JP2014042091A - パケット中継装置及びパケット中継方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】パケット中継装置の電力消費を抑制すること。
【解決手段】パケット中継装置１０は、外部からのデータを複数の受信パケットとして受信する受信部２０と、複数の受信パケットのそれぞれに所定のヘッダを追加し、各受信パケットに対応する複数の送信パケットとして外部へ送信する送信部３０と、を備える。送信部３０は、送信パケットに関する情報を受信部２０へ通知する。受信部２０は、通知された情報と、複数の受信パケット以後に受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、当該受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する。
【選択図】図１
【解決手段】パケット中継装置１０は、外部からのデータを複数の受信パケットとして受信する受信部２０と、複数の受信パケットのそれぞれに所定のヘッダを追加し、各受信パケットに対応する複数の送信パケットとして外部へ送信する送信部３０と、を備える。送信部３０は、送信パケットに関する情報を受信部２０へ通知する。受信部２０は、通知された情報と、複数の受信パケット以後に受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、当該受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する。
【選択図】図１
Description
本発明は、パケット中継装置及びパケット中継方法に関し、例えば、受信パケットに所定のヘッダを付加した送信パケットを送信するパケット中継装置及びパケット中継方法に関する。
インターネットの普及、固定電話のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）化や企業ネットワークのＩＰ化に伴い、キャリアネットワーク及び企業ネットワークに設備されるパケット中継装置（例えば、ルータ）の数は急激に伸びている。また、ネットワークのトラフィック量は増加の一途を辿っており、トラフィックを転送するためのルータの性能も向上してきている。これに伴い、ルータの消費する電力は年々増加している。そのため、ルータの普及による急増や昨今の環境問題を受けて、ルータにおいても消費電力を削減する技術の開発が急務となっている。
特許文献１には、処理能力と消費電力の最適化を行うことを目的としたネットワーク機能を有する集積回路装置に関する技術が開示されている。特許文献１にかかる集積回路装置は、単位時間あたりのデータ量と所定の基準に基づき、プロセッサへのクロックの供給有無を判定し、判定結果に応じたクロック制御信号を生成する。
ここで、パケット中継装置の一例であるルータ装置の場合、受信パケットに所定サイズのヘッダ等を付加した送信パケットを送信することがある。この場合、送信パケットは、受信パケットに比べてサイズが大きくなる。よって、連続してパケットを受信した場合、受信処理については当該ルータ装置の処理性能の範囲内で処理できたとしても、当該受信パケットに対応する送信パケットの送信処理については処理性能を超えてしまうことがあり得る。それ故、余分に受信したパケットを廃棄した上で再送要求をせざるを得ず、電力の消費効率が悪くなるという問題点がある。
例えば、特許文献１に上述したルータ装置を適用した場合、受信間隔が無視できるほど連続してパケットを受信することにより、当該受信パケットに対応する送信パケットの送信処理が滞ってしまう。この場合、クロックコントローラにより、送信側のプロセッサのクロック周波数を増加することとなる。そのため、電力消費が増加する。しかしながら、送信側のプロセッサの処理を速くしたとしても、出力の回線速度（通信帯域）の限界に達してしまう。よって、周波数を増加したにもかかわらず、結局、送信できずに受信済みのパケットを廃棄することとなる。それ故、電力の消費効率が悪くなってしまう。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
一実施の形態によれば、パケット中継装置は、受信パケットにヘッダが追加された送信パケットに関する情報と、複数の受信パケット以後に受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、当該受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する。
また、他の実施の形態によれば、パケット中継装置は、複数の受信パケットの受信の際に経過した時間と、各受信パケットに所定のヘッダが追加された複数の送信パケットの送信に要する時間との差分が、今後、受信予定のパケットの受信に要する時間以上である場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する。
前記一実施の形態によれば、パケット中継装置の電力消費を抑制することができる。
以下では、上述した課題を解決するための手段を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略する。
＜実施の形態１＞
図１２は、特許文献１の技術をギガビットルータ装置に適用した場合の構成を示すブロック図である。ルータ装置９０は、ネットワーク機能を有する集積回路装置であり、パケット中継装置である。そして、ルータ装置９０は、外部から受信したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）パケット（受信信号ＤＩ）に対し、プロトコル変換を行い、Ｅｔｈｅｒｎｅｔパケット（送信信号ＤＯ）を送信する機能を有する装置である。
図１２は、特許文献１の技術をギガビットルータ装置に適用した場合の構成を示すブロック図である。ルータ装置９０は、ネットワーク機能を有する集積回路装置であり、パケット中継装置である。そして、ルータ装置９０は、外部から受信したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）パケット（受信信号ＤＩ）に対し、プロトコル変換を行い、Ｅｔｈｅｒｎｅｔパケット（送信信号ＤＯ）を送信する機能を有する装置である。
ルータ装置９０は、ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１、ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２、クロックコントローラ９０３、制御ｃｈ９０４、制御ｃｈ９０５、ＰＬＬ９０６、メモリコントローラ９０７及び共有メモリ９０８を備える。尚、ルータ装置９０において、ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１が特許文献１の第１のＣＰＵ２０、ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２が特許文献１の第２のＣＰＵに相当する。また、ＰＬＬ９０６及びメモリコントローラ９０７は任意の構成である。
ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１は、外部からのＥｔｈｅｒｎｅｔ受信信号である受信信号ＤＩを受け付け、受信信号ＤＩに基づく受信データをメモリコントローラ９０７を介して、共有メモリ９０８へ転送を行う。また、ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１は、制御ｃｈ９０４及び９０５を介して、ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２へ負荷状況を通知する。更に、ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１は、自身の負荷状況に応じてクロックコントローラ９０３へクロック制御信号９１１を出力するとともに、クロックコントローラ９０３より、周波数制御が行われた受信クロック９１２が入力される。
ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２は、共有メモリ９０８からメモリコントローラ９０７を介して送信データを取得し、送信信号ＤＯとして送信データを外部へ送信する。また、ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２は、制御ｃｈ９０５及び９０４を介してＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１へ負荷状況を通知する。更に、ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２は、自身の負荷状況に応じてクロックコントローラ９０３へクロック制御信号９１３を出力するとともに、クロックコントローラ９０３より、周波数制御が行われた送信クロック９１４が入力される。
クロックコントローラ９０３は、ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１よりクロック制御信号９１１が入力され、当該信号に応じた周波数変更が行われた受信クロック９１２を、ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１へ出力する。また、クロックコントローラ９０３は、ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２よりクロック制御信号９１３が入力され、当該信号に応じた周波数変更が行われた送信クロック９１４を、ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２へ出力する。
ルータ装置９０が、特に、家庭用のＨＧＷ（Ｈｏｍｅ Ｇａｔｅ Ｗａｙ）用ルータに適用される場合には、次のようなプロトコル変換を行う。すなわち、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の端末装置からのパケット送信の際、端末装置からのパケットに、プロバイダへの接続認証（ユーザー認証やＩＰアドレスの割り当て）の為のＰＰＰｏＥ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）ヘッダを付加して、ネットワーク網にパケットを出力する。また、端末装置からのパケット長は、最低レングスが６４バイト、最長レングスは１５１８バイトとプロトコルで定義されている。そして、端末装置は、この範囲内のレングスのパケットを送信する。
ここで、家庭用ＨＧＷ用ルータが処理するパケット構成を説明する。図１３は、家庭用ＨＧＷ用ルータが受信するＥＴＨＥＲパケットの構成を説明するための図である。ＥＴＨＥＲパケット３００は、パケットの宛先であるＤＭＡＣアドレスフィールド３０１、パケットの送信元であるＳＭＡＣアドレスフィールド３０２、パケットのタイプを示すＴＹＰＥフィールド３０３、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダフィールド３０４、通信データフィールド３０５、ＥＴＨＥＲパケットのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）フィールド３０６で構成される。また、ＥＴＨＥＲパケット３００のレングスＬ３００は、最短レングスが６４Ｂｙｔｅであり、最長レングスが１５１８Ｂｙｔｅとなる。
