專利名稱：傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在網(wǎng)絡(luò)上保證QoS(Quality of Service)而傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)，尤其涉及，對(duì)在保證QoS的網(wǎng)絡(luò)的傳輸路徑上流動(dòng)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行監(jiān)視，識(shí)別出應(yīng)確保帶寬(bandwidth)而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流(flow)而向帶寬控制裝置進(jìn)行帶寬請(qǐng)求的傳輸裝置。
背景技術(shù)：
近年來，在無線LAN(Local Area Network，局域網(wǎng))等的網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行了同時(shí)傳輸需要實(shí)時(shí)性的流媒體(streaming)數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)的試驗(yàn)，并且正在開始實(shí)現(xiàn)。
由于數(shù)據(jù)具有多種性質(zhì)，因此這些數(shù)據(jù)被傳輸之際必須滿足的傳輸條件隨著數(shù)據(jù)而不同。例如，WWW(World Wide Web)或者文件傳輸?shù)戎屑词褂幸恍﹤鬏斞舆t也可以允許，但需要絕對(duì)不能有錯(cuò)誤。
另一方面，對(duì)于視頻或者音頻等的流媒體數(shù)據(jù)，要求在限定的延遲時(shí)間的范圍內(nèi)中，必須連續(xù)傳輸一定量的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。優(yōu)選數(shù)據(jù)再生(接收)之前的延遲盡量小。另外，雖然期望傳輸差錯(cuò)較少，但并不是要求完全無差錯(cuò)。
這樣將傳輸特性不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合而在LAN上傳輸?shù)那闆r下，需要進(jìn)行合適的QoS控制。即，對(duì)于要求實(shí)時(shí)性的流媒體數(shù)據(jù)，由確保專用帶寬而確保通信質(zhì)量的通信路徑(QoS通信路徑)來傳輸。這種傳輸稱為同步傳輸(isochronous transmission)。除此之外的WWW或者文件傳送等的數(shù)據(jù)，也可以使用剩余的帶寬進(jìn)行發(fā)送。這種傳輸稱為異步傳輸(asynchronous transmission)。
出現(xiàn)了在數(shù)據(jù)鏈路層、媒體訪問控制器或者M(jìn)AC(Media AccessControl)層中支持這樣的QoS控制的網(wǎng)絡(luò)。例如，IEEE(the Institute ofElectrical and Electronics Engineers，Inc.)802.11e，擴(kuò)展了無線局域網(wǎng)802.11的MAC層，在現(xiàn)有的MAC控制上還支持QoS控制。推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化以使該IEEE802.11e能夠在PC(Personal Computer)與AV(Audio Visual)機(jī)器之間公共利用。
但是，一般而言，即使是QoS，也有基于優(yōu)先級(jí)的QoS(Prioritized QoS)與基于參數(shù)的QoS(parameterized QoS)。基于優(yōu)先級(jí)的QoS，將發(fā)送的幀(frame)分為4～8級(jí)的優(yōu)先級(jí)的類別，向每個(gè)類別提供的服務(wù)質(zhì)量有差別，以使提供優(yōu)先控制。IP上的多個(gè)應(yīng)用程序(application)，為基于優(yōu)先級(jí)的QoS。
另一方面，基于參數(shù)的QoS，是保證指定的帶寬或者延遲時(shí)間等的常數(shù)而進(jìn)行傳輸?shù)腝oS。AV的數(shù)據(jù)或者IEEE1394的數(shù)據(jù)等，為基于參數(shù)的QoS。
基于優(yōu)先級(jí)的QoS與基于參數(shù)的QoS，雙方都可以同時(shí)支持。以按照時(shí)間切換獨(dú)立分布式控制(selfcontained distributed control)(以沖突為前提的訪問控制)與集中控制(不產(chǎn)生沖突的訪問控制方式)的方式來可實(shí)現(xiàn)。
如非專利文獻(xiàn)1的記載，在支持QoS控制的網(wǎng)絡(luò)中，如下說明的結(jié)構(gòu)是一般的結(jié)構(gòu)。
首先，在網(wǎng)絡(luò)上有一臺(tái)帶寬控制裝置。帶寬控制裝置，是從網(wǎng)絡(luò)上的各終端接收帶寬預(yù)約請(qǐng)求，而向各終端分配帶寬提供發(fā)送機(jī)會(huì)的站(station)。在無線局域網(wǎng)中，基站(接入點(diǎn))擔(dān)當(dāng)該帶寬控制裝置的情況較多。另外，帶寬控制裝置也稱為協(xié)調(diào)器(coordinator)。
帶寬控制裝置，以一定間隔正確連續(xù)輸出信標(biāo)(beacon)，將信標(biāo)間隔時(shí)間，分為非競爭周期CFP(Contention Free Period)、競爭周期CP(Contention Period)。
在非競爭周期中，各終端在由帶寬控制裝置賦予發(fā)送機(jī)會(huì)時(shí)才發(fā)送數(shù)據(jù)，因此不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)包的沖突。帶寬控制裝置，必須向各終端通知賦予發(fā)送機(jī)會(huì)的信息。賦予發(fā)送機(jī)會(huì)的方法有，基站對(duì)于終端按順序發(fā)送輪詢(polling)而通知發(fā)送機(jī)會(huì)的方法、和向網(wǎng)絡(luò)上的所有終端廣播具有調(diào)度信息的信標(biāo)的方法。基于參數(shù)的QoS數(shù)據(jù)，必須在帶寬的使用權(quán)已確定的非競爭周期內(nèi)傳輸。
另一方面，在競爭周期中，想要進(jìn)行發(fā)送的終端發(fā)現(xiàn)媒體的空閑狀況(載波檢測)，若在一定時(shí)間空閑，則在那里進(jìn)一步等待稱為隨機(jī)回退(random backoff)的時(shí)間后進(jìn)行發(fā)送。在兩個(gè)以上的終端后退相同的隨機(jī)回退的情況下，存在發(fā)生數(shù)據(jù)包的沖突的可能性。若判斷為數(shù)據(jù)包沖突，則重發(fā)數(shù)據(jù)包。在競爭周期，基站以及終端各自以獨(dú)立分布式的方式發(fā)送數(shù)據(jù)包。該訪問控制方式，稱為CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Accesswith Collision Avoidance)?；趦?yōu)先級(jí)的QoS數(shù)據(jù)，能夠在競爭周期進(jìn)行傳輸。以數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)越高，則載波檢測后的等待時(shí)間(幀發(fā)送間隔)越短等的方法，來實(shí)現(xiàn)優(yōu)先控制。
一般而言，與競爭周期相比非競爭周期方的媒體使用效率更好。上述的是根據(jù)不同的訪問方法的方式。下面，以基于參數(shù)的QoS為中心進(jìn)行說明。
網(wǎng)絡(luò)上的各終端，對(duì)于帶寬控制裝置提出帶寬預(yù)約請(qǐng)求，此時(shí)能夠設(shè)定QoS參數(shù)。QoS參數(shù)，是指終端想要發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)所請(qǐng)求的傳輸條件相關(guān)的信息，例如是數(shù)據(jù)傳輸速率的平均值、數(shù)據(jù)傳輸速率的最大值/最小值、允許的最大延遲時(shí)間、允許的延遲時(shí)間的抖動(dòng)(jitter)、幀大小的平均值等。
例如，在IEEE802.11e中，QoS參數(shù)以TSPEC(Traffic SPECification)之類的參數(shù)組來定量表示。QoS參數(shù)，由終端來設(shè)定，但在IEEE802.11e的規(guī)范(specification)中并未記載誰怎樣確定QoS參數(shù)的相關(guān)內(nèi)容?；旧?，指定各個(gè)應(yīng)用程序所需的傳輸條件。MAC管理/實(shí)體(MANAGEMENT ENTITY)，接受來自應(yīng)用程序的傳輸條件的指定，將其變換為能夠適用于自身網(wǎng)絡(luò)的QoS參數(shù)而確保QoS。
若應(yīng)用程序沒有指定傳輸條件，則所有的數(shù)據(jù)在競爭周期發(fā)送。在IP上的應(yīng)用程序中，即使是處理視頻或者音頻等的數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序，開始該會(huì)話時(shí)不指定傳輸條件而開始傳輸?shù)膽?yīng)用程序也不少。這是因?yàn)?，現(xiàn)有的IP上的多個(gè)應(yīng)用程序，沒有將基于參數(shù)的QoS作為前提。在這種情況下，由于沒有確保QoS而發(fā)送，因此視頻或者音頻等的數(shù)據(jù)，無法滿足期望的傳輸質(zhì)量而被發(fā)送。即，即使是支持QoS的網(wǎng)絡(luò)，也不能發(fā)揮此功能。
另外，如上所述，由于與競爭周期相比非競爭周期方的媒體的使用效率更好，因此作為優(yōu)選，可能的話使用非競爭周期進(jìn)行發(fā)送。這是因?yàn)?，積極使用非競爭周期，與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量的提高有關(guān)。
因此，在應(yīng)用程序沒有指定傳輸條件的情況下，在一些機(jī)構(gòu)，例如MAC管理/實(shí)體等中，自動(dòng)生成最佳的QoS參數(shù)，而檢查是否不能確保QoS。在專利文獻(xiàn)1以及2中所公開的發(fā)明是與此相關(guān)的技術(shù)。
在專利文獻(xiàn)1中所公開的帶寬控制裝置，檢測出RTP(RealtimeTransport Protocol)的開始幀(start frame)，識(shí)別出RTP的會(huì)話已開始，從RTP報(bào)頭的信息提取所需的QoS參數(shù)，進(jìn)行帶寬請(qǐng)求。
