JP3087948B2 - Atm通信網 - Google Patents

Atm通信網

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JP3087948B2 JP5495196A JP5495196A JP3087948B2 JP 3087948 B2 JP3087948 B2 JP 3087948B2 JP 5495196 A JP5495196 A JP 5495196A JP 5495196 A JP5495196 A JP 5495196A JP 3087948 B2 JP3087948 B2 JP 3087948B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はATM(Asynchronou
s Transfer Mode)通信に利用する。本発明は、輻輳制御
を簡単な手順により行うための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】あらゆる種類の情報をセルと呼ばれる固
定長パケットにして伝送させることができるATM通信
網は、マルチメディアに対応することができる通信網と
して研究開発が進められている。
【0003】このATM通信網の従来例を図4を参照し
て説明する。図4は従来のATM通信網の構成を示す図
である。図4において、制御ループとしては、送信端末
3−1および加入者交換機1−1の間(ユーザ網間)、
加入者交換機1−1および加入者交換機1−3の間(網
内)、加入者交換機1−3および受信端末3−2の間
(網、ユーザ間)で制御を行う。制御ループ間ではVS
/VDと呼ばれる仮想のソース/ディスティネーション
ペアを作る。VS/VDの両側では、制御ループが切れ
ており、この制御ループを従属的に接続することによ
り、大規模なネットワークも実現できる。
【0004】従来のATM通信網では、網内は、使用状
況や同時接続数をもとに、各端末もしくはVSのレート
を制御する。このようなABR(Available Bit Rate)制
御は、RM(Resource Mangement)セルにより各交換機が
連絡を行うことにより実現する。送信側のVS/VDで
ある加入者交換機1−1は、RMセルを周期的に網内に
転送する。各中継交換機2−1、2−2は、使用状況な
どを考慮し例えば以下のようにセル送出レートを決定す
る。
【0005】 ACRi =ACRi +(CCRi −MACR)×AV …(1) ここで、ACRi は当該コネクションの転送許可レー
ト、MACRは現在使用中のユーザ間で平等に割り振っ
た仮の平均帯域、CCRi は現在の使用帯域、AVは平
滑化係数で、振動などを防ぎ、安定した制御を行うため
のものである。
【0006】受信端末3−2を収容している加入者交換
機1−3も上記と同様な制御を必要としている。中継交
換機2−1、2−2で扱うVC/VP数は、少なくとも
65000以上であり、リンクスピードも600Mb/
s〜2.4Gb/sがすでに実用化されている。
【0007】一方、中継交換機2−1、2−2のリンク
スピードは、600Mb/s〜2.4Gb/sと、非常
に高速であり、1ユーザ当たりの1.5Mb/s〜6.
3Mb/sもしくは、最大ピークとしての150Mb/
sと比べれば、常に相対的に高速であることは自明であ
る。言い換えれば、中継交換機2−1、2−2におい
て、細かい公平性を維持しつつ、一つ一つのコネクショ
ンのレートを計算するのは、有効性に欠ける可能性もあ
る。
【0008】一方、受信側のVS/VDである受信端末
3−2を収容している加入者交換機1−3は、着側の端
末のスピードを例えば6Mb/sとして、1:1通信時
は6Mb/s、3:1通信時は各2Mb/sと、公平性
を維持しつつ、かつ、相対的に、送信端末3−1のセル
送出速度を正確に制御する必要がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のAT
M通信網におけるABR制御方式では、網内のすべての
交換機においてバーチャルチャネル毎のトラヒック測定
を行うことが前提であるが、膨大なバーチャルチャネル
が収容される中継交換機のようなノードでは、RMセル
が到着する毎にトラヒック測定を行うことは困難であ
る。
【0010】きめの細かいセル送出レートの制御を行う
ことが利点であるABR制御方式ではあるが、ATM通
信網のすべてを一律のルールで制御することには問題が
