JP3833632B2 - Packet transfer availability determination method, packet transfer apparatus, and program - Google Patents

Packet transfer availability determination method, packet transfer apparatus, and program Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット転送可否判断方法、パケット転送装置、およびプログラムに関し、パケット通信網においてパケット送信端末装置より送出されるパケットに対して流量制限を行うパケット転送可否判断方法、パケット転送装置、およびプログラムに関する.
【0002】
【従来の技術】
パケット通信網において、フロー単位の受付制御を行うことによりフローの通信品質を確保する技術は、従来から多数検討されている。
【0003】
かかる技術の中で、端末が、フローの設定に先立ち、フロー本来の優先度よりも低い優先度で、本来のフローと同程度の帯域で試験パケットを送出することで、通信の可否を判断する方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
【0004】
この方法では、パケット網内の、ルータに代表されるパケット転送装置は、Diffserv型の優先制御キューが想定されている。
【0005】
典型的な具体例としては、本来のフローを転送する優先クラスと、試験パケットを転送する試行クラスがあって、それらの合計帯域に上限が設定されており、かつ優先クラスが試行クラスよりも優先的に転送される機構である。すなわち、仮に100Mbpsの伝送路に対し、40Mbpsの合計帯域の上限値が設定されていたとし、すでに優先クラスとして35Mbpsのフローが存在しているとする。新たなフローとして5Mbps以下の帯域を要求するものであれば、試行クラスで試験パケットを転送しても転送は可能であり、受信端末から送信端末にその旨が通知されることで、新たなフローが設定される。一方、5Mbpsを越える帯域を要求するフローであれば、試験パケットを送出している段階で品質劣化が生じ、その結果を受信端末から通知されることで、送信端末は本来のフローの送信を行わない。
【0006】
このような機構で、ルータとしてはフローごとの状態管理や受付判断をすることなく、クラス毎の流量制限を行うだけで、端末を含めた通信システム全体で、フローごとの品質を保証する受付判定が実現できる。
【0007】
【非特許文献1】
ビクトリア エレック(Viktoria Elek)、他2名(Gunnar Karlsson, Rovert Ronngren)、「エンド−ツー−エンド観測に基づく受付制御」(Admission cotrol based on end-to-end measurements)、2000年インフォコムコンファレンス(Infocom 2000)、米国、IEEE、2000年3月29日
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
流量監視および流量規制の機構としては、ATMのUPCが代表例であり、優先クラスであるCLP=0のセルと試行クラスであるCLP=1のセルの合計帯域を監視するATM転送能力も規定されているが、違反時には、優先クラスであっても破棄するか、違反として非優先に変更するものだけである。
【0009】
しかしながら、合計帯域の上限値に拘わらず、一旦受け付けた優先クラスのフローは、破棄することなく、そのまま転送を継続することが望ましく、また、合計帯域の上限値に拘わらず、特定の場合には、試行クラスによるテスト過程を経ることなく、即座に優先クラスとしてフローを受け付けなければならない場合がある。以下にそのような3例を示す。
【0010】
第1の例として、帯域可変型フローの帯域変動による場合が挙げられる。フローが可変速度型の通信の場合、試験パケットでの通信帯域より、実際の通信帯域が下回ることが考えられる。たとえば40Mbpsの上限に対し、4Mbpsの帯域のフローがすでに10本設定されている場合、それぞれが3.5Mbpsまで帯域を低下させたとする。すると、実際の合計使用帯域は35Mbpsとなり、5Mbpsの余裕が発生する。この状態で5Mbpsの新たな通信を設定しようと、5Mbpsの試行クラスの試験パケットを送出すると、その時点では帯域に余裕があるため、受信端末側では良好な品質と判断し、実際のフローを優先クラスとして設定される。しかしながら、その後、各フローが本来の通信帯域である4Mbpsに回復すると、全体では45Mbpsとなり、帯域の上限である40Mbpsを超過した5Mbps分は、従来技術では破棄されることとなる。この場合も、上記回線障害時の帯域超過と同様、被害はすべてのフローに波及し、通信網全体のスループットを著しく低減させる。これを解決する手法としては、試験パケットの送出を、本来のフローよりも大きい帯域で行うことが考えられる。すなわち、上記例では5Mbpsのフローに対し、6Mbpsの試験パケットを送出することにより回避する手法があるが、この手法では、回線全体のトラヒックの変動に対処するため、単一のフローの試験パケットを増加させることになり、一般に、かなりの増加が必要となり、さらに、アクセス系などの帯域の細い区間を考慮すると、フローの設定ができないと判断してしまうケースが増加し、効率的ではない。あるいは、これを解決する手法として、トラヒック変動を十分考慮するため、試験パケットによる観測時間を長くする手法も考えられるが、設定可否の判断時間が長くなり、サービス性が劣る。
【0011】
したがって、かかる場合、それまでのフローの流量の回復に拘わらず、一旦受け付けた5Mbpsの優先クラスのフローは、そのまま転送が継続されることが望ましい。
【0012】
また、以下の第2および第3の例は、試行クラスによるテスト過程を経ることなく、合計帯域の上限値に拘わらず、即座に優先クラスとしてフローを受け付けなければならない場合である。
【0013】
すなわち、第2の例として、回線が強制的に切り替えられる際が挙げられる。従来より、回線障害が発生した場合を考慮して予備の通信回線を設定する方式がある。より具体的には、図8に示すように、2つのパケット転送装置801,802間に2つの回線が用意され、個々の回線には、何らかの方法でフロー単位の負荷分散がなされていると仮定する。その状態で、一方の回線(例えば回線A)に障害が発生した場合、その回線Aで転送できなくなったフローXは全て予備の回線(例えば回線B)に転送されることとなる。しかし、障害発生以前に予備の回線(回線B)を通るフローYがすでに存在した場合は、それらの合計が一つの回線の容量を超えてしまい、フローX,Y問わずに破棄が発生してしまうという問題が生じていた。すなわち、上記例では、二つの回線にそれぞれ40Mbpsの上限が設定されており、すでにそれぞれ35Mbpsまで優先クラスのパケットを転送していたとする。この状態で片方の回線に障害が発生すると、正常な回線に70Mbpsの優先クラスのパケットが流れようとし、帯域制限の上限40Mbpsを超え、30Mbps相当のパケットが破棄されることになる。しかし、実際にはこの場合、特定のフローに限定した破棄とすることはフロー単位の情報をルータで保持しない限り実現することはできず、すべてのフローに被害は波及し、通信網全体のスループットを著しく低減させる。
【0014】
しかしながら、かかる場合、回線の容量を超えても、切り替わったフローのうち、少なくとも優先クラスのフローについては、新しい回線の方でそのまま継続させることが望ましい。しかも、その場合、切り替わるべきフローについて、新たに試行クラスで試みるという過程を経ることなく、優先クラスでそのまま継続させる必要がある。
【0015】
また、第3の例として、移動端末におけるハンドオーバを実現する場合が挙げられる。上記従来技術において、移動端末のハンドオーバを想定した場合、ハンドオーバ先の新たな通信経路に対し、本来は試験パケットを新たに送出して、通信の可否を判断すべきであるが、すでに新たな通信経路で、優先クラスがその上限まで利用している場合は、ハンドオーバしたフローは、十分な品質が得られず、通信の品質が劣化してしまうことになる。しかも、先の2例と同様、ハンドオーバしたフローに限らず、同じ回線を共有しいているすべてのフローに対し品質劣化を招く。
【0016】
しかしながら、回線容量の上限値に拘わらず、ハンドオーバしたフローに関しては、新たな通信経路で即座に優先クラスとして継続させる必要がある。
【0017】
本発明は上述のような事情を鑑みて為されたものであり、本発明の目的は、一度受け付けられたフローの品質を、フローが終了するまで確保することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段
【0020】
上記目的を達成するため、請求項1に記載のパケット転送可否判断方法は、パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置におけるパケット転送可否判断方法であって、試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量をあらかじめ設定しておき、更に、優先クラスのパケットを破棄せず前記試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量をあらかじめ設定しておき、新たにパケットの送信要求があることにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、その新たなパケットが試行クラスのパケットのときその新たなパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄することを要旨とする。
【0021】
この発明では、新たにパケットの送信要求があることにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、その新たなパケットが試行クラスのパケットのときその新たなパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する。
【0024】
また、上記目的を達成するため、請求項に記載のパケット転送可否判断方法は、パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置におけるパケット転送可否判断方法であって、試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量をあらかじめ設定しておき、更に、優先クラスのパケットを破棄せず前記試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量をあらかじめ設定しておき、前記パケットは通信帯域可変型フローに基づき転送され、通信帯域が拡張することにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、前記試行クラスのパケットを破棄し、前記通信帯域が拡張することにより前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、前記パケットを破棄することを要旨とする。
【0025】
この発明では、パケットが通信帯域可変型フローに基づき転送される場合に、通信帯域が拡張することにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなったときは、試行クラスのパケットがあれば破棄し、前記通信帯域が拡張することにより前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、前記パケットを破棄する。
【0028】
請求項に記載のパケット転送可否判断方法は、請求項1乃至請求項のいれかに記載のパケット転送可否判断方法において、前記端末装置は、前記試行クラスでパケットの送信要求を行い、該送信の品質結果に応じて優先クラスまたは再び試行クラスでパケットの送信要求を行うことを要旨とする。
【0029】
この発明では、端末装置が、先ず試行クラスでパケットの送信要求を行い、その送信の品質結果に応じて優先クラスまたは再び試行クラスでパケットの送信要求を行う端末主導の観測型受付制御に適用される。
【0032】
また、上記目的を達成するため、請求項に記載のパケット転送装置は、パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置であって、試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量と、優先クラスのパケットを破棄せず、かつ試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量があらかじめ設定される記憶部と、新たにパケットの送信要求があることにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、その新たなパケットが試行クラスのパケットのときその新たなパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する流量監視部と、を備えることを要旨とする。
【0033】
この発明では、新たにパケットの送信要求があることにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、その新たなパケットが試行クラスのパケットのときその新たなパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する。
