JP2000078154A - Ａｔｍにおけるインターネット・トラフィックのハンドリングシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＡＴＭネットワーク内でもＣｏＳ保証を実現
してインターネット・トラフィック制御を可能にするシ
ステムを構築することを目的としている。 【解決手段】 ＶＣマッピング機構３０１はＩＰパケッ
トのサービスカテゴリの種類が帯域保証型の場合、接続
インタフェース等の種類に応じてＶＣを決定する。Ｃｏ
Ｓモニター３０２はＩＰパケットのサービスカテゴリの
種類がベストエフォート型の場合、送信・廃棄プライオ
リティを示すフィールド情報やＩＰアドレスなどの情報
に基づいて上記ＩＰパケットを送信するか廃棄するかを
示すＣｏＳ属性を決定する。ＣＬＡＤ機構３０３はＩＰ
パケットをＡＴＭセルに変換してＣｏＳ属性を該ＡＴＭ
セルに設定する。セルスイッチング機構はＣｏＳ属性に
従って上記ＡＴＭセルのスイッチングを行う。インター
ネット・トラフィックのＣｏＳ制御はＣｏＳ属性に基づ
いてＡＴＭセル単位で行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ATM(Asynchrono
us Transfer Mode)ネットワーク内でもインターネット
・トラフィックの制御を可能にするようなATMにおける
インターネット・トラフィックのハンドリングシステム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ATMでは、ATMサービスカテゴリをVC(仮
想チャネル：Virtual Channel)単位に割り当て、VC単位
にQoS(Quality Of Service)保証する形態をとってい
る。このATMサービスカテゴリとして、 ATMフォーラム
ではCBR（Constant Bit Rate)、rtVBR(Real Time Varia
ble Bit rate)、nrtVBR(Not Real Time Variable Bitra
te)、ABR(Available Bit Rate)、UBR(Unspecified Bit
Rate)のトラフィックタイプが規定されている。

【０００３】各ATMサービスカテゴリの機能は以下の通
りである。 ＊CBR ：帯域保証およびリアルタイム保証（ギャラン
ティ型） ＊rtVBR ：リアルタイム保証、帯域は平均レートで保証 ＊nrtVBR：リアルタイム保証なし、帯域は平均レートで
保証 ＊ABR ：帯域を保証しないベストエフォート型、フィ
ードバックレート制御あり ＊UBR ：ベストエフォート型、フィードバックレート
制御なし

【０００４】図１１はATMスイッチにおけるＶＣ単位のQ
oS保証を示す説明図である。図１１において、１１０１
はＡＴＭスイッチである。図１１に示すようにATMレイ
ヤのユーザはトラフィックを送受する際、そのトラフィ
ックがどのサービスカテゴリーに属しているかを判断
し、該当するサービスカテゴリーを指定して個別にVCを
張っていく。ATMスイッチは、ATMセルスイッチング時に
VC単位のサービスカテゴリ(以下SCと略して記述するこ
ともある)を保証するSC保証機構を備えているのが一般
的である。

【０００５】一方、インターネットのQoS保証は、RSVP
(Resource Reservation Protocol)とCoS(Class of Serv
ice)の２つの技術に分けて説明されることが多い。 * RSVP：IPフローに対して帯域を予約するプロトコルで
あり、ATMのCBR/rtVBR/nrtVBR相当の帯域保証を実現す
る。 * CoS ：IPパケット単位での送信プライオリティと廃棄
プライオリティを保証する。

【０００６】CoS制御では、IPパケットの送信・廃棄プ
ライオリティを動的に判断する必要があるが、これには
以下の情報などを利用することになる。 * TOSフィールド：IPパケットには送信・廃棄プライオ
リティを示すTOS(Type ofService)フィールドが存在す
る。 * ポート番号 ：IPパケットによって転送されるTCP/U
DPプロトコルには、Telnet/FTP/HTTPなどのアプリケー
ション・プロトコルを識別するポート番号が存在する。
アプリケーション・プロトコルに対して、デフォルトの
送信・廃棄プライオリティを指定したい場合、ポート番
号が利用できる。 * IPアドレス ：IPパケットにはトラフィック送信元
・受信先を特定するIPアドレスが存在する。トラフィッ
ク送信元・受信先に対して、送信・廃棄プライオリティ
を指定したい場合、IPアドレスが利用できる。

【０００７】CoS制御はベストエフォートの属性を持つ
一般のインターネット・トラフィックに対して機能させ
ることができる。RSVPはベストエフォートのコンセプト
とはまったく逆の帯域保証を実現するものであり、ATM
と同じようなコネクションベース(IPフローがコネクシ
ョンに相当)の概念である。図１２にルータにおけるQoS
保証の概念図を示す。図１２において、１２０１はルー
タである。

