JP2002217966A - Method and device for dynamically controlling bandwidth in ip network - Google Patents

Method and device for dynamically controlling bandwidth in ip network

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JP2002217966A
JP2002217966A JP2001014505A JP2001014505A JP2002217966A JP 2002217966 A JP2002217966 A JP 2002217966A JP 2001014505 A JP2001014505 A JP 2001014505A JP 2001014505 A JP2001014505 A JP 2001014505A JP 2002217966 A JP2002217966 A JP 2002217966A
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JP
Japan
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data transmission
udp
tcp
amount
window size
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Application number
JP2001014505A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazunari Fujiwara
和成 藤原
Masami Mineo
正美 峯尾
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Hitachi Information Technology Co Ltd
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Hitachi Communication Systems Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for controlling the bandwidth which reduces fluctuation in UDP data transmission, for assured effective band. SOLUTION: The technology for controlling bandwidth is provided for a communication system environment, in which a device for transmitting data with TCP and UDP is connected via an IP network 101. The device monitors a UDP data transmission amount, while changes the window size of TCP as the UDP data transmission amount increases, so that a bandwidth used for TCP data transmission is controlled, to reduce fluctuations in UDP data transmission.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、IP網上に接続さ
れた通信システム環境によってTCP/IPトラフィッ
クを制御するための動的帯域幅制御技術に係り、特に、
IP網上に接続された装置間でTCP及びUDPによる
データ伝送を並行して実行する際のUDPデータ伝送に
おける揺らぎ発生を低減させることができるIP網上に
おける動的帯域制御方法及びそれを用いた動的帯域幅制
御装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a dynamic bandwidth control technique for controlling TCP / IP traffic according to a communication system environment connected to an IP network.
A dynamic bandwidth control method on an IP network capable of reducing fluctuations in UDP data transmission when data transmission by TCP and UDP is performed in parallel between devices connected on the IP network, and using the method. The present invention relates to a dynamic bandwidth control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】IP(Internet Protoc
ol)網では、OSI参照モデルのトランスポート層プ
ロトコルとして、TCP(Transfer Cont
rolProtocol)とUDP(User Dat
agram Protocol)が用いられる。TCP
はデータ交換を行う前に相互にTCPコネクションを確
認しなければならない、いわゆるコネクション型の通信
接続を行うもので、パケット順序制御、フロー制御、エ
ラー検出および回復、再送、輻輳制御などの機能を有
し、信頼性のある通信サービスを提供する。
2. Description of the Related Art IP (Internet Protocol)
ol) network, the transport layer protocol of the OSI reference model is TCP (Transfer Content).
rolProtocol) and UDP (User Dat)
(Agr. Protocol) is used. TCP
Is a so-called connection-type communication connection that requires mutual confirmation of TCP connections before data exchange. It has functions such as packet order control, flow control, error detection and recovery, retransmission, and congestion control. And provide reliable communication services.

【0003】TCPが提供する信頼性のある通信サービ
スは、同様にIP網上で提供する信頼性のないデータグ
ラム・プロトコルUDPと対比させることができる。
[0003] The reliable communication services provided by TCP can be contrasted with the unreliable datagram protocol UDP which is also provided on IP networks.

【0004】UDPはコネクションレス型のプロトコル
で、TCPのような機能を有しない分、リアルタイム性
が要求される通信に使用される。例えば音声通話を実現
するには、一部分のデータが欠落しても再送をすること
の重要性は低く、発生する現在の音声データを次々に送
信しなければならない。このようにリアルタイム性が要
求される音声のような通信にはUDPが用いられる。U
DPは、伝送エラーが発生した場合、ネットワーク・ハ
ードウェアが故障した場合、またはネットワークの負荷
が過剰となり割り当てられた負荷に対処出来ない場合、
パケットの消失や破壊が発生する可能性がある。一方、
TCPは、2台のコンピュータが交互に信頼性のある転
送を達成することの確認応答、並びにデータが正しく到
達することを保証する手順を指定する。
[0004] UDP is a connectionless protocol, and is used for communication that requires real-time performance because it does not have a function like TCP. For example, in order to realize a voice call, it is not important to retransmit even if some data is lost, and the current voice data generated must be transmitted one after another. UDP is used for such communication as voice that requires real-time properties. U
DP is used when a transmission error occurs, when network hardware fails, or when the network is overloaded and cannot handle the assigned load.
Packet loss or destruction may occur. on the other hand,
TCP specifies an acknowledgment that two computers will alternately achieve a reliable transfer, as well as a procedure to ensure that data arrives correctly.

【0005】IP網での通信において、音声のように連
続的に発生するデータの伝送中に、離散的に発生するデ
ータ伝送が行われた場合、リアルタイム性が要求される
連続的なデータ伝送に揺らぎ(データの欠落)が生じ、
何等かの制御を施さなければ、リアルタイム性が要求さ
れるデータ伝送の品質を著しく低下させることとなる。
したがって、IP網上に接続された装置間において、T
CP及びUDPによるデータ伝送が並行して実行されて
いる場合、装置間でリアルタイム性を要する通信サービ
スの品質を保証するためには、ネットワークの帯域利用
効率を向上させる帯域幅制御を行うことが望ましい。
[0005] In the communication on the IP network, if data that occurs discretely is transmitted during transmission of data that continuously occurs, such as voice, continuous data transmission that requires real-time performance is required. Fluctuations (missing data)
If no control is performed, the quality of data transmission that requires real-time performance will be significantly reduced.
Therefore, T between devices connected on the IP network.
When data transmission by CP and UDP is performed in parallel, it is desirable to perform bandwidth control to improve the bandwidth utilization efficiency of the network in order to guarantee the quality of communication services requiring real-time between devices. .

