JP2883337B2 - 通信資源予約方法、ネットワークノード装置及びパケット交換システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は情報をパケット化して通信するパケット通信
において、 仮想回線としてあらかじめ決定されているパケットの
経路を用いて通信する場合にパケット廃棄率とパケット
の網内遅延時間によって規定される伝送品質を保証する
仮想回線伝送品質保証方式と、 通信路上のパケットの流量を制限するフロー制御方式
と、 ユーザから通信網に渡されるパケットの流量の通信網
の入力部で制限する帯域制限方式と、 各ネットワークノードでのパケットの伝送品質を保証
するためのネットワークノード内部の経路での帯域予約
方式に関する。

（従来の技術） 近年、ディジタル通信網の発展に伴ってパケット通信
方式が広く利用されるようになってきた。周知のよう
に、パケット通信方式は、伝送したい情報に該情報を伝
送する送り先を指示する情報、すなわち方路情報をヘッ
ダとして付加したパケットを用いて通信を行うことか
ら、通信路を有為情報の通信のみに利用でき、同じ能力
をもつ通信路をより多くの利用者が同時に使用でき、こ
の結果、通信効率の向上、ひいては通信コストの削減を
図ることができるという利点がある。

パケット通信方式では、あるネットワークノードが受
け取ったパケットの方路情報を参照してそのパケットの
経路を決定し、パケットを転送する。このパケットの転
送方式の既知の方式のひとつがコネクション型伝送であ
る。コネクションとは、ある送り先に向かうパケットが
該送り先に向かうための経路であり、該パケットの転送
を開始する前に予め設定される。

コネクション型伝送では特開和62−198239に開示され
ているごとく、通信は次の手順により行われる。即ちま
ず仮想回線（Virtual Circuit VC）設定フェーズにおい
てVCを設定し、しかる後にデータ転送フェーズにおいて
データ通信を行う。その後VC開放フェーズにおいて該設
定したVCを開放するデータ転送フェーズにおいてデータ
通信を行うために使用されるパケットをデータパケット
と呼ぶ。全てのデータパケットの長さは同一である。さ
らに、データパケット以外のパケットを制御パケットと
呼ぶ。該制御パケットは、VC設定フェーズで使用される
種類のパケットを含む。

コネクション型伝送の行われる通信網の一例を第７図
（ａ）に示す。同図において、10は情報をパケット化し
て通信を行う通信網、102f,102gはパケットを受取って
スイッチング動作を行うネットワークノード（ノー
ド）、103mはノードを接続するノード間通信網、104f,1
04gは複数の端末を通信網に収容するインターフェース
であるネットワーク終端装置（Network Terminator,N
T）、20i,20jは通信網を用いて通信を行う端末である。

VC設定フェーズでは、通信を開始したい端末（発呼端
末）がその相手となる端末（着呼端末）をNTを通じて通
信網に指示し、通信網が発呼端末と着呼端末の間の経路
を決定し、該経路に沿ってVCを設定する操作が行われ
る。該VCには、回線交換でのタイムスロットに対応する
情報転送能力は割当てられておらず、単にある端末に向
かうパケットをネットワークノード（ノード）が受けと
った時、該パケットを出力するノード間通信路が決めら
れているにすぎない。情報転送能力はノードにより該ノ
ードの受取ったパケットごとに割当てられる。

一般的には発呼端末と着呼端末との間では双方向の通
信を行なえる必要がある。そこで、VCは発呼端末から着
呼端末への順方向バーチャルパス（Virtual Pass,VP）
と、着呼端末から発呼端末への逆方向VPとより構成され
ると考える。VPに沿って通信網内に転送されるデータパ
ケットには該VPに付けられた識別子を方路情報として持
つ。ノードはデータパケットを持つ方路情報、すなわ
ち、該データパケットを通信網内で転送するために使用
するVPの識別子、を基に該データパケットを転送する通
信路を決定する。

各パケットのヘッダ長を短縮してノード間通信路の伝
送効率を向上させ、さらに通信網の柔軟性を高めるた
め、一般的にはVPは通信網内一意の識別子ではなく、ノ
ード間通信路ごとに一意である識別子であるラベルを用
いて認識される。あるVPを使用しているデータパケット
のラベルはVPの経由しているノードごとに書替えられ
る。このため、VPはコンセントレイションとデコンセン
トレイションと、該コンセントレイションとデコンセン
トレイションを接続する。直列に接続された複数のノー
ド間コネクションとから構成されると考えるのが説明の
ために便利である。第７図（ｂ）にVPの構成の一例を示
す。同図には、第７図（ａ）の端末20iから端末20jへの
VPの構成が示されている。

VPの出発点であるコンセントレイションは、通信網に
示すデータパケットを受取るNTに相当する。該NTは、該
NTの収容している全ての端末からのデータからパケット
をひとつの通信路に集中させ（集線操作）、ノードへと
渡す。ここで各端末は該端末の使用するVPに割当てられ
たラベルを知っており、データパケットを作成すると
き、該ラベルを方路情報とする。

また、VPの到着点であるデコンセントレイションは、
ノードから渡されたデータパケットを端末に渡すNTに相
当する。該NTは、該NTからデータパケットを受取る端末
の使用しているVPを各端末対応に管理しており、受取っ
たデータパケットの持つラベルにより端末を選択しデー
タパケットを渡す（分散操作）。

さらに、コンセントレイションとデコンセントレイシ
ョンとを接続するノード間コネクションは、受取ったデ
ータパケットを該データパケットの持つラベルに従って
スイッチングするノードに相当する。

各ノードでのスイッチング動作は例えば次の様であ
る。

各ノードでは該ノードの収容している入力通信路に該
入力通信路を識別するため入力通信路番号を付加してい
る。各ノードが受取ったデータパケットが使用している
VPは、該受取ったデータパケットの持つラベルと、該デ
ータパケットが入ってきた入力通信網の入力通信路番号
との組を用いて識別される。

ノードの収容している出力通信路にも入力通信路と同
様、出力通信路番号が付加されている。

まず該受け取ったデータパケットが入ってきた入力通
信路の入力通信路番号と該のデータパケットの持つラベ
ルを用いてVPを識別し、識別されたVPを使用するデータ
パケットが出力されるべき出力通信路の出力通信路番号
と、該出力通信路上での該VPに割当てられたラベルを知
る。その後、該ラベルで該データパケットのラベルを書
替え、該データパケットを出力される出力通信路に転送
する。

上述の手順で必要になる操作が、入力通信路番号と受
取ったデータパケットの持つラベルとの組をキーとした
出力通信路の出力通信路番号と該出力通信路上での新し
いラベルとの組の検索である。この検索に前述の方路選
択表を用いる。方路選択表には、入力通信路番号と該入
力通信路から入ってきたデータパケットの持つラベルの
組で識別されるVPと該VPに対応した出力通信路の識別子
と該出力通信路上でのパケットのラベルが登録されてい
る。方路選択表の一例が第７図（ｃ）に示されている。
もし、該ノードの収容しているそれぞれの入力通信路に
対応して方路選択表を設けるならば、前述の方路選択表
には入力通信路の識別子を登録しておく必要はなくな
る。

各ノードの方路選択表に登録する、入力通信路番号と
入力されたパケットのラベルの組と、出力通信路番号と
出力されたパケットのラベルの組は、設定しようとして
いるVPを使用するデータパケットが通信網のどのノード
を経由して転送されるかによって決まる。設定しようと
しているVPを使用するデータパケットの経由するネット
ワークノードは、該通信網が持つ該通信網のトポロジー
を登録したデータベースを検索することにより決定され
る。

前述のようにデータ転送フェーズにおいてデータパケ
ットが転送されるので、結局VCの設定は、該VCを構成す
るVPを設定するために該VPが経由する各ノードの方路選
択表を設定することに相当する。

データ転送フェーズでは、各ノードは方路選択表を参
照しながらデータパケットの持つラベルを書替え、デー
タパケットを出力する出力通信路を決定し、データパケ
ットを転送する。ここで、特開昭62−85532に開示され
ているごとく、データパケットの送達確認を各ノード間
コネクションで行わない簡略化されたプロトコルを使用
することにすると、データパケットの転送を行うとき、
各ノードは方路選択表を参照して該データパケットを出
力するノード間通信路を決定し、転送するのみの動作を
行えばよい事になる。すると、例えば特開昭61−94437
に開示されているようなマルチステージパケット交換ネ
ットワークを準備し、方路選択表を参照して得られた出
力通信路番号を用いてスイッチングすることにより、ノ
ードでのパケットスイッチングをハードウェア化して各
ノードのスループットを向上させることが可能になる。
パケットスイッチングをハードウエア化して各ノードの
スループットを向上させると、パケット交換の適用領域
を音声情報などの即時性の高い情報にまで広げることが
可能になり、マルチメディア伝送を行うことのできる通
信網を構築できる。

しかしながら、送達確認を行わないコネクション型伝
送を行った場合、パケットの通過する経路が決められて
いるため、その経路上にあるノードがふくそう状態に陥
ったとき、ノードで処理しきれないパケットが廃棄さ
れ、VCの伝送品質が保証できないという欠点があった。

