JPH11103297A

JPH11103297A - パケット伝送制御方法および装置

Info

Publication number: JPH11103297A
Application number: JP26193597A
Authority: JP
Inventors: Noritoshi Izumi; 法俊出水
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1999-04-13
Also published as: US20020159391A1

Abstract

(57)【要約】【課題】タイムアウト管理を効率的に行う。【解決手段】各フレームの最初のセルが届いた時刻を
時刻順にバッファに格納し、それをタイムアウト管理用
リストの末尾につなぐ。そして、各フレームの末尾のセ
ルが届いた場合、そのフレームをタイムアウト管理用リ
ストから削除する。一方、一定間隔毎にタイムアウト管
理用リストを先頭からチェックし、タイムアウトしてい
るフレームがあればそれを破棄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パケット伝送制御
方法および装置に関し、例えば、ＡＴＭを用いて上位レ
イヤプロトコルのパケットを伝送する場合のタイムアウ
ト処理に用いて好適なパケット伝送制御方法および装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ATM(Asynchronous Transfer Mode)を用
いて、IP(Internet Protocol)ネットワークを構築する
とき、コネクションレスであるIPパケットをいかにして
コネクションオリエンティッドな技術であるATMのVirtu
al Connection（以下、VCと略記する）で伝送するかが
問題となる。

【０００３】一つの方法として、全ての始点ネットワー
クから、全ての終点ネットワークに対して、メッシュ状
にVCを張り、始点ではIPのパケットを宛先IPアドレスに
対応する終点ネットワークにつながるVCに送り込むとい
う方法がある。この方法は、既存の技術のみで簡単にい
ますぐに実現できるというメリットがあるが、必要なVC
の本数がネットワーク数の２乗のオーダになるため、ス
ケーラビリティの問題を抱えている。

【０００４】スケーラビリティの問題を解決するため
に、VCをメッシュ状に用意するのではなく、各終点ネッ
トワークから全ての始点に対して、ツリー状にVCを用意
する方法が考えられている。このときも、始点では、IP
のパケットを宛先IPアドレスに対応するVCに送り込む。
そのIPパケットは、ツリーにおけるVCの各合流点におい
て、複数のVCから１つのVCに載せ替えられていき、最終
的には期待する終点ネットワークにパケットを転送する
ことができる。この方法によると、パケット転送時の分
岐処理を行う必要がないため、ルータでの処理が不要と
なり、ATMレイヤのみで処理が可能となる。

【０００５】以下では、複数のVCから流入してくるパケ
ットを１つのVCに載せ替える処理をする装置をVC merge
rと呼ぶことにする。VC mergerは、ATM switchに組み込
まれていることもあれば、外付けのときもある。複数の
VCから流入してくるパケットを１つのVCに載せ替えると
き、ATM上では、IPパケットはそれより小さなセルに分
解されて転送されていることが問題となる。

【０００６】各VC内では、セルは失われることはあって
も、順序は保持され、各セルの間に新たなセルが挿入さ
れることもない。IPパケットを複数のセルに載せるとき
のフォーマットは、それを前提とした簡潔なものになっ
ている。そのため、複数のVCを流れるセルを合流させて
１つのVCに載せ替えるとき、セル単位ではなく、IPのパ
ケット単位で処理を行わないと、正しくパケットを転送
することができない。

【０００７】VC mergerにおいて、ベストエフォート通
信の各フレームのセルは、他のVCの他のフレームのセル
と混在して転送されている。そのため、各フレームの全
セルの到着に時間がかかり、必要なバッファ量（メモリ
量）も多い。

【０００８】ATMの転送単位であるセルは、ヘッダ５バ
イト、データ４８バイトの合計５３バイト固定長であ
る。IPパケットは、ヘッダ２０バイト（オプション込み
で最長６０バイト）、データ部を含めた長さは、最長６
５５３５バイトの可変長である。データをセルに載せる
ときのフォーマットをAAL(ATM Adaptation Layer)と呼
び、現在、タイプ１、タイプ３／４、およびタイプ５が
定義されている。

【０００９】IPをセルに載せるときは一般的にAAL５が
用いられる。処理例は、次の通りである。

【００１０】まず、第１のステップとして、IPパケット
の前後にヘッダ、トレイラをつける。正確には、この処
理は、AAL5の範囲外であり、RFC1483に従うことが多
い。なお、RFC(Request for Comments)は、インターネ
ットの研究開発機関IETF(Internet Engineering Task F
orce)がインターネット上のサーバ(http://ds.interni
c.net/)に公開しているTCP/IP仕様やサービスに関する
規格書で内容ごとに通し番号が付されている。

【００１１】次に、第２のステップとして、それに、AA
L5 CPCS(Common Part ConvergenceSublayer)と呼ばれ
る方式でトレイラが付けられる。トレイラには、長さ情
報、３２ビットのCRC(cyclic redundancy check)も含ま
れている。この結果、全体の長さが４８バイトの倍数に
なる。これを、以下ではフレームと呼ぶことにする。次
に、第３のステップとして、このフレームを４８バイト
ずつATMセルに載せていく。

【００１２】フレームの末尾を載せるセル中の、あるビ
ット（正確には、PTIのUser Signaling Bit)を１にす
る。それ以外のセルでは、そのビットは０とする。以上
の処理において、正確には第２のステップおよび第３の
ステップにおける処理が、AAL5のための処理である。

【００１３】ATMのセル列から、AAL5のフレームを取り
出す処理の例は、次の通りである。まず、AAL5フレーム
の最終セルであることを示すビットの立っているセルが
来るまで、セルのデータをバッファにためる。次に、長
さとCRCをチェックし、異常があれば、そのフレームを
破棄する。異常がなければ完了する。

【００１４】IPをATMに載せるとき、最大IP長を制限す
ることが多い。このとき、RFC1626に従い、最大IP長を
９１８０バイトにすることが多い。ATMセルのヘッダに
は、１２ビット若しくは８ビットのVPI(Virtual Path I
dentifier)と、１６ビットのVCI(Virtual Channel Iden
tifier)が書かれている。ATMスイッチは、複数の入出力
ポートを有しており、入力ポートにおいて、VPI,VCIを
キーにして、行き先テーブルを引き、出力ポートと新し
いVPI,VCIを得る。一般にVPI,VCIは行き先テーブルの配
列の添え字として用いられる。次に、セルのヘッダ中の
VPI,VCIフィールドを書き換え、指定された出力ポート
に転送する。出力ポートでは、出力すべくキューにたま
っているセルの優先度その他を参考にしながら、セルを
出力していく。場合によっては、VPIのみを見て、VPIの
みを書き換えながら、セルを転送することがある。VPI
のみで転送する経路をVirtual Path(VP)と呼ぶ。

【００１５】ATMスイッチ間は、光ファイバで結ばれる
ことが多い。１００Ｍｂｐｓ（メガビット／秒）のイー
サネット(100BASE-TX)のMTU（Maximum Transfer Unit：
最大転送可能パケットサイズ）は、１０Ｍｂｐｓのイー
サネットの場合と同様に１５００バイトである。Gigabi
t EthernetのMTUも１５００バイトである。ただし、Gig
abit Ethernetでは、約９０００バイトのパケットを転
送することもできる。100BASE-TXの場合においても、約
９０００バイトのパケット転送ができるようにしようと
いう提案がされている。従って、当面は、現実的なパケ
ットサイズの上限は、１５００バイトであるが、将来、
約９０００バイトのパケットが広く利用される可能性が
ある。