另外，在專利文獻(xiàn)1中，也公開了測定傳輸層協(xié)議以及傳輸層端口號(hào)的每一個(gè)的流量，將該統(tǒng)計(jì)信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，請(qǐng)求將與流量成正比的帶寬分配給各協(xié)議的方法。
在專利文獻(xiàn)2中所公開的數(shù)據(jù)傳輸方法為，檢查是否為流數(shù)據(jù)(streamdata)，若判斷為流數(shù)據(jù)則分配信道而傳輸數(shù)據(jù)，若判斷為不是流數(shù)據(jù)，則不分配信道而以異步傳輸方式進(jìn)行傳輸?shù)姆椒ā?br> 專利文獻(xiàn)1特開2002-247067號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2000-134278號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1802.11高速無線局域網(wǎng)教科書(IDG Japan出版、2003年3月29日、pp.66-122)但是，即使有在數(shù)據(jù)鏈路層中支持基于參數(shù)的QoS控制的網(wǎng)絡(luò)，由于IP上的不少的應(yīng)用程序，未指定傳輸條件而開始傳輸，因此在處理視頻或者音頻等的數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序中，存在不滿足原來期望的傳輸質(zhì)量而傳輸?shù)膯栴}點(diǎn)。另外，由于未指定傳輸條件而開始傳輸，因此所有的數(shù)據(jù)在競爭周期內(nèi)被發(fā)送，從而存在媒體的使用效率降低的問題點(diǎn)。
另外，在專利文獻(xiàn)1中所記載的方法中，存在只能在RTP上適用之類的問題點(diǎn)。確實(shí)，RTP是具有實(shí)時(shí)性的應(yīng)用程序上標(biāo)準(zhǔn)使用的協(xié)議，但有些IP上的應(yīng)用程序中不使用RTP。例如，Microsoft(注冊商標(biāo))公司的Windows(注冊商標(biāo))Media Player(注冊商標(biāo))所使用的協(xié)議是TCP。若著重點(diǎn)為提高媒體的使用效率，則不僅對(duì)于具有實(shí)時(shí)性的應(yīng)用程序，即使對(duì)于具有大致固定帶寬的一般的應(yīng)用程序，也優(yōu)選以預(yù)約帶寬的方式進(jìn)行傳輸。另外，還需要能夠?qū)?yīng)于一般的應(yīng)用程序的通用結(jié)構(gòu)。
在專利文獻(xiàn)1中，還公開了測定傳輸層協(xié)議以及每個(gè)傳輸層端口號(hào)的流量的技術(shù)。但是，由于沒有判斷流媒體數(shù)據(jù)的具體方法，因此這種程度是無用的。
另外，在專利文獻(xiàn)2中所公開的數(shù)據(jù)傳輸方法中，公開了判斷流媒體數(shù)據(jù)的方法，但存在不能良好地對(duì)應(yīng)于可變比特率的應(yīng)用程序的問題點(diǎn)。作為以固定比特率來壓縮視頻或者音頻的方式CBR(Constant Bit Rate)中，帶寬在長時(shí)間固定，因此容易計(jì)算所需的數(shù)據(jù)傳輸速率。測定流量，而容易請(qǐng)求與此成正比的數(shù)據(jù)傳輸速率。但是，也有以可變比特率來壓縮視頻的方式VBR(Variable Bit Rate)，在這樣的應(yīng)用程序中數(shù)據(jù)傳輸速率隨時(shí)間變化，因此，不能識(shí)別出流媒體數(shù)據(jù)，或者，存在帶寬控制裝置即使在請(qǐng)求數(shù)據(jù)傳輸速率的平均的情況下也不能良好地適應(yīng)的問題點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是用來解決上述問題的，其第一目的在于提供一種，即使在應(yīng)用程序未指定傳輸條件的情況下，也可以自動(dòng)預(yù)約帶寬而傳輸數(shù)據(jù)的傳輸裝置。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種，盡量在非競爭周期內(nèi)進(jìn)行發(fā)送，而能夠提高媒體的使用效率的傳輸裝置。
根據(jù)本發(fā)明的某方面，作為確保給定質(zhì)量而進(jìn)行通信的傳輸裝置，包括分類部，其按照數(shù)據(jù)包報(bào)頭分類傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包；判斷部，其按照分類部的分類結(jié)果，將具有相同數(shù)據(jù)包報(bào)頭的數(shù)據(jù)包的集合作為數(shù)據(jù)包組來管理，按照數(shù)據(jù)包組的比特率，判斷是否應(yīng)確保帶寬而傳輸；以及請(qǐng)求部，其向帶寬控制裝置請(qǐng)求由判斷部判斷為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組的帶寬預(yù)約。
作為優(yōu)選方式，判斷部，包括測定部，其測定每給定單位時(shí)間的數(shù)據(jù)包組的比特率；計(jì)算部，其由測定部的測定結(jié)果計(jì)算出將最近的給定數(shù)據(jù)數(shù)作為對(duì)象而表示比特率的偏差的參數(shù)；以及數(shù)據(jù)包判斷部，若由計(jì)算部計(jì)算出的參數(shù)在預(yù)先設(shè)定的值以下，則判斷為該數(shù)據(jù)包組是應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組。
作為更優(yōu)選方式，計(jì)算部，在計(jì)算出的參數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的值的情況下，增加作為計(jì)算對(duì)象的數(shù)據(jù)數(shù)，重新計(jì)算該參數(shù)，數(shù)據(jù)包判斷部，若重新計(jì)算出的參數(shù)值在預(yù)先設(shè)定的值以下，則判斷為該數(shù)據(jù)包組是應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組。
作為更優(yōu)選，計(jì)算部，依次增加作為對(duì)象的數(shù)據(jù)數(shù)，重復(fù)進(jìn)行該參數(shù)的計(jì)算，直到該參數(shù)在預(yù)先設(shè)定的值以下、或者成為對(duì)象的數(shù)據(jù)數(shù)成為預(yù)先規(guī)定的最大值為止。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，確保給定質(zhì)量而進(jìn)行通信的傳輸裝置，包括分類部，其按照數(shù)據(jù)包報(bào)頭分類進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包；判斷部，其按照分類部的分類結(jié)果，將具有相同數(shù)據(jù)包報(bào)頭的數(shù)據(jù)包的集合作為數(shù)據(jù)包組來管理，判斷是否應(yīng)確保數(shù)據(jù)包組的帶寬而傳輸；以及請(qǐng)求部，其向帶寬控制裝置請(qǐng)求數(shù)據(jù)包組的帶寬預(yù)約，判斷部，計(jì)算出在以特定的帶寬發(fā)送數(shù)據(jù)包組時(shí)所需的緩沖區(qū)容量，改變帶寬進(jìn)行該計(jì)算，導(dǎo)出所需的帶寬與所需的緩沖區(qū)容量之間的關(guān)系，由該關(guān)系來判定是否為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組。
作為優(yōu)選，判斷部，提取每個(gè)所請(qǐng)求的帶寬所需的緩沖區(qū)容量的最大值，由表示所請(qǐng)求的帶寬與所需的緩沖區(qū)容量的最大值之間的關(guān)系的圖是否在給定區(qū)域內(nèi)，以使判定是否為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組。
作為更優(yōu)選，判斷部，使請(qǐng)求部請(qǐng)求在所述給定區(qū)域內(nèi)的帶寬，并且請(qǐng)求緩沖區(qū)部以使確保在給定區(qū)域內(nèi)的緩沖容量的最大值。
作為更優(yōu)選，判斷部，基于為了確保帶寬而必需的成本與緩沖區(qū)容量的成本，以總成本成為最小的方式確定應(yīng)請(qǐng)求的帶寬與應(yīng)確保的緩沖區(qū)容量。
作為優(yōu)選，在判斷部，以前判斷為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組在給定時(shí)間未被觀測到，而判斷為不再需要確保帶寬的情況下，請(qǐng)求部，請(qǐng)求帶寬控制裝置釋放為了該數(shù)據(jù)包組而確保的帶寬。
作為優(yōu)選，在判斷部以前判斷為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組的比特率特性上發(fā)生給定基準(zhǔn)以上的變化的情況下，請(qǐng)求部，請(qǐng)求帶寬控制裝置將為了該數(shù)據(jù)包組而確保的帶寬的比特率更新為最新值。
作為優(yōu)選，在判斷部以前判斷為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組的比特率特性上發(fā)生給定基準(zhǔn)以上的變化的情況下，請(qǐng)求部，請(qǐng)求帶寬控制裝置釋放為了該數(shù)據(jù)包組而確保的帶寬。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的某方面，由于判斷部，按照分類部的分類結(jié)果，將具有相同數(shù)據(jù)包報(bào)頭的數(shù)據(jù)包集合作為數(shù)據(jù)包組來管理，按照數(shù)據(jù)包組的比特率，判斷是否應(yīng)確保帶寬而傳輸，因此即使在由應(yīng)用程序未指定傳輸條件的情況下，也可以自動(dòng)預(yù)約帶寬而傳輸數(shù)據(jù)。
另外，由于數(shù)據(jù)包判斷部，若由所述計(jì)算部(142)計(jì)算出的參數(shù)在預(yù)先設(shè)定的值以下，則判斷為該數(shù)據(jù)包組是應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組，因此能夠容易判斷是否應(yīng)確保帶寬而傳輸。
另外，由于計(jì)算部，在計(jì)算出的參數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的值的情況下，增加作為計(jì)算對(duì)象的數(shù)據(jù)數(shù)，重新計(jì)算該參數(shù)，因此更嚴(yán)格進(jìn)行是否應(yīng)確保帶寬而傳輸相關(guān)的判斷。
