JP2610098B2 - ネットワーク・アクセス制御システム - Google Patents

ネットワーク・アクセス制御システム

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JP2610098B2 JP21368293A JP21368293A JP2610098B2 JP 2610098 B2 JP2610098 B2 JP 2610098B2 JP 21368293 A JP21368293 A JP 21368293A JP 21368293 A JP21368293 A JP 21368293A JP 2610098 B2 JP2610098 B2 JP 2610098B2
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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、パケット通信ネットワ
ークに関し、特にこのネットワークの輻輳を最小限にす
るためにネットワークへのユーザ・アクセスを制御する
技術に関する。
【0002】
【従来の技術】高速パケット通信ネットワークでは、い
くつかのトラフィック・クラスが、ネットワークに共通
のリソースを共有する。テキスト、イメージ、音声、ビ
デオなどのマルチメディア・サービスは、速度範囲が広
いトラフィックを生成する。こうした異なるソースのト
ラフィック特性は更に時間によって劇的に変化する。し
かしトランスポート・ネットワークは、そうした違いの
有無にかかわらず、各接続に対する帯域幅とサービスの
品質を保証しなければならない。そのため、統計的挙動
が劇的に異なり得る接続について、使用可能な帯域幅を
管理して輻輳を避け、そのような保証されたサービス・
グレード(GOS)を提供することが、この種のネット
ワークでは極めて重要である。例えばデータ・トラフィ
ックは普通、ネットワークの輻輳に対処するために遅く
することができるが、音声、ビデオ、イメージなどのリ
アル・タイム・トラフィックは、その固有速度が外的要
因によって決定される。普通こうしたソースを遅くする
能力は非常に制限される。リアル・タイム・トラフィッ
クはそのため、一定レベルの保証されたサービスを要
し、従ってそのような接続にリソースを割当てることは
必須事項である。トラフィックの管理は、リンク帯域
幅、バッファ・スペース、交換容量、処理リソースなど
のリソースの可用性を保証するだけではなく、これらの
リソースを競争するトラフィック・ストリーム間で "公
正に" 割当てるように行なわなければならない。ネット
ワーク・リソースは有限、且つ貴重であり、最適な方法
で利用されなければならない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ネットワークの輻輳を
制御する従来のメカニズムは、トラフィックの流れを制
御するエンド・ツー・エンドの制御メッセージに依存す
る。しかし高速ネットワークでは通常、ネットワークの
伝播遅延によってスイッチングとキューイングの遅延が
決定される。そのために普通、ネットワークからの輻輳
制御フィードバック・メッセージは古くなり、このメッ
セージに応答してソースによって取られるアクションが
遅すぎて、最初にそのメッセージが起動される原因にな
った輻輳を解消できない。従来のエンド・ツー・エンド
の輻輳制御メカニズムは、現在の高速グローバル・ネッ
トワークの輻輳に現実的に対処することができないので
ある。
【0004】パケット到達プロセスの確率性により、接
続時の一時的な期間には、ソースのパラメータが、接続
確立時に決定された値から変化する。またネットワーク
では、多重化プロセスの統計偏差により、接続時の短い
期間に輻輳が生じることがある。従ってソース側でネッ
トワークへのアクセスを制御するだけでなく、バッファ
管理やスケジューリング機能によってネットワーク内の
トラフィックの流れを制御することも重要である。これ
らトラフィック制御メカニズムは、予め規定されたサー
ビスのクラスを実現する。ただし、高速ネットワークで
用いられる輻輳制御プロシジャはすべてリアル・タイム
に使用できなければならないので、そのようなプロシジ
ャは計算に関して簡素なものでなければならない。
【0005】こうした目標を達成するためには、ネット
ワークが各ソースからネットワークへのトラフィックの
流れの速度を制御しなければならない。このような速度
をもとにしたアクセス制御メカニズムは、ネットワーク
上の情報転送速度を最大にするので、リンクごとの流れ
制御よりも望ましい。輻輳を防止するための速度ベース
のアクセス制御方法としてよく知られているものは、い
わゆるバッファード "リーキー・バケット(leaky buck
et)" 方式がもとになっている。このリーキー・バケッ
ト方式は、平均的なデータ転送を許容可能な速度に制限
するが、平均から逸れたバースティネス(burstiness)
はある程度まで許容する。リーキー・バケット方式の説
明は、M.Sidi、W-Z.Liu、I.Cidon、及びI.Gopalに
よる"Congestion Control Through Input Rate Regulat
ion"、Proceedings ofGlobecom '89、pages 49.2.1-4
9.2.5、Dallas、1989、G.Niesteggeによる"The 'Lea
ky Bucket' Policing Method in the ATM(Asynchronou
s TransferMode)Network"、International Journal of
Digital and AnalogCommunications Systems、Vol.
3、pages 187-197、1990、並びにK.Bala、I.Cidon、
及びK.Sohrabyによる"Congestion Control for High S
peed PacketSwitched Networks"、Proceedings of Info
com '90、pages 520-6、SanFrancisco、1990 に見られ
る。これらリーキー・バケットによる輻輳制御方式のい
くつかは、ネットワークに入るパケットにマークをつけ
て、これらパケットを処理する際にネットワーク内で用
いられるプロシジャを制御する。
【0006】例えばBalaらによる論文では、ソースから
出たパケットには、赤と緑の2つの色のいずれかのマー
クがつけられる。緑のパケットは、トラフィックが接続
の予約帯域幅内にあることを示し、ネットワーク内のあ
るレベルの遅延率と損率にもとづく所定のサービス・グ
レードが保証される。従って緑のパケットは、コール確
立時に決定された速度で転送される。一方、赤のパケッ
トは、予約速度以上で送られるトラフィックを表わし、
これは、瞬時に投入されたトラフィックが予約帯域幅を
上回る過負荷期間に機能し始める緊急解除メカニズムと
見ることができる。言い換えると、割当てられた帯域幅
を超えるトラフィック量は赤のマークがつけられ、ソー
ス側で棄却されるのではなくネットワークに送られる。
ソースは統計的多重化の効率を改良するために、赤パケ
ットを通してネットワークの未使用帯域幅を利用するこ
とができる。
【0007】ネットワーク・ノードはパケットの蓄積交
換を行なうように働く。緑と赤のパケットはしかし異な
る形で処理される。中間ノードは低棄却しきい値を使
い、輻輳時に最初に赤のパケットを棄却する。その結果
赤のパケットは、中間ノードでは損率が高くなり、その
うえ、緑のパケットの性能を大きく損なうことはない。