【００１６】また、従来、各フレームの末尾のセルが転
送中に消失したことを発見する方法としては、各VC毎
に、セルが到着する度に、セルが到着した時刻を記録し
ておき、その時刻から所定の基準時間だけ経過した後
も、次のセルが到着しない場合、フレームの末尾のセル
がなくなったものと判断し、メモリ上からそのフレーム
を破棄するというものがある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このように、所定のフ
レームのセルが到着した時刻から所定の基準時間だけ経
過しても次のセルが到着しない場合、そのセルの末尾の
セルが消失したものと判定するようにすると、そのフレ
ームのセルが到着する度に、セルが到着した時刻を書き
換えなければならず、処理が煩雑になる課題があった。

【００１８】また、各VC毎にCELLが到着した時刻を記録
しなければならず、タイムアウト管理におけるオーバヘ
ッドが大きい課題があった。

【００１９】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、簡単な処理で、タイムアウト管理を効率的
に行うことができるようにするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のパケッ
ト伝送制御方法は、フレームの最初のセルが伝送されて
きた時刻を記憶する記憶ステップと、記憶ステップにお
いて記憶された時刻から現在までの時間を検出する検出
ステップと、検出ステップにおいて検出された時間に基
づいて、フレームを破棄するか否かを決定する決定ステ
ップと、決定ステップにおける決定に応じてフレームを
破棄する破棄ステップとを備えることを特徴とする。

【００２１】請求項６に記載のパケット伝送制御装置
は、フレームの最初のセルが伝送されてきた時刻を記憶
する記憶手段と、記憶手段によって記憶された時刻から
現在までの時間を検出する検出手段と、検出手段によっ
て検出された時間に基づいて、フレームを破棄するか否
かを決定する決定手段と、決定手段の決定に応じてフレ
ームを破棄する破棄手段とを備えることを特徴とする。

【００２２】請求項１に記載のパケット伝送制御方法に
おいては、フレームの最初のセルが伝送されてきた時刻
を記憶し、記憶された時刻から現在までの時間を検出す
る検出し、検出された時間に基づいて、フレームを破棄
するか否かを決定し、決定に応じてフレームを破棄す
る。

【００２３】請求項６に記載のパケット伝送制御装置に
おいては、記憶手段が、フレームの最初のセルが伝送さ
れてきた時刻を記憶し、検出手段が、記憶手段によって
記憶された時刻から現在までの時間を検出し、決定手段
が、検出手段によって検出された時間に基づいて、フレ
ームを破棄するか否かを決定し、破棄手段が、決定手段
の決定に応じてフレームを破棄する。

【００２４】

【発明の実施の形態】まず最初に、本出願人らが開発し
ている広域高速ネットワーク環境を提供するAMInetにつ
いて説明する。

【００２５】AMInetは、既存のネットワークアーキテク
チャがもつ問題を解決する次世代ネットワークアーキテ
クチャである。コネクション指向のQoS(Quality of Ser
vice)保証、マルチキャストのサポート、識別子とアド
レスの分離、非エンド間制御、ネゴシエーションによる
最適プロトコルスタックの動的構築などを特徴とする。
AMInetアーキテクチャに基づくネットワークはFTTH(Fib
er To The Home)時代を見据え、広域バックボーンのみ
ならず家庭内ネットワークをも対象としている。

【００２６】現在、通信と放送の融合を目指した新しい
ネットワークアーキテクチャが求められている。OSI(Op
en Systems Interconnection)参照モデルやインターネ
ットアーキテクチャは約20年前に設計されたものであ
り、動画や音声などの連続メディア通信実現への要求、
携帯型コンピュータの出現による移動透過な通信への要
求、ATM(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モー
ド)に代表される超高速通信技術の有効利用などに対応
することができない。

【００２７】インターネットではこれらに対処するため
の拡張が行われているが、インターネットアーキテクチ
ャには、 - IP(Internet Protocol)データグラムを基本とし、 - データリンクの特性を考慮せず、 - 識別子とアドレスの明確な分離がなされず、 - エンドノード間でのみトラフィック制御を行うという問題点があり、上記の問題を解決することができ
ない。

【００２８】インターネットへの接続形態の現状を見る
と、大企業は専用線によりインターネットに常時接続し
ているが、小企業や家庭はダイヤルアップによる間欠接
続を利用している。常時接続の場合でも回線速度は1.5M
bps（メガビット／秒）程度であり、間欠接続の場合は1
28kbps（キロビット／秒）程度である。接続形態が間欠
接続から常時接続になるだけでも、家庭等におけるイン
ターネットの利用形態は大きく変化する。さらに回線速
度が桁違いに速くなれば、今では想像もできないような
アプリケーションが登場するであろう。

【００２９】AMInetアーキテクチャは、FTTH(T. Miki.T
oward the Service-Rich Era.IEEECommunications Maga
zine, Vol.32, No.2, February 1994)やxDSL(G. T. Ha
wley.Systems Considerations for the Use of xDSL Te
chnology for Data Access.IEEE Communications Magaz
ine, Vol.35, No.3, March 1997)の実現によって家庭
や企業が超高速ネットワークに対称／準対称型で常時接
続される時代を見据え、インターネットアーキテクチャ
が持つ本質的な問題点を解決するものである。以下に、
AMInetアーキテクチャおよびシステムモデルを示す。

【００３０】今後は、動画や音声のような連続メディア
を利用したアプリケーションがますます増えると考えら
れる。技術的には、利用できる帯域幅、伝送遅延、伝送
遅延のばらつき(ジッタ)、エラー率のようなサービス品
質(QoS)の保証を可能にしなければならない。

【００３１】一方、医療用イメージ、新聞、映画フィル
ム全体のような大量データ転送への要求も今後高まるこ
とが予想される。このようなアプリケーションではでき
るだけ高速にデータ転送をしなければならない。技術的
には、いわゆる”long fat pipe”問題を解決し、超高
速ネットワークの帯域を有効に利用する技術を開発する
必要がある。

【００３２】現在の通信形態はほとんどが1対1通信であ
る。今後は同一データの複数相手への送信(マルチキャ
スト)、移動体との移動透過な通信なども必要となる。
アーキテクチャとしては識別子とアドレスの関係をどの
ように扱うかという問題があり、技術的にはスケーラブ
ルな経路制御方式を確立する必要がある。さらにQoSの
保証や高速大容量通信も要求される。

【００３３】コンピュータネットワークが真に通信のイ
ンフラストラクチャとなるためには強固なセキュリティ
を実現しなければならない。AMInetではノード間におけ
る守秘、改竄防止、認証、トラフィック解析防止を対象
とする。利用者認証などはアプリケーションプログラム
の範疇であり、AMInetの対象外である。

【００３４】以上のような特徴を持つネットワークを構
築しても、インターネットと互換性がなくてはユーザを
スムーズに移行させることはできない。ユーザからは実
際のネットワークがAMInetであるのか既存のインターネ
ットであるのかを意識させないようにする必要がある。

