JP2929993B2 - ルーティング方式 - Google Patents
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Description
よびATM交換通信に関し、特にルーティング制御方式
に関する。
に代表されるコネクションオリエンテッド通信において
は、1つのコネクションは呼設定時に一意に決められ、
呼中で変更することは不可能である。アプリケーション
プログラムは、このATMコネクションを用いて対地と
通信することになる。このとき、網の輻輳状況に応じて
ルートを変更するためには、エンドエンド間に複数のコ
ネクションを独立に設定しておき、使用するコネクショ
ンを情報単位(メッセージ)毎に変えるルーティング制
御方法がある。このとき、コネクションの選択は情報源
である送信ノードでのみ行われる。情報源となる端末、
情報転送サーバー、ルーター等の情報を送出する装置一
般を、以下では送信端末と記述する。
情報群をエンドエンド間の複数のコネクションを用いて
複数のルートで送信する場合には、各情報単位毎に1つ
のコネクションを用いて送信する。エンドエンド間を複
数のルートを用いて送信するために設定される複数のコ
ネクションを、同一のコネクショングループと呼ぶ。
ク(セグメント)には、各々コネクションの識別子であ
るVCのID(以下、VCIと記述する)またはVPの
ID(以下、VPIと記述する)が必要となる。
ルーティングテーブルを示す図である。図7に示したル
ーティングテーブルにおいては、入力側VCIは出力側
VCIにマッピングされる。すなわち、入力パケットの
IDであるVCIまたはVPI(以下、単に入力側VC
Iと記述する)が、出力パケットのIDであるVCIま
たはVPI(以下、出力側VCIと記述する)に書き換
えられるような対応表になっている。例えば、入力側V
CI=100のパケットは、出力側VCI=200に書
き換えられてスイッチから出力されることを意味してい
る。図7においては、1つの入力側VCIが1つの出力
側VCIにマッピングされる。
従来の技術では、網のスループットの低下、遅延、セル
廃棄といった通信品質の劣化等が発生するということで
ある。
伝搬遅延その他の原因によって送信ノードが網の輻輳状
況を正確に把握することが非常に困難になり、ダイナミ
ックに最適ルートを選ぶというルーティング効果が期待
できないからである。
用することによって、各コネクションのノード間リンク
(セグメント)で必要とするVCI,VPIを大量に消
費してしまうということである。
しか用意されていないので、複数のコネクションを使う
ことによってVCI,VPIが複数消費されてしまい、
VCI,VPIの欠乏をもたらす恐れがあり、網を有効
に使用するためにはVCI,VPIを節約することが必
要となるからである。
プットの向上および通信品質の向上をもたらし、かつコ
ネクション識別子を節約することが可能なルーティング
方式を提供することを目的とする。
式は、1つの呼に対して、情報の転送に先立って複数の
コネクションを設定し、送信情報単位毎に該複数のコネ
クションのうちの1つを選択し、該送信情報単位を転送
するルーティング制御方式であって、設定すべき複数の
コネクションが異なるルートを通る区間においては、該
設定すべき複数のコネクションをそのまま設定し、該設
定すべき複数のコネクションが同じルートを通る区間に
おいては、該設定すべき複数のコネクションを1つのコ
ネクションに集約したコネクションを設定し、入側およ
び出側のうちの少なくとも1つに複数のコネクションが
設定されているノードが備える接続装置が、入側の該複
数のコネクションまたは該集約された1本のコネクショ
ンである第1のコネクションと出側の該複数のコネクシ
ョンまたは該集約された1本のコネクションである第2
のコネクションとの間を任意に接続する。
続装置が、前記第1のコネクションと前記第2のコネク
ションとの間の接続関係を、前記ノードが有する網の輻
輳状況および負荷状況のうちの少なくともひとつを表す
情報にしたがって前記送信情報単位毎に変化させる。
続装置が、前記第1のコネクションと前記第2のコネク
ションとの接続関係を、前記送信情報単位毎の個々のパ
ケットが備える接続情報にしたがって変化させることが
できる。
出源または送信端末がルーティングを決定して、前記送
信情報単位毎の個々のパケットにルーティング情報を書
き込み、前記接続装置が該送信端末によって指定される
ルーティング情報を用いてルーティングを行うことがで
