JP2009194773A - 優先制御システム、優先制御装置、優先制御方法、及び優先制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの優先制御を行う。
【解決手段】送信側優先制御装置は、１Ｂｙｔｅ（８ｂｉｔ）の優先制御情報のうち１ｂｉｔを優先制御の有効／無効を定義するための優先制御イネーブルビットとし、フレームの先頭に優先制御情報を付加し、フレームを送信する。受信側優先制御装置は、フレームを受信し、フレームの先頭に優先制御情報が付加されているか確認し、フレームの先頭に優先制御情報が付加されている場合、優先制御イネーブルビットが有効と定義されているか確認し、優先制御イネーブルビットが有効と定義されている場合、フレームの優先制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、優先制御装置に関し、特にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの優先制御装置に関する。

近年、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ））による音声通信に並び、映像配信サービスも急激に普及し始めている。これに伴い、品質を確保するための優先制御が要求されるようになってきている。

ＶｏＩＰは、インターネット等のネットワークを使って音声データを送受信する技術である。ＶｏＩＰは、社内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を使った内線電話や、インターネット電話等に応用されている。映像配信サービスは、インターネット等のネットワークを使って映像データを送受信する。映像配信サービスの例として、ストリーミング（ｓｔｒｅａｍｉｎｇ）がある。ストリーミングは、インターネット等のネットワークを通じて映像や音声等のマルチメディアデータを視聴する際に、データを受信しながら同時に再生を行う方式である。インターネット等のネットワークはＬＡＮの集合体であり、ＶｏＩＰによる音声通信も映像配信サービスもＬＡＮを介する機会が多い。そのため、特にＬＡＮにおいて、品質を確保するための優先制御を行うことが有効であると考えられる。

現在、特殊な用途を除いて、ほとんどのＬＡＮはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）である。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）は、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．３委員会によって標準化されたＬＡＮ規格である。

しかし、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のフレームフォーマットでは、下位レイヤに優先制御情報を定義していないため、データ通信の優先制御は、インターネットプロトコルがＩＰｖ４の場合は、ヘッダーフィールド内のＴＯＳ（Ｔｙｐｅ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）フィールドを使用し、インターネットプロトコルがＩＰｖ６の場合は、ヘッダーフィールド内のＴＣ（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｌａｓｓ）フィールドを使用して優先制御を実施する方法が一般的である。また、上位レイヤのプロトコル識別を必要とするため、一連の優先制御に過剰なメモリ及びＳ／Ｗ（ソフトウェア）制御を必要としていた。

関連する技術として、特開２００１−２５７６８６号公報（特許文献１）に計算機システムのデータ通信方法が開示されている。
このデータ通信方法では、送信順序は送信されたパケットのフレーム中に含まれている優先度符号列の値を比較することによって決定される。パケットは優先度符号列領域と、６バイトの送信先アドレス領域、６バイトの送信元アドレス領域、２バイトのタイプ領域とデータ部分に加え、最初と最後にプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）領域及びＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）領域が付け加えられて構成される。プリアンブル領域と送信先アドレス領域の間に優先度符号列領域が確保されているところが通常のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームと異なる部分である。

また、特開昭６４−０５１８４０号公報（特許文献２）にデータバス優先伝送制御方式が開示されている。
このデータバス優先伝送制御方式では、パケット内にプリアンブル長を示す値を書き込むフィールドを設け、パケット送信に成功したノードは送信成功時のプリアンブル長を示す値をこのフィールドに書き込んでパケットを送信する。複数のノードが同時に送信した場合には、送信に成功したパケット内のプリアンブル長を示す値に基づいて、次の優先順位のパケットを判断する。

特開２００１−２５７６８６号公報 特開昭６４−０５１８４０号公報

本発明の目的は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームのプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）領域の一部をＩＰデータの優先順位情報領域として扱うことで、インターネットプロトコルを意識せずに、データ通信の優先制御を可能とする優先制御システム、優先制御装置、優先制御方法、及び優先制御プログラムを提供することである。

本発明の優先制御システムは、１Ｂｙｔｅ（８ｂｉｔ）の優先制御情報のうち１ｂｉｔを優先制御の有効又は無効を定義するための優先制御イネーブルビットとし、フレームの先頭に優先制御情報を付加し、フレームを送信する送信側優先制御装置と、フレームを受信し、フレームの先頭に優先制御情報が付加されているか確認し、フレームの先頭に優先制御情報が付加されている場合、優先制御イネーブルビットが有効と定義されているか確認し、優先制御イネーブルビットが有効と定義されている場合、フレームの優先制御を行う受信側優先制御装置とを含む。

本発明の優先制御装置は、１Ｂｙｔｅ（８ｂｉｔ）の優先制御情報、及び優先制御情報を付加する位置に関する情報を格納する優先制御情報管理手段と、優先制御情報のうち１ｂｉｔを優先制御の有効又は無効を定義するための優先制御イネーブルビットとし、フレームを送信する際、フレームの先頭に優先制御情報を付加し、フレームを受信した際、フレームの先頭に優先制御情報が付加されているか確認し、フレームの先頭に優先制御情報が付加されている場合、優先制御イネーブルビットが有効と定義されているか確認し、優先制御イネーブルビットが有効と定義されている場合、フレームの優先制御を行う優先制御手段とを具備する。

本発明の優先制御方法は、１Ｂｙｔｅ（８ｂｉｔ）の優先制御情報のうち１ｂｉｔを優先制御の有効又は無効を定義するための優先制御イネーブルビットとし、フレームの先頭に優先制御情報を付加し、フレームを送信するステップと、フレームを受信し、フレームの先頭に優先制御情報が付加されているか確認し、フレームの先頭に優先制御情報が付加されている場合、優先制御イネーブルビットが有効と定義されているか確認し、優先制御イネーブルビットが有効と定義されている場合、フレームの優先制御を行うステップとを含む。

本発明の優先制御プログラムは、１Ｂｙｔｅ（８ｂｉｔ）の優先制御情報のうち１ｂｉｔを優先制御の有効又は無効を定義するための優先制御イネーブルビットとし、フレームの先頭に優先制御情報を付加し、フレームを送信するステップと、フレームを受信し、フレームの先頭に優先制御情報が付加されているか確認し、フレームの先頭に優先制御情報が付加されている場合、優先制御イネーブルビットが有効と定義されているか確認し、優先制御イネーブルビットが有効と定義されている場合、フレームの優先制御を行うステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

