インバウンドのコンテンツ型ＱｏＳ方法及びシステム
【課題】インバウンドのコンテンツ型QoS方法及びシステムを提供する。
【解決手段】インバウンドのネットワークデータを通信し、QoSを提供する方法500は、ノードにおいてネットワークでデータを受信し（５１０）、データに優先度を割り当てることによりノードでデータを優先付け（５２０）、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてノードのアプリケーションにデータを通信する（５３０）ことを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。ノードは、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けるように適合されたデータ優先付け構成要素と、ネットワークでデータを受信し、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションにデータを通信するように適合されたデータ通信構成要素とを含む。
【解決手段】インバウンドのネットワークデータを通信し、QoSを提供する方法500は、ノードにおいてネットワークでデータを受信し（５１０）、データに優先度を割り当てることによりノードでデータを優先付け（５２０）、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてノードのアプリケーションにデータを通信する（５３０）ことを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。ノードは、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けるように適合されたデータ優先付け構成要素と、ネットワークでデータを受信し、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションにデータを通信するように適合されたデータ通信構成要素とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して通信ネットワークに関する。特に、本発明は、インバウンドのコンテンツ型サービス品質（inbound content-based Quality of Service）システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークは、様々な環境で利用されている。典型的には、通信ネットワークは、１つ以上のリンクにより接続された２つ以上のノードを含む。一般的に、通信ネットワークは、リンク上の２つ以上の参加ノードと通信ネットワークの中間ノードとの間の通信をサポートするために使用される。ネットワークに多くの種類のノードが存在してもよい。例えば、ネットワークは、クライアント、サーバ、ワークステーション、スイッチ、及び／又はルータのようなノードを含んでもよい。例えば、リンクは、電話回線上のモデム接続、配線、Ethernet（登録商標）リンク、非同期転送モード（ATM：Asynchronous Transfer Mode）回線、衛星リンク、及び／又は光ファイバケーブルでもよい。
【０００３】
実際に、通信ネットワークは、１つ以上の小さい通信ネットワークで構成されてもよい。例えば、インターネットは、相互接続されたコンピュータネットワークのネットワークとして、しばしば記載されている。各ネットワークは、異なるアーキテクチャ及び／又はトポロジを利用してもよい。例えば、１つのネットワークはスタートポロジーの交換Ethernet（登録商標）ネットワークでもよく、他のネットワークは、FDDI（Fiber-Distributed Data Interface）リングでもよい。
【０００４】
通信ネットワークは広範囲のデータを伝達してもよい。例えば、ネットワークは、インタラクティブなリアルタイム会話のデータと共にバルクファイル転送を伝達してもよい。ネットワークで送信されるデータは、しばしばパケット、セル又はフレームで送信される。代替として、データはストリームとして送信されてもよい。或る場合には、データのストリーム又はフローは、実際のパケットのシーケンスでもよい。インターネットのようなネットワークは、一連のノードの間で汎用のデータパスを提供し、異なる要件の多くのデータを伝達する。
【０００５】
ネットワークでの通信は、典型的には複数のレベルの通信プロトコルを含む。プロトコルスタック（ネットワーキングスタック又はプロトコルスイートとも呼ばれる）は、通信に使用されるプロトコルの集合を示す。各プロトコルは、特定の種類の機能又は特定の形式の通信を専門としてもよい。例えば、１つのプロトコルは、導線により接続された装置と通信するために必要な電気信号に関係してもよい。例えば、他のプロトコルは、多くの中間ノードにより分離された２つのノードの間での順序のある信頼できる送信を扱ってもよい。
【０００６】
典型的には、プロトコルスタックのプロトコルは階層に存在する。しばしば、プロトコルはレイヤに分類される。プロトコルレイヤの１つの参照モデルは、OSI（Open Systems Interconnection）モデルである。OSI参照モデルは、７つのレイヤ（物理レイヤ、データリンクレイヤ、ネットワークレイヤ、トランスポートレイヤ、セッションレイヤ、プレゼンテーションレイヤ、及びアプリケーションレイヤ）を含む。物理レイヤは、“最も低い”レイヤであり、アプリケーションレイヤは、“最も高い”レイヤである。２つの周知のトランスポートレイヤプロトコルは、TCP（Transmission Control Protocol）及びUDP（User Datagram Protocol）である。周知のネットワークレイヤプロトコルは、IP（Internet Protocol）である。
【０００７】
送信ノードでは、送信されるデータは、最も高いものから最も低いものに、プロトコルスタックのレイヤを下に伝えられる。逆に、受信ノードでは、データは、最も低いものから最も高いものに、レイヤを上に伝えられる。各レイヤでは、データは、そのレイヤのプロトコル処理通信により扱われ得る。例えば、トランスポートレイヤプロトコルは、宛先ノードに到達したときにパケットの並び替えを可能にするヘッダをデータに追加してもよい。アプリケーションに応じて、或るレイヤは存在しても使用されなくてもよく、データは単に通過してもよい。
【０００８】
１つの種類の通信ネットワークは、戦術データネットワーク（tactical data network）である。戦術データネットワークはまた、戦術通信ネットワークとも呼ばれることがある。戦術データネットワークは、軍隊（例えば、陸軍、海軍及び／又は空軍）のような組織内の部隊により利用され得る。例えば、戦術データネットワーク内のノードは、個々の軍人、航空機、指揮部隊、衛星、及び／又は無線機を含んでもよい。戦術データネットワークは、音声、位置測定データ、センサデータ、及び／又はリアルタイムビデオのようなデータを通信するために使用され得る。
【０００９】
どのように戦術データネットワークが使用され得るかの例は以下の通りである。後方支援部隊は、戦場の戦闘部隊に供給品を提供するためにルート内に存在し得る。後方支援部隊及び戦闘部隊は、衛星無線リンクで位置測定データを指揮所に提供していてもよい。無人機（UAV：unmanned aerial vehicle）は、部隊がいる道路を巡回しており、同様に衛星無線リンクでリアルタイムビデオデータを指揮所に送信していてもよい。指揮所では、コントローラが道路の特定の部分のビデオを提供するようにUAVに作業させている間に、分析者はビデオデータを検査していてもよい。分析者は、部隊が近づいている簡易爆発物（IED：improvised explosive device）を見つけ、直接無線リンクで部隊に止まるように命令を送信し、IEDの存在を部隊に警告する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
戦術データネットワーク内に存在し得る様々なネットワークは、多くの異なるアーキテクチャ及び特性を有し得る。例えば、指揮部隊のネットワークは、衛星への無線リンクと共に、ギガビットEthernet（登録商標）ローカルエリアネットワーク（LAN）を含んでもよく、作業部隊は、かなり低いスループット及び高い待ち時間で動作してもよい。作業部隊は、衛星及び直接パス無線周波数（RF：radio frequency）を介して通信してもよい。データは、データの性質及び／又はネットワークの特定の物理特性に応じて、ポイント・ツー・ポイント、マルチキャスト、又はブロードキャストで送信されてもよい。例えば、ネットワークは、データを中継するために設定された無線機を含んでもよい。更に、ネットワークは、長距離通信を可能にする高周波数（HF：high frequency）ネットワークを含んでもよい。例えば、マイクロ波ネットワークも使用されてもよい。他にも理由があるが、リンク及びノードの種類の多様性のため、戦術ネットワークは、しばしば過度に複雑なネットワークアドレス方式及びルーティングテーブルを有する。更に、無線型ネットワークのような或るネットワークは、バーストを使用して動作してもよい。すなわち、継続的にデータを送信するのではなく、データの定期的なバーストを送信する。無線機は全ての参加者により共有されなければならない特定のチャネルでブロードキャストしており、一度に唯一の無線機が送信してもよいため、このことは有用である。
【００１１】
戦術データネットワークは、一般的に帯域に制約される。すなわち、何らかの所定の時点で、利用可能な帯域より一般的に多くのデータが通信される。例えば、これらの制約は、供給を超える帯域の需要のためであることがあり、及び／又はユーザの需要を満たすのに十分な帯域を供給しない利用可能な通信技術のためであることがある。例えば、或るノードの間で、帯域はキロビット／秒の単位になり得る。帯域に制約のある戦術データネットワークでは、あまり重要でないデータがネットワークを詰まらせ、より重要なデータが時間通りに通過することを妨げることがあり、或いは受信ノードに全く到達しないこともある。更に、ネットワークの一部は、信頼のないリンクを補うために内部バッファを含み得る。これは更なる遅延を生じることがある。更に、バッファが一杯になると、データが破棄されることがある。
【００１２】
多くの場合に、ネットワークに利用可能な帯域は増加不可能である。例えば、衛星通信リンクで利用可能な帯域は固定され、他の衛星を配置せずには有効に増加できない。これらの場合、帯域は需要に対処するように単に拡張されるのではなく、管理されなければならない。大規模システムでは、ネットワーク帯域は重要なリソースである。アプリケーションができるだけ効率的に帯域を利用することが望ましい。更に、アプリケーションが“パイプを詰まらせる（clogging the pipe）”ことを回避することが望ましい。すなわち、帯域が制限されているときに、データでリンクを圧倒することを回避することが望ましい。帯域割り当てが変化すると、好ましくは、アプリケーションは反応すべきである。帯域は、例えば、サービス品質、電波妨害、信号障害、優先度再割り当て、及び視野方向のため、動的に変化し得る。ネットワークはかなり不安定になる可能性があり、利用可能な帯域が急激に予告なしに変化する可能性がある。
【００１３】
帯域の制約に加えて、戦術データネットワークは、高い待ち時間を受けることがある。例えば、衛星リンクで通信に関与するネットワークは、0.5秒以上のオーダーの待ち時間を生じ得る。或る通信では、これは問題にならない可能性があるが、他の場合（リアルタイム、インタラクティブ通信（例えば、音声通信）等）では、できるだけ待ち時間を最小化することがかなり望ましい。
【００１４】
多くの戦術データネットワークに共通する他の特性は、データ損失である。データは、様々な理由で失われ得る。例えば、送信するデータを有するノードが損傷又は破壊されることがある。他の例として、宛先ノードは、一時的にネットワークから見えなくなることがある。これは、例えば、ノードが範囲外に移動したため、通信リンクが妨害されたため、及び／又はノードが電波妨害されたために生じることがある。宛先ノードが受信することができず、宛先ノードが利用可能になるまで中間ノードがデータをバッファするのに十分な容量を欠いているため、データが失われることがある。更に、中間ノードは、データを全くバッファしないことがあり、その代わりに、データが実際に宛先に到達したか否かを決定することを送信ノードに任せる。
【００１５】
しばしば、戦術データネットワークのアプリケーションは、ネットワークの特定の特性を認識及び／又は考慮しない。例えば、アプリケーションは、必要なだけ利用可能な大きい帯域を有することを単に仮定し得る。他の例として、アプリケーションは、データがネットワークで失われないことを仮定し得る。基礎となる通信ネットワークの特定の特性を考慮しないアプリケーションは、実際に問題を悪化させるように振る舞うことがある。例えば、アプリケーションは、大きい束であまり頻繁でなく有効に送信され得るかのように、データのストリームを継続して送信し得る。例えば、連続するストリームは、他のノードが通信することを有効に不足させるブロードキャスト無線ネットワークでは、かなり大きいオーバーヘッドを生じる可能性があり、その一方で、あまり頻繁でないバーストは、共有帯域が有効に使用されることを可能にする。
【００１６】
特定のプロトコルは、戦術データネットワークではうまく動作しない。例えば、TCPのようなプロトコルは、このようなネットワークが直面し得る高い損失率及び待ち時間のため、無線型戦術ネットワークでうまく機能しない可能性がある。TCPは、データを送信するために、いくつかの種類のハンドシェーク及び送達確認が生じることを必要とする。高い待ち時間及び損失は、TCPがタイムアウトになり、存在しても多くの重要なデータをこのようなネットワークで送信することができないことを生じ得る。
【００１７】
戦術データネットワークで通信される情報は、ネットワークの他のデータに対してしばしば様々なレベルの優先度を有する。例えば、飛行機の危険警告受信機は、数マイル離れた地上の部隊の位置測定情報より高い優先度を有し得る。他の例として、交戦に関する本部からの命令は、友好ラインの背後での後方支援の通信より高い優先度を有し得る。優先レベルは、送信機及び／又は受信機の特定の状況に依存し得る。例えば、位置測定データは、部隊が標準的な巡回ルートに単に従っているときに比べて、部隊が積極的に戦闘に関与しているときにかなり高い優先度になり得る。同様に、UAVからのリアルタイムデータは、単にルート内にいるときに比べて、目標地域上にいるときに高い優先度を有し得る。
【００１８】
ネットワークでデータを配信する複数の手法が存在する。多くの通信ネットワークにより使用される１つの手法は、“ベストエフォート型”手法である。すなわち、通信されるデータは、他の需要を前提として、容量、待ち時間、信頼性、並び替え及びエラーに関してネットワークが可能な限り処理される。従って、ネットワークは、何らかの所定のデータが時間通りに、又はとにかく宛先に到達するという保証を提供しない。更に、送信された順序で、又はデータの１つ以上のビットを変更する送信エラーなしにデータが到達するという保証も行われない。
【００１９】
他の手法は、サービス品質（QoS：Quality of Service）である。QoSは、伝達されるデータに関して様々な種類の保証を提供するネットワークの１つ以上の機能を示す。例えば、QoSをサポートするネットワークは、データストリームに対して特定の量の帯域を保証し得る。他の例として、ネットワークは、２つの特定のノードの間のパケットが何らかの最大の待ち時間を有することを保証し得る。このような保証は、２つのノードがネットワークで会話を有する２人の人間である音声通信の場合に有用になり得る。例えば、このような場合のデータ配信の遅延は、通信の不愉快な途切れ及び／又は全くの静寂を生じ得る。
【００２０】
QoSは、選択されたネットワークトラヒックにより良いサービスを提供するネットワークの機能としてみなされ得る。QoSの主な目標は、専用の帯域と、制御されたジッタ及び待ち時間（何らかのリアルタイムのインタラクティブなトラヒックにより要求される）と、改善した損失特性とを含む優先度を提供することである。他の重要な目標は、１つのフローの優先度を提供することで他のフローが失敗しないことを確保することである。すなわち、次のフローについて行われる保証は、既存のフローに行われた保証を壊してはならない。