図１４は、家庭用ＨＧＷ用ルータが受信するＥＴＨＥＲパケットにＰＰＰｏＥヘッダが追加された送信パケットの構成を説明するための図である。送信パケット３１０は、ＰＰＰｏＥヘッダが付加されたＥＴＨＥＲパケットである。すなわち、送信パケット３１０は、パケットの宛先であるＤＭＡＣアドレスフィールド３０１、パケットの送信元であるＳＭＡＣアドレスフィールド３０２、パケットのタイプを示すＴＹＰＥフィールド３０３、ユーザー認証やＩＰアドレスの割り当てに用いられるＰＰＰヘッダフィールド３１１、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダフィールド３０４、通信データフィールド３０５、ＥＴＨＥＲパケットのＣＲＣフィールド３０６で構成される。ＰＰＰヘッダは８バイトで構成される為、出力されるＰＰＰｏＥヘッダが付加されたＥＴＨＥＲパケット３１０は、受信するＥＴＨＥＲパケット３００のレングスである送信パケット長Ｌ３００よりも長い、受信パケット長Ｌ３１０となる。
図１５は、ルータ装置９０にかかるＥｔｈｅｒパケット（６４バイト）の送受信の例の例を示すパケット転送図である。ここでは、ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１は、６４バイト（ＥＴＨＥＲ最短パケット長）の受信パケットを１Ｇｂｐｓのレートで連続的に受信しているものとする。このとき、ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２は、６４バイトの受信パケットに８バイトのＰＰＰｏＥヘッダが付加された７２バイトの送信パケットを１Ｇｂｐｓのレートで連続的に送信していることとなる。
具体的には、ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１は、６４バイトのＥＴＨＥＲパケット３２０＿０〜３２０＿８である９パケット（トータル５７６バイト）を連続して受信している。そして、ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２は、前記受信パケットのそれぞれに８バイトのＰＰＰｏＥヘッダを付加した７２バイトの送信パケット３２１＿０〜３２１＿７である８パケット（トータル５７６バイト）を連続して送信している。尚、受信ＥＴＨＥＲパケット３２０＿０〜３２０＿７のそれぞれに送信パケット３２１＿０〜３２１＿７に対応している。
ここで、ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２が受信ＥＴＨＥＲパケット３２０＿８に対応する送信パケットを生成するためにＰＰＰｏＥヘッダを追加しようとすると、送出するデータ量が増えてしまう。そのため、必要となる送信データ帯域がギガビットルータ装置の性能上限である１Ｇｂｐｓを超えてしまう。よって、受信ＥＴＨＥＲパケット３２０＿８はルータ装置９０にて廃棄される事となる。つまり、ギガビットルータ装置は、８バイトのＰＰＰｏＥヘッダを付加するケースにおいて、６４バイトのＥＴＨＥＲパケットが連続的に受信される場合、９パケットに１回の割合で、パケットの廃棄が発生する事となる。
図１６は、ルータ装置９０にかかるＥｔｈｅｒパケット（１２８バイト）の送受信の例の例を示すパケット転送図である。ここでは、ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１は、１５１８バイト（ＥＴＨＥＲ最長パケット長）の受信パケットを１Ｇｂｐｓのレートで連続的に受信しているものとする。このときＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２は、１５１８バイトの受信パケットに８バイトのＰＰＰｏＥヘッダが付加された１５２６バイトの送信パケットを１Ｇｂｐｓのレートで連続的に送信していることとなる。
具体的には、ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１は、１５１８バイトのＥＴＨＥＲパケット３２２＿０〜３２２＿１８９である１９０パケット（トータル２８８４２０バイト）を連続して受信している。そして、ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２は、前記受信パケットのそれぞれに８バイトのＰＰＰｏＥヘッダを付加した１５２６バイトの送信パケット３２３＿０〜３２３＿１８８である１８９パケット（トータル２８８４１４バイト）を連続して送信している。尚、受信ＥＴＨＥＲパケット３２２＿０〜３２２＿１８８のそれぞれに送信パケット３２３＿０〜３２３＿１８８に対応している。
ここで、ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２が受信ＥＴＨＥＲパケット３２２＿１８９に対応する送信パケットを生成するために、ＰＰＰｏＥヘッダを追加しようとすると、送出するデータ量が増えてしまう。そのため、必要となる送信データ帯域がギガビットルータ装置の性能上限である１Ｇｂｐｓを超えてしまう。よって、受信ＥＴＨＥＲパケット３２２＿１８９はルータ装置９０にて廃棄される事となる。つまり、ギガビットルータ装置は、８バイトのＰＰＰｏＥヘッダを付加するケースにおいて、１５１８バイトのＥＴＨＥＲパケットが連続的に受信される場合、１９０パケットに１回の割合で、パケットの廃棄が発生する事となる。
尚、ルータ装置９０にて廃棄されたパケットに関しては、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルにて、再送要求が行われ、最終的に、全てのパケットが、通信先装置に到達する事となる。
上述した特許文献１を用いたルータ装置９０においては、単位時間あたりのデータ量を検出し、単位時間あたりのデータ量と所定の基準に基づき、ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１及びＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２に供給するクロックの周波数又はクロック供給の有無を判断し、判断結果に基づきＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部９０１及びＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部９０２のクロック制御信号を生成する事で、ネットワーク機能を有する半導体集積回路の処理能力と消費電力の最適化を行っている。
しかしながら、受信パケットにヘッダを付加したパケットを送信する機能を有するルータ装置においては、６４バイトのパケットが連続して受信されるケースにおいては５７６バイトのデータ受信でパケット廃棄が発生し、１５１８バイトのパケットが連続して受信されるケースにおいては２８８４２０バイトのデータ受信でパケット廃棄が発生する事となる。つまり、単位時間あたりのデータ量と所定の基準によるクロック制御のみでは、廃棄されるパケットを半導体集積回路内に取り込み、データ処理を行うが、結果的にパケットが送信出来ずに廃棄されてしまうという状態が発生する事となり、無駄な電力を消費している事となる。つまり、余分に受信してしまったパケットを廃棄した上で再送要求をせざるを得ず、電力の消費効率が悪くなってしまう。
そこで、本実施の形態１にかかるパケット中継装置は、外部からのデータを複数の受信パケットとして受信する受信部と、前記複数の受信パケットのそれぞれに所定のヘッダを追加し、各受信パケットに対応する複数の送信パケットとして外部へ送信する送信部と、を備える。そして、前記送信部は、前記送信パケットに関する情報を前記受信部へ通知する。また、前記受信部は、前記通知された情報と、前記複数の受信パケット以後に受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、当該受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する。これにより、受信予定のパケットの受信処理に要する消費電力を軽減することができる。
図１は、本実施の形態１にかかるパケット中継装置１０の構成を示すブロック図である。パケット中継装置１０は、受信部２０と、送信部３０とを備える。受信部２０は、外部からの受信信号ＤＩを複数の受信パケットとして受信する。送信部３０は、複数の受信パケットのそれぞれに所定のヘッダを追加し、各受信パケットに対応する複数の送信パケット（送信信号ＤＯ）として外部へ送信する。
受信部２０は、格納部２１と、転送部２２と、取得部２３と、判定部２４とを備える。格納部２１は、受信パケットを内部の記憶装置（不図示）に格納する。転送部２２は、格納部２１から読み出した受信パケットを送信部３０へ転送する。取得部２３は、格納部２１へ格納する前の受信予定のパケットについてサイズを取得する。判定部２４は、後述する通知部３３から通知された情報と、取得部２３により取得された受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、当該受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する。ここで、廃棄とは、格納部２１が受信信号ＤＩを内部の記憶装置に保存しないことをいう。または、格納部２１が既に受信予定パケットの一部のデータを記憶装置に保存済みの場合には、廃棄とは、格納部２１が記憶装置から当該一部のデータを削除（無効化）することをいう。
送信部３０は、送信データ処理部３１と、格納部３２と、通知部３３とを備える。格納部３２は、転送部２２により転送された受信パケットを内部の記憶装置（不図示）に格納する。送信データ処理部３１は、格納部３２から読み出した受信パケットに所定のヘッダを追加して送信パケットとし、外部へ送信信号ＤＯを出力することで、送信する。通知部３３は、複数の送信パケットに関する情報を受信部２０へ通知する。ここで、送信パケットに関する情報とは、例えば、受信パケットからヘッダを追加して生成された送信パケットのサイズ（レングス）、追加したヘッダのサイズ、複数の受信パケットのそれぞれからヘッダを追加した各送信パケットの合計サイズ、追加したヘッダの合計サイズ、生成した送信パケットもしくは追加したヘッダの数又は送信パケットが生成された旨の通知等であるとよい。
図２は、本実施の形態１にかかるパケット中継処理の流れを示すフローチャートである。まず、格納部２１は、外部からのデータを複数の受信パケットとして記憶装置へ格納する（Ｓ１０１）。次に、転送部２２は、格納された受信パケットを送信部３０へ転送する（Ｓ１０２）。この後、送信部３０の格納部３２は、受信パケットを記憶装置に格納する。そして、送信データ処理部３１は、受信パケットにヘッダを追加して送信パケットを生成し、送信信号ＤＯとして出力する。併せて、通知部３３は、送信パケットに関する情報を判定部２４へ通知する。そして、判定部２４は、送信部３０からの通知の有無を判定する（Ｓ１０３）。ここで、通知部３３から判定部２４へ送信パケットに関する情報が通知されていれば（Ｓ１０３でＹＥＳ）、ステップＳ１０５へ進む。一方、送信パケットに関する情報が通知されていなければ（Ｓ１０３でＮＯ）、ステップＳ１０１へ戻る。
