JP2000059375A - セル転送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セル送信端末と中継ノード（輻輳予測ノー
ド）あるいはセル受信端末との距離に係わる中継伝送路
の平均スループットの低下を回避する。 【解決手段】 中継ノードは、順方向伝送路内のコネク
ションについてＡＣＲ値を調べ、順方向伝送路の輻輳を
予測した場合には、ＡＣＲ値の大きい順にＮ本（Ｎは１
の場合も含む）のコネクションを除くコネクションにつ
いてそのセル送信端末に輻輳予測信号を伝える。

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通信
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】従来のセル転送装置を図６ないし図８を
参照して説明する。図６は第一の従来例のセル転送装置
の要部ブロック構成図である。図７はデータセルおよび
ＲＭ(Resource Management：リソース管理) セルの構成
図である。図８は第二の従来例のセル転送装置の要部ブ
ロック構成図である。

【０００３】（第一の従来例）第一の従来例を図６ない
し図８を参照して説明する。図６において、符号１−
１、１−２はセル送信端末、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
ＲＭセル送出回路、符号６はＲＭセル受信回路、符号７
および８は中継ノード、符号９および１２はバッファ、
符号１０は輻輳予測回路、符号１１は輻輳予測信号挿入
回路、符号１３は経路選択回路、符号１４−１および１
４−２はセル受信端末、符号１５はバッファ、符号１６
はセル受信回路、符号１７はＲＭセルループバック回
路、符号１８は伝送路、符号１９は中継伝送路である。
セル送信端末１−１、１−２はそれぞれセル受信端末１
４−１、１４−２に接続されている。図６はセル送信端
末１−１、１−２からセル受信端末１４−１、１４−２
にデータセルを送る順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。ここで、順方向とは、セル
送信端末からセル受信端末に向かう方向であり、逆方向
とは、セル受信端末からセル送信端末に向かう方向であ
る。

【０００４】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に蓄積された後に、セル送出制御
回路４の制御にしたがってバッファ３より読出される。
バッファ３の出力セル速度はそのセル間隔がＬ／ＡＣＲ
（ＡＣＲ：現在のセル速度、Ｌ：セル長（例えば４２４
ｂｉｔ））になるように制御される。セル送出制御回路
４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５に送り、
そのＲＭセル送出回路５より１個のＲＭセルを送出させ
る。

【０００５】データセルおよびＲＭセルの構成を図７に
示す。ヘッダのＰＴフィールドが０００、００１である
ときは、当該セルがユーザ情報セル（データセル）であ
り、輻輳が無いことを示し、ＰＴフィールドが０１０、
０１１であるときは、当該セルがユーザ情報セル（デー
タセル）であり輻輳中であることを示す。また、ＰＴフ
ィールドが１１０であるときは、当該セルがＲＭセルで
あることを示す。

【０００６】ＲＭセルのペイロードには輻輳の有無を示
すＣＩｂｉｔがある。セル送信端末１−１、１−２より
送出されるデータセル、ＲＭセルは輻輳無しに設定され
る。また、ＲＭセルのペイロードには現在のセル速度で
あるＡＣＲ値が挿入される。セル送出制御回路４の制御
にしたがって、バッファ３およびＲＭセル送出回路５か
ら送出されるデータセルおよびＲＭセルのセル速度Ｙ
は、 Ｙ＝ＩＣＲ×ｅｘｐ（β×Ｔ） …（１） β＝ＰＣＲ×ＲＩＦ／（Ｎｒｍ×Ｌ） …（２） ただし、Ｙ：送出セル速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ） ＲＩＦ：速度増加係数 Ｎｒｍ：ＲＭセルに挟まれて送られるデータセルの数＋
１ ＰＣＲ：最大セル速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ） ＩＣＲ：初速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ）（＝最小セル速度
（ＭＣＲ）） β：加速比係数（１／ｓｅｃ） Ｌ：セル長（４２４ｂｉｔ） Ｔ：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） と表される。セル速度増加中のセル速度を式（１）、式
（２）のように表すことができるので、セル送信端末１
−１、１−２からの送出セルはセル加速比（単位時間当
たりのセル速度増加比率）制限にしたがっており、この
ため中継ノード７は輻輳予測が可能となる。現在のセル
速度ＡＣＲ（ｂｉｔ／ｓｅｃ）は、ＲＭセル受信回路６
が輻輳予測信号を含まないＲＭセルを受信した場合は、 ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ＲＩＦ×ＰＣＲ ＡＣＲ＝Ｍｉｎ（ＡＣＲ，ＰＣＲ） …（３） ただし、ＡＣＲ：現在のセル速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ） ＲＩＦ：速度増加係数 ＰＣＲ：最大セル速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ） Ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）：ＡとＢのうち小さい方をとる。 と示されるようにセル速度を増加させる。また、現在の
セル速度ＡＣＲは、ＲＭセル受信回路６が輻輳信号を含
むＲＭセルを受信した場合は、 ＡＣＲ＝ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ ＡＣＲ＝Ｍａｘ（ＡＣＲ，ＭＣＲ） …（４） ただし、ＲＤＦ：速度減少係数 ＭＣＲ：最小セル速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ） Ｍａｘ（Ａ，Ｂ）：ＡとＢのうち大きい方をとる。 と示されるようにセル速度を減少させる。式（３）、式
（４）により現在のセル速度ＡＣＲの増加または減速を
行うとき、式（１）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。

