JP2010213306A - 交換電気通信システムにおける装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザに対し、所望のサービスを選択するオプションを与える電気通信システムを提供する。
【解決手段】データパケットの送信のための交換ドメインはスイッチを有し、スイッチにはサービスプロバイダおよびネットワーク端末が接続されている。スイッチはユーザポートを有し、このユーザポートを経て単一の物理接続が、ネットワーク端末のアップリンクポートに接続されている。ユーザポートは異なるサービスプロバイダのために構成されており、ネットワーク端末は対応するサービスポートを有する。ユーザまたはオペレータは、所望のサービスに対応するサービスポートを構成する。ネットワーク端末に接続されたポリシーサーバを用い、これらのトラヒックは優先順位を与えられる。リアルタイムの送信を必要とするトラヒックのデータパケット、例えばテレビジョンのそれはインータネットのデータトラヒックよりも前の優先順位を与えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンドユーザのためのサービスを選択するオプションを有する電気通信における装置および方法に関する。本発明はまた、サービスのための送信情報が、そのサービスに対応する送信の品質を保証されるようにする。

データ通信および電気通信の急速な発展は、多くの新しいニーズに対してサービスし、新しい要求を満たすための、新しい可能性の絶え間のない流れを作り出している。それぞれのネットワークが、ただ１つだけの標準的なサービスを提供していた時代は去った。いまでは、個々の特定のニーズにサービスするために、同じネットワークにおいて異なる特性を有する複数のサービスを提供することが可能である。個々の世帯は、多くの可能性の中からその世帯自身の要求により、その世帯自身のサービスの集合を選択しうる。住宅供給会社は、その会社の建物の管理および保全を合理化し、また同時に、新しいタイプのサービスをその会社のテナントへ提供しうる。他の会社および地域社会もまた、提供される可能性から利益を得ることができる。

その場合に用いられる技術の１つは、仮想（バーチャル）ローカルネットワークの技術、または、もっと広い地域である仮想一斉送信（ブロード・キャスト）領域内における技術である。仮想ローカルネットワークという用語は、時には頭字語ＶＬＡＮ（仮想ローカルエリアネットワーク）を与えられる。この頭字語ＶＬＡＮ自身はマーケット用語であり、ほとんど全てのスイッチ製造業者により用いられているが、詳細な定義は欠如している。この結果、異なる製造業者が、この同じ用語を、装置が互換性をもたないのに用いることがありうる。異なる製造業者の装置をカバーしうる十分に広い定義は、次のとおりである。ＶＬＡＮ：論理レベル２（リンクレベル）の一斉送信領域。全一斉送信領域からの選択、すなわち、全てのポートおよびＭＡＣアドレス（媒体アクセス制御）は、以下の方法のいずれかにより行われうる。ａ）ポートのグループを選択する、ｂ）ＭＡＣアドレスのグループを選択する、またはｃ）プロトコルのグループ、例えば、ＩＰまたはＩＰＸ、を選択する。

ＶＬＡＮのための産業規格として改造された規格ＩＥＥＥ８０２．１Ｑは、ＩＥＥＥ８０２．２規格による標準ＬＡＮスイッチに基づいている。規格ＩＥＥＥ８０２．１Ｑを実現するスイッチは、原理的には規格ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ（ＬＡＮスイッチ）との互換性があるスイッチであり、これらのスイッチは、到着データパケットおよび送信データパケットに関連する変更されたルールと、他のスイッチのＶＬＡＮ能力を識別するための追加のプロトコルと、を有し、エンドシステムに接続され、さらにデータパケット内の特定の識別ビットによるデータパケットのＶＬＡＮマーキングの実施に基づくＶＬＡＮ搬送メカニズムを有する。

規格ＩＥＥＥ８０２．１Ｄは、いわゆるＬＡＮスイッチがどのように動作すべきかを記載している。ＬＡＮスイッチは、ＭＡＣアドレス指定に基づき、ＯＳＩモデルにおけるレイヤ２内のユーザデータを通信するためのものである。この規格内には、送信ロジックと、例えばトランスペアレントなブリッジング、すなわち、その領域に接続された装置に対し送信ロジックが目に見えないままであること、に関する要求に従うためにポートがどのように動作すべきかと、に関連するルールが存在する。また、その規格内には、ループを避けるためのトポロジールールも存在する。

イーサネット（Ｒ）トラヒック優先順位を提供するためには、規格ＩＥＥＥ８０２．１ｐが存在する。これは、規格ＩＥＥＥ８０２．１Ｄに対する追加である。イーサネット（Ｒ）通信は、アドレスを有するパケットが追加されたデータパケットを用いて行われる。この通信はまた、異なるレベルに分割され、それぞれのレベルはそれ自身のアドレスパケットを有する。

仮想ローカルネットワークの技術は、例えば、会社内のエンドユーザ設備の追加、移動、または変更に関連するコストを削減するために用いられる。会社の一部内、例えば、資材購入部内の社員は、このネットワーク内の同じリソースを共用する。全てのユーザおよびリソースをＶＬＡＮに関連させることにより、ケーブルを移動させ、またはＩＰ経路セレクタ内のアクセスフィルタを変更することなく、新しい設備を追加し、または古い設備を除去し、社員をフロア間で移動させ、また社員の部所属を変更することが可能となる。

