JP2001119401A - 帯域割当方法及び帯域割当回路 - Google Patents

帯域割当方法及び帯域割当回路

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JP2001119401A
JP2001119401A JP29513699A JP29513699A JP2001119401A JP 2001119401 A JP2001119401 A JP 2001119401A JP 29513699 A JP29513699 A JP 29513699A JP 29513699 A JP29513699 A JP 29513699A JP 2001119401 A JP2001119401 A JP 2001119401A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 MCRユーザのバースト伝送帯域がGFRに
比べて向上する帯域割当方法及び帯域割当回路を提供す
る。 【解決手段】 一定時間の観測による帯域割当てが保証
帯域以上であるコネクション(CN)を抑圧対象CNと
し、抑圧対象CNに対する帯域割当てを設定する抑圧時
間が経過するか又は他のCNの必要とする帯域が減少し
無効帯域が発生するまでは、抑圧対象CNに対する帯域
割当てを保証帯域に抑圧する。このための回路は、各C
Nに帯域を割当てる割当手段、一定時間の割当量を観測
する履歴観測手段、割当帯域が保証帯域以上か又は以下
かを識別する履歴識別手段、保証帯域以下と判定された
CNに情報が存在することを認識する存在認識手段、及
び、抑圧対象CNに対する割当ては保証帯域のみとし、
残りの帯域を保証帯域以下の割当てと判定されていたC
Nに割当てる優先割当手段を具える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のコネクショ
ン間に通信帯域を割当てる帯域割当方法及び帯域割当回
路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の帯域割当方法としては、例えば、
ATM ForumのGFR(ギャランティドフレームレー
ト)と呼ばれるサービスクラスを実現するための方法が
提案されている。
【0003】しかしながら、理想的なGFRの場合、網
との間で許容されている最大の帯域であるPCR(ピー
クセルレート)で常時セルを送出しているユーザ(PC
Rユーザと呼ぶ)と比較して、時間当たりに設定された
所定の帯域であるMCR(ミニマムセルレート)に対応
する帯域でセルを送出しているユーザ(MCRユーザと
呼ぶ)に対しては、帯域割当てに優遇措置がなく、常時
MCRでの帯域割当てになり、PCRまでの帯域割当て
はあり得ないことになる。
【0004】これを、GFRによるセル読出しの概念を
示す図1を用いて説明する。図1では、同一契約条件の
5人のユーザA〜EがそれぞれVC1〜VC5を用いて
通信するものとし、そのうち4人のユーザA〜DはPC
Rユーザであり、ユーザEはMCRユーザであるとす
る。グループ帯域GPCRは、2×PCR=10×MCR
に設定されているものとする。GFRでは常にMCR比
でグループ帯域を共用するので、MCRユーザは常にM
CRでしか伝送することができない。即ち、ユーザA〜
DがMCR分の通信を終了し、更にMCR分を超過する
帯域で通信している時刻11にユーザEがデータを入力し
た場合でも、GFRでは時刻15に示すようにGPCRの
1/5の帯域しか与えられない。そのため、MCRユー
ザにとっての利益が存在せず、MCRユーザに対するP
CRユーザ化を助長する要因になる。その結果として、
全ユーザがPCRユーザになった場合には、全ユーザが
常時MCRしか帯域を利用できなくなるため、GFRサ
ービスの意義が存在しなくなるという問題がある。
【0005】また、特に、例えば、田中淳他により1998
年電子情報通信学会ソサイエティ大会予稿集B−6−43
「仮想MCRによるFIFO型GFR回路の公平性の改
善」に記載されたように、特にFIFO型帯域割当回路
は入力帯域依存性があり、入力帯域の大きなコネクショ
ンほど出力帯域を多く得る特性があるため、帯域の小さ
いコネクションに対する公平性が欠如するという問題が
更に顕在化する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の問題点に鑑み、MCRユーザのバースト伝送帯域がG
FRに比べて向上する帯域割当方法及び帯域割当回路を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の帯域割当方法
