JP2002368801A - パケット転送システムおよび送信ノードおよび送信側のレート制御回路または送信側の端末装置およびパケット転送方法およびプログラム - Google Patents

パケット転送システムおよび送信ノードおよび送信側のレート制御回路または送信側の端末装置およびパケット転送方法およびプログラム

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JP2002368801A
JP2002368801A JP2001174472A JP2001174472A JP2002368801A JP 2002368801 A JP2002368801 A JP 2002368801A JP 2001174472 A JP2001174472 A JP 2001174472A JP 2001174472 A JP2001174472 A JP 2001174472A JP 2002368801 A JP2002368801 A JP 2002368801A
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packet
transmission
rate
congestion
transmitting
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Hideo Tatsuno
秀雄 龍野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の中継ノードが輻輳予測しても、送信側
の端末装置のセル速度はビートダウンせず、ピークレー
トでセル転送可能であり、また、リアルタイム形伝送を
可能とする。 【解決手段】 送信側のレート制御回路または送信側の
端末装置が一定値以下のパケット加速比で初速度からピ
ークレートまでパケット転送速度を上昇させることによ
って送信ノードのスイッチ出力または出力バッファ出力
および中継ノードのスイッチ出力または出力バッファ出
力での輻輳予測を可能とする。網から輻輳予測信号を受
信したとき、送出すべきパケットがある場合は、パケッ
ト転送速度を増加中であっても、一定レートでパケット
転送中であっても、現在のパケット転送レートを維持す
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IP(Internet Prot
ocol)コネクションレス網に用いる可変長パケットまた
は固定長パケット、またはATM(Asynchronous Transf
er Mode)網に用いる固定長パケット(セル)の転送方法
に関する。本発明は送受信レート制御回路または端末装
置間で中継ノードを介してパケットを双方向に転送する
網輻輳回避技術を用いたパケット転送方法に関する。
【0002】なお、本明細書では、従来例および実施例
を説明するときの用語として“パケット”と“セル”と
が混在するが、セルとは固定長パケットのことであり、
従来例または実施例の一つの具体例として固定長パケッ
トを扱う例を説明するときには“セル”という用語を
“パケット”と併せて用いている。
【0003】
【従来の技術】従来例を図30を参照して説明する。図
30は従来のパケット転送システムのブロック構成図で
ある。図30の1−1、1−2は送信側の端末装置、2
はセル組立回路、3は送信バッファ、4はセル送出制御
回路、5はFRM(Forward Resource Management)セル
送出回路、6はBRM(Backward Resource Management)
セル受信回路、7は受信バッファ、8はセル分解回路、
9、10は中継ノード、11、12はバッファ、13は
輻輳予測回路、14は輻輳予測信号挿入回路、15は経
路選択回路、16−1、16―2は受信側の端末装置、
17は受信バッファ、18はセル分解回路、19はRM
セル折り返し回路、20はセル組立回路、21は送信バ
ッファ、22は伝送路である。送信側の端末装置1−
1、1−2はそれぞれ受信側の端末装置16−1、16
−2に接続され、双方向にコネクションが設定されてい
るものとする。図30は送信側の端末装置より受信側の
端末装置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。
【0004】図31は、セルフォーマットの一例を示す
図である。セルヘッダにはVPI(Virtual Path Identi
fier),VCI(Virtual Channel Identifier),CLP
(CellLoss Priority),PTI(Payload Type Identifie
r),HEC(Header Error Control)の各フィールドが設
けられている。RMセルは、セルヘッダのPTIフィー
ルドにおいて110のセルで定義されている。ちなみ
に、PTIフィールドが000のセルはユーザ情報セル
で、輻輳なしのATMレイヤユーザ間表示=0のセルで
あり、001のセルはユーザ情報セルで、輻輳なしのA
TMレイヤユーザ間表示=1のセルであり、010のセ
ルはユーザ情報セルで、輻輳有りのATMレイヤユーザ
間表示=0のセルであり、011のセルはユーザ情報セ
ルで、輻輳有りのATMレイヤユーザ間表示=1のセル
である。なお、フォワードRMセル(FRMセル)とバ
ックワードRMセル(BRMセル)の区別は、セルペイ
ロードで行われる。また輻輳表示ビット(CIビット)
は、RMセルのペイロードに書き込まれる。データセル
はユーザ情報セルである。
【0005】セル組立回路2より送出されたデータセル
は一時的に送信バッファ3に蓄積された後、セル送出制
御回路4の制御にしたがって送信バッファ3より読み出
される。送信バッファ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
(424bit)になるように制御される。セル送出制
御回路4は送信バッファ3よりNrm−1個のデータセ
ルを読み出す毎に制御信号をFRMセル送出回路5に送
り、その回路5より1個のFRMセルを送出させる。
【0006】セル送出制御回路4の制御にしたがって、
送信バッファ3およびFRMセル送出回路5から送出さ
れるデータセルおよびFRMセルのセル速度Yは次式に
示される。
【0007】 Y=ICR*exp(β*T) …(1) β=PCR*RIF/(Nrm*L) …(2) Y:送出セル速度(bit/sec) RIF:レート増加係数 Nrm:RMセルに挟まれて送られるデータセルの数+
1 PCR:ピークセルレート(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) セル速度増加中のセル速度を式(1)、(2)のように
表わすことができるので、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9は輻
輳予測が可能となる。現在のセル速度ACR(bit/
sec)は、BRMセル受信回路6が輻輳予測信号を含
まない(CI=0)BRM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。
【0008】 ACR=ACR+RIF*PCR ACR=Min(ACR,PCR) …(3) ACR:現在のセル速度(bit/sec) RIF:レート増加係数 PCR:ピークセルレート(bit/sec) Min(A,B):AとBの内小さい方をとる また、現在のセル速度ACRは、BRMセル受信回路6
が輻輳予測信号を含む(CI=1)BRM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。
【0009】ACR=ACR−RDF*ACR ACR=Max(ACR,MCR) …(4) RDF:レート減少係数 MCR;最小セル速度(bit/sec) Max(A,B):AとBの内大きい方をとる (3)、式(4)により現在のセルレート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。
【0010】セル送出制御回路4はセル送信端末装置1
からのデータセル送出開始時には、現在のセル速度AC
RをICR(初速度)に設定する。またICRはMCR
(最小セル速度)にする。以上述べた送信端末装置の動
作フローを図32に示す。
【0011】送信バッファ3より読み出されたデータセ
ルとFRMセル送出回路5より送出されたFRMセルは
伝送路22により中継ノード9のバッファ11に送られ
る。バッファ11に一時的に蓄積されたデータセルとF
RMセルは伝送路速度で読み出される。中継ノード9で
は、バッファ11から読み出されたセル速度より、輻輳
予測回路13により伝送路の輻輳予測を次式により行
う。
【0012】 V=Vc*exp(PCR*RIF*D1/(Nrm*L) …(5) 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:ピークセルレート RIF:レート増加係数 Nrm:RMセルに挟まれて送られるデータセルの数+
1 D1:セル送信端末装置1と中継ノード9との往復遅延
時間(sec) (5)式において輻輳予測速度Vが伝送路の許容セル速
度(Vmax)を超す場合、すなわちVc>Vmax*
exp(−PCR*RIF*D1/(Nrm*L))の
場合には、輻輳予測回路13は輻輳予測有りと判断す
る。輻輳予測回路13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14において逆方向に流れる
BRMセルのペイロードのCIビットを1に設定する。
輻輳予測信号が挿入されたBRMセルは経路選択回路1
5により対地別にふりわけられて、送信端末装置1−
1、1−2のBRMセル受信回路6に送られる。
【0013】中継ノード9のバッファ11より読み出さ
れたデータセルおよびFRMセルは中継ノード10のバ
ッファ11、経路選択回路15を介して、受信端末装置
16−1、16−2に送られる。受信端末装置16で
は、FRMセルのみをBRMセルに変換後、RMセル折
り返し回路19により折り返す。折り返されたBRMセ
ルは中継ノード10を介して、中継ノード9に送られ
る。一方、受信端末装置16に到着したデータセルはバ
ッファ17を介してセル分解回路18に送られる。ま
た、セル組立回路20より発生したセルはバッファ21
に蓄積された後、セル送出制御回路(図には記してな
い)により読み出されて、中継ノード10、9を経由し
て送信端末装置1の受信バッファ7に蓄積された後、セ
ル分解回路8に送られる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のパケ
ット転送システムでは、送信側の端末装置1がセル加速
比制限にしたがってセルを送出し、中継ノードが輻輳予
測を行うため、中継ノードでのセル廃棄が無く、遅延が
少なく、中継ノードのバッファ11は少ないメモリ容量
でよいという利点がある。
【0015】しかし、送信端末装置からのセルが輻輳予
測する複数の中継ノードを経由する場合には、複数の中
継ノードから輻輳予測信号が送信端末装置に届くため、
送信端末装置のセル速度は必要以上に低下するという欠
点がある。これはビートダウンと呼ばれる現象である。
また、網の輻輳回避制御によって、中継伝送路のスルー
プットは振動するため、平均スループットが下がる欠点
がある。
【0016】また、従来例は網を複数の端末装置が公平
使用するセル転送方法であるため、リアルタイム形伝送
を行った場合には、網輻輳により必要とする帯域を確保
できないという欠点がある。
【0017】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、複数の中継ノードが輻輳予測しても、送信側
の端末装置のセル速度はビートダウンせず、ピークレー
トでセル転送可能であり、また、リアルタイム形伝送を
可能とすることができるパケット転送システムおよび送
信ノードおよび送信側のレート制御回路または送信側の
端末装置およびパケット転送方法およびプログラムを提
供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、送信側のレー
ト制御回路または送信側の端末装置が一定値以下のパケ
ット加速比で初速度からピークレートまでパケット転送
速度を上昇させることによって送信ノードのスイッチの
順方向出力バッファ出力および中継ノードのスイッチの
順方向出力バッファ出力での輻輳予測を可能とする。
【0019】送信側のレート制御回路または送信側の端
末装置は網から輻輳予測信号を受信したとき、送出すべ
きパケットがある場合は、パケット転送速度を増加中で
あっても、一定レートでパケット転送中であっても、現
在のパケット転送レートを維持する。これによって、送
信ノードのスイッチの順方向出力バッファ出力または中
継ノードのスイッチの順方向出力バッファ出力は輻輳予
測状態を継続するが、輻輳にはならない。
【0020】したがって、中継伝送路のスループットは
振動せず、平均スループットの高い状態を維持できる利
点がある。また、ピークレートに到達した送信側のレー
ト制御回路または送信側の端末装置は複数中継ノードの
スイッチの順方向出力バッファ出力が輻輳予測中でもピ
ークレートでパケット転送でき、リアルタイム形伝送が
可能となる利点がある。
【0021】さらに途中レートまで到達した送信端末装
置は送信ノードのスイッチの順方向出力バッファ出力ま
たは中継ノードのスイッチの順方向出力バッファ出力が
輻輳予測中でもレートを下げずそのレートでパケット転
送できる利点がある。
【0022】また、送信側のレート制御回路または送信
側の端末装置は網から輻輳予測信号を受信したとき、送
出すべきパケットがあり、ピークレートでパケット転送
中である場合は、現在のパケット転送レートを維持し、
パケット転送レートを増加中である場合はパケット転送
を停止する。
【0023】これによって、ピークレートに到達した送
信側の端末装置または送信側のレート制御回路は複数中
継ノードが輻輳予測中でもピークレートでパケット転送
でき、リアルタイム形伝送が可能になる利点がある。パ
ケット転送を停止した場合は、ランダム時間後パケット
転送を再開するため、ピークレートが得られる機会を捜
すことができる利点がある。
【0024】以上述べたように本発明は、送信ノード出
力伝送路/中継ノード出力伝送路の帯域予約無しに一定
帯域を必要とするリアルタイム伝送または大容量ファイ
ル転送を可能とするものである。
【0025】すなわち、本発明の第一の観点はパケット
転送システムであって、パケットを送出する送信ノード
内の送信側のレート制御回路または送信ノードに接続さ
れた送信側の端末装置と、パケットを受信する受信ノー
ド内の受信側のレート制御回路または受信ノードに接続
された受信側の端末装置と、この受信ノードと前記送信
ノードとの間に介挿された中継ノードとを備え、前記送
信ノードの送信側のレート制御回路またはこの送信ノー
ドに接続された送信側の端末装置は、当該送信側のレー
ト制御回路または前記送信側の端末装置と前記中継ノー
ドと前記受信ノードの受信側のレート制御回路または前
記受信側の端末装置との間を巡回するリソース管理パケ
ットを周期的に送出する手段と、パケットを送出すると
きにはパケット初速度から一定値以下のパケット加速比
でピークレートまでパケット速度を増加させる手段とを
備え、前記中継ノードは、パケットの経路識別番号によ
り当該パケットが転送される順方向のスイッチの出力バ
ッファの使用率または出力バッファの入力または出力の