【0036】
また、上記目的を達成するため、請求項に記載のパケット転送装置は、パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを通信帯域可変型フローに基づき前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置であって、試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量および優先クラスのパケットを破棄せず前記試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量があらかじめ設定される記憶部と、通信帯域が拡張することにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、前記試行クラスのパケットを破棄し、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する流量監視部と、を備えることを要旨とする。
【0037】
この発明では、パケットが通信帯域可変型フローに基づき転送される場合に、通信帯域が拡張することにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなったときは、試行クラスのパケットがあれば破棄し、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する。
【0040】
また、上記目的を達成するため、請求項に記載のパケット転送装置は、パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置であって、試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量と、優先クラスのパケットを破棄せず、かつ試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量があらかじめ設定される記憶部と、試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、試行クラスのパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する流量監視部と、を備え、それぞれ優先クラスおよび試行クラスのパケットを転送可能であって、それぞれ前記流量監視部により監視される複数の回線を有し、少なくとも1つの回線に障害がおきてその少なくとも1つの回線を通じて転送されていたパケットに係る全てのフローが他の回線のうちの少なくとも1つの回線に切り替わることにより、前記他の回線のうちの少なくとも1つの回線に係る前記試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、前記流量監視部は、前記試行クラスのパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄することを要旨とする。
【0041】
この発明では、複数回線を有するパケット転送装置において、少なくとも1つ回線に障害がおきてその少なくとも1つの回線を通じて転送されていたパケットに係る全てのフローを他の回線のうちの少なくとも1つの回線に切り替わることにより、他の回線のうちの少なくとも1つの回線に係る試行クラスおよび優先クラスの総流量が試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、流量監視部は、試行クラスのパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する。
【0042】
また、上記目的を達成するため、請求項に記載のパケット転送装置は、パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置であって、試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量と、優先クラスのパケットを破棄せず、かつ試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量があらかじめ設定される記憶部と、試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、試行クラスのパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する流量監視部と、を備え、前記端末装置は前記パケットを無線送信する移動端末装置であり、その移動端末装置の移動に伴うハンドオーバにより、前記試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、前記流量監視部は、前記試行クラスのパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄することを要旨とする。
【0043】
この発明では、端末装置はパケットを無線送信する移動端末装置であり、その移動端末装置の移動に伴うハンドオーバにより、前記試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、前記流量監視部は、前記試行クラスのパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する。
【0044】
また、上記目的を達成するため、請求項に記載のプログラムは、パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置に搭載されるプログラムであって、試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量と、優先クラスのパケットを破棄せず、かつ試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量をあらかじめ設定しておく手順と、新たにパケットの送信要求があることにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、その新たなパケットが試行クラスのパケットのときその新たなパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する手順と、を前記パケット転送装置に実行させることを要旨とする。
【0045】
本発明では、帯域変動や新たな送信要求等により試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、その新たなパケットが試行クラスのパケットのときその新たなパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する。
【0046】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明のパケット転送可否判断方法、パケット転送装置、およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明のパケット転送装置の一実施形態の構成を示す図である。
図1において、パケット転送装置1は、外部の物理回線との接続を実行する回線対応部11と、内部でパケットの転送を行うスイッチ部12から構成される。回線対応部11からはパケットヘッダが付されたパケット2が転送される。また、さらに、回線対応部11は、パケットヘッダ情報に基づきパケット処理方法を選択するクラス分け部111と、クラス単位で流量を監視する流量監視部112と、物理回線に向けたパケット2の読み出し制御を行う待ちキュー部113と、外部の物理回線との接続を実行する物理回線対応部114から構成される。本発明の流量制御は、上記流量監視部112で実施される。また、流量監視部112は、後述する、Hクラスのパケットが破棄されない容量BWhとMクラスのパケットが破棄されない容量BWmhの各しきい値が設定記憶される記憶部を有している。
【0047】
図2は、本発明の一実施形態に係るかるパケット転送システムの構成を示す図である。
図2に示すパケット転送システムにおいて、端末装置21〜23,31〜33と端末装置41〜43,51〜53を接続するパケット通信網において、端末装置21〜23,31〜33はパケット転送装置1a接続され、端末装置41〜43,51〜53はパケット転送装置1cに接続され、パケット転送装置1aとパケット転送装置1cは、パケット転送装置1bによって接続されている。
【0048】
例えば、各端末装置21〜22から各端末装置41〜42にパケットを送信する場合において、パケット送信端末となる端末装置21〜22は、相手端末装置41〜42に送信するパケットのToSの値を試行クラス(Mクラス)に設定して転送する。一方、各端末装置31〜32から各端末装置51〜52にパケットを送信する場合において、パケット送信端末となる端末装置31〜32は、相手端末装置51〜52に送信するパケットのToSの値を優先クラス(Hクラス)に設定して転送する。
【0049】
パケット転送装置1aは、端末装置21〜22の転送してくるパケットフローをMクラスとして、端末31〜32の転送してくるパケットフローをHクラスとしてクラス分けを行い、その優先度別にパケットフローをパケット転送装置1bに転送する。パケット転送装置1bは、パケット転送装置1aから受け取ったパケットフローをパケット転送装置1cに転送する。パケット転送装置1cは、パケット転送装置1bから受け取ったパケットフローをそのパケットのヘッダに記載されている宛先情報に基づいて、端末装置41〜42および端末装置51〜52に転送する。なお、パケットの優先度は、端末装置ごとに決まる場合もあるし、同一端末装置の同一フローの通信中に変更される場合もある。
【0050】
図3は、パケット転送装置1内の処理の概要を説明するための図である。図4は、パケット転送装置1内の処理手順の概要を示すフローチャートである。
【0051】
本発明においては、図3に示すように、回線容量BWに対して、2つのしきい値、すなわち、Mクラスのパケットが破棄されない容量BWmhおよびHクラスのパケットが破棄されない容量BWhを設けたことが特徴である。
【0052】
いま送信端末装置23が受信端末装置43に送信するパケットフローのToSの値をMクラスにしてパケットの転送を開始するとする。このパケットフローを受け取ったパケット転送装置1aは(ステップS11)、該パケットフローのToSを読み、該パケットフローをMクラスに分類する。
【0053】
パケット転送装置1aは、端末装置23より受け取ったパケット(サイズ:bwMin)を含むMクラスのパケット(サイズ:bwm)およびHクラスのパケット(サイズ:bwh)の総流量(bwh+bwm+bwMin)を観測する(ステップS12)。もしこの総流量が閾値BWmhを超えないようであれば、引き続き転送を行い(ステップS13)、パケットの破棄は行わない。総流量が閾値BWmhを超えるようであれば、パケット転送装置1aは、新しく流入したMクラスのパケットを破棄する(ステップS14)。
【0054】
一方、いま送信端末装置23が受信端末装置43に送信するパケットフローのToSの値をHクラスにしてパケットの転送を開始するとする。このパケットフローを受け取ったパケット転送装置1aは(ステップS21)、該パケットフローのToSを読み、該パケットフローをHクラスに分類する。
【0055】
パケット転送装置1aは、端末装置23より受け取ったパケット(サイズ:bwHin)を含むHクラスのパケット(サイズ:bwh)およびMクラスのパケット(サイズ:bwm)の総流量(bwh+bwm+bwHin)を観測する(ステップS22)。もしこの総流量が閾値BWhを超えないようであれば、引き続き転送を行い(ステップS23)、パケットの破棄は行わない。総流量が閾値BWhを超えるようであれば、パケット転送装置1aは、新しく流入したHクラスのパケットを破棄する(ステップS24)。
【0056】
図3は次のような状況を表している。すなわち、現状においては、サイズがbwmのMクラスのパケットとサイズがbwhのHクラスのパケットが通信中である。そこに、新規入力されようとするサイズがbwMinのMクラスのパケットがあると、総流量がBWmhを越えてしまうような状況であるので、その新規のMクラスのパケットは破棄される。一方、そこに、新規入力されようとするサイズがbwHinのHクラスのパケットがあると、総流量はBWhを越えないので、その新規のHクラスのパケットは受け入れられて転送される。
【0057】
図5は、パケット転送装置1内の処理、すなわちToSを用いた転送処理の優先度制御を行う通信品質制御の処理の具体例を、時間推移と帯域利用状況とで表す図である。同図は、図3と同様の図であり、同様に2つのしきい値BWmhおよびBWhが設定されている。
【0058】
前述のように、本発明の前提技術となるパケット転送システムにおいては、端末装置は、一定時間試行クラス(Mクラス)のパケットを転送した後、該Mクラスのパケットの破棄がなく相手端末装置に届いたことを確認すると、Mクラスのパケットの転送の変わりにHクラスのパケットの転送を開始する(図5において、例えば※2で示すパケット)。
【0059】
図5において、※1の部分に示すように、この状態でサイズがbwMinのMクラスのパケットが流入すると、bwh+bwMin<BWmhであるので、このパケットはHクラスに遷移して転送が継続される。しかし、※3の部分に示すように、この状態でさらにサイズがbwMinのMクラスのパケットが流入すると、bwh+bwMin>BWmhであるので、その新しく流入したパケットは破棄される。
【0060】