【００３５】次に、AMInetアーキテクチャの特徴につい
て説明する。上述したインターネットアーキテクチャの
欠点に対比すると、AMInetアーキテクチャの特徴は以下
のようになる。 - 最適なプロトコルスタックの動的構築 - ノード間の同位階層間およびノード内の上下階層間の
ネゴシエーション - コネクション指向のQoS保証 - ノードの識別子とアドレスの分離 - 非エンド間制御 - 通信媒体に依存しないアーキテクチャ

【００３６】OSIの階層モデルに従うと、ある階層はそ
の下の階層の機能を抽象化し、詳細を隠蔽してしまう。
現実の広域ネットワークは異なった特性をもつさまざま
なデータリンクから構成されている。また移動ノードの
場合、データリンクの特性が通信中に変化することもあ
る。上下階層間のネゴシエーションにより、上位層は下
位層の特性や状態を知ることができ、通信環境に動的に
適応できるようになる。

【００３７】プロトコルスタックが固定だと、異なる階
層で重複した機能を実行して無駄が生じることがある。
AMInetでは最適なプロトコルスタックを動的に構築す
る。たとえばエンドノード間のすべてのデータリンクが
信頼性を保証するなら、トランスポート層で信頼性を保
証するための機能を省略することができる。また、無線
LANで接続しているノードが広域ネットワーク内の他の
ノードと通信する場合のように、通信経路においてある
一部分だけデータリンクの特性が異なる場合、そのデー
タリンクの両側のノードだけに特別のプロトコルスタッ
クを構成し、データリンクの特性の違いを吸収すること
により、エンド間の通信を効率よく行うことも可能にな
る。

【００３８】最適なプロトコルスタックを構築するため
にはネゴシエーションを利用する。通常、ネゴシエーシ
ョンはノード間の同位階層間で行うが、AMInetではノー
ド内の上下階層間でもネゴシエーションを行う。

【００３９】インターネットはIPデータグラムを基本と
しており、QoSを保証する場合でもネットワーク層にお
いて明確に論理コネクションを確立するという考えはな
い。これはネットワークの障害への耐故障性を重視する
ためである。これに対してAMInetではQoSの保証を重視
し、QoSを保証するために、論理コネクションを積極的
に利用する。

【００４０】インターネットではIPアドレスがノードの
位置を表すとともにノードの識別子の役割も果たしてい
る。このために移動ノードとの移動透過な通信ができな
い。またセキュリティを確保するための処理も煩雑にな
る。次世代IPであるIPv6においてもノード識別子につい
てさかんに議論が行われたが、結局ノード識別子という
考え方は採用されていない。AMInetではノードの識別子
とアドレスを明確に分離することにより、移動透過な通
信(F. Teraoka, K. Uehara, H. Sunahara, andJ. Mura
i.VIP: A Protocol Providing Host Mobility.CACM, V
ol.37, No.8, August 1994)を可能にし、セキュリティ
処理を軽減する。

【００４１】さらにインターネットではフロー制御、エ
ラー回復、輻輳制御などをエンドノードのトランスポー
ト層で行う。輻輳制御の場合、輻輳が発生しているノー
ド(ルータ)と送信ノードの間で輻輳回復を行う方が効果
的だと考えられる。

【００４２】AMInetとインターネットに共通しているの
は、アーキテクチャをデータリンクから独立させるた
め、すべてのノードが共通してもつ階層を導入している
ことである。インターネットとの互換性を保つため、実
質的にはAMInetでもIP(v4およびv6)をいわゆるネットワ
ーク層として採用する。ただしプロトコルスタックの動
的な構築により、データ通信の際にはIP層はバイパスさ
れることもある。

【００４３】次に、プロトコル階層について説明する。
AMInetは動的にプロトコルスタックを構築するが、プロ
トコルモジュールを機能別に階層化すると図１のように
なる。最下位層はダイレクトネットワーク層である。単
一の伝送媒体を介して”ダイレクト”に通信できるノー
ド間の通信機能を提供する層である。OSI参照モデルの
物理層とデータリンク層に相当する。具体的にはEthern
etやATMなどのプロトコルがこの層に対応する。

【００４４】図１はAMInetアーキテクチャを表してお
り、ダイレクトネットワーク層の上に仮想ネットワーク
層を置く。複数の伝送媒体からなるネットワークを”仮
想的”に１つの伝送媒体のように見せ、これに接続して
いるノード間の通信機能を提供する。プロトコルスタッ
クの動的構築はこの階層内で行われる。OSI参照モデル
のネットワーク層とトランスポート層に相当する。

【００４５】仮想ネットワーク層の上にセッション層を
置く。セッション層は仮想ネットワーク層が提供する通
信機能を抽象化して最上位層であるアプリケーション層
に提供する。OSI参照モデルのセッション層とは機能が
異なる。抽象化とは、QoSパラメータを”テレビ品質の
動画”のように数値以外で指定可能にしたり、通信相手
をノードのアドレスや識別子ではなく、サービス名で指
定可能にしたり、仮想ネットワーク層のコネクションが
障害やノードの移動などで一時的に切断されたときも、
あたかもコネクションが連続して存在するように見せる
ことをいう。最上位のアプリケーション層はAMInetプロ
ジェクトの対象外である。

【００４６】図１において、水平矢印は同位階層間のネ
ゴシエーションを、垂直矢印は上下階層間のネゴシエー
ションを示す。同位階層間ネゴシエーションには、エン
ドノード間で行われるセッションネゴシエーションおよ
びフローネゴシエーション、隣接ノード間で行われるホ
ップ間ネゴシエーションがある。上下階層間ネゴシエー
ションには、上位層から下位層への要求を伝えるリクエ
ストと、下位層の状態を上位層へ伝えるインディケーシ
ョンがある。このようなネゴシエーションにより、エン
ドノード間の通信環境やダイレクトネットワーク層の特
性を知り、最適なプロトコルスタックを構築する。

【００４７】次に、システム構成について説明する。AM
Inetは広域ネットワークのみではなく、家庭内ネットワ
ークも考慮している。AMInetプロジェクトが想定してい
るシステム構成を図２に示す。同図に示すように、全体
のネットワークはバックボーン、ホームネットワーク、
これらを接続する加入者ネットワークという３つの部分
に分けられる。

【００４８】図２は、AMInetのシステム構成の例を表し
ている。バックボーンは日本全国を覆うような大規模な
ものを想定しており、ATMの超高速通信技術を活用す
る。バックボーンとなるATM網はATMスイッチ（と光ファ
イバ）で構成されるが、ATMスイッチのうち、高速シグ
ナリング等のAMInet独自の機能拡張をしたものをバック
ボーンルータと呼ぶ。

【００４９】バックボーンの周辺にはエッジルータを置
く。エッジルータはバックボーンルータと同様にATMス
イッチにAMInet独自の機能拡張を行ったものである。エ
ッジルータは加入者線を集線してバックボーンへと接続
する位置にあり、加入者の課金やホームネットワークか
らバックボーンへ流入するトラフィックのシェーピング
も行う。加入者線としてはFTTHによって光ファイバが布
設されるか、あるいは銅線を利用したADSL(Asymmetric
digital subscriber line)のような技術が利用されるか
もしれない。どちらの場合でも家庭までATMネットワー
クが届くものと考えられる。

