JP2961539B1 - フロー制御方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 ＡＴＭノードでのフロー制御による処理負担
増を軽減する。 【解決手段】 ＶＣ（仮想コネクション）４３Ｂの仮想
的な受信端末となるノード４２Ｂにおいて、そのＶＣ４
３Ｂを介して受信したセルを所定数だけＶＣ４３Ｃに送
信完了するごとに、これらセルの送信完了をそのＶＣ４
３Ｂを介して対向する送信側ノード４２Ａに対してＲＭ
セル４４で通知し、その送信側ノード４２ＡでこのＲＭ
セル４４で通知された受信間隔と送信完了したセル数と
から、送出セルレートを算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フロー制御方法に
関し、特にＡＴＭセルの送出セルレートを制御するフロ
ー制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＡＴＭ（非同期転送方式）レイ
ヤで送出セルレートを制御する方式として、このＡＢＲ
方式とこれをリンクバイリンク制御に適用可能とするＶ
Ｓ／ＶＤ（仮想ソース／仮想デスティネーション）方式
がある（例えば、The ATM Forum:Traffic Management S
pecification Version4.0 など参照）。ＡＢＲ方式は、
基本的にはエンド・エンド（ＡＴＭコネクションの送受
信間）でやり取りするＲＭセルを使用して送出セルレー
トを制御する方式である。

【０００３】ここで、ＡＢＲ方式によれば、ＲＭセルを
送信側端末から送出してから受信側端末に届き、そこで
折り返えされたＲＭセルが送信側端末に届いて初めて、
ＲＭセルを送出した送信側端末でネットワーク状況が確
認される。したがって、ＲＭセルの送出からネットワー
ク状況の確認までの時間的遅れは、高速回線を使用して
遠隔地との間で通信を行う場合、送出セルレートの制御
により得られる効果を低減させる原因となる。

【０００４】例えば、Ａ地点−Ｂ地点間で１Ｇｂｐｓの
ＡＴＭ回線を使用し、片道の遅延が１５ｍｓであるとし
た場合、１つのＡＴＭセルを５３オクテットとして計算
すると、ＲＭセルが往復する３０ｍｓの間に、送信側端
末は最大約７０，０００セルを送出可能である。したが
って、送信側端末は、最悪の場合、輻輳が発生してから
約７０，０００セルを送出し終わった後に、ＲＭセルに
より輻輳の発生を検出して、送出セルレートを低下させ
ることになる。

【０００５】このようなＡＢＲ方式の問題点を解決する
一方法として、ＶＳ／ＶＤ方式が提案されている。この
ＶＳ／ＶＤ方式は、仮想的なソースとデスティネーショ
ンを中継するＡＴＭノード上に、ＡＢＲ方式の制御区間
を実現し、ＶＳとＶＤ間でＡＢＲ方式のＲＭセルを折り
返すことにより、隣接ノード間でリンクバイリンクにフ
ロー制御を実施するものである。これにより、比較的距
離が短い各リンクごとにＡＢＲ方式が実現されるため、
輻輳発生から検出までに要する時間が短縮される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のフロー制御方法では、ＶＳ／ＶＤ方式の場合
は、ＡＴＭノードに仮想的な送信側端末（ソース）と受
信側端末（ディスティネーション）とを実現する必要が
あるため、ＶＳ／ＶＤ機能を備えるＡＴＭノードではＡ
ＢＲ方式を使用するすべてのＶＣ（仮想コネクション）
数分だけＶＳ機能とＶＤ機能を実現する必要がある。