一方、※4の部分に示すように、最初からHクラスのパケットである場合には、容量BWmhを越えても受け入れられて転送される。最初からHクラスのパケットである場合とは、後述のような、回線障害対処のために同等の2回線が用意されており、障害が発生した回線に割り当てられていたフローが他方の回線に切り替わるような場合や、いわゆるハンドオーバの場合である。なお、最初からHクラスのパケットであっても、その流入により総流量が容量BWhを越えてしまうようであれば、その新しく流入したHクラスのパケットは破棄されるか、または既存のMクラスのパケットがあればそれが破棄される。
【0061】
次に、トークンバケットの量を観測することにより帯域の残存容量を推定し、新たなパケットの転送を行うか否かを判断する方法を説明する。
【0062】
図6は、トークンバケットの量を判断基準としてパケットの転送を行うか否かを決定する処理手順を示すフローチャートである。
【0063】
ここではサイズがそれぞれBhおよびBm(バイト)の2つのトークンバケットIおよびIIが用意されている。トークンバケットIおよびIIのトークンバケットレートをそれぞれRhおよびRm(バイト/秒)とする。なお、トークンバケットレートRh>トークンバケットレートRm、としている。また、トークンバケットIおよびIIのトークンカウンタの変数をそれぞれTcIおよびTcII(バイト)とする。また、トークンバケットIおよびIIの直前の正常パケット到着時刻の値をぞれぞれLCTIおよびLCTII(秒)とする。また、トークンバケットIおよびIIの計算用の変数をそれぞれTcI'およびTcII'とする。また、到着するパケットの到着時刻をta(秒)とし、そのパケット長をN(バイト)とする。なお、トークンカウンタTcIおよびTcIIの初期値は、それぞれトークンバケットIおよびIIのサイズ、すなわちBhおよびBmである。また、A(バイト)は、トークンバケットIIの判定において、Mクラスのパケットを誤って通過させないためのオフセット値であり、本発明の特徴である。
【0064】
トークンバケットIおよびIIは、図3における、Hクラスのパケットが破棄されない容量BWhおよびMクラスのパケットが破棄されない容量BWmhにそれぞれ対応している。
【0065】
図6において、新たなパケットが到着すると、先ず、式(1)および(2)の値が算出される(ステップS31)。
【0066】
TcI'=TcI+Rh×(ta−LCTI) ・・・(1)
TcII'=TcII+Rh×(ta−LCTII) ・・・(2)
ここで、TcI'およびTcII'は、新たなパケットの到着時刻taにおける、トークンバケットIおよびIIのトークンカウンタの値である。つまり、直前の正常パケットの到着からの経過時間に応じてバケットレート分だけ加算される。そこで、これらの値がその新たなパケットのサイズよりも大きければ、そのパケットは受け付けられることとなる。したがって、引き続き以下の処理を行う。
【0067】
先ず、TcI'がパケット長Nより小さいか否かを判断する(ステップS32)。TcI'がパケット長Nより小さい場合には、MクラスのパケットおよびHクラスのパケット双方が受け入れられないので、その新たなパケットを違反パケットと判断する(ステップS33)。そのときは、パケットを受け入れず破棄するのでトークンカウンタの値は更新しない(ステップS34)。
【0068】
一方、ステップS32においてTcI'がパケット長Nより大きいか等しい場合には、次に、その新たなパケットはMクラスのパケットであるか否かを判断する(ステップS35)。新たなパケットがMクラスのパケットである場合は、次に、TcII'がパケット長にオフセット値を加えたもの(N+A)より小さいか否かを判断する(ステップS36)。
【0069】
TcII'がパケット長にオフセット値を加えたもの(N+A)より小さい場合には、Mクラスのパケットは受け入れられないので、その新たなパケットを違反パケットと判断する(ステップS37)。そのときは、パケットを受け入れず破棄するのでトークンカウンタの値は更新しない(ステップS38)。
【0070】
一方、ステップS36において、TcII'がパケット長にオフセット値を加えたもの(N+A)より大きいか等しい場合には、Mクラスのパケットは受け入れられるので、その新たなパケットを正常なMクラスのパケットと判断する(ステップS39)。そのときは、式(3)および(4)に基づきトークンカウンタを更新する(ステップS40)。
【0071】
TcI=min(TcI',Bh)−N ・・・(3)
TcII=min(TcII',Bm)−N ・・・(4)
一方、ステップS35において新たなパケットがMクラスのパケットでない場合は、その新たなパケットはHクラスのパケットであるので、その新たなパケットを正常なHクラスのパケットと判断する(ステップS41)。そのときは、式(5)および(6)に基づきトークンカウンタを更新する(ステップS42)。
【0072】
TcI=min(TcI',Bh)−N ・・・(5)
TcII=max(min(TcII',Bm)−N,0) ・・・(6)
式(6)において、“min(TcII',Bm)−N”と“0”のうち大きい方を選択しているのは、Hクラスのパケットであって、トークンバケットIに対して違反でなくて、通過するパケットであっても、トークンバケットIIに対して違反である場合、トークンバケットIIのトークンカウンタが0を下回ってしまうが、そのような場合でも0から再増加させるためである。
【0073】
図7(a)および(b)は、それぞれトークンバケットIおよびIIにおけるトークンカウンタの値の推移の具体例を示す図である。
【0074】
図7において、縦軸および横軸はそれぞれトークンカウンタ値および時間経過を示す。そこで、#1および#2は、到着時のトークンカウンタ値がパケット長よりも大きいので正常パケットと判断して通過する。#3については、Mクラスのパケットであり、かつトークンバケットIIのトークンカウンタ値がパケット長にオフセット値を加えたものよりも小さいので、違反パケットとして破棄されている。#4および#5については、トークンバケットIIに対しては違反であるが、Hクラスのパケットであるので、通過している。#6は、トークンバケットIのトークンカウンタ値がパケット長よりも小さいので、図6のステップS32において、違反パケットとしてクラスに拘わらず破棄される。#7は、#4および#5と同様に通過する。#8は、#3と同様に破棄される。#9および#10は、#4,#5および#7と同様に通過する。#11は、#6と同様に破棄される。#12は、#2と同様に通過する。#13は、#3および#8と同様に破棄される。#14は、#3と同様、トークンバケットIIのトークンカウンタ値がパケット長にオフセット値を加えたものよりも小さいので、違反パケットとして破棄される。
【0075】
図8は、本発明のパケット転送可否判断方法が適用される第1の典型例を示す図である。
2つのパケット転送装置801,802間に、回線障害を考慮して2つの回線Aおよび回線Bが設定されている。そこで、個々の回線には、何らかの方法でフロー単位の負荷分散がなされていると仮定する。また、いま回線Aに流量bwhAのHクラスのパケットが流入しており、回線Bに流量bwhBのHクラスのパケットと流量bwmBのMクラスのパケットが流入していたとする。
【0076】
そこで、回線Aに障害が発生し流量bwhAのHクラスのパケットが予備回線である回線Bに流入したとする。このとき、BWmh≧bwhA+bwhB+bwmBであれば、すべてのパケットに破棄は起きない。しかしBWmh<bwhA+bwhB+bwmBの場合には、Hクラスのパケットには破棄が起きないが、Mクラスのパケットには破棄が生じる。
【0077】
図9は、本発明のパケット転送可否判断方法が適用される第2の典型例を示す図である。
図9において、移動端末である端末装置62が端末装置61と通信を行おうとする場合、先ず、最初の位置では、パケット転送装置1d,1e,1fを通るパスに対して、通常の受付判断、すなわち試行クラス(Mクラス)のパケットによる通信可否判断がなされる。受け付けが認められれば、その後、端末装置62は、優先クラス(Hクラス)のパケット(サイズ:bwh1f)で端末装置61との通信を行う。その後、端末装置61と通信を行いつつ、端末装置62がパケット転送装置1d,1e,1gを通るパスを介して通信を行う位置に移動したとする。つまり、ハンドオーバされたとする。かかるハンドオーバのときには、通信は継続される必要がある。したがって、パケット転送装置1eは、ハンドオーバ時には、Mクラスのパケットによる通信可否判断は行わず、新たなパケット転送装置1gに向けて初めからHクラスのパケットにより転送処理を行う必要がある。このとき、上記本発明の処理方法を採用すれば、それまでパケット転送装置1eからパケットを受け取っていたパケット転送装置1fには帯域の空きが生じ、パケット転送装置1eから新しくパケットを受け取り始めるパケット転送装置1gでは、BWmh≧bwh1f+bwh1g+bwm1g(パケット転送装置1gで元々転送されていたパケットのサイズをbwh1g+bwm1gとする)であれば、Hクラスのパケットに破棄は起きない。しかしBWmh<bwh1f+bwh1g+bwm1gの場合には、Hクラスのパケットには破棄が起きないが、Mクラスのパケットには破棄が生じる。
【0078】
また、従来の技術の項で述べた帯域可変型フローの場合には、本発明では、帯域が拡張して総流量が容量BWmhを越えた時点で、Mクラスのパケットが転送されていればそれを破棄する。Mクラスのパケットがなければ、容量BWhまでの帯域変動を許容する。
【0079】
なお、1つの帯域しきい値による方法をスタティックモードといい、2つの帯域しきい値による方法をエラスティックモードということもある。
【0080】
また、上述した実施形態においては、端末装置はToS値に優先度を設定したパケットを転送し、パケット転送装置が優先度別クラス割当を行い転送していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、端末装置の変わりにパケット転送装置(エッジルータやホームゲートウェイ)がこれを行っても良く、また優先度別にクラス分けを行わず、重要度別にクラス分けを行うような通信にも適用することができる。
【0081】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置において、試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量と優先クラスのパケットを破棄しない優先クラス帯域容量をあらかじめ設定しておき、総流量が試行クラス帯域容量を越えることとなった場合、試行クラスのパケットであれば破棄し、優先クラスのパケットであれば優先クラス帯域容量を限度として許容する。故に、一度受け付けられた優先クラスのパケットは破棄されず、その品質がそのフローが終了するまで確保される。
【0082】
また、端末装置が、先ず試行クラスでパケットの送信要求を行い、その送信の品質結果に応じて優先クラスまたは再び試行クラスでパケットの送信要求を行う端末主導の観測型受付制御に適用された場合、試行クラスでパケットの送信要求により総流量が試行クラス帯域容量を越えてしまうときには、その試行クラスのパケットは受け付けられず破棄されるので、既存の優先クラスのフローを守ることができる。
【0083】
さらに、新たなパケットの送信要求により総流量が試行クラス帯域容量を越えてしまうような場合でも、それが優先クラスのパケットであれば受け付けるので、回線の切り替えやハンドオーバの場合にも受け付けられ、故に、一度受け付けられた優先クラスのパケットは回線の切り替えやハンドオーバの場合にも破棄されず、その品質がそのフローが終了するまで確保される。
【0084】
たとえば、実際の回線帯域100Mbpsに対し、試行クラス帯域容量を40Mbpsに設定すれば、40Mbpsを超過した状態では、試行クラスのパケットは転送されないので、通常は、40Mbps以下のフローが設定される。しかも、切り替えが発生しても、優先クラスのパケットには、40Mbpsの帯域制限は適用されないので、良好な通信品質を維持できる。しかも、それぞれのフローが通信終了し、40Mbpsを下回るまで試行クラスのパケットは転送されないので新たなフローは設定されず、また、40Mbpsを下回ると試行クラスのパケットが転送され、その結果として新たなフローが設定されるので、自動的に、安定状態に収束する効果がある。
【0085】
また、ハンドオーバの場合でも優先クラスのパケットを破棄することなく通信を継続することが可能であり、安定した通信を提供するために再度必要帯域の確保動作を行う必要はなく、スムーズな基地局間移動を提供可能とする。
【0086】
さらに、帯域可変型フローの場合には、帯域変動により総流量が試行クラス帯域容量を越えても、優先クラスの係るフローにはその帯域上限が適用されないことから、一度設定された優先クラスに係るフローは品質が確保されるか、あるいは、その効果を期待して観測時間を短くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパケット転送装置の一実施形態の構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るかるパケット転送システムの構成を示す図である。
【図3】パケット転送装置内の処理の概要を説明するための図である。
【図4】パケット転送装置内の処理手順の概要を示すフローチャートである。
【図5】パケット転送装置内の処理、すなわちToSを用いた転送処理の優先度制御を行う通信品質制御の処理の具体例を、時間推移と帯域利用状況とで表す図である。
【図6】トークンバケットの量を判断基準としてパケットの転送を行うか否かを決定する処理手順を示すフローチャートである。
