JP2000049802A - Ａｔｍ通信装置および輻輳回避方法 - Google Patents
Ａｔｍ通信装置および輻輳回避方法Info
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- JP2000049802A JP2000049802A JP21295698A JP21295698A JP2000049802A JP 2000049802 A JP2000049802 A JP 2000049802A JP 21295698 A JP21295698 A JP 21295698A JP 21295698 A JP21295698 A JP 21295698A JP 2000049802 A JP2000049802 A JP 2000049802A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加速比係数βにしたがって輻輳予測を行う輻
輳回避制御と、レート増加係数ＲＩＦおよびレート減少
係数ＲＤＦにしたがって輻輳予測を行う輻輳回避制御と
を組み合わせる。 【解決手段】 加速比係数βをレート増加係数ＲＩＦを
パラメータとし、 β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） ただし、ＰＣＲ：ピークセルレート Ｌ：セル長 Ｎｒｍ：ＲＭセル間に挟まれて送られるデータのセル数
＋１ として表す。
輳回避制御と、レート増加係数ＲＩＦおよびレート減少
係数ＲＤＦにしたがって輻輳予測を行う輻輳回避制御と
を組み合わせる。 【解決手段】 加速比係数βをレート増加係数ＲＩＦを
パラメータとし、 β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） ただし、ＰＣＲ：ピークセルレート Ｌ：セル長 Ｎｒｍ：ＲＭセル間に挟まれて送られるデータのセル数
＋１ として表す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＡＴＭ(Asynchronou
s Transfer Mode)に利用する。本発明は送受信端末間で
中継ノードを介してセルを双方向に転送するＡＴＭ網に
おける中継ノードの輻輳回避技術に関する。
s Transfer Mode)に利用する。本発明は送受信端末間で
中継ノードを介してセルを双方向に転送するＡＴＭ網に
おける中継ノードの輻輳回避技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＡＴＭ通信装置を図５ないし図１
０を参照して説明する。図５は第一の従来例のＡＴＭ通
信装置の要部ブロック構成図である。図６は第一の従来
例のＡＴＭ通信装置の輻輳予測検出回路の要部ブロック
構成図である。図７はセル構造を示す図である。図８は
第二の従来例のＡＴＭ通信装置の要部ブロック構成図で
ある。図９は第二の従来例のＡＴＭ通信装置の輻輳検出
回路の要部ブロック構成図である。図１０は第三の従来
例のＡＴＭ通信装置の要部ブロック構成図である。
０を参照して説明する。図５は第一の従来例のＡＴＭ通
信装置の要部ブロック構成図である。図６は第一の従来
例のＡＴＭ通信装置の輻輳予測検出回路の要部ブロック
構成図である。図７はセル構造を示す図である。図８は
第二の従来例のＡＴＭ通信装置の要部ブロック構成図で
ある。図９は第二の従来例のＡＴＭ通信装置の輻輳検出
回路の要部ブロック構成図である。図１０は第三の従来
例のＡＴＭ通信装置の要部ブロック構成図である。
【０００３】（第一の従来例）第一の従来例を図５ない
し図７を参照して説明する。第一の従来例は特開平６−
３１８９５５号公報に開示されている。図５において、
符号１−１、符号１−２は送信端末、符号２はセル発生
回路、符号３はバッファ、符号４はセル送出制御回路、
符号５は輻輳予測信号検出回路、符号６および符号７は
中継ノード、符号８はバッファ、符号９は輻輳予測検出
回路、符号１０は経路選択回路、符号１１は輻輳予測信
号挿入回路、符号１２−１、１２−２は受信端末、符号
１３はバッファ、符号１４はセル受信回路、符号１５は
輻輳予測信号搬送セル発生回路、符号１６は伝送路であ
る。
し図７を参照して説明する。第一の従来例は特開平６−
３１８９５５号公報に開示されている。図５において、
符号１−１、符号１−２は送信端末、符号２はセル発生
回路、符号３はバッファ、符号４はセル送出制御回路、
符号５は輻輳予測信号検出回路、符号６および符号７は
中継ノード、符号８はバッファ、符号９は輻輳予測検出
回路、符号１０は経路選択回路、符号１１は輻輳予測信
号挿入回路、符号１２−１、１２−２は受信端末、符号
１３はバッファ、符号１４はセル受信回路、符号１５は
輻輳予測信号搬送セル発生回路、符号１６は伝送路であ
る。
【０００４】送信端末１−１、１−２はそれぞれ受信端
末１２−１、１２−２に接続されている。図５は送信端
末１−１、１−２より受信端末１２−１、１２−２にデ
ータセルを送る片方向通信の場合を示しており、逆方向
通信は省略されている。
末１２−１、１２−２に接続されている。図５は送信端
末１−１、１−２より受信端末１２−１、１２−２にデ
ータセルを送る片方向通信の場合を示しており、逆方向
通信は省略されている。
【０００５】セル発生回路２より送られたセルはバッフ
ァ３に一時的に蓄積され、セル送出制御回路４の制御に
したがって、次式に示される速度Ｙで読み出される。
ァ３に一時的に蓄積され、セル送出制御回路４の制御に
したがって、次式に示される速度Ｙで読み出される。
【０００６】 Ｙ＝ＩＣＲ×ｅｘｐ（β′×Ｔ） …（１） β′＝（Ｌｎ（ＰＣＲ／ＩＣＲ））Ｔ／Ｔｍａｘ ただし、Ｙ：送出セル速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ） ＩＣＲ：初速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ） β′：加速比係数（１／ｓｅｃ） Ｔ：入力を経過時間とし、出力をセル速度とするルック
アップテーブル上の経過時間（ｓｅｃ） Ｔｍａｘ：輻輳予測信号を受信せずにＩＣＲからＰＣＲ
に到達するのに要する時間 ＰＣＲ：ピークセルレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ） Ｌｎ：自然対数 送信端末１−１、１−２より送出されるセル速度は、初
速度ＩＣＲが最小速度ＭＣＲに設定され、式（１）に示
されるように加速比（単位時間当たりのセル速度増加比
率）にしたがって制限されているため、中継ノード６で
輻輳の前兆を検出することが可能になる。以下では、輻
輳の前兆を検出することを輻輳予測という。
アップテーブル上の経過時間（ｓｅｃ） Ｔｍａｘ：輻輳予測信号を受信せずにＩＣＲからＰＣＲ
に到達するのに要する時間 ＰＣＲ：ピークセルレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ） Ｌｎ：自然対数 送信端末１−１、１−２より送出されるセル速度は、初
速度ＩＣＲが最小速度ＭＣＲに設定され、式（１）に示
されるように加速比（単位時間当たりのセル速度増加比
率）にしたがって制限されているため、中継ノード６で
輻輳の前兆を検出することが可能になる。以下では、輻
輳の前兆を検出することを輻輳予測という。
【０００７】バッファ３より読み出されたセルは伝送路
１６により中継ノード６に送られる。中継ノード６のバ
ッファ８に蓄積されたセルは、伝送路速度で読み出され
る。この読み出されたセル速度にしたがって、輻輳予測
検出回路９により伝送路の輻輳予測を次式により行う。
１６により中継ノード６に送られる。中継ノード６のバ
ッファ８に蓄積されたセルは、伝送路速度で読み出され
る。この読み出されたセル速度にしたがって、輻輳予測
検出回路９により伝送路の輻輳予測を次式により行う。
【０００８】 Ｖ＝ＶC ×ｅｘｐ（β′×Ｄ１） …（２） ただし、Ｖ：輻輳予測速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ） ＶC ：現在の伝送路のセル速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ） Ｄ１：送信端末１−１および１−２と中継ノード６との
間のセルの往復伝播遅延時間（ｓｅｃ） （２）式において輻輳予測速度Ｖが伝送路の許容セル速
度（Ｖｍａｘ）を超すとき、すわなち、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β′×Ｄ１） の場合には、輻輳予測検出回路９は輻輳予測有りと判断
する。
間のセルの往復伝播遅延時間（ｓｅｃ） （２）式において輻輳予測速度Ｖが伝送路の許容セル速
度（Ｖｍａｘ）を超すとき、すわなち、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β′×Ｄ１） の場合には、輻輳予測検出回路９は輻輳予測有りと判断
する。
【０００９】輻輳予測検出回路９は、図６に示すよう
に、比較器６１、演算器６２、Ｄ値メモリ６３、レート
測定器６４から構成される。レート測定器６４は、バッ
ファ８の出力伝送路を監視することにより、現在の伝送
路のセル速度ＶC を測定する。また、Ｄ値メモリ６３に
は、送信端末１−１および１−２と中継ノード６との間
のセルの往復伝播遅延時間であるＤ１の値が格納されて
おり、このＤ１の値は演算器６２に供給され、演算器６
２では Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β′×Ｄ１） が求められる。
に、比較器６１、演算器６２、Ｄ値メモリ６３、レート
測定器６４から構成される。レート測定器６４は、バッ
ファ８の出力伝送路を監視することにより、現在の伝送
路のセル速度ＶC を測定する。また、Ｄ値メモリ６３に
は、送信端末１−１および１−２と中継ノード６との間
のセルの往復伝播遅延時間であるＤ１の値が格納されて
おり、このＤ１の値は演算器６２に供給され、演算器６
２では Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β′×Ｄ１） が求められる。
【００１０】さらに、比較器６１によりＶｍａｘ×ｅｘ
ｐ（−β×Ｄ１）の値と現在の伝送路のセル速度ＶC と
が比較される。その比較結果として現在の伝送路のセル
速度ＶC がＶｍａｘ×ｅｘｐ（−β′×Ｄ１）を超すと
きに、輻輳予測検出回路９は輻輳予測有りと判断する。
ｐ（−β×Ｄ１）の値と現在の伝送路のセル速度ＶC と
が比較される。その比較結果として現在の伝送路のセル
速度ＶC がＶｍａｘ×ｅｘｐ（−β′×Ｄ１）を超すと
きに、輻輳予測検出回路９は輻輳予測有りと判断する。
【００１１】輻輳予測検出回路９は輻輳前兆有りと判断
した場合には、輻輳予測信号挿入回路１１において逆方
向に流れる輻輳予測信号搬送セルに輻輳予測信号を挿入
する。輻輳予測信号が挿入された輻輳予測信号搬送セル
は経路選択回路１０により対地別に振り分けられて、送
信端末１−１および１−２の輻輳予測信号検出回路５に
送られる。セルの構成は図７に示すとおりであり、輻輳
予測信号搬送セルのペイロード領域７０に輻輳予測信号
が挿入される。
した場合には、輻輳予測信号挿入回路１１において逆方
向に流れる輻輳予測信号搬送セルに輻輳予測信号を挿入
