JP2003522508A - 通信システム - Google Patents

通信システム

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JP2003522508A
JP2003522508A JP2001557827A JP2001557827A JP2003522508A JP 2003522508 A JP2003522508 A JP 2003522508A JP 2001557827 A JP2001557827 A JP 2001557827A JP 2001557827 A JP2001557827 A JP 2001557827A JP 2003522508 A JP2003522508 A JP 2003522508A
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Abstract

(57)【要約】 複数のユーザのトラヒックを伝送するための有限帯域幅を有するトラヒック通信のための通信システムであって、各々のユーザの帯域幅使用量をモニタする監視手段を備え、監視手段は、ハードウェアにおいて実行される帯域幅使用量平均化手段を備え、また、監視手段は、擬似ランダム方式でパケットを廃棄するパケット廃棄手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、一般に、通信分野に関し、更に詳細には、通信トラヒックの監視に
関する。
【0002】 (背景技術) 一般的なデータ通信ネットワーク、例えば、パケットベースのインターネット
プロトコル(IPネットワーク)において、任意の1つの回線は、任意に同時に
複数のユーザからのパケットを伝送することができる。全体の回線帯域幅は固定
されているが、任意の特定のユーザからのトラヒックにより占有される帯域幅は
、時間により大きく変動する場合がある。このような時間変動帯域幅によるトラ
ヒックは、「バースト性」と呼ばれる。バースト時には、特定のユーザからのト
ラヒックは、回線の帯域幅全体を占有する場合があるが、各バーストの間では、
そのユーザは殆どの帯域幅を使用しない場合がある。これは、データ通信ネット
ワークを使用する多くのアプリケーションの性質がもたらす直接的な結果であり
、通信ネットワークを介して多様なルートをたどることができるパケットに分割
されているメッセージによって複雑化されており、各々のルートは、異なる量の
応答遅延時間を導入している。従って、ネットワーク内の特定の地点に到着する
特定のユーザからのパケットの経時的な配信は、非常に幅広いものとなる可能性
がある。
【0003】 一般的な通信ネットワークにおいて、各々のユーザは、本人用に設定された帯
域幅が割り当てられる。ユーザが割り当てられた帯域幅限界値を超えないことを
保証するのは、ネットワーク管理システムの仕事である。IPネットワーク内の
ユーザによる帯域幅使用量の監視は、一般に、いわゆるファイアウォール内で実
行される。ファイアウォールは、ネットワークの安全部分と安全でない部分との
境界で作動するノードである。しかし、多くのユーザトラヒックのバースト性は
、経時的に使用される帯域幅を測定するときに管理システムでの問題となってい
る。
【0004】 非同期転送モード通信ネットワークにおいて一般的である帯域幅使用量コント
ロール方法は「リーキ・バケット」法であるが、これは、各々のユーザからの実
質的に一定のトラヒックレベルを対象にして設計されている。ユーザ毎のトラヒ
ックレベル(帯域幅使用量)変動が大きいシステムに適用する場合、この「バケ
ット」は、平均帯域幅使用量が十分に割り当てられたレベル内であったとしても
、バースト時にはたちまち空になり、その結果、ユーザへのサービスがかなり低
下するであろう。
【0005】 (発明の開示) 本発明は、トラヒックを伝送するための有限帯域幅を有する複数のユーザのト
ラヒックの通信のための通信システムであって、各々のユーザの帯域幅使用量を
モニタする監視手段を備え、監視手段は、ハードウェアでもって実行される帯域
幅使用量平均化手段を備えているシステムを提供する。 好適な実施形態によれば、本発明は、監視手段が、擬似ランダム方式でパケッ
トを廃棄するパケット廃棄手段を備える通信システムを提供する。
【0006】 また、本発明は、複数のユーザのトラヒックの通信のためのトラヒックを伝送
するための有限帯域幅を有する通信システムにおける帯域幅使用量を監視する方
法であって、各々のユーザの帯域幅使用量をモニタする段階と、ハードウェアで
もってユーザ毎の帯域幅使用量の平均値を生成する段階とを含むことを特徴とす
る方法である。
【0007】 好適な実施形態によれば、本発明は、各々のユーザによる帯域幅使用量の履歴
を記録する段階と、擬似ランダム方式でパケットを廃棄する段階とを含み、特定
のユーザのパケットが廃棄される確率は、ユーザの帯域幅使用量の履歴によって
決まるようになっている帯域幅を監視する方法を提供する。
【0008】 また、本発明は、複数のユーザのトラヒックを伝送するための有限帯域幅を有
するトラヒック通信のための通信システムであって、各々のユーザの帯域幅使用
量をモニタする監視手段を備え、監視手段は、擬似ランダム方式でパケットを廃
棄するパケット廃棄手段を備えることを特徴とするシステムを提供する。
【0009】 また、本発明は、複数のユーザのトラヒックを伝送するための有限帯域幅を有
するトラヒック通信のための通信システムであって、各々のユーザの帯域幅使用
量をモニタする監視手段を備え、監視手段は、個別基準でパケットを廃棄するパ
ケット廃棄手段を備えることを特徴とするシステムを提供する。
【0010】 また、本発明は、トラヒックを伝送するための有限帯域幅を有する複数のユー
ザのトラヒック通信のための通信システムにおける帯域幅使用量を監視する方法
であって、各々のユーザの帯域幅使用量をモニタする段階と、擬似ランダム方式
でパケットを廃棄する段階とを含む方法を提供する。 以下に図面を参照して例示的に本発明の実施形態を説明する。
【0011】 (発明を実施するための最良の形態) 図1は、パケットベース通信システムにおける帯域幅使用量を管理するシステ
ムを示す。本システムは、帯域幅使用量を測定して設定閾値と比較する平均化及
び比較ブロックと、どのパケットを阻止するか又はいつパケットを阻止するかを
決定するパケット阻止ブロックとに基づく。到着パケット長は、帯域幅使用量閾
値を越えたか否かに関する指示をパケット阻止ブロックに送る平均化及び比較ブ
ロックへ供給される。パケット阻止ブロックは、阻止が有効か否かに関する指示
を戻し、更にその指示を示す出力を生成する。
【0012】 1.算術的平均値 瞬時帯域幅使用量Bは、単位時間dt毎のユーザからの、ノード(以下で説明
)が受入れたバイトdWの総数として定義される。瞬時帯域幅使用量B及び受入
れバイトdWの総数は、以下のように表すことができる。
【数6】
【数7】 但し、Liはi=1、2...nで受入れたi番目のバイトの全長である。L1
、時間t又は時間t後に受入れた第1のパケットであり、Lnは、時間t+dt前
に受入れた最終パケットとして定義される。パケットのヘッダーは識別が容易で
あり、実際には、ヘッダーを受入れた時点で、即ち、パケットの開始時にパケッ
トを受入れるか又は拒否するかを決定するのが好都合である。ヘッダーはパケッ
ト内のバイト数のカウントを含むので、このカウントは、Wの値を与えるのに好
都合に使用される。
【0013】 特定のユーザによって使用される平均帯域幅Aは、セットkの瞬時ユーザ帯域
幅Bのm値にわたる平均値として定義できる。Aの値は、期間mdtにわたるd
Wの各々の値を合計して、結果的に得られる合計値を総期間mdtで割ることに
より算出できる。従って、Aは、以下のように表すことができる。
【数8】
【0014】 Aを生成する回路のハードウェアでの実行に関して、バイトΣWの合計は、照
合期間T中にユーザから受入れたバイトによるパケット長ΣLの合計にマップす
