JP2003023456A - Multiplexer, band controller, program and recording medium - Google Patents

Multiplexer, band controller, program and recording medium

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JP2003023456A
JP2003023456A JP2001205942A JP2001205942A JP2003023456A JP 2003023456 A JP2003023456 A JP 2003023456A JP 2001205942 A JP2001205942 A JP 2001205942A JP 2001205942 A JP2001205942 A JP 2001205942A JP 2003023456 A JP2003023456 A JP 2003023456A
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determining
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Takashi Kurimoto
崇 栗本
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Naoaki Yamanaka
直明 山中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a band controller, which by being installed in a communication network and impartially distributes an extra band between connections in a normal state (in a non-congested state) while warranting a minimum contracted band, even in a congestion state for each connection established in the communication network, so as to more efficiently utilize network resource, economically realizes efficient utilization, even in a high-speed channel, and is installed in a node so as to realize a simple hardware configuration, thereby realizing congestion avoidance in a node, with high efficiency. SOLUTION: A maximum queue length is preset for a buffer, a continuous function of queue length X which becomes zero, when it exceeds the maximum queue length is referred to as α (X), and the sum of the weights of connections i at which one packet or more is stored in the buffer is defined as Wact. Then a permitted queue length AQ is calculated as AQ=α (X).Wi/Wact, and packets belonging to connections i, whose queue length Xi by each connection i is the permissible queue length AQ or below are discriminated to be acceptable.

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】本発明は通信網に収容される
各コネクションの最低帯域の保証を行う装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for guaranteeing the minimum bandwidth of each connection accommodated in a communication network.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、インターネットやLANの急速な
普及から、IPトラヒック等のデータ系トラヒックが指
数関数的に増加している。これにともないネットワーク
上で輻輳発生頻度が増加しており、ユーザに対するサー
ビス品質の低下が問題となっている。例えば、従来のイ
ンターネットでは転送品質を保証しないベストエフォー
トサービスが主流であったが、ベストエフォートサービ
スのみでは十分なスループットが得られないケースが増
えており、ISP(Internet Service Provider)間や企
業間を高速回線で接続する場合に回線毎に最低帯域や遅
延品質を保証するようなサービスの要求が今後ますます
増加すると考えられる。
2. Description of the Related Art In recent years, data traffic such as IP traffic has increased exponentially due to the rapid spread of the Internet and LAN. As a result, the frequency of congestion on the network has increased, and the deterioration of service quality for users has become a problem. For example, although the best-effort service that does not guarantee the transfer quality has been mainstream in the conventional Internet, the number of cases in which a sufficient throughput cannot be obtained only by the best-effort service is increasing. It is considered that there will be an increasing demand for services that guarantee the minimum bandwidth and delay quality for each line when connecting with a high-speed line.

【0003】ユーザ毎に契約している最低帯域を保証す
るサービスとしてはGFR(Guaranteed Frame Rate)サ
ービスがある。非輻輳時には各ユーザは互いに利用可能
帯域(残余帯域)を共有して利用できる。
There is a GFR (Guaranteed Frame Rate) service as a service that guarantees the minimum bandwidth contracted for each user. At the time of non-congestion, each user can share and use the available bandwidth (remaining bandwidth).

【0004】GFRサービスを実現する方式に関しては
数多くの提案がなされているが、その一つにWRR(Wei
ghted Round Robin)方式がある。図15はWRR方式の
概略を表す図である。WRR方式はコネクション毎にキ
ューを持ち、コネクション毎に重みが付けられており、
重みに応じた読出制御を各キューに対して行うことでコ
ネクション間に帯域を分配する。
Many proposals have been made regarding a method for realizing a GFR service, one of which is WRR (Wei
ghted Round Robin) method. FIG. 15 is a diagram showing an outline of the WRR system. The WRR method has a queue for each connection and a weight is assigned to each connection.
Bandwidth is distributed among connections by performing read control according to the weight for each queue.

【0005】WRRに、帯域を共有する全てのコネクシ
ョンを収容することによって、収容コネクションの重み
に応じて帯域を分配することができる。WRR方式によ
り、最低帯域を保証しつつ、余剰帯域をある規則にした
がってコネクション間に公平に分配することが可能であ
る。
By accommodating all the connections sharing the bandwidth in the WRR, the bandwidth can be distributed according to the weight of the accommodated connection. With the WRR method, it is possible to evenly distribute the excess band between the connections according to a certain rule while guaranteeing the minimum band.

【0006】しかし、WRR方式のハードウェアの複雑
さは収容するコネクション数に比例し、高速化のボトル
ネックとなる。また、コネクション毎にキューを持つ必
要があるため、バッファ部のハード量も問題となる。つ
まり、WRR方式は高速になり、収容されるコネクショ
ン数が増加すると、経済的にGFRサービスを実現する
ことが困難である。したがって、簡易なハードウェア構
成でGFRサービスを実現する方式が求められている。
However, the complexity of the WRR system hardware is proportional to the number of connections to be accommodated, and becomes a bottleneck for speeding up. In addition, since it is necessary to have a queue for each connection, the hardware amount of the buffer section becomes a problem. That is, the WRR system becomes faster, and when the number of accommodated connections increases, it is difficult to economically realize the GFR service. Therefore, a method for realizing the GFR service with a simple hardware configuration is required.

【0007】簡易なハードウェア構成でGFRサービス
を実現する方式として、FIFO−Tagging方式
が知られている。この方式では、バッファはコネクショ
ン毎に持つ必要はなく、回線毎に一つあればよい。FI
FO−Tagging方式ではコネクション毎に網の入
り口で網への入力レートを観測し、計測されたレートが
MCR(Minimum Cell Rate)以下であれば、そのコネク
ションのパケットはそのまま通過し、MCRを超えてい
ればパケットのヘッダ部にタグ(以下、Tag)が付け
られる。ここで、MCRとは網がコネクションに対して
転送を保証する帯域のことである。
A FIFO-Tagging method is known as a method for realizing a GFR service with a simple hardware configuration. In this method, it is not necessary to have a buffer for each connection, but only one buffer for each line. FI
In the FO-Tagging method, the input rate to the network is observed at the entrance of the network for each connection, and if the measured rate is less than the MCR (Minimum Cell Rate), the packet of that connection passes through and exceeds the MCR. If so, a tag (hereinafter, Tag) is added to the header part of the packet. Here, the MCR is a band in which the network guarantees the transfer for the connection.

【0008】FIFOバッファには閾値が設けられてお
り、キュー長が閾値を超えているか否か常に観測してい
る。仮にキュー長が設定された閾値を超えている場合に
は、ヘッダ部にTagが付けられているパケットはFI
FOバッファに入る前に廃棄され、FIFOバッファに
はTagが付いていないパケット、つまり網への入力レ
ートがMCR以下のコネクションのパケットのみ通過す
る。
The FIFO buffer is provided with a threshold value and constantly monitors whether or not the queue length exceeds the threshold value. If the queue length exceeds the set threshold value, the packet with Tag in the header is FI.
Only packets without Tag attached to the FIFO buffer, that is, packets with a connection whose input rate to the network is less than or equal to MCR, are passed before being entered into the FO buffer.

【0009】FIFO−Tagging方式では、FI
FOバッファの出力速度を収容するコネクションのMC
Rの合計以上にすることで、輻輳時におけるMCRの保
証が可能である。また、非輻輳時、各コネクションのM
CRの和を超えた部分の帯域、余剰帯域がある場合に
は、その帯域は複数コネクションでシェアされる。
In the FIFO-Tagging system, FI
MC of the connection that accommodates the output speed of the FO buffer
By setting the total R or more, it is possible to guarantee the MCR at the time of congestion. Also, when there is no congestion, M of each connection
If there is a band exceeding the sum of CRs and a surplus band, the band is shared by multiple connections.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式では
複数コネクションでバッファを共用するので、各コネク
ションのMCRの和を超えた部分の帯域、余剰帯域に関
しては、FIFOバッファへの入力レートに比例するか
たちで各コネクション間に分配されるため、「公平性」
という面で問題があった。FIFO−Tagging方
式では余剰帯域が生じた場合にその帯域をどのようにコ
ネクション間で分配するかという規定がないため、極端
な場合では余剰帯域を一つのコネクションが占有してし
まうという不公平な状況が生じるという問題があった。
However, since the buffer is shared by a plurality of connections in this method, the band exceeding the sum of the MCRs of each connection and the surplus band are proportional to the input rate to the FIFO buffer. "Fairness" because it is distributed in the form of each connection
There was a problem in that respect. In the FIFO-Tagging method, there is no regulation on how to distribute the surplus bandwidth between connections when a surplus bandwidth occurs, so in an extreme case, one connection occupies the surplus bandwidth, which is an unfair situation. There was a problem that.

【0011】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、通信網内に設置することにより、通信網に収
容されている各コネクションに対し、輻輳時においても
契約している最低帯域を保証しつつ、通常時(非輻輳
時)には、余剰帯域をコネクション間で公平に分配し、
より効率的な網資源の利用を可能にすることができ、ま
た、高速回線においても経済的に実現可能な多重化装置
および帯域制御装置およびプログラムおよび記録媒体を
提供することを目的とする。さらに、パケット交換スイ
ッチ等のノード内に設置することにより、簡単なハード
ウェア構成を実現し、効率の良いノード内の輻輳回避を
実現することができる多重化装置および帯域制御装置お
よびプログラムおよび記録媒体を提供することを目的と
する。
The present invention has been made against such a background, and by installing it in a communication network, each connection accommodated in the communication network can be contracted even at the time of congestion. While guaranteeing the bandwidth, during normal times (when there is no congestion), the excess bandwidth is evenly distributed among the connections.
An object of the present invention is to provide a multiplexing device, a band control device, a program, and a recording medium which can enable more efficient use of network resources and can be economically realized even in a high-speed line. Furthermore, by being installed in a node such as a packet switching switch, a simple hardware configuration can be realized, and efficient congestion avoidance in the node, a multiplexing device, a bandwidth control device, a program, and a recording medium can be realized. The purpose is to provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は、
到着するパケットの属するコネクション1〜kを識別す
る手段と、当該パケットの受付可否を判定する手段と、
この判定する手段が受付許可したパケットを多重化する
手段とを備えた多重化装置である。
The first aspect of the present invention is to:
Means for identifying the connections 1 to k to which the arriving packet belongs, and means for determining whether or not the packet can be accepted,
This determining means is a multiplexing device provided with a means for multiplexing the packets that have been admitted.

