パケット転送装置およびパケット転送方法
【課題】優先転送クラスのフローのための帯域を確保できない場合でも下位のクラスより高い品質の通信を行う。
【解決手段】優先転送クラスのリンクＬ０と、下位の転送クラスのリンクＬ１〜Ｌ３とが接続された上流側転送装置１０は、優先転送クラスのフローの配信要求を受信し、優先転送クラスのリンクの空帯域に基づいて、確保可能な帯域があるか否かを判定するMLD処理部１１と、確保可能な帯域がない場合に、複数のリンクの空帯域に基づいて、低クラスのリンクを用いてフローを配信できるか否かを判定する上流側制御機能部１２と、フローを下流側転送装置２０に転送するパケット転送部１３ａと、フロー特定情報を下流側転送装置２０に通知する上流側制御通知部１４と、低クラスのリンクを用いることでフローを配信できる場合に、フローのうち低クラスのリンクを通るパケットに付与された優先度を優先転送クラスよりも低く設定するリマーク部１３ｂとを備える。
【解決手段】優先転送クラスのリンクＬ０と、下位の転送クラスのリンクＬ１〜Ｌ３とが接続された上流側転送装置１０は、優先転送クラスのフローの配信要求を受信し、優先転送クラスのリンクの空帯域に基づいて、確保可能な帯域があるか否かを判定するMLD処理部１１と、確保可能な帯域がない場合に、複数のリンクの空帯域に基づいて、低クラスのリンクを用いてフローを配信できるか否かを判定する上流側制御機能部１２と、フローを下流側転送装置２０に転送するパケット転送部１３ａと、フロー特定情報を下流側転送装置２０に通知する上流側制御通知部１４と、低クラスのリンクを用いることでフローを配信できる場合に、フローのうち低クラスのリンクを通るパケットに付与された優先度を優先転送クラスよりも低く設定するリマーク部１３ｂとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケットをマルチキャスト転送するパケット転送装置およびパケット転送方法に係り、特に、帯域確保される優先転送クラスのフローを転送するパケット転送装置およびパケット転送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のリンクで接続されるパケット転送装置間で、パケットをマルチキャスト転送する技術が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
従来技術において、優先転送クラスの帯域確保が必要なフロー（帯域確保型フローという）に関しては、パケット転送装置は、確保可能な帯域がない場合には、帯域確保不可としてフローを転送しないか、または、転送する場合であっても下位の転送品質クラスと同じ条件で転送する必要がある。
【０００３】
具体的には、例えば、パケット転送装置間を接続する論理リンクにおいて、BEクラス（ベストエフォートクラス）と、その1段階上位側のクラスのフローが混在し、上位側クラスのフローで帯域確保を行う場合、上位側クラス用の確保可能帯域がないときには、パケット転送装置に、当該フローを送信させないか、または、送信させる場合でもベストエフォートクラスの他のフローと混在して送信させる必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“次世代ネットワークを支えるネットワーク基盤技術”、NTT技術ジャーナル、Vol.19、No.4、p.38-43、2007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、このように上位側クラスの帯域確保が不可となる場合で通信を行う際には、以下の不都合がある。すなわち、帯域確保が不可となる場合で通信を行うには、既に帯域確保済みフローの品質を保持するために、この帯域確保が不可となるフローを、下位の転送品質クラスのフローとして転送する必要がある。この場合、リンク内の他の低位側クラスのトラヒック量が当該リンク内で転送可能な帯域を超えるときには、パケットロスが発生し、上位側クラスの通信品質（この帯域確保が不可となるフローの通信品質）は維持できなかった。
【０００６】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、優先転送クラスのフローのための帯域を確保できない場合でも下位のクラスより高い品質の通信を行うことのできるパケット転送装置およびパケット転送方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明に係るパケット転送装置は、パケットをマルチキャストするパケット転送装置間に接続された複数のリンクとして、所定の通信品質を維持するための帯域が確保される優先転送クラスに対応した高クラスのリンクと、前記優先転送クラスよりも転送優先度が低い下位の転送クラスに対応した１以上の低クラスのリンクとを備えたパケット転送システムにおいて、配信要求に基づいてパケットを転送する上流側の前記パケット転送装置であって、前記各リンクにおいて配信処理に用いていない残余の帯域を示す空帯域を測定する空帯域測定手段と、前記優先転送クラスのフローの配信要求を受信し、当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクの空帯域に基づいて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定するマルチキャスト制御手段と、前記フローに対して確保可能な帯域がない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを含む少なくともいずれか１つの前記リンクを用いて前記フローを配信できるか否かを判定する上流側制御手段と、前記フローを前記複数のリンクに接続された下流側のパケット転送装置に転送するマルチキャスト転送手段と、前記フローを特定するためのフロー特定情報を前記下流側のパケット転送装置に通知する上流側制御通知手段とを備え、前記マルチキャスト転送手段が、前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを用いることで前記フローを配信できると判定された場合に、前記フローの少なくとも一部のパケットであって前記低クラスのリンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも低く設定するリマーク手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成のパケット転送装置は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、下位の転送クラスのリンクを含めた少なくともいずれか１つのリンクを用いてフローを配信できるか否かを判定する。そして、パケット転送装置は、優先転送クラスの帯域を確保できず、かつ、下位の転送クラスのリンクを用いれば優先転送クラスのフローを配信できる場合に、下位の転送クラスのリンクを通るパケットの優先度を低く設定し、このフローを特定するためのフロー特定情報を下流側に通知する。ここで、パケット転送装置間に接続された複数のリンクとして、優先転送クラスのリンクと、最低クラスのリンクと、中間のクラスのリンクとがある場合に、下位の転送クラスのリンクは、最低クラスのリンクより上位である中間クラスのリンクであることが好ましい。また、パケット転送装置は、優先転送クラスのフローの経路をすべて下位の転送クラスのリンクに変更してもよい。また、パケット転送装置は、フローの帯域の一部の帯域について確保できるならば優先転送クラスのリンクを用いると共に、フローの残りの帯域を下位の転送クラスのリンクに変更してもよい。したがって、パケット転送装置は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、従来のようにリンク内において、下位の転送クラスの他のフローと混在して送信させる必要がない。そのため、配信要求された優先転送クラスのフローにパケットロスが発生することはないので、このような場合であっても、パケット転送装置は、下位のクラスより高い品質の通信を行うことができる。
【０００９】
また、本発明に係る上流側のパケット転送装置は、前記上流側制御手段が、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて前記フローに対して必要な帯域が確保できない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、当該フローを複製することで生成される予め定められた個数のフローを示す冗長フローを、予め定められた個数の前記リンクを用いて配信できるか否かを判定すると共に、前記配信できると判定された場合に、配信に用いる前記各リンクにおける配信帯域を均等に、または、空帯域の大きいリンクほど大きくなるように決定する処理を行う冗長化配信処理手段を備え、前記マルチキャスト転送手段が、前記フローを複製した冗長フローを生成すると共に、前記配信に用いる前記各リンクに前記生成した冗長フローを配分するコピー手段をさらに備え、前記リマーク手段が、前記配信に用いる前記各リンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定することが好ましい。
【００１０】
かかる構成のパケット転送装置は、配信要求された優先転送クラスのフローのパケットの優先度を低く設定し、かつ、このフローを複製したフローである冗長フローを複数のリンクから分散配信する。したがって、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、配信要求された優先転送クラスのフローにパケットロスが発生することはない。そのため、パケット転送装置は、このような場合であっても、下位のクラスより高い品質の通信を行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係る上流側のパケット転送装置は、前記マルチキャスト制御手段が、前記優先転送クラスのフローの配信要求を受信する要求受信処理手段と、当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクの空帯域に基づいて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定する要求帯域判定手段と、前記フローの帯域の一部の帯域について、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて帯域確保可能な場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保する配信帯域管理手段と、前記フローについて、前記確保できなかった帯域と、前記一部確保できた帯域とを前記上流側制御手段に通知する受付不可フロー通知手段とを備え、前記配信帯域管理手段が、前記優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定するパケットとして、前記パケットのペイロードの優先度の低いものから順に、前記フローの帯域の一部を選択することが好ましい。
【００１２】
かかる構成のパケット転送装置は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、優先度を低く設定するパケットとして、パケットのペイロードの優先度の低いものから順に選択することで、フローの帯域の残りの帯域について、優先転送クラスのリンクにおいて帯域確保可能か判定する。ここで、パケットのペイロードの優先度の低いものから順に選択するとは、例えば映像ストリームの差分フレームを含むパケットを優先的に選択することを示す。したがって、パケット転送装置は、パケットのペイロードの優先度の低いものから順に選択するので、パケットの内容によらずに選択する場合と比較して、より良好な通信品質を維持することができる。
【００１３】
また、本発明に係る下流側のパケット転送装置は、前記上流側のパケット転送装置からマルチキャストされたパケットを受信する下流側のパケット転送装置であって、前記複数のリンクで接続された上流側の前記パケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信する下流側制御受信手段と、前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更されたフローを抽出する下流側制御手段と、前記抽出されたフローの少なくとも一部のパケットであって前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを通ったパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマーク手段と、前記抽出されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送手段と、を備えることが好ましい。
【００１４】
かかる構成のパケット転送装置は、上流側にて優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、上流側のパケット転送装置から受信するフロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、優先度が変更されたフローを抽出し、パケットに付与された優先度を元の優先度に設定した上で当該フローを転送することができる。
【００１５】
また、本発明に係る下流側のパケット転送装置は、前記上流側の冗長化配信処理手段を備えたパケット転送装置からマルチキャストされたパケットを受信する下流側のパケット転送装置であって、前記複数のリンクで接続された上流側の前記パケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信する下流側制御受信手段と、前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更された複数のフローを抽出する下流側制御手段と、前記フロー特定情報で特定される複数のフローに対して、前記フロー毎に、パケット毎の一意な識別子に基づいて、重複するパケットを削除して、１つのフローに復元するマージ手段と、前記復元されたフローのパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマーク手段と、前記復元されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送手段と、を備えることが好ましい。
【００１６】
かかる構成のパケット転送装置は、上流側にて優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、上流側のパケット転送装置から受信するフロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、優先度が変更された複数のフローを抽出し、重複するパケットを削除して１つのフローに復元した上で、パケットに付与された優先度を元の優先度に設定して当該フローを転送することができる。
【００１７】
また、前記課題を解決するため、本発明に係るパケット転送方法は、パケットをマルチキャストする情報処理部と記憶部とを少なくとも備えたパケット転送装置間に接続された複数のリンクとして、所定の通信品質を維持するための帯域が確保される優先転送クラスに対応した高クラスのリンクと、前記優先転送クラスよりも転送優先度が低い下位の転送クラスに対応した１以上の低クラスのリンクとを備えたパケット転送システムにおいて、配信要求に基づいてパケットを転送する上流側の前記パケット転送装置のパケット転送方法であって、前記上流側のパケット転送装置の前記情報処理部が、前記優先転送クラスのフローの配信要求を受信する受信ステップと、当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて配信処理に用いていない残余の帯域を示す空帯域に基づいて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定するマルチキャスト制御ステップと、前記フローに対して確保可能な帯域がない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを含む少なくともいずれか１つの前記リンクを用いて前記フローを配信できるか否かを判定する配信可否判定ステップと、前記低クラスのリンクを用いることで前記フローを配信できると判定された場合に、前記フローの少なくとも一部のパケットであって前記低クラスのリンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも低く設定するマークダウンステップと、前記フローを前記複数のリンクに接続された下流側のパケット転送装置に転送するパケット転送ステップと、前記フローを特定するためのフロー特定情報を前記下流側のパケット転送装置に通知する特定情報通知ステップと、を含んで実行することを特徴とする。
【００１８】
かかる手順のパケット転送方法によれば、上流側のパケット転送装置の情報処理部は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、下位の転送クラスのリンクを含めた少なくともいずれか１つのリンクを用いてフローを配信できるか否かを判定する。そして、情報処理部は、優先転送クラスの帯域を確保できず、かつ、下位の転送クラスのリンクを用いれば優先転送クラスのフローを配信できる場合に、下位の転送クラスのリンクを通るパケットの優先度を低く設定し、このフローを特定するためのフロー特定情報を下流側に通知する。したがって、パケット転送装置は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合であっても、下位のクラスより高い品質の通信を行うことができる。
【００１９】
また、本発明に係るパケット転送方法は、前記上流側のパケット転送装置の前記情報処理部が、前記マルチキャスト制御ステップにて、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて前記フローに対して必要な帯域が確保できない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、当該フローを複製することで生成される予め定められた個数のフローを示す冗長フローを、予め定められた個数の前記リンクを用いて配信できるか否かを判定する配信実施可否判定ステップと、前記配信実施可否判定ステップにて配信できると判定された場合に、配信に用いる前記各リンクにおける配信帯域を均等に、または、空帯域の大きいリンクほど大きくなるように決定する配信帯域決定ステップと、前記フローを複製した冗長フローを生成すると共に、前記配信に用いる前記各リンクに前記生成した冗長フローを配分する冗長フロー生成ステップと、をさらに実行し、前記マークダウンステップにて、前記配信に用いる前記各リンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定することが好ましい。
【００２０】
かかる手順のパケット転送方法によれば、上流側のパケット転送装置の情報処理部は、配信要求された優先転送クラスのフローのパケットの優先度を低く設定し、かつ、このフローを複製したフローである冗長フローを複数のリンクから分散配信する。したがって、パケット転送装置は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合であっても、下位のクラスより高い品質の通信を行うことができる。
【００２１】
また、本発明に係る上流側のパケット転送方法は、前記上流側のパケット転送装置の前記情報処理部が、前記マルチキャスト制御ステップにて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定する際に、前記優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定するパケットとして、前記パケットのペイロードの優先度の低いものから順に、前記フローの帯域の一部を選択し、前記フローの帯域の残りの帯域について、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて帯域確保可能であると判定した場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保することが好ましい。
【００２２】
かかる手順のパケット転送方法によれば、上流側のパケット転送装置の情報処理部は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、優先度を低く設定するパケットとして、パケットのペイロードの優先度の低いものから順に選択するので、パケットの内容によらずに選択する場合と比較して、より良好な通信品質を維持することができる。
【００２３】
また、本発明に係る下流側のパケット転送方法は、前記上流側のパケット転送方法により、上流側の前記パケット転送装置から前記複数のリンクを介してマルチキャストされたパケットを受信する情報処理部と記憶部とを少なくとも備えた下流側のパケット転送装置のパケット転送方法であって、前記下流側のパケット転送装置の前記情報処理部が、前記上流側のパケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信するフロー特定情報受信ステップと、前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更されたフローを抽出するフロー抽出ステップと、前記抽出されたフローの少なくとも一部のパケットであって前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを通ったパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマークステップと、前記抽出されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送ステップと、を含んで実行することが好ましい。
