JP5019232B2 - Traffic control system, control method, home gateway device, and control program - Google Patents
Traffic control system, control method, home gateway device, and control programInfo
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Description
本発明は、パケット信号が送信源から複数の端末装置に順次転送されていくときのトラフィックを制御するトラフィック制御システム、トラフィック制御方法、ならびにトラフィックの制御に使用するホームゲートウェイ装置およびホームゲートウェイ装置制御プログラムに関する。 The present invention relates to a traffic control system that controls traffic when packet signals are sequentially transferred from a transmission source to a plurality of terminal devices, a traffic control method, and a home gateway device and a home gateway device control program used for traffic control. About.
各家庭では、インターネット等の外部の通信ネットワークを利用するためにホームゲートウェイ装置を使用することが多くなっている。 In each home, a home gateway device is often used to use an external communication network such as the Internet.
図１４は、本発明に関連する関連技術としての通信システムの概要を表わしたものである（たとえば特許文献１参照）。通信システム１００では、外部通信ネットワーク１０１に一端を接続した回線１０２の他端は、家屋１０３内の回線終端装置１０４に接続されており、ここでたとえば光信号と電気信号の変換が行われる。回線終端装置１０４にはホームゲートウェイ装置１０５が接続されており、家庭内のＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークと外部通信ネットワーク１０１の違いを吸収する役割を担っている。この例では、ホームゲートウェイ装置１０５にスイッチングハブ１０６を介してパーソナルコンピュータ１０７やＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）端末１０８が接続されている。
FIG. 14 shows an outline of a communication system as a related technique related to the present invention (see, for example, Patent Document 1). In the
このような通信システム１００を例に採って、ホームゲートウェイ装置１０５の行う輻輳制御を説明する。たとえば、あるユーザがパーソナルコンピュータ１０７を用いて外部通信ネットワーク１０１上の図示しないサーバと通信を行うものとする。このとき、サーバがパーソナルコンピュータ１０７にその処理できる以上の大量のデータを短時間に送信してきたとする。これにより、パーソナルコンピュータ１０７の内部の図示しない受信バッファが圧迫されて、オーバフローを起こしたり、起こす可能性が生じる場合がある。このような場合に、パーソナルコンピュータ１０７はポーズコントロールフレームをホームゲートウェイ装置１０５に送信する。ここでポーズコントロールフレームとは、ホームゲートウェイ装置１０５に対してデータの送信を一時的に中断させることを指示するフレーム信号であり、送信を中断させる時間も記述されている。
Taking the
ホームゲートウェイ装置１０５は、ポーズコントロールフレームを受信すると、指示された時間だけスイッチングハブ１０６方向に流すフレームを停止する。そして、この間に外部通信ネットワーク１０１から送られてくるデータをホームゲートウェイ装置１０５が蓄積する。したがって、パーソナルコンピュータ１０７はポーズコントロールフレームをホームゲートウェイ装置１０５に適宜送信する制御を行うことで、データの過剰な受信を防止することができる。
ところで、ホームゲートウェイ装置１０５は、ポーズコントロールフレームを受信すると、配下の情報処理装置の構成とは全く関係なしにデータの転送制御を開始する。たとえば図１４に示した例で、スイッチングハブ１０６に接続されたパーソナルコンピュータ１０７あるいはＶｏＩＰ端末１０８のいずれかがポーズコントロールフレームをホームゲートウェイ装置１０５に送信したとする。ホームゲートウェイ装置１０５はポーズコントロールフレームを受信すると、機械的にスイッチングハブ１０６に対するデータの転送を、指示された時間だけ一時的に停止することになる。または、ホームゲートウェイ装置１０５は出力速度調整を行って、スイッチングハブ１０６方向に流すフレームの送信タイミングを遅くする。
By the way, upon receiving the pause control frame, the
このため、たとえばパーソナルコンピュータ１０７が大量のデータをダウンロードした際にポーズコントロールフレームをホームゲートウェイ装置１０５に送信したとして、このときにＶｏＩＰ端末１０８が使用されていたとする。すると、パーソナルコンピュータ１０７に対するフレームの送出だけでなく、ＶｏＩＰ端末１０８に対するフレームの送出も一時的に停止することになる。この結果、ＶｏＩＰ端末１０８側ではパケットの遅延やパケットロスが生じてしまい、音声の再生に欠落が生じる等のサービスの品質が低下する現象が生じる。同様に、スイッチングハブ１０６にセットトップボックスのようなリアルタイム性の高い映像機器が情報処理装置として接続されていたとする。この場合には、映像の再生が途切れて、同様にサービスの品質が低下してしまうという問題が発生する。
For this reason, for example, it is assumed that when the
そこで本発明の目的は、ネットワークで輻輳制御を行いながらリアルタイム性の高い端末装置へのパケット信号の転送を円滑に行うことのできるトラフィック制御システム、トラフィック制御方法、ホームゲートウェイ装置およびホームゲートウェイ装置制御プログラムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a traffic control system, a traffic control method, a home gateway device, and a home gateway device control program capable of smoothly transferring packet signals to a terminal device having high real-time characteristics while performing congestion control in a network. Is to provide.
本発明では、（イ）受信したパケット信号を一時的に蓄積する下位受信バッファと、この下位受信バッファが蓄積したパケット信号を用いて情報の再生を行う再生手段と、前記した下位受信バッファのパケット信号の蓄積状態に応じてパケット信号の送信側に自装置宛のパケット信号の送信を一時的に中断することを指示する下位送信中断指示信号を送信する下位送信中断指示信号送信手段とを備えた複数の端末装置と、（ロ）これら複数の端末装置と接続され、これら複数の端末装置のいずれかの下位送信中断指示信号送信手段から前記した下位送信中断指示信号が送られてくるときこれを受信する下位送信中断指示信号受信手段と、前記した複数の端末装置のいずれかを宛先とするパケット信号を受信する中間位置パケット信号受信手段と、この中間位置パケット信号受信手段の受信したパケット信号を一時的に蓄積する中間位置受信バッファと、前記した下位送信中断指示信号受信手段が前記した複数の端末装置のいずれかから前記した下位送信中断指示信号を受信したら、前記した中間位置受信バッファが蓄積しているパケット信号のうちで前記した下位送信中断指示信号を送信した端末装置を宛先とするパケット信号の送信をその端末装置が指示した内容にしたがって中断する送信中断実行手段と、前記した中間位置受信バッファが蓄積しているパケット信号のうちで前記した複数の端末装置のうちの前記した下位送信中断指示信号を送信した端末装置以外の端末装置を宛先とするパケット信号を前記した送信中断実行手段による中断なく送信を実行する中間位置パケット信号送信手段と、前記した中間位置受信バッファのパケット信号の蓄積状態に応じてパケット信号の送信側に自装置宛のパケット信号の送信を一時的に中断することを指示する上位送信中断指示信号を送信する上位送信中断指示信号送信手段とを備えた中間装置と、（ハ）この中間装置と接続され、前記した上位送信中断指示信号送信手段から前記した上位送信中断指示信号が送られてくるときこれを受信する上位送信中断指示信号受信手段と、前記した複数の端末装置のいずれかを宛先とするパケット信号を受信する上位パケット信号受信手段と、前記した複数の端末装置のそれぞれの前記した再生手段がリアルタイムによる情報の再生が必要であるか否かを判別する再生特性判別手段と、前記した上位送信中断指示信号受信手段が前記した上位送信中断指示信号を受信したとき、これによって示された送信の一時的な中断に相当する時間だけ前記した上位パケット信号受信手段の受信したパケット信号のうちで前記した再生特性判別手段によってリアルタイムによる情報の再生が必要と判別されなかった前記した端末装置の少なくとも一部を宛先とするものを廃棄するパケット信号廃棄手段と、このパケット信号廃棄手段で廃棄しなかったパケット信号を前記した中間位置パケット信号受信手段に送信する上位パケット信号送信手段とを備えた上位装置とをトラフィック制御システムが具備する。 In the present invention, (a) a lower receiving buffer for temporarily storing received packet signals, a reproducing means for reproducing information using the packet signals stored in the lower receiving buffers, and a packet in the lower receiving buffer described above A lower transmission interruption instruction signal transmitting means for transmitting a lower transmission interruption instruction signal for instructing to temporarily interrupt transmission of the packet signal addressed to the own device to the transmission side of the packet signal according to the signal accumulation state; A plurality of terminal devices, and (b) when the lower transmission interruption instruction signal is sent from the lower transmission interruption instruction signal transmitting means of any of the plurality of terminal apparatuses, Lower transmission interruption instruction signal receiving means for receiving and intermediate position packet signal receiving means for receiving a packet signal destined for one of the plurality of terminal devices described above The intermediate position reception buffer for temporarily storing the packet signal received by the intermediate position packet signal receiving means, and the lower transmission interruption described above from any of the plurality of terminal devices described above by the lower transmission interruption instruction signal receiving means. When the instruction signal is received, the contents instructed by the terminal device to transmit the packet signal destined for the terminal device that has transmitted the lower transmission interruption instruction signal among the packet signals stored in the intermediate position reception buffer. And a terminal other than the terminal device that has transmitted the lower transmission suspension instruction signal among the plurality of terminal devices among the packet signals stored in the intermediate position reception buffer. An intermediate position packet for transmitting a packet signal destined for the apparatus without interruption by the transmission interruption execution means described above. A signal transmission means and an upper transmission interruption instruction signal for instructing the transmission side of the packet signal to temporarily suspend transmission of the packet signal addressed to the own apparatus according to the accumulation state of the packet signal of the intermediate position reception buffer. An intermediate device having a higher transmission interruption instruction signal transmission means for transmission; and (c) when the higher transmission interruption instruction signal is transmitted from the upper transmission interruption instruction signal transmission means connected to the intermediate apparatus. Upper transmission interruption instruction signal receiving means for receiving this, upper packet signal receiving means for receiving a packet signal destined for any one of the plurality of terminal devices, and the reproduction of each of the plurality of terminal devices The reproduction characteristic determining means for determining whether or not the information needs to be reproduced in real time, and the upper transmission interruption instruction signal receiving means described above When the upper transmission interruption instruction signal is received, the reproduction characteristic discriminating means in real time out of the packet signals received by the upper packet signal receiving means for a time corresponding to the temporary interruption of the transmission indicated thereby. A packet signal discarding unit for discarding at least a part of the terminal device that has not been determined to be required to reproduce information, and a packet signal that has not been discarded by the packet signal discarding unit as described above The traffic control system includes a host device provided with host packet signal transmitting means for transmitting to the packet signal receiving means.
