JP2870569B2

JP2870569B2 - フレームリレー交換装置における輻輳処理方式および輻輳処理回路

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Publication number: JP2870569B2
Application number: JP23376393A
Authority: JP
Inventors: 哲明鶴岡
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 1999-03-17
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: JPH06334688A; US5446733A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフレームリレー交換網に
おいて輻輳が生じたときの輻輳処理方式およびその回路
に関する。具体的には、輻輳からの回復あるいは回避手
段として、フレームリレー交換網内のフレームが輻輳
し、転送しきれないフレームを交換網内から廃棄する処
理、あるいは当該加入者に、網が輻輳状態にあり通信デ
ータ量の低減を求める通知を行う処理を行う方式ならび
に回路に関する。

【０００２】加入者間におけるデータ交換の手法として
は、従来より回線交換方式あるいはパケット交換方式が
採用されている。ところが最近、高速データ交換の要求
に対応すべく、パケット交換方式をさらに修正したフレ
ームリレー交換方式が提案され、急速に普及しつつあ
る。このフレームリレー交換方式は、従来のような各中
継リンクごとに行われていた、ＯＳＩ(Open System Int
erface) でレイヤ２の機能として位置づけられる手順の
うちフロー制御や送達確認の手順を排除して、これに代
え必要に応じ加入者間（エンド−エンド）の手順で行う
こととし、データ交換におけるプロトコルの大幅な簡略
化を図り、高速のデータ交換を実現する方式である。な
お、この方式はＣＣＩＴＴ等において現在標準化が進め
られている。

【０００３】上記のとおり、フレームリレー交換方式の
もとでは経由リンクごとのフロー制御が行われないの
で、例えば多数の加入者が同時に交換網内にそれぞれの
データ（フレーム）を送出したとすると交換網内での転
送遅延はひどくなり、最悪は何れかのフレームを廃棄せ
ざるを得ない事態となる。フレームリレーのプロトコル
では、こうした事態を回避する手段として、輻輳状態に
達しつつあることを当該加入者（回線利用者）に事前に
通知し、この通知を受けた加入者は通信データ量を抑え
るルールになっている。この廃棄は重要度の低いものを
優先して行うべきであり、このためにフレームのヘッダ
ー部分には、廃棄しても構わないことを示す情報がＤＥ
(Discard Eligibility indicator) ビットとして書き込
まれる。また、予め設定してある通信データ量を上回っ
た分は廃棄されても止むを得ないことになっている。輻
輳時にはこれらのフレームから廃棄するようにし、デー
タの品質低下を抑える。なお、このメカニズムについて
はＣＣＩＴＴ勧告のＩ．３７０に記述されている。

【０００４】

【従来の技術】フレームリレー交換網内の輻輳に対する
制御として、中継回線や交換機といった網内資源の輻輳
を監視し、輻輳が発生したものと判断した場合、当該資
源を利用している全ての設定コネクション例えばＰＶＣ
(Permanent Virtual Circuit)の加入者に対し、フレー
ムの廃棄があり得ることを事前に通知し、さらにはフレ
ームの廃棄を実行する。このとき輻輳の検出メカニズム
例としては、フレームの転送先回線（通常は中継回線）
に設けられるフレームの送信待ち行列に着目し、その待
ち行列長が長くなったことを検出したとき輻輳が発生し
たものと判断する、といった手段が挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したフレームの廃
棄を資源の輻輳状況のみに基づいて行うと、例えば極一
部の加入ＰＶＣ（設定コネクション）が多量のフレーム
を転送し当該中継回線の資源すなわち帯域を大幅に占有
した場合、この中継回線を利用しようとする他の加入Ｐ
ＶＣについては、たとえ予め契約した加入通信条件（契
約情報レートや契約バースト量等）の範囲内で通信しよ
うとしても大幅なフレームの転送遅延を伴ったり、また
フレームが廃棄されたりして、これらの他の加入ＰＶＣ
に対する通信サービスの品質が不当に低下せしめられ
る。

【０００６】このような不都合をなくすための処理とし
て、上記の加入通信条件に応じて前記ＤＥビットのセッ
トを行い、このＤＥビットを参照しながらフレームの廃
棄を行うようにすれば、上記通信サービスの品質の低下
は避けられる。しかしながらそうすると、上記輻輳の程
度とは無関係に、契約加入通信条件を少しでも超えて通
信すれば直ちにフレーム廃棄の可能性にさらされてしま
い、契約した加入通信条件を超えた通信を許容すること
により交換網の資源を有効利用するというフレームリレ
ー交換方式の利点を減殺してしまう、という問題があ
る。

【０００７】また、ある特定のＰＶＣ（設定コネクショ
ン）の通信データ量が大になることによる他のＰＶＣへ
の影響を避けるために、各ＰＶＣ毎に独立したバッファ
を設けるという手法も考えられるが、これらのバッファ
の管理が複雑になるばかりでなくこれらバッファを形成
するためのメモリが余分に必要になる、という問題があ
る。

【０００８】したがって本発明は上記問題点に鑑み、フ
レームリレー交換網内の資源を最大限に利用しつつ、特
定のＰＶＣが過剰なデータ量で通信することにより生ず
る輻輳によって本来の加入通信条件の範囲内で通信して
いる他のＰＶＣが受ける制約をできるだけ少なくする輻
輳処理方式および回路を提供することを目的とするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の方式の基
本的構成要素を示す図である。本図において、参照番号
２はフレームリレー交換装置であり、フレームリレー交
換網内の多数のノード群のうちの１つのノードをなす。
このフレームリレー交換装置２は複数の加入者回線およ
び中継回線１を収容し、これら回線より受信したフレー
ムを転送先の回線に送信する。転送先の回線１には送信
待ち行列（いわゆるキュー）３が設けられる。

【００１０】本図において、本発明の基本的構成要素を
図解的に手段として表すと、計測手段４と、算定手段５
と、検出／判定手段６とによって表すことができる。計
測手段４は、各設定コネクション、例えば加入ＰＶＣ(P
ermanent Virtual Circuit) 回線毎の通信データ量を個
別に、経過時間と共に計測するものである。また、算定
手段５は、フレーム交換装置２にてフレームが交換処理
される時点で、当該フレームの転送処理時に利用される
資源の負荷状況に応じてそれぞれ大きくまたは小さく設
定される制限係数を経過時間とともに算定するものであ
り、この資源の一例として送信回線が挙げられる。

【００１１】そして、検出／判定手段６は、各加入ＰＶ
Ｃ毎に予め定められた許容通信データ量の上限値に対し
上記の制限係数を乗じ、その制限された上限値に基づい
て、該加入ＰＶＣについて上記計測手段４により計測さ
れた通信データ量をもとに、当該加入ＰＶＣに属するフ
レームの廃棄を行うかあるいはその廃棄の事前通知を行
うかを判定するものである。なお、一般的には、まずそ
の廃棄の事前通知を当該加入者に対して行い、しかる後
フレームの廃棄を行うが、これに限らず、ユーザの要求
に応じてこれら事前通知およびフレーム廃棄の少なくと
も一方のみを実行するようにしてもよい。

【００１２】

【作用】フレームリレー交換網では前述のように、加入
通信条件で設定れる通信データ量を超過した通信を許容
するが、特定のＰＶＣがこの超過分の通信データ量を多
く使用したとすると、他のＰＶＣは加入通信条件で設定
される通信データ量を超過した通信を充分利用できな
い。また、網の負荷により超過通信データ量が制限され
ている状況下で通信データ量を低減しない加入ＰＶＣが
あると、輻輳状況に応じた通信データ量の低減を行って
いる加入ＰＶＣがそれに見合った品質のデータ通信が保
証されない、という不合理を排除すべく、当該送信回線
の輻輳の度合いに応じて、加入ＰＶＣの加入通信データ
量を超えて使用可能な許容通信データ量あるいは加入通
信データ量を、動的に制限するものである。かくして、
送信回線という共通の資源を特定のＰＶＣが占有するこ
とを回避し、複数の回線利用者が公平に、かつ効率的に
これを共用することができる。あるいは、送信回線に限
らず、一般に複数のＰＶＣによって利用される資源の輻
輳の度合いに応じて上記の制御を導入することによっ
て、その資源の輻輳に応じ、各ＰＶＣの公平で効率的な
帯域制限が実現される。

