JP2000286890A - 通信制御装置の動的スループット制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 あらかじめ定められた基準により情報フレー
ムの送信間隔を変更する方式は、送信フレーム情報サイ
ズがランダムに変化してもフレーム送信間隔が固定なの
で、網輻輳時のスループットが低下し、網輻輳の解消と
輻輳発生の抑止が難しい。 【解決手段】 網に対するアクセス速度情報、網が許容
する認定情報速度情報、網輻輳監視情報、指定スループ
ット管理情報等に基づき、送信フレーム情報サイズ毎の
送信スループット時間値をデータリンクコネクション毎
に決定する手段（５〜８）と、網輻輳状態、送信キュー
数及ぴ送信スループットを通信制御装置を収容する本体
にステータスとして通知する手段（９〜１３）とを備
え、通信制御装置内部に待機している送信フレーム情報
の送信起動を制御し、かつ、通信制御装置を収容する端
末装置本体に対し送信フレーム情報の送信起動の制御を
勧誘する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、端末装置をフレ
ームリレー網、すなわち、フレームリレー伝送方式を用
いたネットワークに接続するために用いられる通信制御
装置に適用し、端末装置から送信するフレーム情報間隔
を動的に制御する通信制御装置の動的スループット制御
方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気通信ネットワークの伝送技術では、
過去に主流であったアナログ方式から新しいデジタル方
式への転換が進み、ＣＣＩＴＴが決めたパケット交換通
信方式に代わる、より高速で信頼性の高いデータ伝送を
可能にする技術が脚光を浴びている。例えば、特開平２
−２０９０４３号には、ネットワークを介して送信側か
ら受信側に情報フレーム単位で連続的にデータを送信
し、該受信側から送達確認フレーム、再送フレームを返
送させるフレーム送信方式が記載されている。

【０００３】このフレーム送信方式は、受信側から返送
された送達確認フレーム及び再送要求フレームを送信側
で受信し、該送達確認フレームおよび再送フレームの受
信状況からネットワークのトラフィックを判定するか、
又は、該ネットワークからトラフィック状態に関する情
報を直接受信して判定し、その判定結果に基づいて次の
情報フレームを送信するまでの時間間隔をあらかじめ定
められた基準により変更するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の従来のフレ
ーム送信方式にあっては、バースト的な大量データの送
受信時に送達確認や再送要求情報がオーバーヘッドとな
り、スループットの低下や輻輳を引き起こし易いという
問題点があった。

【０００５】また、あらかじめ定められた基準により情
報フレームの送信間隔を変更する上記方式では、送信フ
レーム情報サイズがランダムに変化してもフレーム送信
間隔が固定なので、網輻輳時のスループットが低下し、
網輻輳の早期解消と発生の抑止が難しいという問題点が
あった。

【０００６】本発明の目的は、このような問題点を解消
し、不規則な送信フレーム情報サイズ毎の送信スループ
ット時間値をデータリンクコネクション毎に決定し、輻
輳が発生した際にこれを速やかに解消すると共に、輻輳
を発生させないようにすることができる通信制御装置の
動的スループット制御方式を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明のに係る通信制御装置の動的スルー
プット制御方式は、ネットワークに含まれ、フレームリ
レー網に接続する通信制御装置に適用し、端末装置から
送信するフレーム情報間隔を動的に制御する通信制御装
置の動的スループット制御方式において、網に対するア
クセス速度情報、網が許容する認定情報速度情報、網輻
輳監視情報、送信キュー管理情報、指定スループット管
理情報、フレーム送信間隔監視情報、及びフレーム送信
間隔制御情報に基づき、送信フレーム情報サイズ毎の送
信スループット時間値をデータリンクコネクション毎に
決定する手段と、網輻輳状態、送信キュー数及び送信ス
ループットを通信制御装置を収容する本体にステータス
として通知する手段と、備え、通信制御装置内部に待機
している送信フレーム情報の送信起動を制御し、かつ、
通信制御装置を収容する端末装置本体に対し送信フレー
ム情報の送信起動の制御を勧誘するように構成したこと
を特徴とするものである。