また、本発明では、（イ）複数の端末装置のいずれかでパケット信号を受信する受信バッファの残容量が所定の閾値以下となったときパケット信号を宛先別に振り分けて送信してくるスイッチング手段に対して受信バッファの残容量が所定の閾値以下となった端末装置に対するパケット信号の送信を第１の所定の時間にわたって中断することを指示する第１の送信中断指示ステップと、（ロ）この第１の送信中断指示ステップで送信中断の対象となった端末装置を宛先とするパケット信号の転送を前記したスイッチング手段で前記した第１の所定の時間にわたって中断する一方、前記した複数の端末装置に転送するパケット信号を受信して転送まで一時的に蓄積する受信バッファの残容量が所定の閾値以下となったときこのスイッチング手段にパケット信号を送信してくるゲートウェイに対してパケット信号の送信を第２の所定の時間にわたって中断することを指示する第２の送信中断指示ステップと、（ハ）この第２の送信中断指示ステップで送信中断指示を受けたとき前記したスイッチング手段に送信するパケット信号のうち宛先がリアルタイムによる情報の再生が必要である端末装置となっているパケット信号のみをそのまま送信し、宛先がリアルタイムによる情報の再生が必要でない端末装置となっているパケット信号は前記した第２の所定の時間にわたって送信することなく廃棄するパケット信号処理ステップとをトラフィック制御方法が具備する。 In the present invention, (a) switching means for distributing and transmitting packet signals according to destinations when the remaining capacity of a reception buffer for receiving packet signals at any of a plurality of terminal devices becomes a predetermined threshold value or less. A first transmission interruption instruction step for instructing to interrupt transmission of the packet signal to the terminal device whose remaining capacity of the reception buffer is equal to or smaller than a predetermined threshold value for a first predetermined time; While the above-mentioned switching means interrupts the transfer of the packet signal destined for the terminal device targeted for transmission interruption in one transmission interruption instruction step for the first predetermined time, the switching means when the remaining capacity of the receive buffer a packet signal received by the temporarily accumulates until the transfer to be transferred is equal to or less than a predetermined threshold value A second transmission interruption instruction step for instructing the gateway that transmits the packet signal to interrupt transmission of the packet signal for a second predetermined time; and (c) in the second transmission interruption instruction step. it sends only packet signal whose destination is in the terminal device is required reproduction of information by real-time among the packet signals to be transmitted to the switching means described above when receiving the transmission interruption instruction, the reproduction of the information destination real-time The traffic control method includes a packet signal processing step of discarding a packet signal that is a terminal device that does not need to be transmitted without being transmitted for the second predetermined time .
更に本発明では、（イ）スイッチング手段に接続された複数の端末装置に対してパケット信号を宛先別に振り分けて転送する一方、前記したスイッチング手段からその受信バッファのパケット信号の蓄積状態に応じてパケット信号の送信を一時的に中断することを指示する送信中断指示信号が送られてきたときこれを受信するスイッチング手段用接続手段と、（ロ）前記した複数の端末装置のそれぞれがパケット信号をリアルタイムに再生するか否かを予め記述した端末装置特性テーブルと、（ハ）前記した複数の端末装置のいずれかを宛先とするパケット信号を前記したスイッチング手段に転送するとき前記したスイッチング手段用接続手段が前記した送信中断指示信号を受信したか否かを判別する送信中断指示信号受信判別手段と、（ニ）この送信中断指示信号受信判別手段が前記した送信中断指示信号を受信したと判別したとき前記した複数の端末装置に送信するパケット信号の宛先を前記した端末装置特性テーブルで参照し、そのパケット信号の宛先がリアルタイム性のある端末装置であるときはこれを前記したスイッチング手段に向けて転送し、それ以外の端末装置が宛先であるときはそのパケット信号を転送することなく廃棄するパケット信号転送・廃棄手段とをホームゲートウェイ装置が具備する。 Further, in the present invention, (a) while packet signals are distributed and transferred to a plurality of terminal devices connected to the switching means according to destinations, packets are transferred from the switching means according to the accumulation state of packet signals in the reception buffer. A switching means connection means for receiving a transmission interruption instruction signal for instructing to temporarily stop transmission of a signal, and (b) each of the plurality of terminal devices transmits a packet signal in real time. And (c) the switching means connection means described above when transferring a packet signal destined for any one of the plurality of terminal apparatuses to the switching means described above. A transmission interruption instruction signal reception determining means for determining whether or not the transmission interruption instruction signal has been received; When the transmission interruption instruction signal reception determination means determines that the transmission interruption instruction signal is received, the destination of the packet signal transmitted to the plurality of terminal apparatuses is referred to in the terminal apparatus characteristic table, and the packet signal When the destination is a terminal device with real-time characteristics, this is transferred toward the switching means described above, and when the other terminal device is the destination, the packet signal is transferred / discarded without being transferred. The home gateway apparatus comprises the means.
更にまた本発明では、コンピュータに、ホームゲートウェイ装置制御プログラムとして、（イ）スイッチング手段に接続された複数の端末装置に対してパケット信号を宛先別に振り分けて転送する一方、前記したスイッチング手段からその受信バッファのパケット信号の蓄積状態に応じてパケット信号の送信を一時的に中断することを指示する送信中断指示信号が送られてきたときこれを受信するスイッチング手段用接続処理と、（ロ）前記した複数の端末装置のいずれかを宛先とするパケット信号を前記したスイッチング手段に転送するとき前記したスイッチング手段用接続処理で前記した送信中断指示信号を受信したか否かを判別する送信中断指示信号受信判別処理と、（ハ）この送信中断指示信号受信判別処理で前記した送信中断指示信号を受信したと判別したとき前記した複数の端末装置に送信するパケット信号の宛先を、これら複数の端末装置のそれぞれがパケット信号をリアルタイムに再生するか否かを予め記述した端末装置特性テーブルで参照し、そのパケット信号の宛先がリアルタイム性のある端末装置であるときはこれを前記したスイッチング手段に向けて転送し、それ以外の端末装置が宛先であるときはそのパケット信号を転送することなく廃棄するパケット信号転送・廃棄処理とを実行させることを特徴としている。 Furthermore, in the present invention, as a home gateway device control program, (a) a packet signal is sorted and transferred to a plurality of terminal devices connected to the switching means, and received from the switching means. A connection process for switching means for receiving a transmission interruption instruction signal for instructing to temporarily stop transmission of the packet signal according to the accumulation state of the packet signal in the buffer; Transmission interruption instruction signal reception for determining whether or not the transmission interruption instruction signal has been received in the switching means connection processing described above when a packet signal destined for one of a plurality of terminal devices is transferred to the switching means. And (c) the transmission interruption instruction described above in the transmission interruption instruction signal reception determination process. A terminal device characteristic table that describes in advance whether or not each of the plurality of terminal devices reproduces the packet signal in real time as the destination of the packet signal transmitted to the plurality of terminal devices when it is determined that the signal is received. If the destination of the packet signal is a terminal device having real-time characteristics, the packet signal is transferred to the switching means described above, and if the other terminal device is the destination, the packet signal is not transferred. It is characterized by executing packet signal transfer / discard processing to be discarded.
