JP2018042108A - パケット転送装置及びパケット転送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高優先パケットの遅延が低減されたパケット転送装置及びパケット転送方法を提供する。【解決手段】 パケット転送装置は、第１優先度のパケットを格納する第１格納部と、前記第１優先度より低い第２優先度のパケットを格納する第２格納部と、前記第１格納部に前記第１優先度のパケットの格納が完了する前に、前記第１格納部に格納された前記第１優先度のパケットを読み出す第１読み出し部と、前記第２格納部に前記第２優先度のパケットの格納が完了した後、前記第２格納部に格納された前記第２優先度のパケットを読み出す第２読み出し部とを有する。【選択図】図８

Description

本件は、パケット転送装置及びパケット転送方法に関する。

例えばレイヤ２スイッチやルータなどのパケット転送装置は、パケットを統計的に多重して他装置に転送する。パケット転送装置は、転送処理におけるパケットの遅延を抑制するため、例えばパケットごとの優先度に基づきパケットの優先制御を行う（例えば特許文献１−３参照）。

特開２００３−３４８１４１号公報 特開２００６−９４０６０号公報 特開２００９−２３９４５３号公報

パケットは、例えば優先度ごとのキュー（バッファ）に分かれて格納され、優先度の高いキューから優先的にパケットが読み出されて転送される。このため、低遅延が要求される音声データのパケット（以下、「音声パケット」と表記）を高優先パケットとすることにより、音声パケットを他のパケットより優先的にキューから読み出すことが可能である。

パケットが、例えばＩＰ（Internet Protocol）パケットやイーサネット（登録商標、以下同様）フレームのような可変長のフォーマットを有する場合、各キューには異なる長さのパケットが格納される。例えば優先度の低いキューに格納されたパケット長の長い低優先パケットが読み出し中である場合、高優先パケットは、優先度によらずに読み出しが不可能であるため、待機状態にされて遅延が増加する。したがって、高優先パケットであっても遅延が低減されないという問題がある。

本発明は、高優先パケットの遅延が低減されたパケット転送装置及びパケット転送方法を提供することを目的とする。

１つの態様では、パケット転送装置は、第１優先度のパケットを格納する第１格納部と、前記第１優先度より低い第２優先度のパケットを格納する第２格納部と、前記第１格納部に前記第１優先度のパケットの格納が完了する前に、前記第１格納部に格納された前記第１優先度のパケットを読み出す第１読み出し部と、前記第２格納部に前記第２優先度のパケットの格納が完了した後、前記第２格納部に格納された前記第２優先度のパケットを読み出す第２読み出し部とを有する。

１つの態様では、パケット転送方法は、第１優先度のパケットと、前記第１優先度より低い第２優先度のパケットとを転送するパケット転送方法において、第１格納部に前記第１優先度のパケットの格納が完了する前に、前記第１格納部に格納された前記第１優先度のパケットを読み出し、第２格納部に前記第２優先度のパケットの格納が完了した後、前記第２格納部に格納された前記第２優先度のパケットを読み出す方法である。

１つの側面として、高優先パケットの遅延を低減することができる。

ネットワークシステムの一例を示す構成図である。 パケット転送装置の一例を示す構成図である。 パケットのフォーマットの一例を示す構成図である。 比較例のキュー構成におけるパケットの遅延時間の一例を示す図である。 比較例のキュー構成におけるパケットの遅延時間の他例を示す図である。 単一のキューを用いたカットスルー方式によるパケットの書き込み及び読み出しの動作の一例を示す図である。 複数のキューを用いたカットスルー方式によるパケットの書き込み及び読み出しの動作の一例を示す図である。 実施例のパケット転送装置のキュー構成を示す構成図である。 受信側回線インターフェースユニットの一例を示す構成図である。 フィルタテーブルの例を示す図である。 送信側回線インターフェースユニットの一例を示す構成図である。 受信側回線インターフェースユニットの動作の一例を示すフローチャートである。 格納キューの判定処理の一例を示すフローチャートである。 送信側回線インターフェースユニットの動作の一例を示すフローチャートである。

図１は、ネットワークシステムの一例を示す構成図である。ネットワークシステムは、複数のパケット（ＰＫＴ）転送装置１、複数の端末２、及び複数のサーバ４を含む。

パケット転送装置１は、例えばレイヤ２スイッチであり、下流側の端末２と上流側のサーバ４及びインターネット３（またはクラウドサーバ）の間でパケットを転送する。パケット転送装置１は、パケットの宛先アドレスなどに基づきパケットを転送する。なお、パケットとしては、イーサネットフレームが挙げられるが、これに限定されず、ＩＰ（Internet Protocol）パケットであってもよい。また、複数のパケット転送装置１は、メッシュ状のネットワークを構成するように互いに接続されているが、これに限定されず、リング状のネットワークを構成するように互いに接続されてもよい。

端末２は、例えばパーソナルコンピュータであり、複数のパケット転送装置１を介してインターネットまたはサーバ４と通信する。

図２は、パケット転送装置１の一例を示す構成図である。パケット転送装置１は、制御ユニット１０と、複数の回線インターフェースユニット（回線ＩＦユニット）１１と、スイッチユニット１２とを有する。

回線ＩＦユニット１１、スイッチユニット１２、及び制御ユニット１０は、例えば、複数の電気部品が実装されたカード形状の回路基板により構成され、パケット転送装置１の筐体に設けられたスロットに着脱自在に実装される。回線ＩＦユニット１１、スイッチユニット１２、及び制御ユニット１０は、パケット転送装置１内に設けられた配線基板と電気コネクタなどを介して接続され、配線基板を介して互いにデータを入出力する。なお、回線ＩＦユニット１１、スイッチユニット１２、及び制御ユニット１０は、これに限定されず、一体化されたモジュールとして形成されてもよい。

回線ＩＦユニット１１は、通信回線ごとの通信ポートＰを有し、通信ポートＰを介して他装置との間でパケットを送受信する。回線ＩＦユニット１１は、通信ポートＰから入力されたパケットの受信処理を行い、パケットをスイッチユニット１２に出力する。また、回線ＩＦユニット１１は、スイッチユニット１２から入力されたパケットの送信処理を行い、その宛先に応じた通信ポートＰからパケットを送信する。なお、回線ＩＦユニット１１は、一例として、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＣＰＵ（Central Processing Unit）回路などを含む回線ＩＦ回路として構成される。

スイッチユニット１２は、回線ＩＦユニット１１から入力されたパケットを、その宛先に応じた回線ＩＦユニット１１に出力する。すなわち、スイッチユニット１２は、複数の回線ＩＦユニット１１の間でパケットを交換する。なお、スイッチユニット１２は、一例として、ＦＰＧＡやＣＰＵ回路などを含むスイッチ回路として構成される。

制御ユニット１０は、各回線ＩＦユニット１１及びスイッチユニット１２との間で制御信号を送受信することにより（点線参照）、各回線ＩＦユニット１１及びスイッチユニット１２に各種の設定を行い、また、各回線ＩＦユニット１１及びスイッチユニット１２から警報や統計情報などを収集する。また、制御ユニット１０は、パーソナルコンピュータなどの制御端末５と接続され、制御端末５から各種の設定を受け付け、また、収集した情報を制御端末５に出力する。なお、制御ユニット１０は、一例として、ＦＰＧＡやＣＰＵ回路などを含む制御回路として構成される。また、制御端末５に代えて、ネットワーク監視サーバなどが用いられてもよい。

