JP3174122B2

JP3174122B2 - パケット交換装置

Info

Publication number: JP3174122B2
Application number: JP3340392A
Authority: JP
Inventors: 馨宮内; 幸広久保
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-02-20
Filing date: 1992-02-20
Publication date: 2001-06-11
Anticipated expiration: 2016-06-11
Also published as: JPH05236015A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パケット交換網におけ
る加入者回線からのパケット処理円滑化のための加入者
間接収容方式に関する。

【０００２】一般にパケット交換網では、発信加入者か
らのパケットは、そのヘッダに含まれている宛て先情報
に基づいて、パケット交換網内の中継回線を順次転送
（パケット交換）されて行き、最終的に宛て先の受信加
入者に到達する。

【０００３】この時、網内のすべてのパケット交換装置
（以下、特にこの表記を必要とする場合を除き、ＰＳと
略記する。）のパケット処理の負荷状態（トラヒック）
が、主として中央処理装置（以下、ＣＰＵと呼ぶ）の処
理速度および緩衝記憶装置（以下、バッファと呼ぶ。）
の容量できまる各ＰＳの処理能力より軽い場合は、なん
ら問題ない。

【０００４】しかし、一部ないし大半のＰＳのパケット
負荷が、処理能力の限界に近付くと、すなわち輻湊状態
になると、網内全体のパケット転送能力が低下し、網品
質が極度に低下する。

【０００５】これを防止するため、従来全部あるいは大
半のＰＳ内に輻湊制御機能を設けている。しかし、従来
の輻湊制御は、網内中継回線相互間ではある程度有効で
あるが、ＰＳと物理的に固定接続されている加入者回
線、いわゆる直接収容加入者回線から発信されるパケッ
トは、他のルートに迂回させる手段がなかったので、そ
の輻湊制御はほとんど効果がなかった。したがって、自
ＰＳの処理能力の限度内でさばくほかなく、場合によっ
てはパケットの溢出や廃棄の原因となることもあった。

【０００６】

【従来の技術】以下、従来のパケット交換網における加
入者回線の直接間接収容と密接な関係のある輻湊制御方
式について説明する。

【０００７】図２５は、従来のＰＳと、複数の前記ＰＳ
とからなるＰＳ網の構成図である。同図中、１，２およ
び３は、それぞれＰＳＡ，ＰＳＢおよびＰＳＣで、４は
ＰＳ網である。ＰＳ網４内では、複数のＰＳが、各種の
網形態で、相互接続されているものとする。ここにＰＳ
網とはパケット交換網を指すものとする。

【０００８】各ＰＳは、加入者端末装置Ａ１とＡ２，Ｂ
１とＢ２およびＣ１とＣ２からの、いわゆる直接収容加
入者回線（以下、端末装置も回線も単に加入者と呼ぶこ
とがある。）また、各ＰＳ中、５は加入者データ部，６
はパケット処理部で、パケット処理部６中、６１はロー
カル部，６２は網内部である。また、７は輻湊制御部で
ある。

【０００９】いま、たとえば加入者Ａ１からＰＳＡにパ
ケットが送信されると、この中に含まれる加入者データ
が加入者データ部５に加えられる。加入者データ部５
は、一種のデータベースで、加入者によるデータ速度そ
の他のフォーマットの差異を吸収し、以後のパケット処
理との整合を取る。

【００１０】次に、パケット処理部６では、ＣＰＵとバ
ッファとを駆使して、パケット交換操作を行う。すなわ
ち、ローカル部６１では、パケット交換のために定めら
れた信号のフォーマットすなわちプロトコルを分析し、
以後のパケット交換に適合するよう、プロトコル変換処
理を行う。

【００１１】また、網内部６２では、着ＰＳ番号を取り
出すとともに、網内ヘッダを編集処理し、パケットの組
み立て多重化を行って、ＰＳ網４内に転送する。前記パ
ケットの宛て先が、たとえば加入者Ｃ１であるとする
と、パケットは最終的にはＰＳＣに到達し、ＰＳＣ内の
網内部６２で分解復元され、以下ローカル部６１、加入
者データ部５と、送信側と逆の経路を経て、加入者Ｃ１
へ送られる。

【００１２】パケットは、そのヘッダに含まれている宛
て先情報に基づいて、ＰＳ網４内を、順次柔軟な選択経
路で転送（パケット交換）されて行き、最終的に宛て先
ＰＳに到達する。

【００１３】既述のように、パケット交換操作は、各Ｐ
ＳのＣＰＵとバッファとを駆使して行うが、主としてＣ
ＰＵの処理速度およびバッファの容量で決まる各ＰＳの
処理能力には、当然限度がある。従って、パケットのト
ラヒック（負荷）が低い（軽い）うちは問題ないが、一
部のＰＳの負荷が増大して、いわゆる輻湊状態となり、
処理能力の限界に近いある設定値を超過すると、ＰＳ網
４内全体のパケット転送能力が低下し、パケット遅延時
間等の網品質が極度に低下する。