このように本発明によれば、複数の端末装置がそれぞれ自装置宛のパケット信号の送信を一時的に中断することを指示する送信中断指示信号を送信するとき、これを受信する装置（中間装置）側がこれら端末装置の要求に応じるようなパケット信号の転送制御を行う一方で、パケット信号を送信してくる装置（上位装置）側には自装置（中間装置）のパケット信号の滞留状況に応じて送信中断指示信号を送信するようにした。これにより、この後者の送信中断指示信号を受信した装置（上位装置）は、前記した複数の端末装置に送信するパケット信号がリアルタイムに再生することが必要であるかを判別してリアルタイムに再生することが必要でないパケット信号を受信する端末装置を宛先とするパケット信号を廃棄することで、リアルタイム性の高い端末装置へのパケット信号の転送を円滑に行うことのできるようにしている。この結果、前記した複数の端末装置が前記した中間装置に共通して接続されている場合で、リアルタイム性の低い端末装置が送信中断指示信号を送信したような場合であっても、他の端末装置のうちのリアルタイム性の高い端末装置は、パケット信号の転送の中断を回避することができ、画像や音声の途切れを効果的に防止することができる。 As described above, according to the present invention, when a plurality of terminal apparatuses transmit a transmission interruption instruction signal instructing to temporarily interrupt transmission of a packet signal addressed to the own apparatus, an apparatus (intermediate apparatus) that receives the transmission interruption instruction signal ) Side performs packet signal transfer control that responds to the requests of these terminal devices, while the device (host device) side that transmits the packet signal responds to the packet signal retention status of its own device (intermediate device) The transmission interruption instruction signal is transmitted. As a result, the device (host device) that has received the latter transmission interruption instruction signal determines whether it is necessary to reproduce the packet signal transmitted to the plurality of terminal devices in real time, and reproduces it in real time. By discarding a packet signal destined for a terminal device that receives a packet signal that does not need to be transmitted, the packet signal can be smoothly transferred to a terminal device having high real-time characteristics. As a result, even when the plurality of terminal devices are connected in common to the above-described intermediate device and the terminal device with low real-time property transmits a transmission interruption instruction signal, other terminals Among the devices, a terminal device with high real-time characteristics can avoid interruption of packet signal transfer, and can effectively prevent interruption of images and sounds.
図１は、本発明のトラフィック制御システムのクレーム対応図を示したものである。本発明のトラフィック制御システム１０は、受信したパケット信号を一時的に蓄積する下位受信バッファと、この下位受信バッファが蓄積したパケット信号を用いて情報の再生を行う再生手段と、前記した下位受信バッファのパケット信号の蓄積状態に応じてパケット信号の送信側に自装置宛のパケット信号の送信を一時的に中断することを指示する下位送信中断指示信号を送信する下位送信中断指示信号送信手段とを備えた複数の端末装置１１と、これら複数の端末装置１１と接続され、これら複数の端末装置１１のいずれかの下位送信中断指示信号送信手段から前記した下位送信中断指示信号が送られてくるときこれを受信する下位送信中断指示信号受信手段と、複数の端末装置１１のいずれかを宛先とするパケット信号を受信する中間位置パケット信号受信手段と、この中間位置パケット信号受信手段の受信したパケット信号を一時的に蓄積する中間位置受信バッファと、前記した下位送信中断指示信号受信手段が複数の端末装置１１のいずれかから前記した下位送信中断指示信号を受信したら、前記した中間位置受信バッファが蓄積しているパケット信号のうちで前記した下位送信中断指示信号を送信した端末装置を宛先とするパケット信号の送信をその端末装置が指示した内容にしたがって中断する送信中断実行手段と、前記した中間位置受信バッファが蓄積しているパケット信号のうちで複数の端末装置１１のうちの前記した下位送信中断指示信号を送信した端末装置以外の端末装置を宛先とするパケット信号を前記した送信中断実行手段による中断なく送信を実行する中間位置パケット信号送信手段と、前記した中間位置受信バッファのパケット信号の蓄積状態に応じてパケット信号の送信側に自装置宛のパケット信号の送信を一時的に中断することを指示する上位送信中断指示信号を送信する上位送信中断指示信号送信手段とを備えた中間装置１２と、この中間装置１２と接続され、前記した上位送信中断指示信号送信手段から前記した上位送信中断指示信号が送られてくるときこれを受信する上位送信中断指示信号受信手段と、複数の端末装置１１のいずれかを宛先とするパケット信号を受信する上位パケット信号受信手段と、複数の端末装置１１のそれぞれの前記した再生手段がリアルタイムによる情報の再生が必要であるか否かを判別する再生特性判別手段と、前記した上位送信中断指示信号受信手段が前記した上位送信中断指示信号を受信したとき、これによって示された送信の一時的な中断に相当する時間だけ前記した上位パケット信号受信手段の受信したパケット信号のうちで前記した再生特性判別手段によってリアルタイムによる情報の再生が必要と判別されなかった前記した端末装置の少なくとも一部を宛先とするものを廃棄するパケット信号廃棄手段と、このパケット信号廃棄手段で廃棄しなかったパケット信号を前記した中間位置パケット信号受信手段に送信する上位パケット信号送信手段とを備えた上位装置１３とを備えている。
FIG. 1 shows a claim correspondence diagram of the traffic control system of the present invention. The
図２は、本発明のトラフィック制御方法のクレーム対応図を示したものである。本発明のトラフィック制御方法２０は、複数の端末装置のいずれかでパケット信号を受信する受信バッファの残容量が所定の閾値以下となったときパケット信号を宛先別に振り分けて送信してくるスイッチング手段に対して受信バッファの残容量が所定の閾値以下となった端末装置に対するパケット信号の送信を第１の所定の時間にわたって中断することを指示する第１の送信中断指示ステップ２１と、この第１の送信中断指示ステップ２１で送信中断の対象となった端末装置を宛先とするパケット信号の転送を前記したスイッチング手段で前記した第１の所定の時間にわたって中断する一方、前記した複数の端末装置に転送するパケット信号を受信して転送まで一時的に蓄積する受信バッファの残容量が所定の閾値以下となったときこのスイッチング手段にパケット信号を送信してくるゲートウェイに対してパケット信号の送信を第２の所定の時間にわたって中断することを指示する第２の送信中断指示ステップ２２と、この第２の送信中断指示ステップ２２で送信中断指示を受けたとき前記したスイッチング手段に送信するパケット信号のうち宛先がリアルタイムによる情報の再生が必要である端末装置となっているパケット信号のみをそのまま送信し、宛先がリアルタイムによる情報の再生が必要でない端末装置となっているパケット信号は前記した第２の所定の時間にわたって送信することなく廃棄するパケット信号処理ステップ２３とを備えている。
FIG. 2 shows a claim correspondence diagram of the traffic control method of the present invention. The
図３は、本発明のホームゲートウェイ装置のクレーム対応図を示したものである。本発明のホームゲートウェイ装置３０は、スイッチング手段に接続された複数の端末装置に対してパケット信号を宛先別に振り分けて転送する一方、前記したスイッチング手段からその受信バッファのパケット信号の蓄積状態に応じてパケット信号の送信を一時的に中断することを指示する送信中断指示信号が送られてきたときこれを受信するスイッチング手段用接続手段３１と、前記した複数の端末装置のそれぞれがパケット信号をリアルタイムに再生するか否かを予め記述した端末装置特性テーブル３２と、前記した複数の端末装置のいずれかを宛先とするパケット信号を前記したスイッチング手段に転送するときスイッチング手段用接続手段３１が前記した送信中断指示信号を受信したか否かを判別する送信中断指示信号受信判別手段３３と、この送信中断指示信号受信判別手段３３が前記した送信中断指示信号を受信したと判別したとき前記した複数の端末装置に送信するパケット信号の宛先を端末装置特性テーブル３２で参照し、そのパケット信号の宛先がリアルタイム性のある端末装置であるときはこれを前記したスイッチング手段に向けて転送し、それ以外の端末装置が宛先であるときはそのパケット信号を転送することなく廃棄するパケット信号転送・廃棄手段３４とを備えている。
FIG. 3 is a diagram corresponding to the claims of the home gateway device of the present invention. The
図４は、本発明のホームゲートウェイ装置制御プログラムのクレーム対応図を示したものである。本発明のホームゲートウェイ装置制御プログラム４０は、コンピュータに、スイッチング手段に接続された複数の端末装置に対してパケット信号を宛先別に振り分けて転送する一方、前記したスイッチング手段からその受信バッファのパケット信号の蓄積状態に応じてパケット信号の送信を一時的に中断することを指示する送信中断指示信号が送られてきたときこれを受信するスイッチング手段用接続処理４１と、前記した複数の端末装置のいずれかを宛先とするパケット信号を前記したスイッチング手段に転送するときスイッチング手段用接続処理４１で前記した送信中断指示信号を受信したか否かを判別する送信中断指示信号受信判別処理４２と、この送信中断指示信号受信判別処理４２で前記した送信中断指示信号を受信したと判別したとき前記した複数の端末装置に送信するパケット信号の宛先を、これら複数の端末装置のそれぞれがパケット信号をリアルタイムに再生するか否かを予め記述した端末装置特性テーブルで参照し、そのパケット信号の宛先がリアルタイム性のある端末装置であるときはこれを前記したスイッチング手段に向けて転送し、それ以外の端末装置が宛先であるときはそのパケット信号を転送することなく廃棄するパケット信号転送・廃棄処理４３とを実行させることを特徴としている。
FIG. 4 is a diagram corresponding to the claims of the home gateway device control program of the present invention. The home gateway
＜発明の実施の形態＞ <Embodiment of the Invention>
次に本発明の実施の形態を説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described.