図３は、パケットのフォーマットの一例を示す構成図である。本実施例では、パケットとしてイーサネットフレームを挙げるが、これに限定されない。また、本実施例では、ＶＬＡＮタグ付きのイーサネットフレームを挙げるが、ＶＬＡＮタグ無しのイーサネットフレームが用いられてもよい。なお、図３において、各領域のカッコ内には、その領域の長さ（データ量）が示されている。

イーサネットフレームは、宛先のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスであるＤＡ（Destination Address）、送信元のＭＡＣアドレスであるＳＡ（Source Address）、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）タグ、Ｅ−ＴＹＰＥ、ペイロード、及びＦＣＳ（Frame Check Sequence）を有する。

Ｅ−ＴＹＰＥは、Ethernet Typeであり、可変長のペイロードに格納される上位レイヤのメッセージタイプを示す。Ｅ−ＴＹＰＥは、例えば０ｘ８１００（０ｘは１６進数表記）である場合、ＩＰｖ４（Internet Protocol version 4）を示す。なお、Ethernet Typeの値はＩＡＮＡ（Internet Assigned Number Authority）により規定されている。

ＦＣＳはデータ誤りの訂正符号である。ＦＣＳとしては、例えばＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）−３２が用いられるが、これに限定されない。

ＶＬＡＮタグは、ＴＰＩＤ（Tag Protocol Identifier）、プライオリティ、ＤＥＩ（Discard Eligibility Indicator）、及びＶＩＤ（VLAN Identifier）を含む。ＴＰＩＤは、Ethernet Typeの１種であり、後段にＶＩＤが格納されていることを示す。ＴＰＩＤの値は、IEEE（the Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）802.1Qにより０ｘ８１００として規定されている。

プライオリティはイーサネットフレームの優先度を示す。ＤＥＩはイーサネットフレームの廃棄の優先度であり、ＤＥＩ＝１のイーサネットフレームは、ＤＥＩ＝０のイーサネットフレームより優先的に廃棄される。ＶＩＤは回線を識別する識別子である。なお、イーサネットフレームは、複数のＶＬＡＮタグをスタックした状態で収容することができる。

図４は、比較例のキュー構成におけるパケットの遅延時間の一例を示す図である。比較例のパケット転送装置１は、パケットの優先度ごとに設けられたキュー９１，９２と、読み出し制御回路９０とを有する。

キュー９１，９２は、例えばメモリなどで構成されたパケット格納用のバッファである。一方のキュー９１には高優先パケット（ＨＰ−ＰＫＴ）が書き込まれ、他方のキュー９２には、低優先パケット（ＬＰ−ＰＫＴ）が書き込まれる。なお、高優先パケット及び低優先パケットは、例えばＶＬＡＮタグ内のプライオリティに基づき識別される。

読み出し制御回路９０は、キュー９１から高優先パケットを読み出し、キュー９２から低優先パケットを読み出す。読み出し制御回路９０は、低優先パケットより優先的に高優先パケットを読み出す。高優先パケット及び低優先パケットは、ストア＆フォワード方式に従いキュー９１，９２から読み出される。より具体的には、読み出し制御回路９０は、キュー９１に高優先パケットの最後尾が入力された後、高優先パケットをその先頭から読み出し始め、また、キュー９２に低優先パケットの最後尾が入力された後、低優先パケットをその先頭から読み出し始める。すなわち、読み出し制御回路９０は、キュー９１，９２に高優先パケット及び低優先パケットの格納が完了した後、キュー９１，９２に格納された高優先パケット及び低優先パケットを読み出す。

符号Ｇ１は、キュー９２に低優先パケットが格納されていない場合に、キュー９１に高優先パケットが書き込まれた後、キュー９１から読み出されたときの遅延時間に関するタイムチャートを示す。読み出し制御回路９０は、ストア＆フォワード方式に従い高優先パケットを読み出すため、高優先パケットの格納の完了後に高優先パケットの読み出しを開始する。

このため、キュー９１への高優先パケットの書き込みに要する書き込み時間が経過した後、キュー９１からの高優先パケットの読み出しに要する読み出し時間が始まる。したがって、高優先パケットの伝送において書き込み時間分の遅延時間が生ずる。

図５は、比較例のキュー構成におけるパケットの遅延時間の他例を示す図である。図５において、図４と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

符号Ｇ２は、キュー９２に低優先パケットが書き込まれた後、キュー９１に高優先パケットが書き込まれた場合において、高優先パケットより先に低優先パケットが読み出されたときの遅延時間に関するタイムチャートを示す。このように低優先パケットが高優先パケットより先に読み出される場合としては、例えば、直前に高優先パケットの読み出しが連続した場合などが挙げられる。

低優先パケットはキュー９２に書き込まれた直後に読み出され始めるが、高優先パケットは、低優先パケットの読み出しが完了するまで読み出しが開始されない。このため、高優先パケットには、低優先パケットの読み出しが完了するまでキュー９１内に待機する待機時間が生ずる。したがって、高優先パケットの伝送において、書き込み時間分の遅延時間に加えて、待機時間分の遅延時間が生ずる。

この待機時間分の遅延時間は、高優先パケットと低優先パケットのパケット長の差分が大きいほど長くなるため、高優先パケットが、例えば音声パケットのようにパケット長の短いパケットである場合、遅延時間が大きくなり通信サービスがその影響を受けやすい。したがって、比較例のキュー構成の場合、高優先パケットであっても遅延が低減されないという問題がある。

そこで、実施例では、ストア＆フォワード方式に従いパケットが読み出されるキューに加えて、カットスルー方式に従いパケットが読み出されるキューを設けることにより、カットスルー方式による低遅延でのパケットが読み出しを実現する。

図６は、単一のキューを用いたカットスルー方式によるパケットの書き込み及び読み出しの動作の一例を示す図である。パケット（ＰＫＴ）は、複数のデータ（＃１，＃２，・・・・，＃ｎ）（ｎ：正の整数）に分割されてキュー９３に書き込まれる。

カットスルー方式によると、パケットは、全てのデータ（＃１，＃２，・・・・，＃ｎ）がキュー９３に書き込まれる前に読み出され始める。図６の例では、キュー９３にデータ（＃３）とデータ（＃４）が格納されており、それに続くデータ（＃５，・・・，＃ｎ）が未格納である状態において、データ（＃１）とデータ（＃２）が読み出された場合が示されている。

すなわち、先頭のデータ（＃１）は、遅くとも最後尾のデータ（＃ｎ）がキュー９３に書き込まれる前にキュー９３から読み出される。パケットの読み出し開始のタイミングとしては、例えばキュー９３に格納されたデータからイーサネットフレームのＤＡが検出されたときとすることができるが、これに限定されない。

符号Ｇ３はパケットの遅延時間に関するタイムチャートを示す。カットスルー方式では、パケットのキュー９３へのパケットの格納が完了する前にキュー９３からのパケットの読み出しが開始される。このため、パケットの書き込みに要する書き込み時間とパケットの読み出しに要する読み出し時間が部分的に重複する。したがって、書き込み時間の終了後の読み出し時間の残り部分が遅延時間となる。

