JP2001203697A - フロー制御方法およびそれを実行する通信要素 - Google Patents

フロー制御方法およびそれを実行する通信要素

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JP2001203697A
JP2001203697A JP2000010928A JP2000010928A JP2001203697A JP 2001203697 A JP2001203697 A JP 2001203697A JP 2000010928 A JP2000010928 A JP 2000010928A JP 2000010928 A JP2000010928 A JP 2000010928A JP 2001203697 A JP2001203697 A JP 2001203697A
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congestion
datagram
data
communication
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JP2000010928A
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English (en)
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Kimiya Ikushima
君弥 生嶋
Hiroyuki Aii
宏之 相井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ATM網において輻輳が生じたときに、網外
に設けられた送信端末の入力レートを調整することによ
って通信帯域を効率的に使用できるフロー制御方法を実
現する。 【解決手段】 ATM網と外部ネットワークとを接続す
るゲートウェイ装置において、EFCIビット観測部1
2は、到着するデータセルのEFCIビットを観測して
ATM網内部の輻輳を検出する。輻輳が検出された場
合、TCPデータグラム判別部18は、パケット受信バ
ッファ17に到着するTCPデータグラムの内容を参照
して、対応するATMコネクションを判別する。ACK
書き換え部19は、輻輳が生じているATMコネクショ
ンにおいてTCPデータグラムのウィンドウサイズを縮
小することによって、輻輳通知を行い輻輳を解除する。
このTCPデータグラムは、セル化処理部14において
セルに分割されてATM網に送信される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フロー制御方法お
よびそれを実行する通信要素に関し、より特定的には、
マルチメディア情報を統一的に伝送するATM(Asy
nchronous Transfer Mode)通
信網において、ウィンドウサイズを含むヘッダを有する
プロトコルのデータを通信する場合に、ATM通信網で
の輻輳状態に応じて端末間のトラヒックフローを制御す
るフロー制御方法およびそれを実行する通信要素に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、ATM通信網において、例えば、
TCP(TransmissionControl P
rotocol)のようなウィンドウサイズを含むヘッ
ダを有するプロトコルのデータを通信する場合のフロー
制御方法として、例えば、特開平10−262054号
公報に開示されている方法がある。
【0003】この従来例は、ATM網の通信要素におい
て、RM(Resource Management)
セルの内容からATM網内部の輻輳を検出したときに、
ヘッダ内部のウィンドウサイズを0に設定したTCPデ
ータグラムを送信端末へ返信する。このことにより、送
信端末に対してTCPデータグラムの送信を中止するよ
うに指示し、入力トラヒックを減少して網の輻輳を解除
する。
【0004】図8は、上述のような従来例における通信
網の構成例を示した図である。図8において、本通信網
は、送信端末1と、受信端末5と、ATMスイッチ3
と、ゲートウェイ2および4とを備える。送信端末1お
よび受信端末5は、既存LAN上に設けられ、ATMス
イッチ3は、ATM網上に設けられる。既存LANとA
TM網とは、ゲートウェイ2および4によって接続され
ている。
【0005】図8において、ATMスイッチ3は、AT
M網においてセルの転送を行うと共に、網の輻輳検出を
行う。ATMスイッチ3は、輻輳を検出すると、RMセ
ルに輻輳発生情報を書き込んで送出する。図中における
点線6は、本通信網におけるRMセルの転送経路を示し
ている。その転送経路によれば、RMセルは、送信側の
ゲートウェイ2よりデータセルと同時に送出され、受信
側ゲートウェイ4において送信側ゲートウェイ2に向け
て返信される。
【0006】図9は、端末間で行うTCPデータグラム
による通信のフローの一例を示すシーケンス図である。
図9において、Winはウィンドウ値を表し、Seqは
シーケンス番号を表し、Lenはデータ長を表し、Ac
kはACK番号を表している。また、図の右側のウィン
ドウサイズについて、斜線欄は受信端末において使用中
のウィンドウを表し、空白欄は空きのウィンドウを表し
ている。
【0007】TCPでは、受信端末から伝えられた送信
可能データ量(以下、ウィンドウ値という)に従って、
当該ウィンドウ値を超えないデータ長のTCPデータグ
ラムを送信する。受信端末は、送信されたデータ長をシ
ーケンス番号に加算したACK番号と、空きウィンドウ
値を送信端末へ返信する。送信端末が受信端末の空きウ
ィンドウ値で指定されたデータ量を送信すると、送信端
末からの次の送信は、受信側のウィンドウ値に空きがで
きるまで待たされる。
【0008】図9において、まず、送信端末はシーケン
ス番号が100であって、データ長が500であるデー
タを受信端末へ送る。受信端末は、シーケンス番号とデ
ータ長とを加えたAck=600と、初期値1000の
ウインドウサイズから受信したデータ長500を差し引
いた空きウィンドウ値であるWin=500とを送信端
末へ送る。
【0009】次に、送信端末は、シーケンス番号が60
0であって、データ長が300のデータを受信端末へ送
る。受信端末は、シーケンス番号とデータ長とを加えた
Ack=900と、ウインドウ値500から受信したデ
ータ長300を差し引いた空きウィンドウ値であるWi
n=200とを送信端末へ送る。
【0010】さらに、送信端末は、シーケンス番号が9
00であって、データ長が200のデータを受信端末へ
送る。受信端末は、シーケンス番号とデータ長とを加え
たAck=1100と、ウインドウ値200から受信し
たデータ長200を差し引いた空きウィンドウ値である
Win=0とを送信端末へ送る。
【0011】ここで、空きウィンドウ値が0であるの
で、送信端末は送信を停止し、ウインドウに空きが生じ
たかを探索するためのプローブパケットを受信端末へ送
出する。その後、受信端末のウィンドウに空きが生じる
と、受信端末は、送信端末が送出したプローブパケット
に応じて、空きウィンドウ値(ここでは、Win=29
9)とACK番号(ここではAck=1101)とを送
信端末へ送る。これを受けて、送信端末は送信を開始す
る。
【0012】図10は、従来例におけるフロー制御方法
を実現するゲートウェイ2の詳細な構成例を示したブロ
ック図である。図10において、ゲートウェイ2は、セ
ル出力バッファ41と、ATMよりセルを受信するセル
入力バッファ43と、受信パケットをATMセル化する
セル化処理部44と、ATMセルを既存LANでのパケ
ットに組み立てるパケット組立処理部45と、ATM網
から送られてくるRMセルにおいて輻輳を検出すると、
セル出力バッファ41へセル送出レートを下げるように
制御を行うRMセル観測部42と、輻輳時に受信パケッ
トを廃棄するパケット廃棄制御部46と、既存LANか
らのパケットを受信するパケット受信バッファ47と、
受信パケットからTCPデータグラムを判別するTCP
データグラム判別部48と、TCPデータグラム判別部
48において判別されたTCPデータグラムに対応する
ACKパケットを生成するACK生成部49と、既存L
ANへ出力するパケットを一旦保持するパケット送信バ
ッファ40とを備える。
【0013】ゲートウェイ2において、セル入力バッフ
ァ43が輻輳を示したRMセルを受信したときには、R
Mセル観測部42は、RMセルのDIRビットおよびC
Iビットを確認して、送出方向のATM網の輻輳状況を
検出する。
【0014】輻輳時において、RMセル観測部42は、
RMセルのERフィールドに記載された値に応じて、出
力レートを絞るようにセル出力バッファ41へ指示す
る。同時に、RMセル観測部42は、TCPデータグラ
ム判別部48およびパケット廃棄制御部46を起動す
る。
【0015】TCPデータグラム判別部48は、輻輳中
に受信したパケットからTCPデータグラムを判別し
て、そのシーケンス番号をACK生成部49へ通知す
る。ACK生成部49は、ACK番号を通知されたシー
ケンス番号と同値にし、ウィンドウサイズを0としたT
CPデータグラムのACKパケットを生成して、送信端
末へ返信する。
【0016】このことによって、送信端末は、受信端末
においてデータ受信用の空き領域が無く、データ受信で
きなかったことを認識して、データ送信を停止する。停
止後、送信端末は送信できるタイミングを見張るための
プローブパケットを周期的に送出する。
【0017】また、受信端末が輻輳中に受信したパケッ
トは、上記ACKパケットの返信によって、輻輳解除後
には送信端末から再送される。したがって、パケット廃
棄制御部46は、TCPデータグラム判別処理後は、受
信したパケットをすべて廃棄する。このことによって、
輻輳時における送信側ゲートウェイ2では、セル出力バ
ッファ41への入力が抑制される。
【0018】ATM網の輻輳解除を検出すると、送信側
ゲートウェイ2は、セル出力バッファ41の出力レート
を上げると共に、輻輳時に使用されたTCPデータグラ
ム判別部48、ACK生成部49およびパケット廃棄制
御部46における処理を中止する。
【0019】また、送信端末から送出し続けるプローブ
パケットは、輻輳解除後には、送信側ゲートウェイ2に
おいて廃棄されることなく受信端末まで届く。受信端末
は、送信端末へウィンドウサイズが記述された前述のよ
うなACKパケットを返信する。
【0020】次に、従来のフロー制御方法の動作につい
て詳細に説明する。図11は、従来例のフロー制御方法
を用いて端末間で行われるTCPデータグラムによる通
信のフローの一例を示すシーケンス図である。
【0021】図11において、Winはウィンドウ値を
表し、Seqはシーケンス番号を表し、Lenはデータ
長を表し、AckはACK番号を表している。また、送
信側ゲートウェイにおいて輻輳が検出されている時間帯
は、点線で示されている。さらに、図の右側のウィンド
ウサイズについて、斜線欄は受信端末において使用中の
ウィンドウを表し、空白欄は空きのウィンドウを表して
いる。
【0022】ATM網にセルの輻輳が検出されていない
場合、送受信端末間では、通常のTCPプロトコルによ
るデータグラムの通信が行われる。送信端末は、受信端
末からのTCPプロトコルのウィンドウ制御により、受
信端末における空きウィンドウサイズを超えない大きさ
のデータを送信する。送信側ゲートウェイは、送信端末
からのパケットを透過して、受信端末側へ転送する。図
11においては、シーケンス番号が100であって、デ
ータ長が500であるデータが受信端末へ送られる。
【0023】受信端末は、TCPデータグラムを受信す
ると、データグラムのシーケンス番号にデータ長を足し
たACK番号と、データグラム受信後の空きウィンドウ
サイズを含んだACKパケットとを送信端末へ向けて返
信する。図11においては、受信端末は、Ack=60
0と、初期値1000のウインドウサイズから受信した
データ長500を差し引いた空きウィンドウ値であるW
in=500とを送信端末へ送る。
【0024】送信側ゲートウェイは、輻輳を検出する
と、輻輳中に送信端末から受信したパケットからTCP
データグラムを判別して、判別されたTCPデータグラ
ムを網へ転送せずに廃棄する。図11においては、送信
端末が送出した、シーケンス番号が600であって、デ
ータ長が300のデータが廃棄される。
【0025】同時に、送信側ゲートウェイは、廃棄され
たTCPデータグラムのシーケンス番号と同値になるよ