する。輻輳予測信号が挿入された輻輳予測信号搬送セル
は経路選択回路１０により対地別に振り分けられて、送
信端末１−１および１−２の輻輳予測信号検出回路５に
送られる。セルの構成は図７に示すとおりであり、輻輳
予測信号搬送セルのペイロード領域７０に輻輳予測信号
が挿入される。
【００１２】輻輳予測信号検出回路５は輻輳予測信号を
検出するとその旨をセル送出制御回路４に通知する。セ
ル送出制御回路４は、その旨を受信すると、式（１）に
示したルックアップテーブル上の経過時間ＴをＴ×γ
（γ：減速係数（＜１））に変更してセル速度を減少す
る。セル速度を減少後は（１）式にしたがってセル速度
を増加する。
検出するとその旨をセル送出制御回路４に通知する。セ
ル送出制御回路４は、その旨を受信すると、式（１）に
示したルックアップテーブル上の経過時間ＴをＴ×γ
（γ：減速係数（＜１））に変更してセル速度を減少す
る。セル速度を減少後は（１）式にしたがってセル速度
を増加する。
【００１３】一方、中継ノード６のバッファ８より読み
出されたセルは、伝送路１６により中継ノード７のバッ
ファ８に送られる。バッファ８に一時的に蓄積されたセ
ルは経路選択回路１０により振り分けられ、受信端末１
２−１および１２−２のバッファ１３に送られる。バッ
ファ１３に一時的に蓄積されたセルはセル受信回路１４
に送られる。受信端末１２−１および１２−２は輻輳予
測信号搬送セル発生回路１５により、輻輳予測信号搬送
セルを一定周期以下で発生する。受信端末１２−１およ
び１２−２より送られた輻輳予測信号搬送セルは中継ノ
ード７を介して中継ノード６に送られる。
出されたセルは、伝送路１６により中継ノード７のバッ
ファ８に送られる。バッファ８に一時的に蓄積されたセ
ルは経路選択回路１０により振り分けられ、受信端末１
２−１および１２−２のバッファ１３に送られる。バッ
ファ１３に一時的に蓄積されたセルはセル受信回路１４
に送られる。受信端末１２−１および１２−２は輻輳予
測信号搬送セル発生回路１５により、輻輳予測信号搬送
セルを一定周期以下で発生する。受信端末１２−１およ
び１２−２より送られた輻輳予測信号搬送セルは中継ノ
ード７を介して中継ノード６に送られる。
【００１４】（第二の従来例）第二の従来例を図８およ
び図９を参照して説明する。図８は第二の従来例のＡＴ
Ｍ通信装置の要部ブロック構成図である。図９は第二の
従来例の輻輳検出回路の要部ブロック構成図である。第
二の従来例はＡＴＭＦｏｒｕｍで検討されている輻輳回
避技術である。図８において、符号２０−１、２０−２
は送信端末、符号２１はセル送出制御回路、符号２２は
ＲＭセル受信回路、符号２３はＲＭセル送出回路、符号
２４は中継ノード、符号２５はバッファ、符号２６は輻
輳検出回路、符号２７は輻輳検出信号挿入回路、符号２
８−１、２８−２は受信端末、符号２９はＲＭセルルー
プバック回路である。送信端末２０−１、２０−２はそ
れぞれ受信端末２８−１、２８−２に接続されている。
び図９を参照して説明する。図８は第二の従来例のＡＴ
Ｍ通信装置の要部ブロック構成図である。図９は第二の
従来例の輻輳検出回路の要部ブロック構成図である。第
二の従来例はＡＴＭＦｏｒｕｍで検討されている輻輳回
避技術である。図８において、符号２０−１、２０−２
は送信端末、符号２１はセル送出制御回路、符号２２は
ＲＭセル受信回路、符号２３はＲＭセル送出回路、符号
２４は中継ノード、符号２５はバッファ、符号２６は輻
輳検出回路、符号２７は輻輳検出信号挿入回路、符号２
８−１、２８−２は受信端末、符号２９はＲＭセルルー
プバック回路である。送信端末２０−１、２０−２はそ
れぞれ受信端末２８−１、２８−２に接続されている。
【００１５】セル発生回路２より送出されたデータセル
は一時的にバッファ３に蓄積された後、セル送出制御回
路２１の制御にしたがってバッファ３より読み出され
る。バッファ３の出力セル速度はそのセル間隔がＬ／Ａ
ＣＲ（Ｌ：セル長、ＡＣＲ：現在のセル速度）になるよ
うに制御される。セル送出制御回路２１はバッファ３よ
りＮｒｍ−１個（Ｎｒｍ：ＲＭセル間に挟まれて送られ
るデータのセル数＋１）のデータセルを読み出す毎に制
御信号をＲＭセル送出回路２３に送り、ＲＭセル送出回
路２３より１個のＲＭセルを送出させる。現在のセル速
度ＡＣＲ（ｂｉｔ／ｓｅｃ）は、ＲＭセル受信回路２２
が輻輳信号を含まないＲＭセルを受信した場合は、次式
で示されるようにセル速度を増加させる。
は一時的にバッファ３に蓄積された後、セル送出制御回
路２１の制御にしたがってバッファ３より読み出され
る。バッファ３の出力セル速度はそのセル間隔がＬ／Ａ
ＣＲ（Ｌ：セル長、ＡＣＲ：現在のセル速度）になるよ
うに制御される。セル送出制御回路２１はバッファ３よ
りＮｒｍ−１個（Ｎｒｍ：ＲＭセル間に挟まれて送られ
るデータのセル数＋１）のデータセルを読み出す毎に制
御信号をＲＭセル送出回路２３に送り、ＲＭセル送出回
路２３より１個のＲＭセルを送出させる。現在のセル速
度ＡＣＲ（ｂｉｔ／ｓｅｃ）は、ＲＭセル受信回路２２
が輻輳信号を含まないＲＭセルを受信した場合は、次式
で示されるようにセル速度を増加させる。
【００１６】 ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ …（３） ただし、ＡＣＲ：現在のセル速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ） ＲＩＦ：レート増加係数 また、現在のセル速度ＡＣＲは、ＲＭセル受信回路２２
が輻輳検出信号を含むＲＭセルを受信した場合は、次式
で示されるようにセル速度を減少させる。
が輻輳検出信号を含むＲＭセルを受信した場合は、次式
で示されるようにセル速度を減少させる。
【００１７】 ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ …（４） ただし、ＲＤＦ：レート減少係数 セル送出制御回路２１は、送信端末２０−１および２０
−２からのデータセル送出開始時には、現在のセル速度
ＡＣＲをＩＣＲ（初速度）に設定する。
−２からのデータセル送出開始時には、現在のセル速度
ＡＣＲをＩＣＲ（初速度）に設定する。
【００１８】バッファ３より読み出されたデータセルと
ＲＭセル送出回路２３より送出されたＲＭセルは伝送路
１６により中継ノード２４のバッファ２５に送られる。
バッファ２５に一時的に蓄積されたデータセルとＲＭセ
ルは伝送路速度で読み出される。輻輳検出回路２６はバ
ッファ２５の蓄積セル量を監視しており、その蓄積セル
量（キュー長）がスレッショルドを超えた場合にはバッ
ファ２５が輻輳であると判断し、その旨を輻輳検出信号
挿入回路２７に通知する。輻輳検出回路２６は、図９に
示すように、比較器５１およびバッファ閾値メモリ５２
から構成される。
ＲＭセル送出回路２３より送出されたＲＭセルは伝送路
１６により中継ノード２４のバッファ２５に送られる。
バッファ２５に一時的に蓄積されたデータセルとＲＭセ
ルは伝送路速度で読み出される。輻輳検出回路２６はバ
ッファ２５の蓄積セル量を監視しており、その蓄積セル
量（キュー長）がスレッショルドを超えた場合にはバッ
ファ２５が輻輳であると判断し、その旨を輻輳検出信号
挿入回路２７に通知する。輻輳検出回路２６は、図９に
示すように、比較器５１およびバッファ閾値メモリ５２
から構成される。
【００１９】輻輳検出信号挿入回路２７は、受信端末２
８−１および２８−２でループバックされてきたＲＭセ
ルに輻輳検出信号を挿入する。輻輳検出信号が挿入され
たＲＭセルまたは輻輳検出信号が挿入されないＲＭセル
は経路選択回路１０により振り分けられ、送信端末２０
−１および２０−２のＲＭセル受信回路２２に送られ
る。
８−１および２８−２でループバックされてきたＲＭセ
ルに輻輳検出信号を挿入する。輻輳検出信号が挿入され
たＲＭセルまたは輻輳検出信号が挿入されないＲＭセル
は経路選択回路１０により振り分けられ、送信端末２０
−１および２０−２のＲＭセル受信回路２２に送られ
る。
【００２０】一方、バッファ２５より読み出されたデー
タセルおよびＲＭセルは中継ノード７のバッファ８、経
路選択回路１０を介して、受信端末２８−１および２８
−２に送られる。受信端末２８−１および２８−２で
は、ＲＭセルのみをＲＭセルループバック回路２９によ
りループバックする。ループバックされたＲＭセルは中
継ノード７を介して、中継ノード２４に送られる。
タセルおよびＲＭセルは中継ノード７のバッファ８、経
路選択回路１０を介して、受信端末２８−１および２８
−２に送られる。受信端末２８−１および２８−２で
は、ＲＭセルのみをＲＭセルループバック回路２９によ
りループバックする。ループバックされたＲＭセルは中
継ノード７を介して、中継ノード２４に送られる。
【００２１】（第三の従来例）第三の従来例を図１０を
参照して説明する。図１０は第三の従来例のＡＴＭ通信
装置の要部ブロック構成図である。第三の従来例も第二
の従来例と同様に、ＡＴＭＦｏｒｕｍで検討されている
輻輳回避技術である。図１０において、符号４２は中継
ノード、符号４３は輻輳検出信号付け替えおよびＲＭセ
ルループバック回路、符号４１は輻輳検出信号挿入回
路、符号３９−１および符号３９−２は受信端末であ
る。送信端末２０−１、２０−２はそれぞれ受信端末３
９−１、３９−２に接続されている。
参照して説明する。図１０は第三の従来例のＡＴＭ通信
装置の要部ブロック構成図である。第三の従来例も第二
の従来例と同様に、ＡＴＭＦｏｒｕｍで検討されている
輻輳回避技術である。図１０において、符号４２は中継
ノード、符号４３は輻輳検出信号付け替えおよびＲＭセ
ルループバック回路、符号４１は輻輳検出信号挿入回
路、符号３９−１および符号３９−２は受信端末であ
る。送信端末２０−１、２０−２はそれぞれ受信端末３
９−１、３９−２に接続されている。
【００２２】送信端末２０−１、２０−２、中継ノード
７は第二の従来例の図８と同じである。また、中継ノー
ド４２は輻輳検出信号挿入回路４１を除いて第二の従来
例の図８と同じである。
７は第二の従来例の図８と同じである。また、中継ノー
ド４２は輻輳検出信号挿入回路４１を除いて第二の従来
例の図８と同じである。
【００２３】輻輳検出回路２６は、バッファ２５が輻輳
であると判断するとその旨を輻輳検出信号挿入回路４１
に通知する。輻輳検出信号挿入回路４１はその旨を受信
すると右方向に流れるデータセルのヘッダのＰＴ領域に
輻輳検出信号を挿入する。セルの構成は図７に示すとお
りであり、データセルのＰＴ領域７１に輻輳検出信号が
挿入される。
であると判断するとその旨を輻輳検出信号挿入回路４１
に通知する。輻輳検出信号挿入回路４１はその旨を受信
すると右方向に流れるデータセルのヘッダのＰＴ領域に
輻輳検出信号を挿入する。セルの構成は図７に示すとお
りであり、データセルのＰＴ領域７１に輻輳検出信号が
挿入される。
【００２４】受信端末３９−１および３９−２の輻輳検
出信号付け替えおよびＲＭセルループバック回路４３は
受信したＲＭセルをループバックするとともに、ループ
バックしたＲＭセルに受信した最後のデータセルのヘッ
ダ内の輻輳検出信号を付け替える。
出信号付け替えおよびＲＭセルループバック回路４３は
受信したＲＭセルをループバックするとともに、ループ
バックしたＲＭセルに受信した最後のデータセルのヘッ
