JPH07212399A - パケット通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 連続性のあるデータを転送する際に遅延の発
生を極力抑える。 【構成】 ネットワーク１は、その帯域の一部が転送遅
延時間の上限が保証されている同期転送モードに割り当
てられており、残りの帯域は当該保証がされていない非
同期転送モードに割り当てられている。大量のデータを
同期転送モードで転送すると、オーバーフローが生じ
て、逆に転送遅延時間が増大する。そこで、或る端末２
が連続性のあるデータを送信するためにコネクションを
確立しようとする場合、ネットワーク１上で同期転送モ
ードの帯域の残量をチェックし、同期転送モードで使用
可能な帯域幅の割り当てを受ける。割り当てを受けた場
合、端末２は、連続性のあるデータに優先権を付与して
パケット化し、同期転送モードで相手端末に送信する。
受信側の端末１では、優先権の付与されたデータを再優
先に処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パケット通信システム
に関し、より特定的には、ビデオ会議のようにネットワ
ークを介して接続された複数の端末間で連続性のあるデ
ータをパケット通信するシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、音声や映像のような連続性のある
データは、パケット通信ではなく回線交換方式で通信さ
れることが普通であった。なぜならば、これらのデータ
は、長時間にわたって一定の間隔で大容量のデータが発
生するという性質を有しているからである。そのため、
通信する場合においても、一定のビットレートを確保
し、遅延やゆらぎが少ないように転送する必要がある。
こういった性質は、テキスト等の高信頼性を要求される
蓄積交換型のデータとはまったく異なっているため、そ
れらを別々の通信回線、通信方式で送るということが一
般的であった。

【０００３】しかし、近年、コンピュータでマルチメデ
ィアを扱うといったことが広く行われてきており、既存
のコンピュータネットワークを利用してテキストデータ
等と同じように音声や映像といった連続性のあるデータ
も通信したいといった要望が高まってきている。ボイス
メールのように蓄積交換型のものは単なるテキストデー
タとして転送して、作成・再生のところで互いに同期を
とるといった方式がとられているが、在席会議システム
のように、蓄積することなしにリアルタイムに転送する
必要がある場合には、そういうわけにはいかない。その
ため、蓄積交換用のネットワークとは別に、音声と映像
データには回線交換式の専用線を敷設して、違う経路で
転送するといった方法がとられることもある。だが、こ
れでは２重にネットワークが必要となり、その手間とコ
ストはかなりのものとなる。

【０００４】そこで、最近では、ネットワークの信頼性
とスループットの向上により、従来は蓄積交換型データ
を転送するのに使用されていたネットワークに、リアル
タイム性を要求されるデータも一緒に流してしまおうと
いう考え方がでてきた。そうすると、テキスト等の蓄積
交換型のパケットと音声、映像といった連続性のあるパ
ケットという２つの違った性質をもったパケットを同じ
ネットワーク上で転送しなければならず、そのためには
それらの性質を考慮した転送方法を用いる必要がある。
既存の技術としては、自端末のトラフィック量が一定値
以上、かつＬＡＮ上のトラフィック量が一定値以上の場
合、自端末からのトラフィック量を減らすことにより、
エンド−エンド間遅延の増大による画像音声の品質劣化
を防止するパケットテレビ会議通信方式（特開平３−２
７０４３０号公報参照）がある。

【０００５】図１０は、上記特開平３−２７０４３０号
公報に示された端末およびその周辺の構成を示すブロッ
ク図である。図１０において、ネットワーク９０２に接
続された端末９０１は、画像コーディック部９０７と、
音声コーディック部９０８と、画像パケット部９０９ａ
と、音声パケット部９０９ｂと、転送部９１０と、トラ
フィック測定部９１１と、トラフィック制御部９１２と
を含む。また、画像コーディック部９０７には画像入力
部９０３と画像出力部９０４とが接続され、音声コーデ
ィック部９０８には音声入力部９０５と音声出力部９０
６とが接続される。

【０００６】トラフィック測定部９１１は、自端末から
の送出トラフィック量およびネットワーク９０２上の転
送トラフィック量を常時測定し、その測定結果をトラフ
ィック制御部９１２に通知する。トラフィック制御部９
１２は、トラフィック測定部９１１のトラフィック測定
結果を分析し、自端末からの送出トラフィック量が閾値
以上で、かつＬＡＮ上のトラフィックが閾値以上の場
合、自端末からの送出情報量を減らす必要があると判断
し、画像コーデック部９０７および音声コーデック部９
０８に対して送出情報量を減らすように指示する。応じ
て、画像コーデック部９０７は送出情報量の上限値を落
とし、音声コーデック部９０８は送出情報量を減らす。
これにより、エンド−エンド間の遅延の増大による画像
および音声の品質劣化を防止できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように自端末のトラフィック量が一定値以上で、かつネ
ットワーク上のトラフィック量が一定値以上の場合に、
自端末からのトラフィック量を減らすだけの構成では、
遅延の防止にはなるものの通信の途中で画像の解像度が
変わったり動きが細切れになったりする。その結果、画
像が非常に見にくいものになってしまう。また、トラフ
ィック量が非常に大きくなった場合には、情報量が激減
して静止画のようになる恐れもある。

