JP2004253989A - Network qos control system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はネットワークQoS制御システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般にEthernet(R)を使用したLANなどのネットワークでは、中継器としてリピーターやハブ装置が用いられている。送信器や受信器はこれらの中継器に対してスター型に接続されることが多い。一方、図1のようなカスケード型接続の場合、データが中継器を通過する毎に内部処理による遅延が発生し、複数の中継器を経由すると遅延時間が積み重なるため、最終的に送信器から受信器までの総遅延時間が段数に比例して増大する。このため、カスケード型接続では中継器の段数を4段以内に抑えることが望ましいとされている。
【0003】
ネットワーク上のデータ通信の遅延や遅延のゆらぎは、通信サービスの品質に大きく影響を与える。例えば、電話通信において送信側から受信側までの音声データの通信が大きく遅延したり、遅延時間が大きく変動した場合、音声が途切れたりする可能性が高くなるので電話サービスとしての機能を果たすことができない。このようにサービスの品質QoS(Quality of Service)をいかに保証するか、どのようにして通信の遅延を制御するかがネットワーク設計の大きな課題となる。そのため従来より様々なQoS制御システムが考案されている。
【0004】
例えば、優先度を用いたQoS制御が用いられており、図19、図20、図21、図22は従来の優先度によるQoS制御システムを示している。図20は、2つの中継器120、121に対して送信器10と受信器30〜34がスター型に接続されたネットワークを示している。図20のようなネットワークにおいて優先度によるQoS制御を行うために、通信データに優先度情報が付加される。例えば、図22のようにInternetなどで使用される通常の通信データ形式210に対して優先度情報が必要な場合、優先度情報が埋め込まれた通信データ211の形式となる。このデータ形式の優先度のレベルとして、例えば高・中・低の3レベルがある場合、図21のように各レベルの優先度を持つ通信データ200,201,202がネットワーク上で通信されることになる。
【0005】
さて、図19の中継器120を用いた優先度によるQoS制御について説明する。まず送信器10からの通信データ200〜202が入力バッファ140に格納されると、バッファ管理部150は通信データ200〜202を参照し、優先度判定部151によって通信データの優先度が判別される。次にバッファ管理部150は通信データ200〜202の優先度に応じて、それぞれ高優先度キュー170、中優先度キュー171、低優先度キュー172の3つの優先度キューに格納する。
【0006】
次に制御部160の指示を受けた出力部180は、各優先度別キューから優先度の高い順序で通信データ200〜202を取り出し、ネットワークへ送出する。このように図20の中継器120、121では、優先度毎のデータ格納用キューを用いて低優先度より高優先度の通信データを優先的に送出するという、優先度に応じた処理時間の違いによる優先度処理を行い、優先度によるQoS制御を行う。
【0007】
しかし、以上説明したQoS制御システムを適用する場合、通常のデータ形式210と異なる優先度情報の付加された通信データ211を生成可能な送信器10、通信データを受信可能な受信器30〜34および優先度によるQoS制御処理が可能な中継器120、121が必要になる。
【0008】
しかも通常形式210と異なる形式の通信データ211は、優先度情報が付加されているために通常の中継器では処理できずに内部でデータが廃棄される場合があり、通常形式210のデータの中継処理、即ち通信できない現象が発生する。
【0009】
このように優先度情報を用いた従来のネットワークQoS制御システムでは特別なデータ形式を用いるため、通常形式の通信が行えないという問題が発生する。
【0010】
また通常形式の通信データに対するQoS制御を行う場合、ネットワークの通信帯域を確保・保証するために、別途QoS制御用のデータ通信を行う方法もある。しかしこれらの方法ではデータ通信を行うために別途制御用のデータ通信とその機構が必要となり、それらの通信トラフィックによる通信帯域への影響を考慮するなどQoS制御が複雑になるという問題が発生する。
【0011】
【特許文献1】
特開2001−69166号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来のネットワークQoS制御システムでは、多段接続された中継器で構成されるネットワークにおいて、通常形式の通信データに対するQoS制御を行えない場合があるという欠点がある。
【0013】
本発明はかかる点に鑑み、多段に接続された中継器構成のネットワークに対した通常形式の通信データにも対応可能なネットワークQoS制御システムを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、請求項1に記載の本願第1の発明のネットワークQoS制御システムは、送信器と受信器および複数の中継器が接続されるネットワークにおいて、前記送信器から前記受信器までの前記中継器の段数を用いて各前記中継器内のデータ中継処理の最大時間を規定する手段と前記最大時間内に前記中継器からデータを送出する手段を有するものである。
【0015】
また、請求項2に記載の本願第2の発明のネットワークQoS制御システムは、送信器と受信器および複数の中継器が接続されるネットワークにおいて、各前記中継器から前記受信器までの前記中継器の段数を用いて各前記中継器内のデータ中継処理の最大時間を規定する手段と前記最大時間内に前記中継器からデータを送出する手段を有するものである。
【0016】