うにACK番号を設定して、ウィンドウサイズを0とし
たACKパケットをTCPデータグラムの送信端末へ返
信する。図11においては、Ack=600であって、
Win=0のACKパケットが送信端末へ返信される。
【0026】送信端末は、上記のACKパケットを受信
すると、輻輳によってデータが受信できなかったことを
認識して、データ送信を停止する。データ送信停止後、
送信端末は、TCPプロトコルによって周期的にデータ
長1のプローブパケットを送信する。しかし、送信側ゲ
ートウェイが、ウィンドウサイズを0としたACKパケ
ットをTCPデータグラムの送信端末へ返信している間
は、送信端末はデータ送信を再開しない。
【0027】その後、送信側ゲートウェイは、輻輳解除
を検出すると、送信端末より受信するパケットを廃棄す
ることなく受信端末側へ透過する。そのため、送信停止
後から送信端末より周期的に送出されているプローブパ
ケットは、輻輳解除が検出されたことによって初めて受
信端末まで転送される。受信端末は、プローブパケット
を受信すると、送信端末へウィンドウサイズを記述した
ACKパケットを返信する。図11においては、受信端
末は、送信端末が送出したプローブパケットに応じて、
空きウィンドウ値(ここでは、Win=799)とAC
K番号(ここではAck=601)とを送信端末へ送
る。これを受けて、送信端末は送信を開始する。それ以
降、送信端末と受信端末間においては、通常のTCPデ
ータグラムの転送が行われる。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来例に
おいては、以下のような6つの問題点が考えられる。以
下、順に説明する。
【0029】第1の問題点は、ATM網においてABR
(Available Bit Rate)サービスカ
テゴリ以外のサービスカテゴリを使用するVC(仮想チ
ャンネル)について、フロー制御が行えない点である。
【0030】前述の従来例において用いられるRMセル
は、ABRサービスカテゴリを使用するVCにおいてフ
ロー制御を行うためのセルである。しかし、ATM網内
部には、一般的に、他のサービスカテゴリを使用するV
Cも混在する。他のサービスカテゴリには、例えば、G
FR(Guaranteed Frame Rate)
サービスカテゴリや、UBR(Unspecified
Bit Rate)サービスカテゴリなどがある。こ
れら、ABR、GFR、UBRなどの各サービスカテゴ
リについては、例えば、The ATM Forum
TrafficManagement Specifi
cation Draft Version 4.1
(ATM Forum Contribution n
umber:BTD−TM−02.02,Decemb
er,1998)に詳しく開示されている。
【0031】このように、サービスカテゴリとして、A
BR以外にGFR、UBRなどを用いるVCが混在する
場合に、前述の従来例においては、RMセルを送信しな
いUBR、GFRのサービスカテゴリを用いるVCに対
してフロー制御を行うことができない。
【0032】第2の問題点は、ATM通信要素における
構成が複雑になる点である。従来例では、輻輳が発生し
た通信要素において、輻輳を解除するために必要な入力
レートを計算してRMセルに書き込む。ここで、輻輳が
発生した通信要素における入力レートの計算方法の例と
しては、ERICAとよばれる方法などがある。この方
法については、例えば、The ATM Forum
Traffic Management Specif
ication Draft Version4.0
(ATM Forum Contribution n
umber:af−tm−0056.000,page
76, April, 1996)に詳しく開示されて
いる。しかし、この計算方法は複雑なので、ATM網内
の通信要素の構成が複雑となる。
【0033】さらに、従来例においては、ATM網と外
部ネットワークとを接続するゲートウェイ装置に、RM
セルの内容によって出力バッファの送信速度を変化させ
る構成などが必要となることは前述したとおりである。
したがって、従来例においては、さらに通信要素の構成
が複雑となる。
【0034】第3の問題点は、従来例のゲートウェイ装
置におけるRMセルの受信時間間隔が大きい場合には、
ATM網内部の輻輳を検出するために時間がかかり、A
TM網内部でのセル廃棄率が大きくなる結果、TCPパ
ケットレベルでのスループットが低下する点である。
【0035】第4の問題点は、ATM網内で輻輳が発生
したときに、輻輳通知情報を前方RMセルに書き込み、
このセルが送信側ゲートウェイ装置に到着してから、送
信端末に対してTCPパケットを用いて輻輳通知を行な
うので、ATM網内部の輻輳を送信側ゲートウェイ装置
に通知するために時間がかかる結果、輻輳の通知及び解
除が遅れて、パケット廃棄率が大きくなる点である。
【0036】第5の問題点は、ATM網内で輻輳が発生
したときに、送信端末は、TCPデータグラムの送信を
中止するので、輻輳が解除された場合でも、しばらく
は、送信端末からの入力レートが非常に低い状態がつづ
き、通信帯域の有効利用を図ることができない点であ
る。
【0037】第6の問題点は、ATM網内部で輻輳が解
除された時に、送信端末からのTCPデータグラムのウ
ィンドウサイズが突然増加するので、輻輳解除時にデー
タ入力が集中し、その結果として輻輳が再発生して、ス
ループットが低下する点である。
【0038】そこで、本発明における第1の目的は、A
BRコネクション以外のサービスを使用するVCに対し
ても、ATM網内部での輻輳を検出て、輻輳検出時に送
信端末に対して入力レートの減少を指示して、輻輳を素
早く解除し、TCPパケットレベルでのスループットを
向上させるフロー制御方法およびそれを実行する通信要
素を提供することである。
【0039】次に、本発明における第2の目的は、AT
M網内部の通信要素およびATM網と外部のネットワー
クとを接続するゲートウェイ装置の構成を簡単にし、同
時にスループットを向上させるフロー制御方法およびそ
れを実行する通信要素を提供することである。
【0040】また、本発明における第3の目的は、ゲー
トウェイ装置におけるRMセルの受信時間間隔が大きい
場合でも、ATM網内部の輻輳を素早く検出して、輻輳
を解除することによって、TCPパケットレベルでのス
ループットを向上させるフロー制御方法およびそれを実
行する通信要素を提供することである。
【0041】さらに、本発明における第4の目的は、A
TM網内部の輻輳を素早く送信側ゲートウェイ装置へ通
知して、輻輳を通知し、また解除することによって、T
CPパケットレベルでのスループットを向上させるフロ
ー制御方法およびそれを実行する通信要素を提供するこ
とである。
【0042】また、本発明における第5の目的は、AT
M網内部で輻輳が発生した場合であっても、送信端末か
らの入力レートを任意の値に調整することによって、輻
輳を解除するとともに、輻輳解除後の通信帯域使用率を
向上し、スループットを向上させるフロー制御方法およ
びそれを実行する通信要素を提供することである。
【0043】最後に、本発明における第6の目的は、A
TM網内部で輻輳が解除された時に、データ入力が集中
することを防止して、輻輳の再発生を抑制し、スループ
ットを向上させるフロー制御方法およびそれを実行する
通信要素を提供することである。
【0044】
【課題を解決するための手段および発明の効果】第1の
発明は、固定長のセルの形式で情報を転送するATM
(アシンクロナス・トランスファ・モード)通信網を介
してTCP(トランスミッション・コントロール・プロ
トコル)のデータグラムを含むデータの通信を行う複数
の端末と、通信網における輻輳を検出する第1の通信要
素と、端末から到着するデータをセルに分割して通信網
へ送信し、通信網から到着するセルをデータに再構成し
て端末へ送信する第2の通信要素との間の通信において
用いられるフロー制御方法であって、第1の通信要素に
おいて輻輳が検出された場合には、セルのEFCI(イ
クスプリシット・フォワード・コンジェスチョン・イン
ディケーション)ビットに輻輳通知情報を設定する輻輳
通知ステップと、第2の通信要素において通信網から到
着するセルのEFCIビットを観測するセル観測ステッ
プと、セル観測ステップにおいて輻輳の発生が検出され
た場合には、第2の通信要素においてデータグラムのヘ
ッダ内部に設定されるウィンドウサイズを縮小して送信
するウィンドウサイズ縮小ステップとを含む。
【0045】このような第1の発明によれば、RMセル
の代わりにデータセルのEFCIビットを使用した輻輳
通知が可能であるので、ABR以外のサービスカテゴリ
を使用するVCに対しても、ATM網内部における輻輳
を検出したときには、送信端末に対して入力レートの減
少を指示することによって、輻輳を素早く解除し、TC
Pパケットレベルでのスループットを向上させることが
できる。
【0046】また、第1の発明によれば、輻輳時にAT
M通信要素において各VCに指示する入力レートを計算
する代わりに、データセルのEFCIビットを設定する
だけで輻輳通知が可能なので、ATM網内部の通信要素
およびATM網と外部ネットワークを接続する通信要素
の構成を簡単にすることができ、同時にフロー制御を行
うことによって、スループットを向上させることができ
る。
【0047】さらに、第1の発明によれば、通信要素に
おけるRMセルの受信時間間隔が大きい場合であって
も、ATM網内部の輻輳を素早く検出して、輻輳を解除
することによって、TCPパケットレベルでのスループ
ットを向上させることができる。
【0048】第2の発明は、固定長のセルの形式で情報
を転送するATM(アシンクロナス・トランスファ・モ
ード)通信網を介してTCP(トランスミッション・コ
ントロール・プロトコル)のデータグラムを含むデータ
の通信を行う複数の端末と、通信網における輻輳を検出
する第1の通信要素と、端末から到着するデータをセル
に分割して通信網へ送信し、通信網から到着するセルを
データに再構成して端末へ送信する第2の通信要素との
間の通信において用いられるフロー制御方法であって、
第1の通信要素において輻輳が検出された場合には、後
方RM(リソース・マネージメント)セルに輻輳通知情
報を設定する輻輳通知ステップと、第2の通信要素にお
いて通信網から到着する後方RMセルの内容を観測する
セル観測ステップと、セル観測ステップにおいて輻輳の
発生が検出された場合には、第2の通信要素においてデ
ータグラムのヘッダ内部に設定されるウィンドウサイズ
を縮小して送信するウィンドウサイズ縮小ステップとを
含む。
【0049】このような第2の発明によれば、輻輳通知
情報を前方RMセルに書き込む場合よりも、より短い時
間でATM網内部の輻輳を送信側ゲートウェイ装置へ通
知することができる。したがって、素早く輻輳を解除す
ることによって、TCPパケットレベルでのスループッ
トを向上させることができる。
【0050】第3の発明は、固定長のセルの形式で情報
を転送するATM(アシンクロナス・トランスファ・モ
ード)通信網を介してTCP(トランスミッション・コ
ントロール・プロトコル)のデータグラムを含むデータ
の通信を行う複数の端末と、通信網における輻輳を検出
する第1の通信要素と、端末から到着するデータをセル
に分割して通信網へ送信し、通信網から到着するセルを
データに再構成して端末へ送信する第2の通信要素との
間の通信において用いられるフロー制御方法であって、
第1の通信要素において輻輳が検出された場合には、セ
ルに輻輳通知情報を設定する輻輳通知ステップと、第2
の通信要素において通信網から到着するセルの内容を観
測するセル観測ステップと、セル観測ステップにおいて
輻輳の発生が検出された場合には、第2の通信要素にお
いてデータグラムのヘッダ内部に設定されるウィンドウ
サイズを一律に0に設定することなく、段階的に0に縮
小されるように所定の計算方法によって設定して送信す
るウィンドウサイズ縮小ステップとを含む。
【0051】このような第3の発明によれば、ATM網
内部で輻輳が発生した場合でも、送信端末からの入力レ
ートを段階的に減少することにより、輻輳時における入
力レートを過度に減少することがない。そのため、通信
帯域使用率を向上させて、スループットを向上させるこ
とができる。
【0052】第4の発明は、第3の発明におけるフロー
制御方法であって、第2の通信要素においてデータグラ
ムのウィンドウサイズを設定した後に記憶するウィンド
ウサイズ記憶ステップをさらに含み、ウィンドウサイズ