図５は、本発明の実施の形態によるホームゲートウェイ装置とその周辺の装置構成を表わしたものである。図５で図１４と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。 FIG. 5 shows a home gateway apparatus according to the embodiment of the present invention and its peripheral device configuration. In FIG. 5, the same parts as those in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図５に示す通信システム２００では、家屋２０３内のホームゲートウェイ装置２０５にスイッチングハブ２０６を介してパーソナルコンピュータ１０７、ＶｏＩＰ端末１０８およびセットトップボックス（STB：Set Top Box）２０９が接続されている。セットトップボックス２０９は、ケーブルテレビ放送、衛星放送、地上波テレビ放送、ＶＯＤ（Video On Demand）等のＩＰ（Internet Protocol）放送のような放送に関する映像信号および音声信号を受信して、図示しないテレビジョン等の再生機器で再生させるための情報処理装置である。
In a
図６は、本実施の形態におけるホームゲートウェイ装置とその周辺装置の構成を表わしたものである。図５と共に説明する。ホームゲートウェイ装置２０５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１と、このＣＰＵ２１１が実行する制御プログラムをその不揮発性メモリ領域に格納したメモリ２１２を有する主制御部２１３を備えている。この主制御部２１３は、パケット制御部２１４と接続しており、ＷＡＮ（Wide Area Network）インターフェース部２１５およびＬＡＮ（Local Area Network）インターフェース部２１６がパケット制御部２１４と接続している。
FIG. 6 shows the configuration of the home gateway device and its peripheral devices in the present embodiment. This will be described with reference to FIG. The
ＷＡＮインターフェース部２１５は、回線終端装置１０４を介して、図５に示す外部通信ネットワーク１０１としての広域通信網と接続される。ＬＡＮインターフェース部２１６は、スイッチングハブ２０６を介してローカルエリアネットワーク内の図５に示すパーソナルコンピュータ１０７、ＶｏＩＰ端末１０８およびセットトップボックス２０９と接続される。パケット制御部２１４は、外部通信ネットワーク１０１と、パーソナルコンピュータ１０７、ＶｏＩＰ端末１０８およびセットトップボックス２０９との間でのパケット信号の送受信の制御を行うために設けられている。このパケット制御部２１４は、ＬＡＮインターフェース部２１６を介してポーズコントロールフレームの検出を行うポーズコントロールフレーム検出部２２１と、ポーズコントロールフレームを送信した情報処理装置を識別するためにそのアドレスを検出するアドレス検出部２２２と、リアルタイム性を必要としない情報処理装置のＩＰアドレスを登録する廃棄テーブル２２３を備えている。
The
このような構成のホームゲートウェイ装置２０５では、そのＬＡＮインターフェース部２１６がスイッチングハブ２０６を介して、パーソナルコンピュータ１０７、ＶｏＩＰ端末１０８およびセットトップボックス２０９と接続されている。また、パケット制御部２１４は、外部通信ネットワーク１０１と、パーソナルコンピュータ１０７で共有されている。このため、パーソナルコンピュータ１０７が外部通信ネットワーク１０１から受信するパケット信号の単位時間当たりの量に着目してみると、これは他の情報処理装置であるＶｏＩＰ端末１０８やセットトップボックス２０９が外部通信ネットワーク１０１との間で行う通信の状況や、パーソナルコンピュータ１０７自体がアクセスしている外部通信ネットワーク１０１上の図示しない通信先（これを仮にサーバＡと称することにする。）との通信の状況に応じて変動する。この結果として、パーソナルコンピュータ１０７に対するトラフィックが一時的に増大して、その図示しない受信バッファが溢れてしまう場合がある。
In the
このような事態が発生したり、あるいはこのような事態の生じる蓋然性が高い場合、パーソナルコンピュータ１０７はスイッチングハブ２０６を宛先としてポーズコントロールフレームをスイッチングハブ２０６に送出する。スイッチングハブ２０６はポーズコントロールフレームを受信したとき、パーソナルコンピュータ１０７に対するパケット信号の送出を一時的に停止する。しかしながら、図１４に示した関連技術と異なり、パーソナルコンピュータ１０７から送られてきたポーズコントロールフレームをそのままＬＡＮインターフェース部２１６を経由してパケット制御部２１４に転送しない。本実施の形態の場合、スイッチングハブ２０６は、この図に示していない自身の受信バッファが溢れてしまったとき、あるいは自身の受信バッファの受信量が所定の閾値を超えたときにのみ、ＬＡＮインターフェース部２１６を経由してパケット制御部２１４にポーズコントロールフレームを送信する。ＶｏＩＰ端末１０８あるいはセットトップボックス２０９からポーズコントロールフレームがスイッチングハブ２０６に送られてきた場合も同様である。
When such a situation occurs or when there is a high probability that such a situation will occur, the
そこで本実施の形態では、ポーズコントロールフレームを２種類定めている。このうち、パーソナルコンピュータ１０７、ＶｏＩＰ端末１０８あるいはセットトップボックス２０９がスイッチングハブ２０６に送出するポーズコントロールフレームを下位ポーズコントロールフレームと称することにする。また、スイッチングハブ２０６がホームゲートウェイ装置２０５に送出するポーズコントロールフレームを上位ポーズコントロールフレームと称することにする。すなわち、下位ポーズコントロールフレームは、スイッチングハブ２０６よりも下流側に位置する端末装置がその受信バッファの受信を一時的に停止させるためのスイッチングハブ２０６に対する通知である。上位ポーズコントロールフレームは、スイッチングハブ２０６がその受信バッファの受信を一時的に停止させるためのホームゲートウェイ装置２０５に対する通知である。本明細書では、下位ポーズコントロールフレームと上位ポーズコントロールフレームを特に区別する必要がない場合に、これらを単にポーズコントロールフレームと称することにする。
Therefore, in this embodiment, two types of pause control frames are determined. Among these, the pause control frame sent from the
図７は、ポーズコントロールフレームの構成を表わしたものである。ポーズコントロールフレーム２３１の構成は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）８０２．３ｘに規定されている。すなわち、ポーズコントロールフレーム２３１は、５６ビットの「プリアンブル」の後に、８ビットの「ＳＦＤ（Start Frame Delimiter）」が続いており、この後にイーサネット（登録商標）の実質的なフレームが続く。「ＳＦＤ」の後には、「宛先ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス」と、「送信元ＭＡＣアドレス」がそれぞれ４８ビットで配置されている。また、その後には「長さ／タイプ」、「操作コード」を挟んで「中断時間」を表わす１６ビットのデータが配置されている。その後は、３３６ビットの「パディング（余白）」と、エラー訂正のための３２ビットの「ＦＣＳ（Frame Check Sequence）」が配置されている。
FIG. 7 shows the structure of the pause control frame. The configuration of the
ここで下位ポーズコントロールフレームを符号２３１Ｄで表わし、上位ポーズコントロールフレームを符号２３１Ｕで表わすものとする。図５に示したパーソナルコンピュータ１０７は、その受信バッファが溢れるような所定の場合に、「宛先ＭＡＣアドレス」をスイッチングハブ２０６のＭＡＣアドレスとし、「送信元ＭＡＣアドレス」を自装置のＭＡＣアドレスとした下位ポーズコントロールフレーム２３１Ｄをスイッチングハブ２０６に送出することになる。このとき、下位ポーズコントロールフレーム２３１Ｄにおける「中断時間」の箇所には１６進数の「０ｘ００００」から「ＦＦＦＦ」までの範囲でデータの受け入れを停止する時間を組み込んでおくことになる。
