JP2008098879A - 帯域制御装置、制御方法、制御用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】優先度の高いパケットが無通信状態となりネットワーク上に優先度の低いパケットしか存在しない場合においても、通信帯域を有効に使用できる帯域制御技術を提供する。
【解決手段】帯域制御装置であって、複数の送信キューＡ，Ｂのそれぞれに設定されたネットワークの帯域を利用できる度合いを示す優先度を、送信キューＡ，Ｂのそれぞれの状態に応じて動的に変更するキュー制御部ａ１８を有する。これにより、優先性の高いパケットの無通信時においても、帯域に無駄が生じることがなくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、帯域制御技術に関し、特に、複数の送信キューのそれぞれに設定され、ネットワークの帯域を利用できる度合いを示す優先度を、送信キューの状態に応じて動的に変更することで、帯域を制御する技術に関する。

従来、ネットワーク上を流れる通信データは、テキストや静止画像等といった、たとえ遅延したとしてもデータが届きさえすれば目的が達成される比較的優先度の低いものが大半を占めていた。しかし近年になり、ネットワークによるサービスが普及・多様化し、ストリーミング等の映像配信サービスや、ＶｏＩＰによるＩＰ電話の企業導入などが一般化すると、リアルタイム性が要求される優先性の高い通信データが増えた。そして、種々のトラフィックがネットワークに集中するようになった。すなわち、ネットワーク上の通信データには、リアルタイム性が要求される優先性の高い通信データと、ある程度の遅延が許容されるベストエフォート型の優先性の低い通信データとが混在するようになった。しかしながら、こうした環境下では、優先性の高い通信データの使用中、優先性の低いデータ通信において、レスポンスの低下やコネクションの切断といった問題が生じるようになった。こうした背景から、通信サービス毎に一定の帯域幅を確保させてトラフィックを制御する帯域制御技術が提案されるようになった。

例えば、キュー毎に算出された最低保障帯域のウエイト値及び最大保障帯域のウエイト値の範囲内で、キューの優先制御を行う方式（優先制御方式）を用いてセルの送出を行うことで、セル送出が優先度の高いキューに偏ることを防止し、十分な回線使用効率を確保することのできるＡＴＭ装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１の発明によれば、優先度の重み値（ウエイト値）の範囲を予めキューに設定し、これらのキューにセルを適宜振り分けて各キューからセルを送出させることで、セル送信のプライオリティを管理することが可能となる。

又、入力されるパケットを優先クラス、非優先クラスにクラス分けし、帯域制限値を示すシェーピング値に従って、対応する優先クラスのキューに蓄積されているパケットを帯域制限して読み出すキュー管理技術も提案されている（特許文献２）。特許文献２の発明によれば、優先クラスにバースト性のあるトラフィックが発生しても、下位クラスのトラフィックへの影響を抑えることが可能となる。
特開２０００−１６５３８６号公報 特開２００３−３４８１４１号公報

しかしながら、こうした技術が提案されてきているものの、そこには問題点があった。

その問題点は、優先性の高いパケットの無通信時においては帯域リソースを有効に活用できないという問題である。

例えば、特許文献１の発明は、セル毎に優先度を設定し、設定された優先度に基づいてセルを送出するためのキューを選択するものであるが、設定した優先度を動的に変更させるものではなく、優先性の高いパケットの無通信時であって優先性の低いパケットしか存在しないような場合には、優先性の高いパケットのために高優先度を設定してアサインされた通信帯域が有効に活用されないまま無駄になるという問題があった。

具体的には、例えば、ＶｏＩＰ等の音声データは、パケットの発生頻度は少ないが優先性は非常に高く、確実に通信させる必要がある。仮に、このＶｏＩＰの音声データに高い優先度を与えて広い帯域を確保させた場合、特許文献１の発明では、この音声データ用に確保した帯域を状況に応じて開放することができない。すなわち、何割かの帯域を、いつ使用されるかわからない通信のために常時確保しておく必要があり、帯域リソースに無駄が生じる結果となった。

また、特許文献２の発明は、優先クラスにバースト性のあるトラフィックが生じた場合における下位クラスへの影響を抑えるものであるが、優先クラスに属するトラフィックが無い場合に帯域を有効利用する点については考慮されておらず、上述した問題点が依然としてあった。