縮小ステップにおける所定の計算方法には、ウィンドウ
サイズ記憶ステップにおいて記憶された値から所定値を
差し引いた値が用いられることを特徴とする。
【0053】このような第4の発明によれば、ATM網
内部で輻輳が発生した場合でも、ウィンドウサイズ記憶
値から所定値を差し引いた値を用いることによって、送
信端末からの入力レートを時間的なヒステリシスをもっ
て段階的に減少することにより、輻輳時における入力レ
ートをスムーズに減少させる。そのため、通信帯域使用
率を向上させて、スループットを向上させることができ
る。
【0054】第5の発明は、第3の発明におけるフロー
制御方法であって、第2の通信要素においてデータグラ
ムのウィンドウサイズを設定した後に記憶するウィンド
ウサイズ記憶ステップと、セル観測ステップにおいて輻
輳の発生が検出されなくなった場合には、ウィンドウサ
イズ記憶ステップにおいて記憶された値と所定値とを加
えた値を用いて、第2の通信要素においてデータグラム
のヘッダ内部に設定されるウィンドウサイズを設定して
送信するウィンドウサイズ拡大ステップとをさらに含
む。
【0055】このような第5の発明によれば、ATM網
内部で輻輳が解除された場合でも、送信端末からの入力
レートを段階的に増加することにより、輻輳解除時にお
けるデータ入力が集中することがない。したがって、輻
輳の再発生を抑制して、スループットを向上させること
ができる。
【0056】第6の発明は、第3の発明におけるフロー
制御方法であって、輻輳通知ステップは、セルのEFC
I(イクスプリシット・フォワード・コンジェスチョン
・インディケーション)ビットに輻輳通知情報を設定す
ることを特徴とする。
【0057】このような第6の発明によれば、RMセル
の代わりにデータセルのEFCIビットを使用した輻輳
通知が可能であるので、ABR以外のサービスカテゴリ
を使用するVCに対しても、ATM網内部における輻輳
を検出したときには、送信端末に対して入力レートの減
少を指示することによって、輻輳を素早く解除し、TC
Pパケットレベルでのスループットを向上させることが
できる。
【0058】また、第6の発明によれば、輻輳時にAT
M通信要素において各VCに指示する入力レートを計算
する代わりに、データセルのEFCIビットを設定する
だけで輻輳通知が可能なので、ATM網内部の通信要素
およびATM網と外部ネットワークを接続する通信要素
の構成を簡単にすることができ、同時にフロー制御を行
うことによって、スループットを向上させることができ
る。
【0059】さらに、第6の発明によれば、通信要素に
おけるRMセルの受信時間間隔が大きい場合であって
も、ATM網内部の輻輳を素早く検出して、輻輳を解除
することによって、TCPパケットレベルでのスループ
ットを向上させることができる。
【0060】第7の発明は、第3の発明におけるフロー
制御方法であって、輻輳通知ステップは、後方RM(リ
ソース・マネージメント)セルに輻輳通知情報を設定す
ることを特徴とする。
【0061】このような第7の発明によれば、輻輳通知
情報を前方RMセルに書き込む場合よりも、より短い時
間でATM網内部の輻輳を送信側ゲートウェイ装置へ通
知することができる。したがって、素早く輻輳を解除す
ることによって、TCPパケットレベルでのスループッ
トを向上させることができる。
【0062】第8の発明は、固定長のセルの形式で情報
を転送するATM(アシンクロナス・トランスファ・モ
ード)通信網を介してデータの通信を行う複数の端末
と、通信網における輻輳を検出する第1の通信要素と、
端末から到着するデータをセルに分割して通信網へ送信
し、通信網から到着するセルをデータに再構成して端末
へ送信する第2の通信要素との間の通信において用いら
れるフロー制御方法であって、第1の通信要素において
輻輳が検出された場合には、セルに輻輳通知情報を設定
する輻輳通知ステップと、第2の通信要素において通信
網から到着するセルの内容を観測するセル観測ステップ
と、セル観測ステップにおいて輻輳の発生が検出された
場合には、第2の通信要素においてデータを一旦保持
し、所定の時間が経過した後に送信を行う保持ステップ
とを含む。
【0063】このような第8の発明によれば、ウィンド
ウサイズを縮小する処理を行うことなく、所定の時間だ
けデータを保持する処理によってフロー制御を行うの
で、各通信要素が簡易な構成によって、輻輳を素早く解
除してスループットを向上させることができる。
【0064】第9の発明は、第8の発明におけるフロー
制御方法であって、前述のデータは、TCP(トランス
ミッション・コントロール・プロトコル)のデータグラ
ムを含む。このような第9の発明によれば、インターネ
ットプロトコルセットを使用したネットワークにおいて
広く適用することができる。
【0065】第10の発明は、第8の発明におけるフロ
ー制御方法であって、輻輳通知ステップは、セルのEF
CI(イクスプリシット・フォワード・コンジェスチョ
ン・インディケーション)ビットに輻輳通知情報を設定
することを特徴とする。
【0066】このような第10の発明によれば、RMセ
ルの代わりにデータセルのEFCIビットを使用した輻
輳通知が可能であるので、ABR以外のサービスカテゴ
リを使用するVCに対しても、ATM網内部における輻
輳を検出したときには、送信端末に対して入力レートの
減少を指示することによって、輻輳を素早く解除し、ス
ループットを向上させることができる。
【0067】また、第10の発明によれば、輻輳時にA
TM通信要素において各VCに指示する入力レートを計
算する代わりに、データセルのEFCIビットを設定す
るだけで輻輳通知が可能なので、ATM網内部の通信要
素およびATM網と外部ネットワークを接続する通信要
素の構成を簡単にすることができ、同時にフロー制御を
行うことによって、スループットを向上させることがで
きる。
【0068】さらに、第10の発明によれば、通信要素
におけるRMセルの受信時間間隔が大きい場合であって
も、ATM網内部の輻輳を素早く検出して、輻輳を解除
することによって、スループットを向上させることがで
きる。
【0069】第11の発明は、第8の発明におけるフロ
ー制御方法であって、輻輳通知ステップは、後方RM
(リソース・マネージメント)セルに輻輳通知情報を設
定することを特徴とする。
【0070】このような第11の発明によれば、輻輳通
知情報を前方RMセルに書き込む場合よりも、より短い
時間でATM網内部の輻輳を送信側ゲートウェイ装置へ
通知することができる。したがって、素早く輻輳を解除
することによって、スループットを向上させることがで
きる。
【0071】第12の発明は、固定長のセルの形式で情
報を転送するATM(アシンクロナス・トランスファ・
モード)通信網を介してTCP(トランスミッション・
コントロール・プロトコル)のデータグラムを含むデー
タの通信を行う複数の端末と通信を行い、当該通信網に
おいて輻輳が検出された場合には、EFCI(イクスプ
リシット・フォワード・コンジェスチョン・インディケ
ーション)ビットに輻輳通知情報が設定されたセルを受
信する通信要素であって、端末からデータグラムを含む
データを受信するパケット受信バッファと、受信された
データグラムを含むデータをセル化するセル化処理部
と、端末へデータグラムを含むデータを送信するパケッ
ト送信バッファと、通信網からセルを受信するセル受信
バッファと、受信されたセルをデータグラムを含むデー
タに組み立てるパケット組立処理部と、通信網へセルを
送信するセル送信バッファと、セル受信バッファに到着
するセルのEFCIビットを観測するEFCIビット観
測部と、EFCIビット観測部が輻輳の発生を検出した
場合には、データグラムのヘッダ内部に設定されるウィ
ンドウサイズを縮小するACK書き換え部とを備える。
【0072】このような第12の発明によれば、RMセ
ルの代わりにデータセルのEFCIビットを使用した輻
輳通知が可能であるので、ABR以外のサービスカテゴ
リを使用するVCに対しても、ATM網内部における輻
輳を検出したときには、送信端末に対して入力レートの
減少を指示することによって、輻輳を素早く解除し、T
CPパケットレベルでのスループットを向上させること
ができる。
【0073】また、第12の発明によれば、輻輳時にA
TM通信要素において各VCに指示する入力レートを計
算する代わりに、データセルのEFCIビットを設定す
るだけで輻輳通知が可能なので、ATM網内部の通信要
素およびATM網と外部ネットワークを接続する通信要
素の構成を簡単にすることができ、同時にフロー制御を
行うことによって、スループットを向上させることがで
きる。
【0074】さらに、第12の発明によれば、通信要素
におけるRMセルの受信時間間隔が大きい場合であって
も、ATM網内部の輻輳を素早く検出して、輻輳を解除
することによって、TCPパケットレベルでのスループ
ットを向上させることができる。
【0075】第13の発明は、固定長のセルの形式で情
報を転送するATM(アシンクロナス・トランスファ・
モード)通信網を介してTCP(トランスミッション・
コントロール・プロトコル)のデータグラムを含むデー
タの通信を行う複数の端末と通信を行い、当該通信網に
おいて輻輳が検出された場合には、輻輳通知情報が設定
されたセルを受信する通信要素であって、端末からデー
タグラムを含むデータを受信するパケット受信バッファ
と、受信されたデータグラムを含むデータをセル化する
セル化処理部と、端末へデータグラムを含むデータを送
信するパケット送信バッファと、通信網からセルを受信
するセル受信バッファと、受信されたセルをデータグラ
ムを含むデータに組み立てるパケット組立処理部と、通
信網へセルを送信するセル送信バッファと、セル受信バ
ッファに到着するセルの輻輳通知情報を観測するセル観
測部と、データグラムのウィンドウサイズを設定した後
に記憶して、セル観測部が輻輳の発生を検出した場合に
は、記憶された値から所定値を差し引いた値を用いて段
階的に縮小された新たなウィンドウサイズを設定するA
CK書き換え部とを備える。
【0076】このような第13の発明によれば、輻輳通
知情報を前方RMセルに書き込む場合よりも、より短い
時間でATM網内部の輻輳を送信側ゲートウェイ装置へ
通知することができる。したがって、素早く輻輳を解除
することによって、TCPパケットレベルでのスループ
ットを向上させることができる。
【0077】第14の発明は、固定長のセルの形式で情
報を転送するATM(アシンクロナス・トランスファ・
モード)通信網を介してTCP(トランスミッション・
コントロール・プロトコル)のデータグラムを含むデー
タの通信を行う複数の端末と通信を行い、当該通信網に
おいて輻輳が検出された場合には、輻輳通知情報が設定
されたセルを受信する通信要素であって、端末からデー
タグラムを含むデータを受信するパケット受信バッファ
と、受信されたデータグラムを含むデータをセル化する
セル化処理部と、端末へデータグラムを含むデータを送
信するパケット送信バッファと、通信網からセルを受信
するセル受信バッファと、受信されたセルをデータグラ
ムを含むデータに組み立てるパケット組立処理部と、通
信網へセルを送信するセル送信バッファと、セル受信バ
ッファに到着するセルの輻輳通知情報を観測するセル観
測部と、データグラムのウィンドウサイズを設定した後
に記憶して、セル観測部が輻輳の発生を検出した場合に
は、記憶された値から所定値を差し引いた値を用いて段
階的に縮小された新たなウィンドウサイズを設定し、セ
ル観測部が輻輳の発生を検出しなくなった場合には、記
憶された値と所定値とを加えた値を用いて新たなウィン
ドウサイズを設定するACK書き換え部とを備える。
【0078】このような第14の発明によれば、ATM
網内部で輻輳が発生した場合でも、送信端末からの入力
レートを段階的に減少することにより、輻輳時における
入力レートを過度に減少することがない。そのため、通
信帯域使用率を向上させて、スループットを向上させる
ことができる。
【0079】第15の発明は、固定長のセルの形式で情
報を転送するATM(アシンクロナス・トランスファ・
モード)通信網を介してデータの通信を行う複数の端末
と通信を行い、当該通信網において輻輳が検出された場
合には、輻輳通知情報が設定されたセルを受信する通信
要素であって、端末からデータグラムを含むデータを受
信するパケット受信バッファと、受信されたデータグラ
ムを含むデータをセル化するセル化処理部と、端末へデ
ータグラムを含むデータを送信するパケット送信バッフ
ァと、通信網からセルを受信するセル受信バッファと、
