JP2009260460A - 情報処理装置および方法、プログラム、並びに情報処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの望むリアルタイム性を実現可能にする。
【解決手段】ネットワーク環境におけるエンドポイントとしての通信部４９内部で使用したいネットワークの性格を表すRTPと、ネットワーク経路でのQoS制御パラメータとの関係を示すプロファイルパラメータがプロファイル毎にプロファイルパラメータ保持部１１９に保持されている。リアルタイム制御部１１８は、送信対象のデータに対して、所定プロファイルのRTPに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの送信処理を制御する。送信パケットパラメータ置換部１１４は、プロファイルパラメータに基づいて、RTPをQoS制御パラメータに置換する。パケット送信部１１５は、QoS制御パラメータを付加した送信対象のパケットを送信する。本発明は、ネットワーク環境におけるエンドポイントに適用可能である。
【選択図】図５

Description

本発明は、情報処理装置および方法、プログラム、並びに情報処理システムおよび方法に関し、特に、エンドポイント内部とエンド-エンド間とを含むネットワーク全般で、QoS制御等のリアルタイム制御を実現可能にする情報処理装置および方法並びにプログラムに関する。

図１は、従来のAV（Audio&Video）システムの構成例を示している。

図１の例のAVシステムは、MPEG IMX（Moving Picture Experts GroupIMX）やHDCAM等の業務用AV機器から構成されている。具体的には、図１の例のAVシステムは、ビデオテープレコーダ（Video Tape Recorder：以下、VTRと称する）１１、モニタ１２、VTR１３、およびコントローラ１４といった業務用AV機器から構成されている。これらの業務用AV機器間におけるAVデータの転送は、AVデータ転送用のケーブル２１Ａ乃至２１Ｃによって行われる。

また、図１の例のAVシステムは、このよなAVデータ以外にリモートコントロール用としてRS422(9-Pinコマンド)に代表されるコントロールコマンドのデータ通信を行っている。9-Pinコマンドでは、コントロールコマンド送信後10msec以内に返答がない場合は通信エラーとみなされてしまい、非常に高いリアルタイム性が要求されている。ここにリアルタイム性とは、一定時間内に所定の処理を完了しなければならないという制約、即ちいわゆる時間制約を満たすことをいう。

このようにリアルタイム性が要求されているので、図１の例のAVシステムでは、AVデータ転送用のケーブル２１Ａ乃至２１Ｃとは別に、コントロールコマンド用のケーブル２２Ａ乃至２２Ｃが設けられている。しかしながら、このように、AVデータ転送用のケーブル２１Ａ乃至２１Ｃと、コントロールコマンド用のケーブル２２Ａ乃至２２Ｃとを個々に用意することは、配線が複雑になるという問題を生じさせてしまう。

そこで、AVデータの様な広帯域データと、コントロールコマンドとを1本のネットワークケーブルで混在させて伝送させたいという要求が存在する。かかる要求に応えるためには、コントロールコマンドの様な高いリアルタイム性が要求されるデータ送受信処理にかかる最大レイテンシーを保証する機能が必要となる。

このような機能を実現するためには、例えばインターネットでの優先制御技術や品質提供技術が必要になる。かかる技術としては例えば、IntservやDiffservという技術が存在する。IntservはRSVP（Resource Reservation Protocol）というプロトコルを用いて、エンド-エンド間で帯域を確保し、QoS（Quality of Service）を保証しようとする技術である。このIntservでは、RSVPの複雑さやスケーラビリティ、実現の困難さから実用には至っていない。また、Diffservはネットワークのルータにおいて、IP（Internet Protocol）ヘッダ内のDSCPフィールドの値に従ってパケットスケジューリングを行い、相対的なQoS保証を実現する技術である。

これらの技術はいずれもエンド-エンド間の経路での制御であり、エンドポイント内部での優先制御処理ではないため、コントロールコマンドの要求するレイテンシー保証が実現不可能な点が問題となる。

なお、エンドポイントとは、ここでは各AV機器内の通信機能を有する部分が該当する。よって、エンド-エンド間の経路とは、異なる２以上の各エンドポイント間の経路ということを意味している。

そこで、本発明人は、エンドポイント内での処理を高速化してリアルタイム性を実現しようとする技術を発明し、特許文献１に既に開示している。この特許文献１の技術は、エンドポイント内部において優先制御や帯域制御を行うものである。

特開２００７−２０１８８４号公報

しかしながら、特許文献１の技術とは、あくまでエンドポイント内部だけに限定された技術である。よって、特許文献１の技術を実システムに適用する場合、ネットワーク経路、即ち、エンド-エンド間の上での制御が困難である、という問題点がある。

本発明は、エンドポイント内部とエンド-エンド間とを含むネットワーク全般で、QoS制御等のリアルタイム制御を実現可能にするものである。

本発明の一側面の第１の情報処理装置は、ネットワーク環境におけるエンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーを少なくとも設定する設定手段と、送信対象のデータに対して、前記設定手段により設定された前記第１パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの送信処理を制御する制御手段と、前記第１パラメータを、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換する変換手段と、前記変換手段による変換後の前記第２パラメータを、前記送信対象のデータに付加して、前記ネットワークに送信する送信手段とを備える。

前記設定手段は、前記第１パラメータとしてさらに優先度を設定する。

前記設定手段は、前記第１パラメータとしてさらに使用帯域を設定する。

前記変換手段は、変換対象の前記第２パラメータとして、DiffservにおけるIP（Internet Protocol）ヘッダ内のDSCPフィールドの値を少なくとも採用する。

