JPH11187072A - Packet transmission system inside network and packet terminal - Google Patents

Packet transmission system inside network and packet terminal

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JPH11187072A
JPH11187072A JP36371097A JP36371097A JPH11187072A JP H11187072 A JPH11187072 A JP H11187072A JP 36371097 A JP36371097 A JP 36371097A JP 36371097 A JP36371097 A JP 36371097A JP H11187072 A JPH11187072 A JP H11187072A
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packet
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function
terminal
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JP36371097A
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Takashi Kurimoto
崇 栗本
Takashi Shimizu
敬司 清水
Ryutaro Kawamura
龍太郎 川村
Kazuhiro Hayashi
一博 林
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a packet transmitting system and a transmission terminal with which the amount of packet information is controlled so as to equalize the flow rate control of a packet for each connection, and transfer time is shortened while the result of flow rate control is taken into consideration in the terminal without increasing congestion. SOLUTION: A relay network for packets is provided with a preferential value applying means 100 having a function for calculating the priority of transfer information concerning relevant transfer information to be inputted from a terminal to the relay network and also having a function for transferring the above transfer information in relation to the preferential value, and with a filtering means 200 having a probability calculating function for uniquely calculating the preferential value transferred by the preferential value applying means 100 and a stochastic value from that value and also having a function for performing the processing of abandonment and passage corresponding to the stochastic value concerning the transfer information related with the preferential value.

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、中継ネットワーク
と情報を送受信する端末から構成されるネットワークに
おいて、端末から送信された情報がネットワーク内を転
送される際に、ネットワーク内の状況に応じて、転送の
方式を制御するネットワークに関し、特に、パケットの
公平な廃棄を行うことを目標とする帯域共用方法、ノー
ド内パケット廃棄法、トランスポートプロトコル、輻輳
回避レート制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a network comprising a relay network and a terminal for transmitting and receiving information, wherein when information transmitted from the terminal is transferred in the network, The present invention relates to a network for controlling a transfer method, and particularly to a bandwidth sharing method, a packet discarding method in a node, a transport protocol, and a congestion avoidance rate control method aiming at fair packet discarding.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の入力量制御の実施例を図14を用
いて説明する。図中、1001は流量監視装置手段、1002は
入力情報監視機能、1003は優先値埋め込み機能、1004は
レート観測手段、1009は閾値越え判断機能、1010は閾値
管理機能を、1011、1008、1007、1005、1006は信号を伝
達する手段を、10は送信端末、11は送信端末とプライオ
リティ付与機能を接続する手段、12は流量監視装置手段
からネットワークにパケットを転送する手段を表す。
2. Description of the Related Art An embodiment of conventional input amount control will be described with reference to FIG. In the figure, 1001 is a flow monitoring device means, 1002 is an input information monitoring function, 1003 is a priority value embedding function, 1004 is a rate observing means, 1009 is a threshold crossing judgment function, 1010 is a threshold management function, 1011, 1008, 1007, 1005 and 1006 denote signal transmitting means, 10 denotes a transmitting terminal, 11 denotes a means for connecting the transmitting terminal to the priority assigning function, and 12 denotes a means for transferring packets from the flow monitoring device means to the network.

【0003】ネットワークから、情報量流量監視装置に
対して信号線1011を介して閾値が伝えられる。信号線10
11を介して伝えられた該閾値は閾値管理機能に保持され
る。該流量監視装置内の入力情報監視機能は端末からの
入力情報の有無をレート観測手段に通知する。レート観
測手段は、該入力情報監視機能からの信号をもとに端末
からの入力情報量を観測する。閾値判断越え機能は該閾
値管理機能から与えられる該閾値と、該レート観測手段
で観測された情報量を比較し、この値より大きければ、
優先値“1”を優先値埋め込み機能によって入力情報内
に埋め込む。また一方、入力量が閾値より小さければ
“0”を埋め込む制御を行う。ここでは情報量の閾値V
=2に対して、情報量v=3で入力がされた結果、閾値
より大きいと判断されて優先値“1”が埋め込まれた例
を示す。
A threshold value is transmitted from the network to the information flow rate monitoring device via a signal line 1011. Signal line 10
The threshold communicated via 11 is retained in the threshold management function. The input information monitoring function in the flow rate monitoring device notifies the rate observing means of the presence or absence of input information from the terminal. The rate observing means observes the amount of input information from the terminal based on the signal from the input information monitoring function. The threshold judgment excess function compares the threshold value provided from the threshold management function with the information amount observed by the rate observation means.
The priority value “1” is embedded in the input information by the priority value embedding function. On the other hand, if the input amount is smaller than the threshold value, control for embedding “0” is performed. Here, the information amount threshold V
As an example, when the information amount is input with the information amount v = 3, the priority value “1” is determined to be larger than the threshold value, and the priority value “1” is embedded.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、輻輳の発生
するNWに於いて、輻輳発生時に輻輳箇所を通過する情
報の流量制御を(1)該輻輳箇所を通過する複数コネク
ション毎の通過転送量を、それぞれが公平になるように
ネットワークを通過するパケット情報量の制御を行うこ
と、(2)輻輳を広げないこと、(3)NWの流量制御
による結果を、端末間でのレート制御に効率的に反映
し、転送完了時間の短縮を実現すること、を目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in an NW where congestion occurs, the flow rate of information passing through a congestion point when congestion occurs is controlled by (1) passing transfer for each of a plurality of connections passing through the congestion point. Control the amount of packet information passing through the network so that each becomes fair, (2) do not spread congestion, and (3) convert the results of NW flow control to rate control between terminals. It is an object of the present invention to efficiently reflect data and shorten transfer completion time.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の特徴は、情報の中継機能を有する中継ネット
ワークと、その中継ネットワークに接続され、中継ネッ
トワークを介して情報を送受信する端末から構成される
ネットワークにおいて、端末から中継ネットワークに入
力される転送情報に対して、該転送情報の優先度を算出
する機能と、該転送情報に、該算出した優先値を関連さ
せ転送する機能をもつ優先値付与手段と、該優先値付与
手段により転送された優先値と、その値から一意に確率
値を算出する確率計算機能と、該優先値と関連する転送
情報を該確率値に応じて破棄、通過の処理を行う機能を
持つフィルター手段をもつネットワークにある。
A feature of the present invention to achieve the above object is that a relay network having an information relay function and a terminal connected to the relay network and transmitting / receiving information via the relay network are provided. In a configured network, a function of calculating a priority of transfer information input to a relay network from a terminal and a function of transferring the transfer information in association with the calculated priority value are provided. Priority value assigning means, a priority value transferred by the priority value assigning means, a probability calculation function for uniquely calculating a probability value from the value, and transfer information associated with the priority value is discarded according to the probability value , A network having filter means having a function of performing passage processing.