【００１３】

【実施例】図２は本発明の第１実施例を説明するための
図（その１）、図３は本発明の第１実施例を説明するた
めの図（その２）、図４は本発明の第１実施例を説明す
るための図（その３）である。また、図５は本発明で用
いる制限係数について説明するための図、図６は本発明
の第２実施例を説明するための図（その１）、図７は本
発明の第２実施例を説明するための図（その２）であ
る。

【００１４】まず各実施例の概要とその理解に必要な最
小限の事項について述べる。本発明においては各加入Ｐ
ＶＣ回線が許容通信データ量の範囲内で通信を行ってい
るか否かを知ることが第１の段階をなすが、このために
は、まず各加入ＰＶＣ回線毎の通信データ量を個別に経
過時間と共に計測（上記の計測手段４に相当）しなけれ
ばならない。この計測方法としては、一定時間毎に各
加入ＰＶＣ回線上に転送されるフレームの通信データ量
を累計することによって、各加入ＰＶＣ回線毎の通信デ
ータ量を計測する方法、いわゆるスライディングウィン
ドウ・モニタ方法（第１実施例）と、フレームが到来
する毎に積算される累計通信データ量と、経過時間と共
に各ＰＶＣ回線毎に送信済みとなったものと想定される
仮想通信データ量との差分をもって、各加入ＰＶＣ回線
毎の通信データ量を計測する方法（第２実施例）と、が
考えられる。

【００１５】一方、フレームリレー交換装置２の内部で
は、加入者回線あるいは中継回線１から受信したフレー
ムを、そのフレームが属するＰＶＣに応じて転送先の送
信回線１に送出する。このとき既に送信中のフレームが
ある場合は送信待ち行列３に一旦蓄積する。これは、回
線へのフレームの送出中にも別のフレームの送出の受付
を可能として送信中による閉塞を避けるために一般に行
われる手法であるが、送信回線１の通信データ量が増
え、負荷が重くなるとその待ち行列長はその分長くな
り、フレームの伝送遅延も増大してしまう。

【００１６】そこで各実施例では、利用資源として送信
先の回線１を想定し、その輻輳の度合いを示す指標とし
て、送信待ち行列３における待ち行列長を引数とした関
数を用いる。この関数の値は、許容通信データ量を制限
するための制限係数をなす。そしてこのような制限を加
えた上で、前述したフレーム廃棄の事前通知（輻輳通
知）あるいはフレーム廃棄を行うこととし、これらの通
知や廃棄を実行する際の基準として、そのフレームが属
する加入ＰＶＣ回線の回線利用状況（通信データ量の大
きさ）を参照する。

【００１７】この通信データ量の算定には、転送バース
ト量（一群のフレームが次々と転送される時の各群のデ
ータ量）を参照すればよい。第１実施例ではスライディ
ングウィンドウ・モニタ方法で転送バースト量を計測す
るが、この場合は、このバースト量の上限値を下げるこ
とによって、一定期間当たりの通信データ量を制限でき
る。つまり、利用資源の輻輳状況に応じてどれだけ制限
すべきかを定めて、当該資源を利用しているＰＶＣか
ら、その制限係数に応じた転送バースト量の制限を課
す。この結果、転送バースト量の上限値に対し高い比率
で通信を行っているＰＶＣから制限がかかり、回線使用
率の低いＰＶＣにはその制限が及ばず、回線資源は公平
に共有されることになる。

【００１８】転送バースト量の上限値は各ＰＶＣの契約
によるからその値はまちまちであるが、その上限値を下
げる割合を、当該ＰＶＣが利用している資源の輻輳度合
いを評価して得られる値を制限係数として得、各ＰＶＣ
毎に制限された後の転送バースト量の上限値を基準とし
て、送信待ち行列３に入力するか、フレームを廃棄する
か、廃棄の事前通知（輻輳通知）をするかを判定する。
なお、この廃棄の事前通知を発するときの基準（上記の
上限値）は、当該フレームの廃棄を行うときの基準（上
記の上限値）よりも所定の値だけ下げた値を用いればよ
い。その所定の値はユーザの運用基準にしたがって適宜
決定される。

【００１９】上記第１実施例のもとでは通信データ量の
計測を厳密に行うために計測時間分だけの過去のデータ
の履歴を保存しておく必要があり、計測に要する手順が
若干複雑になるが、第２実施例を採用すればその計測手
順が簡素化される。しかし、計測精度は第１実施例の方
が優れている。この第２実施例での計測は上記のとお
りであり、仮想的な通信データ量というものを想定して
計測する。なお、この計測で利用する値は、その時点で
の一時的な過剰バーストデータであって、この値を制限
しても回線の平均使用帯域が下がるわけではない。この
ため、直前のＰＶＣのフレームを処理した時刻からの経
過時間×仮想伝送速度だけバースト量を低減させる。こ
の場合、輻輳時の仮想伝送速度をその輻輳の度合いに応
じた率だけ低下させ、転送バースト量を超過したか否か
判定し、輻輳通知やフレーム廃棄の要否を決める。この
低下率は第１実施例と同様、送信待ち行列３の待ち行列
長をもとにして前記制限係数によって定められる。

【００２０】フレームリレーのプロトコルで通信データ
量を制限する場合、一般に２段階の通信データ量を考え
る。第１は保証通信データ量、第２は超過通信データ量
である。前者は通常の条件下で通信が保証される許容通
信データ量であり、後者は前者の通信データ量を超えて
の通信を網側の条件次第で受け入れ得る上限となる許容
通信データ量であって、これにより、交換網内の負荷が
軽いときは余分にデータを流せることになり、交換網の
利用効率は一層増大する。なお、これら許容通信データ
量として例えば、ＣＣＩＴＴ勧告（Ｉ．３７０）では次
のものを定めている。

【００２１】ＣＩＲ：契約情報レートＥＩＲ：超過情報レート（＝Ｂ_e／Ｔ_c）Ｂ_c：契約バースト量Ｂ_e：超過バースト量Ｔ_c：計測時間（Ｂ_c／ＣＩＲ）計測されたデータ量がＢ_c以内であればそのデータは、
交換網が通常の状態であれば、転送先に必ず届けなけれ
ばならない。このデータ量の計測時間は上記のＴ_cであ
る。一方このＢ_cを超えたデータに対しては、Ｂ_e以下
であれば、交換網内に余裕があることを条件にその超え
た分のデータも転送する。もし、その余裕がないのなら
当該フレームは廃棄されてもやむを得ないデータとして
扱う。さらにＢ_eを超えたときのフレームは、交換網内
の安全動作を考慮して一律廃棄する。

【００２２】ここで先に掲げた図２をまず参照すると、
本図は第１実施例のもとでの通信データ量の測定方法を
表し、通信データがバースト的に発生する様子を示す。
これらのバーストデータ量（Ｓ）の各々を一定期間Ｔ_c
ごとに累計（ΣＳ）すれば、各加入ＰＶＣ回線上の通信
データ量（Ｂ_m＝ΣＳ）が計測される。例えば図２のよ
うに発生するデータは、フレーム交換装置２において時
間と共に積算され、また同時に送信待ち行列３に投入さ
れる毎に減算され、経過時間と共に図３に示すようにデ
ータ量は変動する。この変動の中で、Ｂ_c以下のところ
で変動している通信については、必ず保証し、廃棄して
はならない。