【００２１】
QoSへの現在の手法は、しばしばネットワークの各ノードがQoSをサポートすること、或いは最低限でも特定の通信に関与するネットワークの各ノードがQoSをサポートすることを必要とする。例えば、現在のシステムでは、２つのノードの間の待ち時間の保証を提供するために、これらの２つのノードの間でトラヒックを伝達する各ノードは、特典（honor）を認識して合意し、保証を履行することができなければならない。
【００２２】
QoSを提供する複数の手法が存在する。１つの手法は、Integrated Services又は“IntServ”である。IntServは、ネットワークの各ノードがサービスをサポートし、接続が設定されるときにこれらのサービスが確保されるQoSシステムである。IntServは、各ノードで維持されなければならない大量の状態情報と、このような接続を設定することに関連するオーバーヘッドとのため、あまりスケーラビリティがない。
【００２３】
QoSを提供する他の手法は、Differentiated Services又は“DiffServ”である。DiffServは、インターネットのようなネットワークのベストエフォート型サービスを拡張したサービスモデルの一種である。DiffServは、ユーザ、サービス要件及び他の基準により、トラヒックを区別する。次に、DiffServは、優先キュー若しくは帯域割り当てを介して、又は特定のトラヒックフローの専用ルートを選択することにより、ネットワークノードが異なるレベルのサービスを提供できるようにパケットにマークを付ける。典型的には、ノードはサービスのクラス毎に様々なキューを有する。ノードは、クラスのカテゴリに基づいて、これらのキューから送信する次のパケットを選択する。
【００２４】
既存のQoSの対策は、しばしばネットワーク特有であり、各ネットワーク形式又はアーキテクチャは、異なるQoS構成を必要とし得る。既存のQoSの対策が利用する機構のため、現在のQoSシステムと同じように見えるメッセージは、メッセージ内容に基づいて実際に異なる優先度を有し得る。しかし、データ消費者は、低優先度のデータで溢れることなく、高優先度のデータにアクセスすることを必要とし得る。既存のQoSシステムは、トランスポートレイヤでのメッセージ内容に基づくQoSを提供することができない。
【００２５】
前述のように、既存のQoSの対策は、QoSをサポートするために特定の通信に関与するノードを少なくとも必要とする。しかし、ネットワークの“エッジ”にあるノードは、総合的な保証を行うことができなくても、QoSへの何らかの改善を提供するように適合され得る。ノードは、通信の参加ノード（すなわち、送信及び／又は受信ノード）である場合、及び／又はネットワークの関所（chokepoint）に位置する場合、ネットワークのエッジにあると考えられる。関所は、他の部分に対して全てのトラヒックが通過しなければならないネットワークの部分である。LANから衛星リンクへのルータ又はゲートウェイは関所である。この理由は、LANからLAN上にない何らかのノードへの全てのトラヒックは衛星リンクへのゲートウェイを通過しなければならないからである。
【００２６】
従って、戦術データネットワークでQoSを提供するシステム及び方法の必要性が存在する。戦術データネットワークのエッジでQoSを提供するシステム及び方法の必要性が存在する。更に、戦術データネットワークで適応可能な構成可能なQoSシステム及び方法の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の特定の実施例は、インバウンドのネットワークデータを通信し、QoSを提供する方法を提供する。この方法は、ノードにおいてネットワークでデータを受信し、データに優先度を割り当てることによりノードでデータを優先付け、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてノードのアプリケーションにデータを通信することを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。
【００２８】
本発明の特定の実施例は、インバウンドのネットワークデータを通信し、QoSを提供するシステムを提供する。このシステムは、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けるように適合されたデータ優先付け構成要素と、ネットワークでデータを受信し、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションにデータを通信するように適合されたデータ通信構成要素とを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。
【００２９】
本発明の特定の実施例は、コンピュータ可読媒体を提供する。コンピュータ可読媒体は、コンピュータで実行する一式の命令を含む。一式の命令は、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けるように構成されたデータ優先付けルーチンと、ネットワークでデータを受信し、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションにデータを通信するように構成されたデータ通信ルーチンとを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例で動作する戦術通信ネットワーク環境
【図２】本発明の実施例による７レイヤのOSIネットワークモデルにおけるデータ通信システムの位置
【図３】本発明の実施例によるデータ通信システムを使用して容易になる複数ネットワークの例
【図４】本発明の実施例で動作するデータ通信環境
【図５】本発明の実施例によるデータ通信方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３１】
前述の要約及び本発明の特定の実施例の以下の詳細な説明は、添付図面と共に読まれたときに良く理解される。本発明を説明する目的で、特定の実施例が図面に示されている。しかし、本発明は、添付図面に示す構成及び手段に限定されない。
【００３２】
図１は、本発明の実施例で動作する戦術通信ネットワーク環境100を示している。ネットワーク環境100は、複数の通信ノード110と、１つ以上のネットワーク120と、ノード及びネットワークを接続する１つ以上のリンク130と、ネットワーク環境100の構成要素での通信を容易にする１つ以上の通信システム150とを含む。以下の説明は、１つより多くのネットワーク120と１つより多くのリンク130とを含むネットワーク環境100を仮定するが、他の環境も可能であり想定されることがわかる。
【００３３】
例えば、通信ノード110は、無線機、送信機、衛星、受信機、ワークステーション、サーバ、及び／又は他の計算若しくは処理装置でもよく、及び／又はこれらを含んでもよい。
【００３４】
例えば、ネットワーク120は、ノード110の間でデータを送信するハードウェア及び／又はソフトウェアでもよい。例えば、ネットワーク120は、１つ以上のノード110を含んでもよい。
【００３５】
リンク130は、ノード110及び／又はネットワーク120の間での送信を可能にする有線及び／又は無線接続でもよい。
【００３６】
例えば、通信システム150は、ノード110とネットワーク120とリンク130との間でデータ送信を容易にするために使用されるソフトウェア、ファームウェア及び／又はハードウェアを含んでもよい。図１に示すように、通信システム150は、ノード110、ネットワーク120及び／又はリンク130に関して実装されてもよい。特定の実施例では、各ノード110が通信システム150を含む。特定の実施例では、１つ以上のノード110が通信システム150を含む。特定の実施例では、１つ以上のノード110が通信システム150を含まなくてもよい。
【００３７】
通信システム150は、戦術通信ネットワーク（ネットワーク環境100等）での通信を確保するために役立つデータの動的な管理を提供する。図２に示すように、特定の実施例では、システム150は、OSIの7レイヤのプロトコルモデルにおけるトランスポートレイヤの一部として及び／又は上位で動作する。例えば、システム150は、戦術ネットワークでトランスポートレイヤに渡される高優先度のデータを優先してもよい。システム150は、単一のネットワーク（ローカルエリアネットワーク（LAN）又は広域ネットワーク（WAN）等）での通信又は複数のネットワークを通じた通信を容易にするために使用されてもよい。複数ネットワークシステムの例が図３に示されている。例えば、システム150は、ネットワークに更なる帯域を追加するのではなく、利用可能な帯域を管理するために使用されてもよい。
【００３８】
特定の実施例では、システム150は、ソフトウェアシステムであるが、様々な実施例で、システム150は、ハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素との双方を含んでもよい。例えば、システム150は、ネットワークハードウェアと独立してもよい。すなわち、システム150は、様々なハードウェア及びソフトウェアプラットフォームで機能するように適合されてもよい。特定の実施例では、システム150は、ネットワークの内部のノードではなく、ネットワークのエッジで動作する。しかし、システム150は、ネットワークの“関所（choke point）”のようなネットワークの内部で同様に動作してもよい。
【００３９】
システム150は、利用可能な帯域の最適化、情報優先度の設定、及びネットワークでのデータリンクの管理のようなスループット管理機能を実行するために、ルール及びモード又はプロファイルを使用してもよい。帯域の“最適化”は、ここに記載の技術が１つ以上のネットワークでデータを通信するための帯域使用の効率を増加させるために使用され得ることを意味する。例えば、帯域使用の最適化は、機能的に冗長なメッセージを除去すること、メッセージストリーム管理又は順序付け、及びメッセージ圧縮を含んでもよい。例えば、情報優先度の設定は、インターネットプロトコル（IP）型技術より細かい精度でメッセージ形式を区別すること、及び選択されたルール型順序付けアルゴリズムを介してデータストリームにメッセージを順序付けることを含んでもよい。例えば、データリンク管理は、ルール、モード及び／又はデータ転送における変化に影響を及ぼすネットワーク測定のルール型分析を含んでもよい。モード又はプロファイルは、特定のネットワーク健康状態又は状況の動作上の必要性に関する一式のルールを含んでもよい。システム150は、進行中に新しいモードを規定して切り替えることを含み、モードの動的な“進行中（on-the-fly）”の再構成を提供する。
【００４０】
通信システム150は、例えば不安定な帯域に制約のあるネットワークで、変化する優先度及びサービスのグレードに適応するように構成されてもよい。システム150は、ネットワークの応答能力を増加させ、通信待ち時間を低減することに役立つように、改善したデータフローの情報を管理するように構成されてもよい。更に、システム150は、通信の可用性と残存力と信頼性とを改善するようにアップグレード可能でスケーラブルである柔軟なアーキテクチャを介して、相互運用性を提供してもよい。例えば、システム150は、所定の予測可能なシステムリソース及び帯域を使用しつつ、動的に変化する環境に自律的に適応可能になり得るデータ通信アーキテクチャをサポートする。
【００４１】
特定の実施例では、システム150は、ネットワークを使用するアプリケーションに対してトランスペアレントのままで、帯域に制約のある戦術通信ネットワークにスループット管理を提供する。システム150は、ネットワークへの低減した複雑性で、複数のユーザ及び環境を通じたスループット管理を提供する。前述のように、特定の実施例では、システム150は、OSIの7レイヤのモデルのレイヤ4（トランスポートレイヤ）で及び／又はその上位でホストノードを動作し、専用のネットワークハードウェアを必要としない。システム150は、レイヤ4インタフェースに対してトランスペアレントに動作してもよい。すなわち、アプリケーションは、トランスポートレイヤについて標準的なインタフェースを利用し、システム150の動作を認識しなくてもよい。例えば、アプリケーションがソケットをオープンすると、システム150は、プロトコルスタックのこのポイントでデータをフィルタリングしてもよい。システム150は、アプリケーションがシステム150に特有のインタフェースではなく、例えばネットワーク上の通信装置のオペレーティングシステムにより提供されるTCP/IPソケットインタフェースを使用することを可能にすることにより、トランスペアレント性を実現する。例えば、システム150のルールは、XML（extensible markup language）で記述されてもよく、及び／又はカスタムのDLL（dynamic link library）を介して提供されてもよい。
【００４２】
特定の実施例では、システム150は、ネットワークのエッジでサービス品質（QoS）を提供する。例えば、システムのQoS機能は、ネットワークのエッジでコンテンツ型のルール型のデータ優先付けを提供する。例えば、優先付けは、区別及び／又は順序付けを含んでもよい。例えば、システム150は、ユーザ構成可能な区別ルールに基づいて、メッセージをキューに区別してもよい。メッセージは、ユーザ構成の順序付けルール（例えば、スターベーション（starvation）、ラウンドロビン、相対頻度等）により記述される順序で、データストリームに順序付けされてもよい。例えば、エッジでQoSを使用して、通常のQoSの手法で区別不可能なデータメッセージは、メッセージ内容に基づいて区別されてもよい。例えば、ルールは、XMLで実装されてもよい。特定の実施例では、XMLを超える機能に適応するため、及び／又は極めて低い待ち時間の要件をサポートするため、例えば、システム150は、動的リンクライブラリがカスタムコードを備えることを可能にする。
【００４３】
ネットワークのインバウンド及び／又はアウトバウンドデータは、システム150を介してカスタマイズされてもよい。例えば、優先付けは、大量の低優先度のデータからクライアントアプリケーションを保護する。システム150は、アプリケーションが特定の動作シナリオ又は制約をサポートするデータを受信することを確保することに役立つ。
【００４４】
特定の実施例では、帯域に制約のある戦術ネットワークへのインタフェースとしてのルータを含むLANにホストが接続されると、システムは、プロキシによるQoSとして知られる構成で動作してもよい。この構成では、ローカルLANに向かうパケットは、システムをバイパスし、直ちにLANに進む。システムは、帯域に制約のある戦術ネットワークに向かうパケットにネットワークのエッジでQoSを適用する。
【００４５】
特定の実施例では、システム150は、命令プロファイル交換（commanded profile switching）を介して、複数の動作シナリオ及び／又はネットワーク環境について動的なサポートを提供する。プロファイルは、ユーザ又はシステムが指名されたプロファイルに変更することを可能にする名前又は他の識別子を含んでもよい。例えば、プロファイルはまた、機能的冗長ルール識別子、区別ルール識別子、アーカイバル（archival）インタフェース識別子、順序付けルール識別子、事前送信インタフェース識別子、事後送信インタフェース識別子、トランスポート識別子、及び／又は他の識別子のような１つ以上の識別子を含んでもよい。例えば、機能的冗長ルール識別子は、データの陳腐化又は実質的に類似のデータのような機能的な冗長性を検出するルールを指定する。例えば、区別ルール識別子は、メッセージを処理するキューに区別するルールを指定する。例えば、アーカイバルインタフェース識別子は、アーカイバルシステムへのインタフェースを指定する。順序付けルール識別子は、キューのフロントのサンプルを制御する順序付けアルゴリズムを特定し、従って、データストリームでのデータの順序付けを特定する。例えば、事前送信インタフェース識別子は、暗号化及び圧縮のような特別の処理を提供する事前送信処理のインタフェースを指定する。例えば、事後送信インタフェース識別子は、復号化及び解凍のような処理を提供する事後送信処理のインタフェースを特定する。トランスポート識別子は、選択されたトランスポートのネットワークインタフェースを指定する。
