JP2527913B2 - パケット交換ネットワ―クにおける資源を要求する方法及びシステム - Google Patents

パケット交換ネットワ―クにおける資源を要求する方法及びシステム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、帯域幅を予約するパケ
ット交換ネットワークに関するものであり、特に、ソー
ス・ノードと宛先ノードとの間のパスに沿った帯域幅を
予約する能力を持つパケット交換ネットワークに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】短時間内に帯域幅を割り当てる能力を持
った高速予約機構は、高速度のバースト接続を持つ高速
パケット交換ネットワークにおいて望ましいものであ
る。これらのネットワークでは、高速度のバースト接続
は、ピーク時の帯域幅割当を必要とする期間と帯域幅割
当を必要としない期間との間で交番する。静的な帯域幅
割当技法を使用するネットワークでは、期間の交番が増
加するに従って、その静的帯域幅割当技法はあまり効果
的ではなくなる。それは、如何に頻繁に高速度のバース
ト接続が実際に帯域幅割当を必要とするかに関係なく、
一般的には、それら高速度のバースト接続がそれらのピ
ーク速度に近い帯域幅割当を必要とするためである。
【０００３】高速度のバースト接続と関連した帯域幅割
当問題を解決するために、帯域幅予約プロトコールが与
えられた。１つの帯域幅予約プロトコールは、米国特許
第５０８１６２０号に開示されている。この帯域幅予約
プロトコールは、ソース・ノードが宛先ノードへ所望の
ビット速度（ＤＥＢ）でデータを送りたい場合、その所
望のビット速度を含むコール・パケットをソース・ノー
ドから宛先ノードへ送るものである。
【０００４】前記米国特許により開示された好ましい実
施例では、ソース・ノードと宛先ノードとの間の各交換
ノードはコール・パケットを受け取り、そしてその交換
ノードにおける特定の予約されたビット速度レジスタに
ＤＥＢの値を加える。その予約されたビット速度レジス
タは、交換ノードにおいてコール・パケットと同じ方向
に流れるデータに対しては、その交換ノードにおける予
約された合計ビット速度を表わす。
【０００５】そのレジスタの値が交換ノードの最大処理
可能ビット速度（ＤＢｍａｘ）よりも大きい場合、コー
ル・パケットにおけるビット、即ち、Ｒ／Ｅビットはゼ
ロに変えられる。そうでない場合、Ｒ／Ｅビット・パケ
ットの値は変えられない。そこで、交換ノードにおける
レジスタ値がＤＢｍａｘ値を越えたかどうかに関係な
く、コール・パケットが次の交換ノードに送られる。そ
こで、ＤＥＢは再び特定の予約されたビット速度レジス
タに加えられ、そしてこの交換ノードのＤＢｍａｘと比
較される。
【０００６】コール・パケットが宛先ノードに到達する
時、Ｒ／Ｅビットが評価される。Ｒ／Ｅビットがゼロに
設定されてない（ＤＥＢをその現在予約されているビッ
ト速度に加えた時にそのＤＢｍａｘを越える交換ノード
がソース・ノードと宛先ノードとの間にないことを表わ
す）場合、コール・パケットが宛先ノードからソース・
ノードへ送り戻され、それによって、ＤＥＢが予約され
ていること及びソース・ノードがそのＤＥＢにおけるパ
スに沿って宛先ノードにデータを送ることができること
を表わす。
【０００７】ソース・ノードと宛先ノードとの間の各交
換ノードがソース・ノードのＤＥＢをサポートできる
時、この予約プロトコールは、コール・パケットの往復
伝搬遅延時間にほぼ等しい期間にビット速度を予約す
る。しかし、１つ又は複数の交換ノードがソース・ノー
ドのＤＥＢをサポートし得ない時、予約プロトコールは
そのプロトコールの細分化を扱うことができない。更
に、或最大のビット速度又は帯域幅を望んではいるが最
大帯域幅よりも小さい最小限度受容可能な帯域幅までの
帯域幅で依然機能し得るソース・ノードをこの予約プロ
トコールはサポートしない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、パス
における要求パケットをソース・ノードから少なくとも
１つの中間ノードを介して宛先ノードに向けて送信する
ことによって、最小の待ち時間でもってコミュニケーシ
ョン・ネットワークにおける資源を要求するためのシス
テム及び方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの観点によ
れば、ソース・ノードと宛先ノードとの間のパス上のリ
ンクはこの要求に対して、そのパス上の前のリンクに対
して割り当てられた量よりも多くの帯域幅を、ソース・
ノードのための資源に割り当てることはない。
【００１０】本発明のもう１つの観点によれば、ソース
・ノードと宛先ノードとの間のパス上のリンクは、その
パスにおけるすべてのリンクによりこの要求に対して割
り当てられた最終の帯域幅に基づき、ソース・ノードの
ための資源の要求に対して帯域幅割当を調節される。
【００１１】
【実施例】図１には、自動ネットワーク経路指定（ＡＮ
Ｒ）を使用する例示的なデータ・パスが示される。本発
明の概要はこの例示的データ・パスを参照して与えられ
る。この例では、ノード０は、最小の帯域幅割当Ｂ＿ｍ
ｉｎを必要とする最小データ速度で、そして、選択的に
は、最大の帯域幅割当Ｂ＿ｍａｘを必要とする所望の最
大データ速度で、ノード３にデータを送ることを望んで
いる。Ｂ＿ｍｉｎがＢ＿ｍａｘに等しくてもよいことに
注意すべきである。この例では、ノード０（ソース・ノ
ード）からノード３（宛先ノード）へのデータ・パスは
２つの中間ノード、即ち、ノード１及び２を通るもので
ある。本発明は、少なくとも１つの中間ノードを持った
パスに関するものである。
【００１２】本発明の実施例では、予約要求パケット
