JP2008252413A - 優先制御システム、優先制御装置及びそれらに用いる優先制御方法並びにそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 シリアルデータに変換されて転送されるＬＡＮフレームが可変長であっても優先度の高いデータを優先して転送可能な優先制御装置を提供する。
【解決手段】 優先制御装置１は優先制御処理を実行する優先制御処理部１１と、予め設定されたポリシーを保持するポリシー保持部１２と、ＩＰ−シリアル変換を行うＬＡＮフレーム／シリアルデータ変換部１３とを備えている。優先制御処理部１１はポリシー保持部１２に保持されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行する制御部１１１と、ＬＡＮフレームからプロトコル、データ長、発信ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、発信ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス等を読取って制御部１１１に渡す分析部１１２と、シリアルデータからプロトコル、データ長、発信ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、発信ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス等を読取って制御部１１１に渡す分析部１１３とを備えている。
【選択図】 図３

Description

本発明は優先制御システム、優先制御装置及びそれらに用いる優先制御方法並びにそのプログラムに関し、特にＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットとシリアルデータとの変換を行う際の優先制御に関する。

従来、この種の変換装置においては、一方が複数のネットワーク（例えば、インタネット網）に接続され、他方が他の変換装置に接続されかつシリアルデータを伝送する伝送路（無線回線あるいは有線回線）に接続されている。

上記の変換装置では、複数のネットワークからのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレーム［例えば、イーサネット（登録商標）フレーム］を、上記の伝送路に転送するためにシリアルデータに変換している。

変換装置では、伝送路に転送する際に、複数のネットワーク各々からのデータに対して、各ネットワークに付与された優先順位に基づいて優先制御を行っている。この場合、優先制御においては、伝送路への転送量をフレーム単位で制御している。

伝送路におけるシリアルデータの構成例を図８に示す。図８において、シリアルデータは、「シリアルヘッダ」と、「ＬＡＮヘッダ」と、「ＩＰヘッダ」と、「パケットデータ」とから構成されている。

尚、上記のようなネットワークにおける優先制御としては、以下の特許文献１に記載されたような方法がある。
特開２０００−０７８１８８号公報

上述した従来のシリアルデータを伝送する伝送路に送出されるデータの優先制御では、ＬＡＮフレーム単位で伝送路への転送量を制御しているため、ＬＡＮフレームが固定長であれば問題ないが、ＬＡＮフレームが可変長であれば、優先度の高いデータが必ずしも優先的に転送されるとは限らない。

例えば、優先度の高いデータと優先度の低いデータとを３：１の割合で転送する場合、優先度の高いデータがａというデータ量で連続して転送され、優先度の低いデータがｂ（＝４ａ）というデータ量で連続して転送されるとすると、優先度の高いデータのデータ量と優先度の低いデータのデータ量との比は３：４となってしまい、優先度の低いデータが多く転送されてしまうこととなる。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、シリアルデータに変換されて転送されるＬＡＮフレームが可変長であっても優先度の高いデータを優先して転送することができる優先制御システム、優先制御装置及びそれらに用いる優先制御方法並びにそのプログラムを提供することにある。

本発明による優先制御システムは、端末側からのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレームのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）−シリアル変換を実行しかつ当該ＬＡＮフレームの優先制御を行う優先制御装置間を、シリアルデータを伝送する伝送路で接続する優先制御システムであって、
前記優先制御装置は、入力されるＬＡＮフレームから少なくともプロトコルとデータ長と発信情報と宛先情報とを読取る分析手段と、前記分析手段が読取った情報を基に予め設定されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行する優先制御処理手段とを備えている。

本発明による優先制御装置は、端末側からのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレームのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）−シリアル変換を実行しかつ当該ＬＡＮフレームの優先制御を行う優先制御装置であって、
入力されるＬＡＮフレームから少なくともプロトコルとデータ長と発信情報と宛先情報とを読取る分析手段と、前記分析手段が読取った情報を基に予め設定されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行する優先制御処理手段とを備えている。

本発明による優先制御方法は、端末側からのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレームのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）−シリアル変換を実行しかつ当該ＬＡＮフレームの優先制御を行う優先制御装置間を、シリアルデータを伝送する伝送路で接続するシステムに用いる優先制御方法であって、
前記優先制御装置が、入力されるＬＡＮフレームから少なくともプロトコルとデータ長と発信情報と宛先情報とを読取る分析処理と、前記分析処理で読取った情報を基に予め設定されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行する優先制御処理とを実行している。

本発明によるプログラムは、端末側からのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレームのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）−シリアル変換を実行しかつ当該ＬＡＮフレームの優先制御を行うコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
入力されるＬＡＮフレームから少なくともプロトコルとデータ長と発信情報と宛先情報とを読取る分析処理と、前記分析処理で読取った情報を基に予め設定されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行する優先制御処理とを含んでいる。