【０００８】また、本発明のに係る通信制御装置の動的
スループット制御方式は、ネットワークに含まれ、フレ
ームリレー網に接続する通信制御装置に適用し、端末装
置から送信するフレーム情報間隔を動的に制御する通信
制御装置の動的スループット制御方式において、網に対
するアクセス速度情報、網が許容する認定情報速度情
報、網輻輳監視情報、送信キュー管理情報、指定スルー
プット管理情報、フレーム送信間隔監視情報、及びフレ
ーム送信間隔制御情報に基づき、送信フレーム情報サイ
ズ毎の送信スループット時間値をデータリンクコネクシ
ョン毎に決定する手段と、前記網輻輳監視情報を、動的
なフレームリレー網から得られるトラフィック状態情報
通知から決定されるトラフィックパラメータ値を係数と
して用いて決定する手段と、前記送信キュー管理情報と
指定スループット管理情報を、通信制御装置を収容する
本体からのコマンドパラメータ値を係数として用いて決
定する手段と、前記フレーム送信間隔監視情報を、通信
制御装置内部でデータリンクコネクション毎に計測した
フレーム送信間隔値を係数として用いて決定する手段
と、前記フレーム送信間隔制御情報を、通信制御装置内
部でデータリンクコネクション毎に持つデータ送信処理
状態を係数として用いて決定する手段と、前記網輻輳監
視情報、送信キュー管理情報、指定スループット管理情
報、フレーム送信間隔監視情報、及び送信フレーム情報
サイズが大きいほど送信フレーム情報サイズ毎の送信ス
ループット時間値を増加し、または、送信データを停止
し、網輻輳監視情報、送信キュー管理情報、指定スルー
プット管理情報、フレーム送信間隔監視情報、及び送信
フレーム情報サイズが小さいほど送信フレーム情報サイ
ズ毎の送信スループット時間値を減少させる手段と、網
輻輳状態、送信キュー数及び送信スループットを通信制
御装置を収容する本体にステータスとして通知する手段
と、を備え、通信制御装置内部に待機している送信フレ
ーム情報の送信起動を制御し、かつ、通信制御装置を収
容する本体に対し送信フレーム情報の送信起動制御を勧
誘するように構成したことを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る通信制御装置
の動的スループット制御方式の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１０】図１は本発明に係る動的スループット制御
方式を適用して構成した通信制御装置の構成図である。
図１に於いて、通信制御装置１は、コマンド受付処理部
２と送信キュー状態管理部３とを備え、送信キュー状態
管理部３は送信キュー４とスループットパラメータ生成
部５とにデータ信号を出力するように接続されている。
スループットパラメータ生成部５にはフレーム送信間隔
監視部６からデータ信号が入力され、また、スループッ
トパラメータ生成部５からフレーム送信間隔制御部７に
向けてデータ信号が出力されると共に、フレーム送信間
隔監視部６とフレーム送信間隔制御部７との間でデータ
信号のやり取りがなされるようになっている。送信キュ
ー４とフレーム送信間隔制御部７とから出力されたデー
タ信号は、送信処理部８を介してフレームリレー網１５
に出力される。

【００１１】また、フレームリレー網１５から伝送され
るデータ信号は受信処理部１０、受信フレーム解析部１
１を介して、網状態パラメータ生成部９と受信キュー管
理部１２に入力される。受信キュー管理部１２からはス
テータス通知処理部１３と受信キュー１４にデータ信号
が出力される。送信キュー状態管理部３と受信キュー１
４から出力されるデータ信号はステータス通知処理部１
３に入力され、また、網状態パラメータ生成部９との間
でデータ信号の授受がなされる構成となっている。１６
は、コマンド受付処理部２にコマンドパラメータと送信
データを入力するコマンドパラメータ／送信デ一夕入
力、１７は、通信制御装置１を収容する本体にステータ
スパラメータと受信データを出力するステータスパラメ
ータ／受信データ出力である。

