JP3163479B2 - Bandwidth control method - Google Patents

Bandwidth control method

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JP3163479B2
JP3163479B2 JP27744997A JP27744997A JP3163479B2 JP 3163479 B2 JP3163479 B2 JP 3163479B2 JP 27744997 A JP27744997 A JP 27744997A JP 27744997 A JP27744997 A JP 27744997A JP 3163479 B2 JP3163479 B2 JP 3163479B2
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幸雄 渥美
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株式会社超高速ネットワーク・コンピュータ技術研究所
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、帯域制御方法に関
し、特に通信プロトコル処理を実行するノードにおける
プロトコルレイヤ4の帯域を制御する場合の帯域制御方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a band control method, and more particularly to a band control method for controlling a band of a protocol layer 4 in a node executing a communication protocol process.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、インターネット/イントラネット
ではベストエフォート型サービスが主要なサービス形態
であり、各コネクションには時々刻々変化するネットワ
ーク状況に応じた帯域が提供される。代表的通信プロト
コルであるTCPでは、パケット紛失事象の検出などを
基にしてネットワーク状況の変化を検出し、送信量を調
整する。
2. Description of the Related Art At present, the best-effort service is the main service form in the Internet / intranet, and each connection is provided with a band corresponding to a network condition that changes every moment. In TCP, which is a typical communication protocol, a change in network condition is detected based on detection of a packet loss event or the like, and the transmission amount is adjusted.

【0003】このために、相手ノードの受信能力を示す
パラメータである受信告知ウィンドウ値(adwnd)
の他に、ネットワークの転送能力の推定値を示すパラメ
ータである輻輳ウィンドウ値(cwnd)を用いて、m
in(adwnd,cwnd)の範囲で送信する。ただ
し、min(A,B)はAとBのいずれか小さい方の値
を採ることを示している。
For this purpose, a reception notification window value (adwnd), which is a parameter indicating the reception capability of the partner node,
In addition, using a congestion window value (cwnd), which is a parameter indicating an estimated value of the transfer capability of the network,
Transmit in the range of in (adwnd, cwnd). However, min (A, B) indicates that the smaller value of A and B is used.

【0004】送信量の調整のための帯域制御はcwnd
を中心として実現され、前述のパラメータの他にスロー
スタート閾値(ssthresh)がある。これらのパ
ラメータに基づいてパケット送信が行われるが、スロー
スタートフェーズと輻輳回避フェーズと呼ばれる2つの
フェーズがあり、制御の方法が異なる。
[0004] Bandwidth control for adjusting the transmission amount is cwnd.
And a slow start threshold (ssthresh) in addition to the above parameters. Although packet transmission is performed based on these parameters, there are two phases called a slow start phase and a congestion avoidance phase, and control methods are different.

【0005】その方式の概要は次のようなものである。
なお、帯域制御の各パラメータの単位は、TCPの実装
ではバイト数を用いているが、以下では説明を容易にす
るためパケット数で表現する。まず、コネクション設定
後、帯域制御のパラメータを、ssthresh=ad
wnd、cwnd=1に初期設定する。
The outline of the system is as follows.
Although the unit of each parameter of the bandwidth control uses the number of bytes in the implementation of TCP, it is expressed by the number of packets in the following to facilitate the description. First, after the connection is set, the bandwidth control parameter is set to ssthresh = ad
Initialize wnd and cwnd = 1.

【0006】そしてスロースタートフェーズに入り、1
個のデータパケット(DTパケット)の送信を行い、確
認応答パケット(ACKパケット)の受信を待つ。一定
時間内にACKパケットを受信したら、cwndを+1
し、次には2パケットの送信を行い、以降、ACKパケ
ットを受信するごとに確認したDTパケット数だけ、次
の送信可能量であるcwndが閾値ssthreshに
なるまで増加させる。
Then, a slow start phase is entered.
It transmits the data packets (DT packets) and waits for the reception of the acknowledgment packet (ACK packet). If an ACK packet is received within a certain time, cwnd is incremented by +1.
Then, two packets are transmitted, and thereafter, each time an ACK packet is received, the number of DT packets confirmed is increased until the next transmittable amount, cwnd, reaches the threshold value ssthresh.

【0007】したがって、送信可能量cwndは、1,
2,4,8,…と言った具合に増加していく。cwnd
がssthreshに達したら、輻輳回避フェーズに入
る。輻輳回避フェーズでは、ACKパケット受信ごとに
cwndを1/cwndだけ増加させるので、スロース
タートフェーズと比較して、遥かに緩やかな増加とな
る。
Accordingly, the transmittable amount cwnd is 1,
2,4,8, ... and so on. cwnd
When ssthresh reaches ssthresh, a congestion avoidance phase is entered. In the congestion avoidance phase, cwnd is increased by 1 / cwnd every time an ACK packet is received, so that the increase is much slower than in the slow start phase.

【0008】代表的なTCPの実装では、DTパケット
紛失事象は、確認応答が受信されず時間監視がタイムア
ウトした時、または一定数(通常は3)以上の重複AC
Kを受信した時に、パケット紛失が発生したものと判断
する。なお、重複ACK受信とは、同一の受信シーケン
ス番号を有するACKパケットを連続して複数個受信す
ることをいう。
In a typical TCP implementation, a lost DT packet event may occur when an acknowledgment is not received and time monitoring times out, or when a certain number (usually three) or more
When K is received, it is determined that packet loss has occurred. Note that the duplicate ACK reception means that a plurality of ACK packets having the same reception sequence number are continuously received.

【0009】DTパケット紛失と判断した時は、帯域制
御のパラメータを調整し、ssthreshはmin
(cwnd,adwnd)/2とする。またcwndに
ついて、重複ACK検出の場合には、新cwnd=旧c
wnd/2とし、タイムアウトの場合には、新cwnd
=1とするものとなっている(例えば、 W.R.Stevens
著、TCP Illustrated Vol.1 のChapter 21、Addison We
sley、1994など参照)
When it is determined that the DT packet is lost, the parameters of the bandwidth control are adjusted, and ssthresh is
(Cwnd, adwnd) / 2. For cwnd, in the case of duplicate ACK detection, new cwnd = old c
wnd / 2, and in case of timeout, new cwnd
= 1 (for example, WRStevens
Author, Chapter 21, TCP Illustrated Vol.1, Addison We
sley, 1994, etc.)

【0010】一方、誤り回復の迅速化を狙いとした選択
的応答(SACK)の機能がTCPのオプションとして
1996年にインターネット・ドキュメントであるRF
C2018で規定された。SACK情報は、受信側でパ
ケット紛失により非連続受信となったパケット全てにつ
いて、受信できた区間をACKパケットに付加して具体
的に通知するものである。送信側では、この情報を使用
して、紛失パケットのみを再送する。
On the other hand, a selective response (SACK) function aimed at speeding up error recovery has been proposed as an Internet document in 1996 as RF as an option of TCP.
Specified in C2018. The SACK information is for notifying, in a concrete manner, a section in which the packet has been received discontinuously due to packet loss on the receiving side by adding a section in which the packet has been received to the ACK packet. The sender uses this information to retransmit only the lost packet.