さらに、一般的には全てのノードの状態を唯一のデー
タベースに蓄積しておき、VC設定時に該蓄積されたノー
ドの状態を用いて該VCのデータパケットの通過する経路
が決定されるため、そのデータベースのスループットに
よりVC設定に必要な時間が決定され、大規模な通信網を
構築するとVC設定にかかる時間が大きくなり、大規模な
通信網を構築するのが困難であるという欠点もあった。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように、送達確認を行わないコネクション型伝
送を行った場合にはVCで設定されたデータパケットの経
路上にあるノードがふくそう状態に陥ったとき、VCの伝
送品質が保証できず、また、VCの設定に必要な時間の制
限から大規模な通信網を構築するのが困難であるという
欠点があった。本発明は以上の点に鑑みてなされたもの
で、VCの伝送品質が保証でき、さらにVCの設定に必要な
時間を最短にする送達確認を行わないコネクション型伝
送を行う通信網を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の第一の発明に係る通信資源予約方法は、バッ
ファを備えるノードと、ノード間通信路とを経由して、
端末がデータ通信を行うための仮想回線を設定する際
に、端末が該仮想回線の存続期間に平均して送出するデ
ータの量を示す第一の情報と、該端末がバースト期間に
前記平均を超えて送出するデータの量を示す第二の情報
とを受信し、ノード及びノード間通信路の転送能力を、
前記第一の情報に基づいて予約し、ノードが備えるバッ
ファの容量を、前記第二の情報に基づいて予約すること
を特徴とする。

本発明の第二の発明に係るネットワークノード装置
は、パケットを一時的に蓄積するためのバッファと、複
数の単位スイッチを接続することにより構成され、パケ
ットを入力ポートから受け取り、該パケットのヘッダを
自律的に各単位スイッチが参照しながらスイッチングす
ることによって該パケットを任意の出力ポートへ転送す
るセルフルーティング手段と、仮想回線の設定時に、該
仮想回線の存続期間に平均して送出されるパケットの量
を示す第一の情報に基づいて、該仮想回線が設定される
前記セルフルーティング手段内のパケット転送経路上
で、該セルフルーティング手段の転送能力を予約し、バ
ースト期間に前記平均を超えて送出されるパケットの量
を示す第二の情報に基づいて、前記バッファの容量を予
約する資源予約手段とを具備したことを特徴とする。

本発明の第三の発明に係るパケット交換システムは、
端末とノードとノード間通信路の接続情報を保持し、仮
想回線を設定する際に該仮想回線が経由するノードを決
定するための問い合わせに応答するデータベースと、仮
想回線を設定する際に、該仮想回線の存続期間に平均し
て送出されるパケットの量を示す第一の情報に基づい
て、自ノード及び自ノードにつながるノード間通信路の
転送能力を予約し、バースト期間に前記平均を超えて送
出されるパケットの量を示す第二の情報に基づいて、自
ノードのバッファの容量を予約するノードとを備え、前
記ノードは、端末からの仮想回線の設定要求を受け取る
と、前記データベースに該仮想回線を設定する経路を問
い合わせ、問い合わせた結果に従って順次ノードを経由
しながら、前記ノードがそれぞれ独立に、前記予約を行
うことを特徴とする。

（作用） 情報をパケット化して通信を行う通信網で扱われるフ
ローを、平均フロー密度およびバースト時超過フローに
より規定し、通信に必要な資源の予約を簡便な方法で行
なえる。

また、平均フロー密度により通信網の持つパケット転
送能力を予約することにより、パケット転送能力不足に
よるパケット廃棄の発生およびパケットの網内遅延の増
加を抑える。

そして、バースト時超過フローにより通信網の持つバ
ッファ容量を予約することにより、バッファ容量不足に
よるパケット廃棄の発生の増加を抑える。

端末が予約した通信帯域以上の通信帯域を使用しそう
になったときは自主的にパケットの発生を停止もしくは
抑制することによって、通信網のネットワークノードお
よびノード間通信路がふくそう状態になることを防ぐこ
とができる。

また、ネットワーク終端装置が、通信網に与えるフロ
ーを監視し、必要ならばパケットを廃棄することによっ
て予約されている帯域以上の帯域を使用できなくし、も
って通信網のネットワークノードおよびノード間通信路
がふくそう状態になることを防ぐことができる。

通信網の各部分の経路上で予約されている通信帯域に
関する情報を、通信網で分散して管理することにより、
該通信帯域に関する情報をひとつの計算機で管理する場
合に比べて迅速な帯域予約を可能にする。

以上の作用により、VCの伝送品質が保証でき、さらに
VCの設定に必要な時間を最短にする送達確認を行わない
コネクション型伝送を行う通信網を提供できる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の実施例について説明す
る。

第１図は本発明の一実施例である通信網の構成図であ
る。同図において、10は通信網、20a…20eは該通信網に
収容された端末、101は通信網に設けられ、ノード間の
結合情報を持つデータベース、102a…102dは通信網の持
つノード、103a…103iはノード間を接続しているノード
間通信路、104a…104dは通信網と端末とを接続するため
のNTである。同図は本発明の一実施例である通信網の一
部を説明のために抜出して図示してある。

第１図を用いて本発明の一実施例である通信網での通
信方法について以下に説明する。該通信網では、ある端
末がデータ転送のためのVCの設定を依頼し通信網がVCを
設定するフェーズに引続いたフェーズであり、該VCを用
いてデータ転送を行うデータ転送フェーズさらにデータ
転送フェーズ終了に該設定されたVCを開放するVC開放フ
ェーズを実行することにより情報の通信が行われる。

VC設定フェーズ 一例として、端末20aが発呼端末であり、端末20cが着
呼端末であり、発呼端末から着呼端末へとデータ転送を
行う場合を説明する。この場合、順方向VPに沿ってデー
タパケットと制御パケットが転送される。制御パケット
の数はデータパケットの数に比べて一般的には非常に少
なく、データパケットを転送する順方向VPのみで帯域予
約を行えば十分である。

VC設定フェーズは通信網のNTとノードとデータベース
とが制御パケットをやりとりしながら第８図に示す手順
をふんで実行される。以下、第８図を参照しながら説明
を進める。

まず、発呼端末は発呼パケットを作成して通信網に渡
すことにより、VC設定を通信網に依頼する（第８図−80
1）。ここで説明する例においては、端末20aは、端末20
aと端末20cの通信網内識別子と、これら順方向VPのため
に予約したい通信帯域を含む発呼パケットを作成し、NT
104aに渡す。ここで、端末の通信網内識別子とは通信網
に収容されている端末に一意に付けられ、各々の端末を
識別でき、その収容位置を通信網のデータベースを検索
することにより調べることのできる識別子であり、既存
の電話網における電話番号に相当する。通信網内識別子
の個々の端末に対する割当て方法は種々考えられる。例
えば既存の電話網の電話番号の様に、個々の端末がそれ
ぞれ割当てられた通信網内一意の識別子を持つことにし
ても良い。しかしながら、この方法は直接本発明には係
わらないのでここでは特に限定せず、個々の端末は通信
を開始する前に通信網内識別子を持っているものとす
る。また発呼パケットとは通信網に対するVC設定要求を
通信網に伝えるためのパケットであり、少なくとも発呼
端末の通信網内識別子、着呼端末の通信網内識別子、さ
らにVPのために必要な予約したい通信帯域を情報として
含む。

発呼パケットを受取ると、NTはコンセントレイション
帯域予約を行う（第８図−802）。該コンセントレイシ
ョン帯域予約は、該NTが接続されているノードとの通信
路に発呼端末が要求している通信帯域を受入れる余裕が
あるか否か調べる動作で、以下のようにして行われる。

発呼パケットにより指定される通信帯域は、少なくと
も次のふたつの量により規定される。その第１の量は、
VPが存続している間に該VPを用いて通信している端末が
通信網に渡す総データ量を該VPの存続している期間の長
さで除した平均フロー密度である。また、第２の量は該
VPの存続している期間を複数の小期間に分割し、それぞ
れの小期間で該VCを用いている端末が通信網に渡すデー
タ量を該小期間の長さで除した小期間フロー密度が該平
均フロー密度以上になる期間すなわちバースト期間に、
端末が通信網に渡すデータ量から平均フロー密度と該小
期間の長さの積を引いたバースト時超過フローである。
該VPの存続している期間にバースト期間が複数回あると
きは、各々のバースト期間でのバースト時超過フローと
する。ここで、平均フロー密度や小期間フロー密度と
は、ある単位時間に考えている点、例えば端末とNTの間
の通信路、を通過するデータ量を意味する。また、単位
時間とはVP接続品質を保障する単位とする時間の長さで
あり、例えば10msである。さらに、バースト時超過フロ
ーなどのフローは、ある期間に考えている点を通過する
データ量の総量である。第２図に例としてある端末が発
生するフローと平均フロー密度、バースト時超過フロー
との関係を図示する。第２図では縦軸にフロー密度、横
軸に時間をとっている。より具体的に言えば、平均フロ
ー密度とは、単位時間にあるVPを経由するデータパケッ
ト数の平均であり、バースト時超過フローとは、該VPを
経由するデータパケットを一旦バッファに蓄積し、該デ
ータパケットを蓄積しているバッファからデータパケッ
トを単位時間当り該VPの平均フロー密度に等しい個数出
力した時にバッファに蓄積されるデータパケット数の上
限である。以上のようにVPの持つ通信帯域を定義する
と、VPの伝送品質を保証するために通信に必要な資源を
予約することが可能になる。より具体的に言えば、VPの
使用する経路上で、パケット転送能力は平均フロー密度
により予約し、一時的なバーストの発生によって足りな
くなったパケット転送能力を補うためのバッファの容量
をバースト時超過フローによって予約すればよい。

第３図は本発明の一実施例におけるNTの構成を示す図
である。同図において、10は通信網、104eはNT、20f…2
0hは該NTに収容された端末、102eはノード、103j…103l
はノード間通信路、104lはノードから与えられたデータ
パケットを該データパケットが向かう端末に振分ける下
りチャネル、1042は該NTの収容する端末の発生するデー
タパケットを統計多重化してノードに渡す上りチャネ
ル、1043は該上りチャネルと該下りチャネルとを制御す
る制御手段、10422は上りチャネルに設けられた上りバ
ッファ、10423は上りバッファからパケットを取出し、
ノードに渡す上りパケット出力手段、10421は該NTの収
容する端末からデータパケットを受取り、該データパケ
ットを上りバッファに入力し、さらに該NTの収容する端
末から制御パケットを受けとり該受けとった制御パケッ
トを前記制御手段に渡し、また該制御手段から制御パケ
ットを受けとり該受けとった制御パケットを上りバッフ
ァに入力する上りパケット入力手段、10424a…10424bは
該NTが収容している端末に対応して設けられ、該対応す
るための端末の発生するフローバースト性を測定してい
るリーキーバスケット手段、である。

