JP2538105B2 - パケット交換装置における輻輳制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、パケット処理機能を持つPBXやパケット交
換機等のパケット交換装置における輻輳制御装置に関す
る。

従来の技術 従来、輻輳状態が発生したときの交換機の性能劣化を
最小限に止める方法として、以下に述べる二つの方法が
知られている。

第１は、一斉入力規制方法である。これは、システム
として輻輳状態に陥った場合、そのシステムに接続され
る全端末に対して、または回線単位で輻輳状態に陥った
場合はその回線に接続される全端末に対して、輻輳の通
知すなわちRNRパケットの送信を行なうものである。通
知を受けた端末は、パケット交換装置に向かうパケット
の出力を停止するため、次第にシステム内の送出待ちパ
ケットが減少し、やがて正常状態に復帰する。正常状態
に復帰したときは、入力規制の解除すなわちRRパケット
の送出を行なう。

第２はバーチャルコール毎の入力規制方法である。こ
れは、輻輳が発生した場合に、その輻輳の原因となって
いるバーチャルコールを検索し、そのバーチャルコール
に対してのみ入力規制を行なうものである。例えば第４
図に示すように、端末41と45とで設定されているバーチ
ャルコールVC1と、端末43と45によって設定されている
バーチャルコールVC2とが、回線C1において多重されて
おり、端末41および43から端末45に向かうパケットによ
って回線C1が輻輳した場合、VC1およびVC2上で、それぞ
れ端末41,43に対し輻輳が通知される。

ここで、上記第１の方法は、各バーチャルコールを意
識することなく、一斉に入力規制を行なうため、制御が
簡単であるが一時点に数多くの端末に向けて輻輳通知信
号を送信する必要が生じ、一時的に輻輳度が増す可能性
があること（特にソフトウェア制御で実現する場合）、
および輻輳には全く無関係なバーチャルコールを数多く
一時的に通信不能としてしまう可能性があるため、シス
テムとしてのスループットを大幅に低下させてしまうと
いう問題点がある。

これに対し第２の方法では、バーチャルコール毎の入
力制御となるため、システムのスループットとしては最
適効果が得られるが、規制対象となるバーチャルコール
をすべて洗い出さねばならなくなり、そのためにはシス
テムに接続される端末等に関するすべてのバーチャルコ
ールの入出力情報を管理しなければならないという問題
点がある。したがって、接続される端末数や設定される
バーチャルコールの数が多くなればなるほど、入力規制
を行なうべきバーチャルコールの検索処理が複雑とな
り、高速な制御には適さなくなる。

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような従来の問題点を解決するもので
あり、輻輳が起きてもすべてのバーチャルコールに対し
入力規制をかけることはせず、輻輳に無関係なバーチャ
ルコールへの影響を少なくして輻輳の早期解決を図るこ
とのできるパケット交換装置における輻輳制御装置を提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために、システム単位
の輻輳を検出するシステム単位の輻輳検出手段と、回線
ユニットに対し入力規制命令を行う規制通知手段と、前
記回線ユニットの内部に設けられ、回線単位の輻輳を検
出する回線単位の輻輳検出手段と、前記回線ユニットの
内部に設けられ、前記規制通知手段からの通知により回
線の輻輳規制中のみ動作するとともに、輻輳中に処理し
たデータパケットに関するバーチャルコールについての
み、回線上に輻輳通知信号を送出するフロー処理制御部
とを備え、前記システム単位の輻輳検出手段が輻輳を検
出した場合、前記規制通知手段は、全回線ユニット内の
フロー処理制御部に入力規制命令を行い、前記回線単位
の輻輳検出手段が輻輳を検出した場合、前記規制通知手
段は、その回線ユニット内のフロー処理制御部に入力規
制命令を行うものである。

本発明はまた、規制通知手段が回線へ規制をかける際
に、輻輳度を示すパラメータに従い、輻輳度の大きい回
線から規制をかけるか、または予め設定した優先度に従
い、低い優先度の回線から規制をかけるようにしたもの
である。

作用 本発明は、上記のような構成により次のような作用を
有する。すなわち、特定回線が輻輳した場合、回線単位
の輻輳検出手段が規制通知手段に輻輳を通知し、規制通
知手段はその回線のフロー制御処理部に対し輻輳のため
のトラヒック規制指示命令を出す。これに対しフロー制
御処理部は、自回線の状態を輻輳状態とし、以後、輻輳
状態中にデータパケットの受信または送信処理を行なっ
た場合、上記データパケットに関するバーチャルコール
についてのみ輻輳通知信号を送出する処理を起動する。

また、システム単位の輻輳が発生した場合は、システ
ム単位の輻輳検出手段が規制通知手段に対して輻輳を通
知し、規制通知手段は全回線のフロー制御処理部に対し
輻輳のためのトラヒック規制指示命令を出す。以降は上
記と同様である。この場合、輻輳が起きてもすべてのバ
ーチャルコールに対し輻輳通知信号が送出されることは
ない。

また、予め回線毎に優先度を付与したり、回線毎の輻
輳度を利用することにより、システム単位の輻輳が起き
た場合にも、規制することが有効な回線を選択し容易な
論理で輻輳状況を脱することができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例のパケット交換装置におけ
る輻輳制御装置の概略ブロック図である。第１図におい
て、１はパケット交換装置のシステム単位の輻輳検出手
段、２は各回線ユニット３に対し入力規制命令を下すた
めの規制通知手段である。３は回線ユニットであり、そ
れぞれ内部に回線単位の輻輳検出手段４と回線上に輻輳
通知信号を送出するためのフロー制御処理部５とを備え
ている。

次に上記実施例の動作について説明する。システム単
位の輻輳検出手段１は、例えばシステムとして共通に使
用するバッファプールの残りのバッファ量やCPU使用率
などを定周期タイマを使って常に監視しており、予め設
定しておいた基準値を超えて輻輳状態が発生したと判断
すると、規制通知手段２に対して輻輳の起きたことを通
知する。

一方、各回線ユニット３内の回線単位の輻輳検出手段
４は、例えば単位時間当たりに対処したデータパケット
の受信数や送信数をカウントし、予め設定しておいた基
準値を超えてデータパケットが処理されたか、または送
／受信バッファが不足した場合には、回線単位の輻輳と
判断し、規制通知手段２に対して輻輳の起きたことを通
知する。

規制通知手段２は、回線単位の輻輳検出手段４から
「輻輳」の通知を受けた場合は、その回線ユニット３内
のフロー制御処理部５へ入力規制命令を下す。また規制
通知手段２は、システム単位の輻輳検出手段１から「輻
輳」の通知を受けた場合には、全回線ユニット３内のフ
ロー制御処理部５へ入力規制命令を下す。入力規制命令
を受けたフロー制御処理部５は、自回線の状態を「輻輳
規制中」とし、この輻輳規制中状態にある間は、データ
パケットを新たに受信または送信した場合にこのデータ
パケットに関する論理チャネルすなわち上記輻輳規制中
回線内の自側論理チャネルと対応する相手側論理チャネ
ルとに対し入力規制をかける。対応する相手側論理チャ
ネルとは、「自側論理チャネル」へデータを送るまたは
「自側論理チャネル」からデータが送られる側の回線内
の対応する論理チャネルを意味する。

このような輻輳検出直後のデータパケットの送受信処
理に関連する論理チャネルのみを入力規制することは、
輻輳の原因となった論理チャネルに対する規制との相関
が高くなる。

このような入力規制は、回線上への輻輳通知信号（RN
Rパケット）の送出を意味するが、「相手側論理チャネ
ル」が輻輳通知信号を回線上へ送出するためには、輻輳
検出回線ユニット３内のフロー制御処理部５から「相手
側論理チャネル」の属する回線内のフロー規制処理部５
に対し、論理チャネル指定付きの入力規制信号を送る必
要がある。

以上の動作により、輻輳検出時から速やかにしかも選
択的かつ簡単な論理で入力規制をかけることができ、輻
輳状況を脱することができる。

第２図は、回線単位の輻輳検出手段４が輻輳度を示す
パラメータを規制通知手段２に表示し、輻輳度の大きな
回線を選択した上で規制をかける場合の回線選択時のア
ルゴリズムを示している。この実施例の場合には、回線
単位の輻輳検出手段４が輻輳度を示すパラメータを算出
する手段を備えている。第２図において、システム内の
輻輳検出手段１が輻輳の発生を検出すると（ステップ2
1）、規制通知手段２は、各回線ユニット３の輻輳検出
手段４から輻輳度を通知してもらい（ステップ22）、次
いで非規制中回線のうちの最も輻輳度の高い回線を選択
し（ステップ23）、その回線に対し入力規制命令を下す
（ステップ24）。入力規制命令を受けたその回線のフロ
ー制御処理部５は、自回線を「輻輳規制中」として待機
し、輻輳状態からの脱出を図る（ステップ25）。次いで
輻輳状態から脱出できたかどうかを判断し（ステップ2
6）、また脱出できない場合は以上の動作を繰り返し、
脱出できた場合は全回線の規制を解除する（ステップ2
7）。

第３図は、回線の優先度の低いものから規制をかける
場合の回線選択時のアルゴリズムを示している。この実
施例の場合には、回線単位に予め優先順位が付けられて
おり、これをシステム内の規制通知手段２が検出して選
択できるようになっている。第３図において、システム
内の輻輳検出手段１が輻輳の発生を検出すると（ステッ
プ31）、規制通知手段２は、非規制中の回線のうち最も
優先度の低い回線を選択し（ステップ32）、その回線に
対し入力規制命令を下す（ステップ33）。入力規制命令
を受けたその回線のフロー制御処理部５は、自回線を
「輻輳規制中」として待機し、輻輳状態からの脱出を図
る（ステップ34）。次いで輻輳状態から脱出できたかど
うかを判断し（ステップ35）、まだ脱出できないときは
以上の動作を繰り返し、脱出できたときは全回線の規制
を解除する（ステップ36）。

第２図および第３図に示したアルゴリズムでは、１回
ずつ回線に規制をかけ、その都度ポーズ時間をおいては
輻輳状況の回復具合をみている例を示したが、それぞれ
輻輳度や優先度によって規制回線を絞ることがポイント
であるため、予め規制する回線数を決定しておき、一度
にその回線に規制命令を出すようにしてもよい。

このように、上記各実施例によれば、パケット交換装
置において輻輳が発生したとき、比較的容易な論理で輻
輳の原因となっていると思われる論理チャネルに対して
入力規制を行なうことができ、輻輳の早期解決を可能と
することができるという効果を有する。

発明の効果 本発明は、上記実施例から明らかなように、パケット
交換装置においてシステムとしての輻輳または回線単位
の輻輳が発生したとき、比較的容易な論理でもって、輻
輳の原因となっていると思われるバーチャルコールに対
して入力規制を行なうので、輻輳の早期解決を図ること
ができるという効果を有する。

本発明はまた、予め回線毎に優先度を付与したり、回
線毎の輻輳度を利用することにより、システム単位の輻
輳が起きた場合にも、規制することが有効な回線を選択
し容易な論理で輻輳状況を脱することができるという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すパケット交換装置にお
ける輻輳制御装置の概略ブロック図、第２図は同装置に
おける規制回線を輻輳度に従って特定する場合の動作を
示すフローチャート、第３図は同装置における規制回線
を優先度に従って特定する場合の動作を示すフローチャ
ート、第４図は従来の特定回線にバーチャルコールが複
数多重されている場合のパケット通信における概略ブロ
ック図である。 １……システム単位の輻輳検出手段、２……規制通知手
段、３……回線ユニット、４……回線単位の輻輳検出手
段、５……フロー制御処理部、41〜45……パケット端
末。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】システム単位の輻輳を検出するシステム単
   位の輻輳検出手段と、回線ユニットに対し入力規制命令
   を行う規制通知手段と、前記回線ユニットの内部に設け
   られ、回線単位の輻輳を検出する回線単位の輻輳検出手
   段と、前記回線ユニットの内部に設けられ、前記規制通
   知手段からの通知により回線の輻輳規制中のみ動作する
   とともに、輻輳中に処理したデータパケットに関するバ
   ーチャルコールについてのみ、回線上に輻輳通知信号を
   送出するフロー処理制御部とを備え、前記システム単位
   の輻輳検出手段が輻輳を検出した場合、前記規制通知手
   段は、全回線ユニット内のフロー処理制御部に入力規制
   命令を行い、前記回線単位の輻輳検出手段が輻輳を検出
   した場合、前記規制通知手段は、その回線ユニット内の
   フロー処理制御部に入力規制命令を行うことを特徴とす
   るパケット交換装置における輻輳制御装置。
2. 【請求項２】システム単位の輻輳を検出するシステム単
   位の輻輳検出手段と、回線ユニットに対し入力規制命令
   を行う規制通知手段と、前記回線ユニットの内部に設け
   られ、回線単位の輻輳を検出し、輻輳度を示すパラメー
   タを算出する手段を有する回線単位の輻輳検出手段と、
   前記回線ユニットの内部に設けられ、前記規制通知手段
   からの通知により回線の輻輳規制中のみ動作するととも
   に、輻輳中に処理したデータパケットに関するバーチャ
   ルコールについてのみ、回線上に輻輳通知信号を送出す
   るフロー処理制御部とを備え、前記システム単位の輻輳
   検出手段が輻輳を検出した場合、前記規制通知手段は、
   各回線ユニットの回線単位の輻輳検出手段から輻輳度の
   通知を受け、非規制中回線のうち最も輻輳度の高い回線
   を選択し、その回線のフロー処理制御部に入力規制命令
   を行うことを特徴とするパケット交換装置における輻輳
   制御装置。
3. 【請求項３】システム単位の輻輳を検出するシステム単
   位の輻輳検出手段と、回線ユニットに対し入力規制命令
   を行う規制通知手段と、前記回線ユニットの内部に設け
   られ、回線単位の輻輳を検出する回線単位の輻輳検出手
   段と、前記回線ユニットの内部に設けられ、前記規制通
   知手段からの通知により回線の輻輳規制中のみ動作する
   とともに、輻輳中に処理したデータパケットに関するバ
   ーチャルコールについてのみ、回線上に輻輳通知信号を
   送出するフロー処理制御部とを備え、回線単位に予め優
   先順位が付けられており、前記システム単位の輻輳検出
   手段が輻輳を検出した場合、前記規制通知手段は、非規
   制中回線のうち最も優先度の低い回線を選択し、その回
   線のフロー処理制御部に入力規制命令を行うことを特徴
   とするパケット交換装置における輻輳制御装置。