JP3199386B2 - 動的パケット交換網における遅延を等化するためのシステムおよび方法 - Google Patents

動的パケット交換網における遅延を等化するためのシステムおよび方法

Info

Publication number
JP3199386B2
JP3199386B2 JP55031498A JP55031498A JP3199386B2 JP 3199386 B2 JP3199386 B2 JP 3199386B2 JP 55031498 A JP55031498 A JP 55031498A JP 55031498 A JP55031498 A JP 55031498A JP 3199386 B2 JP3199386 B2 JP 3199386B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
path
user access
buffer
packet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP55031498A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000512471A (ja
Inventor
シスナーロス,アルトゥロ.
Original Assignee
テルコーディア テクノロジーズ インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テルコーディア テクノロジーズ インコーポレイテッド filed Critical テルコーディア テクノロジーズ インコーポレイテッド
Publication of JP2000512471A publication Critical patent/JP2000512471A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3199386B2 publication Critical patent/JP3199386B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02Topology update or discovery
    • H04L45/10Routing in connection-oriented networks, e.g. X.25 or ATM
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/22Alternate routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478Provisions for broadband connections
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5619Network Node Interface, e.g. tandem connections, transit switching
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5619Network Node Interface, e.g. tandem connections, transit switching
    • H04L2012/562Routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5646Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity
    • H04L2012/5649Cell delay or jitter
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5678Traffic aspects, e.g. arbitration, load balancing, smoothing, buffer management
    • H04L2012/5681Buffer or queue management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は一般にデータのルーティングおよび転送に関
し、具体的には、アドレス指定されたパケットデータを
ルーティングし転送する動的パケット交換網の遅延を等
化するシステムおよび方法に関する。
従来技術の説明 電気通信設備を使用して多数のユーザステーションを
相互接続する電気通信網が存在している。これらの網は
伝送システム、交換システムおよびステーション機器を
利用して、音声、ビデオおよびデータを2地点間で伝送
する。網上の2地点間の物理的回路はリンクと呼ばれ、
リンクの中継点はノードと呼ばれる。データ伝送網のユ
ーザステーションには電話、端末、プリンタ、ファクシ
ミリユニット、コンピュータなどがある。
パケット交換網は、網上におけるデータ転送をより効
率的に実施する方法として設計された。ただし、パケッ
ト交換網を使用してディジタル音声を伝送することもで
