JP2001168915A

JP2001168915A - Ｉｐパケット転送装置

Info

Publication number: JP2001168915A
Application number: JP35211199A
Authority: JP
Inventors: Fumikazu Kanehara; 史和金原
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2001-06-22
Also published as: US6934281B2; US20010003526A1

Abstract

(57)【要約】【課題】コネクション型とコネクションレス型のデータ
転送方式を併用して、データ伝送バスのトラフィック負
荷が大きい場合でも、確実なデータ伝送を確保する。【解決手段】アシンクロナスおよびアイソクロナスの通
信チャネルを用いてＩＰパケットの処理を行うＩＰパケ
ット通信装置は、送信すべきＩＰパケットの属性情報を
記憶し、各ＩＰパケットが一定間隔内の送信有無の情報
を含むアドレステーブルと、当該アドレステーブルの情
報を定期的に監視する送信監視部、および、前記送信監
視部によって当該トラフィックの継続性を判定した判定
情報をうけて、アシンクロナス伝送の為の通信チャネル
確立をおこなうＣＭＰ処理部とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＥＥＥ１３９４
転送方式におけるコネクションレス型通信とコネクショ
ン型通信を併用したＩＰ通信を行うＩＰパケット転送装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に関するＩＥＥＥ１３９４インタ
フェースは、ディジタル、ビデオ、オーディオとＰＣ間
等のマルチメディアのリアルタイム伝送として昨今普及
しつつある。ＩＥＥＥ１３９４規格については、”ＩＥ
ＥＥＳｔｄ１３９４−１９９５ＩＥＥＥＳｔａ
ｎｄａｒｄｆｏｒａＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａ
ｎｃｅＳｅｒｉａｌＢｕｓ”として規定されてお
り、高速シリアルバスであるＩＥＥＥ１３９４バスにお
いて、データはパケットの形に分割され、１２５μｓ長
のサイクルを基準として時分割にて伝送される。

【０００３】このＩＥＥＥ１３９４における伝送方法に
はアイソクロナス伝送とアシンクロナス伝送の２つの方
法があり、それぞれＩＥＥＥ１３９４パケットは、アイ
ソクロナスパケット及びアシンクロナスパケットとして
伝送される。

【０００４】アイソクロナス伝送では、全てのサイクル
において伝送に必要な帯域を確保することによって、一
定時間内の伝送が保証され、通信を行うノード間でアイ
ソクロナスチャネルという通信コネクションを事前に確
立してから、データの転送を行うコネクション型の通信
方式である。ここで、アイソクロナスチャネルの識別子
をアイソクロナスチャネル番号と呼ぶ。

【０００５】一方、アシンクロナス伝送は、各サイクル
において、アイソクロナス伝送で使用して残った時間に
て調停（アービトレーション）を行い、バスを確保した
ノードがデータ転送を行う。アイソクロナス伝送のよう
に事前にコネクションを確立するようなことはせず、バ
ス上のノードに一意に割り当てられた識別子を用いてデ
ータの伝送を行うコネクションレス型の通信方式であ
る。また、この識別子をノードＩＤと呼ぶ。

【０００６】このように、アイソクロナス伝送は帯域保
証されるコネクション型通信に相当し、アシンクロナス
伝送は帯域保証がされないコネクションレス型通信に相
当する。

【０００７】このような、ＩＥＥＥ１３９４インタフェ
ースを用いた通信形態については、特開平１１−２３４
３１３号公報に記載の発明、マルティメディア交換装置
に開示されている。本発明では、通信、音声、画像デー
タの交換処理を行い、ＩＥＥＥ１３９４インタフェース
規格の高速シリアルバスを用いて自動割付によってデー
タ転送路を切り替えて交換処理を行うマルティメディア
交換装置に関するものであり、本技術においては、内線
ノード装置および外線ノード装置における多種データ
を、識別コードなどに基づいてアイソクロナス／又はア
シンクロナスの通信チャネルに自動的に割り付けてパケ
ット転送するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のＬＡＮ（Ｌｏｃ
ａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）では、主にＥｔｈｅ
ｒｎｅｔがその物理媒体として使用されるが、そのデー
タ伝送はコネクションレス型通信であり、データ転送に
おける帯域の保証はされない。

【０００９】コネクション型通信としては、ＡＴＭ−Ｌ
ＡＮなどが最近使用されているが、ＬＡＮ内のノード間
に、全てのコネクションをあらかじめ固定的に確立して
おくことは、それらのコネクションの管理が極めて煩雑
になるという欠点がある。またシグナリング処理により
動的にコネクションを確立することは、処理のオーバー
ヘッドが大きくなり、各端末における処理負荷が重くな
るという短所がある。このような理由により、ＡＴＭ−
ＬＡＮの技術はＬＡＮ内で使用するよりも、ＬＡＮ間接
続での適用に有効であるといえる。

【００１０】以上のように、従来のＬＡＮで用いられて
いるＡＴＭを用いたコネクション型及びＥｔｈｅｒｎｅ
ｔに代表されるコネクションレス型通信は共に、ＬＡＮ
にそのまま用いるには、それぞれ上記のような欠点を有
する。

【００１１】一方、ＩＥＥＥ１３９４バスはコネクショ
ン型及びコネクションレス型通信の双方の転送方式を持
つ物理メディアであり、このような、ＩＥＥＥ１３９４
バスにおいてＩＰ通信をどのように実現するか、標準化
団体等で検討されている。

【００１２】たとえば、ＩＥＥＥ１３９４上のＩＰ（Ｉ
ｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）通信については、
ＩＥＴＦ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＴａｓｋＦｏｒｃｅ）によるＩＰｏｖｅｒＩＥ
ＥＥ１３９４の仕様案を示すｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｉ
ｐ１３９４−ｉｐｖ４−１８．ｔｘｔとして提案されて
いる。この方式ではＩＰパケットをアシンクロナスパケ
ットでカプセル化して伝送を行なっており、上記でいう
コネクションレス型通信に相当する。