簡単な回路構成で、下位層での通信データの優先制御を可能にする。

以下に、本発明の第１実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１を参照して、本発明に係るＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム（以下、フレーム（ｆｒａｍｅ））の優先制御システムの構成例について説明する。
本発明に係る優先制御システムは、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）：１と、ＳＴＢ（Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）：２と、ＴＶ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）：３と、ＩＰ電話機（ＩＰ ｐｈｏｎｅ）：４と、ルータ：５と、ネットワーク：６と、ルータ：７と、ＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）サーバ：８と、放送サーバ：９と、ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ：１０と、ルータ：１１と、ＰＣ：１２と、ＩＰ電話機：１３を含む。

図１のシステム構成例において、ルータ：５は、端末側インタフェース（Ｉ／Ｆ：ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）として、ユーザー端末と接続されている。ここでは、ルータ：５は、ＰＣ：１、ＳＴＢ：２、及びＩＰ電話機：４と接続されている。ＳＴＢ：２は、ＴＶ：３と接続されている。また、ルータ：７は、ＶＯＤサーバ：８、放送サーバ：９、及びＳＩＰサーバ：１０と接続されている。ルータ：１１は、ＰＣ：１２とＩＰ電話機：１３と接続されている。ルータ：５、ルータ：７、及びルータ：１１は、回線事業者が提供するネットワーク：６により接続され、インターネット、ＩＰ電話、ＶＯＤ等のサービスの提供を行う。

ＰＣ：１、ＳＴＢ：２、ＴＶ：３、及びＩＰ電話機：４は、ユーザー端末である。ＰＣ：１２及びＩＰ電話機：１３も同様である。ＰＣ：１及びＰＣ：１２は、パソコン等の個人用のコンピュータである。ＰＣ：１及びＰＣ：１２は、プリンタ等の周辺機器、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、インターネット家電、インターネット対応のゲーム機や音楽プレーヤー、その他のガジェット（ｇａｄｇｅｔ）でも良い。ＳＴＢ：２は、テレビをネットワークに接続して様々なサービスを受けられるようにする機器である。例えば、ＳＴＢ：２は、テレビをＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）回線に接続して番組を受信したり、テレビを電話回線に接続してインターネット接続や通信カラオケを提供したりする。ＳＴＢ：２は、テレビに接続される録画装置やＤＶＤプレーヤー、チューナー、又はテレビチューナーカード（ＴＶ ｔｕｎｅｒ ｃａｒｄ）を搭載したパソコンでも良い。ＴＶ：３は、テレビ等の表示装置である。ＴＶ：３は、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｍｏｎｉｔｏｒ）やＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）等のディスプレイでも良い。また、ＴＶ：３は、プロジェクタ等の映像機器や、オーディオ等の音響機器、又は、何らかの出力装置でも良い。ＩＰ電話機：４及びＩＰ電話機：１３は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して音声通信を行うインターネット電話機である。ＩＰ電話機：４及びＩＰ電話機：１３は、音声をデジタルデータに変換し、パケットと呼ばれる単位に分割した上で、ネットワークを介して通話相手まで送ることで音声通話を行う。ＩＰ電話機：４及びＩＰ電話機：１３は、ＩＰ電話機能を有するパソコンでも良い。なお、ＩＰ電話機：４及びＩＰ電話機：１３は、ＩＰ電話機に限らず、インターネット電話機（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｈｏｎｅ）全般を含む。

ルータ：５、ルータ：７、及びルータ：１１は、中継装置である。ルータ：５、ルータ：７、及びルータ：１１は、ネットワーク上を流れるデータを他のネットワークに中継する。ルータ：５、ルータ：７、及びルータ：１１は、スイッチ（ｓｗｉｔｃｈ）、ゲートウェイ（ｇａｔｅｗａｙ）、プロキシ（ｐｒｏｘｙ）、ＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ：電力線通信）アダプタ、携帯電話の基地局、無線ＬＡＮのアクセスポイント等でも良い。なお、スイッチは、回線やパケットの交換（スイッチング）機能を持った通信装置であり、宛先を判断して特定の相手にしか通信を取り次がないよう設計されている機器である。ゲートウェイは、ネットワーク上で、媒体やプロトコルが異なるデータを相互に変換して通信を可能にする機器である。プロキシは、内部ネットワークとインターネットの境にあって、直接インターネットに接続できない内部ネットワークのコンピュータに代わって、「代理」としてインターネットとの接続を行うコンピュータである。ＰＬＣアダプタは、家庭内の電気配線（電力線）に、情報信号を乗せて送る通信装置である。ＰＬＣアダプタは、電力と通信用信号の重ね合わせや分離を行う装置で、親装置と子装置とから構成される。

ネットワーク：６は、通信回線である。ネットワーク：６は、有線、無線を問わない。ネットワーク：６の例として、インターネット、イントラネット、無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）、家庭内ＬＡＮ、店舗内ＬＡＮ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）、ＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）回線、光ファイバー回線、専用線、電話回線、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ、３Ｇ（第３世代携帯電話）、シリアル通信等が考えられる。また、ネットワーク：６は、物理的な通信回線の上に論理的に構築されたＬ２ＴＰ（Ｌａｙｅｒ ２ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）のような論理的な通信回線でも良い。但し、実際には、これらの例に限定されない。

ＶＯＤサーバ：８、放送サーバ：９、及びＳＩＰサーバ：１０は、サービス提供装置である。ＶＯＤサーバ：８、放送サーバ：９、及びＳＩＰサーバ：１０は、ネットワーク：６を介して自身の持っている機能やデータを提供する。ＶＯＤサーバ：８、放送サーバ：９、及びＳＩＰサーバ：１０は、ユーザー端末となることもある。例えば、ＰＣ：１及びＰＣ：１２が、ＶＯＤサーバ：８、放送サーバ：９、及びＳＩＰサーバ：１０となることもある。なお、ＶＯＤサーバ：８は、見たい時に見たいビデオが見られるサービスを提供する。放送サーバ：９は、ハードディスク内蔵チューナーを使用し、放送されている番組を蓄積していつでも取り出せるサービスを提供する。ＳＩＰサーバ：１０は、ＶｏＩＰを応用したインターネット電話機等のＳＩＰ ＵＡ（Ｕｓｅｒ Ａｇｅｎｔ）のアドレスを一元管理する。また、ＳＩＰサーバ：１０は、ＩＰ電話サービスにおけるＳＩＰ ＵＡ毎の通話時間や料金を管理する。

次に、図２を参照して、本発明におけるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームのフレームフォーマットについて説明する。
本発明におけるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０のフレームフォーマットは、サイズが「８Ｂｙｔｅ」のプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）／優先制御：２１と、「６Ｂｙｔｅ」の宛先ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス：２２と、「６Ｂｙｔｅ」の送信元ＭＡＣアドレス：２３と、「２Ｂｙｔｅ」のフレーム・タイプ：２４と、「４６〜１５００Ｂｙｔｅ」のデータ部：２５と、「４Ｂｙｔｅ」のＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）：２６を含む。このように、ＯＳＩ参照モデル（ＯＳＩ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｍｏｄｅｌ）のようなネットワークプロトコルの階層モデルにおける下位層のフレームに優先制御情報を持つことにより、小規模の回路構成で、通信データの優先制御を可能とする。