NTにおいては、上りチャネルではコンセントレイショ
ン、すなわち該NTに収容されている端末のフローを集中
させてノードに渡す動作、下りチャネルではデコンセン
トレイション、すなわちノードから渡されるフローを分
散させて各端末に渡す動作が行われる。VPの伝送品質保
証を行う場合は上りチャネルにおいて帯域予約を行うこ
とになる。

NTでのコンセントレイション帯域予約は次の方法によ
って行われる。

NTの制御手段は、該NTの収容している端末が上りチャ
ネルに情報を渡すために使用している複数のVPの平均フ
ロー密度の合計を予約済みパケット転送能力として、該
複数のVPのバースト時超過フローの合計を予約済バッフ
ァ容量として、それぞれ記憶している。

NTに渡された発呼パケットは、該NTの持つ制御手段に
渡される。制御手段は、該発呼パケットから、新たに設
定しようとしているVPの通信帯域を取出し、以下の方法
により該新たに設定しようとしているVPを受入れる余裕
があるか否か判断する。

新たに設定しようとするVPが上りチャネルに対して要
求する通信帯域の平均フロー密度が、該NTとノードの間
の経路の持つ最大パケット転送能力から予約済みパケッ
ト転送能力を引いた値より小さく、かつ、該VPが上りチ
ャネルに対して要求する通信帯域のバースト時超過フロ
ーが、該上りチャネルの持つ上りバッファの容量から予
約済みバッファ容量を引いた値より小さい時は、該VPを
受付ける余裕があるものとする。ここで、NTとノードの
間の経路が持つ最大パケット転送能力とは単位時間当り
に該経路が転送しうるデータパケット数の最大とする。

該VPを受入れる余裕が該NTにない時は、制御手段は、
該VPを設定しようとしている発呼端末にその旨を通知
し、VP設定要求を拒絶する。

該VPを受入れる余裕がある時は、制御手段は該VPの要
求する通信帯域を該NTにおいて予約する。具体的には、
該NTの制御手段の記憶している予約済み容量に該VPの平
均フロー密度を加算し、予約済みバッファ容量に該VPの
予約済みバッファ容量を加算する。それと同時に該新た
に設定するVPを使用する端末に対応したリーキーバスケ
ット手段に前記予約した通信帯域を通知する。

次にNTは経路問合せのフェーズ（第８図−803）に移
る。すなわち、該NTは、現在設定しようとしているVCの
通過する経路をデータベースに問合せる。これは以下の
様に行う。

NTの制御手段は発呼パケットから発呼端末と着呼端末
との通信網内識別子を取出して経路問合せパケットを作
成し、該経路問合せパケットをデータベースに渡す。説
明している例においては、NT104aが発呼パケットを作成
してからノード102aに渡し（第８図−803）、ノード102
aは受取った発呼パケットをノード102bに渡し（第８図
−804）、ノード102bは受取った発呼パケットをデータ
ベース101に渡す（第８図−805）。ここで、各NT、各ノ
ードは通信網の中でどこにデータベースが存在している
かの情報を持ち、その情報に基づいて経路問合わせパケ
ットを転送しているものとしている。

データベースは経路問合わせパケットを受取ると該デ
ータベースの持つ通信網のトポロジ情報から経路検索を
行う（第８図−806）。すなわち発呼端末から着呼端末
までの間の通信網内の経路を該端末の通信網内識別子を
手掛りに抽出する。ここでの経路検索のアルゴリズムは
種々考えられるが、本発明の有効性には関係がないので
特に限定せずに説明を進める。ここで説明している例の
場合は、以下に示す２種類の経路が存在している。

端末20a−NT104a−ノード−102aノード間通信路103a
−ノード102b−ノード間通信路103b−ノード102c−NT10
4c−端末20c端末20a−NT104a−ノード102a−ノード間
通信路103h−ノード102d−ノード間通信路103c−ノード
102c−NT104c−端末20c 次にデータベースは、前記抽
出した経路から経路応答パケットを作成し、経路問合わ
せパケットの送り元であるNTに該経路応答パケットを送
る。該経路応答パケットには前記データベースが抽出し
た経路の他に、そのパケットの通過する経路上のノード
間通信路、ノードおよびNTを指定する情報、具体的には
経路上のノードでの出力通信路番号の列、が書かれてい
る。各ノードでは該経路応答パケットを該出力通信路番
号の列を参照しながら転送する（第８図−807,808）。

データベースからの経路応答パケットを受取ると、NT
の制御手段は経路応答パケットから現在設定しようとし
ているVCの経路のうちひとつを選択し該VCを構成する順
方向VPに沿うデータパケットの使用するラベル番号を割
当て、その経路について帯域予約を行うために経路予約
パケットを作成する（第８図−809）。経路予約パケッ
トは、該経路応答パケットから選択した経路についての
情報、具体的には経路上のノードでの出力通信路番号の
列、および発呼端末と着呼端末の通信網内識別子を持
つ。さらに、該経路予約パケットは発呼パケット内に書
かれていたVCを構成するVPのために予約したい通信帯域
を含んでいる。

ここで、新しく設定しようとしているVCのための経路
の候補が複数個ある場合は、例えばまず該経路のうちの
ひとつを選択してその経路について帯域予約を行い、も
し該選択した経路についての帯域予約に失敗した場合は
新たな経路について帯域予約を行うことにしてもよい
し、複数の経路について同時に帯域予約を行うために複
数の経路予約パケットを作成してもよい。しかしなが
ら、複数の経路について同時に帯域予約を行う方法はひ
とつの経路について帯域予約を行う方法から容易に類推
できるので、ここではNTの制御手段は同時にはひとつの
経路予約パケットのみを作成することとし説明を進め
る。

また、VCを構成するふたつのVPすなわち順方向VPと逆
方向VPの通過する経路は同じでも良いし異なっていても
良い。しかしながら、同じ経路を通過することにすれ
ば、順方向VPを構成するノード間コネクションと逆方向
VPを構成するノード間コネクションを同時に設定でき、
VC設定フェーズのプロトコルにとって都合がよいので、
ここでは順方向VPと逆方向VPは同じ経路を通過すること
として説明を進める。

NTの制御手段は、NTからノードへと出力されるパケッ
トについてそのパケットに付けられるラベルを管理して
いる。該制御装置の作成した経路予約パケットには、該
経路予約パケットによって設定されるVPを識別するため
のラベルの番号を決定し、該経路予約パケットに含ませ
て出力する。それと同時に該VPを使用して通信を行う発
呼端末に該割当てたラベルを通知する。

各ネットワークノードは、経路予約パケットを受取る
とノード間コネクション作成（第８図−810,811,812）
を行う。該ノード間コネクション作成は、経路予約パケ
ットを受取ったノードが、該経路予約パケットによって
設定されようとしているVCの要求する通信帯域に従って
ノード内の経路について帯域予約を行い、その後、該ノ
ードが、該経路予約パケット内に書かれている設定しよ
うとしているVCの経路を指定している経路上のノードで
の出力通信路番号の列に従って経路の次のノードへと、
該経路予約パケットを転送する操作である。

第４図に、本発明の一実施例である通信網のネットワ
ークノードの構成を示す。同図において、102eはノー
ド、102lは複数の単位スイッチを接続することにより構
成された、データパケットのスイッチングを行うデータ
パケット転送手段、1022はデータパケット転送手段と同
じ単位スイッチ間接続を持ち、データパケット転送手段
の単位スイッチ間接続のパケット転送能力を予約する動
作を行うと共に制御パケットの転送を行う平均フロー密
度予約手段、1023a…1023nは入力通信路からパケットを
受取り、ノード内で必要な処理を行う入力パケットハン
ドラ（IPH）、1024a……1024nはデータパケット転送手
段と平均フロー密度手段とからパケットを受取り、出力
通信路へと出力する出力パケットハンドラ（OPH）、102
5は該ノードの状態を監視し、該ノードを管理するネッ
トワークノード制御手段、10211−ijはデータパケット
を受取り、データパケット内部の指定されたビットによ
って自立的にデータパケットをスイッチするデータパケ
ット転送手段の単位スイッチ、10221−jiは制御パケッ
トを受取り、制御パケット内部の指定されたビットによ
って自立的に制御パケットをスイッチングすると同時
に、データパケット転送手段内の単位スイッチ間接続の
パケット転送能力を予約する平均フロー密度予約手段で
ある。

第５図（ａ）に、ノードでのノード間コネクション作
成での手順を示す。同図を参照しながらノード間コネク
ション作成について説明を行う。

ノード間コネクション設定の手順の始めに、経路予約
パケットを受取ったIPHはそのIPHでの帯域予約を行う
（第５図（ａ）−501）。すなわち、該IPHは該経路予約
パケット内に書かれている新たに設定しようとしている
VPの要求している通信帯域を受入れる余裕が該IPHにあ
るかどうか判断し、余裕があればIPHの持つバッファの
容量とIPHの持つパケット転送能力を予約する。このパ
ケット転送能力の予約は以下の方法により行われる。

IPHは、該IPH上に設定されているVPにより予約されて
いるパケット転送能力を予約済みパケット転送能力とし
て記憶している。新たに設定するVPによって要求されて
いる平均フロー密度と、該IPHの持つパケット転送能力
から該IPHの記憶している予約済みパケット転送能力を
引いた値とを比較し、もし該要求されている平均フロー
密度の方が小さいときはパケット転送能力に余裕がある
として、該IPHの記憶している予約済みパケット転送能
力に該要求されている平均フロー密度を加算することに
より、該新たに設定するVPについてパケット転送能力を
予約する。該パケット転送能力の予約方法によりIPHの
バッファ上に設定されている複数のVPによって該バッフ
ァにデータパケットの与えられる周期の平均が該バッフ
ァからパケットを出力できる周期の最小値より小さくな
らないようにVPの設定を行うことができる。