る。Tは、(q−q0)dτに等しく、dτはクロック信号の周期であり、q0
及びqは、それぞれクロック周期をカウントする内部カウントの初期及び最終カ
ウント値である。qの値は、自由継続型非オーバーローリングカウンタにより生
成され、時間はカウントqをクロック周期dτ毎に増分することにより測定され
る。非オーバーローリングとは、カウンタが、製品の耐用年数中に最大カウント
及びゼロへのロールオーバーに達しない十分なビット数を含むことを意味する。
例示的に、qカウンタが55ビット長で、dτ毎、即ちクロック周期毎に増分さ
れる場合、及び各々のクロック周期が32nsに設定されている場合、例えば、
ロールオーバーは、約36年後に生じることになるので、管理システムは、任意
の好都合な時間、例えば、問題のユーザからの呼び出しの完了時に合計及びq0
の記録をクリアすることができる。以下において、カウント値は、クロック周期
dτに基づく対応する時間に同期して取得される。このマッピングは、以下のよ
うに表すことができる。
【数9】
【0015】 次に、瞬時帯域幅使用量B(前述のLの合計により示される)の測定値の合計
と、課された平均帯域幅Alim限界値と測定期間Tの長さとの積から導かれる許
容帯域幅使用量との間の比較を以下のように行うことができる。
【数10】
【0016】 Alimの値は、管理システムにより設定される。前記の比較(即ち、ΣL:(
q−q0)Alim)は、時間ベース(即ち、クロック周期の設定カウントqの後に
)、又はパケット転送毎のいずれかで実行できる。現在のパケットがΣL値を帯
域幅閾値(即ち、ΣL>(q−q0)Alim)より上に押し上げる場合、現在の
パケットを廃棄することができる。平均帯域幅使用量Aが閾値Alim以下の場合
、パケットは受入れられ、ΣL、q0、及びAは、ユーザ識別子と共に格納され
る。ΣL及びq0は、パケットの受入れと同時に、又は管理システムの制御下で
のみ更新される。
【0017】 本発明によれば、前述のように、帯域幅使用量を照合するのに必要な段階は、
ハードウェアで実行され、わずかなクロック周期でのBの効率的な計算(即ち、
Lの加算)が可能になりソフトウェア処理負荷が小さくなる。
【0018】 図2は、ハードウェアでの実行に適する図1の平均化及び比較ブロックの実施
形態を示す。この実施形態は、前記の式1に基づくものである。
【0019】 パケットがその長さに達するとLPが検出され、「現在のパケット長LP」は、
アナログ加算器において、照合期間の開始後に受入れた先のパケット長の合計Σ
L(メモリから読み取り)に加算される。その後に、この新しい合計ΣL+Lp
は、比較器「CompB」へ送信され、また、前の累積パケット長ΣLが格納さ
れているのと同じ記憶域に再び書き込まれる。
【0020】 適応(即ち可変)期間が使用される場合、最大パケットカウントNがメモリ内
にセットされ、「パケットカウント」がメモリ内に導入される。2つが等しい場
合(即ち、パケットカウントがNに達した場合)には、遅延D2の後で、比較器
「CompN」(例えば、ビット単位XOR)はパケットカウントをクリアし、
記憶域はΣLを保持し、タイマカウント値q0(期間の開始に対応)はメモリに
保持される。従って、回路は、新しい照合期間の開始に対応する初期状態に戻さ
れる。
【0021】 新しい照合期間が始まると、新しい照合期間のタイマカウンタqの初期値q0
がメモリに書き込まれる。この記憶域への更なる書き込みは、次の照合期間の開
始まで禁止される。図において、この無効化は、カウンタqと、カウント値qを
メモリとRS素子のリセット(R)入力とに供給するように接続されている遅延
D3素子との間に配置されている、有効化ロジック(三角形)を制御するRS格
納素子として示されている。RS素子の設定(S)入力は、2つの入力を有する
ORゲートの出力によってアクティブにされる。第1の入力は、CompNによ
るN番目パケットの検出によってディレイD2を介して供給され、第2の入力は
、呼び出し/セッション・セットアップ上のネットワーク管理によって信号「呼
び出し/照合期間の開始」を介して供給される。RS素子が設定されると、即ち
、S入力への信号の後に、有効化ロジック(三角形)が有効にされる。信号がR
入力に加えられた後に、有効化ロジック(三角形)は無効にされる。RS素子は
、適切なフィードバックに関するDタイプとして実行できる。RSブロックは、
呼び出し/照合期間の開始後にqの書き込みを有効にして、その期間の第1のパ
ケットのカウント値qがメモリに書き込まれた後に書き込みを無効にする。カウ
ンタは、製品の耐用年数内でオーバーロールしない十分な長さ(例えば、264
32ns)である。
【0022】 また、メモリは、管理システムによってセットされる割り当て帯域幅使用量閾
値Alimを保持する。
【0023】 パケットが到着すると、カウント値q0(即ち、現在の照合期間の開始時期を
示す)はメモリから読み込まれ、アナログ加算器Σ2において現在のカウント値
qから減算される。次に、乗算器Πにおいて、偏差Δq=q−q0にAlimを乗算
し、比較器CompBにおいて、積Δq×Alimは、パケット長ΣL+LPの新
しい合計と比較される。ΣL+LPが閾値(Δq)Alimに等しいか又はそれ以
下の場合、現在のパケットは、帯域幅使用量を越える原因にはなっていない。比
較器は、図1のパケット阻止ブロックに供給される比較結果(即ち、現在のパケ
ットが帯域幅使用量閾値より上か又は下か)を示す出力を生成する。
【0024】 2.到着の間の時間 帯域幅使用量Bの瞬時値の合計が重要でない場合、以下に示すように、最終パ
ケットqlastの到着時間と現在パケットqpresの到着時間とに注目して、この期
間にわたる対応する許容帯域幅使用量を算出し、最終パケットの長さと比較する
ことによってバイトカウントWを除外することができる。
【数11】 時間は、カウントqをdτ毎に増分させる(前述のように)ことによって測定さ
れる。
【0025】 この比較は、パケットがノードに到着したときにのみ行われる。単一の時間カ
ウンタが使用され(式1と類似)、カウント値qは、各々の新しいパケット到着
時に読み込まれる。現在のパケットは、Lが(qpres−qlast)Alimを越える
場合に、平均帯域幅使用量Aを帯域幅使用量閾値Alimよりも上に押し上げたと
判断される。これは、現在のパケットの到着が「早過ぎる」として表すことがで
きる。L、qlast、及びAlimの値は、ユーザ識別子と共に格納される。L及び
lastの値は、パケットの受入れ、又は管理システムによってのみ更新される。
好都合には、本方法は、同じ接続/呼び出し/セッションのリアルタイムパケッ
トが、非常に規則的に(例えば、20m秒毎に)相互に追従する(そうでなけれ
ば音声及び映像は損なわれるであろう)リアルタイム音声又は映像に特に適して
いる。帯域幅の突発的な増加が生じた場合、即ち、多数のパケット又は長いパケ
ットが突発的にユーザから到着した場合、更なる音声/映像トランザクションが
既存の接続/呼び出し/セッションに追加されていることを意味する。管理シス
テムに取り決められている帯域幅を超える場合、及び/又は余分な空きネットワ
ーク帯域幅が存在しない場合には、付加的なトラヒックは阻止されることになる
【0026】 図3は、ハードウェアでの実行に適する図1の平均化及び比較ブロックの変形
実施形態を示す。本実施形態は、式2に基づくものである。
【0027】 パケットが到着すると、先に受入れたパケットの長さLlastと、先に受入れた
パケットの到着時間に対応するカウント値qlastとは、メモリから読み込まれる
。カウント値qlastは、アナログ加算器Σにおいて、現在のパケットの到着時間
に対応するカウント値qpから減算される。次に、乗算器Πにおいて、これらの
各カウント値の間の偏差Δ2qにメモリから読み込まれた割り当て帯域幅使用量
数Alimが乗算され、積Δ2q・Alimは、比較器によって最後に受入れられたパ
ケットの長さqlastと比較される。Llastが積(Δ2q)Alim未満の場合、現