また、ステップＳ１０１の後、取得部２３は、ステップＳ１０１で受信した受信パケット以後に受信予定のパケットからパケットのサイズを取得する（Ｓ１０４）。ステップＳ１０３でＹＥＳかつステップＳ１０４の後、判定部２４は、受信予定のパケットを受信するか否かを判定する（Ｓ１０５）。すなわち、判定部２４は、送信パケットに関する情報と、受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定する。
ステップＳ１０５において受信予定のパケットを受信すると判定した場合、引き続き、格納部２１は、当該受信予定のパケットを格納する（Ｓ１０６）。一方、ステップＳ１０５において受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、判定部２４は、格納部２１に対して廃棄指示を通知する。そして、格納部２１は、当該廃棄指示に基づき、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する（Ｓ１０７）。
このように、本実施の形態１により、パケット中継装置１０は、所定の条件を満たす場合に、送信パケットが送信し切れていないために受信予定のパケットの受信をしないものと判定する。そのため、格納部２１は、受信予定のパケットを受信時に廃棄するため、格納処理に要する電力の消費を抑制することができる。つまり、受信予定のパケットの受信処理に要する消費電力を軽減することができる。
＜実施の形態２＞
本実施の形態２は、上述した実施の形態１の一実施例である。すなわち、実施の形態２にかかるパケット中継装置において、送信部の通知部は、複数の送信パケットに関する情報として追加するヘッダに関する情報を受信部へ通知する。また、受信部は、追加するヘッダに関する情報に基づいて、複数の受信パケットに追加されるヘッダの合計サイズを算出する演算部をさらに備える。そして、判定部は、ヘッダの合計サイズと受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定する。つまり、判定部は、受信パケットの総量と送信予定のパケットの総量との差分である追加したヘッダの合計サイズを用いて、受信予定パケットのサイズと比較を行う。そのため、判定部において受信パケットと送信予定のパケットとの総量同士を比較する場合に比べて、比較されるデータのサイズを最小限に抑えることができる。
本実施の形態２は、上述した実施の形態１の一実施例である。すなわち、実施の形態２にかかるパケット中継装置において、送信部の通知部は、複数の送信パケットに関する情報として追加するヘッダに関する情報を受信部へ通知する。また、受信部は、追加するヘッダに関する情報に基づいて、複数の受信パケットに追加されるヘッダの合計サイズを算出する演算部をさらに備える。そして、判定部は、ヘッダの合計サイズと受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定する。つまり、判定部は、受信パケットの総量と送信予定のパケットの総量との差分である追加したヘッダの合計サイズを用いて、受信予定パケットのサイズと比較を行う。そのため、判定部において受信パケットと送信予定のパケットとの総量同士を比較する場合に比べて、比較されるデータのサイズを最小限に抑えることができる。
さらに、判定部は、格納部が複数の受信パケットを連続して受信した場合、ヘッダの合計サイズが受信予定のパケットのサイズ以上であるときに、当該受信予定のパケットを受信しないと判定することが望ましい。つまり、複数の受信パケットを連続して受信した場合には、受信パケット間の受信間隔が無視できるほど小さいため、追加したヘッダの合計サイズと受信予定のパケットサイズの大小関係により受信の有無を判定することができる。これにより、廃棄するタイミングを最適にすることができる。
さらに、通知部は、受信部から受信パケットの転送を受け付ける度に、追加するヘッダに関する情報として追加するヘッダのサイズを受信部へ通知し、受信部は、追加するヘッダのサイズの通知を受け付ける度に、当該サイズを前記ヘッダの合計サイズに加算するようにするとよい。これにより、ヘッダのサイズがパケットごとに異なる場合であっても、正確にヘッダの合計サイズを算出することができる。よって、多様なヘッダのサイズに柔軟に対応することができる。
または、追加するヘッダのサイズが固定値の場合、送信部は、受信部から受信パケットの転送を受け付ける度に、追加するヘッダに関する情報としてヘッダを追加する旨を受信部へ通知し、受信部は、ヘッダを追加する旨の通知に応じて、複数の受信パケットに追加されるヘッダ数に加算し、固定値に当該ヘッダ数を乗算した結果をヘッダの合計サイズとして算出するようにしてもよい。これにより、送信部から受信部へ通知するデータを単にフラグ情報とすることができる。そのため、通知するデータ量を最小限に抑え、さらなる消費電力の軽減を図ることができる。
さらに、受信部は、受信予定のパケット内のＩＰヘッダから受信予定のパケットのサイズを算出することが望ましい。これにより、取得部において効率的にパケットのサイズを取得することができる。
図３は、本実施の形態２にかかるパケット中継装置１００の構成を示すブロック図である。パケット中継装置１００は、パケット受信処理部１０１と、パケット送信処理部１０２とを備える。パケット受信処理部１０１は、受信用クロック信号ＲＸＣＬＫに応じて動作する。パケット受信処理部１０１は、受信パケットデータＲＸＤ及び受信イネーブル信号ＲＸＤＶを外部から受け付け、データ１５８及びイネーブル信号１５７をパケット送信処理部１０２へ出力する。また、パケット送信処理部１０２は、送信用クロック信号ＴＸＣＬＫに応じて動作する。パケット送信処理部１０２は、データ１５８及びイネーブル信号１５７を受け付け、送信パケットデータＴＸＤ及び送信イネーブル信号ＴＸＥＮを外部へ出力する。
パケット受信処理部１０１は、上述した受信部２０の一例である。パケット受信処理部１０１は、受信ＦＩＦＯ制御部１０７、受信データ処理部１０６、レングス取得回路１１０、累積演算回路１０９及びパケット廃棄判定回路１０８を備える。受信パケットデータＲＸＤ及び受信イネーブル信号ＲＸＤＶは、受信ＦＩＦＯ制御部１０７及びレングス取得回路１１０へ入力される。
受信ＦＩＦＯ制御部１０７は、上述した格納部２１の一例であり、内部にデータ格納用ＦＩＦＯを有している。受信ＦＩＦＯ制御部１０７は、パケット中継装置１００の外部より受信パケットデータＲＸＤ及び受信イネーブル信号ＲＸＤＶを入力する。そして、受信ＦＩＦＯ制御部１０７は、８ビットの受信パケットデータＲＸＤを受信済みデータＤＲつまり受信パケットとしてＦＩＦＯに格納する。また、受信ＦＩＦＯ制御部１０７は、ＦＩＦＯに受信済みデータＤＲを格納後に受信データ処理部１０６からのデータ要求信号１５３を検出すると、受信データ処理部１０６へデータ１５２を出力する。また、受信ＦＩＦＯ制御部１０７は、パケット廃棄判定回路１０８からのパケット廃棄判定結果１１２を受け付けると、受信中のパケットの廃棄を行う。つまり、受信ＦＩＦＯ制御部１０７は、パケット廃棄判定結果１１２に応じて受信予定のパケットをＦＩＦＯへの格納を停止する。そのため、格納に要する電力が消費されない。
受信データ処理部１０６は、上述した転送部２２の一例である。受信データ処理部１０６は、データ要求信号１５３を受信ＦＩＦＯ制御部１０７へ出力し、受信ＦＩＦＯ制御部１０７に格納された受信済みデータＤＲをデータ１５２として読み出す。そして、受信データ処理部１０６は、読み出したデータ１５２にパケット変換処理を行い、データ１５８及びイネーブル信号１５７として送信ＦＩＦＯ制御部１０４へ出力する。
レングス取得回路１１０は、上述した取得部２３の一例である。レングス取得回路１１０は、受信予定のパケット内のＩＰヘッダから受信予定のパケットのサイズを算出する。図４は、本実施の形態２にかかるＩＰヘッダの構成を説明するための図である。ＩＰヘッダ２００は、ＩＰパケット情報フィールド２０１、自装置を示す送信元ＩＰアドレスフィールド２０２及び通信先である宛先ＩＰアドレスフィールド２０３で構成される。そのため、レングス取得回路１１０は、受信パケットデータＲＸＤを受信パケット単位で認識し、ＩＰパケット情報フィールド２０１に格納されたパケット長フィールド２０４をレングスとして読み出す。そして、レングス取得回路１１０は、レングスをパケットレングス情報１５０としてパケット廃棄判定回路１０８へ出力する。尚、レングス取得回路１１０によるパケットレングス情報１５０の出力は、当該受信パケットが受信ＦＩＦＯ制御部１０７に格納し終える前に行われることとなる。
図３に戻り説明を続ける。累積演算回路１０９は、パケット送信処理部１０２より入力されるパケットヘッダ追加サイズ１５４の累積加算を行い、累積加算結果信号１６１をパケット廃棄判定回路１０８へ出力する。パケット廃棄判定回路１０８は，累積演算回路１０９から入力される累積加算結果信号１６１つまり累積演算結果と、レングス取得回路１１０から入力されるパケットレングス情報１５０つまり受信予定のパケットレングスとを比較し、累積演算結果がパケットレングスを上回った場合は、パケットの廃棄が発生し得ると判定する。この場合、パケット廃棄判定回路１０８は、パケット廃棄判定結果１１２を受信ＦＩＦＯ制御部１０７へ出力する。
パケット送信処理部１０２は、上述した送信部３０の一例である。パケット送信処理部１０２は、送信ＦＩＦＯ制御部１０４、送信データ処理部１０５及びパケットヘッダ追加サイズ送信回路１１３を備える。
送信ＦＩＦＯ制御部１０４は、上述した格納部３２の一例であり、内部にデータ格納用ＦＩＦＯを有している。送信ＦＩＦＯ制御部１０４は、パケット受信処理部１０１よりデータ１５８及びイネーブル信号１５７を入力する。そして、送信ＦＩＦＯ制御部１０４は、８ビットの受信パケットを送信パケットの生成用の送信対象データＤＳとしてＦＩＦＯに格納する。また、送信ＦＩＦＯ制御部１０４は、ＦＩＦＯに送信対象データＤＳを格納後に送信データ処理部１０５からのデータ要求信号１５９を検出すると、送信データ処理部１０５へデータ１６０を出力する。また、送信ＦＩＦＯ制御部１０４は、送信対象データＤＳの格納タイミング、データ要求信号１５９の検出のタイミング又はデータ１６０の出力のタイミング等において、その旨をパケットヘッダ追加サイズ送信回路１１３へ通知する。または、パケットヘッダ追加サイズ送信回路１１３が送信ＦＩＦＯ制御部１０４を監視し、上記タイミングを検出するようにしてもよい。
送信データ処理部１０５は、上述した送信データ処理部３１の一例である。送信データ処理部１０５は、データ要求信号１５９を送信ＦＩＦＯ制御部１０４へ出力し、送信ＦＩＦＯ制御部１０４に格納された送信対象データＤＳをデータ１６０として読み出す。そして、送信データ処理部１０５は、読み出したデータ１６０にパケット変換処理、例えばＰＰＰｏＥヘッダの追加等を行い、パケット中継装置１００の外部へ、８ビットの送信パケットデータＴＸＤ及び送信イネーブル信号ＴＸＥＮとして出力する。
パケットヘッダ追加サイズ送信回路１１３は、上述した通知部３３の一例である。パケットヘッダ追加サイズ送信回路１１３は、送信ＦＩＦＯ制御部１０４からの上記通知又は自らの検出に応じて、追加するヘッダに関する情報をパケット受信処理部１０１へ出力する。ここでは、追加するヘッダに関する情報としてパケットヘッダ追加サイズ１５４を用いている。例えば、パケットヘッダ追加サイズ１５４は、ヘッダがＰＰＰｏＥヘッダである場合、８バイトを示す情報である。また、ヘッダサイズが可変の場合、都度、サイズをパケットヘッダ追加サイズ１５４により通知する。但し、追加するヘッダに関する情報はこれに限定されない。
＜実施の形態３＞
