JPH0666812B2 - パケット交換方法並びにパケット交換装置 - Google Patents
パケット交換方法並びにパケット交換装置Info
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- JPH0666812B2 JPH0666812B2 JP415688A JP415688A JPH0666812B2 JP H0666812 B2 JPH0666812 B2 JP H0666812B2 JP 415688 A JP415688 A JP 415688A JP 415688 A JP415688 A JP 415688A JP H0666812 B2 JPH0666812 B2 JP H0666812B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 15
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパケット交換方法並びにパケット交換装置に関
する。
する。
従来、音声などの連続して発生する情報をパケット化す
る際には、固定長パケットが使用されていた。
る際には、固定長パケットが使用されていた。
第２図はパケット交換方式におけるパケット長とパケッ
ト作成遅延時間との関係を示す図である。
ト作成遅延時間との関係を示す図である。
固定長パケットの使用に当たってはパケット長の長短に
対して次のような問題がある。
対して次のような問題がある。
長パケットにすると、第２図に示すようにパケット
作成の遅延が大きく、音声などのリアルタイム性が高い
情報に対しては通信品質が悪くなる。
作成の遅延が大きく、音声などのリアルタイム性が高い
情報に対しては通信品質が悪くなる。
短パケットにすると、ヘッダオーバヘッドが大きい
ためにパケット化効率（データ長／（ヘッダ長＋データ
長））が下がり、ネットワークに対するトラヒックも増
加し、その結果交換機，伝送路といったネットワークリ
ソースの使用効率或いはスループットが低下し、またキ
ューイング遅延が増加してしまう。
ためにパケット化効率（データ長／（ヘッダ長＋データ
長））が下がり、ネットワークに対するトラヒックも増
加し、その結果交換機，伝送路といったネットワークリ
ソースの使用効率或いはスループットが低下し、またキ
ューイング遅延が増加してしまう。
このため、 ネットワークの負荷が低く効率をあまり重視しなく
てよい状態では、遅延の小さい短パケットを用いて又、 ネットワークの負荷が高くオーバヘッドが無視でき
ない状況では、パケット作成の遅延を少々犠牲にしても
効率のよい長パケットを用いて伝送することが、ネット
ワークと音声品質を総合的に考えると有利である。
てよい状態では、遅延の小さい短パケットを用いて又、 ネットワークの負荷が高くオーバヘッドが無視でき
ない状況では、パケット作成の遅延を少々犠牲にしても
効率のよい長パケットを用いて伝送することが、ネット
ワークと音声品質を総合的に考えると有利である。
しかし、固定長パケットでは上記のように負荷に応じた
パケット長を設定することができないという欠点があ
る。
パケット長を設定することができないという欠点があ
る。
一方、従来はパケットの作成が、使用の順番待ちが発生
する交換機のようなネットワークリソースの処理と独立
に行なわれている。この方式ではパケットの作成終了
後、リソース使用の待ち行列に使用要求が並ぶことにな
り、パケット作成の遅延にキューイング遅延が加わる。
すなわち、情報発生から交換処理が開始されるまでに要
する遅延時間Ｄは Ｄ＝パケット作成遅延＋キューイング遅延 となる。この方式に従って、例えば、６４Kpbsの音声を
交換する場合、音声の発生から交換処理が開始されるま
での遅延の一例を示すと、 パケット作成遅延ＰＤ＝１０msec キューイング遅延ＱＤ＝１０msec 合計 ＝２０msec となる。
する交換機のようなネットワークリソースの処理と独立
に行なわれている。この方式ではパケットの作成終了
後、リソース使用の待ち行列に使用要求が並ぶことにな
り、パケット作成の遅延にキューイング遅延が加わる。
すなわち、情報発生から交換処理が開始されるまでに要
する遅延時間Ｄは Ｄ＝パケット作成遅延＋キューイング遅延 となる。この方式に従って、例えば、６４Kpbsの音声を
交換する場合、音声の発生から交換処理が開始されるま
での遅延の一例を示すと、 パケット作成遅延ＰＤ＝１０msec キューイング遅延ＱＤ＝１０msec 合計 ＝２０msec となる。
上述した従来のパケット交換方式では、パケット作成遅
延とリソースのキューイング遅延とが独立に存在してい
るため、遅延Ｄが両者の和となり、かなり大きくなると
いう欠点を持っている。
延とリソースのキューイング遅延とが独立に存在してい
