JP3589597B2 - 輻輳通知方法及びノード装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御をセグメント分割方式により実行する場合に好適な輻輳通知方法に関する。また、当該輻輳通知方法に基づいて動作する交換機、多重化装置、中継装置その他のノード装置（端末装置を除く。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
文献：ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｖ４．０ １９９６
（１）エンド−エンド方式による輻輳フロー制御
まず、図２を用い、セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御の一般例を説明する。図２は、端末装置ＥＳ１ａとＥＳ１ｂ間の通信が、交換機ＳＷ１ｃを経由して行われる場合における輻輳フロー制御を概念的に表した図である。なお、図中、端末装置ＥＳ１ａの順方向送出キューはＱ１１、交換機ＳＷ１ｃの順方向送出キューはＱ１２で表されている。
【０００３】
ここで、輻輳フローの制御対象となるトラフィックは、端末装置ＥＳ１ａの順方向送出キューＱ１１から送出され、交換機ＳＷ１ｃの順方向送出キューＱ１２を介して端末装置ＥＳ１ｂに到達するトラフィックである。
【０００４】
端末装置ＥＳ１ａは、対象トラフィックの受信端（ＥＳ１ｂ）で折り返されて自身（ＥＳ１ａ）に戻ってくる輻輳通知セル（リソースマネージメントセル。以下「ＲＭセル」と呼ぶ。）を一定間隔で送信し、戻ってきた巡回ＲＭセルの情報を基に自身（ＥＳ１ａ）と端末装置ＥＳ１ｂとの間のキュー輻輳の監視を行っている。参考のため、図３に、ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｖ４．０ に規定されているＲＭセルのフォーマットを示す。
【０００５】
なお、対象トラフィックの経路上に位置する交換機ＳＷ１ｃの送出キューＱ１２において輻輳が生じた場合、その状態は、定期的に経路上を巡回している巡回ＲＭセルのペイロード内の輻輳表示ビット（ＣＩ（Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）ビット）にマッピングされる。通常、この輻輳表示ビットのマッピングは、輻輳の発生をいち早くトラフィックの発生源に通知するため、トラフィックの方向とは逆向に進行する巡回ＲＭセル（ＥＳ１ｂで折り返された後の巡回ＲＭセル）にマッピングされる。
【０００６】
因みに、巡回ＲＭセルの生成を行った端末装置ＥＳ１ａは、このように折り返されて戻ってきた巡回ＲＭセルを受信し、そのＣＩビットより輻輳の発生を検出すると、送出キューＱ１１にて実行される計算に基づいて、該当するコネクションの送出トラフィックレートを適当なレートに制御する。この動作は、折り返されて戻ってきた巡回ＲＭセルのＣＩビットがその後反転されるか（輻輳の解消が通知されるか）、送出レートが最低保証送出レート値に達するまで続けられる。
【０００７】
この一連の動作が動的輻輳フロー制御と呼ばれるものであり、論理コネクションの単位で、通信経路上の送信キューで生じた輻輳をトラフィック発生源に迅速に通知してそのレート制御に利用することにより、ネットワークシステム全体における回線使用効率の良いトラフィック管理を実現可能としている。
【０００８】
なお、輻輳通知に即時性を求める場合には、交換機ＳＷ１ｃにて輻輳の発生が確認された時点で、折り返されて戻ってくる巡回ＲＭセルの到着を待つことなく、ＲＭセルを自律的に発生して端末装置ＥＳ１ａの方向に出力する手法が採られる。以下、このセルを、途中生成ＲＭセル（ＢＥＣＮセル）という。
【０００９】
但しこの場合には、トラフィック発生源が発生した巡回ＲＭセルか、通信経路上で発生された途中生成ＲＭセルかを、トラフィック発生源である端末装置ＥＳ１ａで区別できる仕組みが必要となる。これは、トラフィックのレート制御の計算方法が巡回ＲＭセルと途中生成ＲＭセルとでは異なるためである。
【００１０】
そして、従来においては、巡回ＲＭセルと途中生成ＲＭセルとの識別を可能とするためのビットがＲＭセルのペイロード内に用意されている。このビットをＢＮビットと呼び、ＢＮビットが”１”のとき、当該セルは途中生成ＲＭセルを意味する。
【００１１】
（２）セグメント分割方式による輻輳フロー制御
あるコネクションの輻輳回避のために用いられるフロー制御方式の一般例は上述の通りであるが、この他に、交換機ＳＷを経由する毎にフロー制御の区間を分割する方式がある。この方式を、本願明細書では、セグメント分割方式によるフロー制御という。
【００１２】
以下、図４を用い、セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御が、セグメント分割方式で実行される場合を説明する。なお、図４では、端末装置ＥＳ１ａとＥＳ１ｂ間のコネクションが、２台の交換機ＳＷ１ｃ及びＳＷ１ｄを介して張られている場合の輻輳フロー制御の様子を概念的に表している。なお、図中、端末装置ＥＳ１ａの送出キューはＱ１１、交換機ＳＷ１ｃの送出キューはＱ１２、交換機ＳＷ１ｄの送出キューはＱ１３で表されている。
【００１３】
図４の場合、巡回ＲＭセルの折り返し点は、交換機ＳＷ１ｃ、ＳＷ１ｄ及び端末装置ＥＳ１ｂの３箇所となり、当該折返し点を境にＲＭセルの巡回経路が分割されることになる。この分割された巡回経路を、以下、セグメントＳＧ１１、ＳＧ１２、ＳＧ１３と呼ぶ。
【００１４】
この場合、各セグメント内の輻輳回避のためのレート制御は、各セグメント内のセル送出装置において行われる。例えば、セグメントＳＧ１１内の輻輳回避のためレート制御は、端末装置ＥＳ１ａの送出キューＱ１１で行われ、セグメントＳＧ１２内の輻輳回避のためのレート制御は交換機ＳＷ１ｃの送出キューＱ１２で行われ、セグメントＳＧ１３内の輻輳回避のためのレート制御は交換機ＳＷ１ｄの送出キューＱ１３で行われる。
【００１５】