さらに、別な問題点として、帯域制御の際の処理負荷が高くなるという問題があった。すなわち、特許文献１の発明では、どの優先度のキューにセルを格納するかを、セル毎に分析しなければならず、パケットの大量受信等によりＣＰＵに高負荷がかかった。特許文献２の発明でも、受信したパケットを、どの優先クラスに分離するかを、パケット毎に分析しなければならず、同様の問題点があった。

従って、本発明が解決しようとする課題は、優先性の高いパケットの無通信時においても通信帯域を有効に使用できる帯域制御技術を提供することである。

さらに、本発明が解決しようとする課題は、帯域制御の際の処理負荷を軽減させる帯域制御技術を提供することである。

上記課題を解決するための第１の発明は、帯域制御装置であって、複数の送信キューのそれぞれに設定され、ネットワークの帯域を利用できる度合いを示す優先度を、前記送信キューの状態に応じて動的に変更する制御手段を有することを特徴とする。

上記課題を解決するための第２の発明は、帯域制御方法であって、複数の送信キューのそれぞれに設定され、ネットワークの帯域を利用できる度合いを示す優先度を、前記送信キューの状態に応じて動的に変更する制御ステップを有することを特徴とする。

上記課題を解決するための第３の発明は、帯域制御装置のプログラムであって、複数の送信キューのそれぞれに設定され、ネットワークの帯域を利用できる度合いを示す優先度を、前記送信キューの状態に応じて動的に変更する制御手段として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、ネットワーク上に優先度の低いパケットしか存在しない場合においても、通信帯域を有効に使用することが可能となる。

その理由は、本発明は、複数の送信キューのそれぞれに設定された優先度を、各送信キューの状態に応じて動的に変更する制御手段を有しているため、優先性の高いパケットの無通信時には、優先性の低い送信キューの優先度を動的に上げることができ、優先性の低いパケットの利用可能帯域を拡大させることができるからである。

また、本発明は、帯域制御の際の処理負荷を軽減することができる。

その理由は、上記制御手段が送信キューの状態に応じて優先度を動的に変更するため、パケット毎に送信パケットの種類や優先度を分析する必要がないからである。

本発明の実施の形態について図を用いて説明する。

図１〜図２は本発明の帯域制御装置の第１の実施形態を説明する為のもので、図１は帯域制御装置のブロック図、図２はフローチャートである。

図１を参照すると、ａは本発明の帯域制御装置である。ｂは、ネットワークであり帯域制御装置ａと接続される。

ここで、帯域制御装置ａの構成について、図１を用いて説明する。

帯域制御装置ａは、インタフェース部ａ１０と、受信部ａ１１と、振分部ａ１２と、パケット格納部ａ１３と、記憶部ａ１４と、送信パケット検出部ａ１５と、重み付け制御部ａ１６と、最低帯域設定部ａ１７と、キュー制御部ａ１８と、パケット生成部ａ１９と、ＭＡＣ制御部ａ２０と、入力部ａ２１と、表示部ａ２２と、タイマーａ２３とを有する。

インタフェース部１０は、パケットを送受信する際に用いられるＥｔｈｅｒ−ＰＨＹ等のネットワークインタフェースである。

受信部ａ１１は、ネットワーク上のパケットを受信する。

振分部ａ１２は、受信部ａ１１で受信したパケットのＴＣＰポート番号や送信先アドレス等に基づいて、受信したパケットを振分ける。具体的には、振分けのポリシーが定義されたポリシー管理部１２１を有し、このポリシー管理部の定義に従って、受信部ａ１１より受信したパケットを振分ける。ここで、「振分けのポリシー」とは、具体的には、図３に示されるような、ＴＣＰポート番号と、パケットの格納先となる送信キューとがマッピングされたテーブルである。

パケット格納部ａ１３は、送信キューＡ及び送信キューＢを有し、振分部ａ１２によって振分けられたパケットをそれぞれに格納する。

記憶部ａ１４は、ワークエリアとして使用されるメモリであり、ＳＲＡＭやＳＤＲＡＭ等である。パケット格納部ａ１３に格納された各パケットのデータが保存・管理される。具体的には、記憶部ａ１４は、パケット格納部ａ１３に格納された各パケットからデータを取得して保存するデータ保存部ａ１４１と、データ保存部ａ１４１に保存されている各データに対応するデータサイズ、データの格納先アドレス（番地）を管理するデータ管理部ａ１４２とを有する。