るため、遅延Ｄが両者の和となり、かなり大きくなると
いう欠点を持っている。
本発明の目的はこのような従来のパケット交換方式の欠
点を除去せしめて、パケット作成の遅延或いはキューイ
ング遅延を小さくし、かつネットワークの状態に応じて
ネットワークリソースを効率的に使用するためのパケッ
ト交換方法並びにパケット交換装置を提供することにあ
る。
点を除去せしめて、パケット作成の遅延或いはキューイ
ング遅延を小さくし、かつネットワークの状態に応じて
ネットワークリソースを効率的に使用するためのパケッ
ト交換方法並びにパケット交換装置を提供することにあ
る。
本発明のパケット交換方法並びにパケット交換装置は、
連続的に発生する情報をこの情報の発生端末に直接或い
は間接に接続されている交換機上でパケット化し交換処
理を行う際に、前記パケット作成のための前記情報の蓄
積開始と同時に交換装置に交換要求を発し、この交換要
求が前記交換装置使用の順番待ちのキューイングを終了
し、交換される権利を得た時点で前記交換要求の発生時
から蓄積していた前記情報を一つのパケットに組立て、
この組立られたパケットを直ちに交換処理し、又、入り
線出線間の交換を行うパケットスイッチと、情報を蓄積
し交換開始信号に応じて蓄積した前記情報に対しパケッ
トヘッダを付加してパケットを作成し前記パケットスイ
ッチに送るパケット作成装置と、前記交換要求装置から
の前記交換要求を予め定められた順序でスケジューリン
グし前記パケット作成装置及び前記パケットスイッチに
前記交換開始信号を送るスケジューラとを有してなって
いる。
連続的に発生する情報をこの情報の発生端末に直接或い
は間接に接続されている交換機上でパケット化し交換処
理を行う際に、前記パケット作成のための前記情報の蓄
積開始と同時に交換装置に交換要求を発し、この交換要
求が前記交換装置使用の順番待ちのキューイングを終了
し、交換される権利を得た時点で前記交換要求の発生時
から蓄積していた前記情報を一つのパケットに組立て、
この組立られたパケットを直ちに交換処理し、又、入り
線出線間の交換を行うパケットスイッチと、情報を蓄積
し交換開始信号に応じて蓄積した前記情報に対しパケッ
トヘッダを付加してパケットを作成し前記パケットスイ
ッチに送るパケット作成装置と、前記交換要求装置から
の前記交換要求を予め定められた順序でスケジューリン
グし前記パケット作成装置及び前記パケットスイッチに
前記交換開始信号を送るスケジューラとを有してなって
いる。
第１図(a),(b),(c)はそれぞれ本発明の原理を時系列的
に示す図である。
に示す図である。
本発明では、第１図(a)に示すように、端末において発
生する情報１５０に対して、パケット作成装置１１５に
おいてパケットの作成開始、つまり情報１５０の蓄積開
始と同時に交換機の交換スイッチ１１１の使用待ち行列
（以下スケジューラと記す）１２７に使用要求１１６を
並ばせ、第１図(b)に示すように順番待ちの間にパケッ
トを作成する。パケット作成装置１１５は、第１図(c)
に示すように交換スイッチ１１１使用の順番が来たとい
う意味の送信開始信号１１８を受け取ると、それまで蓄
積されていた情報にパケットヘッダ１３１を付加したパ
ケット１３０を作成し、直ちに交換スイッチ１１１に送
る。
生する情報１５０に対して、パケット作成装置１１５に
おいてパケットの作成開始、つまり情報１５０の蓄積開
始と同時に交換機の交換スイッチ１１１の使用待ち行列
（以下スケジューラと記す）１２７に使用要求１１６を
並ばせ、第１図(b)に示すように順番待ちの間にパケッ
トを作成する。パケット作成装置１１５は、第１図(c)
に示すように交換スイッチ１１１使用の順番が来たとい
う意味の送信開始信号１１８を受け取ると、それまで蓄
積されていた情報にパケットヘッダ１３１を付加したパ
ケット１３０を作成し、直ちに交換スイッチ１１１に送
る。
このようにパケットは作成が開始された時点で交換要求
を発生するため、交換スイッチの使用のための待ちとパ
ケットの作成が平行して同時に行なえ、交換スイッチの
キューイング遅延とパケットの作成遅延が共通になり、
パケットは作成完了の瞬間に交換スイッチで交換され
る。
を発生するため、交換スイッチの使用のための待ちとパ
ケットの作成が平行して同時に行なえ、交換スイッチの
キューイング遅延とパケットの作成遅延が共通になり、
パケットは作成完了の瞬間に交換スイッチで交換され
る。
一方、交換スイッチに対する負荷が高い、つまりスケジ
ューラへの交換スイッチ使用要求が多いときほどキュー
イング遅延は、長くなる。
ューラへの交換スイッチ使用要求が多いときほどキュー
イング遅延は、長くなる。
従って、スケジューラにおける交換スイッチに対する負
荷が高ければ、作成されるパケットは長パケットにな
り、逆に負荷が低ければ短パケットが作成される。
