JP3309020B2 - 送信スループット制御装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信網を介したデータ
通信の送信スループットを調整する送信スループット制
御装置及び方法に関し、特にフレームリレー・プロトコ
ルの通信網を介したデータ通信で送信スループットを調
整する送信スループット制御装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信網を介して電子計算機等同士
を接続してデータ通信を実現する通信技術の発達は目覚
ましいものがあり、高効率・高性能な新プロトコルが開
発されている。従来の通信網では、専用線や回線交換網
のように通信性能が固定のものと、ＤＤＸやＩＳＤＮの
パケット交換網のように、通信容量及び性能が変化する
がフロー制御によりデータ抜けは発生しにくいものとあ
った。即ち、ＤＤＸやＩＳＤＮのパケット交換網にあっ
ては、送信端末と受信端末を、通信網内の中継点を選択
的に接続して通信コネクションを確立しており、中継点
間でのデータ通信ごとにエラー検出訂正制御およびフロ
ー制御を行っている。

【０００３】エラー検出訂正制御およびフロー制御を行
っているＤＤＸやＩＳＤＮのパケット交換網を使用した
データ通信にあっては、それらの制御負荷のため通信回
線の物理的な通信速度に対し、実際の通信性能である通
信スループットはかなり低くなる。例えばＤＤＸの物理
速度は最大４８Ｋｂｐｓであるが、実際の通信スループ
ットは、９６００ｂｐｓ程度に落ちてしまう。またＩＳ
ＤＮの物理速度は６４Ｋｂｐｓであるが、これも実際の
通信スループットは９６００ｂｐｓ程度に落ちてしま
う。

【０００４】このようなエラー検出訂正制御およびフロ
ー制御をもつ通信網の問題を解消して高速通信を実現す
る高効率・高性能な新プロトコルとして、フレームリレ
ー・プロトコルがある。フレームリレーは、ＤＤＸやＩ
ＳＤＮ等のパケット交換網のように通信容量及び性能が
変化するが、網がエラー検出訂正制御およびフロー制御
をもたないため、網の制御負荷が低く、高速交換処理が
可能であり、網が空いていれば、最大物理速度近くまで
実速度が得られ、高効率で高性能なデータ通信ができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フレームリレ
ー・プロトコルを採用した通信網は、パケット交換網の
ように通信容量及び性能が変化するが、網がエラー検出
訂正制御およびフロー制御をもたないため、網に接続し
た電子計算機等が、網の輻輳状態を把握し迅速に送信ス
ループットを変化させないと、データ抜けが発生しやす
くなり、網に接続した電子計算機等の間のプロトコルの
リトライが頻発するため、通信性能が劣化するという欠
点がある。

【０００６】本発明の目的は、フレームリレー・プロト
コルを採用した通信網の時々刻々変わる通信容量と性能
に応じて、自局からの送信データのスループットを動的
に変化させることにより、通信データ抜けを防止し、最
大の通信効果を上げるようにした送信スループット制御
装置及び方法を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。本発明の送信スループット制御装置は、送信
可能カウンタ３０、送信スループットカウンタ３４、送
信保留データキュー４０、送信判断制御部２５およびタ
イムアウト処理部２６を備える。送信可能カウンタ３０
は、現時点で送信可能なデータ長Ｃ１を示す。基本タイ
マ３８は、送信可能カウンタ３０の更新周期を設定し、
更新周期毎にタイムアウトする。

【０００８】送信スループットカウンタ３４は、基本タ
イマ３８の更新周期の間の通信網（フレームリレー・プ
ロトコル網）で送信可能なデータ長Ｃ２を示す。送信保
留キュー４０は、送信できないデータを一時的に保留す
る。更に、回線送信処理部４４は、通信網の物理回線へ
送信データを出力する。送信要求の発生時に、送信判断
制御部２５は、送信可能カウンタ３０を検査する。その
カウンタ値Ｃ１が正ならば、送信要求が発生した送信デ
ータのデータ長Ｃｓを送信可能カウンタ３０より減算
し、回線送信処理部４４により送信処理を開始させる。
また送信可能カウンタ３０の値Ｃ１が負または０なら
ば、送信保留データキュー（４０）に送信データを保留
させる。

【０００９】即ち本発明は、ある時点で送信可能なデー
タ長を示す送信可能カウンタ３０を設け、送信時に送信
可能カウンタをチェックし、送信するか、送信可能とな
るまで待つかを制御することにより、送信スループット
を迅速に変化させる。基本タイマ３８がタイムアウトし
た時は、タイムアウト処理部２６が動作して、送信可能
カウンタ３０の更新と、保留中のデータの送信を行う。

【００１０】まずタイムアウト時に送信可能カウンタ３
０の値Ｃ１が正ならば、送信スループットカウンタ３４
の値Ｃ２をそのまま送信可能カウンタ（３０）に代入
（プリセット）する。一方、送信可能カウンタ３０の値
Ｃ１が負または０ならば、送信スループットカウンタ３
４の値Ｃ２を送信可能カウンタ３０の値Ｃ１に加算した
（Ｃ１＋Ｃ２）に更新する。

【００１１】この更新処理の結果、送信可能カウンタ３
４の値Ｃ１が正でかつ、送信保留データキュー４０に保
留中の送信データがある場合には、保留中の送信データ
のうち一番優先順位の高い送信データのデータ長を送信
可能カウンタ３０より減算し、回線送信処理部４４によ
り送信処理を開始させる。回線送信処理部４４は、送信
要求に基づくデータの物理回線への送信終了後に、送信
保留データキュー４０に保留中の送信データがある場合
には、タイムアウト処理とは独立に、保留中の送信デー
タのうち一番優先順位の高い送信データを取り出して送
信を開始する。同時に取り出した送信データのデータ長
を送信可能カウンタ３０より減算させる。