は、最小帯域幅割当Ｂ＿ｍｉｎ及び所望の最大帯域幅割
当Ｂ＿ｍａｘを表わすソース・ノード、即ち、ノード０
によって発生される。予約要求パケットは、パスにおけ
る帯域幅割当装置によって処理される。帯域幅割当装置
は、現在の帯域幅割当及び要求パケットにおける資源に
関する要求を使用して、この資源に関する要求に対して
帯域幅を予約すべきかどうかを決定する。
【００１３】帯域幅割当装置の例示的構成が図２乃至図
４に示される。図２及び図３は、例示的な帯域幅割当装
置構成を持った図１のノード１を示す。図２は、そのノ
ードが単一の帯域幅割当装置を持つ場合の例示的構成を
示しており、そしてその帯域幅割当装置は、ノード１に
接続された発信リンク、即ち、ＡＮＲリンク１２及びＡ
ＮＲリンク２１上の帯域幅の予約を望んでいる要求パケ
ットを処理するものである。
【００１４】図３は、各発信リンクが別個の帯域幅割当
装置（ＢＡＤ）を持つ場合の例示的構成を示す。発信Ａ
ＮＲリンク２１及び１２の各々は、それぞれの発信リン
ク上に帯域幅の予約を望む要求パケットを処理するＢＡ
Ｄを持っている。更に、それらＢＡＤは、着信ＡＮＲリ
ンク５及び２から応答パケットを受信し、処理する。そ
れらＢＡＤは応答パケットにおける情報を使用して、発
信リンクに対する現在の帯域幅割当を更新する。
【００１５】図１に示された例示的データ・パスでは、
図３に示されたＢＡＤ構成が使用される。従って、要求
パケットがノード０から送出される時、発信ＡＮＲリン
ク５に対するＢＡＤ（図示されてない）は要求パケット
を受信し、処理する。そのＢＡＤは、ノード０からノー
ド１への発信ＡＮＲリンク５がこのリンク上の現在予約
された帯域幅割当に基づいてＢ＿ｍａｘとＢ＿ｍｉｎと
の間の帯域幅をサポートできるかどうかを決定する。こ
のリンクがＢ＿ｍａｘより大きいか又はそれに等しい帯
域幅をサポートできる場合、そのＢＡＤはＡＮＲリンク
５に対する予約された帯域幅割当をＢ＿ｍａｘだけ増加
させ、そして要求パケットはノード１に送られる。発信
ＡＮＲリンク５に対するＢＡＤがこのリンクに対する予
約された帯域幅割当をＢ＿ｍａｘだけ増加させるので、
それはＡＮＲリンク５がデータ・フローに対して予約し
た帯域幅との合計になる。
【００１６】ＡＮＲリンク５が、Ｂ＿ｍｉｎより大きい
か又は等しいがＢ＿ｍａｘより小さい帯域幅、例えば、
Ｂ＿ｍａｘｎ１（但し、Ｂ＿ｍａｘ＞Ｂ＿ｍａｘｎ１＞
Ｂ＿ｍｉｎ）をサポートできる場合、ＢＡＤは予約要求
パケットにおけるＢ＿ｍａｘをＢ＿ｍａｘｎ１と置換
し、ＡＮＲリンク５に対する予約された帯域幅割当をＢ
＿ｍａｘｎ１だけ増加させ、そしてそのパスにおける順
方向に予約要求パケットを通す。発信ＡＮＲリンク５に
対するＢＡＤは予約要求パケットにおけるＢ＿ｍａｘを
Ｂ＿ｍａｘｎ１と置換するので、そのパスにおけるその
後のリンクはそのネットワークにおける前のリンクより
も大きい帯域幅を予約しない。
【００１７】本発明の好ましい実施例では、ＡＮＲリン
ク５がＢ＿ｍｉｎよりも大きいか又は等しい帯域幅をサ
ポートできない場合、ＢＡＤは要求パケットにおけるＢ
＿ｍａｘを０と置換し、パケット・タイプを「応答」に
変更し、そしてデータ・パスにおける予約要求応答パケ
ット帯域幅を、この例では、ノード０に送る。これは、
データ・パスにおける順方向のリンクがこのデータ転送
要求に対して帯域幅を不必要に割り当てるのを防ぐ。リ
ンクが少なくともＢ＿ｍｉｎをサポートできない時、直
ちに予約要求パケットをデータ・パスに沿ってソース・
ノードまで送り戻すことによって、データ・パスにおけ
る前の各リンクはこのデータ転送要求に対してＢＡＤに
より予約された帯域幅を直ちに割当解除でき、従って、
帯域幅を他の要求に対して自由にする。
【００１８】更に、ソース・ノードは不良クイッカ（ｑ
ｕｉｃｋｅｒ）を表わす予約要求パケットを受信するで
あろう。これは、ソース・ノードが宛先ノードに到達す
るための種々なデータ・パスをネットワーク構成に依存
して指定できるようにし、又は、可能ならば、予約要求
パケットが宛先ノードに到達するまでその予約要求がデ
ータ・パス上を順方向に進む場合よりも速く、それの最
小の受容可能な帯域幅Ｂ＿ｍｉｎを小さくできるように
する。
【００１９】本発明のもう１つの実施例によれば、要求
パケットにおける資源に対する所望の要求がゼロに設定
された後、その要求パケットは、データ・パス上を逆方
向にそのパケットを送ることができる装置によってその
パケットが受信されるまで、データ・パスを順方向に送
られる。資源に対する所望の要求が要求パケットにおい
てゼロに設定されるので、この実施例も、パスにおける
他のＢＡＤがこの要求に対して帯域幅を不必要に割り当
てるのを防ぐ。
【００２０】しかし、ＡＮＲリンク５が少なくともＢ＿
ｍｉｎをサポートできる場合、要求パケットはノード１
を通過し、非ゼロ帯域幅要求を持った発信ＡＮＲリンク
１２に対するＢＡＤによって受信されるであろう。発信
ＡＮＲリンク１２に対するＢＡＤは、発信ＡＮＲリンク
５に対するＢＡＤに関して説明したプロセスと同じプロ
セスを遂行するであろう。ＡＮＲリンク１２がＢ＿ｍｉ
ｎをサポートできない場合、発信ＡＮＲリンク１２に対
するＢＡＤは、要求パケットにおけるＢ＿ｍａｘを０に
設定するであろう。そして、好ましい実施例では、発信
ＡＮＲリンク１２に対するＢＡＤは、パケット・タイプ
を応答に変更してデータ・パス上を逆方向にその予約要
求応答パケットを送るであろう。ＡＮＲリンク１２が少
なくともＢ＿ｍｉｎをサポートできる場合、ＢＡＤは適
当に予約要求パケットを更新してデータ・パス上を順方
向にそれを送るであろう。
【００２１】この例では宛先ノードに接続された発信Ａ
ＮＲリンク１６に対するＢＡＤ（図示されてない）は予
約要求パケットを受信し、そしてＡＮＲリンク１６が少
