JPH03247145A - ポリシング方式 - Google Patents

ポリシング方式

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JPH03247145A
JPH03247145A JP2045051A JP4505190A JPH03247145A JP H03247145 A JPH03247145 A JP H03247145A JP 2045051 A JP2045051 A JP 2045051A JP 4505190 A JP4505190 A JP 4505190A JP H03247145 A JPH03247145 A JP H03247145A
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Kiyohiro Noguchi
野口 清広
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation

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  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ATV交換網等のマルチメディア統合網にお
いて、通信中の全コネクションの通信品質を良好に保ち
、かつ網内リソースを有効に利用するために必要なポリ
シング方式に関する。
[従来の技術] 種々多様な通信品質と通信速度を要求する通信メディア
を効率的に収容することが可能なマルチメディア統合網
として、従来よりA T M (asynchrono
us  transfer  mode:非同期転送モ
ード)交換網が開発されつつある。
ところで、発呼者からのパケットデータは、各パケット
交換局で蓄積と転送を繰り返しながら相手方に到着する
ため、データの流れであるトラヒック制御を行う必要が
ある。トラヒック制御には、直接端末を規制する網−エ
ンド制御と、隣接交換局を規制する網内制御とがある。
前者は、送受信スループットのアンバランス解消と送信
スルーブツトの平滑化のためのフロー制御であり、後者
は、網内リソースの輻幀による網品質劣化とロックアツ
プ防止のための輻幀制御である。
第9図は、従来のATM交換局における呼受付装置のブ
ロック図である。
第9図において、1はATM交換局内のポリシング処理
機能モジュール、11はパケットを受信する受信部、1
21はコネクション毎にパケットの到着間隔を観測する
機能モジュール、123はコネクション毎に申告T2時
間間隔中に到着するパケット数を観測する機能モジュー
ル、14は到着パケットが申告違反パケットか否かを判
定する機能モジュール、15はモジュール14の判定の
結果、申告違反パケットと判定されたパケットを廃棄ま
たはその旨を印すマークを付与する機能モジュール、1
6はパケット送信を行う送信部である。
時間的なトラヒックの変動を伴い、かつ低速から高速ま
での種々の通信速度を持つ呼またはバーチャルパスのコ
ネクションを同時に収容できるマルチメディアパケット
統合網、例えばATM網においては、コネクションの接
続要求時に、端末はそのコネクションのトラヒック属性
として、そのコネクションの連続するパケット送出間隔
の最小値To、Toより大きな時間間隔T2.およびそ
のT2間隔中に送出するパケット数の最大値N1の3つ
のパラメータ値を網に対して申告する。これにより、網
内の例えばパケット交換局の要求受付部(第9図のポリ
シング機能モジュールl)では、端末からの申告どうり
に通信を行っているか否かを監視し、その監視結果によ
って申告値違反パケットを検出していた。
第9図においては、機能モジュール121がパケットの
受信間隔を観測し、申告値TO以下の値を検出した場合
には、機能モジュール14が検出されたセルを申告違反
パケットと判定する。また、機能モジュール123が申
告値T2区間中に到着するパケット数を観測して、その
値が申告値Nlより大きな値を検出した場合には、機能
モジュール14がそのパケットを申告違反パケットと判
定し、機能モジュール15が機能モジュール14で判定
された申告違反パケットを廃棄、または申告違反を印す
マークを付与して、送出部16からそのパケットを送出
する。
なお、従来、固定ルート上でパケット形式により通信を
