JP3785635B2 - Communication apparatus, priority control method thereof, and priority control program - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信パケットの中継に関し、特に、複数のチャネルを介して送信されるパケットを優先制御して転送する通信装置とその優先制御方法、及び優先制御プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
通信パケットを中継する通信装置においては、複数のチャネルによる通信を中継するものがあり、またその各チャネルのそれぞれに異なったサービス品質(スループット等)が設定されている場合もある。
【0003】
各チャンネルに設定されるスループットとしては、例えば、常に一定のスループットを保証する帯域保証型や、スループットの値を保証せず良好なサービスを維持するための努力をする方式のベストエフォート型(Best Effort Type)等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来の技術では、受信側におけるスケジューラ論理を簡素化して、該当チャネルの最大保証帯域速度(契約レート)にのみ基づき帯域予約(スケジューリング)すると、異チャネルの複数パケットが同一タイムスロットに集中して送信インタフェースの帯域を超えてしまい、送信側における最大保証帯域速度のトラフィックの保証と、未使用帯域が生じた時のベストエフォートトラフィック制御が困難になるという問題点があった。
【0005】
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解決し、従来の装置よりも帯域予約(スケジューリング)における論理を簡素化し、更に、スケジューラによる最大保証帯域速度のトラフィックを保証するクラスと、それよりも低優先で未使用帯域に応じてベストエフォートに送信されるクラスとの効率の良い優先制御を実現する通信装置とその優先制御方法、及び優先制御プログラムを提供する。
【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通信装置は、複数のチャネルを介して送信されるパケットを優先制御して転送する通信装置において、前記受信したパケットのパケット長と、当該パケットのチャネルに設定された最大保証帯域速度に基づいて算出したタイムスロットによって、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットの転送のスケジューリングを行う手段と、前記タイムスロットによってスケジューリングされたパケットを送信する順番を制御して、当該パケットのチャネルに設定されたサービス品質に基づいて送信するパケットを決定する帯域管理部と、前記スケジューリングを実行するタイミングを指示する受信側カウンタと、前記帯域管理部における送信するパケットを決定するタイミングを指示する送信側カウンタを備え、前記受信側カウンタと前記送信側カウンタは、同一の一定周期でカウントアップし、かつ前記送信側カウンタの更新タイミングを、前記受信側カウンタの更新時点から、前記カウントアップの周期よりも短い予め定められた一定時間後とし、前記帯域管理部は、前記タイムスロットの、前記送信側カウンタの更新タイミングから、前記受信側カウンタの更新タイミングまでの期間で、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットを送信し、前記タイムスロットの残りの期間にて、前記スケジューリング手段が前記タイムスロットにスケジューリングしたパケットが存在しない場合には、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラス以外のパケット送信することを特徴とする。
【0007】
これにより本発明の通信装置は、受信側カウンタのカウントアップ時において、最大保証帯域速度に基づいて各パケットをスケジューリングし、続いて帯域管理部が、前記カウントアップの周期よりも短い予め定められた一定時間後に、各チャネルに設定されたサービス品質に基づいて送信するパケットを決定することにより、各チャネルのサービス品質に基づいて効率良く優先制御を行うことができる。
【0008】
請求項2の本発明の通信装置は、前記帯域管理部は、前記パケットのパケット長と、当該パケットのチャネルに設定されたサービス品質に基づいて、前記タイムスロットでスケジューリングされた前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットの送信に設定する使用帯域と前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラス以外のパケット送信に設定する使用帯域の量を更新することを特徴とする。
【0009】
請求項3の本発明の通信装置は、各前記チャネルにおいて、帯域保証型とベストエフォート型とのいずれかのサービス品質の設定を備え、設定されたサービス品質及び使用帯域の量に基づいて各チャネルのパケットを優先制御して転送することを特徴とする。
【0010】
請求項4の本発明の優先制御方法は、複数のチャネルを介して送信されるパケットを優先制御して転送する通信装置の優先制御方法において、前記通信装置は、同一の一定周期でカウントアップする受信側カウンタと送信側カウンタを備え、前記送信側カウンタの更新タイミングを、前記受信側カウンタの更新時点から、前記カウントアップの周期よりも短い予め定められた一定時間後とし、前記受信側カウンタの更新時毎に、前記受信したパケットのパケット長と、当該パケットのチャネルに設定された最大保証帯域速度に基づいて算出したタイムスロットによって、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットの転送のスケジューリングを行うステップと、前記送信側カウンタの更新時毎に、前記タイムスロットによってスケジューリングされたパケットの送信する順番を制御して当該パケットのチャネルに設定されたサービス品質に基づいて送信するパケットを決定するステップを備えると共に、前記送信するパケットを決定するステップにて、前記タイムスロットの、前記送信側カウンタの更新タイミングから、前記受信側カウンタの更新タイミングまでの期間で、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットを送信し、前記タイムスロットの残りの期間にて、前記スケジューリング手段が該当のタイムスロットにスケジューリングしたパケットが存在しない場合には、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラス以外のパケット送信することを特徴とする。