【0006】[従来技術との差異]従来は輻輳箇所が該
箇所を通過することのできる情報量の閾値の計算手段、
該閾値をネットワーク入り口の情報量流量監視装置に伝
える手段をもったネットワーク等において、ネットワー
クから与えられる該閾値をもとに入力情報の優先度を決
定する制御を行っていた。この制御を用いて、同一輻輳
箇所を通過するコネクション間の公平性の維持の実現を
行うためには複雑な閾値の計算を行うことのできる計算
手段をネットワークが用意する必要性があった。
[Differences from the Prior Art] Conventionally, a means for calculating a threshold value of the amount of information that allows a congested point to pass through the point,
In a network or the like having a means for transmitting the threshold value to the information flow rate monitoring device at the entrance of the network, control has been performed to determine the priority of input information based on the threshold value provided from the network. In order to realize fairness maintenance between connections passing through the same congestion point using this control, it is necessary for the network to provide calculation means capable of calculating a complicated threshold value.

【0007】本発明ではこの流量制御を入り口でのプラ
イオリティ付与と、各輻輳箇所でのプライオリティに基
づく流量制御に分割することにより、複数コネクション
毎の通過転送量を公平に保たせる制御を簡単な装置で行
うことができる。
In the present invention, this flow control is divided into a priority control at the entrance and a flow control based on the priority at each congestion point. Can be done with

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】[実施例1]以下は請求項1を実
施する説明である。
[Embodiment 1] The following is an explanation for carrying out claim 1.

【0009】第一に優先付与手段の実現を説明する。図
1は、入力される情報の優先度に応じ、その優先度に基
づく値を入力情報の内部に付与する優先値付与手段の実
施例を説明する図である。図1で、10は送信端末を、 1
00は優先値付与手段を、101は優先値計算機能を、102
は端末から転送される情報を監視する入力情報監視機能
を、103 は端末からの情報に優先値を挿入する優先値埋
め込み機能と、105 は102 から101 に対して監視情報を
伝える信号線を、106 は101 から103 に埋め込むべき優
先値を指示する信号線を、11は中継ネットワークと端末
間の情報転送手段を、12は優先値付与手段から中継ネッ
トワークへの情報転送手段を示す。
First, the realization of the priority assigning means will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a priority value assigning unit that assigns a value based on the priority to the inside of the input information according to the priority of the input information. In FIG. 1, 10 is a transmitting terminal, 1
00 is a priority value assigning means, 101 is a priority value calculation function, 102
Is an input information monitoring function for monitoring information transferred from the terminal, 103 is a priority value embedding function for inserting a priority value into information from the terminal, 105 is a signal line for transmitting monitoring information from 102 to 101, Reference numeral 106 denotes a signal line for indicating a priority value to be embedded in 101 to 103, 11 denotes information transfer means between the relay network and the terminal, and 12 denotes information transfer means from the priority value assignment means to the relay network.

【0010】図2は図1における優先値計算の実施例を
示す図である。入力情報監視機能は、あらかじめ決めら
れた優先値決定要素から優先値を決定する。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the priority value calculation in FIG. The input information monitoring function determines a priority value from a predetermined priority value determining element.

