JP3808736B2 - 多重伝送装置及び多重伝送方法 - Google Patents

多重伝送装置及び多重伝送方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ：非同期転送モード）通信用の多重伝送装置及び多重伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＴＭ網におけるトラフィック制御方法は、ＡＴＭレイヤで規定されるＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）コネクションのサービスカテゴリに応じて行われている。例えば、このサービスカテゴリとして、ＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ）、ＶＢＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ）、ＡＢＲ（Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ）、ＵＢＲ（Ｕｎｓｐｅｃｉｆｉｅｄ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ）、ＧＦＲ（Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ）等が規定されている。
【０００３】
従来のＡＴＭ網におけるトラフィック制御方法では、各サービスカテゴリの「Ｑｏｓ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）条件」を満たすようにトラフィックを制御することによって、ユーザにより要求されたＱｏｓ条件を満たしている。ここで、ＶＣコネクションのサービスカテゴリは、ＶＣコネクション設定時のトラフィック特性とＱｏｓ要求とに応じて決定される。
【０００４】
しかしながら、ＡＴＭ網においてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット転送を行う場合、単一のＶＣコネクション上で複数宛先のＩＰパケットを転送するにもかかわらず、従来のＡＴＭ網におけるトラフィック制御方法では、単一のＶＣコネクションにおいて、複数のＱｏｓ条件を設定することができない。
【０００５】
そのため、ＡＴＭ網において複数のＱｏＳ条件が設定されたＩＰパケットを転送する場合、設定されたＱｏＳ条件の数だけＶＣコネクションを用意する必要があり、このことが、ＶＣコネクションの数を増大させ、ＡＴＭ網構築条件に制限を与えるという点で問題となっていた。したがって、この問題を解決するために、次のようなトラフィック制御方法が知られている。
【０００６】
第１のトラフィック制御方法として、ＡＴＭ網において複数のＱｏＳ条件が設定されたＩＰパケットを転送する場合に、ＩＰ通信におけるＱｏＳ制御技術であるＤｉｆｆｓｅｒｖ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）方式を用いる方法が知られている。
【０００７】
Ｄｉｆｆｓｅｒｖ方式は、ＩＰパケットヘッダ内で「ＤＳＣＰ（Ｄｉｆｆｓｅｒｖ Ｃｏｄｅ Ｐｏｉｎｔ）情報」によって各ＩＰパケットのＱｏＳ条件を設定するものである。Ｄｉｆｆｓｅｒｖ方式では、ＩＰパケットの処理が、このＤＳＣＰに従ってＩＰパケット交換装置（ルータ、スイッチ等）ごとに行われる。このＩＰパケットの処理は「ＰＨＢ（Ｐｅｒ Ｈｏｐ Ｂｅｈａｖｉｏｒ：ホップごと動作）」と呼ばれている。Ｄｉｆｆｓｅｒｖ方式では、ＤＳＣＰによって、ＥＦ（Ｅｘｐｅｄｉｔｅｄ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）、ＡＦ（Ａｓｓｕｒｅｄ
Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）、Ｄｅｆａｕｌｔ等のＰＨＢが定義されている。
【０００８】
第２のトラフィック制御方法として、ＡＴＭ網において複数のＱｏＳ条件が設定されたＩＰパケットを転送する場合に、ＡＴＭレイヤの上位レイヤで「ＡＡＬ２（ＡＴＭ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ Ｔｙｐｅ２）」方式を用いる方法が考えられる。
【０００９】
ＡＡＬ２方式は、複数のユーザコネクションを、単一のＶＣコネクション上に、高能率符号化音声情報等のＡＴＭセルよりも短いフレームを多重化することを目的とするものである。ＡＡＬ２方式で用いられるＡＡＬ２コネクションは、シグナリングにより通信帯域を確保することが可能であり、また、ＡＡＬ２コネクションごとに複数のＱｏＳ条件を設定することが可能である。ＡＡＬ２コネクションレベルで複数のＱｏＳ条件を設定する技術については、特許第３０１６４００号等に開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の第１のトラフィック制御方法では、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ方式における廃棄優先度表示能力（ＡＦ ＰＨＢにおいて３種類設定可能である）とＡＴＭレイヤにおける廃棄優先度表示能力（ＣＬＰ（Ｃｅｌｌ Ｌｏｓｓ Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）により２種類設定可能である）とが異なるため、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ方式における廃棄優先度表示能力を、低い表示能力であるＡＴＭレイヤにおける廃棄優先度表示能力に変換する必要があるという問題点があった。
