JP2006340078A - Flow control method and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、IP(Internet Protocol)等を使用したパケット通信の通信速度を制御するためのフロー制御方法に関する。 The present invention relates to a flow control method for controlling the communication speed of packet communication using IP (Internet Protocol) or the like.
インターネットでは、ベストエフォートのプロトコルであるIPが使用されている。IPの上位プロトコルとして、TCP(Transmission Control Protocol)が使用されるのが一般的である。TCPにはデータの到達補償を行うための再送制御と通信速度の調整を行うフロー制御の機能がある。 In the Internet, IP, which is a best effort protocol, is used. Generally, TCP (Transmission Control Protocol) is used as an upper protocol of IP. TCP has functions of retransmission control for performing data arrival compensation and flow control for adjusting communication speed.
TCPのフロー制御は、ウィンドウサイズ、すなわち送信側のバッファサイズの動的な変更を行う機構により実現されている。使用される目的は2つある。1つ目は、受信側のバッファサイズに合わせることにより受信側の能力に応じた通信速度を実現することにある。2つ目は、ネットワークの輻輳状態を回避する通信速度にすることにより輻輳回避制御を実現することにある。 TCP flow control is realized by a mechanism that dynamically changes the window size, that is, the buffer size on the transmission side. There are two purposes used. The first is to realize a communication speed according to the capability of the receiving side by matching with the buffer size of the receiving side. The second is to realize congestion avoidance control by setting the communication speed to avoid the congestion state of the network.
2つ目の輻輳回避制御の機構としては、様々な方法が提案されて実装されている。一般的な輻輳回避制御方法としてTCP Renoと呼ばれる方法がある。TCP Renoのフロー制御では、徐々にウィンドウサイズを大きくしていく、すなわち通信速度を上げていき、転送途中でデータのロスが発生すると、ウィンドウサイズを半分にするという制御を行う。 Various methods have been proposed and implemented as the second congestion avoidance control mechanism. There is a method called TCP Reno as a general congestion avoidance control method. In TCP Reno flow control, control is performed such that the window size is gradually increased, that is, the communication speed is increased, and if a data loss occurs during transfer, the window size is halved.
また、TCP Vegasと呼ばれる方法もある。これは、送信側と受信側との間のRTT(Round Trip Time:往復遅延時間)を基準にして、ウィンドウサイズの制御を行う。これは、ネットワークが輻輳してくると、ネットワーク内のルータのキューに溜まっているデータ量が多くなり、遅延時間が大きくなるといった現象が観測され、この観測結果に基づきウィンドウサイズの制御を行う。これは、データロスの発生しない通信を実現することを目的としており、再送制御を行う回数が減少することで、スループットを向上させる制御といえる。 There is also a method called TCP Vegas. In this case, the window size is controlled based on RTT (Round Trip Time) between the transmission side and the reception side. When the network is congested, a phenomenon is observed in which the amount of data accumulated in the queues of routers in the network increases and the delay time increases, and the window size is controlled based on this observation result. This is intended to realize communication that does not cause data loss, and can be said to be control that improves throughput by reducing the number of times of performing retransmission control.
RTTの測定方法について、図1を参照して説明する。まず、送信側装置1が、送信側装置1に内蔵の時計2による時刻を刻印したパケット3を受信側に向けて送出する。パケット3はネットワークNを通り受信側装置5に到達し、折り返し送信側装置1に向けて送出される。送信側装置1では帰って来たパケット4の到着時刻と、パケット4に刻印されている時刻とを比較してRTTを計算する。
An RTT measurement method will be described with reference to FIG. First, the transmission side device 1 sends out a
TCP VegasはTCP Renoに比べて、スループットの安定性および遅延が少ない等利点が多い(TCP Vegasのフロー制御方法の詳細に関しては、例えば、非特許文献1参照)。 TCP Vegas has many advantages over TCP Reno, such as low throughput stability and low delay (for details of the flow control method of TCP Vegas, see Non-Patent Document 1, for example).
TCP Vegasは、RTTといった往復遅延時間を利用しているが、ネットワーク内の輻輳状況を正確に表してはいない可能性がある。これは、復路の輻輳状態に応じて遅延時間が大きく変わってしまうからである。よって、ネットワーク内の輻輳状況を正確に表すためには、送信側から受信側の片方向遅延時間を利用して制御を行う方が望ましい。以降、本明細書では、片方向遅延時間をOWT(One Way trip Time)と記述する。 TCP Vegas uses a round-trip delay time such as RTT, but may not accurately represent the congestion status in the network. This is because the delay time varies greatly depending on the congestion state of the return path. Therefore, in order to accurately represent the congestion state in the network, it is desirable to perform control using the one-way delay time from the transmission side to the reception side. Hereinafter, in this specification, the one-way delay time is described as OWT (One Way trip Time).