また、各交換機ＳＷの送出キュー（Ｑ１２、Ｑ１３）に生じた輻輳回避のためのレート制御は、その前段のセグメント（ＳＧ２１，ＳＧ２２）のセル送出装置において行われる（輻輳回避のためのレートダウンは前段セグメントの送出キューで行われるためである）。
【００１６】
このため、かかるセグメント分割方式による輻輳フロー制御を採用する場合には、交換機ＳＷにおける送出キューの輻輳状態を前段セグメントの巡回ＲＭセルにマッピングするための通知手段が交換機ＳＷ内に必要となる。
【００１７】
図５に、セグメント分割方式による輻輳フロー制御機能を備える交換機ＳＷの機能ブロック構成を示す。図５に示すように、当該機能を備える交換機ＳＷは、スイッチ部ＳＷ２１と、回線インタフェース機能部ＬＣ２１／ＬＣ２２／ＬＣ２３とからなる。
【００１８】
このうち、回線インタフェース機能部ＬＣ２１／ＬＣ２２／ＬＣ２３は、前述のフロー制御機能（輻輳通知発生回路及び輻輳通知検出回路）を実現する手段である。なお、回線インタフェース機能部ＬＣ２１及びＬＣ２２はスイッチ部ＳＷ２１の入力側にあり、回線インタフェース機能部ＬＣ２３は出力側にある。
【００１９】
一方、スイッチ部ＳＷ２１は、セル交換機能（すなわち、入力側回線インタフェース機能部ＬＣから出力側回線インタフェース機能部ＬＣへの方路を決定する機能）を実現する手段である。
【００２０】
これらの機能により、交換機ＳＷは、以下のように動作する。まず、通常セル（ＲＭセル以外のセル）に関しては、当該交換機ＳＷは、回線インタフェース機能部ＬＣ２１又はＬＣ２２を介して入力されたセルをスイッチ部ＳＷ２１で交換し、回線インタフェース機能部ＬＣ２３の順方向送出キューＱ２２を介して次段の交換機ＳＷ又は端末装置（ＥＳ）に送出する。
【００２１】
これに対し、交換機ＳＷの前段セグメントから到達した巡回ＲＭセルに関しては、当該交換機ＳＷは、スイッチ部ＳＷ２１の入力側に位置する回線インタフェース機能部ＬＣ２１又はＬＣ２２において受信した巡回ＲＭセルをトラフィック源側に折り返す。
【００２２】
また、交換機ＳＷの後段セグメントから到達した巡回ＲＭセルに関しては、当該交換機ＳＷは、後段セグメント端で折り返されて戻ってきた巡回ＲＭセルを回線インタフェース機能部ＬＣ２３において終端する。このとき、巡回ＲＭセルのＣＩビットが有意（オン）であれば、送出キューＱ２２にて巡回ＲＭセルに対応するコネクションのレートを制御する。
【００２３】
ところで、順方向送出キューＱ２２で輻輳が発生した場合には、前述の通り、当該交換機ＳＷは、その輻輳状態を前段セグメントの巡回ＲＭセルに乗せる必要がある。このため、回線インタフェース機能部ＬＣ２３は、輻輳通知発生回路２３Ａにおいて、回線インタフェース機能部ＬＣ２１又はＬＣ２２に対して輻輳通知を行い、その輻輳通知検出回路２１Ａ又は２２Ａにて輻輳情報を回線インタフェース機能部ＬＣ２１又はＬＣ２２で折り返される巡回ＲＭセルにマッピングする手法を採用する。
【００２４】
この輻輳通知発生回路２３Ａ及び輻輳通知検出回路２１Ａ、２２Ａの具体的手段として、従来以下に示す２通りの方法が考えられている。
【００２５】
（輻輳通知手段１）入力側の回線インタフェース機能部ＬＣのそれぞれとの間に設けられる、トラフィックとは別の制御線で通知する（図６）。
【００２６】
（輻輳通知手段２）回線インタフェース機能部ＬＣ２３の装置内で輻輳通知用の同報セルを生成し、入力側の全ての回線インタフェース機能部ＬＣに同報通信にて通知する（図７）。
【００２７】
一方、同報セルを受信した入力側の回線インタフェース機能部ＬＣにおいては、自身が出力側の回線インタフェース機能部ＬＣ２３を通過するコネクションを張っているか否かを判定し、張っている場合は、この輻輳通知を受け付けて、前段セグメントの巡回ＲＭセルに情報のマッピングを行う。
【００２８】
これに対し、自身が出力側の回線インタフェース機能部ＬＣ２３を通過するコネクションを張っていない場合には、受け付けた同報セルをそのまま廃棄する。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述した従来のセグメント分割方式における動的な輻輳フロー制御においては、特に個々の輻輳通知手段においては、以下に示すような問題点があった。
【００３０】
（１）セグメント分割方式による動的輻輳フロー制御の問題点
セグメント分割方式による動的輻輳フロー制御の場合、セグメント毎に巡回ＲＭセルが終端されるので輻輳対象コネクションのトラフィック発生源（図４でいうところの送出キューＱ１１）への通知が遅くなる。
【００３１】
（２）輻輳通知手段１の問題点
▲１▼ 物理的に制御線を制御対象毎に１対１で接続しなければならないのでシステムが大きくなるほどハードウェアの規模が大きくなる。
▲２▼ ▲１▼のため、現実的にはコネクション毎の制御は不可能となり、前段セグメントでは輻輳キューを通る全てのコネクションがフロー制御の対象になってしまう。しかし、かかる制御を行うと、輻輳発生時に急にトラフィックが低下するため、回線の有効利用ができない。
【００３２】
（３）輻輳通知手段２の問題点
▲１▼ 同報通信なので、全ての回線インタフェース機能部ＬＣにセルを送信する必要があり、輻輳発生時に、装置内のトラフィックが急増してしまう。
▲２▼ 装置内の出力側に逆方向ＲＭ（輻輳通知）セルを生成し、入力側へ向けたセル流に挿入する回路が必要となる。
▲３▼ 装置内の入力側に逆方向ＲＭ（輻輳通知）セルを受信して輻輳情報を検出し、前段セグメントに折り返えされる巡回ＲＭセルにマッピングする回路が必要となる。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
（Ａ）かかる課題を解決するため、第１の発明においては、コネクションを複数のセグメント区間に分割し、各セグメント区間におけるセル流量を、制御対象であるユーザセル流とは逆向きに通知される輻輳通知に基づいて制御するセグメント分割方式を採用するネットワークシステムにおける輻輳通知方法において、以下の処理工程を備えるようにする。
【００３４】
