JP2001244990A - トラフィック管理システム - Google Patents
トラフィック管理システムInfo
- Publication number
- JP2001244990A JP2001244990A JP2001029553A JP2001029553A JP2001244990A JP 2001244990 A JP2001244990 A JP 2001244990A JP 2001029553 A JP2001029553 A JP 2001029553A JP 2001029553 A JP2001029553 A JP 2001029553A JP 2001244990 A JP2001244990 A JP 2001244990A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- packet
- user
- wireless
- class
- shaping
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/22—Traffic shaping
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
- H04L47/2441—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS relying on flow classification, e.g. using integrated services [IntServ]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
を解決するトラフィック管理システムを提供する。 【解決手段】 ピークレート・シェーパーを、多数のユ
ーザ接続に対してサービス品質保証を提供する重み付き
公正キューイング・スケジューラーと組合せる。例え
ば、フロント・エンド・ピークレート・シェーパーを、
多数のユーザ接続に対してピークレートシェーピング及
び平均帯域幅保証の両方を提供する重み付き公正キュー
イング・スケジューラーと組合せる。更に、バック・エ
ンド・ピークレート・シェーパーを、パケットが平均ダ
ウンリンク/アップリンク帯域幅よりも高いデータ転送
速度で伝送されることを保証する重み付き公正キューイ
ング・スケジューラーと組合せる。
Description
詳細には、本発明はパケット通信システムに関する。
線ドメインを介して行われている。例えば、現在では、
Palm VII(登録商標)のような手持ちサイズの小型デバ
イスを購入することができる。この装置によれば、サー
ビス・プロバイダへの無線接続を介してインターネット
にアクセスすることができる。更に、少なくとも1社の
装置メーカーが無線インターネット・アクセス・システ
ム(すなわち、ルーセント・テクノロジー社の無線イン
ターネット・アクセス・システム)を宣伝している。こ
のような環境下において、装置メーカー及びサービス・
プロバイダは、このようなサービスを顧客に提供する際
に、“サービスの質(QoS)”問題に関心を持つようにな
ってきた。QoS問題の具体例は、例えば、ビット伝送速
度、遅延及びパケット紛失などに対する保証である。
はパケットシステムにおけるサービス品質問題を解決す
るトラフィック管理システムを提供することである。
ト・シェーパーを、多数のユーザ接続に対してサービス
品質保証を提供する重み付き公平キューイング・スケジ
ューラーと組合せることにより解決される。
ンド・ピークレート・シェーパーは、多数のユーザ接続
に対してピークレートシェーピング及び平均帯域幅保証
の両方を提供する重み付き公平キューイング・スケジュ
ーラーと組合せられる。更に、バック・エンド・ピーク
レート・シェーパーは、パケットが平均ダウンリンク/
アップリンク帯域幅よりも高いデータ転送速度で伝送さ
れることを保証する重み付き公平キューイング・スケジ
ューラーと組合せられる。
ラフィック管理システム100からなる通信システムの
部分的ブロック図である。本発明の構成に係わる構成要
素以外の図1に示された構成要素は当業者に周知なの
で、ここでは詳述しない。例えば、重み付き公平キュー
イング・スケジューラーそれ自体は当業者に公知である
(例えば、"A Self-Clocked Fair Queueing Scheme for
Broadband Applications," J. Golestani, Proceeding
of IEEE Infocom 1994, pp 5c1.1-5cl.11参照)。同様
に、ピークレート・シェーパー(別名、「トラフィック
・シェーパー」とも呼ばれる)それ自体も当業者に公知
である(例えば、"ISDN and Broadband ISDN withFrame
Relay and ATM," by W. Stallings, Prentice Hall, 1
995, pp 382-406,492-516参照)。単一のブロック構成
要素として図示されているが、トラフィック管理システ
ム100の構成要素類は格納プログラム制御プロセッ
サ、メモリ及び適当なインターフェースカード(図示さ
れていない)なども包含する。本明細書で使用されてい
る「パケット・サーバ」と言う用語は、任意のパケット
プロセッサを意味する。このパケット・サーバも、前記
のトラフィック管理システム100の構成要素類の一例
である。更に、本発明のコンセプトは常用のプログラミ
ング技法を用いて実現される。従って、前記の通り、こ
のプログラミング技法については本明細書では詳述しな
い。コール・アドミッション技術は本発明のコンセプト
に対して不要なので、ビット/秒(bps)単位の預託
情報伝送速度(CIR)を確立するために、各ユーザは
コール・アドミッション・プロセス(図示されていな
い)と折衝するものと仮定する。特定のユーザのための
CIRを本明細書ではCIRiと呼ぶ。ここで、ユーザ
の人数はNに等しい。従って、1≦i≦Nである。
のユーザを処理又はサービスする、多数の又は一組のフ
ロント・エンド・ピークレート・シェーパー105−1
〜105−Nを備える。各シェーパーは、関連ユーザパ
ケットフローUI〜UN、重み付き公平キューイング(W
FQ)スケジューラー120及びバック・エンド・ピー
クレート・シェーパー130を有する。
パー105は、各接続のピークレートがネットワークと
折衝済みであることを保証するために使用される。例え
ば、各ピークレート・パケット・シェーパーはトークン
発生器(図示されていない)、ユーザ・キュー(図示さ
れていない)及び伝送キュー(図示されていない)を実
装する。トークン発生器は最大バーストサイズ(バイト
単位)についてピークレート(Pi)でトークン(バイ
ト単位)を反復的に発生し、また、総平均トークンレー
トがこのユーザに関するCIR(すなわち、CIRi)
と同等であるように、或る期間(Ti)中は休止してい
る。ユーザ(i)のパケットは常に各パケット・シェー
パーに到着する。パケット・シェーパーが新たに到着し