【００４６】
例えば、プロファイルはまた、キューサイズ情報のような他の情報を含んでもよい。例えば、キューサイズ情報は、キューの数と、各キューに専用の二次記憶装置及びメモリの量とを特定する。
【００４７】
特定の実施例では、システム150は、帯域を最適化するためにルール型手法を提供する。例えば、システム150は、メッセージをメッセージキューに区別するためにキュー選択ルールを使用してもよく、これにより、メッセージがデータストリームの優先度と適切な相対頻度とを割り当てられてもよい。システム150は、機能的に冗長なメッセージを管理するために、機能的冗長ルールを使用してもよい。例えば、ネットワークでまだ送信されていない前のメッセージと（ルールにより規定されるように）十分に異ならない場合、メッセージは機能的に冗長である。すなわち、送信されるように既にスケジューリングされた古いメッセージと十分に異ならないが、まだ送信されていない新しいメッセージが提供された場合、新しいメッセージは破棄されてもよい。この理由は、古いメッセージが機能的に同等の情報を伝達しており、キューの更に前にあるからである。更に、機能的冗長の多くは、実際に重複したメッセージと、古いメッセージが送信される前に到達する新しいメッセージとを含んでいる。例えば、ノードは、基礎のネットワークの特性のため、耐障害性の理由で２つの異なるパスにより送信されたメッセージのように、特定のメッセージの同一のコピーを受信してもよい。他の例として、新しいメッセージは、まだ送信されていない古いメッセージに取り代わるデータを含んでもよい。この状態で、システム150は、古いメッセージを破棄し、新しいメッセージのみを送信してもよい。システム150はまた、データストリームの優先度型メッセージシーケンスを決定する優先度順序付けルールを含んでもよい。更に、システム150は、圧縮及び／又は暗号化のように、事前送信及び事後送信専用の処理を提供する送信処理ルールを含んでもよい。
【００４８】
特定の実施例では、システム150は、データインテグリティ及び信頼性を保護することに役立つため、耐障害性機能を提供する。例えば、システム150は、メッセージをキューに区別するために、ユーザ定義のキュー選択ルールを使用してもよい。例えば、キューは、ユーザ定義の構成に従ってサイズ決定される。例えば、この構成は、キューが消費し得る最大量のメモリを指定する。更に、この構成は、ユーザがキューのオーバーフローに使用され得る二次記憶装置の位置及び量を指定することを可能にし得る。キューのメモリが一杯になった後に、メッセージは、二次記憶装置のキューに入れられてもよい。二次記憶装置も一杯になると、システム150は、キューの最も古いメッセージを除去し、エラーメッセージをログ記録し、最新のメッセージをキューに入れてもよい。動作モードでアーカイブが可能である場合、キューから外れたメッセージは、メッセージがネットワークで送信されていないというインジケータと共にアーカイブされてもよい。
【００４９】
例えば、システム150のキューのメモリ及び二次記憶装置は、特定のアプリケーションについてリンク毎に構成されてもよい。ネットワークの可用性の期間の間の長い時間は、ネットワーク故障をサポートする多くのメモリ及び二次記憶装置に相当し得る。例えば、キューが適切にサイズ決定されることを確保するのに役立ち、故障の間の時間が定常状態を実現するのに役立ち、最終的なキューのオーバーフローを回避することに役立つのに十分であることを確保するのに役立つように、サイズ決定を特定するのに役立つため、システム150は、ネットワークモデリング及びシミュレーションアプリケーションと統合されてもよい。
【００５０】
更に、特定の実施例では、システム150は、インバウンド（“シェーピング処理（shaping）”）データ及びアウトバウンド（“ポリシー処理（policing）”）データを測定（調節）する機能を提供する。ポリシー処理及びシェーピング処理機能は、ネットワークのタイミングの不一致に対処することに役立つ。シェーピング処理は、ネットワークバッファが低優先度のデータの後のキューに入れられた高優先度のデータで溢れることを回避するのに役立つ。ポリシー処理は、データ消費者が低優先度のデータで溢れることを回避するのに役立つ。ポリシー処理及びシェーピング処理は、２つのパラメータ（有効リンク速度及びリンク比率）により支配される。例えば、システム150は、リンク比率で乗算された有効リンク速度より大きくないデータストリームを形成してもよい。パラメータは、ネットワークが変化すると共に動的に変更されてもよい。システムはまた、検出されたリンク速度へのアクセスを提供し、データ測定でアプリケーションレベルの判定をサポートしてもよい。システム150により提供される情報は、何のリンク速度が所定のネットワークシナリオに適切であるかを判定することに役立つ他のネットワーク動作情報と結合されてもよい。
【００５１】
図４は、本発明の実施例に従って動作するデータ通信環境400を示している。データ通信環境400は、１つ以上のノード410と、１つ以上のネットワーク420と、ノード410及びネットワーク420を接続する１つ以上のリンク430と、データ通信環境400の他の構成要素での通信を容易にするデータ通信システム450とを含む。データ通信環境400は、前述の図１のデータ通信環境と同様のものでもよい。
【００５２】
図４に示すように、データ通信システム450は、ノード410内で動作してもよい。代替として、データ通信システム450は、ネットワーク420内及び／又はノード410とネットワーク420との間で動作してもよい。図４に示すように、ノード410は、１つ以上のアプリケーション415（アプリケーションA及びアプリケーションB）を含んでもよい。
【００５３】
データ通信システム450は、データを受信、格納、構成、優先付け、処理、送信及び／又は通信するように適合される。データ通信システム450により受信、格納、構成、優先付け、送信及び／又は通信されたデータは、例えば、データのブロック（パケット、セル、フレーム、及び／又はストリーム等）を含んでもよい。
【００５４】
本発明の特定の実施例では、データ通信システム450は、データ優先付け構成要素460とデータ通信構成要素470とを含んでもよい。データ優先付け構成要素460及びデータ通信構成要素470は、以下に詳細に説明される。
【００５５】
データ優先付け構成要素460は、データを優先付ける。本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、１つ以上の優先付けルール（区別ルール及び／又は順序付けルール等）に少なくとも部分的に基づいてデータを優先付けてもよい。優先付けルールは、ユーザ定義でもよい。優先付けルールは、XMLで記述されてもよく、及び／又は１つ以上のDLLで提供されてもよい。
【００５６】
本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づいてデータを優先付けてもよい。例えば、データ優先度は、データ形式（ビデオ、オーディオ、測定データ、及び／又は位置データ等）に少なくとも部分的に基づいてもよい。他の例として、データ優先度は、データソースに少なくとも部分的に基づいてもよい。例えば、司令官からの通信は、下位の将校からの通信より高い優先度を割り当てられてもよい。
【００５７】
本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、プロトコル情報（ソースアドレス及び／又はトランスポートプロトコル等）に少なくとも部分的に基づいてデータを優先付けてもよい。本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、モードに少なくとも部分的に基づいてデータを優先付ける。
【００５８】
本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けてもよい。例えば、位置データ及び危険の近くの放射データ（emitter data）は“最高（HIGH）”の優先度に関連してもよく、次の標的データ（next to shoot data）は“高（MED HIGH）”の優先度に関連してもよく、上位10の標的リストデータ（top-ten shoot list data）は“中（MED）”の優先度に関連してもよく、100マイル離れた危険についての放射データ及び衛星通信（SATCOM）からの状況認識（SA：situational awareness）データは“低（MED LOW）”の優先度に関連してもよく、一般的な状態データは“最低（LOW）”の優先度に関連してもよい。
【００５９】
前述のように、データは、優先度を割り当てられてもよく、及び／又は優先度に関連してもよい。例えば、データ優先度は、“最高（HIGH）”、“高（MED HIGH）”、“中（MED）”、“低（MED LOW）”又は“最低（LOW）”を含んでもよい。他の例として、データ優先度は、“KEEP PILOT ALIVE”、“KILL ENEMY”又は“INFOMATIONAL”を含んでもよい。
【００６０】
本発明の特定の実施例では、データ優先度は、データの形式、カテゴリ及び／又はグループに少なくとも部分的に基づいてもよい。例えば、データの形式は、位置データ、危険の近くの放射データ、次の標的データ、上位10の標的リストデータ、100マイル離れた危険についての放射データ、SATCOMからのSAデータ、及び／又は一般的な状態データを含んでもよい。更に、データは、“KEEP PILOT ALIVE”、“KILL ENEMY”及び／又は“INFORMATIONAL”のようなカテゴリにグループ化されてもよい。例えば、位置データ及び危険の近くの放射データのような“KEEP PILOT ALIVE”データは、パイロットの健康状態及び安全に関係してもよい。他の例として、次の標的データ、上位10の標的リストデータ、及び100マイル離れた危険についての放射データのような“KILL ENEMY”データは、戦闘システムに関係してもよい。他の例として、SATCOMからのSAデータ及び一般的な状態データのような“INFORMATIONAL”データは、非戦闘システムに関係してもよい。
【００６１】
前述のように、データ形式、カテゴリ、及び／又はグループは、データ優先度と同じでもよく、及び／又はデータ優先度と同様のものでもよい。例えば、位置データ及び危険の近くの放射データのような“KEEP PILOT ALIVE”データは、“KEEP PILOT ALIVE”の優先度に関連してもよく、これは、次の標的データ、上位10の標的リストデータ、及び100マイル離れた危険についての放射データのような“KILL ENEMY”の優先度に関連する“KILL ENEMY”データより重要である。他の例として、次の標的データ、上位10の標的リストデータ、及び100マイル離れた危険についての放射データのような“KILL ENEMY”データは、“KILL ENEMY”の優先度に関連してもよく、これは、SATCOMからのSAデータ及び一般的な状態データのような“INFOMATIONAL”の優先度に関連する“INFORMATIONAL”データより重要である。
【００６２】
本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、区別構成要素462と、順序付け構成要素464と、データ編成構成要素466とを含んでもよい。区別構成要素462、順序付け構成要素464及びデータ編成構成要素466は、以下に詳細に説明される。
【００６３】
区別構成要素462は、データを区別する。本発明の特定の実施例では、区別構成要素462は、１つ以上の区別ルール（キュー選択ルール及び／又は機能的冗長ルール等）に少なくとも部分的に基づいてデータを区別してもよい。区別ルールは、ユーザ定義でもよい。区別ルールは、XMLで記述されてもよく、及び／又は１つ以上のDLLで提供されてもよい。
【００６４】
本発明の特定の実施例では、区別構成要素462は、データ編成構成要素466にデータを追加してもよい。例えば、区別構成要素462は、１つ以上のキュー選択ルールに少なくとも部分的に基づいてデータ編成構成要素466にデータを追加してもよい。
【００６５】
本発明の特定の実施例では、区別構成要素462は、データ編成構成要素466からデータを除去及び／又は抑制してもよい。例えば、区別構成要素462は、１つ以上の機能的冗長ルールに少なくとも部分的に基づいてデータ編成構成要素466からデータを除去してもよい。
【００６６】
順序付け構成要素464は、データを順序付ける。本発明の特定の実施例では、順序付け構成要素464は、１つ以上の順序付けルール（スターベーション（starvation）、ラウンドロビン、相対頻度等）に少なくとも部分的に基づいてデータを順序付けてもよい。順序付けルールは、ユーザ定義でもよい。順序付けルールは、XMLで記述されてもよく、及び／又は１つ以上のDLLで提供されてもよい。
【００６７】
本発明の特定の実施例では、順序付け構成要素464は、データ編成構成要素466からデータを選択及び／又は除去してもよい。例えば、順序付け構成要素464は、順序付けルールに少なくとも部分的に基づいてデータ編成構成要素466からデータを除去してもよい。
【００６８】
データ編成構成要素466は、データを格納及び／又は構成（編成）する。本発明の特定の実施例では、データ編成構成要素466は、優先度（“KEEP PILOT ALIVE”、“KILL ENEMY”及び“INFORMATIONAL”等）に少なくとも部分的に基づいてデータを格納及び／又は構成してもよい。
【００６９】
本発明の特定の実施例では、例えば、データ編成構成要素466は、１つ以上のキュー（Q1、Q2、Q3、Q4及びQ5等）を含んでもよい。例えば、“最高（HIGH）”の優先度に関連するデータはQ1に格納されてもよく、“高（MED HIGH）”の優先度に関連するデータはQ2に格納されてもよく、“中（MED）”の優先度に関連するデータはQ3に格納されてもよく、“低（MED LOW）”の優先度に関連するデータはQ4に格納されてもよく、“最低（LOW）”の優先度に関連するデータはQ5に格納されてもよい。代替として、データ編成構成要素466は、例えば、１つ以上のツリー、テーブル、連結リスト、及び／又はデータを格納及び／又は構成する他のデータ構造を含んでもよい。
【００７０】
データ通信構成要素470は、データを通信する。本発明の特定の実施例では、データ通信構成要素470は、例えば、ノード410及び／又はノード410で動作するアプリケーション415から、又はネットワーク420及び／又はノード410をネットワーク420に接続するリンク430で、データを受信する。本発明の特定の実施例では、データ通信構成要素470は、例えば、ノード410及び／又はノード410で動作するアプリケーション415に、又はネットワーク420及び／又はノード410をネットワーク420に接続するリンクで、データを送信する。
【００７１】
本発明の特定の実施例では、データ通信構成要素470は、データ優先付け構成要素460と通信する。特に、データ通信構成要素470は、区別構成要素462にデータを送信し、順序付け構成要素464からデータを受信する。代替として、データ通信構成要素470は、データ編成構成要素466と通信してもよい。
【００７２】
本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、データ通信構成要素470の１つ以上の機能を実行してもよい。
【００７３】
本発明の特定の実施例では、データ通信構成要素470は、データ優先度に少なくとも部分的に基づいてデータを通信してもよい。
【００７４】
動作中に、例えば、データは、データ通信構成要素470によりネットワーク420で受信される。受信データは、メッセージ内容及び／又はモードに少なくとも部分的に基づいて、データ優先付け構成要素460により優先付けされる。優先付けされたデータは、データ通信構成要素470により１つ以上のアプリケーション415に送信される。
【００７５】
