JP3617868B2 - ノード装置及び網リソース予約方法 - Google Patents
ノード装置及び網リソース予約方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＴＭ（非同期転送モード）通信網を用いてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ）データグラムのようなデータパケットを送受信するノード装置及び網リソース予約方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットを用いた通信を行う場合、送信者が送信したデータは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ）レベルにおいて定義されるＩＰデータグラムと呼ばれるデータパケットに変換して、受信者宛に配送される。
【０００３】
従来においては、ＩＰが定義するデータパケットの配送サービスは、信頼性のない、Ｂｅｓｔ−Ｅｆｆｏｒｔ な（最善努力式の）システムである。つまり、データパケットの配送に関してはいかなる保証もないが（消失されるかもしれないが、いかなる対策も行なわない）、ＩＰはデータパケットの配送を熱心に試みるという配送システムである。すなわち、従来のＩＰレベルのデータパケットの配送に対しては、いかなる品質の保証もされることはなかった。
【０００４】
これに対して、近年、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ ）では、前記のＩＰレベルのデータパケットの配送に対する品質を提供するという議論が行われている。その結果、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービス（Ｓｈｅｎｋｅｒ 、他：”Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ”、ＩＮＴＥＲＮＥＴ−ＤＲＡＦＴ、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｉｎｔｓｅｒｖ−ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ−ｓｖｃ−０３．ｔｘｔ）、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービス（Ｓｈｅｎｋｅｒ 、他：”Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ”、ＩＮＴＥＲＮＥＴ−ＤＲＡＦＴ、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｉｎｔｓｅｒｖ−ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−ｓｖｃ−０１．ｔｘｔ）、Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｅｌａｙサービス（Ｓｈｅｎｋｅｒ 、他：”Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｅｌａｙ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ”、ＩＮＴＥＲＮＥＴ−ＤＲＡＦＴ、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｉｎｔｓｅｒｖ−ｃｏｎｔｒｏｌ−ｄｅｌ−ｓｖｃ−０２．ｔｘｔ ）といった、データパケットの配送に対する品質を規定した新規サービスが提案されている。
【０００５】
以下に、上記した各種サービスについて概説する。
（１）Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービス（Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ ）
データパケットの配送が、一定の時間内に確実に行われることを保証するサービスである。サービス品質として、転送速度値が要求される。
（２）Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービス（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ ）
データパケットの配送が、高確率で一定の時間内に行われることを保証するサービス（言い換えると、一定の時間内にほとんどのデータパケットを相手先に配送することを保証するサービス）である。サービス品質として、サービスレベル（１，２，３）が要求され、サービスレベルが小さいほど、相対的な遅延が少なくなる。また、各通信ノードにおいて、各々のサービスレベルに対する転送所要時間の上限値を設定する。
（３）Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｅｌａｙサービス（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｅｌａｙ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ ）
サービス品質としてサービスレベルが要求されるが、転送所要時間の上限値が設定されないサービスである。データパケット配送遅延が動的に変化するが、従来のＢｅｓｔ−Ｅｆｆｏｒｔ サービスよりは少ない時間での配送が可能である。
（４）Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービス
いかなる品質の保証も行わないサービスであり、サービス品質の要求は行われない。
【０００６】
一方、前記サービスを提供するために必要となるリソース予約プロトコル（Ｂｒａｄｅｎ、他：”Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ＲｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＲＳＶＰ）−Ｖｅｒｓｉｏｎ １ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ” 、ＩＮＴＥＲＮＥＴ−ＤＲＡＦＴ、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｒｓｖｐ−ｓｐｅｃ−０８．ｔｘｔ ）が提案されている。このリソース予約プロトコルの特徴は、受信ユーザ端末の要求に基づいたリソース予約を行うという点にある。受信ユーザ端末は、送信ユーザ端末宛にＲｅｓｖメッセージと呼ばれる予約メッセージを送信することにより、該Ｒｅｓｖメッセージ内に記されている受信サービス品質の予約を試みるというものである。そして、該送信ユーザ端末から受信ユーザ端末宛に送出されるデータパケットを中継するデータパケット通信ノード（ルータ装置）では、Ｒｅｓｖメッセージを受信すると、該Ｒｅｓｖメッセージ内の受信サービス品質を提供するために必要なリソース予約が受付可能であるか否かを判断し、可能であれば、該予約要求を受け入れ、さらに本Ｒｅｓｖメッセージをデータパケットの送信ユーザ端末宛に送出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
固定長のデータパケットであるセルを単位として交換・転送を行うＡＴＭ（非同期転送モード；Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ） 通信網上に設定される仮想コネクションを用いてＩＰレベルのデータパケット転送を行う場合、従来においては、ＩＰレベルのデータパケットの転送に対するサービル品質の保証、網リソースの予約必要はなかったため、データパケット配送時にＩＰレベルの品質を考慮しない、仮想コネクションへのデータパケット収容方式のみが検討されており、上記に示したパケットレベルでの要求サービス品質を提供することを考慮した仮想コネクションの設定方式等については検討されていない。
【０００８】
また、ＡＴＭ通信網を用いたデータパケット転送を行う場合、サービス品質の変更を要求するメッセージ（例えばＲＳＶＰにおける受信ユーザ端末より送信ユーザ端末宛に送出されるＲｅｓｖメッセージ）を受信した場合、該メッセージに相当するデータパケットを収容する仮想コネクションの属性（サービスカテゴリ、確保リソース量、等）の変更を行う必要があり、それに伴い、新たに要求されたサービス品質の提供が可能となるように仮想コネクションの張り直しが行われる場合がある。それにより、新たに仮想コネクションが設定されるまではデータパケットの転送を行うことは不可能であるため、パケット転送遅延の増加という悪影響が生じてしまう。
【０００９】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、ＡＴＭ通信網を介してＩＰレベルのデータパケットの配送を行う際に、ＩＰレベルの要求サービス品質の提供が可能であり、また、要求サービス品質の変更時にも即座にデータパケットの転送の開始が可能となるようなノード装置及び網リソース予約方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、データパケット又はメッセージから変換されたＡＴＭセルを受信し、受信されたＡＴＭセルから生成されたデータパケットをＡＴＭセルに変換し、変換されたＡＴＭセルを仮想コネクション（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ／ Ｐａｔｈ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）に送信するための転送手段と、データパケット（インターネットパケット、ＩＰデータグラム）を送信又は受信する他のノード装置（端末もしくはルータ）より送信された、サービス品質の予約を要求するメッセージが前記転送手段により受信された場合に、該メッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて求められた必要リソース量の確保が可能か否かを判断する判断手段とを備え、前記転送手段は、前記判断手段により前記必要リソース量の確保が可能であると判断された場合に、前記データパケットの通信を行うべき前記仮想コネクションにおいて前記リソース量の確保が行われた旨のメッセージの受信を待たずに、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始することを特徴とする。
好ましくは、前記仮想コネクションは、コネクションの張り直しを行わずに確保するリソース量の変更が可能である仮想コネクションであるようにしてもよい。
好ましくは、前記コネクションの張り直しを行わずに確保するリソース量の変更が可能である仮想コネクションの設定は、リソース量の確保に先立って行うようにしてもよい。
好ましくは、前記仮想コネクションは、ＡＢＴ／ＩＴに従う仮想コネクションであるようにしてもよい。
好ましくは、前記転送手段は、前記仮想コネクションにおいて前記必要リソース量を確保するために資源管理セル（例えばＡＢＴサービスにおけるＲＭセル）に確保したいリソース量を書き込んで前記仮想コネクション上に送出した後に、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始するようにしてもよい。
好ましくは、前記転送手段は、前記仮想コネクションを用いて新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、前記リソース量の確保ができなかった旨の内容が記入された資源管理セルを受信した場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、旧要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を再開するようにしてもよい。
好ましくは、前記転送手段は、前記仮想コネクションを用いて新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、前記リソース量の確保ができなかった旨の内容が記入された資源管理セルを受信した場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、データパケットの送信を、いかなる品質をも保証することなく再開するようにしてもよい。
好ましくは、前記資源管理セルに確保したいリソース量を書き込んで送出する仮想コネクションは、前記データパケットの転送経路において自ノード装置から次段のノード装置に向けて設定された、自ノード装置がＡＴＭセルを送信する仮想コネクションであるようにしてもよい。
好ましくは、前記判断手段は、自ノード装置内にデータパケットレベルにおいて割り当てたリソースの情報および残余リソースの情報を保持しておき、サービス品質の変更要求時には、ＩＰレベルのリソース情報をもとに、前記サービス品質を満足させるのに必要なＡＴＭレベルのリソース量の確保が可能か否かを判断することによって、前記必要リソース量の確保が可能か否かの判断を行うようにしてもよい。
好ましくは、前記必要リソース量は、前記メッセージ内に記されている要求サービス品質を満足させるサービス品質を、前記受信ユーザ端末宛に転送されるデータパケットに対して提供するために必要なリソース量であるようにしてもよい。
好ましくは、前記仮想コネクションにより提供されるサービスにおいて変更されることが可能なリソース量は、前記仮想コネクションにおける帯域量または前記仮想コネクションを介したセル転送におけるセル転送レートであるようにしてもよい。
好ましくは、前記必要リソース量の確保が行われた旨のメッセージは、ＡＢＴサービスにおけるＲＭセルであってそのＣＩビットが前記必要リソース量の確保が行われたことを示すものであるようにしてもよい。
好ましくは、前記サービス品質の予約を要求するメッセージは、ＲＳＶＰのＲｅｓｖメッセージまたはＰａｔｈメッセージであるようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明は、データパケット又はメッセージから変換されたＡＴＭセルを受信し、受信されたＡＴＭセルから生成されたデータパケットをＡＴＭセルに変換し、変換されたＡＴＭセルを仮想コネクションに送信するノード装置における網リソース予約方法において、データパケットを送信又は受信するユーザ端末よりサービス品質の予約を要求するメッセージを受信し、受信された前記メッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて必要リソース量を求め、求められた前記必要リソース量の確保が可能であるか否かを判断し、前記必要リソース量の確保が可能であると判断された場合に、前記データパケットの通信を行うべき前記仮想コネクションにおいて前記リソース量の確保を要求し、この確保が行われた旨のメッセージの受信を待たずに、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始することを特徴とする。
好ましくは、前記仮想コネクションは、コネクションの張り直しを行わずに確保するリソース量の変更が可能である仮想コネクションであるようにしてもよい。
好ましくは、前記リソース量の確保の要求は、資源管理セルに確保したいリソース量を書き込んで前記仮想コネクション上に送出することによって行うようにしてもよい。
好ましくは、前記仮想コネクションを用いて新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、前記リソース量の確保ができなかった旨の内容が記入された資源管理セルを受信した場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、旧要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を再開するようにしてもよい。
