JP7448015B2 - シェーピングを行うための通信システム、装置、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、ＴＣＰ通信におけるトラヒックのバースト性低減と高スループット実現の両立に関する。

５Ｇ（５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）や高速光通信サービスの普及により、ネットワーク自体の帯域が大きく広がったことから、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を代表とするトランスポートレイヤでは最大ウィンドウサイズを大きくしたり、スループットの上昇速度を高めるためにウィンドウサイズの拡大速度を高めるようなチューニングを行うことによってネットワークをフルに活用するための工夫がなされている（例えば非特許文献１）。

一方で、このようなチューニングを行うと、一度に多くのパケットが送信点から発出されるため、トラヒックのバースト性が高まってしまう。トラヒックがバースト的となると、複数のトラヒックが衝突した際にネットワーク装置のバッファをあふれさせてパケットロスが発生し、結果的にスループットが低下してしまったり、ファイルを送信完了させるまでの時間が長くなる可能性がある。

バーストトラヒックの衝突によるパケットロスを抑止する方法として、トラヒックシェーピングを適用する方法がある（従来方式１）。送信点の内部または後段にトラヒックシェーピング機能を配備することにより、バーストトラヒックを平準化することができる。ＮＷの許容できる遅延揺らぎをベースにトラヒックシェーピングを行う遅延制御シェーピングを適用する方法がある。（従来方式２）

しかしながら、従来方式１では２つの課題がある。
１点目は、トラヒックシェーピングの最適な帯域設定値を設定するのが困難という課題である。トラヒックシェーピングを実施する際、あらかじめ帯域を設定する必要があるが、ネットワーク内部の状態が刻々と変動していることから当該フローが利用できる帯域は予測できないため、必要十分な帯域を設定することが困難である。もし、大きめの帯域設定値を適用した場合、バーストトラヒックの平準化が不十分となるため、本来の目的が達成できない。小さめの帯域設定値を適用した場合、本来利用できるはずの帯域が利用できなくなり、最大スループットが低下するという課題がある。
２点目は、トラヒックシェーピングにより発生する遅延揺らぎによって、帯域幅遅延積が増大して最大スループットが低下するという課題である。トラヒックシェーピングを実施すると、受信点に到達するまでの通信遅延が増大するように見えるため、帯域幅遅延積が増大して最大スループットが低下してしまう。

従来方式２では、従来方式１における課題１、２を解決することができる。従来方式２では、帯域ではなく許容できる遅延揺らぎを設定するため、帯域設定を行わずともバーストトラヒックの平準化が可能となる。また、従来方式２では、許容できる遅延揺らぎをあらかじめ設定することから、帯域幅遅延積の増大を一定以内に抑えることができる。

一方で、従来方式２では、トラヒック量が少ない場合でも許容できる遅延揺らぎ分パケット送信を遅らせるために、スロースタートフェーズにおける輻輳ウィンドウサイズの拡大が遅くなるという課題がある。したがって、ウィンドウサイズ拡大遅延や最大スループットの低下を抑えながら、ＴＣＰにおけるトラヒックのバースト性を低減する方式が求められている。

ｈｔｔｐｓ：／／ｐａｕｌｇｒｅｖｉｎｋ．ｗｏｒｄｐｒｅｓｓ．ｃｏｍ／２０１７／０９／０８／ａｂｏｕｔ－ｌｏｎｇ－ｆａｔ－ｎｅｔｗｏｒｋｓ－ａｎｄ－ｔｃｐ－ｔｕｎｉｎｇ／ ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ａｎｒｉｔｓｕ．ｃｏｍ／ｊａ－ｊｐ／ｎｅｔｗｏｒｋ－ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｂａｎｄｗｉｄｔｈ－ｃｏｎｔｒｏｌ／ｎｆ７６０１ａ "遅延保証サービスを実現する遅延制御シェーピングの提案"， 信学技報， ｖｏｌ． １１９， ｎｏ． ７， ＣＱ２０１９－７， ｐｐ． ３５－４０， ２０１９年４月． ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎｅｔｏｎｅ．ｃｏ．ｊｐ／ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ－ｃｅｎｔｅｒ／ｂｌｏｇ－ｃｏｌｕｍｎ／ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ＿ｔａｋｕｍｉ＿１４３／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ

本開示は、ウィンドウサイズ拡大遅延や最大スループットの低下を発生させることなく、ＴＣＰにおけるトラヒックのバースト性を低減することを目的とする。

本発明では、ＴＣＰの輻輳ウィンドウサイズに基づき遅延制御シェーピングの設定値を制御する方式を提案する。

具体的には、本開示のシステムは、
送信端末から受信端末にパケットを送信する通信システムであって、
送信端末から送信されるパケットの輻輳制御を行う輻輳制御部と、
前記輻輳制御部が輻輳を行う輻輳ウィンドウサイズの設定に基づき、遅延制御シェーピングの設定値を変化させる遅延制御シェーピング部と、
を備える。

具体的には、本開示の方法は、
送信端末から受信端末にパケットを送信する通信システムが実行するシェーピング方法であって、
輻輳制御部が、送信端末から送信されるパケットの輻輳制御を行い、
遅延制御シェーピング部が、前記輻輳制御部が輻輳を行う輻輳ウィンドウサイズの設定に基づき、遅延制御シェーピングの設定値を変化させる。

具体的には、本開示の装置は、
送信端末から送信されたパケットのシェーピングを行う装置であって、
送信端末から送信されたパケットを受信し、
前記送信端末のパケットに行う輻輳制御の輻輳ウィンドウサイズを取得し、
前記輻輳ウィンドウサイズの設定に基づき、遅延制御シェーピングの設定値を変化させる。

具体的には、本開示のプログラムは、本開示に係る通信装置に備わる各機能部としてコンピュータを実現させるためのプログラムであり、本開示に係る通信装置が実行する通信方法に備わる各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本開示によれば、ウィンドウサイズ拡大遅延や最大スループットの低下を発生させることなく、ＴＣＰにおけるトラヒックのバースト性を低減することができる。

ＴＣＰ通信のトラヒックの一例を示す。 本開示に関連するシェーピングの第１例を示す。 本開示に関連するシェーピングの第２例を示す。 本開示に係るシェーピングの一例を示す。 実施形態例１に係るシステム構成の一例を示す。 送信端末の構成の一例を示す。 ＴＣＰ通信部の構成の一例を示す。 遅延制御シェーピング設定値変更部の構成の一例を示す。 ターゲットバーストレート設定テーブルの一例を示す。 遅延制御シェーピング機能の構成の一例を示す。 トークン供給関数計算部が行うトークン供給関数更新処理フローを説明する図である。 トークン供給部が行う通信フロー毎トークン供給処理フローを説明する図である。 遅延制御シェーピング設定値計算機能の動作の一例を示す。 遅延制御シェーピング設定値変更機能の動作の一例を示す。 実施形態例２に係るシステム構成の一例を示す。 送信端末の構成の一例を示す。 実施形態例３に係るシステム構成の一例を示す。 送信端末の構成の一例を示す。 ＴＣＰ最適化装置の構成の一例を示す。 実施形態例４に係るＴＣＰ通信部の構成の一例を示す。 ＡＣＫ ＲＴＴ格納メモリの一例を示す。 実施形態例３に係る遅延制御シェーピング設定値変更機能の構成の一例を示す。 ターゲットスループット設定テーブルの一例を示す。 遅延制御シェーピング設定値計算機能の動作の一例を示す。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（本開示の概要）
図１～図３に、本開示に関連するシェーピングの適用例を示す。送信元から送信先へのＴＣＰ通信のトラヒックＴＣは、図１に示すように、バースト性が大きい。
図１のトラヒックにシェーピングを行うと、図２に示すＴＲ１のように、最大帯域が抑えられてしまう。このため、シェーピングを大きめに設定すると、シェーピングの意味がなくなる。
図１のトラヒックに遅延制御シェーピングを行うと、図３に示すＴＲ２のように、バースト性は抑えられるが、遅延が大きくなるため、立ち上がりが遅くなる。

図４に、本開示に係る遅延制御シェーピングとＴＣＰの連携例を示す。本開示は、現在の輻輳ウィンドウサイズに基づき遅延制御シェーピングの設定値を動的に変更する。例えば、図４に示すＴＤのように、輻輳ウィンドウサイズが小さい時は小さい遅延揺らぎ設定でシェーピングを行い、輻輳ウィンドウサイズが大きい時は大きい遅延揺らぎ設定でシェーピングを行う。制御周期は一旦１００ｍｓなどを想定しているが、実装の際には検討の余地がある。

ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットを設定し、該ターゲットバーストサイズ又は該ターゲットスループットが上限となるように遅延制御シェーピングの許容遅延揺らぎ設定値を決定する。具体的には、ＴＣＰの輻輳ウィンドウサイズをターゲットバーストサイズで除算した値を許容遅延揺らぎ設定値とする。もしくは、ＴＣＰの輻輳ウィンドウサイズをターゲットスループットで除算した値からＲＴＴを減算した値が正の値であった場合に、その値を許容遅延揺らぎ設定値とする。

制御を行う場所やタイミングは任意であり、例えば、送信側において行ってもよいし、送信端末と受信端末の間にＴＣＰ最適化装置を設けてもよい。以下、具体的に説明する。

以下の実施形態例１では、バーストサイズを上限とした制御例について説明する。本実施形態例１では、ターゲットバーストサイズを設定し、ターゲットバーストサイズに基づき遅延制御シェーピングの設定値を制御する。具体的には、ＴＣＰの輻輳ウィンドウサイズをターゲットバーストサイズで除算した結果を遅延制御シェーピングの許容遅延揺らぎ設定値とする。

このような動作により、ＴＣＰの輻輳ウィンドウサイズがターゲットバーストサイズと比較して小さい場合には、許容遅延揺らぎ設定値が小さく設定されるため、スロースタートフェーズにおける輻輳ウィンドウサイズの拡大遅延を抑止することができる。またＴＣＰの輻輳ウィンドウサイズがターゲットバーストサイズと比較して大きい場合には、許容遅延揺らぎ設定値が大きく設定されるため、スループットが大きくなった際のトラヒックのバースト性を十分に低減することができる。

実施形態例４では、ターゲットスループットを上限とした制御例について説明する。本実施形態例２では、ターゲットスループットを設定し、これらに基づき遅延制御シェーピングの設定値を制御する。具体的には、ＴＣＰの輻輳ウィンドウサイズをターゲットスループットで除算し、得られた許容通信遅延値からＴＣＰが測定しているＲＴＴを減算した値が正の値であった場合、それを遅延揺らぎ設定値とする。負の値であった場合には、遅延制御シェーピングのシェーピングを無効化し、単なるパケット転送として動作させる。

このような動作により、ＴＣＰの輻輳ウィンドウサイズがターゲットスループットと比較して小さい場合には、許容遅延揺らぎ設定値が小さく設定されるため、スロースタートフェーズにおける輻輳ウィンドウサイズの拡大遅延を抑止することができる。またＴＣＰの輻輳ウィンドウサイズがターゲットスループットと比較して大きい場合は、許容遅延揺らぎ設定値が大きく設定されるため、スループットが大きくなった際のトラヒックのバースト性を十分に低減することができる。

（実施形態例１）
図５に、本実施形態に係るシステム構成の一例を示す。本実施形態に係る通信システムは、送信端末９３がネットワーク９２を介して受信端末９４とＴＣＰ通信を行うシステムにおいて、送信端末９３とネットワーク９２との間に遅延制御シェーピング機能９１を備える。

図６に、送信端末９３の構成の一例を示す。送信端末９３は、通信ＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３１、制御ＩＦ３２、ＴＣＰ通信部３３、通信アプリケーション３４、遅延制御シェーピング設定値変更部３５を備える。
通信ＩＦは、遅延制御シェーピング機能９１の通信ＩＦに接続されている。
制御ＩＦ３２は、遅延制御シェーピング機能９１の制御ＩＦに接続されている。
ＴＣＰ通信部３３は、受信端末９４とＴＣＰ通信を行う。
通信アプリケーション３４は、送信端末９３が受信端末９４と通信を行う任意のアプリケーションである。
遅延制御シェーピング設定値変更部３５は、最大遅延揺らぎＪｍａｘを遅延制御シェーピング機能９１に通知する。