パケット転送速度から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スイッチ入力ポートのリソー
ス管理パケットに書き込む手段とを備えたパケット転送
システムである。
【0026】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記送信ノードは、スイッチの順方向出力バッファの使用
率または出力バッファの入力または出力のパケット転送
速度から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
を前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末
装置に送信する手段とを備え、前記送信側のレート制御
回路または前記送信側の端末装置は、前記バックワード
リソース管理パケットを受信し当該受信したバックワー
ドリソース管理パケットに前記輻輳予測信号が書き込ま
れているか否か判断する手段と、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し送出すべきパケッ
トがあるときには輻輳予測信号を含まないバックワード
リソース管理パケットが到着するまで現在のパケット転
送速度をそのまま維持するパケット送出制御手段とを備
えたところにある。
【0027】これにより、複数の中継ノードが輻輳予測
しても、送信側の端末装置のセル速度はビートダウンせ
ず、ピークレートでセル転送可能であり、また、リアル
タイム形伝送を可能とすることができる。
【0028】あるいは、前記送信ノードは、スイッチの
順方向出力バッファの使用率または出力バッファの入力
または出力のパケット転送速度から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前記送信側のレート制御回
路または前記送信側の端末装置に送信する手段とを備
え、前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端
末装置は、前記バックワードリソース管理パケットを受
信し当該受信したバックワードリソース管理パケットに
前記輻輳予測信号が書き込まれているか否か判断する手
段と、この判定する手段の判定結果が前記輻輳予測信号
有りを示し送出すべきパケットがあり、パケット転送速
度がピークレートであるときにはそのままそのレートを
維持し、ピークレートに到達していないときにはデータ
パケットの転送を停止し一定時間以下のランダム時間経
過後パケットの送出を再開するかあるいはパケット転送
速度を低減するパケット送出制御手段とを備えたことを
特徴とする。
【0029】このときに、前記パケット速度を増加させ
る手段は、Nrm−1個のデータパケットを送出する毎
に1個のフォワードリソース管理パケットを送出し、輻
輳予測無しのバックワードリソース管理パケットを受信
する毎に現在のパケット転送速度APRを APR=APR+△V APR=Min(APR,PPR) APR:現在のパケット転送速度(bit/sec) △V:パケット速度増加量(bit/sec) PPR:ピークパケット速度(bit/sec) Min(A,B):AとBの内小さい方をとる にしたがって増加させる手段を含み、前記輻輳前兆の有
無を検出する手段は、 VΣ>Vmax*exp(−△V*t/(Nrm*
L)) VΣ:現在の順方向出力バッファ出力の合計パケット速
度(bit/sec) Vmax:出力伝送路の許容パケット転送速度(bit
/sec) L:パケット長(bit) △V:パケット速度増加量(bit/sec) Nrm:フォワードリソース管理パケットに挟まれて送
られるデータパケットの数+1 t:輻輳予測時間(中継ノードと最遠端の送信側の端末
装置との往復遅延時間(中継ノードの輻輳予測の場
合))(sec) t:輻輳予測時間(送信ノードと最遠端の送信側の端末
装置との往復遅延時間(送信ノードの輻輳予測の場
合))(sec) を満たすとき輻輳前兆有りと判断する手段であることが
望ましい。
【0030】また、前記送信側のレート制御回路または
前記送信側の端末装置は、データパケット送出前にフォ
ワードリソース管理パケットを周回させ、前記受信側の
レート制御回路または前記受信側の端末装置で折り返さ
れたバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号
を含まない場合は、初速度でデータパケットの送出を開
始し、含む場合は、一定時間以下のランダム時間経過後
再度リソース管理パケットを周回させる手段を備えるこ
とが望ましい。
【0031】あるいは、本発明の第一の観点はパケット
転送システムであって、パケットを送出する送信ノード
内の送信側のレート制御回路または送信ノードに接続さ
れた送信側の端末装置と、パケットを受信する受信ノー
ド内の受信側のレート制御回路または受信ノードに接続
された受信側の端末装置と、この受信ノードと前記送信
ノードとの間に介挿された中継ノードとを備え、前記送
信ノードの送信側のレート制御回路またはこの送信ノー
ドに接続された送信側の端末装置は、当該送信側のレー
ト制御回路または前記送信側の端末装置と前記中継ノー
ドと前記受信ノードの受信側のレート制御回路または前
記受信側の端末装置との間を巡回するフォワードリソー
ス管理パケットを周期的に送出する手段と、パケットを
送出するときにはパケット初速度から一定値以下のパケ
ット加速比でピークレートまでパケット速度を増加させ
る手段とを備え、前記中継ノードは、パケットの宛先ア
ドレスもしくは経路識別番号により当該パケットが転送
される順方向のスイッチの出力バッファの使用率または
出力バッファの入力または出力のパケット転送速度から
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スイッ
チの順方向出力バッファ出力のフォワードリソース管理
パケットまたはデータパケットのヘッダに書き込む手段
とを備えたパケット転送システムである。
【0032】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記送信ノードは、スイッチの順方向出力バッファの使用
率または出力バッファの入力または出力のパケット転送
速度から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
を前記送信レート制御回路または前記送信側の端末装置
に送信する手段とを備え、前記送信側のレート制御回路
または前記送信側の端末装置は、前記バックワードリソ
ース管理パケットを受信し当該受信したバックワードリ
ソース管理パケットに前記輻輳予測信号が書き込まれて
いるか否か判断する手段と、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し送出すべきパケットが
あるときには輻輳予測信号を含まないバックワードリソ
ース管理パケットが到着するまで現在のパケット転送速
度をそのまま維持するパケット送出制御手段とを備えた
ところにある。
【0033】あるいは、前記送信ノードは、スイッチ順
方向の出力バッファの使用率または出力バッファの入力
または出力のパケット転送速度から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前記送信側のレート制御回
路または前記送信側の端末装置に送信する手段とを備
え、前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端
末装置は、前記バックワードリソース管理パケットを受
信し当該受信したバックワードリソース管理パケットに
前記輻輳予測信号が書き込まれているか否か判断する手
段と、この判定する手段の判定結果が前記輻輳予測信号
有りを示し送出すべきパケットがあり、パケット転送速
度がピークレートであるときにはそのままそのレートを
維持し、ピークレートに到達していないときにはデータ
パケットの転送を停止し一定時間以下のランダム時間経
過後パケットの送出を再開するかあるいはパケット転送
速度を低減するパケット送出制御手段とを備えたことを
特徴とする。
【0034】このときに、前記パケット速度を増加させ
る手段は、Nrm−1個のデータパケットを送出する毎
に1個のフォワードリソース管理パケットを送出し、輻
輳予測無しのバックワードリソース管理パケットを受信
する毎に現在のパケット転送速度APRを APR=APR+△V APR=Min(APR,PPR) APR:現在のパケット転送速度(bit/sec) △V:パケット速度増加量(bit/sec) PPR:ピークパケット速度(bit/sec) Min(A,B):AとBの内小さい方をとる にしたがって増加させる手段を含み、前記輻輳前兆の有
無を検出する手段は、 VΣ>Vmax*exp(−△V*t/(Nrm*
L)) VΣ:現在のスイッチの順方向出力バッファ出力の合計
パケット速度(bit/sec) Vmax:出力伝送路の許容パケット転送速度(bit
/sec) L:パケット長(bit) △V:パケット速度増加量(bit/sec) Nrm:フォワードリソース管理パケットに挟まれて送
られるデータパケットの数+1 t:輻輳予測時間(送信端末装置と最遠端の受信側の端
末装置との往復遅延時間) を満たすとき輻輳前兆有りと判断する手段であることが
望ましい。
【0035】また、前記送信側のレート制御回路または
前記送信側の端末装置は、データパケット送出前にフォ
ワードリソース管理パケットを周回させ、前記受信端末
装置で折り返されたバックワードリソース管理パケット
に輻輳予測信号を含まないときには初速度でデータパケ
ットの送出を開始し、含むときには一定時間以下のラン
ダム時間経過後再度フォワードリソース管理パケットを
周回させる手段を備えることが望ましい。
【0036】本発明の第二の観点は送信ノードであっ
て、本発明のパケット転送システムに適用され、スイッ
チの順方向出力バッファの使用率または出力バッファの
入力または出力のパケット転送速度から輻輳前兆の有無
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前記送信側のレート制
御回路または前記送信側の端末装置に送信する手段とを
備えたことを特徴とする。
【0037】本発明の第三の観点は、送信側のレート制
御回路または送信側の端末装置であって、本発明のパケ
ット転送システムに適用され、前記バックワードリソー
ス管理パケットを受信し当該受信したバックワードリソ
ース管理パケットに前記輻輳予測信号が書き込まれてい
るか否か判断する手段と、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し送出すべきパケットがあ
るときには輻輳予測信号を含まないバックワードリソー
ス管理パケットが到着するまで現在のパケット転送速度
をそのまま維持するパケット送出制御手段とを備えたこ
とを特徴とする。
【0038】あるいは、前記バックワードリソース管理
パケットを受信し当該受信したバックワードリソース管
理パケットに前記輻輳予測信号が書き込まれているか否
か判断する手段と、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し送出すべきパケットがあり、パ
ケット転送速度がピークレートであるときにはそのまま
そのレートを維持し、ピークレートに到達していないと
きにはデータパケットの転送を停止し一定時間以下のラ
ンダム時間経過後パケットの送出を再開するかあるいは
パケット転送速度を低減するパケット送出制御手段とを
備えたことを特徴とする。
【0039】本発明の第四の観点はパケット転送方法で
あって、本発明のパケット転送システムに適用され、前
記送信ノードにより、スイッチの順方向出力バッファの
使用率または出力バッファの入力または出力のパケット
転送速度から輻輳前兆の有無を検出し、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前
記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装置
に送信し、前記送信側のレート制御回路または前記送信
側の端末装置により、前記バックワードリソース管理パ
ケットを受信し当該受信したバックワードリソース管理
パケットに前記輻輳予測信号が書き込まれているか否か
判断し、この判定結果が前記輻輳予測信号有りを示し送
出すべきパケットがあるときには輻輳予測信号を含まな
いバックワードリソース管理パケットが到着するまで現
在のパケット転送速度をそのまま維持することを特徴と
する。
【0040】あるいは、本発明のパケット転送システム
に適用され、前記送信ノードにより、スイッチの順方向
出力バッファの使用率または出力バッファの入力または
出力のパケット転送速度から輻輳前兆の有無を検出し、
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
輳予測信号を前記送信側のレート制御回路または前記送
信側の端末装置に送信し、前記送信側のレート制御回路
または前記送信側の端末装置により、前記バックワード
リソース管理パケットを受信し当該受信したバックワー
ドリソース管理パケットに前記輻輳予測信号が書き込ま
れているか否か判断し、この判定結果が前記輻輳予測信
号有りを示し送出すべきパケットがあり、パケット転送
速度がピークレートであるときにはそのままそのレート
を維持し、ピークレートに到達していないときにはデー
タパケットの転送を停止し一定時間以下のランダム時間
経過後パケットの送出を再開するかあるいはパケット転
送速度を低減することを特徴とする。
【0041】あるいは、本発明のパケット転送システム
に適用され、前記送信ノードにより、スイッチの順方向
出力バッファの使用率または出力バッファの入力または
出力のパケット転送速度から輻輳前兆の有無を検出し、
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
輳予測信号を前記送信レート制御回路または前記送信側
の端末装置に送信し、前記送信側のレート制御回路また
は前記送信側の端末装置により、前記バックワードリソ
ース管理パケットを受信し当該受信したバックワードリ
ソース管理パケットに前記輻輳予測信号が書き込まれて
いるか否か判断し、この判定結果が前記輻輳予測信号有
りを示し送出すべきパケットがあるときには輻輳予測信
号を含まないバックワードリソース管理パケットが到着
するまで現在のパケット転送速度をそのまま維持するこ
とを特徴とする。
【0042】あるいは、本発明のパケット転送システム
に適用され、前記送信ノードにより、スイッチの順方向
出力バッファの使用率または出力バッファの入力または
出力のパケット転送速度から輻輳前兆の有無を検出し、
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
輳予測信号を前記送信側のレート制御回路または前記送
信側の端末装置に送信し、前記送信側のレート制御回路
または前記送信側の端末装置により、前記バックワード
リソース管理パケットを受信し当該受信したバックワー
ドリソース管理パケットに前記輻輳予測信号が書き込ま
れているか否か判断し、この判定結果が前記輻輳予測信
号有りを示し送出すべきパケットがあり、パケット転送
速度がピークレートであるときにはそのままそのレート
を維持し、ピークレートに到達していないときにはデー
タパケットの転送を停止し一定時間以下のランダム時間
