JP2001333105A - Communication quality assurance method - Google Patents

Communication quality assurance method

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JP2001333105A
JP2001333105A JP2001076572A JP2001076572A JP2001333105A JP 2001333105 A JP2001333105 A JP 2001333105A JP 2001076572 A JP2001076572 A JP 2001076572A JP 2001076572 A JP2001076572 A JP 2001076572A JP 2001333105 A JP2001333105 A JP 2001333105A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication quality assurance method that provides communication quality required for each application flow so as to prevent the quality from being deteriorated at path revision without increasing the number of queues for quality assurance. SOLUTION: Routers R1, R2,... manage a communication quantity by each combination of arrival interfaces receiving packets and transmission interfaces sending the packets, a reserved resource quantity is managed in the unit of each of autonomous systems AS1, AS2,... and when a path to an autonomous system is revised, reduction in a band is reported to an old path addressed to the system, the increase in the band is reported to a new path, and using a degree of branch and confluence confirms the arrival of a message about the band reduction and the band increase to a required router and then revises the path.

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、通信ネットワーク
における、通信品質の保証方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for guaranteeing communication quality in a communication network.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のインターネットに代表される通信
ネットワークの発展に伴い、メール、ファイル転送、ワ
ールドワイドウェブ、ライブ中継等の様々なアプリケー
ションが利用されるようになってきている。今後のユー
ザ層のさらなる拡大によって、より高品質な動画・音声
アプリケーションや企業活動に密接に関係したアプリケ
ーション、また、医療やプラント制御等、より確実性の
要求されるアプリケーションへと通信ネットワークの利
用が拡大してくると予想される。
2. Description of the Related Art With the development of communication networks represented by the Internet in recent years, various applications such as mail, file transfer, the World Wide Web, and live broadcasting have been used. With the further expansion of the user base in the future, the use of communication networks for higher quality video and audio applications, applications closely related to corporate activities, and applications requiring more certainty such as medical care and plant control will be increased. It is expected to expand.

【0003】このようなアプリケーションの中には、ネ
ットワークによって提供される通信品質に対して敏感な
ものが存在し、帯域幅、絶対的な通信遅延時間、遅延時
間の変動によって、アプリケーションがユーザに提供す
る動画・音声の品質が劣化する、企業が契約上提供する
ことを約束したサービスを提供できなくなる、あるいは
遠隔医療の分野では緊急時により確実な診断が行えない
等の問題が発生する。
[0003] Some of these applications are sensitive to the communication quality provided by the network, and the applications are provided to users due to fluctuations in bandwidth, absolute communication delay time, and delay time. The quality of moving images and voices deteriorates, companies cannot provide services promised to be contractually provided, and in the field of telemedicine, problems such as a more difficult diagnosis cannot be performed in an emergency.

【0004】本発明は、このような通信ネットワークを
用いるアプリケーションのうち、より通信品質に敏感で
予測可能な品質を必要とするようなアプリケーションを
用いるための、通信品質の保証方法に関するものであ
る。
[0004] The present invention relates to a communication quality assurance method for using an application that is more sensitive to communication quality and requires predictable quality among applications using such a communication network.

【0005】従来のこの種の技術としては、 ・IntServ(S.Shenker et al.,"Integrated services i
n the Internet arechitecture: an overvier",IETF RF
C 1663) ・DiffServ(Y.Bernet et al.,"A framework for diffe
rentiated services",IETF Internet draft, draft-iet
f-diffserv-framework-02.txt) ・SCORE(I.Stoica et al.,"Providing Guaranteed Ser
vices Without Per Flow Management",Proceedings of
1999 ACM SIGCOMM Conference, pp.81-94) がある。
[0005] Conventional techniques of this type include:-IntServ (S. Shenker et al., "Integrated services i
n the Internet arechitecture: an overvier ", IETF RF
C 1663)-DiffServ (Y.Bernet et al., "A framework for diffe
rentiated services ", IETF Internet draft, draft-iet
f-diffserv-framework-02.txt) ・ SCORE (I.Stoica et al., "Providing Guaranteed Ser
vices Without Per Flow Management ", Proceedings of
1999 ACM SIGCOMM Conference, pp.81-94).

【0006】IntServは、各アプリケーションが用いる
フロー毎にネットワーク資源の予約を行うことを特徴と
している。通常、各フローはインターネットで用いられ
るプロトコルの場合、送信アドレス、受信アドレス、送
信ポート、受信ポートで識別される。
[0006] IntServ is characterized by reserving network resources for each flow used by each application. Usually, in the case of a protocol used in the Internet, each flow is identified by a transmission address, a reception address, a transmission port, and a reception port.

【0007】この予約を行うプロトコルの1つであるR
SVP(Resource Reservation Protocol: R.Braden et
al.,"Resource Reservation Protocol", RFC 2205, 19
97)では、送信側から受信側に対してパス・メッセージ
と呼ばれるメッセージを送信して資源予約を行うべき場
所を各ルータが経路状態として管理し、受信側から送信
側に向かって資源予約要求を行っていく。資源予約の行
われたルータではセッション毎にパケットを識別し、個
々のフローのために用意された待ち行列を用いることに
よって予約された資源の通信品質を保証する。
[0007] One of the protocols for making this reservation is R
SVP (Resource Reservation Protocol: R. Braden et
al., "Resource Reservation Protocol", RFC 2205, 19
In 97), each router manages the location where resource reservation should be made as a path state by transmitting a message called a path message from the transmission side to the reception side, and sends a resource reservation request from the reception side to the transmission side. I will go. The router that has made the resource reservation identifies the packet for each session and guarantees the communication quality of the reserved resource by using a queue prepared for each flow.

【0008】DiffServでは、パケットが比較的少数のク
ラスに分割され、そのパケットの扱い方に差をつけるこ
とを特徴とする。この扱い方のポリシーはそのネットワ
ークの管理者によって異なり、ネットワーク中にポリシ
ーを同一にするドメインが存在する。あるドメインにパ
ケットが入ってくると、そのドメインの境界部分のルー
タがパケットに付けられたクラスをもとにポリシング、
クラスの変更、優先度制御等を行う。
[0008] DiffServ is characterized in that a packet is divided into a relatively small number of classes, and there is a difference in how to handle the packet. The policy of this handling differs depending on the administrator of the network, and there are domains in the network that make the policy the same. When a packet enters a certain domain, the router at the boundary of the domain polices based on the class attached to the packet,
Change classes, control priority, etc.

【0009】SCOREでは、ネットワークのSCOREと呼ばれ
るドメイン内とそれ以外の場所が存在する。SCOREの外
ではIntServと同様に、パケットはセッションによって
区別される。また、SCORE内はMPLS(Multi protoco
l Label Switching: R.Callonet al.,"A framework for
multiprotocol label switching",Internet draft, dr
aft-ietf-mpls-framework-02.txt, 1997)等を用いてパ
ケットが転送され、SCORE外では各セッション用に予約
された資源を用いてパケットが転送される。
[0009] In SCORE, there exist a domain called SCORE of the network and other places. Outside SCORE, like IntServ, packets are distinguished by session. MPLS (Multiprotoco
l Label Switching: R. Callonet al., "A framework for
multiprotocol label switching ", Internet draft, dr
aft-ietf-mpls-framework-02.txt, 1997), etc., and the packet is transferred outside the SCORE using resources reserved for each session.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、 ・各フローへの必要な通信品質の提供 ・通信品質の保証のための待ち行列の数の削減 ・経路変更時の品質劣化の防止 であり、以下、それぞれについて説明する。
[Problems to be Solved by the Invention] The problems to be solved by the present invention are: provision of necessary communication quality to each flow, reduction of the number of queues for guaranteeing communication quality, and quality at the time of route change. This is to prevent deterioration, and each will be described below.