すなわち、（１） 後段セグメントから受信されたＲＭセル内の輻輳表示（ＣＩビット）と、順方向送出キューの輻輳状態（ＢＮビット）との論理和条件により輻輳状態の発生を前段セグメントに通知するか否か判定する第１の処理工程と、（２） 第１の処理工程で前段セグメントへの輻輳状態の通知が決定されたとき、後段セグメントから受信されたＲＭセルに輻輳表示（ＣＩ＝１）と、セグメント越えのＲＭセルであることを示す表示（ＢＮ＝１）とを付与する第２の処理工程と、（３） 第２の処理工程において生成されたセグメント越えＲＭセル（ＣＩ＝１かつＢＮ＝１）を、制御対象であるユーザセル流とは逆向きに前段セグメントへ向けて送出する第３の処理工程とを備えるようにする。
【００３５】
このように、第１の発明においては、輻輳通知用の同報セルを新たに作成するのではなく、受信したＲＭセル（ＣＩ＝０又は１であって、ＢＮ＝０又は１）を流用して（一部データの書き換えにより）前段セグメントに輻輳を通知するセグメント越えＲＭセル（ＣＩ＝１かつＢＮ＝１）を生成し、これを制御対象であるユーザセル流とは逆向きに送信するようにしたことにより、コネクション単位での輻輳通知を可能とできる。
【００３６】
（Ｂ）さらに、第２の発明においては、第１の発明における第１の処理工程で実行される判定の際、ＲＭセル内の輻輳表示をマスクするマスク信号情報及び又は順方向送出キューの輻輳状態をマスクするマスク信号情報の有効／無効を条件に加えて判定を行うようにする。
【００３７】
これにより、セグメント越えで前段セグメントに通知される輻輳情報を、自ノード装置内で生じた順方向送出キューの輻輳状態だけに限定したり、後段セグメントから通知のあった輻輳状態（セグメント越えのＲＭセルを含む。）だけに限定するといった制御を自由に選択可能とできる。
【００３８】
（Ｃ）また、第３の発明においては、第１又は第２の発明に加えて次の処理を行うようにする。すなわち、第１の処理工程で前段セグメントへの輻輳状態の通知が決定されたとき、第２の処理工程を実行する前に、判定の対象となったＲＭセルがセグメント越えのＲＭセルであるか否か（ＢＮ＝１か否か）を判定し、セグメント越えのＲＭセルであった場合、当該ＲＭセルを第２の処理工程に渡すかそのまま終端するか選択する処理を行うようにする。
【００３９】
これにより、セグメント越えで前段セグメントに通知する輻輳情報の中から、セグメント越えのＲＭセルだけを除くと言った選択を可能とできる。
【００４０】
（Ｄ）また、第４の発明においては、第１〜第３の発明のいずれかに加えて次の処理を行うようにする。すなわち、後段セグメントから受信したＲＭセルがセグメント越えのＲＭセル（ＢＮ＝１）である場合、自身の属するノード装置内の順方向送出キューのレート制御に、当該ＲＭセルで通知のあった輻輳情報を反映させるか否か選択する処理を行うようにする。
【００４１】
かかる選択を可能とすることにより、セグメントを越えて通知のあったＲＭセルの輻輳情報を実際にレート制御に利用するか否かの選択を可能とできる。
【００４２】
（Ｅ）また、第５の発明においては、コネクションを複数のセグメント区間に分割し、各セグメント区間におけるセル流量を、制御対象であるユーザセル流とは逆向きに通知される輻輳通知に基づいて制御するセグメント分割型の輻輳制御機能を備えるノード装置において、以下の手段を備えるようにする。
【００４３】
すなわち、（１） 後段セグメントから受信されたＲＭセル内の輻輳表示（ＣＩビット）と、順方向送出キューの輻輳状態（ＢＮビット）との論理和条件により輻輳状態を前段セグメントに通知するか否か判定する通知／非通知判定手段と、（２） 通知／非通知判定手段で前段セグメントへの輻輳状態の通知が決定されたとき、後段セグメントから受信されたＲＭセルに輻輳表示（ＣＩ＝１）と、セグメント越えのＲＭセルであることを示す表示（ＢＮ＝１）とを付与するセグメント越え輻輳情報付与手段と、（３） セグメント越え輻輳情報付与手段において生成されたセグメント越えＲＭセル（ＣＩ＝１かつＢＮ＝１）を、制御対象であるユーザセル流とは逆向きに前段セグメントへ向けて送出するＲＭセル送信手段とを備えるようにする。
【００４４】
このように、第５の発明においては、輻輳通知用の同報セルを新たに作成するのではなく、受信したＲＭセル（ＣＩ＝０又は１であって、ＢＮ＝０又は１）を流用して（一部データの書き換えにより）前段セグメントに輻輳を通知するセグメント越えＲＭセル（ＣＩ＝１かつＢＮ＝１）を生成し、これを制御対象であるユーザセル流とは逆向きに送信するようにしたことにより、コネクション単位での輻輳通知を可能とできる。
【００４５】
（Ｆ）さらに、第６の発明においては、第５の発明における通知／非通知判定手段に、判定の際、輻輳通知セル内の輻輳表示をマスクするマスク信号情報及び又は順方向送出キューの輻輳状態をマスクするマスク信号情報の有効／無効を条件に加えて判定を行う機能を加えるようにする。
【００４６】
これにより、セグメント越えで前段セグメントに通知される輻輳情報を、自ノード装置内で生じた順方向送出キューの輻輳状態だけに限定したり、後段セグメントから通知のあった輻輳状態（セグメント越えのＲＭセルを含む。）だけに限定するといった制御を自由に選択可能とできる。
【００４７】
（Ｇ）また、第７の発明においては、第５又は第６の発明に加えて次の手段を備えるようにする。すなわち、通知／非通知判定手段で前段セグメントへの輻輳状態の通知が決定されたとき、セグメント越え輻輳情報付与手段の処理を実行する前に、判定の対象となったＲＭセルがセグメント越えのＲＭセルであるか否か（ＢＮ＝１か否か）を判定し、セグメント越えのＲＭセルであった場合、当該ＲＭセルをセグメント越え輻輳情報付与手段に渡すかそのまま終端するかを選択するＲＭセル通過／非通過選択手段をさらに備えるようにする。
【００４８】
これにより、セグメント越えで前段セグメントに通知する輻輳情報の中から、セグメント越えのＲＭセルだけを除くと言った選択を可能とできる。
【００４９】
（Ｈ）また、第８の発明においては、第５〜第７の発明のいずれかに加えて次の手段を備えるようにする。すなわち、後段セグメントから受信したＲＭセルがセグメント越えのＲＭセル（ＢＮ＝１）である場合、自身の属するノード装置内の順方向送出キューのレート制御に、当該ＲＭセルで通知のあった輻輳情報を反映させるか否か選択する輻輳状態通知選択手段をさらに備えるようにする。