【００１４】従来、このような輻湊状態を回避しようと
する対策は、講じられており、一般的に輻湊制御と呼ば
れている。図２５中の輻湊制御部７は、この目的のため
に設けられている。すなわち、自ＰＳおよび他ＰＳ内の
処理能力を適宜、あるいは周期的に監視しており、負荷
が一部に集中せず、均等化するような制御を行う。

【００１５】ＰＳ網における輻湊制御の従来技術の代表
例としては、特開昭６０−１７７７５７号「パケット交
換網のトラヒック制御方式」および特開昭６１−１５４
４５号「中継回線選択方式」の公報に記載されたものが
ある。

【００１６】まず、前者の従来技術について説明する。
この従来技術は、比較的小規模なＰＳ網に適するもので
ある。網内の各ＰＳに、パケット送受信装置のほか、ト
ラヒック制御装置と、経路選択装置を付設する。

【００１７】このトラヒック制御装置は、自装置情報処
理部と他装置情報処理部とからなっている。自装置情報
処理部では、自装置の運転負荷状態、自装置に収容され
ている回線のトラヒック量および自装置の許容トラヒッ
ク量に関連する情報が測定されて、自装置の制御情報が
生成され、この自装置の制御情報が所定の周期で網内の
全他装置に送出されるようパケット送受信装置に与えら
れ、パケット送受信装置からこの自装置の制御情報が送
出される。

【００１８】一方、他装置情報処理部では、パケット送
受信装置を介して全他装置の制御情報が与えられると、
自装置に受信した中継パケットの経路を選定する経路信
号が生成され、この経路信号の指定する回線にパケット
送受信装置が結合されるよう経路選択制御装置が動作
し、中継パケットがパケット送受信装置から転送され
る。

【００１９】つぎに、後者の従来技術について説明す
る。この従来技術は、比較的大規模な多重プロセッサ構
成のＰＳ網に適用されるものである。

【００２０】多重プロセッサ構成では、１ＰＳに属する
複数のプロセッサがそれぞれ所定の回線を収容してい
る。この場合、各プロセッサの輻湊情報を一括論理処理
して、ＰＳの輻湊情報として輻湊制御を行うと、軽負荷
状態のプロセッサに転送されず、逆に輻湊状態のプロセ
ッサに転送が行われることがあり得る。

【００２１】この難点を避けるため、この従来技術で
は、ＰＳＥｉを構成する複数のプロセッサＰ₁，Ｐ₂，
・・・，Ｐｊ，・・・，Ｐｎのうち他のＰＳへの回線Ｌ
₂，・・・，Ｌｊを収容しているプロセッサの使用率Ｕ
（２），・・・Ｕ（ｊ）が、周期的に回線収容プロセッ
サ輻湊制御装置Ｔｉに送られる。

【００２２】回線収容プロセッサ輻湊制御装置Ｔｉは、
自ＰＳの輻湊中の回線収容プロセッサを輻湊制御信号Ｓ
（ｉ，ｊ）で、他ＰＳの回線選択装置Ｒｋに通知する。
また、回線選択装置Ｒｉは他装置の回線収容プロセッサ
輻湊制御装置Ｔｋからその装置の回線収容プロセッサの
輻湊状態を知り、回線選択論理を実行するものである。

【００２３】換言すれば、この従来技術では、輻湊制御
をＰＳ単位でなくプロセッサ単位で行うものである。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
輻湊制御では、いずれも各ＰＳ内に自ＰＳおよび他ＰＳ
のパケット処理能力を監視する機能を設け、パケット負
荷分布を均等化するような制御を行うのが建前である
が、全網的に強力に負荷を統轄する機能がないので、制
御が局所的にならざるを得ず、従って負荷の分布が偏り
がちになるのが実情である。

【００２５】さらに、従来の輻湊制御では、ＰＳと物理
的に固定接続されている加入者回線、いわゆる直接収容
加入者回線から発信されるパケットについては、他ルー
トに迂回される等の手段がなかったので、その輻湊制御
はほとんど効果がなかった。そのため、自ＰＳの処理能
力の限度内で全力稼動で処理するほかなく、時として
は、パケットの溢出や廃棄等となることもあった。

【００２６】従って、本発明の目的は、従来技術におけ
るこのような難点を除き、全網的に輻湊状態を統轄制御
して、網内の負荷分布の偏りを防止するとともに、物理
的に固定接続された直接収容加入者についても、負荷状
態によっては、他のＰＳの間接収容加入者として振向け
ることによって、パケット処理能力に余裕を与え、その
溢出や廃棄をなくし、全体的に網品質を向上させるパケ
ット交換における加入者間接収容方式を提供する点にあ
る。