たパケットのサイズに適合するのに十分大きなトークン
を有する場合、パケットはシステムから伝送キューに通
される。これと逆に、十分に大きなトークンが存在しな
い場合、新たに到着したパケットは、少なくともそのサ
イズよりも大きいか又は同等のパケットが到着するま
で、ユーザキュー内の待ち行列に入れられる。フロント
・エンド・ピークレート・シェーパーは、各ユーザ・パ
ケット・フローのサービス・タグ(Ui)を発生するも
のと仮定する。このサービス・タグは、各ユーザにより
折衝された平均帯域幅(CIRi)及び特定のパケット
の長さに基づく。各パケット・シェーパーにより伝送キ
ューに通過されたパケットには、これらパケットのため
の適当なサービス・タグが付けられる(このようなタグ
付けは前掲のGolestaniの論文に詳述されている)。
k iには、このパケットは伝送キューに配置される前に、
サービス・タグFk i(ここで、i=1,2,・・・であ
り、k∈Bであり、Bは一連の進入許可接続である)が
付けられる。各セッションkについて、到着パケットの
サービス・タグは下記の式(1)による反復方式で計算
される。 Fk i=(Lk i/rk)+max(Fk i-1,υ(ak i)) (1) (前記式中、Fk 0=0であり、Lk iはパケットpk iの長
さ(バイト単位)であり、rkはkthセッションの折衝
速度であり、ak iはパケットpk iの到着時間であり、υ
(ak i)は到着時間ak iにおけるシステム仮想時間であ
る。)「システム仮想時間」は当業者に公知である。例
えば、一般的に、コンピュータ(図示されていない)が
更新される時間である。
タグの増加順に、重み付き公平キューイング(WFQ)
スケジューラー120によりサービス提供のためピック
アップされる。その結果、WFQスケジューラー120
は、各接続が、その最小の折衝済平均帯域幅を獲得する
ことを保証する。(前記のように、前記の自己クロック
された公平キューイング(SCFQ)方式が使用される
ものと仮定する。しかし、SCFQ方式は単なる一例で
あり、この方式の使用自体は本発明の必須要件ではな
く、他の任意のアルゴリズムも同等に使用できる。)着
信パケット・フローがサービスクラス(下記で詳細に説
明する)により更に分別される場合、WFQスケジュー
ラー120は、これらのサービス分類の関数としても、
パケットを伝送する。
ーは、全体的ピークレートが通信チャネル(図1の符号
131参照)において利用可能な帯域幅を超えないこと
を保証するために使用されている。バック・エンド・ピ
ークレート・トラフィック・シェーパー130は次のよ
うに動作する。総帯域幅(BtotalT)のx%が、発信
通信チャネル(図1の符号131参照)を介してバック
・エンド・ピークレート・トラフィック・シェーパー1
30からパケット(パケットフロー(Pshaper)で示さ
れる)の伝送に利用できるものと仮定する。(Btotal
は時間間隔当たりの総帯域幅(バイト単位)を示し、T
は時間間隔を示す。)利用可能なバイト残量は次式
(2)のように初期化される。 バイト残量=(x%/100)(BtotalT)−システムオーバーヘッド(2) (前記式中、「システムオーバーヘッド」はコントロー
ルメッセージにより取り上げられるバイト数を示す。)
バック・エンド・ピークレート・シェーパー130によ
り送信される全てのパケットについて、バイト残量の値
は次式(3)により減少される。 バイト残量=バイト残量−(切り上げ(pktサイズ/macフラグメント)*(mac フラグメント+macオーバーヘッド)) (3) (前記式中、「pktサイズ」はパケットサイズを示し、
「macフラグメント」はメディア・アクセス・コントロ
ール(MAC)リンク層フラグメントのサイズを示し、
「切り上げ()」は所定値を超える最小の整数値をと
る。すなわち、次の最高整数値へ切り上げられる。)T
秒毎に、バイト残量の値は次のようにリセットされる。 (x%/100)(BtotalT) (4)
・シェーパー130における使用方法の一例を図2に示
す。図1は、例えば、インタネットから無線移動局(図
示されていない)へのような、モバイル・エンドポイン
トへのダウンリンク通信パスの一部を示すものと仮定す
る。図2のステップ205において、バイト残量の値が
初期化される。特に、例証的な総エアーリンク帯域幅は
20ミリ秒(ms)毎に4000バイトである。すなわ
ち、BtotalT=4000バイトである。このうち、x
=60%が利用可能なダウンリンク帯域幅であり、ダウ
ンリンク方向にはシステムオーバーヘッドが存在しない
ものと仮定する。すなわち、バイト残量=(60%/1
00)(4000)−0=2400バイトである。ステ
ップ210において、バック・エンド・ピークレート・
パケット・シェーパー130は、伝送ダウンリンクにつ
いて利用可能であるパケットを待ち受ける。パケットが
利用可能である場合、バイト残量の値はステップ220
でチェックされる。バイト残量の値が少なくとも1個の
MACFフラグメントを送信するのに十分であれば、パ
ケットは送信、すなわち伝送され、バイト残量の値はス
テップ225において、前記数式(3)に示されるよう
に減少される。その後、バック・エンド・ピークレート
・パケット・シェーパー130は別のパケットを待ち受
ける。しかし、バイト残量の値が少なくとも1個のMA
Cフラグメントを送信するのに不十分であれば、ステッ
プ230で示されるように、パケットは20ms後まで
送信されない。とにかく、バイト残量の値は20ms毎
に2400バイトにリセットされる。この実施態様で
は、MAC層再伝送を行うのに必要な追加帯域幅を大切
にするために、バイト残量の値を、例えば、2400バ
イトの95%を初期化することができる(MAC層再伝
送のために間接的に5%保存する)。数式(2)によれ
ば、これは(x%/100)(BtotalT)(0.9
5)−システムオーバーヘッドである。しかし、この実
施態様におけるシステムオーバーヘッドの値は前記のよ
うにゼロである。
からインタネット(図示されていない)へのような、モ
バイル・エンドポイントからのアップリンク通信パスの
一部を示し、図2に示されるような方法を使用するもの
と仮定する。前記のように、例証的な総利用可能エアー
リンク帯域幅は4000バイトである。このうち、x=
40%が利用可能アップリンク帯域幅であると仮定す
る。(前記のように、60%は先の実施態様においてダ
ウンリンク伝送のために取り分けられている。)この実
施態様では、システムオーバーヘッドはゼロではなく、
バイト残量の値は数式(2)に示されるように初期化さ
れる。ここでは、システムオーバーヘッドの値はビーコ
ン、MAC層肯定応答(Acks)及びアップリンク方
向における予約スロットメッセージにより引き起こされ
るオーバーヘッドの推定値に等しい。特に、バイト残量
は1600−システムオーバーヘッドに初期化される
(図2のステップ205参照)。パケットが伝送アップ
リンクに利用可能であるたびごとに、バイト残量の値は
チェックされる(図2のステップ210及び220参
照)。バイト残量の値が少なくとも1個のMACフラグ
