JP3486865B2 - パケット通信方式および通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パケット通信方式
および通信方法に関し、特にコネクションレス通信に対
しても、少ない負担の処理で通信の帯域確保を行うこと
が可能なパケット通信方式および通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＡＴＭ多重の特徴は、統計多
重効果により時分割多重より高い多重効率を望むことが
できることと、個々の通信に割り当てる伝送帯域を自由
に設定できることである。また、ＡＴＭ交換の特徴は、
ルーティング情報をヘッダに格納しているので、各ＡＴ
Ｍ交換機が自立的にセルを中継・交換できることと、交
換処理をチップ化、つまりハードウェア処理できるの
で、高速で交換処理を行うことが可能となる。このた
め、ＡＴＭでは、コネクション設定に先立って、トラヒ
ック記述子と呼ばれるパラメータにより、送出セルレイ
トのピーク等を記述して、これを網に通知する。網は、
発着端末間の経路上に、このトラヒック記述子に対応す
る帯域を確保する。確保できた場合には、その旨を発端
末に通知して、確保できなかった場合には、その旨を発
端末に通知し、一部確保できた帯域や交換機上の状態を
クリアする。

【０００３】帯域が確保できて、通信が開始された場合
には、その通信トラヒックがトラヒック記述子と合致し
ており、確保された帯域で問題ないかを網の入口におい
て監視する。ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏ
ｌ）のＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｃｅ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉ
ｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）では、各フローの着端末が一
定時間毎に帯域予約メッセージを送出し、それに応じて
途中のルータでは、当該フローに対して帯域を確保す
る。帯域を確保できない場合には、当該フローはベスト
エフォート（品質保証・帯域保証なし、つまり伝送帯域
を保証しない代わりに料金を下げる）で通信が行われる
のが通常である。さらに、ＩＰのｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉ
ａｔｅｄ ｓｅｒｖｉｃｅｓ（ｄｉｆｆｓｅｒｖ）で
は、各ＩＰパケットをクラス分けして送受信するが、こ
のクラスに対して帯域を割当てることが検討されてい
る。１つのクラスに多くのフローがある場合、各フロー
に対して割当てられる帯域は十分でなくなる可能性があ
る。この場合には、ＡＴＭのような『帯域を確保できた
フローのみ、流入を許可する。流入フローを監視す
る。』というメカニズムを導入するメカニズムが検討中
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＡＴＭのようなメカニ
ズムは、通信に先立って帯域確保が行われるので、コネ
クションレス通信に対しては不向きである。一方、ＲＳ
ＶＰは、端末上のアプリケーションおよびルータに実装
され、ルータ相互間において特定の通信チャネルの伝送
帯域を管理する。ＲＳＶＰにより、ＩＰネットワーク上
でも、端末のアプリケーションからルータに対して一定
の伝送帯域の予約を申請することにより、ルータがその
ネットワークの状況に応じてそのアプリケーションに対
して帯域を確保する。ただ、ＲＳＶＰのようなメカニズ
ムでは、着端末から予約があるまでは帯域を確保できな
い。また、ＡＴＭおよびＲＳＶＰの両者ともに、帯域確
保のための信号処理が必要であって、ルータや交換機に
おける処理負荷は大きいという問題がある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、これら従来の課
題を解決し、コネクションレス通信に対しても帯域確保
を行うことができ、かつ帯域確保のための信号処理を少
ない負担で行うことが可能なパケット通信方式および通
信方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のパケット通信方式は、データパケットの
ヘッダが通信に必要な帯域に関する情報を含み、ノード
システムは、パケット入力手段と入力パケットヘッダを
読み取る手段と、読み取られたヘッダの情報を用いて、
上記通信に対して必要な帯域が確保できるか否かを判定
する手段とを有することを特徴としている。 また、データパケットのヘッダが、上記データパケッ
トを用いた通信に必要な帯域が変化したことを意味する
フィールド（ビット）を含み、ノードシステムは、これ
までの当該通信の必要帯域情報を保持する手段と、保持
した必要帯域情報と入力されたパケットの必要帯域情報
から必要帯域が変化したか否かを検出する手段と、検出
した場合に帯域変化フィールド（ビット）を設定する手
段と、帯域を検出する手段とを有し、その検出結果から
変化を検出した場合にのみ、上記通信に対して必要な帯
域が確保できるか否かを判定することを特徴としてい
る。