これに対して、ストア＆フォワード方式では、上述したようにパケットの格納の完了後にパケットの読み出しが開始されるため、パケットの書き込みによる遅延時間（書き込み時間）に加えて（図４参照）、他のキューからのパケットの読み出しによる遅延時間（待機時間）が生ずる（図５参照）。よって、カットスルー方式では、ストア＆フォワード方式と比べると遅延時間が低減される。

図７は、複数のキューを用いたカットスルー方式によるパケットの書き込み及び読み出しの動作の一例を示す図である。本例では、パケットＡ（ＰＫＴ−Ａ）は、複数のデータＡ（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）に分割（セグメント化）されて一方のキュー９５に書き込まれ、パケットＢ（ＰＫＴ−Ｂ）は、複数のデータＢ（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）に分割されて他方のキュー９６に書き込まれる。

読み出し制御回路９４は、カットスルー方式に従い２つのキュー９５，９６からデータＡ及びデータＢをそれぞれ読み出す。すなわち、読み出し制御回路９０は、キュー９５にパケットＡの格納が完了する前にキュー９５からパケットＡの読み出しを開始し、キュー９６にパケットＢの格納が完了する前にキュー９６からパケットＢの読み出しを開始する。

読み出し制御回路９４は、例えばラウンドロビン方式に従い各キュー９５，９６から均等にデータＡ及びデータＢをそれぞれ読み出す。このため、データＡとデータＢが交互に読み出され、読み出し制御回路９４から、例えばデータＡ（＃１），データＢ（＃１），データＡ（＃２），データＢ（＃２）の順序で読み出される。

読み出し制御回路９４から読み出されたデータＡ及びデータＢは、パケットＡ及びパケットＢにそれぞれ再構成するために個別のキュー９８，９９に書き込まれる。一方のキュー９８にはパケットＡを構成するデータＡが格納され、他方のキュー９９にはパケットＢを構成するデータＢが格納される。

読み出し制御回路９７は、一方のキュー９８に格納されたデータＡ（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）からパケットＡを再構成し、他方のキュー９９に格納されたデータＢ（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）からパケットＢを再構成する。データＡ及びデータＢには、セグメント化の処理においてパケットＡ及びパケットＢの再構成に用いられるセグメントヘッダ情報が付与されている。

セグメントヘッダ情報には、例えばパケット番号及びシーケンス番号が含まれている。例えばデータＡ（＃１）には、パケット番号「Ａ」及びシーケンス番号「＃１」が付与されており、データＡ（＃ｎ）には、パケット番号「Ａ」及びシーケンス番号「＃ｎ」が付与されている。また、データＢ（＃１）には、パケット番号「Ｂ」及びシーケンス番号「＃１」が付与されており、データＢ（＃ｎ）には、パケット番号「Ｂ」及びシーケンス番号「＃ｎ」が付与されている。

読み出し制御回路９７は、キュー９８，９９から読み出したデータＡ及びデータＢのセグメントヘッダ情報に基づきパケットＡ及びパケットＢを再構成する。このように、カットスルー方式において複数のキュー９５，９６を用いる場合、パケットを再構成するためのキュー９８，９９及び読み出し制御回路９７が設けられる。なお、以下の実施例では、単一のキューを用いたカットスルー方式を挙げるが、図７に例示したように複数のキューを用いることもできる。

図８は、実施例のパケット転送装置１のキュー構成を示す構成図である。図８において、受信側回線ＩＦユニット１１ａは、パケット（ＰＫＴ）を受信する回線ＩＦユニット１１であり、送信側回線ＩＦユニット１１ｂは、パケットを送信する回線ＩＦユニット１１である。また、受信ポート１００は、パケットを受信する通信ポートＰであり、送信ポート１１４は、パケットを送信する通信ポートＰである。

受信側回線ＩＦユニット１１ａにおいて、受信ポート１００により受信されたパケットは、例えばプライオリティ（図３参照）に基づき高優先パケット（ＨＰ−ＰＫＴ）、中優先パケット（ＭＰ−ＰＫＴ）、及び低優先パケット（ＬＰ−ＰＫＴ）として識別される。さらに、高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットのうち、所定の条件を満たすパケットは、他のパケットより低遅延で転送される低遅延パケット（ＬＤ−ＰＫＴ）として識別される。なお、低遅延パケットは第１優先度のパケットの一例であり、高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットは、第１優先度より低い第２優先度のパケットの一例である。

受信側回線ＩＦユニット１１ａには、カットスルー方式に従いパケットが読み出される低遅延キュー１０５ａと、ストア＆フォワード方式に従いパケットが読み出される高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄが設けられている。低遅延キュー１０５ａには低遅延パケットが格納され、高優先キュー１０５ｂには高優先パケットが格納される。また、中優先キュー１０５ｃには中優先パケットが格納され、低優先キュー１０５ｄには低優先パケットが格納される。なお、低遅延キュー１０５ａは第１格納部の一例であり、高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄは第２格納部の一例である。なお、高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄは、個別のメモリに設られけてもよいし、共通のメモリ内の個別の記憶領域に設けられてもよい。

スイッチユニット１２には、低遅延パケットをその宛先に応じた送信側回線ＩＦユニット１１ｂに出力するスイッチ回路１２０と、高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットをその宛先に応じた送信側回線ＩＦユニット１１ｂに出力するスイッチ回路１２１とが設けられている。スイッチ回路１２０，１２１は、例えばＦＰＧＡで構成され、共通のパケット交換機能を有する。なお、スイッチ回路１２０，１２１は、回線ＩＦユニット１１ごとに個別に設けられるものではなく、複数の回線ＩＦユニット１１に対し共通に設けられる。

一方のスイッチ回路１２０には、低遅延キュー１０５ａから読み出された低遅延パケットが入力され、他方のスイッチ回路１２０には、高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄから読み出された低遅延パケットが入力される。スイッチ回路１２０は低遅延パケットをその宛先に応じた送信側回線ＩＦユニット１１ｂに出力し、スイッチ回路１２１は高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットをその宛先に応じた送信側回線ＩＦユニット１１ｂに出力する。

送信側回線ＩＦユニット１１ｂには、カットスルー方式に従いパケットが読み出される低遅延キュー１１２ａと、ストア＆フォワード方式に従いパケットが読み出される高優先キュー１１２ｂ、中優先キュー１１２ｃ、及び低優先キュー１１２ｄが設けられている。低遅延キュー１１２ａには、スイッチ回路１２０から入力された低遅延パケットが格納され、高優先キュー１１２ｂには、スイッチ回路１２１から入力された高優先パケットが格納される。

また、中優先キュー１１２ｃには中優先パケットが格納され、低優先キュー１１２ｄには低優先パケットが格納される。なお、低遅延キュー１１２ａは第３格納部の一例であり、高優先キュー１１２ｂ、中優先キュー１１２ｃ、及び低優先キュー１１２ｄは第４格納部の一例である。

このように、低遅延パケットは低遅延キュー１０５ａからカットスルー方式に従い読み出される。高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットは、高優先キュー１１２ｂ、中優先キュー１１２ｃ、及び低優先キュー１１２ｄからストア＆フォワード方式に従いそれぞれ読み出される。

したがって、低遅延パケットは、高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットより少ない遅延時間で受信側回線ＩＦユニット１１ａから出力される。このため、受信側回線ＩＦユニット１１ａは、例えば、低遅延が要求される音声パケットを単に高優先パケットではなく、低遅延パケットとして転送処理することにより、通信品質の低下を抑制することができる。

