JPH11163936A - Flow control method and device - Google Patents

Flow control method and device

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JPH11163936A
JPH11163936A JP32921897A JP32921897A JPH11163936A JP H11163936 A JPH11163936 A JP H11163936A JP 32921897 A JP32921897 A JP 32921897A JP 32921897 A JP32921897 A JP 32921897A JP H11163936 A JPH11163936 A JP H11163936A
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packet
transmission speed
network
flow control
state
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Hitoki Satou
仁樹 佐藤
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Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow control method that can determine an optimal packet transmission speed in a communication terminal. SOLUTION: The device provides a flow control method in a packet communication network in which, when a reception terminal receives a packet, an ACK packet for informing a transmission terminal that the packet is received is returned to the transmission terminal which adjusts a transmission speed. At this time, when the ACK arrives, it is confirmed whether or not there is an RTT and a packet abandonment, and a feature amount for indicating a state of a packet network is obtained on the basis of whether or not there is the obtained RTT and the packet abandonment, then a parameter for indicating a relation between the feature amount for indicating the state of the packet network and the packet transmission speed is identified and the optimal packet transmission speed is determined on the basis of the identified parameter.

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、セルやパケットを
用いて情報の通信や蓄積を行うパケット通信システムや
ATM通信システムの通信端末が、セルやパケットの送
出速度を決める際に必要となるフロー制御方法及びフロ
ー制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow required by a communication terminal of a packet communication system or an ATM communication system for communicating and storing information using cells and packets when determining the transmission speed of cells and packets. The present invention relates to a control method and a flow control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】パケット廃棄が観測されたときには、一
度に送出できるパケット数または情報量(これをウィン
ドウサイズと呼ぶ)を減らし、正常に受信端末にパケッ
トが届いたことがACKにより確認されたときには、ウ
ィンドウサイズを増加させるTCPの方式には、Tah
oeとReno(W.R.Stevens,TCP/I
P Illustrated,Vol.1:The P
rotocols,Addison−Wesley,1
994)がある。
2. Description of the Related Art When packet discard is observed, the number of packets or the amount of information that can be transmitted at a time (referred to as a window size) is reduced, and when it is confirmed by ACK that a packet has reached a receiving terminal normally. In the TCP scheme for increasing the window size, Tah
oe and Reno (WR Stevens, TCP / I
P Illustrated, Vol. 1: The P
rotocols, Addison-Wesley, 1
994).

【0003】また、最小のRTT(BaseRTT)と
ACKの到着ごとに観測される現在のRTT(ActR
TT)、ウィンドウサイズ(WindowSize)、
ActRTTの間に送信さたパケット数または情報量
(SendPacket)から、式(1)によりDif
fを計算し、 Expected=WindowSize/BaseRTT Actual=SendPacket/ActRTT Diff=Expected−Actual …(1) 適当なしきい値α,β(α<β)を用いて、以下のよう
にWindowSizeを決定するVegas(L.
S.Brankmo,L.L.Peterson,“T
CP Vegas:End to End Conge
stion Avoidance on a Glob
al Internet”,IEEE J.on Se
lected Areas in Comm.,Vo
l.13,No.8,pp.1465−1480.Oc
t.1995)が提案された。 1)Diff<αの場合、次のRTTの間に、Wind
owSizeを線形に増加させる。 2)Diff>βの場合、次のRTTの間に、Wind
owSizeを線形に減少させる。 3)α<Diff<βの場合、WindowSizeを
変えない。
In addition, the minimum RTT (BaseRTT) and the current RTT (ActR
TT), window size (WindowSize),
From the number of packets or the amount of information (SendPacket) transmitted during the ActRTT, Dif is calculated by Expression (1).
f is calculated, and Expected = WindowSize / BaseRTT Actual = SendPacket / ActRTT Diff = Expected-Actual (1) Using appropriate thresholds α, β (α <β), Windas is determined as follows: L.
S. Blankmo, L .; L. Peterson, "T
CP Vegas: End to End Conge
STATION AVOIDANCE ON A GLOB
al Internet ", IEEE J. on Se
selected Areas in Comm. , Vo
l. 13, No. 8, pp. 1465-1480. Oc
t. 1995). 1) If Diff <α, during the next RTT, Wind
owSize is increased linearly. 2) If Diff> β, Wind during the next RTT
owSize is reduced linearly. 3) When α <Diff <β, WindowSize is not changed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来方式のTaho
e,Renoではウィンドウサイズの増加および減少速
度を、Vegasではしきい値αおよびβを決める必要
があるが、これらのパラメータと最適なウィンドウサイ
ズ制御の関係が明らかでないため、最適なパラメータを
決めることが困難であった。また、パラメータ決定の際
に用いた網構成(例えば、RTTの最小値(伝搬遅延)
やパケット交換機のバッファ量)が変化すると、スルー
プットは大幅に低下するという欠点があった。
SUMMARY OF THE INVENTION Conventional Taho
e, Reno, it is necessary to determine the speed of increase and decrease of the window size, and Vegas, it is necessary to determine the threshold values α and β. However, since the relationship between these parameters and the optimal window size control is not clear, it is necessary to determine the optimal parameters. Was difficult. Also, the network configuration used for parameter determination (for example, the minimum value of RTT (propagation delay)
And the buffer capacity of the packet switch), the throughput is greatly reduced.