另外，由于計(jì)算部，依次增加作為對(duì)象的數(shù)據(jù)數(shù)，重復(fù)進(jìn)行該參數(shù)的計(jì)算，直到該參數(shù)在預(yù)先設(shè)定的值以下、或者成為對(duì)象的數(shù)據(jù)數(shù)成為預(yù)先規(guī)定的最大值為止，因此更嚴(yán)格進(jìn)行是否應(yīng)確保帶寬而傳輸相關(guān)的判斷。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，由于判斷部，向請(qǐng)求部進(jìn)行不同的帶寬請(qǐng)求，并且測定此時(shí)所需的緩沖區(qū)容量，由請(qǐng)求的帶寬與所需的緩沖區(qū)容量之間的關(guān)系來判定是否為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組，因此即使在由應(yīng)用程序未指定傳輸條件的情況下，也可以自動(dòng)預(yù)約帶寬而傳輸數(shù)據(jù)。
另外，由于判斷部，提取每個(gè)所請(qǐng)求的帶寬所需的緩沖區(qū)容量的最大值，由表示所請(qǐng)求的帶寬與所需的緩沖區(qū)容量的最大值之間的關(guān)系的圖是否在給定區(qū)域內(nèi)，來判定是否為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組，因此能夠容易判斷是否應(yīng)確保帶寬而傳輸。
另外，由于判斷部，使請(qǐng)求部請(qǐng)求在給定區(qū)域內(nèi)的帶寬，并且請(qǐng)求緩沖區(qū)部以使確保在給定區(qū)域內(nèi)的緩沖容量的最大值，因此按照媒體的特性或者系統(tǒng)的安裝能夠進(jìn)行帶寬請(qǐng)求以及緩沖區(qū)容量的確保。
另外，由于判斷部，基于在為了確保帶寬而必需的成本與緩沖區(qū)容量的成本，以總成本成為最小的方式確定應(yīng)請(qǐng)求的帶寬與應(yīng)確保的緩沖區(qū)容量，因此按照媒體的特性或者系統(tǒng)的安裝能夠進(jìn)行最佳的帶寬請(qǐng)求以及緩沖區(qū)容量的確保。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的傳輸裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示作為數(shù)據(jù)包報(bào)頭的一例的IP數(shù)據(jù)包的報(bào)頭的圖。
圖3A是表示將報(bào)頭的各字節(jié)依次加在一起而計(jì)算出混列碼(hashcode)的處理的圖。
圖3B是表示提取混列碼的低位8比特而計(jì)算出數(shù)據(jù)流編號(hào)的處理的圖。
圖4是表示按數(shù)據(jù)流編號(hào)的指針陣列(pointer array)的圖。
圖5是表示在指針的參考目標(biāo)(reference destination)中記錄信息的單元(cell)結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖6是用于說明數(shù)據(jù)流編號(hào)計(jì)算部102的處理步驟的流程圖。
圖7是用于說明將數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部103中存儲(chǔ)的單元信息，以一定周期復(fù)制到數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部的履歷104的處理步驟的流程圖。
圖8是用于說明單元的刪除的圖。
圖9是表示數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部的履歷104的內(nèi)容的一例的圖。
圖10是用于進(jìn)一步詳細(xì)說明流數(shù)據(jù)判斷部106的框圖。
圖11A是表示按照數(shù)據(jù)流的統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算結(jié)果的一例的圖。
圖11B是表示按照數(shù)據(jù)流的統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算結(jié)果的另外一例的圖。
圖12是表示在終端1與帶寬控制裝置2之間，進(jìn)行帶寬請(qǐng)求命令的發(fā)出與接收的狀態(tài)的圖。
圖13是表示在數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部108中保存的規(guī)則的一例的圖。
圖14A是表示包含本發(fā)明的第一實(shí)施方式的傳輸裝置的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖14B是表示包含本發(fā)明的第一實(shí)施方式的傳輸裝置的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的另外結(jié)構(gòu)例的圖。
圖15是表示一般的帶寬控制裝置2的帶寬分配方法的圖。
圖16是用于說明以VBR用緩沖器110來緩沖比特率的變化時(shí)的概念的圖。
圖17是表示比特率變化時(shí)的數(shù)據(jù)流的一例的圖。
圖18是用于說明指定每單位時(shí)間內(nèi)輸出(output)的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，而計(jì)算在緩沖器中剩余多少數(shù)據(jù)的方法的圖。
圖19是表示在緩沖區(qū)中剩余的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)變化的圖。
圖20是表示所請(qǐng)求的帶寬與所需的緩沖區(qū)容量之間的關(guān)系的圖。
圖21是表示權(quán)衡選擇曲線(trade off curve)上的最佳點(diǎn)的提取方法的一例的圖。
圖中1-傳輸裝置；2-帶寬控制裝置；3-LAN；4、5-其他網(wǎng)絡(luò)；6-網(wǎng)絡(luò)；101-子層(sublayer)；102-數(shù)據(jù)流編號(hào)計(jì)算部；103-按流數(shù)據(jù)編號(hào)的數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部；104-數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部；105-計(jì)時(shí)器；106-流數(shù)據(jù)判斷部；107-帶寬請(qǐng)求命令生成部；108-數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部；109-數(shù)據(jù)包分類器；110-VBR用緩沖區(qū)；121-媒體訪問控制器；131、201-MAC管理/實(shí)體；141-比特率測定部；142-參數(shù)計(jì)算部；143-數(shù)據(jù)包判斷部。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施方式)圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的傳輸裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。該傳輸裝置1，包括子層101，其接收來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)包或者來自不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包，對(duì)整個(gè)傳輸裝置1進(jìn)行控制；媒體訪問控制器121，其通過無線等的媒體進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)；以及MAC管理/實(shí)體131。
媒體訪問控制器121，進(jìn)行信標(biāo)的收發(fā)、觀察媒體的空閑情況下的數(shù)據(jù)的收發(fā)、輪詢響應(yīng)、ACK的生成、重發(fā)控制等的數(shù)據(jù)處理相關(guān)的控制。
MAC管理/實(shí)體131，進(jìn)行對(duì)于帶寬控制裝置的帶寬請(qǐng)求命令的發(fā)出、來自帶寬控制裝置的響應(yīng)處理、媒體固有ID的管理等與MAC管理相關(guān)的控制。
媒體訪問控制器121與MAC管理/實(shí)體131合在一起，實(shí)現(xiàn)MAC層的功能。由此，稱為SAP(Service Access Point)的接口被提供到上層。
媒體訪問控制器121，提供同步數(shù)據(jù)傳輸用的MD_ISO(MAC DataIsochronous)與異步數(shù)據(jù)傳輸用的MD_ASYNC(MAC DataAsynchronous)。MAC管理/實(shí)體131，提供MAC層管理用的MM(MACManagement)。媒體訪問控制器121或者M(jìn)AC管理/實(shí)體131，基于IEEE802.11e等的標(biāo)準(zhǔn)。
子層101，設(shè)置在媒體訪問控制器121以及MAC管理/實(shí)體131的高位上，包括數(shù)據(jù)流編號(hào)計(jì)算部102、按數(shù)據(jù)流編號(hào)的數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部103、數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部的履歷104、計(jì)時(shí)器105、流數(shù)據(jù)判斷部106、帶寬請(qǐng)求命令生成部107、數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部108、數(shù)據(jù)包分類器109以及VBR用緩沖區(qū)(buffer)110。并且，VBR用緩沖區(qū)110，沒有使用于本實(shí)施方式中。
數(shù)據(jù)流編號(hào)計(jì)算部102，接收來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)包或者來自不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包，而提取數(shù)據(jù)包報(bào)頭。
圖2是表示作為數(shù)據(jù)包報(bào)頭的一例的IP數(shù)據(jù)包的報(bào)頭的圖。IP數(shù)據(jù)包的報(bào)頭，包括目標(biāo)MAC地址、發(fā)送源MAC地址、Type字段、Version字段、TOS(IP等級(jí)的優(yōu)先信息)字段、Protocol字段、發(fā)送源IP地址、目標(biāo)IP地址、發(fā)送源端口號(hào)以及目標(biāo)端口號(hào)。
在本實(shí)施方式中，忽略IP數(shù)據(jù)包之外的數(shù)據(jù)包。另外，協(xié)議將UDP或者TCP作為對(duì)象，因此也忽略除此之外的數(shù)據(jù)包。由于想要監(jiān)視每個(gè)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)流，因此也包括UDP/TCP端口號(hào)。