【００１２】また１つの物理回線上に論理的に複数の通
信回線を設定した場合、通信網は各回線ごとに独立した
通信コネクションを形成することから、送信可能カウン
タ３０、送信スループットカウンタ３４、及び送信保留
データキュー４０、送信判断制御部２５およびタイムア
ウト処理部２６を複数設ける。更に回線送信処理部４４
の前段に送信待ちデータキュー４６を設ける。これによ
って複数の通信コネクション単位に送信スループットを
制御することができる。

【００１３】基本タイマ３８には固定的に時間設定が行
われているが、これ以外に、基本タイマ３８を、設定時
間が変更可能なタイマとし、通信網による単位通信系統
での最大送信データ長の送信時間をタイマ値に自動的に
設定するようにしてもよい。また送信スループットカウ
ンタ３４は、更に、スループット管理部３６を設ける。
スループット管理部３６は、高送信スループットが必要
でかつスループット増加が可能な場合、または通信網よ
り輻輳通知を受領した場合等の送信スループットを低下
させる必要がある場合に、送信スループットカウンタ３
４の値を予め決められた比率で増減する。

【００１４】またスループット管理部３６は、指定され
た測定期間中に、通信網から受信した輻輳通知、および
輻輳によるデータ抜けにリトライ回数等の送信スループ
ット調整が必要な情報を測定し、この測定情報に基づい
て送信スループットカウンタ３４の値を増減させるため
の比率又は値を決定することもできる。本発明の送信ス
ループット制御方法は、次の手順を備える。 送信判断過程 送信要求の発生時に、現時点で送信可能なデータ長Ｃ１
を示す送信可能カウンタ３０を検査し、その値Ｃ１が正
ならば、送信要求が発生した送信データのデータ長Ｃｓ
を送信可能カウンタ３０より減算すると共に回線送信処
理部４４により送信処理を開始する。送信可能カウンタ
３０の値Ｃ１が負または０ならば、送信保留データキュ
ー４０に送信データを保留させる。 カウンタ更新過程 更新周期を設定した基本タイマ３８のタイムアウトごと
に、送信可能カウンタ３０の値Ｃ１が正ならば、送信ス
ループットカウンタ３４の値Ｃ２を送信可能カウンタ３
０に代入する。送信可能カウンタ３０の値Ｃ１が負また
は０ならば、送信スループットカウンタ３４の値Ｃ２を
送信可能カウンタ３０の値Ｃ１に加算する。 保留データ送信過程 カウンタ更新過程の処理の結果、送信可能カウンタ３４
の値Ｃ１が正でかつ、送信保留データキュー４０に保留
中の送信データがある場合には、保留中の送信データの
うち一番優先順位の高い送信データのデータ長を送信可
能カウンタ３０より減算すると共に、回線送信処理部５
により送信処理を開始させる。

【００１５】

【作用】本発明によれば、ある時点で送信可能なデータ
長を示す送信可能カウンタを設けて送信時にチェック
し、送信するか、送信可能となるまで待つかを制御する
ことにより、送信スループットを迅速に変化させること
ができる。送信可能カウンタは、基本タイマのタイムア
ウトごとに更新する。この更新は、送信可能カウンタが
正ならば、そのときの通信網で送信可能なデータ長をセ
ットしている送信スループットカウンタの値を送信可能
カウンタに代入する。送信可能カウンタが負または０な
らば、送信スループットカウンタの値と送信可能カウン
タの加算値を代入する。

【００１６】送信要求が発生すると、送信可能カウンタ
を検査し、正ならば、送信要求が発生した送信データの
データ長を送信可能カウンタより減算し、回線送信処理
部により送信処理を開始する。このとき送信データ長が
送信可能カウンタの値以上であっても、送信処理を開始
するが、減算により送信可能カウンタの値は０又はマイ
ナスとなり、次の送信要求による送信データは、送信保
留データキューで保留される。

【００１７】保留された送信データは、基本タイマのタ
イムアウト時に行われる送信可能カウンタの更新処理に
より、送信可能カウンタが正であれば、一番優先順位の
高い保留中の送信データを取り出し、そのデータ長を送
信可能カウンタから減算し、且つ回線送信処理部により
送信される。タイムアウト時以外は、回線送信処理部に
よる送信終了ごとに、同様な保留データの送信とカウン
タ更新が行われる。

【００１８】この結果、ネットワークの状態変化に追従
した送信スループットの変化を迅速に行うことができ、
フレームリレー・プロトコル網を使用して高効率且つ高
性能のデータ通信ができる。

【００１９】

【実施例】図２は本発明の送信スループット制御装置が
適用される通信ネットワークを用いたデータ通信回線の
説明図である。フレームリレー・ネットワーク１０は、
フレームリレー・プロトコルを採用した通信網であり、
ＤＤＸやＩＳＤＮなどのパケット交換網のように、通信
容量および性能は変化するがフロー制御は行っていな
い。

【００２０】フレームリレーネットワーク１０に対して
は、例えば送信側としてコンピュータ１４がデータ通信
装置１２を介して接続され、一方、受信側としてコンピ
ュータ１８がデータ通信装置１６を介して接続される。
データ通信装置１２と１６の間はフレームリレー・ネッ
トワーク１０内の中継点Ｒ１〜Ｒ５を経由して通信コネ
クションが確立される。

