JPH04329045A - 送信パケット数制限形パケット通信方法 - Google Patents
送信パケット数制限形パケット通信方法Info
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- JPH04329045A JPH04329045A JP3099005A JP9900591A JPH04329045A JP H04329045 A JPH04329045 A JP H04329045A JP 3099005 A JP3099005 A JP 3099005A JP 9900591 A JP9900591 A JP 9900591A JP H04329045 A JPH04329045 A JP H04329045A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、伝送路を複数の通信ノ
ードで共有し、かつ、上記伝送路を介して、データ,音
声,画像等のマルチメディア通信を行うパケット通信方
法に関し、特に、伝送路の使用状況によらず、パケット
送信時間を一定時間内に抑えることが可能な送信パケッ
ト数制限形パケット通信方法に関する。
ードで共有し、かつ、上記伝送路を介して、データ,音
声,画像等のマルチメディア通信を行うパケット通信方
法に関し、特に、伝送路の使用状況によらず、パケット
送信時間を一定時間内に抑えることが可能な送信パケッ
ト数制限形パケット通信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一つあるいは複数の伝送路を介して通信
ノード間を接続し、該通信ノードに収容された任意の端
末間でパケット通信を行う通信網、いわゆる、LAN(
LocalArea Network)では、伝送路へ
のパケット送信方法(アクセス制御方法)として、従来
、パケットを送出する通信ノードが、伝送路が未使用状
態であることを確認してからパケットを送出し、送出し
たパケットが他の通信ノードから送出されたパケットと
衝突した場合には、再度、パケットを送出するようにし
た搬送波検知多重アクセス/衝突検出(CSMA/CD
:Carrier Sense Multiple A
ccess with Collision Dete
ction)方式や、伝送路上で送信権を表わすトーク
ンという呼ばれるパケットを巡回させ、該トークンを受
け取った通信ノードがパケットを送信し、パケット送信
が終了するとトークンを次の通信ノードに受け渡すトー
クン方式等が知られている。これらの方式では、 (イ)トラヒックが多いときには伝送効率が上がらない
(ロ)遅延時間の点で、品質の良い音声,画像通信を行
うことが困難である 等の問題があった。これに対しては、伝送効率の点や、
良好な遅延特性が得られるという利点から、固定長のス
ロットでパケット通信を行うスロッテッドリング方式が
検討されており、その一例として、本出願人が先に提案
した巡回監視形パケット交換方式(特願昭63−503
10号特許出願明細書参照)がある。
ノード間を接続し、該通信ノードに収容された任意の端
末間でパケット通信を行う通信網、いわゆる、LAN(
LocalArea Network)では、伝送路へ
のパケット送信方法(アクセス制御方法)として、従来
、パケットを送出する通信ノードが、伝送路が未使用状
態であることを確認してからパケットを送出し、送出し
たパケットが他の通信ノードから送出されたパケットと
衝突した場合には、再度、パケットを送出するようにし
た搬送波検知多重アクセス/衝突検出(CSMA/CD
:Carrier Sense Multiple A
ccess with Collision Dete
ction)方式や、伝送路上で送信権を表わすトーク
ンという呼ばれるパケットを巡回させ、該トークンを受
け取った通信ノードがパケットを送信し、パケット送信
が終了するとトークンを次の通信ノードに受け渡すトー
クン方式等が知られている。これらの方式では、 (イ)トラヒックが多いときには伝送効率が上がらない
(ロ)遅延時間の点で、品質の良い音声,画像通信を行
うことが困難である 等の問題があった。これに対しては、伝送効率の点や、
良好な遅延特性が得られるという利点から、固定長のス
ロットでパケット通信を行うスロッテッドリング方式が
検討されており、その一例として、本出願人が先に提案
した巡回監視形パケット交換方式(特願昭63−503
10号特許出願明細書参照)がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の巡回監視形パケ
ット交換方式では、固定長スロットを介したパケット通
信に、全通ノード間で共通で周期的な通信区間を設け、
各通信ノードは、送信パケット数制限値を示すウィンド
ウサイズレジスタを備え、通信ノードは送出すべきデー
タがある場合、上述の各通信区間毎に、最大でウィンド
ウサイズレジスタに示されたパケット数分、パケットを
転送するというものである。このように、巡回監視形パ
ケット交換方式では、周期的な通信区間を設け、更に、
通信区間内に送出するパケット数を通信ノード毎に制限
することで、許容遅延時間が短い音声,画像通信を可能
としている。以下、上述の巡回監視形パケット交換方式
の通信手順を、図1を基に詳細に説明する。リング状伝
送路に接続された通信ノードは、それぞれ、送信パケッ
ト数制限値を示すウィンドウサイズレジスタと送信パケ
ット数を計数する送信パケット数カウンタを備えている
。通信ノードは、収容した端末から通信パケットが送出
されると、該通信パケットを送信待ちキューに格納し、
FIFO方式で伝送路に送出する。伝送路に送出された
通信パケットは、該通信パケットの送信先端末が接続さ
れている通信ノードで受信された後、送信先端末に転送
される。この通信パケットは、図2に示す如く、該パケ
ットの送信先通信ノードのアドレスを設定するアドレス
領域と、パケット通信を行う通信ノードが自通信ノード
のビジーアドレスを設定するビジーアドレス領域とを有
するパケットヘッダと、ユーザ情報を設定するユーザ情