特許文献１には、仮想ローカルネットワークを構成するシステムが説明されている。このシステムは、接続される端局を所望されるトポロジーで接続し、それらの端局が移動した時はそれらのスイッチをシステムが再設定しうるように、ネットワークのスイッチを所望されるようにセットする。そのシステムは、これらのタスクを行う中央装置である。この装置は、トポロジーの変更を検出する回路を含む。その中央装置はまた、端局が移動した時にスイッチがどのように再設定されるべきかのルールを含む回路と、それらのルールを読取り、かつ端局およびスイッチポートがどのようにグループ分けされるべきかを決定する回路と、を有する。最後に、中央装置には、自動的に決定される再設定を行う回路が組込まれている。このシステムは効率的であるが、システムは中央装置により完全に自動的に制御され、どのようにしてもユーザにより容易には操作されえないという欠点を有する。

特許文献２には、大きい物理ネットワーク内の仮想ネットワークである、仮想一斉送信ドメインを作る技術が説明されている。また、ログイン方法も説明されており、それにより、スイッチオンされている端末は第１の仮想一斉送信ドメインに関連せしめられる。後にユーザがログオンした時に、ユーザは、ユーザが所属する仮想一斉送信ドメインへスイッチされる。大きいネットワーク内の局の一部が、この仮想一斉送信ドメインに接続される。この局の１つからのメッセージのみが、そのドメインに接続された局に到達する。このログイン方法は、任意の端末からログオンしうるという利点を有するが、それはまた管理コストを必要とする。

米国特許第５７５１９６７号公報 国際特許出願ＷＯ９８／４４６８４号公報

本発明は、電気通信システムにおけるエンドユーザが、サービスプロバイダからサービスネットワークを経て提供される多数のサービスから、所望のサービスをどのようにして選択するか、という問題に関する。
もう１つの問題は、それぞれのサービスへの要求に対応する送信品質を、サービスに対して保証することである。

もう１つの問題は、秘密保持、特に権限のないサービスプロバイダに対し、選択されたサービスをどのようにして秘密に保つか、に関する。
もう１つの問題は、サービスが、諸サービスプロバイダにより、異なる信号プロトコルに基づいて提供されうることである。

これらの問題は、全てのタイプのサービスを送信しうる物理接続をユーザに与えることにより解決される。それぞれのユーザはまた、その物理接続に接続された自身の端末を有し、その端末は、それらのサービスを提供するためのポートを有する。ユーザは、対応するポートを起動することによりサービスを選択する。接続の過負荷を防止するために、それらのサービスは、それらが有するリアルタイムの送信の必要性に対応する優先順位を与えられる。完全なリアルタイムアクセスを必要とするサービスは、維持された品質で割込みにより送信されうるサービスのための優先順位を与えられる。端末の諸ポートは、異なる装置のため、または仮想ローカルネットワークのために再設定でき、また端末自身は、異なる信号プロトコルのために再設定できる。

さらに詳述すると、問題は、提供されるサービスを有するサービスネットワークが交換ドメイン（スイッチド・ドメイン）に接続されるように解決される。ユーザの物理接続は、この領域をユーザ自身の端末に接続し、所望の端末ポートが起動される。ユーザ装置は、起動されたポートに接続されている。情報は、アドレスパケットがそれぞれに添付された、セクション信号シーケンス、すなわちデータパケットをなして送信される。このアドレスパケットは、現在のデータパケットに対して与えられた優先順位に関連する情報を含む。次にデータパケットは、ユーザが適切なサービスに気がつくように、特定のサービスの要求に全て関連して、直ちに、または遅延せしめられて、ユーザ端末内へ送られうる。数人のユーザに接続された交換ドメインは、対応するトラヒックの優先順位を有しうるが、あるいは、全てのトラヒックを直ちに送るような大きさを与えられうる。

サービスネットワークは、交換ドメインから、いわゆるハブという、あるタイプのスイッチング素子を排除することにより、やはり仮想一斉送信ドメインにおいて互いから分離される。サービスプロバイダの間においては、完全な秘密保全が行われるので、プロバイダは、サービスネットワークの別のプロバイダに基づくトラヒックにアクセスすることはできない。

本発明の目的は、従って、異なるネットワークに存在するサービスに対するアクセスを、ユーザへ提供することである。エンドユーザは、サービスレベルを自由に選択することができ、また簡単にエンドユーザのサービスレベルを変更できるべきである。

もう１つの目的は、提供されたサービスに、高い品質を与えることである。これは、システムを過大にすることなく実現されるべきである。もう１つの目的は、異なるサービスプロバイダが、それぞれの他のネットワークにおいて情報をアクセスされないようにすることである。

もう１つの目的は、端末の諸ポートが再設定されうるようにし、全ての端末が異なる信号プロトコルのために再設定されうるようにすることである。本発明の利点は、ユーザが、サービスネットワークから、所望のサービスに簡単にアクセスしうることである。サービスレベルの変更は、ネットワークにおける諸サービスの広範な調整を必要としない。

もう１つの利点は、しばしばローカルネットワークの所有者であるネットワークオペレータが、ユーザが接続されているサービスプロバイダを絶えず見失わないようにする必要を軽減されることである。ネットワークオペレータは、もし所望ならば、ユーザがサービスの変更を所望する時に、ユーザ自身の端末上のポートを変更しうるようにできる。

