JPH09107364A - 適応送信レート制御通信装置 - Google Patents
適応送信レート制御通信装置Info
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- JPH09107364A JPH09107364A JP26442295A JP26442295A JPH09107364A JP H09107364 A JPH09107364 A JP H09107364A JP 26442295 A JP26442295 A JP 26442295A JP 26442295 A JP26442295 A JP 26442295A JP H09107364 A JPH09107364 A JP H09107364A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 網側からの通知により端末の送信レートを制
御することのできるパケット通信網あるいはATM通信
網において、各コネクション間に通知する受け入れ可能
な送信レートの公平性を満たしつつ、各コネクションの
利用できる帯域幅をできるだけ大きくする。 【解決手段】 交換機に収容され伝送路またはルートを
共用する複数のコネクションについて、各コネクション
に許容されている許容送信レートおよび実際の送信レー
ト、共用する伝送路またはルートの全帯域幅および全入
力帯域幅、ならびにその伝送路を共用するコネクション
数の各情報を収集して保持し、その情報に基づいて、発
側の端末に対して受け入れ可能な送信レートを各コネク
ション毎に算出する。
御することのできるパケット通信網あるいはATM通信
網において、各コネクション間に通知する受け入れ可能
な送信レートの公平性を満たしつつ、各コネクションの
利用できる帯域幅をできるだけ大きくする。 【解決手段】 交換機に収容され伝送路またはルートを
共用する複数のコネクションについて、各コネクション
に許容されている許容送信レートおよび実際の送信レー
ト、共用する伝送路またはルートの全帯域幅および全入
力帯域幅、ならびにその伝送路を共用するコネクション
数の各情報を収集して保持し、その情報に基づいて、発
側の端末に対して受け入れ可能な送信レートを各コネク
ション毎に算出する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパケット交換網ある
いは非同期転送モード(ATM:Asynchronous Trannsf
er Mode )網におけるレート制御およびトラヒック制御
に関する。
いは非同期転送モード(ATM:Asynchronous Trannsf
er Mode )網におけるレート制御およびトラヒック制御
に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のパケット網あるいはATM
網におけるレート制御を説明する図である。ここでは、
端末611〜613が発端末であり、それぞれの着端末
である端末621〜623との間に、交換機631〜6
33を経由するコネクション641、642、643が
張られるものとする。これらのコネクション641、6
42、643は、交換機631〜633間の伝送路65
1、652を共用して使用している。レート制御は次の
ように行われる。すなわち、発端末である端末611〜
613が一定のセル間隔毎に制御用セルを生成して挿入
し、着端末である端末621〜623との間で制御用セ
ルを往復させ、交換機631〜633ではそのセルに情
報を書き込み、発端末である端末611〜613がそれ
を参照してレート制御を行う。
網におけるレート制御を説明する図である。ここでは、
端末611〜613が発端末であり、それぞれの着端末
である端末621〜623との間に、交換機631〜6
33を経由するコネクション641、642、643が
張られるものとする。これらのコネクション641、6
42、643は、交換機631〜633間の伝送路65
1、652を共用して使用している。レート制御は次の
ように行われる。すなわち、発端末である端末611〜
613が一定のセル間隔毎に制御用セルを生成して挿入
し、着端末である端末621〜623との間で制御用セ
ルを往復させ、交換機631〜633ではそのセルに情
報を書き込み、発端末である端末611〜613がそれ
を参照してレート制御を行う。
【0003】例えばATMフォーラムの仕様(95-0013R
2, 94-0983, 95-0195 等)によるABR(Available Bi
t Rate)プロトコルで用いられるレート制御では、各コ
ネクション毎の送信レートを共用するルートの空き帯域
量と要求帯域量とに応じて公平にかつ輻輳が生じないよ
うに制御するため、発端末が一定セル間隔毎に制御用セ
ルを送信し、それが通過する各交換機は制御用セルから
端末の許容送信レートを読み取り、その交換機自身に対
する輻輳情報と受け入れ可能な送信レートを算出する。
制御用セルには、発端末が送信する際に、受け入れ可能
な送信レートの初期値として、各コネクションで許容送
信レートのとりうる最大値(PCR)が記される。各交
換機は折り返してきた制御用セルに書かれた受け入れ可
能な送信レートよりもその交換機で算出した受け入れ可
能な送信レートが小さい場合のみ、その算出されたレー
トを制御用セルに書き込んで発端末に通知する。発端末
は、通知された受け入れ可能な送信レート以下に自己の
許容送信レート(ACR:Allowed Cell Rate )を設定
し、そのACR以下のレートで送信を行う。
2, 94-0983, 95-0195 等)によるABR(Available Bi
t Rate)プロトコルで用いられるレート制御では、各コ
ネクション毎の送信レートを共用するルートの空き帯域
量と要求帯域量とに応じて公平にかつ輻輳が生じないよ
うに制御するため、発端末が一定セル間隔毎に制御用セ
ルを送信し、それが通過する各交換機は制御用セルから
端末の許容送信レートを読み取り、その交換機自身に対
する輻輳情報と受け入れ可能な送信レートを算出する。
制御用セルには、発端末が送信する際に、受け入れ可能
な送信レートの初期値として、各コネクションで許容送
信レートのとりうる最大値(PCR)が記される。各交