【0011】本実施例では、転送情報としてA1、A
2、A3、A4の順に優先値付与手段へ転送されてお
り、入力情報監視機能はこの転送状況を観測し優先値計
算機能へ伝える。優先値計算機能は図2に示されるよう
に送信端末が指示した料金と、転送情報量から、優先値
を求めている。ここでは料金=Bでかつ転送量=3から
優先値=2が算出される。該優先値計算機能は、この優
先値=2を優先値埋め込み機能へ転送し、優先値埋め込
み機能はこの優先値2を転送情報列A1、A2、A3、
A4の間に埋め込むことを実現する。
In this embodiment, A1 and A
2, A3 and A4 are transferred to the priority value assigning means in this order, and the input information monitoring function observes the transfer status and notifies the priority value calculation function. As shown in FIG. 2, the priority value calculation function obtains a priority value from the charge specified by the transmitting terminal and the amount of transfer information. Here, the priority value = 2 is calculated from the charge = B and the transfer amount = 3. The priority value calculating function transfers the priority value = 2 to the priority value embedding function, and the priority value embedding function transfers the priority value 2 to the transfer information strings A1, A2, A3,
The embedding between A4 is realized.

【0012】第二にフィルター手段の実現を説明する。
図3は、入力される情報に埋め込まれた優先値に基づき
転送情報の廃棄、通過処理を行うフィルター手段の実施
例を説明する図である。図3で、200 はフィルター手段
を、201 は廃棄・通過判断機能を、202 は転送される入
力情報に付加された優先値を読み込む優先値観測機能
を、 203は転送情報を廃棄・通過処理する機能を、205
は202 から201 に対して優先値情報を伝える信号線を、
206 は201 から203 に廃棄・通過を指示する信号線を、
13、14は中継ネットワーク内の情報転送手段を示す。
Second, the implementation of the filter means will be described.
FIG. 3 is a diagram for explaining an embodiment of a filter means for performing a process of discarding and passing transfer information based on a priority value embedded in input information. In FIG. 3, reference numeral 200 denotes a filter means, 201 denotes a discard / pass judgment function, 202 denotes a priority value observing function for reading a priority value added to input information to be transferred, and 203 denotes a discard / pass processing of transfer information. Function, 205
Is a signal line that transmits priority value information from 202 to 201,
206 is a signal line that instructs 201 to 203 to discard and pass,
Reference numerals 13 and 14 denote information transfer means in the relay network.

【0013】図4は図3における廃棄判断の計算実施例
を示す図である。優先値観測機能から伝えられた優先値
をもとにその優先値のついた転送情報の固まりに対する
廃棄確率を図4のグラフから計算を行う。
FIG. 4 is a diagram showing a calculation example of the discard judgment in FIG. Based on the priority value transmitted from the priority value observing function, the discard probability for a block of transfer information with the priority value is calculated from the graph of FIG.

【0014】本実施例では、優先値2をもつ転送情報A
1、A2、A3、A4に対して、確率1/3が求められ
る、この確率値に基づき該転送情報の通過・廃棄判断を
行うことによって、結果として1/3の確率で転送され
るように制御を行っている。結果A1・A4が通過し、
A2・A3が廃棄されている。
In this embodiment, the transfer information A having the priority value 2
A probability of 1/3 is obtained for 1, A2, A3, and A4. By making a pass / drop judgment of the transfer information based on the probability value, the transfer information is transferred with a probability of 1/3 as a result. Control. The results A1 and A4 pass,
A2 and A3 have been discarded.

【0015】次に、図5を用いて優先値付与手段と、フ
ィルター手段をもつネットワークを説明する。
Next, a network having priority value assigning means and filter means will be described with reference to FIG.

【0016】図中20は受信端末を、15は中継ネットワー
クと端末間の情報転送手段を表す。端末間の転送情報は
図に示すネットワークにより転送される。
In the figure, reference numeral 20 denotes a receiving terminal, and 15 denotes information transfer means between the relay network and the terminal. Transfer information between terminals is transferred by the network shown in the figure.

【0017】請求項2のようにネットワークに入力され
る情報を複数のパケットに分割し、入力されるパケット
ヘッダ内にプライオリティフィールドを設けたり、パケ
ット情報につけ加えて転送し、分割されたパケット毎に
破棄/通過の制御を行ってもよい。
According to a second aspect of the present invention, information input to the network is divided into a plurality of packets, a priority field is provided in the input packet header, or the packet is transferred in addition to the packet information. Discard / pass control may be performed.

【0018】[実施例2]上記実施例1で示したフィル
ター手段による廃棄は、請求項3に示すように、同一帯
域への多重化を行う際であってもよい。
[Second Embodiment] The discarding by the filter means shown in the first embodiment may be at the time of multiplexing into the same band, as described in claim 3.

【0019】上記実施例1で示したフィルター手段によ
る廃棄は、請求項4に示すように、通過パケットのトラ
ヒックが端末毎に等しくなるように行ってもよい。
The discarding by the filter means shown in the first embodiment may be performed so that the traffic of the passing packets becomes equal for each terminal.

【0020】以下に同一帯域への多重化を行う場合の説
明を示す。
The case where multiplexing is performed on the same band will be described below.