本発明の特定の実施例では、データ通信システム450は全てのデータを受信しなくてもよい。例えば、いくつかのデータがバッファに格納されてもよく、データ通信システム450は、ヘッダ情報及びバッファへのポインタのみを受信してもよい。他の例として、データ通信システム450は、オペレーティングシステムのプロトコルスタックにフック（hook）されてもよく、アプリケーションがトランスポートレイヤインタフェース（例えば、ソケット）を通じてオペレーティングシステムにデータを渡したときに、オペレーティングシステムは、データ通信システム450にデータへのアクセスを提供してもよい。
【００７６】
本発明の特定の実施例では、データ通信システム450は、データを破棄しなくてもよい。すなわち、データは低優先度でもよいが、データ通信システム450により破棄されない。むしろ、潜在的に受信した高優先度のデータの量に応じて、データは長期間に遅延されてもよい。
【００７７】
本発明の特定の実施例では、データ通信システム450は、他のアプリケーションに対してトランスペアレントである。例えば、データ通信システム450により実行される処理、構成及び／又は優先付けは、１つ以上のノード410又は他のアプリケーション若しくはデータソースにトランスペアレントでもよい。他の例として、データ通信システム450と同じシステム又はデータ通信システム450に接続されたノード410で動作するアプリケーション415は、データ通信システム450により実行されるデータの優先付けを認識しなくてもよい。
【００７８】
本発明の特定の実施例では、データ通信システム450はQoSを提供してもよい。
【００７９】
前述のように、例えば、データ通信システム450の構成要素、要素及び／又は機能は、単独で、又は様々な形式のハードウェア、ファームウェアの組み合わせで、及び／又はソフトウェアの一式の命令として実装されてもよい。特定の実施例は、汎用コンピュータ又は他の処理装置で実行するコンピュータ可読媒体（メモリ、ハードディスク、DVD又はCD等）に存在する一式の命令として提供されてもよい。
【００８０】
図５は、本発明の実施例によるデータ通信方法500のフローチャートを示している。方法500は、以下に詳細に説明する以下のステップを含む。ステップ510において、データが受信される。ステップ520において、データが優先付けされる。ステップ530において、データが通信される。方法500は、図４のデータ通信環境400の要素を参照して説明されるが、他の実装も可能であることがわかる。
【００８１】
ステップ510において、データが受信される。例えば、データは、前述のようにデータ通信システム450により受信されてもよい。他の例として、データは、ノード410及び／又はノード410で動作するアプリケーション415から受信されてもよい。他の例として、例えば、データは、ネットワーク420及び／又はノード410とネットワーク420とを接続するリンクで受信されてもよい。
【００８２】
本発明の特定の実施例では、データはノード410においてネットワーク420で受信されてもよい。
【００８３】
ステップ520において、データが優先付けされる。例えば、優先付けされるデータは、ステップ510において受信したデータでもよい。例えば、データは、前述のように、図４のデータ通信システム450により優先付けされてもよい。他の例として、データは、データ優先付けルールに少なくとも部分的に基づいて、データ通信システム450のデータ優先付け構成要素460により優先付けされてもよい。
【００８４】
本発明の特定の実施例では、データは、１つ以上の優先付けルールに少なくとも部分的に基づいて優先付けされてもよい。本発明の特定の実施例では、データは、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づいて優先付けされてもよい。本発明の特定の実施例では、データの優先度は、モードに少なくとも部分的に基づいてもよい。本発明の特定の実施例では、データは、プロトコル情報に少なくとも部分的に基づいてもよい。本発明の特定の実施例では、データは、データに優先度を割り当てることによりノード410で優先付けされてもよい。
【００８５】
ステップ530において、データが通信される。例えば、通信されるデータは、ステップ510において受信したデータでもよい。例えば、通信されるデータは、ステップ530において優先付けされたデータでもよい。例えば、データは、前述のように、データ通信システム450により通信されてもよい。他の例として、データは、ノード410及び／又はノード410で動作するアプリケーション415に通信されてもよい。他の例として、データは、ネットワーク420及び／又はノード410とネットワーク420とを接続するリンクで通信されてもよい。
【００８６】
本発明の特定の実施例では、データは、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてノード410のアプリケーションに通信されてもよい。例えば、データの優先度は、ステップ520で決定されたデータ優先度でもよい。
【００８７】
例えば、方法500の１つ以上のステップは、単独で、又は様々な形式のハードウェア、ファームウェアの組み合わせで、及び／又はソフトウェアの一式の命令として実装されてもよい。特定の実施例は、汎用コンピュータ又は他の処理装置で実行するコンピュータ可読媒体（メモリ、ハードディスク、DVD又はCD等）に存在する一式の命令として提供されてもよい。
【００８８】
本発明の特定の実施例は、１つ以上の前述のステップを省略してもよく、及び／又は記載の順序と異なる順序でステップを実行してもよい。例えば、本発明の特定の実施例では、いくつかのステップは実行されなくてもよい。更なる例として、特定のステップは、前述のものと異なる時間的順序で（同時も含む）実行されてもよい。
【００８９】
本発明の一実施例では、インバウンドのネットワークデータを通信し、QoSを提供する方法は、ネットワークでデータを受信し、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付け、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションにデータを通信することを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。
【００９０】
本発明の一実施例では、インバウンドのネットワークデータを通信し、QoSを提供するシステムは、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けるように適合されたデータ優先付け構成要素と、ネットワークでデータを受信し、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションにデータを通信するように適合されたデータ通信構成要素とを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。
【００９１】
本発明の一実施例では、コンピュータ可読媒体は、コンピュータで実行する一式の命令を含む。一式の命令は、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けるように構成されたデータ優先付けルーチンと、ネットワークでデータを受信し、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションにデータを通信するように構成されたデータ通信ルーチンとを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。
【００９２】
本発明の特定の実施例は、インバウンドのコンテンツ型QoS方法を提供する。この方法は、ネットワークでTCP及び／又はUDPアドレス指定のネットワークデータを受信し、優先付けアルゴリズムを使用してネットワークデータを優先付け、冗長度についてネットワークデータを処理し、ネットワークデータを１つ以上のアプリケーションに転送するために抽出アルゴリズムを使用することを含む。抽出アルゴリズムは、前述の順序付けアルゴリズムと同様のものでもよい。例えば、抽出アルゴリズムは、スターベーション、相対頻度、又はスターベーションと相対頻度との組み合わせに少なくとも部分的に基づいてもよい。スターベーションは、空でない限り最高優先度のキューをサービス提供し、次に低優先度のキューをサービス提供することを示す。最高優先度のデータが低優先度のデータを決して待たないため、スターベーションは有利になり得る。しかし、最高優先度のデータが十分にあるときに低優先度のキューがサービス提供されないため、スターベーションは不利になり得る。相対頻度は、次のキューがサービス提供される前にキューがサービス提供される回数に上限が存在する点を除いて、スターベーションと類似する。全てのキューがサービス提供されため、相対頻度は有利になり得る。しかし、最高優先度のデータが場合によっては低優先度のデータを待つことがあるため、相対頻度は不利になり得る。スターベーションと相対頻度との組み合わせにより、ユーザは、スターベーションを介して処理されるキューの部分と、相対頻度を介して処理されるキューの他の部分とを選択することが可能になる。特定の実施例では、抽出アルゴリズムはユーザにより構成されてもよい。
【００９３】
従って、本発明の特定の実施例は、インバウンドのコンテンツ型QoSシステム及び方法を提供する。特定の実施例は、インバウンドのコンテンツ型QoSの技術的効果を提供する。
【００９４】
以上の実施例に関し、更に、以下の項目を開示する。
【００９５】
（１）インバウンドのネットワークデータを通信し、サービス品質を提供する方法であって、
プロセッサにおいてネットワークでデータを受信し、
前記データに優先度を割り当てることにより前記プロセッサで前記データを優先付け、前記データの前記優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づき、
前記データの前記優先度に少なくとも部分的に基づいて前記プロセッサのアプリケーションに前記データを通信することを含む方法。
【００９６】
（２）前記データは、ユーザ定義のルールに少なくとも部分的に基づいて優先付けされる、（１）に記載の方法。
【００９７】
（３）前記優先付けるステップは、前記データを区別することを含む、（１）に記載の方法。
【００９８】
（４）前記優先付けるステップは、前記データを順序付けることを含む、（１）に記載の方法。
【００９９】
（５）前記優先付けるステップは、アプリケーションプログラムに対してトランスペアレントである、（１）に記載の方法。
【０１００】
（６）前記データは、サービス品質を提供するように優先付けされる、（１）に記載の方法。
【０１０１】
（７）インバウンドのネットワークデータを通信し、サービス品質を提供するシステムであって、
データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けるように適合されたデータ優先付け構成要素であり、前記データの前記優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づくデータ優先付け構成要素と、
ネットワークで前記データを受信し、前記データの前記優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションに前記データを通信するように適合されたデータ通信構成要素と
を含むシステム。
【０１０２】
（８）前記データを区別するように適合された区別構成要素を更に含む、（７）に記載のシステム。
【０１０３】
（９）前記データを順序付けるように適合された順序付け構成要素を更に含む、（７）に記載のシステム。
【０１０４】
（１０）前記データ優先付け構成要素は、前記データの前記優先度に少なくとも部分的に基づいて前記データを構成するように適合されたデータ編成構成要素を含む、（７）に記載のシステム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して通信ネットワークに関する。特に、本発明は、インバウンドのコンテンツ型サービス品質（inbound content-based Quality of Service）システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークは、様々な環境で利用されている。典型的には、通信ネットワークは、１つ以上のリンクにより接続された２つ以上のノードを含む。一般的に、通信ネットワークは、リンク上の２つ以上の参加ノードと通信ネットワークの中間ノードとの間の通信をサポートするために使用される。ネットワークに多くの種類のノードが存在してもよい。例えば、ネットワークは、クライアント、サーバ、ワークステーション、スイッチ、及び／又はルータのようなノードを含んでもよい。例えば、リンクは、電話回線上のモデム接続、配線、Ethernet（登録商標）リンク、非同期転送モード（ATM：Asynchronous Transfer Mode）回線、衛星リンク、及び／又は光ファイバケーブルでもよい。
【０００３】
実際に、通信ネットワークは、１つ以上の小さい通信ネットワークで構成されてもよい。例えば、インターネットは、相互接続されたコンピュータネットワークのネットワークとして、しばしば記載されている。各ネットワークは、異なるアーキテクチャ及び／又はトポロジを利用してもよい。例えば、１つのネットワークはスタートポロジーの交換Ethernet（登録商標）ネットワークでもよく、他のネットワークは、FDDI（Fiber-Distributed Data Interface）リングでもよい。
【０００４】
通信ネットワークは広範囲のデータを伝達してもよい。例えば、ネットワークは、インタラクティブなリアルタイム会話のデータと共にバルクファイル転送を伝達してもよい。ネットワークで送信されるデータは、しばしばパケット、セル又はフレームで送信される。代替として、データはストリームとして送信されてもよい。或る場合には、データのストリーム又はフローは、実際のパケットのシーケンスでもよい。インターネットのようなネットワークは、一連のノードの間で汎用のデータパスを提供し、異なる要件の多くのデータを伝達する。
【０００５】
ネットワークでの通信は、典型的には複数のレベルの通信プロトコルを含む。プロトコルスタック（ネットワーキングスタック又はプロトコルスイートとも呼ばれる）は、通信に使用されるプロトコルの集合を示す。各プロトコルは、特定の種類の機能又は特定の形式の通信を専門としてもよい。例えば、１つのプロトコルは、導線により接続された装置と通信するために必要な電気信号に関係してもよい。例えば、他のプロトコルは、多くの中間ノードにより分離された２つのノードの間での順序のある信頼できる送信を扱ってもよい。
【０００６】
典型的には、プロトコルスタックのプロトコルは階層に存在する。しばしば、プロトコルはレイヤに分類される。プロトコルレイヤの１つの参照モデルは、OSI（Open Systems Interconnection）モデルである。OSI参照モデルは、７つのレイヤ（物理レイヤ、データリンクレイヤ、ネットワークレイヤ、トランスポートレイヤ、セッションレイヤ、プレゼンテーションレイヤ、及びアプリケーションレイヤ）を含む。物理レイヤは、“最も低い”レイヤであり、アプリケーションレイヤは、“最も高い”レイヤである。２つの周知のトランスポートレイヤプロトコルは、TCP（Transmission Control Protocol）及びUDP（User Datagram Protocol）である。周知のネットワークレイヤプロトコルは、IP（Internet Protocol）である。
【０００７】
送信ノードでは、送信されるデータは、最も高いものから最も低いものに、プロトコルスタックのレイヤを下に伝えられる。逆に、受信ノードでは、データは、最も低いものから最も高いものに、レイヤを上に伝えられる。各レイヤでは、データは、そのレイヤのプロトコル処理通信により扱われ得る。例えば、トランスポートレイヤプロトコルは、宛先ノードに到達したときにパケットの並び替えを可能にするヘッダをデータに追加してもよい。アプリケーションに応じて、或るレイヤは存在しても使用されなくてもよく、データは単に通過してもよい。
【０００８】