【図7】トークンバケットにおけるトークンカウンタの値の推移の具体例を示す図である。
【図8】本発明のパケット転送可否判断方法が適用される第1の典型例を示す図である。
【図9】本発明のパケット転送可否判断方法が適用される第2の典型例を示す図である。
【符号の説明】
1a〜1g パケット転送装置
2 パケット
11 回線対応部
12 スイッチ部
111 クラス分け部
112 流量監視部
113 待ちキュー部
114 物理回線対応部
21〜23 端末装置
31〜33 端末装置
41〜43 端末装置
51〜53 端末装置
61,62 端末装置
801,802 パケット転送装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a packet transfer availability determination method, a packet transfer apparatus, and a program, and relates to a packet transfer availability determination method, a packet transfer apparatus, and a program for restricting a flow rate of a packet transmitted from a packet transmission terminal device in a packet communication network. About.
[0002]
[Prior art]
Many techniques for ensuring communication quality of a flow by performing admission control on a per-flow basis in a packet communication network have been studied.
[0003]
In such a technique, prior to setting a flow, the terminal determines whether communication is possible by sending a test packet with a lower priority than the original priority of the flow and in the same band as the original flow. A method has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
[0004]
In this method, a Diffserv type priority control queue is assumed for a packet transfer apparatus represented by a router in a packet network.
[0005]
A typical example is a priority class that forwards the original flow and a trial class that forwards test packets, with an upper limit on their total bandwidth, and the priority class has priority over the trial class. It is a mechanism that is transferred automatically. In other words, it is assumed that an upper limit value of a total bandwidth of 40 Mbps is set for a 100 Mbps transmission line, and a 35 Mbps flow already exists as a priority class. As long as the new flow requires a bandwidth of 5 Mbps or less, it is possible to transfer the test packet even if the test packet is transferred in the trial class. Is set. On the other hand, if the flow requires a bandwidth exceeding 5 Mbps, quality degradation occurs at the stage of sending a test packet, and the result is notified from the receiving terminal so that the transmitting terminal transmits the original flow. Absent.
[0006]
With such a mechanism, the router does not perform state management or acceptance judgment for each flow, but only performs flow restriction for each class, and acceptance judgment guarantees the quality of each flow in the entire communication system including the terminal. Can be realized.
[0007]
[Non-Patent Document 1]
Viktoria Elek and two others (Gunnar Karlsson, Rovert Ronngren), "Admission control based on end-to-end measurements", 2000 Infocom Conference (Infocom 2000) ), US, IEEE, March 29, 2000
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
A typical example of a flow monitoring and flow regulation mechanism is ATM UPC, which also defines ATM transfer capability to monitor the total bandwidth of cells with priority class CLP = 0 and trial class CLP = 1. However, at the time of violation, even a priority class is discarded or only changed to non-priority as a violation.
[0009]
However, regardless of the upper limit of the total bandwidth, it is desirable to continue the transfer of the priority class once accepted without discarding, and in a specific case regardless of the upper limit of the total bandwidth. In some cases, it is necessary to immediately accept a flow as a priority class without going through a test process using a trial class. Three such examples are shown below.
[0010]
As a first example, there is a case due to a band variation of a band variable flow. When the flow is variable speed type communication, the actual communication band may be lower than the communication band in the test packet. For example, when 10 flows of a 4 Mbps band are already set with respect to the upper limit of 40 Mbps, it is assumed that each band is reduced to 3.5 Mbps. Then, the actual total bandwidth used is 35 Mbps, and a margin of 5 Mbps is generated. In this state, when trying to set up a new communication of 5 Mbps, if a test packet of a trial class of 5 Mbps is sent, there is room in the band at that time, so the receiving terminal side determines that the quality is good and gives priority to the actual flow. Set as a class. However, after that, when each flow recovers to the original communication band of 4 Mbps, the total becomes 45 Mbps, and 5 Mbps exceeding the upper limit of 40 Mbps is discarded in the conventional technology. In this case as well, as in the case of excess bandwidth at the time of the line failure, the damage spreads to all the flows and significantly reduces the throughput of the entire communication network. As a technique for solving this, it is conceivable to transmit the test packet in a band larger than the original flow. That is, in the above example, there is a technique for avoiding the flow of 6 Mbps by sending a test packet of 6 Mbps, but in this technique, in order to cope with the traffic fluctuation of the entire line, the test packet of a single flow is transmitted. In general, a considerable increase is required. Further, when a narrow band section such as an access system is considered, the number of cases where it is determined that the flow cannot be set increases, which is not efficient. Alternatively, as a method for solving this, a method of increasing the observation time by the test packet in order to sufficiently consider the traffic fluctuation can be considered, but the determination time of setting availability becomes long and the serviceability is inferior.
[0011]
Therefore, in such a case, it is desirable that the transfer of the 5 Mbps priority class once accepted is continued as it is, regardless of the recovery of the flow rate of the flow so far.
[0012]
The following second and third examples are cases where a flow must be immediately accepted as a priority class regardless of the upper limit value of the total bandwidth without going through a test process using a trial class.