【０００８】インターネットトラフィックをATMエッジ
スイッチ（エッジスイッチはネットワークの縁部に位置
するスイッチであり、ユーザ端末などが直接接続され
る）やATMルータ（ネットワーク内に位置する）を介し
てATMネットワークを伝送する場合、ATMエッジスイッチ
やATMルータではインターネットのQoSをATMのQoSにマッ
ピング（変換）する必要がある。

【０００９】RSVP制御で帯域保証されたIPフローは、AT
MのCBR/VBRのVCにマッピングすることができる。また、
帯域を保証しない一般IPトラフィックは、全てがベスト
エフォート型であるATMサービスカテゴリーのUBRもしく
はABRの一つのVCにマッピングされる。図１３に、イン
ターネット・トラフィックをATMネットワーク上で伝送
する場合の、サービスカテゴリーのマッピング例を示
す。図１３において、１１０１はＡＴＭスイッチ、１２
０１はルータ、１３０１はＡＴＭエッジスイッチであ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図１３に示すように、
RSVPによるQoS保証はATMのQoSによって保証することが
できる。ところが、ATMネットワーク内部ではインター
ネットのベストエフォート・トラフィックに対して機能
するCoS制御に相当する機構が存在せず、CoSの保証が実
現できない（ATMでは、一旦コネクションが張られた後
に、そのコネクション内で機能するCoSのようなQoS保証
は実現できない）という問題点があった。

【００１１】従って、結果的に、ATMネットワークで
は、ベストエフォート・トラフィックは全て同一レベル
で均一にとり扱われることになる。現状のインターネッ
トではRSVPのような帯域保証の機構より、CoS保証のニ
ーズの方が高いため、上記制約がインターネット環境に
ATM機器を導入する阻害要因になっていると考えられ
る。

【００１２】この発明はこのような問題点を解決するた
めに為されたものであり、ＡＴＭネットワーク内でもＣ
ｏＳ保証を実現してインターネット・トラフィック制御
を可能にするシステムを構築することを目的としてい
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るATMに
おけるインターネット・トラフィックのハンドリングシ
ステムは、ＩＰパケットのサービスカテゴリの種類が帯
域保証型などの第１のタイプの場合、接続インタフェー
ス等の種類に応じて利用するＶＣを決定するＶＣマッピ
ング手段と、上記ＩＰパケットのサービスカテゴリの種
類を動的に認識し、上記ＩＰパケットのサービスカテゴ
リの種類がベストエフォート型などの第２のタイプの場
合、送信・廃棄プライオリティを示すフィールド情報や
ＩＰアドレスやアプリケーションプロトコルを示すポー
ト番号などの情報に基づいて上記ＩＰパケットを優先的
に送信するかあるいは廃棄するかなどのプライオリティ
を示すＣｏＳ属性を決定するＣｏＳ属性決定手段と、上
記ＩＰパケットをＡＴＭセルに変換して、上記ＣｏＳ属
性を上記ＡＴＭセルに設定するＣｏＳ属性設定手段と、
上記ＣｏＳ属性に従って上記ＡＴＭセルのスイッチング
を行うセルスイッチング手段と、を備え、上記ＣｏＳ属
性に基づいてインターネット・トラフィックのＣｏＳ制
御をＡＴＭセル単位で行なうものである。

【００１４】また、第２の発明に係るATMにおけるイン
ターネット・トラフィックのハンドリングシステムは、
セルスイッチング手段は第１のタイプのサービスカテゴ
リ単位にセルキューを備えるとともに、第２のタイプの
サービスカテゴリ毎に複数の異なる送信用プライオリテ
ィを有し、この送信用プライオリティ単位にセルキュー
を備えたものである。

【００１５】また、第３の発明に係るATMにおけるイン
ターネット・トラフィックのハンドリングシステムは、
セルスイッチング手段は第２のタイプのサービスカテゴ
リ毎に複数の異なる送信用プライオリティを有し、この
送信用プライオリティ単位にセルキューを備えたもので
ある。

【００１６】また、第４の発明に係るATMにおけるイン
ターネット・トラフィックのハンドリングシステムは、
ＣｏＳ属性設定手段は、IPパケットのCoSを動的に認識
し、CoS属性をATMセル上に設定し、スイッチング手段は
ATMセルのCoS属性に従いスイッチングするものである。

【００１７】また、第５の発明に係るATMにおけるイン
ターネット・トラフィックのハンドリングシステムは、
ＣｏＳ属性決定手段は、フィールド情報によって意味付
けられる最小遅延、最大スループット、最大信頼性、最
小金銭コスト等の情報とそれに対応した複数種類のＣｏ
Ｓ属性を登録したテーブル情報を保有するものである。