前記変換手段は、変換対象の前記第２パラメータとして、VLANにおけるUser Priorityを少なくとも採用する。

前記変換手段は、変換対象の前記第２パラメータとして、IP(Internet Protocol)におけるTOS値を少なくとも採用する。

本発明の一側面の第１の情報処理方法およびプログラムは、上述した本発明の一側面の第１の情報処理装置に対応する方法およびプログラムである。

本発明の一側面の第１の情報処理装置および方法並びにプログラムにおいては、ネットワーク環境におけるエンドポイントにおいて、前記エンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーが少なくとも設定され、送信対象のデータに対して、設定された前記パラメータに基づいてリアルタイム制御が行われることで、そのデータの送信処理が制御され、前記第１パラメータが、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換され、変換後の前記第２パラメータが、前記送信対象のデータに付加して、前記ネットワークに送信される。

本発明の一側面の第２の情報処理装置は、ネットワーク環境における別のエンドポイントによって、エンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーが少なくとも設定され、前記第１パラメータが、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換され、変換後の前記第２パラメータが、前記送信対象のデータに付加されて、前記ネットワークを介して送信されてきた場合、前記データを受信する受信手段と、前記受信手段に受信された前記データに付加された前記第２パラメータを、前記第１パラメータに変換する変換手段と、前記受信手段に受信された前記データに対して、前記変換手段により変換された前記第１パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの受信処理を制御する制御手段とを備える。

前記別のエンドポイントは、前記第１パラメータとしてさらに優先度を設定する。

前記別のエンドポイントは、前記第１パラメータとしてさらに使用帯域を設定する。

前記別のエンドポイントは、前記第１パラメータの変換対象の前記第２パラメータとして、DiffservにおけるIP（Internet Protocol）ヘッダ内のDSCPフィールドの値を少なくとも採用する。

前記別のエンドポイントは、前記第１パラメータの変換対象の前記第２パラメータとして、VLANにおけるUser Priorityを少なくとも採用する。

前記別のエンドポイントは、前記第１パラメータの変換対象の前記第２パラメータとして、IP(Internet Protocol)におけるTOS値を少なくとも採用する。

本発明の一側面の第２の情報処理方法およびプログラムは、上述した本発明の一側面の第２の情報処理装置に対応する方法およびプログラムである。

本発明の一側面の第２の情報処理方法およびプログラムにおいては、ネットワーク環境における別のエンドポイントによって、エンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーが少なくとも設定され、前記第１パラメータが、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換され、変換後の前記第２パラメータが、前記送信対象のデータに付加されて、前記ネットワークを介して送信されてきた場合、エンドポイントによって、前記データが受信され、受信された前記データに付加された前記第２パラメータが、前記第１パラメータに変換され、受信された前記データに対して、変換された前記第１パラメータに基づいてリアルタイム制御が行われることで、そのデータの受信処理が制御される。

本発明の一側面の情報処理システムは、ネットワーク環境における第１のエンドポイントが、エンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーを少なくとも設定し、送信対象のデータに対して、設定された前記パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの送信処理を制御し、前記第１パラメータを、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換し、変換後の前記第２パラメータを、前記送信対象のデータに付加して、前記ネットワークに送信し、前記ネットワーク環境における第２のエンドポイントが、前記第１のエンドポイントからの前記データを前記ネットワークを介して受信し、受信された前記データに付加された前記第２パラメータを、前記第１パラメータに変換し、受信された前記データに対して、変換された前記第１パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの受信処理を制御する。

本発明の一側面の情報処理システムの情報処理方法は、上述した本発明の一側面の情報処理システムに対応する方法である。

本発明の一側面の情報処理システムおよび方法においては、ネットワーク環境における第１のエンドポイントによって、エンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーが少なくとも設定され、送信対象のデータに対して、設定された前記パラメータに基づいてリアルタイム制御が行われることで、そのデータの送信処理が制御され、前記第１パラメータが、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換され、変換後の前記第２パラメータが、前記送信対象のデータに付加されて、前記ネットワークに送信される。前記ネットワーク環境における第２のエンドポイントによって、前記第１のエンドポイントからの前記データが前記ネットワークを介して受信され、受信された前記データに付加された前記第２パラメータが、前記第１パラメータに変換され、受信された前記データに対して、変換された前記第１パラメータに基づいてリアルタイム制御が行われることで、そのデータの受信処理が制御される。

以上のごとく、本発明によれば、エンドポイント内部でリアルタイム制御を実現することができる。特に、エンドポイント内部とエンド-エンド間とを含むネットワーク全般で、QoS制御等のリアルタイム制御を実現することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図２は、本発明を適用した情報処理システムとしてのAVシステムの構成例を示している。

図２の例のAVシステムは、従来の図１のAVシステムとの比較を容易なものとすべく、VTR３１−１、モニタ３１−２、VTR３１−３、およびコントローラ３１−４といった各種業務用AV機器から構成されている。ここで、これらの各種業務用AV機器をまとめて、通信装置３１と称する。各通信装置３１間におけるAVデータの転送とコントロールコマンドの転送とは、スイッチ３５を介する同一ケーブル４１Ａ乃至４１Ｄによって行われることが可能になる。このことが可能になる理由については、図５以降の図面を参照して後述する。