【００２７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。図中、１０，２０および３０は、それぞれパケッ
ト交換装置Ａ，ＢおよびＣで、９０は全網輻湊状態統轄
装置である。本発明のパケット交換装置は、いずれか１
つのパケット交換装置（１０，２０又は３０）に相当す
るが、図１に示すような環境で使用されることを想定し
ている。

【００２８】各パケット交換装置１０，２０および３０
には、それぞれ加入者端末装置Ａ１，・・・Ａｎのそれ
ぞれからの発信側加入者回線、たとえばＡｏと、着信側
加入者回線、たとえばＡ_T、加入者端末装置Ｂ１，・・
・Ｂｎのそれぞれからの発信側加入者回線、たとえばＢ
ｏと、着信加入者回線、たとえばＢ_T、および加入者端
末装置Ｃ１，・・・Ｃｎのそれぞれからの発信側加入者
回線、たとえばＣｏと、着信側加入者回線、たとえばＣ
_Tが収容されている。

【００２９】以下、最初の桁が１，２および３なる数字
を付したブロックは、それぞれパケット交換装置Ａ，Ｂ
およびＣに属する、そして、第２桁、または第２桁以下
の数字が同じか、または文字δを付加しただけのブロッ
クは、すべて相対応するものであるから、パケット交換
装置Ａだけについて説明すると、１００はパケット交換
手段，１１は処理能力通報手段，１２は代替先間接収容
加入者選定手段，１３は直接収容間接収容切替手段で、
１４は間接収容標識付加手段である。ブロック１３の中
に示された１３０は、直接収容間接収容切替装置１３の
機能を具現する等価ロータリ・スイッチで、端子Ｏは発
信側加入者回線Ａｏの加入者端末装置側に接続され、接
点Ｄは直接収容側でパケット交換手段１００に接続され
る。また接点Ｉ２０，Ｉ３０，・・・は間接収容側で、
間接収容標識付加手段１４を経由したのちそれぞれ代替
先パケット交換装置２０，３０，・・・のパケット交換
手段２００，３００，・・・に接続される。等価ロータ
リ・スイッチの切替は代替先間接収容加入者選定手段１
２からの切替信号によって行われる。

【００３０】図１に示すように、本発明のパケット交換
装置は、パケット交換網に接続され、複数の加入者端末
装置（Ａｎ，Ｂｎ，Ｃｎ，・・・）のそれぞれと接続さ
れた発信側回線（Ａｏ，Ｂｏ，Ｃｏ，・・・）と着信側
回線（Ａ _T ，Ｂ _T ，Ｃ _T ，・・・）とを含む加入者回線
および網内中継回線を収容するパケット交換装置（１
０，２０，３０，・・・のいずれか）において、パケッ
ト交換手段（１００）と、前記パケット交換手段（１０
０）のパケット処理能力を示すパケット処理能力情報を
所定の全網輻湊状態統轄装置（９０）に通報する処理能
力通報手段（１１）と、パケット処理能力を超過したパ
ケット交換装置に対して前記全網輻湊状態統轄装置（９
０）から与えられる代替先パケット交換装置指定情報を
受けて、指定された代替先パケット交換装置に間接収容
加入者として振向けるべき加入者回線を選定する代替先
間接収容加入者選定手段（１２）と、前記代替先間接収
容加入者選定手段（１２）で選定された加入者回線から
の発信パケットのそれぞれに少なくとも代替元パケット
交換装置（たとえば１０）および代替先パケット交換装
置（たとえば２０）がいずれかを示す情報を含む間接収
容標識を付加する間接収容標識付加手段（１４）と、前
記代替先間接収容加入者選定手段（１２）で選定された
加入者回線の発信側回線（Ａｏ）の加入者端末装置側
（Ｏ）を前記代替先間接収容加入者選定手段（１２）か
ら送られる切替信号によって、前記パケット交換手段
（１００）へ直結した直接収容側（Ｄ）への接続から前
記間接収容標識付加手段（１４）を経由したのち複数の
代替先パケット交換装置（たとえば２０，３０，・・
・）のパケット交換手段（たとえば２００，３００，・
・・）のそれぞれに直結する接続のうち前記代替先パケ
ット交換装置指定情報で指定された代替先パケット交換
装置（たとえば２０）のパケット交換手段（たとえば２
００）に直結する間接収容側（たとえばＩ２０）への接
続に切替える直接収容間接収容切替手段（１３，１３
δ，・・・）とを設けたことを特徴とする。

【００３１】

【作用】本発明の原理を示す図１において、各パケット
交換装置、たとえば１０の処理能力通報手段１１は、全
網輻湊状態統轄装置９０からの、適宜あるいは周期的の
問合せに応答して、現在の自パケット交換手段１００の
パケット処理能力を示すパケット処理能力情報を全網輻
湊状態統轄装置９０に通報する。