數(shù)據(jù)包報(bào)頭，優(yōu)選包括能夠特別指定應(yīng)用程序?yàn)橹沟淖侄?，但也可以不采用圖2所示的方式。也可以簡單地只將Ethernet(注冊商標(biāo))的地址作為對(duì)象，進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)包，例如，也可以包括在IEEE802.ID中所給定的優(yōu)先級(jí)值、在IEEE802.1Q中所給定的VLAN(Virtual LAN)字段等。按照來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)包或者來自不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包的類型，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定成為對(duì)象的數(shù)據(jù)包報(bào)頭。
數(shù)據(jù)流編號(hào)計(jì)算部102，將數(shù)據(jù)包報(bào)頭作為字節(jié)數(shù)組(byte array)計(jì)算混列碼?；炝写a，是由數(shù)據(jù)唯一計(jì)算出的固定長度的值。通過比較混列碼，能夠快速進(jìn)行數(shù)據(jù)包的識(shí)別。
圖3A以及圖3B是表示混列碼的計(jì)算方法的一例的圖。圖3A表示將報(bào)頭的各字節(jié)依次加在一起而計(jì)算出混列碼的處理。另外，圖3B表示提取由圖3A所示的處理來計(jì)算出的混列碼的低位8比特而計(jì)算數(shù)據(jù)流編號(hào)的處理。
由于由圖3A所示的處理取得的混列碼為32比特，因此提取其低位8比特，將其作為數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)。數(shù)據(jù)包，按照數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)分類為0～255。也可以認(rèn)為該數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)為數(shù)據(jù)包報(bào)頭的縮減形?？梢哉f數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)不同的數(shù)據(jù)包具有不同的數(shù)據(jù)包報(bào)頭，但其相反則不正確。即，即使數(shù)據(jù)包報(bào)頭不同的數(shù)據(jù)包也有時(shí)具有相同的數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)。
圖4是表示按照數(shù)據(jù)流編號(hào)的指針陣列。數(shù)據(jù)流編號(hào)計(jì)算部102，按照數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)具有256個(gè)指針。所有指針的初始值為null。若指針的參考目標(biāo)為null，則表示與該數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包還未到達(dá)。若指針的參考目標(biāo)不是null，則表示與該數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包已到達(dá)。
在指針的參考目標(biāo)中，如后所述，記錄有數(shù)據(jù)包報(bào)頭等的信息。以單元(cell)的單位來管理這些信息。例如，在圖4中與數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)0對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包還未到達(dá)。另外，僅僅與數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)1對(duì)應(yīng)的一種類型數(shù)據(jù)包到達(dá)，該信息記錄在單元(A)。另外，與數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)196對(duì)應(yīng)的兩種類型數(shù)據(jù)包已到達(dá)，各自的信息記錄在單元(C)以及單元(D)。
圖5是表示在指針的參考目標(biāo)中記錄有信息的單元結(jié)構(gòu)的一例的圖。該單元結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)包報(bào)頭、最先數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)刻、最終數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)刻、數(shù)據(jù)包總長度、數(shù)據(jù)包數(shù)、下一個(gè)指針等。包括下一個(gè)指針是因?yàn)?，具有不同?shù)據(jù)包報(bào)頭的數(shù)據(jù)包，即使具有相同數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)的情況下，也能找到下一個(gè)指針，以使能夠區(qū)分不同的數(shù)據(jù)包報(bào)頭的數(shù)據(jù)包而進(jìn)行處理。下一個(gè)指針的初始值為null。若下一個(gè)指針為null，則表示以相同數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)來具有不同數(shù)據(jù)包報(bào)頭的數(shù)據(jù)包不存在。若下一個(gè)指針不為null，則表示以相同數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)來具有不同的數(shù)據(jù)包報(bào)頭的數(shù)據(jù)包還另外存在。并且，數(shù)據(jù)包總長度、數(shù)據(jù)包數(shù)的初始值為0。
圖6是用于說明數(shù)據(jù)流編號(hào)計(jì)算部102的處理步驟的流程圖。若數(shù)據(jù)包到達(dá)，則數(shù)據(jù)流編號(hào)計(jì)算部102，首先利用圖3A以及圖3B所示的處理，由數(shù)據(jù)包報(bào)頭計(jì)算出數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)(S101)。并且，在p上代入按數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)的指針(S102)。
接著，數(shù)據(jù)流編號(hào)計(jì)算部102，判斷p是否為null(S103)。若p為null(S103，是)，用一個(gè)新的單元，在按數(shù)據(jù)流識(shí)別編號(hào)的指針或者單元的下一個(gè)指針(來自S109的處理的情況)中記錄該單元的地址(S104)。并且，在單元中，記錄到達(dá)的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包報(bào)頭、最先數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)刻、數(shù)據(jù)包總長度，將1代入數(shù)據(jù)包數(shù)(S105)，結(jié)束處理。
另外，數(shù)據(jù)流編號(hào)計(jì)算部102，若p不為null(S103，否)，則取得p所參考的單元的信息(S106)，判斷到達(dá)的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包報(bào)頭與單元的數(shù)據(jù)包報(bào)頭是否一致(S107)。若數(shù)據(jù)包報(bào)頭一致(S107，是)，則在該單元中記錄最終數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)刻以及數(shù)據(jù)包總長度，增加數(shù)據(jù)包數(shù)的值(S108)，結(jié)束處理。
另外，若數(shù)據(jù)包報(bào)頭不一致(S107，否)，則在p上代入單元的下一個(gè)指針(S109)，返回到步驟S103。
圖7是用于說明將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部103中的單元信息，以一定周期復(fù)制到數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部的履歷104的處理的步驟的流程圖。該處理，每次計(jì)時(shí)器105計(jì)時(shí)給定時(shí)間時(shí)由信息存儲(chǔ)部103來實(shí)行。
首先，數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部103，將0代入變量i(S201)，將數(shù)據(jù)流編號(hào)i的指針代入p(S202)。并且，判斷p是否為null(S203)。
若p為null(S203、Yes)，增加變量i的值，若增加的值小于256(S204，是)，則返回到步驟S202重復(fù)以后的處理。另外，若增加的值為256以上(S204，否)，則結(jié)束處理。
若p不為null(S203，否)，則提取p所參考的單元的信息(S205)，判斷在一定期間內(nèi)參考的單元的數(shù)據(jù)包是否未到達(dá)(S206)。由最終數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)刻來判斷數(shù)據(jù)包在一定期間內(nèi)是否未到達(dá)。若數(shù)據(jù)包在一定期間內(nèi)未到達(dá)(S206，是)，則刪除該單元(S207)。
圖8是用于說明單元?jiǎng)h除的圖。由于與數(shù)據(jù)流編號(hào)41對(duì)應(yīng)的單元僅僅是單元(B)，因此在刪除單元(B)的情況下將數(shù)據(jù)流編號(hào)41的指針作為null。另外，由于與數(shù)據(jù)流編號(hào)196對(duì)應(yīng)的單元是單元(C)以及單元(D)，因此在刪除單元(C)的情況下將數(shù)據(jù)流編號(hào)196的指針參考目標(biāo)設(shè)定為單元(D)。這樣，將參考已被刪除的單元的(按數(shù)據(jù)流編號(hào)的指針等)指針的參考目標(biāo)設(shè)定為被刪除的單元的下一個(gè)指針。若最終數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)刻在一定時(shí)間以上未被更新，則作為該數(shù)據(jù)流不存在，刪除該單元。被刪除的單元，以后再利用。