【００１３】また、コネクション型通信であるアイソク
ロナスパケットでカプセル化して伝送する方法も、同じ
くＩＥＴＦのｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｉｐ１３９４−ｉ
ｐ−ｏｖｅｒ−ｉｓｏ１３９４−００．ｔｘｔにて提案
されている。しかし双方ともに、前述したコネクション
レス型では帯域が保証されず、コネクション型では、処
理が重いという欠点を有している。

【００１４】以上の背景を基に、本発明では、ＩＥＥＥ
１３９４バスのアシンクロナス伝送とアイソクロナス伝
送を実施例として取り上げ、通信のトラフィック状態を
考慮してコネクション型通信とコネクション型通信を併
用したＩＰ通信の方式を提案するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のＩＰパケット転
送装置は、ＩＥＥＥ１３９４パケットの送信を行うＩＥ
ＥＥ１３９４パケット送信部と、ＩＥＥＥ１３９４パケ
ットを受信するＩＥＥＥ１３９４パケット受信部と、受
信したＩＥＥＥ１３９４パケットからＩＰパケットを抽
出するＩＰパケット抽出部と、当該抽出したＩＰパケッ
トから、ＡＲＰ処理により設定更新されるルーティング
テーブルを参照して、所定の転送先情報を付加して、当
該ＩＰパケットのＩＥＥＥ１３９４パケットへのカプセ
ル化を指示するＩＰパケット処理部と、前記ＩＥＥＥ１
３９４パケット送信部からの送信処理通知を受けて、当
該ＩＰパケットの連続送信の有無を記述する属性情報を
エントリとして含むアドレステーブルと、前記アドレス
テーブルの情報を一定間隔で検索し、当該検索した情報
により、当該データフローについて、アシンクロナスチ
ャネルの確立の要不要を判定する送信監視部と、前記送
信監視部から送信されたアイソクロナスチャネルの確立
要求から、対応するアイソクロナスチャネル番号と、帯
域を取得するとともに、当該取得したチャネル情報を前
記アドレステーブルに登録するＣＭＰ処理部と、前記ア
ドレステーブルの情報を参照して送信すべきＩＰパケッ
トを、ＩＥＥＥ１３９４パケットにカプセル化し、前記
確立された通信チャネルを使用してアイソクロナスパケ
ットの生成を行う手段を有する。

【００１６】また、本発明のＩＰパケット転送装置は、
送信すべきＩＰパケットのポート情報を抽出し、当該情
報をアドレステーブルに設定するＩＰパケット抽出部
と、前記ＩＰパケット抽出部により、設定されたポート
種別を含む各エントリについて、当該エントリ情報に対
応するパケットの送信が連続して所定の回数行われたか
を示す属性情報としてさらに含むアドレステーブルを含
む。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。

【００１８】まず、本発明のIPパケット転送装置の概念
について図２を用いて説明する。図２は本発明の概念を
示す説明図であり、一例として、サーバー装置２０１、
ＰＣ端末２０２、ＰＣ端末２０３及びゲートウェイ装置
２０４をＩＰパケットの処理を行う通信装置として含
み、各装置間でＩＰ通信を行うＬＡＮを示している。

【００１９】ここで、各装置を結ぶ物理ケーブルは、Ｉ
ＥＥＥ１３９４シリアルバスのようにコネクション型及
びコネクションレス型の２種類の転送方式を持つバスで
ある。また、前記ＬＡＮはゲートウェイの各装置を結ぶ
物理ケーブルは、ＩＥＥＥ１３９４バスのようにコネク
ション型及びコネクションレス型の２種類の転送方式を
持つバスであり、ゲートウェイ２０４を介して外部ネッ
トワークと接続されている。

【００２０】ここで一例としてＰＣ端末２０３が、サー
バー装置２０１から画像データのような大容量データの
ダウンロードを開始し、ＰＣ端末２０２がゲートウェイ
装置２０４を介して外部ネットワークから映像データの
受信を行っている場合を考える。このような複数のデー
タ転送を、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ同様にコネクションレス型
の通信で行った場合、互いの転送トラヒックに影響を及
ぼす可能性がある。

【００２１】すなわち、ＩＥＥＥ１３９４シリアルバス
においてコネクションレス型通信であるアシンクロナス
転送で複数のデータ転送を行い、各データ転送のトラヒ
ックが大きくなった場合、各データ転送で使用する通信
帯域が、バスが持つ全帯域幅を越えてしまう可能性があ
る。

【００２２】本発明では、このような事態を避けるた
め、各装置において、ＩＰパケットの送信状況を監視し
て、ある一定の条件を満たした送信については、コネク
ション型の転送に切り替える方式、及びそれを実装した
装置を提案するものである。

【００２３】すなわち、本発明では、コネクションレス
型のＩＰ通信から、コネクション型とコネクションレス
型とを併用したＩＰ通信に切り替えを行い、具体的に
は、ＩＥＥＥ１３９４シリアルバス上のデータ転送にお
いて、アシンクロナス転送によるＩＰ通信を、トラフィ
ック状態に応じてアイソクロナス転送によるＩＰ通信に
切り替える構成を有している。

【００２４】たとえば、図２のＬＡＮにおいては、ゲー
トウェイ装置２０４からＰＣ端末２０２への転送と、サ
ーバー装置２０１からＰＣ端末２０３へのデータ転送の
トラヒックが大きいような場合、コネクションレス型通
信であるアシンクロナス転送から、帯域保証されたコネ
クション型通信であるアイソクロナス転送でデータ転送
を行うよう転送方式の切り替えを行う。