【００５０】家庭にはホームルータを置く。ホームルー
タは外部ネットワークインターフェイスとしてATMを持
ち、内部ネットワークインターフェイスとしてはIEEE13
94やイーサーネット(10Mbps/100Mbps)などを持つものと
想定している。IEEE1394は帯域確保などのQoS保証が可
能なので、エンドノード間でQoSを保証した通信が可能
になるなどの利点を持つ。また将来はAV機器がIEEE1394
を装備するようになるので、コンピュータのみならずAV
機器もネットワークに接続されるようになるであろう。

【００５１】次に、AMInet におけるATMとIPの統合によ
るリアルタイム通信の実現(ATM Control through IP fo
r Real-Time Communication in AMInet)について説明す
る。ここでは、AMInetプロジェクトが前提としているバ
ックボーン、および家庭を接続する広域ネットワークで
利用される資源予約セットアッププロトコルASP (AMIne
t Set up Protocol) について述べる。ASPは、IPの柔軟
性および適応性、また回線指向型データリンクであるAT
Mに注目し、それらを統合することによって、高速で柔
軟な資源予約を実現することを目的としている。ASP
は、通常のATMのシグナリングは利用せず、IPによって
転送されるメッセージを利用してATM VCを動的に確立す
る。ここでは、ASPの特徴、現在のプロトタイプの実
装、QoSルーティングとの統合について述べる。

【００５２】FTTH (Fiber to the Home)やxDSL(digital
subscriber line)技術の進歩により、家庭でもダイア
ルアップとは異なる、常時接続されている高速ネットワ
ークを利用できるようになる。このような環境ではInte
grated Services (IS)、または大容量ファイル転送など
のアプリケーションを効率良く実現する必要がある。特
に、ISの実現のためには資源予約が有効である。資源予
約を導入することによってネットワークはQoS (Quality
of Service)を保証することができる。また、バルクデ
ータ転送アプリケーションの場合、 TCPの機能を拡張し
て効率良くネットワーク自身を利用することも可能にな
る。

【００５３】ここでは、広域高速ネットワーク環境を提
供するAMInetにおける資源予約プロトコル:AMInet Set
up Protocol(ASP)について述べる。ASPは、資源予約機
能を提供するために、ATM VC技術とIPを効果的に統合す
る。また、高速資源予約および動的QoS変更にも対応
し、QoSルーティングとの統合も考慮する。

【００５４】次に、資源予約について説明する。インタ
ーネットでは、ISに対応するため資源予約は今後必須に
なる。資源予約の導入はもともとパケット交換であるイ
ンターネットにコネクションの概念を導入することにな
る。その結果、データリンクとしてATMを利用すること
は整合がよく、ATMによってQoSの保証も容易にできる。

【００５５】AMInetでもATMに注目し、IPのデータリン
クの１つとして扱っている。本稿では主にATMを用いた
実現に関して述べる。現在、インターネットの標準化団
体であるIETFでは、RSVP(Resource Reservation Protoc
ol)を資源予約プロトコルとしてproposed standardの標
準化を行っている。しかし、RSVPを利用した場合、現在
規定されているインターネットドラフトではATMのSVC(S
witched Virtual Channel)を利用した形態を前提として
いる。したがって、ATMシグナリングを利用してVC(Virt
ual Channel)を確立する必要がある。しかし、現在のAT
Mシングナリング処理は重く、時間がかかるため、アプ
リケーション、およびネットワークにも悪影響を及ぼす
可能性が高い。中には、シングナリングに必要な処理を
分割し、並列に処理するシステムも提案されている。

【００５６】その他にも同時に複数の経路に沿って資源
予約を行い、クランクバックによるオーバーヘッドを削
減するための研究もある。現状で、一般に購入できるAT
MスイッチではSVCを利用するとシグナリングの処理時間
は通常のIPなどのデータ通信では利用できないオーダー
になってしまう。これは主にATMスイッチは音声デー
タ、すなわち、従来の電話におけるコネクション確立時
間を基準として設計されたところにある。また現在のシ
ングナリングを利用するだけでは動的にQoSを変更する
ことはできない。

【００５７】AMInetでは、上記の問題点を解決するため
柔軟性の高いIPをセットアップメッセージの転送に利用
し、ATM VCを直接確立することにより QoSを保証する。

【００５８】AMInet Set up Protocol (ASP) は、広域
ネットワーク、特に AMInetアーキテクチャに基づくル
ータからなる環境で動作する資源予約セットアッププロ
トコルである。AMInet はATMスイッチング機能をもつル
ータからなり、バックボーンとその境界にあるエッジル
ータから構成されている。予約する資源は、ATM VC、ま
たはパケット処理時に利用されるキューなどである。特
にATMとの統合の場合、通常のATMシグナリングを利用せ
ず、ATMスイッチまたはATM機能をもつルータにおいてVC
を確立する。IPを使ってセットアップメッセージを転送
するので、高速資源予約が実現できる。したがって、通
常、ATMスイッチではSVCと呼ばれるVCは全く利用せず、
IPを利用したメッセージによって、VCを動的に確立す
る。このようなVCのことをPVC-on-demandと呼ぶ。ASPを
利用することによって通常のSVCとは異なる形態でVCを
動的に確立、または切断できる。

【００５９】ASPを利用する場合でもデータは通常のIP
で転送される。そこで、IPパケットは特定の予約された
資源にマッピングされる。そのため、今まで利用されて
きたアプリケーションから今後出て来る可能性のある新
しいアプリケーションにもASPは簡単に対応できる。こ
のマッピングは、ソースとデスティネーションIPアドレ
ス、ソースとデスティネーションポート番号、およびプ
ロトコル識別子フィールドなどを参照することによって
行われる。通常のIPトラフィック、すなわちベストエフ
ォートトラフィック(BE)は、あらかじめ設定されたデフ
ォルトBE VCを通して転送される。ASPを使って予約され
た資源はBEトラフィックによって影響されない。また、
資源の節約などを考えて１つのVCにまとめられたフロー
も、BEトラフィックに影響されず共存できる。

【００６０】次に、柔軟なセットアップ機構について説
明する。ASPでは効率良く資源を利用するために、また
はアプリケーションの要求にあった予約を行うため、さ
まざまな形態で資源を予約できる。インターネットやAT
M環境ではではさまざまな種類のアプリケーションが存
在する。テレビ会議、遠隔診断、ビデオオンデマンド(V
oD)、MBoneを利用するマルチキャストアプリケーション
などの放送型のものから双方向にデータを送信する対話
型のものがある。いずれの場合も、QoSパラメータを下
位層の資源予約パラメータに効率良く、かつスケーラブ
ルにマッピングする必要がある。

【００６１】例えば、VoD の場合、サーバとクライアン
トの間においてVCを双方向に確立する必要はない。デー
タは必ずサーバからクライアントに向かって流れるから
である。ASPを用いた場合、ASP固有のメッセージのやり
とり、アプリケーションが必要とするデータ転送以外の
制御のやりとり(VoDの場合だと見る映画を途中で変更す
るためのクライアント側からの要求など)、さらに上位
層（例えば、トランスポート層）などが必要とするやり
とりは、他の専用VCを利用してもよいが、デフォルトBE
VCを利用するだけでよい。ASPメッセージはデフォルト
BE VCまたは指定された専用VCを通して転送される。