【００１２】図２〜図６及び図８は、それぞれ、本発明
による動的スループット制御方式を実現する為の構成要
素をなす各種テーブルである。図２は送信キュー管理情
報テーブル、図３は指定スループット管理情報テーブ
ル、図４は網輻輳監視情報テーブル、図５はフレーム送
信間隔監視テーブル、図６はフレーム送信スループット
情報テーブル、図８はフレーム送信間隔制御情報テーブ
ルである。

【００１３】また、図７は、送信スループット値算出式
を示し、送信データサイズ、アクセス速度、認定情報速
度（ＣＩＲ）、指定スループットパラメータ（Ｘ）、網
輻輳パラメータ（Ｙ）、スロースタートメカニズムパラ
メータ（Ｚ）から、送信スループット時間値（△ｔ）を
算出するものである。ただし、（Δｔ）＝０の場合は送
信停止する。

【００１４】図９はコマンドパラメータフォーマット、
図１０はデータ受信通知フォーマットを示す。通信制御
装置を収容する本体との間で情報の授受を行うフォーマ
ットを規定するものであり、送受信データの頭にコマン
ド／ステータスフォーマットを付加し、動的スループッ
ト制御方式を実現する為の構成要素として用いられる。

【００１５】次に、上記動的スループット制御方式の送
信動作について、図１〜図１０、および、図１１に示す
データ送信のフローチャート例を参照して説明する。

【００１６】通信制御装置を収容する本体から入力され
た送信起動コマンドは、図１に示すコマンド受付処理部
２において、図９に示すコマンドパラメータフォーマッ
トによりコマンドパラメータと送信データの受付を行
い、コマンドのチェックを行う（ステップ１００）。

【００１７】送信コマンドの場合、送信キュー状態管理
部３において、送信キュー数が最大送信キュー数以上か
否かを判定し（ステップ１０１）、ＮＯの場合はステッ
プ１０２に進み、図２に示すような送信キュー管理情報
テーブルに従い、コマンドパラメータ以降の送信データ
のキューイングを行う。ＹＥＳの場合、すなわち、送信
キュー４が最大送信キュー数をオーバーした場合はステ
ップ１１２に進み、図４に示す網輻輳監視情報テーブル
をもとに、図１０に示すデータ受信フォーマットに従っ
てステータスパラメータ情報を作成し、ステータス通知
処理部１３を介して本体に通知する。これにより、送信
スループットの低下により送信キューがオーバーしたこ
とを通知し、送信起動を制御するように勧誘する。な
お、送信コマンドと同時に送信キュー指定数がセットさ
れていれば、図２の当該送信キュー管理テーブル内にあ
る最大送信キュー数を更新する。このようにして、本体
から通信制御装置内部の最大送信キュー数を随時変更で
き、希望に合ったスループットの微調整が可能である。

【００１８】ステップ１０２で送信データがキューイン
グされた後、スループットパラメータ生成部５に移り、
図９に示すコマンドパラメータに含まれる指定スループ
ットパラメータの内容をもとに、図３の指定スループッ
ト管理情報テーブルの内容を更新すると共に（ステップ
１０３）、指定スループットパラメータ（Ｘ）を求め、
図６のフレーム送信スループット情報テーブルに反映す
る（ステップ１０４）。指定スループットパラメータ
は、本体側で希望するスループットが随時変更できるこ
とに特徴がある。

【００１９】次いで、ステップ１０５で、フレーム送信
間隔制御部７が、図６に示すフレーム送信スループット
情報テーブルの各パラメータと送信データサイズに基づ
き、図７に示す送信スループット算出式を用いて、送信
フレーム情報サイズ毎の送信スループット時間値（△
ｔ）をデータリンクコネクション毎に算出し決定する。
送信フレーム情報サイズが大きいほど送信フレーム情報
サイズ毎の送信スループット時間値を増加させ、また、
送信フレーム情報サイズが小さいほど送信フレーム情報
サイズ毎の送信スループット時間値を減少させる。