好ましくは、前記仮想コネクションを用いて新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、前記リソース量の確保ができなかった旨の内容が記入された資源管理セルを受信した場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、データパケットの送信を、いかなる品質をも保証することなく再開するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明に係るノード装置は、第１のパケットを受信し、この第１のパケットを所定の第２のパケットに変換し、変換された第２のパケットを仮想コネクションに送信するための転送手段と、第１のパケットを送信又は受信する他のノード装置より送信された、サービス品質の予約を要求するメッセージが前記転送手段により受信された場合に、該メッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて求められた必要リソース量の確保が可能か否かを判断する判断手段とを備え、前記転送手段は、前記判断手段により前記必要リソース量の確保が可能であると判断された場合に、前記第１のパケットの通信を行うべき前記仮想コネクションにおいて前記リソース量の確保が行われた旨のメッセージの受信を待たずに、新規要求サービス品質に従った第１のパケットの送信を開始することを特徴とする。
また、本発明は、第１のパケットを受信し、この第１のパケットを所定の第２のパケットに変換し、変換された第２のパケットを仮想コネクションに送信するノード装置における網リソース予約方法において、第１のパケットを送信又は受信するユーザ端末よりサービス品質の予約を要求するメッセージを受信し、受信された前記メッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて必要リソース量を求め、求められた前記必要リソース量の確保が可能であるか否かを判断し、前記必要リソース量の確保が可能であると判断された場合に、前記第１のパケットの通信を行うべき前記仮想コネクションにおいて前記リソース量の確保を要求し、この確保が行われた旨のメッセージの受信を待たずに、新規要求サービス品質に従った第１のパケットの送信を開始することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
まず、本実施形態の基本構成や概要について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るデータパケット通信網の基本構成の一例である。本データパケット通信網は、データパケットを送受信するデータパケット通信ノード１２１〜１２３において、データパケットを転送する際に、該データパケットをセルと呼ばれる固定長のデータ単位に分割、変換し、ＡＴＭ通信網１３３，１３４上に設定される仮想コネクション１５１，１５２を用いて該セルを隣接するデータパケット通信ノードへ転送することにより、データパケットの転送を実現するものである。ここで、仮想コネクションとは、ＡＴＭ通信網１３３，１３４内のノード間においてＡＴＭ交換機１３１，１３２などにより設定されるものであり、仮想パスコネクション（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐａｔｈ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ）、仮想チャネルコネクション（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）が該当する。
【００２０】
本データパケット通信網を利用するユーザ端末１１１，１１２では、発信するデータを、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ）レベルにおいて定義されるＩＰデータグラムと呼ばれるデータパケットに変換し、これを通信網上に送出する。
【００２１】
以下では、ＩＰデータグラムと呼ばれるデータパケットをＩＰパケットと呼ぶ。また、ＩＰパケットの内容がデータであるものを明示的に示す場合、ＩＰデータパケットという語句を使用する。
【００２２】
なお、ユーザ端末１１１，１１２間の通信がＩＰレベルより上位のプロトコル（例えばＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ））に従って行われる場合も考えられるが、そのような場合は、端末１１１，１１２内にてＩＰパケットに変換してから通信網上へ送出する方法、または端末１１１，１１２に最も近いデータパケット通信ノード１２１，１２３において、ＩＰレベルより上位のプロトコル規定に従い到着したデータパケットをＩＰパケットに変換する方法が考えられる。そのような場合、本実施形態では、前者の方法をとるものとする。
【００２３】
ユーザ端末１１１とデータパケット通信ノード１２１との間、およびユーザ端末１１２とデータパケット通信ノード１２３との間は、（１）直結すること、（２）ＡＴＭ網により接続すること、（３）イーサネットなど他のネットワークにより接続すること、が可能である。本実施形態では直結するものとして説明する。
【００２４】
本実施形態では、ユーザ端末間でＩＰパケットの転送を行うにあたって、ユーザ端末１１１をＩＰパケットの送信端末とし、ユーザ端末１１２をＩＰパケットの受信端末として説明する。
【００２５】
本データパケット通信網では、ＩＰパケットに対するサービスとして、前述したようなＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービス、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービス、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスを提供するものとする。なお、Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｅｌａｙサービスは、本通信網内においてはＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスとして取り扱うものとする。各サービスの概要は前述した通りである。
（１）Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービス
ＩＰデータパケットの配送が、一定の時間内に確実に行われることを保証するサービス。サービス品質として、転送速度値が要求される。
（２）Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖサービス
ＩＰデータパケットの配送が、高確率で一定の時間内に行われることを保証するサービス。サービス品質として、サービスレベル（１，２，３）が要求され、サービスレベルが小さいほど、相対的な遅延が少なくなる。また、各データパケット通信ノードにおいて、各々のサービスレベルに対する転送所要時間の上限値を設定する。
（３）Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービス
いかなる品質の保証も行わないサービス。サービス品質の要求は行われない。
【００２６】
なお、Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｅｌａｙサービスは、サービス品質としてサービスレベルが要求されるが、転送所要時間の上限値が設定されないサービスであり、本実施形態における通信網では、同一のサービスレベルを要求するＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスとして扱う。
【００２７】
本データパケット通信ノードでは、図２あるいは図３に示すように、ＩＰデータパケットの仮想コネクション上への収容を行う。
各図中で、２００はパケットを保持するバッファ部であり、２０２は割り当てられたリソース量に応じたタイミングでバッファ部内のパケットを抽出し次段に転送する転送処理部を表す。また、２０４はＡＴＭセルを保持するバッファ部であり、２０６はバッファ部内のＡＴＭセルを抽出し仮想コネクションに転送する転送処理部を表す。なお、ＩＰレベルのパケットをＡＴＭセルに変換する機能は省略してある。
【００２８】
Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスに対しては、図２に示すように、ＩＰレベルにおいて、各データパケットフローｇ１〜ｇｎ毎に、該パケットが要求する転送速度値を満足させるリソース量Ｒｇ１〜Ｒｇｎを各々割り当て、各フロー毎に該フローに属するＩＰデータパケットを収容する仮想コネクション（ＶＣ）が設定される形態をとる。もしくは、図３に示すように、全フローが同一の仮想コネクション上に収容される形態をとる。
【００２９】
ＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスおよびＢｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対しては、ＩＰレベルにおいて、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスの各サービスレベルに対し、該レベル間の相対的な遅延の大小関係とレベル毎に設定された転送所要時間の上限値を満足させるようなリソース量Ｒ１〜Ｒ３を各々割り当て、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対し、データパケット通信ノードにおいて保持する全リソース量のうち、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービス、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスに対して割り当てたリソース量を差し引いたリソース量（以下、これを残余リソース量と呼ぶ）を越えない範囲で任意の値Ｒｂを割り当て、ＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスおよびＢｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスを要求する全フローが同一の仮想コネクション上に収容される形態をとる。
【００３０】
仮想コネクションにて確保すべき帯域量は、該コネクション上に収容される各データパケットフローに対して割り当てられているＩＰレベルのリソース量の総和を元にして算出されるものとする。
【００３１】
なお、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスに対しても、各レベル毎に仮想コネクションを１本ずつ対応させる方式、あるいは各フロー毎に仮想コネクションを１本ずつ対応させる方式等が考えられる。
【００３２】
本データパケット通信網においては、上記に示したＩＰレベルのリソース量の確保は、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ ）にて提案されているＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ＲｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ）と呼ばれるリソース予約プロトコルに従い行う。ＲＳＶＰでは、図４に示すように、受信端末１１２が、送信端末１１１より発せられるＩＰデータパケット（図中４２）に対するサービス品質をデータパケット通信網に対して要求し、本データパケット通信網では、該要求を満足させるようにリソースの予約を行う。そのために、サービス品質を要求する受信端末１１２は、必要に応じ、送信端末１１１宛に、「Ｒｅｓｖメッセージ」（図中４１）と呼ばれる予約メッセージを、ＩＰデータパケットを転送するパスと逆方向のパスに沿って送出する。
【００３３】
本実施形態に係るデータパケット通信ノードでは、上記のＲｅｓｖメッセージを受信すると、該Ｒｅｓｖメッセージ内に記されている要求サービス品質を提供するために確保すべきリソース量を算出し、そして、該リソースが確保できるか否かを判断し、さらに該リソース量が確保できる場合には、実際に該リソース量を確保した上で、前記のＲｅｓｖメッセージを再び送信端末１１１方向へ送出する。
【００３４】
本実施形態では、上記にて算出されたＩＰレベルのリソース量に相当する帯域を、仮想コネクションレベルにおいて確保するものとする。また、本実施形態では、データパケット通信ノード間に設定される仮想コネクション１５１，１５２は、ＩＴＵ−Ｔの勧告Ｉ．３７１に勧告されたＡＢＴ（ＡＴＭ Ｂｌｏｃｋ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）と呼ばれるサービスを提供するものとする。
【００３５】
ＡＢＴでは、図５に示すように、隣接するＲＭセル（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ セル）に囲まれるＡＴＭブロックに属するセルの転送レートを、仮想コネクションの再設定を行わずに動的に変更することが可能である。ＡＢＴコネクションにおいては、コネクションの設定時には該コネクションにおいて提供せきる最大セル転送レートのみをあらかじめ取り決めておき、実際にセルを転送する際に、要求するサービス品質（セル転送レート）を上流側のデータパケット通信ノードよりＡＴＭ通信網に対してＡＴＭブロックの先頭にあるＲＭセル（図中４１）を用いて通知し、ＡＴＭ通信網では、該ブロックの最後を表すＲＭセル（図中４２）を受信するまで、要求サービス品質を提供するために必要な帯域量を該仮想コネクションに対して確保する。なお、送信端末から受信端末へのＩＰデータパケットの転送経路において、送信端末に近い方を上流側、受信端末に近い方を下流側とする。例えば図１のデータパケット通信ノード１２２は仮想コネクション１５２の帯域量を変更することになる。
【００３６】
要求サービス品質を記入したＲＭセル（図中４１）を送出したデータパケット通信ノードは、ＡＴＭ網内を折り返された該ＲＭセルを受信することにより、前記要求が受け入れられたか否か（要求したセル転送レートを提供するために必要な帯域が確保されたか否か）の認識が可能となる。これは、受信したＲＭセル内のＣＩ（Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）ビットを見ることにより判断できる。
【００３７】
ＡＢＴサービスにおいては、必要帯域を確保できたか否かを示す、前記折り返しＲＭセルの受信を待ってからデータセルの転送を開始するＡＢＴサービス（ＡＢＴ／ＤＴ（Ｄｅｌａｙｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ））と、前記ＲＭセルの応答を待たずにデータセルの転送を開始できるＡＢＴサービス（ＡＢＴ／ＩＴ（Ｉｍｍｅｄｉａｔｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ））が容易されている。ＡＢＴ／ＤＴに従った場合、必要帯域の確保の認識を待ってデータセルの転送を開始するため、信頼のある転送が保証されるが、前記の帯域確保の認識に要する、送信側のデータパケット通信ノードより送出されたＲＭセルがＡＴＭ網内を折り返され再び前記データパケット通信ノードに戻ってくるまでの所要時間が、該ＡＴＭ網を介して行われるパケットが被る転送遅延値を増加させてしまう。一方、ＡＢＴ／ＩＴに従った場合、必要帯域の確保の認識を待たずにデータセルの転送を開始するため、前記帯域の確保が不可能であった場合には既に送出されたデータセルに対する品質の保証が行われない。
【００３８】
そこで、本実施形態のデータパケット通信ノードでは、ＩＰレベルにおけるリソース管理情報をもとにして、新規要求サービスの受け入れが可能であるか否かを判断し、可能である場合に限って、ＡＢＴ／ＩＴサービスに従ったＡＴＭレベルでのサービスに従い、必要帯域の確保、データセル転送の開始を行う。