【０００８】それゆえに、本発明の目的は、連続性のあ
るデータを転送する際に遅延の発生を極力抑えることの
できるパケット通信システムを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
転送遅延時間の上限が一定時間以内に保証されている同
期転送モードのために割り当てられた第１の帯域と転送
遅延時間の上限が保証されていない非同期転送モードの
ために割り当てられた第２の帯域とが混在するネットワ
ークを介して、複数の端末間でパケットを通信するシス
テムであって、同期転送モードの転送要求が発生した場
合、端末間でコネクションを確立する前に、第１の帯域
内において現時点で利用可能な帯域残量を検出する帯域
残量検出手段、帯域残量検出手段によって検出された帯
域残量に基づいて、コネクションに使用する同期転送モ
ード用の帯域幅を割り当てる帯域幅割り当て手段、帯域
割り当て手段によって割り当てられた帯域幅で同期転送
すべきパケットに対して優先権を付与する優先権付与手
段、および優先権の付与されたパケットを優先的に同期
転送モードで転送する転送手段を備えている。

【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、帯域残量検出手段，帯域幅割り当て手段，優先
権付与手段および転送手段は、各端末のそれぞれに設け
られていることを特徴とする。

【００１１】請求項３に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、ネットワークの使用状況を一括的に監視するモ
ニタ手段をさらに備え、帯域残量検出手段および帯域幅
割り当て手段は、モニタ手段に設けられていることを特
徴とする。

【００１２】請求項４に係る発明は、請求項２または３
に記載の発明において、帯域残量検出手段は、ネットワ
ークにおける第１の帯域の現在の使用量を記憶する帯域
使用量記憶手段と、端末のいずれかにおいて第１の帯域
の使用が割り当てられたとき、当該割り当てられた帯域
量を帯域使用量記憶手段に加算する加算手段と、端末の
いずれかにおいて第１の帯域の使用が解除されたとき、
当該解除された帯域量を帯域使用量記憶手段から減算す
る減算手段と、ネットワークに対して割り当てられてい
る第１の帯域の全量から帯域使用量記憶手段に記憶され
た現在の帯域使用量を減算することにより、現在使用可
能な第１の帯域の残量を演算する残量演算手段とを含む
ことを特徴とする。

【００１３】請求項５に係る発明は、請求項３に記載の
発明において、帯域残量検出手段は、同期転送モードで
ネットワーク上を転送されるパケットのサイズを累積加
算する累積加算手段と、累積加算手段に累積加算された
パケットサイズから第１の帯域の単位時間当たりの平均
使用量を演算する平均使用量演算手段と、ネットワーク
に対して割り当てられている第１の帯域の全量から平均
使用量演算手段で演算された単位時間当たりの平均使用
量を減算することにより、現在使用可能な第１の帯域の
残量を演算する残量演算手段とを含むことを特徴とす
る。

【００１４】請求項６に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、同期転送モードの転送要求が最優先の要求であ
る場合であって、当該転送要求が必要とする帯域幅が第
１の帯域の残量を越えている場合、第２の帯域の一部を
第１の帯域に振り当てる振り当て手段をさらに備えるこ
とを特徴とする。

【００１５】

【作用】請求項１に係る発明においては、同期転送モー
ドの転送要求が発生した場合、端末間でコネクションを
確立する前に、転送遅延時間の最大値が一定時間内に保
証されている第１の帯域内において利用可能な現在の帯
域残量を調べ、この調べた帯域残量内で転送できるパケ
ットに対して優先権を付与して優先的に転送することに
より、同期転送モードで転送するデータ量を制御するよ
うにしているので、第１の帯域をオーバフローさせるこ
とがない。従って、蓄積型データの転送に影響されるこ
となく、連続型データの転送時の遅延の発生を容易に抑
えることができる。

【００１６】請求項２に係る発明においては、帯域残量
検出手段，帯域幅割り当て手段，優先権付与手段および
転送手段を、各端末のそれぞれに設けることにより、各
端末で帯域残量の管理が行えるるようにしている。

【００１７】請求項３に係る発明においては、モニタ手
段に帯域残量検出手段および帯域幅割り当て手段を設け
ることにより、ネットワークの使用状況をモニタ手段で
集中的に監視できるようにしている。