【0005】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、通信端末における最適なパケット送出速度を決定
することが可能なフロー制御方法及びフロー制御装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to provide a flow control method and a flow control device capable of determining an optimum packet transmission speed in a communication terminal.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、受信端末がパ
ケットを受信すると、パケットを受信したことを送信端
末に告げるためのACKパケットを送信端末に返送し、
送信端末がパケットの送出速度を調節するパケット通信
網におけるフロー制御方法であって、ACKが到着する
と、RTT(Round Trip Time;ACK
到着時刻とパケット送信時刻の差)およびパケット廃棄
の有無を求め、求められた前記RTTおよびパケット廃
棄の有無に基づいてパケット網の状態を示す特徴量を求
め、パケット網の状態を示す特徴量とパケット送出速度
との関係を示すパラメータを同定し、同定された前記パ
ラメータに基づいて最適なパケット送出速度を決定する
ことを特徴とする。
According to the present invention, when a receiving terminal receives a packet, an ACK packet for notifying the transmitting terminal that the packet has been received is returned to the transmitting terminal.
A flow control method in a packet communication network in which a transmission terminal adjusts a packet transmission speed, wherein when an ACK arrives, an RTT (Round Trip Time; ACK)
The difference between the arrival time and the packet transmission time) and the presence / absence of packet discarding are obtained, and a feature quantity indicating the state of the packet network is obtained based on the obtained RTT and the presence / absence of packet discarding. A parameter indicating a relationship with the packet transmission speed is identified, and an optimum packet transmission speed is determined based on the identified parameter.

【0007】好ましくは、前記パケット網の状態を示す
特徴量として、パケット廃棄区間の生起率とパケット廃
棄区間長(通信網または受信端末において、パケットが
連続的に廃棄される区間長)の平均値、またはパケット
廃棄区間の生起率とパケット廃棄区間長とパケット送出
速度のうちの少なくとも2つの積の平均値を求めるよう
にしてもよい。
[0007] Preferably, the characteristic value indicating the state of the packet network includes an average value of an occurrence rate of a packet discard section and a packet discard section length (a section length at which packets are continuously discarded in a communication network or a receiving terminal). Alternatively, an average value of a product of at least two of the occurrence rate of the packet discard section, the packet discard section length, and the packet transmission speed may be obtained.

【0008】好ましくは、過去のパケット送出速度およ
びパケット網の状態を示す特徴量をもとに前記パラメー
タを同定するようにしてもよい。本発明は、受信端末が
パケットを受信すると、パケットを受信したことを送信
端末に告げるためのACKパケットを送信端末に返送
し、送信端末がパケットの送出速度を調節するパケット
通信網に用いられるフロー制御装置であって、ACKが
到着すると、RTT(Round Trip Tim
e;ACK到着時刻とパケット送信時刻の差)およびパ
ケット廃棄の有無を求める手段と、求められた前記RT
Tおよびパケット廃棄の有無に基づいてパケット網の状
態を示す特徴量を求める手段と、パケット網の状態を示
す特徴量とパケット送出速度との関係を示すパラメータ
を同定する手段と、同定された前記パラメータに基づい
て最適なパケット送出速度を決定する手段とを備えたこ
とを特徴とする。
[0008] Preferably, the parameter may be identified on the basis of a past packet transmission speed and a characteristic quantity indicating a state of a packet network. The present invention relates to a flow used in a packet communication network in which, when a receiving terminal receives a packet, an ACK packet for notifying the transmitting terminal of the reception of the packet is returned to the transmitting terminal, and the transmitting terminal adjusts a packet sending speed. When the ACK arrives, the control device receives an RTT (Round Trip Tim).
e; means for determining the difference between the ACK arrival time and the packet transmission time) and whether or not to discard the packet;
Means for obtaining a characteristic amount indicating the state of the packet network based on T and whether or not the packet has been discarded; means for identifying a parameter indicating the relationship between the characteristic amount indicating the state of the packet network and the packet transmission speed; Means for determining an optimum packet transmission speed based on parameters.

【0009】好ましくは、前記パケット網の状態を示す
特徴量として、パケット廃棄区間の生起率とパケット廃
棄区間長(通信網または受信端末において、パケットが
連続的に廃棄される区間長)の平均値、またはパケット
廃棄区間の生起率とパケット廃棄区間長とパケット送出
速度のうちの少なくとも2つの積の平均値を求めるよう
にしてもよい。
Preferably, the characteristic value indicating the state of the packet network includes an average value of an occurrence rate of a packet discard section and a packet discard section length (a section length in which packets are continuously discarded in a communication network or a receiving terminal). Alternatively, an average value of a product of at least two of the occurrence rate of the packet discard section, the packet discard section length, and the packet transmission speed may be obtained.