【００２５】次に、本発明の実施の形態について、図面
を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態の
ＩＰパケット転送装置の機能ブロック図である。（１）各機能ブロックの概要図１に示すように本発明のＩＰパケット転送装置は、Ｉ
ＥＥＥ１３９４バスから、ＩＰ１３９４パケットを受信
して、ＩＥＥＥ１３９４パケットからＩＰパケットを抽
出して、アプリケーションに提供するとともに、アプリ
ケーションからの情報をＩＰパケットに変換し、さらに
ＩＥＥＥ１３９４パケットに変換して、他の通信端末に
送信を行っている。ここで、ＩＰパケットの転送は、Ａ
ＲＰ（ＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏ
ｔｏｃｏｌ）処理によって設定更新されるルーティング
テーブル情報をもとに転送先が決定されて送信される。
以下に、図１の各機能ブロックの概要について説明す
る。

【００２６】＜アプリケーション部＞アプリケーション
部１０１はＦＴＰ（ＦｉｌｅＴｒａｎｓｆｅｒＰｒ
ｏｔｏｃｏｌ）やＲＴＰ（ＲｅａｌＴｉｍｅＰｒｏ
ｔｏｃｏｌ）を用いたアプリケーションを含み、ＩＰパ
ケット処理部１０２との間でデータの入出力を行ってい
る。

【００２７】＜ＩＥＥＥ１３９４パケット送信部＞ＩＥ
ＥＥ１３９４パケット送信部１０９は他の処理部からの
ＩＥＥＥ１３９４パケット送信要求に応じて、アイソク
ロナスパケット及びアシンクロナスパケットをＩＥＥＥ
１３９４バスに送出する。

【００２８】＜ＩＥＥＥ１３９４パケット受信部＞ＩＥ
ＥＥ１３９４パケット受信部１１０は、ＩＥＥＥ１３９
４バスからの受信パケットを他の処理部に振り分ける処
理を行う。アイソクロナスパケットの場合は、後述する
ＣＭＰ（ＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔ
Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）処理部１０７からオープン要求
されたアイソクロナスチャネル番号のパケットを、ＩＰ
パケット抽出部１０８に出力する。またＣＭＰ処理部１
０７からクローズ要求されたアイソクロナスチャネル番
号のパケットを受信した場合は、そのパケットを廃棄す
る。

【００２９】＜ＩＰパケット抽出部＞ＩＰパケット抽出
部１０８はＩＥＥＥ１３９４パケット受信部１１０から
入力されたアイソクロナスパケットもしくはアシンクロ
ナスパケットからＩＰパケットを抽出する処理をする。
入力されたパケットデータが複数のアシンクロナスパケ
ットに分割（フラグメント）されている場合は、組立て
（リアセンブル）処理を行い、ＩＰパケットを復元して
からＩＰパケット処理部１０２に出力する。

【００３０】＜ルーティングテーブル＞ルーティングテ
ーブル１１１はＩＰ経路を決定するための情報を持つ。
これは従来の技術と同様に、送信ＩＰパケットに対し
て、次に転送すべきノードのＩＰアドレスを決定するた
めに用いられる。このルーティングテーブルに格納され
るルーティング情報は、予め固定的に設定されてもよい
し、ルーティングプロトコルによって動的に作成されて
もよい。

【００３１】＜ＡＲＰ処理部＞ＡＲＰ処理部１０６は、
ＩＥＥＥ１３９４パケット生成部１０３からアドレス解
決要求を受けると、転送先のＩＰアドレスを持つＩＥＥ
Ｅ１３９４バス上のノードのノードＩＤ、オフセット及
びｍａｘ＿ｒｅｃの値を取得するためのＡＲＰパケット
を生成して、ＩＥＥＥ１３９４パケット送信部１０９に
出力する。ここで、オフセットとは、転送先ノードのレ
ジスタにＩＰデータが書き込まれるアドレスの位置を示
している。

【００３２】ＩＰをＩＥＥＥ１３９４で転送する場合、
ＩＥＴＦのドラフトに示すようにアシンクロナスＷＲＩ
ＴＥ転送で行うが、この方法では転送先ノードのレジス
タの、あらかじめ決められたアドレスにＩＰデータを書
き込むことによって、実質的なデータの受信は行われ
る。しかし、上記レジスタにデータを書き込むアドレス
の値はノード毎に任意に設定される為、ＡＲＰ処理によ
って、転送元のノードは、転送先のノードの、どのアド
レスにＩＰデータを書き込めばよいか、あらかじめ知る
ことが必要である。

【００３３】また、ｍａｘ＿ｒｅｃとは、ある受信側ノ
ードが一度に受け取ることができるデータサイズを示
し、同じくＡＲＰ処理によって受信側ノードから取得す
る。こうして、送信側ノードは、その受信側ノードに対
してデータを送信する時は、そのデータサイズに合わせ
てデータを分割したパケットとして送信を行うことがで
きる。

【００３４】こうして、送信される前記ＡＲＰパケット
に対する応答が、ＩＥＥＥ１３９４パケット受信部１１
０を介してＡＲＰ処理部１０６に入力されると、ＡＲＰ
処理部１０６はアドレステーブル１０４の該当エントリ
に、ノードＩＤ、オフセット、ｍａｘ＿ｒｅｃの値を設
定して、ＩＥＥＥ１３９４パケット生成部１０３に、ア
ドレス解決完了通知を出力する。

【００３５】＜送信監視部＞送信監視部１０５は、アイ
ソクロナスチャネルの確立及び解放を判断する処理部で
ある。アドレステーブル１０４に登録されている情報
を、一定間隔でサーチすることにより、送信元、送信
先、転送データ等の属性によって識別される各送信トラ
フィックが、定常的に続く、もしくは大容量転送を行っ
ているか監視を行い、当該トラフィック状態に対応して
アイソクロナスチャネルの確立／解放要求を行うか決定
を行う。