【００１８】請求項４に係る発明においては、帯域使用
量記憶手段を設け、端末のいずれかにおいて第１の帯域
の使用が割り当てられたとき、当該割り当てられた帯域
量を帯域使用量記憶手段に加算し、端末のいずれかにお
いて第１の帯域の使用が解除されたとき、当該解除され
た帯域量を帯域使用量記憶手段から減算することによ
り、ネットワークにおける第１の帯域の現在の使用量を
帯域使用量記憶手段に記憶させるようにしている。ま
た、ネットワークに対して割り当てられている第１の帯
域の全量から帯域使用量記憶手段に記憶された現在の帯
域使用量を減算することにより、現在使用可能な第１の
帯域の残量を演算するようにしている。このように、請
求項４の発明では、ネットワークを常時監視することな
く、第１の帯域の残量の管理が行える。

【００１９】請求項５に係る発明においては、同期転送
モードでネットワーク上を転送されるパケットのサイズ
を累積加算する累積加算手段を設け、この累積加算手段
に累積加算されたパケットサイズから第１の帯域の単位
時間当たりの平均使用量を演算し、ネットワークに対し
て割り当てられている第１の帯域の全量から演算された
単位時間当たりの平均使用量を減算することにより、現
在使用可能な第１の帯域の残量を演算するようにしてい
る。このように、請求項５の発明では、ネットワーク上
を転送されるパケットを監視するだけで簡単に第１の帯
域の残量が管理できる。

【００２０】請求項６に係る発明においては、同期転送
モードの転送要求が最優先の要求である場合であって、
当該転送要求が必要とする帯域幅が第１の帯域の残量を
越えている場合、第２の帯域の一部を第１の帯域に振り
当てることにより、優先度の高いパケットの転送を割り
込ませることができる。

【００２１】

【実施例】図１は、本発明の第１の実施例に係るパケッ
ト通信システムの構成を示す図である。図１において、
このパケット通信システムは、ネットワーク１と、当該
ネットワーク１に接続された複数の端末２とで構成され
ている。なお、ネットワーク１上では、データの転送遅
延時間の上限が一定時間内に保証されている同期転送モ
ードと、当該保証がなされていない非同期転送モードと
が混在している。すなわち、ネットワーク１は、その帯
域（容量）の一部が同期転送モードに割り当てられ、残
りの帯域が非同期転送モードに割り当てられている。

【００２２】図２は、図１における各端末２の構成の一
例を示すブロック図である。図２において、端末２は、
図示しないユーザ装置（パーソナルコンピュータやビデ
オカメラ等）が接続されたデータ入出力部２１と、パケ
ット制御部２２と、帯域管理部２３と、ネットワーク１
が接続された送受信部２４とで構成されている。

【００２３】図１のような構成を有するパケット通信シ
ステムにおいて、或る端末２が音声，画像等の連続性の
あるデータを転送しようとする場合、当該端末２は相手
端末とのコネクションを確立する前に、ネットワーク１
上で同期転送モードに割り当てられている帯域の残量を
調べ、それに応じて連続性のあるデータに同期転送可能
な帯域幅を割り当て、そのデータに優先権をつけて同期
転送モードで転送するようにしている。

【００２４】図２を参照してより詳細に説明すると、デ
ータ入出力部２１は、ユーザ装置からコネクション要求
が入力されると、それをすぐにパケット制御部２２に渡
す。応じて、パケット制御部２２は、帯域管理部２３に
同期転送の帯域の割り当てを要求する。パケット制御部
２２は、帯域管理部２３から帯域の割り当てを拒否され
ると、ユーザ装置にそれを通知して動作を終了する。一
方、帯域管理部２３から帯域の割り当てを受けると、コ
ネクションを確立する。コネクションが確立されると、
データ入出力部２１から入力されたデータの内、連続性
のあるデータはパケット制御部２２でパケット化されか
つ優先権が付与された後、送受信部２４に渡される。そ
の他のデータは、優先権が付与されることなくパケット
化されて送受信部２４に渡される。送受信部２４は、優
先権のあるパケットについては転送遅延時間の上限が保
証されている同期転送モードを使用してデータを転送
し、その他のパケットについては転送遅延時間の上限が
保証されていない非同期転送モードを使用してデータを
転送する。一方、受信側の端末２では、送受信部２４が
受信したパケットをパケット制御部２２に渡す。パケッ
ト制御部２２は、優先権の付いているデータを先に処理
し、データ入出力部２１を介してユーザ装置にデータを
出力する。

【００２５】図３は、図２におけるパケット制御部２２
の動作を示すフローチャートである。以下、この図２を
参照して、図２のパケット制御部２２の動作をより詳細
に説明する。パケット制御部２２は、まずデータ入出力
部２１からユーザのコネクション確立要求を受け取ると
（ステップＳ１０１）、当該コネクション確立要求から
連続データ転送のために要求されている帯域の範囲（上
限値と下限値とで示される）を取り出す（ステップＳ１
０２）。次に、パケット制御部２２は、その取り出した
帯域範囲を帯域管理部２３に渡し、当該帯域管理部２３
から帯域の割り当てを受ける（ステップＳ１０３）。