また、請求項3に記載のネットワークQoS制御システムは、送信器と受信器および複数の中継器が接続されるネットワークにおいて、前記送信器から前記受信器までの前記中継器の段数を用いて規定される各前記中継器内のデータ中継処理の最大時間と、各前記中継器から前記受信器までの前記中継器の段数を用いて規定される各前記中継器内のデータ中継処理の最大時間を比較し、より小さい最大時間内に前記中継器からデータを送出する手段を有するものである。
【0017】
また、請求項4に記載の本願第3の発明のネットワークQoS制御システムは、前記中継器の段数と前記中継器を通過するデータ通信量に基づいて前記中継器内のデータ中継処理の最大時間を変更するものである。
【0018】
また、請求項5に記載の本願第4の発明のネットワークQoS制御システムは、ネットワークの前記中継器の段数と通信データが持つ優先度情報に基づいて、前記中継器内のデータ中継処理の最大時間を変更するものである。
【0019】
また、請求項6に記載の本願第5の発明のネットワークQoS制御システムは、送信器と受信器および複数の中継器が接続されるネットワークにおいて、前記送信器から前記受信器までの前記中継器の段数を用いて通信データに対する優先度を決定し、各前記中継器内のデータ中継処理の最大時間を規定する手段と前記最大時間内に前記中継器からデータを送出する手段を有するものである。
【0020】
また、請求項7に記載の本願第5の発明のネットワークQoS制御システムは、送信器と受信器および複数の中継器が接続されるネットワークにおいて、各前記中継器から前記受信器までの前記中継器の段数を用いて通信データに対する優先度を決定し、各前記中継器内のデータ中継処理の最大時間を規定する手段と前記最大時間内に各前記中継器からデータを送出する手段を有するものである。
【0021】
また、請求項8に記載のネットワークQoS制御システムは、送信器と受信器および複数の中継器が接続されるネットワークにおいて、前記送信器から前記受信器までの前記中継器の段数により決定される通信データの優先度から規定される各前記中継器内のデータ中継処理の最大時間と、各前記中継器から前記受信器までの前記中継器の段数により決定される通信データの優先度から規定される各前記中継器内のデータ中継処理の最大時間を比較し、より小さい最大時間内に前記中継器からデータを送出する手段を有するものである。
【0022】
また、請求項9に記載のネットワークQoS制御システムは、ネットワークの前記中継器の段数から決定される通信データの優先度と前記中継器を通過するデータ通信量に基づいて前記中継器内のデータ中継処理の最大時間を変更するものである。
【0023】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1、図2、図3、図4、図5、図6、図7は本発明の請求項1に記載の本願第1の発明のネットワークQoS制御システムを利用した実施の一形態を示す図である。
【0024】
図1は、カスケード接続された複数の中継器20、21〜23に対して、送信器10と受信器30が接続されているネットワーク構成を示している。このようなネットワークにおいてデータ通信を行う場合、送信器から受信器までの間に多段の中継器(図1では4段)が存在するため、各中継器の内部処理における遅延時間を1単位分とすると、中継器の段数がNの場合遅延時間はN単位分になる。このように送信器から受信器までのデータ通信における遅延時間は、カスケード接続された中継器の段数に比例して増大する(図2)。
【0025】
そこで中機器が多段カスケード接続されたネットワーク構成における中継器の段数によるQoS制御システムについて、図6の処理フローに従って説明する。
【0026】
まず、図1のネットワークにおいて送信器10から受信器30に対して通信データ100が送信される場合、図5の中継器20では通信データ100を受信し、入力バッファ40に格納される。
【0027】
次に制御部60がバッファ管理部50に対して通信データ100の段数を比較するように指示する。バッファ管理部50は通信データ100を参照し、段数処理部90に対して指示を出し、通信データ100に対する中継器の段数を算出させる(S11)。例えば図22の通信データ形式210を用いる場合で、図3のように送信器と中継器、受信器のネットワークアドレスが割当てられているとき、送信器の送信元アドレスと受信器の受信先アドレスの情報を用いて、中継器の段数を判別することができる。図3では中継器#1に接続された送信器10は192.168.1.1のアドレスを、中継器#4に接続された受信器30は192.168.4.1のアドレスを、中継器#1〜#4は192.168.1.0〜192.168.4.0のアドレス即ち192.168.n.0(n=1〜4)というアドレスを持つことから、送信器10と受信器30の間の段数は、4段となる。
【0028】
次に送信器から受信器までの中継器の段数を用いて、中継器内部でのデータ受信から送出までの処理時間、即ち中継処理の遅延時間を制御するために、段数による制御のレベルを設ける。図4(A)は3つの制御レベルを設けた場合を示し、3以上の段数は高位レベル、2以上の段数は中位レベル、1以上の段数は低位レベルとしている。また図4(B)のように、各制御レベルでの中継処理の最大遅延時間として、それぞれ高位レベルで1/3単位、中位レベルで2/3単位、低位レベルで1単位と規定する。
【0029】
さてバッファ管理部50は、送信器と受信器間の中継器の段数と高位レベルの段数3を比較し(S12)、段数が3以上の場合通信データを高位レベルのキュー70に格納する(S16)。もし段数が3未満であれば、送信器と受信器間の中継器の段数と中位レベルの段数2を比較し(S13)、段数が2以上の場合通信データを中位レベルのキュー71に格納する(S17)。また段数が2未満の場合、通信データを低位レベルのキュー72に格納する(S14)。このように段数に応じて、3つのレベルのキューに通信データを格納する。
【0030】
次に制御部60は出力部80に指示を出し、レベルの高さに従って、各レベルの最大遅延時間以内に各レベルのキューから通信データを取り出し、ネットワークへ送出させる(S15)。
【0031】