【0013】ここで、本発明の特徴とするところは、コ
ネクションi(iは1〜kのいずれか)毎の前記多重化
する手段のキュー長Xiを検出する手段と、コネクショ
ンi毎にあらかじめ定められた重みWiの値を保持する
手段とを備え、前記多重化する手段にはあらかじめ閾値
となる最大キュー長が設定され、当該最大キュー長を超
えるとほぼゼロとなる前記キュー長Xiの総和ΣXiの
連続関数をα(ΣXi)とし、前記多重化する手段に1
以上のパケットが蓄積されているコネクションiの前記
重みの和をWactとし、前記判定する手段は、許可キ
ュー長AQiを AQi=α(ΣXi)・Wi/Wact として計算する手段と、コネクションi毎のキュー長X
iが当該許可キュー長AQi以下のコネクションに属す
るパケットについてはこれを受付許可と判定する手段と
を備えたところにある。
Here, the features of the present invention are that the means for detecting the queue length Xi of the multiplexing means for each connection i (i is any of 1 to k) and the predetermined for each connection i. Means for holding the value of the assigned weight Wi, and a maximum queue length that is a threshold value is set in advance in the multiplexing means, and the sum ΣXi of the queue lengths Xi that becomes substantially zero when the maximum queue length is exceeded. Let α (ΣXi) be the continuous function of 1
The sum of the weights of the connection i in which the above packets are accumulated is set to Wact, and the determining unit calculates the admission queue length AQi as AQi = α (ΣXi) · Wi / Wact and a unit for each connection i. Queue length X
It is provided with a unit for determining that a packet belonging to a connection in which i is less than or equal to the permission queue length AQi is admitted.

【0014】これにより、本発明の多重化装置は、通信
網内に設置することにより、各コネクションの最低帯域
を保証しつつ、余剰帯域を契約しているMCRと網資源
の使用状況とを考慮して、コネクション間で分配するた
め、通信網を有効に使用することができる。また、本発
明ではハードウェア構成が簡易なFIFOを採用してい
るため、高速回線においても経済的に実現可能である。
さらに、パケット交換スイッチ等のノード内に設置する
ことにより、簡単なハードウェア構成を実現し、効率の
良いノード内の輻輳回避を実現することができる。
Thus, the multiplexer of the present invention is installed in the communication network to ensure the minimum bandwidth of each connection, while considering the MCR contracting the excess bandwidth and the usage status of the network resources. Then, since the connection is distributed among the connections, the communication network can be effectively used. Further, since the present invention adopts the FIFO having a simple hardware configuration, it can be economically realized even in a high-speed line.
Furthermore, by installing in a node such as a packet switching switch, a simple hardware configuration can be realized and efficient congestion avoidance in the node can be realized.

【0015】前記判定する手段が受付拒否したコネクシ
ョンj(jは1〜kのいずれか)のキュー長Xjが前記
許可キュー長AQjを超えている割合を算出する手段
と、この算出する手段により算出された割合に応じた確
率で前記判定する手段が受付拒否と判定したコネクショ
ンjのパケットについてもその一部を受付許可と判定さ
れたパケットとみなして前記多重化する手段に蓄積する
手段とを備えることもできる。
The means for calculating the ratio of the queue length Xj of the connection j (j is one of 1 to k) rejected by the judging means to the permitted queue length AQj and the calculating means. The packet of the connection j determined to be rejected by the determining unit with a probability according to the determined ratio is regarded as a packet determined to be acceptable, and is stored in the multiplexing unit. You can also

【0016】これにより、前記許可キュー長を超えたコ
ネクションのパケットを急峻に受付拒否する場合と比較
すると、ゆるやかなトラヒック制御を行うことができる
ため、安定したトラヒック制御を実現することができ
る。
As a result, as compared with the case where the packet of the connection exceeding the permitted queue length is suddenly rejected, the slow traffic control can be performed, and the stable traffic control can be realized.

【0017】前記判定する手段は、受付拒否と判定すべ
きコネクションjのパケットが前記多重化する手段に存
在しないときにはこの受付拒否と判定すべきパケットを
受付許可と判定する手段を含むこともできる。
The determining means may include means for determining a packet to be rejected when the packet of the connection j to be rejected is not present in the multiplexing means.

【0018】すなわち、前記多重化する手段にコネクシ
ョンjのパケットが存在しないということは、コネクシ
ョンjのパケットは散発的であることを示している。こ
のような散発的なパケットを受付拒否して廃棄しても連
続的なパケットを廃棄する場合と比較して輻輳回避の効
果はきわめて低い。したがって、このような散発的なパ
ケットを無意味に廃棄しないようにすることが望まし
い。
That is, the fact that the packet of connection j does not exist in the multiplexing means means that the packet of connection j is sporadic. Even if such sporadic packets are rejected and discarded, the effect of avoiding congestion is extremely low as compared with the case of discarding continuous packets. Therefore, it is desirable not to discard such sporadic packets meaninglessly.

【0019】最低保証帯域を超えてネットワークに到着
するパケットについてはこれにタグが付与され、前記判
定する手段は、受付拒否と判定すべきパケットに前記タ
グが付与されているときにはこの受付拒否と判定すべき
パケットを受付許可と判定する手段を含むことが望まし
い。これにより、最低帯域を保証したパケット転送サー
ビスを実現することができる。
A packet arriving at the network that exceeds the minimum guaranteed bandwidth is tagged, and the judging means judges that the packet is to be rejected when the tag is to be rejected. It is desirable to include means for determining a packet to be accepted as acceptance. As a result, a packet transfer service that guarantees the minimum bandwidth can be realized.

【0020】前記キュー長Xiを検出する手段は、キュ
ー長Xiの所定の変化周期以下の変化周期についてキュ
ー長Xiを検出する手段を含む構成としたり、あるい
は、前記キュー長Xiを検出する手段は、単位時間内の
キュー長Xiの最大値をキュー長Xiの検出結果として
当該単位時間毎に出力する手段を含む構成とすることも
できる。これにより、瞬間的なキュー長Xiの変化を吸
収し、外乱によるトラヒック制御の誤動作を回避するこ
とができる。
The means for detecting the queue length Xi may be configured to include means for detecting the queue length Xi for a change cycle of the queue length Xi which is less than a predetermined change cycle, or the means for detecting the queue length Xi may be It is also possible to adopt a configuration that includes means for outputting the maximum value of the queue length Xi within the unit time for each unit time as the detection result of the queue length Xi. As a result, it is possible to absorb an instantaneous change in the queue length Xi and avoid a malfunction of traffic control due to disturbance.

【0021】前記多重化する手段にモニタリングパケッ
トを送出する手段を備え、前記キュー長Xiを検出する
手段は、このモニタリングパケットを送出する手段から
送出されたモニタリングパケットが前記多重化する手段
に入力された時刻と当該モニタリングパケットが前記多
重化する手段から出力された時刻との時間差にしたがっ
てキュー長Xiを検出する手段を含むこともできる。
The multiplexing means includes means for transmitting a monitoring packet, and the means for detecting the queue length Xi is input to the multiplexing means by the monitoring packet transmitted from the means for transmitting the monitoring packet. It is also possible to include means for detecting the queue length Xi according to the time difference between the time and the time at which the monitoring packet is output from the means for multiplexing.

【0022】これにより、例えば、単にパケット蓄積数
に基づくキュー長Xiの検出と比較すると、実際の遅延
時間等のパラメータを含めた実効的なキュー長Xiを検
出することができる。
As a result, for example, the effective queue length Xi including parameters such as the actual delay time can be detected as compared with the detection of the queue length Xi based only on the number of accumulated packets.

【0023】複数のサービスクラスが設けられ、到着す
るパケットが属する前記サービスクラスを識別する手段
と、コネクションi毎の前記多重化する手段の前記サー
ビスクラス毎のキュー長Xiを検出する手段と、コネク
ションi毎にあらかじめ定められた前記サービスクラス
毎の重みWiの値を保持する手段とを備え、前記判定す
る手段は、前記サービスクラス毎の許可キュー長AQi
を AQi=α(ΣXi)・Wi/Wact として計算する手段と、コネクションi毎の前記サービ
スクラス毎のキュー長Xiが前記サービスクラス毎の当
該許可キュー長AQi以下のコネクションに属するパケ
ットについてはこれを受付許可と判定する手段とを備え
ることもできる。
A plurality of service classes are provided, means for identifying the service class to which the arriving packet belongs, means for detecting the queue length Xi for each service class of the multiplexing means for each connection i, and connection means for holding a value of the weight Wi for each service class that is predetermined for each i, and the determining means is the permission queue length AQi for each service class.
For AQi = α (ΣXi) · Wi / Wact, and for packets belonging to a connection whose queue length Xi for each service class for each connection i is less than or equal to the permissible queue length AQi for each service class. It is also possible to provide means for determining acceptance.

【0024】例えば、一つのコネクションに属するパケ
ットをさらにリアルタイム性が重要なパケットと、その
他のパケットとにサービスクラスを分類し、リアルタイ
ム性が重要なパケットの方に、その他のパケットよりも
重み付けの割合を大きくすれば、リアルタイム性が重要
なパケットの読出しをスムースに行うことができるた
め、ユーザに対するQoS(Quality of Service)を向上
させることができる。
For example, the packets belonging to one connection are further classified into service classes of which the real-time property is important and other packets, and the packet of which the real-time property is important is weighted more than the other packets. If the value is increased, the packet for which real-time property is important can be read out smoothly, so that the QoS (Quality of Service) for the user can be improved.

【0025】また、前記判定する手段が受付拒否したコ
ネクションj(1〜kのいずれか)のキュー長Xjが前
記許可キュー長AQjを超えている割合を算出する手段
を備え、前記判定する手段は、この算出する手段の算出
結果にしたがって少なくとも2個連続して前記コネクシ
ョンjのパケットを受付拒否する手段を備えることもで
きる。
Further, the judgment means comprises means for calculating a ratio of the queue length Xj of the connection j (one of 1 to k) rejected by the judgment means to exceed the permitted queue length AQj. It is also possible to provide means for rejecting at least two consecutive packets of the connection j according to the calculation result of the calculating means.

【0026】また、前記算出する手段の算出結果にした
がって受付拒否したコネクションjのパケットについて
連続した受付拒否を禁止する手段を備えることもでき
る。
It is also possible to provide means for prohibiting successive acceptance refusals for packets of connection j whose acceptance is denied according to the calculation result of the calculating means.