ここで、IPHのパケット転送能力、より具体的には該I
PH上のバッファからパケットを出力できる周期の最小値
は、該IPHの接続されているデータパケット転送手段の
単位スイッチのパケット転送能力により決められること
を注意しておく。

次に、IPHは該IPHの持つバッファ容量に余裕があるか
否か判断し、もし余裕があれば新たに設定されるVPによ
って要求されているバッファ容量を予約する。これは次
に示すように行われる。IPHは、該IPH上に設定されてい
るVPにより予約されているバッファ容量を予約済みバッ
ファ容量として記憶している。新たに設定するVPによっ
て要求されているバースト時超過フローと、該IPHの持
つバッファ容量から該IPHの記憶している予約済みバッ
ファ容量を引いた値とを比較し、もし該要求されている
バースト時超過フローの方が小さいときはバッファ容量
に余裕があるとして、該IPHの記憶している予約済みバ
ッファ容量に該要求されているバースト時超過フローを
加算することにより、該新たに設定するVPについてバッ
ファ容量を予約する。該バッファ容量の予約方法によ
り、該IPHの持つバッファ上に設定されている複数のVP
によって該バッファにデータパケットの与えられている
周期の平均で与えられる周期で該バッファからデータパ
ケットを出力した際にバッファに蓄積されることになる
データパケット数が該バッファの蓄積できるデータパケ
ットの個数を越えないようにVPの設定を行うことができ
る。

IPHの持つバッファ容量の予約時に、新たに設定するV
Pのバースト時超過フローと、IPHの持つバッファ容量か
ら該IPHが記憶している予約済みバッファ容量時超過フ
ローを引いた値とを比較する代わりに、新たに設定する
VPのバースト時超過フローと、IPHの持つバッファ容量
に予め定められた係数Ａを掛けた値から該IPH上に既に
設定されているVPのバースト時超過フローを引いた値と
を比較してもかまわない。この方法によると、該IPHの
持つバッファ上に設定されている複数のVPによって該バ
ッファにデータパケットの与えられている周期の平均で
与えられる周期で該バッファからのデータパケットを出
力した際にバッファに蓄積されることになるデータパケ
ット数に該係数Ａを掛けた値が該バッファの蓄積できる
データパケットの個数を越えないようにVPの設定を行う
ことができる。この場合には、予め定められた係数Ａに
よって定められる確率でバッファからのパケットの廃棄
が発生するが、同じ容量で扱うことの可能なVPの個数を
増加させることができる。

周知のように、ノードがスイッチングするパケット
が、該パケットがどの程度の廃棄を許容できるかを廃棄
許容度により示し、ノードがふくそう状態に陥ったと
き、廃棄許容度の大きいパケットから順に廃棄するパケ
ットの優先処理を行うことは、ノードのふくそう状態を
回避するために有効である。本発明の一実施例におい
て、該パケットの優先処理を行うためのバッファ容量の
予約は以下の様に行う。

ノードのIPHには前記廃棄許容度に対して通信網がサ
ポートするレベルに対応して複数個のバッファが設けら
れる。該バッファには該バッファに対応した該廃棄許容
度のレベルを持つパケットが一旦蓄積される。各VPは、
該VPが行う通信の特性により、該VPの廃棄許容度のレベ
ルが定められている。該VPは該VPに付けられた廃棄許容
度のレベルを持つパケットを用いて情報通信を行う。新
たにVPを設定する時のバッファ容量の予約は、該VPの持
つ廃棄許容度のレベルに対応したバッファについて、新
たに設定するVPのバースト時超過フローと、該バッファ
の容量に廃棄許容度のレベルに対応して予め設けられた
係数Ｂを掛けた値から、該バッファ上に既に設定されて
いるVPの持つバースト時超過フローの合計を引いた値と
を比較することにより行われる。前述したパケット廃棄
を起こすバッファ容量予約法から容易に類推できるよう
に、該各廃棄許容度に対応したバッファでの容量予約法
により各バッファにおいて容量の予約を行えば、それぞ
れのVPが持つ廃棄許容度に対応したパケット廃棄率をも
って該仮想回線が情報を通信できる。この場合、各バッ
ファは該バッファ上に設定されているVPの平均フロー密
度の合計の比較に比例した頻度でボーリングされる。

IPHでの帯域予約の終了したあとに行われる操作は第
５図（ａ）−502に示されるラベル予約である。

前述のように、VC設定プロトコルの実行のために、あ
るVCを構成する順方向VPと逆方向VPは同時に設定される
のが便利である。これらふたつのVPは、同じノード間通
信路において、異なったラベルを用いて認識されてもよ
いし、同じラベルを用いて認識されてもよいが、本発明
の有効性には直接の影響はない。ここでは、同じラベル
を用いて認識されるものとして説明を進める。

ノード間通信路は、該ノード間通信路の両端のノード
がお互いに情報をやりとりできる必要がある。このた
め、ノードの収容している入力通信路の内の１本と、出
力通信路の内の１本とがノード間通信路となる。ノード
間通信路の一方の端点のノードの入力通信路は、もう一
方の端点のノードの出力通信路となる。ノード間通信路
の端点に対応して、ひとつのIPHとひとつのOPHが存在し
ている。ノード間通信路の端点のOPHが、該OPHの出力す
るデータパケットに付けられるラベルを管理している。
ここで、帯域予約パケットが到着したIPHを入側IPH、該
入側IPHと同じノード間通信路の端点に接続されているO
PHを入側OPH、該到着した帯域予約パケットにより設定
される仮想回線のパケットが向かうOPHを出側OPH、出側
OPHと同じノード間通信路の端点のIPHを出側IPHと呼
ぶ。順方向VPは入側IPHから出側OPHへ、逆方向VPは出側
IPHから入側OPHへのノード間コネクションによってそれ
ぞれ構成される。第５図（ａ）−502のラベル予約とは
あるノード間通信路における順方向VPと逆方向VPのラベ
ルが同一であるために必要となる動作で、具体的には、
入側IPHは、逆方向VPのノード間コネクションを設定す
るために、入側OPHに該到着した経路設定パケット内に
書かれているラベルを送り、ラベルを送られたOPHは該
送られたラベルに他のVPに使用しない様に印を付ける、
という動作である。

次に、入側IPHは、経路設定パケットの中に書かれて
いる新たに設定しようとしているVPの要求している通信
帯域のうちの平均フロー密度と、出側OPHの接続されて
いる出力通信路の出力通信路の出力通信路番号と、入側
IPHの接続されている入力通信路の入力通信路番号と、
到着した経路設定パケット内のラベルとから帯域予約パ
ケットを作成する。さらに該帯域予約パケットは平均フ
ロー密度予約手段内で使用される三個のフィールド、帯
域余裕フィールドと経路指定フィールドとルーティング
フィールドとを持つ。作成された帯域予約パケットは、
予約フロー密度予約手段に渡される。平均フロー密度予
約手段は、帯域予約パケットを受取るとパケット転送能
力仮予約（第５図（ａ）−503）を開始する。平均フロ
ー密度予約手段はデータパケット転送手段と同じ単位ス
イッチ間接続を持ち、データパケット転送手段内の単位
スイッチ間接続の持つパケット転送能力を予約する役割
を持つ。

第４図に示した本発明の一実施例には、データパケッ
ト転送手段および平均フロー密度予約手段を２入力２出
力の単位スイッチを用いた８入力８出力の冗長経路付オ
メガ網から構成した例を示してある。該冗長経路付オメ
ガ網とは、２入力２出力の単位スイッチを４個並べたス
テージを例えば５段並べ、パーフェクトシャッフルとし
て周知である接続法を用いてステージ間を接続すること
を特徴とするスイッチング網であり、自律的に各単位ス
イッチがデータパケットの方路情報のうち定められたビ
ット位置の情報を参照してスイッチングすると全体が８
入力８出力のパケットスイッチとして動作できる自己ル
ーティングマルチステージパケット交換ネットワークで
ある。８入力８出力のパケットスイッチを構成するため
にはステージ数は３段で十分であるが、該データパケッ
ト転送手段ではステージを５段設けることにより該デー
タパケット転送手段の任意の入力ポートから任意の出力
ポートまでの経路を４通り準備している。このように、
該データパケット転送手段の任意の入力ポートから任意
の出力ポートまでの経路が複数個あるマルチステージパ
ケット交換ネットワークを使用すると該データパケット
転送手段内での負荷分散が可能になる。該データパケッ
ト転送手段および平均フロー密度手段の５段のステージ
のうち、前２段が複数の経路を準備するために設けられ
たステージであり、データパケット転送手段内では通過
するフローを分散するように働くことから、これらのス
テージをまとめて分散網と呼ぶ。また、該データパケッ
ト転送手段および平均フロー密度予約手段の５段のステ
ージのうち、後ろ３段はパケットを任意の出力ポートに
転送するために使用されるステージであり、これらのス
テージをまとめてルーティング網と呼ぶ。オメガ網の場
合、自己ルーティング機能を実現するためにはルーティ
ング網の前にあるパーフェクトシャッフル結合も必要と
するので、ここでは該パーフェクトシャッフル結合まで
含めてルーティング網と呼んでいる。

VPはデータパケット転送手段が準備している複数個の
経路のうちのひとつを選択して設定される。平均フロー
密度予約手段はこの複数個の経路のうちのひとつを選択
するために設けられている。第５図（ｂ）を用いて、平
均フロー密度予約手段のデータパケット転送手段の単位
スイッチ間接続の持つパケット転送能力の予約動作につ
いて説明する。