【００２１】フレームリレー・ネットワーク１０はフロ
ー制御を行わないことから、ネットワーク内の中継点Ｒ
１〜Ｒ５のそれぞれの間におけるデータ伝送でエラー検
出および訂正処理は行わない。このエラー訂正はフレー
ムリレー・ネットワーク１０を介して接続した送受信端
末としてのデータ通信装置１２，１６間で行われること
になる。

【００２２】図３は図２の送信側のデータ通信装置１２
に設けられる本発明の送信スループット制御装置の実施
例を示す。送信スループット制御装置は送信可能判断部
２０，送信保留部２２および送信処理部２４で構成され
る。送信可能判断部２０には送信判断制御部２５、タイ
ムアウト処理部２６、送信データ長カウンタ２８、送信
可能カウンタ３０および切替部３２が設けられる。

【００２３】また送信保留部２２には、基本タイマ３
８、送信スループットカウンタ３４、スループット管理
部３６、送信保留データキュー４０および保留制御部４
２が設けられる。更に送信処理部２４には、回線送信処
理部４４とネットワーク情報受信部４８が設けられる。
送信可能判断部２０に設けた送信可能カウンタ３０に
は、ある時点で送信可能なデータ長を示すカウント値Ｃ
１が格納されている。即ち、送信可能カウンタ３０の値
Ｃ１は装置立上げ時の初期化で０にクリアされ、送信保
留部２２に設けた基本タイマ３８に設定した更新周期を
与える設定時間経過時に得られるタイムアウト出力に基
づき、タイムアウト処理部２６の制御によって更新され
る。

【００２４】タイムアウト時の送信可能カウンタ３０の
更新は、そのときのカウンタ値Ｃ１が正かあるいは負ま
たは０かによって異なる。送受信カウンタ３０の値Ｃ１
が正の場合は、送信スループットカウンタ３４にセット
している送信可能なデータ長を示すカウント値Ｃ２を代
入する。即ち、送受信カウンタ３０のカウント値Ｃ１
は、正であればタイムアウトごとに送信スループットカ
ウンタ３４の値Ｃ２に置き替えられる。

【００２５】一方、送信可能カウンタ３０のカウント値
Ｃ１が０または負であった場合には、そのときの送信可
能カウンタ３０のカウント値Ｃ１に送信スループットカ
ウンタ３４のカウント値Ｃ２を加えた値（Ｃ１＋Ｃ２）
を新たなカウント値Ｃ１とする。ここで、送信スループ
ットカウンタ３４のカウント値Ｃ２は、スループット管
理部３６によりネットワークの状態に応じてセッティン
グされる。スループット管理部３６に対しては、送受信
処理部２４に設けたネットワーク情報受信部４８よりネ
ットワークから送られてきた輻輳状態の受信情報が与え
られ、スループット管理部３６でネットワークの輻輳状
態を認識できる。

【００２６】このため、スループット管理部３６はネッ
トワークの輻輳状態に応じて、そのときネットワークで
送信可能なデータ長で示される最適な送信スループット
をセッティングするようになる。更に、スループット管
理部３６は、高送信スループットが必要でかつスループ
ット増加が可能な場合、予め決められた比率で増加さ
せ、逆に、ネットワーク情報受信部４８からの輻輳状態
を示す受信情報からネットワークの輻輳通知を受領した
場合などの送信スループットを低下させる必要がある場
合には、送信スループットカウンタ３４の値を時間の経
過に対し予め決められた比率で減少させる機能をもつ。

【００２７】例えば、輻輳状態を検出すると現在の送信
スループットを一定の時間割合で減少させて、輻輳回復
可能な送信スループットに低下させる。その後に輻輳解
除通知を受信した場合には、直ちに高送信スループット
の値にカウンタ値Ｃ２を上げず、予め決められた時間比
率で送信スループットカウンタ３４の値Ｃ２を増加させ
る。

【００２８】更にスループット管理部３６としては、送
信スループットの調整に必要な情報を指定された期間に
亘り測定し、この測定結果に基づいた送信スループット
カウンタ３４の値Ｃ２を増減させるための時間比率ある
いは時間当たりの増減値を決定するようにしてもよい。
例えば、指定された測定期間中にネットワークから受信
した輻輳状態の通知および輻輳によってデータ抜けを起
こしたことに対するデータ通信装置のリトライ回数など
を測定し、この測定情報に基づいた最適な送信スループ
ットの値Ｃ２を得るための比率や増減値を決定し、送信
スループットカウンタ３４の値を増減させてもよい。

【００２９】更にまた、装置の立上げ時に高送信スルー
プットを設定すると、ネットワークへの影響が大きいこ
とから、スループット管理部３６は立上げ時に規定の送
信スループットの値から一定割合で高送信スループット
の値に増加させる送信スループットの増加処理を行わせ
ることもできる。基本タイマ３８は、カウンタ更新周期
を決めるタイマであり、通信網による単位通信系統での
最大送信データ長に基づいて送信時間、例えば１秒を固
定的に設定している。また外部設定可能なタイマを使用
し、装置立上げ時に、通信網による単位通信系統での最
大送信データ長の送信時間をタイマ値に自動的に設定す
るようにしてもよい。

【００３０】送信可能判断部２０に対し、コンピュータ
からの送信要求に基づく送信データが送られると、送信
データ長カウンタ２８にそのデータ長Ｃｓがセットされ
る。送信判断制御部２５は送信要求を受けると、そのと
きの送信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１を検査し
て、ネットワークに送信するか保留するかを決める。送
信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１が正であれば、判
断制御部２５は切替部３２から送信データを送信処理部
２４の回線送信処理部４４に送り、ネットワークの物理
回線にデータ送信を行う。