受信されたセルをデータグラムを含むデータに組み立て
るパケット組立処理部と、通信網へセルを送信するセル
送信バッファと、セル受信バッファに到着するセルの輻
輳通知情報を観測するセル観測部と、セル観測部が輻輳
の発生を検出した場合には、データを一旦保持し、所定
の時間が経過した後に送信が行われるように制御するA
CK保持部とを備える。
【0080】このような第15の発明によれば、ウィン
ドウサイズを縮小する処理を行うことなく、所定の時間
だけデータを保持する処理によってフロー制御を行うの
で、各通信要素が簡易な構成によって、輻輳を素早く解
除してスループットを向上させることができる。
【0081】第16の発明は、第15の発明における通
信要素であって、前述のデータは、TCP(トランスミ
ッション・コントロール・プロトコル)のデータグラム
を含む。このような第9の発明によれば、インターネッ
トプロトコルセットを使用したネットワークにおいて広
く適用することができる。
【0082】第17の発明は、第13ないし第15のい
ずれかの発明における通信要素であって、輻輳通知情報
が設定されるセルは、EFCI(イクスプリシット・フ
ォワード・コンジェスチョン・インディケーション)ビ
ットに輻輳通知情報が設定されたセルであることを特徴
とする。
【0083】このような第17の発明によれば、RMセ
ルの代わりにデータセルのEFCIビットを使用した輻
輳通知が可能であるので、ABR以外のサービスカテゴ
リを使用するVCに対しても、ATM網内部における輻
輳を検出したときには、送信端末に対して入力レートの
減少を指示することによって、輻輳を素早く解除し、ス
ループットを向上させることができる。
【0084】また、第17の発明によれば、輻輳時にA
TM通信要素において各VCに指示する入力レートを計
算する代わりに、データセルのEFCIビットを設定す
るだけで輻輳通知が可能なので、ATM網内部の通信要
素およびATM網と外部ネットワークを接続する通信要
素の構成を簡単にすることができ、同時にフロー制御を
行うことによって、スループットを向上させることがで
きる。
【0085】さらに、第17の発明によれば、通信要素
におけるRMセルの受信時間間隔が大きい場合であって
も、ATM網内部の輻輳を素早く検出して、輻輳を解除
することによって、スループットを向上させることがで
きる。
【0086】第18の発明は、第13ないし第15のい
ずれかの発明における通信要素であって、輻輳通知情報
が設定されるセルは、後方RM(リソース・マネージメ
ント)セルであることを特徴とする。
【0087】このような第18の発明によれば、輻輳通
知情報を前方RMセルに書き込む場合よりも、より短い
時間でATM網内部の輻輳を送信側ゲートウェイ装置へ
通知することができる。したがって、素早く輻輳を解除
することによって、スループットを向上させることがで
きる。
【0088】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は、本発
明の第1の実施形態に係るフロー制御方法を実現する通
信網の構成例を示したブロック図である。図1におい
て、本通信網は、送信端末1と、受信端末5と、ゲート
ウェイ2および4と、ATMスイッチ3とを備える。送
信端末1および受信端末5は、既存LAN上に設けられ
て、ATM網を介して接続されている。既存LANとA
TM網とは、ゲートウェイ2および4によって接続され
ている。
【0089】また、ATMスイッチ3は、ATM網にお
いてセルの転送を行うと共に、輻輳検出を行い、データ
セルのEFCIビットに輻輳発生情報を書き込んで送出
する。図1に示された点線6は、ATMスイッチ3にお
いて輻輳が生じた場合の、データセルのEFCIビット
を用いた輻輳発生情報の転送経路を示したものである。
【0090】ゲートウェイ4は、データセルのEFCI
ビットを用いた輻輳発生情報に対応して、受信端末5か
ら送信されるTCPデータグラムのウィンドウサイズを
変更することによって、送信端末1に対して輻輳通知を
行う。図1に示された点線7は、TCPデータグラムの
ウィンドウサイズを変更することによる、輻輳通知情報
の転送経路を示したものである。送信端末1は、受信し
たTCPデータグラムのウィンドウサイズを参照して、
輻輳状態にあることを検出すると、データの送信を中止
する。
【0091】実際のネットワークにおいては、2つの端
末間で双方向にデータのやりとりが行われるのが一般的
である。しかし、ここでは説明を簡略にするために、そ
れらのうちの1方向のデータフローに対してフロー制御
を行う場合のみを抽出して以下に説明する。
【0092】ここで、フロー制御の対象となるデータを
送信する端末を送信端末と定義し、受信する端末を受信
端末と定義する。実際のネットワークでは、2つの端末
間における双方向のデータフローに対してフロー制御を
行う場合、1つの端末が送信端末および受信端末の両方
の役目を果たすことになる。
【0093】まず、ATMスイッチ3における動作の概
略について説明する。ATMスイッチ3は、出力ポート
ごとにセルを蓄積するための複数の出力バッファ(図示
されていない)を有している。ATMスイッチ3は、或
る出力バッファ内部のセル数があらかじめ決められた数
を超えると、その出力バッファから出力される情報セル
のEFCIビットを1に設定する。このようにして、A
TMスイッチ3は輻輳発生情報を網へ送り出す。
【0094】図2は、本発明の第1の実施形態に係るフ
ロー制御方法を実現するゲートウェイ4の詳細な構成例
を示したブロック図である。ただし、図1におけるゲー
トウェイ2も本ゲートウェイ4と同様の構成であるもの
とする。このことによって、受信端末5から送信端末1
に送信されるデータフローに対するフロー制御も行うこ
とができる。
【0095】図2において、本ゲートウェイ4は、セル
出力バッファ11と、データセルのEFCIビットを観
測するEFCIビット観測部12と、ATM網からセル
を受信するセル入力バッファ13と、受信パケットをA
TMセル化するセル化処理部14と、ATMセルを既存
LANにおけるパケットに組み立てるパケット組立処理
部15と、既存LANからのパケットを受信するパケッ
ト受信バッファ17と、受信パケットからTCPデータ
グラムを判別するTCPデータグラム判別部18と、輻
輳検出時にACKの内容を書き換えるACK書き換え部
19と、既存LANへ出力するパケットを一旦保持する
パケット送信バッファ10とを備える。
【0096】まず、パケット受信バッファ17は、パケ
ットを受信すると、TCPデータグラム判別部18に対
してパケット受信信号を発信し、受信したパケットをバ
ッファ内に保持する。
【0097】EFCIビット観測部12は、ATM網か
ら送られてくるデータセルにおけるVCIフィールドお
よびVPIフィールドの内容から、データセルに対応す
るVC番号を決定する。また、EFCIビット観測部1
2は、当該データセルのEFCIビットを観測する。
【0098】観測したEFCIビットが1に設定されて
いることを検出すると、EFCIビット観測部12は、
当該VC番号および輻輳検出信号をACK書き換え部1
9へ発信する。EFCIビットが0に設定されているこ
とを検出すると、EFCIビット観測部12は、当該V
C番号および輻輳解除信号をACK書き換え部19へ発
信する。
【0099】TCPデータグラム判別部18は、パケッ
ト受信信号を受信すると、パケット受信バッファ17内
のパケットからTCPデータグラムを判別する。そし
て、TCPデータグラム判別部18は、TCPデータグ
ラムの内容から対応するVC番号を決定し、当該VC番
号をACK書き換え部19へ通知する。
【0100】ここで、TCPデータグラムの内容からV
C番号を決定する方法としては、例えば、TCPデータ
グラム内部のIPパケットにおいて、そのヘッダに記さ
れている宛先IPアドレスから決定する方法などが考え
られる。
【0101】ACK書き換え部19は、各VC番号ごと
に設けられた輻輳検出フラグを管理している。ACK書
き換え部19は、EFCIビット観測部12からVC番
号および輻輳通知信号を受信した場合には、受信したV
C番号に対応する輻輳検出フラグを1に設定する。ま
た、EFCIビット観測部12からVC番号および輻輳
解除信号を受信した場合には、ACK書き換え部19
は、受信したVC番号に対応する輻輳検出フラグを0に
設定する。
【0102】ACK書き換え部19は、TCPデータグ
ラム判別部18からVC番号を受信すると、受信したV
C番号に対応する輻輳検出フラグの値を参照する。参照
された輻輳検出フラグの値が1である場合には、ACK
書き換え部19は、パケット受信バッファ17内に存在
するパケットのウィンドウサイズを0に設定する。ま
た、参照された輻輳検出フラグの値が0である場合に
は、ACK書き換え部19は、パケット受信バッファ1
7内に存在するパケットのウィンドウサイズを変更しな
い。その後、ACK書き換え部19は、パケット受信バ
ッファ17に対してパケット送信許可信号を発信する。
パケット受信バッファ17は、ACK書き換え部19か
らパケット送信許可信号を受信すると、バッファ内のパ
ケットをセル化処理部14へ送信する。
【0103】図3は、本発明の第1の実施形態における
端末間のTCPデータグラムによる通信のフローの一例
を示すシーケンス図である。図3において、Winはウ
ィンドウ値を表し、Seqはシーケンス番号を表し、L
enはデータ長を表し、AckはACK番号を表してい
る。また、受信側ゲートウェイにおいて輻輳が検出され
ている時間帯は、点線で示されている。さらに、図の右
側のウィンドウサイズについて、斜線欄は受信端末にお
いて使用中のウィンドウを表し、空白欄は空きのウィン
ドウを表している。
【0104】ATM網にセルの輻輳が検出されていない
場合、送受信端末間では、通常のTCPプロトコルによ
るデータグラムの通信が行われる。送信端末は、受信端
末からのTCPプロトコルのウィンドウ制御により、受
信端末における空きウィンドウサイズを超えない大きさ
のデータを送信する。受信側ゲートウェイは、送信端末
からのパケットを透過して、受信端末側へ転送する。図
3においては、シーケンス番号が100であって、デー
タ長が500であるデータが受信端末へ送られる。
【0105】受信端末は、TCPデータグラムを受信す
ると、当該データグラムのシーケンス番号にデータ長を
足したACK番号と、当該データグラム受信後の空きウ
ィンドウサイズを含んだACKパケットとを送信端末へ
向けて返信する。図3においては、受信端末は、Ack
=600と、空きウィンドウ値であるWin=500と
を送信端末へ送る。
【0106】受信側ゲートウェイは、輻輳を検出する
と、輻輳中に送信端末から受信したパケットからTCP
データグラムを判別して、当該TCPデータグラムのウ
ィンドウサイズを0に設定する。当該のパケットは、送
信端末へ送信される。図3においては、受信端末が送出
したAck=900であって、Win=200のACK
パケットは、受信側ゲートウェイによってそのウィンド
ウサイズが0に設定される。このAck=900であっ
て、Win=0のACKパケットは、受信側ゲートウェ
イから送信端末へ送信される。
【0107】上記のACKパケットを受信すると、送信
端末は、輻輳によってデータが受信できなかったことを
認識して、データ送信を停止する。データ送信停止後、
送信端末は、TCPプロトコルによって周期的にデータ
長1のプローブパケットを送信する。しかし、受信側ゲ
ートウェイが、受信端末から送信されたACKパケット
におけるウィンドウサイズを0に設定して、送信端末へ
送信している間は、送信端末がデータ送信を再開するこ
とはない。
【0108】その後、受信側ゲートウェイは、輻輳解除
を検出すると、受信端末より受信したパケットのウィン
ドウサイズを変更することなく、送信端末側へ透過す
る。図3においては、受信端末が送出したAck=90
2であって、Win=498のACKパケットは、その
ウィンドウサイズが変更されることなく送信端末へ届け
られる。そのため、このウィンドウサイズが正である場
合には、送信端末と受信端末間において通常のTCPデ
ータグラムの転送が再開される。
【0109】以上のように、本実施形態によれば、AB
R以外のサービスカテゴリを使用するVCに対しても、
ATM網内部における輻輳を検出したときには、送信端
末に対して入力レートの減少を指示することによって、
輻輳を素早く解除し、TCPパケットレベルでのスルー
プットを向上させることができる。
【0110】また、本実施形態によれば、ATM網内部