【００３６】上記送信監視部１０５によるアドレステー
ブル１０４のサーチ間隔は、任意に設定可能であり、当
該ＬＡＮで取り扱うアプリケーションの種類、端末数等
に応じて、適宜設定される。

【００３７】＜ＩＰパケット処理部＞ＩＰパケット処理
部１０２は、アプリケーション１０１からの送信要求デ
ータをＩＰパケットに変換して、ＩＥＥＥ１３９４パケ
ット生成部１０３に出力する。この際、ルーティングテ
ーブル１１１の情報を参照して、次の転送先ノードのＩ
Ｐアドレスを決定し、このＩＰアドレスの情報もＩＥＥ
Ｅ１３９４パケット生成部１０３に通知を行う。

【００３８】またＩＰパケット処理部１０２は、ＩＰパ
ケット抽出部１０８から入力されたＩＰパケットについ
ても、同様にルーティングテーブル１１１の情報を参照
して、次の転送先ノードのＩＰアドレスを決定する。も
し転送先ノードが自ノードであれば、ＩＰパケットから
ペイロード情報を抽出してアプリケーション１０１に出
力する。また、転送先ノードが自ノードでなければ、転
送先ノードのＩＰアドレスと、前記ＩＰパケットをＩＥ
ＥＥ１３９４パケット生成部１０３に出力する。

【００３９】＜アドレステーブル＞アドレステーブル１
０４は、受信したトラフィックの属性情報をエントリと
して保持し、エントリの登録は、ＩＥＥＥ１３９４パケ
ット生成部１０３によって登録され、以降、ＩＥＥＥ１
３９４パケット生成の為の参照情報として使用される。

【００４０】また、各エントリの属性情報は、ＡＲＰ処
理部１０６および、送信監視部１０５等の各処理部によ
り、設定、更新される。

【００４１】図５は、本発明の実施形態の、アドレステ
ーブルの構成例である。

【００４２】アドレステーブル１０４の属性情報につい
て図を参照して説明すると、属性「Ｎｅｘｔノード」５
０１は、ＩＰパケットの転送先ノードのＩＰアドレスを
示す。属性「送信元ＩＰ」５０２は転送すべきＩＰパケ
ットの送信元ノードのＩＰアドレスを示す。属性「ＩＳ
Ｏチャネル」５０３は、アイソクロナスチャネル番号で
ある。属性「帯域幅」５０４はＩＳＯチャネルに割り当
てられた帯域幅である。

【００４３】属性「ｍａｘ＿ｒｅｃ」５０５はアシンク
ロナスパケットの最大サイズを示す。属性「オフセッ
ト」５０６はアシンクロナスパケットのヘッダに埋め込
むアドレス情報である。属性「ノードＩＤ」５０７はア
シンクロナス伝送における転送先ノードのノードＩＤで
ある。属性「パケットフラグ」５０８はＮｅｘｔノード
に対して最近パケットを送信したかどうかを示すフラグ
であり、１は送信した、０は送信していない、を意味す
る。

【００４４】属性「タイムカウント」５０９はパケット
送信の頻度を示すパラメータで初期値は０である。属性
「ＩＳＯ確立状態」５１０は、アイソクロナスチャネル
の確立状態を示し、‘未確立’、‘確立中’、‘解放
中’、‘確立済’の４つの値をとる。属性「ＡＲＰ状
態」５１１はＡＲＰによるアドレス解決処理の状態を示
し、‘未解決’、‘解決中’、‘解決済’の３つの値を
とる。

【００４５】＜ＩＥＥＥ１３９４パケット生成部＞ＩＥ
ＥＥ１３９４パケット生成部１０３は、ＩＰパケット処
理部１０２から入力された転送先ノードのＩＰアドレス
とＩＰパケットを基に、ＩＥＥＥ１３９４パケットを生
成してＩＥＥＥ１３９４パケット送信部１０９に出力す
る。出力する際に、アシンクロナスパケットを生成する
か、アイソクロナスパケットを生成するかは、次のよう
にアドレステーブル１０４のエントリを検索して、その
エントリの情報を参照して決定する。また、ＩＥＥＥ１
３９４パケット送信部１０９に出力する際には、前記エ
ントリのパケットフラグの値を１に設定する。

【００４６】＜ＣＭＰ処理部＞ＣＭＰ処理部１０７は、
アイソクロナスチャネルの確立及び解放処理を行う。こ
こで、ＣＭＰとは、各ＩＥＥＥ１３９４通信ノードが備
える入力／出力各々複数のプラグレジスタを操作して、
アイソクロナスチャネルに関してノード間の接続を確立
・解放するためのプロトコルをいい、ノード間であるア
イソクロナスチャネル接続を確立したい場合、あるノー
ドから、他のノードに対し当該チャネルを有効にするよ
う要請する手順を含んでいる。

【００４７】ＣＭＰ処理部は、送信監視部１０５からア
イソクロナスチャネル確立要求の入力に伴い、アイソク
ロナスリソースマネージャーからリソースの獲得、解放
を行うことにより、データ転送に用いるアイソクロナス
チャネルの確立／解放を行う。

【００４８】また、他ノードからのアイソクロナスチャ
ネルの確立／解放におけるアイソクロナスチャネル番号
の通知を、受信した場合、そのアイソクロナスチャネル
番号のオープン／クローズ要求をＩＥＥＥ１３９４パケ
ット受信部１１０に出力する。

【００４９】（２）転送処理動作次に本発明の実施の形態における処理動作について具体
的に説明する。ＩＰパケット転送装置において、ＩＰパ
ケット処理部１０２は、アプリケーション１０１からの
送信要求データをカプセル化して生成したＩＰパケッ
ト、またはＩＰパケット抽出部１０８から入力されたＩ
Ｐパケットについて、ルーティングテーブル１１１の情
報を参照して、転送先ノードのＩＰアドレスを決定し、
転送先が自ノードである場合は、アプリケーションで処
理を行い、転送先が他ノードである場合は、ＩＥＥＥ１
３９４パケット生成部１０３に出力する。