【0010】好ましくは、前記同定する手段は過去のパ
ケット送出速度およびパケット網の状態を示す特徴量を
もとに前記パラメータを同定するようにしてもよい。本
発明によれば、通信端末における最適なパケット送出速
度を決定することができる。なお、上記の発明は、相当
する手順あるいは手段をコンピュータに実行させるため
のプログラムを記録した機械読取り可能な媒体としても
成立する。
[0010] Preferably, the identification means may identify the parameter based on a past packet transmission speed and a characteristic quantity indicating a state of a packet network. According to the present invention, it is possible to determine an optimum packet transmission speed in a communication terminal. The above-described invention is also realized as a machine-readable medium storing a program for causing a computer to execute the corresponding procedure or means.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の
実施の形態を説明する。図1に、本発明の一実施形態に
係るフロー制御装置の構成を示す。また、図2に、本フ
ロー制御装置によるフロー制御の処理手順を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a flow control device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a processing procedure of flow control by the present flow control device.

【0012】本フロー制御装置は、ソフトウェアとして
実現可能である。また、本フロー制御装置もしくはこれ
を実現するソフトウェアは典型的には制御対象となる通
信端末に搭載されるが、これに限定されるものではな
い。
The present flow control device can be realized as software. Further, the flow control device or software for realizing the flow control device is typically mounted on a communication terminal to be controlled, but is not limited thereto.

【0013】図1に示されるように、本実施形態に係る
フロー制御装置は、観測部1、特徴量計算部2、パラメ
ータ同定部3、パケット送出速度計算部4を備えてい
る。観測部1は、送信端末へACKが到着すると(ステ
ップS1)、RTT(Round Trip Tim
e;ACK到着時刻とパケット送信時刻の差)を求める
とともに、パケット廃棄の有無を検出する(ステップS
2,3)。
As shown in FIG. 1, the flow control device according to the present embodiment includes an observation unit 1, a feature amount calculation unit 2, a parameter identification unit 3, and a packet transmission speed calculation unit 4. When the ACK arrives at the transmitting terminal (step S1), the observation unit 1 sets an RTT (Round Trip Tim).
e; the difference between the ACK arrival time and the packet transmission time) and the presence or absence of packet discarding is detected (step S).
2, 3).

【0014】特徴量計算部2は、観測部1により求めら
れたRTTとパケット廃棄の有無に基づいてパケット網
の状態を示す特徴量を求める(ステップS4)。パラメ
ータ同定部3は、特徴量計算部2により求められた特徴
量と当該送信端末における過去のパケット送出速度に基
づいて、パケット網の状態を示す特徴量とパケット送出
速度との間の関係を示すパラメータを同定する(ステッ
プS5)。
The feature value calculation unit 2 obtains a feature value indicating the state of the packet network based on the RTT obtained by the observation unit 1 and the presence or absence of packet discard (step S4). The parameter identification unit 3 indicates a relationship between the characteristic amount indicating the state of the packet network and the packet transmission speed based on the characteristic amount obtained by the characteristic amount calculation unit 2 and the past packet transmission speed at the transmitting terminal. The parameters are identified (Step S5).

【0015】パケット送出速度計算部4は、パラメータ
同定部3により同定されたパラメータに基づいて当該送
信端末における最適なパケット送出速度を決定する(ス
テップS6)。
The packet transmission speed calculation unit 4 determines an optimum packet transmission speed in the transmitting terminal based on the parameters identified by the parameter identification unit 3 (Step S6).

【0016】以下、本実施形態に係る最適パケット送出
速度の算出アルゴリズムの一例についてさらに詳しく説
明する。最初に以下で用いる語句や変数について説明す
る。
Hereinafter, an example of an algorithm for calculating the optimum packet transmission speed according to the present embodiment will be described in more detail. First, words and variables used in the following will be described.

【0017】図3に例示するように、パケットは、送信
情報を適当な長さに分割した情報セグメントと、宛先情
報などが書かれたヘッダからなる。nはパケット内の情
報セグメントに対するシーケンス番号を示す。ν[by
te]は情報セグメント長(以下、パケット長と呼ぶ)
を示す。
As illustrated in FIG. 3, the packet includes an information segment obtained by dividing transmission information into an appropriate length, and a header in which destination information and the like are written. n indicates a sequence number for the information segment in the packet. ν [by
te] is the information segment length (hereinafter referred to as packet length)
Is shown.

【0018】λ[byte/sec]は、当該送信端末
におけるパケットnの送出速度を示す。なお、最適なパ
ケット送出速度をλ*で表す。yは、詳しくは後述する
が、パケットが廃棄されたことにより生じるパケット廃
棄区間の生起率を示す。
Λ [byte / sec] indicates the transmission speed of packet n in the transmitting terminal. Note that the optimum packet transmission speed is represented by λ * . Although y will be described in detail later, y indicates an occurrence rate of a packet discard section caused by discarding a packet.

【0019】e[sec]は、詳しくは後述するが、パ
ケット廃棄区間長を示す。z[byte/sec]は、
パケットを送信することにより受信端末がエラーなしに
受け取ることができる情報の情報速度(これをスループ
ットと呼ぶ)を示す。
E [sec] indicates a packet discard section length, which will be described in detail later. z [byte / sec] is
It shows the information rate of information that the receiving terminal can receive without error by transmitting a packet (this is called throughput).