もう１つの利点は、異なるサービスプロバイダからのトラヒックが優先順位を与えられるので、必要とされるサービスはリアルタイムで送信されるが、他のサービスは、品質を維持し遅延して送信されることである。もう１つの利点は、ユーザが新しいサービスを得ることが容易であることである。

さらにもう１つの利点は、サービスプロバイダ間の許容されていない盗聴（イーブスドロッピング）が困難となることである。さらにもう１つの利点は、端末の諸ポートが再設定されうることと、全ての端末が異なる信号プロトコルのために再設定されうることとである。

ネットワークの簡単化されたブロック図を示す。 ネットワーク端末の概略図を示す。 異なる諸レイヤを有する通信構造のブロック図を示す。 諸レイヤにおけるデータシーケンスのブロック図を示す。 規格８０２．１Ｑのデータ構造を示す。 １つのデータシーケンスのブロック図を示す。 トラヒックの優先順位のブロック図を示す。 ネットワーク内の異なる諸装置におけるレイヤ化された通信構造を、それらの接続と共に示す。

本説明において用いられる電気通信システムという用語は、極めて広い技術分野を含み、例えば、電話、データ、ビデオ、および遠隔測定の諸システムを含む。以下本発明を、添付図面を参照しつつ、実施例を用いて詳述する。

かなり多数のそれぞれ異なるテレサービスおよびデータサービスが、それぞれ異なるサービスネットワークにおいて利用可能であり、それぞれ異なるユーザが、ある所望のサービスを選択し、それらに加入することができる。ユーザは、例えば、私的個人であってもよく、またはある種のグループに属していてもよい。図１には、多数のテレサービスおよびデータサービスが、サービスプロバイダ１ないし４（例えば、電話、インタネット、およびケーブルテレビジョン）から、交換ドメイン（スイッチド・ドメイン）５を経て家庭内の、または地方会社内のユーザＡ１へ、どのように分配されるかを極めて概略的に示している。ユーザはそれぞれ１つのネットワーク端末ＮＴ１ないしＮＴ７を有し、これらの端末は後に詳述される。ネットワーク端末ＮT１のユーザＡ１の所には、いくつかのユーザ装置、すなわち、電話機６、テレビジョン７、およびインタネット用の端末８が示されている。交換ドメイン５には、１つのユーザポートＰｆを有するスイッチＳＷ１が示されており、ユーザポートＰｆは、ネットワーク端末ＮＴ１のアップリンクポートＰｅに接続されている。さらに、交換ドメイン５のＩＰ経路セレクタＩＰ１およびオペレータＯＰ１も示されており、これらの双方はスイッチＳＷ１に接続されている。他のネットワーク端末ＮＴ２ないしＮＴ７もまたスイッチＳＷ１、または交換ドメイン５内の図示されていない他のスイッチに接続されている。トラヒックの優先順位のために、交換ドメイン内にはポリシーサーバＰＳ１が存在し、これはネットワーク端末ＮＴ７に接続されているように図示されている。その接続は、論理接続であることを示すために破線により図示されており、それは通常の物理接続を経て送信される。この論理接続は、他のネットワーク端末へも拡張される。

交換ドメイン５は、一般的な仮想一斉送信領域（ＶＢＤ）をサポートし、ＶＢＤは、例えば、イーサネット（Ｒ）に基づく仮想ローカルネットワーク（ＶＬＡＮ）でありうる。これは、それぞれ異なる電気通信サービスおよびデータサービスを分離する機会を提供する。

図２は、ネットワーク端末ＮＴ１ないしＮＴ７の一般的機能を示す。この実施例においては、交換ドメイン５は、規格ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ、およびＩＥＥＥ８０２．１ｐに従って動作するものと指定されており、ＩＥＥＥ８０２．１ｐはＩＥＥＥ８０２．１Ｄに対する副規格である。主としては、交換ドメイン５が規格８０２．１ｐをサポートする必要はない。本実施例においては、ネットワーク端末は、トランスペアレントなブリッジングのために規格ＩＥＥＥ８０２．１Ｄをサポートし、ローカルネットワーク（ＶＬＡＮ）の仮想ブリッジングのためにＩＥＥＥ８０２．１Ｑをサポートし、トラヒックに対し優先順位（サービスの階級）を与えるためにＩＥＥＥ８０２．１ｐをサポートする。

さらに詳述すると、アップリンクポートＰｅは、別個の仮想ローカルネットワーク上を搬送される全ての電気通信サービスおよびデータサービスを配信し、次にネットワーク端末により、それらをサービスが所属するネットワーク端末上のサービスポートＰｃおよびＰｄのそれぞれに分配する。さらに、ネットワーク端末は同時に、オペレータが選択した（ＩＥＥＥ８０２．１ｐによる）優先順位を満たす。例えば、リアルタイムで送信されるべき電話およびテレビジョンのサービスは、遠隔測定（テレメトリ）サービスよりも高い優先順位を有すべきである。

ユーザ装置６、７、８からネットワーク端末のサービスポートＰｃ、Ｐｄを経て発生するトラヒックは、作成されうる優先順位を顧慮しつつ、アップリンクポートＰｅへ同様に分配される。例えば、リアルタイムの送信を必要とする電話サービスは、インタネットサービスよりも高い優先順位を有すべきである。