メントを送信するのに十分であれば、パケットは送信、
すなわち伝送され、バイト残量の値は前記数式(3)に
示されるように減少される(図2のステップ225参
照)。しかし、バイト残量の値が少なくとも1個のMA
Cフラグメントを送信するのに不十分であれば、ステッ
プ230で示されるように、パケットは20ms後(別
名、「ドエル時間」とも呼ばれる)まで送信されない。
とにかく、バイト残量の値は、数式(2)で示されるよ
うに、ドエル時間毎にリセットされる。すなわち、(1
600−システムオーバーヘッド)にリセットされる
(図2のステップ230参照)。この実施態様では、M
AC層再伝送を行うのに必要な追加帯域幅を大切にする
ために、バイト残量の値を、例えば、((1600)
(0.95)−システムオーバーヘッド)に初期化する
ことができる。
により著しく変動するような場合には、利用可能なエア
ーリンク帯域幅を推定するために、下記の代替的な閉ル
ープフィードバックメカニズムを使用することができ
る。このような推定値は、前記で使用される4000バ
イト又は1600バイトのような固定数の代わりに使用
することができる。
x」は固定エアーリンク帯域幅(これは演繹的に知られ
る)を示す、「T」は複数のドエル時間として表される
観察期間である。
ト(又は、アップリンク方向では、無線モデム)は次の
ようにしてダウンリンク(アップリンク)が利用可能エ
アーリンク帯域幅を推定する。 (a)期間Tの間にダウンリンク(アップリンク)に伝送
されるバイト数を測定する、これはBtxである,(b)期
間Tの間にアップリンク(ダウンリンク)に受信される
バイト数を測定する、これはBrxである,(c)(Btx/
Brx)の関数(下記で詳述する)として、推定エアーリ
ンク帯域幅(Btotal)を計算する。
々な方法で計算することができる。例えば、2種類の例
証的な計算方法を下記に説明する。第1の例証的な計算
方法は下記の数式で示される。 Btotal=Bfix(Btx/Brx) (5) この方法は別名「独立ウインドウバージョン」とも呼ば
れる。
ング・ウインドウ」を使用する。この計算方法では、前
記計算の一部を使用し、現在値を計算する。特に、 success=(I−α)success+α(Btx/Brx)(6)、及び Btotal=Bfix(success) (7) 前記数式において、変数successは(Btx/
Brx)の最初の計算値に初期化され、αは先行計算値が
どれだけ記憶されたか(すなわち、その履歴)に関する
ものであり、例えば、6である。
セスポイント(無線モデム)におけるダウンリンク(ア
ップリンク)バッファ占有率をモニタすることができ
る。ダウンリンク(アップリンク)バッファ占有率が或
る所定の閾値を超える場合は常に、フロー・コントロー
ル・メッセージが無線ハブ(又は末端システム、すなわ
ち、無線モデムの場合におけるユーザ端末)が送信さ
れ、パケットの流れを停止させる。バッファ占有率が閾
値以下に低下すると、別のフロー・コントロール・メッ
セージが送信され、パケットの流れを再起動する。
を図3に示す。図3において、本発明の概念を実現する
無線インターネットアクセスシステムの一部300が示
されている。(本発明の概念以外の、図3に示されるよ
うな無線インターネットアクセスシステムの一例はルー
セント・テクノロジー社による無線インターネットアク
セスシステムである。)無線インターネットアクセスシ
ステムの一部300は、基地局315のような多数の基
地局を備える。この基地局はL2TP(レイヤー・2・
トンネリング・プロトコル)アクセス・コントロール
(LAC)を提供する無線ポイント・オブ・プレゼンス
(POP)サーバの一例である。各基地局は無線ハブ
(WH)を備える。無線ハブは複数のアクセスポイント
(例えば、基地局315のAP1、AP2、AP3及びA
P4)の全体区域を取り扱う。各アクセスポイントは、
無線モデム310−1〜310−Nで示されるような複
数の無線モデムと通信するための、当業者に公知の無線
アクセス・コントローラを有する。(各無線モデムはユ
ーザ・パーソナル・コンピュータ(PC)305−1〜
305−Nで示されるような無線加入者に付属され
る。)(各PCは、当業者に公知なように、データ端末
装置(DTE)の代表例である。)各無線モデムはアッ
プリンクチャネル(ライン311で示される)及びダウ
ンリンク(ライン312で示される)を介して各基地局
と通信する。無線モデムとユーザPCの組合せは、モバ
イルであるか、又はモバイルではない無線エンドポイン
トを示す。各基地局はT1/E1設備を介するフレーム
リレーにより専用IPネットワークに結合されている。
無線インターネット・アクセス・ネットワークは、L2
TP、UDP/IP(ユーザ・データグラム・プロトコ
ル/インターネット・プロトコル)などを用いてインタ
ーネット・サービス・プロバイダ(ISP)又は会社内
インターネットと通信するための当業者に公知のルータ
・ファイアウォール335を介して、データ交換局(D
SC)330により公衆IPネットワークに結合されて
いる。
セス・システムは、基地局と無線エンドポイント間で半
二重MAC(メディア・アクセス・コントロール層)を
使用するものと仮定する。この場合、ダウンリンク/ア
ップリンク比は設定可能であるか又は動的に調整される
(例えば、前記のように、ダウンリンク・チャネルは総
チャネル帯域幅の60%であり、アップリンクは40%
とする)。このシステムでは、各APはアップリンク伝
送のためのこれらの付属無線モデムをポールする。例え
ば、図3に示された実施態様では、AP1は任意のアッ
プリンク伝送用の一連のモデム310−1〜310−N
をポールする。(ポーリング技法は当業者に公知であ
り、ここでは特に説明しない。)
システム100は無線ハブ(例えば、図3の基地局のW
H)内に存在する。この実施態様では、WHは4個のト
ラフィック管理システムからなり、それぞれ基地局31
5の各APに対応する。WHが特定のユーザ(例えば、
ユーザPC305−1に関連するユーザ)へ伝送するた
めのパケットを有する場合、WHはパケットをAP1に
送信する前に、図2に示された方法を実行する。その
後、パケットを先入れ・先出し(FIFO)方式で無線
エンドポイントへ伝送する。
システム100は多数の代替実施態様を実行できる。そ
の一例を図4に示す。図4は、図3の無線インターネッ
ト・アクセス・ネットワークの一部を示す。各フロント
・エンド・ピークレート・トラフィック・シェーパー1
30はユーザの特別な装置(例えば、無線モデム310
−1〜310−N)に付属されている。(別法として、
パケット・シェーパーは、図3のPC305−1のよう
なユーザのPC(図示されていない)の一部であること
ができる。PC及び無線モデムの両方とも無線エンドポ
イントの代表例である。)図1において説明したよう
に、各無線モデムは、ユーザ・パケット・フローUiを
受信する。前記のように、各無線モデムのフロント・エ
ンド・ピークレート・パケット・シェーパーはトラフィ
ックを整形し、そして、各アクセスポイント(例えば、