送信器10から受信器30へのデータ通信では、中継器の段数は4となるため、図5から中継器#1〜#4内で通信データは高位レベルのキューに格納され、それぞれ1/3単位の時間以内にデータが送出される。この結果、図7のように各中継器での最大遅延時間の総和は4/3単位時間となり、図2のようなQoS制御がない場合の4単位時間に比べて約33%の遅延時間に短縮される。
【0032】
このように各中継器20〜23において送信器から受信器までの段数によって各レベル毎の遅延時間を規定し制御する方法を用いて、中継器の段数の大きい通信データを段数の小さい通信データに比べてより短い時間内に送出するというQoS制御を行う。
【0033】
以上のように、本実施例によれば、ネットワークの中継器の段数を用いたQoS制御システムによって、送信器と受信器の中継器の段数が多いネットワーク、即ち通信遅延時間が大きくなるようなネットワーク構成において遅延時間を大きく削減することができる。
【0034】
(実施の形態2)
図8、図9、図10は本発明の請求項2に記載の本願第2の発明のネットワークQoS制御システムを利用した実施の一形態を示す図である。
【0035】
以下では図1のネットワークにおいて、中継器20に代わって図8の中継器24を用いた場合のQoS制御システムについて説明する。
【0036】
まず中継器24の入力バッファ40に送信器10から受信器30に対する通信データ100が格納される。
【0037】
次に制御部60はバッファ管理部51に対して通信データ100の段数を比較するように指示する。そしてバッファ管理部51は通信データ100を参照し、段数処理部91に対して指示を出し、通信データ100の段数を算出させる。段数処理部91は固有情報管理部92から取得した中継器24のネットワークアドレスと送信器の送信元アドレスを用いて、この中継器24から受信器30までの中継器の段数を算出する(S21)。
【0038】
次に中継器24から受信器30までの中継器の段数を用いて、図10のように制御部60は中継器内部の遅延時間を制御する。バッファ管理部51は中継器24から受信器30までの中継器の段数と高位レベルの段数3を比較し(S22)、段数が3以上の場合通信データを高位レベルのキュー70に格納する(S26)。段数が3未満の場合、中継器の段数と中位レベルの段数2を比較し(S23)、段数が2以上の場合通信データを中位レベルのキュー71に格納する(S27)。一方、段数が2未満の場合、通信データを低位レベルのキュー72に格納する(S24)。このように中継器24から受信器30までの中継器の段数に応じて、3つのレベルのキューに通信データを格納する。
【0039】
次に通信データの出力は、実施の形態1と同様にして、制御部60が出力部80に指示を出し、各レベルの最大遅延時間以内に各レベルのキューから通信データを取り出し、ネットワークへ送出させる(S25)。
【0040】
このような方法を用いた場合、送信器10から受信器30へのデータ通信は、中継器#1では段数が4、中継器#2は段数が3で高位レベルのキューに格納されるため、図9のように1/3単位の時間以内にデータが送出される。一方中継器#3では段数が2となり、中位レベルのキューに格納されるため、2/3単位の時間以内にデータが送出される。さらに中継器#4では段数が1となり、低位レベルのキューに格納されるため、1単位の時間以内にデータが送出される。この結果、図9のように各中継器での最大遅延時間の総和が7/3単位分の時間となり、図2のQoS制御をしない場合の4単位に比べて、約58%の遅延時間に短縮される。
【0041】
このように各中継器において各中継器から受信器までの段数を用いた、各レベル毎の遅延時間を規定し制御する方法によって、各中継器から受信器までの段数の大きい通信データを段数の小さい通信データに比べてより短い時間に送出するというQoS制御を行う。
【0042】
以上のように、本実施例によれば、ネットワークの各中継器から受信器までの段数を用いたQoS制御システムによって、中継器が多く通信遅延時間が大きくなるネットワーク構成において遅延時間を削減することができる。
【0043】
なお、ここで説明した各中継器から受信器までの段数による遅延時間と実施の形態1で説明した送信器から受信器までの中継器の段数による遅延時間を比較して、遅延時間が小さいなる方を適用する制御方法も考えられる。
【0044】
(実施の形態3)
図11、図12、図13、図14は本発明の請求項4に記載の本願第3の発明のネットワークQoS制御システムを利用した実施の一形態を示す図である。
【0045】
図11はカスケード接続された中継器25〜27、28に対して、それぞれ1つの受信器31〜33、30が接続されるネットワーク構成を示している。
【0046】
図11のネットワークにおいて送信器10から各受信器31〜33、30に対してデータ通信を行う場合、実施の形態2で説明した各中継器から各受信器までの中継器の段数を用いたQoS制御システムを適用すると、図13(A)のように通信データの遅延時間は、送信器からの中継器の段数が多い受信器ほど大きくなる。
【0047】
そこで中継器を通る通信データ量を用いて最大遅延時間を制御する方法について図12と図13および図14を用いて説明する。通信データの入力、中継器の段数の算出からキューへの格納などの処理は、実施の形態2と同様であり、異なる処理を中心に説明する。
【0048】
図14のバッファ管理部52は入力バッファに通信データが受信される度に、通信量管理部53に通知する。通信量管理部53では単位時間あたりの通信量を算出し、保持している(S31)。
【0049】
次に出力部81は制御部60とバッファ管理部52を経由して、通信量管理部53が算出した通信量を参照して、図12の処理フローに従って最大遅延時間を決定する。
【0050】
