JP2005123985A - 通信装置及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リアルタイム性を要するパケットを優先して送受信する技術を提供する。
【解決手段】インターネット電話装置１００は、通話用の音声データ又は映像データを含む通話パケットを、第１のネットワークインタフェース部１３０ａを介して、インターネット２０との間で送受信するとともに、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂがＬＡＮ３０から受信したパケットをインターネット２０へ転送する。このとき、パケットの送受信を制御するデータ処理部１３２は、インターネット電話装置１００の通話パケットのリアルタイム性を確保するために、通話パケットを他のパケットよりも優先して処理するよう、他の構成を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信技術に関し、特に、ネットワーク間でパケットを送受信する通信装置及びその通信装置において利用可能な通信方法に関する。

インターネットが広く普及し、ネットワークのインフラの整備も進みつつある現在、通話音声信号を符号化したデータをパケット化し、インターネットなどのネットワークを介して送受信するインターネット電話装置が注目を集めている。通話音声と同時にビデオ映像を送ることにより、ビデオ電話装置として利用することも可能であり、従来の電話装置に取って代わる次世代の電話装置として期待されている。

現在、パケット通信のための通信プロトコルとして、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol / Internet Protocol）が広く利用されている。ＴＣＰは、装置間で接続を確立してからデータを送受信するなど、正確性を重視した通信プロトコルである。しかしながら、処理が複雑で、相手側がパケットを受信したことを確認するまで次のパケットを送ることができないなどの時間的制約があり、リアルタイム性に欠けるため、通話音声の送受信には不向きである。

ＴＣＰよりも簡便な通信プロトコルに、ＵＤＰ／ＩＰ（User Datagram Protocol / Internet Protocol）がある。ＵＤＰでは、データの送受信に先立って装置間で接続を確立する必要がなく、パケットの受信確認を待たずに次のパケットを送ることが許されるので、送信側は次々にパケットを送出することができる。そのため、データの正確性よりもリアルタイム性が重視される、通話音声の送受信に適している。

ＴＣＰとＵＤＰの双方の通信プロトコルをサポートする装置では、パケット通信のための処理は、ＣＰＵなどの汎用プロセッサによりソフトウェア処理されるのが一般的であるが、ネットワークルータなど、高速性が要求される一部の装置では、全てのプロトコル処理をハードウェア化して実装している（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００１−２６８１５９号公報

現在、家庭などにおいては、電話回線や専用回線を利用して通信装置をインターネットに接続しているが、インターネットに接続するための通信回線は、家庭に１つのみしか設けられていないことが多い。たとえば、１つの通信回線を用いてパーソナルコンピュータとインターネット電話装置をインターネットに接続する場合、パーソナルコンピュータとインターネット電話装置の双方で１つの通信回線を共有する必要がある。このとき、パーソナルコンピュータが送受信するパケットと、インターネット電話装置が送受信するパケットが、１つの通信回線に混在して送受信されることになるが、パーソナルコンピュータが大容量のファイルを転送するなどして、大量のパケットが通信回線に流れ込むと、インターネット電話装置による通話が妨げられる可能性がある。このような事態を回避するために、パケットの種別に応じて的確にパケットを処理し、通話音声データなどの通信のリアルタイム性を確保する技術が求められる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ネットワーク間で送受信されるパケットを適切に処理する技術を提供することにある。

本発明のある態様は、通信装置に関する。この通信装置は、第１のネットワークとの間でパケットを送受信する第１の送受信部と、第２のネットワークとの間でパケットを送受信する第２の送受信部と、前記パケットを処理するパケット処理部と、前記パケットに含まれるデータを処理するデータ処理部と、前記パケットの送受信を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記データ処理部から前記第１のネットワーク又は前記第２のネットワークへ送出されるパケットを、前記第２のネットワークから前記第１のネットワークへ又は前記第１のネットワークから前記第２のネットワークへ転送されるパケットよりも優先して処理するよう、前記第１の送受信部、前記第２の送受信部又は前記パケット処理部を制御することを特徴とする。

これにより、第１のネットワークと第２のネットワークを接続するゲートウェイとなる通信装置自身が、通話音声データなどのリアルタイム性を要するパケットを送信する場合に、通信装置自身が送信するパケットを優先して処理するので、第２のネットワークから第１のネットワークへ送信されるパケットの輻輳により、通信装置自身が送信するパケットの処理が遅延したり、パケットが廃棄されたりすることを防ぐことができる。

前記制御部は、前記第１の送受信部又は前記第２の送受信部が受信したパケットのうち、当該通信装置宛のパケットを、他装置宛のパケットよりも優先して処理するよう、前記第１の送受信部、前記第２の送受信部又は前記パケット処理部を制御してもよい。これにより、通話装置自身が受信すべきパケットを優先して処理するので、第１のネットワークから第２のネットワークへ送信されるパケットの輻輳により、通信装置自身が受信するパケットの処理が遅延したり、パケットが廃棄されたりすることを防ぐことができる。

当該通信装置は、音声データ又は映像データを含むパケットを送受信して、他の通信装置との間で通話を行う電話装置であり、前記制御部は、前記音声データ又は映像データを含むパケットを、他のパケットよりも優先して処理するよう、前記第１の送受信部、前記第２の送受信部又は前記パケット処理部を制御してもよい。これにより、電話装置における通話のためのパケットのリアルタイム性を確保することができ、通話品質を向上させることができる。

通信装置は、前記第１の送受信部と前記パケット処理部との間に設けられ、前記第１の送受信部が前記第１のネットワークから受信したパケットのうち、自装置宛のパケットを前記パケット処理部に送り、他装置宛のパケットを前記第２の送受信部から前記第２のネットワークへ転送する転送部をさらに備えてもよい。これにより、他装置宛のパケットにはパケット処理やデータ処理を施さずに転送することができるので、パケット処理部及びデータ処理部の負荷を軽減することができる。

前記第１のネットワークは、通常のデータ構造に加えて、パケットの優先度を格納するフィールドをさらに含むデータ構造を有するパケットを送受信する通信方式のネットワークであり、通信装置は、前記第１の送受信部が受信したパケットを前記パケット処理部に送る前に、前記フィールドを削除する削除部をさらに備えてもよい。前記第１のネットワークは、通常のデータ構造に加えて、パケットの優先度を格納するフィールドをさらに含むデータ構造を有するパケットを送受信する通信方式のネットワークであり、通信装置は、前記データ処理部が生成したパケットを前記第１の送受信部から前記第１のネットワークへ送出する前に、そのパケットに前記フィールドを付加する付加部をさらに備えてもよい。これにより、通常のデータ構造のみを処理可能な転送部、パケット処理部、データ処理部を改変することなく利用して、優先制御を行うネットワークに対応させることができるので、コストを低減することができる。

前記付加部は、前記データ処理部が生成したパケットに前記フィールドを付加するときに、前記第２のネットワークから前記第１のネットワークに転送されるパケットよりも高い優先度を前記フィールドに格納してもよい。これにより、通信経路途中においても、通信装置自身が送信するパケットを優先して処理させることができるので、パケットの遅配や廃棄を防ぐことができる。

前記第１のネットワーク及び前記第２のネットワークは、通常のデータ構造に加えて、パケットの優先度を格納するフィールドをさらに含むデータ構造を有するパケットを送受信する通信方式のネットワークであり、通信装置は、前記第２のネットワークから前記第１のネットワークへ転送されるパケットの優先度を変更する変更部をさらに備えてもよい。

前記第１のネットワーク及び前記第２のネットワークは、通常のデータ構造中の一部をパケットの優先度を格納するフィールドとして利用するデータ構造を有するパケットを送受信する通信方式のネットワークであり、通信装置は、前記第２のネットワークから前記第１のネットワークへ転送されるパケットの優先度を変更する変更部をさらに備え、前記変更部は、前記優先度の変更に伴い、変更後のパケットのチェックサムを算出してチェックサムを書き換えてもよい。