【００３２】この情報の中には、自装置パケット処理能
力に余力のある旨を知らせるものと能力を超過した旨を
知らせるものとがある。全網輻湊状態統轄装置９０は、
これらの情報を分析統合して、能力を超過したパケット
交換装置、たとえば１０の代替先間接収容加入者選定手
段１２に対して、代替先パケット交換装置、たとえば２
０を決定し、代替先パケット交換装置指定情報を送出す
る。

【００３３】代替先間接収容加入者選定手段１２は、自
装置に直接収容の加入者の中から重い負荷を掛けて来る
加入者を、代替先間接収容加入者、たとえばＡｎとして
選定し、直接間接収容切替手段１３の主体である等価ロ
ータリ・スイッチ１３０に切替信号を送り、この等価ロ
ータリ・スイッチ１３０の接続を切替える。

【００３４】等価ロータリ・スイッチ１３０の端子Ｏ
は、加入者端末装置Ａｎからの発信側加入者回線Ａｏに
接続されている。ちなみに、Ａｎの着信側加入者回線Ａ
_Tは、パケット交換手段１００に直結している。さて、
等価ロータリ・スイッチ１３０の接点Ｄはパケット交換
手段１００に直結する直接収容側に接続されている。接
点Ｉ２０，Ｉ３０，・・・は、下記の間接収容標識付加
手段１４を経由ののち、それぞれパケット交換装置２
０，３０，・・・のパケット交換手段２００，３００，
・・・に直結する間接収容側に接続されている。

【００３５】代替先間接収容加入者選定手段１２からの
切替信号で、等価ロータリ・スイッチ１３０は、端子Ａ
ｏを、下記の間接収容標識付加手段１４を経由ののち、
指定された代替先パケット交換装置、たとえば２０のパ
ケット交換手段、たとえば２００と直結する接点、たと
えばＩ２０との接続に切換える。

【００３６】間接収容標識付加手段１４では、直接収容
側から間接収容側に切換えられて到来した各加入者回線
からの発信パケットに、前記代替先間接収容加入者選定
手段１２からの情報に基づき、少なくとも代替元パケッ
ト交換装置、たとえば１０および代替先パケット交換装
置、たとえば２０がいずれかを示す情報を含む間接収容
標識を付加する。

【００３７】上述のように、重い付加を掛けて来る直接
収容加入者が、間接収容標識という軽微な処理ののち、
間接収容加入者として代替先パケット交換装置に振向け
られる結果、パケット処理に要するＣＰＵやバッファの
負荷は、すべて代替先に振替えられる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
２は、本発明の実施例を示すブロック図である。

【００３９】図中、１０，２０，３０および４０は、そ
れぞれＰＳＡ，ＰＳＢ，ＰＳＣおよびＰＳ監視装置であ
る。以下、最初の桁が１，２および３なる数字を付した
ブロックは、それぞれ、ＰＳＡ，ＰＳＢおよびＰＳＣに
属する。そして、第２桁、または第２桁以下の数字が同
じか、または文字δを付加しただけのブロックは、１６
２δを除きすべて相対応するものであるから、代表的に
ＰＳＡだけについて説明すると、１５は加入者データ
部，１６はパケット処理部，パケット処理部１６のう
ち、１６１はローカル部，１６２は網内部，７は輻湊制
御部，１７は処理能力監視部，１８は代替ＰＳ番号部
で、１９は加入者データ転送制御部である。ただし、１
６２δだけは他と異なりリレー制御部を指す。また、Ｐ
Ｓ監視装置４０中、４１は処理能力監視部，４２は代替
装置管理部である。

【００４０】本発明の原理を示す図１との関連は、以下
のとおりである。まず、１０，２０，および３０は、そ
れぞれＰＳＡ，ＰＳＢ，およびＰＳＣであって両図につ
いて同じである。

【００４１】図１の全網輻湊状態統轄装置９０は、図２
のＰＳ監視装置４０に該当し、図１の処理能力通報手段
１１は、図２の処理能力監視部１７に該当する。図１の
代替先間接収容加入者選定手段１２は、図２の代替ＰＳ
番号部１８，輻湊制御部７およびリレー制御部１６２δ
の一部と加入者データ転送制御部１９の一部に対応す
る。また図１の直接収容間接収容切替手段１３は、図２
の加入者データ転送制御部１９の残りの一部と加入者デ
ータ転送制御部２９に対応する。

【００４２】図１のパケット交換手段１００は、図２の
加入者データ部１５とパケット処理部１６に対応し、図
１のパケット交換手段２００は、図２の加入者データ部
２５δとパケット処理部２６δに対応する。