在の照合期間におけるそれまでの帯域幅使用量は、帯域幅閾値Alimを下回って
いる。比較器は、図1のパケット阻止ブロックに供給される比較結果(即ち、現
在のパケットが帯域幅使用量閾値よりも大きいか又は小さいか)を示す出力を生
成する。
【0028】 図1のパケット阻止ブロックによって生成される「パケット受入れ/廃棄」信
号は、2つの有効化ゲート(三角形)の動作を制御する。この信号がパケットを
受入れるべきであることを示す場合、最終パケットの長さLlast及び最終パケッ
トの到着時間に対応するカウント値が、現在パケットの長さLp及びそれぞれの
有効化ゲートを通過する現在のパケットの到着時間に対応するカウント値qp
よって(それぞれ遅延D4及びD5の後で)上書きされる。
【0029】 3.平滑化平均値 別の実施形態として、新規な平滑化平均値の方法を提案する。1つの方法によ
れば、平滑化平均値は、以下の式による平滑化係数αによって与えられる。
【数12】 但し、αは1に近いが1未満であり、典型的に0.8から0.95までの範囲に
あり、Rnew及びRoldは、それぞれ新しい測定データ転送速度及び先の測定デー
タ転送速度あり、t及びtlastは、それぞれ現在時間及び先の測定時間(即ち、
先のパケットの到着時間)であり、Lは現在のパケットのバイト数である。しか
し、本方法は、変数を変数で割る必要があるのでハードウェアで実行することは
困難である。
【0030】 以下に示すように、本発明の好適な実施形態によれば、変数t−tlastの代わ
りに不変除算T(測定期間)を使用する好都合な新しい方法が提供される。
【数13】 この式から分かるように、一定期間に受入れた全てのパケット長Lの合計に関連
して新しい転送速度が算出される。これは時間の記録を必要としないの、ハード
ウェアで実行することが容易で安価であり、計算は、単純な二進法の乗算/加算
によって実行することができる。複雑な除算ロジックは必要なく、最少桁のビッ
トの一部を無視することによって、即ち、除算される数の各々のビットの重みを
有効に減じることによって(以下で説明するように)除算のみが達成される。
【0031】 単純化するために、αをc/2n(但し、「c」は2nに近いが若干2nより
も小さい)の値に定めることができ、Tを2mτ(但し、τはクロック周期)の
値に定めることができる。式は、以下のように変形できる。
【数14】 これは、図4に示すように、2つの乗算器及び2つの加算器を備えるハードウェ
アで、2ヵ所で2nによって除算(単純に最小nビットを割り引くことによって
実行される)することで実行できる。古い転送速度Rold及び累積長さΣLのみ
を前記の計算のために格納する必要がある。これらの値は、ユーザ識別子によっ
てインデックス付け/アドレス指定されて格納できる。監視のための閾値の転送
速度(Rlim)は、管理システムによって定義される。累積長さΣLは、転送速
度更新毎に(即ち、時間T毎に)クリアする必要がある。現在のパケットは、R new がRlimを越える場合に、帯域幅使用量閾値に関する違反を引き起すと推測さ
れる。
【0032】 図4は、ハードウェアでの実行に適する図1の平均化及び比較ブロックの更な
る実施形態を示す。本実施形態は、式3に基づくものである。
【0033】 パケットが到着すると、その長さは、アナログ加算器Σ4において、照合期間
の開始以後のメモリに格納されている先のパケット長の合計ΣLに加算される。
図1のパケット阻止ブロックからのパケット受入れ/廃棄によって示されるよう
に、パケットが受入れられる場合、遅延D6の後で、新しい合計ΣL+Lpは、
「パケット受入れ/廃棄」信号によって制御される有効化ゲート(三角形)を介
して、メモリに再び書き込まれ、先の値ΣLが上書きされる。
【0034】 また、新しいパケットが到着すると、古いRold値(即ち、Rold/2n)の一
部がメモリから読み込まれ、定数cが乗算される。合計ΣL+Lpの最小nビッ
トは、2nによる除算を行うためにnビット位置だけ右にシフトされ、その結果
に(2n−c)が乗算される。次に、この積は、アナログ加算器Σ5においてRo ld /2nとcとの積に加算される。加算結果は、新しい転送速度Rnewを表し、こ
れは、管理システムによって設定されているメモリに格納された閾値Rlimと比
較される。新しい転送速度Rnewが閾値転送速度Rlim未満の場合、パケットは帯
域幅使用量閾値内にある。比較器は、図1のパケット阻止ブロックに供給される
比較結果(即ち、現在のパケットが帯域幅使用量閾値より大きい又は小さい)を
示す出力を生成する。
【0035】 新しい転送速度値Rnewは、2nで除算され、その結果は、帯域幅使用量照合期
間Tを示すためのクロック信号によって駆動されるカウンタが終了して信号「E
xp」を生じる場合に、メモリ内の古い値Rold/2nを(遅延D7後に)上書き
するのに使用される。また、カウンタTが終了すると、信号「Exp」は、メモ
リに格納されている先のパケット長ΣLの合計をクリアする。
【0036】 平滑化係数の比較的な粗い選択が容認できる場合、式3は、更に以下のように
単純化できる。
【数15】 但し、v=1−c/2nである。vが小さいほど多くの平滑化が導入される。こ
の式において、vは、2のマイナス乗、即ち2-Sであるような値が選択され、こ
こでSは整数である(Sは2、3、4、5、・・・を取る、即ち、vは1/4、1
/8、1/16、1/32、・・・を取る)。この値の選択により、式3の()内
の偏差として示される項の最小Sビットを単に廃棄するための乗算演算(実際に
は、除算に等しい分数を乗算する)が好都合に低減する。これにより、算術的リ
ソース要求が著しく低下するので、実質的に3つのアナログ加算器Σ4、5、及
び5aから成る非常に安価な効果的なハードウェアが得られる。
【0037】 式3のハードウェア装置を図4aに示す。この回路の演算と図4の演算との間
の相違は、Roldの全ての値が格納され、合計ΣL+Lpのビットがvによる乗
算を行うためにSビット位置だけ右にシフトされ、Roldのビットがメモリから
読み込まれて同様にvによる乗算を行うためにSシフト位置だけ右にシフトされ
、次に、アナログ加算器Σ5aにおいて、積v×Roldが積v(ΣL+Lp)か
ら減算され、アナログ加算器Σ5において、その偏差がVRoldに加算される点
にある。この加算結果は、新しい転送速度Rnewを表し、次に、Rnewは、Rnew
の全ての値がメモリに格納される点を除いて式3及び図4と全く同様に使用され
る。図4aの回路の他の全ての機能は、図4の回路と同一である。
【0038】 4.パケット阻止 一定の時間間隔で帯域幅使用量の算出が実行される場合(前記セクション3、
及び随意的にセクション1に説明したように)、平均化アルゴリズムは、受入れ
たパケットの計数バイト及び定期的な更新に依存する。このことは、結果として
期間中に使用される帯域幅に無関係に、閾値の違反を特定する第1の照合から次
の照合までの期間中に受入れた全てのパケットの拒否になる。各照合の間の期間
を短くすることによって、このようして拒否されるパケットの数が低減する傾向
にあるが、対応する処理負荷の増加を引き起すことになり、特に他の機能及びメ
モリバスを共有する場合には、前記のアルゴリズムをサポートするのに必要とさ
れる処理及びメモリアクセス性能の改善が必要であろう。
【0039】 4.1.適応照合期間 帯域幅閾値Alimが照合期間毎に許可されているバイト数として定義される場
合、照合期間の開始時にクロック周期カウンタからタイムスタンプq0を供給し
、その期間に受信されたパケットN(受入れたか否かを問わず)の数を所定の値
に設定する(即ち、所定のパケット数を受信すると照合期間を終了する)と、高
いパケット到着速度での照合期間の適応的低減が可能になる。従って、使用され
ている帯域幅を再照合することなく、受入れ又は阻止できるユーザの最大パケッ
ト数が限定されることになる。好都合に、照合期間の長さは、高パケット処理能
力を低下させることもある。
【0040】 このことは、式3の平滑化平均化関数を以下のように変形する。