【００１８】また、第６の発明に係るATMにおけるイン
ターネット・トラフィックのハンドリングシステムは、
ＣｏＳ属性決定手段は、ＡＴＭのサービスカテゴリの種
類毎に対応するフィールド情報およびＣｏＳ情報を登録
したテーブル情報を保有するものである。

【００１９】また、第７の発明に係るATMにおけるイン
ターネット・トラフィックのハンドリングシステムは、
ＣｏＳ属性設定手段は、ＣｏＳ属性をATMセルヘッダのV
PI領域に設定するものである。

【００２０】また、第８の発明に係るATMにおけるイン
ターネット・トラフィックのハンドリングシステムは、
ＣｏＳ属性設定手段は、ＣｏＳ属性をATMセルヘッダのV
CI領域に設定するものである。

【００２１】また、第９の発明に係るATMにおけるイン
ターネット・トラフィックのハンドリングシステムは、
ＣｏＳ属性設定手段は、ＣｏＳ属性をATMセルヘッダのP
TI領域に設定するものである。

【００２２】また、第１０の発明に係るATMにおけるイ
ンターネット・トラフィックのハンドリングシステム
は、ＣｏＳ属性設定手段は、ＣｏＳ属性をATMセルのペ
イロード領域に設定するものである。

【００２３】また、第１１の発明に係るATMにおけるイ
ンターネット・トラフィックのハンドリングシステム
は、ＩＰパケットのフィールド情報やＩＰアドレスやポ
ート番号などから送信プライオリティと廃棄プライオリ
ティなどのＣｏＳ属性を決定するＣｏＳ属性決定手段
と、ＩＰパケットのサービス・カテゴリ及び上記ＣｏＳ
属性の種類に応じて利用するＶＣを決定するＶＣマッピ
ング手段と、上記ＩＰパケットをＡＴＭセルに変換する
パケット変換手段と、上記ＡＴＭセルを上記ＶＣに従っ
て交換するセルスイッチング手段と、を備え、上記Ｃｏ
Ｓ属性をＡＴＭのサービスカテゴリの属性に加えてＶＣ
の属性とするものである。

【００２４】また、第１２の発明に係るATMにおけるイ
ンターネット・トラフィックのハンドリングシステム
は、ＶＣマッピング手段は、コネクション設定時に、サ
ービスカテゴリーのほか、送信プライオリティと廃棄プ
ライオリティなどのＣｏＳ属性が異なるVCを指定するも
のである。

【００２５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．従来例も含め、AT
Mネットワーク内でベストエフォート・トラフィックのC
oSを保証する機構が実現できないのは、この概念がATM
の以下に示す基本コンセプトと矛盾しているためであ
る。 * ATMのQoSでは、ベストエフォート・トラフィックは、
UBR/ABRなどの一つのサービスカテゴリーとしてハンド
リングされる。しかし、ATMではベストエフォート内部
にQoSの概念がない。これに対して、インターネットの
トラフィックは基本的にベストエフォートトラフィック
であるが、その中にCoSと呼ばれるQoSが存在する。 * ATMのサービスカテゴリーは、VCに括り付けられた静
的なコンセプトである。つまりATMのQoSはVCベースで機
能する。これに対してインターネットのCoSは、一つの
コネクションレス・リンク内の動的なプライオリティ制
御によって実現される。

【００２６】よって、CoS保証をATMネットワーク内で実
現するためには、上記ATMコンセプトに修正を加える必
要がある。

【００２７】図１はこの発明に係るインターネット・ト
ラフィックのハンドリングシステムの一実施の形態を示
す構成図であり、セルベースのCoS制御をATMスイッチに
組込んだ例を示すものである。図において、１０１はＡ
ＴＭスイッチ、１０２はルータ、１０３はＡＴＭエッジ
スイッチである。

【００２８】この実施の形態ではATMとインターネット
のQoSに関する基本コンセプトの矛盾を解消するため、A
TMにVCベースでなくセルベースのCoS制御を導入する。
そのため、この実施の形態では以下の施策を講じる。 * VC括り付けで考えられていたATMの既存QoSに加え、イ
ンターネットのCoSに相当する概念をVCに依存しない形
で導入する。 * CoSがIPパケット単位に指定されていたように、ATMで
はATMセル単位にCoSを指定できるようにする。(この機
構は既存ATM QoSとは独立の機構であるためベストエフ
ォート・トラフィック内部でも機能する) * CoSで指定できるのは、基本的に送信プライオリテ
ィ、廃棄プライオリティといった優先度であり、帯域を
指定する機能はない。(帯域を確保する場合、既存のATM
QoSの機構を利用する) * ATMセル単位にCoSを指定するには各種の方法がある。
また送信プライオリティ、廃棄プライオリティを保証す
るための実現方法も各種存在する。 * QoSを保証するために、そのQoS属性を持ったVCを個別
に張る必要がなく、資源の有効利用も可能。

