の基準値を超えている場合
に今回受け取ったパケットを廃棄する。

【００３９】第１８の発明は、第１６の発明に従属して
おり、前段のパケット送信装置は、入力パケットに、第
１〜第４の識別子のいずれか１つを付与する。ここで、
第１の識別子は、優先度が相対的に高く、かつ所定の方
法で決定される保証帯域幅を超過していないパケットで
あることを示し、第２の識別子は、優先度が相対的に低
く、かつ保証帯域幅を超過していないパケットであるこ
とを示し、第３の識別子は、優先度が相対的に高く、か
つ保証帯域幅を超過しているパケットであることを示
し、さらに、第４の識別子は、優先度が相対的に低く、
かつ保証帯域幅を超過しているパケットであることを示
す。各前段のパケット送信装置はさらに、第１〜第４の
識別子のいずれかを付与したパケットに必要な処理を行
って、第１の回線に送出する。

【００４０】また、パケット選別部はさらに、第２の識
別子に割り当てられた第１の廃棄確率と、第４の識別子
に割り当てられておりかつ第１の廃棄確率よりも高い第
２の廃棄確率とを有しており、第２の優先度を有するパ
ケットを受け取ると、第１の廃棄確率に従って、今回の
パケットを廃棄し、第４の識別子を有するパケットを受
け取ると、第２の廃棄確率に従って、今回のパケットを
廃棄する。

【００４１】第１９の発明は、複数のパケット送信装置
で生成され、複数の第１の回線を通じて送られてくるパ
ケットに所定の処理を行って、第２の回線に送出するパ
ケット送信処理方法であって、各パケット送信装置は、
入力パケットに、少なくとも第１〜第３の識別子のいず
れか１つを付与する。ここで、第１の識別子は、優先度
が相対的に高く、かつ所定の方法で決定される保証帯域
幅を超過していないパケットであることを示し、第２の
識別子は、優先度が相対的に低く、かつ保証帯域幅を超
過していないパケットであることを示し、さらに、第３
の識別子は、保証帯域幅を超過しているパケットである
ことを少なくとも示す。各前段のパケット送信装置はさ
らに、第１〜第３の識別子のいずれかを付与したパケッ
トに必要な処理を行って、第１の回線に送出する。

【００４２】パケット送信処理方法は、各第１の回線を
転送されてくるパケットを受け取る度に、パケット選別
処理を行って、今回のパケットが第１〜第３の識別子の
いずれを有するかを確認して、第１の識別子を有するパ
ケットを優先キューに追加し、第２の識別子を有するパ
ケットを非優先キューに追加、さらに第３の識別子を有
するパケットを帯域幅外キューに追加するパケット選別
ステップと、所定のタイミングで、優先キュー、非優先
キュー、帯域幅外キューという優先順序に従って、優先
キュー、非優先キュー及び帯域幅外キューのいずれかか
らパケットを取り出すスケジューリングステップと、ス
ケジューリングステップで取り出されたパケットに必要
な処理を行って、第２の回線に送出するパケット送信ス
テップとを備える。

【００４３】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の第１の実施形態に係る集合住宅用ネットワークシス
テム１の構成例を示す模式図である。図１に示すネット
ワークシステム１は典型的には、集合住宅棟に敷設さ
れ、複数のユーザ私設網２と、少なくとも１台の棟内ゲ
ートウェイ（以下、棟内ＧＷと称す）３と、これらを接
続する複数の中継回線４と、少なくとも１台の棟間ゲー
トウェイ（以下、棟間ＧＷと称す）５とを備える。ユー
ザ私設網２は典型的には、集合住宅棟を構成する各居住
空間に敷設され、複数の端末２１と、少なくとも１つの
ホームゲートウェイ（以下、ホームＧＷ）２２と、複数
の中継回線２３とを備える。ホームＧＷ２２は、同じユ
ーザ私設網２に収容される各端末２１と、中継回線２３
を介して、インターネットプロトコルに代表される通信
プロトコルに従って通信を行う。また、棟内ＧＷ３は、
複数の中継回線４により、同じ集合住宅棟に設置される
各ホームＧＷ２２と接続され、上述の通信プロトコルに
従って、これらホームＧＷ２２と通信を行う。また、棟
間ＧＷ５は、共用回線６により、同じ集合住宅に設置さ
れる各棟内ＧＷ３を接続され、上述の通信プロトコルに
従って、これら棟内ＧＷ３と通信を行う。さらに、棟間
ＧＷ５は、インターネットに代表される外部網７と共用
回線８により接続され、上記通信プロトコルで規定され
るパケットを外部網７に送出したり、外部網７を伝送さ
れてくるパケットを受信したりする。以上から明らかな
ように、各ホームＧＷ２２は互いに、共用回線６におけ
る上り回線の帯域幅を共用し、さらに共用回線８におけ
る上り回線の帯域幅を共用する。なお、下り回線につい
ては、本実施形態には無関係であるため、説明を省略す
る。

【００４４】ここで、図１において、ネットワークシス
テム１に収容されるホームＧＷ２２の数を４台とし、共
用回線６の帯域幅ＢＷを１００Ｍｂｐｓと仮定する。さ
らに、各ホームＧＷ２２に平等に共用回線６を利用する
と仮定する。この仮定下では、各ホームＧＷ２２の保証
帯域幅ＡＢａは２５Ｍｂｐｓ（１００Ｍｂｐｓ／４台）
となる。このように、各ホームＧＷ２２の保証帯域幅Ａ
Ｂａは、それらの総計が共用回線６の帯域幅ＢＷ以下と
なるように設定される。

【００４５】次に、ネットワークシステム１の各構成に
ついて詳細に説明する。図２は、図１に示す各ホームＧ
Ｗ２２の構成を示すブロック図である。図２において、
ホームＧＷ２２は、パケット送信装置２４を含み、パケ
ット送信装置２４は、パケット受信部２５と、ルーティ
ング部２６と、送信制御部２７と、パケット送信部２８
とを備える。パケット受信部２５は、同じユーザ私設網
２に収容される端末２１から、請求項における入力側回
線の一例としての中継回線２３を通じて送られてくるパ
ケットＰａを受け取る。受信パケットＰａを、パケット
受信部２５は、そのままルーティング部２６に渡す。

【００４６】ルーティング部２６は、予め保持するルー
ティングテーブルに従ってルーティング処理を行い、パ
ケット受信部２５から受け取ったパケットＰａの宛先Ｉ
Ｐアドレス（図１７、図１８参照）を変更する。ルーテ
ィング処理の対象となったパケットＰａを、ルーティン
グ部２６は、パケットＰｂとして送信制御部２７に渡
す。

【００４７】送信制御部２７は、受け取った各パケット
Ｐｂの送信制御を行う。そのために、送信制御部２７
は、図２に示すように、パケット選別部２９と、優先キ
ュー２１０と、非優先キュー２１１と、スケジューリン
グ部２１２と、帯域幅監視部２１３と、識別子付与部２
１４とを備える。

【００４８】パケット選別部２９は、ルーティング部２
６からパケットＰｂを受け取る。パケットＰｂを受け取
る度に、パケット選別部２９は、パケット選別処理を行
って、今回受け取ったパケットＰｂを、優先キュー２１
０及び非優先キュー２１１のいずれかに追加する。以
下、パケット選別処理の例をいくつか説明する。

【００４９】第１に、ユーザ私設網２に収容される端末
２１には、リアルタイムデータを送出することが予め分
かっているものがある。ここで、リアルタイムデータと
は、リアルタイム性が要求されるデータであり、典型的
には、映像データ又は音声データである。また、各端末
２１で組み立てられたパケットＰａには、各自のＩＰア
ドレスが送信元ＩＰアドレスとして記述される（図１
７、図１８参照）。このような状況下で、パケット選別
部２９には、リアルタイムデータを送出する端末２１の
ＩＰアドレスが登録される。パケット選別部２９は、受
け取ったパケットＰｂの送信元ＩＰアドレスが、予め登
録されているＩＰアドレスと一致する場合には、今回の
パケットＰｂを優先キュー２１０に追加する。逆に、一
致しない場合、今回のパケットＰｂは、非優先キュー２
１１に追加される。

【００５０】第２に、端末２１は、複数の相手と同時に
通信を行えるよう、複数のポートを保持している場合が
ある。さらに、いずれかの端末２１は、予め定められた
いずれかのポートのみを使って、リアルタイムデータを
送出する場合がある。このような状況下で、パケット選
別部２９には、リアルタイムデータを送出する端末２１
のＩＰアドレス及び、リアルタイムデータ用のポートに
割り当てられた番号の組みが登録される。パケット選別
部２９は、受け取ったパケットＰｂの送信元ＩＰアドレ
ス及びポート番号が、登録された組みに一致する場合、
今回のパケットＰｂを優先キュー２１０に追加する。逆
に、一致しない場合、今回のパケットＰｂは非優先キュ
ー２１１に追加される。

【００５１】第３に、端末２１は、そのペイロードがリ
アルタイムデータで構成されるパケットＰａを扱う場合
がある。一般的に、遅延及び遅延揺らぎに敏感なリアル
タイムデータの通信には、輻輳制御及びフロー制御を行
わないＵＤＰ(User DatagramProtocol)というトランス
ポートプロトコルが用いられる。また、非リアルタイム
データの通信には、輻輳制御及びフロー制御を行って、
信頼性のある通信を保証するＴＣＰ(Transmission Cont
rol Protocol )というプロトコルが使われる場合が多
い。リアルタイム通信をＵＤＰを用いて行い、ＩＰｖ４
に準拠する場合、パケットＰａのプロトコル（図１７参
照）に、ＵＤＰのプロトコル番号が記述される。このよ
うなトランスポートプロトコル番号がパケット選別部２
９に登録される。パケット選別部２９は、受け取ったパ
ケットＰｂのトランスポートプロトコル番号が、登録さ
れたものに一致する場合、今回のパケットＰｂを優先キ
ュー２１０に追加する。逆に、一致しない場合、今回の
パケットＰｂは非優先キュー２１１に追加される。ま
た、ＩＰｖ６に準拠する場合、パケットＰａのネクスト
ヘッダ（図１８参照）に、トランスポートプロトコル番
号が記述されるので、ＩＰｖ６に準拠する場合であって
も、パケット選別部２９は、ＩＰｖ４に準拠する場合と
同様に、パケット選別を行うことができる。また、パケ
ット選別部２９は、ＩＰｖ６に準拠するパケットＰｂに
ついては、フローラベル（図１８参照）を参照すること
によっても、パケット選別を行うことができる。