【０００７】また、ノードは、該ノードを利用する通
信と、その必要帯域のテーブルを保持する手段と、回線
またはパス毎の総必要帯域を保持する手段と、入力され
たパケットのヘッダ情報を読み取った結果、保持された
必要帯域と異なるか否かと新たな通信であるか否かを判
定する手段と、新たな通信または異なる必要帯域である
場合、保持された総必要帯域を用いて必要帯域が確保で
きるか否かを判定する手段とを有し、確保できる場合に
は、総必要帯域と各通信とその必要帯域テーブルを更新
して保持することを特徴としている。 また、さらに、ノードが必要帯域を確保できないと判
定した場合には、帯域確保失敗を通知するパケットを生
成し、入力パケットの発システムに向けて送信すること
も特徴としている。 また、さらに、ノードが必要帯域を確保できないと判
定した場合、入力パケットを廃棄するか、あるいは入力
パケットヘッダの必要帯域に関する情報を変更して、
「必要帯域＝０」を意味する内容に書き換える手段を有
することを特徴としている。

【０００８】また、さらに、帯域確保失敗の通知を受
け取った発システムは、通信を止めるか、「必要帯域＝
０」を意味するヘッダの内容でパケットを生成して送信
することを特徴としている。 また、ノードは、帯域確保失敗通知パケットを検出す
る手段と、各通信の必要帯域情報を更新する手段と、総
必要帯域を保持していれば、それを更新する手段とを有
することも特徴としている。 さらに、発システムは、通信終了を意味するパケット
を生成し、送信する手段を、またノードは、上記パケッ
トを検出する手段と、検出してパケットからどの通信か
を特定する手段と、各通信に対応する必要帯域のテーブ
ルのうち、特定された通信の部分を削除して保持する手
段と、総必要帯域を有していれば、総必要帯域を更新し
てこれを保持する手段とを有することを特徴としてい
る。 さらに、ノードは、各通信に対応する必要帯域に応じ
て各通信のパケットを送信する手段を有することも特徴
としている。さらに、本発明のパケット通信方法の各ス
テップをプログラムに変換して、記録媒体に格納するこ
とも特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。 （実施例１）図１は、本発明で用いるパケットヘッダの
フォーマット図である。図１に示すように、発アドレ
ス、着アドレスの次のフィールドである「制御パケット
ビット」＝０により、このパケットはユーザデータを運
ぶパケットであることが識別できる。ユーザデータを運
ぶパケットのヘッダ内には、当該フローの「必要帯域」
を示すフィールドがある。例えば、この値がｎのときに
は、１６ｋｂｐｓ×（２のｎ乗）の帯域を示すというコ
ーティングを行う。または、図２のように、このフィー
ルドの値と、当該パケットを用いる通信の帯域の対応関
係を予め定め、表にして保持する。「ＢＥビット」は、
必要帯域が確保できない場合、ベストエフォートでの通
信を行うか否かを表わす。「ＢＥビット」の次の「変化
ビット」は、これまでと状況が変化したか否かを表示す
るビットである。

【００１０】図３は、本発明の一実施例を示すパケット
通信方式の全体ブロック図であり、図４は、図３におけ
るエッジノードシステムの構成図である。また、図５
は、図４におけるシェーピング装置の構成図を、図６
は、図５におけるメモリの構成図を、図７は図４におけ
る出力Ｉ／Ｆ部の構成図を、それぞれ示している。以
下、図３〜図７および図１１〜図１８のフローチャート
に基づいて本発明の構成および動作の説明を行う。図３
において、ＰＣ３０１〜３０５は端末システム、３０６
〜３０８はエッジノードシステム（図４の構成参照）、
３０９はコアノードシステムである。ここでは、発シス
テム３０１が着システム３０４に対して通信を行うもの
とする。発システム３０１は、図１のヘッダを有するパ
ケットを着システム３０４宛てに送出する。図１１は、
全体の動作フローチャートである。発システム３０１が
データパケットを送出するが（ステップ１１０）、帯域
確保失敗通知を受信したならば（ステップ１１１）、Ｂ
Ｅ＝０のときは（ステップ１１３）、処理を終了する。
通知を受信しなければ、通信終了指示パケットを送出し
て（ステップ１２）、処理を終了する。また、通知を受
信したが、ＢＥ＝１のときには（ステップ１１３）、ベ
ストエフォートパケットで通信を行い（ステップ１１
４）、発システムは、ベストエフォートデータパケット
を送出する（ステップ１１５）。