Here, the lower pause control frame is represented by reference numeral 231D, and the upper pause control frame is represented by reference numeral 231U. The
図８は、下位ポーズコントロールフレームを受信するスイッチングハブの構成の概要を表わしたものである。図６と共に説明する。スイッチングハブ２０６は、ＣＰＵ２４１と、このＣＰＵ２４１が実行する制御プログラムをその不揮発性メモリ領域に格納したメモリ２４２を有する主制御部２４３を備えている。この主制御部２４３は、ホームゲートインターフェース部２４４、パケット制御部２４５およびスイッチング制御部２４６と接続され、これらの全体的な制御を行うようになっている。
FIG. 8 shows an outline of the configuration of the switching hub that receives the lower pause control frame. This will be described with reference to FIG. The
ここでホームゲートインターフェース部２４４は、図６に示したホームゲートウェイ装置２０５のＬＡＮインターフェース部２１６と接続されるようになっている。パケット制御部２４５はホームゲートウェイ装置２０５のパケット制御部２１４における廃棄テーブル２２３（図６）がない点を除けば、実質的に同一の機能を有するもので、下位ポーズコントロールフレームの検出を行うポーズコントロールフレーム検出部２５１と、下位ポーズコントロールフレーム２３１Ｄを送信した端末装置を識別するためにそのアドレスを検出するアドレス検出部２５２を備えている。また、ホームゲートインターフェース部２４４を介してホームゲートウェイ装置２０５側から受信されたパケット信号を一時的に格納する受信バッファ２５４を備えている。
Here, the home
スイッチング制御部２４６は、パケット信号の入出力に関するスイッチング制御を行うスイッチング部２６１と、本実施の形態で図５に示すパーソナルコンピュータ１０７と接続される第１のポート部２６２と、同じくＶｏＩＰ端末１０８と接続される第２のポート部２６３と、同じくセットトップボックス２０９と接続される第３のポート部２６４を備えている。
The switching
ところで、図５に示した家屋２０３内でのネットワークが確立すると、ホームゲートウェイ装置２０５はスイッチングハブ２０６の配下となる各端末装置についてＩＰアドレスの割り振りを行う。本実施の形態では、スイッチングハブ２０６に第１〜第３のポート部２６２〜２６４が設けられており、それぞれに対応させてパーソナルコンピュータ１０７、ＶｏＩＰ端末１０８およびセットトップボックス２０９が接続されている。したがって、これらパーソナルコンピュータ１０７、ＶｏＩＰ端末１０８およびセットトップボックス２０９にＩＰアドレスが割り振られる。この後、家屋２０３内のネットワークの管理者は、ホームゲートウェイ装置２０５に設けられた廃棄テーブル２２３の設定作業を行う。
By the way, when the network in the
図９は、ホームゲートウェイ装置のパケット制御部に用意された廃棄テーブルの構成を表わしたものである。図５および図６と共に説明する。 FIG. 9 shows a configuration of a discard table prepared in the packet control unit of the home gateway device. This will be described with reference to FIGS.
廃棄テーブル２２３には、スイッチングハブ２０６の配下となる各端末装置のアドレス情報を記す「送信先ＩＰアドレス」欄２７１と、それぞれの端末装置がリアルタイムにデータの再生を行う必要があるかを示す「リアルタイム性」欄２７２が設けられている。本実施の形態では、スイッチングハブ２０６にパーソナルコンピュータ１０７、ＶｏＩＰ端末１０８およびセットトップボックス２０９が接続されている。したがって、ＩＰアドレスが割り振られた時点で、主制御部２１３は「送信先ＩＰアドレス」欄２７１に、パーソナルコンピュータ１０７のＩＰアドレスである「ＡＤＤ（ＰＣ）」等の各端末装置のアドレスを書き込んでいる。
The discard table 223 includes a “destination IP address”
そこで、家屋２０３内のネットワークの管理者は、たとえばパーソナルコンピュータ１０７からホームゲートウェイ装置２０５を操作することで、パーソナルコンピュータ１０７の図示しない表示画面に廃棄テーブル２２３を作成したり修正する画面を表示する。そして、「リアルタイム性」欄２７２に、それぞれの端末装置が再生する情報がリアルタイム性を必要とするか否かによって「有」あるいは「無」を設定することになる。図９に示した例で管理者は、パーソナルコンピュータ１０７の場合に、静止画やテキスト情報を取り扱う前提でリアルタイム性を「無」と設定している。また、管理者はＶｏＩＰ端末１０８の場合に、音声をリアルタイムに再生する必要性から、リアルタイム性を「有」と設定している。セットトップボックス２０９の場合には、映像と音声を再生する必要性から、リアルタイム性をＶｏＩＰ端末１０８と同様に「有」と設定している。もちろん、ユーザがこれらの設定を状況に応じて変えることは可能である。更に、本実施の形態の廃棄テーブル２２３では、「リアルタイム性」欄２７２にリアルタイム性の「有」と「無」の双方を管理者が設定することにしているが、「有」と「無」の一方のみを設定するようにしてもよい。
Therefore, the administrator of the network in the
図１０は、スイッチングハブが下位ポーズコントロールフレームを受信した際のホームゲートウェイ装置方向のパケット信号の送信制御の様子を表わしたものである。図５、図７および図８と共に説明する。 FIG. 10 shows a state of packet signal transmission control in the direction of the home gateway device when the switching hub receives the lower pause control frame. This will be described with reference to FIGS.
スイッチングハブ２０６のポーズコントロールフレーム検出部２５１は、第１〜第３のポート部２６２〜２６４を経由してスイッチング部２６１から送られてくるフレームが、下位ポーズコントロールフレーム２３１Ｄであるか、あるいはその他のフレームであるかをチェックする（ステップＳ３０１）。この結果、下位ポーズコントロールフレーム２３１Ｄが検出されたら（Ｙ）、「送信元ＭＡＣアドレス」および「中断時間」の欄に格納されているデータから送信した端末装置と指定した中断時間を判別する（ステップＳ３０２）。そして、ホームゲートウェイ装置２０５から送られてきたその端末装置を宛先とするパケット信号を、中断時間が経過するまで送信を停止するように設定する（ステップＳ３０３）。この後、次の下位ポーズコントロールフレーム２３１Ｄの受信を検出するためにステップＳ３０１に処理を戻す（リターン）。
The pause control
たとえばパーソナルコンピュータ１０７からその図示しない受信バッファの残容量が所定の閾値以下になったことで下位ポーズコントロールフレーム２３１Ｄがスイッチングハブ２０６に向けて送出されたとする。図１０に示した処理では、このパーソナルコンピュータ１０７から下位ポーズコントロールフレーム２３１Ｄを受信すると、これによって設定された中断時間が経過するまでスイッチングハブ２０６はパーソナルコンピュータ１０７に対するパケット信号の送信を停止することになる。
For example, it is assumed that the lower pause control frame 231D is transmitted from the
図１１は、スイッチングハブがホームゲートウェイ装置からパケット信号を受信する場合の処理の様子を表わしたものである。図５および図８と共に説明する。 FIG. 11 shows the processing when the switching hub receives a packet signal from the home gateway device. This will be described with reference to FIGS.