OWTの測定方法例を図2を参照して説明する。まず、送信側装置6が、送信側装置6に内蔵の時計7による時刻を刻印したパケット8を受信側装置10に向けて送出する。パケット8はネットワークを通り受信側に到達する。到着したパケット8に刻印されている時刻と、受信側装置10に内蔵の時計11の時刻とを比較して片方向遅延時間(OWT)を計算する。その計算結果を送信側装置6に対して送信する(パケット9)。
An example of an OWT measurement method will be described with reference to FIG. First, the
RTTは往復遅延時間のため、遅延時間を測定する時計が、送信側装置1の時計2となる。すなわち、送信した時刻および受信した時刻を同じ時計2で記録して遅延時間を測定する。一方、OWTを測定する場合は、送信した時刻を記録する時計が送信側装置6の時計7であり、受信した時刻を記録する時計が受信側装置10の時計11となり、記録する時計が異なる。これは、時計の精度が重要であることを意味する。
Since the RTT is a round-trip delay time, the clock for measuring the delay time is the
送信側装置6と受信側装置10の時計7および11の精度を高めるためには、例えば、送受の両方に、セシウムやルビジウムの時計を使用する方法が考えられる。例えば、ルビジウム時計の精度が±10^−10とすると、送受の時計のずれは1日で0.02ms程度である。遅延時間の絶対値が1ms以上のオーダであれば、2%以下の誤差であり、遅延時間の測定には充分な精度を有しており、例えば、1日1回、送受の時計を合わせるだけで充分である。
In order to improve the accuracy of the
一般的に、ルビジウムやセシウムのクロックは高価であり、安価な水晶時計等を使用することが望ましい。しかし、水晶時計は、一般的に、精度が±10^−6程度である。この場合には、送受の時計のずれは1日で200ms程度になり、上記のルビジウムと同じ精度で測定を行うためには、10秒に1回以上の頻度で、送受の時計を合わせる必要がある。 In general, a clock of rubidium or cesium is expensive, and it is desirable to use an inexpensive quartz clock or the like. However, the quartz watch generally has an accuracy of about ± 10 ^ -6. In this case, the time difference between the sending and receiving clocks is about 200 ms per day, and in order to measure with the same accuracy as the above rubidium, it is necessary to set the sending and receiving clocks at a frequency of at least once every 10 seconds. is there.
以上のように、OWTの高精度の測定において使用する時計は、ルビジウムやセシウムの時計を用いる必要があり高価であるという問題がある。 As described above, there is a problem that the timepiece used in the high-accuracy measurement of OWT is expensive because it is necessary to use a rubidium or cesium timepiece.
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、安価な水晶時計等を使用しつつ、高精度のOWTの測定を行うことが可能なフロー制御を実現することを目的とする。 The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to realize a flow control capable of performing highly accurate OWT measurement while using an inexpensive quartz watch or the like. To do.
本発明における時計の精度の考え方について説明する。時計の精度は、気温等の外部要因で変化する可能性はあるが、環境が安定していればほぼ一定の偏差と考えられる。例えば、水晶時計で精度が±10^−6の場合には、2つの水晶時計間の偏差は、100万分の2秒以内のある一定の値に収まる。 The concept of timepiece accuracy in the present invention will be described. The accuracy of the watch may change due to external factors such as temperature, but it is considered to be an almost constant deviation if the environment is stable. For example, when the accuracy is ± 10 ^ -6 with a quartz watch, the deviation between the two quartz watches falls within a certain value within 2 millionth of a second.
本発明では、上記のように送受2つの時計の偏差が一定であることを利用して時計の補正を行う。時間補正の方法を説明する。送受の時計を補正しないで、OWTの時間経過をプロットした例を図3に示す。図3は横軸に経過時間をとり、縦軸にOWTをとる。OWTはネットワークの輻輳状態に応じて変動するが、経過時間とOWTには、一定の相関関係が現れる。例えば、一次式(グラフ50)
y=ax+b
で記述できる。この一次式の傾きaが2つの時計の偏差となる。この情報を利用してOWTの計算結果を補正する。
In the present invention, the clock is corrected by utilizing the fact that the deviation between the two clocks for transmission and reception is constant as described above. A method of time correction will be described. FIG. 3 shows an example in which the time course of OWT is plotted without correcting the transmission / reception clock. In FIG. 3, the horizontal axis represents elapsed time, and the vertical axis represents OWT. Although the OWT varies depending on the congestion state of the network, a certain correlation appears between the elapsed time and the OWT. For example, a linear expression (graph 50)
y = ax + b
It can be described by. The slope a of the linear expression is the deviation between the two watches. The calculation result of OWT is corrected using this information.