【００６２】一方、対話型であるテレビ会議アプリケー
ションの場合は双方向VCが必要である。ASPは一方向、
双方向の両方に対応している。さらに、対話型の場合、
上流と下流トラフィックに対して、異なるQoSを設定で
きる非対象なモデルをサポートする。

【００６３】ASPではRSVPまたはST-2+(Stream Transpor
t Protocol-2+)の場合と同様に、資源予約要求は受信側
からも可能である上、送信側からの発行も可能である。
アプリケーション、または環境に応じて、資源予約を行
う際に必要なQoS情報を送信側が持っている場合と、受
信側が持っている場合がある。どちらの場合でも、ASP
では１パスで全ての予約を行うように設定できる。さら
に、必要に応じて予約が完了したことを伝える応答メッ
セージを待つことも可能である。

【００６４】図３に一般的な資源予約要求メッセージを
受信側が発行している例を示す。これは、ビデオの放送
型アプリケーションなどがASPを利用した場合を表す。
すなわち、データはサーバ（送信側）１からクライアン
ト（受信側）７の方向にしか転送されない。

【００６５】受信側７では、まずQoSパラメータが解釈
され、このコネクションで用いられるVPI/VCIを決定
し、必要に応じてATM NIC(Network Interface Card)を
設定する。またこの情報を含む ASPメッセージを作成
し、バックボーンに隣接しているエッジルータに向けて
このメッセージを転送する。このメッセージはIPで転送
され、IPのホップ毎に処理される。図３の例の場合、エ
ッジルータにメッセージが届くと、ルータでは受信側に
向けてVPI/VCIパラメータを設定する。VPI/VCIは各ノー
ドで個別に管理されている。このようにASPメッセージ
は送信者１に向かって上流に転送され、各ルータ２乃至
６では、このメッセージが転送される方向と逆方向に向
けてVCが設定される。図には示されていないが、送信側
１にメッセージが転送され、予約が実質的に完了する
と、必要に応じて、受信側７に対して返答メッセージが
転送される。この時点で、最低限バックボーンにおいて
は、送信側１から受信側７に向けてVCが確立される。す
なわち、エッジを結ぶこのVCを利用することによって、
データ転送時にIPをカットスルーし、ATMのみで通信で
きる。

【００６６】図３はASPにおける柔軟なセットアップの
一形態しか表していない。例えば、送信側１のみがQoS
情報をもっていて、しかもマルチキャストアプリケーシ
ョンで受信側７から予約要求を発行する場合、上記の例
の返答が返る第２パスでVCの設定を行うようにメッセー
ジを作成できる。さらに、双方向のVCを第１パスのみで
確立してしまうことも可能となる。

【００６７】次に、動的QoS変更について説明する。ASP
では独自のセットアップ機構によりATM VCを確立するの
で予め他のVCを用意する必要がなく、既に予約された資
源のQoSを動的に変更できる。また、アプリケーション
は簡単にサービスレベルをアップグレードすることもで
きる。例えば、単純にBEからISに移行する場合、データ
フローはデフォルトBE VCから図３などに示す新たなVC
にマップし直すことも容易にできる。

【００６８】次に、QoSルーティングとの統合について
説明する。ASPでは、VCセットアップ時にQoSルーティン
グによる経路選択のサポートが考慮されている。具体的
には、資源を予約する時に、従来のIPレベルでのルーテ
ィングテーブルを利用するのではなく、ISを必要とする
フローのための独自ルーティングテーブルを管理するモ
ジュールより経路情報の提供を受ける。これにより、Qo
S要求やネットワークの利用可能な資源状況に合わせ
て、フロー毎に異なる経路を利用できる。

【００６９】また、従来の資源予約プロトコルとルーテ
ィング機構はそれぞれ独立したものを前提として考えら
れてきたが、ASPではQoSルーティングとの統合を目指し
ている。これは、QoSルーティングのモジュールに対し
て、ASPが保持している資源予約情報をフィードバック
することによって行う。これにより、予約が失敗した場
合の代替経路の選択が容易になる。また、予約する資源
をネットワーク中に分散させることができ、１つの経路
に資源予約を集中させることなくネットワーク全体を効
率良く利用できる。

【００７０】次に、プロトタイプ実装について説明す
る。ASPは、UNIXのデーモンプロセス(aspd)としてユー
ザ空間で実装されている。プロトタイプはFreeBSD 2.2.
1で動作中であり、ATMスイッチを制御するためのライブ
ラリ(swctl lib)とATM NICの設定を行うモジュール(afm
ap)と統合されている (図４参照)。現在、3つのタイプ
のルータがサポートされており、ホームルータは100Bas
e-T EthernetとATMインタフェースをもつ。エッジルー
タは現在は複数のATMインタフェースをもつルータとし
て実現されている。バックボーンルータは、ATMスイッ
チとそれを制御するためのIPエンジンを含むPCからな
る。現在のプロトタイプでは、Adaptec社とEfficient N
etworks社のPCIバス用ATMインタフェースカードと、For
e ASX-200WGATMスイッチを利用している。ASP メッセー
ジは raw IPを使って実装されている。

【００７１】バックボーンルータは、装備されているス
イッチにおいてPVC-on-demandを設定するため前述した
スイッチ制御ライブラリを利用する。ISを必要とするIP
フローはCBRのVCにマッピングされる。また、現在、ASP
はATMスイッチで一対多のマルチキャストVCを作成する
ことによって、マルチキャストに対応している。リーフ
によるジョイン、および資源予約もサポートしている。

【００７２】VCIなどの識別子をはじめとするATM資源の
スケーラビリティを考慮すると、IPフローをアプリケー
ション単位でVCにマッピングすることは効率が悪い。AS
P を利用することにより、動的にフローをVCにまとめる
ことが容易になる。しかし、フローをVCにまとめる基準
については今後検討する必要がある。

【００７３】最後に QoSルーティングモジュールについ
ては、現在設計中であり、シミュレーションを通してそ
の有効性を検討している。

【００７４】次に、プロトタイプの性能について説明す
る。図５に、ASPの現在の実装における資源予約確立お
よび解除の性能を示す。asp_openが資源予約要求を発行
し、正常終了した場合に要する時間を表す(予約が成功
したことに対して返答を待つ時間まで含まれる)。asp_c
loseは、その反対で予約を解除するための時間を示す。
これらの測定は単一送信者および受信者の間にルータを
１つ設けた際の受信側から各々の要求をユニキャスト通
信に対して発行した場合を表す。送信者と受信者は各々
ATM NICを装備していて、図の中のASPと表記されている
時間には、ASPに必要な処理およびNICに対してフローを
マップする作業も含まれる。swctl_libは、前節で述べ
たATMスイッチ制御ライブラリにおいて必要な処理時間
を示す。また、switchは、ATMスイッチ制御ライブラリ
を用いてATMスイッチをSNMPで設定するために必要な時
間を表す。

