JP3088977B2 - パケット・スイッチおよびネットワーク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパケットを用いた通
信に利用する。本発明はＡＴＭ(Asynchronous Transfer
Mode:非同期転送モード) 通信に利用するに適する。特
に、パケット・スイッチ・ネットワークの輻輳回避技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のパケット・スイッチ・ネットワー
クを図１０および図１１を参照して説明する。図１０は
従来の３段パケット・スイッチ・ネットワーク構成例を
示す図である。符号１１〜１４は入力段パケット・スイ
ッチを示す。符号２１〜２４は中継段パケット・スイッ
チを示す。符号３１〜３４は出力段パケット・スイッチ
を示す。符号１１−１〜１１−４は入力段パケット・ス
イッチ１１から中継段パケット・スイッチ２１〜２４へ
の出力回線を示す。同様にハイフン以下は各パケット・
スイッチ１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４からの出
力回線を示す。符号６１−１〜６４−４はパケット・ス
イッチ・ネットワークへの入力回線を示し、符号７１−
１〜７４−４はパケット・スイッチ・ネットワークの出
力回線を示す。

【０００３】図１１は従来のパケット・スイッチ構成例
を示す図である。符号８０−１〜８０−４はバス多重回
路を示す。符号８４は情報転送用バスを示す。符号８１
−１〜８１−４は出力方路判断回路を示す。符号８２−
１〜８２−４は出力バッファを示す。符号８３−１〜８
３−４はパケット同期回路を示す。ハイフン以下は、そ
れぞれ回線に対応する。

【０００４】図１０を用いて、従来のパケット・スイッ
チ・ネットワークに入力されたパケットの１対１のパケ
ット・スイッチ・ネットワーク内のパケット伝送を説明
する。パケット・スイッチ・ネットワークに入力された
パケットは、最初に入力段パケット・スイッチ１１〜１
４に入力される。

【０００５】このパケット・スイッチ１１〜１４は、入
力パケットのルーティング・タグの特定の１ビットを、
特定の出力回線に対応させ、そのビット情報が“１”の
場合には当該出力回線を通過させ、“０”の場合には廃
棄する。

【０００６】ルーティング・タグの左１ビット目から順
にアルファベットを対応させ“abcd-efgh-ijkl”とした
ときの、各パケット・スイッチの出力回線で参照するビ
ットを示した。

【０００７】入力段のパケット・スイッチ１１〜１４で
は、ルーティング・タグ内の“abcd”をそれぞれ出力回
線に対応させパケット分配または非分配を決定する。こ
こで入力回線６１−４から入力されたパケットＦ（ルー
ティング・タグ“0010-0010-0010”) に対し、パケット
・スイッチ１１は、パケットＦのルーティングの“abc
d”を順に回線１１−１から１１−４に対応させ、対応
するビット“０”または“１”によって各回線への出力
または非出力を決定する。パケット・スイッチ１１はパ
ケットＦのタグを参照し、“ｃ＝１”をもとに、出力回
線１１−３に伝送する。

【０００８】中継段のパケット・スイッチ２１〜２４で
は、“efgh”が各回線に対応する。ここでパケット・ス
イッチ２３において、ルーティング・タグが“ｇ＝１”
をもつ入力パケットＦは回線２３−３に出力される。出
力段のパケット・スイッチは“ijkl”が各回線に対応す
る。ここでパケットＦはパケット・スイッチ３３から出
力回線７３−３に出力される。

【０００９】図１１を用いて、パケット・スイッチにつ
いて説明する。図１１ではパケット・スイッチ１１につ
いて説明するが、全てのパケット・スイッチ１１〜１
４、２１〜２４、３１〜３４について同様に説明するこ
とができる。パケット・スイッチ１１は、パケット固定
位置にあるルーティング・タグ情報に基づいてパケット
・スイッチ１１の入力回線６１−１〜６１−４と出力回
線間１１−１〜１１−４のパケット伝送を確立し、入力
パケットを任意の出力回線１１−１〜１１−４に対し出
力を行う。パケット・スイッチ構成は具体的に以下のよ
うに実現される。