は、一定時間の観測による帯域割当てが保証帯域以上で
あるコネクションを抑圧対象コネクションとし、抑圧対
象コネクションに対する帯域割当てを設定する抑圧時間
が経過するか又は他のコネクションの必要とする帯域が
減少し無効帯域が発生するまでは、抑圧対象コネクショ
ンに対する帯域割当てを保証帯域に抑圧することを特徴
とする。
【0008】このような本発明の帯域割当方法において
は、抑圧対象コネクションに対し、保証帯域観測時間に
おける平均帯域を保証帯域とすることととしてもよい。
また、一定時間の観測による帯域割当ての平均値が保証
帯域に満たないコネクションに対し、平均値として保証
帯域か又は、該コネクションに割当てた帯域と他のコネ
クションに対する帯域割当てとが公平になるまで保証帯
域を超過した帯域を割当てることとしてもよい。この場
合、保証帯域を超過して割当てる帯域の上限値を、割当
後に送出セル間隔を監視するユーザパラメータコントロ
ールでパラメータ違反とされない値とするか、又は、割
当後に保証帯域を超過したセルに対して優先廃棄ビット
であるCLPビットを超過するコネクションに対してC
LPビット書換えが発生しない値とするか、又は、割当
後に廃棄が発生しない値とする。
【0009】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例を説明する。
【0010】〔実施例1〕図2は本発明の帯域割当回路
の実施例の構成を説明する図である。この実施例におい
ては、各コネクションに帯域を割当てる割当手段21、割
当手段21によるコネクション毎の一定時間の割当量を観
測する履歴観測手段22、履歴観測手段22の観測により保
証帯域以上の帯域を割当てたコネクションと保証帯域以
下の帯域を割当てたコネクションとを識別する履歴識別
手段23、履歴識別手段23により保証帯域以下の割当てと
判定されたコネクションに優先的に帯域割当てを行うべ
き情報が存在することを認識する存在認識手段24、及
び、存在認識手段24からの存在情報をトリガーとして、
履歴識別手段23により保証帯域以下の割当てと判定され
ていたコネクションに情報がある場合に、履歴識別手段
23により保証帯域以上の割当てと判定された抑圧対象コ
ネクションに対する割当ては余剰帯域割当てを抑圧して
保証帯域のみとし、残りの帯域を保証帯域以下の割当て
と判定されていたコネクションに割当てる優先割当手段
25を具える。
【0011】ここで、履歴観測手段22による観測は、一
定時間毎に切替わる観測窓(ジャンピングウィンドウ)
を用いる観測、又は、コネクションに対する割当てを実
施した時刻を0とする観測窓(スライディングウィンド
ウ)を用いる観測等を用いることができる。割当手段21
が、コネクション毎の情報の存在と各コネクションに対
する重み付けに比例する割当順序又は割当回数を示すテ
ーブル情報又はレジスタ情報とのアンド情報に従って割
当てを行うウエイテッドラウンドロビン割当てに従う場
合、優先割当手段25は、抑圧対象コネクションに対する
コネクション毎の情報の存在又は、テーブル情報又はレ
ジスタ情報を、そのコネクションの保証帯域に相当する
間隔でのみ正になり、それ以外では偽になるように操作
することによって、若しくは、テーブル情報又はレジス
タ情報に記載される値自体を操作することによって優先
を行う。
【0012】図3は本発明によるセル読出しの概念を示
す図である。図1と同様に、同一契約条件の5人のユー
ザA〜EがそれぞれVC1〜VC5を用いて通信するも
のとし、そのうち4人のユーザA〜DはPCRユーザで
あり、ユーザEはMCRユーザであるとする。グループ
帯域GPCRは、2×PCR=10×MCRに設定されて
いるものとする。ユーザA〜Dが通信をしていない時刻
31にユーザEがデータを入力した場合、時刻35に示すよ
うに、MCR分は余剰帯域割当分に優先するため、組合
せによってはPCRで伝送することが可能になる。これ
は、各バースト伝送毎の伝送時間が短縮されることを意
味し、例えば、ラウンドトリップタイム(RTT)が大
きい条件の下におけるTCP/IP等の伝送時間に依存
するトラヒックの伝送に適している。
【0013】更に、ここではジャンピングウィンドウを
用いて観測を行ったが、ジャンピングウィンドウを用い
てコネクション毎のセル量を観測する観測窓のリセット
位置は、全コネクションで同一に近いことが望ましい。
これは、MCRユーザの保護のためであり、即ち、図3
に示すように、観測窓が同時にリセットされると、PC