【０００７】セル送出制御回路４はセル送信端末１−１
および１−２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。またＩ
ＣＲはＭＣＲ（最小セル速度）にする。

【０００８】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５より送出されたＲＭセルは伝送路１
８により中継ノード７のバッファ９に送られる。バッフ
ァ９に一時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。

【０００９】中継ノード７では、バッファ９から読み出
されたセル速度より、輻輳予測回路１０により伝送路の
輻輳予測を Ｖ＝Ｖｃ×ｅｘｐ（ＰＣＲ×ＲＩＦ×Ｄ１／（Ｎｒｍ×Ｌ）） …（５） 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） Ｌ：セル長（４２４ｂｉｔ） ＰＣＲ：最大セル速度 ＲＩＦ：速度増加係数 Ｎｒｍ：ＲＭセルに挟まれて送られるデータセルの数＋
１ Ｄ１：セル送信端末１−１、１−２と中継ノード７との
間のセルの往復伝播遅延時間（ｓｅｃ） により行う。式（５）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）） のときには、輻輳予測回路１０は輻輳予測有りと判断す
る。輻輳予測回路１０は輻輳予測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セルのペイロードに輻輳予測信号を挿入する。輻輳
予測信号が挿入されたＲＭセルは経路選択回路１３によ
り対地別に振り分けられて、セル送信端末１−１、１−
２のＲＭセル受信回路６に送られる。

【００１０】中継ノード７のバッファ９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８のバッファ
９、経路選択回路１３を介して、セル受信端末１４に送
られる。セル受信端末１４では、ＲＭセルのみをＲＭセ
ルループバック回路１７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８を介して、中継
ノード７に送られる。一方、セル受信端末１４−１、１
４−２に到着したデータセルはバッファ１５を介してセ
ル受信回路１６に送られる。

【００１１】この第一の従来例では、セル送信端末１−
１、１−２がセル加速比制限にしたがってセルを送出
し、中継ノード７が輻輳予測を行うため、中継ノード７
でのセル廃棄が無く、中継ノード７のバッファ９は少な
いメモリ量でよいという利点がある。

【００１２】（第二の従来例）第二の従来例を図８を参
照して説明する。図８において、符号２０は輻輳予測信
号挿入回路、符号２４は輻輳予測回路、符号２１は中継
ノード、符号２２−１、２２−２はセル受信端末、符号
２３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。セル送信端末１−１、１−２はそれぞれ
セル受信端末２２−１、２２−２に接続されている。

【００１３】セル送信端末１−１、１−２、中継ノード
８は図６に示した第一の従来例と同じである。また、中
継ノード２１は輻輳予測信号挿入回路２０、輻輳予測回
路２４を除いて図６に示した第一の従来例と同じであ
る。

【００１４】輻輳予測回路２４は、式（５）においてＤ
１をＤ２（セル送信端末１−１、１−２とセル受信端末
２２−１、２２−２との間のセルの往復伝播遅延時間）
に変更した式によりバッファ９の出力が輻輳予測有りと
判断するとその旨を輻輳予測信号挿入回路２０に通知す
る。輻輳予測信号挿入回路２０はその旨を受信すると順
方向に流れるデータセルのヘッダに輻輳予測信号を挿入
する。セル受信端末２２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２３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予測信号を
付け替える。