プリアンブル／優先制御：２１は、プリアンブルと、優先制御情報を格納するためのフィールド（領域）である。プリアンブルは、ＬＡＮに接続しているインタフェースにフレーム送信の開始を認識させ、同期を取るタイミングを与えるための情報である。プリアンブルは、１と０が交互に続くパターンである。すなわち、プリアンブルは、「１０１０１０１０」というパターンの繰り返しである。一般的に、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームは、プリアンブルから始まる。優先制御情報は、フレームの送受信の優先制御を行うための情報である。プリアンブルと優先制御情報とのサイズの合計が８Ｂｙｔｅとなるようにする。

ここでは、図３に示すように、プリアンブル／優先制御：２１は、「７Ｂｙｔｅ」のプリアンブル：２１１と、「１Ｂｙｔｅ」の優先制御：２１２を含む。プリアンブル：２１１は、プリアンブルを格納するためのフィールドである。優先制御：２１２は、優先制御情報を格納するためのフィールドである。

宛先ＭＡＣアドレス：２２は、宛先となる端末のインタフェースのＭＡＣアドレスを設定するためのフィールドである。複数のインタフェース宛てのマルチキャスト・アドレスを設定することもできる。

送信元ＭＡＣアドレス：２３は、フレームを送信したインタフェースのＭＡＣアドレスを設定するためのフィールドである。送信元ＭＡＣアドレス：２３は、上位のプロトコルやラーニング・ブリッジにより参照されるフィールドである。

フレーム・タイプ：２４は、多重化／多重分離のために、次に続くデータ部：２５に格納する上位層プロトコルを示すＩＤを設定するためのフィールドである。

データ部：２５は、最小４６Ｂｙｔｅから最大１５００Ｂｙｔｅまでのデータを格納するためのフィールドである。データが４６Ｂｙｔｅ未満の場合、
先頭の／優先制御：２１は除き、宛先アドレス：２２からＦＣＳ：２６まで全て含んだフレームの全体長が、６４Ｂｙｔｅ以上になるようにするため、
パディングデータを付加し、４６Ｂｙｔｅにする。

ＦＣＳ：２６は、フレームのエラーを検出するためのフィールドである。例えば、ＦＣＳ：２６には、宛先ＭＡＣアドレス：２２、送信元ＭＡＣアドレス：２３、フレーム・タイプ：２４、データ部：２５の各フィールドから計算したＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）値を設定する。ユーザー端末等の受信側でも同様にＣＲＣを計算し、ＦＣＳ：２６の値と一致しない場合はエラーが発生したと判断し、そのフレームを破棄する。

図１の優先制御システムの構成例において、ルータ：５とルータ：７は、ＰＰＰｏＥ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））で接続されるのが、一般的な方法である。同様に、ルータ：７とルータ：１１もＰＰＰｏＥで接続される。また、ＩＰ電話機：４とＩＰ電話機：１３は、通話時、ＳＩＰサーバ：１０により「ＥＮＤ−ＴＯ−ＥＮＤ」で接続される。「ＥＮＤ−ＴＯ−ＥＮＤ」で接続された場合、ネットワーク：６に接続されている端末同士ならば、どれに対しても、どこからでもアクセスできる。但し、実際には、ネットワーク：６に対して双方向通信を開始できても、ネットワーク：６側から呼び出せない端末もある。

この優先制御システムにおいて、ＳＴＢ：２とＶＯＤサーバ：８との間、及びＳＴＢ：２と放送サーバ：９との間は、動画をＩＰデータに変換したデータが転送される。また、ＩＰ電話機：４とＩＰ電話機：１３との間は、音声をＩＰデータに変換したデータが転送される。ここで、映像や音声データの場合、パケットの欠落は、耳や目に見えるノイズにつながるため、通常のインターネットアクセス時のデータより優先して制御することが要求される。

しかし、一般的なＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のフレームフォーマットには、下位レイヤに優先制御情報を定義していないため、インターネットプロトコルが、ＩＰｖ４の場合は、ヘッダーフィールド内のＴＯＳ（Ｔｙｐｅ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）フィールドを使用し、インターネットプロトコルがＩＰｖ６の場合は、ヘッダーフィールド内のＴＣ（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｌａｓｓ）フィールドを使用して優先制御を実施する方法が一般的であり、上位レイヤのプロトコル識別を必要とするため、一連の優先制御に過剰なメモリ及びＳ／Ｗ（ソフトウェア）制御を必要としていた。

本実施形態では、図３に示すように、プリアンブルのみがアサイン（ａｓｓｉｇｎ：割り当て）されていたプリアンブルの領域の一部をＩＰデータの優先順位情報領域として扱うことで優先制御を行うことを可能とする。

図４に、優先制御情報の一例を示す。
優先制御情報の８ｂｉｔ中の「ｂｉｔ０」〜「ｂｉｔ６」を「Ｐ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ ｂｉｔ）：優先順位ビット」として定義し、「１１１１１１１」を最優先（最も高い優先度）、「０００００００」を低優先（最も低い優先度）として、「ｂｉｔ０」〜「ｂｉｔ６」の値に応じた優先順位の定義を行う。
このように、「Ｐ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ ｂｉｔ）：優先順位ビット」は、優先順位を示す。ここでは、「ｂｉｔ０」を最下位ビット、「ｂｉｔ７」を最上位ビットとし、「ｂｉｔ０」〜「ｂｉｔ６」を、それぞれ「Ｐ０」〜「Ｐ６」として定義する。

更に、優先制御情報の８ｂｉｔ中の「ｂｉｔ７」を「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）：優先制御イネーブルビット」として定義し、「Ｅ＝０」の時、優先制御を無効と定義を行う。また、「Ｅ＝１」の時、優先制御を有効と定義を行う。このように、「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）：優先制御イネーブルビット」は、優先制御の有効／無効を示す。有効であれば優先制御を行う。無効であれば優先制御を行わない。但し、実際には、「ｂｉｔ７」の代わりに、「ｂｉｔ０」〜「ｂｉｔ６」のいずれかを「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）」として定義しても良い。例えば、「ｂｉｔ１」を「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）」として定義し、「ｂｉｔ０」、「ｂｉｔ２」〜「ｂｉｔ７」を「Ｐ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ ｂｉｔ）として定義することも可能である。なお、優先制御情報が「１０１０１０１０」の場合は、プリアンブルの一部となる。