なくともＢ＿ｍｉｎをサポートできるかどうかを決定
し、その予約要求パケットにおけるＢ＿ｍａｘを適当に
更新するであろう。本発明の好ましい実施例では、この
リンクがＢ＿ｍｉｎをサポートできない場合、ＢＡＤは
予約要求パケットにおけるＢ＿ｍａｘを０に設定し、パ
ケット・タイプを応答に変更し、そしてデータ・パス上
を逆方向にその予約要求応答パケットを送るであろう。
本発明の第２の実施例では、ＢＡＤはデータ・パス上を
逆方向に予約要求応答パケットを送ることができないか
もしれず、その場合、データ・パケットは、宛先ノード
であるノード３によって受信されるであろう。
【００２２】しかし、このリンクが少なくともＢ＿ｍｉ
ｎをサポートできる場合、ＢＡＤはデータ・パス上を順
方向にノード３まで要求パケットを送るであろう。宛先
ノードであるノード３はその要求パケットを受信し、そ
してそれを宛先装置（図示されていない）に送ることが
できる。ノード３又は宛先装置はパケット・タイプを応
答に変更し、データ・パス上を逆方向にその予約要求応
答パケットを送るであろう。ノード３又は宛先装置は、
それが少なくともＢ＿ｍｉｎをサポートできない場合、
Ｂ＿ｍａｘを０に設定することができる。
【００２３】順方向データ・パス上の発信リンクに対す
る各ＢＡＤがソース・ノードへ戻るそのパス上に予約要
求応答パケットを受信する時、ＢＡＤはその予約要求パ
ケットにおけるＢ＿ｍａｘの最終値及びそれがこのデー
タ転送要求に対して割り当てた帯域幅を評価する。本発
明の１つの実施例では、ＢＡＤは、各要求に対する帯域
幅割当の値を記憶するルックアップ・テーブル（ＬＵ
Ｔ）を持ってもよい。この場合、要求パケットはＬＵＴ
において使用される独特の識別子を含むことになろう。
【００２４】本発明の好ましい実施例では、情報は予約
要求パケットに含まれる。その要求パケットにおけるＢ
＿ｍａｘの現在値がこのデータ転送要求に対するＢＡＤ
によって予約された量よりも少ない場合、そのＢＡＤは
適正な発信リンクに対する帯域幅割当からその差を減じ
るであろう。順方向データ・パスにおける発信リンクに
対する各ＢＡＤはこの動作を遂行し、従って、順方向デ
ータ・パスにおける他の何れの発信リンクよりも多くの
帯域幅をこのデータ転送要求に対して割り当てる順方向
データ・パスの発信リンクはない。
【００２５】上記のように、本発明の好ましい実施例で
は、順方向データ・パスにおける何れかの発信リンクが
少なくともＢ＿ｍｉｎを割り当てることができない場
合、その発信リンクに対するＢＡＤは、予約要求パケッ
トにおけるＢ＿ｍａｘを０に設定し、パケット・タイプ
を応答に変更し、そしてデータ・パスにおける逆方向に
その予約要求応答パケットを送る。その予約要求応答パ
ケットを受信する順方向データ・パスにおける発信リン
クに対する各ＢＡＤは、順方向データ・パスにおけるリ
ンクが少なくともＢ＿ｍｉｎをサポートできないので、
上述のように、それがこのデータ転送要求に対して割り
当てた帯域幅の量をその特定のリンクに対する帯域幅予
約割当から減じる。従って、ソース・ノードはこの要求
に対してデータを送信することはできないであろう。
【００２６】ソース・ノードは、順方向データ・パスに
おける発信リンクに対するすべてのＢＡＤがそれらの帯
域幅予約割当を適当に調節した後、その修正された予約
要求応答パケットを受信するであろう。本発明の好まし
い実施例では、ソース・ノードは、少なくともＢ＿ｍｉ
ｎを割り当てることができなかったそのデータ・パスに
おけるリンクに対するＢＡＤがパケット・タイプを応答
に変更しそしてその予約要求応答パケットをソース・ノ
ードに送り戻した後、その修正された予約要求応答パケ
ットを受信することができる。予約要求応答パケットを
受信すると、そのソース・ノードは、この要求に対する
予約要求応答パケットにおけるＢ＿ｍａｘにより表わさ
れた速度でデータを送信することができる。Ｂ＿ｍａｘ
は、そのソース・ノードがこの時この要求に対してこの
特定のデータ・パスに沿って宛先ノードにデータを送信
できないことを示すゼロであるか、又は、Ｂ＿ｍｉｎか
ら所望の最大帯域幅までの範囲となるであろう。
【００２７】帯域幅を予約して調節し且つソース・ノー
ド要求をそのソース・ノードに知らせるに必要な合計時
間は、ネットワークの往復伝搬遅延時間及び順方向デー
タ・パスにおける発信リンクに対する各ＢＡＤの処理時
間にほぼ等しい。各ＢＡＤにおける処理時間は、各ＢＡ
Ｄで遂行される動作が比較的単純であり、従って、ハー
ドウエアで実施可能であるので、比較的小さくすること
ができる。
【００２８】図１、図３、及び図５乃至図１３を参照し
て、本発明の好ましい実施例の詳細を説明する。本発明
に従って帯域幅を予約し得る第３の異なるデータ・パス
を使用した例示的なネットワーク構成例が図１４乃至図
１６を参照して開示される。
【００２９】上述のように、図１はＡＮＲを使用する例
示的なデータ・パスのブロック図である。このデータ・
パスでは、ノード０はソース・ノードであり、ノード３
は宛先ノードである。ノード０は、アドレスＢＢを有す
る接続された装置（図示されていない）からデータを受
ける。ノード３は、アドレスＡＡを有する接続された装
置（図示されていない）にデータを送る。
【００３０】図３は、本発明の好ましい実施例で使用さ
れる帯域幅割当装置（ＢＡＤ）の構成のブロック図であ
る。図３に示されるように、１つのノードに対する各発
信リンクはそれ自身のＢＡＤを持つので、この例では、
ＡＮＲリンク２１及びＡＮＲリンク１２の各々がそれ自
身のＢＡＤを持っている。図５乃至図９は、１つの特定
の例に対する予約要求パケットがその例示的なデータ・
パスにおけるノード０からノード３へ送られる時のその
予約要求パケットにおける情報をリストするものであ