【0006】一般に、ネットワーク間の通信を実現する
ために、ルータ(router)等の経路制御装置(以
下、「ルータ装置」と呼ぶ。)が用いられる。このルー
タ装置は、特に、インターネットを介した情報データ通
信で広く用いられており、インターネットを構成する上
で重要な役割を果している。ルータ装置の役割は、入力
された通信パケットに対して有効な経路を選択し、ルー
ティング処理(相手先の決定)をして出力することであ
り、ネットワーク間における帯域確保に関する制御機能
は備えていない。但し、特殊なルータ装置においては、
個々のパケット毎に優先度が高いか低いかを示す値を付
加し、優先度の高いリアルタイム性を要するデータを優
先して処理することにより、リアルタイム性を要するデ
ータ伝送における使用帯域を優先的に確保する帯域制御
を可能とする。したがって、前述のルータ装置を用いる
ことにより、リアルタイム性の高いデータからリアルタ
イム性を問わないバルクデータまでの幅広いデータに対
して、有効な優先制御、ならびに帯域制御を達成でき
る。
In general, a path control device such as a router (hereinafter referred to as a “router device”) is used to realize communication between networks. This router device is widely used particularly in information data communication via the Internet, and plays an important role in configuring the Internet. The role of the router device is to select a valid route for an input communication packet, perform routing processing (determination of a destination), and output the result, and do not have a control function for securing a bandwidth between networks. . However, in a special router device,
By assigning a value indicating whether the priority is high or low for each packet, and prioritizing and processing data that requires high-priority real-time performance, priority is given to the bandwidth used in data transmission requiring real-time performance. Enables bandwidth control to be secured. Therefore, by using the above-described router device, effective priority control and band control can be achieved for a wide range of data from high real-time data to bulk data regardless of real-time performance.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の帯域制御方
法は、帯域確保に基づく優先制御機能を備える特殊なル
ータ装置を通信ネットワーク構成に組み込まなければな
らないため、汎用的な通信ネットワーク構成への導入に
は適さない。また、ルータ装置において帯域確保に基づ
く優先制御の処理負荷が大きいため、ネットワークリソ
ースの低下を招く可能性があるという不具合があった。
In the conventional bandwidth control method, a special router device having a priority control function based on bandwidth reservation must be incorporated in the communication network configuration. Not suitable for In addition, since the processing load of priority control based on bandwidth reservation is large in the router device, there is a problem that network resources may be reduced.

【0008】本発明の目的は、上記従来技術による不具
合を除去することであり、IP網上に接続された装置間
においてTCP及びUDPによるデータ伝送を並行して
実行する際、特殊なルータを使用することなく、ソフト
ウェア実装により、UDPによるデータ伝送にて発生す
る揺らぎを低減し、有効な帯域確保を実現するIP網上
における帯域幅制御方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages of the prior art, and to use a special router when executing data transmission by TCP and UDP in parallel between devices connected on an IP network. Instead, it is an object of the present invention to provide a bandwidth control method on an IP network that realizes effective bandwidth securing by reducing fluctuations caused by data transmission by UDP by software implementation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、第1の発明では、動的帯域幅制御方法は、IP
網上でTCP及びUDPによるデータ伝送を並行して実
行出来る装置間において、UDPデータ伝送量を監視す
るステップと、該UDPデータ伝送量の変化に伴って、
該TCPのウィンドウ・サイズを変更して該TCPデー
タ伝送に使用する帯域幅を制御するステップとを備え
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a dynamic bandwidth control method comprising:
Monitoring the UDP data transmission amount between devices capable of executing data transmission by TCP and UDP in parallel on the network;
Changing the TCP window size to control the bandwidth used for the TCP data transmission.