【００３１】このとき送信可能カウンタ３０のカウント
値Ｃ１から送信データ長Ｃｓを検査して求めた値を新た
な送信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１とする。ネッ
トワークで送信可能な最大データ長は決まっているが、
実際に伝送する送信データのデータ長Ｃｓはネットワー
クの最大送信可能データ長の範囲内で必要に応じて変化
する。判断制御部２５は送受信可能カウンタ３０のカウ
ント値Ｃ１が正であれば、カウント値Ｃより送信データ
長Ｃｓが短くとも長くとも、これを意識することなく回
線送信処理部４４に送ってネットワークに送信させる。

【００３２】一方、送信要求時に送信可能カウンタ３０
のカウント値Ｃ１が０または負であれば、現在のネット
ワークの送信スループットを越えるものと判断し、この
場合には送信保留部２２に設けた送信保留データキュー
４０に送信データを格納して、送信を見合わせる。送信
保留データキュー４０に保留された送信データは、回線
送信処理部４４で先行する送信データの送信処理が終了
した場合、あるいは基本タイマ３８のタイムアップによ
る送信可能カウンタ３０の更新処理が行われた場合に、
送信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１が正であること
を条件にネットワークに送信される。

【００３３】回線送信処理部４４が先行する送信データ
のネットワークへの送信処理が終了すると、送信終了通
知を保留制御部４２が受け、送信保留データキュー４０
を参照して保留データが存在するか否かチェックする。
保留データが存在すると、判断制御部２５を経由して送
信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１を検査する。カウ
ント値Ｃ１が正であれば、送信保留データキュー４０に
保留中の送信データのうち一番優先順位の高い送信デー
タを取り出して回線送信処理部４４に送り、ネットワー
クに対する送信を開始する。同時に、送信可能カウンタ
３０のカウント値Ｃ１から送信を開始した保留送信デー
タのデータ長Ｃｓを減算した値を新たなカウント値Ｃ１
とするカウンタ更新を行う。

【００３４】一方、基本タイマ３８のタイムアップ時に
は、送信スループットカウント３４のカウント値Ｃ２を
用いた送信可能カウンタ３０の更新処理が終了した後
に、送信保留データキュー４０に保留中の送信データが
ある場合には、更新後の送信可能カウンタ３０のカウン
ト値Ｃ１を検査し、正であれば、そのうちの一番優先順
位の高い保留中の送信データを取り出して回線送信処理
部４４に送って、ネットワークへの送信を開始させる。
同時に、送信を開始した保留中の送信データのデータ長
Ｃｓを送信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１から減算
して新たなカウント値Ｃ１とする。

【００３５】図４は図３の送信スループット制御装置に
おける処理動作を示す。装置を立ち上げると、まずステ
ップＳ１でイニシャライズが行われる。このイニシャラ
イズにおいて、送信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ
１、送信スループットカウンタ３４のカウント値Ｃ２、
更に送信データ長カウンタ２８のカウント値Ｃｓはそれ
ぞれ０にクリアされる。

【００３６】クリア後に現在ネットワークより受信した
輻輳情報に応じてスループット管理部３６で送信スルー
プットに対応したデータ長を示すカウント値Ｃ２を送信
スループットカウンタ３４にセットし、更に送信可能カ
ウンタ３０にカウント値Ｃ２と同じ値を代入してカウン
ト値Ｃ１とし、このイニシャルセットが済んでから通常
の通信処理に移行するようにしてもよい。

【００３７】ステップＳ１のイニシャライズが済むと、
ステップＳ２で送信要求の有無をチェックしており、送
信要求があるとステップＳ３に進み、送信可能カウンタ
３０のカウント値Ｃ１を検査する。カウント値Ｃ１が正
であればステップＳ４に進み、送信可能カウンタ３０の
カウント値Ｃ１から送信データのデータ長Ｃｓを減算し
た値を新たなカウント値Ｃ１とし、ステップＳ５で送信
データを回線送信処理部４４へ送って、ネットワークへ
の物理回線に送信させる。

【００３８】一方、ステップＳ３で送信可能カウンタ３
０のカウント値Ｃ１が０または負であった場合には、ス
テップＳ６に進み、送信保留データキュー４０に送信デ
ータを格納して保留させる。ステップＳ２で送信要求が
なかった場合には、ステップＳ７に進み、回線送信処理
部４４による送信終了の有無をチェックする。もし先行
する送信データの送信が終了していればステップＳ８に
進み、送信保留データキュー４０に保留中の送信データ
があるか否かチェックする。

【００３９】保留中の送信データがあればステップＳ４
に進んで、一番優先順位の高い送信データを取り出し
て、そのデータ長Ｃｓを送信可能カウンタ３０のカウン
ト値Ｃ１から引いて新たなカウント値Ｃ１とした後、ス
テップＳ５で、回線送信処理部４４により保留中の送信
データの送信動作を開始する。ステップＳ８で保留中の
送信データがなかった場合、あるいはステップＳ７で回
線送信終了が得られていなかった場合には、ステップＳ
９に進み、基本タイマ３８のタイムアウトをチェックす
る。基本タイマ３８がタイムアウトしたならば、ステッ
プＳ１０に進み、図５にサブルーチンとして示すタイム
アウト処理を実行する。基本タイマ３８がタイムアウト
していなければステップＳ２に戻る。