【００５２】第４に、端末２１は、複数のＰＨＢ（図２
０参照）のいずれかを有するＤＳＣＰ値をパケットＰａ
に記述して送出する場合がある。ここで、従来の技術の
欄で説明したように、ＰＨＢは様々なクラスを表す。こ
れらクラスの内、例えばＥＦクラスは、低遅延時間つま
りリアルタイム性が要求されるものである。パケット選
別部２９には、このようにリアルタイム性が要求される
クラスが登録される。パケット選別部２９は、受け取っ
たパケットＰｂのＤＳＣＰ値が、予め登録されているも
のに一致する場合、今回のパケットＰｂを優先キュー２
１０に追加する。逆に、一致しない場合、今回のパケッ
トＰｂは非優先キュー２１１に追加される。

【００５３】第５に、パケット選別部２９は、後述する
トークンバケットメータ法等を使うことにより、入力パ
ケットＰｂのビットレート（つまり、使用帯域幅）を測
定することができる。パケット選別部２９は、測定した
パケットＰｂのトラヒックフローが固定ビットレート
（以下、ＣＢＲ(Constant Bit Rate )と称する）である
場合、今回のパケットＰｂを優先キュー２１０に追加す
る。逆に、ＣＢＲでない場合、今回のパケットＰｂは非
優先キュー２１１に追加される。

【００５４】以上の各方法により、優先キュー２１０に
は、リアルタイムデータのように優先的に転送されるべ
きパケットＰｂが追加され、非優先キュー２１１には、
優先的に転送されなくとも良いパケットＰｂが追加され
る。ここで、説明の便宜のため、優先キュー２１０に追
加されたパケットＰｂを優先パケットＰＰｂと称し、非
優先キュー２１１に追加されたパケットＰｂを非優先パ
ケットＮＰｂと称する。

【００５５】スケジューリング部２１２は、予め定めら
れたタイミングで、ＰＱ(PriorityQueuing)に従う処理
を行う。この時、スケジューリング部２１２は、まず、
優先キュー２１０に優先パケットＰＰｂがあるか否かを
確認する。優先パケットＰＰｂがある場合、優先キュー
２１０から１個の優先パケットＰＰｂを、スケジューリ
ング部２１２は取り出す。スケジューリング部２１２
は、取り出した優先パケットＰＰｂを帯域幅監視部２１
３に渡すと共に、優先情報ＰＩを識別子付与部２１４に
渡す。ここで、優先情報ＰＩは、優先キュー２１０から
優先パケットＰＰｂが取り出されたことを、つまり取り
出したものが高優先度を有することを示す情報である。

【００５６】また、スケジューリング部２１２は、優先
キュー２１０に優先パケットＰＰｂがない場合、非優先
キュー２１１に非優先パケットＮＰｂがあるか否かをチ
ェックする。非優先パケットＮＰｂがある場合、非優先
キュー２１１から１個の非優先パケットＮＰｂを、スケ
ジューリング部２１２は取り出す。スケジューリング部
２１２は、取り出した非優先パケットＮＰｂを帯域幅監
視部２１３に渡すと共に、非優先情報ＮＰＩを識別子付
与部２１４に渡す。ここで、非優先情報ＮＰＩは、非優
先キュー２１１から非優先パケットＮＰｂが取り出され
たことを、つまり取り出したものが低優先度を有するこ
とを示す情報である。

【００５７】なお、上記キュー２１０及び２１１にパケ
ットＰＰｂ及びＮＰｂがない場合、スケジューリング部
２１２は、次の処理タイミングが来ることを待機する。

【００５８】帯域幅監視部２１３は、スケジューリング
部２１２から受け取ったパケットＰｂ（優先パケットＰ
Ｐｂ又は非優先パケットＮＰｂ）が、上述の保証帯域幅
ＡＢａ内で転送可能か否かを判定する。さらに、帯域幅
監視部２１３は、今回のパケットＰｂが保証帯域幅ＡＢ
ａ内で転送可能であると判断した場合、そのように判定
したことを示す保証帯域内情報ＩＢを生成し識別子付与
部２１４に渡す。逆の場合、帯域幅監視部２１３は、今
回のパケットＰｂが保証帯域幅ＡＢａ内で転送可能でき
ないと判定したことを示す保証帯域外情報ＯＢを生成
し、識別子付与部２１４に渡す。

【００５９】以上のような判定処理を行うために、帯域
幅監視部２１３は、パケットＰＰｂ又はＮＰｂとほぼ同
時にスケジューリング部２１２から受け取る優先情報Ｐ
Ｉ又は非優先情報ＮＰＩと、トークンバケットメータ法
とを使う。ここで、図３は、トークンバケットメータ法
を説明するための模式図である。図３において、トーク
ンバケットメータ法は、いわゆるトークンバケットアル
ゴリズムを、２つのキュー２１０及び２１１で同じトー
クンバケット２１５を共用するよう拡張した方法であ
る。トークンバケット２１５には、前述の保証帯域幅Ａ
Ｂａが示すレートで、トークンが溜まっていく。しかし
ながら、トークンは、トークンバケット２１５において
予め定められた深さＢＤまでしか溜まらない。また、ト
ークンバケット２１５には、優先パケットＰＰｂが非優
先パケットＮＰｂよりも優先的にトークンを取得できる
ように、深さＢＤよりも小さい閾値ＴＨが設定されてい
る。

【００６０】帯域幅監視部２１３は、スケジューリング
部２１２から優先情報ＰＩを受け取った場合に、ほぼ同
時に受け取った優先パケットＰＰｂのパケット長に相当
する量のトークンがトークンバケット２１５に溜まって
いるか否かを判断する。十分な量のトークンが溜まって
いる場合、パケット長に相当する量だけ、トークンバケ
ット２１５から、帯域幅監視部２１３はトークンを取得
して、トークンバケット２１５内のトークンを減らす。
さらに、この場合、帯域幅監視部２１３は、保証帯域内
情報ＩＢを生成する。その後、帯域幅監視部２１３は、
生成した保証帯域内情報ＩＢ及び、今回受け取った優先
パケットＰＰｂを識別子付与部２１４に渡す。逆に、十
分なトークンがない場合、帯域幅監視部２１３は、トー
クンを取得することなく、保証帯域外情報ＯＢを生成す
る。その後、帯域幅監視部２１３は、生成した保証帯域
外情報ＯＢ及び、今回受け取った優先パケットＰＰｂを
識別子付与部２１４に渡す。

【００６１】また、帯域幅監視部２１３は、スケジュー
リング部２１２から非優先情報ＮＰＩを受け取った場
合、まず、トークンバケット２１５内に閾値ＴＨ以上の
量のトークンが溜まっているか否かを確認する。閾値Ｔ
Ｈ以上溜まっている場合に限り、帯域幅監視部２１３
は、スケジューリング部２１２から非優先情報ＮＰＩと
ほぼ同時に受け取った非優先パケットＮＰｂのパケット
長に相当する量のトークンが溜まっているか否かを判断
する。十分な量が溜まっている場合、パケット長に相当
する量だけ、トークンバケット２１５から、帯域幅監視
部２１３はトークンを取得して、トークンバケット２１
５内のトークンを減らし、さらに、保証帯域内情報ＩＢ
を生成する。その後、帯域幅監視部２１３は、生成した
保証帯域内情報ＩＢ及び、今回受け取った非優先パケッ
トＮＰｂを識別子付与部２１４に渡す。また、トークン
が閾値ＴＨ以上、又はパケット長に相当するトークンが
溜まっていない場合、帯域幅監視部２１３は、トークン
を取得することなく、保証帯域外情報ＯＢを生成する。
その後、帯域幅監視部２１３は、生成した保証帯域外情
報ＯＢ及び、今回受け取った非優先パケットＮＰｂを識
別子付与部２１４に渡す。

【００６２】以上のように、トークンバケット２１５に
閾値ＴＨを設定することにより、保証帯域内情報ＩＢが
生成される確率は、保証帯域外情報ＯＢの生成確率より
も高くなる。これによって、後で詳説するが、各優先パ
ケットＰＰｂを低遅延及び低遅延揺らぎで受信側に転送
することが可能になる。

【００６３】識別子付与部２１４は、スケジューリング
部２１２から、優先情報ＰＩ又は非優先情報ＮＰＩを受
け取る。また、識別子付与部２１４は、優先情報ＰＩの
到着とほぼ同じタイミングで、帯域幅監視部２１３か
ら、優先パケットＰＰｂと、保証帯域内情報ＩＢ及び保
証帯域外情報ＯＢのいずれかとの組み合わせを受け取
る。さらに、識別子付与部２１４は、非優先情報ＮＰＩ
の到着とほぼ同じタイミングで、帯域幅監視部２１３か
ら、非優先パケットＮＰｂと、保証帯域内情報ＩＢ及び
保証帯域外情報ＯＢのいずれかとの組み合わせを受け取
る。

【００６４】以上のような情報の組み合わせが到着する
度に、識別子付与部２１４は、識別子付与処理を行っ
て、第１の優先識別子（以下、ＡＦ１１と称す）、第２
の優先識別子（以下、ＡＦ２１と称する）及び第３の優
先識別子（以下、ＡＦ３１と称する）の内の１つを、今
回受け取ったパケットＰｂに付与する。ここで、図４
は、識別子付与処理の手順を示すフローチャートであ
る。図４において、識別子付与部２１４は、まず、今
回、優先情報ＰＩ及び非優先情報ＮＰＩのどちらが到着
したかを判断する（ステップＳ０１）。

【００６５】到着したものが優先情報ＰＩである場合、
識別子付与部２１４は、今回、保証帯域内情報ＩＢ及び
保証帯域外情報ＯＢのどちらが到着したかを判断する
（ステップＳ０２）。

【００６６】到着したものが保証帯域内情報ＩＢである
場合、識別子付与部２１４は、今回受け取った優先パケ
ットＰＰｂにＡＦ１１を付与する（ステップＳ０３）。
ＡＦ１１は、優先度が高くかつ保証帯域幅ＡＢａ内で転
送可能であることを示す識別子であり、別の言い方をす
ると、パケット優先情報ＰＩ及び保証帯域内情報ＩＢの
組み合わせからなる識別子である。また、ＡＦ１１は好
ましくは、優先パケットＰＰｂがＩＰｖ４に従って伝送
される場合サービスタイプ（図１７参照）に、またＩＰ
ｖ６に従って伝送される場合トラヒッククラス（図１８
参照）に記述される。さらに好ましくは、ＡＦ１１のＤ
ＳＣＰ値（つまり、サービスタイプ及びトラヒッククラ
スの上位６ビット）は、００１０１０である。