ある。
【0011】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、一部が異なるルールにより制御を行うABR
制御方式を実現することができるATM通信網を提供す
ることを目的とする。本発明は、中継交換機のレートの
計算を緩和して、経済的なネットワークを与えることが
できるATM通信網を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、中継交換機で
は、輻輳状況を示すEFCI(Expricit Foward Congest
ion Indication) マークをつけるのみであり、かつ受信
側のVS/VDでは、上記EFCIをおり返し、送信側
のVS/VDへ転送することと受信側のVS/VDで
も、各VCごとの使用量などはモニタせず、VS/VD
のバッファ量にもとづきセル送出レートを決定する。つ
まり、セル送出レートを公平性を保ちながら制御すると
いうよりは、網内は、輻輳を避けながら単純なセル送出
レート制御を行うことを最も主要な特徴とする。
【0013】従来の技術とは、中継交換機でのセル送出
レート計算法、受信端末を収容している加入者交換機で
のレート決定法および送信端末を収容している加入者交
換機での送出制御法などが大きく異なる。
【0014】すなわち、本発明はATM通信網であっ
て、送信端末と、受信端末と、この両端末間で通信レー
トを適応的に変更しながらセルを転送する手段を備えた
中継網とを備え、この中継網は、前記送信端末を収容す
る加入者交換機と、前記受信端末を収容する加入者交換
機と、加入者交換機間でセル転送を中継する中継交換機
とを含むATM通信網である。
【0015】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記転送する手段は、この中継網内の各交換機にRMセル
を巡回させる手段を備え、前記加入者交換機および前記
中継交換機は、それぞれセルを一時蓄積するバッファを
備え、前記中継交換機は、このバッファのキュー長を監
視しそのキュー長が閾値を越えたときに輻輳と判定する
手段と、この判定結果にしたがって当該中継交換機を転
送中のRMセルに輻輳通知ビットを付与する手段とを備
え、前記受信端末を収容する加入者交換機は、当該輻輳
通知ビットが付与されたRMセルを検出しそのRMセル
の送信元の送信端末を収容する加入者交換機に輻輳情報
を搭載したRMセルを折り返す手段と、RMセルが到来
する毎に自交換機のバッファのキュー長の情報をそのR
Mセルに搭載しそのRMセルの送信元の送信端末を収容
する加入者交換機宛に折り返す手段とを備え、通信レー
トを適応的に変更しながらセルを転送する手段は、前記
送信端末を収容する加入者交換機に設けられ、前記輻輳
情報およびキュー長の情報にしたがってセル送出レート
を制御する手段を含むところにある。
【0016】前記受信端末を収容する加入者交換機は、
自交換機のキュー長にしたがって係数α(0≦α≦Ma
xα)の値を決定する手段と、この係数αの値を前記送
信端末を収容する加入者交換機にRMセルを介して転送
する手段とを備え、この送信端末を収容する加入者交換
機では、RMセルから係数αを抽出する手段と、この係
数αの値にしたがってセル送出レートを制御する手段を
備える構成とすることもできる。
【0017】前記セル送出レートを制御する手段は、現
状のセル送出レートに係数αの値を乗じることによりセ
ル送出レートを設定することもできる。
【0018】このとき、係数αの値の最大値(Max
α)は、前記送信端末を収容する加入者交換機の現状の
セル送出レートに係数αの値を乗じたときに、この送信
端末を収容する加入者交換機と前記受信端末を収容する
加入者交換機との間に設定されたバーチャルパスの最大
伝送容量を超えない範囲で設定されることがよい。
【0019】
【発明の実施の形態】
【0020】
【実施例】
(第一実施例)本発明第一実施例の構成を図1を参照し
て説明する。図1は本発明第一実施例のATM通信網を
示す図である。
【0021】本発明はATM通信網であって、送信端末
3−1、3−3と、受信端末3−2と、この両端末間で
通信レートを適応的に変更しながらセルを転送する手段
としてのABR制御部10〜14を備えた中継網Nとを
備え、この中継網Nは、送信端末3−1、3−3を収容
する加入者交換機1−1、1−2と、受信端末3−2を
収容する加入者交換機1−3と、加入者交換機1−1、