本実施の形態３は、上述した実施の形態１の一実施例である。すなわち、実施の形態３にかかるパケット中継装置において、受信部は、受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、受信予定のパケットを廃棄すると共に、当該受信予定のパケットを送信部へ転送する処理を停止する。つまり、受信予定のパケットが内部に格納されないため、その後の転送処理自体は不要になる。よって、廃棄処理に併せて転送処理に要するクロックの供給を停止することで、消費電力をさらに抑えることができる。尚、以下では、上述した実施の形態２の変形例として説明するが、本実施の形態３は、実施の形態１に対する変形例としても実現可能である。
本実施の形態３は、上述した実施の形態１の一実施例である。すなわち、実施の形態３にかかるパケット中継装置において、受信部は、受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、受信予定のパケットを廃棄すると共に、当該受信予定のパケットを送信部へ転送する処理を停止する。つまり、受信予定のパケットが内部に格納されないため、その後の転送処理自体は不要になる。よって、廃棄処理に併せて転送処理に要するクロックの供給を停止することで、消費電力をさらに抑えることができる。尚、以下では、上述した実施の形態２の変形例として説明するが、本実施の形態３は、実施の形態１に対する変形例としても実現可能である。
図５は、本実施の形態３にかかるパケット中継装置１００ａの構成を示すブロック図である。パケット中継装置１００ａは、図３のパケット中継装置１００と比べて、パケット受信処理部１０１ａへ供給するクロックを制御するクロックコントローラ１０３をさらに備える。尚、それ以外の構成は図３と同等であるため、詳細な説明を省略する。
パケット受信処理部１０１ａは、パケット受信処理部１０１との違いとして、パケット廃棄判定回路１０８ａがパケット廃棄判定結果１１２を受信ＦＩＦＯ制御部１０７へ出力すると共に、クロックコントローラ１０３へも出力する。
クロックコントローラ１０３は、受信用クロック信号ＲＸＣＬＫに応じて動作し、少なくともパケット受信処理部１０１ａの受信データ処理部１０６へ供給されるクロックを制御する。また、クロックコントローラ１０３は、パケット廃棄判定回路１０８ａからのパケット廃棄判定結果１１２を受け付けて、受信データ処理部１０６へのクロックであるＲＸＣＬＫＧクロック１５５を出力する。ここで、パケット廃棄判定結果１１２が受信予定のパケットの廃棄を指示するものである場合、つまり、パケット受信処理部１０１ａが受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、クロックコントローラ１０３は、受信データ処理部１０６へのクロックの供給を停止する。これにより、受信ＦＩＦＯ制御部１０７が受信予定のパケットを廃棄する間、当該受信予定のパケットを送信ＦＩＦＯ制御部１０４へ転送するための処理に要するクロックの供給が停止される。よって、受信データ処理部１０６における電力の消費が抑制され、さらなる消費電力の軽減を実現することができる。
図６は、本実施の形態３にかかるパケット中継処理のタイミングチャートである。具体的には、図６は、本実施の形態３にかかるパケット中継装置１００ａのパケット廃棄判定回路１０８ａ、クロックコントローラ１０３の入力クロックＲＸＣＬＫ、受信データ処理部１０６へ供給されるＲＸＣＬＫＧクロック１５５のタイミングチャートである。
まず、受信パケットデータＲＸＤとして、６４バイトの受信パケットＰ０からＰ９が連続して受信されている場合を示す。ここで、連続して受信されているとは、受信パケット間の受信間隔が無視できるほど小さいことを示す。図６では、時刻Ｔ１で最初のパケットＰ０を受信して以降、連続的に６４バイトのパケットＰ１〜Ｐ９が入力されている状態である。
また、パケットヘッダ追加サイズ１５４は、パケット送信処理部１０２より供給される信号である。パケットヘッダ追加サイズ１５４は、全てのパケットにＰＰＰｏＥヘッダを付加する為、この例では常に８バイトとなる。そして、累積加算結果信号１６１は、パケットヘッダ追加サイズ１５４の累積加算結果である。時刻Ｔ１において、累積加算結果信号１６１は８バイトとなり、以降、パケットを送信する度にパケットヘッダ追加サイズ１５４が累積加算されていき、時刻Ｔ２で６４バイトとなる。
よって、時刻Ｔ２において受信パケットデータＲＸＤより６４バイトのパケットを受信すると、以下の式（１）が成立する。
ヘッダ追加累積加算数（累積加算結果信号１６１）
≧ 入力パケットレングス（パケットレングス情報１５０） ・・・式（１）
ヘッダ追加累積加算数（累積加算結果信号１６１）
≧ 入力パケットレングス（パケットレングス情報１５０） ・・・式（１）
そのため、受信データ量が、送信可能なデータ帯域を上回ることになる。よって、パケット廃棄判定回路１０８ａは、受信データの廃棄が発生すると判定し、パケット廃棄判定結果１１２がアクティブとなる。このため、受信ＦＩＦＯ制御部１０７は、受信予定のパケットＰ８をＦＩＦＯに格納せずに、廃棄を行う。尚、累積演算回路１０９は、パケットの廃棄後、累積加算結果信号１６１から廃棄したパケットサイズの"６４"の減算を行い、時刻Ｔ３では０バイトとなる。この為、パケット廃棄判定結果１１２がインアクティブとなる。これにより、パケット処理装置１００は、再度、パケットの受信が可能となる。
また、受信データ処理部１０６のクロックであるＲＸＣＬＫＧ信号１５５は、パケット廃棄判定結果１１２がアクティブの区間については、受信ＦＩＦＯ制御部１０７において受信予定のパケットの廃棄処理が発生する為、当該受信データに対する処理が不要と判断しクロックをマスクするものである。そこで、時刻Ｔ２において、クロックコントローラ１０３は、パケット廃棄判定結果１１２を検出し、クロックマスクを行う。そして、時刻Ｔ３において、クロックコントローラ１０３は、パケット廃棄判定結果１１２がインアクティブとなる為、クロックのマスクを解除する。
以上のことから、本実施の形態３にかかる作用効果を説明する。まず、パケット中継装置１００ａのパケット廃棄判定回路１０８ａは、パケットが廃棄されるタイミングを検出する。そして、パケット廃棄判定回路１０８ａは、検出したタイミングでパケット廃棄判定結果１１２により受信ＦＩＦＯ制御部１０７に対して、受信予定のパケットを廃棄させる。また、併せて、パケット廃棄判定回路１０８ａは、パケット廃棄判定結果１１２によりクロックコントローラ１０３に対して受信データ処理部１０６へのクロックの供給を停止させる。これらにより、消費電力削減が可能となる。
ここで、上述したように、６４バイトのパケットが連続するケースにおいては、９パケットに１パケットの割合でパケット廃棄が発生する。そのため、クロックコントローラ１０３は、上記の検出したタイミングで、受信データ処理部１０６のクロック供給を停止する事により、ファンクショナルセル部分の消費電力を約１１％（１／９）削減可能となる。
また、上述したように、１５１８バイトのパケットが連続して入力されるケースにおいては、１９０パケットに１パケットの割合でパケット廃棄が発生する。そのため、クロックコントローラ１０３は、上記の検出したタイミングで、受信データ処理部１０６のクロック供給を停止する事により、ファンクショナルセル部分の消費電力を約０．５％（１／１９０）削減可能となる。
＜実施の形態４＞
本実施の形態４は、上述した実施の形態２又は３の変形例である。すなわち、実施の形態４にかかるパケット中継装置において、受信部は、間隔を空けて前記複数の受信パケットを受信した場合、当該間隔において受信可能なデータサイズを算出する。そして、受信部は、ヘッダの合計サイズを当該間隔において受信可能なデータサイズを用いて補正し、補正後の合計サイズが受信予定のパケットのサイズ以上であるときに、当該受信予定のパケットを受信しないと判定する。これにより、実施の形態３のように受信間隔が無視できるほど連続して受信される場合でなくとも、多様な受信間隔に対応しつつ、消費電力を軽減することができる。
本実施の形態４は、上述した実施の形態２又は３の変形例である。すなわち、実施の形態４にかかるパケット中継装置において、受信部は、間隔を空けて前記複数の受信パケットを受信した場合、当該間隔において受信可能なデータサイズを算出する。そして、受信部は、ヘッダの合計サイズを当該間隔において受信可能なデータサイズを用いて補正し、補正後の合計サイズが受信予定のパケットのサイズ以上であるときに、当該受信予定のパケットを受信しないと判定する。これにより、実施の形態３のように受信間隔が無視できるほど連続して受信される場合でなくとも、多様な受信間隔に対応しつつ、消費電力を軽減することができる。
さらに、受信部は、複数の受信パケットの受信間隔を計測し、当該間隔において受信可能なデータサイズを算出することが望ましい。これにより、受信間隔に応じて適切な補正値を求めることができ、パケットの受信有無の判定をより的確に行うことができる。
さらに、受信部は、前後の受信パケット間の受信間隔が通信プロトコル上、最低限必要な受信間隔以上である場合に、複数の受信パケットの受信間隔として計測するとよい。これにより、受信間隔の計測が不要なタイミングでの計測を回避し、消費電力のさらなる軽減を図ることができる。
または、送信部は、受信部から受信パケットの転送を受け付ける度に、追加するヘッダに関する情報として追加するヘッダのサイズを受信部へ通知し、受信部は、追加するヘッダのサイズの通知を受け付ける度に、当該サイズをヘッダの合計サイズに加算し、複数の受信パケットの受信間隔を計測し、当該間隔において受信可能なデータサイズを算出し、ヘッダの合計サイズから前記間隔において受信可能なデータサイズを減算することにより補正するようにしてもよい。これにより、多様なヘッダのサイズに柔軟に対応し、かつ、正確な比較値を算出することができる。
ここで、図８は、パケットの受信間隔の例を示す図である。ここでは、６４バイト（ＥＴＨＥＲ最短パケット長）パケット３２６＿０と直後の３２６＿１との受信間隔をＴｇａｐとする。また、以降、６４バイトパケット３２６＿１〜３２６＿７までの各パケットの受信間隔もＴｇａｐであるものとする。そして、受信間隔Ｔｇａｐの時間でパケット受信処理部１０１ｂが受信可能なデータサイズが８バイトであるものとする。つまり、パケット受信処理部１０１ｂは、６４バイトのパケットを８バイトの無効区間である受信間隔Ｔｇａｐで連続的に受信していることを示す。また、送信側は、６４バイトパケット３２６＿０〜３２６＿７の８バケットにそれぞれ８バイトであるＰＰＰｏＥヘッダが追加された７２バイトのパケット３２７＿０〜３２７＿７が１Ｇｂｐｓのレートで連続的に送信されていることを示す。尚、受信ＥＴＨＥＲパケット３２６＿０〜３２６＿７に対応する送信パケットがパケット３２７＿０〜３２７＿７である。このパケット間のギャップ（無効区間）は、パケットを送信する装置の性能により発生するのもので、送信パケット処理がギガビットレートに間に合わない場合に発生する。
図８においては、受信パケットが８バイトの無効区間Ｔｇａｐ間隔で入力され続けている為、送信データ処理部１０５は、ＰＰＰｏＥヘッダ８バイトを付加したパケットを送信しても、送信データ帯域がギガビットルータ装置の性能上限である１Ｇｂｐｓ丁度での転送が可能となる。そのため、パケット受信処理部は、受信パケットを廃棄する必要はない。このようなケースで、図５に示す本実施の形態３にかかるパケット中継装置１００ａを用いた場合、廃棄する必要のないパケットの廃棄が発生してしまう事となり、通信品質に問題が生じる事となり得る。