前記変更部は、前記第２のネットワークから前記第１のネットワークへ転送されるパケットの優先度が、前記データ処理部から前記第１のネットワークへ送出されるパケットの優先度よりも低くなるように、前記優先度を変更してもよい。これにより、通信経路途中においても、通信装置自身が送信するパケットを優先して処理させることができるので、パケットの遅配や廃棄を防ぐことができる。

通信装置は、当該通信装置が前記第１のネットワークへ送出したパケットの到達状況を検出する検出部と、前記到達状況に基づいて前記優先度の変更量を決定する決定部と、をさらに備えてもよい。通信装置は、前記第２のネットワークから前記第１のネットワークへ転送されるパケットのデータ量又は優先度の状況を解析する解析部をさらに含み、前記決定部は、さらに前記解析部による解析結果に基づいて前記優先度の変更量を決定してもよい。これにより、通信経路における通信状況を的確に把握してパケットの優先度を制御し、通信経路途中においても、通信装置自身が送信するパケットを優先して処理させることができるので、パケットの遅配や廃棄を防ぐことができる。また、優先度を自動的に制御することができるので、制御部の処理負荷を低減させることができる。

本発明の別の態様も、通信装置に関する。この通信装置は、第１のネットワークとの間でパケットを送受信する第１の送受信部と、第２のネットワークとの間でパケットを送受信する第２の送受信部と、前記パケットの送受信を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、ＵＤＰパケットをＴＣＰパケットよりも優先して処理するよう、前記第１の送受信部又は前記第２の送受信部を制御することを特徴とする。これにより、再送制御を行わないＵＤＰパケットの遅配や廃棄を防ぐことができる。ＵＤＰパケットを、リアルタイム性を要するストリーミングパケットなどの送受信に利用する場合であっても、ストリーミングパケットのリアルタイム性を確保することができる。

本発明のさらに別の態様も、通信装置に関する。この通信装置は、第１のネットワークとの間でパケットを送受信する第１の送受信部と、第２のネットワークとの間でパケットを送受信する第２の送受信部と、前記パケットの送受信を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、リアルタイム性を要するパケットをリアルタイム性を要しないパケットよりも優先して処理するよう、前記第１の送受信部又は前記第２の送受信部を制御してもよい。これにより、リアルタイム性を要するストリーミングパケットなどの遅配や廃棄を防ぐことができる。

本発明のさらに別の態様は、通信方法に関する。この通信方法は、通話のための音声データを含む第１のパケットを生成して第１のネットワークへ送出するステップと、第２のネットワークから受信した第２のパケットを前記第１のパケットと混合して前記第１のネットワークへ送出するステップと、を含み、前記第１のパケットを前記第２のパケットよりも優先して処理することを特徴とする。

この方法は、通話のための音声データを含む第３のパケットを前記第１のネットワークから受信するステップと、前記第１のネットワークから受信した第４のパケットを前記第２のネットワークへ転送するステップと、をさらに含み、前記第３のパケットを前記第４のパケットよりも優先して処理してもよい。

前記第１のネットワークにおいて、パケットに優先度を指定可能な場合に、前記第１のパケットの優先度が前記第２のパケットの優先度よりも高くなるようにしてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、ネットワーク間で送受信されるパケットを適切かつ効率良く処理する技術を提供することができる。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る通信システム１０の構成例を示す。図１に示した例では、インターネット２０を介した通信を利用するユーザの家庭５０には、インターネット電話装置１００、パーソナルコンピュータ（Personal Computer：以下、「ＰＣ」と表記する）４０ａ及び４０ｂの３台の通信装置が設けられている。図１に示した例のように、インターネット２０との間で通信を行うための通信ポート６０がユーザの家庭５０に１つしかない場合、３台の通信装置をインターネット２０に接続するためには、上流のインターネット２０との間で通信するためのネットワークインタフェースと、下流のネットワークとの間で通信するためのネットワークインタフェースとを有する通信装置を通信ポート６０に接続する必要がある。

図１に示した例では、通信ポート６０に接続されたインターネット電話装置１００は、ユーザの家庭５０に設けられたローカルエリアネットワーク（Local Area Network：以下、「ＬＡＮ」と表記する）３０と通信するためのネットワークインタフェースを有しており、上流のインターネット２０と下流のＬＡＮ３０との間の通信を仲介するゲートウェイとして機能する。この構成によれば、インターネット電話装置１００は、インターネット２０を介して、他のインターネット電話装置１０２との通話することができ、また、ＰＣ４０ａ及び４０ｂは、ＬＡＮ３０及びインターネット２０を介して、他のＰＣ４２などと通信することができる。インターネット電話装置１００にゲートウェイ機能を持たせることにより、ゲートウェイ機能を有する装置を別に設ける必要がないので、システムの構成を簡略化することができ、コストを低減することができる。ＰＣ４０ａ及び４０ｂは、ＬＡＮ３０ではなく、ケーブルなどによりインターネット電話装置１００に直接接続されてもよい。

ゲートウェイとなる通信装置は、自装置の通信のためのパケットだけでなく、下流に設けられた通信装置がインターネット２０を介して他の装置との間で送受信するパケットも処理しなければならない。特に、図１の構成例のように、インターネット電話装置１００をゲートウェイとして機能させる場合、ＰＣ４０ａ及び４０ｂなどの他の通信装置が大容量のデータを送受信するときに、それらのパケットの処理が律速となり、自装置の通話のための音声データや映像データを含むパケット（以下、単に「通話パケット」ともいう）のリアルタイムな送受信が妨げられる可能性がある。本実施の形態では、インターネット電話装置１００が送受信する通話パケットやストリーミング配信される音声又は映像データなどのリアルタイム性を要するパケットを、リアルタイム性を要しない一般の通信パケットよりも優先して処理することにより、リアルタイム性を要するパケットの遅配や欠落を低減する技術を提案する。

図２は、インターネット電話装置１００の内部構成を示す。インターネット電話装置１００は、第１のネットワークの一例であるインターネット２０との間でパケットを送受信する、第１の送受信部の一例である第１のネットワークインタフェース部１３０ａ、第１のネットワークインタフェース部１３０ａが送受信するパケットのプロトコル処理を行うパケット処理部の一例である第１のプロトコル処理部１７０ａ、第２のネットワークの一例であるＬＡＮ３０との間でパケットを送受信する、第２の送受信部の一例である第２のネットワークインタフェース部１３０ｂ、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂが送受信するパケットのプロトコル処理を行うパケット処理部の一例である第２のプロトコル処理部１７０ｂ、通話用の音声データ又は映像データを処理するデータ処理部１３２、音声信号を入力するマイク１５０、音声信号を出力するスピーカ１６０、及びこれらの構成を電気的に接続するバス１０４を備える。第１のプロトコル処理部１７０ａと第２のプロトコル処理部１７０ｂの一部又は全部の回路が共有されてもよい。

データ処理部１３２は、ソフトウェア処理を実行するための汎用回路であるＣＰＵ１１０、プログラムエリアまたはワークエリアとして利用されるメモリ１２０、ＵＤＰパケットを処理するＵＤＰ処理部１７４、暗号通信に関わる処理を行うセキュリティ処理部１７２、音声信号の圧縮符号化処理および復号処理を行うコーデック処理部１４０を含む。データ処理部１３２は、後述するように、パケットの送受信を制御する制御部としての機能も担う。

本実施の形態のインターネット電話装置１００では、トランスポート層の通信プロトコルとして、ＵＤＰを利用して音声信号を送受信する。ＵＤＰは、接続の確立を要さず、パケットを次々に送出することが可能な通信方式であるため、プロトコル処理が簡単で、かつ高速な通信が可能であり、通話音声を送るなどのリアルタイムな通信に適している。本実施の形態のインターネット電話装置１００では、ＵＤＰにより送られたパケットの処理を、専用の回路であるＵＤＰ処理部１７４に実行させることで、さらに処理速度を向上させ、通話パケットのリアルタイムな送受信を実現する。