きる。パケット交換をデータの伝送手段として使用する
網を一般にパケット交換データ網(PSDN:packet switc
hing data network)と呼ぶ。
パケットは、PSDN上で個々にルーティングされる別個
のデータメッセージ単位である。それぞれのパケット
は、最終宛先に到達する前にメッセージを適当な順序に
再組立てすることを可能とする制御情報を含む。パケッ
ト交換が効率的であるのは、回路交換メッセージではメ
ッセージが続いている間、伝送路を使用する必要がある
のに対して、パケット交換では、網中のチャネルまたは
パスを占有するのがパケットが通過する短い時間の間だ
けであるからである。データ伝送の完了後は、そのチャ
ネルまたはパスを他のパケットの転送に使用することが
できる。PSDN中の伝送路は、トラフィックのルーティン
グおよびフローを制御するコンピュータ化されたスイッ
チによって追加される。パケット交換の標準的な機能
は、伝送されたパケットのエラーの自動検出および訂正
である。
データパケット交換を使用する従来の通信網の概略図
を図1に示す。ユーザおよびその他の網は、例えば、図
1にUAS1、UAS2およびUAS3として示したユーザアクセス
ステーション(「UAS」)を介してこの網にアクセスす
る。他の網N1、N2は他のユーザと同じとみなされる。ユ
ーザアクセスステーションは、1つまたは複数のスイッ
チSjを介して網にユーザデータを送り、網からユーザデ
ータを受け取る。異なるユーザアクセスステーションの
ユーザ間に仮想通信チャネルを設定するために、スイッ
チSjからなる網を通るパスが確立される。1つのUASか
ら別のUASに伝送されるデータパケットの伝送遅延は、
選択される特定のパスによって決まる。
網中における一般的な伝送遅延時間をTと呼ぶことに
する。Tは例えば20ミリ秒になることがある。網を通る
仮想接続に対して選択された最も長いパスの伝送遅延は
一般的なケースで10Tである。例えば、T=20ミリ秒と
すれば10T=20ミリ秒である。
データパケットのサイズが一定である必要はない。AT
M網におけるようにデータパケットのサイズを固定する
こともできる。しかし、最大長より長くてはいけない。
最大パケット長は、任意のリンクkiまたはly上でパケッ
トを伝送する待ち時間がT/10よりも短くなるような長さ
である。リンクkiはユーザアクセスステーションをスイ
ッチに接続するリンクであり、リンクlyはスイッチを他
のスイッチに接続するリンクである。
例えば非地球同期軌道の衛星上のパケットスイッチ網
など、いくつかのパケット交換データ網はいくつかの点
で動的な網である。ユーザアクセスステーションUASと
スイッチSjの間の通信リンクkiは永続的なものではな
い。リンクkiの寿命は一般に約15000Tである(例えばT
=20ミリ秒では5分)。古いリンクkiが除去されると、
新しいリンクが確立されるが、たいてい新しいリンクki
は新しいスイッチSj上に確立される。例えば、リンクk2
(図1)が除去されると、UAS1とS2の間に新しいリンク
を確立することができる。UASと網スイッチSjの間には
少なくとも1つのリンクが常に存在する。
スイッチSj間のリンクlyは永続的ではない。これらの
リンクの寿命は一般に約30000Tである(例えばT=20ミ
リ秒では10分)。ただしリンクのパターンはある条件を
満たさなければならない。任意のUASが他の任意のUASと
通信することができるだけのリンクが常に存在する。リ
ンクkiまたはlyのうちのいくつかが永続的なリンクであ
ってもよいし、または寿命が先に述べたものよりもはる
かに長くてもよい。
一般的なシステムでは、網スイッチSjへの通信リンク
を有する制御ステーションCSが存在する。制御ステーシ
ョンの機能は網を制御し、仮想接続を設定、破棄するこ
とである。ユーザアクセスステーションUASは常に、少
なくとも1つの制御ステーションCSと通信することがで
きる。制御ステーションCSの位置は本発明とは無関係で
ある。網相互接続パターン(リンクkiおよびly)が予測
可能であり、制御ステーションCSが任意の本来の時刻に
このパターンを計算することができると仮定する。実際
に必要なのは、現時点で確立されている最も長い予測性
に影響を及ぼしうるが、誤動作を処置する方法も存在す
る。
2人の網ユーザ間の仮想接続がリンクの寿命よりも長
く続く場合、その接続は、接続の寿命の間に網中の別の
パスを使用しなければならない。動的相互接続パターン
(リンクkiおよびly)は、仮想接続の持続期間の間に一
連のパスを選択することができ、それぞれのパスを、少
なくとも時間1200T(例えばT=20ミリ秒では4分)の
間、使用することができるものであると仮定する。もち
ろんこれは、他のあらゆる種類の網と同様に帯域幅の可
用性を仮定している。十分な帯域幅を使用できない場
合、接続を設定することはできない。リソースは、予想
される呼の持続期間に対して確保される。図2aに示すと
おり、連続した一連の時間間隔t1、t2、t3、...tnのそ
れぞれに対して、時間間隔t1中には仮想接続にパスP1
使用されるというように対応するパスP1、P2、P3、...P