若數(shù)據(jù)包在一定期間內(nèi)未到達(dá)(S206，否)，則將正在參考的單元的內(nèi)容，復(fù)制到數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部的履歷104(S208)。數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部的履歷104，對(duì)于所有的數(shù)據(jù)流，具有長時(shí)間保存比特率的充分量的存儲(chǔ)空間。
接著，數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部103，對(duì)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)包總長度與數(shù)據(jù)包數(shù)進(jìn)行清零(S209)，在p上代入單元的下一個(gè)指針(S210)，返回到S203重復(fù)進(jìn)行以后的處理。
圖9是表示數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部的履歷104的內(nèi)容的一例的圖。在本實(shí)施方式中，將之前的數(shù)據(jù)4000ms量作為計(jì)算對(duì)象。圖9所示的是其一部分。F3、F4表示按照數(shù)據(jù)包報(bào)頭分別分類的數(shù)據(jù)流，依次被存儲(chǔ)每單位時(shí)間(20ms)的數(shù)據(jù)包總長度(字節(jié)數(shù))。并且，由計(jì)時(shí)器105起動(dòng)的間隔，與MAC的信標(biāo)周期一致。
圖10是用于更詳細(xì)地說明流數(shù)據(jù)判斷部106的框圖。流數(shù)據(jù)判斷部106，包括比特率測定部141、參數(shù)計(jì)算部142以及數(shù)據(jù)包判斷部143。
比特率測定部141，從數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部的履歷104讀出最近的給定的數(shù)據(jù)數(shù)(每單位時(shí)間的數(shù)據(jù)包總長度)，以使測定每單位時(shí)間的比特率。參數(shù)計(jì)算部142，用由比特率測定部141測定的每單位時(shí)間的比特率來計(jì)算出統(tǒng)計(jì)量(參數(shù))。在統(tǒng)計(jì)量中，如式(1)～(3)所示，包括平均值m(x)、標(biāo)準(zhǔn)偏差σ(x)、以及平均分配標(biāo)準(zhǔn)偏差的變異系數(shù)v。公知，變異系數(shù)v，與母集團(tuán)(population)的平均值的大小無關(guān)，而成為相對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。觀察數(shù)據(jù)流的偏差時(shí)，作為優(yōu)選，使用不依賴于數(shù)據(jù)流的大小的變異系數(shù)。表示變異系數(shù)v越小則偏差越小，變異系數(shù)v越大則偏差越大。
m(x)=1nΣi=1nxi---(1)]]>σ(x)=1nΣi=1n{xi-m(x)}2---(2)]]>v=σ(x)m(x)---(3)]]>
數(shù)據(jù)包判斷部143，若變異系數(shù)為設(shè)定值以下，則判斷為該數(shù)據(jù)流為流數(shù)據(jù)。例如，若變異系數(shù)為0.3以下，則判斷為流數(shù)據(jù)。與變異系數(shù)比較的門限值(threshold)，能夠作為參數(shù)來設(shè)定。
另外，變異系數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的值的情況下，比特率測定部141，也可以增加從數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部的履歷104取出的數(shù)據(jù)數(shù)(每單位時(shí)間的數(shù)據(jù)包總長度)，重新計(jì)算變異系數(shù)。
另外，變異系數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的值的情況下，比特率測定部141，依次增加從數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部的履歷104取出的數(shù)據(jù)數(shù)(每單位時(shí)間的數(shù)據(jù)包總長度)，重復(fù)計(jì)算變異系數(shù)。在這種情況下，重復(fù)計(jì)算直到取出的數(shù)據(jù)數(shù)成為預(yù)定的最大值，若變異系數(shù)不在預(yù)先設(shè)定的值以下，則判斷為該數(shù)據(jù)流不是流數(shù)據(jù)。
圖11A以及圖11B表示按照數(shù)據(jù)流的統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算結(jié)果的一例的圖。圖11A所示的F3的數(shù)據(jù)流若變異系數(shù)超過1則偏差較大。從而，判斷為F3不是流數(shù)據(jù)。另外，圖11B所示的F4的數(shù)據(jù)流的變異系數(shù)為大約0.2，可知偏差較小。從而，判斷為F4是流數(shù)據(jù)。
參數(shù)計(jì)算部142，也可以計(jì)算最大值/平均值。該值，表示最大速率偏離了平均值多少。若最大速率暫時(shí)變得很高，則即使確保帶寬也不能正常傳輸。因此，計(jì)算最大值/平均值，確認(rèn)該值并不是很大。
數(shù)據(jù)包判斷部143，若判斷為數(shù)據(jù)流為流數(shù)據(jù)，則確定QoS參數(shù)，向帶寬請(qǐng)求命令生成部107通知該QoS參數(shù)。
帶寬請(qǐng)求命令生成部107，通過MAC管理/實(shí)體131，向帶寬控制裝置發(fā)出帶寬請(qǐng)求命令。此時(shí)，能夠指定請(qǐng)求的QoS參數(shù)。在QoS參數(shù)中，指定請(qǐng)求的帶寬的最小值/平均值/最大值、幀大小的平均值、最大延遲時(shí)間、抖動(dòng)等。在此，按如下方式指定。
所請(qǐng)求的帶寬的最小值，作為測定過的比特率的平均值，或者作為更魯棒的代表值的中央值(媒體)或者最頻值(模式，mode)。另外，所請(qǐng)求的帶寬的平均值是，將測定過的比特率的平均值作為基礎(chǔ)，在該基礎(chǔ)上加上與標(biāo)準(zhǔn)偏差σ成正比的值。即，作為(average+k1*σ)。
另外，請(qǐng)求的帶寬的最大值，作為測定的比特率的最大值，或者將測定的比特率的平均值作為基礎(chǔ)，在該基礎(chǔ)上加上與標(biāo)準(zhǔn)偏差σ成正比的值。即，作為(average+k2*σ)。并且k1＜k2。所請(qǐng)求的帶寬的計(jì)算方法作為一例，也可以組合其他的統(tǒng)計(jì)量而計(jì)算。將測定的數(shù)據(jù)包總長度除以數(shù)據(jù)包數(shù)，而計(jì)算出幀大小的平均值。
對(duì)于允許的最大延遲時(shí)間以及允許的延遲時(shí)間的抖動(dòng)(jitter)，不能進(jìn)行設(shè)定除非特別指定數(shù)據(jù)包的類型。在本實(shí)施方式中，作為選項(xiàng)(option)進(jìn)行如以下的處理。
預(yù)先確定最大延遲時(shí)間，如數(shù)據(jù)包的類型，若是AV流則最大延遲時(shí)間為300ms，若是VoIP則最大延遲時(shí)間為10ms，若是音頻流則最大延遲時(shí)間為100ms。倘若，知道是RTP數(shù)據(jù)包，則觀察RTP的有效負(fù)載類型而能夠知道數(shù)據(jù)包的類型。
觀察RTP的報(bào)頭的規(guī)則性，能夠判定是否為RTP數(shù)據(jù)包。在RFC1890中規(guī)定RTP的有效負(fù)載類型與應(yīng)用程序的映射(mapping)。例如，若有效負(fù)載類型＝0，則可知類型的定義為ITU-T G.711，數(shù)據(jù)包的類型為VoIP。若知道數(shù)據(jù)包的類型，則能夠設(shè)定確定中的最大延遲時(shí)間。
另外，即使不是RTP數(shù)據(jù)包，從數(shù)據(jù)包的到達(dá)間隔或者數(shù)據(jù)包長度等推定數(shù)據(jù)包的類型。例如，若數(shù)據(jù)包的到達(dá)間隔為20ms，且數(shù)據(jù)包長度為200字節(jié)左右且固定時(shí)，能夠推定為VoIP。由此，能夠識(shí)別數(shù)據(jù)包的協(xié)議的情況下，或者從數(shù)據(jù)包的達(dá)到間隔推定數(shù)據(jù)包的種類，能夠設(shè)定確定中的最大延遲時(shí)間。但是，通常未必能夠特別指定數(shù)據(jù)包的類型，而且若不能特別指定數(shù)據(jù)包的類型，則不設(shè)定最大延遲時(shí)間或者抖動(dòng)的參數(shù)。
圖12是表示在終端1與帶寬控制裝置2之間進(jìn)行的帶寬請(qǐng)求命令的發(fā)出與接收的方式的圖。帶寬請(qǐng)求命令生成部107，指定QoS參數(shù)，通過MAC管理/實(shí)體131，向帶寬控制裝置2發(fā)出帶寬請(qǐng)求命令。
若通過MAC管理/實(shí)體201接收帶寬請(qǐng)求命令，則帶寬控制裝置2觀察現(xiàn)在的帶寬分配狀態(tài)，判斷可否接納新的帶寬請(qǐng)求命令?？煞窠蛹{的結(jié)果，通知到MAC管理/實(shí)體131。此時(shí)，由帶寬控制裝置2通知流ID。若結(jié)果為可接納，則MAC管理/實(shí)體131，向帶寬請(qǐng)求命令生成部107通知該結(jié)果。
若帶寬請(qǐng)求命令生成部107，從MAC管理/實(shí)體131接收可接納的旨意、以及流ID，則在數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部108中，保存數(shù)據(jù)包報(bào)頭與流ID的組。
圖13是表示數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部108中保存的規(guī)則的一例的圖。數(shù)據(jù)包報(bào)頭與流ID的組，最低限度保存在數(shù)據(jù)包分類器存儲(chǔ)部108中。作為更通用的方式，也可以保存優(yōu)先級(jí)或者緩沖區(qū)容量。這些是選項(xiàng)。規(guī)則所適用的順序受到優(yōu)先級(jí)的影響。另外，緩沖區(qū)容量，表示該數(shù)據(jù)流所需的VBR用緩沖區(qū)110的容量。
在數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部108中保存的規(guī)則，除了由帶寬請(qǐng)求命令生成部107所保存的規(guī)則之外，也可以在子層101中暗自編制，也可以從更上層明示指定。
