JPH02250451A - パケット通信網における帯域割当て方式 - Google Patents

パケット通信網における帯域割当て方式

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JPH02250451A
JPH02250451A JP1072117A JP7211789A JPH02250451A JP H02250451 A JPH02250451 A JP H02250451A JP 1072117 A JP1072117 A JP 1072117A JP 7211789 A JP7211789 A JP 7211789A JP H02250451 A JPH02250451 A JP H02250451A
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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、音声、データ、画像等を一括統合交換する為
の高速パケット交換網に関し、特に通信品質を保証しつ
つ、伝送路に対して効率良く呼の収容を行なう方式に関
するものである。
(従来の技術) 回線交換信号とパケット交換信号とを効率よくかつ高い
融通性を持って多重化する方式として非同期式時分割多
重伝送方式がある。この方式については、ニー・トーマ
ス(A、 Thomas)他により1984年インター
ナショナル・スイッチング・シンポジウム(Inter
national Switching Sympos
ium 1984)において発表された論文「アシンク
ロナス・タイム・デイビジョン・テクニック:アン・イ
クスペリメンタル・パケット、ネットワーク・インチグ
レーティング・ビデオ・コミュニケーション(Asyn
chronous time divisiontec
hnique: an experimental p
acket networkintegrating 
video communication) J 、プ
ロシーデイングオブインターナショナルコミュニケーシ
ョンカンファレンス1988 (Proceeding
s of’ InternationalCommun
ication Conference 1988)1
552〜1558ページ記載のビー・シエーファ−(B
、 5chaffer)著[シンクロナス・アンド・ア
シンクロナス・トランスファー・モード・イン・ザ・ツ
ユ−チャー・ブロードバンドl5DN(Synchro
nous and Asynchronous Tra
nsf’er mode 1nthe Future 
Broad band l5DN)によるものが知られ
ている。この方法は、第3図に示すように、音°声や動
画のような連続的な通信信号とデータや静止画のような
バースト的な通信信号とをすべて固定長のデータブロッ
クに分割し、通信識別用のラベルあるいはヘッダを付加
して伝送路上の固定長のタイムスロットに多重化し、伝
送するものである。端末と伝送路は非同期でよく、また
端末の速度と伝送路の速度とは独立でよいため、将来ど
の様な端末が出現しても対応することができ、また端末
とは独立に伝送路を開発することが出来るため極めて都
合がよい。
このような多重化方式に対応した高速パケット交換網に
おいては、パケットの発生が統計的性質をもつ。したが
って、呼の仮想回線を設定する場合、要求されるパケッ
トの遅延、廃棄といった伝送品質を保ちつつ、伝送路の
有効利用を計るため、網内でその呼に対しである帯域を
割当て、呼量を管理する必要がある。その場合、プロト
コルを簡略化するため実際の呼量を測定しつつ、呼量を
制御する方式よりは、呼設定時に人力呼の負荷を予想し
て呼設定を許可l拒否する方式が望ましい。
このような帯域割当て方式については電子情報通信学会
技術報告5E87−138.43〜48ページ記載の、
渡辺他著[高速パケット交換における統計多重制御法の
検討]によるものが知られている。この文献では、仮想
回線を設定する場合の帯域割当てを平均帯域、最大帯域
、バースト長(どの程度パケットが連続して発生するか
を示す値)といった様々なパラメータを考慮した[仮想
帯域]によっておこなっている。
(発明が解決しようとする問題点) 従来技術では、パケット呼の帯域割当てを様々なパラメ
ータを考慮した[仮想帯域Jによっておこなっている。