きる。
ション設定時におけるルーティング情報の集約方法が、
各コネクションをコネクションの集約を行わずに設定し
た後に、各ノードにおいて行き先が同一である複数のコ
ネクションを1つのコネクションに集約し、その結果使
用されなくなったコネクションの識別子を未使用コネク
ション識別子とすることができる。
ション設定時におけるルーティング手順が、前記ノード
の各々において複数のコネクション設定が行われる場合
に、該ノードに既に設定されている第1のコネクション
と行き先が同一である第2のコネクションがあるときに
は、該第1のコネクションのコネクション識別子を該第
2のコネクションにマッピングして、該複数のコネクシ
ョンの各々を集約して設定する。
式が適用されるルーティング装置の構成を示す図であ
る。
1に示すようなスイッチ、クロスコネクト等を有するル
ーティング装置(以下、単にノードと記述する)を用い
て、パケットやATMセル(以下、単にパケットと記述
する)を方路別に振り分ける。
と、ルーテティングテーブル102と、ルート切り替え
装置103と、ルーティングデータベース104と、V
CIプール105と、VCI節約装置106と、接続情
報抽出装置107とを有する構成となっている。
ンに所属するパケットが入力されると、入力パケットは
接続情報抽出装置107にコピーされて、接続情報抽出
装置107においてヘッダ情報が取り出され、スイッチ
101においてスイッチされる。ルーティングテーブル
102は、接続情報抽出装置107で取り出されたヘッ
ダ情報を入力して、そのヘッダ情報を基にして入力パケ
ットのスイッチ先をスイッチ101に通知する。
ィングテーブル102は、VCIプール105に蓄積さ
れている未使用のVCI番号を設定要求のあったコネク
ションに使用し、そのVCI番号を使用中の状態にす
る。コネクションの切断時には、切断するコネクション
で使用されているVCI番号をVCIプール105にお
いて未使用状態にする。
しながら説明する。
るコネクションの設定手順には、従来と比較して特別な
手順を必要としない。
ける入力セルIDと出力セルIDのマッピング方法に特
徴を有するので、コネクション設定の際には、ルーティ
ングテーブルに入力セルID(入力側VCI)と出力セ
ルID(出力側VCI)のマッピングを1対1で規定す
る、従来の任意のコネクション設定手順を使用すること
が可能である。このコネクション設定手順の例として
は、The ATM Forumで規定されているUNI Spec. 3.1があ
る。エンドエンド間に複数のコネクションを設定すると
きには、1本1本のコネクションを順に設定するものと
する。ただし、複数のコネクションを同時に設定するよ
うに要求する設定手順でも良い。本発明の各実施例にお
いては、説明を簡単にするために、各ノードにおけるル
ーティングテーブルの設定をコネクション設定要求毎に
先着順で処理する。
は、ルーティングテーブルに関する。
ーティングテーブルを示す図であり、図1に示したノー
ドのルーティングテーブル102を示している。
においては、図1に示したスイッチ101に入力された
1つの入力側VCIが1つの出力側VCIにマッピング
されている。ところが、図2に示した第1の実施例のル
ーティングテーブルにおいては、複数の入力側VCIが
1つの出力側VCIにマッピングされる構成となってい
る。すなわち、入力側VCI=100,101,102
が出力側VCI=200へマッピングされ、入力側VC
I=103,104,105が出力側VCI=201へ
マッピングされる。
順の概念を示す図であり、図2に示したルーティングテ
ーブルを用いてコネクション設定を行った結果を、図7
に示したルーティングテーブルを用いてコネクション設
定を行った結果と比較して示している。
は、第1の実施例と同様にルーティングテーブルに関
し、アクティブインジケータに基づいてルートの切り替
えを行う場合を示している。
におけるルーティングテーブルを示す図であり、図1に
示したノードのルーティングテーブル102を示してい
る。
クションAおよびコネクションBが経由するノードのル
ーティングテーブルを示している。図4において、コネ
クションAは入力側VCI=100が出力側VCI=2
00,201,202にマッピングされ、コネクション
Bは入力側VCI=101が出力側VCI=203,2
04,205にマッピングされている。このとき、図4
に示したルーティングテーブルにおいては、入力側/出
力側VCIのマッピングを以下のように行う。コネクシ
