JP3189867B2 - フレームリレー交換機とその中継回線選択方法 - 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、レア２のアドレス
でフレーム単位のパケットを選択中継するフレームリレ
ー交換機に関し、特にフレームリレー交換機の中継回線
選択方法と、該選択方法が適用されたフレームリレー交
換機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術では、特開平５−４１７１２
で述べられているように自交換機からの出中継ルートで
の送信待ちとなっているパケットの数を計測して、送信
待ちキューの長さを制限することによりトラフィックの
分散を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
おいては、自交換機の出中継ルートのみを監視するた
め、中継を行う交換機において出中継ルートでキュー長
が規制値に達するまで入中継路からのパケットの流入を
規制することができないため、複数段の中継ルートがあ
る場合に迂回開始までの時間が長くなってしまうので、
中継する交換機でパケットが滞留するという欠点があ
る。

【０００４】自交換機の出中継ルートのみを監視するた
め、中継を行う交換機において出中継ルートでキュー長
が規制値に達するまで入中継路からのパケットの流入を
規制することができないため、複数段の中継ルートがあ
る場合に迂回開始までの時間が長くなってしまう。

【０００５】本発明の目的は、全交換機の出中継ルート
の輻輳状態を各交換機が認識することで、パケットを送
る目的の交換機までの最短時間ルートを算出してルート
割り当てを行うフレームリレー交換機とその中継回線選
択方法を提供し、交換網全体の伝送効率を向上させるこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明におけるフレーム
リレー交換機は、交換機の中継ルート情報の制御、各出
中継ルートの送信待ち状態の監視、隣接する各ノードと
の情報の送受、および最短ルートを算出する機能を有す
るルーティング制御部を持つ。

【０００７】具体的には、自交換機から目的とする宛先
の交換機までのルートとしてどのルートを、どの割合で
使用するかを設定するルート情報制御機能と、交換機が
受信したパケットを宛先のルートへ送信するのに要する
遅延時間を測定する監視機能と、前記遅延時間を全交換
機に同報で通知したり、中継したり、受信する通信機能
と、遅延時間に基づき自交換機から他の交換機までの最
短のルートを算出し、過去のデータと照合して出中継ル
ートの選択割合を決定して、前述したルート制御機能に
通知する最短ルート算出機能からなっている。

【０００８】本発明のフレームリレー交換機の中継回線
選択方法は、最初は、無負荷の状態ではじまり、最短ル
ートは中継段数により決定することが可能で、迂回ルー
トに対する比率選択を行う必要はない。

【０００９】フレームリレー通信が始まると、各交換機
にて、出中継ルートに送信待ち状態となるフレームが発
生し、監視機能がこのフレームが交換機に入力されてか
ら出中継ルートに出てゆく時間を全ルートに対して測定
を行う。

【００１０】この測定結果は、通信機能を用いて全交換
機に同報によって、通知され、また、全交換機が測定結
果を入手することができる。

【００１１】この測定結果を最短ルート算出機能は、ル
ーティングアルゴリズムにより全交換機までの最短時間
のルートを迂回ルートも含め算出し、各ルートに選択比
率を設定する。さらに、設定された選択比率と現在の選
択比率と前回の選択比率を基に、次回設定する選択比率
を決定する。この決定した選択比率は、ルーティング制
御機能に通知される。

【００１２】本通知を受けたルーティング制御機能は、
本情報により自交換機のルート設定を行う。

【００１３】上記手順を無限に繰り返し行うことによ
り、ルート情報が最適な状態に近づき、結果として、伝
送効率の向上を計ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１５】図１はネットワークの構成例で、フレーム
リレー交換機４台にて構成されるネットワークを示し、
図２は本発明のフレームリレー交換機における機能ブロ
ックを示す図である。表１は交換機Ａにおけるルート選
択テーブルの例で、各交換機宛の出線としてどの交換機
経由をどの程度利用するかを示している。