【００６７】また、ステップＳ０２で保証帯域外情報Ｏ
Ｂが到着したと判断した場合、識別子付与部２１４は、
受け取った優先パケットＰＰｂにＡＦ３１を付与する
（ステップＳ０４）。以上のことから、ＡＦ３１は、保
証帯域幅ＡＢａ内で転送可能ではないことを示す識別子
であり、別の言い方をすれば、少なくとも保証帯域外情
報ＯＢを含む識別子である。また、ＡＦ３１もまた、Ａ
Ｆ１１と同様に、サービスタイプ又はトラヒッククラス
に記述されることが好ましい。さらに好ましくは、ＡＦ
３１のＤＳＣＰ値は０１１０１０である。

【００６８】また、ステップＳ０１で、非優先情報ＮＰ
Ｉが到着したと判断した場合、識別子付与部２１４は、
ステップＳ０２と同様に、保証帯域内情報ＩＢ及び保証
帯域外情報ＯＢのどちらが到着したかを判断する（ステ
ップＳ０５）。

【００６９】到着したものが保証帯域内情報ＩＢである
場合、識別子付与部２１４は、今回受け取った非優先パ
ケットＮＰｂに、上述のＡＦ２１を付与する（ステップ
Ｓ０６）。以上のことから、ＡＦ２１は、低優先度であ
るが保証帯域幅ＡＢａ内で転送可能なことを示す識別子
であり、別の言い方をすると、非優先情報ＮＰＩ及び保
証帯域内情報ＩＢの組み合わせからなる識別子である。
また、ＡＦ２１は好ましくは、例えばＡＦ１１と同様、
サービスタイプ又はトラヒッククラスに記述される。さ
らに好ましくは、ＡＦ２１のＤＳＣＰ値は、０１００１
０である。

【００７０】また、ステップＳ０５で保証帯域外情報Ｏ
Ｂを受け取ったと判断した場合、識別子付与部２１４
は、受け取った非優先パケットＮＰｂに、上述のＡＦ３
１を付与する（ステップＳ０７）。

【００７１】以上のステップＳ０３、Ｓ０４、Ｓ０６及
びＳ０７のいずれかを実行し終わると、識別子付与部２
１４は、処理の対象となった優先パケットＰＰｂ又は非
優先パケットＮＰｂを、パケットＰｃとしてパケット送
信部２８に渡し（ステップＳ０８）、その後、新しい情
報の組み合わせが到着ことを待機する。

【００７２】パケット送信部２８は、受け取ったパケッ
トＰｃに必要な処理を行い、処理したものをパケットＰ
ｄとして、請求項における出力側回線の一例としての中
継回線４に送出する。送出されたパケットＰｄは、中継
回線４上を伝送され、棟内ＧＷ３により受信される。

【００７３】図５は、図１に示す各棟内ＧＷ３の構成を
示すブロック図である。図５において、棟内ＧＷ３は、
パケット送信装置２１６を含む。パケット送信装置２１
６は、パケット送信装置２４と比較すると、送信制御部
２７の代わりに送信制御部２１７を備える点で相違す
る。それ以外に、両装置２４及び２１６の間に相違点は
無いので、図５において、図２の構成に相当するものに
は、同一の参照符号を付け、それぞれの説明を簡素化す
る。

【００７４】図５において、パケット受信部２５は、請
求項における第１の回線の一例としての中継回線４を伝
送されるパケットＰｄを受信し、受信パケットＰｄをル
ーティング部２６に渡す。ルーティング部２６は、パケ
ット受信部２５からのパケットＰｄの宛先ＩＰアドレス
を変更し、ルーティング処理の対象となったものをパケ
ットＰｅとして送信制御部２１７に渡す。

【００７５】送信制御部２１７は、受け取った各パケッ
トＰｅの送信制御を行う。そのために、送信制御部２１
７は、図５に示すように、パケット選別部２１８と、優
先キュー２１９と、非優先キュー２２０と、帯域幅外キ
ュー２２１と、スケジューリング部２２２とを備える。

【００７６】パケット選別部２１８は、ルーティング部
２６からパケットＰｅを受け取り、その後、パケット選
別処理を行う。パケット選別処理において、パケット選
別部２１８は、受け取ったパケットＰｅにＡＦ１１、Ａ
Ｆ２１及びＡＦ３１のどれが付与されているかを確認す
る。その後、パケット選別部２１８は、ＡＦ１１が付与
されているものを、優先パケットＰＰｅとして優先キュ
ー２１９に追加し、ＡＦ２１が付与されているものを非
優先パケットＮＰｅとして非優先キュー２２０に追加
し、さらにＡＦ３１が付与されているものを帯域幅外パ
ケットＯＰｅとして帯域幅外キュー２２１に追加する。

【００７７】スケジューリング部２２２は、予め定めら
れたタイミングが来ると、ＰＱ(Priority Queuing)に従
って動作する。その時、スケジューリング部２２２は、
最優先で優先キュー２１９から優先パケットＰＰｅを取
り出し、取り出したものをパケットＰｆとしてパケット
送信部２８に渡す。また、スケジューリング部２２２
は、帯域幅外キュー２２１よりも優先的に、非優先キュ
ー２２０から非優先パケットＮＰｅを取り出し、それを
パケットＰｆとしてパケット送信部２８に渡す。さら
に、スケジューリング部２２２は、キュー２１９及び２
２０にパケットＰＰｅ及びＮＰｅがない場合、帯域幅外
キュー２２１に帯域幅外パケットＯＰｅがあれば、それ
を取り出して、パケットＰｆとしてパケット送信部２８
に渡す。また、全てのキュー２１９〜２２１に何もない
場合、次の処理タイミングが来ることを、スケジューリ
ング部２２２は待機する。

【００７８】ここで、上述したように、ネットワークシ
ステム１に収容される各ホームＧＷ２２では、各保証帯
域幅ＡＢａを考慮に入れて、入力パケットＰａのそれぞ
れにＡＦ１１〜ＡＦ３１のいずれかが付与される。従っ
て、棟内ＧＷ３のキュー２１９及び２２０への入力パケ
ットＰＰｅ及びＮＰｅのトラヒック総計は、最大でも共
用回線６の帯域幅ＢＷとなる。これによって、少なくと
もキュー２１８及び２１９には、パケットＰＰｅ及びＮ
Ｐｅが定常的に溜まることは無く、その結果、ホームＧ
Ｗ２２で優先パケットＰＰｂと選別されたものは、最低
限の遅延で受信側に転送される。さらに言えば、各優先
パケットＰＰｂの遅延揺らぎを抑えることが可能とな
る。

【００７９】パケット送信部２８は、受け取ったパケッ
トＰｆに必要な処理を行い、処理したものをパケットＰ
ｇとして、請求項における第２の回線の一例としての共
用回線６に送出する。送出されたパケットＰｇは、共用
回線６上を伝送され、棟間ＧＷ５（図１参照）により受
信される。

【００８０】図６は、図１に示す各棟間ＧＷ５の構成を
示すブロック図である。図６において、棟間ＧＷ５は、
パケット送信装置２２３を含む。パケット送信装置２２
３は、パケット送信装置２１６と比較すると、送信制御
部２１７の代わりに送信制御部２２４を備える点で相違
する。それ以外に、両装置２１６及び２２３の間に相違
点は無いので、図６において、図５の構成に相当するも
のには、同一の参照符号を付け、それぞれの説明を簡素
化する。

【００８１】図６において、パケット受信部２５は、請
求項における入力側回線の一例としての共用回線６を伝
送されてくるパケットＰｇを受信し、受信パケットＰｇ
をルーティング部２６に渡す。ルーティング部２６は、
パケット受信部２５からのパケットＰｇの宛先ＩＰアド
レスを変更し、ルーティング処理の対象となったものを
パケットＰｈとして送信制御部２２４に渡す。

【００８２】送信制御部２２４は、受け取った各パケッ
トＰｈの送信制御を行う。ここで、送信制御部２２４
は、図５の送信制御部２１７と比較すると、前置パケッ
ト選別部２２５と、帯域幅監視部２１３と、識別子付与
部２１４とをさらに備える点で相違する。それ以外に、
両制御部２１７及び２２４の間に相違点は無いので、図
６の送信制御部２２４において、図５の送信制御部２１
７の構成に相当するものには、同一の参照符号を付け、
それぞれの説明を簡素化する。また、図６において、帯
域幅監視部２１３及び識別子付与部２１４は、図２のホ
ームＧＷ２２の構成に相当するものであるため、同一の
参照符号を付け、それぞれの説明を簡素化する。

【００８３】前置パケット選別部２２５は、ルーティン
グ部２６からパケットＰｈを受け取る度に、パケット選
別処理を行う。以下の説明では、前置パケット選別部２
２５によるパケット選別処理を、パケット選別部２１８
のものと明確に区別する観点から、最初のパケット選別
処理と称する。最初のパケット選別処理において、前置
パケット選別部２２５は、受け取ったパケットＰｈにＡ
Ｆ１１、ＡＦ２１及びＡＦ３１のどれが付与されている
かを確認する。その後、前置パケット選別部２２５は、
ＡＦ１１を有するものを、優先パケットＰＰｈとして帯
域幅監視部２１３に渡す。さらに、ＡＦ１１を確認した
場合、前置パケット選別部２２５は、前述と同様の優先
情報ＰＩを生成して、帯域幅監視部２１３及び識別子付
与部２１４の双方に渡す。

【００８４】また、前置パケット選別部２２５は、ＡＦ
２１を有するものを、非優先パケットＮＰｈとして帯域
幅監視部２１３に渡す。さらに、ＡＦ２１を確認した場
合、前置パケット選別部２２５は、前述と同様の非優先
情報ＮＰＩを生成して、帯域幅監視部２１３及び識別子
付与部２１４の双方に渡す。

【００８５】さらに、前置パケット選別部２２５は、Ａ
Ｆ３１を有するものを、帯域幅外パケットＯＰｈとして
パケット選別部２１８に渡す。

【００８６】帯域幅監視部２１３は、前置パケット選別
部２２５から受け取った優先パケットＰＰｈ又は非優先
パケットＮＰｈが、棟間ＧＷ５の保証帯域幅ＡＢｂ内で
転送可能か否かを判定する。保証帯域幅ＡＢｂ内で転送
可能と判断した場合、帯域幅監視部２１３は、前述の保
証帯域内情報ＩＢと、今回受け取ったパケットＰＰｈ又
はＮＰｈとを識別子付与部２１４に渡す。保証帯域幅Ａ
Ｂｂ内で転送可能と判断しなかった場合、帯域幅監視部
２１３は、前述の保証帯域外情報ＯＢと、今回受け取っ
たパケットＰＰｈ又はＮＰｈとを識別子付与部２１４に
渡す。