【0011】帯域制御(輻輳制御)との関係について
は、RFC2018では既存機能が保存されるべきとあ
るので、SACK情報によりパケット紛失を検出した場
合には、前述の重複ACK検出時と同様のパラメータ調
整を行う。以上のように、重複ACK、応答確認タイム
アウト、SACK情報によりパケット紛失事象を検出し
た場合、そのコネクションを使用しているユーザレベル
やアプリケーション種別によらず、一律に送信量を削減
する制御を行うものとなっていた。
Regarding the relationship with the band control (congestion control), since the existing function should be preserved in RFC2018, when the packet loss is detected by the SACK information, the same parameters as those at the time of detecting the duplicate ACK are used. Make adjustments. As described above, when a packet loss event is detected based on duplicate ACKs, response confirmation timeouts, and SACK information, control is performed to uniformly reduce the amount of transmission regardless of the user level or application type using the connection. Had become.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の帯域制御方法、特に、現状の各種ホスト/端
末装置で実現されているTCPでは、パケット紛失事象
が発生するようなネットワーク混雑時には、アプリケー
ションやユーザの通信要求条件に依らず、各コネクショ
ンの通信帯域を一律に削減するベストエフォート型サー
ビスを提供するものとなっているため、インターネット
の混雑時には、例えば、重要/緊急などの優先度の高い
通信のコネクションで帯域を確保することができないと
いう問題点があった。
However, in such a conventional bandwidth control method, particularly in the TCP currently implemented by various host / terminal apparatuses, when the network is congested such that a packet loss event occurs, the application is not controlled. And provides a best-effort service that uniformly reduces the communication bandwidth of each connection regardless of the communication requirements of the user. Therefore, when the Internet is congested, for example, high priority such as important / emergency is provided. There was a problem that a band could not be secured by a communication connection.

【0013】すなわち、情報通信サービスの多様化・高
度化に伴い、ベストエフォート型サービスにおいて、い
わゆるQoS(サービス品質)の要求条件の一つとし
て、通信帯域の利用についての優先度付けを行い、きめ
細かいサービス実現が必要となりつつある。例えば、社
内利用を想定したイントラネットにおいて、業務種別や
職位に応じて通信帯域の割当の優先度をつけて、重要通
信や緊急通信でのスループット確保や応答時間短縮を図
ることが考えられるが、現状のTCPの帯域制御では実
現できない。
In other words, with the diversification and sophistication of information and communication services, priority is given to the use of communication bands as one of the so-called QoS (service quality) requirements in a best-effort service, and fine-grained. Service realization is becoming necessary. For example, on an intranet that is intended for internal use, it is conceivable to assign priority to the allocation of communication bandwidth according to the type of business and job position to secure throughput and shorten response time in important communications and emergency communications. Cannot be realized by TCP bandwidth control.

【0014】本発明はこのような課題を解決するための
ものであり、通信帯域の利用についての優先度付けに基
づいたきめ細かいサービスを実現できる帯域制御方法を
提供することを目的としている。
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a bandwidth control method capable of realizing a fine-grained service based on prioritization of use of a communication band.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による帯域制御方法のうち、請求項1
の発明は、相手ノードの受信能力を示す受信告知ウィン
ドウ値と、ネットワークの転送能力を推定した輻輳ウィ
ンドウ値とのいずれか小さい値に基づいて、パケット送
信に用いる通信帯域を設定する通信プロトコルにおい
て、パケット紛失事象検出時には、輻輳ウィンドウ値を
直ちには削減せずにそのまま保持し、その後のパケット
紛失状況が悪化した場合にのみ輻輳ウィンドウ値を削減
して通信帯域を削減するようにしたものである。したが
って、パケット紛失事象検出時には、直ちに通信帯域が
削減されず現状のまま保持され、その後のパケット紛失
状況が悪化した場合にのみ通信帯域が削減される。
In order to achieve the above object, a bandwidth control method according to the present invention comprises:
The present invention is a communication protocol that sets a communication band used for packet transmission based on a smaller value of a reception notification window value indicating a reception capability of a partner node and a congestion window value that estimates a transfer capability of a network, When a packet loss event is detected, the congestion window value is not reduced immediately but is held as it is, and only when the packet loss situation worsens thereafter, the congestion window value is reduced to reduce the communication band. Therefore, when a packet loss event is detected, the communication band is not reduced immediately but is kept as it is, and the communication band is reduced only when the subsequent packet loss situation worsens.

【0016】また、請求項2の発明は、請求項1の発明
において、ユーザレベルあるいはアプリケーション種別
に応じて帯域を優先的に割当てる優先通信が必要か否か
判断し、優先通信が不要な場合には、パケット紛失事象
検出時に輻輳ウィンドウ値を直ちに削減し、優先通信が
必要な場合には、パケット紛失事象検出時に輻輳ウィン
ドウ値を直ちには削減せずにそのまま保持し、その後の
パケット紛失状況が悪化した場合にのみ輻輳ウィンドウ
値を削減して通信帯域を削減するようにしたものであ
る。したがって、パケット紛失事象検出時、優先通信が
不要なコネクションについては直ちに通信帯域が削減さ
れ、これにより解放された通信帯域を用いて優先通信が
必要なコネクションの通信帯域が現状のまま保持され、
その後のパケット紛失状況が悪化した場合になって初め
て、優先通信が必要なコネクションの通信帯域が削減さ
れる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, it is determined whether or not priority communication for allocating a band preferentially according to a user level or an application type is necessary. Immediately reduces the congestion window value when a packet loss event is detected, and when priority communication is required, keeps the congestion window value as it is without immediately reducing it when a packet loss event is detected. Only when this is done, the congestion window value is reduced to reduce the communication band. Therefore, when a packet loss event is detected, the communication band of the connection that does not require priority communication is immediately reduced, and the communication band of the connection that requires priority communication is maintained using the released communication band as it is,
Only when the subsequent packet loss situation worsens, the communication band of the connection requiring priority communication is reduced.

【0017】また、請求項3の発明は、請求項1または
2の発明において、所定の監視区間ごとにパケット紛失
量を算出し、任意の監視区間での第1のパケット紛失量
と、その直後の監視区間での第2のパケット紛失量とを
比較し、第2のパケット紛失量が第1のパケット紛失量
より大きい場合には、パケット紛失状況が悪化している
と判断するようにしたものである。また、請求項4の発
明は、請求項3の発明において、パケット紛失事象検出
時点から送信済みのパケットすべてについて受信側から
送達確認通知された時点までの区間を監視区間とするよ
うにしたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the packet loss amount is calculated for each predetermined monitoring section, and the first packet loss amount in an arbitrary monitoring section and the immediately following packet loss amount are calculated. And comparing the second packet loss amount in the monitoring section with the second packet loss amount, and if the second packet loss amount is larger than the first packet loss amount, it is determined that the packet loss situation is deteriorating. It is. According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, a section from a packet loss event detection point to a point in time when a delivery confirmation is notified from a receiving side for all transmitted packets is set as a monitoring section. is there.

【0018】また、請求項5の発明は、ネットワークの
負荷状況を示すスループットを所定長の測定区間ごとに
測定し、その変化に応じてパケット送信量を調整する通
信プロトコルにおいて、スループットの低下検出時に
は、パケット送信量を直ちには削減せずにそのまま保持
し、その後のスループット低下がさらに悪化した場合に
のみパケット送信量を削減して通信帯域を削減するよう
にしたものである。したがって、スループット低下検出
時には、直ちに通信帯域が削減されず現状のまま保持さ
れ、その後のスループット低下がさらに悪化した場合に
のみ通信帯域が削減される。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a communication protocol for measuring a throughput indicating a load state of a network for each measurement section having a predetermined length, and adjusting a packet transmission amount according to the change. However, the packet transmission amount is not immediately reduced but is held as it is, and the communication band is reduced by reducing the packet transmission amount only when the subsequent decrease in throughput is further deteriorated. Therefore, upon detecting a decrease in throughput, the communication band is not reduced immediately and is kept as it is, and the communication band is reduced only when the subsequent decrease in throughput is further deteriorated.