すなわち、本発明の優先制御装置は、ＩＰ−シリアル変換を実行する際に、入力されるＬＡＮフレームから読取ったプロトコル、データ長、発信ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、発信ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス等を基に、予め設定されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行している。

より具体的に説明すると、本発明の優先制御装置では、優先制御処理部において、分析部がＬＡＮフレームからプロトコル、データ長、発信ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、発信ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス等を読取り、制御部がポリシー保持部に保持されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行している。

これによって、本発明の優先制御装置では、データ長を基に優先制御を実行することが可能となるので、シリアルデータに変換されて転送されるＬＡＮフレームが可変長であっても優先度の高いデータを優先して転送することが可能となる。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、シリアルデータに変換されて転送されるＬＡＮフレームが可変長であっても優先度の高いデータを優先して転送することができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による優先制御システムの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例による優先制御システムは、優先制御装置１，２と、モデム３，４と、周波数変換装置５，６と、無線装置７，８とから構成されている。

優先制御装置１はＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク（Ａ，Ｂ）１００，２００に接続され、ＩＰネットワーク（Ａ，Ｂ）１００，２００からのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレーム［例えば、イーサネット（登録商標）フレーム］に対してＩＰ−シリアル変換と優先制御とを行い、モデム３と周波数変換装置５と無線装置７とを介して送信先のネットワーク側（無線装置８）へと送信する。

優先制御装置２はＩＰネットワーク（Ｃ）３００に接続され、無線装置８と周波数変換装置６とモデム４とを介して受信した送信元のネットワーク側（無線装置７）からのシリアルデータに対してＩＰ−シリアル変換を行ってＩＰネットワーク（Ｃ）３００に出力する。

尚、優先制御装置１，２は、上記のデータの流れとは逆の流れでデータの送受信を行うことも可能である。また、優先制御装置１に１つのネットワークを接続する場合、優先制御装置２に２つのネットワークを接続する場合、あるいは優先制御装置１，２にそれぞれ３つ以上のネットワークを接続する場合にも本発明は適用可能である。さらに、本実施例では、無線回線によるシリアルデータの伝送について述べているが、有線回線によるシリアルデータの伝送について適用可能である。

図２は図１の優先制御装置１における優先制御動作の概要を示す図である。図２において、優先制御装置１はＩＰネットワーク（Ａ，Ｂ）１００，２００からそれぞれＬＡＮフレームのデータ＃１，＃２が入力されると、端末側（ＩＰ）で用いるＬＡＮフレームと、無線回線側で用いるシリアルデータとの変換を行う。

その際、優先制御装置１はデータ＃１，＃２のプロトコル［ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）］、データ長（２００バイト、１０２４バイト）、発信ＩＰアドレス（「１９２．１６８．１．１」、「１９２．１６８．１．２」）、宛先ＩＰアドレス（「１９２．１６８．１００．１」、「１９２．１６８．１００．２」）、発信ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス（「００：１１：２２：３３：４４：５５」、「００：１１：２２：３３：４４：６６」）、宛先ＭＡＣアドレス（「５５：６６：７７：８８：９９：００」、「ａａ：ｂｂ：ｃｃ：ｄｄ：ｅｅ：ｆｆ」）等を読取り、予め設定されたポリシーにしたがって振り分けを行う。

これによって、本実施例では、ＩＰ−シリアル変換における優先制御を実現することができる。尚、優先制御装置２においても、上記の優先制御装置１と同様に動作することで、ＩＰ−シリアル変換における優先制御を実現することができる。

図３は図１の優先制御装置１の構成例を示すブロック図である。図３において、優先制御装置１は優先制御処理を実行する優先制御処理部１１と、予め設定されたポリシーを保持するポリシー保持部１２と、上記のＩＰ−シリアル変換を行うＬＡＮフレーム／シリアルデータ変換部１３と、端末側（ＩＰ）に接続するためのＬＡＮフレームインタフェース（Ｉ／Ｆ）１４と、無線回線側に接続するためのシリアルデータインタフェース（Ｉ／Ｆ）１５とを備えている。尚、図示していないが、優先制御装置２は上記の優先制御装置１と同様の構成となっている。

優先制御処理部１１はポリシー保持部１２に保持されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行する制御部［例えば、プログラムを実行するＣＰＵ（中央処理装置）等］１１１と、ＬＡＮフレームからプロトコル、データ長、発信ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、発信ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス等を読取って制御部１１１に渡す分析部１１２と、シリアルデータからプロトコル、データ長、発信ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、発信ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス等を読取って制御部１１１に渡す分析部１１３とを備えている。