報領域からなり、上記パケットヘッダ内のビジーアドレ
ス領域に設定されているビジーアドレスの値により、以
下に述べる如き通信ノード間のパケット通信制御を行う
。なお、この通信パケットは固定長のパケットであり、
通信ノード間で規定されたタイミング(スロット)で送
出される。通信ノードが有する送信パケット数カウンタ
の値がウィンドウサイズレジスタに設定されている送信
パケット数制限値未満で、かつ、該通信ノードの送信待
ちキューにパケットが存在している状況においては、受
信した通信パケットのビジーアドレス領域に他の通信ノ
ードのビジーアドレスが記載されている場合、次段隣接
通信ノードへ送信する通信パケットのビジーアドレス領
域に自通信ノードのビジーアドレスを設定し、次段隣接
通信ノードへ送信する。また、通信ノードが有する送信
パケット数カウンタの値がウィンドウサイズレジスタに
設定されている送信パケット数制限値以上か、または、
該通信ノードの送信待ちキューにパケットが存在してい
ない状況において、受信した通信パケットのビジーアド
レス領域に他の通信ノードのビジーアドレスが記載され
ている場合、次段隣接通信ノードへ送信する通信パケッ
トのビジーアドレス領域は、受信パケットのビジーアド
レス領域に設定されていた値を設定して次段隣接通信ノ
ードへ送信する。更に、通信ノードが有する送信パケッ
ト数カウンタの値がウィンドウサイズレジスタに設定さ
れている送信パケット数制限値以上か、または、該通信
ノードの送信待ちキューにパケットが存在していない状
況において、受信した通信パケットのビジーアドレス領
域に自通信ノードと同値のビジーアドレスが設定されて
いる場合、通信システム内の全通信ノードが有する送信
パケット数カウンタを初期化するためのリセット情報を
、次段隣接通信ノードへ送信する通信パケットのビジー
アドレス領域に設定して、該通信パケットを次段隣接通
信ノードへ送信するとともに、該リセット情報を設定し
た通信パケットを送信したことを、該通信ノードが記憶
しておく。そして、上記リセット情報を送信した通信ノ
ードでは、受信した通信パケットのビジーアドレス領域
に、他の通信ノードのビジーアドレスが記載されている
場合、次段隣接通信ノードへ送信する通信パケットのビ
ジーアドレス領域に自通信ノードのビジーアドレスを設
定して次段隣接通信ノードへ送信し、また、受信した通
信パケットのビジーアドレス領域にリセット情報が記載
されている場合、該通信ノードはリセット情報を送出し
たという記憶を消去し、次段隣接通信ノードへ送信する
通信パケットのビジーアドレス領域に自通信ノードのビ
ジーアドレスを設定し、次段隣接通信ノードへ送信する
。
ット交換方式では、固定長スロットを介したパケット通
信に、全通ノード間で共通で周期的な通信区間を設け、
各通信ノードは、送信パケット数制限値を示すウィンド
ウサイズレジスタを備え、通信ノードは送出すべきデー
タがある場合、上述の各通信区間毎に、最大でウィンド
ウサイズレジスタに示されたパケット数分、パケットを
転送するというものである。このように、巡回監視形パ
ケット交換方式では、周期的な通信区間を設け、更に、
通信区間内に送出するパケット数を通信ノード毎に制限
することで、許容遅延時間が短い音声,画像通信を可能
としている。以下、上述の巡回監視形パケット交換方式
の通信手順を、図1を基に詳細に説明する。リング状伝
送路に接続された通信ノードは、それぞれ、送信パケッ
ト数制限値を示すウィンドウサイズレジスタと送信パケ
ット数を計数する送信パケット数カウンタを備えている
。通信ノードは、収容した端末から通信パケットが送出
されると、該通信パケットを送信待ちキューに格納し、
FIFO方式で伝送路に送出する。伝送路に送出された
通信パケットは、該通信パケットの送信先端末が接続さ
れている通信ノードで受信された後、送信先端末に転送
される。この通信パケットは、図2に示す如く、該パケ
ットの送信先通信ノードのアドレスを設定するアドレス
領域と、パケット通信を行う通信ノードが自通信ノード
のビジーアドレスを設定するビジーアドレス領域とを有
するパケットヘッダと、ユーザ情報を設定するユーザ情
報領域からなり、上記パケットヘッダ内のビジーアドレ
ス領域に設定されているビジーアドレスの値により、以
下に述べる如き通信ノード間のパケット通信制御を行う
。なお、この通信パケットは固定長のパケットであり、
通信ノード間で規定されたタイミング(スロット)で送
出される。通信ノードが有する送信パケット数カウンタ
の値がウィンドウサイズレジスタに設定されている送信
パケット数制限値未満で、かつ、該通信ノードの送信待
ちキューにパケットが存在している状況においては、受
信した通信パケットのビジーアドレス領域に他の通信ノ
ードのビジーアドレスが記載されている場合、次段隣接
通信ノードへ送信する通信パケットのビジーアドレス領
域に自通信ノードのビジーアドレスを設定し、次段隣接
通信ノードへ送信する。また、通信ノードが有する送信
パケット数カウンタの値がウィンドウサイズレジスタに
設定されている送信パケット数制限値以上か、または、
該通信ノードの送信待ちキューにパケットが存在してい
ない状況において、受信した通信パケットのビジーアド
レス領域に他の通信ノードのビジーアドレスが記載され
ている場合、次段隣接通信ノードへ送信する通信パケッ
トのビジーアドレス領域は、受信パケットのビジーアド
レス領域に設定されていた値を設定して次段隣接通信ノ
ードへ送信する。更に、通信ノードが有する送信パケッ
ト数カウンタの値がウィンドウサイズレジスタに設定さ
れている送信パケット数制限値以上か、または、該通信
ノードの送信待ちキューにパケットが存在していない状
況において、受信した通信パケットのビジーアドレス領
域に自通信ノードと同値のビジーアドレスが設定されて
いる場合、通信システム内の全通信ノードが有する送信
パケット数カウンタを初期化するためのリセット情報を
、次段隣接通信ノードへ送信する通信パケットのビジー
アドレス領域に設定して、該通信パケットを次段隣接通
信ノードへ送信するとともに、該リセット情報を設定し
た通信パケットを送信したことを、該通信ノードが記憶