AP1)から伝送ポールを受信すると、アップリンク・
チャネル(例えば、アップリンク・チャネル311)を
介して、各パケット・フローPiをこれらの各アクセス
ポイント(例えば、AP1)へ伝送する。WFQスケジ
ューラ120はAP(ここでは、図4のAP1により示
される)における集中方式で実行される。この場合、付
属の無線モデムは、(アップリンク伝送を待っているバ
イト数に関する)キュー・サイズ情報を、各AP(受信
S/N比のような、無線エンドポイントからの状態伝送
は当業者に公知であり、ここでは特に説明しない)に送
信するのに必要である。各AP(例えば、図4のA
P1)は前記のバック・エンド・ピークレート・シェー
パーも実装しており、図2に示される前記の方法を用い
てその付属無線モデムに関するポールを(ダウンリンク
・チャネル312を介して)発行する前に、十分なアッ
プリンク帯域幅を利用可能にすることを保証する。例え
ば、バイト残量の値が少なくとも1個のMACフラグメ
ントを送信するのに不十分である場合、AP(例えば、
AP1)は、次のドエルまで、伝送ポールをその無線モ
デム(例えば、無線モデム310−1)へ送信しない。
バイト残量変数は前記数式(2)に従って各ドエル毎に
リセットされる。
態様を図5に示す。図5に示されたシステムは、WFQ
スケジューラが分散方式で各無線モデムで実行されるこ
とを除いて、図4に示されたシステムと同様なシステム
である。これは、AP(例えば、図5に示されるA
P1)のようなネットワーク要素はシステム仮想時間を
放送し、各AP(例えば、AP1)は(例えば、312
のようなダウンリンクチャネルを介して)、任意のアッ
プリンク伝送(例えば、アップリンクチャネル311に
よりしめされるもの)のためのこれらの各無線モデムを
ポールするものと仮定する。
ダウンリンク/アップリンク帯域幅を推定するのは困難
である。なぜなら、パケット・ペイロードは総MACオ
ーバーヘッドと同様に、変動可能であり、それ自体がパ
ケット・ペイロードのサイズの関数だからである。しか
し、バック・エンド・ピークレート・トラフィック・シ
ェーパーは、パケットが利用可能なダウンリンク/アッ
プリンク帯域幅よりも高い速度で伝送されず、その結
果、(無線インターネットアクセスシステムのアクセス
ポイントのような)その他のネットワーク要素内でキュ
ーイング遅延が起こり得ることを保証する柔軟な手段で
ある。
いて、トラフィック管理システム600は、パケット分
類器605、多数のユーザ・キュー(ユーザ1のキュー
610−1〜ユーザNのキュー610−Nとして図示さ
れている)、多数のWFQタグ付け要素615−1〜6
15−N、CIR(預託情報速度)クラス・キュー63
0,コントロール・クラス・キュー625及び最善クラ
ス・キュー620により示されるような3種類のクラス
・キュー、WFQスケジューラー635及びパケット・
シェーパー640から構成されている。本質的に、トラ
フィック管理システム600は、下記に述べる点を除い
て、図1のトラフィック管理システム100と同様な方
法で機能する。
て、パケット・トラフィックのための3種類のサービス
が存在する。これらのサービス(CoS)の種類は、預
託情報速度(CIR)、コントロール及び最善の3種類
である。コントロールはコントロール情報(例えば、信
号方式及び状態)を示す。CIRクラス及び最善クラス
はユーザのトランスポート(すなわち、ベアラ、デー
タ)を示す。CIRサービスを獲得するユーザの場合、
サービス・プロバイダ(図示されていない)は、常用の
フレーム・リレー・サービスについて指定されたパラメ
ータと同様な、預託情報速度(CIR)、バースト・レ
ート(Br)及びバースト・サイズ(Bs)を指定す
る。最善(BE)サービスの場合、サービス・プロバイ
ダは個々のユーザについて最大情報速度を指定する。ユ
ーザへのCIRクラス又は最善クラスの割当ては、コー
ル・アドミッション手順(本明細書では説明されていな
い)により実行される。
はパケット分類器605に入力される。パケット分類器
605はユーザにより着信パケットを分類又は同定し、
そして、これらを適当なユーザ・キューに割り当てる。
(例えば、ユーザ1からのパケットはユーザ1に関する
キューに割り当てられる。図6では610−1で示され
るキューである。)各ユーザ・キューはユーザ分類の後
に、パケットを格納する。各ユーザはユーザ1のキュー
610−1により図示されているように、3種類のトラ
フィックを有することができる。特に、コントロール
(CTL)、CIR及びBEを有することができる。ユ
ーザ・キューが満杯の場合、過剰量のパケットは廃棄さ
れる。各タグ付け要素(例えば、WFQタグ付け要素6
15−1)は、その各ユーザ・キュー(例えば、ユーザ
1のキュー610−1)についてサービス・タグを割り
当てる。前記のように、SCFQアルゴリズムを使用し
サービス・タグを割り当てる。SCFQのインスタンス
が各クラスについて初期化される。これらのサービス・
タグは、ユーザに割り当てられたビット・レート及びパ
ケットの長さに基づいて割り当てられる。サービス・タ
グはアウトバウンド・パケットの順序付きキューを生成
するために使用される。(クラス及びサービス・タグに
より適当に同定される)パケットはこれらの特定のクラ
ス・キューに経路指定される。コントロールとして同定
されるパケットは、コントロール・クラス・キュー62
5内で待ち行列に入れられる。CIRクラスとして同定
されるパケットは、CIRクラス・キュー630内で待
ち行列に入れられる。また、最善クラスとして同定され
るパケットは、最善クラス・キュー620内で待ち行列
に入れられる。
アラ平面内に送信されるコントロール・パケット用に使
用される。このようなパケットの一例はPPP(2地点
間プロトコル)コントロール・パケットである。全ての
ユーザが接続されると、ユーザは、たとえ高負荷状態で
あっても、PPP折衝が成功裏に終わることを保証する
ために、このキューを介して少量のパケットを送受信す
ることができる。PPP折衝段階において、全てのCI
Rクラス・ユーザは同じ重みが割り当てられる。全ての
最善クラス・ユーザも同じ速度が割り当てられる。PP
P折衝中に、CIRユーザに最善ユーザよりも高い優先
度を与えるために、CIRクラスの重みは最善クラスの
重みよりも高い。CIRクラス・キュー630内のパケ
ットはサービス・タグ値の順に待ち行列に入れられる。
同様に、最善クラス・キュー620内のパケットも、サ
ービス・タグ値の順に待ち行列に入れられる。WFQス
ケジューラー635は、各クラスに割り当てられたリン
ク帯域幅の画分に基づいて、又はクラス間の絶対優先度
(例えば、コントロール・パケットの優先度はCIRパ
ケットよりも高く、CIRパケットの優先度はBEパケ
ットの優先度よりも高い)に基づいて、3種類のクラス
・キューからパケットを伝送する。前記のように、重み
付き公平キューイングはこの機能のために使用される。
これは、各クラスが、リンクの利用可能な帯域幅の公平
な占有率を獲得することを保証する。
