JPH11514176A - データパケットで情報を伝送するシステムにおけるコネクションセクション利用の最適化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 従来技術では、データパケットの伝送のためＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇー手法が開発されている。前記方法では、もっぱら、データパケットの伝送レートの下限の制限しか確保されない。伝送レートの上限の制限を達成し得るため、本発明の方法では場合により、更なるスケジューリングメソッドが前置接続される。

Description

【発明の詳細な説明】 データパケットで情報を伝送するシステム におけるコネクションセクション利用の最適化方法 本発明は請求の範囲１の上位概念による方法に関する。 最新のパケット交換システムでは、データパケットにて情報が伝送される。そ の事例としてＡＴＭセルがある。該ＡＴＭセルは、ヘッダ部分及び情報部分を有 する。ヘッダ部分は、コネクション情報を記憶するために用いられ、そして、情 報部分は、所望の有効データを記憶するために用いられる。本来の伝送は、概し て送信器と受信器との間のコネクションセクションを介して行われる。ここで、 場合により、コネクションセクションを次のように利用する必要性が存在する、 即ち複数の送信装置が、同一のコネクションセクションを介して、当該の送信装 置から発せられるセル流を伝送するように、コネクションセクションを利用する 必要性が存在する。 個々のセル流の必要性に応じてそれぞれのセル流の伝送を実施し得るため、従 来技術では、所謂Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｄｕｌ ｉｎｇ−手法が普及している。相応の状況が例えば、下記刊行物に記載されてい る。 刊行物 “Ｖｉｒｔｕａｌ Ｓｐａｃｉｎｇ ｆｏｒ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｔ ｒａｆｆｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ”，Ｊ，Ｗ，Ｒｏｂｅｒｔｓ，Ｉｎｔｅｒｎａｔ ｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅ ｍｓ，Ｖｏｌ．７，３０７−３１８（１９９４）。 ここで、個々のセル流に種々の重み係数が割当られ、該重み係数は、個々のコネ クションセクション上での本来の伝送過程を制御するために用いられる。一層よ りよい理解のため図３を参照するとよい。 そこには例えばセル流１…ｎが開示されている。ｎのセル流は、１つの送信装 置ＤＥＭＵＸから１つ又は複数の受信器の方向に伝送される。ここで、実際上、 たんに１つのコネクションセクションが使用される。ｎのセル流には、更に重み 係数ｒ１…ｒｎが割り当てられている。分かり易くするため、たんに２つのセル 流１，２が１つのコネクションセクションを介して通過伝送されるべきものと想 定する。更に、コネクションセクションは、１５０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの伝送容量 を有するべきものと想定する。両セル流１及び２には重みｒ１＝２，ｒ２＝１が 割当られている。それにより、１００Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの伝送レートを有するセ ル流１及びたんに５０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの伝送レートを有するセル流２が−両セ ル流向けにセルが伝送のため現れる場合−伝送されることが達成される。両セル 流のう ちの１つのみがセルを伝送すべき場合には当該の１つのセル流には１５０Ｍｂｉ ｔ／ｓｅｃの伝送容量全体が割当てられる。 図２には、どのように、従来技術における丁度言及した理論的認識、考察を現 実に具現化するかを開示してある。ここではデータパケットないしＡＴＭセルが Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇアルゴリズ ムを使用して処理される。この場合、到来セルが入力装置ＥＥに供給され、デマ ルチプレクサ装置ＤＥＭＵＸに転送され、そこで、具現化されたデマルチプレク サ機能を用いて、識別子ＱＩＤによりロジックキュー待ち合わせ行列にて記憶さ れる。ここで識別子ＱＩＤは各セルのセルヘッダ内に含まれる。 同時に、入力装置ＥＥにて求められた制御データが、スケジューリング装置Ｓ に供給される。ここで、それ自体公知のスケジューリングアルゴリズムが実行さ れる。 これは、例えばＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｄｕｌ ｉｎｇアルゴリズム又は任意のその他のアルゴリズムであってよい。