ダ内の輻輳検出信号を付け替える。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】このように、第一の従
来例では、送信端末１−１および１−２が初速度（ＩＣ
Ｒ）を最小速度（ＭＣＲ）に設定してから加速比係数
β′によるセル加速比制限にしたがってセルを送出し、
中継ノード６が輻輳予測を行うとともに、送信端末１−
１および１−２と中継ノード６との間のセルの往復伝播
遅延時間Ｄ１を考慮し、網の大きさに応じた最適な輻輳
回避制御を行うことができるため、中継ノード６でのセ
ル廃棄が無く、中継ノード６のバッファ８は少ないメモ
リ量でよいという利点がある。しかし、第二および第三
の従来例に比較すると、伝送路を二つの送信端末１−１
および１−２が公平使用するまでの過渡時間が大きい欠
点がある。
来例では、送信端末１−１および１−２が初速度（ＩＣ
Ｒ）を最小速度（ＭＣＲ）に設定してから加速比係数
β′によるセル加速比制限にしたがってセルを送出し、
中継ノード６が輻輳予測を行うとともに、送信端末１−
１および１−２と中継ノード６との間のセルの往復伝播
遅延時間Ｄ１を考慮し、網の大きさに応じた最適な輻輳
回避制御を行うことができるため、中継ノード６でのセ
ル廃棄が無く、中継ノード６のバッファ８は少ないメモ
リ量でよいという利点がある。しかし、第二および第三
の従来例に比較すると、伝送路を二つの送信端末１−１
および１−２が公平使用するまでの過渡時間が大きい欠
点がある。
【００２６】ここで、伝送路の公平使用とは、例えば、
特定の送信端末だけが輻輳を招くような高いセル送出レ
ートでセルの送出を行ったり、あるいは、特定の送信端
末だけが輻輳を回避する理由で、低いセル送出レートを
要求されたりすることなく、全ての送信端末が同等の条
件の元で伝送路を使用することである。また、データの
送受信毎に端末間で設定されるパスの形態によって特定
の送信端末がセル送出レートの制約を受けたりすること
がないことも伝送路の公平使用の条件である。
特定の送信端末だけが輻輳を招くような高いセル送出レ
ートでセルの送出を行ったり、あるいは、特定の送信端
末だけが輻輳を回避する理由で、低いセル送出レートを
要求されたりすることなく、全ての送信端末が同等の条
件の元で伝送路を使用することである。また、データの
送受信毎に端末間で設定されるパスの形態によって特定
の送信端末がセル送出レートの制約を受けたりすること
がないことも伝送路の公平使用の条件である。
【００２７】また、伝送路を公平使用するまでの過渡時
間とは、例えば、複数の送信端末の内、送信端末ｉが輻
輳を招くレートでセルを送出したときに、その送信端末
ｉのセル送出レートを減少させる輻輳回避制御を行う
が、このとき、輻輳予測を行ってから実際に送信端末ｉ
のセル送出レートが減少されるまでの間は、送信端末ｉ
は他の送信端末と比較すると不公平に伝送路を使用して
いることになる。この不公平の期間が過渡時間である。
また、逆の場合として、輻輳を回避する理由でセル送出
レートを減少させられている送信端末ｊがあるとき、輻
輳を招く可能性がなくなったにもかかわらず、送信端末
ｊは未だ、他の送信端末と比較すると不公平な低いセル
送出レートのまま、セル送出を続けている期間が過渡時
間である。
間とは、例えば、複数の送信端末の内、送信端末ｉが輻
輳を招くレートでセルを送出したときに、その送信端末
ｉのセル送出レートを減少させる輻輳回避制御を行う
が、このとき、輻輳予測を行ってから実際に送信端末ｉ
のセル送出レートが減少されるまでの間は、送信端末ｉ
は他の送信端末と比較すると不公平に伝送路を使用して
いることになる。この不公平の期間が過渡時間である。
また、逆の場合として、輻輳を回避する理由でセル送出
レートを減少させられている送信端末ｊがあるとき、輻
輳を招く可能性がなくなったにもかかわらず、送信端末
ｊは未だ、他の送信端末と比較すると不公平な低いセル
送出レートのまま、セル送出を続けている期間が過渡時
間である。
【００２８】図１１は経過時間とスループットとの関係
を示す図であり、横軸に経過時間をとり、縦軸にスルー
プットをとる。図１２は公平性に至る過渡時間と減速係
数との関係を示す図であり、横軸に減速係数をとり、縦
軸に公平性に至る過渡時間をとる。図１１および図１２
は、第一の従来例において、送信端末１−１がセル送出
開始後、０．７ｓｅｃ後に送信端末１−２がセル送出を
開始した場合の伝送路を公平使用するまでの過渡特性の
シミュレーション結果である。シミュレーション条件は
以下のとおりである。
を示す図であり、横軸に経過時間をとり、縦軸にスルー
プットをとる。図１２は公平性に至る過渡時間と減速係
数との関係を示す図であり、横軸に減速係数をとり、縦
軸に公平性に至る過渡時間をとる。図１１および図１２
は、第一の従来例において、送信端末１−１がセル送出
開始後、０．７ｓｅｃ後に送信端末１−２がセル送出を
開始した場合の伝送路を公平使用するまでの過渡特性の
シミュレーション結果である。シミュレーション条件は
以下のとおりである。
【００２９】伝送路１６の許容セル速度Ｖｍａｘ：１５
０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ×０．９５ 送信端末１−１および１−２の初速度ＩＣＲ：３００ｋ
ｂｉｔ／ｓｅｃ 加速比係数β′：１０．８，２１．５９ 減速係数γ：０．９，０．９５，０．９７ 送信端末１−１および１−２と輻輳予測ノード（中継ノ
ード６）との距離：３００ｋｍ 図１１は中継ノード６のバッファ８の右方向の出力伝送
路１６の公平使用に至る過渡特性を示したもので、符号
１７は送信端末１−１の出力、符号１８は送信端末１−
２の出力、符号１９は中継ノード６のバッファ８の出力
を示す。図１２は、送信端末１−２がセル送出を開始し
てからその出力のスループットが公平状態の９０％に到
達するまでに要した過渡時間を示す。これより過渡時間
は、β′＝２１．５９では０．８ｓｅｃ，β＝１０．８
では１．６ｓｅｃ程度と大きく、減速係数γにあまり依
存しないことがわかる。
０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ×０．９５ 送信端末１−１および１−２の初速度ＩＣＲ：３００ｋ
ｂｉｔ／ｓｅｃ 加速比係数β′：１０．８，２１．５９ 減速係数γ：０．９，０．９５，０．９７ 送信端末１−１および１−２と輻輳予測ノード（中継ノ
ード６）との距離：３００ｋｍ 図１１は中継ノード６のバッファ８の右方向の出力伝送
路１６の公平使用に至る過渡特性を示したもので、符号
１７は送信端末１−１の出力、符号１８は送信端末１−
２の出力、符号１９は中継ノード６のバッファ８の出力
を示す。図１２は、送信端末１−２がセル送出を開始し
てからその出力のスループットが公平状態の９０％に到
達するまでに要した過渡時間を示す。これより過渡時間
は、β′＝２１．５９では０．８ｓｅｃ，β＝１０．８
では１．６ｓｅｃ程度と大きく、減速係数γにあまり依
存しないことがわかる。
【００３０】これは、第二および第三の従来例で用いた
式（３）および式（４）によるセル速度制御が行われて
いないためである。すなわち、第一の従来例では、加速
比係数β′を用いて式（１）に示すような送出セル速度
によりセルを読み出しているために、第二および第三の
従来例で用いたレート増加係数ＲＩＦおよびレート減少
係数ＲＤＦを用いることができない。つまり、 β′＝（Ｌｎ（ＰＣＲ／ＩＣＲ））Ｔ／Ｔｍａｘ であり、加速比係数β′は、上式のように、ピークセル
レートＰＣＲおよび初速度ＩＣＲおよび輻輳予測信号を
受信せずにＩＣＲからＰＣＲに至る経過時間Ｔｍａｘに
より表され、第一の従来例の加速比係数β′と、第二お
よび第三の従来例のレート増加係数ＲＩＦおよびレート
減少係数ＲＤＦとは相互に整合性がなく、これらの係数
を組み合わせて使用することは不可能である。
式（３）および式（４）によるセル速度制御が行われて
いないためである。すなわち、第一の従来例では、加速
比係数β′を用いて式（１）に示すような送出セル速度
によりセルを読み出しているために、第二および第三の
従来例で用いたレート増加係数ＲＩＦおよびレート減少
係数ＲＤＦを用いることができない。つまり、 β′＝（Ｌｎ（ＰＣＲ／ＩＣＲ））Ｔ／Ｔｍａｘ であり、加速比係数β′は、上式のように、ピークセル
レートＰＣＲおよび初速度ＩＣＲおよび輻輳予測信号を
受信せずにＩＣＲからＰＣＲに至る経過時間Ｔｍａｘに
より表され、第一の従来例の加速比係数β′と、第二お
よび第三の従来例のレート増加係数ＲＩＦおよびレート
減少係数ＲＤＦとは相互に整合性がなく、これらの係数
を組み合わせて使用することは不可能である。
【００３１】また、第二の従来例では、ＩＣＲ（初速
度）が大きい上に、中継ノードが現在の伝送路のセル速
度による輻輳予測検出ではなくバッファのキュー長によ
り輻輳検出しているため、送信端末２０−１および２０
−２の輻輳回避動作が間に合わずバッファ２５でセル廃
棄される可能性がある。
度）が大きい上に、中継ノードが現在の伝送路のセル速
度による輻輳予測検出ではなくバッファのキュー長によ
り輻輳検出しているため、送信端末２０−１および２０
−２の輻輳回避動作が間に合わずバッファ２５でセル廃
棄される可能性がある。
【００３２】第三の従来例もＩＣＲ（初速度）が大きい
上に、中継ノードが現在の伝送路のセル速度による輻輳
予測検出ではなくバッファのキュー長により輻輳検出し
ているため、バッファ２５でセル廃棄される可能性があ
る。
上に、中継ノードが現在の伝送路のセル速度による輻輳
予測検出ではなくバッファのキュー長により輻輳検出し
ているため、バッファ２５でセル廃棄される可能性があ
る。
【００３３】これら第二および第三の従来例に、第一の
従来例で用いた加速比係数β′による輻輳予測を採用す
ることができれば伝送路を二つの送信端末１−１および
１−２が公平使用するまでの過渡時間が短く、かつ、中
継ノードにおけるセル廃棄を無くすることができるが、
前述したように、第二および第三の従来例に、第一の従
来例の加速比係数β′を用いることはできない。
従来例で用いた加速比係数β′による輻輳予測を採用す
ることができれば伝送路を二つの送信端末１−１および
１−２が公平使用するまでの過渡時間が短く、かつ、中
継ノードにおけるセル廃棄を無くすることができるが、
前述したように、第二および第三の従来例に、第一の従
来例の加速比係数β′を用いることはできない。
【００３４】また、第一の従来例では、減速係数γを用
いているが、この減速係数γの値に制約されてセル送出
レートに下限値が発生する欠点があり、網内にコネクシ
ョンが多数存在する場合に生じるきわめて低いセル送出
レートにおける輻輳回避制御については対応が困難にな
ることがある。
いているが、この減速係数γの値に制約されてセル送出
レートに下限値が発生する欠点があり、網内にコネクシ
ョンが多数存在する場合に生じるきわめて低いセル送出
レートにおける輻輳回避制御については対応が困難にな
ることがある。
【００３５】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、中継ノードでのセル廃棄をなくすることがで
きるＡＴＭ通信装置および輻輳回避方法を提供すること
を目的とする。本発明は、伝送路の公平使用に至る過渡
時間を短くすることができるＡＴＭ通信装置および輻輳