【００１１】
また、ＡＡＬ２方式が、ＩＰ網において設定されたＱｏＳ条件を満足するようなトラフィック制御を行うことを想定していないため、上述の第２のトラフィック制御方法では、ＣＬＰによるＡＴＭセル単位のトラフィック制御及び廃棄優先制御を行うことはできるが、ＣＰＳ（Ｃｏｍｍｏｎｐａｒｔ Ｓｕｂｌａｙｅｒ）パケット単位のトラフィック制御及び廃棄優先制御を行うことができないという問題点があった。
【００１２】
そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、ＡＴＭ網において複数のＱｏＳ条件が設定されたＩＰパケットを転送する場合に、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ方式に対応したトラフィック制御及び廃棄優先制御を行うことを可能とする多重伝送装置及び多重伝送方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る多重伝送装置は、ＩＰパケットをＡＴＭセル上に搭載してＡＴＭ網に送信するものであって、ＩＰパケットの第１のヘッダ情報に基づいて、第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットを生成する中間生成パケット生成手段と、第２のヘッダ情報に基づいて、中間生成パケットを複数の送出待ちバッファのいずれかに蓄積するバッファ蓄積手段と、第２のヘッダ情報に応じて、送信待ちバッファから中間生成パケットを取り出す取り出し手段と、取り出された中間生成パケットをＡＴＭセル上に搭載してＡＴＭ網に送信するＡＴＭセル送信手段とを具備することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明に係る多重伝送方法は、ＩＰパケットをＡＴＭセル上に搭載してＡＴＭ網に送信するものであって、ＩＰパケットの第１のヘッダ情報に基づいて、第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットを生成する第１工程と、第２のヘッダ情報に基づいて、中間生成パケットを複数の送出待ちバッファのいずれかに蓄積する第２工程と、第２のヘッダ情報に応じて、送信待ちバッファから中間生成パケットを取り出す第３工程と、取り出された中間生成パケットをＡＴＭセル上に搭載してＡＴＭ網に送信する第４工程とを有することを特徴とするものである。
【００１５】
かかる発明によれば、ＩＰパケットの第１のヘッダ情報に基づいて、異なる第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットを生成し、生成された中間生成パケットをＡＴＭセルに搭載するため、ＡＴＭ網において、ＩＰパケットに設定されたＱｏＳ条件に応じたトラフィック制御を行うことができる。
【００１６】
また、上述の多重伝送装置において、送信待ちバッファ内に蓄積された中間生成パケットが所定量を超過した場合、第２のヘッダ情報に応じて、中間生成パケットについての廃棄制御を行う廃棄手段を具備することが好ましい。
【００１７】
また、上述の多重伝送方法において、送信待ちバッファ内に蓄積された中間生成パケットが所定量を超過した場合、第２のヘッダ情報に応じて、中間生成パケットについての廃棄制御を行う工程を有することが好ましい。
【００１８】
かかる場合、ＩＰパケットの第１のヘッダ情報に基づいて生成された第２のヘッダ情報に応じて廃棄制御を行うため、ＡＴＭ網において、ＩＰパケットに設定されたＱｏＳ条件に応じた廃棄優先制御を行うことができる。
【００１９】
また、本発明に係る多重送信装置は、ＩＰパケットをＡＴＭセル上に搭載してＡＴＭ網に送信するものであって、ＩＰパケットの第１のヘッダ情報に基づいて、第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットを生成する中間生成パケット生成手段と、中間生成パケットをＡＴＭセル上に搭載するＡＴＭセル生成手段と、ＡＴＭセルの第３のヘッダ情報に基づいて、ＡＴＭセルを複数の送出待ちバッファのいずれかに蓄積するバッファ蓄積手段と、ＡＴＭセルの第３のヘッダ情報に応じて、送信待ちバッファからＡＴＭセルを取り出す取り出し手段と、取り出されたＡＴＭセルをＡＴＭ網に送信するＡＴＭセル送信手段とを具備することを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明に係る多重送信方法は、ＩＰパケットをＡＴＭセル上に搭載してＡＴＭ網に送信するものであって、ＩＰパケットの第１のヘッダ情報に基づいて、第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットを生成する第１工程と、中間生成パケットをＡＴＭセル上に搭載する第２工程と、ＡＴＭセルの第３のヘッダ情報に基づいて、ＡＴＭセルを複数の送出待ちバッファのいずれかに蓄積する第３工程と、ＡＴＭセルの第３のヘッダ情報に応じて、送信待ちバッファからＡＴＭセルを取り出す第４工程と、取り出されたＡＴＭセルをＡＴＭ網に送信する第５工程とを有することを特徴とするものである。
【００２１】
かかる発明によれば、ＩＰパケットの第１のヘッダ情報に基づいて、異なる第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットを生成し、生成された中間生成パケットをＡＴＭセルに搭載するため、ＡＴＭ網において、ＩＰパケットに設定されたＱｏＳ条件に応じたトラフィック制御を行うことができる。
【００２２】