【００２９】上記のようなセルベースのCoS制御をATMス
イッチに組込むと、図１に示すようにインターネットの
QoSとATMのQoSがシームレスにマッピングできるように
なる。従って、ＡＴＭでもインターネットのＣｏＳを取
り扱うことができる。

【００３０】実施の形態２．図１に示した実施の形態１
では、ATMエッジスイッチがIPパケットのCoSを動的に認
識し、CoS属性をATMセル上に設定する。各ATMスイッチ
はATMセルのCoS属性に従い動作する。

【００３１】図２はこの発明に係るインターネット・ト
ラフィックのハンドリングシステムの一実施の形態を示
す構成図であり、ＶＣベースのCoS制御をATMスイッチに
組込んだ例を示すものである。図において、図１と同符
号は同一又は相当部分を示す。

【００３２】この実施の形態では、ATMとインターネッ
トのQoSに関する基本コンセプトの矛盾を解消するた
め、ATMのVCベースのQoS制御コンセプトを拡張する。 * CoS制御に相当する送信・廃棄プライオリティを、UBR
/ABRなどのATM QoSのサブ属性として指定できるように
し、これを静的にVCに括り付ける。(CoS制御がベストエ
フォート・トラフィック内部で機能する) * 帯域を確保する場合、既存のATM QoSの機構を利用
し、CoS制御に相当する概念は導入しない。 * 送信・廃棄プライオリティを、SVC設定手順を拡張し
てコネクション設定時に動的に指定することもできる。 * 複数の送信・廃棄プライオリティ対応に複数のVCを設
定する必要があるが、セルベースのCoS制御のように、A
TMセルヘッダの意味を独自に拡張する必要がない。

【００３３】上記のようなVCベースのCoS制御をATMスイ
ッチに組込んでも、図２に示すようにインターネットの
QoSとATMのQoSがシームレスにマッピングできるように
なる。

【００３４】図２では、ATMエッジスイッチがIPパケッ
トのCoSを動的に認識し、マッピング可能なCoS属性を持
ったVC上でこのIPパケットを伝送する。各ATMスイッチ
はVCのCoS属性に従い動作する。

【００３５】実施の形態３．図３はこの発明に係るATM
におけるインターネット・トラフィックのハンドリング
システムの別の実施の形態を示すATMエッジスイッチの
全体構成図である。図において、３０１はIPパケットを
ATM VCにマッピングするVCマッピング機構、３０２はＩ
ＰパケットののCoS属性を決定するCoSモニター、３０３
はCLAD（CellAssembly Deassembly）機構、３０４はＡ
ＴＭセルの交換を行うセルスイッチング機構、３０５は
出力ポートである。

【００３６】VCマッピング機構３０１は、各種標準に従
い、IPパケットをATM VCにマッピングする機構である。
エッジインタフェースがIPパケットをハンドリングする
シリアル回線やイーサネットの場合、IP over ATM(RFC
1490で規定)やMPOA(ATM FORUMで規定：Multicast Prot
ocol Over ATM)などの標準に準拠する。また、エッジ
インタフェースがフレームリレーの場合、FR-ATMインタ
ーワーク(FRF.5)に準拠する。また、エッジスイッチがR
SVPを終端する場合、現在IETF等で議論されているRSVP
over ATMの仕様に従うものとする。

【００３７】一例としてPVCベースで動作するIP over A
TMの仕様に準拠する場合、表１の対応表から、IPアドレ
スに応じたVCを決定する。SVCベースで動作するIP over
ATMの場合には、ATMの標準シグナリングであるUNI3.1
などを使用して、動的にVCコネクションを設定する形式
になり、表１の対応表も動的にアップデートされる。エ
ッジインタフェースがフレームリレーの場合には、表１
に示すようなIPアドレスと出力ポート/VPI/VCの対応表
ではなく、DLCI(データリンクチャネルID)と出力ポート
/VPI/VCの対応表ができているものとする。

【００３８】

【表１】

【００３９】CoSモニター３０２は、TOSフィールドやIP
アドレス、ポート番号などからCoS属性を決定する。CLA
D機構３０３は、IPパケットをATMセル化、デセル化する
機能のほか、ATMセルにCoS情報を設定する機能も有す
る。

【００４０】セルスイッチング機構３０４は、ATMセル
に設定されたVPI/VCIに基づき、入力ポートと出力ポー
ト間でセルを交換するセル交換機構と、QoS保証機構(SC
保証機構とセルベースのCoS制御機構)から構成される。