【0019】また、請求項6の発明は、請求項5の発明
において、ユーザレベルあるいはアプリケーション種別
に応じて帯域を優先的に割当てる優先通信が必要か否か
判断し、優先通信が不要な場合には、スループット低下
検出時にパケット送信量を直ちに削減し、優先通信が必
要な場合には、スループット低下検出時にパケット送信
量を直ちには削減せずにそのまま保持し、その後のスル
ープット低下がさらに悪化した場合にのみパケット送信
量を削減して通信帯域を削減するようにしたものであ
る。したがって、スループット低下検出時、優先通信が
不要なコネクションについては直ちに通信帯域が削減さ
れ、これにより生じた通信帯域を用いて優先通信が必要
なコネクションの通信帯域が現状のまま保持され、その
後のスループット低下がさらに悪化した場合になって初
めて、優先通信が必要なコネクションの通信帯域が削減
される。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, it is determined whether or not priority communication for allocating a band preferentially according to a user level or an application type is necessary. If the decrease in throughput is detected immediately, the amount of packet transmission is immediately reduced.If priority communication is required, the amount of packet transmission is not immediately reduced when the decrease in throughput is detected, and is kept unchanged. The communication bandwidth is reduced by reducing the amount of packet transmission only in. Therefore, when a decrease in throughput is detected, the communication band of the connection that does not require priority communication is immediately reduced, and the communication band of the connection that requires priority communication is maintained as it is by using the communication band generated by this. Only when the deterioration is further worsened is the communication bandwidth of the connection requiring priority communication reduced.

【0020】また、請求項7の発明は、請求項5または
6の発明において、任意の第1の測定区間でのスループ
ットと、その直後の第2の測定区間でのスループットと
の差から第1のスループット変化量を算出し、算出され
た第1のスループット変化量が所定しきい値以上の場合
に、スループットが低下していると判断し、第2の測定
区間でのスループットと、その直後の第3の測定区間で
のスループットとの差から第2のスループット変化量を
算出し、算出された第1および第2のスループット変化
量が所定しきい値以上の場合には、スループット低下が
さらに悪化していると判断するようにしたものである。
The invention of claim 7 is the invention according to claim 5 or 6, wherein the difference between the throughput in an arbitrary first measurement section and the throughput in the second measurement section immediately after the first measurement section is the first Is calculated, and when the calculated first throughput change amount is equal to or more than a predetermined threshold value, it is determined that the throughput is reduced, and the throughput in the second measurement section and the immediately following throughput amount are determined. A second throughput change amount is calculated from a difference from the throughput in the third measurement section, and when the calculated first and second throughput change amounts are equal to or greater than a predetermined threshold, the decrease in throughput is further deteriorated. That is, it is determined that they are doing.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態である
通信システムのブロック図である。同図において、エン
ドノード1は、情報通信網2に接続され、相手のエンド
ノード1と通信するノード、情報通信網2は通信回線お
よび中継ノードから構成されるネットワークである。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a communication system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an end node 1 is connected to an information communication network 2 and communicates with the other end node 1, and the information communication network 2 is a network including a communication line and a relay node.

【0022】エンドノード1は、下位レイヤ処理部1
1、レイヤ4処理部12、アプリケーション処理部13
から構成されている。下位レイヤ処理部11は、プロト
コルレイヤ3以下の処理、すなわち、通信回線との電気
的整合などのレイヤ1、フレームの組立/分解などのレ
イヤ2、およびルーティングなどのレイヤ3(ここでは
IPとする)の各処理を行う。
The end node 1 includes a lower layer processing unit 1
1, layer 4 processing unit 12, application processing unit 13
It is composed of The lower layer processing unit 11 performs processing of the protocol layer 3 and below, that is, layer 1 for electrical matching with a communication line, layer 2 for frame assembly / disassembly, and layer 3 for routing (here, IP). ) Are performed.

【0023】レイヤ4処理部12は、レイヤ4(ここで
はTCPとする)のコネクションの設定解放やフロー制
御などに基づいたデータ送受信の処理を行う。この場
合、プロトコルレイヤ4(TCP)用の帯域制御のパラ
メータとして、受信告知ウィンドウ値(adwnd)、
輻輳ウィンドウ値(cwnd)、スロースタート閾値
(ssthresh)の他に、パケット紛失数をカウン
トする機能、パケット紛失数を保持する変数loss1
とloss2、パケット紛失事象検出時の送信済みで未
確認の最大送信シーケンス番号を保持する変数hi_c
hkを用いる。
The layer 4 processing section 12 performs data transmission / reception processing based on release of connection setting of layer 4 (here, TCP), flow control, and the like. In this case, the reception notification window value (adwnd), the bandwidth control parameter for the protocol layer 4 (TCP),
In addition to the congestion window value (cwnd) and the slow start threshold (ssthresh), a function for counting the number of lost packets, a variable loss1 for storing the number of lost packets
And loss2, a variable hi_c that holds the maximum transmitted sequence number transmitted and unconfirmed when a packet loss event is detected
hk is used.

【0024】送信可能なパケット数は、min(cwn
d,adwnd)であり、各パラメータの変動に伴い通
信中に変化していく。ただし、min(A,B)はAと
Bの小さい方の値を採ることを示す。また、上位レイヤ
がON/OFFを設定し、TCPでの帯域制御の方法を
選択するための優先通信フラグを持つ。
The number of packets that can be transmitted is min (cwn
d, adwnd), and changes during communication according to the change of each parameter. Here, min (A, B) indicates that the smaller value of A and B is used. In addition, the upper layer has ON / OFF and has a priority communication flag for selecting a method of bandwidth control by TCP.

【0025】本発明の第1の実施の形態では、優先通信
フラグがONのコネクションにおいてパケット紛失事象
が検出された場合には、直ちに帯域制御パラメータss
threshとcwndを削減せずに保持し、その後の
紛失状況が悪化した場合にのみ帯域制御パラメータss
threshとcwndを削減するものである。また、
パケット紛失事象が検出された時点での送信済みでかつ
送達未確認のパケットすべてについて送達確認されるま
でを監視区間とし、隣接する2つの監視区間に紛失した
それぞれの紛失パケット総数を比較することにより、パ
ケット紛失事象検出後の紛失状況が悪化しているか否か
を判断するものである。
In the first embodiment of the present invention, when a packet loss event is detected in a connection whose priority communication flag is ON, the band control parameter ss is immediately set.
thresh and cwnd are kept without reduction, and the band control parameter ss only when the loss situation worsens thereafter.
This is to reduce thresh and cwnd. Also,
By setting a monitoring section until all packets transmitted and unacknowledged at the time when the packet loss event is detected are acknowledged, and comparing the total number of each lost packet lost in two adjacent monitoring sections, This is for determining whether or not the loss situation after detecting the packet loss event has deteriorated.

【0026】次に、図2〜4を参照して、本発明の第1
の実施の形態による動作として、帯域制御を中心とした
データ送信の動作について説明する。図2は通信シーケ
ンス全体の概略を示すシーケンス説明図、図3は帯域制
御全体の概略を示すフローチャート、図4は優先通信時
の帯域制御処理を示す状態遷移表である。以下では、ク
ライアント側(受信側)からの要求に応じて、サーバ側
(送信側)からパケット転送を行う場合を例に説明す
る。
Next, referring to FIGS. 2 to 4, the first embodiment of the present invention will be described.
As an operation according to the embodiment, an operation of data transmission centering on band control will be described. 2 is a sequence explanatory diagram showing an outline of the entire communication sequence, FIG. 3 is a flowchart showing an outline of the entire band control, and FIG. 4 is a state transition table showing a band control process at the time of priority communication. Hereinafter, a case will be described as an example where a packet is transferred from a server (transmission side) in response to a request from a client side (reception side).