例えば、データまたは電話という電気通信のタイプにかかわらず、通信は、図３に示されているようなレイヤ化された構造に分割される。それぞれのレイヤは、上にあるレイヤおよび下にあるレイヤ、およびスタックを形成するレイヤ全体へ向けての特定のタスクを有する。インターネット技術においては、いわゆるＴＣＰ／ＩＰスタック１０が用いられる。図示されているこの通信モデルは、５つのレイヤ１１ないし１５から成る。

レイヤ１１、すなわちアプリケーションレイヤは、他のプロセスと通信するユーザプロセスにより定められる。この他のプロセスは、例えば、プロトコルＳＭＴＰによるｅメール、またはプロトコルＨＴＴＰによる「サーフィン」でありうる。

レイヤ１２、すなわちトランスポートレイヤは、追加することができる端局間のデータ送信の制御により定められる。送信制御プロトコル（ＴＣＰ）は、ユーザプロセス間のデータの安定したデータ送信を提供するが、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）は、安定した送信を提供しない。さらに、このレイヤにおいては「ポート」という用語が定められるが、これをスイッチに所属するポートと混同してはならない。ここでの用語の「ポート」は、同じ搬送プロトコルを用いる同じマシンにおけるプロセスを区別することを可能にするタスクを有する。

レイヤ１３はインターネットであり、インターネットプロトコル（ＩＰ）がこのレイヤを定める。いわゆるＩＰ経路セレクタ（ルータ）により異なる経路選択（ルーティング）を行いうるのは、このレベルにおいてである。ＩＰプロトコル、ＩＰアドレス指定、および関連する経路選択プロトコルを有するＩＰ経路セレクタは、今日のインタネットに存在するスケーラビリティを提供する。ＩＰプロトコルは、安定した送信を提供しない。これは、ＴＣＰ、または、もしＵＤＰを用いているならばアプリケーションプロトコル、でありうる上にあるプロトコルへ転送される。

レイヤ１４はリンクレイヤであり、このレイヤは、データを送信するための物理媒体への接続を定める。このレイヤは、安定した送信を提供しうるが、安定した送信を提供しなくてもよい。さらに、このレイヤは、パケットオリエンテッド、またはストリームオリエンテッドでありうる。ＩＰは、これに関しての要求は行わない。代表的なリンク技術はイーサネット（Ｒ）、ＡＴＭ、フレームリレーなどである。レイヤ１５は、物理レイヤであり、このレイヤは物理媒体を記述し、それは光ファイバ、銅、エーテルなどでありうる。

図４は、それぞれ異なるレイヤにおけるデータのカプセル化の方法を示す。アプリケーションデータ１６は、アプリケーションレイヤ１１からトランスポートレイヤ１２へ送られ、ヘッダ１７がデータに追加される。ヘッダ１７およびデータ１６は、同様にしてインターネットレイヤ１３へ送られ、再びヘッダ１８が追加される。最後に、データはリンクレイヤ１４へ送られ、同じプロセス、すなわちヘッダ１９の追加が行われる。リンクレイヤにおいては、アプリケーションデータ１６と、ヘッダ１７および１８とは、いまはデータとみなされる。データは、いまは完全にカプセル化され、物理レイヤ１５を経て送信機と受信機との間で搬送されうる。

完全にカプセル化されたデータ１６、１７、１８、１９は、物理レイヤ１５を経て、その最後の宛先である受信機に到着する。その場合、これらのデータはスタック１０内を上方へ移動し、それぞれのレイヤにおいてヘッダ１９、１８、および１７が次々に除去される。図においてＲａｍヘッダのラベルを有するヘッダ１９は、１２ビットを有し、それによりデータシーケンスは、公知のようにして、所望の仮想ローカルネットワークへ向けて送られうる。他の諸ヘッダ内には、エラー制御、多重化などに関する情報が存在する。

規格８０２，１Ｑは、リンクレベルに基づく一斉送信技術、例えばイーサネット（Ｒ）による、仮想ローカルネットワーク（ＶＬＡＮ）の作製を可能にする。リンクレベルにあるパケットのラベリングを実行するのには、暗示（インプリシット）ラベリングおよび明示（イクスプリシット）ラベリングといった２つの方法がある。暗示ラベリングは、特定の仮想ローカルネットワークの識別情報が、パケットヘッダ１９内の宛先アドレスの一部となるように行われる。明示ラベリングは、ラベルＲａｍのデータ領域を有するパケット１６、１７、１８内にさらなるフィールドが追加されるように行われる。暗示ラベリングは、複雑であるという欠点を有する。明示ラベリングは、パケットの長さを増加させるという欠点を有する。

上述の規格８０２．１Ｑは、図５に示されているように、４バイトの明示ラベリングを用いている。２バイトの第１の部分２１（ＶＬＡＮ Ｅ）は、パケットがラベリングされていることを識別するために用いられる。イーサネット（Ｒ）、バージョン２においては、例えば１６進表示の８１００が用いられ、これは、それが規格８０２．１Ｑによるラベリングを有するパケットであることを表示する。残りの２バイトは、３つの部分に分割される。その第１の部分は、３ビットを含むサービスの階級（クラス）（ＣｏＳ）フィールド２２であり、これは優先順位を示すために用いられる。次に１ビットの２３（ＴＲ）が続き、これはアドレスフォーマット、すなわち、リンク技術の変換において「最下位のビットが最初」、または「最上位のビットが最初」のうちいずれの原理が用いられるべきか、を表示する。イーサネット（Ｒ）においては「最下位のビットが最初」の原理が用いられ、トークンリングまたはＦＤＤＩにおいては、「最上位のビットが最初」の原理が用いられる。最後の１２ビット、すなわちフィールド２４は、パケットがいずれの仮想ローカルネットワーク（ＶＬＡＮ）に所属するかを表示する。