【0021】図6は本発明による端末間の通信を多重化
し、特定帯域を共用するネットワークの説明を行う図で
ある。図中10は送信端末、200 は優先順位付与手段、30
0 は多重化部、400 は分離部、20は受信端末を、11、12
は端末と中継ネットワークを接続する情報転送手段、12
は優先順位付与手段と多重化部を接続する情報転送手
段、16は多重化部と分離部までを接続する情報転送手
段、15は分離部と受信端末を接続する情報転送手段を示
す。
FIG. 6 is a diagram for explaining a network that multiplexes communication between terminals according to the present invention and shares a specific band. In the figure, 10 is a transmitting terminal, 200 is a priority assigning means, 30
0 is the multiplexing unit, 400 is the demultiplexing unit, 20 is the receiving terminal, 11, 12
Is an information transfer means for connecting the terminal to the relay network, 12
Denotes information transfer means for connecting the priority assignment means and the multiplexing section, 16 denotes information transfer means for connecting the multiplexing section and the demultiplexing section, and 15 denotes information transfer means for connecting the demultiplexing section to the receiving terminal.

【0022】図7は多重化部の構成実施例を示す。図中
200 はフィルター手段を、301 は情報を蓄積するバッフ
ァ、303 は多重化後の転送情報の識別子を付与する識別
子付与機能を、302 は接続されたバッファから転送情報
を読み出す制御を行う読み出し制御部を示す。
FIG. 7 shows an embodiment of the configuration of the multiplexing unit. In the figure
200 is a filter means, 301 is a buffer for storing information, 303 is an identifier assigning function for assigning an identifier of multiplexed transfer information, and 302 is a read control unit for controlling reading of transfer information from a connected buffer. Show.

【0023】各記号のハイフン以下は送信端末Cに接続
されたことを−1、送信端末Bに接続されたことを−2
として表す。
Each symbol below the hyphen is -1 to indicate that the terminal is connected to the transmitting terminal C, and -2 indicates that the terminal is connected to the transmitting terminal B.
Expressed as

【0024】図6に示すように送信端末CからC1、C
2、C3、C4の順に情報が転送される。送信端末Bか
らはB1、B2の順に情報が転送される。各端末に接続
された優先順位付与手段によって、C1、C2、C3、
C4にはそれぞれ優先値3が、B1、B2には優先値1
が付与される。ここでは入力情報量に比例した値を付与
する例を示している。優先値が付与された転送情報は多
重化部に転送される。多重化部ではそれぞれの端末から
の情報をフィルター手段を用いて廃棄通過処理を行った
後、各端末からの情報を識別するための識別子を付与
し、それぞれの転送情報を並べて転送手段16に出力す
る。図中C1、C4、B1、B2がそれぞれフィルター
手段を通過しそれぞれを交互に並べられている様子を示
す。分離部400 では入力転送情報の識別子を用いてB端
末からの情報であるかC端末からの情報であるかを判別
し、それぞれの端末に応じて転送手段15-1または15-2に
転送する。
As shown in FIG. 6, transmitting terminals C1 and C1
Information is transferred in the order of 2, C3, and C4. Information is transferred from the transmitting terminal B in the order of B1 and B2. By the priority assigning means connected to each terminal, C1, C2, C3,
Priority value 3 is assigned to C4, and priority value 1 is assigned to B1 and B2.
Is given. Here, an example is shown in which a value proportional to the input information amount is given. The transfer information provided with the priority value is transferred to the multiplexing unit. The multiplexing unit performs a process of discarding the information from each terminal using a filter unit, assigns an identifier for identifying the information from each terminal, and arranges each transfer information to output to the transfer unit 16 I do. In the figure, C1, C4, B1, and B2 are shown passing through filter means and are alternately arranged. The separating unit 400 determines whether the information is from the B terminal or the C terminal by using the identifier of the input transfer information, and transfers the information to the transfer unit 15-1 or 15-2 according to each terminal. .

【0025】図7で具体的な多重化部の実施例を示す。
多重化部に入力された転送情報はフィルター手段での廃
棄・通過処理、識別子付与機能での端末を識別する識別
子の付与の後、バッファに蓄積される。200 では入力さ
れた優先値の逆数を通過確率とし、廃棄・通過判断を行
う例を示す。図では12-1からの優先値3をもつ情報は確
率1/3でフィルター手段200-1 を通過することを示
し、この結果C1、C2がバッファに蓄積される。12-2
からの優先値1をもつ情報は確率1でフィルター手段20
0-2 を通過し、この結果B1、B2がバッファに蓄積さ
れる。バッファに蓄積された転送情報は、読み出し制御
機能によって、順次読み出され出力される。結果CとB
からの転送情報が公平な等しい通過量となる。
FIG. 7 shows a specific embodiment of the multiplexing unit.
The transfer information input to the multiplexing unit is stored in a buffer after the discard / pass processing by the filter unit and the assignment of the identifier for identifying the terminal by the identifier assignment function. At 200, an example is shown in which the reciprocal of the input priority value is used as the pass probability and discard / pass judgment is performed. In the figure, information having a priority value of 3 from 12-1 is shown to pass through the filter means 200-1 with a probability of 1/3, and as a result, C1 and C2 are accumulated in the buffer. 12-2
Information with priority value 1 from the filter means 20 with probability 1.
0-2, and as a result, B1 and B2 are accumulated in the buffer. The transfer information stored in the buffer is sequentially read and output by the read control function. Results C and B
The transfer information from is equal and equal.