これにより、ＯＳＩ参照モデル（ＯＳＩ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｍｏｄｅｌ）のようなネットワークプロトコルの階層モデルにおける下位層のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームにて優先制御を可能とする。例えば、ＩＰ電話機：４とＩＰ電話機：１３との間のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム中の優先制御情報を「Ｐ＝１１１１１１１」として最優先で制御を行い、ＰＣ１がインターネットにアクセスする時のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム中の最優制御情報を「Ｐ＝０００００００」として、ＩＰ電話機の音声データを優先させた通信を行うことが可能になる。

図５を参照して、本発明によるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの優先制御方法を実施する優先制御装置：１００の構成例について説明する。
なお、ＰＣ：１、ＳＴＢ：２、ＴＶ：３、ＩＰ電話機：４、ルータ：５、ルータ：７、ＶＯＤサーバ：８、放送サーバ：９、ＳＩＰサーバ：１０、ルータ：１１、ＰＣ：１２、及びＩＰ電話機：１３は、いずれも優先制御装置：１００である。或いは、優先制御装置：１００は、これらの機器が搭載しているＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）等の拡張カードでも良い。

優先制御装置：１００は、優先制御情報管理手段：１０１と、優先制御手段：１０２と、フレーム処理手段：１０３と、フレーム受信手段：１０４と、フレーム送信手段：１０５を備える。なお、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０は、優先制御装置：１００内で作成されたフレーム、ネットワーク：６を介して取得されたフレームを問わない。

優先制御情報管理手段：１０１は、優先制御のルール又は条件に関する情報を格納する。例えば、優先制御情報管理手段：１０１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のフレームフォーマットや、優先制御情報の挿入位置に関する情報、及び優先制御情報の８ｂｉｔ中の「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）」の位置に関する情報を記憶する。優先制御情報管理手段：１０１は、ユーザーによる直接入力、或いはネットワーク：６６を介した入力により、優先制御のルール又は条件に関する情報を取得することができる。ここでは、優先制御情報管理手段：１０１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のフレームフォーマットを記憶し、フレームフォーマットに基づいて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０における優先制御情報の挿入位置を特定するための情報を格納する。また、優先制御情報管理手段：１０１は、優先制御情報が予め設定されている場合、優先制御情報を格納する。例えば、優先制御情報管理手段：１０１として、メモリやストレージ等の記憶装置、又は記憶媒体（メディア）が考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。

優先制御手段：１０２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を解析し、フレームフォーマット又は優先制御情報の位置に関する情報に基づいて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０から優先制御情報を抽出し、抽出された優先制御情報を優先制御情報管理手段：１０１に通知する。また、優先制御手段：１０２は、抽出された優先制御情報における「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）」の値を判定し、優先制御が有効であれば、抽出された優先制御情報に基づいて、フレームの優先順位を決定する。或いは、優先制御手段：１０２は、優先制御情報が予め設定されている場合、優先制御情報管理手段：１０１から優先制御情報を取得して、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０内で優先制御情報と一致する情報を検索し、検索された情報に基づいて、フレームの優先順位を決定する。このとき、優先制御手段：１０２は、フレームフォーマット又は優先制御情報の挿入位置に関する情報に基づいて、送信対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０に優先制御情報を挿入するようにしても良い。例えば、優先制御手段：１０２として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やマイクロプロセッサ等の処理装置が考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。

フレーム処理手段：１０３は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を処理する。ここでは、フレーム処理手段：１０３は、フレームの処理時に優先制御を行う場合、優先制御手段：１０２からＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を受け取り、処理対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を処理用バッファ（ｂｕｆｆｅｒ）に蓄積し、フレームの優先順位に基づいて、優先順位の高いＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０から順に処理用バッファから取り出し、処理する。このとき、フレーム処理手段：１０４は、フレームの優先順位毎に処理用バッファを設け、フレームの優先順位に基づいて、処理対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を、フレームの優先順位に応じた処理用バッファに振り分けるようにしても良い。なお、フレーム処理手段：１０３は、優先制御情報が予め設定されていない場合や、フレームの優先順位が決定していない場合は、処理対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を優先制御手段：１０２に提供し、フレームの優先順位が決定されるようにする。このとき、フレーム処理手段：１０３は、フレームの優先順位が決定されるまでは、処理要求された順に、処理対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０をそのまま外部に処理するようにしても良い。フレーム処理手段：１０３は、優先制御手段：１０２からフレームの優先順位に関する通知を受けると、フレームの優先順位に基づいて、処理されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を処理用バッファに蓄積する。例えば、フレーム処理手段：１０３として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やマイクロプロセッサ等の処理装置が考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。

フレーム受信手段：１０４は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を受信する。ここでは、フレーム受信手段：１０４は、フレームの受信時に優先制御を行う場合、受信されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を受信キュー（ｑｕｅｕｅ）に蓄積し、フレームの優先順位に基づいて、優先順位の高いＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０から順に受信キューから取り出し、優先制御手段：１０２に提供する。このとき、フレーム受信手段：１０４は、フレームの優先順位毎に受信キューを設け、フレームの優先順位に基づいて、受信対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を、フレームの優先順位に応じた受信キューに振り分けるようにしても良い。なお、フレーム受信手段：１０４は、優先制御情報が予め設定されていない場合や、フレームの優先順位が決定していない場合は、受信された順にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を優先制御手段：１０２に提供し、フレームの優先順位が決定されるようにする。フレーム受信手段：１０４は、フレームの優先順位が決定されると、フレームの優先順位に基づいて、受信されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を受信キューに蓄積する。例えば、フレーム受信手段：１０４として、ネットワークアダプタや通信ポート等の通信用インタフェースが考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。

フレーム送信手段：１０５は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を送信する。ここでは、フレーム送信手段：１０５は、フレームの送信時に優先制御を行う場合、送信対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を送信キューに蓄積し、フレームの優先順位に基づいて、優先順位の高いＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０から順に送信キューから取り出し、外部に送信する。このとき、フレーム送信手段：１０５は、フレームの優先順位毎に送信キューを設け、フレームの優先順位に基づいて、送信対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を、フレームの優先順位に応じた送信キューに振り分けるようにしても良い。なお、フレーム送信手段：１０５は、優先制御情報が予め設定されていない場合や、フレームの優先順位が決定していない場合は、送信前に、送信対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を優先制御手段：１０２に提供し、フレームの優先順位が決定されるようにする。このとき、フレーム送信手段：１０５は、フレームの優先順位が決定されるまでは、送信要求された順に、送信対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０をそのまま外部に送信するようにしても良い。フレーム送信手段：１０５は、フレームの優先順位が決定されると、フレームの優先順位に基づいて、送信対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を送信キューに蓄積する。例えば、フレーム送信手段：１０５として、ネットワークアダプタや通信ポート等の通信用インタフェースが考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。