クによる最大データ伝送速度を制限するために、前記の
ようなバック・エンド・ピークレート・パケット整形機
能を実行する。これにより、異なるタイプのトラフィッ
ク(Poutputにより示される)は物理リンクを共有する
ことができる。例えば、ネットワーク管理及びベアラ・
トラフィック間のフレーム・リレーPVCを共有するこ
とができる。
示された無線インターネット・アクセス・ネットワーク
に応用することができる。例えば、ダウンリンク方向で
は、トラフィック管理システム600は無線ハブ(例え
ば、図3の基地局315のWH)内に存在する。この実
施態様では、WHは4個のトラフィック管理システムか
ら構成されており、このトラフィック管理システムは基
地局315の各APに対応する。WHが特定のユーザ
(例えば、ユーザPC305−1に関連するユーザ)へ
伝送するパケットを有する場合、WHは、パケットをA
P1へ送信する前に、図2に示された方法を実行する。
その後、パケットを先入れ・先出し(FIFO)方式で
無線エンドポイントへ伝送する。
ック管理システム600の例証的な実施態様を図7に示
す。各フロント・エンド・ピークレート・トラフィック
・シェーパーはユーザの特定の装置(例えば、無線モデ
ム610−1〜610−N)に付属される。(別法とし
て、パケット・シェーパーはユーザのPC(図示されて
いない)の一部であることもできる。)図1について説
明したように、各無線モデムはユーザ・パケット・フロ
ー(図示されていない)を受信する。この実施態様で
は、各ベアラ・トラフィック・クラス(例えば、CIR
及び最善クラス)についてパケット整形機能が存在す
る。(コントロール・クラス・データは各無線モデムに
より内部的に生成されるものと仮定する。)多数のクラ
スをサポートするために、MACは改変されなければな
らない。(このような改変は簡単であり、本明細書では
特に詳述しない。)前記のように、(各無線モデムの)
各フロント・エンド・ピークレート・パケット・シェー
パーはトラフィックを整形し、これらの各受信ポイント
(例えば、AP1)からの伝送ポールを受信すると、ア
ップリンク・チャネル(例えば、アップリンク・チャネ
ル611)を介して、各パケット・フローPiを、これ
らの各アクセス・ポイント(例えば、AP1)へ伝送す
る。
ィックの各クラスは、各キュー内で伝送を待機する。前
記のように、最高優先度のサービス・クラスはコントロ
ール・メッセージについて使用される。(このような伝
送待機パケットは各無線モデムのコントロールキュー内
に格納される。)次に高い優先度のサービス・クラスは
預託情報速度サービスをサポートするために使用され
る。(このような伝送待機パケットは各無線モデムの高
優先度ベアラ・データ・キュー内に格納される。)最低
優先度のサービス・クラスは最善ユーザをサポートする
ために使用される。(このような伝送待機パケットは各
無線モデムの低優先度ベアラ・データ・キュー内に格納
される。)アップリンク方向へデータを伝送することの
許可を取り付けている間に、各無線モデムは、各サービ
ス・レベルに属するそのキュー内のバイト(又はパケッ
ト)の数を、その各APへ通知する。各APは重み付き
スケジューラーを実装している。この重み付きスケジュ
ーラーは、各WMが伝送しなければならないアップリン
ク・データ及び各クラスのトラフィックに割り当てられ
た重みに基づいて、無線モデムへ伝送許可を割り当て
る。この実施態様では、コントロール・データはCIR
データよりも高く、CIRデータは最善データよりも高
い。各APはFIFO順に、無線ハブ(WH)の前記ト
ラフィック管理システム600に全てのパケットを伝送
する。(APは伝送パケットに高優先度を与えることも
できる。)
パケット・サーバの高レベルブロック図である。パケッ
ト・サーバ805は蓄積プログラム制御方式のプロセッ
サ・アーキテクチャであり、プロセッサ850、メモリ
860(例えば、図2などに示された前記の方法を実行
するためのプログラム命令及びデータの格納用メモリ)
及びパス866で示されるような1個以上の通信パスに
結合するための通信インターフェース865を有する。
リース・ライン・サービスをユーザ(別名「エンド・ユ
ーザ」とも呼ばれる)に提供するために使用される。特
に、各ユーザは、特定の平均及びピーク帯域幅を保証す
るサービスを購入することができる。なぜなら、前記の
トラフィック管理システムはピーク速度整形及び平均帯
域幅保証の両方を提供するからである。
発明はQoSが問題となる全てのシステム(例えば、有
線システムなど)に対しても応用可能である。同様に、
半二重MAC層について説明してきたが、全二重MAC
層に対しても応用可能である。
パケット通信システムにおける“サービスの質(Qo
S)”を保証するトラフィック管理システムが得られ
る。
のブロック図である。
シェーパーで使用する方法の一例の流れ図である。
ス・ネットワークの部分的ブロック図である。
プリンク実施態様の一例のブロック図である。
プリンク実施態様の別の例のブロック図である。
実施態様のブロック図である。
実施態様のブロック図である。
の一例の高レベルブロック図である。
シェーパー 120 重み付き公平キューイング(WFQ)スケジュ
ーラー 130 バック・エンド・ピークレート・パケット・シ
ェーパー 300 無線インターネット・アクセス・システム 305 ユーザPC 310 無線モデム 315 基地局無線POP 330 データ交換局(DSC) 335 ルータ/ファイアウォール 600 トラフィック管理システム 605 パケット分類器 610 ユーザ・キュー 615 WFQタグ付け要素 620 最善クラス・キュー 625 コントロール・クラス・キュー 630 CIRクラス・キュー 630 WFQスケジューラー 640 パケット・シェーパー 805 パケット・サーバ 850 プロセッサ 860 メモリ 865 通信インターフェース
Claims (4)
- 【請求項1】 (a)パケット分類器と、 (b)複数のユーザ・キューと、 各ユーザ・キューは、前記パケット分類器により同定さ
れたパケットを、各ユーザに関連するものとして格納す
る、 (c)複数のパケットタグ付け要素と、 各タグ付け要素は前記ユーザ・キューのうちの一つに付
属され、各タグ付け要素は、該パケットに関連されるユ
ーザ・キュー内に格納されたパケットにサービス・タグ
を付ける、 (d)サービス・タグが付けられたパケットをパケット・
クラスに応じて更に分離するための多数のクラス・キュ
ーと、 (e)前記クラス・キュー内で待ち行列に入れられたパケ
ットを処理するための重み付き公平キューイング・スケ
ジューラーと、 該処理はパケット・クラス及びサービス・タグの関数で
ある、 (f)通信チャネルを介して伝送するために前記重み付き
公平キューイング・スケジューラーにより提供された処
理済パケットを整形するためのバック・エンド・パケッ
ト・シェーパーと、からなることを特徴とするパケット
・システム内で使用するためのトラフィック管理システ
ム。 - 【請求項2】 (A)基地局へ伝送する多数の無線エンド