以上のように、時計補正を行ったOWTの結果を利用したフロー制御を実現することが可能となる。 As described above, it is possible to realize the flow control using the result of the OWT subjected to the clock correction.
すなわち、本発明の第一の観点は、1つの送信側装置と1つの受信側装置との間のパケット通信に用いられ、前記送信側装置と前記受信側装置との間のOWTに基づきネットワーク内の輻輳状態を推定し、当該推定結果に応じて前記送信側装置と前記受信側装置との間の通信速度を制御するフロー制御方法である。 That is, the first aspect of the present invention is used for packet communication between one transmission side device and one reception side device, and is based on OWT between the transmission side device and the reception side device. This is a flow control method for estimating the congestion state of the device and controlling the communication speed between the transmission side device and the reception side device according to the estimation result.
ここで、本発明の特徴とするところは、前記送信側装置は、自装置内の時計に基づき送信時刻をパケットに刻印するステップを実行し、前記受信側装置は、自装置内の時計に基づいた前記パケットの受信時刻と前記パケットに刻印された送信時刻との差を計算することによりOWTを計算する遅延計算ステップと、この遅延計算ステップの計算結果を前記送信側装置に通知するステップとを実行し、前記送信側装置は、前記受信側装置から通知された計算結果を所定個数保持するステップと、保持した所定個数の計算結果から遅延時間の時間変動の偏差を計算する時間変動計算ステップと、この時間変動計算ステップにより得られた遅延時間の時間変動の偏差に基づき前記受信側装置から通知されるOWTを補正するステップとを実行するところにある。 Here, a feature of the present invention is that the transmitting side device executes a step of marking a packet with a transmission time based on a clock in the own device, and the receiving side device is based on a clock in the own device. A delay calculation step of calculating an OWT by calculating a difference between the reception time of the packet and a transmission time stamped on the packet, and a step of notifying the transmission side device of a calculation result of the delay calculation step. And the transmission side device holds a predetermined number of calculation results notified from the reception side device, and a time variation calculation step of calculating a deviation of time variation of the delay time from the held predetermined number of calculation results; And a step of correcting the OWT notified from the receiving side device based on the deviation of the time variation of the delay time obtained by the time variation calculating step. In the filtrate.
あるいは、本発明は、1つの送信側装置と複数の受信側装置との間のパケット通信に用いられ、前記送信側装置と前記受信側装置との間のOWTに基づきネットワーク内の輻輳状態を推定し、当該推定結果に応じて前記送信側装置と前記受信側装置との間の通信速度を制御するフロー制御方法である。 Alternatively, the present invention is used for packet communication between one transmitting device and a plurality of receiving devices, and estimates the congestion state in the network based on OWT between the transmitting device and the receiving device. And a flow control method for controlling a communication speed between the transmission side device and the reception side device according to the estimation result.
ここで、本発明の特徴とするところは、前記送信側装置は、自装置内の時計に基づき送信時刻をパケットに刻印するステップを実行し、前記受信側装置は、自装置内の時計に基づいた前記パケットの受信時刻と前記パケットに刻印された送信時刻との差を計算することによりOWTを計算する遅延計算ステップと、この遅延計算ステップの計算結果を前記送信側装置に通知するステップとを実行し、前記送信側装置は、複数の前記受信側装置から通知された計算結果を前記受信側装置毎にそれぞれ所定個数保持するステップと、前記受信側装置毎にそれぞれ保持した所定個数の計算結果から前記受信側装置毎の遅延時間の時間変動の偏差をそれぞれ計算する時間変動計算ステップと、この時間変動計算ステップにより得られた前記受信側装置毎の遅延時間の時間変動の偏差に基づき複数の前記受信側装置から通知されるOWTをそれぞれ補正するステップとを実行するところにある。 Here, a feature of the present invention is that the transmitting side device executes a step of marking a packet with a transmission time based on a clock in the own device, and the receiving side device is based on a clock in the own device. A delay calculation step of calculating an OWT by calculating a difference between the reception time of the packet and a transmission time stamped on the packet, and a step of notifying the transmission side device of a calculation result of the delay calculation step. The transmission side device holds a predetermined number of calculation results notified from the plurality of reception side devices for each of the reception side devices, and a predetermined number of calculation results held for each of the reception side devices. A time variation calculating step for calculating a deviation of the time variation of the delay time for each receiving side device, and the receiving side device obtained by this time variation calculating step There OWT notified from a plurality of the receiving apparatus based on the deviation of the time variation of the delay time of the at executing and correcting each.