【数16】 但し、qNは、最終パケットN到着時のクロック周期カウンタqの値である。こ
れは、ハードウェアでの実行を容易にするために、以下のように変形できる。
【数17】
【0041】 式4は、(qN−q0)による除算の点で式3と相違する。この計算は、従来の
平滑化平均値とほぼ同じ対価となるようにハードウェアにおいて実行できる。式
4で表される本実施形態の方法の利点は、パケットバースト(即ち、短時間に連
続して到着する多数のパケット)中のデータ転送速度の変化に対するRnew算出
値の非常に素早い反応である。
【0042】 図5は、ハードウェアでの実行に適する図1の平均化及び比較ブロックの更な
る実施形態を示す。本実施形態は、式4に基づくものである。
【0043】 パケットが到着すると、その長さ値Lpは、アナログ加算器Σ6において、照
合期間の開始以後に受入れされた先のパケットの長さの合計ΣLに加算される。
パケットが図1のパケット阻止ブロックによって廃棄されない場合(合計ΣL+
Lpの送信を制御する有効化ゲート(三角形)を制御する信号「パケット受入れ
/廃棄」によって示されるように)、この加算及び遅延D8の後に、新しい合計
(ΣL+Lp)は、メモリに再び書き込まれて前回値ΣLに上書きされる。
【0044】 また、新しいパケットが到着すると、古い転送速度Roldの分数Rold/2n
、メモリから読み込まれて定数cが乗算される。
【0045】 適合時期が使用されることから、最大パケットカウントNは、メモリ内に設定
され、「パケットカウント」がメモリ内で実行される。2つが等しい場合(即ち
、パケットカウントがNに達する場合)、これは比較器CompN(例えば、ビ
ット単位排他的OR機能)によって検出される。メモリに格納されている「パケ
ットカウント」及びΣL値をクリアして、現在のカウント値qをメモリに保持さ
れているカウント値q0(現在の照合期間の開始に対応)に上書きする前に、比
較器出力信号は、遅延D9によって遅延される。上書きは、比較器CompNの
出力によって制御されている2つの別の有効化ゲート(三角形)によって制御さ
れる。従って、回路は新しい照合期間に対応する初期状態に戻される。
【0046】 新しいパケットが到着すると、照合期間の初期カウント値q0は、メモリから
読み込まれ、アナログ加算器Σ7において、カウンタqの現在値から減算される
。パケット長の合計ΣL+Lpは、2n(例えば、値を右移動させることによっ
て)で除算され、その結果に(2n−c)が乗算される。次に、乗算器Πにおい
て、この積はΣ7が生成する現在カウント値と初期カウント値との偏差(q−q 0 )で除算され、アナログ加算器Σ8において、その結果は積cxRold/2n
加算され、加算の結果として、新しい転送速度値Rnewがもたらされる。新しい
転送速度Rnewは、比較器CompRにおいて、管理システムによってメモリ内
に設定された閾値転送速度Rlimと比較される。RnewがRlim未満の場合、割り
当て帯域幅使用量閾値を越えていない。比較器は、比較結果を示す出力を生成し
、その出力は、図1のパケット阻止ブロックに供給される。
【0047】 新しい転送速度値Rnewは、2nで除算され、その結果は、前述のように、及び
パケットカウントが値Nに達したことを示す比較器CompNの出力によって有
効になった場合に、メモリ内で(遅延D10後に)古い値Rold/2nに上書き
するのに使用される。 好都合に、前述の適合照合期間と共に、固定照合期間は同時に維持できる。
【0048】 4.2.比例阻止 本発明の更なる実施形態によれば、阻止ワードを使用して、擬似ランダム方式
でパケット阻止を実行するが、ユーザ毎に1つの阻止ワードが与えられる。阻止
ワードは、選択された長さのビット列を含み、ビット位置の素数だけ回転(一端
からシフトアウトしたビットが反対側の端部で阻止ワードへ再度入力される、左
回り又は右回り)されるように配置されている。阻止ワード内の選択固定位置の
ビットは、全てのパケットが受入れられた後で、更に現在のパケットのセット結
果が廃棄された場合に試験される。この値は、ビット列の回転によって、各々の
パケットに関して変更できる。もしくは、阻止ワードは、その素数とは異なるビ
ット位置の数だけ毎回の回転を伴うビット位置の素数を備えることができる。阻
止ワードのビット数に等しい回数だけ回転するまで、如何なるビット列も阻止ワ
ードの同じ位置を占めないような素数の選択が好ましい(必須ではないが)。以
下に説明するように、照合期間終了時に、ユーザの各々のパケット到着時間に回
転が行われる。阻止ワードのビットは、閾値オーバーランログ内に確立されてい
る測定帯域幅使用量の履歴に応じてセット又はリセットされることになる。予め
設定された閾値を越える日付に対するログの期間中の帯域幅使用量が検出される
場合(即ち、オーバーラン)には、追加のビットがセットされることになる。現
在のログ期間内で、これまでの帯域幅使用量が閾値を下回る場合、一部のビット
がリセットされる。現在のログ期間内で、これまでの帯域幅使用量が閾値に等し
い場合、どのビットも変更しないか、又は一部のビットをセット又はリセットし
てもよい。リセットビットのみがセットされ、セットビットのみがリセットされ
る。セットビットの数は、バイナリカウントとしてメモリに保持され(図6のZ
)、阻止ワードを形成するためにビット列に変換される。阻止ワード及びセット
ビットカウントZは、ユーザ識別を参照して(個別に)格納される。変換は、一
貫性のある限り任意の形態を取ることができる。好ましい実施は、「温度計」形
式であり、即ち、ビットが阻止ワードの片側でセット/リセットされ、セットビ
ットは連続するブロックを形成する。この場合、阻止ワードによって保持されて
いるパターンは、回転の回数がワードのビット位置の数に等しくなる前には回転
を繰り返さないであろう。
【0049】 本発明は、好都合なことに、例えば、オーバーランの検出後の照合期間中に受
信した全てのパケットの構成と比較するパケットブロックの拒否とは対照的に、
必要とされる処理が比較的少なく、擬似ランダム方式に基づいて個々のパケット
の拒否を可能にする。特に、本発明は、好都合なことに、従来の「リーキ・バケ
ット」方式に特有のブロック内のパケット又はセルの拒否を回避する。本発明の
配置によってもたらされる個々のパケットの擬似ランダム方式の阻止は、音声及
び映像トラヒックのユーザが容認し易い。比例式阻止は、変更又は適合照合期間
と共に実行することができるが、変更又は適合照合期間は必須ではない。
【0050】 その後の照合期間において帯域幅オーバーランが発生し続ける場合、この方法
では、結果的に阻止ワード内でますます多くのビットがセットされることになる
。その後の照合期間においてオーバーランが発生しない場合、セットビットの数
は、徐々に減ることになる。全てのビットが阻止ワード内にセットされる場合、
ユーザの全てのパケットは、阻止される。セットされたビットがない場合、ユー
ザの全てのパケットは、受入れることができる。
【0051】 更なる好適な実施形態において、任意の照合期間における阻止ワード内でセッ
ト又はリセットされるビット数は、それぞれ、割り当て帯域幅使用量閾値を上回
るか又は下回る照合期間におけるビット数に比例して変化する。更なる変形例と
して、照合期間におけるオーバーランの検出の有無により、固定ビット数をセッ
ト又はリセットしてもよい。結果としてハードウェアが単純化されて安価になる
。固定ビット数を変更すると、結果として、現在の期間において実行されている
照合結果に応じて段階的に変化するその後の期間においてパケット数が廃棄され
る傾向になる。この傾向は、阻止ワード内のビットの約半数がセットされ(統計
的にはその可能性が最も高い)、照合期間毎にセット/リセットされるビット数
が阻止ワードサイズの半分に匹敵する場合に強くなる。
【0052】 図6は、本発明の好適な実施形態によるパケット阻止ブロックのハードウェア
装置を示す。図6に示すように、パケットが帯域幅使用量閾値をオーバーランし