【００１５】この第二の従来例も、第一の従来例と同様
に、セル送信端末１−１、１−２がセル加速比制限にし
たがってセルを送出し、中継ノード２１が輻輳予測を行
うため、中継ノード２１でのセル廃棄が無く、中継ノー
ド２１のバッファ９は少ないメモリ量でよいという利点
がある。

【００１６】図９は図６に示した第一の従来例におい
て、セル送信端末１−１、１−２が中継伝送路１９を共
用した場合の中継伝送路１９のスループットのシミュレ
ーション結果を示したものである。横軸に送信端末と輻
輳予測ノード間距離をとり、縦軸に伝送路の平均スルー
プットをとる。シミュレーション条件は以下のとおりで
ある。また、セル送信端末１−１、１−２は常に送るべ
きセルがあるものとしている。ここでは、輻輳予測ノー
ドは中継ノード７である。

【００１７】（シミュレーション条件） 伝送路１８、中継伝送路１９の許容セル速度Ｖｍａｘ：
１５０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ×０．９５ セル送信端末１−１、１−２の初速度ＩＣＲ：３００ｋ
ｂｉｔ／ｓｅｃ 加速比係数β：５．４，１０．８，２１．５９ 速度増加係数ＲＩＦ：１／５１２，１／１０２４，１／
２０４８ 速度減少係数ＲＤＦ：１／２５６ Ｎｒｍ：３２ セル送信端末１−１、１−２と中継ノード７（輻輳予測
ノード）との距離：２ｋｍ，３００ｋｍ，１０００ｋ
ｍ，２０００ｋｍ ＰＣＲ：１５０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ これら第一および第二の従来例は、網を複数の端末が公
平使用するためのセル転送装置であり、特願平１０−２
１２９５６（本願出願時に未公開）により提案された技
術である。当該技術によれば、中継ノードでのセル廃棄
をなくすることができる。したがって、セルの網内遅延
を小さくできるとともに、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、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速
度における輻輳回避制御についても減速係数γを用いな
いので減速係数γの値に制約されることなくセル送出速
度の下限をなくすることができる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、中
継伝送路１９のスループットが輻輳予測の有無に応じて
振動するため、第一の従来例では、図９に示すように、
セル送信端末１−１、１−２と中継ノード７との距離が
大きくなると中継伝送路１９の平均スループットが低下
する欠点がある。すなわち、セル送信端末１−１、１−
２と中継ノード７との距離が大きくなると、ＲＭセルの
伝播遅延時間が大きくなるため、敏速な輻輳回避動作を
行うことが困難になり、中継伝送路１９のスループット
の振動の振幅が大きくなって平均スループットが低下す
る。

【００１９】また、第二の従来例では、セル送信端末１
−１、１−２とセル受信端末２２−１、２２−２との距
離が大きくなると中継伝送路１９の平均スループットが
低下する欠点がある。すなわち、セル送信端末１−１、
１−２とセル受信端末２２−１、２２−２との距離が大
きくなると、ＲＭセルの伝播遅延時間が大きくなるた
め、敏速な輻輳回避動作を行うことが困難になり、中継
伝送路１９のスループットの振動の振幅が大きくなって
平均スループットが低下する。

【００２０】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、セル送信端末と中継ノード（輻輳予測ノー
ド）あるいはセル受信端末との距離に関連する中継伝送
路の平均スループットの低下を回避することができるセ
ル転送装置を提供することを目的とする。本発明は、中
継ノードでのセル廃棄をなくすることができるセル転送
装置を提供することを目的とする。本発明は、速度減速
の下限のないセル転送装置を提供することを目的とす
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明はセル転送装置で
あって、セルを送信するセル送信端末と、セルを受信す
るセル受信端末と、このセル受信端末と前記セル送信端
末との間に介挿された中継ノードとを備え、前記中継ノ
ードには、輻輳予測手段を備え、この輻輳予測手段の輻
輳予測結果にしたがって前記セル送信端末のセル転送速
度を制御する手段を備えたセル転送装置である。

【００２２】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記中継ノードを経由するコネクションについてそのセル
転送速度を検出する手段と、この検出する手段の検出結
果にしたがってセル転送速度の大きいコネクションから
順にＮ個のコネクションのＶＣＩを保持する手段とを備
え、前記セル転送速度を制御する手段は、前記保持する
手段に保持されたＶＣＩに対応する前記Ｎ個のコネクシ
ョン以外のコネクションに係る前記セル送信端末のセル
転送速度を低減させる手段を含むところにある。