かかる通信装置１のハードウエアの構成例が図３に示されている。

図３の例の通信装置３１において、CPU（Central Processing Unit）４１は、ROM（Read Only Memory）４２に記憶されているプログラム、または記録部４８からRAM（Random Access Memory）４３にロードされたプログラムにしたがって各種の処理を実行する。RAM４３にはまた、CPU４１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。

CPU４１、ROM４２、およびRAM４３は、バス４４を介して相互に接続されている。このバス４４にはまた、入出力インターフェース４５も接続されている。

入出力インターフェース４５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部４６、スピーカおよびLCD（Liquid Crystal Display）などのディスプレイなどよりなる出力部４７、ハードディスクなどより構成される記録部４８、並びに通信部４９が接続されている。

通信部４９は、例えば、NIC（Network Interface Card）などから構成され、ネットワークを介しての他のブロックとの通信処理を制御する。通信部４９の詳細は後述する。ここで、ネットワークの形態は特に限定されない。図２の例では、スイッチ３５とケーブル４１Ａ乃至４１Ｄによって、各通信装置３１が相互に接続されるネットワークが形成されている。

入出力インターフェース４５にはまた、必要に応じてドライブ５０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリなどのリムーバブルメディア５１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記録部４８にインストールされる。

なお、通信装置３１のハードウエアの構成は、図２の通信装置３１の具現化例を見れば明らかなように、図３の例に限定されない。ただし、各通信装置３１はそれぞれ、後述する図５の機能的構成を少なくとも有している。

図４は、通信部４９のハードウエアの構成例を示している。

通信部４９は、入出力インターフェース４５（図２）に接続され、CPU４１（図２）から供給されるデータを、ネットワークを介して、ネットワークに接続されている他の通信装置３１に送信したり、ネットワークに接続されている他の通信装置３１から送信されてくるデータを受信し、CPU４１に供給したりする。また、通信部４９は、例えば、TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）などのプロトコルスタックの処理（プロトコルスタックに関する所定の処理）を行う。

通信部４９は、CPU６１、ROM６２、RAM６３、記録部６５、インターフェース６６、および送受信処理部６７を含むようにして構成される。CPU６１、ROM６２、RAM６３、記録部６５、インターフェース６６、および送受信処理部６７のそれぞれは、バス６４を介して相互に接続されている。

図４の例の通信部４９において、CPU６１は、ROM６２に記憶されているプログラム、または記録部６５からRAM６３にロードされたプログラムにしたがって各種の処理を実行する。RAM６３にはまた、CPU６１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。

送受信処理部６７は、CPU６１の制御の基に、例えば、ネットワークを介して他の通信装置３１にデータを送信したり、ネットワークに接続されている他の機器から送信されてくるデータを受信したりするための所定の処理を行う。

なお、通信部４９のハードウエアの構成は、図４の例に限定されず、後述する図５の機能的構成の少なくとも一部を有していればよい。

かかる図３，図４のハードウエア構成の通信装置３１が有する機能のうちの、ネットワークを介する他の通信装置３１との通信処理に関する機能を実現するための機能的構成の一例が図５に示されている。

図５の例では、通信装置３１は、ネットワークアプリケーション実行部１０２と、通信部４９を含むように構成されている。即ち、図５の例では、ネットワークアプリケーション実行部１０２のみが、通信部４９の外部に設けられており、それ以外のインターフェース部１０４乃至プロファイルパラメータ保持部１１９が通信部４９に設けられている。

換言すると、図５の例では、ネットワークアプリケーション実行部１０２のみが、CPU４１（図３）が実行するOS制御下のアプリケーションソフトウエア（ネットワークアプリケーション）により機能し、それ以外のインターフェース部１０４乃至プロファイルパラメータ保持部１１９は、通信部４９のCPU６１（図４）の制御に基づいて機能する。

なお、図５の各機能ブロックの個別機能（動作）の説明については、後述する図５乃至図１１の説明時に適宜行うこととし、ここでは省略する。

図５の例の機能的構成を有する通信装置３１からなる情報処理システム、例えば図２のAVシステムにおいては、通信装置３１のネットワークアプリケーションソフトウエアに、通信に使用したいRTPを設定する機能が搭載されている。かかるネットワークアプリケーションは、ネットワークアプリケーション実行部１０２により実行される。

ここに、RTPとは、リアルタイムパラメータ（Real Time Parameter）の略語である。リアルタイムパラメータとは、ネットワーク環境のエンドポイント（終端デバイスであって、本実施の形態では図３乃至図５の通信部４９）において、通信装置３１がデータの送受信に使用したいネットワークの性格を表すパラメータのことをいう。ネットワークの性格とは、例えば、優先度、使用帯域、許容できる最大レイテンシー等をいう。

本実施の形態では、このようなネットワークの同じ性格(優先度、帯域等のRTP)を持つ複数のデータ群を１つの単位として取り扱う。以下、かかる単位を、プロファイルと称する。

この場合、ネットワークのエンドデバイスである通信装置３１は、プロファイル単位毎にリアルタイム制御（優先制御や帯域制御）を内部で実行することができる。

また、通信装置３１は、プロファイルと、TOS, Diffserv, VLAN等のネットワーク経路でのQoS制御パラメータとの対応テーブルを有している。以下、かかるテーブルを、プロファイルテーブルと称する。

これにより、通信装置３１は、プロファイルテーブルに基づいて、TOS, Diffserv, VLAN等のネットワーク経路でのQoS制御パラメータを送信パケットに付加することができる。