また、インターネットレベル１３は、優先順位を提供する可能性を有する。これはインタネットプロトコルバージョン４（ＩＰｖ４）によって行われ、図６に詳細に説明されている。１バイトで形成される「サービスのタイプ」（ＴｏＳ）と呼ばれるフィールド２５は、図５のリンクパケット内のフィールド２２（ＣｏＳ）と同様に、パケットに特別な優先順位を付与することができる。

トラヒックの優先順位は、図５におけるサービスの階級フィールド（ＣｏＳ）２２の検査により、リンクレベル、すなわちレイヤ１４にあるネットワーク端末ＮＴ１ないしＮＴ７において形成される。このＣｏＳフィールドは３ビットを含み、従って優先順位として８つの可能なレベルを提供する。重要なアイテムは、ＴＣＰ−ＩＰスタック１０内のいずれのレベルにおいてトラヒックを区別し、次にＣｏＳフィールドを用いてトラヒックを区別することである。図７には、優先順位が決定されるべき場合における、ユーザ装置の１つである端末８と、関連するネットワーク端末ＮＴ１と、の間の関係が示されている。ネットワーク端末ＮＴ１と、ユーザ装置８と、に対する論理接続９を有するポリシーサーバＰＳ１が、交換ドメイン５内に示されている。この実施例においては、ネットワーク端末は、リンクレベル（レイヤ１４）を除き、インターネットレベル（レイヤ１３）およびトランスポートレベル（レイヤ１２）に所属しているように説明される。この説明は、スタック１０の底部から開始される。

優先順位を作成する時には、２つの場合が存在する。第１の場合においては、ユーザ装置におけるリンクボードが規格ＩＥＥＥ８０２．１ＱおよびＩＥＥＥ８０２．１ｐをサポートする。第２の場合においては、リンクボードはこれらの規格のいずれをもサポートしない。

優先順位がリンクレベルにある、第１の場合においては、事実、若しくはファクト（ｆａｃｔｓ）は以下のようになる：ユーザ装置８が接続されているネットワーク端末ＮＴ１におけるイントラネットのためのポートＰｄが、仮想ローカルネットワーク（ＶＬＡＮ）に所属するものと仮定する。もしユーザ装置におけるリンクボードが、規格ＩＥＥＥ８０２．１ＱおよびＩＥＥＥ８０２．１ｐをサポートするならば、このボードは、ユーザ装置から交換ドメイン５を経て受信機へ送信されるべきパケット内のＣｏＳビット２２を直接ラベリングしうる。ネットワーク端末は、異なる仮想ローカルネットワークの間で用いられる優先順位付けを行う。もしリンクボードが、規格ＩＥＥＥ８０２．１ＱおよびＩＥＥＥ８０２．１ｐをサポートしなければ、ネットワーク端末は、ユーザ装置からのデータパケットに、図５による正しいＶＬＡＮ識別およびＣｏＳのビットを用い、ラベリングを行わなければならない。いずれの場合においても、ネットワーク端末ＮＴ１は、ＴＣＰ／ＩＰスタック１０内のインタネットレベルまたはトランスポートレベルを必要としない。

ＣｏＳフィールド２２による優先順位は、上述のように８つの可能な階級を提供する。もしいま、優先順位を与えるべき８つよりも多くの仮想ローカルネットワークが存在すれば、１つの選択肢として、いくつかの仮想ローカルネットワークに、同じ階級を与えることができる。もう１つの選択肢としては、いずれのＩＥＥＥ規格によるサポートもなしに、仮想ローカルネットワークに基づいて優先順位を与えることができ、それは理論的には４０９６＝２¹²の異なる階級を提供し、ここでの指数１２は、図５におけるフィールド２４内の１２ビットである。

インターネットレベル、すなわちレイヤ１３における優先順位を与えると、図６におけるＴｏＳフィールドは、トラヒックに対して優先順位を与える可能性を提供する。この優先順位は、ＣｏＳフィールド内へマッピングされる。もう１つの可能性は、ＴｏＳフィールド内の３ビットのみを用いることであり、このようにすれば、ＴｏＳフィールドとＣｏＳフィールドとの間に、１対１のマッピングが得られる。

優先順位をトランスポートレベルにおいて与える第２の場合は、以下のようになる。トランスポートレベル、すなわちレイヤ１２において、変化すべきパラメータは、プロトコル（ＴＣＰまたはＵＤＰ）およびポート番号（０ないし６５５３５）である。次に、プロトコルおよびポート番号の変化は、フィールド２５のＴｏＳまたはフィールド２２のＣｏＳ内へマッピングされうる。ＴＣＰおよびポート８０は、インタネットにおけるサーフィンに関連し、従って全ての他のトラヒックに対し特別の優先順位を与えられうる。
この優先順位をネットワーク端末へ与える可能性も存在する。しかし、これは、これらの端末がインタネットレベル（レイヤ１３）およびトランスポートレベル（レイヤ１２）をサポートすることを必要とする。