送信パケット検出部ａ１５は、パケット格納部の送信キューＡ／送信キューＢにパケットがある場合に、これを検知して通知する。

重み付け制御部ａ１６は、送信キュー毎に設定された優先度を送信キューの状態に応じて制御する。具体的には、設定された優先度の初期値と、送信キューの状態に応じてどのように優先度を変更させるかを定義した優先度管理テーブルを管理する優先度管理部ａ１６１を有する。送信キューＡまたはＢのいずれかにパケットが存在しない場合、重み付け制御部ａ１６は、優先度管理テーブルに基づいて、パケットの無い側の送信キューの優先度を下げ、パケットが格納されている送信キューの優先度を上げる。尚、送信キューＡ及びＢの各々に送信キューがある場合には、事前に設定された優先度を各送信キューに与える。

ここで、優先度とは、ネットワークの帯域のうち自由に送信キューに割り当てることができる帯域の度合いである。尚、全ての帯域を自由に割り当てることが出来る場合には、この優先度の比率で各送信キューの利用可能な帯域が算出される。各送信キューに設定された優先度は、操作者により入力部を介して設定され、重み付け制御部ａ１６の優先度管理部ａ１６１にて管理される。

最低帯域設定部ａ１７は、最低限保証する通信帯域である最低通信帯域を、送信キュー毎に設定するためのレジスタである。

入力部ａ２１は、送信キュー毎の優先度や最低通信帯域の値が入力される操作キー等である。

表示部ａ２２は、入力部ａ２１から入力された送信キュー毎の優先度の値、最低通信帯域の値、或いは現在の設定情報等を表示させるための液晶表示装置である。

キュー制御部ａ１８は、送信キュー内のパケットの状態、重み付け制御部ａ１６から通知される優先度、及び最低帯域設定部ａ１７から取得した最低通信帯域の値に基づいて、帯域制御値を算出する。ここで、帯域制御値とは、あるネットワークの帯域幅を、各送信キューがどの程度利用できるかの比率を示す値である。この帯域制御値は、各送信キューに対し最低通信帯域値を確保したうえで、残りの帯域を各送信キューの優先度の比率で按分して充当するアルゴリズムによって算出される。また、キュー制御部ａ１８は、演算部ａ１８１を有し、帯域制御値はこの演算部ａ１８１で算出される。

パケット生成部ａ１９は、キュー制御部の演算結果により得られた各送信キューの帯域制御値の比率に基づいて、記憶部ａ１４からデータを取得して送信パケットを生成する。

ＭＡＣ制御部ａ２０は、パケット生成部ａ１９で生成された送信パケットを、インタフェース部ａ１０を介してネットワークに送信する。

タイマーａ２３は、内部時計機能を有する時刻計測器、所謂、タイマーである。

次に、上記のように構成させた帯域制御装置の動作について、図２のフローチャートに沿って説明する。

以下では、送信キューＡについて、高い優先度が設定されたものとし、送信キューＢについては、低い優先度が設定されたものとして説明する。また、優先度管理部ａ１６１には、送信キューＡについて優先度８０が、送信キューＢについては優先度２０が初期値として設定されており、パケットの無い送信キューには優先度０を、他のパケットには優先度１００を設定する旨の定義がされているものとして説明する。

尚、以下では、説明の便宜のため全帯域を１００ＭＢとして説明する。また、以下では、最低通信帯域として全帯域の３０ＭＢを送信キューＡ及び送信キューＢのそれぞれに割りあてるものとして説明するが、これに限ることはない。例えば、全帯域のうち２０ＭＢを送信キューＡに、１０ＭＢを送信キューＢの最低通信帯域として割り当てるようにすることも、むろん可能である。

また、ここでは、図３に示すように、高い優先度のパケットとしてストリーム配信用の映像データ（ＴＣＰ：Ｘ番とする）によるパケットを、低い優先度のパケットとして電子メール用のｓｍｔｐプロトコル（ＴＣＰ：Ｙ番とする）のデータによるパケットを想定して説明するが、これに限る必要はない。ＶｏＩＰによる音声データを高い優先度のパケットとして選択して送信キューＡに格納させるようにしてもよい。

