JP3062041B2 - 非同期転送網における輻輳制御方式 - Google Patents

非同期転送網における輻輳制御方式

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は非同期転送網における輻
輳制御方式に係り、特に送信端末と着信端末間を複数の
ノードを介して接続してバースト状にデータセルを転送
し、ノードの輻輳情報を、送信端末と着信端末の間に送
信される制御セルを用いて伝送する非同期転送網におけ
る輻輳制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、非同期転送モード(ATM)
でセルを伝送するATM網における輻輳制御方式として
は、レート制御方式が知られている(Nanying Yin等、「O
n Closed-Loop Rate Control for ATM Cell Relay Netw
ork」、IEEE INFOCOM'94、1994年)。これは、ノードが内
部のキュー長を観測し、キュー長が予め設定してある閾
値を越えると、通過するデータセルのヘッダに輻輳ビッ
トをたてて、着信端末へ送信し、輻輳ビットのたったデ
ータセルを受信した着信端末が送信端末へ輻輳を示す制
御セルを送信し、これを受けて送信端末が送信レートを
下げることにより、輻輳を防ぐ方式である。
【0003】また、従来の他のATM網における輻輳制
御方式としては、セル廃棄を防ぐためにレート制御方式
とバックプレッシャー方式との組み合わせがある(池田
等、「Adaptive Congestion Control Schmemes in ATMLA
Ns」、IEEE INFOCOM'94、1994年)。
【0004】更に、従来の他のATM網における輻輳制
御方式として別のレート制御方式が知られている(「Clo
sed-Loop Rate-Based Traffic Management」、ATM Forum
9月会議、1994年)。この従来方式では、送信端末が定期
的にノードの輻輳情報を有する制御セルをデータセルの
間に挿入して送信する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のAT
M網における輻輳制御方式であるレート制御方式は、送
信端末から受信端末へ途中のスイッチの輻輳情報をデー
タセルのヘッダにおいて伝送していたため、網が輻輳し
てくると、輻輳情報自体もなかなか受信端末まで届かな
いという問題がある。
【0006】また、輻輳情報を制御セルで転送するレー
ト制御方式も知られているが、この従来方式でも、制御
セルは他のデータセルと同じ経路で同じ優先順序で転送
される方式であるため、輻輳通知が遅れ、送信端末のレ
ート低下が間に合わず、キュー長が大きくなってしまう
ため、セル廃棄を防ぐためには非常に大きなバッファが
必要になるという問題がある。
【0007】更に、レートの変更は上記の従来方式で
は、実際にデータ送信を行っているバーチャルチャネル
(VC)数に無関係に行っていたため、レートが大き過
ぎ、キュー長が急激に増加してしまったり、レートが小
さ過ぎ、リンクの有効利用ができないといったことが起
こることもある。
【0008】また、バックプレッシャー方式とレート制
御方式とを組み合わせた従来方式では、送信端末から受
信端末までの間で輻輳を検出しても、上記したように輻
輳情報をデータセルのヘッダに載せるために、バックプ
レッシャーがかかると輻輳情報が伝達するのも遅れてし
まうという問題がある。
【0009】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
送信端末に輻輳情報を極力小さな遅延で届くようにし得
る非同期転送網における輻輳制御方式を提供することを
目的とする。
【0010】また、本発明の他の目的は、輻輳によるセ
ル廃棄を防止し得る非同期転送網における輻輳制御方式
を提供することにある。
【0011】更に、本発明の他の目的は、目標とするレ
ートを予測して過負荷状態の期間をなるべく小さくし得
る非同期転送網における輻輳制御方式を提供することに
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、送信端末と着信端末間を複数のノード
を介して接続してバースト状にデータセルを転送し、各
ノードの輻輳情報を前記送信端末と前記着信端末の間で
送受信される制御セルを用いて伝送する非同期転送網に
おける輻輳制御方式において、前記送信端末は、送信す
るデータセルに、送信時のレートと前記複数のノードに
おいてサービス可能なレートとが書き込まれた制御セル
を定期的に挿入して送信する手段と、前記着信端末から
前記複数のノードを介して返送された制御セルを受信
し、該制御セルの送信レート情報に基づいてレートを可
変する手段とを有し、前記複数のノードのそれぞれは、
受信セルが前記データセルか制御セルかを識別するセル
識別部と、前記セル識別部による識別結果に応じて前記
制御セルのみを蓄積する制御セル用バッファと、前記セ
ル識別部による識別結果に応じて前記データセルのみを
蓄積するデータセル用バッファと、所定時間内の到着セ
ル数を計数する計数手段と、到着セルが前記制御セルで
あるときに該制御セルから前記送信レート情報を取り出
してレートの平均を算出する第1の算出手段と、前記計