【００７５】図５から分かるように、ほとんどのオーバ
ヘッドはATMスイッチをSNMPで設定する処理にある(swit
chで表記)。スイッチにもよるが、この処理に要する時
間はかなり不安定で、40msecから110msecまで分散す
る。安定している場合でも40msecから50msecは最低でも
かかってしまう。今回利用しているスイッチはこのよう
な使い方を目的として設計されていない。また、スイッ
チ内部構造の仕様は公開されていないので、この不安定
な動作については検討することができない。結果として
スイッチ内部におけるSNMP処理、またはVCセットアップ
処理、または両方とも遅い可能性がある。現在の性能で
は 1秒あたり20から25VCの処理しかできないがスイッチ
内部処理の高速化ができれば、かなりの性能向上が得ら
れることが分かる。現在、ASPをハードウェアと統合す
ることを検討しており、1秒あたり数百個のVCを設定す
ることが可能であると予想している。

【００７６】ここでは AMInet における資源予約プロト
コルASPについて述べた。ASPは独自のセットアップ機構
を導入し、IPの柔軟性とATMのVCによるQoS保証を統合し
た。それにより、動的QoS変更、QoSルーティングとの統
合、柔軟なセットアップを実現し、プロトタイプ実装に
より高速セットアップを実現できることも明らかになっ
た。今後は、プロトタイプを独自のスイッチハードウェ
アと統合、フローアグリゲーションとQoSルーティング
の実装を予定している。

【００７７】図６は、ベストエフォート通信の概念を表
している。同図に示すように、VCの各合流点において、
複数のVCをマージし、１つのVCに載せ替えていくことに
より、最終的に所望の終点ネットワークにパケットを転
送することができる。例えば、AAL5レベルでハードウェ
ア的に多重し、複数のVCを流れるセルを１つのVCに載せ
替えることができる。

【００７８】図７は、VC merger２２の動作を示してい
る。コネクション毎にVCを設定すると、大規模なネット
ワークにおいて、VC数が増大する。そこで、VC merger
２２は、同一対地へのAAL５フレームを同一VCへマージ
する。この例の場合、VCIが３００の２つのAAL5フレー
ムが、VC merger２２において１つのVCに載せ替えられ
ている。

【００７９】図８は、RFC1483(Multiprotocol Encapsul
ation over ATM Adaptation Layer5)におけるLLCカプセ
ル化(LLC Encapsulation)のデータフォーマットの例を
示している。LLC,OUI,Ether Typeがヘッダであり、それ
以降がデータである。

【００８０】図９は、ATM Adaptation Layer(AAL)のAAL
5 CPCS(Common Part Convergence Sublayer)のデータフ
ォーマットを示している。図９（Ａ）は、最後のセルの
フォーマットを表しており、データ＋パディングデータ
を合わせた計４０バイトのデータの後に、８バイトのト
レイラが付けられている。即ち、１バイトのUU(User-to
-User Indication),１バイトのCPI(Common Part Indica
tion),２バイトのLength,４バイトのCRC-32より構成さ
れるトレイラが付けられる。図９（Ｂ）は他のセルのフ
ォーマットを表している。この例の場合、４８バイト以
下の大きさのセルで構成されている。

【００８１】図１０は、セルを分割する前のパケットの
フォーマットを表している。即ち、パケットは、ヘッ
ダ、ＩＰ、パディングデータ、およびトレイラより構成
される。

【００８２】図１１（Ａ）は、NNI(Network-Network In
terface)のフォーマットを示している。最初の１２ビッ
トはVPI(Virtual Path Identifier)であり、次の１６ビ
ットはVCI(Virtual Channel Identifier)である。次の
３ビットがPTI(Payload TypeIdentifier)であり、次の
１ビットがCLP(Cell Loss Priority)、次の８ビットがC
RC(Cyclic Redundancy Check)である。そして、次の４
８バイトがPayloadである。また、図１１（Ｂ）は、UNI
(User-Network Interface)のフォーマットを示してい
る。最初の４バイトはGFC(Generic Flow Control)であ
り、次の８ビットはVPI(Virtual Path Identifier)であ
る。それ以降のフォーマットは、図１１（Ａ）の場合と
同様であるのでその説明は省略する。

【００８３】図１２は、SDH(Synchronous Digital Hier
archy)と各伝送速度の標準を示している。このように、
OC-1(Optical Channel-1、光キャリア−レベル１、世界
で最初の光速度標準）、OC-1の３倍のOC-3（１５５．５
２Ｍｂｐｓ、SDH（Synchronous Digital Hierarchy、同
期ディジタル・ハイアラーキ）のSTM-1(SynchronousTra
nsfer Module-1)に相当）、さらに、OC-3の４倍のOC-12
（６２２．０８Ｍｂｐｓ）、その２倍のOC-24（１２４
４．１６Ｍｂｐｓ）、さらにその２倍のOC-48（２４８
８．３２Ｍｂｐｓ）などが標準化されている。

【００８４】次に、図１３のフローチャートを参照し
て、ファイバ内、若しくはVP内における同一フレームの
先頭セルと最終セルの間隔を一定値以下に抑える処理手
順について説明する。最初に、ステップＳ１において、
所定のカウンタに所定の値が設定される。次に、ステッ
プＳ２において、いま送出しようとしているフレームの
他に、送出すべき優先度の高い他のフレームのセルがあ
るか否かが判定される。即ち、予約されたトラフィック
などの優先度の高いセルが届いたか否かが判定される。
優先度の高い他のフレームのセルがあると判定された場
合、ステップＳ４に進み、カウンタ値と送出中のフレー
ムのセル数が等しいか否かが判定される。カウンタ値と
セル数が等しくないと判定された場合、ステップＳ５に
進み、優先度の高いセルが送出される。

【００８５】一方、ステップＳ４において、カウンタ値
とセル数が等しいと判定された場合、ステップＳ８に進
み、残りのセルをどのトラフィックよりも優先的に送出
し、処理を終了する。

【００８６】また、ステップＳ２において、送出すべき
優先度の高いセルが存在しないと判定された場合、ステ
ップＳ３に進み、いま送出中のフレームのセルを送出す
る。ステップＳ３の処理、またはステップＳ５における
処理が終了した場合、ステップＳ６に進み、カウンタ値
が１だけデクリメントされる。次に、ステップＳ７に進
み、セルの送出が終了したか否かが判定される。

【００８７】セルの送出が終了していないと判定された
場合、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２以降の処理が
繰り返し実行される。一方、セルの送出が終了したと判
定された場合、処理を終了する。

【００８８】以上のようにして、セルが次に到着するVC
merger２２において、各フレームの全セルが到着する
ための時間の期待値を小さくすることができ、VC merge
r２２あたりのディレイを抑制することができる。ま
た、VC merger２２において、全セルの到着待ちをして
いるフレームの数の平均値を小さく抑えることができ
る。これにより、全てのセルが届く時間の最大値を小さ
く抑えることができるため、タイムアウト値を小さく抑
えることができる。また、管理すべきキュー数の平均値
や必要なバッファ量を小さく抑えることができる。

【００８９】また、同一フレームのセルをファイバ内若
しくはVP内で連続して送出するようにすることができ
る。即ち、ベストエフォート用に最低限の帯域を確保
し、その帯域の範囲で同一フレームの優先度が等しいセ
ルを１つ１つ連続して送出するようにすることができ
る。これにより、最終セルが来る前に、他のVPI/VCI、
若しくはVCIが到着した場合、受信未完了のフレームを
即座に捨てることができるため、管理すべきキューの数
の平均値や必要なバッファ容量を小さくすることができ
る。