【００２４】
かかる手順のパケット転送方法によれば、下流側のパケット転送装置の情報処理部は、上流側にて優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、上流側のパケット転送装置から受信するフロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、優先度が変更されたフローを抽出し、パケットに付与された優先度を元の優先度に設定した上で当該フローを転送することができる。
【００２５】
また、本発明に係る下流側のパケット転送方法は、前記上流側の配信実施可否判定ステップを含むパケット転送方法により、上流側の前記パケット転送装置から前記複数のリンクを介してマルチキャストされたパケットを受信する情報処理部と記憶部とを少なくとも備えた下流側のパケット転送装置のパケット転送方法であって、前記下流側のパケット転送装置の前記情報処理部が、前記上流側のパケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信するフロー特定情報受信ステップと、前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更された複数のフローを抽出するフロー抽出ステップと、前記フロー特定情報で特定される複数のフローに対して、前記フロー毎に、パケット毎の一意な識別子に基づいて、重複するパケットを削除して、１つのフローに復元するマージステップと、前記復元されたフローのパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマークステップと、前記復元されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送ステップと、を含んで実行することが好ましい。
【００２６】
かかる手順のパケット転送方法によれば、下流側のパケット転送装置の情報処理部は、上流側にて優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、上流側のパケット転送装置から受信するフロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、優先度が変更された複数のフローを抽出し、重複するパケットを削除して１つのフローに復元した上で、パケットに付与された優先度を元の優先度に設定して当該フローを転送することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のパケット転送装置は、優先転送クラスの帯域を確保できず、かつ、下位の転送クラスのリンクを用いれば優先転送クラスのフローを配信できる場合に、下位の転送クラスのリンクを通るパケットの優先度を低く設定し、このフローを特定するためのフロー特定情報を下流側に通知するので、このような場合であっても、下位のクラスより高い品質の通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１および第２実施形態に係るパケット転送装置間のリンクを模式的に示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るパケット転送装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す上流側転送装置の要部の詳細を示すブロック図である。
【図４】図２に示す配信IF管理テーブルの一例を示す図である。
【図５】図２に示す出力IFグループテーブルの一例を示す図である。
【図６】図２に示すフロー別帯域テーブルの一例を示す図である。
【図７】図２に示すリンク空帯域テーブルの一例を示す図である。
【図８】図２に示す上流側転送装置のフロー情報テーブルの一例を示す図である。
【図９】図２に示すIFグループテーブルの一例を示す図である。
【図１０】図２に示す上流側転送装置の処理を示すフローチャートである。
【図１１】図２に示す下流側転送装置の処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３および第４実施形態に係るパケット転送装置間のリンクを模式的に示す構成図である。
【図１３】図２に示す下流側転送装置のフロー情報テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明を実施するための第１ないし第４実施形態に係るパケット転送装置について詳細に説明する。
【００３０】
（第１実施形態）
［パケット転送装置の概要］
図１に示すパケット転送システム１は、パケットをマルチキャストするパケット転送装置として、上流側転送装置１０と、下流側転送装置２０とを備える。
以下、上流側転送装置１０（１０Ａ，１０Ｂ）と、下流側転送装置２０（２０Ａ，２０Ｂ）との動作の概要について図１を参照して説明する。なお、Ａ，Ｂは、第１および第２実施形態をそれぞれ示し、特に区別しない場合にはＡ，Ｂの表記を省略する。
【００３１】
前提として、上流側転送装置１０と、下流側転送装置２０との間には、複数のリンクＬ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が接続されている。各リンクにおいて符号PBは、当該リンクの全帯域のうちの一部の優先転送帯域を示している。この優先転送帯域とは、例えばQoS（Quality of Service）帯域であり、残りの帯域は例えばBE（best effort）帯域である。
【００３２】
リンクＬ０は、所定の通信品質を維持するための帯域が確保される優先転送クラスに対応した高クラスのリンクであって、例えば、遅延小かつ低損失の最優先クラスとする。
以下では、リンクＬ０が、端末等からの必要な通信帯域の要求があった場合に、本来その要求の通信を通すべき品質の回線であるものとして説明する。
【００３３】
リンクＬ１，Ｌ２，Ｌ３は、優先転送クラス（最優先クラス）よりも転送優先度が低い下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクである。
ここでは、広義の低クラスを細分化して、最低クラス、狭義の低クラス、中間クラスともいう。
リンクＬ３は、優先度の最も低い転送クラス（最低優先クラス）であって、ベストエフォートクラスとする。
リンクＬ２は、ベストエフォートクラスより上位で、遅延大の優先クラス（低クラス）のリンクとする。
リンクＬ１は、リンクＬ２より上位であって、例えば、遅延中かつ低損失の高優先クラス（中間クラス）とする。
なお、上流側転送装置１０と、下流側転送装置２０との間に接続されたリンクの個数は４本に限定されるものではなく、リンクＬ０（最優先クラス）と、リンクＬ３（最低優先クラス）との間に下位の転送クラスのリンクが１本以上あればよい。
【００３４】
例えば、符号１０１，１０２で示すフローが、リンクＬ０のQoS帯域（PB）で配信されているときに、符号１０３で示すフローの配信が要求されたものとする（Ｓ０）。
上流側転送装置１０は、帯域CAC（Call Admission Control：呼受付制御）と、判定NGフローへの制御を行う（Ｓ１）。つまり、上流側転送装置１０は、確保可能な帯域がないフローの場合、そのフローの優先度を低く設定し（マークダウン指定）、そのフローを出力する出力先のインタフェース（出力IF）を指定する。なお、確保可能な帯域がないと判定されたフローのことを判定NGフローと呼ぶ。
【００３５】
例えば、上流側転送装置１０は、リンクＬ０のQoS帯域の枯渇時に、リンクＬ０より下位クラスであって最低クラスではなく、かつ、空帯域のある他のリンクのBE帯域を使用する（Ｓ２）。具体的には、符号１０３で示すフローは、符号１０４で示すように、例えばリンクＬ２のBE帯域で配信される。これにより、リンクＬ０のBE帯域を使用する場合に比べて、他のリンクを選択することでパケットロス耐性を強化する（Ｓ３）。
【００３６】
また、上流側転送装置１０は、マークダウン指定したフローを特定するための情報を下流側転送装置２０に通知する（Ｓ４）。なお、後記するように、フローを複数のリンクに分散させた場合には、マークダウン指定したフローを復元するための情報を通知する。
そして、下流側転送装置２０は、マークダウン指定されたフローを抽出し、マーク復元を行う（優先度を元に戻す：Ｓ５）。これにより、符号１０３で示すフローは、本来その要求の通信を通すべき品質のリンクＬ０（最優先クラス）のフローとして、符号１０１，１０２で示すフローと共に、転送される。
【００３７】
［パケット転送装置の構成］
パケット転送装置として、上流側転送装置１０と、下流側転送装置２０のそれぞれの構成例を図２に示す。各装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置と、メモリやハードディスク等の記憶装置と、外部との間で各種情報の送受信を行うインタフェース装置とを備えて構成される。
【００３８】
＜上流側転送装置＞
上流側転送装置（パケット転送装置）１０は、配信要求に基づいてパケットを転送するものであり、図２に示すように、MLD処理部１１と、上流側制御機能部１２と、マルチキャスト転送・複製部１３と、上流側制御通知部１４と、空帯域測定部１５とを情報処理部として備えると共に、記憶部１６と、IFグループ１７と、IFグループ１８とを備える。
【００３９】
MLD処理部（マルチキャスト制御手段）１１は、優先転送クラスのフローの配信要求を受信し、当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクの空帯域に基づいて、フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定するものである。なお、MLDは、RFC2710等で規定されるMulticast Listener Discoveryの略である。
【００４０】
＜MLD処理部＞
MLD処理部１１は、図３に示すように、MLD要求受信処理部１１ａと、MLD要求帯域判定処理部１１ｂと、配信帯域管理部１１ｃと、受付不可フロー通知部１１ｄとを備える。
【００４１】
MLD要求受信処理部（要求受信処理手段）１１ａは、優先転送クラスのフローの配信要求を受信するものである。このMLD要求受信処理部１１ａは、MLD要求を受信し処理する。
【００４２】
MLD要求帯域判定処理部（要求帯域判定手段）１１ｂは、当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクの空帯域に基づいて、フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定するものである。このMLD要求帯域判定処理部１１ｂは、予め指定されたマルチキャストフロー（ソースアドレスとグループアドレスのペア等に基づいて識別されるフロー）へのMLD要求に対して帯域判定を行う。
【００４３】
配信帯域管理部（配信帯域管理手段）１１ｃは、記憶部１６に記憶された各テーブルを参照してフローの配信帯域の値を保持、更新するものである。
受付不可フロー通知部（受付不可フロー通知手段）１１ｄは、帯域を確保できなかったフローの情報を上流側制御機能部１２に通知するものである。
【００４４】
＜上流側制御機能部＞
上流側制御機能部（上流側制御手段）１２は、フローに対して確保可能な帯域がない場合に、複数のリンクの空帯域に基づいて、下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを含む少なくともいずれか１つのリンクを用いてフローを配信できるか否かを判定するものである。第１実施形態では、下位の転送クラスに対応した低クラスの１つのリンクを用いてフローを配信できるか否かを判定することとした。
【００４５】
この上流側制御機能部１２は、図３に示すように、配信判定処理部１２ａと、配信先リンク選択部１２ｂと、帯域情報管理部１２ｃと、マルチキャスト転送指示部１２ｄとを備える。なお、冗長化配信処理部１２ｅについては第３実施形態にて説明する。
【００４６】
配信判定処理部１２ａは、記憶部１６に記憶された各テーブルを参照して配信を行うか否かの判定処理を行うものである。この配信判定処理部１２ａは、帯域判定NGとなったフローに対して、下位側転送クラスを用いた配信を行うかどうかの判定を行う。
【００４７】
配信先リンク選択部１２ｂは、記憶部１６に記憶された各テーブルを参照して配信を行うリンクを選択するものである。この配信先リンク選択部１２ｂは、帯域判定NGとなったフローに対して、下位側転送クラスを用いた配信を行う場合の配信先リンクを選択する。
【００４８】
帯域情報管理部１２ｃは、記憶部１６に記憶された各テーブルを参照し、リンク空帯域テーブルＴ4を作成する演算処理を行うものである。この帯域情報管理部１２ｃは、下位側転送クラスを用いた配信を行う場合に選択された配信先リンクの帯域情報を保持、更新する。
【００４９】
マルチキャスト転送指示部１２ｄは、上流側制御機能部１２で決定した送信IFに対し、IF毎に算出した配信帯域の配信を行うよう、マルチキャスト転送・複製部１３に通知するものである。このマルチキャスト転送指示部１２ｄは、帯域判定NGとなったフローに対して、下位側転送クラスを用いた配信を行うための指示を通知する。
【００５０】
マルチキャスト転送・複製部（マルチキャスト転送手段）１３は、フローを複数のリンクに接続された下流側転送装置２０に転送するものである。このマルチキャスト転送・複製部１３は、パケット転送部１３ａと、リマーク部１３ｂとを備える。なお、コピー部１３ｃについては後記する。
【００５１】
パケット転送部１３ａは、パケットを下流側転送装置２０にマルチキャスト転送するものである。
リマーク部（リマーク手段）１３ｂは、下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを用いることでフローを配信できると判定された場合に、フローの少なくとも一部のパケットであって低クラスのリンクを通るパケットに付与された優先度を優先転送クラスよりも低く設定するものである。このリマーク部１３ｂは、転送品質クラスのマークダウンを行う。
【００５２】
図２に戻って説明を続ける。
上流側制御通知部１４（上流側制御通知手段）は、フローを特定するためのフロー特定情報として以下の情報を下流側転送装置２０に通知するものである。この上流側制御通知部１４は、受信側装置に対して、制御の対象となったフローと、送信されたリンクとを特定する情報を通知する。
・フロー識別子（例：IPアドレスやポート番号の組）
・フローのマークダウン前の転送優先クラス（例：DSCP値等）
【００５３】
空帯域測定部（空帯域測定手段）１５は、各リンクＬにおいて配信処理に用いていない残余の帯域を示す空帯域を測定するものである。
【００５４】
記憶部１６は、一般的なメモリやハードディスク等から構成され、情報処理部で制御を行うためのプログラムや各種テーブル等を記憶するものである。
記憶部１６は、図２に示すように、配信IF管理テーブルＴ1と、出力IFグループテーブルＴ2と、フロー別帯域テーブルＴ3と、リンク空帯域テーブルＴ4とを備える。なお、フロー情報テーブルＴ7については第３実施形態で説明する。
【００５５】
配信IF管理テーブルＴ1は、例えば、図４において符号２０１〜２０４に示すように、MLD受信したIF、そのチャネル情報（Ｓ，Ｇ）、その出力IF、元の転送速度についての各情報を関連付けて作成したエントリを格納するものである。ここで、チャネル情報（Ｓ，Ｇ）は、マルチキャストの送信元アドレスＳとマルチキャストアドレスＧの組み合わせである。なお、配信IF管理テーブルＴ1には、配信停止処理において、複数IFへの配信処理を停止するため、出力IFの情報をチャネル毎に保持する。また、配信IF管理テーブルＴ1には、例えば、「配信状態欄」、「転送優先値マークダウンの設定欄」、「MLD送信元ホスト欄」等の他の項目を含むこととしてもよいし、これらの項目の情報を保持する別テーブルを設けてもよい。
【００５６】
出力IFグループテーブルＴ2は、図５において符号２１１〜２１２に示すように、IFグループに属するIF番号を格納するものである。各情報は予め作成され格納されている。
【００５７】
フロー別帯域テーブルＴ3は、図６において符号２２１〜２２２に示すように、フロー識別子およびその配信帯域を格納するものである。ここで、フロー識別子とは、IPフローを一意に識別するための情報であり、例えばソースIPアドレスとグループIPアドレスの組等を示す。フロー別帯域テーブルＴ3の各情報は予め通知されて格納されている。
【００５８】
リンク空帯域テーブルＴ4は、図７において符号２３１〜２３４に示すように、IF番号、配信帯域、測定リンク空帯域、評価空帯域についての各情報を関連付けて格納するものである。ここで、IF番号は、出力インタフェースIFの番号を示す。各情報は、測定、演算および更新処理により格納される。なお、リンク空帯域テーブルＴ4の項目については、後記する上流側転送装置１０における「リンク空帯域テーブルの管理」動作の説明（（301）〜（303）の処理）にて説明する。
【００５９】
図２に示すIFグループ１７は、上流側転送装置１０に入力するリンクＬが接続される複数のインタフェースIFからなるグループを示す。また、IFグループ１８は、上流側転送装置１０から出力するリンクＬが接続される複数のインタフェースIFからなるグループを示す。
【００６０】
＜下流側転送装置＞
下流側転送装置（パケット転送装置）２０は、上流側転送装置１０からマルチキャストされたパケットを受信するものであり、図２に示すように、下流側制御受信部２１と、下流側制御機能部２２と、フロー復元部２３と、パケット振分け部２４と、パケット転送部２５とを情報処理部として備えると共に、記憶部２６と、IFグループ２７と、IFグループ２８とを備える。
【００６１】
下流側制御受信部（下流側制御受信手段）２１は、複数のリンクで接続された上流側転送装置１０から、優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信するものである。この下流側制御受信部２１は、送信側装置から、本制御の対象となったフローに関する情報を受信する。
【００６２】
下流側制御機能部（下流側制御手段）２２は、フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、優先度が変更されたフローを抽出するものである。この下流側制御機能部２２は、受信したフロー特定情報に基づいて、受信フローのうちで、優先度が変更されたフローをリンクから抽出する。
【００６３】
フロー復元部２３は、リマーク機能部（リマーク手段）２３ｂを備える。
リマーク機能部２３ｂは、抽出されたフローの少なくとも一部のパケットであって下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを通ったパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するものである。このリマーク機能部２３ｂは、特定（または復元）されたフローを元の転送優先クラスにマークアップする。なお、マージ機能部２３ａについては第３実施形態で説明する。
【００６４】
パケット振分け部２４は、上流側転送装置１０から受信したパケットを振り分けるものである。パケット振分け部２４は、下流側制御機能部２２によって抽出されたフロー（マークダウン設定されたフロー）をフロー復元部２３に出力し、それ以外のフローをIFグループ２８に出力する。
【００６５】
パケット転送部（パケット転送手段）２５は、下流側制御機能部２２によって抽出されたフローを他の受信フローと共に転送するものである。
【００６６】
記憶部２６は、一般的なメモリやハードディスク等から構成され、情報処理部で制御を行うためのプログラムや各種テーブル等を記憶するものである。この記憶部２６は、図２に示すように、フロー情報テーブルＴ5と、IFグループテーブルＴ6とを備える。
【００６７】
フロー情報テーブルＴ5は、図８において符号２４１〜２４２に示すように、フロー識別子およびその転送優先度を格納するものである。各情報は、上流側転送装置１０から通知されて格納されている。
【００６８】
IFグループテーブルＴ6は、図９において符号２５１〜２５２に示すように、対向装置（上流側転送装置１０）とリンク接続されたインタフェースのIF番号を格納するものである。各情報は予め作成され格納されている。なお、IFグループテーブルＴ6には、例えば、各IFに対する「対象フロー抽出の指定」や、「リマーク設定」等の欄を設けてそれらの項目の情報を保持できるようにしてもよい。
【００６９】
図２に示すIFグループ２７は、下流側転送装置２０に入力するリンクＬが接続される複数のインタフェースIFからなるグループを示す。また、IFグループ２８は、下流側転送装置２０から出力するリンクＬが接続される複数のインタフェースIFからなるグループを示す。
【００７０】
［上流側転送装置の動作］
次に、上流側転送装置１０の動作について図１０を参照（適宜図１ないし図３参照）して説明する。
〔マルチキャスト配信要求の受信時の処理〕
上流側転送装置１０は、MLD要求受信処理部１１ａによって、帯域判定の対象とするフローの送信開始要求を受信し、MLD要求帯域判定処理部１１ｂによって、配信IF管理テーブルＴ1（図４参照）において、要求されたチャネルが既に配信されているチャネル（配信チャネル）であるか否かを判定する（ステップＳ１１：受信ステップ）。既に配信されているチャネルであれば（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、上流側転送装置１０は、当該チャネルの配信開始処理を行わない。一方、まだ配信されていないチャネルの場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、上流側転送装置１０は、ステップＳ１２（マルチキャスト制御ステップ）の残帯域に基づく帯域確保要求・受付判定に進む。
【００７１】
〔帯域確保要求・受付判定（ステップＳ１２）〕