アプリケーションレベル（レイヤ１１）における優先順位の付与は以下のようになる。アプリケーションレベルにおいては、異なるタイプのアプリケーションを区別しうる。例えば、ＨＴＴＰはサーフィンに用いられ、ＲＴＰはリアルタイムアプリケーションに用いられる。異なるアプリケーションプロトコルから、異なる優先順位ルールが形成され、それらのルールは最終的には、リンクレベルにおけるＣｏＳラベリングにおいて実現される。

もし、上のパラグラフによるアプリケーションレベルの優先順位をネットワーク端末ＮＴ１内において行おうとすれば、アプリケーションレベルがネットワーク端末においてサポートされることも必要である。

優先順位を与えるためのルールは、電気通信システム内の異なる場所において形成され、また従われうる。第１に、例によれば端末８であるユーザ装置は、ＣｏＳのラベリングを実行する可能性を提供されうる。第２に、ネットワーク端末は、ＣｏＳのラベリングを決定することを提供されうる。第３に、いわゆるポリシーサーバＰＳ１は、優先順位を与えるために用いられうる。例えば、ポリシーサーバにおけるシーケンス内のログは、ユーザを識別することができ、それは次にある優先順位の階級を与えられ、それは次にネットワーク端末および交換ドメインにおいて実行される。

図３におけるリンクレベル、すなわちレイヤ１４における優先順位の実行は、さまざまな方法で行われうる。伝統的なキューイングは、ポート毎に１つのバッファを有するキューに基づいている。これは、優先順位を有するトラヒックに対しては役立たない。代わりに、優先順位であるトラヒックの階級毎に、またポート毎に、１つの関連するバッファを有するキューが用いられる。例えば、リアルタイムでのトラヒックフローのために必要な品質を実現するためには、複雑さが追加されうる。そのような複雑なキュー処理の例は、加重フェアキューイング（Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｕｉｎｇ）アルゴリズムである。

図７におけるユーザ装置８が発生したデータパケットは、上述により、ユーザ装置における、またはネットワーク端末ＮＴ１における、優先順位のためのラベリングをされうる。このラベリングは、次に、ユーザアプリケーションに必要な品質を与えるように、トラヒックに対し優先順位を与えるために用いられる。ここで、ネットワークＮＴ１は、ラベリングされた、またはされていない、イーサネット（Ｒ）パケットを交換ドメインＳＷ１へ配信しうる。もしネットワーク端末が、ラベリングされていないデータパケットを送信すれば、交換ドメインは、優先順位を用いることができず、ユーザアプリケーションが必要な品質を受取るように、十分に大きいリソース、例えば帯域幅、を提供する原理に従って、動作しなければならない。

図７により、交換ドメインからネットワーク端末ＮＴ１を経てユーザ装置６、７、または８の１つへ搬送されるべきデータパケットは、規格ＩＥＥＥ８０２．１ｐに従ってラベリングされうる。その場合に、ネットワーク端末は、この規格による優先順位をサポートしうる。データパケットがラベリングされていない場合には、規格ＩＥＥＥ８０２．１ｐによる優先順位はサポートされえない。しかし、規格ＩＥＥＥ８０２．１Ｑによる優先順位は用いることができ、すなわち、ある仮想ローカルネットワーク（ＶＬＡＮ）、例えば電話のためのものは、別の仮想ローカルネットワーク、例えばインタネットよりも前に、ネットワーク端末ＮＴ１を経て搬送される優先権を有する。

図８は、もっと詳細にシステムを示す。この図は、図３のレイヤ通信モデルに基づいており、アプリケーションレイヤ１１、トランスポートレイヤ１２、インタネットレイヤ１３、およびリンクレイヤ１４が、図１による通信システムにおいて異なる諸部分によりどのように共有されているかを概略的に示す。この図には、スイッチポートＰａ、Ｐｂ、．．．Ｐｌが示されており、諸部分はこれらを経て接続される。さらに、この図は、垂直な破線の右側の交換ドメイン５と、この線の左側の、家庭または地方会社でありうるユーザＡ１と、に分割されている。

交換ドメインは、少なくとも１つのスイッチであるスイッチＳＷ１を含み、これは規格ＩＥＥＥ８０２．１ＤおよびＩＥＥＥ８０２．１Ｑをサポートする。さらに、それはＩＥＥＥ８０２．１ｐをサポートしうるが、この必要はない。交換ドメインに対しては、代表的な実施例によれば、インタネットおよびテレビジョンおよびＩＰ経路セレクタＩＰ１のサービスが接続されている。これは、２つの機能を有しうる。第１に、ＩＰ経路セレクタを経て交換ドメインに、例えばインタネットのサービスが接続され、第２に、それは別個のサービスネットワークの間に通信を提供する可能性を与える。

規格ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ、およびＩＥＥＥ８０２．１ｐをサポートするネットワーク端末ＮＴ１と、いくつかのユーザ装置６、７、および８とは、家庭／地方会社内に存在する。図１に関連して説明したように、テレビジョンセット７はテレビジョンサービスにアクセスし、コンピュータ端末８はイントラネットにアクセスする。