また、ここでは、振分部ａ１２が、受信した各パケットのＴＣＰポート番号に基づいて各送信キューにパケットを振分ける場合を例にとって説明するが、これに限る必要は無い。送信先の宛先アドレス（送信先アドレス）に基づいてパケットを振り分けてもよいし、パケットのペイロードのサイズに基づいてパケットを振り分けてもよい。

さて、操作者によって最低通信帯域と優先度が設定され（ステップＳ０）、受信部ａ１１が、ネットワークｂ上の映像用のパケット及び電子メール用のパケットをインタフェース部ａ１０を介して受信すると、このパケットは、振分部ａ１２によってポート番号に基づいて送信キューＡと送信キューＢに格納される。すなわち、優先性の高い映像データ用パケット（ＴＣＰ：Ｘ番）は送信キューＡに、電子メール用パケット（ＴＣＰ：Ｙ番）は送信キューＢに格納される（ステップＳ１）。

次に、送信キューに格納された各パケットのデータは、記憶部ａ１４のデータ保存部ａ１４１に保存される。保存されたデータは、データ管理部ａ１４２によって、データサイズ、データの格納先を示す番地情報等と対応付けられて管理される（ステップＳ２）。

続いて、送信パケット検出部ａ１５で送信キューＡ、Ｂに送信パケットが入ったことを検知すると（ステップＳ３）、送信パケット検出部ａ１５は、重み付け制御部ａ１６及びキュー制御部ａ１８に検知を伝える検知信号を通知する（ステップＳ４）。この検知信号には、パケットが格納されていた送信キューを識別することのできるビット列信号が識別子として含まれる。具体的には、送信キューＡ内にパケットを検知した場合にはビット列“００１”を含む検知信号が、送信キューＢ内にパケットを検知した場合にはビット列“０１０”を含む信号が、Ａ，Ｂ双方のキューにパケットを検知した場合にはビット列“０１１”が含まれる。複数の送信キューの各々を識別できる情報であれば、例えば、送信キューのマウントポイントに関する論理デバイス情報を含める形でもよい。

送信パケット検出部ａ１５から検知信号“０１１”を受信した重み付け制御部ａ１６は、該検知信号の識別子に基づいて、送信キューＡ，Ｂにパケットが格納されたと認識、各送信キューに対応する優先度をキュー制御部ａ１８に通知する（ステップＳ５）。すなわち、送信キューＡの優先度として８０が、送信キューＢの優先度として２０が、重み付け制御部ａ１６からキュー制御部ａ１８に通知される。

続いて、キュー制御部ａ１８は、検知信号の識別子に基づいて、最低帯域設定部ａ１７で設定されている最低帯域の情報から、各送信キューの最低通信帯域の情報を取得する（ステップＳ６）。すなわち、送信キューＡの最低通信帯域として３０ＭＢが、送信キューＢの最低通信帯域として３０ＭＢの情報が取得される。

次に、キュー制御部ａ１８の演算部ａ１８１は、ステップＳ５によって重み付け制御部ａ１６から通知された優先度と、ステップ６で取得した最低通信帯域の情報とから帯域制御値を算出する（ステップＳ７）。ここでは、図４の“帯域制御値１”に示される値が算出される。すなわち、送信キューＡについては、「最低通信帯域：３０ＭＢ、優先度：８０」であるから、帯域制御値は６２[６２＝３０ＭＢ＋（１００ＭＢ−３０−３０）×８０／１００]となる。送信キューＢについては、「最低通信帯域：３０ＭＢ、優先度：２０」であるから、最大通信帯域値は３８[３８＝３０ＭＢ＋（１００ＭＢ−３０−３０）×２０／１００]となる。

次に、パケット生成部ａ１９は、算出した帯域制御値の比率に基づいて、記憶部ａ１４に記憶されている送信データからデータを取得し、パケットを生成する（ステップＳ８）。すなわち、パケット生成部ａ１９では、送信キューＡのパケットと送信キューＢのパケットとのデータサイズの比率が“６２：３８”となるように記憶部ａ１４からデータを取得してパケットを生成する。