上流側転送装置１０は、このステップＳ１２において、要求されたフローの帯域（要求帯域）より残帯域が大きいと判定した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、送信開始要求を受け付け、配信帯域管理部１１ｃによって、残帯域を減算して使用帯域情報を現行化し（ステップＳ１５Ａ）、フローを転送する処理を開始する（ステップＳ１８Ａ）。なお、現行化とは、現在測定済みの最新の帯域情報に基づいてテーブル保持情報を更新することを示す。
【００７２】
一方、ステップＳ１２において、要求されたフローの帯域（要求帯域）より残帯域が小さいと判定した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、上流側転送装置１０は、送信開始要求を受け付け不可と判定する。
【００７３】
〔配信リンクと各リンクへの配信帯域の決定〕
ステップＳ１２にてＮｏの場合、MLD処理部１１の受付不可フロー通知部１１ｄは、受付不可と判定されたフローの情報を、上流側制御機能部１２に通知する（ステップＳ１３）。そして、上流側制御機能部１２は、配信判定処理部１２ａによって、当該フローに対するMLDを受信したIFが属するIFグループを、出力IFグループテーブルＴ2（図５参照）から特定し、当該IFグループに属するIFを特定する（ステップＳ１４）。そして、上流側制御機能部１２では、当該フローの帯域をフロー別帯域テーブル（図６）より取得する。ここで、配信判定処理部１２ａは、複数のリンクの空帯域に基づいて、下位の転送クラスに対応した低クラスの１つのリンクを用いてフローを配信できるか否かを判定して配信を決定する（配信可否判定ステップ）。
【００７４】
そして、上流側制御機能部１２は、決定した配信について、リンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）において、配信を行うIFの「配信帯域２３２」の値に、配信するフローの帯域を加算すると共に、当該IFの「評価空帯域２３４」の値を、「測定リンク空帯域２３３」の値から「配信帯域２３２」の値を減じた演算結果の値に設定する（ステップＳ１５）。そして、上流側制御機能部１２は、決定した配信について、配信IF管理テーブルＴ1（図４参照）に新たにエントリを追加し、MLDを受信したIF、チャネル情報、出力IFを登録する設定を行う（ステップＳ１６）。
【００７５】
〔マークダウン対象フローへの転送優先度マークダウン設定と転送制御・出力IF指定〕
上流側制御機能部１２では、当該フローのフロー識別子を、リマーク部１３ｂに通知する。リマーク部１３ｂでは、通知されたフローに対して、転送優先度のマークダウンの設定を行う（ステップＳ１７：マークダウンステップ）。そして、上流側制御機能部１２では、上流側制御機能部１２で決定した送信IFに対し、IF毎に算出した配信帯域の配信を行うよう、マルチキャスト転送・複製部１３に通知する。そして、マルチキャスト転送・複製部１３では、上流側制御機能部１２から受けた指示に基づいて転送を行う（ステップＳ１８：パケット転送ステップ）。そして、上流側転送装置１０は、下流側転送装置２０に対し、フローを復元するための情報（フロー特定情報）を通知する（ステップＳ１９：特定情報通知ステップ）。
【００７６】
［下流側転送装置の動作］
次に、下流側転送装置２０の動作について図１１を参照（適宜図１ないし図３参照）して説明する。
下流側転送装置２０は、上流側転送装置１０からのフローを受信する（ステップＳ２１）。また、下流側転送装置２０は、下流側制御受信部２１によって、上流側転送装置１０からのフローを復元するための情報を受信する（ステップＳ２２：フロー特定情報受信ステップ）。そして、下流側転送装置２０では、上流側転送装置１０からそれぞれ受信した、フロー識別子と、上流側転送装置１０におけるフロー受信時の転送優先度とを記憶部２６に保持する（図８参照）。
【００７７】
下流側転送装置２０は、下流側制御機能部２２によって、上流側転送装置１０からのフローを受信する可能性のあるリンクを収容するインタフェースにおいて、受信フローの中から、上流側転送装置１０から受信した識別子に該当するフローを抽出する（ステップＳ２３：フロー抽出ステップ）。
【００７８】
フロー復元部２３のリマーク機能部２３ｂは、フロー毎に、転送優先度を、上流側転送装置１０から受信した「転送優先度」のクラスに再設定する（ステップＳ２４：リマークステップ）。その後、リマーク機能部２３ｂは、下流側装置の各インタフェースで受信した他のフローと同様に、抽出したフローを、パケット転送部２５に引渡す。パケット転送部２５は、フローを転送する（ステップＳ２５：パケット転送ステップ）。
【００７９】
〔上流側装置でのリンク空帯域テーブルの管理〕
上流側転送装置１０では、以下の（301）〜（303）の処理を行う。
（301）上流側転送装置１０では、配信要求の都度に発生する制御とは非同期に、空帯域測定部１５によって、リンクの空帯域を測定する。
（302）測定する時間は、予め定められた時刻に対して行うものとし（平均帯域とする場合でも基準となる時刻を予め定めておき）、同時刻でのリンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）の「配信帯域２３２」の情報を保持する。なお、配信帯域管理部１１ｃにてテーブル情報を更新処理する。
（303）空帯域測定部１５では、あるIFに対してある時刻に測定された空帯域の情報から、前記（302）で当該時刻に対して保持した「配信帯域２３２」の値を減算し、この値を、リンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）の当該IFの「測定リンク空帯域２３３」の値として、上書きする。さらに、当該IFの「評価空帯域２３４」の値を、「測定リンク空帯域２３３」から「配信帯域２３２」を減じた値に更新する。
なお、（301）〜（303）の動作は、複数あるいは全てのIFに対して同時刻に行うこともあれば、IF別に異なる時刻に行うこともある。
【００８０】
〔マルチキャスト配信停止要求の受信時の処理〕
上流側転送装置１０では、配信停止要求を受信すると（311）、配信IF管理テーブルＴ1（図４参照）において、該当するエントリを特定し（312）、図示を省略した「MLD送信元ホスト欄」に“停止要求送信元ホスト”以外のホストが登録されている場合は、この配信IF管理テーブルＴ1の図示を省略した「配信状態欄」から“停止要求送信元ホスト”を削除し（313）、配信停止要求の処理を終了する。
【００８１】
一方、配信IF管理テーブルＴ1において、図示を省略した「MLD送信元ホスト欄」に“停止要求送信元ホスト”以外のホストが登録されていない場合、上流側転送装置１０では、以下の（321）〜（325）の処理を行う。
（321）該当エントリの「出力IF２０３」に記載されたインタフェースIFへの配信制御を停止する。
（322）該当エントリのフローに対する自装置内の転送優先値マークダウンの設定を解除する。
（323）該当エントリのフローに対するIFでの配信帯域を、配信帯域から積み下げるとともに、リンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）において、該当IFに対する「配信帯域２３２」の値から減算する。さらに、「評価空帯域２３４」の値を、「測定リンク空帯域２３３」の値から「配信帯域２３２」を減じた値に設定する。
（324）下流側転送装置２０に対し、配信制御処理の解除を指示するため、停止するフローを識別するフロー識別子と、当該フローを停止する指示とを送出する。
（325）該当エントリを、配信IF管理テーブルＴ1から削除する。
【００８２】
下流側転送装置２０では、上流側転送装置１０から配信停止の指示を受けると（331）、フロー情報テーブルＴ５（図８参照）から、指示されたフローに該当するエントリを削除する（332）。さらに、該当する配信フローを受信する可能性のあるインタフェースIFを、下流側転送装置２０のIFグループテーブルＴ6（図９参照）により特定し（333）、図示を省略したが、各IFに対する「対象フロー抽出の指定」を削除する（334）。さらに、リマーク機能部２３ｂへの当該フローに対する「リマーク設定」を削除する（335）。
【００８３】
（第２実施形態）
第１実施形態では、配信要求されたフローについて帯域が確保できないときに、その配信要求されたすべてのフローを他のリンクから転送することとしたが、第２実施形態では、フローの一部を他のリンクに移し、残りは元のリンクから配信することとした。なお、第１実施形態と同じ構成および処理にはそれぞれ同じ符号を付して説明を省略する。
【００８４】
第２実施形態に係る上流側転送装置１０Ｂと、下流側転送装置２０Ｂとの動作の概要について図１を参照して説明する。図１において、例えば、符号１０１，１０２，１０３で示すフローの配信が要求されたものとする（Ｓ０）。この場合、上流側転送装置１０Ｂは、例えば優先度の低いパケットからなるフロー１０３だけをマークダウン指定して符号１０４で示すように、例えばリンクＬ２のBE帯域で配信する。そして、配信が要求された残りの符号１０１，１０２で示すフローをリンクＬ０のQoS帯域で配信する。以上の動作により、リンクＬ０のBE帯域を使用する場合に比べて、他のリンクを選択することでパケットロス耐性を強化することができる。
【００８５】
＜上流側転送装置＞
上流側転送装置１０Ｂの配信帯域管理部（配信帯域管理手段）１１ｃは、次の機能を有している。配信帯域管理部１１ｃは、記憶部１６に記憶された各テーブルを参照して、フローの帯域の一部の帯域について、優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて帯域確保可能な場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保する。
この配信帯域管理部１１ｃは、優先度を優先転送クラスよりも下位に設定するパケットとして、例えば、パケットのペイロードの優先度の低いものから順に、フローの帯域の一部を選択することとした。なお、パケットの内容によらずに選択する形態とすることもできる。
【００８６】
上流側転送装置１０Ｂの受付不可フロー通知部（受付不可フロー通知手段）１１ｄは、フローについて、確保できなかった帯域と、一部確保できた帯域とを上流側制御機能部１２に通知することとした。
上流側転送装置１０Ｂの上流側制御機能部（上流側制御手段）１２は、フローに対して確保可能な帯域がない場合に、優先転送クラスと、下位の転送クラスに対応した低クラスの１つのリンクとの両方を用いてフローを配信できるか否かを判定することとした。
【００８７】
［上流側転送装置の動作］
次に、上流側転送装置１０Ｂの動作について図１０を参照（適宜図１ないし図３参照）して説明する。なお、ステップＳ１１〜ステップＳ１２の処理は同じなので説明を省略する。
〔配信リンクと各リンクへの配信帯域の決定〕
ステップＳ１２にてＮｏの場合、MLD処理部１１の配信帯域管理部１１ｃは、受付不可と判定されたフローに対して、フロー帯域の一部帯域について帯域確保可能な場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保する。そして、受付不可フロー通知部１１ｄは、受付不可と判定されたフローの情報として、確保できなかった帯域と、一部確保できた帯域とを
上流側制御機能部１２に通知する（ステップＳ１３）。
【００８８】
そして、上流側制御機能部１２は、配信判定処理部１２ａによって、当該フローに対するMLDを受信したIFが属するIFグループを、出力IFグループテーブルＴ2（図５参照）から特定し、当該IFグループに属するIFを特定する（ステップＳ１４）。そして、上流側制御機能部１２では、当該フローの帯域をフロー別帯域テーブル（図６）より取得する。ここで、複数のリンクの空帯域に基づいて、優先転送クラスと、下位の転送クラスに対応した低クラスの１つのリンクとの両方を用いてフローを配信できるか否かを判定して配信を決定する（配信可否判定ステップ）。
【００８９】
このとき、上流側制御機能部１２では、当該フロー帯域のうち、マークダウンして転送する帯域を、マルチキャスト転送・複製部１３からの指定情報によって取得し、フロー帯域として保持する。そして、上流側制御機能部１２は、決定した配信について、リンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）において、配信を行うIFの「配信帯域２３２」の値に、配信するフローの帯域を加算すると共に、当該IFの「評価空帯域２３４」の値を、「測定リンク空帯域２３３」の値から「配信帯域２３２」の値を減じた演算結果の値に設定する（ステップＳ１５）。以下の処理は第１実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００９０】
（第３実施形態）
図１２に示すパケット転送システム１Ｃは、パケットをマルチキャストするパケット転送装置として、上流側転送装置１０Ｃと、下流側転送装置２０Ｃとを備える。なお、第１実施形態と同じ構成および処理にはそれぞれ同じ符号を付して説明を省略する。また、図１２に示す記号Ｃ，Ｄは、第３および第４実施形態をそれぞれ示し、特に区別しない場合にはＣ，Ｄの表記を省略する。
【００９１】
第３実施形態では、上流側転送装置１０Ｃが、オリジナルの優先転送クラスでのフローに必要な帯域が確保できないときに、当該フローを、より転送優先度の低い転送クラスにマークダウンした上で、フローを複数にコピーして異なる複数のリンクで転送することとした。そして、下流側転送装置２０Ｃは、複数フローのそれぞれのパケットを突き合わせ、マージを行った上で、オリジナルの転送クラスにマークアップして、オリジナルのフローを復元することとした。ここで、マークダウンする前のフローの転送クラスは、最も低い転送クラス（最低優先クラス）より上位のクラスとする（図１２参照）。マークダウンした後の転送クラスを最低優先クラスとする形態としてもよいし、オリジナルのクラスと最低優先クラスとの間のクラスとする形態としてもよい。以下では、単一のフローから複数フローへとコピーされたフローのことを冗長フローと称する。
【００９２】
第３実施形態に係る上流側転送装置１０Ｃと、下流側転送装置２０Ｃとの動作の概要について図１２を参照して説明する。
例えば、符号１０１，１０２で示すフローが、リンクＬ０のQoS帯域（PB）で配信されているときに、符号１０３で示すフローの配信が要求されたものとする（Ｓ３０）。この場合、上流側転送装置１０Ｃは、帯域CAC（Call Admission Control：呼受付制御）がNGの場合のみ、QoS冗長配信のための制御を実施する（Ｓ３１）。つまり、上流側転送装置１０Ｃは、BE専用帯域を使えるようにするためのマークダウン、フローコピー、および、配信先リンクの指定変更を行う。
【００９３】
例えば、上流側転送装置１０Ｃは、リンクＬ０のQoS帯域の枯渇時に、冗長フローを生成し、リンクＬ０より下位クラスであって空帯域のある複数のリンクのBE帯域を使用して配信する（Ｓ３２）。具体的には、符号１０３で示すフローをコピーにより３つの冗長フローとし、符号１１２〜１１４で示すように、例えばリンクＬ１〜Ｌ３のBE帯域で配信する。このような冗長フローを、他のリンクへ分散することで、パケットロス耐性を強化することができる（Ｓ３３）。なお、符号１１１については、第４実施形態で説明する。
【００９４】
また、上流側転送装置１０Ｃは、マークダウン指定したフローを復元するための情報を下流側転送装置２０Ｃに通知する（Ｓ３４）。そして、下流側転送装置２０Ｃは、マークダウン指定されて冗長配信された複数のフローを抽出し、フロー復元を行う（Ｓ３５：リマークステップ）。つまり、冗長配信フローを特定し、特定したフローをマージし、さらに、マークアップする（優先度を元に戻す）。これにより、符号１０３で示すフローは、本来その要求の通信を通すべき品質のリンクＬ０（最優先クラス）のフローとして、符号１０１，１０２で示すフローと共に、転送される。
【００９５】
上流側転送装置１０Ｃの上流側制御機能部１２は、図３に示すように、冗長化配信処理部１２ｅを備える。
冗長化配信処理部（冗長化配信処理手段）１２ｅは、優先転送クラスに対応した高クラスのリンクＬ０においてフローに対して必要な帯域が確保できない場合に、複数のリンクの空帯域に基づいて、予め定められた個数の冗長フローを、予め定められた個数のリンクを用いて配信できるか否かを判定すると共に、配信できる場合に、配信に用いる各リンクにおける配信帯域を決定する処理を行うものである。各リンクにおける配信帯域を決定する方法については後記するが、大別して、配信帯域を均等にする方法と、空帯域の大きいリンクほど大きくなるように決定する方法とのいずれかを用いればよい。
【００９６】
上流側転送装置１０Ｃのマルチキャスト転送・複製部１３は、図３に示すように、コピー部１３ｃを備える。
コピー部（コピー手段）１３ｃは、フローを複製した冗長フローを生成すると共に、配信に用いる各リンクに配分するものである。この場合、リマーク部１３ｂは、配信に用いる各リンクを通るパケットに付与された優先度を優先転送クラスよりも下位に設定する。
このコピー部１３ｃは、マークダウンされた当該フローを空帯域の大きいリンクに配信するように別リンクに割当てる処理を行う（出力リンク指定機能）。
【００９７】
上流側転送装置１０Ｃの記憶部１６は、図２に示すように、フロー情報テーブルＴ7を備える。フロー情報テーブルＴ7は、図１３において符号２６１〜２６３に示すように、フロー識別子、冗長数、配信リンク数を格納するものである。フロー情報テーブルＴ7の各情報は予め作成または通知されて格納されている。
【００９８】
＜下流側転送装置＞
下流側転送装置２０Ｃの下流側制御機能部（下流側制御手段）２２は、フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、優先度が変更された複数のフローを抽出する。
【００９９】
下流側転送装置２０Ｃは、図３に示すように、マージ機能部２３ａと、リマーク機能部２３ｂとを備える。
マージ機能部（マージ手段）２３ａは、フロー特定情報で特定される複数のフローに対して、フロー毎に、パケット毎の一意な識別子に基づいて、重複するパケットを削除して、１つのフローに復元するものである。ここで、パケット毎の一意な識別子とは、例えば、RTP（Real-time Transport Protocol）ストリームの場合にはRTPのシーケンス番号を示す。
リマーク機能部２３ｂは、復元されたフローのパケットに付与された優先度を元の優先度に設定する。また、パケット転送部２５は、復元されたフローを他の受信フローと共に転送する。
【０１００】
［上流側転送装置の動作］
次に、上流側転送装置１０Ｃの動作について図１０を参照（適宜図１ないし図３参照）して説明する。なお、ステップＳ１１〜ステップＳ１２の処理は第１実施形態と同じなので説明を省略する。
〔配信リンクと各リンクへの配信帯域の決定〕
ステップＳ１３に続いて、上流側制御機能部１２は、配信判定処理部１２ａによって、当該フローに対するMLDを受信したIFが属するIFグループを、出力IFグループテーブルＴ2（図５参照）から特定し、当該IFグループに属するIFを特定する（ステップＳ１４）。そして、上流側制御機能部１２では、冗長化配信処理部１２ｅが、配信判定処理部１２ａを介して各部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと協働して以下の処理（401）〜（406）を行う。
【０１０１】
（401）まず、上流側制御機能部１２では、フロー識別子毎に、フロー情報テーブルＴ7（図１３参照）によって、当該フローに対する、「冗長数２６２」の値と、「配信リンク数２６３」の値とを特定する。
【０１０２】
（402）そして、上流側制御機能部１２では、当該フローの帯域として、「配信帯域２２２」の値をフロー別帯域テーブル（図６）より取得し、（フロー帯域）×（冗長数）で得られる値を“冗長フロー総帯域”として保持する。また、（フロー帯域）×（冗長数）÷（配信リンク数）で得られる値を“冗長フロー平均帯域”として保持する。
【０１０３】
（403）上流側制御機能部１２の冗長化配信処理部１２ｅでは、続いて、リンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）のIFのうち、最も「評価空帯域２３４」の値の大きいIFから順に、フロー情報テーブルＴ7（図１３参照）の「配信リンク数２６３」の値の分だけのIFを抽出する。ここで、前提して、配信リンク数をnとし、リンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）の「評価空帯域２３４」の値が大きい順に、IFを、IF1,IF2,…,IFnとして区別する。また、それぞれの「評価空帯域」の値を、順にBW1,BW2,…,BWnとし、それら帯域の総和をBWｔとし、IF別に「評価空帯域」の総空帯域に占める割合BWi/BWt(i=1〜n)を「Ri」とする。また、“冗長フロー総帯域”とBWｔとの比をRbw（＝“冗長フロー総帯域”÷BWｔ）とする。
【０１０４】
（404）また、IFグループ毎に冗長フローを送信するかどうかの判定のための帯域評価の安全率をRbw0として保持する。
【０１０５】
（405）上記前提の下、上流側制御機能部１２では、冗長フローの配信に必要な帯域の空状況に応じた「配信実施可否」の判定を行う（配信実施可否判定ステップ）。具体的には、次の手順で行う。
上流側制御機能部１２では、最も「評価空帯域」の大きいIFの空帯域をBW1とする。BW1/BWｔをRbwとする。なお、Rbwの定義は前記したとおりであり、ここでは、無用な範囲を除くための閾値処理として、BW1/BWｔをあらためて閾値の１つとして仮にRbwとしたものである。そして、帯域評価の安全率をRbw0として保持する。
RbwがRbw0より大きい場合には、本実施形態を適用した配信を行わず、当該MLDを破棄する。
【０１０６】
（406）上流側制御機能部１２では、前記した通りの冗長フローの配信に必要な帯域の空状況に応じた「配信実施可否」の判定と、リンク別の「配信帯域決定」とを行う。