また、上述の多重伝送装置において、送信待ちバッファ内に蓄積された中間生成パケットが所定量を超過した場合、ＡＴＭセルの第４のヘッダ情報に応じて、ＡＴＭセルについての廃棄制御を行う廃棄手段を具備することが好ましい。
【００２３】
また、上述の多重伝送方法において、送信待ちバッファ内に蓄積された中間生成パケットが所定量を超過した場合、ＡＴＭセルの第４のヘッダ情報に応じて、ＡＴＭセルについての廃棄制御を行う工程を有することが好ましい。
【００２４】
かかる場合、ＩＰパケットの第１のヘッダ情報に基づいて生成された第４のヘッダ情報に応じて廃棄制御を行うため、ＡＴＭ網において、ＩＰパケットに設定されたＱｏＳ条件に応じた廃棄優先制御を行うことができる。
【００２５】
また、上述の多重伝送装置において、ＡＴＭセル生成手段が、一つの中間生成パケットをＡＴＭセル上に搭載することが好ましい。
【００２６】
また、上述の多重伝送方法において、第２工程において、一つの中間生成パケットをＡＴＭセル上に搭載することが好ましい。
【００２７】
かかる場合、一つの中間生成パケットをＡＴＭセル上に搭載するため、ＡＴＭセルを生成することによる遅延を防ぐことができる。
【００２８】
また、上述の多重伝送装置において、ＡＴＭセル送信手段が、同一の第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットをＡＴＭセル上に搭載することが好ましい。
【００２９】
また、上述の多重伝送方法において、第２工程において、同一の第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットをＡＴＭセル上に搭載することが好ましい。
【００３０】
かかる場合、同一の第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットを一つのＡＴＭセル上に搭載するため、ＡＴＭセル廃棄時に、同一の廃棄優先度を有する中間生成パケットを廃棄することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（本発明の実施形態１に係る多重伝送装置の構成）
本発明の実施形態１に係る多重伝送装置の構成について図を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る多重伝送装置１０によってＩＰ網１とＡＴＭ網２とが接続されているネットワーク構成を示す図である。
【００３２】
本実施形態に係る多重伝送装置１０は、ＩＰ網１から送信されたＩＰパケット３をＡＴＭセル４に搭載してＡＴＭ網２に送信するものである。
【００３３】
本実施形態に係る多重伝送装置１０は、図１に示すように、ＩＰパケット受信部１１と、ＣＰＳパケット１２と、ＱｏＳ振り分け部１３と、バッファ１４と、優先廃棄制御部１５と、ＱｏＳ制御部１６と、ＡＴＭセル生成部１７と、ＡＴＭセル送信部１８とを具備する。
【００３４】
ＩＰパケット受信部１１は、ＣＰＳパケット生成部１２に接続されており、ＩＰ網１から送信されたＩＰパケット３を受信し、受信したＩＰパケット３をＣＰＳパケット生成部１２に転送するものである。
【００３５】
図２に、ＩＰパケット受信部１１により受信されるＩＰパケット３の構成を示す。本実施形態では、ＩＰｖ４（ＩＰ Ｖｅｒｓｉｏｎ４）に準拠したＩＰパケットについて説明するが、ＩＰｖ６（ＩＰ Ｖｅｒｓｉｏｎ６）に準拠したＩＰパケットも適用可能である。
【００３６】
「バージョン」フィールドは、４ビットで構成されており、ＩＰプロトコルのバージョン番号（ＩＰｖ４又はＩＰｖ６）を示す。「データ長」フィールドは、４ビットで構成されており、ＩＰパケットヘッダの大きさを示す。「サービスタイプ」フィールドは、６ビットで構成されており、ＩＰパケットが要求するサービス品質を示す。「全データ長」フィールドは、１６ビットで構成されており、ＩＰパケットヘッダとＩＰパケットペイロードとを合わせた全データ長を示す。「識別子（ＩＤ）」フィールドは、１６ビットで構成されており、上位レイヤから各ＩＰパケットを見分けるための識別情報を示す。
【００３７】
「フラグ」フィールドは、３ビットで構成されており、ＩＰパケットのフラグメント（分割）に関する情報を示す。フラグメントとは、長いＩＰパケットを分割して転送することを意味する。「フラグメント・オフセット」フィールドは、１３ビットで構成されており、各フラグメントのオリジナルデータにおける位置を示す。
【００３８】
「生存時間（ＴＴＬ）」フィールドは、８ビットで構成されており、ＩＰパケットのＩＰ網１における存在が許された時間を示す。「プロトコルタイプ」フィールドは、８ビットで構成されており、上位レイヤのプロトコル種別を示す。「ヘッダチェックサム」フィールドは、１６ビットで構成されており、ＩＰパケットヘッダにおける転送エラー検出のチェックを行うためのものである。「送信元ＩＰドレス」フィールドは、３２ビットで構成されており、送信元端末のＩＰアドレスを示す。「宛先ＩＰアドレス」フィールドは、３２ビットで構成されており、宛先端末のＩＰアドレスを示す。「オプション」フィールドは、通常使用されていない。
【００３９】
ＣＰＳパケット生成部１２は、ＩＰパケット受信部１１とＱｏＳ振り分け部１３とに接続されており、ＩＰパケット受信部１１より転送されたＩＰパケット３に基づいてＣＰＳパケットを生成し、生成されたＣＰＳパケットをＱｏＳ振り分け部１３に送信するものである。
【００４０】
図３は、ＣＰＳパケット生成部１２により生成されるＣＰＳパケットの構成を示す。ＣＰＳパケットは、ＡＡＬ２方式において、ＶＣコネクションに多重化される単位の中間生成パケットである。
【００４１】