【0011】<各フローへの必要な品質の提供>前述し
たように、本発明は、通信ネットワークを用いるアプリ
ケーションのうち、より通信品質に敏感で、予測可能な
品質を必要とするようなアプリケーションのためのもの
である。しかし、DiffServでは、各クラスへの割り当て
通信資源、クラス分けのポリシーが各ドメインで個別に
行われることから他のトラフィックの影響を受け易い。
よって、他のトラフィックの状況に依存して、あるアプ
リケーションが必要とする通信品質を提供できない状況
が発生することになる。
<Provision of Necessary Quality for Each Flow> As described above, the present invention provides, among applications using a communication network, applications that are more sensitive to communication quality and require predictable quality. It is for. However, DiffServ is easily affected by other traffic because communication resources allocated to each class and a policy for classifying are individually performed in each domain.
Therefore, depending on the situation of other traffic, a situation occurs in which communication quality required by a certain application cannot be provided.

【0012】<通信品質保証のための待ち行列の削減>
ルータ内で予約された通信資源を提供する機構は、パケ
ット・スケジューラと呼ばれる待ち行列によって実現さ
れる。近年、通信回線の広帯域化に伴い、ルータのパケ
ット転送がハードウェア化される傾向にある。よって、
十分なルータのパフォーマンスを得るためには、パケッ
ト・スケジューラはハードウェアで実装される必要があ
る。しかし、パケット・スケジューラは多くのハードウ
ェア量を必要とすることから、十分なパケット転送能力
が要求されるネットワークにおいてはコストが膨大とな
り、現実的に多くのパケット・スケジューラを実装する
ことは困難である。
<Reduction of Queues for Assurance of Communication Quality>
The mechanism for providing the reserved communication resources in the router is realized by a queue called a packet scheduler. 2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in bandwidth of communication lines, there is a tendency that packet transfer of routers is implemented by hardware. Therefore,
To get sufficient router performance, the packet scheduler needs to be implemented in hardware. However, since the packet scheduler requires a large amount of hardware, the cost becomes enormous in a network where sufficient packet transfer capability is required, and it is difficult to implement a large number of packet schedulers in practice. is there.

【0013】IntServでは、スケジューラは最大、その
ルータを通過するフローの数となり、特に多くのトラフ
ィックが流れる基幹のネットワークにおいてスケジュー
ラの数が膨大になる。SCOREでは、MPLSのドメイン
を大きくすることによって、フロー毎のパケット・スケ
ジューラを用意しなければならないネットワークを少な
くできる。しかし、逆に、MPLSのドメインが大きく
なることによってラベルの数が多くなり、多くのスケジ
ューラを用意しなければならなくなる。
[0013] In IntServ, the maximum number of schedulers is the number of flows passing through the router, and the number of schedulers becomes enormous especially in a core network where a large amount of traffic flows. In SCORE, by increasing the domain of MPLS, it is possible to reduce the number of networks in which a packet scheduler must be prepared for each flow. However, conversely, as the domain of the MPLS increases, the number of labels increases, and many schedulers must be prepared.

【0014】<経路変更時の品質劣化の防止>インター
ネットでは、ルータや回線の故障、メンテナンスのため
のネットワーク機器の停止、新しいネットワークの追加
等の理由で、現在使用中の経路が変更されることがあ
る。しかし、IntServ及びSCOREでは、現在の経路が利用
できる場合でさえ、経路変更が行われた後、受信側また
は送信側の計算機が新しい経路に対して資源予約プロセ
スを実行して受理されるまで、通信品質が保証・提供で
きなくなる。また、RSVPにおいて、ルート・ピニン
グと呼ばれる方法があるが、これを用いた場合にはその
経路を利用しているアプリケーションが存在する間は経
路変更できなくなる。
<Prevention of Quality Degradation at Route Change> In the Internet, the route currently being used is changed due to a failure of a router or a line, a stop of a network device for maintenance, addition of a new network, or the like. There is. However, in IntServ and SCORE, even if the current route is available, after the route change is made, until the receiving or transmitting computer executes the resource reservation process for the new route and is accepted. Communication quality cannot be guaranteed or provided. Further, in RSVP, there is a method called route pinning. When this is used, the route cannot be changed while an application using the route exists.

【0015】以上述べたように、従来、前記3つの課題
を同時に解決することは困難であった。
As described above, conventionally, it has been difficult to simultaneously solve the above three problems.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明では、前記課題を
解決するため、 ・各ルータにおいて、パケットが到来するインターフェ
イス(以下、到来インターフェイスと呼ぶ。)及びパケ
ットを送出するインターフェイス(以下、送出インター
フェイスと呼ぶ。)毎に通信資源を管理する、 ・各ルータが各部分ネットワーク単位に予約資源量を管
理する、 ・ある部分ネットワークに対する経路を変更するルータ
は、その部分ネットワーク宛ての旧経路上に資源量減少
の通知を行い、新経路上に資源量増加の通知を行い、分
岐度と合流度を用いて全ての資源量減少と資源量増加メ
ッセージが必要なルータに到着したことを確認する、と
いう手段を用いる。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in each router, an interface from which a packet arrives (hereinafter, referred to as an arrival interface) and an interface for transmitting a packet (hereinafter, a transmission interface) Each router manages the amount of reserved resources for each partial network.-A router that changes the route to a certain partial network has resources on the old route addressed to that partial network. Notify the amount of decrease, notify the increase of the amount of resources on the new route, and use the degree of branching and the degree of confluence to confirm that all the decrease and amount of resources messages have arrived at the required router. Use means.

【0017】本発明では、前記構成によって、その到来
インターフェイスから送出インターフェイスに沿った経
路を用いるフローの資源をまとめて管理する。このこと
によって、第1に、各ルータが実装しなければならない
待ち行列の数を削減する。今、ルータにn個のインター
フェイスが存在した場合、待ち行列の数はn(n−1)
である。第2に、ある送信側となるアプリケーションか
ら受信側となるアプリケーションへのフローに提供され
る通信資源を、上記到来インターフェイスと送出インタ
ーフェイスの組み合わせの連鎖に基づいて階層的に管理
する。このことによって、各アプリケーションのフロー
に対してネットワーク中のルータが分担して通信資源管
理を行い、各フロー毎に必要な通信品質を提供する。
According to the present invention, the resources of the flows using the route from the incoming interface to the outgoing interface are collectively managed by the above configuration. This firstly reduces the number of queues that each router must implement. Now, if there are n interfaces in the router, the number of queues is n (n-1)
It is. Second, communication resources provided for a flow from a certain application on the transmission side to an application on the reception side are hierarchically managed based on the chain of the combination of the incoming interface and the outgoing interface. In this way, routers in the network share communication resources for each application flow, and provide the required communication quality for each flow.

【0018】次に、前記構成によって、経路変更時にあ
る宛先となる部分ネットワーク宛ての経路を変更するル
ータが、変更される経路によって影響を受ける通信資源
を旧経路から新経路へ移動させることを可能とする。そ
して、前記構成によって、経路変更に伴う資源変更が必
要なルータに変更が全て行き渡ったことを確認した後
に、経路を変更することで、経路変更の前後で予約資源
を同一とし、品質劣化を防止する。
Next, with the above configuration, it is possible for a router that changes a route to a partial network that is a destination when a route is changed to move a communication resource affected by the changed route from an old route to a new route. And Then, according to the above configuration, after confirming that all the changes have been distributed to the routers requiring the resource change accompanying the route change, the route is changed, thereby making the reserved resources the same before and after the route change, thereby preventing quality deterioration. I do.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0020】[0020]

【実施の形態1】<前提>本実施の形態では、請求項で
述べた通信ネットワークとしてインターネットを用いた
実施の形態を説明する。この場合、部分ネットワークを
自律システムとし、予約資源量としては予約帯域幅を用
いる。
First Embodiment <Premise> In this embodiment, an embodiment using the Internet as a communication network described in the claims will be described. In this case, the partial network is an autonomous system, and the reserved bandwidth is used as the reserved resource amount.