【００１６】

【表１】 本発明のフレームリレー交換機は実際にスイッチングを
行うスイッチ部７とルーティング制御部８からなってお
り、スイッチ部７はルーティング制御部８が設定する表
１に示すようなルート選択情報により、入線５から入力
されたフレームを出線６に出力する時、どのような比率
でどれだけのフレームをどの出線に送出するかを決め
る。ルーティング制御部８はルート制御部９と、監視部
１０と、通信部１１と、最短経路算出部１２とからな
る。

【００１７】図３はスイッチ部７における交換遅延を示
す図で、入線１３から入力されたフレームが出線１４に
出力されるまでスイッチ部で待ち行列１５を発生してい
る。監視部１０はこの待ち行列での、待ち時間１６を周
期的に監視して表２に示すような各対向交換機毎の自交
換機における送信遅延時間の測定結果のテーブルを生成
する。

【００１８】表２は交換機Ｄにおける送信遅延時間の測
定結果のテーブルの例で、各宛先である対向交換機に対
する自交換機での送信遅延時間を示している。通信部１
１は本テーブルを他の全交換機Ａ、Ｂ、Ｃに対して同報
送信する。

【００１９】

【表２】 また、各交換機の通信部１１は他の交換機から送信され
る本テーブルを受信して、表３ー１、３ー２、３ー３、
３ー４に示すような全交換機における宛先別送信遅延時
間の一覧表を作成する。この一覧表を使用して、最短経
路算出部１２により自交換機から他の交換機までのトー
タルの遅延時間を予測して、表４、表５に示す様なテー
ブルを生成する。

【００２０】

【表３】 表４は交換機Ａにおける交換機Ｃまでの予測遅延時間の
全ルートでのテーブルを示している。また、表５は交換
機Ｃにおける交換機Ａまでの予測遅延時間の全ルートで
のテーブルを示している。

【００２１】

【表４】

【００２２】

【表５】 次に、本例で片方向の回線障害が発生した場合の動作に
ついて示す。

【００２３】回線障害の発生箇所は図４で示す様に、交
換機Ｃと交換機Ｄの間１７で、交換機Ｄから交換機Ｃに
向けての中継回線が片方向で障害が発生したこととす
る。

【００２４】まず、交換機Ｄにおける監視機能１０は交
換機Ｃ向けの出線が使用不能になったことを検出して、
送信遅延時間の測定結果を表２に示したものから、表６
に示すような、対向交換機Ｃ宛の遅延時間の代りに使用
不能を示す値に設定する。

【００２５】

【表６】 この上記の情報は、通信部１１により全交換機に同報送
信される。この情報を受信した全交換機で、表３ー１乃
至３ー４に示した全交換機での通信方向別の送信遅延時
間の一覧表を表７ー２、７ー４に示す様に、通信方向Ｄ
→Ｃの遅延時間として使用不能を示す値に設定する。各
交換機では、この一覧を使用し最短経路算出部１２によ
り、他の交換機までの予測遅延時間を算出する。

【００２６】

【表７】 表８は交換機Ａにおける交換機Ｃまでの予測トータル遅
延時間表であり、ルートとして交換機Ｄから交換機Ｃ宛
の回線を使用する場合の予測遅延時間としては、使用不
能を示す値を設定する。表９は交換機Ｃにおける交換機
Ａまでの予測遅延時間で、ルート中には使用不能の回線
が存在しないため、過去の予測遅延時間である表５から
変化はしない。

【００２７】

【表８】

【００２８】

【表９】 交換機Ａのルート情報制御部９では表８に示した予測遅
延時間をもとに、交換機Ｃを宛先とした中継ルート選択
比率を、隣接する交換機Ｂ経由と交換機Ｄ経由におけ
る、それぞれの交換機Ｃまでの予測遅延時間である、２
５０の逆数と３００の逆数の比を算出して設定する。こ
れを全交換機を宛先として同一の処理を行い、結果とし
て、表１０に示すような算出されたルートテーブルを作
成る。

【００２９】

【表１０】 また、これを表１に示す前回のルートテーブルを参照し
て、加算平均の計算式 に基づき、ルートテーブルの選択比率を計算し、その結
果として表１１に示すような新しく設定されるルートテ
ーブルを導き出し、これをスイッチ部７に設定すること
も一つの方法である。