【0008】リーキー・バケット・メカニズムの一例に
ついては、1992年 8月19日付けの米国特許出願第932
440号を参照されたい。リーキー・バケットによるア
クセス制御方式では、赤のパケットが緑のパケットの性
能を低下させないことが極めて重要である。更に、赤の
パケットがネットワークの使用可能な帯域幅を出来るだ
け多く使用することも望ましい。例えば赤のトラフィッ
クの量が制御されない場合、赤のパケットが互いに破壊
的に干渉する可能性があり、その結果、赤のパケット
は、他の場合にはネットワーク内で許容できるレベルよ
りも低いスループットになる。こうした問題は、トラフ
ィックが重く、需要が大きく、ネットワークの効率が最
優先される非常に大きな国内ネットワークや国際ネット
ワークでは極めて重大である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の実施例に従い、
パケット・マーキング方式を用いるパケット・ネットワ
ークへのアクセスに関して、バッファード・リーキー・
バケットによるアクセス制御メカニズムが提供される。
接続の予約帯域幅内のパケットは、優先度の高い(緑)
マークがつけられ、接続の予約帯域幅内にないパケット
は、優先度の低い(赤)マークがつけられる。特に、リ
ーキー・バケットのアクセス制御メカニズムで赤のパケ
ットが使用できる帯域幅は、本発明の実施例に従って、
すべての接続について制御され、赤のパケットによるネ
ットワークの飽和が防止される。このような飽和状態で
は、赤のパケットが互いに干渉し合い、優先度の高い緑
のパケットにも干渉する。また、上位層のエラー回復プ
ロトコルとのインタラクションを改良するために、パケ
ット・マーキング・メカニズムに一定量のヒステリシス
が組込まれる。すなわち、赤と緑のパケットを常に交替
させるのではなく、優先度の低い数個の赤パケットが連
続的に転送されるようにメカニズムが構成される。
【0010】本発明の第1実施例に従って、パケット間
にある間隔を設け、一定レベルの平滑化を実現するため
にスペーサも用いられる。同時に赤のトラフィックのリ
ミッタが、与えられた時間間隔で転送できる赤パケット
の数を制限する。一方、ヒステリシス・カウンタによ
り、赤パケットのマーキングが開始されると、その赤パ
ケット・マーキングが一定個数のデータ・ユニットにつ
いて継続し、連続した赤パケット列が形成される。緑パ
ケットはもちろん、緑トークンが固定速度で導入される
固定サイズの緑トークン・プールに充分な数の緑トーク
ンが存在する時に転送される。赤トラフィック・リミッ
タは、ネットワーク・ラインが赤パケットで飽和するの
を防ぎ、ヒステリシス・カウンタは、赤と緑のマーキン
グ期間の交替が頻発しすぎないようにする。
【0011】このヒステリシス・メカニズムは、本発明
の第2実施例に従って、連続した可変数の赤データ・ユ
ニットに代えて第1実施例の一定個数を用いることによ
って動的にされる。更に、このような連続した赤データ
・ユニットの個数は、入力されるパケットの分布に依存
する。これにより、第1実施例で生じ得る特定の問題が
回避される。例えば連続した赤データ・ユニットの個数
が少なすぎる場合、赤パケットのバースト間に緑パケッ
トを転送するのに充分な緑トークンは累積されない。一
方、連続した赤データ・ユニットの個数が多すぎる場合
は、中間ノード側で赤パケットが損失する可能性が大き
くなる。
【0012】ヒステリシスを固定量とした場合にはもう
1つ問題が生じ得る。数が充分に大きくて緑トークンの
累積が適切であり、従って赤パケットのバーストを適切
に分離できる場合は、緑トークン・プールが一杯になっ
た後に赤マーキング期間を継続させることができる。赤
マーキング・プロセスは、本発明の第2実施例に従っ
て、緑トークンの個数がしきい値(緑再開しきい値)に
達した時にオフにされ、緑トークン・プールがしきい値
に達した時に緑パケットを転送できるようになる。本発
明のこの2つの実施例は、いずれも赤パケットの列を組
立てるのと同時に、与えられた時間に赤パケットの総数
を制限することによって、赤パケットの利用を最適化す
るという利点をもつ。
【0013】
【実施例】図1は、8個のネットワーク・ノード11
(参照符号1乃至8)から成るパケット転送システム1
0のブロック図である。ネットワーク・ノード11はそ
れぞれ他のネットワーク・ノード11に通信リンクA乃
至Lによってリンクされる。この通信リンクは各々、永
続的接続か、または選択的に有効になる(ダイヤルアッ
プ)接続である。ネットワーク・ノード11はどれもま
たはすべて、エンド・ノードに接続することができる。
図は、ネットワーク・ノード2はエンド・ノード1、
2、3、ネットワーク・ノード7はエンド・ノード4、
5、6、ネットワーク・ノード8は、エンド・ノード
7、8、9にそれぞれ接続した状態を示している。ネッ
トワーク・ノード11はそれぞれ、接続されたすべての
ノード、ネットワーク・ノード、及びノード内の判定点
にデータ通信サービスを提供するデータ処理システムか
ら成る。ネットワーク・ノード11は各々、ノード内の
判定点から成り、判定点において、入力されるデータ・
パケットが、そのノードまたは他のノードで終端する出
力側の通信リンクに選択的にルーティングされる。この
ルーティングの判定は、データ・パケットのヘッダ内の
情報に応じて行なわれる。ネットワーク・ノードはま
た、端末ノード間のルートやパスの計算などの補助サー
ビスも提供し、ネットワークのそのノードで入力される
パケットのアクセス制御及び、ルート計算やパケットの
バッファリングをサポートするネットワークのトポロジ
・データベースのディレクトリ・サービスと維持を行な
う。
【0014】エンド・ノード12は各々、別のエンド・
ノードに転送されるデジタル・データのソースか、別の
エンド・ノードから受信されたデジタル・データを消費
するデバイス、またはその両方から成る。図1のパケッ
ト通信ネットワークのユーザは、パケット・ネットワー
ク10にアクセスするために、ローカル・ネットワーク
・ノード11に接続されたエンド・ノード・デバイス1
2を利用する。ローカル・ネットワーク・ノード11
は、ユーザのデータを、図1のパケット・ネットワーク
で転送するのに適したフォーマットのパケットに変換
し、ネットワーク10にパケットをルーティングするた
めのヘッダを生成する。
【0015】図1のネットワークでパケットを転送する
ためには、パケットを転送するためのソース・ノードか
ら宛先ノードまでのネットワーク内の実用的なパスまた
はルートを計算する必要がある。このルート上のリンク
に対する過負荷を避けるため、ルートは統計的多重化の
方式により、新しい接続に適切な帯域幅が使用できるよ
うにするアルゴリズムに従って計算される。すなわち、
各データ・ソースの統計的性質が与えられているとき、
そのソースからの複数の信号が転送リンクA乃至L上で
多重化され、その信号が統計的に指示された性質内にと
どまる場合は、各信号を送るに充分な帯域幅が予約され
る。このアルゴリズムの一例については1992年 4月28日
付けの米国特許出願第874917号を参照されたい。
ルートが計算されると、接続リクエスト・メッセージが
ネットワークに投入され、計算されたルートをたどり、
ルートに沿った各リンクの帯域幅占有度を更新して新し
い接続を反映する。
【0016】図2に、図1のネットワーク・ノード11
に見られるような代表的なパケット・ネットワーク判定
点のブロック図を示す。図2の判定点は高速パケット交
換網33から成る。判定点に到達するパケットは交換網