換機は折り返してきた制御用セルに書かれた受け入れ可
能な送信レートよりもその交換機で算出した受け入れ可
能な送信レートが小さい場合のみ、その算出されたレー
トを制御用セルに書き込んで発端末に通知する。発端末
は、通知された受け入れ可能な送信レート以下に自己の
許容送信レート(ACR:Allowed Cell Rate )を設定
し、そのACR以下のレートで送信を行う。
【0004】図7ないし図9は交換機における制御の流
れを示す図であり、図7は輻輳と判断したときの制御、
図8は発端末側から制御用セルが到着したときの制御、
図9は着端末側から制御用セルが折り返されたきたとき
の制御を示す。各交換機は、送信待ちセルバッファ内の
待ち行列長を観測し、待ち行列が閾値を越えた場合には
自交換機が輻輳していると判断し、そうでない場合は輻
輳状態にないと判断する。そして、輻輳状態と判断する
と、現在の許容送信レートを一定の割合で減じたものを
その交換機における受け入れ可能な送信レートとして算
出する。
れを示す図であり、図7は輻輳と判断したときの制御、
図8は発端末側から制御用セルが到着したときの制御、
図9は着端末側から制御用セルが折り返されたきたとき
の制御を示す。各交換機は、送信待ちセルバッファ内の
待ち行列長を観測し、待ち行列が閾値を越えた場合には
自交換機が輻輳していると判断し、そうでない場合は輻
輳状態にないと判断する。そして、輻輳状態と判断する
と、現在の許容送信レートを一定の割合で減じたものを
その交換機における受け入れ可能な送信レートとして算
出する。
【0005】j番目のコネクション(j=1、2、…、
n)について説明すると、そのコネクションに関するM
ACRj に1より小さい定数ERDを乗算して求めたE
RQj を受け入れ可能な送信レートとする。そして、発
端末からの制御用セルが到着すると、その制御用セルに
書かれた現在の許容送信レートccrj に対し、ccr
j ×min(1,R0 /ratej )を求めてこれを新
たな許容送信レートccrj とし、この新たな許容送信
レートccrj から、MACRj +(ccrj−MAC
Rj )×AVFを求めて新たなMACRj とする。ただ
し、R0 、AVFは定数、ratej はj番目のコネク
ションの現在の観測から求めた実際の送信レートであ
る。制御用セルが折り返されてくると交換機では、制御
用セル上の受け入れ可能な送信セルレートを通知するた
めのフィールド値ERc を参照し、ERQj <ERc で
あればその制御用セルのERc をERQj に書き換え、
ERQj ≧ERc であればそのまま、その制御用セルを
発端末に中継する。
n)について説明すると、そのコネクションに関するM
ACRj に1より小さい定数ERDを乗算して求めたE
RQj を受け入れ可能な送信レートとする。そして、発
端末からの制御用セルが到着すると、その制御用セルに
書かれた現在の許容送信レートccrj に対し、ccr
j ×min(1,R0 /ratej )を求めてこれを新
たな許容送信レートccrj とし、この新たな許容送信
レートccrj から、MACRj +(ccrj−MAC
Rj )×AVFを求めて新たなMACRj とする。ただ
し、R0 、AVFは定数、ratej はj番目のコネク
ションの現在の観測から求めた実際の送信レートであ
る。制御用セルが折り返されてくると交換機では、制御
用セル上の受け入れ可能な送信セルレートを通知するた
めのフィールド値ERc を参照し、ERQj <ERc で
あればその制御用セルのERc をERQj に書き換え、
ERQj ≧ERc であればそのまま、その制御用セルを
発端末に中継する。
【0006】端末では、通知された受け入れ可能な送信
レート以下にACRを設定するので、結果として許容送
信レート(ACR)は低下する。
レート以下にACRを設定するので、結果として許容送
信レート(ACR)は低下する。
【0007】図10は輻輳していないと判断した場合の
交換機の制御の流れを示す。輻輳していないと判断され
た場合に交換機は、その交換機における受け入れ可能な
送信レートを許容送信レートよりも増加させる。すなわ
ち、1−ratej /R0 に定数Gainを乗算して1
を加えたものをERXj とし、これをERQj に乗算し
たものを新たなERQj とし、このERQj とMACR
j ×ERUとR0 の最も小さいものを新たなERQj と
し、このERQj とMACRj ×ERDの大きいものを
新たなERQj とする。発端末側から制御用セルが到着
したとき、および着端末側から制御用セルが折り返され
たきたときの制御は同じであり、これにより、端末のA
CRは増加する。
交換機の制御の流れを示す。輻輳していないと判断され
た場合に交換機は、その交換機における受け入れ可能な
送信レートを許容送信レートよりも増加させる。すなわ
ち、1−ratej /R0 に定数Gainを乗算して1
を加えたものをERXj とし、これをERQj に乗算し
たものを新たなERQj とし、このERQj とMACR
j ×ERUとR0 の最も小さいものを新たなERQj と
し、このERQj とMACRj ×ERDの大きいものを
新たなERQj とする。発端末側から制御用セルが到着
したとき、および着端末側から制御用セルが折り返され
たきたときの制御は同じであり、これにより、端末のA
CRは増加する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、同一
の交換機上のコネクションについて、同一の輻輳状態に
基づいて、受け入れ可能な送信レートの増減が行われ
る。このため、全体として増加させるか減少させるかと
いう画一的な動作を行う制御となり、必ずしも公平性を
高めるものではなかった。
の交換機上のコネクションについて、同一の輻輳状態に
基づいて、受け入れ可能な送信レートの増減が行われ
る。このため、全体として増加させるか減少させるかと
いう画一的な動作を行う制御となり、必ずしも公平性を
高めるものではなかった。
【0009】本発明は、このような課題を解決し、各コ
ネクション間に通知する受け入れ可能な送信レートの公
平性を満たしつつ、各コネクションの利用できる帯域幅
をできるだけ大きくする方向に変更することのできる適
応送信レート制御通信装置を提供することを目的とす