の通信要素およびATM網と外部ネットワークを接続す
るゲートウェイ装置の構成を簡単にすることができ、同
時にフロー制御を行うことによって、スループットを向
上させることができる。
【0111】さらに、本実施形態によれば、ゲートウェ
イ装置におけるRMセルの受信時間間隔が大きい場合で
も、ATM網内部の輻輳を素早く検出して、輻輳を解除
することによって、TCPパケットレベルでのスループ
ットを向上させることができる。
【0112】なお、本実施形態においては、ATM網内
部の通信要素において輻輳が生じたときに、受信側ゲー
トウェイ装置において、受信端末から送信端末へ送信さ
れるTCPデータグラムのウィンドウサイズを変更する
構成について説明した。しかし、TCPデータグラムの
ウィンドウサイズを変更するゲートウェイ装置は、受信
側のゲートウェイ装置に限定されない。したがって、例
えば、ATM網内部の通信要素において輻輳が生じたと
きに、受信端末の方向から送信端末の方向へ送信される
データセルを使用して輻輳通知を行い、送信側ゲートウ
ェイ装置において、受信端末から送信端末へ送信される
TCPデータグラムのウィンドウサイズを変更する構成
であってもよい。
【0113】また、受信端末の方向から送信端末の方向
へ送信されるデータセルを使用して輻輳通知を行う構成
に限られるものではなく、次のような構成であってもよ
い。すなわち、ATM網内部の通信要素において輻輳が
生じたときに、送信端末から受信端末の方向へ送信され
るデータセルのEFCIビットを使用して輻輳通知を行
う。この輻輳通知情報に基づいて、受信側ゲートウェイ
装置は、受信端末の方向から送信端末の方向へ送信され
る後方RMセルを使用して、送信側ゲートウェイ装置に
対する輻輳通知を行う。送信側ゲートウェイ装置は、こ
の輻輳通知を受けて、受信端末から送信端末へ送信され
るTCPデータグラムのウィンドウサイズを変更する。
本実施形態は、以上のような構成であってもよい。
【0114】このように構成すれば、輻輳通知情報を前
方RMセルに書き込む場合よりも、より短い時間でAT
M網内部の輻輳を送信側ゲートウェイ装置へ通知するこ
とができる。したがって、素早く輻輳を解除することに
よって、TCPパケットレベルでのスループットを向上
させることができる。
【0115】さらに、本実施形態においては、受信端末
から送信端末へ送信されるTCPデータグラムのウィン
ドウサイズを変更する場合について説明したが、送信端
末から受信端末の方向に送信されるTCPデータグラム
のウィンドウサイズを変更するような構成であってもよ
い。このように構成すれば、送受信端末間における両方
向のデータが、セルバッファなどの通信資源を共有して
いる場合には、TCPパケットレベルでのスループット
をより向上させることができる。
【0116】(第2の実施形態)本発明の第2の実施形
態に係るフロー制御方法を実現する通信網は、第1の実
施形態に係るフロー制御方法を実現する通信網の場合と
同様の構成である。ただし、本発明の第2の実施形態に
係るフロー制御方法を実現する通信網は、第1の実施形
態に係るフロー制御方法を実現する通信網とはやや動作
が異なる。以下、その動作について説明する。
【0117】なお、実際のネットワークにおいては、2
つの端末間で双方向にデータのやりとりが行われるのが
一般的である。しかし、ここでは説明を簡略にするため
に、それらのうちの1方向のデータフローに対してフロ
ー制御を行う場合のみを抽出して以下に説明する。
【0118】ここで、フロー制御の対象となるデータを
送信する端末を送信端末と定義し、受信する端末を受信
端末と定義する。実際のネットワークでは、2つの端末
間における双方向のデータフローに対してフロー制御を
行う場合、1つの端末が送信端末および受信端末の両方
の役目を果たすことになる。
【0119】本発明の第2の実施形態に係るフロー制御
方法を実現する通信網は、第1の実施形態に係るフロー
制御方法を実現する通信網とは、図2におけるACK書
き換え部19の動作が異なる。以下、本実施形態におけ
るACK書き換え部19の動作について詳細に説明す
る。
【0120】ACK書き換え部19は、各VC番号ごと
に輻輳検出フラグを管理している。ACK書き換え部1
9は、EFCIビット観測部12からVC番号および輻
輳通知信号を受信した場合には、当該VC番号に対応す
る輻輳検出フラグを1に設定する。また、ACK書き換
え部19は、EFCIビット観測部12からVC番号お
よび輻輳解除信号を受信した場合には、当該VC番号に
対応する輻輳検出フラグを0に設定する。
【0121】ACK書き換え部19は、各VCごとにウ
ィンドウサイズ記憶値を管理している。ACK書き換え
部19は、TCPデータグラム判別部18からVC番号
を受信すると、当該VC番号に対応する輻輳検出フラグ
の値を参照して、以下に示す方法によってパケット受信
バッファ17内に蓄積されているパケットのウィンドウ
サイズを設定する。設定された値は、ACK書き換え部
19によって、ウィンドウサイズ記憶値として記憶され
る。その後、ACK書き換え部19は、パケット受信バ
ッファ17に対してパケット送信許可信号を発信する。
【0122】次に、パケット受信バッファ17内に蓄積
されているパケットのウィンドウサイズを設定する方法
について詳述する。まず、ACK書き換え部19は、V
C番号を受信すると、受信したVC番号に対応する輻輳
検出フラグの値を参照する。
【0123】ACK書き換え部19は、参照された輻輳
検出フラグの値が1である場合には、パケット受信バッ
ファ17内のパケットのウィンドウサイズを参照し、参
照されたウィンドウサイズの値を次式(1)に代入す
る。 ウィンドウサイズ変更値=min{ウィンドウサイズ,max(0,ウィ ンドウサイズ記憶値−減少量基準値)} …(1)
【0124】ここで、上式(1)において、max
(A,B)は、AとBのうち、大きい方の値を示すもの
と定義する。また、min(C,D)は、CとDのう
ち、小さい方の値を示すものと定義する。さらに、減少
量基準値は、あらかじめ設定される定数であるものとす
る。
【0125】ACK書き換え部19は、上式(1)を計
算して、ウィンドウサイズ変更値を得る。その後、AC
K書き換え部19は、当該パケットのウィンドウサイズ
をウィンドウサイズ変更値に設定する。
【0126】次に、ACK書き換え部19は、参照され
た輻輳検出フラグの値が0である場合には、パケット受
信バッファ17内のパケットのウィンドウサイズを参照
し、参照されたウィンドウサイズの値を次式(2)に代
入する。 ウィンドウサイズ変更値=min(ウィンドウサイズ,ウィンドウサイズ 記憶値+増加量基準値) …(2)
【0127】ここで、上式(2)におけるmin(C,
D)の定義は、前述の式(1)における定義と同様であ
る。また、増加量基準値は、あらかじめ設定される定数
であるものとする。
【0128】ACK書き換え部19は、上式(2)を計
算して、ウィンドウサイズ変更値を得る。その後、AC
K書き換え部19は、パケットのウィンドウサイズをウ
ィンドウサイズ変更値に設定する。
【0129】図4は、本発明の第2の実施形態における
端末間のTCPデータグラムによる通信のフローの一例
を示すシーケンス図である。図4において、Winはウ
ィンドウ値を表し、Seqはシーケンス番号を表し、L
enはデータ長を表し、AckはACK番号を表してい
る。また、受信側ゲートウェイにおいて輻輳が検出され
ている時間帯は、点線で示されている。さらに、図の右
側のウィンドウサイズについて、斜線欄は受信端末にお
いて使用中のウィンドウを表し、空白欄は空きのウィン
ドウを表している。
【0130】なお、ここでは、上式(1)において用い
られる減少量基準値は400であるものとし、上式
(2)において用いられる増加量基準値は100である
ものとする。
【0131】ATM網にセルの輻輳が検出されていない
場合、送受信端末間では、通常のTCPプロトコルによ
るデータグラムの通信が行われる。送信端末は、受信端
末からのTCPプロトコルのウィンドウ制御により、受
信端末における空きウィンドウサイズを超えない大きさ
のデータを送信する。受信側ゲートウェイは、送信端末
からのパケットを透過して、受信端末側へ転送する。図
4においては、シーケンス番号が100であって、デー
タ長が500であるデータが受信端末へ送られる。
【0132】受信端末は、TCPデータグラムを受信す
ると、当該データグラムのシーケンス番号にデータ長を
足したACK番号と、データグラム受信後の空きウィン
ドウサイズを含んだACKパケットとを送信端末へ向け
て返信する。図4においては、受信端末は、Ack=6
00と、空きウィンドウ値であるWin=500とを送
信端末へ送る。このとき、受信側ゲートウェイにおける
ACK書き換え部19は、送信されるACKパケットの
空きウィンドウ値である500をウィンドウサイズ記憶
値として記憶する。
【0133】その後、受信側ゲートウェイは、輻輳を検
出すると、輻輳中に送信端末より受信したパケットから
TCPデータグラムを判別して、当該TCPデータグラ
ムのウィンドウサイズを前述の式(1)によって決定さ
れた値に設定する。このパケットは、送信端末側へ送信
される。
【0134】図4においては、受信端末が送出したAc
k=900であって、Win=200のACKパケット
のウィンドウサイズは100に設定される。受信側ゲー
トウェイにおいて、前述の式(1)より、min{20
0,max(0,500−400)}=100と計算さ
れるからである。このAck=900であって、Win
=100のACKパケットは、受信側ゲートウェイから
送信端末側へ送信される。
【0135】上記のACKパケットを受信すると、送信
端末は、輻輳によってデータが受信できなかったことを
認識して、データ送信を停止する。データ送信停止後、
送信端末は、TCPプロトコルによって周期的にプロー
ブパケットを送信する。しかし、受信側ゲートウェイが
輻輳を検出している間、送信端末はデータ送信を再開し
ない。
【0136】その後、受信側ゲートウェイは、輻輳解除
を検出すると、受信端末より受信したパケットのウィン
ドウサイズを前述の式(2)によって設定した後、送信
端末側へ送信する。図4においては、受信端末が送出し
たAck=1001であって、Win=399のACK
パケットのウィンドウサイズは200に設定される。な
ぜなら、受信側ゲートウェイにおいて、前述の式(2)
より、min(399,0+200)=200と計算さ
れるからである。
【0137】このようにしてウィンドウサイズを変更さ
れたAck=1001であって、Win=200のAC
Kパケットは、受信側ゲートウェイ装置から送信端末へ
送られる。送信端末は、このACKパケットを受信して
輻輳解除を検出する。したがって、送信端末と受信端末
間において通常のTCPデータグラムの転送が再開され
ることになる。
【0138】このように、本実施形態に係るフロー制御
方法を実現する通信網は、網内で輻輳が発生したときに
は、受信端末から送信されたTCPデータグラムのウィ
ンドウサイズが段階的に0まで減少される。また、網内
で輻輳が発生していないときには、一旦減少されたウィ
ンドウサイズが段階的に増加される。
【0139】したがって、本実施形態によれば、ATM
網内部で輻輳が発生した場合でも、送信端末からの入力
レートを段階的に減少することにより、輻輳時における
入力レートを過度に減少することがない。そのため、通
信帯域使用率を向上して、スループットを向上させるこ
とができる。
【0140】さらに、本実施形態によれば、ATM網内
部で輻輳が解除された場合でも、送信端末からの入力レ
ートを段階的に増加することにより、輻輳解除時におけ
るデータ入力が集中することがない。したがって、輻輳
の再発生を抑制して、スループットを向上させることが
できる。
【0141】なお、本実施形態においては、ATM網内
部の通信要素において輻輳が生じたときに、受信側ゲー
トウェイ装置へ輻輳通知を行うために、データセルのE
FCIビットを使用する構成について説明した。しか
し、本実施形態は、輻輳通知を行うために、データセル
のEFCIビットを使用する構成には限定されない。例
えば、データセルのEFCIビットを使用する構成に代
えて、前方RMセルのNIビット、CIビットおよびE
Rフィールド等を使用して、受信側ゲートウェイ装置へ
輻輳通知を行う構成であってもよい。このような構成に
よれば、ABRサービスカテゴリを使用するVCにおい
てのみフロー制御を行うことができるに過ぎないが、そ