33に入力される。このパケットは、転送アダプタ3
4、35、...、36を介して転送リンクに到達する
か、またはアプリケーション・アダプタ30、3
1、...、32を介してエンド・ノード内のユーザ・
アプリケーションから発生する。転送アダプタ34乃至
36は、交換網33に似た別のパケット交換網に接続さ
れたノード間転送リンクに接続することができる。その
場合はノードの交換容量が拡大する。図2の判定点は従
って、判定点に到達するパケットをローカル・ユーザ
(エンド・ノードの場合)または、判定点から出た転送
リンク(ネットワーク・ノードとエンド・ノードの場
合)に接続する役割をもつ。アダプタ30乃至32、及
び34乃至36には、交換網33上での交換の前後にパ
ケットをキューイングする回路を加えることができる。
ルート・コントローラ37は、図2の判定点内のユーザ
・アプリケーションのアダプタ30乃至32の1つで発
生したパケットについて、ネットワーク内の最適ルート
を計算するのに用いられる。ネットワーク・アクセス・
コントローラ39(図2の判定点から生じた各接続に1
つ)は、輻輳を回避するように、ネットワークへのパケ
ット投入を制御するのに用いられる。すなわち接続の一
時的速度が、元の接続を確立する際に取られた統計値を
超える場合、コントローラ39は、輻輳を防ぐためにネ
ットワークへの入力を遅くする。ルート・コントローラ
とアクセス・コントローラ39はいずれも、ルートの計
算やアクセスの制御に新しい接続の統計的記述を利用す
る。これらの記述はトポロジ・データベース38に格納
される。実際、ネットワーク・トポロジ・データベース
38は、図1のネットワークのすべてのノードと転送リ
ンクについての情報を格納する。この情報はコントロー
ラ37が正常に動作するうえで必要である。
【0017】図2のコントローラ37、39は、個別デ
ジタル回路から、または好適には、適正にプログラムさ
れたデジタル・コンピュータ回路から構成することがで
きる。プログラムされたコンピュータは、図2の判定点
内のユーザ・アプリケーションから発生したパケット、
またはこれに直接接続されたパケットのヘッダを生成す
るのに使用できる。同様にコンピュータは、新しい接続
の実際のルート及び、輻輳を防ぐためにネットワークへ
のアクセスを制御するのに必要な機能の計算にも使用す
ることができる。データベース38内の情報は、新しい
リンクが活動化されるごとに、新しいノードがネットワ
ークに追加されるごとに、ネットワークからリンクやノ
ードが除外される時、または新しい接続の追加によって
リンクの負荷が変化する時に、更新される。この情報
は、リソースが接続されたネットワーク・ノードから生
じ、他のすべてのノードとの間で交換されて、ルートと
アクセス制御の計算に必要なトポロジ情報が最新のもの
にされる。このデータは、ネットワークのエンド・ユー
ザ間で交換される情報パケットと同様に、ネットワーク
内をパケット転送することができる。
【0018】図2のパケット判定点に入る転送リンク
は、図1のエンド・ノード12などのローカル・エンド
・ノードからのリンク、または図1の隣接したネットワ
ーク・ノード11からのリンクで構成することができ
る。いずれの場合も、図2の判定点は同じように動作し
て、各データ・パケットを受信し、パケット・ヘッダ内
の情報に従って別のローカル判定点またはリモート判定
点に送る。図1のパケット・ネットワークは、従って、
単一パケットの存続期間を除いて、転送機構やノード機
構を通信パス専用にすることなく、図1の2つのエンド
・ノード間の通信を可能にするように働く。これによ
り、パケット・ネットワークの通信機能の利用が最適化
され、各通信パスに専用の転送リンクを設けた場合より
もかなり多くのトラフィックが転送される。
【0019】図3に、本発明に従ったアクセス制御モジ
ュールの主な要素を示す。これは、特殊用途回路から構
成できるが、好適にはプログラムされたコンピュータに
組込まれる。図3のアクセス制御モジュールは、統計特
性群が与えられたデータのパケットを生成するユーザ・
パケット・ソース40から成る。これらのパケットは、
長さマーカしきい値42を持つ許容バッファ41に入力
される。マーカしきい値42は、使用可能な緑トークン
が不足する時に赤マーキングを開始するのに用いられ
る。許容バッファ41の先頭(下部)のパケットは、緑
トークン・プール46、ヒステリシス・カウンタ47、
赤トークン・プール48、及びスペーサ・トークン・プ
ール49の制御により、ゲート回路43を通してバッフ
ァ41から出る。ソース40が、最初にソース40に割
当てられた統計パラメータ内にとどまる限りは、図3の
アクセス制御回路がパケットを緑タグでパケット・ネッ
トワークに投入し、ソース40が最初に割当てられた統
計パラメータを超える時には赤タグでパケットを転送す
るように働く。そのため、緑バケット(プール)46
に、緑トークン・ソース45から一定速度で緑トークン
がロードされ、緑トークン・プールが一杯になるまでこ
れが続けられる。追加保護機能として、投入されたばか
りのパケットの長さに比例した複数のスペーサ・トーク
ンがスペーサ・トークン・プール49にロードされる。
スペーサ・トークンは、スペーサ・トークン・シンク4
4によって一定速度(β)でスペーサ・トークン・プー
ル49から除去される。スペーサ・トークン・プール4
9が空の時のみ、パケット・ネットワークへの次のパケ
ットの投入が許可されるので、パケット転送プロセスの
一定レベルの平滑化が加わる。赤マーキングが開始され
る時、上位層のエラー回復プロトコルとのインタラクシ
ョンを改良するために、ヒステリシス・カウンタ47に
より、一定個数のデータ・ユニットが赤パケットと指示
されて、連続した赤パケット列が形成される。赤トーク
ン・ソース140は、T期間ごとにMr 個の赤トークン
を赤トークン・プール48にロードする。赤トークン・
プール48内のトークン数が制限されるので、与えられ
た時間間隔で転送された赤データ・ユニットの数が、予
め選択された値Mr に制限され、これにより、ネットワ
ークの転送リンクが赤トラフィックで飽和しないように
される。
【0020】用いられる各種パラメータ(図3)は次の
ように定義することができる。 T : 赤トークン・プールがリフレッシュされた後の
時間間隔。 γg : 緑トークン生成速度。 Mg : 緑トークン・プールのサイズ。Mg は、ソース
40からのトラフィックのバースティネスに依存し、通
常はユーザ・トラフィックに対するリーキー・バケット
の透過性を実現するように選ばれる。一般に大きいMg
では、パケットがネットワークに到達して入力される量
が多くなる(スペーサによって許容される速度のみによ
り制限される。所与の入力トラフィックについて、Mg
が小さくなるにつれて、出力された緑トラフィックが平
滑になる。ただしMg が小さい場合、許容遅延が大きく
なるか、または多数のパケットが赤マークをつけられる
ことになる。Mg は、常に最大サイズのパケットを転送
するのに充分な数のトークンを保持するのに充分な大き
さでなければならない。Mg は、これら競争の条件を最
大限満足するようにヒューリスティックに選ばれる。 β: スペーサ・パケット・プールを空にする速度。β
は、パケットをネットワークに入力できるピーク速度を
決定し、従ってパケット投入プロセスの平滑性に影響す
る。βがピーク入力速度に等しい場合、ソース40から
のユーザ・パケットは、転送トークン(赤か緑)が使用
できなければ、許容バッファ41にキューイングされる
だけである。ただし、ネットワークを保護するために、