【００１１】図１２は、パケットがエッジノードシステ
ムに入力したときの動作フローチャートである。入側エ
ッジノードシステム３０６では、図４に示す入力Ｉ／Ｆ
部４０１において低位レイヤの処理が行われ（ステップ
１２２）、上記パケットが取り出される。そのパケット
が帯域確保失敗通知でなければ（ステップ１２３）、取
り出されたパケットはシェーピング装置４０４のバッフ
ァ５０３に一時記憶され（ステップ１２６）、プロセッ
サ５０１においてチェックされる。すなわち、ベストエ
フォートパケットでなく（ステップ１２７）、通信終了
通知パケットでなく（ステップ１２８）、帯域確保失敗
通知パケットでもない（ステップ１２９）ときには、図
１３に示すデータパケットの処理を行う（ステップ１３
２）。

【００１２】図１３は、シェーピング装置内データパケ
ット処理のフローチャートである。シェーピング装置で
は、一時的に送出速度が必要帯域を超える場合、バッフ
ァ５０３にパケットを格納する。先ず、発着アドレス、
必要帯域フィールドチェックのチェックが行われる（ス
テップ１３１２）。すなわち、図５に示すように、プロ
セッサ５０１により（イ）発着アドレスの対がメモリ５
０２に登録されているか、（ロ）登録されていれば、必
要帯域フィールドの値に変更がないか否かがチェックさ
れる（ステップ１３１３）。すなわち、メモリ５０２
は、図６に示すように、発アドレス、着アドレス、およ
び必要帯域が一組ずつ登録されているので、プロセッサ
５０１はこれを参照してチェックを行う。当該発着アド
レスが既に登録されており、必要帯域フィールドの値が
変わっていなければ、当該フローは既に確立された帯域
上で通信を行っているフローであるため、変化ビットを
０にセットし（ステップ１３１４）、メモリ５０２に記
憶された必要帯域の値に応じたタイミングで、プロセッ
サ５０１は上記発着アドレス対を有するパケットをバッ
ファ５０３より取り出し、図４のスイッチ部４０７に向
けて送出する（ステップ１３３）。

【００１３】もし、発着アドレス対がない場合には（ス
テップ１３１５）、図１の変化ビットを１にセットし、
新しく図６のメモリ５０２上にエントリを作成し、これ
を保持する（ステップ１３１６）。また、発着アドレス
対はあるが、必要帯域が変わった場合には、図１の変化
ビットを１にセットし、図６のメモリ５０２の必要帯域
の値を変更して保持する（ステップ１３１７）。そし
て、上記パケットを必要帯域の値に応じて図４のスイッ
チ部４０７に送出する（ステップ１３３）。スイッチ部
４０７には、発着アドレスに対応して、いずれの出力Ｉ
／Ｆ部にパケットを送るべきかを決めるテーブルが保持
されているので、これに従って該パケットを出力Ｉ／Ｆ
部に送出する（ステップ１３４）。出力Ｉ／Ｆ部４０８
はシステム３０１へ、出力Ｉ／Ｆ部４０９はシステム３
０２へ、出力Ｉ／Ｆ部４１０はエアノードシステム３０
９へ、それぞれ送出するためのＩ／Ｆ部である。出力Ｉ
／Ｆ部では、ベストエフォートパケットではなく（ステ
ップ１３５）、通信終了通知パケットでもなく（ステッ
プ１３６）、帯域確保失敗通知パケットでもない（ステ
ップ１３９）ことを確認したならば、図１７に示すデー
タパケット処理２を実行する（ステップ１４０）。

【００１４】図１７は、データパケット処理２の動作フ
ローチャートである。出力Ｉ／Ｆ部４１０では、図７に
示すように、プロセッサ７０１が上記パケットの変化ビ
ットと発着アドレスと必要帯域とを読み出す（ステップ
１７２）。変化ビットが０ならば（ステップ１７３）、
登録済みでかつ必要帯域が不変なので、上記パケットを
送出待ちバッファ７０３に書き込む（ステップ１４
１）。メモリ７０２には、図６と同じテーブルがある。
図６に示す出力Ｉ／Ｆ部４１０のメモリ７０２には、出
力Ｉ／Ｆ部４１０を通るパケットに関する発着アドレス
と必要帯域の情報が格納されており、プロセッサ７０１
は、バッファ７０３から読み出した発着パケットアドレ
スと必要帯域を、メモリ７０２に格納されている発着パ
ケットアドレスと必要帯域とを比較し、（イ）発着アド
レス対は登録されているか、（ロ）必要帯域は変化しな
いのか否かをチェックする。変化ビットが１であれば、
（イ）または（ロ）のいずれかである。登録済みでかつ
必要帯域が登録されている値より小さいときには（ステ
ップ１７４）、テーブル上の必要帯域を更新し（ステッ
プ１７９）、メモリ７０２が保持する総必要帯域を（総
必要帯域）−（保持されていた必要帯域）＋（更新して
保持される必要帯域）に更新し、これを保持する。そし
て、上記パケットを送信待ちバッファ７０３に書き込む
（ステップ１４１）。一方、登録済みでないか、もしく
は必要帯域が保持されている値より大きい場合で、（メ
モリ７０２上に保持されている総必要帯域）＋（新たに
必要となる、あるいは増加する帯域）≦出回線帯域の場
合には（ステップ１７５）、テーブルと総必要帯域を更
新して保持し（ステップ１７７，１７８）、バッファ７
０３に書き込む。