のような場合であっても上述のようにスループットを向
上させることができる。
【0142】また、本実施形態においては、ATM網内
部の通信要素において輻輳が生じたときに、受信側ゲー
トウェイ装置において、受信端末から送信端末へ送信さ
れるTCPデータグラムのウィンドウサイズを変更する
構成について説明した。しかし、TCPデータグラムの
ウィンドウサイズを変更するゲートウェイ装置は、受信
側のゲートウェイ装置に限定されない。したがって、例
えば、ATM網内部の通信要素において輻輳が生じたと
きに、受信端末の方向から送信端末の方向へ送信される
データセルないし後方RMセルを使用して輻輳通知を行
い、送信側ゲートウェイ装置において、受信端末から送
信端末へ送信されるTCPデータグラムのウィンドウサ
イズを変更する構成であってもよい。
【0143】さらに、本実施形態においては、受信端末
の方向から送信端末の方向へ送信されるデータセルを使
用して輻輳通知を行う構成に限られるものではなく、次
のような構成であってもよい。すなわち、ATM網内部
の通信要素において輻輳が生じたときに、送信端末から
受信端末の方向へ送信されるデータセルのEFCIビッ
トを使用して輻輳通知を行う。この輻輳通知情報に基づ
いて、受信側ゲートウェイ装置は、受信端末の方向から
送信端末の方向へ送信される後方RMセルを使用して、
送信側ゲートウェイ装置に対する輻輳通知を行う。送信
側ゲートウェイ装置は、この輻輳通知を受けて、受信端
末から送信端末へ送信されるTCPデータグラムのウィ
ンドウサイズを変更する。本実施形態は、以上のような
構成であってもよい。
【0144】このように構成すれば、輻輳通知情報を前
方RMセルに書き込む場合よりも、ATM網内部の輻輳
をより短い時間で送信側ゲートウェイ装置へ通知するこ
とができる。したがって、したがって、素早く輻輳を解
除することによって、TCPパケットレベルでのスルー
プットを向上させることができる。
【0145】また、本実施形態においては、次のような
構成であってもよい。すなわち、ATM網内部の通信要
素において輻輳が生じたときに、送信端末の方向から通
信要素に到着するRMセルに輻輳通知情報を書き込み、
まず、そのRMセルを受信端末側のゲートウェイ装置に
送信する。次に、受信側ゲートウェイ装置において、到
着した当該RMセルを送信端末へ折り返して返信する。
このことによって、送信側ゲートウェイ装置に対して輻
輳通知を行う。本実施形態は、以上のような構成であっ
てもよい。
【0146】最後に、本実施形態においては、受信端末
から送信端末へ送信されるTCPデータグラムのウィン
ドウサイズを変更する場合について説明したが、送信端
末から受信端末の方向に送信されるTCPデータグラム
のウィンドウサイズを変更する構成であってもよい。こ
のように構成すれば、送受信端末間における両方向のデ
ータが、セルバッファなどの通信資源を共有している場
合には、TCPパケットレベルでのスループットをより
向上させることができる。
【0147】(第3の実施形態)図5は、本発明の第3
の実施形態に係るフロー制御方法を実現する通信網の構
成例を示したブロック図である。図5において、本通信
網は、送信端末1と、受信端末5と、ゲートウェイ2お
よび4と、ATMスイッチ3とを備える。送信端末1お
よび受信端末5は、既存LAN上に設けられて、ATM
網を介して接続されている。既存LANとATM網と
は、ゲートウェイ2および4によって接続されている。
【0148】また、ATMスイッチ3は、ATM網にお
いてセルの転送を行うと共に、輻輳検出を行い、データ
セルのEFCIビットに輻輳発生情報を書き込んで送出
する。図5に示された点線6は、ATMスイッチ3にお
いて輻輳が生じた場合の、データセルのEFCIビット
を用いた輻輳発生情報の転送経路を示したものである。
【0149】ゲートウェイ4は、データセルのEFCI
ビットを用いた輻輳発生情報に対応して、受信端末5か
ら送信されるTCPデータグラムを所定の時間だけ保持
して、当該TCPデータグラムが送信端末に到着するタ
イミングを変更する。このことによって、ゲートウェイ
4は送信端末1から入力されるデータフローを制御す
る。なお、ここでは、TCPデータグラムが用いられて
いるが、どのようなデータグラムが用いられてもよく、
TCPデータグラムのみに限定されるものではない。
【0150】図5に示された点線7は、ゲートウェイ4
から送信端末1に送信されるTCPデータグラムの転送
経路を示したものである。送信端末1において、受信端
末5からTCPデータグラムが返信されるのが遅れると
すると、その遅れに応じて送信端末1からデータが送信
されるタイミングも遅くなる。前述した第1の実施形態
と異なり、本実施形態においてはこのことを利用して、
輻輳状態にある場合におけるデータ入力レートを減少さ
せ、輻輳を解除する。
【0151】実際のネットワークにおいては、2つの端
末間で双方向にデータのやりとりが行われるのが一般的
である。しかし、ここでは説明を簡略にするために、そ
れらのうちの1方向のデータフローに対してフロー制御
を行う場合のみを抽出して以下に説明する。
【0152】ここで、フロー制御の対象となるデータを
送信する端末を送信端末と定義し、受信する端末を受信
端末と定義する。実際のネットワークでは、2つの端末
間における双方向のデータフローに対してフロー制御を
行う場合、1つの端末が送信端末および受信端末の両方
の役目を果たすことになる。
【0153】まず、ATMスイッチ3における動作の概
略について説明する。ATMスイッチ3は、出力ポート
ごとにセルを蓄積するための複数の出力バッファ(図示
されていない)を有している。ATMスイッチ3は、或
る出力バッファ内部のセル数があらかじめ決められた数
を超えると、その出力バッファから出力される情報セル
のEFCIビットを1に設定する。このようにして、A
TMスイッチ3は輻輳発生情報を送り出す。
【0154】図6は、本発明の第3の実施形態に係るフ
ロー制御方法を実現するゲートウェイ4の詳細な構成例
を示したブロック図である。ただし、図6におけるゲー
トウェイ2も本ゲートウェイ4と同様の構成であるもの
とする。このことによって、受信端末5から送信端末1
に送信されるデータフローに対するフロー制御も行うこ
とができる。
【0155】図6において、本ゲートウェイ4は、セル
出力バッファ81と、データセルのEFCIビットを観
測するEFCIビット観測部82と、ATM網からセル
を受信するセル入力バッファ83と、受信パケットをA
TMセル化するセル化処理部84と、ATMセルを既存
LANにおけるパケットに組み立てるパケット組立処理
部85と、既存LANからのパケットを受信するパケッ
ト受信バッファ87と、受信パケットからTCPデータ
グラムを判別するTCPデータグラム判別部88と、輻
輳検出時にACKパケットを保持するACK保持部89
と、既存LANへ出力するパケットを一旦保持するパケ
ット送信バッファ80とを備える。
【0156】このように、図6のゲートウェイ4は、図
2に示される第1の実施形態に係るフロー制御方法を実
現するゲートウェイ4とほぼ同様の構成であるが、特
に、ACK保持部89の構成および動作に特徴がある。
以下、図6を参照しつつ、各部の動作について説明す
る。
【0157】まず、パケット受信バッファ87は、パケ
ットを受信すると、TCPデータグラム判別部88に対
してパケット受信信号を発信し、受信したパケットをバ
ッファ内に保持する。
【0158】EFCIビット観測部82は、ATM網か
ら送られてくるデータセルのVCIフィールドおよびV
PIフィールドの内容から、データセルに対応するVC
番号を決定する。また、EFCIビット観測部82は、
データセルのEFCIビットを観測する。
【0159】EFCIビット観測部82は、観測したE
FCIビットが1に設定されていることを検出すると、
当該VC番号および輻輳検出信号をACK保持部89へ
発信する。EFCIビットが0に設定されていることを
検出すると、EFCIビット観測部82は、当該VC番
号および輻輳解除信号をACK保持部89へ発信する。
【0160】TCPデータグラム判別部88は、パケッ
ト受信信号を受信すると、パケット受信バッファ87内
のパケットからTCPデータグラムを判別する。そし
て、TCPデータグラム判別部88は、TCPデータグ
ラムの内容から対応するVC番号を決定し、当該VC番
号をACK保持部89へ通知する。
【0161】ここで、TCPデータグラムの内容からV
C番号を決定する方法としてはどのようなものであって
もよいが、例えば、TCPデータグラム内部のIPパケ
ットにおいて、そのヘッダに記されている宛先IPアド
レスからVC番号を決定する方法などが考えられる。
【0162】ACK保持部89は、各VC番号ごとに輻
輳検出フラグを管理している。ACK保持部89は、各
VC番号ごとにパケットを保持するためのパケット保持
バッファを内部に有している。ACK保持部89は、T
CPデータグラム判別部88からVC番号を受信する
と、当該VC番号に対応する輻輳検出フラグの値を参照
する。参照された輻輳検出フラグの値が1である場合に
は、ACK保持部89は、パケット受信バッファ87内
のパケットを、当該VC番号に対応するパケット保持バ
ッファへ移動して蓄積する。また、参照された輻輳検出
フラグの値が0である場合には、ACK保持部89は、
パケット受信バッファ87に対してパケット送信許可信
号を発信する。
【0163】ACK保持部89は、EFCIビット観測
部82からVC番号および輻輳通知信号を受信した場合
には、受信したVC番号に対応する輻輳検出フラグを1
に設定する。また、EFCIビット観測部82からVC
番号および輻輳解除信号を受信した場合には、ACK保
持部89は、受信したVC番号に対応する輻輳検出フラ
グを0に設定し、さらに、予め定められた時間間隔をあ
けて、受信したVC番号に対応するパケット保持バッフ
ァ内部に蓄積されたパケットをセル化処理部84へ送信
する。
【0164】図7は、本発明の第2の実施形態における
端末間のTCPデータグラムによる通信のフローの一例
を示すシーケンス図である。図7において、Winはウ
ィンドウ値を表し、Seqはシーケンス番号を表し、L
enはデータ長を表し、AckはACK番号を表してい
る。また、受信側ゲートウェイにおいて輻輳が検出され
ている時間帯は、点線で示されている。さらに、図の右
側のウィンドウサイズについて、斜線欄は受信端末にお
いて使用中のウィンドウを表し、空白欄は空きのウィン
ドウを表している。
【0165】ATM網にセルの輻輳が検出されていない
場合、送受信端末間では、通常のTCPプロトコルによ
るデータグラムの通信が行われる。送信端末は、受信端
末からのTCPプロトコルのウィンドウ制御により、受
信端末における空きウィンドウサイズを超えない大きさ
のデータを送信する。受信側ゲートウェイは、送信端末
からのパケットを透過して、受信端末側へ転送する。図
7においては、シーケンス番号が100であって、デー
タ長が500であるデータが受信端末へ送られる。
【0166】受信端末は、TCPデータグラムを受信す
ると、データグラムのシーケンス番号にデータ長を足し
たACK番号と、データグラム受信後の空きウィンドウ
サイズを含んだACKパケットとを送信端末へ向けて返
信する。図7においては、受信端末は、Ack=600
と、空きウィンドウ値であるWin=500とを送信端
末へ送る。
【0167】その後、受信側ゲートウェイは、輻輳を検
出すると、受信端末から送信されたTCPデータグラム
を所定の時間だけ保持する。具体的には、前述のよう
に、受信側ゲートウェイ内に設けられたACK保持部8
9のパケット保持バッファに蓄積される。このことによ
って、送信端末は、受信端末からのTCPデータグラム
を受信しなくなるので、データの入力を中止する。図7
においては、受信端末が送出したAck=900であっ
て、Win=200のACKパケットが受信側ゲートウ
ェイに蓄積された状態で留め置かれている。なお、上述
のようにパケットが保持される時間は、予め定められた
時間であってもよいし、輻輳の程度に応じて毎回算出さ
れる時間であってもよい。
【0168】所定の時間が経過した後、受信側ゲートウ
ェイは、蓄積された状態で留め置かれていたパケット
を、送信端末側へ送信する。図7においては、受信端末
が送信したAck=900であって、Win=200の
ACKパケットが受信側ゲートウェイ装置から送信端末
へ送られる。このACKパケットは送信端末において受
信される。したがって、送信端末と受信端末との間で通