回避方法を提供することを目的とする。本発明は、レー
ト減速の下限のないＡＴＭ通信装置および輻輳回避方法
を提供することを目的とする。
であって、中継ノードでのセル廃棄をなくすることがで
きるＡＴＭ通信装置および輻輳回避方法を提供すること
を目的とする。本発明は、伝送路の公平使用に至る過渡
時間を短くすることができるＡＴＭ通信装置および輻輳
回避方法を提供することを目的とする。本発明は、レー
ト減速の下限のないＡＴＭ通信装置および輻輳回避方法
を提供することを目的とする。
【００３６】
【課題を解決するための手段】本発明は、第一、第二、
第三の従来例のそれぞれの利点を組み合わせて用いるこ
とを最も主要な特徴とする。前述したように、第一の従
来例で示した加速比係数β′を第二および第三の従来例
にそのまま用いることは不可能であることから、本発明
では、加速比係数β′を加速比係数βとして新規に定義
することにより、加速比係数βとレート増加係数ＲＩＦ
およびレート減少係数ＲＤＦとの整合をとり、組み合わ
せて用いることができるようにしたところに特徴があ
る。
第三の従来例のそれぞれの利点を組み合わせて用いるこ
とを最も主要な特徴とする。前述したように、第一の従
来例で示した加速比係数β′を第二および第三の従来例
にそのまま用いることは不可能であることから、本発明
では、加速比係数β′を加速比係数βとして新規に定義
することにより、加速比係数βとレート増加係数ＲＩＦ
およびレート減少係数ＲＤＦとの整合をとり、組み合わ
せて用いることができるようにしたところに特徴があ
る。
【００３７】これにより、中継ノードでのセル廃棄をな
くすることができる。したがって、セルの網内遅延を小
さくできる。また、伝送路の公平使用に至る過渡時間を
短くすることができる。また、本発明では、網内にコネ
クションが多数存在する場合に生じるきわめて低いセル
送出レートにおける輻輳回避制御についても前述した減
速係数γを用いないのでセル送出レートの下限をなくす
ることができる。
くすることができる。したがって、セルの網内遅延を小
さくできる。また、伝送路の公平使用に至る過渡時間を
短くすることができる。また、本発明では、網内にコネ
クションが多数存在する場合に生じるきわめて低いセル
送出レートにおける輻輳回避制御についても前述した減
速係数γを用いないのでセル送出レートの下限をなくす
ることができる。
【００３８】すなわち、本発明の第一の観点はＡＴＭ通
信装置であって、セルを送信する送信端末と、セルを受
信する受信端末と、この受信端末と前記送信端末との間
に介挿された中継ノードとを備え、前記送信端末は、当
該送信端末と前記中継ノードと前記受信端末との間を巡
回するＲＭセルを周期的に送出する手段を備え、前記中
継ノードは、データ伝送に用いる順方向の伝送路の輻輳
前兆の有無を検出する手段と、当該検出結果が輻輳前兆
有りを示すときその旨を示す輻輳予測信号を逆方向の伝
送路上のＲＭセルに書込む手段とを備えたＡＴＭ通信装
置である。
信装置であって、セルを送信する送信端末と、セルを受
信する受信端末と、この受信端末と前記送信端末との間
に介挿された中継ノードとを備え、前記送信端末は、当
該送信端末と前記中継ノードと前記受信端末との間を巡
回するＲＭセルを周期的に送出する手段を備え、前記中
継ノードは、データ伝送に用いる順方向の伝送路の輻輳
前兆の有無を検出する手段と、当該検出結果が輻輳前兆
有りを示すときその旨を示す輻輳予測信号を逆方向の伝
送路上のＲＭセルに書込む手段とを備えたＡＴＭ通信装
置である。
【００３９】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記輻輳前兆の有無を検出する手段は、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ１） を満たすときに輻輳前兆有りと判定する手段を含み、前
記送信端末は、前記ＲＭセルを受信し当該受信したＲＭ
セルに前記輻輳予測信号が書込まれているか否かを判定
する手段と、この判定する手段の判定結果が前記輻輳予
測信号有りを示すとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ にしたがって減少させる手段と、前記判定する手段の判
定結果が前記輻輳予測信号無しを示すとき現在のセル速
度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ にしたがって増加させる手段とを備え、前記加速比係数
βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） ただし、Ｌ：セル長 Ｎｒｍ：ＲＭセル間に挟まれて送られるデータのセル数
＋１ とするところにある。このとき、前記送信端末の初速度
（ＩＣＲ）は最小セル速度（ＭＣＲ）に設定されること
が望ましい。また、前記書込む手段は、前記制御用セル
のペイロード領域に前記輻輳予測信号を書込む手段を含
むことが望ましい。さらに、前記加速比係数βの値がほ
ぼ一定となるように前記ＲＩＦおよび前記Ｎｒｍの値を
変更する手段を含むことが望ましい。
記輻輳前兆の有無を検出する手段は、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ１） を満たすときに輻輳前兆有りと判定する手段を含み、前
記送信端末は、前記ＲＭセルを受信し当該受信したＲＭ
セルに前記輻輳予測信号が書込まれているか否かを判定
する手段と、この判定する手段の判定結果が前記輻輳予
測信号有りを示すとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ にしたがって減少させる手段と、前記判定する手段の判
定結果が前記輻輳予測信号無しを示すとき現在のセル速
度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ にしたがって増加させる手段とを備え、前記加速比係数
βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） ただし、Ｌ：セル長 Ｎｒｍ：ＲＭセル間に挟まれて送られるデータのセル数
＋１ とするところにある。このとき、前記送信端末の初速度
（ＩＣＲ）は最小セル速度（ＭＣＲ）に設定されること
が望ましい。また、前記書込む手段は、前記制御用セル
のペイロード領域に前記輻輳予測信号を書込む手段を含
むことが望ましい。さらに、前記加速比係数βの値がほ
ぼ一定となるように前記ＲＩＦおよび前記Ｎｒｍの値を
変更する手段を含むことが望ましい。
【００４０】あるいは、本発明の第一の観点はＡＴＭ通
信装置であって、セルを送信する送信端末と、セルを受
信する受信端末と、この受信端末と前記送信端末との間
に介挿された中継ノードとを備え、前記送信端末は、当
該送信端末と前記中継ノードと前記受信端末との間を巡
回するＲＭセルを周期的に送出する手段を備え、前記中
継ノードは、データ伝送に用いる順方向の伝送路の輻輳
前兆の有無を検出する手段と、当該検出結果が輻輳前兆
有りを示すときその旨を示す輻輳予測信号を順方向の伝
送路上のデータセルに書込む手段とを備え、前記受信端
末は、前記データセルを受信し前記輻輳予測信号を当該
受信端末により折り返されるＲＭセルに書込む手段を備
えたＡＴＭ通信装置である。
信装置であって、セルを送信する送信端末と、セルを受
信する受信端末と、この受信端末と前記送信端末との間
に介挿された中継ノードとを備え、前記送信端末は、当
該送信端末と前記中継ノードと前記受信端末との間を巡
回するＲＭセルを周期的に送出する手段を備え、前記中
継ノードは、データ伝送に用いる順方向の伝送路の輻輳
前兆の有無を検出する手段と、当該検出結果が輻輳前兆
有りを示すときその旨を示す輻輳予測信号を順方向の伝
送路上のデータセルに書込む手段とを備え、前記受信端
末は、前記データセルを受信し前記輻輳予測信号を当該
受信端末により折り返されるＲＭセルに書込む手段を備
えたＡＴＭ通信装置である。
【００４１】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記輻輳前兆の有無を検出する手段は、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ２） ただし、Ｄ２ ：送信端末と受信端末との間のセルの往
復伝播遅延時間 を満たすときに輻輳前兆有りと判定する手段を含み、前
記送信端末は、前記ＲＭセルを受信し当該受信したＲＭ
セルに前記輻輳予測信号が書込まれているか否かを判定
する手段と、この判定する手段の判定結果が前記輻輳予
測信号有りを示すとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ にしたがって減少させる手段と、前記判定する手段の判
定結果が前記輻輳予測信号無しを示すとき現在のセル速
度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ にしたがって増加させる手段とを備え、前記加速比係数
βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） とするところにある。このとき、前記送信端末の初速度
（ＩＣＲ）は最小セル速度（ＭＣＲ）に設定されること
が望ましい。また、前記データセルに書込む手段は、当
該データセルのヘッダのＰＴ領域に前記輻輳予測信号を
書込む手段を含むことが望ましい。さらに、前記加速比
係数βの値がほぼ一定となるように前記ＲＩＦおよび前
記Ｎｒｍの値を変更する手段を含むことが望ましい。
記輻輳前兆の有無を検出する手段は、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ２） ただし、Ｄ２ ：送信端末と受信端末との間のセルの往
復伝播遅延時間 を満たすときに輻輳前兆有りと判定する手段を含み、前
記送信端末は、前記ＲＭセルを受信し当該受信したＲＭ
セルに前記輻輳予測信号が書込まれているか否かを判定
する手段と、この判定する手段の判定結果が前記輻輳予
測信号有りを示すとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ にしたがって減少させる手段と、前記判定する手段の判
定結果が前記輻輳予測信号無しを示すとき現在のセル速
度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ にしたがって増加させる手段とを備え、前記加速比係数
βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） とするところにある。このとき、前記送信端末の初速度
（ＩＣＲ）は最小セル速度（ＭＣＲ）に設定されること
が望ましい。また、前記データセルに書込む手段は、当
該データセルのヘッダのＰＴ領域に前記輻輳予測信号を
書込む手段を含むことが望ましい。さらに、前記加速比
係数βの値がほぼ一定となるように前記ＲＩＦおよび前
記Ｎｒｍの値を変更する手段を含むことが望ましい。
【００４２】このように、加速比係数βを表すパラメー
タとしてレート加速係数ＲＩＦを用いることにより、加
速比係数βを用いた輻輳予測を行いながら、ＲＭセルを
用いたレート減少係数ＲＤＦおよびレート増加係数ＲＩ
Ｆによるセル送出レート制御を行うことができる。した