低遅延パケットは、低遅延キュー１１２ａから読み出されて送信ポート１１４に入力され、高優先パケットは、高優先キュー１１２ｂから読み出されて送信ポート１１４に入力される。また、中優先パケットは、中優先キュー１１２ｃから読み出されて送信ポート１１４に入力され、低優先パケットは、低優先キュー１１２ｄから読み出されて送信ポート１１４に入力される。送信ポート１１４は、低遅延パケット、高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットを、伝送路を介して他装置に送信する。なお、送信ポート１１４は送信部の一例である。

低遅延パケットは、高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットとは、受信ポート１００から送信ポート１１４に至る経路Ｒａ，Ｒｂが異なる。より具体的には、低遅延パケットは、スイッチ回路１２０を含む経路Ｒａを経由して送信ポート１１４に入力される。一方、高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットは、スイッチ回路１２１を含む経路Ｒｂを経由して送信ポート１１４に入力される。

このように、低遅延パケットの経路Ｒａと高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットの経路Ｒｂは、重複部分がなく、互いに独立して設けられている。このため、低遅延パケットは、経路Ｒａ上で高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットと合流せず、これらのパケットより低遅延で受信側回線ＩＦユニット１１ａから送信側回線ＩＦユニット１１ｂに出力される。

また、低遅延パケットは、送信ポート１１４において高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットと合流する。このため、低遅延パケットは、高優先キュー１１２ｂ、中優先キュー１１２ｃ、及び低優先キュー１１２ｄからパケットが読み出されている間、低遅延キュー１１２ａから読み出しが不可能となり、図５に示されるような遅延時間が生ずる。

このため、受信側回線ＩＦユニット１１ａは、低遅延キュー１０５ａに低遅延パケットが格納されたとき、低遅延パケットの検出を通知するパケット検出信号（ＰＫＴ検出信号）を、スイッチ回路１２０を介して送信側回線ＩＦユニット１１ｂに出力する。送信側回線ＩＦユニット１１ｂは、パケット検出信号が入力されると、高優先キュー１１２ｂ、中優先キュー１１２ｃ、及び低優先キュー１１２ｄからのパケットの読み出しを制限する。

これにより、低遅延パケットは、高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットより優先的に低遅延キュー１１２ａから読み出されるため、送信側回線ＩＦユニット１１ｂにおける遅延時間が低減される。以下に受信側回線ＩＦユニット１１ａ及び送信側回線ＩＦユニット１１ｂの構成を述べる。

図９は、受信側回線ＩＦユニット１１ａの一例を示す構成図である。図９において、図８と共通する構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。

受信側回線ＩＦユニット１１ａは、受信ポート１００、キュー決定部１０１、フィルタ処理部１０２、フィルタテーブル１０３、書き込み制御回路１０４、低遅延キュー１０５ａ、高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄを有する。また、受信側回線ＩＦユニット１１ａは、輻輳状態検出部１０６及び読み出し制御回路１０７，１０８を有する。

受信ポート１００で受信されたパケット（ＰＫＴ）はキュー決定部１０１に入力される。キュー決定部１０１は、パケットを格納する格納キューを、低遅延キュー１０５ａ、高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄから決定する。キュー決定部１０１は、フィルタ処理部１０２と連携してパケットごとに格納キューを決定し、格納キューの識別子をパケットに付与する。格納キューの識別子が付与されたパケットは書き込み制御回路１０４に入力される。なお、フィルタ処理部１０２は、一例としてＦＰＧＡまたはネットワークプロセッサによりフィルタ処理回路として構成され、キュー決定部１０１は、一例としてＦＰＧＡまたはネットワークプロセッサによりキュー決定回路として構成される。

書き込み制御回路１０４は、パケットを、低遅延キュー１０５ａ、高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄのうち、格納キューの識別子に応じたキューに書き込む。より具体的には、書き込み制御回路１０４は、低遅延パケットを低遅延キュー１０５ａに入力し、高優先パケットを高優先キュー１０５ｂに入力する。また、書き込み制御回路１０４は、中優先パケットを中優先キュー１０５ｃに入力し、低優先パケットを低優先キュー１０５ｄに入力する。なお、書き込み制御回路１０４は入力部の一例である。

読み出し制御回路１０７は、低遅延キュー１０５ａから低遅延パケットを読み出してスイッチ回路１２０に出力する。読み出し制御回路１０７はカットスルー方式に従い低遅延パケットを読み出す。より具体的には、より具体的には、読み出し制御回路１０７は、低遅延キュー１０５ａに低遅延パケットの最後尾が入力される前に、低遅延パケットをその先頭から読み出し始める。すなわち、読み出し制御回路１０７は、低遅延キュー１０５ａに低遅延パケットの格納が完了する前に、低遅延キュー１０５ａに格納された低遅延パケットを読み出す。なお、読み出し制御回路１０７は第１読み出し部の一例である。

一方、読み出し制御回路１０８は、高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄから高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットをそれぞれ読み出してスイッチ回路１２１に出力する。読み出し制御回路１０８はストア＆フォワード方式に従い高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットを読み出す。より具体的には、読み出し制御回路１０８は、高優先キュー１０５ｂに高優先パケットの最後尾が入力された後、高優先パケットをその先頭から読み出し始め、また、中優先キュー１０５ｃに中優先パケットの最後尾が入力された後、中優先パケットをその先頭から読み出し始める。また、読み出し制御回路１０８は、低優先キュー１０５ｄに低優先パケットの最後尾が入力された後、低優先パケットをその先頭から読み出し始める。すなわち、読み出し制御回路１０８は、キュー１０５ｂ〜１０５ｄにパケットの格納が完了した後、キュー１０５ｂ〜１０５ｄに格納されたパケットを読み出す。なお、読み出し制御回路１０８は第２読み出し部の一例である。

このように、低遅延パケットは低遅延キュー１０５ａからカットスルー方式に従い読み出される。高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットは、高優先キュー１１２ｂ、中優先キュー１１２ｃ、及び低優先キュー１１２ｄからストア＆フォワード方式に従いそれぞれ読み出される。

したがって、低遅延パケットは、上述したように、高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットより少ない遅延時間で受信側回線ＩＦユニット１１ａから出力される。なお、書き込み制御回路１０４及び読み出し制御回路１０７，１０８は、例えば、ＦＰＧＡのような論理回路またはネットワークプロセッサの機能として構成される。

また、書き込み制御回路１０４は、低遅延キュー１０５ａに低遅延パケットを入力したとき、送信側回線ＩＦユニット１１ｂに対しパケット検出信号を出力することにより高優先キュー１１２ｂ、中優先キュー１１２ｃ、及び低優先キュー１１２ｄからのパケットの読み出しを制限する。

輻輳状態検出部１０６は、高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄにおけるパケットの輻輳を検出する。輻輳状態検出部１０６は、例えば、各キュー１０５ｂ〜１０５ｄに対するパケットの入力レートや各キュー１０５ｂ〜１０５ｄに格納されたパケットのデータ量を監視し、その監視結果に基づき輻輳状態を検出する。なお、輻輳状態検出部１０６は、検出部の一例であり、例えばＦＰＧＡまたはネットワークプロセッサにより輻輳状態検出回路として構成される。