【００２６】上記ステップＳ１０３において、帯域管理
部２３から帯域の割り当てが拒否されたならば（ステッ
プＳ１０４）、パケット制御部２２は、帯域の割り当て
が不能でコネクション確立の受付ができないことをユー
ザ装置に通知し、その処理を終了する（ステップＳ１０
５）。一方、帯域管理部２３によって帯域の割り当てが
受け付けられたならば、パケット制御部２２は、相手端
末とのコネクションを確立する（ステップＳ１０６）。
コネクション確立後、パケット制御部２２は、データ入
出力部２１からユーザデータを受け取ると（ステップＳ
１０７）、それが音声，画像等の連続性のあるデータか
どうかを調べる（ステップＳ１０８）。受け取ったユー
ザデータが連続性のあるデータでないならば、パケット
制御部２２は、当該ユーザデータをパケット化して（ス
テップＳ１０９）、送受信部２４にパケットを渡す（ス
テップＳ１１１）。一方、受け取ったユーザデータが連
続性のあるデータならば、パケット制御部２２は、当該
ユーザデータをパケット化して優先権のマークを付与し
（ステップＳ１１０）、送受信部２４にパケットを渡す
（ステップＳ１１１）。その後、パッケット制御部２２
は、次のユーザデータがあるかどうかを調べ（ステップ
Ｓ１１２）、次のデータがあるならばステップＳ１０７
に戻って上記と同様の処理を繰り返し、次のデータがな
いならばコネクションを終了して帯域管理部２３にコネ
クションが終了したことを通知する（ステップＳ１１
３）。

【００２７】図４は、図２おける帯域管理部２３の動作
を示すフローチャートである。以下、この図４を参照し
て、帯域管理部２３の動作をより詳細に説明する。帯域
管理部２３は、何らかの要求を受け取ると（ステップＳ
２０１）、当該受け取った要求が自端末内のパケット制
御部２２から来た帯域割り当て要求かどうかを調べる
（ステップＳ２０２）。当該要求が内部からの帯域割り
当て要求ならば、帯域管理部２３は、自端末内で保持さ
れている帯域管理テーブル（図示されていないが、現在
どの端末２がどれだけ同期転送モード用の帯域を使用し
ているかを記録しているテーブル）から現在使用中の帯
域量を得、それを予めネットワーク１全体に対して同期
転送のために割り当てられている帯域量から減算するこ
とにより、現時点で同期転送に使用可能な帯域残量を求
める（ステップＳ２０３）。

【００２８】次に、帯域管理部２３は、上記ステップＳ
２０３で求めた帯域残量が要求範囲の最大値より大きい
かどうかを判断し（ステップＳ２０４）、大きければ要
求範囲の最大値を同期転送に使用可能な帯域量として割
り当てる（ステップＳ２０５）。次に、帯域管理部２３
は、ステップＳ２０５で割り当てた帯域量を自端末内の
帯域管理テーブルの対応するエントリー（自端末に対応
するエントリー）に追加し更新する（ステップＳ２０
６）。次に、帯域管理部２３は、他の端末２内の帯域管
理テーブルに対する追加更新の要求を送受信部２４に渡
し（ステップＳ２０７）、他の端末２へ送信させる。こ
れによって、他の端末２内の帯域管理テーブルの値が更
新される。次に、帯域管理部２３は、割り当てた帯域量
をパケット制御部２２に返し（ステップＳ２０８）、そ
の処理を終了する。応じて、パケット制御部２２は、前
述したような処理を実行する。一方、帯域残量が要求範
囲の最大値より小さい場合、帯域管理部２３は、帯域残
量が要求範囲の最小値よりも大きいかどうかを判断する
（ステップＳ２０９）。帯域残量が要求範囲の最小値よ
りも大きい場合、帯域管理部２３は、同期転送に使用可
能な帯域量として全帯域残量を割り当て（ステップＳ２
１０）、上記ステップＳ２０６に進む。帯域残量が要求
範囲の最小値よりもさらに小さい場合、帯域管理部２３
は、パケット制御部２２に割り当て不能であるという要
求の拒否を返す（ステップＳ２１１）。その後、帯域管
理部２３は、その処理を終了する。

【００２９】前述のステップＳ２０１で受け取った要求
が自端内のパケット制御部２２から来た帯域割り当て要
求でないとステップＳ２０２で判断された場合、帯域管
理部２３は、当該要求が他の端末２からの帯域管理テー
ブルの追加更新要求であるかどうかを調べる（ステップ
Ｓ２１２）。当該要求が追加更新要求であるならば、帯
域管理部２３は、自端末内の帯域管理テーブルの対応す
るエントリー（追加更新要求を発した端末２に対応する
エントリー）に、要求された帯域の値を追加して更新す
る（ステップＳ２１３）。その後、帯域管理部２３は、
その処理を終了する。