また、通信装置３１は、プロファイルテーブルに基づいて、受信パケットに付加されているQoS制御パラメータ、即ちTOS, Diffserv, VLAN等のネットワーク経路でのQoS制御パラメータから、自己内部でのリアルタイム制御に使用するプロファイルを判別することができる。

ここで、プロファイルテーブルの設定手法について説明する。

ネットワークアプリケーション実行部１０２により実行されるネットワークアプリケーションは（以下、単に「ネットワークアプリケーション実行部１０２は」と表現する）、通信装置３１内部で使用するRTP(優先度、帯域、最大レイテンシー)と、TOS, Diffserv, VLAN等のネットワーク経路でのQoS制御パラメータとをプロファイル毎にインターフェース部１０４を介して、プロファイルパラメータ保持部１１９に設定する。

プロファイルパラメータ保持部１１９は、設定されたパラメータを用いてプロファイルテーブルを更新して保持する。

図６は、プロファイルパラメータ保持部１１９に保持されるプロファイルテーブルの一例を示している。図６の例のプロファイルテーブルは、項目として、「プロファイルNo」、「通信装置３１内部で使用するRTP」、および「ネットワーク経路でのQoS制御パラメータ」を有している。「通信装置３１内部で使用するRTP」は、項目として、「優先度」、「帯域」、および「最大レイテンシー」を有している。「ネットワーク経路でのQoS制御パラメータ」は、項目として、「DSCP」、「VLAN User Priority」、および「TOS値」を有している。図６の例のプロファイルテーブルの所定の１行には、所定プロファイルについて、上述した各項目値が格納される。

以下、このようなプロファイルテーブルがプロファイルパラメータ保持部１１９に保持されている状態で、通信装置３１が送信装置として機能している場合の処理（以下、送信側処理と称する）について説明する。

ステップＳ１において、ネットワークアプリケーション実行部１０２は、インターフェース部１０４を介して送信データのIDおよびプロファイル番号をプロファイルパラメータ保持部１１９に設定する。ここで、送信データとは、送信対象となり得るデータを指す。即ち、以下の説明では、ステップＳ１の処理でIDとプロファイル番号とが設定された送信データの中から、送信対象データが選択されるとする。

ステップＳ２において、プロファイルパラメータ保持部１１９は、設定されたIDとプロファイル番号のペア表を更新する。ペア表とは、例えば図８に示されるように、データIDとプロファイルNoとが対応付けられた表を指す。

ステップＳ３において、ネットワークアプリケーション実行部１０２は、送信対象データおよびそのIDをインターフェース部１０４に書き込む。

ステップＳ４において、送信データプロファイル判定１０５は、IDと、プロファイルパラメータ保持部１１９に保持されているペア表とに基づいて、送信対象データのプロファイルを判別する。

ステップＳ５において、送信データプロファイル判定部１０５は、判別したプロファイルに基づいて、送信データキュー１０７を選択する。即ち、送信データキュー１０７には、送信対象データを一時保持するメモリが、プロファイル毎に設けられている。なお、図５の例では、図６の例のプロファイルテーブルに対応させて、即ち、プロファイルは３種類であることに対応させて、３つのメモリが送信データキュー１０７に設けられている。即ち、これらの３つのメモリのうちの、判別したプロファイル（図６のプロファイルNO.１乃至３のうちの何れかのプロファイル）に対応付けられたメモリを選択することが、「送信データキュー１０７を選択する」という意味である。

ステップＳ６において、送信データプロファイル判定部１０５は、選択した送信データキュー１０７に、送信対象データを一時格納する。ここで、「選択した送信データキュー１０７に、送信対象データを一時格納する」とは、３つのメモリのうちの、判別したプロファイル（図６のプロファイルNO.１乃至３のうちの何れかのプロファイル）に対応付けられたメモリに、送信対象データを一時格納する、という意味である。

ステップＳ７において、リアルタイム制御部１１８は、プロファイルパラメータ保持部１１９に保持されているプロファイルテーブルのパラメータに基づいて、ネットワーク処理部１０９の処理を切り替える。

ステップＳ８において、ネットワーク処理部１０９は、送信データキュー１０７から送信対象データを取得して、ソケット処理やネットワークプロトコル処理を実行し、ネットワークパケットを作成して送信パケットキュー１１０にセットする。

即ち、ネットワーク処理部１１８は、プロファイルネットワーク処理部１０９−１乃至１０９−３を有している。

プロファイルネットワーク処理部１０９−１は、送信データキュー１０７の３つのメモリのうちの、図６のプロファイルNO.１のプロファイルに対応付けられたメモリを処理対象メモリとする。プロファイルネットワーク処理部１０９−１は、処理対象メモリに格納された送信対象データに対して、図６のプロファイルNO.１のプロファイルの「通信装置３１内部で使用するRTP」の各項目値をRTPとして使用して、ソケット処理やネットワークプロトコル処理を実行し、ネットワークパケットを作成して送信パケットキュー１１０にセットする。

プロファイルネットワーク処理部１０９−２は、送信データキュー１０７の３つのメモリのうちの、図６のプロファイルNO.2のプロファイルに対応付けられたメモリを処理対象メモリとする。プロファイルネットワーク処理部１０９−２は、処理対象メモリに格納された送信対象データに対して、図６のプロファイルNO.2のプロファイルの「通信装置３１内部で使用するRTP」の各項目値をRTPとして使用して、ソケット処理やネットワークプロトコル処理を実行し、ネットワークパケットを作成して送信パケットキュー１１０にセットする。