たという表示を図1の平均化及び比較ブロックから受信すると、メモリ内に保持
されている数である、閾値オーバーランログは、1つ増分される。このことは、
メモリからその数を読み込み、平均化及び比較ブロックから受信した「帯域幅使
用量閾値よりも大きい/小さいパケット」信号の状態に応じて1を加算し、その
結果をメモリに再び書き込む(前回値に上書きする)ことによって行われる。別
の実施形態によれば、ログは、違反しているパケットの長さ(バイト数による)
だけ増分される。前述の増分の他に、平均化及び比較ブロックが閾値より小さい
パケットを示す場合に閾値オーバーランログを決定することができる。その結果
、ログは、負の値をもつことができる。従って、帯域幅使用量の履歴が確立され
る。
【0053】 図6のカウンタは、阻止期間を定義する。対照的に、帯域幅使用量照合期間は
、前述の種々の実施形態によれば、「平均化及び比較ブロック」内のカウンタに
よって定義される。従って、図4において、この期間は、プリセット値Nとパケ
ットカウントとの比較により図2及び図5の「期間Tのカウンタ」によって定義
される。図6のカウンタが阻止期間終点で終了すると、有効化ゲート(三角形)
を介して閾値オーバーランログから読み込まれた別のカウンタを有効化する信号
「Exp」が発生する。ログから読み込まれた値は、アナログ加算器Σ12に送
信するために2つの値(正の値又は負の値のいずれか)のうちの1つを選択する
際に乗算器Muxを制御する。閾値オーバーランログの値が0より大きい場合、
(プリセット数Gか、又はログ値を倍率gで拡大縮小(乗算)することによって
発生されるGの値のいずれかの)正の値が選択される。閾値オーバーランログが
0以下の場合、(プリセット数Gか、又は負のログ値を倍率gで拡大縮小(乗算
)することによって発生されるGの値のいずれかの)負の値が選択される。ログ
値がゼロの場合、「負の値」は実際には0に等しいことを理解されたい。
【0054】 阻止ワード内でセットされているビット数Zは、メモリ内に保持され(バイナ
リ整数の形態で)、中央カウンタが阻止期間終点で終了する場合に読み込まれる
(Zをアナログ加算器Σ12に送信するために有効化ゲート(三角形)を制御す
る信号「Exp」)。次に、値G又は−Gは、アナログ加算器Σ12においてZ
に加算され、得られたZnewは再びメモリに書き込まれ、Zの古い値に(遅延D
15後に)上書きされる。Zの新しい値が負の場合、Zは、メモリ内で0にセッ
トされる。
【0055】 また、Zの新しい値は、阻止ワードを格納する記憶域に書き込まれる。ここに
書き込まれる前に、Zの値は、Zで示されたセットビット数を含む長いワード(
例えば64ビット)に変換される。
【0056】 新しいパケットが到着すると、ビットの素数によって阻止ワードが読み込まれ
て回転され、再びメモリに書き込まれて古い値に上書きされる。この阻止ワード
(例えば10ビット)の選択された固定ビット位置は、出力信号「パケット受入
れ/廃棄」を制御するのに使用される。このビットがセットされている場合、現
在のパケットが廃棄されることを示す。このビットがセットされていない場合、
現在のパケットが受入れられることを示す。信号「パケット受入れ/廃棄」は、
「パケット到着」信号が有効な場合に更新される。
【0057】 前記の方法は、図面を参照して前記で説明したようにハードウェアで実行でき
る。 前述の「パケット」を参照すると、これは、インターネットプロトコル・レイ
ヤ3パケット、もしくはレイヤ2フレームを含む。本発明は、インターネットプ
ロトコルシステムに限定されないが、帯域幅使用量監視が望まれる任意の通信シ
ステム、特に、バースト性トラヒックを有するものにも同様に適用される。
【0058】 全ての実行の全ての種々の数は、異なる物理的メモリに格納できるか、又はユ
ーザ又は呼び出し識別に関連したアドレスにおける単一メモリの異なる記憶域を
使用することができる。全てのメモリは、管理システムによって変更及び/又は
クリアすることができる。遅延「D」は、図示のように、メモリへの書き込み又
はメモリのクリア(場合による)が対応する読み込み後に起こることを意味する
。図において、遅延素子(「D」)は、装置の他の遅延と統合することができ、
動作の時間系列を示す離散的素子値として示される。図において、全ての有効化
(三角形)素子は、有効化ロジック、又は、適切な場合に(即ち、「作業有効化
」)対応する作業を行い、適切でない場合に(即ち、「作業無効化」)その作業
を行わない(通常は状態マシンにより制御される)ロジックとして実現できる。
パケットのバイトをカウントする代わりに、好都合には、上記の計算において各
々のパケットのヘッダー内のバイトカウント値を検出及び使用することができる
。アナログ加算器(「加算器」としても知られている)への言及は、適切な場合
は、加算及び減算の関数を含む。
【0059】 パケットカウントNの値は、最短の実地時間での帯域幅使用量の信頼性の高い
指示をもたらすために、トラヒックの種類に応じて選択することができる。音声
トラヒックでは、40から60の範囲の値が好適であり、映像トラヒックでは、
80から300の範囲の値が好適である。
【0060】 図4又は図5のnの値は5に等しく、即ち、従って2nは、値32を取り、2
6から30の範囲のcの値は、0.8から0.95の好適な範囲のαの値をもた
らす。好適なカウンタ期間は以下の通りである。即ち、平均化及び比較ブロック
の照合期間(固定の場合)は1秒のオーダであり、パケット阻止ブロックの阻止
期間は10秒のオーダである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による帯域幅監視システムのブロック図を示す。
【図2】 図1の平均化及び比較ブロックの実施形態を更に詳細に示す。
【図3】 図1の平均化及び比較ブロックの実施形態を更に詳細に示す。
【図4】 図1の平均化及び比較ブロックの実施形態を更に詳細に示す。
【図5】 図1の平均化及び比較ブロックの実施形態を更に詳細に示す。
【図6】 図1のパケット阻止ブロックの実施形態を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GD,GE,GH, GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS ,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN, MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM ,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN, YU,ZA,ZW (72)発明者 サスヴァリ ジョージー アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 16066 クランバリー ウィンドメア ド ライヴ 203 Fターム(参考) 5K030 HA08 LC15 MB09 MB11

Claims (47)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のユーザのトラヒックを伝送するための有限帯域幅を有
    するトラヒック通信のための通信システムであって、 前記ユーザの各々の帯域幅使用量をモニタする監視手段を備え、 前記監視手段は、ハードウェアに実行される帯域幅使用量平均化手段を備える
    ことを特徴とするシステム。
  2. 【請求項2】 前記平均化手段は、排他的に整数値を処理するようになって
    いることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  3. 【請求項3】 前記平均化手段は、排他的に1つ又はそれ以上の加算器と乗
    算器とを備える算術機能を備えることを特徴とする請求項1及び2のいずれか1
    項に記載のシステム。
  4. 【請求項4】 前記平均化手段は、除算機能又は各々の除算機能が、除算さ