【0026】[実施例3]上記実施例2の実施例につい
て、コンピューターシミュレーションにより評価を行っ
た。図8は、本評価で用いたレートに基づくプライオリ
ティ付与手段を示す。コネクション毎に固定の計測単位
時間Tdが与えられそれを記録する機能と、過去Td時
間内に通過した入力の情報リストを保持するテーブル
と、新たなパケットの到着時に、パケットのヘッダ内に
かかれたパケット長情報と該入力の情報リストが記され
たテーブルから、現在を含むTd時間の通過情報量を算
出する機能と、プライオリティ=通過情報量/Tdとし
て算出し、入力パケットに付加する機能により実現す
る。
Example 3 The example of Example 2 was evaluated by computer simulation. FIG. 8 shows priority assigning means based on the rate used in the evaluation. A function for recording and recording a fixed measurement unit time Td for each connection, a table for holding an information list of inputs that have passed during the past Td time, and a table for storing a new packet in a packet header when a new packet arrives Implemented by the function of calculating the passing information amount for the Td time including the present from the table in which the packet length information and the input information list are described, and the function of calculating as priority = passing information amount / Td and adding it to the input packet I do.

【0027】図9は本評価で用いたプライオリティに基
づくフィルター手段を示す。Q長変化の観測機能、観測
されたQ長からプライオリティ閾値を算出する機能、ブ
ロックの先頭セルの入力時にそのブロックに書き込まれ
たプライオリティと保持しているプライオリティ閾値に
応じて廃棄・通過判断を行う機能、セル到着毎に廃棄・
通過処理をブロック毎に管理する機能により実現する。
フィルター部の動作を説明する。
FIG. 9 shows priority-based filtering means used in this evaluation. Observation function of Q length change, function to calculate priority threshold from observed Q length, discard / pass judgment based on the priority written in the block and the retained priority threshold when inputting the first cell of the block Function, discarding every cell arrival
It is realized by the function of managing the passage processing for each block.
The operation of the filter unit will be described.

【0028】まず始めに、Q長の観測について説明す
る。Q長は以下のような平均Q長を観測する。平均Q長
情報はブロック先頭セルの到着毎に更新される。nパケ
ット目が到着したときのQ長をQo(n) 、平均Q長をQ(n-
1)で表すとき式1に示すローパスフィルターを用いた計
算に従ってQ(n)を計算する。 Q(n)=wQo(n)+(1-w)Q(n-1) ... 1
First, the observation of the Q length will be described. As the Q length, the following average Q length is observed. The average Q length information is updated each time the first cell of the block arrives. The Q length when the nth packet arrives is Qo (n), and the average Q length is Q (n-
When expressed by 1), Q (n) is calculated according to the calculation using the low-pass filter shown in Expression 1. Q (n) = wQo (n) + (1-w) Q (n-1) ... 1

【0029】次に、閾値Vthの計算についての説明を
行う。閾値Vthの更新は、観測している平均Q長を用
いる。時刻tはnパケット目〜n+1パケット目が到着
する間とし、Q(n)をQ(t)として表す。現在のプライオリ
ティ閾値がVth(t)であったとし、時刻t1に閾値Vth(t)
を式2に従ってV'th(t) に更新する。式2中Qcはパラ
メーターであり一定値を与える。この閾値の更新はΔt
毎に行われる。 V'th(t)=[(1+1/Q(t))/(1+1/Qc)]Vth(t) ... 2
Next, the calculation of the threshold value Vth will be described. The threshold Vth is updated using the average Q length observed. Time t is a period during which the n-th packet to the (n + 1) -th packet arrive, and Q (n) is represented as Q (t). Assuming that the current priority threshold is Vth (t), the threshold Vth (t) is set at time t1.
Is updated to V'th (t) according to Equation 2. In Equation 2, Qc is a parameter and gives a constant value. The update of this threshold is Δt
It is performed every time. V'th (t) = [(1 + 1 / Q (t)) / (1 + 1 / Qc)] Vth (t) ... 2

【0030】次にパケットが到着する際のパケットの廃
棄・通過判断についての説明を行う。パケットが到着時
に、パケット内のプライオリティPを検出し、その時刻
のプライオリティ閾値Vth(t)とプライオリティPから以
下に示す廃棄確率Bに従ってブロックの選択廃棄を行
う。 B = Vth(t)/P (Vth(t)/P<1) ...3 1 (Vth(t)/P≧1)
Next, a description will be given of packet discard / pass determination when a packet arrives. When the packet arrives, the priority P in the packet is detected, and the block is selectively discarded from the priority threshold Vth (t) and the priority P at that time according to the discard probability B shown below. B = Vth (t) / P (Vth (t) / P <1) ... 3 1 (Vth (t) / P ≧ 1)