1−2、1−3間でセル転送を中継する中継交換機2−
1、2−2とを含むATM通信網である。
【0022】ここで、本発明の特徴とするところは、A
BR制御部10〜14は、この中継網N内の各交換機1
−1、1−2、1−3、2−1、2−2にRMセルを巡
回させる手段を備え、加入者交換機1−1、1−2、1
−3および中継交換機2−1、2−2は、それぞれセル
を一時蓄積するバッファB0 〜B4 を備え、中継交換機
2−1、2−2は、このバッファB1 、B3 のキュー長
を監視しそのキュー長が閾値を越えたときに輻輳と判定
する手段と、この判定結果にしたがって当該中継交換機
2−1、2−2を転送中のRMセルに輻輳通知ビットを
付与する手段とをABR制御部11、13に備え、受信
端末3−2を収容する加入者交換機1−3は、当該輻輳
通知ビットが付与されたRMセルを検出しそのRMセル
の送信元の送信端末3−1を収容する加入者交換機1−
1に輻輳情報を搭載したRMセルを折り返す手段と、R
Mセルが到来する毎に自交換機1−3のバッファB2
キュー長の情報をそのRMセルに搭載しそのRMセルの
送信元の送信端末3−1、3−3を収容する加入者交換
機宛1−1、1−2に折り返す手段とをABR制御部1
2に備え、送信端末3−1、3−3を収容する加入者交
換機1−1、1−2は、前記輻輳情報およびキュー長の
情報にしたがってセル送出レートを制御する手段をAB
R制御部10、14に含むところにある。
【0023】次に、本発明第一実施例の動作を説明す
る。中継交換機2−1、2−2は、輻輳時にはRMセル
のPTIビットにEFCIビットを立てる。正常時は、
セル流に対する制御およびトラヒックコントロールは行
わない。EFCIを付与する手段を含むABR制御部1
1、13は、中継交換機2−1、2−2内のバッファB
1 、B3 で閾値を越えてセルが蓄積された場合付与する
のが一般的である。もちろん、瞬間的事象への過剰応答
を避けるためガードタイムなどを備える。
【0024】受信端末3−2を収容する加入者交換機
−3を図2を参照して説明する。図2は、受信端末3−
を収容する加入者交換機1−3のブロック構成図であ
る。先に示した中継交換機2−1、2−2からのEFC
Iは、RMセル処理部4−1により折り返されて送信端
末3−1を収容している加入者交換機1−1に返送され
る。RMセル内は、輻輳の状態を示す情報が記載されて
いる。
【0025】輻輳状態を制御するRMセルの内容として
は、例えば、0〜3の状態を定義し、0:トラヒック
小、1:正常、2:小輻輳、3:大輻輳、と定義し得
る。EFCIを受信したら状態3でRMセルを転送する
(場合によっては、“2”で、様子を見る場合もあ
る)。
【0026】受信端末3−2を収容している加入者交換
機1−3のバッファB2 は閾値を有しており、セルが閾
値を越えた状況により輻輳状態を制御するRMセルを送
信端末3−1、3−3を収容している加入者交換機1−
1、1−2に送達する。この送達は、RMセルが加入者
交換機1−3に到着する毎に行うのではなく、非同期で
かつ必要に応じて行う。送信端末3−1、3−3を収容
している加入者交換機1−1、1−2では、加入者交換
機1−3より転送されたRMセルをもとに、レートの変
更を行う。例えば、“0”ならば、セル送出レートを増
加させるし、“3”ならば、大きくセル送出レートを減
少させる必要がある。このプロトコルにより両VS/V
D(加入者交換機1−1、1−2および1−3)間で中
継リンクや中継交換機2−1、2−2の輻輳状況もふま
えて輻輳制御することができる。また、中継交換機2−
1、2−2もきわめて単純に作ることができる。
【0027】(第二実施例)本発明第二実施例を図3を
参照して説明する。図3は返送するRMセル内に記載す
る係数αの値の関数例を示す図である。受信端末3−2
を収容している加入者交換機1−3のバッファB2 のキ
ュー長のピーク値(ある一定時間内の)もしくはローパ
スフィルタを通して、高周波変動を除去した値をもとに
係数αの値を決定する。係数αの値はキュー長が伸びる
と減少する。送信端末3−1、3−3を収容している加
入者交換機1−1、1−2は、係数αの値の記載された
RMセルを受信すると、現状のセル送出レートACRi
に対し、係数αの値を乗じた値を次のレートとする。
【0028】 ACRi =ACRi ・α …(2) また、中継交換機2−1、2−2より、EFCIを受信
した場合は、ある適当な係数αの値(例えばα=0.