【００３０】前述のステップＳ２０１で受け取った要求
が他の端末２からの追加更新要求でもない場合、帯域管
理部２３は、当該要求が自端末内のパケット制御部２２
からの帯域割り当て解除要求かどうかを調べる（ステッ
プＳ２１４）。当該要求が自端末内のパケット制御部２
２からの割り当て解除要求であるならば、帯域管理部２
３は、解除要求のあった帯域割り当て量を自端末内の帯
域管理テーブルの対応するエントリー（自端末に対応す
るエントリー）から削除する（ステップＳ２１５）。次
に、帯域管理部２３は、他の端末２内の帯域管理テーブ
ルに対する帯域割り当て値の削除更新の要求を送受信部
２４に渡す（ステップＳ２１６）。その後、帯域管理部
２３は、その処理を終了する。

【００３１】前述のステップＳ２０１で受け取った要求
が自端末内のパケット制御部２２からの帯域割り当て解
除要求でもない場合、帯域管理部２３は、当該要求が他
の端末２からの帯域割り当て解除要求であるかどうかを
調べる（ステップＳ２１７）。当該要求が、他の端末２
からの帯域割り当て解除要求である場合、帯域管理部２
３は、解除要求のあった帯域割り当て量を自端末内の帯
域管理テーブルの対応するエントリー（帯域割り当て解
除要求を発した端末２に対応するエントリー）から削除
する（ステップＳ２１８）。その後、帯域管理部２３
は、その処理を終了する。

【００３２】図５は、本発明の第２の実施例に係るパケ
ット通信システムの構成を示す図である。図５におい
て、このパケット通信システムは、ネットワーク１と、
当該ネットワーク１に接続された複数の端末２００と、
ネットワーク１の利用状況を監視するモニタ部３とで構
成されている。なお、図１の実施例と同様に、ネットワ
ーク１は、その帯域（容量）の一部が同期転送モードに
割り当てられ、残りの帯域が非同期転送モードに割り当
てられている。

【００３３】図６は、図５における各端末２００の構成
の一例を示すブロック図である。図５において、端末２
００は、図示しないユーザ装置（パーソナルコンピュー
タやビデオカメラ等）が接続されたデータ入出力部２１
と、パケット制御部２２と、帯域管理部２３０と、ネッ
トワーク１が接続された送受信部２４とで構成されてい
る。帯域管理部２３０は、図２の帯域管理部２３のよう
にネットワーク１の利用状況を監視する機能はない。本
実施例では、ネットワーク１の利用状況は、モニタ部３
が一括的に監視している。端末２００のその他の構成
は、図２の端末２０の構成と同様である。

【００３４】図５のような構成を有するパケット通信シ
ステムにおいて、或る端末２００が音声，画像等の連続
性のあるデータを転送しようとする場合、当該端末２０
０は、相手端末とのコネクションを確立する前に、モニ
タ部３に帯域割り当て要求を転送する。要求を受けたモ
ニタ部３は、ネットワーク１で同期転送に使用可能な帯
域の残量を調べ、その結果に基づいて、要求を発した端
末２００に帯域を割り当てて転送する。割り当てを受け
た端末２００は、連続性のあるデータに優先権をつけて
パケット化し、当該パケットを同期転送モードを用いて
転送する。

【００３５】図７は、図５のモニタ部３の動作の一例を
示すフローチャートである。以下、この図７を参照し
て、図５のモニタ部３の動作をより詳細に説明する。ネ
ットワーク１上に流れているパケットをすべて取り込む
モニタ部３は、パケットが到着すると（ステップＳ３０
１）、優先権が付与されているパケットであるかどうか
を調べる（ステップＳ３０２）。到着したパケットが、
優先権の付与されているパケット、すなわち同期転送モ
ードで送られたパケットであるならば、モニタ部３は、
カレント（現在）の時刻を記録し（ステップＳ３０
３）、優先権が付与されているパケットのサイズをカウ
ントするために使用しているパケットカウンタ（図示し
ないがモニタ部３内に設けられている）に到着したパケ
ットのサイズを累積加算する（ステップＳ３０４）。

【００３６】次に、モニタ部３は、前回パケットカウン
タにパケットサイズを記録した時刻から一定時間経過し
ているかどうかを調べ（ステップＳ３０５）、一定時間
経過しているのであればパケットカウンタの現在のカウ
ント値と経過時間とに基づき、同期転送のために現在使
用している帯域の量を求める（ステップＳ３０６）。す
なわち、モニタ部３は、パケットカウンタの現在のカウ
ント値を上記経過時間で除算することにより、現在の使
用帯域量を上記一定時間内の平均使用帯域量として求め
る。次に、モニタ部３は、パケットカウンタをクリアす
ると共に、予めネットワーク１全体に対して同期転送の
ために割り当てられている帯域量からステップＳ３０６
で求めた現在の使用帯域量を減算することにより、同期
転送のために現在使用可能な帯域の残量を求める（ステ
ップＳ３０７）。次に、モニタ部３は、帯域残量を記録
している帯域残量メモリ（図示しないがモニタ部３内に
設けられている）の値を更新する（ステップＳ３０
８）。次に、モニタ部３は、再びステップＳ３０１に戻
って上記と同様の処理を繰り返す。