【００５０】
かかる選択を可能とすることにより、セグメントを越えて通知のあったＲＭセルの輻輳情報を実際にレート制御に利用するか否かの選択を可能とできる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
（Ａ）第１の実施形態
以下、セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御をセグメント分割方式により実行する際に用いて好適な輻輳通知方法の第１の実施形態例を説明する。なお、本実施形態例においては、当該輻輳通知方法に基づく機能を搭載するノード装置（端末装置を除く。）として交換機を用いる場合について説明する。
【００５２】
（Ａ−１）交換機の構成
（１）全体構成
図１に、本実施形態に係る交換機の機能ブロック構成例を示す。図１に示すように、本実施形態に係る交換機の基本的な構成は、図６や図７に示す従来型の交換機と同じである。すなわち、本実施形態に係る交換機は、スイッチ部ＳＷ３１と、その両側に設けられる回線インタフェース機能部ＬＣ３１／ＬＣ３２／ＬＣ３３／ＬＣ３４とを有する点で、従来型の交換機と同じである。
【００５３】
違いは、本実施形態に係る交換機の場合、スイッチ部ＳＷ３１に対して出力側の回線インタフェース機能部（ＬＣ３３、ＬＣ３４）内にのみ、その内部の送出キューで生じた輻輳を前段セグメントに通知する手段（ＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路３３Ｂ、３４Ｂ）が設けられる点である。なお、従来型の交換機の場合には、入力側の回線インタフェース機能部にも同機能を実現するための特別の回路が必要であった。
【００５４】
以下、本実施形態に特有の機能を実現するＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路を内蔵する出力側回線インタフェース機能部の構成を説明する。
【００５５】
（２）出力側回線インタフェース機能部の構成
図８に、本実施形態に特有の構成であるＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路を内蔵する出力側回線インタフェース機能部の構成を示す。なお、図８においては、回線インタフェース機能部ＬＣ３３の構成を代表として表している。
【００５６】
回線インタフェース機能部ＬＣ３３は、図８に示すように、送出キュー３３Ａと、ＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路３３Ｂと、ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃとで構成されている。
【００５７】
順方向送出キュー３３Ａは、前述の通り、各セグメントのユーザセル４１を送出する手段であり、フロー制御によるレート制御を行うものである。順方向送出キュー３３Ａには輻輳しきい値３３Ａ１が設定されており、このしきい値を越える状態まで順方向送出キュー３３Ａにユーザセルがバッファリングされると、順方向送出キュー３３Ａは輻輳状態となる。
【００５８】
ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃは、ユーザセル４１の送信方向とは逆方向に送信されるセルを受信し、そのセル流の中からＲＭセル４２（後段セグメント端で折り返されて戻ってきた巡回ＲＭセル及び逆方向ＲＭセルを含む。）を検出して誤りチェックを行う手段である。ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃは、正常性が確認されたＲＭセル４２のみをＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路３３Ｂへ送る。
【００５９】
ＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路３３Ｂは、図８に示すように、輻輳状態チェック部３３Ｂ１と、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２とで構成されている。
【００６０】
このうち、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、送出キュー３３Ａとの間で輻輳状態情報を受け渡しする機能と、後段セグメント（自身と下流の交換機又は端末装置まで）において折り返されて戻ってきたＲＭセル（輻輳通知セル）を前段セグメントに転送するか否かを選択する機能とを実現する手段である。
【００６１】
なお、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、ＲＭセルの前段セグメント方向への転送を、ＣＰＵ等の上位装置から与えられる設定信号（ユーザがオプションとして自由に設定可能な信号であり、この実施形態の場合、ＣＩ有効信号４３及びキュー輻輳有効信号４４の２つを用意する。）に基づいて判断を行うようになっている。
【００６２】
ここで、輳状態チェック部３３Ｂ１は、（ＣＩ＝１かつＣＩ有効信号４３が有意）のとき又は（送出キュー輻輳有りかつキュー輻輳有効信号４４が有意）のとき、ＲＭセルの前段セグメント方向への転送を許可する。
【００６３】
因みに、本実施形態では、ＣＩ有効信号４３及びキュー輻輳有効信号４４は共に有意に設定されているものとする。従って、ＣＩ＝”１”であるか送出キュー輻輳有りであれば、常に、ＲＭセルの前段セグメント方向への転送が許可される。
【００６４】
勿論、適用するネットワークシステムの管理方針に応じて、▲１▼ＣＩ有効信号４３を有意かつキュー輻輳有効信号４４を無意とし（順方向送信キューで生じた輻輳のみを前段セグメントに通知することを意味する。）、▲２▼ＣＩ有効信号４３を無意かつキュー輻輳有効信号４４を有意とし（後段セグメントで生じた輻輳のみを前段セグメントに通知することを意味する。）、▲３▼ＣＩ有効信号４３及びキュー輻輳有効信号４４を共に無意とする（輻輳の発生を前段セグメントに通知しない。）ことも可能である。