数手段により計数された前記到着セル数と前記平均レー
トとからバーチャルチャネル数を算出する第2の算出手
段と、前記バーチャルチャネル数とリンク容量とから最
適なレートの予測値を算出する第3の算出手段と、前記
予測値と受信した前記制御セルから取り出した前記送信
レート情報とを比較して小さな方の値を前記送信レート
情報として制御セルに書き込む書き込み手段と前記制御
セル用バッファとデータセル用バッファのそれぞれにセ
ルが蓄積されているときは制御セルを優先して転送する
と共に、前記書き込み手段により送信レート情報が書き
込まれた制御セルを転送する送信制御手段とを有し、前
記着信端末は、受信時の制御セルと同一の送信レート及
び前記複数のノードにおいてサービス可能なレートと書
き込んで前記送信端末へ向けて制御セルを返送する手段
を有するように構成したものである。
【0013】そして、着信端末は、受信時の制御セルと
同一の送信レート及び前記複数のノードにおいてサービ
ス可能なレートと書き込んで前記送信端末へ向けて制御
セルを返送する手段を有する構成としたものである。
【0014】また、書き込み手段は、送信端末方向へ送
信される制御セルにのみ送信レート情報を書き込むこと
が、最新のノードの輻輳状態を送信端末へ通知できるた
め、望ましい。また、バーチャルチャネル数を送信レー
ト情報として送信端末方向へ送信される制御セルに書き
込むこともできる。
【0015】
【0016】
【0017】
【作用】発明では、複数のノードのそれぞれは、制御
セル用バッファとデータセル用バッファを有し、データ
セル用バッファの蓄積データセル数が第1の閾値以上の
ときに輻輳ありの輻輳情報を制御セル及びデータセルに
書き込んで転送し、また、制御セル用バッファとデータ
セル用バッファのそれぞれにセルが蓄積されているとき
は制御セルを優先して転送するようにしたため、制御セ
ルは輻輳の影響を殆ど受けずに転送される。
【0018】また、発明では、複数のノードのそれぞ
れが、データセル用バッファの蓄積データセル数が第2
の閾値以上のときに、前段に接続された別のノード又は
端末へ制御信号を送信して次段のノードへの送信を一時
中断させる構成としたため、制御信号による遅延なく前
段のノード又は端末のデータセルに対してバックプレッ
シャーをかけることができる。
【0019】更に、発明では、所定時間内の到着セル
数と制御セルから取り出した送信レート情報とからバー
チャルチャネル数を算出し、更にバーチャルチャネル数
とリンク容量とから最適なレートの予測値を算出し、こ
の予測値と受信した制御セルから取り出した送信レート
情報とを比較して小さな方の値を送信レート情報として
制御セルに書き込んで転送し、送信端末がこの制御セル
の送信レート情報に応じて送信レートを可変するように
したため、ノードの過負荷状態の期間をなるべく小さく
できる。
【0020】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面と共に説
明する。図1は本発明方式の第1実施例の概略構成図を
示す。同図において、送信端末1と着信端末2の間は複
数(ここでは一例として2つ)のノード10及び20を
介して接続されている。送信端末1はデータセルをバー
スト送信し、そのデータセル中に制御セルを挿入して送
信する。ノード10及び20には、制御セル用バッファ
11、21とデータセル用バッファ12、22とが設け
られている。
【0021】図2は本実施例が対象とするネットワーク
の送信端末1から着信端末2へのセル転送順序の一例を
示す。同図に示すように、データセルがバースト的に転
送され、Nデータセル転送毎に制御セルが一つ挿入され
て転送される。これらのデータセル及び制御セルのフォ
ーマットは図3に示される。
【0022】同図において、例えば53バイトのセルは
5バイトのヘッダ部分を有する。このヘッダ部分は、4
ビットのセル衝突防止用の一般的フロー制御(GF
C)、バーチャルパス(VP)を区別するための8ビッ
トの仮想パス識別子(VPI)、バーチャルチャネル
(VC)を区別するための16ビットの仮想チャネル識
別子(VCI)、3ビットのペイロードタイプ表示(P
T)、1ビットのセル損失優先表示(CLP)及びヘッ
ダ部分の誤り検出とセル同期のための8ビットのヘッダ
誤り制御(HEC)よりなる。
【0023】ここでは、48オクテットのセルペイロー
ド(Cell Payload)に含まれる内容がユー
ザ情報か制御情報かを識別するために用いる3ビットの
PTフィールドが「000」であるときには、このセル
がユーザ情報セルで、輻輳なし、SDU(サービス・デ
ータ・ユニット)タイプ=0であることを示しており、
「001」であるときには、このセルがユーザ情報セル
で、輻輳なし、SDUタイプ=1であることを示してお
り、「010」であるときには、このセルがユーザ情報
セルで、輻輳中、SDUタイプ=0であることを示して
おり、「011」であるときには、このセルがユーザ情
報セルで、輻輳中、SDUタイプ=1であることを示し
ている。
【0024】また、3ビットのPTフィールドが「10
0」であるときには、このセルがバーチャルチャネル
(VC:仮想チャネル)用OAM(保守運用)セル(セ
グメント対応)、「101」であるときには、このセル
がVC用OAMセル(エンド−エンド対応)であり、