【００１５】一方、メモリ７０２上に保持されている
（総必要帯域）＋（新たに必要となる、あるいは増加す
る帯域）＞出回線帯域の場合には（ステップ１７５）、
上記パケットを廃棄し（ＢＥ＝０の時）（ステップ１８
０，１８１）、または当該パケットのヘッダの必要帯域
＝０に書き替えてベストエフォート用バッファに書き込
む（ＢＥ＝１の時）（ステップ１８２）。そして、必要
帯域確保失敗を示すパケットを、上記パケットの発アド
レスを着アドレス領域に入れる。上記パケットの必要帯
域をこのパケットの必要帯域に、もし帯域がこの発着ア
ドレス対に対して確保されているならば（すなわち、エ
ントリがあって、必要帯域が書かれているならば）、そ
の値を現帯域に、無ければ０を現帯域に書き込んで生成
する（ステップ１８３）。そして、図４のスイッチ部４
０７に向けて送出する（ステップ１８４）。この後、該
パケットは発システム３０１に至り、必要帯域確保の失
敗を通知する。これにより、発システム３０１は必要に
応じて旧帯域（又はベストフォート）でパケットを送信
するか、あるいはパケット送信を中止する。途中のノー
ドの入力Ｉ／Ｆ部は、上記パケットを情報を対となる出
力Ｉ／Ｆ部に通知する。出力Ｉ／Ｆ部は、もし上記通信
に対して要求帯域分だけ確保しているならば、総必要帯
域を（総必要帯域）−（必要帯域）＋（現帯域）に更新
し、かつメモリ内の図６に示すテーブルの対応するエン
トリを現帯域に変更するか、あるいは現帯域が０の時に
は消去する。

【００１６】図７において、送信パケット読み出し装置
７０５は、バッファ７０３にパケットが存在する場合に
は（ステップ１４２）、バッファ７０３内のパケットを
（ステップ１４４）、上記バッファ７０３にパケットが
なく、ベストエフォート用バッファ７０４にパケットが
存在する場合には（ステップ１４３）、バッファ７０４
内のパケットを出回線速度に応じて読み出し（ステップ
１４６）、低位レイヤ処理部７０６に送出する。上記処
理部７０６では、低位レイヤの通信処理を行い（ステッ
プ１４５）、出回線にパケットを送出する（ステップ１
４７）。上記パケットは、コアノードシステム３０９に
至る。

【００１７】コアノードシステム３０９の構成は、エッ
ジノードシステム３０６からシェーピング装置を除いた
構成である。コアノードシステム３０９内における処理
は、入力Ｉ／Ｆ部で取り出されたパケットが、直接スイ
ッチ部４０７に送られる以外は同じである。ノード３０
９−３０７間の回線に対して、必要帯域の要求が過大の
場合には、コアノードシステム３０９で帯域確保失敗を
通知するパケットが生成され、発システム３０１に送信
される。コアノードシステム３０９から送出されたパケ
ットは、エッジノードシステム３０７に至る。ノード３
０７の構成および処理は、エッジノードシステム３０６
と同じであるため、記述を省略する。

【００１８】図８は、通信終了を示すパケットのフォー
マット図であり、図９はシェーピング装置および出力Ｉ
／Ｆ部のメモリのテーブル構成図であり、図１０は通信
終了の他の様式を示すパケットのフォーマット図であ
る。通信終了時には、発システム３０１は、図８に示す
ような通信終了を示すパケットを生成し、通信相手（こ
こでは、着システム３０４）に送信する。上記パケット
を受信したエッジノード３０６は、図４の入力Ｉ／Ｆ部
４０１で上記パケットを取り出し、シェーピング装置４
０４に送信する。図５に示すシェーピング装置４０４の
プロセッサ５０１は、上記パケットが通信終了指示であ
ることを読み取り、メモリ５０２上のテーブル（図６参
照）から、対応する発着アドレスのエントリを削除す
る。さらに、上記パケットは、スイッチ部４０７を経由
して出力Ｉ／Ｆ部４１０に至る。図７に示すように、出
力Ｉ／Ｆ部４１０のプロセッサ７０１は、上記パケット
が通信終了指示であることを認識し、メモリ７０２上の
対応する発着アドレス対のエントリを消去して、総必要
帯域を上記エントリの必要帯域の値だけ減少させて、こ
れを保持する。そして、上記パケットをバッファ７０３
に書き込む。送信パケット読み出し装置７０５は、上記
パケットを取り出して低位レイヤ処理部７０６を経由し
て出回線に送出する。