【0031】また、ネットワークは図10に示す1リン
クモデルとした。リンク速度150 Mbps、各ソースは
無限大のコンテンツを持つピーク速度10Mbpsの端末
が接続されている。ここで端末TCPと同様のレート制
御を行うとした、但し以下の点がことなる。 ・ブロック廃棄が発生した場合、送信端末はブロック廃
棄発生のRTT後に確実に再送制御を開始する。 ・再送制御としてロスパケットからのGo-Back-N を用い
る。 ・輻輳ウィンドウを用いる標準的な輻輳制御を行う。
The network was a one-link model shown in FIG. A terminal having a link speed of 150 Mbps and a peak speed of 10 Mbps having infinite content is connected to each source. Here, the same rate control as that of the terminal TCP is performed. However, the following points are different. -When a block is discarded, the transmitting terminal surely starts retransmission control after the RTT when the block is discarded. -Use Go-Back-N from lost packets as retransmission control. Perform standard congestion control using a congestion window.

【0032】リンクの伝搬遅延をdとおき、端末〜ノー
ド間d、ノード〜端末間の伝搬遅延d、さらに復路はバ
ッファなしの2dの遅延のみを付与する。T=4dが伝
送遅延による往復遅延となる。遅延Tdとなる確率をP
(Td) とするとき以下の式で与える。 P(Td)= Tm+1/Ta ・exp(-Td/Ta) ... 4
The propagation delay of the link is set to d, and the propagation delay d between the terminal and the node, the propagation delay d between the node and the terminal, and the return path are given only 2d delay without buffer. T = 4d is the round trip delay due to the transmission delay. Let P be the probability of delay Td
(Td) is given by the following equation. P (Td) = Tm + 1 / Ta ・ exp (-Td / Ta) ... 4

【0033】上記構成のシミュレーションを用いた、コ
ネクション増加に対する通過転送量の公平性についての
評価を示す。各パラメーターを以下にとる。式4のTa
を90ms、Tmを10ms、閾値の更新間隔Δt=1s、
1パケット=583 バイト、式1のw=0.0002、Qc=10
ブロックとして、時刻t=0からコネクション数N=30
として転送を開始し、時刻t=50sにおいて定常状態に
なった後、時刻t>50sで平均1sの指数分布間隔でコ
ネクションが接続される。全てのコネクションは無限量
の情報を転送する。この系での、時刻t=0から接続さ
れていた30本のコネクションについて各コネクションの
転送量の時間変化を観測し、時刻t〜t+10s間の平均
スループットvi(t) を計算し、それに対するFairness I
ndexを式5で算出し表1に示す。
An evaluation of the fairness of the passing transfer amount with respect to an increase in the number of connections using a simulation of the above configuration will be described. Each parameter is as follows. Ta in Equation 4
90 ms, Tm 10 ms, threshold update interval Δt = 1 s,
1 packet = 583 bytes, w = 0.0002 in equation 1, Qc = 10
As a block, the number of connections N = 30 from time t = 0
The transfer is started as follows, and after reaching a steady state at time t = 50 s, the connection is established at time t> 50 s at an average exponential distribution interval of 1 s. Every connection transfers an infinite amount of information. In this system, the time change of the transfer amount of each connection is observed for the 30 connections connected from time t = 0, and the average throughput v i (t) from time t to t + 10s is calculated. Fairness I
ndex is calculated by equation 5 and shown in Table 1.

【表1】 [Table 1]

【0034】このFairness Indexが1に近いほど公平で
あることを表す指標である。この結果、30本のコネクシ
ョンは、公平な転送量が達成されていることを示してい
る。 Fairness Index=(Σνi2 /(n×Σνi 2) ...5
The closer this Fairness Index is to 1, the more fair the index. As a result, 30 connections indicate that a fair transfer amount has been achieved. Fairness Index = (Σν i ) 2 / (n × Σν i 2 ) ... 5

【0035】[実施例4]図11、12、13は端末間
の情報転送量が、輻輳箇所によって制限される場合に、
端末間で転送量制御を行うことを説明する図である。
[Embodiment 4] FIGS. 11, 12, and 13 show the case where the information transfer amount between terminals is limited by the congestion point.
FIG. 3 is a diagram illustrating that transfer amount control is performed between terminals.

【0036】図11中、10が送信端末、20が受信端末、
100 が優先値付与手段、400 、401、402 、403 がフィ
ルター手段、11、12、13、14、15は情報転送接続手段を
示す。ここでは優先順位付与手段は入力情報量に応じた
優先値を付与することとする。優先値を付与された転送
情報はフィルター手段を通過して受信端末までネットワ
ーク内を転送される。この時、各フィルター手段は、ネ
ットワーク状況に応じて、通過情報量を公平にすること
が可能であるとし、ここでは13の転送手段で、v=4の
転送量が許可され、12、14、15ではv=4以上の十分な
量の情報転送が可能であるとする。上記ネットワークの
状況において、端末はNWの輻輳によりNW内を通過す
る情報量が制限される状況が発生する。
In FIG. 11, 10 is a transmitting terminal, 20 is a receiving terminal,
100 is a priority value assigning means, 400, 401, 402, and 403 are filter means, and 11, 12, 13, 14, and 15 are information transfer connecting means. Here, the priority assigning means assigns a priority value according to the input information amount. The transfer information with the priority value is transferred through the network to the receiving terminal through the filter means. At this time, it is assumed that each filter means can make the amount of passed information fair according to the network condition. Here, the transfer amount of v = 4 is permitted by 13 transfer units, and 12, 14, 15 supposes that a sufficient amount of information transfer with v = 4 or more is possible. In the above network situation, a situation occurs in which the amount of information that passes through the NW is limited for the terminal due to the NW congestion.