【００４１】セル交換機構が、出力ポートにセルを出力
する際、ATMセルはセルキューに一時的に蓄積される
が、一般的にはセルキューから出力ポートへのセル出力
時にQoS保証機構が機能する。

【００４２】本実施の形態では、たとえば図４に示すキ
ューイングシステムによってQoS保証機構を実現する。
図４では、出力ポート単位に9つのセルキューが存在す
るケースを示している(セルキューは仮想的なケースも
あり)。そして、各セルキューに対して異なる送信プラ
イオリティを割り当てている。

【００４３】セル交換機構がVPI/VCIに基づき、入力ポ
ートと出力ポート間でセルを交換した後、ATMセルは当
該出力ポートに対して設定されたいずれかのセルキュー
に蓄積される。セルキューは、セルを送信したVCコネク
ションのサービスカテゴリーおよび、サービスカテゴリ
ーがABR/UBRの場合にはATMセルに設定されたCoS情報か
ら判断する。QoS保証機構は、たとえば以下に示すキュ
ー選択アルゴリズムで出力ポートへセルを出力する。 * 基本的に優先度の高いセルキューに入っているセルを
最初に送信する。 * CBR、rtVBR、nrtVBRのセルキューについては一定周期
の間に送信可能なセル数を設定する。送信セル数がこの
設定値に達した場合、セルキューにセルがキューイング
されていても出力は行われず、次の優先順位のセルキュ
ーに制御が移行する。 * CBR、rtVBR、nrtVBRのセルキューにセルが存在しない
場合、もしくはこれらのセルキューからの出力が送信可
能セル数の上限に達した場合、UBR/ABRのセルキューか
らセルを出力する。 * UBR/ABRのセルキューからのセル出力も、優先度の高
いセルキューから順に処理する。この機構によってCoS
の送信プライオリティを実現できる。

【００４４】なお、図４に示すように各セルキューに
は、セル廃棄閾値が設定でき、キューイング数が閾値を
超えた場合にセル廃棄を行う。UBR/ABRのセルキューの
セル廃棄の閾値としてH/M/Lの三段階の閾値を設けるこ
とで、CoSの廃棄プライオリティを実現できる。

【００４５】実施の形態４．図５はこの発明に係るATM
におけるインターネット・トラフィックのハンドリング
システムの別の実施の形態を示すATMエッジスイッチ１
０３の全体構成図であり、図中図１と同符号は同一又は
相当部分を示す。５０１は入力ポート、５０２は出力ポ
ートである。ATMエッジスイッチ１０３は、SC保証機構
とセルベースのCoS制御機構を兼ね備えた、セルスイッ
チング機構を中心に構成される。この機能はATMエッジ
スイッチの持つ機能と完全に同一である。本実施の形態
において、CoSは最終的に送信プライオリティと廃棄プ
ライオリティとして解釈されるものとしてとらえる。こ
こではこのCoSを表現するための実施の形態を記述す
る。

【００４６】TOSフィールドマッピングを行う場合、IP
アドレスに設定されているTOSフィールド(4ビット)その
ものをCoS情報と見なす。最終的にTOSフィールドは、た
とえば表２に従い、3段階の送信プライオリティと3段階
の廃棄プライオリティとして解釈する。

【００４７】

【表２】

【００４８】なお、TOSフィールドマッピングではCoS情
報に4ビットが必要であるが、ATMセルヘッダに設定する
CoS情報のフィールドとして、多くのビットを避けない
場合がある。この場合、CoS情報を2段階の送信プライオ
リティ(H/L)、もしくは2段階の廃棄プライオリティ(H/
L)を示す1ビットで表現してもよい。

【００４９】とくに、VCマッピングでは表１に示すよう
に出力ポート/VPI/VCが決まると、ATMのサービスカテゴ
リーもあわせて決まることになる。たとえば、ATMのサ
ービスカテゴリーが決まると、表３のように、デフォル
トのTOSが自動的に決まるよう、システムを規定しても
良い。

【００５０】

【表３】

【００５１】ATMセル単位にCoSを指定するため、ATMセ
ルヘッダのVPI領域を使用する。図６ではCoS情報にTOS
フィールドマッピング行っていることを想定する。 * システムとしてVPIの１バイト(網サイドでは２バイ
ト)を使い切るようなネットワーク形態は実質的にあり
えない。

【００５２】ATMセル単位にCoSを指定するため、ATMセ
ルヘッダのVCI領域を使用する。図７ではCoS情報にTOS
フィールドマッピング行っていることを想定する。 * キャリアが現在提供しているATMメガリンクサービス
(NTT)などは、ほとんどがVP貸しのサービスであり、VCI
領域はDon■t Careである。このため、VCI領域を独自に
使用しても問題が生じない。 * システムとしてVCIの二バイトを使い切るようなネッ
トワーク形態は実質的にありえない。