「配信実施可否」の判定と、「配信帯域決定」には、以下の２つの方法（方法ア、方法イ）がある。
なお、リンク毎のフローの割り当てにおいては、冗長化された同一パケットが同一リンクに配信されないように、コピーしたフロー毎に、前記（405）のように振分けを行う。ここで、コピーしたフロー毎に、前記（405）のIF毎の帯域を、「配信リンク数」で除算した帯域となるよう配信する。
【０１０７】
＜方法ア＞
上流側制御機能部１２では、RbwがRbw0より大きい場合には、冗長化配信を行わず、当該MLD要求は破棄する。一方、RbwがRbw0より小さい場合は、上流側制御機能部１２では、IFiに送信する冗長化フローの帯域を、Bi=“冗長フロー総帯域”×Riとし、冗長化したフロー帯域をこの帯域Biに応じてIFiに送信する。
【０１０８】
＜方法イ＞
上流側制御機能部１２では、BWn × Rbw0が“冗長フロー平均帯域”より小さい場合は、冗長化配信を行わず、当該MLD要求は破棄する。一方、BWn ×Rbw0が“冗長フロー平均帯域”より大きい場合、冗長フローを、配信対象IFに“冗長フロー平均帯域”毎に配信する。
【０１０９】
以降のステップＳ１５〜Ｓ１９の処理は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。なお、上流側転送装置１０Ｃは、ステップＳ１８の転送制御と合わせてコピー制御を行う。
【０１１０】
［下流側転送装置の動作］
次に、下流側転送装置２０Ｃの動作について図１１を参照（適宜図１ないし図３参照）して説明する。ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。下流側転送装置２０Ｃは、ステップＳ２３でフローを抽出すると、フロー復元部２３のマージ機能部２３ａによって、集約されたフローに対して、フロー毎に、パケット毎の一意な識別子（RTPストリームの場合にはRTPのシーケンス番号）に基づいて、重複するパケットを削除する（マージステップ：図１２のＳ３５）。マージ機能部２３ａは、マージしたフローをリマーク機能部２３ｂに引渡す。ステップＳ２４〜Ｓ２５の処理、およびその他の処理は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【０１１１】
（第４実施形態）
第４実施形態は、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせた形態である。
第４実施形態では、オリジナルの優先転送クラスでのフローに必要な帯域が確保できないときに、当該フローのうち、確保できた帯域分のみをオリジナルの優先転送クラスで送信し、残りの帯域をマークダウンし、マークダウンしたフローを、空帯域が残っている単一のリンクに転送する。ここで、マークダウンする前のフローの転送クラスは、最も低い転送クラス（最低優先クラス）より上位のクラスとする（図１２参照）。
マークダウンした後の転送クラスを最低優先クラスとしてもよいし、オリジナルのクラスと最低優先クラスとの間のクラスとしてもよい。
マークダウンするパケットを選択するロジックには、パケットの内容によらずに選択する方法と、パケットのペイロードの優先度の低いものから順に選択する方法（例えば、映像ストリームの差分フレームを含むパケットを優先的に選択する方法）がある。
【０１１２】
第４実施形態に係る上流側転送装置１０Ｄと、下流側転送装置２０Ｄとの動作の概要について図１２を参照して説明する。図１２において、例えば、符号１０１，１０２，１０３で示すフローの配信が要求されたものとする（Ｓ３０）。この場合、上流側転送装置１０Ｄは、例えば優先度の低いパケットからなるフロー１０３だけをマークダウン指定してコピーし、符号１１１〜１１３で示すように、例えばリンクＬ０〜Ｌ３のBE帯域で配信する。そして、配信が要求された残りの符号１０１，１０２で示すフローをリンクＬ０のQoS帯域で配信する。以上の動作により、リンクＬ０のBE帯域だけを使用する場合に比べて、他のリンクを選択することでパケットロス耐性を強化することができる。
【０１１３】
［上流側転送装置の動作］
次に、上流側転送装置１０Ｄの動作について図１０を参照（適宜図１ないし図３参照）して説明する。なお、ステップＳ１１〜ステップＳ１２の処理は第１実施形態と同じなので説明を省略する。
〔配信リンクと各リンクへの配信帯域の決定〕
ステップＳ１２にてＮｏの場合、MLD処理部１１の配信帯域管理部１１ｃは、受付不可と判定されたフローに対して、フロー帯域の一部帯域について帯域確保可能な場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保する。そして、受付不可フロー通知部１１ｄは、受付不可と判定されたフローの情報として、確保できなかった帯域と、一部確保できた帯域とを
上流側制御機能部１２に通知する（ステップＳ１３）。
【０１１４】
そして、上流側制御機能部１２は、配信判定処理部１２ａによって、当該フローに対するMLDを受信したIFが属するIFグループを、出力IFグループテーブルＴ2（図５参照）から特定し、当該IFグループに属するIFを特定する（ステップＳ１４）。そして、上流側制御機能部１２では、冗長化配信処理部１２ｅが、配信判定処理部１２ａを介して各部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと協働して前記の処理を行う。
ただし、前記（405）にて、上流側制御機能部１２が行う具体手順の中で、Rbwが、帯域評価の安全率Rbw0より大きい場合には、本実施形態を適用した配信を行わず、当該MLDを破棄すると共に、さらに、当該MLD要求に基づいてフローの一部帯域として確保した帯域を解放する。
また、前記方法アにおいて、上流側制御機能部１２では、RbwがRbw0より大きい場合には、冗長化配信を行わず、当該MLD要求は破棄すると共に、さらに、当該MLD要求に基づいてフローの一部帯域として確保した帯域を解放する。
さらに、前記方法イにおいて、上流側制御機能部１２では、BWn × Rbw0が “冗長フロー平均帯域”より小さい場合は、冗長化配信を行わず、当該MLD要求は破棄すると共に、さらに、当該MLD要求に基づいてフローの一部帯域として確保した帯域を解放する。
なお、他の処理は、第２実施形態および第３実施形態と同様なので説明を省略する。
【０１１５】
以上説明したように、各実施形態によれば、例えば、１リンク分の帯域を超える通信に対しても、下位側転送品質クラスよりも高い品質で通信を行うことが可能となる。例えば、LAG（Link Aggregation Group：リンクアグリゲーショングループ）によって接続される論理リンクでは、単一リンク故障の場合を想定し、高い転送優先クラスの帯域としては、LAGを構成するリンクの全帯域ではなく、LAGを構成するリンクのうちの１本分の帯域を除いた帯域が設定される。このように複数のLAGで接続される転送装置間では、BEでしか使用できない帯域がLAGの本数分だけ存在することになる。こうした形態において、転送優先クラスの帯域が確保できない場合、各実施形態で説明した制御を用いることによって、BEクラス帯域を用いて、BEより高い転送品質の通信が可能となる。
【０１１６】
以上、各実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、各実施形態に対して、適用対象フローを指定するための以下の拡張が適用できる。上流側転送装置１０でのMLD処理時に、本制御の適用対象フローかどうかを判定する方法としては、以下の３通りの方法がある。
【０１１７】
（EX-1）QoSクラスで転送するマルチキャストフローは全て制御対象とする。
（EX-2）QoSクラスで転送するマルチキャストフローのうち、本制御の適用対象とするフローが限定されることとする。この場合、対象となるフローの情報（マルチキャストフローのソースアドレスとグループアドレスの組合せ等）は、個々の配信要求とは独立に、予め上流側転送装置１０に静的に設定する。
（EX-3）QoSクラスで転送するマルチキャストフローのうち、本制御の適用対象とするフローを限定されることとする。この場合適用対象かどうかを、配信要求の中で明示的に指定する。
【符号の説明】
【０１１８】
１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ） 上流側転送装置（パケット転送装置）
１１ MLD処理部（マルチキャスト制御手段）
１１ａ MLD要求受信処理部（要求受信処理手段）
１１ｂ MLD要求帯域判定処理部（要求帯域判定手段）
１１ｃ 配信帯域管理部（配信帯域管理手段）
１１ｄ 受付不可フロー通知部（受付不可フロー通知手段）
１２ 上流側制御機能部（上流側制御手段）
１２ａ 配信判定処理部
１２ｂ 配信先リンク選択部
１２ｃ 帯域情報管理部
１２ｄ マルチキャスト転送指示部
１２ｅ 冗長化配信処理部（冗長化配信処理手段）
１３ マルチキャスト転送・複製部（マルチキャスト転送手段）
１３ａ パケット転送部
１３ｂ リマーク部（リマーク手段）
１３ｃ コピー部（コピー手段）
１４ 上流側制御通知部（上流側制御通知手段）
１５ 空帯域測定部（空帯域測定手段）
１６ 記憶部
１７ IFグループ
１８ IFグループ
２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ） 下流側転送装置（パケット転送装置）
２１ 下流側制御受信部（下流側制御受信手段）
２２ 下流側制御機能部（下流側制御手段）
２３ フロー復元部
２３ａ マージ機能部
２３ｂ リマーク機能部（リマーク手段）
２４ パケット振分け部
２５ パケット転送部（パケット転送手段）
２６ 記憶部
２７ IFグループ
２８ IFグループ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケットをマルチキャスト転送するパケット転送装置およびパケット転送方法に係り、特に、帯域確保される優先転送クラスのフローを転送するパケット転送装置およびパケット転送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のリンクで接続されるパケット転送装置間で、パケットをマルチキャスト転送する技術が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
従来技術において、優先転送クラスの帯域確保が必要なフロー（帯域確保型フローという）に関しては、パケット転送装置は、確保可能な帯域がない場合には、帯域確保不可としてフローを転送しないか、または、転送する場合であっても下位の転送品質クラスと同じ条件で転送する必要がある。
【０００３】
具体的には、例えば、パケット転送装置間を接続する論理リンクにおいて、BEクラス（ベストエフォートクラス）と、その1段階上位側のクラスのフローが混在し、上位側クラスのフローで帯域確保を行う場合、上位側クラス用の確保可能帯域がないときには、パケット転送装置に、当該フローを送信させないか、または、送信させる場合でもベストエフォートクラスの他のフローと混在して送信させる必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“次世代ネットワークを支えるネットワーク基盤技術”、NTT技術ジャーナル、Vol.19、No.4、p.38-43、2007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、このように上位側クラスの帯域確保が不可となる場合で通信を行う際には、以下の不都合がある。すなわち、帯域確保が不可となる場合で通信を行うには、既に帯域確保済みフローの品質を保持するために、この帯域確保が不可となるフローを、下位の転送品質クラスのフローとして転送する必要がある。この場合、リンク内の他の低位側クラスのトラヒック量が当該リンク内で転送可能な帯域を超えるときには、パケットロスが発生し、上位側クラスの通信品質（この帯域確保が不可となるフローの通信品質）は維持できなかった。
【０００６】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、優先転送クラスのフローのための帯域を確保できない場合でも下位のクラスより高い品質の通信を行うことのできるパケット転送装置およびパケット転送方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明に係るパケット転送装置は、パケットをマルチキャストするパケット転送装置間に接続された複数のリンクとして、所定の通信品質を維持するための帯域が確保される優先転送クラスに対応した高クラスのリンクと、前記優先転送クラスよりも転送優先度が低い下位の転送クラスに対応した１以上の低クラスのリンクとを備えたパケット転送システムにおいて、配信要求に基づいてパケットを転送する上流側の前記パケット転送装置であって、前記各リンクにおいて配信処理に用いていない残余の帯域を示す空帯域を測定する空帯域測定手段と、前記優先転送クラスのフローの配信要求を受信し、当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクの空帯域に基づいて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定するマルチキャスト制御手段と、前記フローに対して確保可能な帯域がない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを含む少なくともいずれか１つの前記リンクを用いて前記フローを配信できるか否かを判定する上流側制御手段と、前記フローを前記複数のリンクに接続された下流側のパケット転送装置に転送するマルチキャスト転送手段と、前記フローを特定するためのフロー特定情報を前記下流側のパケット転送装置に通知する上流側制御通知手段とを備え、前記マルチキャスト転送手段が、前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを用いることで前記フローを配信できると判定された場合に、前記フローの少なくとも一部のパケットであって前記低クラスのリンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも低く設定するリマーク手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成のパケット転送装置は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、下位の転送クラスのリンクを含めた少なくともいずれか１つのリンクを用いてフローを配信できるか否かを判定する。そして、パケット転送装置は、優先転送クラスの帯域を確保できず、かつ、下位の転送クラスのリンクを用いれば優先転送クラスのフローを配信できる場合に、下位の転送クラスのリンクを通るパケットの優先度を低く設定し、このフローを特定するためのフロー特定情報を下流側に通知する。ここで、パケット転送装置間に接続された複数のリンクとして、優先転送クラスのリンクと、最低クラスのリンクと、中間のクラスのリンクとがある場合に、下位の転送クラスのリンクは、最低クラスのリンクより上位である中間クラスのリンクであることが好ましい。また、パケット転送装置は、優先転送クラスのフローの経路をすべて下位の転送クラスのリンクに変更してもよい。また、パケット転送装置は、フローの帯域の一部の帯域について確保できるならば優先転送クラスのリンクを用いると共に、フローの残りの帯域を下位の転送クラスのリンクに変更してもよい。したがって、パケット転送装置は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、従来のようにリンク内において、下位の転送クラスの他のフローと混在して送信させる必要がない。そのため、配信要求された優先転送クラスのフローにパケットロスが発生することはないので、このような場合であっても、パケット転送装置は、下位のクラスより高い品質の通信を行うことができる。
【０００９】
また、本発明に係る上流側のパケット転送装置は、前記上流側制御手段が、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて前記フローに対して必要な帯域が確保できない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、当該フローを複製することで生成される予め定められた個数のフローを示す冗長フローを、予め定められた個数の前記リンクを用いて配信できるか否かを判定すると共に、前記配信できると判定された場合に、配信に用いる前記各リンクにおける配信帯域を均等に、または、空帯域の大きいリンクほど大きくなるように決定する処理を行う冗長化配信処理手段を備え、前記マルチキャスト転送手段が、前記フローを複製した冗長フローを生成すると共に、前記配信に用いる前記各リンクに前記生成した冗長フローを配分するコピー手段をさらに備え、前記リマーク手段が、前記配信に用いる前記各リンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定することが好ましい。
【００１０】
かかる構成のパケット転送装置は、配信要求された優先転送クラスのフローのパケットの優先度を低く設定し、かつ、このフローを複製したフローである冗長フローを複数のリンクから分散配信する。したがって、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、配信要求された優先転送クラスのフローにパケットロスが発生することはない。そのため、パケット転送装置は、このような場合であっても、下位のクラスより高い品質の通信を行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係る上流側のパケット転送装置は、前記マルチキャスト制御手段が、前記優先転送クラスのフローの配信要求を受信する要求受信処理手段と、当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクの空帯域に基づいて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定する要求帯域判定手段と、前記フローの帯域の一部の帯域について、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて帯域確保可能な場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保する配信帯域管理手段と、前記フローについて、前記確保できなかった帯域と、前記一部確保できた帯域とを前記上流側制御手段に通知する受付不可フロー通知手段とを備え、前記配信帯域管理手段が、前記優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定するパケットとして、前記パケットのペイロードの優先度の低いものから順に、前記フローの帯域の一部を選択することが好ましい。
【００１２】
かかる構成のパケット転送装置は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、優先度を低く設定するパケットとして、パケットのペイロードの優先度の低いものから順に選択することで、フローの帯域の残りの帯域について、優先転送クラスのリンクにおいて帯域確保可能か判定する。ここで、パケットのペイロードの優先度の低いものから順に選択するとは、例えば映像ストリームの差分フレームを含むパケットを優先的に選択することを示す。したがって、パケット転送装置は、パケットのペイロードの優先度の低いものから順に選択するので、パケットの内容によらずに選択する場合と比較して、より良好な通信品質を維持することができる。
【００１３】
また、本発明に係る下流側のパケット転送装置は、前記上流側のパケット転送装置からマルチキャストされたパケットを受信する下流側のパケット転送装置であって、前記複数のリンクで接続された上流側の前記パケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信する下流側制御受信手段と、前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更されたフローを抽出する下流側制御手段と、前記抽出されたフローの少なくとも一部のパケットであって前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを通ったパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマーク手段と、前記抽出されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送手段と、を備えることが好ましい。
【００１４】
かかる構成のパケット転送装置は、上流側にて優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、上流側のパケット転送装置から受信するフロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、優先度が変更されたフローを抽出し、パケットに付与された優先度を元の優先度に設定した上で当該フローを転送することができる。
【００１５】
また、本発明に係る下流側のパケット転送装置は、前記上流側の冗長化配信処理手段を備えたパケット転送装置からマルチキャストされたパケットを受信する下流側のパケット転送装置であって、前記複数のリンクで接続された上流側の前記パケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信する下流側制御受信手段と、前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更された複数のフローを抽出する下流側制御手段と、前記フロー特定情報で特定される複数のフローに対して、前記フロー毎に、パケット毎の一意な識別子に基づいて、重複するパケットを削除して、１つのフローに復元するマージ手段と、前記復元されたフローのパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマーク手段と、前記復元されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送手段と、を備えることが好ましい。