常のTCPデータグラムの転送が再開されることにな
る。
【0169】ところで、図7において、パケットが保持
される時間と輻輳が発生している時間とは、ほぼ同じで
あるように示されている。しかし、実際には、輻輳が解
除されていないにもかかわらず、送信端末と受信端末間
において通常のTCPデータグラムの転送が再開される
ことが考えられる。そのような場合には、受信側ゲート
ウェイにおいて、所定の回数あるいは所定の時間だけ、
再びACKパケットを蓄積された状態で留め置くように
構成してもよい、また、ACKパケットを留め置くこと
なく、所定の回数あるいは所定の時間だけ通常のTCP
データグラムの転送を続けるように構成してもよい。
【0170】以上のように、本実施形態によれば、AB
R以外のサービスカテゴリを使用するVCに対しても、
ATM網内部における輻輳を検出したときには、送信端
末に対して入力レートの減少を指示することによって、
輻輳を素早く解除し、TCPパケットレベルでのスルー
プットを向上させることができる。
【0171】また、本実施形態によれば、ATM網内部
の通信要素およびATM網と外部ネットワークを接続す
るゲートウェイ装置の構成を簡単にすることができ、ウ
ィンドウサイズを縮小する処理を行うことなく、所定の
時間だけデータを保持する処理によってフロー制御を行
うので、各通信要素を簡易な構成にすることができる。
したがって、輻輳を素早く解除し、TCPパケットレベ
ルでのスループットを向上させることができる。
【0172】さらに、本実施形態によれば、ゲートウェ
イ装置におけるRMセルの受信時間間隔が大きい場合で
も、ATM網内部の輻輳を素早く検出して、輻輳を解除
することによって、TCPパケットレベルでのスループ
ットを向上させることができる。
【0173】なお、本実施形態においては、ATM網内
部の通信要素において輻輳が生じたときに、受信側ゲー
トウェイ装置において、受信端末から送信端末へ送信さ
れるTCPデータグラムを所定の時間だけ保持する構成
について説明した。しかし、TCPデータグラムを所定
の時間だけ保持するゲートウェイ装置は、受信側のゲー
トウェイ装置に限定されない。したがって、例えば、A
TM網内部の通信要素において輻輳が生じたときに、受
信端末の方向から送信端末の方向へ送信されるデータセ
ルを使用して輻輳通知を行い、送信側ゲートウェイ装置
において、受信端末から送信端末へ送信されるTCPデ
ータグラムを所定の時間だけ保持する構成であってもよ
い。
【0174】また、受信端末の方向から送信端末の方向
へ送信されるデータセルを使用して輻輳通知を行う構成
に限られるものではなく、次のような構成であってもよ
い。すなわち、ATM網内部の通信要素において輻輳が
生じたときに、送信端末から受信端末の方向へ送信され
るデータセルのEFCIビットを使用して輻輳通知を行
う。この輻輳通知情報に基づいて、受信側ゲートウェイ
装置は、受信端末の方向から送信端末の方向へ送信され
る後方RMセルを使用して、送信側ゲートウェイ装置に
対する輻輳通知を行う。送信側ゲートウェイ装置は、こ
の輻輳通知を受けて、受信端末から送信端末へ送信され
るTCPデータグラムを所定の時間だけ保持する。本実
施形態は、以上のような構成であってもよい。
【0175】このように構成すれば、輻輳通知情報を前
方RMセルに書き込む場合よりも、ATM網内部の輻輳
をより短い時間で送信側ゲートウェイ装置へ通知するこ
とができる。したがって、したがって、素早く輻輳を解
除することによって、TCPパケットレベルでのスルー
プットを向上させることができる。
【0176】さらに、本実施形態においては、次のよう
な構成であってもよい。すなわち、ATM網内部の通信
要素において輻輳が生じたときに、送信端末の方向から
通信要素に到着するRMセルに輻輳通知情報を書き込
み、まず、そのRMセルを受信端末側のゲートウェイ装
置に送信する。次に、受信側ゲートウェイ装置におい
て、到着した当該RMセルを送信端末へ折り返して返信
する。このことによって、送信側ゲートウェイ装置に対
して輻輳通知を行う。本実施形態は、以上のような構成
であってもよい。
【0177】最後に、本実施形態においては、受信端末
から送信端末へ送信されるTCPデータグラムを所定の
時間だけ保持する場合について説明したが、送信端末か
ら受信端末の方向に送信されるTCPデータグラムを所
定の時間だけ保持する構成であってもよい。このように
構成すれば、送受信端末間における両方向のデータが、
セルバッファなどの通信資源を共有している場合には、
TCPパケットレベルでのスループットをより向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るフロー制御方法
を実現する通信網の構成例を示したブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るフロー制御方法
を実現するゲートウェイ4の詳細な構成例を示したブロ
ック図である。
【図3】本発明の第1の実施形態における端末間のTC
Pデータグラムによる通信のフローの一例を示すシーケ
ンス図である。
【図4】本発明の第2の実施形態における端末間のTC
Pデータグラムによる通信のフローの一例を示すシーケ
ンス図である。
【図5】本発明の第3の実施形態に係るフロー制御方法
を実現する通信網の構成例を示したブロック図である。
【図6】本発明の第3の実施形態に係るフロー制御方法
を実現するゲートウェイ4の詳細な構成例を示したブロ
ック図である。
【図7】本発明の第3の実施形態における端末間のTC
Pデータグラムによる通信のフローの一例を示すシーケ
ンス図である。
【図8】従来方法のフロー制御方法を実現する通信網の
構成例を示したブロック図である。
【図9】端末間で行うTCPデータグラムによる通信の
フローの一例を示すシーケンス図である。
【図10】従来例におけるフロー制御方法を実現するゲ
ートウェイ装置の構成例を示したブロック図である。
【図11】従来方法のフロー制御方法を用いて端末間で
行われるTCPデータグラムによる通信のフローの一例
を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
1 送信端末 2 ゲートウェイ 3 ATMスイッチ 4 ゲートウェイ 5 受信端末 6 輻輳発生情報の転送経路 7 輻輳通知情報の転送経路 10 パケット送信バッファ 11 セル出力バッファ 12 EFCIビット観測部 13 セル入力バッファ 14 セル化処理部 15 パケット組立処理部 17 パケット受信バッファ 18 TCPデータグラム判別部 19 ACK書き換え部 80 パケット送信バッファ 81 セル出力バッファ 82 EFCIビット観測部 83 セル入力バッファ 84 セル化処理部 85 パケット組立処理部 87 パケット受信バッファ 88 TCPデータグラム判別部 89 ACK保持部

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定長のセルの形式で情報を転送するA
    TM(アシンクロナス・トランスファ・モード)通信網
    を介してTCP(トランスミッション・コントロール・
    プロトコル)のデータグラムを含むデータの通信を行う
    複数の端末と、前記通信網における輻輳を検出する第1
    の通信要素と、前記端末から到着する前記データをセル
    に分割して前記通信網へ送信し、前記通信網から到着す
    るセルを前記データに再構成して前記端末へ送信する第
    2の通信要素との間の通信において用いられるフロー制
    御方法であって、 第1の前記通信要素において輻輳が検出された場合に
    は、セルのEFCI(イクスプリシット・フォワード・
    コンジェスチョン・インディケーション)ビットに輻輳
    通知情報を設定する輻輳通知ステップと、 第2の前記通信要素において前記通信網から到着するセ
    ルのEFCIビットを観測するセル観測ステップと、 前記セル観測ステップにおいて輻輳の発生が検出された
    場合には、第2の前記通信要素において前記データグラ
    ムのヘッダ内部に設定されるウィンドウサイズを縮小し
    て送信するウィンドウサイズ縮小ステップとを含む、フ
    ロー制御方法。
  2. 【請求項2】 固定長のセルの形式で情報を転送するA
    TM(アシンクロナス・トランスファ・モード)通信網
    を介してTCP(トランスミッション・コントロール・
    プロトコル)のデータグラムを含むデータの通信を行う
    複数の端末と、前記通信網における輻輳を検出する第1
    の通信要素と、前記端末から到着する前記データをセル
    に分割して前記通信網へ送信し、前記通信網から到着す
    るセルを前記データに再構成して前記端末へ送信する第
    2の通信要素との間の通信において用いられるフロー制
    御方法であって、 第1の前記通信要素において輻輳が検出された場合に
    は、後方RM(リソース・マネージメント)セルに輻輳
    通知情報を設定する輻輳通知ステップと、 第2の前記通信要素において前記通信網から到着する前
    記後方RMセルの内容を観測するセル観測ステップと、 前記セル観測ステップにおいて輻輳の発生が検出された
    場合には、第2の前記通信要素において前記データグラ
    ムのヘッダ内部に設定されるウィンドウサイズを縮小し
    て送信するウィンドウサイズ縮小ステップとを含む、フ
    ロー制御方法。
  3. 【請求項3】 固定長のセルの形式で情報を転送するA
    TM(アシンクロナス・トランスファ・モード)通信網
    を介してTCP(トランスミッション・コントロール・
    プロトコル)のデータグラムを含むデータの通信を行う
    複数の端末と、前記通信網における輻輳を検出する第1
    の通信要素と、前記端末から到着する前記データをセル
    に分割して前記通信網へ送信し、前記通信網から到着す
    るセルを前記データに再構成して前記端末へ送信する第
    2の通信要素との間の通信において用いられるフロー制
    御方法であって、 第1の前記通信要素において輻輳が検出された場合に
    は、セルに輻輳通知情報を設定する輻輳通知ステップ
    と、 第2の前記通信要素において前記通信網から到着するセ
    ルの内容を観測するセル観測ステップと、 前記セル観測ステップにおいて輻輳の発生が検出された
    場合には、第2の前記通信要素において前記データグラ
    ムのヘッダ内部に設定されるウィンドウサイズを一律に
    0に設定することなく、段階的に0に縮小されるように
    所定の計算方法によって設定して送信するウィンドウサ
    イズ縮小ステップとを含む、フロー制御方法。
  4. 【請求項4】 第2の前記通信要素において前記データ
    グラムのウィンドウサイズを設定した後に記憶するウィ
    ンドウサイズ記憶ステップをさらに含み、 前記ウィンドウサイズ縮小ステップにおける所定の計算
    方法には、前記ウィンドウサイズ記憶ステップにおいて
    記憶された値から所定値を差し引いた値が用いられるこ
    とを特徴とする、請求項3に記載のフロー制御方法。
  5. 【請求項5】 第2の前記通信要素において前記データ
    グラムのウィンドウサイズを設定した後に記憶するウィ
    ンドウサイズ記憶ステップと、 前記セル観測ステップにおいて輻輳の発生が検出されな
    くなった場合には、前記ウィンドウサイズ記憶ステップ
    において記憶された値と所定値とを加えた値を用いて、
    第2の前記通信要素において前記データグラムのヘッダ
    内部に設定されるウィンドウサイズを設定して送信する
    ウィンドウサイズ拡大ステップとをさらに含む、請求項
    3に記載のフロー制御方法。
  6. 【請求項6】 前記輻輳通知ステップは、セルのEFC
    I(イクスプリシット・フォワード・コンジェスチョン
    ・インディケーション)ビットに輻輳通知情報を設定す
    ることを特徴とする、請求項3に記載のフロー制御方
    法。
  7. 【請求項7】 前記輻輳通知ステップは、後方RM(リ
    ソース・マネージメント)セルに輻輳通知情報を設定す
    ることを特徴とする、請求項3に記載のフロー制御方
    法。
  8. 【請求項8】 固定長のセルの形式で情報を転送するA
    TM(アシンクロナス・トランスファ・モード)通信網
    を介してデータの通信を行う複数の端末と、前記通信網