図７に、ＴＣＰ通信部３３の構成の一例を示す。ＴＣＰ通信部３３は、バッファ４１、送出部４２、ＡＣＫ受信部４３、輻輳制御部４４、輻輳ウィンドウサイズ格納メモリ４５、許容バーストサイズ設定値４６を備える。
バッファ４１は、通信アプリケーション３４からのデータを蓄積する。
送出部４２は、バッファ４１に蓄積されているデータを読み出し、通信ＩＦ３１に送出する。
ＡＣＫ受信部４３は、受信端末９４からのＡＣＫを受信する。
輻輳制御部４４は、受信端末９４からのＡＣＫに基づいて、輻輳制御を行う。
輻輳ウィンドウサイズ格納メモリ４５は、現在の輻輳ウィンドウサイズｎＣＷを格納する。
許容バーストサイズ設定値４６は、ＴＣＰ通信部３３に予め設定されている許容バーストサイズ設定値を格納する。

図８に、遅延制御シェーピング設定値変更部３５の構成の一例を示す。遅延制御シェーピング設定値変更部３５は、遅延制御シェーピング設定値計算機能５１、ターゲットバーストレート設定テーブル５２、遅延制御シェーピング設定値変更機能５３、ターゲットバーストレート設定機能５４を備える。
遅延制御シェーピング設定値計算機能５１は、輻輳ウィンドウサイズ及びターゲットバーストレートに基づいて遅延制御シェーピング設定値を求める。
遅延制御シェーピング設定値変更機能５３は、遅延制御シェーピング設定値を遅延制御シェーピング機能９１に通知する。
ターゲットバーストレート設定機能５４は、ターゲットバーストレートｔＢＲを設定し、ターゲットバーストレート設定テーブル５２に格納する。
ターゲットバーストレート設定テーブル５２は、ターゲットバーストレートｔＢＲを格納する。図９に、ターゲットバーストレート設定テーブルの一例を示す。

図１０に、遅延制御シェーピング機能９１の構成の一例を示す。遅延制御シェーピング機能９１は、遅延パラメータ設定部１１、遅延パラメータテーブル１２、メータリング部１３、入力パケット量記録メモリ１４、トークン供給関数計算部１５、トークン供給関数メモリ１６、トークン供給部１７、シェーピング部２０を備える。シェーピング部２０は、キュー２１、トークンバケツ２２、送信判定機能部２３を備える。

遅延パラメータ設定部１１は、送信端末９３から最大遅延揺らぎＪｍａｘを受信し遅延パラメータテーブル１２に格納する。
遅延パラメータテーブル１２は、送信端末９３からの最大遅延揺らぎＪｍａｘを格納する。
メータリング部１３は、送信端末９３から受信した入力パケットのデータ量を測定し、入力パケットをキュー２１に格納する。
入力パケット量記録メモリ１４は、入力パケットのデータ量を記録する。
トークン供給関数計算部１５は、入力パケットの最大遅延揺らぎがＪｍａｘになるよう、トークン供給関数を計算する。
トークン供給関数メモリ１６は、トークン供給関数計算部１５の計算したトークン供給関数を記憶する。
トークン供給部１７は、トークン供給関数メモリ１６に記憶されたトークン供給関数に従い、トークンをシェーピング部２０に供給する。
シェーピング部２０は、供給されたトークンに応じて、キュー２１に格納されている入力パケットを遅延させ、受信端末９４に送信する。

図１１は、トークン供給関数計算部１５が実行する通信フロー毎トークン供給関数Ｔｓ（ｔ）更新処理フロー（Ｓ１５０）を示したものである。トークン供給量制御機能は、１の所定期間における入力されたパケットの量で計算したトークンの１の供給期間と、１の所定期間の後の所定期間における入力されたパケットの量で計算したトークンの後の供給期間とが重複する場合、１の供給期間と後の供給期間が重複する期間において、１の所定期間における入力されたパケットの量で計算したトークンの量に後の所定期間における入力されたパケットの量で計算したトークンの量を加算する。

本更新処理は、トークン供給関数更新周期毎に実行する。今回処理実行時刻をｔ＿ｎｏｗ、現在のトークン供給関数をｎｏｗ＿Ｔｓ（ｔ）、前回処理実行時から今回処理実行時までにメータリング部１３から通知されたバイト量の合計をＢｍ、トークン供給周期をＴｃ、トークン供給関数更新周期をＴｕ、トークン供給関数反映周期をＴｒ、対象通信フローの要求遅延時間をＤｄ、遅延パラメータテーブル１２を用いて計算された対象通信フローの通信経路の遅延時間をＤｒとする（ステップＳ１５１）。

