JP2000324122A - 適応型帯域制御プロトコルおよびその記録媒体 - Google Patents

適応型帯域制御プロトコルおよびその記録媒体

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JP2000324122A
JP2000324122A JP13062999A JP13062999A JP2000324122A JP 2000324122 A JP2000324122 A JP 2000324122A JP 13062999 A JP13062999 A JP 13062999A JP 13062999 A JP13062999 A JP 13062999A JP 2000324122 A JP2000324122 A JP 2000324122A
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Japan
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computer
network
computer terminal
control protocol
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JP13062999A
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Kazunari Irie
一成 入江
Koichi Nakagawa
広一 中川
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザに割り当てるネットワークの通信レー
トを要求に応じて適応的かつ迅速に変更可能な適応型帯
域制御プロトコルおよびその記録媒体を提供すること。 【解決手段】 ノード内の上位レイヤ5−2において、
端末からの帯域要求を検出すると、要求された帯域に応
じてSDH/SONET層5−4に対して所定のタイム
スロット割当てを指示し、これにより、SDH/SON
ET層5−4において、SDH/SONETフレームの
中のタイムスロットを確保することにより帯域制御を実
現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル通信ネ
ットワークを利用してコンピュータ間でパケットを伝送
するコンピュータ通信システムにおいて、ユーザに割り
当てるネットワークの通信レートを要求に応じて変更可
能な適応型帯域制御プロトコルおよびその記録媒体に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】これまで、コンピュータ通信システムに
おいて、通信レート(通信帯域)を可変容量で確保する
ためのプロトコルとして、IP通信におけるRSVP(R
esource reSerVation Protocol)と呼ばれるプロトコル
が開発されている。RSVPの場合、送信側端末のアプ
リケーションが通信相手端末に向けて帯域確保(予約)
要求を出すと経路上のノード(ルータ)において帯域が
設定される。図1は、従来例としてのコンピュータ通信
システムの構成と端末間におけるRSVPによる帯域確
保の動作を示している。以下に、詳細動作を説明する。
【0003】図1中、1−1,1−2は端末(コンピュ
ータ)、1−31,1−32はノード(ルータ)、1−
4はATMネットワーク、1−5はイーサネット等のL
ANインタフェースである。はじめに、受信側端末1−
1のアプリケーションが帯域確保要求を出すと、受信側
端末1−1から送信側端末1−2までのIP通信におけ
るルーティング経路が設定され、帯域確保要求を受信し
たノード1−31は、経路上にある他のノード1−32
に対してこの帯域確保要求を送信する。
【0004】ノードが2つ以上のときは、この動作を繰
り返すことで、送信側端末1−2までRSVPの帯域要
求を送る。送信側端末1−2では、RSVPの帯域要求
に対して、帯域を予約するかどうかの応答を返す。この
とき、ノード間のネットワークが低速であったり、必要
な帯域が確保できないときには、ノードから受信側端末
1−1に向けてエラー情報が返される。
【0005】エンド・エンドでの帯域予約が成立する
と、データ送信が開始される。また、受信側端末1−1
のアプリケーションは、ATMネットワーク1−4に対
して定期的に予約情報を確認し(リフレッシュと呼ばれ
る)、一定時間内に応答を受信できない場合は、予約は
自動的に解除される。IP層における帯域を確保するた
めには下位レイヤで通信帯域を確保することが必要であ
るが、従来のシステムでは帯域を確保できるネットワー
クとしてATMを対象としたものが多く、RSVPの要
求を受けて下位レイヤではATMのシグナリングによる
回線(VC:Virtual Circuit)設定の処理が行われる。
【0006】図2に従来のノード1−31における処理
の例をレイヤ構造と対応させて示す。図2において、2
−1は物理層およびリンク層からなるイーサネットイン
タフェース部、2−21,2−22はIP層、2−3は
上位レイヤ、2−4はATM層、2−5は物理層であ
る。イーサネットインタフェース部2−1からのIPパ
ケットと物理層2−5からのATMセルとの間のカプセ
ル化あるいはデカプセル化処理は、ATM層2−4にお
いて行われる。
【0007】ノード内の上位レイヤ2−3において、受