【0020】T[sec]は、図4に例示するように、
パケットの送信間隔を示す。また、yr はパケット廃棄
区間の生起率の推定値を示し、er [sec]はパケッ
トが廃棄されたときのパケット廃棄区間長の推定値を示
し、zr [byte/sec]はパケットを送信すると
きのスループットの期待値を示すものとする。
T [sec] is, as exemplified in FIG.
Indicates the packet transmission interval. Further, y r represents an estimate of the occurrence rate of packet discard section, e r [sec] represents an estimate of the packet discard section length when the packet is discarded, z r [byte / sec] is a packet It indicates the expected value of the throughput when transmitting.

【0021】次に、パケット網の状態を示す特徴量とパ
ケット送出速度との間の関係を示すパラメータの同定に
ついて説明する。ここでは、パケット網の状態を示す特
徴量として、パケット廃棄区間の生起率yとパケット廃
棄区間長eとの積yeに着目するものとする。
Next, identification of a parameter indicating a relationship between a feature quantity indicating a state of a packet network and a packet transmission speed will be described. Here, it is assumed that the product ye of the occurrence rate y of the packet discard section and the packet discard section length e is used as the feature quantity indicating the state of the packet network.

【0022】パケットを送信するときのスループットの
期待値zr [byte/sec]の数学モデルは、パケ
ット長νを一定とすると、式(2)で表される。 zr =λ{1−yrr λ/ν} …(2) ここで、λ=ν/Tである。また、yとeは、特徴量計
算部2において、パケット廃棄の有無とRTTから計算
される。
The mathematical model of the expected value z r [byte / sec] of the throughput at the time of transmitting a packet is expressed by equation (2), where the packet length ν is fixed. z r = λ {1-y r e r λ / ν} ... (2) where a λ = ν / T. Further, y and e are calculated by the feature amount calculation unit 2 from the presence or absence of packet discard and the RTT.

【0023】yとeの積は定常状態においてλの関数で
表されるため、Kを1以上の自然数、αr0,αr1
αr2,…,αrK,βを実数として、式(3)でyとeの
積yeを近似することができる。ここで、Kとβは予め
適当に決めておく。 ye=α0 +α1 ・(λ−β)+…+αK ・(λ−β)K +δ …(3) ここで、δは残差である。
Since the product of y and e is represented by a function of λ in a steady state, K is a natural number of 1 or more, α r0 , α r1 ,
With α r2 ,..., α rK , β being real numbers, the product ye of y and e can be approximated by equation (3). Here, K and β are appropriately determined in advance. ye = α 0 + α 1 (λ−β) +... + α K ((λ−β) K + δ (3) where δ is a residual.

【0024】yr とer の積yrr を式(4)で表し
たとき、パラメータαr0,αr1,αr2,…,αrKは理論
的に最適に同定される。 yrr =αr0+αr1・(λ−β)+…+αrK・(λ−β)K …(4) 例えば、最小自乗法(近藤次郎,“数学モデル−現象の
数式化”,丸善)を用いると、αr0,αr1,αr2,…,
αrKは、yrr とyeの誤差εを ε=yrr −ye …(5) として、式(6)が最小となるように同定される。
[0024] When expressed in the formula the product y r e r of y r and e r (4), the parameter α r0, α r1, α r2 , ..., α rK it is theoretically optimally identified. y r e r = α r0 + α r1 · (λ-β) + ... + α rK · (λ-β) K ... (4) For example, the method of least squares (Jiro Kondo, "mathematical model - the formula of the phenomenon", Maruzen ), Α r0 , α r1 , α r2 , ...,
alpha rK is a y r e r and ye error epsilon as ε = y r e r -ye ... (5), is identified as equation (6) is minimized.

【0025】[0025]

【数1】 (Equation 1)

【0026】ここで、mは送信端末に到着したACKの
総数であり、Nはスライディングウィンドウの長さであ
る。y(i)とe(i)は、各々i個目のACKが到着
したことにより観測されるパケット廃棄区間の生起率と
パケット廃棄区間長を表す。前者はi個目のACKとi
−1個目のACKの間にパケット廃棄がある場合は1、
そうでない場合は0、後者はi個目のACKとi−1個
目のACKの到着時刻の差で定義される。yr (i)は
パケット廃棄区間の生起率の推定値、er (i)はパケ
ット廃棄区間長の推定値であり、各々i個目のACKに
より送達確認されたパケットが送信されたときに計算さ
れたものである。n、mおよびe(i)の関係を図6に
例示する。
Here, m is the total number of ACKs arriving at the transmitting terminal, and N is the length of the sliding window. y (i) and e (i) respectively represent the occurrence rate and the packet discard section length of the packet discard section observed when the i-th ACK arrives. The former is the i-th ACK and i
1 if there is packet discard during the first ACK,
Otherwise, 0, the latter is defined by the difference between the arrival times of the i-th ACK and the (i-1) -th ACK. y r (i) is the estimate of the occurrence rate of packet discard section, e r (i) is an estimate of the packet discard section length, when each packet checked delivered by i-th ACK is transmitted It is calculated. FIG. 6 illustrates the relationship between n, m, and e (i).

【0027】ところで、式(6)が最小となるようなα
r0,αr1,αr2,…,αrKを同定するには、式(6)の
Σを長さNのスライディングウィンドウを用いて計算す
る必要があるため、計算量またはハードウェアが大規模
になる。
By the way, α which minimizes the equation (6)
In order to identify r0 , αr1 , αr2 ,..., αrK , it is necessary to calculate Σ in equation (6) using a sliding window of length N. Become.