【００３７】上記ステップＳ３０１で到着したパケット
が優先権の付与されているパケットでないと上記ステッ
プＳ３０２で判断された場合、モニタ部３は、当該パケ
ットが端末２００からの帯域割り当て要求かどうかを調
べる（ステップＳ３０９）。もし、端末２００からの割
り当て要求でない場合、モニタ部３は、ステップＳ３０
１に戻って上記と同様の処理を繰り返す。一方、端末２
００からの割り当て要求ならば、モニタ部３は、上記帯
域残量メモリに記録されている帯域残量が要求された帯
域範囲の最大値よりも大きいかどうかを判断し（ステッ
プＳ３１０）、大きければ要求範囲の最大値を同期転送
に使用可能な帯域量として割り当てる（ステップＳ３１
１）。その後、モニタ部３は、要求発信元の端末２００
に割り当てる帯域量の値を送り返し（ステップＳ３１
２）、ステップＳ３０１に戻って上記と同様の処理を繰
り返す。帯域残量が要求範囲の最大値より大きくない場
合、モニタ部３は、帯域残量が要求範囲の最小値よりも
大きいかどうかを判断し（ステップＳ３１３）、大きけ
れば全帯域残量を同期転送に使用可能な帯域量として割
り当てて（ステップＳ３１４）、ステップＳ３１２に進
む。帯域残量が要求範囲の最小値よりも小さい場合、モ
ニタ部３は、要求の発信元端末２００に割り当て不能で
あるという要求の拒否を送り返し（ステップＳ３１
５）、ステップＳ３０１に戻って上記と同様の処理を繰
り返す。

【００３８】図８は、図５のモニタ部３の他の動作例を
示すフローチャートである。以下、この図８を参照し
て、モニタ部３の他の動作例を説明する。モニタ部３
は、パケットを受信すると（ステップＳ４０１）、当該
パケットが端末２００からの帯域割り当て要求かどうか
を調べる（ステップＳ４０２）。受信したパケットが端
末２００からの割り当て要求ならば、モニタ部３は、帯
域残量メモリ（図示しないがモニタ部３内に設けられて
いる）に記録されている帯域残量（同期転送のために割
り当てられている帯域の残量）が割り当て要求範囲の最
大値よりも大きいかどうかを判断し（ステップＳ４０
３）、大きければ要求範囲の最大値を同期転送に使用可
能な帯域として割り当てる（ステップＳ４０４）。次
に、モニタ部３は、端末２００に割り当てた帯域量を帯
域残量メモリに記録されている帯域残量から減算し（ス
テップＳ４０５）、要求発信元の端末２００に割り当て
る帯域量の値を送り返す（ステップＳ４０６）。その
後、モニタ部３は、ステップＳ４０１に戻って上記と同
様の処理を繰り返す。帯域残量が要求範囲の最大値より
大きくないならば、モニタ部３は、帯域残量が要求範囲
の最小値よりも大きいかどうかを判断し（ステップＳ４
０７）、要求範囲の最小値よりも大きければ全帯域残量
を同期転送に使用可能な帯域として割り当てる（ステッ
プＳ４０８）。その後、モニタ部３は、ステップＳ４０
５に進む。帯域残量が要求範囲の最小値よりも小さい場
合、モニタ部３は、要求の発信元端末２００に割り当て
不能であるという要求の拒否を送り返し（ステップＳ４
０９）、ステップＳ４０１に戻って上記と同様の処理を
繰り返す。

【００３９】ステップＳ４０１で受信したパケットが端
末２００からの割り当て要求でないならば、モニタ部３
は、端末２００からの帯域割り当て解除要求であるかど
うかを調べ（ステップＳ４０２）、割り当て解除要求で
あるならば帯域残量メモリに記録している帯域残量に割
り当て解除の要求分だけ加算して（ステップＳ４１
１）、要求発信元の端末２００に解除要求の確認を送り
返し（ステップＳ４１２）、ステップＳ４０１に戻って
上記と同様の処理を繰り返す。