行う高速パケット交換方式については、例えば、「スタ
テイステイカル・スイッチング・アーキテクチャーズ・
フォー・ツユ−チャー・サービセスJl (Kultz
or、 Montgomery: S tatisti
calI S S’ 84.May  1984)に記
載されている。このパケット交換方式では、呼設定の流
量制御理論として、呼設定時に発加入者にその呼の最大
スループットを宣言させ、ルーチングはこの宣言値によ
り行っている。
その他の文献としては、例えば、本出願人により提案さ
れた特願平1−300255号明細書および図面、およ
びIrMIRJANA  ZAFIROV I C−V
UKOT I Cet、al、’Performanc
e  Analysis  of  5lotted 
 ring  protocols  in  H3L
AN’ s”current  advances  
1nLANs、MANs  and  I SDN  
byB、G。
KIM  ARTECH)lOUsE、Q  (後述の
参照文献1)とがある。
〔発明が解決しようとする課題〕
NT2として、例えば、M A N (Metropo
litanarea  network) 、 L A
 N (L ocal  area  netw。
rk)、あるいはP B X (P rivate  
branch  exchange)を接続した場合、
これらに収容されている端末が通信を行う際に、NT2
において、トラヒックの変動が生じる。この場合、第9
図に示す従来の方式を採用して、トラヒックが生じると
、監視している数値に変化が生じるため、端末が申告通
りに通信を行っていても、ポリシング機能モジュールで
違反とみなされてしまうという問題が生じる。
本発明の目的は、このような従来の課題を解決し、トラ
ヒックの変動が生じても、高確率で申告違反パケットを
検出でき、実時間制御が可能な帯域管理、コネクション
受付判定制御を実現でき、かつ伝送路容量やバッファ容
量等の網内のリソースの有効利用を図ることができるポ
リシング方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段J 上記目的を達成するため、本発明によるパケット網にお
けるポリシング方式は、(イ)端末から各種のリンクを
介して接続されたノードに対し、呼あるいは回線のコネ
クションの接続要求時に、コネクションのトラヒック属
性として、コネクションの連続するセル送出間隔の最小
値(T0)、最小値(T0)より大きな時間間隔(T2
)、および時間間隔(T2)の区間内に送出するパケッ
ト数の最大値(Nl)の3パラメータ値を申告すること
により、パケット転送時の各コネクション毎の遅延品質
および廃棄品質を保証するパケット網において、ノード
に、コネクション毎に到着パケットの受信間隔を観測す
るモジュール、観測した情報を記憶し、かつその情報を
リセットするモジュール、申告された時間間隔(T2)
の区間内に到着するパケット数を観測するモジュール、
および上記リンクの使用状況を観測して、パケットが連
続的に受信していない空き状態を検出するモジュールを
備え、ノドは、コネクション毎の上記観測値および空き
状態検出情報により、コネクション毎に時間間隔(T2
)でのトラヒック変動を解析し、解析結果により各コネ
クションでの通信が申告値に違反しているか否かをチェ
ックし、申告違反パケットを検出することに特徴がある
また、(ロ)端末から申告されたノードは、コネクショ
ン毎に観測した受信パケット間隔情報をメモリに記憶し
ておき、リンクの空き状態を検出すると、受信パケット
間隔情報をリセットし、違反検出モジュールはパケット
の到着毎に、受信パケット間隔情報と申告した申告値(
T0)とを比較して、受信パケット間隔値が申告値(T
0)より小さい状況を検出したとき、同一コネクション
の1回前の受信パケット間隔情報との平均値をとり、平
均値が申告値(T0)より大きい場合には、申告値通り
に通信しているパケットであると判定し、また該平均値
が申告値(T0)より小さい場合には、さらに1回前の
受信パケット間隔情報が記憶されているか否かをチェッ
クし、以下同じ動作を繰り返して、同時接続コネクショ
ン数以上、そのサイクルを繰り返した場合には、端末異
常と判断することにも特徴がある。
(作  用〕 本発明においては、過去の受信状況を記憶しておくとと