この際に、前記補正するステップにより補正された複数のOWTの内で最も大きい値を通信速度制御に用いる値として抽出するステップを実行することができる。 At this time, a step of extracting the largest value among the plurality of OWTs corrected by the correcting step as a value used for communication speed control can be executed.
これにより、最も輻輳状態に陥る可能性が高い伝送路を検出し、この伝送路が輻輳状態に陥らないような通信速度を設定することができる。 As a result, it is possible to detect a transmission path that is most likely to be in a congestion state, and to set a communication speed at which this transmission path does not fall into a congestion state.
あるいは、前記補正するステップにより補正された複数のOWTの内で閾値以上の値を除いた最大の値を通信速度制御に用いる値として抽出するステップを実行することもできる。 Alternatively, a step of extracting a maximum value excluding a value equal to or higher than a threshold value among a plurality of OWTs corrected by the correcting step as a value used for communication speed control can be executed.
すなわち、複数のOWTの内で最も大きい値に基づき通信速度制御を行うことは、輻輳を回避するという目的からして最も安全サイドに立った通信速度制御といえるが、その一方で、伝送路に障害等が発生したことが原因で、OWTが異常に大きくなった場合には、障害等が発生した伝送路の通信速度に、他の正常な伝送路の通信速度までもが統一されることになり、正しい通信速度制御ができない事態に陥る。 In other words, performing communication speed control based on the largest value among a plurality of OWTs can be said to be the most secure communication speed control for the purpose of avoiding congestion. If the OWT becomes abnormally large due to the occurrence of a failure, etc., the communication speed of the transmission path in which the failure has occurred is unified to the communication speed of other normal transmission paths. As a result, the communication speed cannot be controlled correctly.
このような事態を回避するために、明らかに異常と思われるOWTについては、これを無視するための閾値を設け、通信速度制御を行うことが望ましい。 In order to avoid such a situation, it is desirable to set a threshold value for ignoring OWT that seems to be abnormal and perform communication speed control.
さらに、前記送信側装置は、補正されたOWTが閾値以上となった前記受信側装置との通信を禁止することができる。 Furthermore, the transmission-side apparatus can prohibit communication with the reception-side apparatus whose corrected OWT is equal to or greater than a threshold value.
これによれば、伝送路の障害等により明らかに異常と思われるOWTとなった伝送路を用いて行う通信を禁止し、無効となる通信を無くすことができる。 According to this, it is possible to prohibit communication performed using a transmission path that has become an OWT that is apparently abnormal due to a transmission path failure or the like, and to eliminate invalid communication.
また、前記時間変動計算ステップは、OWTの時間変動の偏差を一次式として定式化するステップを実行することができる。前記一次式を導出する際に、最小二乗法を用いることができる。このような簡単な手法を用いて本発明の特徴であるOWTの補正を行うことができる。 The time variation calculation step may execute a step of formulating a deviation of OWT time variation as a linear expression. In deriving the linear expression, a least square method can be used. Such a simple method can be used to correct OWT, which is a feature of the present invention.
本発明の第二の観点は、本発明のフロー制御方法を実行する手段を備えた送信側装置である。 A second aspect of the present invention is a transmission side device provided with means for executing the flow control method of the present invention.
また、本発明の第三の観点は、本発明のフロー制御方法を実行する手段を備えた受信側装置である。 In addition, a third aspect of the present invention is a receiving side device including means for executing the flow control method of the present invention.
また、本発明の第四の観点は、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、本発明の送信側装置または受信側装置に相応する機能を実現させるプログラムである。 A fourth aspect of the present invention is a program that, when installed in an information processing apparatus, causes the information processing apparatus to realize a function corresponding to the transmission side apparatus or the reception side apparatus of the present invention.
本発明のプログラムは記録媒体に記録されることにより、前記情報処理装置は、この記録媒体を用いて本発明のプログラムをインストールすることができる。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前記情報処理装置に本発明のプログラムをインストールすることもできる。 By recording the program of the present invention on a recording medium, the information processing apparatus can install the program of the present invention using the recording medium. Alternatively, the program of the present invention can be directly installed in the information processing apparatus via a network from a server holding the program of the present invention.
