JP3313203B2 - パケット交換網における空き帯域通知方式 - Google Patents
パケット交換網における空き帯域通知方式Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パケット交換網におけ
る空き帯域通知方式に関する。
る空き帯域通知方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】非同期伝送モード（ＡＴＭ：Ａｓｙｎｃ
ｈｒｏｎｏｕｓ ＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｅ）に代表さ
れる、データの送信に先だち、端末が利用帯域を網に対
して予約するパケット交換網においては、端末が実際に
送出するデータのトラヒック特性を把握している場合に
は、適切な利用帯域を申告することにより、所定の通信
品質を満足しつつ、帯域等の網資源を有効に利用するこ
とが可能となる。
ｈｒｏｎｏｕｓ ＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｅ）に代表さ
れる、データの送信に先だち、端末が利用帯域を網に対
して予約するパケット交換網においては、端末が実際に
送出するデータのトラヒック特性を把握している場合に
は、適切な利用帯域を申告することにより、所定の通信
品質を満足しつつ、帯域等の網資源を有効に利用するこ
とが可能となる。
【０００３】また、このようなパケット交換網を用いて
広域に分散するＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａ Ｎｅｔｗ
ｏｒｋ）を相互接続するような場合には、上述の端末に
相当するＬＡＮのルータから送出されるトラヒック特性
の把握が困難であり、ルータが適切な利用帯域をデータ
送信に先だってパケット網に申告することが難しいとい
う問題がある。このため、ルータにおいて、データ送信
中に申告する利用帯域を到着するパケットの量に応じて
動的に増減する帯域可変制御を行なうことが有効であ
る。
広域に分散するＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａ Ｎｅｔｗ
ｏｒｋ）を相互接続するような場合には、上述の端末に
相当するＬＡＮのルータから送出されるトラヒック特性
の把握が困難であり、ルータが適切な利用帯域をデータ
送信に先だってパケット網に申告することが難しいとい
う問題がある。このため、ルータにおいて、データ送信
中に申告する利用帯域を到着するパケットの量に応じて
動的に増減する帯域可変制御を行なうことが有効であ
る。
【０００４】帯域可変制御を行なう場合には、端末が帯
域変更要求をパケット網に対して発行してから要求が受
付けられて帯域を変更できるまでにかかる時間が問題と
なる。特に、伝送容量が非常に大きいパケット網ほど、
帯域を実際に変更するまでに到着するパケット数が大き
くなるため、端末でのバッファリング遅延の増大やバッ
ファ溢れによるパケットの廃棄の可能性が大きくなる。
域変更要求をパケット網に対して発行してから要求が受
付けられて帯域を変更できるまでにかかる時間が問題と
なる。特に、伝送容量が非常に大きいパケット網ほど、
帯域を実際に変更するまでに到着するパケット数が大き
くなるため、端末でのバッファリング遅延の増大やバッ
ファ溢れによるパケットの廃棄の可能性が大きくなる。
【０００５】この問題に対処するために、Ｂａｎｄｗｉ
ｄｔｈ Ａｄｖｅｒｔｉｚｉｎｇという方式が、ＩＥＥ
Ｅ ＩＮＦＯＣＯＭ′９１，ｐｐ．１１４５−１１５０
に提案されている。Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｄｖｅｒｔ
ｉｚｉｎｇは、パケット交換機が現在接続中の端末に対
して未使用の帯域を通知し、端末が予約した利用帯域に
加えて、通知された未使用帯域分もデータ送信に使用す
ることができるようにしたものである。このとき、通知
された未使用帯域分を使用する場合には、パケットを低
優先度にして伝送することにより、予約した利用帯域分
で送出したパケットの通信品質は保証される。
ｄｔｈ Ａｄｖｅｒｔｉｚｉｎｇという方式が、ＩＥＥ
Ｅ ＩＮＦＯＣＯＭ′９１，ｐｐ．１１４５−１１５０
に提案されている。Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｄｖｅｒｔ
ｉｚｉｎｇは、パケット交換機が現在接続中の端末に対
して未使用の帯域を通知し、端末が予約した利用帯域に
加えて、通知された未使用帯域分もデータ送信に使用す
ることができるようにしたものである。このとき、通知
された未使用帯域分を使用する場合には、パケットを低
優先度にして伝送することにより、予約した利用帯域分
で送出したパケットの通信品質は保証される。
【０００６】図４は、従来の空き帯域通知方式を用いた
ＡＴＭ交換網の概念図を示す。
ＡＴＭ交換網の概念図を示す。
【０００７】図４において、１−１，１−２，１−３は
ＡＴＭ交換機、２−１，２−２，２−３は端末、３はデ
ータパケット、４は空き帯域通知用制御パケット、５−
１は端末２−１が使用する仮想チャネル、５−２は端末
２−２が使用する仮想チャネル、５−３は端末２−１，
２−２以外が使用する仮想チャネル、６−１，６−２，
６−３はそれぞれ、ＡＴＭ交換機１−１，１−２，１−
３から端末２−１へ通知する空き帯域の値、７−１，７
−２，７−３，７−４，７−５は伝送路を表す。