そこで、本実施の形態４では、複数の受信パケットが受信間隔を空けて受信される場合であっても、適切にパケットの廃棄を行い、かつ、上記同様に消費電力を軽減するためのパケット中継装置について説明する。但し、本実施の形態４は、図８のように偶然、複数の受信パケットの受信に要する時間とこれらに対応する複数の送信パケットの送信に要する時間とが一致する場合であっても、誤って受信パケットを廃棄することがないものである。
図７は、本実施の形態４にかかるパケット中継装置１００ｂの構成を示すブロック図である。パケット中継装置１００ｂは、図５のパケット中継装置１００ａと比べて、パケット受信処理部１０１ａがパケット受信処理部１０１ｂへ置き換わったものである。尚、それ以外の構成は図５と同等であるため、詳細な説明を省略する。
パケット受信処理部１０１ｂは、パケット受信処理部１０１ａと比べて、Ｇａｐ測定回路１１１が追加され、累積演算回路１０９が累積演算回路１０９ａに置き換わったものである。Ｇａｐ測定回路１１１は、パケット処理装置１００ｂの外部より入力された受信イネーブル信号ＲＸＤＶを受け付け、パケットとパケットの間隔（パケットデータの無効区間）である受信間隔を測定し、ＧＡＰ測定結果信号１５１を累積演算回路１０９ａへ出力する。受信間隔は、あるパケットの受信が完了した時刻と直後のパケットの受信を開始した時刻との差分である時間である。そして、Ｇａｐ測定回路１１１は、測定された受信間隔である時間から、当該間隔において受信可能なデータサイズを算出し、ＧＡＰ測定結果信号１５１として出力する。
累積演算回路１０９ａは、ＧＡＰ測定回路１１１からＧＡＰ測定結果信号１５１を受け付け、パケットヘッダ追加サイズ送信回路１１３からパケットヘッダ追加サイズ１５４を受け付ける。そして、累積演算回路１０９ａは、これらを受け付ける度に、追加されたヘッダの合計サイズからパケットヘッダ追加サイズ１５４を加算し、ＧＡＰ測定結果信号１５１を減算する。つまり、累積演算回路１０９ａは、累積して加減算を行う。そして、累積演算回路１０９ａは、当該加減算の結果を累積加算結果信号１６１としてパケット廃棄判定回路１０８ａへ出力する。
以下では、特に、入力パケット間に無効区間Ｔｇａｐが単発的に挿入されるケースにおいて、廃棄する必要のないパケットを正常に送信できるよう、パケット廃棄が発生するタイミングを算出可能とするよう改良を加えたものについて説明する。つまり、パケット送信処理部１０２側でのデータ増加量と、入力パケット間のギャップ（無効区間）を使用した累積演算を累積演算回路１０９ａで行う。そして、パケット廃棄判定回路１０８ａは、累積演算の結果と、入力パケットのレングスとを比較する。パケット廃棄判定回路１０８ａが受信予定のパケットを廃棄すると判定した場合は、受信ＦＩＦＯ制御部１０７でパケットを廃棄する。それと共に、クロックコントローラ１０３は、廃棄パケット受信区間の受信データ処理部１０６の内部動作クロックを停止する事で消費電力の削減を図るものである。
図９は、本実施の形態４にかかるパケット中継処理のタイミングチャートである。具体的には、図９は、本実施の形態４にかかるパケット処理装置１００ｂのパケット廃棄判定回路１０８ａ、クロックコントローラ１０３の入力クロックＲＸＣＬＫ、受信データ処理部１０６へ供給されるＲＸＣＬＫＧクロック１５５のタイミングチャートである。
まず、受信パケットデータＲＸＤとして、６４バイトの受信パケットＰ０９、Ｐ０〜Ｐ９が受信されている場合を示す。ここで、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１の区間では、受信パケットＰ０９とＰ０との間にギャップ（無通信区間）が挿入されている。一方、その他のパケット間にはギャップは挿入されず、最速で入力されている状態であるものとする。
また、ＧＡＰ測定結果信号１５１は、時刻Ｔ０〜時刻Ｔ１において、Ｇａｐ測定回路１１１によりパケット間ギャップが検出され、計測されたギャップが表示される。そして、Ｇａｐ測定回路１１１は、当該ギャップに基づき受信可能なデータサイズを８バイトと算出するものとする。また、時刻Ｔ１では、パケット間ギャップが検出されなかった為、ＧＡＰ測定結果信号１５１は０バイトに変化し、以降のパケット間ギャップはパケットが最速で入力されている為、０バイトとなる。
パケットヘッダ追加サイズ１５４は、図６と同様である。
累積加算結果信号１６１は、ＧＡＰ測定結果信号１５１とパケットヘッダ追加サイズ１５４の累積加減算結果である。時刻Ｔ０において、累積加算結果信号１６１は８バイトから１６バイトに変化する。しかし、時刻Ｔ１において、ＧＡＰ測定結果信号１５１が８バイトとなる為、その結果、累積加算結果信号１６１は８バイトに減算される。以降、パケット送信の度にパケットヘッダ追加サイズ１５４が累積加算されていく。そして、時刻Ｔ２において累積加算結果信号１６１は６４バイトとなる。時刻Ｔ２において、パケット受信処理部１０１ｂが６４バイトのパケットを受信すると、上述した式（１）が成立する。そのため、受信データ量が送信可能なデータ帯域を上回ることになる。よって、パケット廃棄判定回路１０８ａは、受信予定のパケットを廃棄すると判定し、パケット廃棄判定結果１１２がアクティブとなる。このため、受信ＦＩＦＯ制御部１０７は、受信予定のパケットＰ８をＦＩＦＯに格納せずに、廃棄を行う。尚、累積加算結果信号１６１は、パケット廃棄発生後、廃棄したパケットサイズの"６４"の減算が行われ、時刻Ｔ３において０バイトとなり、パケット廃棄判定結果１１２がインアクティブとなる。これにより、再度、パケットの受信が可能となる。
受信データ処理部１０６のクロックであるＲＸＣＬＫＧ信号１５５は、パケット廃棄判定結果１１２がアクティブの区間については、受信ＦＩＦＯ制御部１０７において受信予定のパケットの廃棄処理が発生する為、当該受信データに対する処理が不要と判断しクロックをマスクするものである。そこで、時刻Ｔ２において、クロックコントローラ１０３は、パケット廃棄判定結果１１２を検出し、クロックマスクを行う。そして、時刻Ｔ３において、クロックコントローラ１０３は、パケット廃棄判定結果１１２がインアクティブとなる為、クロックのマスクを解除する。
以上のことから、本実施の形態４にかかる作用効果を説明する。本実施の形態４では、本実施の形態２又は３の効果に加えて、パケット廃棄タイミングを算出する回路に入力パケット間に挿入されるギャップ（無効区間）を考慮する事で、廃棄する必要のないパケットを正常に送信できるようになり、通信品質を改善する事が可能となる。
＜実施の形態５＞
本実施の形態５は、上述した実施の形態３又は４の変形例である。すなわち、実施の形態５にかかるパケット中継装置において、判定部は、補正後の合計サイズが、受信パケットが再送される際のパケット数分のパケットの合計サイズ以上である場合に、受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該再送される際のパケット数分の受信予定のパケットを廃棄する。これにより、再送回数を軽減し、プロトコル処理の負荷低減できる。
本実施の形態５は、上述した実施の形態３又は４の変形例である。すなわち、実施の形態５にかかるパケット中継装置において、判定部は、補正後の合計サイズが、受信パケットが再送される際のパケット数分のパケットの合計サイズ以上である場合に、受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該再送される際のパケット数分の受信予定のパケットを廃棄する。これにより、再送回数を軽減し、プロトコル処理の負荷低減できる。
図１０は、本実施の形態５にかかるパケット中継装置１００ｃの構成を示すブロック図である。パケット中継装置１００ｃは、図７のパケット中継装置１００ｂと比べて、大容量メモリ１２１が追加され、パケット受信処理部１０１ｂがパケット受信処理部１０１ｃへ置き換わったものである。尚、それ以外の構成は図７と同等であるため、詳細な説明を省略する。
パケット受信処理部１０１ｃは、パケット受信処理部１０１ｂと比べて、閾値設定レジスタ１２２が追加され、受信ＦＩＦＯ制御部１０７がＤＭＡ制御部１２３に、パケット廃棄判定回路１０８ａがパケット廃棄判定回路１２４に置き換わったものである。
大容量メモリ１２１は、パケット中継装置１００ｃの外部より受信するパケットを一時的に格納し、ＤＭＡ制御部１２３からの読み出し要求にて、再度データをＤＭＡ制御部１２３へ送出する。大容量メモリ１２１は、受信ＦＩＦＯ制御部１０７に比べて記憶容量の大きな記憶装置である。例えば、受信ＦＩＦＯ制御部１０７が受信パケット１つ分の記憶容量である場合に、大容量メモリ１２１は、受信パケット２つ以上の記憶容量であるものとする。
ＤＭＡ制御部１２３は、パケット中継装置１００ｃの外部より、受信パケットデータＲＸＤ及び受信イネーブル信号ＲＸＤＶを受け付ける。そして、ＤＭＡ制御部１２３は、受信パケットデータＲＸＤを大容量メモリ１２１へデータを転送する。併せて、ＤＭＡ制御部１２３は、データ要求信号１５３に応じて、格納したデータを再度大容量メモリ１２１より読み出して受信データ処理部１０６へデータ１５２として転送する。また、パケット廃棄判定回路１２４からのパケット廃棄判定結果１１２を検出すると、パケットデータの大容量メモリ１２１へのデータ転送を停止する事で、受信中のパケットを廃棄する。
閾値設定レジスタ１２２は、パケット廃棄処理を開始する閾値１６３が予め設定されたレジスタである。閾値１６３は、受信パケットが再送される際のパケット数分のパケットの合計サイズである。例えば、受信パケットが３パケット単位で再送される場合には、閾値１６３は"３"となる。閾値設定レジスタ１２２は、パケット廃棄判定回路１２４へ閾値１６３を出力する。
パケット廃棄判定回路１２４は、累積演算回路１０９ａから入力される累積加算結果信号１６１と、閾値１６３の比較を行う。そして、パケット廃棄判定回路１２４は、累積加算結果信号１６１が閾値１６３を上回った場合にのみ、レングス取得回路１１０から入力されるパケットレングス情報１５０と累積加算結果信号１６１とを比較する。そして、パケット廃棄判定回路１２４は、累積加算結果信号１６１がパケットレングス情報１５０を上回った場合、受信予定のパケットを廃棄すると判定する。この場合、パケット廃棄判定回路１２４は、上記同様に、パケット廃棄判定結果１１２をクロックコントローラ１０３に出力すると共に、ＤＭＡ制御部１２３へも出力する。
このように、本実施の形態４では、受信パケットデータＲＸＤを、一度、大容量メモリ１２１へ格納する構成となっている。従って、本実施の形態２とは異なり、大容量メモリ１２１内に複数のパケット格納が可能となる。そのため、累積演算回路１０９ａによる累積加算結果信号１６１が閾値１６３以上である場合のみ、上述した式（１）が成立するか否かの判定を行う。そして、式（１）が成立すると判定した場合に、入力パケットの廃棄処理及び、受信データ処理部１０６の動作クロックを停止するという動作を行う。
図１１は、本実施の形態５にかかるパケット中継処理のタイミングチャートである。ここでは、先頭の６４バイトパケットＰ０９の入力と、２パケット目のＰ０の入力までに、８バイトのパケット間ギャップ（無通信区間）が存在するものとする。そして、以降のパケットＰ１〜Ｐ９の入力に関しては、最短のパケット間ギャップでパケットが入力されたものとする。この場合における内部信号及びクロックコントローラ１０３へのクロック停止要求信号１１２を示している。尚、閾値設定レジスタ１２２には、"１９２バイト"が閾値１６３として設定されているものとする。