    れる数の各々のビットの重要度を下げることによって実行される、1つ又はそれ
    以上の除算機能を備えることを特徴とする請求項1及び2のいずれか1項に記載
    のシステム。
  5. 【請求項5】 前記平均化手段は、可変持続期間の連続的な時間にわたるユ
    ーザ毎の帯域幅使用量の平均値を生成するための手段を含むことを特徴とする請
    求項1から請求項4のいずれか1項に記載のシステム。
  6. 【請求項6】 前記トラヒックは、パケットに分割され、各々の時間の持続
    期間は、設定された数のパケットの到着によって決定されることを特徴とする請
    求項5に記載のシステム。
  7. 【請求項7】 前記設定された数のパケットは、音声トラヒックでは40か
    ら60の範囲にあることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
  8. 【請求項8】 前記設定された数のパケットは、映像及び/又はデータトラ
    ヒックでは80から300の範囲にあることを特徴とする請求項6及び7のいず
    れか1項に記載のシステム。
  9. 【請求項9】 前記監視手段は、擬似ランダム方式でパケットを廃棄するパ
    ケット廃棄手段を備えることを特徴とする前記請求項のいずれか1項に記載のシ
    ステム。
  10. 【請求項10】 前記パケット廃棄手段は、各々のユーザによる帯域幅使用
    量の履歴を記録する手段を備え、特定のユーザのパケットが廃棄される確率は、
    前記ユーザの帯域幅使用量の履歴によって決まることを特徴とする請求項9に記
    載のシステム。
  11. 【請求項11】 前記パケット廃棄手段は、ハードウェアで実行されること
    を特徴とする請求項9及び10のいずれか1項に記載のシステム。
  12. 【請求項12】 前記廃棄手段は、ユーザ毎のシフトレジスタと、設定レベ
    ルを超える関連の前記ユーザによる帯域幅使用量が前記監視手段によって検出さ
    れる場合に、前記シフトレジスタの1つ又はそれ以上のビットをセットする手段
    とを備え、前記廃棄手段は、設定レベル未満の前記ユーザによる帯域幅使用量が
    前記監視手段によって検出される場合に、前記シフトレジスタの1つ又はそれ以
    上のビットをリセットする手段を備えることを特徴とする請求項11に記載のシ
    ステム。
  13. 【請求項13】 前記パケット廃棄手段は、前記シフトレジスタの内容を回
    転させるための回転手段を備えることを特徴とする請求項12に記載のシステム
  14. 【請求項14】 前記回転手段は、前記内容をビット位置の素数だけ回転さ
    せるのに有効であることを特徴とする請求項13に記載のシステム。
  15. 【請求項15】 前記シフトレジスタは、ビット位置の素数を含むことを特
    徴とする請求項12及び請求項13のいずれか1項に記載のシステム。
  16. 【請求項16】 前記平均手段は、ファイアウォール内に構成されることを
    特徴とする前述の請求項のいずれか1項に記載のシステム。
  17. 【請求項17】 トラヒックを伝送するための有限帯域幅を有する複数のユ
    ーザのトラヒック通信のための通信システムにおける帯域幅使用量を監視する方
    法であって、 前記ユーザの各々の帯域幅使用量をモニタする段階と、 ハードウェアにおいてユーザ毎の帯域幅使用量の平均値を生成する段階と、 を含むことを特徴とする方法。
  18. 【請求項18】 前記システムは、クロック周期(dτ)をカウントするカ
    ウンタを備え、前記カウンタは、測定期間(T)の開始時及び終了時にそれぞれ
    初期(q0)及び最終(q)カウント値を生成し、前記方法は、測定期間(T)
    にわたって帯域幅使用量を測定する段階と、以下の式1に応じて測定された帯域
    幅使用量を課された帯域幅使用量限界値と比較する段階とを含み、 【数1】 但し、Lacceptedは、前記測定期間(T)中に前記ユーザから受入れたパケット
    の長さであり、Alimは、前記課せられた平均帯域幅使用量限界値であることを
    特徴とする請求項17に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記システムは、クロック周期をカウントするカウンタを
    備え、前記カウンタは、ユーザの各々のパケット到着時間に対応するカウント値
    (q)をカウントし、前記方法は連続的に受入れた、前記ユーザのパケットの間
    の経過時間を測定する段階と、前記パケットの各々の長さを測定する段階と、以
    下の式2に応じて測定された長さを課せられたパケット長限界値と比較する段階
    とを含み、 【数2】 但し、qlastは最終パケット到着時のカウント値であり、qpresは現在のパケッ
    トの到着時のカウント値であり、Llast.packetは最後に受入れたパケットの長
    さであり、Alimは、課さられた平均帯域幅使用量限界値であることを特徴とす
    る請求項17に記載の方法。
  20. 【請求項20】 式3に応じて測定期間(T)にわたるデータ転送速度(R new )の平滑化平均値が生成され、 【数3】 但し、αは平滑化係数であり、cはα÷2n(但し、nは整数)に等しく、Rold はデータ転送速度の前回値であり、Lは測定期間(T)の時間tに受信したパケ
    ット長であることを特徴とする請求項17に記載の方法。
  21. 【請求項21】 式3aに応じて測定期間(T)にわたるデータ転送速度(
    new)の平滑化平均値が生成され、 【数4】 但し、vは2の負の整数累乗であり、Roldはデータ転送速度の前回値であり、
    Lは測定期間(T)の時間tに受信したパケット長であることを特徴とする請求
    項17に記載の方法。
  22. 【請求項22】 式4に応じて予め設定された数のパケット(N)にわたっ
    てデータ転送速度(Rnew)の平滑化平均値を生成する段階を含み、 システムはクロック周期をカウントするカウンタを備え、前記カウンタは、第
    1のパケットを受信すると初期値(qo)を生成し、前記最終パケットを受信す
    ると最終値(qN)を生成し、αは平滑化係数であり、cはα÷2nに等しくな
    っており、 【数5】 但し、nは整数であり、Roldはデータ転送速度の前回発生された値であり、L
    tは測定期間(T)中の時間tに受入れたパケット長であることを特徴とする請
    求項17に記載の方法。
  23. 【請求項23】 排他的に整数値を処理する段階を含むことを特徴とする請
    求項17に記載の方法。
  24. 【請求項24】 可変持続期間の連続的な時間にわたるユーザ毎の帯域幅使
    用量の平均値を生成する手段を含むことを特徴とする請求項17及び23のいず
    れか1項に記載の方法。
  25. 【請求項25】 前記トラヒックは、パケットに分割され、受入れた各々の
    ユーザの前記パケットをカウントする段階と、関連の前記パケットカウントに基
    づいて各々の時間の持続期間を決定する段階と、 を含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。
  26. 【請求項26】 各々のユーザによる帯域幅使用量の履歴を記録する段階と
    、擬似ランダム方式でパケットを廃棄する段階とを含み、特定のユーザのパケッ
    トが廃棄される確率は、前記ユーザの帯域幅使用量の履歴によって決まることを
    特徴とする請求項17から25のいずれか1項に記載の方法。
  27. 【請求項27】 前記システムは、パケット廃棄手段を備え、前記廃棄手段
    は、ユーザ毎のシフトレジスタを備え、 前記方法は、各々のユーザによる帯域幅使用量を予め設定されたレベルと比較
    する段階と、前記予め設定されたレベルを超える関連の前記ユーザによる帯域幅