もに、その記憶情報をリセットしたり、その記憶情報を
基に申告違反パケットか否かを判定することによって、
トラヒック変動が生じた場合でも、端末からの申告違反
パケットを確実に、もしくは高信頼度で検出することが
できる。また、申告違反パケットに対して、その旨を印
したマークを付け、網内でのトラヒック量が規定値を越
えた場合には、そのマーク付きパケットを優先的に廃棄
させる機能を備える。それにより、申告値を用いた帯域
管理ならびに網内での品質管理を容易に実現することが
できる。さらに、その機能により、伝送路容量やバッフ
ァ容量等の網内のリソースを有効に利用することが可能
である。
r実施例〕 以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。
第1図は、本発明の第1の実施例を示すポリシング機能
モジュールのブロック図であり、第7図は、ノード接続
関係およびポリシング機能を実現する位置を示す図であ
る。
第7図に示すように、端末(TE)71はNT2として
のPBX、MAN72に収容されており、このNT2は
NTIとノードからなるポリシング機能70を介してマ
ルチメディア統合網に接続される。
第1図は、申告TOパラメータに対する実施例であって
、lはポリシング機能モジュール、11は端末またはN
T2からの転送パケットを受信する受信部、121は呼
またはバーチセルバスの各コネクション毎に到着パケッ
ト間隔を観測する機能モジュール、122はポリシング
対象リンクにおけるパケット転送空き状態を検出する機
能モジュール、123は各コネクション毎に申告T2間
隔中の到着パケット数を観測する機能モジュール、13
は機能モジュール121,122での観測情報を記憶し
、かつ情報をリセットする機能を備えた記憶部、14は
記憶部13の情報およびユーザからの申告情報を基に、
到着パケットが申告値以内の通信か、申告値を越えた通
信かを判断する違反セル判断部、15は機能モジュール
14の判断結果、申告違反パケットと判断されたパケッ
トを廃棄または印を付ける機能モジュール、16は機能
モジュール15の処理が施こされたパケットを送出する
機能を備えた送信部である。
コネクションの接続要求時に、端末71は、このコネク
ションのトラヒック属性として、このコネクションの連
続するセル送出間隔の最小値TO1Toより大きな時間
間隔T2、およびそのT2間間隔中送出するパケット数
の最大値N1の3つのパラメータ値を、網に対して申告
する。端末71がパケットを転送する場合には、申告値
以内でのパケット転送を行う必要があり、一方、網側で
は、端末71からの受信が申告値以内の通信であるか否
かを検査(モニタリング)する必要がある。網のポリシ
ング機能モジュール1は、受信部11でパケットを受信
し、受信状況をそれぞれの機能モジュール121,12
2,123で観測し、機能モジュール121での観測情
報を記憶部13に記憶する。この記憶部13では、同時
接続コネクション毎に、パケットの到着間隔を記憶部1
3のメモリ上に格納しておく。
機能モジュール122において、リンクの空き状態を検
出した場合には、記憶部13はメモリをリセットする。
違反セル判断部14は、正常パケットが申告違反パケッ
トかを判断することにより、通信パケットが申告値以内
で通信を行っているが否が、または通信を行っている端
末が暴走等の異常状態が否かを、記憶部13での記憶情
報を用いることにより判定する。
第2図は、第1図における記憶部のメモリ内容を示す図
であり、第3図は第1図における違反セル判断部の動作
フローチャートである。
第2図に示すように、記憶部13には、第1番目のコネ
クション、第2番目のコネクション、第3番目のコネク
ション、・・・・第n番目のコネクションについて、そ
れぞれパケットの受信毎に順次記憶する。Li+−Jと
は、第1番目のコネクションの現在よりもJパケット過
去のパケットを示している。
第3図に示すように、違反セル判断部14では、観測値
tt+−+<Toであることを検出し、申告値以内で送
信しているパケットであることを判断する(ステップ3
01)、ここで、観測値tiy−Jとは、コネクション
iの通信における現時点、つまりコネクションiのパケ
ットが到着し、このパケットとこの1つ前のパケットと
の間の到着間隔が申告値Toより小さな状況を観測した
時点より、Jパケット過去のパケットが到着した時点か