【００１０】入力回線６１−４を介してパケット・スイ
ッチ１１に入力されたパケットＦはバス多重回路８０−
４で同期をとられ共通バス８４に送出される。パケット
Ｆは共通バス８４を介して出力方路判断回路８１−１〜
８１−４に伝送される。出力方路判断回路８１−１〜８
１−４にはそれぞれアドレス・フィルタが備えられてお
り、各アドレス・フィルタはパケット中の固定位置のル
ーティング・タグ内の情報にしたがい伝送されたパケッ
トの通過または廃棄を決定し、通過時のみ出力バッファ
８２−１〜８２−４に蓄積を行う。

【００１１】<a> 出力方路判断回路８１−１はルーティ
ング・タグ中の“ａ”ビットが“１”であるならパケッ
トを後段の出力バッファ８２−１に伝送し、“０”であ
るならばこのパケットを廃棄する。他の出力方路判断回
路８１−２〜８１−４も同様に、特定ビットの参照によ
り通過または廃棄を決定する。上記に基づき、“ｃ＝
１”のルーティング情報をもつパケットＦは、出力バッ
ファ８２−３に蓄積される。

【００１２】出力バッファ８２−３に蓄積されたパケッ
トは、パケット同期回路８３−３により、出力バッファ
８２−３から読出され、出力回線１１−３に出力され
る。同様に、各パケット・スイッチは参照するルーティ
ング・タグの位置をあらかじめ設定することにより、中
継段および出力段パケット・スイッチのルーティングが
可能である。

【００１３】上記構成により、パケット・スイッチ・ネ
ットワークの任意の入力回線から、任意の１つの中継段
パケット・スイッチを経由し、任意の複数の出力回線間
の経路が一意に決定される１対１のパケット・スイッチ
・ネットワーク内のパケットの伝送を実現する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来のパケット・スイ
ッチ・ネットワークでは、あらかじめ各コネクションの
容量をユーザに申告してもらい、ソフトウェアで各コネ
クションの容量と、現状のネットワークの空状況からパ
ケット・スイッチ・ネットワークのルートを決定してい
る。ところが、この方法を用いると、ユーザが申告より
も少なくトラヒックを出したときに網効率を上げること
ができない。

【００１５】すなわち、網管理者はユーザからの申告に
基づき、各コネクション毎に半固定的にルートを割当て
ている。したがって、当該コネクションが使用されてい
ない場合でも他のコネクションをそのルートに設定する
ことは許されない。このため、トラヒックの偏りを解消
するために、柔軟にルート変更を行うといったネットワ
ーク制御を行うことはできない。

【００１６】また、統計多重化効果を見込んで運用して
いる場合には、使用中にユーザが帯域を変更すると、期
待より大きなトラヒックが流れ込み中継段パケット・ス
イッチ等で輻輳が発生する。

【００１７】すなわち、ルートの使用状況の統計をと
り、ルートの使用頻度に応じ、使用タイミングが重らな
いと予想される複数のコネクションを同一のルートに設
定することにより、網効率の向上を図ることが行われて
いる。しかし、予想に反し、当該複数のコネクションの
使用タイミングが重なった場合には、一つのルートに大
きなトラヒックが流れ込み輻輳が発生する。

【００１８】このような問題を解決するためには、ネッ
トワークの状況に応じて複数の方路決定を行うことが必
要であるが、ネットワークの状況に応じてその都度、パ
ケットのヘッダに含まれるルーティング・タグをパケッ
ト・スイッチ・ネットワークに入力される前段階で書替
えることは、パケットの送信元であるユーザに対し、ソ
フトウェアあるいはハードウェアを含む変更を強いるこ
とになる。これはユーザに対するサービス品質の観点か
ら好ましいことではなく、また、膨大な数のユーザに対
し、このような変更を強いることは現実的ではない。し
たがって、パケット・スイッチ・ネットワークにパケッ
トが入力された後に、パケット・スイッチ・ネットワー
クを構成する個々のパケット・スイッチが自律的に輻輳
を回避するようにルート変更を行う技術の開発が要求さ
れる。