「ＣＩＤ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）」フィールドは、８ビットで構成されており、ＡＡＬ２コネクションを識別するための識別情報を示す。「ＬＩ」フィールドは、６ビットで構成されており、ＣＰＳパケットペイロード長を示す。「ＵＵＩ（Ｕｓｅｒ-ｔｏ-Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）」フィールドは、５ビットで構成されており、上位レイヤで処理されるＳＤＵ（サービスデータユニット）の分割に関する情報を示す。「ＨＥＣ」フィールドは、５ビットで構成されている誤り訂正フィールドである。
【００４２】
ＣＰＳパケット生成部１２は、具体的には、ＩＰパケット３の「サービスタイプ」フィールドに設定されている「ＤＳＣＰ」に基づいて、上述の「ＤＳＣＰ」に対応する「ＣＩＤ」を決定し、決定した「ＣＩＤ」を「ＣＩＤ」フィールドに設定したＣＰＳパケットを生成する。ＣＰＳパケット生成部１２は、「ＣＩＤ」を決定する際に、「ＤＳＣＰ」と「ＣＩＤ」とを関連付けるテーブルを参照する。このテーブルの一例を図４に示す。
【００４３】
すなわち、ＣＰＳパケット生成部１２は、ＩＰパケット３の第１のヘッダ情報に基づいて、第２のヘッダ情報を有する中間生成パケット（ＣＰＳパケット）を生成する中間生成パケット生成手段である。ここで、第１のヘッダ情報は「ＤＳＣＰ」であり、第２のヘッダ情報は「ＣＩＤ」である。
【００４４】
「ＤＳＣＰ」は、ＩＰｖ４に準拠したＩＰパケットでは、「サービスタイプ」フィールドの上位６ビットに設定されている。また、「ＤＳＣＰ」は、ＩＰｖ６に準拠したＩＰパケットでは、「Ｔｒａｆｆｉｃ_Ｃｌａｓｓ」フィールドの上位６ビットに設定されている。
【００４５】
Ｑｏｓ振り分け部１３は、ＣＰＳパケット生成部１２とバッファ１４とに接続されており、ＣＰＳパケット生成部１２により生成されたＣＰＳパケットに設定されている「ＣＩＤ」に基づいて「Ｑｏｓクラス」を決定し、決定した「ＱｏＳクラス」に基づいて、当該ＣＰＳパケットを、「Ｑｏｓクラス」ごとに用意されているバッファ１４１乃至１４ｎに振り分けるものである。Ｑｏｓ振り分け部１３は、「Ｑｏｓクラス」を決定する際に、「ＣＩＤ」と「Ｑｏｓクラス」とを関連付けるテーブルを参照する。このテーブルの一例を図５に示す。
【００４６】
すなわち、Ｑｏｓ振り分け部１３は、第２のヘッダ情報（ＣＩＤ）に基づいて、中間生成パケット（ＣＰＳパケット）を、複数のバッファ１４１乃至１４ｎのいずれかに蓄積するバッファ蓄積手段である。
【００４７】
バッファ１４は、ＱｏＳ振り分け部１３と優先廃棄制御部１５とＱｏＳ制御部１６とＡＴＭセル生成部１７とに接続されており、各「ＱｏＳクラス」のＣＰＳパケットを蓄積するバッファ１４１乃至１４ｎによって構成されている送信待ちバッファである。例えば、バッファ１４１は、ＱｏＳ制御部１３によって振り分けられた「ＱｏＳクラス」が「１」であるＣＰＳパケットを蓄積する。
【００４８】
優先廃棄制御部１５は、バッファ１４に接続されており、各バッファ１４１乃至１４ｎに蓄積されているＣＰＳパケットの数若しくはデータ量を監視し、ＣＰＳパケットの数若しくはデータ量がしきい値を超えた場合、当該バッファ１４１乃至１４ｎ内のＣＰＳパケットを優先的に廃棄するように制御するものである。
【００４９】
優先廃棄制御部１５は、「ＣＩＤ」に基づいて各ＣＰＳパケットの「廃棄優先度」を設定し、この「廃棄優先度」ごとに異なるしきい値を設定することができる。この際、優先廃棄制御部１５は、「ＣＩＤ」と「廃棄優先度」と「しきい値」とを関連付けるテーブルを参照する。このテーブルの一例を図６に示す。
【００５０】
例えば、優先廃棄制御部１５は、バッファ１４１に蓄積されているＣＰＳパケットの数が「１０」を超過した場合（又は、データ量が１０ｋｂｙｔｅを超過した場合）、「ＣＩＤ」が「１乃至４」であるＣＰＳパケットを優先的に廃棄するように廃棄制御を行う。
【００５１】
すなわち、優先廃棄制御部１５は、バッファ１４１乃至１４ｎ内に蓄積された中間生成パケット（ＣＰＳパケット）が、所定量（パケット数又はパケットデータ量に係るしきい値）を超過した場合、第２のヘッダ情報（ＣＩＤ）に応じて、中間生成パケット（ＣＰＳパケット）についての廃棄制御を行う廃棄手段である。
【００５２】
ＱｏＳ制御部１６は、バッファ１４に接続されており、各バッファ１４１乃至１４ｎに関連付けられた「ＱｏＳクラス」を用いて設定されているＱｏＳ条件に従った順序で、ＣＰＳパケットをＡＴＭセル生成部１７に取り出すものである。ＣＰＳパケットを取り出す順序は、「ＱｏＳクラス」ごとに設定された優先順位に応じたものであってもよいし、「ＱｏＳクラス」ごとに設定された通信帯域を確保するようにスケジューリング制御によるものであってもよい。
【００５３】
すわなち、ＱｏＳ制御部１６は、Ｑｏｓクラスに応じて、バッファ１４１乃至１４ｎから中間生成パケット（ＣＰＳパケット）を取り出す取り出し手段である。
【００５４】
ＡＴＭセル生成部１７は、バッファ１４とＡＴＭセル送信部１８とに接続されており、バッファ１４から取り出されたＣＰＳパケットをＡＴＭセルペイロードに搭載することによってＡＴＭセル４を生成し、生成されたＡＴＭセル４をＡＴＭセル送信部１８に送信するものである。
【００５５】
ＡＴＭセル送信部１８は、ＡＴＭセル生成部１７に接続されており、ＡＴＭセル生成部１７から送信されたＡＴＭセル４をＶＣコネクション上でＡＴＭ網２に転送するものである。
【００５６】
すわなち、ＡＴＭセル生成部１７及びＡＴＭセル送信部１８が、取り出された中間生成パケット（ＣＰＳ）をＡＴＭセル４上に搭載してＡＴＭ網２に送信するＡＴＭセル送信手段を構成する。
【００５７】