【００８７】識別子付与部２１４は、前置パケット選別
部２２５から、優先情報ＰＩ又は非優先情報ＮＰＩを受
け取る。また、識別子付与部２１４は、優先情報ＰＩを
受け取るのとほぼ同じタイミングで、帯域幅監視部２１
３から、優先パケットＰＰｈと、保証帯域内情報ＩＢ及
び保証帯域外情報ＯＢのいずれかとの組み合わせを受け
取る。さらに、識別子付与部２１４は、非優先情報ＮＰ
Ｉを受け取るのとほぼ同じタイミングで、非優先パケッ
トＮＰｂと、保証帯域内情報ＩＢ及び保証帯域外情報Ｏ
Ｂのいずれかとの組み合わせを受け取る。以上のような
情報の組み合わせが到着する度に、識別子付与部２１４
は、図４に示す識別子付与処理を行い、ステップＳ０８
において、処理の対象となった優先パケットＰＰｈ又は
非優先パケットＮＰｈを、パケットＰｉとしてパケット
選別部２１８に渡す。

【００８８】パケット選別部２１８は、前置パケット選
別部２２５から帯域幅外パケットＯＰｈ又は、識別子付
与部２１４からパケットＰｉを受け取る。いずれかを受
け取る度に、パケット選別部２１８はパケット選別処理
を行う。まず、パケット選別部２１８は、受け取ったパ
ケットＯＰｈ又はＰｉに、ＡＦ１１、ＡＦ２１及びＡＦ
３１のどれが付与されているかを確認する。その後、パ
ケット選別部２１８は、ＡＦ１１を有するものを、優先
パケットＰＰｊとして優先キュー２１９に追加し、ＡＦ
２１を有するものを非優先パケットＮＰｊとして非優先
キュー２２０に追加し、さらにＡＦ３１を有するものを
帯域幅外パケットＯＰｊとして帯域幅外キュー２２１に
追加する。

【００８９】スケジューリング部２２２は、前述同様、
予め定められたタイミングが来ると、ＰＱ(Priority Qu
euing)に従って動作し、優先パケットＰＰｊ、非優先パ
ケットＮＰｊ及び帯域幅外パケットＯＰｊのいずれか
を、パケットＰｋとしてパケット送信部２８に渡す。パ
ケット送信部２８は、受け取ったパケットＰｋに必要な
処理を行い、処理したものをパケットＰｍとして、請求
項における出力側回線の一例としての共用回線８に送出
する。パケットＰｍは、外部網７を介して、図示しない
受信側に送信される。

【００９０】従来の帯域幅監視装置は、前述のようなヘ
ッダの書き換えを行ってしまうため、ネットワーク上の
他装置（ルータ）が各パケットの元々の優先度を知るこ
とが出来なくなる。しかしながら、本実施形態によれ
ば、ＡＦ１１、ＡＦ２１及びＡＦ３１のように、優先度
及び帯域幅保証の両情報を含んだ形でＤＳＣＰ値にマッ
ピングすることで、ネットワーク上の各装置が、受信パ
ケットの元々の優先度を識別することが可能になる。こ
れによって、ユーザ私設網２から外部網７への通信にお
いて、棟間ＧＷ５から共用回線８への出力時に輻輳が生
じると、元々の優先度を使った優先制御が可能となる。

【００９１】例えば、図１において、ある端末２１が、
外部網７に向けて１０Ｍｂｐｓで高優先度のパケットＰ
ａを送出すると仮定する。それとほぼ同時に、他の端末
２１が、外部網７に向けて、２０Ｍｂｐｓで低優先度の
パケットＰａを送出すると仮定する。また、棟内ＧＷ３
の保証帯域幅を２５Ｍｂｐｓとし、棟間ＧＷ５の保証帯
域幅を２０Ｍｂｐｓとする。以上の仮定下では、高優先
度のパケットＰａには、ホームＧＷ２２でＡＦ１１が付
与される。ＡＦ１１が付与された各パケットＰａは、棟
内ＧＷ３の送信制御部２１７において優先的に処理され
るため、低遅延揺らぎでパケットＰｇとして共用回線６
に送出される。つまり、高優先度のパケットＰｇは、共
用回線６上をほぼ１０Ｍｂｐｓで転送される。また、棟
間ＧＷ５の保証帯域幅が２０Ｍｂｐｓであるため、棟間
ＧＷ５において、高優先度のパケットＰｇにはＡＦ１１
が付与される。ＡＦ１１を有する各パケットＰｇは、棟
間ＧＷ５の送信制御部２２１において優先的に処理され
るため、低遅延揺らぎでパケットＰｍとして共用回線８
に送出される。つまり、高優先度のパケットＰｍは、共
用回線８上をほぼ１０Ｍｂｐｓで転送される。

【００９２】一方、低優先度のパケットＰａにはホーム
ＧＷ２２でＡＦ２１が付与される。また、低優先度のパ
ケットＰａは棟内ＧＷ３の送信制御部２１において非優
先的に処理されるが、棟内ＧＷ３の保証帯域幅が２５Ｍ
ｂｐｓであることから、低優先度のパケットＰｇもまた
共用回線６上をほぼ１５Ｍｂｐｓで転送される。しかし
ながら、棟間ＧＷ５の保証帯域幅が２０Ｍｂｐｓである
ため、棟間ＧＷ５において、低優先度のパケットＰｇに
はＡＦ２１又はＡＦ３１が付与される。ＡＦ２１が付与
された各パケットＰｇは、棟間ＧＷ５の送信制御部２２
１において非優先的に処理され、パケットＰｍとして共
用回線８に送出される。つまり、ＡＦ２１を持つパケッ
トＰｍは、共用回線６において残っている帯域幅、つま
りほぼ１０Ｍｂｐｓで転送される。また、ＡＦ３１が付
与された各パケットＰｇは、棟間ＧＷ５の送信制御部２
２１において最後に処理され、パケットＰｍとして共用
回線８に送出される。つまり、ＡＦ３１を持つパケット
Ｐｍも、ＡＦ２１を持つものと同様に、ほぼ１０Ｍｂｐ
ｓで転送される。このように、共用回線６及び８を対比
した場合に保証帯域幅が５Ｍｂｐｓ分減っているが、本
実施形態特有の識別子付与処理により、元々高優先度で
あったパケットＰａは、棟内ＧＷ３でも棟間ＧＷ５でも
優先的に処理される。

【００９３】次に、棟内ＧＷ３及び棟間ＧＷ５の双方を
従来の帯域幅監視装置に置き換えたネットワークシステ
ムについて検討してみる。この場合も、ある端末２１
が、外部網７に向けて１０Ｍｂｐｓで高優先度のパケッ
トＰａを送出すると仮定する。それとほぼ同時に、他の
端末２１が、外部網７に向けて、２０Ｍｂｐｓで低優先
度のパケットＰａを送出すると仮定する。また、最初の
帯域幅監視装置の保証帯域幅を２５Ｍｂｐｓとし、後の
帯域幅監視装置の保証帯域幅を２０Ｍｂｐｓとする。後
の帯域幅監視装置では、共用回線６及び８を対比した場
合に保証帯域幅が５Ｍｂｐｓ分減っていることになるの
で、保証帯域幅が減った分に相当するパケットが低優先
度に書き換えられる。その際、従来の帯域幅監視装置で
は、書き換えの対象となるパケットが元々低優先度であ
ったのか高優先度であったのかが分からないため、元々
高優先度であったパケットを低優先度と書き換えてしま
う場合がある。その結果、パケットから、元々は高優先
度であったという情報が消えてしまう。従って、従来の
技術の欄で説明したように、このようなパケットを後で
受信する装置（ルータ）においてトラヒックが輻輳状態
に陥った場合、その装置は、元々の優先度に基づいて優
先制御を行うことができなくなってしまう。

【００９４】（第２の実施形態）図７は、本発明の第２
の実施形態に係る集合住宅用ネットワークシステム１１
の構成例を示す模式図である。図７において、ネットワ
ークシステム１１は、図１のネットワークシステム１と
比較すると、ユーザ私設網２、棟内ＧＷ３及び棟間ＧＷ
５の代わりに、ユーザ私設網１２、棟内ＧＷ１３及び棟
間ＧＷ１５を備える。それ以外に両システム１及び１１
の間に相違点は無いので、図７において、図１に示す構
成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれ
の説明を省略する。また、ユーザ私設網１２は、前述の
ユーザ私設網２と比較すると、ホームＧＷ２２の代わり
にホームＧＷ１２２を備える点で相違し、複数の端末２
１を備える点では共通する。

【００９５】次に、ネットワークシステム１１の各構成
について詳細に説明する。図８は、図７に示すホームＧ
Ｗ１２２の詳細な構成を示すブロック図である。図８に
おいて、ホームＧＷ１２２は、図２のホームＧＷ２２と
比較して、識別子付与部２１４の代わりに、識別子付与
部１４を備える点で相違する。それ以外に両ホームＧＷ
２２及び１２２の間に相違点は無いので、図８におい
て、図２に示すものに相当する構成には同一の参照符号
を付け、それぞれの説明を省略する。

【００９６】識別子付与部２１４の場合と同様に、識別
子付与部１４は、スケジューリング部２１２から、優先
情報ＰＩ又は非優先情報ＮＰＩを受け取る。また、識別
子付与部１４は、優先情報ＰＩを受け取るのとほぼ同じ
タイミングで、帯域幅監視部２１３から、優先パケット
ＰＰｂと、保証帯域内情報ＩＢ及び保証帯域外情報ＯＢ
のいずれかとの組み合わせを受け取る。さらに、識別子
付与部１４は、非優先情報ＮＰＩを受け取るのとほぼ同
じタイミングで、帯域幅監視部２１３から、非優先パケ
ットＮＰｂと、保証帯域内情報ＩＢ及び保証帯域外情報
ＯＢのいずれかとの組み合わせを受け取る。

【００９７】以上のような情報の組み合わせを受け取る
度に、識別子付与部１４は、識別子付与処理を行って、
前述の第１〜第３の識別子（ＡＦ１１〜ＡＦ３１）の他
に、第４の識別子（以下、ＡＦ２２と称する）を加え
た、４つの識別子の中から、受け取ったパケットＰｂに
付与するものを決定する。ここで、図９は、識別子付与
処理の手順を示すフローチャートである。図９は、図４
と比較すると、ステップＳ０７の代わりにステップＳ１
１を含んでいる。それ以外に両フローチャートの間に相
違点は無いので、図９において、図４のステップに相当
するものには同一のステップ番号を付け、それぞれの説
明を省略する。