ＡＴＭ交換機、２−１，２−２，２−３は端末、３はデ
ータパケット、４は空き帯域通知用制御パケット、５−
１は端末２−１が使用する仮想チャネル、５−２は端末
２−２が使用する仮想チャネル、５−３は端末２−１，
２−２以外が使用する仮想チャネル、６−１，６−２，
６−３はそれぞれ、ＡＴＭ交換機１−１，１−２，１−
３から端末２−１へ通知する空き帯域の値、７−１，７
−２，７−３，７−４，７−５は伝送路を表す。
【０００８】また、端末２−１，２−２はそれぞれ、仮
想チャネル５−１，５−２を用いて端末２−３に対して
データの送信を行なっている。この例では、端末２−
１，２−２に対する空き帯域通知用制御パケットもデー
タの送信に使われるのと同じ仮想チャネルを用いて伝送
されるものとする。また、仮想チャネル５−１，５−２
は伝送路７−３，７−４を共有しており、伝送路７−
３，７−４の利用可能帯域がそれぞれ、２Ｍｂｐｓ，６
Ｍｂｐｓであるとする。このとき、従来の空き帯域通知
方式では、端末２−１，２−２両方に対して伝送路７−
３、７−４の空き帯域としてそれぞれ、ＲL ＝２Ｍｂｐ
ｓ、ＲL ＝６Ｍｂｐｓを空き帯域として通知する。
想チャネル５−１，５−２を用いて端末２−３に対して
データの送信を行なっている。この例では、端末２−
１，２−２に対する空き帯域通知用制御パケットもデー
タの送信に使われるのと同じ仮想チャネルを用いて伝送
されるものとする。また、仮想チャネル５−１，５−２
は伝送路７−３，７−４を共有しており、伝送路７−
３，７−４の利用可能帯域がそれぞれ、２Ｍｂｐｓ，６
Ｍｂｐｓであるとする。このとき、従来の空き帯域通知
方式では、端末２−１，２−２両方に対して伝送路７−
３、７−４の空き帯域としてそれぞれ、ＲL ＝２Ｍｂｐ
ｓ、ＲL ＝６Ｍｂｐｓを空き帯域として通知する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｂａｎ
ｄｗｉｄｔｈ Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇにおいては、伝
送路を共有するすべての接続中の端末に対して交換機が
未使用帯域を通知するため、すべての端末が通知された
未使用帯域を用いて同時にパケットの伝送を行なった場
合には、一時に大量の低優先パケットが流入することに
よって網が輻輳状態に陥り、予約帯域分の品質を保証で
きない可能性がある。また、交換機が低優先パケットの
流入量によらず高優先パケットに対する予約帯域分の品
質は保証する場合でも、未使用帯域の利用について端末
間で不公平が生ずる問題は本質的に避けられない。
ｄｗｉｄｔｈ Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇにおいては、伝
送路を共有するすべての接続中の端末に対して交換機が
未使用帯域を通知するため、すべての端末が通知された
未使用帯域を用いて同時にパケットの伝送を行なった場
合には、一時に大量の低優先パケットが流入することに
よって網が輻輳状態に陥り、予約帯域分の品質を保証で
きない可能性がある。また、交換機が低優先パケットの
流入量によらず高優先パケットに対する予約帯域分の品
質は保証する場合でも、未使用帯域の利用について端末
間で不公平が生ずる問題は本質的に避けられない。
【００１０】そこで、本発明は、パケット交換網におい
て、低優先度で使用可能な伝送路の未使用帯域の一部を
端末ごとに異なる値を通知する機構を設けることによ
り、網における輻輳発生を抑え、かつ帯域の有効利用を
図る手段を提供することを目的とする。
て、低優先度で使用可能な伝送路の未使用帯域の一部を
端末ごとに異なる値を通知する機構を設けることによ
り、網における輻輳発生を抑え、かつ帯域の有効利用を
図る手段を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のパケ
ット交換網における空き帯域通知方式は、パケットを交
換出力するパケット交換機と、パケットの送受信の制御
を行なう通信制御手段を備えた端末とから構成されるパ
ケット交換網において、前記パケット交換機は、高優先
パケットを低優先パケットに対して優先的に交換出力す
る優先制御手段と、端末から要求される保証帯域を割り
当てる帯域割り当て手段と、伝送路を共有するパケット
端末に対して、端末が低優先パケットとして送出可能な
空き帯域を設定する空き帯域設定手段と、空き帯域設定
手段により設定された空き帯域を空き帯域通知用制御パ
ケットを用いて端末に通知する空き帯域通知手段とを有
し、前記端末の通信制御手段は、パケットを受信するパ
ケット受信手段と、パケット受信手段から空き帯域通知
用制御パケットを取り出して空き帯域を保持する空き帯
域通知処理手段と、パケットの経路上の各パケット交換
機によって割り当てられた保証帯域以下で高優先パケッ
トを送出し、パケットの経路上の各交換機から通知され
る空き帯域の最小値以下で低優先パケットを送出するパ
ケット送信手段とを有し、前記パケット交換機における
前記空き帯域設定手段は、接続中の各端末ｉに対して通
知する空き帯域を、伝送路容量Ｃと伝送路を共有する接
続中の各端末の保証帯域の和ＲH との差（Ｃ−ＲH ）で
表される利用可能帯域ＲL と、通信中の端末ｉに対する
重みα（ｉ）と、利用可能帯域ＲL に関る非減少関数β
（ＲL ）（≧０）との積で表される値α（ｉ）β（ＲL
）ＲL に設定するものである。
ット交換網における空き帯域通知方式は、パケットを交