【００４０】図５のタイムアウト処理は、まずステップ
Ｓ１で送信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１を検査す
る。カウント値Ｃ１が正であればステップＳ２に進み、
送信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１として、現在送
信スループットカウンタ３４にセットしているカウント
値Ｃ２を代入する。一方、送信可能カウンタ３０のカウ
ント値Ｃ１が０または負であった場合にはステップＳ３
に進み、０または負の値をもつ送信可能カウンタ３０の
カウント値Ｃ１に、送信スループットカウンタ３４で示
す現在のネットワークで送信可能なスループットのカウ
ント値Ｃ２を加算した値を、新たなカウント値Ｃ１とし
て代入する。

【００４１】ステップＳ２またはＳ３の送信可能カウン
タ３０の更新が済むと、ステップＳ４に進み、保留デー
タがあるか否かチェックする。保留データがあれば、ス
テップＳ５で再び更新後の送信可能カウンタ３０のカウ
ント値Ｃ１を検査する。正であればステップＳ６に進
み、一番優先順位の高い保留中の送信データをとり出し
て回線送信処理部４４からネットワークへの送信を開始
する。

【００４２】同時にステップＳ７で、送信可能カウンタ
３０のカウント値Ｃ１から送信を開始する保留中の送信
データのデータ長Ｃｓを減算した値を新たなカウント値
Ｃ１とする。ステップＳ４で保留中の送信データがなけ
れば、ステップＳ５〜Ｓ７の処理は行わない。図６は図
３の実施例における送信要求時の送信判断処理と、基本
タイマ３８のタイムアップ時のタイムアップ処理の機能
構成を示している。

【００４３】送信要求に基づき送信データが与えられる
と、そのときの送信可能カウンタ３０を参照し、カウン
ト値Ｃ１が０以上即ち正であれば送信可能と判断し、回
線送信処理部４４に送ってネットワークに対する送信動
作を開始させる。また、この場合、送信可能カウンタ３
０のカウント値Ｃ１はカウント値Ｃ１から送信データの
データ長Ｃｓを減算した値に更新される。

【００４４】一方、送信要求時に送信可能カウンタ３０
のカウント値Ｃ１が０以下即ち０または負であった場合
には、ネットワークに送信せずに送信保留データキュー
４０に格納して保留する。基本タイマ３８がタイムアウ
トすると、送信スループットカウンタ３４のネットワー
クの復調状態に適合した送信スループットを与えるデー
タ長に対応したカウント値Ｃ２に基づいた送信可能カウ
ンタ３０の更新が行われる。この更新は送信可能カウン
タ３０のカウント値Ｃ１が０より大きければ、即ち正で
あれば、送信スループットカウンタ３４のカウント値Ｃ
２をそのまま代入する。

【００４５】送信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１が
０以下即ち０または負であれば、現在の送信可能カウン
タ３０のカウント値Ｃ１に送信スループットカウンタ３
４のカウント値Ｃ２を加算した（Ｃ１＋Ｃ２）を新たな
カウント値Ｃ１とする。図７は図６の機能ブロックにお
ける送信判断処理の時間的な変化を、送信可能カウンタ
３０、送信保留データキュー４０および回線送信処理部
４４について示している。

【００４６】まず送信可能カウンタ３０には、に示す
ように正のカウント値Ｃ１がセットされていたとする。
この状態で、に示すデータ長Ｃｓ１の送信要求が行わ
れると、このとき送受信可能カウンタ３０のカウント値
Ｃ１はに示すように正であることから、送信データを
そのまま回線送信処理部４４に送ってネットワークに送
信を開始する。

【００４７】この送信開始に伴い、に示すように送受
信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１はそれまでのカウ
ント値Ｃ１から送信データ長Ｃｓ１を差し引いた値に減
算され、この場合、Ｃ１−Ｃｓ１とすると、Ｃ１＝０と
なる。次に、に示すデータ長Ｃｓ２の送信要求が行わ
れたとすると、に示したように、このとき送信可能カ
ウンタ３０のカウント値Ｃ１は０であることから、送信
保留データキュー４０にデータ長Ｃｓ２の送信データを
保留させる。

【００４８】続いて、で基本タイマ３８がタイムアウ
トすると、に示す送信可能カウンタ３０のカウント値
Ｃ１の更新が行われ、正の値となる。ここで、送信保留
データキュー４０に保留中の送信データがあることか
ら、更新後の送信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１を
検査し、正であることから、保留中の送信データを取り
出して回線送信処理部４４よりネットワークに対する送
信を開始する。

【００４９】図８は、図６の機能ブロックにおいて送信
可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１が正のとき、それよ
りも長いデータ長をもつ送信要求が行われたときの動作
の時間的な経過を示している。まずに示すように、送
受信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１は正であり、こ
の状態でに示すカウント値Ｃ１より長いデータ長Ｃｓ
１をもつ送信データの送信要求が行われると、送信デー
タはそのまま回線送信処理部４４に送られてネットワー
クに対する送信が開始される。同時にに示すように、
カウント値Ｃ１からデータ長Ｃｓ１を差し引いた送受信
可能カウンタ３０の更新が行われ、更新後のカウント値
Ｃ１はこの場合、負の値をもつ。

【００５０】このため、でのデータ長Ｃｓ１の半分
のデータ長Ｃｓ２をもつ送信要求が行われると、カウン
ト値Ｃ１は負であることから、送信保留データキュー４
０に保留される。保留後にで基本タイマ３８がタイム
アウトすると、でカウント値Ｃ１の更新が行われ、こ
の場合、Ｃ１＝０となる。続いて、でデータ長Ｃｓ３
の送信要求が行われると、このときカウント値Ｃ１は０
であることから、送信保留データキュー４０に保留され
る。