る。図１０乃至図１３は、予約要求応答パケットがノー
ド３からノード０へ送り返される時のその予約要求応答
パケットにおける情報をリストするものである。
【００３１】この特定の例では、ノード０に接続された
装置（図示されていない）は、Ｂ＿０／３の最小帯域
幅、即ち、Ｂ＿ｍｉｎ＝Ｂ＿０／３を使用して、そして
選択的には、Ｂ＿０の最大帯域幅、即ち、Ｂ＿ｍａｘ＝
Ｂ＿０を使用して、ノード３に接続された装置（図示さ
れていない）にデータを送ることを望んでいる。その実
施例はリバース・パス・アキュムレーション（ｒｅｖｅ
ｒｓｅ ｐａｔｈ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ）を持っ
たＡＮＲを使用して、ノード０が宛先ノードへの順方向
ＡＮＲリンクをリストする要求パケットを発生する。そ
して、その要求パケットがソース・ノードから宛先ノー
ドへのパスにおける各ノードに送られる時、現在のノー
ドから前のノードへのＡＮＲリンクがその予約要求パケ
ットに加えられるので、予約要求パケットはソース・ノ
ードに送り戻し可能である。
【００３２】この例では、予約要求パケットをソース・
ノードから宛先ノードへ送るために、ＡＮＲリンク５、
１２、及び１６が順方向パスにおいて使用される。ソー
ス・ノードは他のプロセスからこれらリンクを決定して
おり、予約要求パケットにおけるＢ＿ｍｉｎ及びＢ＿ｍ
ａｘの値と共にこの情報を含んでいる。この例では、Ａ
ＮＲリンク５及びＡＮＲリンク１２は少なくともＢ＿０
の追加の帯域幅をサポートし、ＡＮＲリンク１６はＢ＿
０／２だけの追加の帯域幅をサポートする。
【００３３】図５は、この例に対するそのような予約要
求パケットの例をリストするものである。図５に示され
るように、そのパケットの最初の３つのエレメントはソ
ース・ノード（ノード０）から宛先ノード（ノード３）
へのＡＮＲリンクを表わす。４番目のエレメントは、デ
ータを受けるべきこのノードに接続された装置のアドレ
ス、即ち、宛先アドレスＡＡである。５番目のエレメン
トは、そのパケットにおけるＡＮＲ経路指定情報の終了
を表わす。そのパケットの６番目のエレメントは、パケ
ットのデータ・タイプを表わす。この例では、その６番
目のエレメントは、このパケットが予約要求パケットで
あることを表わすＢＷ＿ＲＥＱに等しく設定される。
【００３４】このパケットの７番目のエレメントは、ソ
ース・ノードの所望の最大帯域幅Ｂ＿０に現在設定され
ているそのパケットのＢ＿ｍａｘである。そのパケット
の８番目のエレメントはＢ＿ｍｉｎ、即ち、ソース・ノ
ードにより受容可能な最小帯域幅であり、Ｂ＿０／３に
等しい。図５は、予約要求パケットがノード０で作成さ
れる時、そのパケットに含まれる情報をリストしてい
る。
【００３５】図６は、予約要求パケットが発信ＡＮＲリ
ンク５に対するＢＡＤによって処理された後そのパケッ
トに含まれる情報を表わす。ＡＮＲリンク５を示すその
予約要求パケットの第１のエレメントはそのパケットか
ら除かれており、そしてノード０に接続された送信装置
（図示されていない）のアドレスＢＢは、順方向パスに
対するＡＮＲ経路指定情報終了標識＄＄の後に、リター
ン・パスに対するもう１つのＡＮＲ経路指定情報終了標
識＄＄と共に付加されている。
【００３６】上述のように、この例では、ノード０に対
するＡＮＲリンク５は少なくとももう１つの帯域幅のＢ
＿０をサポートすることができた。従って、ＡＮＲリン
ク５に対する予約された帯域幅割当は所望の最大帯域幅
に等しい値Ｂ＿０だけ増加させられ、そして予約要求パ
ケットにおけるＢ＿ｍａｘは変更されない。この例で
は、順方向データ・パスにおける各発信ＡＮＲリンクに
より割り当てられた帯域幅は、その予約要求パケットの
端部に付加され、従って、予約要求パケットの最終エレ
メントに、値Ｂ（０）＝Ｂ＿０が記憶される。この情報
は、後述の予約要求応答パケットのリターン動作におい
て使用される。
【００３７】図７は、予約要求パケットが発信ＡＮＲリ
ンク１２に対するＢＡＤによって処理された後そのパケ
ットに含まれる情報を表わす。ＡＮＲリンクを示すその
予約要求パケットの第１のエレメントは、そのパケット
から除かれており、そしてリターンＡＮＲリンク２１が
順方向パスに対するＡＮＲ経路指定情報終了標識＄＄を
含むエレメントの後に加えられている。
【００３８】上述のように、この例では、ノード１に対
するＡＮＲリンク１２は少なくとももう１つの帯域幅の
Ｂ＿０をサポートすることができた。従って、ＡＮＲリ
ンク１２に対する予約された帯域幅割当はＢ＿０だけ増
加させられ、従って、その予約要求パケットにおけるＢ
＿ｍａｘは変更されず、そしてその予約要求パケットに
おけるＢ＿ｍｉｎを示すエレメントの後に挿入されたエ
レメントに、値Ｂ（１）＝Ｂ＿０が記憶される。
【００３９】図８は、予約要求パケットがノード２の発
信ＡＮＲリンク１６に対するＢＡＤによって処理された
後にそのパケットに含まれる情報を表わす。ＡＮＲリン
ク１６を表わすその予約要求パケットの第１のエレメン
トはその要求パケットから除かれており、そしてリター
ンＡＮＲリンク２は、順方向パスに対するＡＮＲ経路指
定情報終了識別子＄＄を含むエレメントの後に加えられ
た。
【００４０】上述のように、この例では、ノード２に対
するＡＮＲリンク１６は追加の帯域幅のＢ＿０／２をサ
ポートすることができる。従って、ＡＮＲリンク１６に
対する予約された帯域幅割当がＢ＿０／２だけ増加され
る。予約要求パケットにおけるＢ＿ｍａｘは、データ・
パスによりサポート可能な現在の最大帯域幅を示すよう
にＢ＿０／２に変更され、そして予約要求パケットにお
けるＢ＿ｍｉｎを示すエレメントの後に挿入されたエレ
メントに、値Ｂ（２）＝Ｂ＿０／２が記憶される。
【００４１】本発明の好ましい実施例では、この発信Ａ