[0013]
That is, as a second example, there is a case where a line is forcibly switched. Conventionally, there is a method of setting a spare communication line in consideration of a case where a line failure occurs. More specifically, as shown in FIG. 8, it is assumed that two lines are prepared between the two packet transfer apparatuses 801 and 802, and load distribution is performed in units of flow on each line by some method. To do. In this state, when a failure occurs in one line (for example, line A), all the flows X that cannot be transferred on that line A are transferred to the spare line (for example, line B). However, if there is already a flow Y that passes through the backup line (line B) before the failure occurs, the total of these will exceed the capacity of one line, and discarding occurs regardless of the flow X or Y. The problem that it ends up has arisen. That is, in the above example, it is assumed that an upper limit of 40 Mbps is set for each of the two lines, and that packets of the priority class are already transferred up to 35 Mbps. If a failure occurs in one of the lines in this state, a packet of a priority class of 70 Mbps is about to flow through a normal line, and the upper limit of the bandwidth limit of 40 Mbps is exceeded, and a packet corresponding to 30 Mbps is discarded. However, in this case, in this case, discarding that is limited to a specific flow cannot be realized unless the information of each flow is stored in the router, and damage is spread to all the flows, and the throughput of the entire communication network Is significantly reduced.
[0014]
However, in such a case, even if the capacity of the line is exceeded, it is desirable to continue at least the priority class flow among the switched flows as it is on the new line. In addition, in this case, the flow to be switched needs to be continued as it is in the priority class without going through the process of trying again in the trial class.
[0015]
As a third example, there is a case where a handover in a mobile terminal is realized. In the above-described prior art, when a handover of a mobile terminal is assumed, a test packet should be originally sent out to a new communication path at the handover destination to determine whether communication is possible. When the priority class is used up to the upper limit on the route, the flow that has been handed over cannot obtain sufficient quality, and the communication quality deteriorates. In addition, as in the previous two examples, not only the flow that has been handed over, but also all the flows that share the same line cause quality degradation.
[0016]
However, regardless of the upper limit value of the line capacity, the handed-over flow needs to be immediately continued as a priority class on a new communication path.
[0017]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to ensure the quality of a flow once accepted until the flow is completed.
[0018]
[Means for solving the problems]]
[0020]
  In order to achieve the above object, the packet transfer availability determination method according to claim 1 is characterized in that a packet from a terminal device that makes a transmission request in a trial class or priority class in the priority of packet transfer is different at each level of the priority. Is a packet transfer availability determination method in a packet transfer device that transfers to a terminal device of the device, and sets a trial class bandwidth capacity that does not discard a trial class packet in advance,Furthermore, a priority class bandwidth capacity larger than the trial class bandwidth capacity is set in advance without discarding priority class packets,The total flow of trial class and priority class exceeds the trial class bandwidth capacity due to a new packet transmission request.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf the new packet is a trial class packet, the new packet is discarded, and if the new packet is a priority class packet, the new packet is allowed to pass.If the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.This is the gist.
[0021]
  In the present invention, the total flow rate of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity due to a new packet transmission request.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf the new packet is a trial class packet, the new packet is discarded, and if the new packet is a priority class packet, the new packet is allowed to pass.If the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.The
[0024]
  In order to achieve the above object, the claims2The packet transfer availability determination method according to claim 1 is a packet transfer device that transfers a packet from a terminal device that makes a transmission request in a trial class or priority class in a packet transfer priority to another terminal device at each level of the priority. It is a method to determine whether or not packet transfer is possible, and set a trial class bandwidth capacity that does not discard trial class packets in advance.Furthermore, a priority class bandwidth capacity larger than the trial class bandwidth capacity is set in advance without discarding priority class packets,The packet is transferred based on a communication bandwidth variable flow, and the total flow rate of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity by expanding the communication bandwidth.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf this happens, discard the trial class packetIf the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity due to the expansion of the communication band, the packet is discarded.The gist is to do.
[0025]
  In the present invention, when a packet is transferred based on a communication bandwidth variable flow, the total flow rate of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity by extending the communication bandwidth.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf this happens, discard any trial class packets.If the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity due to the expansion of the communication band, the packet is discarded.To do.
[0028]
  Claim3The method for determining whether or not packet transfer is possible according to claim 1 to claim 1.2NoisyZIn the method for determining whether or not packet transfer is possible, the terminal device makes a packet transmission request in the trial class, and makes a packet transmission request in the priority class or the trial class again according to the quality result of the transmission. Is the gist.
[0029]
In this invention, the terminal device first applies a packet transmission request in the trial class, and is applied to the terminal-driven observation type reception control in which the packet transmission request is performed in the priority class or the trial class again according to the quality result of the transmission. The
[0032]
  In order to achieve the above object, the claims4The packet transfer device according to claim 1 is a packet transfer device that transfers a packet from a terminal device that makes a transmission request in a trial class or priority class in a packet transfer priority to another terminal device at each level of the priority. , Trial class bandwidth capacity without discarding trial class packetsAnd priority class bandwidth capacity that is larger than the trial class bandwidth capacity without discarding priority class packets.Is stored in advance, and the total flow rate of the trial class and priority class exceeds the trial class bandwidth capacity due to a new packet transmission request.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf the new packet is a trial class packet, the new packet is discarded, and if the new packet is a priority class packet, the new packet is allowed to pass.If the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.And a flow rate monitoring unit.
[0033]
  In the present invention, the total flow rate of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity due to a new packet transmission request.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf the new packet is a trial class packet, the new packet is discarded, and if the new packet is a priority class packet, the new packet is allowed to pass.If the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.The
[0036]
  In order to achieve the above object, the claims6The packet transfer device described in 1) forwards a packet from a terminal device requesting transmission in a trial class or priority class in packet transfer priority to other terminal devices at each level of priority based on a variable communication bandwidth flow Packet transfer device that does not discard trial class packetsAnd priority class bandwidth capacity greater than the trial class bandwidth capacity without discarding priority class packetsIs stored in advance, and the total flow rate of the trial class and priority class exceeds the trial class bandwidth capacity by expanding the communication band.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf this happens, discard the trial class packetIf the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.And a flow rate monitoring unit.
[0037]
  In the present invention, when a packet is transferred based on a communication bandwidth variable flow, the total flow rate of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity by extending the communication bandwidth.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf this happens, discard any trial class packets.When the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.
[0040]
  In order to achieve the above object, the claims6The packet transfer device according to claim 1 is a packet transfer device that transfers a packet from a terminal device that makes a transmission request in a trial class or priority class in a packet transfer priority to another terminal device at each level of the priority. , Trial class bandwidth capacity without discarding trial class packetsAnd priority class bandwidth capacity that is larger than the trial class bandwidth capacity without discarding priority class packets.And the total flow rate of the trial class and priority class exceeds the trial class bandwidth capacity.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf this happens, discard the trial class packetIf it is a priority class packet, the new packet is allowed to pass, and if the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.A flow rate monitoring unit that can transfer packets of a priority class and a trial class, each having a plurality of lines monitored by the flow rate monitoring unit, and at least one line is faulty. The trial class and the priority class related to at least one of the other lines by switching all flows related to the packet transferred through the at least one line to at least one of the other lines. Total flow rate exceeds the trial class bandwidth capacityDoes not exceed the priority class bandwidth capacityIf this happens, the flow monitoring unit discards the trial class packet.If it is a priority class packet, the new packet is allowed to pass, and if the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.The gist is to do.
[0041]
  In the present invention, in a packet transfer apparatus having a plurality of lines, all flows related to packets transferred through the at least one line due to a failure in at least one line are transferred to at least one of the other lines. By switching, the total flow of the trial class and priority class related to at least one of the other lines exceeds the trial class bandwidth capacity.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf this happens, the flow monitoring unit discards the trial class packet.If it is a priority class packet, the new packet is allowed to pass, and if the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.To do.
[0042]
  In order to achieve the above object, the claims7The packet transfer device according to claim 1 is a packet transfer device that transfers a packet from a terminal device that makes a transmission request in a trial class or priority class in a packet transfer priority to another terminal device at each level of the priority. , Trial class bandwidth capacity without discarding trial class packetsAnd priority class bandwidth capacity that is larger than the trial class bandwidth capacity without discarding priority class packets.And the total flow rate of the trial class and priority class exceeds the trial class bandwidth capacity.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf this happens, discard the trial class packetIf it is a priority class packet, the new packet is allowed to pass, and if the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.And a flow rate monitoring unit configured to transmit the packet wirelessly, and the total flow rate of the trial class and the priority class is determined by the trial class bandwidth due to handover accompanying movement of the mobile terminal device. Exceed capacityDoes not exceed the priority class bandwidth capacityIf this happens, the flow monitoring unit discards the trial class packet.If it is a priority class packet, the new packet is allowed to pass, and if the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.The gist is to do.
[0043]
  In the present invention, the terminal device is a mobile terminal device that wirelessly transmits a packet, and the total flow rate of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity due to handover accompanying the movement of the mobile terminal device.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf this happens, the flow monitoring unit discards the trial class packet.If it is a priority class packet, the new packet is allowed to pass, and if the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.To do.
[0044]
  In order to achieve the above object, the claims8Is a program installed in a packet transfer apparatus that transfers a packet from a terminal apparatus that makes a transmission request in a trial class or priority class in the priority of packet transfer to another terminal apparatus at each level of the priority. Trial class bandwidth capacity that does not discard trial class packetsAnd priority class bandwidth capacity that is larger than the trial class bandwidth capacity without discarding priority class packets.And the total flow rate of the trial class and priority class exceeds the trial class bandwidth capacity due to a new packet transmission request.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf the new packet is a trial class packet, the new packet is discarded, and if the new packet is a priority class packet, the new packet is allowed to pass.If the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.The gist is to cause the packet transfer apparatus to execute the following procedure.