    使用量が検出された場合にはシフトレジスタの1つ又はそれ以上のビットをセッ
    トする段階と、前記予め設定されたレベル未満の前記ユーザによる帯域幅使用量
    が検出された場合には前記シフトレジスタの1つ又はそれ以上のビットをリセッ
    トする段階と、 を含むことを特徴とする請求項26に記載の方法。
  28. 【請求項28】 前記シフトレジスタの内容を回転させる段階を含むことを
    特徴とする請求項27に記載の方法。
  29. 【請求項29】 前記内容をビット位置の素数だけ回転させる段階を含むこ
    とを特徴とする請求項30に記載の方法。
  30. 【請求項30】 前記シフトレジスタは、ビット位置の素数を備えることを
    特徴とする請求項29及び30のいずれか1項に記載の方法。
  31. 【請求項31】 前記ハードウェアは、ファイアウォール内に構成されるこ
    とを特徴とする請求項17から請求項30のいずれか1項に記載の方法。
  32. 【請求項32】 複数のユーザのトラヒックを伝送するための有限帯域幅を
    有するトラヒック通信のための通信システムであって、 前記ユーザの各々の帯域幅使用量をモニタする監視手段を備え、 前記監視手段は、擬似ランダム方式でパケットを廃棄するパケット廃棄手段を
    備えることを特徴とするシステム。
  33. 【請求項33】 複数のユーザのトラヒックを伝送するための有限帯域幅を
    有するトラヒック通信のための通信システムであって、 前記ユーザの各々の帯域幅使用量をモニタする監視手段を備え、 前記監視手段は、個別基準でパケットを廃棄するパケット廃棄手段を備えるこ
    とを特徴とするシステム。
  34. 【請求項34】 前記パケット廃棄手段は、各々のユーザによる帯域幅使用
    量の履歴を記録する手段を備え、特定のユーザのパケットが廃棄される確率は、
    前記ユーザの帯域幅使用量の履歴によって決まることを特徴とする請求項32及
    び33のいずれか1項に記載のシステム。
  35. 【請求項35】 前記パケット廃棄手段は、ハードウェアで実行されること
    を特徴とする請求項32から34のいずれか1項に記載のシステム。
  36. 【請求項36】 前記廃棄手段は、ユーザ毎のシフトレジスタと、設定レベ
    ルを超える関連の前記ユーザによる帯域幅使用量が前記監視手段によって検出さ
    れた場合にはシフトレジスタの1つ又はそれ以上のビットをセットする手段を備
    え、前記廃棄手段は、設定レベル未満の前記ユーザによる帯域幅使用量が前記監
    視手段によって検出された場合には前記シフトレジスタの1つ又はそれ以上のビ
    ットをリセットする手段を備えることを特徴とする請求項35に記載のシステム
  37. 【請求項37】 前記パケット廃棄手段は、前記シフトレジスタの内容を回
    転させるための回転手段を備えることを特徴とする請求項36に記載のシステム
  38. 【請求項38】 前記回転手段は、前記内容をビット位置の素数だけ回転さ
    せるのに有効であることを特徴とする請求項39に記載のシステム。
  39. 【請求項39】 前記シフトレジスタは、ビット位置の素数を含むことを特
    徴とする請求項36及び37のいずれか1項に記載のシステム。
  40. 【請求項40】 前記パケット廃棄手段は、ファイアウォール内に構成され
    ることを特徴とする請求項32から39のいずれか1項に記載のシステム。
  41. 【請求項41】 トラヒックを伝送するための有限帯域幅を有する複数のユ
    ーザのトラヒック通信のための通信システムにおける帯域幅使用量を監視する方
    法であって、前記ユーザの各々の帯域幅使用量をモニタする段階と、擬似ランダ
    ム方式でパケットを廃棄する段階とを含むことを特徴とする方法。
  42. 【請求項42】 各々のユーザによる帯域幅使用量の履歴を記録する段階を
    含み、特定のユーザのパケットが廃棄される確率は、前記ユーザの帯域幅使用量
    の履歴によって決まることを特徴とする請求項41に記載の方法。
  43. 【請求項43】 前記システムは、パケット廃棄手段廃棄方法を備え、前記
    廃棄手段はユーザ毎のシフトレジスタを備え、前記方法は、各々のユーザによる
    帯域幅使用量を予め設定されたレベルと比較する段階と、前記予め設定されたレ
    ベルを超える関連の前記ユーザによる帯域幅使用量が検出された場合にはシフト
    レジスタの1つ又はそれ以上のビットをセットする段階と、前記予め設定された
    レベル未満の前記ユーザによる帯域幅使用量が検出された場合には前記シフトレ
    ジスタの1つ又はそれ以上のビットをリセットする段階を含むことを特徴とする
    請求項41及び42のいずれか1項に記載の方法。
  44. 【請求項44】 前記シフトレジスタの内容を回転させる段階を含むことを
    特徴とする請求項43に記載の方法。
  45. 【請求項45】 前記内容をビット位置の素数だけ回転させる段階を含むこ
    とを特徴とする請求項44に記載の方法。
  46. 【請求項46】 前記シフトレジスタは、ビット位置の素数を備えることを
    特徴とする請求項43及び44のいずれか1項に記載の方法。
  47. 【請求項47】 前記パケット廃棄手段は、ファイアウォール内に構成され
    ることを特徴とする請求項41から46のいずれか1項に記載の方法。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7406098B2 (en) 1999-01-13 2008-07-29 Qualcomm Incorporated Resource allocation in a communication system supporting application flows having quality of service requirements
US7126911B2 (en) * 2001-08-06 2006-10-24 Integrated Device Technology, Inc. Timer rollover handling mechanism for traffic policing
US7283475B2 (en) * 2001-10-19 2007-10-16 Bbn Technologies Corp. Fractal dimension analysis for data stream isolation
US7574597B1 (en) 2001-10-19 2009-08-11 Bbn Technologies Corp. Encoding of signals to facilitate traffic analysis
US7453801B2 (en) 2001-11-08 2008-11-18 Qualcomm Incorporated Admission control and resource allocation in a communication system supporting application flows having quality of service requirements
US7733888B2 (en) * 2002-06-04 2010-06-08 Alcatel-Lucent Usa Inc. Pointer allocation by prime numbers
US7551558B2 (en) 2002-09-06 2009-06-23 Infineon Technologies Ag Method and system for controlling bandwidth allocation
CN101414968B (zh) * 2003-03-17 2011-08-10 高通股份有限公司 无线通信系统中对资源进行调度的方法和设备
