JPS62188451A - ル−テイング方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蓄積交換網に係り、特に衛星、地上回線から
構成されるパケット交換網に好適なルーティング方式に
関する。

〔従来の技術〕

従来のルーティング方式は、各交換機において伝送され
るまでの待ち時間と伝送遅延時間を考慮してルートの決
定を行うものであったが、本発明の様に回線品質の劣化
を考慮することは行われていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のパケット交換網におけるルーティング方式は、回
線品質の劣化が考慮されておらず、そのため回線品質劣
化時にはその回線を使用しないか又は輻輳の発生により
、桐の機能が低下又は停止してしまうという問題があっ
た。

本発明の目的は、回線品質が劣化した場合であっても、
その回線品質の劣化量を考慮して最適なルーティングを
行うことにより、可能な限りその回線を使用し且つ機能
の低下又は停止を防止することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では、回線品質が劣化した場合に、その量に対応
して、劣化した回線へのパケットの転送量を減すことに
より、目的を達成する。

〔作用〕

パケット換網では各交換機でパケット転送する回線の評
価を行い、最も短い時間で目的地に到着させることが可
能な回線にそのパケットの転送を行っている。

本発明では各回線の評価において、その回線の品質に関
する情報も考慮することにより、回線品質劣化時のパケ
ット交換網の機能低下又は停止を防いでいる。

〔実施例〕

第１図は本発明によるルーティング方式の一実施例を示
したものである。

パケット交換網におけるルーティング方式は、網の利用
目的・構成等に対応した種々の方式が考えられている。

本発明はほとんどのルーティング方式に適用可能である
が、ここでは、適応式と呼ばれろ方式のうち、Ｓ　Ｑ　
＋　Ｂ（Ｓｈｏｒｔｅｓｔ　ｑｕｅ］、１ｅ＋ｂｉａｓ
）方式に適用した場合について示す。なお、本実施例で
は、各交換機等のルーティングテーブルのアップデー１
〜方法については従来と同様な方式で実現可能なので説
明は省く。

第り図において、パケット形態端末１０から信号伝送ケ
ーブル１２により送られたパケット１１は、交換機２０
により地上＃］４０側又は衛星通信用地球局３０に振り
分けられる。初めに、衛星通信用地球局３０側に回され
たパケットについて考えてみると、信号伝送ケーブル２
３が、先に交換機２０に到着したパケットを伝送中であ
ったならば、衛星回線用バッファ２２にＦＴＦＯ（Ｈｒ
ｓｔ−ｉｎｆｉｒｓｔ　ｏｕｔ、先入れ先出し）形式で
記憶される。

また、信号伝送ケーブル２３が使用可能でありかつバッ
ファ２２が空の場合には、ケーブル２３により衛星通信
用地球局３０に伝送される。地上網４０側に回されたパ
ケットの場合も同様に、信号伝送ケーブル２５が使用で
あったならば、地上網用バッファ２４にＦＩＦＯ形式で
記憶され、ケーブル２５が使用可能かつバッファ２４が
空ならば、ケーブル２５により地上網４０に伝送される
。

衛星通信用地球局３０に到着したパケットは、地球局３
０内で変調され、定められた周波数に変換された後、通
信衛星５０に電波３１として発射される。電波３１は通
信衛星５０により周波数の変換が行われた後、電波５１
として衛星通信用地球局６０に受信される。地球局６０
では電波５１の周波数変換及び復調を行った後、そのパ
ケットを信号伝送ケーブル６１により交換機７０に伝送
する。交換機７０には、端末１０の通信相手であ、るパ
ケット形態端末８０が収容されているものとする。

次に、地上網４０に回されたパケットは、地上網で行わ
れている網内制御方式により、最適なルートの選択及び
エラー処理等が行われ、最終的に交換機７０に到着する
。

交換機７０では、地球局６０及び地上網４０から到着し
たパケットを、信号伝送ケーブル７１により端末８０に
伝送するわけであるが、ここで交換機７ｏに到着したパ
ケットの順序は、各パケットの伝送経路が異なることに
より、端末１０から送信した時と同じ順序になっていな
い場合が発生する。したがってそのまま端末８０にパケ
ットを伝送したのでは、意味の不明なデータが端末８０
に到着してしまう。そこで、交換機７０内ではパケット
の順序制御を行い、端末１０で送信された時と同じ順序
に揃えてから、受信側の端末８０にパケットの伝送が行
われる。