このアルゴ リズムは、例えばどの順序で、又はどの時点で、バッファメモリＰ１…Ｐｎ内に 記憶されたセルが読出されるべきであるかを定める。当該のアルゴリズムにによ る制御データの評価の結果が、評価装置ＡＥに供給され る。バッファメモリＰ１…Ｐｎ内に記憶されたセルは、評価の結果に基づき、ス ケジューリング装置Ｓ内で実行されるアルゴリズムにより読出される。更に、確 認、アクノレッジ信号が入力装置ＥＥにフィードバックされる。この後、又、識 別子ＱＩＤを有する新たなセルが入力装置ＥＥ内に到来したとき、そして、確認 、アクノレッジ“Ｓｅｌｅｃｔｅｄ ＱＩＤ”が存在するとき、入力信号ＥＥは 、ＱＩＤに対するバッファ充填レベルスケジューリングメソッドを使用して、メ ッセージ“ＳＣＨＥＤＵＬＥ ＱＩＤ”が生成されるか否かを決定する。前記メ ッセージとは、スケジューラ装置にこれが当該の識別子ＱＩＤに対して次の伝送 時点に対して所期プランニングすべきであるか否かを指示する。 その種手法にて問題となるのは、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇアルゴリズムが最小のセルレートを保証するが、最大の セルレート限定を実施し得ないことである。このことは、重要である、それとい のは、実際上、屡々、一例えば、ＡＢＲトラヒック（ＡＢＲ；Ａｖａｉｌａｂｌ ｅ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ）の場合−最小及び最大のセルレートを維持しなけれなな らないからである。 本発明の基礎を成す課題とするところは、最適化された伝送をも確保できるよ うにＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇアルゴ リズムを変更修正する手段を提供することにある。 前記課題は、請求の範囲１の上位概念にて特定された構成要件を基礎にして特 徴事項の構成要件により解決される。 本発明において、有利にはパケットヘッダ内に含まれている識別子に依存して 、場合により、２段階スケジューリングメソッドが実施される。ここで、第１段 階の結果が、第２段階に対する入力信号として使用される。それによりセルレー トの下限及び上限の双方の制限が可制御であることが達成される。殊に、この方 法は所定のアルゴリズムの使用に限定されない。 本発明の更なる構成形態が引用請求項に記載されている。 請求の範囲２によれば、２段階スケジューリングメソッドの第１段階により、 伝送過程中のコネクションパラメータの制限が実施されるようにしたのである。 殊に、それにより、セルレートの制限を制御するものである。また、それにより 、伝送過程中セルは、比較的高いセルレートで伝送され得ないことが達成される 。 請求の範囲３によれば、２段階スケジューリングメソッドの第２段階はＷｅｉ ｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇアルゴリズムであ るようにしたのである。それにより、実証されたメソッドを使用できるという利 点が得られる。更に、有利 には、セルレートの下限の制限が当該のアルゴリズムにより保証される。 請求の範囲４によれば、入力装置において、テーブルが含まれるようにし、該 テーブルにはバッファメモリの実際の充填レベルが含まれるようにしたのである 。それにより、いつでも当該の充填レベルの実際のマップがいつでも記憶される という効果が得られる。 請求の範囲５によれば、スケジューラ装置から得られた制御データに依存して 出力装置がバッファメモリのうちの少なくとも１つからセルを取出し、当該の入 力装置の過程を確認、アクノレッジするのである。フィードバックにより、読出 過程は、２段階メソッドの第１段階へ直接的影響を及ぼす。従って、２段階スケ ジューリングメソッドの２つの段階は、相互に無関係に動作するのではない。第 １段階の動作は、第２段階の動作により影響を受ける。フィードバックパラメー タとして、例えば、識別子又はパケット長を使用できる。 請求の範囲６によれば、識別子は、コネクションのセットアップ形成中エント リされるようにしたのである。 請求の範囲７によれば、データパケットは、ＡＴＭ−セルであるようにしたの である。それにより、本発明を殊にＡＴＭ網に対して使用できる。 各図は次の通りである。 図１は、本発明の方法の説明図である。 図２は、従来技術の具体的適用例の説明図である。 図３は、従来技術に関する理論的認識、考察の概要を示す概念的構成図である 。 図１には、本発明の方法のプロセスの様子を示す。ここで、基礎としていると ころは、情報が非同期転送モード（ＡＴＭ）によりＡＴＭセルにて伝送されるこ とである。 セルは、入力装置ＥＥにセル流にて供給される。各セルのヘッダ中に経路情報 が記憶されている。