Rユーザ間の競合が発生し易いためである。また、この
実施例の構成で、セルが属するコネクションはパス、V
P、VC等で置き換えてもよい。
【0014】〔実施例2〕この実施例では、保証帯域観
測時間を設定し、その時間での平均により帯域保証を実
施する。従って、保証帯域以下の割当てであったコネク
ションに対して速かに帯域割当てを実施することが可能
になる。この際、一定時間の観測時間での帯域割当ての
平均値が保証帯域に満たないコネクションに対して過剰
に割当てる時間又は帯域は、そのコネクションに平均値
として保証帯域を割当てるか、又は、そのコネクション
に割当てた帯域と他のコネクションに割当てた帯域とが
公平になるまで保証帯域を超過した帯域を割当てる。従
って、この実施例では、実施例1と異なり、余剰帯域が
存在しない場合でも、保証帯域以下のコネクションに対
して充分な帯域割当てが可能になる。また、一定時間の
観測による割当帯域が保証帯域以下のコネクションに対
する過剰割当ては、通過する装置に設置されるUPC又
はNPCでトラヒックパラメータ違反と判定されない
値、又は、CLPを書換える装置でCLPビット書換え
が発生しない値、又は割当後に廃棄が発生しない値とす
る。
【0015】〔実施例3〕この実施例では、保証帯域以
下であった優先対象コネクションに対して、割当対象の
情報の量の多寡にかかわらず、実施例2で割当てる帯域
と同一の帯域を割当てる。そのため、割当てた帯域に対
して実際に使用した帯域を識別するための使用率監視手
段を具える。この実施例の帯域割当回路は、例えばIT
Uの勧告G983.1 に記載されているパッシブオプティカ
ルネットワーク(PON)のOLTに実装され、個々の
ONTに対して帯域を割当てる帯域割当回路のように、
割当対象の装置と離れた位置で用いるのに適している。
このような割当対象の装置では、帯域割当回路との間の
距離に基づく伝送遅延により、送出すべき情報の有無を
帯域割当回路に迅速に伝達することが不可能であるの
で、帯域割当回路は見込みによって帯域の割当てを行わ
なければならない。その際、見込みで割当てられた帯域
を実際に使用していないにもかかわらず使用したものと
してカウントされると、使用帯域の少ないONTにとっ
て不利益が発生する。しかしながら、この実施例では、
実効的利用率のみを使用帯域としてカウントするので、
遅延が大きい状況においても、不公平のない割当てが可
能になる。
【0016】〔実施例4〕この実施例では、帯域割当回
路が割当てるコネクションを複数のグループに分類し、
同一グループ内の他のコネクションに優先して割当てる
べき帯域が減少し、同一グループ内の他のコネクション
に優先して割当てるべき帯域がなくなるまで保証帯域に
抑圧する。そのため、この実施例の構成は、コネクショ
ンをグループ化し、グループ内での余剰帯域をグループ
に属するコネクションに優先的に割当て、その後にグル
ープ外のコネクションに対して余剰帯域を割当てるグル
ープが設定されている場合に適する。
【0017】〔実施例5〕この実施例では、実施例4と
同様に、コネクションを複数のグループに分類し、同一
グループ内での公平性を保つようにする。即ち、一定時
間の観測による帯域割当ての平均値が保証帯域に満たな
いコネクションに対して過剰に割当てる時間は、当該コ
ネクションの平均値として、保証帯域又は、当該コネク
ションに割当てた帯域と同一グループに属する他のコネ
クションに割当てた帯域とが公平になるまで保証帯域を
超過した帯域を割当てる。そのため、この実施例の構成
は、実施例4と同様に、コネクションをグループ化し、
グループ内での余剰帯域をグループに属するコネクショ
ンに優先的に割当て、その後にグループ外のコネクショ
ンに対して余剰帯域を割当てるグループが設定されてい
る場合に適する。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
MCRで伝送するユーザに優先的に帯域を割当てる帯域
割当方法及び帯域割当装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 GFRでMCRユーザに帯域割当てを行う状
況を示す図である。
【図2】 本発明の帯域割当回路の実施例の構成を説明
する図である。
【図3】 本発明によるセル読出しの概念を示す図であ
る。
【符号の説明】
21 割当手段 22 履歴観測手段 23 履歴識別手段 24 存在認識手段 25 優先割当手段

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれに保証帯域を設定することが可