【００５１】続いて、で基本タイマ３８がタイムアウ
トすると、（１０）（図中はマル１０）に示すように送
信可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１の更新が行われて
正となり、したがって送信保留データキュー４０に保留
している２つの送信データの内、で保留した優先順位
の高い方の送信データを取り出して回線送信処理部４４
からネットワークに送信を開始する。

【００５２】この図８に示すように、送信スループット
カウンタ３４のカウント値Ｃ２の代入で更新された送信
可能カウンタ３０のカウント値Ｃ１を越えるようなデー
タ長の送信要求が行われた場合には、送信可能カウンタ
３０の値が正である限り、長いデータ長の送信要求をそ
のまま受け入れてネットワークに送信する。送信データ
長が長いことから、このとき送信可能カウンタ３０のカ
ウント値は負の値となり、基本タイマのタイムアウトに
伴う更新で正の値になるまでは、送信要求が行われた送
信データは送信保留データキュー４０に保留され、ネッ
トワークに対する送信は行われない。その結果、ネット
ワークの輻輳状態に対応した送信スループットに適合し
た送信動作が自動的に行われることになる。

【００５３】図９はネットワークの輻輳状態の時間変化
に対する本発明の送信スループット制御の一例を示して
いる。まずネットワークの最大送出スループットは例え
ば８ＫＢ／ｓであり、ネットワーク側が通常状態で保証
する最低通信スループットで定義される認定情報速度Ｃ
ＩＲがその半分の４ＫＢ／ｓであり、更に最小送出スル
ープットＭＩＮを１ＫＢ／ｓとしている。

【００５４】まず、システム立上げによるスタート時の
時刻ｔ０〜ｔ１については、この実施例にあってはスロ
ースタート制御を行っている。即ち、図３の送信保留部
２２に設けたスループット管理部３６は、イニシャル処
理で送信スループットカウンタ３４にカウント値Ｃ２と
してＣ２＝１ＫＢ／ｓの最小送出スループットのカウン
ト値を設定し、以後、時間の経過に伴って所定比率で直
線的に最大送出スループットＭＡＸ＝８ＫＢ／ｓまで増
加させる。

【００５５】このような送出スループットのスロースタ
ート制御により、システム立上げ時に一時的にネットワ
ークが輻輳状態に陥ることを防止できる。時刻ｔ１から
は送信スループットカウンタ３０のカウント値Ｃ２はＣ
２＝８ＫＢ／ｓの最大送出スループットのカウント値と
なり、最も高い効率でデータ伝送が行われる。この高送
出スループットによるデータ送信中の時刻ｔ２でネット
ワークより輻輳通知を受信すると、スループット管理部
３６は送信スループットカウンタ３４のカウント値Ｃ２
を認定情報速度ＣＩＲに対応した最低通信スループット
であるＣ２＝４ＫＢ／ｓに下げる。これによって送信ス
ループットは半分となり、輻輳中のネットワークに対す
る負担を軽減させる。

【００５６】送信スループットを輻輳に対応して下げた
ことに伴い、時刻ｔ３でネットワークより輻輳回復通知
を受信すると、時刻ｔ３〜ｔ４にかけてスロースタート
制御と同様に所定の比率で直線的に送信スループットを
最大送出スループットＭＡＸ＝８ＫＢ／ｓまで増加させ
る。ここで、ネットワークの輻輳状態に対する送信スル
ープットの追従精度は、送信可能カウンタ３０の更新周
期を決める基本タイマ３８の設定時間を小さな値にする
ことで実現できる。例えばデータ通信装置がネットワー
クの認定情報速度ＣＩＲに適合した送信データ長４ＫＢ
をタイマ設定時間を決める基準送信データ長とした場
合、基本タイマの設定時間は１秒に設定される。

【００５７】勿論、１秒以外でもよく、例えば半分の
０．５秒であってもよい。逆に基本タイマ３８の設定時
間をあまり長くしすぎると、基本タイマによる送信可能
カウンタ３０の更新周期の中のある特定の時間帯に送信
が集中し、送信スループットのムラが大きくなることか
ら、可能な限り設定時間は短くすることが望ましい。図
１０は本発明の第２実施例を示し、送信スループットの
制御系を１つのデータ通信装置に２系統設けた場合を例
にとっている。このような送信スループットを複数系統
設ける理由は、例えば図１１に示すように、送信側のデ
ータ通信装置１２がフレームリレー・ネットワーク１０
を介して複数の受信側のデータ通信装置１６−１〜１６
−３との間で通信コネクションを形成できることによ
る。

【００５８】即ち、送信側のデータ通信装置１２は物理
的に１つの回線でフレームリレー・ネットワーク１０に
接続されるが、物理的な１回線を時分割による多重使用
で論理的に複数回線を形成し、各論理回線ごとにフレー
ムリレー・ネットワーク１０内には受信側のデータ通信
装置１６−１〜１６−３との間で通信コネクションを確
立する。

【００５９】このようにネットワーク内に複数の通信コ
ネクションが確立されるデータ伝送については、送信側
のデータ通信装置１２に確立可能な通信コネクション分
の送信スループット制御系統を設け、各通信コネクショ
ンごとに送信スループットの制御を行う。図１０の実施
例は、２系統の送信スループット制御系を設けた場合を
例にとっている。ここで送信保留部２２の基本タイマ３
８、送信処理部２４の回線送信処理部４４およびネット
ワーク情報受信部４８は、共通部として設けられる。そ
れ以外の処理部は、送信スループット制御系ごとに独立
して２系統設けられている。更に、送信処理部２４に設
けた回線送信処理部４４の前段には、送信待ちデータキ
ュー４６が新たに追加される。各系統における送信スル
ープット制御のための処理動作は、図３に示した１系統
の場合と同じになる。