１つの種類の通信ネットワークは、戦術データネットワーク（tactical data network）である。戦術データネットワークはまた、戦術通信ネットワークとも呼ばれることがある。戦術データネットワークは、軍隊（例えば、陸軍、海軍及び／又は空軍）のような組織内の部隊により利用され得る。例えば、戦術データネットワーク内のノードは、個々の軍人、航空機、指揮部隊、衛星、及び／又は無線機を含んでもよい。戦術データネットワークは、音声、位置測定データ、センサデータ、及び／又はリアルタイムビデオのようなデータを通信するために使用され得る。
【０００９】
どのように戦術データネットワークが使用され得るかの例は以下の通りである。後方支援部隊は、戦場の戦闘部隊に供給品を提供するためにルート内に存在し得る。後方支援部隊及び戦闘部隊は、衛星無線リンクで位置測定データを指揮所に提供していてもよい。無人機（UAV：unmanned aerial vehicle）は、部隊がいる道路を巡回しており、同様に衛星無線リンクでリアルタイムビデオデータを指揮所に送信していてもよい。指揮所では、コントローラが道路の特定の部分のビデオを提供するようにUAVに作業させている間に、分析者はビデオデータを検査していてもよい。分析者は、部隊が近づいている簡易爆発物（IED：improvised explosive device）を見つけ、直接無線リンクで部隊に止まるように命令を送信し、IEDの存在を部隊に警告する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
戦術データネットワーク内に存在し得る様々なネットワークは、多くの異なるアーキテクチャ及び特性を有し得る。例えば、指揮部隊のネットワークは、衛星への無線リンクと共に、ギガビットEthernet（登録商標）ローカルエリアネットワーク（LAN）を含んでもよく、作業部隊は、かなり低いスループット及び高い待ち時間で動作してもよい。作業部隊は、衛星及び直接パス無線周波数（RF：radio frequency）を介して通信してもよい。データは、データの性質及び／又はネットワークの特定の物理特性に応じて、ポイント・ツー・ポイント、マルチキャスト、又はブロードキャストで送信されてもよい。例えば、ネットワークは、データを中継するために設定された無線機を含んでもよい。更に、ネットワークは、長距離通信を可能にする高周波数（HF：high frequency）ネットワークを含んでもよい。例えば、マイクロ波ネットワークも使用されてもよい。他にも理由があるが、リンク及びノードの種類の多様性のため、戦術ネットワークは、しばしば過度に複雑なネットワークアドレス方式及びルーティングテーブルを有する。更に、無線型ネットワークのような或るネットワークは、バーストを使用して動作してもよい。すなわち、継続的にデータを送信するのではなく、データの定期的なバーストを送信する。無線機は全ての参加者により共有されなければならない特定のチャネルでブロードキャストしており、一度に唯一の無線機が送信してもよいため、このことは有用である。
【００１１】
戦術データネットワークは、一般的に帯域に制約される。すなわち、何らかの所定の時点で、利用可能な帯域より一般的に多くのデータが通信される。例えば、これらの制約は、供給を超える帯域の需要のためであることがあり、及び／又はユーザの需要を満たすのに十分な帯域を供給しない利用可能な通信技術のためであることがある。例えば、或るノードの間で、帯域はキロビット／秒の単位になり得る。帯域に制約のある戦術データネットワークでは、あまり重要でないデータがネットワークを詰まらせ、より重要なデータが時間通りに通過することを妨げることがあり、或いは受信ノードに全く到達しないこともある。更に、ネットワークの一部は、信頼のないリンクを補うために内部バッファを含み得る。これは更なる遅延を生じることがある。更に、バッファが一杯になると、データが破棄されることがある。
【００１２】
多くの場合に、ネットワークに利用可能な帯域は増加不可能である。例えば、衛星通信リンクで利用可能な帯域は固定され、他の衛星を配置せずには有効に増加できない。これらの場合、帯域は需要に対処するように単に拡張されるのではなく、管理されなければならない。大規模システムでは、ネットワーク帯域は重要なリソースである。アプリケーションができるだけ効率的に帯域を利用することが望ましい。更に、アプリケーションが“パイプを詰まらせる（clogging the pipe）”ことを回避することが望ましい。すなわち、帯域が制限されているときに、データでリンクを圧倒することを回避することが望ましい。帯域割り当てが変化すると、好ましくは、アプリケーションは反応すべきである。帯域は、例えば、サービス品質、電波妨害、信号障害、優先度再割り当て、及び視野方向のため、動的に変化し得る。ネットワークはかなり不安定になる可能性があり、利用可能な帯域が急激に予告なしに変化する可能性がある。
【００１３】
帯域の制約に加えて、戦術データネットワークは、高い待ち時間を受けることがある。例えば、衛星リンクで通信に関与するネットワークは、0.5秒以上のオーダーの待ち時間を生じ得る。或る通信では、これは問題にならない可能性があるが、他の場合（リアルタイム、インタラクティブ通信（例えば、音声通信）等）では、できるだけ待ち時間を最小化することがかなり望ましい。
【００１４】
多くの戦術データネットワークに共通する他の特性は、データ損失である。データは、様々な理由で失われ得る。例えば、送信するデータを有するノードが損傷又は破壊されることがある。他の例として、宛先ノードは、一時的にネットワークから見えなくなることがある。これは、例えば、ノードが範囲外に移動したため、通信リンクが妨害されたため、及び／又はノードが電波妨害されたために生じることがある。宛先ノードが受信することができず、宛先ノードが利用可能になるまで中間ノードがデータをバッファするのに十分な容量を欠いているため、データが失われることがある。更に、中間ノードは、データを全くバッファしないことがあり、その代わりに、データが実際に宛先に到達したか否かを決定することを送信ノードに任せる。
【００１５】
しばしば、戦術データネットワークのアプリケーションは、ネットワークの特定の特性を認識及び／又は考慮しない。例えば、アプリケーションは、必要なだけ利用可能な大きい帯域を有することを単に仮定し得る。他の例として、アプリケーションは、データがネットワークで失われないことを仮定し得る。基礎となる通信ネットワークの特定の特性を考慮しないアプリケーションは、実際に問題を悪化させるように振る舞うことがある。例えば、アプリケーションは、大きい束であまり頻繁でなく有効に送信され得るかのように、データのストリームを継続して送信し得る。例えば、連続するストリームは、他のノードが通信することを有効に不足させるブロードキャスト無線ネットワークでは、かなり大きいオーバーヘッドを生じる可能性があり、その一方で、あまり頻繁でないバーストは、共有帯域が有効に使用されることを可能にする。
【００１６】
特定のプロトコルは、戦術データネットワークではうまく動作しない。例えば、TCPのようなプロトコルは、このようなネットワークが直面し得る高い損失率及び待ち時間のため、無線型戦術ネットワークでうまく機能しない可能性がある。TCPは、データを送信するために、いくつかの種類のハンドシェーク及び送達確認が生じることを必要とする。高い待ち時間及び損失は、TCPがタイムアウトになり、存在しても多くの重要なデータをこのようなネットワークで送信することができないことを生じ得る。
【００１７】
戦術データネットワークで通信される情報は、ネットワークの他のデータに対してしばしば様々なレベルの優先度を有する。例えば、飛行機の危険警告受信機は、数マイル離れた地上の部隊の位置測定情報より高い優先度を有し得る。他の例として、交戦に関する本部からの命令は、友好ラインの背後での後方支援の通信より高い優先度を有し得る。優先レベルは、送信機及び／又は受信機の特定の状況に依存し得る。例えば、位置測定データは、部隊が標準的な巡回ルートに単に従っているときに比べて、部隊が積極的に戦闘に関与しているときにかなり高い優先度になり得る。同様に、UAVからのリアルタイムデータは、単にルート内にいるときに比べて、目標地域上にいるときに高い優先度を有し得る。
【００１８】
ネットワークでデータを配信する複数の手法が存在する。多くの通信ネットワークにより使用される１つの手法は、“ベストエフォート型”手法である。すなわち、通信されるデータは、他の需要を前提として、容量、待ち時間、信頼性、並び替え及びエラーに関してネットワークが可能な限り処理される。従って、ネットワークは、何らかの所定のデータが時間通りに、又はとにかく宛先に到達するという保証を提供しない。更に、送信された順序で、又はデータの１つ以上のビットを変更する送信エラーなしにデータが到達するという保証も行われない。
【００１９】
他の手法は、サービス品質（QoS：Quality of Service）である。QoSは、伝達されるデータに関して様々な種類の保証を提供するネットワークの１つ以上の機能を示す。例えば、QoSをサポートするネットワークは、データストリームに対して特定の量の帯域を保証し得る。他の例として、ネットワークは、２つの特定のノードの間のパケットが何らかの最大の待ち時間を有することを保証し得る。このような保証は、２つのノードがネットワークで会話を有する２人の人間である音声通信の場合に有用になり得る。例えば、このような場合のデータ配信の遅延は、通信の不愉快な途切れ及び／又は全くの静寂を生じ得る。
【００２０】
QoSは、選択されたネットワークトラヒックにより良いサービスを提供するネットワークの機能としてみなされ得る。QoSの主な目標は、専用の帯域と、制御されたジッタ及び待ち時間（何らかのリアルタイムのインタラクティブなトラヒックにより要求される）と、改善した損失特性とを含む優先度を提供することである。他の重要な目標は、１つのフローの優先度を提供することで他のフローが失敗しないことを確保することである。すなわち、次のフローについて行われる保証は、既存のフローに行われた保証を壊してはならない。
【００２１】
QoSへの現在の手法は、しばしばネットワークの各ノードがQoSをサポートすること、或いは最低限でも特定の通信に関与するネットワークの各ノードがQoSをサポートすることを必要とする。例えば、現在のシステムでは、２つのノードの間の待ち時間の保証を提供するために、これらの２つのノードの間でトラヒックを伝達する各ノードは、特典（honor）を認識して合意し、保証を履行することができなければならない。
【００２２】
QoSを提供する複数の手法が存在する。１つの手法は、Integrated Services又は“IntServ”である。IntServは、ネットワークの各ノードがサービスをサポートし、接続が設定されるときにこれらのサービスが確保されるQoSシステムである。IntServは、各ノードで維持されなければならない大量の状態情報と、このような接続を設定することに関連するオーバーヘッドとのため、あまりスケーラビリティがない。
【００２３】
QoSを提供する他の手法は、Differentiated Services又は“DiffServ”である。DiffServは、インターネットのようなネットワークのベストエフォート型サービスを拡張したサービスモデルの一種である。DiffServは、ユーザ、サービス要件及び他の基準により、トラヒックを区別する。次に、DiffServは、優先キュー若しくは帯域割り当てを介して、又は特定のトラヒックフローの専用ルートを選択することにより、ネットワークノードが異なるレベルのサービスを提供できるようにパケットにマークを付ける。典型的には、ノードはサービスのクラス毎に様々なキューを有する。ノードは、クラスのカテゴリに基づいて、これらのキューから送信する次のパケットを選択する。
【００２４】
既存のQoSの対策は、しばしばネットワーク特有であり、各ネットワーク形式又はアーキテクチャは、異なるQoS構成を必要とし得る。既存のQoSの対策が利用する機構のため、現在のQoSシステムと同じように見えるメッセージは、メッセージ内容に基づいて実際に異なる優先度を有し得る。しかし、データ消費者は、低優先度のデータで溢れることなく、高優先度のデータにアクセスすることを必要とし得る。既存のQoSシステムは、トランスポートレイヤでのメッセージ内容に基づくQoSを提供することができない。
【００２５】
前述のように、既存のQoSの対策は、QoSをサポートするために特定の通信に関与するノードを少なくとも必要とする。しかし、ネットワークの“エッジ”にあるノードは、総合的な保証を行うことができなくても、QoSへの何らかの改善を提供するように適合され得る。ノードは、通信の参加ノード（すなわち、送信及び／又は受信ノード）である場合、及び／又はネットワークの関所（chokepoint）に位置する場合、ネットワークのエッジにあると考えられる。関所は、他の部分に対して全てのトラヒックが通過しなければならないネットワークの部分である。LANから衛星リンクへのルータ又はゲートウェイは関所である。この理由は、LANからLAN上にない何らかのノードへの全てのトラヒックは衛星リンクへのゲートウェイを通過しなければならないからである。
【００２６】
従って、戦術データネットワークでQoSを提供するシステム及び方法の必要性が存在する。戦術データネットワークのエッジでQoSを提供するシステム及び方法の必要性が存在する。更に、戦術データネットワークで適応可能な構成可能なQoSシステム及び方法の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の特定の実施例は、インバウンドのネットワークデータを通信し、QoSを提供する方法を提供する。この方法は、ノードにおいてネットワークでデータを受信し、データに優先度を割り当てることによりノードでデータを優先付け、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてノードのアプリケーションにデータを通信することを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。
【００２８】
本発明の特定の実施例は、インバウンドのネットワークデータを通信し、QoSを提供するシステムを提供する。このシステムは、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けるように適合されたデータ優先付け構成要素と、ネットワークでデータを受信し、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションにデータを通信するように適合されたデータ通信構成要素とを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。
【００２９】
本発明の特定の実施例は、コンピュータ可読媒体を提供する。コンピュータ可読媒体は、コンピュータで実行する一式の命令を含む。一式の命令は、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けるように構成されたデータ優先付けルーチンと、ネットワークでデータを受信し、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションにデータを通信するように構成されたデータ通信ルーチンとを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例で動作する戦術通信ネットワーク環境
【図２】本発明の実施例による７レイヤのOSIネットワークモデルにおけるデータ通信システムの位置
【図３】本発明の実施例によるデータ通信システムを使用して容易になる複数ネットワークの例
【図４】本発明の実施例で動作するデータ通信環境
【図５】本発明の実施例によるデータ通信方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３１】
前述の要約及び本発明の特定の実施例の以下の詳細な説明は、添付図面と共に読まれたときに良く理解される。本発明を説明する目的で、特定の実施例が図面に示されている。しかし、本発明は、添付図面に示す構成及び手段に限定されない。
【００３２】
図１は、本発明の実施例で動作する戦術通信ネットワーク環境100を示している。ネットワーク環境100は、複数の通信ノード110と、１つ以上のネットワーク120と、ノード及びネットワークを接続する１つ以上のリンク130と、ネットワーク環境100の構成要素での通信を容易にする１つ以上の通信システム150とを含む。以下の説明は、１つより多くのネットワーク120と１つより多くのリンク130とを含むネットワーク環境100を仮定するが、他の環境も可能であり想定されることがわかる。