【００２３】Ｂ_c以上のところで変動している通信につ
いては、交換網に余裕があれば、既述のＤＥビットを
“１”にして転送される。余裕がなければ廃棄される。
これに該当するのは図中、左下がりハッチングを付した
部分である。さらに、Ｂ_c＋Ｂ_eを超えて変動している
通信については、既述の廃棄が行われる。これに該当す
るのは図中、右下がりハッチングを付した部分である。

【００２４】本発明の、第１実施例のもとでの特徴は図
４に明確に示されている。図３におけるＢ_c＋Ｂ_eは全
く固定であるが、これをフレームリレー交換網内の輻輳
に応じて動的に変化させることを示したのが図４であ
る。この変化の度合いは、前述した制限係数（α）で定
められる。結局、第１実施例のもとでの１つの態様で
は、加入ＰＶＣ回線毎に予め定められた許容通信データ
量の上限値を超過バースト量（Ｂ_e）によって定め、こ
れに制限係数を乗ずる。他の態様では、その上限値を契
約バースト量（Ｂ_c）によって定め、これに制限係数を
乗ずる。

【００２５】この制限係数αは図５において詳しく説明
される。フレームリレー交換網内の輻輳の度合いに応じ
てフレームの廃棄を行う場合、転送先の送信回線１に属
する送信待ち行列３の待ち行列長に応じて動的に許容通
信データ量を制御する。具体的には図５に示すような関
数を想定する。送信回線が空いていれば待ち行列長は長
くない。通常は、行列長Ａよりも短いところで動作して
いるが、送信回線が混んでくるとその待ち行列長は長く
なる。そこで、Ａを超えて待ち行列長が長くなったとき
は、αの値を徐々に小さくする。行列長が図中のＢを超
えたときは輻輳の度合いは極めて大であり、αを０にす
る。つまり超過バースト量は一切認めないものとする。

【００２６】上記の動作は、例えばフレーム交換処理の
ときに、そのフレームが属するＰＶＣの通信データ量の
計測も行うようにし、さらに、転送先を調べその送信待
ち行列の行列長を参照し、そのＰＶＣが使用する通信デ
ータ量の範囲内か判定し、範囲外ならそのαに応じた制
限を加える。なお、図５において、点線の関数α′は既
述したフレーム廃棄の事前通知（輻輳通知）をするとき
の閾値レベルであり、関数αより幾分余裕を見込んだと
ころ（制限係数αより弱い制限を課す）を推移する。

【００２７】上記第１実施例および後述する第２実施例
に共通するところであるが、制限係数を算定する際のパ
ラメータとして、送信待ち行列３の待ち行列長の他に、
当該送信待ち行列が属する回線の伝送速度を含めること
もできる。つまり、伝送速度が高いのであれば、それだ
け遅延は少なくなるから、図５の関数αのＡ点およびＢ
点は図示する点よりもう少し右側にシフトしてもよい。
逆に低いのであれば左にシフトしてもよい。

【００２８】また、ある関数をなす制限係数αは図５の
ように単純に一次関数である必要はなく、もっと複雑に
設定してもよい。この場合、その複雑な関数をＲＯＭ
（後述）として保持し、待ち行列長をアドレスとしてそ
のＲＯＭをアクセスし、ＲＯＭから最適な制限係数を読
み出すようにしてもよい。かくして、図４に示すよう
な、時間と共に変化するαに従ってダイナミックに規制
される許容通信データ量が実現される。この場合、αに
よる制限を受ける度合いは、Ｂ_e（あるいはＢ_c）を利
用する度合いに比例しており、より大量に回線を利用す
るＰＶＣ程、強い規制を受けることになる。

【００２９】第１実施例の上記１の態様では、Ｂ_eにつ
いてのみ（上記他の態様ではＢ_cについてのみ）制限係
数（α）を作用させたが、さらに加えてＢ_eとＢ_cの双
方に制限係数を作用させることもできる。一般的に表現
すれば、各加入ＰＶＣ回線毎に予め定められた許容通信
データ量の上限値として、第１上限値および第２上限値
の異なる２種を設定し、第１上限値を超過バースト量Ｂ
_eによって定め、第２上限値は契約バースト量Ｂ_cによ
って定めるようにする。このようにすれば、輻輳時の制
限の効き方が一層強力になる。これについては後述する
図１２および図１３にて一例を説明する。

【００３０】次に第２実施例について説明する。この第
２実施例は、各加入ＰＶＣ回線毎に予め定められた許容
通信データ量の上限値を超過情報レート（ＥＩＲ）を基
準にして定めると共に、フレームが到来する毎に積算さ
れる累計通信データ量と、経過時間と共に各ＰＶＣ回線
毎に送信済みとなったものと想定される仮想通信データ
量との差分をもって、各加入ＰＶＣ回線毎の通信データ
量を計測する。

【００３１】まず図６を参照すると、累計通信データ量
は例えば本図のＰで示すようにフレームの到来毎に階段
状に推移する。一方、既述の契約情報レート（ＣＩＲ）
のレベルで通信が行われていると仮定すれば、当該加入
ＰＶＣ回線に時間と共に送信済みとなったと想定される
仮想通信データ量は図中Ｓのように推移する。同じく既
述のＥＩＲのレベルで通信が行われていると仮定すれ
ば、当該加入ＰＶＣ回線に時間と共に送信済みとなった
と想定される仮想通信データ量は図中Ｒのように推移す
る。そうすると、図６におけるＢ_m１の部分は図３の左
下がりハッチングの部分に相当し、図６におけるＢ_m２
の部分は図２の右下がりハッチングの部分に相当する。
このようなデータ転送の推移に対し、制限係数αを考慮
したのが図７であり、従来固定であったＣＩＲ＋ＥＩＲ
のレベルは、ＣＩＲ＋αＥＩＲのように、時間と共に変
動するαに従ってダイナミックに変化する。この図７
は、前述の図４に相当する。

【００３２】かくして、通信データ量の多いＰＶＣ回線
については、図７のＲ′のように制限を受けた状態でデ
ータ転送を行うことになる。なお、制限係数αをＥＩＲ
にのみ乗じた例を示したが、ＣＩＲにも別の制限係数を
乗じてもよい。つまり、各加入ＰＶＣ回線毎に予め定め
られた許容通信データ量の上限値として第１上限値およ
び第２上限値の異なる２種を設定し、第１上限値を超過
情報レート（ＥＩＲ）を基準として定め、該第２上限値
は契約情報レート（ＣＩＲ）を基準として定めるように
する。このようにすれば、輻輳時の制限の効き方が一層
強力になる。これについては後述する図１４および図１
５にて一例を説明する。

【００３３】図８は本発明の第１実施例に基づく動作の
一例を示すフローチャート（その１）、図９は本発明の
第１実施例に基づく動作の一例を示すフローチャート
（その２）である。また、図１０は本発明の第２実施例
に基づく動作の一例を示すフローチャート（その１）、
図１１は本発明の第２実施例に基づく動作の一例を示す
フローチャート（その２）である。さらに、図１２は本
発明の第１実施例に基づく動作の他の例を示すフローチ
ャート（その１）、図１３は本発明の第１実施例に基づ
く動作の他の例を示すフローチャート（その２）であ
り、図１４は本発明の第２実施例に基づく動作の他の例
を示すフローチャート（その１）、図１５は本発明の第
２実施例に基づく動作の他の例を示すフローチャート
（その２）である。

【００３４】図８および図９を参照すると、フレーム交
換装置２においてフレームを受信すると、その受信フレ
ームを所定の記憶領域であるフレームログに記憶する
（Ｓ１）。ｂ_cおよびｂ_eを再計算して更新する（Ｓ
２）。なお、ｂ_cは計測しているバースト量（既述のＢ
_cの枠内）を表し、ｂ_eは計測しているバースト量（既
述のＢ_eの枠内）を表す。またＴ_cは既述の図２に示し
ている。