【０００７】したがって、多数のＶＣを処理する大容量
かつ高速のＡＴＭ交換機でＶＳ機能とＶＤ機能を実現し
ようとすると、そのＣＰＵでの処理量が大幅に増大する
という問題点があった。本発明はこのような課題を解決
するためのものであり、ＡＴＭノードでの処理負担増を
軽減できるフロー制御方法を提供することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明によるフロー制御方法は、受信側ＡＴ
Ｍノードおいて、仮想コネクションを介して受信した送
信側ＡＴＭノードからＡＴＭセルを所定数だけ次ＡＴＭ
ノードに送信完了するごとに、その送信完了を送信側ノ
ードに通知し、送信側ＡＴＭノードにおいて、受信側Ａ
ＴＭノードからの送信完了通知の受信間隔に基づき、受
信側ノードで送信完了した単位時間当たりのＡＴＭセル
数を算出し、この単位時間当たりのＡＴＭセル数に基づ
き受信側ＡＴＭノードに送信するＡＴＭセルの送出セル
レートを制御するようにしたものである。

【０００９】また、受信側ＡＴＭノードにおいて、各送
信完了通知ごとに連続して巡回するシーケンス番号を格
納して送信し、送信側ＡＴＭノードにおいて、受信側Ａ
ＴＭノードから受信した各送信完了通知に格納されてい
るシーケンス番号に基づき、前回の送信完了通知から今
回の送信完了通知までに受信側ＡＴＭノードで送信完了
したＡＴＭセル数を算出するようにしたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施の形態であるフロ
ー制御方法が適用されるＡＴＭ方式のノードを示すブロ
ック図である。同図において、１１〜１ＭはＡＴＭ回線
を収容する回線対応部、２は各回線対応部１１〜１Ｍ間
を相互に接続することによりＡＴＭセル（以下、セルと
いう）の交換処理を行うスイッチ部、３は各回線対応部
１１〜１Ｍおよびスイッチ部２を制御するＶＣ設定解放
制御部である。

【００１１】本発明は、ＶＳ／ＶＤ機能を有するＡＴＭ
方式の中継ノード（以下、ノードという）において、各
ＶＣ（仮想コネクション）について、そのＶＣを介して
受信したセルを所定数だけ次ノードに送信完了するごと
に、これらセルの送信完了をそのＶＣを介して送信側ノ
ードに対して通知し、その送信側ノードでこの通知の受
信間隔と送信完了したセル数とから、送出セルレートを
算出するようにしたものである。

【００１２】図２は回線対応部を示すブロック図であ
り、ＡＴＭ回線２６から受信したセルをスイッチ部２へ
出力する回線受信部２１と、スイッチ部２からのセルを
ＡＴＭ回線２６へ送信する回線送信部２２とが設けられ
ている。また、ＶＣ設定解放制御部３からの指示に応じ
て、回線受信部２１および回線送信部２２を制御して、
各ＶＣごとに送信完了セル数を管理するとともに、必要
に応じてリンクの隣接ノードとの間で制御用セルをやり
取りすることによりフロー制御を行う制御部２３と、制
御用セルの受信時刻を計時する時計部２４と、制御メモ
リ２５とが設けられている。

【００１３】制御メモリ２５には、図３に示すように、
各ＶＣごとに送信セルを管理するための管理テーブルが
設けられており、新規ＶＣの設定に応じて、各種制御情
報を格納するための登録エリアが確保される。図３は管
理テーブルの構成例を示す説明図である。管理テーブル
には、各ＶＣに対応して複数の登録エリア３０が確保さ
れる。

【００１４】各登録エリア３０には、多数の項目が設け
られており、そのうち、ＶＰＩ３１，ＶＣＩ３２には各
ＶＣのＶＰＩ（仮想パス識別子）およびＶＣＩ（仮想チ
ャネル識別子）が格納され、各ＶＣを識別管理するため
の情報として用いられる。また、各登録エリア３０ごと
に、受信済みフラグ３３，前回受信シーケンス番号３
４、前回受信時刻３５、送出セルレート３６、カウンタ
初期値３７、セル返送カウンタ３８、次回送信シーケン
ス番号３９の各項目が設けられている。

【００１５】なお、これら各項目のうち、受信済みフラ
グ３３，前回受信シーケンス番号３４、前回受信時刻３
５、送出セルレート３６は、中継ノードのＶＳ機能すな
わち仮想的な送信端末側（送信側ＡＴＭノード）として
設定された回線対応部で用いられる。また、セル返送カ
ウンタ３８、次回送信シーケンス番号３９は、中継ノー
ドのＶＳ機能すなわち仮想的な受信端末側（受信側ＡＴ
Ｍノード）として設定された回線対応部で用いられ、カ
ウンタ初期値３７は、ＶＳ機能およびＶＤ機能の両方で
用いられる。