【００１９】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、ネットワーク内の自律的な制御にしたがって
輻輳を回避することができるパケット・スイッチ・ネッ
トワークを提供することを目的とする。本発明は、ネッ
トワーク効率を向上させることができるパケット・スイ
ッチ・ネットワークを提供することを目的とする。本発
明は、トラヒックの偏りを回避することができるパケッ
ト・スイッチ・ネットワークを提供することを目的とす
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】発明者らは、この問題を
解決するための技術を開示した（「セルフリアレンジン
グＡＴＭスイッチネットワーク」電子情報通信学会、信
学技報SSE96-124,CQ96-34(1996.12)) 。

【００２１】これによれば、複数の入力回線および出力
回線を収容しその入力回線に到来するパケットのヘッダ
に書込まれたルーティング情報にしたがって出力回線を
選択するパケット・スイッチの前記複数の出力回線につ
いてトラヒック情報をそれぞれ検出し、この検出結果を
最上流のヘッダ変換部に通知する。ヘッダ変換部では下
流のパケット・スイッチからトラヒック情報を受け、通
過するパケットのルーティングを自律的に変更する。こ
れにより、各パケット・スイッチは自律的に輻輳を回避
するための制御を行うことができる。

【００２２】このように、ルーティングを自律的に変更
するには、前記トラヒック情報にしたがって通過するパ
ケットのルーティング情報の一部を書替える。すなわ
ち、パケット・スイッチ・ネットワークに入力されたパ
ケットのルーティング情報を、このネットワークに適応
した形に書替えてネットワーク内のルーティングを行う
とき、輻輳の有無に応じてルーティング情報の一部を輻
輳を回避するように書替えることによって、パケットの
迂回を実現することができる。

【００２３】本発明は、このようにヘッダ変換部が輻輳
を回避するためのトラヒック情報を下流のパケット・ス
イッチから受け、自律的に輻輳を回避するための制御を
行う場合の最適なトラヒック情報の生成についての発明
である。

【００２４】すなわち、本発明の第一の観点はパケット
・スイッチであって、複数の入力回線および出力回線を
収容しその入力回線に到来するパケットのヘッダに書込
まれたルーティング情報にしたがって出力回線を選択す
る手段と、この複数の出力回線についてトラヒック情報
をそれぞれ検出しこの検出結果を上流に通知する手段
と、下流のパケット・スイッチからトラヒック情報を受
け通過するパケットのルーティングを自律的に変更する
手段とを備え、このルーティングを自律的に変更する手
段は、最上流のパケット・スイッチのさらに上流に備え
られ、前記トラヒック情報にしたがって通過するパケッ
トのルーティング情報の一部を書替える手段を含むパケ
ット・スイッチである。

【００２５】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記通知する手段は、前記出力回線対応にそれぞれ設けら
れた出力バッファのキュー長の時間Ｔ内の変動をそれぞ
れ測定しその最大値Ｐ（ｔ）を周期Ｔ毎に検出する手段
と、この最大値Ｐ（ｔ）にしたがって、 Ｐ′（ｔ）＝αＰ（ｔ）＋（１−α）Ｐ′（ｔ−Ｔ）
（０≦α≦１） の演算を行う手段とを備え（ただし、Ｐ′（ｔ−Ｔ）は
ｔよりもＴ時間前の演算値）、前記書替える手段は、演
算値Ｐ′（ｔ）としきい値とを比較する手段と、この比
較結果にしたがって、 Ｐ′（ｔ）≧しきい値 であるときには演算値Ｐ′（ｔ）が最小となる出力バッ
ファにパケットがルーティングされるようにそのルーテ
ィング情報の一部を書替える手段とを含むところにあ
る。演算値Ｐ′（ｔ）が最小となる出力バッファを検索
するときなどのために、複数の前記出力バッファ毎の演
算値Ｐ′（ｔ）がそれぞれ記録されるテーブルを備える
ことが望ましい。

【００２６】この演算値Ｐ′（ｔ）は、一般にローパス
フィルタによって得られる演算値である。このように、
ローパスフィルタを用いることにより、最大値Ｐ（ｔ）
を直接用いた場合に比較して瞬間的なトラヒックの変動
の影響を少なくすることができる。すなわち、瞬間的な
最大値Ｐ（ｔ）をそのまま用いてトラヒック状態を通知
する場合にはα＝１とする。この場合には瞬間的な輻輳
と定常的な輻輳とを区別することができない。また、過
去の演算値Ｐ′（ｔ−Ｔ）をそのまま用いてトラヒック
状態を通知する場合にはα＝０とする。実際にはネット
ワークの過去のトラヒック状況などから０≦α≦１の範
囲で最適なαの値を設定する。