【００６５】
他方、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１においてＲＭセルの前段セグメントへの転送が選択された場合に、ペイロードのＣＩビットとＢＮビットに”１”を付与し、当該セルの誤り検出符号ＣＲＣ１０を再演算する手段である。なお、ＣＩビットとＢＮビットに”１”を付与するのは、当該ＲＭセルが、輻輳状態の発生とセグメント越えで転送される逆方向ＲＭセルであることの識別を容易にするためである。
【００６６】
（Ａ−２）輻輳フロー制御動作
続いて、以上の構成を有する交換機によるセグメント分割方式の輻輳フロー制御動作を説明する。ここでは、各場合別に動作を説明する。
【００６７】
（１）後段セグメントに輻輳はなく、送出キューにも輻輳が生じていない場合
この場合は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１が、送出キュー３３Ａから輻輳状態の通知を受けることもなく、ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃを介して受信されたＲＭセル４２のＣＩビットも”０”の場合である。
【００６８】
このとき、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、何らの輻輳フロー制御を必要としないため、受信されたＲＭセル４２を従来同様そのまま廃棄する。
【００６９】
（２）後段セグメントに輻輳が生じているが、送出キューには輻輳が生じていない場合
この場合は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１が、送出キュー３３Ａから輻輳状態の通知を受けなかったが、ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃを介して受信したＲＭセル４２のＣＩビットが”１”の場合である。なおこの場合には、ＢＮビットが”０”の場合（自身と次の交換機又は端末装置との間のセグメント区間に輻輳が生じている場合）も”１”の場合（次の交換機と次の次の交換機又は端末装置以降のセグメント区間に輻輳が生じている場合）も含まれる。
【００７０】
このとき、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、送出キュー３３Ａに後段セグメント内の輻輳状態を通知し、送出キュー３３Ａは、予め用意されている所定の計算アルゴリズムに従ってフロー制御を実行する。
【００７１】
なお、従来装置であれば、この時点で受信されたＲＭセルが終端処理され、前段セグメントの折り返し端となる入力側回線インタフェース機能部に制御線を通じて後段セグメントの輻輳状態を通知したり、輻輳状態通知用の同報セルの生成が行われるところである。
【００７２】
しかしながら、本実施形態に係る輻輳状態チェック部３３Ｂ１の場合には、上述の送出キュー３３Ａへの輻輳状態通知の後又はこれと並行して、（ＣＩ＝１かつＣＩ有効信号４３が有意）又は（送出キュー輻輳有りかつキュー輻輳有効信号４４が有意）の条件式を満たすか否かの判定を実行し、ＲＭセルの前段セグメントへの転送を決定する。
【００７３】
すなわち、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、ＣＩ＝１かつＣＩ有効信号４３が有意の条件が満たされることを検知し、後段セグメントから受信されたＲＭセルのＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２への転送を実行する。
【００７４】
ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２では、入力されたＲＭセルのＣＩビット及びＢＮビットへの”１”のマッピングを行い、その後、誤り検出のためのＣＲＣ１０符号に基づく再演算を実行する。この再演算によって、あたかも逆方向ＲＭセルが新たに生成されたようになる。
【００７５】
なお、この逆方向ＲＭセルは、コネクション毎に転送されるため（対象トラフィックとは逆向のユーザセル流にのみ重畳されるため）、同報セルを用いる場合のように、外部トラフィックから見て交換機ＳＷ内のトラフィックが急増することはない。
【００７６】
ところで、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２から出力された逆方向ＲＭセルは、対象トラフィックとは逆向きのユーザセル流に載ってスイッチ部ＳＷ３１で交換され、対象トラフィックの前段セグメント端となる入力側の回線インタフェース機能部ＬＣ３１に転送される。
【００７７】
ここで、回線インタフェース機能部ＬＣ３１から見たセグメント越えの逆方向ＲＭセルは、対象トラフィックとは逆向きに送信されてきたユーザセルそのものであるため、何ら特別な検出処理を経ることなく前段セグメントの上流側に転送される。なお、回線インタフェース機能部ＬＣ３１は、この後段セグメント側から転送されてきたユーザセルに、自身で折り返しの対象とする前段セグメントの巡回ＲＭセル（ＢＮ＝０）を多重して送信する。この多重動作は、従来装置の動作と同じであり、何ら特別な動作を要しない。
【００７８】
（３）送出キューに輻輳が生じているが、後段セグメントには輻輳が生じていない場合
この場合は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１が、ＣＩ＝０かつＢＮ＝０のＲＭセル４２を受信したが、順方向送出キュー３３Ａから輻輳状態が別に通知された場合である。
【００７９】
このとき、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、（ＣＩ＝１かつＣＩ有効信号４３が有意）又は（送出キュー輻輳有りかつキュー輻輳有効信号４４が有意）の条件式を満たすか否かの判定を実行し、逆方向ＲＭセルの前段セグメントへの転送を決定する。
【００８０】