しておく。そして、上記リセット情報を送信した通信ノ
ードでは、受信した通信パケットのビジーアドレス領域
に、他の通信ノードのビジーアドレスが記載されている
場合、次段隣接通信ノードへ送信する通信パケットのビ
ジーアドレス領域に自通信ノードのビジーアドレスを設
定して次段隣接通信ノードへ送信し、また、受信した通
信パケットのビジーアドレス領域にリセット情報が記載
されている場合、該通信ノードはリセット情報を送出し
たという記憶を消去し、次段隣接通信ノードへ送信する
通信パケットのビジーアドレス領域に自通信ノードのビ
ジーアドレスを設定し、次段隣接通信ノードへ送信する
。
【0004】上記通信パケットの送受信では、通信ノー
ドで受信した通信パケットのアドレス領域に記載されて
いるアドレスが、該通信ノードのアドレスと一致してい
ない場合は、該通信パケットのアドレス領域およびユー
ザ情報領域は変更されることなく、受信パケットは次段
隣接通信ノードに送信され、通信ノードで受信した通信
パケットのアドレス領域に記載されているアドレスが、
該通信ノードのアドレスと一致するか、受信したパケッ
トが通信に使用されていない空きパケットであり、かつ
、通信ノードの送信パケット数カウンタの値が前述のウ
ィンドウサイズレジスタに設定されている送信パケット
数制限値未満で、かつ、該通信ノードの送信待ちキュー
にパケットが存在している状況においては、受信したパ
ケットの代りに該通信ノードの送信待ちキューの先頭に
あるパケットを次段隣接通信ノードに送信し、通信ノー
ドで受信した通信パケットのアドレス領域に記載されて
いるアドレスが、該通信ノードのアドレスと一致するか
、受信したパケットが通信に使用されていない空きパケ
ットであり、かつ、通信ノードの送信パケット数カウン
タの値が前述のウィンドウサイズレジスタに設定されて
いる送信パケット数制限値以上か、または、該通信ノー
ドの送信待ちキューにパケットが存在していない状況に
おいては、受信したパケットの代りに空きパケットを次
段隣接通信ノードに送信する。図3に通信ノードでのパ
ケットの受信・送信・中継の概要を示す。更に、図12
にビジーアドレスの書換え条件を示す。上述の如く構成
されたパケット通信方式において、パケットを送信して
から、ネットワークを介し、受信端末に到着するに要す
る時間は、伝送路上の転送時間や通信ノード内の処理時
間等の一定の時間の経過が必要となる固定遅延時間と、
伝送路アクセス,待ち合せのための時間等、そのときの
通信システムの状態やネットワークの混み方によって変
化する揺らぎ遅延時間とに分れられる。この一例を、図
4に示す。上述の揺らぎ遅延時間には、各通信ノードの
ウィンドウサイズと全通信ノード間で共通に設定された
通信区間の規定時間が密接に関係する。例えば、全通信
ノードのウィンドウサイズの総計が大きく、更に、通信
区間の規定時間が短い程、通信ノード間でアクセス待合
せが発生し、揺らぎ遅延時間が増加することは明らかで
ある。しかしながら、従来の巡回監視形パケット交換方
式においては、各通信ノードのウィンドウサイズは各通
信区間内で転送できる全パケット転送帯域を、単に、例
えば、各通信ノードが必要とするパケット転送帯域の比
率や、各通信ノードのパケット転送状態(通信区間当た
りの転送パケット数)等によって割り当て、決定してい
たもので、上述の揺らぎ遅延時間を考慮したウィンドウ
サイズの決定は行われていなかった。本発明は上記事情
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従
来の技術における上述の如き問題を解消し、ウィンドウ
サイズの決定に当たり、固定遅延時間と揺らぎ遅延時間
を含むパケットの遅延時間を、要求される許容遅延時間
以下に抑えることが可能となるよう、ウィンドウサイズ
決定基準を明確化した送信パケット数制限形パケット通
信方法を提供することにある。
ドで受信した通信パケットのアドレス領域に記載されて
いるアドレスが、該通信ノードのアドレスと一致してい
ない場合は、該通信パケットのアドレス領域およびユー
ザ情報領域は変更されることなく、受信パケットは次段
隣接通信ノードに送信され、通信ノードで受信した通信
パケットのアドレス領域に記載されているアドレスが、
該通信ノードのアドレスと一致するか、受信したパケッ
トが通信に使用されていない空きパケットであり、かつ
、通信ノードの送信パケット数カウンタの値が前述のウ
ィンドウサイズレジスタに設定されている送信パケット
数制限値未満で、かつ、該通信ノードの送信待ちキュー
にパケットが存在している状況においては、受信したパ
ケットの代りに該通信ノードの送信待ちキューの先頭に
あるパケットを次段隣接通信ノードに送信し、通信ノー
ドで受信した通信パケットのアドレス領域に記載されて
いるアドレスが、該通信ノードのアドレスと一致するか
、受信したパケットが通信に使用されていない空きパケ
ットであり、かつ、通信ノードの送信パケット数カウン
タの値が前述のウィンドウサイズレジスタに設定されて
いる送信パケット数制限値以上か、または、該通信ノー
ドの送信待ちキューにパケットが存在していない状況に
おいては、受信したパケットの代りに空きパケットを次
段隣接通信ノードに送信する。図3に通信ノードでのパ
ケットの受信・送信・中継の概要を示す。更に、図12
にビジーアドレスの書換え条件を示す。上述の如く構成
されたパケット通信方式において、パケットを送信して
から、ネットワークを介し、受信端末に到着するに要す
る時間は、伝送路上の転送時間や通信ノード内の処理時
間等の一定の時間の経過が必要となる固定遅延時間と、
伝送路アクセス,待ち合せのための時間等、そのときの
通信システムの状態やネットワークの混み方によって変
化する揺らぎ遅延時間とに分れられる。この一例を、図
4に示す。上述の揺らぎ遅延時間には、各通信ノードの
ウィンドウサイズと全通信ノード間で共通に設定された
通信区間の規定時間が密接に関係する。例えば、全通信
ノードのウィンドウサイズの総計が大きく、更に、通信
区間の規定時間が短い程、通信ノード間でアクセス待合