【００２０】算出の結果、送信スループット時間値（△
ｔ）＝０となった場合、送信処理は行わず、ステップ１
１２に進み、図４に示す網輻輳監視情報テーブルをもと
に、図１０に示すデータ受信フォーマットにステータス
情報をセットし、ステータス通知処理部１３を経由して
本体に通知する。

【００２１】送信スループット時間値（△ｔ）＝０とな
るのは、動的なフレームリレー網から送られるトラフィ
ック状態情報通知から生成する、網輻輳監視情報テーブ
ルに記録された網輻輳パラメータ（Ｙ）＝０の時、すな
わち、網が重度の輻輳状態の場合と、コマンドパラメー
タによる、指定スループットから生成する指定スループ
ット管理情報テーブルに記録された指定スループットパ
ラメータ（Ｘ）＝０の時、すなわち、本体が意図的に送
信を停止する場合とがあり、どちらも網の輻輳状態から
の早期回復の為に有効なメカニズムである。

【００２２】一方、ステップ１０５で送信スループット
時間値（△ｔ）≠０となった場合、これをフレーム送信
間隔監視部６に対してセットし、送信スループット時間
遅延処理を行う（ステップ１０６，１０８）。この際、
ステップ１０７で、図８に示すフレーム送信間隔制御情
報テーブルの送信状態を、アイドル状態から送信待ちデ
ィレイに移行する。

【００２３】フレーム送信間隔監視部６は、フレーム送
信間隔制御部７により指定された送信スループット時間
値（△ｔ）の遅延処理を行うと共に、図５に示すフレー
ム送信間隔監視テーブルによる監視を行う（ステップ１
０８）。スロースタートメカニズムパラメータ（Ｚ）お
よび最大フレーム送信間隔は、各データリンクコネクシ
ョン識別子（ＤＬＣＩ）番号毎に初期値またはコマンド
パラメータにより指定される。フレーム送信間隔監視部
６で計測したフレーム送信間隔が最大フレーム送信間隔
より小さい場合はスロースタートメカニズムパラメータ
（Ｚ）＝１、フレーム送信間隔が最大フレーム送信間隔
より大きい場合はスロースタートメカニズムパラメータ
（Ｚ）＝初期値またはコマンドパラメータ値とし、その
パラメータ値を図６のフレーム送信スループット情報テ
ーブルに反映する。

【００２４】スロースタートメカニズムパラメータ
（Ｚ）は、単位時間内に送信処理が一度も行われなかっ
た場合に設定するパラメータであり、フレームリレー網
に対する急激なデータ送信によりフレームリレー網が高
負荷状態に陥り、輻輳が発生する状態を抑止する為のも
のである。

【００２５】フレーム送信間隔制御部７は、フレーム送
信間隔監視部６から送信スループット時間値（△ｔ）の
遅延処理の結果を受信した後、図８に示すフレーム送信
間隔制御テーブルの送信状態を送信待ちディレイから送
信中に移行する（ステップ１０９）。

【００２６】次いで、ステップ１１０に進み、処理を送
信処理部８に移し、送信キュー４より送信データを取り
出した後、フレームリレー網１５に対してフレーム送信
処理を行う。

【００２７】送信処理が完了すると、図８に示すフレー
ム送信間隔制御テーブルの送信状態を送信中からアイド
ル状態に移行した後（ステップ１１１）、図４の網輻輳
監視情報テーブルをもとに、図１０のデータ受信フォー
マットに従い、網の輻輳状態等のステータス情報をセッ
トし、ステータス通知処理部１３を介して本体に通知す
ることにより、輻輳抑止動作を勧誘する（ステップ１１
２，１１３）。

【００２８】次に、上記動的スループット制御方式の受
信動作について、図１〜図１０、および、図１２に示す
本発明の動的スループット制御方式によるデータ受信の
フローチャート例を参照して説明する。

【００２９】動的スループット制御方式の受信動作で
は、フレームリレー網１５から送信されたフレームを受
信処理部１０で受信処理し受信フレーム解析部１１に移
行する（ステップ２００）。