數(shù)據(jù)包分類器109，基于在數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部108中保存的規(guī)則來分類數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包分類器109，每次數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)，依次適用在數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部108中保存的規(guī)則，若數(shù)據(jù)包報(bào)頭符合規(guī)則條件，則判斷為該數(shù)據(jù)包是流數(shù)據(jù)。
若數(shù)據(jù)包是流數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)包分類器109，通過MD_ISO傳輸數(shù)據(jù)(同步傳輸)。另外，若不是流數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)包分類器109，通過MD_ASYNC傳輸數(shù)據(jù)(異步傳輸)。
另外，數(shù)據(jù)包分類器109，由于在數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部108中存儲(chǔ)流ID，因此也可以進(jìn)行在數(shù)據(jù)包報(bào)頭的開頭等中添加流ID的處理。若在數(shù)據(jù)包報(bào)頭中添加流ID，則由于媒體訪問控制器121，觀察該流ID以使能夠簡單地分類數(shù)據(jù)包，因此能夠使媒體訪問控制器121的電路結(jié)構(gòu)較為簡單。否則，媒體訪問控制器121，必須再一次觀察數(shù)據(jù)包報(bào)頭而進(jìn)行數(shù)據(jù)包的分類。
流數(shù)據(jù)判斷部106，若檢測出沒有數(shù)據(jù)流，則通知帶寬請(qǐng)求命令生成部107發(fā)出帶寬釋放請(qǐng)求命令。從按照數(shù)據(jù)流編號(hào)的數(shù)據(jù)包信息存儲(chǔ)部103的信息未到達(dá)，則以此來判斷沒有數(shù)據(jù)流。
帶寬請(qǐng)求命令生成部107，通過MAC管理/實(shí)體131向帶寬控制裝置2發(fā)出帶寬釋放請(qǐng)求。帶寬控制裝置2接受帶寬釋放請(qǐng)求命令，向MAC管理/實(shí)體131通知釋放的帶寬的流ID。若帶寬請(qǐng)求命令生成部107接收釋放的帶寬的流ID，則刪除在數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部108中保存的數(shù)據(jù)包報(bào)頭與流ID的一對(duì)。
圖14A以及圖14B是表示包括本發(fā)明的第一實(shí)施方式的傳輸裝置的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。圖14A是無線局域網(wǎng)的集中控制(infrastructure)模式的一般的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的傳輸裝置，被包括在終端A～C中，與LAN3連接、無線局域網(wǎng)的接入點(diǎn)(access point)充當(dāng)帶寬控制裝置2的情況較多。
另外，在圖14B所示的結(jié)構(gòu)中，本實(shí)施方式的傳輸裝置，使用于如無線局域網(wǎng)的對(duì)等(ad hoc)模式或者作為其他網(wǎng)絡(luò)4以及5的橋接器(bridge)來使用。與網(wǎng)絡(luò)6連接的終端A以及終端B中的任選一臺(tái)成為帶寬控制裝置2。在網(wǎng)絡(luò)上只存在一臺(tái)帶寬控制裝置2。帶寬控制裝置2，有時(shí)預(yù)定，也有時(shí)動(dòng)態(tài)規(guī)定。
在本實(shí)施方式中，將支持QoS的網(wǎng)絡(luò)作為對(duì)象，若網(wǎng)絡(luò)的媒體是無線，則是IEEE802.11e、UWB(Ultra Wide Band)、Hi-SWAN、無線1394等。另外，若是有線，則是雙絞線電纜(twist pair cable)、電力線、同軸電纜、光纜等的媒體，并且是支持QoS的網(wǎng)絡(luò)。
圖15是表示一般的帶寬控制裝置2的帶寬分配方法的圖。帶寬控制裝置2，以一定間隔正確地發(fā)送信標(biāo)。信標(biāo)間隔時(shí)間，根據(jù)媒體或者安裝而不同，一般而言5ms到100ms左右。帶寬控制裝置2，將信標(biāo)間隔分為非競爭周期與競爭周期。確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，在非競爭周期內(nèi)傳輸。
在圖15中，在非競爭周期內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)流A、數(shù)據(jù)流B以及數(shù)據(jù)流C。在非競爭周期中，已確定各終端進(jìn)行發(fā)送的時(shí)刻，因此不會(huì)發(fā)生沖突。在競爭周期中，如上所述，具有想要進(jìn)行發(fā)送的終端進(jìn)行載波檢測而等待隨機(jī)回退時(shí)間而進(jìn)行發(fā)送的方式，因此若兩個(gè)以上的終端的隨機(jī)回退時(shí)間一致則可能發(fā)生沖突。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的傳輸裝置，流數(shù)據(jù)判斷部106，判斷為數(shù)據(jù)流是流數(shù)據(jù)的情況下，由實(shí)測的比特率等生成QoS參數(shù)，使帶寬請(qǐng)求命令生成部107發(fā)出帶寬請(qǐng)求命令，因此即使由應(yīng)用程序未指定傳輸條件的情況下，也能夠自動(dòng)生成最佳的QoS參數(shù)而預(yù)約帶寬。
另外，由流數(shù)據(jù)判斷部106判斷為數(shù)據(jù)流是流數(shù)據(jù)的情況下，在非競爭周期傳輸數(shù)據(jù)，以使能夠提高媒體的使用效率。
另外，不僅對(duì)于如流數(shù)據(jù)的請(qǐng)求實(shí)時(shí)性的應(yīng)用程序，也對(duì)于具有固定帶寬的一般的應(yīng)用程序，也可以預(yù)約帶寬而進(jìn)行傳輸，以使能夠進(jìn)一步提高媒體的使用效率。
(第二實(shí)施方式)在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中說明過的傳輸裝置，對(duì)于固定比特率的應(yīng)用程序有效，但有時(shí)對(duì)于可變比特率的應(yīng)用程序無效。本發(fā)明的第二實(shí)施方式的傳輸裝置，也可以適用于可變比特率的應(yīng)用程序。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式的傳輸裝置，與第一實(shí)施方式的傳輸裝置比較，添加VBR用緩沖區(qū)110的這一點(diǎn)以及流數(shù)據(jù)判斷部106的功能不同的這一點(diǎn)是不同點(diǎn)。從而，重復(fù)的結(jié)構(gòu)以及功能的詳細(xì)說明不重復(fù)。并且，本實(shí)施方式的流數(shù)據(jù)判斷部的參考符號(hào)作為106’來進(jìn)行說明。
圖16是用于說明有關(guān)VBR用緩沖區(qū)110來緩沖比特率的變化的情況的概念的圖。如圖16所示，輸入到子層101的來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)包或者傳輸路徑上的數(shù)據(jù)包的比特率按時(shí)間變化，數(shù)據(jù)包分類器110對(duì)于在傳輸路徑上流動(dòng)的比特率指定適當(dāng)?shù)纳舷?，而控制?shù)據(jù)包的傳輸，以使由VBR用緩沖區(qū)110來緩沖比特率的變化。若即使比特率暫時(shí)上升，由于未被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包蓄積在緩沖區(qū)110中，因此能夠調(diào)整在傳輸路徑上流動(dòng)的比特率。
圖17是表示比特率變化的情況下的數(shù)據(jù)流的一例的圖。若在第一實(shí)施方式中說明過的方法來計(jì)算變異系數(shù)，則變異系數(shù)超過1，而被判斷為不是流數(shù)據(jù)。
流數(shù)據(jù)判斷部106’，不是計(jì)算如第一實(shí)施方式中說明過的偏差程度，而是求得將由VBR用緩沖區(qū)110緩沖比特率的變化為前提來請(qǐng)求的帶寬與所需的緩沖區(qū)容量之間的關(guān)系。即，對(duì)若將請(qǐng)求的帶寬設(shè)定為多少，則對(duì)所需的緩沖區(qū)容量成為多少進(jìn)行仿真。
首先，流數(shù)據(jù)判斷部106’，計(jì)算出最近指定的時(shí)間(例如，1000ms期間)的數(shù)據(jù)包總長度的平均(average)。接著，假定每單位時(shí)間輸出的字節(jié)數(shù)(cout)，計(jì)算出所需的緩沖區(qū)容量成為多少。每單位時(shí)間輸出的字節(jié)數(shù)，作為稍微大于數(shù)據(jù)包總長度的平均的值(cout＝average×α，α＞1.0)。
圖18是用于說明指定每單位時(shí)間輸出的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，在緩沖區(qū)中剩余多少數(shù)據(jù)(字節(jié)數(shù))的方法的圖。在圖18中所記載的是一部分。在圖18中，time表示從某個(gè)時(shí)刻開始的經(jīng)過時(shí)間，間隔為20ms。in表示每單位時(shí)間進(jìn)入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)(An)。out表示每單位時(shí)間從緩沖區(qū)輸出的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)(Bn)。buffer表示在緩沖區(qū)中剩余的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)(Cn)。
將每單位時(shí)間輸入的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)(實(shí)際的測定結(jié)果)作為An，將每單位時(shí)間輸出的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)作為Bn，將在緩沖區(qū)中剩余的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)作為Cn，則Bn以及Cn由下式來計(jì)算。并且，下標(biāo)n，表示單位時(shí)間的經(jīng)過計(jì)數(shù)。