イントラネットおよびテレビジョンの２つのサービスネットワークが形成され、これらは仮想ローカルネットワークＶＬＡＮにより搬送される。ポートＰｄおよびＰｊは、点線で示されたサービスネットワークＶＬＡＮ１に所属し、ＶＬＡＮ１はイントラネットサービスを搬送する。ポートＰｃおよびＰｋは、破線で示されたサービスネットワークＶＬＡＮ２に所属し、ＶＬＡＮ２はテレビジョンサービスを搬送する。実線で示された接続は、全てのサービスネットワークからのトラヒックを搬送する。もしＰａ、Ｐｂ、Ｐｊ、またはＰｋの１つが規格ＩＥＥＥ８０２．１Ｑをサポートすれば、これは異なるサービスネットワークを区別することもできる。しかし、これは、システムが正しく動作するために必要とされることではない。

図２には、ユーザ装置のためのサービスポートの可能性のあるセットが示されている。特定のポート、例えば遠隔測定用のポートＰｍは、それが媒体アクセス制御ＭＡＣに基づくリンク技術を用いないで、ある他の技術、例えばＲＳ２３２を用いるように実現しうる。この場合には、ポートは、ネットワーク端末ＮＴ１自身が有するＭＡＣアドレスに関連せしめられるべきである。

ユーザＡ１がイントラネットサービスに接続されていて、テレビジョンサービスに接続することを希望するものと仮定する。このユーザは、交換ドメイン５のオペレータＯＰ１と連絡をとる。これは、電話コール、イントラネットサービスに存在するアプリケーション、または別の方法、により行われる。オペレータは、ポートＰｃを、テレビジョン用のサービスネットワーク（ＶＬＡＮ）へ所属させるように構成する。すると、テレビジョン用のユーザ装置７は、インタネットレベル１３を経て到着せしめられるために必要なパラメータを、動的または静的に受信する。同様にして、オペレータによりポートＰｃを、テレビジョン用のサービスネットワークにもはや所属しないように再設定することにより、そのサービスを切断することができる。

また、サービスネットワーク内のトラヒックに対し、優先順位を与える機会が提供される。ユーザが、イントラネットサービスネットワークに接続されているものと仮定する。イントラネットサービスにおける諸サービスの中に、共通ウェブインタフェースを経て情報、例えば、オペレータからの情報を得る可能性がある。さらに、住宅エリア内におけるローカルミーティングの再生を視聴するサービスが提供されうる。ウェブアプリケーションはＨＴＴＰを用い、再生サービスはリアルタイム・トランスポート・プロトコル（ＲＴＰ）を用いる。図７によれば、その場合に、ＨＴＴＰトラヒックの前にＲＴＰトラヒックに対し優先権を与える可能性が提供されうる。

１つまたはいくつかのネットワークを組合わせる可能性も存在する。テレビジョンサービスネットワークにより利用可能な異なる諸チャネルが、イントラネットサービスネットワークのサーバに格納されているものと仮定する。そうすると、ユーザは、イントラネットサービスのためにユーザの装置を用い、テレビジョンネットワークサービスのためのユーザ装置を選択し、また構成しうる。

代表的なシナリオにおいては、図１に示されている７つのネットワーク端末ＮＴ１ないしＮＴ７よりもかなり多い、多数のネットワーク端末が交換ドメインに接続される。これは、ネットワーク端末の設定および監視について特別の要求を課す。

リンクレベル１４は、そのような多数のネットワーク端末を効率的に管理するためには不十分である。そのような場合における１つの解決法は、ネットワーク端末が、インタネットレベル、トランスポートレベル、およびアプリケーションレベルにおいて使用可能であるようにすることである。そうすると、全てのネットワーク端末の全てまたは少なくとも一部を部分とする、１つまたはいくつかの仮想ローカルネットワーク（ＶＬＡＮ）を作成することが可能になる。これにより、設定および監視は、例えばＩＰマルチキャスト技術により効率的に行われうる。監視および設定は、単一ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）および単純ファイル転送プロトコル（ＴＦＴＰ）によって行うことができ、例えばＨＴＴＰと、従ってそのアプリケーションとしてのウェブインタフェースと、を用いる。

Claims (8)