これにより、汎用の情報処理装置を用いて、本発明の送信側装置または受信側装置を実現することができる。 Thereby, the transmission side apparatus or the reception side apparatus of this invention is realizable using a general purpose information processing apparatus.
本発明によれば、水晶時計等の安価な時計を利用して、OWTによる高精度のフロー制御を実現することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to realize high-precision flow control by OWT using an inexpensive timepiece such as a quartz timepiece.
(第一実施例)
送信と受信とが1対1のパケット通信における本発明の第一実施例を図4ないし図8を参照して説明する。図4は送信と受信とが1対1のパケット通信の全体構成図である。図5は第一実施例の送信側装置のブロック構成図である。図6は第一実施例の受信側装置のブロック構成図である。図7は第一実施例のフロー制御を行うためのフローチャートである。図8はOWTの経過時間変化を示した例であり、横軸に経過時間をとり、縦軸にOWTをとる。
(First Example)
A first embodiment of the present invention in one-to-one packet communication between transmission and reception will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is an overall configuration diagram of one-to-one packet communication for transmission and reception. FIG. 5 is a block diagram of the transmission side apparatus of the first embodiment. FIG. 6 is a block diagram of the receiving side apparatus of the first embodiment. FIG. 7 is a flowchart for performing flow control of the first embodiment. FIG. 8 shows an example of changes in the elapsed time of OWT, with the elapsed time on the horizontal axis and the OWT on the vertical axis.
第一実施例は、図4に示すように、1つの送信側装置60と1つの受信側装置70との間のパケット通信に用いられ、送信側装置60と受信側装置70との間のOWTに基づきネットワークN内の輻輳状態を推定し、当該推定結果に応じて送信側装置60と受信側装置70との間の通信速度を制御するフロー制御方法である。
As shown in FIG. 4, the first embodiment is used for packet communication between one transmission-
ここで、第一実施例の特徴とするところは、送信側装置60は、図5に示すように、自装置内の時計13に基づきOWTパケット生成部15により送信時刻をパケットに刻印するステップを実行し、受信側装置70は、図6に示すように、自装置内の時計24に基づいた前記パケットの受信時刻と前記パケットに刻印された送信時刻との差をOWT演算部25により計算することによりOWTを計算する遅延計算ステップと、この遅延計算ステップの計算結果をOWT結果送信部26により送信側装置60に通知するステップとを実行し、送信側装置60は、受信側装置70から通知された計算結果をOWT結果保持部19に所定個数保持するステップと、OWT結果保持部19に保持した所定個数の計算結果から遅延時間の時間変動の偏差を時間変動偏差演算部17により計算する時間変動計算ステップと、この時間変動計算ステップにより得られた遅延時間の時間変動の偏差に基づき受信側装置70から通知されるOWTをOWT補正部18により補正するステップとを実行するところにある。
Here, the feature of the first embodiment is that, as shown in FIG. 5, the
以下では、第一実施例のフロー制御方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the flow control method of the first embodiment will be described in detail.
まず、図7のステップS1に示すように、送信側装置60より、送信側装置60の内蔵の時計13で時刻を刻印したOWTパケットをOWTパケット生成部15により生成し、出力バッファ21に送り、出力部23より出力する。
First, as shown in step S1 of FIG. 7, the
次に、ステップS2に示すように、送信側装置60より送信されてきたOWTパケットを受信側装置70の入力部29で受信し、入力バッファ27に送る。
Next, as shown in step S <b> 2, the OWT packet transmitted from the
次に、ステップS3で示すように、OWT演算部25でOWTを計算する。OWT値は、受信側装置70の内蔵の時計24による時刻と、OWTパケットに刻印されている時刻との差分となる。
Next, as shown in step S3, the
次に、ステップS4で示すように、OWT結果送信部26より、OWTの計算結果を刻印したパケットを生成し、出力バッファ28に送り、出力部30より、送信側装置60に対して送信する。
Next, as shown in step S <b> 4, the OWT
次に、ステップS5に示すように、送信側装置60の入力部22でOWTを計算した結果が刻印されたパケットを受信し、入力バッファ20に送り、OWT結果保持部19で保持する。
Next, as shown in step S <b> 5, the packet on which the result of calculating the OWT is imprinted by the
次に、ステップS6に示すように、時間変動偏差演算部17において、過去のN個のOWT値より時間変動の偏差を計算する。
Next, as shown in step S <b> 6, the time variation
時間変動の偏差を計算する方法としては、過去N個のOWT値を最小二乗法により一次式化する。その一次式を
y=ax+b
とする。y軸はOWTであり、x軸は経過時間を示す。係数aが偏差であり、定数項bがOWTの補正を行う際の基準時間におけるOWT値となる。すなわち、送信側装置60と受信側装置70の時間を合わせたときのOWT値となる。
As a method of calculating the deviation of the time fluctuation, the past N OWT values are linearized by the least square method. The primary expression is y = ax + b