ョンAは、入力側VCI=100に対して、出力側VC
IとしてVCI=200,201,202のいずれかの
値をとることが可能である。どの値をとるかは、コネク
ションAの出力側VCI=200,201,202のそ
れぞれに付随している印であるアクティブインジケータ
(以下、AIと記述する)のon/off(図4では、
それぞれ1/0に対応する)によって決められる。この
コネクションAのAIは、ただ1つの出力側VCIのA
Iだけがonになって、その出力側VCIを使用するこ
とを意味し、残りの出力側VCIのAIは全てoffに
なって、その出力側VCIを使用しないことを意味す
る。コネクションBについてもコネクションB用の各出
力側VCIにAIを持ち、動作はコネクションAの場合
と同様である。図4は、コネクションAの入力側VCI
が出力側VCI=200にマッピングされ、コネクショ
ンBの入力側VCIが出力側VCI=204にマッピン
グされている様子を示している。このAIのon/of
fは、図1に示したルート切り替え装置103が行う。
いて複数のコネクションのルートを集約した後に、再び
そのルートを第2の実施例の手順を用いて分岐した場合
を示している。図5においてコネクションAは、入力側
VCI=100または101を割り当てられている。こ
のとき、入力側VCIは、前段のノードの出力である第
1の実施例で説明したルーティングテーブルにおける出
力側VCIである。入力側VCIにおいてどちらの値を
とるかは、前段のノードのルーティングテーブルにおい
て、第1の実施例で説明した手順によって決められる。
コネクションAは、入力側VCIの値にかかわらず出力
側VCI=200,201,202にマッピングされ
る。すなわち、入力側VCI=100の場合でも入力側
VCI=101の場合でも出力側VCI=200,20
1,202のいずれかの値をとることが可能である。ど
の値をとるかは、図4の場合と同様に、コネクションA
の出力側VCI=200,201,202のそれぞれに
付随しているAIのon/off(図5では、それぞれ
1/0に対応する)によって決められる。このAIは、
出力側VCI=200〜202において、各入力側VC
Iに対してただ1つの出力側VCIのAIだけがonに
なって、その出力側VCIを使用することを意味し、残
りの出力側VCIのAIは全てoffになって、その出
力側VCIを使用しないことを意味する。図5は、入力
側VCI=100が出力側VCI=201にマッピング
され、入力側VCI=101が出力側VCI=200に
マッピングされている様子を示している。
順の概念を示す図である。図6(A)は、図4に示した
ルーティングテーブルを用いてコネクション設定を行っ
た結果を、図7に示したルーティングテーブルを用いて
コネクション設定を行った結果と比較して示している。
図6(B)は、図5に示したルーティングテーブルを用
いてコネクション設定を行った結果を、図7に示したル
ーティングテーブルを用いてコネクション設定を行った
結果と比較して示している。
は、第2の実施例で説明したルーティングテーブルのA
Iをルーティングデータベースが管理する網の輻輳情報
によって間接的に設定する場合を示している。
報には、負荷、空き帯域、輻輳度合い、セル廃棄率、セ
ル遅延時間等が考えられる。また、これらの他にも、網
の負荷状況を示す指標を使用することができる。これら
の指標を基にしてどの経路を選ぶかは、ルート切り替え
装置103であらかじめ決められた手順で行う。例え
ば、利用率のもっとも低い経路を選ぶといった選択アル
ゴリズムを使用することが可能である。ルート切り替え
装置103は、網の輻輳状況を最適ルーティング情報と
して管理するルーティングデータベース104から取り
出した網の輻輳情報のうちの任意の情報を用いて、各コ
ネクションに最適なルートを選択する。ルーティングデ
ータベース104は、網の負荷状況を反映するものであ
れば任意のもので良い。一例として、The ATM Forum, D
raft specification ATM Forum 94-0471R8, March 1995
に示されるようなABR制御の手順における各コネクシ
ョン毎に指定されるRMセル中のERレートを、そのR
Mセルが送られてきた経路の輻輳状況を示すデータとし
て用いることができる。
は、第2の実施例で説明したルーティングテーブルのA
Iをパケット自身が有する網の輻輳情報を用いて設定す
る場合を示している。
装置103は、第2の実施例で説明したルーティングデ