nが存在する。
図2bを参照すると、第1のパスP1は、スイッチS1
S3、S4、S5、S9、S10、S11およびS13を通り、第2のパ
スP2は、スイッチ、S6、S7、S11およびS13を通る。UA
S1とUAS2の間の同じ仮想接続に対して、時間間隔t1の間
はパスP1が使用され、時間間隔t2の間はパスP2が使用さ
れる。以下同様である。
1つの仮想接続が使用する網中のパスが変更されるこ
とによって問題が生じる。図3に示すように、UAS1のユ
ーザU1とUAS2のユーザU2との間に仮想接続が設定されて
いる。第1の時間間隔t1の間はパスPAが使用される。第
2の時間間隔t2の間はパスPBが使用される。パスPAのUA
S1からUAS2までの伝送遅延時間はtaであり、パスPBのUA
S1からUAS2までの伝送遅延時間はtbである。伝送遅延時
間taおよびtbは、時間間隔t1およびt2によって与えられ
るパスPAおよびPBが使用される時間間隔とは異なること
に留意されたい。
最初に、ta<tb(例えばta=20ミリ秒、tb=100ミリ
秒)で、UAS2でバッファリングが実施されないと仮定す
る。時間間隔t1が終了すると仮想接続はパスPAの代わり
にパスPBを使用する。パスPBに沿って伝送される最初の
データパケットは、パスPA上を伝送された場合よりも時
間tb−taだけ遅くUAS2に到達する。これによってデータ
ストリームに、多くの通信サービスにとって受け入れが
たいほどに長い持続時間tb(例えばtb−ta=80ミリ
秒)のサイレントギャップが生じる。この問題の修正は
単純であるが、より長いパスPBからより短いパスPAへの
変更は、以下に説明するようなより難しい問題を引き起
こす。
次に、第1の時間間隔t1の間はパスPBを使用し、第2
の時間間隔t2の間はパスPAを使用すると仮定する(図4a
および図4b参照)。この場合も、パスPAに沿った伝送遅
延はta、パスPBに沿った伝送遅延時間はtbであり、ta
tbである。UAS2でもUAS1でもバッファリングは実施され
ない。
次に、パスPAとPBが図4aに示すように共通のスイッチ
SCを有すると仮定する。時間間隔t1の終わりに接続はパ
スPBからパスPAに変更される。パスPAに沿って最初のデ
ータパケットがスイッチSCに到達したとき、その接続か
らこれより早く送信されたデータパケットがまだパスPB
上にある(パケット間スペーシング時間も存在するが記
載の問題に対しては無視できる)。時間tb−taの間、ス
イッチSCはこの接続から通常のレートの2倍でパケット
を受け取る。スイッチSCからUAS2へのリンクが完全に
(またはほぼ完全に)利用されている場合、スイッチSC
はこの接続からのセルをtb−taよりもはるかに長い時
間、バッファリングしなければならない。これを修正し
ないままにした場合、これによって遅延が生じ、おそら
く他の仮想接続に対するセル損失の確率が増大する(セ
ル=データパケット)。
図4bに示すようにパスPAとPBが共通スイッチを持たな
い場合、UAS2は時間間隔tb−taの間、2つのリンクを維
持しなければならず、その間、その接続の通常のレート
の2倍のレートでセルを受け取る。これによっても遅延
は増大し、他の仮想接続に対するセル損失の確率は高ま
る。
発明の概要 したがって本発明の目的は、アドレス指定されたデー
タパケットのデータをルーティングし転送するシステム
および方法であって、動的パケット交換網における前述
の問題を克服する改良型のシステムおよび方法を提供す
ることにある。
本発明の他の目的は、動的パケット交換データ網内の
遅延を等化し、伝送パス変更後のパケットレートの倍化
を排除するシステムおよび方法を提供することにある。
本発明の追加の目的、利点および新規の特徴は以下の
説明に記載されるが、これらは、当業者がこの説明を読
むか、または本発明を実施することによって明らかとな
ろう。本発明の目的および利点は添付の請求の範囲によ
って実現され達成される。
以上の目的およびその他の目的を達成するため、本明
細書に具体例を示し広く説明した本発明の目的によれ
ば、本発明の装置は、動的パケット交換網における遅延
を等化するシステムであって、網を通してパケット伝送
をバッファリングして、網中におけるパケット伝送の遅
延を等化し、網を通る伝送パスの変更後のパケットレー
トの倍化を排除するバッファ手段を備えるシステムを含
む。
バッファ手段が、受信ユーザアクセスステーションに
おいてパケット伝送をバッファリングして、1つの伝送
パスから他の伝送パスへの変更後に網中におけるパケッ
ト遅延を等化する第1のバッファ手段を備えることが好
ましい。バッファ手段がさらに、送信ユーザアクセスス
テーションにおいてパケット伝送をバッファリングし
て、網を通るより長い伝送パスからより短い伝送パスへ
の変更が実施されたときのパケットレートの倍化を排除
する第2のバッファ手段を備えることが好ましい。第2
のバッファ手段を制御して、網を通るより長い伝送パス
からより短い伝送パスへの変更が実施された直後に送信
ユーザアクセスステーションにおいて第1のバッファリ
ングを実施させる手段、およびより長い伝送パスからよ
り短い伝送パスへの変更後の第1の時間の間に第1の量