【0011】
請求項5の本発明の優先制御方法は、前記パケットのパケット長と、当該パケットのチャネルに設定されたサービス品質に基づいて、前記タイムスロットでスケジューリングされた前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットの送信に設定する使用帯域と前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラス以外のパケット送信に設定する使用帯域の量を更新することを特徴とする。
【0012】
請求項6の本発明の優先制御方法は、各前記チャネルにおいて、帯域保証型とベストエフォート型とのいずれかのサービス品質の設定を備え、設定されたサービス品質及び使用帯域の量に基づいて各チャネルのパケットを優先制御して転送することを特徴とする。
【0013】
請求項7の本発明の優先制御プログラムは、コンピュータを制御することにより、複数のチャネルを介して送信されるパケットを優先制御して転送する優先制御プログラムにおいて、同一の一定周期で受信側カウンタと送信側カウンタをカウントアップし、かつ前記送信側カウンタの更新タイミングを、前記受信側カウンタの更新時点から、前記カウントアップの周期よりも短い予め定められた一定時間後とする処理と、前記受信側カウンタの更新時毎に、前記受信したパケットのパケット長と、当該パケットのチャネルに設定された最大保証帯域速度に基づいて算出したタイムスロットによって、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットの転送のスケジューリングを行う処理と、前記送信側カウンタの更新時毎に、前記タイムスロットによってスケジューリングされたパケットの送信する順番を制御して当該パケットのチャネルに設定されたサービス品質に基づいて送信するパケットを決定する処理を実行させると共に、前記送信するパケットを決定する処理にて、前記タイムスロットの、前記送信側カウンタの更新タイミングから、前記受信側カウンタの更新タイミングまでの期間で、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットを送信し、前記タイムスロットの残りの期間にて、前記スケジューリング手段が該当のタイムスロットにスケジューリングしたパケットが存在しない場合には、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラス以外のパケット送信する処理を実行することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0015】
図1は、本発明の一実施の形態による通信装置100の一実施例の構成を示すブロック図である。
【0016】
本実施の形態の通信装置100は、様々なサービス品質(スループット等)の設定された複数のチャネルによる多重されたトラフィックを、スケジューラにより帯域保証してパケットの転送を行う。このパケットは、固定長のパケットに限定されるものではなく、可変長パケットとしてもよい。
【0017】
通信装置100内の受信側スケジューラにおいては、該当チャネルの最大保証帯域速度(契約レート)にのみ基づき帯域予約(スケジューリング)するものとして、従来の装置よりも簡素化した装置構成にする。
【0018】
またこの簡素化によって、異チャネルの複数パケットが同一タイムスロットに集中し、送信インタフェースの帯域を超えてスケジューリングされる場合が生じる可能性があるため、送信側の帯域管理部30が、こうした送信インタフェースの帯域を超えてスケジューリングされたパケットを制御するものとする。
【0019】
以下に説明するように、帯域管理部30は、受信側のスケジューラが参照するタイムスロットよりも、遅延されたタイムスロットを参照して送信するパケットを決定し送信する。これにより、スケジューラによる最大保証帯域速度のトラフィッククラスを保証することができ、また、それよりも低優先で未使用帯域に応じてベストエフォートに送信されるクラスとの優先制御を実現する。
【0020】
なお、以下の説明においては、スケジューリング制御され最大保証帯域速度のトラフィックを保証するクラスをAクラスと呼び、このAクラスよりも低優先でAクラスの未使用帯域に応じてベストエフォートに送信されるクラスをBクラスと呼ぶこととする。
【0021】
次に、本実施の形態の通信装置100の各部の機能を説明する
図1を参照すると、本実施の形態の通信装置100は、パケット受信部10、トラフィッククラシファイ部20、帯域管理部30、Aクラススケジューラ50、Bクラスバッファ60、パケット用バッファ70、パケット送信部80を備えており、パケット入力回線L1により入力されたパケットをパケット出力回線L2から出力する。
【0022】
パケット入力回線L1及びパケット出力回線L2は、可変長パケットのトラフィックが複数チャネル多重されている。
【0023】
パケット受信部10は、パケット入力回線L1より受信したパケットからチャネル番号とパケット優先クラスと受信パケットのパケット長を抽出し、装置内の制御セルを生成する。生成された制御セルは受信パケットと一意に対応していて、パケット受信部10からトラフィッククラシファイ部20へ転送される。
【0024】
また、パケット受信部10は、パケットの実体をパケット用バッファ70に転送する。ここで生成される制御セルは、チャネル番号、優先クラス、パケット長及びパケットの実体へのポインタで構成されている。
【0025】
パケット用バッファ70は、受信パケットの実体を格納するバッファである。パケット受信部10は、パケット用バッファ70への受信したパケットの書込を行い、パケット送信部80は、パケット用バッファ70からバッファ読出を行い外部へ送信する。
【0026】
タイマ部40は、内部クロックを分周し、受信側において用いるタイムスロットカウンタ(Ti、受信側カウンタ)と、送信側において用いるタイムスロットカウンタ(To、送信側カウンタ)とを生成する。このタイムスロットカウンタ(Ti)は受信側のAクラススケジューラ50が参照し、タイムスロットカウンタ(To)は送信側の帯域管理部30が参照する。この双方のタイムスロットカウンタ(Ti)(To)は、その更新タイミングが(予め定められた)αクロック分ずらされた、同一の周期のカウンタである。