ータベース104からではなく、到着したパケットから
何らかの輻輳情報を取り出し、それに基づいて各コネク
ションに対して最適なルートを選択する。ルート決定以
降は、新たに受信したパケットにルート設定(変更)の
情報が記されていない限り、この決定したルーティング
を継続する。この輻輳情報には、負荷、空き帯域、輻輳
度合い、セル廃棄率、セル遅延時間等が考えられる。ま
た、これらの他にも、網の負荷状況を示す指標を使用す
ることができる。これらの指標は、例えば網管理システ
ム(NMS)からルーティングデータベース104を経
由して受け取ることができる。これらの指標からどの経
路を選ぶかは、ルート切り替え装置103であらかじめ
決められた手順で行う。例えば、輻輳の発生していない
経路を選ぶといった選択アルゴリズムを使用することが
可能である。または、これらの指標からどの経路を選ぶ
かを送信端末が指定し、それをパケット中に記しておく
ことで選択を行うことが可能である。パケットは、網の
輻輳状況や負荷状況を表す情報を持つ必要があるが、こ
の情報を持つための手段については、例えば、The ATM
Forum, Draft specification ATM Forum 95-0013R8, Oc
tober 1995に示されるようなERの情報をRMセルに持
つ方法が可能である。
は、第2の実施例で説明したルーティングテーブルのA
Iをパケット自身が有する網の接続情報を用いて設定す
る場合を示している。
装置103は、第2の実施例において説明したルーティ
ングデータベース104からではなく、到着したパケッ
トから情報を取り出す。また、取り出す情報は、第4の
実施例で説明した輻輳情報ではなく、接続情報である。
ルート切り替え装置103は、取り出した接続情報に基
づいて到着したパケット以降のパケットをルーティング
する。この接続情報は、情報源である送信端末が情報を
送出するときに指定してパケットに記録する。接続情報
抽出装置107は、この接続情報を到着パケットから取
り出し、ルーティングテーブル102に渡す。
は、第1の実施例において説明したルーティングテーブ
ルの設定手順に関する。
CI節約装置106は、コネクションの設定時に、入力
側VCIと出力側VCIを得た後にルーティングテーブ
ルの全接続データを検索し、このコネクション(コネク
ションA)の次の目的ノードにコネクションを設定して
いる同一コネクショングループのコネクション(コネク
ションB)を発見した場合には、コネクションAの出力
側VCIをコネクションBの出力側VCIに変更する。
また、未使用の出力側VCIを管理しているVCIプー
ル105にコネクションAの出力側VCIを返却する。
100が出力側VCI=200にマッピングされている
ときには、コネクションAを設定した直後は、図7に示
すように入力側VCI=101が出力側VCI=202
にマッピングされている。しかし、VCI節約装置10
6がコネクションAの設定直後に動作すると、コネクシ
ョンAの入力側VCI=101が出力側VCI=200
にマッピングされる。この結果は、図2に示したルーテ
ィングテーブルと同じになる。
は、第1の実施例において説明したルーティングテーブ
ルの設定手順に関する。
CI節約装置106は、コネクションの設定時に、入力
側VCIと出力側VCIを得る前にルーティングテーブ
ルの全接続データを検索し、このコネクション(コネク
ションA)の次の目的ノードにコネクションを設定して
いる同一コネクショングループのコネクション(コネク
ションB)を発見した場合には、コネクションAの出力
側VCIをコネクションBの出力側VCIと同一にす
る。
おり、その入力側VCI=100が出力側VCI=20
0にマッピングされているときには、同一コネクション
グループのコネクションBに対しては、入力側VCI=
101に対して出力側VCI=200をマッピングす
る。さらに、やはり同一コネクショングループのコネク
ションCに対しては、入力側VCI=102に対して出
力側VCI=200をマッピングする。この結果は、図
2に示したルーティングテーブルと同じになる。
す効果を有する。
ネクションを1つに集約し、情報が集約された1つのコ
ネクションを用いて通信されることによって、複数のコ
ネクションに対してコネクション識別子は1つで十分と
なり、網全体で使用するコネクション識別子数を減らす
ことができる。すなわち、少数のコネクション識別子を
用いて、網内のノードで多数のルートを切り替えること