βをパケット・パスの最小リンク速度よりも大きくなら
ないように選択することができる。ただしβは、所望の
レベルの平滑化と予約帯域幅を得るためにこのレベルよ
りも更に小さくすることができる。 Mr: 時間間隔Tで使用できる赤トークン総数。Mr
従って、時間間隔Tの間にパケット・ネットワークに投
入された時に、赤と指示されたユーザ・トラフィックの
量の上限を成す。 K: 許容バッファ41のしきい値42で、使用可能な
緑トークンが不足した時に赤マーキングを開始するため
に用いられる。 L: 赤マーキングが開始されて赤と指示されたデータ
・ユニットの総数を決定するトークン数。
【0021】ヒステリシスが固定されたアクセス制御プ
ロシジャの動作を、上記の定義と図3の要素を用いて図
4の流れ図に示す。図4で、ヒステリシスが一定のリー
キー・バケットのアクセス制御メカニズムは、ユーザ・
パケットが許容バッファ41の先頭(下部)に到達した
時に開始ボックス50から起動される。その時、判定ボ
ックス51でスペーサ・プール49が空かどうかが判定
される。空でない場合、プロシジャはスペーサ・プール
49が空になるまで判定ボックス51を繰返す。その
時、判定ボックス52で、赤マーキング・フラグがオフ
かどうかが判定される。オフなら判定ボックス53で、
許容バッファ41の先頭にパケットを収容するのに、緑
トークン・プール46に累積された緑トークンが充分か
どうかが判定される。充分な緑トークンが緑プール46
に累積されている場合、ボックス54でパケットが緑と
指示され、ボックス66で、緑パケットのデータ・ユニ
ットを明らかにするのに必要なトークン数Nを緑プール
46から引くことによって緑プール46が更新される。
次にプロシジャはボックス55に入り、そこで緑パケッ
トがネットワークに転送され、そのパケットについての
プロセスは終了ボックス56で終了する。次のパケット
が許容バッファ41の先頭に到達した時には開始ボック
ス50が再び実行される。
【0022】判定ボックス53で、このパケットを収容
するに充分な数の緑トークンが緑プール46で利用でき
ないことが分かった場合、判定ボックス57で、バッフ
ァ41の長さが、赤マーキングしきい値Kよりも小さい
かどうかが判定される。バッファ41の長さがしきい値
Kより小さい場合、再び判定ボックス53が実行され、
パケットを収容するのに充分な緑トークンが累積される
(判定ボックス53)か、またはバッファ41の長さが
しきい値Kを超える(判定ボックス57)のが待たれ
る。バッファがしきい長Kになる前にパケットを収容す
るに充分な緑トークンが累積された場合、ボックス54
で、パケットが緑と指示され、緑プール46が更新され
(ボックス66)、緑パケットが転送される(ボックス
55)。充分な緑トークンが累積される前にバッファ長
がしきい値Kになった場合、ボックス58で、赤トーク
ン・プール48から固定ヒステリシス値Lが引かれる。
すなわち赤トークン・プールは、次の所望の赤パケット
列を転送するのに必要な赤トークンの数だけ縮小され
る。
【0023】ボックス58で赤トークン・プール48を
減分した後、判定ボックス59で、赤トークン数Mr
ゼロ未満に減分されているかどうかが判定される。その
場合、判定ボックス53が再実行され、充分な緑トーク
ンの累積または赤トークン・プール48のリフレッシュ
が待たれる。すなわち次の赤パケット列を収容するのに
充分な累積赤トークンがない場合、システムはサイクル
を繰返し、パケットを緑と指示するのに充分な緑トーク
ンが累積されるか、または赤トークン・プールがリフレ
ッシュされるのを待つ。
【0024】判定ボックス59の結果から、赤の計数M
r がゼロ未満でない場合、ボックス60で、赤マーキン
グ・フラグがオンになり、ボックス61で、ヒステリシ
ス・カウンタ47の計数が固定値Lにプリセットされ
る。値Lは、所望の赤パケット列を転送するに必要な赤
トークン数を表わす。次にボックス62で、カウンタ4
7のヒステリシス数が値Nだけ減らされる。値Nは、許
容バッファ41の先頭の現在のパケットを収容するのに
必要なトークン数を表わす。判定ボックス63で、ヒス
テリシス・カウンタ47の残りの計数の値がゼロと比較
される。ヒステリシス・カウンタ47の値がゼロ未満の
場合、ボックス64で、赤マーキング・フラグがオフに
される。カウンタ47のトークンが、別の赤パケットを
収容するには不足するからである。次にボックス65
で、現在のパケットが赤と指示される。ヒステリシス・
カウンタ47の値がゼロ未満ではない場合、ボックス6
5が直接実行され、赤フラグはオフにならないが、現在
のパケットが赤と指示される。次にボックス67で、ス
ペーサ・プール49再初期化されてから、ボックス55
で赤パケットが転送される。このプロセスは、現在のパ
ケットについて終了ボックス56で終了する。次のパケ
ットが許容バッファ41の先頭に到達した時に開始ボッ
クスが再び実行される。
【0025】判定ボックス52で、赤フラグがオフでな
いことが分かった場合、ボックス62でヒステリシス数
がNだけ減分され、処理はボックス63、64、65、
67、及び55に進み、次のパケットが赤パケットとし
て転送される。従って赤フラグは、ヒステリシス・カウ
ンタ47が尽き、所望の赤パケット列が転送されるのに
充分な時間はオンである。ヒステリシス・カウンタ47
の計数は、結果的にボックス62でゼロ未満に減分さ
れ、従って赤パケット列は、値Lで指示された長さより
も常にいくらか大きい。
【0026】ここで分かるように、図4の流れ図に示し
たプロシジャは、ソース・パケットの到達速度が、緑ト
ークン・ソース45の緑トークン生成速度に等しいかよ
り遅い限りは、緑パケットを転送するように働く。ソー
ス・パケットの到達速度が、緑トークン生成速度を超え
る時は、緑パケットを転送するのに充分な緑トークンが
なく、赤マーキング・フラグはオンになる。赤マーキン
グ・フラグはオンになると、カウンタ47のヒステリシ
ス計数が尽きるまではオンのままであり、従ってエラー
回復プロトコルを収容するに充分な長さの連続した赤パ
ケット列が得られる。一方、緑と赤のパケットのマーキ
ングが実行されるのと同時に、スペーサ・プール49に
より、パケット投入プロセスが適度に平滑化される。ま
た、赤パケット・プール48は、一定の時間に投入され
た赤データ・ユニットの数を制限する。要するにこれら
のプロシジャは、パケット・ソースからの過剰なパケッ
トの投入によってネットワークが輻輳しないようにす
る。
【0027】図3、図4に関して述べたプロシジャは、
以下のように要約することができる。許容バッファ41
の先頭の各パケットは次のように処理される。
【0028】1.各パケットはスペーサ・トークン・プ
ール49が空になるまで待つ。 2.充分な数の緑トークンが緑トークン・プール46に
あり、赤マーキング・フラグがオフの場合、パケットは
緑と指示され、緑トークン・プール46が更新される。 3.パケットを処理するのに充分な緑トークンが緑トー
クン・プール46になく、許容バッファ長がKよりも小
さく、しかも赤マーキングがオンでない場合、パケット
は充分な緑トークンが累積されるまで待たなければなら
ない。 4.パケットを処理するのに充分な緑トークンが緑トー
クン・プール46になく、許容バッファ41の長さが>
K、Mr が≧Lの場合、赤マーキングはオンで、パケッ
トは赤と指示される。ヒステリシス・カウンタ47はL
に初期化され、このパケットを収容するのに必要なトー
クン数だけ減分される。ヒステリシス・カウンタ47の
値(LCOUNT)が=<0のとき、赤マーキングはオ
フになる。 5.緑トークン・プール46の緑トークン数が、このパ