【0028】そこで、例えば次のようにすることによ
り、より少ない計算量やハードウェア規模でαr0
αr1,αr2,…,αrKを同定することができる。すなわ
ち、まず、式(6)のΣを式(7)のような加重平均W
[・]に置き換える。
Then, for example, by performing the following , α r0 , α r0 ,
α r1 , α r2 ,..., α rK can be identified. That is, first, Σ in equation (6) is replaced with the weighted average W as in equation (7).
Replace with [•].

【0029】[0029]

【数2】 すると、この置き換えによって、最適なαr0,αr1,α
r2,…,αrKは、最小自乗法より、式(8)の解として
得ることができる。
(Equation 2) Then, by this replacement, the optimal α r0 , α r1 , α
r2 ,..., α rK can be obtained as a solution of equation (8) by the least squares method.

【0030】[0030]

【数3】 (Equation 3)

【0031】ここで、λ(m)は、m個目のACKによ
り送達確認されたパケットが送信されたときのパケット
送信速度である。なお、ここでの計算はパラメータ同定
部3により行われる。
Here, λ (m) is the packet transmission speed when the packet whose delivery is confirmed by the m-th ACK is transmitted. Note that the calculation here is performed by the parameter identification unit 3.

【0032】次に、最適なパケット送出速度の決定につ
いて説明する。上記のようにして最適なαr0,αr1,α
r2,…,αrKが同定されれば、最適なパケット送出速度
λ*も同様に最適化理論を用いて理論的に決めることが
できる。
Next, the determination of the optimum packet transmission speed will be described. As described above, the optimal α r0 , α r1 , α
If r2 ,..., α rK are identified, the optimum packet transmission speed λ * can be theoretically determined similarly using the optimization theory.

【0033】例えば、極値法による最適化(近藤次郎,
“数学モデル−現象の数式化”,丸善)によると、最適
なパケット送出速度λ*は、式(2)をλで微分して0
とした式(9)の解である。
For example, optimization by the extreme value method (Jiro Kondo,
According to “Mathematical Model—Formulaization of Phenomenon”, Maruzen), the optimal packet transmission rate λ * is obtained by differentiating Equation (2) with λ to 0.
This is the solution of equation (9).

【0034】[0034]

【数4】 したがって、式(9)を変形した式(10)の解が最適
なパケット送出速度λ*となる。
(Equation 4) Therefore, the solution of equation (10) obtained by modifying equation (9) becomes the optimum packet transmission speed λ * .

【0035】[0035]

【数5】 (Equation 5)

【0036】以上のようにして、送信端末におけるパケ
ット送出速度を決める際に必要となる最適パケット送出
速度λ*を求めることができる。なお、ここでの計算は
パケット送出速度計算部4により行われる。
As described above, the optimum packet transmission speed λ * required for determining the packet transmission speed in the transmitting terminal can be obtained. Note that this calculation is performed by the packet transmission speed calculation unit 4.

【0037】次に、上記アルゴリズムにおいて計算量を
削減して最適なパケット送出速度λ*を求める例につい
て説明する。上記のようにパラメータαr0,αr1
αr2,…,αrKと最適なパケット送出速度λ*を、それ
ぞれ、式(8)と式(10)の解として計算するために
は、ある程度大きな計算量またはハードウェアを必要と
する。
Next, a description will be given of an example of obtaining the optimum packet transmission speed λ * by reducing the amount of calculation in the above algorithm. As described above, the parameters α r0 , α r1 ,
To calculate α r2 ,..., α rK and the optimal packet transmission speed λ * as solutions of equations (8) and (10), respectively, a relatively large amount of calculation or hardware is required.

【0038】そこで、計算量を削減するために、例えば
次のようにして、最適なパケット送出速度λ*を求める
ことができる。まず、αr0=αr1=αr2,…,αr(K-1)
=0,β=0とする。すると、求めるべきパラメータは
αrKのみとなり、このパラメータαrKは式(11)で表
すことができる。
Therefore, in order to reduce the amount of calculation, the optimum packet transmission speed λ * can be obtained, for example, as follows. First, α r0 = α r1 = α r2 , ..., α r (K-1)
= 0, β = 0. Then, the parameter to be obtained is only α rK , and this parameter α rK can be expressed by equation (11).

【0039】 αrK=W[(y(m)e(m))λ(m)K ]/W[λ(m)2K] …(11) さらに、式(11)は、近似的に、 αrK=W[(y(m)e(m))]/W[λ(m)K ] …(12) または、 αrK=W[y(m)]W[e(m)]/W[λ(m)K ] …(13) と計算することもできる。Α rK = W [(y (m) e (m)) λ (m) K ] / W [λ (m) 2K ] (11) Further, equation (11) is approximately expressed as α rK = W [(y (m) e (m))] / W [λ (m) K ] (12) or α rK = W [y (m)] W [e (m)] / W [ λ (m) K ] (13)