【0021】図1はインターネットにおける部分ネット
ワークである自律システム、ルータ、ユーザ通信機器
(端末)の例を示す。ここでは、自律システムとしてA
S1,AS2,AS3及びAS4が存在する。各自律シ
ステムにはルータとユーザ通信端末が接続されている。
図中、○印で示したものがルータであり、□印で示した
ものがユーザ通信端末S1,S2,……,D1,D2,
……である。各自律システム間はそれぞれのルータによ
って接続される。この図では、自律システムAS1のユ
ーザ通信端末S1から自律システムAS3のユーザ通信
端末D3への通信及び自律システムAS3のユーザ通信
端末S3から自律システムAS1のユーザ通信端末D1
への通信が示されている。
FIG. 1 shows an example of an autonomous system, a router, and a user communication device (terminal) which are partial networks in the Internet. Here, the autonomous system A
There are S1, AS2, AS3 and AS4. A router and a user communication terminal are connected to each autonomous system.
In the figure, the ones indicated by 印 are routers, and the ones indicated by □ are user communication terminals S1, S2, ..., D1, D2.
... Each autonomous system is connected by its own router. In this figure, communication from the user communication terminal S1 of the autonomous system AS1 to the user communication terminal D3 of the autonomous system AS3, and from the user communication terminal S3 of the autonomous system AS3 to the user communication terminal D1 of the autonomous system AS1
Communication to is shown.

【0022】通常、インターネットの経路の計算は、自
律システム内と自律システム間に分けられ、それぞれ別
のルーティング・プロトコルによって計算される。計算
された経路は、それぞれのルータにルーティング・テー
ブルという形で管理されている。ルーティング・テーブ
ルは、宛先アドレス、マスク及び宛先に至る経路上の次
のルータの情報を含んでいる。これらは自律システム内
及び自律システム間に拘わらず、1つの宛先アドレスに
対して、少なくとも1つの次のルータが存在し得る。こ
のルーティング・テーブル上の各レコードをあるルータ
から次のルータへの方向性のある枝として表すと、ある
宛先に対して、DAG(Directed Acyclic Graph)であ
り、かつ出次数が0であるノードがただ1つだけ存在す
るものとなる。
Normally, the calculation of the route of the Internet is divided into the autonomous system and between the autonomous systems, and is calculated by different routing protocols. The calculated route is managed by each router in the form of a routing table. The routing table contains the destination address, mask and information of the next router on the route to the destination. These may be within an autonomous system and between autonomous systems, and there may be at least one next router for one destination address. If each record on the routing table is expressed as a directional branch from one router to the next router, for a certain destination, a node that is a DAG (Directed Acyclic Graph) and has an out-degree of 0 There will be only one.

【0023】<概要>本発明を実施するために、各ルー
タ部分に 1.予約された資源量に基づいたパケット転送機能 2.自律システム間で必要な資源予約を行う機能 3.経路変更時に予約済み資源の変更を行う機能 という機能を導入する。
<Overview> In order to implement the present invention, each router section needs to: 1. Packet transfer function based on reserved resource amount 2. A function for making necessary resource reservations between autonomous systems. Introduce a function to change the reserved resources when the route is changed.

【0024】以下、それぞれについて説明する。Hereinafter, each of them will be described.

【0025】<1.予約された資源量に基づいたパケッ
ト転送機能>本発明では、上述のように、到来インター
フェイスと送出インターフェイスの組み合わせ単位に通
信資源量を管理する待ち行列を導入する。図2は、ルー
タに導入される待ち行列とインターフェイスとの関係の
一例を示している。この例では、ルータは全部で4つの
インターフェイスを有する。また、各インターフェイス
から他のインターフェイス向きの待ち行列を有する。
<1. Packet Transfer Function Based on Reserved Resource Amount> In the present invention, as described above, a queue for managing a communication resource amount for each combination of an incoming interface and an outgoing interface is introduced. FIG. 2 shows an example of the relationship between a queue introduced into a router and an interface. In this example, the router has a total of four interfaces. Also, each interface has a queue for another interface.

【0026】即ち、インターフェイス1からはインター
フェイス2,3,4用の待ち行列Q2,Q3,Q4、イ
ンターフェイス2からはインターフェイス1,3,4用
の待ち行列Q1,Q3,Q4、インターフェイス3から
はインターフェイス1,2,4用の待ち行列Q1,Q
2,Q4、インターフェイス4からはインターフェイス
1,2,3用の待ち行列Q1,Q2,Q3を有する。
That is, queues Q2, Q3, and Q4 for interfaces 2, 3, and 4 from interface 1; queues Q1, Q3, and Q4 for interfaces 1, 3, and 4 from interface 2; Queues Q1, Q for 1, 2, 4
2 and Q4, and the interface 4 has queues Q1, Q2 and Q3 for the interfaces 1, 2 and 3.

【0027】この各待ち行列部分で、Virtual Clock
(L.Zhang,"A New Architcture for Packet Switched N
etwork Protocols",マサチューセッツ工科大学博士論
文、1989)等のパケット・スケジューラを用いてポ
リシング及びシェーピングを行う。
In each of these queue portions, a Virtual Clock
(L. Zhang, "A New Architcture for Packet Switched N
etwork Protocols ", Massachusetts Institute of Technology Doctoral Dissertation, 1989).

【0028】図3はAS3に対するトラフィックが到来
インターフェイスと送出インターフェイスの組み合わせ
によって管理されているようすを表している。AS4か
らのトラフィックはR2でR1⇒R3として、R3でR
2⇒R5として、R5でR3⇒R6として、R6でR5
⇒R8として、R8でR6⇒R9として管理される。ま
た、AS1からのトラフィックは、R5でR4⇒R6と
して管理され、AS4からのトラフィックとマージされ
て管理される。
FIG. 3 shows how traffic to the AS 3 is managed by a combination of an incoming interface and an outgoing interface. The traffic from AS4 is R1 → R3 at R2, and R3 at R3.
2⇒R5, R5 R3⇒R6, R6 R5
⇒R8 is managed as R6 → R9 in R8. The traffic from AS1 is managed as R4 → R6 in R5, and is merged with the traffic from AS4 and managed.

【0029】<2.自律システム間で必要な資源予約を
行う機能>自律システム間の通信に必要な資源を予約す
るために「資源予約メッセージ」を用い、各ルータのポ
リシーに基づいて宛先となる自律システムへの経路に沿
って本メッセージを処理・変更しながら伝搬させて必要
なルータへの資源予約を行う。また、各宛先自律システ
ム毎に予約帯域幅を管理する。
<2. Function to make necessary resource reservation between autonomous systems> Using "resource reservation message" to reserve resources required for communication between autonomous systems, route to the destination autonomous system based on the policy of each router This message is propagated while being processed and changed along with it, and resources are reserved for necessary routers. Also, the reserved bandwidth is managed for each destination autonomous system.

【0030】以下に、ルータのポリシー、本メッセージ
のフォーマット、メッセージ伝搬方法及びルータの管理
する資源予約状態を述べる。
The following describes the policy of the router, the format of this message, the message propagation method, and the resource reservation status managed by the router.

【0031】(ポリシー)各ルータのポリシーは、 1.最大転送帯域幅 2.隣接ルータの間の比率 という2つのパラメータを含む。(Policy) The policy of each router is as follows: 1. Maximum transfer bandwidth It contains two parameters, the ratio between neighboring routers.

【0032】「最大転送帯域幅」は、ある隣接ルータか
らもう一方の隣接ルータに転送する帯域幅の最大値であ
る。様々な隣接ルータが資源予約要求メッセージがきた
時に許可する帯域幅の最大値を表す。
"Maximum transfer bandwidth" is the maximum value of the bandwidth transferred from a certain adjacent router to another adjacent router. Represents the maximum bandwidth allowed by various neighboring routers when a resource reservation request message is received.

