次世代超高速通信網における通信プロトコルに関する研究

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次世代超高速通信網としてATM(Asynchronous Transfer Mode)交換機を多段接続したネットワーク(以降「ATM網」という)が有望視されているため,本研究においても対象とする超高速通信網をATM網とした.また,通信プロトコルは電気的なレベルからアプリケーションのレベルまで非常に広範な範囲をカバーしているが,この中で本研究ではネットワーク層やトランスポート層が有すべき機能であるATM網内の輻輳制御及び両端末間の流量制御に関する研究を行なった.輻輳制御については,従来,定められた転送速度を超えて送信されるセルを廃棄する方法が検討されていたが,本研究では廃棄するセルを選択して網の利用効率を上げる方法を提案した.より上位の層が扱うデータ単位(例えばパケット)はセルに分割されて転送される.受信側端末でセルをパケットに再構成するが,この時点であるパケットに含まれているセルが一つでも失われているとパケットを再構成することができない.すなわち,パケットを構成するセルの一つが失われたパケットはもはや転送する意味がな.い.そこで,本研究では,あるパケットを構成するセルの一つが廃棄されるとそれに続くセルを廃棄する方法を提案し,その有効性を定量的に明らかにした.流量制御においては,従来,セル単位の流量制御が検討されていたが,本研究ではトランスポート層が扱うデータ単位(転送時にセルに分割される)の流量制御について検討した.本研究で提案した流量制御では,送信側端末がデータ単位の転送速度をボトルネックのサービス率に等しくなるように制御する.ボトルネックの候補として交換機及び受信端末が考えられるが,ボトルネックとなる交換機のサービス率は受信側端末におけるデータ単位の到着率とみなすことができる.受信側端末はACK等の制御パケットにデータ単位の到着率,自サービス率の小さい方の値をのせて送信側に伝える.本研究では待ち行列網モデルのシミュレーションにより提案した流量制御の有効性を明らかにした.