インターネット電話装置１００が送受信するパケットのうち、ＴＣＰにより送受信されるパケットは、ＣＰＵ１１０を利用してソフトウェアにより処理される。リアルタイム性を要しないＴＣＰパケットについては、専用の処理回路を設けず、汎用回路によるソフトウェア処理を行うことで、回路規模の増大を抑え、コスト、消費電力、熱発生の増大を最小限に抑えることができる。

第１のネットワークインタフェース部１３０ａが受信したパケットは、第１のプロトコル処理部１７０ａのＩＰ処理部１７８に送られる。ＩＰ処理部１７８は、ＩＰヘッダを参照して、パケットが自装置に割り当てられたＩＰアドレスに宛てられたものであるか否かを判断し、自装置宛てのパケットのみをプロトコル検出部１７６に送る。プロトコル検出部１７６は、パケットに付されたＩＰヘッダ内のプロトコル種別を示す情報を参照して、トランスポート層のプロトコルの種別を検出する。パケットがＴＣＰパケットであった場合は、そのパケットのデータをバス１０４上に送り、ＣＰＵ１１０によりソフトウェア処理させる。パケットがＵＤＰパケットであった場合は、そのパケットのデータをＵＤＰ処理部１７４に送り、ＵＤＰパケットの処理のために専用に設けられた回路により処理させる。

ＵＤＰ処理部１７４は、ＵＤＰパケットを処理するための専用回路であり、ＵＤＰパケットを受け取って、そのヘッダを解析し、必要な処理を実行する。セキュリティ処理部１７２は、データに対して暗号化処理などのセキュリティ対策が施されていた場合に、暗号を復号するなどの処理を行う。復号されたデータは、コーデック処理部１４０に送られる。コーデック処理部１４０は、圧縮符号化されていた通話音声信号を復号し、スピーカ１６０に出力する。

第２のネットワークインタフェース部１３０ｂが受信したパケットは、第２のプロトコル処理部１７０ｂに送られ、同様に処理される。第１のネットワークインタフェース部１３０ａが受信したパケットのうち、下流のＬＡＮ３０に接続された装置宛のパケットは、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂからＬＡＮ３０へ送出される。同様に、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂが受信したパケットのうち、上流のインターネット２０に接続された装置宛のパケットは、第１のネットワークインタフェース部１３０ａからインターネット２０へ送出される。

このように、本実施の形態のインターネット電話装置１００では、正確性よりもリアルタイム性が重視され、通話中、常時処理が必要となる通話音声データは、ＵＤＰにより送受信を行い、専用回路であるＵＤＰ処理部１７４によりハードウェア処理を行う一方、リアルタイム性よりも正確性が重視されるデータは、ＴＣＰにより送受信を行い、ＣＰＵ１１０によりソフトウェア処理を行う。これにより、回路の複雑化、回路規模、コスト、消費電力、熱発生などの増大を抑えつつ、通話音声データを高速に処理することが可能となる。このような利点は、複数の相手と同時に通話したり、通話音声とともに画像を送信するなど、大量のデータを同時に処理することが必要な場合に、より顕著となる。また、プロトコル検出部１７６によりパケットの種別を検出し、パケットの処理主体を高速かつ適切に選択することができる。さらに、ＣＰＵ１１０の処理負担を軽減し、低コスト化、低消費電力化が実現できるほか、ＣＰＵ１１０に余力ができるため、通話中に他のアプリケーションを実行することが可能となり、新たなサービスを提供することもできる。

以上、パケットを受信したときの動作について説明したが、つづいて、マイク１５０から入力された音声信号をパケット化して送信するときの動作について説明する。マイク１５０から入力された音声信号は、コーデック処理部１４０に送られ、符号化される。符号化された信号は、必要であれば、セキュリティ処理部１７２により暗号化されたあと、ＵＤＰ処理部１７４に送られ、ＵＤＰヘッダが付され、パケット化される。このＵＤＰパケットは、ＩＰ処理部１７８によりＩＰヘッダが付され、第１のネットワークインタフェース部１３０ａによりインターネット２０へ、又は、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂによりＬＡＮ３０へ送出される。通話相手のインターネット電話装置がインターネット２０に接続されている場合は、通話パケットはインターネット２０へ送出され、ＬＡＮ３０に接続されている場合は、通話パケットはＬＡＮ３０へ送出されるが、以降、説明を簡単にするために、通話相手のインターネット電話装置はインターネット２０に接続されているものとする。

データ処理部１３２が他の装置へＴＣＰパケットを送信する場合は、データ処理部１３２が用意されたデータをパケット化し、ＩＰ処理部１７８がＩＰヘッダを付す。生成されたＴＣＰパケットは、第１のネットワークインタフェース部１３０ａ又は第２のネットワークインタフェース部１３０ｂによりインターネット２０又はＬＡＮ３０へ送出される。

制御部の一例であるデータ処理部１３２は、インターネット電話装置１００の通話パケットをリアルタイムに送受信するために、通話パケットを他のパケットよりも優先して処理するよう、第１及び第２のプロトコル処理部１７０ａ及び１７０ｂ、第１及び第２のネットワークインタフェース部１３０ａ及び１３０ｂなどを制御する。たとえば、通話パケットの送信要求と、ＬＡＮ３０から受信したパケットの転送要求が重なった場合、通話パケットを先に処理して送信させてもよい。また、送信されるパケットを一時的に保持する送信バッファの残量が所定のしきい値を下回った場合、ＬＡＮ３０から受信したパケットの転送要求を受け付けず、通話パケットのみを送信バッファに格納してもよい。ただし、ＬＡＮ３０から受信したパケットがＵＤＰパケットであった場合は、再送制御が行われないため、破棄せずに送信させてもよい。この場合であっても、通話パケットを優先的に送信させ、転送するＵＤＰパケットは、通話パケットの送信の合間に送信させてもよい。また、ＬＡＮ３０から受信したパケットがリアルタイム性を要するパケットであった場合は、破棄せずに送信バッファに格納してもよい。データ処理部１３２は、送信バッファにて送信待機中のパケットの中から、通話パケット以外のパケット（又はＴＣＰパケット）を破棄させて、通話パケットを新たに格納するための空き容量を確保してもよい。また、送信バッファにて送信待機中のパケットの送信順序を入れ替えて、通話パケットを先に送信させてもよい。

データ処理部１３２は、受信したパケットを一時的に保持する受信バッファの残量が所定のしきい値を下回った場合、自装置宛の通話パケットのみを受信させ、それ以外のパケットを受信させずに破棄させてもよい。ただし、受信したパケットがＵＤＰパケットであった場合は、破棄せずに受信させてもよい。また、受信したパケットがリアルタイム性を要するパケットであった場合は、破棄せずに受信させてもよい。データ処理部１３２は、受信バッファにて処理待機中のパケットの中から、通話パケット以外のパケット（又はＴＣＰパケット）を破棄させて、通話パケットを新たに受信するための空き容量を確保してもよい。また、受信バッファにて処理待機中のパケットの処理順序を入れ替えて、通話パケットを先に処理させてもよい。

これらの優先処理において、パケットの優先度は、通信方式に基づいて決定されてもよい。たとえば、ＵＤＰパケットをＴＣＰパケットよりも優先して処理してもよい。また、パケットの優先度は、パケットを送受信する装置の種別に基づいて決定されてもよい。たとえば、インターネット電話装置１００が送受信するパケットをＰＣ４０ａ及び４０ｂが送受信するパケットよりも優先して処理してもよい。また、パケットの優先度は、リアルタイム性の度合いに基づいて決定されてもよい。たとえば、リアルタイム性を要するパケットを他のリアルタイム性を要しないパケットよりも優先して処理してもよい。下流のＬＡＮ３０に接続されたＰＣ４０が、動画などのストリーミング配信を受けている場合など、通話パケット以外にもリアルタイム性を要するパケットが送受信されている場合は、通話パケットと、それらのリアルタイム性を要するパケットを優先して処理してもよい。