ケットを処理するのには不充分で、許容バッファ41の
長さが≧K、Mr が<0の場合、パケットは、パケット
をある色または別の色で指示するのに充分な数のトーク
ンが利用できるまで待つ。
【0029】図3、図4のパケット列で投入された赤デ
ータ・ユニットの数は、値Lに近く、値Lによって決定
される。この数は入力ソース・パケットのある速度に対
して大きすぎること、また入力ソース・パケットの他の
速度に対して小さすぎることがある。すなわち入力ソー
ス速度が低ければ低いほど、赤パケットを転送する時間
が多くなり、従って赤パケット列が長くなる。同様に、
入力ソース速度が高ければ高いほど、赤パケット列を転
送する時間は少なくなる。一方、赤パケット列が短けれ
ば短いほど、赤パケット列が転送されている間に緑トー
クンを累積する時間は少なくなり、赤パケットのバース
ト間に緑パケットを転送するのに充分な緑トークンは累
積されないことがある。更に、列内の赤パケット数が大
きすぎる場合、中間ノードで赤パケットが失われる可能
性が大きくなる。赤パケット列の長さについてのこれら
の競争条件は、赤パケット列の長さを、入力ソース・パ
ケットの到達速度に応じて変化させることによって解決
することができる。このような可変ヒステリシスを用い
た輻輳制御方式を図5、図6に示す。
【0030】図5は、赤パケット・マーキング・プロセ
スに可変ヒステリシスを用いた、本発明に従った別のア
クセス制御モジュールの主な要素を示す。図3と同様に
図5も特殊回路で実現することができるが、好適にはプ
ログラムしたデジタル・コンピュータに組込まれる。図
5のアクセス制御モジュールは、統計特性群が与えられ
たデータ・ユニットの入力パケットを生成するユーザ・
パケット・ソース70から成る。これらのパケットは許
容バッファ71に入力される。許容バッファ71は、図
3のバッファ41のしきい値42のような赤を開始する
しきい値Kをもたせることができるが、このしきい値
は、簡単のため図5の許容バッファ71では省略してい
る。緑トークン・ソース75は、緑再開しきい値72
(Roff) を持つ緑トークン・プール76を与える。し
きい値72は緑トークン数が、緑パケットのマーキング
を可能にするのに充分な数に達した時に赤マーキングを
オフにするのに用いられる。図3の構成と同様に、赤ト
ークン・ソース74は、Mr 個の赤トークンを赤トーク
ン・プール78にT期間ごとにロードする。これにより
時間間隔Tで転送できる赤データ・ユニット数が制限さ
れる。スペーサ・トークン・シンク77によって空にさ
れるスペーサ・プール79は、パケット・ネットワーク
に投入されたパケット間間隔を最小にするものである。
図5のアクセス制御モジュールで唯一新しいパラメータ
は、緑再開しきい値Roff である。このパラメータは以
下のように定義できる。Roff : 緑再開しきい値R
off は、Mg の一部分であり、赤と緑のパケット・マー
キング間に動的ヒステリシスを与える。これは、緑トー
クン数が、予め選択されたしきい値(Roff) を超え、
従って使用可能な緑トークンの数に依存して赤パケット
列の長さが制限される場合に、赤マーキングをオフにす
ることによって行なわれる。もちろんRoff は、最大サ
イズのパケットを転送するのに必要なトークン数を超え
るよう充分大きくする必要がある。
【0031】図5の動的ヒステリシスによるアクセス制
御機構を、ここで与えたRoff の定義と、図3に関して
示した他のパラメータの定義を用いて図6の流れ図に示
す。図6で、図5の動的ヒステリシスによるアクセス制
御機構は、ユーザ・パケットが許容バッファ71の先頭
(下部)に到達した時に開始される。開始ボックス80
から始まり、判定ボックス81で、スペーサ・プール7
9が空かどうか判定される。空でない場合、判定ボック
ス81は、スペーサ・プール79が空になるまで繰返し
実行され、よってネットワークに投入された連続したパ
ケット間の間隔が最小になる。
【0032】スペーサ・プール79が空の時(判定ボッ
クス81で判定)、判定ボックス82で、許容バッファ
71の先頭のパケットが、予め緑と指示されているかど
うか判定される。この緑マーキング機能は、図5、図6
のシステムに組込まれ、パケット・ソース70は、図5
のアクセス制御メカニズムにかかわらず、指定されたパ
ケットを"緑"と指示できる(よって遅延率または損率が
保証されて転送される)。もちろん、図3、図4のアク
セス制御機構にも同じ予備マーキング機能を加えること
ができる。パケットが予め緑と指示されている場合、判
定ボックス96で、パケットを転送するのに充分な数の
緑トークンが累積されているかどうか判定される。そう
でない場合、ボックス88でトークンの累積が待たれ、
再び判定ボックス82で、プリセットされた緑マーキン
グがチェックされ、判定ボックス96が再実行されて、
充分な緑トークンが累積されているかチェックされる。
プリセットされた緑パケットを転送するのに充分な緑ト
ークンが累積されている時は、ボックス97でパケット
が緑と指示され、ボックス98で緑トークン・プール7
6が、プリセットされた緑パケットを収容するのに必要
なトークン数を引くことによって更新される。スペーサ
・プールはボックス93で再初期化され、パケットがボ
ックス94でパケット・ネットワークに転送される。プ
ロセスはそのパケットについて終了ボックス95で終了
する。
【0033】パケット・バッファ71の先頭のパケット
が緑にプリセットされていない場合(判定ボックス82
で判定)、判定ボックス83で赤マーキング・フラグが
オフかどうか判定される。赤マーキング・フラグがオフ
の場合(判定ボックス83で判定)、判定ボックス84
でこのパケットを収容するのに充分な緑トークンが累積
されているか判定される。そうなら、ボックス97が再
実行され、このパケットが緑と指示され、ボックス98
で緑トークン・プール76が更新され、ボックス93で
スペーサ・プール79が再初期化されて、ボックス94
で緑パケットが転送され、このパケットについてのプロ
セスは終了ボックス95で終了する。
【0034】赤マーキング・フラグがオンの場合(判定
ボックス83で判定)、判定ボックス84で、このパケ
ットを収容するのに充分な数の緑トークンが緑トークン
・プール76に累積されているか判定される。充分な緑
トークンが使用できる場合(判定ボックス84で判
定)、上記のようにボックス97が実行され、パケット
が緑と指示され(ボックス97)、緑トークン・プール
76が減分され(ボックス98)、スペーサ・プール7
9が初期化され(ボックス93)、パケットが転送され
(ボックス94)、このパケットのプロセスが終了する
(ボックス95)。一方、このパケットを収容するに充
分な緑トークンが累積されていない場合(判定ボックス
84で判定)、判定ボックス87で、パケットを転送す
るのに充分な赤トークンが使用できるか判定される。以
下、判定ボックス87で取られるプロシジャについて説
明する。
【0035】赤マーキング・フラグがオフでない場合
(判定ボックス83で判定)、判定ボックス85で、緑
トークン・プール76のトークン数(Ng) が、緑再開
しきい値72(Roff) に等しいかより大きいかどうか
判定される。緑トークン数が緑再開しきい値72(R
off) に等しいかより大きい場合、ボックス86で赤マ
ーキング・フラグがオフにされる。次に判定ボックス8
4で、このパケットを収容するのに充分な緑トークンが
累積されているか判定される。この時、緑トークンの数
はRoff より大きい(判定ボックス85で判定)ので、