中継器内に2つ以上の通信データが入力された場合(S32)、最大遅延時間は変更しない。例えば図13(A)において処理時間が0から1/3単位の間では、中継器#1では3つの通信データが入力されるため、各レベルに対する最大遅延時間を変更しない。一方、1つの通信データしか入力されない場合、例えば図13(A)の処理時間が2/3から1単位の間では、中継器#3には1つの通信データしか入力されないので、図13(B)のように最大遅延時間を1/3単位に短縮する(S33)。さらに図13(A)の処理時間が1から4/3単位の間では、中継器#2、#3、#4ではそれぞれ1つの通信データしか入力されないので、図13(B)のようにそれぞれ最大遅延時間を1/3単位に短縮する(S33)。
【0051】
そして変更された最大遅延時間以内に、出力部81が各レベルのキューから通信データを取り出し、出力する(S34)。
【0052】
このようにデータ通信量に基づいて最大遅延時間を設定変更するQoS制御システムを用いると、図13(B)のように各受信器31〜33、30に対する通信データの総遅延時間を図13の(A)の場合に比べて、均一に短縮することができる。
【0053】
以上のように、本実施例によれば、ネットワークの各中継器から受信器までの段数を用い、かつ通信量によって最大遅延時間を変更するQoS制御システムによって、複数の中継器を経由するため通信遅延時間が大きくなるデータ通信に対して遅延時間を削減することができる。なお、ネットワークの送信器から受信器までの段数を用いた場合も同様にして、遅延時間が削減される。
【0054】
(実施の形態4)
図15、図16、図17は本発明の請求項5に記載の本願第4の発明のネットワークQoS制御システムを利用した実施の一形態を示す図である。
【0055】
実施の形態3で説明したように、図11のカスケード接続型のネットワークにおいて送信器10から各受信器31〜33、30に対してデータ通信を行う場合、図13(A)のように各中継器での通信データの遅延時間は、各受信器によって異なり、中継器の段数が多い程大きくなる。
【0056】
そこで、図11の中継器25〜28に代わりに図15の中継器29を用いた構成において、各中継器から受信器までの中継器の段数と通信データの優先度情報を用いた最大遅延時間の制御方法について、図17の処理フローに従って説明する。ここでは、データの入力、中継器の段数の算出からキューへの格納などの処理は、実施の形態2と同様であり、異なる処理を中心に説明する。
【0057】
まず図15の中継器29に入力バッファ40に通信データ200が受信されると、バッファ管理部52は優先度判定部54に通信データ200を渡し、その優先度を判定させる(S40)。もし通信データに優先度情報が含まれない場合には、実施の形態2と同様にして段数によるQoS制御を適用し(S46)、通信データを各レベルのキューに格納する。一方、通信データに優先度情報が含まれる場合には、バッファ管理部52が優先度と中継器の段数を比較する(S41)。もし優先度が段数より低いレベルの場合(S42)、段数によるQoS制御を適用する(S46)。優先度が段数より高いレベルの場合(S43)、優先度を判定し、高優先度では高位キューに格納する(S47)。中優先度の場合(S44)、中位キューに格納する(S48)。また低優先度の場合、低位キューにデータを格納する(S45)。そして各レベルに応じた遅延時間を設定する。
【0058】
例えば、中継器から受信機までの段数を用いる場合、送信器10から受信器30への通信データ200は中継器#3内で段数は2となり、図16の処理時間が2/3から4/3単位の間では点線に示すように中位レベルのキュー72に格納され、最大遅延時間が2/3単位分に設定される。しかし、もし通信データ200の優先度が高優先度であれば高位レベルのキュー73に格納し、実線部のように最大遅延時間を1/3単位に短縮して設定する。
【0059】
同様に中継器#4での段数は1となり、処理時間が4/3から7/3単位の間では図16の点線部のように中継器#4の低位レベルのキューに格納され、最大遅延時間が1単位分に設定される。しかし通信データ200の優先度が高優先度である場合には高位レベルのキュー73に格納し、実線部のように最大遅延時間は1/3単位に短縮して設定される。
【0060】
最後に制御部60からの指示を受けて、出力部81が各レベルのキューから通信データ200を取り出し、最大遅延時間以内に出力する(S49)。
【0061】
このように中継器29の段数および通信データ200の優先度に基づいた最大遅延時間を変更するQoS制御システムを用いることによって、図13の(A)の場合に比べて、図16のように全中継器の総遅延時間を7/3単位から4/3単位へと短縮することができる。
【0062】
以上のように、本実施例によれば、ネットワークの各中継器から受信器までの段数を用い、かつ通信データの優先情報によって最大遅延時間を変更するQoS制御システムによって、複数の中継器を経由するため通信遅延時間が大きくなるデータ通信に対して遅延時間を削減することができる。なお、ネットワークの送信器から受信器までの段数を用いた場合も、同様に遅延時間が削減される。
【0063】
(実施の形態5)
本発明の請求項6に記載の本願第5の発明のネットワークQoS制御システムを利用した実施の一形態について、中継器の段数を用いて通信データの優先度情報を決定する最大遅延時間の制御方法について図18の処理フローに従って説明する。図11の中継器25〜28を図15の中継器29で置き換えたネットワークにおいて、データの入力、中継器の段数の算出(S51)および最大遅延時間設定などは、実施の形態1と同様の処理とする。
【0064】
図15の制御部60は、中継器29の段数を用いて優先度に置き換えて、中継器内部の遅延時間を制御する。まずバッファ管理部52が送信器から受信器までの中継器の段数と優先度の高位レベル値3を比較し(S52)、段数が3以上の場合優先度を高優先度として、通信データを高位レベルのキュー73に格納する(S56)。もし段数が高優先度の値3未満であれば、中継器の段数と優先度の中位レベル値2を比較し(S53)、段数が中位レベル値2以上の場合優先度を中優先度として、通信データを中位レベルのキュー74に格納する(S57)。さらに段数が中位レベル値2未満の場合、優先度を低優先度として通信データを低位レベルのキュー75に格納する(S54)。このように中継器から受信器までの中継器の段数を用いて優先度を決定し、3つのレベルのキューに通信データを格納する。