ら、(J−1)パケット過去のパケットが到着するまで
の間隔により定義する。観測値ui+−+とこのコネク
ションlの1つ前の観測値LL+−sとの平均値が申告
To以上の場合には、TO以下の観測値シ1.−を検出
した時点での到着パケットを申告値以内で送信している
パケットとみなす(ステップ302゜308)。観測値
りゎ−、と観測値”it−mの平均値がTo以下の場合
には、記憶部13におけるそのコネクションiに対応す
る過去の情報t1+−mが存在するか否かをチェックし
くステップ303)、その情報が存在しない場合、つま
り観測値しit −aに相当する区間において、リンク
の空き状態が存在した場合には、To以下の観測値Li
*−1を検出した時点での到着パケットを申告違反セル
とみなすくステップ304,309)。この情報LL+
−sが存在している場合、つまり観測値’i、−sに相
当する区間において、リンクの空き状態が存在せず、有
為情報が記憶されていないときには、その情報[1+−
sと”−i、−+とUi+−+との平均をとり、この値
が申告値Toより大きい場合には、To以下の観測値シ
、+−+を検出した時点での到着パケットを、申告値以
内で送信しているパケットとみなす(ステップ305,
310)、また、その平均値がTOより小さい場合には
、そのコネクションにおけるさらに1つ過去の情報ti
、−に対して、同じ操作を繰り返す(ステップ307)
。このサイクルをm回以上繰り返した場合には、そのコ
ネクションiの通信は異常であると判断しくステップ3
06゜311)、例えば、レイヤ3信号によりその旨を
そのコネクションの通信を行っている端末に対して通知
する。ここで、同時接続コネクションが全て正常である
場合には、同時接続コネクション数以上のサイクルを繰
り返すことは原理的に有り得ない。そこで、このm値を
同時接続コネクション数に設定することにより、確実な
申告違反セル検出が実現できる。この動作を同時接続コ
ネクション毎に行うことにより、同時接続コネクション
に対する申告違反セルの検出が可能になる。
第4図は、第1図における違反セル判断部の動作フロー
チャートである。
ここでは、違反セル判断部14での申告Nl。
T2パラメータに対するポリシング機能の一例を示して
いる。機能モジュール121で検出した値が、ユーザが
申告したToより小さな値を検出した場合には、違反セ
ル判断部14は、第4図に示すアルゴリズムに従って稼
動する。
違反セル判断部14では、機能モジュール123の判断
結果により、申告T2中に到着するパケットの中で、申
告値N1を越えて到着したパケットを申告違反セルと判
定し、申告値N1以下の到着パケットを申告値以内の通
信パケットであると判定する(ステップ402,103
,404)。
違反セル判断部14では、第4図の判定機能を備えると
ともに、第3図の判定機能も備えている。
第5図は、本発明の第2の実施例を示す違反セル判断部
の動作フローチャートである。
第5図では、Toに対するポリシングの実現方法の一案
を示している。この方法では、第1の実施例におけるT
Oに対するポリシング制御の制御サイクルの大半が、数
サイクル以内でトラヒック変動を解消できるので、記憶
部13でのメモリ削減を目的として、m値を高確率、例
えば99.9%の確率でトラヒック変動が解消できるよ
うな値(同時接続コネクション数以下)に設定する(第
5図では、kに設定)。この制御サイクルを越えた場合
にも、申告違反パケットとみなす(ステップ505,5
10)。例えば、申告違反検出が多発するコネクション
に対しては、レイヤ3信号によりそのコネクションを接
続している端末に対して、その旨を通知することにする
。なお、Nl。
T2に対するポリシングを含むこの他の動作は、第1の
実施例と同じである。
第5図のフローチャートにおいても、ステップ506の
みが、第3図と異なっており、m値を高確率でトラヒッ
ク変動が解消できる値kに置き換えて、これを越えた場
合には申告違反パケットとみなしている(ステップ51
0)。
第6図は、本発明の第3の実施例を示す違反セル判断部
の動作フローチャートである。
第6図においては、第1または第2の実施例における違
反セル判断部14での判断機能に、許容トラヒック変動
幅を導入している。すなわち、機能モジュール123の
検出結果により、申告T2中に到着するパケットの中で