【0027】さらに、前記連続して前記コネクションj
のパケットを受付拒否する手段と前記連続した受付拒否
を禁止する手段とを切替選択する手段を備えることもで
きる。
Further, the connection j
It is also possible to provide a means for switching and selecting between the means for rejecting acceptance of the packet and the means for inhibiting the continuous rejection of acceptance.

【0028】例えば、急激にキュー長Xjが許可キュー
長AQjを超えたときには、輻輳発生を回避するために
急激なトラヒック制御を行う必要がある。そのような事
態が発生したときには、パケットを連続して廃棄するこ
とにより対処することができる。反対に、緩やかにキュ
ー長Xjが許可キュー長AQjを超えたときには、緩や
かなトラヒック制御を行って安定したトラヒック制御を
実現することができる。このような相反する制御形態
は、状況に応じて切替えて用いることが望ましい。この
ような切替制御は、前記判定する手段の付加機能として
備えることが望ましい。
For example, when the queue length Xj suddenly exceeds the permitted queue length AQj, it is necessary to perform rapid traffic control in order to avoid the occurrence of congestion. When such a situation occurs, it can be dealt with by continuously discarding packets. On the other hand, when the queue length Xj gently exceeds the permitted queue length AQj, it is possible to perform gentle traffic control and realize stable traffic control. It is desirable to switch and use such contradictory control modes depending on the situation. Such switching control is preferably provided as an additional function of the determining means.

【0029】あるいは、前記判定する手段が受付拒否と
判定したコネクションjのパケットに前記算出する手段
により算出された割合に応じて一定時間の遅延を与えた
後に前記多重化する手段に蓄積する手段を備えることも
できる。
Alternatively, a means for accumulating in the multiplexing means after delaying a fixed time according to the ratio calculated by the calculating means to the packet of the connection j judged to be rejected by the judging means It can be provided.

【0030】これにより、パケットの廃棄を行わなくと
もRTT(Round Trip Time)が大きくなり、パケット送
出元に対して送出レートを下げさせる効果が期待できる
ため、パケットを廃棄してしまう場合と比較してトラヒ
ックを有効に利用することができる。
As a result, the RTT (Round Trip Time) is increased without discarding the packet, and the effect of lowering the transmission rate for the packet transmission source can be expected, so compared to the case where the packet is discarded. Traffic can be used effectively.

【0031】あるいは、コネクション識別番号があらか
じめ複数のグループに分類され、前記判定する手段は、
受付拒否と判定すべきパケットのコネクション識別番号
が所定の前記グループに属するパケットについてはこの
受付拒否と判定すべきパケットを受付許可と判定する手
段を含むこともできる。これにより、緩やかなトラヒッ
ク制御を行い安定したトラヒック制御を実現することが
できる。
Alternatively, the connection identification numbers are classified into a plurality of groups in advance, and the determining means is
For a packet whose connection identification number of a packet to be determined to be rejected to be accepted belongs to the above-mentioned group, it is possible to include means for determining a packet to be determined to be rejected to be acceptable. As a result, it is possible to perform gradual traffic control and realize stable traffic control.

【0032】本発明の第二の観点は、本発明の多重化装
置を備えたことを特徴とする帯域制御装置である。本発
明の多重化装置を帯域制御装置に備えることにより、通
信網に収容されている各コネクションに対し、輻輳時に
おいても契約している最低帯域を保証しつつ、通常時
(非輻輳時)には、余剰帯域をコネクション間で公平に
分配し、より効率的な網資源の利用を可能にすることが
でき、また、高速回線においても経済的に実現可能な帯
域制御装置を実現することができる。
A second aspect of the present invention is a band control device including the multiplexing device of the present invention. By providing the multiplexing device of the present invention in the bandwidth control device, for each connection accommodated in the communication network, while guaranteeing the minimum bandwidth contracted even at the time of congestion, at the normal time (at the time of non-congestion) Can distribute the surplus bandwidth fairly among the connections and enable more efficient use of network resources, and can also realize an economically feasible bandwidth control device even for high-speed lines. .

【0033】本発明の第三の観点は、情報処理装置にイ
ンストールすることにより、その情報処理装置に、本発
明の多重化装置の機能を実現させることを特徴とするプ
ログラムである。あるいは、情報処理装置にインストー
ルすることにより、その情報処理装置に、本発明の帯域
制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラ
ムである。
A third aspect of the present invention is a program characterized by causing the information processing device to realize the function of the multiplexing device of the present invention by being installed in the information processing device. Alternatively, the program is characterized by causing the information processing device to realize the function of the bandwidth control device of the present invention by being installed in the information processing device.

【0034】本発明の第四の観点は、本発明のプログラ
ムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒
体である。
A fourth aspect of the present invention is a recording medium readable by the information processing device, in which the program of the present invention is recorded.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】本発明実施例の多重化装置を図1
および図12を参照して説明する。図1は本発明実施例
の多重化装置のブロック構成図である。図12はモニタ
リングパケットを用いるキュー長検出を説明するための
図である。
1 is a block diagram of a multiplexer according to an embodiment of the present invention.
And it demonstrates with reference to FIG. FIG. 1 is a block configuration diagram of a multiplexer according to an embodiment of the present invention. FIG. 12 is a diagram for explaining queue length detection using a monitoring packet.

【0036】本発明は、図1に示すように、到着するパ
ケットの属するコネクション1〜kを識別するコネクシ
ョン識別部1と、当該パケットの受付可否を判定する受
付判定部5と、この受付判定部5の判定結果にしたがっ
てパケットを一時蓄積するFIFO型のバッファ6とを
備えた多重化装置である。
According to the present invention, as shown in FIG. 1, a connection identification unit 1 for identifying the connections 1 to k to which an arriving packet belongs, an acceptance determination unit 5 for determining acceptance or rejection of the packet, and this acceptance determination unit. 5 is a multiplexing device including a FIFO type buffer 6 for temporarily storing packets according to the determination result of 5.

【0037】ここで、本発明の特徴とするところは、複
数コネクションのパケットがバッファ6に蓄積されてい
る中からコネクションi毎のバッファ6のキュー長Xi
を検出するキュー長監視部7および仮想キュー管理部3
と、コネクションi毎にあらかじめ定められた重みWi
の値を保持するコネクション情報格納部2とを備え、バ
ッファ6にはあらかじめ閾値となる最大キュー長Qma
xが設定され、当該最大キュー長Qmaxを超えるとほ
ぼゼロとなる前記キュー長Xiの総和ΣXiの連続関数
をα(ΣXi)とし、バッファ6に1以上のパケットが
蓄積されているコネクションiの前記重みの和をWac
tとし、許可キュー長計算部4は、許可キュー長AQi
を AQi=α(XΣi)・Wi/Wact として計算し、受付判定部5は、コネクションi毎のキ
ュー長Xiが当該許可キュー長AQi以下のコネクショ
ンに属するパケットについてはこれを受付許可と判定す
るところにある。
Here, the feature of the present invention is that the queue length Xi of the buffer 6 for each connection i is calculated from among the packets of a plurality of connections accumulated in the buffer 6.
Queue length monitoring unit 7 and virtual queue management unit 3 for detecting
And a weight Wi predetermined for each connection i
And the connection information storage unit 2 that holds the value of Qma.
x is set and a continuous function of the sum ΣXi of the queue lengths Xi that becomes almost zero when the maximum queue length Qmax is exceeded is defined as α (ΣXi), and one or more packets are accumulated in the buffer 6 for the connection i. The sum of weights is Wac
and the permission queue length calculation unit 4 determines that the permission queue length AQi
Is calculated as AQi = α (XΣi) · Wi / Wact, and the acceptance determination unit 5 determines that the packet belonging to the connection whose queue length Xi for each connection i is equal to or less than the permission queue length AQi is permitted. It is in.

【0038】本実施例では、複数コネクションが混在し
て一つのバッファ6に蓄積されている状況下における実
際のバッファ6のキュー長に対してキュー長監視部7お
よび仮想キュー長管理部3によりコネクションi毎にバ
ッファ6のキュー長Xiを検出したものを仮想キュー長
という。以下では、説明を簡単にするために、仮想キュ
ー長を単にキュー長XiまたはXjということにする。
In this embodiment, the queue length monitoring unit 7 and the virtual queue length management unit 3 connect to the actual queue length of the buffer 6 under the condition that a plurality of connections are mixed and accumulated in one buffer 6. The detection of the queue length Xi of the buffer 6 for each i is called a virtual queue length. In the following, for simplification of description, the virtual queue length is simply referred to as the queue length Xi or Xj.

【0039】受付判定部5は、受付拒否したコネクショ
ンjのキュー長Xjが前記許可キュー長AQjを超えて
いる割合を算出し、この算出された割合に応じた確率で
受付拒否と判定したコネクションjのパケットについて
もその一部を受付許可と判定されたパケットとみなして
バッファ6に蓄積することもできる。
The admission judgment unit 5 calculates the ratio of the queue length Xj of the connection j rejected to be accepted to the admission queue length AQj, and the connection j judged to be rejected with a probability corresponding to the calculated ratio. It is also possible to regard a part of the packet as a packet determined to be admitted and store it in the buffer 6.

【0040】あるいは、受付判定部5は、受付拒否した
コネクションjのキュー長Xjが前記許可キュー長AQ
jを超えている割合を算出し、この算出結果にしたがっ
て、2個連続して前記コネクションjのパケットを受付
拒否したり、あるいは、連続した受付拒否を禁止したり
する。この受付拒否ポリシの切替選択は、ユーザが任意
に行うことができる。例えば、算出された割合が所定の
値を超えているときには少なくとも2個連続して前記コ
ネクションjのパケットを受付拒否し、また、この算出
された割合が所定の値以下であるときには受付拒否した
コネクションjのパケットについて連続した受付拒否を
禁止することもできる。
Alternatively, the acceptance determination unit 5 determines that the queue length Xj of the connection j whose acceptance is rejected is the permitted queue length AQ.
The ratio exceeding j is calculated, and according to this calculation result, two consecutive packets of the connection j are rejected or rejected, or continuous rejection of rejection is prohibited. The user can arbitrarily select the switching of the acceptance refusal policy. For example, when the calculated ratio exceeds a predetermined value, at least two packets of the connection j are continuously rejected, and when the calculated ratio is less than the predetermined value, the rejected connection is rejected. It is also possible to prohibit successive rejections of j packets.

【0041】また、受付判定部5は、受付拒否と判定す
べきコネクションjのパケットがバッファ6に存在しな
いときにはこの受付拒否と判定すべきパケットを受付許
可と判定することもできる。
Further, the acceptance judging unit 5 can judge that the packet which should be judged to be rejected is accepted when the packet of the connection j which should be judged to be rejected is not present in the buffer 6.