【0065】
そして制御部60が出力部82に指示を出し、各レベルに応じた最大遅延時間以内に各レベルのキューから通信データを取り出してネットワークへ送出させる(S55)。
【0066】
例えば図11の送信器10から受信器30までの通信データの場合には中継器29の段数は4であるから、各中継器#1〜#4において通信データは高優先度として高位レベルのキューに格納され、図16のように1/3単位分ずつの遅延時間以内に送出される。
【0067】
このように送信器から受信器までの中継器の段数を用いて通信データの優先度を決定し、各レベル毎の遅延時間を規定し制御する方法によって、各中継器から受信器までの段数の大きい通信データに対する送出時間を短縮というQoS制御を行う。
【0068】
また、中継器の段数として各中継器から受信器までの段数を用いた場合も、同様のQoS制御が行える。
【0069】
以上のように、本実施例によれば、ネットワークの中継器の段数を用いて通信データの優先度を決定するQoS制御システムによって、ネットワークの中継器の内部遅延時間を削減することができる。
【0070】
なお、このQoS制御システムにおいて送信器から受信器までの段数による優先度と各中継器から受信器までの段数による優先度を比較して、遅延時間がより小さくなる優先度を選択する場合や、中継器を通過するデータ通信量に応じて優先度を変更する場合も、同様に遅延時間を削減することができる。
【0071】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ネットワークの中継器の段数を用いたQoS制御システムによって、通信データ形式を変更することなく複数の中継器による遅延時間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1のネットワーク構成のブロック図
【図2】本発明の実施の形態1の中継器内部の処理時間を示すブロック図
【図3】本発明の実施の形態1のネットワークアドレスを示す図
【図4】本発明の実施の形態1の中継器の段数と処理時間を示す図
【図5】本発明の実施の形態1の中継器の構成を示すブロック図
【図6】本発明の実施の形態1における処理フローを示す図
【図7】本発明の実施の形態1の各中継器の処理時間を示す図
【図8】本発明の実施の形態2の中継器の構成を示すブロック図
【図9】本発明の実施の形態2の各中継器の処理時間を示す図
【図10】本発明の実施の形態2のQoS制御システムの処理フローを示す図
【図11】本発明の実施の形態3のネットワーク構成のブロック図
【図12】本発明の実施の形態3のQoS制御システムの処理フローを示す図
【図13】本発明の実施の形態3の各中継器の処理時間を示す図
【図14】本発明の実施の形態3の中継器のブロック構成を示す図
【図15】本発明の実施の形態4の中継器のブロック構成を示す図
【図16】本発明の実施の形態4の各中継器の処理時間を示す図
【図17】本発明の実施の形態4のQoS制御システムの処理フローを示す図
【図18】本発明の実施の形態5のQoS制御システムの処理フローを示す図
【図19】従来のQoS制御システムの中継器のブロック構成を示す図
【図20】従来の一般的なネットワーク構成のブロック図
【図21】優先度情報を持つ通信データを示す図
【図22】通信データ形式を示す図
【符号の説明】
10 送信器
20,21,22,23,24 中継器
25,26,27,28,29 中継器
30,31,32,33,34 受信器
40 入力バッファ
50,51,52 バッファ管理部
53 通信量管理部
54 優先度判定部
60 制御部
70,73 高位キュー
71,74 中位キュー
72,75 低位キュー
80,81,82 出力部
90,91 段数処理部
92 固有情報管理部
100,101,102 通信データ
120,121 中継器
140 入力バッファ
150 バッファ管理部
151 優先度判定部
160 制御部
170 高優先度キュー
171 中優先度キュー
172 低優先度キュー
180 出力部
200 低優先度通信データ
201 中優先度通信データ
202 高優先度通信データ
210,211 通信データ形式[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a network QoS control system.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a network such as a LAN using Ethernet (R), a repeater or a hub device is used as a repeater. Transmitters and receivers are often connected in star fashion to these repeaters. On the other hand, in the case of a cascade connection as shown in FIG. 1, a delay due to internal processing occurs each time data passes through a repeater, and a delay time is accumulated when passing data through a plurality of repeaters. The total delay time to the device increases in proportion to the number of stages. For this reason, in the cascade connection, it is desirable to suppress the number of repeaters to four or less.