【0027】まず、クライアント側のレイヤ4処理部1
2(TCP)は、アプリケーション処理部13(上位A
P)からの通信開始要求に基づいて、コネクション設定
要求およびコネクション設定応答を、サーバ側のレイヤ
4処理部12(TCP)とやり取りすることにより、コ
ネクションの設定を行う。このとき、TCPコネクショ
ンでSACKオプションを使用したい場合には、コネク
ション設定要求パケットにSACK表示を付加して、送
信側と受信側でネゴシエーションしておく。
First, the layer 4 processing section 1 on the client side
2 (TCP) is the application processing unit 13 (upper A
Based on the communication start request from P), connection setting is performed by exchanging a connection setting request and a connection setting response with the server-side layer 4 processing unit 12 (TCP). At this time, if it is desired to use the SACK option in the TCP connection, a SACK indication is added to the connection setting request packet and negotiation is performed between the transmission side and the reception side.

【0028】なお、クライアント側のレイヤ4処理部1
2(TCP)は、アプリケーション処理部13(上位A
P)からの通信終了要求に基づいて、コネクション開放
要求およびコネクション開放応答を、サーバ側のレイヤ
4処理部12(TCP)とやり取りすることにより、コ
ネクションの開放を行う。
The layer 4 processing section 1 on the client side
2 (TCP) is the application processing unit 13 (upper A
The connection is released by exchanging a connection release request and a connection release response with the layer 4 processing unit 12 (TCP) on the server side based on the communication termination request from P).

【0029】図2に示すように、コネクション設定完了
後、サーバ側はデータ転送可能な通常(N)状態となる
(図3:ステップ31)。サーバ側の上位APは、クラ
イアント側の上位APから通知されるユーザIDまたは
要求アプリケーションIDに基づいて、設定したTCP
コネクションで優先的な帯域制御を行うか否か判断す
る。
As shown in FIG. 2, after the connection setting is completed, the server enters a normal (N) state in which data transfer is possible (FIG. 3: step 31). The upper AP on the server side sets the TCP based on the user ID or the requested application ID notified from the upper AP on the client side.
It is determined whether or not priority band control is performed on the connection.

【0030】ここで、通知されたIDが、優先通信の必
要なコネクションを示す場合には、優先通信フラグをO
Nに設定し、優先通信の必要でないコネクションを示す
場合には、優先通信フラグをOFFに設定しておく。し
たがって、以降のデータ転送の通常(N)状態におい
て、サーバ側のレイヤ4処理部12により、TCPのD
Tパケットの紛失事象が検出された場合には、この優先
通信フラグのON/OFFにより、そのコネクションに
優先通信が必要か否か判断される。
Here, when the notified ID indicates a connection requiring priority communication, the priority communication flag is set to O.
If N is set to indicate a connection that does not require priority communication, the priority communication flag is set to OFF. Therefore, in the normal (N) state of the subsequent data transfer, the layer 4 processing unit 12 of the server
When a loss event of a T packet is detected, it is determined whether priority communication is necessary for the connection based on ON / OFF of the priority communication flag.

【0031】図3に示すように、データ転送の通常
(N)状態(ステップ31)において、サーバ側のレイ
ヤ4処理部12により、TCPのDTパケットの紛失事
象が検出された場合、その優先通信フラグがチェックさ
れる(ステップ32)。ここで、優先通信フラグがOF
Fならば、従来と同様の通常帯域制御が指定されている
コネクションであると判断して、直ちに帯域制御パラメ
ータssthreshとcwndの削減を行う(ステッ
プ33)。
As shown in FIG. 3, in the normal (N) state of data transfer (step 31), when the loss event of the TCP DT packet is detected by the layer 4 processing unit 12 on the server side, the priority communication is performed. The flag is checked (step 32). Here, the priority communication flag is set to OF
If F, it is determined that the connection is a connection for which the normal bandwidth control is designated as in the related art, and the bandwidth control parameters ssthresh and cwnd are immediately reduced (step 33).

【0032】一方、優先通信フラグがONの場合には、
優先通信が必要なコネクションであると判断して、以下
のような帯域制御処理を実行する。なお、パケット紛失
事象は、重複ACK、SACK(選択的応答)情報、送
達応答確認タイムアウトにより把握できる。また、紛失
パケット数Lは、重複ACK、送達確認タイムアウトの
場合は1となるが、SACK情報の場合はその情報から
判明する新たな紛失数Lとなる。
On the other hand, when the priority communication flag is ON,
It is determined that the connection requires priority communication, and the following band control processing is executed. The packet loss event can be grasped from duplicate ACK, SACK (selective response) information, and delivery response confirmation timeout. Also, the number L of lost packets is 1 in the case of duplicate ACK and delivery confirmation timeout, but in the case of SACK information, it is a new number L of losses that is found from that information.

【0033】通常(N)状態で、重複ACK受信時また
はSACK受信時には、監視区間が開始され、その時点
での送信済みで未確認の最大送信シーケンス番号を変数
hi_chkへ設定し、変数loss1へ紛失パケット
数Lを設定し、cwndとssthreshの値を削減
することなく、監視1(M1)状態(ステップ34)へ
遷移する。またN状態において、送達確認タイムアウト
時にも監視区間が開始され、その時点での送信済みで未
確認の最大送信シーケンス番号を変数hi_chkへ設
定し、変数loss1へ1を設定し、cwndとsst
hreshの値を削減することなく、M1状態(ステッ
プ34)へ遷移する。
In the normal (N) state, when a duplicate ACK is received or a SACK is received, a monitoring section is started, and the maximum transmitted sequence number transmitted and unconfirmed at that time is set in a variable hi_chk, and a lost packet is stored in a variable loss1. The number L is set, and the state transits to the monitoring 1 (M1) state (step 34) without reducing the values of cwnd and ssthresh. Also, in the N state, the monitoring section is started even at the time of delivery confirmation timeout, the maximum transmitted sequence number that has been transmitted and not confirmed at that time is set in the variable hi_chk, the variable loss1 is set to 1, and cwnd and sst are set.
The state transits to the M1 state (step 34) without reducing the value of hresh.

【0034】M1状態において、ACK受信時の処理は
次のようになる。受信したACKパケットの受信シーケ
ンス番号(ACKseq)が、hi_chk>ACKs
eqの場合、すなわち送信済みで未確認のパケットすべ
てについてまだ送達確認されていない場合には、los
s1の変更はなく、M1状態のままとし、監視区間を継
続する。
In the M1 state, the processing at the time of ACK reception is as follows. When the reception sequence number (ACKseq) of the received ACK packet is hi_chk> ACKs
eq, ie, if all transmitted and unacknowledged packets have not yet been acknowledged, los
There is no change in s1, the state remains in the M1 state, and the monitoring section is continued.

【0035】一方、hi_chk≦ACKseqの場
合、すなわち送信済みで未確認のパケットすべてについ
て送達確認された場合には、その時点での送信済みで未
確認の最大送信シーケンス番号をhi_chkへ設定
し、変数loss2を0とし、監視2(M2)状態(ス
テップ35)へ遷移する。これにより、最初の監視区間
が終了して、次の監視区間が開始される。
On the other hand, if hi_chk ≦ ACKseq, that is, if transmission of all transmitted and unconfirmed packets has been acknowledged, the maximum transmitted sequence number that has been transmitted and unconfirmed at that time is set in hi_chk, and the variable loss2 is set. 0, and transits to the monitoring 2 (M2) state (step 35). Thus, the first monitoring section ends and the next monitoring section starts.

