JP2002057707A - パケット転送レート制御方法及びパケット転送レート制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インターネットの各ユーザに公平な帯域配分
を行うことができるパケット転送レート制御方法及びパ
ケット転送レート制御装置を提供する。 【解決手段】 内部ノードは、パケット分類部、到着レ
ート測定部、フロー数計算管理部、均等レート計算管理
部、リンクネック判定部、当該リンクネックレート測定
部、当該リンクネックフロー数計算・管理部、他リンク
ネックレート測定部、他リンクネック平滑化レート管理
部、割当可能レート計算・管理部、パケット受付可否判
定部、バッファ内パケット数管理部、パケット蓄積部、
パケット転送部を具え、簡易なトラヒック測定値から各
クラスのユーザフロー数の推定及びそのリンクが各ユー
ザフローのネックになっているか否かの判定を行うこと
により、各ノードでクラスバッファの重みを動的に変更
し、各ユーザのパケット転送レートを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インターネット通
信におけるサービス品質ＱｏＳ(Quality of Services)
の保証に関するものであり、特にDiffserv(Differentia
ted Services)に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インターネットにおいてスループット保
証等のサービス品質保証を実現するためにDiffservと称
するサービスモデルが検討されている。Diffservでは、
網の境界ノードにおいてユーザ毎の状態（ユーザに対し
て保証する帯域、ユーザが属するサービスクラス、契約
条件が満たされているか否か等）を保持しておき、パケ
ットを網の内部へ転送する際にそのユーザの状態に応じ
てパケットヘッダー内のフィールドにＤＳ値を設定し、
網の内部ノードでは、ユーザ毎に状態を管理することな
く、そのＤＳ値のみに基づいてパケット転送の優先制御
及び選択的廃棄を行って、各ユーザへのサービス差別化
を実現する。

【０００３】即ち、多重ユーザフロー数が少ない境界ノ
ードでユーザ毎に監視及び制御を行い、多重ユーザフロ
ー数が大きい内部ノードでは、処理負荷軽減のためユー
ザフロー毎の状態管理を行わず、境界ノードで設定され
たＤＳ値に基づいて制御を行い、全体として各ユーザへ
のスループット保証及びサービス差別化を実現する。

【０００４】Diffservの内部ノードにおける既存のバッ
ファリング技術として、サービスクラス毎にバッファリ
ングを行うＣＢＱ(Class Based Queuing)、ＦＩＦＯバ
ッファにサービスクラス毎に異なるパケット廃棄閾値を
設定するＷＲＥＤ(WeightedRandom Early Detection)等
がある。しかしながら、Diffservアーキテクチャを前提
として各ユーザフローに重み付けスループット保証を実
現しようとする場合、これらの既存の技術では、各クラ
スのアクティブフロー数又はフロー数混在比率等のトラ
ヒック条件を仮定して各制御に用いるパラメータを設定
しなければならない。そのため、運用中のトラヒック条
件が仮定した値から変動した場合は、重み付けスループ
ット保証が実現できない可能性がある。

【０００５】そのため、本発明の発明者らは、特願2000
-50699号「パケット転送レート決定方法及びパケット転
送装置」において、各クラスのアクティブフロー数を推
定し、それに応じて各クラスバッファの重み又はパケッ
ト転送レートを動的に変更する方法を提案した。この方
法は、全てのユーザフローが網内の或る一箇所のリンク
でのみボトルネックとなる場合には極めて有効である
が、一方、輻輳の程度が異なるボトルネックリンクが網
内に複数存在する場合に問題が生じる。

【０００６】図１は従来例を説明するための図である。
図１に示すように、例えば、保証レートがＧ１＝２００
(kbps)のクラス１及びＧ２＝１００(kbps)のクラス２の
ユーザフローが、それぞれ帯域が異なるリンク１及び２
を経由してリンク３に収容されているとする。また、各
ノードはクラス別にバッファを具えているとする。リン
ク１を経由するクラス１ユーザフロー数及びクラス２ユ
ーザフロー数をそれぞれＮ11及びＮ12とし、リンク２を
経由するクラス１ユーザフロー数及びクラス２ユーザフ
ロー数をそれぞれＮ21及びＮ22とし、（Ｎ11，Ｎ12）＝
（１０本，８０本）及び（Ｎ21，Ｎ22）＝（１０本，１
０本）とする。

【０００７】前述の特願2000-50699号の方法では、各ノ
ードにおいてその時のフロー数及び保証レートに応じた
転送レートを各クラスバッファに割当てるので、この場
合、ノード１でのクラス１バッファレートは ｛Ｇ１*Ｎ11／（Ｇ１*Ｎ11＋Ｇ２*Ｎ12）｝*１０Mbps＝
２Mbps となり、ノード１でのクラス２バッファレートは ｛Ｇ２*Ｎ12／（Ｇ１*Ｎ11＋Ｇ２*Ｎ12）｝*１０Mbps＝
８Mbps となる。従って、ノード１を経由するクラス１及びクラ
ス２に属するユーザ一人当たりには、リンク１の帯域は
それぞれ２Mbps／１０本＝２００kbps及び８Mbps／８０
本＝１００kbpsずつが配分され、重み付けスループット
保証が実現されている。

【０００８】同様に、ノード２でのクラス１バッファレ
ートは ｛Ｇ１*Ｎ21／（Ｇ１*Ｎ21＋Ｇ２*Ｎ22）｝*６０Mbps＝
４０Mbps となり、ノード２でのクラス２バッファレートは ｛Ｇ２*Ｎ22／（Ｇ１*Ｎ21＋Ｇ２*Ｎ22）｝*６０Mbps＝
２０Mbps となる。従って、ノード２を経由するクラス１及びクラ
ス２に属するユーザ一人当たりには、リンク１の帯域は
それぞれ４０Mbps／１０本＝４Mbps及び２０Mbps／１０
本＝２Mbpsずつが配分される。

【０００９】これらのユーザフローがノード３において
リンク３に更に多重されるとする。リンク３に対して、
ユーザフロー数は（クラス１，クラス２）＝（２０本，
９０本）となるので、ノード３におけるクラス１バッフ
ァのレートは、 ［Ｇ１*（Ｎ11＋Ｎ21）／｛Ｇ１*（Ｎ11＋Ｎ21）＋Ｇ２
*（Ｎ12＋Ｎ22）｝］*３０Mbps＝９．２３Mbps となり、ノード３におけるクラス２バッファのレート
は、 ［Ｇ２*（Ｎ12＋Ｎ22）／｛Ｇ１*（Ｎ11＋Ｎ21）＋Ｇ２
*（Ｎ12＋Ｎ22）｝］*３０Mbps＝２０．７７Mbpsとな
る。