「110」であるときには、このセルがリソース管理セ
ル(RMセル)、「111」が予備である。すなわち、
制御セルは上記PTフィールドが「110」のセルであ
る。
【0025】上記のノード10は図4のブロック図に示
す如き構成とされている。同図に示すように、ノード1
0は、入力セルが制御セルかデータセルかを識別するた
めのセル識別部13、制御セル用バッファ11、データ
セル用バッファ12、データセルバッファ12の蓄積デ
ータセル量から輻輳状態を検出する輻輳状態検出部14
と、輻輳状態のときに輻輳情報を制御セルに書き込む輻
輳情報書き込み部15と、送信制御部16と送信部17
とからなる。なお、ノード20もノード10と同一構成
である。
【0026】次に、図1乃至図4と共に本実施例の動作
について説明する。まず、送信端末1から図2に示すよ
うに制御セル201を最初に送信する。ただし、この制
御セル201中の輻輳情報の初期値は「輻輳なし」を示
している。ノード10はこの制御セル201を受信し、
図4に示したセル識別部13は受信ノードのPTフィー
ルドの値が「110」か否か検出し、受信セル201の
PTフィールドの値が「110」であるので、制御セル
であると検出して制御セル用バッファ11へ転送して書
き込む。
【0027】送信端末1は次にデータセル202をノー
ド10へ送信する。ノード10はこのデータセル202
を受信し、図4に示したセル識別部13は受信ノードの
PTフィールドの値が「110」か否か検出し、受信セ
ル202のPTフィールドの値が「110」でないの
で、データセルであると検出してデータセル用バッファ
12へ転送して書き込む。以下、上記と同様の動作が繰
り返される。
【0028】次段ノード20へのセル転送は、バッファ
11とバッファ12の両方にセルがある場合は、制御セ
ル用バッファ11からの送信を優先する。ここで、制御
セル201を転送する際に、データセル用バッファ12
内の蓄積データセル数(キュー長)が閾値12−1以上
であったとすると、図4に示したノード10内の輻輳状
態検出部14が輻輳していると判断し、制御セル用バッ
ファ11から読み出された制御セル201の輻輳情報を
輻輳状態書き込み部15により「輻輳あり」の値に書き
込みさせ(制御セル201の図3のセルペイロード内の
CIビットを所定値とする)、送信部17より送信制御
部16の制御の下に送信させる。
【0029】また、続くデータセル202を転送する際
に輻輳している場合は、データセル用バッファ12から
読み出されたデータセル202のヘッダのPTフィール
ドを輻輳状態書き込み部15により「輻輳あり」の値に
書き込みさせ、送信部17より送信制御部16の制御の
下に送信させる。ノード20でも同様の処理を行う。
【0030】着信端末2は制御セル201を受信する
と、送信端末1宛の制御セルを発生し、送信端末1へ向
けて送信する。この送信制御セルにも制御セル201と
同様に、輻輳情報として「輻輳あり」が書き込まれる。
【0031】この送信制御セルを受信した送信端末1
は、制御セルの輻輳情報を監視しており、その輻輳情報
が「輻輳あり」の値であることを検出するとレートを下
げ、「輻輳なし」の値であることを検出するとレートを
上げる。
【0032】このように、本実施例によれば、各ノード
10、20において制御セル用バッファとデータセル用
バッファを別々に設けて、両バッファにセルが蓄積され
ている場合は、輻輳情報を有する制御セルを優先的に送
信するようにしているため、各ノード10、20で輻輳
発生によりキュー長が増加しても、制御セルは輻輳の影
響を殆ど受けずに送信端末1まで転送されるので、輻輳
情報が送信端末1に届くまでの遅延をできるだけ少なく
でき、輻輳通知の遅れが原因であるキュー長の急激な増
加を防ぐことができる。
【0033】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。図5は本発明の第2実施例の概略構成図を示す。同
図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説
明を省略する。前記第1実施例では、各ノード10、2
0において輻輳状態を検出すると、通過するデータセル
及び制御セルに輻輳情報を書き込むだけであったが、本
実施例は各ノード30及び40が輻輳の度合いによって
は、前段に接続されているノード又は端末へバックプレ
ッシャー信号を送信し、前段からの送信を一時中断する
ようにしたものである。
【0034】すなわち、ノード30は図6のブロック図
に示す構成とされている(ノード40も同様)。同図
中、図4と同一構成部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。図6において、ノード30は第1実施例の
ノード10及び20に比し、バックプレッシャー制御部
18が更に設けられている点に特徴がある。
【0035】次段ノード40へのセル転送は、バッファ
11とバッファ12の両方にセルがある場合は、制御セ
ル用バッファ11からの送信を優先する点、及び制御セ
ルあるいはデータセルを転送する際に、データセル用バ
ッファ12内の蓄積データセル数(キュー長)が閾値1
2−1以上であったときに、輻輳状態検出部14が輻輳
していると判断し、制御セルあるいはデータセルの輻輳
情報を輻輳状態書き込み部15により「輻輳あり」の値