[0003]
The delay and fluctuation of data communication on the network greatly affect the quality of communication service. For example, if the communication of voice data from the transmitting side to the receiving side in telephone communication is greatly delayed or the delay time fluctuates greatly, the possibility of voice interruption is increased, so that the function as a telephone service can be performed. Can not. As described above, how to guarantee the quality of service (QoS) and how to control communication delay are major issues in network design. Therefore, various QoS control systems have been conventionally devised.
[0004]
For example, QoS control using priority is used, and FIGS. 19, 20, 21 and 22 show a conventional QoS control system using priority. FIG. 20 shows a network in which the
[0005]
Now, QoS control based on priority using the
[0006]
Next, the
[0007]
However, when the QoS control system described above is applied, the
[0008]
In addition, the communication data 211 in a format different from the normal format 210 cannot be processed by the normal repeater because the priority information is added, and the data may be discarded internally. Processing, that is, a phenomenon that communication cannot be performed occurs.
[0009]
As described above, in the conventional network QoS control system using the priority information, since a special data format is used, a problem that communication in a normal format cannot be performed occurs.
[0010]
When performing QoS control on communication data in a normal format, there is a method of separately performing data communication for QoS control in order to secure and guarantee a communication band of a network. However, in these methods, data communication for control and its mechanism are separately required for performing data communication, and there is a problem that QoS control becomes complicated, for example, considering the influence of the communication traffic on the communication band.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2001-69166 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional network QoS control system has a disadvantage that QoS control for communication data of a normal format may not be performed in a network including multi-stage connected repeaters.
[0013]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a network QoS control system capable of coping with normal-format communication data for a network having a repeater configuration connected in multiple stages.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, a network QoS control system according to the first aspect of the present invention is configured such that a transmitter, a receiver, and a plurality of repeaters are connected to each other in a network. And means for specifying the maximum time for data relay processing in each of said repeaters using the number of stages of said repeaters up to and means for transmitting data from said repeaters within said maximum time.
[0015]
Further, in the network QoS control system according to the second invention of the present application, in a network in which a transmitter, a receiver, and a plurality of repeaters are connected, the repeater from each repeater to the receiver is connected. Means for specifying the maximum time for data relay processing in each of the repeaters using the number of stages, and means for transmitting data from the repeaters within the maximum time.
[0016]
The network QoS control system according to
[0017]
A network QoS control system according to a third aspect of the present invention is configured to determine a maximum time for data relay processing in the relay based on the number of stages of the relay and data traffic passing through the relay. To change.
[0018]
A network QoS control system according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the maximum time for data relay processing in the repeater is based on the number of stages of the repeater in the network and priority information of communication data. Is to change.
[0019]
Further, in the network QoS control system according to the fifth aspect of the present invention, in a network in which a transmitter, a receiver, and a plurality of repeaters are connected, the network QoS control system is configured to transmit the repeater from the transmitter to the receiver. It has means for determining the priority of communication data using the number of stages, defining a maximum time for data relay processing in each of the relays, and means for transmitting data from the relay within the maximum time.
[0020]
In the network QoS control system according to a fifth aspect of the present invention, in the network in which a transmitter, a receiver, and a plurality of repeaters are connected, the repeater from each of the repeaters to the receiver is connected. Determines the priority for communication data using the number of stages, means for defining the maximum time of data relay processing in each said repeater, and means for sending data from each said repeater within said maximum time is there.
[0021]
In the network QoS control system according to claim 8, in a network in which a transmitter, a receiver, and a plurality of repeaters are connected, a communication determined by the number of stages of the repeaters from the transmitter to the receiver. It is defined by the maximum time of data relay processing in each of the repeaters defined from the priority of data and the priority of communication data determined by the number of stages of the repeater from each of the repeaters to the receiver. A means for comparing the maximum time of the data relay processing in each of the repeaters and transmitting data from the repeater within a smaller maximum time.
[0022]
The network QoS control system according to claim 9, wherein the data relay in the repeater is performed based on a priority of communication data determined from the number of stages of the repeater in the network and a data communication amount passing through the repeater. This is to change the maximum processing time.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7 show an embodiment using the network QoS control system according to the first aspect of the present invention. It is.
[0024]
FIG. 1 shows a network configuration in which a
[0025]
Therefore, a QoS control system based on the number of repeaters in a network configuration in which middle devices are cascaded in multiple stages will be described with reference to the processing flow of FIG.