Bn＝MIN(Cn-1+An，cout)…(4)[公式3]Cn＝Cn-1+An-Bn(Co＝0) …(5)average是An的平均。假定cout為稍微大于average的值而計(jì)算出Bn、Cn。
圖19是表示在緩沖區(qū)中剩余的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)(Cn)的變化的圖。若看圖19，則可知在緩沖區(qū)中剩余的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，收斂于某范圍內(nèi)。所需的緩沖區(qū)容量，由在緩沖區(qū)的剩余的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)的最大值(max_buffer)來判斷。
在圖19中，average＝2588。若假定cout＝2630而進(jìn)行計(jì)算，則cout/average＝1.016258、max_buffer＝15215以及max_buffer/average＝5.879228。
流數(shù)據(jù)判斷部106’，改變每單位時(shí)間輸出的字節(jié)數(shù)(cout)，而重復(fù)上述的計(jì)算。即，依次改變每單位時(shí)間輸出的字節(jié)數(shù)(向帶寬控制裝置所請(qǐng)求的帶寬)，以使研究在緩沖區(qū)中剩余的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)的最大值(所需的緩沖區(qū)容量)怎樣變化。
圖20是表示所請(qǐng)求的帶寬與所需的緩沖區(qū)的容量之間的關(guān)系的圖。由圖20可知，請(qǐng)求的帶寬與所需的緩沖區(qū)的容量的關(guān)系為權(quán)衡選擇(tradeoff)關(guān)系。圖20表示在1.01到1.40內(nèi)以每0.01來改變?chǔ)?＝cout/average)時(shí)的β(max_buffer/average)的值。cout/average與max_buffer/average之間的關(guān)系為，大致反比關(guān)系。仿真結(jié)果，可知這樣的權(quán)衡選擇關(guān)系對(duì)于各種數(shù)據(jù)流成立。
由于cout/average與max_buffer/average為大致反比關(guān)系，因此不需要多次進(jìn)行上述的計(jì)算。例如，也可以采用只計(jì)算α的某兩點(diǎn)，而其他進(jìn)行插入的方法。例如，僅在α＝1.1與α＝1.3時(shí)進(jìn)行上述的計(jì)算。并且，計(jì)算cout/average與max_buffer/average的乘積，計(jì)算出該平均值。改變?chǔ)習(xí)r，max_buffer/average的值，由乘積的平均值/α來推定。若實(shí)際上進(jìn)行計(jì)算，則由于多次進(jìn)行上述的計(jì)算而需要時(shí)間，因此該插入的方法是有用的方法。
由圖20所示的權(quán)衡選擇曲線，來判斷是否為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。作為判斷的基準(zhǔn)必須考慮兩個(gè)要素。
第一個(gè)要素是請(qǐng)求的帶寬的上限。若確保帶寬而傳輸，以此來考慮提高媒體的使用效率，則與比特率的平均值相比需要過多的剩余帶寬而沒有意義。不允許因確保帶寬而傳輸，反而降低媒體的使用效率。從而，自然規(guī)定cout/average的上限。認(rèn)為這是依賴于媒體的傳輸方式或者媒體訪問控制器的安裝。在本實(shí)施方式中，將cout/average的上限作為1.2(圖20的一點(diǎn)劃線)。
第二個(gè)要素是緩沖區(qū)的容量與延遲的問題。在緩沖區(qū)中蓄積數(shù)據(jù)而傳輸時(shí)，發(fā)生與此對(duì)應(yīng)的延遲。max_buffer/average×單位時(shí)間，表示在緩沖區(qū)中被等待的最大延遲時(shí)間。從而，最大延遲時(shí)間必須合理。在本實(shí)施方式中，將最大延遲時(shí)間作為100ms。由于將單位時(shí)間作為20ms，因此將max_buffer/average的上限設(shè)定為5.0(圖20的虛線)。另外，實(shí)際上也需要確認(rèn)能夠確保緩沖區(qū)容量。緩沖區(qū)容量，以max_buffer來賦予(provide)。
將這些的兩個(gè)上限重疊在權(quán)衡選擇曲線上。在圖20中，以一點(diǎn)劃線來表示cout/average的上限，以虛線來表示max_buffer/average的上限。若權(quán)衡選擇曲線在由一點(diǎn)劃線與虛線來圍住的區(qū)域內(nèi)存在，即，若存在同時(shí)滿足兩個(gè)上限的制約條件的點(diǎn)，則判斷為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。實(shí)際上，首先將cout設(shè)定到上限，而計(jì)算max_buffer。若max_buffer超過上限，則判斷為不是流數(shù)據(jù)。若max_buffer收斂在上限內(nèi)，則判斷為是流數(shù)據(jù)，為了查找最佳點(diǎn)而計(jì)算權(quán)衡選擇曲線。
若是一般的流數(shù)據(jù)，則如圖20所示的權(quán)衡選擇曲線，縱軸、橫軸都收斂在合適的范圍內(nèi)。相反，繪制對(duì)于具有猝發(fā)特性(burst characteristics)的流量的權(quán)衡選擇曲線，則縱軸或者橫軸沒有收斂于合適的范圍內(nèi)(例如，max_buffer/average超過100等)。以上的事實(shí)，通過進(jìn)行仿真則可以明確，但通過桌面上的推論也可以容易地理解。
若判斷為確保帶寬而應(yīng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，則取出同時(shí)滿足兩個(gè)上限的制約條件的任選一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算所需的緩沖區(qū)容量。所需的緩沖區(qū)容量為，在max_buffer上乘以比例常數(shù)k(k＞1)。
流數(shù)據(jù)判斷部106’，要求數(shù)據(jù)包分類器109確保所需的緩沖區(qū)容量。若數(shù)據(jù)包分類器109成功確保所述的緩沖區(qū)容量，則流數(shù)據(jù)判斷部106’，通知帶寬請(qǐng)求命令生成部107請(qǐng)求帶寬。
帶寬請(qǐng)求命令生成部107，對(duì)于帶寬控制裝置2發(fā)出帶寬請(qǐng)求命令。帶寬請(qǐng)求命令生成部107，從帶寬控制裝置2接收到可接納的消息，則向數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部108通知數(shù)據(jù)包報(bào)頭與流ID，還加上通知所需的緩沖區(qū)容量。緩沖區(qū)容量，用于VBR用緩沖區(qū)110。
數(shù)據(jù)包分類器109，每次數(shù)據(jù)包到達(dá)，依次使用在數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部108中所保存的規(guī)則。若數(shù)據(jù)包報(bào)頭與條件一致，則判斷為流數(shù)據(jù)而通過MD ISO進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(同步傳輸)，若緩沖區(qū)容量已被規(guī)定，則通過VBR用緩沖區(qū)110調(diào)整在傳輸路徑上流動(dòng)的數(shù)據(jù)的比特率。
接著，說明在權(quán)衡選擇曲線上，同時(shí)滿足兩個(gè)上限的制約條件的點(diǎn)之中，應(yīng)選擇哪個(gè)點(diǎn)。
圖21是表示權(quán)衡選擇曲線上的最佳點(diǎn)的提取方法的一例的圖。作為提取方法來考慮三個(gè)方法。若重視盡量減少請(qǐng)求的帶寬，則圖21的A點(diǎn)成為最佳點(diǎn)。
另外，若重視盡量減小緩沖區(qū)容量(減小延遲)，則圖21的B點(diǎn)成為最佳點(diǎn)。
另外，還有使總成本最小的方法。將傳輸路徑的帶寬的成本作為Cα、將緩沖區(qū)容量(延遲)的成本作為Cβ。選擇Cα·α+Cβ·β成為最小的點(diǎn)。傳輸路徑的帶寬的成本與緩沖區(qū)容量(延遲)的成本相比非常高的情況下(Cα＞＞Cβ時(shí))，圖21的A成為最佳點(diǎn)。
緩沖區(qū)容量(延遲)的成本與傳輸路徑的帶寬的成本相比非常高的情況下(Cβ＞＞Cα?xí)r)，圖21的B點(diǎn)成為最佳點(diǎn)。除此之外的情況下，圖21的C成為最佳點(diǎn)。計(jì)算出傾角(inclination)-Cα/Cβ的直線與權(quán)衡選擇曲線的接觸點(diǎn)，以使能夠求得最佳點(diǎn)。
優(yōu)先選擇哪一方，是由媒體的特性或者系統(tǒng)的安裝而不同，因此作為優(yōu)選能夠調(diào)整最佳點(diǎn)。將兩個(gè)上限，即請(qǐng)求的帶寬的上限、與緩沖區(qū)的容量(延遲的上限)作為參數(shù)來賦予。另外，成本系數(shù)也作為參數(shù)來賦予。
在此講述的成本是作為概念來導(dǎo)入，并不限定于通常使用的成本的含義。在所請(qǐng)求的帶寬與緩沖區(qū)的容量(延遲)之間的權(quán)衡選擇的關(guān)系中，為了選擇最佳點(diǎn)而必須使用的概念。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的傳輸裝置，由VBR用緩沖區(qū)110緩沖數(shù)據(jù)的比特率的變化，流數(shù)據(jù)判斷部106’，從所請(qǐng)求的帶寬與所需的緩沖區(qū)容量之間的關(guān)系出發(fā)，判斷是否應(yīng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，因此即使在由應(yīng)用程序未指定傳輸條件的情況下，按照需求能夠預(yù)約帶寬。
另外，由傳輸路徑的帶寬成本與緩沖區(qū)容量的成本，來確定所請(qǐng)求的帶寬與所需的緩沖區(qū)容量，因此能夠以總成本成為最小的方式進(jìn)行帶寬請(qǐng)求以及所需的緩沖區(qū)容量的確保。
以上是本發(fā)明的實(shí)施方式的說明，確保帶寬而開始傳輸之后也繼續(xù)測定該數(shù)據(jù)包組的比特率，由第一實(shí)施方式的流數(shù)據(jù)判斷部106以及第二實(shí)施方式的流數(shù)據(jù)判斷部106’來繼續(xù)進(jìn)行在流數(shù)據(jù)判斷上所需的計(jì)算。確認(rèn)該數(shù)據(jù)包組的比特率的特性是否在變化，若不再變化則分別進(jìn)行相應(yīng)的處理。以下考慮了三種情況。