以上の構成及び動作により、通話パケットを優先的に送受信し、リアルタイムな通話を実現することができる。また、通話品質を向上させることができる。上述した優先処理機能は、データ処理部１３２のＣＰＵ１１０にて実行されるソフトウェアにより実現されてもよいし、プロトコル処理部１７０などのハードウェア回路に実装されてもよい。インターネット電話装置１００に代えて、ＰＣ４０やルータなどの通信装置をゲートウェイとして用い、上述の優先処理を行ってもよいが、インターネット電話装置１００をゲートウェイとして用いることにより、インターネット電話装置１００がＬＡＮ３０側から送出されるパケットをいったん取り込んだ後、それらのパケットよりも自身の通話パケットを適切かつ確実に優先して処理することができる。

（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態に係るインターネット電話装置１００の内部構成を示す。本実施の形態の通信システム１０の構成は、図１に示した第１の実施の形態の通信システム１０と同様である。本実施の形態のインターネット電話装置１００は、図２に示した第１の実施の形態のインターネット電話装置１００の構成に加えて、転送部１３４を備える。上流のインターネット２０と下流のＬＡＮ３０との間で送受信されるパケットは、インターネット電話装置１００を通過するだけであり、インターネット電話装置１００においてプロトコル処理やデータ処理を行う必要はない。したがって、プロトコル処理部１７０の前段に転送部１３４を設け、インターネット２０とＬＡＮ３０の間で送受信されるパケットは、プロトコル処理部１７０やデータ処理部１３２を介さずに、転送部１３４により転送する。その他の構成及び動作は、第１の実施の形態と同様である。

第１のネットワークインタフェース部１３０ａが受信したパケットは、転送部１３４に送られる。転送部１３４は、受信したパケットのＩＰヘッダを取得し、送信先のＩＰアドレスをチェックする。転送部１３４は、自装置のＩＰアドレスに宛てたパケットは、第１のプロトコル処理部１７０ａへ送る。そうでないパケットは、第１のプロトコル処理部１７０ａ及びデータ処理部１３２を経由せずに、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂからＬＡＮ３０へ送出される。ＬＡＮ３０に接続された装置に宛てたパケットのみを第２のネットワークインタフェース部１３０ｂから転送し、自装置宛でもなくＬＡＮ３０に接続された装置宛でもないパケットを破棄してもよい。また、転送部１３４は、予めパケットの転送条件を保持しておき、条件に合致しないパケットを転送せずに破棄する、いわゆるパケットフィルタリング機能を有してもよい。第２のネットワークインタフェース部１３０ｂが受信したパケットも、同様に、転送部１３４において送信先ＩＰアドレスが確認され、自装置宛のパケットは第２のプロトコル処理部１７０ｂに送られ、自装置宛でないパケットは第１のネットワークインタフェース部１３０ａからインターネット２０へ送出される。転送部１３４は、高速処理を可能とするために、ハードウェアにより実装されてもよい。なお、上記の説明では、転送部１３４が、受信したパケットの送信先ＩＰアドレスをチェックして、パケットの送り先を決定したが、送信先ＭＡＣアドレスによりパケットの送り先を決定してもよい。この点については、以下の実施の形態でも同様である。

上述の例では、転送部１３４が送信先ＩＰアドレスをチェックして、パケットを振り分けたが、別の例では、ネットワークインタフェース部１３０が送信先ＩＰアドレスをチェックしてもよい。この場合、転送部１３４は、転送待ちのパケットを一時的に格納するバッファであってもよい。

以上の構成及び動作により、インターネット２０とＬＡＮ３０の間で通信されるパケットを効率よく処理することができ、プロトコル処理部１７０やデータ処理部１３２などの処理負荷を低減することができる。また、インターネット２０とＬＡＮ３０との間で送受信されるパケットの処理のために、通話パケットの送受信のリアルタイム性が損なわれる事態を回避することができる。

（第３の実施の形態）
図４は、第３の実施の形態に係るインターネット電話装置１００の構成を示す。本実施の形態のインターネット電話装置１００も、第２の実施の形態と同様に、転送部１３４がインターネット２０とＬＡＮ３０との間でパケットを転送するが、本実施の形態では、下流のＬＡＮ３０に接続されたＰＣ４０などの通信装置と、インターネット電話装置１００との間でのデータの送受信が行われない例を示す。すなわち、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂが受信したパケットは、全て転送部１３４によりインターネット２０へ転送される。また、インターネット電話装置１００からＬＡＮ３０へパケットは送出されない。このため、第２のプロトコル処理部は省略されている。その他の構成及び動作は、第２の実施の形態と同様である。

（第４の実施の形態）
図５は、第４の実施の形態に係るインターネット電話装置１００の構成を示す。本実施の形態の通信システム１０の構成は、図１に示した第１の実施の形態の通信システム１０と同様である。本実施の形態のインターネット電話装置１００は、図３に示した第２の実施の形態のインターネット電話装置１００の構成に加えて、優先度付加・削除部１３６を備える。その他の構成及び動作は、第１の実施の形態と同様である。

本実施の形態では、優先制御を行うネットワークとの間でパケットを送受信する場合について説明する。本実施の形態の通信システム１０において、インターネット電話装置１００の上流側のネットワークであるインターネット２０は、優先制御を行う通信方式の一例としてＩＥＥＥ８０２．１ｐ／Ｑに準拠した通信方式を採用しているものとする。また、ＬＡＮ３０は、優先制御を行わない通常の通信方式を採用しているものとする。

ＩＥＥＥ８０２．１ｐ／Ｑで送受信されるフレームは、通常のフレームのデータ構造に加えて、フレームの優先度を格納するためのフィールドを含むＶＬＡＮ（Virtual LAN）タグをさらに含むデータ構造を有する。ＶＬＡＮタグは、ＭＡＣヘッダとＭＡＣデータとの間に挿入され、優先度を示すフラグ及びＶＬＡＮ−ＩＤを格納する１６ビットの領域と、ＶＬＡＮのイーサネットタイプを格納する１６ビットの領域の合計３２ビットからなる。通信経路にあるルータなどの通信装置がフレームを処理する際、ＶＬＡＮタグ中に格納された優先度を参照して、たとえば、優先度の高いフレームから順に送受信したり、バッファがオーバーフローしたときに優先度の低いフレームから破棄するなど、指定された優先度に応じた処理を行う。

ＩＥＥＥ８０２．１ｐ／Ｑに準拠した通信方式において送受信されるパケット（以下、単に「優先度付きパケット」という）のパケット長は、通常のイーサネット（登録商標）パケットのパケット長よりもＶＬＡＮタグの分だけ長い。したがって、インターネット電話装置１００が優先度付きパケットを処理するためには、転送部１３４、プロトコル処理部１７０、及びデータ処理部１３２を、優先度付きパケットに対応すべく改変する必要がある。しかし、本実施の形態では、ＶＬＡＮタグを付加又は削除するための優先度付加・削除部１３６を設けることにより、通常のイーサネットパケットのみを処理対象とした転送部１３４、プロトコル処理部１７０、データ処理部１３２などをそのまま利用可能とする。すなわち、優先度付加・削除部１３６は、インターネット２０から受信した優先度付きパケットからＶＬＡＮタグを除去し、通常のイーサネットパケットと同じデータ構造にしてから転送部１３４に送る。また、優先度付加・削除部１３６は、第１のプロトコル処理部１７０ａ又は転送部１３４から出力される通常のイーサネットパケットにＶＬＡＮタグを付加し、優先度付きパケットに整形してからインターネット２０へ送出する。これにより、インターネット電話装置１００を、低コストにて優先制御を行うネットワークに対応させることができる。

第１のネットワークインタフェース部１３０ａがインターネット２０から受信したパケットは、優先度付加・削除部１３６に送られ、ＶＬＡＮタグが除去されてから、転送部１３４に送られる。転送部１３４は、受け取ったパケットのＩＰヘッダをチェックして、自装置宛のパケットは第１のプロトコル処理部１７０ａに送り、他のパケットは第２のネットワークインタフェース部１３０ｂを介してＬＡＮ３０へ送出する。ＬＡＮ３０は、優先制御を行わない通常のネットワークであるから、ＶＬＡＮタグを削除した通常のイーサネットパケットを送出すればよい。