【００５０】ＩＥＥＥ１３９４パケット生成部１０３で
は、入力された転送先ノードのＩＰアドレスとＩＰパケ
ットから、ＩＥＥＥ１３９４パケットを生成して、ＩＥ
ＥＥ１３９４パケット送信部１０９に出力する。この
際、アシンクロナスパケットを生成するか、アイソクロ
ナスパケットを生成するかは、アドレステーブル１０４
の該当するエントリ情報を参照して決定する。具体的に
は、当該パケットについて、アドレステーブル１０４内
を検索して、Ｎｅｘｔノードの値と、ＩＰパケット処理
部１０２から入力された転送先ＩＰアドレスが一致し、
かつ、送信元ＩＰの値と、ＩＰパケット処理部１０２か
ら入力されたＩＰパケットのヘッダ内にある送信元ＩＰ
アドレスが一致するエントリを検索する。

【００５１】該当するエントリが見つからない場合、す
なわちアドレステーブルに該当エントリが未登録の場合
は、新しいエントリを作成して、そのエントリのＮｅｘ
ｔノードの値に転送先ＩＰアドレスを、送信元ＩＰの値
に送信元ＩＰアドレスを設定し、ＡＲＰ状態の値を‘解
決中’に設定する。その後、ＡＲＰ処理部１０６にアド
レス解決要求を行い、ＡＲＰ処理部１０６でのアドレス
解決処理が完了すると、ＡＲＰ処理部１０６からの完了
通知を受けて、もう一度、エントリを検索する。ＡＲＰ
処理により、目的のエントリは追加されているので、す
なわち、ＡＲＰ状態は‘解決済’になっており、今度は
一致するエントリが検出される。

【００５２】このように一致するエントリがアドレステ
ーブルに見つかり、かつ、ＩＳＯ確立状態の値が‘確立
済’でない場合は、コネクションレス型のアシンクロナ
ス転送で転送を行う。具体的には、アドレステーブル１
０４に格納されている当該エントリについてのオフセッ
トの値、ノードＩＤの値から対応するアシンクロナスパ
ケットを生成する。この際、ｍａｘ＿ｒｅｃの値に応じ
てフラグメント処理を行う。このようなアシンクロナス
転送におけるＩＰパケットの転送処理は、ｄｒａｆｔ−
ｉｅｔｆ−ｉｐ１３９４−ｉｐｖ４−１８．ｔｘｔで提
案されている転送方式と同一である。

【００５３】また、アドレステーブル１０４に、該当ト
ラフィックの一致するエントリが見つかり、かつ、エン
トリのＩＳＯ確立状態の値が‘確立済’である場合は、
ＩＥＥＥ１３９４パケット生成部１０３は、該当するエ
ントリに記憶されているＩＳＯチャネルの値を用い、帯
域幅の値に従ってフラグメント処理を行って、アイソク
ロナスパケットを生成する。

【００５４】一方、送信監視部１０５は、一定周期でア
ドレステーブル１０４を参照し、アイソクロナスチャネ
ルの確立または解放を行う必要があるか判定を行ない、
ＩＳＯ確立／解放要求の発信および、アドレステーブル
１０４の対応するエントリについてＩＳＯ確立状態５１
０の設定を行う。送信監視部１０５は、アドレステーブ
ル１０４に登録されている情報を、一定間隔でサーチを
行ない、ＩＳＯ確立状態５１０が、‘未確立’の場合、
‘確立済’の場合の各々について、図３、図４の処理フ
ローに示す処理を行う。

【００５５】図３は、本発明の実施形態のＩＳＯ未確立
状態における送信監視部の動作を示す処理フローであ
る。図４は、本発明の実施形態のＩＳＯ確立済状態にお
ける送信監視部の動作を示す処理フローである。

【００５６】まず、アドレステーブル１０４に記憶され
る当該エントリのＩＳＯ確立状態の値が‘未確立’であ
る場合、ＩＳＯ未確立状態に対する処理動作の開始し
（ステップ３０１）、最初にアドレステーブル内のエン
トリ情報であるＮｅｘｔノードに対して、最近パケット
を送信したか否かを示すパケットフラグ５０８の値をチ
ェックして（ステップ３０２）、パケットフラグ値が０
の場合、すなわち、当該サーチ間隔の間にパケットの送
信を１回も行っていない場合は、タイムカウントの値を
０にクリアして終了する（ステップ３０３）。すなわ
ち、本トラフィックの負荷は少なく、コネクション型の
アイソクロナスチャネルの転送は現在不要として、通常
のコネクションレス型通信であるアシンクロナス転送を
続ける。

【００５７】パケットフラグ５０８の値が１である場
合、すなわち、当該トラフィックのパケット送信処理
が、当該サーチ間隔中に少なくとも１回以上あった場
合、パケットフラグの値をリセットする為、０に設定し
直し、タイムカウントの値に１を加える（ステップ３０
４）。

【００５８】次にタイムカウントの値が一定閾値以上か
どうかを検査し（ステップ３０５）、一定閾値以上でな
ければ終了し、次のアドレステーブル１０４のサーチ時
に、再度、当該サーチ間隔の間にパケットの送信が行わ
れたかみる為に、パケットフラグの値を監視する。一
方、ＩＳＯ確立状態の一定閾値以上であれば、そのエン
トリに関する送信パケットが定常的に続く、もしくは大
容量転送が行われているとみなして、ＣＭＰ処理部１０
７へ、アイソクロナスチャネル確立要求を行う（ステッ
プ３０６）。その後、アドレステーブル２０４に記憶さ
れている当該エントリのＩＳＯ確立状態５１０の値を
‘確立中’に設定して（ステップ３０７）、処理を終了
する（ステップ３０８）。