のバッファリングを第2のバッファ手段から第1のバッ
ファ手段に徐々にシフトする手段が提供される。
本発明の他の態様ではその目的に従って、本発明の装
置は、パケット伝送を遅延させるためのバッファをそれ
ぞれが少なくとも1つ有する第1および第2のユーザア
クセスステーション、ならびに第1のユーザアクセスス
テーションと第2のユーザアクセスステーションを相互
接続するスイッチと通信リンクの網を備える動的パケッ
ト交換網を含む。スイッチおよびユーザアクセスステー
ションへの通信リンクを有する制御ステーションが、第
1のユーザアクセスステーションと第2のユーザアクセ
スステーションの間の伝送パスを設定、変更する手段、
ならびに第1および第2のユーザアクセスステーション
のバッファを制御して、異なる伝送パスの網中における
パケット伝送遅延を等化する手段を提供する。
制御ステーションが、第1および第2のユーザアクセ
スステーションのバッファを制御して、網を通るより長
い伝送パスからより短い伝送パスへの変更が実施された
ときのパケットレートの倍化を排除させる手段を有する
ことがさらに好ましい。第1および第2のユーザアクセ
スステーションのバッファを制御する手段は、第2のユ
ーザアクセスステーションのバッファに第1のユーザア
クセスステーションから受け取ったパケットを、それぞ
れの伝送パスの総伝送遅延時間を伝送パスのうちの最も
長いパスの伝送遅延時間と等しくするのに十分な時間、
遅延させる手段を備える。
第1および第2のユーザアクセスステーションのバッ
ファを制御する手段が、第1のユーザアクセスステーシ
ョンのバッファに、第1のユーザアクセスステーション
から第2のユーザアクセスステーションに送信されたパ
ケットを遅延させ、より長い伝送パスからより短い伝送
パスへの変更が実施されたときのパケットレートの倍化
を排除することがさらに好ましい。バッファを制御する
手段が、より長い伝送パスからより短い伝送パスへの変
更後のある時間の間に、第1のユーザアクセスステーシ
ョンのバッファによって提供されたバッファリングを第
2のユーザアクセスステーションのバッファに徐々にシ
フトする手段を備えることがさらに好ましい。
本発明の他の態様ではその目的に従って、本発明の方
法が、動的パケット網における遅延を等化する方法であ
って、パケット伝送を遅延させるためのバッファをそれ
ぞれが少なくとも1つ有する第1および第2のユーザア
クセスステーション、ならびに第1のユーザアクセスス
テーションと第2のユーザアクセスステーションを相互
接続するスイッチと通信リンクの網を提供するステッ
プ、第1のユーザアクセスステーションと第2のユーザ
アクセスステーションの間にあってスイッチと通信リン
クの網を通る伝送パスを設定し、変更するステップ、な
らびに、第1および第2のユーザアクセスステーション
のバッファを制御して、全ての伝送パスの網中における
パケット伝送遅延を等化するステップを含む。
この方法が、第1および第2のユーザアクセスステー
ションのバッファを制御して、網中のより長い伝送パス
からより短い伝送パスへの変更が実施されたときのパケ
ットレートの倍化を排除するステップを含むことがさら
に好ましい。この方法はさらに、網中のより長い第1の
パスから網中のより短い第2の伝送パスへの変更後に、
第1のユーザアクセスステーションのバッファからのバ
ッファリングを第2のユーザアクセスステーションのバ
ッファに徐々にシフトするステップを含む。
図面の簡単な説明 本発明の開示が添付図面との関連でなされるとき、本
発明はより明確に理解される。
図1は、従来の動的パケット交換データ網の概要を示
す図である。
図2aは、従来の動的パケット交換データ網の連続した
一連の時間間隔に対するリソースの割当てを示す図であ
る。
図2bは、従来の仮想接続の(例えば)2つの時間間隔
中に使用されるパスを示す図である。
図3は、従来の動的パケット交換データ網の2人のユ
ーザ間で異なるパスが使用される仮想接続を示す図であ
る。
図4aは、従来の動的パケット交換データ網の2人のユ
ーザ間の仮想接続に使用される共通スイッチを有する2
つのパスを示す図である。
図4bは、従来の動的パケット交換データ網の受信ユー
ザアクセスステーションへの別々のリンクを有する2つ
のパスを示す図である。
図5aは、それぞれのユーザアクセスステーションにあ
るバッファシステムを使用して網の遅延を等化する本発
明の好ましい実施例を示す図である。
図5bは、受信ユーザアクセスステーションへの別々の
リンクを有する2つのパスを示す本発明の図である。
図5cは、3つの伝送パスの遅延の等化に使用される本
発明の遅延等化システムを示す本発明の図である。
図6aおよび図6bは、動的パケット交換データ網の遅延
を等化するのに本発明が使用する処理ステップの流れ図
である。
好ましい実施例の詳細な説明 次に、本発明の好ましい実施例を詳細に説明し、その
一例を添付図面に示す。
図5a、図5b、図6aおよび図6bを参照して、動的パケッ
ト交換データ網中のデータパケットの遅延を等化するた
めのシステムおよび方法を説明する。さらに、本発明に
基づくシステムは、1つの接続が使用する2つのパス上