【００４０】図９は、図５のモニタ部３のさらに他の動
作例を示すフローチャートである。以下、この図９を参
照して、モニタ部のさらに他の動作例を説明する。モニ
タ部３は、パケットを受信すると（ステップＳ５０
１）、端末２００からの帯域割り当て要求かどうかを調
べ（ステップＳ５０２）、帯域割り当て要求ならば帯域
残量メモリ（図示しないがモニタ部３内に設けられてい
る）に記録されている帯域残量（同期転送のために割り
当てられている帯域の残量）が割り当て要求範囲の最大
値よりも大きいかどうかを判断し（ステップＳ５０
３）、大きければ要求範囲の最大値を同期転送に使用可
能な帯域として割り当てる（ステップＳ５０４）。次
に、モニタ部３は、端末２００に割り当てた帯域量を帯
域残量メモリに記録されている帯域残量から減算し（ス
テップＳ５０５）、要求発信元の端末２００に割り当て
る帯域量の値を送り返す（ステップＳ５０６）。その
後、モニタ部３は、ステップＳ５０１に戻って上記と同
様の処理を繰り返す。帯域残量が要求範囲の最大値より
大きくないならば、モニタ部３は、帯域残量が要求範囲
の最小値よりも大きいかどうかを判断し（ステップＳ５
０７）、要求範囲の最小値よりも大きければ全帯域残量
を同期転送に使用可能な帯域として割り当てる（ステッ
プＳ５０８）。その後、モニタ部３は、ステップＳ５０
５に進む。

【００４１】帯域残量が要求範囲の最小値よりも小さい
場合、モニタ部３は、帯域割り当て要求が最優先要求で
あるか否かを調べ（ステップＳ５０９）、最優先要求で
あるならばネットワーク１上で不足している同期転送の
ための帯域量を非同期転送モードに割り当てられている
帯域から振り当てるように要求し（ステップＳ５１
０）、振り当てた帯域を記録して（ステップＳ５１
１）、ステップＳ５０５に進む。一方、最優先要求でな
いならば、モニタ部３は、要求の発信元端末２００に割
り当て不能であるという要求の拒否を送り返し（ステッ
プＳ５１２）、ステップＳ５０１に戻って上記と同様の
処理を繰り返す。

【００４２】ステップＳ５０１で受信したパケットが帯
域割り当て要求でないとステップＳ５０２で判断された
場合、モニタ部３は、端末２００からの帯域割り当て解
除要求であるかどうかを調べ（ステップＳ５１３）、割
り当て解除要求であるならば帯域残量メモリに記録され
ている帯域残量に解除要求された帯域量だけ加算する
（ステップＳ５１４）。次に、モニタ部３は、解除要求
された帯域が非同期転送モードから振り当てられた帯域
かどうかを調べ（ステップＳ５１５）、振り当てられた
帯域ならば記録していたその分の帯域を同期転送モード
の帯域から非同期転送モードの帯域に戻すことをネット
ワーク１に要求する（ステップＳ５１６）。次に、モニ
タ部３は、解除要求の発信元に解除されたことの確認を
返し（ステップＳ５１７）、ステップＳ５０１に戻って
上記と同様の処理を繰り返す。

【００４３】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、同期転送
モードの転送要求が発生した場合、端末間でコネクショ
ンを確立する前に、転送遅延時間の最大値が一定時間内
に保証されている第１の帯域内において利用可能な現在
の帯域残量を調べ、この調べた帯域残量内で転送できる
パケットに対して優先権を付与して優先的に転送するこ
とにより、同期転送モードで転送するデータ量を制御す
るようにしているので、第１の帯域をオーバフローさせ
ることがない。従って、蓄積型データの転送に影響され
ることなく、連続型データの転送時の遅延の発生を容易
に抑えることができる。

【００４４】請求項２に係る発明によれば、帯域残量検
出手段，帯域幅割り当て手段，優先権付与手段および転
送手段を、各端末のそれぞれに設けるようにしているの
で、各端末で帯域残量の管理を行うことができる。

【００４５】請求項３に係る発明によれば、モニタ手段
に帯域残量検出手段および帯域幅割り当て手段を設ける
ようにしているので、ネットワークの使用状況をモニタ
手段で集中的に監視することができる。

【００４６】請求項４に係る発明によれば、帯域使用量
記憶手段を設け、端末のいずれかにおいて第１の帯域の
使用が割り当てられたとき、当該割り当てられた帯域量
を帯域使用量記憶手段に加算し、端末のいずれかにおい
て第１の帯域の使用が解除されたとき、当該解除された
帯域量を帯域使用量記憶手段から減算することにより、
ネットワークにおける第１の帯域の現在の使用量を帯域
使用量記憶手段に記憶させ、ネットワークに対して割り
当てられている第１の帯域の全量から帯域使用量記憶手
段に記憶された現在の帯域使用量を減算することによ
り、現在使用可能な第１の帯域の残量を演算するように
しているので、ネットワークを常時監視することなく、
第１の帯域の残量の管理が行える。

【００４７】請求項５に係る発明によれば、同期転送モ
ードでネットワーク上を転送されるパケットのサイズを
累積加算する累積加算手段を設け、この累積加算手段に
累積加算されたパケットサイズから第１の帯域の単位時
間当たりの平均使用量を演算し、ネットワークに対して
割り当てられている第１の帯域の全量から演算された単
位時間当たりの平均使用量を減算することにより、現在
使用可能な第１の帯域の残量を演算するようにしている
ので、ネットワーク上を転送されるパケットを監視する
だけで簡単に第１の帯域の残量の管理が行える。