る。
ネクション間に通知する受け入れ可能な送信レートの公
平性を満たしつつ、各コネクションの利用できる帯域幅
をできるだけ大きくする方向に変更することのできる適
応送信レート制御通信装置を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の適応送信レート
制御通信装置は、交換機に収容され伝送路を共用する複
数のコネクションについて、各コネクションに許容され
ている許容送信レートおよび実際の送信レート、共用す
る伝送路の全帯域幅および全入力帯域幅、ならびにその
伝送路を共用するコネクション数の各情報を収集して保
持し、その情報に基づいて、発側の端末に通知する受け
入れ可能な送信レートを各コネクション毎に算出するこ
とを特徴とする。
制御通信装置は、交換機に収容され伝送路を共用する複
数のコネクションについて、各コネクションに許容され
ている許容送信レートおよび実際の送信レート、共用す
る伝送路の全帯域幅および全入力帯域幅、ならびにその
伝送路を共用するコネクション数の各情報を収集して保
持し、その情報に基づいて、発側の端末に通知する受け
入れ可能な送信レートを各コネクション毎に算出するこ
とを特徴とする。
【0011】これにより、各コネクション間に通知する
受け入れ可能な送信レートを、全体として増加あるいは
減少というように同一の方向に向かせるのではなく、公
平性を高める方向に個別に書き換えて通知することがで
きる。また、各コネクション毎に受け入れ可能な送信レ
ートを、輻輳にならない範囲で、各コネクションの利用
できる帯域幅を大きくする方向に書き換えて通知するこ
とができる。
受け入れ可能な送信レートを、全体として増加あるいは
減少というように同一の方向に向かせるのではなく、公
平性を高める方向に個別に書き換えて通知することがで
きる。また、各コネクション毎に受け入れ可能な送信レ
ートを、輻輳にならない範囲で、各コネクションの利用
できる帯域幅を大きくする方向に書き換えて通知するこ
とができる。
【0012】発端末を収容する交換機だけでその発端末
に受け入れ可能な送信レートを通知することもできる。
この場合に、発側となる端末を直接に収容する交換機に
は、収容する端末が発端末となるコネクションとルート
を共用する複数のコネクションについて、それぞれのコ
ネクションに許容されている許容送信レートおよび実際
の送信レート、共用されるルートの帯域幅および全入力
帯域幅、ならびにそのルートを共用するコネクション数
の各情報を収集して保持する手段と、この保持する手段
に保持された情報に基づいて前記通知する手段が通知す
る受け入れ可能な送信レートを各コネクション毎に算出
する手段とを備えることがよい。
に受け入れ可能な送信レートを通知することもできる。
この場合に、発側となる端末を直接に収容する交換機に
は、収容する端末が発端末となるコネクションとルート
を共用する複数のコネクションについて、それぞれのコ
ネクションに許容されている許容送信レートおよび実際
の送信レート、共用されるルートの帯域幅および全入力
帯域幅、ならびにそのルートを共用するコネクション数
の各情報を収集して保持する手段と、この保持する手段
に保持された情報に基づいて前記通知する手段が通知す
る受け入れ可能な送信レートを各コネクション毎に算出
する手段とを備えることがよい。
【0013】この場合には、通信網内の交換機における
制御情報の生成および通知に要する負担が軽減され、各
コネクションの送信レートに変化があった場合にその変
化に応じた受け入れ可能な送信レートの計算までに要す
る時間が短く、発端末への通知を高速に行うことがで
き、すべての交換機が受け入れ可能な送信レートを算出
しなくても加入者交換機のみで算出が可能であり、新た
なコネクションが送信を開始した場合にも即座にレート
の制御が可能となる。
制御情報の生成および通知に要する負担が軽減され、各
コネクションの送信レートに変化があった場合にその変
化に応じた受け入れ可能な送信レートの計算までに要す
る時間が短く、発端末への通知を高速に行うことがで
き、すべての交換機が受け入れ可能な送信レートを算出
しなくても加入者交換機のみで算出が可能であり、新た
なコネクションが送信を開始した場合にも即座にレート
の制御が可能となる。
【0014】通知する手段が端末に通知する情報として
は、送信レートそのもののデータでもよく、許容送信レ
ートの上げ下げを指示する情報でもよい。後者の情報を
用いる場合には、端末において、あらかじめ定められた
算出式にしたがって自己の許容送信レートを増減する。
は、送信レートそのもののデータでもよく、許容送信レ
ートの上げ下げを指示する情報でもよい。後者の情報を
用いる場合には、端末において、あらかじめ定められた
算出式にしたがって自己の許容送信レートを増減する。
【0015】以上の構成において、算出する手段は、各
コネクションの要求レートに対する許容送信レートの比
の分散 V({ccr1,ccr2,… ,ccrn},{r1,r2,… ,rn})=(1/
n)Σj(ccrj/rj−(1/n)Σiccri/ri)2 を評価関数として、 ERQj =ccrj−αj・sign{n・ccrj/rj−w・Σiccr/r
i} により、コネクションj(j=1、2、…、n)につい
てその交換機での受け入れ可能な送信レートERGj を
求める演算手段を含むことがよい。ただし、Σi、Σj
はそれぞれi、j=1〜nの総和、ccrj 、rj はそ
れぞれコネクションjの許容送信レートと要求レート、
nはデータを送信しているコネクションの数である。ま
た、αj 、wは重み関数、sign{}は{}内の値の
符号を表す関数である。
コネクションの要求レートに対する許容送信レートの比
の分散 V({ccr1,ccr2,… ,ccrn},{r1,r2,… ,rn})=(1/
n)Σj(ccrj/rj−(1/n)Σiccri/ri)2 を評価関数として、 ERQj =ccrj−αj・sign{n・ccrj/rj−w・Σiccr/r
i} により、コネクションj(j=1、2、…、n)につい
てその交換機での受け入れ可能な送信レートERGj を
求める演算手段を含むことがよい。ただし、Σi、Σj
はそれぞれi、j=1〜nの総和、ccrj 、rj はそ