【００９０】また、VPI若しくはVCIの特定のまたは複数
のビット値によって、パケットの種類を分類し、パケッ
トの種類に応じてATMスイッチ２１（記憶手段、検出手
段、決定手段、破棄手段）若しくはVC merger２２に異
なる動作をさせるようにすることができる。即ち、ベス
トエフォート・トラフィック用と資源予約トラフィック
用のVPI,VCI管理テーブルを別々に持つようにすること
ができる。例えば、VCI16bitのうちのいずれかのビット
のオンまたはオフで、両パケットを区別するようにする
ことができる。

【００９１】これにより、資源を予約したトラフィック
のセルを容易に判別することができ、連続メディアをは
じめ、ジッタを嫌うトラフィックのセルを同一ファイバ
若しくはVP内でバッファリングなしで通過させる処理を
簡単に実現することができる。

【００９２】また、バックボーンに使用されているイー
サネットの転送可能な最大のパケット長を越えると、パ
ケットが分割されてしまう。そこで、フレームサイズの
最大値を、例えば、２０４８バイトとすることができ
る。この２０４８という値は、図１４に示すグラフから
求めることができる。

【００９３】このグラフは、http://www.nlanr.net/NA/
Learn/packetsizes.htmlのURLより取得したもので、１
９９７年７月２５日の１６時頃の５分間、米国のMCIのO
C3バックボーンにおけるパケット長の分布を示したもの
である。横軸はパケット長を表し、縦軸は、横軸で表さ
れるパケット長以下のパケットの個数の全パケットの個
数に対する比率を表している。例えば、パケット長が１
５００バイト以下のパケットの個数は全パケットの個数
に対して９９．９９９６パーセント（％）であり、パケ
ット長が２０４８バイト以下のパケットの個数は全パケ
ットの個数の９９．９９９８％となっている。

【００９４】このように、パケットの最大長を２０４８
バイトに制限しても、この影響を受けるパケットはほと
んど存在しないことがわかる。これにより、タイムアウ
ト処理に要する時間を短縮することができ、必要なバッ
ファ容量を小さくすることができる。従って、フレーム
のstore-and-forward処理におけるディレイの最大値を
小さく抑えることができ、バッファの管理を容易にする
ことができる。

【００９５】次に、図１５および図１６のフローチャー
トを参照して、タイムアウト処理について説明する。最
初に、ステップＳ１１において、到着したセルがフレー
ムの先頭のセルであるか否かが判定される。フレームの
先頭のセルであると判定された場合、ステップＳ１２に
進み、フレーム用のバッファが用意される。次に、ステ
ップＳ１３において、バッファの先頭に到着時刻が記録
され、ステップＳ１４において、図１７に示すように、
タイムアウト管理用リストの末尾につながれる。

【００９６】ステップＳ１４における処理が終了する
と、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１以降の処理
が繰り返し実行される。

【００９７】一方、ステップＳ１１において、到着した
フレームのセルが先頭のセルではないと判定された場
合、ステップＳ１５に進み、到着したセルがフレームの
末尾のセルであるか否かが判定される。フレームの末尾
のセルであると判定された場合、ステップＳ１６に進
み、タイムアウト管理用リストからそのフレームのバッ
ファが削除される。ステップＳ１６における処理が終了
した場合、またはステップＳ１５において、到着したセ
ルがフレームの末尾のセルではないと判定された場合、
ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１以降の処理が繰
り返し実行される。

【００９８】次に、図１６のフローチャートを参照し
て、フレームを破棄する場合の処理手順について説明す
る。最初に、ステップＳ２１において、所定の変数Ｎに
値１を設定する。次に、ステップＳ２２において、タイ
ムアウト管理用リストのＮ番目のバッファに記録されて
いるセルの到着時刻と現在の時刻の差が所定の基準時間
を越えているか否かが判定される。

【００９９】タイムアウト管理用リストのＮ番目のバッ
ファに記録されているセルの到着時刻と現在の時刻の差
が所定の基準時間を越えていると判定された場合、ステ
ップＳ２３に進み、Ｎ番目のバッファに対応するフレー
ムが破棄される。次に、ステップＳ２４において、Ｎの
値が１だけインクリメントされ、ステップＳ２２に戻
り、ステップＳ２２以降の処理が繰り返し実行される。
ステップＳ２２において、タイムアウト管理用リストの
Ｎ番目のバッファに記録されているセルの到着時刻と現
在の時刻の差が所定の基準時間を越えていないと判定さ
れた場合、即ち、タイムアウト処理が不必要なフレーム
を見つけたところで、その回のタイムアウト処理を終了
する。

【０１００】このように、タイムアウト管理をVC毎では
なく、１つのリストだけで行うことができるようにな
り、タイムアウト管理のオーバヘッドを小さくすること
ができる。

【０１０１】次に、図１８のフローチャートを参照し
て、フレームの最終セルが落ちた場合の処理手順につい
て説明する。最初に、ステップＳ３１において、フレー
ムを構成するセルを受信する。次に、受信中のフレーム
の大きさが上限を越えたか否かが判定される。受信中の
フレームの大きさが上限を越えていないと判定された場
合、ステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１以降の処理
が繰り返し実行される。

【０１０２】一方、受信中のフレームの大きさが上限を
越えたと判定された場合、ステップＳ３３に進む。ステ
ップＳ３３においては、すでにそのフレームが破棄され
たか否かが判定される。そのフレームが破棄されていな
いと判定された場合、ステップＳ３４に進み、そのフレ
ームを破棄する。その後、ステップＳ３１に戻り、ステ
ップＳ３１以降の処理が繰り返し実行される。

【０１０３】また、ステップＳ３３において、そのフレ
ームがすでに破棄されていると判定された場合、ステッ
プＳ３５に進み、受信したセルが最終セルであるか否か
が判定される。最終セルではないと判定された場合、ス
テップＳ３６において、そのセルが破棄される。その
後、ステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１以降の処理
が繰り返し実行される。一方、ステップＳ３５において
受信したセルが最終セルであると判定された場合、ステ
ップＳ３７において、そのセルを破棄した後、処理を終
了する。

【０１０４】例えば、フレームサイズの上限を２ｋＢに
設定し、受信中のフレームが上限を越えた場合、最終セ
ルが落ちたものとみなして、そのフレームを破棄し、次
に、最終セルを受信するまで、受信した全てのセルを破
棄するようにすることができる。

【０１０５】また、AAL5においては、長さフィールドか
ら本来のセル数を計算し、フレームを構成するセル数と
異なる場合、そのセルを破棄するようにすることができ
る。これにより、それ以上転送しても仕方のないフレー
ムを破棄することができる。

【０１０６】次に、図１９および図２０のフローチャー
トを参照して、マージするVCの数の多いものを優先的に
マージ処理する処理手順について説明する。まず、図２
１に示すように、マージするVCの数毎にリスト［１］を
作成する。次に、それらを、マージするVC数の順に並べ
てリスト［２］を作成する。そして、新しくマージすべ
きVCができたときは、以下のような処理を行う。

【０１０７】最初に、ステップＳ４１において、新しい
VCをマージするVCの数に応じたリストの末尾に登録す
る。次に、ステップＳ４２に進み、リスト［２］の先頭
から、（マージするVCの数）×（リスト中の要素数）を
演算し、演算結果Ａとする。