【0036】また、M1状態において、重複ACK受信
時またはSACK受信時の処理は次のようになる。受信
するACKパケットの受信シーケンス番号(ACKse
q)が、hi_chk>ACKseqの場合、すなわち
送信済みで未確認のパケットすべてについてまだ送達確
認されていない場合には、新たなパケット紛失の検出が
あればloss1へ紛失数Lを加算し、M1状態のまま
とし、監視区間を継続する。
In the M1 state, the processing at the time of receiving the duplicate ACK or receiving the SACK is as follows. Receive sequence number of the ACK packet to be received (ACKse
If q) is hi_chk> ACKseq, that is, if all transmitted and unacknowledged packets have not yet been acknowledged, if a new packet loss is detected, the lost number L is added to loss1 and the M1 state is changed. Leave as is and continue the monitoring section.

【0037】一方、hi_chk≦ACKseqの場
合、すなわち送信済みで未確認のパケットすべてについ
て送達確認された場合には、その時点での送信済みで未
確認の最大送信シーケンス番号をhi_chkへ設定
し、新たなパケット紛失の検出があればloss2へ紛
失数Lを設定して、M2状態へ遷移する。これにより、
最初の監視区間が終了して、次の監視区間が開始され
る。さらに、M1状態で、送達確認タイムアウト時は、
loss1を+1し、M1状態のままとし、監視区間を
継続する。
On the other hand, if hi_chk ≦ ACKseq, that is, if transmission has been confirmed for all transmitted and unconfirmed packets, the maximum transmitted sequence number transmitted and unconfirmed at that time is set in hi_chk, and a new packet is transmitted. If a loss is detected, the loss number L is set in loss2, and the state transits to the M2 state. This allows
The first monitoring section ends, and the next monitoring section starts. Further, in the M1 state, at the time of delivery confirmation timeout,
Loss1 is incremented by 1, and the monitoring section is continued with the M1 state.

【0038】また、M2状態において、ACK受信時の
処理は次のようになる。受信するACKパケットの受信
シーケンス番号(ACKseq)が、hi_chk>A
CKseqの場合、すなわち送信済みで未確認のパケッ
トすべてについてまだ送達確認されていない場合には、
loss2の変更はなく、M2状態のままとし、監視区
間を継続する。
In the M2 state, the processing at the time of ACK reception is as follows. When the reception sequence number (ACKseq) of the ACK packet to be received is hi_chk> A
In the case of CKseq, that is, when the delivery of all transmitted and unconfirmed packets has not yet been confirmed,
There is no change in loss2, the state remains in the M2 state, and the monitoring section is continued.

【0039】一方、hi_chk≦ACKseqの場
合、すなわち送信済みで未確認のパケットすべてについ
て送達確認された場合には、前後2つの監視区間が終了
したと判断して、loss1とloss2の値を比較す
る(ステップ36)。ここで、loss2=0ならば、
後続の監視区間において紛失パケットが発生していない
ことから、輻輳状況は解消したと判断して、帯域制御パ
ラメータssthreshとcwndは削減せず、通常
(N)状態(ステップ31)へ遷移する。
On the other hand, when hi_chk ≦ ACKseq, that is, when the delivery of all transmitted and unconfirmed packets has been confirmed, it is determined that the two preceding and succeeding monitoring sections have been completed, and the values of loss1 and loss2 are compared ( Step 36). Here, if loss2 = 0,
Since no lost packet has occurred in the subsequent monitoring section, it is determined that the congestion situation has been resolved, and the band control parameters ssthresh and cwnd are not reduced, and the state transits to the normal (N) state (step 31).

【0040】また、loss1≧loss2ならば、後
続の監視区間での紛失パケット総数が低減していること
から、輻輳状況は改善しつつあると考えられるため、帯
域制御パラメータssthreshとcwndは削減せ
ず、さらに様子を見るため、新たな監視区間を開始す
る。このため、loss2の値をloss1へ設定し、
loss2=0とし、その時点での送信済みで未確認の
最大送信シーケンス番号をhi_chkへ設定して、M
2状態(ステップ35)へ戻り、監視区間を継続する。
Further, if loss1 ≧ loss2, the congestion situation is considered to be improving because the total number of lost packets in the subsequent monitoring section is reduced, so that the bandwidth control parameters ssthresh and cwnd are not reduced. Then, a new monitoring section is started to further see the situation. Therefore, the value of loss2 is set to loss1,
loss2 = 0, the maximum transmitted sequence number that has been transmitted and not confirmed at that time is set in hi_chk,
The state returns to the second state (step 35), and the monitoring section is continued.

【0041】また、loss1<loss2ならば、後
続の監視区間での紛失パケット総数が増加していること
から、ネットワークの輻輳状況が悪化していると考えら
れるため、帯域制御パラメータssthreshとcw
ndを削減(ステップ37)した後に、N状態(ステッ
プ31)へ遷移する。
If loss1 <loss2, the network congestion situation is considered to be deteriorating since the total number of lost packets in the subsequent monitoring section has increased, so that the bandwidth control parameters ssthresh and cw
After reducing nd (step 37), the state transits to the N state (step 31).

【0042】また、M2状態において、重複ACK受信
時またはSACK受信時の処理は次のようになる。受信
するACKパケットの受信シーケンス番号(ACKse
q)が、hi_chk>ACKseqの場合、すなわち
送信済みで未確認のパケットすべてについてまだ送達確
認されていない場合には、新たなパケット紛失の検出が
あればloss2へ紛失数Lを加算し、M2状態のまま
とし、監視区間を継続する。
In the M2 state, the processing at the time of receiving duplicate ACK or receiving SACK is as follows. Receive sequence number of the ACK packet to be received (ACKse
If q) is hi_chk> ACKseq, that is, if transmission has not been confirmed for all transmitted and unconfirmed packets, the number of lost packets L is added to loss2 if a new packet is detected, and the number of lost packets is added to M2 state. Leave as is and continue the monitoring section.

【0043】hi_chk≦ACKseqの場合、すな
わち送信済みで未確認のパケットすべてについて送達確
認された場合には、前後2つの監視区間が終了したと判
断して、loss1とloss2の値を比較する(ステ
ップ38)。ここで、loss1≧loss2ならば、
後続の監視区間での紛失パケット総数が低減しているこ
とから、輻輳状況は改善しつつあると考えられるため、
帯域制御パラメータssthreshとcwndは削減
しない。
If hi_chk ≦ ACKseq, that is, if transmission has been confirmed for all transmitted and unconfirmed packets, it is determined that the two preceding and succeeding monitoring sections have been completed, and the values of loss1 and loss2 are compared (step 38). ). Here, if loss1 ≧ loss2,
Since the total number of lost packets in the subsequent monitoring section has been reduced, the congestion situation is considered to be improving,
The bandwidth control parameters ssthresh and cwnd are not reduced.

【0044】そして、さらに様子を見るため、loss
2の値をloss1へ設定するとともに、その時点での
送信済みで未確認の最大送信シーケンス番号をhi_c
hkへ設定し、新たなパケット紛失の検出があればlo
ss2へ紛失数Lを設定して、M2状態(ステップ3
5)へ戻り、新たな監視区間を開始する。
Then, to see the situation further,
2 is set to loss1, and the maximum transmitted sequence number transmitted and unconfirmed at that time is hi_c.
hk, and if new packet loss is detected,
The lost number L is set to ss2, and the M2 state (step 3
Return to 5) and start a new monitoring section.