【００９８】ステップＳ０５において、保証帯域外情報
ＯＢを受け取ったと判断した場合、識別子付与部１４
は、受け取った非優先パケットＮＰｂにＡＦ２２を付与
する（ステップＳ１１）。ＡＦ２２は、優先度が低くか
つ保証帯域幅ＡＢａの範囲内で転送できないと判定され
た非優先パケットＮＰｂに付与される識別子であり、別
の言い方をすると、非優先情報ＮＰＩ及び保証帯域外情
報ＯＢの組み合わせからなる識別子である。また、ＡＦ
２２は好ましくは、ＡＦ１１等と同様、サービスタイプ
（図１７参照）又はトラヒッククラス（図１８参照）に
記述される。さらに好ましくは、ＡＦ２２のＤＳＣＰ値
は、０１０１００である。

【００９９】ここで注意を要するのは、第１の実施形態
において、ＡＦ３１は、ステップＳ０２及びＳ０５の双
方で保証帯域外情報ＯＢを識別子付与部２１４が受け取
った場合に、優先パケットＰＰｂ及び非優先パケットＮ
Ｐｂに付与されていた。それゆえ、ＡＦ３１は、保証帯
域幅ＡＢａ内で転送できないパケットＰＰｂ及びＮＰｂ
に付与されていた。しかし、本実施形態では、非優先情
報ＮＰＩ及び保証帯域外情報ＯＢを識別子付与部１４が
受け取った場合、ＡＦ２２が付与されることから、ＡＦ
３１は、優先度が高くかつ保証帯域幅ＡＢａの範囲外の
優先パケットＰＰｂに付与される識別子であり、別の言
い方をすると、優先情報ＰＩ及び保証帯域外情報ＯＢの
組み合わせからなる識別子である。

【０１００】以上のステップＳ０３、Ｓ０４、Ｓ０６及
びＳ１１のいずれかの後、識別子付与部１４は、処理の
対象となった優先パケットＰＰｂ又は非優先パケットＮ
Ｐｂを、パケットＰｃとしてパケット送信部２８に渡し
（ステップＳ０８）、その後、新しい情報の組み合わせ
が到着ことを待機する。

【０１０１】パケット送信部２８は、受け取ったパケッ
トＰｃに必要な処理を行って、パケットＰｄとして中継
回線４に送出する。送出されたパケットＰｄは、中継回
線４上を伝送され、棟内ＧＷ１３により受信される。

【０１０２】図１０は、図７に示す各棟内ＧＷ１３の構
成を示すブロック図である。図１０において、棟内ＧＷ
１３は、図５の棟内ＧＷ３と比較して、パケット選別部
２１８の代わりに、パケット選別部１６を備える点で相
違する。それ以外に両棟内ＧＷ３及び１３の間に相違点
は無いので、図１０において図５に示すものに相当する
構成には同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略
する。

【０１０３】パケット選別部１６は、ルーティング部２
６からパケットＰｅを受け取り、その後、パケット選別
処理を行う。パケット選別処理において、パケット選別
部１６は、受け取ったパケットＰｅにＡＦ１１、ＡＦ２
１、ＡＦ２２及びＡＦ３１のどれが付与されているかを
確認する。その後、パケット選別部１６は、ＡＦ１１が
付与されているものを、優先パケットＰＰｅとして優先
キュー２１９に追加し、また、ＡＦ３１が付与されてい
るものを帯域幅外パケットＯＰｅとして帯域幅外キュー
２２１に追加する。この点において、パケット選別部１
６は、パケット選別部２１８と同じ処理を行う。

【０１０４】ただし、パケット選別部１６は、受け取っ
たパケットＰｅにＡＦ２１及びＡＦ２２のいずれかが付
与されている場合に、パケット選別部２１８とは異なる
処理を行う。具体的には、パケット選別部１６は、図１
０の点線円内に示すように、非優先キュー２２０用に２
つの基準値ＲＶａ及びＲＶｂを保持する。基準値ＲＶａ
は、ＡＦ２１を有するパケットＰｅの廃棄基準となる非
優先キュー２２０の長さを示す。また、基準値ＲＶｂ
は、ＡＦ２２を有するパケットＰｅの廃棄基準となる非
優先キュー２２０の長さを示しており、さらに、基準値
ＲＶａよりも小さい値である。そして、パケット選別部
１６は、ＡＦ２１を有するパケットＰｅを受け取ると、
非優先キュー２２０に溜まっているパケットＰｅの量が
基準値ＲＶａを超えているか否かを判断する。超過して
いると判断した場合、パケット選別部１６は、今回のパ
ケットＰｅを廃棄する。超過していないと判断した場
合、今回のパケットＰｅを非優先パケットＮＰｅとして
非優先キュー２２０に追加する。

【０１０５】また、パケット選別部１６は、ＡＦ２２を
有するパケットＰｅを受け取ると、非優先キュー２２０
内のパケットＰｅの量が基準値ＲＶｂを超えているか否
かを判断する。超過している場合、パケット選別部１６
は、今回のパケットＰｅを廃棄し、そうで無い場合、今
回のパケットＰｅを、非優先パケットＮＰｅとして非優
先キュー２２０に追加する。

【０１０６】上述から明らかなように、ＡＦ２２を有す
るパケットＰｅは、ＡＦ２１を有するものと比較する
と、廃棄されやすくなっている。つまり、ホームＧＷ１
２２で非優先情報ＮＰＩ及び保証帯域内情報ＩＢが割り
当てられた非優先パケットＮＰｂが、棟内ＧＷ１３にお
いて保護されるようになっている。ここで、ホームＧＷ
１２２が優先情報ＰＩを付与するパケットＰｃのトラヒ
ックがＣＢＲフローであると仮定すると、非優先情報Ｎ
ＰＩが付与されたパケットＰｃのトラヒックにはＴＣＰ
フローが含まれる。このＴＣＰフローを構成するパケッ
トＰｃには、ＡＦ２１又はＡＦ２２が付与されるので、
非優先キュー２２０に追加されることになる。このよう
にＴＣＰフローは同一の非優先キュー２２０に入るた
め、受信側でパケットの到着順序が逆転するといった現
象は起きない。ここで、ＴＣＰフローが優先及び非優先
の２つのキュー２１９及び２２０に追加されると仮定す
ると、優先制御により優先キュー２１９に追加されたパ
ケットは非優先キュー２２０に入ったパケットよりも早
く取り出されるので、受信側ではパケットの到着順序が
逆転する現象が起こる。その場合、現在の一般的なＴＣ
Ｐの実装バージョンであるＲＥＮＯでは、３パケット以
上の到着順序の逆転が生じると、ＴＣＰの輻輳制御機能
が働き、パケットの送信量を下げるような振る舞いを行
うため、ＴＣＰフローのスループットが極端に低下して
しまう場合がある。本実施形態では、このような到着順
序の逆転が生じないため、ＴＣＰフローのスループット
低下を回避することができる。

【０１０７】次に、パケット選別部１６によるパケット
選別処理の変型例について説明する。変型例でも、ＡＦ
１１を有するものは優先パケットＰＰｅとして優先キュ
ー２１９に追加され、ＡＦ２１又はＡＦ２２を有するも
のは非優先パケットＮＰｅとして非優先キュー２２０に
追加され、ＡＦ３１を有するものは帯域幅外パケットＯ
Ｐｅとして帯域幅外キュー２２１に追加される。以上の
点では、変型例でも、上述と同様である。

【０１０８】しかしながら、ＡＦ２１及びＡＦ２２のそ
れぞれには、互いに異なる廃棄優先度が割り当てられて
いる。また、ＡＦ２１の廃棄優先度は、ＡＦ２２のそれ
よりも低く設定される。そして、パケット選別部１６
は、ＡＦ２１及びＡＦ２２を有するパケットＰｅを受け
取った場合、ＲＩＯ(RED with In and Out )のキューイ
ングアルゴリズムに従って、ＡＦ２１のパケットＰｅを
インプロファイルと判定し、ＡＦ２２を有するものをア
ウトオブプロファイルと判定する。そして、非優先キュ
ー２２０の平均キュー長が長くなってくると、パケット
選別部１６は、アウトオブプロファイルのパケットＰｅ
を優先的に廃棄する。

【０１０９】図１１は、ＲＩＯによるパケットの廃棄確
率を表すグラフである。図１１において、線αは、イン
プロファイルのパケットＰｅの廃棄確率を示しており、
線βは、アウトオブプロファイルのパケットＰｅの廃棄
確率を示す。より具体的には、線αで示されるように、
インプロファイル側の廃棄確率は、非優先キュー２２０
における平均キュー長が、相対的に小さな基準値ＲＶｃ
に達するまでは０である。また、平均キュー長が基準値
ＲＶｃへ到達してから、基準値ＲＶｃよりも大きな基準
値ＲＶｄに達するまでの間、廃棄確率は一定の割合で高
くなり続ける。さらに、平均キュー長が基準値ＲＶｄを
超えると、以降のインプロファイルのパケットＰｅは必
ず廃棄される。それに対して、図１１から明らかなよう
に、ＡＦ２２の廃棄優先度を高くすることにより、アウ
トオブプロファイルのパケットＰｅは、インプロファイ
ルのものよりも、平均キュー長が短い段階で廃棄され
る。

【０１１０】上述したように、変型例においても、ホー
ムＧＷ１２２が優先情報ＰＩを付与するパケットＰｃの
トラヒックが、トランスポートトラヒックにＵＤＰを用
いたＣＢＲフローであると仮定すると、非優先情報ＮＰ
Ｉが付与されたパケットＰｃのトラヒックには、トラン
スポートプロトコルにＴＣＰを用いたＴＣＰフローが含
まれる。このＴＣＰフローを構成するパケットＰｃに
は、ＡＦ２１及びＡＦ２２が付与されるので、非優先キ
ュー２２０に追加されることになる。よって、ＴＣＰフ
ローは、同一の非優先キュー２２０に追加されるため、
受信側で到着順序が逆転するといった現象は起きないた
め、上述と同様、パケットＰｃの順序は守られる。さら
に、ＲＩＯの廃棄制御と、ＴＣＰのフローコントロール
とによって、ＴＣＰフローを構成するパケットＰｅであ
っても、インプロファイルのもの（ＡＦ２１を有するも
の）は保護され、つまり廃棄されにくくなる。