経過後パケットの送出を再開するかあるいはパケット転
送速度を低減することを特徴とする。
【0043】本発明の第五の観点はプログラムであっ
て、本発明のパケット転送システムに適用される情報処
理装置にインストールすることにより、その情報処理装
置に、前記送信ノードに相応する機能として、スイッチ
の順方向出力バッファの使用率または出力バッファの入
力または出力のパケット転送速度から輻輳前兆の有無を
検出する機能と、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前記送信側のレート制御
回路または前記送信側の端末装置に送信する機能とを実
現させることを特徴とする。
【0044】あるいは、本発明のパケット転送システム
に適用される情報処理装置にインストールすることによ
り、その情報処理装置に、前記送信側のレート制御回路
または前記送信側の端末装置に相応する機能として、前
記バックワードリソース管理パケットを受信し当該受信
したバックワードリソース管理パケットに前記輻輳予測
信号が書き込まれているか否か判断する機能と、この判
定する機能の判定結果が前記輻輳予測信号有りを示し送
出すべきパケットがあるときには輻輳予測信号を含まな
いバックワードリソース管理パケットが到着するまで現
在のパケット転送速度をそのまま維持する機能とを実現
させることを特徴とする。
【0045】あるいは、本発明のパケット転送システム
に適用される情報処理装置にインストールすることによ
り、その情報処理装置に、前記送信側のレート制御回路
または前記送信側の端末装置に相応する機能として、前
記バックワードリソース管理パケットを受信し当該受信
したバックワードリソース管理パケットに前記輻輳予測
信号が書き込まれているか否か判断する機能と、この判
定する機能の判定結果が前記輻輳予測信号有りを示し送
出すべきパケットがあり、パケット転送速度がピークレ
ートであるときにはそのままそのレートを維持し、ピー
クレートに到達していないときにはデータパケットの転
送を停止し一定時間以下のランダム時間経過後パケット
の送出を再開するかあるいはパケット転送速度を低減す
る機能とを実現させることを特徴とする。
【0046】
【発明の実施の形態】本発明実施例のパケット転送シス
テムおよび送信ノードおよび送信側のレート制御回路ま
たは送信側の端末装置およびパケット転送方法およびプ
ログラムを図1、図2、図3、図8、図9、図10、図
14、図16、図17、図18、図19、図24、図2
5、図26を参照して説明する。図1は第一実施例のパ
ケット転送システムのブロック構成図である。図2は第
一実施例の送信側のレート制御回路のブロック構成図で
ある。図3は第一実施例の送信側の端末装置のブロック
構成図である。図8は第二実施例のパケット転送システ
ムのブロック構成図である。図9は第二実施例の送信側
のレート制御回路のブロック構成図である。図10は第
二実施例の送信側の端末装置のブロック構成図である。
図14は第三実施例のパケット転送システムのブロック
構成図である。図16は第四実施例のパケット転送シス
テムのブロック構成図である。図17は第五実施例のパ
ケット転送システムのブロック構成図である。図18は
第五実施例の送信側のレート制御回路のブロック構成図
である。図19は第五実施例の送信側の端末装置のブロ
ック構成図である。図24は第六実施例のパケット転送
システムのブロック構成図である。図25は第六実施例
の送信側のレート制御回路のブロック構成図である。図
26は第六実施例の送信側の端末装置のブロック構成図
である。
【0047】本発明の第一の観点はパケット転送システ
ムであって、第一実施例は、図1に示すように、パケッ
トを送出する送信ノード30内の送信側のレート制御回
路31−1、31−2または送信ノード30に接続され
た送信側の端末装置36と、パケットを受信する受信ノ
ード42内の受信側のレート制御回路45−1、45−
2、または受信ノード42に接続された受信側の端末装
置46と、この受信ノード42と送信ノード30との間
に介挿された中継ノード40とを備え、送信ノード30
の送信側のレート制御回路31−1、31−2またはこ
の送信ノード30に接続された送信側の端末装置36
は、当該送信側のレート制御回路31−1、31−2ま
たは送信側の端末装置36と中継ノード40と受信ノー
ド42の受信側のレート制御回路45−1、45−2ま
たは受信側の端末装置46との間を巡回するリソース管
理パケットを周期的に送出するFRMセル送出回路51
と、パケットを送出するときにはパケット初速度から一
定値以下のパケット加速比でピークレートまでパケット
速度を増加させるセル送出制御回路50とを備え、中継
ノード40は、パケットの経路識別番号により当該パケ
ットが転送される順方向のスイッチの出力バッファの使
用率または出力バッファの入力または出力のパケット転
送速度から輻輳前兆の有無を検出する輻輳予測回路34
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スイッチ入力ポートのバック
ワードリソース管理パケットに書き込む輻輳予測信号挿
入回路35とを備えたパケット転送システムである。
【0048】ここで、本発明の特徴とするところは、送
信ノード30は、ATMスイッチの出力バッファ出力ポ
ート38の使用率(パケット転送速度)から輻輳前兆の
有無を検出する輻輳予測回路34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送信
側のレート制御回路31−1、31−2または送信側の
端末装置36に送信する輻輳予測信号挿入回路35とを
備え、送信側のレート制御回路31−1、31−2また
は送信側の端末装置36は、前記バックワードリソース
管理パケットを受信し当該受信したバックワードリソー
ス管理パケットに前記輻輳予測信号が書き込まれている
か否か判断するBRMセル受信回路52を備え、セル送
出制御回路50は、この判定結果が前記輻輳予測信号有
りを示し送出すべきパケットがあるときには輻輳予測信
号を含まないバックワードリソース管理パケットが到着
するまで現在のパケット転送速度をそのまま維持する機
能を備えたところにある。
【0049】あるいは、本発明の第一の観点はパケット
転送システムであって、第二実施例は、図8に示すよう
に、パケットを送出する送信ノード30内の送信側のレ
ート制御回路60−1、60−2または送信ノード30
に接続された送信側の端末装置61と、パケットを受信
する受信ノード42内の受信側のレート制御回路62−
1、62−2、または受信ノード42に接続された受信
側の端末装置63と、この受信ノード42と送信ノード
30との間に介挿された中継ノード40とを備え、送信
ノード30の送信側のレート制御回路60−1、60−
2またはこの送信ノード30に接続された送信側の端末
装置61は、当該送信側のレート制御回路60−1、6
0−2または送信側の端末装置61と中継ノード40と
受信ノード42の受信側のレート制御回路62−1、6
2−2または受信側の端末装置63との間を巡回するフ
ォワードリソース管理パケットを周期的に送出するFR
Mセル送出回路51と、パケットを送出するときにはパ
ケット初速度から一定値以下のパケット加速比でピーク
レートまでパケット速度を増加させるセル送出制御回路
64とを備え、中継ノード40は、パケットの経路識別
番号により当該パケットが転送される順方向のスイッチ
の出力バッファの使用率または出力バッファの入力また
は出力のパケット転送速度から輻輳前兆の有無を検出す
る輻輳予測回路34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スイッチ
入力ポートのバックワードリソース管理パケットに書き
込む輻輳予測信号挿入回路35とを備えたパケット転送
システムである。
【0050】ここで、本発明の特徴とするところは、送
信ノード30は、ATMスイッチの出力バッファ出力ポ
ート38の使用率(パケット転送速度)から輻輳前兆の
有無を検出する輻輳予測回路34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送信
側のレート制御回路60−1、60−2または送信側の
端末装置61に送信する輻輳予測信号挿入回路35とを
備え、送信側のレート制御回路60−1、60−2また
は送信側の端末装置61は、前記バックワードリソース
管理パケットを受信し当該受信したバックワードリソー
ス管理パケットに前記輻輳予測信号が書き込まれている
か否か判断するBRMセル受信回路52を備え、セル送
出制御回路64は、この判定結果が前記輻輳予測信号有
りを示し送出すべきパケットがあり、パケット転送速度
がピークレートであるときにはそのままそのレートを維
持し、ピークレートに到達していないときにはデータパ
ケットの転送を停止し一定時間以下のランダム時間経過
後パケットの送出を再開するかあるいはパケット転送速
度を低減することを特徴とする。
【0051】セル送出制御回路50、64は、Nrm−
1個のデータパケットを送出する毎に1個のフォワード
リソース管理パケットを送出し、輻輳予測無しのバック
ワードリソース管理パケットを受信する毎に現在のパケ
ット転送速度APRを APR=APR+△V APR=Min(APR,PPR) APR:現在のパケット転送速度(bit/sec) △V:パケット速度増加量(bit/sec) PPR:ピークパケット速度(bit/sec) Min(A,B):AとBの内小さい方をとる にしたがって増加させることができ、輻輳予測回路34
は、 VΣ>Vmax*exp(−△V*t/(Nrm*
L)) VΣ:現在の順方向出力バッファ出力の合計パケット速
度(bit/sec) Vmax:出力伝送路の許容パケット転送速度(bit
/sec) L:パケット長(bit) △V:パケット速度増加量(bit/sec) Nrm:フォワードリソース管理パケットに挟まれて送
られるデータパケットの数+1 t:輻輳予測時間(中継ノードと最遠端の送信側の端末
装置との往復遅延時間(中継ノードの輻輳予測の場
合))(sec) t:輻輳予測時間(送信ノードと最遠端の送信側の端末
装置との往復遅延時間(送信ノードの輻輳予測の場
合))(sec) を満たすとき輻輳前兆有りと判断する。
【0052】送信側のレート制御回路31−1、60−
1、31−2、60−2または送信側の端末装置36、
61のセル送出制御回路50、64は、データパケット
送出前にフォワードリソース管理パケットを周回させ、
受信側のレート制御回路45−1、62−1、45−
2、62−2または受信側の端末装置46、63で折り
返されたバックワードリソース管理パケットに輻輳予測
信号を含まない場合は、初速度でデータパケットの送出
を開始し、含む場合は、一定時間以下のランダム時間経
過後再度リソース管理パケットを周回させる。
【0053】あるいは、本発明の第一の観点はパケット
転送システムであって、第三実施例は、図14に示すよ
うに、パケットを送出する送信ノード67内の送信側の
レート制御回路31−1、31−2または送信ノード6
7に接続された送信側の端末装置36と、パケットを受
信する受信ノード42内の受信側のレート制御回路45
−1、45−2または受信ノード42に接続された受信
側の端末装置46と、この受信ノード42と送信ノード
67との間に介挿された中継ノード68とを備え、送信
ノード67の送信側のレート制御回路31−1、31−
2またはこの送信ノード67に接続された送信側の端末
装置36は、当該送信側のレート制御回路31−1、3
1−2または送信側の端末装置36と中継ノード68と
受信ノード42の受信側のレート制御回路45−1、4
5−2または受信側の端末装置46との間を巡回するフ
ォワードリソース管理パケットを周期的に送出するFR
Mセル送出回路51と、パケットを送出するときにはパ
ケット初速度から一定値以下のパケット加速比でピーク
レートまでパケット速度を増加させるセル送出制御回路
50とを備え、中継ノード68は、パケットの宛先アド
レスもしくは経路識別番号により当該パケットが転送さ
れる順方向のATMスイッチの出力バッファ出力ポート
38の使用率(パケット転送速度)から輻輳前兆の有無
を検出する輻輳予測回路65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
ATMスイッチの出力バッファ出力ポート38のフォワ
ードリソース管理パケットまたはデータパケットのヘッ
ダに書き込む輻輳予測信号挿入回路66とを備えたパケ
ット転送システムである。
【0054】ここで、本発明の特徴とするところは、送
信ノード67は、ATMスイッチの出力バッファ出力ポ
ート38の使用率(パケット転送速度)から輻輳前兆の
有無を検出する輻輳予測回路65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送信
側のレート制御回路31−1、31−2または送信側の
端末装置36に送信する輻輳予測信号挿入回路66とを
備え、送信側のレート制御回路31−1、31−2また
は送信側の端末装置36は、前記バックワードリソース
管理パケットを受信し当該受信したバックワードリソー
ス管理パケットに前記輻輳予測信号が書き込まれている
か否か判断するBRMセル受信回路52とを備え、セル
送出制御回路50は、この判定結果が前記輻輳予測信号
有りを示し送出すべきパケットがあるときには輻輳予測
信号を含まないバックワードリソース管理パケットが到
着するまで現在のパケット転送速度をそのまま維持する
ところにある。
【0055】あるいは、本発明の第一の観点はパケット
転送システムであって、第四実施例は、図16に示すよ
うに、パケットを送出する送信ノード67内の送信側の
レート制御回路60−1、60−2または送信ノード6
7に接続された送信側の端末装置61と、パケットを受
信する受信ノード42内の受信側のレート制御回路62
−1、62−2または受信ノード42に接続された受信
側の端末装置63と、この受信ノード42と送信ノード
67との間に介挿された中継ノード68とを備え、送信
ノード67の送信側のレート制御回路60−1、60−
2またはこの送信ノード67に接続された送信側の端末
装置61は、当該送信側のレート制御回路60−1、6
0−2または送信側の端末装置61と中継ノード68と
受信ノード42の受信側のレート制御回路62−1、6
2−2または受信側の端末装置63との間を巡回するフ
ォワードリソース管理パケットを周期的に送出するFR
Mセル送出回路51と、パケットを送出するときにはパ
ケット初速度から一定値以下のパケット加速比でピーク
レートまでパケット速度を増加させるセル送出制御回路
64とを備え、中継ノード68は、パケットの宛先アド
レスもしくは経路識別番号により当該パケットが転送さ
れる順方向のATMスイッチの出力バッファ出力ポート
38の使用率(パケット転送速度)から輻輳前兆の有無
を検出する輻輳予測回路65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
ATMスイッチの出力バッファ出力ポート38のフォワ
ードリソース管理パケットまたはデータパケットのヘッ
ダに書き込む輻輳予測信号挿入回路66とを備えたパケ
ット転送システムである。
【0056】ここで、本発明の特徴とするところは、送
信ノード67は、ATMスイッチの出力バッファ出力ポ
ート38の使用率(パケット転送速度)から輻輳前兆の