れぞれコネクションjの許容送信レートと要求レート、
nはデータを送信しているコネクションの数である。ま
た、αj 、wは重み関数、sign{}は{}内の値の
符号を表す関数である。
【0016】αj は、正の定数でもよく、 {n・ccrj/rj−w・Σiccri/ri} の絶対値と等しい値としてもよい。特にαj として定数
を用いる場合には、αjが大きいほどERGj が瞬時に
変化するが誤差が大きくなり、反対にαj が小さければ
正確ではあるがERGj の変更に時間がかかるようにな
ることを留意して、任意に設定することができる。
を用いる場合には、αjが大きいほどERGj が瞬時に
変化するが誤差が大きくなり、反対にαj が小さければ
正確ではあるがERGj の変更に時間がかかるようにな
ることを留意して、任意に設定することができる。
【0017】wはコネクションが共用する伝送路あるい
はルートの全入力帯域幅の減少関数とする。具体的に
は、コネクションが共用する伝送路あるいはルートの全
帯域幅Ball と全入力帯域幅Buse との関数 w=(Ball +p1 )/(Buse +p2 )×p3 とすることがよい。ただし、p2 は分母が零となること
を防止するための定数、p1 はp2 に対する補正定数、
p3 は振れ幅を設定するための定数である。また、コネ
クションが共有する伝送路あるいはルートの全入力帯域
幅Buse の関数 w=−p4 ・Buse +p5 とすることもできる。p4 は振れ幅を設定するための正
の定数、p5 は補正のための定数である。
はルートの全入力帯域幅の減少関数とする。具体的に
は、コネクションが共用する伝送路あるいはルートの全
帯域幅Ball と全入力帯域幅Buse との関数 w=(Ball +p1 )/(Buse +p2 )×p3 とすることがよい。ただし、p2 は分母が零となること
を防止するための定数、p1 はp2 に対する補正定数、
p3 は振れ幅を設定するための定数である。また、コネ
クションが共有する伝送路あるいはルートの全入力帯域
幅Buse の関数 w=−p4 ・Buse +p5 とすることもできる。p4 は振れ幅を設定するための正
の定数、p5 は補正のための定数である。
【0018】各コネクションの要求レートが明確でない
ときには、端末が現在の許容送信レートの一定の割合以
上で送信を行っている場合にはそのコネクションにおけ
る許容送信レートのとりうる最大値を要求レートとみな
し、それ以外の場合には許容送信レートのとりうる最小
値を要求レートとみなすことがよい。
ときには、端末が現在の許容送信レートの一定の割合以
上で送信を行っている場合にはそのコネクションにおけ
る許容送信レートのとりうる最大値を要求レートとみな
し、それ以外の場合には許容送信レートのとりうる最小
値を要求レートとみなすことがよい。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第一の実施形態を
示すブロック構成図である。ここでは、伝送路を許容す
る端末11〜13と端末21〜23との間のコネクショ
ン41〜43に着目して説明する。すなわち、端末11
と21、12と22、13と33はそれぞれ、伝送路5
1、52を介して互いに接続された交換機31〜33を
経由するコネクション41〜43により互いに接続さ
れ、可変の送信レートで情報の送受信を行う。交換機3
1〜33にはそれぞれ、回線交換を行う交換部301
と、この交換部301の制御を行うとともに、収容する
コネクション41〜43の発側の端末11〜13に対す
る受け入れ可能な送信レートに関する情報の通知、コネ
クション41〜43に許容されている許容送信レートお
よび実際の送信レート、共用する伝送路の全帯域幅およ
び全入力帯域幅、ならびにその伝送路を共用するコネク
ション数の各情報の収集を行う制御部302と、制御部
302により収集された情報を保持する記憶部303
と、記憶部303に保持された情報に基づいて発側の端
末11〜13に通知する受け入れ可能な送信レートを各
コネクション毎に算出する演算部304とを備える。
示すブロック構成図である。ここでは、伝送路を許容す
る端末11〜13と端末21〜23との間のコネクショ
ン41〜43に着目して説明する。すなわち、端末11
と21、12と22、13と33はそれぞれ、伝送路5
1、52を介して互いに接続された交換機31〜33を
経由するコネクション41〜43により互いに接続さ
れ、可変の送信レートで情報の送受信を行う。交換機3
1〜33にはそれぞれ、回線交換を行う交換部301
と、この交換部301の制御を行うとともに、収容する
コネクション41〜43の発側の端末11〜13に対す
る受け入れ可能な送信レートに関する情報の通知、コネ
クション41〜43に許容されている許容送信レートお
よび実際の送信レート、共用する伝送路の全帯域幅およ
び全入力帯域幅、ならびにその伝送路を共用するコネク
ション数の各情報の収集を行う制御部302と、制御部
302により収集された情報を保持する記憶部303
と、記憶部303に保持された情報に基づいて発側の端
末11〜13に通知する受け入れ可能な送信レートを各
コネクション毎に算出する演算部304とを備える。
【0020】この構成において、発側の端末11〜13
は、一定セル数間隔毎に制御用セルを生成し、着側の端
末21〜23に向けて送信する。制御用セルには、各コ
ネクションの許容送信レートを通知するCCRフィール
ドと、受け入れ可能な送信レートを通知するERフィー
ルドとが設けられる。発側の端末11〜13は、制御用
セルを送信するとき、CCRフィールドに各コネクショ
ンの現在の許容セルレートACRj (j=1、2、…、
n)を書き込む。
は、一定セル数間隔毎に制御用セルを生成し、着側の端
末21〜23に向けて送信する。制御用セルには、各コ
ネクションの許容送信レートを通知するCCRフィール
ドと、受け入れ可能な送信レートを通知するERフィー
ルドとが設けられる。発側の端末11〜13は、制御用
セルを送信するとき、CCRフィールドに各コネクショ
ンの現在の許容セルレートACRj (j=1、2、…、
n)を書き込む。
【0021】交換機31〜33のそれぞれの制御部30
2は、通過するコネクション数n、出力側の伝送路の全