ポリシー保持部１２には、予めオペレータが設定したポリシーを保持しておいてもよいし、図示せぬ外部端末から入力されるポリシーを保持しておいてもよい。また、ポリシー保持部１２には、複数のポリシーを保持しておいて、通信状態、時間帯等に応じて選択的に使用することも可能である。

図４は図３の制御部１１１の構成例を示すブロック図である。図４において、制御部１１１は、データ＃１〜＃３を優先順位（１）〜（３）にしたがってキューイングするキューイングブロック１１１ａを備えている。

図５は本発明の一実施例による優先制御装置１の優先制御処理を示すフローチャートであり、図６は図３の制御部１１１による優先制御に基づいたキューイング処理を示す図である。これら図３〜図６を参照して本発明の一実施例による優先制御装置１の優先制御処理について説明する。尚、図５及び図６に示す処理は制御部１１１がプログラムを実行することで実現される。

優先制御処理部１１はＬＡＮフレームインタフェース１４を通してＬＡＮフレームが入力されると、分析部１１２にてフレームヘッダを分析し（図５ステップＳ１）、制御部１１にて分析結果を基に、当該ＬＡＮフレームに対してポリシー保持部１２に保持されたポリシーによって決められた優先度を付与する（図５ステップＳ２）。

次に、制御部１１１は現在、送信待ちデータがあるかを判定し（図５ステップＳ３）、送信待ちデータがあれば、当該ＬＡＮフレームに付与した優先度が送信待ちデータの優先度より高いかを判定する（図５ステップＳ４）。

制御部１１１は、上記のステップＳ３で送信待ちデータがないと判定した場合、あるいは付与した優先度が送信待ちデータの優先度より高いと判定した場合、そのＬＡＮフレームをＬＡＮフレーム／シリアルデータ変換部１３に送り、ＬＡＮフレーム／シリアルデータ変換部１３にてシリアルデータに変換した後、宛先へと送信する（図５ステップＳ５）。

制御部１１１は、上記のステップＳ４で付与した優先度が送信待ちデータの優先度より低いと判定した場合、そのＬＡＮフレームを、そのフレームに付与した優先度に応じてキューイングブロック１１１ａ内のデータキューＡ，Ｂ，Ｃにキューイングする（図５ステップＳ６）（図６参照）。データキューＡ，Ｂ，Ｃからの読出しは重み付きラウンドロビン方式にて、送信割合に基づいて行われる。

ここで、データキューＡの優先度は（１）、データキューＢの優先度は（２）、データキューＣの優先度は（３）となっている。また、データキューＡの送信割合は「５」、データキューＢの送信割合は「３」、データキューＣの送信割合は「１」に設定されている。但し、データキューの優先度、送信割合は単なる一例であり、これ以外の値であってもよい。

制御部１１１は上記のステップＳ１〜Ｓ６の処理を次データがなくなるまで（図５ステップＳ７）、繰り返し実行される。尚、上記の処理動作は優先制御装置１について述べたが、優先制御装置２でも同様の制御が行われるものとする。

図７は本発明の一実施例による優先制御装置１，２による優先制御処理の概念を示す図である。図７において、本実施例では、分析部１１２によってＬＡＮフレームの第２層、第３層、第４層の情報を読取り、制御部１１１にてポリシーによって決められた優先度を第２層であるシリアルデータヘッダに付与することで、上記の優先制御を実現している。

このように、本実施例では、優先制御処理部１１において、分析部１１２がＬＡＮフレームから読取ったプロトコル、データ長、発信ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、発信ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレス等を基に、制御部１１１でポリシー保持部１２に保持されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行することによって、データ長を基に優先制御を実行することが可能となるので、シリアルデータに変換されて転送されるＬＡＮフレームが可変長であっても優先度の高いデータを優先して転送することができる。

本発明の一実施例による優先制御システムの構成を示すブロック図である。 図１の優先制御装置における優先制御動作の概要を示す図である。 図１の優先制御装置の構成例を示すブロック図である。 図３の制御部の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施例による優先制御装置の優先制御処理を示すフローチャートである。 図３の制御部による優先制御に基づいたキューイング処理を示す図である。 本発明の一実施例による優先制御装置による優先制御処理の概念を示す図である。 シリアルデータの構成例を示す図である。

符号の説明

１，２ 優先制御装置
３，４ モデム
５，６ 周波数変換装置
７，８ 無線装置
１１ 優先制御処理部
１２ ポリシー保持部
１３ ＬＡＮフレーム／シリアルデータ変換部
１４ ＬＡＮフレームインタフェース
１５ シリアルデータインタフェース
１００，２００，３００ ＩＰネットワーク（Ａ，Ｂ，Ｃ）
１１１ 制御部
１１１ａ キューイングブロック
１１２，１１３ 分析部