【００２３】このように、本発明は、中継ノードが順方
向伝送路内のコネクションについてＡＣＲ値を調べ、順
方向伝送路の輻輳を予測した場合には、ＡＣＲ値の大き
い順にＮ本（Ｎは１の場合も含む）のコネクションを除
くコネクションについてそのセル送信端末に輻輳予測信
号を伝え、そのセル送信端末はセル送出速度を下げるの
で、輻輳予測信号が伝えられないＡＣＲ値の大きいＮ本
のコネクションのセル送信端末は送出セルがなくなるま
で、例えばＰＣＲによりセルを送出することができる。
このため、中継伝送路のスループットは、セル送信端末
と中継ノード（輻輳予測ノード）あるいはセル受信端末
との距離が大きい場合にも振動することがなく、高いレ
ベルを保つことができる。

【００２４】すなわち、本発明は、既に大きいセル転送
速度でセルを送出しているＮ本のコネクションに係るセ
ル送信端末に対してはそのままセルの送出を続行させ、
その代わりに、このＮ本のコネクションに係るセル送信
端末以外のセル送信端末に対してセル送出速度を下げさ
せる。これにより、中継伝送路のスループットを振動さ
せる主な原因となる大きいセル転送速度でセルを送出し
ているセル送信端末に対する輻輳回避制御を行わないの
で、平均スループットの低下を回避することができる。

【００２５】なお、上記Ｎの値は、網の諸条件を考慮し
適当に定めることがよい。例えば、常に多数のコネクシ
ョンが設定される網と、常に少数のコネクションしか設
定されない網とでは、前者の網の方がＮの値は大きい値
とすることができる。あるいは、セル転送速度が大きい
コネクション数と小さいコネクション数との割合が常に
一定している網では、セル転送速度が大きいコネクショ
ン数をＮの値とすればよい。

【００２６】また、前記セル転送速度を低減させる手段
は、 ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ ただし、ＡＣＲ：現在のセル速度 ＲＤＦ：速度減少係数 を新たなＡＣＲとする手段を含む構成としたり、あるい
は、前記セル転送速度を低減させる手段は、ＡＣＲを最
低速度ＭＣＲまで低減させる手段を含む構成とすること
ができる。

【００２７】さらに、前記セル転送速度を低減させる手
段による速度制限が解除されたとき、前記セル送信端末
は、ランダムな時間経過後にＡＣＲの増加を開始する手
段を含む構成とすることが望ましい。

【００２８】すなわち、速度制限が解除されたときに、
それまで速度制限を受けていた複数のセル送信端末が一
斉に同一タイミングでＡＣＲを増加させるとしたら、複
数のコネクションのセル転送速度が同一タイミングで増
加し、各コネクションのセル転送速度の比較が一時的に
困難な状態に陥るので、各セル送信端末は、速度制限解
除後のランダムな時間経過後にＡＣＲの増加を開始する
ことがよい。このとき、ＡＣＲの増加を開始する一定期
間を設けてもよい。

【００２９】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図１を参照し
て説明する。図１は本発明第一実施例のセル転送装置の
要部ブロック構成図である。

【００３０】本発明はセル転送装置であって、図１に示
すように、セルを送信するセル送信端末２５−１、２５
−２と、セルを受信するセル受信端末１４−１、１４−
２と、このセル受信端末１４−１、１４−２とセル送信
端末２５−１、２５−２との間に介挿された中継ノード
３１、８とを備え、中継ノード３１には、輻輳予測手段
である輻輳予測回路２７を備え、この輻輳予測回路２７
の輻輳予測結果にしたがってセル送信端末２５−１、２
５−２のセル転送速度を制御する手段である輻輳予測信
号挿入回路２８を備えたセル転送装置である。

【００３１】ここで、本発明の特徴とするところは、中
継ノード３１を経由するコネクションについてそのセル
転送速度を検出する手段であるＶＣＩ，ＡＣＲ読取回路
２９と、このＶＣＩ，ＡＣＲ読取回路２９の検出結果に
したがってセル転送速度の大きいコネクションから順に
Ｎ個のコネクションのＶＣＩを保持する手段であるＶＣ
Ｉ保持回路３０とを備え、輻輳予測信号挿入回路２８
は、ＶＣＩ保持回路３０に保持されたＶＣＩに対応する
前記Ｎ個のコネクション以外のコネクションに係るセル
送信端末のセル転送速度を低減させるところにある。