プロファイルネットワーク処理部１０９−３は、送信データキュー１０７の３つのメモリのうちの、図６のプロファイルNO.3のプロファイルに対応付けられたメモリを処理対象メモリとする。プロファイルネットワーク処理部１０９−３は、処理対象メモリに格納された送信対象データに対して、図６のプロファイルNO.3のプロファイルの「通信装置３１内部で使用するRTP」の各項目値をRTPとして使用して、ソケット処理やネットワークプロトコル処理を実行し、ネットワークパケットを作成して送信パケットキュー１１０にセットする。

ここで、送信パケットキュー１１０には、ネットワークパケットを一時保持するメモリが、プロファイル毎に設けられている。なお、図５の例では、図６の例のプロファイルテーブルに対応させて、即ち、プロファイルは３種類であることに対応させて、３つのメモリが送信パケットキュー１１０に設けられている。即ち、これらの３つのメモリのうちの、プロファイルネットワーク処理部１０９−ｋ（ｋは１乃至３のうちの何れかの整数値）に対応するプロファイル（図６のプロファイルNO.kのプロファイル）に対応付けられたメモリに、プロファイルネットワーク処理部１０９−ｋにより作成されたネットワークパケットを一時格納させることが、「送信パケットキュー１１０にセットする」という意味である。

そこで、リアルタイム制御部１１８は、プロファイルパラメータ保持部１１９に保持されているプロファイルテーブルのパラメータに基づいて、プロファイルネットワーク処理部１０９−１乃至１０９−３を適宜切換える制御を行う。これにより、送信データについて、優先制御、レイテンシー保証制御、および帯域制御が実現される。

ステップＳ９において、送信パケット優先制御部１１２は、プロファイルパラメータ保持部１１９に保持されているプロファイルテーブルの優先度に基づいて、優先度の高いネットワークパケットから順番に送信パケットキュー１１０から送信パケットとして取り出して、送信パケットパラメータ置換部１１４に提供する。

ステップＳ１０において、送信パケットパラメータ置換部１１４は、プロファイルパラメータ保持部１１９に保持されているプロファイルテーブルの「ネットワーク経路でのQoS制御パラメータ」に基づいて、送信パケットのヘッダのうちの、IPヘッダのTOS/Diffservフィールドの値を置換し、EtherフレームヘッダにVLANタグを付加する。

即ち、ステップＳ１０において、図９Ａの通常のEther Frameヘッダから、図９ＢのVLAN Tag付Erher Frameヘッダが作成されることになる。

ここで、図９Ａの通常のEther Frameヘッダとは、先頭から順に、6byteの「Destination MAC Address」、6byteの「Source MAC Address」、および4byteの「Type」が配置されて構成されている。

これに対して、図９ＢのVLAN Tag付きのEther Frameヘッダは、図９Ａの通常のEther Frameヘッダに対してさらに、「Source MAC Address」と「Type」との間に4byteの「VLAN Tag」が挿入されて構成されている。

この「VLAN Tag」は、先頭から順に、2byteの「Tag ID」、3bitの「User Priority」、１bitの「CF」、および、12bitの「VLAN ID」が配置されて構成されている。この「User Priority」に、プロファイルパラメータ保持部１１９に保持されているプロファイルテーブルの「ネットワーク経路でのQoS制御パラメータ」のうちの「VLAN User Priority」の値が代入されることになる。

また、IPヘッダとは、図１０に示される構成を取るヘッダである。このうちの先頭の左から３番目の「TOS/DSCP」の領域、即ち、TOS/Diffservフィールドに、プロファイルパラメータ保持部１１９に保持されているプロファイルテーブルの「ネットワーク経路でのQoS制御パラメータ」のうちの「VLAN User Priority」の値が代入されることになる。

このようにて、QoS制御パラメータを付加した送信パケットが、送信パケットパラメータ置換部１１４からパケット送信部１１５に提供される。これにより、処理はステップＳ１０からＳ１１に進む。

ステップＳ１１において、パケット送信部１１５は、QoS制御パラメータを付加した送信パケットをMAC（Media Access Control address）部１１７を介してネットワークに送信する。

これにより、図７の例の送信側処理は終了となる。

このような図７の例の送信側処理によって送信された送信パケットは、ネットワークを経由して別の通信装置３１に受信される。すると、この別の通信装置３１に搭載された通信部４９は、受信装置として機能し、例えば図１１のフローチャートに従った受信側処理を実行する。なお、受信側処理とは、プロファイルテーブルがプロファイルパラメータ保持部１１９に保持さている状態で、通信装置３１が送信装置として機能している場合の処理をいう。

ステップＳ２１において、パケット受信部１１６は、パケットを受信したか否かを判定する。

パケットが受信されていない場合、ステップＳ２１においてＮＯであると判定されて、処理はステップＳ２１に戻され、それ以降の処理が繰り返される。即ち、ネットワークからMAC部１１７経由でパケットがパケット受信部１１６に受信されるまでの間、ステップＳ２１の判定処理が繰り返し実行され、図１１の例の受信側処理は待機状態となる。

その後、ネットワークからMAC部１１７経由でパケットがパケット受信部１１６に受信されると、ステップＳ２１の処理でＹＥＳであると判定され、処理はステップＳ２２に進む。受信されたパケット（以下、受信パケットと称する）は、パケット受信部１１６から受信パケットプロファイル判定部１１３に提供される。