【００１９】図１８は、パケットがコアノードシステム
に入力したときの動作フローチャートである。図３のコ
アノードシステム３０９においては、上記パケットに基
づいて出力Ｉ／Ｆ部での該当エントリの削除と総必要帯
域の更新を行う。処理は、ほぼエッジノージシステム３
０６の処理と同じである。先ず、低位レイヤ処理を行い
（ステップ１８１２）、帯域確保失敗通知でなければ
（ステップ１８１３）、スイッチでルーチングを行っ
て、出力Ｉ／Ｆ部を選択し（ステップ１８１６）、出力
Ｉ／Ｆ部では、ベストエフォートパケットでなく（ステ
ップ１８１７）、通信終了通知パケットでもなく（ステ
ップ１８１９）、帯域確保失敗通知パケットでもないと
きには（ステップ１８２１）、図１７のデータパケット
処理２を実行する（ステップ１８２２）。変化ビット＝
０であれば、そのパケットを送出待ちバッファに書き込
み（ステップ１８２３）、出力Ｉ／Ｆ部の送信パケット
読み出し装置７０５は、バッファ７０３にパケットが存
在する場合には（ステップ１８２４）、バッファ７０３
内のパケットを（ステップ１８２６）、上記バッファ７
０３にパケットがなく、ベストエフォート用バッファ７
０４にパケットが存在する場合には（ステップ１８２
５）、バッファ７０４内のパケットを出回線速度に応じ
て読み出し（ステップ１８２７）、低位レイヤ処理部７
０６に送出する。上記処理部７０６では、低位レイヤの
通信処理を行い（ステップ１８２８）、出回線にパケッ
トを送出する（ステップ１８２９）。

【００２０】図１６は、帯域確保失敗通知処理１の動作
フローチャートである。エッジノードシステムにパケッ
トが入力されたときのフローのステップ１２５、および
コアノードシステム３０９にパケットが入力されたとき
のフローのステップ１８１５では、低位レイヤ処理で帯
域確保失敗通知パケットであることを検出すると（ステ
ップ１２３，１８１３）、出力Ｉ／Ｆ部に通知されるこ
とにより、出力Ｉ／Ｆ部は帯域確保失敗通知処理１を実
行している。先ず、発着アドレス、必要帯域、現帯域を
読み出し（ステップ１６２）、テーブル上に当該発着ア
ドレスが存在し（ステップ１６３）、かつ現帯域＞０で
あるならば（ステップ１６４）、（総必要帯域）−（必
要帯域）＋（現帯域）を（総必要帯域）に更新する（ス
テップ１６６）。また、現帯域＞０でなければ（ステッ
プ１６４）、テーブル上の当該発着アドレス対応のエン
トリを削除する（ステップ１６５）。

【００２１】図１４、図１５は、通話終了通知パケット
処理および同処理２のフローチャートである。図１２の
エッジノードシステムにパケットが入力されたときのフ
ローのステップ１３０および１３８、ならびに図１８の
コアノードシステム３０９にパケットが入力されたとき
のフローのステップ１８２０では、通信終了通知パケッ
トであることを検出することにより、図１４または図１
５の処理を開始している。図１４では、通話終了通知パ
ケット処理を開始した後（ステップ１４１１）、発着ア
ドレスを読み取り（ステップ１４１２）、テーブル上の
当該発着アドレスのエントリを削除して（ステップ１４
１３）、処理を終了する。図１５では、図１４の通話終
了通知パケット処理と全く同じ処理を行った後、さらに
（総必要帯域）−（必要帯域）の値を（総必要帯域）に
更新する処理が加わる（ステップ１５１４）。