の共通スイッチにおけるデータパケットレートの倍化、
または受信UASにおけるデータパケットレートの倍化を
排除する。
図5aおよび図5bに示すように、それぞれのユーザアク
セスステーションUASで2つのバッファが使用される。
受信バッファRBnは、遅延が、仮想接続が使用する最も
長いパスのそれに等化されるようにパケットを遅延させ
る。送信バッファTBnは、1つのパスからこれより短い
他のパスに変更されたときのデータパケットレートの倍
化を排除するように動作する。網スイッチSjおよびユー
ザアクセスステーションUASへの通信リンクを有する制
御ステーションCSは、網のバッファおよび仮想接続を制
御する機能を有する。バッファTBnおよびRBnへの通信フ
ィード、およびバッファTBnおよびRBnからの通信フィー
ドは、それぞれのユーザアクセスステーションにあるク
ロス接続エレメントCCnで結合される。これらのバッフ
ァおよびパケット網における動作の詳細については後に
説明する。
パスPAからこれより長いパスPBへの仮想接続の変更を
最初に説明する。これらのパスは、受信ユーザアクセス
ステーションUAS2の前に共通スイッチSCを有するか(図
5a)、または共通スイッチのない2つのリンクを通って
受信ユーザアクセスステーションUAS2に結合する(図5
b)。接続が、例えばパスPAを使用して開始されるとす
る。パスPAに沿って伝送されるパケットは、UAS1からUA
S2まで伝送されるのに伝送遅延時間taを擁する。仮想接
続がパスPAからパスPBに移ると、パスPBに沿って伝送さ
れるパケットはUAS1からUAS2まで伝送されるのに伝送遅
延時間tbを要する。
パスPAの伝送遅延時間とパスPBの伝送遅延時間を等化
するためには、パスPAに沿って伝送されたパケットを、
時間tb−taの間バッファRB2内で遅延させる。他方、パ
スPBに沿って伝送されたパケットはRB2で遅延させな
い。パスPAからパスPBに仮想接続が移った後、パスPB
沿って伝送されたその接続の最初のパケットは、パスPA
に沿って伝送された最後のパケットがバッファRB2を出
た後でRB2に到達する。データパケットストリームにギ
ャップはなく、パスPAを使用しても、またはパスPBを使
用してもU1からU2までの伝送遅延時間は同じである。
次に、パスPBからこれより短いパスPAへの仮想接続の
変更を説明する。接続がパスPBを使用している時間中の
伝送遅延はtbであり、パケットは、TB1でもRB2でも遅延
されない。短いパスPAに変更されたとき、本発明は、パ
スPAに沿って伝送するパケットをバッファTB1で時間tb
−taの間遅延させ、パケットレートの倍化を回避する。
このように、パスPAに沿って伝送された最初のパケット
は、パスPBに沿って伝送された最後のパケットがSCまた
はUAS2に到達した後でSC(図5a)またはUAS2(図5b)に
到達する。これによってデータパケットレートの倍化が
排除され、パスPAとPBの伝送遅延時間が等化される。
次に図5cを参照して、PAよりも長い新しいパスPCへの
変更が実施されるケースについて本発明を説明する。接
続が、伝送遅延がそれぞれtb、taおよびtcであるパス
PB、PAおよびPCを使用すると仮定する。さらに、先と同
様にta<tbと仮定し、さらにta<tc<tbと仮定する。パ
スPBは、3つのパスのうちで最も長い遅延を有するパス
である。パスPBからこれより短いパスPAへの変更が実施
されたときには、先に説明した手順が使用される。前述
のとおり、パケットは、送信バッファTB1で時間tb−ta
の間バッファリングされて遅延され、受信バッファRB2
ではバッファリングされない。システムが単に、パスPA
からパスPCへの変更が実施されるのを待つ場合、パケッ
トストリームに時間tc−taのギャップが生じ、tc−ta
正なので総遅延時間はtbよりも長い(tb−ta)+tcとな
る。
上に記述した問題は、この仮想接続に対するパケット
のバッファリングをパスPAを使用している時間の間にTB
1からRB1にシフトすることによって回避される。本発明
の一実施例では、それぞれのパスが、少なくとも時間12
000T(例えばT=20ミリ秒では4分)の間、使用される
と仮定する。ただし、Tは網の一般的な伝送遅延であ
る。さらに、最大伝送遅延が最も長いパスPB上で伝送さ
れる場合の10T(例えばT=20ミリ秒では200ミリ秒)で
あると仮定する。
総遅延時間を等化するために加えられるバッファリン
グ遅延は、2つのパスに沿った伝送時間の差に等しい。
したがってバッファリング遅延の上限は10Tとなる。時
間12000T(パスPAの最少アクティブ時間)のうちにその
接続に対して伝送されるパケットの平均数は、10T(最
大バッファリング遅延)のうちに伝送されるパケットの
平均数の1200倍である。そのため、TB1でバッファリン
グされるパケットの数は、任意の1つのパス、具体的に
はパスPAが使用される時間の下限である時間12000Tの間
に仮想接続が送達するパケットの数の1/1200となる。
その接続の平均よりも1/1000高いレートでTB1からRB2
にパケットを送ることによって、バッファリングをバッ