[0026]
First, when the
[0027]
Next, the control unit 60 instructs the buffer management unit 50 to compare the number of stages of the
[0028]
Next, using the number of stages of the repeater from the transmitter to the receiver, a level of control by the number of stages is provided in order to control the processing time from data reception to transmission in the repeater, that is, the delay time of the relay process. . FIG. 4A shows a case where three control levels are provided, where three or more stages are high levels, two or more stages are medium levels, and one or more levels are low levels. Also, as shown in FIG. 4B, the maximum delay time of the relay processing at each control level is defined as 1/3 unit at the high level, 2/3 unit at the medium level, and 1 unit at the low level.
[0029]
The buffer management unit 50 compares the number of stages of the repeater between the transmitter and the receiver with the number of high-level stages 3 (S12), and stores the communication data in the high-level queue 70 when the number of stages is 3 or more (S16). ). If the number of stages is less than 3, the number of stages of the repeater between the transmitter and the receiver is compared with the number of middle-level stages 2 (S13). If the number of stages is 2 or more, the communication data is stored in the middle-level queue 71. It is stored (S17). If the number of stages is less than 2, the communication data is stored in the low-level queue 72 (S14). In this way, communication data is stored in three levels of queues according to the number of stages.
[0030]
Next, the control unit 60 issues an instruction to the output unit 80, retrieves communication data from the queue of each level within the maximum delay time of each level, and sends it to the network according to the level of the level (S15).
[0031]
In the data communication from the
[0032]
In this way, by using the method of defining and controlling the delay time for each level by the number of stages from the transmitter to the receiver in each of the
[0033]
As described above, according to the present embodiment, the QoS control system using the number of stages of the repeaters of the network allows the network to have a large number of stages of the repeaters of the transmitter and the receiver, that is, the network in which the communication delay time is increased. In the configuration, the delay time can be greatly reduced.
[0034]
(Embodiment 2)
FIGS. 8, 9 and 10 are diagrams showing an embodiment using the network QoS control system according to the second aspect of the present invention.
[0035]
Hereinafter, a QoS control system in the case where the repeater 24 of FIG. 8 is used in place of the
[0036]
First,
[0037]
Next, the control unit 60 instructs the buffer management unit 51 to compare the number of stages of the
[0038]
Next, the control unit 60 controls the delay time inside the repeater using the number of repeaters from the repeater 24 to the
[0039]
Next, in the same manner as in the first embodiment, the control unit 60 issues an instruction to the output unit 80, extracts communication data from the queue of each level within the maximum delay time of each level, and outputs the communication data to the network, as in the first embodiment. (S25).
[0040]
When such a method is used, the data communication from the
[0041]
In this way, by using the number of stages from each repeater to the receiver in each repeater and by defining and controlling the delay time for each level, communication data having a large number of stages from each repeater to the receiver can be reduced by the number of stages. QoS control is performed such that data is transmitted in a shorter time than small communication data.
[0042]
As described above, according to this embodiment, the QoS control system using the number of stages from each repeater to the receiver in the network can reduce the delay time in a network configuration in which there are many repeaters and the communication delay time is large. Can be.
[0043]
The delay time according to the number of stages from each repeater to the receiver described here is compared with the delay time according to the number of stages of the repeater from the transmitter to the receiver described in the first embodiment. It is also conceivable to apply a control method.
[0044]
(Embodiment 3)
FIGS. 11, 12, 13, and 14 are diagrams showing an embodiment using the network QoS control system according to the third aspect of the present invention.
[0045]
FIG. 11 shows a network configuration in which one
[0046]
In the case of performing data communication from the
[0047]
Therefore, a method of controlling the maximum delay time using the amount of communication data passing through the repeater will be described with reference to FIGS. 12, 13 and 14. Processes such as input of communication data, calculation of the number of stages of the repeater, and storage in the queue are the same as those in the second embodiment, and different processes will be mainly described.
[0048]
The
[0049]
Next, the output unit 81 determines the maximum delay time via the control unit 60 and the
[0050]
When two or more communication data are input into the repeater (S32), the maximum delay time is not changed. For example, in FIG. 13A, when the processing time is between 0 and 1/3 unit, three communication data are input to the
[0051]
Then, within the changed maximum delay time, the output unit 81 extracts communication data from the queue of each level and outputs it (S34).
[0052]
When the QoS control system that sets and changes the maximum delay time based on the amount of data communication is used, the total delay time of communication data with respect to each of the
[0053]
As described above, according to the present embodiment, the QoS control system that uses the number of stages from each repeater to the receiver of the network and changes the maximum delay time according to the communication amount allows communication via a plurality of repeaters. Delay time can be reduced for data communication in which delay time increases. Note that the delay time is similarly reduced when the number of stages from the transmitter to the receiver in the network is used.
[0054]
(Embodiment 4)
FIGS. 15, 16, and 17 are diagrams showing an embodiment using the network QoS control system according to the fourth aspect of the present invention.
[0055]
As described in
[0056]
Therefore, in the configuration using the repeater 29 of FIG. 15 instead of the repeaters 25 to 28 of FIG. 11, the maximum delay time using the number of repeaters from each repeater to the receiver and the priority information of the communication data. Will be described according to the processing flow of FIG. Here, processes such as data input, calculation of the number of stages of the repeater, and storage in the queue are the same as those in the second embodiment, and different processes will be mainly described.