【００３２】セル送信端末２５−１、２５−２のＲＭセ
ル受信回路６は、中継ノード３１の輻輳予測信号挿入回
路２８により輻輳予測信号が挿入されたＲＭセルを受信
し、セル送出制御回路２６は、この輻輳予測信号を受け
てセル転送速度を低減させるが、このとき、 ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ ただし、ＡＣＲ：現在のセル速度 ＲＤＦ：速度減少係数 を新たなＡＣＲとすることによりセル転送速度を低減さ
せたり、あるいは、ＡＣＲを最低速度ＭＣＲまで低減さ
せることによりセル転送速度を低減させる。

【００３３】また、セル送信端末２５−１、２５−２
は、ＲＭセル受信回路６が輻輳予測信号が挿入されてい
ないＲＭセルを受信することにより、速度制限が解除さ
れたことを認識するが、このとき、セル送出制御回路２
６は、ランダムな時間経過後にＡＣＲの増加を開始す
る。

【００３４】

【実施例】（第一実施例）本発明第一実施例を図１を参
照して説明する。図１において、符号２５−１、２５−
２はセル送信端末、符号２６はセル送出制御回路、符号
２７は輻輳予測回路、符号２８は輻輳予測信号挿入回
路、符号２９はＲＭセルのＶＣＩ，ＡＣＲ読取回路、符
号３０はＶＣＩ保持回路、符号３１は中継ノードであ
る。従来例と同一符号は同一構成である。

【００３５】本発明第一実施例のセル送出制御回路２６
は、以下の点を除いて第一の従来例の図６のセル送出制
御回路４と同一の動作をする。セル送出制御回路２６
は、ＲＭセル受信回路６が輻輳予測信号を含むＲＭセル
を受信した場合には、バッファ３からのセル送出速度を
式（４）によって低減するかまたは最低速度に低減す
る。セル送出制御回路２６は、ＲＭセル受信回路６が一
度、輻輳予測信号を含むＲＭセルを受信した後に輻輳予
測信号を含まないＲＭセルを受信した場合には、その最
初の輻輳予測信号を含まないＲＭセルを受信した時点か
ら一定時間内のランダム時間経過後に、輻輳予測信号を
含まないＲＭセルを受信する毎に式（３）にしたがっ
て、バッファ３からのセル送出速度を増加させる。これ
は中継ノードでの輻輳予測状態が回避された後に、各セ
ル送信端末からのセル速度増加開始点をランダム化し、
後述するように中継ノード３１での中継伝送路１９への
ＰＣＲコネクションの収容を容易にするためである。

【００３６】輻輳予測回路２７は、式（５）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、中継伝送路の現在のセル速度Ｖｃが Ｖｃ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−ＰＣＲ×ＲＩＦ×Ｄ１／
（Ｎｒｍ×Ｌ）） のとき、または、 Ｖｃ＞Ｎ×ＰＣＲ のとき、または、 Ｖｃ＞Ｍｉｎ ｛Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−ＰＣＲ×ＲＩＦ×Ｄ１／（Ｎｒ
ｍ×Ｌ）），Ｎ×ＰＣＲ｝ のときには、輻輳予測有りと判断する。ここでＰＣＲは ＰＣＲ＝（Ｖｍａｘ−Ｍａ）／Ｎ …（６） ただし、ＰＣＲ：セル送信端末の最大セル速度 Ｖｍａｘ：伝送路の許容セル速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ） Ｍａ：マージン Ｎ：中継伝送路への収容可能ＰＣＲコネクション数（Ｎ
＝１の場合も含む） として設定される。ＶＣＩ，ＡＣＲ読取回路２９はバッ
ファ９の出力のＲＭセルからコネクション識別子である
ＶＣＩとそのコネクションの現在のセル速度を示すＡＣ
Ｒを読取り、ＶＣＩ保持回路３０に送る。