【００３５】ステップＳ３で到着(arrival) したフレー
ムのＤＥビットが“１”か否か調べる。ＤＥ＝“０”
（廃棄不可）ならばステップＳ４に至る。ここで到着フ
レームのフレーム長ｌ_arとｂ_cとの和がＢ_cを超えてい
ないかどうか、つまり図３の左下がりハッチングに入っ
ていないかどうか調べる。ステップＳ３の結果がＮｏで
ステップＳ４の結果がＮｏの場合か、ステップＳの結果
がＹｅｓの場合はいずれもステップＳ５に至り、ここで
超過バースト分も加味した判定を行う。その結果がＮｏ
であれば、当該フレームは廃棄される（Ｓ１５）。逆に
Ｙｅｓならば、ＤＥビットが“１”が書き換えられ、廃
棄可能なフレームに変更される（Ｓ６）。

【００３６】ステップＳ７では、到着フレームのヘッダ
ーによりその転送先をさらに調べ、ｐを得る。そうする
と送信回線ｐに属する送信待ち行列（ｐ）（送信キュー
＃ｐ）に送ればよいことが分かる。そこでその送信キュ
ー＃ｐについての制限係数αを求める。αは例えばｑｌ
_p／ＱＬ_pの関数として求まる。なお、現在の待ち行列
長ｑｌ_pは当該送信キュー＃ｐの最大長ＱＬ_pで正規化
してある。またこの関数は図５の例によれば折線状の一
次関数である。

【００３７】ステップＳ９にて、ＤＥビットが“１”で
ないのなら（Ｎｏ）、このフレームは廃棄できず、ステ
ップＳ１０で、図３のＢ_c以下の領域にあることを確認
したら、ステップＳ１３に導き、ｂ_cをｂ_c＋ｌ_arとし
て更新する。ステップＳ９がＹｅｓ（フレーム廃棄可）
であり、ステップＳ１０でＮｏ（図３の左下がりハッチ
ングの領域にある）なら、いずれもステップＳ１１に至
り超過分も加味して、送信キュー＃ｐへ投入して良いか
否か決める。このとき、ステップＳ８の制限係数αがＢ
_eに作用する。αは０≦α≦１であり、今多量のデータ
を流しているＰＶＣについてのＢ_eを、送信キュー＃ｐ
の混み具合に応じて制限する。

【００３８】ステップＳ１２で、ｂ_eをｂ_e＋ｌ_arとし
て更新し、送信キュー＃ｐに当該フレームを投入する
（Ｓ１４）。次に図１０および図１１を参照すると、フ
レーム交換装置２においてフレームを受信すると、まず
ステップＳ１にてそのフレームのヘッダーにより、送信
キュー＃ｐを調べる。

【００３９】さらに制限係数αを求める（Ｓ２）。これ
は図８のＳ８と同じであるが関数はｆ′とし、Ｓ８の場
合の関数ｆとは異ならせている。ステップＳ３では、ｂ
_cとｂ_eを再計算して更新するが、ここに、Ｍａｘは、
引続くかっこ内（｛｝）のうち、大きい方を選択す
る。ｂ_cに関し０を選択するのは、図７において、デー
タ量Ｐが直線Ｓの値を下回るときである。またｂ_eに関
し０を選択するのは、図７において、データ量Ｐが線
Ｒ′の値を下回るときである。この場合、ｔ_arは今到着
したフレームの到着時刻、ｔ_aはその直前に到着したフ
レームの到着時刻である。したがってＣＩＲ（ｔ_ar−ｔ
_a）は、この経過時間に送信済みとなったものと想定さ
れる仮想通信データ量である。

【００４０】ステップＳ４以降は、図９で説明したステ
ップＳ９以降とほぼ同じである。ただし、図９のステッ
プＳ１１では制限係数αを考慮するのに対し、これに対
応する図１１のステップＳ７ではこれを考慮しない。図
１０のステップＳ３で既に考慮済みだからである。ま
た、図１１のステップＳ７の直後にステップＳ８が続く
が、図９ではこのＳ８に対応するステップはない。図８
のステップＳ６で既に処理されているからである。

【００４１】図１２および図１３を参照すると、この動
作例は既述のとおり、制限係数αを超過バースト量Ｂ_e
のみならず契約バースト量Ｂ_cにも作用させたものであ
る。したがってこの場合のαとしては例えば０≦α≦２
とし、図１６のように２段階制御するのが好ましい。こ
の図１６のαは、図５に示したαを２段積みにしたもの
と考えれば良い。

【００４２】図１２および図１３のステップは大半が図
８および図９のステップと同じかまたは類似であり、同
じステップ同士には同一のステップ番号（Ｓ１，Ｓ２
等）を付し、類似のステップについては対応するステッ
プ番号に′（例えばＳ１０′等）を付し、追加するステ
ップについては近傍のステップ番号にハイフンの番号
（例えばＳ８−１等）を付してそれぞれ示す。

【００４３】図１３のステップＳ８−１においてα＞１
と分かると、このときは図１６より待ち行列長の短いと
きであり、第１実施例と同様にＢ_eに対してのみαをα
−１として作用させるが、α＞１でないと分かると、こ
のときはＢ_eのみを制限してもなお不足であって待ち行
列長は長く、Ｂ_cにも制限を課すことになる。図１４お
よび図１５のステップも大半が図１０および図１１のス
テップと同じかまたは類似であり、同じステップ同士に
は同一のステップ番号（Ｓ１，Ｓ２等）を付し、類似の
ステップについては対応するステップ番号に′（例えば
Ｓ３′）を付し、追加するステップについては近傍のス
テップ番号にハイフンの番号（例えばＳ２−１等）を付
してそれぞれ示す。また、図１４および図１５の制限係
数αとしては、図１６のαを用いる。

【００４４】図１４のステップＳ２−１においてα＞１
と分かると、ＥＩＲにαがα−１として作用して（ステ
ップＳ３′）がこれを制限し、それでも待ち行列長が短
くならなくてα＜１になるとさらにＣＩＲにαが作用す
る（ステップＳ３−１）。

【００４５】図１７は本発明の方式が適用されるフレー
ムリレー交換網の一例を示す図である。本図の中央には
図１に示したフレームリレー交換装置２が示されてお
り、各回線１を介して他の同様のフレームリレー交換装
置２′や加入者の端末１１に接続する。加入者の端末に
接続する回線１は加入者回線であり、他のフレームリレ
ー交換装置２′に接続する回線１は中継回線である。

【００４６】各フレームリレー交換装置２は、各回線に
対応させた複数の回線収容部１２と、これら回線収容部
１２を相互に接続する共通バス１３とによって構成され
る。例えば、図中の左下に示す端末１１と、図中右上に
示す他のフレームリレー交換装置２′とを接続している
場合は、図中の回線収容部１２（ａ）と回線収容部１２
（ｂ）との間で、共通バス１３を介し、フレーム転送を
行う。

【００４７】図１８は回線収容部の基本構成を表す図で
ある。各回線収容部１２は、共通バス１３に対しフレー
ムを出力するバス送信部２１と、共通バス１３からフレ
ームを入力するバス受信部２２と、対応する回線１から
受信したフレームを一時蓄積しバス送信部２１に出力す
る受信バッファ２３と、バス受信部２２を介して入力さ
れたフレームを一時蓄積して対応する回線１に送信する
送信バッファ２４と、から主として構成される。なお、
２７および２８は、対応する回線１に対する回線インタ
フェースをなす回線受信部および回線送信部である。バ
ス送信部２１およびバス受信部２２は共通バス１３に対
するインタフェースをなし、共通バス１３と送出するフ
レームの組み立てあるいは共通バス１３より受け取った
フレームからデータ部分の抽出等を行う。