判定ボックス84の答えは常に"YES"になる。従って
ボックス97で、このパケットが緑と指示され、緑プー
ルがボックス98で更新され、ボックス98でスペーサ
・プールが初期化され、ボックス94でパケットが転送
されて、ボックス95でプロセスが終了する。
【0036】プール72の緑トークン数が緑再開しきい
値72を下回る場合(判定ボックス84で判定)、また
はこのパケットを転送するのに充分な緑トークンが使用
できない場合(判定ボックス84で判定)、判定ボック
ス87で、赤トークン・プール78にこのパケットを収
容するのに充分な赤トークンが累積されているか判定さ
れる。その場合、ボックス90で赤マーキング・フラグ
がオンにされ、ボックス91でこのパケットが赤と指示
され、ボックス92で赤トークン・プール78が、この
パケットを収容するのに必要なトークン数を引くことに
よって更新される。その後ボックス93で、スペーサ・
トークン・プール79が再初期化され、ボックス94で
赤パケットが転送される。このパケットについてのプロ
シジャは終了ボックス95で終了する。前のパケットを
処理する時に先に流れ図に沿って処理が進んでいるた
め、赤フラグは、ボックス90が実行された時にはすで
にオンになっている可能性がある。その場合、赤フラグ
はオンのままであり、ボックス91が前のように実行さ
れる。
【0037】このパケットを収容するのに充分な赤トー
クンが赤トークン・プール78に累積されている場合
(判定ボックス87で判定)、ボックス89で、赤マー
キング・フラグがオフになる。次にボックス88で緑ま
たは赤のトークンの累積が待たれる。その後、判定ボッ
クス82で、このパケットについて図6の赤/緑マーキ
ング・プロセスが再び上記のように開始される。
【0038】ここで分かるように、図6の流れ図は、赤
マーキング・プロセスで可変量のヒステリシスを利用す
るためのプロシジャの詳細である。特に、緑再開しきい
値72(Roff) によって赤マーキング・プロセスが終
了するのは、バッファ(レジスタ)71の先頭で次のパ
ケットが使用できるようになるまでに緑トークン・プー
ル76が緑再開しきい値72に達するように充分遅くパ
ケット・ソース・プロセスがパケットを生成する場合で
ある。これにより赤マーキングを開始でき、緑再開しき
い値に達するまでは継続することができる。
【0039】図6の流れ図で実行されるプロシジャは以
下のように要約することができる。 1.入力バッファ78の先頭のパケットが、最初にスペ
ーサ・トークン・プールが空かどうかをチェックする。
空でない場合、パケットはトークン・プールが空になる
までバッファ内で待機する。 2.空のスペーサ・トークン・プールが見つかる(また
はその待機後)、パケットは、ネットワークへの転送を
可能にするのに充分な緑トークンが緑トークン・プール
にあるかどうかチェックする。 3.スペーサ・プールが空の時に充分な緑トークンがな
い場合、許容バッファ78の先頭のパケットが予め緑と
指示されているかどうかに応じた処理が行なわれる。 ・パケットが予め緑と指示されている場合、パケット
は、充分な緑トークンが生成されるまで、許容バッファ
78の先頭で待機する。これにより、マークがつけられ
ていない他のパケットは許容バッファ78内で後に待機
させることができる。 ・パケットが予め緑と指示されていない場合、赤トーク
ンを転送に使用できる。赤マーキングがそこでオンにさ
れ(すでにオンになっている場合を除く)、パケットが
赤として転送される(充分な赤トークンが残っている場
合)。赤マーキングがオンになった後、マークがつけら
れていない後続のパケットは、Roff 個の緑トークンが
緑トークン・プール76に累積されるまでか、または赤
トークンがほぼすべて赤パケットの送信にすでに用いら
れたので、次のパケットを送るのに充分な赤トークンが
残っていない場合に、すべて赤と指示されて送られる。
スペーサ・トークン除去速度βが入力ピーク速度に等し
い時、許容バッファ78でのキューイングが起こる唯一
の原因は、予めマークがつけられた緑パケットがある
か、または赤トークンが尽きていることである。許容バ
ッファ71がしきい値Kであった場合(図3のよう
に)、パケットはこのしきい値Kに達するまで待機する
こともできる。 4.ネットワークに送られる赤パケット数を制限するた
めに、所与の時間間隔Tに送ることができるデータ・ユ
ニットの最大数に上限Mr が課せられる。使用可能な赤
トークンの数は、期間Tそれぞれの先頭でその最大値M
r にリフレッシュされる。
【0040】図6の上記のプロシジャにより、長い入力
パケット・バーストの一時的期間に、赤パケットのブロ
ックが再び、緑パケットのブロックとインタリーブされ
る。しきい値Roff は、パケット・ネットワークに投入
されている緑と赤のパケットの交替を避けるのに充分な
ヒステリシスが得られるよう充分大きくされる。パラメ
ータMr 、T、及びβは、赤パケットのブロック間に充
分な分離時間があるように、また、短時間にネットワー
クに送られる赤パケットの量が、中間ネットワーク・ノ
ードで赤パケットが喪失する可能性をかなり大きくする
ことがないように選択される。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ケット通信ネットワークにおいて、ネットワークの輻輳
を最小限にするためのネットワーク・アクセスの手法が
提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従ったバッファード・リーキー・バケ
ット・メカニズムを応用し得るパケット通信システムの
ブロック図である。
【図2】図1のネットワーク内にあり、パケットがネッ
トワークに入るか、またはそのパケットの宛先へのルー
トに沿って送られ、本発明に従ったリーキー・バケット
・メカニズムが位置する代表的な判定点のブロック図で
ある。
【図3】図2のネットワーク・アクセス・コントローラ
内で用いられ、赤パケット・マーキング・プロセスで一
定のヒステリシス値を用いる、本発明に従ったバッファ
ード・リーキー・バケット・アクセス・メカニズムのブ
ロック図である。
【図4】図3のリーキー・バケット・アクセス制御メカ
ニズムの動作を示す流れ図である。
【図5】図2のネットワーク・アクセス・コントローラ
内で用いられ、赤パケット・マーキング・プロセスで可
変量のヒステリシスを用いる、本発明に従ったバッファ
ード・リーキー・バケット・アクセス制御メカニズムの
ブロック図である。
【図6】図5のリーキー・バケット・アクセス制御メカ
ニズムの動作を示す流れ図である。
【符号の説明】