すなわち、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、送出キュー輻輳有りかつキュー輻輳有効信号４４が有意の条件が満たされることを検知し、後段セグメントから受信されたＲＭセルのＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２への転送を実行する。
【００８１】
この後の動作は（２）の場合と同様であり、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２が、入力されたＲＭセルのＣＩビット及びＢＮビットに”１”をマッピングし、その後、誤り検出のためのＣＲＣ１０符号に基づく再演算を実行する。
【００８２】
そして、再演算によって得られた逆方向ＲＭセルは、対象トラフィックとは逆向きのユーザセル流に載せられてスイッチ部ＳＷ３１に送信され、ここで交換されて、対象トラフィックの前段セグメント端となる入力側の回線インタフェース機能部ＬＣ３１へと転送される。
【００８３】
（４）後段セグメントと送出キューの双方に輻輳が生じている場合
この場合は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１が、順方向送出キュー３３Ａから輻輳状態の通知を受けると共に、ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃを介して受信したＲＭセル４２のＣＩビットが”１”の場合である。
【００８４】
このとき、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、上述の（２）の場合と同様、送出キュー３３Ａに後段セグメント内の輻輳状態を通知し、送出キュー３３Ａに同セグメントのフロー制御を実行させると共に、後段セグメントから受信されたＲＭセルのＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２への転送を決定する。
【００８５】
かかる後、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２は、ＲＭセルのＣＩビット及びＢＮビットに”１”をマッピングし、ＣＲＣ１０符号に基づく誤り検出符号を再演算した後、対象トラフィックとは逆向きのユーザセル流に載せてスイッチ部ＳＷ３１へと出力する。
【００８６】
かくして、逆方向ＲＭセルは、スイッチ部ＳＷ３１で交換された後、対象トラフィックの前段セグメント端となる入力側の回線インタフェース機能部ＬＣ３１に転送される。
【００８７】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、この第１の実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
【００８８】
（１）ＣＩ有効信号４３又はキュー輻輳有効信号４４を有意に設定することにより、セグメント方式によるフロー制御であるにもかかわらず、セグメントの範囲を越えてトラフィック源へ直接的に輻輳通知を実行することが可能となる。
【００８９】
（２）従来装置のように専用の制御線や同報セルを用いることなく、対象トラフィックとは逆向に進行するユーザセル流に載せて輻輳の通知を行うため、交換機の装置内でコネクション単位の輻輳通知が可能となる。
【００９０】
（３）同報セルといった特殊なセルを用いず、ユーザセル流に重畳しているＲＭセルをそのまま流用するため、従来装置のように対象トラフィックの入力側に輻輳通知の検出機構を設ける必要がなく、従来装置に比して回路構成を簡易化できる。
【００９１】
（４）巡回ＲＭセルが対象トラフィックとは逆向に進行するユーザセル流に載って転送されるのは輻輳状態の場合に限られ、しかも従来装置のように同報セルを用いずにコネクション単位での通知が可能であるため、外部トラフィックに対して装置内（ＳＷ内））におけるトラフィックの急増を生じないようにできる。
【００９２】
（５）ＣＩ有効信号４３とキュー輻輳有効信号４４の設定によって、前段セグメントに通知される輻輳通知の内容を自由に選択できるため、所望のネットワークシステムの構築を実現できる。
【００９３】
（Ｂ）第２の実施形態
続いて、セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御をセグメント分割方式により実行する際に用いて好適な輻輳通知方法の第２の実施形態例を説明する。
（Ｂ−１）交換機の構成
本実施形態の場合も、その機能ブロック構成は図１と同様である。違いは、スイッチ部ＳＷ３１に対して出力側に備えられている回線インタフェース機能部（ＬＣ３３、ＬＣ３４）の構成である。
【００９４】
図９に、本実施形態に係る交換機において使用する回線インタフェース機能部の機能ブロック構成を示す。なお、図９には、図８との対応部分に対応符号を付し、同一部分に同一符号を付して表している。
【００９５】
図９に示すように、本実施形態における回線インタフェース機能部には、ＢＮビットチェック部３３Ｂ３、ＲＭセル透過／終端選択部３３Ｂ４、輻輳状態通知選択部３３Ｂ５が新たに追加されており、この点において第１の実施形態と相違する。
【００９６】
ＢＮビットチェック部３３Ｂ３は、ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃと輻輳状態チェック部３３Ｂ１との間に配置されている。このＢＮビットチェック部３３Ｂ３は、ＲＭセルから巡回ＲＭセルかセグメント越えの逆方向ＲＭセルかの識別情報を与えるＢＮビットを抽出して、ＲＭセル透過／終端選択部３３Ｂ４と輻輳状態通知選択部３３Ｂ５に与える。
【００９７】
ＲＭセル透過／終端選択部３３Ｂ４は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１とＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２との間に配置されている。このＲＭセル透過／終端選択部３３Ｂ４は、ＢＮビットチェック部３３Ｂ３で抽出されたＢＮビットと、ＣＰＵ等の上位装置で設定されたＢＥＣＮ廃棄信号４５の情報を基に、受信したＲＭセルを透過させるか終端させるか選択を行う手段である。ここで、ＢＥＣＮ廃棄信号は、その信号が有意のとき（例えば、”１”のとき）、セグメント越えの逆方向ＲＭセルを強制的に廃棄すべきことを意味する。