、申告値N1とトラヒック変動許容値Bとの加算値を越
えて到着したパケットを申告違反セルと判定しくステッ
プ602.604)、その加算値以下の到着パケットを
申告値以内の通信パケットであると判定している(ステ
ップ602..603)。その他の機能は、第1または
第2の実施例と同じである。
第8−1図、第8−2図および第8−3図は、第7図に
おけるNT2の形態例を示す図である。
第8−1図、第8−2図または第8−3図に示すように
、NT2として例えば、各端末がリング、バス、または
スター状にそれぞれ接続されたMAN、LAN、または
PBXであっても、本発明を適用すれば、確実または高
確率で申告違反パケットを検出することができる。これ
により、申告値をベースとした簡易な実時間制御が可能
な帯域管理、コネクション受付判定制御を実現すること
ができる。
第8−1図に示すリングは、例えば、送信権がディステ
ィネーションリリースされる場合を除いたMANまたは
LANを示す。すなわち、第8−1図における網と接続
されるAノード84で、リングに接続される端末85,
86.87の送信状況を把握できるMAN、LANを示
している。ここで、81,82.83はそれぞれ端末を
収容するノードであり、70はポリシング機能モジュー
ルである。なお、上記ディスティネーションリリースの
用語の定義については、従来の技術の欄に記載した参照
文献lに記載されている。
また、第8−2図に示すバス構成は、網と接続されるA
ノード97で、バスに接続される端末92〜96の送信
状況を把握できるVAN、またはLANを示している。
なお、91.98は、共通バスの終端装置である。
また、第8−3図では、スター型のVAN、LANを意
味している。網と接続されるAノード106で、これに
接続される端末101〜105の送信状況を把握できる
MAN、LANを示している。第8−1図、第8−2図
および第8−3図のいずれの場合にも、ATM網とNT
2の境界にポリシング機能モジュール70が介在してい
る。
〔発明の効果1 以上説明したように、本発明によれば、確実または高確
率で申告違反パケットを検出することができるので、申
告値をベースに実時間制御が可能な帯域管理と、コネク
ション受付判定制御を実現することができる。また、申
告違反パケットに対して、その旨のマークを付与して、
網内でのトラヒック量が規定値を越えた場合に、そのマ
ークの付いたパケットを優先的に廃棄する方法と組合わ
せることにより、帯域管理やコネクション受付判定制御
を効果的に行うことができ、かつ、伝送路容量やバッフ
ァ容量等の網内のリソースを有効に利用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示すポリシング機能モ
ジュールのブロック図、第2図は第1図における記憶部
のメモリ内容例を示す図、第3図は第1図における違反
セル判断部の動作フローチャート、第4図は第1図にお
ける違反セル判断部の別の動作フローチャート、第5図
は本発明の第2の実施例を示す違反セル判断部の動作フ
ローチャート、第6図は本発明の第3の実施例を示す違
反セル判断部の動作フローチャート、第7図は本発明に
おけるポリシングの網内の位置付けを示す図、第8−1
図、第8−2図および第8−3図はそれぞれ端末が収容
されるMAN、LAN、またはPBXの形状図、第9図
は従来のポリシング機能モジュールの例を示す構成図で
ある。 1:ポリシング機能モジュール、11:受信部、121
:到着パケット間隔観測機能モジュール、122:空き
状態検出機能モジュール、123:T2間隔中の到着パ
ケット数観測機能モジュール、13:記憶部、14・違
反セル判断部、15:マク付または廃棄機能モジュール
、16:送信部、71.85〜87.92〜96,10
1〜105:端末、84,97,106:端末送信状況
把握可能なノード、81〜83:その他のノード、70
:ポリシング機能モジュール、73:NT1.74:ポ
リシング機能内ノード。 口 口 口 へ 第 3 図 第 図 第 7 図 0 し!i 117 y乙−

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)端末、および該端末と接続されるPBXないしM
    AN、およびノードならびに該端末と該PBXないしM
    AN間、該端末と該ノード間、該PBXないし該MAN