がって、前述した第一、第二、第三の従来例のそれぞれ
の利点を採り入れたＡＴＭ通信装置を実現することがで
きる。
タとしてレート加速係数ＲＩＦを用いることにより、加
速比係数βを用いた輻輳予測を行いながら、ＲＭセルを
用いたレート減少係数ＲＤＦおよびレート増加係数ＲＩ
Ｆによるセル送出レート制御を行うことができる。した
がって、前述した第一、第二、第三の従来例のそれぞれ
の利点を採り入れたＡＴＭ通信装置を実現することがで
きる。
【００４３】本発明の第二の観点は輻輳回避方法であっ
て、本発明の特徴とするところは、送信端末と受信端末
との間に介挿された中継ノードは、データ伝送に用いる
順方向の伝送路のセル速度ＶC が ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ１） を満たすときに、輻輳の前兆を検出し、その旨を示す輻
輳予測信号を逆方向の伝送路上のＲＭセルに書込み前記
送信端末に送信し、前記送信端末は、このＲＭセルに前
記輻輳予測信号が書込まれているとき現在のセル速度Ａ
ＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ にしたがって減少させ、また、前記ＲＭセルに前記輻輳
予測信号が書込まれていないとき現在のセル速度ＡＣＲ
を ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ にしたがって増加させ、前記加速比係数βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） とするところにある。
て、本発明の特徴とするところは、送信端末と受信端末
との間に介挿された中継ノードは、データ伝送に用いる
順方向の伝送路のセル速度ＶC が ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ１） を満たすときに、輻輳の前兆を検出し、その旨を示す輻
輳予測信号を逆方向の伝送路上のＲＭセルに書込み前記
送信端末に送信し、前記送信端末は、このＲＭセルに前
記輻輳予測信号が書込まれているとき現在のセル速度Ａ
ＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ にしたがって減少させ、また、前記ＲＭセルに前記輻輳
予測信号が書込まれていないとき現在のセル速度ＡＣＲ
を ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ にしたがって増加させ、前記加速比係数βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） とするところにある。
【００４４】あるいは、本発明の第二の観点は輻輳回避
方法であって、本発明の特徴とするところは、送信端末
と受信端末との間に介挿された中継ノードは、データ伝
送に用いる順方向の伝送路のセル速度ＶC が ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ２） を満たすときに、輻輳の前兆を検出し、その旨を示す輻
輳予測信号を順方向の伝送路上のデータセルに書込み前
記受信端末に送信し、前記受信端末は、前記データセル
を受信し前記輻輳予測信号を当該受信端末により折り返
されるＲＭセルに書込み前記送信端末に送信し、前記送
信端末は、このＲＭセルに前記輻輳予測信号が書込まれ
ているとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ にしたがって減少させ、また、前記ＲＭセルに前記輻輳
予測信号が書込まれていないとき現在のセル速度ＡＣＲ
を ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ にしたがって増加させ、前記加速比係数βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） とするところにある。
方法であって、本発明の特徴とするところは、送信端末
と受信端末との間に介挿された中継ノードは、データ伝
送に用いる順方向の伝送路のセル速度ＶC が ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ２） を満たすときに、輻輳の前兆を検出し、その旨を示す輻
輳予測信号を順方向の伝送路上のデータセルに書込み前
記受信端末に送信し、前記受信端末は、前記データセル
を受信し前記輻輳予測信号を当該受信端末により折り返
されるＲＭセルに書込み前記送信端末に送信し、前記送
信端末は、このＲＭセルに前記輻輳予測信号が書込まれ
ているとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ にしたがって減少させ、また、前記ＲＭセルに前記輻輳
予測信号が書込まれていないとき現在のセル速度ＡＣＲ
を ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ にしたがって増加させ、前記加速比係数βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） とするところにある。
【００４５】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図１および図
４を参照して説明する。図１は本発明第一実施例のＡＴ
Ｍ通信装置の要部ブロック構成図である。図４は本発明
第二実施例のＡＴＭ通信装置の要部ブロック構成図であ
る。
４を参照して説明する。図１は本発明第一実施例のＡＴ
Ｍ通信装置の要部ブロック構成図である。図４は本発明
第二実施例のＡＴＭ通信装置の要部ブロック構成図であ
る。
【００４６】本発明第一実施例のＡＴＭ通信装置は、図
１に示すように、セルを送信する送信端末２０−１およ
び２０−２と、セルを受信する受信端末２８−１および
２８−２と、この受信端末２８−１および２８−２と送
信端末２０−１および２０−２との間に介挿された中継
ノード３１および７とを備え、送信端末２０−１および
２０−２は、当該送信端末２０−１および２０−２と中
継ノード３１および７と受信端末２８−１および２８−
２との間を巡回するＲＭセルを周期的に送出する手段で
あるＲＭセル送信回路２３を備え、中継ノード３１は、
データ伝送に用いる順方向の伝送路１６の輻輳前兆の有
無を検出する手段である輻輳予測検出回路９と、当該検
出結果が輻輳前兆有りを示すときその旨を示す輻輳予測
信号を逆方向の伝送路１６上のＲＭセルに書込む手段で
ある輻輳予測信号挿入回路１１とを備えたＡＴＭ通信装
置である。
１に示すように、セルを送信する送信端末２０−１およ
び２０−２と、セルを受信する受信端末２８−１および
２８−２と、この受信端末２８−１および２８−２と送
信端末２０−１および２０−２との間に介挿された中継
ノード３１および７とを備え、送信端末２０−１および
２０−２は、当該送信端末２０−１および２０−２と中
継ノード３１および７と受信端末２８−１および２８−
２との間を巡回するＲＭセルを周期的に送出する手段で
あるＲＭセル送信回路２３を備え、中継ノード３１は、
データ伝送に用いる順方向の伝送路１６の輻輳前兆の有
無を検出する手段である輻輳予測検出回路９と、当該検
出結果が輻輳前兆有りを示すときその旨を示す輻輳予測
信号を逆方向の伝送路１６上のＲＭセルに書込む手段で
ある輻輳予測信号挿入回路１１とを備えたＡＴＭ通信装
置である。
【００４７】ここで、本発明の特徴とするところは、輻
輳予測検出回路９は、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ１） を満たすときに輻輳前兆有りと判定し、送信端末２０−
１および２０−２は、前記ＲＭセルを受信し当該受信し
たＲＭセルに前記輻輳予測信号が書込まれているか否か
を判定する手段であるＲＭセル受信回路２２と、このＲ
Ｍセル受信回路２２の判定結果が前記輻輳予測信号有り
を示すとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ にしたがって減少させ、ＲＭセル受信回路２２の判定結
果が前記輻輳予測信号無しを示すとき現在のセル速度Ａ
ＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ にしたがって増加させる手段であるセル送出制御回路２
１とを備え、前記加速比係数βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） とするところにある。ここで、セル長Ｌは５３ｂｙｔｅ
（＝４２４ｂｉｔ）とする。このとき、送信端末２０−
１および２０−２の初速度（ＩＣＲ）は最小セル速度
（ＭＣＲ）に設定される。また、輻輳予測信号挿入回路
１１は、ＲＭセルのペイロード領域に前記輻輳予測信号
を書込む。さらに、セル送出制御回路２１は、前記加速
比係数βの値がほぼ一定となるように前記ＲＩＦおよび
前記Ｎｒｍの値を変更する。ただし、Ｄ１は送信端末２
０−１および２０−２と中継ノード３１との間のセルの
往復伝播遅延時間（ｓｅｃ）であり、Ｄ１をパラメータ
として用いることにより、網の大きさに応じたセルの伝
播遅延時間を考慮した最適な輻輳回避制御を行うことが
できる。
輳予測検出回路９は、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ１） を満たすときに輻輳前兆有りと判定し、送信端末２０−
１および２０−２は、前記ＲＭセルを受信し当該受信し
たＲＭセルに前記輻輳予測信号が書込まれているか否か
を判定する手段であるＲＭセル受信回路２２と、このＲ
Ｍセル受信回路２２の判定結果が前記輻輳予測信号有り
を示すとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ にしたがって減少させ、ＲＭセル受信回路２２の判定結
果が前記輻輳予測信号無しを示すとき現在のセル速度Ａ
ＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ にしたがって増加させる手段であるセル送出制御回路２
１とを備え、前記加速比係数βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） とするところにある。ここで、セル長Ｌは５３ｂｙｔｅ
（＝４２４ｂｉｔ）とする。このとき、送信端末２０−
１および２０−２の初速度（ＩＣＲ）は最小セル速度
（ＭＣＲ）に設定される。また、輻輳予測信号挿入回路
１１は、ＲＭセルのペイロード領域に前記輻輳予測信号
を書込む。さらに、セル送出制御回路２１は、前記加速
比係数βの値がほぼ一定となるように前記ＲＩＦおよび
前記Ｎｒｍの値を変更する。ただし、Ｄ１は送信端末２
０−１および２０−２と中継ノード３１との間のセルの
往復伝播遅延時間（ｓｅｃ）であり、Ｄ１をパラメータ
として用いることにより、網の大きさに応じたセルの伝
播遅延時間を考慮した最適な輻輳回避制御を行うことが
できる。
【００４８】本発明第二実施例のＡＴＭ通信装置は、図
４に示すように、セルを送信する送信端末２０−１およ
び２０−２と、セルを受信する受信端末３９−１および
３９−２と、この受信端末３９−１および３９−２と送
信端末２０−１および２０−２との間に介挿された中継