【００６０】図１２は図１１の送信スループット制御系
統を２系統設けた場合の機能ブロックを示しており、各
系統において送信要求が生じたときには送信可能カウン
タ３０−１，３０−２のカウント値を検査し、正であれ
ば、送信待ちデータキュー４６を経由して回線送信部４
４からネットワークに送信し、送信可能カウンタ３０−
１の値から送信データ長を差し引いた更新を行う。

【００６１】また、送信可能カウンタ３０−１，３０−
２のカウント値が０または負であれば、ネットワークへ
送信せずに送信保留データキュー４０−１，４０−２に
格納して保留する。基本タイマ３８がタイムアウトする
と、送信スループットカウンタ３４−１，３４−２のカ
ウント値Ｃ２に基づいた送信可能カウンタ３０−１，３
０−２の更新が行われる。即ち、送信可能カウンタ３０
−１，３０−２のカウント値が正であれば、送信スルー
プットカウンタ３４−１，３４−２のカウント値がその
まま代入される。ここで送信スループットカウンタ３４
−１，３４−２のカウント値は、図１１に示したように
ネットワーク内の回線コネクションが異なっており、回
線コネクションごとに輻輳状態が異なることから、それ
ぞれに対応した特有の送信スループットのカウント値が
セットされ、送信可能カウンタ３０−１，３０−２は、
各通信コネクション固有のカウント値に更新される。

【００６２】このカウンタ更新も送信可能カウンタ３０
−１，３０−２のカウント値が正であれば、送信スルー
プットカウンタ３４−１，３４−２のカウント値をその
まま代入する。０または負の場合には、送信可能カウン
タ３０−１，３０−２に送信スループットカウンタ３４
−１，３４−２のそれぞれの値を加算した値を新たなカ
ウント値とする。

【００６３】送信可能カウンタ３０−１，３０−２の更
新後に保留中の送信データがあれば、更新後の送信可能
カウンタ３０−１，３０−２の値が正であることを条件
に送信保留データキュー４０−１，４０−２の中から優
先順位の一番高い保留中の送信データを取り出し、送信
待ちデータキュー４６を経由して回線送信処理部４４よ
りネットワークに対する送信を開始する。

【００６４】この保留中の送信データの送信開始につい
ても、送信を開始した保留中の送信データのデータ長を
送信可能カウンタ３０−１，３０−２のカウント値から
減算した値への更新が行われる。尚、図１０の実施例は
２系統の送信スループット制御系を設けた場合を例にと
っているが、必要に応じて任意の数の制御系統を設ける
ことができる。

【００６５】また、図３および図１０の実施例は回路ブ
ロックの実施例として示しているが、これらの回路機能
はプロセッサを使用したデータ通信装置のソフトウェア
として実現できるものである。更に、本発明は上記の実
施例に示した数値による限定は受けない。

【００６６】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、フレームリレー・ネットワークなどのフロー制御を
行わない通信網の輻輳状態に応じた通信容量および性能
変化に対し、データ送信側で迅速に送信スループットを
変化させてネットワークの通信容量および性能の変化に
追従させることができ、ネットワークの通信スループッ
トをデータ通信装置の送信スループットが上回ることに
よるデータ抜けの発生や、これに伴うプロトコルのリト
ライの頻発を防ぎ、通信性能を劣化させることなく、ネ
ットワークの状態を最大限に活かした高能率で高性能の
データ通信を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明が適用されるネットワーク構成図