更にコネクションのセットアップ期間中識別子ＱＩＤが格納 されている。当該識別子はセル流識別子であり、該セル流識別子は、コネクショ ンごとに個別的に、又はコネクションの束に対してセルヘッダ中にエントリされ る。識別子ＱＩＤには概して簡単な数値が割当られる。本事例では、識別子ＱＩ Ｄは値１…Ｎを有するものとする。セル自体は、入力装置ＥＥから発して、デマ ルチプレクサ装置ＤＥＭＵＸに供給され、そして、そこで、具現化されたデマル チプレクサ機能を用いて、識別子ＱＩＤによりロジックキュー待ち合わせ行列− ロジックとして構成されたバッファメモリＰ１…Ｐｎに書込まれる。 更に、入力装置ＥＥにてコネクションのうちのどれが伝送過程中コネクション パラメータの制限を要するかの情報がテーブルＴ内に格納されている。本実施例 中基礎とされているところによれば、コネクションパラメータの制限の目的で、 セルレートの制限が制御される。コネクションを検証するため、到来セルの各々 から、識別子ＱＩＤが取出され、テーブルＴのエントリと比較される。 コネクションに対するセルレートの制限が行われるべきでない場合、相応の制 御データがスケジューラ装置Ｓ１を迂回してコネクションセクションＢを介して スケジューラ装置Ｓ２に供給される。そこで制御データは、それ自体公知のスケ ジューリングアルゴリズムにおいて使用される。本実施例では、これは、既に冒 頭に述べたＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ メッセージである。その種のアルゴリズムにより伝送過程中のセルのコネクショ ンパラメータを保証すべく、下方のセルレートの確保されることが達成される。 本実施例では、複数コネクションのうちの１つに対して例えば、番号８（ＱＩ Ｄ＝８）を有するコネクションに対してセルレートの制限が実施される。この事 例では、制御データは、コネクションセクションＡを介してスケジューラ装置Ｓ １に供給される。ここで、セルレートの上限の制限を制御するアルゴリズムが実 行される。このことは、識別子ＱＩＤを用いて、入力装置ＥＥにより供給された 制御データを初期プランニングするよう、そこで、具現化された機能により行な われ、ここで、個々のセルが所定のレートを越えないように、当該の初期プラン ニングはなされるようにするのである。スケジューラ装置Ｓ１が１つのセルを読 出すこととなる筈の時点にて、当該スケジューラ装置Ｓ１は、スケジューラ装置 Ｓ２にて実行される一般的スケジューリングアルゴリズムに相応して読出時点の 初期プランニングのための制御信号を生じさせる。同一の識別子ＱＩＤに対して スケジューラ装置Ｓ１にて次の事象の初期プランニングは行われない。かくて、 スケジューラ装置Ｓ１からの作用、励振のもとで、スケジューラ装置Ｓ２は、こ こで実行されるスケジューリングアルゴリズムに相応して、指示された識別子Ｑ ＩＤに対する順序をプランニングする。従って、スケジューラ装置Ｓ１により初 期プランニングされたセルは、場合により付加的遅延を受ける。それにより、場 合により、スケジューラ装置Ｓ１にて調整セッティングされたピークビットレー トが、セルを読出すために使用されるそれとは異なる。 本実施例では、例えば、スケジューラ装置Ｓ２にてＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉ ｒ Ｑｕｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇを使用するものとし、ここで他のアル ゴリズムも適用可能である。本発明の方法は、所定のアルゴリズムの使用に限定 されない。 スケジューラ装置Ｓ２にて実行されるアルゴリズムの評価の結果が出力装置Ａ Ｅに供給される。次のセル が所定の識別子ＱＩＤを有するバッファメモリＰ１…Ｐｎから読出すときは常に 、このことは、出力装置ＡＥに指示される。出力装置ＡＥは、指示された識別子 ＱＩＤを有する第１の、一番目のセルを当該のバッファメモリＰ１…Ｐｎから読 出し、これを相応の識別子ＱＩＤと共に入力装置ＥＥに通報する。ここで当該の ＱＩＤを有するさらなるセルがバッファメモリ内に記憶されているか否かがチェ ックされる。その通りである、肯定の場合には相応の信号（ＳＣＨＥＤＵＬＥ ＱＩＤ）がスケジューラ装置Ｓ１に送信される。そうでない、否定の場合には、 当該の識別子ＱＩＤに対してスケジューラ装置Ｓ１にて初期プランニング（読出 ）の目的での更なるアクションは行われない。 当該の方法により、１つの識別子ＱＩＤに対する事象がスケジューラ装置Ｓ１ 又はＳ２においのみ初期プランニングされ得るが、両装置で同時に初期プランニ ングされることはあり得ないことが達成される。更に、両機能ブロックＳ１及び Ｓ２は、１つの所定の具現化には拘束されない。