【0010】第2の発明では、動的帯域幅制御方法は、
IP網上に接続された装置間において、TCP及びUD
Pによるデータ伝送が並行して実行される場合、UDP
データ伝送量を監視するステップと、該UDPデータ伝
送量の増減に伴って、該TCPのウィンドウ・サイズを
動的に変更することによりネットワーク帯域幅を制御す
るステップとを備え、該装置間で該UDPによるデータ
伝送にて発生する揺らぎを低減し、有効な帯域確保を実
現する。第2の発明において、該UDPデータ伝送量を
監視するステップは、ある一定時間内におけるUDPデ
ータ受信量を測定し、該測定値が予め設定したしきい値
以上か、しきい値未満かによって該UDPデータ伝送量
の増減を決定する。また、該TCPのウィンドウ・サイ
ズを動的に変更するステップは、該UDPデータ伝送量
の増加・減少に対応したそれぞれのウィンドウ・サイズ
設定値を予め保有し、該UDPデータ伝送量の増減の決
定に伴って、該UDPデータ伝送量の増減に対応したウ
ィンドウ・サイズ設定値を選択し、該TCPの現ウィン
ドウ・サイズを、該選択されたウィンドウ・サイズ設定
値に変更する。
In a second aspect, the dynamic bandwidth control method comprises:
TCP and UD between devices connected on the IP network
UDP if data transmission by P is performed in parallel
Monitoring the data transmission amount, and controlling the network bandwidth by dynamically changing the TCP window size as the UDP data transmission amount increases or decreases. Fluctuations that occur in data transmission by UDP are reduced, and effective band securing is realized. In the second invention, the step of monitoring the UDP data transmission amount includes measuring a UDP data reception amount within a certain period of time, and determining whether the measured value is equal to or greater than a predetermined threshold value or less than a threshold value. Decrease or increase the amount of UDP data transmission. Also, the step of dynamically changing the TCP window size includes, beforehand, retaining each window size setting value corresponding to the increase / decrease of the UDP data transmission amount, and determining the increase / decrease of the UDP data transmission amount. Accordingly, the window size setting value corresponding to the increase or decrease of the UDP data transmission amount is selected, and the current window size of the TCP is changed to the selected window size setting value.

【0011】第3の発明では、動的帯域幅制御装置は、
IP網上でTCP及びUDPによるデータ伝送を並行し
て実行出来る装置間において、UDPデータ伝送量を監
視する監視部と、該UDPデータ伝送量の変化に伴っ
て、該TCPのウィンドウ・サイズを変更して該TCP
データ伝送に使用する帯域幅を制御する帯域幅制御部と
を備える。
In a third aspect, the dynamic bandwidth control device comprises:
A monitoring unit that monitors the amount of UDP data transmission between devices that can execute TCP and UDP data transmission in parallel on an IP network, and changes the window size of the TCP as the amount of UDP data transmission changes Then the TCP
A bandwidth control unit that controls a bandwidth used for data transmission.

【0012】第4の発明では、動的帯域幅制御は、IP
網上に接続された装置間で、TCP及びUDPによるデ
ータ伝送が並行して実行される場合、UDPデータ伝送
量を監視する監視部と、該UDPデータ伝送量の増減に
伴って、該TCPのウィンドウ・サイズを動的に変更す
ることによりネットワーク帯域幅を制御する帯域幅制御
部とを備え、該装置間で該UDPによるデータ伝送にて
発生する揺らぎを低減し、有効な帯域確保を実現する。
第4の発明において、該UDPデータ伝送量を監視する
監視部は、ある一定時間内におけるUDPデータ受信量
を測定し、該測定値が予め設定したしきい値以上か、し
きい値未満かによって該UDPデータ伝送量の増減を決
定する。また、該TCPのウィンドウ・サイズを動的に
変更する帯域幅制御部は、該UDPデータ伝送量の増加
・減少に対応したそれぞれのウィンドウ・サイズ設定値
を予め保有し、該UDPデータ伝送量の増減の決定に伴
って、該UDPデータ伝送量の増減に対応したウィンド
ウ・サイズ設定値を選択し、該TCPの現ウィンドウ・
サイズを、該選択されたウィンドウ・サイズ設定値に変
更する。
In the fourth invention, the dynamic bandwidth control is performed based on the IP
When data transmission by TCP and UDP is performed in parallel between devices connected on the network, a monitoring unit that monitors the amount of UDP data transmission, and a change in the amount of UDP data, A bandwidth control unit that controls a network bandwidth by dynamically changing a window size to reduce fluctuations generated in data transmission by the UDP between the devices and realize effective bandwidth securing. .
In the fourth invention, the monitoring unit that monitors the amount of UDP data transmission measures the amount of received UDP data within a certain period of time, and determines whether the measured value is equal to or greater than a predetermined threshold or less than the threshold. The increase / decrease of the UDP data transmission amount is determined. Further, the bandwidth control unit that dynamically changes the window size of the TCP previously holds the respective window size setting values corresponding to the increase / decrease of the UDP data transmission amount, and controls the UDP data transmission amount. As the increase or decrease is determined, a window size setting value corresponding to the increase or decrease of the UDP data transmission amount is selected, and the current window size of the TCP is set.
Change the size to the selected window size setting.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明によるIP網におけ
る動的帯域幅制御方法の実施の形態を幾つかの実施例を
用い、図を参照して説明する。図1は本発明による帯域
幅制御方法が適用される通信システムの構成例を示す図
である。図の通信システムは、LAN(Local A
rea Network)104によって接続されたC
TI(Computer TelephonyInte
gration)サーバ103とオペレータ端末10
2、ならびにWebサーバ105とがIP(Inter
net Protocol)網101を介して、顧客用
コンピュータ100と接続する通信システム例である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a dynamic bandwidth control method in an IP network according to the present invention will be described with reference to the drawings by using some embodiments. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a communication system to which a bandwidth control method according to the present invention is applied. The communication system shown in the figure is a LAN (Local A)
C connected by a network (rear network) 104
TI (Computer TelephonyInte
(gration) server 103 and operator terminal 10
2 and the Web server 105 are connected via IP (Inter
This is an example of a communication system that connects to a customer computer 100 via a network (net protocol) network 101.