And The y-axis is OWT and the x-axis indicates elapsed time. The coefficient a is the deviation, and the constant term b is the OWT value at the reference time when OWT correction is performed. That is, the OWT value is obtained when the time of the
また、過去のN個のOWT値から、直接一次式を求めるのではなく、ある一定期間のOWTの平均値を求め、その平均値から一次式を求めてもよい。図8のグラフは、あるネットワークにおけるOWT値を、約1分毎の平均値を約2日間にわたってプロットした図である。また、グラフ32はグラフ31より、最小二乗法により求めた一次式のグラフとなる。
Further, instead of directly obtaining a linear expression from the past N OWT values, an average value of OWT for a certain period may be obtained, and a linear expression may be obtained from the average value. The graph of FIG. 8 is a diagram in which OWT values in a certain network are plotted with an average value of about every minute over about two days. The
次に、ステップS7に示すように、OWT補正部18にてOWTを補正する。補正方法としては、時間tにおけるOWT値をOWT[t]、補正値をOWT′[t]とした場合に、
OWT′[t]=OWT[t]+(at+b)
となる。
Next, as shown in step S7, the
OWT ′ [t] = OWT [t] + (at + b)
It becomes.
次に、ステップS7に示すように、通信速度演算部および制御部14において、OWT値に合わせて、通信速度を演算する。演算方法としては、TCP Vegasと同様の方法として、輻輳が発生しない場合のOWT値をbaseOWTとした場合に、
1−baseOWT/OWT
の値に応じて決定する方法がある。
Next, as shown in step S7, the communication speed calculation unit and the
1-baseOWT / OWT
There is a method of determining according to the value of.
次に、ステップS8に示すように通信速度演算部および制御部14において、ステップS7で演算された値に基づいて、通信速度の制御を行う。
Next, as shown in step S8, the communication speed calculation unit and
(第二実施例)
送信と受信とが1対nのパケット通信における本発明の第二実施例を図9ないし図11を参照して説明する。図9は送信と受信とが1対nのパケット通信の全体構成図である。図10は第二実施例の送信側装置のブロック構成図である。第二実施例の受信側装置のブロック構成図は第一実施例の図6と共通である。図11は第二実施例のフロー制御を行うためのフローチャートである。
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention in 1-n packet transmission and reception will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is an overall configuration diagram of packet communication in which transmission and reception are 1 to n. FIG. 10 is a block diagram of the transmission side apparatus of the second embodiment. The block diagram of the receiving side apparatus of the second embodiment is the same as that of FIG. 6 of the first embodiment. FIG. 11 is a flowchart for performing the flow control of the second embodiment.
第二実施例は、図9に示すように、1つの送信側装置61と複数の受信側装置70との間のパケット通信に用いられ、送信側装置61と受信側装置70との間のOWTに基づきネットワークN内の輻輳状態を推定し、当該推定結果に応じて送信側装置61と受信側装置70との間の通信速度を制御するフロー制御方法である。
As shown in FIG. 9, the second embodiment is used for packet communication between one transmission-
ここで、第二実施例の特徴とするところは、送信側装置61は、図10に示すように、自装置内の時計33に基づきOWTパケット生成部36により送信時刻をパケットに刻印するステップを実行し、受信側装置70は、図6に示すように、自装置内の時計24に基づいた前記パケットの受信時刻と前記パケットに刻印された送信時刻との差をOWT演算部25により計算することによりOWTを計算する遅延計算ステップと、この遅延計算ステップの計算結果を送信側装置61にOWT結果送信部26により通知するステップとを実行し、送信側装置61は、複数の受信側装置70から通知された計算結果を受信側装置70毎にそれぞれOWT結果保持部40に所定個数保持するステップと、受信側装置70毎にそれぞれOWT結果保持部40に保持した所定個数の計算結果から受信側装置70毎の遅延時間の時間変動の偏差をそれぞれ時間変動偏差演算部38により計算する時間変動計算ステップと、この時間変動計算ステップにより得られた受信側装置70毎の遅延時間の時間変動の偏差に基づき複数の受信側装置70から通知されるOWTをそれぞれOWT補正部39により補正するステップとを実行するところにある。
Here, the feature of the second embodiment is that, as shown in FIG. 10, the transmitting
このときに、OWT値比較部34により前記補正するステップにより補正された複数のOWTの内で最も大きい値を通信速度制御に用いる値として抽出するステップを実行する。
At this time, the step of extracting the largest value among the plurality of OWTs corrected by the correction step by the OWT
本実施例では、さらに、OWT値比較部34は、前記補正するステップにより補正された複数のOWTの内で閾値以上の値を除いた最大の値を通信速度制御に用いる値として抽出するステップを実行する。
In this embodiment, the OWT
そして、送信側装置61の通信速度演算部および制御部35は、補正されたOWTが閾値以上となった受信側装置70との通信を禁止するように通信制御を行う。
Then, the communication speed calculation unit and the
以下では、第二実施例のフロー制御方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the flow control method of the second embodiment will be described in detail.