スイッチングハブ２０６のホームゲートインターフェース部２４４は、ホームゲートウェイ装置２０５からスイッチングハブ２０６にパケット信号が送られてくるのを待機している（ステップＳ３２１）。パケット信号が受信されると（Ｙ）、アドレス検出部２５２はそのパケット信号の宛先を判別する（ステップＳ３２２）。そして、判別した宛先の端末装置がパケット信号の受信を受け入れない中断時間中であるかを判別し（ステップＳ３２３）、中断時間中でなければ（Ｎ）、その宛先に対する送信時刻の制限を行わずに受信バッファ２５４に格納する（ステップＳ３２４）。
The home
これに対して、受信したパケット信号の宛先の端末装置がパケット信号の受信を受け入れない中断時間中である場合には（ステップＳ３２３：Ｙ）、その中断時間が経過したら送信できるという制限を付して、そのパケット信号を受信バッファ２５４に格納する（ステップＳ３２５）。もちろん、スイッチングハブ２０６の構成によっては、受信したパケット信号を無条件で受信バッファ２５４に格納し、この中から送信するパケット信号を順次読み出すときに、中断時間中のパケット信号の読み出しを行わないとする制御も可能である。
On the other hand, if the destination terminal device of the received packet signal is in an interruption time during which the reception of the packet signal is not accepted (step S323: Y), a restriction is imposed that transmission can be performed after the interruption time has elapsed. Then, the packet signal is stored in the reception buffer 254 (step S325). Of course, depending on the configuration of the
ステップＳ３２４またはステップＳ３２５の処理によって受信したパケット信号が受信バッファ２５４に格納されたら、主制御部２４３はこの受信バッファ２５４の現在の残容量を算出する（ステップＳ３２６）。算出した残容量が予め定めた閾値以下であった場合には（ステップＳ３２７：Ｙ）、スイッチングハブ２０６側でパケット信号の受信ができなくなるおそれが出てきたと判別する。そして、ホームゲートインターフェース部２４４からホームゲートウェイ装置２０５に対して上位ポーズコントロールフレーム２３１Ｕを送出することになる（ステップＳ３２８）。その後、ステップＳ３２１に戻ってパケット信号の受信を待機する（リターン）。ステップＳ３２７で受信バッファ２５４の残容量が十分存在すると判別した場合には（Ｎ）、直ちにステップＳ３２１に処理を戻す（リターン）ことになる。
When the packet signal received by the process of step S324 or step S325 is stored in the
図１２は、ホームゲートウェイ装置が、図１１のステップＳ３２８の処理による上位ポーズコントロールフレームをスイッチングハブから受信した場合の処理の様子を表わしたものである。図５、図６および図９と共に説明する。 FIG. 12 shows a process when the home gateway apparatus receives an upper pause control frame by the process of step S328 of FIG. 11 from the switching hub. This will be described with reference to FIGS.
ホームゲートウェイ装置２０５のパケット制御部２１４内のポーズコントロールフレーム検出部２２１は、スイッチングハブ２０６から上位ポーズコントロールフレーム２３１Ｕが送られてくるのを待機する（ステップＳ３４１）。上位ポーズコントロールフレーム２３１Ｕが検出されたら（Ｙ）、「中断時間」の欄の１６ビットのデータを抽出する（ステップＳ３４２）。そして、図示しないタイマを使用して、スイッチングハブ２０６へのパケット信号の送信を中断（停止）するための中断時間の計時動作を開始する（ステップＳ３４３）。ここで、タイマは、ＣＰＵ２１１を動作させるクロックを図示しない分周回路で分周したものを、同じく図示しないカウンタ回路でカウントすることによって、任意の中断時間をソフトウェア的に計時することができる。
The pause control
ステップＳ３４３でタイマの計時動作が開始したら、パケット制御部２１４は廃棄テーブル２２３をその時点から有効化する（ステップＳ３４４）。これにより、外部通信ネットワーク１０１から回線終端装置１０４を経由してホームゲートウェイ装置２０５に送られてくるパケット信号のうちのリアルタイム性が「無」とされる端末装置を宛先とするものが廃棄処理される。パケット制御部２１４はステップＳ３４２で抽出した中断時間の計時が満了により終了するまで（ステップＳ３４５：Ｎ）、廃棄テーブル２２３の有効化を保持する（ステップＳ３４４）。
When the timer timing operation starts in step S343, the
中断時間の計時が終了したら（ステップＳ３４５：Ｙ）、廃棄テーブル２２３が再び無効化される（ステップＳ３４６）。すなわち、これ以後はホームゲートウェイ装置２０５に受信されたパケット信号のうちのリアルタイム性が「無」とされる端末装置を宛先とするものが廃棄されることなく、すべてのパケット信号がスイッチングハブ２０６に向けて転送されることになる。廃棄テーブル２２３の無効化が行われたら、処理はステップＳ３４１に戻り（リターン）、ホームゲートウェイ装置２０５は再び上位ポーズコントロールフレーム２３１Ｕの到来を監視することになる。
When the measurement of the interruption time is completed (step S345: Y), the discard table 223 is invalidated again (step S346). That is, after that, all packet signals received by the
このように、ホームゲートウェイ装置２０５は、スイッチングハブ２０６から上位ポーズコントロールフレーム２３１Ｕを受信すると、図７に示した「中断時間」だけ廃棄テーブル２２３を有効化する。そして、「中断時間」が経過するまでの間、廃棄テーブル２２３の有効化が行われる。
As described above, when the
図１３は、ホームゲートウェイ装置が回線終端装置からパケット信号を受信した場合の廃棄テーブルを用いたパケット信号の転送処理の様子を表わしたものである。図５、図６および図９と共に説明する。 FIG. 13 shows the state of packet signal transfer processing using the discard table when the home gateway device receives a packet signal from the line terminating device. This will be described with reference to FIGS.
