JP2003534678A - データ転送ネットワークにおける高品質のサービスの動的最適化処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の処理は、以下の段階から成る。ａ．絶対転送遅延時間とジッタと前記交換データの出力と各発信元Ｓと各行き先Ｄの間の損失を測定し、この段階ａの間に得られた測定値による以下の副段階を実行する。ａ１．各行き先Ｄに対して、別の発信元の間に、最大出力Ｌ_max,x,dを配布する。ａ２．各行き先Ｄに対して、最大出力Ｌ_max,x,dを最適化する、アクセスネットワーク混雑地点限界を動的に決定する。ａ３．各発信元Ｓに対して、全体の最大出力出力Ｌ_{max, s,x}と各行き先出力Ｌ_max,s,dへの最大出力を最適化する、アクセスネットワーク混雑地点限界を動的に決定する。ａ４．各行き先Ｓに対して、トランジットネットワーク混雑の影響を決定する。ｂ．副段階ａ１，ａ２，ａ３，ａ４からの結果に従って、出力の分類と制御の手段を監視する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、データ送信パケットネットワークの高品質サービスの、処理と動的
最適化に関し、前記ネットワークは、多数のアクセスネットワークを介してネッ
トワークを通るように接続される、多数のソースＳｉと多数の行き先Ｄｉとから
成り、各ソースは、最大出力Ｌ_MAX,1,Xを送ることができ、各行き先は、最大出
力Ｌ_MAX,X,Dを受信することができ、前記ソースは、各々送信したデータの出力
を分類し制御する手段から成る。

【０００２】 本発明の処理と本機器は、ネットワークの地理的な地域に関わらず、ネットワ
ークが送った出力に関わらず、このネットワークのユーザー数に関わらず実行に
移すことができる。

【０００３】

【従来の技術】

遠隔通信パケットネットワークの特徴は、送信された情報がパケットとして知
られるグループで運ばれ、必然的に以下から成ることである。 −ネットワークにおけるパケットの移送情報を持っているヘッダ。 −送信されようとしているデータ。

【０００４】 ヘッダに含まれるアドレシング情報によって、最後のアプリケーション間での
情報の流れを識別することができる。これらのパケットは、ネットワーク中を運
ばれ、このネットワークによって、もっとも多様な送信と通信の手段を用いる。

【０００５】 これらの遠隔通信パケットネットワークに対して現在用いられる主な技術は、
ＩＰプロトコル（インターネット プロトコル）である。端末間プロトコルは、
極めて様々な送信ネットワーク上で稼働できる。

【０００６】 図１は、そのようなネットワークの一例である。 ユーザーは、個人でも良いし、（自分たちの内部ローカルエリアネットワーク
を持っている）代理店でも会社等でも良い。

【０００７】 トランジットネットワーク（transit network）は、中央部を示し、一般的に
大容量を持ち、広大な区域を受け持つ（インターネットの場合、全世界）。この
ネットワークは、広く、たくさんのユーザーおよび／または私有ネットワークに
よって共有される。

【０００８】 アクセスネットワーク（access network）は、一般的に平均的あるいは遅い転
送速度を備え、地理的に限られた地域のユーザー間で共有される。“ローカル・
ループ”すなわち、ユーザーとアクセスサービスプロバイダ間の、線材や光学や
無線等の接続は、続いて、アクセスネットワークの一部と考えられる。

【０００９】 図２は、アクセスネットワークの考えられる別の例を示している。そこに書か
れている約束は、以下のようである。 −ネットワークに関して： キャリア：大容量の情報を長距離に渡って運ぶもの。これは、他のキャリアと
の間の内部接続点でもあり、従って、インターネットネットワークの場合には、
別のインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）のユーザー間の相互通用性を
可能にする。

【００１０】 インターネットアクセスプロバイダ（ＩＡＰ）：ネットワークへのアクセスプ
ロバイダ。ＩＳＰの代わりに通信を集め、ふつうは、ＩＳＰがユーザーに、認証
のための様々なサーバーや、ウェブサイトのホスト役や、価格設定や、電子メー
ル等を、トランジットネットワークへのアクセスに加えて提供する。

【００１１】 ローカルループ：ユーザーをネットワークに繋ぐ接続（線材のリンク、光結合
、無線等々）。 ＴＥＬＣＯ：電話の操作係、しばしばローカルループの持ち主。

【００１２】 −設備について 顧客構内設備（ＣＰＥ）：ネットワークに接続されるユーザーの設備（普通、
アクセスルータ）。 ＭＵＸ：マルチプレクサ／デマルチプレクサ（電話やｘＤＳＬやＳＤＨ等々の
ような、様々な種類がある）。

【００１３】 ネットワークアクセスサーバー（ＮＡＳ）：ネットワークへのアクセスサーバ
ーであり、アクセスルーターでもある。 Ｒ：ルーター（あるいはスイッチ）。

【００１４】 さまざまな構成の可能性もある。各装置（ＣＰＥ，ＭＵＸ，ＮＡＳ，Ｒ等々）
は、通信を一カ所に集めて、遠隔通信の資源を共有できるようにする機能に対応
する。

【００１５】 遠隔通信ネットワークを通しての情報交換が驚くほど発展したおかげで、操作
係が、自分たちの顧客が高品質のサービスを受けているかどうかを確認するのが
必要になってしまった。高品質のサービスには、ネットワークの所定の２点間の
情報転送に関する、全ての特徴が含まれる。その特徴は、特に以下のようなもの
である。 −アクセスサービスの品質。 −サービスに利用可能性。 −生涯があった場合に、サービスを再開するための時間。 −情報転送サービスの品質。 −発信元と行き先との間の情報転送のための遅延時間。 −情報の遅延時間の変動（ジッタ）。 −運ばれた情報の悪化（損失や誤り）。