ＱｏＳ制御部１６は、送信可能なＡＴＭセル４を生成するＣＰＳパケットのみを順次取り出していくことによって、ＡＴＭセル送信部１８における遅延を最小限とすることができ、通信品質劣化を防ぐことができる。
【００５８】
（実施形態１に係る多重伝送装置の動作）
上記構成を有する多重伝送装置１０の動作について、図７を参照にして説明する。図７は、多重伝送装置１０が、ＩＰ網１から送信されたＩＰパケットを、ＡＴＭ網２に転送する際の動作を示すフローチャート図である。
【００５９】
図７に示すように、ステップ７０１において、ＩＰパケット受信部１１が、ＩＰ網１から送信されたＩＰパケット３を受信する。
【００６０】
ステップ７０２において、ＣＰＳパケット生成部１２が、ＩＰパケット３の「サービスタイプ」フィールドに設定されている「ＤＳＣＰ」に基づいて、図４に示すテーブルを参照し、上述の「ＤＳＣＰ」に対応する「ＣＩＤ」を「ＣＩＤ」フィールドに設定したＣＰＳパケットを生成する。
【００６１】
ステップ７０３において、Ｑｏｓ振り分け部１３が、ＣＰＳパケット生成部１２により生成されたＣＰＳパケットに設定されている「ＣＩＤ」に基づいて、図５に示すテーブルを参照し、上述の「ＣＩＤ」に対応する「Ｑｏｓクラス」を決定する。そして、Ｑｏｓ振り分け部１３は、決定した「ＱｏＳクラス」に基づいて、当該ＣＰＳパケットを、「Ｑｏｓクラス」ごとに用意されているバッファ１４１乃至１４ｎに振り分ける。
【００６２】
ステップ７０４において、優先廃棄制御部１５が、当該ＣＰＳパケットがバッファ１４１乃至１４ｎに振り分けられる際に、図６に示すテーブルを参照して、各バッファ１４１乃至１４ｎごとに、ＣＰＳパケットの数若しくはデータ量が、各「廃棄優先度」のしきい値を超過しているか否かを監視する。
【００６３】
この監視の結果、上述のＣＰＳパケットの数若しくはデータ量が、しきい値を超過していると判定された場合、ステップ７０５において、優先廃棄制御部１５が、当該バッファ１４１乃至１４ｎ内で、当該「廃棄優先度」のＣＰＳパケットを優先的に廃棄する。
【００６４】
上述のＣＰＳパケットの数若しくはデータ量が、しきい値を超えていないと判定された場合、ＱｏＳ制御部１６が、各バッファ１４１乃至１４ｎに関連付けられた「ＱｏＳクラス」を用いて設定されているＱｏＳ条件に従った順序で、ＣＰＳパケットをＡＴＭセル生成部１７に取り出す。
【００６５】
ステップ７０５において、ＡＴＭセル生成部１７が、バッファ１４から取り出されたＣＰＳパケットをＡＴＭセルペイロードに搭載することによってＡＴＭセル４を生成し、生成されたＡＴＭセル４をＡＴＭセル送信部１８に送信する。
【００６６】
ステップ７０６において、ＡＴＭセル送信部１８が、ＡＴＭセル生成部１７から送信されたＡＴＭセル４をＶＣコネクション上でＡＴＭ網２に転送する。
【００６７】
（実施形態１に係る多重伝送装置の作用・効果）
実施形態１に係る多重伝送装置によれば、ＣＰＳパケット生成部１２が、ＩＰパケット３の「ＤＳＣＰ」に基づいて、異なる「ＣＩＤ」を有するＣＰＳパケットを生成し、ＡＴＭセル生成部１７が、生成されたＣＰＳパケットをＡＴＭセル４に搭載するため、ＡＴＭ網２において、ＩＰパケット３に設定されたＱｏＳ条件に応じたトラフィック制御を行うことができる。
【００６８】
また、実施形態１に係る多重伝送装置によれば、優先廃棄制御部１５が、ＩＰパケット３の「ＤＳＣＰ」に基づいて生成された「ＣＩＤ」に応じて廃棄制御を行うため、ＡＴＭ網２において、ＩＰパケット３に設定されたＱｏＳ条件に応じた廃棄優先制御を行うことができる。
【００６９】
（本発明の実施形態２に係る多重伝送装置の構成）
本発明の実施形態２に係る多重伝送装置の構成について図を参照しながら説明する。図８は、本実施形態に係る多重伝送装置１０によってＩＰ網１とＡＴＭ網２とが接続されているネットワーク構成を示す図である。
【００７０】
本実施形態に係る多重伝送装置１０は、ＩＰ網１から送信されたＩＰパケット３をＡＴＭセル４に搭載してＡＴＭ網２に送信するものである。
【００７１】
本実施形態に係る多重伝送装置１０は、図８に示すように、ＩＰパケット受信部２１と、ＣＰＳパケット２２と、ＱｏＳ振り分け部２３と、バッファ２４と、優先廃棄制御部２５と、ＱｏＳ制御部２６と、ＡＴＭセル生成部２７と、ＡＴＭセル送信部２８とを具備する。
【００７２】
ＩＰパケット受信部２１は、ＣＰＳパケット生成部２２に接続されており、ＩＰ網１から送信されたＩＰパケット３を受信し、受信したＩＰパケット３をＣＰＳパケット生成部２２に転送するものである。
【００７３】
ＣＰＳパケット生成部２２は、ＩＰパケット受信部２１とＡＴＭセル生成部２７とに接続されており、図４に示すテーブルを参照して、ＩＰパケット受信部２１より転送されたＩＰパケット３に基づいてＣＰＳパケットを生成し、生成されたＣＰＳパケットをＡＴＭセル生成部２７に送信するものである。
【００７４】
すなわち、ＣＰＳパケット生成部２２は、ＩＰパケット３の第１のヘッダ情報（ＤＳＣＰ）に基づいて、第２のヘッダ情報（ＣＩＤ）を有する中間生成パケット（ＣＰＳパケット）を生成する中間生成パケット生成手段である。
【００７５】
ＡＴＭセル生成部２７は、ＣＰＳパケット生成部２２とＱｏｓ振り分け部２３とに接続されており、ＣＰＳパケット生成部２２から送信されたＣＰＳパケットに設定されている「ＣＩＤ」に基づいて「ＶＣＩ（第３のヘッダ情報）」を決定し、決定した「ＶＣＩ」を用いてＡＴＭセル４を生成し、Ｑｏｓ振り分け部２３に送信するものである。ＡＴＭセル生成部２７は、「ＶＣＩ」を決定する際に、「ＣＩＤ」と「ＶＣＩ」とを関連付けるテーブルを参照する。このテーブルの一例を図１０に示す。
【００７６】