ファTB1からRB2にシフトすることができる。この手順に
は、10000Tよりも短く、パスPAが使用される時間よりも
短い時間1000(tc−ta)がかかる。この時間中、パケッ
トは、総遅延時間がtbとなるのに十分な時間、RB2で遅
延される。手順の始めには、パケットがTB1でtb−ta
け遅延され、RB2では遅延されない。この手順の終わり
にはパケットはTB1では遅延されず、RB2でtb−taだけ遅
延される。
時間1000(tb−ta)の間に、バッファTB1における遅
延はtb−taからゼロに線形的に変更され、バッファRB2
における遅延はゼロからtb−taに線形的に変更される。
このバッファリングシフトの終わりにはバッファTB1
おける遅延はなく、パスPAの使用の終了近くにRB2でtb
−taの遅延が実施される。パスPCへの変更が実施される
と、伝送遅延はtaよりも長いtcとなる。UAS2からユーザ
U2へのパケットストリームにギャップは生じない。パス
PCに沿って伝送される最初のパケットは、パスPA上を行
く場合よりも時間tc−taだけ遅くバッファRB2に到達す
る。この間は、U2への接続にバッファRB2から供給が実
施される。バッファRB2における遅延は、パスPCに沿っ
て伝送されるパケットに対してtb−tcとなる。バッファ
リングを含む総伝送遅延は前述のとおりtbである。
前記遅延等化手順を実現するためには、網の帯域幅の
1/1000(0.1%)がバッファシフト用に確保する必要が
ある。
バッファTB2およびRB1を類似の方法で使用して、反対
方向の接続に対する遅延を等化し、パケットストリーム
のギャップを排除することができる。少なくとも時間12
000Tの間パスを使用しなければならないという要件をコ
ネクションが最後に使用するパスに適用する必要はな
い。
図6aおよび図6bを参照して、動的パケット網の遅延を
等化する本発明に基く方法を一連の処理ステップとして
さらに説明する。
図6aに、遅延等化処理の初期の処理ステップを示す。
この処理は、最大時間遅延tmaxを有して使用されるパス
Pmaxを決定することから開始される(例えば前記の例で
はPBとtb)。データ伝送の持続時間が不足である場合、
システムはtmaxの上限を使用する。次いで、伝送遅延ts
を有する第1のパスPsが制御システムによって設定され
る。ts<tmaxの場合には、システムはパケットをRB2でt
max−tsだけ遅延させ、TB1では遅延させない。ts=tmax
の場合には、システムはTB1でもRB2でもパケットを遅延
させない。
図6bに、パスの切替え後に網の遅延を等化する処理ス
テップを示す。パスの変更を実施する時刻が来たとき、
バッファリングはあるとすればRB2にある。現在のパス
は伝送遅延tcを有するPCであり、新しいパスは伝送遅延
tnを有するPNである。tn=tcの場合、制御システムはバ
ッファリングまたは遅延の変更を一切実施しない。しか
しtn>tcの場合には、パスPNに沿って伝送されるパケッ
トに長さtmax−tnのバッファリング遅延がRB2で加えら
れる。変更前のバッファリング遅延はtmax−tcであり、
変更後のバッファリング遅延はtmax−tnになる。tn<tc
の場合、制御システムは長さtc−tnのバッファリング遅
延をバッファTB1で加える。システムは次いで、前述の
手順を使用して、パスPNが使用されている時間中にバッ
ファリングを徐々にTB1からRB2にシフトさせる。バッフ
ァシフト手順の終わりには、全てのバッファリング遅延
はRB2にあり、それはtmax−tnとなる。総伝送遅延は常
にtmaxである。
このループは、最後のパスの使用中に終了となる。処
理がバッファシフト手順の途中にある場合、問題はな
い。網中の残りのパケットは一定の遅延tmaxでU2に送達
される。
任意のパス(最後のパスは除く)を使用することがで
きる時間の最小長さを所望の長さに短くすることができ
る。例えば、パスが使用可能でなければならない時間の
最小値が(12000Tではなく)1200Tである場合には、必
要時に10杯の速さでバッファリングをTB1からRB2にシフ
トさせなければならない。このことは、バッファリング
シフト処理の間、100パケットあたり1パケット余計に
送信することを意味する。これには、使用可能な帯域幅
の1%をこの目的に確保することが必要である。より多
くの帯域幅をシフトに使用できる場合にはこれをさらに
運ぶことができる。
本発明が、以上に記載し添付図面に示した構成または
処理ステップに限定されるものでないこと、および本発
明の範囲から逸脱することなくさまざまな修正および変
更を実施できることを理解されたい。本発明の範囲は添
付の請求の範囲によってのみ限定されるものである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−98944(JP,A) 特開 平8−186575(JP,A) 特開 平4−361443(JP,A) 特開 平2−86348(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/56 H04L 13/08