【0027】
更に、タイマ部40は、Bクラスバッファからのパケット送信の可否を指定するためのフラグ(Bm)を生成する。このフラグ(Bm)は、タイムスロット内にBクラスバッファからのパケット送信を禁止する場合には“0”を示し、パケット送信を許可する場合には“1”を示す。このフラグ(Bm)は、帯域管理部30で参照され用いられる。
【0028】
また、タイマ部40は、帯域管理部30が参照するクラス(A、B)を指定するためのフラグ(Pf)を定期的にリセットする。フラグ(Pf)は、Pf=0の場合にAクラスを帯域管理部30が参照し、Pf=1の場合にBクラスを帯域管理部30が参照する。フラグ(Pf)は、当該タイムスロットにスケジューリングされている未送信パケットが存在せず(Rc=0)、かつ直近タイムスロットにおいてタイムスロットにスケジューリングされたパケットを1タイムスロット時間内に全て送信完了し(To=Tk)、かつBクラスバッファからのパケット送信が許可(Bm=1)されている場合に“1”がセットされ、又、帯域管理部30により定期的に“0”にリセットされる。
【0029】
トラフィッククラシファイ部20は、制御セル中の優先クラスに従って、制御セルをAクラススケジューラとBクラスバッファへクラシファイする。また、クラス優先度の変更を許されたトラフィックについては、帯域管理部からの使用帯域に応じて優先クラスが変更される場合がある。
【0030】
Aクラススケジューラ50は、トラフィッククラシファイ部20からの要求で制御セルを、チャネル毎に設定される最大保証帯域速度(PR)と受信パケット長PLから、スケジューリングされるべきタイムスロット(TS)をTS=TS+PL/PRにより算出し帯域予約(該当タイムスロットへスケジューラ書き込み)する。また、この時、タイムスロット毎に管理されるパケット数(Rc)を、インクリメントする。スケジューラ書き込み時に参照するタイムスロットは、タイマ部の受信側のカウンタであるTiである。
【0031】
また、帯域管理部30からの要求により、スケジューラからの読み出しを行う時には、パケット数(Rc)をデクリメントする。スケジューラ読み出し時に参照するタイムスロットは、帯域管理部のTkである。ここでは、1タイムスロットに対し異チャネルの複数パケットが同一タイムスロットに集中して、送信インタフェースの帯域を超えてスケジューリングされる場合がある。
【0032】
Bクラスバッファ60は、チャネル毎にバッファリングされる。トラフィッククラシファイ部20からのバッファ書き込み時には、バッファ長(Qc)をインクリメントする。帯域管理部30からのバッファ読み出し時には、バッファ長(Qc)をデクリメントする。Bクラスバッファ内では、更に相対的なクラスに細分化してバッファ管理する場合がある。
【0033】
帯域管理部30は、Aクラススケジューラ50もしくはBクラスバッファ60から得られる受信パケット長PLに基づいて、タイムスロット内の使用帯域のAクラス使用帯域(AR)、Bクラス使用帯域(BR)の更新を行う。また、送信インタフェース物理速度(WR)から未使用帯域WR−AR−BRの更新をする。
【0034】
また、帯域管理部30は、Aクラススケジューラの読み出しタイムスロットを示すカウンタであるTkを生成する。Tkが更新されるのは、Pf=0かつRc=0かつTo≠Tkの時である。
【0035】
“Bm=0”の時には、帯域管理部30は、Aクラスの該当タイムスロットにスケジューリングされた制御セルを読み出し、パケット送信部80へ送信する。送信時に該当タイムスロットのRcはデクリメントし、Aクラスからの送信毎にパケット長に応じたタイムスロット内使用帯域(AR)を更新するBm=0である区間は、Rc=0となってもBクラスの制御セル読み出しは行わない。
【0036】
“Bm=1”の時には、帯域管理部30は、Aクラスから制御セルを読み出し、パケット送信部80へ送信する。ここで、“Rc=0”、かつ“未使用帯域>受信パケット長PL”の時、Bクラスバッファから制御セルを読み出し、パケット送信部80へ送信する。パケット送信部80は、帯域管理部30より転送されたパケットを受信すると、パケットへのポインタを抽出し、そのポインタに従ってパケット用バッファ70からパケットを読出し、パケット出力回線L2へ送出する。
【0037】
次に、本実施の形態の通信装置の動作を説明する。
【0038】
図2は、本実施の形態のタイマ部40の処理を説明するためのフローチャートである。ここで、t:mビットカウンタ(クロック)、Ti、To:nビットカウンタ、s、α定数(但しs>α)であり、本実施の形態のタイマ部40は、図2に従い動作する。なお、フローチャート中に示される変数(クロックやカウンタ)の右に示される“++”の記号は、その変数の値を1加算する旨を示すものである。
【0039】
Ti及びToは、tをs分周して生成される(つまり、カウンタtのs倍の周期を備える)。Tiはカウンタtが“s−α”の時点で更新し、Toはカウンタtが“s”の時点で更新するので、TiとToカウンタはαクロック分のオフセットがある。
【0040】
また、Toの更新時点であるt=sの時には、Bm、Pfを“0”にリセットする。Tiの更新時点であるt=s−αの時には、Bmに“1”をセットする。
【0041】
図4は、本実施の形態のパケットがタイムスロットに分散してスケジューリングされた場合の実施例の動作を説明するためのタイムチャートであり、図5は、この実施例における各クラスの使用帯域を示すグラフである。
【0042】
図6は、本実施の形態のパケットが同一タイムスロットに集中してスケジューリングされて送信インタフェースの帯域を超えた場合の実施例の動作を説明するためのタイムチャートであり、図7は、この実施例における各クラスの使用帯域を示すグラフである。
【0043】
本実施の形態の通信装置100では、パケット受信部10は、パケット入力回線L1よりパケットを受信し、受信したパケットから抽出されるチャネル番号、パケット優先クラス、パケット長と、パケット用バッファへのポインタから装置内の制御セルを生成し、パケット受信部10からトラフィッククラシファイ部20へ転送する。
【0044】