【0014】この通信システムは、顧客用コンピュータ
100とオペレータ端末102がIP網101を介して
接続され、UDPによる音声通信を行なう。これと同時
に、Webサーバ105は顧客用コンピュータ100及
びオペレータ端末102と接続され、顧客用コンピュー
タ100及びオペレータ端末102はTCPによるWe
bページ閲覧を行うことができる。このように、顧客用
コンピュータ100とオペレータ端末102間で音声通
信を行うと同時に、顧客用コンピュータ100とオペレ
ータ端末102は同一のWebページを閲覧することが
できる。
In this communication system, a customer computer 100 and an operator terminal 102 are connected via an IP network 101 and perform voice communication by UDP. At the same time, the Web server 105 is connected to the customer computer 100 and the operator terminal 102, and the customer computer 100 and the operator terminal 102
B page can be browsed. As described above, the voice communication between the customer computer 100 and the operator terminal 102 is performed, and at the same time, the customer computer 100 and the operator terminal 102 can browse the same Web page.

【0015】図2は図1に示す顧客用コンピュータが備
えるソフトウェア構成の一実施例を示す図である。図に
示す顧客用コンピュータ100において、UDPデータ
伝送量監視部201は顧客用コンピュータ100がIP
網101を介して接続されているオペレータ端末102
から受信するUDPパケットの伝送量を、ある一定時間
内において測定し、UDPデータ伝送量の増減により音
声通信開始・終了の認識を行う。このUDPデータ伝送
量の測定は連続的に行われ、測定値が予め設定したしき
い値以上となった場合と、逆に、測定値がしきい値未満
となった場合に、音声通信状態の判定を行う。例えば、
測定値が予め設定したしきい値以上となった場合には音
声伝送が開始されたと判定し、測定値がしきい値未満と
なった場合には音声伝送が減少したとか、更には終了し
たと判定する。更に、音声通信状態の決定時には、顧客
用コンピュータ100の通信帯域幅制御部202に対し
て、TPCの帯域幅制御の要求信号を送信する機能を備
えている。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the software configuration of the customer computer shown in FIG. In the customer computer 100 shown in the figure, the UDP data transmission amount monitoring unit 201
Operator terminal 102 connected via network 101
The transmission amount of the UDP packet received from the communication device is measured within a certain period of time, and the start / end of voice communication is recognized based on the increase / decrease of the UDP data transmission amount. This measurement of the amount of UDP data transmission is performed continuously, and when the measured value is equal to or greater than a preset threshold value, and conversely, when the measured value is less than the threshold value, the state of voice communication is determined. Make a decision. For example,
If the measured value is equal to or greater than a preset threshold value, it is determined that the voice transmission has been started, and if the measured value is less than the threshold value, it is determined that the voice transmission has decreased or has ended. judge. Further, when the voice communication state is determined, a function of transmitting a request signal for bandwidth control of TPC to the communication bandwidth control unit 202 of the customer computer 100 is provided.

【0016】本発明による帯域制御方法は、UDPによ
るリアルタイム性を要するデータの帯域確保を優先し、
UDPデータ伝送で発生する揺らぎを低減させるため、
揺らぎの要因となるUDPデータ伝送中におけるTCP
データ伝送の伝送量を制限することによるTCP使用帯
幅域制御である。即ち、TCPデータ伝送に対する最適
な帯域幅制御を行うのではなく、UDPデータ伝送時に
おいてTCPデータ伝送の使用帯域幅を固定的な値によ
り制限することによって、UDPデータ伝送の揺らぎの
低減を実現するものである。
The bandwidth control method according to the present invention gives priority to securing the bandwidth of data requiring real-time performance by UDP,
In order to reduce the fluctuation that occurs in UDP data transmission,
TCP during UDP data transmission causing fluctuation
This is TCP bandwidth control by limiting the amount of data transmission. That is, the fluctuation of the UDP data transmission is reduced by limiting the bandwidth used for the TCP data transmission by a fixed value at the time of the UDP data transmission, instead of performing the optimal bandwidth control for the TCP data transmission. Things.

【0017】図3はTCPによるデータ伝送で使用する
TCPヘッダ構成を示した図である。TCPデータ伝送
における帯域幅制御は、一般に、図に示すように、TC
PヘッダのWINDOWフィールド内にあるウィンドウ
・サイズに基づく帯域幅制御機構が定義されている。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a TCP header used in data transmission by TCP. Bandwidth control in TCP data transmission generally uses TC
A bandwidth control mechanism based on the window size in the WINDOW field of the P header has been defined.

【0018】次に本実施例による通信システムにおける
帯域幅制御処理動作を図4、図5を用いて詳細に説明す
る。図4は顧客用コンピュータにおける帯域制御処理の
一実施例を示すシーケンス図である。本実施例による通
信システムにおいて、オペレータ端末102から顧客用
コンピュータ100に対してUDPによる音声通信が開
始されると、ステップ401で、顧客用コンピュータ1
00は、UDPデータ伝送量監視部201によりUDP
データ伝送量増加に伴い、音声通信開始を認識する。ス
テップ402で、「帯域制御開始要求」を該顧客用コン
ピュータ100の通信帯域幅制御部202へ通知する。
Next, the operation of the bandwidth control processing in the communication system according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 4 is a sequence diagram showing one embodiment of the band control process in the customer computer. In the communication system according to the present embodiment, when voice communication by UDP is started from the operator terminal 102 to the customer computer 100, in step 401, the customer computer 1
00 is the UDP data transmission amount monitoring unit 201
Recognize the start of voice communication as the data transmission volume increases. In step 402, a "bandwidth control start request" is notified to the communication bandwidth control unit 202 of the customer computer 100.