第２のネットワークインタフェース部１３０ｂがＬＡＮ３０から受信したパケットは、通常のイーサネットパケットであるから、そのまま転送部１３４へ送られる。転送部１３４は、受け取ったパケットのＩＰヘッダをチェックして、自装置宛のパケットは第２のプロトコル処理部１７０ｂに送り、他のパケットは優先度付加・削除部１３６に送る。優先度付加・削除部１３６は、パケットにＶＬＡＮタグを付加して優先度付きパケットを生成する。この優先度付きパケットは、第１のネットワークインタフェース部１３０ａを介してインターネット２０へ送出される。

データ処理部１３２がインターネット２０を介してパケットを送信する場合は、第１のプロトコル処理部１７０ａがヘッダ情報などを付加した後、優先度付加・削除部１３６がＶＬＡＮタグを付加して、第１のネットワークインタフェース部１３０ａがインターネット２０へ送出する。データ処理部１３２がＬＡＮ３０を介してパケットを送信する場合は、ＶＬＡＮタグを付加する必要はないので、第２のプロトコル処理部１７０ｂによりヘッダ情報などを付加した後、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂがＬＡＮ３０へ送出する。

図６は、優先度付加・削除部１３６の内部構成を示す。優先度付加・削除部１３６は、カウンタ１５２、タグ削除部１５４、タグ生成部１５６、タグ付加部１５８、データバッファ１５９を備える。優先度付加・削除部１３６は、優先度付きパケットを取得すると、カウンタ１５２が、パケットの先頭からのデータ長をカウントし、ＭＡＣヘッダの終了位置を検出する。これにより、ＶＬＡＮタグの開始位置が検出される。タグ削除部１５４は、カウンタ１５２が検出した位置にあるＶＬＡＮタグをパケットから削除する。これにより、優先度付きパケットを、優先制御を行わない通常のイーサネットパケットと同じデータ構造にすることができる。

インターネット電話装置１００において、優先度付きパケットのＶＬＡＮタグに格納されていた優先度を考慮してパケットを処理する場合は、ＶＬＡＮタグを削除するときに、優先度をレジスタなどに格納し、データ処理部１３２などが参照可能としてもよい。データ処理部１３２は、レジスタの内容を参照して、パケットの優先度を取得し、優先度に応じてパケットを処理してもよい。たとえば、優先度の高いパケットを先に処理してもよいし、バッファがオーバーフローしたときは優先度の低いパケットから破棄してもよい。優先度に応じて分類された複数の受信バッファを用意し、ＶＬＡＮタグに格納されていた優先度に対応する受信バッファに、ＶＬＡＮタグを除去したパケットを格納してもよい。この場合、データ処理部１３２は、優先度の高いパケットを格納した受信バッファから優先的にパケットを読み出して処理してもよい。

優先度付加・削除部１３６は、インターネット２０に送出すべきパケットがデータバッファ１５９に格納されると、カウンタ１５２が、パケットの先頭からデータ長をカウントし、ＭＡＣヘッダの終了位置を検出する。これにより、ＶＬＡＮタグの挿入位置が検出される。タグ生成部１５６は、ＶＬＡＮタグに指定すべき優先度を取得して、パケットに付加すべきＶＬＡＮタグを生成する。タグ付加部１５８は、カウンタ１５２が検出した位置に、タグ生成部１５６が生成したＶＬＡＮタグを付加して、優先度付きパケットを生成する。ＶＬＡＮタグを付加するときに用いるカウンタ１５２と、ＶＬＡＮタグを削除するときに用いるカウンタ１５２は、同一であってもよいし、別に設けられてもよい。

ＶＬＡＮタグに格納される優先度は、データ処理部１３２が指定してもよいし、タグ生成部１５６が指定してもよい。たとえば、ＬＡＮ３０から転送部１３４によりインターネット２０へ転送されるパケットには、低い優先度を指定し、データ処理部１３２が生成した通話パケットには、それよりも高い優先度を指定してもよい。通話パケットには、指定可能な優先度のうち最高の優先度を指定してもよい。これにより、通話パケットが通信経路途中のルータなどにおいても優先して処理されるので、通話パケットの遅配や廃棄を防ぐことができる。ＬＡＮ３０からインターネット２０へ転送されるパケットであっても、ＵＤＰパケットや、リアルタイム性を要するパケットであった場合は、他の一般的なパケットよりも高い優先度を指定してもよい。

（第５の実施の形態）
図７は、第５の実施の形態に係るインターネット電話装置１００の構成を示す。本実施の形態のインターネット電話装置１００も、第４の実施の形態と同様に、優先度付加・削除部１３６が設けられており、優先制御を行うインターネット２０との間での通信が可能であるが、本実施の形態では、下流のＬＡＮ３０に接続されたＰＣ４０などの通信装置と、インターネット電話装置１００との間でのデータの送受信が行われない例を示す。すなわち、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂが受信したパケットは、全て転送部１３４によりインターネット２０へ転送される。また、インターネット電話装置１００からＬＡＮ３０へパケットは送出されない。このため、第２のプロトコル処理部は省略されている。その他の構成及び動作は、第４の実施の形態と同様である。

（第６の実施の形態）
図８は、第６の実施の形態に係るインターネット電話装置１００の構成を示す。本実施の形態の通信システム１０の構成は、図１に示した第１の実施の形態の通信システム１０と同様である。本実施の形態では、インターネット２０だけではなく、ＬＡＮ３０においても優先制御を行うＩＥＥＥ８０２．１ｐ／Ｑに準拠した通信方式で通信が行われる例を示す。本実施の形態のインターネット電話装置１００は、インターネット２０側の処理経路に第１の優先度付加・削除部１３６ａを、ＬＡＮ３０側の処理経路に第２の優先度付加・削除部１３６ｂを備え、さらに、優先度付きパケットに指定されていた優先度を変更するための優先度変更部１３８を備える。

本実施の形態のインターネット電話装置１００においても、第１の実施の形態で説明したように、データ処理部１３２が自身の通話パケットを優先的に処理するよう他の構成を制御するが、たとえばＬＡＮ３０からインターネット２０へ転送されるパケットに、通話パケットよりも高い優先度が指定されていた場合、通信経路途中に存在するルータなどの通信装置において、優先度の高いパケットが優先して処理される結果、通話パケットの処理が後回しになって、通話パケットの送信先への到着が遅延したり、通話パケットが通信途中で廃棄されたりする可能性がある。このような事態を避けるために、優先度変更部１３８は、通信経路途中の通信装置においても通話パケットを優先して処理させるべく、インターネット電話装置１００を通過して転送されるパケットの優先度を通話パケットの優先度よりも低くなるように変更する。これにより、通信経路途中においても通話パケットが優先的に処理されるので、通話パケットの通信のリアルタイム性を確保することができる。また、データ処理部１３２が通話パケットに指定する優先度が決まっている場合であっても、他のパケットの優先度を低く変更することにより、通話パケットの優先度を相対的に高くすることができる。また、ＬＡＮ３０からインターネット２０へ転送されるパケットに最高優先度が指定されている場合であっても、その優先度を低く変更して、通話パケットを優先させることができる。

第１のネットワークインタフェース部１３０ａがインターネット２０から受信したパケットは、第１の優先度付加・削除部１３６ａに送られ、ＶＬＡＮタグが除去されてから、転送部１３４に送られる。このとき、第１の優先度付加・削除部１３６ａは、ＶＬＡＮタグに指定されていた優先度をレジスタ１３９に一時的に格納する。転送部１３４は、受け取ったパケットのＩＰヘッダをチェックして、自装置宛のパケットは第１のプロトコル処理部１７０ａに送り、他のパケットは第２の優先度付加・削除部１３６ｂに送る。このとき、優先度変更部１３８は、パケットの種別などに応じて、レジスタ１３９に格納されているパケットの優先度を変更する。第２の優先度付加・削除部１３６ｂは、レジスタ１３９に格納されている優先度を読み出してＶＬＡＮタグを生成し、パケットに付加する。生成された優先度付きパケットは、ネットワークインタフェース部１３０ｂを介してＬＡＮ３０へ送出される。