【００１０】従って、クラス１及びクラス２に属するユ
ーザ一人当たりには、リンク３の帯域はそれぞれ９．２
３Mbps／２０本＝４６０kbps及び２０．７７Mbps／９０
本＝２３０kbpsずつが配分されるが、ノード１を経由す
るユーザフローは、リンク１の方が輻輳の程度が大き
く、リンク１で割当てられた帯域が（クラス１，クラス
２）＝（２００kbps，１００kbps）であるので、リンク
３の帯域は使い切れず、剰余帯域はノード２を経由する
ユーザフローが占有し、結局ノード２を経由するクラス
１及びクラス２に属するユーザ一人当たりには、リンク
３の帯域はそれぞれ、クラス１のユーザに対して （９．２３Mbps−２００kbps*Ｎ11）／Ｎ21＝７２３kbp
s、 クラス２のユーザに対して （２０．７７Mbps−１００kbps*Ｎ12）／Ｎ22＝１．２
８Mbps ずつ配分される。従って、スループットは低いクラスで
あるクラス２の方が高くなり、不公平が生じる。

【００１１】また、ＦＩＦＯバッファで複数の閾値を設
定するＷＲＥＤにおいては、輻輳リンクが複数存在する
と、経由するリンク数が多いユーザのスループットが極
端に低下するという問題が生じる可能性がある。

【００１２】

【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、各ユーザに対する保証レート毎にサー
ビスクラスを設け、網の境界ノードでユーザからのパケ
ットを受信した場合、境界ノードは、ユーザが属するサ
ービスクラス値をパケットにマーキングし、現在の送信
レートをパケットにマーキングし、パケットの現在の送
信レートが保証レートを超えている時はパケットにタギ
ングし、パケットを網の内部に転送し、内部ノードは、
各クラスに対応して公平に各ユーザのパケット転送レー
トを制御する、パケット転送レート制御方法において、
網内に輻輳の程度が異なるボトルネックリンクが複数存
在する場合においても、各ユーザに保証レート分のスル
ープットを確保し、同時に、他リンクネックのためにレ
ートの低いユーザのスループットをそれ以上低下しない
ように確保し、且つ、保証レートに応じて重み付けスル
ープット保証を行い公平な帯域配分を実現することがで
きる、パケット転送レート制御方法及びパケット転送レ
ート制御装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第１のパケット転送レート制御方法は、内
部ノードで、出力リンク毎にサービスクラス別のバッフ
ァを設け、内部ノードに到着したパケットのうち、クラ
スｉに属し且つタギングされていないパケットの到着レ
ートＡ(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、Ｇ(i)(b
ps)をクラスｉの保証レート、ａを平滑化パラメータと
したとき、クラスｉのアクティブユーザフロー数Ｆ(i)
をＦ(i)←（１−ａ）*Ｆ(i)＋ａ*Ａ(i)／Ｇ(i)で更新
し、Ｃ(bps)を出力リンクレートとしたとき、クラスｉ
に属するユーザへのリンク容量均等配分レートＳ(i)(bp
s)をＳ(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ(i)*Ｇ(i)）｝*Ｃで更新
し、内部ノードに到着したパケットから送信レートＥ
(i)(bps)を読み出し、Ｅ(i)とＳ(i)とを比較して、ε１
（≦１）をレート変動吸収パラメータとしたとき、Ｅ
(i)≧ε１*Ｓ(i)の場合は、当該リンクがネックとなる
ユーザからのパケットと判断し、該パケットをクラスｉ
バッファへ転送し、当該リンクがネックとなるパケット
のうちクラスｉに属し且つタギングされていないパケッ
トの到着レートＡ１(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測
定し、クラスｉに属し且つ当該リンクがネックとなるア
クティブユーザフロー数Ｆ１(i)をＦ１(i)←（１−ａ）
*Ｆ１(i)＋ａ*Ａｌ(i)／Ｇ(i)で更新し、他方、Ｅ(i)＜
ε１*Ｓ(i)の場合は、他リンクがネックとなるユーザか
らのパケットと判断し、該パケットをクラスｉバッファ
へ収容し、該他リンクがネックとなるクラスｉのパケッ
トの到着レートである他リンクネックレートＢ(i)(bps)
を所定の時間τ(s)の間測定し、平滑化された他リンク
ネックレートＳＢ(i)(bps)をＳＢ(i)←（１−ａ）*ＳＢ
(i)＋ａ*Ｂ(i)で更新し、前記ＳＢ(i)及び前記Ｆ１(i)
を用いて、クラスｉに属し且つ当該リンクがネックとな
るユーザへの割当可能レートＳ１(i)(bps)をＳ１(i)＝
｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）｝*（Ｃ−ΣＳＢ(i)）で
更新し、クラスｉバッファに当該リンクがネックである
と判断されたパケットが到着した場合、クラスｉバッフ
ァ内パケット数Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ1より大きい場合
には、該パケットがタギングされている場合は該パケッ
トを廃棄し、該パケットがタギングされていない場合は
該パケットを受付け、Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ2より大き
くＴｈ1より小さい場合には、該パケットにマーキング
されているＥ(i)とＳ１(i)とを比較し、ε２（≧１）を
レート変動吸収パラメータとしたとき、Ｅ(i)≧ε２*Ｓ
１(i)であり且つ該パケットがタギングされている場合
は該パケットを廃棄し、該パケットがタギングされてい
ない場合は該パケットを受付け、クラスｉバッファへの
重みＷ(i)を所定の周期Ｔ(s)毎にＷ(i)＝Ｆ１(i)*Ｇ(i)
／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）で更新し、該Ｗ(i)を用いて各ク
ラスのバッファから当該リンクがネックと判断されたパ
ケットを重み付けラウンドロビン方式によって取り出す
ことを特徴とする。

【００１４】本発明の第２のパケット転送レート制御方
法は、内部ノードで、出力リンク毎にサービスクラス別
のバッファを設け、内部ノードに到着したパケットのう
ち、クラスｉに属し且つタギングされていないパケット
の到着レートＡ(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測定
し、Ｇ(i)(bps)をクラスｉの保証レート、ａを平滑化パ
ラメータとしたとき、クラスｉのアクティブユーザフロ
ー数Ｆ(i)をＦ(i)←（１−ａ）*Ｆ(i)＋ａ*Ａ(i)／Ｇ
(i)で更新し、Ｃ(bps)を出力リンクレートとしたとき、
クラスｉに属するユーザへのリンク容量均等配分レート
Ｓ(i)(bps)をＳ(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ(i)*Ｇ(i)）｝*Ｃ
で更新し、内部ノードに到着したパケットから送信レー
トＥ(i)(bps)を読み出し、Ｅ(i)とＳ(i)とを比較して、
ε１（≦１）をレート変動吸収パラメータとしたとき、
Ｅ(i)≧ε１*Ｓ(i)の場合は、当該リンクがネックとな
るユーザからのパケットと判断し、該パケットをクラス
ｉバッファへ収容し、当該リンクがネックとなるパケッ
トのうちクラスｉに属し且つタギングされていないパケ
ットの到着レートＡ１(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間
測定し、クラスｉに属し且つ当該リンクがネックとなる
アクティブユーザフロー数Ｆ１(i)をＦ１(i)←（１−
ａ）*Ｆ１(i)＋ａ*Ａｌ(i)／Ｇ(i)で更新し、他方、Ｅ
(i)＜ε１*Ｓ(i)の場合は、他リンクがネックとなるユ
ーザからのパケットと判断し、該パケットをクラスｉバ
ッファへ収容し、該他リンクがネックとなるクラスｉの
パケットの到着レートである他リンクネックレートＢ
(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、平滑化された
他リンクネックレートＳＢ(i)(bps)をＳＢ(i)←（１−
ａ）*ＳＢ(i)＋ａ*Ｂ(i)で更新し、前記ＳＢ(i)及び前
記Ｆ１(i)を用いて、クラスｉに属し且つ当該リンクが
ネックとなるユーザへの割当可能レートＳ１(i)(bps)を
Ｓ１(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）｝*（Ｃ−ΣＳ
Ｂ(i)）で更新し、クラスｉバッファに当該リンクがネ
ックであると判断されたパケットが到着した場合、クラ
スｉバッファ内パケット数Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ1より
大きい場合には、該パケットがタギングされている場合
は該パケットを廃棄し、該パケットがタギングされてい
ない場合は該パケットを受付け、Ｑ(i)が所定の閾値Ｔ
ｈ2より大きくＴｈ1より小さい場合には、該パケットに
マーキングされているＥ(i)とＳ１(i)とを比較し、ε２
（≧１）をレート変動吸収パラメータとしたとき、Ｅ
(i)≧ε２*Ｓ１(i)であり且つ該パケットがタギングさ
れている場合は該パケットを廃棄し、該パケットがタギ
ングされていない場合は該パケットを受付け、クラスｉ
バッファへの重みＷ(i)を所定の周期Ｔ(s)毎にＷ(i)＝
Ｆ１(i)*Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）*（Ｃ−ΣＳＢ
(i)）＋ＳＢ(i)で更新し、該Ｗ(i)を用いて各クラスの
バッファからパケットを重み付けラウンドロビン方式に
よって取り出すことを特徴とする。