帯域幅Ball および全入力帯域幅Buse 、および各コネ
クションの現在の送信レートratej (j=1、2、
…、n)を測定し、その情報をその交換機内の記憶部3
03に保持しておく。また、交換機を通過する制御用セ
ルのCCRフィールドに書かれた各コネクション毎の許
容送信レート情報を読み取り、ccrj (j=1、2、
…、n)として各交換機内の記憶部303にその情報を
保持しておく。
2は、通過するコネクション数n、出力側の伝送路の全
帯域幅Ball および全入力帯域幅Buse 、および各コネ
クションの現在の送信レートratej (j=1、2、
…、n)を測定し、その情報をその交換機内の記憶部3
03に保持しておく。また、交換機を通過する制御用セ
ルのCCRフィールドに書かれた各コネクション毎の許
容送信レート情報を読み取り、ccrj (j=1、2、
…、n)として各交換機内の記憶部303にその情報を
保持しておく。
【0022】図2ないし図4は交換機による制御の流れ
を示す図であり、図2は受け入れ可能な送信レートの算
出、図3は送信レートの測定、図4は制御用セルが到着
したときの制御をそれぞれ示す。ここでは、交換機32
を例に説明する。ここで、各コネクションj(j=1、
2、…、n)には、呼接続時に、許容送信レートの取り
うる最大値と最小値とが通信網との交渉により決定され
る。その最大値をPCRj (Peak Cell Rate)、最小値
をMCRj (Minimum Cell Rate )と表す。
を示す図であり、図2は受け入れ可能な送信レートの算
出、図3は送信レートの測定、図4は制御用セルが到着
したときの制御をそれぞれ示す。ここでは、交換機32
を例に説明する。ここで、各コネクションj(j=1、
2、…、n)には、呼接続時に、許容送信レートの取り
うる最大値と最小値とが通信網との交渉により決定され
る。その最大値をPCRj (Peak Cell Rate)、最小値
をMCRj (Minimum Cell Rate )と表す。
【0023】交換機32は、コネクション数n、全帯域
幅Ball 、全入力帯域幅Buse 、現在の送信レートra
tej 、許容送信レートccrj (j=1、2、…、
n)の各データを記憶部303に保持する。
幅Ball 、全入力帯域幅Buse 、現在の送信レートra
tej 、許容送信レートccrj (j=1、2、…、
n)の各データを記憶部303に保持する。
【0024】交換機32は、各コネクション毎に許容送
信レートと実際の送信レート、すなわちccr1 とra
te1 、ccr2 とrate2 、ccr3 とrate3
を比較して、実際の送信レートratej が許容送信レ
ートの一定の割合以上、すなわちratej >ccrj
・G(Gは0以上1以下の定数)ならば、そのコネクシ
ョンjの要求セルレートrj (j=1、2、…、n)を
PCRj とみなす。反対に、許容送信レートの一定の割
合未満のときには、そのコネクションの要求セルレート
はMCRj であるとみなす。Gの値は、各コネクション
の要求レートに対する許容送信レートの比の分散 V({ccr1,ccr2,… ,ccrn},{r1,r2,… ,rn})=(1/
n)Σj(ccrj/rj−(1/n)Σiccri/ri)2 を評価関数として決定される。そして、演算部304に
より、 ERQj =ccrj−αj・sign{n・ccrj/rj−w・Σiccr/r
i} を演算して、コネクションj(j=1、2、…、n)に
ついての交換機32での受け入れ可能な送信レートER
Gj が求められる。ただし、Σi 、Σj はそれぞれi、
j=1〜nの総和、ccrj 、rj はそれぞれコネクシ
ョンjの許容送信レートと要求レート、nはデータを送
信しているコネクションの数、αj 、wは重み関数、s
ign{}は{}内の値の符号を表す関数である。
信レートと実際の送信レート、すなわちccr1 とra
te1 、ccr2 とrate2 、ccr3 とrate3
を比較して、実際の送信レートratej が許容送信レ
ートの一定の割合以上、すなわちratej >ccrj
・G(Gは0以上1以下の定数)ならば、そのコネクシ
ョンjの要求セルレートrj (j=1、2、…、n)を
PCRj とみなす。反対に、許容送信レートの一定の割
合未満のときには、そのコネクションの要求セルレート
はMCRj であるとみなす。Gの値は、各コネクション
の要求レートに対する許容送信レートの比の分散 V({ccr1,ccr2,… ,ccrn},{r1,r2,… ,rn})=(1/
n)Σj(ccrj/rj−(1/n)Σiccri/ri)2 を評価関数として決定される。そして、演算部304に
より、 ERQj =ccrj−αj・sign{n・ccrj/rj−w・Σiccr/r
i} を演算して、コネクションj(j=1、2、…、n)に
ついての交換機32での受け入れ可能な送信レートER
Gj が求められる。ただし、Σi 、Σj はそれぞれi、
j=1〜nの総和、ccrj 、rj はそれぞれコネクシ
ョンjの許容送信レートと要求レート、nはデータを送
信しているコネクションの数、αj 、wは重み関数、s
ign{}は{}内の値の符号を表す関数である。
【0025】αj としては、コネクション毎に異なる正
の一定の値とする。wはコネクションが共用する伝送路
の全入力帯域幅の減少関数、例えば、コネクションが共
用する伝送路の全帯域幅Ball と全入力帯域幅Buse と
の関数 w=(Ball +p1 )/(Buse +p2 )×p3 とする。ただし、p2 は分母が零となることを防止する
ための定数、p1 はp2に対する補正定数、p3 は振れ
幅を設定するための定数である。
の一定の値とする。wはコネクションが共用する伝送路
の全入力帯域幅の減少関数、例えば、コネクションが共
用する伝送路の全帯域幅Ball と全入力帯域幅Buse と
の関数 w=(Ball +p1 )/(Buse +p2 )×p3 とする。ただし、p2 は分母が零となることを防止する
ための定数、p1 はp2に対する補正定数、p3 は振れ
幅を設定するための定数である。
【0026】αj としては、 {n・ccrj/rj−w・Σiccri/ri} の絶対値と等しい値としてもよい。また、wとしては、