【0042】最低保証帯域を超えてネットワークに到着
するパケットについてはこれにタグが付与され、受付判
定部5は、受付拒否と判定すべきパケットに前記タグが
付与されているときにはこの受付拒否と判定すべきパケ
ットを受付許可と判定する。
Packets arriving at the network that exceed the minimum guaranteed bandwidth are tagged, and the admission judgment unit 5 judges that the packet is to be rejected when the tag is added to the packet. A packet that should be accepted is determined to be admitted.

【0043】受付判定部5は、受付拒否したコネクショ
ンjのキュー長Xjが前記許可キュー長AQjを超えて
いる割合を算出し、受付拒否と判定したコネクションj
のパケットに算出された割合に応じて一定時間の遅延を
与えた後にバッファ6に蓄積することもできる。
The acceptance judgment unit 5 calculates the ratio of the queue length Xj of the connection j whose acceptance is rejected exceeds the permitted queue length AQj, and the connection j which is determined to be acceptance rejected.
It is possible to store the packet in the buffer 6 after delaying the packet for a certain time according to the calculated ratio.

【0044】キュー長監視部7は、キュー長Xiの所定
の変化周期以下の変化周期についてキュー長Xiを検出
する。あるいは、キュー長監視部7は、単位時間内のキ
ュー長Xの最大値をキュー長Xiの検出結果として当該
単位時間毎に出力する。
The queue length monitoring unit 7 detects the queue length Xi for a change period of a predetermined change period of the queue length Xi or less. Alternatively, the queue length monitoring unit 7 outputs the maximum value of the queue length X within a unit time as the detection result of the queue length Xi for each unit time.

【0045】また、図12に示すように、バッファ6に
モニタリングパケットを送出するモニタリングパケット
挿入部8を備え、キュー長監視部7は、このモニタリン
グパケット挿入部8から送出されたモニタリングパケッ
トがバッファ6に入力された時刻と当該モニタリングパ
ケットがバッファ6から出力された時刻との時間差にし
たがってキュー長Xiを検出することもできる。
Further, as shown in FIG. 12, the buffer 6 is provided with a monitoring packet inserting section 8 for transmitting a monitoring packet, and the queue length monitoring section 7 receives the monitoring packet sent from the monitoring packet inserting section 8 from the buffer 6. It is also possible to detect the queue length Xi according to the time difference between the time input to the buffer and the time when the monitoring packet is output from the buffer 6.

【0046】また、複数のサービスクラスが設けられ、
コネクション識別部1では、到着するパケットのコネク
ションと共にそのパケットが属する前記サービスクラス
も同時に識別し、仮想キュー管理部3では、コネクショ
ンi毎のバッファ6の前記サービスクラス毎のキュー長
Xiを検出し、コネクション情報格納部2では、コネク
ションi毎にあらかじめ定められた前記サービスクラス
毎の重みWiの値を保持し、受付判定部5は、前記サー
ビスクラス毎の許可キュー長AQiを AQi=α(ΣXi)・Wi/Wact として計算し、コネクションi毎の前記サービスクラス
毎のキュー長Xiがサービスクラス毎の当該許可キュー
長AQi以下のコネクションに属するパケットについて
はこれを受付許可と判定することもできる。
Further, a plurality of service classes are provided,
The connection identification unit 1 simultaneously identifies the connection of the arriving packet and the service class to which the packet belongs, and the virtual queue management unit 3 detects the queue length Xi of each buffer class of the buffer 6 for each connection i, The connection information storage unit 2 holds the value of the weight Wi predetermined for each service class for each connection i, and the acceptance determination unit 5 sets the permission queue length AQi for each service class to AQi = α (ΣXi). Wi / Wact is calculated, and it is also possible to judge that the packet belonging to the connection in which the queue length Xi for each service class for each connection i is the permissible queue length AQi for each service class or less is admitted.

【0047】また、コネクション識別番号をあらかじめ
複数のグループに分類しておき、受付判定部5は、受付
拒否と判定すべきパケットのコネクション識別番号が所
定の前記グループに属するパケットについてはこの受付
拒否と判定すべきパケットを受付許可と判定するように
することもできる。前記グループの分類例としては、コ
ネクション識別番号の偶数または奇数で分類することが
できる。
Further, the connection identification numbers are classified into a plurality of groups in advance, and the admission judgment unit 5 judges that the packets whose connection identification numbers of the packets to be judged to be refusal of acceptance belong to the predetermined group are rejected. It is also possible to judge that the packet to be judged is admission permitted. As an example of classification of the groups, the connection identification numbers can be classified into even numbers or odd numbers.

【0048】本発明の多重化装置は、図14に示すよう
に、ネットワークに設けることにより、帯域制御装置
(UPC:Usage Parameter Control)として用いるこ
とができる。また、パケット交換スイッチ内に設けるこ
とにより、当該スイッチ内のバッファの輻輳の回避にも
利用できる。
The multiplexing device of the present invention can be used as a band control device (UPC: Usage Parameter Control) by being provided in a network as shown in FIG. Further, by providing the switch in the packet switching switch, it can be used for avoiding the congestion of the buffer in the switch.

【0049】本発明の多重化装置または帯域制御装置
は、情報処理装置であるコンピュータ装置にインストー
ルすることにより、そのコンピュータ装置に、本発明の
多重化装置または帯域制御装置の機能を実現させるプロ
グラムをコンピュータ装置にインストールすることによ
り実現できる。このプログラムは記録媒体に記録され、
コンピュータ装置はこの記録媒体の記録内容を読み取る
ことにより本発明のプログラムをインストールしたり、
あるいは、本発明のプログラムを保持するサーバからネ
ットワークを介して直接本発明のプログラムをインスト
ールする。
The multiplexing device or the band control device of the present invention is installed in a computer device which is an information processing device, and a program for causing the computer device to realize the function of the multiplexing device or the band control device of the present invention. It can be realized by installing in a computer device. This program is recorded on a recording medium,
The computer device installs the program of the present invention by reading the recorded contents of the recording medium,
Alternatively, the program of the present invention is directly installed from a server holding the program of the present invention via a network.

【0050】以下では、本発明実施例をさらに詳細に説
明する。
The embodiments of the present invention will be described in more detail below.

【0051】図14は本発明を適用して最低帯域保証サ
ービスの提供を行うネットワークの構成図である。発側
ユーザは着側ユーザへとネットワークを通してパケット
を送出する。ネットワークはユーザに対して契約してい
る最低帯域までの転送レートの保証を行う。ネットワー
クの各リンクには複数ユーザが収容されており、余剰帯
域に関しては料金や最低保証帯域などに基づいて決めら
れる重みにしたがってユーザ間に分配される。
FIG. 14 is a block diagram of a network to which the present invention is applied to provide a minimum bandwidth guarantee service. The originating user sends a packet through the network to the terminating user. The network guarantees the transfer rate up to the minimum bandwidth contracted to the user. A plurality of users are accommodated in each link of the network, and the surplus bandwidth is distributed among the users according to a weight determined based on a charge or a minimum guaranteed bandwidth.

【0052】まず、発側ユーザがネットワークにパケッ
トを送出すると、ネットワークの入側エッジに位置する
レート観測装置でユーザのネットワークへのパケット送
出レートが計測される。パケットの送出レートが最低保
証帯域を超えていれば、パケットのヘッダにTagが付
けられ、最低保証帯域以下で送出されるパケットに関し
てはそのままネットワークへと送出される。Tagが付
けられていないパケットをネットワーク内で廃棄するこ
となく着側ユーザまで転送することで最低帯域の保証を
行う。本発明の多重化装置は中継ノード内に位置し、複
数ユーザで共用しているリンク帯域を各ユーザに重みに
したがって分配するという処理を行う。
First, when the originating user sends a packet to the network, the rate observing device located at the ingress edge of the network measures the packet sending rate of the user to the network. If the packet transmission rate exceeds the minimum guaranteed bandwidth, Tag is attached to the packet header, and packets transmitted below the minimum guaranteed bandwidth are directly transmitted to the network. The minimum bandwidth is guaranteed by transferring the packet without Tag attached to the called user without discarding it in the network. The multiplexer of the present invention is located in a relay node and performs a process of distributing a link band shared by a plurality of users to each user according to a weight.

【0053】(第一実施例)本発明第一実施例を図1な
いし図11を参照して説明する。本発明の多重化装置
は、図1に示すように、コネクション識別部1、帯域制
御部10、バッファ部11から構成されている。コネク
ション識別部1では到着したパケットのヘッダからコネ
クションを識別する。帯域制御部10では、そのコネク
ション情報をもとに帯域制御に関する処理を行う。バッ
ファ部11は単純なFIFO型のバッファ6でリンクに
収容されている全ユーザ間で共用されている。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the multiplexing device of the present invention comprises a connection identification unit 1, a band control unit 10, and a buffer unit 11. The connection identification unit 1 identifies the connection from the header of the arrived packet. The bandwidth control unit 10 performs processing relating to bandwidth control based on the connection information. The buffer unit 11 is a simple FIFO buffer 6 and is shared by all users accommodated in the link.

【0054】バッファ6にはキュー長監視部7が接続さ
れており、バッファ6のキュー長とパケット入出力時に
入出力パケットに関する情報を前段の仮想キュー管理部
3に伝達する。ここで、入出力パケットに関する情報と
は、バッファ6に入力またはバッファ6から出力される
パケットのパケット長およびそのパケットが属している
コネクションの識別番号を含む。
A queue length monitoring unit 7 is connected to the buffer 6, and transmits the queue length of the buffer 6 and information regarding input / output packets at the time of packet input / output to the virtual queue management unit 3 in the preceding stage. Here, the information regarding the input / output packet includes the packet length of the packet input to or output from the buffer 6 and the identification number of the connection to which the packet belongs.

【0055】入力回線側からパケットが到着すると、コ
ネクション識別部1でパケットのコネクション識別が行
われ、後段の帯域制御部10に送られ、バッファ6に入
力するか否かの判定を行い、廃棄と判定されたパケット
はその場で廃棄され、廃棄と判定されなかったパケット
は後段のバッファ部11へと入力されFIFO規範にし
たがって出力回線へと出力される。
When a packet arrives from the input line side, the connection identification unit 1 identifies the connection of the packet, sends it to the bandwidth control unit 10 in the subsequent stage, determines whether or not to input it to the buffer 6, and discards it. The determined packet is discarded on the spot, and the packet that is not determined to be discarded is input to the buffer unit 11 in the subsequent stage and output to the output line according to the FIFO standard.