せが発生し、揺らぎ遅延時間が増加することは明らかで
ある。しかしながら、従来の巡回監視形パケット交換方
式においては、各通信ノードのウィンドウサイズは各通
信区間内で転送できる全パケット転送帯域を、単に、例
えば、各通信ノードが必要とするパケット転送帯域の比
率や、各通信ノードのパケット転送状態(通信区間当た
りの転送パケット数)等によって割り当て、決定してい
たもので、上述の揺らぎ遅延時間を考慮したウィンドウ
サイズの決定は行われていなかった。本発明は上記事情
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従
来の技術における上述の如き問題を解消し、ウィンドウ
サイズの決定に当たり、固定遅延時間と揺らぎ遅延時間
を含むパケットの遅延時間を、要求される許容遅延時間
以下に抑えることが可能となるよう、ウィンドウサイズ
決定基準を明確化した送信パケット数制限形パケット通
信方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の上述の目的は、
送信パケット数制限値を示すウィンドウサイズレジスタ
と、送信パケットを格納する送信待ちキューとを備え、
複数の端末を収容する通信ノード間をリング状またはバ
ス状の伝送路で接続し、該伝送路を介して任意の通信ノ
ード間で固定長の通信パケットを用いてパケット通信を
行う通信システムにおいて、固定長の通信パケットが前
記リング状の伝送路を1周する時間を前記固定長パケッ
トの送出時間で正規化した値をLパケット時間、前記通
信ノード内送信待ちキューに格納される通信パケットの
送信待ちキュー内の許容滞留時間を前記固定長パケット
の送出時間で正規化した値をDパケット時間とするとき
、全通信ノードの前記ウィンドウレジスタの送信パケッ
ト数制限値の合計値ΣWSが、 ΣWS≦D/2−L+1 であることを特徴とする送信パケット数制限形パケット
通信方法によって達成される。
送信パケット数制限値を示すウィンドウサイズレジスタ
と、送信パケットを格納する送信待ちキューとを備え、
複数の端末を収容する通信ノード間をリング状またはバ
ス状の伝送路で接続し、該伝送路を介して任意の通信ノ
ード間で固定長の通信パケットを用いてパケット通信を
行う通信システムにおいて、固定長の通信パケットが前
記リング状の伝送路を1周する時間を前記固定長パケッ
トの送出時間で正規化した値をLパケット時間、前記通
信ノード内送信待ちキューに格納される通信パケットの
送信待ちキュー内の許容滞留時間を前記固定長パケット
の送出時間で正規化した値をDパケット時間とするとき
、全通信ノードの前記ウィンドウレジスタの送信パケッ
ト数制限値の合計値ΣWSが、 ΣWS≦D/2−L+1 であることを特徴とする送信パケット数制限形パケット
通信方法によって達成される。
【0006】
【作用】本発明に係る送信パケット数制限形パケット通
信方法においては、伝送路アクセス,待ち合せのための
時間等、そのときの通信システムの状態やネットワーク
の混み方によって変化する揺らぎ遅延時間の最大値を、
リセット区間2回分として、この時間内に送出可能なパ
ケット数に基づいて、ウィンドウサイズを決定するよう
にしたので、パケットの遅延時間を、要求される許容遅
延時間以下に抑えることが可能となるよう、ウィンドウ
サイズ決定基準を明確化することが可能になる。なお、
前述のLANはビル構内規模の通信網であるが、本発明
は、LANのみでなく、MAN(Metropolit
an Area Network:市内規模の通信網)
またはWAN(Wide Area Network:
国内(広域)規模の通信網)にも適用可能である。
信方法においては、伝送路アクセス,待ち合せのための
時間等、そのときの通信システムの状態やネットワーク
の混み方によって変化する揺らぎ遅延時間の最大値を、
リセット区間2回分として、この時間内に送出可能なパ
ケット数に基づいて、ウィンドウサイズを決定するよう
にしたので、パケットの遅延時間を、要求される許容遅
延時間以下に抑えることが可能となるよう、ウィンドウ
サイズ決定基準を明確化することが可能になる。なお、
前述のLANはビル構内規模の通信網であるが、本発明
は、LANのみでなく、MAN(Metropolit
an Area Network:市内規模の通信網)
またはWAN(Wide Area Network:
国内(広域)規模の通信網)にも適用可能である。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて、詳
細に説明する。以下の説明においては、固定長のスロッ
トでパケットを送受信するスロッテッドリング方式の通
信システムにおいて、リセットパケットが送出されてか
ら、次のリセットパケットが送出されるまでの時間を、
図5に例示した如く、リセット区間と呼ぶ。あるリセッ
ト区間が終わった瞬間には、すべての通信ノードはウィ
ンドウサイズレジスタの送信パケット数制限値のパケッ
トを送出し終わった状態か、もしくは、送信キュー内に
パケットが存在していない状態である。言い換えれば、
リセット区間の間には、各通信ノードは最も多い場合で
、送信パケット数制限値のパケットを送出することがで
きる。あるリセット区間の間に、収容端末から通信ノー
ドに到着したパケットを、次のリセット区間の間にすべ
て伝送路上に送出するという受信/送信パターンが、パ
ケットがキュー内に最も長時間滞在するパターンである
。一般には、リセット区間の中のどの時点でキュー内の
パケットを伝送路上に送出できるかはわからないが、あ
るリセット区間の、最初の瞬間に端末から通信ノードの
送信キューに到着したパケットが、次のリセット区間の
最後にやっと送出されるという場合が、パケットが送出
キュー内に最も長時間滞在する場合である。この状況を
、図7,図8を用いて説明する。図7,図8において、
1段目の■〜■は送信通信ノードの受信キューに、端末
から到着するパケットを示している。2段目は受信キュ
ーの状態を模式的に示しており、3段目は受信キューか
ら伝送路に送出されるパケットを示している。図からも
明らかな如く、■のパケットを受信した時点(A)が、