【００１５】本発明の第３のパケット転送レート制御方
法は、内部ノードで、出力リンク毎にサービスクラス及
び当該リンクがネックか否かにより分類されたパケット
を別々に収容するバッファを設け、内部ノードに到着し
たパケットのうち、クラスｉに属し且つタギングされて
いないパケットの到着レートＡ(i)(bps)を所定の時間τ
(s)の間測定し、Ｇ(i)(bps)をクラスｉの保証レート、
ａを平滑化パラメータとしたとき、クラスｉのアクティ
ブユーザフロー数Ｆ(i)をＦ(i)←（１−ａ）*Ｆ(i)＋ａ
*Ａ(i)／Ｇ(i)で更新し、Ｃ(bps)を出力リンクレートと
したとき、クラスｉに属するユーザへのリンク容量均等
配分レートＳ(i)(bps)をＳ(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ(i)*Ｇ
(i)）｝*Ｃで更新し、内部ノードに到着したパケットか
ら送信レートＥ(i)(bps)を読み出し、Ｅ(i)とＳ(i)とを
比較して、ε１（≦１）をレート変動吸収パラメータと
したとき、Ｅ(i)≧ε１*Ｓ(i)の場合は、当該リンクが
ネックとなるユーザからのパケットと判断し、該パケッ
トをクラスｉで当該リンクがネックとなるパケットを収
容するバッファBuffer_Ａ(i)へ転送し、それらのパケッ
トのうちクラスｉに属し且つタギングされていないパケ
ットの到着レートＡ１(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間
測定し、クラスｉに属し且つ当該リンクがネックとなる
アクティブユーザフロー数Ｆ１(i)をＦ１(i)←（１−
ａ）*Ｆ１(i)＋ａ*Ａｌ(i)／Ｇ(i)で更新し、他方、Ｅ
(i)＜ε１*Ｓ(i)の場合は、他リンクがネックとなるユ
ーザからのパケットと判断し、該パケットをサービスク
ラスがｉで他リンクがネックであるパケットを収容する
バッファBuffer_Ｂ(i)に収容し、該他リンクがネックと
なるクラスｉのパケットの到着レートである他リンクネ
ックレートＢ(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、
平滑化された他リンクネックレートＳＢ(i)(bps)をＳＢ
(i)←（１−ａ）*ＳＢ(i)＋ａ*Ｂ(i)で更新し、前記Ｓ
Ｂ(i)及び前記Ｆ１(i)を用いて、クラスｉに属し且つ当
該リンクがネックとなるユーザへの割当可能レートＳ１
(i)(bps)をＳ１(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）｝*
（Ｃ−ΣＳＢ(i)）で更新し、バッファBuffer_Ａ(i)に
パケットが到着した場合、クラスｉバッファ内パケット
数Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ1より大きい場合には、該パケ
ットがタギングされている場合は該パケットを廃棄し、
該パケットがタギングされていない場合は該パケットを
受付け、Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ2より大きくＴｈ1より
小さい場合には、該パケットにマーキングされているＥ
(i)とＳ１(i)とを比較し、ε２（≧１）をレート変動吸
収パラメータとしたとき、Ｅ(i)≧ε２*Ｓ１(i)であり
且つ該パケットがタギングされている場合は該パケット
を廃棄し、該パケットがタギングされていない場合は該
パケットを受付け、所定の周期Ｔ(s)毎に、バッファBuf
fer_Ａ(i)への重みＷ_Ａ(i)をＷ_Ａ(i)＝Ｆ１(i)*Ｇ(i)
／Σ（Ｆ(i)*Ｇ(i)）で更新し、バッファBuffer_Ｂ(i)
への重みＷ_Ｂ(i)をＷ_Ｂ(i)＝（Ｆ(i)−Ｆ１(i)）*Ｇ
(i)／Σ（Ｆ(i)*Ｇ(i)）で更新し、該Ｗ_Ａ(i)及びＷ_
Ｂ(i)を用いて各クラスのバッファからパケットを重み
付けラウンドロビン方式によって取り出すことを特徴と
する。

【００１６】本発明の第４のパケット転送レート制御方
法は、内部ノードで、出力リンク毎にＦＩＦＯバッファ
を設け、内部ノードに到着したパケットのうち、クラス
ｉに属し且つタギングされていないパケットの到着レー
トＡ(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、Ｇ(i)(bp
s)をクラスｉの保証レート、ａを平滑化パラメータとし
たとき、クラスｉのアクティブユーザフロー数Ｆ(i)を
Ｆ(i)←（１−ａ）*Ｆ(i)＋ａ*Ａ(i)／Ｇ(i)で更新し、
Ｃ(bps)を出力リンクレートとしたとき、クラスｉに属
するユーザへのリンク容量均等配分レートＳ(i)(bps)を
Ｓ(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ(i)*Ｇ(i)）｝*Ｃで更新し、内
部ノードに到着したパケットから送信レートＥ(i)(bps)
を読み出し、Ｅ(i)とＳ(i)とを比較して、ε１（≦１）
をレート変動吸収パラメータとしたとき、Ｅ(i)≧ε１*
Ｓ(i)の場合は、当該リンクがネックとなるユーザから
のパケットと判断し、該パケットをＦＩＦＯバッファへ
転送し、それらのパケットのうちクラスｉに属し且つタ
ギングされていないパケットの到着レートＡ１(i)(bps)
を所定の時間τ(s)の間測定し、クラスｉに属し且つ当
該リンクがネックとなるアクティブユーザフロー数Ｆ１
(i)をＦ１(i)←（１−ａ）*Ｆ１(i)＋ａ*Ａｌ(i)／Ｇ
(i)で更新し、他方、Ｅ(i)＜ε１*Ｓ(i)の場合は、他リ
ンクがネックとなるユーザからのパケットと判断し、該
パケットをＦＩＦＯバッファに収容し、該他リンクがネ
ックとなるクラスｉのパケットの到着レートである他リ
ンクネックレートＢ(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測
定し、平滑化された他リンクネックレートＳＢ(i)(bps)
をＳＢ(i)←（１−ａ）*ＳＢ(i)＋ａ*Ｂ(i)で更新し、
前記ＳＢ(i)及び前記Ｆ１(i)を用いて、クラスｉに属し
且つ当該リンクがネックとなるユーザへの割当可能レー
トＳ１(i)(bps)をＳ１(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ
(i)）｝*（Ｃ−ΣＳＢ(i)）で更新し、ＦＩＦＯバッフ
ァに当該リンクがネックであると判断されたパケットが
到着した場合、ＦＩＦＯバッファ内クラスｉパケット数
Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ1より大きい場合には、該パケッ
トがタギングされている場合は該パケットを廃棄し、該
パケットがタギングされていない場合は該パケットを受
付け、Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ2より大きくＴｈ1より小
さい場合には、該パケットにマーキングされているＥ
(i)とＳ１(i)とを比較し、ε２（≧１）をレート変動吸
収パラメータとしたとき、Ｅ(i)≧ε２*Ｓ１(i)であり
且つ該パケットがタギングされている場合は該パケット
を廃棄し、該パケットがタギングされていない場合は該
パケットを受付けることを特徴とする。