ポイントの各々からのパケット・フローを整形するステ
ップと、 (B)前記多数の無線エンドポイントの各々からの整形済
パケット・フローを重み付き公平キューイング・スケジ
ューラーにより処理するステップと、 (C)出力パケット・フローを供給するために処理済パケ
ット・フローを更に整形するステップと、からなること
を特徴とするパケット・システムで使用する方法。 - 【請求項3】 少なくとも一つの無線エンドポイントは
無線モデムを備え、前記整形ステップは無線モデム内の
少なくとも一つのパケット・フローを整形するステップ
を包含する、ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記少なくとも一つの無線エンドポイン
トはデータ端末装置を備え、前記整形ステップはデータ
端末装置内の少なくとも一つのパケット・フローを整形
するステップを包含する、ことを特徴とする請求項2に
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US50039000A | 2000-02-08 | 2000-02-08 | |
US09/500390 | 2000-02-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001244990A true JP2001244990A (ja) | 2001-09-07 |
JP4700201B2 JP4700201B2 (ja) | 2011-06-15 |
Family
ID=23989206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001029553A Expired - Fee Related JP4700201B2 (ja) | 2000-02-08 | 2001-02-06 | トラフィック管理システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1124356B1 (ja) |
JP (1) | JP4700201B2 (ja) |
CA (1) | CA2330085C (ja) |
DE (1) | DE60003518T2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006319577A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Hitachi Communication Technologies Ltd | 帯域制御アダプタ |
JP2011259505A (ja) * | 2003-07-17 | 2011-12-22 | Interdigital Technology Corp | 支援データを送達するための方法およびシステム |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030039233A1 (en) * | 2001-08-14 | 2003-02-27 | Aharon Satt | Estimation of resources in cellular networks |
EP1289219A1 (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-05 | Lucent Technologies Inc. | A method of scheduling data packets for transmission over a shared channel, and a terminal of data packet transmission network |
GB2381406A (en) | 2001-10-24 | 2003-04-30 | Ipwireless Inc | Packet data queuing and processing |
US20030174650A1 (en) | 2002-03-15 | 2003-09-18 | Broadcom Corporation | Weighted fair queuing (WFQ) shaper |
US7782776B2 (en) | 2002-03-15 | 2010-08-24 | Broadcom Corporation | Shared weighted fair queuing (WFQ) shaper |
US20040203825A1 (en) * | 2002-08-16 | 2004-10-14 | Cellglide Technologies Corp. | Traffic control in cellular networks |
US7734805B2 (en) * | 2003-04-15 | 2010-06-08 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Method for scheduling transmissions in communication systems |
FI114599B (fi) | 2003-10-14 | 2004-11-15 | Tellabs Oy | Menetelmä ja laitteisto aggregaattiosuuskohtaisen vuonmuokkauksen tekemiseksi pakettikytkentäisessä tietoliikenteessä |
FI114598B (fi) | 2003-10-17 | 2004-11-15 | Tellabs Oy | Menetelmä ja laitteisto palvelunlaadun säilyttävän vuonmuokkauksen tekemiseksi pakettikytkentäisessä tietoliikenteessä |
US7417962B2 (en) * | 2004-09-15 | 2008-08-26 | Alcatel Lucent | QoS capable mobile ad-hoc network device |
CA2648197A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Gridpoint Systems Inc. | Smart ethernet edge networking system |
US8509062B2 (en) | 2006-08-07 | 2013-08-13 | Ciena Corporation | Smart ethernet edge networking system |
US8363545B2 (en) | 2007-02-15 | 2013-01-29 | Ciena Corporation | Efficient ethernet LAN with service level agreements |
US9621375B2 (en) | 2006-09-12 | 2017-04-11 | Ciena Corporation | Smart Ethernet edge networking system |