【００１６】 最大の問題は、地理的な広がりと、非常に多くのユーザー間の相互に依存した
基礎設備と、交換されたフローの多様性と、使用されたアーキテクチャの複雑さ
とが、そのようなネットワークでの高品質のサービスの予測と保証とを非常に難
しいものにしていることによる。二人の所定のユーザー間を通過する可能性のあ
る出力と、情報転送の遅延時間と、この遅延時間での変動（ジッタ）と、関連す
る損失率とは、この高品質のサービスの主要な構成要素である。重要な専門的な
サービス（音声、画像、重要なデータ、電子商取引等の送信）を与えられるかど
うかは、これらの構成要素の効率的な制御に掛かっている。

【００１７】 高品質のサービスを改良する一般的な方法は、ネットワークの容量の比率を増
やすことである。と言っても、投資の大きな費用が与えられ、これらのネットワ
ークの使用を考えると、これらのネットワークは最大限に使用されるのが望まし
く、従って、そのような高価な解決法は限られた使用である。

【００１８】 別々のネットワークの性質に依存した装置（送信や交換や経路決定等のための
、プロトコルや設備）は、高品質のサービスのこれらの構成要素を管理するのに
提供することができる。それらは、要求（ＡＴＭ，ＩＰのＲＳＶＰ等々）や構成
（ＡＴＭ，ＩＰのＤｉｆｆＳｅｒｖ等々）によって、資源を優先順位付けしたり
予約したりする機構に基づいている。これらの装置は、普通、ネットワークの一
部にのみ、限定された影響を与える。それらは常に変化するので、内部動作する
のは難しい。

【００１９】 全ての場合に、結果は、送信出力や通信の正しさや通信のマトリックス等々の
ような、発信元のユーザーが何を行うかに、強く依存している。ネットワークを
使用するアプリケーションが広範囲であり、集っている別々のユーザーが大量で
あり、その要求が広範囲であるので、ユーザーが何を行うかを予測するのは、非
常に難しい。

【００２０】 全ての場合に等しく言えることだが、結果は、工学の法則と、多数のネットワ
ークのパラメータの構成とに強く依存している。これらの法則は、特にネットワ
ークの大きさと、所定の（同じ数で無い）いずれかの時間に提供される多様な技
術と、パスを通して含まれる組織の多数の人（アクセスサービスの操作係、ポイ
ントオブプレゼンス（point of presence）の操作係、長距離サービスのキャリ
ア等々）とが原因で、決定するのが非常に難しい。

【００２１】 加えて、高品質のサービスは、転送中の情報が使用する、別々のネットワーク
構成要素が混雑したところに、主としてリンクされる。徐々に変化する基準が無
限にあるが、機能する環境は、以下のこれらの２つのモードによって、図中に示
されるであろう。 −資源の予約が無く、行き先の場所に最適なように、ネットワークが情報を中
継するか、あるいは、 −資源が予約してあり、ネットワークに放出された情報の量が、多かれ少なか
れ統計的に制御できる。

【００２２】 全ての場合に、一列（のメモリ）の形で、マルチプレックスや合流や交換がさ
れる場所ごとに置かれた、一時記憶システムによって、扱おうとするパケットが
同時に到着することが可能となる。ある瞬間のパケットに対するメモリの速度と
、各キュー毎に提供される管理方針（優先順位、一列になった番号、ダンピング
の法則、不合格等々）は、パケットが、起こる可能性のある不合格に向けてこの
装置内を移動するための時間を決定する。

【００２３】 ２つのネットワークの点の間を転送する際の遅延時間は、以下に依る。 −キューとケーブルと光ケーブルと衛星リンクと他に使用するものの総合遅延
時間。この遅延は、一般的に設定され、移動距離の媒体と情報とに必然的に依存
する。 −異なる設備における、キューの総合遅延時間。全体的に、この遅延は、各パ
ケットへの即時のチャージ（charge）と、これらのキューの管理方針とによる。
強すぎる即時のチャージにより、情報パケットが拒絶（損失）されるだろう。こ
れは、パケットの損失を説明する事象である。

【００２４】 従って、この転送遅延時間は、即時のチャージと、“季節毎の”変動（日中／
夜の循環、最高になる回数）と、構成変更（例えば、ネットワークで使われるパ
ス）とに敏感である。転送遅延時間の変動は、通常、その平均値周辺（そうでな
ければ、上記）であるか、短い時間（即時の混雑）か、長い時間（ユーザーの活
動サイクル）である。

【００２５】 これらの混雑の現象を、より細かく分析することで、問題を細分化することが
できる。パケットの移動経路の後を追うことによって、以下の３つのセグメント
が、以下のように説明される。 −あるユーザーに向けてのアクセスネットワークのチャージによる遅延時間と
損失の場合の遅延時間では、アクセスネットワークは、通常、トランジットネッ
トワークよりも遅い。こうしてこのユーザーへの総合フローは、このネットワー
クの容量を超えることがある。ここでの動作は、必然的に、パケットを関連する
ユーザーに発生させる発信元の動作であるはずである。

【００２６】 −トランジットネットワークのチャージによる遅延時間と損失の場合の遅延時
間は、多数の発信元の次の動作に起因する。あるユーザーへの通信と小さな相互
関係のみがある。トランジットネットワークは、その特性（遅延時間、遅延時間
の変動、損失）が、１）遅い変数と、パケット送信時間に関係があり、２）ある
発信元のパケット送信に依存しない。 −ユーザーのアクセスネットワーク（トランジットネットワークに向けて）の
チャージによる遅延時間と損失の場合の遅延時間は、該当のユーザーによって送
信される情報の量に、明白に関連する。

【００２７】 遠隔通信パケットネットワークにおいて、良く知られた混雑制御法が、米国特
許第５９３６９４０号“Adaptive rate-based congestion control in packet n
etworks”に記載されている。この特許で示唆している原理は、図３に示されて
おり、空白遅延時間（送信ライン等々）を表す“ネットワーク遅延時間”を、送
出された通信に依存し、システム内の混雑状況を表す“キュー遅延時間”と区別
することにある。試験用パケットは、送信と受信の間に、その地域の時間に従っ
て、日付と時間の印が押される。おおまかな“キュー遅延時間”は、連続する試
験用パケットを分ける、内部到着と内部出発の間隔の差に基づいている。