【００５９】次に、当該エントリがＩＳＯ確立済状態で
あった場合の送信監視部１０５の動作を説明する。ま
ず、アドレステーブル１０４の、該当エントリのＩＳＯ
確立状態５１０の値が確立済である場合（ステップ４０
１）、ＩＳＯ確立済状態における処理操作を開始する。
まず、該当するエントリのパケットフラグ５０８の値を
チェックして（ステップ４０２）、１であればパケット
フラグの値を０に設定し、タイムカウント５０９の値を
閾値に設定して処理を終了する（ステップ４０３）。パ
ケットフラグ５０８の値が０であれば、タイムカウント
５０９の値から１を減じる（ステップ４０４）。

【００６０】次にタイムカウント５０９の値が０かどう
かを検査し（ステップ４０５）、０でなければ終了し、
再度サーチ時に、パケットフラグ値の監視と、タイムカ
ウント値の検査を行う。また、タイムカウントの値が０
であれば、そのエントリに関する送信パケットはなくな
った、もしくは頻度が下がったとみなして、ＣＭＰ処理
部１０７へアイソクロナスチャネル解放要求を行い（ス
テップ４０６）、その後、ＩＳＯ確立状態の値を‘解放
中’に設定して（ステップ４０７）、処理を終了する
（ステップ４０８）。

【００６１】エントリのＩＳＯ確立状態の値が‘確立
中’または‘解放中’の場合は何も行わない。このよう
に送信負荷が高い場合は、送信監視部１０５がアドレス
テーブル１０４のパケットフラグの値を参照する際に
は、高い頻度で１が設定されているので、その送信トラ
ヒックをアイソクロナス伝送で扱うようにするわけであ
る。

【００６２】次にＣＭＰ処理部１０７の動作について説
明する。ＣＭＰ処理部１０７は、送信監視部１０５から
送信される要求をもとに、アイソクロナスチャネルの確
立及び解放処理を行う。

【００６３】送信監視部１０５からアイソクロナスチャ
ネル確立要求が入力されると、予め決められた帯域幅と
任意のアイソクロナスチャネル番号の獲得を行う。この
獲得処理はＩＥＥＥ１３９４の仕様に決められている通
りであり、アイソクロナスリソースマネージャに対して
要求を行うことで処理を行う。

【００６４】帯域幅とアイソクロナスチャネル番号の獲
得に成功したら、アドレステーブルの該当エントリのノ
ードＩＤで示されるノードに対して、前記アイソクロナ
スチャネル番号を通知する。これは、アシンクロナスパ
ケットの送信要求をＩＥＥＥ１３９４パケット送信部１
０９に出力することで行う。

【００６５】上記のアイソクロナスチャネル番号の通知
が完了したら、アドレステーブル１０４のＩＳＯチャネ
ル及び帯域幅の値を設定する。またＩＳＯ確立状態の値
を‘確立済’にする。

【００６６】一方、送信監視部１０５からアイソクロナ
スチャネル解放要求が入力された場合は、アドレステー
ブル１０４の帯域幅とＩＳＯチャネルの値で示されるリ
ソースの解放をアイソクロナスリソースマネージャに対
して行う。

【００６７】前記リソースの解放に成功したら、アドレ
ステーブル１０４の該当エントリのノードＩＤで示され
るノードに対して、アイソクロナスチャネル番号の解放
を通知する。これは、アシンクロナスパケットの送信要
求をＩＥＥＥ１３９４パケット送信部１０９に出力する
ことで行う。アイソクロナスチャネル番号の解放通知が
完了したら、ＩＳＯ確立状態５１０の値を‘未確立’に
する。以上が送信監視部１０５からの要求に対するＣＭ
Ｐ処理部１０７の動作である。

【００６８】次にＩＥＥＥ１３９４パケット受信部１１
０からの入力に対する動作を説明する。まず、ＣＭＰ処
理部１０７は、他ノードからのアイソクロナスチャネル
の確立におけるアイソクロナスチャネル番号の通知を、
ＩＥＥＥ１３９４パケット受信部１１０を介して受信す
る。受信後、そのアイソクロナスチャネル番号のオープ
ン要求をＩＥＥＥ１３９４パケット受信部１１０に出力
する。

【００６９】また、他ノードからのアイソクロナスチャ
ネル解放におけるアイソクロナスチャネル番号の通知
も、ＩＥＥＥ１３９４パケット受信部１１０を介して受
信する。受信後、そのアイソクロナスチャネル番号のク
ローズ要求をＩＥＥＥ１３９４パケット受信部１１０に
出力する。

【００７０】以上のように、送信負荷が送信監視部１０
５による一定基準よりも高い場合は、送信ノードから受
信ノードに対してアイソクロナスチャネルの確立を行
い、以後、送信負荷が一定基準を満たしている限り、ア
イソクロナス伝送でＩＰパケットを転送する。

【００７１】また受信ノードでは、送信ノードからのア
イソクロナスチャネルの確立要求を受信することで、そ
のアイソクロナスチャネル番号のアイソクロナスパケッ
トを受信するようにする。

【００７２】送信監視部１０５による送信負荷の監視
は、Ｎｅｘｔノードだけでなく送信元ＩＰとの組み合わ
せの単位で行う。これは、ゲートウェイ装置２０４のよ
うにアプリケーション１０１を介さないでＩＰパケット
のルーティング転送を行う場合に必要だからである。