【００４８】ここに本発明に係る輻輳処理回路は、主と
して利用状況計測部２５と負荷状態判定部２６とを含ん
で構成される。利用状況計測部２５は、受信バッファ２
３から出力されるフレームを監視して、各ＰＶＣ回線毎
の通信データ量を個別に、経過時間と共に計測し、か
つ、そのフレームの転送先回線に対応する回線収容部１
２の送信負荷の大小に応じて設定される制限係数（α，
α′）を加味した通信データ量を算出して、バス送信部
２１からのフレームの送信を、その算出通信データ量に
応じて制御する。

【００４９】負荷状態判定部２６は、送信バッファ２４
に入出力されるフレームの通信データ量を監視して、制
限係数（α，α′）を生成し、当該回線収容部（例えば
１２（ａ）とする）を転送先回線としてフレームの送信
をしようとしている他の回線収容部（例えば１２（ｂ）
とする）内における利用状況計測部（２５）に対して、
共通バス１３を介し、その生成した制限係数（α，
α′）を提供する。

【００５０】したがって上記利用状況計測部２５が使用
する上記の制限係数は、受信フレームが発生する都度、
上記他の回線収容部１２（ｂ）内の負荷状態判定部より
共通バス１３を介して与えられたものである。図１９は
フレーム転送時における基本的なバスシーケンスを示す
図である。例えば図１７の回線収容部１２（ａ）より回
線収容部１２（ｂ）へフレームを転送しようとする場
合、まず、共通バス１３のバスアクセス権を得た回線収
容部１２（ａ）のバス送信部２１より、フレームの送信
に先立って、“転送先アドレス”、すなわちフレームリ
レー交換装置２内での回線収容部１２（ｂ）のアドレス
を、共通バス１３に出力する。

【００５１】この転送先アドレスにより指定された転送
先の回線収容部１２（ｂ）は、自己の負荷状態判定部２
６より、自己のバス受信部２２を通して上記の制限係数
を出力する（図中の“負荷状態出力”）。この制限係数
は、共通バス１３を介して転送元の回線収容部１２
（ａ）のバス送信部２１を通して受け取られ、今転送し
ようとしているフレームの利用状況（利用状況計測部２
５により計測）と照らし合わせてそのフレームが転送で
きるか判定し、可能ならば引き続いてフレームのデータ
転送フェーズに入る（図中の“データ”）。不可能なら
ばフレーム廃棄を行う（このとき図中の“データ”の部
分は存在しない）。

【００５２】図２０は負荷状態判定部の具体例を示す図
である。図示するとおり、負荷状態判定部２６は、送信
バッファ２４に蓄積されている通信データ量に対応する
制限係数をテーブルとし保持する負荷状態判定メモリ３
１を備える。このメモリ３１は例えばＲＯＭであり、そ
の制限係数としては既述のαやα′を保持する（図５お
よび図１６参照）。

【００５３】送信バッファ２４に蓄積されている通信デ
ータ量（蓄積バイト数）は例えばアップ・ダウンカウン
タ３２により検出できる。カウンタ３２は、書込データ
が書込クロックによって送信バッファ２４に投入される
毎にその計数値をアップさせ、他方、読出クロックによ
って読出データとしてバッファ２４より排出される毎に
その計数値をダウンさせる。かくして得られたアップ・
ダウンカウンタ３２の出力、すなわち蓄積バイト数をア
ドレスとしてメモリ３１をアクセスし、対応する制限係
数を読み出す。

【００５４】書込クロックや読出クロックを用いたの
は、送信バッファ２４（受信バッファ２３についても同
じ）として、ＦＩＦＯ（First-In-First-Out) 形式のメ
モリを用いた場合を想定したからである。なお、送信バ
ッファ２４（受信バッファ２３についても同じ）として
は、この他、書込ポインタや読出ポインタによって書込
み／読出し動作を行う通常のメモリを用いて実現するこ
ともできる。

【００５５】図２０の例では、送信バッファ２４内の蓄
積バイト数を瞬時瞬時で捕えて制限係数を得るようにし
ているが、その蓄積バイト数をローパスフィルタを通し
て平滑した後、その制限係数を得るようにしてもよい。
このようにすることにより時間履歴を考慮した制限係数
が得られる。図２１は利用状況計測部の具体例を示す図
である。なお本図の具体例は、既述の第２実施例をベー
スにしているが、既述の第１実施例をベースにした場合
でも原理的構成は全く同じである。

【００５６】まず全体的に見ると、利用状況計測部２５
は、各ＰＶＣ回線毎に割り当てられ、各ＰＶＣ回線が当
該フレームリレー交換網を利用する場合の利用条件を保
持する複数の利用情報テーブル４１と、利用情報テーブ
ル４１に保持される情報の１つである既述の経過時間を
観測するために受信バッファ２３の入力および出力部分
に配置されるタイマー手段４２と、利用情報テーブル４
１内の領域timeに保持された、直前に到着したフレーム
の到着時間と、タイマー手段４２により観測された、現
在到着したフレームの到着時間との差分を算出する減算
器４３とを、含み、フレームが受信バッファ２３から出
力されたときに、該フレームに付されたＰＶＣ（設定コ
ネクション）識別子を検出して、複数の利用情報テーブ
ル４１の中から対応する１つを選択する。なお、タイマ
ー手段４２は、実際にはタイマー４２ａとタイムスタン
プレジスタ４２ｂとから構成される。

【００５７】受信バッファ２３から送出された受信フレ
ームのヘッダ部分には上記のＰＶＣ識別子が付されてお
り、これを識別子検出部４３で監視し、受信フレームが
どのＰＶＣに属するかを検出する。この識別子はＤＬＣ
Ｉ(Data Link Connection Identifier) と称される。仮
にそのＤＬＣＩが＃１であったとすると、複数の利用情
報テーブル４１のうち＃１に相当するテーブル４１が参
照される。そのテーブル４１内には、ＤＬＣＩが＃１で
あるＰＶＣに対して定められた既述のＢ_c（あるいはＢ
_e）やＣＩＲ（あるいはＥＩＲ）の値が固定的に保持さ
れる領域（図中のＢ_cおよびＣＩＲ）、既述のＢ_m（現
時点での累積通信データ量）が書き換え自在に保持され
る領域、当該ＰＶＣの転送先回線番号（port) を保持す
る領域および当該受信フレームがさらに転送される際に
付け換えられる新たなＤＬＣＩを保持する領域からな
る。なお、この新たなＤＬＣＩは、当該受信フレームの
ヘッダ部分が到来するタイミングでセレクタ４４が図中
上側ルートを選択し、そのヘッダ部分を新ＤＬＣＩによ
って書き換える。

【００５８】転送先負荷状態レジスタ４５には、既述し
たバスシーケンスにより、転送先回線の負荷状態判定結
果（制限係数）が取り込まれている。この制限係数αは
テーブル４１からのＣＩＲと、乗算器４６にて乗算さ
れ、α・ＣＩＲとなる。このα・ＣＩＲは図７の“αＥ
ＩＲ”に相当する。テーブル４１にＥＩＲを保持する場
合にはその乗算値はα・ＥＩＲとなる。ただし本図の例
では、Ｂ_cやＣＩＲをテーブル４１に保持するものとし
ている。

【００５９】乗算器４６の出力は、もう一つの乗算器４
７にて、既述した先行フレームと後行フレームの到着時
間の差分と乗算される。ここに、α・ＣＩＲによって仮
想的に送信済みとなったものと想定される、既述ので
述べた仮想通信データ量を算出でき、減算器４８にて、
累積通信データ量Ｂ_mよりその分を差し引く。この減算
器４８は、その差し引いた結果が負になるときは、０を
出力する。