[0057]
First, when the
[0058]
For example, when the number of stages from the repeater to the receiver is used, the
[0059]
Similarly, the number of stages in repeater # 4 is 1, and when the processing time is between 4/3 and 7/3 units, it is stored in the low-level queue of repeater # 4 as indicated by the dotted line in FIG. The time is set to one unit. However, when the priority of the
[0060]
Finally, in response to an instruction from the control unit 60, the output unit 81 extracts the
[0061]
By using the QoS control system that changes the maximum delay time based on the number of stages of the repeater 29 and the priority of the
[0062]
As described above, according to the present embodiment, the QoS control system that uses the number of stages from each repeater to the receiver of the network and changes the maximum delay time according to the priority information of the communication data passes through a plurality of repeaters. Therefore, it is possible to reduce the delay time for data communication in which the communication delay time increases. Note that the delay time is similarly reduced when the number of stages from the transmitter to the receiver in the network is used.
[0063]
(Embodiment 5)
A method of controlling a maximum delay time for determining priority information of communication data using the number of repeaters in an embodiment using a network QoS control system according to a fifth invention of the present application described in claim 6 of the present invention Will be described according to the processing flow of FIG. In the network in which the repeaters 25 to 28 in FIG. 11 are replaced by the repeater 29 in FIG. 15, the data input, the calculation of the number of stages of the repeaters (S51), the setting of the maximum delay time, etc. And
[0064]
The control unit 60 in FIG. 15 controls the delay time inside the repeater by replacing the priority with the number of stages of the repeater 29. First, the
[0065]
Then, the control unit 60 issues an instruction to the output unit 82, extracts communication data from the queue of each level within the maximum delay time corresponding to each level, and sends it to the network (S55).
[0066]
For example, in the case of communication data from the
[0067]
In this way, the priority of the communication data is determined using the number of stages of the repeaters from the transmitter to the receiver, and the method of defining and controlling the delay time for each level, the QoS control is performed to shorten the transmission time for large communication data.
[0068]
Also, when the number of stages from each repeater to the receiver is used as the number of stages of the repeater, the same QoS control can be performed.
[0069]
As described above, according to the present embodiment, the internal delay time of the network repeater can be reduced by the QoS control system that determines the priority of communication data using the number of stages of the network repeater.
[0070]
In this QoS control system, the priority based on the number of stages from the transmitter to the receiver and the priority based on the number of stages from each repeater to the receiver are compared to select a priority with a smaller delay time, Even when the priority is changed according to the amount of data communication passing through the repeater, the delay time can be similarly reduced.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a QoS control system using the number of repeaters in a network can reduce the delay time of a plurality of repeaters without changing the communication data format.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a network configuration according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a processing time inside the repeater according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a network address according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a diagram showing the number of stages and the processing time of the repeater according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a repeater according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a processing flow according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a diagram showing a processing time of each repeater according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a repeater according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a processing time of each repeater according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a processing flow of a QoS control system according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram of a network configuration according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a processing flow of a QoS control system according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a processing time of each repeater according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a block configuration of a repeater according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a block configuration of a repeater according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a processing time of each repeater according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing a processing flow of the QoS control system according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a processing flow of the QoS control system according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing a block configuration of a repeater of a conventional QoS control system.
FIG. 20 is a block diagram of a conventional general network configuration.
FIG. 21 is a diagram showing communication data having priority information.
FIG. 22 is a diagram showing a communication data format.
[Explanation of symbols]
10 transmitter
20,21,22,23,24 Repeater
25,26,27,28,29 Repeater
30, 31, 32, 33, 34 receiver
40 input buffer
50, 51, 52 buffer management unit
53 Traffic management unit
54 Priority judgment unit
60 control unit
70,73 High queue
71,74 Medium queue
72,75 low queue
80, 81, 82 output unit
90, 91 stage number processing unit
92 Unique information management unit
100, 101, 102 Communication data
120, 121 repeater
140 input buffer
150 Buffer management unit
151 Priority judgment unit
160 control unit
170 High priority queue
171 Medium priority queue
172 Low priority queue
180 output unit
200 Low priority communication data
201 Medium priority communication data
202 High priority communication data
210, 211 Communication data format
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006174263A (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Multi-hop wireless network |
JP2006287476A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Advanced Telecommunication Research Institute International | Wireless device |
JP2010511324A (en) * | 2006-11-27 | 2010-04-08 | テルコーディア ライセンシング カンパニー, リミテッド ライアビリティ カンパニー | Demand-driven priority data structure |
JP2018088577A (en) * | 2016-11-28 | 2018-06-07 | 日本電信電話株式会社 | Communication device |
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---|---|---|---|---|
JP2006174263A (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Multi-hop wireless network |
JP2006287476A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Advanced Telecommunication Research Institute International | Wireless device |
JP4520350B2 (en) * | 2005-03-31 | 2010-08-04 | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 | Wireless device |
JP2010511324A (en) * | 2006-11-27 | 2010-04-08 | テルコーディア ライセンシング カンパニー, リミテッド ライアビリティ カンパニー | Demand-driven priority data structure |
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JP2018088577A (en) * | 2016-11-28 | 2018-06-07 | 日本電信電話株式会社 | Communication device |
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