荷が高ければ、作成されるパケットは長パケットにな
り、逆に負荷が低ければ短パケットが作成される。
なお、交換機が、一時的に過負荷の状態になったときに
は上記原理によりパケットは長くなる。すると長パケッ
トのためにキューイング遅延が大きくなり、それがまた
さらに長いパケットを作る原因となってパケット長がど
んどん長くなる可能性があるが、過負荷状態が解消され
ると共にキューイング遅延も小さくなりパケット長も小
さくなる。すなわち、パケット長が無限に長くなるとい
うことはない。
は上記原理によりパケットは長くなる。すると長パケッ
トのためにキューイング遅延が大きくなり、それがまた
さらに長いパケットを作る原因となってパケット長がど
んどん長くなる可能性があるが、過負荷状態が解消され
ると共にキューイング遅延も小さくなりパケット長も小
さくなる。すなわち、パケット長が無限に長くなるとい
うことはない。
〔実施例〕 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第３図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
第３図において、本実施例のパケット交換装置は入り線
である伝送路１０３からの情報からパケットを作成する
複数のパケット作成装置１１５と、入り線の伝送路１０
３と出線１０４間をパケット作成装置１１５及びデータ
ハイウェイ１１０を介して交換を行う交換スイッチ１１
１と、各パケット作成装置１１５からの送信要求１１６
によって予め定められた順序でスケジューリングを立て
各パケット作成装置１１５及び交換スイッチ１１１へ交
換開始信号１１８，１１９を送出するスケジューラ１１
７とを有して構成し、各パケット作成装置１１５は伝送
路１０３からの情報を受信してヘッダ作成器３０５でパ
ケットヘッダを付加してデータハイウェイ１１０へ送出
するファースト・イン／ファースト・アウトバッファ
（以下ＦＩＦＯバッファと記す）３０２と、ＦＩＦＯバ
ッファ３０２の情報の蓄積開始時にスケジューラ１１７
へ送信要求１１６を送信しスケジューラ１１７から交換
開始信号１１８を受信する送信要求装置３０３とを有し
て構成している。
である伝送路１０３からの情報からパケットを作成する
複数のパケット作成装置１１５と、入り線の伝送路１０
３と出線１０４間をパケット作成装置１１５及びデータ
ハイウェイ１１０を介して交換を行う交換スイッチ１１
１と、各パケット作成装置１１５からの送信要求１１６
によって予め定められた順序でスケジューリングを立て
各パケット作成装置１１５及び交換スイッチ１１１へ交
換開始信号１１８，１１９を送出するスケジューラ１１
７とを有して構成し、各パケット作成装置１１５は伝送
路１０３からの情報を受信してヘッダ作成器３０５でパ
ケットヘッダを付加してデータハイウェイ１１０へ送出
するファースト・イン／ファースト・アウトバッファ
（以下ＦＩＦＯバッファと記す）３０２と、ＦＩＦＯバ
ッファ３０２の情報の蓄積開始時にスケジューラ１１７
へ送信要求１１６を送信しスケジューラ１１７から交換
開始信号１１８を受信する送信要求装置３０３とを有し
て構成している。
次に、本実施例のパケット方法を第３図を用いて説明す
る。
る。
第３図に示すように、端末において発生する情報を本実
施例のパケット交換装置の入り線である伝送路１０３を
通して、パケット作成装置１１５のＦＩＦＯバッファ３
０２に蓄積する。入力情報の蓄積開始と同時にパケット
作成装置１１５の交換要求装置３０３は、送信要求１１
６をスケジューラ１１７に対して発信する。スケジュー
ラ１１７は、各パケット作成装置１１５内の交換要求装
置３０３からの送信要求１１６をバッファリングし、交
換スイッチ１１１から交換スイッチの使用許可を意味す
る応答信号１２０があるごとに、送信要求への応答とし
て、送信要求１１６の先着順に、交換開始信号１１８を
各パケット作成装置１１５に、また交換開始信号１１９
を交換スイッチ１１１に送る。スケジューラ１１７から
の交換開始信号１１８を受信したパケット作成装置１１
５は、ＦＩＦＯバッファ３０２に蓄積されている情報に
ヘッダ作成器３０５で作成されるパケットヘッダを付加
し、パケットを作成する。前記動作と同時に、ＦＩＦＯ
バッファ３０２は新たな情報の蓄積を開始し、交換要求
装置３０３は次の送信要求１１６をスケジューラ１１７
に対して発信する。作成されたパケットは交換スイッチ
１１１へ送られ交換処理され、出線１０４へ送られる。
交換スイッチ１１１は、パケットの交換処理が終わりア
イドル状態になった時に、応答信号１２０をスケジュー
ラ１１７へ送る。
施例のパケット交換装置の入り線である伝送路１０３を
通して、パケット作成装置１１５のＦＩＦＯバッファ３
０２に蓄積する。入力情報の蓄積開始と同時にパケット