【００５３】ATMセル単位にCoSを指定するため、ATMセ
ルヘッダのPTI領域を使用する。図８ではCoS情報にミニ
マムマッピング行っていることを想定する。 * ATMセルがユーザ情報セルの場合、PTIフィールドの上
位1ビットが未使用領域となる。 * 1ビットで送信プライオリティもしくは廃棄プライオ
リティを表現する。いづれのプライオリティを意味する
かはシステムにてコンフィグレーションする。

【００５４】ATMセル単位にCoSを指定するため、ATMセ
ルのペイロード領域を使用する。図９ではCoS情報にTOS
フィールドマッピング行っていることを想定する。 * ペイロードに設定するため効率は落ちるが、ATMヘッ
ダが標準準拠であるため既存ATMスイッチを介しても本
アイディアが動作する。

【００５５】VCベースのCoS制御を実現するATMエッジス
イッチの全体構成例を図１０に示す。図１０において、
図３と同符号は同一又は相当部分を示す。

【００５６】CoSモニターは、TOSフィールドやIPアドレ
ス、ポート番号などから送信プライオリティと廃棄プラ
イオリティを決定する。VCベースのCoS制御ではATMセル
にCoS情報を設定しないので、情報の表現方法について
はあまり意味がない。

【００５７】VCマッピング機構は各種標準に従い、IPパ
ケットをATM VCにマッピングする機構である。基本的な
機構はセルベースの機構と同一であるが、以下の点が異
なる。 * UBR/ABR用のATM VCとして、送信プライオリティと廃
棄プライオリティが異なる属性のものを複数用意する。 * IPアドレスなどによるVC選択機能のほかに、CoSモニ
ターが判断した送信プライオリティと廃棄プライオリテ
ィに従い、VCを選択する機能が追加される。(IPアドレ
スなどによるVC選択フェーズでは、複数のVCが選択され
ることになる)

【００５８】各VCの属性 (送信プライオリティと廃棄プ
ライオリティ)については、予めセルスイッチング機構
とネゴがとれている必要がある。

【００５９】なお、ATM UNI3.1などのシグナリングプロ
トコルに、サービスカテゴリーのほか、送信プライオリ
ティと廃棄プライオリティの異なるVCを指定する機能を
追加することで、送信プライオリティと廃棄プライオリ
ティをもったVCコネクションを動的に設定することもで
きる。

【００６０】CLAD機構は、IPパケットをATMセル化、デ
セル化する基本機能のみが必要である。

【００６１】セルスイッチング機構基本的な機構はセル
ベースの機構と同一であるが、以下の点が異なる。 * セルキューの選択は、セルを送信したVCコネクション
から一意に求まる。 * このため、セルキューの属性として一つの送信プライ
オリティと廃棄プライオリティが割り当てられる。よっ
てこのセルキューは唯一の送信プライオリティととも
に、唯一の廃棄閾値（プライオリティ）を持つことにな
る。

【００６２】

【発明の効果】第１の発明によれば、インターネットト
ラフィックのＣｏＳ制御をＡＴＭセル単位で行なうの
で、ＡＴＭネットワークでもインターネットのＣｏＳを
取り扱うことができるという効果を奏する。

【００６３】第２の発明によれば、セルスイッチング手
段は第１のタイプのサービスカテゴリ単位にセルキュー
を備えるとともに、第２のタイプのサービスカテゴリ毎
に複数の異なる送信用プライオリティを有し、この送信
用プライオリティ単位にセルキューを備えたので、柔軟
な対応が可能になるという効果を奏する。

【００６４】第３の発明によれば、セルスイッチング手
段は第２のタイプのサービスカテゴリ毎に複数の異なる
送信用プライオリティを有し、この送信用プライオリテ
ィ単位にセルキューを備えたので、柔軟な対応が可能に
なるという効果を奏する。

【００６５】第４の発明によれば、ＣｏＳ属性設定手段
は、IPパケットのCoSを動的に認識し、CoS属性をATMセ
ル上に設定し、スイッチング手段はATMセルのCoS属性に
従いスイッチングするので、ＣｏＳ属性を動的に設定す
ることができるという効果を奏する。

【００６６】第５の発明によれば、ＣｏＳ属性決定手段
は、フィールド情報によって意味付けられる最小遅延、
最大スループット、最大信頼性、最小金銭コスト等の情
報とそれに対応した複数種類のＣｏＳ属性を登録したテ
ーブル情報を保有するので、ＣｏＳ属性決定手段は、フ
ィールド情報によって意味付けられる最小遅延、最大ス
ループット、最大信頼性、最小金銭コスト等の情報の重
要度に基づいて複数種類のＣｏＳ属性を自動生成するこ
とができるという効果を奏する。