トラフィッククラシファイ部20では、制御セル中の優先クラスに従って、制御セルをAクラスとBクラスにクラシファイする。Aクラスへクラシファイされた制御セルは、Aクラススケジューラ50により、チャネル毎に設定される最大保証帯域速度(PR)と受信パケット長PLから、スケジューリングされるべきタイムスロット(TS)をTS=TS+PL/PRにより算出し帯域予約(該当TSへスケジューラ書き込み)する。また、この時、TS毎に管理されるパケット数(Rc)をインクリメントする。スケジューラ書き込み時に参照するTSはタイマ部のTiである。Bクラスへクラシファイされた制御セルは、Bクラスバッファ60へチャネル毎に書き込まれる。
【0045】
図3は、本実施の形態の帯域管理部30の処理を説明するためのフローチャートであり、図3に従って送信すべき優先クラスの選択と使用帯域管理を行う。
【0046】
帯域管理部30は、まずフラグPfを参照し、“Pf=0”ならばAクラスを参照する。帯域管理部30は、カウンタTkの示す該当タイムスロットにスケジューリングされているパケットが存在する場合、すなわち“Rc≠0”ならば、先頭にスケジューリングされているパケットを読み出し、Rcをデクリメントし、使用帯域ARをパケット長分の加算する。なお、フローチャート中に示される変数の右に示される“−−”の記号は、その変数の値を1減算する旨を示すものである。
【0047】
また、“Rc=0”の場合には、ToとTkの値の関係を判定し、もし“To>Tk”の場合にには(これは、近傍タイムスロットにおいて、タイムスロットにスケジューリングされたパケットを1タイムスロット時間内に全て送信完了できなかった場合を示している)Tkを1加算し、BRとARを“0”にリセットする。
【0048】
“To=Tk”の場合には(これは、直近タイムスロットにおいて、タイムスロットにスケジューリングされたパケットを1タイムスロット時間内に全て送信完了した場合を示している)Bmの値を参照する。
【0049】
Bmの参照において、“Bm=0”ならば、Bクラス禁止なので、Bクラスのパケット読み出しはしない。“Bm=1”ならば、Pf=1とセットして、Bクラスのバッファ長Qcとパケット長PLを参照する。
【0050】
“Qc≠0”かつ“WR−AR−BR>PL”ならば、バッファ長Qcをデクリメント、使用帯域BRをパケット長分の加算する。このように帯域管理部より読み出されたパケットは、パケット送信部80へ転送される。パケット送信部では、パケットよりパケットへのポインタを抽出し、そのポインタに従ってパケット用バッファ70からパケットを読出しパケット出力回線L2へ送出する。
【0051】
なお、本実施の形態の通信装置100は、帯域管理部30、タイマ部40等の機能や、その他の機能をハードウェア的に実現することは勿論として、各機能を備えるコンピュータプログラムである優先制御プログラムを、コンピュータ処理装置のメモリにロードされることで実現することができる。この優先制御プログラムは、磁気ディスク、半導体メモリその他の記録媒体90に格納される。そして、その記録媒体90からコンピュータ処理装置にロードされ、コンピュータ処理装置の動作を制御することにより、上述した各機能を実現する。
【0052】
以上好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、受信側のスケジューラが参照するタイムスロット(Ti)よりも遅延されたタイムスロット(To)に基づいて送信するパケットを選択することにより、スケジューラによる最大保証帯域速度のトラフィックを保証するクラスと、それよりも低優先で未使用帯域に応じてベストエフォートに送信されるクラスとの効率の良い優先制御の実現と、従来の装置よりも帯域予約(スケジューリング)における論理の簡素化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態による通信装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の一実施の形態のタイマ部の処理を説明するためのフローチャートである。
【図3】 本発明の一実施の形態の帯域管理部の処理を説明するためのフローチャートである。
【図4】 本発明の一実施の形態のパケットがタイムスロットに分散してスケジューリングされた場合の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図5】 本発明の一実施の形態のパケットがタイムスロットに分散してスケジューリングされた場合の実施例の各クラスの使用帯域を示すグラフである。
【図6】 本発明の一実施の形態のパケットが同一タイムスロットに集中してスケジューリングされて送信インタフェースの帯域を超えた場合の実施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図7】 本発明の一実施の形態のパケットが同一タイムスロットに集中してスケジューリングされて送信インタフェースの帯域を超えた場合の実施例の各クラスの使用帯域を示すグラフである。
【符号の説明】
100 通信装置
10 パケット受信部
20 トラフィッククラシファイ部
30 帯域管理部
40 タイマ部
50 クラススケジューラ
60 クラスバッファ
70 パケット用バッファ
80 パケット送信部
90 記録媒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to communication packet relaying, and more particularly, to a communication device that prioritizes and forwards packets transmitted through a plurality of channels, a priority control method thereof, and a priority control program.
[0002]
[Prior art]
Some communication devices that relay communication packets relay communication using a plurality of channels, and different service qualities (such as throughput) may be set for each channel.
[0003]