【００６０】この減算器４８の出力に対して現在受信し
たフレームの１フレーム長分を加算器４９で加算する。
その加算結果を比較器５０に印加してＢ_cと大小比較す
る。Ｂ_cより小であれば受信フレームをそのまま転送す
る。逆にＢ_cより大であればこの受信フレームを廃棄す
る。廃棄のときは、次に読出すはずであった受信バッフ
ァ２３内のフレームの読出しを省略する。これは送信制
御シーケンサ５１を介して、受信バッファ２３の読出ポ
インタを１つスキップすることにより達成される。

【００６１】また、その廃棄のときに、セレクタ５２が
入力ポートＡの方を選択する。廃棄されないときは入力
ポートＢの方を選択する。セレクタ５２の出力によって
テーブル４１内のＢ_mの領域が書き換え（更新）られて
おり、廃棄があったときは加算器４９の前段での値をテ
ーブル４１の領域Ｂ_mに戻し、廃棄がないときはフレー
ム長が加算されているので、その加算後の値を領域Ｂ_m
に戻す。

【００６２】図２２は図１９のバスシーケンスにさらに
諸機能を加えた場合のバスシーケンスを示す図である。
図１９のバスシーケンスに対してまず、“自回線送信負
荷”が追加されている。これは、逆方向に、すなわち送
信フレーム付して既述の輻輳通知を送信するための操作
を表す。また図１９のバスシーケンスにおける“負荷状
態出力”が、本図では“負荷状態出力１”と“負荷状態
出力２”として示される。負荷状態出力１はフレーム廃
棄の判定基準となる制限係数αを表し、負荷状態出力２
は輻輳通知を発するか否かの判定基準となる制限係数
α′を表している。

【００６３】図２３および図２４は第２利用状況計測部
をさらに有する場合の回線収容部の具体例を示す図であ
る。これらの図において、利用状況計測部２５と同様の
第２利用状況計測部２５′をさらに設け、第２利用状況
計測部２５′は制限係数αよりも弱い制限を課する第２
制限係数α′を加味した通信データ量をもとに、当該Ｐ
ＶＣ回線が輻輳状態にあることを判定してその輻輳通知
を、当該回線収容部１２を通過する送信および受信フレ
ームにマーキングする。正方向に流れる受信フレームに
対するマーキングは輻輳通知マーキング部６４で行われ
る。なお、その前段のＤＬＣＩ変換部６３は、図２１の
セレクタ４４と同様の機能を果す。このマーキングのタ
イミング等は送信制御シーケンサ５１により制御され
る。

【００６４】一方、逆方向に流れる送信フレームに対す
るマーキングは輻輳通知マーキング部６６で行われる。
そのマーキングのタイミング等は受信制御シーケンサ６
５により制御される。上記逆方向（他のフレームリレー
交換装置２′へ向う）でのマーキングおよび正方向での
マーキングは、図２２における“自回線送信負荷”およ
び“負荷状態出力２”で示すタイミングにおいて行われ
る。

【００６５】また、図２３における転送先負荷状態レジ
スタ４５′は、転送先回線の負荷状態（輻輳通知送出可
否判定用の第２の制限係数α′）が取り込まれる。この
α′はセレクタ６１を介して第２判定処理部（＃２）４
０′に入力され、所定の演算が行われる。この第２判定
処理部（＃２）４０′も、図中その左側にある判定処理
部（＃１）４０もほぼ同じ構成であり、その詳細は図２
１に示した、構成要素４６，４７，４８，４９，５０お
よび５２からなる判定処理回路とほぼ同じである。

【００６６】上記セレクタ６１は、図中第２判定処理部
（＃２）４０′の下方に示すセレクタ６３と同様な役割
を果す。すなわち、第２判定処理部（＃２）４０′は、
正方向フレームのみについての判定を行う判定処理部４
０とは異なり、正方向および逆方向フレームの双方につ
いての判定を異なる２つのタイミングで行い、かつ、上
記のマーキングを行うので、この異なる２つのタイミン
グの切替えを行う。第１のタイミングは正方向判定時、
第２のタイミングは逆方向判定時であり、タイミング調
停部６２が、送信・受信制御シーケンサ５１および６５
の指示を受けて、その切替えを制御する。

【００６７】正方向判定の第１のタイミングにおいて、
セレクタ６１は転送先負荷状態レジスタ４５′の内容
（α′）を第２判定処理部（＃２）４０′に取り込み、
セレクタ６３は、減算器４３の出力を選択する。逆方向
判定の第２のタイミングにおいて、セレクタ６１は転送
元負荷状態レジスタ６７（図２４）の内容（α′）を第
２判定処理部（＃２）４０′に取り込み、セレクタ６３
はタイマー４２ａから読み取った現時刻（逆方向の送信
フレームが当該回線収容部１２を通過するときの時刻）
を、第２判定処理部（＃２）４０′に入力する。

【００６８】第２判定処理部（＃２）４０′は、既述の
経過時間について第１判定処理部（＃１）４０とは異な
る値をとるので、既述の累積通信データ量（Ｂ_m）も処
理部４０と処理部４０′とで異なってくる。このため、
テーブル４１内の領域は、Ｂ _m1とＢ_m2に区分される。ま
た、複数のテーブル４１の中の１つを、識別子検出部４
３により選択するに際し、正方向の受信フレームを取り
扱うときと、逆方向の送信フレームを取り扱うときとで
場合分けしなければならないので、セレクタ６８が設け
られる。

【００６９】転送元負荷状態レジスタ６７（図２４）に
α′を提供する部分は、図示する当該回線収容部１２を
フレーム転送先とする他のフレームリレー交換装置２′
における１つの回線収容部内にある第２利用状況計測部
（２５′）である。このフレームリレー交換装置２′に
おけるその回線収容部内にある利用状況計測部（２５お
よび２５′）に対しても、図示する当該回線収容部での
負荷状態（廃棄判定用のαと輻輳通知判定用のα′）を
伝えなければならない。このために第１の負荷状態判定
部２６および第２の負荷状態判定部２６′が設けられ
る。ただしこれらは１つのＲＯＭにまとめて実現しても
よい。

【００７０】上述した利用状況計測部（２５，２５′）
は、フレームリレー交換装置２内における各回線収容部
１２が個々に独立して具備することができる。しかし、
その利用状況計測部の構成はどの回線収容部についても
同じだから、１つの利用状況計測部を複数の回線収容部
１２が時分割的に共用した方が経済的である。図２５お
よび２６は利用状況計測部を共用する構成例を示す図で
ある。この構成例のポイントは、利用状況計測部２５を
含み、複数の回線収容部１２（１２−１…１２−ｎ）に
より、共通バス１３を介し、共通に使用される共通利用
状況計測部７１を有する点にある。なお、回線収容部１
２−１についてのみ具体的に内部構成を示す。他の回線
収容部についても同様の構成をとるからである。ただ
し、要部の構成のみを示す。

【００７１】１つの利用状況計測部７１で共用化を図る
ためには次の２つの点に留意しなければならない。第１
の点は、共通バス１３のアクセスを各回線収容部対応に
割り振らなければならないことである。このために、バ
スアクセス権の制御を行うバス制御シーケンサ７２（図
２６）とバス制御インタフェース７３が必要である。第
２の点は、既述のＤＬＣＩの値が異なる回線収容部間で
たまたま一致してしまうことがあり、この一致による誤
動作を排除しなければならないことである。このために
識別子変換部７４（図２５）を各回線収容部１２内に設
ける。この識別子変換部７４は、各回線収容部が取り扱
う各種ＰＶＣの識別子（ＤＬＣＩ）を、各種拡張識別子
（ｇ−ＩＤ：groval−ＩＤ）に変換する。これら拡張識
別子は予め１つのフレームリレー交換装置２毎に用意さ
れ、この装置２内では同一の拡張識別子は２つと存在し
ないように設定される。したがって共通利用状況計測部
７１内の識別子検出部４３には、各受信フレーム毎に変
換された上記拡張識別子（ｇ−ＩＤ）が入力されること
になる。このｇ−ＩＤはヘッダ付加部７５（図２５）に
て各受信フレームに付される。