輻輳状態の検出条件は、例えば制御ユニット１０から輻輳状態検出部１０６に対して設定される。これにより、輻輳状態検出部１０６は、各キュー１０５ｂ〜１０５ｄに対するパケットの入力レートまたは各キュー１０５ｂ〜１０５ｄに格納されたパケットのデータ量が所定値を超えた場合に輻輳状態を検出することができる。輻輳状態検出部１０６は、輻輳状態を検出したとき、高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄごとの輻輳検出信号をフィルタ処理部１０２に出力する。

フィルタ処理部１０２は、キュー決定部１０１に入力されたパケットをフィルタテーブル１０３に基づきフィルタリング処理を行う。フィルタリング処理には、輻輳検出信号の入力の有無も反映される。フィルタ処理部１０２は、フィルタリング処理の結果をキュー決定部１０１に通知する。

図１０は、フィルタテーブル１０３の例を示す図である。フィルタテーブル１０３は、例えば不揮発性メモリなどの記憶デバイスに格納されており、制御ユニット１０によりその内容が設定される。

フィルタテーブル１０３には、「ＭＡＣアドレス」、「ＩＰアドレス」、「プロトコル種別」、「優先度」、「絶対長フラグ」、「最大長フラグ」、「パケット長（Ｌ[Byte]）」、「格納キュー（通常時）」、及び「格納キュー（輻輳時）」が登録されている。

「ＭＡＣアドレス」は、例えばパケットの宛先のＭＡＣアドレス（ＤＡ）であり、「ＩＰアドレス」は、例えばパケットの宛先のＩＰアドレスである。より具体的には、「ＩＰアドレス」は、イーサネットフレームのペイロードに収容されたＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスである。なお、「−」は、該当する条件が未登録であること（つまり無効）であることを示す。

「プロトコル種別」はパケットのプロトコル種別である。「プロトコル種別」は、イーサネットフレームのペイロードに収容されたＩＰパケットのプロトコル番号により識別される。なお、本例では、「プロトコル種別」として音声のプロトコルとＢＰＤＵ（Bridge Protocol Data Unit）のプロトコルを挙げるが、これに限定されない。

「優先度」はパケットの優先度である。「優先度」は、ＶＬＡＮタグ内のプライオリティに基づき識別される。

「絶対長フラグ」及び「最大長フラグ」は、「パケット長」の条件について有効または無効を設定するフラグである。「絶対長フラグ」及び「最大長フラグ」は、何れか一方のみが「１」（有効）に設定され、あるいは両方が「０」（無効）に設定される。

「パケット長」は、「絶対長フラグ」が「１」である場合、パケット長（データ量）が設定値Ｌ（Byte）であるという条件を示し、「最大長フラグ」が「１」である場合、パケット長が設定値Ｌ（Byte）以下であるという条件を示す。例えば設定例１の場合、「絶対長フラグ」が「１」であり、「パケット長」が１２８（Byte）であるため、「プロトコル種別」が音声プロトコルである高優先パケットのうち、パケット長が１２８（Byte）であるパケットのみが条件を満たす。

また、設定例２の場合、「最大長フラグ」が「１」であり、「パケット長」が１２８（Byte）であるため、「プロトコル種別」が音声プロトコルである高優先パケットのうち、パケット長が１２８（Byte）以下であるパケットのみが条件を満たす。

「格納キュー（通常時）」は、輻輳が発生していない場合にパケットを格納するキュー１０５ａ〜１０５ｄを示す。また、「格納キュー（輻輳時）」は、「格納キュー（通常時）」が示すキュー１０５ａ〜１０５ｄに輻輳が発生した場合にパケットを格納するキュー１０５ａ〜１０５ｄを示す。

設定例１の場合、高優先の音声パケットのうち、パケット長が１２８（Byte）であるパケットのみが低遅延キュー１０５ａに格納される。設定例２の場合、高優先の音声パケットのうち、パケット長が１２８（Byte）以下であるパケットのみが低遅延キュー１０５ａに格納される。このため、低遅延が要求される音声パケットを、パケット長の条件の成否に基づいて識別して低遅延で出力ことが可能となる。なお、設定例１及び２の場合、「格納キュー（通常時）」及び「格納キュー（輻輳時）」はともに低遅延キュー１０５ａに設定されているため、条件を満たすパケットは、低遅延キュー１０５ａの輻輳時でも低遅延キュー１０５ａに格納される。

また、設定例３の場合、「絶対長フラグ」及び「最大長フラグ」はともに「０」であるため、「パケット長」の条件はなく、高優先のＢＰＤＵのパケットは全て高優先キュー１０５ｂに格納される。ＢＰＤＵのパケットは、高優先パケットであっても、低遅延の要求が音声パケットほど厳しくないため、高優先キュー１０５ｂに格納しても通信の品質には実質的に影響がない。

また、設定例５及び６は、宛先のＩＰアドレスに応じて、高優先キュー１０５ｂに輻輳が発生した場合の格納キューを異ならせたものである。設定例５及び６によると、宛先ＩＰアドレスが「ＡＤａ」または「ＡＤｂ」である高優先の音声パケットのうち、パケット長が１２８（Byte）以下であるパケットのみが高優先キュー１０５ｂに格納される。

しかし、設定例６の場合、「格納キュー（輻輳時）」は「格納キュー（通常時）」と同じ高優先キュー１０５ｂに設定されているのに対し、設定例５の場合、「格納キュー（輻輳時）」は「格納キュー（通常時）」とは異なる高優先キュー１０５ｂに設定されている。このため、高優先キュー１０５ｂに輻輳が発生したとき、宛先ＩＰアドレスが「ＡＤａ」であるパケットの格納キューは高優先キュー１０５ｂから低遅延キュー１０５ａに切り替えられるが、宛先ＩＰアドレスが「ＡＤａ」であるパケットの格納キューは高優先キュー１０５ｂのままとなる。

したがって、高優先キュー１０５ｂに輻輳が発生したとき、宛先ＩＰアドレスが「ＡＤａ」であるパケットの遅延時間は低減されるが、宛先ＩＰアドレスが「ＡＤａ」であるパケットの遅延時間は低減されない。よって、設定例５及び６によると、宛先ＩＰアドレスに応じて通信品質を差別化することが可能となる。例えば、宛先ＩＰアドレスが「ＡＤａ」であるパケットを通常の移動体通信事業者のパケットとし、宛先ＩＰアドレスが「ＡＤｂ」であるパケットを仮想移動体通信事業者（MVNO: Mobile Virtual Network Operator）のパケットとすれば、両者のサービス品質の差別化が可能である。

再び図９を参照すると、フィルタ処理部１０２は、フィルタテーブル１０３に設定された条件に基づきパケットをフィルタリング処理する。フィルタ処理部１０２は、上記の設定例１及び２のように、パケット長に基づくフィルタリング処理により格納キューが低遅延キュー１０５ａまたは高優先キュー１０５ｂの何れかを判別する。

すなわち、フィルタ処理部１０２は、キュー決定部１０１から入力されたパケットから低遅延パケットと高優先パケットとパケット長に基づき識別する。低遅延パケット及び高優先パケットは、その識別結果に従い、書き込み制御回路１０４により低遅延キュー１０５ａ及び高優先キュー１０５ｂにそれぞれ入力される。このため、フィルタ処理部１０２は、パケットの遅延時間をそのパケット長に応じて制御することが可能となる。