以上説明した内容は本実施例において従来のルーティン
グ方式（ＳＱ十Ｂ方式等）と同様な方法によって実現可
能な部分である。

パケット交換網の各交換機２０，７０．４５では玩に述
べた順序制御等を行うためにバッファが必要であるが、
そのバッファの大きさは、経済性。

伝送効率向上の面から、最少限の大きさにすることが必
要である。バッファの大きさを決定する要因としては、
網の構成、トラヒック量が一定ならば、主に各交換機の
ルーティングが影響を与える。

従来地上網に対しては、網の利用目的・構成等に対応し
て、種々のルーティング方式が考えられている。しかし
ながら、これらの方式をそのまま、第１図に示す様な衛
星通信を含んだバケツ１〜交換網に適用した場合には、
降雨等による衛星回線の品質劣化に対して、適切に対応
することは困難である。つまり１回線品質劣化時に衛星
回線側に回されたパケットは、伝送エラーのために、当
初予定していた時間以上の時間を費やして相手側の交換
機に到着する。このため、相手側の交換機では。

順序制御を行うために待たせである。先着のパケット数
が増大して、交換機のバッファがあふれたり、最悪の場
合には、網金体の機能が停止してしまう。

そこで、本実施例では、衛星回線の品質劣化に対応して
、最適なルー１への選択を行うものである。

以下その方法について具体的に説明する。

送信側の交換機２０にパケット１１が到着した場合、そ
のパケットの最適なルートを選択するためには、基本的
な、受信端末８０を収容する交換機７０までの最短経路
を選択すればよい。したがって、交換機２０で最適ルー
トの選択（ルーティング）を行うためには、到着パケッ
ト１１を地上網４０側に伝送した場合と、地球局３０側
に伝送した場合のそれぞれについて交換機７０に到着す
るまでの時間を予ｉ１１＋１１　Ｌ、、どちらか短い、
時間のルートを選択すればよい。

次に、上記伝送予測時間の計算方法を示す。

地上パケット交換網４０内の各交換機は、ルーティング
のための情報として各ルートを選択した場合の、伝送遅
延時間の予測値（Ｔｔｄとする）をルーティングテーブ
ル内に持っている。ただし、衛星回線側の伝送遅延時間
としては、電波３１または５１が通信衛星５０を介して
相手側の地球局６０に到着するまでの伝搬遅時間の予測
値（Ｔｓｄとする）を持っているものとする。

初めに、地上網４０における計算例を示す。

送信側の交換機２０が地上網用バッファ２４から１つの
パケットを取り出して、地上［４０側へ伝送を行い、伝
送が終了するまでの時間をＴｔｇとする。また地上網用
バッファ２４の中に蓄えられているパケットの数をＮｔ
とする。この時交換機２０において地上網を選択した場
合の伝送予測時間：Ｔｔは次の様に表わせる。

Ｔ　ｔ　＝　Ｔ　ｔ　ｄ　＋　Ｔ　ｔ　ｇ　Ｘ　Ｎ　ｔ
　　　　　　−（１）次に、衛星回線側の計算例を示す
。

まず、交換機２ｏが衛星回線用バッファ２２から１つの
パケットを取り出して、衛星回線側へ伝送を行い、伝送
が終了するまでの時間をＴｓｇとする。また、衛星回線
用バッファ２２の中に蓄えられているパケットの数をＮ
　ｓ　、回線品質の劣化による伝送遅延を考慮した値を
ｂとすると、衛星回線側を選択し、た場合の伝送予測時
間：Ｔｓは次の様に表わせる。

Ｔｓ＝Ｔｓｄ＋ＴｓｇＸＮｓ＋ｂ　　　　−（２）この
時のｂの値は次の様に求める。

衛星回線の品質が劣化した場合、その劣化の程度に対応
して、１つのパケットが再送される確率：Ｒｅは増加す
る。ここで、１回の再送により１つのパケットの到着が
遅れる時間をＤとすると、地球局３０から１つのパケッ
トを発射して、再送により遅れる時間の期待値つまり、
衛星回線の品質劣化による伝送遅延を考慮した値すは以
下の様に表わされる。

ｂ＝ＤＸＲｅ＋ＤＸＲｅ”＋ＤＸＲｅａ＋−以上説明し
た様に、交換機２０では、端末１０からパケットが到着
した時点で、地上網へ回した場合の伝送予測時間：Ｔｔ
と衛星回線へ回した場合の伝送予測時間：Ｔｓを計算し
、どちらか小さい方のルートにパケットを伝送するもの
である。