【００１６】
かかる構成のパケット転送装置は、上流側にて優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、上流側のパケット転送装置から受信するフロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、優先度が変更された複数のフローを抽出し、重複するパケットを削除して１つのフローに復元した上で、パケットに付与された優先度を元の優先度に設定して当該フローを転送することができる。
【００１７】
また、前記課題を解決するため、本発明に係るパケット転送方法は、パケットをマルチキャストする情報処理部と記憶部とを少なくとも備えたパケット転送装置間に接続された複数のリンクとして、所定の通信品質を維持するための帯域が確保される優先転送クラスに対応した高クラスのリンクと、前記優先転送クラスよりも転送優先度が低い下位の転送クラスに対応した１以上の低クラスのリンクとを備えたパケット転送システムにおいて、配信要求に基づいてパケットを転送する上流側の前記パケット転送装置のパケット転送方法であって、前記上流側のパケット転送装置の前記情報処理部が、前記優先転送クラスのフローの配信要求を受信する受信ステップと、当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて配信処理に用いていない残余の帯域を示す空帯域に基づいて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定するマルチキャスト制御ステップと、前記フローに対して確保可能な帯域がない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを含む少なくともいずれか１つの前記リンクを用いて前記フローを配信できるか否かを判定する配信可否判定ステップと、前記低クラスのリンクを用いることで前記フローを配信できると判定された場合に、前記フローの少なくとも一部のパケットであって前記低クラスのリンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも低く設定するマークダウンステップと、前記フローを前記複数のリンクに接続された下流側のパケット転送装置に転送するパケット転送ステップと、前記フローを特定するためのフロー特定情報を前記下流側のパケット転送装置に通知する特定情報通知ステップと、を含んで実行することを特徴とする。
【００１８】
かかる手順のパケット転送方法によれば、上流側のパケット転送装置の情報処理部は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、下位の転送クラスのリンクを含めた少なくともいずれか１つのリンクを用いてフローを配信できるか否かを判定する。そして、情報処理部は、優先転送クラスの帯域を確保できず、かつ、下位の転送クラスのリンクを用いれば優先転送クラスのフローを配信できる場合に、下位の転送クラスのリンクを通るパケットの優先度を低く設定し、このフローを特定するためのフロー特定情報を下流側に通知する。したがって、パケット転送装置は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合であっても、下位のクラスより高い品質の通信を行うことができる。
【００１９】
また、本発明に係るパケット転送方法は、前記上流側のパケット転送装置の前記情報処理部が、前記マルチキャスト制御ステップにて、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて前記フローに対して必要な帯域が確保できない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、当該フローを複製することで生成される予め定められた個数のフローを示す冗長フローを、予め定められた個数の前記リンクを用いて配信できるか否かを判定する配信実施可否判定ステップと、前記配信実施可否判定ステップにて配信できると判定された場合に、配信に用いる前記各リンクにおける配信帯域を均等に、または、空帯域の大きいリンクほど大きくなるように決定する配信帯域決定ステップと、前記フローを複製した冗長フローを生成すると共に、前記配信に用いる前記各リンクに前記生成した冗長フローを配分する冗長フロー生成ステップと、をさらに実行し、前記マークダウンステップにて、前記配信に用いる前記各リンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定することが好ましい。
【００２０】
かかる手順のパケット転送方法によれば、上流側のパケット転送装置の情報処理部は、配信要求された優先転送クラスのフローのパケットの優先度を低く設定し、かつ、このフローを複製したフローである冗長フローを複数のリンクから分散配信する。したがって、パケット転送装置は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合であっても、下位のクラスより高い品質の通信を行うことができる。
【００２１】
また、本発明に係る上流側のパケット転送方法は、前記上流側のパケット転送装置の前記情報処理部が、前記マルチキャスト制御ステップにて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定する際に、前記優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定するパケットとして、前記パケットのペイロードの優先度の低いものから順に、前記フローの帯域の一部を選択し、前記フローの帯域の残りの帯域について、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて帯域確保可能であると判定した場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保することが好ましい。
【００２２】
かかる手順のパケット転送方法によれば、上流側のパケット転送装置の情報処理部は、配信要求された優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、優先度を低く設定するパケットとして、パケットのペイロードの優先度の低いものから順に選択するので、パケットの内容によらずに選択する場合と比較して、より良好な通信品質を維持することができる。
【００２３】
また、本発明に係る下流側のパケット転送方法は、前記上流側のパケット転送方法により、上流側の前記パケット転送装置から前記複数のリンクを介してマルチキャストされたパケットを受信する情報処理部と記憶部とを少なくとも備えた下流側のパケット転送装置のパケット転送方法であって、前記下流側のパケット転送装置の前記情報処理部が、前記上流側のパケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信するフロー特定情報受信ステップと、前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更されたフローを抽出するフロー抽出ステップと、前記抽出されたフローの少なくとも一部のパケットであって前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを通ったパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマークステップと、前記抽出されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送ステップと、を含んで実行することが好ましい。
【００２４】
かかる手順のパケット転送方法によれば、下流側のパケット転送装置の情報処理部は、上流側にて優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、上流側のパケット転送装置から受信するフロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、優先度が変更されたフローを抽出し、パケットに付与された優先度を元の優先度に設定した上で当該フローを転送することができる。
【００２５】
また、本発明に係る下流側のパケット転送方法は、前記上流側の配信実施可否判定ステップを含むパケット転送方法により、上流側の前記パケット転送装置から前記複数のリンクを介してマルチキャストされたパケットを受信する情報処理部と記憶部とを少なくとも備えた下流側のパケット転送装置のパケット転送方法であって、前記下流側のパケット転送装置の前記情報処理部が、前記上流側のパケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信するフロー特定情報受信ステップと、前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更された複数のフローを抽出するフロー抽出ステップと、前記フロー特定情報で特定される複数のフローに対して、前記フロー毎に、パケット毎の一意な識別子に基づいて、重複するパケットを削除して、１つのフローに復元するマージステップと、前記復元されたフローのパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマークステップと、前記復元されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送ステップと、を含んで実行することが好ましい。
【００２６】
かかる手順のパケット転送方法によれば、下流側のパケット転送装置の情報処理部は、上流側にて優先転送クラスのフローに対して確保可能な帯域がない場合に、上流側のパケット転送装置から受信するフロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、優先度が変更された複数のフローを抽出し、重複するパケットを削除して１つのフローに復元した上で、パケットに付与された優先度を元の優先度に設定して当該フローを転送することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のパケット転送装置は、優先転送クラスの帯域を確保できず、かつ、下位の転送クラスのリンクを用いれば優先転送クラスのフローを配信できる場合に、下位の転送クラスのリンクを通るパケットの優先度を低く設定し、このフローを特定するためのフロー特定情報を下流側に通知するので、このような場合であっても、下位のクラスより高い品質の通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１および第２実施形態に係るパケット転送装置間のリンクを模式的に示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るパケット転送装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す上流側転送装置の要部の詳細を示すブロック図である。
【図４】図２に示す配信IF管理テーブルの一例を示す図である。
【図５】図２に示す出力IFグループテーブルの一例を示す図である。
【図６】図２に示すフロー別帯域テーブルの一例を示す図である。
【図７】図２に示すリンク空帯域テーブルの一例を示す図である。
【図８】図２に示す上流側転送装置のフロー情報テーブルの一例を示す図である。
【図９】図２に示すIFグループテーブルの一例を示す図である。
【図１０】図２に示す上流側転送装置の処理を示すフローチャートである。
【図１１】図２に示す下流側転送装置の処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３および第４実施形態に係るパケット転送装置間のリンクを模式的に示す構成図である。
【図１３】図２に示す下流側転送装置のフロー情報テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明を実施するための第１ないし第４実施形態に係るパケット転送装置について詳細に説明する。
【００３０】
（第１実施形態）
［パケット転送装置の概要］
図１に示すパケット転送システム１は、パケットをマルチキャストするパケット転送装置として、上流側転送装置１０と、下流側転送装置２０とを備える。
以下、上流側転送装置１０（１０Ａ，１０Ｂ）と、下流側転送装置２０（２０Ａ，２０Ｂ）との動作の概要について図１を参照して説明する。なお、Ａ，Ｂは、第１および第２実施形態をそれぞれ示し、特に区別しない場合にはＡ，Ｂの表記を省略する。
【００３１】
前提として、上流側転送装置１０と、下流側転送装置２０との間には、複数のリンクＬ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が接続されている。各リンクにおいて符号PBは、当該リンクの全帯域のうちの一部の優先転送帯域を示している。この優先転送帯域とは、例えばQoS（Quality of Service）帯域であり、残りの帯域は例えばBE（best effort）帯域である。
【００３２】
リンクＬ０は、所定の通信品質を維持するための帯域が確保される優先転送クラスに対応した高クラスのリンクであって、例えば、遅延小かつ低損失の最優先クラスとする。
以下では、リンクＬ０が、端末等からの必要な通信帯域の要求があった場合に、本来その要求の通信を通すべき品質の回線であるものとして説明する。
【００３３】
リンクＬ１，Ｌ２，Ｌ３は、優先転送クラス（最優先クラス）よりも転送優先度が低い下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクである。
ここでは、広義の低クラスを細分化して、最低クラス、狭義の低クラス、中間クラスともいう。
リンクＬ３は、優先度の最も低い転送クラス（最低優先クラス）であって、ベストエフォートクラスとする。
リンクＬ２は、ベストエフォートクラスより上位で、遅延大の優先クラス（低クラス）のリンクとする。
リンクＬ１は、リンクＬ２より上位であって、例えば、遅延中かつ低損失の高優先クラス（中間クラス）とする。
なお、上流側転送装置１０と、下流側転送装置２０との間に接続されたリンクの個数は４本に限定されるものではなく、リンクＬ０（最優先クラス）と、リンクＬ３（最低優先クラス）との間に下位の転送クラスのリンクが１本以上あればよい。
【００３４】
例えば、符号１０１，１０２で示すフローが、リンクＬ０のQoS帯域（PB）で配信されているときに、符号１０３で示すフローの配信が要求されたものとする（Ｓ０）。
上流側転送装置１０は、帯域CAC（Call Admission Control：呼受付制御）と、判定NGフローへの制御を行う（Ｓ１）。つまり、上流側転送装置１０は、確保可能な帯域がないフローの場合、そのフローの優先度を低く設定し（マークダウン指定）、そのフローを出力する出力先のインタフェース（出力IF）を指定する。なお、確保可能な帯域がないと判定されたフローのことを判定NGフローと呼ぶ。
【００３５】
例えば、上流側転送装置１０は、リンクＬ０のQoS帯域の枯渇時に、リンクＬ０より下位クラスであって最低クラスではなく、かつ、空帯域のある他のリンクのBE帯域を使用する（Ｓ２）。具体的には、符号１０３で示すフローは、符号１０４で示すように、例えばリンクＬ２のBE帯域で配信される。これにより、リンクＬ０のBE帯域を使用する場合に比べて、他のリンクを選択することでパケットロス耐性を強化する（Ｓ３）。
【００３６】
また、上流側転送装置１０は、マークダウン指定したフローを特定するための情報を下流側転送装置２０に通知する（Ｓ４）。なお、後記するように、フローを複数のリンクに分散させた場合には、マークダウン指定したフローを復元するための情報を通知する。
そして、下流側転送装置２０は、マークダウン指定されたフローを抽出し、マーク復元を行う（優先度を元に戻す：Ｓ５）。これにより、符号１０３で示すフローは、本来その要求の通信を通すべき品質のリンクＬ０（最優先クラス）のフローとして、符号１０１，１０２で示すフローと共に、転送される。
【００３７】
［パケット転送装置の構成］
パケット転送装置として、上流側転送装置１０と、下流側転送装置２０のそれぞれの構成例を図２に示す。各装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置と、メモリやハードディスク等の記憶装置と、外部との間で各種情報の送受信を行うインタフェース装置とを備えて構成される。
【００３８】
＜上流側転送装置＞
上流側転送装置（パケット転送装置）１０は、配信要求に基づいてパケットを転送するものであり、図２に示すように、MLD処理部１１と、上流側制御機能部１２と、マルチキャスト転送・複製部１３と、上流側制御通知部１４と、空帯域測定部１５とを情報処理部として備えると共に、記憶部１６と、IFグループ１７と、IFグループ１８とを備える。
【００３９】
MLD処理部（マルチキャスト制御手段）１１は、優先転送クラスのフローの配信要求を受信し、当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクの空帯域に基づいて、フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定するものである。なお、MLDは、RFC2710等で規定されるMulticast Listener Discoveryの略である。
【００４０】
＜MLD処理部＞
MLD処理部１１は、図３に示すように、MLD要求受信処理部１１ａと、MLD要求帯域判定処理部１１ｂと、配信帯域管理部１１ｃと、受付不可フロー通知部１１ｄとを備える。
【００４１】
MLD要求受信処理部（要求受信処理手段）１１ａは、優先転送クラスのフローの配信要求を受信するものである。このMLD要求受信処理部１１ａは、MLD要求を受信し処理する。
【００４２】
MLD要求帯域判定処理部（要求帯域判定手段）１１ｂは、当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクの空帯域に基づいて、フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定するものである。このMLD要求帯域判定処理部１１ｂは、予め指定されたマルチキャストフロー（ソースアドレスとグループアドレスのペア等に基づいて識別されるフロー）へのMLD要求に対して帯域判定を行う。
【００４３】
配信帯域管理部（配信帯域管理手段）１１ｃは、記憶部１６に記憶された各テーブルを参照してフローの配信帯域の値を保持、更新するものである。
受付不可フロー通知部（受付不可フロー通知手段）１１ｄは、帯域を確保できなかったフローの情報を上流側制御機能部１２に通知するものである。
【００４４】
＜上流側制御機能部＞
上流側制御機能部（上流側制御手段）１２は、フローに対して確保可能な帯域がない場合に、複数のリンクの空帯域に基づいて、下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを含む少なくともいずれか１つのリンクを用いてフローを配信できるか否かを判定するものである。第１実施形態では、下位の転送クラスに対応した低クラスの１つのリンクを用いてフローを配信できるか否かを判定することとした。
【００４５】
この上流側制御機能部１２は、図３に示すように、配信判定処理部１２ａと、配信先リンク選択部１２ｂと、帯域情報管理部１２ｃと、マルチキャスト転送指示部１２ｄとを備える。なお、冗長化配信処理部１２ｅについては第３実施形態にて説明する。
【００４６】
配信判定処理部１２ａは、記憶部１６に記憶された各テーブルを参照して配信を行うか否かの判定処理を行うものである。この配信判定処理部１２ａは、帯域判定NGとなったフローに対して、下位側転送クラスを用いた配信を行うかどうかの判定を行う。
【００４７】
配信先リンク選択部１２ｂは、記憶部１６に記憶された各テーブルを参照して配信を行うリンクを選択するものである。この配信先リンク選択部１２ｂは、帯域判定NGとなったフローに対して、下位側転送クラスを用いた配信を行う場合の配信先リンクを選択する。
【００４８】
帯域情報管理部１２ｃは、記憶部１６に記憶された各テーブルを参照し、リンク空帯域テーブルＴ4を作成する演算処理を行うものである。この帯域情報管理部１２ｃは、下位側転送クラスを用いた配信を行う場合に選択された配信先リンクの帯域情報を保持、更新する。
【００４９】
マルチキャスト転送指示部１２ｄは、上流側制御機能部１２で決定した送信IFに対し、IF毎に算出した配信帯域の配信を行うよう、マルチキャスト転送・複製部１３に通知するものである。このマルチキャスト転送指示部１２ｄは、帯域判定NGとなったフローに対して、下位側転送クラスを用いた配信を行うための指示を通知する。
【００５０】
マルチキャスト転送・複製部（マルチキャスト転送手段）１３は、フローを複数のリンクに接続された下流側転送装置２０に転送するものである。このマルチキャスト転送・複製部１３は、パケット転送部１３ａと、リマーク部１３ｂとを備える。なお、コピー部１３ｃについては後記する。
【００５１】
パケット転送部１３ａは、パケットを下流側転送装置２０にマルチキャスト転送するものである。
リマーク部（リマーク手段）１３ｂは、下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを用いることでフローを配信できると判定された場合に、フローの少なくとも一部のパケットであって低クラスのリンクを通るパケットに付与された優先度を優先転送クラスよりも低く設定するものである。このリマーク部１３ｂは、転送品質クラスのマークダウンを行う。