しかし、平均帯域、最大帯域、バースト長といったパラ
メータは相互に複雑に関係して伝送品質に影響を及ぼす
ため、呼に一定の高い伝送品質を保証することが困難で
あった。また、この品質を一定に保つため、設定する呼
のパケット最大送出速度によって帯域を割当てる方法も
知られているが、情報源のパケット送出速度は通常は最
大速度以下であり、使用されない帯域が常にあるという
無駄を有していた。
(問題を解決するための手段) 本発明によれば、パケット通信網において、それぞれの
呼に対する優先度を2種類設け、第1の優先度を要求す
る呼に対しては、パケットの通過する全ての伝送路に対
し、情報発生源に対応したパケット送出速度の最大値に
より帯域を確保したときに、すでに他の呼によって確保
されている帯域との和が、伝送路の最大伝送量以内の場
合に仮想回線(バーチャルサーキット)を設定し、第2
の優先度を要求する呼に対しては帯域を確保することな
く仮想回線を設定し、網内において第1の優先度をもつ
パケットは第2の優先度をもつパケットより優先的に伝
送されることを特徴とするパケット通信網における帯域
割当て方式が得られる。
また、パケット通信網において、それぞれの呼に対する
優先度を2種類設け、第1の優先度を要求する呼に対し
ては、パケットの通過する全ての伝送路に対し、情報発
生源に対応したパケット送出速度の最大値により帯域を
確保したときに、すでに他の呼によって確保されている
帯域との和が、伝送路の最大伝送量以内の場合に仮想回
線を設定し、第2の優先度を要求する呼に対してはあら
かじめ申告されたパケット送出速度の平均値により帯域
を確保したときに、すでに他の呼によって確保されてい
る帯域との和が、伝送路の最大伝送量に応じてあらかじ
め決められた値以内の場合に仮想回線を設定し、交換網
内において第1の優先度をもつパケットは第2の優先度
をもつパケットより優先的に伝送されることを特徴とす
るパケット通信網における帯域割当て方式が得られる。
さらに、パケット通信網において、それぞれの呼に対す
る優先度を3種類設け、第1の優先度を要求する呼に対
しては、パケットの通過する全ての伝送路に対し、情報
発生源に対応したパケット送出速度の最大値により帯域
を確保したときに、すでに他の呼によって確保されてい
る帯域との和が、伝送路の最大伝送量以内の場合に仮想
回線を設定1−1第2の優先度を要求する呼に対しては
あらかじめ申告されたパケット送出速度の平均値により
帯域を確保したときに、すでに他の呼によって確保され
ている帯域との和が、伝送路の最大伝送量に応じてあら
かじめ決められた値以内の場合に仮想回線を設定し、第
3の優先度を要求する呼に対しては帯域を確保すること
なく仮想回線を設定し、交換網内においてパケットは第
1、第2、第3の優先皮類に伝送されることを特徴とす
るパケット通信網における帯域割当て方式が得られる。
また、パケットのトラヒック量を監視する手段を有し、
第1の優先度をもつ呼に対してはパケット送出速度の最
大値を越えて端末から送出されたパケットを廃棄するこ
とを特徴とする上記、第1〜3項に記載のパケット通信
網における帯域割当て方式%式% パケットのトラヒック量を監視する手段を有し、第1の
優先度をもつ呼に対してはパケット送出速度の最大値を
越えて端末から送出されたパケットを廃棄し、第2の優
先度をもつ呼に対してはあらかじめ申告されたパケット
送出速度の平均値に応じて設定される値を越えて端末か
ら送出されたパケットを廃棄することを特徴とする上記
、第2〜3項に記載のパケット通信網における帯域割当
て方式%式% 設定する呼のパケット送出速度の最大値によって網内の
伝送路の帯域を割当てることが出来れば、パケットの遅
延、廃棄率といった伝送品質を常にある一定の値以上に
保つようにバッファ量を決定することが出来る。しかし
、パケットの送出ば常に最大速度で行なわれているわけ
ではないので、通常は伝送路に余裕ができてしまう。そ
こでパケット送出速度の最大値によって帯域を割当てる
呼種より優先度の低い呼種を設けることにより、優先度
の高い呼の品質を高く保ちながら伝送路の゛余裕の部分
を有効に使用する。
また、優先度の低い呼種においても、パケット送出速度
の平均値で帯域の管理を行なうことにより、複数の呼の
間の干渉が少なくなり、ある程度の品質の保証が可能と
なる。
さらに、これらの伝送品質保証は仮想回線設定時に申告
されるパケットの最大、平均送出速度を基に保証するの