要求遅延を満足しながら追加できる遅延時間であるＤａを次の式で計算する（ステップＳ１５２）。
Ｄａ＝Ｄｄ－Ｄｒ－Ｔｕ－Ｔｒ

今回の処理実行で追加するトークン供給関数ａｄｄ＿Ｔｓ（ｔ）を次の式で計算する（ステップＳ１５３）。
（１）ｔがｔ＿ｎｏｗ＋Ｔｒ＜ｔ≦ｔ＿ｎｏｗ＋Ｔｒ＋Ｄａの場合
ａｄｄ＿Ｔｓ（ｔ）＝（Ｂｍ／Ｄａ）×Ｔｃ
（２）上記以外のｔの場合
ａｄｄ＿Ｔｓ（ｔ）＝０

ａｄｄ＿Ｔｓ（ｔ）が小数となっている場合には、ａｄｄ＿Ｔｓ（ｔ）の合計値がＢｍと等しくなるように切り上げ又は切り捨てなどの正規化を行う（ステップＳ１５４）。今回の処理実行でＴｓ（ｔ）として更新するトークン供給関数ｎｅｗ＿Ｔｓ（ｔ）を次の式で計算する（ステップＳ１５５）。
ｎｅｗ＿Ｔｓ（ｔ）＝ｎｏｗ＿Ｔｓ（ｔ）＋ａｄｄ＿Ｔｓ（ｔ）

ｎｅｗ＿Ｔｓ（ｔ）をｔ＝ｔ＿ｎｏｗ＋Ｔｒ以降の新たなＴｓ（ｔ）としてトークン供給関数メモリ１６を更新し、トークン供給部１７に設定する（ステップＳ１５６）。

図１２は、トークン供給部１７が実行する通信フロー毎トークン供給処理フロー（Ｓ１６０）を示したものである。本更新処理は、トークン供給周期毎に実行する。処理実行時刻をｔ＿ｎｏｗとする（ステップＳ１６１）。ｔ＝ｔ＿ｎｏｗにおけるＴｓ（ｔ）の値の量のトークンを当該通信フローのシェーピング部２０に供給する（ステップＳ１６２）。

図１３に、遅延制御シェーピング設定値計算機能５１の動作の一例を示す。
輻輳ウィンドウサイズ格納メモリ４５から現在の輻輳ウィンドウサイズｎＣＷを読み取る（Ｓ１１１）。
ターゲットバーストレート設定テーブル５２からターゲットバーストレートｔＢＲを読み取る（Ｓ１１２）。
ｎＣＷをｔＢで除算して遅延制御シェーピング設定値計算結果ｃＪｍａｘとして得る（Ｓ１１３）。
ｃＪｍａｘを遅延制御シェーピング設定値変更機能５３に通知する（Ｓ１１４）。
なお、計算フロー開始契機は、輻輳ウィンドウサイズの変更を検知した場合でも、ある一定時間毎に変更するような形でも構わない。

図１４に、遅延制御シェーピング設定値変更機能５３の動作の一例を示す。
ｃＪｍａｘを新たな遅延制御シェーピング機能の最大遅延揺らぎＪｍａｘとして設定する（Ｓ１２１）。
なお、直ちに設定してもいいし、何らかの閾値を設けて閾値を超えた場合のみ設定する、といった方法をとっても構わない。

（実施形態例２）
図１５に、本実施形態に係るシステム構成の一例を示す。本実施形態に係る通信システムは、送信端末９３がネットワーク９２を介して受信端末９４とＴＣＰ通信を行うシステムにおいて、送信端末９３が遅延制御シェーピング機能を備える。

図１６に、送信端末９３の構成の一例を示す。送信端末９３は、遅延制御シェーピング設定値変更部３５をさらに備え、通信ＩＦ３１とＴＣＰ通信部３３の間に遅延制御シェーピング機能３６が接続されている。
遅延制御シェーピング機能３６は、実施形態例１で説明した遅延制御シェーピング機能９１と同様の機能を備える。