11 ローカル・ネットワーク・ノード 12 エンド・ノード・デバイス 33 高速パケット交換網 39 ネットワーク・アクセス・コントローラ 40、70 ユーザ・パケット・ソース 41、71 許容バッファ 42 マーカしきい値 43 ゲート回路 44、77 スペーサ・トークン・シンク 45、75 緑トークン・ソース 46、76 緑トークン・プール 47 ヒステリシス・カウンタ 48、78 赤トークン・プール 49、79 スペーサ・トークン・プール 70 ユーザ・パケット・ソース 72 緑再開しきい値 74、140 赤トークン・ソース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー・ハスケル・ダービー アメリカ合衆国27514、ノースカロライ ナ州チャペル・ヒル、フォックスリッ ジ・コート 104 (72)発明者 ロッチ・エイ・ゲリン アメリカ合衆国10598、ニューヨーク州 ヨークタウン・ハイツ、シーニック・ビ ュー ナンバー4エイチ、ローチェムボ ウ・ドライブ(番地なし) (72)発明者 リーベント・ガン アメリカ合衆国27707、ノースカロライ ナ州ダーラム、スワースモア・ロード 4324 (72)発明者 ジェラルド・アーノルド・マリン アメリカ合衆国27514、ノースカロライ ナ州チャペル・ヒル、スウィーテン・ク リーク・ロード 3704 (72)発明者 マモウド・ナシニー アメリカ合衆国12524、ニューヨーク州 フィッシュキル、マウンテン・ビュー・ ロード 74 (72)発明者 コスロウ・ソラビー アメリカ合衆国10598、ニューヨーク州 マホパック、オークリッジ・サークル 9 (56)参考文献 特開 平1−221042(JP,A) 特開 平2−190345(JP,A) 特開 平2−250451(JP,A) 特開 平3−58646(JP,A) 特開 平3−48553(JP,A) 米国特許4942569(US,A)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データ・パケットのソースのパケット通信
    ネットワークへのアクセスを制御するネットワーク・ア
    クセス制御システムであって、 上記ソースからのデータ・パケットが所定の統計パラメ
    ータ範囲内にとどまる場合に、上記ネットワークに投入
    された各パケットに高優先度マークをつける手段と、 上記ソースからのデータ・パケットが上記所定の統計パ
    ラメータ範囲外にある場合に、上記ネットワークに投入
    された各パケットに低優先度マークをつける手段と、 ひとたび上記ネットワークに投入された低優先度マーク
    をつけるパケットにマークをつけることを開始したとき
    は、上記低優先度マークを有するパケット列を生成する
    までマークをつける動作を引き続き行う手段と、 を含むパケット通信ネットワークへのアクセスを制御す
    るシステム。
  2. 【請求項2】連続した固定時間間隔のそれぞれについて
    上記低優先度マークを有するパケットの総数を制限する
    手段、 を含む請求項1記載のパケット通信ネットワークへのア
    クセスを制御するネットワーク・アクセス制御システ
    ム。
  3. 【請求項3】上記ネットワークに投入される連続したパ
    ケット間に、その優先度マークにかかわらず少なくとも
    最小スペースを維持する手段、 を含む請求項1記載のパケット通信ネットワークへのア
    クセスを制御するシステム。
  4. 【請求項4】上記データ・パケットをキューイングする
    ために、内部に低優先度マーキングしきい値を有するネ
    ットワーク許容バッファ、 を含む請求項1記載のパケット通信ネットワークへのア
    クセスを制御するシステム。
  5. 【請求項5】上記パケットの1つ内のデータ・ユニット
    数を収容するのに充分な個数の高優先度トークンと低優
    先度トークンのいずれかを使用できる時に上記パケット
    の1つのマーキングを可能にするために、上記優先度ト
    ークンを生成する手段と、 上記高優先度マーキングのための上記トークンを、高優
    先度トークン・プールに格納する、高優先度再開しきい
    値を有する手段と、 上記高優先度再開しきい値を超えた場合に、上記パケッ
    トの低優先度マーキングを終了する手段と、 を含む請求項1記載のパケット通信ネットワークへのア
    クセスを制御するシステム。
  6. 【請求項6】パケット通信ネットワークへのアクセスを
    該ネットワークへの各アクセス・ポイントにおいて制御
    するシステムを含む上記ネットワークであって、上記ア
    クセス制御システムが、 上記アクセス・ポイントの各々におけるデータ・パケッ
    トが、所定の統計パラメータ範囲内にとどまる場合に、
    上記ネットワークへの上記アクセス・ポイントの各々に
    おいて上記ネットワークに投入された各パケットに高優
    先度マークをつける手段と、 上記対応する各アクセス・ポイントにおけるデータ・パ
    ケットが、上記所定の統計パラメータ範囲外にある場合
    に、上記ネットワークに投入された各パケットに低優先
    度マークをつける手段と、 ひとたび上記ネットワークに投入された低優先度マーク
    をつけるパケットにマークをつけることを開始したとき
    は、上記低優先度マークを有するパケット列を生成する
    までマークをつける動作を引き続き行う手段と、 を含むパケット通信ネットワーク。
  7. 【請求項7】パケット通信ネットワークへのアクセスを
    上記ネットワークへの各アクセス・ポイントで制御する
    方法であって、 上記各アクセス・ポイントのデータ・パケットが所定の
    統計パラメータ範囲内にとどまる場合に、上記アクセス
    ・ポイントの各々において上記ネットワークに投入され
    た各パケットに高優先度マークをつけるステップと、 上記各アクセス・ポイントのデータ・パケットが上記所
    定の統計パラメータ範囲外にある場合に、上記ネットワ
    ークに投入された各パケットに低優先度マークをつける
    ステップと、 ひとたび上記ネットワークに投入された低優先度マーク
    をつけるパケットにマークをつけることを開始したとき
    は、上記低優先度マークを有するパケット列を生成する
    までマークをつける動作を引き続き行うステップと、 を含むアクセス制御方法。
JP21368293A 1992-09-10 1993-08-30 ネットワーク・アクセス制御システム Expired - Fee Related JP2610098B2 (ja)

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JP (1) JP2610098B2 (ja)
DE (1) DE69327692T2 (ja)

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0548638A (ja) * 1991-08-15 1993-02-26 Fujitsu Ltd Atm網におけるエンド・エンド間輻輳対処制御処理方式
JPH06169320A (ja) * 1992-10-02 1994-06-14 Toshiba Corp Atmセル化装置
US5440741A (en) * 1993-09-20 1995-08-08 Motorola, Inc. Software overload control method
US5497375A (en) * 1994-01-05 1996-03-05 Motorola, Inc. Device and method for ATM end system cell flow regulation
US5448564A (en) * 1994-01-31 1995-09-05 Advanced Micro Devices, Inc. Modular architecture for fast-packet network
US5434848A (en) * 1994-07-28 1995-07-18 International Business Machines Corporation Traffic management in packet communications networks
NL9401262A (nl) * 1994-08-01 1996-03-01 Sony Telecom Europ Nv Systeem voor telecommunicatie.