入側IPHは平均フロー密度予約手段の入力ポートを通
じて該IPHの作成した帯域予約パケットを第１段目のス
テージの単位スイッチに渡す。第５図（ｂ）に示した例
では、単位スイッチ10221−12の下側の入力ポートに、
該入力ポートから出力ポート101へのVPのための帯域予
約パケットが渡される。該出力ポート101は同じ番号を
持つ出力通信路に接続されているOPHに接続されてい
る。

平均フロー密度予約手段の単位スイッチは該単位スイ
ッチがパケットを出力する２本の単位スイッチ間接続の
各々について、該単位スイッチ間接続に対応するデータ
パケット転送手段の単位スイッチ間接続上に既に設定さ
れているVPによって予約されているパケット転送能力を
予約済みパケット転送能力として記憶している。以下、
平均フロー密度予約手段のある単位スイッチ間接続に対
応する、データパケット転送手段の単位スイッチ間接続
を対応スイッチ間接続と呼ぶ。

平均フロー密度予約手段の単位スイッチを受取った際
の動作は、該単位スイッチが分散網に属しているかルー
ティング網に属しているかによって異なる。

分散網に属する単位スイッチの場合は次に述べる動作
を行う。

まず、該受取った帯域予約パケットが該単位スイッチ
に入力された入力ポートを指定するための１ビットの情
報をルーティングフィールドに付加える。この情報は、
後で述べる該帯域予約パケットが出側OPHに到着した後
の操作で使用される。次に該受取った帯域予約パケット
のコピーを作成する。コピーを作成することにより、該
単位スイッチは２個の帯域予約パケットを持つことにな
る。次に、該２個の帯域予約パケットのうちのひとつを
該単位スイッチの上の単位スイッチ間接続に、残った帯
域予約パケットを該単位スイッチの下の単位スイッチ間
接続に、それぞれ出力する。その際、次に述べるふたつ
の操作を行う。

ルーティング生成用情報の収集：該帯域予約パケット
が上の単位スイッチ間接続に出力されたかを示す１ビッ
トのルーティングビットを該帯域予約パケットの経路指
定フィールドに付加える。該フィールドの情報は、デー
タパケット転送手段の持つ複数経路の中から選択された
経路に沿ってデータパケットを転送するために必要とな
るルーティングタグを構成するために使用される。

平均フロー密度による帯域予約：該帯域予約パケット
の帯域余裕フィールドは、出側OPHでVPの経路をデータ
パケット転送手段の持つ複数経路からひとつを選択する
ために使用される情報が記述される。より具体的には、
該情報は、帯域予約パケットが平均フロー密度予約手段
内でそれまでに通過した単位スイッチ間接続の対応単位
スイッチ間接続について、該対応単位スイッチ間接続の
最大パケット転送能力から、該対応単位スイッチ間接続
の予約済みパケット転送能力を引いた値の中の最小値で
ある。もし、それまでに経過した経路に余裕がない部分
があれば、その経路には余裕がないとしてその旨が書か
れている。

もし、それまでに通過した経路に余裕がない部分がな
ければ、以下の操作を行う。

該帯域予約パケットを単位スイッチ間接続に出力する
とき、該単位スイッチ間接続の対応単位スイッチ間接続
の最大パケット転送能力から、該対応単位スイッチ間接
続上で予約されている予約済みパケット転送能力と該帯
域予約パケット内に書かれている平均フロー密度とを引
いた値を計算する。

該計算した値が正の値をとるとき該単位スイッチ間接
続は新たに設定するVPを受入れる余裕を持つ。この場合
には、次のふたつの操作を行う。その第１の操作は、該
計算した値と該帯域予約パケット上の帯域余裕フィール
ドとを比較し、該帯域余裕フィールドの方が大きいとき
は該計算した値へと該帯域余裕フィールドを更新する操
作であり、第２の操作は、該送出する単位スイッチ間接
続に対応する予約済みパケット転送能力に、該帯域予約
パケット内に書かれている平均フロー密度を加える操作
である。

該計算した値が０若しくは負の場合は、該単位スイッ
チ間接続は新たに設定するVPを受入れる余裕を持たな
い。この場合は、該帯域余裕フィールドを用いて新たに
設定する仮想呼を受入れる余裕が無いことを表示し、さ
らに、該帯域予約パケットが帯域予約を行った最後のス
テージの番号、具体的には該帯域予約パケットを持つ単
位スイッチの属しているステージに付けられた番号から
１を引いた値を記録しておく。

ここで、帯域余裕フィールドの更新の際に用いられ
る、対応単位スイッチ間接続の持つ最大パケット転送能
力としては、該対応単位スイッチ間接続が単位時間当り
に転送できるデータパケット数に、１から該データパケ
ット転送手段の単位スイッチにおけるパケット衝突発生
確率を引いた値を掛けた値を使用するのがよい。該パケ
ット衝突発生確率は、該単位スイッチが入力部にファー
ストイン・ファーストアウト動作を行うバッファを設け
るときは0.25であるが、該単位スイッチに特開昭63−67
106号で本発明者が開示した方路情報によるパケットの
優先処理を行うバッファを用いたパケット交換方式を適
用した時にはより小さな値とすることができる。

さらに、帯域予約パケットが入側IPHから出力される
時に該帯域予約パケットの持つ帯域余裕フィールドの初
期値は、前記データパケット転送手段の単位スイッチ間
接続の持つ最大パケット転送能力とするのがよい、さら
に、前述したIPHでの平均フロー密度によるIPHのパケッ
ト転送能力の予約に使用した該IPHの持つ最大パケット
転送能力の値は、前記帯域予約パケットの持つ帯域余裕
フィールドの初期値と一致した値を使用するのがよい。

一方、ルーティング網に属する単位スイッチの場合は
次に述べる動作を行う。

受取った帯域予約パケット中に書かれている、新たに
設定しようとしているVPを用いるデータパケットの出力
される出力ポートの識別子の中の、該単位スイッチが属
しているステージによって指定されるビット位置にある
情報により、該単位スイッチの上の単位スイッチ間接続
または下の単位スイッチ間接続を選択して該帯域予約パ
ケットを出力する。この際、前記分散網に属する単位ス
イッチにおいて行われる操作である。平均フロー密度に
よる帯域予約を行う。

以上の動作を平均フロー密度予約手段の各単位スイッ
チが実行すると、該平均フロー密度予約手段の任意の入
力ポートと任意の出力ポートの間の経路の数に等しい数
の帯域予約パケットが出側OPHへと渡される。該OPHへと
渡されたそれぞれの帯域予約パケットの帯域余裕フィー
ルドには、もしあれば、該帯域予約パケットの通過して
きた経路の持つパケット転送能力の余裕が書かれてい
る。第５図（ｂ）に示した例では、太線で示した経路に
沿って帯域予約パケットが平均フロー密度予約手段内を
転送され、出力ポート011に接続されているOPHへと渡さ
れる。

新たなVP設定要求による帯域予約パケットを受取った
OPHは、ノード内経路選択（第５図（ａ）−504）を行
う。該ノード内経路選択は、具体的には次の手順により
実行される。

新たなVP設定要求による帯域予約パケットを受取った
OPHは、同じVP設定要求に起因する帯域予約パケットが
揃うので待って、該VP設定要求に起因する帯域予約パケ
ットの持つ帯域余裕フィールドのうち該VPを受入れる余
裕があったものを比較し、最も大きな値を持つ帯域予約
パケットの通過した経路を該新たに設定するVPの使用す
る経路として選択する。ここで、帯域予約パケットの持
つ入側IPHの接続された入力通信路の入力通信路番号
と、該入力通信路での上でのラベルとによって同じVP設
定要求に起因する帯域予約パケットが認識される。

その後、該OPHは該新たに設定するVPに該OPHがパケッ
トを出力するノード間通信路上で該仮想呼の使用するラ
ベルを割当てる（第５図（ａ）−505）。さらに、逆方
向VPを構成するノード間コネクション設定の為に必要な
情報を出側IPHに渡す。該出側IPHに渡される情報は、該
出側OPHが新たに割当てたラベルと、入側OPHの接続され
た出力通信路の番号と、入側IPHが入側OPHに対して渡し
たラベルとで構成される。出側OPHからこれらの情報を
受取った出側IPHは、該出側IPHの持つ方路選択表に登録
し、該出側OPHが新たに割当てたラベルをキーとした入
側OPHの接続された出力通信路の番号と入側IPHが入側OP
Hに対して渡したラベルとの検索ができる欄を作成す
る。

ここで、出側OPHが受取った同じVP設定要求に起因す
る帯域予約パケットのなかに、通信帯域に余裕のある経
路を通ってきたものがなければ、出側OPHによるラベル
割当て、出側OPHからの出側IPHの方路選択表への登録デ
ータの送出は行われない。

さらに、出側OPHにおいて、出側IPHから別の仮想呼で
使用しようとして前述の仮想呼に使用するラベルの予約
を行う場合に、既に該出側OPHによって使用されている
可能性がある。これは、あるノード間通信路上に設定さ
れるVPの使用するラベルが順方向VPと逆方向VPとで同じ
であるという規則のために発生する困難さであるが、こ
の困難さは、良く知られているように、例えばノード間
通信路の両方の端点のOPHが割り付けるラベルの番号を
２分してそれぞれのOPHに割当て、該OPHが同じラベルを
割り付けないようにすれば解決する。

次に、該帯域予約パケットを受取った出側OPHは、該
受取った帯域予約パケットそれぞれに対応して帯域予約
終了パケットを作成し、平均フロー密度予約手段に渡
す。該帯域予約終了パケットは、該帯域予約パケットの
持っていた新たに設定しようとしているVPの平均フロー
密度と、ルーティングフィールドと、入側IPHでのラベ
ルと、該帯域予約パケットが帯域予約を行った最後のス
テージの番号とを持つ。さらに、帯域予約終了パケット
のうち、出側OPHで該新たに設定するVPのネットワーク
ノード内経路を通過したと選択された帯域予約終了パケ
ット（被選択帯域予約パケット）は、被選択帯域予約終
了パケットであることを示すグラグと、該帯域予約パケ
ットの持っていた経路指定フィールドと、出側OPHによ
り該新たに設定する仮想呼に割当てられたラベルを情報
として持つ。