【０１０８】ステップＳ４３においては、演算結果Ａが
マージ可能なVCの数より大きいかまたは等しいか否かが
判定される。演算結果Ａがマージ可能なVCの数より小さ
いと判定された場合、ステップＳ４４に進み、リスト
［２］の次のリストについて、（マージするVCの数）×
（リスト中の要素数）を演算し、演算結果Ａとする。次
に、ステップＳ４５において、演算結果Ａがマージ可能
なVCの数より大きいかまたは等しいか否かが判定され
る。

【０１０９】演算結果Ａがマージ可能なVCの数より小さ
いと判定された場合、ステップＳ４４に戻り、ステップ
Ｓ４４以降の処理が繰り返し実行される。一方、ステッ
プＳ４３またはステップＳ４５において、演算結果Ａが
マージ可能なVCの数より大きいかまたは等しいと判定さ
れた場合、ステップＳ４６に進み、計算を停止し、ステ
ップＳ４７に進む。

【０１１０】ステップＳ４７においては、新しくVCが登
録されたリスト［１］より小さな順位のところで計算が
停止したか否かが判定される。新しくVCが登録されたリ
スト［１］より小さな順位のところで計算が停止してい
ないと判定された場合、ステップＳ４８に進み、新しく
VCが登録されたリスト［１］のところで計算が停止され
たか否かが判定される。新しくVCが登録されたところで
計算が停止されていないと判定された場合、ステップＳ
５３に進む。一方、新しくVCが登録されたところで計算
が停止されたと判定された場合、ステップＳ４９に進
む。

【０１１１】ステップＳ４９においては、リスト［１］
の先頭からマージ可能な範囲のVCが調べられる。そし
て、ステップＳ５０において、新しく追加されたVCが、
マージ可能な範囲に入っているか否かが判定される。新
しく追加されたVCが、マージ可能な範囲に入っていると
判定された場合、ステップＳ５１に進む。

【０１１２】ステップＳ５１においては、リスト［２］
における次のリスト［１］のVCのうち、マージされてい
たもののマージが取りやめられる。その後、ステップＳ
５２において、新しいVCのマージを開始する命令がVC m
argerに送られ、処理を終了する。一方、ステップＳ５
０において、新しく追加されたVCがマージ可能な範囲に
入っていないと判定された場合、処理を終了する。

【０１１３】ステップＳ５３においては、新しくVCが登
録されたリスト［１］より大きな順位のところで、計算
が停止したか否かが判定される。新しくVCが登録された
リスト［１］より大きな順位のところで、計算が停止し
たと判定された場合、ステップＳ５４に進み、リスト
［１］の先頭からマージ可能な範囲のVCが調べられる。
そして、ステップＳ５５において、いままでマージされ
ていたが、今回からマージができなくなったVCのマージ
が取りやめられ、新しいVCのマージを開始する命令がVC
mergerに送られる。

【０１１４】ステップＳ５５における処理が終了した場
合、または、ステップＳ５３において、新しくVCが登録
されたリスト［１］より大きな順位のところで、計算が
停止していないと判定された場合、処理を終了する。

【０１１５】このように、マージするVCの数の多いもの
を優先的にマージ処理することにより、VCの数を効果的
に減少させることができる。

【０１１６】なお、上記実施の形態においては、本発明
をATMネットワークに応用した場合について説明した
が、その他のネットワークに本発明を適用することも可
能である。

【０１１７】

【発明の効果】請求項１に記載のパケット伝送制御方
法、および請求項６に記載のパケット伝送制御装置によ
れば、フレームの最初のセルが伝送されてきた時刻を記
憶し、記憶された時刻から現在までの時間を検出し、検
出された時間に応じてフレームを破棄するようにしたの
で、効率的にタイムアウト処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】AMInetアーキテクチャの例を示す図である。

【図２】AMInetのシステム構成の例を示す図である。

【図３】資源予約要求メッセージを受信側が発行してい
る様子を示す図である。

【図４】ASPのプロトタイプの構成例を示す図である。

【図５】ASPの現在の実装における資源予約確立および
解除の性能を表す図である。

【図６】ベストエフォート通信の概略を示す図である。

【図７】同一VCにマージする様子を示す図である。

【図８】RFC1483のLLCカプセル化のデータフォーマット
を示す図である。

【図９】AAL5 CPCSのデータフォーマットを示す図であ
る。

【図１０】セル分割前のフォーマットを示す図である。

【図１１】NNIおよびUNIのフォーマットを示す図であ
る。

【図１２】SDHと各伝送速度の標準を示す図である。

【図１３】同一フレームのセルを連続して送出する処理
手順を説明するフローチャートである。

【図１４】パケット長の分布を示すグラフである。

【図１５】タイムアウト処理を説明するフローチャート
である。

【図１６】タイムアウト処理を説明するフローチャート
である。

【図１７】タイムアウト管理用リストの構成例を示す図
である。

【図１８】最終セルが落ちたときの処理手順を説明する
フローチャートである。

【図１９】マージするVC数の多いものを優先的にマージ
処理する手順を説明するフローチャートである。

【図２０】マージするVC数の多いものを優先的にマージ
処理する手順を説明するフローチャートである。

【図２１】リスト［１］およびリスト［２］を示す図で
ある。

【符号の説明】

１送信側，２，６エッジルータ，３乃至５Ｉ
Ｐ，７受信側，２１ ATスイッチ，２２ＶＣ
ｍｅｒｇｅｒ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パケットの伝送を制御するパケット伝送
制御方法であって、フレームの最初のセルが伝送されてきた時刻を記憶する
記憶ステップと、前記記憶ステップにおいて記憶された前記時刻から現在
までの時間を検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて検出された前記時間に基づい
て、前記フレームを破棄するか否かを決定する決定ステ
ップと、前記決定ステップにおける決定に応じて前記フレームを
破棄する破棄ステップとを備えることを特徴とするパケ
ット伝送制御方法。
【請求項２】前記決定ステップにおける処理は、ＡＴ
ＭスイッチまたはＶＣｍｅｒｇｅｒにおいて行われる
ことを特徴とする請求項１に記載のパケット伝送制御方
法。
【請求項３】前記フレームの長さの上限を２０４８バ
イトとすることを特徴とする請求項１に記載のパケット
伝送制御方法。
【請求項４】フレームの長さの上限を決め、前記長さ
の上限を越えるフレームを破棄することを特徴とする請
求項１に記載のパケット伝送制御方法。
【請求項５】前記パケットに含まれる前記フレームの
長さを表す情報に基づいて、伝送されてきた前記フレー
ムの長さと、前記フレームの実際の長さを比較し、比較した結果に応じて前記フレームを破棄することを特
徴とする請求項１に記載のパケット伝送制御方法。
【請求項６】パケットの伝送を制御するパケット伝送
制御装置であって、フレームの最初のセルが伝送されてきた時刻を記憶する
記憶手段と、前記記憶手段によって記憶された前記時刻から現在まで
の時間を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記時間に基づいて、
前記フレームを破棄するか否かを決定する決定手段と、前記決定手段の決定に応じて前記フレームを破棄する破
棄手段とを備えることを特徴とするパケット伝送制御方
法。