受信キュー内のパケット長が最も長くなった瞬間を示し
ており、区間Bは、■のパケットがリセット区間2回分
の時間、受信キュー内に滞留している状況を、逆に、区
間Cは、■のパケットが受信キューに到着してすぐに送
出される状況を示している。
細に説明する。以下の説明においては、固定長のスロッ
トでパケットを送受信するスロッテッドリング方式の通
信システムにおいて、リセットパケットが送出されてか
ら、次のリセットパケットが送出されるまでの時間を、
図5に例示した如く、リセット区間と呼ぶ。あるリセッ
ト区間が終わった瞬間には、すべての通信ノードはウィ
ンドウサイズレジスタの送信パケット数制限値のパケッ
トを送出し終わった状態か、もしくは、送信キュー内に
パケットが存在していない状態である。言い換えれば、
リセット区間の間には、各通信ノードは最も多い場合で
、送信パケット数制限値のパケットを送出することがで
きる。あるリセット区間の間に、収容端末から通信ノー
ドに到着したパケットを、次のリセット区間の間にすべ
て伝送路上に送出するという受信/送信パターンが、パ
ケットがキュー内に最も長時間滞在するパターンである
。一般には、リセット区間の中のどの時点でキュー内の
パケットを伝送路上に送出できるかはわからないが、あ
るリセット区間の、最初の瞬間に端末から通信ノードの
送信キューに到着したパケットが、次のリセット区間の
最後にやっと送出されるという場合が、パケットが送出
キュー内に最も長時間滞在する場合である。この状況を
、図7,図8を用いて説明する。図7,図8において、
1段目の■〜■は送信通信ノードの受信キューに、端末
から到着するパケットを示している。2段目は受信キュ
ーの状態を模式的に示しており、3段目は受信キューか
ら伝送路に送出されるパケットを示している。図からも
明らかな如く、■のパケットを受信した時点(A)が、
受信キュー内のパケット長が最も長くなった瞬間を示し
ており、区間Bは、■のパケットがリセット区間2回分
の時間、受信キュー内に滞留している状況を、逆に、区
間Cは、■のパケットが受信キューに到着してすぐに送
出される状況を示している。
【0008】次に、リセット区間と各通信ノードの送信
パケット数制限値との関係を示す。各通信ノードに予め
幾つかずつの送信パケット数制限値を割り当て、それを
最も効率の悪い使い方をしたときに、リセット区間の最
大値は、各通信ノードの送信パケット数制限値の合計値
に、伝送路上のパケット数を加えた値となる。逆に、リ
セット区間が一定の時間内に納まるためには、各通信ノ
ードの送信パケット数制限値の合計値を、リセット区間
から伝送路上のパケット数を引いたパケット時間にすれ
ば良い。ある通信ノードが、リセット区間(R)内に伝
送路上へ送出できるパケット数、すなわち、当該通信ノ
ードのウィンドウサイズをWとしたときに、該通信ノー
ドに端末からパケットが上記リセット区間内に最大でW
個が、等間隔で到着する場合について考えると、図9(
a),(b)に示す如き状態となる。図9に示す例では
、あるリセット区間内に到着したパケットは必ずそのリ
セット区間内に送出できる状態を示している。この場合
の最大揺らぎ遅延は、約Rとなる。しかし、パケットの
到着が等間隔でなく、R時間内にW個といった状況では
、図10に示す状態が起こり得る。図10に示す例では
、連続したリセット区間で端末から2周期分のパケット
がある時刻に集中して通信ノードに到着する場合があり
、この場合には、あるリセット区間内に到着したパケッ
トが、次のリセット区間で送出される状態も生ずる。こ
の場合の最大揺らぎ遅延は、約2Rとなる。これから、
図6に示す如く、揺らぎ遅延時間の最大値(最長揺らぎ
時間)は、リセット区間の2回分となる。従って、この
場合には、 許容揺らぎ遅延時間≧2R となるように、リセット区間を設定する必要がある。な
お、ここで、通信ノードのバッファ長(送信待ちキュー
長)は、通常、前述のウィンドウサイズよりも大きな値
となっており、ウィンドウサイズ以上のパケットを端末
から受信することが可能である。
パケット数制限値との関係を示す。各通信ノードに予め
幾つかずつの送信パケット数制限値を割り当て、それを
最も効率の悪い使い方をしたときに、リセット区間の最
大値は、各通信ノードの送信パケット数制限値の合計値
に、伝送路上のパケット数を加えた値となる。逆に、リ
セット区間が一定の時間内に納まるためには、各通信ノ
ードの送信パケット数制限値の合計値を、リセット区間
から伝送路上のパケット数を引いたパケット時間にすれ
ば良い。ある通信ノードが、リセット区間(R)内に伝
送路上へ送出できるパケット数、すなわち、当該通信ノ
ードのウィンドウサイズをWとしたときに、該通信ノー
ドに端末からパケットが上記リセット区間内に最大でW
個が、等間隔で到着する場合について考えると、図9(
a),(b)に示す如き状態となる。図9に示す例では
、あるリセット区間内に到着したパケットは必ずそのリ
セット区間内に送出できる状態を示している。この場合
の最大揺らぎ遅延は、約Rとなる。しかし、パケットの
到着が等間隔でなく、R時間内にW個といった状況では
、図10に示す状態が起こり得る。図10に示す例では
、連続したリセット区間で端末から2周期分のパケット
がある時刻に集中して通信ノードに到着する場合があり
、この場合には、あるリセット区間内に到着したパケッ
トが、次のリセット区間で送出される状態も生ずる。こ
の場合の最大揺らぎ遅延は、約2Rとなる。これから、
図6に示す如く、揺らぎ遅延時間の最大値(最長揺らぎ
時間)は、リセット区間の2回分となる。従って、この
場合には、 許容揺らぎ遅延時間≧2R となるように、リセット区間を設定する必要がある。な
お、ここで、通信ノードのバッファ長(送信待ちキュー
長)は、通常、前述のウィンドウサイズよりも大きな値
となっており、ウィンドウサイズ以上のパケットを端末
から受信することが可能である。
【0009】上述の如く、揺らぎ遅延品質を満足するた
めに、 許容揺らぎ遅延時間≧2R
・・
・・・・(1) となるように、リセット区間を設定する必要がある。こ