【0056】本発明では帯域制御部10でのパケット廃
棄に基づく帯域制御が重要な役割を果たす。したがっ
て、帯域制御部10の処理について詳細に説明する。帯
域制御部10は、仮想キュー管理部3、許可キュー長計
算部4、コネクション情報格納部2、受付判定部5によ
り構成されている。
In the present invention, band control based on packet discard in the band control unit 10 plays an important role. Therefore, the processing of the bandwidth control unit 10 will be described in detail. The band control unit 10 includes a virtual queue management unit 3, a permission queue length calculation unit 4, a connection information storage unit 2, and an acceptance determination unit 5.

【0057】仮想キュー管理部3では、キュー長監視部
7からの情報をもとにバッファ6のキュー長とコネクシ
ョン毎のキュー長とを算出する。仮想キュー管理部3は
コネクション情報格納部2と接続されており、算出され
たコネクション毎の仮想的なキュー長はコネクション情
報格納部2に記録される。
The virtual queue management unit 3 calculates the queue length of the buffer 6 and the queue length of each connection based on the information from the queue length monitoring unit 7. The virtual queue management unit 3 is connected to the connection information storage unit 2, and the calculated virtual queue length for each connection is recorded in the connection information storage unit 2.

【0058】各キュー長の算出方法について説明する。
まず、バッファ6のキュー長の算出に関しては、キュー
長監視部7から伝達されるキュー長情報をそのまま仮想
キュー管理部3に保持するだけである。次にコネクショ
ン毎の仮想キュー長の算出方法であるが、初期状態では
バッファ6は空であるため、各コネクションの仮想キュ
ー長はゼロである。バッファ6にパケットが入力される
と、そのパケットのパケット長とコネクション識別番号
とがキュー長監視部7を通して伝達される。その情報を
もとに仮想キュー管理部3はコネクション識別部1にア
クセスし、該当コネクションの仮想キュー長に送られて
きたパケット長を足し込むという処理を行う。パケット
出力時にはこれとは逆に仮想キュー長から伝達されたパ
ケット長を減算するという処理を行う。
A method of calculating each queue length will be described.
First, regarding the calculation of the queue length of the buffer 6, the queue length information transmitted from the queue length monitoring unit 7 is simply retained in the virtual queue management unit 3. Next, regarding the method of calculating the virtual queue length for each connection, since the buffer 6 is empty in the initial state, the virtual queue length of each connection is zero. When a packet is input to the buffer 6, the packet length of the packet and the connection identification number are transmitted through the queue length monitoring unit 7. Based on the information, the virtual queue management unit 3 accesses the connection identification unit 1 and adds the transmitted packet length to the virtual queue length of the relevant connection. At the time of outputting a packet, on the contrary, the process of subtracting the transmitted packet length from the virtual queue length is performed.

【0059】図2はコネクション情報格納部2の一例
で、仮想キュー管理部3で算出されたコネクション毎の
仮想キュー長に関する情報、コネクションの重みに関す
る情報が格納されている。
FIG. 2 shows an example of the connection information storage unit 2 in which information about the virtual queue length for each connection calculated by the virtual queue management unit 3 and information about the connection weight are stored.

【0060】次に、許可キュー長計算部4は、仮想キュ
ー管理部3およびコネクション情報格納部2からバッフ
ァ6のキュー長に関する情報と、コネクション毎の仮想
キュー長、重みに関する情報を受け取り、それらをもと
に許可キュー長を計算する機能を持つ。ここでコネクシ
ョンの許可キュー長とはバッファ6への入力が認められ
る最大キュー長を表す。
Next, the permission queue length calculation unit 4 receives information on the queue length of the buffer 6 from the virtual queue management unit 3 and the connection information storage unit 2 and information on the virtual queue length and weight for each connection and sends them. It has a function to calculate the permission queue length. Here, the connection permitted queue length represents the maximum queue length permitted to be input to the buffer 6.

【0061】コネクションiの許可キュー長AQiの計
算方法について具体的に説明する。コネクションの重み
をWi、現在のバッファ6のキュー長をXiとすると、 AQi=α(ΣXi)・Wi/Wact で計算される。α(ΣXi)はある連続関数で、図3な
いし図9のグラフはキュー長の関数α(ΣXi)の一例
である。横軸にキュー長Xiをとり、縦軸に関数α(Σ
Xi)の値をとる。Wactはアクティブなコネクショ
ンの重みの和である。ここでアクティブなコネクション
とは仮想キュー長がゼロより大きなコネクション、つま
り少なくとも一つ以上のパケットがバッファ6に入って
いるコネクションのことである。
A method of calculating the admission queue length AQi of the connection i will be specifically described. When the connection weight is Wi and the current queue length of the buffer 6 is Xi, AQi = α (ΣXi) · Wi / Wact is calculated. α (ΣXi) is a continuous function, and the graphs in FIGS. 3 to 9 are examples of the queue length function α (ΣXi). The horizontal axis represents the queue length Xi, and the vertical axis represents the function α (Σ
Take the value of Xi). Wact is the sum of the weights of active connections. Here, the active connection is a connection whose virtual queue length is greater than zero, that is, a connection in which at least one packet is stored in the buffer 6.

【0062】関数α(ΣXi)はキュー長がある閾値
(図ではQmax)を超えるとゼロとなる。つまりキュ
ー長がある閾値を超えた場合には、輻輳であると判定さ
れ、各コネクションの許可キュー長はゼロとなる。
The function α (ΣXi) becomes zero when the queue length exceeds a certain threshold (Qmax in the figure). That is, when the queue length exceeds a certain threshold, it is determined that there is congestion, and the permission queue length of each connection becomes zero.

【0063】例えば、図3の例では閾値Qmaxを超え
ない範囲では、関数α(ΣXi)は一定の値をとり、閾
値Qmaxを超えたときには関数α(ΣXi)はゼロと
なる。すなわち、閾値Qmaxを超えない範囲で許可キ
ュー長AQiはコネクションの重みに比例して分配され
る。
For example, in the example of FIG. 3, the function α (ΣXi) takes a constant value in the range not exceeding the threshold Qmax, and the function α (ΣXi) becomes zero when the threshold Qmax is exceeded. That is, the permitted queue length AQi is distributed in proportion to the connection weight within the range not exceeding the threshold value Qmax.

【0064】図4の例では、キュー長Xiがゼロから閾
値Qmax未満の所定の値までの間で、途中までは関数
α(ΣXi)は緩やかに減少し、閾値Qmaxに近付く
につれて急に減少し、閾値Qmaxではゼロとなる。す
なわち、許可キュー長AQiはキュー長Xiが小さいと
きには、コネクションiの重み以上に分配されるが、キ
ュー長Xiが所定の値を超えると急峻に許可キュー長A
Qiの分配率が低下する。
In the example of FIG. 4, the function α (ΣXi) gradually decreases from the zero value of the queue length Xi to a predetermined value less than the threshold value Qmax, and suddenly decreases as it approaches the threshold value Qmax. , The threshold value Qmax is zero. That is, when the queue length Xi is small, the permission queue length AQi is distributed more than the weight of the connection i, but when the queue length Xi exceeds a predetermined value, the permission queue length AQi sharply increases.
The distribution rate of Qi decreases.

【0065】図5の例では、キュー長Xiと関数α(Σ
Xi)の値とがリニアに反比例する。すなわち、許可キ
ュー長AQiはキュー長Xiにリニアに反比例する。最
も単純かつ基本的な制御例である。
In the example of FIG. 5, the queue length Xi and the function α (Σ
The value of Xi) is linearly inversely proportional. That is, the permitted queue length AQi is linearly inversely proportional to the queue length Xi. This is the simplest and most basic control example.

【0066】図6の例では、キュー長Xiと関数α(Σ
Xi)の値とが二次関数にしたがって反比例する。すな
わち、許可キュー長AQiはキュー長Xiが小さいとき
には大きいが、キュー長Xiが増加するとともに急に減
少を始め、キュー長Xiが閾値Qmaxに近付くにつれ
て減少が緩やかになる。これにより、キュー長Xiが増
え始めた時点でトラヒックの増加を強く抑えることがで
きる。
In the example of FIG. 6, the queue length Xi and the function α (Σ
The value of Xi) is inversely proportional to a quadratic function. That is, the permitted queue length AQi is large when the queue length Xi is small, but starts to decrease suddenly as the queue length Xi increases, and decreases gradually as the queue length Xi approaches the threshold value Qmax. As a result, it is possible to strongly suppress the increase in traffic when the queue length Xi starts to increase.

【0067】図7の例では、キュー長Xiと関数α(Σ
Xi)の値とが図6に示す二次関数とは逆転した二次関
数にしたがって反比例する。すなわち、許可キュー長A
Qiはキュー長Xiが小さいときには大きいが、キュー
長Xiが増加するとともに徐々に減り始め、キュー長X
iが閾値Qmaxに近付くにつれて減少が急になる。こ
れにより、キュー長Xiが閾値Qmaxに近付くにつれ
てトラヒックの増加を強く抑えることができる。
In the example of FIG. 7, the queue length Xi and the function α (Σ
The value of Xi) is inversely proportional to a quadratic function that is the inverse of the quadratic function shown in FIG. That is, the permission queue length A
Qi is large when the queue length Xi is small, but begins to decrease gradually as the queue length Xi increases.
The decrease becomes steeper as i approaches the threshold value Qmax. This makes it possible to strongly suppress the increase in traffic as the queue length Xi approaches the threshold value Qmax.

【0068】図8の例では、キュー長Xiと関数α(Σ
Xi)の値とが段階的に反比例する。すなわち、許可キ
ュー長AQiはキュー長Xiが小さいときには大きい
が、キュー長Xiが増加するとともに徐々に減り始め、
所定のキュー長Xiから急に減り始め、キュー長Xiが
閾値Qmaxに近付くにつれて再び減少が緩やかにな
る。これにより、キュー長Xiがゼロと閾値Qmaxと
の中間付近にあるときにトラヒックの増加を強く抑える
ことができる。
In the example of FIG. 8, the queue length Xi and the function α (Σ
The value of Xi) is inversely proportional to the value of stepwise. That is, the permitted queue length AQi is large when the queue length Xi is small, but gradually decreases as the queue length Xi increases,
It suddenly starts to decrease from the predetermined queue length Xi, and decreases gradually again as the queue length Xi approaches the threshold value Qmax. As a result, the increase in traffic can be strongly suppressed when the queue length Xi is near the middle of zero and the threshold value Qmax.