有無を検出する輻輳予測回路65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送信
側のレート制御回路60−1、60−2または送信側の
端末装置61に送信する輻輳予測信号挿入回路66とを
備え、送信側のレート制御回路60−1、60−2また
は送信側の端末装置61は、前記バックワードリソース
管理パケットを受信し当該受信したバックワードリソー
ス管理パケットに前記輻輳予測信号が書き込まれている
か否か判断するBRMセル受信回路52を備え、セル送
出制御回路64は、この判定結果が前記輻輳予測信号有
りを示し送出すべきパケットがあり、パケット転送速度
がピークレートであるときにはそのままそのレートを維
持し、ピークレートに到達していないときにはデータパ
ケットの転送を停止し一定時間以下のランダム時間経過
後パケットの送出を再開するかあるいはパケット転送速
度を低減するところにある。
【0057】あるいは、本発明の第一の観点はパケット
転送システムであって、第五実施例は、図17に示すよ
うに、パケットを送出する送信ノード70内の送信側の
レート制御回路71−1、71−2または送信ノード7
0に接続された送信側の端末装置73と、パケットを受
信する受信ノード81内の受信側のレート制御回路82
−1、82−2または受信ノード81に接続された受信
側の端末装置83と、この受信ノード81と送信ノード
70との間に介挿された中継ノード80とを備え、送信
ノード70の送信側のレート制御回路71−1、71−
2またはこの送信ノード70に接続された送信側の端末
装置73は、当該送信側のレート制御回路71−1、7
1−2または送信側の端末装置73と中継ノード80と
受信ノード81の受信側のレート制御回路82−1、8
2−2または受信側の端末装置83との間を巡回するフ
ォワードリソース管理パケットを周期的に送出するFR
Mパケット送出回路87と、パケットを送出するときに
はパケット初速度から一定値以下のパケット加速比でピ
ークレートまでパケット速度を増加させるパケット送出
制御回路86とを備え、中継ノード80は、パケットの
宛先アドレスにより転送される当該パケットの順方向の
出力バッファ出力ポート79の使用率(パケット転送速
度)から輻輳前兆の有無を検出する輻輳予測回路77
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出力バッファ出力ポート79
のフォワードリソース管理パケットまたはデータパケッ
トのヘッダに書き込む輻輳予測信号挿入回路78とを備
えたパケット転送システムである。
【0058】ここで、本発明の特徴とするところは、送
信ノード70は、出力バッファ出力ポート79の使用率
(パケット転送速度)から輻輳前兆の有無を検出する輻
輳予測回路77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送信側のレート制御回
路71−1、71−2または送信側の端末装置73に送
信する輻輳予測信号挿入回路78とを備え、送信側のレ
ート制御回路71−1、71−2または送信側の端末装
置73は、前記バックワードリソース管理パケットを受
信し当該受信したバックワードリソース管理パケットに
前記輻輳予測信号が書き込まれているか否か判断するB
RMパケット受信回路88とを備え、パケット送出制御
回路86は、この判定結果が前記輻輳予測信号有りを示
し送出すべきパケットがあるときには輻輳予測信号を含
まないバックワードリソース管理パケットが到着するま
で現在のパケット転送速度をそのまま維持するところに
ある。
【0059】あるいは、本発明の第一の観点はパケット
転送システムであって、第六実施例は、図24に示すよ
うに、パケットを送出する送信ノード70内の送信側の
レート制御回路100−1、100−2または送信ノー
ド70に接続された送信側の端末装置101と、パケッ
トを受信する受信ノード81内の受信側のレート制御回
路102−1、102−2または受信ノード81に接続
された受信側の端末装置103と、この受信ノード81
と送信ノード70との間に介挿された中継ノード80と
を備え、送信ノード70の送信側のレート制御回路10
0−1、100−2またはこの送信ノード70に接続さ
れた送信側の端末装置101は、当該送信側のレート制
御回路100−1、100−2または送信側の端末装置
101と中継ノード80と受信ノード81の受信側のレ
ート制御回路102−1、102−2または受信側の端
末装置103との間を巡回するリソース管理パケットを
周期的に送出するFRMパケット送出回路87と、パケ
ットを送出するときにはパケット初速度から一定値以下
のパケット加速比でピークレートまでパケット速度を増
加させるパケット送出制御回路105とを備え、中継ノ
ード80は、パケットの宛先アドレスにより転送される
当該パケットの順方向の出力バッファ出力ポート79の
使用率(パケット転送速度)から輻輳前兆の有無を検出
する輻輳予測回路77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出力バ
ッファ出力ポート79のフォワードリソース管理パケッ
トまたはデータパケットのヘッダに書き込む輻輳予測信
号挿入回路78とを備えたパケット転送システムであ
る。
【0060】ここで、本発明の特徴とするところは、送
信ノード70は、出力バッファ出力ポート79の使用率
(パケット転送速度)から輻輳前兆の有無を検出する輻
輳予測回路77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送信側のレート制御回
路100−1、100−2または送信側の端末装置10
1に送信する輻輳予測信号挿入回路78とを備え、送信
側のレート制御回路100−1、100−2または送信
側の端末装置101は、前記バックワードリソース管理
パケットを受信し当該受信したバックワードリソース管
理パケットに前記輻輳予測信号が書き込まれているか否
か判断するBRMパケット受信回路88を備え、パケッ
ト送出制御回路105は、この判定結果が前記輻輳予測
信号有りを示し送出すべきパケットがあり、パケット転
送速度がピークレートであるときにはそのままそのレー
トを維持し、ピークレートに到達していないときにはデ
ータパケットの転送を停止し一定時間以下のランダム時
間経過後パケットの送出を再開するかあるいはパケット
転送速度を低減するところにある。
【0061】パケット送出制御回路86、105は、N
rm−1個のデータパケットを送出する毎に1個のフォ
ワードリソース管理パケットを送出し、輻輳予測無しの
バックワードリソース管理パケットを受信する毎に現在
のパケット転送速度APRを APR=APR+△V APR=Min(APR,PPR) APR:現在のパケット転送速度(bit/sec) △V:パケット速度増加量(bit/sec) PPR:ピークパケット速度(bit/sec) Min(A,B):AとBの内小さい方をとる にしたがって増加させることができ、輻輳予測回路77
は、 VΣ>Vmax*exp(−△V*t/(Nrm*
L)) VΣ:現在の順方向出力バッファ出力の合計パケット速
度(bit/sec) Vmax:出力伝送路の許容パケット転送速度(bit
/sec) L:パケット長(bit) △V:パケット速度増加量(bit/sec) Nrm:フォワードリソース管理パケットに挟まれて送
られるデータパケットの数+1 t:輻輳予測時間(送信端末装置と最遠端の受信側の端
末装置との往復遅延時間)(sec) を満たすとき輻輳前兆有りと判断する。
【0062】また、パケット送出制御回路86、105
は、データパケット送出前にフォワードリソース管理パ
ケットを周回させ、受信側のレート制御回路82、10
2または受信側の端末装置83、103で折り返された
バックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号を含
まないときには初速度でデータパケットの送出を開始
し、含むときには一定時間以下のランダム時間経過後再
度フォワードリソース管理パケットを周回させる。
【0063】本発明の第二の観点は、本発明のパケット
転送システムに適用され、輻輳予測回路34、65、7
7と、輻輳予測信号挿入回路35、66、78とを備え
たことを特徴とする送信ノード30、67、70であ
る。
【0064】本発明の第三の観点は、本発明のパケット
転送システムに適用され、BRMセル受信回路52ある
いはBRMパケット受信回路88と、この判定結果が前
記輻輳予測信号有りを示し送出すべきパケットがあると
きには輻輳予測信号を含まないバックワードリソース管
理パケットが到着するまで現在のパケット転送速度をそ
のまま維持するセル送出制御回路50あるいはパケット
送出制御回路86とを備えたことを特徴とする送信側の
レート制御回路31−1、71−1、31−2、71−
2または送信側の端末装置36、73である。
【0065】あるいは、本発明のパケット転送システム
に適用され、BRMセル受信回路52あるいはBRMパ
ケット受信回路88と、この判定結果が前記輻輳予測信
号有りを示し送出すべきパケットがあり、パケット転送
速度がピークレートであるときにはそのままそのレート
を維持し、ピークレートに到達していないときにはデー
タパケットの転送を停止し一定時間以下のランダム時間
経過後パケットの送出を再開するかあるいはパケット転
送速度を低減するセル送出制御回路64あるいはパケッ
ト送出制御回路105とを備えたことを特徴とする送信
側のレート制御回路60−1、100−1、60−2、
100−2または送信側の端末装置61、101であ
る。
【0066】本発明の第四の観点はパケット転送方法で
あって、図1および図14に示す本発明のパケット転送
システムに適用され、送信ノード30、67により、A
TMスイッチの出力バッファ出力ポート38の使用率
(パケット転送速度)から輻輳前兆の有無を検出し、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
予測信号を送信側のレート制御回路31−1、31−2
または送信側の端末装置36に送信し、送信側のレート
制御回路31−1、31−2または送信側の端末装置3
6により、前記バックワードリソース管理パケットを受
信し当該受信したバックワードリソース管理パケットに
前記輻輳予測信号が書き込まれているか否か判断し、こ
の判定結果が前記輻輳予測信号有りを示し送出すべきパ
ケットがあるときには輻輳予測信号を含まないバックワ
ードリソース管理パケットが到着するまで現在のパケッ
ト転送速度をそのまま維持することを特徴とするパケッ
ト転送方法である。
【0067】あるいは、図8および図16に示す本発明
のパケット転送システムに適用され、送信ノード30、
67により、ATMスイッチの出力バッファ出力ポート
38の使用率(パケット転送速度)から輻輳前兆の有無
を検出し、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送信側のレート制御回路31−
1、31−2または送信側の端末装置36に送信し、送
信側のレート制御回路31−1、31−2または送信側
の端末装置36により、前記バックワードリソース管理
パケットを受信し当該受信したバックワードリソース管
理パケットに前記輻輳予測信号が書き込まれているか否
か判断し、この判定結果が前記輻輳予測信号有りを示し
送出すべきパケットがあり、パケット転送速度がピーク
レートであるときにはそのままそのレートを維持し、ピ
ークレートに到達していないときにはデータパケットの
転送を停止し一定時間以下のランダム時間経過後パケッ
トの送出を再開するかあるいはパケット転送速度を低減
することを特徴とするパケット転送方法である。
【0068】あるいは、図17に示す本発明のパケット
転送システムに適用され、送信ノード70により、出力
バッファ出力ポート79の使用率(パケット転送速度)
から輻輳前兆の有無を検出し、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送信側のレ
ート制御回路71−1、71−2または送信側の端末装
置73に送信し、送信側のレート制御回路71−1、7
1−2または送信側の端末装置73により、前記バック
ワードリソース管理パケットを受信し当該受信したバッ
クワードリソース管理パケットに前記輻輳予測信号が書
き込まれているか否か判断し、この判定結果が前記輻輳
予測信号有りを示し送出すべきパケットがあるときには
輻輳予測信号を含まないバックワードリソース管理パケ
ットが到着するまで現在のパケット転送速度をそのまま
維持することを特徴とするパケット転送方法である。
【0069】あるいは、図24に示す本発明のパケット
転送システムに適用され、送信ノード70により、出力
バッファ出力ポート79の使用率(パケット転送速度)
から輻輳前兆の有無を検出し、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送信側のレ
ート制御回路100−1、100−2または送信側の端
末装置101に送信し、送信側のレート制御回路100
−1、100−2または送信側の端末装置101によ
り、前記バックワードリソース管理パケットを受信し当
該受信したバックワードリソース管理パケットに前記輻
輳予測信号が書き込まれているか否か判断し、この判定
結果が前記輻輳予測信号有りを示し送出すべきパケット
があり、パケット転送速度がピークレートであるときに
はそのままそのレートを維持し、ピークレートに到達し
ていないときにはデータパケットの転送を停止し一定時
間以下のランダム時間経過後パケットの送出を再開する
かあるいはパケット転送速度を低減することを特徴とす
るパケット転送方法である。
【0070】本発明の第五の観点は、本発明のパケット
転送システムに適用される情報処理装置であるコンピュ
ータ装置にインストールすることにより、そのコンピュ
ータ装置に、送信ノード30、67に相応する機能とし
て、ATMスイッチの出力バッファ出力ポート38の使
用率(パケット転送速度)から輻輳前兆の有無を検出す
る機能と、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前記送信側のレート制御回路ま
たは前記送信側の端末装置に送信する機能とを実現させ
ることを特徴とするプログラムである。
【0071】あるいは、本発明のパケット転送システム
に適用されるコンピュータ装置にインストールすること
により、そのコンピュータ装置に、送信側のレート制御
回路31−1、71−1、31−2、71−2または送
信側の端末装置36、73に相応する機能として、前記
バックワードリソース管理パケットを受信し当該受信し
たバックワードリソース管理パケットに前記輻輳予測信
号が書き込まれているか否か判断する機能と、この判定
する機能の判定結果が前記輻輳予測信号有りを示し送出
すべきパケットがあるときには輻輳予測信号を含まない
バックワードリソース管理パケットが到着するまで現在
のパケット転送速度をそのまま維持する機能とを実現さ
せることを特徴とするプログラムである。
【0072】あるいは、本発明のパケット転送システム
に適用されるコンピュータ装置にインストールすること
により、そのコンピュータ装置に、送信側のレート制御
回路60−1、100−1、60−2、100−2また
は送信側の端末装置61、101に相応する機能とし
て、前記バックワードリソース管理パケットを受信し当
該受信したバックワードリソース管理パケットに前記輻