なお、優先制御装置：１００がルータ：５、ルータ：７、及びルータ：１１等の中継装置である場合、優先制御装置：１００は、更に、フレーム転送手段：１０６を備えていても良い。なお、フレーム転送手段：１０６は、フレーム処理手段：１０３、フレーム受信手段：１０４、及びフレーム送信手段：１０５のいずれかに含まれていても良い。

フレーム転送手段：１０６は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を転送するための処理を行う。ここでは、フレーム転送手段：１０６は、フレーム受信手段：１０４からＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を受け取り、転送対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を転送用バッファ（ｂｕｆｆｅｒ）に蓄積し、フレームの優先順位に基づいて、優先順位の高いＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０から順に転送用バッファから取り出し、フレーム送信手段：１０５に引き渡す。このとき、フレーム転送手段：１０４は、フレームの優先順位毎に転送用バッファを設け、フレームの優先順位に基づいて、転送対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を、フレームの優先順位に応じた転送用バッファに振り分けるようにしても良い。なお、フレーム転送手段：１０６は、優先制御情報が予め設定されていない場合や、フレームの優先順位が決定していない場合は、転送対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を優先制御手段：１０２に提供し、フレームの優先順位が決定されるようにする。このとき、フレーム転送手段：１０６は、フレームの優先順位が決定されるまでは、転送要求された順に、転送対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０をそのままフレーム送信手段：１０５に引き渡すようにしても良い。フレーム転送手段：１０６は、優先制御手段：１０２からフレームの優先順位に関する通知を受けると、フレームの優先順位に基づいて、転送されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を転送用バッファに蓄積する。例えば、フレーム転送手段：１０６として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やマイクロプロセッサ等の処理装置が考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。

なお、優先制御情報管理手段：１０１、優先制御手段：１０２、フレーム処理手段：１０３、フレーム受信手段：１０４、フレーム送信手段：１０５、及びフレーム転送手段：１０６は、コンピュータを優先制御装置：１００として機能させるためのプログラムでも良い。

このように、本発明によるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの優先制御方法は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの受信時、送信時、処理時、又は転送時のどの時点でも実施可能である。

図６を参照して、本発明の優先制御方法を用いた送信時の動作の一例について説明する。
ここでは、優先制御装置：１００は、送信側の優先制御装置である。なお、優先制御装置：１００は、中継装置でも良い。
（１）ステップＳ１０１
優先制御装置：１００は、送信対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０のフレーム・タイプ：２４又はデータ部：２５の内容に基づいて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０が優先制御の対象であるか判定する。例えば、優先制御装置：１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０のフレーム・タイプ：２４の種類、又はデータ部：２５の容量に基づいて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０が音声データや動画データであるか判定する。このとき、優先制御手段：１０２は、フレーム・タイプ：２４又はデータ部：２５の内容を確認する。なお、実際には、優先制御装置：１００は、ユーザーからの指示に応じて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０が優先制御の対象であるか否かを決定するようにしても良い。優先制御装置：１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０が優先制御の対象でない場合、優先制御を行わず、通常のフレーム送信処理を行う。
（２）ステップＳ１０２
優先制御装置：１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０が優先制御の対象である場合、優先制御情報を保有しているか確認する。このとき、優先制御手段：１０２は、優先制御情報管理手段：１０１に優先制御情報が格納されているか確認する。
（３）ステップＳ１０３
優先制御装置：１００は、優先制御情報を保有している場合、フレーム・タイプ：２４又はデータ部：２５の内容に応じた優先制御情報を選択する。このとき、優先制御手段：１０２は、優先制御情報管理手段：１０１から、フレーム・タイプ：２４又はデータ部：２５の内容に応じた優先制御情報を取得する。
（４）ステップＳ１０４
優先制御装置：１００は、優先制御情報を保有していない場合、優先制御情報を作成し、作成された優先制御情報を記憶する。ここでは、優先制御装置：１００は、優先制御情報を１Ｂｙｔｅと定義し、１Ｂｙｔｅ（８ｂｉｔ）の優先制御情報のうち７ｂｉｔを「Ｐ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ ｂｉｔ）」として定義し、１ｂｉｔを「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）」として定義する。このとき、優先制御手段：１０２は、優先制御情報を作成し、作成された優先制御情報を優先制御情報管理手段：１０１に格納する。
（５）ステップＳ１０５
優先制御装置：１００は、送信対象となるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０のプリアンブル領域に、優先制御情報を挿入する。このとき、優先制御手段：１０２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０のプリアンブル／優先制御：２１に、優先制御情報を挿入する。
（６）ステップＳ１０６
優先制御装置：１００は、優先制御情報に定義された優先順位に従って、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を送信する。このとき、フレーム送信手段：１０５は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を送信する。

図７を参照して、本発明の優先制御方法を用いた受信時の動作の一例について説明する。
ここでは、優先制御装置：１００は、受信側の優先制御装置である。なお、優先制御装置：１００は、中継装置でも良い。
（１）ステップＳ２０１
優先制御装置：１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を受信する。このとき、フレーム受信手段：１０４は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を送信する。
（２）ステップＳ２０２
優先制御装置：１００は、受信されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０を解析し、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０のプリアンブル領域に、優先制御情報が挿入されているか確認する。このとき、優先制御手段：１０２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０のプリアンブル／優先制御：２１に、優先制御情報が挿入されているか確認する。
（３）ステップＳ２０３
優先制御装置：１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０のプリアンブル／優先制御：２１に、優先制御情報が挿入されている場合、優先制御情報の「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）」が有効か確認する。優先制御装置：１００は、優先制御情報の「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）」が有効ではない場合、優先制御を行わず、通常のフレーム受信処理を行う。このとき、優先制御手段：１０２は、優先制御情報の「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）」が「Ｅ＝１」であるか確認する。優先制御手段：１０２は、優先制御情報の「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）」が「Ｅ＝０」である場合、優先制御を行わず、通常のフレーム受信処理を行う。
（４）ステップＳ２０４
優先制御装置：１００は、優先制御情報の「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）」が有効である場合、この優先制御情報に基づいて、受信されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０の優先制御を行う。このとき、優先制御手段：１０２は、優先制御情報の「Ｅ（Ｅｎａｂｌｅ ｂｉｔ）」が「Ｅ＝１」の場合、優先制御情報に基づいて、受信されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０の優先制御を行う。
（５）ステップＳ２０５
優先制御装置：１００は、この優先制御情報を記憶する。このとき、優先制御手段：１０２は、優先制御情報管理手段：１０１に優先制御情報を格納する。優先制御手段：１０２は、既に優先制御情報管理手段：１０１に優先制御情報が格納されている場合、優先制御情報を上書きして更新する。なお、優先制御装置：１００は、優先制御情報とフレーム・タイプ：２４又はデータ部：２５の内容とを関連付けて記憶することが好適である。但し、実際には、この例に限定されない。
（６）ステップＳ２０６
優先制御装置：１００は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０のプリアンブル／優先制御：２１に、優先制御情報が挿入されていない場合、優先制御情報を保有しているか確認する。このとき、優先制御手段：１０２は、優先制御情報管理手段：１０１に優先制御情報が格納されているか確認する。優先制御装置：１００は、優先制御情報を保有していない場合、優先制御を行わず、通常のフレーム受信処理を行う。
（７）ステップＳ２０７
優先制御装置：１００は、優先制御情報を保有している場合、保有している優先制御情報の中から、受信されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０に対応する優先制御情報を検出し、検出された優先制御情報に基づいて、受信されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０の優先制御を行う。このとき、優先制御手段：１０２は、優先制御情報管理手段：１０１に格納された優先制御情報の中から、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０のフレーム・タイプ：２４又はデータ部：２５の内容に関連付けられた優先制御情報を検出し、検出された優先制御情報に基づいて、受信されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム：２０の優先制御を行う。

本実施形態では、音声データの優先処理を行うことができるので、簡単な回路構成で通話品質の向上が可能である。また、本実施形態では、動画データの優先処理を行うことができるので、簡単な回路構成で動画品質の向上が可能である。更に、本実施形態では、プリアンブルの一部を優先制御情報として定義を行っているが、従来フレームのデータを受信した場合も、優先制御がＯＦＦ状態に見えるため、従来フレームの受信も可能である。

以下に、本発明の第２実施形態について説明する。
本発明の第２実施形態では、その基本的構成は上記の第１実施形態と同じであるが、優先制御情報について更に工夫している。その構成を図８に示す。

ＩＥＥＥ８０２．３では、「８Ｂｙｔｅ」のプリアンブル／優先制御：２１は、「７Ｂｙｔｅ」のプリアンブルと、「１Ｂｙｔｅ」のＳＦＤ（Ｓｔａｒｔ Ｆｒａｍｅ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）を含む。プリアンブルは、１と０が交互に続くパターンである。すなわち、プリアンブルは、「１０１０１０１０」というパターンの繰り返しである。ＳＦＤは、「１０１０１０１１」というパターンである。ＳＦＤは、フレームのデータ部分の始まりを知らせる符号である。図２に示すフレームフォーマットの例では、宛先アドレス：２２からＦＣＳ：２６までがフレームのデータ部分となるため、ＳＦＤは、宛先アドレス：２２の始まりを知らせる符号となる。ユーザー端末等の受信側は、ネットワーク：６上のデータのキャリアを検知すると、フレームの受信を開始する。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）では、フレームの先頭のプリアンブル部分で同期を取り、ＳＦＤを検出すると、その次の信号からフレームを組み立てはじめる。

図８では、優先制御情報をプリアンブルの「７Ｂｙｔｅ目」にアサインしている。すなわち、本実施形態では、「８Ｂｙｔｅ」のプリアンブル／優先制御：２１は、「６Ｂｙｔｅ」のプリアンブル：２１１と、「１Ｂｙｔｅ」の優先制御：２１２と、「１Ｂｙｔｅ」のプリアンブル／ＳＦＤ：２１３を含む。プリアンブル：２１１は、プリアンブルを格納するためのフィールドである。優先制御：２１２は、優先制御情報を格納するためのフィールドである。プリアンブル／ＳＦＤ：２１３は、プリアンブル又はＳＦＤを格納するためのフィールドである。

本実施形態では、優先制御情報をプリアンブルの「７Ｂｙｔｅ目」にアサインすることで、通常のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）２）だけでなく、「８０２．３」、「８０２．３ ｗｉｔｈ ＳＮＡＰ（Ｓｕｂｎｅｔｗｏｒｋ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）」、「８０２．３ ｗｉｔｈ ＬＬＣ２（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｙｐｅ ２）」のフレームフォーマットに対しても優先制御を可能にすることができる。

本実施形態において、優先制御情報をプリアンブルの「７Ｂｙｔｅ目」にアサインすることが好適である。但し、実際には、プリアンブルの「７Ｂｙｔｅ目」以外の場所に、優先制御情報をアサインすることも可能である。例えば、優先制御情報をプリアンブルの「６Ｂｙｔｅ目」にアサインすることが可能である。このとき、優先制御情報管理手段：１０１は、優先制御情報をアサインする場所に関する情報を格納する。優先制御手段：１０２は、優先制御情報をアサインする場所に優先制御情報をアサインする。

なお、ＳＮＡＰでは、フレーム・タイプ：２４のような「Ｔｙｐｅ」フィールドを持たないＩＥＥＥ８０２．３標準のＭＡＣフレームに、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームと同じように「Ｔｙｐｅ」フィールドを設けて解決する。ＳＮＡＰは、ＯＵＩ（管理組織識別子）と、ＰＩＤ（プロトコル識別子）を含む。また、ＬＬＣ２は、ＩＥＥＥ８０２規格の通信方式で用いられるデータ通信方式のＬＬＣ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）のタイプのうち、コネクション型の通信を行うタイプを示す。コネクション型通信では、通信の前に接続関係（コネクション）を予め確立する手順がとられる。

以下に、本発明の第３実施形態について説明する。
本発明の第３実施形態では、その基本的構成は上記の第１実施形態と同じであるが、転送情報について更に工夫している。その構成を図９、図１０に示す。

図９では、優先制御情報をプリアンブルの前のＩＦＧ（Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ＧＡＰ：フレーム間隔時間）にアサインしている。すなわち、本実施形態では、プリアンブルを送出する直前のフレーム間隔時間に、優先制御情報を送出している。このとき、本実施形態におけるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のフレームフォーマットは、「１Ｂｙｔｅ」の優先制御：２１２と、「８Ｂｙｔｅ」のプリアンブル：２１１と、「６Ｂｙｔｅ」の宛先ＭＡＣアドレス：２２と、「６Ｂｙｔｅ」の送信元ＭＡＣアドレス：２３と、「２Ｂｙｔｅ」のフレーム・タイプ：２４と、「４６〜１５００Ｂｙｔｅ」のデータ部：２５と、「４Ｂｙｔｅ」のＦＣＳ：２６を含む。優先制御：２１２は、フレーム間隔時間に送出される。