【００１６】次に、図４を参照して、本発明の動作につ
いて説明する。図４は、本発明のフロー制御方法が適用
されたノードからなるＡＴＭ通信システムを示すブロッ
ク図である。同図において、ＶＣ４３Ａを介して端末ノ
ード４１Ａを収容する中継ノード４２Ａと、ＶＣ４３Ｃ
を介して端末ノード４１Ｂを収容する中継ノード４２Ｂ
とが、ＶＣ４３Ｂを介して接続されており、端末ノード
４１Ａから端末ノード４１Ｂの方向にセルが転送される
ものとする。

【００１７】なお、中継ノード４２Ａ，４２Ｂおよび端
末ノード４１Ａ，端末ノード４１Ｂのいずれのノード
も、前述した図１〜３の構成を有しているものとする。
以下では、ＶＣ（仮想コネクション）４３ＢおよびＶＣ
４３Ｃに着目し、ＶＳ／ＶＤ方式に基づいて、中継ノー
ド４２Ａの回線対応部１Ｊおよび中継ノード４２Ｂの回
線対応部１Ｌの動作について説明する。

【００１８】この場合、ＶＣ４３Ａを終端する端末ノー
ド４１Ａ−中継ノード４２Ａ間、ＶＣ４３Ｂを終端する
中継ノード４２Ａ−中継ノード４２Ｂ間、およびＶＣ４
３Ｃを終端する中継ノード４２Ｂ−端末ノード４１Ｂ間
で、それぞれ仮想的な送信側端末（ソース：ＶＳ機能）
と受信側端末（ディスティネーション：ＶＤ機能）とが
実現される。

【００１９】なお、仮想的な送信側端末に対してセル送
信完了を通知する制御用セルとして、ＲＭセルが用いら
れるものとする。また、ＡＴＭ方式では、ＶＣごとに隣
接ノード間で異なるＶＰＩおよびＶＣＩが割り当てら
れ、中継ノードにおいてそれらを相互に変換するのが一
般的であるが、ここでは説明を容易とするため、各ＶＣ
４３Ａ〜ＶＣ４３Ｖで同じ値のＶＰＩ，ＶＣＩが割り当
てられているものとする。

【００２０】まず、中継ノード４２ＡのＶＣ設定解放制
御部３は、ＶＣ４３ＢのＶＣ設定完了に応じて、ＶＣ４
３Ｂを終端する回線対応部１Ｊ（Ｊは１〜Ｍのいずれ
か）に、ＶＣ４３ＢのＶＰＩ，ＶＣＩおよびセル返送カ
ウンタ情報の初期値Ｎを通知する。セル返送カウンタ情
報とは、隣接ノードに対してセル送信完了で通知する送
信完了セルのセル数を示すものであり、ＶＣ設定時に決
定される。これにより、例えば初期値Ｎの場合は、Ｎ個
のセルを送信完了するごとにセル送信完了が通知され
る。

【００２１】これに応じて、中継ノード４２Ａの回線対
応部１Ｊの制御部２３では、図５に示す呼設定通知受信
処理が実行される。図５は、呼設定通知受信処理を示す
フローチャートである。まず、自己の制御メモリ２５内
（図２参照）の管理テーブルに、ＶＣ４３Ｂの登録エリ
ア３０を確保し（ステップ５１）、その登録エリア３０
のＶＰＩ３１およびＶＣＩ３２に、それぞれＶＣ４３Ｂ
のＶＰＩおよびＶＣＩを格納する（ステップ５２）。

【００２２】また、ＶＣ４３Ｂを介して対向する中継ノ
ード４２Ｂからのセル送信完了通知を受信したことを示
す受信済みフラグ３３に０を格納して（ステップ５
３）、ＶＣ設定解放制御部３から通知されたセル返送カ
ウンタ情報の初期値Ｎをカウンタ初期値３７に格納し
（ステップ５４）、さらにそのカウンタ初期値３７の内
容をセル返送カウンタ３８に格納する（ステップ５
５）。