コネクションが共有する伝送路の全入力帯域幅Buse の
関数 w=−p4 ・Buse +p5 とすることもできる。ただし、p4 は振れ幅を設定する
ための正の定数、p5 は補正のための定数である。
コネクションが共有する伝送路の全入力帯域幅Buse の
関数 w=−p4 ・Buse +p5 とすることもできる。ただし、p4 は振れ幅を設定する
ための正の定数、p5 は補正のための定数である。
【0027】交換機32はさらに、従来技術と同様に、
着端末で折り返してきた制御用セルのERフィールドに
書かれている受け入れ可能な送信レートよりも新たに算
出された受け入れ可能な送信レートが小さいとき、新た
に算出された値にERフィールドを書き換え、そうでな
いときには書き換えずに、制御用セルを次に中継し、発
端末に通知する。ただし、コネクションjの発端末が制
御用セルを生成するとき、ERフィールドにはコネクシ
ョンjのPCRj が書かれているものとする。
着端末で折り返してきた制御用セルのERフィールドに
書かれている受け入れ可能な送信レートよりも新たに算
出された受け入れ可能な送信レートが小さいとき、新た
に算出された値にERフィールドを書き換え、そうでな
いときには書き換えずに、制御用セルを次に中継し、発
端末に通知する。ただし、コネクションjの発端末が制
御用セルを生成するとき、ERフィールドにはコネクシ
ョンjのPCRj が書かれているものとする。
【0028】図5は本発明の第二の実施形態を示す図で
あり、受け入れ可能な送信レートの算出を加入者交換機
のみが行う。構成例を示す。この構成では、伝送路5
1、52を介して互いに接続された複数の交換機31〜
32と、これらの交換機31〜32を経由するコネクシ
ョン41〜43により互いに接続され可変の送信レート
で情報の送受信を行う複数の端末11〜13、21〜2
3とを備え、発側となる端末11〜13を直接に収容す
る交換機31には、その収容する端末11〜13が発端
末となるとき、その端末11〜13に対して受け入れ可
能な送信レートに関する情報を通知する制御部302を
備える。さらに交換機31には、その収容する端末11
〜13が発端末となるコネクションとルートを共用する
複数のコネクションについて、それぞれのコネクション
に許容されている許容送信レートおよび実際の送信レー
ト、共用されるルートの帯域幅および全入力帯域幅、な
らびにそのルートを共用するコネクション数の各情報を
収集して保持する記憶部303と、この記憶部303に
保持された情報に基づいて端末に通知する受け入れ可能
な送信レートを各コネクション毎に算出する演算部30
4とを備える。
あり、受け入れ可能な送信レートの算出を加入者交換機
のみが行う。構成例を示す。この構成では、伝送路5
1、52を介して互いに接続された複数の交換機31〜
32と、これらの交換機31〜32を経由するコネクシ
ョン41〜43により互いに接続され可変の送信レート
で情報の送受信を行う複数の端末11〜13、21〜2
3とを備え、発側となる端末11〜13を直接に収容す
る交換機31には、その収容する端末11〜13が発端
末となるとき、その端末11〜13に対して受け入れ可
能な送信レートに関する情報を通知する制御部302を
備える。さらに交換機31には、その収容する端末11
〜13が発端末となるコネクションとルートを共用する
複数のコネクションについて、それぞれのコネクション
に許容されている許容送信レートおよび実際の送信レー
ト、共用されるルートの帯域幅および全入力帯域幅、な
らびにそのルートを共用するコネクション数の各情報を
収集して保持する記憶部303と、この記憶部303に
保持された情報に基づいて端末に通知する受け入れ可能
な送信レートを各コネクション毎に算出する演算部30
4とを備える。
【0029】すなわち交換機31は、端末11〜13か
ら到着した制御セルをその交換機31で新たに算出した
受け入れ可能な送信レートに書き換えて、元の端末に向
けて折り返す。これにより、受け入れ可能な送信レート
が発端末に通知される。
ら到着した制御セルをその交換機31で新たに算出した
受け入れ可能な送信レートに書き換えて、元の端末に向
けて折り返す。これにより、受け入れ可能な送信レート
が発端末に通知される。
【0030】以上の実施例では受け入れ可能な送信レー
トを端末に通知したが、端末には許容送信レートの上げ
下げを指示する情報を通知し、端末では、あらかじめ定
められた算出式にしたがって自己の許容送信レートを増
減することもできる。例えば、新たに交換機で算出され
た受け入れ可能な送信レートが算出に用いた現在の許容
送信レートよりも小さい値となった場合に、着端末で折
り返された制御用セルに輻輳があることを書き込み、そ
れを着端末に通知する。着端末では、輻輳が通知される
と自動的に許容送信レートを小さくすればよい。
トを端末に通知したが、端末には許容送信レートの上げ
下げを指示する情報を通知し、端末では、あらかじめ定
められた算出式にしたがって自己の許容送信レートを増
減することもできる。例えば、新たに交換機で算出され
た受け入れ可能な送信レートが算出に用いた現在の許容
送信レートよりも小さい値となった場合に、着端末で折
り返された制御用セルに輻輳があることを書き込み、そ
れを着端末に通知する。着端末では、輻輳が通知される
と自動的に許容送信レートを小さくすればよい。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の適応送信
レート制御通信装置は、各コネクション毎に許容されて
いる許容送信レートおよび実際の送信レート、共用する
伝送路の全帯域幅および全入力帯域幅、ならびにその伝
送路を共用するコネクション数の各情報を収集して保持
し、その情報に基づいて、発側の端末に通知する受け入
れ可能な送信レートを各コネクション毎に算出する。こ
れにより、各コネクション毎の受け入れ可能な送信レー
トを、公平性を満たしつつ、各コネクションの利用でき
る帯域幅をできるだけ大きくする方向に変更することが
できる。
レート制御通信装置は、各コネクション毎に許容されて
いる許容送信レートおよび実際の送信レート、共用する
伝送路の全帯域幅および全入力帯域幅、ならびにその伝
送路を共用するコネクション数の各情報を収集して保持