で、実際の通信時における値が申告去れた値より外れた
場合には、その呼に属するパケットを廃棄することによ
り他の呼の品質を保証することが可能となる。
(実施例) 以下に図を参照して本発明のパケット通信網における帯
域割当て方式について説明する。第1図は本発明の実施
例を示す模式図である。第1図によれば、本発明の実施
例は、情報源■■■を収容するパケットバッファ120
と制御線がバケットバッファ120に接続された優先度
制御装置150と、バケットバッファ120に接続され
た伝送路130と、伝送路130を管理する帯域割当て
装置140により構成される。
第1図の111.112.113はそれぞれ情報源■〜
■から送出されるパケットの量を表わしている。
また、第2図は呼■〜■による帯域の割当て状況、帯域
の使用状況を示している。
まず、情報源の発生するパケットの送出最大速度が明ら
かであり、パケット伝送網が規定している高い伝送品質
(例えばパケット廃棄確率が10−9以下)を要求する
呼■(たとえば、動画情報など)の仮想回線を設定しよ
うとする場合を説明する。呼■の品質要求により優先度
を1に設定する。その上で、呼■の場合は第2図の帯域
割当て状況に示すように常に設定された最大伝送で情報
を送り出すものとして帯域割当て装置140により伝送
路130の帯域を割当ててしまう。もし、伝送路130
の容量の内、他の呼に割当てられていない部分が呼■の
最大送出速度に満たない場合は呼■の仮想回線設定を拒
否する。こうすることによって、優先度1の呼で全ての
帯域を使用していても伝送路の使用率は1未満である事
が保証できる。この性質を利用してパケット伝送網では
網で規定する伝送品質を満足するようにバケットバッフ
ァ120の容量を決定することが出来る。
優先度1の呼は高い伝送品質を保証することができるが
、゛その分伝送路の利用効率が低下してしまう。そこで
、優先度シの呼種を設け、この呼種に対しては、第1.
2図に示す呼■のように情報源の発生するパケットの平
均送出速度で帯域を割当てる。この場合も、他の優先度
1または2の呼により帯域が確保できなければ、帯域割
当て装置10はこの呼に対する仮想回線の設定を拒否す
る。この呼種に対しては優先度制御装置150により優
先度1のパケットがバケットバッファ120に蓄積され
ていないときだけ優先度2のパケットを伝送する。これ
により、優先度2の呼が優先度1の呼の品質に影響を及
ぼさないようにできる。この第2の呼種はパケットが統
計多重になるため、優先度1の呼種よりは品質が悪くな
るが、バッファ量で規定される品質を期待して回線の有
効利用を計ることができる。この呼種においても、平均
値により帯域を確保してしまうため、実際の伝送量が一
時的に申告されている平均値を下回っている場合におい
ても、新たな呼は通信を行なうことができない。
そこで、第3の呼種として、仮想回線の設定にさいして
帯域の申告が不必要な優先度3のものを設ける。この呼
種のパケットは優先度制御装置150により優先度1ま
たは2のパケットがバケットバッファ120に蓄積され
ていないときだけ伝送路130に送出される。これによ
り、優−光度3の呼が優先度1または2の呼の品質に影
響を及ぼさないようにできる。
この第3の呼種を用いれば第1.2図に示す呼■のよう
に伝送路が空いている場合にはいつでも通信をすること
ができるが、呼に対する伝送路の割当てがないため、伝
送品質が他の呼の影響を強く受ける。
第1図に示す実施例においては3つの優先度を全て収容
する場合を説明したが、要求される品質により優先度2
または3の呼種は省略することもできる。この場合でも
優先度1の呼種に対する品質を保ちつつ、伝送路帯域の
有効利用を計ることができる。
この方式では、仮想回線設定時に申告するパケットの最
大送出速度、平均速度というパラメータを伝送品質保証
の根拠となっている。このため、申告された値と実際の
通信中の値が大きく異なっていると、品質を保証できな
くなる。このような場合には帯域割当て装置140によ
り呼の監視を行ない、申告された最大送出速度、平均速
度により、パケットを廃棄することにより、他の呼の品
質を保持することができる。
以上、実施例に示した帯域割当て方式により、伝送品質
と優先度を関係付け、伝送路の有効利用針ることができ
る。
(発明の効果) 以上述べたように本発明によれば、伝送品質と優先度を