US8218445B2 (en) | 2006-06-02 | 2012-07-10 | Ciena Corporation | Smart ethernet edge networking system |
US8355332B2 (en) | 2007-12-17 | 2013-01-15 | Ciena Corporation | Ethernet service testing and verification |
FI123302B (fi) | 2008-04-22 | 2013-02-15 | Tellabs Oy | Menetelmä ja laitteisto tietoliikennevuon lähetysnopeuden muokkaamiseksi |
WO2010000110A1 (zh) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | 中兴通讯股份有限公司 | 分层无线接入系统的同步、调度、网络管理和频率分配方法 |
US8139485B2 (en) | 2009-01-22 | 2012-03-20 | Ciena Corporation | Logical transport resource traffic management |
US8665709B2 (en) | 2009-06-09 | 2014-03-04 | Ciena Corporation | Use of 1:1 protection state machine for load sharing and alternative protection schemes |
US9813141B1 (en) * | 2016-07-29 | 2017-11-07 | Sprint Communications Company L.P. | Dynamic control of automatic gain control (AGC) in a repeater system |
CN107786456B (zh) * | 2016-08-26 | 2019-11-26 | 南京中兴软件有限责任公司 | 流量控制方法及系统,分组交换设备及用户设备 |
CN111756647B (zh) * | 2019-03-29 | 2023-09-12 | 中兴通讯股份有限公司 | HQoS业务传输的方法、装置及系统 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10173677A (ja) * | 1996-12-16 | 1998-06-26 | Toshiba Corp | パケット通信における物理ポートの流量制御方法及びその装置 |
WO1999021313A2 (en) * | 1997-10-22 | 1999-04-29 | Netro Corporation | Wireless atm network with high quality of service scheduling |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6064677A (en) * | 1996-06-27 | 2000-05-16 | Xerox Corporation | Multiple rate sensitive priority queues for reducing relative data transport unit delay variations in time multiplexed outputs from output queued routing mechanisms |
US6721325B1 (en) * | 1998-04-23 | 2004-04-13 | Alcatel Canada Inc. | Fair share scheduling of multiple service classes with prioritized shaping |
US6608816B1 (en) * | 1998-11-18 | 2003-08-19 | Nortel Networks Limited | Method and apparatus for providing differentiated services using a multi-level queuing mechanism |
-
2000
- 2000-08-29 DE DE60003518T patent/DE60003518T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-29 EP EP00307392A patent/EP1124356B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-01-03 CA CA002330085A patent/CA2330085C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-02-06 JP JP2001029553A patent/JP4700201B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10173677A (ja) * | 1996-12-16 | 1998-06-26 | Toshiba Corp | パケット通信における物理ポートの流量制御方法及びその装置 |
WO1999021313A2 (en) * | 1997-10-22 | 1999-04-29 | Netro Corporation | Wireless atm network with high quality of service scheduling |
JP2001521326A (ja) * | 1997-10-22 | 2001-11-06 | ネトロ・コーポレイション | 高品質サービススケジューリングを備えた無線atmネットワーク |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011259505A (ja) * | 2003-07-17 | 2011-12-22 | Interdigital Technology Corp | 支援データを送達するための方法およびシステム |
JP2012023762A (ja) * | 2003-07-17 | 2012-02-02 | Interdigital Technol Corp | 支援データを送達するための方法およびシステム |
JP2012105340A (ja) * | 2003-07-17 | 2012-05-31 | Interdigital Technology Corp | 支援データを送達するための方法およびシステム |
JP2013118714A (ja) * | 2003-07-17 | 2013-06-13 | Interdigital Technology Corp | 支援データを送達するための方法およびシステム |