【００３０】このテーブルに従い、スイッチ部７ではフ
レームの宛先別に選択比率に従った出線の選択を行うこ
とができる。

【００３１】

【表１１】

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、常時、全
交換機がそれぞれ、全ルートの輻輳状態を認識して、所
定のルーティングアルゴリズムで求められた最短時間ル
ートを使用するすることができるので、交換網全体の伝
送効率が向上する効果があり、また、交換機毎のルート
別選択比率が設定されてフレームの送出が配分されるの
で、使用率の低い伝送路に一斉にデータが流入すること
がなく、並列的な輻輳の発生を回避できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ネットワーク構成の例を示す図である。

【図２】本発明のフレームリレー交換機の一実施例の機
能ブロック図である。

【図３】交換機Ａの図２に示すスイッチ部７における交
換遅延を示す図である。

【図４】図１に示すネットワークにおける回線障害の発
生位置を示す図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ フレームリレー交換機 ５ フレームリレー交換機の入線 ６ フレームリレー交換機の出線 ７ スイッチ部 ８ ルーティング制御部 ９ ルート情報制御部 １０ 監視制御部 １１ 通信部 １２ 最短経路算出部 １３ スイッチ部にフレームが入力される入線 １４ スイッチ部からフレームが出力される出線 １５ フレームが入線からは入り出線でるまでの仮想的
な待ち行列 １６ スイッチ部での遅延時間 １７ 片方向障害が発生した箇所

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/56

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワーク内の各フレームリレー交換
   機が中継ルート別に輻輳の程度を計測し、該計測値によ
   り中継ルート選択比率を制御するフレームリレー交換機
   の中継回線選択方法において、 前記中継ルート別の輻輳程度を示す待時間をネットワー
   ク内の関連する全フレームリレー交換機に対して同報送
   信するステップと、 同報送信を受信した各フレームリレー交換機は受信した
   情報に基づいて、中継ルート上の各交換機における待時
   間の総和を算出するステップと、中継ルート上の待ち時間の総和の逆数の比を考慮して選
   択比率を自動的に設定する ステップを有することを特徴
   とするフレームリレー交換機。
2. 【請求項２】 前記中継ルート毎に新たに算出された総
   待時間の逆数の比を考慮して選択比率を設定するステッ
   プが、新たに算出された逆数の比自体を選択比率として
   設定する請求項１記載のフレームリレー交換機の中継回
   線選択方法。
3. 【請求項３】 前記中継ルート毎に新たに算出された総
   待時間の逆数の比を考慮して選択比率を設定するステッ
   プが、新たに算出された逆数の比と前回の選択比率との
   相加平均を算出して中継ルート選択比率とするステップ
   である請求項１記載のフレームリレー交換機の中継回線
   選択方法。
4. 【請求項４】 ネットワーク内の各フレームリレー交換
   機が中継ルート別に輻輳の程度を計測し、該計測値によ
   り中継ルート選択比率を制御するフレームリレー交換機
   において、 前記中継ルート別の輻輳程度を示す待時間計測値をネッ
   トワーク内の関連する全フレームリレー交換機に対して
   同報送信する手段と、 同報送信を受信した各フレームリレー交換機は受信した
   情報に基づいて、中継ルート上の各交換機における待時
   間の総和を算出する手段と、中継ルート上の待時間の総和の逆数の比を考慮して選択
   比率を自動的に設定する ステップを有することを特徴と
   するフレームリレー交換機。
5. 【請求項５】 前記中継ルート毎に新たに算出された総
   待時間の逆数の比を考慮して選択比率を設定する手段
   が、新たに算出された逆数の比自体を選択比率として設
   定する請求項１記載のフレームリレー交換機。
6. 【請求項６】 前記中継ルート毎に新たに算出された総
   待時間の逆数の比を考慮して選択比率を設定する手段
   が、新たに算出された逆数の比と前回の選択比率との相
   加平均を算出して中継ルート選択比率とする手段である
   請求項１記載のフレームリレー交換機。