【００３９】
図６に、本データパケット通信ノードの一部であるリソース管理部の一構成例を示す。
図６に示すように、本データパケット通信ノードがサービス品質変更要求を受け取った場合は、ＩＰレベルリソース管理部６２において、該要求品質を提供できるのに十分なリソースが存在するか否かをＩＰパケットフロー管理表６３内情報をもとに判断し、確保できる場合は、ＡＢＴ確保リソース変更部６５に対して対応するＡＢＴコネクションの確保リソース量の変更要求を送出し、該変更部６５において、対応するＡＢＴコネクションに対して、変更後のリソース量を記入したＲＭセルの送出を指示する。そして、ＲＭセルを送出したＡＢＴコネクションでは、即座にデータセルの転送を開始する。折り返されたＲＭセルの受信を待って、ＡＢＴコネクション管理表６６内情報を書き換える。
【００４０】
図７に、前記リソース管理部の動作アルゴリズムを表すフローチャートを示す。図７に示すように、サービス品質の変更要求があった場合、まず、ＩＰレベルの情報を元にして、該品質の提供が可能なリソース量の確保が可能であるか否かを判断する（ステップＳ７４）。この時点で確保が可能であると判断すれば、対応するＡＢＴコネクション上へ変更後のリソース量を記入したＲＭセルを送出し（ステップＳ７５）、続いて新規要求サービス品質に従ってデータセルの転送を開始する（ステップＳ７６）。一方、確保が不可能であると判断すれば、サービス品質の変更要求を拒絶する（ステップＳ７７）。
【００４１】
ステップＳ７６の後、前記リソース量の確保が確実に行われたか否かを確認するため、送出したＲＭセルが折り返し受信されたならば（ステップＳ７８）、リソースの確保がなされたか否かを判断する（ステップＳ７９）。そして、ＡＢＴコネクションにおいてリソース確保がなされた場合は、引続き変更要求後のサービス品質に従ったデータセルの転送を行い（ステップＳ８０）、ＡＢＴコネクションにおいてリソース確保がなされなかった場合は、サービス品質の変更要求を拒絶する（ステップＳ８１）。
【００４２】
なお、ステップＳ７６で新規要求サービス品質に従ったＩＰデータパケットの送信を開始した後に、必要リソース量の確保ができなかった場合、新規要求サービス品質に従ったＩＰデータパケットの送信を中止し、旧要求サービス品質に従ったＩＰデータパケットの送信を再開するようにしても良いし、あるいは新規要求サービス品質に従ったＩＰデータパケットの送信を中止し、ＩＰデータパケットの送信を、いかなる品質をも保証することなく再開するようにしても良い。
【００４３】
本実施形態によれば、ＡＴＭ通信網を介してＩＰデータパケットの配送を行うにあたって、サービス品質変更要求があった場合に、ＩＰレベルにおけるリソース情報をもとに該要求の妥当性を判断し、該変更が可能であると判断された場合に限って、ＡＴＭ網上に設定されているＡＢＴサービスを提供する仮想コネクション上に、確保リソース量の変更要求を示す資源管理セルの送出に引き続いて、ＩＰデータパケットの転送の開始が即座に可能となるため、ＡＴＭ網より通知されるサービス変更要求の可否判断の通知を待つことにより被っていた遅延が解消され、その結果、迅速なデータパケット転送サービスの提供が可能となる。
【００４４】
なお、以上では、受信端末が、送信端末より発せられるＩＰデータパケットに対するサービス品質をデータパケット通信網に対して要求し、本データパケット通信網では、該要求を満足させるようにリソース予約などを行うものであった。その代わりに、送信端末が受信端末に向けて送るメッセージ（例えばＲＳＶＰのＰａｔｈメッセージ）に応答してリソース予約などを行うようにしても良い。
【００４５】
以下では、本発明の実施形態についてさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るデータパケット通信網の構成図である。
図１のように、このデータパケット通信網は、ユーザが発する通信情報を含んだＩＰデータパケットの送信側となる送信端末１１１、該ＩＰデータパケットの受信側となる受信端末１１１、送信端末１１１に直結されたデータパケット通信ノード１２１、受信端末１１２に直結されたデータパケット通信ノード１２３、データパケット通信ノード１２１，１２３間に位置するデータパケット通信網１２２、データパケット通信網１２１と１２２を接続するＡＴＭ網１３３、データパケット通信網１２２と１２３を接続するＡＴＭ網１３４から構成されている。ＡＴＭ網１３３，１３４内にはＡＴＭセルを交換、転送するＡＴＭ交換機１３１，１３２が備えられ、このＡＴＭ交換機を介して、隣接するデータパケット通信ノード間に仮想コネクション（仮想パスコネクション／仮想チャネルコネクション）１５１，１５２が設定される。なお、図中１４１，１４２はＩＰデータパケットから見て仮想的に設定されているＩＰレベルのコネクションを示し、１６は送信端末１１１から受信端末１１２に対して送出されたＩＰデータパケットフローの流れを示す。
【００４６】
図１では、データパケット通信ノード１２１，１２３に各々直結するユーザ端末として１台だけ示しているが、それぞれ複数台直結してもよい。また、図１では、データパケット通信ノード１２１，１２３間に位置するデータパケット通信ノード１２２は１台であるが、複数台存在してもよい。また、図１では、隣接するデータパケット通信ノード間に１台のＡＴＭ交換機が存在するが、複数台の場合もある。
【００４７】
本データパケット通信網内において隣接する一方のデータパケット通信ノードから他方のデータパケット通信ノードにＩＰパケットの転送を行う場合、各データパケット通信ノードは、ＩＰパケットを一旦ＡＴＭセルに分割、変換し、該ＡＴＭセルを、データパケット通信ノード間に設定される仮想コネクション１５１，１５２を用いて転送する。そして、該ＡＴＭセルを受信したデータパケット通信ノードでは、受信したＡＴＭセルを再びＩＰパケットに変換する。
【００４８】
なお、本データパケット通信ノードでは、隣接するデータパケット通信ノードとのデータパケット転送の際に使用できるＩＰレベルのリソース量に関する情報をあらかじめ保持しているものとする。
【００４９】
図１に示すデータパケット通信網上において、前述したＩＰデータパケットに対する各種サービスが提供される場合は、図２または図３に示すようなＩＰパケット−ＡＴＭセルの対応が行われる。
【００５０】
図２の例では、Ｇｕａｒａｔｅｅｄサービスに対しては、１パケットフローに対して１本の仮想コネクションが対応づけられ、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスフローｇｍ（１≦ｍ≦ｎ）が要求する転送速度値を満足するために必要なＩＰパケットレベルのリソース量Ｒｇｍが確保できるように、該フローを収容するＡＢＴコネクションＶＣｇｍにおいて帯域量ＰＣＲｇｍが確保される。Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービス、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対しては、これらのサービスを要求する全てのフローを１本の仮想コネクションに収容し、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスにおける各サービスレベルに対して割り当てられるＩＰパケットレベルのリソース量Ｒ１〜Ｒ３、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対して割り当てられる網リソース量Ｒｂの総和が確保できるように、該フローを収容するＡＢＴコネクションＶＣｒにおいて帯域量ＰＣＲｒが確保される。
【００５１】
図３の例では、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスに対しては、全てのＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービスフローを１本の仮想コネクションに収容し、各Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスフローに対して割り当てられるＩＰパケットレベルのリソース量の総和（ΣＲｇｍ）が確保できるように、該フローを収容するＡＢＴコネクションＶＣｇにおいて帯域量ＰＣＲｇが確保される。Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービス、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対しては、図２と同様の形態をとる。
【００５２】
Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスの各サービスレベルに対して割り当てられるＩＰパケットレベルのリソース量Ｒ１〜Ｒ３は、各レベルにおける遅延値の大小関係が正しく成り立つように（すなわち、レベル値が小さいほど遅延値が低くなるように）、また、レベル毎に設定される転送所要時間の上限値が満たされるように算出され、割り当てられる。さらに、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対して割り当てられるＩＰパレットレベルのリソース量Ｒｂは、データパケット通信ノードに対して割り当てられている全リソース量より、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスに対して割り当てられたリソース量Ｒｇ１〜Ｒｇｎ、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスに対して割り当てられたリソース量Ｒ１〜Ｒ３を差し引いた残余リソース量を越えないリソース量が任意に割り当てられる。
【００５３】
以下においては、特に明記しない限り、図２に示したＩＰパッケット−ＡＴＭセルの対応づけに基づいて説明を行うものとする。
図１に示すデータパケット通信網上に前述したＲＳＶＰが搭載されている場合は、図４に示すように、ＩＰデータパケット４２の転送に対してサービス品質を要求する受信端末１１２は、必要に応じ、Ｒｅｓｖメッセージ４１を送信端末１１１宛に送出する。これを受信したデータパケット通信ノードは、該メッセージ内に記入されている要求サービス品質の提供が可能であるか否かを判断し、可能であれば該サービス品質を提供するのに必要である網リソースを確保する。図１に示したデータパケット通信網では、隣接するデータパケット通信ノード間のＩＰデータパケットの転送は、ＡＴＭ通信網を介して行われているので、Ｒｅｓｖメッセージを受信したデータパケット通信ノードは、該Ｒｅｓｖメッセージが示すＩＰデータパケットの通信を行う仮想コネクションの帯域を、要求サービス品質を満足できるように確保する。
【００５４】
本データパケット通信ノード間にて設定する仮想コネクションとしては、ＡＢＴ（ＡＴＭ Ｂｌｏｃｋ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）と呼ばれるサービスを提供するＡＢＴコネクションを採用する。ＡＢＴでは、図５に示すように、隣接するＲＭセル（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ セル）に囲まれるＡＴＭブロックに属するセルのために確保する帯域量（転送レート）を、仮想コネクションの再設定を行わずに動的に変更することが可能であるため、要求サービス品質の変更が生じる度に仮想コネクションの再設定を行う必要がない。
【００５５】
ＡＢＴコネクションの初期設定時には、該コネクションにおいて提供可能な最大セル転送レートのみを規定し、セル転送のために網内リソースを確保したい場合、上流側のデータパケット通信ノードは、ブロックの先頭に位置するＲＭセル５１内に、所望のセル転送レートを記入し、これを下流側のデータパケット通信ノードに対して送出する。前記ＲＭセルが通過するＡＴＭ網では、該ＲＭセル内に記載されている要求セル転送レートを提供するのに必要な帯域が確保できるか否かを判断し、前記帯域の確保が可能であれば、ＣＩ（Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ）ビットが０であるＲＭセルを、前記帯域の確保が不可能であれば、ＣＩビットが１であるＲＭセルを、下流側のデータパケット通信ノードのＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部より、該上流側のデータパケット通信ノード宛に送出する。そして、該上流側のデータパケット通信ノードでは、ＣＩビットが０であるＲＭセルを受信した場合には、要求したセル転送レートに従ったセル転送が可能であることを認識し、ＣＩビットが１であるＲＭセルを受信した場合には、要求したセル転送レートは拒絶されたものと認識する。
【００５６】
なお、前述のように、ＡＢＴサービスでは前記ＲＭセルの受信を待ってからセルの転送を開始するＡＢＴ／ＤＴサービスと前記ＲＭセルの応答を待たずにセルの転送を開始するＡＢＴ／ＩＴサービスとが用意されているが、本実施形態では認識を待たずにデータセルの転送を開始するＡＢＴ／ＩＴに従うものとしている。
【００５７】
前記ＡＢＴコネクションの特性を考慮した本データパケット通信ノードの一機能であるリソース管理部の一構成例を図６に示す。図６に示すように、本リソース管理部は、ＩＰパケットフロー管理部６１、ＩＰレベルリソース管理部６２、ＩＰパケットフロー情報管理部６３、ＡＢＴコネクション設定部６４、ＡＢＴ確保リソース量変更部６５、ＡＢＴコネクション情報管理部６６より構成される。
【００５８】
ＩＰパケットフロー管理部６１は、ＩＰパケットに関する新規サービス提供要求、サービス品質変更要求を受け、適切な動作を指示する。
ＩＰレベルリソース管理部６２は、現在本データパケット通信ノードにおいてサービス中であるＩＰパケットフローに関するリソース情報を管理、制御する。
【００５９】
ＩＰパケットフロー情報管理部６３は、現在サービス中のＩＰパケットフローに対して割り当てられているリソース量に関する情報を保持する。
ＡＢＴコネクション設定部６４は、新規に仮想コネクションの設定が必要である際はＡＴＭ網上にＡＢＴコネクションを設定する。
【００６０】
ＡＢＴ確保リソース量変更部６５は、既に設定されているＡＢＴコネクションにおいて確保する帯域量の変更を行う。
ＡＢＴコネクション情報管理部６６は、現在設定されているＡＢＴコネクションに関する情報を保持する。
【００６１】
本リソース管理部では、該リソース管理部を収容するデータパケット通信ノードにおいて認識する新規サービス提供の要求（新たなＩＰパケットフローの転送要求、または新たなサービス種別への変更要求）やサービス品質の変更要求に対して、該リソース管理部において管理するＩＰパケットフロー情報とＡＢＴコネクション情報をもとにして、該要求の受け入れが可能か否かを判定する。ＩＰパケットフロー情報管理部６３では、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスを提供するフローの識別子と該フローに割り当てられているリソース量、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスを提供するフローについて各サービスレベル毎に割り当てられているリソース量、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスを要求する全フローに対して割り当てられているリソース量、および如何なるフローに対しても割り当てられていない本データパケット通信ノードにおいて割り当て可能な残余帯域に関する情報を管理する。ここで、ＩＰパケットフローの識別子としては、該パケットがインターネットプロトコルバージョン６（ＩＰｖ６）と呼ばれる仕様にもとづいたものであれば、該パケットのヘッダ部内におけるフローラベル値、ソースアドレス値の両値の組を用いる。
【００６２】