まず、図１１は、パケットＰ０９の入力完了直後、パケット送信処理部１０２からの送信追加データ数"８バイト"を受けて、累積演算回路１０９ａの累積加算結果信号１６１が"１４４バイト"を示す状態からの動作タイミングを示している。
時刻ＴＴ０において、パケット送信処理部１０２からの送信追加データ数"８バイト"を受けて、累積加算結果信号１６１は、"１５２バイト"を示す。しかし、時刻ＴＴ１において、２パケット目入力までのパケット間ギャップが"８バイト"存在する事を示すＧＡＰ測定結果信号１５１が入力される。これにより、累積加算結果信号１６１は、"１４４バイト"に減算される。
以降、６４バイトのパケットＰ１〜Ｐ９が最短ギャップで入力される。このとき、累積加算結果信号１６１にはパケット送信処理部１０２からの送信追加データ数"８バイト"が累積加算されていく。そして、時刻ＴＴ３において、累積加算結果信号１６１が"１９２バイト"を示す状態で、レングス取得回路１１０は、６４バイトの入力パケットＰ６を検出する。この場合、パケット廃棄判定回路１２４は、累積加算結果信号１６１が閾値１６３以上であるため、式（１）が成立する。よって、受信データ量が送信可能なデータ帯域を上回ることになり、パケット廃棄判定回路１２４は、受信予定のパケットを廃棄すると判定する。そして、パケット廃棄判定結果１１２がアクティブとなり、ＤＭＡ制御部１２３は、受信予定のパケットＰ６を廃棄する。尚、累積演算回路１０９ａは、パケット廃棄発生後、累積加算結果信号１６１から廃棄したパケットサイズの６４の減算を行う。そして、時刻ＴＴ３において、累積加算結果信号１６１が０バイトとなり、パケット廃棄判定結果１１２がインアクティブとなる。これにより、再度、パケットの受信が可能となる。
受信データ処理部１０６のクロックであるＲＸＣＬＫＧ信号１５５は、パケット廃棄判定結果１１２がアクティブの区間については、受信ＦＩＦＯ制御部１０７において受信予定のパケットの廃棄処理が発生する為、当該受信データに対する処理が不要と判断しクロックをマスクするものである。そこで、時刻Ｔ２において、クロックコントローラ１０３は、パケット廃棄判定結果１１２を検出し、クロックマスクを行う。そして、時刻ＴＴ３において、クロックコントローラ１０３は、パケット廃棄判定結果１１２がインアクティブとなる為、クロックのマスクを解除する。
尚、本実施の形態５は、図５のパケット中継装置１００ａに同様の変更を加えることでも実現可能である。すなわち、受信部は、ヘッダの合計サイズが、受信パケットが再送される際のパケット数分のパケットの合計サイズ以上である場合に、受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該再送される際のパケット数分の受信予定のパケットを廃棄する。これにより、再送回数を軽減し、プロトコル処理の負荷低減できる。
以上のことから、本実施の形態５に係る作用効果を説明する。本実施の形態５は、本実施の形態３又は４の効果に加えて、パケット廃棄時のＴＣＰ／ＩＰプロトコルの再送処理において、本実施の形態３又は４においては、例えば６４バイトのパケットを連続受信するケースにおいて、９パケットに１回の再送要求が発生していた。ＴＣＰ／ＩＰプロトコルでは、パケットを固まりとして処理可能であるため、図１１に示す動作の場合は、２７パケットに１回、３パケット連続しての再送要求を行なえばよく、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル処理の負荷低減が可能となる。
＜その他の実施の形態＞
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、他の実施の形態かかるパケット処理装置は次のように表現できる。すなわち、パケット処理装置は、送信処理回路と受信処理回路で構成される。そして、送信処理回路で付加されるヘッダ追加数を受信処理回路に伝達する手段と、パケットのレングスをパケット中より抽出する受信パケットレングス取得回路と、受信パケットのレングスと累積演算結果の比較によりパケット廃棄判定を行う回路と、パケット廃棄判定結果によりクロック制御を行うクロックコントローラとを有する。さｒない、送信処理回路で追加されるヘッダ数の累積演算結果と、受信したパケットのレングスとの比較を行い、パケット廃棄が発生する場合は、受信処理回路側でパケットを廃棄し、廃棄パケット受信時の受信処理回路のクロックを停止させる。これにより、廃棄パケット受信時の電力を削減する事が可能となる。
また、上述した実施の形態１にかかるパケット中継装置は、次のように表現することもできる。すなわち、パケット中継装置は、複数の受信パケットにおける先頭パケットの受信開始から最終パケットの受信完了までに経過した受信経過時間と、当該複数の受信パケットのそれぞれに対して所定のヘッダが追加された複数の送信パケットの送信開始から送信完了までに要する送信予定時間との差分が、当該最終パケット以後に受信予定のパケットの受信に要する時間である受信予定時間以上である場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する。例えば図１５の場合、受信経過時間は、受信パケット３２０＿０の受信開始から受信パケット３２０＿７の受信完了までに経過した時間といえ、送信予定時間は、送信パケット３２１＿０の送信開始から送信パケット３２１＿７の送信完了までに要する予定時間であるといえる。そして、このときの受信予定のパケットは受信パケット３２０＿８となる。よって、受信経過時間と送信予定時間の差分は、受信予定のパケット３２０＿８の受信に要する時間以上であるといえる。それ故、この場合、受信パケット３２０＿８がその受信時に廃棄される。これにより、受信予定のパケットの受信処理に要する消費電力を軽減することができる。
さらに、上述した実施の形態２にかかるパケット中継装置は、次のように表現することもできる。すなわち、パケット中継装置は、複数の受信パケットが連続して受信された場合、複数の受信パケットの合計サイズと複数の送信パケットの合計サイズとの差分を、受信経過時間と送信予定時間との差分とし、受信予定のパケットのサイズを受信予定時間として、受信予定のパケットを廃棄するか否かを判定する。例えば図１５の場合、受信パケット３２０＿０から受信パケット３２０＿７が連続して受信されている。そのため、差分は、受信パケット３２０＿０〜３２０＿７のパケット長の合計値と、送信パケット３２１＿０〜３２１＿７のパケット長の合計値との差分６４バイトといえる。このとき、差分が受信予定のパケット３２０＿８のサイズ６４バイト以上となるため、やはり、廃棄すると判定できる。これにより、比較されるデータのサイズを最小限に抑えることができる。
さらに、上述した実施の形態２においてパケット中継装置は、受信経過時間と送信予定時間との差分を、複数の受信パケットに追加されるヘッダのサイズを累積することにより算出するといえる。例えば図１５の場合、追加されるヘッダのサイズ８バイトを８パケット分累算することにより、６４バイトとなり、上記差分となる。これにより、廃棄するタイミングを最適にすることができる。
また、上述した実施の形態４にかかるパケット中継装置は、次のように表現することもできる。すなわち、パケット中継装置は、複数の受信パケットが間隔を空けて受信された場合、当該複数の受信パケットに追加されるヘッダの合計サイズを間隔において受信可能なデータサイズを用いて補正し、補正後の合計サイズを受信経過時間と送信予定時間との差分とし、受信予定のパケットのサイズを受信予定時間として、受信予定のパケットを廃棄するか否かを判定する。例えば図８の場合、受信間隔Ｔｇａｐにおいて受信可能なデータサイズを８バイトとし、ヘッダの合計サイズである累積加算結果信号１６１を８バイトずつ減算していくこととなる。この場合、補正後の合計サイズである累積加算結果信号１６１は０バイトとなり、図８の例では、受信予定のパケットを廃棄しないと判定される。よって、不要なパケットの廃棄を回避できる。
さらに、上述した実施の形態５にかかるパケット中継装置は、次のように表現することもできる。すなわち、パケット中継装置は、差分が、受信パケットが再送される際のパケット数分のパケットの合計サイズ以上である場合に、受信予定のパケットを廃棄するか否かを判定し、受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該再送される際のパケット数分の受信予定のパケットを受信時に廃棄する。これにより、再送回数を軽減し、プロトコル処理の負荷低減できる。
また、上述した実施の形態３にかかるパケット中継装置は、次のように表現することもできる。すなわち、パケット中継装置は、差分が受信予定時間以上である場合、受信予定のパケットに対する処理回路へのクロックの供給を停止する。これにより、廃棄処理に併せて転送処理に要するクロックの供給を停止することで、消費電力をさらに抑えることができる。
さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、上述した処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ(Blu-ray(登録商標) Disc)、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
その他、実施の形態に記載された内容の一部を以下に記載する。
（１）パケット中継装置は、外部からのデータを複数の受信パケットとして受信する受信部と、前記複数の受信パケットのそれぞれに所定のヘッダを追加し、各受信パケットに対応する複数の送信パケットとして外部へ送信する送信部と、を備える。そして、前記送信部は、前記複数の送信パケットに関する情報を前記受信部へ通知する通知部を有する。さらに、前記受信部は、前記受信パケットを格納する格納部と、前記格納部から読み出した受信パケットを前記送信部へ転送する転送部と、前記格納部へ格納する前の受信予定のパケットについてサイズを取得する取得部と、前記通知された情報と、前記受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、当該受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する判定部と、を有する。
（２）（１）のパケット中継装置において、前記受信部へ供給するクロックを制御するクロックコントローラをさらに備える。さらに、前記クロックコントローラは、前記受信部が前記受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、前記転送部へのクロックの供給を停止する。
（３）（１）又は（２）のパケット中継装置において、前記通知部は、前記複数の送信パケットに関する情報として前記追加するヘッダに関する情報を前記受信部へ通知する。さらに、前記受信部は、前記追加するヘッダに関する情報に基づいて、前記複数の受信パケットに追加されるヘッダの合計サイズを算出する演算部をさらに備える。さらに、前記判定部は、前記ヘッダの合計サイズと前記受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定する。
（４）（３）のパケット中継装置において、前記判定部は、前記格納部が前記複数の受信パケットを連続して受信した場合、前記ヘッダの合計サイズが前記受信予定のパケットのサイズ以上であるときに、当該受信予定のパケットを受信しないと判定する。