【０１１１】図１２は、図７に示す各棟間ＧＷ１５の構
成を示すブロック図である。図１２において、棟間ＧＷ
１５は、図６の棟間ＧＷ５と比較すると、前置パケット
選別部２２５、識別子付与部２１４及びパケット選別部
２１８が、前置パケット選別部１７、識別子付与部１４
及びパケット選別部１６に代わる点で相違する。それ以
外に両棟間ＧＷ５及び１５の間に相違点は無いので、図
１２において、図６の構成に相当するものには同一の参
照符号を付け、それぞれの説明を省略する。また、識別
子付与部１４及びパケット選別部１６については、棟内
ＧＷ１３に備わるそれぞれと同様の処理を行うので、そ
れぞれの説明を省略する。

【０１１２】前置パケット選別部１７は、ルーティング
部２６からパケットＰｈを受け取る度に最初のパケット
選別処理を行う。最初のパケット選別処理において、前
置パケット選別部１７は、受け取ったパケットＰｈにＡ
Ｆ１１、ＡＦ２１、ＡＦ２２及びＡＦ３１のどれが付与
されているかを確認する。その後、前置パケット選別部
１７は、前置パケット選別部２２５と同様に、ＡＦ１１
を有するパケットＰｈを優先パケットＰＰｈとして帯域
幅監視部２１３に渡すと共に、帯域幅監視部２１３及び
識別子付与部１４の双方に優先情報ＰＩを渡す。

【０１１３】また、前置パケット選別部１７は、前置パ
ケット選別部２２５と同様に、ＡＦ３１を有するパケッ
トＰｈを帯域幅外パケットＯＰｈとしてパケット選別部
１６に渡す。

【０１１４】前置パケット選別部２２５と相違するの
は、前置パケット選別部１７が、ＡＦ２１又はＡＦ２２
を有するパケットＰｈを非優先パケットＮＰｈとして帯
域幅監視部２１３に渡す点である。さらに、この場合、
前置パケット選別部１７は、帯域幅監視部２１３及び識
別子付与部１４の双方に非優先情報ＮＰＩを渡す。

【０１１５】ＡＦ１１、ＡＦ２１、ＡＦ２２及びＡＦ３
１のように、優先度及び帯域幅保証の両情報を含んだ形
でＤＳＣＰ値にマッピングすることで、第１の実施形態
で説明したように、ネットワーク上の各装置が、受信パ
ケットの元々の優先度を識別することが可能になる。こ
れによって、ユーザ私設網２から外部網７への通信にお
いて、特に棟間ＧＷ５から共用回線８への出力時に輻輳
が生じた場合に、元々の優先度を使った優先制御が可能
となる。

【０１１６】（第３の実施形態）図１３は、本発明の第
３の実施形態に係る集合住宅用ネットワークシステム３
１の構成例を示す模式図である。図１３において、ネッ
トワークシステム３１は、図１のネットワークシステム
１と比較すると、ユーザ私設網２及び棟内ＧＷ３の代わ
りに、ユーザ私設網３２及びＬ２スイッチ３３を備え
る。それ以外に両ホームネットワークシステム１及び３
１の間に相違点は無いので、図１３において、図１の構
成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれ
の説明を省略する。また、ユーザ私設網３２は、ユーザ
私設網２と比較すると、ホームＧＷ２２の代わりに、ホ
ームＧＷ３２２を備える点で相違し、複数の端末２１を
備える点で共通する。

【０１１７】次に、ネットワークシステム３１の各構成
について詳細に説明する。図１４は、図１３に示すホー
ムＧＷ３２２の詳細な構成を示すブロック図である。図
１４において、ホームＧＷ３２２は、前述のホームＧＷ
２と比較すると、パケット送信部２８の代わりに、パケ
ット送信部３４を備える点で相違する。それ以外に両ホ
ームＧＷ２及び３２２の間に相違点は無いので、図１４
において、図２に示す構成に相当するものには同一の参
照符号を付け、それぞれの説明を省略する。

【０１１８】パケット送信部３４は、前述の送信制御部
２７からパケットＰｃを受け取り、ＩＥＥＥ８０２．１
Ｑ／ｐに従って、受け取ったパケットＰｃから、図２１
に示すようなイーサネットフレームを組み立てる。組み
立てられたイーサネットフレームはパケットＰｎとし
て、請求項における出力側回線の一例としての中継回線
４に送出される。ここで注意を要するのは、一般的に、
データリンク層ではパケットのことをフレームと呼ぶ
が、パケット及びフレームは、プロトコルデータユニッ
トという点では同じである。そのため、本実施形態で
は、パケット及びフレームは同じ意味を有するとする。
また、送信制御部２７で付与されるＡＦ１１〜３１は、
ＩＰ層における識別子であるので、下位層となるデータ
リンク層では使えない。そのため、パケット送信部３４
は、予め保持する変換テーブル３５を使って、ＡＦ１１
〜３１を、データリンク層における第５〜第７の優先識
別子（ＩＥＥＥ８０２．１ｐにおける優先度）に一意に
変換する。ここで、図１５は、変換テーブル３５の構成
例を示す模式図である。図１５において、変換テーブル
３５には、ＡＦ１１を第５の優先識別子である０ｘ７に
変換し、ＡＦ２１を第６の優先識別子である０ｘ５に変
換し、さらにＡＦ３１を第７の優先識別子である０ｘ３
に変換する規則が記述される。以上の第５〜第７の優先
識別子のいずれかを、パケット送信部３４は、ＩＥＥＥ
８０２．１Ｑ／ｐで規定される優先度のフィールドに設
定して、イーサネットフレームを組み立て、それをパケ
ットＰｎとして送出する。送出されたパケットＰｎは、
中継回線４上を伝送され、Ｌ２スイッチ３３により受信
される。

【０１１９】図１６は、図１３に示す各Ｌ２スイッチ３
３の詳細な構成を示すブロック図である。図１３におい
て、Ｌ２スイッチ３３は、パケット送信装置３６を備え
ており、パケット送信装置３６は、パケット受信部３７
と、スイッチング部３８と、送信制御部３９と、パケッ
ト送信部３１０とを備える。

【０１２０】図１６において、パケット受信部３７は、
請求項における第１の回線の一例としての中継回線４を
伝送されるパケットＰｎを受信し、受信パケットＰｎを
スイッチング部３８に渡す。スイッチング部３８は、パ
ケット受信部３７からのパケットＰｎの宛先アドレス
（図２１参照）を変更し、スイッチング処理の対象とな
ったものをパケットＰｒとして送信制御部３９に渡す。

【０１２１】送信制御部３９は、受け取った各パケット
Ｐｒの送信制御を行う。そのために、送信制御部３９
は、図１６に示すように、パケット選別部３１１と、優
先キュー３１２と、非優先キュー３１３と、帯域幅外キ
ュー３１４と、スケジューリング部３１５とを備える。

【０１２２】パケット選別部３１１は、スイッチング部
３８からパケットＰｒを受け取り、その後、パケット選
別部２１８のものと同様のパケット選別処理を行う。パ
ケット選別部３１１は、受け取ったパケットＰｒに０ｘ
７、０ｘ５及び０ｘ３のどれが付与されているかを確認
する。その後、パケット選別部３１１は、０ｘ７が付与
されているものを、優先パケットＰＰｒとして優先キュ
ー３１２に追加し、０ｘ５を有するものを非優先パケッ
トＮＰｒとして非優先キュー３１３に追加し、さらに０
ｘ３を有するものを帯域幅外パケットＯＰｒとして帯域
幅外キュー３１４に追加する。

【０１２３】スケジューリング部３１５は、予め定めら
れたタイミングが来ると、スケジューリング部２２２と
同様にＰＱに従って動作して、優先キュー３１２、非優
先キュー３１３及び帯域幅外キュー３１４のいずれかか
ら取り出した優先パケットＰＰｒ、非優先パケットＮＰ
ｒ及び帯域幅外パケットＯＰｒをパケットＰｓとしてパ
ケット送信部３１０に渡す。なお、スケジューリング部
３１５の処理は、スケジューリング部２２２のものから
容易に理解できるため、その説明を省略する。

【０１２４】以上の処理により、第１の実施形態での説
明と同様に、キュー３１１及び３１２に、パケットＰＰ
ｒ及びＮＰｒが定常的に溜まることは無く、その結果、
ホームＧＷ３２２で優先パケットＰＰｂと選別されたも
のは、最低限の遅延で受信側に転送される。さらに言え
ば、各優先パケットＰＰｂの遅延揺らぎを抑えることが
可能となる。

【０１２５】パケット送信部３１０は、受け取ったパケ
ットＰｓを受け取り、ＩＰに従って、受け取ったパケッ
トＰｓを、図１７又は図１８に示すようなフォーマット
のパケットＰｇに分解して、請求項における第２の回線
の一例としての共用回線６に送出する。送出されたパケ
ットＰｇは、共用回線６上を伝送され、棟間ＧＷ５によ
り受信される。

【０１２６】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ＩＰ層の第１〜第３の識別子をデータリンク層（つ
まり、下位層）の第５〜第７の優先度にマッピングする
ため、データリンク層においても優先制御が可能にな
る。

【０１２７】なお、第３の実施形態において、パケット
送信部３４は、ＡＦ１１、ＡＦ２１及びＡＦ３１を０ｘ
７、０ｘ５及び０ｘ３に変換していたが、以上の３種類
の優先識別子に限らず、ＡＦ１１、ＡＦ２１、ＡＦ２２
及びＡＦ３１の４種類、又はそれ以上の優先識別子を、
データリンク層の優先度にマッピングしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る集合住宅用ネッ
トワークシステム１の構成例を示す模式図である。

【図２】図１に示す各ホームＧＷ２２の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】図２に示す帯域幅監視部２１３で用いられるト
ークンバケットメータ法を説明するための模式図であ
る。