ＮＲリンク又は順方向パスにおける他の何れかの発信リ
ンクがＢ＿ｍｉｎの値である少なくともＢ＿０／３の追
加の帯域幅をサポートできなかった場合、予約要求のＢ
＿ｍａｘが０の値に変更され、パケットのタイプがＢＷ
＿ＲＥＱからＢＷ＿ＲＰＬ（予約要求応答）に変更さ
れ、そして予約要求応答パケットが、順方向における前
の発信リンクに対するＢＡＤまでデータ・パスにおいて
逆方向に送られることになる。各リンクに対する予約さ
れた帯域幅割当は、各リンクがこの予約要求のために予
約した量だけ減少されるであろう。
【００４２】しかし、この例では、順方向パスに対する
発信リンクはすべて、少なくともＢ＿０／３、Ｂ＿ｍｉ
ｎの値の追加の帯域幅をサポートすることができた。図
９は、ノード３における予約要求パケットに含まれた情
報を表わす。宛先装置アドレスＡＡ及び順方向パスに対
するＡＮＲ経路指定情報終了標識＄＄を示す予約要求パ
ケットの第１及び第２のエレメントはその予約要求パケ
ットから除かれており、そしてリターンＡＮＲリンク１
１がその予約要求パケットの前に挿入されている。
【００４３】この例では、ノード３は宛先アドレスＡＡ
によって表わされた宛先装置（図示されていない）に接
続されるので、予約要求パケットは、それが宛先ノード
に送られたパスと同じパスに沿ってソース・ノードに返
送可能である。そのリターン・パスは、その予約要求パ
ケットの最初の３つのエレメント、即ち、ＡＮＲリンク
１１、２、及び２１によって指定される。その宛先装置
又は最後の発信リンクに対するＢＡＤはパケット・タイ
プを応答ＢＷ＿ＲＰＬに変更して、そのパケットが今や
予約要求応答パケットであることを表わし、そしてその
パケットの第１エレメントに含まれたＡＮＲリンクによ
って表わされた前のノードにそのパケットを送る。宛先
装置が少なくともＢ＿ｍｉｎをサポートできない場合、
それは予約要求応答パケットにおけるＢ＿ｍａｘを０に
設定可能である。
【００４４】図１０は、ノード２の発信ＡＮＲリンク１
６に対するＢＡＤでの予約要求応答パケットに含まれた
情報を表わす。ＡＮＲリンク１１を示すその予約要求応
答パケットの第１のエレメントはその応答パケットから
除去され、そして宛先装置アドレスＢＢ（その予約要求
応答パケットの送信ノードに接続された装置のアドレ
ス）が、順方向パスに対するＡＮＲ経路指定情報終了標
識＄＄と共にリターン・パスに対するＡＮＲ経路指定情
報終了標識＄＄の後に加えられている。本発明の好まし
い実施例では、リターン・パスに対してリバース・パス
・アキュムレーションも行われる。しかし、これは、ノ
ード０がそれ自身と宛先ノード（ノード３）との間の順
方向ＡＮＲリンクを知っているので、必要ない。
【００４５】予約要求応答パケットがリターン・パス上
をソース・ノードへ送られている時、順方向データ・パ
ス上の発信リンクに対する各ＢＡＤはその応答パケット
を評価する。応答パケットにおけるＢ＿ｍａｘに記憶さ
れる発信リンクにより割り当てられた最終的な最大帯域
幅が発信リンクにより割り当てられた帯域幅と比較され
る。ノード２の発信リンク１６に対するＢＡＤは、その
予約要求パケットにおいてＢ＿ｍｉｎを示すエレメント
の後のエレメントに、Ｂ（２）＝Ｂ＿０／２によって示
されるようにＢ＿０／２を予約している。その応答パケ
ットにおけるＢ＿ｍａｘはＢ＿０／２に等しいので、発
信ＡＮＲリンク１６に対する予約された帯域幅割当の変
更は行われない。
【００４６】図１１は、ノード１の発信ＡＮＲリンク１
２に対するＢＡＤにおいて予約要求応答パケットに含ま
れた情報を表わす。ＡＮＲリンク２を表わすその予約要
求応答パケットの第１のエレメントはその応答パケット
から除去されており、そしてＡＮＲ順方向リンク１６
が、リターン・パスに対するＡＮＲ経路指定情報終了標
識＄＄の後に加えられている。更に、前のリンクに対し
て割り当てられた帯域幅を表わすエレメントＢ（２）が
除去されている。
【００４７】応答パケットにおけるＢ＿ｍａｘに記憶さ
れるそのリンクにより割り当てられた最終的な最大帯域
幅は、これら２つのノードの間の順方向リンクであるＡ
ＮＲリンク１２によって割り当てられた帯域幅、この場
合は、予約要求応答パケットにおいてＢ＿ｍｉｎを示す
エレメントの後のエレメントに記憶される予約された帯
域幅Ｂ（１）＝Ｂ＿０と比較される。この例では、応答
パケットにおけるＢ＿ｍａｘはＢ＿０／２に等しく、従
って、発信ＡＮＲ１２に対する予約された帯域幅割当に
対してその差だけＢ＿０／２の減少が行われ、それによ
って、他の要求に対して帯域幅を自由にする。
【００４８】図１２は、ノード０の発信ＡＮＲリンク５
に対するＢＡＤにおいて予約要求応答パケットに含まれ
た情報を表わす。ＡＮＲリンク２１を表わすその予約要
求応答パケットの第１のエレメントは除去されており、
そしてＡＮＲ順方向リンク１２が、リターン・パスに対
するＡＮＲ経路指定情報終了標識＄＄の後に加えられ
る。更に、前のリンクに対して割り当てられた帯域幅を
表わすエレメントが除去されている。
【００４９】応答パケットにおけるＢ＿ｍａｘに記憶さ
れるそのリンクにより割り当てられた最終的な最大帯域
幅は、これら２つのノードの間の順方向リンクであるＡ
ＮＲリンク５によって割り当てられた帯域幅、この場合
は、予約要求応答パケットにおいてＢ＿ｍｉｎを示すエ
レメントの後のエレメントに記憶される予約された帯域
幅Ｂ（０）＝Ｂ＿０と比較される。この例では、応答パ
ケットにおけるＢ＿ｍａｘはＢ＿０／２に等しく、従っ
て、ＡＮＲ５に対する予約された帯域幅割当に対してそ
の差だけＢ＿０／２の減少が行われ、それによって、他
の要求に対して帯域幅を自由にする。
【００５０】最後に、図１３は、ノード１において予約
要求応答パケットに含まれる情報を表わす。装置アドレ