信側端末からの帯域確保要求を検出すると、ATM層2
−4に対して制御をかけ、ノード間のシグナリング交換
によりVCセットアップを行い、ATMセル管理による
帯域制御を実現している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記のよ
うな従来のRSVPによる帯域制御方法では、ノードに
おいて、要求された帯域に対する下位レイヤにおける帯
域確保を、ATM層で行っているため、ATMのVCセ
ットアップためのシグナリング交換が必要となり、迅速
な設定ができないという問題があった。また、IP−O
VER−ATMというプロトコルに限定され、汎用性に
欠けるという問題があった。
【0009】本発明の目的は、ディジタル通信ネットワ
ークを利用してコンピュータ間でパケットを伝送するコ
ンピュータ通信方式において、ユーザに割り当てるネッ
トワークの通信レート(通信帯域)を要求に応じて適応
的かつ迅速に変更可能な適応型帯域制御プロトコルおよ
びその記録媒体を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、コンピュータ端末アプリケーションから帯域要求情
報を検出し、前記コンピュータ端末の送受信アドレスを
検出し、前記コンピュータ端末からパケットをカプセル
化し、該カプセル化したデータを伝送路フレームに載せ
てネットワークへ転送し、前記送受信アドレスを有する
パケットをカプセル化したデータに対して所定のフレー
ム内のタイムスロットを割り当て、前記コンピュータ端
末のアプリケーション間の通信レートを、前記フレーム
の占有タイムスロット数で制御することを特徴とする適
応型帯域制御プロトコルである。
【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の適応型帯域制御プロトコルにおいて、前記フレームは
SDHフレームであることを特徴としている。
【0012】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の適応型帯域制御プロトコルにおいて、前記フレームは
SONETフレームであることを特徴としている。
【0013】請求項4に記載の発明は、ディジタル通信
ネットワークを介してコンピュータ端末間でパケットを
伝送するコンピュータ通信システムにおいて、ユーザに
割り当てるネットワークの通信レートを要求に応じて変
更可能な適応型帯域制御プロトコルを実現するプログラ
ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であ
って、前記コンピュータ端末アプリケーションから帯域
要求情報を検出するステップと、前記コンピュータ端末
の送受信アドレスを検出するステップと、前記コンピュ
ータ端末からパケットをカプセル化するステップと、該
カプセル化したデータを伝送路フレームに載せてネット
ワークへ転送するステップと、前記送受信アドレスを有
するパケットをカプセル化したデータに対して所定のフ
レーム内のタイムスロットを割り当てるステップと、前
記コンピュータ端末のアプリケーション間の通信レート
を、前記フレームの占有タイムスロット数で制御するス
テップとをコンピュータに実行させるプログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【0014】本発明は、従来とはコンピュータ端末アプ
リケーション間の通信レートを、SDHまたはSONE
T(以下、SDH/SONETと記す)フレームの占有
タイムスロット数で制御する点が異なっている。
【0015】本発明によれば、ディジタル通信ネットワ
ークを利用してコンピュータ間でパケットを伝送するコ
ンピュータ通信システムにおいて、ユーザに割り当てる
ネットワークの通信レートを要求に応じて適応的かつ迅
速に変更可能な適応型帯域制御プロトコルの実現が可能
となる。また、SDH/SONETフレームの占有タイ
ムスロット数で帯域を設定するため、IPパケットのカ
プセル化の方法に依存せず、従来のATMによるIP−
OVER−ATMを始め、各種のカプセル化にも対応可
能である。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明に係る一実施形態のシステ
ム構成を図3に示す。ここで、図1に示す従来のシステ
ムと同じ構成要素については同一の符号を付し、その詳
しい説明を省略する。図3において、3−11および3
−12はSDH/SONETインタフェースを有するノ
ード、3−2はSDH/SONETネットワークであ
る。以下に上述したシステム構成における動作概要を説
明する。
【0017】始めに、受信側端末1−1のアプリケーシ
ョンが帯域確保要求を出すと、これを受けたノード3−
11は、受信側端末1−1からの送受信アドレスに基づ
いて、ユーザ情報の確認および通信経路設定(ルーティ
ング)を行うと共に、自ノードのネットワークリソース
データ(インタフェース速度およびタイムスロット使用
状況等)により空き情報を確認し、リソースの割り当て
(タイムスロット設定)を行う。同様に、経路上の各ノ
ード(図3ではノード3−12)において、この動作が
繰り返される。送信側端末1−2では、帯域確保要求に
対して帯域を予約するかどうかの応答を返す。このと
き、必要な帯域が確保できない場合は、エラー情報が返
される。