    における輻輳を検出する第1の通信要素と、前記端末か
    ら到着する前記データをセルに分割して前記通信網へ送
    信し、前記通信網から到着するセルを前記データに再構
    成して前記端末へ送信する第2の通信要素との間の通信
    において用いられるフロー制御方法であって、 第1の前記通信要素において輻輳が検出された場合に
    は、セルに輻輳通知情報を設定する輻輳通知ステップ
    と、 第2の前記通信要素において前記通信網から到着するセ
    ルの内容を観測するセル観測ステップと、 前記セル観測ステップにおいて輻輳の発生が検出された
    場合には、第2の前記通信要素において前記データを一
    旦保持し、所定の時間が経過した後に送信を行う保持ス
    テップとを含む、フロー制御方法。
  9. 【請求項9】 前記データは、TCP(トランスミッシ
    ョン・コントロール・プロトコル)のデータグラムを含
    む、請求項8に記載のフロー制御方法。
  10. 【請求項10】 前記輻輳通知ステップは、セルのEF
    CI(イクスプリシット・フォワード・コンジェスチョ
    ン・インディケーション)ビットに輻輳通知情報を設定
    することを特徴とする、請求項8に記載のフロー制御方
    法。
  11. 【請求項11】 前記輻輳通知ステップは、後方RM
    (リソース・マネージメント)セルに輻輳通知情報を設
    定することを特徴とする、請求項8に記載のフロー制御
    方法。
  12. 【請求項12】 固定長のセルの形式で情報を転送する
    ATM(アシンクロナス・トランスファ・モード)通信
    網を介してTCP(トランスミッション・コントロール
    ・プロトコル)のデータグラムを含むデータの通信を行
    う複数の端末と通信を行い、当該通信網において輻輳が
    検出された場合には、EFCI(イクスプリシット・フ
    ォワード・コンジェスチョン・インディケーション)ビ
    ットに輻輳通知情報が設定されたセルを受信する通信要
    素であって、 前記端末から前記データグラムを含むデータを受信する
    パケット受信バッファと、受信された前記データグラム
    を含むデータをセル化するセル化処理部と、 前記端末へ前記データグラムを含むデータを送信するパ
    ケット送信バッファと、 前記通信網からセルを受信するセル受信バッファと、 受信されたセルを前記データグラムを含むデータに組み
    立てるパケット組立処理部と、 前記通信網へセルを送信するセル送信バッファと、 前記セル受信バッファに到着するセルのEFCIビット
    を観測するEFCIビット観測部と、 前記EFCIビット観測部が輻輳の発生を検出した場合
    には、前記データグラムのヘッダ内部に設定されるウィ
    ンドウサイズを縮小するACK書き換え部とを備える、
    通信要素。
  13. 【請求項13】 固定長のセルの形式で情報を転送する
    ATM(アシンクロナス・トランスファ・モード)通信
    網を介してTCP(トランスミッション・コントロール
    ・プロトコル)のデータグラムを含むデータの通信を行
    う複数の端末と通信を行い、当該通信網において輻輳が
    検出された場合には、輻輳通知情報が設定されたセルを
    受信する通信要素であって、 前記端末から前記データグラムを含むデータを受信する
    パケット受信バッファと、 受信された前記データグラムを含むデータをセル化する
    セル化処理部と、 前記端末へ前記データグラムを含むデータを送信するパ
    ケット送信バッファと、 前記通信網からセルを受信するセル受信バッファと、 受信されたセルを前記データグラムを含むデータに組み
    立てるパケット組立処理部と、 前記通信網へセルを送信するセル送信バッファと、 前記セル受信バッファに到着するセルの輻輳通知情報を
    観測するセル観測部と、 前記データグラムのウィンドウサイズを設定した後に記
    憶して、前記セル観測部が輻輳の発生を検出した場合に
    は、記憶された値から所定値を差し引いた値を用いて段
    階的に縮小された新たなウィンドウサイズを設定するA
    CK書き換え部とを備える、通信要素。
  14. 【請求項14】 固定長のセルの形式で情報を転送する
    ATM(アシンクロナス・トランスファ・モード)通信
    網を介してTCP(トランスミッション・コントロール
    ・プロトコル)のデータグラムを含むデータの通信を行
    う複数の端末と通信を行い、当該通信網において輻輳が
    検出された場合には、輻輳通知情報が設定されたセルを
    受信する通信要素であって、 前記端末から前記データグラムを含むデータを受信する
    パケット受信バッファと、 受信された前記データグラムを含むデータをセル化する
    セル化処理部と、 前記端末へ前記データグラムを含むデータを送信するパ
    ケット送信バッファと、 前記通信網からセルを受信するセル受信バッファと、 受信されたセルを前記データグラムを含むデータに組み
    立てるパケット組立処理部と、 前記通信網へセルを送信するセル送信バッファと、 前記セル受信バッファに到着するセルの輻輳通知情報を
    観測するセル観測部と、 前記データグラムのウィンドウサイズを設定した後に記
    憶して、前記セル観測部が輻輳の発生を検出した場合に
    は、記憶された値から所定値を差し引いた値を用いて段
    階的に縮小された新たなウィンドウサイズを設定し、前
    記セル観測部が輻輳の発生を検出しなくなった場合に
    は、記憶された値と所定値とを加えた値を用いて新たな
    ウィンドウサイズを設定するACK書き換え部とを備え
    る、通信要素。
  15. 【請求項15】 固定長のセルの形式で情報を転送する
    ATM(アシンクロナス・トランスファ・モード)通信
    網を介してデータの通信を行う複数の端末と通信を行
    い、当該通信網において輻輳が検出された場合には、輻
    輳通知情報が設定されたセルを受信する通信要素であっ
    て、 前記端末から前記データグラムを含むデータを受信する
    パケット受信バッファと、 受信された前記データグラムを含むデータをセル化する
    セル化処理部と、 前記端末へ前記データグラムを含むデータを送信するパ
    ケット送信バッファと、 前記通信網からセルを受信するセル受信バッファと、 受信されたセルを前記データグラムを含むデータに組み
    立てるパケット組立処理部と、 前記通信網へセルを送信するセル送信バッファと、 前記セル受信バッファに到着するセルの輻輳通知情報を
    観測するセル観測部と、 前記セル観測部が輻輳の発生を検出した場合には、前記
    データを一旦保持し、所定の時間が経過した後に送信が
    行われるように制御するACK保持部とを備える、通信
    要素。
  16. 【請求項16】 前記データは、TCP(トランスミッ
    ション・コントロール・プロトコル)のデータグラムを
    含む、請求項15に記載の通信要素。
  17. 【請求項17】 前記輻輳通知情報が設定されるセル
    は、EFCI(イクスプリシット・フォワード・コンジ
    ェスチョン・インディケーション)ビットに輻輳通知情
    報が設定されたセルであることを特徴とする、請求項1
    3ないし請求項15のいずれかに記載の通信要素。
  18. 【請求項18】 前記輻輳通知情報が設定されるセル
    は、後方RM(リソース・マネージメント)セルである
    ことを特徴とする、請求項13ないし請求項15のいず
    れかに記載の通信要素。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008529381A (ja) * 2005-02-09 2008-07-31 ノキア コーポレイション 3g無線アクセスにおける輻輳通知
US7519758B2 (en) 2002-02-22 2009-04-14 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for transmitting measurement data between an object detection device and an evaluation device
JP2009105801A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Fujitsu Ltd フロー制御方法及びwan最適化装置
US7675898B2 (en) 2003-08-20 2010-03-09 Nec Corporation Session relay apparatus for relaying data, and a data relaying method
JP2010213098A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Mitsubishi Electric Corp 優先制御装置および優先制御方法
JP2012147375A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Fujitsu Advanced Engineering Ltd スイッチ装置、輻輳防止方法、及び輻輳防止プログラム
JP2014513885A (ja) * 2011-03-21 2014-06-05 ノキア シーメンス ネットワークス オサケユキチュア 移動ネットワークのtcp性能を改善する方法及び装置
JP2016537884A (ja) * 2013-11-06 2016-12-01 カルガリー サイエンティフィック インコーポレイテッド リモートアクセス環境におけるクライアントサイドのフロー制御装置及び方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7519758B2 (en) 2002-02-22 2009-04-14 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for transmitting measurement data between an object detection device and an evaluation device
US7675898B2 (en) 2003-08-20 2010-03-09 Nec Corporation Session relay apparatus for relaying data, and a data relaying method
JP2008529381A (ja) * 2005-02-09 2008-07-31 ノキア コーポレイション 3g無線アクセスにおける輻輳通知
JP2009105801A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Fujitsu Ltd フロー制御方法及びwan最適化装置
JP2010213098A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Mitsubishi Electric Corp 優先制御装置および優先制御方法
JP2012147375A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Fujitsu Advanced Engineering Ltd スイッチ装置、輻輳防止方法、及び輻輳防止プログラム
JP2014513885A (ja) * 2011-03-21 2014-06-05 ノキア シーメンス ネットワークス オサケユキチュア 移動ネットワークのtcp性能を改善する方法及び装置
US10057812B2 (en) 2011-03-21 2018-08-21 Nokia Siemens Networks Oy Method and apparatus to improve TCP performance in mobile networks
JP2016537884A (ja) * 2013-11-06 2016-12-01 カルガリー サイエンティフィック インコーポレイテッド リモートアクセス環境におけるクライアントサイドのフロー制御装置及び方法

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