【0069】図9の例では、キュー長Xiと関数α(Σ
Xi)の値とが図8の例とは逆転して段階的に反比例す
る。すなわち、許可キュー長AQiはキュー長Xiが小
さいときには大きいが、キュー長Xiが増加するととも
に急に減り始め、所定のキュー長Xiから緩やかに減り
始め、キュー長Xiが閾値Qmaxに近付くにつれて再
び急に減り始める。これにより、キュー長Xiがゼロか
ら増え始めた時点と閾値Qimaxに近付いた時点とで
トラヒックの増加を強く抑えることができる。
In the example of FIG. 9, the queue length Xi and the function α (Σ
The value of Xi) is inversely proportional to the value of Xi) in a stepwise manner, contrary to the example of FIG. That is, the permitted queue length AQi is large when the queue length Xi is small, but starts to decrease suddenly as the queue length Xi increases, starts to decrease gradually from the predetermined queue length Xi, and decreases rapidly again as the queue length Xi approaches the threshold value Qmax. Begins to decrease. As a result, the increase in traffic can be strongly suppressed at the time when the queue length Xi starts to increase from zero and when it approaches the threshold value Qimax.

【0070】また、キュー長Xiとしては現在のキュー
長(パケット到着時のキュー長の瞬間値)を用いるとし
ているが、キュー長Xiとして一定時間内のキュー長の
平均値を採用してもよい。
Although the current queue length (instantaneous value of the queue length when a packet arrives) is used as the queue length Xi, an average value of the queue length within a fixed time may be adopted as the queue length Xi. .

【0071】受付判定部5は許可キュー長とコネクショ
ン毎の仮想キュー長から到着したパケットをバッファ6
へ入力するか廃棄するかの判定をする。図10は確定的
な廃棄処理を行うパケット到着時の処理フローを示すフ
ローチャートであるが、図10に示すように、仮想キュ
ー長Xiが許可キュー長AQi以下であればバッファ6
に入力し、許可キュー長AQiを超えていれば、Tag
が付けられているパケットは廃棄し、Tagが付けられ
ていないパケットはバッファ6へ入力することにより、
常に各コネクションの最低帯域は保証しつつ、バッファ
6の占有率が公平になるように制御する。
The admission judgment unit 5 stores the packets arriving from the permission queue length and the virtual queue length for each connection in the buffer 6
Input to or discard. FIG. 10 is a flowchart showing a processing flow upon arrival of a packet for performing definite discard processing. As shown in FIG. 10, if the virtual queue length Xi is equal to or less than the permitted queue length AQi, the buffer 6
If it exceeds the permitted queue length AQi, Tag
Packets marked with are discarded, and packets not tagged are input to the buffer 6,
The minimum bandwidth of each connection is always guaranteed, and control is performed so that the occupancy of the buffer 6 becomes fair.

【0072】また、仮想キュー長が許可キュー長を超え
ていた場合には、上記のように確定的にパケット廃棄す
るのではなく、確率的にパケット廃棄することも可能で
ある。図11は確率的な廃棄処理を行うパケット到着時
の処理フローを示すフローチャートであるが、図11に
示すように、許可キュー長をAQi、仮想キュー長をX
iとすると、廃棄確率Pは、 P=(Xi−AQi)/Xi で与えられる。つまり、仮想キュー長が許可キュー長を
超えた場合には、超えた割合だけ落すというものであ
る。確率的な廃棄によって帯域制御することで、一つの
コネクションに注目した場合には、仮想キュー長が許可
キュー長を超えたときでも、連続してパケットが廃棄さ
れる現象が、確定的にパケット廃棄する場合よりも減少
するため、TCPのレート制御との親和性が高くなると
いえる。バッファ6へと入力されたパケットはFIFO
規範にしたがって出力回線へと出力される。
If the virtual queue length exceeds the permitted queue length, it is possible to stochastically discard the packets instead of deterministically discarding the packets as described above. FIG. 11 is a flowchart showing a processing flow upon arrival of a packet for performing probabilistic discard processing. As shown in FIG. 11, the permitted queue length is AQi and the virtual queue length is X.
Given i, the discard probability P is given by P = (Xi-AQi) / Xi. In other words, when the virtual queue length exceeds the permitted queue length, it is dropped by the excess rate. When the bandwidth is controlled by probabilistic discard, if one connection is focused, the phenomenon that packets are continuously discarded even when the virtual queue length exceeds the permitted queue length is deterministic packet discard. It can be said that the affinity with the rate control of TCP becomes higher because the number of cells is smaller than that of the case of TCP. The packet input to the buffer 6 is a FIFO
It is output to the output line according to the standard.

【0073】図11における擬似乱数Randの生成
は、パケット到着毎に行われ、廃棄確率Pと擬似乱数R
andとを比較した結果に基づき廃棄を実行することに
より、実際に廃棄確率Pによる廃棄を実現することがで
きる。例えば、廃棄確率Pが0.5であるときに、擬似
乱数Randが0.5よりも大きい値をとる確率もまた
0.5であり、擬似乱数Randが0.5よりも大きい
場合に廃棄を実行することにより、廃棄確率Pにしたが
った廃棄が行われる。
The pseudo random number Rand in FIG. 11 is generated every packet arrival, and the discard probability P and the pseudo random number R are generated.
By executing the discarding based on the result of comparison with and, it is possible to actually realize the discarding with the discard probability P. For example, when the discard probability P is 0.5, the probability that the pseudo random number Rand takes a value larger than 0.5 is also 0.5, and when the pseudo random number Rand is larger than 0.5, discarding is performed. By executing the execution, the disposal is performed according to the disposal probability P.

【0074】本発明の多重化装置はキュー長をもとに網
の輻輳状態を推定し、輻輳であると判定されれば許可キ
ュー長はゼロに等しくなり、最低保証帯域以下のレート
で網に送出されているパケットのみを網は転送する。キ
ュー長がある閾値以下のときは、余剰帯域が存在すると
判断され、各コネクションは重みに比例したバッファの
占有によって、帯域をコネクション間に公平に配分され
る。
The multiplexer of the present invention estimates the congestion state of the network based on the queue length, and if it is judged that there is congestion, the permitted queue length becomes equal to zero, and the network is transmitted to the network at a rate below the minimum guaranteed bandwidth. The network forwards only outgoing packets. When the queue length is less than or equal to a threshold, it is determined that there is a surplus bandwidth, and each connection occupies a buffer proportional to the weight, and the bandwidth is evenly distributed among the connections.

【0075】また、前述の実施例によれば、ハードウェ
ア構成が簡易なFIFOバッファでGFRサービスを実
現しつつ、WRR方式等のようなコネクション毎に個別
にバッファを持ってパケットの読出制御を行う方法と同
様に余剰帯域を公平にコネクション間の分配することが
可能である。また、一つのバッファを多数のコネクショ
ンで共用するため、コネクション毎に個別にバッファを
持つ方式に比べて、統計多重効果により必要なバッファ
量を削減できるという利点もある。
Further, according to the above-described embodiment, while the GFR service is realized by the FIFO buffer having the simple hardware configuration, the packet read control is carried out by individually holding the buffer for each connection such as the WRR method. As with the method, it is possible to distribute the excess bandwidth fairly among the connections. In addition, since one buffer is shared by a large number of connections, there is an advantage that the required buffer amount can be reduced due to the statistical multiplexing effect, as compared with a system having a separate buffer for each connection.

【0076】(第二実施例)本発明第二実施例は図1に
示す受付判定部5の機能として、受付判定部5が受付拒
否したコネクションjのキュー長Xjが前記許可キュー
長AQjを超えている割合を算出し、この算出された割
合が所定の値を超えているときには少なくとも2個連続
してコネクションjのパケットを受付拒否し、この算出
された割合が所定の値以下であるときには受付拒否した
コネクションjのパケットについて連続した受付拒否を
禁止する。
(Second Embodiment) In the second embodiment of the present invention, as a function of the acceptance judgment unit 5 shown in FIG. 1, the queue length Xj of the connection j rejected by the acceptance judgment unit 5 exceeds the permitted queue length AQj. Is calculated, and when the calculated ratio exceeds a predetermined value, at least two consecutive packets of connection j are rejected, and when the calculated ratio is less than or equal to the predetermined value, reception is accepted. Prohibit successive rejections of rejected packets of connection j.

【0077】すなわち、急激にキュー長Xjが許可キュ
ー長AQjを超えたときには、輻輳発生を回避するため
に急激なトラヒック制御を行う必要がある。そのような
事態が発生したときには、パケットを連続して廃棄する
ことにより対処することができる。反対に、緩やかにキ
ュー長Xjが許可キュー長AQjを超えたときには、緩
やかなトラヒック制御を行って安定したトラヒック制御
を実現することができる。
That is, when the queue length Xj suddenly exceeds the permitted queue length AQj, it is necessary to perform abrupt traffic control in order to avoid the occurrence of congestion. When such a situation occurs, it can be dealt with by continuously discarding packets. On the other hand, when the queue length Xj gently exceeds the permitted queue length AQj, it is possible to perform gentle traffic control and realize stable traffic control.

【0078】(第三実施例)本発明第三実施例は図1に
示す受付判定部5の機能として、受付拒否と判定すべき
コネクションjのパケットがバッファ6に存在しないと
きにはこの受付拒否と判定すべきパケットを受付許可と
判定する。
(Third Embodiment) In the third embodiment of the present invention, as a function of the acceptance judgment unit 5 shown in FIG. 1, when the packet of the connection j to be judged to be rejected is not present in the buffer 6, it is judged to be rejected. A packet that should be accepted is determined to be admitted.

【0079】すなわち、バッファ6にコネクションjの
パケットが存在しないということは、コネクションjの
パケットは散発的であることを示している。このような
散発的なパケットを受付拒否して廃棄しても連続的なパ
ケットを廃棄する場合と比較して輻輳回避の効果はきわ
めて低い。したがって、このような散発的なパケットを
無意味に廃棄しないようにする。
That is, the fact that the packet of connection j does not exist in the buffer 6 indicates that the packet of connection j is sporadic. Even if such sporadic packets are rejected and discarded, the effect of avoiding congestion is extremely low as compared with the case of discarding continuous packets. Therefore, such sporadic packets should not be meaninglessly discarded.

【0080】(第四実施例)本発明第四実施例は図1に
示す受付判定部5の機能として、受付拒否と判定したコ
ネクションjのパケットに一定時間の遅延を与えた後に
バッファ6に蓄積する。この一定時間は、キュー長Xj
が許可キュー長AQjを超えた割合に応じて可変する。
(Fourth Embodiment) The fourth embodiment of the present invention has a function of the admission judgment unit 5 shown in FIG. To do. This fixed time is the queue length Xj
Varies depending on the ratio at which the permission queue length AQj is exceeded.