ノード３８および７とを備え、送信端末２０−１および
２０−２は、当該送信端末２０−１および２０−２と中
継ノード３８および７と受信端末３９−１および３９−
２との間を巡回するＲＭセルを周期的に送出する手段で
あるＲＭセル送出回路２３を備え、中継ノード３８は、
データ伝送に用いる順方向の伝送路１６の輻輳前兆の有
無を検出する手段である輻輳予測検出回路９と、当該検
出結果が輻輳前兆有りを示すときその旨を示す輻輳予測
信号を順方向の伝送路上のデータセルに書込む手段であ
る輻輳予測信号挿入回路３６とを備え、受信端末３９−
１および３９−２は、前記データセルを受信し前記輻輳
予測信号を当該受信端末３９−１および３９−２により
折り返されるＲＭセルに書込む手段である輻輳予測信号
付け替えおよびＲＭセルループバック回路４０を備えた
ＡＴＭ通信装置である。
４に示すように、セルを送信する送信端末２０−１およ
び２０−２と、セルを受信する受信端末３９−１および
３９−２と、この受信端末３９−１および３９−２と送
信端末２０−１および２０−２との間に介挿された中継
ノード３８および７とを備え、送信端末２０−１および
２０−２は、当該送信端末２０−１および２０−２と中
継ノード３８および７と受信端末３９−１および３９−
２との間を巡回するＲＭセルを周期的に送出する手段で
あるＲＭセル送出回路２３を備え、中継ノード３８は、
データ伝送に用いる順方向の伝送路１６の輻輳前兆の有
無を検出する手段である輻輳予測検出回路９と、当該検
出結果が輻輳前兆有りを示すときその旨を示す輻輳予測
信号を順方向の伝送路上のデータセルに書込む手段であ
る輻輳予測信号挿入回路３６とを備え、受信端末３９−
１および３９−２は、前記データセルを受信し前記輻輳
予測信号を当該受信端末３９−１および３９−２により
折り返されるＲＭセルに書込む手段である輻輳予測信号
付け替えおよびＲＭセルループバック回路４０を備えた
ＡＴＭ通信装置である。
【００４９】ここで、本発明の特徴とするところは、輻
輳予測検出回路９は、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ２） を満たすときに輻輳前兆有りと判定し、送信端末２０−
１および２０−２は、前記ＲＭセルを受信し当該受信し
たＲＭセルに前記輻輳予測信号が書込まれているか否か
を判定する手段であるＲＭセル受信回路２２と、このＲ
Ｍセル受信回路２２の判定結果が前記輻輳予測信号有り
を示すとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ にしたがって減少させ、ＲＭセル受信回路２２の判定結
果が前記輻輳予測信号無しを示すとき現在のセル速度Ａ
ＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ にしたがって増加させる手段であるセル送出制御回路２
１とを備え、前記加速比係数βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） とするところにある。このとき、送信端末２０−１およ
び２０−２の初速度（ＩＣＲ）は最小セル速度（ＭＣ
Ｒ）に設定される。また、輻輳予測信号挿入回路３６
は、当該データセルのヘッダのＰＴ領域に前記輻輳予測
信号を書込む。さらに、セル送出制御回路２１は、前記
加速比係数βの値がほぼ一定となるように前記ＲＩＦお
よび前記Ｎｒｍの値を変更する。ただし、Ｄ２は送信端
末２０−１および２０−２と受信端末間３９−１および
３９−２との間のセルの往復伝播遅延時間であり、Ｄ２
をパラメータとして用いることにより、網の大きさに応
じたセルの伝播遅延時間を考慮した最適な輻輳回避制御
を行うことができる。
輳予測検出回路９は、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ２） を満たすときに輻輳前兆有りと判定し、送信端末２０−
１および２０−２は、前記ＲＭセルを受信し当該受信し
たＲＭセルに前記輻輳予測信号が書込まれているか否か
を判定する手段であるＲＭセル受信回路２２と、このＲ
Ｍセル受信回路２２の判定結果が前記輻輳予測信号有り
を示すとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ にしたがって減少させ、ＲＭセル受信回路２２の判定結
果が前記輻輳予測信号無しを示すとき現在のセル速度Ａ
ＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ にしたがって増加させる手段であるセル送出制御回路２
１とを備え、前記加速比係数βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） とするところにある。このとき、送信端末２０−１およ
び２０−２の初速度（ＩＣＲ）は最小セル速度（ＭＣ
Ｒ）に設定される。また、輻輳予測信号挿入回路３６
は、当該データセルのヘッダのＰＴ領域に前記輻輳予測
信号を書込む。さらに、セル送出制御回路２１は、前記
加速比係数βの値がほぼ一定となるように前記ＲＩＦお
よび前記Ｎｒｍの値を変更する。ただし、Ｄ２は送信端
末２０−１および２０−２と受信端末間３９−１および
３９−２との間のセルの往復伝播遅延時間であり、Ｄ２
をパラメータとして用いることにより、網の大きさに応
じたセルの伝播遅延時間を考慮した最適な輻輳回避制御
を行うことができる。
【００５０】
【実施例】（第一実施例）本発明第一実施例を図１ない
し図３を参照して説明する。図２は本発明第一実施例の
経過時間とスループットとの関係を示す図であり、横軸
に経過時間（ｓｅｃ）をとり、縦軸にスループット（Ｍ
ｂ／ｓ）をとる。図３は本発明第一実施例のレート減速
係数と公平性に至る過渡時間との関係を示す図である。
横軸にレート減速係数（ＲＤＦ）をとり、縦軸に公平性
に至る過渡時間（ｓｅｃ）をとる。図１に示す符号１１
はＲＭセルへの輻輳予測信号挿入回路、符号９は輻輳予
測検出回路である。中継ノード７は第一の従来例の図５
に等しい。
し図３を参照して説明する。図２は本発明第一実施例の
経過時間とスループットとの関係を示す図であり、横軸
に経過時間（ｓｅｃ）をとり、縦軸にスループット（Ｍ
ｂ／ｓ）をとる。図３は本発明第一実施例のレート減速
係数と公平性に至る過渡時間との関係を示す図である。
横軸にレート減速係数（ＲＤＦ）をとり、縦軸に公平性
に至る過渡時間（ｓｅｃ）をとる。図１に示す符号１１
はＲＭセルへの輻輳予測信号挿入回路、符号９は輻輳予
測検出回路である。中継ノード７は第一の従来例の図５
に等しい。
【００５１】また、セル送信端末２０−１、２０−２、
セル受信端末２８−１、２８−２は第二の従来例の図８
に等しい。ただし、セル送信端末２０−１、２０−２の
初速度（ＩＣＲ）は最小セル速度（ＭＣＲ）に設定され
る。セル送信端末２０−１、２０−２から送出されるセ
ル速度は、以下のように記述できる。これは本発明者ら
が解析により求めたものである。ただし、Ｔは入力を経
過時間とし、出力をセル速度とする仮想ルックアップテ
ーブル上の経過時間（ｓｅｃ）である。
セル受信端末２８−１、２８−２は第二の従来例の図８
に等しい。ただし、セル送信端末２０−１、２０−２の
初速度（ＩＣＲ）は最小セル速度（ＭＣＲ）に設定され
る。セル送信端末２０−１、２０−２から送出されるセ
ル速度は、以下のように記述できる。これは本発明者ら
が解析により求めたものである。ただし、Ｔは入力を経
過時間とし、出力をセル速度とする仮想ルックアップテ
ーブル上の経過時間（ｓｅｃ）である。
【００５２】 Ｙ＝ＩＣＲ×ｅｘｐ（β×Ｔ） …（５） β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） …（６） セル速度増加中のセル速度を式（５）、式（６）のよう
に表すことができるので、送信端末２０−１、２０−２
からの送出セルは加速比係数βによる加速比制限にした
がっており、このため中継ノード３１は輻輳予測が可能
となる。ＲＭセルがＲＭセル受信回路２２に到着したと
きには式（３）、式（４）により現在のセルレートＡＣ
Ｒの増加または減速を行う。このとき、式（５）の仮想
ルックアップテーブル上の経過時間Ｔが増加または減少
する。
に表すことができるので、送信端末２０−１、２０−２
からの送出セルは加速比係数βによる加速比制限にした
がっており、このため中継ノード３１は輻輳予測が可能
となる。ＲＭセルがＲＭセル受信回路２２に到着したと
きには式（３）、式（４）により現在のセルレートＡＣ
Ｒの増加または減速を行う。このとき、式（５）の仮想
ルックアップテーブル上の経過時間Ｔが増加または減少
する。
【００５３】中継ノード３１では、バッファ８から読み
出されたセル速度より、輻輳予測検出回路９により伝送
路の輻輳予測を次式により行う。
出されたセル速度より、輻輳予測検出回路９により伝送
路の輻輳予測を次式により行う。
【００５４】 Ｖ＝ＶC ×ｅｘｐ（ＰＣＲ×ＲＩＦ×Ｄ１／（Ｎｒｍ×Ｌ））…（７） （７）式において輻輳予測速度Ｖが伝送路の許容セル速
度（Ｖｍａｘ）を超すとき、すなわち、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−ＰＣＲ×ＲＩＦ×Ｄ１／
（Ｎｒｍ×Ｌ）） の場合には、輻輳予測検出回路９は輻輳前兆有りと判断
する。輻輳予測検出回路９は輻輳前兆有りと判断した場
合には、輻輳予測信号挿入回路１１において逆方向に流
れるＲＭセルに輻輳予測信号を挿入する。
度（Ｖｍａｘ）を超すとき、すなわち、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−ＰＣＲ×ＲＩＦ×Ｄ１／
（Ｎｒｍ×Ｌ）） の場合には、輻輳予測検出回路９は輻輳前兆有りと判断
する。輻輳予測検出回路９は輻輳前兆有りと判断した場
合には、輻輳予測信号挿入回路１１において逆方向に流
れるＲＭセルに輻輳予測信号を挿入する。
【００５５】図２および図３は図１の本発明第一実施例
において、送信端末２０−１がセル送出開始後、０．７
ｓｅｃ後にセル送信端末２０−２がセル送出を開始した
場合の伝送路を公平使用するまでの過渡特性のシミュレ
ーション結果である。シミュレーション条件は以下のと
おりである。
において、送信端末２０−１がセル送出開始後、０．７
ｓｅｃ後にセル送信端末２０−２がセル送出を開始した
場合の伝送路を公平使用するまでの過渡特性のシミュレ
ーション結果である。シミュレーション条件は以下のと
おりである。
【００５６】伝送路１６の許容セル速度Ｖｍａｘ：１５
０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ×０．９５ セル送信端末２０の初速度ＩＣＲ：３００ｋｂｉｔ／ｓ
ｅｃ 加速比係数β：１０．８、２１．５９ レート増加係数ＲＩＦ（ＡＣＲ＞２Ｍｂｉｔ／ｓｅ
ｃ）：１／５１２，１／１０２４ レート増加係数ＲＩＦ（ＡＣＲ＜２Ｍｂｉｔ／ｓｅ
ｃ）：１／（５１２×８），１／（１０２４×８） レート減少係数ＲＤＦ：１／６４，１／１２８，１／２
５６，１／５１２ Ｎｒｍ（ＡＣＲ＞２Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ）：３２ Ｎｒｍ（ＡＣＲ＜２Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ）：４ セル送信端末２０と輻輳予測ノード（中継ノード３１）