作成装置１１５の交換要求装置３０３は、送信要求１１
６をスケジューラ１１７に対して発信する。スケジュー
ラ１１７は、各パケット作成装置１１５内の交換要求装
置３０３からの送信要求１１６をバッファリングし、交
換スイッチ１１１から交換スイッチの使用許可を意味す
る応答信号１２０があるごとに、送信要求への応答とし
て、送信要求１１６の先着順に、交換開始信号１１８を
各パケット作成装置１１５に、また交換開始信号１１９
を交換スイッチ１１１に送る。スケジューラ１１７から
の交換開始信号１１８を受信したパケット作成装置１１
５は、ＦＩＦＯバッファ３０２に蓄積されている情報に
ヘッダ作成器３０５で作成されるパケットヘッダを付加
し、パケットを作成する。前記動作と同時に、ＦＩＦＯ
バッファ３０２は新たな情報の蓄積を開始し、交換要求
装置３０３は次の送信要求１１６をスケジューラ１１７
に対して発信する。作成されたパケットは交換スイッチ
１１１へ送られ交換処理され、出線１０４へ送られる。
交換スイッチ１１１は、パケットの交換処理が終わりア
イドル状態になった時に、応答信号１２０をスケジュー
ラ１１７へ送る。
本実施例により短縮されるパケット作成遅延の一例を、
６４Kbpsの音声を情報源とした場合に、スケジューラの
キューイング遅延が平均１０msecの指数分布で、パケッ
ト長を８０バイト（パケット作成遅延＝１０msec）と仮
定すると、従来方式では遅延は２０msecとなるが、本発
明では１０msecとなり遅延に関してかなりの品質向上が
得られる。
６４Kbpsの音声を情報源とした場合に、スケジューラの
キューイング遅延が平均１０msecの指数分布で、パケッ
ト長を８０バイト（パケット作成遅延＝１０msec）と仮
定すると、従来方式では遅延は２０msecとなるが、本発
明では１０msecとなり遅延に関してかなりの品質向上が
得られる。
以上説明したように本発明では、従来、パケット作成と
交換処理は別のものと考えられて、パケットの作成遅延
と交換処理のキューイング遅延が独立に発生していたの
に対し、交換処理のキューイング遅延の間に平行してパ
ケットを作成することにより、交換処理のキューイング
遅延がパケット作成遅延と共通になる。従って、パケッ
ト作成後待つことなく交換処理が行なえるため、キュー
イング遅延が０あるいはパケット作成遅延が０であると
考えられる。すなわち、 従 来：パケット作成遅延＋キューイング遅延 本発明：パケット作成遅延（＝キューイング遅延）のみ となるので、遅延に関して品質向上が得られる効果があ
る。
交換処理は別のものと考えられて、パケットの作成遅延
と交換処理のキューイング遅延が独立に発生していたの
に対し、交換処理のキューイング遅延の間に平行してパ
ケットを作成することにより、交換処理のキューイング
遅延がパケット作成遅延と共通になる。従って、パケッ
ト作成後待つことなく交換処理が行なえるため、キュー
イング遅延が０あるいはパケット作成遅延が０であると
考えられる。すなわち、 従 来：パケット作成遅延＋キューイング遅延 本発明：パケット作成遅延（＝キューイング遅延）のみ となるので、遅延に関して品質向上が得られる効果があ
る。
また、本発明では、交換機で負荷が低くキューイングが
あまり起こらない状況では、パケット作成時間は短くな
りパケット長も自動的に短くなる。この場合ヘッダオー
バヘッドが大きくなるが、負荷が低い場合であるので交
換機の処理にあまり影響を与えない。逆に、負荷が高く
キューイングがある程度起こる状況では長パケットが作
成される。すなわち、長パケットの作成は負荷の高い交
換機において、ヘッダオーバヘッドを小さくし負荷を下
げるという一種のフロー制御，フィードバック制御を行
なうことに相当する。従って、本発明によれば、負荷の
状況に応じて自動的にネットワークを効率よく、また高
品質で使用することができる効果がある。
あまり起こらない状況では、パケット作成時間は短くな
りパケット長も自動的に短くなる。この場合ヘッダオー
バヘッドが大きくなるが、負荷が低い場合であるので交
換機の処理にあまり影響を与えない。逆に、負荷が高く
キューイングがある程度起こる状況では長パケットが作
成される。すなわち、長パケットの作成は負荷の高い交
換機において、ヘッダオーバヘッドを小さくし負荷を下
げるという一種のフロー制御，フィードバック制御を行
なうことに相当する。従って、本発明によれば、負荷の
状況に応じて自動的にネットワークを効率よく、また高
品質で使用することができる効果がある。
第１図(a),(b),(c)はそれぞれ本発明の原理を時系列的
に示す図、第２図はパケット交換方式におけるパケット
長とパケット作成遅延時間との関係を示す図、第３図は
本発明の一実施例を示すブロック図である。 １１０……データハイウェイ、１１１……交換スイッ