【００３０】受信フレーム解析部１１では受信したフレ
ームの解析を行い、動的なフレームリレー網１５からの
トラフィック状態情報通知を網状態パラメータ生成部９
に、また、受信データは受信キュー管理部１２を経て受
信キュー１４にキューし、図４に示す網輻輳監視情報テ
ーブルをもとに、図１０のデータ受信フォーマットに従
いステータス情報をセットし、ステータス通知処理部１
３を経由して本体に通知する。

【００３１】網状態パラメータ生成部９は、受信フレー
ム解析部１１で解析した動的なフレームリレー網１５か
らのトラフィック状態情報通知をもとに、図４の網輻輳
監視情報テーブルを更新する（ステップ２０２）。そし
て、続くステップ２０３で輻輳レベルが回復状態となっ
たか否かを判定し、輻輳レベルが回復状態となった場
合、ステップ２０４で、図８に示すフレーム送信間隔制
御情報テーブルの送信状態をチェックし、送信待ちディ
レイ中のものがあれば送信待ちディレイ状態を解除し
（ステップ２０５）、図８に示すフレーム送信間隔制御
情報テーブルの送信状態を送信中に移行した後（ステッ
プ２０６）、処理を送信処理部８に移し、送信キュー４
から送信データを取り出した後、フレームリレー網１５
に対してフレーム送信処理を行う（ステップ２０７）。
これにより、フレームリレー網の輻輳回復をいち早く検
知し、従来とは異なるより効率的なスループットを実現
できる。

【００３２】送信処理が完了すると、図８に示すフレー
ム送信間隔制御テーブルの送信状態をアイドル状態に移
行した後（ステップ２０８）、ステップ２０９で受信デ
ータをキューイングし、さらに、ステップ２１０，２１
１で、図４に示す網輻輳監視情報テーブルに基づき、図
１０に示すデータ受信フォーマットに従ってステータス
情報をセットし、ステータス通知処理部１３を経て本体
に通知する。

【００３３】上記本発明の実施の形態の構成によれば、
図１３に示すスループットと網トラフィックの関係を示
す特性図で明らかのように、従来の方式が網のトラフィ
ックの増加と共にスループットの低下を招くのに対し、
本発明による動的スループット制御方式は理想的な方式
により近いスループットを実現できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、フレームリレー網に輻輳が発生した場合、通信
制御装置を収容する本体から指定される最大送信キュー
数、指定スループット値、フレームリレー網からの輻輳
に関する情報、及び、通信制御装置内部で計測するフレ
ーム送信監視値の各パラメータを用いて送信スループッ
ト時間値を算出し、端末装置から送信するフレーム情報
間隔を送信フレーム情報サイズに応じて動的に制御する
ことにより、輻輳が生じた際にこれを速やかに解消する
と共に、輻輳を生じさせないようにすることができる。
また、アプリケーションレベルでの再送処理とネットワ
ークの負荷を軽減し、通信効率を向上させて、通信コス
トを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る動的スループット制御方式を
適用した通信制御装置の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図２】 図１の装置の制御方式に用いられる送信キュ
ー管理情報テーブルを示す図である。