より具体的には、フィルタ処理部１０２は、設定例１のように、パケット長が所定の設定値Ｌ以下である場合、格納キューを低遅延キュー１０５ａとし、パケット長が所定の設定値Ｌより長い場合、格納キューを高優先キュー１０５ｂとする。すなわち、フィルタ処理部１０２は、パケット長が所定の設定値Ｌ以下である場合、パケットを低優先パケットとして識別し、パケット長が所定の設定値Ｌより長い場合、パケットを高優先パケットとして識別する。このため、フィルタ処理部１０２は、パケット長が所定の設定値Ｌ以下であるパケットの遅延時間を低減することができる。

また、フィルタ処理部１０２は、設定例２のように、パケット長が所定の設定値Ｌである場合、格納キューを低遅延キュー１０５ａとし、パケット長が所定の設定値Ｌではない場合、格納キューを高優先キュー１０５ｂとする。すなわち、フィルタ処理部１０２は、パケット長が所定の設定値Ｌである場合、パケットを低優先パケットとして識別し、パケット長が所定の設定値Ｌではない場合、パケットを高優先パケットとして識別する。このため、フィルタ処理部１０２は、パケット長が所定の設定値Ｌであるパケットの遅延時間を低減することができる。

また、フィルタ処理部１０２は、設定例４のように、高優先キュー１０５ｂにおけるパケットの輻輳の検出結果に応じ格納キューを切り替える。フィルタ処理部１０２は、通常時、格納キューを高優先キュー１０５ｂとするが、高優先キュー１０５ｂにパケットの輻輳が発生したとき、格納キューを低遅延キュー１０５ａとする。すなわち、フィルタ処理部１０２は、キュー決定部１０１から入力されたパケットから低遅延パケットと高優先パケットを、輻輳状態検出部１０６の検出結果に応じて識別する。

このため、フィルタ処理部１０２は、高優先キュー１０５ｂにおいてパケットの輻輳が発生したとき、パケットの格納キューを低遅延キュー１０５ａに切り替えることによりパケットの遅延時間を低減することができる。なお、フィルタ処理部１０２、キュー決定部１０１、及び輻輳状態検出部１０６は、それぞれ、例えばＦＰＧＡまたはネットワークプロセッサの機能として構成される。

図１１は、送信側回線インターフェースユニット１１ｂの一例を示す構成図である。図１１において、図８と共通する構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。送信側回線インターフェースユニット１１ｂは、書き込み制御回路１１０，１１１、低遅延キュー１１２ａ、高優先キュー１１２ｂ、中優先キュー１１２ｃ、低優先キュー１１２ｄ、読み出し制御回路１１３、及び送信ポート１１４を有する。

書き込み制御回路１１０は、一方のスイッチ回路１２０から入力された低遅延パケットを低遅延キュー１０５ａに書き込む。また、書き込み制御回路１１１は、他方のスイッチ回路１２１から入力された高優先パケット、中優先パケット、及び低優先パケットを高優先キュー１１２ｂ、中優先キュー１１２ｃ、及び低優先キュー１１２ｄにそれぞれ書き込む。なお、書き込み制御回路１１１は、パケットに付与された格納キューの識別子に基づき、パケットを高優先キュー１１２ｂ、中優先キュー１１２ｃ、及び低優先キュー１１２ｄに振り分ける。

読み出し制御回路１１３は、低遅延キュー１０５ａから低遅延パケットを読み出して送信ポート１１４に出力する。また、読み出し制御回路１１３は、高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄから高優先パケット、中優先パケット、及び低遅延パケットをそれぞれ読み出して送信ポート１１４に出力する。

このとき、低優先パケットは、上述したように、高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄと合流すると遅延時間が生ずる。このため、読み出し制御回路１１３は、受信側回線ＩＦユニット１１ａからスイッチ回路１２０を介して入力されたパケット検出信号に応じて、高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、及び低優先キュー１０５ｄからの読み出しを停止する。なお、停止期間は、例えば、低遅延キュー１１２ａからの低遅延パケットの読み出しが完了するまでとしてもよいし、所定期間としてもよい。

このように、受信側回線ＩＦユニット１１ａの書き込み制御回路１０４は、低遅延キュー１０５ａに低遅延パケットを入力したとき、送信側回線ＩＦユニット１１ｂに対し高優先キュー１１２ｂ、中優先キュー１１２ｃ、及び低優先キュー１１２ｄからのパケットの読み出しを制限する。このため、送信側回線ＩＦユニット１１ｂにおいて低遅延パケットに遅延時間が生ずることが抑制される。なお、書き込み制御回路１１０及び読み出し制御回路１１３は、例えばＦＰＧＡまたはネットワークプロセッサの機能として構成される。

図１２は、受信側回線ＩＦユニット１１ａの動作の一例を示すフローチャートである。まず、受信ポート１００はパケットを受信する（ステップＳｔ１）。次に、キュー決定部１０１はパケットの格納キューを判定する（ステップＳｔ２）。キュー決定部１０１は、判定の結果、格納キューの識別子をパケットに付与する。なお、本判定処理については後述する。

次に、書き込み制御回路１０４は、格納キューの識別子に基づき格納キューが低遅延キュー１０５ａであるか否かを判定する（ステップＳｔ３）。書き込み制御回路１０４は、格納キューが低遅延キュー１０５ａである場合（ステップＳｔ３のＹｅｓ）、低遅延キュー１０５ａに低遅延パケットを書き込む（ステップＳｔ４）。次に、書き込み制御回路１０４はパケット検出信号を送信側回線ＩＦユニット１１ｂに出力する（ステップＳｔ５）。

次に、読み出し制御回路１０７は、カットスルー方式に従い低遅延キュー１０５ａから低遅延パケットを読み出してスイッチ回路１２０に出力する（ステップＳｔ６）。これにより、低遅延パケットは経路Ｒａを経由して送信ポート１１４に入力される。

また、書き込み制御回路１０４は、格納キューが高優先キュー１０５ｂ、中優先キュー１０５ｃ、または低優先キュー１０５ｄである場合（ステップＳｔ３のＮｏ）、該当するキュー１０５ｂ〜１０５ｄにパケットを書き込む（ステップＳｔ７）。次に、読み出し制御回路１０８は、パケットの優先度に基づく順序で、ストア＆フォワード方式に従い各キュー１０５ｂ〜１０５ｄからパケットを読み出す（ステップＳｔ８）。このようにして、受信側回線ＩＦユニット１１ａは動作する。

図１３は、格納キューの判定処理の一例を示すフローチャートである。フィルタ処理部１０２は、パケット内の各パラメータが、フィルタテーブル１０３に登録された何れかの「ＭＡＣアドレス」、「ＩＰアドレス」、「プロトコル種別」、及び「優先度」の組に一致するか否かを判定する（ステップＳｔ２１）。少なくとも１つのパラメータが上記の各設定内容に一致しない場合（ステップＳｔ２１のＮｏ）、キュー決定部１０１は、格納キューを、パケットの優先度（プライオリティに基づき識別）に応じたキュー１０５ｂ〜１０５ｄに決定する（ステップＳｔ３０）。