ＡＢＴコネクション情報管理部６６では、各コネクションの識別子と該コネクションが確保している帯域量とを対応付けて管理する。ここで、ＡＢＴコネクションの識別子としては、仮想パス識別子（ＶＰＩ）または仮想チャネル識別子（ＶＣＩ）を用いる。
【００６３】
なお、ＩＰパケットフロー情報管理部６３内の情報とＡＢＴコネクション情報管理部６６内の情報とは、ＩＰレベルのリソース量と、該リソース量が割り当てられるパケットの収容先となるＡＢＴコネクションに関する情報とが対応付けされている構成になっていることが望ましい。
【００６４】
本実施形態のデータパケット通信ノードの一機能である図６のリソース管理部での動作アルゴリズムを表したフローチャートを図７に示す。
新規サービスの提供要求やサービス品質の変更要求等をデータパケット通信ノードにおいて受信すると（ステップＳ７１）、まず、上記リソース管理部はＩＰパケットフロー管理部６１において、該変更要求がＩＰパケットフロー情報管理部６３内に記載されていないＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービスの新規要求であるか否かを判断する（ステップＳ７２）。該要求が新規Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスの要求であれば、ＡＢＴコネクション設定部６４により、該フローを収容するためのＡＢＴコネクションを新規に設定する（ステップＳ７３）。なお、既にＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービス以外のサービスを提供しているフローがＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービスへの変更を要求する場合も、ＡＢＴコネクションを新規に設定する。
【００６５】
次に、ＩＰパケットフロー情報管理部６３内の情報を元に、変更要求後のサービス品質の提供を行うのに十分なリソース量の割り当てが可能であるか否かを判断する（ステップＳ７４）。このとき、ＩＰレベルリソース管理部６２では、該フローがＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービスを要求している場合には、該フローの要求する転送速度値を満足させるのに十分なリソース量（該フローが既にＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービスとしてサービスされている場合には、現在割り当てられているリソース量との差分）を残余リソース量ＲｅｓｔやＢｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対して割り当てられているリソース量Ｒｂを加えた量にて提供可能であるか否かにより判断する。なお、該フローが既に要求している転送速度値よりも低速なサービスを要求している場合は、変更要求後のサービス品質は確実に提供できる。また、該フローがＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスを要求している場合には、該フローを受け入れた際にも、該フローが要求するサービスレベルの転送所要時間の上限値、そしてサービスレベル間の転送遅延値の大小関係が正しく成立するために必要なリソース量の増分が、リソース量Ｒｅｓｔやリソース量Ｒｂにて提供可能であるか否かにより判断する。
【００６６】
ＩＰレベルリソース管理部６２において、前記の要求サービス品質を満足させるのに十分なリソース量の確保が可能であると判断すれば、該フローを収容するＡＢＴコネクションの確保帯域量の変更を行うため、ＡＢＴ確保リソース変更部６５により、該ＡＢＴコネクション上へ変更後の確保帯域量を記入したＲＭセルの送出を行い（ステップＳ７５）、続いて当該サービス品質にてデータセルの転送を開始する（ステップＳ７６）。つまり、ＡＢＴコネクションでは、ＡＢＴ／ＩＴサービスを提供することとなる。このとき、ＲＭセルを送出してからデータセルの送出を開始するまでの時間は、該セルが転送されるＡＴＭ網に関する属性等にもとづき、ＡＢＴ確保リソース部６５により設定する。
【００６７】
一方、前記リソース量の確保が不可能であると判断すれば、該変更要求を拒絶する（ステップＳ７７）。なお、変更後のリソース量を確保するためにＢｅｓｔＥｆｆｏｒｔサービスに対して割り当てられているリソース量の減少を行う場合は、まずＢｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスを収容するＡＢＴコネクション上に、減少後の帯域量を記入したＲＭセルを送出した後に、変更要求を行ったフローを収容するＡＢＴコネクション上へ変更後の確保帯域量を記入したＲＭセルの送出を行う。
【００６８】
データセルの送出前に送出したＲＭセルが、ＡＴＭ網内を折り返され再びデータパケット通信ノードにて受信されれば（ステップＳ７８）、該ＲＭセル内に記入されていた帯域量の確保がＡＢＴコネクションにて行われたか否かを、ＣＩビットを調べることにより判断する（ステップＳ７９）。ＣＩビットが０であれば、要求帯域量の確保が行われたことを表すので、引続きデータセルの転送を行い（ステップＳ８０）、一方、ＣＩビットが１であれば、要求帯域量の確保がなされなかったことを表すので、要求されたサービス品質の変更を中止する（ステップＳ８１）。
【００６９】
なお、ステップＳ７６で新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、必要リソース量の確保ができなかった場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、旧要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を再開することができる。この場合、ＡＢＴコネクションにおいてリソース確保ができず、サービス品質の変更要求を拒絶することになった場合に、当該ＡＢＴコネクションにおけるリソース量が０に設定されてしまうサービスが提供されているなら、本データパケット通信ノードは、リソース量を要求前の品質に戻すためのＲＭセルを再度送出する必要があるが、リソース量が要求前の品質に戻されるサービスが提供されているなら、再度ＲＭセルを送出する必要はない。
【００７０】
また、ステップＳ７６で新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、必要リソース量の確保ができなかった場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、データパケットの送信を、いかなる品質をも保証することなく再開するようにしても良い。
【００７１】
次に、図８にデータパケット通信ノード間を接続する仮想コネクションがＡＢＴ／ＩＴサービスを提供する場合にＲｅｓｖメッセージを介して行われる網リソース予約および必要リソース量確保の確認を待たずに行うデータパケット転送の手順を示す。
【００７２】
この手続きは、例えば送信端末１１１に直結されたデータパケット通信ノード１２１とデータパケット通信ノード間に位置するデータパケット通信ノード１２２により行なわれる。
【００７３】
図８においては、下流側からＲｅｓｖメッセージを受信したデータパケット通信ノードは、前述のように必要リソース量の確保が可能であると判断した場合、該Ｒｅｓｖメッセージを送出した下流側のデータパケット通信ノードとの間に設定されているＡＢＴコネクションのリソース予約要求を表すＲＭセルを下流側のデータパケット通信ノード宛に送出するとともに、受信したＲｅｓｖメッセージをデータパケット送信側のユーザ端末宛に送出し、即座に新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始する。
【００７４】
そして、ＲＭセルを発信したデータパケット通信ノードがＣＩ＝０であるＲＭセルを受信したならば、前記コネクションにおいて要求リソース量の予約が行えたものと認識し、引続き新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を行う。
【００７５】
一方、ＣＩ＝１であるＲＭセルを受信したならば、当該Ｒｅｓｖメッセージを発した、データパケット受信側のユーザ端末宛に、エラーメッセージを送出する。
【００７６】
データの送信端末と受信端末を結ぶ各データパケット通信ノード間にて上記手順で網リソース予約およびデータパケット転送がなされ、全ＡＢＴコネクションにてリソース予約要求が成功すれば、迅速に新規要求サービス品質に従ったデータパケット転送が提供されたことになる。
【００７７】
もし、いずれかのＡＢＴコネクションにて必要リソースが確保できなかった場合、受信端末にエラー・メッセージが渡され、受信端末は必要に応じてエラー処理を行う。
【００７８】
以上、本実施形態では、受信端末が、送信端末より発せられるＩＰデータパケットに対するサービス品質をデータパケット通信網に対して要求し、本データパケット通信網では、該要求を満足させるようにリソース予約などを行うものであった。その代わりに、送信端末が受信端末に向けて送るメッセージ（例えばＳＴ−ＩＩ（Ｓｔｒｅａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ２）のＣＯＯＮＮＥＣＴメッセージやＣＨＡＮＧＥメッセージ）に応答してリソース予約などを行うようにしても良い。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において種々変形して実施することができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、ＡＴＭ通信網を介してデータパケットの配送を行うにあたって、データパケットの送信又は受信ユーザ端末より受信又は送信ユーザ端末に送られるメッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて求められた必要リソース量の確保が可能であるか否かを判断し、可能であると判断された場合に即座に新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始することで、ＡＴＭ網より通知されるサービス変更要求の可否判断の通知を待つことにより被る遅延を解消し、迅速なデータパケット転送サービスの提供を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータパケット通信網の基本構成を示す図
【図２】ＩＰパケット−ＡＴＭセルの対応づけの一例を示す図
【図３】ＩＰパケット−ＡＴＭセルの対応づけの一例を示す図
【図４】図１のデータパケット通信網におけるＲＳＶＰの適用例を示す図
【図５】ＡＢＴサービスを説明するための図
【図６】データパケット通信ノードの一機能であるリソース管理部の一構成例を示す図
【図７】図６のリソース管理部での動作アルゴリズムを示したフローチャート
【図８】隣接するデータパケット通信ノード間における網リソース予約およびデータパケット転送手順の一例を示す図
【符号の説明】
１１１…送信端末
１１２…受信端末
１３３，１３４…ＡＴＭ網
１２１〜１２３…データパケット通信ノード
１３１，１３２…ＡＴＭ交換機
１５１，１５２…仮想コネクション
６１…ＩＰパケットフロー管理部
６２…ＩＰレベルリソース管理部
６３…ＩＰパケットフロー情報管理部
６４…ＡＢＴコネクション設定部
６５…ＡＢＴ確保リソース変更部
６６…ＡＢＴコネクション情報管理部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＴＭ（非同期転送モード）通信網を用いてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ）データグラムのようなデータパケットを送受信するノード装置及び網リソース予約方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットを用いた通信を行う場合、送信者が送信したデータは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ）レベルにおいて定義されるＩＰデータグラムと呼ばれるデータパケットに変換して、受信者宛に配送される。
【０００３】
従来においては、ＩＰが定義するデータパケットの配送サービスは、信頼性のない、Ｂｅｓｔ−Ｅｆｆｏｒｔ な（最善努力式の）システムである。つまり、データパケットの配送に関してはいかなる保証もないが（消失されるかもしれないが、いかなる対策も行なわない）、ＩＰはデータパケットの配送を熱心に試みるという配送システムである。すなわち、従来のＩＰレベルのデータパケットの配送に対しては、いかなる品質の保証もされることはなかった。
【０００４】
これに対して、近年、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ ）では、前記のＩＰレベルのデータパケットの配送に対する品質を提供するという議論が行われている。その結果、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービス（Ｓｈｅｎｋｅｒ 、他：”Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ”、ＩＮＴＥＲＮＥＴ−ＤＲＡＦＴ、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｉｎｔｓｅｒｖ−ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ−ｓｖｃ−０３．ｔｘｔ）、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービス（Ｓｈｅｎｋｅｒ 、他：”Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ”、ＩＮＴＥＲＮＥＴ−ＤＲＡＦＴ、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｉｎｔｓｅｒｖ−ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−ｓｖｃ−０１．ｔｘｔ）、Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｅｌａｙサービス（Ｓｈｅｎｋｅｒ 、他：”Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｅｌａｙ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ”、ＩＮＴＥＲＮＥＴ−ＤＲＡＦＴ、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｉｎｔｓｅｒｖ−ｃｏｎｔｒｏｌ−ｄｅｌ−ｓｖｃ−０２．ｔｘｔ ）といった、データパケットの配送に対する品質を規定した新規サービスが提案されている。
【０００５】
以下に、上記した各種サービスについて概説する。
（１）Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービス（Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ ）
データパケットの配送が、一定の時間内に確実に行われることを保証するサービスである。サービス品質として、転送速度値が要求される。
（２）Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービス（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ ）
データパケットの配送が、高確率で一定の時間内に行われることを保証するサービス（言い換えると、一定の時間内にほとんどのデータパケットを相手先に配送することを保証するサービス）である。サービス品質として、サービスレベル（１，２，３）が要求され、サービスレベルが小さいほど、相対的な遅延が少なくなる。また、各通信ノードにおいて、各々のサービスレベルに対する転送所要時間の上限値を設定する。