第２のネットワークインタフェース部１３０ｂがＬＡＮ３０から受信したパケットは、第２の優先度付加・削除部１３６ｂに送られ、ＶＬＡＮタグが除去されてから、転送部１３４に送られる。このとき、第２の優先度付加・削除部１３６ｂは、ＶＬＡＮタグに指定されていた優先度をレジスタ１３９に一時的に格納する。転送部１３４は、受け取ったパケットのＩＰヘッダをチェックして、自装置宛のパケットは第２のプロトコル処理部１７０ｂに送り、他のパケットは第１の優先度付加・削除部１３６ａに送る。このとき、優先度変更部１３８は、パケットの種別などに応じて、レジスタ１３９に格納されているパケットの優先度を書き換える。第１の優先度付加・削除部１３６ａは、レジスタ１３９に格納されている優先度を読み出してＶＬＡＮタグを生成し、パケットに付加する。生成された優先度付きパケットは、第１のネットワークインタフェース部１３０ａを介してインターネット２０へ送出される。

優先度変更部１３８は、たとえば、ＬＡＮ３０からインターネット２０へ転送されるパケットに、データ処理部１３２が送信する通話パケットよりも高い優先度が指定されている場合は、その優先度を通話パケットの優先度よりも低くしてもよい。ＬＡＮ３０からインターネット２０へ転送されるパケットの優先度の値を所定の値だけ減じてもよいし、所定の値に設定してもよい。その他、ＵＤＰパケットよりもＴＣＰパケットの優先度が低くなるようにしてもよいし、リアルタイム性を要するパケットよりもリアルタイム性を要しないパケットの優先度が低くなるようにしてもよい。

データ処理部１３２がインターネット２０又はＬＡＮ３０を介してパケットを送信するときの動作は、第４の実施の形態と同様である。

（第７の実施の形態）
図９は、第７の実施の形態に係るインターネット電話装置１００の構成を示す。本実施の形態のインターネット電話装置１００も、第６の実施の形態と同様に、優先度変更部１３８が設けられており、ＩＥＥＥ８０２．１ｐ／Ｑに準拠した優先制御を行うインターネット２０及びＬＡＮ３０との間での通信が可能であるが、本実施の形態では、下流のＬＡＮ３０に接続されたＰＣ４０などの通信装置と、インターネット電話装置１００との間でのデータの送受信が行われない例を示す。すなわち、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂが受信したパケットは、全て転送部１３４によりインターネット２０へ転送される。また、インターネット電話装置１００からＬＡＮ３０へパケットは送出されない。このため、第２のプロトコル処理部は省略されている。その他の構成及び動作は、第６の実施の形態と同様である。

（第８の実施の形態）
図１０は、第８の実施の形態に係るインターネット電話装置１００の構成を示す。本実施の形態の通信システム１０の構成は、図１に示した第１の実施の形態の通信システム１０と同様である。本実施の形態でも、第６の実施の形態と同様に、インターネット２０とＬＡＮ３０の双方においてＩＥＥＥ８０２．１ｐ／Ｑに準拠した通信方式で通信が行われる。本実施の形態では、第１の優先度付加・削除部１３６ａ及び第２の優先度付加・削除部１３６ｂが送信先のＩＰアドレスをチェックして、処理経路を振り分ける例について説明する。

第１のネットワークインタフェース部１３０ａがインターネット２０から受信した優先度付きパケットは、第１の優先度付加・削除部１３６ａに送られる。第１の優先度付加・削除部１３６ａは、受け取った優先度付きパケットのＩＰヘッダを参照して送信先のＩＰアドレスをチェックし、自装置宛の優先度付きパケットはＶＬＡＮタグを削除してから第１のプロトコル処理部１７０ａに送り、他装置宛の優先度付きパケットは転送部１３４に送る。転送部１３４は、優先度の変更の要否を判断し、優先度を変更する場合は、優先度付きパケットを優先度変更部１３８に送り、優先度を変更しない場合は、優先度付きパケットを第２のネットワークインタフェース部１３０ｂに送る。優先度変更部１３８は、優先度付きパケットのパケット種別などに応じてＶＬＡＮタグに格納された優先度を変更し、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂに送る。第２のネットワークインタフェース部１３０ｂは、優先度付きパケットをＬＡＮ３０へ送出する。

第２のネットワークインタフェース部１３０ｂがＬＡＮ３０から受信したパケットは、第２の優先度付加・削除部１３６ｂに送られる。第２の優先度付加・削除部１３６ｂは、受け取ったパケットのＩＰヘッダを参照して送信先のＩＰアドレスをチェックし、自装置宛のパケットはＶＬＡＮタグを削除してから第２のプロトコル処理部１７０ｂに送り、他装置宛のパケットは転送部１３４に送る。転送部１３４は、優先度の変更の要否を判断し、優先度を変更する場合は、優先度付きパケットを優先度変更部１３８に送り、優先度を変更しない場合は、優先度付きパケットを第１のネットワークインタフェース部１３０ａに送る。優先度変更部１３８は、優先度付きパケットのパケット種別などに応じてＶＬＡＮタグに格納された優先度を変更し、第１のネットワークインタフェース部１３０ａに送る。第１のネットワークインタフェース部１３０ａは、パケットをインターネット２０へ送出する。

データ処理部１３２がインターネット２０又はＬＡＮ３０を介してパケットを送信するときの動作は、第４の実施の形態と同様である。

図１１は、優先度変更部１３８の内部構成を示す。優先度変更部１３８は、カウンタ１６２及びタグ変更部１６４を含む。優先度変更部１３８は、優先度付きパケットを取得すると、カウンタ１６２が、パケットの先頭からのデータ長をカウントし、ＭＡＣヘッダの終了位置を検出する。これにより、ＶＬＡＮタグの開始位置が検出される。タグ変更部１６４は、カウンタ１６２が検出した位置にあるＶＬＡＮタグに格納された優先度を指定された値に書き換える。これにより、優先度付きパケットの優先度を変更することができる。優先度変更部１３８における優先度の指定については、第６の実施の形態と同様である。

以上の構成及び動作によれば、インターネット２０からＬＡＮ３０へ、又はＬＡＮ３０からインターネット２０へ転送されるパケットに対して、ＶＬＡＮタグの削除、付加処理を行わないので、処理負荷を低減することができる。

（第９の実施の形態）
図１２は、第９の実施の形態に係るインターネット電話装置１００の構成を示す。本実施の形態のインターネット電話装置１００も、第８の実施の形態と同様に、優先度変更部１３８が設けられており、ＩＥＥＥ８０２．１ｐ／Ｑに準拠した優先制御を行うインターネット２０及びＬＡＮ３０との間での通信が可能であるが、本実施の形態では、下流のＬＡＮ３０に接続されたＰＣ４０などの通信装置と、インターネット電話装置１００との間でのデータの送受信が行われない例を示す。すなわち、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂが受信したパケットは、全て転送部１３４によりインターネット２０へ転送される。また、インターネット電話装置１００からＬＡＮ３０へパケットは送出されない。このため、第２のプロトコル処理部は省略されている。その他の構成及び動作は、第８の実施の形態と同様である。

（第１０の実施の形態）
図１３は、第１０の実施の形態に係るインターネット電話装置１００の構成を示す。本実施の形態の通信システム１０の構成は、図１に示した第１の実施の形態の通信システム１０と同様である。本実施の形態でも、第６から第９の実施の形態と同様に、インターネット２０とＬＡＮ３０の双方において優先制御を行う通信方式により通信が行われるが、本実施の形態では、優先制御を行う通信方式の例として、ＤｉｆｆＳｅｒｖ（Differentiated Services）が採用された例を示す。本実施の形態のインターネット電話装置１００は、図１０に示した第８の実施の形態のインターネット電話装置１００の構成に比べ、第１の優先度付加・削除部１３６ａ及び第２の優先度付加・削除部１３６ｂが省略されており、優先度変更部１３８に代えて優先度変更部１９２を備える。