【0081】これにより、パケットの廃棄を行わなくと
もRTT(Round Trip Time)が大きくなり、パケット送
出元に対して送出レートを下げさせる効果が期待できる
ため、パケットを廃棄してしまう場合と比較してトラヒ
ックを有効に利用することができる。
As a result, the RTT (Round Trip Time) becomes large even without discarding the packet, and the effect of lowering the transmission rate to the packet transmission source can be expected. Therefore, as compared with the case of discarding the packet. Traffic can be used effectively.

【0082】(第五実施例)本発明第五実施例は図1に
示す受付判定部5の機能として、あらかじめコネクショ
ン識別番号を複数のグループに分類しておき、受付拒否
と判定すべきパケットのコネクション識別番号が所定の
グループに属するときには、そのパケットを受付許可と
判定することができる。例えば、偶数または奇数のいず
れか一方のパケットについてはこの受付拒否と判定すべ
きパケットを受付許可と判定する。これにより、緩やか
なトラヒック制御を行い安定したトラヒック制御を実現
することができる。
(Fifth Embodiment) In the fifth embodiment of the present invention, the function of the admission judgment unit 5 shown in FIG. 1 is to classify the connection identification numbers into a plurality of groups in advance, and When the connection identification number belongs to a predetermined group, it can be determined that the packet is admitted. For example, with respect to either the even numbered packet or the odd numbered packet, the packet which should be determined to be rejected is determined to be accepted. As a result, it is possible to perform gradual traffic control and realize stable traffic control.

【0083】(第六実施例)本発明第六実施例は図1に
示すキュー長監視部7の機能として、キュー長Xiの所
定の変化周期以下の変化周期についてキュー長Xiを検
出する。これにより、瞬間的なキュー長Xiの変化を吸
収し、外乱によるトラヒック制御の誤動作を回避するこ
とができる。
(Sixth Embodiment) In the sixth embodiment of the present invention, as a function of the queue length monitoring unit 7 shown in FIG. 1, the queue length Xi is detected for a change period of a predetermined change period or less of the queue length Xi. As a result, it is possible to absorb an instantaneous change in the queue length Xi and avoid a malfunction of traffic control due to disturbance.

【0084】(第七実施例)本発明第七実施例は図1に
示すキュー長監視部7の機能として、単位時間内のキュ
ー長Xiの最大値をキュー長Xiの検出結果として当該
単位時間毎に出力する。これにより、第六実施例と同様
に、瞬間的なキュー長Xiの変化を吸収し、外乱による
トラヒック制御の誤動作を回避することができる。
(Seventh Embodiment) In the seventh embodiment of the present invention, the maximum value of the queue length Xi within the unit time is used as the detection result of the queue length Xi as the function of the queue length monitoring unit 7 shown in FIG. Output every time. As a result, similarly to the sixth embodiment, it is possible to absorb an instantaneous change in the queue length Xi and avoid a malfunction in traffic control due to a disturbance.

【0085】(第八実施例)本発明第八実施例を図12
を参照して説明する。第八実施例としては、図12に示
すように、バッファ6にモニタリングパケットを送出す
るモニタリングパケット挿入部8を備え、キュー長監視
部7は、このモニタリングパケット挿入部8から送出さ
れたモニタリングパケットがバッファ6に入力された時
刻と当該モニタリングパケットがバッファ6から出力さ
れた時刻との時間差にしたがってキュー長Xを検出す
る。
(Eighth Embodiment) The eighth embodiment of the present invention is shown in FIG.
Will be described with reference to. As an eighth embodiment, as shown in FIG. 12, a buffer 6 is provided with a monitoring packet insertion unit 8 for sending a monitoring packet, and the queue length monitoring unit 7 is arranged so that the monitoring packet sent from the monitoring packet insertion unit 8 is The queue length X is detected according to the time difference between the time input to the buffer 6 and the time when the monitoring packet is output from the buffer 6.

【0086】これにより、単にパケット蓄積数に基づく
キュー長Xiの検出と比較すると、実際の遅延時間等の
パラメータを含めた実効的なキュー長Xiを検出するこ
とができる。
As a result, the effective queue length Xi including parameters such as the actual delay time can be detected as compared with the detection of the queue length Xi based on the number of accumulated packets.

【0087】(第九実施例)本発明第九実施例を図13
を参照して説明する。第九実施例は、一つのコネクショ
ンに属するパケットをさらに二つのサービスクラスに分
類して取り扱う例である。一つのサービスクラスは、リ
アルタイム性を重要視するパケットに対するリアルタイ
ム(R)クラスであり、もう一つのサービスクラスは、
リアルタイム性を重要視しないパケットに対するノンリ
アルタイム(NR)クラスである。
(Ninth Embodiment) The ninth embodiment of the present invention is shown in FIG.
Will be described with reference to. The ninth embodiment is an example in which packets belonging to one connection are further classified into two service classes and handled. One service class is a real-time (R) class for packets that attach importance to real-timeness, and the other service class is
It is a non-real-time (NR) class for packets that do not place importance on real-time property.

【0088】第九実施例を実現するためには、図1に示
すコネクション識別部1において、到着するパケットの
コネクションを識別すると共にそのパケットのサービス
クラスを識別する。また、仮想キュー管理部3では、バ
ッファ6に蓄積されたパケットのコネクションの情報と
共にサービスクラスの情報も取得する。これにより、コ
ネクション情報格納部2には、図13に示すようなテー
ブルを設けることができる。
In order to realize the ninth embodiment, the connection identification unit 1 shown in FIG. 1 identifies the connection of the arriving packet and also identifies the service class of the packet. Further, the virtual queue management unit 3 acquires the service class information as well as the connection information of the packets accumulated in the buffer 6. As a result, the connection information storage unit 2 can be provided with a table as shown in FIG.

【0089】例えば、コネクション#1についてみる
と、仮想キュー長としてリアルタイムクラスに属するX
1(R)およびノンリアルタイムクラスに属するX1
(NR)が記録されている。また、重みとしてリアルタ
イムクラスの重みW1(R)およびノンリアルタイムク
ラスの重みW1(NR)が記録されている。重みW1
(R)はW1(NR)よりも重く設定されており、リア
ルタイムクラスに属するパケットをノンリアルタイムク
ラスに属するパケットに優先して読出すことができる。
For example, regarding connection # 1, X belonging to the real time class as the virtual queue length
1 (R) and X1 belonging to the non-real-time class
(NR) is recorded. Further, as the weight, a real-time class weight W1 (R) and a non-real-time class weight W1 (NR) are recorded. Weight W1
(R) is set to be heavier than W1 (NR), and packets belonging to the real-time class can be read with priority over packets belonging to the non-real-time class.

【0090】これにより、リアルタイム性を重要視する
パケットの遅延を少なくすることができるため、ユーザ
に対するQoSを向上させることができる。
By this means, it is possible to reduce the delay of the packet which attaches importance to the real-time property, so that it is possible to improve the QoS for the user.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通信網内に設置することにより、通信網に収容されてい
る各コネクションに対し、輻輳時においても契約してい
る最低帯域を保証しつつ、通常時(非輻輳時)には、余
剰帯域をコネクション間で公平に分配し、より効率的な
網資源の利用を可能にすることができる。また、高速回
線においても経済的に実現可能な多重化装置および帯域
制御装置を実現することができる。さらに、パケット交
換スイッチ等のノード内に設置することにより、簡単な
ハードウェア構成を実現し、効率の良いノード内の輻輳
回避を実現することができる。
As described above, according to the present invention,
By installing in the communication network, while guaranteeing the minimum bandwidth contracted for each connection accommodated in the communication network even during congestion, the excess bandwidth is connected during normal time (non-congestion). They can be evenly distributed among the users, and more efficient use of network resources can be enabled. Further, it is possible to realize a multiplexing device and a band control device that can be economically realized even in a high-speed line. Furthermore, by installing in a node such as a packet switching switch, a simple hardware configuration can be realized and efficient congestion avoidance in the node can be realized.

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

【図1】本発明実施例の多重化装置のブロック構成図。FIG. 1 is a block configuration diagram of a multiplexer according to an embodiment of the present invention.

【図2】コネクション情報格納部のテーブル例を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a table of a connection information storage unit.

【図3】関数α(ΣXi)の例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a function α (ΣXi).

【図4】関数α(ΣXi)の例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a function α (ΣXi).

【図5】関数α(ΣXi)の例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a function α (ΣXi).

【図6】関数α(ΣXi)の例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of a function α (ΣXi).

【図7】関数α(ΣXi)の例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of a function α (ΣXi).

【図8】関数α(ΣXi)の例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example of a function α (ΣXi).

【図9】関数α(ΣXi)の例を示す図。FIG. 9 is a diagram showing an example of a function α (ΣXi).

【図10】確定的な廃棄処理を行うパケット到着時の処
理フローを示すフローチャート。
FIG. 10 is a flowchart showing a processing flow upon arrival of a packet for performing definite discard processing.

【図11】確率的な廃棄処理を行うパケット到着時の処
理フローを示すフローチャート。
FIG. 11 is a flowchart showing a processing flow upon arrival of a packet for performing probabilistic discard processing.

【図12】モニタリングパケットを用いるキュー長検出
を説明するための図。
FIG. 12 is a diagram for explaining queue length detection using a monitoring packet.

【図13】第九実施例のコネクション情報格納部のテー
ブル例を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a table of a connection information storage unit of the ninth embodiment.

【図14】本発明を適用したネットワーク構成の一例を
示す図。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a network configuration to which the present invention is applied.