図１０に示すように、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）では、送出されるフレームとフレームの間にＩＦＧ（フレーム間隔時間）がある。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）では、送信を始める前には必ずＩＦＧ（フレーム間隔時間）以上待つことにより、各ノードに平等に送信の機会が与えられる。通常、ＩＦＧ（フレーム間隔時間）は、９６ｂｉｔ時間（９６ｂｉｔ分の信号を送信するのにかかる時間）である。このＩＦＧ（フレーム間隔時間）に優先制御情報を送出することで、擬似的にフレームに優先制御情報が追加された形となる。但し、実際には、フレームとして送信されるフレーム本体には優先制御情報が含まれないため、フレーム本体は、一般的なＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームとなる。このとき、優先制御手段：１０２は、優先制御情報をプリアンブルの前のＩＦＧ（フレーム間隔時間）にアサインする。

本実施形態では、優先制御情報をプリアンブルの前のＩＦＧ（フレーム間隔時間）にアサインすることで、フレームフォーマットを変えることなく、優先制御を可能とする。

以上のように、本発明によるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの優先制御方法では、データ転送時にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームのプリアンブル領域の一部をＩＰデータの優先順位情報領域として扱うことで、データ転送時の優先制御を行うことを特徴としている。

図１は、本発明の優先制御システムの構成例を示す概念図である。 図２は、本発明の第１実施形態におけるフレームフォーマットを示す図である。 図３は、本発明の第１実施形態におけるプリアンブル／優先制御領域を示す図である。 図４は、優先制御情報の一例を示す図である。 図５は、本発明の優先制御方法を実施する優先制御装置：１００の構成例を示すブロック図である。 図６は、本発明の優先制御方法における送信時の動作を示すフローチャートである。 図７は、本発明の優先制御方法における受信時の動作を示すフローチャートである。 図８は、本発明の第２実施形態におけるプリアンブル／優先制御領域を示す図である。 図９は、本発明の第３実施形態におけるフレームフォーマットを示す図である。 図１０は、ＩＦＧ（フレーム間隔時間）について説明するための図である。

符号の説明

１，１２… ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）
２… ＳＴＢ（Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）
３… ＴＶ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）
４，１３… ＩＰ電話機（ＩＰ ｐｈｏｎｅ）
５，７，１１… ルータ
６… ネットワーク
８… ＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）サーバ
９… 放送サーバ
１０… ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバ
２０…Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム
２１…プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）／優先制御
２２…宛先ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス
２３…送信元ＭＡＣアドレス
２４…フレーム・タイプ
２５…データ部
２６…ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）
１００… 優先制御装置
１０１… 優先制御情報管理手段
１０２… 優先制御手段
１０３… フレーム処理手段
１０４… フレーム受信手段
１０５… フレーム送信手段
１０６… フレーム転送手段

Claims (28)