（実施形態例３）
図１７に、本実施形態に係るシステム構成の一例を示す。本実施形態に係る通信システムは、送信端末９３がネットワーク９２を介して受信端末９４とＴＣＰ通信を行うシステムにおいて、ネットワーク９２内に遅延制御シェーピング機能が備わる。具体的には、ネットワーク９１Ａとネットワーク９２Ｂの間にＴＣＰ最適化装置９６が接続されている。

図１８に、送信端末９３の構成の一例を示す。送信端末９３は、遅延制御シェーピング設定値変更部３５を備え、通信ＩＦ３１とＴＣＰ通信部３３の間に遅延制御シェーピング機能３６が接続されている。
遅延制御シェーピング機能３６は、実施形態例１で説明した遅延制御シェーピング機能９１と同様の機能を備える。

図１９に、ＴＣＰ最適化装置９６の構成の一例を示す。ＴＣＰ最適化装置９６は、非特許文献４に記載のＴＣＰ最適化装置に備わる機能に備え、遅延制御シェーピング機能を備える。具体的には、ＴＣＰ最適化装置９６は、通信ＩＦ６１、ＴＣＰ通信部６２、ＴＣＰ終端部６３、遅延制御シェーピング機能６４、遅延制御シェーピング設定値変更部６５を備える。
通信ＩＦ６１は、受信端末９４とネットワーク９２Ｂを介して接続されている。
ＴＣＰ通信部６２は、受信端末９４とＴＣＰパケットを送受信する。
ＴＣＰ終端部６３は、ＴＣＰパケットの終端処理を行う。終端処理は、例えばＡＣＫの代理応答である。
遅延制御シェーピング機能６４は、ＡＣＫの代理応答を制御することで、通信相手側の伝送速度をコントロールする。
遅延制御シェーピング設定値変更部６５は、最大遅延揺らぎＪｍａｘを遅延制御シェーピング機能６４に通知する。

（実施形態例４）
本実施形態では、前述のバーストサイズを上限とした制御例に代え、ターゲットスループットを上限とした制御を行う。本実施形態に係る通信システムは、ＴＣＰ通信部３３及び遅延制御シェーピング設定値変更部３５の機能が前述の実施形態と異なる。以下、ターゲットスループットを上限とした制御の特徴について説明する。

図２０に、ＴＣＰ通信部３３の構成の一例を示す。ＴＣＰ通信部３３は、バッファ４１、送出部４２、ＡＣＫ受信部４３、輻輳制御部４４、輻輳ウィンドウサイズ格納メモリ４５、許容バーストサイズ設定値４６に加え、ＡＣＫ ＲＴＴ格納メモリ４７を備える。

ＡＣＫ受信部４３は、ＡＣＫパケットを受信すると、自身が送信したＴＣＰパケットの送信時刻からＡＣＫパケットの受信時刻を減算することでＡＣＫ ＲＴＴとして算出する。この算出したＡＣＫ ＲＴＴを、ＡＣＫ ＲＴＴ格納メモリ４７に格納する。ＡＣＫ ＲＴＴ格納メモリの例を図２１に示す。

図２２に、遅延制御シェーピング設定値変更部３５の構成の一例を示す。遅延制御シェーピング設定値変更部３５は、ターゲットバーストレート設定テーブル５２及びターゲットバーストレート設定機能５４に代え、ターゲットスループット設定テーブル７２及びターゲットスループット設定機能７４を備える。
ターゲットスループット設定テーブル７２は、ターゲットスループットｔＴｈを格納する。図２３に、ターゲットバーストレート設定テーブルの一例を示す。
ターゲットスループット設定機能７４は、ターゲットスループットｔＴｈを設定し、ターゲットスループット設定テーブル７２に格納する。