（５）（４）のパケット中継装置において、前記判定部は、前記ヘッダの合計サイズが、受信パケットが再送される際のパケット数分のパケットの合計サイズ以上である場合に、前記受信予定のパケットを受信するか否かを判定する。
（６）（３）のパケット中継装置において、前記判定部は、前記格納部が間隔を空けて前記複数の受信パケットを受信した場合、前記ヘッダの合計サイズを前記間隔において受信可能なデータサイズを用いて補正し、補正後の合計サイズが前記受信予定のパケットのサイズ以上であるときに、当該受信予定のパケットを受信しないと判定する。
（７）（６）のパケット中継装置において、前記判定部は、前記補正後の合計サイズが、受信パケットが再送される際のパケット数分のパケットの合計サイズ以上である場合に、前記受信予定のパケットを受信するか否かを判定する。さらに、前記判定部は、前記受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該再送される際のパケット数分の受信予定のパケットを廃棄する。
（８）パケット中継プログラムは、外部からのデータを複数の受信パケットとして記憶部へ格納する処理と、前記複数の受信パケットのそれぞれに所定のヘッダを追加する処理と、各受信パケットに対応する複数の送信パケットとして外部へ送信を開始する処理と、前記複数の受信パケット以後に受信予定のパケットからパケットのサイズを取得する処理と、前記送信パケットに関する情報と、前記受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定する処理と、当該受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する処理と、をコンピュータに実行させる。
（１）パケット中継装置は、外部からのデータを複数の受信パケットとして受信する受信部と、前記複数の受信パケットのそれぞれに所定のヘッダを追加し、各受信パケットに対応する複数の送信パケットとして外部へ送信する送信部と、を備える。そして、前記送信部は、前記複数の送信パケットに関する情報を前記受信部へ通知する通知部を有する。さらに、前記受信部は、前記受信パケットを格納する格納部と、前記格納部から読み出した受信パケットを前記送信部へ転送する転送部と、前記格納部へ格納する前の受信予定のパケットについてサイズを取得する取得部と、前記通知された情報と、前記受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、当該受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する判定部と、を有する。
（２）（１）のパケット中継装置において、前記受信部へ供給するクロックを制御するクロックコントローラをさらに備える。さらに、前記クロックコントローラは、前記受信部が前記受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、前記転送部へのクロックの供給を停止する。
（３）（１）又は（２）のパケット中継装置において、前記通知部は、前記複数の送信パケットに関する情報として前記追加するヘッダに関する情報を前記受信部へ通知する。さらに、前記受信部は、前記追加するヘッダに関する情報に基づいて、前記複数の受信パケットに追加されるヘッダの合計サイズを算出する演算部をさらに備える。さらに、前記判定部は、前記ヘッダの合計サイズと前記受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定する。
（４）（３）のパケット中継装置において、前記判定部は、前記格納部が前記複数の受信パケットを連続して受信した場合、前記ヘッダの合計サイズが前記受信予定のパケットのサイズ以上であるときに、当該受信予定のパケットを受信しないと判定する。
（５）（４）のパケット中継装置において、前記判定部は、前記ヘッダの合計サイズが、受信パケットが再送される際のパケット数分のパケットの合計サイズ以上である場合に、前記受信予定のパケットを受信するか否かを判定する。
（６）（３）のパケット中継装置において、前記判定部は、前記格納部が間隔を空けて前記複数の受信パケットを受信した場合、前記ヘッダの合計サイズを前記間隔において受信可能なデータサイズを用いて補正し、補正後の合計サイズが前記受信予定のパケットのサイズ以上であるときに、当該受信予定のパケットを受信しないと判定する。
（７）（６）のパケット中継装置において、前記判定部は、前記補正後の合計サイズが、受信パケットが再送される際のパケット数分のパケットの合計サイズ以上である場合に、前記受信予定のパケットを受信するか否かを判定する。さらに、前記判定部は、前記受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該再送される際のパケット数分の受信予定のパケットを廃棄する。
（８）パケット中継プログラムは、外部からのデータを複数の受信パケットとして記憶部へ格納する処理と、前記複数の受信パケットのそれぞれに所定のヘッダを追加する処理と、各受信パケットに対応する複数の送信パケットとして外部へ送信を開始する処理と、前記複数の受信パケット以後に受信予定のパケットからパケットのサイズを取得する処理と、前記送信パケットに関する情報と、前記受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定する処理と、当該受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する処理と、をコンピュータに実行させる。
１０ パケット中継装置
２０ 受信部
２１ 格納部
２２ 転送部
２３ 取得部
２４ 判定部
３０ 送信部
３１ 送信データ処理部
３２ 格納部
３３ 通知部
ＤＩ 受信信号
ＤＯ 送信信号
ＤＲ 受信済みデータ
ＤＳ 送信対象データ
ＲＸＤ 受信パケットデータ
ＲＸＤＶ 受信イネーブル信号
ＲＸＣＬＫ 受信用クロック信号
ＴＸＤ 送信パケットデータ
ＴＸＥＮ 送信イネーブル信号
ＴＸＣＬＫ 送信用クロック信号
１００ パケット中継装置
１００ａ パケット中継装置
１００ｂ パケット中継装置
１００ｃ パケット中継装置
１０１ パケット受信処理部
１０１ａ パケット受信処理部
１０１ｂ パケット受信処理部
１０１ｃ パケット受信処理部
１０２ パケット送信処理部
１０３ クロックコントローラ
１０４ 送信ＦＩＦＯ制御部
１０５ 送信データ処理部
１０６ 受信データ処理部
１０７ 受信ＦＩＦＯ制御部
１０８ パケット廃棄判定回路
１０８ａ パケット廃棄判定回路
１０９ 累積演算回路
１０９ａ 累積演算回路
１１０ レングス取得回路
１１１ Ｇａｐ測定回路
１１２ パケット廃棄判定結果
１１３ パケットヘッダ追加サイズ送信回路
１２１ 大容量メモリ
１２２ 閾値設定レジスタ
１２３ ＤＭＡ制御部
１２４ パケット廃棄判定回路
１２５ 閾値設定レジスタ
１５０ パケットレングス情報
１５１ ＧＡＰ測定結果信号
１５２ データ
１５３ データ要求信号
１５４ パケットヘッダ追加サイズ
１５５ ＲＸＣＬＫＧクロック
１５７ イネーブル信号
１５８ データ
１５９ データ要求信号
１６０ データ
１６１ 累積加算結果信号
１６３ 閾値
２００ ＩＰヘッダ
２０１ ＩＰパケット情報フィールド
２０２ 送信元ＩＰアドレスフィールド
２０３ 宛先ＩＰアドレスフィールド
２０４ パケット長フィールド
３００ ＥＴＨＥＲフレーム
３００ 受信パケット
３０１ ＤＭＡＣアドレスフィールド
３０２ ＳＭＡＣアドレスフィールド
３０３ ＴＹＰＥフィールド
３０４ ＩＰヘッダフィールド
３０５ ＤＡＴＡフィールド
３０６ ＣＲＣフィールド
３１０ 送信パケット
３１１ ＰＰＰヘッダフィールド
Ｌ３００ 送信パケット長
Ｌ３１０ 受信パケット長
３２０＿０〜３２０＿８ ６４バイトパケット
３２１＿０〜３２１＿７ ７２バイトパケット
３２２＿０〜３２２＿１８９ １５１８バイトパケット
３２３＿０〜３２３＿１８８ １５２６バイトパケット
３２６＿０〜３２６＿７ ６４バイトパケット
３２７＿０〜３２７＿７ ７２バイトパケット
Ｐ０〜Ｐ９ 受信パケット
Ｔｇａｐ 受信間隔
Ｔ０ 時刻
Ｔ１ 時刻
Ｔ２ 時刻
Ｔ３ 時刻
ＴＴ０ 時刻
ＴＴ１ 時刻
ＴＴ２ 時刻
ＴＴ３ 時刻
９０ ルータ装置
９０１ ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部
９０２ ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部
９０３ クロックコントローラ
９０４ 制御ｃｈ
９０５ 制御ｃｈ
９０６ ＰＬＬ
９０７ メモリコントローラ
９０８ 共有メモリ
９１１ クロック制御信号
９１２ 受信クロック
９１３ クロック制御信号
９１４ 送信クロック
２０ 受信部
２１ 格納部
２２ 転送部
２３ 取得部
２４ 判定部
３０ 送信部
３１ 送信データ処理部
３２ 格納部
３３ 通知部
ＤＩ 受信信号
ＤＯ 送信信号
ＤＲ 受信済みデータ
ＤＳ 送信対象データ
ＲＸＤ 受信パケットデータ
ＲＸＤＶ 受信イネーブル信号
ＲＸＣＬＫ 受信用クロック信号
ＴＸＤ 送信パケットデータ
ＴＸＥＮ 送信イネーブル信号
ＴＸＣＬＫ 送信用クロック信号
１００ パケット中継装置
１００ａ パケット中継装置
１００ｂ パケット中継装置
１００ｃ パケット中継装置
１０１ パケット受信処理部
１０１ａ パケット受信処理部
１０１ｂ パケット受信処理部
１０１ｃ パケット受信処理部
１０２ パケット送信処理部
１０３ クロックコントローラ
１０４ 送信ＦＩＦＯ制御部
１０５ 送信データ処理部
１０６ 受信データ処理部
１０７ 受信ＦＩＦＯ制御部
１０８ パケット廃棄判定回路
１０８ａ パケット廃棄判定回路
１０９ 累積演算回路
１０９ａ 累積演算回路
１１０ レングス取得回路
１１１ Ｇａｐ測定回路
１１２ パケット廃棄判定結果
１１３ パケットヘッダ追加サイズ送信回路
１２１ 大容量メモリ
１２２ 閾値設定レジスタ
１２３ ＤＭＡ制御部
１２４ パケット廃棄判定回路
１２５ 閾値設定レジスタ
１５０ パケットレングス情報
１５１ ＧＡＰ測定結果信号
１５２ データ
１５３ データ要求信号
１５４ パケットヘッダ追加サイズ
１５５ ＲＸＣＬＫＧクロック
１５７ イネーブル信号
１５８ データ
１５９ データ要求信号
１６０ データ
１６１ 累積加算結果信号
１６３ 閾値
２００ ＩＰヘッダ
２０１ ＩＰパケット情報フィールド
２０２ 送信元ＩＰアドレスフィールド
２０３ 宛先ＩＰアドレスフィールド
２０４ パケット長フィールド
３００ ＥＴＨＥＲフレーム
３００ 受信パケット
３０１ ＤＭＡＣアドレスフィールド
３０２ ＳＭＡＣアドレスフィールド
３０３ ＴＹＰＥフィールド
３０４ ＩＰヘッダフィールド
３０５ ＤＡＴＡフィールド
３０６ ＣＲＣフィールド
３１０ 送信パケット
３１１ ＰＰＰヘッダフィールド
Ｌ３００ 送信パケット長
Ｌ３１０ 受信パケット長
３２０＿０〜３２０＿８ ６４バイトパケット
３２１＿０〜３２１＿７ ７２バイトパケット
３２２＿０〜３２２＿１８９ １５１８バイトパケット
３２３＿０〜３２３＿１８８ １５２６バイトパケット
３２６＿０〜３２６＿７ ６４バイトパケット
３２７＿０〜３２７＿７ ７２バイトパケット
Ｐ０〜Ｐ９ 受信パケット
Ｔｇａｐ 受信間隔
Ｔ０ 時刻
Ｔ１ 時刻
Ｔ２ 時刻
Ｔ３ 時刻
ＴＴ０ 時刻
ＴＴ１ 時刻
ＴＴ２ 時刻