【００４８】請求項６に係る発明によれば、同期転送モ
ードの転送要求が最優先の要求である場合であって、当
該転送要求が必要とする帯域幅が第１の帯域の残量を越
えている場合、第２の帯域の一部を第１の帯域に振り当
てるようにしているので、優先度の高いパケットの転送
を割り込ませることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るパケット通信シス
テムの構成を示す図である。

【図２】図１における端末の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】図２におけるパケット制御部の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図４】図２における帯域管理部の動作を示すフローチ
ャートである。

【図５】本発明の第２の実施例に係るパケット通信シス
テムの構成を示す図である。

【図６】図５における端末の構成を示すブロック図であ
る。

【図７】図５におけるモニタ部の動作の一例を示すフロ
ーチャートである。

【図８】図５におけるモニタ部の他の動作例を示すフロ
ーチャートである。

【図９】図５におけるモニタ部のさらに他の動作例を示
すフローチャートである。

【図１０】従来のパケット通信システムの端末およびそ
の周辺の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…ネットワーク ２，２００…端末 ３…モニタ部 ２１…データ入出力部 ２２…パケット制御部 ２３，２３０…帯域管理部 ２４…送受信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/15 9371−5Ｋ Ｈ０４Ｌ 13/00 ３０５ Ｄ (72)発明者 土居 裕 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松田 卓 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転送遅延時間の上限が一定時間以内に保
   証されている同期転送モードのために割り当てられた第
   １の帯域と転送遅延時間の上限が保証されていない非同
   期転送モードのために割り当てられた第２の帯域とが混
   在するネットワークを介して、複数の端末間でパケット
   を通信するシステムであって、 前記同期転送モードの転送要求が発生した場合、前記端
   末間でコネクションを確立する前に、前記第１の帯域内
   において現時点で利用可能な帯域残量を検出する帯域残
   量検出手段、 前記帯域残量検出手段によって検出された帯域残量に基
   づいて、前記コネクションに使用する同期転送モード用
   の帯域幅を割り当てる帯域幅割り当て手段、 前記帯域割り当て手段によって割り当てられた帯域幅で
   同期転送すべきパケットに対して優先権を付与する優先
   権付与手段、および前記優先権の付与されたパケットを
   優先的に前記同期転送モードで転送する転送手段を備え
   る、パケット通信システム。
2. 【請求項２】 前記帯域残量検出手段，前記帯域幅割り
   当て手段，前記優先権付与手段および前記転送手段は、
   各前記端末のそれぞれに設けられている、請求項１に記
   載のパケット通信システム。
3. 【請求項３】 前記ネットワークの使用状況を一括的に
   監視するモニタ手段をさらに備え、 前記帯域残量検出手段および前記帯域幅割り当て手段
   は、前記モニタ手段に設けられている、請求項１に記載
   のパケット通信システム。
4. 【請求項４】 前記帯域残量検出手段は、 前記ネットワークにおける前記第１の帯域の現在の使用
   量を記憶する帯域使用量記憶手段と、 前記端末のいずれかにおいて前記第１の帯域の使用が割
   り当てられたとき、当該割り当てられた帯域量を前記帯
   域使用量記憶手段に加算する加算手段と、 前記端末のいずれかにおいて前記第１の帯域の使用が解
   除されたとき、当該解除された帯域量を前記帯域使用量
   記憶手段から減算する減算手段と、 前記ネットワークに対して割り当てられている前記第１
   の帯域の全量から前記帯域使用量記憶手段に記憶された
   現在の帯域使用量を減算することにより、現在使用可能
   な前記第１の帯域の残量を演算する残量演算手段とを含
   む、請求項２または３に記載のパケット通信システム。
5. 【請求項５】 前記帯域残量検出手段は、 前記同期転送モードで前記ネットワーク上を転送される
   パケットのサイズを累積加算する累積加算手段と、 前記累積加算手段に累積加算されたパケットサイズから
   前記第１の帯域の単位時間当たりの平均使用量を演算す
   る平均使用量演算手段と、 前記ネットワークに対して割り当てられている前記第１
   の帯域の全量から前記平均使用量演算手段で演算された
   単位時間当たりの平均使用量を減算することにより、現
   在使用可能な前記第１の帯域の残量を演算する残量演算
   手段とを含む、請求項３に記載のパケット通信システ
   ム。
6. 【請求項６】 前記同期転送モードの転送要求が最優先
   の要求である場合であって、当該転送要求が必要とする
   帯域幅が前記第１の帯域の残量を越えている場合、前記
   第２の帯域の一部を前記第１の帯域に振り当てる振り当
   て手段をさらに備える、請求項１に記載のパケット通信
   システム。