スＢＢ及びリターン・パスに対するＡＮＲ経路指定情報
終了標識＄＄を表わすその予約要求応答パケットの第１
及び第２のエレメントがその応答パケットから除去され
ており、そしてリターンＡＮＲリンク５がその応答パケ
ットの前に挿入されている。更に、前のリンクに対して
割り当てられた帯域幅を表わすエレメントＢ（０）が除
去されている。
【００５１】順方向リンクによって割り当てられた最終
的な最大帯域幅が応答パケットにおけるＢ＿ｍａｘに記
憶される。今や、ソース・ノード、即ち、ノード０に接
続された装置（図示されていない）は予約要求応答パケ
ットにおけるＢ＿ｍａｘまでの帯域幅を使用して、この
例では、Ｂ＿０／２の速度で、データ・パスに沿って、
宛先ノード、即ち、ノード３に接続された装置（図示さ
れていない）にデータを送り始めることができる。この
例から明らかなように、予約要求を処理するための合計
時間は、パケットに対する往復伝搬遅延時間及び上記の
処理時間に等しい。ソース・ノードに接続された装置が
そのデータ転送を完成した後、ソース・ノードは帯域幅
リリース・パケットをデータ・パスに沿って宛先ノード
まで送り、順方向パス上の発信リンクに対する各ＢＡＤ
に、順方向パス上の発信リンクに対する予約された割当
帯域幅をＢ＿ｍａｘの量だけ、この例では、Ｂ＿０／２
に等しい量だけ減少させることができる。
【００５２】本発明をＡＮＲモードによって説明したけ
れども、例えば、ＩＥＥＥ ＩＮＦＯＣＯＭ '９２「コ
ンピュータ・コミュニケーションに関する会議」１９９
２年５月６日−８日において発表されたＩ．ゴパル及び
Ｒ．ガーリンによる「ネットワークの透明性：惑星法
（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ：Ｔｈｅ
Ｐｌａｎｅｔ Ａｐｐｒｏａｃｈ）」という表題の記事
に開示されているようなトリー・ルーティング・モード
及びラベル・スワッピング・モードを含む他のタイプの
経路指定モードも使用可能であると期待できる。
【００５３】図１４乃至図１６は、本発明のシステム及
び方法が帯域幅を予約するために使用可能であることを
示す可能な種々のデータ・パスの例を表わすものであ
る。図１４乃至図１６は、それぞれ、ノード１８で相互
接続されたスター・ネットワーク１０及びリング・ネッ
トワーク５０より成る。図１４乃至図１６における種々
の例示的パスは、データ・パスのノード及びリンクに関
して、それら図における他のノード及びリンクに比較し
て太い線により示される。
【００５４】図１４において、データ・パスは、リンク
３４、３８、及び６２によって接続されたノード１４及
び５２の間である。この例では、ノード１４は図１に示
されたノード０に等価であり、ノード２４はノード１
に、ノード１８はノード２に、ノード５２はノード３
に、それぞれ等価である。ノード１４は、宛先ノードで
あるノード５２へデータを送るソース・ノードである。
従って、図１に示された例示的データ・パスは、２つの
異なるタイプのネットワークの間、図４に示された例で
は、スター接続ネットワーク及びリング接続ネットワー
クの間にあってもよい。
【００５５】図１５では、データ・パスは、リンク６
６、６８、及び７０によって接続されたノード５４及び
６０の間である。この例では、ノード５４は図１に示さ
れたノード０に等価であり、ノード５６はノード１に、
ノード５８はノード２に、ノード６０はノード３に、そ
れぞれ等価である。ノード５４は宛先ノードであるノー
ド６０にデータを送るソース・ノードである。従って、
図１に示された例示的データ・パスは、１つのタイプの
ネットワークに、図５に示された例では、リング接続ネ
ットワークに制限可能である。
【００５６】この例は、少なくともＢ＿ｍｉｎをサポー
トすることができないリンクが順方向パスに遭遇した
時、要求パケットをソース・ノードに返送するという利
点も示している。この例では、少なくともＢ＿ｍｉｎを
割り当てることができないことを表わす要求応答パケッ
トをソース・ノードが受ける場合、宛先ノード６０への
他のパス、例えば、リンク６４、６２、及び７２を通る
宛先ノード６０へのパスにおける帯域幅を予約するよう
に試みることも可能である。
【００５７】図１６では、データ・パスは、リンク４
２、３８、７２、７０、６８、及び６６によって接続さ
れたノード２２及び５４の間である。この例は、データ
・パスが任意の数のノード及びリンクの間にあってよ
く、図１に示されるような３個のリンク及び４個のノー
ドに限定されないことを示すために与えられるものであ
る。
【００５８】
【発明の効果】本発明によれば、ソース・ノードから、
少なくとも１つの中間ノードを通るデータ・パスを介し
て宛先ノードに要求パケットを送ることによって、最小
の待ち時間でもってコミュニケーション・ネットワーク
における資源を要求することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動ネットワーク経路指定（ＡＮＲ）を使用す
る例示的なデータ・パスのブロック図である。
【図２】帯域幅割当装置の第１の例示的構成を示すノー
ド１のブロック図である。
【図３】帯域幅割当装置の第２の例示的構成を示すノー
ド１のブロック図である。
【図４】帯域幅割当装置の第３の例示的構成を示すノー
ド１のブロック図である。
【図５】図１に示された例示的データ・パスで使用され
る例示的パケット情報のリストである。
【図６】図１に示された例示的データ・パスで使用され
る例示的パケット情報のリストである。
【図７】図１に示された例示的データ・パスで使用され
る例示的パケット情報のリストである。
【図８】図１に示された例示的データ・パスで使用され
る例示的パケット情報のリストである。
【図９】図１に示された例示的データ・パスで使用され