【００７３】次に本発明の、他の実施の形態について説
明する。図６は、本発明の他の実施形態におけるＩＰパ
ケット転送装置の機能ブロック図である。図２の実施構
成では、アイソクロナスチャネルの確立はノード間を単
位としていた。すなわち、この場合、ノード間で確立で
きるアイソクロナスチャネルは片方向につき１チャネル
までとなる。この他の実施形態の構成では、セッション
ごとにアイソクロナスチャネルの確立を可能とし、この
場合、ノード間で確立できるアイソクロナスチャネルは
片方向につき複数のセッションについて可能であること
を示す。

【００７４】本実施の形態で、図２の構成と異なるの
は、ポート情報抽出部６１２の付加とアドレステーブル
６０４の構成の変更である。アドレステーブル６０４の
構成は図７に示す。

【００７５】ポート情報抽出部６１２は、ＩＰパケット
処理部６０２から出力されるＩＰパケットを解析して、
そのペイロードがＴＣＰもしくはＵＤＰであるならば、
その送信先ポート番号を抽出する。ＩＰパケットがフラ
グメントを起こしている場合は、その先頭のＩＰパケッ
ト以外のＩＰパケットについては、ポート番号の抽出を
行わない。

【００７６】ポート番号を抽出した後、ポート情報抽出
部６１２は、ＩＥＥＥ１３９４パケット生成部６０３に
対して、ＩＰパケット、転送先ＩＰアドレス、送信先ポ
ート番号を出力する。

【００７７】ＩＥＥＥ１３９４パケット生成部１０３の
処理は、先に述べた実施の形態と同じであるが、アドレ
ステーブル６０４の検索の際に、アドレステーブル６０
４の送信先ポート（図７）の値と、ポート情報抽出部６
１２から入力された送信先ポート番号とが一致するとい
う条件が追加される点が異なる。以上のように、この実
施例では、ＴＣＰもしくはＵＤＰのセッション単位でア
イソクロナスチャネルを確立することを示す。

【００７８】

【発明の効果】本発明には、以下の効果がある。

【００７９】（１）大容量なデータ転送や、リアルタイ
ムストリームなどの定常的なデータ転送については、ア
イソクロナス転送することにより帯域保証が可能であ
る。この帯域保証は、そのデータ転送の品質を保証する
という意味と、他の通信品質を劣化させることがない。（２）アイソクロナス転送のためのコネクションは動的
に確立するため、予め全てのノード間でコネクションを
あらかじめ確立しておく必要がない。（３）小容量なデータ転送や、非定常的なデータ転送に
ついては、アシンクロナス転送することにより、コネク
ション確立手順のオーバーヘッドを割愛でき効率的なデ
ータ転送を可能とする。（４）ＩＰ層より上位のアプリケーションではアシンク
ロナス伝送かアイソクロナス伝送のどちらで転送される
かを意識しなくてよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のＩＰパケット転送装置の機
能ブロック図である。