1. １Ｂｙｔｅ（８ｂｉｔ）の優先制御情報のうち１ｂｉｔを優先制御の有効又は無効を定義するための優先制御イネーブルビットとし、フレームの先頭に前記優先制御情報を付加し、前記フレームを送信する送信側優先制御装置と、
   前記フレームを受信し、前記フレームの先頭に前記優先制御情報が付加されているか確認し、前記フレームの先頭に前記優先制御情報が付加されている場合、前記優先制御イネーブルビットが有効と定義されているか確認し、前記優先制御イネーブルビットが有効と定義されている場合、前記フレームの優先制御を行う受信側優先制御装置と
   を含む
   優先制御システム。
2. 請求項１に記載の優先制御システムであって、
   前記送信側優先制御装置は、前記優先制御情報のうち０ｂｉｔ目から６ｂｉｔ目までを優先制御のための優先ビットとし、前記優先制御情報のうち７ｂｉｔ目を前記優先制御イネーブルビットとする
   優先制御システム。
3. 請求項１又は２に記載の優先制御システムであって、
   前記送信側優先制御装置は、前記フレームの先頭にある８Ｂｙｔｅのプリアンブル領域内に前記優先制御情報を割り当てる
   優先制御システム。
4. 請求項３に記載の優先制御システムであって、
   前記送信側優先制御装置は、前記プリアンブル領域の先頭から７Ｂｙｔｅにプリアンブルを割り当て、末尾の１Ｂｙｔｅに前記優先制御情報を割り当てる
   優先制御システム。
5. 請求項３に記載の優先制御システムであって、
   前記送信側優先制御装置は、前記プリアンブル領域の先頭から６Ｂｙｔｅにプリアンブルを割り当て、次の１Ｂｙｔｅに前記優先制御情報を割り当て、末尾の１Ｂｙｔｅにプリアンブル又はＳＦＤ（Ｓｔａｒｔ Ｆｒａｍｅ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）を割り当てる
   優先制御システム。
6. 請求項１又は２に記載の優先制御システムであって、
   前記送信側優先制御装置は、前記優先制御情報を、前記フレームのプリアンブルの前のＩＦＧ（Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ＧＡＰ：フレーム間隔時間）に割り当てる
   優先制御システム。
7. １Ｂｙｔｅ（８ｂｉｔ）の優先制御情報、及び前記優先制御情報を付加する位置に関する情報を格納する優先制御情報管理手段と、
   前記優先制御情報のうち１ｂｉｔを優先制御の有効又は無効を定義するための優先制御イネーブルビットとし、フレームを送信する際、前記フレームの先頭に前記優先制御情報を付加し、前記フレームを受信した際、前記フレームの先頭に前記優先制御情報が付加されているか確認し、前記フレームの先頭に前記優先制御情報が付加されている場合、前記優先制御イネーブルビットが有効と定義されているか確認し、前記優先制御イネーブルビットが有効と定義されている場合、前記フレームの優先制御を行う優先制御手段と
   を具備する
   優先制御装置。
8. 請求項７に記載の優先制御装置であって、
   優先制御手段は、前記優先制御情報のうち０ｂｉｔ目から６ｂｉｔ目までを優先制御のための優先ビットとし、前記優先制御情報のうち７ｂｉｔ目を前記優先制御イネーブルビットとする
   優先制御装置。
9. 請求項７又は８に記載の優先制御装置であって、
   優先制御手段は、前記フレームの先頭にある８Ｂｙｔｅのプリアンブル領域内に前記優先制御情報を割り当てる
   優先制御装置。
10. 請求項９に記載の優先制御装置であって、
    優先制御手段は、前記プリアンブル領域の先頭から７Ｂｙｔｅにプリアンブルを割り当て、末尾の１Ｂｙｔｅに前記優先制御情報を割り当てる
    優先制御装置。
11. 請求項９に記載の優先制御装置であって、
    優先制御手段は、前記プリアンブル領域の先頭から６Ｂｙｔｅにプリアンブルを割り当て、次の１Ｂｙｔｅに前記優先制御情報を割り当て、末尾の１Ｂｙｔｅにプリアンブル又はＳＦＤ（Ｓｔａｒｔ Ｆｒａｍｅ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）を割り当てる
    優先制御装置。
12. 請求項７又は８に記載の優先制御装置であって、
    優先制御手段は、前記優先制御情報を、前記フレームのプリアンブルの前のＩＦＧ（Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ＧＡＰ：フレーム間隔時間）に割り当てる
    優先制御装置。
13. 請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の優先制御装置であって、
    前記フレームを処理する際、前記フレームを処理用バッファに格納し、前記フレームの先頭に前記優先制御情報が付加されている場合、前記優先制御情報に基づく優先順位に応じて、前記フレームを前記処理用バッファから取り出すフレーム処理手段
    を更に具備する
    優先制御装置。
14. 請求項７乃至１３のいずれか一項に記載の優先制御装置であって、
    前記フレームを受信した際、前記フレームを受信キューに格納し、前記フレームの先頭に前記優先制御情報が付加されている場合、前記優先制御情報に基づく優先順位に応じて、前記フレームを前記受信キューから取り出すフレーム受信手段
    を更に具備する
    優先制御装置。
15. 請求項７乃至１４のいずれか一項に記載の優先制御装置であって、
    前記フレームを送信する際、前記フレームを送信キューに格納し、前記フレームの先頭に前記優先制御情報が付加されている場合、前記優先制御情報に基づく優先順位に応じて、前記フレームを送信キューから取り出すフレーム送信手段
    を更に具備する
    優先制御装置。
16. 請求項７乃至１５のいずれか一項に記載の優先制御装置であって、
    前記フレームを転送する際、前記フレームを転送用バッファに格納し、前記フレームの先頭に前記優先制御情報が付加されている場合、前記優先制御情報に基づく優先順位に応じて、前記フレームを前記転送用バッファから取り出すフレーム転送手段
    を更に具備する
    優先制御装置。
17. １Ｂｙｔｅ（８ｂｉｔ）の優先制御情報のうち１ｂｉｔを優先制御の有効又は無効を定義するための優先制御イネーブルビットとし、フレームの先頭に前記優先制御情報を付加し、前記フレームを送信するステップと、
    前記フレームを受信し、前記フレームの先頭に前記優先制御情報が付加されているか確認し、前記フレームの先頭に前記優先制御情報が付加されている場合、前記優先制御イネーブルビットが有効と定義されているか確認し、前記優先制御イネーブルビットが有効と定義されている場合、前記フレームの優先制御を行うステップと
    を含む
    優先制御方法。
18. 請求項１７に記載の優先制御方法であって、
    前記優先制御情報のうち０ｂｉｔ目から６ｂｉｔ目までを優先制御のための優先ビットとし、前記優先制御情報のうち７ｂｉｔ目を前記優先制御イネーブルビットとするステップ
    を更に含む
    優先制御方法。
19. 請求項１７又は１８に記載の優先制御方法であって、
    前記フレームの先頭にある８Ｂｙｔｅのプリアンブル領域内に前記優先制御情報を割り当てるステップ
    を更に含む
    優先制御方法。
20. 請求項１９に記載の優先制御方法であって、
    前記プリアンブル領域の先頭から７Ｂｙｔｅにプリアンブルを割り当て、末尾の１Ｂｙｔｅに前記優先制御情報を割り当てるステップ
    を更に含む
    優先制御方法。
21. 請求項１９に記載の優先制御方法であって、
    前記プリアンブル領域の先頭から６Ｂｙｔｅにプリアンブルを割り当て、次の１Ｂｙｔｅに前記優先制御情報を割り当て、末尾の１Ｂｙｔｅにプリアンブル又はＳＦＤ（Ｓｔａｒｔ Ｆｒａｍｅ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）を割り当てるステップ
    を更に含む
    優先制御方法。
22. 請求項１７又は１８に記載の優先制御方法であって、
    前記優先制御情報を、前記フレームのプリアンブルの前のＩＦＧ（Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ＧＡＰ：フレーム間隔時間）に割り当てるステップ
    を更に含む
    優先制御方法。
23. １Ｂｙｔｅ（８ｂｉｔ）の優先制御情報のうち１ｂｉｔを優先制御の有効又は無効を定義するための優先制御イネーブルビットとし、フレームの先頭に前記優先制御情報を付加し、前記フレームを送信するステップと、
    前記フレームを受信し、前記フレームの先頭に前記優先制御情報が付加されているか確認し、前記フレームの先頭に前記優先制御情報が付加されている場合、前記優先制御イネーブルビットが有効と定義されているか確認し、前記優先制御イネーブルビットが有効と定義されている場合、前記フレームの優先制御を行うステップと
    をコンピュータに実行させるための
    優先制御プログラム。
24. 請求項２３に記載の優先制御プログラムであって、
    前記優先制御情報のうち０ｂｉｔ目から６ｂｉｔ目までを優先制御のための優先ビットとし、前記優先制御情報のうち７ｂｉｔ目を前記優先制御イネーブルビットとするステップ
    を更にコンピュータに実行させるための
    優先制御プログラム。
25. 請求項２３又は２４に記載の優先制御プログラムであって、
    前記フレームの先頭にある８Ｂｙｔｅのプリアンブル領域内に前記優先制御情報を割り当てるステップ
    を更にコンピュータに実行させるための
    優先制御プログラム。
26. 請求項２５に記載の優先制御プログラムであって、
    前記プリアンブル領域の先頭から７Ｂｙｔｅにプリアンブルを割り当て、末尾の１Ｂｙｔｅに前記優先制御情報を割り当てるステップ
    を更にコンピュータに実行させるための
    優先制御プログラム。
27. 請求項２５に記載の優先制御プログラムであって、
    前記プリアンブル領域の先頭から６Ｂｙｔｅにプリアンブルを割り当て、次の１Ｂｙｔｅに前記優先制御情報を割り当て、末尾の１Ｂｙｔｅにプリアンブル又はＳＦＤ（Ｓｔａｒｔ Ｆｒａｍｅ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）を割り当てるステップ
    を更にコンピュータに実行させるための
    優先制御プログラム。
28. 請求項２３又は２４に記載の優先制御プログラムであって、
    前記優先制御情報を、前記フレームのプリアンブルの前のＩＦＧ（Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ＧＡＰ：フレーム間隔時間）に割り当てるステップ
    を更にコンピュータに実行させるための
    優先制御プログラム。

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