の距離：３００ｋｍ ＰＣＲ：１５０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ 図２は中継ノード３１のバッファ８の右方向の出力伝送
路１６の公平使用に至る過渡特性を示したもので、符号
３３はセル送信端末２０−１の出力、符号３４はセル送
信端末２０−２の出力、符号３５は中継ノード３１のバ
ッファ８の出力を示す。これより中継ノード３１でセル
廃棄が生じていないことがわかる。図３は図２におい
て、送信端末２０−２がセル送出を開始してからその出
力のスループットが公平状態の９０％に到達するまでに
要した過渡時間を示す。本発明第一実施例はレート減少
係数（ＲＤＦ）依存性を示すが、第一の従来例の図１１
と本発明第一実施例の図２、第一の従来例の図１２と本
発明第一実施例の図３とを比較することにより、同じ加
速比係数β′およびβの値で、本発明第一実施例の方が
第一の従来例より公平に至る過渡時間が最大５０％近く
短くなっていることがわかる。
０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ×０．９５ セル送信端末２０の初速度ＩＣＲ：３００ｋｂｉｔ／ｓ
ｅｃ 加速比係数β：１０．８、２１．５９ レート増加係数ＲＩＦ（ＡＣＲ＞２Ｍｂｉｔ／ｓｅ
ｃ）：１／５１２，１／１０２４ レート増加係数ＲＩＦ（ＡＣＲ＜２Ｍｂｉｔ／ｓｅ
ｃ）：１／（５１２×８），１／（１０２４×８） レート減少係数ＲＤＦ：１／６４，１／１２８，１／２
５６，１／５１２ Ｎｒｍ（ＡＣＲ＞２Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ）：３２ Ｎｒｍ（ＡＣＲ＜２Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ）：４ セル送信端末２０と輻輳予測ノード（中継ノード３１）
の距離：３００ｋｍ ＰＣＲ：１５０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ 図２は中継ノード３１のバッファ８の右方向の出力伝送
路１６の公平使用に至る過渡特性を示したもので、符号
３３はセル送信端末２０−１の出力、符号３４はセル送
信端末２０−２の出力、符号３５は中継ノード３１のバ
ッファ８の出力を示す。これより中継ノード３１でセル
廃棄が生じていないことがわかる。図３は図２におい
て、送信端末２０−２がセル送出を開始してからその出
力のスループットが公平状態の９０％に到達するまでに
要した過渡時間を示す。本発明第一実施例はレート減少
係数（ＲＤＦ）依存性を示すが、第一の従来例の図１１
と本発明第一実施例の図２、第一の従来例の図１２と本
発明第一実施例の図３とを比較することにより、同じ加
速比係数β′およびβの値で、本発明第一実施例の方が
第一の従来例より公平に至る過渡時間が最大５０％近く
短くなっていることがわかる。
【００５７】なお、パラメータ設定で加速比係数β（＝
ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ））が一定の範囲内でＮ
ｒｍとＲＩＦの値をＡＣＲにより切替えるのは、低速に
おいて中継ノードの輻輳予測と連動したＲＭセルによる
セル速度増加、減少の制御がよくかかるようにするため
である。
ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ））が一定の範囲内でＮ
ｒｍとＲＩＦの値をＡＣＲにより切替えるのは、低速に
おいて中継ノードの輻輳予測と連動したＲＭセルによる
セル速度増加、減少の制御がよくかかるようにするため
である。
【００５８】（第二実施例）本発明第二実施例を図４を
参照して説明する。符号３６はデータセルのヘッダへの
輻輳予測信号挿入回路、符号３９−１、符号３９−２は
受信端末、符号４０は輻輳予測信号付け替えおよびＲＭ
セルループバック回路である。中継ノード７は本発明第
一実施例の図１に等しい。中継ノード３８は、輻輳予測
信号挿入回路３６、輻輳予測検出回路９の出力接続形態
を除いて本発明第一実施例の図１に等しい。また、送信
端末２０−１、２０−２は本発明第一実施例の図１に等
しい。受信端末３９−１、３９−２は輻輳予測信号付け
替えおよびＲＭセルループバック回路４０を除いて本発
明第一実施例の図１に等しい。送信端末２０−１、２０
−２はそれぞれ受信端末３９−１、３９−２に接続され
ている。
参照して説明する。符号３６はデータセルのヘッダへの
輻輳予測信号挿入回路、符号３９−１、符号３９−２は
受信端末、符号４０は輻輳予測信号付け替えおよびＲＭ
セルループバック回路である。中継ノード７は本発明第
一実施例の図１に等しい。中継ノード３８は、輻輳予測
信号挿入回路３６、輻輳予測検出回路９の出力接続形態
を除いて本発明第一実施例の図１に等しい。また、送信
端末２０−１、２０−２は本発明第一実施例の図１に等
しい。受信端末３９−１、３９−２は輻輳予測信号付け
替えおよびＲＭセルループバック回路４０を除いて本発
明第一実施例の図１に等しい。送信端末２０−１、２０
−２はそれぞれ受信端末３９−１、３９−２に接続され
ている。
【００５９】中継ノード３８の輻輳予測検出回路９は右
方向伝送路の輻輳予測を行う。輻輳予測は式（７）にお
いてＤ１をＤ２（送信端末２０−１および２０−２と受
信端末間３９−１および３９−２との間のセルの往復伝
播遅延時間）に変更したものになる。したがって、輻輳
予測は本発明第一実施例と同様に行うことができる。輻
輳予測検出回路９は輻輳前兆有りと判断するとその旨を
輻輳予測信号挿入回路３６に通知する。輻輳予測信号挿
入回路３６はその旨を受信すると右方向に流れるデータ
セルのヘッダのＰＴ領域７１に輻輳予測信号を挿入す
る。
方向伝送路の輻輳予測を行う。輻輳予測は式（７）にお
いてＤ１をＤ２（送信端末２０−１および２０−２と受
信端末間３９−１および３９−２との間のセルの往復伝
播遅延時間）に変更したものになる。したがって、輻輳
予測は本発明第一実施例と同様に行うことができる。輻
輳予測検出回路９は輻輳前兆有りと判断するとその旨を
輻輳予測信号挿入回路３６に通知する。輻輳予測信号挿
入回路３６はその旨を受信すると右方向に流れるデータ
セルのヘッダのＰＴ領域７１に輻輳予測信号を挿入す
る。
【００６０】受信端末３９−１および３９−２の輻輳予
測信号付け替えおよびＲＭセルループバック回路４０は
受信したＲＭセルをループバックするとともに、ループ
バックしたＲＭセルのペイロード領域７０に受信した最
後のデータセルのヘッダ内の輻輳予測信号を付け替え
る。この本発明第二実施例は送信端末２０−１および２
０−２の初速度ＩＣＲが最小速度ＭＣＲに等しい点と中
継ノード３８がバッファ８のキュー長を監視することに
よる輻輳検出でなく伝送路の輻輳を予測している点を除
けば、第三の従来例の図１０に等しい。中継ノード３８
の輻輳予測方法は、本発明第一実施例の図１に等しいの
で、この本発明第二実施例では送信端末２０−１および
２０−２と受信端末３９−１および３９−２の距離を３
００ｋｍとすれば、過渡特性のシミュレーション結果は
本発明第一実施例の結果と同じになる。
測信号付け替えおよびＲＭセルループバック回路４０は
受信したＲＭセルをループバックするとともに、ループ
バックしたＲＭセルのペイロード領域７０に受信した最
後のデータセルのヘッダ内の輻輳予測信号を付け替え
る。この本発明第二実施例は送信端末２０−１および２
０−２の初速度ＩＣＲが最小速度ＭＣＲに等しい点と中
継ノード３８がバッファ８のキュー長を監視することに
よる輻輳検出でなく伝送路の輻輳を予測している点を除
けば、第三の従来例の図１０に等しい。中継ノード３８
の輻輳予測方法は、本発明第一実施例の図１に等しいの
で、この本発明第二実施例では送信端末２０−１および
２０−２と受信端末３９−１および３９−２の距離を３
００ｋｍとすれば、過渡特性のシミュレーション結果は
本発明第一実施例の結果と同じになる。
【００６１】なお、通常、輻輳を予測する中継ノードは
送信端末２０−１および２０−２の近くにあり、したが
って、Ｄ１＜Ｄ２であるので、本発明第一実施例の方
が、本発明第二実施例に比較して輻輳予測を早く行うこ
とができ、これにより公平性に至る過渡時間を短くでき
る特徴がある。
送信端末２０−１および２０−２の近くにあり、したが
って、Ｄ１＜Ｄ２であるので、本発明第一実施例の方
が、本発明第二実施例に比較して輻輳予測を早く行うこ
とができ、これにより公平性に至る過渡時間を短くでき
る特徴がある。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中継ノードでのセル廃棄をなくすることができる。ま
た、伝送路の公平使用に至る過渡時間を短くすることが
できる。さらに、セル送出レートの下限がない。
中継ノードでのセル廃棄をなくすることができる。ま
た、伝送路の公平使用に至る過渡時間を短くすることが
できる。さらに、セル送出レートの下限がない。
【図１】本発明第一実施例のＡＴＭ通信装置の要部ブロ
ック構成図。
ック構成図。
【図２】本発明第一実施例の経過時間とスループットと
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図３】本発明第一実施例のレート減少係数と公平性に
至る過渡時間との関係を示す図。
至る過渡時間との関係を示す図。
【図４】本発明第二実施例のＡＴＭ通信装置の要部ブロ
ック構成図。
ック構成図。
【図５】第一の従来例のＡＴＭ通信装置の要部ブロック
構成図。
構成図。
【図６】第一の従来例のＡＴＭ通信装置の輻輳予測検出
回路の要部ブロック構成図。
回路の要部ブロック構成図。
【図７】セル構造を示す図。
【図８】第二の従来例のＡＴＭ通信装置の要部ブロック
構成図。
構成図。
【図９】第二の従来例のＡＴＭ通信装置の輻輳予測検出
回路の要部ブロック構成図。
回路の要部ブロック構成図。
【図１０】第三の従来例のＡＴＭ通信装置の要部ブロッ
ク構成図。
ク構成図。
【図１１】経過時間とスループットとの関係を示す図。
【図１２】公平性に至る過渡時間と減速係数との関係を
示す図。
示す図。
１−１、１−２、２０−１、２０−２ 送信端末 ２ セル発生回路 ３、８、１３、２５ バッファ ４ セル送出制御回路 ５ 輻輳予測信号検出回路 ６、７、２４、３１、３８、４２ 中継ノード ９ 輻輳予測検出回路 １０ 経路選択回路 １１、３６、４５輻輳予測信号挿入回路 １２−１、１２−２、２８−１、２８−２、３９−１、
３９−２ 受信端末 １４ セル受信回路 １５ 輻輳予測信号搬送セル発生回路 １６ 伝送路 １７、１８、１９、３３、３４、３５ 出力 ２１ セル送出制御回路 ２２ ＲＭセル受信回路 ２３ ＲＭセル送出回路 ２６ 輻輳検出回路 ２７ 輻輳検出信号挿入回路 ２９ ＲＭセルループバック回路 ４０ 輻輳予測信号付け替えおよびＲＭセルループバッ
ク回路 ４１ 輻輳検出信号挿入回路 ４３ 輻輳検出信号付け替えおよびＲＭセルループバッ
ク回路 ５１、６１ 比較器 ５２ バッファ閾値メモリ ６２ 演算器 ６３ Ｄ値メモリ ６４ レート測定器 ７０ ペイロード領域 ７１ ＰＴ領域