こで、Rはウィンドウサイズや伝送路の使用状況を想定
して、最悪条件下でも揺らぎ遅延品質が満足できるよう
にされる。想定される最悪使用条件は、各通信ノードか
らの送出パケットの宛先がすべて自通信ノードであり、
かつ、任意の通信ノードがウィンドウサイズの使用を開
始できるのは、他の通信ノードがすべてウィンドウサイ
ズを使用完了した場合である。このような条件下でのリ
セット区間R0’(Rの最大値)は、伝送路一周分のパ
ケット数をL、全通信ノードのウィンドウサイズの合計
をΣWSとすると、 R0’=L+ΣWS−1 (単位はパケット数)となる。なお、ここでは、リセッ
ト区間(リセット周期)は、パケット数(セル数)で表
わされている。従って、実際のリセット周期は、(パケ
ット数)×(パケット送出時間)で表わされる。これか
ら、 許容揺らぎ遅延時間≧2(L+ΣWS
−1) ・・・・・・(2
) となるので、式(2)から、最悪条件下でも揺らぎ遅延
品質が満足するためのシステム内ウィンドウサイズ総数
(ΣWS)が、 ΣWS=(許容揺らぎ遅延時間)/2
−L+1 ・・・・・・(3
) と決定される。式(3)で算出されるウィンドウサイズ
総数は、最悪の伝送路使用条件下においても揺らぎ遅延
品質を保証することが可能な値である。なお、上述の式
(2),式(3)でも、単位はパケット数(セル数)で
表わされている。
めに、 許容揺らぎ遅延時間≧2R
・・
・・・・(1) となるように、リセット区間を設定する必要がある。こ
こで、Rはウィンドウサイズや伝送路の使用状況を想定
して、最悪条件下でも揺らぎ遅延品質が満足できるよう
にされる。想定される最悪使用条件は、各通信ノードか
らの送出パケットの宛先がすべて自通信ノードであり、
かつ、任意の通信ノードがウィンドウサイズの使用を開
始できるのは、他の通信ノードがすべてウィンドウサイ
ズを使用完了した場合である。このような条件下でのリ
セット区間R0’(Rの最大値)は、伝送路一周分のパ
ケット数をL、全通信ノードのウィンドウサイズの合計
をΣWSとすると、 R0’=L+ΣWS−1 (単位はパケット数)となる。なお、ここでは、リセッ
ト区間(リセット周期)は、パケット数(セル数)で表
わされている。従って、実際のリセット周期は、(パケ
ット数)×(パケット送出時間)で表わされる。これか
ら、 許容揺らぎ遅延時間≧2(L+ΣWS
−1) ・・・・・・(2
) となるので、式(2)から、最悪条件下でも揺らぎ遅延
品質が満足するためのシステム内ウィンドウサイズ総数
(ΣWS)が、 ΣWS=(許容揺らぎ遅延時間)/2
−L+1 ・・・・・・(3
) と決定される。式(3)で算出されるウィンドウサイズ
総数は、最悪の伝送路使用条件下においても揺らぎ遅延
品質を保証することが可能な値である。なお、上述の式
(2),式(3)でも、単位はパケット数(セル数)で
表わされている。
【0010】次に、ウィンドウサイズの設定方法につい
て説明する。上述の如く、システム規模と許容揺らぎ遅
延時間が与えられると、式(3)を用いることによって
、システム内で使用可能なウィンドウサイズの合計値が
算出できる。また、リセット区間は、図11に示す如く
、パケット実送出時間と空走時間(リセットの発生によ
る空きパケットの送出時間)に分類することができる。 従って、伝送路容量V(Mbps)のうち、各通信ノー
ドが送出できる スループットの合計の最大値は、V×
ΣWS/R0’ となる。任意の通信ノードがv(Mbps)の通信を行
う際に 必要とするウィンドウサイズ(WS)は、帯域
の比がウィンドウサイズの比に等しいことから、
V×ΣWS/R0’:v=ΣWS:WS
・・・・・・(4
)となり、これから、 WS=v×ΣWS/R0’
・・・・・・(5) (但し、v≦V
×ΣWS/R0’) で算出できる。以下、本実施例の典型的な動作例を、図
13を用いて説明する。なお、下記の説明においては、
一つのパケットの伝送路への送出時間を「パケット」と
いう。各通信ノードのウィンドウサイズレジスタに、送
信パケット数制限値を与えた場合、リセット区間がどこ
まで長くなるかを、以下に示す。通信ノードA,B,C
,D,Eに、それぞれ、4,2,5,1,3個のパケッ
ト数制限値を与え、それぞれのパケットは同報通信(伝
送路1周)であるとして、リセット区間を調べる。図1
3において、リセット区間は、18パケット時間となり
、前述の如く、送信パケット数制限値の合計(ΣWS)
+伝送路上のパケット数−1となる。また、各通信ノー
ドの前を通過するパケットは、リセット区間の間に伝送
路上のパケット数が空走(空きパケットのまま転送され
る)することがわかる。また、このとき、前述の如く、
送信キュー内滞留時間(揺らぎ遅延時間)の最大値は、
18×2=36パケット時間である。従って、逆に、送
信キュー内滞留時間(揺らぎ遅延時間)を36パケット
時間に抑えるためには、リセット区間を、36/2=1
8パケット時間にし、伝送路上のパケット数が3である
ことから、すべての通信ノードで分け合う合計の送信パ
ケット数制限値を、18−3=15とすれば良い。
て説明する。上述の如く、システム規模と許容揺らぎ遅
延時間が与えられると、式(3)を用いることによって
、システム内で使用可能なウィンドウサイズの合計値が
算出できる。また、リセット区間は、図11に示す如く
、パケット実送出時間と空走時間(リセットの発生によ
る空きパケットの送出時間)に分類することができる。 従って、伝送路容量V(Mbps)のうち、各通信ノー
ドが送出できる スループットの合計の最大値は、V×
ΣWS/R0’ となる。任意の通信ノードがv(Mbps)の通信を行
う際に 必要とするウィンドウサイズ(WS)は、帯域
の比がウィンドウサイズの比に等しいことから、
V×ΣWS/R0’:v=ΣWS:WS
・・・・・・(4
)となり、これから、 WS=v×ΣWS/R0’
・・・・・・(5) (但し、v≦V
×ΣWS/R0’) で算出できる。以下、本実施例の典型的な動作例を、図
13を用いて説明する。なお、下記の説明においては、
一つのパケットの伝送路への送出時間を「パケット」と
いう。各通信ノードのウィンドウサイズレジスタに、送