換出力するパケット交換機と、パケットの送受信の制御
を行なう通信制御手段を備えた端末とから構成されるパ
ケット交換網において、前記パケット交換機は、高優先
パケットを低優先パケットに対して優先的に交換出力す
る優先制御手段と、端末から要求される保証帯域を割り
当てる帯域割り当て手段と、伝送路を共有するパケット
端末に対して、端末が低優先パケットとして送出可能な
空き帯域を設定する空き帯域設定手段と、空き帯域設定
手段により設定された空き帯域を空き帯域通知用制御パ
ケットを用いて端末に通知する空き帯域通知手段とを有
し、前記端末の通信制御手段は、パケットを受信するパ
ケット受信手段と、パケット受信手段から空き帯域通知
用制御パケットを取り出して空き帯域を保持する空き帯
域通知処理手段と、パケットの経路上の各パケット交換
機によって割り当てられた保証帯域以下で高優先パケッ
トを送出し、パケットの経路上の各交換機から通知され
る空き帯域の最小値以下で低優先パケットを送出するパ
ケット送信手段とを有し、前記パケット交換機における
前記空き帯域設定手段は、接続中の各端末ｉに対して通
知する空き帯域を、伝送路容量Ｃと伝送路を共有する接
続中の各端末の保証帯域の和ＲH との差（Ｃ−ＲH ）で
表される利用可能帯域ＲL と、通信中の端末ｉに対する
重みα（ｉ）と、利用可能帯域ＲL に関る非減少関数β
（ＲL ）（≧０）との積で表される値α（ｉ）β（ＲL
）ＲL に設定するものである。
【００１２】請求項２のパケット交換網における空き帯
域通知方式は、請求項１のものにおいて、前記空き帯域
設定手段は、接続中のＮ個の各端末ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）の
各々に対し、重みα（ｉ）をすべて等しい値αに設定す
るものである。
域通知方式は、請求項１のものにおいて、前記空き帯域
設定手段は、接続中のＮ個の各端末ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）の
各々に対し、重みα（ｉ）をすべて等しい値αに設定す
るものである。
【００１３】請求項３のパケット交換網における空き帯
域通知方式は、請求項２のものにおいて、前記空き帯域
設定手段は、α＝１／Ｎとするものである。
域通知方式は、請求項２のものにおいて、前記空き帯域
設定手段は、α＝１／Ｎとするものである。
【００１４】請求項４のパケット交換網における空き帯
域通知方式は、請求項１において、前記端末は、パケッ
ト交換機に対して空き帯域通知要求パケットを送信し、
パケット交換機は、受信した空き帯域通知要求パケット
を送信した端末に対してのみ空き帯域通知手段を用いて
空き帯域を通知するものである。
域通知方式は、請求項１において、前記端末は、パケッ
ト交換機に対して空き帯域通知要求パケットを送信し、
パケット交換機は、受信した空き帯域通知要求パケット
を送信した端末に対してのみ空き帯域通知手段を用いて
空き帯域を通知するものである。
【００１５】請求項５のパケット交換網における空き帯
域通知方式は、請求項４のものにおいて、前記端末は、
空き帯域通知要求パケットに要求空き帯域の値を書き込
み、空き帯域設定手段は、空き帯域通知要求パケットに
書かれた要求空き帯域の値をもとに端末ｉに対する重み
α（ｉ）を設定するものである。
域通知方式は、請求項４のものにおいて、前記端末は、
空き帯域通知要求パケットに要求空き帯域の値を書き込
み、空き帯域設定手段は、空き帯域通知要求パケットに
書かれた要求空き帯域の値をもとに端末ｉに対する重み
α（ｉ）を設定するものである。
【００１６】
【作 用】本発明のパケット交換網における空き帯域通
知方式について説明する。
知方式について説明する。
【００１７】上記したように、交換機が伝送路を共有す
る接続中の一部、またはすべての端末に対して、伝送路
の未使用帯域の一部を空き帯域として通知する手段を設
ける。
る接続中の一部、またはすべての端末に対して、伝送路
の未使用帯域の一部を空き帯域として通知する手段を設
ける。
【００１８】そして、各端末に通知する空き帯域の値
を、請求項１の方式の場合には、通知する端末の本数、
各端末の予約帯域、または予約帯域のうち実際に使用し
ている帯域などによって決まる重みと、伝送路の未使用
帯域の非減少関数と、伝送路の未使用帯域との積によっ
て設定する。請求項２の方式の場合には、前記空き帯域
設定手段は、接続中のＮ個の各端末ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）の
各々に対し、重みα（ｉ）をすべて等しい値αに設定す
る。請求項３の方式の場合には、前記空き帯域設定手段
は、α＝１／Ｎとする。
を、請求項１の方式の場合には、通知する端末の本数、
各端末の予約帯域、または予約帯域のうち実際に使用し
ている帯域などによって決まる重みと、伝送路の未使用
帯域の非減少関数と、伝送路の未使用帯域との積によっ
て設定する。請求項２の方式の場合には、前記空き帯域
設定手段は、接続中のＮ個の各端末ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）の
各々に対し、重みα（ｉ）をすべて等しい値αに設定す
る。請求項３の方式の場合には、前記空き帯域設定手段
は、α＝１／Ｎとする。
【００１９】また、請求項４の方式の場合には、空き帯
域を通知するタイミングとして、交換機が一定時間毎に
通知する、あるいは、空き帯域の通知要求があった端末