ホームゲートウェイ装置２０５のＷＡＮインターフェース部２１５は、回線終端装置１０４からパケット信号を受信すると（ステップＳ３６１：Ｙ）、アドレス検出部２２２がそのパケット信号の宛先のＩＰアドレスを検出する（ステップＳ３６２）。そして、その時点で廃棄テーブル２２３が有効な状態であるかをチェックする（ステップＳ３６３）。廃棄テーブル２２３が無効となっていれば（Ｎ）、このテーブル内容を参照することなく、そのパケット信号を図示しない受信バッファに格納する。そして、この受信バッファから順に読み出したパケット信号を、ＬＡＮインターフェース部２１６を介してスイッチングハブ２０６に転送することになる（ステップＳ３６４）。この後、処理がステップＳ３６１に戻って（リターン）、次のパケット信号の受信を待機する状態となる。すなわち、スイッチングハブ２０６の受信バッファ２５４（図８参照）の残容量が十分存在する状態では、ホームゲートウェイ装置２０５が受信したパケット信号は、その宛先がパーソナルコンピュータ１０７、ＶｏＩＰ端末１０８およびセットトップボックス２０９のいずれであるかを問わず、これらすべてがスイッチングハブ２０６に向けて送出されることになる。
When the
一方、ステップＳ３６３で廃棄テーブル２２３が有効であると判別された場合には（Ｙ）、ステップＳ３６２で検出したＩＰアドレスが廃棄テーブル２２３の「送信先ＩＰアドレス」欄２７１に記載されているリアルタイム性が「無」とされるいずれかのＩＰアドレスと一致するかを判別する（ステップＳ３６５）。一致する場合には（Ｙ）、そのパケット信号が廃棄されて（ステップＳ３６６）、処理がステップＳ３６１に戻る（リターン）。これにより、受信バッファ２５４に本来保存されるリアルタイム性のないパケット信号が削除されて、受信バッファの容量圧迫が軽減される。ステップＳ３６５で廃棄テーブル２２３のリアルタイム性が「無」とされるＩＰアドレスのいずれとも一致しない場合には（Ｎ）、ステップＳ３６４に進んでパケット信号の転送が行われる。
On the other hand, if it is determined in step S363 that the discard table 223 is valid (Y), the IP address detected in step S362 is the real-time property described in the “destination IP address”
たとえば、ホームゲートウェイ装置２０５が受信したパケット信号の宛先がパーソナルコンピュータ１０７であれば、廃棄テーブル２２３のＩＰアドレスと一致するので、リアルタイム性がないものとして、そのパケット信号が廃棄される。この一方で、ホームゲートウェイ装置２０５が受信したパケット信号の宛先がＶｏＩＰ端末１０８あるいはセットトップボックス２０９のＩＰアドレスと一致した場合、リアルタイム性があるのでそのパケット信号は受信バッファに保存され、スイッチング制御部２４６から順に宛先に転送されることになる。
For example, if the destination of the packet signal received by the
以上説明したように本実施の形態によれば、ホームゲートウェイ装置２０５はポーズコントロールフレームを検出した場合、リアルタイム性が「無」とされる端末装置へのパケット信号をホームゲートウェイ装置２０５内で廃棄することにした。これにより、リアルタイム性が「有」とされる端末装置へのパケット信号の転送を続けた状態で、ネットワークの輻輳を防止することができる。このように、ホームゲートウェイ装置２０５の配下にリアルタイム性が「有」とされる端末が存在するケースでその端末へのパケット信号を優先転送させることで、これらのパケット信号の遅延やパケットロスを抑えることができる。
As described above, according to the present embodiment, when
なお、本実施の形態ではスイッチングハブ２０６側にはホームゲートウェイ装置２０５に存在する廃棄テーブル２２３を設けなかったが、ホームゲートウェイ装置２０５と同一の廃棄テーブル２２３をスイッチングハブ２０６に設け、たとえばその受信バッファ２５４に格納されているパケット信号のうちのリアルタイム性の低い信号を廃棄するようにしてもよい。これにより、スイッチングハブ２０６の受信バッファ２５４が溢れかかったような場合に、迅速な対応を採ることができる。
In this embodiment, the discard table 223 that exists in the
また、本実施の形態ではパケット信号廃棄手段がスイッチングハブ２０６に接続されたパーソナルコンピュータ１０７、ＶｏＩＰ端末１０８およびセットトップボックス２０９を代表とする各端末装置のうちのいずれかをリアルタイム性のないものに設定し、スイッチングハブ２０６からホームゲートウェイ装置２０５に上位送信中断指示信号が送られてきたときには、これによって指定された中断時間の間、リアルタイム性のない端末装置（本実施の形態の場合にはパーソナルコンピュータ１０７）を宛先とするパケット信号を廃棄することにした。これに関しては各種の変形が可能である。
Further, in the present embodiment, any one of the terminal devices represented by the
まず、リアルタイム性のないとされる端末装置が複数存在した場合である。この場合に、これら端末装置の全部を宛先とするパケット信号を画一的に廃棄する必要がない。たとえば、リアルタイム性のないとされる端末装置について更にリアルタイム性について複数の段階を設定しておき、指定された中断時間が軽微なときはリアルタイム性がよりないとされる端末装置のパケット信号を廃棄するものであってもよい。また、指示された中断時間とパケット信号の廃棄の対象となる時間は必ずしも一致しなくてもよい。たとえば該当する時間にリアルタイム性がないとされる宛先のパケット信号が受信されなかったり、受信バッファに存在しない場合には、中断時間を延長する必要がある。また、この中断時間にリアルタイム性がないとされる宛先のパケット信号が大量に存在する場合には、これらを全部廃棄する必要性はない。 First, there is a case where there are a plurality of terminal devices that are considered to have no real-time property. In this case, there is no need to uniformly discard packet signals destined for all of these terminal devices. For example, for a terminal device that does not have real-time capability, multiple stages are set for real-time capability, and if the specified interruption time is negligible, the packet signal of the terminal device that does not have real-time capability is discarded. You may do. In addition, the instructed interruption time does not necessarily coincide with the packet signal discarding time. For example, when a packet signal of a destination that does not have real-time characteristics at a corresponding time is not received or does not exist in the reception buffer, it is necessary to extend the interruption time. In addition, when there are a large number of destination packet signals that do not have real-time characteristics during the interruption time, there is no need to discard them all.
更に、本実施の形態ではパーソナルコンピュータ１０７をリアルタイム性のない端末装置としたが、その受信するパケット信号の内容に応じてはリアルタイム性がある場合もある。したがって、再生特性判別手段はネットワークの管理者が設定する廃棄テーブル２２３である必要性は必ずしもなく、中断時間が指示された時点における各端末装置を宛先とする各パケット信号のリアルタイム性を具体的に判別する手段であってもよい。
Furthermore, in this embodiment, the
１０ トラフィック制御システム
１１ 複数の端末装置
１２ 中間装置
１３ 上位装置
２０ トラフィック制御方法
２１ 第１の送信中断指示ステップ
２２ 第２の送信中断指示ステップ
２３ パケット信号処理ステップ
３０、２０５ ホームゲートウェイ装置
３１ スイッチング手段用接続手段
３２ 端末装置特性テーブル
３３ 送信中断指示信号受信判別手段
３４ パケット信号転送・廃棄手段
４０ ホームゲートウェイ装置制御プログラム
４１ スイッチング手段用接続処理
４２ 送信中断指示信号受信判別処理
４３ パケット信号転送・廃棄処理
１０１ 外部通信ネットワーク
１０４ 回線終端装置
１０７ パーソナルコンピュータ
１０８ ＶｏＩＰ端末
２００ 通信システム
２０６ スイッチングハブ
２０９ セットトップボックス
２１１、２４１ ＣＰＵ
２１２、２４２ メモリ
２１３、２４３ 主制御部
２１４ パケット制御部
２２１、２５１ ポーズコントロールフレーム検出部
２２２、２５２ アドレス検出部
２２３ 廃棄テーブル
２３１ ポーズコントロールフレーム
２５４ 受信バッファ
DESCRIPTION OF
212, 242
Claims (8)
これら複数の端末装置と接続され、これら複数の端末装置のいずれかの下位送信中断指示信号送信手段から前記下位送信中断指示信号が送られてくるときこれを受信する下位送信中断指示信号受信手段と、前記複数の端末装置のいずれかを宛先とするパケット信号を受信する中間位置パケット信号受信手段と、この中間位置パケット信号受信手段の受信したパケット信号を一時的に蓄積する中間位置受信バッファと、前記下位送信中断指示信号受信手段が前記複数の端末装置のいずれかから前記下位送信中断指示信号を受信したら、前記中間位置受信バッファが蓄積しているパケット信号のうちで前記下位送信中断指示信号を送信した端末装置を宛先とするパケット信号の送信をその端末装置が指示した内容にしたがって中断する送信中断実行手段と、前記中間位置受信バッファが蓄積しているパケット信号のうちで前記複数の端末装置のうちの前記下位送信中断指示信号を送信した端末装置以外の端末装置を宛先とするパケット信号を前記送信中断実行手段による中断なく送信を実行する中間位置パケット信号送信手段と、前記中間位置受信バッファのパケット信号の蓄積状態に応じてパケット信号の送信側に自装置宛のパケット信号の送信を一時的に中断することを指示する上位送信中断指示信号を送信する上位送信中断指示信号送信手段とを備えた中間装置と、
この中間装置と接続され、前記上位送信中断指示信号送信手段から前記上位送信中断指示信号が送られてくるときこれを受信する上位送信中断指示信号受信手段と、前記複数の端末装置のいずれかを宛先とするパケット信号を受信する上位パケット信号受信手段と、前記複数の端末装置のそれぞれの前記再生手段がリアルタイムによる情報の再生が必要であるか否かを判別する再生特性判別手段と、前記上位送信中断指示信号受信手段が前記上位送信中断指示信号を受信したとき、これによって示された送信の一時的な中断に相当する時間だけ前記上位パケット信号受信手段の受信したパケット信号のうちで前記再生特性判別手段によってリアルタイムによる情報の再生が必要と判別されなかった前記端末装置の少なくとも一部を宛先とするものを廃棄するパケット信号廃棄手段と、このパケット信号廃棄手段で廃棄しなかったパケット信号を前記中間位置パケット信号受信手段に送信する上位パケット信号送信手段とを備えた上位装置
とを具備することを特徴とするトラフィック制御システム。 A lower receiving buffer that temporarily stores the received packet signal, a reproducing unit that reproduces information using the packet signal stored in the lower receiving buffer, and a packet according to the accumulation state of the packet signal in the lower receiving buffer A plurality of terminal devices comprising lower-order transmission interruption instruction signal transmission means for transmitting a lower-order transmission interruption instruction signal instructing the transmission side of the signal to temporarily suspend transmission of the packet signal addressed to the own apparatus;
A lower transmission interruption instruction signal receiving means that is connected to the plurality of terminal apparatuses and receives the lower transmission interruption instruction signal from the lower transmission interruption instruction signal transmission means of any of the plurality of terminal apparatuses; Intermediate position packet signal receiving means for receiving a packet signal destined for one of the plurality of terminal devices; and an intermediate position reception buffer for temporarily storing the packet signal received by the intermediate position packet signal receiving means; When the lower transmission interruption instruction signal receiving means receives the lower transmission interruption instruction signal from any of the plurality of terminal devices, the lower transmission interruption instruction signal is included in the packet signals stored in the intermediate position reception buffer. A transmission interruption event that interrupts transmission of a packet signal destined for the terminal device that transmitted it according to the contents instructed by the terminal device. And a packet signal destined for a terminal device other than the terminal device that has transmitted the lower transmission interruption instruction signal among the plurality of terminal devices among the packet signals stored in the intermediate position reception buffer. Intermediate position packet signal transmission means for executing transmission without interruption by the interruption execution means, and transmission of the packet signal addressed to its own device to the packet signal transmission side temporarily according to the accumulation state of the packet signal in the intermediate position reception buffer An intermediate device comprising an upper transmission interruption instruction signal transmission means for transmitting an upper transmission interruption instruction signal instructing interruption;
An upper transmission interruption instruction signal receiving means that is connected to the intermediate apparatus and receives the upper transmission interruption instruction signal from the upper transmission interruption instruction signal transmission means when it is sent, and any one of the plurality of terminal devices Upper packet signal receiving means for receiving a packet signal as a destination, reproduction characteristic determining means for determining whether or not the reproduction means of each of the plurality of terminal devices needs to reproduce information in real time, and the upper When the transmission interruption instruction signal receiving means receives the upper transmission interruption instruction signal, the reproduction is performed among the packet signals received by the upper packet signal receiving means for a time corresponding to the temporary interruption of transmission indicated thereby. The destination is at least a part of the terminal device that has not been determined to require real-time information reproduction by the characteristic determination means A higher-level apparatus comprising: a packet signal discarding unit that discards the packet signal; and a higher-level packet signal transmission unit that transmits a packet signal not discarded by the packet signal discarding unit to the intermediate position packet signal reception unit. A characteristic traffic control system.