JPH08139737A (ja) * 1994-11-14 1996-05-31 Nec Corp 輻輳制御方式
US5539729A (en) * 1994-12-09 1996-07-23 At&T Corp. Method for overload control in a packet switch that processes packet streams having different priority levels
DE59408447D1 (de) * 1994-12-23 1999-08-05 Hewlett Packard Gmbh Datennetzwerk und Verfahren zur zeitrichtigen Übertragung von Datenpaketen in einem Datennetzwerk
US5666353A (en) * 1995-03-21 1997-09-09 Cisco Systems, Inc. Frame based traffic policing for a digital switch
GB2337895B (en) * 1995-06-05 2000-01-19 Fujitsu Ltd Detecting congestion in ATM networks
CA2181206C (en) * 1995-07-24 2001-03-13 Anwar Elwalid A method for admission control and routing by allocating network resources in network nodes
US6122279A (en) * 1995-10-02 2000-09-19 Virata Limited Asynchronous transfer mode switch
US5596576A (en) * 1995-11-03 1997-01-21 At&T Systems and methods for sharing of resources
FI100158B (fi) * 1995-11-09 1997-09-30 Nokia Telecommunications Oy Liikenteen ohjaus tietoliikennejärjestelmässä
US5699346A (en) * 1995-11-17 1997-12-16 Telecommunications Techniques Corporation Measuring burst rate and burst size in ATM network virtual connections
US5812528A (en) * 1995-11-17 1998-09-22 Telecommunications Techniques Corporation Measuring round trip time in ATM network virtual connections
US5764626A (en) * 1995-11-17 1998-06-09 Telecommunications Techniques Corporation Rate-matched cell identification and modification, replacement, or insertion for test and measurement of ATM network virtual connections
US5761191A (en) * 1995-11-28 1998-06-02 Telecommunications Techniques Corporation Statistics collection for ATM networks
US5771234A (en) * 1995-12-06 1998-06-23 Industrial Technology Research Institute Method and system for ATM cell multiplexing under constant bit rate, variable bit rate and best-effort traffic
US5812526A (en) * 1995-12-21 1998-09-22 Industrial Technology Research Institute Traffic control mechanism in ATM communications network
US5815492A (en) * 1996-06-20 1998-09-29 International Business Machines Corporation Dynamic bandwidth estimation and adaptation in high speed packet switching networks
US5953336A (en) * 1996-08-05 1999-09-14 Virata Limited Method and apparatus for source rate pacing in an ATM network
US5884037A (en) * 1996-10-21 1999-03-16 International Business Machines Corporation System for allocation of network resources using an autoregressive integrated moving average method
SE511614C2 (sv) * 1996-10-22 1999-10-25 Ericsson Telefon Ab L M Sätt att mäta QOS
JP2000509858A (ja) * 1996-11-06 2000-08-02 モトローラ・インコーポレイテッド Wcl中に許可されたアクセス数を決定する方法および装置
US5878026A (en) * 1996-11-19 1999-03-02 At&T Corp. Resource sharing for book-ahead and instantaneous-request calls
US6111858A (en) * 1997-02-18 2000-08-29 Virata Limited Proxy-controlled ATM subnetwork
EP0876032A3 (en) * 1997-02-26 2005-01-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication apparatus, communication method, and record medium
US6041039A (en) * 1997-03-20 2000-03-21 Nokia Telecommunications, Oy System and method for determining network bandwidth availability using priority level feedback
US5987028A (en) * 1997-05-12 1999-11-16 Industrial Technology Research Insitute Multiple channel ATM switch
US5940389A (en) * 1997-05-12 1999-08-17 Computer And Communication Research Laboratories Enhanced partially self-routing algorithm for controller Benes networks
GB2327317B (en) 1997-07-11 2002-02-13 Ericsson Telefon Ab L M Access control and resourse reservation in a communications network
US6160818A (en) * 1997-07-17 2000-12-12 At &T Corp Traffic management in packet communication networks having service priorities and employing effective bandwidths
US6167027A (en) * 1997-09-09 2000-12-26 Cisco Technology, Inc. Flow control technique for X.25 traffic in a high speed packet switching network
FI108192B (fi) * 1998-03-19 2001-11-30 Nokia Networks Oy Menetelmä ja laitteisto palvelun laadun kontrolloimiseksi matkaviestinjärjestelmässä
US6370116B1 (en) * 1998-05-26 2002-04-09 Alcatel Canada Inc. Tolerant CIR monitoring and policing
US6765868B1 (en) * 1998-09-22 2004-07-20 International Business Machines Corp. System and method for large file transfers in packet networks
US6674718B1 (en) 2000-04-11 2004-01-06 International Business Machines Corporation Unified method and system for scheduling and discarding packets in computer networks
US6748435B1 (en) * 2000-04-28 2004-06-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Random early demotion and promotion marker
JP5048184B2 (ja) * 2001-01-26 2012-10-17 富士通株式会社 伝送レート監視装置および伝送レート監視方法
JP3558044B2 (ja) * 2001-02-09 2004-08-25 日本電気株式会社 パケット転送レート監視制御装置、方法、及びプログラム
JP3465703B2 (ja) * 2001-07-18 2003-11-10 日本電気株式会社 共通チャネルフロー制御方法
US7187688B2 (en) * 2002-06-28 2007-03-06 International Business Machines Corporation Priority arbitration mechanism
WO2004034229A2 (en) 2002-10-10 2004-04-22 Rocksteady Networks, Inc. System and method for providing access control
JP4115810B2 (ja) * 2002-11-11 2008-07-09 三菱電機株式会社 ルータ装置
US7499398B2 (en) * 2003-04-16 2009-03-03 International Business Machines Corporation Method and system for oversubscribing bandwidth in a communications network
US7624438B2 (en) 2003-08-20 2009-11-24 Eric White System and method for providing a secure connection between networked computers
US7453798B2 (en) * 2004-02-19 2008-11-18 Internationl Business Machines Corporation Active flow management with hysteresis
US7610621B2 (en) 2004-03-10 2009-10-27 Eric White System and method for behavior-based firewall modeling
US8543710B2 (en) 2004-03-10 2013-09-24 Rpx Corporation Method and system for controlling network access
US7665130B2 (en) 2004-03-10 2010-02-16 Eric White System and method for double-capture/double-redirect to a different location
US7590728B2 (en) 2004-03-10 2009-09-15 Eric White System and method for detection of aberrant network behavior by clients of a network access gateway
JP4342395B2 (ja) * 2004-07-20 2009-10-14 富士通株式会社 パケット中継方法及び装置
FR2895616A1 (fr) * 2005-12-27 2007-06-29 France Telecom Mecanisme auto-adaptatif de gestion de flux dans un reseau partage a acces multiple
US7948882B2 (en) * 2006-10-09 2011-05-24 Agere Systems Inc. Dual leaky bucket flow control method and system
KR101075724B1 (ko) * 2007-07-06 2011-10-21 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 패킷 전송 속도 제한 장치 및 방법
US8730812B2 (en) 2009-01-09 2014-05-20 Brocade Communications Systems, Inc. Hierarchical rate color marker
US8467296B2 (en) * 2009-01-09 2013-06-18 Foundry Networks, Llc Hierarchical rate color marker
US8572699B2 (en) * 2010-11-18 2013-10-29 Microsoft Corporation Hardware-based credential distribution
US9647946B2 (en) 2012-11-27 2017-05-09 At&T Intellectual Property I, L.P. Controlling data access and rate in a network
WO2016045647A2 (zh) * 2015-11-26 2016-03-31 华为技术有限公司 一种红包数据处理方法及终端

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4942569A (en) 1988-02-29 1990-07-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Congestion control method for packet switching apparatus

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4827411A (en) * 1987-06-15 1989-05-02 International Business Machines Corporation Method of maintaining a topology database
JPH0358646A (ja) * 1989-07-27 1991-03-13 Nec Corp パケット通信網における帯域割当て方式
JP2513025B2 (ja) * 1989-03-23 1996-07-03 日本電気株式会社 パケット通信網における帯域割当て方式
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
JPH0348553A (ja) * 1989-04-21 1991-03-01 Toshiba Corp パケット交換網の通信資源割り当て方式
US5153877A (en) * 1989-04-21 1992-10-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Packet network with communication resource allocation and call set up control of higher quality of service
JPH03201641A (ja) * 1989-12-27 1991-09-03 Toshiba Corp 通信パケットの優先制御方式
US5119374A (en) * 1990-05-29 1992-06-02 Advanced Micro Devices, Inc. Method of and system for implementing multiple levels of asynchronous priority in FDDI networks
US5155725A (en) * 1991-01-03 1992-10-13 Bell Communications Research, Inc. Adaptive token release mechanism for ring networks

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4942569A (en) 1988-02-29 1990-07-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Congestion control method for packet switching apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP0587522A3 (en) 1995-01-18
EP0587522B1 (en) 2000-01-26
US5311513A (en) 1994-05-10
EP0587522A2 (en) 1994-03-16
JPH06224941A (ja) 1994-08-12
DE69327692T2 (de) 2000-07-06
DE69327692D1 (de) 2000-03-02

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