【００２３】同様にして、中継ノード４２Ｂの回線対応
部１Ｌ（Ｌは１〜Ｍのいずれか）においても、中継ノー
ド４２ＢのＶＣ設定解放制御部３からの通知に応じて、
図５に示す呼設定通知処理が実行される。これにより、
回線対応部１Ｌの制御部２３により、制御メモリ２５内
の管理テーブルに、ＶＣ４３Ｂに対応して登録エリア３
０が確保され、前述と同様の各種情報が格納される。

【００２４】この後、端末ノード４１Ａ−端末ノード４
１Ｂ間で通信が開始されて、中継ノード４２Ａでは、Ｖ
Ｃ４３Ａを介して回線対応部１Ｉで受信した端末ノード
４１Ａからのセルが、ＶＣ４３Ｂを介して回線対応部１
Ｊから中継ノード４２Ｂへ送信される。さらに、中継ノ
ード４２Ｂでは、ＶＣ４３Ｂを介して回線対応部１Ｋで
受信した中継ノード４２Ａからのセルが、ＶＣ４３Ｃを
介して回線対応部１Ｌから端末ノード４１Ｂへ送信され
る。

【００２５】このとき、ＶＣ４３Ｂでの仮想的な受信側
端末（ディスティネーション：ＶＤ機能）相当となる中
継ノード４２Ｂの回線対応部１Ｌの制御部２３では、Ｖ
Ｃ４３Ｂから回線対応部１Ｋおよびスイッチ部２を経由
して受信したセルを、ＶＣ４３Ｃすなわち次ノードここ
では端末ノード４１Ｂへ送出するごとに、図６に示すセ
ル送信完了通知処理が実行される。まず、送出したセル
に格納されていたＶＣ４３ＢのＶＰＩ，ＶＣＩに基づき
制御メモリ２５の管理テーブルを参照してＶＣ４３Ｂに
対応する登録エリア３０を検索する（ステップ６１）。

【００２６】次に、その登録エリア３０のセル返送カウ
ンタ３８を１だけ減算し（ステップ６２）、セル返送カ
ウンタ３８の値が０となったか否か判断する（ステップ
６３）。ここで、セル返送カウンタ３８の値が０より大
きい場合は（ステップ６３：ＮＯ）、セル送信完了通知
処理を終了する。

【００２７】一方、セル返送カウンタ３８の値が０とな
った場合は（ステップ６３：ＹＥＳ）、セル送信完了通
知を行うためのＲＭセル４４を作成し、そのシーケンス
番号として、ＶＣ４３Ｂに対応する登録エリア３０の次
送信シーケンス番号３９の値を格納する（ステップ６
４）。続いて、次送信シーケンス番号３９の値を１だけ
加算し（ステップ６５）、セル返送カウンタ３８にカウ
ンタ初期値３７を格納する（ステップ６６）、

【００２８】そして、ステップ６４で作成したＲＭセル
４４を、回線送信部２１からスイッチ部２および回線対
応部１Ｋを経由してＶＣ４３Ｂでの仮想的な送信側端末
（ソース：ＶＳ機能）となる中継ノード４２Ａに送信し
（ステップ６７）、セル送信完了通知処理を終了する。

【００２９】したがって、ＶＣ設定通知処理（図５参
照）でセル返送カウンタ３８に設定されたセル返送カウ
ンタ情報の初期値Ｎだけセルを送出するごとに、ＶＣ４
３Ｂでの仮想的な受信側端末（ディスティネーション）
となる中継ノード４２Ｂの回線対応部１Ｌから、その仮
想的な送信側端末（ソース）となる中継ノード４２Ａの
回線対応部１Ｊに対してＲＭセルによりセル送信完了が
通知される。