【００６７】第６の発明によれば、ＣｏＳ属性決定手段
は、ＡＴＭのサービスカテゴリの種類毎に対応するフィ
ールド情報およびＣｏＳ情報を登録したテーブル情報を
保有することにより、ＡＴＭのサービスカテゴリが決ま
ると、デフォルトのＣｏＳ属性が自動的に決まるという
効果を奏する。

【００６８】第７の発明によれば、ＣｏＳ属性設定手段
は、ＣｏＳ属性をATMセルヘッダのVPI領域に設定するの
で、セル単位のＣｏＳ制御が可能になるという効果を奏
する。

【００６９】第８の発明によれば、ＣｏＳ属性設定手段
は、ＣｏＳ属性をATMセルヘッダのVCI領域に設定するの
で、セル単位のＣｏＳ制御が可能になるという効果を奏
する。

【００７０】第９の発明によれば、ＣｏＳ属性設定手段
は、ＣｏＳ属性をATMセルヘッダのPTI領域に設定するの
で、セル単位のＣｏＳ制御が可能になるという効果を奏
する。

【００７１】第１０の発明によれば、ＣｏＳ属性設定手
段は、ＣｏＳ属性をATMセルのペイロード領域に設定す
るので、セル単位のＣｏＳ制御が可能になるという効果
を奏する。

【００７２】第１１の発明によれば、ＣｏＳ属性をＡＴ
Ｍのサービスカテゴリの属性に加えてＶＣの属性とする
ので、現標準のＡＴＭネットワークでもインターネット
のＣｏＳを取り扱うことができるという効果を奏する。

【００７３】第１２の発明によれば、ＶＣマッピング手
段は、コネクション設定時に、サービスカテゴリーのほ
か、送信プライオリティと廃棄プライオリティなどのＣ
ｏＳ属性が異なるVCを指定するので、ＣｏＳを含むサー
ビスカテゴリに基づいたＶＣコネクションを動的に設定
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 セルベースのＣｏｓ制御を示す説明図であ
る。

【図２】 ＶＣベースのＣｏｓ制御を示す説明図であ
る。

【図３】 ＡＴＭエッジスイッチの全体構成図である。

【図４】 QoS保証機構を実現するキューイングシステ
ムを備えたセルスイッチング機構の説明図である。

【図５】 ATMエッジスイッチの全体構成例を示す構成
図である。

【図６】 Ｃｏｓ情報設定の対象となるＮＮＩ及びＵＮ
ＩのＡＴＭヘッダ構造の一例を示す図である。

【図７】 Ｃｏｓ情報設定の対象となるＮＮＩ及びＵＮ
ＩのＡＴＭヘッダ構造の別の例を示す図である。

【図８】 Ｃｏｓ情報設定の対象となるＮＮＩ及びＵＮ
ＩのＡＴＭヘッダ構造の別の例を示す図である。

【図９】 Ｃｏｓ情報設定の対象となるＮＮＩ及びＵＮ
ＩのＡＴＭヘッダ構造の別の例を示す図である。

【図１０】 ＡＴＭエッジスイッチの全体構成図であ
る。

【図１１】 ATMスイッチにおけるＶＣ単位のQoS保証を
示す説明図である。

【図１２】 ルータにおけるＩＰ単位のQoS保証を示す
説明図である。

【図１３】 インターネット・トラフィックをATMネッ
トワーク上で伝送する場合の、サービスカテゴリーへの
マッピング例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０１ ＡＴＭスイッチ １０２ ルータ １０３ ＡＴＭエッジスイッチ ３０１ VCマッピング機構 ３０２ CoSモニター ３０３ CLAD機構 ３０４ セルスイッチング機構 ３０５ 出力ポート ５０１ 入力ポート ５０２ 出力ポート １１０１ ＡＴＭスイッチ １２０１ ルータ １３０１ ＡＴＭエッジスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 博 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 GA11 HA10 HB14 HB17 HC01 JA06 KX11 LA03 LC18 LE05