【0045】また、loss1<loss2ならば、後
続の監視区間での紛失パケット総数が増加していること
から、ネットワークの輻輳状況が悪化していると考えら
れるため、帯域制御パラメータssthreshとcw
ndを削減(ステップ39)した後に、N状態(ステッ
プ31)へ遷移する。
If loss1 <loss2, the network congestion situation is considered to be deteriorating because the total number of lost packets in the subsequent monitoring section has increased, and the bandwidth control parameters ssthresh and cw
After reducing nd (step 39), the state transits to the N state (step 31).

【0046】さらに、M2状態で、送達確認タイムアウ
ト時は、loss2を+1し、M2状態のままとし、監
視区間を継続する。なお、ステップ36,38での帯域
制御パラメータssthreshとcwndの削減は、
ここでは従来方式と同様に、ssthresh=min
(cwnd,adwnd)/2、新cwnd=旧cwn
d/2とする。
Further, in the M2 state, when the delivery confirmation times out, loss2 is incremented by 1, the M2 state is maintained, and the monitoring section is continued. The reduction of the band control parameters ssthresh and cwnd in steps 36 and 38 is as follows.
Here, as in the conventional method, ssthresh = min
(Cwnd, adwnd) / 2, new cwnd = old cwn
d / 2.

【0047】このように、本発明の第1の実施の形態で
は、パケット紛失事象が検出された場合には、直ちに帯
域制御パラメータssthreshとcwndを削減せ
ずに保持し、その後の紛失状況が悪化した場合にのみ帯
域制御パラメータssthreshとcwndを削減す
るようにした。したがって、図5(a)に示す従来の帯
域制御方法のように、パケット紛失事象の検出に応じて
一律に帯域削減を行う場合と比較して、図5(b)に示
すように、重要/緊急などの優先度の高い通信のコネク
ションで帯域を確保することができ、通信帯域の利用に
ついての優先度付けに基づいたきめ細かいサービスを実
現できる。
As described above, in the first embodiment of the present invention, when a packet loss event is detected, the bandwidth control parameters ssthresh and cwnd are immediately held without being reduced, and the subsequent loss situation becomes worse. Only when this is done, the bandwidth control parameters ssthresh and cwnd are reduced. Therefore, as compared with the conventional bandwidth control method shown in FIG. 5A, in which the bandwidth is reduced uniformly in response to the detection of the packet loss event, as shown in FIG. A bandwidth can be secured by a connection of a communication having a high priority such as urgency, and a detailed service based on the prioritization of use of the communication band can be realized.

【0048】また、パケット紛失事象が検出された時点
での送信済みでかつ送達未確認のパケットすべてについ
て送達確認されるまでを監視区間とし、任意の監視区間
とその直後の監視区間で紛失したそれぞれの紛失パケッ
ト総数loss1,loss2を比較するようにしたの
で、パケット紛失事象検出後の紛失状況が悪化している
か否かを正確に判断できる。
A monitoring section is defined as a monitoring section until all packets transmitted and unacknowledged at the time of detecting a packet loss event are acknowledged, and each packet lost in an arbitrary monitoring section and a monitoring section immediately after it is determined. Since the total number of lost packets loss1 and loss2 are compared, it is possible to accurately determine whether the loss situation after detecting the packet loss event has deteriorated.

【0049】また、受信側(クライアント側)から通知
されたユーザIDまたは要求アプリケーションIDに基
づき、送信側(サーバ側)でそのコネクションへの優先
的な帯域制御を行うか否か判断するようにしたので、多
数の受信側に対する無制限な優先通信を容易に抑制する
ことができるとともに、優先通信を行わない従来と同様
のコネクションについてはパケット紛失事象の検出に応
じて直ちに帯域削減が行われ、優先通信を行うための帯
域を確保できる。
Further, based on the user ID or the requested application ID notified from the receiving side (client side), it is determined whether or not to perform preferential band control for the connection on the transmitting side (server side). Therefore, unrestricted priority communication to a large number of receivers can be easily suppressed, and the same connection as that in the related art without priority communication is immediately reduced in bandwidth in response to the detection of a packet loss event. Can be secured.

【0050】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。ここでは、ネットワークの輻輳状況をパケッ
ト紛失事象でなく、スループットの変化状況から把握し
て、送信量を調整する通信プロトコル(例えば、TCP
−Vegasと呼ばれるTCPバージョン)の場合につ
いて説明する。なお、考え方は前述と同様であり、ここ
では簡単に説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Here, a communication protocol (for example, TCP) that adjusts the transmission amount by grasping the network congestion status not from a packet loss event but from a change in throughput.
-TCP version called Vegas) will be described. Note that the concept is the same as described above, and will be briefly described here.

【0051】まず、所定長の測定区間ごとにスループッ
トを算出する。スループットを算出する場合、まず、任
意の測定区間でのパケット送信開始から、その測定区間
に送信した全送信パケットに対して受信側から送達確認
通知されるまでの所要時間を計時する。そして、その測
定区間に送信したパケット送信量を所要時間で除算する
ことによりスループットを算出する。
First, the throughput is calculated for each measurement section of a predetermined length. When calculating the throughput, first, the time required from the start of packet transmission in an arbitrary measurement section to the reception confirmation notification from the receiving side of all transmission packets transmitted in the measurement section is measured. Then, the throughput is calculated by dividing the amount of packets transmitted in the measurement section by the required time.

【0052】続いて、任意の測定区間で算出したスルー
プットをP1とするとともに、その直後の測定区間で算
出したスループットをP2とし、両測定区間におけるス
ループット変化量Dを、両者の差すなわちD=P1−P
2で求める。この場合、所定のしきい値aを定めて、ス
ループットが低下しているか否かの状況判断に使用す
る。
Subsequently, the throughput calculated in an arbitrary measurement section is set to P1, the throughput calculated in the immediately following measurement section is set to P2, and the throughput change amount D in both measurement sections is calculated as the difference between the two, that is, D = P1 −P
Find in 2. In this case, a predetermined threshold value a is determined and used to determine the situation as to whether or not the throughput is reduced.

【0053】ここで、優先通信フラグがONの場合の動
作は次のようになる。D<aならば、スループットが良
好であると判断して、パケット送信量を増加させる。ま
た、D≧aならば、スループットが低下していると判断
して、現状の送信量の値を保持して次期間の様子を見
る。
The operation when the priority communication flag is ON is as follows. If D <a, it is determined that the throughput is good, and the packet transmission amount is increased. If D ≧ a, it is determined that the throughput has decreased, and the value of the current transmission amount is held and the state of the next period is observed.

【0054】続いて、このP2の値をP1として保存し
ておき、次期間のスループットをP2として求める。そ
して、再びスループット変化量Dを算出してしきい値a
との比較を行い、再びD≧aならば、スループット低下
がさらに悪化していると判断して、現状のパケット送信
量の値を削減する。
Subsequently, the value of P2 is stored as P1, and the throughput in the next period is obtained as P2. Then, the throughput change amount D is calculated again and the threshold value a is calculated.
And if D ≧ a again, it is determined that the decrease in throughput is further deteriorated, and the value of the current packet transmission amount is reduced.