【００３０】一方、ＶＣ４３Ｂの仮想的な送信側端末と
なる中継ノード４２Ａの回線対応部１Ｊの制御部２３で
は、その仮想的な受信側端末となる中継ノード４２Ｂの
回線対応部１ＬのからのＲＭセル４４を自己の回線受信
部２１で受信するごとに、図７に示すセル送信完了通知
受信処理が実行される。まず、受信したＲＭセル４４に
格納されているＶＣ４３ＢのＶＰＩ，ＶＣＩに基づいて
制御メモリ２５の管理テーブルを参照することにより、
ＶＣ４３Ｂに対応する登録エリア３０を検索する（ステ
ップ７１）。

【００３１】次に、その登録エリア３０の受信済フラグ
３３に１が設定されているか否かを確認し（ステップ７
２）、１が設定されておらず初めてＲＭセルを受信した
場合は（ステップ７２：ＮＯ）、受信済フラグ３３に１
を設定する（ステップ７６）。一方、受信済フラグ３３
に１が設定されており、すでにＲＭセルを受信している
場合には、送出セルレートを算出する（ステップ７
３）。

【００３２】送出セルレートについては、次の式により
算出する。 送出セルレート＝送信完了セル数／セル送信所要時間 送信完了セル数＝カウンタ初期値×（今回受信シーケン
ス番号−前回受信シーケンス番号） セル送信所要時間＝（今回受信時刻−前回受信時刻）

【００３３】なお、今回受信シーケンス番号について
は、受信したＲＭセル４４に格納されている値が用いら
れ、また、今回受信時刻については、ＲＭセル４４を受
信したときに、時計部２４から読み出された値が用いら
れる。ステップ７３およびステップ７６の後、ＶＣ４３
Ｂに対応する登録エリア３０の前回受信時刻３５とし
て、送出セルレートの算出で用いた今回受信時刻を設定
するとともに（ステップ７４）、前回受信シーケンス番
号３４として、送出セルレートの算出で用いた今回受信
シーケンス番号を設定し（ステップ７５）、セル送信完
了通知受信処理を終了する。

【００３４】このように、各ＶＣにおいて、そのＶＣを
介して受信したセルを所定数だけ次ノードに送信完了す
るごとに、これらセルの送信完了をそのＶＣを介して送
信側ノードに対して通知し、その送信側ノードでその通
知の受信間隔時間とその通知により通知された送信完了
したセル数とから、送出セルレートを算出するようにし
たので、極めて簡単な演算により送出セルレートを算出
することができ、ノードの処理負担増を大幅に増加させ
ることなくリンクバイリンクでのフロー制御を実現でき
る。

【００３５】また、ＶＣ４３Ｂの解放完了に応じて、中
継ノード４２ＡのＶＣ設定解放制御部３は、ＶＣ４３Ｂ
のＶＣ設定完了に応じて、ＶＣ４３Ｂを終端する回線対
応部１Ｊに、ＶＣ４３ＢのＶＰＩ，ＶＣＩおよびＶＣ解
放完了を通知する。これに応じて回線対応部１Ｊは、図
８に示す呼設定解放受信処理を開始する。まず、ＶＣ設
定解放制御部３から通知されたＶＰＩ，ＶＣＩに基づき
制御メモリ２５内の管理テーブルを参照し、ＶＣ４３Ｂ
に対応する登録エリア３０を検索する（ステップ８１）

【００３６】そして、検索された登録エリア３０を解放
して（ステップ８２）、処理を終了する。これにより、
ＶＣの解放により未使用となった登録エリア３０が直ち
に解放され、その後の他の新規ＶＣの設定に応じて、そ
のＶＣの登録エリアとして再利用される。