【0019】次に、ステップ403で、通信帯域幅制御
部202は、ステップS402による「帯域制御開始要
求」の受信を契機に、変更するウィンドウ・サイズ設定
値の選択を行う。このウィンドウ・サイズ設定値は、音
声通信開始時に適応するTCP1パケットの最大長に相
当する値と、音声通信終了時に適応するTCPN個分の
パケット長に相当する値(N>1で、Nは任意の値)の
2種類を予め設ける。ステップ404で、以降に確立す
るTCPコネクションのためのWebサーバ105から
のTCPコネクションを要求する。この要求において、
例えば、SYNwin 8192 <miss1460
>を送る。ここで、SYNはTCPコネクションの始ま
りを示し、winはウィンドウ・サイズを示し、<mi
ss1460>はデータの1単位の大きさを示す。ステ
ップ406は、ステップ404で送信されたウィンドウ
・サイズがステップ403で設定されたウィンドウ・サ
イズより大きいか小さいかを判定する。Webサーバ1
05から送られてきたウィンドウ・サイズが小さい場合
にはそのウィンドウ・サイズを用い、Webサーバ10
5から送られてきたウィンドウ・サイズが大きい場合に
は、ステップ406で、顧客用コンピュータ100のT
CPヘッダ内のウィンドウ・サイズを、ステップ403
にて選択したウィンドウ・サイズ設定値に変更し、We
bサーバ105に返事をする。本実施例のシステムで
は、ステップ403以降に離散的に発生するTCPコネ
クション要求407に対して、UDPデータ伝送量に従
って選択したウィンドウ・サイズを使用することによ
り、UDPデータ伝送中の時間帯408は、TCPデー
タ伝送量を抑制し、UDPデータ伝送における帯域を確
保することで、UDPデータ伝送の揺らぎを低減させて
いる。
Next, in step 403, the communication bandwidth control unit 202 selects a window size setting value to be changed upon receiving the “bandwidth control start request” in step S402. The window size setting value is a value corresponding to the maximum length of a TCP1 packet adapted at the start of voice communication, and a value corresponding to a TCPN packet length adapted at the end of voice communication (N> 1, where N is arbitrary ) Are provided in advance. In step 404, a TCP connection from the Web server 105 for a TCP connection to be established thereafter is requested. In this request,
For example, SYNwin 8192 <miss1460
Send> Here, SYN indicates the start of the TCP connection, win indicates the window size, and <mi
ss1460> indicates the size of one unit of data. Step 406 determines whether the window size transmitted in step 404 is larger or smaller than the window size set in step 403. Web server 1
If the window size sent from the server 05 is small, the window size is used and the Web server 10
If the window size sent from the client computer 100 is large, then at step 406 the T
The window size in the CP header is determined in step 403.
Change to the window size setting value selected in
b. Reply to server 105. In the system according to the present embodiment, the time period 408 during the UDP data transmission is set by using the window size selected according to the UDP data transmission amount for the TCP connection request 407 discretely generated after the step 403. The fluctuation of the UDP data transmission is reduced by suppressing the TCP data transmission amount and securing the band in the UDP data transmission.

【0020】図5は顧客用コンピュータにおける帯域制
御処理の他の実施例を示すシーケンス図である。更に本
システムでは、オペレータ端末102で音声通信が終了
されると、ステップ501で、顧客用コンピュータ10
0のUDPデータ伝送量監視部201にてUDPデータ
伝送量減少に伴い音声通話終了を認識し、ステップ50
2で、「帯域制御停止要求」を該顧客用コンピュータ1
00の通信帯域幅制御部202へ通知する。
FIG. 5 is a sequence diagram showing another embodiment of the band control processing in the customer computer. Further, in the present system, when the voice communication is terminated at the operator terminal 102, at step 501, the customer computer 10
In step 50, the UDP data transmission amount monitoring unit 201 recognizes the end of the voice call as the UDP data transmission amount decreases.
In step 2, the “bandwidth control stop request” is sent to the customer computer 1
00 to the communication bandwidth control unit 202.