【００１７】また、本発明のパケット転送レート制御装
置は、上記第１乃至第４の本発明のいずれかのパケット
転送レート制御方法により、クラスｉのトラヒック状態
を測定する手段、クラスｉに属するユーザからのパケッ
トが当該リンクがネックであるパケットか否かを判断す
る手段、及び、クラスｉに属するユーザからのパケット
転送レートを制御する手段を具備することを特徴とす
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施例
を説明する。図２は境界ノードの構成例を示す機能ブロ
ック図であり、図３は内部ノードの構成例を示す機能ブ
ロック図である。

【００１９】［実施例１］図２は境界ノードの構成例を
示すブロック図であり、21はユーザ情報管理部、22はト
ラヒック監視部、23はクラスマーキング部、24は違反タ
ギング部、25はレートマーキング部、26はパケット転送
部である。

【００２０】ユーザ情報管理部21は、ユーザ毎の契約情
報（保証レート）を管理し、ユーザからパケットを受信
した場合、そのパケットが属するユーザの保証レートに
相当するサービスクラス値をクラスマーキング部23に通
知する。トラヒック監視部22は、パケットを受信した場
合、そのパケットが属するユーザの保証レートと現時点
での実際の送信レートとを比較し、送信レートが保証レ
ートを超えている場合に、違反タギング部24にそのパケ
ットに違反タギングを行うことを指示する。また、レー
トマーキング部25に現在の送信レートを通知する。違反
タギング部24は、トラヒック監視部22からの指示に従っ
てパケットにタギングを行う。レートマーキング部25
は、トラヒック監視部22からの通知に従ってパケットに
現在の送信レートをマーキングする。パケット転送部26
は、パケットの転送を行う。

【００２１】図３は内部ノードの構成例を示すブロック
図であり、301はパケット分類部、302は到着レートＡ
(i)測定部、303はフロー数Ｆ(i)計算・管理部、304は均
等レートＳ(i)計算・管理部、305はリンクネック判定
部、306は当該リンクネックレートＡｌ(i)測定部、307
は当該リンクネックフロー数Ｆｌ(i)計算・管理部、308
は他リンクネックレートＢ(i)測定部、309は他リンクネ
ック平滑化レートＳＢ(i)管理部、310は割当可能レート
Ｓｌ(i)計算・管理部、311はパケット受付可否判定部、
312はバッファ内パケット数Ｑ(i)管理部、313はパケッ
ト蓄積部、314はパケット転送部である。

【００２２】パケット分類部301は、境界ノードでマー
キングされたクラス値に基づいてパケットを分類し、リ
ンクネック判定部305へ転送する。また、到着レートＡ
(i)測定部302に測定の指示を行う。到着レートＡ(i)測
定部302は、到着したパケットのうち、クラスｉ毎にタ
ギングされていないパケットの到着レートＡ(i)(bps)を
所定の時間τ(s)の間測定し、その結果をフロー数Ｆ(i)
計算・管理部303に通知する。フロー数Ｆ(i)計算・管理
部303は、到着レートＡ(i)測定部302からＡ(i)を受け取
り、Ａ(i)を用いてクラスｉのアクティブユーザフロー
数Ｆ(i)をＦ(i)←（１−ａ）*Ｆ(i)＋ａ*Ａ(i)／Ｇ(i)
で更新し、その値を管理する。ここで、Ｇ(i)(bps)はク
ラスｉの保証レート、ａは平滑化パラメータである。ま
た、Ｆ(i)を均等レートＳ(i)計算・管理部304に通知す
る。

【００２３】均等レートＳ(i)計算・管理部304は、フロ
ー数Ｆ(i)計算・管理部303からＦ(i)を受け取り、Ｆ(i)
を用いてクラスｉに属するユーザへのリンク容量均等配
分レートＳ(i)(bps)をＳ(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ(i)*Ｇ
(i)）｝*Ｃで計算し、それを管理する。ここで、Ｃ(bp
s)は出力リンクレートである。また、リンクネック判定
部305からの指示に従ってＳ(i)を通知する。

【００２４】リンクネック判定部305は、パケット分類
部301からパケットを受け取った場合、そのパケットか
ら境界ノードでマーキングされた送信レートＥ(i)(bps)
を読み出し、均等レートＳ(i)計算・管理部304にＳ(i)
を通知するように指示してＳ(i)を受信し、Ｅ(i)とＳ
(i)とを比較して、ε１（≦１）をレート変動吸収パラ
メータとしたとき、Ｅ(i)≧ε１*Ｓ(i)の場合は、当該
リンクがネックとなるユーザからのパケットと判断し、
そのパケットをパケット受付可否判定部311へ転送し、
且つ当該リンクネックレートＡｌ(i)測定部306に測定の
指示を行う。他方、Ｅ(i)＜ε１*Ｓ(i)の場合は、他リ
ンクがネックとなるユーザからのパケットと判断し、該
パケットをパケット蓄積部313へ転送し、且つ他リンク
ネックレートＢ(i)測定部308に測定の指示を行う。

【００２５】当該リンクネックレートＡｌ(i)測定部306
は、リンクネック判定部305から当該リンクネックユー
ザからのパケットを受信したことを検出した場合、それ
らのパケットのうち、クラスｉに属し且つタギングされ
ていないパケットの到着レートＡ１(i)(bps)を所定の時
間τ(s)の間測定し、その結果を当該リンクネックフロ
ー数Ｆｌ(i)計算・管理部307に通知する。