【００２２】発システムから送出されたパケットは、コ
アノードシステム３０９からエッジノードシステム３０
７に至る。エッジノードシステム３０７では、エッジノ
ードシステム３０６と同様の処理を行う。通信終了は、
ここでは通信終了指示のパケットを送出するものとして
説明したが、これ以外にもタイムアウトによる方法もあ
る。各シェーピング装置４０４〜４０６内のメモリ５０
２および出力Ｉ／Ｆ部４０１〜４０３内メモリ７０２
は、図６に示すテーブル形態の代りに図９に示すような
テーブルの形態で情報を格納する。図９においては、図
６に比べてタイムスタンプの欄が加わっている。シェー
ピング装置や出力Ｉ／Ｆでは、各パケットの発着アドレ
スをチェックするが、その時刻をタイムスタンプの欄に
常に更新して保持する。このタイムスタンプ値から一定
時間が経過した場合、該当するエントリを削除して、出
力Ｉ／Ｆ部の場合には、総必要帯域を該当する必要帯域
の値分だけ減少させて更新する。

【００２３】また、シェーピング装置の代りに、必要帯
域の監視装置を用いることも可能である。シェーピング
装置の場合には、入力するパケット量が必要帯域を上回
ったならば、バッファに収容するが、監視装置の場合に
は、パケットを廃棄する。それ以外は、シェーピング装
置と同様であるため、記述を省略する。

【００２４】また、発システムは、自発的に、あるいは
帯域確保失敗通知を受け取った場合に、ベストエフォー
トパケットを生成し、これを送信することができる。ベ
ストエフォートパケットのヘッダは、必要帯域＝０、Ｂ
Ｅ＝１に設定され、これにより他のパケットと区別す
る。シェーピング装置では、ベストエフォートパケット
であることを、ヘッダ情報より認識すると、何の処理も
せずにスイッチ部４０７に上記パケットを送出する。出
力Ｉ／Ｆ部４０１，４０９，４１０内のプロセッサ７０
１では、ヘッダ情報よりベストエフォート用バッファ７
０４に上記パケットを書き込む。

【００２５】（実施例２）以下、本発明の他の実施例２
について説明する。実施例１では、ノード間の各回線毎
に総必要帯域が出回線帯域を超えていないかを判断し
た。複数の回線にわたって１つのパスを構成し、そのパ
スに帯域を割当て、パスの帯域を超えるか否かを判断す
ることにより、判断の回数を減少させる方法もある。す
なわち、図３において、各エッジノード間にパスを設定
し、そのパスに帯域を予め割当てるものとする。そのエ
ッジノードシステムの出力Ｉ／Ｆ部は、「総必要帯域」
と「発着アドレス対と必要帯域のテーブル」をパス対応
に管理している。例えば、エッジノージシステム３０６
のエアノードシステム３０９宛の出回線には、ノード３
０６−３０７間パスおよびノード３０６−３０８間パス
があるので、総必要帯域とテーブルは２つずつある。ま
た、送出待ちバッファやべストエフォートバッファ送信
パケット読み出し装置も、パス毎に構成してもよい。各
パスをあたかも１つの出回線であるかのようにして、処
理を行う。各ノードシステムの出力Ｉ／Ｆ部は、着アド
レスに対応するパスを保持している。

【００２６】実施例２において、実施例１との動作の差
分を具体的に記載する。発システム３０１の動作は基本
的に実施例１と同じである。また、入口のエッジノージ
システム３０６では、入力Ｉ／Ｆ部およびシェーピング
装置の動作も実施例１と同じである。出力Ｉ／Ｆ部の動
作は、次のように異なる。図１７において、図７のプロ
セッサ７０１によりデータパケットであると特定された
場合、変化ビット、発着アドレス、必要帯域を読み出す
（ステップ１７２）。発着アドレスから、対応するパス
を特定する（新たに追加されたステップ）。変化ビット
＝０であれば（ステップ１７３）、上記パスに対応する
バッファに書き込む（図１２のステップ１４１）。変化
ビット＝１であれば（ステップ１７３）、上記パスに対
応する「総必要帯域」と「発着アドレス・必要帯域テー
ブル」を参照する。（総必要帯域）−（テーブルの必要
帯域（未登録なら０））＋（上記パケットの必要帯域）
とパス帯域の大小を比較し、パス帯域以下であれば（ス
テップ１７４）、テーブルの更新と総必要帯域の更新を
行う（ステップ１７９）。そして、上記パケットを、上
記パスのパケット送出バッファに格納する。パス帯域を
超える場合には（ステップ１７５）、ＢＥ＝０ならば
（ステップ１８０）、実施例１と同様に上記パケットを
廃棄する（ステップ１８１）。また、ＢＥ＝１ならば
（ステップ１８０）、上記パス対応のベストエフォート
バッファに格納し（ステップ１８２）、その他、実施例
１と同様の動作を行う。低レイヤ処理部の動作も、実施
例１と同様である（ステップ１２２，１４５）。