【図４】図２に示す識別子付与部２１４の処理手順を示
すフローチャートである。

【図５】図１に示す各棟内ＧＷ３の構成を示すブロック
図である。

【図６】図１に示す各棟間ＧＷ５の構成を示すブロック
図である。

【図７】本発明の第２の実施形態に係る集合住宅用ネッ
トワークシステム１１の構成例を示す模式図である。

【図８】図７に示すホームＧＷ１２２の詳細な構成を示
すブロック図である。

【図９】図８に示す識別子付与部１４の処理手順を示す
フローチャートである。

【図１０】図７に示す各棟内ＧＷ１３の構成を示すブロ
ック図である。

【図１１】ＲＩＯ(Red with In and Out )によるパケッ
トＰｅの廃棄確率を表すグラフである。

【図１２】図７に示す各棟間ＧＷ１５の構成を示すブロ
ック図である。

【図１３】本発明の第３の実施形態に係る集合住宅用ネ
ットワークシステム３１の構成例を示す模式図である。

【図１４】図１３に示すホームＧＷ３２２の詳細な構成
を示すブロック図である。

【図１５】図１４に示すパケット送信部３４が使う変換
テーブル３５の構成例を示す模式図である。

【図１６】図１３に示すＬ２スイッチ３３の詳細な構成
を示すブロック図である。

【図１７】ＩＰｖ４(Internet Protocol Version 4 )の
ヘッダフォーマットを示す模式図である。

【図１８】ＩＰｖ６(Internet Protocol Version 6 )の
ヘッダフォーマットを示す模式図である。

【図１９】ＤＳＣＰ(Differentiated Service Code Poi
nt )の構造を示す模式図である。

【図２０】推奨されているＡＦ(Assured Forwarding)ク
ラスのＰＨＢ(Per Hop Behavior)の値を示す図である。

【図２１】ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Ele
ctronics Engineers) ８０２．１Ｑ／ｐで規定されてい
るイーサネットフレームの構造、及びタグ制御情報フィ
ールドの構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１，１１，３１…ネットワークシステム ２，１２，３２…ユーザ私設網 ２１…端末 ２３…中継回線 ２２，１２２，３２２…ホームゲートウェイ（ホームＧ
Ｗ） ４…中継回線 ３，１３…棟内ゲートウェイ（棟内ＧＷ） ３３…Ｌ２スイッチ ６…共用回線 ５，１５…棟間ゲートウェイ（棟間ＧＷ） ７…外部網 ２４，２１６，２２３，３６…パケット送信装置 ２５，３７…パケット受信部 ２６…ルーティング部 ２７，２１７，２２４，３９…送信制御部 ２８，３４，３１０…パケット送信部 ３５…変換テーブル ２９，２１８，１６，３１１…パケット選別部 ２１０，２１９，３１２…優先キュー ２１１，２２０，３１３…非優先キュー ２２１，３１４…帯域幅外キュー ２１２，２２２，３１５…スケジューリング部 ２１３…帯域幅監視部 ２１４，１４…識別子付与部 ２１５…トークンバケット ２２５，１７…前置パケット選別部 ３８…スイッチング部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 章 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 GA13 HA08 HB17 HD03 KA03 KX29