【００９８】
輻輳状態通知選択部３３Ｂ５は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１から通知されるＣＩビットと、ＢＮビットチェック部３３Ｂ３から通知されるＢＮビットと、ＣＰＵ等の上位装置で設定されたＢＥＣＮ有効信号４６の情報を基に、順方向送出キュー３３Ａにレート制御のための輻輳状態通知を出力するか否かの選択を行う手段である。ここで、ＢＥＣＮ有効信号は、その信号が有意のとき（例えば、”１”のとき）、セグメント越えの逆方向ＲＭセルの輻輳情報の通知を許可すべきことを意味する。
【００９９】
なお、本実施形態における輻輳状態通知選択部３３Ｂ５は、次の条件にて輻輳情報の通知を行う。
▲１▼ＣＩ＝１＆ＢＥＣＮ有効信号が有意（有効）のとき、受信する全てのＲＭセルの輻輳情報を送出キューへ通知する。
▲２▼ＣＩ＝１＆ＢＮ＝０＆ＢＥＣＮ有効信号が無意（無効）のとき、巡回ＲＭセルの輻輳情報のみを送出キューへ通知する（すなわち、セグメント越えの逆方向ＲＭセルの輻輳は無視する）。
【０１００】
（Ｂ−２）輻輳フロー制御動作
続いて、以上の構成を有する交換機によるセグメント分割方式の輻輳フロー制御動作を説明する。なお、基本的な動作は第１の実施形態と同じである。すなわち、本実施形態における輻輳状態チェック部３３Ｂ１においても、▲１▼後段セグメントに輻輳が生じているが、送出キューには輻輳が生じていない場合、▲２▼送出キューに輻輳が生じているが、後段セグメントには輻輳が生じていない場合、▲３▼後段セグメントと送出キューの双方に輻輳が生じている場合には、受信されたＲＭセルを廃棄せずに、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２へ向けて転送を行う。
【０１０１】
ただし、本実施形態の場合は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１とＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２との間にＲＭセル透過／終端選択部３３Ｂ４があるため、以下の動作が追加される。
【０１０２】
例えば、ユーザオプションにおいてＢＥＣＮ廃棄信号が有意（有効）に設定されていた場合、輻輳状態チェック部３３Ｂ１のうちセグメント越えの逆方向ＲＭセル（ＢＮ＝１）だけが、ＲＭセル透過／終端選択部３３Ｂにおいて終端され廃棄される。これにより、セグメントを越えて通知される輻輳情報の到達範囲を１セグメントに限定することができる。
【０１０３】
なお、ユーザオプションにおいてＢＥＣＮ廃棄信号が無意（無効）に設定されていた場合には、第１の実施形態同様、輻輳状態チェック部３３Ｂ１を通過した全てのＲＭセルがＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２に通知される。
【０１０４】
因みに、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２に達したＲＭセルに関しては、第１の実施形態同様、ＣＩビット及びＢＮビットに”１”がマッピングされ、ＣＲＣ１０符号が再演算されて前段セグメント端となる回線インタフェース機能部へと転送されることになる。
【０１０５】
以上が、ＲＭセルの転送に関する本実施形態に特有の動作である。ただし、本実施形態には、もう１点、第１の実施形態と異なる動作が実施される。それは、順方向送出キューへの輻輳通知動作である。
【０１０６】
すなわち、輻輳状態通知選択部３３Ｂ５は、▲１▼ＣＩ＝１＆ＢＥＣＮ有効信号が有意（有効）であれば、受信する全てのＲＭセルの輻輳情報を送出キューへ通知して、送出キューのフロー制御に反映させ、▲２▼ＣＩ＝１＆ＢＮ＝０＆ＢＥＣＮ有効信号が無意（無効）であれば、巡回ＲＭセルの輻輳情報のみを送出キューへ通知して、送出キューのフロー制御に反映させる。
【０１０７】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、以下に示す効果を得ることができる。
【０１０８】
さて、第１の実施形態では、セグメント越え逆方向ＲＭセル（ＢＮ＝１）が全てエンド−エンドのトラフィック発生源まで到達し、その間にセグメントが存在すれば（レート制御する送出キューが存在すれば）、その部分でも輻輳通知が反映される構成であった。このため、セグメント越え逆方向ＲＭセル（ＢＮ＝１）の生成ポイントより前段に位置する全てのセグメントにおいてレート制御が行われていた。
【０１０９】
これに対し、第２の実施形態においては、ＢＥＣＮ有効信号とＢＥＣＮ廃棄信号とを組み合わせることにより、図１０に示すような以下の動作が可能となる。
【０１１０】
（ａ）あるセグメントを飛び越してその前段でレート制御をかけられる。
【０１１１】
（ｂ）前段のセグメントのみでレート制御をかけられる。
【０１１２】
このことにより、ネットワークを構築するときにセグメント化しながら重点的にレート制御する送出キュー（セグメント）を選択でき、実際のシステムに対応させたきめ細かい動的フロー制御がエンド−エンドで可能となる。
【０１１３】
（Ｃ）他の実施形態
上述の実施形態においては、セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御をセグメント分割方式により実行する際に用いて好適な輻輳通知方法の機能を搭載するノード装置（端末装置を除く。）として交換機を用いる場合について述べたが、ノード装置には、多重化装置や中継装置も含まれ得る。
【０１１４】
上述の実施形態においては、輻輳状態チェック部３３Ｂ１におけるＲＭセルの転送の判定にユーザオプション情報を加味する場合について述べたが、かかる情報を排して、順方向送出キュー３３Ａの輻輳通知情報と、ＲＭセルによって通知のあった輻輳状態情報との２つの情報のみから前段セグメントにＲＭセルを転送するか否かを判定するようにしても良い。なお、いずれか一方のみを使用して判定するようにしても良い。同様に、第２の実施形態におけるＢＥＣＮ廃棄信号やＢＥＣＮ有効信号についても、そのいずれか一方のみを使用するようにしても良い。