信パケット数制限値を与えた場合、リセット区間がどこ
まで長くなるかを、以下に示す。通信ノードA,B,C
,D,Eに、それぞれ、4,2,5,1,3個のパケッ
ト数制限値を与え、それぞれのパケットは同報通信(伝
送路1周)であるとして、リセット区間を調べる。図1
3において、リセット区間は、18パケット時間となり
、前述の如く、送信パケット数制限値の合計(ΣWS)
+伝送路上のパケット数−1となる。また、各通信ノー
ドの前を通過するパケットは、リセット区間の間に伝送
路上のパケット数が空走(空きパケットのまま転送され
る)することがわかる。また、このとき、前述の如く、
送信キュー内滞留時間(揺らぎ遅延時間)の最大値は、
18×2=36パケット時間である。従って、逆に、送
信キュー内滞留時間(揺らぎ遅延時間)を36パケット
時間に抑えるためには、リセット区間を、36/2=1
8パケット時間にし、伝送路上のパケット数が3である
ことから、すべての通信ノードで分け合う合計の送信パ
ケット数制限値を、18−3=15とすれば良い。
【0011】上で説明した如く、算出された合計の送信
パケット数制限値を基に、各通信ノードにウィンドウサ
イズを分け与える場合、そのウィンドウサイズの管理方
法としては、リソース管理ノードが集中管理する方式(
集中管理方式)と、各通信ノードで分散して管理する分
散管理方式とがある。集中管理方式では、(1)ウィン
ドウサイズはリソース管理ノードが集中して管理する。 (2)伝送路に接続されているすべての通信ノードで分
け合う合計のウィンドウサイズ(ΣWS)は、予め決っ
ているとする。 (3)呼の要求を受ける度に、各通信ノードは、各呼の
要求帯域をリソース管理ノードに通知し、呼受付可否判
断をしてもらう。 (4)呼が受付けられる場合には、リソース管理ノード
から各通信ノードへ、その呼に割当てるウィンドウサイ
ズを通知してもらう。 (5)リソース管理ノードは上記ΣWSを一元的に管理
し、通信ノードからの要求に応じて、上記ΣWSからウ
ィンドウサイズを分け与える。 また、分散管理方式では、 (1)伝送路に接続されているすべての通信ノードで分
け合う、合計のウィンドウサイズ(ΣWS)は、予め決
っているとする。 (2)各通信ノードに予め一定数ずつのウィンドウサイ
ズ(WSi)を割当てておく(但し、ΣWSi=ΣWS
、iは通信ノード数以下の値)。 (3)各通信ノードは、他の各通信ノードで受付けてい
る呼や、他の通信ノードで用いているウィンドウサイズ
を意識することなく、自通信ノード内で独立に呼受付け
可否判断を行う。 (4)各通信ノードは、呼を受付ける際に、自通信ノー
ドに割当てられている上述のWSiの範囲内で、呼の要
求帯域に従って、ウィンドウサイズを割当てる。 上記実施例によれば、ウィンドウサイズの決定に当たっ
て、パケットの遅延時間を、要求される許容遅延時間以
下に抑えることが可能となるように、ウィンドウサイズ
の決定基準を明確化することができる。なお、上記実施
例は本発明の一例を示すものであり、本発明はこれに限
定されるべきものではないことは言うまでもない。例え
ば、前述の如く、本発明は、LANのみでなく、MAN
またはWANにも適用可能であるという如くである。
パケット数制限値を基に、各通信ノードにウィンドウサ
イズを分け与える場合、そのウィンドウサイズの管理方
法としては、リソース管理ノードが集中管理する方式(
集中管理方式)と、各通信ノードで分散して管理する分
散管理方式とがある。集中管理方式では、(1)ウィン
ドウサイズはリソース管理ノードが集中して管理する。 (2)伝送路に接続されているすべての通信ノードで分
け合う合計のウィンドウサイズ(ΣWS)は、予め決っ
ているとする。 (3)呼の要求を受ける度に、各通信ノードは、各呼の
要求帯域をリソース管理ノードに通知し、呼受付可否判
断をしてもらう。 (4)呼が受付けられる場合には、リソース管理ノード
から各通信ノードへ、その呼に割当てるウィンドウサイ
ズを通知してもらう。 (5)リソース管理ノードは上記ΣWSを一元的に管理
し、通信ノードからの要求に応じて、上記ΣWSからウ
ィンドウサイズを分け与える。 また、分散管理方式では、 (1)伝送路に接続されているすべての通信ノードで分
け合う、合計のウィンドウサイズ(ΣWS)は、予め決
っているとする。 (2)各通信ノードに予め一定数ずつのウィンドウサイ
ズ(WSi)を割当てておく(但し、ΣWSi=ΣWS
、iは通信ノード数以下の値)。 (3)各通信ノードは、他の各通信ノードで受付けてい
る呼や、他の通信ノードで用いているウィンドウサイズ
を意識することなく、自通信ノード内で独立に呼受付け
可否判断を行う。 (4)各通信ノードは、呼を受付ける際に、自通信ノー
ドに割当てられている上述のWSiの範囲内で、呼の要
求帯域に従って、ウィンドウサイズを割当てる。 上記実施例によれば、ウィンドウサイズの決定に当たっ
て、パケットの遅延時間を、要求される許容遅延時間以
下に抑えることが可能となるように、ウィンドウサイズ
の決定基準を明確化することができる。なお、上記実施
例は本発明の一例を示すものであり、本発明はこれに限
定されるべきものではないことは言うまでもない。例え
ば、前述の如く、本発明は、LANのみでなく、MAN
またはWANにも適用可能であるという如くである。
【0012】
【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、ウィンドウサイズの決定に当たり、パケットの遅
延時間を、要求される許容遅延時間以下に抑えることが
可能となるよう、ウィンドウサイズの決定基準を明確化
した送信パケット数制限形パケット通信方法を実現でき
るという顕著な効果を奏するものである。
れば、ウィンドウサイズの決定に当たり、パケットの遅
延時間を、要求される許容遅延時間以下に抑えることが
可能となるよう、ウィンドウサイズの決定基準を明確化
した送信パケット数制限形パケット通信方法を実現でき
るという顕著な効果を奏するものである。
【0013】
【図1】巡回監視形パケット交換方式の通信手順を示す
図である。
図である。