図９は、ＡＴＭセル生成部２７により生成されるＡＴＭセル４の構成の一例を示す。「ＧＦＣ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｂｔｒｏｌ）」フィールドは、４ビットで構成されており、ユーザ・網インターフェイス（ＵＮＩ）でセルの衝突を避けるためのフロー制御情報を示す。「ＶＰＩ」フィールドは、８ビットで構成されており、ＶＰ（Ｖｅｒｔｕａｌ Ｐａｔｈ）を識別するための識別情報を示す。「ＶＣＩ」フィールドは、１６ビットで構成されており、ＶＰ（Ｖｅｒｔｕａｌ Ｐａｔｈ）を識別するための識別情報を示す。「ＰＴ（Ｐａｙｌｏａｄ Ｔｙｐｅ）」フィールドは、３ビットで構成されており、ＡＴＭセルペイロードに含まれる情報種別を示す。「ＣＬＰ」フィールドは、１ビットで構成されており、ＡＴＭ網の輻輳時に優先的に廃棄されるべきＡＴＭセルを示す。「ＨＥＣ」フィールドは、８ビットで構成されている誤り訂正フィールドである。
【００７７】
ＡＴＭセル生成部２７は、具体的には、ＣＰＳパケット生成部２２から送信されたＣＰＳパケットの「ＣＩＤ」に対応する「ＣＬＰ（第４のヘッダ情報）」を決定する。ＡＴＭセル生成部２７は、「ＣＬＰ」を決定する際に、「ＣＩＤ」と「ＣＬＰ」とを関連付けるテーブルを参照する。このテーブルの一例を図１１に示す。そして、ＡＴＭセル生成部２７は、決定した「ＣＬＰ」を設定してＡＴＭセル４を生成する。すなわち、ＡＴＭセル生成部２７は、中間生成パケット（ＣＰＳパケット）をＡＴＭセル４上に搭載するＡＴＭセル生成手段である。
【００７８】
ＡＴＭセル生成部２７は、ＡＴＭセルペイロードに１つのＣＰＳパケットを搭載することによってＡＴＭセル４を生成する。また、ＡＴＭセル生成部２７は、同一の「ＣＩＤ」を有するＣＰＳパケットをまとめてＡＴＭセルペイロードに搭載することによってＡＴＭセル４を生成することもできる。
【００７９】
Ｑｏｓ振り分け部２３は、ＡＴＭセル生成部２７とバッファ２４とに接続されており、ＡＴＭセル生成部２７により生成されたＡＴＭセルに設定されている「ＶＣＩ」に基づいて「Ｑｏｓクラス」を決定し、決定した「ＱｏＳクラス」に基づいて、当該ＡＴＭセル４を、「Ｑｏｓクラス」ごとに用意されているバッファ２４１乃至２４ｎに振り分けるものである。Ｑｏｓ振り分け部２３は、「Ｑｏｓクラス」を決定する際に、「ＶＣＩ」と「Ｑｏｓクラス」とを関連付けるテーブルを参照する。このテーブルの一例を図１０に示す。
【００８０】
すなわち、Ｑｏｓ振り分け部２３は、ＡＴＭセルの第３のヘッダ情報（ＶＣＩ）に基づいて、ＡＴＭセル４を複数のバッファ２４１乃至２４ｎのいずれかに蓄積するバッファ蓄積手段である。
【００８１】
バッファ２４は、ＱｏＳ振り分け部２３と優先廃棄制御部２５とＱｏＳ制御部２６とＡＴＭセル送信部２８とに接続されており、各「ＱｏＳクラス」のＡＴＭセル４を蓄積するバッファ２４１乃至２４ｎによって構成されている送信待ちバッファである。例えば、バッファ２４１は、ＱｏＳ制御部２３によって振り分けられた「ＱｏＳクラス」が「１」であるＡＴＭセル４を蓄積する。
【００８２】
優先廃棄制御部２５は、バッファ２４に接続されており、各バッファ２４１乃至２４ｎに蓄積されているＡＴＭセル４の数を監視し、ＡＴＭセル４の数がしきい値を超えた場合、当該バッファ２４１乃至２４ｎ内のＡＴＭセル４を優先的に廃棄するように制御するものである。
【００８３】
優先廃棄制御部２５は、ＡＴＭセル４の「ＣＬＰ」ごとに異なるしきい値を設定することができる。例えば、優先廃棄制御部２５は、バッファ２４１に蓄積されているＡＴＭセル４の数が「１０」を超過した場合、「ＣＬＰ」が「１」であるＡＴＭセル４を優先的に廃棄するように廃棄制御を行う。
【００８４】
すなわち、優先廃棄制御部２５は、バッファ２４１乃至２４ｎ内に蓄積されたＡＴＭセル４が、所定量（パケット数に係るしきい値）を超過した場合、ＡＴＭセル４の第４のヘッダ情報（ＣＬＰ）に応じて、ＡＴＭセル４についての廃棄制御を行う廃棄手段である。
【００８５】
ＱｏＳ制御部２６は、バッファ２４に接続されており、各バッファ２４１乃至２４ｎに関連付けられた「ＱｏＳクラス」を用いて設定されているＱｏＳ条件に従った順序で、ＡＴＭセル４をＡＴＭセル送信部２８に取り出すものである。ＡＴＭセル４を取り出す順序は、「ＱｏＳクラス」ごとに設定された優先順位に応じたものであってもよいし、「ＱｏＳクラス」ごとに設定された通信帯域を確保するようにスケジューリング制御によるものであってもよい。
【００８６】
すなわち、ＱｏＳ制御部２６は、ＱｏＳクラスに応じて、バッファ２４１乃至２４ｎからＡＴＭセル４を取り出す取り出し手段である。
【００８７】
ＡＴＭセル送信部２８は、バッファ２４とに接続されており、バッファ２４から取り出されたＡＴＭセル４を、ＶＣコネクション上でＡＴＭ網２に転送するものである。すなわち、ＡＴＭセル送信部２８は、取り出されたＡＴＭセル４をＡＴＭ網２に送信するＡＴＭセル送信手段である。
【００８８】
（実施形態２に係る多重伝送装置の動作）
上記構成を有する多重伝送装置１０の動作について、図１２を参照にして説明する。図１２は、多重伝送装置１０が、ＩＰ網１から送信されたＩＰパケットを、ＡＴＭ網２に転送する際の動作を示すフローチャート図である。
【００８９】
図１２に示すように、ステップ１００１において、ＩＰパケット受信部２１が、ＩＰ網１から送信されたＩＰパケット３を受信する。
【００９０】
ステップ１００２において、ＣＰＳパケット生成部２２が、ＩＰパケット３の「サービスタイプ」フィールドに設定されている「ＤＳＣＰ」に基づいて、図４に示すテーブルを参照し、上述の「ＤＳＣＰ」に対応する「ＣＩＤ」を「ＣＩＤ」フィールドに設定したＣＰＳパケットを生成する。