に書き込みさせ、送信部17より送信制御部16の制御
の下に送信させる点は第1実施例と同様である。
【0036】更に、本実施例では、ノード30の輻輳状
態検出部14はデータセル用バッファ12内の蓄積デー
タセル数(キュー長)が閾値12−2(これは閾値12
−1より大)以上であったときに、バックプレッシャー
制御部18によりバックプレッシャー信号を発生させて
送信端末1へ送信させる。これを受けて送信端末1は送
信を一時中断する。また、輻輳状態検出部14はデータ
セル用バッファ12内の蓄積データセル数(キュー長)
が閾値12−2未満となると、バックプレッシャー制御
部18によるバックプレッシャー信号の発生を停止さ
せ、これにより、送信端末1がセルの送信を再開する。
【0037】ノード30と同様の構成のノード40は、
そのデータセル用バッファ内の蓄積データセル数(キュ
ー長)が閾値12−2以上であったときに、バックプレ
ッシャー制御部によりバックプレッシャー信号を発生さ
せて、ノード30へ送信する。ノード30の送信制御部
16はバックプレッシャー信号を受信すると送信部17
の送信動作を停止させ、バックプレッシャー信号が消失
すると送信動作の停止を解除する。
【0038】本実施例によれば、制御セルではなく後段
からのバックプレッシャーがデータセル用のバッファだ
けに働くようにしているため、バックプレッシャーによ
る輻輳通知の遅れがなく、また、データセルに対しては
バックプレッシャーが働くために、セル廃棄が起こらな
い輻輳制御方式を実現できる。
【0039】次に、本発明方式の第3実施例について説
明する。図7は本発明方式の第3実施例の処理説明用フ
ローチャートを示す。前記の第1及び第2実施例では、
ノードにおいて、輻輳検出をデータセル用バッファ内の
蓄積セル数(キュー長)によって行う方法であったが、
本実施例はノードにおいてバースト送信を行っているV
Cのレートが公平になるように計算する方法を示す。
【0040】図8は本発明の第3実施例で送受信される
制御セルのフォーマットの一例を示す。同図において、
制御セルのペイロード48オクテットには、送信端末に
おけるレート(ACR)と、ノードにおいてサービス可
能なレート(Explicit Rate:ER)が送
信端末や着信端末で書き込まれる。
【0041】本実施例の概略構成は図1に示した第1実
施例と同様で、各ノード10及び20も第1実施例と同
様の構成であるが、更に後述するように 所定時間内の
到着セル数を計数する計数手段と、到着セルが制御セル
であるときに制御セルから送信レート情報を取り出して
レートの平均を算出する第1の算出手段と、計数手段に
より計数された到着セル数と平均レートとからアクティ
ブなVC数を算出する第2の算出手段と、VC数とリン
ク容量とから最適なレートの予測値を算出する第3の算
出手段と、予測値と受信した制御セルから取り出した送
信レート情報とを比較して小さな方の値を送信レート情
報として制御セルに書き込む書き込み手段と制御セル用
バッファとデータセル用バッファのそれぞれにセルが蓄
積されているときは制御セルを優先して転送すると共
に、書き込み手段により送信レート情報が書き込まれた
制御セルを転送する送信制御手段とを有する。
【0042】次に、本実施例の動作について説明する。
送信端末は第1実施例と同様に図2に示すようにNデー
タセルに1セルの割合で定期的にデータセルに挿入して
制御セルを送信すると共に、この制御セルにはペイロー
ド48オクテットに、送信端末におけるレートがACR
フィールドに書き込まれ、各ノードにおいてサービス可
能なレートがERフィールドに書き込まれている。
【0043】ここで、送信端末1が上記の図8の制御セ
ルのACRフィールドにレートとして20,000セル
/s、ERフィールドにサービス可能なレートとして2
00,000セル/sを書き込み、制御セルを送信した
ものとする。
【0044】すると、ノード10はこの制御セルを受信
して図7に示すフローチャートに従った動作を行う。ま
ず、セルが到着すると(ステップ61)、セル数カウン
タを”1”だけ増加させ(ステップ62)、到着セルが
制御セル(RMセル)であるときにはRMセル数カウン
タも”1”だけ増加させる(ステップ63、64)。こ
こで、上記の制御セルが到着する直前では、ノード10
の上記セル数カウンタの値は”20,000”、RMセ
ル数カウンタの値は”625”であり、また、ACRの
総和が1.25×107 セル/sの状態であるとする。
従って、上記のRMセルの到着により、セル数カウンタ
の値が”20,001”、RM数カウンタの値が”62
6”となる。
【0045】続いて、ノード10はACRの総和に制御
セルのACRフィールドの値20,000を加算して、
ACRの総和として”1.252×107 ”の更新値を
得る。ここで、計測時間がタイマ値T(=1/4)秒経
過していないときには処理を一旦終了し(ステップ6
7)、タイマ値T秒経過した時には以下のようにしてア
クティブVC数の計算を実行する(ステップ68)。後
述の係数αは”1.0”であるとする。
【0046】1.総レート=セル数/計測時間=20,
000/(1/4)=80,000セル/s 2.ACRの平均=ACRの総和/RMセル数=1.2
52×107 /626=20,000セル/s 3.VC数=α×総レート/ACRの平均=1.0×8