【図３】 同じく指定スループット管理情報テーブルを
示す図である。

【図４】 同じく網輻輳監視情報テーブルを示す図であ
る。

【図５】 同じくフレーム送信間隔監視テーブルを示す
図である。

【図６】 同じくフレーム送信スループット情報テーブ
ルを示す図である。

【図７】 同じく送信スループット値算出式を示す図で
ある。

【図８】 同じくフレーム送信間隔制御情報テーブルを
示す図である。

【図９】 同じくコマンドパラメータフォーマットを示
す図である。

【図１０】 同じくデータ受信通知フォーマットを示す
図である。

【図１１】 同じくデータ送信フローを示すフローチャ
ートである。

【図１２】 同じくデータ受信フローを示すフローチャ
ートである。

【図１３】 同じくスループットと網トラフィックの関
係を示す特性グラフである。

【符号の説明】

１ 通信制御装置、２ コマンド受付処理部、３ 送信
キュー状態管理部、４送信キュー、５ スループットパ
ラメータ生成部、６ フレーム送信間隔監視部、７ フ
レーム送信間隔制御部、８ 送信処理部、９ 網状態パ
ラメータ生成部、１０ 受信処理部、１１ 受信フレー
ム解析部、１２ 受信キュー管理部、１３ ステータス
通知処理部、１４ 受信キュー、１５ フレームリレー
網、Ｘ指定スループットパラメータ（指定スループット
管理情報）、Ｙ 網輻輳パラメータ（トラフィック状態
情報）、Ｚ スロースタートメカニズムパラメータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークに含まれ、フレームリレー
   網に接続する通信制御装置に適用し、端末装置から送信
   するフレーム情報間隔を動的に制御する通信制御装置の
   動的スループット制御方式において、 網に対するアクセス速度情報、網が許容する認定情報速
   度情報、網輻輳監視情報、送信キュー管理情報、指定ス
   ループット管理情報、フレーム送信間隔監視情報、及び
   フレーム送信間隔制御情報に基づき、送信フレーム情報
   サイズ毎の送信スループット時間値をデータリンクコネ
   クション毎に決定する手段と、 網輻輳状態、送信キュー数及び送信スループットを通信
   制御装置を収容する本体にステータスとして通知する手
   段と、を備え、通信制御装置内部に待機している送信フ
   レーム情報の送信起動を制御し、かつ、通信制御装置を
   収容する端末装置本体に対し送信フレーム情報の送信起
   動の制御を勧誘するように構成したことを特徴とする通
   信制御装置の動的スループット制御方式。
2. 【請求項２】 ネットワークに含まれ、フレームリレー
   網に接続する通信制御装置に適用し、端末装置から送信
   するフレーム情報間隔を動的に制御する通信制御装置の
   動的スループット制御方式において、 網に対するアクセス速度情報、網が許容する認定情報速
   度情報、網輻輳監視情報、送信キュー管理情報、指定ス
   ループット管理情報、フレーム送信間隔監視情報、及び
   フレーム送信間隔制御情報に基づき、送信フレーム情報
   サイズ毎の送信スループット時間値をデータリンクコネ
   クション毎に決定する手段と、 前記網輻輳監視情報を、動的なフレームリレー網から得
   られるトラフィック状態情報通知から決定されるトラフ
   ィックパラメータ値を係数として用いて決定する手段
   と、 前記送信キュー管理情報と指定スループット管理情報
   を、通信制御装置を収容する本体からのコマンドパラメ
   ータ値を係数として用いて決定する手段と、 前記フレーム送信間隔監視情報を、通信制御装置内部で
   データリンクコネクション毎に計測したフレーム送信間
   隔値を係数として用いて決定する手段と、 前記フレーム送信間隔制御情報を、通信制御装置内部で
   データリンクコネクション毎に持つデータ送信処理状態
   を係数として用いて決定する手段と、 前記網輻輳監視情報、送信キュー管理情報、指定スルー
   プット管理情報、フレーム送信間隔監視情報、及び送信
   フレーム情報サイズが大きいほど送信フレーム情報サイ
   ズ毎の送信スループット時間値を増加し、または、送信
   データを停止し、網輻輳監視情報、送信キュー管理情
   報、指定スループット管理情報、フレーム送信間隔監視
   情報、及び送信フレーム情報サイズが小さいほど送信フ
   レーム情報サイズ毎の送信スループット時間値を減少さ
   せる手段と、 網輻輳状態、送信キュー数及び送信スループットを通信
   制御装置を収容する本体にステータスとして通知する手
   段と、 を備え、通信制御装置内部に待機している送信フレーム
   情報の送信起動を制御し、かつ、通信制御装置を収容す
   る本体に対し送信フレーム情報の送信起動制御を勧誘す
   るように構成したことを特徴とする通信制御装置の動的
   スループット制御方式。