【0021】次に本システムは、ステップに502よる
「帯域制御停止要求」の受信を契機に、通信帯域幅制御
部202は、ステップ503で、変更するウィンドウ・
サイズ設定値の選択を行う。ステップ504において、
Webサーバ105から顧客用コンピュータ100に対
して、それ以降に確立するためのTCPコネクション要
求があった場合、ステップ505で、Webサーバ10
5からのウィンドウ・サイズが設定されたウィンドウ・
サイズより大きいか否かを判定し、ステップ506で顧
客用コンピュータ100のTCPヘッダ内のウィンドウ
・サイズを、ステップS503にて選択したウィンドウ
・サイズ設定値に変更する。したがって、ステップ50
3以降に離散的に発生するTCPコネクションに対し
て、時間帯507に示すように、UDPデータが伝送さ
れていない場合にはTCPデータ伝送使用帯域の制限を
解除し、TCPデータ伝送における最適帯域幅を確保す
ることが出来る。このように、本実施例においては、伝
送量に従って選択したウィンドウ・サイズを使用するこ
とにより、UDPデータ伝送における帯域確保のための
TCPデータ伝送量抑制を解消し、TCPデータ伝送に
おいて有効な使用帯域幅を提供することができる。
Next, upon receiving the “bandwidth control stop request” at step 502, the communication bandwidth control unit 202 determines at step 503 that the window / window to be changed
Select the size setting value. In step 504,
If the Web server 105 issues a TCP connection request to the client computer 100 to establish the connection thereafter, in step 505, the Web server 10
Window with window size set from 5
It is determined whether the size is larger than the size, and in step 506, the window size in the TCP header of the customer computer 100 is changed to the window size setting value selected in step S503. Therefore, step 50
As shown in a time zone 507, for a TCP connection that discretely occurs after the third time, when the UDP data is not transmitted, the restriction on the TCP data transmission use band is released, and the optimum bandwidth in the TCP data transmission is released. Can be secured. As described above, in the present embodiment, by using the window size selected according to the transmission amount, the TCP data transmission amount suppression for securing the band in the UDP data transmission is eliminated, and the effective use band in the TCP data transmission is eliminated. Width can be provided.

【0022】この様に本実施例による帯域幅制御方法
は、IP網上に接続された装置間において、TCP及び
UDPによるデータ伝送を並行して実行する際、UDP
データ伝送量の増減を監視し、該UDPデータ伝送量の
増減に従いTCPのウィンドウ・サイズを変更させ、T
CPデータ伝送による使用帯域幅を制御することによ
り、UDPデータ伝送における揺らぎを低減させるとと
もに、TCP及びUDPによるデータ伝送において有効
な使用帯域幅を提供することができる。
As described above, in the bandwidth control method according to the present embodiment, when data transmission by TCP and UDP is performed in parallel between devices connected on the IP network,
It monitors the increase and decrease of the data transmission amount, and changes the TCP window size according to the increase and decrease of the UDP data transmission amount.
By controlling the bandwidth used by the CP data transmission, fluctuations in the UDP data transmission can be reduced, and an effective bandwidth used in the data transmission by the TCP and the UDP can be provided.

【0023】以上述べた本発明による帯域制御方法及び
装置は、次に挙げる特徴を持っている。第1の特徴は、
TCP及びUDPを用いてデータ伝送を行う装置がIP
網を介して接続されている通信システム環境であって、
該装置は送受信するUDPデータ伝送量を監視する手段
と、該UDPデータ伝送量の増減に伴いTCPウィンド
ウ・サイズを変更する手段を備えている。第2の特徴
は、該UDPデータ伝送量を監視する手段が、ある一定
時間内に受信するUDPデータ伝送量を測定する処理を
繰り返し、予め設定したしきい値を基準として、データ
伝送量の増減を判定する。第3の特徴は、該UDPデー
タ伝送量の増加に伴って該TCPウィンドウ・サイズを
変更する手段は、該UDPデータ伝送量の増加・減少に
対応したそれぞれのウィンドウ・サイズ設定値を予め保
有し、該UDPデータ伝送量の増減に対応したウィンド
ウ・サイズ設定値を選択した後、TCPの現ウィンドウ
・サイズを前記選択したウィンドウ・サイズ設定値に変
更する。
The above-described band control method and apparatus according to the present invention have the following features. The first feature is
The device that performs data transmission using TCP and UDP is IP
A communication system environment connected via a network,
The apparatus comprises means for monitoring the amount of transmitted and received UDP data, and means for changing the TCP window size according to the increase or decrease in the amount of transmitted UDP data. The second feature is that the means for monitoring the UDP data transmission amount repeats the process of measuring the UDP data transmission amount received within a certain period of time, and increases or decreases the data transmission amount based on a preset threshold value. Is determined. A third feature is that the means for changing the TCP window size in accordance with the increase in the amount of UDP data transmission holds in advance each window size setting value corresponding to the increase or decrease in the amount of UDP data transmission. After selecting the window size setting value corresponding to the increase or decrease of the UDP data transmission amount, the current window size of TCP is changed to the selected window size setting value.

【0024】以上説明したように、本発明によれば、ソ
フトウェア実装により提供可能である為、帯域確保に基
づく優先制御機能を備える特殊なルータ装置を用いるこ
となく帯域幅制御を実現することができる。したがっ
て、汎用的な通信ネットワーク構成への適用が容易に可
能である。また、ルータ装置において帯域確保に基づく
優先制御の処理負荷の増大によるネットワークリソース
の低下という帯域利用効率の低下要因を除去することが
できる。
As described above, according to the present invention, since it can be provided by software implementation, bandwidth control can be realized without using a special router device having a priority control function based on bandwidth reservation. . Therefore, application to a general-purpose communication network configuration is easily possible. Further, it is possible to eliminate a cause of a decrease in bandwidth utilization efficiency, such as a decrease in network resources due to an increase in a processing load of priority control based on bandwidth reservation in the router device.