1. 少なくとも１つのスイッチ（ＳＷ１）を含む交換ドメイン（５）と、 前記交換ドメイン（５）に接続された少なくとも１つのサービスネットワーク（１、２、３、４）であって、前記サービスネットワークがサービスを提供しうる前記サービスネットワーク（１、２、３、４）と、 前記交換ドメイン内の少なくとも１つの前記スイッチ（ＳＷ１）における、ユーザ（Ａ１）のためのユーザポート（Ｐｆ）と、を含む交換電気通信システムにおける装置において、前記装置が、 ユーザの所にある少なくとも１つのローカルネットワーク端末（ＮＴ１）であって、前記ネットワーク端末が前記ユーザポート（Ｐｆ）に接続されたアップリンクポート（Ｐｅ）を有する前記ローカルネットワーク端末（ＮＴ１）と、 ユーザ装置（６、７、８）のための前記ネットワーク端末（ＮＴ１）におけるサービスポート（Ｐｃ、Ｐｄ）と、 それぞれのユーザ装置（６、７、８）のために前記サービスポート（Ｐｃ、Ｐｄ）を構成する手段（８）と、を含むことを特徴とする、前記装置。
2. 少なくとも１つのスイッチ（ＳＷ１）を含む交換ドメイン（５）と、 前記交換ドメイン（５）に接続された少なくとも１つのサービスネットワーク（１、２、３、４）であって、前記サービスネットワークがサービスを提供しうる前記サービスネットワーク（１、２、３、４）と、 前記交換ドメイン内の少なくとも１つの前記スイッチ（ＳＷ１）における、ユーザ（Ａ１）のためのユーザポート（Ｐｆ）と、を含む交換電気通信システムにおける装置において、前記装置が、 ユーザの所にある少なくとも１つのローカルネットワーク端末（ＮＴ１）であって、前記ネットワーク端末が前記ユーザポート（Ｐｆ）に接続されたアップリンクポート（Ｐｅ）を有する前記ローカルネットワーク端末（ＮＴ１）と、 前記ネットワーク端末（ＮＴ１）におけるサービスポート（Ｐｃ、Ｐｄ）と、 前記サービスポート（Ｐｃ、Ｐｄ）を構成する手段（８、ＯＰ１）であって、前記サービスネットワーク（１、２、３、４）の少なくとも１つを前記ユーザ（Ａ１）へ送るように、前記サービスポートの少なくとも１つを構成して配置する（８０２．１Ｑ）前記手段（８、ＯＰ１）と、を含むことを特徴とする、前記装置。
3. 前記ネットワーク端末（ＮＴ）が、前記アップリンクポート（Ｐｅ）および前記サービスポート（Ｐｃ、Ｐｄ）の１つを経て、所定の信号プロトコル（ＳＮＭＰ、ＴＦＴＰ）のために構成されるように配置されることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の装置。
4. 前記ユーザポート（Ｐｆ）と、前記異なるサービスポート（Ｐｃ、Ｐｄ）と、の間のトラヒックに対し優先順位を、異なるサービスにおける送信品質に対する所定の要求が満たされるように与える手段（ＰＳ１）を含むことを特徴とする、請求項１、請求項２、または請求項３記載の装置。
5. 少なくとも１つのスイッチ（ＳＷ１）を含む交換ドメイン（５）と該交換ドメインに接続された少なくとも１つのサービスネットワーク（１、２、３、４）とを含む交換電気通信システムにおける方法において、 前記方法が、前記交換ドメイン内の前記スイッチ（ＳＷ１）の少なくとも１つのユーザポート（Ｐｆ）を構成するステップであって、前記ユーザポートが前記電気通信システムにおいてユーザ（Ａ１）用として意図されたものである前記構成するステップを含み、前記方法がさらに、 ローカルネットワーク端末（ＮＴ１）のアップリンクポートを前記ユーザポート（Ｐｆ）に接続するステップであって、前記ネットワーク端末が前記ユーザ（Ａ１）の所にある前記接続するステップと、 前記ローカルネットワーク端末（ＮＴ１）におけるサービスポート（Ｐｃ、Ｐｄ）を構成するステップであって、前記サービスポートが、前記ユーザの所にあるユーザ装置（６、７、８）用として意図されている前記構成するステップと、を含み、 前記ユーザポート（Ｐｆ）の構成は前記サービスネットワーク（１、２、３、４）の所定部分のための構成を含む、ことを特徴とする、前記方法。
6. 少なくとも１つのスイッチ（ＳＷ１）を含む交換ドメイン（５）と該交換ドメインに接続された少なくとも１つのサービスネットワーク（１、２、３、４）とを含む交換電気通信システムにおける方法において、 前記方法が、前記交換ドメイン内の前記スイッチ（ＳＷ１）の少なくとも１つのユーザポート（Ｐｆ）の構成するステップであって、前記ユーザポートが前記電気通信システムにおいてユーザ（Ａ１）用として意図されたものである前記構成するステップを含み、前記方法がさらに、 ローカルネットワーク端末（ＮＴ１）のアップリンクポートを前記ユーザポート（Ｐｆ）に接続するステップであって、前記ネットワーク端末が前記ユーザ（Ａ１）の所にある前記接続するステップと、 前記ローカルネットワーク端末（ＮＴ１）におけるサービスポート（Ｐｃ、Ｐｄ）を構成するステップであって、前記サービスネットワーク（１、２、３、４）の少なくとも１つを前記ユーザ（Ａ１）へ送るように、前記サービスポートの少なくとも１つを構成する（８０２．１Ｑ）ステップを含む前記サービスポートを構成するステップと、を含み、 前記ユーザポート（Ｐｆ）の構成は前記サービスネットワーク（１、２、３、４）の所定部分のための構成を含む、ことを特徴とする、前記方法。
7. 前記アップリンクポート（Ｐｅ）およびサービスポート（Ｐｃ、Ｐｄ）の１つを経て、所定の信号プロトコル（ＳＮＭＰ、ＴＦＴＰ）のために前記ネットワーク端末（ＮＴ１）を構成するステップを特徴とする、請求項５または請求項６記載の方法。
8. 前記ユーザポート（Ｐｆ）と、前記サービスポート（Ｐｃ、Ｐｄ）と、の間のトラヒックに対し優先順位を与えるステップが、異なるサービスにおける送信品質に対する所定の要求が満たされるように行われることを特徴とする、請求項５、請求項６、または請求項７記載の方法。

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