【００２７】本発明の第二の観点は、前記パケット・ス
イッチを多数含むパケット・スイッチ・ネットワークで
ある。

【００２８】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図１ないし図
３を参照して説明する。図１は本発明実施例のパケット
・スイッチ・ネットワークの構成図である。図２は本発
明実施例のパケット・スイッチのブロック構成図であ
る。図３は本発明実施例のトラヒック監視装置のブロッ
ク構成図である。図１は説明をわかりやすくするため
に、入力段のパケット・スイッチ１１および１２、中継
段のパケット・スイッチ２１および２２、出力段のパケ
ット・スイッチ３１および３２によるパケット・スイッ
チ・ネットワークを示す。なお、パケット・スイッチ単
独の構成についてはパケット・スイッチ２１に着目して
説明する。

【００２９】本発明はパケット・スイッチ２１であっ
て、入力回線１１−１、１２−１および出力回線２１−
１、２１−２を収容しその入力回線１１−１、１２−２
に到来するパケットのヘッダに書込まれたルーティング
情報にしたがって出力回線２１−１、２１−２を選択す
る手段である出力方路判断回路８１−１、８１−２と、
この出力回線２１−１、２１−２についてトラヒック情
報をそれぞれ検出しこの検出結果を上流に通知する手段
であるトラヒック監視装置９−１、９−２と、下流のパ
ケット・スイッチ２１からトラヒック情報を受け通過す
るパケットのルーティングを自律的に変更する手段であ
るヘッダ交換部１０１、１０２とを備え、このヘッダ変
換部１０１、１０２は、最上流のパケット・スイッチ１
１、１２のさらに上流に備えられ、前記トラヒック情報
にしたがって通過するパケットのルーティング情報の一
部を書替える手段であるタグ変換回路１５２およびヘッ
ダ変換テーブル１４２を備えたパケット・スイッチであ
る。

【００３０】ここで、本発明の特徴とするところは、ト
ラヒック監視装置９−１および９−２は、出力回線２１
−１および２１−２対応にそれぞれ設けられた出力バッ
ファ８２−１および８２−２のキュー長の時間Ｔ内の変
動をそれぞれ測定しその最大値Ｐ（ｔ）を周期Ｔ毎に検
出する手段であるピークホールド回路７と、この最大値
Ｐ（ｔ）にしたがって、 Ｐ′（ｔ）＝αＰ（ｔ）＋（１−α）Ｐ′（ｔ−Ｔ）
（０≦α≦１） の演算を行う手段であるローパス演算部８とを備え（た
だし、Ｐ′（ｔ−Ｔ）はｔよりもＴ時間前の演算結
果）、タグ変換回路１５２は、Ｐ′（ｔ）としきい値と
を比較し、この比較結果にしたがって、 Ｐ′（ｔ）≧しきい値 であるときにはＰ′（ｔ）が最小となる出力バッファ８
２−１または８２−２にパケットがルーティングされる
ようにそのルーティング情報の一部を書替えるところに
ある。

【００３１】

【実施例】本発明実施例を説明する。本発明実施例で
は、入力段のパケット・スイッチ１１および１２の前段
にヘッダ変換部１０１および１０２を備えている。パケ
ット・スイッチ・ネットワークに入力されたパケット
は、まず、ヘッダ変換部１０１および１０２に入力され
る。ここでは、パケットにあらかじめ付加されているル
ーティング情報にしたがって、パケット・スイッチ・ネ
ットワーク内にパケットをルーティングするためのルー
ティング・タグを書込む。

【００３２】図１に示すように、パケットＢは入力回線
６２−１から入力され、出力回線７１−１に出力される
パケットである。ヘッダ変換部１０１、１０２では、中
継段のパケット・スイッチ２１、２２および出力段のパ
ケット・スイッチ３１、３２についてのルーティング・
タグは、あらかじめ定められている値をそのまま使用す
る。入力段のパケット・スイッチ１１、１２についての
ルーティング・タグは、輻輳通知にしたがって書替えら
れる。