As the throughput set for each channel, for example, a bandwidth guarantee type that always guarantees a constant throughput or a best effort type that makes efforts to maintain good service without guaranteeing a throughput value (Best Effort) Type) etc.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional technology, when the scheduler logic on the receiving side is simplified and bandwidth reservation (scheduling) is performed based only on the maximum guaranteed bandwidth speed (contract rate) of the corresponding channel, multiple packets of different channels are placed in the same time slot. There is a problem that the bandwidth of the transmission interface is concentrated and the maximum guaranteed bandwidth speed traffic is guaranteed on the transmission side, and the best effort traffic control becomes difficult when an unused bandwidth occurs.
[0005]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, simplify the logic in bandwidth reservation (scheduling) than the conventional device, and further guarantee the traffic with the maximum guaranteed bandwidth rate by the scheduler, and more Provided are a communication apparatus, a priority control method, and a priority control program for realizing efficient priority control with a class transmitted with low priority and best effort according to an unused band.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a communication device according to the present invention is a communication device that preferentially controls a packet transmitted through a plurality of channels and sets the packet length of the received packet and the channel of the packet. Means for scheduling the transfer of packets of a class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate, and the order in which packets scheduled by the time slot are transmitted is controlled by the time slot calculated based on the maximum guaranteed bandwidth rate A bandwidth management unit that determines a packet to be transmitted based on the quality of service set in the channel of the packet, a reception-side counter that indicates a timing for executing the scheduling, and a packet to be transmitted in the bandwidth management unit. Sender count that indicates when to decide The reception side counter and the transmission side counter count up at the same fixed cycle, and the update timing of the transmission side counter is shorter than the count-up cycle from the update point of the reception side counter. After a predetermined fixed time, the bandwidth management unit guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate in the period from the update timing of the transmission side counter to the update timing of the reception side counter in the time slot. A packet other than the class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate when there is no packet scheduled by the scheduling means in the time slot in the remaining period of the time slot. It is characterized by transmitting.