【００２６】当該リンクネックフロー数Ｆｌ(i)計算・
管理部307は、当該リンクネックレートＡｌ(i)測定部30
6からＡ１(i)を受け取り、Ａ１(i)を用いてクラスｉに
属し且つ当該リンクがネックとなるアクティブユーザフ
ロー数Ｆ１(i)をＦ１(i)←（１−ａ）*Ｆ１(i)＋ａ*Ａ
ｌ(i)／Ｇ(i)で更新し、それを管理する。また、Ｆ１
(i)を割当可能レートＳｌ(i)計算・管理部310に通知す
る。更に、パケット転送部314からの指示に従ってＦ１
(i)を通知する。

【００２７】他リンクネックレートＢ(i)測定部308は、
リンクネック判定部305から他リンクネックユーザから
のパケットを受信したことを検出した場合、それらのパ
ケットのクラスｉの到着レートである他リンクネックレ
ートＢ(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、その結
果を他リンクネック平滑化レートＳＢ(i)管理部309に通
知する。

【００２８】他リンクネック平滑化レートＳＢ(i)管理
部309は、他リンクネックレートＢ(i)測定部308からＢ
(i)を受け取った場合、平滑化された他リンクネックレ
ートＳＢ(i)(bps)をＳＢ(i)←（１−ａ）*ＳＢ(i)＋ａ*
Ｂ(i)で更新し、それを管理する。また、ＳＢ(i)を割当
可能レートＳｌ(i)計算・管理部310に通知する。

【００２９】割当可能レートＳｌ(i)計算・管理部310
は、当該リンクネックフロー数Ｆｌ(i)計算・管理部307
からＦ１(i)を受け取り、他リンクネック平滑化レート
ＳＢ(i)管理部309からＳＢ(i)を受け取り、クラスｉに
属し且つ当該リンクがネックとなるユーザへの割当可能
レートＳ１(i)(bps)をＳ１(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*
Ｇ(i)）｝*（Ｃ−ΣＳＢ(i)）で更新し、それを管理す
る。また、パケット受付可否判定部311の指示に従って
Ｓ１(i)を通知する。

【００３０】パケット受付可否判定部311は、リンクネ
ック判定部305から当該リンクがネックとなるユーザか
らのパケットを受け取った場合、そのパケットにマーキ
ングされているＥ(i)を読み出し、割当可能レートＳｌ
(i)計算・管理部310にＳｌ(i)を通知する指示を行って
Ｓｌ(i)を受信し、バッファ内パケット数Ｑ(i)管理部31
2にＱ(i)を通知する指示を行ってＱ(i)を受信し、クラ
スｉバッファ内パケット数Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ1より
大きい場合には、そのパケットがタギングされている場
合はそのパケットを廃棄し、そのパケットがタギングさ
れていない場合はそのパケットをパケット蓄積部313へ
転送する。Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ2より大きくＴｈ1よ
り小さい場合には、そのパケットにマーキングされてい
るＥ(i)とＳ１(i)とを比較し、ε２（≦１）をレート変
動吸収パラメータとしたとき、Ｅ(i)≧ε２*Ｓ１(i)で
あり且つそのパケットがタギングされている場合はその
パケットを廃棄し、そのパケットがタギングされていな
い場合はそのパケットをパケット蓄積部313へ転送す
る。

【００３１】バッファ内パケット数Ｑ(i)管理部312は、
パケット蓄積部313でのクラスｉバッファ内パケット数
Ｑ(i)を管理し、パケット受付可否判定部311からの指示
に従ってＱ(i)を通知する。パケット蓄積部313は、クラ
ス別のバッファを持ち、パケットを受け取った場合、そ
のパケットが属するクラスのバッファに収容し、パケッ
ト転送部314の指示に従って各クラスバッファからパケ
ットを転送する。

【００３２】パケット転送部314は、所定の周期Ｔ(s)毎
に当該リンクネックフロー数Ｆｌ(i)計算・管理部307に
Ｆｌ(i)を通知するように指示し、Ｆｌ(i)を受信した
後、Ｆｌ(i)を用いてクラスｉバッファへの重みＷ(i)を
Ｗ(i)＝Ｆ１(i)*Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）で更新
し、そのＷ(i)を用いて各クラスのバッファから当該リ
ンクがネックと判断されたパケットを重み付けラウンド
ロビン方式によって取り出す。他リンクネックと判断さ
れたパケットは、重みに関係なく転送する。

【００３３】例えば上記の図１の例に本発明の方法を適
用すると、ノード３はノード１を経由するユーザフロー
は他リンクがネックであると判断してノード２を経由す
るユーザフロー数に基づいてリンク３の帯域を各クラス
バッファに以下のように割当てる。即ち、ノード３にお
けるクラス１バッファのレートは、 ｛Ｇ１*Ｎ21／（Ｇ１*Ｎ21＋Ｇ２*Ｎ22）｝*｛３０Mbps
−(２００kbps*Ｎ11＋１００kbps*Ｎ12)｝＋２００kbps
*Ｎ11＝１３．３３Mbps＋２Mbps＝１５．３３Mbps となり、ノード３におけるクラス２バッファのレート
は、 ｛Ｇ２*Ｎ22／（Ｇ１*Ｎ21＋Ｇ２*Ｎ22）｝*｛３０Mbps
−(４００kbps*Ｎ11＋２００kbps*Ｎ12)｝＋１００kbps
*Ｎ12＝６．６７Mbps＋８Mbps＝１４．６７Mbpsとな
る。

【００３４】これにより、リンク３の帯域を、ノード２
を経由するクラス１に属するユーザ一人当たりには、 （１５．３３Mbps−２００kbps*Ｎ11）／Ｎ21＝１．３
３Mbpsを配分し、ノード２を経由するクラス２に属する
ユーザ一人当たりには、 （１４．６７Mbps−１００kbps*Ｎ12）／Ｎ22＝０．６
６７Mbps を配分することができ、輻輳の程度が異なるボトルネッ
クリンクが複数存在しても各ユーザに保証レート以上の
スループットを確保し、且つ、保証レートに対応する重
み付けスループット保証を実現することができる。

【００３５】［実施例２］実施例１においては、図３に
示したパケット転送部314で、クラスｉバッファへの重
みＷ(i)をＷ(i)＝Ｆ１(i)*Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）
で更新し、そのＷ(i)を用いて各クラスのバッファから
当該リンクがネックと判断されたパケットを重み付けラ
ウンドロビン方式によって取り出したが、この実施例２
においては、所定の周期Ｔ(s)毎に当該リンクネックフ
ロー数Ｆｌ(i)計算・管理部307からＦｌ(i)を受信した
後、他リンクネック平滑化レートＳＢ(i)管理部309から
ＳＢ(i)を受信し、クラスｉバッファへの重みＷ(i)をＷ
(i)＝Ｆ１(i)*Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）*（Ｃ−ΣＳ
Ｂ(i)）＋ＳＢ(i)で更新し、そのＷ(i)を用いて各クラ
スのバッファからパケットを重み付けラウンドロビン方
式によって取り出す。