また、フィルタ処理部１０２は、パケットの各パラメータが各設定内容に一致した場合（ステップＳｔ２１のＹｅｓ）、フィルタテーブル１０３内の該当する「絶対長フラグ」が「１」であるか否かを判定する（ステップＳｔ２２）。「絶対長フラグ」が「１」である場合（ステップＳｔ２２のＹｅｓ）、フィルタ処理部１０２は、パケットのパケット長が、フィルタテーブル１０３内の該当する「パケット長」（Ｌ）に一致するか否かを判定する（ステップＳｔ２３）。

パケットのパケット長が、フィルタテーブル１０３内の「パケット長」（Ｌ）に一致しない場合（ステップＳｔ２３のＮｏ）、キュー決定部１０１は、格納キューを、パケットの優先度（プライオリティに基づき識別）に応じたキュー１０５ｂ〜１０５ｄに決定する（ステップＳｔ２９）。

また、パケットのパケット長が、フィルタテーブル１０３内の「パケット長」（Ｌ）に一致する場合（ステップＳｔ２３のＹｅｓ）、フィルタ処理部１０２は、「格納キュー（通常時）」のキュー１０５ｂ〜１０５ｄについて輻輳状態検出部１０６から輻輳検出信号が入力されているか否かを判定する（ステップＳｔ２４）。なお、「格納キュー（通常時）」が低遅延キュー１０５ａに設定されている場合、本判定処理の結果は「Ｎｏ」となる。

輻輳検出信号が入力されている場合（ステップＳｔ２４のＹｅｓ）、キュー決定部１０１は、フィルタテーブル１０３内の「格納キュー（通常時）」ではなく「格納キュー（輻輳時）」を格納キューに決定する（ステップＳｔ２５）。図１０の設定例４の場合、高優先キュー１０５ｂの輻輳検出信号の入力時、格納キューは低遅延キュー１０５ａに決定される。

また、輻輳検出信号が入力されていない場合（ステップＳｔ２４のＮｏ）、キュー決定部１０１は、フィルタテーブル１０３内の「格納キュー（通常時）」を格納キューに決定する（ステップＳｔ２８）。図１０の設定例４の場合、高優先キュー１０５ｂの輻輳検出信号の入力がない時、格納キューは高優先キュー１０５ｂに決定される。

「絶対長フラグ」が「０」である場合（ステップＳｔ２２のＮｏ）、フィルタ処理部１０２は、フィルタテーブル１０３内の該当する「最大長フラグ」が「１」であるか否かを判定する（ステップＳｔ２６）。「最大長フラグ」が「０」である場合（ステップＳｔ２６のＮｏ）、ステップＳｔ２４以降の処理が実行される。

また、フィルタ処理部１０２は、「最大長フラグ」が「１」である場合（ステップＳｔ２６のＹｅｓ）、パケットのパケット長が、フィルタテーブル１０３内の該当する「パケット長」（Ｌ）以下であるか否かを判定する（ステップＳｔ２７）。パケットのパケット長≦Ｌである場合（ステップＳｔ２７のＹｅｓ）、ステップＳｔ２４以降の処理が実行される。

また、パケットのパケット＞Ｌである場合（ステップＳｔ２７のＮｏ）、キュー決定部１０１は、格納キューを、パケットの優先度（プライオリティに基づき識別）に応じたキュー１０５ｂ〜１０５ｄに決定する（ステップＳｔ３０）。このようにして、格納キューの判定処理は実行される。

図１４は、送信側回線ＩＦユニット１１ｂの動作の一例を示すフローチャートである。まず、スイッチ回路１２０，１２１から書き込み制御回路１１０，１１１にパケットが入力される（ステップＳｔ１１）。書き込み制御回路１１０，１１１は、パケットをその該当するキュー１１２ａ〜１１２ｄに書き込む（ステップＳｔ１２）。

次に、読み出し制御回路１１３は、受信側回線ＩＦユニット１１ａからパケット検出信号が入力されているか否かを判定する（ステップＳｔ１３）。パケット検出信号が入力されていない場合（ステップＳｔ１３のＮｏ）、読み出し制御回路１１３は、各キュー１１２ａ〜１１２ｄからパケットを読み出して送信ポート１１４に出力する（ステップＳｔ１７）。次に、送信ポート１１４は、読み出し制御回路１１３から入力されたパケットを他装置に送信する（ステップＳｔ１６）。

また、パケット検出信号が入力されている場合（ステップＳｔ１３のＹｅｓ）、読み出し制御回路１１３は、低遅延キュー１０５ａからの低遅延パケットの読み出しを停止する（ステップＳｔ１４）。すなわち、読み出し制御回路１１３は、パケット検出信号が入力されることにより低遅延キュー１０５ａからの低遅延パケットの読み出しが制限される。