る例示的パケット情報のリストである。
【図１０】図１に示された例示的データ・パスで使用さ
れる例示的パケット情報のリストである。
【図１１】図１に示された例示的データ・パスで使用さ
れる例示的パケット情報のリストである。
【図１２】図１に示された例示的データ・パスで使用さ
れる例示的パケット情報のリストである。
【図１３】図１に示された例示的データ・パスで使用さ
れる例示的パケット情報のリストである。
【図１４】例示的なデータ・パスを持った例示的なパケ
ット交換ネットワークのブロック図である。
【図１５】他の例示的なデータ・パスを持った例示的な
パケット交換ネットワークのブロック図である。
【図１６】更に他の例示的なデータ・パスを持った例示
的なパケット交換ネットワークのブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 インダー・サラット・ゴパル アメリカ合衆国ニューヨーク州、ニュー ヨーク、ヘブン・アヴェニュー 100番 地、アパートメント・27Ｆ (72)発明者 ロッシュ・アンドレ・ガーリン アメリカ合衆国ニューヨーク州、ヨーク タウン・ハイツ、シニック・ビュー、ナ ンバー・４Ｈ (56)参考文献 特開 平３−48553（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−250451（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−58646（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−150439（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−101440（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−150438（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−272248（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−171061（ＪＰ，Ｕ) 特表 平３−503709（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ソース・ノードから少なくとも１つの中間
    ノードを介して宛先ノードに至るパスを与え、前記各ノ
    ードはそれぞれのリンクによって接続されているパケッ
    ト交換ネットワークにおける資源を要求する方法であっ
    て、 資源に対する最小の要求、および前記パスに沿った前記
    宛先ノードへの要求された送信を完成するための前記最
    小の要求よりも多いか又はそれに等しい資源に対する所
    望の要求を収容した要求パケットを前記パスを通して順
    方向に送信するステップと、 前記中間ノードの各々において、前記要求パケットにお
    ける前記資源に対する要求を前記中間ノードにおいて選
    択されたリンクの利用可能な資源と比較し、 （１）前記選択されたリンクの利用可能な資源が前記資
    源に対する所望の要求に少なくとも等しい時、前記選択
    されたリンクの利用可能な資源を前記要求パケットにお
    ける前記資源に対する所望の要求だけ減少させると共に
    前記要求パケットを前記パスにおける順方向に送り、
    （２）前記選択されたリンクの利用可能な資源が前記資
    源に対する最小の要求に少なくとも等しく且つ前記資源
    に対する所望の要求よりも少ない時、前記選択されたリ
    ンクの利用可能な資源を前記要求パケットにおける前記
    資源に対する所望の要求だけ減少させ、かつ前記要求パ
    ケットにおける前記資源に対する所望の要求を前記選択
    されたリンクの利用可能な資源に修正して修正要求パケ
    ットを形成し、前記修正要求パケットを前記パスにおけ
    る順方向に送り、（３）前記選択されたリンクの利用可
    能な資源が前記資源に対する最小の要求よりも少ない
    時、前記要求パケットに対して予約されるべき資源がな
    いことを示す予約要求応答パケットを形成するよう前記
    要求パケットを修正してこれを前記パスにおける逆方向
    に送るステップと、 より成る方法。
  2. 【請求項２】ソース・ノードから少なくとも１つの中間
    ノードを介して宛先ノードに至るパスを与え、前記各ノ
    ードはそれぞれのリンクによって接続されているパケッ
    ト交換ネットワークにおける資源を要求する方法であっ
    て、 資源に対する最小の要求、および前記パスに沿った前記
    宛先ノードへの要求された送信を完成するための前記最
    小の要求よりも多いか又はそれに等しい資源に対する所
    望の要求を収容した要求パケットを前記パスを通して順
    方向に送信するステップと、 前記中間ノードの各々において、前記要求パケットにお
    ける前記資源に対する要求を前記中間ノードにおいて選
    択されたリンクの利用可能な資源と比較し、 （１）前記選択されたリンクの利用可能な資源が前記資
    源に対する所望の要求に少なくとも等しい時、前記選択
    されたリンクの利用可能な資源を前記要求パケットにお
    ける前記資源に対する所望の要求だけ減少させると共に
    前記要求パケットを前記パスにおける順方向に送り、
    （２）前記選択されたリンクの利用可能な資源が前記資
    源に対する最小の要求に少なくとも等しく且つ前記資源
    に対する所望の要求よりも少ない時、前記選択されたリ
    ンクの利用可能な資源を前記要求パケットにおける前記