【0033】「隣接ルータの間の比率」は、ある宛先と
なる部分ネットワークに対して、複数の経路を利用す
る、即ち、あるルータからある宛先となる部分ネットワ
ークに至る経路が分岐し、これを利用するよう設定され
ていた場合、各経路に対して予約帯域幅を割り振る比率
を表す。
The "ratio between adjacent routers" means that a plurality of routes are used for a certain partial network as a destination, that is, a route from a certain router to a partial network as a certain destination branches, If it is set to use, it indicates the ratio of allocating the reserved bandwidth to each route.

【0034】(資源予約メッセージのフォーマット)本
メッセージは、 ・宛先となる自律システムのアドレス ・予約帯域幅 という情報を含む。
(Format of Resource Reservation Message) This message includes information such as: the address of the destination autonomous system and the reserved bandwidth.

【0035】(資源予約メッセージ伝搬方法) 1.初期状態として、各ルータは、そのルータに直接接
続されているユーザ通信端末が必要とする、宛先となる
自律システム毎の上記資源予約メッセージを作成する。
(Resource Reservation Message Propagation Method) As an initial state, each router creates the resource reservation message for each destination autonomous system required by the user communication terminal directly connected to the router.

【0036】2.上記ルータは上記資源を予約し、上記
メッセージを各宛先に至る経路上の次のルータに送信す
る。
2. The router reserves the resources and sends the message to the next router on the route to each destination.

【0037】3.あるルータkが隣接するルータiか
ら、宛先自律システムjへの資源予約メッセージを受信
し、その予約帯域幅がri (k)(j)であったとする。ま
た、あるルータkにおける宛先自律システムjに至る経
路上の次のルータ及び前のルータの集合をそれぞれNj
(k)及びPj (k)とし、ルータkにおける隣接ルータiの
ための隣接ルータ間の比率をti (k)とすると、ルータi
が宛先自律システムjに対して次のルータlに送る資源
予約メッセージの予約帯域幅は、
3. It is assumed that a certain router k receives a resource reservation message from the adjacent router i to the destination autonomous system j, and that the reserved bandwidth is r i (k) (j). Also, the set of the next router and the previous router on the route to the destination autonomous system j in a certain router k is represented by N j
(k) and P j (k), and the ratio between adjacent routers for the adjacent router i in the router k is t i (k).
The reserved bandwidth of the resource reservation message that the destination autonomous system j sends to the next router l is

【0038】[0038]

【数1】 (Equation 1)

【0039】とする。It is assumed that

【0040】4.ルータiにおいて、隣接ルータkから
のパケットを受け取るインターフェイスを到来インター
フェイスとして、隣接ルータjへフォワードされるパケ
ットを送出するインターフェイスを送出インターフェイ
スとするトラフィックのための待ち行列の予約帯域幅を
4. In router i, the reserved bandwidth of the queue for traffic with the interface that receives packets from neighboring router k as the incoming interface and the interface that sends out packets forwarded to neighboring router j as the outgoing interface.

【0041】[0041]

【数2】 (Equation 2)

【0042】によって計算する(但し、lは宛先自律シ
ステムを表している。)。
(Where 1 represents the destination autonomous system).

【0043】図4に前記資源予約時の処理の流れ図を示
す。
FIG. 4 shows a flow chart of the processing at the time of resource reservation.

【0044】(ルータの管理する資源予約状態)ルータ
の管理する資源予約状態を図5に示す。この図に示した
ように、資源予約状態を表すテーブルは自律システム及
び帯域幅を含む。
(Resource Reservation Status Managed by Router) FIG. 5 shows the resource reservation status managed by the router. As shown in this figure, the table indicating the resource reservation status includes the autonomous system and the bandwidth.

【0045】<3.経路変更時に予約済み資源の変更を
行う機能>あるルータがある宛先自律システム宛ての経
路を変更する時には、経路を変更するルータが変更前の
次のルータと変更後の次のルータに対して「予約資源変
更要求メッセージ」を送信し、宛先自律システムに向か
う経路に沿って伝搬させること、「予約資源変更要求メ
ッセージ」の伝搬が終了したことを判定し、終了したこ
とを「予約資源変更要求メッセージ」を受け取った他の
ルータに通知する。
<3. Function to change reserved resources at the time of route change> When a certain router changes the route to a destination autonomous system, the router that changes the route sends the next router before the change and the next router after the change. A "reserved resource change request message" is transmitted and propagated along the path toward the destination autonomous system. It is determined that the propagation of the "reserved resource change request message" has been completed. To other routers that have received

【0046】以下に、本メッセージのフォーマット及び
予約資源変更要求メッセージの伝搬方法を述べる。
The format of this message and the method of transmitting the reservation resource change request message will be described below.

【0047】(予約資源変更要求メッセージのフォーマ
ット)本メッセージは、 ・宛先となる自律システムのアドレス ・予約変更帯域幅 ・分岐度 ・合流度 という情報を含む。
(Format of Reserved Resource Change Request Message) This message includes information such as: the address of the destination autonomous system, the reserved change bandwidth, the degree of branching, and the degree of confluence.

【0048】(予約資源変更要求メッセージ伝搬方法) 1.初期状態として、ある宛先自律システムdへの経路
を変更するルータは、dへの予約帯域Rについて、旧経
路にRの減少要求、新経路にRの増加要求を送る。この
時、分岐度及び合流度は共に1である。
(Reservation Resource Change Request Message Propagation Method) As an initial state, a router that changes the route to a destination autonomous system d sends a request for decreasing R to the old route and a request to increase R to the new route for the reserved bandwidth R to d. At this time, the branching degree and the merging degree are both 1.

【0049】2.ルータが予約資源変更要求メッセージ
を受け取ると、そのメッセージに含まれる宛先自律シス
テムへの経路変更をロックする。
2. When the router receives the reservation resource change request message, it locks the route change to the destination autonomous system included in the message.

【0050】3.各ルータは、予約資源変更要求メッセ
ージを受け取ると、その予約変更帯域幅を資源予約メッ
セージの予約帯域幅の処理方法と同じ方法で変更し、次
のルータへのメッセージを作成する。
3. Upon receiving the reservation resource change request message, each router changes the reservation change bandwidth in the same manner as the method of processing the reservation bandwidth of the resource reservation message, and creates a message to the next router.

【0051】4.この時、分岐度及び合流度の処理は次
のようにする。今、予約資源変更要求メッセージi(1
≦i≦N)の分岐度及び合流度をそれぞれFi及びJi
する。この時、N個のメッセージをマージして送る場合
は新しいメッセージnの分岐度及び合流度はそれぞれ、
4. At this time, the processing of the branching degree and the merging degree is performed as follows. Now, a reservation resource change request message i (1
≤ i ≤ N) the degree of branching and the degree of confluence are F i and J i , respectively. At this time, when the N messages are merged and sent, the branching degree and merging degree of the new message n are respectively

【0052】[0052]

【数3】 (Equation 3)

【0053】及びAnd

【0054】[0054]

【数4】 (Equation 4)

【0055】とする。また、あるメッセージiがM個の
複数の経路に分岐する時には、合流度は変更なし、分岐
度はM・Fiとする。
Assume that: Further, when there message i is branched into M of the plurality of paths merging degree unchanged, degree of branching and M · F i.

【0056】5.受け取ったメッセージiの分岐度をF
iとし、合流度をJiとすると、
5. Degree of branch of received message i is F
Let i be the degree of confluence and J i

【0057】[0057]

【数5】 (Equation 5)

【0058】ならば、全ての予約資源変更要求メッセー
ジを受信したと判断する。
If so, it is determined that all reserved resource change request messages have been received.

【0059】6.新経路及び旧経路について予約資源変
更要求メッセージの受信完了を判断したルータは、予約
資源変更要求メッセージを送ってきたルータに対して資
源予約変更要求配送完了メッセージを送る。
6. The router that has determined that the reservation resource change request message has been completely received for the new route and the old route sends a resource reservation change request delivery completion message to the router that sent the reserved resource change request message.