【0018】エンド・エンドでの帯域予約が成立する
と、データ送信が開始される。また、受信側端末1−1
のアプリケーションは、ネットワークに対して定期的に
予約情報を確認し、一定時間内に応答を受信できない場
合は、予約は自動的に解除される。
【0019】コンピュータ通信では、一般にIP通信が
用いられ、帯域要求も通常ノード内のIP層で行われる
が、IP層における帯域を確保するためには、下位レイ
ヤで通信帯域を確保することが必要である。そこで、本
実施形態では、帯域の制御をSONETまたはSDHフ
レームの占有タイムスロット数で制御する。
【0020】ここで、図4に、本実施形態におけるSO
NETまたはSDHフレームの構成を示す。この図にお
いては、8kHz(125μs)間隔で送受信されるフ
レームの基本構成を2次元構成で示している。したがっ
て、通信速度は、90バイト×9列×8ビット/125
μs=約52Mbit/sとなる。ただし、上記90バ
イト×9列のうち、3バイト×9列および1バイト×9
列が、ネットワーク側で使用する情報を載せるためのセ
クションオーバヘッドおよびパスオーバヘッドであり、
残りをユーザ情報として使用可能である。
【0021】そして、ノード3−11,3−12におい
て、このフレーム内に端末(コンピュータ)からのデー
タパケットをマッピングするが、マッピング可能な領域
(タイムスロット数)を指定することにより、端末間の
通信速度を制御する。ここで、フレーム内の1ビットの
タイムスロットは通信速度としては、1ビット/125
μs=8kbit/sのレートに対応する。
【0022】また、マッピングされるデータの種別に制
限はなく、図4に示すように、IPパケットをATMセ
ルにカプセル化したIP−OVER−ATMのATMセ
ルを始め、イーサネットパケットを直接マッピングする
EOS(Ethernet-On-SDH)や、HDLCフレームを用い
たPPPフレーム等のデータパケットを転送可能であ
り、汎用性に富んでいる。このSONET/SDHフレ
ーム基本構成についてもITUで標準化されているフォ
ーマットであり、回路も一般的である。
【0023】図5に本実施形態のノードにおける処理の
例を、レイヤ構造と対応させて示す。2−1はイーサネ
ットインタフェース部、5−11,5−12はIP層、
5−2は上位レイヤ、5−3はPPPフレームやイーサ
ネットフレーム、または、ATMセルのカプセル化もし
くはデカプセル化処理を行うカプセル化処理層、5−4
はSDH/SONETフレームの中のタイムスロットへ
のマッピングを行うSDH/SONET層、5−5は物
理層である。
【0024】ノード内の上位レイヤ5−2において、端
末からの帯域要求を検出すると、要求された帯域に応じ
てSDH/SONET層5−4に対して所定のタイムス
ロット割当てを指示し、これにより、SDH/SONE
T層5−4において、SDH/SONETフレームの中
のタイムスロットを確保することにより帯域制御を実現
する。例えば帯域要求レートが1Mbit/sであれ
ば、SDH/SONET層5−4に対して125ビット
のタイムスロットを確保するよう指示する。
【0025】このように、本実施形態では転送レートを
SDH/SONETフレームの占有タイムスロット数で
制御するため、ATMシグナリング処理などは不要であ
り、ユーザに割り当てるネットワークの通信レートを要
求に応じて適応的かつ迅速に確保可能である。また、S
DH/SONETフレームの占有タイムスロット数で帯
域を設定するため、IPパケットのカプセル化方法に依
存せず、従来のATMによるIP−OVER−ATMを
始め、イーサネットパケットを直接マッピングするEO
Sや、PPPフレーム等の使用にも対応可能である。
【0026】なお、図5に示すノードのレイヤ構造にお
ける物理層およびリンク層2−1、IP層5−11,5
−12、上位レイヤ5−2、カプセル化処理層5−3、
SDH/SONET層5−4、および、物理層5−5の
機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み
取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録され
たプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ実行
することにより、ユーザに割り当てるネットワークの通
信レートを制御するようにしてもよい。
【0027】ここで、上記「コンピュータシステム」と
は、OSや周辺機器等のハードウェアを含み、さらにW
WWシステムを利用している場合であれば、ホームペー
ジ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。ま
た、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フ
ロッピーディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−R
OM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵される
ハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネ
ット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介して
プログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の
間、動的にプログラムを保持するもの(伝送媒体もしく
は伝送波)、その場合のサーバやクライアントとなるコ
ンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定
時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【0028】また、上記プログラムは、前述した機能の
一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述
した機能をコンピュータシステムに既に記録されている
プログラムとの組み合わせで実現できるものであっても
良い。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ディジタル通信ネットワークを利用してコンピュータ間
でパケットを伝送するコンピュータ通信システムにおい
て、ユーザに割り当てるネットワークの通信レートを要
求に応じて適応的かつ迅速に確保可能であり、さらに、
IPパケットのカプセル化方法に依存しないため、各種
のフレーム等の使用に対応可能な帯域設定プロトコルが
実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の帯域制御プロトコルの動作例を示す図
である。
【図2】 従来のノードのレイヤ構造を示す図である。
【図3】 本発明に係る適応型帯域制御プロトコルの一
実施形態の動作例を示す図である。
【図4】 同実施形態におけるSDH/SONETフレ
ームの構成を説明するための説明図である。
【図5】 同実施形態におけるノードのレイヤ構造を示
す図である。
【符号の説明】
1−1 受信側端末(コンピュータ) 1−2 送信側端末(コンピュータ) 1−4 ATMネットワーク 1−5 LANインタフェース 1−31,1−32,3−11,3−12 ノード 2−1 イーサネットインターフェイス部 2−3,5−2 上位レイヤ 2−4 ATM層 2−5,5−5 物理層 2−21,2−22,5−11,5−12 IP層 3−2 SDH/SONETネットワーク 5−3 カプセル化処理層 5−4 SDH/SONET層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンピュータ端末アプリケーションから
    帯域要求情報を検出し、 前記コンピュータ端末の送受信アドレスを検出し、 前記コンピュータ端末からパケットをカプセル化し、 該カプセル化したデータを伝送路フレームに載せてネッ
    トワークへ転送し、 前記送受信アドレスを有するパケットをカプセル化した
    データに対して所定のフレーム内のタイムスロットを割
    り当て、 前記コンピュータ端末のアプリケーション間の通信レー
    トを、前記フレームの占有タイムスロット数で制御する
    ことを特徴とする適応型帯域制御プロトコル。
  2. 【請求項2】 前記フレームはSDHフレームであるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の適応型帯域制御プロト
    コル。
  3. 【請求項3】 前記フレームはSONETフレームであ
    ることを特徴とする請求項1に記載の適応型帯域制御プ
    ロトコル。
  4. 【請求項4】 ディジタル通信ネットワークを介してコ
    ンピュータ端末間でパケットを伝送するコンピュータ通
    信システムにおいて、ユーザに割り当てるネットワーク
    の通信レートを要求に応じて変更可能な適応型帯域制御
    プロトコルを実現するプログラムを記録したコンピュー
    タ読み取り可能な記録媒体であって、 前記コンピュータ端末アプリケーションから帯域要求情
    報を検出するステップと、 前記コンピュータ端末の送受信アドレスを検出するステ
    ップと、 前記コンピュータ端末からパケットをカプセル化するス
    テップと、 該カプセル化したデータを伝送路フレームに載せてネッ
    トワークへ転送するステップと、 前記送受信アドレスを有するパケットをカプセル化した
    データに対して所定のフレーム内のタイムスロットを割
    り当てるステップと、 前記コンピュータ端末のアプリケーション間の通信レー
    トを、前記フレームの占有タイムスロット数で制御する
    ステップとをコンピュータに実行させるプログラムを記
    録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
JP13062999A 1999-05-11 1999-05-11 適応型帯域制御プロトコルおよびその記録媒体 Pending JP2000324122A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004049657A1 (ja) * 2002-11-27 2004-06-10 Fujitsu Limited 伝送装置
JP2005244328A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Nec Corp 無線伝送装置及び方法

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