0,000/20,000=4 以上のように、現在バースト送信を行っているアクティ
ブVC数は”4”と計算される。計算後、計測時間セル
数カウンタ及び制御セルカウンタをリセットし(ステッ
プ69)、処理を終了する(ステップ70)。
【0047】上記の計算処理を終了すると、制御セルは
次のノード20を通して着信端末2へ転送される。ノー
ド20でもノード10と同様の処理を行う。着信端末2
は送信端末1宛ての制御セルを発生し、送信端末1へ向
けて制御セルを送信する。この時、着信端末2は送信す
る制御セルACR及びERの各フィールドには、送信端
末から送信された前記制御セルと同じ値、AR=20,
000、ER=200,000を書き込む。
【0048】ノード20においてもノード10と同様
に、VC数が”4”と計算されたものとする。ネットワ
ークのリンク容量が、365,000セル/sであると
すると、ノード20は各VCが公平に使用できる帯域と
して、(リンク容量)/(VC数)の演算式に従い9
1,250(=365,000/4)セル/sを算出す
る。
【0049】続いて、ノード20はこの(リンク容量)
/(VC数)の演算結果と受信した着信端末2からの制
御セルのERフィールドの値を比較し、(リンク容量)
/(VC数)の演算結果の方が小さければ、この値をE
Rフィールドに書き込む。ここでは、(リンク容量)/
(VC数)の演算結果である”91,250”の方が受
信した制御セルのERフィールドの値”200,00
0”よりも小さいため、この値を送信する制御セルのE
Rフィールドに書き込み、転送先ノードであるノード1
0へ転送する。ノード10でも同様の処理を行い、送信
端末1へ制御セルを転送する。
【0050】制御セルを受信した送信端末は、受信制御
セルのERフィールドの値と現在のレートとを比較し
て、その比較結果に応じて次のセル送信からの送信レー
トを増減する。このように、本実施例によれば、ある期
間毎にアクティブVC数を求め、それに応じて目標とす
るレートを予測し、その予測結果に基づいて送信レート
を増減するようにしたため、過負荷の状態を非常に小さ
くすることができる。
【0051】なお、本実施例では、VC数計算時に使用
する係数αを”1.0”固定として計算したが、αは計
測期間T毎のACRの最大値、最小値から求められる変
数とすることも考えられる。また、本実施例では、AC
Rの平均の計算を一定期間T毎に ACRの平均=ACRの総和/RMセル数 による演算式で算出することとしたが、RMセルを受信
する毎に次式により擬似的な平均値を得るようにしても
よい。
【0052】ACRの平均=ACRの平均+β×(AC
R−ACRの平均) また、本実施例では、リンク容量をVC数で割った値を
制御セルに書き込む例を示したが、制御セルにVC数を
書き込むようにしてもよい。更に、本実施例のノードは
第1実施例と同様の構成として説明したが、輻輳状態検
出部14及び輻輳情報書き込み部15は設けなくてもよ
い。また、第3実施例に第2実施例のバックプレッシャ
ーを組み合わせることも可能である。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、発明によれば、
複数のノードのそれぞれは、制御セル用バッファとデー
タセル用バッファを有し、データセル用バッファの蓄積
データセル数が第1の閾値以上のときに輻輳ありの輻輳
情報を制御セル及びデータセルに書き込んで転送し、ま
た、制御セル用バッファとデータセル用バッファのそれ
ぞれにセルが蓄積されているときは制御セルを優先して
転送することにより、制御セルが輻輳の影響を殆ど受け
ずに転送されるようにしたため、制御セルのキューイン
グ遅延が極めて小さくなり、輻輳通知の遅れが原因であ
るキュー長の急激な増加を防止することができる。
【0054】また、発明によれば、複数のノードのそ
れぞれが、データセル用バッファの蓄積データセル数が
第2の閾値以上のときに、前段に接続された別のノード
又は端末へ制御信号を送信して次段のノードへの送信を
一時中断させて、制御信号による遅延なく前段のノード
又は端末のデータセルに対してバックプレッシャーをか
けるようにしたため、データセルにはバックプレッシャ
ーが働きセル廃棄が起こらないようにできる。
【0055】更に、発明によれば、所定時間内の到着
セル数と制御セルから取り出した送信レート情報とから
バーチャルチャネル数を算出し、更にバーチャルチャネ
ル数とリンク容量とから最適なレートの予測値を算出
し、この予測値と受信した制御セルから取り出した送信
レート情報とを比較して小さな方の値を送信レート情報
として制御セルに書き込んで転送し、送信端末がこの制
御セルの送信レート情報に応じて送信レートを可変する
ことで、ノードの過負荷状態の期間をなるべく小さくし
たため、バーチャルチャネル間の不公正なく、帯域を有
効利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方式の第1実施例の概略構成図である。
【図2】図1のセル転送順序の一例を示す図である。
【図3】セルフォーマットの一例を示す図である。
【図4】図1のノードの一実施例のブロック図である。
【図5】本発明方式の第2実施例の概略構成図である。
【図6】図5のノードの一実施例のブロック図である。
【図7】本発明方式の第3実施例の処理説明用フローチ