ＤｉｆｆＳｅｒｖでは、ＩＰヘッダ内のＴＯＳ（Type of Service）フィールドに優先度を格納することになっている。すなわち、通常のデータ構造中の一部を利用して優先度を格納するため、ＩＥＥＥ８０２．１ｐ／Ｑの場合と違って、パケット長は通常のイーサネットパケットと同じである。そのため、優先度付加・削除部を設ける必要がない。しかし、優先度を変更する場合は、パケットのチェックサムが変わるので、チェックサムを再計算する必要がある。

図１４は、優先度変更部１９２の内部構成を示す。優先度変更部１９２は、カウンタ１９４、減算器１９５、加算器１９６及びデータ変更部１９８を含む。カウンタ１９４は、パケットの先頭からのデータ長をカウントし、ＩＰヘッダの位置を検出する。これにより、ＴＯＳフィールド及びヘッダチェックサムフィールドの位置が検知される。減算器１９５は、ＴＯＳフィールドに格納された優先度と、新たに指定される変更後の優先度の差を算出する。加算器１９６は、パケットに格納されていたＩＰヘッダのチェックサムの値に、減算器１９５により算出された、変更前の優先度と変更後の優先度の差分を加算し、変更後のパケットのＩＰヘッダのチェックサムを得る。データ変更部１９８は、ＴＯＳフィールドの値を新しい優先度に書き換え、ヘッダチェックサムの値を加算器１９６により算出された値に書き換える。これにより、パケットの優先度の変更に伴って、適切にチェックサムを更新することができる。

優先度変更部１９２は、たとえば、ＬＡＮ３０からインターネット２０へ転送されるパケットに、データ処理部１３２が送信する通話パケットよりも高い優先度が指定されている場合は、その優先度を通話パケットの優先度よりも低くしてもよい。ＬＡＮ３０からインターネット２０へ転送されるパケットの優先度の値を所定の値だけ減じてもよいし、所定の値に設定してもよい。その他、ＵＤＰパケットよりもＴＣＰパケットの優先度が低くなるようにしてもよいし、リアルタイム性を要するパケットよりもリアルタイム性を要しないパケットの優先度が低くなるようにしてもよい。これにより、通信経路途中においても通話パケットが優先的に処理されるので、通話パケットの通信のリアルタイム性を確保することができる。

データ処理部１３２からインターネット２０又はＬＡＮ３０へ送信するパケットには、プロトコル処理部１７０において、ＴＯＳフィールドに優先度を格納すればよい。インターネット電話装置１００において、受信したパケットを処理するときに、優先度を考慮しする場合は、ＴＯＳフィールドに格納された優先度を参照して処理すればよい。ＬＡＮ３０とインターネット電話装置１００との間で通信が行われない場合は、第２のプロトコル処理部を省略してもよい。

インターネット２０のみでＤｉｆｆＳｅｒｖが採用されていて、ＬＡＮ３０では通常の通信方式が採用されている場合、ＬＡＮ３０からインターネット２０へ転送されるパケットついては、適宜優先度変更部１９２により優先度を低く変更して送出すればよく、インターネット２０からＬＡＮ３０へ転送されるパケットについては、ＴＯＳフィールドに優先度が格納されているが、ＬＡＮ３０側ではこの優先度は無視されるので、変更するには及ばない。また、データ処理部１３２からＬＡＮ３０へ送信するパケットには、優先度を格納するには及ばない。

（第１１の実施の形態）
図１５は、第１１の実施の形態に係るインターネット電話装置１００の構成を示す。本実施の形態のインターネット電話装置１００も、第１０の実施の形態と同様に、優先度変更部１９２が設けられており、ＤｉｆｆＳｅｒｖに準拠した優先制御を行うインターネット２０及びＬＡＮ３０との間での通信が可能であるが、本実施の形態では、下流のＬＡＮ３０に接続されたＰＣ４０などの通信装置と、インターネット電話装置１００との間でのデータの送受信が行われない例を示す。すなわち、第２のネットワークインタフェース部１３０ｂが受信したパケットは、全て転送部１３４によりインターネット２０へ転送される。また、インターネット電話装置１００からＬＡＮ３０へパケットは送出されない。このため、第２のプロトコル処理部は省略されている。その他の構成及び動作は、第１０の実施の形態と同様である。

（第１２の実施の形態）
図１６は、第１２の実施の形態に係るインターネット電話装置１００の構成を示す。本実施の形態の通信システム１０の構成は、図１に示した第１の実施の形態の通信システム１０と同様である。本実施の形態のインターネット電話装置１００は、図８に示した第６の実施の形態のインターネット電話装置１００の構成に加えて、廃棄・遅延検出部１８２、通信状況解析部１８４及び優先度算出部１８６を備える。その他の構成及び動作は、第６の実施の形態と同様である。

廃棄・遅延検出部１８２は、インターネット電話装置１００がインターネット２０を介して送出したパケットの、送信先への到着状況を検出する。廃棄・遅延検出部１８２は、送信先の通信装置から、到着確認のパケットを受信することにより、パケットの到着状況を検出してもよい。この場合、廃棄・遅延検出部１８２は、パケットを送信した時刻と、送信先の通信装置がパケットを受信した時刻とを比較して、送信に要した時間を取得し、パケットが有効な時間に到着したか否か、遅延していた場合は遅延の程度などを把握する。また、到着確認が受信できなかった場合は、そのパケットが通信経路途中で廃棄されたと判断する。廃棄・遅延検出部１８２は、インターネット電話装置１００が送出した全てのパケットの到着確認を受け取ってもよいし、一部のパケットの到着確認を受け取って統計的に廃棄や遅延の状況を取得してもよい。

通信状況解析部１８４は、下流側のＬＡＮ３０の通信状況を解析する。通信状況解析部１８４は、ネットワークインタフェース部１３０ｂが受信した一部又は全部のパケットのデータ量や優先度などを取得して、ＬＡＮ３０における輻輳状況や優先度の分布状況などを解析する。優先度算出部１８６は、廃棄・遅延検出部１８２による検出結果と、通信状況解析部１８４による解析結果に基づいて、ＬＡＮ３０からインターネット２０へ送出されるパケットに指定すべき優先度を算出する。

たとえば、廃棄・遅延検出部１８２により、通話パケットが通信経路途中で廃棄されていたり、通話パケットの遅延量が大きいなどの検出結果が出た場合は、優先度算出部１８６は、通話パケットの優先度をより高く、又は通話パケット以外のパケットの優先度をより低くしてもよい。また、通信状況解析部１８４により、ＬＡＮ３０からインターネット２０へ転送されるパケットのデータ量が所定量よりも多いという解析結果が出た場合は、優先度算出部１８６は、これらのパケットの優先度をより低くしてもよい。また、ＬＡＮ３０からインターネット２０へ転送されるパケットのうち、高い優先度が指定されたパケットが多かった場合は、優先度算出部１８６は、これらのパケットの優先度をより低くしてもよい。優先度算出部１８６が算出した優先度は、優先度変更部１３８に通知される。

優先度算出部１８６は、データ処理部１３２からインターネット２０へ送出されるパケットの優先度を算出してもよい。すなわち、ＬＡＮ３０からインターネット２０へ転送されるパケットの優先度を低くするだけでなく、データ処理部１３２からインターネット２０へ送出される通話パケットなどのパケットの優先度を高くするよう、データ処理部１３２などに通知してもよい。

以上の構成及び動作により、インターネット２０及びＬＡＮ３０における通信状況に応じて、優先度の変更量を的確に制御することができる。また、データ処理部１３２や優先度変更部１３８などの処理負荷を低減することができる。

上述した例では、インターネット２０へ送出されるパケットの優先度を自動制御する場合について説明したが、ＬＡＮ３０に送出されるパケットの優先度も同様に制御することができる。この場合、インターネット電話装置１００は、インターネット２０からＬＡＮ３０へ転送されるパケットのデータ量や優先度を解析するための第２の通信状況解析部、及びＬＡＮ３０へ送出したパケットの到達状況を検出するための第２の廃棄・遅延検出部をさらに備えてもよい。