【００７２】図２７は図２５および２６の構成に対応す
るバスシーケンスを示す図である。基本的には図１９に
示したバスシーケンスと類似しているが、図１９の“転
送先アドレス”は上記の“ｇ−ＩＤ”に置き換えられ
る。また、各回線収容部毎のフレーム到着時刻（タイマ
ー１２ａによる）を“タイムスタンプ”として、共通バ
ス１３を介し、共通利用状況計測部７１に送信しなけれ
ばならない。

【００７３】図２８および２９は第２共通利用状況計測
部をさらに共用する構成例を示す図である。この構成例
のポイントは、利用状況計測部２５および第２利用状況
計測部２５′を含み、複数の回線収容部１２（１２−１
…１２−ｎ）により、共通バス１３を介し、共通に使用
される第２共通利用状況計測部７１′を有することであ
る。既に説明したのと同様の構成要素には同一の参照番
号または記号を付して示す。

【００７４】輻輳通知を行う場合、送信バッファ２４で
の蓄積時間が長いと、この輻輳通知のリアルタイム性が
失われる。このリアルタイム性を保持するには、送信バ
ッファ２４から送信フレームを取り出して送り出す時点
での状況下において判定された輻輳通知を行う必要があ
る。このために送信バッファ２４から回線にフレームを
送り出す時点で、まず共通バス１３をアクセスし、第２
共通利用状況計測部７１′に対し必要なパラメータ（ｇ
−ＩＤ等）を渡す。つまり、各フレームに対する輻輳通
知のマーキングを行うための第２利用状況計測部７１′
での演算を、当該フレームが送信バッファ２４より出力
される時点で実行する。この場合、タイマー手段である
タイマー４２ａとタイムスタンプレジスタ４２ｂも、第
２共通利用状況計測部７１′（図２９）内に収容する。
輻輳通知を逆方向のフレームに対する必要が生じたと
き、その通知のマーキング（図２４の６６参照）は、回
線送信部２８の前段で行う。参照番号８１はフレーム状
態シーケンサであり、第２共通利用状況計測部７１′か
ら、共通バス１３経由で輻輳通知発信指令を受信したと
き、上記のマーキングを行う。またシーケンサ８１は、
負荷状態判定部２６，２６′にバッファ２４の蓄積バイ
ト数を送る。

【００７５】上記の動作において、共通バス１３は自由
なタイミングでアクセスできるわけではなく、バスアク
セス権を得るまでの待ち時間分（一定ではない）だけバ
ッファ処理をしなければならないが、このバッファ処理
の時間は送信バッファ２４での平均的蓄積時間に比べて
十分短く、何ら問題とはならない。また種々バスシーケ
ンスの例を示したが、共通バス１３を複数本並行して設
ければ単一サイクルで所望の情報の転送を完了できる。

【００７６】さらにまた、フレーム転送に先立つ各種情
報（ｇ−ＩＤ，α，α′タイムスタンプ等）の授受シー
ケンスを、フレーム転送用のメインバスとは別線のサブ
バスで実行するようにすれば、連続するフレーム転送と
フレーム転送との間のオーバーヘッド時間を短縮でき、
フレーム交換処理時間を一層短くできる。なお、以上の
説明ではフレームリレーＰＶＣについて説明してきた
が、コネクションを加入者からの要求に応じ張るＶＣ
(virtual call) でも、コネクションが張られている時
であれば本発明を適用することによって同様な効果を得
ることが可能である。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、交
換網内の資源を最大限に利用しつつ、本来の加入通信条
件の範囲を超えて通信しているＰＶＣから優先的に通信
の制限を課し、したがってその範囲内で通信している他
のＰＶＣが、上記ＰＶＣによって不当に制約されないよ
うにすることができる。

【００７８】また本発明に基づく輻輳処理は、フレーム
リレー交換装置毎に設けられたホストコンピュータによ
りソフトウェアで実行することも可能であるが、本発明
で開示したハードウェアによる輻輳処理回路を用いて実
行することにより、輻輳処理を大幅に高速化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方式の基本的構成要素を示す図であ
る。

【図２】本発明の第１実施例を説明するための図（その
１）である。

【図３】本発明の第１実施例を説明するための図（その
２）である。

【図４】本発明の第１実施例を説明するための図（その
３）である。

【図５】本発明で用いる制限係数について説明するため
の図である。

【図６】本発明の第２実施例を説明するための図（その
１）である。

【図７】本発明の第２実施例を説明するための図（その
２）である。

【図８】本発明の第１実施例に基づく動作の一例を示す
フローチャート（その１）である。

【図９】本発明の第１実施例に基づく動作の一例を示す
フローチャート（その２）である。

【図１０】本発明の第２実施例に基づく動作の一例を示
すフローチャート（その１）である。

【図１１】本発明の第２実施例に基づく動作の一例を示
すフローチャート（その２）である。

【図１２】本発明の第１実施例に基づく動作の他の例を
示すフローチャート（その１）である。

【図１３】本発明の第１実施例に基づく動作の他の例を
示すフローチャート（その２）である。

【図１４】本発明の第２実施例に基づく動作の他の例を
示すフローチャート（その１）である。

【図１５】本発明の第２実施例に基づく動作の他の例を
示すフローチャート（その２）である。

【図１６】制限係数αの他の例を示す図である。

【図１７】本発明の方式が適用される交換網の一例を示
す図である。

【図１８】回線収容部の基本構成を表す図である。

【図１９】フレーム転送時における基本的なバスシーケ
ンスを示す図である。

【図２０】負荷状態判定部の具体例を示す図である。

【図２１】利用状況計測部の具体例を示す図である。

【図２２】図１９のバスシーケンスにさらに諸機能を加
えた場合のバスシーケンスを示す図である。

【図２３】第２利用状況計測部をさらに有する場合の回
線収容部の具体例を示す図（その１）である。

【図２４】第２利用状況計測部をさらに有する場合の回
線収容部の具体例を示す図（その２）である。

【図２５】利用状況計測部を共用する構成例を示す図
（その１）である。

【図２６】利用状況計測部を共用する構成例を示す図
（その２）である。

【図２７】図２５および図２６の構成に対応するバスシ
ーケンスを示す図である。

【図２８】第２共通利用状況計測部をさらに共用する構
成例を示す図（その１）である。

【図２９】第２共通利用状況計測部をさらに共用する構
成例を示す図（その２）である。

【符号の説明】

１…加入者回線および中継回線２…フレームリレー交換装置３…送信待ち行列４…計測手段５…算定手段６…検出／判定手段１１…加入者の端末１２…回線収容部１３…共通バス２１…バス送信部２２…バス受信部２３…受信バッファ２４…送信バッファ２５…利用状況計測部２５′…第２利用状況計測部２６…負荷状態判定部２６′…第２負荷状態判定部３１…負荷状態判定メモリ４０…判定処理部４０′…第２判定処理部４１…利用情報テーブル４２…タイマー手段４３…減算器７１…共通利用状況計測部７１′…第２共通利用状況計測部７４…識別子変換テーブル

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の加入者回線および中継回線を収容
し、これら回線より受信したフレームを転送先の回線に
送信するフレームリレー交換装置において、各設定コネクション毎の通信データ量を個別に、経過時
間と共に計測し、前記フレームリレー交換装置にて前記フレームが交換処
理される時点で、当該フレームの属するコネクションが
利用する網資源の負荷の大小に応じて設定される制限係
数を経過時間と共に算定し、前記の計測された通信データ量をもとに、各前記設定コ
ネクション毎に予め定められた許容通信データ量の上限
値を超えて通信していることが検出された設定コネクシ
ョンについての前記許容通信データ量の上限値に対し前
記制限係数を乗じ、その制限された上限値に基づいて当
該設定コネクションに属する前記フレームの廃棄を行う
か、あるいは輻輳状態にあることの通知を行うかを判定
することを特徴とするフレームリレー交換装置における
輻輳処理方式。
【請求項２】前記各設定コネクション毎に予め定めら
れた前記許容通信データ量の前記上限値を超過バースト
量によって定めると共に、一定期間内の各該設定コネク
ション上に転送される前記フレームの通信データ量を累
計することによって、各前記設定コネクション毎の通信
データ量を計測する請求項１に記載のフレームリレー交
換装置における輻輳処理方式。
【請求項３】前記各設定コネクション毎に予め定めら
れた前記許容通信データ量の前記上限値として第１上限
値および第２上限値の異なる２種を設定し、該第１上限
値を前記超過バースト量によって定め、該第２上限値は
契約バースト量によって定める請求項２に記載のフレー
ムリレー交換装置における輻輳処理方式。
【請求項４】前記各設定コネクション毎に予め定めら
れた前記許容通信データ量の前記上限値を超過情報レー
トを基準にして定めると共に、前記フレームが到来する
毎に積算される累計通信データ量と、経過時間と共に各
前記設定コネクション毎に送信済みとなったものと想定
される仮想通信データ量との差分をもって、各前記設定
コネクション毎の通信データ量を計測する請求項１に記
載のフレームリレー交換装置における輻輳処理方式。
【請求項５】前記各設定コネクション毎に予め定めら
れた前記許容通信データ量の前記上限値として第１上限
値および第２上限値の異なる２種を設定し、該第１上限
値を前記超過情報レートを基準として定め、該第２上限
値は契約情報レートを基準として定める請求項４に記載
のフレームリレー交換装置における輻輳処理方式。
【請求項６】前記網資源が、前記フレームの転送先の
回線であり、また、前記制限係数として、その回線に設
けられる送信待ち行列の待ち行列長の長短に応じてそれ
ぞれ大きくまたは小さく設定される値を用いる請求項１
に記載のフレームリレー交換装置における輻輳処理方
式。
【請求項７】前記網資源が、前記フレームの転送先の
回線であり、また、前記制限係数として、その回線に設
けられる送信待ち行列の待ち行列長の長短に応じてそれ
ぞれ大きくまたは小さく設定されさらにその回線の伝送
速度に応じて異なる値に設定される値を用いる請求項１
に記載のフレームリレー交換装置における輻輳処理方
式。
【請求項８】複数の加入者回線および中継回線を収容
し、これら回線より受信したフレームを転送先の回線に
送信するフレームリレー交換装置における輻輳処理回路
であって、前記フレームリレー交換装置を、各前記回線に対応させ
た複数の回線収容部（１２）と、これら回線収容部を相
互に接続する共通バス（１３）と、によって構成し、各該回線収容部は、前記共通バスに対し前記フレームを
出力するバス送信部（２１）と、該共通バスから前記フ
レームを入力するバス受信部（２２）と、対応する前記
回線から受信した前記フレームを一時蓄積し前記バス送
信部に出力する受信バッファ（２３）と、前記バス受信
部を介して入力された前記フレームを一時蓄積して対応
する前記回線に送信する送信バッファ（２４）と、から
構成し、ここに前記輻輳処理回路は、前記受信バッファから出力される前記フレームを監視し
て、各設定コネクション毎の通信データ量を個別に、経
過時間と共に計測し、かつ、該フレームの転送先回線に
対応する前記回線収容部の送信負荷の大小に応じて設定
される制限係数を加味した該通信データ量を算出して、
前記バス送信部からの前記フレームの送信を、その算出
通信データ量に応じて制御する利用状況計測部（２５）
と、前記送信バッファに入出力される前記フレームの通信デ
ータ量を監視して、前記制限係数を生成し、当該回線収
容部を転送先回線としてフレームの送信をしようとして
いる他の回線収容部内における前記利用状況計測部に対
して、前記共通バスを介し、その生成した制限係数を提
供する負荷状態判定部（２６）と、を含んで構成される
ことを特徴とするフレームリレー交換装置における輻輳
処理回路。
【請求項９】前記負荷状態判定部（２６）は、前記送
信バッファ（２４）に蓄積されている前記通信データ量
に対応する各種の前記制限係数をテーブルとし保持する
負荷状態判定メモリ（３１）を備える請求項８に記載の
輻輳処理回路。
【請求項１０】前記利用状況計測部（２５）は、各前記設定コネクション毎に割り当てられ、各該設定コ
ネクションが当該フレームリレー交換網を利用する場合
の利用条件を保持する複数の利用情報テーブル（４１）
と、前記利用情報テーブルに保持される情報の１つである前
記経過時間を観測するために前記受信バッファ（２３）
の入力および出力部分に配置されるタイマー手段（４
２）と、前記利用情報テーブルに保持された、直前に到着した前
記フレームの到着時間と、該タイマー手段により観測さ
れた、現在到着した前記フレームの到着時間との差分を
算出する減算器（４３）とを、含み、前記フレームが前記受信バッファから出力されたとき
に、該フレームに付された設定コネクション識別子を検
出して、前記複数の利用情報テーブルの中から対応する
１つを選択する請求項８に記載の輻輳処理回路。
【請求項１１】前記利用状況計測部（２５）と同様の
第２利用状況計測部（２５′）をさらに設け、該第２利
用状況計測部は前記制限係数よりも弱い制限を課する第
２制限係数を加味した前記通信データ量をもとに、当該
設定コネクションが輻輳状態にあることを判定してその
輻輳通知を、当該回線収容部（１２）を通過する送信お
よび受信フレームにマーキングする請求項８に記載の輻
輳処理回路。
【請求項１２】前記利用状況計測部（２５）を含み、
複数の前記回線収容部（１２）により、前記共通バス
（１３）を介し、共通に使用される共通利用状況計測部
（７１）を有する請求項８に記載の輻輳処理回路。
【請求項１３】前記利用状況計測部（２５）および前
記第２利用状況計測部（２５′）を含み、複数の前記回
線収容部（１２）により、前記共通バス（１３）を介
し、共通に使用される第２共通利用状況計測部（７
１′）を有する請求項１１に記載の輻輳処理回路。
【請求項１４】受信したフレームに付され設定コネク
ション識別子を変換する、該変換された各設定コネクシ
ョン識別子は相互に該フレームリレー交換装置に入力さ
れる受信フレームの設定コネクション識別子が相互に一
致しないように相互に異なる設定コネクション識別子に
変換し直す識別子変換テーブル（７４）を各前記回線収
容部（１２）内に設け、該変換識別子により前記共通利
用状況計測部（７１）に対するアクセスを行う請求項１
２に記載の輻輳処理回路。
【請求項１５】受信したフレームに付され設定コネク
ション識別子を変換する、該変換された各設定コネクシ
ョン識別子は相互に該フレームリレー交換装置に入力さ
れる受信フレームの設定コネクション識別子が相互に一
致しないように相互に異なる設定コネクション識別子に
変換し直す識別子変換テーブル（７４）を各前記回線収
容部（１２）内に設け、該変換識別子により前記第２共
通利用状況計測部（７１′）に対するアクセスを行う請
求項１３に記載の輻輳処理回路。
【請求項１６】各前記フレームに対する前記輻輳通知
のマーキングを行うための前記第２利用状況計測部（７
１′）での演算を、当該フレームが前記送信バッファ
（２４）より出力される時点で実行する請求項１１に記
載の輻輳処理回路。