【0060】7.予約資源変更要求配送完了メッセージ
を受け取ったルータは、同様に予約資源変更要求メッセ
ージを送ってきたルータに対して、予約資源変更要求配
送完了メッセージを送る。
7. The router that has received the reservation resource change request delivery completion message similarly sends a reservation resource change request delivery completion message to the router that sent the reservation resource change request message.

【0061】8.経路を変更するルータは、新経路のた
めの資源獲得を指示する。完了後、経路の変更を行う。
8. The router that changes the route instructs acquisition of resources for the new route. After completion, change the route.

【0062】9.経路を変更後、経路を変更するルータ
は旧経路の資源変更を指示する。
9. After the route is changed, the router that changes the route instructs the resource change of the old route.

【0063】図6に経路変更時の処理の流れ図を示す。FIG. 6 shows a flow chart of the process when the route is changed.

【0064】(予約資源変更要求メッセージ伝搬の例)
図7は予約資源変更要求メッセージの伝搬のようすを表
している。この図では、ルータR1が、R10が含まれ
る自律システムへの経路をR2からR12に変更してい
る。この時、R1⇒R12、R12⇒R13、R13⇒
R2、R13⇒R5、R1⇒R2、R2⇒R3、R3⇒
R4、R3⇒R5、R4⇒R6、R5⇒R7、R6⇒R
7の資源が変更される。ルータR7,R8,R9,R1
0は、予約資源変更要求完了を判断でき、ルータR1に
向かって予約資源変更要求配送完了メッセージを伝搬さ
せていく。
(Example of Reservation Resource Change Request Message Propagation)
FIG. 7 shows how a reserved resource change request message is propagated. In this figure, the router R1 changes the route to the autonomous system including R10 from R2 to R12. At this time, R1⇒R12, R12⇒R13, R13⇒
R2, R13 ⇒ R5, R1 ⇒ R2, R2 ⇒ R3, R3 ⇒
R4, R3 ⇒ R5, R4 ⇒ R6, R5 ⇒ R7, R6 ⇒ R
7 resources are changed. Routers R7, R8, R9, R1
0 can determine that the reservation resource change request has been completed, and propagate the reservation resource change request delivery completion message to the router R1.

【0065】[0065]

【実施の形態2】本実施の形態は、実施の形態1の<
1.予約された資源量に基づいたパケット転送機能>に
おいて、一連のパケット列の各パケット間の時間間隔を
調整するようになしたもので、それ以外の部分について
は実施の形態1と同様である。
Embodiment 2 This embodiment is different from Embodiment 1 in that
1. In the packet transfer function based on the reserved resource amount>, the time interval between each packet in the series of packet strings is adjusted, and the other parts are the same as in the first embodiment.

【0066】本パケット転送機構は、図8に示すよう
に、ルータの到来インターフェイス部分にパケット間隔
調整部adを持たせ、送出インターフェイス部分に集約
フロー・スケジューラ部scを持たせることで実現す
る。
As shown in FIG. 8, the present packet transfer mechanism is realized by providing a packet interval adjusting unit ad in the incoming interface of the router and an aggregate flow scheduler sc in the outgoing interface.

【0067】以下、本パケット転送機構で用いるパケッ
ト間隔について説明し、続いてパケット間隔調整部及び
集約フロー・スケジューラ部について説明する。
Hereinafter, the packet interval used in the present packet transfer mechanism will be described, and then the packet interval adjusting unit and the aggregated flow scheduler unit will be described.

【0068】(パケット間隔)本パケット転送機構で
は、ある到来インターフェイスを通して到着する一連の
パケット列について、各パケットに直前のパケットとの
間の時間間隔であるパケット間隔を挿入して用いる。な
お、ここで言うパケット間隔としては、各パケットの送
信開始時刻の間隔を用いるものとする。
(Packet Interval) In the present packet transfer mechanism, a packet interval, which is a time interval from the immediately preceding packet, is inserted into each packet and used for a series of packets arriving through a certain incoming interface. As the packet interval here, the interval of the transmission start time of each packet is used.

【0069】(パケット間隔調整部)ルータのある到来
インターフェイスに到着するパケットは、そのパケット
の宛先に応じて送出インターフェイスが決められる。一
般的には、一つの到来インターフェイスに到着するパケ
ット列は、各送出インターフェイス毎のパケット列に分
岐する。この時、あるパケットの直前のパケットがその
パケットとは異なる送出インターフェイスに向かって異
なるパケット列になった時、パケット内に含まれている
パケット間隔が直前のルータによって設定されたパケッ
ト間隔と異なった値となる。
(Packet Interval Adjustment Unit) For a packet arriving at a certain incoming interface of a router, the transmission interface is determined according to the destination of the packet. Generally, a packet sequence arriving at one incoming interface branches into a packet sequence for each sending interface. At this time, when a packet immediately before a certain packet has a different packet sequence toward a different transmission interface from that packet, the packet interval included in the packet differs from the packet interval set by the immediately preceding router. Value.

【0070】これを補正するために、パケット間隔調整
部は、各送出インターフェイス毎にそのインターフェイ
スに向かうパケットに含まれるパケット間隔の操作量を
管理する表を持つものとする。この表を、以下、パケッ
ト間隔操作表と呼ぶことにする。パケット間隔操作表の
各レコードは、2つの値の対応を管理する。一つ目は、
送出インターフェイスの識別子であり、二つ目は、パケ
ットに含まれるパケット間隔に加算する時間である。
In order to correct this, the packet interval adjusting unit has a table for managing the operation amount of the packet interval included in the packet destined for the interface for each transmission interface. This table is hereinafter referred to as a packet interval operation table. Each record of the packet interval operation table manages the correspondence between two values. The first one is,
The identifier of the transmission interface, and the second is the time to be added to the packet interval included in the packet.

【0071】ここで、到来インターフェイスの識別子が
j、送出インターフェイスの識別子がkである時、前記
加算する時間をaj,kと表す。aj,kの初期値は、全ての
j及びkについて0とする。
Here, when the identifier of the incoming interface is j and the identifier of the outgoing interface is k, the adding time is expressed as a j, k . The initial value of a j, k is set to 0 for all j and k.

【0072】今、パケット間隔gを含むパケットが、識
別子jを有する到来インターフェイスに到着し、そのパ
ケットの送出インターフェイスの識別子がkである時、
パケット間隔操作表及びパケットに含まれるパケット間
隔gを
Now, when a packet including the packet interval g arrives at the incoming interface having the identifier j and the identifier of the transmission interface of the packet is k,
Packet interval operation table and packet interval g included in the packet

【0073】[0073]

【数6】 (Equation 6)

【0074】のように操作する。The operation is performed as follows.

【0075】(集約フロー・スケジューラ部)集約フロ
ー・スケジューラ部は、各到来インターフェイスから送
られてくるパケットを区別して格納するためのキュー
(図示せず)を有し、各キューからパケットを取り出し
て送信するべき時刻(以下、到来インターフェイス毎適
格時刻と呼ぶ)、到来インターフェイス毎のキューから
最後にパケットを送信した時刻(以下、到来インターフ
ェイス毎最終送信時刻と呼ぶ)、送出インターフェイス
から最後にパケットを送信した時刻(以下、送出インタ
ーフェイス毎最終送信時刻と呼ぶ)、到来インターフェ
イスと送出インターフェイスの組み合わせ毎に利用でき
る帯域を管理する。
(Aggregated flow scheduler unit) The aggregated flow scheduler unit has queues (not shown) for storing packets sent from each incoming interface in a distinguished manner, and takes out packets from each queue. The time to be transmitted (hereinafter referred to as “eligible time for each incoming interface”), the time when the last packet was transmitted from the queue for each incoming interface (hereinafter referred to as “the last transmission time for each incoming interface”), and the last packet transmitted from the outgoing interface At this time (hereinafter, referred to as final transmission time for each transmission interface), the available bandwidth is managed for each combination of the arrival interface and the transmission interface.