ＴＴ３ 時刻
９０ ルータ装置
９０１ ＥｔｈｅｒＭＡＣ受信部
９０２ ＥｔｈｅｒＭＡＣ送信部
９０３ クロックコントローラ
９０４ 制御ｃｈ
９０５ 制御ｃｈ
９０６ ＰＬＬ
９０７ メモリコントローラ
９０８ 共有メモリ
９１１ クロック制御信号
９１２ 受信クロック
９１３ クロック制御信号
９１４ 送信クロック
Claims (20)
- 外部からのデータを複数の受信パケットとして受信する受信部と、
前記複数の受信パケットのそれぞれに所定のヘッダを追加し、各受信パケットに対応する複数の送信パケットとして外部へ送信する送信部と、を備え、
前記送信部は、
前記送信パケットに関する情報を前記受信部へ通知し、
前記受信部は、
前記通知された情報と、前記複数の受信パケット以後に受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、
当該受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する
パケット中継装置。 - 前記受信部は、
前記受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、前記受信予定のパケットを廃棄すると共に、当該受信予定のパケットを前記送信部へ転送する処理を停止する
請求項２に記載のパケット中継装置。 - 前記送信部は、
前記複数の送信パケットに関する情報として前記追加するヘッダに関する情報を前記受信部へ通知し、
前記受信部は、
前記追加するヘッダに関する情報に基づいて、前記複数の受信パケットに追加されるヘッダの合計サイズを算出し、
前記ヘッダの合計サイズと前記受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定する
請求項１又は２に記載のパケット中継装置。 - 前記受信部は、
前記複数の受信パケットを連続して受信した場合、前記ヘッダの合計サイズが前記受信予定のパケットのサイズ以上であるときに、当該受信予定のパケットを受信しないと判定する
請求項３に記載のパケット中継装置。 - 前記受信部は、
前記ヘッダの合計サイズが、受信パケットが再送される際のパケット数分のパケットの合計サイズ以上である場合に、前記受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、
前記受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該再送される際のパケット数分の受信予定のパケットを廃棄する
請求項４に記載のパケット中継装置。 - 前記受信部は、
間隔を空けて前記複数の受信パケットを受信した場合、前記間隔において受信可能なデータサイズを算出し、
前記ヘッダの合計サイズを当該間隔において受信可能なデータサイズを用いて補正し、補正後の合計サイズが前記受信予定のパケットのサイズ以上であるときに、当該受信予定のパケットを受信しないと判定する
請求項３に記載のパケット中継装置。 - 前記受信部は、
前記補正後の合計サイズが、受信パケットが再送される際のパケット数分のパケットの合計サイズ以上である場合に、前記受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、
前記受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該再送される際のパケット数分の受信予定のパケットを廃棄する
請求項６に記載のパケット中継装置。 - 前記送信部は、
前記受信部から前記受信パケットの転送を受け付ける度に、前記追加するヘッダに関する情報として前記追加するヘッダのサイズを前記受信部へ通知し、
前記受信部は、
前記追加するヘッダのサイズの通知を受け付ける度に、当該サイズを前記ヘッダの合計サイズに加算する、
請求項３に記載のパケット中継装置。 - 前記追加するヘッダのサイズが固定値の場合、
前記送信部は、
前記受信部から前記受信パケットの転送を受け付ける度に、前記追加するヘッダに関する情報として前記ヘッダを追加する旨を前記受信部へ通知し、
前記受信部は、
前記ヘッダを追加する旨の通知に応じて、前記複数の受信パケットに追加されるヘッダ数に加算し、前記固定値に当該ヘッダ数を乗算した結果を前記ヘッダの合計サイズとして算出する
請求項３に記載のパケット中継装置。 - 前記受信部は、
前記複数の受信パケットの受信間隔を計測し、
前記間隔において受信可能なデータサイズを算出する
請求項６に記載のパケット中継装置。 - 前記受信部は、
前後の受信パケット間の受信間隔が通信プロトコル上、最低限必要な受信間隔以上である場合に、前記複数の受信パケットの受信間隔として計測する
請求項１０に記載のパケット中継装置。 - 前記送信部は、
前記受信部から前記受信パケットの転送を受け付ける度に、前記追加するヘッダに関する情報として前記追加するヘッダのサイズを前記受信部へ通知し、
前記受信部は、
前記追加するヘッダのサイズの通知を受け付ける度に、当該サイズを前記ヘッダの合計サイズに加算し、
前記複数の受信パケットの受信間隔を計測し、前記間隔において受信可能なデータサイズを算出し、
前記ヘッダの合計サイズから前記間隔において受信可能なデータサイズを減算することにより補正する
請求項６に記載のパケット中継装置。 - 前記受信部は、
前記受信予定のパケット内のＩＰヘッダから前記受信予定のパケットのサイズを算出する
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のパケット中継装置。 - 複数の受信パケットにおける先頭パケットの受信開始から最終パケットの受信完了までに経過した受信経過時間と、当該複数の受信パケットのそれぞれに対して所定のヘッダが追加された複数の送信パケットの送信開始から送信完了までに要する送信予定時間との差分が、当該最終パケット以後に受信予定のパケットの受信に要する時間である受信予定時間以上である場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する
パケット中継装置。 - 前記複数の受信パケットが連続して受信された場合、前記複数の受信パケットの合計サイズと前記複数の送信パケットの合計サイズとの差分を、前記受信経過時間と前記送信予定時間との差分とし、前記受信予定のパケットのサイズを前記受信予定時間として、前記受信予定のパケットを廃棄するか否かを判定する
請求項１４に記載のパケット中継装置。 - 前記受信経過時間と前記送信予定時間との差分を、複数の受信パケットに追加される前記ヘッダのサイズを累積することにより算出する
請求項１５に記載のパケット中継装置。 - 前記複数の受信パケットが間隔を空けて受信された場合、当該複数の受信パケットに追加される前記ヘッダの合計サイズを前記間隔において受信可能なデータサイズを用いて補正し、補正後の合計サイズを前記受信経過時間と前記送信予定時間との差分とし、前記受信予定のパケットのサイズを前記受信予定時間として、前記受信予定のパケットを廃棄するか否かを判定する
請求項１４に記載のパケット中継装置。 - 前記差分が、受信パケットが再送される際のパケット数分のパケットの合計サイズ以上である場合に、前記受信予定のパケットを廃棄するか否かを判定し、
前記受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該再送される際のパケット数分の受信予定のパケットを受信時に廃棄する
請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載のパケット中継装置。 - 前記差分が前記受信予定時間以上である場合、前記受信予定のパケットに対する処理回路へのクロックの供給を停止する
請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のパケット中継装置。 - 外部からのデータを複数の受信パケットとして記憶装置に格納し、
前記複数の受信パケットのそれぞれに所定のヘッダを追加し、
各受信パケットに対応する複数の送信パケットとして外部へ送信を開始し、
前記複数の受信パケット以後に受信予定のパケットからパケットのサイズを取得し、
前記送信パケットに関する情報と、前記受信予定のパケットのサイズとに基づいて当該受信予定のパケットを受信するか否かを判定し、
当該受信予定のパケットを受信しないと判定した場合、当該受信予定のパケットを受信時に廃棄する
パケット中継方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2012182225A JP2014042091A (ja) | 2012-08-21 | 2012-08-21 | パケット中継装置及びパケット中継方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2012182225A JP2014042091A (ja) | 2012-08-21 | 2012-08-21 | パケット中継装置及びパケット中継方法 |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2014042091A true JP2014042091A (ja) | 2014-03-06 |
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ID=50394033
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| JP2012182225A Pending JP2014042091A (ja) | 2012-08-21 | 2012-08-21 | パケット中継装置及びパケット中継方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3678336A2 (en) | 2018-12-27 | 2020-07-08 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device, communication systems and method for controlling the communication system |
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-
2012
- 2012-08-21 JP JP2012182225A patent/JP2014042091A/ja active Pending
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| KR20210044704A (ko) | 2019-10-15 | 2021-04-23 | 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 네트워크 처리 장치, 및, 네트워크 통신 프레임의 처리 방법 |
| US11516044B2 (en) | 2019-10-15 | 2022-11-29 | Renesas Electronics Corporation | Network processing device and networks processing method of communication frames |
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