関係付けて仮想回線の帯域割当てを行なうことにより、
伝送路の有効利用を計ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す模式図、第2図は第1図
に示す伝送路における帯域割当て状況状況、帯域使用状
況を示す説明図、第3図は従来技術による高速パケット
多重方式を示す説明図である。 図において、120はパケットバッファ、130は伝送
路、140は帯域割当て装置、150は優先度制御装置
をそれぞれ示す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)パケット通信網において、それぞれの呼に対する
    優先度を2種類設け、第1の優先度を要求する呼に対し
    ては、パケットの通過する全ての伝送路に対し、情報発
    生源に対応したパケット送出速度の最大値により帯域を
    確保したときに、すでに他の呼によって確保されている
    帯域との和が、伝送路の最大伝送量以内の場合に仮想回
    線(バーチャルサーキット)を設定し、第2の優先度を
    要求する呼に対しては帯域を確保することなく仮想回線
    を設定し、網内において第1の優先度をもつパケットは
    第2の優先度をもつパケットより優先的に伝送されるこ
    とを特徴とするパケット通信網における帯域割当て方式
  2. (2)パケット通信網において、それぞれの呼に対する
    優先度を2種類設け、第1の優先度を要求する呼に対し
    ては、パケットの通過する全ての伝送路に対し、情報発
    生源に対応したパケット送出速度の最大値により帯域を
    確保したときに、すでに他の呼によって確保されている
    帯域との和が、伝送路の最大伝送量以内の場合に仮想回
    線を設定し、第2の優先度を要求する呼に対してはあら
    かじめ申告されたパケット送出速度の平均値により帯域
    を確保したときに、すでに他の呼によって確保されてい
    る帯域との和が、伝送路の最大伝送量に応じてあらかじ
    め決められた値以内の場合に仮想回線を設定し、交換網
    内において第1の優先度をもつパケットは第2の優先度
    をもつパケットより優先的に伝送されることを特徴とす
    るパケット通信網における帯域割当て方式。
  3. (3)パケット通信網において、それぞれの呼に対する
    優先度を3種類設け、第1の優先度を要求する呼に対し
    ては、パケットの通過する全ての伝送路に対し、情報発
    生源に対応したパケット送出速度の最大値により帯域を
    確保したときに、すでに他の呼によって確保されている
    帯域との和が、伝送路の最大伝送量以内の場合に仮想回
    線を設定し、第2の優先度を要求する呼に対してはあら
    かじめ申告されたパケット送出速度の平均値により帯域
    を確保したときに、すでに他の呼によって確保されてい
    る帯域との和が、伝送路の最大伝送量に応じてあらかじ
    め決められた値以内の場合に仮想回線を設定し、第3の
    優先度を要求する呼に対しては帯域を確保することなく
    仮想回線を設定し、交換網内においてパケットは第1、
    第2、第3の優先度順に伝送されることを特徴とするパ
    ケット通信網における帯域割当て方式。
  4. (4)パケットのトラヒック量を監視する手段を有し、
    第1の優先度をもつ呼に対してはパケット送出速度の最
    大値を越えて端末から送出されたパケットを廃棄するこ
    とを特徴とする請求項1または請求項2または請求項3
    に記載のパケット通信網における帯域割当て方式。
  5. (5)パケットのトラヒック量を監視する手段を有し、
    第1の優先度をもつ呼に対してはパケット送出速度の最
    大値を越えて端末から送出されたパケットを廃棄し、第
    2の優先度をもつ呼に対してはあらかじめ申告されたパ
    ケット送出速度の平均値に応じて設定される値を越えて
    端末から送出されたパケットを廃棄することを特徴とす
    る請求項2また請求項3に記載のパケット通信網におけ
    る帯域割当て方式。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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