【００３６】［実施例３］実施例１においては、パケッ
ト蓄積部313はクラス別のバッファを持っていたが、こ
の実施例３においては、パケット蓄積部313においてサ
ービスクラス及び当該リンクネックか否かにより分類さ
れたパケットを別々に収容するバッファを設ける。即
ち、サービスクラスがｉで且つ当該リンクがネックであ
るユーザからのパケットを収容するバッファBuffer_Ａ
(i)と、サービスクラスがｉで且つ他リンクがネックで
あるユーザからのパケットを収容するバッファBuffer_
Ｂ(i)を具える。また、パケット転送部314においては、
所定の周期Ｔ(s)毎に、当該リンクネックフロー数Ｆｌ
(i)計算・管理部307からＦ１(i)を受信し、フロー数Ｆ
(i)計算・管理部303からＦ(i)を受信し、バッファBuffe
r_Ａ(i)への重みＷ_Ａ(i)をＷ_Ａ(i)＝Ｆ１(i)*Ｇ(i)／
Σ（Ｆ(i)*Ｇ(i)）で更新し、バッファBuffer_Ｂ(i)へ
の重みＷ_Ｂ(i)をＷ_Ｂ(i)＝（Ｆ(i)−Ｆ１(i)）*Ｇ(i)
／Σ（Ｆ(i)*Ｇ(i)）で更新し、これらＷ_Ａ(i)及びＷ_
Ｂ(i)を用いて各クラスのバッファからパケットを重み
付けラウンドロビン方式によって取り出す。

【００３７】［実施例４］実施例１においては、パケッ
ト蓄積部313はクラス別のバッファを持っていたが、こ
の実施例４においては、共有のＦＩＦＯバッファを設け
る。また、実施例１では、バッファ内パケット数Ｑ(i)
管理部312はクラスｉバッファ内パケット数Ｑ(i)を管理
していたが、この実施例４においては、ＦＩＦＯバッフ
ァ内におけるクラスｉパケット数Ｑ(i)を管理する。更
に、この実施例４におけるパケット転送部314は、出力
リンクレートに従ってＦＩＦＯバッファからパケットを
転送する。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内部ノードでユーザフロー毎に状態管理を行うことな
く、簡易なトラヒック測定値から各クラスのユーザフロ
ー数の推定及びそのリンクが各ユーザフローのネックに
なっているか否かの判定を行うことにより、ユーザフロ
ー数の変動及び網内の各リンクの輻輳の程度の変動に応
じて、各ノードでクラスバッファの重みを動的に変更
し、バッファでの選択廃棄を行って、各ユーザのパケッ
ト転送レートを制御し、それらにより、各ユーザに対し
て保証レート以上のスループットを確保し、且つ他リン
クネックのためにレートの低いユーザのスループットを
それ以上低下しないように確保し、且つユーザの属する
クラスに応じて重み付けスループット保証を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来例を説明するための図である。