パケット生成部ａ１９によって生成されたパケットは、ＭＡＣ制御部ａ２０を介して送信される（ステップＳ９）。

上記の説明では、送信キューＡ及び送信キューＢのそれぞれにパケットが格納された場合を例にとって説明したが、優先性の高いストリーム配信用の映像データが存在しない無通信状態が生じる場合があり得る。この場合の動作について下記に説明する。

ネットワーク上に優先性の高い映像用データが存在しない場合、送信キューＢのみにパケットが格納され、送信キューＡにはパケットが格納されない。この場合、送信パケット検出部ａ１５からは、重み付け制御部ａ１６及びキュー制御部ａ１８に対して、送信キューＢのみにパケットが存在することを示す検知信号が通知される。すなわち、この通知される検知信号には、送信キューＢのみにパケットが存在することを示す識別子“０１０”が含まれる。

この検知信号を受信した重み付け制御部ａ１６では、優先度管理部ａ１６１の優先度管理テーブルに基づいて送信キューＡの優先度を８０から０に下げ、送信キューＢの優先度を２０から１００に上げる。キュー制御部ａ１８の演算部ａ１８１は、この優先度に基づいて帯域制御値を算出する。具体的には、図４の帯域制御値２に示す値が算出される。すなわち、送信キューＢについて、
“優先度：１００”であるから、帯域制御値は１００となる。送信キューＡについては、“優先度：０”であるから、帯域制御値は０となる。

続いて、パケット生成部ａ１９は、算出した帯域制御値２に基づいて、記憶部ａ１４に記憶されている送信データからデータを取得し、パケットを生成する（ステップＳ８）。すなわち、パケット生成部ａ１９は、送信キューＡのパケットと送信キューＢのパケットとのデータサイズの比率が“０：１００”となるように記憶部ａ１４からデータを取得してパケットを生成する。

その後、重み付け制御部ａ１６で送信キューＡの検知信号を送信パケット検出部ａ１５から受信すると、重み付け制御部ａ１６は、それぞれの優先度を、もとの優先度[送信キューＡ：８０，送信キューＢ：２０]に戻す。そして、図４の“帯域制御値１”に示される帯域制御値がキュー制御部ａ１８の演算部ａ１８１によって算出され、以降、ステップＳ８、ステップＳ９と同様の処理を経てパケットが送信される。尚、一定時間を経過してもなお各送信キューのいずれにもパケットを検出しない場合には、装置はスタンバイモードとなる（ステップＳ１０）が、ここについては既知の技術であり、本発明の必須の構成要素ではないため、詳細な説明は省略する。

上記第１の実施の形態では、送信キューが２つの場合を想定したが、送信キューは３つ以上であってもよい。例えば送信キューが３つの場合、帯域制御値は、各送信キューに対し設定された最低通信帯域を確保したうえで、残った帯域については優先度の比率で按分されて各送信キュー用に充当される。

また、上記第１の実施の形態では、パケット生成部が記憶部に記憶されている送信データからデータを取得し、パケットを生成するように構成させたが、各送信キュー内のパケットから直接パケットを生成するようにすることも可能である。

また、上記第１の実施の形態において、帯域制御値は、各送信キューに対し設定された最低通信帯域を確保したうえで、残った帯域を優先度の比率で按分して、それぞれの送信キュー用に充当することで算出する形をとったが、これに限ることはない。各送信キューの最低通信帯域を確保したうえで、残り帯域の全てを、最も優先度の高い送信キューに割り当てるようにすることも可能である。

上記第１の実施の形態では、片側の送信キューにパケットが存在しない場合に、パケットが存在する側の送信キューの優先度が上がり、その結果、パケットが存在する側の送信キューではより広い帯域を使用することができるため、優先性の高いパケットの無通信時においても、帯域に無駄が生じることがない。

上記第１の実施の形態においては、優先性の低い、送信キューＢのパケットが検知された場合に、この検知信号を受信した重み付け制御部ａ１６が、自動的に送信キューＢの優先度を２０から１００に変更させるように構成させたが、優先度の変更を促すメッセージを表示部ａ２２に表示させてもよいし、優先度の変更が必要な旨を音声により操作者に通知することもできる。