【図2】同方式に用いるパケットの構成例を示す図であ
る。
る。
【図3】同方式における通信ノードでのパケットの受信
・送信・中継の様子の説明図である。
・送信・中継の様子の説明図である。
【図4】同方式における遅延時間の内容の説明図である
。
。
【図5】同方式におけるリセット区間の説明図である。
【図6】本発明の原理でもある巡回監視形パケット交換
方式における遅延時間の内容の説明図である。
方式における遅延時間の内容の説明図である。
【図7】パケットの、送信キュー内での滞留時間の説明
図の一部である。
図の一部である。
【図8】パケットの、送信キュー内での滞留時間の説明
図の他の一部である。
図の他の一部である。
【図9】通信ノードにおける到着タイミングと送出タイ
ミングの説明図である。
ミングの説明図である。
【図10】通信ノードにおける到着タイミングと送出タ
イミングの説明図である。
イミングの説明図である。
【図11】リセット区間の内容の説明図である。
【図12】巡回監視形パケット交換方式におけるパケッ
ト中のビジーアドレスの書き換え条件を示す説明図であ
る。
ト中のビジーアドレスの書き換え条件を示す説明図であ
る。
【図13】本発明の実施例の典型的な動作を示す図であ
る。
る。
A,B,C,D,E:通信ノード(図13)、R:リセ
ット区間。
ット区間。
Claims (1)
- 【請求項1】 送信パケット数制限値を示すウィンド
ウサイズレジスタと、送信パケットを格納する送信待ち
キューとを備え、複数の端末を収容する通信ノード間を
リング状またはバス状の伝送路で接続し、該伝送路を介
して任意の通信ノード間で固定長の通信パケットを用い
てパケット通信を行う通信システムにおいて、固定長の
通信パケットが前記リング状の伝送路を1周する時間を
前記固定長パケットの送出時間で正規化した値をLパケ
ット時間、前記通信ノード内送信待ちキューに格納され
る通信パケットの送信待ちキュー内の許容滞留時間を前
記固定長パケットの送出時間で正規化した値をDパケッ
ト時間とするとき、全通信ノードの前記ウィンドウレジ
スタの送信パケット数制限値の合計値ΣWSが、ΣWS
≦D/2−L+1であることを特徴とする送信パケット
数制限形パケット通信方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03099005A JP3099244B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 送信パケット数制限形パケット通信方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03099005A JP3099244B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 送信パケット数制限形パケット通信方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04329045A true JPH04329045A (ja) | 1992-11-17 |
JP3099244B2 JP3099244B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=14234911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03099005A Expired - Fee Related JP3099244B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 送信パケット数制限形パケット通信方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3099244B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5742586A (en) * | 1994-07-05 | 1998-04-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Access control device for ring-type ATM node |
US7573836B2 (en) | 2005-03-17 | 2009-08-11 | Nec Corporation | Switch system and loop transfer method |
US9242504B2 (en) | 2009-07-23 | 2016-01-26 | Taica Corporation | Method and product of hydraulic transfer |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP03099005A patent/JP3099244B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5742586A (en) * | 1994-07-05 | 1998-04-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Access control device for ring-type ATM node |
US7573836B2 (en) | 2005-03-17 | 2009-08-11 | Nec Corporation | Switch system and loop transfer method |
US9242504B2 (en) | 2009-07-23 | 2016-01-26 | Taica Corporation | Method and product of hydraulic transfer |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3099244B2 (ja) | 2000-10-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |