ＭＶＡ ＢＥＡ
図 パケット帯域の配置
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
使用率 遅延
[m sec]
ＭＶＡパケット ＡＶＡパケット ＢＥＡパケット
図 パケットの遅延の平均値混合比 >
図に各サービスクラスのパケットの遅延の平均値を示す。品質を保証しなければな らないトラヒックが減少した分、先ほどのトラヒックがなかった時よりはトラ ヒックの品質が向上している。トラヒックの品質は、トラヒックの影響を受け て変化するが、トラヒックの影響は受けず、品質が保たれているといえる。そして、
フレームの遅延も、図に示されるように少ない値となっている。
そして、使用率でのトラヒックの遅延は大幅に改善されており、トラヒッ クを混ぜることによって、高い使用率でもトラヒックの品質を保つことができる。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
使用率 遅延
[m sec]
I フレーム (MVA) P フレーム (MVA) I フレーム (AVA) P フレーム (AVA) ＢＥＡパケット
図 画像フレームとパケットの遅延の平均値混合比 >
トラヒックとトラヒックの混合比率が逆の場合のパケット、フレームの遅延 の平均値を図、図に示す。トラヒックは、・トラヒックの品質 を保証するため、先ほどの場合と同様に使用率が程度になるとかなり犠牲になる。し かし、トラヒックの遅延は、使用率〜にわたってほぼ一定であり、転送フ レーム以内に転送が完了している。トラヒックについても、使用率において、
転送フレーム以内で転送が完了しており、高い品質を保てていることが分かる。
ここで、トラヒックの混合比率が高い場合と低い場合のトラヒックのパケッ トの遅延の最大値を比較してみる。平均値をみればどちらもそれほど特性が変わらないの だが、最大値をみると、図に示されるように、使用率が高い状態においては、ト ラヒックの混合比率が高い場合の方が、遅延の最大値が小さくなっている。これは、
トラヒックの占める割合が少なく、残りをトラヒックで埋めてしまっている場合よ りも、トラヒックの占める割合が多く、残りをトラヒックで埋めきれない場合
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
使用率 遅延
[m sec]
ＭＶＡパケット ＡＶＡパケット ＢＥＡパケット
図 パケットの遅延の平均値混合比 >
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
使用率 遅延
[m sec]
I フレーム (MVA) P フレーム (MVA) I フレーム (AVA) P フレーム (AVA) ＢＥＡパケット
図 フレームとパケットの遅延の平均値混合比 >
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
使用率 遅延
[m sec]
MVA混合比率が高い場合 MVA混合比率が低い場合
図 トラヒックの混合比率の違いによるパケットの遅延の最大値 の方が、トラヒックは入り込みやすいということを示している。
優先制御のみを行った場合との比較
第章で述べたタイムスロットのスケジューリングポリシーでは、転送フレーム送出前 であれば、既にタイムスロットに書き込まれたパケットをキューに戻し、パ ケットを書き込むことをしているが、このことについて検討を行う。この機能を止めて、
優先スケジューリングのみを行い、いったん書き込まれたタイムスロットはそのままに しておいた場合の、パケットと画像フレームの遅延の平均を図、図に示す。なお、
との混合比はとしてある。 これを図 、図 と比較してみる。図
に、プリエンプションを行った場合と、行わなかった場合の・パケットの 遅延のを示す。また、併せて示してある数字は、どれくらいプリエンプションが行われた かのかを示す。使用率が高くなるにつれて、プリエンプションが行われる確率が高くなっ ているが、特に使用率においては、半数以上のパケットがプリエンプションの対象と なっている。プリエンプションを行うと、パケットの遅延は減少し、パケット の遅延が増加している。パケットをある程度犠牲にすることにはなるが、その結果、
パケットの遅延はほぼ一定となり、遅延の揺らぎが少ない、高い品質を保証できる ようになる。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
使用率 遅延
[m sec]
ＭＶＡパケット ＡＶＡパケット
図 優先制御のみを行った場合のパケットの遅延の平均混合比 >
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
使用率 遅延
[m sec]
I フレーム (MVA) P フレーム (MVA) I フレーム (AVA) P フレーム (AVA)
図 優先制御のみを行った場合のフレームの遅延の平均混合比 >
0 1 2 3 4 5 6
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
使用率 遅延
[m sec]
MVA-再ｽｹｼﾞｭｰﾙ有 AVA-再ｽｹｼﾞｭｰﾙ有 MVA-優先制御のみ AVA-優先制御のみ
59.6%
29.9%
15.5%
8.2%
2.2% 4.3%
1.0%
0.1% 0.4%
図 プリエンプションを行った場合と行わなかった場合の比較
第
章 結論
要旨
本論文では、同期通信に基づき、ラベルスイッチングの技術を併用する、ラベル付き同 期転送方式を提案した。そしてサービスクラスを・・３つに分けて優先制 御制御を行い、さらにフレーム転送を行っている点を利用した再スケジューリングを行 うことによりを保証する機構を示した。本提案方式による通信網に流すトラヒック として、リアルタイム型トラヒック、ベストエフォート型トラヒックのモデルを示し、シ ミュレーション実験を行い、性能の評価を行っい、以下のような結果を得た。
¯ 又はトラヒックを単体で流した場合、使用率においても平均転送 フレーム程度の遅れで転送ができる。
¯ トラヒックを単体で流した場合の遅延は、=(=キューで非同期転送を行う場 合に比べ、フレーム転送を行っているために使用率が低い場合でも一定の遅延が発 生してしまうが、遅延時間はほぼ一定で、遅延のゆらぎを少なくすることができる。
¯ ・トラヒックを等しい割合で混合した場合、平均でみれば使用率にお いてもトラヒックの遅延は転送フレーム以内であり、トラヒックの遅 延も〜転送フレーム程度である。しかし、トラヒックの画像フレームは、( フレームが約秒にフレーム、3フレームが約秒にフレームの割合で遅延 の許容範囲を超えてしまうものが出る。
¯ ・トラヒックを異なった割合で混合した場合、トラヒックはト ラヒックにあまり影響されることなくの遅延はほぼ一定で高い品質が保たれている が、トラヒックの遅延はトラヒックの割合によって大きく左右される。
トラヒックが極端に多い場合、トラヒックとトラヒックの比が８：
２であった場合、トラヒックの画像フレームは、使用率においては、全体 の約<のフレームの遅延が許容範囲を超えてしまう。使用率が の時も、約 分 にフレームの割合で遅延が今日範囲を超えてしまう。しかし、サービスクラスが
であることを考えると、この程度の遅延であれば問題のない範囲である。逆に、
トラヒックが極端に少ない場合、・トラヒックの比が であった場 合は、遅延の最大値でみても、使用率においてトラヒックの品質が保たれ ている。 上記の両比率を保ったまま、そこにベストエフォート型トラヒックを混ぜ
た場合、トラヒックの品質への悪影響はなかった。トラヒックは、
トラヒックの影響は受けるが、トラヒックの影響は受けない。また、ト ラヒックは、トラヒックの割合が高い場合と低い場合において、平均の遅延は あまり差がみられなかったが、遅延の最大値でみると、使用率が高いところでは、
トラヒックの割合が高い時のほうが、遅延の最大値が小さくなっていた。
トラヒックの割合が少なく、残りをトラヒックで埋めてしまうよりも、
トラヒックの割合が多く、残りをトラヒックで埋めきれないところにト ラヒックは入り込みやすいことを示している。そして、このトラヒックの帯 域を犠牲にすることによって、・トラヒックの品質を改善することがで きた。
¯ トラヒックとトラヒックを等しい割合で混合した状態において、タイムス ロットの再スケジューリング機構を止め、優先制御のみを行った場合、再スケジュー リングを行った場合に比べ、トラヒックの遅延は増加し、トラヒックの 遅延は減少した。の品質を少々犠牲にすることにはなるが、トラヒック の品質をかなり良い状態に保つことが可能となる。
結び
本提案方式は、キューイングを行い、優先制御及びプリエンプションを行う方式である ため、完全な保証を行うことはできない。しかし、シミュレーションにおいて、
トラヒックは全て十分な品質の保証ができているといえる。これは、フレーム転送を行 い、プリエンプションを行った結果であると思われる。また、トラヒックについて も、トラヒックの全体に占める割合にもよるが、接続制御の段階で、トラヒッ クを受け付けすぎなければ、品質を保証することができる。
そして、トラヒックを混ぜることによって、トラヒックのピークが重なったとき など、トラヒックが予約している帯域をオーバーするときは、この帯域を使用 して転送を行うことにより、高い使用率においても、品質を保証できる確率が高くなる。