【0076】今、識別子jの到来インターフェイスから
識別子kの送出インターフェイスに割り当てられた通信
資源である帯域をrj,k、識別子kの送出インターフェ
イスにおける識別子jの到来インターフェイスのための
到来インターフェイス毎適格時刻をqj,k、識別子kの
送出インターフェイスにおける識別子jの到来インター
フェイスのための到来インターフェイス毎最終送信時刻
をlj,k、識別子kの送出インターフェイスの送出イン
ターフェイス毎最終送信時刻をokとする。また、ルー
タiにおいて識別子jの到来インターフェイスから識別
子kの送出インターフェイスに送信されるパケットのう
ちnk番目のパケットのサイズ(長さ)を
Now, the band which is the communication resource allocated from the arrival interface of the identifier j to the transmission interface of the identifier k is represented by r j, k , and the qualifying time for each arrival interface for the arrival interface of the identifier j in the transmission interface of the identifier k the q j, k, incoming interface every last transmission time of l j for incoming interface identifier j in sending interface identifier k, k, the transmission interface each last transmission time of the transmission interface identifier k a o k. The size (length) of the nk- th packet among the packets transmitted from the arrival interface of the identifier j to the transmission interface of the identifier k in the router i is

【0077】[0077]

【数7】 (Equation 7)

【0078】とする。Assume that

【0079】集約フロー・スケジューラ部では、以下に
述べる3つの手法のいずれかにより、到来インターフェ
イス毎適格時刻qj,kを求めてパケットを送信するとと
もに、パケット内のパケット間隔の値を設定する。
The aggregation flow scheduler unit transmits the packet by obtaining the qualifying time q j, k for each incoming interface and sets the value of the packet interval in the packet by any of the following three methods.

【0080】まず、第1の手法(請求項5に対応)で
は、qj,k及びokの初期値については、最初のパケット
が到着した時刻とする。次に、集約フロー・スケジュー
ラ部は、パケットを送信する度または空のキューにパケ
ットが入った時に、
[0080] First, in the first method (corresponding to claim 5), the initial value of q j, k and o k is the time at which the first packet has arrived. Next, the aggregation flow scheduler unit sends a packet every time a packet is transmitted or when a packet enters an empty queue.

【0081】[0081]

【数8】 (Equation 8)

【0082】をキューが空でない到来インターフェイス
jについて計算し、qj,kが最小となるjを求める。
Is calculated for the incoming interface j whose queue is not empty, and j for which q j, k is minimized is obtained.

【0083】次に、qj,kが現在の時刻と等しいかまた
は小さい時、パケットの送信を行う。パケットを送信す
る際には、パケット内のパケット間隔の値をqj,k−oj
に設定し、その後、oj=qj,kとする。
Next, when q j, k is equal to or smaller than the current time, the packet is transmitted. When transmitting a packet, the value of the packet interval in the packet is set to q j, k −o j
And then o j = q j, k .

【0084】また、第2の手法(請求項6に対応)で
は、qj,k及びokの初期値については、最初のパケット
が到着した時刻とする。次に、集約フロー・スケジュー
ラ部は、パケットを送信する度または空のキューにパケ
ットが入った時に、
[0084] In the second approach (corresponding to claim 6), the initial value of q j, k and o k is the time at which the first packet has arrived. Next, the aggregation flow scheduler unit sends a packet every time a packet is transmitted or when a packet enters an empty queue.

【0085】[0085]

【数9】 (Equation 9)

【0086】をキューが空でない到来インターフェイス
jについて計算し、qj,kが最小となるjを求める。
Is calculated for the incoming interface j in which the queue is not empty, and j that minimizes q j, k is obtained .

【0087】次に、qj,kが現在の時刻と等しいかまた
は小さい時、パケットの送信を行う。パケットを送信す
る際には、パケット内のパケット間隔の値をqj,k−oj
に設定し、その後、oj=qj,kとする。
Next, when q j, k is equal to or smaller than the current time, the packet is transmitted. When transmitting a packet, the value of the packet interval in the packet is set to q j, k −o j
And then o j = q j, k .

【0088】さらに、第3の手法(請求項7に対応)で
は、qj,kの初期値については、最初のパケットが到着
した時刻とし、lj,k及びokは、識別子がkの送出イン
ターフェイスにおいて、それぞれ、到来インターフェイ
ス毎のキューから最後に送出したパケットの送信時刻及
び識別子kの送出インターフェイスからパケットを送出
した時刻を設定するものとする。
[0088] Further, the third method (corresponding to claim 7), for q j, the initial value of k, the time at which the first packet has arrived, l j, k and o k is the identifier of the k In the transmission interface, the transmission time of the packet last transmitted from the queue for each arrival interface and the time of transmission of the packet from the transmission interface with the identifier k are set.

【0089】次に、集約フロー・スケジューラ部は、パ
ケットを送信する度または空のキューにパケットが入っ
た時に、
Next, the aggregate flow scheduler unit transmits a packet every time a packet is transmitted or when a packet enters an empty queue.

【0090】[0090]

【数10】 (Equation 10)

【0091】をキューが空きでない到来インターフェイ
スjについて計算し、qj,kが最小となるjを求める。
Is calculated for the incoming interface j in which the queue is not empty, and j that minimizes q j, k is obtained .

【0092】次に、qj,kが現在の時刻と等しいかまた
は小さい時、パケットの送信を行う。パケットを送信す
る際には、pを現在時刻として、パケット内のパケット
間隔の値をp−ojに設定し、oj=p及びlj,k=pと
する。
Next, when q j, k is equal to or smaller than the current time, the packet is transmitted. When transmitting a packet, a p as the current time, set the value of the packet interval in the packet to p-o j, o j = p and l j, and k = p.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 ・到来インターフェイス及び送出インターフェイス毎に
通信資源を管理する、 ・各ルータが各部分ネットワーク単位に予約資源量を管
理する、 ・ある部分ネットワークに対する経路を変更するルータ
は、その部分ネットワーク宛ての旧経路上に資源量減少
の通知を行い、新経路上に資源量増加の通知を行い、分
岐度と合流度を用いて全ての資源量減少と資源量増加メ
ッセージが必要なルータに到着したことを確認する、こ
とによって、前述した ・各フローへの必要な通信品質の提供、 ・通信品質の保証のための待ち行列の数の削減、 ・経路変更時の品質劣化の防止 という課題を解決できる。
As described above, according to the present invention, a communication resource is managed for each incoming interface and a sending interface; each router manages a reserved resource amount for each partial network; The router that changes the route to the network notifies the resource decrease on the old route addressed to the partial network, notifies the resource increase on the new route, and uses the branching degree and the merging degree to calculate the total resource amount. As described above, by confirming that the decrease and resource increase messages have arrived at the necessary routers: Providing the required communication quality for each flow; Reducing the number of queues for guaranteeing the communication quality;・ The problem of preventing quality degradation when changing routes can be solved.

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

【図1】インターネットにおけるパケットの配送のよう
すを示す図
FIG. 1 is a diagram showing how a packet is delivered on the Internet.

【図2】本発明におけるルータの構造を示す図FIG. 2 is a diagram showing the structure of a router according to the present invention.

【図3】本発明におけるトラフィック管理の一例を示す
FIG. 3 is a diagram showing an example of traffic management in the present invention.

【図4】資源予約時の処理の流れ図FIG. 4 is a flowchart of processing at the time of resource reservation.

【図5】ルータの管理する資源予約状態の一例を示す図FIG. 5 is a diagram showing an example of a resource reservation state managed by a router.