【００５２】
図２に戻って説明を続ける。
上流側制御通知部１４（上流側制御通知手段）は、フローを特定するためのフロー特定情報として以下の情報を下流側転送装置２０に通知するものである。この上流側制御通知部１４は、受信側装置に対して、制御の対象となったフローと、送信されたリンクとを特定する情報を通知する。
・フロー識別子（例：IPアドレスやポート番号の組）
・フローのマークダウン前の転送優先クラス（例：DSCP値等）
【００５３】
空帯域測定部（空帯域測定手段）１５は、各リンクＬにおいて配信処理に用いていない残余の帯域を示す空帯域を測定するものである。
【００５４】
記憶部１６は、一般的なメモリやハードディスク等から構成され、情報処理部で制御を行うためのプログラムや各種テーブル等を記憶するものである。
記憶部１６は、図２に示すように、配信IF管理テーブルＴ1と、出力IFグループテーブルＴ2と、フロー別帯域テーブルＴ3と、リンク空帯域テーブルＴ4とを備える。なお、フロー情報テーブルＴ7については第３実施形態で説明する。
【００５５】
配信IF管理テーブルＴ1は、例えば、図４において符号２０１〜２０４に示すように、MLD受信したIF、そのチャネル情報（Ｓ，Ｇ）、その出力IF、元の転送速度についての各情報を関連付けて作成したエントリを格納するものである。ここで、チャネル情報（Ｓ，Ｇ）は、マルチキャストの送信元アドレスＳとマルチキャストアドレスＧの組み合わせである。なお、配信IF管理テーブルＴ1には、配信停止処理において、複数IFへの配信処理を停止するため、出力IFの情報をチャネル毎に保持する。また、配信IF管理テーブルＴ1には、例えば、「配信状態欄」、「転送優先値マークダウンの設定欄」、「MLD送信元ホスト欄」等の他の項目を含むこととしてもよいし、これらの項目の情報を保持する別テーブルを設けてもよい。
【００５６】
出力IFグループテーブルＴ2は、図５において符号２１１〜２１２に示すように、IFグループに属するIF番号を格納するものである。各情報は予め作成され格納されている。
【００５７】
フロー別帯域テーブルＴ3は、図６において符号２２１〜２２２に示すように、フロー識別子およびその配信帯域を格納するものである。ここで、フロー識別子とは、IPフローを一意に識別するための情報であり、例えばソースIPアドレスとグループIPアドレスの組等を示す。フロー別帯域テーブルＴ3の各情報は予め通知されて格納されている。
【００５８】
リンク空帯域テーブルＴ4は、図７において符号２３１〜２３４に示すように、IF番号、配信帯域、測定リンク空帯域、評価空帯域についての各情報を関連付けて格納するものである。ここで、IF番号は、出力インタフェースIFの番号を示す。各情報は、測定、演算および更新処理により格納される。なお、リンク空帯域テーブルＴ4の項目については、後記する上流側転送装置１０における「リンク空帯域テーブルの管理」動作の説明（（301）〜（303）の処理）にて説明する。
【００５９】
図２に示すIFグループ１７は、上流側転送装置１０に入力するリンクＬが接続される複数のインタフェースIFからなるグループを示す。また、IFグループ１８は、上流側転送装置１０から出力するリンクＬが接続される複数のインタフェースIFからなるグループを示す。
【００６０】
＜下流側転送装置＞
下流側転送装置（パケット転送装置）２０は、上流側転送装置１０からマルチキャストされたパケットを受信するものであり、図２に示すように、下流側制御受信部２１と、下流側制御機能部２２と、フロー復元部２３と、パケット振分け部２４と、パケット転送部２５とを情報処理部として備えると共に、記憶部２６と、IFグループ２７と、IFグループ２８とを備える。
【００６１】
下流側制御受信部（下流側制御受信手段）２１は、複数のリンクで接続された上流側転送装置１０から、優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信するものである。この下流側制御受信部２１は、送信側装置から、本制御の対象となったフローに関する情報を受信する。
【００６２】
下流側制御機能部（下流側制御手段）２２は、フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、優先度が変更されたフローを抽出するものである。この下流側制御機能部２２は、受信したフロー特定情報に基づいて、受信フローのうちで、優先度が変更されたフローをリンクから抽出する。
【００６３】
フロー復元部２３は、リマーク機能部（リマーク手段）２３ｂを備える。
リマーク機能部２３ｂは、抽出されたフローの少なくとも一部のパケットであって下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを通ったパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するものである。このリマーク機能部２３ｂは、特定（または復元）されたフローを元の転送優先クラスにマークアップする。なお、マージ機能部２３ａについては第３実施形態で説明する。
【００６４】
パケット振分け部２４は、上流側転送装置１０から受信したパケットを振り分けるものである。パケット振分け部２４は、下流側制御機能部２２によって抽出されたフロー（マークダウン設定されたフロー）をフロー復元部２３に出力し、それ以外のフローをIFグループ２８に出力する。
【００６５】
パケット転送部（パケット転送手段）２５は、下流側制御機能部２２によって抽出されたフローを他の受信フローと共に転送するものである。
【００６６】
記憶部２６は、一般的なメモリやハードディスク等から構成され、情報処理部で制御を行うためのプログラムや各種テーブル等を記憶するものである。この記憶部２６は、図２に示すように、フロー情報テーブルＴ5と、IFグループテーブルＴ6とを備える。
【００６７】
フロー情報テーブルＴ5は、図８において符号２４１〜２４２に示すように、フロー識別子およびその転送優先度を格納するものである。各情報は、上流側転送装置１０から通知されて格納されている。
【００６８】
IFグループテーブルＴ6は、図９において符号２５１〜２５２に示すように、対向装置（上流側転送装置１０）とリンク接続されたインタフェースのIF番号を格納するものである。各情報は予め作成され格納されている。なお、IFグループテーブルＴ6には、例えば、各IFに対する「対象フロー抽出の指定」や、「リマーク設定」等の欄を設けてそれらの項目の情報を保持できるようにしてもよい。
【００６９】
図２に示すIFグループ２７は、下流側転送装置２０に入力するリンクＬが接続される複数のインタフェースIFからなるグループを示す。また、IFグループ２８は、下流側転送装置２０から出力するリンクＬが接続される複数のインタフェースIFからなるグループを示す。
【００７０】
［上流側転送装置の動作］
次に、上流側転送装置１０の動作について図１０を参照（適宜図１ないし図３参照）して説明する。
〔マルチキャスト配信要求の受信時の処理〕
上流側転送装置１０は、MLD要求受信処理部１１ａによって、帯域判定の対象とするフローの送信開始要求を受信し、MLD要求帯域判定処理部１１ｂによって、配信IF管理テーブルＴ1（図４参照）において、要求されたチャネルが既に配信されているチャネル（配信チャネル）であるか否かを判定する（ステップＳ１１：受信ステップ）。既に配信されているチャネルであれば（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、上流側転送装置１０は、当該チャネルの配信開始処理を行わない。一方、まだ配信されていないチャネルの場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、上流側転送装置１０は、ステップＳ１２（マルチキャスト制御ステップ）の残帯域に基づく帯域確保要求・受付判定に進む。
【００７１】
〔帯域確保要求・受付判定（ステップＳ１２）〕
上流側転送装置１０は、このステップＳ１２において、要求されたフローの帯域（要求帯域）より残帯域が大きいと判定した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、送信開始要求を受け付け、配信帯域管理部１１ｃによって、残帯域を減算して使用帯域情報を現行化し（ステップＳ１５Ａ）、フローを転送する処理を開始する（ステップＳ１８Ａ）。なお、現行化とは、現在測定済みの最新の帯域情報に基づいてテーブル保持情報を更新することを示す。
【００７２】
一方、ステップＳ１２において、要求されたフローの帯域（要求帯域）より残帯域が小さいと判定した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、上流側転送装置１０は、送信開始要求を受け付け不可と判定する。
【００７３】
〔配信リンクと各リンクへの配信帯域の決定〕
ステップＳ１２にてＮｏの場合、MLD処理部１１の受付不可フロー通知部１１ｄは、受付不可と判定されたフローの情報を、上流側制御機能部１２に通知する（ステップＳ１３）。そして、上流側制御機能部１２は、配信判定処理部１２ａによって、当該フローに対するMLDを受信したIFが属するIFグループを、出力IFグループテーブルＴ2（図５参照）から特定し、当該IFグループに属するIFを特定する（ステップＳ１４）。そして、上流側制御機能部１２では、当該フローの帯域をフロー別帯域テーブル（図６）より取得する。ここで、配信判定処理部１２ａは、複数のリンクの空帯域に基づいて、下位の転送クラスに対応した低クラスの１つのリンクを用いてフローを配信できるか否かを判定して配信を決定する（配信可否判定ステップ）。
【００７４】
そして、上流側制御機能部１２は、決定した配信について、リンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）において、配信を行うIFの「配信帯域２３２」の値に、配信するフローの帯域を加算すると共に、当該IFの「評価空帯域２３４」の値を、「測定リンク空帯域２３３」の値から「配信帯域２３２」の値を減じた演算結果の値に設定する（ステップＳ１５）。そして、上流側制御機能部１２は、決定した配信について、配信IF管理テーブルＴ1（図４参照）に新たにエントリを追加し、MLDを受信したIF、チャネル情報、出力IFを登録する設定を行う（ステップＳ１６）。
【００７５】
〔マークダウン対象フローへの転送優先度マークダウン設定と転送制御・出力IF指定〕
上流側制御機能部１２では、当該フローのフロー識別子を、リマーク部１３ｂに通知する。リマーク部１３ｂでは、通知されたフローに対して、転送優先度のマークダウンの設定を行う（ステップＳ１７：マークダウンステップ）。そして、上流側制御機能部１２では、上流側制御機能部１２で決定した送信IFに対し、IF毎に算出した配信帯域の配信を行うよう、マルチキャスト転送・複製部１３に通知する。そして、マルチキャスト転送・複製部１３では、上流側制御機能部１２から受けた指示に基づいて転送を行う（ステップＳ１８：パケット転送ステップ）。そして、上流側転送装置１０は、下流側転送装置２０に対し、フローを復元するための情報（フロー特定情報）を通知する（ステップＳ１９：特定情報通知ステップ）。
【００７６】
［下流側転送装置の動作］
次に、下流側転送装置２０の動作について図１１を参照（適宜図１ないし図３参照）して説明する。
下流側転送装置２０は、上流側転送装置１０からのフローを受信する（ステップＳ２１）。また、下流側転送装置２０は、下流側制御受信部２１によって、上流側転送装置１０からのフローを復元するための情報を受信する（ステップＳ２２：フロー特定情報受信ステップ）。そして、下流側転送装置２０では、上流側転送装置１０からそれぞれ受信した、フロー識別子と、上流側転送装置１０におけるフロー受信時の転送優先度とを記憶部２６に保持する（図８参照）。
【００７７】
下流側転送装置２０は、下流側制御機能部２２によって、上流側転送装置１０からのフローを受信する可能性のあるリンクを収容するインタフェースにおいて、受信フローの中から、上流側転送装置１０から受信した識別子に該当するフローを抽出する（ステップＳ２３：フロー抽出ステップ）。
【００７８】
フロー復元部２３のリマーク機能部２３ｂは、フロー毎に、転送優先度を、上流側転送装置１０から受信した「転送優先度」のクラスに再設定する（ステップＳ２４：リマークステップ）。その後、リマーク機能部２３ｂは、下流側装置の各インタフェースで受信した他のフローと同様に、抽出したフローを、パケット転送部２５に引渡す。パケット転送部２５は、フローを転送する（ステップＳ２５：パケット転送ステップ）。
【００７９】
〔上流側装置でのリンク空帯域テーブルの管理〕
上流側転送装置１０では、以下の（301）〜（303）の処理を行う。
（301）上流側転送装置１０では、配信要求の都度に発生する制御とは非同期に、空帯域測定部１５によって、リンクの空帯域を測定する。
（302）測定する時間は、予め定められた時刻に対して行うものとし（平均帯域とする場合でも基準となる時刻を予め定めておき）、同時刻でのリンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）の「配信帯域２３２」の情報を保持する。なお、配信帯域管理部１１ｃにてテーブル情報を更新処理する。
（303）空帯域測定部１５では、あるIFに対してある時刻に測定された空帯域の情報から、前記（302）で当該時刻に対して保持した「配信帯域２３２」の値を減算し、この値を、リンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）の当該IFの「測定リンク空帯域２３３」の値として、上書きする。さらに、当該IFの「評価空帯域２３４」の値を、「測定リンク空帯域２３３」から「配信帯域２３２」を減じた値に更新する。
なお、（301）〜（303）の動作は、複数あるいは全てのIFに対して同時刻に行うこともあれば、IF別に異なる時刻に行うこともある。
【００８０】
〔マルチキャスト配信停止要求の受信時の処理〕
上流側転送装置１０では、配信停止要求を受信すると（311）、配信IF管理テーブルＴ1（図４参照）において、該当するエントリを特定し（312）、図示を省略した「MLD送信元ホスト欄」に“停止要求送信元ホスト”以外のホストが登録されている場合は、この配信IF管理テーブルＴ1の図示を省略した「配信状態欄」から“停止要求送信元ホスト”を削除し（313）、配信停止要求の処理を終了する。
【００８１】
一方、配信IF管理テーブルＴ1において、図示を省略した「MLD送信元ホスト欄」に“停止要求送信元ホスト”以外のホストが登録されていない場合、上流側転送装置１０では、以下の（321）〜（325）の処理を行う。
（321）該当エントリの「出力IF２０３」に記載されたインタフェースIFへの配信制御を停止する。
（322）該当エントリのフローに対する自装置内の転送優先値マークダウンの設定を解除する。
（323）該当エントリのフローに対するIFでの配信帯域を、配信帯域から積み下げるとともに、リンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）において、該当IFに対する「配信帯域２３２」の値から減算する。さらに、「評価空帯域２３４」の値を、「測定リンク空帯域２３３」の値から「配信帯域２３２」を減じた値に設定する。
（324）下流側転送装置２０に対し、配信制御処理の解除を指示するため、停止するフローを識別するフロー識別子と、当該フローを停止する指示とを送出する。
（325）該当エントリを、配信IF管理テーブルＴ1から削除する。
【００８２】
下流側転送装置２０では、上流側転送装置１０から配信停止の指示を受けると（331）、フロー情報テーブルＴ５（図８参照）から、指示されたフローに該当するエントリを削除する（332）。さらに、該当する配信フローを受信する可能性のあるインタフェースIFを、下流側転送装置２０のIFグループテーブルＴ6（図９参照）により特定し（333）、図示を省略したが、各IFに対する「対象フロー抽出の指定」を削除する（334）。さらに、リマーク機能部２３ｂへの当該フローに対する「リマーク設定」を削除する（335）。
【００８３】
（第２実施形態）
第１実施形態では、配信要求されたフローについて帯域が確保できないときに、その配信要求されたすべてのフローを他のリンクから転送することとしたが、第２実施形態では、フローの一部を他のリンクに移し、残りは元のリンクから配信することとした。なお、第１実施形態と同じ構成および処理にはそれぞれ同じ符号を付して説明を省略する。
【００８４】
第２実施形態に係る上流側転送装置１０Ｂと、下流側転送装置２０Ｂとの動作の概要について図１を参照して説明する。図１において、例えば、符号１０１，１０２，１０３で示すフローの配信が要求されたものとする（Ｓ０）。この場合、上流側転送装置１０Ｂは、例えば優先度の低いパケットからなるフロー１０３だけをマークダウン指定して符号１０４で示すように、例えばリンクＬ２のBE帯域で配信する。そして、配信が要求された残りの符号１０１，１０２で示すフローをリンクＬ０のQoS帯域で配信する。以上の動作により、リンクＬ０のBE帯域を使用する場合に比べて、他のリンクを選択することでパケットロス耐性を強化することができる。
【００８５】
＜上流側転送装置＞
上流側転送装置１０Ｂの配信帯域管理部（配信帯域管理手段）１１ｃは、次の機能を有している。配信帯域管理部１１ｃは、記憶部１６に記憶された各テーブルを参照して、フローの帯域の一部の帯域について、優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて帯域確保可能な場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保する。
この配信帯域管理部１１ｃは、優先度を優先転送クラスよりも下位に設定するパケットとして、例えば、パケットのペイロードの優先度の低いものから順に、フローの帯域の一部を選択することとした。なお、パケットの内容によらずに選択する形態とすることもできる。
【００８６】
上流側転送装置１０Ｂの受付不可フロー通知部（受付不可フロー通知手段）１１ｄは、フローについて、確保できなかった帯域と、一部確保できた帯域とを上流側制御機能部１２に通知することとした。
上流側転送装置１０Ｂの上流側制御機能部（上流側制御手段）１２は、フローに対して確保可能な帯域がない場合に、優先転送クラスと、下位の転送クラスに対応した低クラスの１つのリンクとの両方を用いてフローを配信できるか否かを判定することとした。
【００８７】
［上流側転送装置の動作］
次に、上流側転送装置１０Ｂの動作について図１０を参照（適宜図１ないし図３参照）して説明する。なお、ステップＳ１１〜ステップＳ１２の処理は同じなので説明を省略する。
〔配信リンクと各リンクへの配信帯域の決定〕
ステップＳ１２にてＮｏの場合、MLD処理部１１の配信帯域管理部１１ｃは、受付不可と判定されたフローに対して、フロー帯域の一部帯域について帯域確保可能な場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保する。そして、受付不可フロー通知部１１ｄは、受付不可と判定されたフローの情報として、確保できなかった帯域と、一部確保できた帯域とを
上流側制御機能部１２に通知する（ステップＳ１３）。
【００８８】
そして、上流側制御機能部１２は、配信判定処理部１２ａによって、当該フローに対するMLDを受信したIFが属するIFグループを、出力IFグループテーブルＴ2（図５参照）から特定し、当該IFグループに属するIFを特定する（ステップＳ１４）。そして、上流側制御機能部１２では、当該フローの帯域をフロー別帯域テーブル（図６）より取得する。ここで、複数のリンクの空帯域に基づいて、優先転送クラスと、下位の転送クラスに対応した低クラスの１つのリンクとの両方を用いてフローを配信できるか否かを判定して配信を決定する（配信可否判定ステップ）。
【００８９】
このとき、上流側制御機能部１２では、当該フロー帯域のうち、マークダウンして転送する帯域を、マルチキャスト転送・複製部１３からの指定情報によって取得し、フロー帯域として保持する。そして、上流側制御機能部１２は、決定した配信について、リンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）において、配信を行うIFの「配信帯域２３２」の値に、配信するフローの帯域を加算すると共に、当該IFの「評価空帯域２３４」の値を、「測定リンク空帯域２３３」の値から「配信帯域２３２」の値を減じた演算結果の値に設定する（ステップＳ１５）。以下の処理は第１実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００９０】
（第３実施形態）
図１２に示すパケット転送システム１Ｃは、パケットをマルチキャストするパケット転送装置として、上流側転送装置１０Ｃと、下流側転送装置２０Ｃとを備える。なお、第１実施形態と同じ構成および処理にはそれぞれ同じ符号を付して説明を省略する。また、図１２に示す記号Ｃ，Ｄは、第３および第４実施形態をそれぞれ示し、特に区別しない場合にはＣ，Ｄの表記を省略する。
【００９１】
第３実施形態では、上流側転送装置１０Ｃが、オリジナルの優先転送クラスでのフローに必要な帯域が確保できないときに、当該フローを、より転送優先度の低い転送クラスにマークダウンした上で、フローを複数にコピーして異なる複数のリンクで転送することとした。そして、下流側転送装置２０Ｃは、複数フローのそれぞれのパケットを突き合わせ、マージを行った上で、オリジナルの転送クラスにマークアップして、オリジナルのフローを復元することとした。ここで、マークダウンする前のフローの転送クラスは、最も低い転送クラス（最低優先クラス）より上位のクラスとする（図１２参照）。マークダウンした後の転送クラスを最低優先クラスとする形態としてもよいし、オリジナルのクラスと最低優先クラスとの間のクラスとする形態としてもよい。以下では、単一のフローから複数フローへとコピーされたフローのことを冗長フローと称する。
【００９２】