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】動的パケット交換網における遅延を等化す
    るシステムにおいて、 パケット交換網におけるユーザ間のパケット伝送を送受
    信する第1および第2のユーザアクセスステーション
    と、 前記ユーザアクセスステーション間にあって、前記第1
    のユーザアクセスステーションと前記第2のユーザアク
    セスステーションとの間に少なくとも2つの伝送パスが
    定義されるように接続することができる複数のスイッチ
    と、 前記ユーザアクセスステーションのそれぞれにあって、
    網を通した前記ユーザアクセスステーション間のパケッ
    ト伝送をバッファリングするバッファ手段と、 前記スイッチを制御して伝送パスを定義し、さらに前記
    ユーザアクセスステーションの前記バッファ手段を制御
    して、網中におけるパケット伝送遅延を等化し、および
    前記ユーザアクセスステーション間で利用される伝送パ
    スの変更後のパケットレートの倍化を排除する制御手段
    と を備えたことを特徴とするシステム。
  2. 【請求項2】前記ユーザアクセスステーションのそれぞ
    れにある前記バッファ手段は、受信されたパケット伝送
    を受信ユーザアクセスステーションにおいてバッファリ
    ングして、遅延時間が最大である伝送パスに関連した遅
    延時間に等しい時間、パケット伝送を遅延させ、1つの
    伝送パスから他の伝送パスへの変更後に網中におけるパ
    ケット遅延を等化する受信バッファを備えたことを特徴
    とする請求項1に記載のシステム。
  3. 【請求項3】前記ユーザアクセスステーションのそれぞ
    れにある前記バッファ手段は、送信するパケット伝送を
    送信ユーザアクセスステーションにおいてバッファリン
    グして、より長い伝送パスに関連したより長い伝送パス
    遅延時間とより短い伝送パスに関連したより短い伝送パ
    ス遅延時間の間の遅延時間の差に等しい時間、パケット
    伝送を遅延させ、網を通るより長い伝送パスからより短
    い伝送パスへの変更が実施されたときのパケットレート
    の倍化を排除する送信バッファを備えたことを特徴とす
    る請求項2に記載のシステム。
  4. 【請求項4】前記制御手段は、前記送信バッファを制御
    して、網を通るより長い伝送パスからより短い伝送パス
    への変更が実施された直後に送信ユーザアクセスステー
    ションで第1のバッファリングを実施させ、およびより
    長い伝送パスからより短い伝送パスへの変更後の第1の
    時間の間に前記第1のバッファリングを前記送信バッフ
    ァから受信バッファに徐々にシフトすることを特徴とす
    る請求項3に記載のシステム。
  5. 【請求項5】前記より短い伝送パスが第2の時間の間使
    用され、前記第1の時間が前記第2の時間よりも短いこ
    とを特徴とする請求項4に記載のシステム。
  6. 【請求項6】網を通るより長い第1のパスPBの伝送遅延
    がtbであり、網を通るより短い第2のパスPAの伝送遅延
    がtaであり、前記伝送遅延tbが前記伝送遅延taよりも大
    きく、前記制御手段が、前記送信バッファを制御して、
    前記より長い第1のパスPBから前記より短い第2のパス
    PAへの変更が実施された直後に、tbとtaの差に等しいパ
    ケット伝送遅延を生じさせるのに十分なバッファリング
    を送信ユーザアクセスステーションにおいて実施させる
    ことを特徴とする請求項3に記載のシステム。
  7. 【請求項7】前記制御手段は、前記より長い第1のパス
    PBから前記より短い第2のパスPAへの変更後の前記第1
    の時間からの変化の後の第1の時間の間に、送信バッフ
    ァによって提供されたバッファリングを受信バッファに
    シフトし、これによって、第1の時間の終了時に、前記
    送信バッファは、tbとtaの差に等しいパケット伝送遅延
    を生じさせるのに十分なバッファリングを受信ユーザア
    クセスステーションにおいて実施し、前記受信バッファ
    は、送信ユーザアクセスステーションにおいてバッファ
    リングを実施しないことを特徴とする請求項6に記載の
    システム。
  8. 【請求項8】前記第1の時間は、第2のパスPAが使用さ
    れる合計時間よりも短いことを特徴とする請求項7に記
    載のシステム。
  9. 【請求項9】前記制御手段は、送信バッファによって提
    供されたバッファリングを前記第1の時間の間に受信バ
    ッファに徐々にシフトさせることを特徴とする請求項7
    に記載のシステム。
  10. 【請求項10】パケット伝送を遅延させるためのバッフ
    ァを少なくとも1つ有する第1のユーザアクセスステー
    ションと、 パケット伝送を遅延させるためのバッファを少なくとも
    1つ有する第2のユーザアクセスステーションと、 第1のユーザアクセスステーションと第2のユーザアク
    セスステーションを相互接続するスイッチと通信リンク
    の網と、 スイッチおよびユーザアクセスステーションへの通信リ
    ンクを有し、前記スイッチを通る第1のユーザアクセス
    ステーションと第2のユーザアクセスステーションの間
    の伝送パスの設定および変更を制御し、第1および第2
    のユーザアクセスステーションのバッファを制御して、
    前記第1のユーザアクセスステーションと前記第2のユ
    ーザアクセスステーションの間の異なる伝送パスの網中
    におけるパケット伝送遅延を等化し、それにより、最も
    長い遅延時間を有する伝送パスの遅延時間によって決ま
    りかつ変更伝送パス間の相対的な遅延時間に基づく可変
    の時間の間、パケット伝送を遅延させる少なくとも1つ
    の制御ステーションと を備えたことを特徴とする動的パケット交換網。
JP55031498A 1997-05-22 1997-05-22 動的パケット交換網における遅延を等化するためのシステムおよび方法 Expired - Lifetime JP3199386B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US1997/008688 WO1998053577A1 (en) 1997-05-22 1997-05-22 System and method for equalizing delay in a dynamic packet switching network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000512471A JP2000512471A (ja) 2000-09-19
JP3199386B2 true JP3199386B2 (ja) 2001-08-20