【００４３】図１の間接収容標識付加部１４は、図２の
リレー制御部１６２δの残りの一部に対応する。そして
本実施例では、間接収容標識として、パケットリレー用
網内ヘッダ（略称はリレー用ヘッダ）と呼ぶヘッダを適
用している。

【００４４】リレー用ヘッダの内容は後述の図２２に示
すとおりで、通常のパケット処理に適用される網内ヘッ
ダと比べて極めて単純な構成であり、従ってその編集付
加操作も簡単である。

【００４５】以下、順を追って本実施例の動作の流れを
説明する。ＡＰＳ監視装置４０の処理能力監視部４１から、各Ｐ
Ｓの処理能力監視部１７，２７，３７への処理能力の問
合せ。

【００４６】図３は、前記処理能力の問合せ動作の流れ
図である。同図の流れについて解説すると次のとおりで
ある。 A1 周期的に、たとえば２０分に１回の率で、まず最初
のＰＳ、たとえばＰＳＡへ処理能力情報要求パケットを
送信する（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５）。 A2 処理能力情報要求パケットの内容は、図４に示すと
おりである。 A3 図４中、監視装置番号とはＰＳ監視装置４０自身の
番号、パケット転送能力とは、１秒間に転送できるパケ
ット数、ＣＰＵ使用率およびバッファ使用率とは、それ
ぞれＣＰＵおよびバッファが使用されている％で、０は
ここに実動データを書込め、という意味である。 A4 ＰＳＡへの送信が済んだら、次のＰＳ、たとえばＰ
ＳＢへ送信する（Ｓ６）。 A5 以下同様な操作を繰返す。 A6 全ＰＳへの送信が終わったら、操作を終了する（Ｓ
３）。Ｂ各ＰＳの処理能力監視部１７，２７，３７から、Ｐ
Ｓ監視装置４０の処理能力監視部４１への処理能力の回
答。

【００４７】図５は、前記処理能力の回答動作の流れ図
である。同図の流れについて解説すると次のとおりであ
る。 B1 各ＰＳ、たとえばＰＳＢの処理能力監視部２７が、
処理能力情報要求パケットを受信する（Ｓ１）。 B2 受信した処理能力情報要求パケットの、パケット転
送能力、ＣＰＵ使用率およびバッファ使用率の項目に、
自ＰＳ、つまりＰＳＢ自体で収集済の値Ｎを設定し、か
つ自分のＰＳ番号を設定する（Ｓ２，Ｓ３）。 B3 ＰＳ監視装置４０の処理能力監視部４１に、処理能
力情報応答バケットを送信する。これが、〔課題を解決
するための手段〕の項で記したパケット処理能力情報に
該当する（Ｓ４）。 B4 処理能力情報応答パケットの内容は図６に示すとお
りである。Ｃ各ＰＳから処理能力の回答を受けたＰＳ監視装置４
０の処理能力監視部４１の処理図７は、前記処理能力情報の処理動作の流れ図である。
同図の流れについて解説すると次のとおりである。 C1 各ＰＳからの処理能力情報応答パケットを受信する
（Ｓ１）。 C2 受信した処理能力情報応答パケットの内容の実動デ
ータＮをもとに、各ＰＳ番号と対応する処理能力値とを
示す処理能力表をメモリ中に作成する（Ｓ２）。 C3 処理能力表のフォーマットは図８に示すとおりであ
る。 C4 データベースの１種であるこの処理能力表は、たと
えば２０分ごとに更新されて行く。Ｄ処理能力表に基づく、ＰＳ監視装置４０の代替装置
管理部４２による、代替ＰＳ決定制御。

【００４８】図９は、前記代替ＰＳ決定制御動作の流れ
図である。同図に流れについて解説すると、次のとおり
である。 D1 周期的に、たとえば２０分に１回の率で、ＰＳ監視
装置４０の代替装置管理部４２により、代替ＰＳ決定制
御を行う（Ｓ１）。 D2 まず、処理能力表の先頭のＰＳにアクセスし、パケ
ット転送能力Ｎ１とＰＳ番号を取り出す（Ｓ２，Ｓ
４）。 D3 パケット転送能力Ｎ１とＰＳ処理能力運用規定値表
中の処理能力運用規定値Ｍｎとを比較する（Ｓ５）。 D4 ＰＳ処理能力運用規定値表の内容は図１０に示すと
おりである。

【００４９】表中のＰＣ処理能力規定値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ
３・・・Ｍｎは順次ＰＳ番号＃１，＃２，＃３に対応す
るもので、局設置時にあらかじめ計算し格納しておく。 D5 もしＮ１≦Ｍｎなら、つまり能力超過となっていな
い場合は、代替可能な代替可能ＰＳ番号中の該当ＰＳ番
号を、すべて「可能」と設定する（Ｓ６，Ｓ７）。 D6 代替可能なＰＳ番号表のフォーマットは図１１に示
すとおりである。