[0045]
  In the present invention, the total flow rate of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity due to bandwidth fluctuations or new transmission requests.Does not exceed the priority class bandwidth capacityIf the new packet is a trial class packet, the new packet is discarded, and if the new packet is a priority class packet, the new packet is allowed to pass.If the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded.The
[0046]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a packet transfer availability determination method, a packet transfer apparatus, and a program according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a packet transfer apparatus according to the present invention.
In FIG. 1, a packet transfer apparatus 1 includes a line corresponding unit 11 that performs connection with an external physical line, and a switch unit 12 that transfers a packet internally. The packet corresponding to the packet header is transferred from the line corresponding unit 11. Further, the line corresponding unit 11 further includes a classification unit 111 that selects a packet processing method based on packet header information, a flow rate monitoring unit 112 that monitors a flow rate in units of classes, and a read control of the packet 2 directed to the physical line. And a physical line corresponding unit 114 that performs connection with an external physical line. The flow rate control of the present invention is performed by the flow rate monitoring unit 112. Further, the flow rate monitoring unit 112 includes a storage unit in which threshold values of a capacity BWh in which an H class packet is not discarded and a capacity BWmh in which an M class packet is not discarded are set and stored.
[0047]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a packet transfer system according to an embodiment of the present invention.
In the packet transfer system shown in FIG. 2, in the packet communication network connecting the terminal devices 21 to 23 and 31 to 33 and the terminal devices 41 to 43 and 51 to 53, the terminal devices 21 to 23 and 31 to 33 are connected to the packet transfer device 1a. The terminal devices 41 to 43 and 51 to 53 are connected to the packet transfer device 1c, and the packet transfer device 1a and the packet transfer device 1c are connected by the packet transfer device 1b.
[0048]
For example, when transmitting a packet from each terminal device 21 to 22 to each terminal device 41 to 42, the terminal devices 21 to 22 serving as packet transmitting terminals change the ToS value of the packet transmitted to the counterpart terminal device 41 to 42. Set to trial class (M class) and transfer. On the other hand, in the case of transmitting a packet from each terminal device 31 to 32 to each terminal device 51 to 52, the terminal devices 31 to 32 serving as packet transmitting terminals set the ToS value of the packet transmitted to the counterpart terminal devices 51 to 52. Set the priority class (H class) and transfer.
[0049]
The packet transfer device 1a classifies the packet flow transferred from the terminal devices 21 to 22 as M class and the packet flow transferred from the terminals 31 to 32 as H class, and classifies the packet flow according to the priority. The packet is transferred to the packet transfer apparatus 1b. The packet transfer device 1b transfers the packet flow received from the packet transfer device 1a to the packet transfer device 1c. The packet transfer device 1c transfers the packet flow received from the packet transfer device 1b to the terminal devices 41 to 42 and the terminal devices 51 to 52 based on the destination information described in the header of the packet. Note that the priority of a packet may be determined for each terminal device, or may be changed during communication of the same flow of the same terminal device.
[0050]
FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of processing in the packet transfer apparatus 1. FIG. 4 is a flowchart showing an outline of a processing procedure in the packet transfer apparatus 1.
[0051]
In the present invention, as shown in FIG. 3, two threshold values, that is, a capacity BWmh that does not discard M class packets and a capacity BWh that does not discard H class packets are provided for the line capacity BW. Is a feature.
[0052]
Now, assume that the ToS value of the packet flow transmitted from the transmitting terminal device 23 to the receiving terminal device 43 is set to M class and packet transfer is started. Upon receiving this packet flow, the packet transfer apparatus 1a (step S11) reads the ToS of the packet flow and classifies the packet flow into the M class.
[0053]
The packet transfer device 1a calculates the total flow rate (bwh + bwm + bwMin) of the M class packet (size: bbw) and the H class packet (size: bwh) including the packet (size: bwMin) received from the terminal device 23. Observe (step S12). If the total flow rate does not exceed the threshold value BWmh, the transfer is continued (step S13) and the packet is not discarded. If the total flow rate exceeds the threshold value BWmh, the packet transfer apparatus 1a discards the newly entered M class packet (step S14).
[0054]
On the other hand, assume that the ToS value of the packet flow transmitted from the transmitting terminal device 23 to the receiving terminal device 43 is set to H class and packet transfer is started. Upon receiving this packet flow, the packet transfer apparatus 1a (step S21) reads the ToS of the packet flow and classifies the packet flow into the H class.
[0055]
The packet transfer device 1a calculates the total flow rate (bwh + bwm + bwHin) of the H class packet (size: bwh) and the M class packet (size: bbw) including the packet (size: bwHin) received from the terminal device 23. Observe (step S22). If the total flow rate does not exceed the threshold value BWh, the transfer is continued (step S23), and the packet is not discarded. If the total flow rate exceeds the threshold BWh, the packet transfer apparatus 1a discards the newly-inflowed H class packet (step S24).
[0056]
FIG. 3 shows the following situation. That is, at present, an M class packet having a size of bwm and an H class packet having a size of bwh are in communication. If there is an M class packet whose size is bwMin to be newly input, the total flow rate exceeds BWmh, so the new M class packet is discarded. On the other hand, if there is an H class packet whose size is bwHin to be newly input, the total flow rate does not exceed BWh, and the new H class packet is accepted and transferred.
[0057]
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of processing in the packet transfer apparatus 1, that is, communication quality control processing for performing priority control of transfer processing using ToS, by time transition and bandwidth usage status. This figure is similar to FIG. 3, and similarly, two threshold values BWmh and BWh are set.
[0058]
As described above, in the packet transfer system as a prerequisite technology of the present invention, after a terminal device transfers a trial class (M class) packet for a certain period of time, the terminal device does not discard the M class packet. When the arrival is confirmed, the transfer of the H class packet is started instead of the transfer of the M class packet (in FIG. 5, for example, a packet indicated by * 2).
[0059]
In FIG. 5, as shown in the part of * 1, when an M class packet of size bwMin flows in this state, bwh + bwMin <BWmh, so this packet transits to the H class and continues to be transferred. The However, as shown in the part of * 3, when an M class packet having a size of bwMin further flows in this state, since bwh + bwMin> BWmh, the newly introduced packet is discarded.
[0060]
On the other hand, as shown in the part of * 4, when it is an H class packet from the beginning, it is accepted and transferred even if it exceeds the capacity BWmh. In the case of an H-class packet from the beginning, two equivalent lines are prepared for coping with a line failure as will be described later, and the flow assigned to the line in which the failure has occurred is switched to the other line. This is the case of so-called handover. Even if it is an H class packet from the beginning, if the total flow rate exceeds the capacity BWh due to the inflow, the newly entered H class packet is discarded or the existing M class packet is discarded. If there is a packet, it is discarded.
[0061]
Next, a method for estimating the remaining capacity of the band by observing the amount of token buckets and determining whether or not to transfer a new packet will be described.
[0062]
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure for determining whether or not to transfer a packet using the amount of token bucket as a criterion.
[0063]
Here, two token buckets I and II having sizes Bh and Bm (bytes) are prepared. The token bucket rates of token buckets I and II are Rh and Rm (bytes / second), respectively. Note that the token bucket rate Rh> the token bucket rate Rm. The token counter variables of token buckets I and II are TcI and TcII (bytes), respectively. In addition, the values of the normal packet arrival times immediately before the token buckets I and II are LTI and LCTII (seconds), respectively. Also, let TcI ′ and TcII ′ be variables for calculating token buckets I and II, respectively. In addition, the arrival time of an incoming packet is ta (seconds), and the packet length is N (bytes). Note that the initial values of the token counters TcI and TcII are the sizes of the token buckets I and II, that is, Bh and Bm, respectively. A (byte) is an offset value for preventing an M class packet from being erroneously passed in the determination of the token bucket II, and is a feature of the present invention.
[0064]
The token buckets I and II correspond to the capacity BWh in FIG. 3 where the H class packet is not discarded and the capacity BWmh where the M class packet is not discarded, respectively.
[0065]
In FIG. 6, when a new packet arrives, first, the values of equations (1) and (2) are calculated (step S31).
[0066]
TcI ′ = TcI + Rh × (ta−LCTI) (1)
TcII ′ = TcII + Rh × (ta−LCTII) (2)
Here, TcI ′ and TcII ′ are the values of the token counters of the token buckets I and II at the arrival time ta of the new packet. That is, the bucket rate is added according to the elapsed time from the arrival of the previous normal packet. Therefore, if these values are larger than the size of the new packet, the packet is accepted. Therefore, the following processing is continued.
[0067]
First, it is determined whether TcI ′ is smaller than the packet length N (step S32). If TcI ′ is smaller than the packet length N, both the M class packet and the H class packet are not accepted, and the new packet is determined as a violation packet (step S33). At that time, since the packet is not accepted and discarded, the value of the token counter is not updated (step S34).
[0068]
On the other hand, if TcI ′ is greater than or equal to the packet length N in step S32, it is next determined whether or not the new packet is an M class packet (step S35). If the new packet is an M class packet, it is next determined whether or not TcII ′ is smaller than the packet length plus the offset value (N + A) (step S36).