【００３３】
例えば、通信ノード110は、無線機、送信機、衛星、受信機、ワークステーション、サーバ、及び／又は他の計算若しくは処理装置でもよく、及び／又はこれらを含んでもよい。
【００３４】
例えば、ネットワーク120は、ノード110の間でデータを送信するハードウェア及び／又はソフトウェアでもよい。例えば、ネットワーク120は、１つ以上のノード110を含んでもよい。
【００３５】
リンク130は、ノード110及び／又はネットワーク120の間での送信を可能にする有線及び／又は無線接続でもよい。
【００３６】
例えば、通信システム150は、ノード110とネットワーク120とリンク130との間でデータ送信を容易にするために使用されるソフトウェア、ファームウェア及び／又はハードウェアを含んでもよい。図１に示すように、通信システム150は、ノード110、ネットワーク120及び／又はリンク130に関して実装されてもよい。特定の実施例では、各ノード110が通信システム150を含む。特定の実施例では、１つ以上のノード110が通信システム150を含む。特定の実施例では、１つ以上のノード110が通信システム150を含まなくてもよい。
【００３７】
通信システム150は、戦術通信ネットワーク（ネットワーク環境100等）での通信を確保するために役立つデータの動的な管理を提供する。図２に示すように、特定の実施例では、システム150は、OSIの7レイヤのプロトコルモデルにおけるトランスポートレイヤの一部として及び／又は上位で動作する。例えば、システム150は、戦術ネットワークでトランスポートレイヤに渡される高優先度のデータを優先してもよい。システム150は、単一のネットワーク（ローカルエリアネットワーク（LAN）又は広域ネットワーク（WAN）等）での通信又は複数のネットワークを通じた通信を容易にするために使用されてもよい。複数ネットワークシステムの例が図３に示されている。例えば、システム150は、ネットワークに更なる帯域を追加するのではなく、利用可能な帯域を管理するために使用されてもよい。
【００３８】
特定の実施例では、システム150は、ソフトウェアシステムであるが、様々な実施例で、システム150は、ハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素との双方を含んでもよい。例えば、システム150は、ネットワークハードウェアと独立してもよい。すなわち、システム150は、様々なハードウェア及びソフトウェアプラットフォームで機能するように適合されてもよい。特定の実施例では、システム150は、ネットワークの内部のノードではなく、ネットワークのエッジで動作する。しかし、システム150は、ネットワークの“関所（choke point）”のようなネットワークの内部で同様に動作してもよい。
【００３９】
システム150は、利用可能な帯域の最適化、情報優先度の設定、及びネットワークでのデータリンクの管理のようなスループット管理機能を実行するために、ルール及びモード又はプロファイルを使用してもよい。帯域の“最適化”は、ここに記載の技術が１つ以上のネットワークでデータを通信するための帯域使用の効率を増加させるために使用され得ることを意味する。例えば、帯域使用の最適化は、機能的に冗長なメッセージを除去すること、メッセージストリーム管理又は順序付け、及びメッセージ圧縮を含んでもよい。例えば、情報優先度の設定は、インターネットプロトコル（IP）型技術より細かい精度でメッセージ形式を区別すること、及び選択されたルール型順序付けアルゴリズムを介してデータストリームにメッセージを順序付けることを含んでもよい。例えば、データリンク管理は、ルール、モード及び／又はデータ転送における変化に影響を及ぼすネットワーク測定のルール型分析を含んでもよい。モード又はプロファイルは、特定のネットワーク健康状態又は状況の動作上の必要性に関する一式のルールを含んでもよい。システム150は、進行中に新しいモードを規定して切り替えることを含み、モードの動的な“進行中（on-the-fly）”の再構成を提供する。
【００４０】
通信システム150は、例えば不安定な帯域に制約のあるネットワークで、変化する優先度及びサービスのグレードに適応するように構成されてもよい。システム150は、ネットワークの応答能力を増加させ、通信待ち時間を低減することに役立つように、改善したデータフローの情報を管理するように構成されてもよい。更に、システム150は、通信の可用性と残存力と信頼性とを改善するようにアップグレード可能でスケーラブルである柔軟なアーキテクチャを介して、相互運用性を提供してもよい。例えば、システム150は、所定の予測可能なシステムリソース及び帯域を使用しつつ、動的に変化する環境に自律的に適応可能になり得るデータ通信アーキテクチャをサポートする。
【００４１】
特定の実施例では、システム150は、ネットワークを使用するアプリケーションに対してトランスペアレントのままで、帯域に制約のある戦術通信ネットワークにスループット管理を提供する。システム150は、ネットワークへの低減した複雑性で、複数のユーザ及び環境を通じたスループット管理を提供する。前述のように、特定の実施例では、システム150は、OSIの7レイヤのモデルのレイヤ4（トランスポートレイヤ）で及び／又はその上位でホストノードを動作し、専用のネットワークハードウェアを必要としない。システム150は、レイヤ4インタフェースに対してトランスペアレントに動作してもよい。すなわち、アプリケーションは、トランスポートレイヤについて標準的なインタフェースを利用し、システム150の動作を認識しなくてもよい。例えば、アプリケーションがソケットをオープンすると、システム150は、プロトコルスタックのこのポイントでデータをフィルタリングしてもよい。システム150は、アプリケーションがシステム150に特有のインタフェースではなく、例えばネットワーク上の通信装置のオペレーティングシステムにより提供されるTCP/IPソケットインタフェースを使用することを可能にすることにより、トランスペアレント性を実現する。例えば、システム150のルールは、XML（extensible markup language）で記述されてもよく、及び／又はカスタムのDLL（dynamic link library）を介して提供されてもよい。
【００４２】
特定の実施例では、システム150は、ネットワークのエッジでサービス品質（QoS）を提供する。例えば、システムのQoS機能は、ネットワークのエッジでコンテンツ型のルール型のデータ優先付けを提供する。例えば、優先付けは、区別及び／又は順序付けを含んでもよい。例えば、システム150は、ユーザ構成可能な区別ルールに基づいて、メッセージをキューに区別してもよい。メッセージは、ユーザ構成の順序付けルール（例えば、スターベーション（starvation）、ラウンドロビン、相対頻度等）により記述される順序で、データストリームに順序付けされてもよい。例えば、エッジでQoSを使用して、通常のQoSの手法で区別不可能なデータメッセージは、メッセージ内容に基づいて区別されてもよい。例えば、ルールは、XMLで実装されてもよい。特定の実施例では、XMLを超える機能に適応するため、及び／又は極めて低い待ち時間の要件をサポートするため、例えば、システム150は、動的リンクライブラリがカスタムコードを備えることを可能にする。
【００４３】
ネットワークのインバウンド及び／又はアウトバウンドデータは、システム150を介してカスタマイズされてもよい。例えば、優先付けは、大量の低優先度のデータからクライアントアプリケーションを保護する。システム150は、アプリケーションが特定の動作シナリオ又は制約をサポートするデータを受信することを確保することに役立つ。
【００４４】
特定の実施例では、帯域に制約のある戦術ネットワークへのインタフェースとしてのルータを含むLANにホストが接続されると、システムは、プロキシによるQoSとして知られる構成で動作してもよい。この構成では、ローカルLANに向かうパケットは、システムをバイパスし、直ちにLANに進む。システムは、帯域に制約のある戦術ネットワークに向かうパケットにネットワークのエッジでQoSを適用する。
【００４５】
特定の実施例では、システム150は、命令プロファイル交換（commanded profile switching）を介して、複数の動作シナリオ及び／又はネットワーク環境について動的なサポートを提供する。プロファイルは、ユーザ又はシステムが指名されたプロファイルに変更することを可能にする名前又は他の識別子を含んでもよい。例えば、プロファイルはまた、機能的冗長ルール識別子、区別ルール識別子、アーカイバル（archival）インタフェース識別子、順序付けルール識別子、事前送信インタフェース識別子、事後送信インタフェース識別子、トランスポート識別子、及び／又は他の識別子のような１つ以上の識別子を含んでもよい。例えば、機能的冗長ルール識別子は、データの陳腐化又は実質的に類似のデータのような機能的な冗長性を検出するルールを指定する。例えば、区別ルール識別子は、メッセージを処理するキューに区別するルールを指定する。例えば、アーカイバルインタフェース識別子は、アーカイバルシステムへのインタフェースを指定する。順序付けルール識別子は、キューのフロントのサンプルを制御する順序付けアルゴリズムを特定し、従って、データストリームでのデータの順序付けを特定する。例えば、事前送信インタフェース識別子は、暗号化及び圧縮のような特別の処理を提供する事前送信処理のインタフェースを指定する。例えば、事後送信インタフェース識別子は、復号化及び解凍のような処理を提供する事後送信処理のインタフェースを特定する。トランスポート識別子は、選択されたトランスポートのネットワークインタフェースを指定する。
【００４６】
例えば、プロファイルはまた、キューサイズ情報のような他の情報を含んでもよい。例えば、キューサイズ情報は、キューの数と、各キューに専用の二次記憶装置及びメモリの量とを特定する。
【００４７】
特定の実施例では、システム150は、帯域を最適化するためにルール型手法を提供する。例えば、システム150は、メッセージをメッセージキューに区別するためにキュー選択ルールを使用してもよく、これにより、メッセージがデータストリームの優先度と適切な相対頻度とを割り当てられてもよい。システム150は、機能的に冗長なメッセージを管理するために、機能的冗長ルールを使用してもよい。例えば、ネットワークでまだ送信されていない前のメッセージと（ルールにより規定されるように）十分に異ならない場合、メッセージは機能的に冗長である。すなわち、送信されるように既にスケジューリングされた古いメッセージと十分に異ならないが、まだ送信されていない新しいメッセージが提供された場合、新しいメッセージは破棄されてもよい。この理由は、古いメッセージが機能的に同等の情報を伝達しており、キューの更に前にあるからである。更に、機能的冗長の多くは、実際に重複したメッセージと、古いメッセージが送信される前に到達する新しいメッセージとを含んでいる。例えば、ノードは、基礎のネットワークの特性のため、耐障害性の理由で２つの異なるパスにより送信されたメッセージのように、特定のメッセージの同一のコピーを受信してもよい。他の例として、新しいメッセージは、まだ送信されていない古いメッセージに取り代わるデータを含んでもよい。この状態で、システム150は、古いメッセージを破棄し、新しいメッセージのみを送信してもよい。システム150はまた、データストリームの優先度型メッセージシーケンスを決定する優先度順序付けルールを含んでもよい。更に、システム150は、圧縮及び／又は暗号化のように、事前送信及び事後送信専用の処理を提供する送信処理ルールを含んでもよい。
【００４８】
特定の実施例では、システム150は、データインテグリティ及び信頼性を保護することに役立つため、耐障害性機能を提供する。例えば、システム150は、メッセージをキューに区別するために、ユーザ定義のキュー選択ルールを使用してもよい。例えば、キューは、ユーザ定義の構成に従ってサイズ決定される。例えば、この構成は、キューが消費し得る最大量のメモリを指定する。更に、この構成は、ユーザがキューのオーバーフローに使用され得る二次記憶装置の位置及び量を指定することを可能にし得る。キューのメモリが一杯になった後に、メッセージは、二次記憶装置のキューに入れられてもよい。二次記憶装置も一杯になると、システム150は、キューの最も古いメッセージを除去し、エラーメッセージをログ記録し、最新のメッセージをキューに入れてもよい。動作モードでアーカイブが可能である場合、キューから外れたメッセージは、メッセージがネットワークで送信されていないというインジケータと共にアーカイブされてもよい。
【００４９】
例えば、システム150のキューのメモリ及び二次記憶装置は、特定のアプリケーションについてリンク毎に構成されてもよい。ネットワークの可用性の期間の間の長い時間は、ネットワーク故障をサポートする多くのメモリ及び二次記憶装置に相当し得る。例えば、キューが適切にサイズ決定されることを確保するのに役立ち、故障の間の時間が定常状態を実現するのに役立ち、最終的なキューのオーバーフローを回避することに役立つのに十分であることを確保するのに役立つように、サイズ決定を特定するのに役立つため、システム150は、ネットワークモデリング及びシミュレーションアプリケーションと統合されてもよい。
【００５０】
更に、特定の実施例では、システム150は、インバウンド（“シェーピング処理（shaping）”）データ及びアウトバウンド（“ポリシー処理（policing）”）データを測定（調節）する機能を提供する。ポリシー処理及びシェーピング処理機能は、ネットワークのタイミングの不一致に対処することに役立つ。シェーピング処理は、ネットワークバッファが低優先度のデータの後のキューに入れられた高優先度のデータで溢れることを回避するのに役立つ。ポリシー処理は、データ消費者が低優先度のデータで溢れることを回避するのに役立つ。ポリシー処理及びシェーピング処理は、２つのパラメータ（有効リンク速度及びリンク比率）により支配される。例えば、システム150は、リンク比率で乗算された有効リンク速度より大きくないデータストリームを形成してもよい。パラメータは、ネットワークが変化すると共に動的に変更されてもよい。システムはまた、検出されたリンク速度へのアクセスを提供し、データ測定でアプリケーションレベルの判定をサポートしてもよい。システム150により提供される情報は、何のリンク速度が所定のネットワークシナリオに適切であるかを判定することに役立つ他のネットワーク動作情報と結合されてもよい。
【００５１】
図４は、本発明の実施例に従って動作するデータ通信環境400を示している。データ通信環境400は、１つ以上のノード410と、１つ以上のネットワーク420と、ノード410及びネットワーク420を接続する１つ以上のリンク430と、データ通信環境400の他の構成要素での通信を容易にするデータ通信システム450とを含む。データ通信環境400は、前述の図１のデータ通信環境と同様のものでもよい。
【００５２】
図４に示すように、データ通信システム450は、ノード410内で動作してもよい。代替として、データ通信システム450は、ネットワーク420内及び／又はノード410とネットワーク420との間で動作してもよい。図４に示すように、ノード410は、１つ以上のアプリケーション415（アプリケーションA及びアプリケーションB）を含んでもよい。
【００５３】
データ通信システム450は、データを受信、格納、構成、優先付け、処理、送信及び／又は通信するように適合される。データ通信システム450により受信、格納、構成、優先付け、送信及び／又は通信されたデータは、例えば、データのブロック（パケット、セル、フレーム、及び／又はストリーム等）を含んでもよい。
【００５４】
本発明の特定の実施例では、データ通信システム450は、データ優先付け構成要素460とデータ通信構成要素470とを含んでもよい。データ優先付け構成要素460及びデータ通信構成要素470は、以下に詳細に説明される。
【００５５】