【００２８】 反復性の見積もり公式と零未満の区分とによって、“ネットワーク遅延時間”
を、遅延時間の特定の部分を表す、遭遇した最小の遅延時間に束縛されないよう
にする。この“絶対”情報は、発信元を従わせるのに使用される。従って、概算
の“キュー遅延時間”は、ネットワークの状態を、いくつかの範疇に区分けする
ための指針として使われる。ネットワークの状態に従って、発信元の出口リミッ
タは、非線形関数で調整される。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】

この方法の欠点は、混雑が変化していることは示すが、この混雑の重大さを示
すことは無い相対測定値に基づいているという事実から起こる。これは、真の最
適化を容易には行わない。さらに、本装置は、初期化の問題を提示する。加えて
、これらの部分的な、あるいは間接的な測定は、観測ネットワークの状況を断片
的に見せるだけで、ネットワークのユーザーが気付く高品質のサービスの定量化
可能な目標に繋がる訳ではない。さらに、現代のネットワークにおける試験用パ
ケットは、キューイングシステムを持った装置では特に、パスの種類が多いため
に、有用なパケットの見本とはならない。また、試験用パケットの送出を、満足
すべき測定数だけ準備することはできないし、大げさなチャージを発生させるこ
とも無い。さらに、提案された機構は、全てのネットワーク資源が同じように動
作することを仮定していて、これは既に使用された大きなネットワークではあり
えないことであることに注意したい。

【００３０】 本発明の目的は、最適化された、パケットのネットワーク、特にＩＰプロトコ
ルを用いたネットワークを使用し、その高品質のサービスが可能となる、処理と
装置とである。

【００３１】 本発明の、他の目的は、特に、このアクセスネットワーク上の混雑している箇
所がアクセスライン自身上に無い場合と、混雑の程度が時間によって変化する場
合とに、アクセスネットワークの混雑をユーザーが動的に管理することのできる
処理と装置とである。この混雑を管理することにより、チャージを増加させ、一
方、遅延時間とジッタと損失を制御することもできる。

【００３２】 本発明の他の目的は、ユーザーから離れたところのアクセスネットワークの混
雑を動的に管理することのできる、特に（それだけでは無いが）、このアクセス
ネットワーク上の混雑の箇所がアクセスライン自身には無いときと、混雑の程度
が時間によって変化するときにおいて管理することのできる処理と装置とである
。この混雑を管理することにより、チャージを増加させ、一方、遅延時間とジッ
タと損失を制御することもできる。

【００３３】 本発明の他の目的は、トランジットネットワークの混雑を動的に管理すること
ができ、混雑の程度が時間によって変化するときに、この混雑の管理において、
他の遠隔通信手段が慎重に使用されることが可能となる処理と装置とである。

【００３４】

【課題を解決するための手段】

これらの目標を達成するために、本発明の処理は、以下の段階から成る。 ａ．絶対転送遅延時間とジッタと前記交換データの出力と各発信元Ｓと各行き
先Ｄの間の損失を測定し、この段階ａの間に得られた測定値による以下の副段階
を実行する。

【００３５】 ａ１．各行き先Ｄに対して、別の発信元の間に、最大出力Ｌ_max,x,dを配布す
る。 ａ２．各行き先Ｄに対して、最大出力Ｌ_max,x,dを最適化する、アクセスネッ
トワーク混雑地点限界を動的に決定する。 ａ３．各発信元Ｓに対して、全体の最大出力出力Ｌ_max,s,xと各行き先出力Ｌ_{m ax,s,d} への最大出力を最適化する、アクセスネットワーク混雑地点限界を動的に
決定する。 ａ４．各行き先Ｓに対して、トランジットネットワーク混雑の影響を決定する
。

【００３６】 ｂ．副段階ａ１，ａ２，ａ３，ａ４からの結果に従って、出力の分類と制御の
手段を監視する。

【００３７】 段階ａ１は、以下の処理から成るのが好ましい。 −一方でアクセスラインの出力に従って最大出力Ｌ_max,x,dを、また他方で段
階ａ２を設定する。 −各発信元に対して、最大出力Ｌ_max,s,dの第１の値を定義するのに、サブネ
ットワークの動作中の発信元の間で、前記最大出力Ｌ_max,x,dを共有し、前記共
有は、コンフィギュレーションデータ（configuration data）と可能性のある動
的出力指定値Ｒ_s,dを、全てあるいはいくつかの発信元から考慮して行う。 −第１の値Ｌ_max,s,dを各発信元に送信する。

【００３８】 段階ａ２は、以下の処理から成る。 −各発信元と前記行き先との間の重み付けをする、遅延時間を表す第１の遅延
時間値を計算する。 −各発信元と前記行き先との間の重み付けをする、ジッタを表す第１のジッタ
値を計算する。 −各発信元と前記行き先との間の重み付けをする、損失を表す第１の損失値を
計算する。 −この行き先が受信した出力に従って、重み付けされた値の曲線を決定する。 −前記曲線に従って、最大出力Ｌ_max,x,dの値を設定する。

【００３９】 段階ａ３は、以下の処理から成る。 −各発信元と前記各行き先との間の重み付けをする、遅延時間を表す第１の遅
延時間値を計算する。 −各発信元と前記各行き先との間の重み付けをする、ジッタを表す第１のジッ
タ値を計算する。 −各発信元と前記各行き先との間の重み付けをする、損失を表す第１の損失値
を計算する。

【００４０】 −前記発信元が送信した出力（全体の、及び各行き先に向けての）によって、
重み付けされた値の曲線を決定する。 −前記曲線と、ラインからアクセスネットワークに向けての出力と、コンフィ
ギュレーションデータと、全てあるいはいくつかの行き先へ向けての出力Ｒ_s,d
の可能性のある動的指定値とに関連して、全体の最大出力Ｌ_max,s,xと、方向に
よる第２の最大出力値とを決定する。

【００４１】 段階ａ４は、以下の処理から成る。 −遅延時間とジッタと損失と出力の測定値及び段階ａ１，ａ２，ａ３からの結
果の測定値を、遅延時間とジッタと損失と出力とのあらかじめ定められた値と比
較する。 −この比較に関連して、高品質のサービスにおける診断を行う。

【００４２】 本発明の第２の特性に従って、本処理はさらに、出力制御を通して、前記第１
及び第２の最大出力値Ｌ_max,s,dの間の最小値を送信することから成る段階を含
んでいる。

【００４３】 この処理は以下の段階から成る装置によって実行される。 −各発信元Ｓと各行き先Ｄの間の、転送の絶対遅延時間と、ジッタと、交換し
たデータの出力と、損失とを測定するための手段。 −別の発信元の間の、各行き先Ｄへの最大出力Ｌ_max,x,dを配布するための手
段。 −各行き先Ｄに対する最大出力Ｌ_max,x,dを最適化することによって、アクセ
スネットワークの限界混雑地点を動的に決定するための手段。 −全てのアクセスネットワークの、各発信元Ｓの各行き先に向けての、限界混
雑地点を動的に決定するための手段。 −各発信元Ｓの各行き先に向けての、トランジットネットワーク内の混雑の影
響を決定するための手段。 −出力を分類して制御するための手段。 −出力手段を監視して制御するための手段。

【００４４】 前記装置は、さらに、発信元Ｓが行き先Ｄに送ることができる、第１の最大情
報量Ｌ_max,s,dを動的に決定する責任のあるモジュールＭ１と、高品質のサービ
スを監視する間に、アクセスラインを最適使用するために行き先Ｄが受信するこ
とのできる、全体的な最大出力Ｌ_max,x,dを動的に決定する責任のあるモジュー
ルＭ２と、全体的な最大出力を動的に決定する責任があり、高品質のサービスを
監視する間に、行き先がアクセスラインの最適使用をするように発信元Ｓが送信
することができるモジュールＭ３と、トランジットネットワークの特性を決定す
る責任があり、ネットワーク選択器に命令を出すモジュールＭ４と、モジュール
Ｍ１とＭ３からの値に関連して、発信元Ｓのリミッターの値を動的に設定するた
めのモジュールＭ５とを備えている。

【００４５】 モジュールＭ１のパラメータは、以下のようなものである。 −出力フローの測定値。 −各発信元Ｓと行き先Ｄの間の、可能性のある出力指定値Ｒ_s,d。 −モジュールＭ２で決定される、行き先Ｄが全ての発信元Ｓｉから受信する可
能性のある最大値Ｌ_max,x,d。

【００４６】 モジュールＭ２は、高品質のサービスの測定値を用いて、全ての発信元Ｓｉの
間の高品質のサービスの重み付けをされた変数を計算し、行き先Ｄがネットワー
クから受信するかもしれない最大出力Ｌ_max,x,dを提供する。

【００４７】 モジュールＭ３は、高品質のサービスの測定値を用いて、全ての行き先Ｄｉの
間の高品質のサービスの重み付けをされた変数を計算し、発信元Ｓがネットワー
クに送信するかもしれない最大出力と、発信元Ｓが各行き先Ｄｉに送信するかも
知れない最大出力とを提供する。 モジュールＭ４は、全てのあるいはいくつかの通信を他のネットワークに導く
選択器を監視するために、発信元Ｓと各行き先Ｄｉとの間の高品質のサービスに
診断を行う。

【００４８】 本発明による処理と装置とは、以下の利点をもたらす。 −入り口アクセスと出口アクセスの両方で、トランジットネットワークの高品
質のサービスにおける特性の変更に動的に適応する。 −遅延時間、ジッタ、損失のような、様々な品質の基準が動的な適応する。基
準の組み合わせも、また可能である。 −関連するネットワークの全てのユーザーが、同じ機構を持つ必要は無い。こ
の点によって、既存のネットワーク上に既にある装置を導入したり使用したりす
ることが、さらに容易になる。

【００４９】 −トランジットとジッタと損失時間の絶対的かつ正確な制限（そして相対的な
だけではない）内の出力の動的な出力が最大化される。 −所定の出力に対する絶対的かつ正確な制限内の高品質のサービス（遅延時間
とジッタと損失の最小化）を動的に最大化する。 −各ユーザーフローに適応される基準に関連する組み合わせ（高品質のサービ
スと出力）を動的に最大化する。 −提示された請求と、効果的な高品質のサービスと、関連する価格と、高品質
のサービスの目的と、目標価格（ネットワークの選択、提供されるサービスの種
類の選択等々）に関連して、いくつかのネットワークを最適に使用することがで
きる。

【００５０】

【発明の実施の形態】 本発明の他の特徴と利点とは、添付の図面を一例としてだけ参照して、以下の
記載から明らかである。 −図１は、本発明による処理が実行される、送信ネットワークの一般的な概略
が示される図である。 −図２は、可能性のあるアクセスネットワークの別の場合の図である。 −図３は、前の結果による、キューの遅延時間での計算法を図解した図である
。

【００５１】 −図４は、本発明による、高品質のサービスの最適化曲線の概略を示した図で
ある。 −図５は、本発明による装置が提供されるネットワークの概略を示した図であ
る。 −図６は、本発明による最適化曲線の特定内地例を示す図である。 −図７は、本発明による装置上に備えられた通信リミッタの概略を示す図であ
る。

【００５２】 以上の記載に続いて、以下のものが必要であろう。 −ＭＲＴＴ_sd：１組のユーザーＳＤの再現期間の平均値。 −Ｌ_max,s,d：発信元Ｓから行き先Ｄへの出力の最大限界値。 −Ｌ_max,s,x：行き先に関係のない、発信元Ｓの出力の最大限界値。 −Ｌ_max,x,d：発信元に関係のない、行き先Ｄへの全体出力の最大限界値。 −Ｄ_s,d：発信元Ｓの行き先Ｄの実出力。 −Ｄ_x,d：発信元に関係のない、行き先Ｄへの全体の実出力。 −Ｄ_s,x：行き先に関係のない、発信元Ｓにより送信された全体の実出力。 −Ｒ_s,d：発信元Ｓと行き先Ｄの間の出力指定値。

【００５３】 データ送信パケットネットワーク２の高品質のサービスの動的な最適化処理に
おいて、前記ネットワークは、多数のアクセスネットワーク６を経由してトラン
ジットネットワーク４に接続される多数の発信元Ｓｉと多数の行き先Ｄｉから成
っており、各発信元は、最大出力Ｌ_max,s,xを送信することが可能で、また各行
き先は最大出力Ｌ_max,x,dを受信することが可能であり、前記発信元は、それぞ
れ送信済みデータの出力のために分類手段８と制御手段１０とを含んでいる。

【００５４】 高品質のサービスの要素（出力、遅延時間、ジッタ、損失）は、様々なネット
ワーク２の部分の混雑から発しているのは明らかである。これらの現象は、以下
のように３つの区分に集められる。 区分Ｃ１：集団的な特質。サブネットワークの発信元が組み合わさって動作す
ることによる現象は、この区分に集められる。これは特に、それだけではないが
、行き先への出口アクセスを引き起こす。

【００５５】 区分Ｃ２：個別の特徴。互いに独立している各発信元が組み合わさって動作す
ることによる現象は、この区分に集められる。これは特に、それだけではないが
、ネットワークの入り口アクセスを引き起こす。 区分Ｃ３：環境の特徴。トランジットネットワーク４は、その特徴の変化が想
定的にゆっくりであり、サブネットワークの発信元から独立していると見られる
。

【００５６】 提案した処理は、以下の点に依存している。 −正確で大量な絶対的な測定値を使用すること。 −関連するネットワークは、同種のものである必要はないこと。 −遅延時間を、別の部分に分割すること。 −これらの分割した測定値を使用する、制御と最適化の機構。

【００５７】 好ましい製造段階では、本発明による処理は、以下の段階から成っている。 ａ．絶対転送遅延時間とジッタと前記交換データの出力と各発信元Ｓと各行き
先Ｄの間の損失を測定し、この段階ａの間に得られた測定値による以下の副段階
を実行する。

【００５８】 ａ１．各行き先Ｄに対して、別の発信元の間に、最大出力を配布する。 ａ２．各行き先Ｄに対して、最大出力Ｌ_max,x,dを最適化する、アクセスネッ
トワーク混雑地点限界を動的に決定する。 ａ３．各発信元Ｓに対して、全体の最大出力出力Ｌ_max,s,xと各行き先出力Ｌ_{m ax,s,d} への最大出力を最適化する、アクセスネットワーク混雑地点限界を動的に
決定する。 ａ４．各行き先Ｓに対して、トランジットネットワーク混雑の影響を決定する
。

【００５９】 ｂ．副段階ａ１，ａ２，ａ３，ａ４からの結果によって、出力の分類と制御の
手段を監視する。

【００６０】 モジュールＭ１・１２の目的は、全体的な混雑とサブネットワーク発信元間の
アクセスの共有とを制御するために、所定の発信元に向けての通信を制限するこ
とである。

【００６１】 所定の行き先Ｄに対して、制限Ｌ_max,x,dが以下を用いて設定される。 −アクセスラインからの出力ライン（Ｌ_max,x,d←アクセスラインからの出力
フロー） −最良の共通の値Ｌ_max,x,dを決定する、モジュールＭ２・１４。 −混雑のパラメータ。

【００６２】 この出力Ｌ_max,x,dは、活動中のサブネットワークの発信元の間で共有される
必要がある。このために、モジュールＭ１は、以下を用いることができる。 −各発信元の出力Ｄ_a,dの、その場所での瞬間の測定値。 −発信元の全てあるいはいくつかに対して出された、出力Ｒ_a,dの動的な指定
値。 −静的な構成データ（例えば、アクセスラインからの出力、ネットワークアク
セス操作係の加入の設定制限、事前の重み付け等々）。

【００６３】 可能性のある原則は、行き先Ｄが、各発信元に対して第１の値Ｌ_max,x,dを中
継することにあり、この値は情報を行き先Ｄに送るときに発信元Ｓが越えない値
である（リミッタ１０をプログラムする）。

【００６４】 所定の行き先Ｄに対する制御モジュールＭ１・１２は、以下の段階から成るの
が好ましい。 −一方で、アクセスラインの、他方でモジュールＭ２・１４の出力を用いるこ
とによって、制限値Ｌ_max,x,dを設定する段階。 −発信元の全てあるいはいくつかに出された動的出力指定値Ｒ_a,d及び静的構
成データと同様に、各発信元に対する、その場所での瞬間的な出力測定値Ｄ_a,d
に従って、サブネットワークの動作中の発信元の間で制限値Ｌ_max,x,dを共有す
る段階。 −各発信元に向けて、第１の出力値Ｌ_max,x,dを行き先Ｄに送信する段階。

【００６５】 もし、ある所定の瞬間あるいはアクセスネットワーク６の構成を通して、行き
先Ｄへの全体的な混雑地点が、前記アクセスネットワーク６のアクセスラインで
ないときは、使用可能な最大出力は、行き先Ｄへのアクセスラインの出力以下で
ある。さらに、この場合には、この最大出力は、時間の変数である可能性が強い
、というのは例えばサブネットワークに属さない他の発信元が割り込んでくるよ
うな集中の程度によるからである。

【００６６】 従って、モジュールＭ１・１２が用いるように、制限値Ｌ_max,x,dを見つけて
動的に適合させる必要がある。これは、各行き先に対して実行される、モジュー
ルＭ２・１２の機能である。

【００６７】 この制限値の発見の背後にある原理では、以下の関係を考慮する： −高品質のサービス＝Ｆ（全体的なチャージ）。

【００６８】 多すぎるチャージは、高品質のサービスの悪化に繋がる（遅延時間、ジッタ、
損失）。少なすぎるチャージは、アクセスネットワークの貧弱な使用に繋がり、
従って資源の費用的な損失に繋がる。

【００６９】 図４は、そのような機能の典型的な速度を示している。 ３つの区別できる領域がある。 領域１：高品質のサービスは、出力に比較的依存しない。アクセスは、混雑せ
ず、たぶん使用中である。 領域２：高品質のサービスは、出力ともに明らかに低下し始める。アクセスは
、混雑に近くなる。 領域３：高品質のサービスは、出力の少しの増加で、著しく悪化する。アクセ
スは混雑している。

【００７０】 理想的な平衡点は、はっきりとしたアクセスの出力があり、制御された高品質
のサービスがある領域２である。 モジュールＭ２・１４は、以下を定期的に行う。 −異なる各高品質のサービスのパラメータに対する、発信元の間の重み付けさ
れた値の計算（重み付けされた遅延時間、重み付けされたジッタ、重み付けされ
た損失）。 −測定済みのチャージＤ_x,dに関連する、重み付けされた値の曲線の確定。こ
れは、即時の測定値から決定され、また、制限値Ｌ_max,x,dを、機能をより良く
見えるような作用点の周囲で調整する要求するかも知れない。 −パラメータによって決定された曲線俊樹位置に関連した、特に高品質のサー
ビスのための、制限値Ｌ_max,x,dの設定（例えば、最大遅延時間あるいは最小損
失）。

【００７１】 所定の時間に、もし、発信元Ｓと行き先Ｄの間の、承認された第１の出力が、
この発信元からのフローの劣化に繋がるならば（例えば、混雑しているトランジ
ットネットワーク４に向けての、発信元Ｓのアクセスネットワーク６によって）
、この発信元は、品質劣化しないように、出力を制限しなければならない。 従って、発信元Ｓと行き先Ｄの間の出力制限Ｄ_s,dを見つけてて動的に適合さ
せる必要がある。これは、これは、各行き先に対して実行される、モジュールＭ
２・１２の機能である。

【００７２】 モジュールＭ３・１６に使用することのできる方法は、モジュールＭ２・１４
に対して書かれた方法に似ている。各行き先への制限出力値は、全てあるいはい
くつかの行き先に向けて作られる動的出力指定値と、静的構成データと、アクセ
スラインからの出力とが、もたらすかも知れない制限値内で決定される。この制
限出力値Ｌ_max,s,dは、全体的に測定されたチャージＤ_s,xに関連して各行き先に
向けられ、また、各行き先Ｄ_s,dに向けられた高品質のサービスの値の曲線を用
いて、決定される。

【００７３】 モジュールＭ５・１７は、モジュールＭ１・１２とＭ３・１６とからの値に関
連して、発信元Ｓのリミッタ１０の値を動的に設定することによって、出力の分
類手段８と制御手段１０とを監視する。 図５は、処理が実行される、ネットワークの例を図解してある。 図６は、モジュールＭ１・１２によって承認される制限値Ｌ_max,s,dと、モジ
ュールＭ３・１６によって決定される制限値Ｌ_max,s,dの相対的位置関係に関連
して、最適出力値Ｌ_max,s,dを決定する例を提供する。

【００７４】 最適出力の選択は、関連するフローの高品質のサービスの目標によって決まる
。 全ての送信済みフロー用の、高品質のサービスのパラメータの重み付け関数を
計算することによって、発信元によって送信される全体の基準を考慮することが
できる（実際、もし個々の混雑がトランジットネットワーク４でアクセスネット
ワーク６の中で起きるなら、発信元からの全てのフローが含まれる）。

【００７５】 この場合、全体の送信出力制限値の最良の値が最初に決められ、プログラムさ
れるべき全体の送信制限値Ｌ_max,s,dへ導かれる。次に、各行き先Ｄ Ｌ_max,s,d の最良の出力が決定され、これが各行き先へのフローのための個々のリミッタ１
０に導かれる。

【００７６】 図５は、本発明により、データフロー送信のパケットネットワーク内の最適処
理を図解している。 この処理を実行しようとする本装置は、以下から成る。 −送信の絶対遅延時間と、ジッタと、交換したデータの出力と、各発信元Ｓと
各行き先Ｄの間の損失を測定する手段２０。 −最大出力Ｌ_max,x,dを、各行き先Ｄの別の発信元に配布するための手段。 −各行き先Ｄの最大出力Ｌ_max,x,dを最適化することにより、アクセスネット
ワーク６の限界混雑地点を動的に決定するための手段。

【００７７】 −全体のアクセスネットワーク６の、各発信元Ｓに対して各行き先に向けての
、限界混雑地点を動的に決定するための手段。 −各発信元Ｓに対して、トランジットネットワーク４の中の混雑の影響を決定
するための手段。 −送信されたデータパケットを、それぞれの行き先と要求される高品質のサー
ビスに関して分類するための手段。 −出力フローを制御するための手段。 −前記分類の手段と前記制御の手段を監視するための手段。 −各発信元Ｓと各行き先Ｄの間のネットワークを選択するための手段。

【００７８】 図７は、全体のリミッタと、各発信元をでた行き先毎のリミッタから成る、出
力制御手段１０の装置を示している。 トランジットネットワーク４は、また発信元と行き先との間のフローの高品質
のサービスにも影響する。この品質は、発信元の出力と相関していることもあり
得る。