【0040】そして、最適なパケット送出速度λ*は式
(14)で表すことができる。 λ*=(ν/((2+K)αrK))1/(K+1) …(14) したがって、まず、式(11)、式(12)および式
(13)のうちのいずれかを採用し、特徴量計算部2に
おいて、パケット網の状態を示す特徴量として、W
[(y(m)e(m))λ(m)K ](式(11)に基
づく場合)、または、W[(y(m)e(m))](式
(12)に基づく場合)、または、W[y(m)]W
[e(m)](式(13)に基づく場合)を計算し、次
いでパラメータ同定部3において、特徴量計算部2の計
算結果(この値をDataとする)を受けて、Data
/W[λ(m)2K](式(11)の場合)、または、D
ata/W[λ(m)K ](式(12)、式(13)の
場合)を計算することにより、この計算結果としてパケ
ット網の状態を示す特徴量とパケット送出速度との間の
関係を示すパラメータαrKを同定することができる。
The optimum packet transmission speed λ * can be expressed by equation (14). λ * = (ν / ((2 + K) α rK )) 1 / (K + 1) (14) Therefore, first, any one of the equations (11), (12) and (13) is adopted. Then, in the feature value calculation unit 2, W is used as a feature value indicating the state of the packet network.
[(Y (m) e (m)) λ (m) K ] (based on equation (11)) or W [(y (m) e (m))] (based on equation (12) ) Or W [y (m)] W
[E (m)] (based on equation (13)) is calculated, and then the parameter identification unit 3 receives the calculation result (this value is Data) of the feature amount calculation unit 2 and receives Data.
/ W [λ (m) 2K ] (in the case of equation (11)) or D
By calculating ata / W [λ (m) K ] (Equations (12) and (13)), the relationship between the feature quantity indicating the state of the packet network and the packet transmission speed as a result of the calculation is obtained. it can be identified parameter alpha rK showing the.

【0041】なお、特徴量計算部2およびパラメータ同
定部3では、次回のパラメータ同定における各加重平均
W[・]を計算するために、今回の計算で得た各加重平
均W[・]の値を記憶しておく必要がある。
Note that the feature value calculation unit 2 and the parameter identification unit 3 calculate the weighted average W [•] in the next parameter identification to obtain the value of each weighted average W [•] obtained in the current calculation. It is necessary to memorize.

【0042】上記のようにしてパラメータ同定部3によ
りパラメータαrKが同定されれば、パケット送出速度計
算部4は上記の式(14)を計算することにより、当該
装置端末における最適なパケット送出速度λ*を決定す
ることができる。
When the parameter α rK is identified by the parameter identification unit 3 as described above, the packet transmission speed calculation unit 4 calculates the above equation (14), thereby obtaining the optimum packet transmission speed in the device terminal. λ * can be determined.

【0043】以上のように、RTTとパケット廃棄の有
無からパケット網の状態を表す特徴量としてW[(y
(m)e(m))]またはW[y(m)]W[e
(m)]またはW[(y(m)e(m))λ(m)K
のいずれか1つを計算し、式(11)または式(12)
または式(13)から特徴量とパケット送出速度の関係
を示す式(4)におけるパラメータαr0,αr1,αr2
…,αrKを同定し、最適なパケット送出速度を式(1
4)から決めることができる。
As described above, based on the RTT and the presence / absence of packet discard, W [(y
(M) e (m))] or W [y (m)] W [e
(M)] or W [(y (m) e (m)) λ (m) K ]
Equation (11) or (12)
Or, from the equation (13), the parameters α r0 , α r1 , α r2 ,
.., Α rK are identified, and the optimal packet transmission speed is calculated by the equation (1).
It can be determined from 4).

【0044】なお、以上において、パケット送出速度の
代わりに、ウィンドウサイズを用いる場合には、最適な
ウィンドウサイズはλ*とRTTの積で計算することが
できる。
In the above, when the window size is used instead of the packet transmission speed, the optimum window size can be calculated by the product of λ * and RTT.

【0045】次に、本実施形態の効果について従来技術
との比較を交えつつ説明する。本実施形態では、パケッ
ト廃棄の有無とRTTを、パケット網の平均的な特性を
表すパケット廃棄区間の生起率とパケット廃棄区間長の
平均値に変換して、これらをパケット網の特徴量として
利用しているため、ネットワークの確率的な変動を受け
にくい。また、パケット送出速度と特徴量の関係式を用
いて最適な制御結果が得られるように理論的に導かれた
パケット送出速度を計算しているため、最適な制御結果
が得られるパケット送出速度を決定できる。また、パケ
ット送出速度と特徴量の関係式のパラメータを過去のデ
ータから推定しているため、網の状態の構造の変化に依
存しないという特徴を持つ。
Next, the effect of the present embodiment will be described with comparison with the prior art. In the present embodiment, the presence / absence of packet discard and the RTT are converted into the average value of the packet discard section occurrence rate and the packet discard section length representing the average characteristics of the packet network, and these are used as the characteristic amounts of the packet network. Therefore, it is less susceptible to stochastic fluctuations in the network. In addition, since the packet transmission speed theoretically derived is calculated using the relational expression between the packet transmission speed and the characteristic amount so as to obtain the optimal control result, the packet transmission speed at which the optimal control result is obtained is calculated. Can decide. Further, since the parameters of the relational expression between the packet transmission speed and the characteristic amount are estimated from the past data, they have a feature that they do not depend on a change in the structure of the network state.