データ優先付け構成要素460は、データを優先付ける。本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、１つ以上の優先付けルール（区別ルール及び／又は順序付けルール等）に少なくとも部分的に基づいてデータを優先付けてもよい。優先付けルールは、ユーザ定義でもよい。優先付けルールは、XMLで記述されてもよく、及び／又は１つ以上のDLLで提供されてもよい。
【００５６】
本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づいてデータを優先付けてもよい。例えば、データ優先度は、データ形式（ビデオ、オーディオ、測定データ、及び／又は位置データ等）に少なくとも部分的に基づいてもよい。他の例として、データ優先度は、データソースに少なくとも部分的に基づいてもよい。例えば、司令官からの通信は、下位の将校からの通信より高い優先度を割り当てられてもよい。
【００５７】
本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、プロトコル情報（ソースアドレス及び／又はトランスポートプロトコル等）に少なくとも部分的に基づいてデータを優先付けてもよい。本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、モードに少なくとも部分的に基づいてデータを優先付ける。
【００５８】
本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けてもよい。例えば、位置データ及び危険の近くの放射データ（emitter data）は“最高（HIGH）”の優先度に関連してもよく、次の標的データ（next to shoot data）は“高（MED HIGH）”の優先度に関連してもよく、上位10の標的リストデータ（top-ten shoot list data）は“中（MED）”の優先度に関連してもよく、100マイル離れた危険についての放射データ及び衛星通信（SATCOM）からの状況認識（SA：situational awareness）データは“低（MED LOW）”の優先度に関連してもよく、一般的な状態データは“最低（LOW）”の優先度に関連してもよい。
【００５９】
前述のように、データは、優先度を割り当てられてもよく、及び／又は優先度に関連してもよい。例えば、データ優先度は、“最高（HIGH）”、“高（MED HIGH）”、“中（MED）”、“低（MED LOW）”又は“最低（LOW）”を含んでもよい。他の例として、データ優先度は、“KEEP PILOT ALIVE”、“KILL ENEMY”又は“INFOMATIONAL”を含んでもよい。
【００６０】
本発明の特定の実施例では、データ優先度は、データの形式、カテゴリ及び／又はグループに少なくとも部分的に基づいてもよい。例えば、データの形式は、位置データ、危険の近くの放射データ、次の標的データ、上位10の標的リストデータ、100マイル離れた危険についての放射データ、SATCOMからのSAデータ、及び／又は一般的な状態データを含んでもよい。更に、データは、“KEEP PILOT ALIVE”、“KILL ENEMY”及び／又は“INFORMATIONAL”のようなカテゴリにグループ化されてもよい。例えば、位置データ及び危険の近くの放射データのような“KEEP PILOT ALIVE”データは、パイロットの健康状態及び安全に関係してもよい。他の例として、次の標的データ、上位10の標的リストデータ、及び100マイル離れた危険についての放射データのような“KILL ENEMY”データは、戦闘システムに関係してもよい。他の例として、SATCOMからのSAデータ及び一般的な状態データのような“INFORMATIONAL”データは、非戦闘システムに関係してもよい。
【００６１】
前述のように、データ形式、カテゴリ、及び／又はグループは、データ優先度と同じでもよく、及び／又はデータ優先度と同様のものでもよい。例えば、位置データ及び危険の近くの放射データのような“KEEP PILOT ALIVE”データは、“KEEP PILOT ALIVE”の優先度に関連してもよく、これは、次の標的データ、上位10の標的リストデータ、及び100マイル離れた危険についての放射データのような“KILL ENEMY”の優先度に関連する“KILL ENEMY”データより重要である。他の例として、次の標的データ、上位10の標的リストデータ、及び100マイル離れた危険についての放射データのような“KILL ENEMY”データは、“KILL ENEMY”の優先度に関連してもよく、これは、SATCOMからのSAデータ及び一般的な状態データのような“INFOMATIONAL”の優先度に関連する“INFORMATIONAL”データより重要である。
【００６２】
本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、区別構成要素462と、順序付け構成要素464と、データ編成構成要素466とを含んでもよい。区別構成要素462、順序付け構成要素464及びデータ編成構成要素466は、以下に詳細に説明される。
【００６３】
区別構成要素462は、データを区別する。本発明の特定の実施例では、区別構成要素462は、１つ以上の区別ルール（キュー選択ルール及び／又は機能的冗長ルール等）に少なくとも部分的に基づいてデータを区別してもよい。区別ルールは、ユーザ定義でもよい。区別ルールは、XMLで記述されてもよく、及び／又は１つ以上のDLLで提供されてもよい。
【００６４】
本発明の特定の実施例では、区別構成要素462は、データ編成構成要素466にデータを追加してもよい。例えば、区別構成要素462は、１つ以上のキュー選択ルールに少なくとも部分的に基づいてデータ編成構成要素466にデータを追加してもよい。
【００６５】
本発明の特定の実施例では、区別構成要素462は、データ編成構成要素466からデータを除去及び／又は抑制してもよい。例えば、区別構成要素462は、１つ以上の機能的冗長ルールに少なくとも部分的に基づいてデータ編成構成要素466からデータを除去してもよい。
【００６６】
順序付け構成要素464は、データを順序付ける。本発明の特定の実施例では、順序付け構成要素464は、１つ以上の順序付けルール（スターベーション（starvation）、ラウンドロビン、相対頻度等）に少なくとも部分的に基づいてデータを順序付けてもよい。順序付けルールは、ユーザ定義でもよい。順序付けルールは、XMLで記述されてもよく、及び／又は１つ以上のDLLで提供されてもよい。
【００６７】
本発明の特定の実施例では、順序付け構成要素464は、データ編成構成要素466からデータを選択及び／又は除去してもよい。例えば、順序付け構成要素464は、順序付けルールに少なくとも部分的に基づいてデータ編成構成要素466からデータを除去してもよい。
【００６８】
データ編成構成要素466は、データを格納及び／又は構成（編成）する。本発明の特定の実施例では、データ編成構成要素466は、優先度（“KEEP PILOT ALIVE”、“KILL ENEMY”及び“INFORMATIONAL”等）に少なくとも部分的に基づいてデータを格納及び／又は構成してもよい。
【００６９】
本発明の特定の実施例では、例えば、データ編成構成要素466は、１つ以上のキュー（Q1、Q2、Q3、Q4及びQ5等）を含んでもよい。例えば、“最高（HIGH）”の優先度に関連するデータはQ1に格納されてもよく、“高（MED HIGH）”の優先度に関連するデータはQ2に格納されてもよく、“中（MED）”の優先度に関連するデータはQ3に格納されてもよく、“低（MED LOW）”の優先度に関連するデータはQ4に格納されてもよく、“最低（LOW）”の優先度に関連するデータはQ5に格納されてもよい。代替として、データ編成構成要素466は、例えば、１つ以上のツリー、テーブル、連結リスト、及び／又はデータを格納及び／又は構成する他のデータ構造を含んでもよい。
【００７０】
データ通信構成要素470は、データを通信する。本発明の特定の実施例では、データ通信構成要素470は、例えば、ノード410及び／又はノード410で動作するアプリケーション415から、又はネットワーク420及び／又はノード410をネットワーク420に接続するリンク430で、データを受信する。本発明の特定の実施例では、データ通信構成要素470は、例えば、ノード410及び／又はノード410で動作するアプリケーション415に、又はネットワーク420及び／又はノード410をネットワーク420に接続するリンクで、データを送信する。
【００７１】
本発明の特定の実施例では、データ通信構成要素470は、データ優先付け構成要素460と通信する。特に、データ通信構成要素470は、区別構成要素462にデータを送信し、順序付け構成要素464からデータを受信する。代替として、データ通信構成要素470は、データ編成構成要素466と通信してもよい。
【００７２】
本発明の特定の実施例では、データ優先付け構成要素460は、データ通信構成要素470の１つ以上の機能を実行してもよい。
【００７３】
本発明の特定の実施例では、データ通信構成要素470は、データ優先度に少なくとも部分的に基づいてデータを通信してもよい。
【００７４】
動作中に、例えば、データは、データ通信構成要素470によりネットワーク420で受信される。受信データは、メッセージ内容及び／又はモードに少なくとも部分的に基づいて、データ優先付け構成要素460により優先付けされる。優先付けされたデータは、データ通信構成要素470により１つ以上のアプリケーション415に送信される。
【００７５】
本発明の特定の実施例では、データ通信システム450は全てのデータを受信しなくてもよい。例えば、いくつかのデータがバッファに格納されてもよく、データ通信システム450は、ヘッダ情報及びバッファへのポインタのみを受信してもよい。他の例として、データ通信システム450は、オペレーティングシステムのプロトコルスタックにフック（hook）されてもよく、アプリケーションがトランスポートレイヤインタフェース（例えば、ソケット）を通じてオペレーティングシステムにデータを渡したときに、オペレーティングシステムは、データ通信システム450にデータへのアクセスを提供してもよい。
【００７６】
本発明の特定の実施例では、データ通信システム450は、データを破棄しなくてもよい。すなわち、データは低優先度でもよいが、データ通信システム450により破棄されない。むしろ、潜在的に受信した高優先度のデータの量に応じて、データは長期間に遅延されてもよい。
【００７７】
本発明の特定の実施例では、データ通信システム450は、他のアプリケーションに対してトランスペアレントである。例えば、データ通信システム450により実行される処理、構成及び／又は優先付けは、１つ以上のノード410又は他のアプリケーション若しくはデータソースにトランスペアレントでもよい。他の例として、データ通信システム450と同じシステム又はデータ通信システム450に接続されたノード410で動作するアプリケーション415は、データ通信システム450により実行されるデータの優先付けを認識しなくてもよい。
【００７８】
本発明の特定の実施例では、データ通信システム450はQoSを提供してもよい。
【００７９】
前述のように、例えば、データ通信システム450の構成要素、要素及び／又は機能は、単独で、又は様々な形式のハードウェア、ファームウェアの組み合わせで、及び／又はソフトウェアの一式の命令として実装されてもよい。特定の実施例は、汎用コンピュータ又は他の処理装置で実行するコンピュータ可読媒体（メモリ、ハードディスク、DVD又はCD等）に存在する一式の命令として提供されてもよい。
【００８０】
図５は、本発明の実施例によるデータ通信方法500のフローチャートを示している。方法500は、以下に詳細に説明する以下のステップを含む。ステップ510において、データが受信される。ステップ520において、データが優先付けされる。ステップ530において、データが通信される。方法500は、図４のデータ通信環境400の要素を参照して説明されるが、他の実装も可能であることがわかる。
【００８１】
ステップ510において、データが受信される。例えば、データは、前述のようにデータ通信システム450により受信されてもよい。他の例として、データは、ノード410及び／又はノード410で動作するアプリケーション415から受信されてもよい。他の例として、例えば、データは、ネットワーク420及び／又はノード410とネットワーク420とを接続するリンクで受信されてもよい。
【００８２】
本発明の特定の実施例では、データはノード410においてネットワーク420で受信されてもよい。
【００８３】
ステップ520において、データが優先付けされる。例えば、優先付けされるデータは、ステップ510において受信したデータでもよい。例えば、データは、前述のように、図４のデータ通信システム450により優先付けされてもよい。他の例として、データは、データ優先付けルールに少なくとも部分的に基づいて、データ通信システム450のデータ優先付け構成要素460により優先付けされてもよい。
【００８４】
本発明の特定の実施例では、データは、１つ以上の優先付けルールに少なくとも部分的に基づいて優先付けされてもよい。本発明の特定の実施例では、データは、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づいて優先付けされてもよい。本発明の特定の実施例では、データの優先度は、モードに少なくとも部分的に基づいてもよい。本発明の特定の実施例では、データは、プロトコル情報に少なくとも部分的に基づいてもよい。本発明の特定の実施例では、データは、データに優先度を割り当てることによりノード410で優先付けされてもよい。
【００８５】
ステップ530において、データが通信される。例えば、通信されるデータは、ステップ510において受信したデータでもよい。例えば、通信されるデータは、ステップ530において優先付けされたデータでもよい。例えば、データは、前述のように、データ通信システム450により通信されてもよい。他の例として、データは、ノード410及び／又はノード410で動作するアプリケーション415に通信されてもよい。他の例として、データは、ネットワーク420及び／又はノード410とネットワーク420とを接続するリンクで通信されてもよい。
【００８６】
本発明の特定の実施例では、データは、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてノード410のアプリケーションに通信されてもよい。例えば、データの優先度は、ステップ520で決定されたデータ優先度でもよい。
【００８７】
例えば、方法500の１つ以上のステップは、単独で、又は様々な形式のハードウェア、ファームウェアの組み合わせで、及び／又はソフトウェアの一式の命令として実装されてもよい。特定の実施例は、汎用コンピュータ又は他の処理装置で実行するコンピュータ可読媒体（メモリ、ハードディスク、DVD又はCD等）に存在する一式の命令として提供されてもよい。
【００８８】
本発明の特定の実施例は、１つ以上の前述のステップを省略してもよく、及び／又は記載の順序と異なる順序でステップを実行してもよい。例えば、本発明の特定の実施例では、いくつかのステップは実行されなくてもよい。更なる例として、特定のステップは、前述のものと異なる時間的順序で（同時も含む）実行されてもよい。
【００８９】
本発明の一実施例では、インバウンドのネットワークデータを通信し、QoSを提供する方法は、ネットワークでデータを受信し、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付け、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションにデータを通信することを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。
【００９０】
本発明の一実施例では、インバウンドのネットワークデータを通信し、QoSを提供するシステムは、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けるように適合されたデータ優先付け構成要素と、ネットワークでデータを受信し、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションにデータを通信するように適合されたデータ通信構成要素とを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。