[0069]
If TcII ′ is smaller than the packet length plus the offset value (N + A), the M class packet is not accepted, and the new packet is determined to be a violation packet (step S37). At that time, since the packet is not accepted and discarded, the value of the token counter is not updated (step S38).
[0070]
On the other hand, if TcII ′ is greater than or equal to the packet length plus the offset value (N + A) in step S36, the M class packet is accepted, and the new packet is regarded as a normal M class packet. Judgment is made (step S39). At that time, the token counter is updated based on the equations (3) and (4) (step S40).
[0071]
TcI = min (TcI ′, Bh) −N (3)
TcII = min (TcII ′, Bm) −N (4)
On the other hand, if the new packet is not an M class packet in step S35, the new packet is an H class packet, so that the new packet is determined to be a normal H class packet (step S41). At that time, the token counter is updated based on the equations (5) and (6) (step S42).
[0072]
TcI = min (TcI ′, Bh) −N (5)
TcII = max (min (TcII ′, Bm) −N, 0) (6)
In equation (6), the larger one of “min (TcII ′, Bm) −N” and “0” is selected for the H class packet, which is not a violation of the token bucket I. Even in the case of a passing packet, if the token bucket II violates the token bucket II, the token counter of the token bucket II is less than 0. In such a case, the token counter is increased again from 0.
[0073]
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing specific examples of changes in the value of the token counter in the token buckets I and II, respectively.
[0074]
In FIG. 7, the vertical axis and the horizontal axis indicate the token counter value and the passage of time, respectively. Therefore, # 1 and # 2 are judged as normal packets because the token counter value at the time of arrival is larger than the packet length. For # 3, it is an M class packet, and the token counter value of the token bucket II is smaller than the packet length plus the offset value, so it is discarded as a violation packet. Although # 4 and # 5 are violations of token bucket II, they are passing because they are H-class packets. In # 6, since the token counter value of the token bucket I is smaller than the packet length, it is discarded as a violation packet regardless of the class in step S32 of FIG. # 7 passes in the same way as # 4 and # 5. # 8 is discarded in the same manner as # 3. # 9 and # 10 pass in the same way as # 4, # 5 and # 7. # 11 is discarded in the same manner as # 6. # 12 passes in the same way as # 2. # 13 is discarded in the same manner as # 3 and # 8. As in # 3, # 14 is discarded as a violation packet because the token counter value of token bucket II is smaller than the packet length plus the offset value.
[0075]
FIG. 8 is a diagram showing a first typical example to which the packet transfer availability determination method of the present invention is applied.
Two lines A and B are set between the two packet transfer apparatuses 801 and 802 in consideration of a line failure. Therefore, it is assumed that load distribution in units of flows is performed on individual lines in some way. It is also assumed that an H class packet with a flow rate bwhA is flowing into the line A, and an H class packet with a flow rate bwhB and an M class packet with a flow rate bwmB are flowing into the line B.
[0076]
Therefore, it is assumed that a failure occurs in the line A and an H-class packet having a flow rate bwhA flows into the line B, which is a protection line. At this time, if BWmh ≧ bwhA + bwhB + bwmB, no discard occurs for all packets. However, when BWmh <bwhA + bwhB + bwmB, the H class packet is not discarded, but the M class packet is discarded.
[0077]
FIG. 9 is a diagram showing a second typical example to which the packet transfer availability determination method of the present invention is applied.
In FIG. 9, when the terminal device 62, which is a mobile terminal, tries to communicate with the terminal device 61, first, at the first position, a normal acceptance determination is made for the path passing through the packet transfer devices 1d, 1e, and 1f. That is, it is determined whether or not communication is possible using a trial class (M class) packet. If the acceptance is permitted, then the terminal device 62 communicates with the terminal device 61 using a priority class (H class) packet (size: bwh1f). Thereafter, it is assumed that the terminal device 62 moves to a position where communication is performed via a path passing through the packet transfer devices 1d, 1e, and 1g while performing communication with the terminal device 61. That is, it is assumed that a handover has been performed. During such a handover, communication needs to be continued. Therefore, at the time of handover, the packet transfer apparatus 1e does not determine whether or not communication with M class packets is possible, and needs to perform transfer processing with H class packets from the beginning toward the new packet transfer apparatus 1g. At this time, if the processing method of the present invention is adopted, the packet transfer device 1f that has received a packet from the packet transfer device 1e until that time has a vacant bandwidth, and packet transfer starts to receive a new packet from the packet transfer device 1e. In the device 1g, if BWmh ≧ bwh1f + bwh1g + bwm1g (the size of the packet originally transferred by the packet transfer device 1g is bwh1g + bwm1g), the H class packet is not discarded. However, when BWmh <bwh1f + bwh1g + bwm1g, the H class packet is not discarded, but the M class packet is discarded.
[0078]
Further, in the case of the variable bandwidth type flow described in the section of the prior art, in the present invention, if the M class packet is transferred when the bandwidth is expanded and the total flow rate exceeds the capacity BWmh, Is discarded. If there is no M class packet, the bandwidth variation up to the capacity BWh is allowed.
[0079]
A method using one bandwidth threshold is called a static mode, and a method using two bandwidth thresholds is sometimes called an elastic mode.
[0080]
In the above-described embodiment, the terminal device transfers a packet in which the priority is set to the ToS value, and the packet transfer device performs the class assignment according to the priority. However, the present invention is limited to this. Instead of terminal devices, packet transfer devices (edge routers and home gateways) may do this, and they are also applied to communications that do not classify by priority but classify by priority. can do.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a packet transfer device that transfers a packet from a terminal device that makes a transmission request in a trial class or priority class in packet transfer priority to other terminal devices at each priority level. In this case, the trial class bandwidth capacity that does not discard trial class packets and the priority class bandwidth capacity that does not discard priority class packets are set in advance, and if the total flow exceeds the trial class bandwidth capacity, If it is a packet, it is discarded, and if it is a priority class packet, the priority class bandwidth capacity is allowed as a limit. Therefore, once received, the priority class packet is not discarded, and its quality is ensured until the flow ends.
[0082]
In addition, when the terminal device first applies a packet transmission request in the trial class and is applied to the terminal-initiated observation type admission control in which the packet transmission request is performed in the priority class or the trial class again according to the transmission quality result. When the total flow rate exceeds the trial class bandwidth capacity due to a packet transmission request in the trial class, the trial class packet is not accepted and discarded, so that the existing priority class flow can be protected.
[0083]
Furthermore, even if the total flow rate exceeds the trial class bandwidth capacity due to a new packet transmission request, it will be accepted if it is a priority class packet, so it can also be accepted in case of line switching or handover. Once the priority class packet is accepted, it is not discarded even in the case of line switching or handover, and its quality is ensured until the flow ends.
[0084]
For example, if the trial class bandwidth capacity is set to 40 Mbps with respect to the actual line bandwidth of 100 Mbps, trial class packets are not transferred in a state exceeding 40 Mbps. Therefore, a flow of 40 Mbps or less is usually set. In addition, even if switching occurs, the bandwidth limit of 40 Mbps is not applied to the priority class packet, so that good communication quality can be maintained. In addition, since the trial class packet is not transferred until the communication is finished and the flow falls below 40 Mbps, a new flow is not set. When the flow falls below 40 Mbps, the trial class packet is transferred, and as a result, a new flow is created. Therefore, there is an effect of automatically converging to a stable state.
[0085]
In addition, even in the case of handover, it is possible to continue communication without discarding priority class packets, and it is not necessary to perform the necessary bandwidth reservation operation again in order to provide stable communication. Allow movement to be provided.
[0086]
Furthermore, in the case of a variable bandwidth type flow, even if the total flow rate exceeds the trial class bandwidth capacity due to bandwidth fluctuations, the bandwidth upper limit is not applied to the flow related to the priority class. The quality of the flow can be ensured, or the observation time can be shortened in anticipation of the effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a packet transfer apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a packet transfer system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining an overview of processing in the packet transfer apparatus;
FIG. 4 is a flowchart showing an outline of a processing procedure in the packet transfer apparatus.
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of processing in the packet transfer apparatus, that is, communication quality control processing for performing priority control of transfer processing using ToS, by time transition and bandwidth usage status.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure for determining whether or not to transfer a packet using a token bucket amount as a criterion.
FIG. 7 is a diagram illustrating a specific example of a transition of a token counter value in a token bucket.
FIG. 8 is a diagram showing a first typical example to which the packet transfer availability determination method of the present invention is applied.
FIG. 9 is a diagram showing a second typical example to which the packet transfer availability determination method of the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1a to 1g packet transfer device
2 packets
11 Line support section
12 Switch part
111 Classification section
112 Flow monitoring unit
113 Waiting queue
114 Physical line interface
21-23 Terminal device
31-33 Terminal device
41-43 terminal device
51-53 terminal device
61, 62 terminal device
801, 802 packet transfer device

Claims (8)

パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置におけるパケット転送可否判断方法であって、
試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量をあらかじめ設定しておき、
更に、優先クラスのパケットを破棄せず前記試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量をあらかじめ設定しておき、
新たにパケットの送信要求があることにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、その新たなパケットが試行クラスのパケットのときその新たなパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときはその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄することを特徴とするパケット転送可否判断方法。
A packet transfer availability determination method in a packet transfer apparatus that transfers a packet from a terminal apparatus that makes a transmission request in a trial class or priority class in a packet transfer priority to each other terminal apparatus at each level of the priority,
Set a trial class bandwidth that does not discard trial class packets in advance,
Furthermore, a priority class bandwidth capacity larger than the trial class bandwidth capacity is set in advance without discarding priority class packets,
When the total flow of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity but does not exceed the priority class bandwidth capacity due to a new packet transmission request, the new packet becomes a trial class packet. discard the new packet when, when the packet of the priority class is passed through the new packet, if the total flow rate becomes to exceed the priority class band capacity, you discard the new packet features and to Rupa packet transfer possibility determination method that.
パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置におけるパケット転送可否判断方法であって、
試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量をあらかじめ設定しておき、
更に、優先クラスのパケットを破棄せず前記試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量をあらかじめ設定しておき、
前記パケットは通信帯域可変型フローに基づき転送され、通信帯域が拡張することにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、前記試行クラスのパケットを破棄し、前記通信帯域が拡張することにより前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、前記パケットを破棄することを特徴とするパケット転送可否判断方法。
A packet transfer availability determination method in a packet transfer apparatus that transfers a packet from a terminal apparatus that makes a transmission request in a trial class or priority class in a packet transfer priority to each other terminal apparatus at each level of the priority,
Set a trial class bandwidth that does not discard trial class packets in advance,
Furthermore, a priority class bandwidth capacity larger than the trial class bandwidth capacity is set in advance without discarding priority class packets,
The packet is transferred based on a communication bandwidth variable flow, and when the communication bandwidth is expanded, the total flow rate of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity but does not exceed the priority class bandwidth capacity. A packet transfer availability determination method , wherein the packet is discarded when the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity by discarding the trial class packet and expanding the communication band. .
前記端末装置は、前記試行クラスでパケットの送信要求を行い、該送信の品質結果に応じて優先クラスまたは再び試行クラスでパケットの送信要求を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれかに記載のパケット転送可否判断方法。The terminal device, the trial performed class transmission request packet, according to claim 1 or claim 2, characterized in that requests the transmission of packets in the priority class or again attempt classes depending on the quality results of the transmission The packet transfer availability determination method according to any one of the above. パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置であって、
試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量と、優先クラスのパケットを破棄せず、かつ試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量があらかじめ設定される記憶部と、
新たにパケットの送信要求があることにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、その新たなパケットが試行クラスのパケットのときその新たなパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する流量監視部と、
を備えることを特徴とするパケット転送装置。
A packet transfer device for transferring a packet from a terminal device that makes a transmission request in a trial class or a priority class in the priority of packet transfer to another terminal device at each level of the priority,
A trial class bandwidth capacity that does not discard trial class packets, a storage unit that does not discard priority class packets, and a priority class bandwidth capacity that is larger than the trial class bandwidth capacity is preset;
When the total flow of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity but does not exceed the priority class bandwidth capacity due to a new packet transmission request, the new packet becomes a trial class packet. its discard a new packet, is passed through the new packet when the packet of the priority class, if the total flow rate becomes to exceed the priority class band capacity, you discard the new packet flow when A monitoring unit;
A packet transfer apparatus comprising:
パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを通信帯域可変型フローに基づき前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置であって、
試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量と、優先クラスのパケットを破棄せず、かつ試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量があらかじめ設定される記憶部と、
通信帯域が拡張することにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、前記試行クラスのパケットを破棄し、前記通信帯域が拡張することにより前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、前記パケットを破棄する流量監視部と、
を備えることを特徴とするパケット転送装置。
A packet transfer device for transferring a packet from a terminal device that makes a transmission request in a trial class or priority class in packet transfer priority to another terminal device at each level of the priority based on a communication bandwidth variable flow,
A trial class bandwidth capacity that does not discard trial class packets, a storage unit that does not discard priority class packets, and a priority class bandwidth capacity that is larger than the trial class bandwidth capacity is preset;
When the total bandwidth of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity but does not exceed the priority class bandwidth capacity due to the expansion of the communication bandwidth, the trial class packet is discarded, and the communication bandwidth If There was decided that the total flow rate by expanding exceeds the priority-class band capacity, the flow rate monitoring unit for discarding the packet,
A packet transfer apparatus comprising:
パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置であって、
試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量と、優先クラスのパケットを破棄せず、かつ試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量があらかじめ設定される記憶部と、
試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、試行クラスのパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する流量監視部と、
を備え、
それぞれ優先クラスおよび試行クラスのパケットを転送可能であって、それぞれ前記流量監視部により監視される複数の回線を有し、
少なくとも1つの回線に障害がおきてその少なくとも1つの回線を通じて転送されていたパケットに係る全てのフローが他の回線のうちの少なくとも1つの回線に切り替わることにより、前記他の回線のうちの少なくとも1つの回線に係る前記試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、前記流量監視部は、前記試行クラスのパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄することを特徴とするパケット転送装置。
A packet transfer device for transferring a packet from a terminal device that makes a transmission request in a trial class or a priority class in the priority of packet transfer to another terminal device at each level of the priority,
A trial class bandwidth capacity that does not discard trial class packets, a storage unit that does not discard priority class packets, and a priority class bandwidth capacity that is larger than the trial class bandwidth capacity is preset;
When the total flow rate of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity but does not exceed the priority class bandwidth capacity , the trial class packet is discarded, and when the priority class packet is a priority class packet, the new packet is discarded. passed, if the total flow rate becomes to exceed the priority class band capacity, the flow monitoring unit you discard the new packet,
With
Each of the priority class and trial class packets can be transferred, each having a plurality of lines monitored by the flow rate monitoring unit,
At least one of the other lines is switched by switching all the flows related to the packets that have been transferred through the at least one line due to a failure in the at least one line to at least one of the other lines. If One of total flow of the trial class and priority class according to the line exceeds the trial-class band capacity became a does not exceed the priority class band capacity, the flow monitoring unit discards the packets of the trial class A packet transfer apparatus characterized in that, when a packet is a priority class packet, the new packet is allowed to pass, and when the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity, the new packet is discarded .
パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置であって、
試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量と、優先クラスのパケットを破棄せず、かつ試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量があらかじめ設定される記憶部と、
試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、試行クラスのパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する流量監視部と、
を備え、
前記端末装置は前記パケットを無線送信する移動端末装置であり、その移動端末装置の移動に伴うハンドオーバにより、前記試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、前記流量監視部は、前記試行クラスのパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、 その新たなパケットを破棄することを特徴とするパケット転送装置。
A packet transfer device for transferring a packet from a terminal device that makes a transmission request in a trial class or a priority class in the priority of packet transfer to another terminal device at each level of the priority,
A trial class bandwidth capacity that does not discard trial class packets, a storage unit that does not discard priority class packets, and a priority class bandwidth capacity that is larger than the trial class bandwidth capacity is preset;
When the total flow rate of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity but does not exceed the priority class bandwidth capacity , the trial class packet is discarded, and when the priority class packet is a priority class packet, the new packet is discarded. passed, if the total flow rate becomes to exceed the priority class band capacity, the flow rate monitoring unit for discarding the new packet,
With
The terminal device is a mobile terminal device that wirelessly transmits the packet, and due to handover accompanying movement of the mobile terminal device, the total flow rate of the trial class and priority class exceeds the trial class bandwidth capacity, but the priority class bandwidth capacity The flow rate monitoring unit discards the trial class packet and passes the new packet when it is a priority class packet, and the total flow rate exceeds the priority class bandwidth capacity. A packet transfer apparatus characterized by discarding the new packet when it becomes .
パケット転送の優先度における試行クラスまたは優先クラスで送信要求を行う端末装置からのパケットを前記優先度の各レベルで他の端末装置に転送するパケット転送装置に搭載されるプログラムであって、
試行クラスのパケットを破棄しない試行クラス帯域容量と、優先クラスのパケットを破棄せず、かつ試行クラス帯域容量よりも大きな優先クラス帯域容量をあらかじめ設定しておく手順と、
新たにパケットの送信要求があることにより試行クラスおよび優先クラスの総流量が前記試行クラス帯域容量を越えるが前記優先クラス帯域容量は越えないこととなった場合、その新たなパケットが試行クラスのパケットのときその新たなパケットを破棄し、優先クラスのパケットのときその新たなパケットを通過させ、前記総流量が前記優先クラス帯域容量を越えることとなった場合、その新たなパケットを破棄する手順と、
を前記パケット転送装置に実行させるためのプログラム。
A program installed in a packet transfer device that transfers a packet from a terminal device that makes a transmission request in a trial class or priority class in packet transfer priority to another terminal device at each level of the priority,
Trial class bandwidth capacity that does not discard trial class packets , and pre-set priority class bandwidth capacity that does not discard priority class packets and is larger than the trial class bandwidth capacity ,
When the total flow of the trial class and the priority class exceeds the trial class bandwidth capacity but does not exceed the priority class bandwidth capacity due to a new packet transmission request, the new packet becomes a trial class packet. its discards new packets, when the packets of the priority class is passed through the new packet, if the total flow rate becomes to exceed the priority class band capacity, you discard the new packet instructions when When,
A program for causing the packet transfer apparatus to execute.
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