図２４に、本実施形態の遅延制御シェーピング設定値計算機能５１の動作の一例を示す。
ＡＣＫＲＴＴ格納メモリから現在のＡＣＫＲＴＴ ｎＲＴＴを読み取る（Ｓ２１１）。
輻輳ウィンドウサイズ格納メモリから現在の輻輳ウィンドウサイズｎＣＷを読み取る（Ｓ２１２）。
ターゲットスループット設定テーブル７２からターゲットスループットｔＴｈと初期Ｊｍａｘ ｉＪｍａｘを得る（Ｓ２１３）。
ｎＣＷをｔＴｈで除算した結果をターゲットＲＴＴ ｔＲＴＴとして得る（Ｓ２１４）。
ｔＲＴＴからｎＲＴＴを引いた結果が負の場合、ｃＪｍａｘ＝ｉＪｍａｘとする正の場合、これをｃＪｍａｘとする（Ｓ２１５）。

本実施形態例では、ターゲットスループットを設定し、これらに基づき遅延制御シェーピングの設定値を制御する。このような動作により、ＴＣＰの輻輳ウィンドウサイズがターゲットスループットと比較して小さい場合には、許容遅延揺らぎ設定値が小さく設定されるため、スロースタートフェーズにおける輻輳ウィンドウサイズの拡大遅延を抑止することができる。したがって、本実施形態は、ウィンドウサイズ拡大遅延や最大スループットの低下を発生させることなく、ＴＣＰにおけるトラヒックのバースト性を低減することができる。

本開示の装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。

本開示は情報通信産業に適用することができる。

１１：遅延パラメータ設定部
１２：遅延パラメータテーブル
１３：メータリング部
１４：入力パケット量記録メモリ
１５：トークン供給関数計算部
１６：トークン供給関数メモリ
１７：トークン供給部
２０：シェーピング部
２１：キュー
２２：トークンバケツ
２３：送信判定機能部
３１：通信ＩＦ
３２：制御ＩＦ
３３：ＴＣＰ通信部
３４：通信アプリケーション
３５：遅延制御シェーピング設定値変更部
３６：遅延制御シェーピング機能
４１：バッファ
４２：送出部
４３：ＡＣＫ受信部
４４：輻輳制御部
４５：輻輳ウィンドウサイズ格納メモリ
４６：許容バーストサイズ設定値
４７：ＡＣＫ ＲＴＴ格納メモリ
５１：遅延制御シェーピング設定値計算機能
５２：ターゲットバーストレート設定テーブル
５３：遅延制御シェーピング設定値変更機能
５４：ターゲットバーストレート設定機能
６１：通信ＩＦ
６２：ＴＣＰ通信部
６３：ＴＣＰ終端部
６４：遅延制御シェーピング機能
７２：ターゲットスループット設定テーブル
７４：ターゲットスループット設定機能
９１：遅延制御シェーピング機能
９２：ネットワーク
９３：送信端末
９４：受信端末

Claims (10)