【００９１】
本発明の一実施例では、コンピュータ可読媒体は、コンピュータで実行する一式の命令を含む。一式の命令は、データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けるように構成されたデータ優先付けルーチンと、ネットワークでデータを受信し、データの優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションにデータを通信するように構成されたデータ通信ルーチンとを含む。データの優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づく。
【００９２】
本発明の特定の実施例は、インバウンドのコンテンツ型QoS方法を提供する。この方法は、ネットワークでTCP及び／又はUDPアドレス指定のネットワークデータを受信し、優先付けアルゴリズムを使用してネットワークデータを優先付け、冗長度についてネットワークデータを処理し、ネットワークデータを１つ以上のアプリケーションに転送するために抽出アルゴリズムを使用することを含む。抽出アルゴリズムは、前述の順序付けアルゴリズムと同様のものでもよい。例えば、抽出アルゴリズムは、スターベーション、相対頻度、又はスターベーションと相対頻度との組み合わせに少なくとも部分的に基づいてもよい。スターベーションは、空でない限り最高優先度のキューをサービス提供し、次に低優先度のキューをサービス提供することを示す。最高優先度のデータが低優先度のデータを決して待たないため、スターベーションは有利になり得る。しかし、最高優先度のデータが十分にあるときに低優先度のキューがサービス提供されないため、スターベーションは不利になり得る。相対頻度は、次のキューがサービス提供される前にキューがサービス提供される回数に上限が存在する点を除いて、スターベーションと類似する。全てのキューがサービス提供されため、相対頻度は有利になり得る。しかし、最高優先度のデータが場合によっては低優先度のデータを待つことがあるため、相対頻度は不利になり得る。スターベーションと相対頻度との組み合わせにより、ユーザは、スターベーションを介して処理されるキューの部分と、相対頻度を介して処理されるキューの他の部分とを選択することが可能になる。特定の実施例では、抽出アルゴリズムはユーザにより構成されてもよい。
【００９３】
従って、本発明の特定の実施例は、インバウンドのコンテンツ型QoSシステム及び方法を提供する。特定の実施例は、インバウンドのコンテンツ型QoSの技術的効果を提供する。
【００９４】
以上の実施例に関し、更に、以下の項目を開示する。
【００９５】
（１）インバウンドのネットワークデータを通信し、サービス品質を提供する方法であって、
プロセッサにおいてネットワークでデータを受信し、
前記データに優先度を割り当てることにより前記プロセッサで前記データを優先付け、前記データの前記優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づき、
前記データの前記優先度に少なくとも部分的に基づいて前記プロセッサのアプリケーションに前記データを通信することを含む方法。
【００９６】
（２）前記データは、ユーザ定義のルールに少なくとも部分的に基づいて優先付けされる、（１）に記載の方法。
【００９７】
（３）前記優先付けるステップは、前記データを区別することを含む、（１）に記載の方法。
【００９８】
（４）前記優先付けるステップは、前記データを順序付けることを含む、（１）に記載の方法。
【００９９】
（５）前記優先付けるステップは、アプリケーションプログラムに対してトランスペアレントである、（１）に記載の方法。
【０１００】
（６）前記データは、サービス品質を提供するように優先付けされる、（１）に記載の方法。
【０１０１】
（７）インバウンドのネットワークデータを通信し、サービス品質を提供するシステムであって、
データに優先度を割り当てることによりデータを優先付けるように適合されたデータ優先付け構成要素であり、前記データの前記優先度は、メッセージ内容に少なくとも部分的に基づくデータ優先付け構成要素と、
ネットワークで前記データを受信し、前記データの前記優先度に少なくとも部分的に基づいてアプリケーションに前記データを通信するように適合されたデータ通信構成要素と
を含むシステム。
【０１０２】
（８）前記データを区別するように適合された区別構成要素を更に含む、（７）に記載のシステム。
【０１０３】
（９）前記データを順序付けるように適合された順序付け構成要素を更に含む、（７）に記載のシステム。
【０１０４】
（１０）前記データ優先付け構成要素は、前記データの前記優先度に少なくとも部分的に基づいて前記データを構成するように適合されたデータ編成構成要素を含む、（７）に記載のシステム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバウンドのネットワークデータを通信し、サービス品質を提供する方法であって、
プロセッサにおいてインバウンドのデータを受信し、インバウンドのデータは、前記プロセッサのアプリケーションに通信するために前記プロセッサにおいてネットワークで受信したデータを有し、
前記インバウンドのデータに優先度を割り当てることにより、前記プロセッサで前記インバウンドのデータを優先付け、前記インバウンドのデータの前記優先度は、少なくとも１つの第２のデータソースのランクに対する第１のデータソースのランクに少なくとも部分的に基づき、前記インバウンドのデータの前記優先度は、更にメッセージ内容に少なくとも部分的に基づき、前記インバウンドのデータを優先付けることは、ネットワーク通信プロトコルのトランスポートレイヤで生じ、
機能的に冗長なインバウンドのデータを除去することにより、前記インバウンドのデータを処理し、前記インバウンドのデータを処理することは、前記ネットワーク通信プロトコルスタックの前記トランスポートレイヤで生じ、
前記インバウンドのデータの前記割り当てられた優先度に少なくとも部分的に基づいて前記プロセッサの前記アプリケーションに前記インバウンドのデータを通信することを含む方法。
【請求項２】
前記インバウンドのデータは、ユーザ定義のルールに少なくとも部分的に基づいて優先付けされる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記優先付けるステップは、キュー選択及び機能的冗長性のうち少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記インバウンドのデータを区別することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記優先付けるステップは、スターベーション、ラウンドロビン及び相対頻度のうち少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記インバウンドのデータを順序付けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記インバウンドのデータの前記優先度は、データの形式、データのカテゴリ及びデータのグループのうち１つ以上を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記インバウンドのデータは、セル、フレーム、パケット及びストリームのうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
インバウンドのネットワークデータを通信し、サービス品質を提供するシステムであって、
インバウンドのデータに優先度を割り当てることにより、インバウンドのデータを優先付けるように構成されたデータ優先付け構成要素であり、前記インバウンドのデータは、ノードのアプリケーションに通信するためにノードにおいてネットワークで受信したデータを有し、前記インバウンドのデータの前記優先度は、少なくとも１つの第２のデータソースのランクに対する第１のデータソースのランクに少なくとも部分的に基づき、前記インバウンドのデータの前記優先度は、更にメッセージ内容に少なくとも部分的に基づき、前記インバウンドのデータの優先付けは、ネットワーク通信プロトコルスタックのトランスポートレイヤで生じるデータ優先付け構成要素と、
機能的に冗長なインバウンドのデータを除去することにより、前記インバウンドのデータを処理するように構成されたデータ冗長処理構成要素であり、前記インバウンドのデータのデータ冗長性の処理は、前記ネットワーク通信プロトコルスタックの前記トランスポートレイヤで生じるデータ冗長処理構成要素と、
前記ノードにおいて前記ネットワークで前記インバウンドのデータを受信し、前記インバウンドのデータの前記割り当てられた優先度に少なくとも部分的に基づいて前記アプリケーションに前記優先付け及び処理されたインバウンドのデータを通信するように構成されたデータ通信構成要素と
を含むシステム。
【請求項８】
キュー選択及び機能的冗長性のうち少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記データを区別するように構成された区別構成要素を更に含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
スターベーション、ラウンドロビン及び相対頻度のうち少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記データを順序付けるように構成された順序付け構成要素を更に含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記データ優先付け構成要素は、前記インバウンドのデータの前記優先度に少なくとも部分的に基づいて前記インバウンドのデータを構成するように構成されたデータ編成構成要素を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項１】
インバウンドのネットワークデータを通信し、サービス品質を提供する方法であって、
プロセッサにおいてインバウンドのデータを受信し、インバウンドのデータは、前記プロセッサのアプリケーションに通信するために前記プロセッサにおいてネットワークで受信したデータを有し、
前記インバウンドのデータに優先度を割り当てることにより、前記プロセッサで前記インバウンドのデータを優先付け、前記インバウンドのデータの前記優先度は、少なくとも１つの第２のデータソースのランクに対する第１のデータソースのランクに少なくとも部分的に基づき、前記インバウンドのデータの前記優先度は、更にメッセージ内容に少なくとも部分的に基づき、前記インバウンドのデータを優先付けることは、ネットワーク通信プロトコルのトランスポートレイヤで生じ、
機能的に冗長なインバウンドのデータを除去することにより、前記インバウンドのデータを処理し、前記インバウンドのデータを処理することは、前記ネットワーク通信プロトコルスタックの前記トランスポートレイヤで生じ、
前記インバウンドのデータの前記割り当てられた優先度に少なくとも部分的に基づいて前記プロセッサの前記アプリケーションに前記インバウンドのデータを通信することを含む方法。
【請求項２】
前記インバウンドのデータは、ユーザ定義のルールに少なくとも部分的に基づいて優先付けされる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記優先付けるステップは、キュー選択及び機能的冗長性のうち少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記インバウンドのデータを区別することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記優先付けるステップは、スターベーション、ラウンドロビン及び相対頻度のうち少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記インバウンドのデータを順序付けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記インバウンドのデータの前記優先度は、データの形式、データのカテゴリ及びデータのグループのうち１つ以上を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記インバウンドのデータは、セル、フレーム、パケット及びストリームのうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
インバウンドのネットワークデータを通信し、サービス品質を提供するシステムであって、
インバウンドのデータに優先度を割り当てることにより、インバウンドのデータを優先付けるように構成されたデータ優先付け構成要素であり、前記インバウンドのデータは、ノードのアプリケーションに通信するためにノードにおいてネットワークで受信したデータを有し、前記インバウンドのデータの前記優先度は、少なくとも１つの第２のデータソースのランクに対する第１のデータソースのランクに少なくとも部分的に基づき、前記インバウンドのデータの前記優先度は、更にメッセージ内容に少なくとも部分的に基づき、前記インバウンドのデータの優先付けは、ネットワーク通信プロトコルスタックのトランスポートレイヤで生じるデータ優先付け構成要素と、
機能的に冗長なインバウンドのデータを除去することにより、前記インバウンドのデータを処理するように構成されたデータ冗長処理構成要素であり、前記インバウンドのデータのデータ冗長性の処理は、前記ネットワーク通信プロトコルスタックの前記トランスポートレイヤで生じるデータ冗長処理構成要素と、
前記ノードにおいて前記ネットワークで前記インバウンドのデータを受信し、前記インバウンドのデータの前記割り当てられた優先度に少なくとも部分的に基づいて前記アプリケーションに前記優先付け及び処理されたインバウンドのデータを通信するように構成されたデータ通信構成要素と
を含むシステム。
【請求項８】
キュー選択及び機能的冗長性のうち少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記データを区別するように構成された区別構成要素を更に含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
スターベーション、ラウンドロビン及び相対頻度のうち少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記データを順序付けるように構成された順序付け構成要素を更に含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記データ優先付け構成要素は、前記インバウンドのデータの前記優先度に少なくとも部分的に基づいて前記インバウンドのデータを構成するように構成されたデータ編成構成要素を含む、請求項７に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９０３０２（Ｐ２０１２−９０３０２Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６３５７２（Ｐ２０１１−２６３５７２）
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【分割の表示】特願２００９−５１５４００（Ｐ２００９−５１５４００）の分割
【原出願日】平成１９年５月１５日（２００７．５．１５）
【出願人】（５９４０７１６７５）ハリス コーポレイション (287)
【氏名又は名称原語表記】Ｈａｒｒｉｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【分割の表示】特願２００９−５１５４００（Ｐ２００９−５１５４００）の分割
【原出願日】平成１９年５月１５日（２００７．５．１５）
【出願人】（５９４０７１６７５）ハリス コーポレイション (287)
【氏名又は名称原語表記】Ｈａｒｒｉｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【Ｆターム（参考）】
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