US7623452B2 (en) * 2003-08-01 2009-11-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. User configurable functions for adjusting service differentiation meters
IL157885A0 (en) * 2003-09-11 2004-03-28 Bamboo Mediacasting Ltd Iterative forward error correction
IL158158A (en) * 2003-09-29 2012-05-31 Bamboo Mediacasting Ltd Distribution of multicast data to users
JP2005150948A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Fujitsu Ltd パケットスイッチング装置
US7773503B2 (en) * 2005-06-09 2010-08-10 At&T Intellectual Property I, L.P. Proactive congestion control scheme for VoIP traffic on IP routers
CN102056216A (zh) * 2009-11-09 2011-05-11 华为技术有限公司 最小化路测中的定位方法、装置及系统
KR20130085570A (ko) * 2011-12-22 2013-07-30 한국전자통신연구원 단말 중심 사이버 공격 방지 방법 및 그에 따른 단말 장치
DE102015111438B3 (de) * 2015-07-15 2016-10-27 Eberhard-Karls-Universität Tübingen Verfahren zum Transport von Datenpaketen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1042037A (ja) * 1996-07-19 1998-02-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 通信制御方法及びその装置
JPH11220479A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Toyo Commun Equip Co Ltd ピークセルレート監視回路
JPH11512278A (ja) * 1997-04-10 1999-10-19 インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン コネクション上の使用済み帯域幅を決定する方法、及び帯域幅決定手段

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4255811A (en) * 1975-03-25 1981-03-10 International Business Machines Corporation Key controlled block cipher cryptographic system
CA2012868C (en) * 1989-03-23 1994-03-22 Shin-Ichiro Hayano Call control with transmission priority in a packet communication network of an atm type
US5287347A (en) * 1992-06-11 1994-02-15 At&T Bell Laboratories Arrangement for bounding jitter in a priority-based switching system
JP2928452B2 (ja) * 1994-03-17 1999-08-03 富士通株式会社 Atm交換機及びatm交換機における呼受付け装置及び呼受付け方法
EP0797370A1 (en) * 1996-03-20 1997-09-24 Alcatel Bell N.V. Method to estimate the current datapacket rate of a virtual connection, a feedback mechanism using said method and device, switching node and destination node realizing said method
US6222856B1 (en) * 1996-07-02 2001-04-24 Murali R. Krishnan Adaptive bandwidth throttling for individual virtual services supported on a network server
US5844827A (en) * 1996-10-17 1998-12-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Arithmetic shifter that performs multiply/divide by two to the nth power for positive and negative N
US6094435A (en) * 1997-06-30 2000-07-25 Sun Microsystems, Inc. System and method for a quality of service in a multi-layer network element
US6469991B1 (en) * 1997-10-14 2002-10-22 Lucent Technologies Inc. Method for overload control in a multiple access system for communication networks
US6463068B1 (en) * 1997-12-31 2002-10-08 Cisco Technologies, Inc. Router with class of service mapping
US6141755A (en) * 1998-04-13 2000-10-31 The United States Of America As Represented By The Director Of The National Security Agency Firewall security apparatus for high-speed circuit switched networks
JP4078755B2 (ja) * 1999-06-02 2008-04-23 株式会社日立製作所 帯域監視方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1042037A (ja) * 1996-07-19 1998-02-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 通信制御方法及びその装置
JPH11512278A (ja) * 1997-04-10 1999-10-19 インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン コネクション上の使用済み帯域幅を決定する方法、及び帯域幅決定手段
JPH11220479A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Toyo Commun Equip Co Ltd ピークセルレート監視回路

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Publication number Publication date
GB2367715B (en) 2002-05-29
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