それにより、当該の２段階アル ゴリズムによりどの順序で、又、どの時点でバッファメモリＰ１…Ｐｎにて記憶 されたセルが読出されるべきであるかが定められる。 更に、前述の実施例は、ＡＴＭセルの例に就いて記載されているが、本発明は それのみに限定されない。而して本発明は、同様にそれとしてデータパケットで の情報の伝送のためにも使用され得る。ここでパケット長が制御データに加えら れるように考慮しなければならない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年８月７日 【補正内容】 請求の範囲 １．データパケットで情報を伝送するシステムにおけるコネクションセクション 利用の最適化方法であって、スケジューリングメソッド（Ｓ２）を設け、該スケ ジューリングメソッド（Ｓ２）により、伝送過程中、データパケットの下方の伝 送レートを表すコネクションパラメータが確保され、キュー、待ち合わせ行列− 識別子（ＱＩＤ）を設け、該キュー、待ち合わせ行列−識別子（ＱＩＤ）は、パ ケットヘッダ内に格納されるようにした当該の最適化方法において、 キュー、待ち合わせ行列−識別子（ＱＩＤ）に応じて、場合により、スケジ ューリングメソッド（Ｓ２）に更なるスケジューリングメソッド（Ｓ１）が前置 接続され、該更なるスケジューリングメソッド（Ｓ１）を用いてデータパケット の上方伝送レートを表すコネクションパラメータの制限が伝送過程中実施される ようにしたことを特徴とするデータパケットで情報を伝送するシステムにおける コネクションセクション利用の最適化方法。 ２．前記スケジューリングメソッド（Ｓ２）は、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇアルゴリズムであるようにしたことを特徴 とする請求の範囲１記載の方法。 ３．入力装置（ＥＥ）において、テーブル（Ｔ）が含まれるようにし、該テーブ ル（Ｔ）にはバッファメモリ（Ｐ１…Ｐｎ）の実際の充填レベルが含まれるよう にしたことを特徴とする請求の範囲１又は２記載の記載の方法。 ４．スケジューラ装置（Ｓ２）から得られた制御データに依存して出力装置（Ａ Ｅ）がバッファメモリ（Ｐ１…Ｐｎ）のうちの少なくとも１つからデータパケッ トを取出し、入力装置（ＥＥ）の当該の過程を確認することを特徴とする請求の 範囲１から３までのうちいずれか１項記載の方法。 ５．キュー、待ち合わせ行列−識別子（ＱＩＤ）は、コネクションのセットアッ プ形成中エントリされるようにしたことを特徴とする請求の範囲１から４までの うちいずれか１項記載の方法。 ６．データパケットは、ＡＴＭ−セルであるようにしたことを特徴とする請求の 範囲１から５までのうちいずれか１項記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．データパケットで情報を伝送するシステムにおけるコネクションセクション 利用の最適化方法であって、スケジューリングメソッド（Ｓ２）を設け、該スケ ジューリングメソッド（Ｓ２）により、伝送過程中、データパケットのコネクシ ョンパラメータが確保され、識別子（ＱＩＤ）を設け、該識別子（ＱＩＤ）は、 パケットヘッダ内に格納されるようにした当該の最適化方法において、 識別子（ＱＩＤ）に応じて、場合により２段階スケジューリングメソッド（ Ｓ１、Ｓ２）が実施されるようにしたことを特徴とするデータパケットで情報を 伝送するシステムにおけるコネクションセクション利用の最適化方法。 ２．２段階スケジューリングメソッドの第１段階（Ｓ１）により、伝送過程中の コネクションパラメータの制限が実施されるようにしたことを特徴とする請求の 範囲１記載の方法。 ３．２段階スケジューリングメソッドの第２段階（Ｓ２）は、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｉｎｇ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇアルゴリズムであるようにし たことを特徴とする請求の範囲１又は２記載の方法。 ４．入力装置（ＥＥ）において、テーブル（Ｔ）が 含まれるようにし、該テーブル（Ｔ）にはバッファメモリ（Ｐ１…Ｐｎ）の実際 の充填レベルが含まれるようにしたことを特徴とする請求の範囲１から３までの うちいずれか１項記載の方法。 ５．スケジューラ装置（Ｓ２）から得られる制御データに依存して出力装置（Ａ Ｅ）がバッファメモリ（Ｐ１…Ｐｎ）のうちの少なくとも１つからセルを取出し 、当該の入力装置（ＥＥ）の過程を確認することを特徴とする請求の範囲１から ４までのうちいずれか１項記載の方法。 ６．識別子（ＱＩＤ）は、コネクションのセットアップ形成中エントリされるよ うにしたことを特徴とする請求の範囲１から５までのうちいずれか１項記載の方 法。 ７．データパケットは、ＡＴＭ−セルであるようにしたことを特徴とする請求の 範囲１から６までのうちいずれか１項記載の方法。