【0025】更に本発明によれば、IP網上に接続され
た装置間において、TCP及びUDPによるデータ伝送
が並行して実行される際、UDPデータ伝送量の監視に
よりUDPデータ伝送量増減を決定するとともに、前記
UDPデータ伝送量の増減に伴いTCPデータ伝送にて
使用する帯域幅を制御するため、UDPデータ伝送量増
加の際には、装置間でUDPによる連続的なデータ伝送
中にTCPデータ伝送が割り込むことにより発生するU
DPデータ伝送の揺らぎを低減することが可能となり、
リアルタイム性が要求される通信サービスの品質保証を
実現することができ、UDPデータ伝送量減少の際に
は、TCPによるデータ伝送にて使用する帯域幅の制限
を解消する制御を施すことにより、ネットワークの帯域
利用効率の向上を実現することができる。
Further, according to the present invention, when data transmission by TCP and UDP is performed in parallel between devices connected on the IP network, the increase or decrease of the UDP data transmission amount is determined by monitoring the UDP data transmission amount. In addition, in order to control the bandwidth used in the TCP data transmission according to the increase or decrease of the UDP data transmission amount, when the UDP data transmission amount is increased, the TCP data is transmitted between the devices during the continuous data transmission by the UDP. U generated when transmission interrupts
It is possible to reduce the fluctuation of DP data transmission,
It is possible to realize the quality assurance of communication services that require real-time properties, and when the amount of UDP data transmission is reduced, perform control to eliminate the limitation on the bandwidth used for data transmission by TCP, thereby realizing network Of the band can be improved.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、T
CP及びUDPによるデータ伝送が並行して実行される
際、UDPによる連続的なデータ伝送中にTCPデータ
伝送が割り込むことにより発生するUDPデータ伝送の
揺らぎを低減することが出来るため、リアルタイム性が
要求される通信サービスの品質を向上させることが出来
る。また、UDPデータ伝送量減少の際には、TCPに
よるデータ伝送にて使用する帯域幅の制限を解消する制
御を施すことにより、ネットワークの帯域利用効率の向
上させることができる。
As described above, according to the present invention, T
When data transmission by CP and UDP is performed in parallel, fluctuations in UDP data transmission caused by interruption of TCP data transmission during continuous data transmission by UDP can be reduced, so real-time performance is required. The quality of the communication service to be performed can be improved. In addition, when the amount of UDP data transmission decreases, the control of eliminating the restriction on the bandwidth used in the data transmission by TCP can improve the bandwidth utilization efficiency of the network.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による帯域幅制御方法が適用される通信
システムの構成例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a communication system to which a bandwidth control method according to the present invention is applied.

【図2】図1に示す顧客用コンピュータが備えるソフト
ウェア構成の一実施例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a software configuration provided in the customer computer shown in FIG.

【図3】TCPによるデータ伝送で使用するTCPヘッ
ダ構成を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a TCP header configuration used in data transmission by TCP.

【図4】顧客用コンピュータにおける帯域制御処理の一
実施例を示すシーケンス図である。
FIG. 4 is a sequence diagram showing one embodiment of a band control process in the customer computer.

【図5】顧客用コンピュータにおける帯域制御処理の他
の実施例を示すシーケンス図である。
FIG. 5 is a sequence diagram showing another embodiment of the band control process in the customer computer.