に対してのみ空き帯域を通知するようにする。請求項５
の方式は、請求項４のものにおいて、前記端末が、空き
帯域通知要求パケットに要求空き帯域の値を書き込み、
空き帯域設定手段は、空き帯域通知要求パケットに書か
れた要求空き帯域の値をもとに端末ｉに対する重みα
（ｉ）を設定する。
域を通知するタイミングとして、交換機が一定時間毎に
通知する、あるいは、空き帯域の通知要求があった端末
に対してのみ空き帯域を通知するようにする。請求項５
の方式は、請求項４のものにおいて、前記端末が、空き
帯域通知要求パケットに要求空き帯域の値を書き込み、
空き帯域設定手段は、空き帯域通知要求パケットに書か
れた要求空き帯域の値をもとに端末ｉに対する重みα
（ｉ）を設定する。
【００２０】このとき、通知要求とともに、端末が利用
する最大の空き帯域を申告できるようにすることによ
り、ユーザの要求をより反映し、かつ、帯域の有効利用
も可能なパケット網を構築できる。
する最大の空き帯域を申告できるようにすることによ
り、ユーザの要求をより反映し、かつ、帯域の有効利用
も可能なパケット網を構築できる。
【００２１】これにより、伝送路の未使用帯域をすべて
の端末に通知することによる輻輳の発生を抑えることが
可能となる。さらに、各端末に通知する空き帯域の値
を、端末の予約帯域量、端末の実際の帯域使用量、また
は、端末の要求空き帯域量、および現在の伝送路の未使
用帯域量などに応じて設定することが可能となる。その
結果、より自由度の高く、帯域の有効利用が可能なトラ
ヒック制御機構を提供することができる。
の端末に通知することによる輻輳の発生を抑えることが
可能となる。さらに、各端末に通知する空き帯域の値
を、端末の予約帯域量、端末の実際の帯域使用量、また
は、端末の要求空き帯域量、および現在の伝送路の未使
用帯域量などに応じて設定することが可能となる。その
結果、より自由度の高く、帯域の有効利用が可能なトラ
ヒック制御機構を提供することができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図３に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００２３】図１は、本実施例における空き帯域通知方
式を用いたＡＴＭ交換網の概念図である。
式を用いたＡＴＭ交換網の概念図である。
【００２４】図１において、１−１，１−２，１−３は
ＡＴＭ交換機、２−１，２−２，２−３は端末、３はデ
ータパケット、４は空き帯域通知用制御パケット、５−
１は端末２−１が使用する仮想チャネル、５−２は端末
２−２が使用する仮想チャネル、５−３は端末２−１，
２−２以外が使用する仮想チャネル、６−１，６−２，
６−３はそれぞれ、ＡＴＭ交換機１−１，１−２，１−
３から端末２−１へ通知する空き帯域の値、７−１，７
−２，７−３，７−４，７−５は伝送路を表す。
ＡＴＭ交換機、２−１，２−２，２−３は端末、３はデ
ータパケット、４は空き帯域通知用制御パケット、５−
１は端末２−１が使用する仮想チャネル、５−２は端末
２−２が使用する仮想チャネル、５−３は端末２−１，
２−２以外が使用する仮想チャネル、６−１，６−２，
６−３はそれぞれ、ＡＴＭ交換機１−１，１−２，１−
３から端末２−１へ通知する空き帯域の値、７−１，７
−２，７−３，７−４，７−５は伝送路を表す。
【００２５】また、端末２−１，２−２はそれぞれ、仮
想チャネル５−１，５−２を用いて端末２−３に対して
データの送信を行なっている。この例では、端末２−
１，２−２に対する空き帯域通知用制御パケットもデー
タの送信に使われるのと同じ仮想チャネルを用いて伝送
されるものとする。また、仮想チャネル５−１，５−２
は伝送路７−３，７−４を共有しており、伝送路７−
３，７−４の利用可能帯域がそれぞれ、２Ｍｂｐｓ，６
Ｍｂｐｓであるとする。このとき、空き帯域設定手段１
１において、後述する第２、６の方式を用いた場合に
は、端末２−１，２−２両方に対して、ＲL ＝１Ｍｂｐ
ｓ、ＲL ＝３Ｍｂｐｓを伝送路７−３，７−４の空き帯
域としてそれぞれ通知する。
想チャネル５−１，５−２を用いて端末２−３に対して
データの送信を行なっている。この例では、端末２−
１，２−２に対する空き帯域通知用制御パケットもデー
タの送信に使われるのと同じ仮想チャネルを用いて伝送
されるものとする。また、仮想チャネル５−１，５−２
は伝送路７−３，７−４を共有しており、伝送路７−
３，７−４の利用可能帯域がそれぞれ、２Ｍｂｐｓ，６
Ｍｂｐｓであるとする。このとき、空き帯域設定手段１
１において、後述する第２、６の方式を用いた場合に
は、端末２−１，２−２両方に対して、ＲL ＝１Ｍｂｐ
ｓ、ＲL ＝３Ｍｂｐｓを伝送路７−３，７−４の空き帯
域としてそれぞれ通知する。
【００２６】図２は、空き帯域通知手段を有するパケッ
ト交換機の構成例を示す。
ト交換機の構成例を示す。
【００２７】図２において、８はパケット交換機、９は
スイッチ、１０は帯域割り当て手段、１１は空き帯域設
定手段、１２は空き帯域通知手段、１３は優先制御手
段、１４は入力データ線、１５は出力データ線、１６−
１は制御パケット入力用データ線、１６−２は制御パケ
ット出力用データ線、１７−１，１７−２は制御線を表
す。
スイッチ、１０は帯域割り当て手段、１１は空き帯域設
定手段、１２は空き帯域通知手段、１３は優先制御手
段、１４は入力データ線、１５は出力データ線、１６−
１は制御パケット入力用データ線、１６−２は制御パケ