【００２７】次に、実施例２のコアノードシステム３０
９の動作は、帯域管理がエッジノード間パスに対して行
われるので簡略化される。実施例１とは異なり、コアノ
ードシステム３０９の出力Ｉ／Ｆ部では、「総必要帯
域」も「発着アドレス・必要帯域テーブル」も保持しな
くてよい。プロセッサにより、入力されたパケットの着
アドレスを読み出し、対応するパスを判定し、そのパス
対応のパケット送出バッファ（当該パケットの必要帯域
＞０の時）あるいはベストエフォート用バッファ（必要
帯域＝０）のいずれかに書き込む。送信パケット読み出
し装置、低位レイヤ処理装置は、実施例１のエッジノー
ドシステム３０６と全く同じである。また、「総必要帯
域」等を管理しないことに伴って、コアノードシステム
３０９の入力Ｉ／Ｆ部は、「帯域確保失敗通知」を受け
取っても、出力Ｉ／Ｆ部に通知する必要はない。エッジ
ノードシステム３０７の動作は、エッジノードシステム
３０６と同じであって容易に類推することができるの
で、記述を省略する。通信終了指示の処理、帯域確保失
敗通知の処理も、実施例１および実施例１の記述により
容易に類推できるので、これについても記述を省略す
る。

【００２８】図１１〜図１８に示す本発明のパケット通
信方法を示す各フローの処理ステップをプログラムに変
換し、変換されたプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、ハードデ
ィスク等の記録媒体に格納する。これにより、任意のノ
ードシステムに配置されたコンピュータに記録媒体から
インストールするか、ネットワークを介して他のノード
システムからダウンロードすることにより、そのプログ
ラムを実施することで本発明を簡単に実施可能となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コネクションレス通信に対しても、好適な帯域確保を行
うことができ、しかもその際の信号処理の負担が少なく
てすむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が使用するパケットヘッダのフォーマッ
ト図である。

【図２】本発明による領域と帯域の関係が予め定められ
たテーブルの図である。

【図３】本発明の一実施例を示すパケット通信方式の全
体構成図である。

【図４】図３におけるエッジノードシステムのブロック
構成図である。

【図５】図４におけるシェーピング装置のブロック構成
図である。

【図６】図４におけるシェーピング装置のメモリ内の発
着アドレス対のテーブルの図である。

【図７】図３における出力Ｉ／Ｆ部のブロック構成図で
ある。

【図８】本発明が使用する通信終了を示すパケットのフ
ォーマット図である。

【図９】本発明の他の実施例を示す発着アドレス対のテ
ーブル構成図である。

【図１０】本発明の一実施例を示す通信終了通知用パケ
ットヘッダのフォーマット図である。

【図１１】本発明の一実施例を示す発システムのパケッ
ト送出動作のフローチャートである。

【図１２】本発明のエッジノードシステムにパケットが
入力したときの動作フローチャートである。

【図１３】本発明のシェーピング装置内のパケット処理
を示すフローチャートである。

【図１４】本発明の通話終了通知パケット処理の動作フ
ローチャートである。

【図１５】本発明の通話終了通知パケット処理２の動作
フローチャートである。

【図１６】本発明の帯域確保失敗通知処理の動作フロー
チャートである。

【図１７】エッジノードシステムおよびコアノードシス
テムにパケットが入力したときのデータパケット処理２
のフローチャートである。

【図１８】コアノードシステムにパケットが入力したと
きの動作フローチャートである。

【符号の説明】

３０１〜３０５…発着端末システム、３０６〜３０８…
エッジノードシステム、３０９…コアノードシステム、
４０１〜４０３…入力Ｉ／Ｆ部、４０８〜４１０…出力
Ｉ／Ｆ部、４０４〜４０６…シェーピング装置、４０７
…スイッチ部、５０１…シェーピング装置のプロセッ
サ、５０２…シェーピング装置のメモリ、５０３…シェ
ーピング装置のバッファ、７０１…出力Ｉ／Ｆ部のプロ
セッサ、７０２…出力Ｉ／Ｆ部のメモリ、７０３…出力
Ｉ／Ｆ部のバッファ、７０４…ベストエフォート用バッ
ファ、７０５…送信パケット読み出し部、７０６…低位
レイヤ処理部。