まず、図11のステップS9に示すように、送信側装置61より、送信側装置61の内蔵の時計33で時刻を刻印したOWTパケットをOWTパケット生成部36で生成し、出力バッファ42に送り、出力部44より出力する。
First, as shown in step S9 of FIG. 11, the
次に、ステップS10に示すように、送信側装置61より送信されてきたOWTパケットを各受信側装置70の入力部29で受信し、入力バッファ27に送る。
Next, as shown in step S <b> 10, the OWT packet transmitted from the
次に、ステップS11で示すように、OWT演算部25でOWTを計算する。OWT値は、受信側装置70の内蔵の時計24による時刻と、OWTパケットに刻印されている時刻との差分となる。
Next, as shown in step S11, the
次に、ステップS12で示すように、OWT結果送信部26より、OWTの計算結果を刻印したパケットを生成し、出力バッファ28に送り、出力部30より、送信側装置61に対して送信する。
Next, as shown in step S <b> 12, the OWT
次に、ステップS13に示すように、送信側装置61の入力部43でOWTを計算した結果が刻印されたパケットを受信し、入力バッファ41に送り、OWT結果保持部40で保持する。
Next, as shown in step S <b> 13, the packet on which the result of calculating the OWT is stamped by the
次に、ステップS14に示すように、時間変動偏差演算部38において、過去のN個のOWT値より時間変動の偏差を計算する。時間変動の偏差を計算する方法としては、第一実施例に記載した方法と同じである。
Next, as shown in step S14, the time fluctuation
次に、ステップS15に示すように、n箇所の受信側装置70から送信されてきたOWT値をOWT値比較部34により比較する。比較方法としては、前述したように、最もOWT値が大きな値を選択する。あるいは、閾値以上の値を除いた最大のOWT値を選択する。
Next, as shown in step S <b> 15, the OWT
次に、ステップS16に示すように、OWT補正部39にてOWT値を補正する。
Next, as shown in step S16, the
次に、ステップS17に示すように、通信速度演算部および制御部35において、OWT値に合わせて、通信速度を演算する。
Next, as shown in step S <b> 17, the communication speed calculation unit and the
次に、ステップS18に示すように通信速度演算部および制御部35において、ステップS17で演算された値に基づいて、通信速度の制御を行う。
Next, as shown in step S18, the communication speed calculation unit and
また、通信速度演算部および制御部35は、OWT値が閾値以上となった受信側装置70との通信を禁止するように通信制御を行うこともできる。
Further, the communication speed calculation unit and the
(第三実施例)
第三実施例は、汎用の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実施例の送信側装置または受信側装置に相応する機能を実現させるプログラムである。このプログラムは、記録媒体に記録されて情報処理装置にインストールされ、あるいは通信回線を介して情報処理装置にインストールされることにより当該情報処理装置に、送信側装置1、6、60、61、受信側装置5、10、70にそれぞれ相応する機能を実現させることができる。
(Third embodiment)
The third embodiment is a program that, when installed in a general-purpose information processing apparatus, causes the information processing apparatus to realize a function corresponding to the transmission side apparatus or the reception side apparatus of the present embodiment. This program is recorded in a recording medium and installed in the information processing apparatus, or installed in the information processing apparatus via a communication line, so that the information processing apparatus receives the
本発明によれば、水晶時計等の安価な時計を利用して、OWTによる高精度のフロー制御を実現することが可能となるので、ネットワークの運用効率を低コストな設備投資によって向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to realize high-precision flow control by OWT using an inexpensive watch such as a quartz watch, so that the network operation efficiency can be improved by low-cost equipment investment. it can.