【図２】 本発明における境界ノードの構成例を示す機
能ブロック図である。

【図３】 本発明における内部ノードの構成例を示す機
能ブロック図である。

【符号の説明】

２１ ユーザ情報管理部 ２２ トラヒック監視部 ２３ クラスマーキング部 ２４ 違反タギング部 ２５ レートマーキング部 ２６ パケット転送部 ３０１ パケット分類部 ３０２ 到着レートＡ(i)測定部 ３０３ フロー数Ｆ(i)計算・管理部 ３０４ 均等レートＳ(i)計算・管理部 ３０５ リンクネック判定部 ３０６ 当該リンクネックレートＡｌ(i)測定部 ３０７ 当該リンクネックフロー数Ｆｌ(i)計算・管理
部 ３０８ 他リンクネックレートＢ(i)測定部 ３０９ 他リンクネック平滑化レートＳＢ(i)管理部 ３１０ 割当可能レートＳｌ(i)計算・管理部 ３１１ パケット受付可否判定部 ３１２ バッファ内パケット数Ｑ(i)管理部 ３１３ パケット蓄積部 ３１４ パケット転送部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K030 GA03 HA08 JL07 JL08 KX11 KX27 LC01 LC11 LC18 LE16 MB15 5K034 AA02 BB06 DD03 EE11 FF02 HH01 HH02 HH14 HH17 HH21 HH56 HH64 KK21 MM08 MM11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各ユーザに対する保証レート毎にサービ
   スクラスを設け、網の境界ノードでユーザからのパケッ
   トを受信した場合、境界ノードは、ユーザが属するサー
   ビスクラス値をパケットにマーキングし、現在の送信レ
   ートをパケットにマーキングし、パケットの現在の送信
   レートが保証レートを超えている時はパケットにタギン
   グし、パケットを網の内部に転送し、内部ノードは、各
   クラスに対応して公平に各ユーザのパケット転送レート
   を制御する、パケット転送レート制御定方法において、 内部ノードで、出力リンク毎にサービスクラス別のバッ
   ファを設け、 内部ノードに到着したパケットのうち、クラスｉに属し
   且つタギングされていないパケットの到着レートＡ(i)
   (bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、Ｇ(i)(bps)をクラ
   スｉの保証レート、ａを平滑化パラメータとしたとき、
   クラスｉのアクティブユーザフロー数Ｆ(i)を Ｆ(i)←（１−ａ）*Ｆ(i)＋ａ*Ａ(i)／Ｇ(i) で更新し、Ｃ(bps)を出力リンクレートとしたとき、ク
   ラスｉに属するユーザへのリンク容量均等配分レートＳ
   (i)(bps)を Ｓ(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ(i)*Ｇ(i)）｝*Ｃ で更新し、 内部ノードに到着したパケットから送信レートＥ(i)(bp
   s)を読み出し、Ｅ(i)とＳ(i)とを比較して、ε１（≦
   １）をレート変動吸収パラメータとしたとき、Ｅ(i)≧
   ε１*Ｓ(i)の場合は、当該リンクがネックとなるユーザ
   からのパケットと判断し、該パケットをクラスｉバッフ
   ァへ転送し、当該リンクがネックとなるパケットのうち
   クラスｉに属し且つタギングされていないパケットの到
   着レートＡ１(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、
   クラスｉに属し且つ当該リンクがネックとなるアクティ
   ブユーザフロー数Ｆ１(i)を Ｆ１(i)←（１−ａ）*Ｆ１(i)＋ａ*Ａｌ(i)／Ｇ(i) で更新し、他方、Ｅ(i)＜ε１*Ｓ(i)の場合は、他リン
   クがネックとなるユーザからのパケットと判断し、該パ
   ケットをクラスｉバッファへ収容し、該他リンクがネッ
   クとなるクラスｉのパケットの到着レートである他リン
   クネックレートＢ(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測定
   し、平滑化された他リンクネックレートＳＢ(i)(bps)を ＳＢ(i)←（１−ａ）*ＳＢ(i)＋ａ*Ｂ(i) で更新し、 前記ＳＢ(i)及び前記Ｆ１(i)を用いて、クラスｉに属し
   且つ当該リンクがネックとなるユーザへの割当可能レー
   トＳ１(i)(bps)を Ｓ１(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）｝*（Ｃ−ΣＳ
   Ｂ(i)） で更新し、 クラスｉバッファに当該リンクがネックであると判断さ
   れたパケットが到着した場合、クラスｉバッファ内パケ
   ット数Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ1より大きい場合には、該
   パケットがタギングされている場合は該パケットを廃棄
   し、該パケットがタギングされていない場合は該パケッ
   トを受付け、Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ2より大きくＴｈ1
   より小さい場合には、該パケットにマーキングされてい
   るＥ(i)とＳ１(i)とを比較し、ε２（≧１）をレート変
   動吸収パラメータとしたとき、Ｅ(i)≧ε２*Ｓ１(i)で
   あり且つ該パケットがタギングされている場合は該パケ
   ットを廃棄し、該パケットがタギングされていない場合
   は該パケットを受付け、 クラスｉバッファへの重みＷ(i)を所定の周期Ｔ(s)毎に Ｗ(i)＝Ｆ１(i)*Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)） で更新し、該Ｗ(i)を用いて各クラスのバッファから当
   該リンクがネックと判断されたパケットを重み付けラウ
   ンドロビン方式によって取り出すことを特徴とするパケ
   ット転送レート制御方法。
2. 【請求項２】 各ユーザに対する保証レート毎にサービ
   スクラスを設け、網の境界ノードでユーザからのパケッ
   トを受信した場合、境界ノードは、ユーザが属するサー
   ビスクラス値をパケットにマーキングし、現在の送信レ
   ートをパケットにマーキングし、パケットの現在の送信
   レートが保証レートを超えている時はパケットにタギン
   グし、パケットを網の内部に転送し、内部ノードは、各
   クラスに対応して公平に各ユーザのパケット転送レート
   を制御する、パケット転送レート制御方法において、 内部ノードで、出力リンク毎にサービスクラス別のバッ
   ファを設け、 内部ノードに到着したパケットのうち、クラスｉに属し
   且つタギングされていないパケットの到着レートＡ(i)
   (bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、Ｇ(i)(bps)をクラ
   スｉの保証レート、ａを平滑化パラメータとしたとき、
   クラスｉのアクティブユーザフロー数Ｆ(i)を Ｆ(i)←（１−ａ）*Ｆ(i)＋ａ*Ａ(i)／Ｇ(i) で更新し、Ｃ(bps)を出力リンクレートとしたとき、ク
   ラスｉに属するユーザへのリンク容量均等配分レートＳ
   (i)(bps)を Ｓ(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ(i)*Ｇ(i)）｝*Ｃ で更新し、 内部ノードに到着したパケットから送信レートＥ(i)(bp
   s)を読み出し、Ｅ(i)とＳ(i)とを比較して、ε１（≦
   １）をレート変動吸収パラメータとしたとき、Ｅ(i)≧
   ε１*Ｓ(i)の場合は、当該リンクがネックとなるユーザ
   からのパケットと判断し、該パケットをクラスｉバッフ
   ァへ転送し、当該リンクがネックとなるパケットのうち
   クラスｉに属し且つタギングされていないパケットの到
   着レートＡ１(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、
   クラスｉに属し且つ当該リンクがネックとなるアクティ
   ブユーザフロー数Ｆ１(i)を Ｆ１(i)←（１−ａ）*Ｆ１(i)＋ａ*Ａｌ(i)／Ｇ(i) で更新し、他方、Ｅ(i)＜ε１*Ｓ(i)の場合は、他リン
   クがネックとなるユーザからのパケットと判断し、該パ
   ケットをクラスｉバッファへ収容し、該他リンクがネッ
   クとなるクラスｉのパケットの到着レートである他リン
   クネックレートＢ(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測定
   し、平滑化された他リンクネックレートＳＢ(i)(bps)を ＳＢ(i)←（１−ａ）*ＳＢ(i)＋ａ*Ｂ(i) で更新し、 前記ＳＢ(i)及び前記Ｆ１(i)を用いて、クラスｉに属し
   且つ当該リンクがネックとなるユーザへの割当可能レー
   トＳ１(i)(bps)を Ｓ１(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）｝*（Ｃ−ΣＳ
   Ｂ(i)） で更新し、 クラスｉバッファに当該リンクがネックであると判断さ
   れたパケットが到着した場合、クラスｉバッファ内パケ
   ット数Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ1より大きい場合には、該
   パケットがタギングされている場合は該パケットを廃棄
   し、該パケットがタギングされていない場合は該パケッ
   トを受付け、Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ2より大きくＴｈ1
   より小さい場合には、該パケットにマーキングされてい
   るＥ(i)とＳ１(i)とを比較し、ε２（≧１）をレート変
   動吸収パラメータとしたとき、Ｅ(i)≧ε２*Ｓ１(i)で
   あり且つ該パケットがタギングされている場合は該パケ
   ットを廃棄し、該パケットがタギングされていない場合