ット出力用データ線、１７−１，１７−２は制御線を表
す。
【００２８】ここで、スイッチ９はパケットの交換出力
を行なう。帯域割り当て手段１０は制御パケット入力用
データ線１６−１から入力される保証帯域要求用制御パ
ケットを用いて端末が要求する保証帯域の割り当てを行
なう。空き帯域設定手段１１は、各出力線対応に帯域割
り当て手段１０によって割り当てられている帯域の合計
ＲH を制御線１７−１から入力し、出力線の伝送容量Ｃ
からＲH を引いた値（Ｃ−ＲH ）を利用可能帯域ＲL と
する。
を行なう。帯域割り当て手段１０は制御パケット入力用
データ線１６−１から入力される保証帯域要求用制御パ
ケットを用いて端末が要求する保証帯域の割り当てを行
なう。空き帯域設定手段１１は、各出力線対応に帯域割
り当て手段１０によって割り当てられている帯域の合計
ＲH を制御線１７−１から入力し、出力線の伝送容量Ｃ
からＲH を引いた値（Ｃ−ＲH ）を利用可能帯域ＲL と
する。
【００２９】いま、通信中の端末ｉに対して空き帯域を
通知する７つの方式を示す。
通知する７つの方式を示す。
【００３０】（１）第１の方式 空き帯域設定手段１１が設定する空き帯域ｒL （ｉ）の
値は、利用可能帯域ＲL に、端末ｉに対する重みα
（ｉ）と、ＲL に関する非減少関数β（ＲL ）を乗じた
値α（ｉ）β（ＲL ）ＲL となる。なお、非減少関数β
（ＲL ）とは、これを微分した値すなわち傾きが、０以
上である関数を意味し、例えば、対数関数、二次関数等
があり、これは、任意に設定する。また、この非減少関
数β（ＲL ）を乗じるのは、ＲL が増加するほどｒL
（ｉ）の容量を増加させて、データの輻湊を防止するた
めである。
値は、利用可能帯域ＲL に、端末ｉに対する重みα
（ｉ）と、ＲL に関する非減少関数β（ＲL ）を乗じた
値α（ｉ）β（ＲL ）ＲL となる。なお、非減少関数β
（ＲL ）とは、これを微分した値すなわち傾きが、０以
上である関数を意味し、例えば、対数関数、二次関数等
があり、これは、任意に設定する。また、この非減少関
数β（ＲL ）を乗じるのは、ＲL が増加するほどｒL
（ｉ）の容量を増加させて、データの輻湊を防止するた
めである。
【００３１】空き帯域通知手段１２は、空き帯域通知用
制御パケットを生成し、制御線１７−２を用いて入力し
た空き帯域の値ｒL （ｉ）を空き帯域通知用制御パケッ
トの情報フィールドに書き込んで制御パケット出力用デ
ータ線１７−２を用いて端末ｉに送信する。
制御パケットを生成し、制御線１７−２を用いて入力し
た空き帯域の値ｒL （ｉ）を空き帯域通知用制御パケッ
トの情報フィールドに書き込んで制御パケット出力用デ
ータ線１７−２を用いて端末ｉに送信する。
【００３２】すなわち、端末ｉに対する空き帯域ｒL
（ｉ）の値は下記のようになる。
（ｉ）の値は下記のようになる。
【００３３】
【数１】 （２）第２の方式 空き帯域設定手段１１が、接続中のＮ個の各端末ｉ（１
≦ｉ≦Ｎ）の各々に対し、重みα（ｉ）をすべて等しい
値αに設定する。
≦ｉ≦Ｎ）の各々に対し、重みα（ｉ）をすべて等しい
値αに設定する。
【００３４】すなわち、端末ｉに対する空き帯域ｒL
（ｉ）の値は下記のようになる。
（ｉ）の値は下記のようになる。
【００３５】
【数２】 （３）第３の方式 空き帯域設定手段１１が、α＝１／Ｎとする。
【００３６】すなわち、端末ｉに対する空き帯域ｒL
（ｉ）の値は下記のようになる。
（ｉ）の値は下記のようになる。
【００３７】
【数３】 ただし、Ｎは空き帯域を通知すべき端末の本数を表す。
【００３８】（４）第４の方式 空き帯域設定手段１１が、接続中のＮ個の各端末ｉ（１
≦ｉ≦Ｎ）の各々に対し、重みα（ｉ）の値を、端末ｉ
に割り当てられた保証帯域を接続中のＮ個の端末に割り
当てられた保証帯域の和で割った値に設定する。
≦ｉ≦Ｎ）の各々に対し、重みα（ｉ）の値を、端末ｉ
に割り当てられた保証帯域を接続中のＮ個の端末に割り
当てられた保証帯域の和で割った値に設定する。
【００３９】すなわち、端末ｉに対する空き帯域ｒL
（ｉ）の値は下記のようになる。
（ｉ）の値は下記のようになる。
【００４０】
【数４】 ただし、ｒH （ｉ）は端末ｉに対する保証帯域を表す。
【００４１】（５）第５の方式 空き帯域設定手段１１が、接続中のＮ個の各端末ｉ（１
≦ｉ≦Ｎ）の各々に対し、重みα（ｉ）の値を、保証帯
域のうち端末ｉが、実際に使用している帯域を、保証帯
域のうち接続中のＮ個の端末が、実際に使用している帯
域の和で割った値に設定する。
≦ｉ≦Ｎ）の各々に対し、重みα（ｉ）の値を、保証帯
域のうち端末ｉが、実際に使用している帯域を、保証帯
域のうち接続中のＮ個の端末が、実際に使用している帯
域の和で割った値に設定する。
【００４２】すなわち、端末ｉに対する空き帯域ｒL
（ｉ）の値は下記のようになる。
（ｉ）の値は下記のようになる。
【００４３】
【数５】 ただし、ｒ′H （ｉ）は端末ｉが、保証帯域のうち実際
使用している帯域を表す。
使用している帯域を表す。
【００４４】（６）第６の方式 空き帯域設定手段１１が、空き帯域ＲL に関する非減少
関数β（ＲL ）の値を、空き帯域ＲL の値によらず常に
１に設定する。
関数β（ＲL ）の値を、空き帯域ＲL の値によらず常に
１に設定する。
【００４５】すなわち、端末ｉに対する空き帯域ｒL
（ｉ）の値は下記のようになる。
（ｉ）の値は下記のようになる。
【００４６】
【数６】 （７）第７の方式 端末ｉは、空き帯域通知要求パケットに要求空き帯域の