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃ
   ｏｌ）パケットのサービスカテゴリの種類が帯域保証型
   などの第１のタイプの場合、接続インタフェース等の種
   類に応じて利用するＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｈａｎｎ
   ｅｌ）を決定するＶＣマッピング手段と、上記ＩＰパケ
   ットのサービスカテゴリの種類を動的に認識し、上記Ｉ
   Ｐパケットのサービスカテゴリの種類がベストエフォー
   ト型などの第２のタイプの場合、送信・廃棄プライオリ
   ティを示すフィールド情報やＩＰアドレスやアプリケー
   ションプロトコルを示すポート番号などの情報に基づい
   て上記ＩＰパケットを優先的に送信するかあるいは廃棄
   するかなどのプライオリティを示すＣｏＳ（Ｃｌａｓｓ
   ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）属性を決定するＣｏＳ属性決定
   手段と、上記ＩＰパケットをＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏ
   ｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）セルに変換し
   て、上記ＣｏＳ属性を上記ＡＴＭセルに設定するＣｏＳ
   属性設定手段と、上記ＣｏＳ属性に従って上記ＡＴＭセ
   ルのスイッチングを行うセルスイッチング手段と、を備
   え、上記ＣｏＳ属性に基づいてインターネット・トラフ
   ィックのＣｏＳ制御をＡＴＭセル単位で行なうことを特
   徴とするATMにおけるインターネット・トラフィックの
   ハンドリングシステム。
2. 【請求項２】 セルスイッチング手段は第１のタイプの
   サービスカテゴリ単位にセルキューを備えるとともに、
   第２のタイプのサービスカテゴリ毎に複数の異なる送信
   用プライオリティを有し、この送信用プライオリティ単
   位にセルキューを備えたことを特徴とする請求項１に記
   載のATMにおけるインターネット・トラフィックのハン
   ドリングシステム。
3. 【請求項３】 セルスイッチング手段は第２のタイプの
   サービスカテゴリ毎に複数の異なる送信用プライオリテ
   ィを有し、この送信用プライオリティ単位にセルキュー
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のATMにおけ
   るインターネット・トラフィックのハンドリングシステ
   ム。
4. 【請求項４】 ＣｏＳ属性設定手段は、IPパケットのCo
   Sを動的に認識し、CoS属性をATMセル上に設定し、スイ
   ッチング手段はATMセルのCoS属性に従いスイッチングす
   ることを特徴とする請求項１に記載のATMにおけるイン
   ターネット・トラフィックのハンドリングシステム。
5. 【請求項５】 ＣｏＳ属性決定手段は、フィールド情報
   によって意味付けられる最小遅延、最大スループット、
   最大信頼性、最小金銭コスト等の情報とそれに対応した
   複数種類のＣｏＳ属性を登録したテーブル情報を保有す
   ることを特徴とする請求項１に記載のATMにおけるイン
   ターネット・トラフィックのハンドリングシステム。
6. 【請求項６】 ＣｏＳ属性決定手段は、ＡＴＭのサービ
   スカテゴリの種類毎に対応するフィールド情報およびＣ
   ｏＳ情報を登録したテーブル情報を保有することを特徴
   とする請求項１に記載のATMにおけるインターネット・
   トラフィックのハンドリングシステム。
7. 【請求項７】 ＣｏＳ属性設定手段は、ＣｏＳ属性をAT
   MセルヘッダのVPI領域に設定することを特徴とする請求
   項１に記載のATMにおけるインターネット・トラフィッ
   クのハンドリングシステム。
8. 【請求項８】 ＣｏＳ属性設定手段は、ＣｏＳ属性をAT
   MセルヘッダのVCI領域に設定することを特徴とする請求
   項１に記載のATMにおけるインターネット・トラフィッ
   クのハンドリングシステム。
9. 【請求項９】 ＣｏＳ属性設定手段は、ＣｏＳ属性をAT
   MセルヘッダのPTI領域に設定することを特徴とする請求
   項１に記載のATMにおけるインターネット・トラフィッ
   クのハンドリングシステム。
10. 【請求項１０】 ＣｏＳ属性設定手段は、ＣｏＳ属性を
    ATMセルのペイロード領域に設定することを特徴とする
    請求項１に記載のATMにおけるインターネット・トラフ
    ィックのハンドリングシステム。
11. 【請求項１１】 ＩＰパケットのフィールド情報やＩＰ
    アドレスやポート番号などから送信プライオリティと廃
    棄プライオリティなどのＣｏＳ属性を決定するＣｏＳ属
    性決定手段と、ＩＰパケットのサービス・カテゴリ及び
    上記ＣｏＳ属性の種類に応じて利用するＶＣを決定する
    ＶＣマッピング手段と、上記ＩＰパケットをＡＴＭセル
    に変換するパケット変換手段と、上記ＡＴＭセルを上記
    ＶＣに従って交換するセルスイッチング手段と、を備
    え、上記ＣｏＳ属性をＡＴＭのサービスカテゴリの属性
    に加えてＶＣの属性とすることを特徴とするATMにおけ
    るインターネット・トラフィックのハンドリングシステ
    ム。
12. 【請求項１２】 ＶＣマッピング手段は、コネクション
    設定時に、サービスカテゴリーのほか、送信プライオリ
    ティと廃棄プライオリティなどのＣｏＳ属性が異なるVC
    を指定することを特徴とする請求項１１に記載のATMに
    おけるインターネット・トラフィックのハンドリングシ
    ステム。