    能な複数のコネクションに対して帯域を割当てる帯域割
    当方法において、 一定時間の観測による帯域割当てが保証帯域以上である
    コネクションを抑圧対象コネクションとし、抑圧対象コ
    ネクションに対する帯域割当てを設定する抑圧時間が経
    過するまで又は、他のコネクションの必要とする帯域が
    減少し無効帯域が発生するまで、抑圧対象コネクション
    に対する帯域割当てを保証帯域に抑圧することを特徴と
    する帯域割当方法。
  2. 【請求項2】 抑圧対象コネクションに対し、保証帯域
    観測時間における平均帯域を保証帯域とすることを特徴
    とする請求項1に記載の帯域割当方法。
  3. 【請求項3】 一定時間の観測による帯域割当ての平均
    値が保証帯域に満たないコネクションに対し、平均値と
    して、保証帯域又は、該コネクションに割当てた帯域と
    他のコネクションに割当てた帯域とが公平になるまで保
    証帯域を超過した帯域を割当てることを特徴とする請求
    項1に記載の帯域割当方法。
  4. 【請求項4】 保証帯域を超過して割当てる帯域の上限
    値を、割当後に送出セル間隔を監視するユーザパラメー
    タコントロールでパラメータ違反とされない値とするこ
    とを特徴とする請求項3に記載の帯域割当方法。
  5. 【請求項5】 保証帯域を超過して割当てる帯域の上限
    値を、割当後に保証帯域を超過したセルに対して優先廃
    棄ビットであるCLPビットを超過するコネクションに
    対してCLPビット書換えが発生しない値とすることを
    特徴とする請求項3に記載の帯域割当方法。
  6. 【請求項6】 保証帯域を超過して割当てる帯域の上限
    値を、割当後にセル廃棄が発生しない値とすることを特
    徴とする請求項3に記載の帯域割当方法。
  7. 【請求項7】 コネクションを複数のグループに分類
    し、抑圧対象コネクションに対する帯域割当てを設定す
    る抑圧時間が経過するまで又は、同一グループ内の他の
    コネクションが必要とする帯域が減少し同一グループ内
    で割当てるべき帯域がなくなるまで、該抑圧対象コネク
    ションに対する帯域割当てを保証帯域に抑圧することを
    特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の帯域
    割当方法。
  8. 【請求項8】 コネクションを複数のグループに分類
    し、グループ内に抑圧対象コネクションが存在する場
    合、一定時間の観測による帯域割当ての平均値が保証帯
    域に満たないコネクションに対し、平均値として、保証
    帯域又は、該コネクションに割当てた帯域と同一グルー
    プに属する他のコネクションに割当てた帯域とが公平に
    なるまで保証帯域を超過した帯域を割当てることを特徴
    とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の帯域割当
    方法。
  9. 【請求項9】 各コネクションに帯域を割当てる割当手
    段、該割当手段によるコネクション毎の一定時間の割当
    量を観測する履歴観測手段、該履歴観測手段の観測によ
    り保証帯域以上の帯域を割当てたコネクションと保証帯
    域以下の帯域を割当てたコネクションとを識別する履歴
    識別手段、該履歴識別手段により保証帯域以下の割当て
    と判定されたコネクションに優先的に帯域割当てを行う
    べき情報が存在することを認識する存在認識手段、及
    び、該存在認識手段からの存在情報をトリガーとして、
    前記履歴識別手段により保証帯域以下の割当てと判定さ
    れていたコネクションに情報がある場合に、前記履歴識
    別手段により保証帯域以上の割当てと判定された抑圧対
    象コネクションに対する割当ては余剰帯域割当てを抑圧
    して保証帯域のみとし、残りの帯域を保証帯域以下の割
    当てと判定されていたコネクションに割当てる優先割当
    手段を具えることを特徴とする帯域割当回路。
  10. 【請求項10】 更に、割当てた帯域に対して実際に使
    用した帯域を識別するための使用率監視手段を具えるこ
    とを特徴とする請求項6に記載の帯域割当回路。
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