上記実施の形態では、各制御部分をハードウェアで構成したが、各部の一部または全部をプログラムとして情報処理装置に機能させるようにすることもできる。

さて、送信キューに格納される送信パケットのサイズが送信キュー毎に大幅に異なる場合等に、重み付け値の低い送信チャネルになかなか送信の順番が回ってこない事象が発生し得る。

そこで、次に第２の実施の形態として、送信キューの待ち時間に基づいて帯域制御値を動的に変化させることで通信帯域を有効利用する場合について、図５を用いて説明する。

尚、本発明の第２の実施の形態における構成は、インタフェース部ａ１０と、受信部ａ１１と、振分部ａ１２と、パケット格納部ａ１３と、記憶部ａ１４と、送信パケット検出部ａ１５と、重み付け制御部ａ２５と、最低帯域設定部ａ１７と、キュー制御部ａ２６と、パケット生成部ａ１９と、ＭＡＣ制御部ａ２０と、入力部ａ２１と、表示部ａ２２と、タイマーａ２３と、監視部ａ２４とを有する。

ここで、インタフェース部ａ１０、受信部ａ１１、振分部ａ１２、パケット格納部ａ１３、記憶部ａ１４、送信パケット検出部ａ１５、最低帯域設定部ａ１７、パケット生成部ａ１９、ＭＡＣ制御部ａ２０、入力部ａ２１、表示部ａ２２、及びタイマーａ２３のそれぞれの機能は、第１の実施の形態で説明した通りであるため、詳細な説明は省略する。

監視部ａ２４は、各送信キューに格納されたパケットの待ち時間であるパケット滞留時間を管理し、パケット滞留時間が所定の閾値を超えた場合には、異常を示す異常信号を通知する。ここで、異常信号とは、異常であることを示すビットを含む信号であり、パケットが格納されていた送信キューを識別することのできる識別子が含まれる。また、監視部ａ２４は、パケット滞留時間の閾値を記憶する閾値管理部ａ２４１と、パケット滞留時間が閾値を超えたか否かを判定する閾値判定部ａ２４２とを有する。

重み付け制御部ａ２５は、監視部ａ２４からの異常信号を受信すると、優先度を変更する。具体的には、異常信号を受信した重み付け制御部ａ２５は、優先度管理部ａ２５１の管理する優先度管理テーブルに基づいて、異常を検知した送信キューの優先度を上げる。

キュー制御部ａ２６は、監視部ａ２４からの異常信号を受信すると、重み付け制御部ａ２５で変更された優先度と最低通信帯域の値に基づいて帯域制御値を算出する。

次に、第２の実施の形態における動作について、図５、図７を用いて説明する。

ここでは、送信キューＢに送信待ちパケットが生じたと仮定し、現在時刻をｔ２、送信待ちのパケットが最初に送信キューＢに格納された時刻をｔ１、待ち時間の閾値をＴ（秒）として説明する。

また、ここでも、ネットワークの帯域が１００ＭＢであり、送信キューＡについて優先度８０が、送信キューＢについては優先度２０が設定され、最低通信帯域は３０ＭＢが設定されたものとして説明する。

また、ここでは、優先度管理部ａ２５１には、送信キューＡについて優先度８０が、送信キューＢについては優先度２０が初期値として設定されており、閾値を超えた送信キューは優先度８０にあげ、他方のパケットには優先度を２０に下げる旨の定義がされているものとして説明する。

操作者によって、入力部ａ２１を介して閾値Ｔ（秒）が設定されると（ステップＲ１）、この閾値は、監視部ａ２４の閾値管理部ａ２４１に記憶される。

続いて、操作者によって最低通信帯域が設定されると、この設定された情報は最低帯域設定部ａ１７に記憶される。また、送信キュー毎の優先度が設定されると、設定された情報は、優先度管理部ａ２５１で管理される（ステップＲ２）。

次に、受信部ａ１１がパケットを受信すると、該パケットは振分部ａ１２によって各送信キューに格納され、さらに記憶部ａ１４で保存・管理される（ステップＲ３〜Ｒ４）。続いて、送信パケット検出部ａ１５から、送信キューにパケットを検知したことを通知する検知信号がキュー制御部ａ２６及び重み付け制御部ａ２５に通知される（ステップＲ５〜Ｒ８）。