【００３７】ＶＣＩ保持回路３０の動作を図２を参照し
て説明する。図２はＶＣＩ保持回路３０の要部ブロック
構成図である。図２において、符号３２は到着したＲＭ
セルのＶＣＩおよびＡＣＲ、符号３３はＡＣＲ値比較回
路、符号３４はＡＣＲ値更新回路、符号３５は中継伝送
路１９に収容可能なＮ個のＰＣＲコネクションの識別子
であるＶＣＩとそのＡＣＲを保持するテーブル、符号３
６はテーブル３５に収容されているＶＣＩ、符号３７は
ＡＣＲの更新値、符号３８はテーブル３５に収容された
ＶＣＩおよびその数とテーブル３５に収容されたＡＣＲ
のうち最小のＡＣＲ、符号４０はテーブル３５に収容さ
れているＶＣＩである。

【００３８】ＡＣＲ値更新回路３４は、到着したＲＭセ
ルのＶＣＩがテーブル３５に収容されているＶＣＩに等
しい場合には、テーブル３５のそのＶＣＩのＡＣＲ値を
更新する。ＡＣＲ値比較回路３３は、到着したＲＭセル
のＶＣＩがテーブル３５に収容されたＶＣＩでなく、テ
ーブル３５に収容されたＶＣＩの数がＮ未満である場合
には、到着したＲＭセルのＶＣＩとＡＣＲをテーブル３
５に収容する。また、ＡＣＲ値比較回路３３は、到着し
たＲＭセルのＶＣＩがテーブル３５に収容されたＶＣＩ
でなく、テーブル３５に収容されたＶＣＩの数がＮであ
る場合には、テーブル３５に収容された最小のＡＣＲと
到着したＲＭセルのＡＣＲとを比較し、到着したＲＭセ
ルのＡＣＲの方が大きい場合には、テーブル３５に収容
されている最小のＡＣＲとそのＶＣＩを到着したＲＭセ
ルのＶＣＩとＡＣＲに変更する。

【００３９】ＶＣＩ，ＡＣＲ読取回路２９とＶＣＩ保持
回路３０の動作を図３および図４を参照して説明する。
図３はＶＣＩ，ＡＣＲ読取回路およびＶＣＩ保持回路の
動作を示すフローチャートである。図４はＶＣＩ保持回
路の動作を示すフローチャートである。図３に示すよう
に、ＶＣＩ，ＡＣＲ読取回路２９は、到着したＲＭセル
よりＶＣＩ，ＡＣＲを読取り（４１、４２）、ＶＣＩ保
持回路３０のＡＣＲ値更新回路３４は、そのＶＣＩがテ
ーブル３５に収容されているものか否か判断し（４
３）、収容されている場合にはテーブル３５のそのＶＣ
ＩのＡＣＲ値を更新し（４４）、収容されていない場合
には、テーブル３５にＮ個のＶＣＩが収容されているか
否か判断し（４５）、Ｎ個のＶＣＩが収容されている場
合には、ＡＣＲ値比較回路３３は、到着したＲＭセルの
ＡＣＲとテーブルに収容されているＶＣＩの最小ＡＣＲ
とを比較し（４６）、到着したＲＭセルのＡＣＲの方が
大きい場合にはテーブル３５に収容されている最小ＡＣ
ＲとそのＶＣＩを消去して到着したＲＭセルのＶＣＩと
そのＡＣＲをテーブル３５に収容する（４７）。もし、
テーブル３５にＮ個のＶＣＩが収容されていない場合に
は、ＡＣＲ値更新回路３４は、到着したＲＭセルのＶＣ
ＩとそのＡＣＲをテーブル３５に収容する（４８）。

【００４０】さらに、図４に示すように、ＡＣＲ値更新
回路３４は、タイマＴＩＭを用い、タイマＴＩＭがスタ
ートし（４９）、タイマ値が一定時間Ｔを超えたときに
は（５０）、テーブル３５に収容されているＶＣＩをそ
のＡＣＲ値の大きい順に並べ換え（５１）、収容されて
いるＶＣＩのうちＡＣＲ値の更新されていないものがあ
るときには（５２）、そのＶＣＩに対応するコネクショ
ンにセルが一定時間Ｔ以上転送されていないことを示す
ので、そのＶＣＩとＡＣＲをテーブル３５から消去する
（５３）。Ｎ＝１の場合にはＶＣＩの並べ換え（５１）
は必要ない。タイマＴＩＭはリセットされ（５４）、再
びスタートする（４９）。