【００３３】図１の例では、パケットＢは輻輳がないと
きには、“１、１、１”というルーティング・タグによ
りルーティングされる。ここで、パケット・スイッチ２
１の出力回線２１−１に輻輳が発生した場合には、トラ
ヒック監視装置９−１は輻輳通知をヘッダ変換部１０２
に送信する。

【００３４】ヘッダ変換部１０２ではこれを受け、入力
段のパケット・スイッチ１２についてのルーティング・
タグを“１”から“２”に書替える。その結果として、
ルーティング・タグは、“２、１、１”に変更される。
したがって、パケットＢは入力段タグ“２”の値にした
がって、パケット・スイッチ１２の出力回線１２−２か
ら出力され、中継段のパケット・スイッチ２２に入力さ
れる。パケット・スイッチ２２では、中継段タグ“１”
の値にしたがって、パケット・スイッチ２２の出力回線
２２−１からパケットＢを出力する。続いて、パケット
Ｂは出力段のパケット・スイッチ３１に入力される。パ
ケット・スイッチ３１では、出力段タグ“１”の値にし
たがって、出力回線７１−１からパケットＢを出力す
る。

【００３５】これにより、パケットＢは輻輳が発生して
いる出力回線２１−１を迂回することができる。他のパ
ケットについても同様に制御を行うことにより、やがて
出力回線２１−１の輻輳は解消される。

【００３６】次に、図４〜図６を参照してヘッダ変換部
１０１および１０２における入力段タグの値の変換方法
について説明する。図４はヘッダ変換テーブルを示す図
である。図５はチェイン・ヘッダ・テーブルを示す図で
ある。図６はアドレス・ツリーを示す図である。ヘッダ
変換部１０２（１０１は同様であるから略す）に入力パ
ケットが到来すると、そのヘッダに含まれるルーティン
グ情報にしたがって、まず、中継段タグおよび出力段タ
グが決定される。さらに、輻輳が発生していない状態で
は、入力段タグとして“１”が設定される。

【００３７】図４に示すヘッダ変換テーブル１４２から
空いているアドレスを一つ特定し、入力パケットのＶＰ
Ｉ(Virtual Path Identifier) ／ＶＣＩ(Virtual Chann
el Identifier)、入力段タグ、中継段タグ、出力段タグ
をそれぞれ書込む。図１に示したパケットＢの例では、
アドレスは“ｇ”、ＶＰＩ／ＶＣＩは“Ｂ”、入力段タ
グは“１”、中継段タグは“１”、出力段タグは“１”
である。

【００３８】図５はチェイン・ヘッダ・テーブルである
が、チェインとは、入力段タグと中継段タグが同じ値を
とるパケットのグループの先頭から末尾までを一つのチ
ェインという。例えば、入力段タグが“１”、中継段タ
グが“１”となっている欄を見ると、アドレスａが開始
点、アドレスｇが終了点となっている。これは、入力段
タグが“１”、中継段タグが“１”となるパケットの先
頭がアドレスａに書込まれているパケットＨであり、末
尾がアドレスｇに書込まれているパケットＢであること
を示す。図４に示すヘッダ変換テーブルにも、このチェ
インは書込まれる。

【００３９】タグ変換回路１５２では、ヘッダ変換テー
ブル１４２およびチェイン・ヘッダ・テーブルを参照
し、図６に示すように、アドレス・ツリーを形成するこ
とによって、同一コネクションを通過するパケット流を
把握することができる。これらのヘッダ変換テーブル１
４２およびチェイン・ヘッダ・テーブルはそれぞれへッ
ダ変換部１０２に格納されている（図１にはチェイン・
ヘッダ・テーブルは図示せず）。

【００４０】ここで、ヘッダ変換部１０２に輻輳通知が
到来すると、その輻輳通知により輻輳が発生している箇
所が特定される。ヘッダ変換部１０２では、輻輳発生箇
所を通過するコネクションをヘッダ変換テーブル１４２
またはチェイン・ヘッダ・テーブルを参照し、アドレス
・ツリーを形成して特定する。輻輳発生箇所を通過する
チェインが終了していないときには、これから輻輳発生
箇所を通過する予定のそのチェインを構成するパケット
の入力段タグの値を“１”から“２”に書替えることに
より、輻輳発生箇所をパケットが迂回するように制御を
行う。