し、その情報に基づいて、発側の端末に通知する受け入
れ可能な送信レートを各コネクション毎に算出する。こ
れにより、各コネクション毎の受け入れ可能な送信レー
トを、公平性を満たしつつ、各コネクションの利用でき
る帯域幅をできるだけ大きくする方向に変更することが
できる。
【0032】また、発端末を収容する交換機だけでその
発端末に受け入れ可能な送信レートを通知する場合に
は、通信網内の交換機における制御情報の生成および通
知に要する負担が軽減され、各コネクションの送信レー
トに変化があった場合にその変化に応じた受け入れ可能
な送信レートの計算までに要する時間が短く、発端末へ
の通知を高速に行うことができ、すべての交換機が受け
入れ可能な送信レートを算出しなくても加入者交換機の
みで算出が可能であり、新たなコネクションが送信を開
始した場合にも即座にレートの制御が可能となる効果が
ある。
発端末に受け入れ可能な送信レートを通知する場合に
は、通信網内の交換機における制御情報の生成および通
知に要する負担が軽減され、各コネクションの送信レー
トに変化があった場合にその変化に応じた受け入れ可能
な送信レートの計算までに要する時間が短く、発端末へ
の通知を高速に行うことができ、すべての交換機が受け
入れ可能な送信レートを算出しなくても加入者交換機の
みで算出が可能であり、新たなコネクションが送信を開
始した場合にも即座にレートの制御が可能となる効果が
ある。
【図1】本発明の第一の実施形態を示すブロック構成
図。
図。
【図2】交換機による制御の流れを示す図であり、受け
入れ可能な送信レートの算出を示す図。
入れ可能な送信レートの算出を示す図。
【図3】送信レートの測定に関する制御を示す図。
【図4】制御用セルが到着したときの制御を示す図。
【図5】本発明の第二の実施形態を示すブロック構成
図。
図。
【図6】従来のレート制御を説明する図。
【図7】交換機における制御の流れを示す図であり、輻
輳と判断したときの制御を示す図。
輳と判断したときの制御を示す図。
【図8】発端末側から制御用セルが到着したときの交換
機の制御の流れを示す図。
機の制御の流れを示す図。
【図9】着端末側から制御用セルが折り返されてきたと
きの交換機の制御の流れを示す図。
きの交換機の制御の流れを示す図。
【図10】輻輳していないと判断した場合の交換機の制
御の流れを示す図。
御の流れを示す図。
11〜13、21〜23、611〜613、621〜6
23 端末 31〜33、631〜633 交換機 41〜43、641〜643 コネクション 51、52、651、652 伝送路 301 交換部 302 制御部 303 記憶部 304 演算部
23 端末 31〜33、631〜633 交換機 41〜43、641〜643 コネクション 51、52、651、652 伝送路 301 交換部 302 制御部 303 記憶部 304 演算部
Claims (11)
- 【請求項1】 伝送路を介して互いに接続された複数の
交換機と、 この複数の交換機の1または複数を経由するコネクショ
ンにより互いに接続され可変の送信レートで情報の送受
信を行う複数の端末とを備え、 前記複数の交換機はそれぞれ、その収容するコネクショ
ンの発側の端末に対して、受け入れ可能な送信レートに
関する情報を通知する手段を含む適応送信レート制御通
信装置において、 前記複数の交換機はそれぞれ、 その交換機に収容され伝送路を共用する複数のコネクシ
ョンについて、各コネクションに許容されている許容送
信レートおよび実際の送信レート、共用する伝送路の全
帯域幅および全入力帯域幅、ならびにその伝送路を共用
するコネクション数の各情報を収集して保持する手段
と、 この保持する手段に保持された情報に基づいて前記通知
する手段が発側の端末に通知する受け入れ可能な送信レ
ートを各コネクション毎に算出する手段とを含むことを
特徴とする適応送信レート制御通信装置。 - 【請求項2】 伝送路を介して互いに接続された複数の
交換機と、 この複数の交換機の1または複数を経由するコネクショ
ンにより互いに接続され可変の送信レートで情報の送受
信を行う複数の端末とを備え、 前記複数の交換機のうち発側となる端末を直接に収容す
る交換機には、その収容する端末が発端末となるとき、
その端末に対して受け入れ可能な送信レートに関する情
報を通知する手段を含む適応送信レート制御通信装置に
おいて、 前記発側となる端末を直接に収容する交換機はそれぞ
れ、 その収容する端末が発端末となるコネクションとルート
を共用する複数のコネクションについて、それぞれのコ
ネクションに許容されている許容送信レートおよび実際
の送信レート、共用されるルートの帯域幅および全入力
帯域幅、ならびにそのルートを共用するコネクション数
の各情報を収集して保持する手段と、 この保持する手段に保持された情報に基づいて前記通知
する手段が通知する受け入れ可能な送信レートを各コネ
クション毎に算出する手段とを含むことを特徴とする適
応送信レート制御通信装置。 - 【請求項3】 前記通知する手段が端末に通知する情報
は許容送信レートの上げ下げを指示する情報であり、 前記複数の端末はそれぞれ、あらかじめ定められた算出
式にしたがって自己の許容送信レートを増減する手段を
含む請求項1または2記載の適応送信レート制御通信装
置。 - 【請求項4】 前記算出する手段は、各コネクションの
要求レートに対する許容送信レートの比の分散 V({ccr1,ccr2,… ,ccrn},{r1,r2,… ,rn})=(1/
n)Σj(ccrj/rj−(1/n)Σiccri/ri)2 を評価関数として、 ERQj =ccrj−αj・sign{n・ccrj/rj−w・Σiccr/r
i} により、コネクションj(j=1、2、…、n)につい
てその交換機での受け入れ可能な送信レートERGj を
求める演算手段を含む請求項1ないし3のいずれか記載
の適応送信レート制御通信装置。ただし、Σi 、Σj は
それぞれi、j=1〜nの総和、ccrj 、rj はそれ
ぞれコネクションjの許容送信レートと要求レート、n
はデータを送信しているコネクションの数、αj 、wは
重み関数、sign{}は{}内の値の符号を表す関数
である。 - 【請求項5】 αj は正の定数である請求項4記載の適