第３実施形態に係る上流側転送装置１０Ｃと、下流側転送装置２０Ｃとの動作の概要について図１２を参照して説明する。
例えば、符号１０１，１０２で示すフローが、リンクＬ０のQoS帯域（PB）で配信されているときに、符号１０３で示すフローの配信が要求されたものとする（Ｓ３０）。この場合、上流側転送装置１０Ｃは、帯域CAC（Call Admission Control：呼受付制御）がNGの場合のみ、QoS冗長配信のための制御を実施する（Ｓ３１）。つまり、上流側転送装置１０Ｃは、BE専用帯域を使えるようにするためのマークダウン、フローコピー、および、配信先リンクの指定変更を行う。
【００９３】
例えば、上流側転送装置１０Ｃは、リンクＬ０のQoS帯域の枯渇時に、冗長フローを生成し、リンクＬ０より下位クラスであって空帯域のある複数のリンクのBE帯域を使用して配信する（Ｓ３２）。具体的には、符号１０３で示すフローをコピーにより３つの冗長フローとし、符号１１２〜１１４で示すように、例えばリンクＬ１〜Ｌ３のBE帯域で配信する。このような冗長フローを、他のリンクへ分散することで、パケットロス耐性を強化することができる（Ｓ３３）。なお、符号１１１については、第４実施形態で説明する。
【００９４】
また、上流側転送装置１０Ｃは、マークダウン指定したフローを復元するための情報を下流側転送装置２０Ｃに通知する（Ｓ３４）。そして、下流側転送装置２０Ｃは、マークダウン指定されて冗長配信された複数のフローを抽出し、フロー復元を行う（Ｓ３５：リマークステップ）。つまり、冗長配信フローを特定し、特定したフローをマージし、さらに、マークアップする（優先度を元に戻す）。これにより、符号１０３で示すフローは、本来その要求の通信を通すべき品質のリンクＬ０（最優先クラス）のフローとして、符号１０１，１０２で示すフローと共に、転送される。
【００９５】
上流側転送装置１０Ｃの上流側制御機能部１２は、図３に示すように、冗長化配信処理部１２ｅを備える。
冗長化配信処理部（冗長化配信処理手段）１２ｅは、優先転送クラスに対応した高クラスのリンクＬ０においてフローに対して必要な帯域が確保できない場合に、複数のリンクの空帯域に基づいて、予め定められた個数の冗長フローを、予め定められた個数のリンクを用いて配信できるか否かを判定すると共に、配信できる場合に、配信に用いる各リンクにおける配信帯域を決定する処理を行うものである。各リンクにおける配信帯域を決定する方法については後記するが、大別して、配信帯域を均等にする方法と、空帯域の大きいリンクほど大きくなるように決定する方法とのいずれかを用いればよい。
【００９６】
上流側転送装置１０Ｃのマルチキャスト転送・複製部１３は、図３に示すように、コピー部１３ｃを備える。
コピー部（コピー手段）１３ｃは、フローを複製した冗長フローを生成すると共に、配信に用いる各リンクに配分するものである。この場合、リマーク部１３ｂは、配信に用いる各リンクを通るパケットに付与された優先度を優先転送クラスよりも下位に設定する。
このコピー部１３ｃは、マークダウンされた当該フローを空帯域の大きいリンクに配信するように別リンクに割当てる処理を行う（出力リンク指定機能）。
【００９７】
上流側転送装置１０Ｃの記憶部１６は、図２に示すように、フロー情報テーブルＴ7を備える。フロー情報テーブルＴ7は、図１３において符号２６１〜２６３に示すように、フロー識別子、冗長数、配信リンク数を格納するものである。フロー情報テーブルＴ7の各情報は予め作成または通知されて格納されている。
【００９８】
＜下流側転送装置＞
下流側転送装置２０Ｃの下流側制御機能部（下流側制御手段）２２は、フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、優先度が変更された複数のフローを抽出する。
【００９９】
下流側転送装置２０Ｃは、図３に示すように、マージ機能部２３ａと、リマーク機能部２３ｂとを備える。
マージ機能部（マージ手段）２３ａは、フロー特定情報で特定される複数のフローに対して、フロー毎に、パケット毎の一意な識別子に基づいて、重複するパケットを削除して、１つのフローに復元するものである。ここで、パケット毎の一意な識別子とは、例えば、RTP（Real-time Transport Protocol）ストリームの場合にはRTPのシーケンス番号を示す。
リマーク機能部２３ｂは、復元されたフローのパケットに付与された優先度を元の優先度に設定する。また、パケット転送部２５は、復元されたフローを他の受信フローと共に転送する。
【０１００】
［上流側転送装置の動作］
次に、上流側転送装置１０Ｃの動作について図１０を参照（適宜図１ないし図３参照）して説明する。なお、ステップＳ１１〜ステップＳ１２の処理は第１実施形態と同じなので説明を省略する。
〔配信リンクと各リンクへの配信帯域の決定〕
ステップＳ１３に続いて、上流側制御機能部１２は、配信判定処理部１２ａによって、当該フローに対するMLDを受信したIFが属するIFグループを、出力IFグループテーブルＴ2（図５参照）から特定し、当該IFグループに属するIFを特定する（ステップＳ１４）。そして、上流側制御機能部１２では、冗長化配信処理部１２ｅが、配信判定処理部１２ａを介して各部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと協働して以下の処理（401）〜（406）を行う。
【０１０１】
（401）まず、上流側制御機能部１２では、フロー識別子毎に、フロー情報テーブルＴ7（図１３参照）によって、当該フローに対する、「冗長数２６２」の値と、「配信リンク数２６３」の値とを特定する。
【０１０２】
（402）そして、上流側制御機能部１２では、当該フローの帯域として、「配信帯域２２２」の値をフロー別帯域テーブル（図６）より取得し、（フロー帯域）×（冗長数）で得られる値を“冗長フロー総帯域”として保持する。また、（フロー帯域）×（冗長数）÷（配信リンク数）で得られる値を“冗長フロー平均帯域”として保持する。
【０１０３】
（403）上流側制御機能部１２の冗長化配信処理部１２ｅでは、続いて、リンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）のIFのうち、最も「評価空帯域２３４」の値の大きいIFから順に、フロー情報テーブルＴ7（図１３参照）の「配信リンク数２６３」の値の分だけのIFを抽出する。ここで、前提して、配信リンク数をnとし、リンク空帯域テーブルＴ4（図７参照）の「評価空帯域２３４」の値が大きい順に、IFを、IF1,IF2,…,IFnとして区別する。また、それぞれの「評価空帯域」の値を、順にBW1,BW2,…,BWnとし、それら帯域の総和をBWｔとし、IF別に「評価空帯域」の総空帯域に占める割合BWi/BWt(i=1〜n)を「Ri」とする。また、“冗長フロー総帯域”とBWｔとの比をRbw（＝“冗長フロー総帯域”÷BWｔ）とする。
【０１０４】
（404）また、IFグループ毎に冗長フローを送信するかどうかの判定のための帯域評価の安全率をRbw0として保持する。
【０１０５】
（405）上記前提の下、上流側制御機能部１２では、冗長フローの配信に必要な帯域の空状況に応じた「配信実施可否」の判定を行う（配信実施可否判定ステップ）。具体的には、次の手順で行う。
上流側制御機能部１２では、最も「評価空帯域」の大きいIFの空帯域をBW1とする。BW1/BWｔをRbwとする。なお、Rbwの定義は前記したとおりであり、ここでは、無用な範囲を除くための閾値処理として、BW1/BWｔをあらためて閾値の１つとして仮にRbwとしたものである。そして、帯域評価の安全率をRbw0として保持する。
RbwがRbw0より大きい場合には、本実施形態を適用した配信を行わず、当該MLDを破棄する。
【０１０６】
（406）上流側制御機能部１２では、前記した通りの冗長フローの配信に必要な帯域の空状況に応じた「配信実施可否」の判定と、リンク別の「配信帯域決定」とを行う。
「配信実施可否」の判定と、「配信帯域決定」には、以下の２つの方法（方法ア、方法イ）がある。
なお、リンク毎のフローの割り当てにおいては、冗長化された同一パケットが同一リンクに配信されないように、コピーしたフロー毎に、前記（405）のように振分けを行う。ここで、コピーしたフロー毎に、前記（405）のIF毎の帯域を、「配信リンク数」で除算した帯域となるよう配信する。
【０１０７】
＜方法ア＞
上流側制御機能部１２では、RbwがRbw0より大きい場合には、冗長化配信を行わず、当該MLD要求は破棄する。一方、RbwがRbw0より小さい場合は、上流側制御機能部１２では、IFiに送信する冗長化フローの帯域を、Bi=“冗長フロー総帯域”×Riとし、冗長化したフロー帯域をこの帯域Biに応じてIFiに送信する。
【０１０８】
＜方法イ＞
上流側制御機能部１２では、BWn × Rbw0が“冗長フロー平均帯域”より小さい場合は、冗長化配信を行わず、当該MLD要求は破棄する。一方、BWn ×Rbw0が“冗長フロー平均帯域”より大きい場合、冗長フローを、配信対象IFに“冗長フロー平均帯域”毎に配信する。
【０１０９】
以降のステップＳ１５〜Ｓ１９の処理は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。なお、上流側転送装置１０Ｃは、ステップＳ１８の転送制御と合わせてコピー制御を行う。
【０１１０】
［下流側転送装置の動作］
次に、下流側転送装置２０Ｃの動作について図１１を参照（適宜図１ないし図３参照）して説明する。ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。下流側転送装置２０Ｃは、ステップＳ２３でフローを抽出すると、フロー復元部２３のマージ機能部２３ａによって、集約されたフローに対して、フロー毎に、パケット毎の一意な識別子（RTPストリームの場合にはRTPのシーケンス番号）に基づいて、重複するパケットを削除する（マージステップ：図１２のＳ３５）。マージ機能部２３ａは、マージしたフローをリマーク機能部２３ｂに引渡す。ステップＳ２４〜Ｓ２５の処理、およびその他の処理は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【０１１１】
（第４実施形態）
第４実施形態は、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせた形態である。
第４実施形態では、オリジナルの優先転送クラスでのフローに必要な帯域が確保できないときに、当該フローのうち、確保できた帯域分のみをオリジナルの優先転送クラスで送信し、残りの帯域をマークダウンし、マークダウンしたフローを、空帯域が残っている単一のリンクに転送する。ここで、マークダウンする前のフローの転送クラスは、最も低い転送クラス（最低優先クラス）より上位のクラスとする（図１２参照）。
マークダウンした後の転送クラスを最低優先クラスとしてもよいし、オリジナルのクラスと最低優先クラスとの間のクラスとしてもよい。
マークダウンするパケットを選択するロジックには、パケットの内容によらずに選択する方法と、パケットのペイロードの優先度の低いものから順に選択する方法（例えば、映像ストリームの差分フレームを含むパケットを優先的に選択する方法）がある。
【０１１２】
第４実施形態に係る上流側転送装置１０Ｄと、下流側転送装置２０Ｄとの動作の概要について図１２を参照して説明する。図１２において、例えば、符号１０１，１０２，１０３で示すフローの配信が要求されたものとする（Ｓ３０）。この場合、上流側転送装置１０Ｄは、例えば優先度の低いパケットからなるフロー１０３だけをマークダウン指定してコピーし、符号１１１〜１１３で示すように、例えばリンクＬ０〜Ｌ３のBE帯域で配信する。そして、配信が要求された残りの符号１０１，１０２で示すフローをリンクＬ０のQoS帯域で配信する。以上の動作により、リンクＬ０のBE帯域だけを使用する場合に比べて、他のリンクを選択することでパケットロス耐性を強化することができる。
【０１１３】
［上流側転送装置の動作］
次に、上流側転送装置１０Ｄの動作について図１０を参照（適宜図１ないし図３参照）して説明する。なお、ステップＳ１１〜ステップＳ１２の処理は第１実施形態と同じなので説明を省略する。
〔配信リンクと各リンクへの配信帯域の決定〕
ステップＳ１２にてＮｏの場合、MLD処理部１１の配信帯域管理部１１ｃは、受付不可と判定されたフローに対して、フロー帯域の一部帯域について帯域確保可能な場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保する。そして、受付不可フロー通知部１１ｄは、受付不可と判定されたフローの情報として、確保できなかった帯域と、一部確保できた帯域とを
上流側制御機能部１２に通知する（ステップＳ１３）。
【０１１４】
そして、上流側制御機能部１２は、配信判定処理部１２ａによって、当該フローに対するMLDを受信したIFが属するIFグループを、出力IFグループテーブルＴ2（図５参照）から特定し、当該IFグループに属するIFを特定する（ステップＳ１４）。そして、上流側制御機能部１２では、冗長化配信処理部１２ｅが、配信判定処理部１２ａを介して各部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと協働して前記の処理を行う。
ただし、前記（405）にて、上流側制御機能部１２が行う具体手順の中で、Rbwが、帯域評価の安全率Rbw0より大きい場合には、本実施形態を適用した配信を行わず、当該MLDを破棄すると共に、さらに、当該MLD要求に基づいてフローの一部帯域として確保した帯域を解放する。
また、前記方法アにおいて、上流側制御機能部１２では、RbwがRbw0より大きい場合には、冗長化配信を行わず、当該MLD要求は破棄すると共に、さらに、当該MLD要求に基づいてフローの一部帯域として確保した帯域を解放する。
さらに、前記方法イにおいて、上流側制御機能部１２では、BWn × Rbw0が “冗長フロー平均帯域”より小さい場合は、冗長化配信を行わず、当該MLD要求は破棄すると共に、さらに、当該MLD要求に基づいてフローの一部帯域として確保した帯域を解放する。
なお、他の処理は、第２実施形態および第３実施形態と同様なので説明を省略する。
【０１１５】
以上説明したように、各実施形態によれば、例えば、１リンク分の帯域を超える通信に対しても、下位側転送品質クラスよりも高い品質で通信を行うことが可能となる。例えば、LAG（Link Aggregation Group：リンクアグリゲーショングループ）によって接続される論理リンクでは、単一リンク故障の場合を想定し、高い転送優先クラスの帯域としては、LAGを構成するリンクの全帯域ではなく、LAGを構成するリンクのうちの１本分の帯域を除いた帯域が設定される。このように複数のLAGで接続される転送装置間では、BEでしか使用できない帯域がLAGの本数分だけ存在することになる。こうした形態において、転送優先クラスの帯域が確保できない場合、各実施形態で説明した制御を用いることによって、BEクラス帯域を用いて、BEより高い転送品質の通信が可能となる。
【０１１６】
以上、各実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、各実施形態に対して、適用対象フローを指定するための以下の拡張が適用できる。上流側転送装置１０でのMLD処理時に、本制御の適用対象フローかどうかを判定する方法としては、以下の３通りの方法がある。
【０１１７】
（EX-1）QoSクラスで転送するマルチキャストフローは全て制御対象とする。
（EX-2）QoSクラスで転送するマルチキャストフローのうち、本制御の適用対象とするフローが限定されることとする。この場合、対象となるフローの情報（マルチキャストフローのソースアドレスとグループアドレスの組合せ等）は、個々の配信要求とは独立に、予め上流側転送装置１０に静的に設定する。
（EX-3）QoSクラスで転送するマルチキャストフローのうち、本制御の適用対象とするフローを限定されることとする。この場合適用対象かどうかを、配信要求の中で明示的に指定する。
【符号の説明】
【０１１８】
１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ） 上流側転送装置（パケット転送装置）
１１ MLD処理部（マルチキャスト制御手段）
１１ａ MLD要求受信処理部（要求受信処理手段）
１１ｂ MLD要求帯域判定処理部（要求帯域判定手段）
１１ｃ 配信帯域管理部（配信帯域管理手段）
１１ｄ 受付不可フロー通知部（受付不可フロー通知手段）
１２ 上流側制御機能部（上流側制御手段）
１２ａ 配信判定処理部
１２ｂ 配信先リンク選択部
１２ｃ 帯域情報管理部
１２ｄ マルチキャスト転送指示部
１２ｅ 冗長化配信処理部（冗長化配信処理手段）
１３ マルチキャスト転送・複製部（マルチキャスト転送手段）
１３ａ パケット転送部
１３ｂ リマーク部（リマーク手段）
１３ｃ コピー部（コピー手段）
１４ 上流側制御通知部（上流側制御通知手段）
１５ 空帯域測定部（空帯域測定手段）
１６ 記憶部
１７ IFグループ
１８ IFグループ
２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ） 下流側転送装置（パケット転送装置）
２１ 下流側制御受信部（下流側制御受信手段）
２２ 下流側制御機能部（下流側制御手段）
２３ フロー復元部
２３ａ マージ機能部
２３ｂ リマーク機能部（リマーク手段）
２４ パケット振分け部
２５ パケット転送部（パケット転送手段）
２６ 記憶部
２７ IFグループ
２８ IFグループ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットをマルチキャストするパケット転送装置間に接続された複数のリンクとして、所定の通信品質を維持するための帯域が確保される優先転送クラスに対応した高クラスのリンクと、前記優先転送クラスよりも転送優先度が低い下位の転送クラスに対応した１以上の低クラスのリンクとを備えたパケット転送システムにおいて、配信要求に基づいてパケットを転送する上流側の前記パケット転送装置であって、
前記各リンクにおいて配信処理に用いていない残余の帯域を示す空帯域を測定する空帯域測定手段と、
前記優先転送クラスのフローの配信要求を受信し、当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクの空帯域に基づいて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定するマルチキャスト制御手段と、
前記フローに対して確保可能な帯域がない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを含む少なくともいずれか１つの前記リンクを用いて前記フローを配信できるか否かを判定する上流側制御手段と、
前記フローを前記複数のリンクに接続された下流側のパケット転送装置に転送するマルチキャスト転送手段と、
前記フローを特定するためのフロー特定情報を前記下流側のパケット転送装置に通知する上流側制御通知手段とを備え、
前記マルチキャスト転送手段は、
前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを用いることで前記フローを配信できると判定された場合に、前記フローの少なくとも一部のパケットであって前記低クラスのリンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも低く設定するリマーク手段を備えることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項２】
前記上流側制御手段は、
前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて前記フローに対して必要な帯域が確保できない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、当該フローを複製することで生成される予め定められた個数のフローを示す冗長フローを、予め定められた個数の前記リンクを用いて配信できるか否かを判定すると共に、前記配信できると判定された場合に、配信に用いる前記各リンクにおける配信帯域を均等に、または、空帯域の大きいリンクほど大きくなるように決定する処理を行う冗長化配信処理手段を備え、
前記マルチキャスト転送手段は、
前記フローを複製した冗長フローを生成すると共に、前記配信に用いる前記各リンクに前記生成した冗長フローを配分するコピー手段をさらに備え、
前記リマーク手段は、前記配信に用いる前記各リンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定することを特徴とする請求項１に記載のパケット転送装置。
【請求項３】
前記マルチキャスト制御手段は、
前記優先転送クラスのフローの配信要求を受信する要求受信処理手段と、
当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクの空帯域に基づいて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定する要求帯域判定手段と、
前記フローの帯域の一部の帯域について、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて帯域確保可能な場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保する配信帯域管理手段と、
前記フローについて、前記確保できなかった帯域と、前記一部確保できた帯域とを前記上流側制御手段に通知する受付不可フロー通知手段とを備え、
前記配信帯域管理手段は、
前記優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定するパケットとして、前記パケットのペイロードの優先度の低いものから順に、前記フローの帯域の一部を選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパケット転送装置。