【００４１】テーブル３５にはＰＣＲに到達していない
セル速度増加中のコネクションも収容できるため、セル
速度増加中のセル速度が同一でない限り、テーブル３５
に収容すべきコネクションを選択できる。これはコネク
ションが通過している全ての中継ノードで同一のコネク
ションを選択できることを意味する。

【００４２】なお、セル速度増加中のセル速度が同一で
ある二つのコネクションがある場合にはいずれか一方を
選択する。このとき、そのコネクションが通過している
中継ノードによって選択されるコネクションが異なるこ
とになり、それらの中継ノードが輻輳予測した場合に
は、両方のコネクションのセル送信端末が送信速度を下
げる。これは伝送路へのＰＣＲ端末の収容からみると安
全側の動作である。

【００４３】輻輳予測信号挿入回路２８は、輻輳予測回
路２７が輻輳を予測した場合には、通過するＲＭセルの
内そのＶＣＩがテーブル３５に収容されていないＶＣＩ
であるとき、そのＲＭセルのペイロードに輻輳予測信号
を挿入する。

【００４４】テーブル３５に収容されたコネクションに
対応するセル送信端末２５−１、２５−２がデータセル
の送出を終了した場合には、そのコネクションのＡＣＲ
値が下がるかＲＭセルが送られなくなるため、テーブル
３５からそのコネクションのＶＣＩとそのＡＣＲが消え
るとともに、中継ノード３１での輻輳予測状態が回避さ
れる。輻輳予測状態でなくなると、それまでＭＣＲ状態
でセル速度増加待ちであったセル送信端末がセル速度を
増加する。このとき、複数のセル送信端末が同時にセル
速度を増加した場合には、中継ノード３１でのＡＣＲ値
の比較が難しくなるため、セル送信端末２５−１、２５
−２は輻輳予測状態が回避された後に、一定時間内のラ
ンダム時間経過後にセル速度を増加させる必要がある。
この一定時間としては１００ｍｓｅｃから２５０ｍｓｅ
ｃ程度の値が考えられる。

【００４５】本発明第一実施例では、中継ノード３１が
輻輳予測したとき、ＡＣＲの大きなＮ個のコネクション
以外のコネクションのセル送信端末のみに輻輳予測信号
を送り、そのセル送信端末が送信速度を下げるので、先
に送信速度を増加したＡＣＲの大きなＮ個のコネクショ
ンのセル送信端末は送るべきデータセルがなくなるまで
ＰＣＲでセルを送出することができる。したがって、セ
ル送信端末と中継ノード（輻輳予測ノード）間の距離が
大きい場合にも中継伝送路１９のスループットは振動す
ることがなく、高く保つことができる。

【００４６】（第二実施例）本発明第二実施例を図５を
参照して説明する。図５は本発明第二実施例のセル転送
装置の要部ブロック構成図である。図５において、符号
５５は輻輳予測回路、符号５６は輻輳予測信号挿入回
路、符号５７は中継ノードである。図５において、図８
または図１と同一符号のものは、図８または図１におい
て説明したものと同一であるので説明を省略する。

【００４７】輻輳予測回路５５は、中継伝送路の現在の
セル速度Ｖｃが Ｖｃ＞Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−ＰＣＲ×ＲＩＦ×Ｄ２／
（Ｎｒｍ×Ｌ）） のとき、または、 Ｖｃ＞Ｎ×ＰＣＲのとき、または、 Ｖｃ＞ Ｍｉｎ｛Ｖｍａｘ×ｅｘｐ（−ＰＣＲ×ＲＩＦ×Ｄ２／
（Ｎｒｍ×Ｌ）），Ｎ×ＰＣＲ｝ の場合には、輻輳予測有りと判断する（Ｄ２はセル送信
端末とセル受信端末間の往復伝播遅延時間）。ここでＰ
ＣＲは式（６）のように設定される。輻輳予測信号挿入
回路５６は、輻輳予測回路５５が輻輳を予測した場合に
は、通過するデータセルの内そのＶＣＩがテーブル３５
に収容されていないＶＣＩであるとき、そのデータセル
のヘッダに輻輳予測信号を挿入する。