1)を返送する。
【0029】係数αの値は、 0≦α≦Maxα であり、係数αの値の最大値(Maxα)は、加入者交
換機1−1または1−2の現状のセル送出レートに係数
αの値を乗じたときに、この加入者交換機1−1または
1−2と加入者交換機1−3との間に設定されたバーチ
ャルパスの最大伝送容量を超えない範囲で設定される。
図3では、Maxα=2である。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一部が異なるルールにより制御を行うABR制御方式を
実現することができる。すなわち、中継交換機のレート
の計算を緩和して、経済的なネットワークを与えること
ができる。中継交換機では、VCI毎の処理をいっさい
必要としていない。また、受信端末を収容している加入
者交換機でも、複雑なレート計算ではなく、いわば、V
S/VDのバッファ内蓄積セル数を関数として、送信V
S/VDにセル送出レート制御情報を転送しているの
で、高速のネットワークをシンプルに実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第一実施例のATM通信網を示す図。
【図2】受信端末を収容する加入者交換機のブロック構
成図。
【図3】返送するRMセル内に記載する係数αの値の関
数例を示す図。
【図4】従来のATM通信網の構成を示す図。
【符号の説明】
1−1、1−2、1−3 加入者交換機 2−1、2−2 中継交換機 3−1、3−3 送信端末 3−2 受信端末 4−1 RMセル処理部 10〜14 ABR制御部 B0 〜B4 バッファ N 中継網
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩本 公平 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 長谷川 治久 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 1996年電子情報通信学会総合大会 B −634(1996年3月11日) 電子情報通信学会技術研究報告 SS E95−30(1995年7月14日) 電子情報通信学会技術研究報告 SS E95−116(1995年12月7日) 電子情報通信学会技術研究報告 SS E95−186(1996年3月15日) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信端末と、受信端末と、この両端末間
    で通信レートを適応的に変更しながらセルを転送する手
    段を備えた中継網とを備え、 この中継網は、前記送信端末を収容する加入者交換機
    と、前記受信端末を収容する加入者交換機と、加入者交
    換機間でセル転送を中継する中継交換機とを含むATM
    通信網において、 前記転送する手段は、この中継網内の各交換機に前記加
    入者交換機から周期的に送出されるRMセルを巡回させ
    る手段を備え、 前記加入者交換機および前記中継交換機は、それぞれセ
    ルを一時蓄積するバッファを備え、 前記中継交換機は、このバッファのキュー長を監視しそ
    のキュー長が閾値を越えたときに輻輳と判定する手段
    と、この判定結果にしたがって当該中継交換機で次に転
    送するRMセルに輻輳通知ビットを付与する手段とを備
    え、 前記受信端末を収容する加入者交換機は、当該輻輳通知
    ビットが付与されたRMセルを検出しそのRMセルの送
    信元の送信端末を収容する加入者交換機に輻輳情報を搭
    載したRMセルを折り返す手段と、RMセルが到来する
    毎に自交換機のバッファのキュー長にしたがって係数α
    (0≦α≦Maxα)の値を決定する手段と、この係数
    αの値を前記送信端末を収容する加入者交換機にRMセ
    ルを介して転送する手段とを備え、 前記送信端末を収容する加入者交換機には、RMセルか
    ら係数αを抽出する手段と、この係数αの値にしたがっ
    て、現状のセル送出レートに係数αの値を乗じることに
    よりセル送出レートを設定する手段を備えた ことを特徴
    とするATM通信網。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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1996年電子情報通信学会総合大会 B−634(1996年3月11日)
電子情報通信学会技術研究報告 SSE95−116(1995年12月7日)
電子情報通信学会技術研究報告 SSE95−186(1996年3月15日)
電子情報通信学会技術研究報告 SSE95−30(1995年7月14日)

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