【0046】特に、最適な制御結果を最大スループット
としたときの本実施形態の特性を図5と図6に示す。こ
こで、単位時間を1と正規化したため、RTTは単位時
間に対する倍率、バッファ長は単位時間当たりに伝送で
きるバイト数の倍率で表す。図5は平均サービスレート
が0.4のパケット網(チャネルキャパシティを1とす
る)の最小RTT(DF )が変化したときの平均スルー
プット(Throughput)と平均パケット廃棄率
(PLR)を示す。図5より、DF が変化しても、本実
施形態の平均スループット(Z_O)は平均チャネルキ
ャパシティとほぼ等しく、本実施形態の平均パケット廃
棄率(PLR_O)は安定していることが分かる。ま
た、図6は平均チャネルキャパシティが0.4のパケッ
ト網のボトルネックキューのバッファ量(Kc)が変化
したときの平均スループット(Throughput)
と平均パケット廃棄率(PLR)を示す。図6より、K
cが変化しても本実施形態では平均チャネルキャパシテ
ィとほぼ等しい平均スループットが得られていることが
分かる。比較のため、従来方式であるVegasの性能
についても示した。図5と図6よりVegasの平均ス
ループット(Z_V)や平均パケット廃棄率(PLR_
V)は最小RTTや網のバッファ量の変化に依存してい
ることが分かる。
In particular, FIGS. 5 and 6 show the characteristics of this embodiment when the optimum control result is the maximum throughput. Here, since the unit time is normalized to 1, the RTT is represented by a magnification relative to the unit time, and the buffer length is represented by a magnification of the number of bytes that can be transmitted per unit time. FIG. 5 shows an average throughput (Throughput) and an average packet loss rate (PLR) when the minimum RTT (D F ) of a packet network having an average service rate of 0.4 (assuming channel capacity is 1) changes. From FIG. 5, it can be seen that even if DF changes, the average throughput (Z_O) of this embodiment is almost equal to the average channel capacity, and the average packet discard rate (PLR_O) of this embodiment is stable. FIG. 6 shows the average throughput (Throughput) when the buffer amount (Kc) of the bottleneck queue of a packet network with an average channel capacity of 0.4 changes.
And the average packet loss rate (PLR). According to FIG.
It can be seen that in this embodiment, an average throughput substantially equal to the average channel capacity is obtained even if c changes. For comparison, the performance of Vegas, which is a conventional method, is also shown. 5 and 6, the average throughput (Z_V) of Vegas and the average packet loss rate (PLR_
V) depends on the change of the minimum RTT and the buffer amount of the network.

【0047】なお、以上の各機能は、ソフトウェアとし
ても実現可能である。また、上記した各手順あるいは手
段をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録
した機械読取り可能な媒体として実施することもでき
る。本発明は、上述した実施の形態に限定されるもので
はなく、その技術的範囲において種々変形して実施する
ことができる。
Each of the above functions can be implemented as software. Further, the present invention can be embodied as a machine-readable medium storing a program for causing a computer to execute the above-described procedures or means. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications within the technical scope.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、通信端末における最適
なパケット送出速度を決定することができる。
According to the present invention, it is possible to determine an optimum packet transmission speed in a communication terminal.

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

【図1】本発明の一実施形態に係るフロー制御装置の構
成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a flow control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例におけるフロー制御の処理手順の一例
を示すフローチャート
FIG. 2 is an exemplary flowchart illustrating an example of a processing procedure of flow control in the embodiment.

【図3】パケットと情報セグメントの関係を説明するた
めの図
FIG. 3 is a diagram for explaining a relationship between a packet and an information segment;

【図4】パケット送信シーケンスおよび受信されたAC
Kに関して説明するための図
FIG. 4 shows a packet transmission sequence and received AC.
Diagram for explaining K

【図5】RTTの最小値に対する同実施形態と従来手法
のスループットとパケット廃棄率の変化を比較するため
の図
FIG. 5 is a diagram for comparing changes in the throughput and the packet discard rate between the embodiment and the conventional method with respect to the minimum value of RTT.