ャートである。
【図8】セルフォーマットの他の例を示す図である。
【符号の説明】 1 送信端末 2 着信端末 10、20、30、40 ノード 11、21 制御セル用バッファ 12、22 データセル用バッファ 13 セル識別部 14 輻輳状態検出部 15 輻輳情報書き込み部 16 送信制御部 17 送信部 18 バックプレッシャー制御部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−149134(JP,A) 特開 平4−269040(JP,A) 特開 平4−248729(JP,A) 「電子情報通信学会総合大会講演論文 集(第3分冊),B−740(1995−3− 10)P186」 「電子情報通信学会総合大会講演論文 集(第3分冊),B−748(1995−3− 10)P194」 「電子情報通信学会技術研究報告,信 学技報Vol.94,No.29,IN94− 41(1994−5−13),P15−20」

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送信端末と着信端末間を複数のノードを介
    して接続してバースト状にデータセルを転送し、各ノー
    ドの輻輳情報を前記送信端末と前記着信端末の間で送受
    信される制御セルを用いて伝送する非同期転送網におけ
    る輻輳制御方式において、 前記送信端末は、送信するデータセルに、送信時のレー
    トと前記複数のノードにおいてサービス可能なレートと
    が書き込まれた制御セルを定期的に挿入して送信する手
    段と、前記着信端末から前記複数のノードを介して返送
    された制御セルを受信し、該制御セルの送信レート情報
    に基づいてレートを可変する手段とを有し、 前記複数のノードのそれぞれは、受信セルが前記データ
    セルか制御セルかを識別するセル識別部と、前記セル識
    別部による識別結果に応じて前記制御セルのみを蓄積す
    る制御セル用バッファと、前記セル識別部による識別結
    果に応じて前記データセルのみを蓄積するデータセル用
    バッファと、所定時間内の到着セル数を計数する計数手
    段と、到着セルが前記制御セルであるときに該制御セル
    から前記送信レート情報を取り出してレートの平均を算
    出する第1の算出手段と、前記計数手段により計数され
    た前記到着セル数と前記平均レートとからバーチャルチ
    ャネル数を算出する第2の算出手段と、前記バーチャル
    チャネル数とリンク容量とから最適なレートの予測値を
    算出する第3の算出手段と、前記予測値と受信した前記
    制御セルから取り出した前記送信レート情報とを比較し
    て小さな方の値を前記送信レート情報として制御セルに
    書き込む書き込み手段と前記制御セル用バッファとデー
    タセル用バッファのそれぞれにセルが蓄積されていると
    きは制御セルを優先して転送すると共に、前記書き込み
    手段により送信レート情報が書き込まれた制御セルを転
    送する送信制御手段とを有し、 前記着信端末は、受信時の制御セルと同一の送信レート
    及び前記複数のノードにおいてサービス可能なレートと
    書き込んで前記送信端末へ向けて制御セルを返送する手
    段を有することを特徴とする非同期転送網における輻輳
    制御方式。
  2. 【請求項2】 前記書き込み手段は、前記送信端末方向
    へ送信される制御セルにのみ前記送信レート情報を書き
    込むことを特徴とする請求項記載の非同期転送網にお
    ける輻輳制御方式。
  3. 【請求項3】前記複数のノードのそれぞれは、前記デー
    タセル用バッファの蓄積データセル数が第1の閾値以上
    のときに輻輳ありの輻輳情報を制御セル及びデータセル
    に書き込んで転送する転送手段を有することを特徴とす
    る請求項記載の非同期転送網における輻輳制御方式。
  4. 【請求項4】前記複数のノードのそれぞれは、前記デー
    タセル用バッファの蓄積データセル数が第2の閾値以上
    のときに、前段に接続された別のノード又は端末へ送信
    中断を示す制御信号を送信する制御信号送信手段を有
    し、前記送信端末及び複数のノードのそれぞれは、前記
    制御信号を受信したときには次段のノードへの送信を一
    時中断する手段を有することを特徴とする請求項記載
    の非同期転送網における輻輳制御方式。
  5. 【請求項5】前記複数のノードのそれぞれは、前記第3
    の算出手段及び前記書き込み手段に代えて、前記第2の
    算出手段により算出された前記バーチャルチャネル数を
    前記送信レート情報として前記送信端末方向へ送信され
    る制御セルにのみ書き込むことを特徴とする請求項
    載の非同期転送網における輻輳制御方式。
  6. 【請求項6】前記第1の算出手段は、ノードにおいて受
    信した前記制御セルから取り出した前記送信レート情報
    の総和を前記所定期間内に到着する前記制御セル数で除
    算した値を送信レートの平均として算出し、前記第2の
    算出手段は、前記計数手段により計数された前記到着セ
    ル数を前記所定期間で除算した値に係数を乗算し、か