帯域予約終了パケットを受けとった平均フロー密度予
約手段はパケット転送能力本予約（第５図（ａ）−50
7）を行う。該パケット転送能力本予約は、具体的には
次の手順になっている。

帯域予約終了パケットを受けとった平均フロー密度予
約手段の単位スチッチがルーティング網に属していると
きは、次の動作を行う。

帯域予約終了パケットを受とった単位スイッチは、該
帯域予約終了パケットの持つルーティングフィールドの
情報を参照しながら、該帯域予約終了パケットに対応し
た帯域予約パケットの通過した経路を遡る方向に該帯域
予約終了パケットを転送する。この際、もし受けとった
帯域予約終了パケットが被選択帯域予約パケットではな
く、さらに該帯域予約終了パケットの持つ、該帯域予約
終了パケットに対応する帯域予約パケットが帯域予約を
行った最後のステージの番号より、該単位スイッチの属
するステージの番号が若いかまたは等しいならば、該帯
域予約終了パケットの入ってきた単位スイッチ間接続に
対応して該単位スイッチが持つ予約済みパケット転送能
力から該帯域予約終了パケットの持つ平均フロー密度の
値を減じ、減じた結果を新たな予約済みパケット転送能
力とする、予約取消しを行う。

一方、分散網に属する単位スイッチならば、次の動作
を行う。

まず、同じVP設定要求に起因する帯域予約終了パケッ
トがふたつそろうのを待つ。もし受けとった帯域予約終
了パケットが被選択帯域予約終了パケットではなく、さ
らに該帯域予約を行った最後のステージの番号より、該
単位スイッチの属するステージの番号が若いかまたは等
しいならば、予約取消しを行う。その後、そろったふた
つの帯域予約終了パケットではないパケットを、そろっ
たふたつのパケットのどちらも被選択帯域予約終了パケ
ットではないならばそれらのパケットのどちらか一方を
消去し、残ったパケットを前段のステージへと転送す
る。

以上の操作を平均フロー密度予約手段の各単位スイッ
チが帯域予約終了パケットについて実行すると、もし該
ノードに新たに設定するVPを受入れる余裕があるなら被
選択帯域予約終了パケットが、該VPを受入れる余裕がな
かったなら被選択帯域予約終了パケットではない帯域予
約終了パケットが入側IPHに渡される。

もし受けとった帯域予約パケットが被選択帯域予約終
了パケットであれば、入側IPHでの方路選択表設定（第
５図（ａ）−508）が行われる。具体的には、該入側IPH
は、該被選択帯域予約終了パケットの持つ出側OPHによ
って該新たに設定するVPに割当てられたラベルと、該出
側OPHの接続されている出力通信路の出力通信路番号に
該被選択帯域予約終了パケットの持つ経路指定フィール
ドに記載されている情報を加えて作成したルーティング
タグとを、該帯域予約終了パケットに対応した経路予約
パケットの持っていたラベルをキーとして検索するため
の欄を該入側IPHの持つ方路選択表に作成する。

その後、該方路選択表を参照して経路予約パケットの
持つラベルを書替え、該経路予約パケットのノード内の
経路を加えて該経路予約パケットを平均フロー密度予約
手段に渡す（第５図（ａ）−509）。経路予約パケット
を受けとった平均フロー密度予約手段は、該パケットの
持つノード内の経路をもとに出側OPHに該経路予約パケ
ットを転送し（第５図（ａ）−510,511）、次に帯域予
約を行うノードへと該経路予約パケットを転送する。こ
こで、平均フロー密度予約手段の分散網に属する単位ス
イッチでのスイッチング法により、該平均フロー密度予
約手段の受取った経路予約パケットの通過する経路が変
化する。より一般的には、該経路予約パケットは該パケ
ットに起因した帯域予約パケットおよび帯域予約終了パ
ケットによって設定された順方向VPに沿って次に帯域予
約を行うノードへと平均フロー密度予約手段を通じて転
送されていると言える。さらに一般化すると、順方向VP
に沿って平均フロー密度予約手段内を転送される帯域予
約パケットと帯域予約終了パケット以外の制御パケット
の通過する経路は、該平均フロー密度予約手段の分散網
に属する単位スイッチでのスイッチング法により異なる
と言える。しかしながら、順方向VPに沿って平均フロー
密度予約手段内を転送される帯域予約パケットと帯域予
約終了パケット以外の制御パケットのルーティング法
は、本発明の有効性には何等影響を与えない。ここで
は、これら帯域予約パケットと帯域予約終了パケット以
外の制御パケットの平フロー密度予約手段内での経路は
パケット種別毎に決定されているものとする。具体的に
は、該平均フロー密度予約手段の分散網に属する単位ス
イッチでは、パケット種別を表す情報のうちのある１ビ
ットを方路情報としてこれら帯域予約パケットと帯域予
約終了パケット以外の制御パケットを出力する単位スイ
ッチ間接続を決定することにする。以上でノードでの帯
域予約は終了する。

もし受けとった帯域予約終了パケットが被選択帯域予
約終了パケットでなかったならば、該ノードには新たに
設定する仮想呼を受入れる余裕がない。この場合には入
側IPHはVC拒絶パケットを作成する。該VC拒絶パケット
は、今まで帯域予約を行ってきたノードにある逆方向ノ
ード間コネクションを頼りに、該帯域予約を行ってきた
ノードを逆に辿り、発呼端末を収容しているNTまで至
る。この時、VC拒絶パケットを受けとったノードでは該
VC拒絶パケットに対応するVC設定要求により予約された
通信帯域やノード間通信路でのラベルなどの通信資源を
解放する。VC拒絶パケットを受けとったNTは、該VC拒絶
パケットに対応するVC設定要求により予約された通信資
源を解放すると同時に、発呼端末にVC設定要求が拒絶さ
れた旨通知する。

各ノードが以上に述べたノードでの帯域予約を実行し
ながら経路予約パケットを順に転送することにより、VP
の設定が進行する（第８図（ａ）−810,811,812）。

経路予約パケットは最後に着呼端末を収容しているNT
に到着し、該NTの制御装置へと渡される。経路予約パケ
ットを受けとった該NTの制御手段は、該経路予約パケッ
トの持つ着呼端末の通信網内識別子と、NTとノード間の
通信路で使用されたラベルとを用いて、NTの下りチャネ
ルの設定を行う（第８図（ａ）−813）。

本発明の一実施例におけるNTの下りチャネルの構成例
を第６図に示す。同図において、1041はNTの下りチャネ
ル、10412a…10412nは該NTの収容している端末に対応し
て設けられ、該対応する端末に渡すべきデータパケット
を受けとったデータパケット中から選択し、該選択した
データパケットを対応する端末に渡すラベルフィルタ手
段、10411は、該下りチャネルの受けとったデータパケ
ットを、該下りパケットの持つ全てのラベルフィルタ手
段にコピーして渡す下りパケットコピー作成手段、であ
る。

経路予約パケット受けとったNTの制御手段は、該経路
予約パケットの持つ着呼端末の通信網識別子を用いて着
呼端末を決定し、該着呼端末に対応したラベルフィルタ
手段に対して、該経路予約パケットがNTとノード間の通
信路で使用したラベルを持つデータパケットを下りパケ
ットコピー作成手段から受けとったなら、該データパケ
ットを端末に渡すように指示する。より具体的には、下
りパケットコピー作成手段はすべてのラベルフィルタ手
段を並列に接続するための物理的な情報伝送路であるバ
スであってもよい。また、ラベルフィルタ手段は該NTか
ら受けとったラベルを蓄積しておき、該バスから受けと
ったデータパケットのうち、該データパケットが前記蓄
積していたラベルと同じラベルを持っていたなら、該デ
ータパケットを端末に出力する。経路予約パケットを受
けとったNTの制御手段は、該経路予約パケットの持つ着
呼端末の通信網内識別子を用いて着呼端末を決定し、該
着呼端末に対応したラベルフィルタ手段に、該経路予約
パケットがNTとノード間の通信路で使用したラベルを登
録する。

次に、NTは着呼端末に対して着呼処理（第８図−81
4）を行う。該着呼処理は、例えば既存の電話網におい
て電話機のベルを鳴らし、該電話機がオフフックにな
る、すなわち着呼端末からの応答、を持つという動作に
対応した処理である。

着呼端末からの応答があったなら、NTはVCの設定が完
了したものとしVC設定終了パケットを作成し、ノードに
渡す（第８図−815）。該VC設定終了パケットは、前述
のVP設定手順によって設定された逆方向VPに沿って通信
網内を転送され（第８図−816,817,818）、発呼端末を
収容しているNTへと渡される。ここで、該VP設定終了パ
ケットの沿う逆方向VPについては帯域予約がなされてい
ないので、該逆方向VPを構成するノード間コネクション
を構成するための方路選択表の欄には該ノード間コネク
ションのためのノード内経路を選択するための情報は書
かれていない。しかしながら、逆方向VPに沿って転送さ
れる経路は、本発明の有効性になんら関係がない。そこ
で、ここでは、前述の順方向VPに沿って転送される帯域
予約パケットと帯域予約終了パケット以外の制御パケッ
トのノード内でのルーティング法と同様、これらの帯域
予約パケットと帯域予約終了パケット以外の制御パケッ
トは、該制御パケット種別ごとに決められた平均フロー
密度予約手段内の経路を通過するものとする。

VC設定終了パケットを受取った端末は、該VC設定終了
パケットにより設定が終了したことを示されたVCを使用
して通信を行う端末に対してデータパケットの出力を開
始するように指示する（第８図−819）。以上でVC設定
フェーズは終了し、データ転送フェーズが開始される。