【図３】本発明の実施例を示したブロック図

【図４】本発明の処理動作を示したフローチャート

【図５】図４のタイムアウト処理の詳細を示したフロー
チャート

【図６】図２の実施例の機能を示したブロック図

【図７】送信可能カウンタ値と送信データ長が同一の場
合の送信判断処理を示した説明図

【図８】送信可能カウンタ値より送信データ長が大きい
場合の送信判断処理を示した説明図

【図９】通信網の輻輳状態に対する送信スループットの
制御を示した説明図

【図１０】本発明の他の実施例を示したブロック図

【図１１】図１０の実施例が適用されるネットワークの
説明図

【図１２】図１０の実施例の機能を示したブロック図

【符号の説明】

１０：フレームリレー・ネットワーク １２，１６，１６−１〜１６−３：データ通信装置 １４，１８：コンピュータ ２０：送信可能判断部 ２２：送信保留部 ２４：送信処理部 ２５：送信判断制御部 ２６：タイムアウト処理部 ２８：送信データ長カウンタ（Ｃｓ） ３０：送信可能カウンタ（Ｃ１） ３２：切替部 ３４：送信スループットカウンタ（Ｃ２） ３６：スループット管理部 ３８：基本タイマ ４０：送信保留データキュー ４２：保留制御部 ４４：回線送信処理部 ４６：送信待ちデータキュー ４８：ネットワーク情報受信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗田 真広 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−42543（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/56 H04L 13/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現時点で送信可能なデータ長（Ｃ１）を示
   す送信可能カウンタ（３０）と、 前記送信可能カウンタ（３０）の更新周期を設定し、該
   更新周期毎にタイムアウトする基本タイマ（３８）と、 前記基本タイマ（３８）の更新周期の間に通信網で送信
   可能なデータ長（Ｃ２）を示す送信スループットカウン
   タ（３４）と、 送信できないデータを一時的に保留する送信保留データ
   キュー（４０）と、 前記通信網の物理回線へ送信データを出力する回線送信
   処理部（４４）と、 送信要求の発生時に前記送信可能カウンタ（３０）を検
   査し、その値（Ｃ１）が正ならば、送信要求が発生した
   送信データのデータ長（Ｃｓ）を前記送信可能カウンタ
   （３０）より減算すると共に前記回線送信処理部（４
   ４）により送信処理を開始し、前記送信可能カウンタ
   （３０）の値（Ｃ１）が負または０ならば、前記送信保
   留データキュー（４０）に送信データを保留させる送信
   判断制御部（２５）と、 前記基本タイマ（３８）のタイムアウト時に、前記送信
   可能カウンタ（３０）の値（Ｃ１）が正ならば、前記送
   信スループットカウンタ（３４）の値（Ｃ２）を前記送
   信可能カウンタ（３０）に代入し、前記送信可能カウン
   タ（３０）の値（Ｃ１）が負または０ならば、前記送信
   スループットカウンタ（３４）の値（Ｃ２）を前記送信
   可能カウンタ（３０）の値（Ｃ１）に加算するカウンタ
   更新を行い、この処理の結果、前記送信可能カウンタ
   （３４）の値（Ｃ１）が正でかつ、前記送信保留データ
   キュー（４０）に保留中の送信データがある場合には、
   保留中の送信データのうち一番優先順位の高い送信デー
   タを取り出してそのデータ長を前記送信可能カウンタ
   （３０）より減算すると共に、前記回線送信処理部（４
   ４）により送信処理を開始させるタイムアウト処理部
   （２６）と、を備えたことを特徴とする送信スループッ
   ト制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の送信スループット制御装置
   に於いて、前記回線送信処理部（４４）は、送信要求に
   基づくデータの物理回線への送信終了後に、前記送信保
   留データキュー（４０）に保留中の送信データがある場
   合には、保留中の送信データのうち一番優先順位の高い
   送信データを取り出し、そのデータ長を前記送信可能カ
   ウンタ（３０）より減算させると共に、送信を開始する
   ことを特徴とする送信スループット制御装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の送信スループット制御装置
   に於いて、前記送信可能カウンタ（３０）、送信スルー
   プットカウンタ（３４）、及び送信保留データキュー
   （４０）、送信判断制御部（２５）およびタイムアウト
   処理部（２６）を複数設け、更に前記回線送信処理部
   （４４）の前段に送信待ちデータキュー（４６）を設
   け、複数の通信系統単位に送信スループットを制御可能
   としたことを特徴とする送信スループット制御装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の送信スループット制御装置
   に於いて、前記基本タイマ（３８）は、設定時間が変更
   可能なタイマであり、前記通信網による単位通信系統で
   の最大送信データ長の送信時間をタイマ値に自動的に設
   定することを特徴とする送信スループット制御装置。
5. 【請求項５】請求項１記載の送信スループット制御装置
   に於いて、前記送信スループットカウンタ（３４）は、
   高送信スループットが必要でかつスループット増加が可
   能な場合、又は前記通信網より輻輳通知を受領した場合
   等の送信スループットを低下させる必要がある場合に、
   前記送信スループットカウンタ（３４）の値を予め決め
   られた比率で増減するスループット管理部（３６）を設
   けたことを特徴とする送信スループット制御装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の送信スループット制御装置
   に於いて、前記スループット管理部（３６）は、指定さ
   れた測定期間中に、前記通信網から受信した輻輳通知ま
   たは輻輳によるデータ抜けによるリトライ回数等の送信
   スループット調整が必要な情報を測定し、該測定情報に
   基づいて前記送信スループットカウンタ（３４）の値を
   増減させるための比率又は値を決定することを特徴とす
   る送信スループット制御装置。
7. 【請求項７】送信要求の発生時に、現時点で送信可能な
   データ長（Ｃ１）を示す送信可能カウンタ（３０）を検
   査し、その値（Ｃ１）が正ならば、送信要求が発生した
   送信データのデータ長（Ｃｓ）を前記送信可能カウンタ
   （３０）より減算すると共に前記回線送信処理部（４
   ４）により送信処理を開始し、前記送信可能カウンタ
   （３０）の値（Ｃ１）が負または０ならば、送信保留デ
   ータキュー（４０）に送信データを保留させる送信判断
   過程と、 更新周期を設定した基本タイマ（３８）のタイムアウト
   ごとに、前記送信可能カウンタ（３０）の値（Ｃ１）が
   正ならば、前記送信スループットカウンタ（３４）の値
   （Ｃ２）を前記送信可能カウンタ（３０）に代入し、前
   記送信可能カウンタ（３０）の値（Ｃ１）が負または０
   ならば、前記送信スループットカウンタ（３４）の値
   （Ｃ２）を前記送信可能カウンタ（３０）の値（Ｃ１）
   に加算するカウンタ更新過程と、 前記カウンタ更新過程の処理の結果、前記送信可能カウ
   ンタ（３４）の値（Ｃ１）が正でかつ、前記送信保留デ
   ータキュー（４０）に保留中の送信データがある場合に
   は、保留中の送信データのうち一番優先順位の高い送信
   データのデータ長を前記送信可能カウンタ（３０）より
   減算すると共に、前記回線送信処理部（４４）により送
   信処理を開始させる保留データ送信過程と、からなるこ
   とを特徴とする送信スループット制御方法。