【0037】図12には、このような状況下での送信端
末からの情報転送における、本発明の実施例を示す。送
信端末がV=4以上の速度V=6で転送した場合、V=
2の情報量は、フィルター401 で廃棄される。受信端末
は受け取った情報を確認することによって途中でV=2
の情報量が廃棄されていることを確認することができ
る。すなわち、ある時刻t1に送信端末がv(t1) の情報
量を転送を行った結果、受信端末は損失量b(t1) として
計測することが可能である。このb(t1) を送信端末に対
して通知する。この結果、送信端末はv(t1) で出力した
情報がb(t1) で廃棄されたことから、次の送信速度を、
廃棄量がある一定値Bに近づけるように変更し、V(t1+
τ) として出力する。ここではv(t1+τ) =v(t1) ×α
×B/b (t1)で算出する例を示した。
FIG. 12 shows an embodiment of the present invention in information transfer from the transmitting terminal under such a situation. When the transmitting terminal transmits at a speed V = 6 which is equal to or higher than V = 4, V =
The information amount of 2 is discarded by the filter 401. The receiving terminal confirms the received information and determines that V = 2 on the way.
It can be confirmed that the amount of information has been discarded. That is, as a result of the transmitting terminal transferring the information amount of v (t1) at a certain time t1, the receiving terminal can measure it as the loss amount b (t1). This b (t1) is notified to the transmitting terminal. As a result, the transmitting terminal has discarded the information output in v (t1) in b (t1),
Change the amount of waste so that it approaches a certain value B, and V (t1 +
τ). Here, v (t1 + τ) = v (t1) × α
An example of calculation using × B / b (t1) is shown.

【0038】図13にここで説明した情報量変更制御の
フローを示す。
FIG. 13 shows a flow of the information amount change control described here.

【0039】[0039]

【発明の効果】本願発明のネットワーク内パケット転送
方式及びパケット端末ではパケット内の宛先情報に対応
した優先度に示された値から、各端末間の通信での入力
量を算出する。そして、あらかじめ与えられた入力量と
その算出された入力量を比較して算出された入力量が大
きい場合はあらかじめ与えられた確率で、その該当する
パケットを廃棄する手段を持っている。このような手法
により、ネットワークや端末からの入力/出力速度に寄
らずに、パケットの転送制御が可能である。この転送制
御は、網内で破綻することはない。
According to the intra-network packet transfer system and the packet terminal of the present invention, the input amount in the communication between the terminals is calculated from the value indicated by the priority corresponding to the destination information in the packet. If the input amount calculated by comparing the input amount given in advance with the calculated input amount is large, a means for discarding the corresponding packet with a given probability is provided. With such a method, packet transfer control can be performed without depending on the input / output speed from the network or the terminal. This transfer control does not break down in the network.

【0040】さらに、本発明の手法によれば、次の3点
も実現される。 (1)パケットの優先度に応じた帯域の共有ができる。 (2)網を通過するパケットの量が送信端末間で公平と
なる。 (3)網をパケットが転送するために要する時間が短く
できる。
Further, according to the method of the present invention, the following three points are also realized. (1) Bandwidth can be shared according to the priority of a packet. (2) The amount of packets passing through the network becomes fair among the transmitting terminals. (3) The time required for a packet to be transferred on the network can be shortened.

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

【図1】本発明における優先値付与手段実施例である。FIG. 1 shows an embodiment of a priority value assigning means according to the present invention.

【図2】本発明における優先値計算実施例である。FIG. 2 is an embodiment of calculating a priority value according to the present invention.

【図3】本発明におけるフィルター手段実施例である。FIG. 3 is an embodiment of a filter means in the present invention.

【図4】本発明における廃棄確率計算実施例である。FIG. 4 shows an embodiment of calculating a discard probability according to the present invention.

【図5】本発明におけるネットワーク接続例である。FIG. 5 is an example of a network connection in the present invention.

【図6】本発明における多重化実施例である。FIG. 6 shows a multiplexing embodiment according to the present invention.

【図7】本発明における多重化部構成例である。FIG. 7 is a configuration example of a multiplexing unit according to the present invention.

【図8】本評価に用いた優先値付与手段である。FIG. 8 shows priority value assigning means used in the main evaluation.

【図9】本評価に用いたフィルター手段である。FIG. 9 shows filter means used in the evaluation.