    資源に対する所望の要求だけ減少させ、かつ前記要求パ
    ケットにおける前記資源に対する所望の要求を前記選択
    されたリンクの利用可能な資源に修正して修正要求パケ
    ットを形成し、前記修正要求パケットを前記パスにおけ
    る順方向に送り、（３）前記選択されたリンクの利用可
    能な資源が前記資源に対する最小の要求よりも少ない
    時、前記要求パケットにおける資源に対する所望の要求
    をゼロにセットして予約要求応答パケットを形成してこ
    れを前記パスにおける逆方向に送るステップと、 より成る方法。
  3. 【請求項３】前記パスにおける逆方向に送られた予約要
    求応答パケットにおける前記資源に対する所望の要求と
    前記要求パケットに対して予約された資源の量との差だ
    け選択されたリンクの利用可能な資源を増加させるステ
    ップより成る請求項１または請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】ソース・ノードから少なくとも１つの中間
    ノードを介して宛先ノードに至るパスを与え、前記各ノ
    ードはそれぞれのリンクによって接続されているパケッ
    ト交換ネットワークにおける資源を要求する方法であっ
    て、 資源に対する最小の要求、および前記パスに沿った前記
    宛先ノードへの要求された送信を完成するための前記最
    小の要求よりも多いか又はそれに等しい資源に対する所
    望の要求を収容した要求パケットを前記パスを通して順
    方向に送信するステップと、 前記中間ノードの各々において、前記要求パケットにお
    ける前記資源に対する要求を前記中間ノードにおいて選
    択されたリンクの利用可能な資源と比較し、 （１）前記選択されたリンクの利用可能な資源が前記資
    源に対する所望の要求に少なくとも等しい時、前記選択
    されたリンクの利用可能な資源を前記要求パケットにお
    ける前記資源に対する所望の要求だけ減少させると共に
    前記要求パケットを前記パスにおける順方向に送り、
    （２）前記選択されたリンクの利用可能な資源が前記資
    源に対する最小の要求に少なくとも等しく且つ前記資源
    に対する所望の要求よりも少ない時、前記選択されたリ
    ンクの利用可能な資源を前記要求パケットにおける前記
    資源に対する所望の要求だけ減少させ、かつ前記要求パ
    ケットにおける前記資源に対する所望の要求を前記選択
    されたリンクの利用可能な資源に修正して修正要求パケ
    ットを形成し、前記修正要求パケットを前記パスにおけ
    る順方向に送り、（３）前記選択されたリンクの利用可
    能な資源が前記資源に対する最小の要求よりも少ない
    時、前記要求パケットにおける資源に対する所望の要求
    をゼロにセットして予約要求応答パケットを形成してこ
    れを前記パスにおける逆方向に送るステップと、 前記パスにおける逆方向に送られた予約要求応答パケッ
    トにおける前記資源に対する所望の要求と該要求パケッ
    トに対して予約された資源の量との差だけ選択されたリ
    ンクの利用可能な資源を増加させるステップと、 より成る方法。
  5. 【請求項５】ソース・ノードから少なくとも１つの中間
    ノードを介して宛先ノードに至るパスを与え、前記各ノ
    ードはそれぞれのリンクによって接続されているパケッ
    ト交換ネットワークにおける資源を要求するシステムで
    あって、 資源に対する最小の要求、および前記パスに沿った前記
    宛先ノードへの要求された送信を完成するための前記最
    小の要求よりも多いか又はそれに等しい資源に対する所
    望の要求を収容した要求パケットを前記パスを通して順
    方向に送信する手段と、 前記中間ノードの各々において、前記要求パケットにお
    ける前記資源に対する要求を前記中間ノードにおいて選
    択されたリンクの利用可能な資源と比較し、 （１）前記選択されたリンクの利用可能な資源が前記資
    源に対する所望の要求に少なくとも等しい時、前記選択
    されたリンクの利用可能な資源を前記要求パケットにお
    ける前記資源に対する所望の要求だけ減少させると共に
    前記要求パケットを前記パスにおける順方向に送り、
    （２）前記選択されたリンクの利用可能な資源が前記資
    源に対する最小の要求に少なくとも等しく且つ前記資源
    に対する所望の要求よりも少ない時、前記選択されたリ
    ンクの利用可能な資源を前記要求パケットにおける前記
    資源に対する所望の要求だけ減少させ、かつ前記要求パ
    ケットにおける前記資源に対する所望の要求を前記選択
    されたリンクの利用可能な資源に修正して修正要求パケ
    ットを形成し、前記修正要求パケットを前記パスにおけ
    る順方向に送り、（３）前記選択されたリンクの利用可
    能な資源が前記資源に対する最小の要求よりも少ない
    時、前記要求パケットに対して予約されるべき資源がな
    いことを示す予約要求応答パケットを形成するよう前記
    要求パケットを修正してこれを前記パスにおける逆方向
    に送る手段と、 より成るシステム。
  6. 【請求項６】前記パスにおける逆方向に送られた予約要
    求応答パケットにおける前記資源に対する所望の要求と
    前記要求パケットに対して予約された資源の量との差だ
    け選択されたリンクの利用可能な資源を増加させる手段
    より成る請求項５に記載のシステム。
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