さて、送信キューＢにパケットが格納された際、監視部ａ２４では、該パケットのヘッダー情報に基づいてパケットが格納された時刻“ｔ１”を取得している。また、監視部ａ２４では、定期的にタイマーから現在時刻“ｔ２”を取得し、“ｔ２−ｔ１（送信パケットの待ち時間）”を計測している（ステップＲ９）。

“ｔ２−ｔ１”が、予め設定された閾値“Ｔ”の値を超えた場合（ステップＲ１０：Ｙｅｓ）、閾値判定部ａ２４２によって送信キューに異常があると判定される。そして、送信キューＢの識別子を含む異常信号が、重み付け制御部ａ２５とキュー制御部ａ２６とに送信される（ステップＲ１１）。

異常信号を受信した重み付け制御部ａ２５では、送信キューＡの優先度を８０から２０に変更し、送信キューＢの優先度を２０から８０に変更する（ステップＲ１２）。この優先度に基づいて、キュー制御部ａ１８の演算部ａ１８１によって新たな帯域制御値が算出される（ステップＲ１３）。具体的には、図６の“帯域制御値４“に示される値が算出される。

続いて、パケット生成部ａ１９により、新たに算出された帯域制御値の比率に基づいて、記憶部ａ１４に記憶されている送信データからデータが取得され、パケットが生成される（ステップＲ１４）。すなわち、パケット生成部ａ１９では、送信キューＡのパケットと送信キューＢのパケットとのデータサイズの比率が“３８：６２”となるように記憶部ａ１４からデータが取得され、パケットが生成される。生成されたパケットは、ＭＡＣ制御部ａ２０を介して送信される（ステップＲ１５）。

その後、重み付け制御部ａ２５は、所定時間を経過しても異常信号を受信しない場合は、本来設定されている優先度[送信キューＡ：８０，送信キューＢ：２０]に優先度を戻す。

また、いずれの送信キューにもパケットの着信がなく一定時間を経過した場合には、装置はスタンバイモードとなる（ステップＲ１６）が、ここは既知の技術であり、本発明の必須の構成要素ではないため、詳細な説明は省略する。

上記第２の実施の形態においては、送信キューのパケットの待ち時間を監視する監視部ａ２４を設け、ある送信キューのパケットが、所定の待ち時間を超えた場合に、該送信キューの優先度（重み付け値）を上げるように制御する重み付け制御手段ａ２５を備えたため、優先度（重み付け値）の低い送信チャネルになかなか送信の順番が回ってこないといった事象を回避することができる。

上記第２の実施の形態においては、異常信号を受信した重み付け制御部ａ２５が、優先度管理部の管理情報に基づいて動的に優先度を変更するように構成させたが、優先度の変更を促すメッセージを表示部ａ２２に表示させてもよいし、優先度の変更が必要な旨を音声により操作者に通知してもよい。

また、上記第２の実施の形態においては、パケットの滞留時間の閾値を設定し、あるパケットの滞留時間が設定した閾値を超えた場合に、該パケットの属する送信キューの優先度をあげるように構成させたが、ある送信キューに滞留するパケット数の閾値を設定し、滞留パケット数が所定の閾値を超えた場合に、滞留の発生している送信キューの優先度をあげるようにしてもよい。

また、上記実施の形態でも、各制御部分をハードウェアで構成したが、各部の一部または全部をプログラムとして情報処理装置に機能させるようにすることもできる。

本発明の第１の実施の形態を示すブロック図。 本発明の第１の実施の形態を示すフローチャート。 ポリシー管理部のポリシー例を示す図。 本発明の第１の実施の形態における帯域制御値の例を示す図。 本発明の第２の実施の形態を示すブロック図。 本発明の第２の実施の形態における帯域制御値の例を示す図。 本発明の第２の実施の形態を示すフローチャート。