前述のVC設定に使用される制御パケット、すなわち発
呼パケット、経路問合わせパケット、経路応答パケッ
ト、経路予約パケット、帯域予約パケット、帯域予約終
了パケット、VC拒絶パケット、VC設定終了パケットは、
その他の制御パケットやデータパケットと区別できる必
要がある。この各パケット種別の区別の方法にはいくつ
かの種類があるが、本発明の有効性には該パケット種別
の区別法はなんら関係がないので、ここでは特に限定し
ない。

また、前に述べたVCの設定手順は本発明の精神を説明
するための一例としてとりあげたものであり、本発明の
効果はこのVCの設定手順を用いないと現れないものでは
ない。ここで説明しているVCは発呼端末から着呼端末へ
と情報を流す種類のものであるが、発呼端末と着呼端末
の間に全２重通信路を提供するVCを設定する手順でもか
まわない。この種類の手順において、順方向VPのみなら
ず逆方向VPにおいても帯域予約が行われる。この時、逆
方向VPにおいて予約される帯域は、着呼処理のときに着
呼端末が渡してもよいし、発呼端末が発呼時に渡しても
よい。また３個以上の端末の間で１対多通信や会議通信
を提供するVCを設定する手順でもかまわない。

さらに、前に述べたVCの設定手順ではデータパケット
の使用する通信帯域は予約したが、制御パケットの使用
する通信帯域は前もって予約されていても良いし、予約
されていなくても良い。制御パケットの使用する通信帯
域が前もって予約されていない場合、発呼要求の拒絶の
条件が前に述べたVCの設定手順とは異なり、常にノー
ド、ノード間通信路、NTに余裕が残っているように帯域
予約を行う必要がある。

また、ここで説明している本発明の一実施例におい
て、帯域予約手段は通信網内のNT、ノードに分散して設
けられているが、データベースは該通信網のひとつのノ
ードに附属して設けられている。しかしながら、データ
ベースも複数個のノード、NTに分散して設けられていて
もかまわない。

前述した本発明の一実施例では、通信帯域を規定する
量として、平均フロー密度とバースト時超過フローを取
上げ、ある仮想呼の存続している期間にバースト期間が
複数個であるときは、個々のバースト期間でのバースト
時超過フローの総和を該仮想呼のバースト時超過フロー
としてパケットバッファの余裕を調べる尺度とした。し
かしながら、個々のバースト期間の間隔が十分開いてお
り、かつ、VPに割当てられたデータ転送能力が持つ非バ
ースト期間における余裕分によって、ひとつのバースト
期間でのバースト時超過フローがその後の非バースト期
間の通信網を通過することができる、という性質をフロ
ーが持っているならば、個々のバースト期間でのバース
ト時超過フローのうちの最大値を以て仮想呼のバースト
時超過フローとすることができる。ここでは、非バース
ト期間における余裕分は、VPが存在している期間の平均
フロー密度と非バースト期間の平均フロー密度との差で
表すことができる。このような性質を持つフローではパ
ケットバッファがその他のフローに比べてより有効に利
用できる。

前に述べた本発明の一実施例では、あるVPのためのデ
ータ転送能力を該VPの発生するフローが持つ平均フロー
密度だけ予約することとしていたが、あるVPのためのデ
ータ転送能力の予約時に該VPの発生するフローが持つ平
均フロー密度よりも大きなフロー密度を該VPのためのデ
ータ転送能力として予約してもかまわない。この場合、
該VPのバースト期間は予約したデータ転送能力以上のフ
ロー密度が該VP上に流れる期間を指し、パケットバッフ
ァを予約するために用いるバースト時超過フローは、こ
のバースト期間に通信網に渡されるデータ量から予約し
たデータ転送能力とバースト期間の長さとの積を引いた
ものとなる。このような予約方法をとると、データ転送
能力を予約フロー密度だけ予約した場合に比べ、該VPに
必要となるバッファ量が減少するが、非バースト期間の
データ転送能力の余裕が大きくなる。

前に説明した本発明の一実施例において、パケットバ
ッファの容量の予約はバースト時超過フローによって予
約していた。バースト時超過フローは、VPが存在してい
る間のバースト期間のそれぞれの間に平均フロー密度で
バケットを転送したときにバッファに蓄積されるパケッ
トの総和であとしていた。しかし、通信網がバケットを
転送するために必要なパケット転送時間の上限が決まっ
ていればVPが存在している期間のうち、パケット転送時
間の上限と同じ長さをもつ小区間中を考え該小区間中に
発生するバースト期間においてバッファに蓄積されるパ
ケット量の総和を求め、該総和のうち、VPが設定されて
いる期間のなかで最も大きいものをバースト時超過フロ
ーと見なすこともできる。

本発明は、ネットワークノードとネットワーク終端装
置の持つパケットバッファ容量を自由に拡張できるよう
に実装された交換機に適用すると、種々性質を持つフロ
ーに柔軟に対処できる交換機を提供することが可能にな
る。

データ転送フェーズ 一例として、第１図において前述のVC設定フェーズで
設定したVCを用いて発呼端末20aから着呼端末20cへとデ
ータパケットを転送する場合について説明する。データ
転送フェーズは通信網のNTとノードがデータパケットと
制御パケットをやりとりしながら第９図に示す手順をふ
んで実行される。以下、第９図を参照しながら説明を進
める。

まず、発呼端末は着呼端末に送りたい情報に第８図−
809に示す操作を行った時に通知されたラベルを付けた
データパケットを作成し、NTに渡す（第９図−901）。
該ラベルにより該データパケットが使用するVPが指定さ
れる。

端末からデータパケットを渡されたNTは先ず流量規制
を行う（第９図−902）。NTでの流量規制は具体的には
次の方法により行われる。

NTの持つ、該NTに収容されている端末対応に設けら
れ、ひとつの計数装置を含んだリーキーバスケット手段
は、第８図−802に示す操作を行った時に渡された、VP
の要求した通信帯域である平均フロー密度とバースト時
超過フローを保持している。該リーキーバスケット手段
の計数装置は対応した端末からデータパケットが到着す
るごとにインクリメントされ、かつ平均フロー密度に対
応した周期でデクリメントされている。ここで、該計数
装置のデクリメントは該計数装置の保持している値が０
の場合は行われないものとする。もしNTがデータパケッ
トを受取った時に、該データパケットを発生した端末に
対応したリーキーバスケット手段の計数装置の保持して
いる値が、バースト時超過フローに対応したパケット数
と等しいスレシホールド値と等しいかこれを越えている
時には、NTは該計数装置をインクリメントする代わりに
該受取ったデータパケットを廃棄する。この操作を設定
されている全てのVPについて行うことにより、各VPは予
約した通信帯域以上の通信帯域を使用できなくなる。よ
って、各VPについてパケット廃棄が事実上発生しなくな
り、伝送品質を保証できる。

ここで、平均フロー密度に対応した周期とは、具体的
には、該VPを使用している端末がデータパケットを発生
する間隔の平均である。また、バースト時超過フローに
対応したパケット数と等しいスレシホールド値は、例え
ば、該VPを使用している端末が発生するデータパケット
をあるバッファに一旦蓄積し、該バッファからデータパ
ケットを前記端末がデータパケットを発生する間隔の平
均で出力させた時にバッファ内に蓄積されるデータパケ
ット数の最大値である。

また、前記流量規制方式ではリーキーバスケット手段
の計数装置が保持している値が予め設定されたスレシホ
ールド値と等しいかまたはそれを越えている場合に該計
数装置をインクリメントせずデータパケットを廃棄して
いたが、この場合にデータパケットを廃棄せずに端末に
対してデータパケットの送出抑制要求を出力することに
してもよい。この場合、端末は直ちに該送出抑制要求を
受入れデータパケットの送出を一旦停止する。送出抑制
の解除は例えば、該対応するリーキーバスケット手段の
計数装置が保持している値が０になったときに行なうこ
とにしても良い。

さらに、NTでの流量規制としてデータパケットを廃棄
する場合に、端末の行う通信の性質がデータパケットを
廃棄できない種類ものの場合には、該データパケットを
発生する端末がNT内にあるリーキーバスケット手段と同
じ装置を内蔵し、該端末が発生するフローを自主的に監
視し、データパケットをNTに渡した場合に該データパケ
ットが廃棄されるならば、通信網からの要求なしに該端
末が自主的にデータパケットの送出を停止してもかまわ
ない。

NTでの流量規制の後、該データパケットは統計多重さ
れ、NTとノードの間の通信路を通じてノード102aへと渡
される（第９図−903）。具体的には、データパケット
の統計多重はデータバッファをNTが受取り、該受取った
データパケットについて流量規制が終ったなら直ちに該
NTの持上りバッファに該データパケットを入力すること
により実行される。この時、該NTの上りパケット入力手
段において他の端末からのデータパケットの入力要求と
の排他制御が必要となる。簡単には、該排他制御は上り
バッファに対するデータパケットの入力速度を、該NTの
収容している端末の持つデータ転送速度に該NTの収容し
ている端末の数を掛けた値とし、上りパケット入力手段
に収容している端末を周期的にボーリングし、もし該端
末がデータパケットを出力していたなら流量規制操作後
に上りバッファに転送することによって該上りパケット
入力手段をパケットがよどみなく通過するようにして実
現できる。

NTの上りパケット出力手段は、もし該上りパケット出
力手段の接続された上りバッファにパケットが蓄積され
ているなら、該蓄積されたパケットを常に該上りバッフ
ァから取出してNTとノードの間の通信路に出力してい
る。

データパケットを受取ったノードは、該データパケッ
トの持つラベルによって指定されるVPに沿って転送され
る（第９図−904,906,906）、このノードでのデータパ
ケット転送は具体的には次のように行われる。