次に、読み出し制御回路１１３は、低遅延キュー１１２ａ以外の各キュー１１２ａ〜１１２ｄからパケットを読み出して送信ポート１１４に出力する（ステップＳｔ１５）。次に、送信ポート１１４は、読み出し制御回路１１３から入力されたパケットを他装置に送信する（ステップＳｔ１６）。このようにして、送信側回線ＩＦユニット１１ｂは動作する。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１） 第１優先度のパケットを格納する第１格納部と、
前記第１優先度より低い第２優先度のパケットを格納する第２格納部と、
前記第１格納部に前記第１優先度のパケットの格納が完了する前に、前記第１格納部に格納された前記第１優先度のパケットを読み出す第１読み出し部と、
前記第２格納部に前記第２優先度のパケットの格納が完了した後、前記第２格納部に格納された前記第２優先度のパケットを読み出す第２読み出し部とを有することを特徴とするパケット転送装置。
（付記２） 前記第１読み出し部から第１経路を経由して入力された前記第１優先度のパケットと、前記第２読み出し部から第２経路を経由して入力された第２優先度のパケットとを送信する送信部を有し、
前記第１経路及び前記第２経路は、互いに独立して設けられていることを特徴とする付記１に記載のパケット転送装置。
（付記３） 前記第１優先度のパケットを前記第１格納部に入力し、前記第２優先度のパケットを前記第２格納部に入力する入力部と、
前記第１経路から入力された前記第１優先度のパケットを格納する第３格納部と、
前記第２経路から入力された前記第２優先度のパケットを格納する第４格納部と、
前記第３格納部から前記第１優先度のパケットを読み出して前記送信部に出力し、前記第４格納部から前記第２優先度のパケットを読み出して前記送信部に出力する出力部とを有し、
前記入力部は、前記第１格納部に前記第１優先度のパケットを入力したとき、前記出力部に対し前記第４格納部からの前記第２優先度のパケットの読み出しを制限することを特徴とする付記２に記載のパケット転送装置。
（付記４） 入力されたパケットから前記第１優先度のパケットと前記第２優先度のパケットをパケット長に基づき識別する識別部を有し、
前記第１優先度のパケット及び前記第２優先度のパケットは、前記識別部の識別結果に従い前記第１格納部及び前記第２格納部にそれぞれ入力されることを特徴とする付記１乃至３の何れかに記載のパケット転送装置。
（付記５） 前記識別部は、前記パケット長が所定値以下である場合、前記入力されたパケットを前記第１優先度のパケットとして識別し、前記パケット長が前記所定値より長い場合、前記入力されたパケットを前記第２優先度のパケットとして識別することを特徴とする付記４に記載のパケット転送装置。
（付記６） 前記識別部は、前記パケット長が所定値である場合、前記入力されたパケットを前記第１優先度のパケットとして識別し、前記パケット長が前記所定値ではない場合、前記入力されたパケットを前記第２優先度のパケットとして識別することを特徴とする付記４に記載のパケット転送装置。
（付記７） 前記第２格納部における前記第２優先度のパケットの輻輳を検出する検出部と、
入力されたパケットから前記第１優先度のパケットと前記第２優先度のパケットを、前記検出部の検出結果に応じて識別する識別部とを有し、
前記第１優先度のパケット及び前記第２優先度のパケットは、前記識別部の識別結果に従い前記第１格納部及び前記第２格納部にそれぞれ入力されることを特徴とする付記１乃至３の何れかに記載のパケット転送装置。
（付記８） 第１優先度のパケットと、前記第１優先度より低い第２優先度のパケットとを転送するパケット転送方法において、
第１格納部に前記第１優先度のパケットの格納が完了する前に、前記第１格納部に格納された前記第１優先度のパケットを読み出し、
第２格納部に前記第２優先度のパケットの格納が完了した後、前記第２格納部に格納された前記第２優先度のパケットを読み出すことを特徴とするパケット転送方法。
（付記９） 前記第１格納部から読み出されて第１経路を経由して入力された前記第１優先度のパケットと前記第２格納部から読み出されて第２経路を経由して入力された第２優先度のパケットとを送信し、
前記第１経路及び前記第２経路は、互いに独立して設けられていることを特徴とする付記８に記載のパケット転送方法。
（付記１０） 前記第１優先度のパケットを前記第１格納部に入力し、
前記第２優先度のパケットを前記第２格納部に入力し、
前記第１経路から入力された前記第１優先度のパケットを第３格納部に格納し、
前記第２経路から入力された前記第２優先度のパケットを第４格納部に格納し、
前記第３格納部から前記第１優先度のパケットを読み出して送信し、
前記第４格納部から前記第２優先度のパケットを読み出して送信し、
前記第１格納部に前記第１優先度のパケットを入力したとき、前記第４格納部からの前記第２優先度のパケットの読み出しを制限することを特徴とする付記９に記載のパケット転送方法。
（付記１１） 入力されたパケットから前記第１優先度のパケットと前記第２優先度のパケットをパケット長に基づき識別し、
前記第１優先度のパケット及び前記第２優先度のパケットを該識別結果に従い前記第１格納部及び前記第２格納部にそれぞれ入力することを特徴とする付記８乃至１０の何れかに記載のパケット転送方法。
（付記１２） 前記パケット長が所定値以下である場合、前記入力されたパケットを前記第１優先度のパケットとして識別し、
前記パケット長が前記所定値より長い場合、前記入力されたパケットを前記第２優先度のパケットとして識別することを特徴とする付記１１に記載のパケット転送方法。
（付記１３） 前記パケット長が所定値である場合、前記入力されたパケットを前記第１優先度のパケットとして識別し、前記パケット長が前記所定値ではない場合、前記入力されたパケットを前記第２優先度のパケットとして識別することを特徴とする付記１１に記載のパケット転送方法。
（付記１４） 前記第２格納部における前記第２優先度のパケットの輻輳を検出し、
入力されたパケットから前記第１優先度のパケットと前記第２優先度のパケットを、前記検出部の検出結果に応じて識別し、
前記第１優先度のパケット及び前記第２優先度のパケットを該識別結果に従い前記第１格納部及び前記第２格納部にそれぞれ入力することを特徴とする付記８乃至１０の何れかに記載のパケット転送方法。

１ パケット転送装置
１１ 回線ＩＦユニット
１１ａ 受信側回線ＩＦユニット
１１ｂ 送信側回線ＩＦユニット
１００ 受信ポート
１０２ フィルタ処理部
１０４，１１０，１１１ 書き込み制御回路
１０５ａ，１１２ａ 低遅延キュー
１０５ｂ，１１２ｂ 高優先キュー
１０５ｃ，１１２ｃ 中優先キュー
１０５ｄ，１１２ｄ 低優先キュー
１０６ 輻輳状態検出部
１０７，１０８，１１３ 読み出し制御回路
１１４ 送信ポート

Claims (8)

1. 第１優先度のパケットを格納する第１格納部と、
   前記第１優先度より低い第２優先度のパケットを格納する第２格納部と、
   前記第１格納部に前記第１優先度のパケットの格納が完了する前に、前記第１格納部に格納された前記第１優先度のパケットを読み出す第１読み出し部と、
   前記第２格納部に前記第２優先度のパケットの格納が完了した後、前記第２格納部に格納された前記第２優先度のパケットを読み出す第２読み出し部とを有することを特徴とするパケット転送装置。
2. 前記第１読み出し部から第１経路を経由して入力された前記第１優先度のパケットと、前記第２読み出し部から第２経路を経由して入力された第２優先度のパケットとを送信する送信部を有し、
   前記第１経路及び前記第２経路は、互いに独立して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のパケット転送装置。
3. 前記第１優先度のパケットを前記第１格納部に入力し、前記第２優先度のパケットを前記第２格納部に入力する入力部と、
   前記第１経路から入力された前記第１優先度のパケットを格納する第３格納部と、
   前記第２経路から入力された前記第２優先度のパケットを格納する第４格納部と、
   前記第３格納部から前記第１優先度のパケットを読み出して前記送信部に出力し、前記第４格納部から前記第２優先度のパケットを読み出して前記送信部に出力する出力部とを有し、
   前記入力部は、前記第１格納部に前記第１優先度のパケットを入力したとき、前記出力部に対し前記第４格納部からの前記第２優先度のパケットの読み出しを制限することを特徴とする請求項２に記載のパケット転送装置。
4. 入力されたパケットから前記第１優先度のパケットと前記第２優先度のパケットをパケット長に基づき識別する識別部を有し、
   前記第１優先度のパケット及び前記第２優先度のパケットは、前記識別部の識別結果に従い前記第１格納部及び前記第２格納部にそれぞれ入力されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のパケット転送装置。
5. 前記識別部は、前記パケット長が所定値以下である場合、前記入力されたパケットを前記第１優先度のパケットとして識別し、前記パケット長が前記所定値より長い場合、前記入力されたパケットを前記第２優先度のパケットとして識別することを特徴とする請求項４に記載のパケット転送装置。
6. 前記識別部は、前記パケット長が所定値である場合、前記入力されたパケットを前記第１優先度のパケットとして識別し、前記パケット長が前記所定値ではない場合、前記入力されたパケットを前記第２優先度のパケットとして識別することを特徴とする請求項４に記載のパケット転送装置。
7. 前記第２格納部における前記第２優先度のパケットの輻輳を検出する検出部と、
   入力されたパケットから前記第１優先度のパケットと前記第２優先度のパケットを、前記検出部の検出結果に応じて識別する識別部とを有し、
   前記第１優先度のパケット及び前記第２優先度のパケットは、前記識別部の識別結果に従い前記第１格納部及び前記第２格納部にそれぞれ入力されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のパケット転送装置。
8. 第１優先度のパケットと、前記第１優先度より低い第２優先度のパケットとを転送するパケット転送方法において、
   第１格納部に前記第１優先度のパケットの格納が完了する前に、前記第１格納部に格納された前記第１優先度のパケットを読み出し、
   第２格納部に前記第２優先度のパケットの格納が完了した後、前記第２格納部に格納された前記第２優先度のパケットを読み出すことを特徴とするパケット転送方法。
   

Images