輳予測信号が書き込まれているか否か判断する機能と、
この判定する機能の判定結果が前記輻輳予測信号有りを
示し送出すべきパケットがあり、パケット転送速度がピ
ークレートであるときにはそのままそのレートを維持
し、ピークレートに到達していないときにはデータパケ
ットの転送を停止し一定時間以下のランダム時間経過後
パケットの送出を再開するかあるいはパケット転送速度
を低減する機能とを実現させることを特徴とするプログ
ラムである。
【0073】あるいは、本発明のパケット転送システム
に適用されるコンピュータ装置にインストールすること
により、そのコンピュータ装置に、送信ノード70に相
応する機能として、出力バッファ出力ポート79の使用
率(パケット転送速度)から輻輳前兆の有無を検出する
機能と、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前記送信側のレート制御回路また
は前記送信側の端末装置に送信する機能とを実現させる
ことを特徴とするプログラムである。
【0074】本発明のプログラムはコンピュータ装置読
み取り可能な記録媒体に記録されることにより、コンピ
ュータ装置はこの記録媒体を用いて本発明のプログラム
をインストールすることができる。あるいは、本発明の
プログラムを保持するサーバからネットワークを介して
直接コンピュータ装置に本発明のプログラムをインスト
ールすることもできる。
【0075】以下では、本発明実施例をさらに詳細に説
明する。
【0076】(第一実施例)本発明第一実施例を図1を
用いて説明する。本実施例はATMコネクション網にお
ける例である。図1において、30は送信ノード、31
−1、31−2は端末対応の送信側のレート制御回路、
32、33はATMスイッチ、34は輻輳予測回路、3
5は輻輳予測信号挿入回路、36は送信側の端末装置、
37は加入者線、38はATMスイッチの出力バッファ
出力ポート、39はATMスイッチ入力ポート、40は
中継ノード、41はATMスイッチ、42は受信ノー
ド、43、44はATMスイッチ、45−1、45−2
は端末対応の受信側のレート制御回路、46は受信側の
端末装置、47は中継伝送路(またはVP(バーチャル
パス))である。
【0077】送信側のレート制御回路31の構成を図2
に示す。図2において、49は送信バッファ、50はセ
ル送出制御回路、51はFRMセル送出回路、52はB
RMセル受信回路、53はヘッダ情報、55はFRMセ
ル折り返し回路である。送信側の端末装置36の構成を
図3に示す。図3において、56はセル組み立て回路、
54は受信バッファ、57はセル分解回路であり、他の
回路は図2と同様である。受信側のレート制御回路45
の構成を図4に示す。図4において、各回路は図2と同
様である。次ぎに受信側の端末装置46の構成を図5に
示す。図5において、各回路は図3と同様である。
【0078】送信側のレート制御回路31−1、31−
2および送信側の端末装置36はそれぞれ受信側のレー
ト制御回路45−1、45−2および受信側の端末装置
46に接続され、双方向にコネクションが設定されてい
るものとする。図1は送信側のレート制御回路および送
信側の端末装置より受信側のレート制御回路および受信
側の端末装置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。送信ノード、
中継ノード、受信ノードのATMスイッチは経路識別番
号(VPI,VCI)により経路設定する。
【0079】送信側のレート制御回路31の送信バッフ
ァ49は端末より受信したデータセルを一時的に蓄積
し、セル送出制御回路50の制御により読み出す。送信
バッファ49の出力セル速度はそのセル間隔がL/AC
R,(ACR:現在のセル速度、L:セル長(424b
it))になるように制御される。セル送出制御回路5
0は送信バッファ49よりNrm−1個のデータセルを
読み出す毎に制御信号をFRMセル送出回路51に送
り、その回路51より1個のFRMセルを送出させる。
なお、FRMセルのヘッダには送信バッファ49が受信
したデータセルのヘッダ情報がコピーされる。
【0080】セル送出制御回路50の制御にしたがっ
て、送信バッファ49およびFRMセル送出回路51か
ら送出されるデータセルおよびFRMセルのセル速度Y
は次式に示される。
【0081】 Y=ICR*exp(β*T) …(6) β=△V/(Nrm*L) …(7) Y:送出セル速度(bit/sec) Nrm:RMセルに挟まれて送られるデータセルの数+
1 △V:セル速度増加量(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) セル速度増加中のセル速度を式(6)、(7)のように
表わすことができるので、送信側のレート制御回路31
−1、31−2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)制限にしたがっている。ま
た、送信側の端末装置36のセル送出制御回路50も送
信側のレート制御回路31と同様に動作するので、送出
セルはセル加速比制限にしたがっている。
【0082】これにより、全ての送信側のレート制御回
路および送信側の端末装置の加速比係数βが等しくなる
ので、送信ノード30および中継ノード40の輻輳予測
回路34は輻輳予測が可能となる。現在のセル速度AC
R(bit/sec)は、BRMセル受信回路52が輻
輳予測信号を含まない(CI=0)BRM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。
【0083】 ACR=ACR+△V ACR=Min(ACR,PCR) …(8) ACR:現在のセル速度(bit/sec) △V:セル速度増加量(bit/sec) PCR:ピークセルレート(bit/sec) Min(A,B):AとBの内小さい方をとる また、現在のセル速度ACRは、BRMセル受信回路5
2が輻輳予測信号を含む(CI=1)BRMセルを受信
した場合は、現在のセル速度を維持する。
【0084】なお、送信側のレート制御回路31または
送信側の端末装置36のFRMセル折り返し回路55が
FRMセルを受信した場合は、そのセルのヘッダを送信
バッファ49が受信したデータセルのヘッダ情報53に
書き換えるとともに、BRMセルに変更する。さらに受
信したデータセルのヘッダに書き込まれている輻輳予測
信号をそのBRMセルのCIビットに付け替えて、その
BRMセルを送出する。
【0085】セル送出制御回路50は送信側のレート制
御回路31または送信側の端末装置36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ICRはMCR(最小セル速
度)にする。MCR,PCRは送信側のレート制御回路
31または送信側の端末装置36によって異なってもよ
いが、△V、Nrmは全ての送信側のレート制御回路3
1および送信側の端末装置36で同一にする必要があ
る。また、MCR=PCRの場合もある。以上述べた送
信側のレート制御回路31および送信側の端末装置36
の動作フローを図6に示す。
【0086】セル送出制御50を含む送信側のレート制
御回路31または送信側の端末装置36の動作を図6の
フローを用いて説明する。まず、現在のセルレートAC
RをMCRに設定する(200)。次ぎに送信バッファ
49に送出すべきデータセルが有るか調べ(201)、
もし無ければもう一度調べ、もし有れば、ACRのセル
速度でNrm−1個のデータセルを送出する毎に1個の
FRMセルを送出する(202)。途中でCI=0(輻
輳予測無し)のBRMセルを受信したら(203)、A
CRをACR+△Vに変更し、さらにACRとPCRの
内小さい方をACRとする(204)。またCI=1
(輻輳予測有り)のBRMセルを受信したら(20
5)、ACR=ACRとし、現在のセル速度を維持する
(206)。もちろんこの場合には、必要に応じセル速
度を低減してもよい。
【0087】送信バッファ49より読み出されたデータ
セルとFRMセル送出回路51より送出されたFRMセ
ルは送信ノード30のATMスイッチ32に送られる。
ATMスイッチ32に到着したデータセルとFRMセル
はATMスイッチの出力バッファ出力ポート38に振り
分けられる。送信ノード30では、ATMスイッチの出
力バッファ出力ポート上のセル速度より、輻輳予測回路
34により出力伝送路(/VP)の輻輳予測を次式によ
り行う。
【0088】 VΣ>Vmax*exp(−β*t) β=△V/(Nrm*L) …(9) β:加速比係数 VΣ:現在の順方向ATMスイッチの出力バッファ出力
ポートのセル速度(bit/sec) Vmax:出力伝送路(/VP)の許容セル速度(bi
t/sec) L:セル長(424bit) △V:セル速度増加量(bit/sec) Nrm:FRMセルに挟まれて送られるデータセルの数
+1 t:輻輳予測時間(送信ノードと最遠端の送信側の端末
装置との往復遅延時間)(sec) 式(9)を満たすときには輻輳予測回路34は輻輳予測
有り(輻輳の前兆有り)と判断する。輻輳予測回路34
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35において逆方向に流れるBRMセルのペイロー
ドのCIビットを1に設定する。輻輳予測信号が挿入さ
れたBRMセルはATMスイッチ33により振り分けら
れて送信側のレート制御回路31−1、31−2または
送信側の端末装置36のBRMセル受信回路52に送ら
れる。
【0089】図7に送信ノード30の輻輳回避動作を示
す。まず、順方向ATMスイッチの出力バッファ出力ポ
ート38の現在の合計セル速度VΣを測定する(21
0)。この測定は観測時間をウインド幅とするスライデ
ィングウィンドウにより行うことができる。次ぎにVΣ
>Vmax*exp(−β*t)により輻輳の前兆の有
無を判断する(211)。輻輳の前兆有りと判断すると
(212)、輻輳予測信号挿入回路35において一定時
間ATMスイッチ入力バス39を流れるBRMセルのC
Iビットを1に設定する(213)。もし輻輳の前兆無
しと判断すれば(214)なにもしない。
【0090】送信ノード30のATMスイッチ32より
送出されたセルは中継伝送路(/VP)47を介して中
継ノード40の順方向ATMスイッチ41に到達する。
ATMスイッチ41に到着したセルはATMスイッチの
出力バッファ出力ポート38に振り分けられる。輻輳予
測回路34はATMスイッチの出力バッファ出力ポート
のセル速度より輻輳予測を行う。中継ノード40の輻輳
予測回路34および輻輳予測信号挿入回路35の動作は
送信ノード30の動作(図7)と同じなので説明を省略
する。ただし、この場合には式(9)において輻輳予測
時間tは中継ノード40と最遠端の送信側の端末装置と
の往復遅延時間とする必要がある。
【0091】中継ノード40の順方向ATMスイッチ4
1より送出されたセルは受信ノード42のATMスイッ
チ43に到達する。ATMスイッチ43に到着したセル
は受信側のレート制御回路45−1、45−2および受
信側の端末装置46に振り分けられる。受信側のレート
制御回路45−1、45−2および受信側の端末装置4
6は送信側のレート制御回路31−1、31−2および
送信側の端末装置36と同様の動作をする。なお、受信
側のレート制御装置45および受信側の端末装置は受信
したFRMセルのみをBRMセルに変換し、FRMセル
折り返し回路55により折り返す。
【0092】なお、送信側のレート制御回路31および
送信側の端末装置36は、データセル送出前にFRMセ
ルを送出し、BRMセル受信回路52で受信したBRM
セルに輻輳予測信号を含まない場合は、初速度でデータ
セルの送出を開始し、含む場合は、一定時間以下のラン
ダム時間経過後に、再度FRMセルを送出するように構
成してもよい。
【0093】以上の説明では輻輳予測回路34がATM
スイッチの出力バッファ出力ポート38に接続される例
を示したが、輻輳予測回路34は、図には記していない
ATMスイッチの出力バッファに直接接続してもよい
し、出力バッファの入力に接続してもよい。
【0094】(第二実施例)本発明第二実施例を図8を
用いて説明する。本実施例はATMコネクション網にお
ける例である。図8において、60−1、60−2は送
信側のレート制御回路、61は送信側の端末装置、62
−1、62−2は受信側のレート制御回路、63は受信
側の端末装置であり、他の回路は図1に示した回路と同
様である。送信側のレート制御回路60、送信側の端末
装置61、受信側のレート制御回路62、受信側の端末
装置63の構成図をそれぞれ図9、図10、図11、図
12に示す。これらの図において、64はセル送出制御
回路であり、他の回路は図2〜図5と同様である。本実
施例では、セル送出制御回路64の動作以外は実施例1
(図1)と同じであるので説明を省略する。
【0095】セル送出制御回路64を含む送信側のレー
ト制御回路60および送信側の端末装置61の動作を図
13のフローを用いて説明する。まず、現在のセルレー
トACRをMCRに設定する(220)。次ぎに送信バ
ッファ49に送出すべきデータセルが有るか調べ(22
1)、もし無ければもう一度調べ、もし有れば、ACR
のセル速度でNrm−1個のデータセルを送出する毎に
1個のFRMセルを送出する(222)。途中でCI=
0(輻輳予測無し)のBRMセルを受信したら(22
3)、ACRをACR+△Vに変更し、さらにACRと
PCRの内小さい方をACRとする(224)。またC
I=1(輻輳予測有り)のBRMセルを受信し(22
5)、さらに現在のセル速度ACRがPCRに等しいな
らば(226)、ACR=ACRとして現在のセル速度
を維持し(227)、現在のセル速度ACRがPCRで
ないなら(226)、セル送出を停止し(228)、一
定時間以下のランダム時間待った後(229)、データ
セルの送出再開する。なお、228、229に代えて単
に現在のセル速度ACRを低減してもよい。
【0096】(第三実施例)本発明第三実施例を図14
を用いて説明する。本実施例はATMコネクション網に
おける例である。図14において、67は送信ノード、
68は中継ノード、65は輻輳予測回路、66は輻輳予
測信号挿入回路であり、他の回路は図1と同様である。
送信側のレート制御回路31および送信側の端末装置3
6の動作は第一実施例(図1、図6)と同じなので説明
を省略する。
【0097】送信側ノード67および中継ノード68の
輻輳回避動作を図15のフローにより説明する。まず、
輻輳予測回路65において順方向ATMスイッチの出力
バッファ出力ポート38の現在の合計セル速度VΣを測
定する(250)。もし、 VΣ>Vmax*exp(−β*t) β=△V/(Nrm*L) …(10) β:加速比係数 VΣ:現在の順方向ATMスイッチの出力バッファ出力
ポートのセル速度(bit/sec) Vmax:出力伝送路の許容セル速度(bit/se
c) L:セル長(424bit) △V:セル速度増加量(bit/sec) Nrm:FRMセルに挟まれて送られるデータセルの数
+1 t:輻輳予測時間(送信側の端末装置と最遠端受信側の
端末装置との往復遅延時間)(sec) を満たせば(251)、輻輳の前兆有りと判断し(25
2)、輻輳予測信号挿入回路66において、一定時間順
方向ATMスイッチの出力バッファ出力ポート38を流
れるデータセルのヘッダに輻輳予測信号を挿入する(2
53)。また、もし、輻輳の前兆なしと判断した場合は
(254)なにもしない。
【0098】受信側のレート制御回路45および受信側
の端末装置46では、FRMセル折り返し回路55にお
いて、FRMセルを折り返す。その際FRMセルをBR
Mセルにするとともに、受信したデータセルのヘッダに
書き込まれている輻輳予測信号をBRMセルのCIビッ
トに移しかえる。
【0099】本実施例は、順方向コネクションに対応す
る逆方向コネクションが同一の中継ノードを経由しない
場合に用いられる。
【0100】(第四実施例)本発明第四実施例を図16
を用いて説明する。本実施例はATMコネクション網に
おける例である。図16の送信側の端末装置61、送信
側のレート制御回路60、受信側の端末装置63および
受信側のレート制御回路62は第二実施例2(図8、図
13)と同じであり、ATMスイッチ32、33、4
1、43、44、輻輳予測回路65、輻輳予測信号挿入
回路66は、第三実施例(図14)と同じなので説明は
省略する。
【0101】本実施例も、順方向コネクションに対応す
る逆方向コネクションが同一の中継ノードを経由しない
場合に用いられる。
【0102】(第五実施例)本発明第五実施例を図17
を用いて説明する。本実施例はIPコネクションレス網
における例である。図17において、70は送信ノード
(ルータ)、71−1、71−2は送信側のレート制御
回路、73は送信側の端末装置、74は入力バッファ、
75はルーティング回路、76は出力バッファ、77は
輻輳予測回路、78は輻輳予測信号挿入回路、79は出
力バッファ出力ポート、80は中継ノード(ルータ)、
81は受信ノード(ルータ)、82−1、82−2は受
信側のレート制御回路、83は受信側の端末装置、37
は加入者線、47は中継伝送路である。送信側のレート
制御回路71の構成を図18に示す。図18において、
85は送信バッファ、86はパケット送出制御回路、8
7はFRM(フォワードリソース管理)パケット送出回
路、88はBRM(バックワードリソース管理)パケッ
ト受信回路、89はFRMパケット折り返し回路であ
る。次に送信側の端末装置73の構成を図19に示す。
図19において、91はパケット組み立て回路、90は
受信バッファ、92はパケット分解回路であり、他の回
路は図18と同様である。次に受信側のレート制御回路
82の構成を図20に示す。図20において、各回路は
図18と同様である。次ぎに受信側の端末装置83の構
成を図21に示す。図21において、各回路は図19と
同様である。
【0103】送信側のレート制御回路71および送信側
の端末装置73より送出されたパケットは、送信ノード
70、中継ノード80、受信ノード81の順方向のルー
ティング回路75においてIPアドレス(宛先アドレ
ス)にしたがってルーティングされて、受信側のレート
制御回路82および受信側の端末装置83に到達する。
また、受信側のレート制御回路82および受信側の端末
装置83より送出されたパケットは、受信ノード81、
中継ノード80、送信ノード70の逆方向のルーティン
グ回路75においてIPアドレス(宛先アドレス)にし
たがってルーティングされて、送信側のレート制御回路
71および送信側の端末装置73に到達する。
【0104】送信側のレート制御回路71の送信バッフ
ァ85は端末より受信したデータパケットを一時的に蓄
積し、パケット送出制御回路86の制御により読み出
す。送信バッファ85の出力パケット速度はそのパケッ
ト間隔がL/APR,(APR:現在のパケット転送速
度、L:最大パケット長(bit))になるように制御
される。パケット送出制御回路86は送信バッファ85
よりNrm−1個のデータパケットを読み出す毎に制御
信号をFRMパケット送出回路87に送り、その回路8
7より1個のFRMパケットを送出させる。その際、F
RMパケットのヘッダには送信バッファ85から出力さ
れたデータパケットのヘッダ情報がコピーして書き込ま
れる。
【0105】パケット送出制御回路86の制御にしたが
って、送信バッファ85およびFRMパケット送出回路
87から送出されるデータパケットおよびFRMパケッ
トのパケット転送速度Yは次式に示される。
【0106】 Y=IPR*exp(β*T) …(11) β=△V/(Nrm*L) …(12) Y:送出パケット速度(bit/sec) Nrm:FRMパケットに挟まれて送られるデータパケ
ットの数+1 △V:パケット速度増加量(bit/sec) IPR:初速度(bit/sec)(=最小パケット速
度(MPR)) β:加速比係数(1/sec) L:平均パケット長(bit) T:入力を経過時間とし、出力をパケット速度とする仮
想ルックアップテーブル上の経過時間(sec) パケット速度増加中のパケット転送速度を式(11)、
(12)のように表わすことができるので、送信側のレ
ート制御回路71−1、71−2からの送出パケットは
パケット加速比(単位時間当たりのパケット速度増加比
率)制限にしたがっている。また、送信側の端末装置7
3のパケット送出制御回路86も送信側のレート制御回
路71と同様に動作するので、送出パケットはパケット
加速比制限にしたがっている。これにより、全ての送信
側のレート制御回路および送信側の端末装置の加速比係
数βが等しくなるので、送信ノード70、中継ノード8
0の輻輳予測回路77は輻輳予測が可能となる。現在の
パケット速度APR(bit/sec)は、BRMパケ
ット受信回路88が輻輳予測信号を含まないBRMパケ
ットを受信した場合は、次式で示されるようにパケット
速度を増加させる。
【0107】 APR=APR十△V APR=Min(APR,PPR) …(13) APR:現在のパケット速度(bit/sec) △V:パケット速度増加量(bit/sec) PPR:ピークパケットレート(bit/sec) Min(A,B):AとBの内小さい方をとる また、現在のパケット速度APRは、BRMパケット受
信回路88が輻輳予測信号を含むBRMパケットを受信
した場合は、現在のパケット速度を維持する。
【0108】パケット送出制御回路86は送信バッファ
85からデータパケット送出開始時には、現在のパケッ
ト速度APRをIPR(初速度)に設定する。またIP
RはMPR(最小パケット速度)にする。MPR,PP
Rは送信側のレート制御回路71または送信側の端末装
置73によって異なってもよいが、△V、Nrmは全て
の送信側のレート制御回路71および送信側の端末装置
73で同一にする必要がある。また、MPR=PPRの
場合もある。以上述べた送信側のレート制御回路71お
よび送信側の端末装置73の動作フローを図22に示
す。
【0109】パケット送出制御回路86含む送信側のレ
ート制御回路71および送信側の端末装置73の動作を
図22のフローを用いて説明する。まず、現在のパケッ
ト速度APRをMPRに設定する(260)。次に送信
バッファ85に送出すべきデータパケットが有るか調べ
(261)、もし無ければもう一度調べ、もし有れば、
APRのパケット速度でNrm−1個のデータパケット
を送出する毎に1個のFRMパケットを送出する(26
2)。途中で輻輳予測無しのBRMパケットを受信した
ら(263)、APRをAPR十△Vに変更し、さらに
APRとPPRの内小さい方をAPRとする(26
4)。また輻輳予測有りのBRMパケットを受信したら
(265)、APR=APRとし、現在のパケット速度
を維持する(266)。もちろんこの場合には、必要に
応じパケット速度を低減してもよい。
【0110】なお、送信側のレート制御回路71または
送信側の端末装置73のFRMパケット折り返し回路8
9がFRMパケットを受信した場合は、BRMパケット
に変更する。その際、BRMパケットのヘッダには、送
信バッファ85が受信したデータパケットのヘッダ情報
をコピーして書込む。
【0111】送信バッファ85より読み出されたデータ
パケットとFRMパケット送出回路87より送出された
FRMパケットは送信ノード70の順方向の入力バッフ
ァ74におくられる。入力バッファ74より読み出され
たデータパケットとFRMパケットはルーティング回路
75により出力バッファ76に振り分けられる。出力バ
ッファ76に一時的に蓄積されたデータパケットとFR
Mパケットは伝送路速度で読み出される。送信ノード7
0では、出力バッファ出力ポート79上のパケット速度
より、輻輳予測回路77により出力伝送路の輻輳予測を
次式により行う。
【0112】 VΣ>Vmax*exp(−β*t)) β=△V/(Nrm*L) …(14) β:加速比係数 VΣ:現在の順方向出力バッファ出力のパケット速度
(bit/sec) Vmax:出力伝送路の許容パケット速度(bit/s
ec) L:平均パケット長(bit) △V:パケット速度増加量(bit/sec) Nrm:リソース管理パケットに挟まれて送られるデー
タパケットの数+1 t:輻輳予測時間(送信端末装置と最遠端の受信側の端
末装置との往復遅延時間)(sec) 式(14)を満たすときに、輻輳予測回路77は輻輳予
測有り(輻輳の前兆有り)と判断する。輻輳予測回路7
7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78において順方向に流れるFRMパケットに輻
輳予測信号を書き込むか、データパケットのヘッダに輻
輳予測信号を書き込む。
【0113】図23に送信ノード70の輻輳回避動作を
示す。まず、順方向出力バッファ出力の現在の合計パケ
ット速度VΣを測定する(270)。この測定方法は特
開平6−244860号公報に開示されている。続い
て、VΣ>Vmax*exp(−β*t))により輻輳
の前兆の有無を判断する(271)。輻輳の前兆有りと
判断すると(272)、一定時間順方向出力バッファ出
力を流れるFRMパケットに輻輳予測信号を挿入する
(273)。もし輻輳の前兆無しと判断すれば(27
4)なにもしない。
【0114】送信ノード70の出力バッファ76より読
み出されたデータパケットおよびFRMパケットは中継
伝送路47を介して中継ノード80の入力バッファ74
におくられる。入力バッファ74より読み出されたパケ
ットはルーティング回路75により出力バッファ76に
振り分けられる。中継ノード80の輻輳予測回路77、
輻輳予測信号挿入回路78では、送信ノード70の場合
と同様の輻輳回避制御が行われる。
【0115】中継ノード80の出力バッファ76より読
み出されたパケットは中継伝送路47を介して受信ノー
ド81の入力バッファ74に送られる。入力バッファ7
4より読み出されたパケットはルーティング回路75に
より出力バッファ76に振り分けられる。出力バッファ
76より読み出されたパケットは受信側のレート制御回
路82−1、82−2、受信側の端末装置83に送られ
る。受信側のレート制御回路82および受信側の端末装
置83では、FRMパケットのみをBRMパケットに変
換後、FRMパケット折り返し回路89により折り返
す。その際、送信ノード70または中継ノード80で輻
輳予測信号をデータパケットのヘッダに書き込んだ場合
には、その輻輳予測信号をBRMパケットに移しかえ
る。折り返されたBRMパケットは中継ノード80を介
して、送信ノード70に送られる。
【0116】なお、送信側のレート制御回路71、送信
側の端末装置73は、データパケット送出前にFRMパ
ケットを送出し、BRMパケット受信回路88で受信し
たBRMパケットに輻輳予測信号を含まない場合は、初
速度でデータパケットの送出を開始し、含む場合は、一
定時間以下のランダム時間経過後再度FRMパケットを
送出するように構成してもよい。
【0117】以上の説明では輻輳予測回路77が出力バ
ッファ出力ポート79に接続されている例を示したが、
輻輳予測回路は出力バッファ76に接続されてもよい
し、出力バッファ76に入力に接続されてもよい。
【0118】本実施例はパケットの順方向経路と逆方向
経路が異なる場合にも適用できる。
【0119】(第六実施例)本発明第六実施例を図24
を用いて説明する。本実施例はIPコネクションレス網
における例である。図24において、100−1、10
0−2は送信側のレート制御回路、101は送信側の端
末装置、102−1、102−2は受信側のレート制御
回路、103は受信側の端末装置であり、他の回路は図
17に示した回路と同様である。送信側のレート制御回
路100、送信側の端末装置101、受信側のレート制
御回路102、受信側の端末装置103の構成図をそれ
ぞれ図25、図26、図27、図28に示す。これらの
図において、105はパケット送出制御回路であり、他
の回路は図18〜図21と同様である。本実施例では、
パケット送出制御回路105の動作以外は第五実施例
(図17)と同じであるので説明を省略する。
【0120】パケット送出制御回路105含む送信側の
レート制御回路100、送信側の端末装置101の動作
を図29のフローを用いて説明する。まず、現在のパケ
ット速度APRをMPRに設定する(280)。次に送
信バッファ85に送出すべきデータパケットが有るか調
べ(281)、もし無ければもう一度調べ、もし有れ
ば、APRのパケット速度でNrm−1個のデータパケ
ットを送出する毎に1個のFRMパケットを送出する
(282)。途中で輻輳予測無しのBRMパケットを受
信したら(283)、APRをAPR十△Vに変更し、
さらにAPRとPPRの内小さい方をAPRとする(2
84)。また輻輳予測有りのBRMパケットを受信し
(285)、さらに現在のパケット速度APRがPPR
に等しいならば(286)、APR=APRとして現在
のパケット速度を維持し(287)、現在のパケット速
度APRがPPRでないなら(286)、パケット送出
を停止し(288)、一定時間以下のランダム時間待っ
た後(289)、データパケットの送出を再開する。な
お、288、289に代えて単に現在のパケット速度A
PRを低減してもよい。
【0121】以上述べた第五、第六実施例では、輻輳予
測回路77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78において順方向に流れるFRMパケ
ットに輻輳予測信号を書き込むか、データパケットのヘ
ッダに輻輳予測信号を書き込む例を示したが、逆方向の
入力バッファ入力を流れるBRMパケットにも輻輳予測
信号を書き込んでもよい。
【0122】(実施例まとめ)本発明は、送信側のレー
ト制御回路または送信側の端末装置が一定値以下のパケ
ット加速比で初速度からピークレートまでパケット転送
速度を上昇されることによって送信ノードのスイッチの
出力バッファ出力および中継ノードのスイッチの出力バ
ッファ出力での輻輳予測を可能とさせる。
【0123】送信側のレート制御回路または送信側の端
末装置は網から輻輳予測信号を受信したとき、送出すべ
きパケットがある場合は、パケット転送速度を増加中で
あっても、一定レートでパケット転送中であっても、現
在のパケット転送レートを維持する。これによって、送
信ノードのスイッチの出力バッファ出力または中継ノー
ドのスイッチの出力バッファ出力は輻輳予測状態継続す
るが、輻輳にはならない。
【0124】したがって、中継伝送路のスループットは
振動せず、平均スループットの高い状態を維持できる利
点がある。また、ピークレートに到達した送信側のレー
ト制御回路または送信側の端末装置は複数の中継ノード
のスイッチの出力バッファ出力または出力バッファ出力
が輻輳予測中でもピークレートでパケット転送でき、リ
アルタイム形伝送が可能となる利点がある。さらに途中
レートまで到達した送信側の端末装置またはレート制御
回路は送信ノードのスイッチの出力バッファ出力または
中継ノードのスイッチの出力バッファ出力が輻輳予測中
でもレートを下げずそのレートでパケット転送できる利
点がある。
【0125】また、送信側のレート制御回路または送信
側の端末装置は網から輻輳予測信号を受信したとき、送
出すべきパケットがあり、ピークレートでパケット転送
中である場合は、現在のパケット転送レートを維持し、
パケット転送レートを増加中である場合はパケット転送
を停止する。
【0126】これによって、ピークレートに到達した送
信端末装置は複数中継ノードが輻輳予測中でもピークレ
ートでパケット転送でき、リアルタイム形伝送が可能に
なる利点がある。パケット転送を停止した場合は、ラン
ダム時間後パケット転送を再開するため、ピークレート
が得られる機会を捜すことができる利点がある。
【0127】以上述べたように本発明は、送信ノード出
力伝送路/中継ノード出力伝送路の帯域予約無しに一定
帯域を必要とするマルチレートのリアルタイム(CB
R)伝送または大容量ファイル転送を可能とするもので
ある。
【0128】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数中継ノードが輻輳予測しても、送信端末装置のセル
速度はビートダウンせず、ピークレートでセル転送可能
であり、また、リアルタイム形伝送を可能とすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第一実施例のパケット転送システムのブ
ロック構成図。
【図2】本発明第一実施例の送信側のレート制御回路の
ブロック構成図。
【図3】本発明第一実施例の送信側の端末装置のブロッ
ク構成図。
【図4】本発明第一実施例の受信側のレート制御装置の
ブロック構成図。
【図5】本発明第一実施例の受信側の端末装置のブロッ
ク構成図。
【図6】本発明第一実施例の送信側のレート制御回路お
よび端末装置の動作を示すフローチャート。
【図7】本発明第一実施例の送信ノードの輻輳回避動作
を示すフローチャート。
【図8】本発明第二実施例のパケット転送システムのブ
ロック構成図。
【図9】本発明第二実施例の送信側のレート制御回路の
ブロック構成図。
【図10】本発明第二実施例の送信側の端末装置のブロ
ック構成図。
【図11】本発明第二実施例の受信側のレート制御回路
のブロック構成図。
【図12】本発明第二実施例の受信側の端末装置のブロ
ック構成図。
【図13】本発明第二実施例の送信側のレート制御回路
および端末装置の動作を示すフローチャート。
【図14】本発明第三実施例のパケット転送システムの
ブロック構成図。
【図15】本発明第三実施例の送信ノードおよび中継ノ
ードの輻輳回避動作を示すフローチャート。
【図16】本発明第四実施例のパケット転送システムの
ブロック構成図。
【図17】本発明第五実施例のパケット転送システムの
ブロック構成図。
【図18】本発明第五実施例の送信側のレート制御回路
のブロック構成図。
【図19】本発明第五実施例の送信側の端末装置のブロ
ック構成図。
【図20】本発明第五実施例の受信側のレート制御回路
のブロック構成図。
【図21】本発明第五実施例の受信側の端末装置のブロ
ック構成図。
【図22】本発明第五実施例の送信側のレート制御回路
および端末装置の動作を示すフローチャート。
【図23】本発明第五実施例の送信ノードの輻輳回避動
作を示すフローチャート。
【図24】本発明第六実施例のパケット転送システムの
ブロック構成図。
【図25】本発明第六実施例の送信側のレート制御回路
のブロック構成図。
【図26】本発明第六実施例の送信側の端末装置のブロ
ック構成図。
【図27】本発明第六実施例の受信側のレート制御回路
のブロック構成図。
【図28】本発明第六実施例の受信側の端末装置のブロ
ック構成図。
【図29】本発明第六実施例の送信側のレート制御回路
および端末装置の動作を示すフローチャート。
【図30】従来例の構成図。
【図31】セルフォーマットの一例を示す図。
【図32】従来例の送信端末装置の動作を示すフローチ
ャート。
【符号の説明】
1−1、1−2、16−1、16−2、36、46、6
1、63、73、83、101、103 端末装置 2、20、56 セル組立回路 7、11、17、54、90 受信バッファ 4、50、64 セル送出制御回路 5、51 FRMセル送出回路 6、52 BRMセル受信回路 3、12、21、49、85 送信バッファ 8、18、57 セル分解回路 9、10、40、68、80 中継ノード 13、34、65、77 輻輳予測回路 14、35、66、78 輻輳予測信号挿入回路 15 経路選択回路 19、55 FRMセル折り返し回路 22、47 中継伝送路 31、31−1、31−2、45、45−1、45−
2、60、60−1、60−2、62、62−1、62
−2、71、71−1、71−2、82、82−1、8
2−2、100、100−1、100−2、102、1
02−1、102−2 レート制御回路 30、67、70 送信ノード 32、33、41、43、44 ATMスイッチ 37 加入者線 38 ATMスイッチの出力バッファ出力ポート 39 ATMスイッチ入力バス 42、81 受信ノード 53 ヘッダ情報 74 入力バッファ 75 ルーティング回路 76 出力バッファ 79 出力バッファ出力ポート 86、105 パケット送出制御回路 87 FRMパケット送出回路 88 BRMパケット受信回路 89 FRMパケット折り返し回路 91 パケット組立回路 92 パケット分解回路

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パケットを送出する送信ノード内の送信
    側のレート制御回路または送信ノードに接続された送信
    側の端末装置と、 パケットを受信する受信ノード内の受信側のレート制御
    回路または受信ノードに接続された受信側の端末装置
    と、 この受信ノードと前記送信ノードとの間に介挿された中
    継ノードとを備え、 前記送信ノードの送信側のレート制御回路またはこの送
    信ノードに接続された送信側の端末装置は、 当該送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置と前記中継ノードと前記受信ノードの受信側のレート
    制御回路または前記受信側の端末装置との間を巡回する
    フォワードリソース管理パケットを周期的に送出する手
    段と、 パケットを送出するときにはパケット初速度から一定値
    以下のパケット加速比でピークレートまでパケット速度
    を増加させる手段とを備え、 前記中継ノードは、 パケットの経路識別番号により当該パケットが転送され
    る順方向のスイッチの出力バッファの使用率または出力
    バッファの入力または出力のパケット転送速度から輻輳
    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スイッチ入力ポートのバックワー
    ドリソース管理パケットに書き込む手段とを備えたパケ
    ット転送システムにおいて、 前記送信ノードは、 スイッチの順方向出力バッファの使用率または出力バッ
    ファの入力または出力のパケット転送速度から輻輳前兆
    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
    輳予測信号を前記送信側のレート制御回路または前記送
    信側の端末装置に送信する手段とを備え、 前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置は、 前記バックワードリソース管理パケットを受信し当該受
    信したバックワードリソース管理パケットに前記輻輳予
    測信号が書き込まれているか否か判断する手段と、 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
    示し送出すべきパケットがあるときには輻輳予測信号を
    含まないバックワードリソース管理パケットが到着する
    まで現在のパケット転送速度をそのまま維持するパケッ
    ト送出制御手段とを備えたことを特徴とするパケット転
    送システム。
  2. 【請求項2】 パケットを送出する送信ノード内の送信
    側のレート制御回路または送信ノードに接続された送信
    側の端末装置と、 パケットを受信する受信ノード内の受信側のレート制御
    回路または受信ノードに接続された受信側の端末装置
    と、 この受信ノードと前記送信ノードとの間に介挿された中
    継ノードとを備え、 前記送信ノードの送信側のレート制御回路またはこの送
    信ノードに接続された送信側の端末装置は、 当該送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置と前記中継ノードと前記受信ノードの受信側のレート
    制御回路または前記受信側の端末装置との間を巡回する
    フォワードリソース管理パケットを周期的に送出する手
    段と、 パケットを送出する場合パケット初速度から一定値以下
    のパケット加速比でピークレートまでパケット速度を増
    加させる手段とを備え、 前記中継ノードは、 パケットの経路識別番号により当該パケットが転送され
    る順方向のスイッチの出力バッファの使用率または出力
    バッファの入力または出力のパケット転送速度から輻輳
    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スイッチ入力ポートのバックワー
    ドリソース管理パケットに書き込む手段とを備えたパケ
    ット転送システムにおいて、 前記送信ノードは、 スイッチの順方向出力バッファの使用率または出力バッ
    ファの入力または出力のパケット転送速度から輻輳前兆
    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
    輳予測信号を前記送信側のレート制御回路または前記送
    信側の端末装置に送信する手段とを備え、 前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置は、 前記バックワードリソース管理パケットを受信し当該受
    信したバックワードリソース管理パケットに前記輻輳予
    測信号が書き込まれているか否か判断する手段と、 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
    示し送出すべきパケットがあり、パケット転送速度がピ
    ークレートであるときにはそのままそのレートを維持
    し、ピークレートに到達していないときにはデータパケ
    ットの転送を停止し一定時間以下のランダム時間経過後
    パケットの送出を再開するかあるいはパケット転送速度
    を低減するパケット送出制御手段とを備えたことを特徴
    とするパケット転送システム。
  3. 【請求項3】 前記パケット速度を増加させる手段は、
    Nrm−1個のデータパケットを送出する毎に1個のフ
    ォワードリソース管理パケットを送出し、輻輳予測無し
    のバックワードリソース管理パケットを受信する毎に現
    在のパケット転送速度APRを APR=APR+△V APR=Min(APR,PPR) APR:現在のパケット転送速度(bit/sec) △V:パケット速度増加量(bit/sec) PPR:ピークパケット速度(bit/sec) Min(A,B):AとBの内小さい方をとる にしたがって増加させる手段を含み、 前記輻輳前兆の有無を検出する手段は、 VΣ>Vmax*exp(−△V*t/(Nrm*
    L)) VΣ:現在のスイッチの順方向出力バッファ出力の合計
    パケット速度(bit/sec) Vmax:出力伝送路の許容パケット転送速度(bit
    /sec) L:パケット長(bit) △V:パケット速度増加量(bit/sec) Nrm:フォワードリソース管理パケットに挟まれて送
    られるデータパケットの数+1 t:輻輳予測時間(sec) を満たすとき輻輳前兆有りと判断する手段である請求項
    1または2記載のパケット転送システム。
  4. 【請求項4】 前記送信側のレート制御回路または前記
    送信側の端末装置は、データパケット送出前にフォワー
    ドリソース管理パケットを周回させ、前記受信側のレー
    ト制御回路または前記受信側の端末装置で折り返された
    バックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号を含
    まない場合は、初速度でデータパケットの送出を開始
    し、含む場合は、一定時間以下のランダム時間経過後再
    度フォワードリソース管理パケットを周回させる手段を
    備えた請求項1または2記載のパケット転送システム。
  5. 【請求項5】 パケットを送出する送信ノード内の送信
    側のレート制御回路または送信ノードに接続された送信
    側の端末装置と、 パケットを受信する受信ノード内の受信側のレート制御
    回路または受信ノードに接続された受信側の端末装置
    と、 この受信ノードと前記送信ノードとの間に介挿された中
    継ノードとを備え、 前記送信ノードの送信側のレート制御回路またはこの送
    信ノードに接続された送信側の端末装置は、 当該送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置と前記中継ノードと前記受信ノードの受信側のレート
    制御回路または前記受信側の端末装置との間を巡回する
    フォワードリソース管理パケットを周期的に送出する手
    段と、 パケットを送出するときにはパケット初速度から一定値
    以下のパケット加速比でピークレートまでパケット速度
    を増加させる手段とを備え、 前記中継ノードは、 パケットの宛先アドレスもしくは経路識別番号により当
    該パケットが転送される順方向のスイッチの出力バッフ
    ァの使用率または出力バッファの入力または出力のパケ
    ット転送速度から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
    輳予測信号をスイッチの順方向出力バッファ出力のフォ
    ワードリソース管理パケットまたはデータパケットのヘ
    ッダに書き込む手段とを備えたパケット転送システムに
    おいて、 前記送信ノードは、 スイッチの順方向出力バッファの使用率または出力バッ
    ファの入力または出力のパケット転送速度から輻輳前兆
    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
    輳予測信号を前記送信レート制御回路または前記送信側
    の端末装置に送信する手段とを備え、 前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置は、 前記バックワードリソース管理パケットを受信し当該受
    信したバックワードリソース管理パケットに前記輻輳予
    測信号が書き込まれているか否か判断する手段と、 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
    示し送出すべきパケットがあるときには輻輳予測信号を
    含まないバックワードリソース管理パケットが到着する
    まで現在のパケット転送速度をそのまま維持するパケッ
    ト送出制御手段とを備えたことを特徴とするパケット転
    送システム。
  6. 【請求項6】 パケットを送出する送信ノード内の送信
    側のレート制御回路または送信ノードに接続された送信
    側の端末装置と、 パケットを受信する受信ノード内の受信側のレート制御
    回路または受信ノードに接続された受信側の端末装置
    と、 この受信ノードと前記送信ノードとの間に介挿された中
    継ノードとを備え、 前記送信ノードの送信側のレート制御回路またはこの送
    信ノードに接続された送信側の端末装置は、 当該送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置と前記中継ノードと前記受信ノードのレート制御回路
    または前記受信側の端末装置との間を巡回するフォワー
    ドリソース管理パケットを周期的に送出する手段と、 パケットを送出するときにはパケット初速度から一定値
    以下のパケット加速比でピークレートまでパケット速度
    を増加させる手段とを備え、 前記中継ノードは、 パケットの宛先アドレスもしくは経路識別番号により当
    該パケットが転送される順方向のスイッチの出力バッフ
    ァの使用率または出力バッファの入力または出力のパケ
    ット転送速度から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
    輳予測信号をスイッチの順方向出力バッファ出力のフォ
    ワードリソース管理パケットまたはデータパケットのヘ
    ッダに書き込む手段とを備えたパケット転送システムに
    おいて、 前記送信ノードは、 スイッチの順方向出力バッファの使用率または出力バッ
    ファの入力または出力のパケット転送速度から輻輳前兆
    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
    輳予測信号を前記送信側のレート制御回路または前記送
    信側の端末装置に送信する手段とを備え、 前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置は、 前記バックワードリソース管理パケットを受信し当該受
    信したバックワードリソース管理パケットに前記輻輳予
    測信号が書き込まれているか否か判断する手段と、 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
    示し送出すべきパケットがあり、パケット転送速度がピ
    ークレートであるときにはそのままそのレートを維持
    し、ピークレートに到達していないときにはデータパケ
    ットの転送を停止し一定時間以下のランダム時間経過後
    パケットの送出を再開するかあるいはパケット転送速度
    を低減するパケット送出制御手段とを備えたことを特徴
    とするパケット転送システム。
  7. 【請求項7】 前記パケット速度を増加させる手段は、
    Nrm−1個のデータパケットを送出する毎に1個のフ
    ォワードリソース管理パケットを送出し、輻輳予測無し
    のバックワードリソース管理パケットを受信する毎に現
    在のパケット転送速度APRを APR=APR+△V APR=Min(APR,PPR) APR:現在のパケット転送速度(bit/sec) △V:パケット速度増加量(bit/sec) PPR:ピークパケット速度(bit/sec) Min(A,B):AとBの内小さい方をとる にしたがって増加させる手段を含み、 前記輻輳前兆の有無を検出する手段は、 VΣ>Vmax*exp(−△V*t/(Nrm*
    L)) VΣ:現在のスイッチの順方向出力バッファ出力の合計
    パケット速度(bit/sec) Vmax:出力伝送路の許容パケット転送速度(bit
    /sec) L:パケット長(bit) △V:パケット速度増加量(bit/sec) Nrm:フォワードリソース管理パケットに挟まれて送
    られるデータパケットの数+1 t:輻輳予測時間(sec) を満たすとき輻輳前兆有りと判断する手段である請求項
    5または6記載のパケット転送システム。
  8. 【請求項8】 前記送信側のレート制御回路または前記
    送信側の端末装置は、データパケット送出前にフォワー
    ドリソース管理パケットを周回させ、前記受信端末装置
    で折り返されたバックワードリソース管理パケットに輻
    輳予測信号を含まないときには初速度でデータパケット
    の送出を開始し、含むときには一定時間以下のランダム
    時間経過後再度フォワードリソース管理パケットを周回
    させる手段を備えた請求項5または6記載のパケット転
    送システム。
  9. 【請求項9】 請求項1または2記載のパケット転送シ
    ステムに適用され、 スイッチの順方向出力バッファの使用率または出力バッ
    ファの入力または出力のパケット転送速度から輻輳前兆
    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
    輳予測信号を前記送信側のレート制御回路または前記送
    信側の端末装置に送信する手段とを備えたことを特徴と
    する送信ノード。
  10. 【請求項10】 請求項1または5記載のパケット転送
    システムに適用され、 前記バックワードリソース管理パケットを受信し当該受
    信したバックワードリソース管理パケットに前記輻輳予
    測信号が書き込まれているか否か判断する手段と、 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
    示し送出すべきパケットがあるときには輻輳予測信号を
    含まないバックワードリソース管理パケットが到着する
    まで現在のパケット転送速度をそのまま維持するパケッ
    ト送出制御手段とを備えたことを特徴とする送信側のレ
    ート制御回路または送信側の端末装置。
  11. 【請求項11】 請求項2または6記載のパケット転送
    システムに適用され、 前記バックワードリソース管理パケットを受信し当該受
    信したバックワードリソース管理パケットに前記輻輳予
    測信号が書き込まれているか否か判断する手段と、 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
    示し送出すべきパケットがあり、パケット転送速度がピ
    ークレートであるときにはそのままそのレートを維持
    し、ピークレートに到達していないときにはデータパケ
    ットの転送を停止し一定時間以下のランダム時間経過後
    パケットの送出を再開するかあるいはパケット転送速度
    を低減するパケット送出制御手段とを備えたことを特徴
    とする送信側のレート制御回路または送信側の端末装
    置。
  12. 【請求項12】 請求項5または6記載のパケット転送
    システムに適用され、 スイッチの順方向出力バッファの使用率または出力バッ
    ファの入力または出力のパケット転送速度から輻輳前兆
    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
    輳予測信号を前記送信側のレート制御回路または前記送
    信側の端末装置に送信する手段とを備えたことを特徴と
    する送信ノード。
  13. 【請求項13】 請求項1記載のパケット転送システム
    に適用され、 前記送信ノードにより、スイッチの順方向出力バッファ
    の使用率または出力バッファの入力または出力のパケッ
    ト転送速度から輻輳前兆の有無を検出し、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
    前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置に送信し、 前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置により、前記バックワードリソース管理パケットを受
    信し当該受信したバックワードリソース管理パケットに
    前記輻輳予測信号が書き込まれているか否か判断し、こ
    の判定結果が前記輻輳予測信号有りを示し送出すべきパ
    ケットがあるときには輻輳予測信号を含まないバックワ
    ードリソース管理パケットが到着するまで現在のパケッ
    ト転送速度をそのまま維持することを特徴とするパケッ
    ト転送方法。
  14. 【請求項14】 請求項2記載のパケット転送システム
    に適用され、 前記送信ノードにより、スイッチの順方向出力バッファ
    の使用率または出力バッファの入力または出力のパケッ
    ト転送速度から輻輳前兆の有無を検出し、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
    前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置に送信し、 前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置により、前記バックワードリソース管理パケットを受
    信し当該受信したバックワードリソース管理パケットに
    前記輻輳予測信号が書き込まれているか否か判断し、こ
    の判定結果が前記輻輳予測信号有りを示し送出すべきパ
    ケットがあり、パケット転送速度がピークレートである
    ときにはそのままそのレートを維持し、ピークレートに
    到達していないときにはデータパケットの転送を停止し
    一定時間以下のランダム時間経過後パケットの送出を再
    開するかあるいはパケット転送速度を低減することを特
    徴とするパケット転送方法。
  15. 【請求項15】 請求項5記載のパケット転送システム
    に適用され、 前記送信ノードにより、スイッチの順方向出力バッファ
    の使用率または出力バッファの入力または出力のパケッ
    ト転送速度から輻輳前兆の有無を検出し、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
    前記送信レート制御回路または前記送信側の端末装置に
    送信し、 前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置により、前記バックワードリソース管理パケットを受
    信し当該受信したバックワードリソース管理パケットに
    前記輻輳予測信号が書き込まれているか否か判断し、こ
    の判定結果が前記輻輳予測信号有りを示し送出すべきパ
    ケットがあるときには輻輳予測信号を含まないバックワ
    ードリソース管理パケットが到着するまで現在のパケッ
    ト転送速度をそのまま維持することを特徴とするパケッ
    ト転送方法。
  16. 【請求項16】 請求項6記載のパケット転送システム
    に適用され、 前記送信ノードにより、スイッチの順方向出力バッファ
    の使用率または出力バッファの入力または出力のパケッ
    ト転送速度から輻輳前兆の有無を検出し、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
    前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置に送信し、 前記送信側のレート制御回路または前記送信側の端末装
    置により、前記バックワードリソース管理パケットを受
    信し当該受信したバックワードリソース管理パケットに
    前記輻輳予測信号が書き込まれているか否か判断し、こ
    の判定結果が前記輻輳予測信号有りを示し送出すべきパ
    ケットがあり、パケット転送速度がピークレートである
    ときにはそのままそのレートを維持し、ピークレートに
    到達していないときにはデータパケットの転送を停止し
    一定時間以下のランダム時間経過後パケットの送出を再
    開するかあるいはパケット転送速度を低減することを特
    徴とするパケット転送方法。
  17. 【請求項17】 請求項1または2記載のパケット転送
    システムに適用される情報処理装置にインストールする
    ことにより、その情報処理装置に、前記送信ノードに相
    応する機能として、 スイッチの順方向出力バッファの使用率または出力バッ
    ファの入力または出力のパケット転送速度から輻輳前兆
    の有無を検出する機能と、 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
    輳予測信号を前記送信側のレート制御回路または前記送
    信側の端末装置に送信する機能とを実現させることを特
    徴とするプログラム。
  18. 【請求項18】 請求項1または5記載のパケット転送
    システムに適用される情報処理装置にインストールする
    ことにより、その情報処理装置に、前記送信側のレート
    制御回路または前記送信側の端末装置に相応する機能と
    して、 前記バックワードリソース管理パケットを受信し当該受
    信したバックワードリソース管理パケットに前記輻輳予
    測信号が書き込まれているか否か判断する機能と、 この判定する機能の判定結果が前記輻輳予測信号有りを
    示し送出すべきパケットがあるときには輻輳予測信号を
    含まないバックワードリソース管理パケットが到着する
    まで現在のパケット転送速度をそのまま維持する機能と
    を実現させることを特徴とするプログラム。
  19. 【請求項19】 請求項2または6記載のパケット転送
    システムに適用される情報処理装置にインストールする
    ことにより、その情報処理装置に、前記送信側のレート
    制御回路または前記送信側の端末装置に相応する機能と
    して、 前記バックワードリソース管理パケットを受信し当該受
    信したバックワードリソース管理パケットに前記輻輳予
    測信号が書き込まれているか否か判断する機能と、 この判定する機能の判定結果が前記輻輳予測信号有りを
    示し送出すべきパケットがあり、パケット転送速度がピ
    ークレートであるときにはそのままそのレートを維持
    し、ピークレートに到達していないときにはデータパケ
    ットの転送を停止し一定時間以下のランダム時間経過後
    パケットの送出を再開するかあるいはパケット転送速度
    を低減する機能とを実現させることを特徴とするプログ
    ラム。
  20. 【請求項20】 請求項5または6記載のパケット転送
    システムに適用される情報処理装置にインストールする
    ことにより、その情報処理装置に、前記送信ノードに相
    応する機能として、 スイッチの順方向出力バッファの使用率または出力バッ
    ファの入力または出力のパケット転送速度から輻輳前兆
    の有無を検出する機能と、 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
    輳予測信号を前記送信側のレート制御回路または前記送
    信側の端末装置に送信する機能とを実現させることを特
    徴とするプログラム。
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