チ、１１５……パケット作成装置、１１６……送信要
求、１１７……スケジューラ、１１８，１１９……交換
開始信号、１２０……応答信号、１３０……パケット、
１３１……パケットヘッダ、１５０……情報、３０２…
…ファースト・イン／ファースト・アウトバッファ（Ｆ
ＩＦＯバッファ）、３０３……送信要求装置、３０５…
…ヘッダ作成器。
に示す図、第２図はパケット交換方式におけるパケット
長とパケット作成遅延時間との関係を示す図、第３図は
本発明の一実施例を示すブロック図である。 １１０……データハイウェイ、１１１……交換スイッ
チ、１１５……パケット作成装置、１１６……送信要
求、１１７……スケジューラ、１１８，１１９……交換
開始信号、１２０……応答信号、１３０……パケット、
１３１……パケットヘッダ、１５０……情報、３０２…
…ファースト・イン／ファースト・アウトバッファ（Ｆ
ＩＦＯバッファ）、３０３……送信要求装置、３０５…
…ヘッダ作成器。
Claims (2)
- 【請求項１】連続的に発生する情報をこの情報の発生端
末に直接或いは間接に接続されている交換機上でパケッ
ト化し交換処理を行う際に、前記パケット作成のための
前記情報の蓄積開始と同時に交換装置に交換要求を発
し、この交換要求が前記交換装置使用の順番待ちのキュ
ーイングを終了し、交換される権利を得た時点で前記交
換要求の発生時から蓄積していた前記情報を一つのパケ
ットに組立て、この組立られたパケットを直ちに交換処
理することを特徴とするパケット交換方法。 - 【請求項２】入り線出線間の交換を行うパケットスイッ
チと、情報の蓄積開始時に交換要求を発する交換要求装
置と、前記情報を蓄積し交換開始信号に応じて蓄積した
前記情報に対しパケットヘッダを付加してパケットを作
成し前記パケットスイッチに送るパケット作成装置と、
前記交換要求装置からの前記交換要求を予め定められた
順序でスケジューリングし前記パケット作成装置及び前
記パケットスイッチに前記交換開始信号を送るスケジュ
ーラとを有してなることを特徴とするパケット交換装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP415688A JPH0666812B2 (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | パケット交換方法並びにパケット交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP415688A JPH0666812B2 (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | パケット交換方法並びにパケット交換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01180155A JPH01180155A (ja) | 1989-07-18 |
| JPH0666812B2 true JPH0666812B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=11576888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP415688A Expired - Lifetime JPH0666812B2 (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | パケット交換方法並びにパケット交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666812B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE340572T1 (de) | 2001-12-07 | 2006-10-15 | Applied Research Systems | Benzazole derivate zur behandlung von scleroderma |
-
1988
- 1988-01-11 JP JP415688A patent/JPH0666812B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ディジタルデータ交換網第１部交換局編概要（その３）パケット交換中央電気通信学園編Ｐ．２０１（昭和５６年２月１６日）「（４）パケット組立・分解機能」 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01180155A (ja) | 1989-07-18 |
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