Family

ID=22260945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55031498A Expired - Lifetime JP3199386B2 (ja) 1997-05-22 1997-05-22 動的パケット交換網における遅延を等化するためのシステムおよび方法

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0983667B1 (ja)
JP (1) JP3199386B2 (ja)
CA (1) CA2291192C (ja)
DE (1) DE69738082T2 (ja)
WO (1) WO1998053577A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6537822B1 (en) 1999-07-06 2003-03-25 Kawasaki Steel Corporation Method for analyzing free fluorine in solutions containing hydrofluoric acid solution, and apparatus for practicing the method

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1244243C (zh) 1997-12-10 2006-03-01 三菱电机株式会社 控制基站、移动台间通信的通信控制方法
CN100420224C (zh) * 2006-04-14 2008-09-17 杭州华三通信技术有限公司 网络设备及其实现业务分担的方法
CN101438541B (zh) * 2006-09-20 2011-12-07 松下电器产业株式会社 中继传输设备以及中继传输方法
EP2950488A1 (en) 2014-05-27 2015-12-02 Xieon Networks S.à r.l. Adaptive traffic routing in communication networks

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0215526B1 (en) * 1985-09-19 1991-05-08 BELL TELEPHONE MANUFACTURING COMPANY Naamloze Vennootschap Data communication system
US5193151A (en) * 1989-08-30 1993-03-09 Digital Equipment Corporation Delay-based congestion avoidance in computer networks
SE470039B (sv) * 1992-03-17 1993-10-25 Ellemtel Utvecklings Ab Sätt att i en paketväljare åstadkomma länkgruppering
GB2267200B (en) * 1992-05-19 1995-10-25 Dowty Communications Ltd Packet transmission system
US5381404A (en) * 1992-07-14 1995-01-10 Mita Industrial Co., Ltd. Packet-switching communication network and method of design
DE4317951C1 (de) * 1993-05-28 1994-05-26 Siemens Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zur Übertragung von Nachrichtenpaketen nach dem Asynchronen Transfermodus in einem Kommunikationsnetz
WO1995022233A1 (en) * 1994-02-11 1995-08-17 Newbridge Networks Corporation Method of dynamically compensating for variable transmission delays in packet networks
FI98773C (fi) * 1994-02-28 1997-08-11 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä liikenteen jakamiseksi ATM-tekniikalla toteutetussa tietoliikenneverkossa
FI98772C (fi) * 1994-02-28 1997-08-11 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä pakettimuotoisen datayhteyden reitin vaihtamiseksi
DE4416718C2 (de) * 1994-05-11 1997-08-21 Siemens Ag Schaltungsanordnung zum störungsfreien Umleiten eines Nachrichtenzellenstromes auf einen Ersatzweg

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6537822B1 (en) 1999-07-06 2003-03-25 Kawasaki Steel Corporation Method for analyzing free fluorine in solutions containing hydrofluoric acid solution, and apparatus for practicing the method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000512471A (ja) 2000-09-19
DE69738082T2 (de) 2008-05-21
CA2291192A1 (en) 1998-11-26
DE69738082D1 (de) 2007-10-11
EP0983667A4 (en) 2005-07-27
CA2291192C (en) 2003-12-30
WO1998053577A1 (en) 1998-11-26
EP0983667A1 (en) 2000-03-08
EP0983667B1 (en) 2007-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5777988A (en) System and method for equalizing delay in a dynamic packet switching network
CN1118206C (zh) 在以分组为基础的电信网上避免在越区切换中丢失分组的方法和越区切换方法
JP2908994B2 (ja) セルラ通信システムにおけるハンドオフ方法
US5615210A (en) Mobile radio communications system
US5434854A (en) System for communicating digital cellular data between a cell site and a switching system or another cell site
US4785446A (en) Distributed bit switching of a multistage interconnection network
US5777986A (en) Method and apparatus for controlling quality of service in an ATM network
US5621722A (en) Method and circuit arrangement for disturbance-free redirection of a message cell stream onto an alternate route
KR20010113932A (ko) 통신 시스템의 분산 수행 방법 및 장치
US7085264B2 (en) System and method for controlling media gateways that interconnect disparate networks
US5559797A (en) Burst server stored switching system and its method
JP3351526B2 (ja) 通信の方法
US7843973B2 (en) Method and apparatus for constituting transport network based on integrated synch and asynch frame
JP3199386B2 (ja) 動的パケット交換網における遅延を等化するためのシステムおよび方法
JP3079000B2 (ja) 移動無線通信方式
EP0731620B1 (en) Handover in a mobile telecommunications network with ATM switch
EP1128703A1 (en) System and method for enhancing uplink traffic capacity for a soft hand off
US7397820B1 (en) Voice packets in IP network
US6717937B1 (en) Method and apparatus for voice over internet protocol resource management
JP2850957B2 (ja) 音声パケットatm中継転送方式
JP3997032B2 (ja) 通信網制御システム及び通信網制御方法
AU641828B2 (en) A method of transmitting data on a telecommunications network
JP3101861B2 (ja) 共通付加遅延制御装置
US7016314B2 (en) Method and apparatus for transferring ATM services
US20040246978A1 (en) Providing minimum and maximum bandwidth for a user communication

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090615

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100615

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100615

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615

Year of fee payment: 10

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615

Year of fee payment: 10

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615

Year of fee payment: 10

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615

Year of fee payment: 10

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120615

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130615

Year of fee payment: 12

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term