ステップＳ２２において、受信パケットプロファイル判定部１１３は、受信パケットについてのIPヘッダのTOS/Diffservフィールド値やVLAN Tagの優先度（VLAN User Priorityの値）を用いて、プロファイルパラメータ保持部１１９に保持されているプロファイルテーブルから受信パケットのプロファイルを判別する。判別されたプロファイルは、受信パケット優先制御部１１８に提供される。これにより、処理はステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３において、受信パケット優先制御部１１８は、判別したプロファイルに基づいて、受信パケットキューを選択する。ステップＳ２４において、受信パケット優先制御部１１８は、選択した受信パケットを一時格納する。

受信パケットキュー１１１には、受信パケットを一時保持するメモリが、プロファイル毎に設けられている。なお、図５の例では、図６の例のプロファイルテーブルに対応させて、即ち、プロファイルは３種類であることに対応させて、３つのメモリが受信パケットキュー１１１に設けられている。即ち、ステップＳ２２の処理で判別されたプロファイルが、図６のプロファイルNO.kのプロファイルである場合、NO.kのプロファイルに対応付けられたメモリを選択することが、「受信パケットキューを選択する」という意味である。そして、NO.kのプロファイルに対応付けられたメモリに受信パケットを一時格納させることが、ステップＳ２４の処理内容である。

ステップＳ２５において、リアルタイム制御部１１８は、プロファイルパラメータ保持部１１９に保持されているプロファイルテーブルのパラメータに基づいて、ネットワーク処理部１０９の処理を切り替える。

ステップＳ２６において、ネットワーク処理部１０９は、受信パケットキュー１１１から受信パケットを取得して、ネットワークプロトコル処理やソケット処理を実行し、その結果得られる受信データを、受信データキュー１０８にセットする。

即ち、ネットワーク処理部１０９は、上述したように、プロファイルネットワーク処理部１０９−１乃至１０９−３を有している。

プロファイルネットワーク処理部１０９−１は、受信パケットキュー１１１の３つのメモリのうちの、図６のプロファイルNO.１のプロファイルに対応付けられたメモリを処理対象メモリとする。プロファイルネットワーク処理部１０９−１は、処理対象メモリに格納された受信パケットに対して、図６のプロファイルNO.１のプロファイルの「通信装置３１内部で使用するRTP」の各項目値をRTPとして使用して、ソケット処理やネットワークプロトコル処理を実行し、その結果得られる受信データを受信データキュー１０８に一時格納する。

プロファイルネットワーク処理部１０９−２は、受信パケットキュー１１１の３つのメモリのうちの、図６のプロファイルNO.2のプロファイルに対応付けられたメモリを処理対象メモリとする。プロファイルネットワーク処理部１０９−２は、処理対象メモリに格納された受信パケットに対して、図６のプロファイルNO.2のプロファイルの「通信装置３１内部で使用するRTP」の各項目値をRTPとして使用して、ソケット処理やネットワークプロトコル処理を実行し、その結果得られる受信データを受信データキュー１０８に一時格納する。

プロファイルネットワーク処理部１０９−３は、受信パケットキュー１１１の３つのメモリのうちの、図６のプロファイルNO.3のプロファイルに対応付けられたメモリを処理対象メモリとする。プロファイルネットワーク処理部１０９−３は、処理対象メモリに格納された受信パケットに対して、図６のプロファイルNO.3のプロファイルの「通信装置３１内部で使用するRTP」の各項目値をRTPとして使用して、ソケット処理やネットワークプロトコル処理を実行し、その結果得られる受信データを受信データキュー１０８に一時格納する。

ここで、受信データキュー１０８には、受信データを一時保持するメモリが、プロファイル毎に設けられている。なお、図５の例では、図６の例のプロファイルテーブルに対応させて、即ち、プロファイルは３種類であることに対応させて、３つのメモリが受信データキュー１０８に設けられている。即ち、これらの３つのメモリのうちの、プロファイルネットワーク処理部１０９−ｋ（ｋは１乃至３のうちの何れかの整数値）に対応するプロファイル（図６のプロファイルNO.kのプロファイル）に対応付けられたメモリに、受信データを一時格納させることが、「受信データキュー１０８に一時格納する」という意味である。

そこで、リアルタイム制御部１１８は、プロファイルパラメータ保持部１１９に保持されているプロファイルテーブルのパラメータに基づいて、プロファイルネットワーク処理部１０９−１乃至１０９−３を適宜切換える制御を行う。これにより、受信データについても、送信データと同様に、優先制御、レイテンシー保証制御、および帯域制御が実現される。

ステップＳ２７において、受信データ優先制御部１０６は、プロファイルパラメータ保持部１１９に保持されているプロファイルテーブルの優先度に基づいて、優先度の高いデータから順番に受信データキュー１０８から受信データを取得する。

ステップＳ２８において、受信データ優先制御部１０６は、受信データを、インターフェース部１０４を介してネットワークアプリケーション実行部１０２に送信する。

これにより、図１１の例の受信側処理は終了となる。

以上説明したように、本発明によれば、Ethernet（登録商標）等のネットワーク環境のエンドポイントにおいて、ユーザがデータの送受信に使用したい、ネットワークの性格（例えば優先度、使用帯域、許容できる最大レイテンシー等）を表すRTPの指定を可能にし、そのRTPに従ってデータの送受信処理のタイミングを制御することができる。