【符号の説明】 100…顧客用コンピュータ、101…IP(Inte
rnet Protocol)網、102…オペレータ
端末、103…CTI(Computer Telep
hony Integration)サーバ、104…
LAN(Local Area Network)、1
05…ebサーバ、200…主制御部、201…UDP
データ伝送量監視部、202…通信帯域幅制御部、20
3…音声通信制御インタフェース、204…WWブラウ
ザインタフェース。
[Description of Signs] 100: Computer for customer, 101: IP (Inte
rnet Protocol (network) 102, operator terminal 103, CTI (Computer Telep)
honey Integration) server, 104 ...
LAN (Local Area Network), 1
05: eb server, 200: main control unit, 201: UDP
Data transmission amount monitoring unit, 202 ... communication bandwidth control unit, 20
3 ... voice communication control interface, 204 ... WW browser interface.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】IP網上でTCP及びUDPによるデータ
伝送を並行して実行出来る装置間において、UDPデー
タ伝送量を監視するステップと、該UDPデータ伝送量
の変化に伴って、該TCPのウィンドウ・サイズを変更
して該TCPデータ伝送に使用する帯域幅を制御するス
テップとを備えることを特徴とする動的帯域幅制御方
法。
1. A step of monitoring a UDP data transmission amount between devices capable of executing data transmission by TCP and UDP in parallel on an IP network, and a window of the TCP being transmitted along with a change in the UDP data transmission amount. Changing the size to control the bandwidth used for the TCP data transmission.
【請求項2】IP網上に接続された装置間において、T
CP及びUDPによるデータ伝送が並行して実行される
場合、UDPデータ伝送量を監視するステップと、該U
DPデータ伝送量の増減に伴って、該TCPのウィンド
ウ・サイズを動的に変更することによりネットワーク帯
域幅を制御するステップとを備え、該装置間で該UDP
によるデータ伝送にて発生する揺らぎを低減し、有効な
帯域確保を実現することを特徴とする帯域幅制御方法。
2. A communication system between devices connected on an IP network.
Monitoring the amount of UDP data transmission when the data transmission by CP and UDP is performed in parallel;
Controlling the network bandwidth by dynamically changing the window size of the TCP as the amount of DP data transmission increases or decreases.
A bandwidth control method characterized by reducing fluctuations caused by data transmission by means of (1) and realizing an effective bandwidth.
【請求項3】請求項2記載の帯域幅制御方法において、
該UDPデータ伝送量を監視するステップは、ある一定
時間内におけるUDPデータ受信量を測定し、該測定値
が予め設定したしきい値以上か、しきい値未満かによっ
て該UDPデータ伝送量の増減を決定することを特徴と
する帯域幅制御方法。
3. The bandwidth control method according to claim 2, wherein
The step of monitoring the amount of transmitted UDP data includes measuring the amount of received UDP data within a certain period of time, and increasing or decreasing the amount of transmitted UDP data depending on whether the measured value is equal to or greater than a preset threshold value or less than the threshold value. A bandwidth control method comprising:
【請求項4】請求項2記載の帯域幅制御方法において、
該TCPのウィンドウ・サイズを動的に変更するステッ
プは、該UDPデータ伝送量の増加・減少に対応したそ
れぞれのウィンドウ・サイズ設定値を予め保有し、該U
DPデータ伝送量の増減の決定に伴って、該UDPデー
タ伝送量の増減に対応したウィンドウ・サイズ設定値を
選択し、該TCPの現ウィンドウ・サイズを、該選択さ
れたウィンドウ・サイズ設定値に変更することを特徴と
する帯域幅制御方法。
4. The bandwidth control method according to claim 2, wherein
The step of dynamically changing the window size of the TCP includes holding in advance each window size setting value corresponding to the increase / decrease of the UDP data transmission amount,
Along with the determination of the increase or decrease of the DP data transmission amount, a window size setting value corresponding to the increase or decrease of the UDP data transmission amount is selected, and the current window size of the TCP is set to the selected window size setting value. A bandwidth control method characterized by changing.
【請求項5】IP網上でTCP及びUDPによるデータ
伝送を並行して実行出来る装置間において、UDPデー
タ伝送量を監視する監視部と、該UDPデータ伝送量の
変化に伴って、該TCPのウィンドウ・サイズを変更し
て該TCPデータ伝送に使用する帯域幅を制御する帯域
幅制御部とを備えることを特徴とする動的帯域幅制御装
置。
5. A monitoring unit for monitoring a UDP data transmission amount between devices capable of executing data transmission by TCP and UDP in parallel on an IP network, and a monitoring unit for the TCP data transmission according to a change in the UDP data transmission amount. A bandwidth control unit for controlling a bandwidth used for the TCP data transmission by changing a window size.
【請求項6】IP網上に接続された装置間で、TCP及
びUDPによるデータ伝送が並行して実行される場合、
UDPデータ伝送量を監視する監視部と、該UDPデー
タ伝送量の増減に伴って、該TCPのウィンドウ・サイ
ズを動的に変更することによりネットワーク帯域幅を制
御する帯域幅制御部とを備え、該装置間で該UDPによ
るデータ伝送にて発生する揺らぎを低減し、有効な帯域
確保を実現することを特徴とする帯域幅制御装置。
6. When data transmission by TCP and UDP is performed in parallel between devices connected on an IP network,
A monitoring unit that monitors a UDP data transmission amount, and a bandwidth control unit that controls a network bandwidth by dynamically changing a window size of the TCP according to the increase or decrease of the UDP data transmission amount; A bandwidth control device, which reduces fluctuations generated by data transmission between said devices by said UDP and realizes effective band securing.
【請求項7】請求項6記載の帯域幅制御装置において、
該UDPデータ伝送量を監視する監視部は、ある一定時
間内におけるUDPデータ受信量を測定し、該測定値が
予め設定したしきい値以上か、しきい値未満かによって
該UDPデータ伝送量の増減を決定することを特徴とす
る帯域幅制御装置。
7. The bandwidth control device according to claim 6, wherein:
The monitoring unit that monitors the amount of transmitted UDP data measures the amount of received UDP data within a certain period of time, and determines whether the amount of received UDP data is equal to or greater than a preset threshold value or less than a predetermined threshold value. A bandwidth control device for determining increase or decrease.
【請求項8】請求項6記載の帯域幅制御装置において、
該TCPのウィンドウ・サイズを動的に変更する帯域幅
制御部は、該UDPデータ伝送量の増加・減少に対応し
たそれぞれのウィンドウ・サイズ設定値を予め保有し、
該UDPデータ伝送量の増減の決定に伴って、該UDP
データ伝送量の増減に対応したウィンドウ・サイズ設定
値を選択し、該TCPの現ウィンドウ・サイズを、該選
択されたウィンドウ・サイズ設定値に変更することを特
徴とする帯域幅制御装置。
8. The bandwidth control device according to claim 6, wherein
The bandwidth control unit that dynamically changes the window size of the TCP has a window size setting value corresponding to an increase / decrease of the UDP data transmission amount in advance,
With the determination of the increase or decrease of the UDP data transmission amount,
A bandwidth control device for selecting a window size setting value corresponding to an increase or a decrease in a data transmission amount, and changing a current window size of the TCP to the selected window size setting value.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009201123A (en) * 2002-08-12 2009-09-03 Panasonic Corp Quality-of-service management in network gateway

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