【００５０】この表は、あるＰＳが処理能力超過となっ
た時、代替先となり得るＰＳを表示したものであって、
各ＰＳにつき、ＰＳ監視装置４０側で、あらかじめ作成
し、格納しておく。 D7 もし、Ｎ１＞Ｍｎなら、つまり能力超過となってい
る場合は、代替可能なＰＳ番号表中の該当ＰＳ番号を、
「不可能」と設定する（Ｓ６，Ｓ８）。 D8 処理能力が超過となったＰＳにつき、ＰＳ監視装置
４０の代替装置管理部４２は、代替可能なＰＳ番号表か
ら、代替先ＰＳを決定し、そのＰＳ番号を取り出す。こ
れが、課題を解決するための手段の項で記した代替先パ
ケット交換装置指定情報に該当する（Ｓ９）。 D9 代替装置管理部４２は、代替先ＰＳの代替ＰＳ番号
部１８，２８，３８に処理能力情報転送パケットを転送
する（Ｓ１０）。 D10 処理能力情報転送パケットのフォーマットは、図１
２に示すとおりである。 D11 代替先ＰＳの代替ＰＳ番号部１８，２８，３８は、
処理能力情報転送パケットを受けとると、代替装置管理
部４２に、処理能力情報応答パケットを送る（Ｓ１
１）。 D12 処理能力情報応答パケットの内容は、図１３に示す
とおりで、代替装置管理部４２は、この内容を記憶す
る。 D13 前記能力情報応答パケットの内容も、周期的に、た
とえば２０分ごとに変り、当然、代替先ＰＳを不要とす
ることもあり得る。Ｅ転送元ＰＳの加入者データ転送制御部、たとえば１
９における、転送すべき加入者データの選定。

【００５１】図１４は、前記転送すべき加入者データの
選定動作の流れ図である。同図の流れにつき解説すると
次のとおりである。 E1 転送元ＰＳの加入者データ転送制御部、たとえば１
９では、周期的に転送すべき加入者データの選定を行う
（Ｓ１）。 E2 まず、各加入者ごとの平均待ち行列（キュー）数表
を作成する（Ｓ２）。 E3 平均待ちキュー数表の内容は、図１５のとおりであ
る。 E4 次いで、最初の番号の加入者の待ち数Ｎ１と、加入
者転送対象平均待ちキュー長規程値Ｍとを比較する（Ｓ
３，Ｓ４，Ｓ６）。 E5 前記加入者転送対象平均待ちキュー長規程値Ｍは、
あらかじめ決めておく。 E6 もしＮ１≦Ｍなら、つまりあまり負荷を掛けて来な
い加入者なら、転送は行わないものとし、直ちに次の番
号の加入者の待ち数Ｎ２にアクセスする（Ｓ７，Ｓ１
２）。 E7 もしＮ１＞Ｍなら、つまり負荷を掛けて来る加入者
に対しては、転送を行うこととし、先に決定した代替先
ＰＳの加入者データ転送制御部、たとえば２９に、加入
者データを含む加入者データ転送要求パケットを転送す
る（Ｓ７，Ｓ９，Ｓ１０）。 E8 加入者データ転送要求パケットの内容は図１６に示
すとおりである。 E9 代替先ＰＳの加入者データ転送制御部、たとえば２
９は、加入者データ転送要求パケットを受けると、代替
元ＰＳの加入者データ転送制御部、たとえば１９へ、加
入者データ転送応答パケットを送る（Ｓ１１）。 E10 加入者データ転送応答パケットの内容は、図１７に
示すとおりである。 E11 加入者データ転送応答パケットを受けると、転送元
ＰＳ、たとえばＰＳＡの加入者データ部、たとえば１５
δに、図１８に示すように間接収容表示と代替先ＰＳ番
号が設定される。これらは加入者データ部、たとえば１
５δのデータベースにおける項目に相当する（Ｓ１
２）。 E12 次いで、次の番号の加入者の待ち数Ｎ２にアクセス
する（Ｓ１３）。Ｆ転送先ＰＳの加入者データ転送制御部、たとえば２
９における転送された加入者データの登録。

【００５２】図１９は前記転送された加入者データの登
録動作の流れ図である。同図の流れについて解説する
と、次のとおりである。 F1 転送先ＰＳの加入者データ転送制御部、たとえば２
９、では、加入者データ転送要求パケットを受けると、
代替元ＰＳ番号を取り出す（Ｓ１，Ｓ２）。 F2 受信した加入者データを、代替先ＰＳの加入者デー
タ部、たとえば２５δのデータベースに登録する。これ
は間接収容加入者データ部と呼び、代替元の直接収容加
入者データ部と区別する（Ｓ３）。 F3 間接収容加入者データ部、たとえば２５δには他の
代替元ＰＳから送られた加入者データも登録されるの
で、間接収容加入者データ管理表（一種のデータベー
ス）が作成される。 F4 間接収容加入者データ管理表のフォーマットは、図
２０に示すとおりである。図中、左側の表の「有り」と
は、現在この番号のＰＳの代替を行っていることを示
し、右側の表の加入者データのそれぞれには、もちろん
識別情報が含まれている。 F5 前記の登録が完了したのち、Ｅ９に記したように加
入者データ転送応答パケットが送られ、しかる後、直接
収容加入者データ部に５・１１に記したような設定が行
われる（Ｓ４）。Ｇ代替元の直接収容ＰＳ、たとえばＰＳＡのリレー
部、たとえば１６２δにおけるリレー用ヘッダの付加。