これにより、ネットワークのエンドデバイス内部での高優先度データの送受信処理にかかる最大レイテンシーを保証することが可能になる。

ネットワークのエンドデバイスが大量のデータを高速に送信／受信中でも、遅延やジッタを最小限にしたいデータを送信／受信することが可能になる。

また、エンドデバイス内部でのRTPの設定と、TOS/DiffservやVLAN Tag等のQoS制御パラメータとを対応付け、その対応付けに基づいて、QoS制御パラメータをパケットに付加し送信することができる。これにより、受信側では、その対応付けに基づいて、付加された優先度設定からRTPを判別することができるようになる。

その結果、「エンドデバイス」→「ネットワーク経路」→「エンドデバイス」といったネットワーク全般でのリアルタイム制御(QoS制御)を実現することが可能になる。

なお、RTPの設定とQoS制御パラメータとの対応付けの手法は、上述した例では、プロファイルテーブルを用いる手法が採用されている。しかしながら、かかる手法は、上述した例に限定されない。例えば、送信パケットパラメータ置換部１１４（図５）等が、所定アルゴリズムに基づく自立的な判断で、即ち自動的に、RTPの設定からQoS制御パラメータへの変換またはその逆変換を行うようにしてもよい。

さらに、AVデータなどの大量のデータを高速に受信中でも、コントロールコマンドの様な高いリアルタイム性を要求されるデータを遅延することなく受け付け、実行することが可能になる。また、AVデータなどの大量のデータを高速に送信中でも、コントロールコマンドの様な高いリアルタイム性を要求されるデータを遅延することなく送信することが可能になる。

さらにまた、このようなことが可能になることから、次の効果を奏することが可能になる。即ち、従来では図１に示されるようにAVデータ用のケーブル２１Ａ乃至２１Ｃとは別にコントロールコマンド用の専用ケーブル２２Ａ乃至２２Ｃが必要であったシステムを、図２に示されるように、ネットワークケーブル４１Ａ乃至４１Ｄの1つにまとめることが可能になる。

ところで、上述した一連の処理（或いはそのうちの一部分の処理）は、ハードウエアにより実行させることもできるが、ソフトウエアにより実行させることもできる。

一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。

このようなプログラムを含む記録媒体は、図３や図４に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ（Mini-Disk）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア（パッケージメディア）５１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されている図３のROM４２，図３のROM６２や、図３の記憶部４８，図４の記録部６５に含まれるハードディスクなどで構成される。

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

また、上述したように、本明細書において、システムとは、複数の処理装置や処理部により構成される装置全体を表すものである。

さらにまた、図４の通信部４９は、上述した例では通信装置３１の一構成要素とされたが、図４の構成例に示すように、１つの装置として把握することも可能である。即ち、例えば、図４の通信部４９を、通信装置３１から着脱自在な装置として構成することも可能である。この場合、通信部４９は、通信装置３１のみならず様々な機器にエンドポイントとして装着されて、ネットワーク通信を行うための上述した各種処理を実行することができる。

従来の送受信システムの構成例を示すブロック図である。 本発明が適用される送受信システムの構成例を示すブロック図である。 図２の通信装置、即ち、本発明が適用される情報処理装置としての通信装置のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。 図３の通信装置の通信部の詳細なハードウエア構成の一例を示すブロック図である。 図４の通信装置の機能的構成例を示す機能ブロック図である。 図４のプロファイルパラメータ保持部に保持されるプロファイルテーブルの一例を示している。 図５の通信装置が送信装置として機能している場合の送信側処理の一例を説明するフローチャートである。 データIDとプロファイル番号とのペア表の一例を示す図である。 Ether Frameヘッダの構造例を示す図である。 IPヘッダとの構造例を示す図である。 図５の通信装置が受信装置として機能している場合の受信側処理の一例を説明するフローチャートである。

符号の説明

３１ 通信装置， ３１−１ ＶＴＲ， ３１−２ モニタ， ３１−３ ＶＴＲ， ３１−４ ＶＴＲ， ４１ CPU， ４２ ROM， ４３ RAM， ４８ 記録部， ４９ 通信部， ５１ リムーバブルメディア， ６１ CPU， ６２ ROM， ６３ RAM， ６５ 記録部， １０２ ネットワークアプリケーション実行部， １０４ インターフェース部， １０５ 送信データプロファイル判定部， １０６ 受信データ優先制御部， １０７ 送信データキュー， １０８ 受信データキュー， １０９ ネットワーク処理部， １０９−１乃至１０９−３ プロファイルネットワーク処理部， １１０ 送信パケットキュー， １１１ 受信パケットキュー， １１２ 送信パケット優先制御部， １１３ 受信パケットプロファイル判定部， １１５ パケット送信部， １１６ パケット受信部， １１７ MAC部， １１８ 受信パケット優先制御部

Claims (18)