【図10】本評価に用いたネットワークである。FIG. 10 is a network used in the evaluation.

【図11】本発明における中継ネットワーク接続例であ
る。
FIG. 11 is an example of a relay network connection in the present invention.

【図12】本発明における端末間レート制御実施例であ
る。
FIG. 12 is an embodiment of rate control between terminals according to the present invention.

【図13】本発明における端末間レート制御フロー例で
ある。
FIG. 13 is an example of an inter-terminal rate control flow according to the present invention.

【図14】従来の優先値付与手段である。FIG. 14 shows conventional priority value assigning means.

【符号の説明】 10 送信端末 20 受信端末 100 優先値付与手段 200 フィルター手段 300 多重化部[Description of Signs] 10 Transmitting terminal 20 Receiving terminal 100 Priority value assigning unit 200 Filtering unit 300 Multiplexing unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 一博 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Kazuhiro Hayashi Nippon Telegraph and Telephone Corporation 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 情報の中継機能を有する中継ネットワー
クと、 その中継ネットワークに接続され、中継ネットワークを
介して情報を送受信する端末から構成されるネットワー
クにおいて、 端末から中継ネットワークに入力される転送情報に対し
て、該転送情報の優先度を算出する機能と、該転送情報
に、該算出した優先値を関連させ転送する機能をもつ優
先値付与手段と、 該優先値付与手段により転送された優先値と、その値か
ら一意に確率値を算出する確率計算機能と、 該優先値と関連する転送情報を該確率値に応じて破棄、
通過の処理を行う機能を持つフィルター手段をもつこと
を特徴とするネットワーク。
1. A network comprising a relay network having a function of relaying information and a terminal connected to the relay network and transmitting / receiving information via the relay network. A priority value assigning unit having a function of calculating the priority of the transfer information, a function of associating the calculated priority value with the transfer information and transferring the priority value, and a priority value transferred by the priority value assigning unit. And a probability calculation function for uniquely calculating a probability value from the value; and discarding transfer information associated with the priority value according to the probability value;
A network having filter means having a function of performing passage processing.
【請求項2】 請求項1のネットワークにおいて、 転送情報を複数に分割し、その一つ一つに宛先をつけた
情報単位をパケットとして、ネットワークに入力し、ネ
ットワークはそのパケットの宛先情報をもとに宛先まで
転送を行うパケット転送サービスにおいて、 それぞれのパケット毎に優先値付与手段による優先値の
付与、フィルター手段による優先値による廃棄を行うこ
とを特徴とするパケット転送ネットワーク。
2. The network according to claim 1, wherein the transfer information is divided into a plurality of pieces, and an information unit having a destination assigned to each of them is input to the network as a packet, and the network also stores the destination information of the packet. A packet transfer service for transferring a packet to a destination by assigning a priority value to each packet by a priority value assigning unit and discarding the packet by a priority value by a filter unit.
【請求項3】 請求項1及び2のネットワークにおい
て、 同一中継回線の特定帯域に2組以上の端末間での情報の
通信を多重化し、その帯域を共用する帯域共用型サービ
スの際、多重化部の先頭において該フィルター手段を用
いることにより、パケット優先度に応じてパケットの破
棄を行った後多重化することを特徴とする共用型パケッ
ト転送ネットワーク。
3. The network according to claim 1, wherein information communication between two or more sets of terminals is multiplexed in a specific band of the same trunk line, and multiplexing is performed in a band sharing service for sharing the band. A shared packet transfer network, characterized in that packets are discarded according to packet priority and then multiplexed by using the filter means at the head of the section.
【請求項4】 請求項1及び2のパケット転送方式にお
いて、 端末毎にネットワークに入力されるパケット入力量を観
測し、入力量に応じた値を当該端末からのパケットの優
先度とし、 複数の端末からのパケットが、多重化部のフィルター手
段を通過した後、通過転送量が端末毎に相互に等しいト
ラヒックをもつような破棄の関数を用いることを特徴と
するパケット転送ネットワーク。
4. The packet transfer system according to claim 1, wherein a packet input amount input to the network for each terminal is observed, and a value corresponding to the input amount is set as a priority of a packet from the terminal. A packet transfer network characterized by using a discard function such that a packet from a terminal passes through a filter means of a multiplexing unit and then has a traffic equal to each other for each terminal.
【請求項5】 送受信端末間で、ネットワーク内に入力
した情報パケットの通過・非通過の情報の通信を行う機
能を持ち、 該通過・非通過の情報をもとに送信端末からネットワー
クに入力するパケットの送信レートを制御する機能を有
するパケット制御法において、 常に一定範囲の確率でパケットが廃棄されるように、送
信レートを決定するレート決定機能を有することを特徴
とする送信端末。
5. A transmitting / receiving terminal has a function of communicating information of passing / non-passing of an information packet inputted into the network, and inputting the information from the transmitting terminal to the network based on the passing / non-passing information. A packet control method having a function of controlling a packet transmission rate, comprising: a transmission terminal having a rate determination function of determining a transmission rate so that packets are always discarded with a certain range of probability.
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