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の入力側回線を通じて送られてくる
   パケットに所定の処理を行って、１つの出力側回線に送
   出するパケット送信装置であって、 各前記入力側回線を転送されてくるパケットを受け取る
   度に、今回受け取ったパケットに、第１〜第３の識別子
   のいずれか１つを付与する識別子付与部を備え、 前記第１の識別子は、優先度が相対的に高く、かつ所定
   の方法で決定される保証帯域幅を超過していないパケッ
   トであることを示し、前記第２の識別子は、優先度が相
   対的に低く、かつ前記保証帯域幅を超過していないパケ
   ットであることを示し、さらに、前記第３の識別子は、
   前記保証帯域幅を超過しているパケットであることを少
   なくとも示し、 前記識別子付与部で第１〜第３の識別子のいずれかが付
   与されたパケットに必要な処理を行って、前記出力側回
   線に送出するパケット送信部をさらに備える、パケット
   送信装置。
2. 【請求項２】 パケット送信装置はさらに、 優先キューと、 非優先キューと、 各前記入力側回線を転送されてくるパケットを受け取る
   度に、所定のパケット選別処理を行って、今回受け取っ
   たパケットを、前記優先キュー及び前記非優先キューの
   いずれかに追加するパケット選別部と、 所定のタイミングで、前記優先キュー及び前記非優先キ
   ューのうち、前記優先キューから優先的にパケットを取
   り出すスケジューリング部とをさらに備え、前記スケジ
   ューリング部はさらに、 前記優先キューから取り出した場合には、今回取り出し
   たパケットが高優先度であることを示す優先情報を生成
   し、 前記非優先キューから取り出した場合には、今回取り出
   したパケットが低優先度であることを示す非優先情報を
   生成し、 パケット送信装置はさらに、前記スケジューリング部で
   生成された優先情報又は非優先情報を使って、前記スケ
   ジューリング部から送られてくるパケットの帯域幅が前
   記保証帯域幅を超過しているか否かを判断する帯域幅監
   視部を備え、前記帯域幅監視部はさらに、 今回のパケットの帯域幅が前記保証帯域幅を超過してい
   ない場合には保証帯域内情報を生成し、 今回のパケットの帯域幅が前記保証帯域幅を超過してい
   る場合には保証帯域外情報を生成し、 前記識別子付与部は、前記スケジューリング部で生成さ
   れた優先情報及び非優先情報の一方と、前記帯域幅監視
   部で生成された保証帯域内情報及び保証帯域外情報の一
   方との組み合わせに基づいて、前記第１〜第３の識別子
   の中から、いずれか１つを選択し、選択したものを、前
   記帯域幅監視部から送られてくるパケットに付与する、
   請求項１に記載のパケット送信装置。
3. 【請求項３】 前記帯域幅監視部は、 前記保証帯域幅が示すレートでトークンが溜まり、予め
   定められた深さを有するトークンバケットを備えてお
   り、 前記スケジューリング部から優先情報を受け取った場合
   には、前記スケジューリング部から受け取ったパケット
   の長さに相当するトークンが前記トークンバケットに溜
   まっているか否かを判断し、必要なトークンが溜まって
   いる場合に保証帯域内情報を生成し、また、必要なトー
   クンが溜まっていない場合に保証帯域外情報を生成し、 前記スケジューリング部から非優先情報を受け取った場
   合、前記トークンバケットに、前記深さよりも小さい閾
   値以上の量でありかつ前記スケジューリング部から受け
   取ったパケットの長さに相当するトークンが溜まってい
   るか否かを判断し、必要なトークンが溜まっている場合
   に保証帯域内情報を生成し、また、必要なトークンが溜
   まっていない場合に保証帯域外情報を生成する、請求項
   ２に記載のパケット送信装置。
4. 【請求項４】 前記識別子付与部は、 前記スケジューリング部から優先情報を、さらに前記帯
   域幅監視部から帯域幅内情報を受け取った場合には、前
   記帯域幅監視部から受け取ったパケットに第１の識別子
   を付与し、 前記スケジューリング部から非優先情報を、さらに前記
   帯域幅監視部から帯域幅内情報を受け取った場合には、
   前記帯域幅監視部から受け取ったパケットに第２の識別
   子を付与し、 前記スケジューリング部から優先情報を、さらに前記帯
   域幅監視部から帯域幅外情報を受け取った場合には、前
   記帯域幅監視部から受け取ったパケットに第３の識別子
   を付与する、請求項１に記載のパケット送信装置。
5. 【請求項５】 前記識別子付与部はさらに、前記スケジ
   ューリング部から非優先情報を、さらに前記帯域幅監視
   部から帯域幅外情報を受け取った場合には、前記帯域幅
   監視部から受け取ったパケットに第３の識別子を付与す
   る、請求項４に記載のパケット送信装置。
6. 【請求項６】 パケット送信装置はさらに、各前記入力
   側回線を転送されてくる各パケットが第１〜第３の識別
   子のいずれを有しているかを確認して、第１及び第２の
   識別子を有するパケットと、第３の識別子を有するパケ
   ットとに選別する前置パケット選別部を備え、 前記前置パケット選別部はさらに、 第１の識別子を有する場合には、今回受け取ったパケッ
   トが高優先度を有することを示す優先情報を生成し、 第２の識別子を有する場合には、今回受け取ったパケッ
   トが低優先度を有することを示す非優先情報を生成し、 パケット送信装置はさらに、前記前置パケット選別部で
   生成された優先情報又は非優先情報を使って、前記前置
   パケット選別部から送られてくるパケットの帯域幅が前
   記保証帯域幅を超過しているか否かを判断する帯域幅監
   視部を備え、前記帯域幅監視部はさらに、 今回の帯域幅が前記保証帯域幅を超過していない場合に
   は保証帯域内情報を生成し、 今回の帯域幅が前記保証帯域幅を超過している場合には
   保証帯域外情報を生成し、 前記識別子付与部は、前記前置パケット選別部で生成さ
   れた優先情報及び非優先情報の一方と、前記帯域幅監視
   部で生成された保証帯域内情報及び保証帯域外情報の一
   方との組み合わせに基づいて、第１〜第３の識別子の中
   から、いずれか１つを選択し、選択したものを、前記帯
   域幅監視部から送られてくるパケットに付与する、請求
   項１に記載のパケット送信装置。
7. 【請求項７】 パケット送信装置はさらに、 優先キューと、 非優先キューと、 帯域幅外キューと、 前記識別子付与部及び前記前置パケット選別部のいずれ
   かからパケットを受け取る度に、所定のパケット選別処
   理を行うパケット選別部とを備え、 前記パケット選別部は、今回受け取ったパケットが第１
   〜第３の識別子のいずれを有するかを確認して、第１の
   識別子を有するパケットを優先キューに追加し、第２の
   識別子を有するパケットを非優先キューに追加、さらに
   第３の識別子を有するパケットを帯域幅外キューに追加
   し、 前記パケット送信装置はさらに、所定のタイミングで、
   前記優先キュー、前記非優先キュー、前記帯域幅外キュ
   ーという優先順序に従って、前記優先キュー、前記非優
   先キュー及び前記帯域幅外キューのいずれかからパケッ
   トを取り出して、前記パケット送信部に渡すスケジュー
   リング部とを備える、請求項６に記載のパケット送信装
   置。
8. 【請求項８】 識別子付与部はさらに、前記スケジュー
   リング部から非優先情報及び前記帯域幅監視部から帯域
   幅外情報を受け取った場合には、前記帯域幅監視部から
   受け取ったパケットに第４の識別子を付与し、 前記第３の識別子は、優先度が相対的に高く、かつ前記
   保証帯域幅を超過しているパケットであることを示し、
   前記第４の識別子は、優先度が相対的に低く、かつ前記
   保証帯域幅を超過しているパケットであることを示す、
   請求項４に記載のパケット送信装置。
9. 【請求項９】 パケット送信装置はさらに、各前記入力
   側回線を転送されてくる各パケットが第１〜第４の識別
   子をいずれが付与されているかをチェックして、第１、
   第２及び第４の識別子を有するパケットと、第３の識別
   子を有するパケットに選別する前置パケット選別部を備
   え、 前記前置パケット選別部はさらに、 第１の識別子を有する場合には、今回受け取ったパケッ
   トが高優先度を有することを示す優先情報を生成し、 第２又は第４の識別子を有する場合には、今回受け取っ
   たパケットが低優先度を有することを示す非優先情報を
   生成し、 パケット送信装置はさらに、前記前置パケット選別部で
   生成された優先情報又は非優先情報を使って、前記前置
   パケット選別部から送られてくるパケットの帯域幅が前
   記保証帯域幅を超過しているか否かを判断する帯域幅監
   視部を備え、前記帯域幅監視部はさらに、 今回の帯域幅が前記保証帯域幅を超過していない場合に
   は保証帯域内情報を生成し、 今回の帯域幅が前記保証帯域幅を超過している場合には
   保証帯域外情報を生成し、 前記識別子付与部は、前記前置パケット選別部で生成さ
   れた優先情報及び非優先情報の一方と、前記帯域幅監視
   部で生成された保証帯域内情報及び保証帯域外情報の一
   方との組み合わせに基づいて、前記第１〜第４の識別子
   の中から、いずれか１つを選択し、選択したものを、前
   記帯域幅監視部から送られてくるパケットに付与する、
   請求項８に記載のパケット送信装置。
10. 【請求項１０】 パケット送信装置はさらに、 優先キューと、 非優先キューと、 帯域幅外キューと、 前記識別子付与部及び前記前置パケット選別部のいずれ
    かからパケットを受け取る度に、所定のパケット選別処
    理を行うパケット選別部とを備え、 前記パケット選別部は、今回受け取ったパケットが第１
    〜第４の識別子のいずれを有するかをチェックして、第
    １の識別子を有するパケットを優先キューに追加し、第
    ２又は第４の識別子を有するパケットを非優先キューに
    追加、さらに第３の識別子を有するパケットを帯域幅外
    キューに追加し、 前記パケット送信装置はさらに、所定のタイミングで、
    前記優先キュー、前記非優先キュー、前記帯域幅外キュ
    ーという優先順序に従って、前記優先キュー、前記非優
    先キュー及び前記帯域幅外キューのいずれかからパケッ
    トを取り出して、前記パケット送信部に渡すスケジュー
    リング部とを備える、請求項９に記載のパケット送信装
    置。
11. 【請求項１１】 前記パケット送信部は、 予め保持する変換テーブルに従って、前記識別子付与部
    でパケットに付与された第１〜第３の識別子のいずれか
    を、下位層で使われる第４〜第６の識別子のいずれかに
    変換し、 変換した第４〜第６の識別子のいずれかを含む下位層の
    フレームを、前記識別子付与部からのパケットを使って
    組み立てて、前記出力側回線に送出する、請求項１に記
    載のパケット送信装置。
12. 【請求項１２】 前記保証帯域幅は、前記出力側回線の
    帯域幅と、前記入力側回線の数とに基づいて決定され
    る、請求項１に記載のパケット送信装置。
13. 【請求項１３】 前記保証帯域幅は、前記出力側回線の
    帯域幅を前記入力側回線の数で割った値である、請求項
    １２に記載のパケット送信装置。
14. 【請求項１４】 前記識別子付与部は、ＣＢＲ(Constan
    t Bit Rate )トラヒックを構成するパケットに、第１の
    識別子を付与する、請求項１に記載のパケット送信装
    置。
15. 【請求項１５】 複数の入力側回線を通じて送られてく
    るパケットを処理して、１つの出力側回線に送出するパ
    ケット送信処理方法であって、 各前記入力側回線を転送されてくるパケットに、第１、
    第２及び第３の識別子のいずれか１つを付与する識別子
    付与ステップを備え、 前記第１の識別子は、優先度が相対的に高く、かつ所定
    の方法で決定される保証帯域幅を超過していないパケッ
    トであることを示し、前記第２の識別子は、優先度が相
    対的に低く、かつ前記保証帯域幅を超過していないパケ
    ットであることを示し、さらに、前記第３の識別子は、
    前記保証帯域幅を超過しているパケットであることを少
    なくとも示し、 前記識別子付与ステップで第１、第２及び第３の識別子
    のいずれかが付与されたパケットに必要な処理を行っ
    て、前記出力側回線に送出するパケット送信ステップを
    さらに備える、パケット送信処理方法。
16. 【請求項１６】 複数の前段のパケット送信装置で生成
    され、複数の第１の回線を通じて送られてくるパケット
    に所定の処理を行って、第２の回線に送出するパケット
    送信装置であって、 各前記前段のパケット送信装置は、入力パケットに、少
    なくとも第１〜第３の識別子のいずれか１つを付与し、
    前記第１の識別子は、優先度が相対的に高く、かつ所定
    の方法で決定される保証帯域幅を超過していないパケッ
    トであることを示し、前記第２の識別子は、優先度が相
    対的に低く、かつ前記保証帯域幅を超過していないパケ
    ットであることを示し、さらに、前記第３の識別子は、
    前記保証帯域幅を超過しているパケットであることを少
    なくとも示し、 各前記前段のパケット送信装置はさらに、第１〜第３の
    識別子のいずれかを付与したパケットに必要な処理を行
    って、前記第１の回線に送出し、 前記パケット送信装置は、 優先キューと、 非優先キューと、 帯域幅外キューと、 各前記第１の回線を転送されてくるパケットを受け取る
    度に、パケット選別処理を行って、今回のパケットが第
    １〜第３の識別子のいずれを有しているかを確認して、
    第１の識別子を有するパケットを優先キューに追加し、
    第２の識別子を有するパケットを非優先キューに追加、
    さらに第３の識別子を有するパケットを帯域幅外キュー
    に追加するパケット選別部と、 所定のタイミングで、前記優先キュー、前記非優先キュ
    ー、前記帯域幅外キューという優先順序に従って、前記
    優先キュー、前記非優先キュー及び前記帯域幅外キュー
    のいずれかからパケットを取り出すスケジューリング部
    と、 前記スケジューリング部により取り出されたパケットに
    必要な処理を行って、前記第２の回線に送出するパケッ
    ト送信部とを備える、パケット送信装置。
17. 【請求項１７】 前記前段のパケット送信装置は、入力
    パケットに、第１〜第４の識別子のいずれか１つを付与
    し、前記第１の識別子は、優先度が相対的に高く、かつ
    所定の方法で決定される保証帯域幅を超過していないパ
    ケットであることを示し、前記第２の識別子は、優先度
    が相対的に低く、かつ前記保証帯域幅を超過していない
    パケットであることを示し、前記第３の識別子は、優先
    度が相対的に高く、かつ前記保証帯域幅を超過している
    パケットであることを示し、さらに、前記第４の識別子
    は、優先度が相対的に低く、かつ前記保証帯域幅を超過
    しているパケットであることを示し、 各前記前段のパケット送信装置はさらに、第１〜第４の
    識別子のいずれかを付与したパケットに必要な処理を行
    って、前記第１の回線に送出し、前記パケット選別部は
    さらに、 非優先キュー用に、第１の基準値と、前記第１の基準値
    よりも小さい第２の基準値とを予め有しており、 第２の優先度を有するパケットを受け取ると、前記非優
    先キューに現在溜まっているパケットの量が第１の基準
    値を超えている場合に今回受け取ったパケットを廃棄
    し、 第４の識別子を有するパケットを受け取ると、前記非優
    先キュー内のパケットの量が第２の基準値を超えている
    場合に今回受け取ったパケットを廃棄する、請求項１６
    に記載のパケット送信装置。
18. 【請求項１８】 前記前段のパケット送信装置は、入力
    パケットに、第１〜第４の識別子のいずれか１つを付与
    し、前記第１の識別子は、優先度が相対的に高く、かつ
    所定の方法で決定される保証帯域幅を超過していないパ
    ケットであることを示し、前記第２の識別子は、優先度
    が相対的に低く、かつ前記保証帯域幅を超過していない
    パケットであることを示し、前記第３の識別子は、優先
    度が相対的に高く、かつ前記保証帯域幅を超過している
    パケットであることを示し、さらに、前記第４の識別子
    は、優先度が相対的に低く、かつ前記保証帯域幅を超過
    しているパケットであることを示し、 各前記前段のパケット送信装置はさらに、第１〜第４の
    識別子のいずれかを付与したパケットに必要な処理を行
    って、前記第１の回線に送出し、 前記パケット選別部はさらに、 第２の識別子に割り当てられた第１の廃棄確率と、第４
    の識別子に割り当てられておりかつ第１の廃棄確率より
    も高い第２の廃棄確率とを有しており、 第２の優先度を有するパケットを受け取ると、前記第１
    の廃棄確率に従って、今回のパケットを廃棄し、 第４の識別子を有するパケットを受け取ると、前記第２
    の廃棄確率に従って、今回のパケットを廃棄する、請求
    項１６に記載のパケット送信装置。
19. 【請求項１９】 複数のパケット送信装置で生成され、
    複数の第１の回線を通じて送られてくるパケットに所定
    の処理を行って、第２の回線に送出するパケット送信処
    理方法であって、 各前記パケット送信装置は、入力パケットに、少なくと
    も第１〜第３の識別子のいずれか１つを付与し、前記第
    １の識別子は、優先度が相対的に高く、かつ所定の方法
    で決定される保証帯域幅を超過していないパケットであ
    ることを示し、前記第２の識別子は、優先度が相対的に
    低く、かつ前記保証帯域幅を超過していないパケットで
    あることを示し、さらに、前記第３の識別子は、前記保
    証帯域幅を超過しているパケットであることを少なくと
    も示し、 各前記前段のパケット送信装置はさらに、第１〜第３の
    識別子のいずれかを付与したパケットに必要な処理を行
    って、前記第１の回線に送出し、 前記パケット送信処理方法は、 各前記第１の回線を転送されてくるパケットを受け取る
    度に、パケット選別処理を行って、今回のパケットが第
    １〜第３の識別子のいずれを有しているかを確認して、
    第１の識別子を有するパケットを優先キューに追加し、
    第２の識別子を有するパケットを非優先キューに追加、
    さらに第３の識別子を有するパケットを帯域幅外キュー
    に追加するパケット選別ステップと、 所定のタイミングで、前記優先キュー、前記非優先キュ
    ー、前記帯域幅外キューという優先順序に従って、前記
    優先キュー、前記非優先キュー及び前記帯域幅外キュー
    のいずれかからパケットを取り出すスケジューリングス
    テップと、 前記スケジューリングステップで取り出されたパケット
    に必要な処理を行って、前記第２の回線に送出するパケ
    ット送信ステップとを備える、パケット送信処理方法。