３９−２ 受信端末 １４ セル受信回路 １５ 輻輳予測信号搬送セル発生回路 １６ 伝送路 １７、１８、１９、３３、３４、３５ 出力 ２１ セル送出制御回路 ２２ ＲＭセル受信回路 ２３ ＲＭセル送出回路 ２６ 輻輳検出回路 ２７ 輻輳検出信号挿入回路 ２９ ＲＭセルループバック回路 ４０ 輻輳予測信号付け替えおよびＲＭセルループバッ
ク回路 ４１ 輻輳検出信号挿入回路 ４３ 輻輳検出信号付け替えおよびＲＭセルループバッ
ク回路 ５１、６１ 比較器 ５２ バッファ閾値メモリ ６２ 演算器 ６３ Ｄ値メモリ ６４ レート測定器 ７０ ペイロード領域 ７１ ＰＴ領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K030 GA13 HA10 HB13 HB29 JA11 KX26 LC01 LC11 LE16 MB02 MB09
Claims (8)
- 【請求項１】 セルを送信する送信端末と、セルを受信
する受信端末と、この受信端末と前記送信端末との間に
介挿された中継ノードとを備え、 前記送信端末は、当該送信端末と前記中継ノードと前記
受信端末との間を巡回するＲＭセルを周期的に送出する
手段を備え、 前記中継ノードは、データ伝送に用いる順方向の伝送路
の輻輳前兆の有無を検出する手段と、当該検出結果が輻
輳前兆有りを示すときその旨を示す輻輳予測信号を逆方
向の伝送路上のＲＭセルに書込む手段とを備えたＡＴＭ
通信装置において、 前記輻輳前兆の有無を検出する手段は、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ１） ただし、β：加速比係数 ＶC ：現在の伝送路のセル速度 Ｖｍａｘ：伝送路の許容セル速度 Ｄ１：送信端末と中継ノードとの間のセルの往復伝播遅
延時間 を満たすときに輻輳前兆有りと判定する手段を含み、 前記送信端末は、前記ＲＭセルを受信し当該受信したＲ
Ｍセルに前記輻輳予測信号が書込まれているか否かを判
定する手段と、この判定する手段の判定結果が前記輻輳
予測信号有りを示すとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ ただし、ＡＣＲ：現在のセル速度 ＲＤＦ：レート減少係数 にしたがって減少させる手段と、前記判定する手段の判
定結果が前記輻輳予測信号無しを示すとき現在のセル速
度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ ただし、ＲＩＦ：レート増加係数 ＰＣＲ：ピークセルレート にしたがって増加させる手段とを備え、 前記加速比係数βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） ただし、Ｌ：セル長 Ｎｒｍ：ＲＭセル間に挟まれて送られるデータのセル数
＋１ とすることを特徴とするＡＴＭ通信装置。 - 【請求項２】 前記送信端末の初速度（ＩＣＲ）は最小
セル速度（ＭＣＲ）に設定された請求項１記載のＡＴＭ
通信装置。 - 【請求項３】 前記加速比係数βの値がほぼ一定となる
ように前記ＲＩＦおよび前記Ｎｒｍの値を変更する手段
を含む請求項１記載のＡＴＭ通信装置。 - 【請求項４】 セルを送信する送信端末と、セルを受信
する受信端末と、この受信端末と前記送信端末との間に
介挿された中継ノードとを備え、 前記送信端末は、当該送信端末と前記中継ノードと前記
受信端末との間を巡回するＲＭセルを周期的に送出する
手段を備え、 前記中継ノードは、データ伝送に用いる順方向の伝送路
の輻輳前兆の有無を検出する手段と、当該検出結果が輻
輳前兆有りを示すときその旨を示す輻輳予測信号を順方
向の伝送路上のデータセルに書込む手段とを備え、 前記受信端末は、前記データセルを受信し前記輻輳予測
信号を当該受信端末により折り返されるＲＭセルに書込
む手段を備えたＡＴＭ通信装置において、 前記輻輳前兆の有無を検出する手段は、 ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ２） ただし、β：加速比係数 ＶC ：現在の伝送路のセル速度 Ｖｍａｘ：伝送路の許容セル速度 Ｄ２ ：送信端末と受信端末との間のセルの往復伝播遅
延時間 を満たすときに輻輳前兆有りと判定する手段を含み、 前記送信端末は、前記ＲＭセルを受信し当該受信したＲ
Ｍセルに前記輻輳予測信号が書込まれているか否かを判
定する手段と、この判定する手段の判定結果が前記輻輳
予測信号有りを示すとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ ただし、ＡＣＲ：現在のセル速度 ＲＤＦ：レート減少係数 にしたがって減少させる手段と、前記判定する手段の判
定結果が前記輻輳予測信号無しを示すとき現在のセル速
度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ ただし、ＲＩＦ：レート増加係数 ＰＣＲ：ピークセルレート にしたがって増加させる手段とを備え、 前記加速比係数βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） ただし、Ｌ：セル長 Ｎｒｍ：ＲＭセル間に挟まれて送られるデータのセル数
＋１ とすることを特徴とするＡＴＭ通信装置。 - 【請求項５】 前記送信端末の初速度（ＩＣＲ）は最小
セル速度（ＭＣＲ）に設定された請求項４記載のＡＴＭ
通信装置。 - 【請求項６】 前記加速比係数βの値がほぼ一定となる
ように前記ＲＩＦおよび前記Ｎｒｍの値を変更する手段
を含む請求項４記載のＡＴＭ通信装置。 - 【請求項７】 送信端末と受信端末との間に介挿された
中継ノードは、データ伝送に用いる順方向の伝送路のセ
ル速度ＶC が ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ１） ただし、β：加速比係数 ＶC ：現在の伝送路のセル速度 Ｖｍａｘ：伝送路の許容セル速度 Ｄ１：送信端末と中継ノードとの間のセルの往復伝播遅
延時間 を満たすときに、輻輳の前兆を検出し、その旨を示す輻
輳予測信号を逆方向の伝送路上のＲＭセルに書込み前記
送信端末に送信し、前記送信端末は、このＲＭセルに前
記輻輳予測信号が書込まれているとき現在のセル速度Ａ
ＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ ただし、ＡＣＲ：現在のセル速度 ＲＤＦ：レート減少係数 にしたがって減少させ、また、前記ＲＭセルに前記輻輳
予測信号が書込まれていないとき現在のセル速度ＡＣＲ
を ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ ただし、ＲＩＦ：レート増加係数 ＰＣＲ：ピークセルレート にしたがって増加させ、前記加速比係数βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） ただし、Ｌ：セル長 Ｎｒｍ：ＲＭセル間に挟まれて送られるデータのセル数
＋１ とすることを特徴とする輻輳回避方法。 - 【請求項８】 送信端末と受信端末との間に介挿された
中継ノードは、データ伝送に用いる順方向の伝送路のセ
ル速度ＶC が ＶC ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−β×Ｄ２） ただし、β：加速比係数 ＶC ：現在の伝送路のセル速度 Ｖｍａｘ：伝送路の許容セル速度 Ｄ２ ：送信端末と受信端末との間のセルの往復伝播遅
延時間 を満たすときに、輻輳の前兆を検出し、その旨を示す輻
輳予測信号を順方向の伝送路上のデータセルに書込み前
記受信端末に送信し、前記受信端末は、前記データセル
を受信し前記輻輳予測信号を当該受信端末により折り返
されるＲＭセルに書込み前記送信端末に送信し、前記送
信端末は、このＲＭセルに前記輻輳予測信号が書込まれ
ているとき現在のセル速度ＡＣＲを ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ ただし、ＡＣＲ：現在のセル速度 ＲＤＦ：レート減少係数 にしたがって減少させ、また、前記ＲＭセルに前記輻輳
予測信号が書込まれていないとき現在のセル速度ＡＣＲ
を ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ ただし、ＲＩＦ：レート増加係数 ＰＣＲ：ピークセルレート にしたがって増加させ、前記加速比係数βを β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） ただし、Ｌ：セル長 Ｎｒｍ：ＲＭセル間に挟まれて送られるデータのセル数
＋１ とすることを特徴とする輻輳回避方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21295698A JP3464149B2 (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | Ａｔｍ通信装置および輻輳回避方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21295698A JP3464149B2 (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | Ａｔｍ通信装置および輻輳回避方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000049802A true JP2000049802A (ja) | 2000-02-18 |
| JP3464149B2 JP3464149B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=16631083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21295698A Expired - Fee Related JP3464149B2 (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | Ａｔｍ通信装置および輻輳回避方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3464149B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7468945B2 (en) | 2001-10-18 | 2008-12-23 | Nec Corporation | Congestion control for communication |
-
1998
- 1998-07-28 JP JP21295698A patent/JP3464149B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7468945B2 (en) | 2001-10-18 | 2008-12-23 | Nec Corporation | Congestion control for communication |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3464149B2 (ja) | 2003-11-05 |
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