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電気通信およびコンピュータ工学において、キューイング遅延とは、ジョブが実行可能になるまでキューで待機する時間のことです。これはネットワーク遅延の重要な構成要素です。交換ネットワークでは、キューイング遅延とは、発信者によるシグナリングの完了から着信者への呼び出し信号の到着までの時間です。キューイング遅延は、発信スイッチ、中間スイッチ、または着信者サービススイッチでの遅延によって発生する可能性があります。データネットワークでは、キューイング遅延とは、サービス要求から着信データ端末装置（DTE）への回線確立までの遅延の合計です。パケット交換ネットワークでは、キューイング遅延とは、パケットがネットワークに挿入されてから宛先に配信されるまでの間にパケットが遭遇する遅延の合計です。[ 1 ]
この用語は、ルーターに関して最もよく使われます。パケットがルーターに到着すると、処理されて送信される必要があります。ルーターは一度に1つのパケットしか処理できません。パケットがルーターの処理能力よりも速く到着する場合（バースト送信など）、ルーターはパケットをキュー（バッファとも呼ばれます）に入れ、送信できるまでそこに待機させます。遅延はパケットごとに異なる場合もあるため、キューイング遅延を測定および評価する際には、通常、平均値と統計値が生成されます。[ 2 ]
トラフィックが処理速度よりも速く到着するためキューがいっぱいになり始めると、パケットがキューを通過する際に経験する遅延の量が増加します。キューの内容が処理できる速度は、施設の伝送速度の関数です。これが古典的な遅延曲線につながります。任意のパケットが経験する可能性のある平均遅延は、式 1/(μ-λ) で与えられます。ここで、μ は施設が維持できる 1 秒あたりのパケット数、λ は処理されるパケットが到着する平均レートです。[ 3 ] この式は、キューからパケットがドロップされない場合に使用できます。
最大キューイング遅延はバッファサイズに比例します。送信待ちのパケットの列が長くなるほど、平均待ち時間も長くなります。送信待ちのパケットのルータキューは、パケット損失の潜在的な原因にもなります。ルータはキューを保持するためのバッファメモリが有限であるため、パケットをあまりにも高いレートで受信するルータでは、キューが満杯になる可能性があります。この場合、ルータは余分なパケットを破棄する以外に選択肢がありません。
インターネットの TCP のように、伝送プロトコルがバッファがいっぱいになったパケットのドロップという症状を利用して送信レートを調整すると、帯域幅は理論上の容量に近いレベルで公平に共有され、ネットワークの輻輳による遅延は最小限に抑えられます。このフィードバック メカニズムがないと、遅延は予測不可能になり、急激に増加します。これは高速道路が容量に近づくときにも見られる症状です。この場合、メーター制のオンランプが最も効果的な解決策となります。TCP の自己調整が、トラフィックが車ではなくパケットである場合に最も効果的な解決策となるのと同様です。この結果は、数学的にモデル化するのが難しく、数学や実際のネットワークの経験がない人にとっては非常に直感に反します。パケットをドロップせずに、代わりにますます多くのパケットをバッファリングすることを選択すると、バッファブロートが発生します。
ケンドールの表記法では、バッファのサイズを K とする M/M/1/K キューイング モデルを使用して、特定のシステムのキューイング遅延を分析できます。キューからパケットがドロップされた場合のキューイング遅延を計算するには、ケンドールの表記法を使用する必要があります。M/M/1/K キューイング モデルは、ネットワーク分析において最も基本的で重要なキューイング モデルです。[ 4 ]
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この記事は、連邦規格1037C（一般調達局）からのパブリックドメイン資料を組み込んでいます。 2022年1月22日にオリジナルからアーカイブされました。 （ MIL-STD-188に準拠）