【0055】一方、優先通信フラグがOFFの場合の動
作は次のようになる。前述と同様にして算出したスルー
プット変化量Dとしきい値aとを比較し、D<aなら
ば、スループットが良好であると判断して、送信量を増
加させる。また、D≧aならば、スループットが低下し
て、ネットワークの負荷が高くなりつつあるものとし
て、直ちに現状の送信量の値を削減する。
On the other hand, the operation when the priority communication flag is OFF is as follows. The throughput change amount D calculated in the same manner as described above is compared with the threshold value a. If D <a, it is determined that the throughput is good, and the transmission amount is increased. If D ≧ a, the throughput is reduced and the load on the network is increasing, and the value of the current transmission amount is immediately reduced.

【0056】したがって、スループットの変化状況から
把握して、送信量を調整する通信プロトコルでは、スル
ープット低下が検出された場合には、直ちにパケット送
信量を削減せずに保持し、その後のスループット低下が
さらに悪化した場合にのみパケット送信量を削減するよ
うにしたので、従来のようにパケット紛失事象の検出に
応じて一律に帯域削減を行う場合と比較して、重要/緊
急などの優先度の高い通信のコネクションで帯域を確保
することができ、通信帯域の利用についての優先度付け
に基づいたきめ細かいサービスを実現できる。
Therefore, in a communication protocol that adjusts the transmission amount based on the change in the throughput, if a decrease in the throughput is detected, the packet transmission amount is immediately held without being reduced, and the subsequent decrease in the throughput is prevented. Since the amount of packet transmission is reduced only in the case of further deterioration, higher priority such as important / urgent etc. is compared with the conventional case where the bandwidth is reduced uniformly according to the detection of a packet loss event. A band can be secured by a communication connection, and a fine-grained service based on the prioritization of the use of the communication band can be realized.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ネッ
トワークの輻輳状況が検出された場合には、優先通信を
行うコネクションにおいて、直ちにパケット送信量を削
減せずそのまま保持し、その後の輻輳状況がさらに悪化
した場合にのみ優先通信を行うコネクションの通信帯域
を削減するようにしたものである。したがって、従来の
ようにパケット紛失事象の検出に応じて一律に帯域削減
を行う場合と比較して、重要/緊急などの優先度の高い
通信のコネクションで帯域を確保することができるとと
もに、さらには、ベストエフォート型サービスにおける
QoS(サービス品質)の多様化に対応でき、通信帯域
の利用についての優先度付けに基づいたきめ細かいサー
ビスを実現できる。例えば、社内利用を想定したイント
ラネットにおいて、業務種別やユーザ種別に応じて通信
帯域の割当の優先度をつけて、重要通信や緊急通信での
スループット確保や応答時間短縮を図ることができ、ア
グレッシブなベストエフォート型サービスを実現でき
る。
As described above, according to the present invention, when a network congestion situation is detected, the packet transmission amount is not immediately reduced without directly reducing the amount of packet transmission in the connection for priority communication. The communication bandwidth of the connection for performing the priority communication is reduced only when the communication speed is further deteriorated. Therefore, as compared with the conventional case in which the bandwidth is reduced uniformly in response to the detection of the packet loss event, the bandwidth can be secured in the connection of the communication of high priority such as important / urgent, and furthermore, Therefore, it is possible to cope with the diversification of QoS (service quality) in the best-effort service, and to realize a fine-grained service based on the prioritization of the use of the communication band. For example, in an intranet supposed to be used internally, it is possible to assign priorities to the allocation of communication bandwidth according to the type of business and the type of user, to secure throughput and reduce response time in important communications and emergency communications, which is aggressive. Best-effort service can be realized.

【0058】また、ユーザレベルあるいはアプリケーシ
ョン種別に応じて帯域を優先的に割当てる優先通信が必
要か否か判断し、優先通信が不要なコネクションについ
ては、輻輳状況検出時にパケット送信量を直ちに削減
し、優先通信が必要なコネクションについては、輻輳状
況検出時にパケット送信量を直ちには削減せずにそのま
ま保持し、その後の輻輳状況が悪化した場合にのみパケ
ット送信量を削減して通信帯域を削減するようにしたも
のである。したがって、ネットワークで輻輳状況が発生
し、使用可能な通信帯域が低減した場合でも、輻輳発生
に応じて直ちに削減された優先通信が不要なコネクショ
ンの通信帯域を用いて、優先通信が必要なコネクション
の通信帯域が現状のまま保持される。さらに、ユーザレ
ベルあるいはアプリケーション種別に応じて帯域を優先
的に割当てる優先通信が必要か否かを送信側で判断で
き、多数の受信側に対する無制限な優先通信を容易に抑
制することができるとともに、優先通信を行わない従来
と同様のコネクションについてはパケット紛失事象の検
出に応じて直ちに帯域削減が行われ、優先通信を行うた
めの帯域を確保できる。
Also, it is determined whether or not priority communication for preferentially allocating a band according to a user level or an application type is necessary. For a connection that does not require priority communication, the amount of packet transmission is immediately reduced upon detecting a congestion situation. For connections requiring priority communication, the amount of packet transmission is not immediately reduced when the congestion state is detected, but is maintained as it is, and only when the congestion situation worsens, the amount of packet transmission is reduced to reduce the communication bandwidth. It was made. Therefore, even if congestion occurs in the network and the available communication bandwidth is reduced, the communication bandwidth of the connection that does not require priority communication that was immediately reduced in response to the occurrence of congestion is used for the connection that requires priority communication. The communication band is kept as it is. Further, the transmitting side can determine whether or not priority communication for allocating a band preferentially according to a user level or an application type is required, and it is possible to easily suppress unrestricted priority communication to a large number of receiving sides. For a connection similar to the conventional connection that does not perform communication, the bandwidth is immediately reduced in response to the detection of a packet loss event, and a bandwidth for performing priority communication can be secured.

【0059】また、所定の監視区間ごとにパケット紛失
量を算出し、任意の監視区間での第1のパケット紛失量
と、その直後の監視区間での第2のパケット紛失量とを
比較し、第2のパケット紛失量が第1のパケット紛失量
より大きい場合には、パケット紛失状況が悪化している
と判断するようにし、さらには、パケット紛失事象検出
時点から送信済みのパケットすべてについて受信側から
送達確認通知された時点までの区間を監視区間とするよ
うにしたので、ネットワークの輻輳状況をパケット紛失
事象により検出し、そのパケット送信量を調整する通信
プロトコルにおいて、パケット紛失事象検出後の紛失状
況が悪化しているか否かを正確に判断できる。
Further, the packet loss amount is calculated for each predetermined monitoring section, and the first packet loss amount in an arbitrary monitoring section is compared with the second packet loss amount in the monitoring section immediately thereafter. If the second packet loss is larger than the first packet loss, it is determined that the packet loss situation has deteriorated. Since the section from the time until the notification of the delivery confirmation is set as the monitoring section, in the communication protocol that detects the network congestion state by the packet loss event and adjusts the packet transmission amount, the loss after the packet loss event is detected Accurately determine whether the situation is getting worse.

【0060】また、任意の第1の測定区間でのスループ
ットと、その直後の第2の測定区間でのスループットと
の差から第1のスループット変化量を算出し、算出され
た第1のスループット変化量が所定しきい値以上の場合
に、スループットが低下していると判断し、第2の測定
区間でのスループットと、その直後の第3の測定区間で
のスループットとの差から第2のスループット変化量を
算出し、算出された第1および第2のスループット変化
量が所定しきい値以上の場合には、スループット低下が
さらに悪化していると判断するようにしたので、ネット
ワークの輻輳状況をスループットの変化により検出し、
そのパケット送信量を調整する通信プロトコルにおい
て、スループットの低下、およびその後のさらなる悪化
を正確に判断できる。
The first throughput change amount is calculated from the difference between the throughput in an arbitrary first measurement section and the throughput in the second measurement section immediately after the first measurement section, and the calculated first throughput change amount is calculated. If the amount is equal to or greater than the predetermined threshold, it is determined that the throughput has decreased, and the second throughput is determined from the difference between the throughput in the second measurement interval and the throughput in the third measurement interval immediately thereafter. The amount of change is calculated, and when the calculated first and second amounts of change in throughput are equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that the decrease in throughput is further deteriorated. Detected by changes in throughput,
In the communication protocol for adjusting the packet transmission amount, it is possible to accurately determine a decrease in the throughput and a further deterioration thereafter.