（３）Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｅｌａｙサービス（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｅｌａｙ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ ）
サービス品質としてサービスレベルが要求されるが、転送所要時間の上限値が設定されないサービスである。データパケット配送遅延が動的に変化するが、従来のＢｅｓｔ−Ｅｆｆｏｒｔ サービスよりは少ない時間での配送が可能である。
（４）Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービス
いかなる品質の保証も行わないサービスであり、サービス品質の要求は行われない。
【０００６】
一方、前記サービスを提供するために必要となるリソース予約プロトコル（Ｂｒａｄｅｎ、他：”Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ＲｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＲＳＶＰ）−Ｖｅｒｓｉｏｎ １ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ” 、ＩＮＴＥＲＮＥＴ−ＤＲＡＦＴ、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｒｓｖｐ−ｓｐｅｃ−０８．ｔｘｔ ）が提案されている。このリソース予約プロトコルの特徴は、受信ユーザ端末の要求に基づいたリソース予約を行うという点にある。受信ユーザ端末は、送信ユーザ端末宛にＲｅｓｖメッセージと呼ばれる予約メッセージを送信することにより、該Ｒｅｓｖメッセージ内に記されている受信サービス品質の予約を試みるというものである。そして、該送信ユーザ端末から受信ユーザ端末宛に送出されるデータパケットを中継するデータパケット通信ノード（ルータ装置）では、Ｒｅｓｖメッセージを受信すると、該Ｒｅｓｖメッセージ内の受信サービス品質を提供するために必要なリソース予約が受付可能であるか否かを判断し、可能であれば、該予約要求を受け入れ、さらに本Ｒｅｓｖメッセージをデータパケットの送信ユーザ端末宛に送出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
固定長のデータパケットであるセルを単位として交換・転送を行うＡＴＭ（非同期転送モード；Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ） 通信網上に設定される仮想コネクションを用いてＩＰレベルのデータパケット転送を行う場合、従来においては、ＩＰレベルのデータパケットの転送に対するサービル品質の保証、網リソースの予約必要はなかったため、データパケット配送時にＩＰレベルの品質を考慮しない、仮想コネクションへのデータパケット収容方式のみが検討されており、上記に示したパケットレベルでの要求サービス品質を提供することを考慮した仮想コネクションの設定方式等については検討されていない。
【０００８】
また、ＡＴＭ通信網を用いたデータパケット転送を行う場合、サービス品質の変更を要求するメッセージ（例えばＲＳＶＰにおける受信ユーザ端末より送信ユーザ端末宛に送出されるＲｅｓｖメッセージ）を受信した場合、該メッセージに相当するデータパケットを収容する仮想コネクションの属性（サービスカテゴリ、確保リソース量、等）の変更を行う必要があり、それに伴い、新たに要求されたサービス品質の提供が可能となるように仮想コネクションの張り直しが行われる場合がある。それにより、新たに仮想コネクションが設定されるまではデータパケットの転送を行うことは不可能であるため、パケット転送遅延の増加という悪影響が生じてしまう。
【０００９】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、ＡＴＭ通信網を介してＩＰレベルのデータパケットの配送を行う際に、ＩＰレベルの要求サービス品質の提供が可能であり、また、要求サービス品質の変更時にも即座にデータパケットの転送の開始が可能となるようなノード装置及び網リソース予約方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、データパケット又はメッセージから変換されたＡＴＭセルを受信し、受信されたＡＴＭセルから生成されたデータパケットをＡＴＭセルに変換し、変換されたＡＴＭセルを仮想コネクション（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ／ Ｐａｔｈ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）に送信するための転送手段と、データパケット（インターネットパケット、ＩＰデータグラム）を送信又は受信する他のノード装置（端末もしくはルータ）より送信された、サービス品質の予約を要求するメッセージが前記転送手段により受信された場合に、該メッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて求められた必要リソース量の確保が可能か否かを判断する判断手段とを備え、前記転送手段は、前記判断手段により前記必要リソース量の確保が可能であると判断された場合に、前記データパケットの通信を行うべき前記仮想コネクションにおいて前記リソース量の確保が行われた旨のメッセージの受信を待たずに、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始することを特徴とする。
好ましくは、前記仮想コネクションは、コネクションの張り直しを行わずに確保するリソース量の変更が可能である仮想コネクションであるようにしてもよい。
好ましくは、前記コネクションの張り直しを行わずに確保するリソース量の変更が可能である仮想コネクションの設定は、リソース量の確保に先立って行うようにしてもよい。
好ましくは、前記仮想コネクションは、ＡＢＴ／ＩＴに従う仮想コネクションであるようにしてもよい。
好ましくは、前記転送手段は、前記仮想コネクションにおいて前記必要リソース量を確保するために資源管理セル（例えばＡＢＴサービスにおけるＲＭセル）に確保したいリソース量を書き込んで前記仮想コネクション上に送出した後に、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始するようにしてもよい。
好ましくは、前記転送手段は、前記仮想コネクションを用いて新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、前記リソース量の確保ができなかった旨の内容が記入された資源管理セルを受信した場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、旧要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を再開するようにしてもよい。
好ましくは、前記転送手段は、前記仮想コネクションを用いて新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、前記リソース量の確保ができなかった旨の内容が記入された資源管理セルを受信した場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、データパケットの送信を、いかなる品質をも保証することなく再開するようにしてもよい。
好ましくは、前記資源管理セルに確保したいリソース量を書き込んで送出する仮想コネクションは、前記データパケットの転送経路において自ノード装置から次段のノード装置に向けて設定された、自ノード装置がＡＴＭセルを送信する仮想コネクションであるようにしてもよい。
好ましくは、前記判断手段は、自ノード装置内にデータパケットレベルにおいて割り当てたリソースの情報および残余リソースの情報を保持しておき、サービス品質の変更要求時には、ＩＰレベルのリソース情報をもとに、前記サービス品質を満足させるのに必要なＡＴＭレベルのリソース量の確保が可能か否かを判断することによって、前記必要リソース量の確保が可能か否かの判断を行うようにしてもよい。
好ましくは、前記必要リソース量は、前記メッセージ内に記されている要求サービス品質を満足させるサービス品質を、前記受信ユーザ端末宛に転送されるデータパケットに対して提供するために必要なリソース量であるようにしてもよい。
好ましくは、前記仮想コネクションにより提供されるサービスにおいて変更されることが可能なリソース量は、前記仮想コネクションにおける帯域量または前記仮想コネクションを介したセル転送におけるセル転送レートであるようにしてもよい。
好ましくは、前記必要リソース量の確保が行われた旨のメッセージは、ＡＢＴサービスにおけるＲＭセルであってそのＣＩビットが前記必要リソース量の確保が行われたことを示すものであるようにしてもよい。
好ましくは、前記サービス品質の予約を要求するメッセージは、ＲＳＶＰのＲｅｓｖメッセージまたはＰａｔｈメッセージであるようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明は、データパケット又はメッセージから変換されたＡＴＭセルを受信し、受信されたＡＴＭセルから生成されたデータパケットをＡＴＭセルに変換し、変換されたＡＴＭセルを仮想コネクションに送信するノード装置における網リソース予約方法において、データパケットを送信又は受信するユーザ端末よりサービス品質の予約を要求するメッセージを受信し、受信された前記メッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて必要リソース量を求め、求められた前記必要リソース量の確保が可能であるか否かを判断し、前記必要リソース量の確保が可能であると判断された場合に、前記データパケットの通信を行うべき前記仮想コネクションにおいて前記リソース量の確保を要求し、この確保が行われた旨のメッセージの受信を待たずに、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始することを特徴とする。
好ましくは、前記仮想コネクションは、コネクションの張り直しを行わずに確保するリソース量の変更が可能である仮想コネクションであるようにしてもよい。
好ましくは、前記リソース量の確保の要求は、資源管理セルに確保したいリソース量を書き込んで前記仮想コネクション上に送出することによって行うようにしてもよい。
好ましくは、前記仮想コネクションを用いて新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、前記リソース量の確保ができなかった旨の内容が記入された資源管理セルを受信した場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、旧要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を再開するようにしてもよい。
好ましくは、前記仮想コネクションを用いて新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、前記リソース量の確保ができなかった旨の内容が記入された資源管理セルを受信した場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、データパケットの送信を、いかなる品質をも保証することなく再開するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明に係るノード装置は、第１のパケットを受信し、この第１のパケットを所定の第２のパケットに変換し、変換された第２のパケットを仮想コネクションに送信するための転送手段と、第１のパケットを送信又は受信する他のノード装置より送信された、サービス品質の予約を要求するメッセージが前記転送手段により受信された場合に、該メッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて求められた必要リソース量の確保が可能か否かを判断する判断手段とを備え、前記転送手段は、前記判断手段により前記必要リソース量の確保が可能であると判断された場合に、前記第１のパケットの通信を行うべき前記仮想コネクションにおいて前記リソース量の確保が行われた旨のメッセージの受信を待たずに、新規要求サービス品質に従った第１のパケットの送信を開始することを特徴とする。
また、本発明は、第１のパケットを受信し、この第１のパケットを所定の第２のパケットに変換し、変換された第２のパケットを仮想コネクションに送信するノード装置における網リソース予約方法において、第１のパケットを送信又は受信するユーザ端末よりサービス品質の予約を要求するメッセージを受信し、受信された前記メッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて必要リソース量を求め、求められた前記必要リソース量の確保が可能であるか否かを判断し、前記必要リソース量の確保が可能であると判断された場合に、前記第１のパケットの通信を行うべき前記仮想コネクションにおいて前記リソース量の確保を要求し、この確保が行われた旨のメッセージの受信を待たずに、新規要求サービス品質に従った第１のパケットの送信を開始することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
まず、本実施形態の基本構成や概要について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るデータパケット通信網の基本構成の一例である。本データパケット通信網は、データパケットを送受信するデータパケット通信ノード１２１〜１２３において、データパケットを転送する際に、該データパケットをセルと呼ばれる固定長のデータ単位に分割、変換し、ＡＴＭ通信網１３３，１３４上に設定される仮想コネクション１５１，１５２を用いて該セルを隣接するデータパケット通信ノードへ転送することにより、データパケットの転送を実現するものである。ここで、仮想コネクションとは、ＡＴＭ通信網１３３，１３４内のノード間においてＡＴＭ交換機１３１，１３２などにより設定されるものであり、仮想パスコネクション（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐａｔｈ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ）、仮想チャネルコネクション（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）が該当する。
【００２０】
本データパケット通信網を利用するユーザ端末１１１，１１２では、発信するデータを、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ）レベルにおいて定義されるＩＰデータグラムと呼ばれるデータパケットに変換し、これを通信網上に送出する。
【００２１】
以下では、ＩＰデータグラムと呼ばれるデータパケットをＩＰパケットと呼ぶ。また、ＩＰパケットの内容がデータであるものを明示的に示す場合、ＩＰデータパケットという語句を使用する。
【００２２】
なお、ユーザ端末１１１，１１２間の通信がＩＰレベルより上位のプロトコル（例えばＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ））に従って行われる場合も考えられるが、そのような場合は、端末１１１，１１２内にてＩＰパケットに変換してから通信網上へ送出する方法、または端末１１１，１１２に最も近いデータパケット通信ノード１２１，１２３において、ＩＰレベルより上位のプロトコル規定に従い到着したデータパケットをＩＰパケットに変換する方法が考えられる。そのような場合、本実施形態では、前者の方法をとるものとする。