1. 送信端末から受信端末にパケットを送信する通信システムであって、
   送信端末から送信されるパケットの輻輳制御を行う輻輳制御部と、
   前記輻輳制御部が輻輳を行う輻輳ウィンドウサイズの設定に基づき、遅延制御シェーピングの設定値を変化させる遅延制御シェーピング部と、
   を備え、
   前記遅延制御シェーピング部は、
   ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットを設定し、
   ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットに基づき遅延制御シェーピングの設定値を制御し、
   前記輻輳ウィンドウサイズをターゲットバーストサイズで除算し、
   前記除算で得られた値を遅延制御シェーピングの許容遅延揺らぎ設定値とする、
   通信システム。
2. 送信端末から受信端末にパケットを送信する通信システムであって、
   送信端末から送信されるパケットの輻輳制御を行う輻輳制御部と、
   前記輻輳制御部が輻輳を行う輻輳ウィンドウサイズの設定に基づき、遅延制御シェーピングの設定値を変化させる遅延制御シェーピング部と、
   を備え、
   前記遅延制御シェーピング部は、
   ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットを設定し、
   ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットに基づき遅延制御シェーピングの設定値を制御し、
   前記送信端末から前記受信端末までの往復遅延時間を取得し、
   前記輻輳ウィンドウサイズをターゲットスループットで除算し、
   前記除算で得られた値から前記往復遅延時間を減算した値が正の値であった場合、前記除算で得られた値を遅延揺らぎ設定値とする、
   通信システム。
3. 送信端末から受信端末にパケットを送信する通信システムであって、
   送信端末から送信されるパケットの輻輳制御を行う輻輳制御部と、
   前記輻輳制御部が輻輳を行う輻輳ウィンドウサイズを格納する輻輳ウィンドウサイズ格納部と、
   前記輻輳ウィンドウサイズ格納部から読み取った前記輻輳ウィンドウサイズに基づき、遅延制御シェーピングの設定値を変化させる遅延制御シェーピング部と、
   を備える通信システム。
4. 送信端末から受信端末にパケットを送信する通信システムが実行するシェーピング方法であって、
   輻輳制御部が、送信端末から送信されるパケットの輻輳制御を行い、
   遅延制御シェーピング部が、前記輻輳制御部が輻輳を行う輻輳ウィンドウサイズの設定に基づき、遅延制御シェーピングの設定値を変化させ、
   ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットを設定し、
   ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットに基づき遅延制御シェーピングの設定値を制御し、
   前記輻輳ウィンドウサイズをターゲットバーストサイズで除算し、
   前記除算で得られた値を遅延制御シェーピングの許容遅延揺らぎ設定値とする、
   方法。
5. 送信端末から受信端末にパケットを送信する通信システムが実行するシェーピング方法であって、
   輻輳制御部が、送信端末から送信されるパケットの輻輳制御を行い、
   遅延制御シェーピング部が、前記輻輳制御部が輻輳を行う輻輳ウィンドウサイズの設定に基づき、遅延制御シェーピングの設定値を変化させ、
   ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットを設定し、
   ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットに基づき遅延制御シェーピングの設定値を制御し、
   前記送信端末から前記受信端末までの往復遅延時間を取得し、
   前記輻輳ウィンドウサイズをターゲットスループットで除算し、
   前記除算で得られた値から前記往復遅延時間を減算した値が正の値であった場合、前記除算で得られた値を遅延揺らぎ設定値とする、
   方法。
6. 送信端末から受信端末にパケットを送信する通信システムが実行するシェーピング方法であって、
   輻輳制御部が、送信端末から送信されるパケットの輻輳制御を行い、
   輻輳ウィンドウサイズ格納部が、前記輻輳制御部が輻輳を行う輻輳ウィンドウサイズを格納し、
   遅延制御シェーピング部が、前記輻輳ウィンドウサイズ格納部から読み取った前記輻輳ウィンドウサイズに基づき、遅延制御シェーピングの設定値を変化させる、
   方法。
7. 送信端末から送信されたパケットのシェーピングを行う装置であって、
   送信端末から送信されたパケットを受信し、
   前記送信端末のパケットに行う輻輳制御の輻輳ウィンドウサイズを取得し、
   前記輻輳ウィンドウサイズの設定に基づき、遅延制御シェーピングの設定値を変化させ、
   ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットを設定し、
   ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットに基づき遅延制御シェーピングの設定値を制御し、
   前記輻輳ウィンドウサイズをターゲットバーストサイズで除算し、
   前記除算で得られた値を遅延制御シェーピングの許容遅延揺らぎ設定値とする、
   装置。
8. 送信端末から送信されたパケットのシェーピングを行う装置であって、
   送信端末から送信されたパケットを受信し、
   前記送信端末のパケットに行う輻輳制御の輻輳ウィンドウサイズを取得し、
   前記輻輳ウィンドウサイズの設定に基づき、遅延制御シェーピングの設定値を変化させ、
   ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットを設定し、
   ターゲットバーストサイズ又はターゲットスループットに基づき遅延制御シェーピングの設定値を制御し、
   前記送信端末から受信端末までの往復遅延時間を取得し、
   前記輻輳ウィンドウサイズをターゲットスループットで除算し、
   前記除算で得られた値から前記往復遅延時間を減算した値が正の値であった場合、前記除算で得られた値を遅延揺らぎ設定値とする、
   装置。
9. 送信端末から送信されたパケットのシェーピングを行う装置であって、
   送信端末から送信されたパケットを受信し、
   前記送信端末のパケットに行う輻輳制御の輻輳ウィンドウサイズを格納し、
   前記格納された輻輳ウィンドウサイズを読み取り、前記読み取った輻輳ウィンドウサイズに基づき、遅延制御シェーピングの設定値を変化させる、
   装置。
10. 請求項７から９のいずれか一項に記載の装置に備わる各機能部をコンピュータに実現させるためのプログラム。

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