【図6】パケット交換機のバッファ量に対する同実施形
態と従来手法のスループットとパケット廃棄率の変化を
比較するための図
FIG. 6 is a diagram for comparing changes in the throughput and the packet discard rate between the embodiment and the conventional method with respect to the buffer amount of the packet switch;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…観測部 2…特徴量計算部 3…パラメータ同定部 4…パケット送出速度計算部 REFERENCE SIGNS LIST 1 observation unit 2 feature calculation unit 3 parameter identification unit 4 packet transmission speed calculation unit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】受信端末がパケットを受信すると、パケッ
トを受信したことを送信端末に告げるためのACKパケ
ットを送信端末に返送し、送信端末がパケットの送出速
度を調節するパケット通信網におけるフロー制御方法で
あって、 ACKが到着すると、RTTおよびパケット廃棄の有無
を求め、 求められた前記RTTおよびパケット廃棄の有無に基づ
いてパケット網の状態を示す特徴量を求め、 パケット網の状態を示す特徴量とパケット送出速度との
関係を示すパラメータを同定し、 同定された前記パラメータに基づいて最適なパケット送
出速度を決定することを特徴とするフロー制御方法。
When a receiving terminal receives a packet, an ACK packet for notifying the transmitting terminal that the packet has been received is returned to the transmitting terminal, and the transmitting terminal adjusts a packet transmission speed in a packet communication network. When an ACK arrives, an RTT and the presence / absence of packet discarding are obtained; a feature quantity indicating a state of the packet network is obtained based on the obtained RTT and the presence / absence of packet discarding; A flow control method comprising: identifying a parameter indicating a relationship between an amount and a packet transmission speed; and determining an optimum packet transmission speed based on the identified parameter.
【請求項2】前記パケット網の状態を示す特徴量とし
て、パケット廃棄区間の生起率とパケット廃棄区間長の
平均値、またはパケット廃棄区間の生起率とパケット廃
棄区間長とパケット送出速度のうちの少なくとも2つの
積の平均値を求めることを特徴とする請求項1に記載の
フロー制御方法。
2. A feature quantity indicating the state of the packet network, the average value of the occurrence rate of packet discard sections and packet discard section lengths, or the occurrence rate of packet discard sections, packet discard section lengths, and packet transmission speeds. The flow control method according to claim 1, wherein an average value of at least two products is obtained.
【請求項3】過去のパケット送出速度およびパケット網
の状態を示す特徴量をもとに前記パラメータを同定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のフロー制御
方法。
3. The flow control method according to claim 1, wherein the parameter is identified based on a past packet transmission speed and a characteristic amount indicating a state of a packet network.
【請求項4】受信端末がパケットを受信すると、パケッ
トを受信したことを送信端末に告げるためのACKパケ
ットを送信端末に返送し、送信端末がパケットの送出速
度を調節するパケット通信網に用いられるフロー制御装
置であって、 ACKが到着すると、RTTおよびパケット廃棄の有無
を求める手段と、 求められた前記RTTおよびパケット廃棄の有無に基づ
いてパケット網の状態を示す特徴量を求める手段と、 パケット網の状態を示す特徴量とパケット送出速度との
関係を示すパラメータを同定する手段と、 同定された前記パラメータに基づいて最適なパケット送
出速度を決定する手段とを備えたことを特徴とするフロ
ー制御装置。
4. When a receiving terminal receives a packet, the receiving terminal returns an ACK packet for notifying the transmitting terminal of the reception of the packet to the transmitting terminal, and the transmitting terminal is used in a packet communication network for adjusting a packet sending speed. A flow control device, wherein when an ACK arrives, means for determining whether or not RTT and packet discarding are to be performed; means for determining a characteristic amount indicating a state of a packet network based on the determined RTT and whether or not packet is to be discarded; A flow comprising: means for identifying a parameter indicating a relationship between a characteristic quantity indicating a state of a network and a packet transmission speed; and means for determining an optimum packet transmission speed based on the identified parameter. Control device.
【請求項5】前記パケット網の状態を示す特徴量とし
て、パケット廃棄区間の生起率とパケット廃棄区間長の
平均値、またはパケット廃棄区間の生起率とパケット廃
棄区間長とパケット送出速度のうちの少なくとも2つの
積の平均値を求めることを特徴とする請求項4に記載の
フロー制御装置。
5. An average value of a packet discarding section occurrence rate and a packet discarding section length, or a packet discarding section occurrence rate, a packet discarding section length, and a packet transmission speed, as the characteristic quantity indicating the state of the packet network. The flow control device according to claim 4, wherein an average value of at least two products is obtained.
【請求項6】前記同定する手段は過去のパケット送出速
度およびパケット網の状態を示す特徴量をもとに前記パ
ラメータを同定することを特徴とする請求項4または5
に記載のフロー制御装置。
6. The apparatus according to claim 4, wherein said identifying means identifies the parameter based on a past packet transmission speed and a characteristic quantity indicating a state of a packet network.
3. The flow control device according to claim 1.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006157918A (en) * 2004-11-29 2006-06-15 Nec Corp High-throughput communications system, communications terminal, session relay device, and communication protocol
JP2007536794A (en) * 2004-05-05 2007-12-13 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) Cellular system, radio network controller and radio base station
JP2009077036A (en) * 2007-09-19 2009-04-09 Nec Corp Communication apparatus and communication method
US7636310B2 (en) 2005-03-14 2009-12-22 Fujitsu Limited Communication control system and communication control method
KR101480059B1 (en) * 2009-04-07 2015-01-13 에스케이 텔레콤주식회사 Method for Transmiting Data Packet, System, Service Box Apparatus And Access Box Apparatus Therefor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007536794A (en) * 2004-05-05 2007-12-13 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) Cellular system, radio network controller and radio base station
JP2006157918A (en) * 2004-11-29 2006-06-15 Nec Corp High-throughput communications system, communications terminal, session relay device, and communication protocol
JP4708978B2 (en) * 2004-11-29 2011-06-22 日本電気株式会社 Communication system, communication terminal, session relay device, and communication protocol realizing high throughput
US7636310B2 (en) 2005-03-14 2009-12-22 Fujitsu Limited Communication control system and communication control method
JP2009077036A (en) * 2007-09-19 2009-04-09 Nec Corp Communication apparatus and communication method
KR101480059B1 (en) * 2009-04-07 2015-01-13 에스케이 텔레콤주식회사 Method for Transmiting Data Packet, System, Service Box Apparatus And Access Box Apparatus Therefor

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