符号の説明

ａ 帯域制御装置
ｂ ネットワーク
ａ１０ インタフェース部
ａ１１ 受信部
ａ１２ 振分部
ａ１３ パケット格納部
ａ１４ 記憶部
ａ１５ 送信パケット検出部
ａ１６ 重み付け制御部
ａ１７ 最低帯域設定部
ａ１８ キュー制御部
ａ１９ パケット生成部
ａ２０ ＭＡＣ制御部
ａ２１ 入力部
ａ２２ 表示部
ａ２３ タイマー
ａ２４ 監視部
ａ２５ 重み付け制御部
ａ２６ キュー制御部
ａ１２１ ポリシー管理部
ａ１４１ データ保存部
ａ１４２ データ管理部
ａ１８１ 演算部
ａ２４１ 閾値管理部
ａ２４２ 閾値判定部
ａ２６１ 演算部
特許出願人 日本電気株式会社
代理人 宇高 克己

Claims (12)

1. 複数の送信キューのそれぞれに設定され、ネットワークの帯域を利用できる度合いを示す優先度を、前記送信キューの状態に応じて動的に変更する制御手段を有することを特徴とする帯域制御装置。
2. 前記制御手段は、前記複数の送信キューのうちパケットが格納されていない送信キューを検知した場合に、前記パケットが格納されていない送信キューに設定されている優先度を下げ、パケットが格納されている送信キューのうち少なくとも１つ以上の送信キューの優先度を上げるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の帯域制御装置。
3. 前記制御手段は、各送信キューにおけるパケットの滞留時間を管理し、前記各送信キューのパケットの滞留時間が所定の閾値を超えたか否かを判定し、前記閾値を超えた送信キューのうち、少なくとも1つ以上の送信キューの優先度を上げるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の帯域制御装置。
4. 前記制御手段は、各送信キューにおけるパケットの滞留数を管理し、前記各送信キューのパケットの滞留数が所定の閾値を超えたか否かを判定し、前記閾値を超えた送信キューのうち、少なくとも１つ以上の送信キューの優先度を上げるように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の帯域制御装置。
5. 複数の送信キューのそれぞれに設定され、ネットワークの帯域を利用できる度合いを示す優先度を、前記送信キューの状態に応じて動的に変更する制御ステップを有することを特徴とする帯域制御方法。
6. 前記制御ステップは、前記複数の送信キューのうちパケットが格納されていない送信キューを検知した場合に、前記パケットが格納されていない送信キューに設定されている優先度を下げ、パケットが格納されている送信キューのうち少なくとも１つ以上の送信キューの優先度を上げることを特徴とする請求項５に記載の帯域制御方法。
7. 前記制御ステップは、各送信キューにおけるパケットの滞留時間を管理し、前記各送信キューのパケットの滞留時間が所定の閾値を超えたか否かを判定し、前記閾値を超えた送信キューのうち、少なくとも1つ以上の送信キューの優先度を上げることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の帯域制御方法。
8. 前記制御ステップは、各送信キューにおけるパケットの滞留数を管理し、前記各送信キューのパケットの滞留数が所定の閾値を超えたか否かを判定し、前記閾値を超えた送信キューのうち、少なくとも１つ以上の送信キューの優先度を上げることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の帯域制御方法。
9. 複数の送信キューのそれぞれに設定され、ネットワークの帯域を利用できる度合いを示す優先度を、前記送信キューの状態に応じて動的に変更する制御処理を、情報処理装置に実行させることを特徴とする帯域制御装置のプログラム。
10. 前記制御処理は、前記複数の送信キューのうちパケットが格納されていない送信キューを検知した場合に、前記パケットが格納されていない送信キューに設定されている優先度を下げ、パケットが格納されている送信キューのうち少なくとも１つ以上の送信キューの優先度を上げる処理であることを特徴とする請求項９に記載のプログラム。
11. 前記制御処理は、各送信キューにおけるパケットの滞留時間を管理し、前記各送信キューのパケットの滞留時間が所定の閾値を超えたか否かを判定し、前記閾値を超えた送信キューのうち、少なくとも1つ以上の送信キューの優先度を上げる処理であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のプログラム。
12. 前記制御処理は、各送信キューにおけるパケットの滞留数を管理し、前記各送信キューのパケットの滞留数が所定の閾値を超えたか否かを判定し、前記閾値を超えた送信キューのうち、少なくとも１つ以上の送信キューの優先度を上げる処理であることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載のプログラム。

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