第一種情況是在給定的時(shí)間該數(shù)據(jù)包組未被觀測到。流數(shù)據(jù)判斷部106(106’)，通知帶寬請(qǐng)求命令生成部107，釋放為了該數(shù)據(jù)包組而確保的帶寬。帶寬請(qǐng)求命令生成部107，若接收到帶寬釋放通知，則首先對(duì)于數(shù)據(jù)包分類器規(guī)則存儲(chǔ)部108，刪除該數(shù)據(jù)包組的數(shù)據(jù)包報(bào)頭與流ID的組。接著，通過MAC管理/實(shí)體131，向帶寬控制裝置發(fā)出帶寬釋放命令，接收該響應(yīng)?？善诖龓掅尫琶畹捻憫?yīng)通常為成功。
第二種情況是，該數(shù)據(jù)包組的比特率的特性變化，而流數(shù)據(jù)判斷部106(106’)將該數(shù)據(jù)包組依然判斷為流數(shù)據(jù)的情況。流數(shù)據(jù)判斷部106(106’)，判斷是否需要改變帶寬，若判斷為需要改變帶寬，則生成QoS參數(shù)，通知帶寬請(qǐng)求命令生成部107，將為了該數(shù)據(jù)包組而確保的帶寬改變?yōu)樽钚碌闹怠Ｐ枰淖儙挼那闆r，是指例如以最近的比特率測定單位時(shí)間來測定的比特率平均值，與當(dāng)前使用的帶寬的比特率相比大于10％以上的情況等。帶寬請(qǐng)求命令生成部107，若接收到改變帶寬的通知，則通過MAC管理/實(shí)體131，向帶寬控制裝置發(fā)出改變帶寬命令，接收該響應(yīng)。若改變帶寬命令的響應(yīng)為成功，則繼續(xù)同步傳輸。若改變帶寬的響應(yīng)為失敗，則流數(shù)據(jù)判斷部106(106’)，判斷為不可繼續(xù)進(jìn)行同步傳輸，而通知帶寬請(qǐng)求命令生成部107，釋放為了該數(shù)據(jù)包組而確保的帶寬。以后的處理與前面記載的一樣。流數(shù)據(jù)判斷部106(106’)，若判斷為不需要改變帶寬，則繼續(xù)同步傳輸。
第三種情況是，該數(shù)據(jù)包組的比特率特性變動(dòng)，而流數(shù)據(jù)判斷部106(106’)判斷為該數(shù)據(jù)包組還不是流數(shù)據(jù)的情況。所謂的不是流數(shù)據(jù)的判斷，也可以是第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式所記載的方法，另外，對(duì)于有一次確保帶寬而開始傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組，也可以調(diào)整其以后的流數(shù)據(jù)的判斷方法。例如，在第一實(shí)施方式中，也可以調(diào)整變異系數(shù)的門限值。流數(shù)據(jù)判斷部106(106’)，判斷為該數(shù)據(jù)包組不是流數(shù)據(jù)的情況下，通知帶寬請(qǐng)求命令生成部107，釋放為了該數(shù)據(jù)包組而確保的帶寬。以后的處理與前面記載的相同。
應(yīng)認(rèn)為這次公開的實(shí)施方式，在所有點(diǎn)上是例示而不是限制性的方式。本發(fā)明的范圍，不是上述的說明而是由請(qǐng)求范圍來表示，包括與請(qǐng)求范圍等同的意思以及范圍內(nèi)的所有的更改。
權(quán)利要求
1.一種傳輸裝置，確保給定質(zhì)量而進(jìn)行通信，包括分類部(102)，其按照數(shù)據(jù)包報(bào)頭分類進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包；判斷部(106)，其按照所述分類部(102)的分類結(jié)果，將具有相同數(shù)據(jù)包報(bào)頭的數(shù)據(jù)包的集合作為數(shù)據(jù)包組來管理，按照該數(shù)據(jù)包組的比特率，判斷是否應(yīng)確保帶寬而傳輸；以及請(qǐng)求部(107)，其向帶寬控制裝置請(qǐng)求由所述判斷部(106)判斷為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組的帶寬預(yù)約。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸裝置，其特征是，所述判斷部(106)，包括測定部(141)，其測定每給定單位時(shí)間的所述數(shù)據(jù)包組的比特率；計(jì)算部(142)，其由所述測定部(141)的測定結(jié)果計(jì)算出將最近的給定數(shù)據(jù)數(shù)作為對(duì)象而表示比特率的偏差的參數(shù)；以及數(shù)據(jù)包判斷部(143)，若由所述計(jì)算部(142)計(jì)算出的參數(shù)在預(yù)先設(shè)定的值以下，則判斷為該數(shù)據(jù)包組是應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳輸裝置，其特征是，所述計(jì)算部(142)，在所計(jì)算出的參數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的值的情況下，增加作為計(jì)算對(duì)象的數(shù)據(jù)數(shù)，重新計(jì)算該參數(shù)，所述數(shù)據(jù)包判斷部(143)，若所述重新計(jì)算出的參數(shù)值在預(yù)先設(shè)定的值以下，則判斷為該數(shù)據(jù)包組是應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳輸裝置，其特征是，所述計(jì)算部(142)，依次增加作為對(duì)象的數(shù)據(jù)數(shù)，重復(fù)進(jìn)行該參數(shù)的計(jì)算，直到該參數(shù)在預(yù)先設(shè)定的值以下、或者所述成為對(duì)象的數(shù)據(jù)數(shù)成為預(yù)先規(guī)定的最大值為止。
5.一種傳輸裝置，確保給定質(zhì)量而進(jìn)行通信，包括分類部(102)，其按照數(shù)據(jù)包報(bào)頭分類進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包；判斷部(106)，其按照所述分類部(102)的分類結(jié)果，將具有相同數(shù)據(jù)包報(bào)頭的數(shù)據(jù)包的集合作為數(shù)據(jù)包組來管理，判斷是否應(yīng)確保該數(shù)據(jù)包組的帶寬而傳輸；以及請(qǐng)求部(107)，其向帶寬控制裝置請(qǐng)求數(shù)據(jù)包組的帶寬預(yù)約，所述判斷部(106)，計(jì)算出在以特定的帶寬發(fā)送數(shù)據(jù)包組時(shí)所需的緩沖區(qū)容量，改變帶寬進(jìn)行該計(jì)算，導(dǎo)出所需的帶寬與所需的緩沖區(qū)容量之間的關(guān)系，由該關(guān)系來判定是否為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳輸裝置，其特征是，所述判斷部(106)，提取每個(gè)所請(qǐng)求的帶寬所需的緩沖區(qū)容量的最大值，通過表示所請(qǐng)求的帶寬與所需的緩沖區(qū)容量的最大值之間的關(guān)系的圖是否在給定區(qū)域內(nèi)，來判定是否為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳輸裝置，其特征是，所述判斷部(106)，使所述請(qǐng)求部(107)請(qǐng)求位于所述給定區(qū)域內(nèi)的帶寬，并且請(qǐng)求緩沖區(qū)部(110)以使確保位于所述給定區(qū)域內(nèi)的緩沖容量的最大值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳輸裝置，其特征是，所述判斷部(106)，基于為了確保帶寬而必需的成本與緩沖區(qū)容量的成本，以總成本成為最小的方式確定應(yīng)請(qǐng)求的帶寬與應(yīng)確保的緩沖區(qū)容量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸裝置，其特征是，在所述判斷部(106)，以前判斷為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組在給定時(shí)間未被觀測到，而判斷為不再需要確保帶寬的情況下，所述請(qǐng)求部(107)，請(qǐng)求所述帶寬控制裝置釋放為了該數(shù)據(jù)包組而確保的帶寬。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸裝置，其特征是，在所述判斷部(106)以前判斷為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組的比特率特性上發(fā)生給定基準(zhǔn)以上的變化的情況下，所述請(qǐng)求部(107)，請(qǐng)求所述帶寬控制裝置將為了該數(shù)據(jù)包組而確保的帶寬的比特率更新為最新值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸裝置，其特征是，在所述判斷部(106)以前判斷為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組的比特率特性上發(fā)生給定基準(zhǔn)以上的變化的情況下，所述請(qǐng)求部(107)，請(qǐng)求所述帶寬控制裝置釋放為了該數(shù)據(jù)包組而確保的帶寬。
全文摘要
數(shù)據(jù)流編號(hào)計(jì)算部(102)，按照數(shù)據(jù)包報(bào)頭分類進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包。流數(shù)據(jù)判斷部(106)，按照數(shù)據(jù)流編號(hào)計(jì)算部(102)的分類結(jié)果，將具有相同數(shù)據(jù)包報(bào)頭的數(shù)據(jù)包的集合作為數(shù)據(jù)包組來管理，按照數(shù)據(jù)包組的比特率，判斷是否應(yīng)確保帶寬而傳輸。并且，帶寬請(qǐng)求命令生成部(107)，向帶寬控制裝置請(qǐng)求由流數(shù)據(jù)判斷部(106)判斷為應(yīng)確保帶寬而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包組的帶寬預(yù)約。從而，即使在由應(yīng)用程序未指定傳輸條件的情況下，也能夠自動(dòng)預(yù)約帶寬而傳輸數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1918854SQ20058000506
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月17日
發(fā)明者山田雄介 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社