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

【図1】 本発明の一実施の形態であるデータ通信シス
テムのブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a data communication system according to an embodiment of the present invention.

【図2】 通信シーケンス全体の概略を示すシーケンス
説明図である。
FIG. 2 is a sequence explanatory diagram showing an outline of an entire communication sequence.

【図3】 帯域制御全体の概略を示すフローチャートで
ある。
FIG. 3 is a flowchart showing an outline of the entire band control.

【図4】 優先通信時の帯域制御処理を示す状態遷移表
である。
FIG. 4 is a state transition table showing band control processing during priority communication.

【図5】 本発明の動作概念を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation concept of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンドノード、2…情報通信網、11…下位レイヤ
処理部、12…レイヤ4処理部、13…アプリケーショ
ン処理部。
1 end node, 2 information communication network, 11 lower layer processing unit, 12 layer 4 processing unit, 13 application processing unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/56 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04L 12/56

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 相手ノードの受信能力を示す受信告知ウ
ィンドウ値と、ネットワークの転送能力を推定した輻輳
ウィンドウ値とのいずれか小さい値に基づいて、パケッ
ト送信に用いる通信帯域を設定する通信プロトコルにお
いて、 パケット紛失事象検出時には、輻輳ウィンドウ値を直ち
には削減せずにそのまま保持し、 その後のパケット紛失状況が悪化した場合にのみ輻輳ウ
ィンドウ値を削減して通信帯域を削減することを特徴と
する帯域制御方法。
1. A communication protocol for setting a communication band used for packet transmission based on a smaller value of a reception notification window value indicating a reception capability of a partner node and a congestion window value estimating a transfer capability of a network. When a packet loss event is detected, the congestion window value is maintained without being immediately reduced, and the communication band is reduced by reducing the congestion window value only when the packet loss situation worsens thereafter. Control method.
【請求項2】 請求項1記載の帯域制御方法において、 ユーザレベルあるいはアプリケーション種別に応じて帯
域を優先的に割当てる優先通信が必要か否か判断し、 優先通信が不要な場合には、パケット紛失事象検出時に
輻輳ウィンドウ値を直ちに削減し、 優先通信が必要な場合には、パケット紛失事象検出時に
輻輳ウィンドウ値を直ちには削減せずにそのまま保持
し、 その後のパケット紛失状況が悪化した場合にのみ輻輳ウ
ィンドウ値を削減して通信帯域を削減することを特徴と
する帯域制御方法。
2. The bandwidth control method according to claim 1, wherein it is determined whether or not priority communication for preferentially allocating a bandwidth according to a user level or an application type is necessary. Immediately reduce the congestion window value at the time of event detection, and if priority communication is required, keep the congestion window value at the time of packet loss event detection without immediately reducing it, and only when the subsequent packet loss situation worsens. A bandwidth control method characterized in that a communication bandwidth is reduced by reducing a congestion window value.
【請求項3】 請求項1または2記載の帯域制御方法に
おいて、 所定の監視区間ごとにパケット紛失量を算出し、 任意の監視区間での第1のパケット紛失量と、その直後
の監視区間での第2のパケット紛失量とを比較し、 第2のパケット紛失量が第1のパケット紛失量より大き
い場合には、パケット紛失状況が悪化していると判断す
ることを特徴とする帯域制御方法。
3. The bandwidth control method according to claim 1, wherein a packet loss amount is calculated for each predetermined monitoring section, and a first packet loss amount in an arbitrary monitoring section and a monitoring section immediately thereafter are calculated. Comparing the second packet loss amount with the second packet loss amount, and if the second packet loss amount is larger than the first packet loss amount, it is determined that the packet loss situation is deteriorating. .
【請求項4】 請求項3記載の帯域制御方法において、 パケット紛失事象検出時点から送信済みのパケットすべ
てについて受信側から送達確認通知された時点までの区
間を監視区間とすることを特徴とする帯域制御方法。
4. The bandwidth control method according to claim 3, wherein a section from a time point when the packet loss event is detected to a time point when a delivery confirmation is notified from the receiving side for all transmitted packets is set as a monitoring section. Control method.
【請求項5】 ネットワークの負荷状況を示すスループ
ットを所定長の測定区間ごとに測定し、その変化に応じ
てパケット送信量を調整する通信プロトコルにおいて、 スループットの低下検出時には、パケット送信量を直ち
には削減せずにそのまま保持し、 その後のスループット低下がさらに悪化した場合にのみ
パケット送信量を削減して通信帯域を削減することを特
徴とする帯域制御方法。
5. A communication protocol for measuring a throughput indicating a load condition of a network for each measurement section of a predetermined length and adjusting a packet transmission amount in accordance with a change thereof. A bandwidth control method, wherein the communication bandwidth is reduced by holding the packet as it is without reducing it, and reducing the packet transmission amount only when the subsequent decrease in throughput is further deteriorated.
【請求項6】 請求項5記載の帯域制御方法において、 ユーザレベルあるいはアプリケーション種別に応じて帯
域を優先的に割当てる優先通信が必要か否か判断し、 優先通信が不要な場合には、スループット低下検出時に
パケット送信量を直ちに削減し、 優先通信が必要な場合には、スループット低下検出時に
パケット送信量を直ちには削減せずにそのまま保持し、 その後のスループット低下がさらに悪化した場合にのみ
パケット送信量を削減して通信帯域を削減することを特
徴とする帯域制御方法。
6. The bandwidth control method according to claim 5, wherein it is determined whether or not priority communication for preferentially allocating a bandwidth according to a user level or an application type is necessary. Immediately reduce the amount of packet transmission at the time of detection, and if priority communication is required, maintain the packet transmission amount at the time of detection of a decrease in throughput without immediately reducing it, and transmit the packet only when the subsequent decrease in throughput worsens A bandwidth control method characterized by reducing a communication bandwidth by reducing an amount.
【請求項7】 請求項5または6記載の帯域制御方法に
おいて、 任意の第1の測定区間でのスループットと、その直後の
第2の測定区間でのスループットとの差から第1のスル
ープット変化量を算出し、 算出された第1のスループット変化量が所定しきい値以
上の場合に、スループットが低下していると判断し、 第2の測定区間でのスループットと、その直後の第3の
測定区間でのスループットとの差から第2のスループッ
ト変化量を算出し、 算出された第1および第2のスループット変化量が所定
しきい値以上の場合には、スループット低下がさらに悪
化していると判断することを特徴とする帯域制御方法。
7. The bandwidth control method according to claim 5, wherein a first throughput change amount is obtained from a difference between a throughput in an arbitrary first measurement section and a throughput in a second measurement section immediately after the first measurement section. When the calculated first throughput change amount is equal to or more than a predetermined threshold value, it is determined that the throughput has decreased, and the throughput in the second measurement section and the third measurement immediately thereafter are determined. A second throughput change amount is calculated from a difference from the throughput in the section, and if the calculated first and second throughput change amounts are equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that the throughput decrease is further deteriorated. A bandwidth control method characterized by determining.
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