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データパケットのヘッダは、該データパ
   ケットを用いた通信に必要な帯域に関する情報を含み、 該データパケットが経由するノードシステムは、該デー
   タパケットを入力する手段と、入力したデータパケット
   のヘッダを読み取る手段と、読み取ったヘッダの情報を
   用いて、該データパケットを用いた通信を行うために必
   要な帯域が確保できるか否かを判定する手段とを備える
   ことを特徴とするパケット通信方式。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のパケット通信方式にお
   いて、 前記ノードシステムは、該ノードシステムを経由する通
   信と、該通信の必要帯域とを対応させたテーブルを保持
   する手段と、該ノードシステムが経路に含まれた回線又
   はパス毎の総必要帯域を保持する手段と、入力されたパ
   ケットのヘッダ情報を読み取った結果、保持されている
   必要帯域と異なるか否か、および新たな通信であるか否
   かを判定する手段と、異なる必要帯域であるか、あるい
   は新たな通信である場合には、保持されている総必要帯
   域を用いて該通信の必要帯域が確保できるか否かを判定
   する手段とを有し、該通信の必要帯域が確保できる場合
   には、総必要帯域と各通信と該通信の必要帯域テーブル
   を更新して、更新値を保持することを特徴とするパケッ
   ト通信方式。
3. 【請求項３】 データパケットのヘッダに、通信に必要
   な帯域に関する情報が含まれているパケット通信方法で
   あって、 データパケットを発信するノードシステムは、該ノード
   システム内にそれまでの通信の必要帯域情報を保持し、
   保持している必要帯域情報と、入力されたデータパケッ
   トのヘッダから読み出した該データパケットの必要帯域
   情報とから、必要帯域が変化したか否かを検出し、変化
   したことを検出した場合には、該ヘッダ内の帯域変化フ
   ィールドに変化有りフラグを設定し、 前記データパケットを中継するノードシステムは、入力
   されたデータパケットのヘッダの帯域変化フィールドを
   検出し、検出結果から変化有りフラグを検出した場合に
   は、該データパケットを用いた通信に対して必要な帯域
   が確保できるか否かを判定することを特徴とするパケッ
   ト通信方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のパケット通信方法にお
   いて、 前記中継ノードシステムは、中継するデータパケットに
   対して必要帯域を確保できないと判定した場合には、帯
   域確保失敗を通知するパケットを生成し、入力したデー
   タパケットの発信ノードシステムに向けて該通知パケッ
   トを送信することを特徴とするパケット通信方法。
5. 【請求項５】 請求項３または４に記載のパケット通信
   方法において、 前記中継ノードシステムは、中継するデータパケットに
   対して必要帯域を確保できないと判定した場合には、入
   力したデータパケットを破棄するか、あるいは該入力デ
   ータパケットのヘッダの必要帯域に関する情報を変更し
   て、「必要帯域＝０」を意味する内容に書き換えること
   を特徴とするパケット通信方法。
6. 【請求項６】 請求項４に記載のパケット通信方法にお
   いて、 前記発信ノードシステムは、帯域確保失敗の通知を受け
   取った場合には、通信を中止するか、あるいは「必要帯
   域＝０」を意味するヘッダの内容でデータパケットを生
   成して送信することを特徴とするパケット通信方法。
7. 【請求項７】 請求項１または２に記載のパケット通信
   方式において、 前記ノードシステムは、入力したデータパケットが帯域
   確保失敗通知パケットであることを検出する手段と、該
   通知パケットのヘッダから発着アドレス、必要帯域を読
   み出し、処理中の各通信の必要帯域情報を更新する手段
   と、総必要帯域の情報を保持しているときには、該情報
   を更新する手段とを有することを特徴とするパケット通
   信方式。
8. 【請求項８】 請求項１，２または７のいずれかに記載
   のパケット通信方式において、 前記データパケットを発信するノードシステムは、通信
   終了を意味するデータパケットを生成し、該データパケ
   ットを送信する手段と、 前記データパケットを中継するノードシステムは、該デ
   ータパケットを検出する手段と、検出したデータパケッ
   トのヘッダから、どの通信であるかを特定する手段と、
   該ノードシステムが保持する各通信に対応する必要帯域
   のテーブルのうち、前記特定された通信の部分を削除し
   て、残りの部分を保持する手段と、総必要帯域の情報を
   保持しているときには、該情報を更新して、更新後の情
   報を保持する手段とを有することを特徴とするパケット
   通信方式。
9. 【請求項９】 請求項１，２，７または８のいずれか１
   つに記載のパケット通信方式において、 前記各ノードシステムは、各通信に対応する必要帯域に
   応じて各通信を行うためのデータパケットを送信する手
   段を有することを特徴とするパケット通信方式。
10. 【請求項１０】 請求項３〜６のいずれかに記載のパケ
    ット通信方法の各処理をプログラムに変換し、変換され
    たプログラムを記録媒体に格納したことを特徴とするプ
    ログラムで読み出し可能な記録媒体。