【００５３】図２１は、前記代替元におけるリレー用ヘ
ッダの付加動作の流れ図である。同図の流れについて解
説すると次のとおりである。 G1 まず、加入者からＰＳ、たとえばＰＳＡがパケット
を受信したら、対応加入者データ部、たとえば１５δ
に、Ｅ１１に記した間接収容表示が設定されていること
を判別する（Ｓ１，Ｓ２）。 G2 実はこのブロック１６２δがリレー制御部として動
作するのは、対応加入者データ部、ここでは１５δに間
接収容表示が設定された場合だけであって、対応加入者
データ部、ここでは１５δに間接収容表示が設定されて
いない場合は、ブロック１６２δは、網内部として、通
常のパケット処理動作を行う。 G3 加入者データの間接収容表示が設定されていること
を確認した場合は、加入者データ部、ここでは１５δに
設定された代替先ＰＳ番号を取り出し、パケットリレー
用網内ヘッダを編集し、加入者からのパケットに付加す
る（Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）。 G4 パケットリレー用網内ヘッダの構成は、図２２に示
すとおりである。これが、〔課題を解決するための手
段〕の項で記した間接収容標識に該当することは、すで
に述べたとおりである。

【００５４】図中、Ｘ・２５パケットとあるのは、ＣＣ
ＩＴＴ勧告Ｘ・２５に定められた、パケット端末形態イ
ンタフェース条件を有する、加入者からのパケットの意
味である。 G5 パケットリレー用網内ヘッダを付加した加入者から
のパケットは、代替先ＰＳ、たとえばＰＳＢにパケット
送信される（Ｓ１１）。 G6 加入者データの間接収容表示が設定されていないこ
とを確認した場合は、このブロック１６２δは網内部と
して動作し、通常のパケット処理を行う（Ｓ６，Ｓ７，
Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１）。

【００５５】通常のパケット処理については、〔従来の
技術〕の項で説明したとおりである。Ｈ代替先の間接収容ＰＳ、たとえばＰＳＢのパケット
処理部、たとえば２６δの網内部、たとえば２６２δに
おけるパケット処理。

【００５６】図２３は、前記代替先におけるパケット処
理動作の流れ図である。同図の流れについて解説すると
次のとおりである。括弧内の数字は流れ図２３および流
れ図２４中の対応ブロック番号である。 H1 まず、代替元ＰＳ、たとえばＰＳＡからパケットが
送信されて来たら、その網内ヘッダにリレー表示がある
ことを判別する（Ｓ１，Ｓ２）。 H2 網内ヘッダにリレー表示のあることを確認したら、
パケット受信処理を開始する（Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）。 H3 図２４は、前記パケット受信処理動作の流れ図であ
る。

【００５７】図示のように、アクセスする加入者データ
は、前記動作の流れ中６で述べた間接収容加入者データ
である。それ以外は、通常のパケット処理である（Ｓ
６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２）。通
常のパケット処理については、〔従来の技術〕の項で説
明したとおりである。注：─図２３中ブロック番号Ｓ１
３，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７は通常のパケット
処理の流れを示す。

【００５８】以上、本発明の実施例と動作について説明
した。この説明では、図２中の輻湊制御部７の機能につ
いて特に触れなかったが、たとえば図２５の従来方式に
おける輻湊制御部７とほぼ同様な機能を有するものであ
り、これが本発明の機能に何らの支障も与えない。

【００５９】本発明になる全網輻湊状態統轄装置９０
は、本発明の重要な要素であるが、その実施例であるＰ
Ｓ監視装置４０は、必ずしもＰＳと分離して設置する必
要はなく、ＰＳのうちの一つ、たとえばＰＳＡの内部に
併設しても構わない。また、信頼性を高めるため、１個
以上の予備装置を備えて並列運転させることも可能であ
る。

【００６０】さらに、大規模な網では、いくつかの地域
に分割し、各地域ごとに地域別輻湊状態統轄装置を設置
することも可能である。また、複数の前記地域別輻湊状
態統轄装置を、その上位から総合統轄する構成としても
よい。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明によれば、
全網的に輻湊状態を統轄制御できるため、網内における
パケット負荷分布の偏りを防止し、均等化することがで
きる。