1. ネットワーク環境におけるエンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーを少なくとも設定する設定手段と、
   送信対象のデータに対して、前記設定手段により設定された前記第１パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの送信処理を制御する制御手段と、
   前記第１パラメータを、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換する変換手段と、
   前記変換手段による変換後の前記第２パラメータを、前記送信対象のデータに付加して、前記ネットワークに送信する送信手段と
   を備える情報処理装置。
2. 前記設定手段は、前記第１パラメータとしてさらに優先度を設定する
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記設定手段は、前記第１パラメータとしてさらに使用帯域を設定する
   請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記変換手段は、変換対象の前記第２パラメータとして、DiffservにおけるIP（Internet Protocol）ヘッダ内のDSCPフィールドの値を少なくとも採用する
   請求項１に記載の情報処理装置。
5. 前記変換手段は、変換対象の前記第２パラメータとして、VLANにおけるUser Priorityを少なくとも採用する
   請求項１に記載の情報処理装置。
6. 前記変換手段は、変換対象の前記第２パラメータとして、IP(Internet Protocol)におけるTOS値を少なくとも採用する
   請求項１に記載の情報処理装置。
7. ネットワーク環境におけるエンドポイントとして機能する情報処理装置が、
   前記エンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーを少なくとも設定し、
   送信対象のデータに対して、設定された前記パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの送信処理を制御し、
   前記第１パラメータを、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換し、
   変換後の前記第２パラメータを、前記送信対象のデータに付加して、前記ネットワークに送信する
   ステップを含む情報処理方法。
8. ネットワーク環境におけるエンドポイントを制御するコンピュータが、
   前記エンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーを少なくとも設定し、
   送信対象のデータに対して、設定された前記パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの送信処理を制御し、
   前記第１パラメータを、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換し、
   変換後の前記第２パラメータを、前記送信対象のデータに付加して、前記ネットワークに送信する
   ステップを含む制御処理を実行するプログラム。
9. ネットワーク環境における別のエンドポイントによって、エンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーが少なくとも設定され、前記第１パラメータが、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換され、変換後の前記第２パラメータが、前記送信対象のデータに付加されて、前記ネットワークを介して送信されてきた場合、前記データを受信する受信手段と、
   前記受信手段に受信された前記データに付加された前記第２パラメータを、前記第１パラメータに変換する変換手段と、
   前記受信手段に受信された前記データに対して、前記変換手段により変換された前記第１パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの受信処理を制御する制御手段と
   を備える情報処理装置。
10. 前記別のエンドポイントは、前記第１パラメータとしてさらに優先度を設定する
    請求項９に記載の情報処理装置。
11. 前記別のエンドポイントは、前記第１パラメータとしてさらに使用帯域を設定する
    請求項１０に記載の情報処理装置。
12. 前記別のエンドポイントは、前記第１パラメータの変換対象の前記第２パラメータとして、DiffservにおけるIP（Internet Protocol）ヘッダ内のDSCPフィールドの値を少なくとも採用する
    請求項９に記載の情報処理装置。
13. 前記別のエンドポイントは、前記第１パラメータの変換対象の前記第２パラメータとして、VLANにおけるUser Priorityを少なくとも採用する
    請求項９に記載の情報処理装置。
14. 前記別のエンドポイントは、前記第１パラメータの変換対象の前記第２パラメータとして、IP(Internet Protocol)におけるTOS値を少なくとも採用する
    請求項１に記載の情報処理装置。
15. ネットワーク環境におけるエンドポイントである情報処理装置が、
    別のエンドポイントによって、エンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーが少なくとも設定され、前記第１パラメータが、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換され、変換後の前記第２パラメータが、前記送信対象のデータに付加されて、前記ネットワークを介して送信されてきた場合、前記データを受信し、
    受信された前記データに付加された前記第２パラメータを、前記第１パラメータに変換し、
    受信された前記データに対して、変換された前記第１パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの受信処理を制御する
    ステップを含む情報処理方法。
16. ネットワーク環境におけるエンドポイントを制御するコンピュータが、
    別のエンドポイントによって、エンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーが少なくとも設定され、前記第１パラメータが、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換され、変換後の前記第２パラメータが、前記送信対象のデータに付加されて、前記ネットワークを介して送信されてきた場合、前記データを受信し、
    受信された前記データに付加された前記第２パラメータを、前記第１パラメータに変換し、
    受信された前記データに対して、変換された前記第１パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの受信処理を制御する
    ステップを含む制御処理を実行するプログラム。
17. ネットワーク環境における第１のエンドポイントが、
    エンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーを少なくとも設定し、
    送信対象のデータに対して、設定された前記パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの送信処理を制御し、
    前記第１パラメータを、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換し、
    変換後の前記第２パラメータを、前記送信対象のデータに付加して、前記ネットワークに送信し、
    前記ネットワーク環境における第２のエンドポイントが、
    前記第１のエンドポイントからの前記データを前記ネットワークを介して受信し、
    受信された前記データに付加された前記第２パラメータを、前記第１パラメータに変換し、
    受信された前記データに対して、変換された前記第１パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの受信処理を制御する
    情報処理システム。
18. ネットワーク環境における第１のエンドポイントが、
    エンドポイント内部で使用したいネットワークの性格を表す第１パラメータとして、許容できる最大レイテンシーを少なくとも設定し、
    送信対象のデータに対して、設定された前記パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの送信処理を制御し、
    前記第１パラメータを、ネットワーク経路でのQoS（Quality of Service）を制御する第２パラメータに変換し、
    変換後の前記第２パラメータを、前記送信対象のデータに付加して、前記ネットワークに送信し、
    前記ネットワーク環境における第２のエンドポイントが、
    前記第１のエンドポイントからの前記データを前記ネットワークを介して受信し、
    受信された前記データに付加された前記第２パラメータを、前記第１パラメータに変換し、
    受信された前記データに対して、変換された前記第１パラメータに基づいてリアルタイム制御を行うことで、そのデータの受信処理を制御する
    ステップを含む情報処理方法。

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