【００３７】なお、以上の説明では、ＶＳ／ＶＤ方式の
フロー制御を前提として説明したがこれに限定されるも
のではなく、送受信端末ノード間で制御用のＲＭセルを
用いてフロー制御を行うＡＢＲ方式にも適用可能であ
り、前述と同様の作用効果が得られる。また、セル送信
完了通知を行うセルとしてＲＭセルを用いた場合を例に
説明したが、ＲＭセルに限定されるものではなく、ＯＡ
Ｍセルなど他の制御用のセルを用いてもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、受信側
ＡＴＭノードおいて、仮想コネクションを介して受信し
た送信側ＡＴＭノードからＡＴＭセルを所定数だけ次ノ
ードに送信完了するごとに、その送信完了を送信側ノー
ドに通知し、送信側ＡＴＭノードにおいて、受信側ＡＴ
Ｍノードからの送信完了通知の受信間隔に基づき、受信
側ノードで送信完了した単位時間当たりのＡＴＭセル数
を算出し、この単位時間当たりのＡＴＭセル数に基づき
受信側ＡＴＭノードに送信するＡＴＭセルの送出セルレ
ートを制御するようにしたものである。したがって、リ
ンクバイリンクでもスループット情報の交換が簡単な仕
組みで実現できるとともに、スループット情報の計算が
簡単な式により実現でき、ＡＴＭノードでの処理負担増
を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態によるフロー制御が適
用されるＡＴＭノードのブロック図である。

【図２】 回線対応部を示すブロック図である。

【図３】 管理テーブルの構成例を示す説明図である。

【図４】 本発明のフロー制御方法が適用されたノード
からなるＡＴＭ通信システムを示すブロック図である。

【図５】 呼設定通知受信処理を示すフローチャートで
ある。

【図６】 セル送信完了通知処理を示すフローチャート
である。

【図７】 セル送信完了通知受信処理を示すフローチャ
ートである。

【図８】 呼設定解放受信処理を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１１〜１Ｎ…回線対応部、２…スイッチ部、３…ＶＣ設
定解放制御部、２１…回線受信部、２２…回線送信部、
２３…制御部、２４…時計部、２５…制御メモリ、２６
…ＡＴＭ回線、３０…登録エリア、３１…ＶＰＩ，３２
…ＶＣＩ，３３…受信済フラグ、３４…前回受信シーケ
ンス番号、３５…前回受信時刻、３６…送出セルレー
ト、３７…カウンタ初期値、３８…セル返送カウンタ、
３９…次回送信シーケンス番号、４１Ａ…送信端末ノー
ド、４１Ｂ…受信端末ノード、４２Ａ，４２Ｂ…中継ノ
ード、４３Ａ〜４３Ｃ…仮想コネクション（ＶＣ）、４
４…ＲＭセル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 電子情報通信学会技術研究報告ＳＳＥ 97−195（1998年３月20日) 電子情報通信学会技術研究報告ＳＳＥ 97−217（1998年３月20日) 電子情報通信学会技術研究報告ＳＳＥ 98−96（1998年９月25日) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の仮想コネクションを介して接続さ
   れた仮想的な端末を構成する送信側および受信側の２つ
   のＡＴＭノード間で制御情報をやり取りすることによ
   り、送信側ＡＴＭノードでのＡＴＭセルの送出セルレー
   トを制御するフロー制御方法において、 受信側ＡＴＭノードは、仮想コネクションを介して受信
   した送信側ＡＴＭノードからＡＴＭセルを所定数だけ次
   ＡＴＭノードに送信完了するごとに、その送信完了を送
   信側ノードに通知し、 送信側ＡＴＭノードは、受信側ＡＴＭノードからの送信
   完了通知の受信間隔に基づき、受信側ノードで送信完了
   した単位時間当たりのＡＴＭセル数を算出し、この単位
   時間当たりのＡＴＭセル数に基づき受信側ＡＴＭノード
   に送信するＡＴＭセルの送出セルレートを制御すること
   を特徴とするフロー制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のフロー制御方法におい
   て、 受信側ＡＴＭノードは、各送信完了通知ごとに連続して
   巡回するシーケンス番号を格納して送信し、 送信側ＡＴＭノードは、受信側ＡＴＭノードから受信し
   た各送信完了通知に格納されているシーケンス番号に基
   づき、前回の送信完了通知から今回の送信完了通知まで
   に受信側ＡＴＭノードで送信完了したＡＴＭセル数を算
   出することを特徴とするフロー制御方法。