【００４８】本発明第二実施例でも、中継ノード５７が
輻輳予測したとき、ＡＣＲの大きなＮ個のコネクション
以外のコネクションのセル送信端末のみに輻輳予測信号
を送り、そのセル送信端末が送信速度を下げるので、先
に送信速度を増加したＡＣＲの大きなＮ個のコネクショ
ンのセル送信端末は送るべきデータセルがなくなるまで
ＰＣＲでセルを送出することができる。したがって、セ
ル送信端末とセル受信端末との間の距離が大きい場合に
も中継伝送路１９のスループットは振動することがな
く、高く保つことができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
セル送信端末と中継ノード（輻輳予測ノード）あるいは
セル受信端末との距離に関連する中継伝送路の平均スル
ープットの低下を回避することができる。これにより、
中継ノードでのセル廃棄をなくし、速度減速の下限のな
いセル転送装置をさらに効率良く運用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例のセル転送装置の要部ブロッ
ク構成図。

【図２】ＶＣＩ保持回路の要部ブロック構成図。

【図３】ＶＣＩ，ＡＣＲ読取回路およびＶＣＩ保持回路
の動作を示すフローチャート。

【図４】ＶＣＩ保持回路の動作を示すフローチャート。

【図５】本発明第二実施例のセル転送装置の要部ブロッ
ク構成図。

【図６】第一の従来例のセル転送装置の要部ブロック構
成図。

【図７】データセルおよびＲＭセルの構成図。

【図８】第二の従来例のセル転送装置の要部ブロック構
成図。

【図９】第一の従来例の中継伝送路のスループットのシ
ミュレーション結果を示す図。

【符号の説明】 １−１、１−２、２５−１、２５−２ セル送信端末 ２ セル発生回路 ３、９、１２、１５ バッファ ４、２６ セル送出制御回路 ５ ＲＭセル送出回路 ６ ＲＭセル受信回路 ７、８、２１、３１、５７ 中継ノード １０、２７、２４、５５ 輻輳予測回路 １１、２８、２０、５６ 輻輳予測信号挿入回路 １３ 経路選択回路 １４−１、１４−２、２２−１、２２−２ セル受信端
末 １６ セル受信回路 １７ ＲＭセルループバック回路 １８ 伝送路 １９ 中継伝送路 ２３ 輻輳予測信号付け替えおよびＲＭセルループバッ
ク回路 ２９ ＶＣＩ，ＡＣＲ読取回路 ３０ ＶＣＩ保持回路 ３２、３９ 到着したＲＭセルのＶＣＩおよびＡＣＲ ３３ ＡＣＲ値比較回路 ３４ ＡＣＲ値更新回路 ３５ テーブル ３６ テーブルに収容されているＶＣＩ ３７ ＡＣＲの更新値 ３８ テーブルに収容されたＶＣＩおよびその数とテー
ブルに収容されたＡＣＲのうち最小のＡＣＲ ４０ テーブルに収容されているＶＣＩ ＴＩＭ タイマ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルを送信するセル送信端末と、セルを
   受信するセル受信端末と、このセル受信端末と前記セル
   送信端末との間に介挿された中継ノードとを備え、 前記中継ノードには、輻輳予測手段を備え、 この輻輳予測手段の輻輳予測結果にしたがって前記セル
   送信端末のセル転送速度を制御する手段を備えたセル転
   送装置において、 前記中継ノードを経由するコネクションについてそのセ
   ル転送速度を検出する手段と、この検出する手段の検出
   結果にしたがってセル転送速度の大きいコネクションか
   ら順にＮ個のコネクションのＶＣＩを保持する手段とを
   備え、 前記セル転送速度を制御する手段は、前記保持する手段
   に保持されたＶＣＩに対応する前記Ｎ個のコネクション
   以外のコネクションに係る前記セル送信端末のセル転送
   速度を低減させる手段を含むことを特徴とするセル転送
   装置。
2. 【請求項２】 前記セル転送速度を低減させる手段は、 ＡＣＲ−ＲＤＦ×ＡＣＲ ただし、ＡＣＲ：現在のセル速度 ＲＤＦ：速度減少係数 を新たなＡＣＲとする手段を含む請求項１記載のセル転
   送装置。
3. 【請求項３】 前記セル転送速度を低減させる手段は、
   ＡＣＲを最低速度ＭＣＲまで低減させる手段を含む請求
   項１記載のセル転送装置。
4. 【請求項４】 前記セル転送速度を低減させる手段によ
   る速度制限が解除されたとき、前記セル送信端末は、ラ
   ンダムな時間経過後にＡＣＲの増加を開始する手段を含
   む請求項１記載のセル転送装置。