    と該ノード間、該ノード相互間をそれぞれ結ぶリンクで
    構成され、該端末がノードに対し、呼ないし論理的な回
    線のコネクシヨンの接続要求時に、該コネクシヨンのト
    ラヒック属性として、該コネクシヨンの連続するセル送
    出間隔の最小値(T0)、該最小値(T0)より大きな
    時間間隔(T2)、および該時間間隔(T2)の区間内
    に送出するパケット数の最大値(N1)の3パラメータ
    値を申告することにより、パケット転送時の各コネクシ
    ヨン毎の遅延品質および廃棄品質を保証するパケット網
    において、該ノードに、コネクシヨン毎に到着パケット
    の受信間隔を観測するモジュール、観測した情報を記憶
    し、かつ該情報をリセットするモジュール、申告された
    時間間隔(T2)の区間内に到着するパケット数を観測
    するモジュール、および上記リンクの使用状況を観測し
    て、パケットが連続的に受信していない空き状態を検出
    するモジュールを備え、該ノードは、コネクシヨン毎の
    上記観測値および上記空き状態検出情報により、コネク
    シヨン毎に時間間隔(T2)でのトラヒック変動を解析
    し、該解析結果により各コネクシヨンでの通信が申告値
    に違反しているか否かをチェックし、申告違反パケット
    を検出することを特徴とするポリシング方式。
  2. (2)請求項1に記載のポリシング方式において、上記
    端末から申告されたノードは、コネクシヨン毎に観測し
    た受信パケット間隔情報をメモリに記憶しておき、リン
    クの空き状態を検出すると、該受信パケット間隔情報を
    リセットし、違反検出モジュールはパケットの到着毎に
    、該受信パケット間隔情報と申告した最小値(T0)と
    を比較して、該受信パケット間隔値が最小値(T0)よ
    り小さい状況を検出したとき、同一コネクシヨンの1回
    前の受信パケット間隔情報との平均値をとり、該平均値
    が申告値(T0)より大きい場合には、申告値通りに通
    信しているパケットであると判定し、また該平均値が申
    告値(T0)より小さい場合には、さらに1回前の受信
    パケット間隔情報が記憶されているか否かをチェックし
    て、該情報が記憶されていない場合には、該パケットは
    申告違反パケットであると判定し、該情報が記憶されて
    いる場合には、該情報と現時点までの受信パケット間隔
    情報との平均値と申告値(T0)とを比較し、該平均値
    が申告値(T0)より大きい場合には、申告値通りに通
    信しているパケットであると判定し、該平均値が申告値
    (T0)より小さい場合には、さらに1回前の受信パケ
    ット間隔情報が記憶されているか否かをチェックして、
    以下同じ動作を繰り返し、同時接続コネクシヨン数以上
    のサイクル数だけ繰り返した場合には、該コネクシヨン
    の通信を行っている端末が異常状態であると判断するこ
    とを特徴とするポリシング方式。
  3. (3)請求項1または2に記載のポリシング方式におい
    て、上記各コネクシヨンでの通信が申告値に違反してい
    るか否かのチェックでは、繰り返しサイクル回数の上限
    値を同時接続コネクシヨン数より小さな値(m)を定数
    として付与し、該値(m)のサイクル回数を越えたパケ
    ットは全て申告値違反パケットであると判定することを
    特徴とするポリシング方式。
  4. (4)請求項1,2または3に記載のポリシング方式に
    おいて、上記ノードは、時間間隔(T2)および該時間
    間隔(T2)区間内の到着パケット数(N1)に対する
    ポリシングでは、許容トラヒック変動幅(B)を定数と
    して付与し、コネクシヨン毎に、時間間隔(T2)内に
    到着するパケット数が申告値(N1)と変動幅(B)(
    =0を含む)の加算値を越える数のパケットを申告違反
    パケットであるとみなし、該加算値以内のパケットは申
    告値内で通信を行っているパケットであると判断するこ
    とを特徴とするポリシング方式。
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