【００４１】ここで、新たにパケットＱが到来すると、
このパケットＱはアドレスｊに書込まれる。このとき、
輻輳が発生していない状況では、入力段タグ“１”、中
継段タグ“２”となるので、これはアドレスｈに書込ま
れているパケットＭと同じコネクションを通過するパケ
ットであることをヘッダ変換テーブルから読み取ること
ができる。

【００４２】したがって、アドレスｈのチェインの末尾
に“終了”と書込まれているが、これをアドレスｊに書
替え、さらに、アドレスｊには、チェインの先頭を
“ｈ”に設定する。

【００４３】このとき、このチェインが通過するコネク
ションに輻輳が発生していれば、アドレスｊの入力段タ
グは“１”から“２”に書替えられ、パケットＱは輻輳
した出力回線２１−１を回避することができる。

【００４４】ここで、本発明実施例のトラヒック監視装
置９について図７ないし図９を参照して説明する。図７
は各出力バッファ８２−１または８２−２のキュー長の
時間変動を示す図である。図８は演算値Ｐ′（ｔ）の値
を保持するテーブルを示す図である。図９はヘッダ変換
アルゴリズムを示すフローチャートである。図３に示し
たピークホールド回路７は、図７に示すように、出力バ
ッファ８２−１および８２−２のキュー長の時間Ｔ内の
最大値Ｐ（ｔ）を周期Ｔで測定しその値を保持する。測
定され保持された最大値Ｐ（ｔ）はローパス演算部８に
送られ、 Ｐ′（ｔ）＝αＰ（ｔ）＋（１−α）Ｐ′（ｔ−Ｔ）
（０≦α≦１） の演算が行われる。演算値Ｐ′（ｔ−Ｔ）はｔよりもＴ
時間前に保持された最大値Ｐ（ｔ−Ｔ）の演算結果であ
る。αは０〜１の適当な値である。

【００４５】この結果の演算値Ｐ′（ｔ）はＢＰ（バッ
クプレッシャ）信号としてヘッダ変換部１０１および１
０２に転送される。ヘッダ変換部１０１および１０２は
図８に示すように、中継段のパケット・スイッチ２１お
よび２２の各出力バッファ８２−１および８２−２の演
算値Ｐ′（ｔ）の値をテーブルとして保持する（図１に
はこのテーブルは図示せず）。

【００４６】本発明実施例では演算値Ｐ′（ｔ）の値が
あらかじめ設定されたしきい値を越えた場合に輻輳と判
定し、図９のアルゴリズムにしたがい入力段タグの変換
を行う。図９のアルゴリズムでは、Ｐ′（ｔ）値のもっ
とも小さいルートに迂回させる。すなわち、入力段タグ
Ｋによりルーティングされる中継段のパケット・スイッ
チ２１または２２のトラヒック監視装置９−１および９
−２により演算された演算値Ｐ′（ｔ）の値がしきい値
と等しいかまたは超えているときには（Ｓ１）、入力段
タグＫを演算値Ｐ′（ｔ）の値が最小となる入力段タグ
に書替える（Ｓ２）。図１の例では、入力段タグは
“１”または“０”のいずれかである。

【００４７】また、演算値Ｐ′（ｔ）の値があらかじめ
設定されたしきい値未満であるときには、その入力段タ
グＫはそのままにする。

【００４８】この演算値Ｐ′（ｔ）は、一般にローパス
フィルタによって得られる演算値であり、ローパス演算
部８はローパスフィルタにより実現することができる。

【００４９】このように、ローパスフィルタを用いるこ
とにより、最大値Ｐ（ｔ）を直接用いた場合に比較して
瞬間的なトラヒックの変動の影響を少なくすることがで
きる。すなわち、瞬間的な最大値Ｐ（ｔ）をそのまま用
いてトラヒック状態を通知する場合にはα＝１とする。
この場合には瞬間的な輻輳と定常的な輻輳とを区別する
ことができない。また、過去の演算値Ｐ′（ｔ−Ｔ）を
そのまま用いてトラヒック状態を通知する場合にはα＝
０とする。実際にはネットワークの過去のトラヒック状
況などから０≦α≦１の範囲で最適なαの値を設定す
る。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ネットワーク内の自律的な制御にしたがって輻輳を回避
することができる。これにより、ネットワーク効率を向
上させることができるとともに、トラヒックの偏りを回
避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のパケット・スイッチ・ネットワ
ークの構成図。