【００２３】
ユーザ端末１１１とデータパケット通信ノード１２１との間、およびユーザ端末１１２とデータパケット通信ノード１２３との間は、（１）直結すること、（２）ＡＴＭ網により接続すること、（３）イーサネットなど他のネットワークにより接続すること、が可能である。本実施形態では直結するものとして説明する。
【００２４】
本実施形態では、ユーザ端末間でＩＰパケットの転送を行うにあたって、ユーザ端末１１１をＩＰパケットの送信端末とし、ユーザ端末１１２をＩＰパケットの受信端末として説明する。
【００２５】
本データパケット通信網では、ＩＰパケットに対するサービスとして、前述したようなＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービス、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービス、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスを提供するものとする。なお、Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｅｌａｙサービスは、本通信網内においてはＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスとして取り扱うものとする。各サービスの概要は前述した通りである。
（１）Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービス
ＩＰデータパケットの配送が、一定の時間内に確実に行われることを保証するサービス。サービス品質として、転送速度値が要求される。
（２）Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖサービス
ＩＰデータパケットの配送が、高確率で一定の時間内に行われることを保証するサービス。サービス品質として、サービスレベル（１，２，３）が要求され、サービスレベルが小さいほど、相対的な遅延が少なくなる。また、各データパケット通信ノードにおいて、各々のサービスレベルに対する転送所要時間の上限値を設定する。
（３）Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービス
いかなる品質の保証も行わないサービス。サービス品質の要求は行われない。
【００２６】
なお、Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｄｅｌａｙサービスは、サービス品質としてサービスレベルが要求されるが、転送所要時間の上限値が設定されないサービスであり、本実施形態における通信網では、同一のサービスレベルを要求するＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスとして扱う。
【００２７】
本データパケット通信ノードでは、図２あるいは図３に示すように、ＩＰデータパケットの仮想コネクション上への収容を行う。
各図中で、２００はパケットを保持するバッファ部であり、２０２は割り当てられたリソース量に応じたタイミングでバッファ部内のパケットを抽出し次段に転送する転送処理部を表す。また、２０４はＡＴＭセルを保持するバッファ部であり、２０６はバッファ部内のＡＴＭセルを抽出し仮想コネクションに転送する転送処理部を表す。なお、ＩＰレベルのパケットをＡＴＭセルに変換する機能は省略してある。
【００２８】
Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスに対しては、図２に示すように、ＩＰレベルにおいて、各データパケットフローｇ１〜ｇｎ毎に、該パケットが要求する転送速度値を満足させるリソース量Ｒｇ１〜Ｒｇｎを各々割り当て、各フロー毎に該フローに属するＩＰデータパケットを収容する仮想コネクション（ＶＣ）が設定される形態をとる。もしくは、図３に示すように、全フローが同一の仮想コネクション上に収容される形態をとる。
【００２９】
ＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスおよびＢｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対しては、ＩＰレベルにおいて、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスの各サービスレベルに対し、該レベル間の相対的な遅延の大小関係とレベル毎に設定された転送所要時間の上限値を満足させるようなリソース量Ｒ１〜Ｒ３を各々割り当て、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対し、データパケット通信ノードにおいて保持する全リソース量のうち、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービス、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスに対して割り当てたリソース量を差し引いたリソース量（以下、これを残余リソース量と呼ぶ）を越えない範囲で任意の値Ｒｂを割り当て、ＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスおよびＢｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスを要求する全フローが同一の仮想コネクション上に収容される形態をとる。
【００３０】
仮想コネクションにて確保すべき帯域量は、該コネクション上に収容される各データパケットフローに対して割り当てられているＩＰレベルのリソース量の総和を元にして算出されるものとする。
【００３１】
なお、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスに対しても、各レベル毎に仮想コネクションを１本ずつ対応させる方式、あるいは各フロー毎に仮想コネクションを１本ずつ対応させる方式等が考えられる。
【００３２】
本データパケット通信網においては、上記に示したＩＰレベルのリソース量の確保は、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ ）にて提案されているＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ＲｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ）と呼ばれるリソース予約プロトコルに従い行う。ＲＳＶＰでは、図４に示すように、受信端末１１２が、送信端末１１１より発せられるＩＰデータパケット（図中４２）に対するサービス品質をデータパケット通信網に対して要求し、本データパケット通信網では、該要求を満足させるようにリソースの予約を行う。そのために、サービス品質を要求する受信端末１１２は、必要に応じ、送信端末１１１宛に、「Ｒｅｓｖメッセージ」（図中４１）と呼ばれる予約メッセージを、ＩＰデータパケットを転送するパスと逆方向のパスに沿って送出する。
【００３３】
本実施形態に係るデータパケット通信ノードでは、上記のＲｅｓｖメッセージを受信すると、該Ｒｅｓｖメッセージ内に記されている要求サービス品質を提供するために確保すべきリソース量を算出し、そして、該リソースが確保できるか否かを判断し、さらに該リソース量が確保できる場合には、実際に該リソース量を確保した上で、前記のＲｅｓｖメッセージを再び送信端末１１１方向へ送出する。
【００３４】
本実施形態では、上記にて算出されたＩＰレベルのリソース量に相当する帯域を、仮想コネクションレベルにおいて確保するものとする。また、本実施形態では、データパケット通信ノード間に設定される仮想コネクション１５１，１５２は、ＩＴＵ−Ｔの勧告Ｉ．３７１に勧告されたＡＢＴ（ＡＴＭ Ｂｌｏｃｋ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）と呼ばれるサービスを提供するものとする。
【００３５】
ＡＢＴでは、図５に示すように、隣接するＲＭセル（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ セル）に囲まれるＡＴＭブロックに属するセルの転送レートを、仮想コネクションの再設定を行わずに動的に変更することが可能である。ＡＢＴコネクションにおいては、コネクションの設定時には該コネクションにおいて提供せきる最大セル転送レートのみをあらかじめ取り決めておき、実際にセルを転送する際に、要求するサービス品質（セル転送レート）を上流側のデータパケット通信ノードよりＡＴＭ通信網に対してＡＴＭブロックの先頭にあるＲＭセル（図中４１）を用いて通知し、ＡＴＭ通信網では、該ブロックの最後を表すＲＭセル（図中４２）を受信するまで、要求サービス品質を提供するために必要な帯域量を該仮想コネクションに対して確保する。なお、送信端末から受信端末へのＩＰデータパケットの転送経路において、送信端末に近い方を上流側、受信端末に近い方を下流側とする。例えば図１のデータパケット通信ノード１２２は仮想コネクション１５２の帯域量を変更することになる。
【００３６】
要求サービス品質を記入したＲＭセル（図中４１）を送出したデータパケット通信ノードは、ＡＴＭ網内を折り返された該ＲＭセルを受信することにより、前記要求が受け入れられたか否か（要求したセル転送レートを提供するために必要な帯域が確保されたか否か）の認識が可能となる。これは、受信したＲＭセル内のＣＩ（Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）ビットを見ることにより判断できる。
【００３７】
ＡＢＴサービスにおいては、必要帯域を確保できたか否かを示す、前記折り返しＲＭセルの受信を待ってからデータセルの転送を開始するＡＢＴサービス（ＡＢＴ／ＤＴ（Ｄｅｌａｙｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ））と、前記ＲＭセルの応答を待たずにデータセルの転送を開始できるＡＢＴサービス（ＡＢＴ／ＩＴ（Ｉｍｍｅｄｉａｔｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ））が容易されている。ＡＢＴ／ＤＴに従った場合、必要帯域の確保の認識を待ってデータセルの転送を開始するため、信頼のある転送が保証されるが、前記の帯域確保の認識に要する、送信側のデータパケット通信ノードより送出されたＲＭセルがＡＴＭ網内を折り返され再び前記データパケット通信ノードに戻ってくるまでの所要時間が、該ＡＴＭ網を介して行われるパケットが被る転送遅延値を増加させてしまう。一方、ＡＢＴ／ＩＴに従った場合、必要帯域の確保の認識を待たずにデータセルの転送を開始するため、前記帯域の確保が不可能であった場合には既に送出されたデータセルに対する品質の保証が行われない。
【００３８】
そこで、本実施形態のデータパケット通信ノードでは、ＩＰレベルにおけるリソース管理情報をもとにして、新規要求サービスの受け入れが可能であるか否かを判断し、可能である場合に限って、ＡＢＴ／ＩＴサービスに従ったＡＴＭレベルでのサービスに従い、必要帯域の確保、データセル転送の開始を行う。
【００３９】
図６に、本データパケット通信ノードの一部であるリソース管理部の一構成例を示す。
図６に示すように、本データパケット通信ノードがサービス品質変更要求を受け取った場合は、ＩＰレベルリソース管理部６２において、該要求品質を提供できるのに十分なリソースが存在するか否かをＩＰパケットフロー管理表６３内情報をもとに判断し、確保できる場合は、ＡＢＴ確保リソース変更部６５に対して対応するＡＢＴコネクションの確保リソース量の変更要求を送出し、該変更部６５において、対応するＡＢＴコネクションに対して、変更後のリソース量を記入したＲＭセルの送出を指示する。そして、ＲＭセルを送出したＡＢＴコネクションでは、即座にデータセルの転送を開始する。折り返されたＲＭセルの受信を待って、ＡＢＴコネクション管理表６６内情報を書き換える。
【００４０】
図７に、前記リソース管理部の動作アルゴリズムを表すフローチャートを示す。図７に示すように、サービス品質の変更要求があった場合、まず、ＩＰレベルの情報を元にして、該品質の提供が可能なリソース量の確保が可能であるか否かを判断する（ステップＳ７４）。この時点で確保が可能であると判断すれば、対応するＡＢＴコネクション上へ変更後のリソース量を記入したＲＭセルを送出し（ステップＳ７５）、続いて新規要求サービス品質に従ってデータセルの転送を開始する（ステップＳ７６）。一方、確保が不可能であると判断すれば、サービス品質の変更要求を拒絶する（ステップＳ７７）。
【００４１】
ステップＳ７６の後、前記リソース量の確保が確実に行われたか否かを確認するため、送出したＲＭセルが折り返し受信されたならば（ステップＳ７８）、リソースの確保がなされたか否かを判断する（ステップＳ７９）。そして、ＡＢＴコネクションにおいてリソース確保がなされた場合は、引続き変更要求後のサービス品質に従ったデータセルの転送を行い（ステップＳ８０）、ＡＢＴコネクションにおいてリソース確保がなされなかった場合は、サービス品質の変更要求を拒絶する（ステップＳ８１）。
【００４２】
なお、ステップＳ７６で新規要求サービス品質に従ったＩＰデータパケットの送信を開始した後に、必要リソース量の確保ができなかった場合、新規要求サービス品質に従ったＩＰデータパケットの送信を中止し、旧要求サービス品質に従ったＩＰデータパケットの送信を再開するようにしても良いし、あるいは新規要求サービス品質に従ったＩＰデータパケットの送信を中止し、ＩＰデータパケットの送信を、いかなる品質をも保証することなく再開するようにしても良い。
【００４３】
本実施形態によれば、ＡＴＭ通信網を介してＩＰデータパケットの配送を行うにあたって、サービス品質変更要求があった場合に、ＩＰレベルにおけるリソース情報をもとに該要求の妥当性を判断し、該変更が可能であると判断された場合に限って、ＡＴＭ網上に設定されているＡＢＴサービスを提供する仮想コネクション上に、確保リソース量の変更要求を示す資源管理セルの送出に引き続いて、ＩＰデータパケットの転送の開始が即座に可能となるため、ＡＴＭ網より通知されるサービス変更要求の可否判断の通知を待つことにより被っていた遅延が解消され、その結果、迅速なデータパケット転送サービスの提供が可能となる。
【００４４】
なお、以上では、受信端末が、送信端末より発せられるＩＰデータパケットに対するサービス品質をデータパケット通信網に対して要求し、本データパケット通信網では、該要求を満足させるようにリソース予約などを行うものであった。その代わりに、送信端末が受信端末に向けて送るメッセージ（例えばＲＳＶＰのＰａｔｈメッセージ）に応答してリソース予約などを行うようにしても良い。
【００４５】
以下では、本発明の実施形態についてさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るデータパケット通信網の構成図である。
図１のように、このデータパケット通信網は、ユーザが発する通信情報を含んだＩＰデータパケットの送信側となる送信端末１１１、該ＩＰデータパケットの受信側となる受信端末１１１、送信端末１１１に直結されたデータパケット通信ノード１２１、受信端末１１２に直結されたデータパケット通信ノード１２３、データパケット通信ノード１２１，１２３間に位置するデータパケット通信網１２２、データパケット通信網１２１と１２２を接続するＡＴＭ網１３３、データパケット通信網１２２と１２３を接続するＡＴＭ網１３４から構成されている。ＡＴＭ網１３３，１３４内にはＡＴＭセルを交換、転送するＡＴＭ交換機１３１，１３２が備えられ、このＡＴＭ交換機を介して、隣接するデータパケット通信ノード間に仮想コネクション（仮想パスコネクション／仮想チャネルコネクション）１５１，１５２が設定される。なお、図中１４１，１４２はＩＰデータパケットから見て仮想的に設定されているＩＰレベルのコネクションを示し、１６は送信端末１１１から受信端末１１２に対して送出されたＩＰデータパケットフローの流れを示す。
【００４６】
図１では、データパケット通信ノード１２１，１２３に各々直結するユーザ端末として１台だけ示しているが、それぞれ複数台直結してもよい。また、図１では、データパケット通信ノード１２１，１２３間に位置するデータパケット通信ノード１２２は１台であるが、複数台存在してもよい。また、図１では、隣接するデータパケット通信ノード間に１台のＡＴＭ交換機が存在するが、複数台の場合もある。
【００４７】
本データパケット通信網内において隣接する一方のデータパケット通信ノードから他方のデータパケット通信ノードにＩＰパケットの転送を行う場合、各データパケット通信ノードは、ＩＰパケットを一旦ＡＴＭセルに分割、変換し、該ＡＴＭセルを、データパケット通信ノード間に設定される仮想コネクション１５１，１５２を用いて転送する。そして、該ＡＴＭセルを受信したデータパケット通信ノードでは、受信したＡＴＭセルを再びＩＰパケットに変換する。
【００４８】
なお、本データパケット通信ノードでは、隣接するデータパケット通信ノードとのデータパケット転送の際に使用できるＩＰレベルのリソース量に関する情報をあらかじめ保持しているものとする。
【００４９】
図１に示すデータパケット通信網上において、前述したＩＰデータパケットに対する各種サービスが提供される場合は、図２または図３に示すようなＩＰパケット−ＡＴＭセルの対応が行われる。
【００５０】
図２の例では、Ｇｕａｒａｔｅｅｄサービスに対しては、１パケットフローに対して１本の仮想コネクションが対応づけられ、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスフローｇｍ（１≦ｍ≦ｎ）が要求する転送速度値を満足するために必要なＩＰパケットレベルのリソース量Ｒｇｍが確保できるように、該フローを収容するＡＢＴコネクションＶＣｇｍにおいて帯域量ＰＣＲｇｍが確保される。Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービス、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対しては、これらのサービスを要求する全てのフローを１本の仮想コネクションに収容し、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスにおける各サービスレベルに対して割り当てられるＩＰパケットレベルのリソース量Ｒ１〜Ｒ３、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対して割り当てられる網リソース量Ｒｂの総和が確保できるように、該フローを収容するＡＢＴコネクションＶＣｒにおいて帯域量ＰＣＲｒが確保される。
【００５１】
図３の例では、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスに対しては、全てのＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービスフローを１本の仮想コネクションに収容し、各Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスフローに対して割り当てられるＩＰパケットレベルのリソース量の総和（ΣＲｇｍ）が確保できるように、該フローを収容するＡＢＴコネクションＶＣｇにおいて帯域量ＰＣＲｇが確保される。Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービス、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対しては、図２と同様の形態をとる。
【００５２】
Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスの各サービスレベルに対して割り当てられるＩＰパケットレベルのリソース量Ｒ１〜Ｒ３は、各レベルにおける遅延値の大小関係が正しく成り立つように（すなわち、レベル値が小さいほど遅延値が低くなるように）、また、レベル毎に設定される転送所要時間の上限値が満たされるように算出され、割り当てられる。さらに、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対して割り当てられるＩＰパレットレベルのリソース量Ｒｂは、データパケット通信ノードに対して割り当てられている全リソース量より、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスに対して割り当てられたリソース量Ｒｇ１〜Ｒｇｎ、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスに対して割り当てられたリソース量Ｒ１〜Ｒ３を差し引いた残余リソース量を越えないリソース量が任意に割り当てられる。
【００５３】
以下においては、特に明記しない限り、図２に示したＩＰパッケット−ＡＴＭセルの対応づけに基づいて説明を行うものとする。
図１に示すデータパケット通信網上に前述したＲＳＶＰが搭載されている場合は、図４に示すように、ＩＰデータパケット４２の転送に対してサービス品質を要求する受信端末１１２は、必要に応じ、Ｒｅｓｖメッセージ４１を送信端末１１１宛に送出する。これを受信したデータパケット通信ノードは、該メッセージ内に記入されている要求サービス品質の提供が可能であるか否かを判断し、可能であれば該サービス品質を提供するのに必要である網リソースを確保する。図１に示したデータパケット通信網では、隣接するデータパケット通信ノード間のＩＰデータパケットの転送は、ＡＴＭ通信網を介して行われているので、Ｒｅｓｖメッセージを受信したデータパケット通信ノードは、該Ｒｅｓｖメッセージが示すＩＰデータパケットの通信を行う仮想コネクションの帯域を、要求サービス品質を満足できるように確保する。
【００５４】
本データパケット通信ノード間にて設定する仮想コネクションとしては、ＡＢＴ（ＡＴＭ Ｂｌｏｃｋ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）と呼ばれるサービスを提供するＡＢＴコネクションを採用する。ＡＢＴでは、図５に示すように、隣接するＲＭセル（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ セル）に囲まれるＡＴＭブロックに属するセルのために確保する帯域量（転送レート）を、仮想コネクションの再設定を行わずに動的に変更することが可能であるため、要求サービス品質の変更が生じる度に仮想コネクションの再設定を行う必要がない。
【００５５】
ＡＢＴコネクションの初期設定時には、該コネクションにおいて提供可能な最大セル転送レートのみを規定し、セル転送のために網内リソースを確保したい場合、上流側のデータパケット通信ノードは、ブロックの先頭に位置するＲＭセル５１内に、所望のセル転送レートを記入し、これを下流側のデータパケット通信ノードに対して送出する。前記ＲＭセルが通過するＡＴＭ網では、該ＲＭセル内に記載されている要求セル転送レートを提供するのに必要な帯域が確保できるか否かを判断し、前記帯域の確保が可能であれば、ＣＩ（Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ）ビットが０であるＲＭセルを、前記帯域の確保が不可能であれば、ＣＩビットが１であるＲＭセルを、下流側のデータパケット通信ノードのＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部より、該上流側のデータパケット通信ノード宛に送出する。そして、該上流側のデータパケット通信ノードでは、ＣＩビットが０であるＲＭセルを受信した場合には、要求したセル転送レートに従ったセル転送が可能であることを認識し、ＣＩビットが１であるＲＭセルを受信した場合には、要求したセル転送レートは拒絶されたものと認識する。
【００５６】
なお、前述のように、ＡＢＴサービスでは前記ＲＭセルの受信を待ってからセルの転送を開始するＡＢＴ／ＤＴサービスと前記ＲＭセルの応答を待たずにセルの転送を開始するＡＢＴ／ＩＴサービスとが用意されているが、本実施形態では認識を待たずにデータセルの転送を開始するＡＢＴ／ＩＴに従うものとしている。
【００５７】
前記ＡＢＴコネクションの特性を考慮した本データパケット通信ノードの一機能であるリソース管理部の一構成例を図６に示す。図６に示すように、本リソース管理部は、ＩＰパケットフロー管理部６１、ＩＰレベルリソース管理部６２、ＩＰパケットフロー情報管理部６３、ＡＢＴコネクション設定部６４、ＡＢＴ確保リソース量変更部６５、ＡＢＴコネクション情報管理部６６より構成される。
【００５８】
ＩＰパケットフロー管理部６１は、ＩＰパケットに関する新規サービス提供要求、サービス品質変更要求を受け、適切な動作を指示する。
ＩＰレベルリソース管理部６２は、現在本データパケット通信ノードにおいてサービス中であるＩＰパケットフローに関するリソース情報を管理、制御する。
【００５９】
ＩＰパケットフロー情報管理部６３は、現在サービス中のＩＰパケットフローに対して割り当てられているリソース量に関する情報を保持する。
ＡＢＴコネクション設定部６４は、新規に仮想コネクションの設定が必要である際はＡＴＭ網上にＡＢＴコネクションを設定する。
【００６０】
ＡＢＴ確保リソース量変更部６５は、既に設定されているＡＢＴコネクションにおいて確保する帯域量の変更を行う。
ＡＢＴコネクション情報管理部６６は、現在設定されているＡＢＴコネクションに関する情報を保持する。
【００６１】
本リソース管理部では、該リソース管理部を収容するデータパケット通信ノードにおいて認識する新規サービス提供の要求（新たなＩＰパケットフローの転送要求、または新たなサービス種別への変更要求）やサービス品質の変更要求に対して、該リソース管理部において管理するＩＰパケットフロー情報とＡＢＴコネクション情報をもとにして、該要求の受け入れが可能か否かを判定する。ＩＰパケットフロー情報管理部６３では、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスを提供するフローの識別子と該フローに割り当てられているリソース量、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスを提供するフローについて各サービスレベル毎に割り当てられているリソース量、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスを要求する全フローに対して割り当てられているリソース量、および如何なるフローに対しても割り当てられていない本データパケット通信ノードにおいて割り当て可能な残余帯域に関する情報を管理する。ここで、ＩＰパケットフローの識別子としては、該パケットがインターネットプロトコルバージョン６（ＩＰｖ６）と呼ばれる仕様にもとづいたものであれば、該パケットのヘッダ部内におけるフローラベル値、ソースアドレス値の両値の組を用いる。
【００６２】
ＡＢＴコネクション情報管理部６６では、各コネクションの識別子と該コネクションが確保している帯域量とを対応付けて管理する。ここで、ＡＢＴコネクションの識別子としては、仮想パス識別子（ＶＰＩ）または仮想チャネル識別子（ＶＣＩ）を用いる。
【００６３】
なお、ＩＰパケットフロー情報管理部６３内の情報とＡＢＴコネクション情報管理部６６内の情報とは、ＩＰレベルのリソース量と、該リソース量が割り当てられるパケットの収容先となるＡＢＴコネクションに関する情報とが対応付けされている構成になっていることが望ましい。
【００６４】
本実施形態のデータパケット通信ノードの一機能である図６のリソース管理部での動作アルゴリズムを表したフローチャートを図７に示す。
新規サービスの提供要求やサービス品質の変更要求等をデータパケット通信ノードにおいて受信すると（ステップＳ７１）、まず、上記リソース管理部はＩＰパケットフロー管理部６１において、該変更要求がＩＰパケットフロー情報管理部６３内に記載されていないＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービスの新規要求であるか否かを判断する（ステップＳ７２）。該要求が新規Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄサービスの要求であれば、ＡＢＴコネクション設定部６４により、該フローを収容するためのＡＢＴコネクションを新規に設定する（ステップＳ７３）。なお、既にＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービス以外のサービスを提供しているフローがＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービスへの変更を要求する場合も、ＡＢＴコネクションを新規に設定する。
【００６５】
次に、ＩＰパケットフロー情報管理部６３内の情報を元に、変更要求後のサービス品質の提供を行うのに十分なリソース量の割り当てが可能であるか否かを判断する（ステップＳ７４）。このとき、ＩＰレベルリソース管理部６２では、該フローがＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービスを要求している場合には、該フローの要求する転送速度値を満足させるのに十分なリソース量（該フローが既にＧｕａｒａｎｔｅｅｄサービスとしてサービスされている場合には、現在割り当てられているリソース量との差分）を残余リソース量ＲｅｓｔやＢｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスに対して割り当てられているリソース量Ｒｂを加えた量にて提供可能であるか否かにより判断する。なお、該フローが既に要求している転送速度値よりも低速なサービスを要求している場合は、変更要求後のサービス品質は確実に提供できる。また、該フローがＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅサービスを要求している場合には、該フローを受け入れた際にも、該フローが要求するサービスレベルの転送所要時間の上限値、そしてサービスレベル間の転送遅延値の大小関係が正しく成立するために必要なリソース量の増分が、リソース量Ｒｅｓｔやリソース量Ｒｂにて提供可能であるか否かにより判断する。
【００６６】
ＩＰレベルリソース管理部６２において、前記の要求サービス品質を満足させるのに十分なリソース量の確保が可能であると判断すれば、該フローを収容するＡＢＴコネクションの確保帯域量の変更を行うため、ＡＢＴ確保リソース変更部６５により、該ＡＢＴコネクション上へ変更後の確保帯域量を記入したＲＭセルの送出を行い（ステップＳ７５）、続いて当該サービス品質にてデータセルの転送を開始する（ステップＳ７６）。つまり、ＡＢＴコネクションでは、ＡＢＴ／ＩＴサービスを提供することとなる。このとき、ＲＭセルを送出してからデータセルの送出を開始するまでの時間は、該セルが転送されるＡＴＭ網に関する属性等にもとづき、ＡＢＴ確保リソース部６５により設定する。
【００６７】
一方、前記リソース量の確保が不可能であると判断すれば、該変更要求を拒絶する（ステップＳ７７）。なお、変更後のリソース量を確保するためにＢｅｓｔＥｆｆｏｒｔサービスに対して割り当てられているリソース量の減少を行う場合は、まずＢｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔサービスを収容するＡＢＴコネクション上に、減少後の帯域量を記入したＲＭセルを送出した後に、変更要求を行ったフローを収容するＡＢＴコネクション上へ変更後の確保帯域量を記入したＲＭセルの送出を行う。
【００６８】
データセルの送出前に送出したＲＭセルが、ＡＴＭ網内を折り返され再びデータパケット通信ノードにて受信されれば（ステップＳ７８）、該ＲＭセル内に記入されていた帯域量の確保がＡＢＴコネクションにて行われたか否かを、ＣＩビットを調べることにより判断する（ステップＳ７９）。ＣＩビットが０であれば、要求帯域量の確保が行われたことを表すので、引続きデータセルの転送を行い（ステップＳ８０）、一方、ＣＩビットが１であれば、要求帯域量の確保がなされなかったことを表すので、要求されたサービス品質の変更を中止する（ステップＳ８１）。
【００６９】
なお、ステップＳ７６で新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、必要リソース量の確保ができなかった場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、旧要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を再開することができる。この場合、ＡＢＴコネクションにおいてリソース確保ができず、サービス品質の変更要求を拒絶することになった場合に、当該ＡＢＴコネクションにおけるリソース量が０に設定されてしまうサービスが提供されているなら、本データパケット通信ノードは、リソース量を要求前の品質に戻すためのＲＭセルを再度送出する必要があるが、リソース量が要求前の品質に戻されるサービスが提供されているなら、再度ＲＭセルを送出する必要はない。
【００７０】
また、ステップＳ７６で新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、必要リソース量の確保ができなかった場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、データパケットの送信を、いかなる品質をも保証することなく再開するようにしても良い。
【００７１】
次に、図８にデータパケット通信ノード間を接続する仮想コネクションがＡＢＴ／ＩＴサービスを提供する場合にＲｅｓｖメッセージを介して行われる網リソース予約および必要リソース量確保の確認を待たずに行うデータパケット転送の手順を示す。
【００７２】
この手続きは、例えば送信端末１１１に直結されたデータパケット通信ノード１２１とデータパケット通信ノード間に位置するデータパケット通信ノード１２２により行なわれる。
【００７３】
図８においては、下流側からＲｅｓｖメッセージを受信したデータパケット通信ノードは、前述のように必要リソース量の確保が可能であると判断した場合、該Ｒｅｓｖメッセージを送出した下流側のデータパケット通信ノードとの間に設定されているＡＢＴコネクションのリソース予約要求を表すＲＭセルを下流側のデータパケット通信ノード宛に送出するとともに、受信したＲｅｓｖメッセージをデータパケット送信側のユーザ端末宛に送出し、即座に新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始する。
【００７４】
そして、ＲＭセルを発信したデータパケット通信ノードがＣＩ＝０であるＲＭセルを受信したならば、前記コネクションにおいて要求リソース量の予約が行えたものと認識し、引続き新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を行う。
【００７５】
一方、ＣＩ＝１であるＲＭセルを受信したならば、当該Ｒｅｓｖメッセージを発した、データパケット受信側のユーザ端末宛に、エラーメッセージを送出する。
【００７６】
データの送信端末と受信端末を結ぶ各データパケット通信ノード間にて上記手順で網リソース予約およびデータパケット転送がなされ、全ＡＢＴコネクションにてリソース予約要求が成功すれば、迅速に新規要求サービス品質に従ったデータパケット転送が提供されたことになる。
【００７７】
もし、いずれかのＡＢＴコネクションにて必要リソースが確保できなかった場合、受信端末にエラー・メッセージが渡され、受信端末は必要に応じてエラー処理を行う。
【００７８】
以上、本実施形態では、受信端末が、送信端末より発せられるＩＰデータパケットに対するサービス品質をデータパケット通信網に対して要求し、本データパケット通信網では、該要求を満足させるようにリソース予約などを行うものであった。その代わりに、送信端末が受信端末に向けて送るメッセージ（例えばＳＴ−ＩＩ（Ｓｔｒｅａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ２）のＣＯＯＮＮＥＣＴメッセージやＣＨＡＮＧＥメッセージ）に応答してリソース予約などを行うようにしても良い。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において種々変形して実施することができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、ＡＴＭ通信網を介してデータパケットの配送を行うにあたって、データパケットの送信又は受信ユーザ端末より受信又は送信ユーザ端末に送られるメッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて求められた必要リソース量の確保が可能であるか否かを判断し、可能であると判断された場合に即座に新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始することで、ＡＴＭ網より通知されるサービス変更要求の可否判断の通知を待つことにより被る遅延を解消し、迅速なデータパケット転送サービスの提供を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータパケット通信網の基本構成を示す図
【図２】ＩＰパケット−ＡＴＭセルの対応づけの一例を示す図
【図３】ＩＰパケット−ＡＴＭセルの対応づけの一例を示す図
【図４】図１のデータパケット通信網におけるＲＳＶＰの適用例を示す図
【図５】ＡＢＴサービスを説明するための図
【図６】データパケット通信ノードの一機能であるリソース管理部の一構成例を示す図
【図７】図６のリソース管理部での動作アルゴリズムを示したフローチャート
【図８】隣接するデータパケット通信ノード間における網リソース予約およびデータパケット転送手順の一例を示す図
【符号の説明】
１１１…送信端末
１１２…受信端末
１３３，１３４…ＡＴＭ網
１２１〜１２３…データパケット通信ノード
１３１，１３２…ＡＴＭ交換機
１５１，１５２…仮想コネクション
６１…ＩＰパケットフロー管理部
６２…ＩＰレベルリソース管理部
６３…ＩＰパケットフロー情報管理部
６４…ＡＢＴコネクション設定部
６５…ＡＢＴ確保リソース変更部
６６…ＡＢＴコネクション情報管理部
Claims (20)
- データパケット又はメッセージから変換されたＡＴＭセルを受信し、受信されたＡＴＭセルから生成されたデータパケットをＡＴＭセルに変換し、変換されたＡＴＭセルを仮想コネクションに送信するための転送手段と、
データパケットを送信又は受信する他のノード装置より送信された、サービス品質の予約を要求するメッセージが前記転送手段により受信された場合に、該メッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて求められた必要リソース量の確保が可能か否かを判断する判断手段とを備え、
前記転送手段は、前記判断手段により前記必要リソース量の確保が可能であると判断された場合に、前記データパケットの通信を行うべき前記仮想コネクションにおいて前記リソース量の確保が行われた旨のメッセージの受信を待たずに、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始することを特徴とするノード装置。 - 前記仮想コネクションは、コネクションの張り直しを行わずに確保するリソース量の変更が可能である仮想コネクションであることを特徴とする請求項１に記載のノード装置。
- 前記コネクションの張り直しを行わずに確保するリソース量の変更が可能である仮想コネクションの設定は、リソース量の確保に先立って行うことを特徴とする請求項１または２に記載のノード装置。
- 前記仮想コネクションは、ＡＢＴ／ＩＴに従う仮想コネクションであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のノード装置。
- 前記転送手段は、前記仮想コネクションにおいて前記必要リソース量を確保するために資源管理セルに確保したいリソース量を書き込んで前記仮想コネクション上に送出した後に、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のノード装置。
- 前記転送手段は、前記仮想コネクションを用いて新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、前記リソース量の確保ができなかった旨の内容が記入された資源管理セルを受信した場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、旧要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を再開することを特徴とする請求項５に記載のノード装置。
- 前記転送手段は、前記仮想コネクションを用いて新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、前記リソース量の確保ができなかった旨の内容が記入された資源管理セルを受信した場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、データパケットの送信を、いかなる品質をも保証することなく再開することを特徴とする請求項５に記載のノード装置。
- 前記資源管理セルに確保したいリソース量を書き込んで送出する仮想コネクションは、前記データパケットの転送経路において自ノード装置から次段のノード装置に向けて設定された、自ノード装置がＡＴＭセルを送信する仮想コネクションであることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載のノード装置。
- 前記判断手段は、自ノード装置内にデータパケットレベルにおいて割り当てたリソースの情報および残余リソースの情報を保持しておき、サービス品質の変更要求時には、ＩＰレベルのリソース情報をもとに、前記サービス品質を満足させるのに必要なＡＴＭレベルのリソース量の確保が可能か否かを判断することによって、前記必要リソース量の確保が可能か否かの判断を行うことを特徴とする請求項１に記載のノード装置。
- 前記必要リソース量は、前記メッセージ内に記されている要求サービス品質を満足させるサービス品質を、前記受信ユーザ端末宛に転送されるデータパケット に対して提供するために必要なリソース量であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のノード装置。
- 前記仮想コネクションにより提供されるサービスにおいて変更されることが可能なリソース量は、前記仮想コネクションにおける帯域量または前記仮想コネクションを介したセル転送におけるセル転送レートであることを特徴とする請求項１に記載のノード装置。
- 前記必要リソース量の確保が行われた旨のメッセージは、ＡＢＴサービスにおけるＲＭセルであってそのＣＩビットが前記必要リソース量の確保が行われたことを示すものであることを特徴とする請求項１に記載のノード装置。
- 前記サービス品質の予約を要求するメッセージは、ＲＳＶＰのＲｅｓｖメッセージまたはＰａｔｈメッセージであることを特徴とする請求項１に記載のノード装置。
- データパケット又はメッセージから変換されたＡＴＭセルを受信し、受信されたＡＴＭセルから生成されたデータパケットをＡＴＭセルに変換し、変換されたＡＴＭセルを仮想コネクションに送信するノード装置における網リソース予約方法において、
データパケットを送信又は受信するユーザ端末よりサービス品質の予約を要求するメッセージを受信し、
受信された前記メッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて必要リソース量を求め、
求められた前記必要リソース量の確保が可能であるか否かを判断し、
前記必要リソース量の確保が可能であると判断された場合に、前記データパケットの通信を行うべき前記仮想コネクションにおいて前記リソース量の確保を要求し、この確保が行われた旨のメッセージの受信を待たずに、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始することを特徴とする網リソース予約方法。 - 前記仮想コネクションは、コネクションの張り直しを行わずに確保するリソース量の変更が可能である仮想コネクションであることを特徴とする請求項１４に記載の網リソース予約方法。
- 前記リソース量の確保の要求は、資源管理セルに確保したいリソース量を書き込んで前記仮想コネクション上に送出することによって行うことを特徴とする請求項１４に記載の網リソース予約方法。
- 前記仮想コネクションを用いて新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、前記リソース量の確保ができなかった旨の内容が記入された資源管理セルを受信した場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、旧要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を再開することを特徴とする請求項１４に記載の網リソース予約方法。
- 前記仮想コネクションを用いて新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を開始した後に、前記リソース量の確保ができなかった旨の内容が記入された資源管理セルを受信した場合、新規要求サービス品質に従ったデータパケットの送信を中止し、データパケットの送信を、いかなる品質をも保証することなく再開することを特徴とする請求項１４に記載の網リソース予約方法。
- 第１のパケットを受信し、この第１のパケットを所定の第２のパケットに変換し、変換された第２のパケットを仮想コネクションに送信するための転送手段と、
第１のパケットを送信又は受信する他のノード装置より送信された、サービス品質の予約を要求するメッセージが前記転送手段により受信された場合に、該メッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて求められた必要リソース量の確保が可能か否かを判断する判断手段とを備え、
前記転送手段は、前記判断手段により前記必要リソース量の確保が可能であると判断された場合に、前記第１のパケットの通信を行うべき前記仮想コネクションにおいて前記リソース量の確保が行われた旨のメッセージの受信を待たずに、新規要求サービス品質に従った第１のパケットの送信を開始することを特徴とするノード装置。 - 第１のパケットを受信し、この第１のパケットを所定の第２のパケットに変換し、変換された第２のパケットを仮想コネクションに送信するノード装置における網リソース予約方法において、
第１のパケットを送信又は受信するユーザ端末よりサービス品質の予約を要求するメッセージを受信し、
受信された前記メッセージ中に書かれている要求サービス品質に基づいて必要リソース量を求め、
求められた前記必要リソース量の確保が可能であるか否かを判断し、
前記必要リソース量の確保が可能であると判断された場合に、前記第１のパケットの通信を行うべき前記仮想コネクションにおいて前記リソース量の確保を要求し、この確保が行われた旨のメッセージの受信を待たずに、新規要求サービス品質に従った第１のパケットの送信を開始することを特徴とする網リソース予約方法。
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