値を書き込み、空き帯域設定手段１１は、空き帯域通知
要求パケットに書かれた要求空き帯域の値をもとに端末
ｉに対する重みα（ｉ）を設定する。
値を書き込み、空き帯域設定手段１１は、空き帯域通知
要求パケットに書かれた要求空き帯域の値をもとに端末
ｉに対する重みα（ｉ）を設定する。
【００４７】すなわち、端末ｉに対する空き帯域ｒL
（ｉ）の値は下記のようになる。
（ｉ）の値は下記のようになる。
【００４８】
【数７】 ただし、ｒ′L （ｉ）は端末ｉが要求する空き帯域を表
す。
す。
【００４９】また、空き帯域通知手段１２が生成する空
き帯域通知用制御パケットの生成タイミングとして以下
のような３つの設定方法がある。
き帯域通知用制御パケットの生成タイミングとして以下
のような３つの設定方法がある。
【００５０】（Ａ） 一定時間ごとに空き帯域通知パケ
ットを生成する。
ットを生成する。
【００５１】（Ｂ） 利用可能帯域に変化があった場合
に、空き帯域通知パケットを生成する。
に、空き帯域通知パケットを生成する。
【００５２】（Ｃ） 上記第７の方式において、端末か
ら空き帯域通知要求があった場合に空き帯域通知パケッ
トを生成する。
ら空き帯域通知要求があった場合に空き帯域通知パケッ
トを生成する。
【００５３】なお、上記Ａ〜Ｃは、ＡとＢ，ＡとＣ，Ｂ
とＣ，ＡとＢとＣ，Ａと（７），Ｂと（７） ＡとＢと
（７）のように組み合わせて適用することが可能であ
る。
とＣ，ＡとＢとＣ，Ａと（７），Ｂと（７） ＡとＢと
（７）のように組み合わせて適用することが可能であ
る。
【００５４】図３は、端末の通信制御手段の構成図を示
す。
す。
【００５５】図３において、１８は通信制御手段、１９
はパケット送信手段、２０は優先度付加手段、２１はパ
ケット送信間隔制御手段、２２は空き帯域通知処理手
段、２３はパケット受信手段、２４はデータ線、２５は
制御線を表す。
はパケット送信手段、２０は優先度付加手段、２１はパ
ケット送信間隔制御手段、２２は空き帯域通知処理手
段、２３はパケット受信手段、２４はデータ線、２５は
制御線を表す。
【００５６】ここで、パケット受信手段２３は、網から
到着したパケットの受信処理を行なう。このとき、受信
したパケットが空き帯域通知用制御パケットであれば、
これを取り出して空き帯域通知処理手段に出力する。
到着したパケットの受信処理を行なう。このとき、受信
したパケットが空き帯域通知用制御パケットであれば、
これを取り出して空き帯域通知処理手段に出力する。
【００５７】空き帯域通知処理手段２２は、パケット受
信手段２３から入力された空き帯域通知用制御パケット
内に書かれている空き帯域の値を取り出して、制御線２
５−１，２５−２を用いて優先度付加手段２０、パケッ
ト送信間隔制御手段２１にそれぞれ出力する。
信手段２３から入力された空き帯域通知用制御パケット
内に書かれている空き帯域の値を取り出して、制御線２
５−１，２５−２を用いて優先度付加手段２０、パケッ
ト送信間隔制御手段２１にそれぞれ出力する。
【００５８】優先度付加手段２０は、入力パケットに対
して、空き帯域通知処理手段２２により入力された空き
帯域の値を用いて優先度を付加し、パケット送信間隔制
御手段２１に出力する。このとき、まず、端末の保証帯
域以内の帯域でデータを送信できる場合には、パケット
を高優先度に設定する。端末の保証帯域を越えるデータ
に対しては、空き帯域分の帯域で送信できるパケットは
低優先度に設定してパケット送信間隔制御手段２１に出
力し、空き帯域分の帯域で送信できないパケットは廃棄
する。
して、空き帯域通知処理手段２２により入力された空き
帯域の値を用いて優先度を付加し、パケット送信間隔制
御手段２１に出力する。このとき、まず、端末の保証帯
域以内の帯域でデータを送信できる場合には、パケット
を高優先度に設定する。端末の保証帯域を越えるデータ
に対しては、空き帯域分の帯域で送信できるパケットは
低優先度に設定してパケット送信間隔制御手段２１に出
力し、空き帯域分の帯域で送信できないパケットは廃棄
する。
【００５９】パケット送信間隔制御手段２１は、空き帯
域通知処理手段２２により入力された空き帯域の値を用
いてパケットの送信間隔の調節を行なう。このとき、高
優先度のパケットは端末の保証帯域の逆数を送信間隔と
する。一方、低優先度のパケットは空き帯域の逆数を送
信間隔とする。
域通知処理手段２２により入力された空き帯域の値を用
いてパケットの送信間隔の調節を行なう。このとき、高
優先度のパケットは端末の保証帯域の逆数を送信間隔と
する。一方、低優先度のパケットは空き帯域の逆数を送
信間隔とする。
【００６０】なお、本実施例においては、前記第７の方
式と（Ｃ）の方法を用いる場合には、空き帯域通知要求
用制御パケット、および保証帯域を要求するために用い
られる保証帯域要求用制御パケットは通信制御手段以外
の部分で生成される。これらの制御パケットは、データ
送信中も送信することができる。すなわち、通信中の要
求空き帯域、および要求保証帯域の変更も可能である。
式と（Ｃ）の方法を用いる場合には、空き帯域通知要求
用制御パケット、および保証帯域を要求するために用い
られる保証帯域要求用制御パケットは通信制御手段以外
の部分で生成される。これらの制御パケットは、データ
送信中も送信することができる。すなわち、通信中の要
求空き帯域、および要求保証帯域の変更も可能である。
【００６１】
【発明の効果】本発明のパケット交換網における空き帯