【００７９】 影響は、相対的にゆっくりと、全体のそして個々の混雑現象へと時間的に変化
する（例えば、ユーザーの行動サイクル、すなわち昼／夜、忙しい時間等々）。 トランジットネットワーク４に固有の高品質のサービスについて知ること、特
に、発信元から行き先へ到達することのできる最良の全体的な高品質のサービス
を決定すること、そして、モジュールＭ１・１２，Ｍ２・１４，Ｍ３・１６の結
果を改良することが重要である。この高品質のサービスを知ることは、モジュー
ルＭ４・２２によって与えられ、これは、選択器２４が全てあるいはいくつかの
通信をネットワークに向かわせるのを監視するために、発信元Ｓと行き先Ｄｉと
の間の高品質のサービスについての診断を制定する。

【００８０】 最後の高品質のサービスは、トランジットネットワークのそれを越えることは
無いだろうから、所定の品質の目標と比較される以下の場合に注意したい。 １．目標を十分に上回るトランジットの品質、ここでは、最適化モジュールＭ
１・１２，Ｍ２・１４，Ｍ３・１６は、有効である。 ２．目標以下か目標に近いトランジットの品質、ここでは、ここでは、最適化
モジュールＭ１・１２，Ｍ２・１４，Ｍ３・１６は、この目標を満足するのに十
分ではない。従って、他の測定値を使う必要がある。

【００８１】 循環している通信の量と、最適化の方法と、さらにトランジットネットワーク
４の実際の品質が、満足すべき高品質のサービスを得られなければ、他の通信ネ
ットワーク２６は、選択器２４を監視することによって、発信元と行き先の間で
実施できただろう。それは、例えば、 −同じアクセス接続上で、より高価に、より良い高品質のサービスを使用する
ことや、 −他のサービス操作係へのアクセス（第１のものの代わり或いは追加）や、 −直接的な通信（例えば、電話網を通して）である。

【００８２】 一旦、精確な達成可能な品質が分かれば、品質と価格との妥協案を、ユーザー
自身の基準に従って扱うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による処理が実行される、送信ネットワークの一般的な概
略が示される図である。

【図２】 可能性のあるアクセスネットワークの別の場合の図である。

【図３】 前の結果による、キューの遅延時間での計算法を図解した図であ
る。

【図４】 本発明による、高品質のサービスの最適化曲線の概略を示した図
である。

【図５】 本発明による装置が提供されるネットワークの概略を示した図で
ある。

【図６】 本発明による最適化曲線の特定内地例を示す図である。

【図７】 本発明による装置上に備えられた通信リミッタの概略を示す図で
ある。

【符号の説明】

２…データ送信パケットネットワーク ４…トランジットネットワーク ６…アクセスネットワーク ８…分類手段 １０…制御手段 １２…モジュールＭ１ １４…モジュールＭ２ １６…モジュールＭ３ １７…モジュールＭ５ ２２…モジュールＭ４ ２４…選択器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−イヴ・ルクレルク フランス・Ｆ−75006・パリ・リュ・デュ ゲ−トゥルーアン・19 Ｆターム(参考） 5K030 GA13 HA08 HC02 HC14 HD05 MA01 MB01