Claims (15)

1. 端末側からのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレームのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）−シリアル変換を実行しかつ当該ＬＡＮフレームの優先制御を行う優先制御装置間を、シリアルデータを伝送する伝送路で接続する優先制御システムであって、
   前記優先制御装置は、入力されるＬＡＮフレームから少なくともプロトコルとデータ長と発信情報と宛先情報とを読取る分析手段と、前記分析手段が読取った情報を基に予め設定されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行する優先制御処理手段とを有することを特徴とする優先制御システム。
2. 前記分析手段は、前記ＬＡＮフレームのフレームヘッダを分析し、
   前記優先制御処理手段は、前記分析手段の分析結果を基に前記ポリシーによってきめられた優先度を当該ＬＡＮフレームに付与することを特徴とする請求項１記載の優先制御システム。
3. 前記優先制御処理手段は、前記ＬＡＮフレームに付与された優先度にしたがって当該ＬＡＮフレームを保持する複数のキュー手段を含み、
   前記優先制御処理手段が前記優先度に応じて前記ＬＡＮフレームを前記複数のキュー手段のいずれかにキューイングすることを特徴とする請求項２記載の優先制御システム。
4. 前記複数のキュー手段に予め設定された送信割合を設定したことを特徴とする請求項３記載の優先制御システム。
5. 前記伝送路は、前記シリアルデータを伝送する無線回線及び有線回線のいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載の優先制御システム。
6. 端末側からのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレームのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）−シリアル変換を実行しかつ当該ＬＡＮフレームの優先制御を行う優先制御装置であって、
   入力されるＬＡＮフレームから少なくともプロトコルとデータ長と発信情報と宛先情報とを読取る分析手段と、前記分析手段が読取った情報を基に予め設定されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行する優先制御処理手段とを有することを特徴とする優先制御装置。
7. 前記分析手段は、前記ＬＡＮフレームのフレームヘッダを分析し、
   前記優先制御処理手段は、前記分析手段の分析結果を基に前記ポリシーによってきめられた優先度を当該ＬＡＮフレームに付与することを特徴とする請求項６記載の優先制御装置。
8. 前記優先制御処理手段は、前記ＬＡＮフレームに付与された優先度にしたがって当該ＬＡＮフレームを保持する複数のキュー手段を含み、
   前記優先制御処理手段が前記優先度に応じて前記ＬＡＮフレームを前記複数のキュー手段のいずれかにキューイングすることを特徴とする請求項７記載の優先制御装置。
9. 前記複数のキュー手段に予め設定された送信割合を設定したことを特徴とする請求項８記載の優先制御装置。
10. 端末側からのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレームのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）−シリアル変換を実行しかつ当該ＬＡＮフレームの優先制御を行う優先制御装置間を、シリアルデータを伝送する伝送路で接続するシステムに用いる優先制御方法であって、
    前記優先制御装置が、入力されるＬＡＮフレームから少なくともプロトコルとデータ長と発信情報と宛先情報とを読取る分析処理と、前記分析処理で読取った情報を基に予め設定されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行する優先制御処理とを実行することを特徴とする優先制御方法。
11. 前記優先制御装置が、前記分析処理において、前記ＬＡＮフレームのフレームヘッダを分析し、
    前記優先制御処理において、前記分析処理の分析結果を基に前記ポリシーによってきめられた優先度を当該ＬＡＮフレームに付与することを特徴とする請求項１０記載の優先制御方法。
12. 前記優先制御装置に、前記ＬＡＮフレームに付与された優先度にしたがって当該ＬＡＮフレームを保持する複数のキュー手段を設け、
    前記優先制御装置が、前記優先制御処理において、前記優先制御処理手段が前記優先度に応じて前記ＬＡＮフレームを前記複数のキュー手段のいずれかにキューイングすることを特徴とする請求項１１記載の優先制御方法。
13. 前記複数のキュー手段に予め設定された送信割合を設定したことを特徴とする請求項１２記載の優先制御方法。
14. 前記伝送路が、前記シリアルデータを伝送する無線回線及び有線回線のいずれかであることを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか記載の優先制御方法。
15. 端末側からのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）フレームのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）−シリアル変換を実行しかつ当該ＬＡＮフレームの優先制御を行うコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    入力されるＬＡＮフレームから少なくともプロトコルとデータ長と発信情報と宛先情報とを読取る分析処理と、前記分析処理で読取った情報を基に予め設定されたポリシーにしたがって優先制御処理を実行する優先制御処理とを含むことを特徴とするプログラム。

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