【図15】従来のWRR方式の概要を説明するための
図。
FIG. 15 is a diagram for explaining an outline of a conventional WRR system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コネクション識別部 2 コネクション情報格納部 3 仮想キュー管理部 4 許可キュー長計算部 5 受付判定部 6 バッファ 7 キュー長監視部 8 モニタリングパケット挿入部 10 帯域制御部 11 バッファ部 1 Connection identification part 2 Connection information storage 3 Virtual queue management unit 4 Allowed queue length calculator 5 Reception judgment section 6 buffers 7 Queue length monitoring unit 8 Monitoring packet insertion part 10 Band control unit 11 buffer section

フロントページの続き (72)発明者 青木 道宏 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 山中 直明 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5K030 GA13 HA08 JA01 KX13 LB19 LC01 LC11 Continued front page    (72) Inventor Michihiro Aoki             2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Naoaki Yamanaka             2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 5K030 GA13 HA08 JA01 KX13 LB19                       LC01 LC11

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 到着するパケットの属するコネクション
1〜kを識別する手段と、 当該パケットの受付可否を判定する手段と、 この判定する手段が受付許可したパケットを多重化する
手段とを備えた多重化装置において、 コネクションi(iは1〜kのいずれか)毎の前記多重
化する手段のキュー長Xiを検出する手段と、 コネクションi毎にあらかじめ定められた重みWiの値
を保持する手段とを備え、 前記多重化する手段にはあらかじめ閾値となる最大キュ
ー長が設定され、当該最大キュー長を超えるとほぼゼロ
となる前記キュー長Xiの総和ΣXiの連続関数をα
(ΣXi)とし、前記多重化する手段に1以上のパケッ
トが蓄積されているコネクションiの前記重みの和をW
actとし、 前記判定する手段は、許可キュー長AQiを AQi=α(ΣXi)・Wi/Wact として計算する手段と、 コネクションi毎のキュー長Xiが当該許可キュー長A
Qi以下のコネクションに属するパケットについてはこ
れを受付許可と判定する手段とを備えたことを特徴とす
る多重化装置。
1. Multiplexing comprising means for identifying connections 1 to k to which an arriving packet belongs, means for determining acceptance / rejection of the packet, and means for multiplexing packets admitted by the determining means. And a means for detecting a queue length Xi of the multiplexing means for each connection i (i is any of 1 to k), and a means for holding a value of a weight Wi predetermined for each connection i. A maximum queue length serving as a threshold is set in advance in the multiplexing means, and a continuous function of the sum ΣXi of the queue lengths Xi that becomes almost zero when the maximum queue length is exceeded is α
(ΣXi), and the sum of the weights of the connection i in which one or more packets are stored in the multiplexing means is W
ACT, the determining means calculates the permission queue length AQi as AQi = α (ΣXi) · Wi / Wact, and the queue length Xi for each connection i is the permission queue length A
A multiplexing device comprising: means for determining that a packet belonging to a connection of Qi or less is admitted.
【請求項2】 前記判定する手段が受付拒否したコネク
ションj(jは1〜kのいずれか)のキュー長Xjが前
記許可キュー長AQjを超えている割合を算出する手段
と、 この算出する手段により算出された割合に応じた確率で
前記判定する手段が受付拒否と判定したコネクションj
のパケットについてもその一部を受付許可と判定された
パケットとみなして前記多重化する手段に蓄積する手段
とを備えた請求項1記載の多重化装置。
2. A means for calculating a ratio of a queue length Xj of a connection j (j is one of 1 to k) rejected by the judging means to exceed the permitted queue length AQj, and a means for calculating the ratio. Connection j determined by the determination means to be rejected with a probability according to the ratio calculated by
2. The multiplexing device according to claim 1, further comprising means for acknowledging a part of the packet as a packet determined to be admitted and accumulating in the multiplexing means.
【請求項3】 前記判定する手段は、受付拒否と判定す
べきコネクションjのパケットが前記多重化する手段に
存在しないときにはこの受付拒否と判定すべきパケット
を受付許可と判定する手段を含む請求項1記載の多重化
装置。
3. The determining means includes means for determining, when a packet of connection j to be rejected for acceptance is not present in the multiplexing means, a packet to be rejected for acceptance is permitted. 1. The multiplexing device according to 1.
【請求項4】 最低保証帯域を超えてネットワークに到
着するパケットについてはこれにタグが付与され、 前記判定する手段は、受付拒否と判定すべきパケットに
前記タグが付与されているときにはこの受付拒否と判定
すべきパケットを受付許可と判定する手段を含む請求項
1記載の多重化装置。
4. A tag is added to a packet arriving at the network that exceeds the minimum guaranteed bandwidth, and the determining unit determines that the packet is to be rejected when the tag is attached to the packet. The multiplexing device according to claim 1, further comprising a unit that determines that a packet that should be determined to be admission is permitted.
【請求項5】 前記キュー長Xiを検出する手段は、キ
ュー長Xiの所定の変化周期以下の変化周期についてキ
ュー長Xiを検出する手段を含む請求項1記載の多重化
装置。
5. The multiplexing apparatus according to claim 1, wherein the means for detecting the queue length Xi includes means for detecting the queue length Xi for a change period of a predetermined change period or less of the queue length Xi.
【請求項6】 前記キュー長Xiを検出する手段は、単
位時間内のキュー長Xiの最大値をキュー長Xiの検出
結果として当該単位時間毎に出力する手段を含む請求項
1記載の多重化装置。
6. The multiplexing according to claim 1, wherein the means for detecting the queue length Xi includes means for outputting the maximum value of the queue length Xi within a unit time for each unit time as a detection result of the queue length Xi. apparatus.
【請求項7】 前記多重化する手段にモニタリングパケ
ットを送出する手段を備え、 前記キュー長Xiを検出する手段は、このモニタリング
パケットを送出する手段から送出されたモニタリングパ
ケットが前記多重化する手段に入力された時刻と当該モ
ニタリングパケットが前記多重化する手段から出力され
た時刻との時間差にしたがってキュー長Xiを検出する
手段を含む請求項1記載の多重化装置。
7. The means for sending a monitoring packet to the means for multiplexing, the means for detecting the queue length Xi is the means for multiplexing the monitoring packet sent from the means for sending the monitoring packet. 2. The multiplexing device according to claim 1, further comprising means for detecting the queue length Xi according to a time difference between the input time and the time when the monitoring packet is output from the multiplexing means.
【請求項8】 複数のサービスクラスが設けられ、 到着するパケットが属する前記サービスクラスを識別す
る手段と、 コネクションi毎の前記多重化する手段の前記サービス
クラス毎のキュー長Xiを検出する手段と、 コネクションi毎にあらかじめ定められた前記サービス
クラス毎の重みWiの値を保持する手段とを備え、 前記判定する手段は、前記サービスクラス毎の許可キュ
ー長AQiを AQi=α(ΣXi)・Wi/Wact として計算する手段と、 コネクションi毎の前記サービスクラス毎のキュー長X
iが前記サービスクラス毎の当該許可キュー長AQi以
下のコネクションに属するパケットについてはこれを受
付許可と判定する手段とを備えた請求項1記載の多重化
装置。
8. A plurality of service classes are provided, means for identifying the service class to which an arriving packet belongs, and means for detecting the queue length Xi for each service class of the multiplexing means for each connection i , A means for holding a value of the weight Wi predetermined for each service class for each connection i, and the determining means determines the permitted queue length AQi for each service class as AQi = α (ΣXi) · Wi / Wact, and a queue length X for each service class for each connection i
The multiplexing device according to claim 1, further comprising: a unit for determining that a packet belonging to a connection having a permissible queue length AQi or less for each service class is admitted.
【請求項9】 前記判定する手段が受付拒否したコネク
ションj(1〜kのいずれか)のキュー長Xjが前記許
可キュー長AQjを超えている割合を算出する手段を備
え、 前記判定する手段は、この算出する手段の算出結果にし
たがって少なくとも2個連続して前記コネクションjの
パケットを受付拒否する手段を備えた請求項1記載の多
重化装置。
9. The determining means comprises means for calculating a ratio of a queue length Xj of a connection j (one of 1 to k) refused to be accepted by the determining means to exceed the permitted queue length AQj. The multiplexing device according to claim 1, further comprising means for rejecting at least two packets of the connection j in succession according to the calculation result of the calculating means.
【請求項10】 前記算出する手段の算出結果にしたが
って受付拒否したコネクションjのパケットについて連
続した受付拒否を禁止する手段を備えた請求項9記載の
多重化装置。
10. The multiplexing apparatus according to claim 9, further comprising means for prohibiting continuous refusal of acceptance for packets of connection j whose acceptance is rejected according to the calculation result of said calculating means.
【請求項11】 前記連続して前記コネクションjのパ
ケットを受付拒否する手段と前記連続した受付拒否を禁
止する手段とを切替選択する手段を備えた請求項9また
は10記載の多重化装置。
11. The multiplexing device according to claim 9, further comprising a unit for switching and selecting between a unit for rejecting and accepting packets of the connection j and a unit for inhibiting the successive rejection of packets.
【請求項12】 前記判定する手段が受付拒否したコネ
クションj(1〜kのいずれか)のキュー長Xjが前記
許可キュー長AQjを超えている割合を算出する手段を
備え、 前記判定する手段が受付拒否と判定したコネクションj
のパケットに前記算出する手段により算出された割合に
応じて一定時間の遅延を与えた後に前記多重化する手段
に蓄積する手段を備えた請求項1記載の多重化装置。
12. The determining means comprises means for calculating a ratio of a queue length Xj of a connection j (any one of 1 to k) refused to be accepted by the determining means, the ratio being greater than the permitted queue length AQj. Connection j judged to be rejected
2. The multiplexer according to claim 1, further comprising means for accumulating in said multiplexing means after delaying said packet by a fixed time in accordance with the ratio calculated by said calculating means.
【請求項13】 コネクション識別番号があらかじめ複
数のグループに分類され、 前記判定する手段は、受付拒否と判定すべきパケットの
コネクション識別番号が所定の前記グループに属するパ
ケットについてはこの受付拒否と判定すべきパケットを
受付許可と判定する手段を含む請求項1記載の多重化装
置。
13. A connection identification number is classified into a plurality of groups in advance, and the determining unit determines that a packet whose connection identification number of a packet to be determined to be rejected belongs to the predetermined group is rejected. The multiplexing device according to claim 1, further comprising means for determining that the packet to be accepted is admitted.
【請求項14】 請求項1ないし13のいずれかに記載
の多重化装置を備えたことを特徴とする帯域制御装置。
14. A band control device comprising the multiplexing device according to any one of claims 1 to 13.
【請求項15】 情報処理装置にインストールすること
により、その情報処理装置に、請求項1ないし13のい
ずれかに記載の多重化装置の機能を実現させることを特
徴とするプログラム。
15. A program which, when installed in an information processing device, causes the information processing device to realize the function of the multiplexing device according to any one of claims 1 to 13.
【請求項16】 情報処理装置にインストールすること
により、その情報処理装置に、請求項14記載の帯域制
御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラ
ム。
16. A program, which is installed in an information processing device to cause the information processing device to implement the function of the bandwidth control device according to claim 14.
【請求項17】 請求項15または16記載のプログラ
ムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒
体。
17. A recording medium readable by the information processing device, in which the program according to claim 15 or 16 is recorded.
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