第７から第１１の実施の形態のインターネット電話装置１００についても、同様に、廃棄・遅延検出部１８２、通信状況解析部１８４、及び優先度算出部１８６を追加することにより、優先度を自動制御することが可能である。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では、インターネット電話装置１００について説明したが、本発明の技術は、その他、ＰＣ、ルータなどの通信装置にも適用可能である。

第１の実施の形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 第１の実施の形態に係るインターネット電話装置の構成を示す図である。 第２の実施の形態に係るインターネット電話装置の構成を示す図である。 第３の実施の形態に係るインターネット電話装置の構成を示す図である。 第４の実施の形態に係るインターネット電話装置の構成を示す図である。 第４の実施の形態に係る優先度付加・削除部の内部構成を示す図である。 第５の実施の形態に係るインターネット電話装置の構成を示す図である。 第６の実施の形態に係るインターネット電話装置の構成を示す図である。 第７の実施の形態に係るインターネット電話装置の構成を示す図である。 第８の実施の形態に係るインターネット電話装置の構成を示す図である。 第８の実施の形態に係る優先度変更部の内部構成を示す図である。 第９の実施の形態に係るインターネット電話装置の構成を示す図である。 第１０の実施の形態に係るインターネット電話装置の構成を示す図である。 第１０の実施の形態に係る優先度変更部の内部構成を示す図である。 第１１の実施の形態に係るインターネット電話装置の構成を示す図である。 第１２の実施の形態に係るインターネット電話装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０ 通信システム、２０ インターネット、１００ インターネット電話装置、１３０ ネットワークインタフェース部、１３２ データ処理部、１３４ 転送部、１３６ 優先度付加・削除部、１３８ 優先度変更部、１３９ レジスタ、１５２ カウンタ、１５４ タグ削除部、１５６ タグ生成部、１５８ タグ付加部、１５９ データバッファ、１６２ カウンタ、１６４ タグ変更部、１７０ プロトコル処理部、１７２ セキュリティ処理部、１７４ ＵＤＰ処理部、１７６ プロトコル検出部、１７８ ＩＰ処理部、１８２ 廃棄・遅延検出部、１８４ 通信状況解析部、１８６ 優先度算出部、１９２ 優先度変更部、１９４ カウンタ、１９５ 減算器、１９６ 加算器、１９８ データ変更部。

Claims (17)

1. 第１のネットワークとの間でパケットを送受信する第１の送受信部と、
   第２のネットワークとの間でパケットを送受信する第２の送受信部と、
   前記パケットを処理するパケット処理部と、
   前記パケットに含まれるデータを処理するデータ処理部と、
   前記パケットの送受信を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記データ処理部から前記第１のネットワーク又は前記第２のネットワークへ送出されるパケットを、前記第２のネットワークから前記第１のネットワークへ又は前記第１のネットワークから前記第２のネットワークへ転送されるパケットよりも優先して処理するよう、前記第１の送受信部、前記第２の送受信部又は前記パケット処理部を制御することを特徴とする通信装置。
2. 前記制御部は、前記第１の送受信部又は前記第２の送受信部が受信したパケットのうち、当該通信装置宛のパケットを、他装置宛のパケットよりも優先して処理するよう、前記第１の送受信部、前記第２の送受信部又は前記パケット処理部を制御することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 当該通信装置は、音声データ又は映像データを含むパケットを送受信して、他の通信装置との間で通話を行う電話装置であり、
   前記制御部は、前記音声データ又は映像データを含むパケットを、他のパケットよりも優先して処理するよう、前記第１の送受信部、前記第２の送受信部又は前記パケット処理部を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の通信装置。
4. 前記第１の送受信部と前記パケット処理部との間に設けられ、
   前記第１の送受信部が前記第１のネットワークから受信したパケットのうち、自装置宛のパケットを前記パケット処理部に送り、他装置宛のパケットを前記第２の送受信部から前記第２のネットワークへ転送する転送部をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の通信装置。
5. 前記第１のネットワークは、通常のデータ構造に加えて、パケットの優先度を格納するフィールドをさらに含むデータ構造を有するパケットを送受信する通信方式のネットワークであり、
   前記第１の送受信部が受信したパケットを前記パケット処理部に送る前に、前記フィールドを削除する削除部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の通信装置。
6. 前記第１のネットワークは、通常のデータ構造に加えて、パケットの優先度を格納するフィールドをさらに含むデータ構造を有するパケットを送受信する通信方式のネットワークであり、
   前記データ処理部が生成したパケットを前記第１の送受信部から前記第１のネットワークへ送出する前に、そのパケットに前記フィールドを付加する付加部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の通信装置。
7. 前記付加部は、前記データ処理部が生成したパケットに前記フィールドを付加するときに、前記第２のネットワークから前記第１のネットワークに転送されるパケットよりも高い優先度を前記フィールドに格納することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
8. 前記第１のネットワーク及び前記第２のネットワークは、通常のデータ構造に加えて、パケットの優先度を格納するフィールドをさらに含むデータ構造を有するパケットを送受信する通信方式のネットワークであり、
   前記第２のネットワークから前記第１のネットワークへ転送されるパケットの優先度を変更する変更部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の通信装置。
9. 前記第１のネットワーク及び前記第２のネットワークは、通常のデータ構造中の一部をパケットの優先度を格納するフィールドとして利用するデータ構造を有するパケットを送受信する通信方式のネットワークであり、
   前記第２のネットワークから前記第１のネットワークへ転送されるパケットの優先度を変更する変更部をさらに備え、
   前記変更部は、前記優先度の変更に伴い、変更後のパケットのチェックサムを算出してチェックサムを書き換えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の通信装置。
10. 前記変更部は、前記第２のネットワークから前記第１のネットワークへ転送されるパケットの優先度が、前記データ処理部から前記第１のネットワークへ送出されるパケットの優先度よりも低くなるように、前記優先度を変更することを特徴とする請求項８又は９に記載の通信装置。
11. 当該通信装置が前記第１のネットワークへ送出したパケットの到達状況を検出する検出部と、
    前記到達状況に基づいて前記優先度の変更量を決定する決定部と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の通信装置。
12. 前記第２のネットワークから前記第１のネットワークへ転送されるパケットのデータ量又は優先度の状況を解析する解析部をさらに含み、
    前記決定部は、前記解析部による解析結果にさらに基づいて前記優先度の変更量を決定することを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
13. 第１のネットワークとの間でパケットを送受信する第１の送受信部と、
    第２のネットワークとの間でパケットを送受信する第２の送受信部と、
    前記パケットの送受信を制御する制御部と、を含み、
    前記制御部は、ＵＤＰパケットをＴＣＰパケットよりも優先して処理するよう、前記第１の送受信部又は前記第２の送受信部を制御することを特徴とする通信装置。
14. 第１のネットワークとの間でパケットを送受信する第１の送受信部と、
    第２のネットワークとの間でパケットを送受信する第２の送受信部と、
    前記パケットの送受信を制御する制御部と、を含み、
    前記制御部は、リアルタイム性を要するパケットをリアルタイム性を要しないパケットよりも優先して処理するよう、前記第１の送受信部又は前記第２の送受信部を制御することを特徴とする通信装置。
15. 通話のための音声データを含む第１のパケットを生成して第１のネットワークへ送出するステップと、
    第２のネットワークから受信した第２のパケットを前記第１のパケットと混合して前記第１のネットワークへ送出するステップと、を含み、
    前記第１のパケットを前記第２のパケットよりも優先して処理することを特徴とする通信方法。
16. 通話のための音声データを含む第３のパケットを前記第１のネットワークから受信するステップと、
    前記第１のネットワークから受信した第４のパケットを前記第２のネットワークへ転送するステップと、をさらに含み、
    前記第３のパケットを前記第４のパケットよりも優先して処理することを特徴とする請求項１５に記載の通信方法。
17. 前記第１のネットワークにおいて、パケットに優先度を指定可能な場合に、前記第１のパケットの優先度が前記第２のパケットの優先度よりも高くなるようにすることを特徴とする請求項１５に記載の通信方法。

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