【００９１】
ステップ１００３において、ＡＴＭセル生成部２７が、図１０に示すテーブルを参照し、ＣＰＳパケット生成部２２から送信されたＣＰＳパケットに設定されている「ＣＩＤ」に基づいて「ＶＣＩ」を決定し、決定した「ＶＣＩ」を用いてＡＴＭセル４を生成する。ＡＴＭセル生成部２７が、ＣＰＳパケット生成部２２から送信されたＣＰＳパケットの「ＣＩＤ」に対応する「廃棄優先度」を決定する。そして、ＡＴＭセル生成部２７は、決定された「廃棄優先度」に応じて「ＣＬＰ」を決定し、決定した「ＣＬＰ」を設定してＡＴＭセル４を生成する。
【００９２】
ステップ１００４において、Ｑｏｓ振り分け部２３が、ＡＴＭセル生成部２７により生成されたＡＴＭセルに設定されている「ＶＣＩ」に基づいて、図１０に示すテーブルを参照し、上述の「ＶＣＩ」に対応する「Ｑｏｓクラス」を決定する。そして、Ｑｏｓ振り分け部２３は、決定した「ＱｏＳクラス」に基づいて、当該ＡＴＭセル４を、「Ｑｏｓクラス」ごとに用意されているバッファ２４１乃至２４ｎに振り分ける。
【００９３】
ステップ１００５において、優先廃棄制御部２５が、当該ＡＴＭセル４がバッファ２４１乃至２４ｎに振り分けられる際に、各バッファ２４１乃至２４ｎごとに、ＡＴＭセル４の数が、各「ＣＬＰ」に対応するしきい値を超過しているか否かを監視する。
【００９４】
この監視の結果、上述のＡＴＭセル４の数が、しきい値を超過していると判定された場合、ステップ１００６において、優先廃棄制御部２５が、当該バッファ２４１乃至２４ｎ内で、「ＣＬＰ」が「１」であるＡＴＭセル４を優先的に廃棄する。
【００９５】
上述のＡＴＭセル４の数が、しきい値を超えていないと判定された場合、ＱｏＳ制御部２６が、各バッファ２４１乃至２４ｎに関連付けられた「ＱｏＳクラス」を用いて設定されているＱｏＳ条件に従った順序で、ＡＴＭセル４をＡＴＭセル送信部２８に取り出す。
【００９６】
ステップ１００７において、ＡＴＭセル送信部２８が、バッファ２４から取り出されたＡＴＭセル４を、ＶＣコネクション上でＡＴＭ網２に転送する。
【００９７】
（実施形態２に係る多重伝送装置の作用・効果）
実施形態２に係る多重伝送装置によれば、ＣＰＳ生成部２２が、ＩＰパケット３の「ＤＳＣＰ」に基づいて、異なる「ＣＩＤ」を有するＣＰＳパケットを生成し、ＡＴＭセル生成部２７が、生成されたＣＰＳパケットをＡＴＭセル４に搭載するため、ＡＴＭ網２において、ＩＰパケット３に設定されたＱｏＳ条件に応じたトラフィック制御を行うことができる。
【００９８】
また、実施形態２に係る多重伝送装置によれば、優先廃棄制御部２５が、ＩＰパケット３の「ＤＳＣＰ」に基づいて生成されたＡＴＭセル４の「ＣＬＰ」に応じて廃棄制御を行うため、ＡＴＭ網２において、ＩＰパケット３に設定されたＱｏＳ条件に応じた廃棄優先制御を行うことができる。
【００９９】
また、実施形態２に係る多重伝送装置によれば、ＡＴＭセル生成部２７が、一つのＣＰＳパケットをＡＴＭセル４上に搭載するため、ＡＴＭセル４を生成することによる遅延を防ぐことができる。
【０１００】
また、実施形態２に係る多重伝送装置によれば、ＡＴＭセル生成部２７が、同一の「ＣＩＤ」を有するＣＰＳパケットを一つのＡＴＭセル４上に搭載するため、ＡＴＭセル４廃棄時に、同一の廃棄優先度を有するＣＰＳパケットを廃棄することができる。
【０１０１】
また、実施形態２に係る多重伝送装置によれば、ＡＴＭセルレベルで、ＱｏＳクラス管理及び廃棄優先制御を行うので、ＡＡＬ２方式を用いたＱｏＳクラス管理及び廃棄優先制御を行うことを必要としない。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＡＴＭ網２において複数のＱｏＳ条件が設定されたＩＰパケット３を転送する場合に、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ方式に対応したトラフィック制御及び廃棄優先制御を行うことを可能とする多重伝送装置及び多重伝送方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る多重伝送装置の概略構成図である。
【図２】ＩＰパケット（ＩＰｖ４）の構成を示す図である。
【図３】ＣＰＳパケットの構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る多重伝送装置のＣＰＳパケット生成部により用いられるテーブルの一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る多重伝送装置のＱｏＳ振り分け部により用いられるテーブルの一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る多重伝送装置の優先廃棄制御部により用いられるテーブルの一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る多重伝送装置が、ＩＰ網から送信されたＩＰパケットをＡＴＭ網に転送する動作を示すフローチャート図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る多重伝送装置の概略構成図である。
【図９】ＡＴＭセルの構成を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る多重伝送装置のＡＴＭセル生成部及びＱｏＳ振り分け部により用いられるテーブルの一例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る多重伝送装置の優先廃棄制御部により用いられるテーブルの一例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る多重伝送装置が、ＩＰ網から送信されたＩＰパケットをＡＴＭ網に転送する動作を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１…ＩＰ網