   は該パケットを受付け、 クラスｉバッファへの重みＷ(i)を所定の周期Ｔ(s)毎に Ｗ(i)＝Ｆ１(i)*Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）*（Ｃ−Σ
   ＳＢ(i)）＋ＳＢ(i) で更新し、該Ｗ(i)を用いて各クラスのバッファからパ
   ケットを重み付けラウンドロビン方式によって取り出す
   ことを特徴とするパケット転送レート制御方法。
3. 【請求項３】 各ユーザに対する保証レート毎にサービ
   スクラスを設け、網の境界ノードでユーザからのパケッ
   トを受信した場合、境界ノードは、ユーザが属するサー
   ビスクラス値をパケットにマーキングし、現在の送信レ
   ートをパケットにマーキングし、パケットの現在の送信
   レートが保証レートを超えている時はパケットにタギン
   グし、パケットを網の内部に転送し、内部ノードは、各
   クラスに対応して公平に各ユーザのパケット転送レート
   を制御する、パケット転送レート制御方法において、 内部ノードで、出力リンク毎にサービスクラス及び当該
   リンクがネックか否かにより分類されたパケットを別々
   に収容するバッファを設け、 内部ノードに到着したパケットのうち、クラスｉに属し
   且つタギングされていないパケットの到着レートＡ(i)
   (bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、Ｇ(i)(bps)をクラ
   スｉの保証レート、ａを平滑化パラメータとしたとき、
   クラスｉのアクティブユーザフロー数Ｆ(i)を Ｆ(i)←（１−ａ）*Ｆ(i)＋ａ*Ａ(i)／Ｇ(i) で更新し、Ｃ(bps)を出力リンクレートとしたとき、ク
   ラスｉに属するユーザへのリンク容量均等配分レートＳ
   (i)(bps)を Ｓ(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ(i)*Ｇ(i)）｝*Ｃ で更新し、 内部ノードに到着したパケットから送信レートＥ(i)(bp
   s)を読み出し、Ｅ(i)とＳ(i)とを比較して、ε１（≦
   １）をレート変動吸収パラメータとしたとき、Ｅ(i)≧
   ε１*Ｓ(i)の場合は、当該リンクがネックとなるユーザ
   からのパケットと判断し、該パケットをクラスｉで当該
   リンクがネックとなるパケットを収容するバッファBuff
   er_Ａ(i)へ転送し、それらのパケットのうちクラスｉに
   属し且つタギングされていないパケットの到着レートＡ
   １(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、クラスｉに
   属し且つ当該リンクがネックとなるアクティブユーザフ
   ロー数Ｆ１(i)を Ｆ１(i)←（１−ａ）*Ｆ１(i)＋ａ*Ａｌ(i)／Ｇ(i) で更新し、他方、Ｅ(i)＜ε１*Ｓ(i)の場合は、他リン
   クがネックとなるユーザからのパケットと判断し、該パ
   ケットをサービスクラスがｉで他リンクがネックである
   パケットを収容するバッファBuffer_Ｂ(i)に収容し、該
   他リンクがネックとなるクラスｉのパケットの到着レー
   トである他リンクネックレートＢ(i)(bps)を所定の時間
   τ(s)の間測定し、平滑化された他リンクネックレート
   ＳＢ(i)(bps)を ＳＢ(i)←（１−ａ）*ＳＢ(i)＋ａ*Ｂ(i) で更新し、 前記ＳＢ(i)及び前記Ｆ１(i)を用いて、クラスｉに属し
   且つ当該リンクがネックとなるユーザへの割当可能レー
   トＳ１(i)(bps)を Ｓ１(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）｝*（Ｃ−ΣＳ
   Ｂ(i)） で更新し、 バッファBuffer_Ａ(i)にパケットが到着した場合、クラ
   スｉバッファ内パケット数Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ1より
   大きい場合には、該パケットがタギングされている場合
   は該パケットを廃棄し、該パケットがタギングされてい
   ない場合は該パケットを受付け、Ｑ(i)が所定の閾値Ｔ
   ｈ2より大きくＴｈ1より小さい場合には、該パケットに
   マーキングされているＥ(i)とＳ１(i)とを比較し、ε２
   （≧１）をレート変動吸収パラメータとしたとき、Ｅ
   (i)≧ε２*Ｓ１(i)であり且つ該パケットがタギングさ
   れている場合は該パケットを廃棄し、該パケットがタギ
   ングされていない場合は該パケットを受付け、 所定の周期Ｔ(s)毎に、バッファBuffer_Ａ(i)への重み
   Ｗ_Ａ(i)を Ｗ_Ａ(i)＝Ｆ１(i)*Ｇ(i)／Σ（Ｆ(i)*Ｇ(i)） で更新し、バッファBuffer_Ｂ(i)への重みＷ_Ｂ(i)を Ｗ_Ｂ(i)＝（Ｆ(i)−Ｆ１(i)）*Ｇ(i)／Σ（Ｆ(i)*Ｇ
   (i)） で更新し、該Ｗ_Ａ(i)及びＷ_Ｂ(i)を用いて各クラスの
   バッファからパケットを重み付けラウンドロビン方式に
   よって取り出すことを特徴とするパケット転送レート制
   御方法。
4. 【請求項４】 各ユーザに対する保証レート毎にサービ
   スクラスを設け、網の境界ノードでユーザからのパケッ
   トを受信した場合、境界ノードは、ユーザが属するサー
   ビスクラス値をパケットにマーキングし、現在の送信レ
   ートをパケットにマーキングし、パケットの現在の送信
   レートが保証レートを超えている時はパケットにタギン
   グし、パケットを網の内部に転送し、内部ノードは、各
   クラスに対応して公平に各ユーザのパケット転送レート
   を制御する、パケット転送レート制御方法において、 内部ノードで、出力リンク毎にＦＩＦＯバッファを設
   け、 内部ノードに到着したパケットのうち、クラスｉに属し
   且つタギングされていないパケットの到着レートＡ(i)
   (bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、Ｇ(i)(bps)をクラ
   スｉの保証レート、ａを平滑化パラメータとしたとき、
   クラスｉのアクティブユーザフロー数Ｆ(i)を Ｆ(i)←（１−ａ）*Ｆ(i)＋ａ*Ａ(i)／Ｇ(i) で更新し、Ｃ(bps)を出力リンクレートとしたとき、ク
   ラスｉに属するユーザへのリンク容量均等配分レートＳ
   (i)(bps)を Ｓ(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ(i)*Ｇ(i)）｝*Ｃ で更新し、 内部ノードに到着したパケットから送信レートＥ(i)(bp
   s)を読み出し、Ｅ(i)とＳ(i)とを比較して、ε１（≦
   １）をレート変動吸収パラメータとしたとき、Ｅ(i)≧
   ε１*Ｓ(i)の場合は、当該リンクがネックとなるユーザ
   からのパケットと判断し、該パケットをＦＩＦＯバッフ
   ァへ転送し、それらのパケットのうちクラスｉに属し且
   つタギングされていないパケットの到着レートＡ１(i)
   (bps)を所定の時間τ(s)の間測定し、クラスｉに属し且
   つ当該リンクがネックとなるアクティブユーザフロー数
   Ｆ１(i)を Ｆ１(i)←（１−ａ）*Ｆ１(i)＋ａ*Ａｌ(i)／Ｇ(i) で更新し、他方、Ｅ(i)＜ε１*Ｓ(i)の場合は、他リン
   クがネックとなるユーザからのパケットと判断し、該パ
   ケットをＦＩＦＯバッファに収容し、該他リンクがネッ
   クとなるクラスｉのパケットの到着レートである他リン
   クネックレートＢ(i)(bps)を所定の時間τ(s)の間測定
   し、平滑化された他リンクネックレートＳＢ(i)(bps)を ＳＢ(i)←（１−ａ）*ＳＢ(i)＋ａ*Ｂ(i) で更新し、 前記ＳＢ(i)及び前記Ｆ１(i)を用いて、クラスｉに属し
   且つ当該リンクがネックとなるユーザへの割当可能レー
   トＳ１(i)(bps)を Ｓ１(i)＝｛Ｇ(i)／Σ（Ｆ１(i)*Ｇ(i)）｝*（Ｃ−ΣＳ
   Ｂ(i)） で更新し、 ＦＩＦＯバッファに当該リンクがネックであると判断さ
   れたパケットが到着した場合、ＦＩＦＯバッファ内クラ
   スｉパケット数Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ1より大きい場合
   には、該パケットがタギングされている場合は該パケッ
   トを廃棄し、該パケットがタギングされていない場合は
   該パケットを受付け、Ｑ(i)が所定の閾値Ｔｈ2より大き
   くＴｈ1より小さい場合には、該パケットにマーキング
   されているＥ(i)とＳ１(i)とを比較し、ε２（≧１）を
   レート変動吸収パラメータとしたとき、Ｅ(i)≧ε２*Ｓ
   １(i)であり且つ該パケットがタギングされている場合
   は該パケットを廃棄し、該パケットがタギングされてい
   ない場合は該パケットを受付けることを特徴とするパケ
   ット転送レート制御方法。
5. 【請求項５】 各ユーザに対する保証レート毎にサービ
   スクラスを設け、網の境界ノードでユーザからのパケッ
   トを受信した場合、境界ノードは、ユーザが属するサー
   ビスクラス値をパケットにマーキングし、現在の送信レ
   ートをパケットにマーキングし、パケットの現在の送信
   レートが保証レートを超えている時はパケットにタギン
   グし、パケットを網の内部に転送し、内部ノードは、各
   クラスに対応して公平に各ユーザのパケット転送レート
   を制御する、パケット転送レート制御装置において、 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のパケット転送レ
   ート制御方法により、クラスｉのトラヒック状態を測定
   する手段、クラスｉに属するユーザからのパケットが当
   該リンクがネックであるパケットか否かを判断する手
   段、及び、クラスｉに属するユーザからのパケット転送
   レートを制御する手段を具備することを特徴とするパケ
   ット転送レート制御装置。