域通知方式により、従来のＢａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｄｖ
ｅｒｔｉｓｉｎｇの特徴である端末から発生するトラヒ
ックが不確定の場合でも、帯域の有効利用が図れるとい
う利点を保持しつつ、Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｄｖｅｒ
ｔｉｓｉｎｇの欠点である、伝送路の未使用帯域をすべ
ての端末に通知することによる輻輳の発生を抑えること
が可能となる。さらに、各端末に通知する空き帯域の値
を、端末ごとの予約帯域量、端末ごとの実際の帯域使用
量または、端末ごとの要求空き帯域量、および現在の伝
送路の未使用帯域量といった、さまざまな要素を考慮し
て設定することが可能となるため、網の利用形態に応じ
てより自由度の高く、帯域の有効利用が可能なトラヒッ
ク制御機構を提供することができる。
域通知方式により、従来のＢａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｄｖ
ｅｒｔｉｓｉｎｇの特徴である端末から発生するトラヒ
ックが不確定の場合でも、帯域の有効利用が図れるとい
う利点を保持しつつ、Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｄｖｅｒ
ｔｉｓｉｎｇの欠点である、伝送路の未使用帯域をすべ
ての端末に通知することによる輻輳の発生を抑えること
が可能となる。さらに、各端末に通知する空き帯域の値
を、端末ごとの予約帯域量、端末ごとの実際の帯域使用
量または、端末ごとの要求空き帯域量、および現在の伝
送路の未使用帯域量といった、さまざまな要素を考慮し
て設定することが可能となるため、網の利用形態に応じ
てより自由度の高く、帯域の有効利用が可能なトラヒッ
ク制御機構を提供することができる。
【図１】本発明における空き帯域通知方式を用いたＡＴ
Ｍ交換網の概念図である。
Ｍ交換網の概念図である。
【図２】本発明における空き帯域通知手段を有するパケ
ット交換機の構成例である。
ット交換機の構成例である。
【図３】本発明を用いた端末の通信制御手段の構成図で
ある。
ある。
【図４】従来の空き帯域通知方式を用いたＡＴＭ交換網
の概念図である。
の概念図である。
１−１，１−２，１−３ ＡＴＭ交換機 ２−１，２−２，２−３ 端末 ３ データパケット ４ 空き帯域通知用制御パケット ５−１ 端末２−１が使用する仮想チャネル ５−２ 端末２−２が使用する仮想チャネル ５−３ 端末２−１，２−２以外が使用する仮想チャネ
ル ６−１ ＡＴＭ交換機１−１から端末２−１へ通知する
空き帯域の値 ６−２ ＡＴＭ交換機１−２から端末２−２へ通知する
空き帯域の値 ６−３ ＡＴＭ交換機１−３から端末２−３へ通知する
空き帯域の値 ８ パケット交換機 ９ スイッチ １０ 帯域割り当て手段 １１ 空き帯域設定手段 １２ 空き帯域通知手段 １３ 優先制御手段 １４ 入力データ線 １５ 出力データ線 １６−１ 制御パケット入力用データ線 １６−２ 制御パケット出力用データ線 １７−１，１７−２ 制御線 １８ 通信制御手段 １９ パケット送信手段 ２０ 優先度付加手段 ２１ パケット送信間隔制御手段 ２２ 空き帯域通知処理手段 ２３ パケット受信手段 ２４ データ線 ２５ 制御線
ル ６−１ ＡＴＭ交換機１−１から端末２−１へ通知する
空き帯域の値 ６−２ ＡＴＭ交換機１−２から端末２−２へ通知する
空き帯域の値 ６−３ ＡＴＭ交換機１−３から端末２−３へ通知する
空き帯域の値 ８ パケット交換機 ９ スイッチ １０ 帯域割り当て手段 １１ 空き帯域設定手段 １２ 空き帯域通知手段 １３ 優先制御手段 １４ 入力データ線 １５ 出力データ線 １６−１ 制御パケット入力用データ線 １６−２ 制御パケット出力用データ線 １７−１，１７−２ 制御線 １８ 通信制御手段 １９ パケット送信手段 ２０ 優先度付加手段 ２１ パケット送信間隔制御手段 ２２ 空き帯域通知処理手段 ２３ パケット受信手段 ２４ データ線 ２５ 制御線
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−167619（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−153154（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−14395（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−272248（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−104917（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−334680（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−56063（ＪＰ，Ａ) 特表 平８−511927（ＪＰ，Ａ) 国際公開95／3657（ＷＯ，Ａ１) Ｉｎｆｏｃｏｍ’91，ｐ1145−1150 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/56
Claims (5)
- 【請求項１】パケットを交換出力するパケット交換機
と、 パケットの送受信の制御を行なう通信制御手段を備えた