【図6】経路変更時の処理の流れ図FIG. 6 is a flowchart of a process when a route is changed;

【図7】予約資源変更要求メッセージの伝搬のようすの
一例を示す図
FIG. 7 is a diagram showing an example of how a reserved resource change request message is propagated;

【図8】実施の形態2に対応するルータの構造を示す図FIG. 8 is a diagram showing a structure of a router corresponding to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S1,S2,……,D1,D2,……:ユーザ通信端
末、R1,R2,……:ルータ、AS1〜AS4:自律
システム、Q1〜Q4:待ち行列、ad:パケット間隔
調整部、sc:集約フロー・スケジューラ部。
S1, S2, ..., D1, D2, ...: user communication terminals, R1, R2, ...: routers, AS1 to AS4: autonomous system, Q1 to Q4: queue, ad: packet interval adjustment unit, sc: Aggregation flow scheduler part.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ユーザ通信機器とルータとが接続された
通信ネットワークであって、複数の部分ネットワークに
分割され、あるルータから宛先に対する経路が少なくと
も1つ存在する通信ネットワークにおいて、 各ルータはパケットが到来する到来インターフェイス及
びパケットを送出する送出インターフェイスの組み合わ
せ毎に通信量を管理するとともに、各部分ネットワーク
単位に予約資源量を管理し、 ある部分ネットワークに対する経路を変更する際、その
部分ネットワーク宛ての旧経路上に資源量減少の通知を
行うとともに新経路上に資源量増加の通知を行い、分岐
度と合流度を用いて全ての資源量減少及び資源量増加の
メッセージが必要なルータに到着したことを確認した
後、経路を変更することを特徴とする通信品質保証方
法。
In a communication network in which a user communication device and a router are connected, the communication network is divided into a plurality of partial networks and at least one route from a certain router to a destination exists. It manages the traffic for each combination of the incoming interface and the sending interface that sends out packets, manages the amount of reserved resources for each partial network, and changes the route to a certain partial network when changing the route to that partial network. Notify the resource decrease on the route and notify the resource increase on the new route, and use the degree of branching and confluence to arrive at all necessary resource decrease and resource increase messages at the required router. A communication quality assurance method characterized by changing a route after confirming the communication quality.
【請求項2】 一意に識別するためのアドレスが割り当
てられた通信用インターフェイスを有し、該通信用イン
ターフェイスを介してパケットの送信及び受信を行うユ
ーザ通信機器と、一意に識別するためのアドレスが割り
当てられた通信用インターフェイスを少なくとも1つ有
し、該通信用インターフェイスを介してパケットの転送
を行うとともにパケットを転送するための経路計算を行
うルータとが接続された通信ネットワークであって、複
数の部分ネットワークに分割され、該部分ネットワーク
は部分ネットワーク識別子及びその中で使用する部分ア
ドレス集合を有し、他の部分ネットワークに対する経路
計算は部分アドレス集合単位に行われ、各部分ネットワ
ーク内のルータは部分ネットワーク内に属するより小規
模のサブネットワーク間を接続するためのバックボーン
・ネットワークとそれ以外のネットワークとに分けら
れ、あるルータから宛先に対する経路が少なくとも1つ
存在する通信ネットワークにおいて、 ユーザ通信機器間の通信品質を保証するための通信資源
の予約を前記部分ネットワーク内と部分ネットワーク間
とに分けて行い、部分ネットワーク内のルータのうち、
他の部分ネットワークと接続されている境界ルータが部
分ネットワーク間の資源予約を行い、部分ネットワーク
内の資源予約は前記部分ネットワーク内のルータが行
い、 前記部分ネットワーク間の資源予約については、各部分
ネットワーク内のユーザ通信機器が送受信する通信及び
隣接する部分ネットワーク間を転送する通信を同一の部
分ネットワークを宛先とする通信毎にまとめて行い、 バックボーン・ネットワーク内のルータ間の通信に関し
ては、各バックボーン・ネットワーク内のルータがパケ
ットが到来する到来インターフェイス及びパケットを送
出する送出インターフェイスの組み合わせ単位に待ち行
列を設けてパケットを管理し、前記待ち行列に前記資源
予約により取得した資源量に基づいて転送用資源を割り
当て、到来してくるパケットが割り当てられた転送用資
源以内であることを監視し、 前記資源を超過した場合にはパケットを廃棄し、割り当
てられた転送用資源内で送出インターフェイスを用いて
パケットを送出し、 各部分ネットワーク内のユーザ通信機器が送出し、前記
ユーザ通信機器が属する部分ネットワーク以外の部分ネ
ットワークに属するユーザ通信機器に到着するパケット
に関しては、転送されていく経路の中で最初の前記ユー
ザ通信機器が属する部分ネットワークのバックボーン・
ネットワーク内のルータがパケットを前記パケットの属
するセッション毎に管理し、前記資源予約時に割り当て
られたセッションの資源量以内であることを監視し、 前記資源を超過した場合にはパケットを廃棄し、割り当
てられた転送用資源内であれば、前記バックボーン・ネ
ットワーク内のルータが前記到来インターフェイスと送
出インターフェイス単位にパケットを管理することによ
ってパケットを送出することを特徴とする通信品質保証
方法。
2. A communication device having a communication interface to which an address for uniquely identifying is assigned, and a user communication device for transmitting and receiving a packet via the communication interface, and an address for uniquely identifying the user interface. A communication network having at least one assigned communication interface and connected to a router that performs packet transfer via the communication interface and performs a route calculation for transferring the packet; The network is divided into partial networks, each of which has a partial network identifier and a partial address set to be used therein, and the route calculation for other partial networks is performed in units of partial address sets. Smaller subnetworks in the network Communication resources for guaranteeing the communication quality between user communication devices in a communication network that is divided into a backbone network for connecting networks and another network and has at least one route from a certain router to a destination. The reservation is separately performed in the partial network and between the partial networks.
A border router connected to another sub-network makes a resource reservation between the sub-networks, and a resource reservation in the sub-network is made by a router in the sub-network. The communication transmitted and received by the user communication devices within the network and the communication transferred between adjacent sub-networks are collectively performed for each communication addressed to the same sub-network. For communication between routers in the backbone network, A router in the network provides a queue for each combination of an incoming interface from which a packet arrives and a sending interface for sending the packet, manages the packet, and stores the transfer resource in the queue based on the amount of resources obtained by the resource reservation. Assign and come Monitor that the assigned packet is within the allocated transfer resource, discard the packet if the resource is exceeded, transmit the packet using the transmission interface within the allocated transfer resource, and For a packet transmitted by a user communication device in the network and arriving at a user communication device belonging to a partial network other than the partial network to which the user communication device belongs, the first user communication device in the route to which the user communication device belongs belongs Backbone of partial network
A router in the network manages the packet for each session to which the packet belongs, monitors that it is within the resource amount of the session allocated at the time of the resource reservation, discards the packet if the resource is exceeded, and allocates the packet. A communication quality assurance method, wherein a router within the backbone network manages the packet for each of the incoming interface and the outgoing interface so as to transmit the packet within the transfer resource.
【請求項3】 前記各部分ネットワークが行う資源予約
は送信側から受信側への方向または受信側から送信側へ
の方向に行い、 送信側から受信側に向かって行う時には宛先となる部分
ネットワーク及び予約資源量を含むメッセージを、受信
側から送信側に向かって行う時には送信元となる部分ネ
ットワーク、宛先となる部分ネットワーク及び予約資源
量を含むメッセージをパケットが転送される経路に沿っ
て送信し、 各ルータは前記部分ネットワークへの経路が分岐する時
は前記メッセージに指定された資源量を各経路に分割し
て複数のメッセージとして送信し、また、宛先あるいは
送信元となる部分ネットワークが同一であるメッセージ
を全てのメッセージの要求を満たすことのできる資源量
に変更し、1つの資源予約要求メッセージにまとめて伝
搬させることで資源予約を行うことを特徴とする請求項
2記載の通信品質保証方法。
3. The resource reservation performed by each of the partial networks is performed in a direction from a transmitting side to a receiving side or in a direction from a receiving side to a transmitting side. When the message including the reserved resource amount is sent from the receiving side to the transmitting side, the source partial network, the destination partial network, and the message including the reserved resource amount are transmitted along a path along which the packet is transferred, When the route to the partial network branches, each router divides the resource amount designated in the message into each route and transmits the divided messages as a plurality of messages, and the destination or the source partial network is the same. Change the message to an amount of resources that can satisfy the requirements of all messages, and combine them into one resource reservation request message. Communication quality assurance method according to claim 2, characterized in that the resource reservation by causing Umate propagate.