【００６２】また、ＰＳと物理的に固定接続された直接
収容加入者に対しても、ＰＳが輻湊状態となる以前に、
重い負荷を掛けて来る加入者を軽負荷状態の代替先ＰＳ
に間接収容加入者として振向けるので、代替元ＰＳのパ
ケット処理の負荷は大幅に軽減する。

【００６３】従って、パケットの溢出や廃棄も防止さ
れ、全体的なＰＳ網品質の向上が実現できる。さらに、
従来技術では、ＰＳ網全体のパケット処理性能向上を図
るための手段として、第１期にはたとえば図２５におけ
るＰＳＡだけのＣＰＵ処理速度増およびバッファ容量増
を、第２期にはＰＳＢだけについて同様、第３期にはＰ
ＳＣだけ・・・、等と局別に段階を分けて工事すること
は、パケット負荷分布に大きな偏りが生ずるため、困難
であった。

【００６４】この点、本発明によれば、局別に段階を分
けて工事しても、パケット負荷の均等化が保てるため問
題はなく、ＰＳ網全体の経済的なパケット処理性能向上
工事が実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図３】処理能力問合せの流れ図である。

【図４】処理能力情報要求パケットの内容である。

【図５】処理能力の回答の流れ図である。

【図６】処理能力情報応答パケットの内容である。

【図７】処理能力情報の処理の流れ図である。

【図８】処理能力表のフォーマットである。

【図９】代替ＰＳ決定制御の流れ図である。

【図１０】ＰＳ処理能力運用規定値表の内容である。

【図１１】代替可能なＰＳ番号表のフォーマットであ
る。

【図１２】処理能力情報転送パケットのフォーマットで
ある。

【図１３】処理能力情報応答パケットの内容である。

【図１４】転送すべき加入者データの選定の流れ図であ
る。

【図１５】平均待ちキュー数表の内容である。

【図１６】加入者データ転送要求パケットの内容であ
る。

【図１７】加入者データ転送応答パケットの内容であ
る。

【図１８】間接収容表示と代替先ＰＳ番号の設定であ
る。

【図１９】転送された加入者データの登録の流れ図であ
る。

【図２０】間接収容加入者データ管理表のフォーマット
である。

【図２１】代替元におけるリレー用ヘッダの付加の流れ
図である。

【図２２】パケートリレー用網内ヘッダの構成である。

【図２３】代替先におけるパケット処理の流れ図であ
る。

【図２４】パケット受信処理の流れ図である。

【図２５】従来のＰＳとＰＳ網の構成図である。

【符号の説明】

１０パケット交換装置Ａ２０パケット交換装置Ｂ３０パケット交換装置Ｃ９０全網輻湊状態統轄装置１１処理能力通報手段１２代替先間接収容加入者選定手段１３直接収容間接収容切替手段１４間接収容標識付加手段１００パケット交換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−188930（ＪＰ，Ａ) 特開平４−348634（ＪＰ，Ａ) 特開平１−37146（ＪＰ，Ａ) 特開平４−369142（ＪＰ，Ａ) 特開平４−162851（ＪＰ，Ａ) 特開平３−217144（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−73943（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−1343（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/56 H04L 12/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パケット交換網に接続され、複数の加入
者端末装置のそれぞれと接続された発信側回線と着信側
回線とを含む加入者回線および網内中継回線を収容する
パケット交換装置において、パケット交換手段と、前記パケット交換手段のパケット処理能力を示すパケッ
ト処理能力情報を所定の全網輻湊状態統轄装置に通報す
る処理能力通報手段と、パケット処理能力を超過したパケット交換装置に対して
前記全網輻湊状態統轄装置から与えられる代替先パケッ
ト交換装置指定情報を受けて、指定された代替先パケッ
ト交換装置に間接収容加入者として振向けるべき加入者
回線を選定する代替先間接収容加入者選定手段と、前記代替先間接収容加入者選定手段で選定された加入者
回線からの発信パケットのそれぞれに少なくとも代替元
パケット交換装置および代替先パケット交換装置がいず
れかを示す情報を含む間接収容標識を付加する間接収容
標識付加手段と、前記代替先間接収容加入者選定手段で選定された加入者
回線の発信側回線の加入者端末装置側を前記代替先間接
収容加入者選定手段から送られる切替信号によって、前
記パケット交換手段へ直結した直接収容側への接続から
前記間接収容標識付加手段を経由したのち複数の代替先
パケット交換装置のパケット交換手段のそれぞれに直結
する接続のうち前記代替先パケット交換装置指定情報で
指定された代替先パケット交換装置のパケット交換手段
に直結する間接収容側への接続に切替える直接収容間接
収容切替手段とを設けたことを特徴とするパケット交換
装置。