[0007]
Thus, the communication device of the present invention schedules each packet based on the maximum guaranteed bandwidth speed when the reception side counter is counted up, and then the bandwidth management unit is predetermined in advance, which is shorter than the count-up cycle. By determining a packet to be transmitted based on the service quality set for each channel after a certain time, priority control can be performed efficiently based on the service quality of each channel.
[0008]
The communication apparatus according to
[0009]
The communication apparatus of the present invention according to
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a priority control method for a communication device for performing priority control and transferring packets transmitted via a plurality of channels, wherein the communication device counts up at the same constant period. A reception side counter and a transmission side counter, and the update timing of the transmission side counter is set to a predetermined time shorter than the count-up cycle from the update point of the reception side counter, and the reception side counter Transfer of a packet of a class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate by a time slot calculated based on the packet length of the received packet and the maximum guaranteed bandwidth rate set in the channel of the packet at each update time of performing a scheduling for each time of updating of the transmitting-side counter, the scan by said time slot Together comprising the step of determining the packet to be transmitted based on the service quality set by controlling the turn channel of the packet to be transmitted in the scheduling packets, in determining a packet to be the transmission, the time slot, the update timing of the transmitter-side counter, for a period of up to update timing of the receiver-side counter, and transmits the packet of the class that guarantees the transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate at the remainder of the time slot When there is no packet scheduled by the scheduling means in the corresponding time slot, a packet other than a class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate is transmitted.
[0011]
The priority control method of the present invention according to claim 5 guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate scheduled in the time slot based on the packet length of the packet and the quality of service set in the channel of the packet. The use band set for packet transmission of the class and the amount of use band set for packet transmission other than the class for guaranteeing transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate are updated .
[0012]
The priority control method of the present invention according to
[0013]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a priority control program for controlling a computer to perform priority control and transfer of packets transmitted via a plurality of channels. A process of counting up the transmission side counter, and updating the transmission side counter after a predetermined time period shorter than the count-up cycle from the update point of the reception side counter; Each time the counter is updated, a packet of a class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate based on the packet length of the received packet and the time slot calculated based on the maximum guaranteed bandwidth rate set in the channel of the packet a process of performing scheduling for transmission of, for each time of updating of the transmitting-side counter, the data Together to execute a process of determining a packet to be transmitted based on quality of service set in the channel of the control the order in which the transmission of the scheduled packets packets by timeslot, in the processing for determining a packet to be the transmission, the time slot, the update timing of the transmitter-side counter, for a period of up to update timing of the receiver-side counter, and transmits the packet of the class that guarantees the transmission of the maximum guaranteed bandwidth speed, the remainder of the time slot Then, when there is no packet scheduled by the scheduling means in the corresponding time slot, a process of transmitting a packet other than the class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate is executed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an example of a
[0016]
The
[0017]
The receiving-side scheduler in the
[0018]
In addition, due to this simplification, there is a possibility that a plurality of packets of different channels are concentrated in the same time slot and scheduled beyond the bandwidth of the transmission interface. It is assumed that packets scheduled over a certain bandwidth are controlled.
[0019]
As will be described below, the
[0020]
In the following description, the class that is scheduled and guarantees the traffic with the maximum guaranteed bandwidth rate is called A class, and is transmitted to the best effort according to the unused bandwidth of A class with lower priority than this A class. The class will be called B class.
[0021]
Next, referring to FIG. 1 for explaining the function of each unit of the
[0022]
In the packet input line L1 and the packet output line L2, a plurality of channels of variable length packet traffic are multiplexed.
[0023]
The
[0024]
Further, the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Further, the
[0028]
Further, the
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
Further, when reading from the scheduler is performed in response to a request from the
[0032]
The
[0033]
Based on the received packet length PL obtained from the
[0034]
Further, the
[0035]
When “Bm = 0”, the
[0036]
When “Bm = 1”, the
[0037]
Next, the operation of the communication apparatus according to this embodiment will be described.
[0038]
FIG. 2 is a flowchart for explaining the processing of the
[0039]
Ti and To are generated by dividing t by s (ie, having a period s times the counter t). Since Ti is updated when the counter t is “s−α” and To is updated when the counter t is “s”, the Ti and To counters are offset by α clocks.
[0040]
Further, when t = s, which is the update time of To, Bm and Pf are reset to “0”. When t = s−α, which is the Ti update time, “1” is set to Bm.