【図２】本発明の発明の概念を示す説明図である。

【図３】本発明の実施形態のＩＳＯ未確立状態における
送信監視部の動作を示す処理フローである。

【図４】本発明の実施形態のＩＳＯ確立済状態における
送信監視部の動作を示す処理フローである。

【図５】本発明の実施形態のアドレステーブルの構成例
である。

【図６】本発明の他の実施形態のＩＰパケット転送装置
の機能ブロック図である。

【図７】本発明の他の実施形態のアドレステーブルの構
成例である。

【符号の説明】

１０１、６０１アプリケーション１０２、６０２ＩＰパケット処理部１０３、６０３ＩＥＥＥ１３９４パケット生成部１０４、６０４アドレステーブル１０５、６０５送信監視部１０６、６０６ＡＲＰ処理部１０７、６０７ＣＭＰ処理部１０８、６０８ＩＰパケット抽出部１０９、６０９ＩＥＥＥ１３９４パケット送信部１１０、６１０ＩＥＥＥ１３９４パケット受信部１１１、６１１ルーティングテーブル２０１サーバ２０２、２０３ＰＣ２０４ゲートウェイ２０５従来の転送方式２０６本発明の転送方式６１２ポート情報抽出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コネクション型およびコネクションレス型
の通信チャネルを用いてＩＰパケットの処理を行う複数
の通信ノードを含み、マルチメディアデータ伝送を行う
通信ネットワークにおいて、前記通信ノードは、他の通信ノードからの受信、また
は、自ノードの搭載するアプリケーションからの要求に
より、送信すべきＩＰパケットを、コネクションレス型
の通信チャネルを使用してデータ伝送を行う手段と、当該コネクションレス型の通信チャネルを使用して伝送
されるデータを観測し、所定時間、連続するデータフロ
ーであるか否か判定する判定手段と、前記データフローが所定時間、連続するデータフローで
あると判定される場合は、当該データフローの通信チャ
ネルを、コネクション型のデータ伝送に切り替える手段
とを有することを特徴とするＩＰパケット転送装置。
【請求項２】前記通信ノードは、前記判定手段によって
前記データフローが所定時間、連続して送信されないと
判定した場合は、当該データフローの通信チャネルを、
コネクションレス型のデータ伝送に切り戻す手段とを含
むことを特徴とする請求項１に記載のＩＰパケット転送
装置
【請求項３】アシンクロナスおよびアイソクロナスの通
信チャネルを用いてＩＰパケットの処理を行う複数の通
信ノードを含み、ＩＥＥＥ１３９４シリアルバスを用い
てマルチメディアデータ伝送を行う通信ネットワークに
おいて、前記通信ノードは、他の通信ノードからの受信時、また
は、自通信ノードの搭載するアプリケーションの要求発
生によって、他通信ノードへ送信すべきＩＰパケット
を、アシンクロナスの通信チャネルを使用してデータ伝
送を行う手段と、当該アシンクロナスの通信チャネルを使用して伝送され
るデータを定期的に観測し、一定時間連続するデータフ
ローであるか否か判定する判定手段と、前記データフローが一定時間連続すると判定した場合
は、当該データフローの通信チャネルを、アイソクロナ
スのデータ伝送に切り替える手段とを有することを特徴
とする請求項２に記載のＩＰパケット転送装置。
【請求項４】前記通信ノードは、ＡＲＰ処理を行うＡＲ
Ｐ処理部と、当該ＡＲＰ処理によって、当該通信ノード
が、送信処理を行うＩＰパケットの情報を、エントリ情
報として記憶するアドレステーブルと、前記アドレステーブルの内容を定期的に観測することに
より、送信処理を行ったパケットの属するデータフロー
が一定時間継続しているかどうかを観測し、当該観測結
果により、アイソクロナスチャネルの確立を行うか決定
する送信監視部と、当該送信監視部によって決定した情報をもとに、コネク
ション型の通信チャネルを設定し、当該通信チャネルの
情報を前記アドレステーブルに登録するＣＭＰ処理部
と、当該アドレステーブルに格納される情報をもとに、送信
すべきＩＰパケットについてアイソクロナスパケットま
たはアシンクロナスパケットのどちらのパケットとして
生成するか知得して、ＩＥＥＥ１３９４パケットを生成
するＩＥＥＥ１３９４パケット生成部とを含むことを特
徴とする請求項３に記載のＩＰパケット転送装置。
【請求項５】アシンクロナスおよびアイソクロナスの通
信チャネルを用いてＩＰパケットの処理を行い、ＩＥＥ
Ｅ１３９４シリアルバスを用いた、マルチメディアデー
タ伝送を行い、他の通信ノードに対して送信すべきＩＰパケットを、Ａ
ＲＰ処理により取得したネットワークのルーティング情
報を記憶するルーティングテーブルを参照して、所定の
転送先に送信を行う手段を有するＩＰパケット転送装置
において、前記ＩＰパケット転送装置は、当該アドレステーブルに
格納されている情報をもとに、アイソクロナスパケット
またはアシンクロナスパケットのいづれを生成するか決
定し、ＩＥＥＥ１３９４パケットを生成するＩＥＥＥ１
３９４パケット生成部と、送信すべきＩＰパケットの情報が、前記アドレステーブ
ルに登録されていない場合は、前記ＡＲＰ処理部により
ＡＲＰ処理をおこなって、当該取得した情報を、ルーテ
ィングテーブルと、アドレステーブルに１エントリとし
て登録する手段と、前記アドレステーブルに各ＩＰパケットのデータフロー
について登録されたエントリについて、当該エントリに
属するＩＰパケットの送信が行う度に、フラグを設定す
る手段と、当該アドレステーブルを所定の時間間隔で検索し、当該
アドレステーブルの検索時にパケット送信が行われたか
否かを示すパケットフラグと、当該データフローに属す
るパケットの送信が、連続して何回観測されたかを示す
カウント値とを含み、前記アドレステーブルの情報により、所定の観測間隔の
間に当該データフローに属するパケットの送信が行わ
れ、所定の回数の観測回数、連続して送信されたと判断
された場合は、当該データフローに対するコネクション型通信チャネル
の確立を行うとともに、当該確立したコネクション型通信チャネルを使用して、
ＩＰパケットを対応するコネクション型のＩＥＥＥ１３
９４パケットにカプセル化して送信する手段を有するこ
とを特徴とする請求項４に記載のＩＰパケット転送装
置。
【請求項６】前記送信観測部は、所定の時間間隔でアド
レステーブルの検索処理を行うと、その都度、当該アド
レステーブルのパケットフラグを０に初期化する手段
と、次の回の検索処理において、前記アドレステーブルの当
該エントリのパケットフラグが０のままであった場合
は、当該エントリに対するカウンタ値を初期化する手段
を含むことを特徴とする請求項５に記載のＩＰパケット
転送装置。
【請求項７】前記通信ノードは、ＩＥＥＥ１３９４パケ
ットの送信を行うＩＥＥＥ１３９４パケット送信部と、
ＩＥＥＥ１３９４パケットを受信するＩＥＥＥ１３９４
パケット受信部と、受信したＩＥＥＥ１３９４パケットからＩＰパケットを
抽出するＩＰパケット抽出部と、当該抽出したＩＰパケ
ットから、ＡＲＰ処理により設定更新されるルーティン
グテーブルを参照して、所定の転送先情報を付加して、
当該ＩＰパケットのＩＥＥＥ１３９４パケットへのカプ
セル化を指示するＩＰパケット処理部と、前記ＩＥＥＥ１３９４パケット送信部からの送信処理通
知を受けて、当該ＩＰパケットの連続送信の有無を記述
する属性情報をエントリとして含むアドレステーブル
と、前記アドレステーブルの情報を一定間隔で検索し、当該
検索した情報により、当該データフローについて、アシ
ンクロナスチャネルの確立の要不要を判定する送信監視
部と、前記送信監視部から送信されたアイソクロナスチャネル
の確立要求から、対応するアイソクロナスチャネル番号
と、帯域を取得するとともに、当該取得したチャネル情
報を前記アドレステーブルに登録するＣＭＰ処理部と、前記アドレステーブルの情報を参照して送信すべきＩＰ
パケットを、ＩＥＥＥ１３９４パケットにカプセル化
し、前記確立された通信チャネルを使用してアイソクロ
ナスパケットの生成を行う手段を有することを特徴とす
る請求項６に記載のＩＰパケット転送装置。
【請求項８】前記通信ノードは、送信すべきＩＰパケッ
トのポート情報を抽出し、当該情報をアドレステーブル
に設定する手段を含み、前記アドレステーブルは、前記設定されたポート種別を
含む各エントリについて、当該エントリ情報に対応する
パケットの送信が連続して所定の回数行われたかを判定
する手段をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載
のＩＰパケット転送装置。