この時、衛星回線側の伝送予測時間の計算に必要な１つ
のパケットが再送される確率：Ｒｅは、地球局３０から
送られる信号２１により交換機２０で計算される。

本実施例では、地球局３０において求めた回線品質（ビ
ットエラー率）の値：　ｒ３ＥＲを信号２１として取り
込んで計算を行っている。

たとえば、衛星回線の品質がＢＥＲ＝ＩＸ１０″″Ｉｓ
であり、１パケツトの長さが２５６ｂｙｔｅであったと
すると、再送確率ＩＲｅは、次の様にして求めることが
出来る。

ｌＸ１０−’Ｘ２５６ｂｙｔｃｘｓビット＝０．０２０
４８また、再送確率Ｒｅの他の求め方としては、他に屋
外に設置した降雨量からの降雨量に関する情報を、信号
２１として取り込む方法や、地球局３０において受信側
の地球局６０からの再送要求信号（ＲＥＪや５ＲＥＪ等
）の発生頻度を測定し。

その情報を取り込む方法など１種々の方法が考えられる
。

次に具体的を用いて、交換機２０でのルーティング方式
を説明する。

まず、第１図に示したモデルにおいて、ルート選択に必
要なパラメータが以下の通りであったとする。

地上網： 伝送遅延時間の予測値　Ｔｔｄ　＝　５０　ｍ５ｅｃ交
換機２０で１つのパケットを地上網へ伝送するまでの時
間　　Ｔｔｇ　＝　４４　ｍ５ｅｃ地上網用バツフアに
蓄えられているパケットの数　ｎ　ｔ　＝　６ 衛星回線： 伝搬遅延時間　　　　Ｔｓｃｌ＝　２５０　ｍ５ｅｃ交
換機２０で１つのパケットを 衛星回線へ伝送するまでの時間　ＴｓＨ＝４４　ｍ５ｅ
ｃ １回の再送によりパケットの到着が遅れる時間　　　　
　　　　Ｄ　＝　５９０ｍ５ｅｃ衛星回線用バッファに
蓄えられているパケットの数　Ｎ　ｇ　＝　１ 以上の場合において、衛星回線の再送確率ＲｅがＲｅ＝
０．０２（ケース１）の場合と、Ｒｅ＝０．２（ケース
２）の場合について、交換機２゜で行われているルート
の選択方法を述べる。

ケース１： （地上）Ｔｔ”Ｔｚａ＋ＴｔｔＸＮｔ ＝５０＋４４Ｘ６＝３１４ｍｓｅｃ （衛星）　Ｔｓ＝Ｔｓａ＋ＴｓｍＸ　Ｎ　ｓ　＋　ｂ−
’−Ｔ　ｓ　＝２５０　＋　４４　Ｘ　１　＋　１１　
、３＝３０５．３ｍ５ｅｃ この場合Ｔ　ｉ　＞　Ｔ　ｓだから、到着したパケット
は衛星回線側に固される。

ケース２： （地上）　Ｔｔ＝　３１４ｍ５ｅｃ　（ケース１と同じ
）（衛星）Ｔｓ＝Ｔｓａ＋ＴｓｇＸＮｓ＋ｂ、”−Ｔ　
ｓ　＝２５０　＋　４４　Ｘ　１　＋　１４７　、５＝
　４４１　、５ｍ５ｅｃ この場合Ｔ　ｔ　＞　Ｔ　ｓだから、到着したパケット
は地上網側に固される。

以上説明した様に、本実施例では、衛星回線の品質劣化
に対応して、パケットを伝送する最適なルートの選択が
可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、衛星回線と地上回線の様に異なった通
信メディアから構成される、通信網（ミックス・メディ
ア・ネットワーク）において、降雨等による回線品質の
劣化に動的に対応し、最適なルーティング（網内制御）
を行うことが可能である。したがって、衛星回線の品質
劣化に伴なう、各交換機でのパケットのあふれを軽減し
、輻輳を防止するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるパケット交換網を示し
た図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、異なる通信メディアからなる蓄積交換網のルーティ
   ング方式において、回線の品質に関する情報にもとづき
   、最適ルートの選択処理を行うことを特徴とするルーテ
   ィング方式。 ２、上記蓄積交換網はパケット交換網であることを特徴
   とする第１項のルーティング方式。 ３、上記最適ルートの選択処理は各回線の品質劣化に対
   応して、その劣化した回線側に転送するパケットの教を
   減らす処理を含むことを特徴とする第１項及び第２項の
   ルーティング方式。 ４、上記回線の品質に関する情報として、ビットエラー
   率を用いることを特徴とする第１項のルーティング方式
   。 ５、上記回線の品質に関する情報として、降雨量を用い
   ることを特徴とする第１項のルーティング方式。