[0041]
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the example when the packet according to the present embodiment is distributed and scheduled in the time slots, and FIG. 5 shows the used bandwidth of each class in this example. It is a graph to show.
[0042]
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the embodiment when the packets of the present embodiment are concentrated and scheduled in the same time slot and exceed the bandwidth of the transmission interface. FIG. It is a graph which shows the use band of each class in an example.
[0043]
In
[0044]
The
[0045]
FIG. 3 is a flowchart for explaining the processing of the
[0046]
The
[0047]
If “Rc = 0”, the relationship between the values of To and Tk is determined. If “To> Tk” (this is a packet scheduled in a time slot in a neighboring time slot). (In this case, transmission is not completed within one time slot) Tk is incremented by 1, and BR and AR are reset to “0”.
[0048]
In the case of “To = Tk”, this refers to the value of Bm (in the most recent time slot, indicates that transmission of all packets scheduled in the time slot is completed within one time slot time).
[0049]
In Bm reference, if “Bm = 0”, the B class is prohibited, so the B class packet is not read. If “Bm = 1”, Pf = 1 is set, and the B class buffer length Qc and packet length PL are referred to.
[0050]
If “Qc ≠ 0” and “WR-AR-BR> PL”, the buffer length Qc is decremented, and the use band BR is added for the packet length. The packet read out from the bandwidth management unit in this way is transferred to the
[0051]
Note that the
[0052]
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments and examples, the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made within the scope of the technical idea. Can be implemented.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the maximum guaranteed bandwidth by the scheduler is selected by selecting the packet to be transmitted based on the time slot (To) delayed from the time slot (Ti) referred to by the scheduler on the receiving side. Efficient priority control between the class that guarantees the traffic of the speed and the class that is lower priority than that and is transmitted to the best effort according to the unused bandwidth, and in the bandwidth reservation (scheduling) than the conventional device Simplification of logic can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an example of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining processing of a timer unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart for explaining processing of a bandwidth management unit according to the embodiment of this invention.
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of an example when packets according to an embodiment of the present invention are distributed and scheduled in time slots;
FIG. 5 is a graph showing the bandwidth used in each class of an example when packets according to an embodiment of the present invention are distributed and scheduled in time slots.
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the embodiment when packets according to an embodiment of the present invention are scheduled in a concentrated manner in the same time slot and exceed the bandwidth of the transmission interface;
FIG. 7 is a graph showing the bandwidth used for each class in the embodiment when packets according to an embodiment of the present invention are scheduled in a concentrated manner in the same time slot and exceed the bandwidth of the transmission interface.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記受信したパケットのパケット長と、当該パケットのチャネルに設定された最大保証帯域速度に基づいて算出したタイムスロットによって、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットの転送のスケジューリングを行う手段と、
前記タイムスロットによってスケジューリングされたパケットを送信する順番を制御して、当該パケットのチャネルに設定されたサービス品質に基づいて送信するパケットを決定する帯域管理部と、
前記スケジューリングを実行するタイミングを指示する受信側カウンタと、
前記帯域管理部における送信するパケットを決定するタイミングを指示する送信側カウンタを備え、
前記受信側カウンタと前記送信側カウンタは、同一の一定周期でカウントアップし、かつ前記送信側カウンタの更新タイミングを、前記受信側カウンタの更新時点から、前記カウントアップの周期よりも短い予め定められた一定時間後とし、
前記帯域管理部は、前記タイムスロットの、前記送信側カウンタの更新タイミングから、前記受信側カウンタの更新タイミングまでの期間で、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットを送信し、
前記タイムスロットの残りの期間にて、前記スケジューリング手段が前記タイムスロットにスケジューリングしたパケットが存在しない場合には、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラス以外のパケット送信することを特徴とする通信装置。In a communication device that transfers packets that are transmitted via a plurality of channels with priority control,
Means for scheduling transfer of packets of a class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate based on the packet length of the received packet and the time slot calculated based on the maximum guaranteed bandwidth rate set in the channel of the packet When,
The time slot to control the order of transmitting the scheduled packets by the band management unit for determining a packet to be transmitted based on quality of service set in the channel of the packet,
A receiver counter that indicates when to perform the scheduling;
A transmission counter for instructing the timing for determining a packet to be transmitted in the bandwidth management unit;
The reception-side counter and the transmission-side counter are counted up at the same fixed cycle, and the update timing of the transmission-side counter is determined in advance from the update time of the reception-side counter, which is shorter than the count-up cycle. After a certain time,
The bandwidth management unit transmits a packet of a class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate in a period from the update timing of the transmission side counter to the update timing of the reception side counter of the time slot ,
In the remaining period of the time slot, if there is no packet scheduled by the scheduling means in the time slot, a packet other than a class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate is transmitted. apparatus.