ができ、ルーティングによる負荷分散を効果的に行うこ
とができる。
0本のコネクションが同一のリンクを利用する場合に
は、従来方式では100個のVCIを必要としていた
が、本発明によれば1個のVCIで十分となるので、V
CIを大幅に節約することができる。
約されたコネクションから複数経路にコネクションの再
分岐を実現することができる。
信元ではなく、パケットが経由ノードに到着したとき
に、ノードが所有する網の輻輳状況や負荷状況を表す情
報および中継ノードが決めたパケット記載情報を用いて
それぞれ決めることによって、最新の情報を用いて、よ
り網の状況に即したルーティング制御を行うことができ
る。すなわち、経由ノードを判断する際に、利用度合い
の低いリンクを選択したり、輻輳しているコネクション
を避けるようにルートを選択すれば、網のスループット
および通信品質を向上させることができる。
伝搬遅延があり、その中間に経路振り分けのノードがあ
る場合には、受信側近辺で発生した輻輳を送信端末が知
るためには少なくとも100msecの遅延を必要とす
るが、中間ノードであれば50msecの遅延で知るこ
とができ、早く知ることができる分、輻輳に効果的に対
処できる。
コネクションを識別する手順を与えることによって、複
数のコネクションを集約するためのテーブルを作ること
が可能となる。
用いて情報を最適なルートで送ることができ、網のスル
ープットの向上および通信品質の向上をもたらし、かつ
コネクション識別子を節約することができる。
ィング装置の構成を示す図
ーブルを示す図
す図
ーブルを示す図
ーブルを示す図
す図
テーブルを示す図
Claims (6)
- 【請求項1】 1つの呼に対して、情報の転送に先立っ
て複数のコネクションを設定し、送信情報単位毎に該複
数のコネクションのうちの1つを選択し、該送信情報単
位を転送するルーティング制御方式において、 設定すべき複数のコネクションが異なるルートを通る区
間においては、該設定すべき複数のコネクションをその
まま設定し、 該設定すべき複数のコネクションが同じルートを通る区
間においては、該設定すべき複数のコネクションを1つ
のコネクションに集約したコネクションを設定し、 入側および出側のうちの少なくとも1つに複数のコネク
ションが設定されているノードが備える接続装置が、入
側の該複数のコネクションおよび該集約された1本のコ
ネクションのうちのいずれかである第1のコネクション
と出側の該複数のコネクションおよび該集約された1本
のコネクションのうちのいずれかである第2のコネクシ
ョンとの間を任意に接続することを特徴とする、ルーテ
ィング方式。 - 【請求項2】 前記接続装置が、前記第1のコネクショ
ンと前記第2のコネクションとの間の接続関係を、前記
ノードが有する網の輻輳状況および負荷状況のうちの少
なくともひとつを表す情報にしたがって前記送信情報単
位毎に変化させることを特徴とする、請求項1に記載の
ルーティング方式。 - 【請求項3】 前記接続装置が、前記第1のコネクショ
ンと前記第2のコネクションとの接続関係を、前記送信
情報単位毎の個々のパケットが備える接続情報にしたが
って変化させることを特徴とする、請求項2に記載のル
ーティング方式。 - 【請求項4】 情報送出源または送信端末がルーティン
グを決定して、前記送信情報単位毎の個々のパケットに
ルーティング情報を書き込み、 前記接続装置が該送信端末によって指定されるルーティ
ング情報を用いてルーティングを行うことを特徴とす
る、請求項2に記載のルーティング方式。 - 【請求項5】 コネクション設定時におけるルーティン
グ情報の集約方法が、各コネクションをコネクションの
集約を行わずに設定した後に、各ノードにおいて行き先
が同一である複数のコネクションを1つのコネクション
に集約し、その結果使用されなくなったコネクションの
識別子を未使用コネクション識別子とすることを特徴と
する、請求項1に記載のルーティング方式。 - 【請求項6】 コネクション設定時におけるルーティン
グ手順が、前記ノードの各々において複数のコネクショ
ン設定が行われる場合に、該ノードに既に設定されてい
る第1のコネクションと行き先が同一である第2のコネ
クションがあるときには、該第1のコネクションのコネ
クション識別子を該第2のコネクションにマッピングし
て、該複数のコネクションの各々を集約して設定するこ
とを特徴とする、請求項1に記載のルーティング方式。
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