データパケットを受取ったノードのIPHは該データパ
ケットのラベルをキーとして該IPHの持つ方路選択表の
検索を行い、該データパケットが次に沿って転送される
ノード間コネクションにおけるノード内経路を指示する
情報と、該データパケットが出力される時に付けられる
ラベルとを得る。その後、該データパケットのラベルを
該方路選択表の検索から得られたラベルに書替え、さら
に該検索から得れたノード内経路を指示する情報を加え
てノード内データパケットを作成し、データパケット転
送手段に渡す。

各データパケット転送手段の単位スイッチは、ノード
内データパケットを受取ると、該ノード内データパケッ
トの持つノード内経路を指示する情報のうち該単位スイ
ッチの属するステージ番号によって指定される１ビット
によって該ノード内データパケットを出力する単位スイ
ッチ間接続を決定し、該決定した単位スイッチ間接続の
先にある単位スイッチがデータパケットを受けいれる状
態にあることを確認した後で該決定した単位スイッチ間
接続に対して該ノード内データパケットを出力する。こ
の操作を各データパケット転送手段の単位スイッチが実
行すると、前記VC設定フェーズで設定したVPのためのノ
ード内経路を該ノード内データパケットが通過し、OPH
に渡されることになる。

ノードの各OPHは、データパケット転送手段からノー
ド内データパケットを受取ると該ノード内データパケッ
トから該ノード内データパケットの持つノード内経路を
指示する情報を削除してデータパケットを作成し、ノー
ド間通信路へ出力する。ここで、OPHでは、データパケ
ット転送手段により渡されるデータパケットと、平均フ
ロー密度予約手段より渡される制御パケットをひとつの
ノード間通信路に出力する必要があるが、この動作は、
例えばデータパケットを出力する割合と制御パケットを
出力する割合とがある一定値を保つようにしても良い
し、データパケットの出力されない時に制御パケットを
出力することにしても良い。

以上の動作を各ノードが行うと、データパケットがVP
に沿って着呼端末を収容しているNT104cにデータパケッ
トが渡される。データパケットを渡されたNTでは該デー
タパケットのラベルをもとに端末選択を行う（第９図−
907）。該端末選択は具体的には次の動作である。

ノードからNTに渡されたデータパケットは、該NTの下
りチャネルに入り下りパケットコピー作成手段によって
該データパケットのコピーが作成され、該コピーのそれ
ぞれのラベルフィルタ手段に渡される。各ラベルフィル
タ手段では、第８図−813で渡されたラベルＡと該受取
ったデータパケットのラベルＢを比較しており、該ラベ
ルＡとラベルＢとが一致した場合、該受取ったデータパ
ケットを該ラベルフィルタ手段に接続されている端末に
渡す。

データパケットを受取った端末（第９図−908）はも
し必要なら発呼端末に渡すackパケットを作成し該端末
を収容しているNTに渡す（第９図−909）。該ackパケッ
トは、確かにデータパケットを受取ったことを通信相手
の端末に通知するために使用される制御パケットであ
る。

該ackパケットは発呼端末から着呼端末へデータパケ
ットを転送するために使用したVCの逆方向VPに沿って転
送される。このために該ackパケットのラベルは該逆方
向VPを指定するためのラベルとなる。ここで説明してい
る実施例では、ある通信路上の順方向VPと逆方向VPとを
指定するラベルは同一のものを使用しているので、着呼
端末において作成するackパケットのラベルは受取った
データパケットの持っていたラベルをそのまま使用すれ
ばよい。

該ackパケットは、ノードにおいてデータパケット転
送手段を選択する代わりに平均フロー密度予約手段を通
過しさらに前述のように、平均フロー密度予約手段の複
数経路のうちパケット種別により選択される経路を通過
すること以外は、データパケットと同様に逆方向VPに沿
って通信網内を転送され（第９図−911、912、913、91
4）、発呼端末へと渡される（第９図−915）。

ackパケットを受取った端末は、該端末が通信を進め
るために使用されるプロトコル、例えばCCITTで標準化
されたプロトコルであるX.25、に従った動作、例えばウ
インドウ制御等を行う。

以上説明した手順に従ってデータ転送フェーズは進行
する。ここで、既存のパケット交換網と大きな違いは、
通信を行う端末のみが複雑なプロトコル、例えばX.25、
実行しており、通信網内部のNTやノードは単に受取った
データパケットをVPに沿って転送しているだけである点
にある。

VP解放フェーズ ここで説明している本発明の一実施例において、発呼
端末から着呼端末へのデータ転送が終了したなら、VC解
放フェーズに移行する。該VC解放フェーズは、前記VC設
定フェーズへ設定したVCを解放する操作を行うフェーズ
である。これは、発呼端末がVC解放パケットを作成して
NTに渡すことにより開始される。VC解放パケットを受取
ったVCもしくはノードは、該VC設定パケットがこれから
通過しようとしているノード間コネクションのために予
約されていたラベル、及び通信網帯域を解放し、その後
該VC解放パケットを該VC解放パケットの沿っているVPに
従って転送する。このVC解放パケットの通信網での取扱
い方法には各種の方法が考えられるが、本発明の有効性
には影響を与えないので、ここでは限定しない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によると、VCを設定する際
に該VCで使用する通信に必要なパケット転送能力を簡便
な方法によって予約して割当てるので、パケット転送能
力の不足によるパケット廃棄率および遅延時間の悪化を
防ぐことができる。さらにVCを設定する際に該VCで使用
する通信に必要なバッファ容量を予約するので、バッフ
ァ容量の不足によるパケット廃棄率の悪化を防ぐことが
できる。以上のことからVCの伝送品質を保証することが
できる。さらに、帯域予約を行いながらVCを設定する際
に必要となる。それまでに設定されているVCで使用され
ている通信帯域に関する情報を通信網内部に分散して管
理しているため、該通信帯域に関する情報をひとつの計
算機で管理する場合に比べて迅速な帯域予約を行うこと
ができる。また、通信網に収容されている端末が該端末
の発生するフローを自律的に観察し予約した通信帯域を
越えて通信帯域を使用した場合、端末が通信網からの要
求なしにパケットを出力することを停止もしくは抑制す
るならば、ノードやノード間通信路でのふくそうを未然
に防止できVCの伝送品質を容易に保証できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する通信網の構成例を示す図、第
２図は平均フロー密度とバースト時超過フローの説明
図、第３図は本発明の一実施例であるネットワーク終端
装置の構成を示す図、第４図は本発明の一実施例である
ネットワークノードの構成を示す図、第５図はノード間
コネクションを設定する手順を説明する図、第６図は第
３図に示したネットワーク終端装置の下りチャネルの構
成例を示す図、第７図は既存の通信網の一例を説明する
ための図、第８図は本発明を適用した通信網でのVC設定
手順への一例を示す図、第９図は本発明を適用した通信
網でのデータ転送手段の一例を示す図、である。 10……通信網、20a…20j……端末、101……データベー
ス、102a……102g……ネットワークノード、103a…103m
……ノード間通信路、104a……104g……ネットワーク終
端装置、1043……制御手段、10422……上りバッファ、1
0423……パケット出力手段、10421……上りパケット入
力手段、10424a……10424b……リーキーバスケット手
段、1021……データパケット転送手段、1022……平均フ
ロー密度予約手段、1023a……1023n……入力パケットハ
ンドラ（IPH、）1024a……1024n……出力パケットハン
ドラ（OPH）、1025……ネットワークノード制御手段、1
0211−ij……単位スイッチ、10221−ij……平均フロー
密度予約手段、10412a……10412n……ラベルフィルタ手
段、10411……パケットコピー手段。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バッファを備えるノードと、ノード間通信
   路とを経由して、端末がデータ通信を行うための仮想回
   線を設定する際に、 端末が該仮想回線の存続期間に平均して送出するデータ
   の量を示す第一の情報と、該端末がバースト期間に前記
   平均を超えて送出するデータの量を示す第二の情報とを
   受信し、 ノード及びノード間通信路の転送能力を、前記第一の情
   報に基づいて予約し、ノードが備えるバッファの容量
   を、前記第二の情報に基づいて予約することを特徴とす
   る通信資源予約方法。
2. 【請求項２】パケットを一時的に蓄積するためのバッフ
   ァと、 複数の単位スイッチを接続することにより構成され、パ
   ケットを入力ポートから受け取り、該パケットのヘッダ
   を自律的に各単位スイッチが参照しながらスイッチング
   することによって該パケットを任意の出力ポートへ転送
   するセルフルーティング手段と、 仮想回線の設定時に、該仮想回線の存続期間に平均して
   送出されるパケットの量を示す第一の情報に基づいて、
   該仮想回線が設定される前記セルフルーティング手段内
   のパケット転送経路上で、該セルフルーティング手段の
   転送能力を予約し、バースト期間に前記平均を超えて送
   出されるパケットの量を示す第二の情報に基づいて、前
   記バッファの容量を予約する資源予約手段とを具備した
   ことを特徴とするネットワークノード装置。
3. 【請求項３】端末とノードとノード間通信路の接続情報
   を保持し、仮想回線を設定する際に該仮想回線が経由す
   るノードを決定するための問い合わせに応答するデータ
   ベースと、 仮想回線を設定する際に、該仮想回線の存続期間に平均
   して送出されるパケットの量を示す第一の情報に基づい
   て、自ノード及び自ノードにつながるノード間通信路の
   転送能力を予約し、バースト期間に前記平均を超えて送
   出されるパケットの量を示す第二の情報に基づいて、自
   ノードのバッファの容量を予約するノードとを備え、 前記ノードは、端末からの仮想回線の設定要求を受け取
   ると、前記データベースに該仮想回線を設定する経路を
   問い合わせ、問い合わせた結果に従って順次ノードを経
   由しながら、前記ノードがそれぞれ独立に、前記予約を
   行うことを特徴とするパケット交換システム。