端末とから構成されるパケット交換網において、 前記パケット交換機は、 高優先パケットを低優先パケットに対して優先的に交換
出力する優先制御手段と、 端末から要求される保証帯域を割り当てる帯域割り当て
手段と、 伝送路を共有するパケット端末に対して、端末が低優先
パケットとして送出可能な空き帯域を設定する空き帯域
設定手段と、 空き帯域設定手段により設定された空き帯域を空き帯域
通知用制御パケットを用いて端末に通知する空き帯域通
知手段とを有し、 前記端末の通信制御手段は、 パケットを受信するパケット受信手段と、 パケット受信手段から空き帯域通知用制御パケットを取
り出して空き帯域を保持する空き帯域通知処理手段と、 パケットの経路上の各パケット交換機によって割り当て
られた保証帯域以下で高優先パケットを送出し、パケッ
トの経路上の各交換機から通知される空き帯域の最小値
以下で低優先パケットを送出するパケット送信手段とを
有し、 前記パケット交換機における前記空き帯域設定手段は、 接続中の各端末ｉに対して通知する空き帯域を、伝送路
容量Ｃと伝送路を共有する接続中の各端末の保証帯域の
和ＲH との差（Ｃ−ＲH ）で表される利用可能帯域ＲL
と、通信中の端末ｉに対する重みα（ｉ）と、利用可能
帯域ＲL に関する非減少関数β（ＲL ）（≧０）との積
で表される値α（ｉ）β（ＲL ）ＲL に設定することを
特徴とするパケット交換網における空き帯域通知方式。 - 【請求項２】前記空き帯域設定手段は、接続中のＮ個の
各端末ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）の各々に対し、重みα（ｉ）を
すべて等しい値αに設定することを特徴とする請求項１
記載のパケット交換網における空き帯域通知方式。 - 【請求項３】前記空き帯域設定手段は、α＝１／Ｎとす
ることを特徴とする請求項２記載のパケット交換網にお
ける空き帯域通知方式。 - 【請求項４】前記端末は、パケット交換機に対して空き
帯域通知要求パケットを送信し、パケット交換機は、受
信した空き帯域通知要求パケットを送信した端末に対し
てのみ空き帯域通知手段を用いて空き帯域を通知するこ
とを特徴とする請求項１記載のパケット交換網における
空き帯域通知方式。 - 【請求項５】前記端末は、空き帯域通知要求パケットに
要求空き帯域の値を書き込み、空き帯域設定手段は、空
き帯域通知要求パケットに書かれた要求空き帯域の値を
もとに端末ｉに対する重みα（ｉ）を設定することを特
徴とする請求項４記載のパケット交換網における空き帯
域通知方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20915993A JP3313203B2 (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | パケット交換網における空き帯域通知方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20915993A JP3313203B2 (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | パケット交換網における空き帯域通知方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0766836A JPH0766836A (ja) | 1995-03-10 |
| JP3313203B2 true JP3313203B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=16568302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20915993A Expired - Fee Related JP3313203B2 (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | パケット交換網における空き帯域通知方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3313203B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3434670B2 (ja) | 1997-05-21 | 2003-08-11 | 沖電気工業株式会社 | 帯域管理装置 |
| JP4083169B2 (ja) | 2002-11-29 | 2008-04-30 | 富士通株式会社 | 通信装置、制御方法及びプログラム |
| JP4980992B2 (ja) * | 2008-06-27 | 2012-07-18 | 富士通テレコムネットワークス株式会社 | 通信装置および通信システム |
-
1993
- 1993-08-24 JP JP20915993A patent/JP3313203B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｉｎｆｏｃｏｍ’９１，ｐ１１４５−１１５０ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0766836A (ja) | 1995-03-10 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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