この第１の送信中断指示ステップで送信中断の対象となった端末装置を宛先とするパケット信号の転送を前記スイッチング手段で前記第１の所定の時間にわたって中断する一方、前記複数の端末装置に転送するパケット信号を受信して転送まで一時的に蓄積する受信バッファの残容量が所定の閾値以下となったときこのスイッチング手段にパケット信号を送信してくるゲートウェイに対してパケット信号の送信を第２の所定の時間にわたって中断することを指示する第２の送信中断指示ステップと、
この第２の送信中断指示ステップで送信中断指示を受けたとき前記スイッチング手段に送信するパケット信号のうち宛先がリアルタイムによる情報の再生が必要である端末装置となっているパケット信号のみをそのまま送信し、宛先がリアルタイムによる情報の再生が必要でない端末装置となっているパケット信号は前記第２の所定の時間にわたって送信することなく廃棄するパケット信号処理ステップ
とを具備することを特徴とするトラフィック制御方法。 When the remaining capacity of the reception buffer that receives the packet signal in any of the plurality of terminal devices is below a predetermined threshold, the remaining capacity of the reception buffer is predetermined for the switching means that distributes the packet signal according to the destination and transmits it. A first transmission interruption instruction step for instructing to interrupt the transmission of the packet signal to the terminal device that is equal to or less than the first threshold for a first predetermined time;
While the switching means interrupts the transfer of the packet signal destined for the terminal device targeted for transmission interruption in the first transmission interruption instruction step for the first predetermined time, the packet signal is transferred to the plurality of terminal devices. the transmission of a packet signal to the gateway coming transmits a packet signal to the switching means when the remaining capacity of the reception buffer for temporarily storing the packet signal to the receiver to transfer is equal to or less than a predetermined threshold value second to A second transmission interruption instruction step for instructing interruption for a predetermined period of time;
The second transmitted as it is the only packet signal whose destination is in the terminal device is required reproduction of information by real-time of the packet signal to be transmitted to the switching means upon receiving a transmission interruption instruction by transmission interruption instruction step A packet signal processing step for discarding a packet signal whose destination is a terminal device that does not require real-time information reproduction without transmitting it for the second predetermined time. .
前記複数の端末装置のそれぞれがパケット信号をリアルタイムに再生するか否かを予め記述した端末装置特性テーブルと、
前記複数の端末装置のいずれかを宛先とするパケット信号を前記スイッチング手段に転送するとき前記スイッチング手段用接続手段が前記送信中断指示信号を受信したか否かを判別する送信中断指示信号受信判別手段と、
この送信中断指示信号受信判別手段が前記送信中断指示信号を受信したと判別したとき前記複数の端末装置に送信するパケット信号の宛先を前記端末装置特性テーブルで参照し、そのパケット信号の宛先がリアルタイム性のある端末装置であるときはこれを前記スイッチング手段に向けて転送し、それ以外の端末装置が宛先であるときはそのパケット信号を転送することなく廃棄するパケット信号転送・廃棄手段
とを具備することを特徴とするホームゲートウェイ装置。 While the packet signals are distributed and transferred to a plurality of terminal devices connected to the switching means according to the destination, the transmission of the packet signals from the switching means is temporarily interrupted according to the accumulation state of the packet signals in the reception buffer. A connection means for switching means for receiving a transmission interruption instruction signal for instructing this,
A terminal device characteristic table that describes in advance whether each of the plurality of terminal devices reproduces a packet signal in real time;
Transmission interruption instruction signal reception determination means for determining whether or not the switching means connection means has received the transmission interruption instruction signal when a packet signal destined for one of the plurality of terminal devices is transferred to the switching means. When,
When the transmission interruption instruction signal reception determination unit determines that the transmission interruption instruction signal has been received, the destination of the packet signal transmitted to the plurality of terminal apparatuses is referred to in the terminal apparatus characteristic table, and the destination of the packet signal is real-time A packet signal transfer / discard means for transferring the packet signal to the switching means when the terminal device is a reliable terminal device and discarding the packet signal without transferring it when the other terminal device is the destination. A home gateway device characterized by:
スイッチング手段に接続された複数の端末装置に対してパケット信号を宛先別に振り分けて転送する一方、前記スイッチング手段からその受信バッファのパケット信号の蓄積状態に応じてパケット信号の送信を一時的に中断することを指示する送信中断指示信号が送られてきたときこれを受信するスイッチング手段用接続処理と、
前記複数の端末装置のいずれかを宛先とするパケット信号を前記スイッチング手段に転送するとき前記スイッチング手段用接続処理で前記送信中断指示信号を受信したか否かを判別する送信中断指示信号受信判別処理と、
この送信中断指示信号受信判別処理で前記送信中断指示信号を受信したと判別したとき前記複数の端末装置に送信するパケット信号の宛先を、これら複数の端末装置のそれぞれがパケット信号をリアルタイムに再生するか否かを予め記述した端末装置特性テーブルで参照し、そのパケット信号の宛先がリアルタイム性のある端末装置であるときはこれを前記スイッチング手段に向けて転送し、それ以外の端末装置が宛先であるときはそのパケット信号を転送することなく廃棄するパケット信号転送・廃棄処理
とを実行させることを特徴とするホームゲートウェイ装置制御プログラム。 On the computer,
While the packet signals are distributed and transferred to a plurality of terminal devices connected to the switching means according to the destination, the transmission of the packet signals from the switching means is temporarily interrupted according to the accumulation state of the packet signals in the reception buffer. A connection process for switching means for receiving a transmission interruption instruction signal for instructing this,
Transmission interruption instruction signal reception determination process for determining whether or not the transmission interruption instruction signal is received in the switching means connection process when a packet signal destined for one of the plurality of terminal devices is transferred to the switching means When,
When the transmission interruption instruction signal reception determination process determines that the transmission interruption instruction signal has been received, each of the plurality of terminal apparatuses reproduces the packet signal in real time as the destination of the packet signal transmitted to the plurality of terminal apparatuses. Whether or not the destination of the packet signal is a real-time terminal device, forwards it to the switching means, and the other terminal devices as destinations. A home gateway apparatus control program for executing packet signal transfer / discard processing for discarding the packet signal without transferring it at any time.
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