【請求項4】 あるルータがある宛先となる部分ネット
ワークに対する経路を変更する場合、実際に変更を行う
前に変更前の経路及び変更後の経路に、 送信側から受信側に向かって資源予約を行う時には変更
量、宛先となる部分ネットワーク、宛先となる部分ネッ
トワークへの経路の分岐した分岐度及び分岐した経路が
合流した合流度を含む予約資源変更要求メッセージを、
受信側から送信側に向かって資源予約を行う時には変更
量、宛先となる部分ネットワーク、送信元の部分ネット
ワーク、前記分岐度及び合流度を含む予約資源変更要求
メッセージを送信し、 各ルータは前記部分ネットワークへの経路が分岐する時
は前記予約資源変更要求メッセージに含まれる資源量を
分割して複数のメッセージとして送信し、 全てのメッセージを受信したルータまたは宛先となる部
分ネットワークの境界ルータが協調して全てのメッセー
ジを受信したことを確認して、前記予約資源変更要求メ
ッセージが送信されてきた方向と逆向きに変更要求配送
の完了を通知し、 前記通知を受けた変更後の経路のルータは資源を変更
し、前記経路を変更するルータは前記通知を受けた後に
経路を変更することを特徴とする請求項3記載の通信品
質保証方法。
4. When a router changes a route to a destination partial network, a resource reservation is made from the transmitting side to the receiving side on the route before the change and the route after the change before actually performing the change. When performing the reservation resource change request message including the amount of change, the destination partial network, the degree of branching of the route to the destination partial network, and the degree of merging of the branched paths,
When resource reservation is performed from the receiving side to the transmitting side, a reservation resource change request message including a change amount, a destination partial network, a transmission source partial network, the branching degree and the merging degree is transmitted, and each router When the route to the network branches, the resource amount included in the reserved resource change request message is divided and transmitted as a plurality of messages, and the router that has received all the messages or the border router of the destination partial network cooperates. After confirming that all messages have been received, the completion of the change request delivery is notified in a direction opposite to the direction in which the reserved resource change request message was transmitted. The router which changes resources and changes the route changes the route after receiving the notification. Communication quality assurance methods.
【請求項5】 到来インターフェイスと送出インターフ
ェイス単位にパケットを管理することによってパケット
送出を行う方法として、 通信回線を流れる一連のパケット列の各パケットに直前
のパケットとの間の時間間隔であるパケット間隔を持た
せ、 前記一連のパケット列がルータの到来インターフェイス
から各パケットの宛先に応じた送出インターフェイスに
分岐して前記パケット列とは異なる送出インターフェイ
ス毎のパケット列になる際に、前記パケット間隔を前記
送出インターフェイス毎のパケット列のパケット間隔に
変更し、 送出インターフェイスからパケットを送信する際には、
到来インターフェイス毎のキューにパケットを格納し、 各キューからパケットを取り出して送信するべき時刻で
ある到来インターフェイス毎適格時刻と、送出インター
フェイスから最後にパケットを送信した時刻である送出
インターフェイス毎最終送信時刻とを管理し、 パケット内に格納されているパケット間隔及び到来イン
ターフェイス毎適格時刻の和を新たな到来インターフェ
イス毎適格時刻とし、 前記到来インターフェイス毎適格時刻が現在の時刻と等
しいか過去であるキューのうち最小の前記到来インター
フェイス毎適格時刻を有するキューを選択し、該選択し
たキューに格納されたパケットをキューから取り出し、 取り出したパケット内のパケット間隔を前記到来インタ
ーフェイス毎適格時刻と送出インターフェイス毎最終送
信時刻との差に再設定するとともに、到来インターフェ
イス毎適格時刻を送出インターフェイス毎最終送信時刻
に設定することを特徴とする請求項2記載の通信品質保
証方法。
5. A method for performing packet transmission by managing packets for each of an incoming interface and an outgoing interface, wherein a packet interval, which is a time interval between each packet of a series of packet streams flowing through a communication line and the immediately preceding packet, is used. When the series of packet sequences is branched from the incoming interface of the router to a transmission interface corresponding to the destination of each packet and becomes a packet sequence for each transmission interface different from the packet sequence, the packet interval is set to Change to the packet interval of the packet sequence for each transmission interface, and when transmitting packets from
A packet is stored in a queue for each incoming interface, an eligible time for each incoming interface that is a time at which a packet is to be taken out from each queue and transmitted, and a last transmission time for each outgoing interface that is the last time a packet was transmitted from the outgoing interface. The sum of the packet interval stored in the packet and the qualifying time for each arriving interface is defined as a new qualifying time for each arriving interface, and the queue in which the qualifying time for each arriving interface is equal to the current time or is in the past. Selecting a queue having the minimum qualifying time for each arriving interface, extracting the packet stored in the selected queue from the queue, and determining the packet interval in the fetched packet based on the qualifying time for each arriving interface and the final transmission for each sending interface; 3. The communication quality assurance method according to claim 2, wherein the time is reset to a difference from the time, and the qualified time for each incoming interface is set as the final transmission time for each transmission interface.
【請求項6】 到来インターフェイス毎適格時刻の計算
方法として、 到来インターフェイス毎適格時刻、各キューが使用でき
る帯域及び最終送信パケットのサイズから計算される帯
域に適合した次のパケットを送信するべき時刻と、パケ
ット内に格納されているパケット間隔及び到来インター
フェイス毎適格時刻の和とのうち小さい方を到来インタ
ーフェイス毎適格時刻とすることを特徴とする請求項5
記載の通信品質保証方法。
6. A method for calculating the qualifying time for each incoming interface, the qualifying time for each arriving interface, the bandwidth to be used by each queue and the time to transmit the next packet conforming to the bandwidth calculated from the size of the last transmission packet. The smaller of the packet interval stored in the packet and the sum of the qualifying time for each arriving interface is set as the qualifying time for each arriving interface.
Communication quality assurance method described.
【請求項7】 到来インターフェイス毎適格時刻及び送
出インターフェイス毎最終送信時刻の設定方法として、 到来インターフェイス毎のキューから最後にパケットを
送信した時刻である到来インターフェイス毎最終送信時
刻を管理し、 到来インターフェイス毎適格時刻については、到来イン
ターフェイス毎最終送信時刻、各キューが使用できる帯
域及び最終送信パケットのサイズから計算される帯域に
適合した次のパケットを送信するべき時刻と、パケット
内に格納されているパケット間隔及び到来インターフェ
イス毎最終送信時刻の和とのうち小さい方を前記到来イ
ンターフェイス毎適格時刻とし、 送出インターフェイス毎最終送信時刻として実際にパケ
ットを送出した時刻を用い、送出する際にパケットに再
設定するパケット間隔として該送出インターフェイス毎
最終送信時刻とパケット送信を開始する時刻との差を用
い、 前記パケット送信を開始する時刻を前記送出インターフ
ェイス毎最終送信時刻及び到来インターフェイス毎最終
送信時刻に設定することを特徴とする請求項6記載の通
信品質保証方法。
7. A method for setting a qualified time for each incoming interface and a final transmission time for each outgoing interface, wherein the last transmission time for each incoming interface, which is the last time a packet was transmitted from a queue for each incoming interface, is managed. The qualifying time includes the last transmission time for each incoming interface, the bandwidth that can be used by each queue and the time to transmit the next packet conforming to the bandwidth calculated from the size of the last transmission packet, and the packet stored in the packet. The smaller of the interval and the sum of the last transmission time for each incoming interface is taken as the qualified time for each incoming interface, and the time when the packet was actually sent is used as the last transmission time for each sending interface, and the packet is reset when sending. Packet interval Using the difference between the last transmission time for each transmission interface and the time to start packet transmission, setting the time to start packet transmission to the last transmission time for each transmission interface and the last transmission time for each arriving interface. The communication quality assurance method according to claim 6.
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