前記通信装置は、同一の一定周期でカウントアップする受信側カウンタと送信側カウンタを備え、前記送信側カウンタの更新タイミングを、前記受信側カウンタの更新時点から、前記カウントアップの周期よりも短い予め定められた一定時間後とし、
前記受信側カウンタの更新時毎に、前記受信したパケットのパケット長と、当該パケットのチャネルに設定された最大保証帯域速度に基づいて算出したタイムスロットによって、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットの転送のスケジューリングを行うステップと、
前記送信側カウンタの更新時毎に、前記タイムスロットによってスケジューリングされたパケットの送信する順番を制御して当該パケットのチャネルに設定されたサービス品質に基づいて送信するパケットを決定するステップを備えると共に、
前記送信するパケットを決定するステップにて、
前記タイムスロットの、前記送信側カウンタの更新タイミングから、前記受信側カウンタの更新タイミングまでの期間で、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットを送信し、
前記タイムスロットの残りの期間にて、前記スケジューリング手段が該当のタイムスロットにスケジューリングしたパケットが存在しない場合には、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラス以外のパケット送信することを特徴とする優先制御方法。In a priority control method of a communication device that performs priority control and transfers packets transmitted via a plurality of channels,
The communication device includes a reception side counter and a transmission side counter that count up at the same fixed period, and the update timing of the transmission side counter is set in advance from the update point of the reception side counter shorter than the count up period. After a fixed time,
Each time the receiving side counter is updated , transmission of the maximum guaranteed bandwidth is guaranteed by the time slot calculated based on the packet length of the received packet and the maximum guaranteed bandwidth set in the channel of the packet. Scheduling the transfer of packets of the class ;
A step of controlling a transmission order of packets scheduled by the time slot and determining a packet to be transmitted based on a quality of service set in a channel of the packet every time the transmission side counter is updated;
In the step of determining the packet to be transmitted,
In the time slot, in a period from the update timing of the transmission side counter to the update timing of the reception side counter, a packet of a class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate is transmitted,
In the remaining period of the time slot, if there is no packet scheduled by the scheduling means in the corresponding time slot, a packet other than a class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate is transmitted. Priority control method.
同一の一定周期で受信側カウンタと送信側カウンタをカウントアップし、かつ前記送信側カウンタの更新タイミングを、前記受信側カウンタの更新時点から、前記カウントアップの周期よりも短い予め定められた一定時間後とする処理と、
前記受信側カウンタの更新時毎に、前記受信したパケットのパケット長と、当該パケットのチャネルに設定された最大保証帯域速度に基づいて算出したタイムスロットによって、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットの転送のスケジューリングを行う処理と、
前記送信側カウンタの更新時毎に、前記タイムスロットによってスケジューリングされたパケットの送信する順番を制御して当該パケットのチャネルに設定されたサービス品質に基づいて送信するパケットを決定する処理を実行させると共に、
前記送信するパケットを決定する処理にて、
前記タイムスロットの、前記送信側カウンタの更新タイミングから、前記受信側カウンタの更新タイミングまでの期間で、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラスのパケットを送信し、
前記タイムスロットの残りの期間にて、前記スケジューリング手段が該当のタイムスロットにスケジューリングしたパケットが存在しない場合には、前記最大保証帯域速度の送信を保証するクラス以外のパケット送信する処理を実行することを特徴とする優先制御プログラム。In a priority control program for controlling and transferring a packet transmitted through a plurality of channels by controlling the computer,
The reception side counter and the transmission side counter are counted up at the same fixed period, and the update timing of the transmission side counter is set to a predetermined fixed period shorter than the count-up period from the update point of the reception side counter. After processing,
Each time the receiving side counter is updated , transmission of the maximum guaranteed bandwidth is guaranteed by the time slot calculated based on the packet length of the received packet and the maximum guaranteed bandwidth set in the channel of the packet. A process for scheduling the transfer of packets of a class ;
Each time the transmission side counter is updated, the process of determining the packet to be transmitted is controlled based on the quality of service set in the channel of the packet by controlling the transmission order of the packet scheduled by the time slot. ,
In the process of determining the packet to be transmitted,
In the time slot, in a period from the update timing of the transmission side counter to the update timing of the reception side counter, a packet of a class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate is transmitted,
If there is no packet scheduled by the scheduling means in the corresponding time slot in the remaining period of the time slot, a process of transmitting a packet other than the class that guarantees transmission of the maximum guaranteed bandwidth rate is executed. A priority control program.
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