    つ、前記送信レートの平均を除算した値を、アクティブ
    なバーチャルチャネル数として算出することを特徴とす
    る請求項記載の非同期転送網における輻輳制御方式。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7898979B2 (en) 2003-03-13 2011-03-01 Sony Corporation Radio ad hoc communication system, terminal, processing method in the terminal, and program causing the terminal to execute the method

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6122253A (en) * 1995-06-05 2000-09-19 General Data Comm Inc. ATM network switch with congestion control
US6463036B2 (en) * 1996-01-11 2002-10-08 Hitachi, Ltd. ATM communication apparatus and method of controlling congestion in a communication network using the ATM communication apparatus
JP2930023B2 (ja) * 1996-07-19 1999-08-03 日本電気株式会社 Atm網における仮想送信端末/仮想受信端末
JPH10224362A (ja) * 1997-02-07 1998-08-21 Fujitsu Ltd セルレート制御装置
US6178174B1 (en) 1997-08-26 2001-01-23 International Business Machines Corporation Optimistic, eager rendezvous transmission mode and combined rendezvous modes for message processing systems
US6035335A (en) * 1997-08-26 2000-03-07 International Business Machines Corporation Optimistic, eager rendezvous transmission system and combined rendezvous system for message processing, and related data structures
US6570850B1 (en) * 1998-04-23 2003-05-27 Giganet, Inc. System and method for regulating message flow in a digital data network
CA2238795A1 (en) * 1998-05-28 1999-11-28 Newbridge Networks Corporation Er information acceleration in abr traffic
US6636523B1 (en) * 1999-01-27 2003-10-21 Advanced Micro Devices, Inc. Flow control using rules queue monitoring in a network switching system
US6876664B1 (en) 2000-04-03 2005-04-05 International Business Machines Corporation Asynchronous data buffer and a method of use thereof
DE60016979T2 (de) * 2000-06-09 2006-04-06 Nokia Corp. Verfahren und system zum senden und/oder empfangen von information zwischen netzwerkelementen
US7089289B1 (en) 2000-07-18 2006-08-08 International Business Machines Corporation Mechanisms for efficient message passing with copy avoidance in a distributed system using advanced network devices
US6799200B1 (en) 2000-07-18 2004-09-28 International Business Machines Corporaiton Mechanisms for efficient message passing with copy avoidance in a distributed system
US6735620B1 (en) 2000-07-18 2004-05-11 International Business Machines Corporation Efficient protocol for retransmit logic in reliable zero copy message transport
US6965565B1 (en) * 2001-01-19 2005-11-15 3Com Corporation System and method for communicating an event status across a data channel
US7068603B2 (en) 2001-07-06 2006-06-27 Juniper Networks, Inc. Cross-bar switch
EP1430666B1 (en) 2001-09-27 2005-08-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Transmission method, sending device and receiving device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0487235B1 (en) * 1990-11-21 1999-02-03 AT&T Corp. Bandwidth and congestion management in accessing broadband ISDN networks
JPH04248729A (ja) * 1991-02-05 1992-09-04 Fujitsu Ltd Atm交換機
US5313454A (en) * 1992-04-01 1994-05-17 Stratacom, Inc. Congestion control for cell networks
CA2112756C (en) * 1993-01-06 1999-12-14 Chinatsu Ikeda Burst band-width reservation method in asynchronous transfer mode (atm) network
US5524113A (en) * 1993-08-30 1996-06-04 Washington University ATM switch interface
US5457687A (en) * 1993-09-02 1995-10-10 Network Equipment Technologies, Inc. Method and apparatus for backward explicit congestion notification (BECN) in an ATM network
US5515359A (en) * 1994-08-26 1996-05-07 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Credit enhanced proportional rate control system
US5633859A (en) * 1994-09-16 1997-05-27 The Ohio State University Method and apparatus for congestion management in computer networks using explicit rate indication
US5594729A (en) * 1994-09-23 1997-01-14 Lucent Technologies Inc. System and method for employing single-bit feedback control within a variable bit rate data transmission network
JPH08149134A (ja) * 1994-11-17 1996-06-07 Toshiba Corp Atm交換機
US5546377A (en) * 1995-10-31 1996-08-13 Digital Equipment Corporation Efficient distributed method for computing max-min fair rates of a limited resource in ATM networks

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
「電子情報通信学会技術研究報告,信学技報Vol.94,No.29,IN94−41(1994−5−13),P15−20」
「電子情報通信学会総合大会講演論文集(第3分冊),B−740(1995−3−10)P186」
「電子情報通信学会総合大会講演論文集(第3分冊),B−748(1995−3−10)P194」

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7898979B2 (en) 2003-03-13 2011-03-01 Sony Corporation Radio ad hoc communication system, terminal, processing method in the terminal, and program causing the terminal to execute the method

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