２…ＡＴＭ網
３…ＩＰパケット
４…ＡＴＭセル
１０、２０…ＡＴＭ用多重伝送装置
１１、２１…ＩＰパケット受信部
１２、２２…ＣＰＳパケット生成部
１３、２３…ＱｏＳ振り分け部
１４、２４…バッファ
１５、２５…優先廃棄制御部
１６、２６…ＱｏＳ制御部
１７、２７…ＡＴＭセル生成部
１８、２８…ＡＴＭセル送信部

Claims (12)

  1. ＩＰパケットをＡＴＭセル上に搭載してＡＴＭ網に送信する多重伝送装置であって、
    前記ＩＰパケットの第１のヘッダ情報に基づいて、第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットを生成する中間生成パケット生成手段と、
    前記第２のヘッダ情報に基づいて、前記中間生成パケットを複数の送出待ちバッファのいずれかに蓄積するバッファ蓄積手段と、
    前記第２のヘッダ情報に応じて、前記送信待ちバッファから前記中間生成パケットを取り出す取り出し手段と、
    取り出された前記中間生成パケットを前記ＡＴＭセル上に搭載して前記ＡＴＭ網に送信するＡＴＭセル送信手段とを具備することを特徴とする多重伝送装置。
  2. 前記送信待ちバッファ内に蓄積された前記中間生成パケットが所定量を超過した場合、前記第２のヘッダ情報に応じて、前記中間生成パケットについての廃棄制御を行う廃棄手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の多重伝送装置。
  3. ＩＰパケットをＡＴＭセル上に搭載してＡＴＭ網に送信する多重伝送装置であって、
    前記ＩＰパケットの第１のヘッダ情報に基づいて、第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットを生成する中間生成パケット生成手段と、
    前記中間生成パケットを前記ＡＴＭセル上に搭載するＡＴＭセル生成手段と、
    前記ＡＴＭセルの第３のヘッダ情報に基づいて、前記ＡＴＭセルを複数の送出待ちバッファのいずれかに蓄積するバッファ蓄積手段と、
    前記ＡＴＭセルの第３のヘッダ情報に応じて、前記送信待ちバッファから前記ＡＴＭセルを取り出す取り出し手段と、
    取り出された前記ＡＴＭセルを前記ＡＴＭ網に送信するＡＴＭセル送信手段とを具備することを特徴とする多重伝送装置。
  4. 前記送信待ちバッファ内に蓄積された前記ＡＴＭセルが所定量を超過した場合、前記ＡＴＭセルの第４のヘッダ情報に応じて、前記ＡＴＭセルについての廃棄制御を行う廃棄手段を具備することを特徴とする請求項３に記載の多重伝送装置。
  5. 前記ＡＴＭセル生成手段は、一つの前記中間生成パケットを前記ＡＴＭセル上に搭載することを特徴とする請求項３又は４に記載の多重伝送装置。
  6. 前記ＡＴＭセル生成手段は、同一の前記第２のヘッダ情報を有する前記中間生成パケットを前記ＡＴＭセル上に搭載することを特徴とする請求項３又は４に記載の多重伝送装置。
  7. ＩＰパケットをＡＴＭセル上に搭載してＡＴＭ網に送信する多重伝送方法であって、
    前記ＩＰパケットの第１のヘッダ情報に基づいて、第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットを生成する第１工程と、
    前記第２のヘッダ情報に基づいて、前記中間生成パケットを複数の送出待ちバッファのいずれかに蓄積する第２工程と、
    前記第２のヘッダ情報に応じて、前記送信待ちバッファから前記中間生成パケットを取り出す第３工程と、
    取り出された前記中間生成パケットを前記ＡＴＭセル上に搭載して前記ＡＴＭ網に送信する第４工程とを有することを特徴とする多重伝送方法。
  8. 前記送信待ちバッファ内に蓄積された前記中間生成パケットが所定量を超過した場合、前記第２のヘッダ情報に応じて、前記中間生成パケットについての廃棄制御を行う工程を有することを特徴とする請求項７に記載の多重伝送方法。
  9. ＩＰパケットをＡＴＭセル上に搭載してＡＴＭ網に送信する多重伝送方法であって、
    前記ＩＰパケットの第１のヘッダ情報に基づいて、第２のヘッダ情報を有する中間生成パケットを生成する第１工程と、
    前記中間生成パケットを前記ＡＴＭセル上に搭載する第２工程と、
    前記ＡＴＭセルの第３のヘッダ情報に基づいて、前記ＡＴＭセルを複数の送出待ちバッファのいずれかに蓄積する第３工程と、
    前記ＡＴＭセルの第３のヘッダ情報に応じて、前記送信待ちバッファから前記ＡＴＭセルを取り出す第４工程と、
    取り出された前記ＡＴＭセルを前記ＡＴＭ網に送信する第５工程とを有することを特徴とする多重伝送方法。
  10. 前記送信待ちバッファ内に蓄積された前記ＡＴＭセルが所定量を超過した場合、前記ＡＴＭセルの第４のヘッダ情報に応じて、前記ＡＴＭセルについての廃棄制御を行う工程を具備することを特徴とする請求項９に記載の多重伝送方法。
  11. 前記第２工程において、一つの前記中間生成パケットを前記ＡＴＭセル上に搭載することを特徴とする請求項９又は１０に記載の多重伝送方法。
  12. 前記第２工程において、同一の前記第２のヘッダ情報を有する前記中間生成パケットを前記ＡＴＭセル上に搭載することを特徴とする請求項９又は１０に記載の多重伝送方法。
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