【図２】本発明実施例のパケット・スイッチのブロック
構成図。

【図３】本発明実施例のトラヒック監視装置のブロック
構成図。

【図４】ヘッダ変換テーブルを示す図。

【図５】チェイン・ヘッダ・テーブルを示す図。

【図６】アドレス・ツリーを示す図。

【図７】各出力バッファのキュー長の時間変動を示す
図。

【図８】Ｐ′（ｔ）の値を保持するテーブルを示す図。

【図９】ヘッダ変換アルゴリズムを示すフローチャー
ト。

【図１０】従来の３段パケット・スイッチ・ネットワー
ク構成例を示す図。

【図１１】従来のパケット・スイッチ構成例を示す図。

【符号の説明】

７ ピークホールド回路 ８ ローパス演算部 １１〜１４、２１〜２４、３１〜３４ パケット・スイ
ッチ １１−１〜１４−４、２１−１〜２４−４、７１−１〜
７４−４、１０１−１、１０１−２、１０２−１、１０
２−２ 出力回線 ９−１、９−２ トラヒック監視装置 ６１−１〜６１−４、６２−１〜６２−４、６３−１〜
６３−４、６４−１〜６４−４ 入力回線 ８０−１〜８０−４ バス多重回路 ８１−１〜８１−４ 出力方路判断回路 ８２−１〜８２−４ 出力バッファ ８３−１〜８３−４ パケット同期回路 ８４ 共通バス １０１、１０２ ヘッダ変換部 １４２ ヘッダ変換テーブル １５２ タグ変換回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−75641（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−334688（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−64875（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の入力回線および出力回線を収容そ
   の入力回線に到来するパケットのヘッダに書込まれたル
   ーティング情報にしたがって出力回線を選択する手段
   と、この複数の出力回線についてトラヒック情報をそれ
   ぞれ検出しこの検出結果をハードウェアにより自律的に
   上流に通知する手段と、下流のパケット・スイッチから
   トラヒック情報を受け通過するパケットのルーティング
   を自律的に変更する手段とを備え、 このルーティングを自律的に変更する手段は、最上流の
   パケット・スイッチのさらに上流に備えられ、前記トラ
   ヒック情報にしたがって通過するパケットのルーティン
   グ情報の一部を書替える手段を含むパケット・スイッチ
   であって、 前記通知する手段は、前記出力回線対応にそれぞれ設け
   られた出力バッファのキュー長の時間Ｔ内の変動をそれ
   ぞれ測定しその最大値Ｐ（ｔ）を周期Ｔ毎に検出する手
   段と、この最大値Ｐ（ｔ）にしたがって、 Ｐ′（ｔ）＝αＰ（ｔ）＋（１−α）Ｐ′（ｔ−Ｔ）
   （０≦α≦１） の演算を行う手段とを備え（ただし、Ｐ′（ｔ−Ｔ）は
   ｔよりもＴ時間前の演算値）、 前記書替える手段は、演算値Ｐ′（ｔ）としきい値とを
   比較する手段と、この比較結果にしたがって、 Ｐ′（ｔ）≧しきい値 であるときには演算値Ｐ′（ｔ）が最小となる出力バッ
   ファにパケットがルーティングされるようにそのルーテ
   ィング情報の一部を書替える手段とを含むことを特徴と
   するパケット・スイッチ。
2. 【請求項２】 複数の前記出力バッファ毎の演算値Ｐ′
   （ｔ）がそれぞれ記録されるテーブルを備えた請求項１
   記載のパケット・スイッチ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のパケット・スイ
   ッチを多数含むパケット・スイッチ・ネットワーク。