JP2006319577A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Hitachi Communication Technologies Ltd | 帯域制御アダプタ |
JP4629494B2 (ja) * | 2005-05-11 | 2011-02-09 | 株式会社日立製作所 | 帯域制御アダプタ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60003518T2 (de) | 2004-04-22 |
EP1124356A3 (en) | 2002-03-06 |
CA2330085A1 (en) | 2001-08-08 |
DE60003518D1 (de) | 2003-07-31 |
EP1124356B1 (en) | 2003-06-25 |
EP1124356A2 (en) | 2001-08-16 |
CA2330085C (en) | 2005-09-06 |
JP4700201B2 (ja) | 2011-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4700201B2 (ja) | トラフィック管理システム | |
US7062568B1 (en) | Point-to-point protocol flow control extension | |
EP1317110B1 (en) | IP platform for advanced multipoint access systems | |
US7333508B2 (en) | Method and system for Ethernet and frame relay network interworking | |
US6980533B1 (en) | Load balancing technique for a wireless internet access system | |
US7417995B2 (en) | Method and system for frame relay and ethernet service interworking | |
US7145887B1 (en) | Communication of packet arrival times to cable modem termination system and uses thereof | |
Yu et al. | Enhancement of VoIP over IEEE 802.11 WLAN via dual queue strategy | |
US6850540B1 (en) | Packet scheduling in a communications system | |
US11323790B2 (en) | Dynamic bandwidth allocation method and related device | |
CA2507216A1 (en) | Transmitting multiple packets in a frame | |
WO2020090474A1 (ja) | パケット転送装置、方法、及びプログラム | |
US20060194601A1 (en) | Admission control to wireless network based on guaranteed transmission rate | |
US7856021B2 (en) | Packet transfer method and apparatus | |
EP1668847A1 (en) | Encapsulating packets into a frame for a network | |
US20050078602A1 (en) | Method and apparatus for allocating bandwidth at a network element | |
US20050157728A1 (en) | Packet relay device | |
Khademi et al. | Size-based and direction-based TCP fairness issues in IEEE 802.11 WLANs | |
US7317686B2 (en) | Fair sharing of multi-access channels | |
Elloumi et al. | A simulation-based study of TCP dynamics over HFC networks | |
Seyedzadegan et al. | The TCP fairness in WLAN: a review | |
Kliazovich et al. | Queue management mechanism for 802.11 base stations | |
Charfi et al. | Joint urgency delay scheduler and adaptive aggregation technique in IEEE 802.11 n networks | |
KR101992689B1 (ko) | 서비스 품질 보장을 고려한 VoIP 패킷 전달용 MPDU의 지능적 통합 전송 장치 | |
Manner et al. | Exploitation of wireless link QoS mechanisms in IP QoS architectures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100430 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100517 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100817 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100820 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100917 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100924 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101117 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20101117 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110209 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110304 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |