JP2007158640A - Band-limiting method and apparatus, and network communication apparatus using the same - Google Patents

Band-limiting method and apparatus, and network communication apparatus using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new band limiting method and apparatus capable of limiting a transmission rate, without having to performing rate measurments. <P>SOLUTION: On the basis of the maximum band BW<SB>MAX</SB>, the minimum band BW<SB>MIN</SB>and a packet-length Length that has been transmitted immediately before, packet intervals GAP<SB>BW-MAX</SB>and GAP<SB>BW-MIN</SB>are respectively generated. The time elapsed from the point of time of completing packet transmission and the packet intervals GAP<SB>BW-MAX</SB>and GAP<SB>BW-MIN</SB>are compared, and maximum band notifying signals S<SB>MAX</SB>and minimum band notifying signals S<SB>MIN</SB>are respectively outputted to a transmission determination part 100. The transmission determination part determines the transmission priority from the notifying signals. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はネットワークに対して適正なレートでデータ送信を行うための帯域制限方法および装置ならびにそれを用いたネットワーク通信機器に関する。   The present invention relates to a bandwidth limiting method and apparatus for transmitting data at an appropriate rate to a network, and a network communication device using the same.

近年のブロードバンド環境では、映像、音声、データなど各種サービスが展開されており、有限な帯域のなかでより効率的なネットワーク構築が求められるようになってきた。このようなネットワークの円滑な運用を図るために、パケットフローごとあるいはサービスごとに最低の帯域を保証したり帯域の上限を設定したりする帯域制限機能を備えたルータなどが提案されている。   In recent broadband environments, various services such as video, audio, and data have been developed, and more efficient network construction has been required in a limited band. In order to smoothly operate such a network, a router having a bandwidth limiting function for guaranteeing a minimum bandwidth or setting an upper limit of bandwidth for each packet flow or service has been proposed.

たとえば特開2002−237841号公報(特許文献1)に開示されたパケット転送レート監視制御装置では、受信パケットの転送間隔と受信パケット長とを用いてパケット転送レートを測定し、その測定値と最大制限レートおよび最低保証レートとを比較することで優先順位を決定し余剰帯域の公平な配分を行う(特許文献1のたとえば段落0006、0029を参照のこと)。   For example, in the packet transfer rate monitoring and control apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-237841 (Patent Document 1), the packet transfer rate is measured using the transfer interval and the received packet length of the received packet, and the measured value and the maximum The priority order is determined by comparing the limit rate and the minimum guaranteed rate, and the surplus bandwidth is distributed fairly (see, for example, paragraphs 0006 and 0029 of Patent Document 1).

特開2002−237841号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-237841

上記特許文献1に記載された帯域制限機能はパケット転送レートの測定値に基づいてパケット転送レートを制御するものであるが、パケット転送レートの測定を行わずにレート制御を実行できれば、回路構成を簡略化できデジタルICへの集積化が容易となる。   The bandwidth limiting function described in Patent Document 1 controls the packet transfer rate based on the measured value of the packet transfer rate. If the rate control can be executed without measuring the packet transfer rate, the circuit configuration is changed. It can be simplified and integration into a digital IC is facilitated.

そこで、本発明はレート測定を行うことなく送信レート制限を可能にする新たな帯域制限方法及び装置ならびにそれを用いたネットワーク通信機器を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a new band limiting method and apparatus that enables transmission rate limiting without performing rate measurement, and a network communication device using the same.

本発明による帯域制限装置は、複数のフローの各々に設定された複数の設定帯域に基づいて各フローの帯域を制限するものであり、複数の設定帯域の各々の条件を満たすパケット間隔を生成し、パケット送信完了時点からの経過時間とパケット間隔との比較に基づいて各フローにおける次パケットの送信優先度を判定することを特徴とする。   The bandwidth limiter according to the present invention limits the bandwidth of each flow based on a plurality of set bandwidths set for each of the plurality of flows, and generates a packet interval that satisfies each condition of the plurality of set bandwidths. The transmission priority of the next packet in each flow is determined based on a comparison between the elapsed time from the packet transmission completion time and the packet interval.

より詳しくは、パケット送信完了時点からの経過時間を計測する計測手段と、前記複数の設定帯域の各々と前記送信されたパケットのパケット長とに基づいて、次のパケットを送信開始するまでのパケット間隔を生成するパケット間隔生成手段と、前記経過時間と前記パケット間隔とを比較する比較手段と、前記複数の設定帯域のそれぞれに関する前記比較結果に基づいて当該フローにおける次パケットの送信優先度を判定する送信判定手段と、を有することを特徴とする。前記送信判定手段は前記送信優先度に従って各フローのパケット送信を許可あるいは禁止することができる。   More specifically, the packet until the start of transmission of the next packet based on each of the plurality of set bands and the packet length of the transmitted packet, based on the measurement means for measuring the elapsed time from the packet transmission completion time point Packet interval generation means for generating an interval, comparison means for comparing the elapsed time and the packet interval, and transmission priority of the next packet in the flow based on the comparison result for each of the plurality of set bands Transmission determining means. The transmission determination unit can permit or prohibit packet transmission of each flow according to the transmission priority.

送信優先度は、最低帯域を下回ったときの高い送信優先度と最低帯域以上であるときの低い送信優先度とを含むことが望ましい。送信判定は、高い送信優先度を有するパケットが存在しない場合に低い送信優先度のパケットの送信を許可するように実行される。   It is desirable that the transmission priority includes a high transmission priority when the bandwidth is below the minimum bandwidth and a low transmission priority when the bandwidth is equal to or higher than the minimum bandwidth. The transmission determination is executed so as to permit transmission of a packet having a low transmission priority when there is no packet having a high transmission priority.

上述したように、本発明によれば、複数の設定帯域の各々の条件を満たすパケット間隔を生成し、パケット送信完了時点からの経過時間とパケット間隔との比較に基づいて各フローにおける次パケットの送信優先度を判定する。したがって、パケット間隔に到達しない期間は送信禁止状態にすることができ、最大帯域の条件を満たすことができ、さらに、経過時間に従って最低帯域を保証するように送信許可を発生することができるために、パケット転送レートを測定することなくレート制御を実行することができる。すなわち、従来のようにパケット転送レートを測定し、それを最大帯域および最低帯域と比較することでパケット間隔を調整するという複雑な制御を行う必要がない。   As described above, according to the present invention, a packet interval that satisfies each condition of a plurality of set bands is generated, and the next packet in each flow is compared based on a comparison between the elapsed time from the packet transmission completion time and the packet interval. Determine the transmission priority. Therefore, it is possible to disable transmission during a period when the packet interval is not reached, to satisfy the maximum bandwidth condition, and to generate transmission permission so as to guarantee the minimum bandwidth according to the elapsed time. Rate control can be performed without measuring the packet transfer rate. That is, it is not necessary to perform complicated control of adjusting the packet interval by measuring the packet transfer rate and comparing it with the maximum bandwidth and the minimum bandwidth as in the conventional case.

また送信判定手段は比較手段の比較結果を監視するだけで送信の可否を容易に判定することができ、比較的簡単なロジック構成で送信レート制御が可能となる。特に、帯域制限装置がロジック構成で実現できるためにCPUや媒体アクセス制御デバイスなどのデジタルICへの集積化が容易となる。   Further, the transmission determination unit can easily determine whether or not transmission is possible simply by monitoring the comparison result of the comparison unit, and the transmission rate can be controlled with a relatively simple logic configuration. In particular, since the band limiting device can be realized with a logic configuration, integration into a digital IC such as a CPU or a medium access control device is facilitated.

図1は本発明の一実施形態による帯域制限装置を備えたルータを通してサービス要求および提供を行うネットワークシステムの一例を示すブロック図である。このネットワークシステムの例では、ルータ10が複数の端末T1−TN(Nは2以上の整数)を収容し、本発明による帯域制限機能を有するものとする。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of a network system for requesting and providing a service through a router having a bandwidth limiting device according to an embodiment of the present invention. In this network system example, it is assumed that the router 10 accommodates a plurality of terminals T 1 to T N (N is an integer of 2 or more) and has a bandwidth limiting function according to the present invention.

ネットワーク通信機器であるルータ10は、ネットワーク20を通して各端末を複数のサーバS1−SM(Mは2以上の整数)のいずれかに接続し、それぞれの端末に対してサーバからの個別のサービス提供を可能にする。ここでは、端末T1がサーバS1に接続されて映像データのサービス提供を受け、端末T2がサーバS2に接続されて音声データ(VoIP: Voice over IP)のサービス提供を、端末T3がサーバS3に接続されてインターネット通信データのサービス提供をそれぞれ受けているものとする。 Router 10 is a network communication device, a plurality of servers S 1 -S M each terminal through the network 20 (M is an integer of 2 or more) connected to one of, individual service from the server for each terminal Make provision possible. Here, the terminal T 1 is connected to the server S 1 to receive video data service provision, and the terminal T 2 is connected to the server S 2 to provide voice data (VoIP: Voice over IP) service provision to the terminal T 3. Are connected to the server S 3 to receive Internet communication data services.

一般に、端末T1−サーバS1間の映像データの通信には大きな帯域が必要であるが、端末T2−サーバS2間の音声データの通信にはそれほどの帯域を必要としない。しかしながら、映像や音声の配信はリアルタイム性が要求され、帯域の不足は画質や音質といったユーザから容易に判断できる品質に直接影響を与えるために、最低帯域を保証することが必要となる。 In general, a large bandwidth is required for video data communication between the terminal T 1 and the server S 1 , but not so much bandwidth is required for audio data communication between the terminal T 2 and the server S 2 . However, real-time performance is required for video and audio distribution, and the shortage of bandwidth directly affects the quality that can be easily judged by the user, such as image quality and sound quality, so it is necessary to guarantee a minimum bandwidth.

これに対して、端末T3−サーバS3間のインターネット通信データは、リアルタイム性が特に要求されない限り、最低帯域を保証するまでもない。しかしながら、映像データ配信や音声通信などのサービスに大きな使用帯域を確保することは、インターネット通信データサービスの通信速度を低下させる結果となる。したがって、ネットワークの使用帯域に上限がある状況下では、システム管理者あるいはユーザが使用帯域の上限を設定しておき、それぞれのサービスに対してそれらの特性に応じた公平な帯域使用が可能となるように帯域の割り当てを調整することが重要である。 On the other hand, the Internet communication data between the terminal T 3 and the server S 3 need not guarantee a minimum bandwidth unless real-time performance is particularly required. However, securing a large bandwidth for services such as video data distribution and voice communication results in a decrease in the communication speed of the Internet communication data service. Therefore, under circumstances where there is an upper limit on the bandwidth used by the network, the system administrator or user sets the upper limit of the bandwidth used, and it is possible to use the bandwidth fairly according to the characteristics of each service. It is important to adjust the bandwidth allocation.

図1に示す例では、たとえば端末T1−サーバS1間の映像通信に対しては最大50Mbpsに制限し最低20Mbpsを保証する。同様に、端末T2−サーバS2間の音声通信に対しては最大10Mbpsに制限し最低1Mbpsを保証する。端末T3−サーバS3間のインターネット通信に対しては最大50Mbpsに制限し最低帯域は保証しない。このような帯域の割り当て調整および制限が本実施形態による帯域制限装置により実行される。 In the example shown in FIG. 1, for example, video communication between the terminal T 1 and the server S 1 is limited to a maximum of 50 Mbps and guaranteed a minimum of 20 Mbps. Similarly, the voice communication between the terminal T 2 and the server S 2 is limited to a maximum of 10 Mbps, and a minimum of 1 Mbps is guaranteed. Internet communication between the terminal T 3 and the server S 3 is limited to a maximum of 50 Mbps, and the minimum bandwidth is not guaranteed. Such band allocation adjustment and limitation are executed by the bandwidth limiting apparatus according to the present embodiment.

図2は本実施形態による帯域制限装置を有するルータの概略的な機能構成を示すブロック図である。ただし、図2では、動作が理解しやすいようにパケットフローに沿った構成が図示されている。   FIG. 2 is a block diagram showing a schematic functional configuration of a router having the bandwidth limiting device according to the present embodiment. However, in FIG. 2, the configuration along the packet flow is illustrated so that the operation can be easily understood.

図2において、ルータ10には、ルータ全体の制御を実行するためのCPU11およびメモリ12が設けられている。CPU11はプログラム制御プロセッサであり、メモリ12に格納されたプログラムに従って装置全体の制御およびルーティング処理などを実行する。メモリ12はROM(読み出し専用メモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)などの記録装置を含む。   In FIG. 2, the router 10 is provided with a CPU 11 and a memory 12 for executing control of the entire router. The CPU 11 is a program control processor and executes control of the entire apparatus and routing processing according to a program stored in the memory 12. The memory 12 includes a recording device such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory).

CPU11は、バッファ13を介して帯域制限回路14に接続され、さらに媒体アクセス制御デバイスMAC(WAN)、物理層デバイスPHY(WAN)、トランス(WAN)およびコネクタ(WAN)を通して広域ネットワークWAN20に接続され、WAN20との間でデータ送受信を行う。他方、CPU11は、バッファ15、媒体アクセス制御デバイスMAC(LAN)、物理層デバイスPHY(LAN)、トランス(LAN)およびコネクタ(LAN)を通してローカルエリアネットワークLAN30に接続され、LAN30との間でデータ送受信を行う。なお、バッファ13および15は、別個にFIFOメモリで構成することもあるが、メモリ12の一部の領域をバッファとして使用することもできる。   The CPU 11 is connected to the band limiting circuit 14 via the buffer 13 and further connected to the wide area network WAN 20 through the medium access control device MAC (WAN), the physical layer device PHY (WAN), the transformer (WAN), and the connector (WAN). Data transmission / reception to / from the WAN 20 is performed. On the other hand, the CPU 11 is connected to the local area network LAN 30 through the buffer 15, the medium access control device MAC (LAN), the physical layer device PHY (LAN), the transformer (LAN), and the connector (LAN), and transmits / receives data to / from the LAN 30. I do. The buffers 13 and 15 may be configured separately from FIFO memories, but a part of the memory 12 may be used as a buffer.

本実施形態による帯域制限回路14は、バッファ13と媒体アクセス制御デバイスMAC(WAN)との間に接続され、CPU11の制御下でWAN20への送信データの帯域制限を行う。以下、帯域制限回路14の構成および動作を詳細に説明する。   The band limiting circuit 14 according to the present embodiment is connected between the buffer 13 and the medium access control device MAC (WAN), and limits the band of transmission data to the WAN 20 under the control of the CPU 11. Hereinafter, the configuration and operation of the band limiting circuit 14 will be described in detail.

図3は本実施形態による帯域制限回路の一例を示す機能的ブロック図である。ここでは帯域制限回路14が複数(N個)のパケットフローの送信帯域制御を行うものとする。Nは2以上の任意の整数である。   FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of the band limiting circuit according to the present embodiment. Here, it is assumed that the band limiting circuit 14 performs transmission band control of a plurality (N) of packet flows. N is an arbitrary integer of 2 or more.

図3に示す帯域制限回路14には、N個の送信帯域にそれぞれ対応する送信回路TX1−TXNに対して帯域制限を行う帯域演算部BWCAL1−BWCALNが設けられている。帯域演算部BWCALi(i=1〜Nの整数)は、後述する最大帯域通知信号SMAXiおよび最低帯域通知信号SMINiを送信判定部100へそれぞれ出力し、それらに対応する選択許可信号SPiをそれぞれ受け取ると、それらを送信回路TXiへそれぞれ転送する。各送信回路は、入力した選択許可信号がアクティブであれば当該帯域の送信データをWAN20へ送信する。 A band limiting circuit 14 shown in FIG. 3, the band calculating unit performs band limitation BWCAL 1 -BWCAL N are provided for the transmission circuit TX 1 -TX N respectively corresponding to the N transmit band. The bandwidth calculation unit BWCAL i (i = integer from 1 to N) outputs a maximum bandwidth notification signal S MAXi and a minimum bandwidth notification signal S MINi to be described later to the transmission determination unit 100, and a selection permission signal S Pi corresponding to them. Are respectively transferred to the transmission circuit TX i . Each transmission circuit transmits the transmission data of the band to the WAN 20 if the input selection permission signal is active.

送信判定部100は、各帯域演算部BWCALiから入力した最大帯域通知信号SMAXiおよび最低帯域通知信号SMINiから、後述するロジックに従って当該帯域のデータ送信の可否、言い換えれば優先順位を判定する。送信判定部100は1つの判定ロジック回路としてハードウエアで構成されてもよいが、CPU11上でプログラムを実行することにより実現することも可能である。 The transmission determination unit 100 determines whether or not data transmission of the band is possible, in other words, the priority order from the maximum band notification signal S MAXi and the minimum band notification signal S MINi input from each band calculation unit BWCAL i according to the logic described later. The transmission determination unit 100 may be configured by hardware as one determination logic circuit, but can also be realized by executing a program on the CPU 11.

図4は本実施形態における帯域演算部BWCALの一例を示すブロック図である。帯域演算部BWCALには最大帯域設定レジスタ101と最低帯域設定レジスタ102とが設けられ、CPU11によって最大データ転送帯域(最大通信レート)BWMAXと最低データ転送帯域(最低通信レート)BWMINとがそれぞれ設定される。たとえば100BASE−TXのような全帯域が100Mbpsの伝送路では、最大帯域BWMAX=50Mbps、最低帯域BWMIN=33Mbpsに設定される。送信バイトカウンタ103は転送したパケットのバイト数をカウントし、直前に転送したパケットのバイト数を常に保持している。 FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the band calculation unit BWCAL in the present embodiment. The bandwidth calculation unit BWCAL is provided with a maximum bandwidth setting register 101 and a minimum bandwidth setting register 102. The CPU 11 sets a maximum data transfer bandwidth (maximum communication rate) BW MAX and a minimum data transfer bandwidth (minimum communication rate) BW MIN , respectively. Is set. For example, in a transmission line with a total bandwidth of 100 Mbps such as 100BASE-TX, the maximum bandwidth BW MAX = 50 Mbps and the minimum bandwidth BW MIN = 33 Mbps are set. The transmission byte counter 103 counts the number of bytes of the transferred packet and always holds the number of bytes of the packet transferred immediately before.

最大帯域GAP生成部104はレジスタ101からの最大帯域BWMAXと送信バイトカウンタ103からの直前パケットバイト数Lengthとを用いて、最大レートで転送を行うために必要なパケット間隔GAPBW=MAXを算出する。同様に、最低帯域GAP生成部105はレジスタ102からの最低帯域BWMINと送信バイトカウンタ103からの直前パケットバイト数Lengthとを用いて、最小レートで転送を行うために必要なパケット間隔GAPBW-MINを算出する。これらのパケット間隔GAPは式(1)により算出することができる。 The maximum bandwidth GAP generation unit 104 calculates the packet interval GAP BW = MAX necessary for transfer at the maximum rate, using the maximum bandwidth BW MAX from the register 101 and the number of previous packet bytes Length from the transmission byte counter 103. To do. Similarly, the minimum bandwidth GAP generation unit 105 uses the minimum bandwidth BW MIN from the register 102 and the number of previous packet bytes Length from the transmission byte counter 103, and the packet interval GAP BW− necessary for performing transfer at the minimum rate. Calculate MIN . These packet intervals GAP can be calculated by equation (1).

Figure 2007158640
Figure 2007158640

式(1)において、TRは伝送速度(kbit)であり、BWは最大帯域BWMAXあるいは最低帯域BWMIN(kbit)である。伝送速度TRでLengthバイト=(Length×8)ビットのパケットが送信された場合、それに続くパケットを送信するまでの間隔GAPは、
(Length×8):(Length×8+GAP)=BW:TR
という比例式から得ることができる。
In Equation (1), TR is the transmission rate (kbit), and BW is the maximum bandwidth BW MAX or the minimum bandwidth BW MIN (kbit). When a packet of Length byte = (Length × 8) bits is transmitted at the transmission rate TR, the interval GAP until the subsequent packet is transmitted is
(Length × 8) :( Length × 8 + GAP) = BW: TR
It can be obtained from the proportional expression.

たとえば、伝送速度TR=100Mbps(=100000kbps)の伝送路で、最大帯域BWMAX=20Mbps(=20000kbps)、直前パケットバイト数Length=1500バイトの場合、
GAPBW=MAX=((100000−20000)×1500×8)/20000
=48000(bit)
となる。この場合のパケット送信間隔GAPBW=MAX=48000bitとは、送信したパケット(1500×8=12000ビット)の4倍の間隔に相当する時間経過後に次のパケットを送信すれば、最大帯域BWMAX=20Mbpsのデータ転送が行われることを意味する。
For example, in a transmission line with a transmission rate TR = 100 Mbps (= 100000 kbps), when the maximum bandwidth BW MAX = 20 Mbps (= 20000 kbps) and the number of previous packet bytes Length = 1500 bytes,
GAP BW = MAX = ((100000-20000) × 1500 × 8) / 20000
= 48000 (bit)
It becomes. In this case, the packet transmission interval GAP BW = MAX = 48000 bits means that if the next packet is transmitted after the elapse of time corresponding to an interval four times the transmitted packet (1500 × 8 = 12000 bits), the maximum bandwidth BW MAX = This means that data transfer of 20 Mbps is performed.

そこで、パケット送信間隔GAPと経過時間とを比較するために比較器106および107と計時カウンタ108とを設ける。計時カウンタ108は、直前のパケット送信が終了した時点でスタートし、データ通信のための転送クロックに従ってカウント数Cを順次上昇させる。たとえば100BASE−TXでは100MHzのクロックに従ってカウントする。   Therefore, comparators 106 and 107 and a time counter 108 are provided to compare the packet transmission interval GAP and the elapsed time. The time counter 108 starts when the previous packet transmission is completed, and sequentially increases the count number C according to the transfer clock for data communication. For example, 100BASE-TX counts according to a 100 MHz clock.

比較器106は最大帯域パケット間隔GAPBW=MAXと経時カウント値Cとを比較し、経過時間CがGAPBW=MAXに到達したか否かを示す最大帯域通知信号SMAXを出力する。同様に、比較器107は最低帯域パケット間隔GAPBW-MINと経時カウント値Cとを比較し、経過時間CがGAPBW-MINに到達したか否かを示す最低帯域通知信号SMINを出力する。 The comparator 106 compares the maximum bandwidth packet interval GAP BW = MAX with the elapsed count value C and outputs a maximum bandwidth notification signal S MAX indicating whether or not the elapsed time C has reached GAP BW = MAX . Similarly, the comparator 107 compares the minimum bandwidth packet interval GAP BW-MIN and the elapsed time count value C, and outputs a minimum bandwidth notification signal S MIN indicating whether or not the elapsed time C has reached GAP BW-MIN. .

送信判定部100は、最大帯域通知信号SMAXおよび最低帯域通知信号SMINからパケット送信優先度を決定し、それに従って各フローのパケット送信可否を判定する。以下、経過時間Cが最大帯域パケット間隔GAPBW=MAXに到達していない場合(GAPBW=MAX>Cの時)はSMAX=1、到達後(GAPBW=MAX≦Cの時)はSMAX=0とし、同様に、経過時間Cが最低帯域パケット間隔GAPBW-MINに到達していない場合(GAPBW-MIN>Cの時)はSMIN=1、到達後(GAPBW-MIN≦Cの時)はSMIN=0として、送信判定部100の送信判定動作を説明する。 Transmission determination unit 100 determines a packet transmission priority from the maximum bandwidth notification signal S MAX and minimum bandwidth notification signal S MIN, determines packet transmission capability of each flow accordingly. Hereinafter, when the elapsed time C does not reach the maximum bandwidth packet interval GAP BW = MAX (when GAP BW = MAX > C), S MAX = 1, and after reaching (when GAP BW = MAX ≦ C), S Similarly, when MAX = 0 and the elapsed time C has not reached the minimum bandwidth packet interval GAP BW-MIN (when GAP BW-MIN > C), S MIN = 1, and after arrival (GAP BW-MIN ≦ (C), assuming that S MIN = 0, the transmission determination operation of the transmission determination unit 100 will be described.

図5は本実施形態における送信判定動作を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、100BASE−TXのような全帯域が100Mbpsの伝送路で、最大帯域BWMAX=50Mbps、最低帯域BWMIN=33Mbpsに設定された場合を例示する。 FIG. 5 is a timing chart for explaining the transmission determination operation in this embodiment. Here, the case where the maximum bandwidth BW MAX = 50 Mbps and the minimum bandwidth BW MIN = 33 Mbps is set in the transmission path of 100 Mbps for all bands such as 100BASE-TX.

図5(a)に示すように、LAN20上のデータが送信期間201で実際にWAN30へ送信され、パケット送信完了までに時間T(送信バイト数Length×8[bit]に相当する。)を要したものとする。この例では全帯域が100Mbpsの伝送路で最大帯域BWMAX=50Mbpsに設定されているので、式(1)に従って、最大帯域GAP生成部104はパケット送信期間201(=T)と同じ時間間隔に相当するパケット送信間隔GAPBW=MAXを生成し、最低帯域GAP生成部105は最低帯域BWMIN=33Mbpsに設定されているので、時間Tのほぼ2倍の時間間隔に相当するパケット送信間隔GAPBW-MINを生成する。 As shown in FIG. 5A, data on the LAN 20 is actually transmitted to the WAN 30 in the transmission period 201, and time T (corresponding to the number of transmission bytes Length × 8 [bit]) is required until packet transmission is completed. Shall be. In this example, since the entire bandwidth is set to the maximum bandwidth BW MAX = 50 Mbps on the transmission path of 100 Mbps, the maximum bandwidth GAP generation unit 104 is set at the same time interval as the packet transmission period 201 (= T) according to the equation (1). Since the corresponding packet transmission interval GAP BW = MAX is generated and the minimum bandwidth GAP generation unit 105 is set to the minimum bandwidth BW MIN = 33 Mbps, the packet transmission interval GAP BW corresponding to a time interval almost twice as long as the time T -MIN is generated.

したがって、比較器106から出力される最大帯域通知信号SMAXは、図5(b)に示すように、時点0で立ち上がり、時点2*T(計算上は正確に2倍ではないので「2*T」と表示する。)で立ち下がる。最低帯域通知信号SMINは、図5(c)に示すように、時点0で立ち上がり、時点3*T(計算上は正確に3倍ではないので「3*T」と表示する。)で立ち下がる。 Therefore, as shown in FIG. 5B, the maximum bandwidth notification signal S MAX output from the comparator 106 rises at the time point 0 and rises at the time point 2 * T (the calculation is not exactly twice, so “2 * "T" is displayed.) As shown in FIG. 5C, the minimum band notification signal S MIN rises at time 0 and rises at time 3 * T (displayed as “3 * T” because it is not exactly three times in the calculation). Go down.

送信判定部100は、図5(b)および(c)に示すような最大帯域通知信号SMAXおよび最低帯域通知信号SMINを入力し、次のように送信の可否を判定する。 The transmission determination unit 100 receives the maximum band notification signal S MAX and the minimum band notification signal S MIN as shown in FIGS. 5B and 5C, and determines whether transmission is possible as follows.

(1)パケットの送信が完了した時点Tから時点2*TまではSMAX=1およびSMIN=1であるから、送信不可期間202と判定し当該送信データの送信を許可しない。すなわち、データ送信に要した時間Tとほぼ同じ時間だけ送信を禁止することで最大帯域BWMAXを超えないようにする(送信禁止)。 (1) Since S MAX = 1 and S MIN = 1 from time T when packet transmission is completed to time 2 * T, it is determined that the transmission is impossible period 202 and transmission of the transmission data is not permitted. That is, the transmission is prohibited only for the same time as the time T required for data transmission so as not to exceed the maximum bandwidth BW MAX (transmission prohibited).

(2)時点2*Tから時点3*TまではSMAX=0およびSMIN=1であるから、送信可能期間203と判定し送信禁止を解除する。ただし、最低帯域BWMINを下回っているわけではないので、積極的に送信を開始する必要はない。したがって、この場合には他に最低帯域を下回っている送信データが存在しない限り、送信を実行すればよい(低い優先度)。 (2) Since S MAX = 0 and S MIN = 1 from time point 2 * T to time point 3 * T, it is determined that the transmission is possible period 203 and the transmission prohibition is canceled. However, since it does not fall below the minimum bandwidth BW MIN , there is no need to actively start transmission. Therefore, in this case, as long as there is no other transmission data below the minimum bandwidth, transmission may be executed (low priority).

(3)時点3*T以降はSMAX=0およびSMIN=0であるから、最低帯域BWMINを下回っており、積極的にデータ送信を行う必要がある送信可能期間204と判定する(高い優先度)。 (3) Since S MAX = 0 and S MIN = 0 after time point 3 * T, it is determined that the transmission period 204 is below the minimum bandwidth BW MIN and needs to be actively transmitted (high) priority).

このように最大帯域通知信号SMAXおよび最低帯域通知信号SMINの2つの信号で送信状態を含む4つの状態を管理し、どの状態にあるかによって送信の優先順位を決定する。したがって、パケット転送レートを測定することなく帯域制限を行うことができ、更に、図4に示すように帯域演算部BWCALはカウンタベースのロジック構成で実現することができるために集積化に適している。 In this way, the four states including the transmission state are managed by the two signals of the maximum band notification signal SMAX and the minimum band notification signal SMIN , and the transmission priority is determined depending on which state is present. Therefore, it is possible to limit the bandwidth without measuring the packet transfer rate. Further, as shown in FIG. 4, the bandwidth calculation unit BWCAL can be realized with a counter-based logic configuration, and is suitable for integration. .

図6は本発明の一実施例による帯域制限回路の構成を示すブロック図である。ここでは、4種類の帯域制限を行う場合を示す。帯域演算部を増設することで、より多くの帯域設定に対しても容易に対応することができる。ただ、今日のブロードバンド事情では、映像、音声、データなどの各種サービスの提供に伴い、装置の使用として4種類の帯域制限が要求されるケースが多いために、ここでは4つの送信回路をサポートする場合を例示する。   FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a band limiting circuit according to an embodiment of the present invention. Here, a case where four types of band limitation are performed is shown. By adding a bandwidth calculation unit, it is possible to easily cope with more bandwidth settings. However, in today's broadband situation, with the provision of various services such as video, audio, and data, there are many cases where four types of bandwidth limitations are required for use of the device, so four transmission circuits are supported here. The case is illustrated.

帯域制限回路には、4個の送信帯域にそれぞれ対応する送信回路TX1−TX4(図示せず。)に対して帯域制限を行う帯域演算部BWCAL1−BWCAL4が設けられている。各帯域演算部BWCALi(i=1〜4の整数)は、図4に示すロジック構成により実現されうる。各各帯域演算部BWCALiは、既に説明した最大帯域通知信号SMAXiおよび最低帯域通知信号SMINiを送信判定部100へ出力する。それらに基づいて判定された選択許可信号SPiは、対応する送信回路TXiへそれぞれ出力される。 The band limiting circuit is provided with band calculation units BWCAL 1 -BWCAL 4 that perform band limiting on transmission circuits TX 1 -TX 4 (not shown) respectively corresponding to four transmission bands. Each band calculation unit BWCAL i (i = 1 to an integer of 1 to 4) can be realized by the logic configuration shown in FIG. Each band calculation unit BWCAL i outputs the already described maximum band notification signal S MAXi and minimum band notification signal S MINi to the transmission determination unit 100. The selection permission signal S Pi determined based on them is output to the corresponding transmission circuit TX i .

送信判定部100は、帯域演算部BWCAL1〜BWCAL4からそれぞれ入力した(SMAX1,SMIN1)〜(SMAX4,SMIN4)を用いてそれぞれのデータ送信の優先順位を判定する。以下、送信判定動作について説明する。 Transmission determination unit 100 determines the priority of each data transmission by using the inputted respectively from the band calculation unit BWCAL 1 ~BWCAL 4 (S MAX1, S MIN1) ~ (S MAX4, S MIN4). Hereinafter, the transmission determination operation will be described.

図7は本実施例における帯域制限回路の送信判定動作を示すフローチャートである。送信判定動作は、先ず、積極的にデータ送信を行う必要がある状態(図5の送信可能期間204)について先に判定し、積極的にデータ送信を行う必要がある状態が存在しなくなった段階で、積極的に送信を行う必要がない状態(図5の送信可能期間203)について判定するという基本的な動作を繰り返す。   FIG. 7 is a flowchart showing the transmission determination operation of the band limiting circuit in this embodiment. In the transmission determination operation, first, a state in which it is necessary to actively perform data transmission (the transmission possible period 204 in FIG. 5) is determined first, and there is no longer a state in which it is necessary to actively perform data transmission. Thus, the basic operation of determining a state in which it is not necessary to actively transmit (transmission enabled period 203 in FIG. 5) is repeated.

起動されると、送信判定部100は先ず帯域演算部BWCAL1からの最大帯域通知信号および最低帯域通知信号(SMAX1,SMIN1)が(0,0)であるか否かを判断する(ステップS301)。(SMAX1,SMIN1)=(0,0)であれば、上述したように最低帯域BWMIN1を下回っているので積極的にデータ送信を行う必要があり、選択許可信号SP1をアクティブにする(ステップS309)。選択許可信号SP1をアクティブにした後、再度ステップS301に戻る。そのとき送信期間201あるいは送信不可期間202にあれば(SMAX1,SMIN1)=(1,1)である(図5(a)および(b)参照)。 When activated, the transmission determination unit 100 first determines whether or not the maximum bandwidth notification signal and the minimum bandwidth notification signal (S MAX1 , S MIN1 ) from the bandwidth calculation unit BWCAL 1 are (0, 0) (Step 0). S301). If (S MAX1 , S MIN1 ) = (0, 0), since it is below the minimum bandwidth BW MIN1 as described above, it is necessary to actively transmit data, and the selection permission signal S P1 is activated. (Step S309). After making the selection permission signal S P1 active, the process returns to step S301 again. At that time, if it is in the transmission period 201 or the transmission impossible period 202, (S MAX1 , S MIN1 ) = (1, 1) (see FIGS. 5A and 5B).

(SMAX1,SMIN1)≠(0,0)であれば(ステップS301のNO)、帯域演算部BWCAL2からの最大帯域通知信号および最低帯域通知信号(SMAX2,SMIN2)が(0,0)であるか否かを判断する(ステップS302)。(SMAX2,SMIN2)=(0,0)であれば、上述したように最低帯域BWMIN2を下回っているので積極的にデータ送信を行う必要があり、選択許可信号SP2をアクティブにする(ステップS310)。選択許可信号SP2をアクティブにした後、再度ステップS301に戻る。そのとき送信期間201あるいは送信不可期間202にあれば(SMAX1,SMIN1)=(1,1)であり、同様にステップS302でも送信期間201あるいは送信不可期間202にあれば(SMAX2,SMIN2)=(1,1)である(図5(a)および(b)参照)。また、ステップS301で送信可能期間203であれば(SMAX1,SMIN1)=(0,1)、ステップS302で送信可能期間203であれば(SMAX2,SMIN2)=(0,1)である。 If (S MAX1 , S MIN1 ) ≠ (0, 0) (NO in step S301), the maximum bandwidth notification signal and the minimum bandwidth notification signal (S MAX2 , S MIN2 ) from the bandwidth calculation unit BWCAL 2 are (0, 0) (step S302). If (S MAX2 , S MIN2 ) = (0, 0), since it is below the minimum bandwidth BW MIN2 as described above, it is necessary to actively transmit data, and the selection permission signal S P2 is activated. (Step S310). After making the selection permission signal S P2 active, the process returns to step S301 again. If that time transmission period 201 or transmission impossible period 202 (S MAX1, S MIN1) = (1,1) a and, if similarly the transmission period 201 or transmission impossible period 202 even step S302 (S MAX2, S MIN2 ) = (1, 1) (see FIGS. 5A and 5B). Further, in long transmission period is 203 in step S301 (S MAX1, S MIN1) = (0,1), if transmission period 203. In the step S302 (S MAX2, S MIN2) = (0,1) is there.

(SMAX2,SMIN2)≠(0,0)であれば(ステップS302のNO)、帯域演算部BWCAL3からの最大帯域通知信号および最低帯域通知信号(SMAX3,SMIN3)が(0,0)であるか否かを判断する(ステップS303)。(SMAX3,SMIN3)=(0,0)であれば、上述したように最低帯域BWMIN3を下回っているので積極的にデータ送信を行う必要があり、選択許可信号SP3をアクティブにする(ステップS311)。選択許可信号SP3をアクティブにした後、再度ステップS301に戻り、上述したようにステップS301〜S303の判定が行われる。 If (S MAX2 , S MIN2 ) ≠ (0, 0) (NO in step S302), the maximum bandwidth notification signal and the minimum bandwidth notification signal (S MAX3 , S MIN3 ) from the bandwidth calculation unit BWCAL 3 are (0, 0) is determined (step S303). If (S MAX3 , S MIN3 ) = (0, 0), since it is below the minimum bandwidth BW MIN3 as described above, it is necessary to actively transmit data, and the selection permission signal S P3 is activated. (Step S311). After making the selection permission signal S P3 active, the process returns to step S301 again, and the determinations of steps S301 to S303 are performed as described above.

(SMAX3,SMIN3)≠(0,0)であれば(ステップS303のNO)、帯域演算部BWCAL4からの最大帯域通知信号および最低帯域通知信号(SMAX4,SMIN4)が(0,0)であるか否かを判断する(ステップS304)。(SMAX4,SMIN4)=(0,0)であれば、上述したように最低帯域BWMIN4を下回っているので積極的にデータ送信を行う必要があり、選択許可信号SP4をアクティブにする(ステップS312)。選択許可信号SP4をアクティブにした後、再度ステップS301に戻り、上述したようにステップS301〜S304の判定が行われる。 (S MAX3, S MIN3) (NO in step S303) ≠ if (0,0), maximum band notification signal and minimum bandwidth notification signal from the band calculation unit BWCAL 4 (S MAX4, S MIN4 ) is (0, 0) is determined (step S304). (S MAX4, S MIN4) if = (0, 0), since below the minimum bandwidth BW MIN4 as described above must be done actively transmitting data, to activate the selection permission signal S P4 (Step S312). After making the selection permission signal S P4 active, the process returns to step S301 again, and the determinations of steps S301 to S304 are performed as described above.

(SMAX4,SMIN4)≠(0,0)であれば(ステップS304のNO)、現時点では、全ての種類の帯域で積極的な送信を必要としていないことがわかる。 If (S MAX4, S MIN4) a ≠ (0,0) (NO in step S304), at the moment, it can be seen that does not require an active transmission in a band of all kinds.

続いて、送信判定部100は、帯域演算部BWCAL1からの最大帯域通知信号および最低帯域通知信号(SMAX1,SMIN1)が(0,1)であるか否かを判断する(ステップS305)。(SMAX1,SMIN1)=(0,1)であれば選択許可信号SP1をアクティブする(ステップS309)。選択許可信号SP1をアクティブにした後、再度ステップS301に戻り、上述したようにステップS301〜S305の判定が行われる。 Subsequently, the transmission determination unit 100 determines whether or not the maximum bandwidth notification signal and the minimum bandwidth notification signal (S MAX1 , S MIN1 ) from the bandwidth calculation unit BWCAL 1 are (0, 1) (step S305). . If (S MAX1 , S MIN1 ) = (0, 1), the selection permission signal S P1 is activated (step S309). After making the selection permission signal S P1 active, the process returns to step S301 again, and the determinations of steps S301 to S305 are performed as described above.

(SMAX1,SMIN1)≠(0,1)であれば(ステップS305のNO)、帯域演算部BWCAL2からの最大帯域通知信号および最低帯域通知信号(SMAX2,SMIN2)が(0,1)であるか否かを判断する(ステップS306)。(SMAX2,SMIN2)=(0,1)であれば選択許可信号SP2をアクティブする(ステップS310)。選択許可信号SP2をアクティブにした後、再度ステップS301に戻り、上述したようにステップS301〜S306の判定が行われる。 If (S MAX1 , S MIN1 ) ≠ (0, 1) (NO in step S305), the maximum bandwidth notification signal and the minimum bandwidth notification signal (S MAX2 , S MIN2 ) from the bandwidth calculation unit BWCAL 2 are (0, 1) is determined (step S306). If (S MAX2 , S MIN2 ) = (0, 1), the selection permission signal S P2 is activated (step S310). After activating the selection permission signal S P2 , the process returns to step S301 again, and the determinations of steps S301 to S306 are performed as described above.

(SMAX2,SMIN2)≠(0,1)であれば(ステップS306のNO)、帯域演算部BWCAL3からの最大帯域通知信号および最低帯域通知信号(SMAX3,SMIN3)が(0,1)であるか否かを判断する(ステップS307)。(SMAX3,SMIN3)=(0,1)であれば選択許可信号SP3をアクティブする(ステップS311)。選択許可信号SP3をアクティブにした後、再度ステップS301に戻り、上述したようにステップS301〜S307の判定が行われる。 If (S MAX2 , S MIN2 ) ≠ (0, 1) (NO in step S306), the maximum bandwidth notification signal and the minimum bandwidth notification signal (S MAX3 , S MIN3 ) from the bandwidth calculation unit BWCAL 3 are (0, 1) is determined (step S307). If (S MAX3 , S MIN3 ) = (0, 1), the selection permission signal S P3 is activated (step S311). After making the selection permission signal S P3 active, the process returns to step S301 again, and the determinations of steps S301 to S307 are performed as described above.

(SMAX3,SMIN3)≠(0,1)であれば(ステップS307のNO)、帯域演算部BWCAL4からの最大帯域通知信号および最低帯域通知信号(SMAX4,SMIN4)が(0,1)であるか否かを判断する(ステップS308)。(SMAX4,SMIN4)=(0,1)であれば選択許可信号SP4をアクティブする(ステップS312)。選択許可信号SP4をアクティブにした後、再度ステップS301に戻り、上述したようにステップS301〜S308の判定が行われる。 (S MAX3, S MIN3) (NO in step S307) ≠ if (0,1), maximum band notification signal and minimum bandwidth notification signal from the band calculation unit BWCAL 4 (S MAX4, S MIN4 ) is (0, 1) is determined (step S308). (S MAX4, S MIN4) = (0,1) is to activate a selection permission signal S P4 If (step S312). After activating the selection permission signal S P4 , the process returns to step S301 again, and the determinations in steps S301 to S308 are performed as described above.

(SMAX4,SMIN4)≠(0,1)であれば(ステップS308のNO)、制御はステップS301に戻り、以上ステップS301〜S312が繰り返される。 If (S MAX4, S MIN4) a ≠ (0,1) (NO in step S308), control returns to step S301, or step S301~S312 are repeated.

このようにして送信判定部100から出力された選択許可信号SPにより送信が許可された送信回路が送信を実行することができ、設定した帯域に応じた送信選択を行うことができる。 Thus transmission circuit is permitted transmitted by output selection permission signal S P from the transmission determination unit 100 can perform transmission can transmit selected in accordance with the band set.

本実施例では4つのフローの送信帯域制限について例示したが、複数のフローの送信帯域の場合も、図7のステップS301〜S304と、S305〜S308と、S309〜S312のステップ数をそれぞれ増加させるだけで同様に制御できる。   In the present embodiment, the transmission band limitation of four flows is exemplified, but also in the case of a transmission band of a plurality of flows, the number of steps S301 to S304, S305 to S308, and S309 to S312 in FIG. It can be controlled in the same way.

このように、最大帯域通知信号および最低帯域通知信号は最大帯域以上での送信を禁止する情報を含んでおり、送信判定部100は最大帯域通知信号および最低帯域通知信号を監視するだけで優先順位に従った送信の可否を容易に判定することができる。このために比較的簡単な情報処理で送信レート制御が可能となる。   As described above, the maximum bandwidth notification signal and the minimum bandwidth notification signal include information for prohibiting transmission at the maximum bandwidth or higher, and the transmission determination unit 100 only needs to monitor the maximum bandwidth notification signal and the minimum bandwidth notification signal. It is possible to easily determine whether or not transmission is possible. Therefore, transmission rate control can be performed with relatively simple information processing.

本発明による帯域制限装置および方法は、ルータなどのネットワーク通信機器に適用可能である。   The bandwidth limiting device and method according to the present invention can be applied to a network communication device such as a router.

本発明の一実施形態による帯域制限装置を備えたルータを通してサービス要求および提供を行うネットワークシステムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the network system which performs a service request and provision through the router provided with the band limiting apparatus by one Embodiment of this invention. 本実施形態による帯域制限装置を有するルータの概略的な機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic function structure of the router which has the band-limiting apparatus by this embodiment. 本実施形態による帯域制限回路の一例を示す機能的ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of the band-limiting circuit by this embodiment. 本実施形態における帯域演算部BWCALの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the zone | band calculating part BWCAL in this embodiment. 本実施形態における送信判定動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the transmission determination operation | movement in this embodiment. 本発明の一実施例による帯域制限回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the band-limiting circuit by one Example of this invention. 本実施例における帯域制限回路の送信判定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the transmission determination operation | movement of the band-limiting circuit in a present Example.

符号の説明Explanation of symbols

10 ルータ
11 CPU
12 メモリ
13 バッファ
14 帯域制限回路
15 バッファ
100 送信判定部
101 最大帯域レジスタ
102 最低帯域レジスタ
103 送信バイトカウンタ
104 最大帯域GAP生成部
105 最低帯域GAP生成部
106 比較器
107 比較器
TX 送信回路
BWCAL 帯域演算部

10 Router 11 CPU
12 memory 13 buffer 14 band limiting circuit 15 buffer 100 transmission judgment unit 101 maximum band register 102 minimum band register 103 transmission byte counter 104 maximum band GAP generation unit 105 minimum band GAP generation unit 106 comparator 107 comparator TX transmission circuit BWCAL band calculation Part

Claims (19)

複数のフローの各々に設定された複数の設定帯域に基づいて各フローの帯域を制限する装置において、
前記複数の設定帯域の各々の条件を満たすパケット間隔を生成するパケット間隔生成手段と、
パケット送信完了時点からの経過時間と前記パケット間隔との比較に基づいて各フローにおける次パケットの送信優先度を判定する送信判定手段と、
を有することを特徴とする帯域制限装置。
In an apparatus for limiting the bandwidth of each flow based on a plurality of set bandwidths set for each of a plurality of flows,
A packet interval generating means for generating a packet interval that satisfies each condition of the plurality of setting bands;
Transmission determination means for determining the transmission priority of the next packet in each flow based on the comparison between the elapsed time from the packet transmission completion time and the packet interval;
A bandwidth limiting device characterized by comprising:
複数のフローの各々に設定された複数の設定帯域に基づいて各フローの帯域を制限する装置において、
パケット送信完了時点からの経過時間を計測する計測手段と、
前記複数の設定帯域の各々と前記送信されたパケットのパケット長とに基づいて、次のパケットを送信開始するまでのパケット間隔を生成するパケット間隔生成手段と、
前記経過時間と前記パケット間隔とを比較する比較手段と、
前記複数の設定帯域のそれぞれに関する前記比較結果に基づいて当該フローにおける次パケットの送信優先度を判定する送信判定手段と、
を有することを特徴とする帯域制限装置。
In an apparatus for limiting the bandwidth of each flow based on a plurality of set bandwidths set for each of a plurality of flows,
A measuring means for measuring an elapsed time from completion of packet transmission;
Packet interval generation means for generating a packet interval until the start of transmission of the next packet based on each of the plurality of setting bands and the packet length of the transmitted packet;
Comparing means for comparing the elapsed time and the packet interval;
Transmission determination means for determining the transmission priority of the next packet in the flow based on the comparison result for each of the plurality of set bands;
A bandwidth limiting device characterized by comprising:
前記送信判定手段は前記送信優先度に従って各フローのパケット送信を許可あるいは禁止することを特徴とする請求項2に記載の帯域制限装置。   The band limiting device according to claim 2, wherein the transmission determination unit permits or prohibits packet transmission of each flow according to the transmission priority. 前記パケット間隔生成手段は、最大帯域と前記パケット長とに基づいて最大帯域パケット間隔を生成する最大帯域パケット間隔生成手段と、最低帯域と前記パケット長とに基づいて最低帯域パケット間隔を生成する最低帯域パケット間隔生成手段と、を有することを特徴とする請求項2または3に記載の帯域制限装置。   The packet interval generation means generates a maximum bandwidth packet interval generation means based on the maximum bandwidth and the packet length, and generates a minimum bandwidth packet interval based on the minimum bandwidth and the packet length. The bandwidth limiting device according to claim 2 or 3, further comprising bandwidth packet interval generation means. 前記比較手段は、前記経過時間が前記最大帯域パケット間隔に到達したか否かを示す第1判定信号を生成する第1比較手段と、前記経過時間が前記最低帯域パケット間隔に到達したか否かを示す第2判定信号を生成する第2比較手段と、を有し、
前記送信判定手段は、前記第1および第2判定信号により前記送信優先度を決定することを特徴とする請求項4に記載の帯域制限装置。
The comparison means generates a first determination signal indicating whether or not the elapsed time has reached the maximum bandwidth packet interval, and whether or not the elapsed time has reached the minimum bandwidth packet interval. Second comparison means for generating a second determination signal indicating
The band limiting device according to claim 4, wherein the transmission determination unit determines the transmission priority based on the first and second determination signals.
少なくとも前記パケット間隔生成手段、前記比較手段および前記送信判定手段は、ロジック構成されてデジタル集積回路に組み込まれたことを特徴とする請求項2−5のいずれか1項に記載の帯域制限装置。   The band limiting device according to claim 2, wherein at least the packet interval generation unit, the comparison unit, and the transmission determination unit are configured in logic and incorporated in a digital integrated circuit. 請求項6に記載の帯域制限装置を備えたルータ。   A router comprising the bandwidth limiting device according to claim 6. ネットワークに接続するためのインタフェース手段と、
ルーティングを制御するための制御手段と、
を有し、前記帯域制限装置が前記制御手段および前記インタフェース手段のいずれか一方に集積化されたことを特徴とする請求項7に記載のルータ。
Interface means for connecting to the network;
Control means for controlling routing;
The router according to claim 7, wherein the bandwidth limiting device is integrated in one of the control unit and the interface unit.
複数のフローの各々に設定された最大帯域および最低帯域に基づいて各フローの帯域を制限する機能を有するルータにおいて、
任意のフローにおける直前に送信されたパケットの送信完了時点からの経過時間を計測する計測手段と、
前記フローに設定された前記最大帯域および前記最低帯域の各々と前記送信されたパケットのパケット長とに基づいて、次のパケットを送信開始するまでのパケット間隔を生成するパケット間隔生成手段と、
前記経過時間と前記パケット間隔とを比較する比較手段と、
前記複数のフローの各々に関して、前記最大帯域および前記最低帯域のそれぞれに関する前記比較結果に基づいて次パケットの送信優先度を判定する送信判定手段と、
前記複数のフローごとに設けられ、前記送信優先度に従ってパケット送信を許可あるいは禁止する複数の送信回路と、
を有することを特徴とするネットワーク通信機器。
In a router having a function of limiting the bandwidth of each flow based on the maximum bandwidth and the minimum bandwidth set for each of a plurality of flows,
A measuring means for measuring an elapsed time from a transmission completion time of a packet transmitted immediately before in an arbitrary flow;
Packet interval generation means for generating a packet interval until the start of transmission of the next packet based on each of the maximum bandwidth and the minimum bandwidth set in the flow and the packet length of the transmitted packet;
Comparing means for comparing the elapsed time and the packet interval;
For each of the plurality of flows, transmission determination means for determining a transmission priority of a next packet based on the comparison result regarding each of the maximum bandwidth and the minimum bandwidth;
A plurality of transmission circuits provided for each of the plurality of flows and permitting or prohibiting packet transmission according to the transmission priority;
A network communication device comprising:
複数のフローの各々に設定された複数の設定帯域に基づいて各フローの帯域を制限する方法において、
前記複数の設定帯域の各々の条件を満たすパケット間隔を生成し、
パケット送信完了時点からの経過時間と前記パケット間隔との比較に基づいて各フローにおける次パケットの送信優先度を判定する、
ことを特徴とする帯域制限方法。
In a method of limiting the bandwidth of each flow based on a plurality of setting bands set for each of a plurality of flows,
Generating a packet interval that satisfies each of the plurality of setting bands,
Determining the transmission priority of the next packet in each flow based on the comparison between the elapsed time from the packet transmission completion time and the packet interval;
A bandwidth limiting method characterized by the above.
複数のフローの各々に設定された複数の設定帯域に基づいて各フローの帯域を制限する方法において、
パケット送信完了時点からの経過時間を計測し、
前記複数の設定帯域の各々と前記送信されたパケットのパケット長とに基づいて、次のパケットを送信開始するまでのパケット間隔を生成し、
前記経過時間と前記パケット間隔とを比較し、
前記複数の設定帯域のそれぞれに関する前記比較結果に基づいて当該フローにおける次パケットの送信優先度を判定する、
ことを特徴とする帯域制限方法。
In a method of limiting the bandwidth of each flow based on a plurality of setting bands set for each of a plurality of flows,
Measure the elapsed time from when packet transmission is completed,
Based on each of the plurality of setting bands and the packet length of the transmitted packet, generate a packet interval until the start of transmission of the next packet,
Comparing the elapsed time and the packet interval;
Determining the transmission priority of the next packet in the flow based on the comparison result for each of the plurality of set bands;
A bandwidth limiting method characterized by the above.
前記送信優先度に従って各フローのパケット送信を許可あるいは禁止することを特徴とする請求項11に記載の帯域制限方法。   The bandwidth limiting method according to claim 11, wherein packet transmission of each flow is permitted or prohibited according to the transmission priority. 前記送信優先度は、最低帯域を下回ったときの高い送信優先度と、最低帯域以上であるときの低い送信優先度と、を含むことを特徴とする請求項12に記載の帯域制限方法。   The band limiting method according to claim 12, wherein the transmission priority includes a high transmission priority when the bandwidth is below the minimum bandwidth and a low transmission priority when the bandwidth is equal to or higher than the minimum bandwidth. 前記高い送信優先度を有するパケットが存在しない場合に前記低い送信優先度のパケット送信を許可することを特徴とする請求項13に記載の帯域制限方法。   The bandwidth limiting method according to claim 13, wherein the packet transmission with the low transmission priority is permitted when there is no packet having the high transmission priority. 複数のフローの各々に設定された複数の設定帯域に基づいて各フローの帯域を制限する帯域制限方法をコンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
前記複数の設定帯域の各々の条件を満たすパケット間隔を生成するステップと、
パケット送信完了時点からの経過時間と前記パケット間隔との比較に基づいて各フローにおける次パケットの送信優先度を判定するステップと、
を有することを特徴とする帯域制限プログラム。
In a program for causing a computer to execute a bandwidth limiting method for limiting the bandwidth of each flow based on a plurality of set bandwidths set for each of a plurality of flows,
Generating a packet interval that satisfies each of the plurality of setting bands;
Determining the transmission priority of the next packet in each flow based on the comparison between the elapsed time from the packet transmission completion time and the packet interval;
A bandwidth limiting program characterized by comprising:
複数のフローの各々に設定された複数の設定帯域に基づいて各フローの帯域を制限する帯域制限方法をコンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
a)パケット送信完了時点からの経過時間を計測するステップと、
b)前記複数の設定帯域の各々と前記送信されたパケットのパケット長とに基づいて、次のパケットを送信開始するまでのパケット間隔を生成するステップと、
c)前記経過時間と前記パケット間隔とを比較するステップと、
d)前記複数の設定帯域のそれぞれに関する前記比較結果に基づいて当該フローにおける次パケットの送信優先度を判定するステップと、
を有することを特徴とする帯域制限プログラム。
In a program for causing a computer to execute a bandwidth limiting method for limiting the bandwidth of each flow based on a plurality of set bandwidths set for each of a plurality of flows,
a) measuring an elapsed time from completion of packet transmission;
b) generating a packet interval until starting transmission of the next packet based on each of the plurality of setting bands and the packet length of the transmitted packet;
c) comparing the elapsed time with the packet interval;
d) determining a transmission priority of the next packet in the flow based on the comparison result for each of the plurality of setting bands;
A bandwidth limiting program characterized by comprising:
前記送信優先度に従って各フローのパケット送信を許可あるいは禁止することを特徴とする請求項16に記載の帯域制限プログラム。   The bandwidth limiting program according to claim 16, wherein packet transmission of each flow is permitted or prohibited according to the transmission priority. 前記送信優先度は、最低帯域を下回ったときの高い送信優先度と、最低帯域以上であるときの低い送信優先度と、を含むことを特徴とする請求項17に記載の帯域制限プログラム。   The bandwidth limiting program according to claim 17, wherein the transmission priority includes a high transmission priority when the bandwidth is below the minimum bandwidth and a low transmission priority when the bandwidth is equal to or higher than the minimum bandwidth. 前記ステップd)は、
d−1)前記高い送信優先度を有するパケットが存在するか否かを判断するステップと、
d−2)前記高い送信優先度を有するパケットが存在する場合には当該パケットを送信許可するステップと、
d−3)前記高い送信優先度を有するパケットが存在しない場合には、前記低い送信優先度のパケットが存在するか否かを判断するステップと、
d−4)前記低い送信優先度のパケットが存在する場合には、当該パケットの送信を許可するステップと、
d−5)前記ステップd−4)が終了すると、前記ステップd−1)に戻ることを特徴とする請求項18に記載の帯域制限プログラム。

Said step d)
d-1) determining whether there is a packet having the high transmission priority;
d-2) a step of permitting transmission of the packet when the packet having the high transmission priority exists;
d-3) if there is no packet with the higher transmission priority, determining whether there is a packet with the lower transmission priority;
d-4) if there is a packet with the lower transmission priority, permitting transmission of the packet;
The bandwidth limiting program according to claim 18, wherein d-5) upon completion of step d-4), the process returns to step d-1).

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