応送信レート制御通信装置。 - 【請求項6】 αj は {n・ccrj/rj−w・Σiccri/ri} の絶対値と等しい値である請求項4記載の適応送信レー
ト制御通信装置。 - 【請求項7】 wはコネクションが共用する伝送路ある
いはルートの全入力帯域幅の減少関数である請求項4記
載の適応送信レート制御通信装置。 - 【請求項8】 wは、コネクションが共用する伝送路あ
るいはルートの全帯域幅Ball と全入力帯域幅Buse と
の関数 w=(Ball +p1 )/(Buse +p2 )×p3 である請求項7記載の適応送信レート制御通信装置。た
だし、p2 は分母が零となることを防止するための定
数、p1 はp2 に対する補正定数、p3 は振れ幅を設定
するための定数である。 - 【請求項9】 wはコネクションが共有する伝送路ある
いはルートの全入力帯域幅Buse の関数 w=−p4 ・Buse +p5 である請求項7記載の適応送信レート制御通信装置。た
だし、p4 は振れ幅を設定するための正の定数、p5 は
補正のための定数である。 - 【請求項10】 前記演算手段は、各コネクションの要
求レートが明確でないとき、端末が現在の許容送信レー
トの一定の割合以上で送信を行っている場合にはそのコ
ネクションにおける許容送信レートのとりうる最大値を
要求レートとみなし、それ以外の場合には許容送信レー
トのとりうる最小値を要求レートとみなす手段を含む請
求項4記載の適応送信レート制御通信装置。 - 【請求項11】 請求項1ないし10のいずれか記載の
適応送信レート制御通信装置の交換機として用いられる
交換装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26442295A JP3085516B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 適応送信レート制御通信装置 |
| EP96925120A EP0812083B1 (en) | 1995-08-02 | 1996-07-29 | Dynamic rate controller |
| PCT/JP1996/002131 WO1997005724A1 (en) | 1995-08-02 | 1996-07-29 | Dynamic rate controller |
| DE69637027T DE69637027T2 (de) | 1995-08-02 | 1996-07-29 | Steuereinrichtung für dynamische übertragungsraten |
| US08/825,936 US6046983A (en) | 1995-08-02 | 1997-04-01 | Dynamic rate control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26442295A JP3085516B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 適応送信レート制御通信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09107364A true JPH09107364A (ja) | 1997-04-22 |
| JP3085516B2 JP3085516B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=17402964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26442295A Expired - Fee Related JP3085516B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-10-12 | 適応送信レート制御通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3085516B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6084857A (en) * | 1996-08-30 | 2000-07-04 | Nec Corporation | Cell rate supervising apparatus |
| JP2002358508A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Daiwa Can Co Ltd | 量子誤差を考慮した色変換方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07280569A (ja) * | 1994-04-01 | 1995-10-27 | Kanesashi Sokki Seisakusho Tokyo Eigiyoushiyo:Kk | 測量機器用三脚 |
| JP3317874B2 (ja) | 1997-05-09 | 2002-08-26 | 日本電信電話株式会社 | 送信可能レート決定方法および装置ならびにatmノード |
-
1995
- 1995-10-12 JP JP26442295A patent/JP3085516B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6084857A (en) * | 1996-08-30 | 2000-07-04 | Nec Corporation | Cell rate supervising apparatus |
| JP2002358508A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Daiwa Can Co Ltd | 量子誤差を考慮した色変換方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3085516B2 (ja) | 2000-09-11 |
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|---|---|---|---|
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