1、6、60、61 送信側装置
2、7、11、13、24、33 時計
3、4、8、9 パケット
5、10、70 受信側装置
14、35 通信速度演算部および制御部
15、36 OWTパケット生成部
16、37 出力制御部
17、38 時間変動偏差演算部
18、39 OWT補正部
19、40 OWT結果保持部
20、27、41 入力バッファ
21、28、42 出力バッファ
22、29、43 入力部
23、30、44 出力部
25 OWT演算部
26 OWT結果送信部
31、32、50 グラフ
34 OWT値比較部
N ネットワーク
1, 6, 60, 61
Claims (10)
前記送信側装置は、自装置内の時計に基づき送信時刻をパケットに刻印するステップを実行し、
前記受信側装置は、
自装置内の時計に基づいた前記パケットの受信時刻と前記パケットに刻印された送信時刻との差を計算することにより片方向遅延時間を計算する遅延計算ステップと、
この遅延計算ステップの計算結果を前記送信側装置に通知するステップと
を実行し、
前記送信側装置は、
前記受信側装置から通知された計算結果を所定個数保持するステップと、
保持した所定個数の計算結果から遅延時間の時間変動の偏差を計算する時間変動計算ステップと、
この時間変動計算ステップにより得られた遅延時間の時間変動の偏差に基づき前記受信側装置から通知される片方向遅延時間を補正するステップと
を実行することを特徴とするフロー制御方法。 Used for packet communication between one transmitting device and one receiving device, estimating the congestion state in the network based on the one-way delay time between the transmitting device and the receiving device, and In a flow control method for controlling a communication speed between the transmission side device and the reception side device according to an estimation result,
The transmission side device executes a step of marking a transmission time on a packet based on a clock in its own device,
The receiving side device
A delay calculating step of calculating a one-way delay time by calculating a difference between a reception time of the packet based on a clock in its own device and a transmission time stamped on the packet;
Performing the step of notifying the transmission side device of the calculation result of the delay calculation step;
The transmitting device is:
Holding a predetermined number of calculation results notified from the receiving side device;
A time fluctuation calculating step for calculating a deviation of the time fluctuation of the delay time from the predetermined number of calculation results held;
And a step of correcting the one-way delay time notified from the receiving side device based on the deviation of the time fluctuation of the delay time obtained by the time fluctuation calculating step.
前記送信側装置は、自装置内の時計に基づき送信時刻をパケットに刻印するステップを実行し、
前記受信側装置は、
自装置内の時計に基づいた前記パケットの受信時刻と前記パケットに刻印された送信時刻との差を計算することにより片方向遅延時間を計算する遅延計算ステップと、
この遅延計算ステップの計算結果を前記送信側装置に通知するステップと
を実行し、
前記送信側装置は、
複数の前記受信側装置から通知された計算結果を前記受信側装置毎にそれぞれ所定個数保持するステップと、
前記受信側装置毎にそれぞれ保持した所定個数の計算結果から前記受信側装置毎の遅延時間の時間変動の偏差をそれぞれ計算する時間変動計算ステップと、
この時間変動計算ステップにより得られた前記受信側装置毎の遅延時間の時間変動の偏差に基づき複数の前記受信側装置から通知される片方向遅延時間をそれぞれ補正するステップと
を実行することを特徴とするフロー制御方法。 Used for packet communication between one transmitting device and a plurality of receiving devices, estimating a congestion state in the network based on a one-way delay time between the transmitting device and the receiving device, In a flow control method for controlling a communication speed between the transmission side device and the reception side device according to an estimation result,
The transmission side device executes a step of marking a transmission time on a packet based on a clock in its own device,
The receiving side device
A delay calculating step of calculating a one-way delay time by calculating a difference between a reception time of the packet based on a clock in its own device and a transmission time stamped on the packet;
Performing the step of notifying the transmission side device of the calculation result of the delay calculation step;
The transmitting device is:
Holding a predetermined number of calculation results notified from a plurality of the receiving side devices for each of the receiving side devices;
A time fluctuation calculating step for calculating a deviation of a time fluctuation of a delay time for each of the receiving side devices from a predetermined number of calculation results held for each of the receiving side devices;
Correcting each one-way delay time notified from a plurality of the receiving side devices based on a deviation of the time fluctuation of the delay time for each receiving side device obtained by the time fluctuation calculating step. A flow control method.
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