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ転送パケットネットワーク（２）内の高品質のサービ
   スの動的最適化処理において、 前記ネットワーク（２）は、多数のアクセスネットワーク（６）を経由して、
   トランジットネットワーク（４）に接続される、多数の発信元Ｓｉと多数の行き
   先Ｄｉから成り、各発信元は、最大出力Ｌ_max,a,xを送ることができ、各行き先
   は、最大出力Ｌ_max,a,xを受けることができ、前記発信元は、それぞれ送信済み
   のデータの出力のための分類手段（８）と制御手段（１０）とから成り、それら
   を特徴とする処理は、 ａ．絶対転送遅延時間とジッタと前記交換データの出力と各発信元Ｓと各行き
   先Ｄの間の損失を測定し、この段階ａの間に得られた測定値によって、 ａ１．各行き先Ｄに対して、別の発信元の間に、最大出力を配布する副段階と
   、 ａ２．各行き先Ｄに対して、最大出力Ｌ_max,x,dを最適化する、アクセスネッ
   トワーク混雑地点制限値を動的に決定する副段階と、 ａ３．各発信元Ｓに対して、全体の最大出力出力Ｌ_max,s,xと各行き先向け出
   力Ｌ_max,s,dへの最大出力を最適化する、アクセスネットワーク混雑地点制限値
   を動的に決定する副段階と、 ａ４．各行き先Ｓに対して、トランジットネットワーク混雑の影響を決定する
   副段階と を実行する段階と、 ｂ．副段階ａ１，ａ２，ａ３，ａ４からの結果によって、出力の分類と制御の
   手段を監視する段階と を含むことを特徴とする処理。
2. 【請求項２】 所定の行き先Ｄに対して、前記段階ａ１は、 −一方でアクセスラインの出力に従って最大出力Ｌ_max,x,dを、また他方で段
   階ａ２を設定する操作と、 −各発信元に対して、最大出力Ｌ_max,s,dの第１の値を定義するのに、サブネ
   ットワークの動作中の発信元の間で、前記最大出力Ｌ_max,x,dを共有し、前記共
   有は、コンフィギュレーションデータと可能性のある動的出力指定値Ｒ_s,dを、
   全てあるいはいくつかの発信元から考慮して行う操作と、 −第１の値Ｌ_max,s,dを各発信元に送信する操作と からなることを特徴とする請求項１記載の処理。
3. 【請求項３】 前記段階ａ２は、 −各発信元と前記行き先との間の重み付けをする遅延時間を表す第１の遅延時
   間値を計算する操作と、 −各発信元と前記行き先との間の重み付けをするジッタを表す第１のジッタ値
   を計算する操作と、 −各発信元と前記行き先との間の重み付けをする損失を表す第１の損失値を計
   算する操作と、 −この行き先が受信した出力に従って、重み付けされた値の曲線を決定する操
   作と、 −前記曲線に従って、最大出力Ｌ_max,x,dの値を設定する操作と からなることを特徴とする請求項１記載の処理。
4. 【請求項４】 前記段階ａ３は、 −前記発信元と前記各行き先との間の重み付けをする遅延時間を表す第１の遅
   延時間値を計算する操作と、 −前記発信元と前記各行き先との間の重み付けをするジッタを表す第１のジッ
   タ値を計算する操作と、 −前記発信元と前記各行き先との間の重み付けをする損失を表す第１の損失値
   を計算する操作と、 −前記発信元が送信した出力（全体の、及び各行き先に向けての）によって、
   重み付けされた値の曲線を決定する操作と、 −前記曲線と、ラインからアクセスネットワークに向けての出力と、コンフィ
   ギュレーションデータと、全てあるいはいくつかの行き先へ向けての出力Ｒ_s,d
   の可能性のある動的指定値とに関連して、全体の最大出力Ｌ_max,s,xと、方向に
   よる第２の最大出力値とを決定する操作と からなることを特徴とする請求項１記載の処理。
5. 【請求項５】 前記各行き先に対して、前記段階ａ４は、 −遅延時間とジッタと損失と出力との測定値及び段階ａ１，ａ２，ａ３からの
   結果を、遅延時間とジッタと損失と出力とのあらかじめ定められた値と比較する
   操作と、 −この比較に関連して、高品質のサービスにおける診断を行う操作と とからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の処理。
6. 【請求項６】 出力制御手段１０を通して、全体の最大出力値_Lmax,s,xと同
   様に、前記第１及び第２の最大出力値Ｌ_max,s,dの間の最小値を送信することか
   ら成る段階を、さらに含んでいることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つ
   に記載の処理。
7. 【請求項７】 データ転送パケットネットワーク（２）内の高品質のサービ
   スの動的最適化装置において、 前記ネットワーク（２）は、多数のアクセスネットワーク（６）を経由して、
   トランジットネットワーク（４）に接続される、多数の発信元Ｓｉと多数の行き
   先Ｄｉから成り、各発信元は、最大出力Ｌ_max,a,xを送ることができ、各行き先
   は、最大出力Ｌ_max,a,xを受けることができ、前記発信元は、それぞれ送信済み
   のデータの出力のための分類手段と制御手段とから成り、前記装置は、 −各発信元Ｓと各行き先Ｄの間の、転送の絶対遅延時間と、ジッタと、交換し
   たデータの出力と、損失とを測定するための手段と、 −別の発信元の間の、各行き先Ｄへの最大出力Ｌ_max,x,dを配布するための手
   段と、 −各行き先Ｄに対する最大出力Ｌ_max,x,dを最適化することによって、アクセ
   スネットワーク（６）の限界混雑地点を動的に決定するための手段と、 −全てのアクセスネットワーク（６）の、各発信元Ｓの各行き先に向けての、
   限界混雑地点を動的に決定するための手段と、 −各発信元Ｓの、トランジットネットワーク（４）内の混雑の影響を決定する
   ための手段と、 −送信済みのデータパケットを分類するための手段と、 −出力を制御するための手段と、 −各行き先Ｄに向けての、各発信元Ｓのためのネットワークを選択する手段と からなることを特徴とする装置。
8. 【請求項８】 発信元Ｓが行き先Ｄに送ることができる、第１の最大情報量
   Ｌ_max,s,dを動的に決定する責任のあるモジュールＭ１（１２）と、高品質のサ
   ービスを監視する間に、アクセスラインを最適使用するために行き先Ｄが受信す
   ることのできる、全体的な最大出力Ｌ_max,x,dを動的に決定する責任のあるモジ
   ュールＭ２（１４）と、全体的な最大出力を動的に決定する責任があり、高品質
   のサービスを監視する間に、行き先がアクセスラインの最適使用をするように発
   信元Ｓが送信することができるモジュールＭ３（１６）と、トランジットネット
   ワーク（４）の特性を決定する責任があり、ネットワーク選択器（２４）に命令
   を出すモジュールＭ４（２２）と、モジュールＭ１（１２）とＭ３（１６）から
   の値に関連して、発信元Ｓのリミッターの値（１０）を動的に設定することによ
   って、出力の分類手段（８）と制御手段（１０）とを監視するためのモジュール
   Ｍ５（１７）とを、さらに備えていることを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】 前記モジュールＭ１（１２）の動的入力パラメータは、 −出力フローの測定値と、 −各発信元Ｓと行き先Ｄの間の、可能性のある出力指定値Ｒ_s,dと、 −モジュールＭ２（１４）で決定される、行き先Ｄが全ての発信元Ｓｉから受
   信する可能性のある最大値Ｌ_max,x,dと であることを特徴とする請求項７記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記モジュールＭ２（１４）は、高品質のサービスの測定
    値を用いて、全ての発信元Ｓｉの間の高品質のサービスの重み付けをされた変数
    を計算し、行き先Ｄがネットワーク（２）から受信するかもしれない最大出力Ｌ_max,x,d を推定することを特徴とする請求項７記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記モジュールＭ３（１６）は、各行き先Ｄのモジュール
    Ｍ１から第１の値Ｌ_max,a,xを受信し、高品質のサービスの測定値を用いて、全
    ての行き先Ｄｉの間の高品質のサービスの重み付けをされた変数を計算し、発信
    元Ｓがネットワーク（２）に送信するかもしれない最大出力Ｌ_max,a,xと、発信
    元Ｓが各行き先Ｄに送信するかも知れない第２の最大出力Ｌ_max,s,dとを提供す
    ることを特徴とする請求項８記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記モジュールＭ４（２２）は、全てのあるいはいくつか
    の通信を他のネットワーク（２６）に導く選択器（２４）を監視するために、発
    信元Ｓと各行き先Ｄとの間の高品質のサービスに診断を行うことを特徴とする請
    求項７記載の装置。