【請求項４】
請求項１に記載のパケット転送装置からマルチキャストされたパケットを受信する下流側のパケット転送装置であって、
前記複数のリンクで接続された上流側の前記パケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信する下流側制御受信手段と、
前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更されたフローを抽出する下流側制御手段と、
前記抽出されたフローの少なくとも一部のパケットであって前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを通ったパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマーク手段と、
前記抽出されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送手段と、
を備えることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項５】
請求項２に記載のパケット転送装置からマルチキャストされたパケットを受信する下流側のパケット転送装置であって、
前記複数のリンクで接続された上流側の前記パケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信する下流側制御受信手段と、
前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更された複数のフローを抽出する下流側制御手段と、
前記フロー特定情報で特定される複数のフローに対して、前記フロー毎に、パケット毎の一意な識別子に基づいて、重複するパケットを削除して、１つのフローに復元するマージ手段と、
前記復元されたフローのパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマーク手段と、
前記復元されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送手段と、
を備えることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項６】
パケットをマルチキャストする情報処理部と記憶部とを少なくとも備えたパケット転送装置間に接続された複数のリンクとして、所定の通信品質を維持するための帯域が確保される優先転送クラスに対応した高クラスのリンクと、前記優先転送クラスよりも転送優先度が低い下位の転送クラスに対応した１以上の低クラスのリンクとを備えたパケット転送システムにおいて、配信要求に基づいてパケットを転送する上流側の前記パケット転送装置のパケット転送方法であって、
前記上流側のパケット転送装置の前記情報処理部は、
前記優先転送クラスのフローの配信要求を受信する受信ステップと、
当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて配信処理に用いていない残余の帯域を示す空帯域に基づいて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定するマルチキャスト制御ステップと、
前記フローに対して確保可能な帯域がない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを含む少なくともいずれか１つの前記リンクを用いて前記フローを配信できるか否かを判定する配信可否判定ステップと、
前記低クラスのリンクを用いることで前記フローを配信できると判定された場合に、前記フローの少なくとも一部のパケットであって前記低クラスのリンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも低く設定するマークダウンステップと、
前記フローを前記複数のリンクに接続された下流側のパケット転送装置に転送するパケット転送ステップと、
前記フローを特定するためのフロー特定情報を前記下流側のパケット転送装置に通知する特定情報通知ステップと、
を含んで実行することを特徴とするパケット転送方法。
【請求項７】
前記上流側のパケット転送装置の前記情報処理部は、
前記マルチキャスト制御ステップにて、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて前記フローに対して必要な帯域が確保できない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、当該フローを複製することで生成される予め定められた個数のフローを示す冗長フローを、予め定められた個数の前記リンクを用いて配信できるか否かを判定する配信実施可否判定ステップと、
前記配信実施可否判定ステップにて配信できると判定された場合に、配信に用いる前記各リンクにおける配信帯域を均等に、または、空帯域の大きいリンクほど大きくなるように決定する配信帯域決定ステップと、
前記フローを複製した冗長フローを生成すると共に、前記配信に用いる前記各リンクに前記生成した冗長フローを配分する冗長フロー生成ステップと、をさらに実行し、
前記マークダウンステップにて、前記配信に用いる前記各リンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定することを特徴とする請求項６に記載のパケット転送方法。
【請求項８】
前記上流側のパケット転送装置の前記情報処理部は、
前記マルチキャスト制御ステップにて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定する際に、前記優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定するパケットとして、前記パケットのペイロードの優先度の低いものから順に、前記フローの帯域の一部を選択し、前記フローの帯域の残りの帯域について、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて帯域確保可能であると判定した場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のパケット転送方法。
【請求項９】
請求項６に記載のパケット転送方法により、上流側の前記パケット転送装置から前記複数のリンクを介してマルチキャストされたパケットを受信する情報処理部と記憶部とを少なくとも備えた下流側のパケット転送装置のパケット転送方法であって、
前記下流側のパケット転送装置の前記情報処理部は、
前記上流側のパケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信するフロー特定情報受信ステップと、
前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更されたフローを抽出するフロー抽出ステップと、
前記抽出されたフローの少なくとも一部のパケットであって前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを通ったパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマークステップと、
前記抽出されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送ステップと、
を含んで実行することを特徴とするパケット転送方法。
【請求項１０】
請求項７に記載のパケット転送方法により、上流側の前記パケット転送装置から前記複数のリンクを介してマルチキャストされたパケットを受信する情報処理部と記憶部とを少なくとも備えた下流側のパケット転送装置のパケット転送方法であって、
前記下流側のパケット転送装置の前記情報処理部は、
前記上流側のパケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信するフロー特定情報受信ステップと、
前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更された複数のフローを抽出するフロー抽出ステップと、
前記フロー特定情報で特定される複数のフローに対して、前記フロー毎に、パケット毎の一意な識別子に基づいて、重複するパケットを削除して、１つのフローに復元するマージステップと、
前記復元されたフローのパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマークステップと、
前記復元されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送ステップと、
を含んで実行することを特徴とするパケット転送方法。
【請求項１】
パケットをマルチキャストするパケット転送装置間に接続された複数のリンクとして、所定の通信品質を維持するための帯域が確保される優先転送クラスに対応した高クラスのリンクと、前記優先転送クラスよりも転送優先度が低い下位の転送クラスに対応した１以上の低クラスのリンクとを備えたパケット転送システムにおいて、配信要求に基づいてパケットを転送する上流側の前記パケット転送装置であって、
前記各リンクにおいて配信処理に用いていない残余の帯域を示す空帯域を測定する空帯域測定手段と、
前記優先転送クラスのフローの配信要求を受信し、当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクの空帯域に基づいて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定するマルチキャスト制御手段と、
前記フローに対して確保可能な帯域がない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを含む少なくともいずれか１つの前記リンクを用いて前記フローを配信できるか否かを判定する上流側制御手段と、
前記フローを前記複数のリンクに接続された下流側のパケット転送装置に転送するマルチキャスト転送手段と、
前記フローを特定するためのフロー特定情報を前記下流側のパケット転送装置に通知する上流側制御通知手段とを備え、
前記マルチキャスト転送手段は、
前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを用いることで前記フローを配信できると判定された場合に、前記フローの少なくとも一部のパケットであって前記低クラスのリンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも低く設定するリマーク手段を備えることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項２】
前記上流側制御手段は、
前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて前記フローに対して必要な帯域が確保できない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、当該フローを複製することで生成される予め定められた個数のフローを示す冗長フローを、予め定められた個数の前記リンクを用いて配信できるか否かを判定すると共に、前記配信できると判定された場合に、配信に用いる前記各リンクにおける配信帯域を均等に、または、空帯域の大きいリンクほど大きくなるように決定する処理を行う冗長化配信処理手段を備え、
前記マルチキャスト転送手段は、
前記フローを複製した冗長フローを生成すると共に、前記配信に用いる前記各リンクに前記生成した冗長フローを配分するコピー手段をさらに備え、
前記リマーク手段は、前記配信に用いる前記各リンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定することを特徴とする請求項１に記載のパケット転送装置。
【請求項３】
前記マルチキャスト制御手段は、
前記優先転送クラスのフローの配信要求を受信する要求受信処理手段と、
当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクの空帯域に基づいて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定する要求帯域判定手段と、
前記フローの帯域の一部の帯域について、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて帯域確保可能な場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保する配信帯域管理手段と、
前記フローについて、前記確保できなかった帯域と、前記一部確保できた帯域とを前記上流側制御手段に通知する受付不可フロー通知手段とを備え、
前記配信帯域管理手段は、
前記優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定するパケットとして、前記パケットのペイロードの優先度の低いものから順に、前記フローの帯域の一部を選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパケット転送装置。
【請求項４】
請求項１に記載のパケット転送装置からマルチキャストされたパケットを受信する下流側のパケット転送装置であって、
前記複数のリンクで接続された上流側の前記パケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信する下流側制御受信手段と、
前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更されたフローを抽出する下流側制御手段と、
前記抽出されたフローの少なくとも一部のパケットであって前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを通ったパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマーク手段と、
前記抽出されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送手段と、
を備えることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項５】
請求項２に記載のパケット転送装置からマルチキャストされたパケットを受信する下流側のパケット転送装置であって、
前記複数のリンクで接続された上流側の前記パケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信する下流側制御受信手段と、
前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更された複数のフローを抽出する下流側制御手段と、
前記フロー特定情報で特定される複数のフローに対して、前記フロー毎に、パケット毎の一意な識別子に基づいて、重複するパケットを削除して、１つのフローに復元するマージ手段と、
前記復元されたフローのパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマーク手段と、
前記復元されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送手段と、
を備えることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項６】
パケットをマルチキャストする情報処理部と記憶部とを少なくとも備えたパケット転送装置間に接続された複数のリンクとして、所定の通信品質を維持するための帯域が確保される優先転送クラスに対応した高クラスのリンクと、前記優先転送クラスよりも転送優先度が低い下位の転送クラスに対応した１以上の低クラスのリンクとを備えたパケット転送システムにおいて、配信要求に基づいてパケットを転送する上流側の前記パケット転送装置のパケット転送方法であって、
前記上流側のパケット転送装置の前記情報処理部は、
前記優先転送クラスのフローの配信要求を受信する受信ステップと、
当該優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて配信処理に用いていない残余の帯域を示す空帯域に基づいて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定するマルチキャスト制御ステップと、
前記フローに対して確保可能な帯域がない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを含む少なくともいずれか１つの前記リンクを用いて前記フローを配信できるか否かを判定する配信可否判定ステップと、
前記低クラスのリンクを用いることで前記フローを配信できると判定された場合に、前記フローの少なくとも一部のパケットであって前記低クラスのリンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも低く設定するマークダウンステップと、
前記フローを前記複数のリンクに接続された下流側のパケット転送装置に転送するパケット転送ステップと、
前記フローを特定するためのフロー特定情報を前記下流側のパケット転送装置に通知する特定情報通知ステップと、
を含んで実行することを特徴とするパケット転送方法。
【請求項７】
前記上流側のパケット転送装置の前記情報処理部は、
前記マルチキャスト制御ステップにて、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて前記フローに対して必要な帯域が確保できない場合に、前記複数のリンクの空帯域に基づいて、当該フローを複製することで生成される予め定められた個数のフローを示す冗長フローを、予め定められた個数の前記リンクを用いて配信できるか否かを判定する配信実施可否判定ステップと、
前記配信実施可否判定ステップにて配信できると判定された場合に、配信に用いる前記各リンクにおける配信帯域を均等に、または、空帯域の大きいリンクほど大きくなるように決定する配信帯域決定ステップと、
前記フローを複製した冗長フローを生成すると共に、前記配信に用いる前記各リンクに前記生成した冗長フローを配分する冗長フロー生成ステップと、をさらに実行し、
前記マークダウンステップにて、前記配信に用いる前記各リンクを通るパケットに付与された優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定することを特徴とする請求項６に記載のパケット転送方法。
【請求項８】
前記上流側のパケット転送装置の前記情報処理部は、
前記マルチキャスト制御ステップにて、前記フローに対して確保可能な帯域があるか否かを判定する際に、前記優先度を前記優先転送クラスよりも下位に設定するパケットとして、前記パケットのペイロードの優先度の低いものから順に、前記フローの帯域の一部を選択し、前記フローの帯域の残りの帯域について、前記優先転送クラスに対応した高クラスのリンクにおいて帯域確保可能であると判定した場合、確保可能な帯域を当該フロー用に確保することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のパケット転送方法。
【請求項９】
請求項６に記載のパケット転送方法により、上流側の前記パケット転送装置から前記複数のリンクを介してマルチキャストされたパケットを受信する情報処理部と記憶部とを少なくとも備えた下流側のパケット転送装置のパケット転送方法であって、
前記下流側のパケット転送装置の前記情報処理部は、
前記上流側のパケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信するフロー特定情報受信ステップと、
前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更されたフローを抽出するフロー抽出ステップと、
前記抽出されたフローの少なくとも一部のパケットであって前記下位の転送クラスに対応した低クラスのリンクを通ったパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマークステップと、
前記抽出されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送ステップと、
を含んで実行することを特徴とするパケット転送方法。
【請求項１０】
請求項７に記載のパケット転送方法により、上流側の前記パケット転送装置から前記複数のリンクを介してマルチキャストされたパケットを受信する情報処理部と記憶部とを少なくとも備えた下流側のパケット転送装置のパケット転送方法であって、
前記下流側のパケット転送装置の前記情報処理部は、
前記上流側のパケット転送装置から、前記優先度が変更されたフローを特定するためのフロー特定情報を受信するフロー特定情報受信ステップと、
前記フロー特定情報に基づいて、受信フローの中から、前記優先度が変更された複数のフローを抽出するフロー抽出ステップと、
前記フロー特定情報で特定される複数のフローに対して、前記フロー毎に、パケット毎の一意な識別子に基づいて、重複するパケットを削除して、１つのフローに復元するマージステップと、
前記復元されたフローのパケットに付与された優先度を元の優先度に設定するリマークステップと、
前記復元されたフローを他の前記受信フローと共に転送するパケット転送ステップと、
を含んで実行することを特徴とするパケット転送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−４４５７９（Ｐ２０１２−４４５７９Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８５８６６（Ｐ２０１０−１８５８６６）
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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