【０１１５】
【発明の効果】
（Ａ）上述の第１及び第５の発明によれば、輻輳通知用の同報セルを新たに作成するのではなく、受信したＲＭセルを流用して前段セグメントに輻輳を通知するセグメント越えＲＭセルを生成し、これを制御対象であるユーザセル流とは逆向きに送信するようにしたことにより、コネクション単位での輻輳通知を可能とできる。また、同報セルを用いる場合のようなトラフィックの急増を回避できる。
【０１１６】
（Ｂ）また、上述の第２及び第６の発明によれば、セグメント越えで前段セグメントに通知される輻輳情報を、自ノード装置内で生じた順方向送出キューの輻輳状態だけに限定したり、後段セグメントから通知のあった輻輳状態だけに限定するといった制御を自由に選択可能とできる。
【０１１７】
（Ｃ）また、上述の第３及び第７の発明によれば、セグメント越えで前段セグメントに通知する輻輳情報の中から、セグメント越えのＲＭセルだけを除くと言った選択を可能とできる。
【０１１８】
（Ｄ）また、上述の第４及び第８の発明によれば、セグメントを越えて通知のあったＲＭセルの輻輳情報を実際にレート制御に利用するか否かの選択を可能とできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図４に示す制御方式の実行に使用するノード装置の実施形態例を示す図である。
【図２】セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御（エンド−エンド方式）動作を説明する図である。
【図３】ＲＭセルフォーマットを示す図である。
【図４】セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御（セグメント分割方式）動作を説明する図である。
【図５】図４に示す制御方式の実行に使用するノード装置の従来例を示す図である。
【図６】セグメント分割方式における輻輳通知方法の従来例（その１）を示す図である。
【図７】セグメント分割方式における輻輳通知方法の従来例（その２）を示す図である。
【図８】出力側に配置する回線インタフェース機能部の第１の実施形態例を示す図である。
【図９】出力側に配置する回線インタフェース機能部の第２の実施形態例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態の効果を示す図である。
【符号の説明】
ＥＳ…端末装置、ＳＷ…交換機、ＳＧ…セグメント、ＲＭセル…輻輳通知セル、ＣＩ…輻輳表示ビット、ＳＷ２１、ＳＷ３１…スイッチ部、ＬＣ…回線インタフェース機能部、３３Ａ、Ｑ…順方向送出キュー、３３Ａ１…輻輳しきい値、３３Ｂ、３４Ｂ…ＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路、３３Ｂ１…輻輳状態チェック部、３３Ｂ２…ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部、３３Ｂ３…ＢＮビットチェック部、３３Ｂ４…ＲＭセル透過／終端選択部、３３Ｂ５…輻輳状態通知選択部、３３Ｃ…ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部、４３…ＣＩ有効信号、４４…キュー輻輳有効信号、４５…ＢＥＣＮ廃棄信号、４６…ＢＥＣＮ有効信号。
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御をセグメント分割方式により実行する場合に好適な輻輳通知方法に関する。また、当該輻輳通知方法に基づいて動作する交換機、多重化装置、中継装置その他のノード装置（端末装置を除く。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
文献：ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｖ４．０ １９９６
（１）エンド−エンド方式による輻輳フロー制御
まず、図２を用い、セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御の一般例を説明する。図２は、端末装置ＥＳ１ａとＥＳ１ｂ間の通信が、交換機ＳＷ１ｃを経由して行われる場合における輻輳フロー制御を概念的に表した図である。なお、図中、端末装置ＥＳ１ａの順方向送出キューはＱ１１、交換機ＳＷ１ｃの順方向送出キューはＱ１２で表されている。
【０００３】
ここで、輻輳フローの制御対象となるトラフィックは、端末装置ＥＳ１ａの順方向送出キューＱ１１から送出され、交換機ＳＷ１ｃの順方向送出キューＱ１２を介して端末装置ＥＳ１ｂに到達するトラフィックである。
【０００４】
端末装置ＥＳ１ａは、対象トラフィックの受信端（ＥＳ１ｂ）で折り返されて自身（ＥＳ１ａ）に戻ってくる輻輳通知セル（リソースマネージメントセル。以下「ＲＭセル」と呼ぶ。）を一定間隔で送信し、戻ってきた巡回ＲＭセルの情報を基に自身（ＥＳ１ａ）と端末装置ＥＳ１ｂとの間のキュー輻輳の監視を行っている。参考のため、図３に、ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｖ４．０ に規定されているＲＭセルのフォーマットを示す。
【０００５】
なお、対象トラフィックの経路上に位置する交換機ＳＷ１ｃの送出キューＱ１２において輻輳が生じた場合、その状態は、定期的に経路上を巡回している巡回ＲＭセルのペイロード内の輻輳表示ビット（ＣＩ（Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）ビット）にマッピングされる。通常、この輻輳表示ビットのマッピングは、輻輳の発生をいち早くトラフィックの発生源に通知するため、トラフィックの方向とは逆向に進行する巡回ＲＭセル（ＥＳ１ｂで折り返された後の巡回ＲＭセル）にマッピングされる。
【０００６】
因みに、巡回ＲＭセルの生成を行った端末装置ＥＳ１ａは、このように折り返されて戻ってきた巡回ＲＭセルを受信し、そのＣＩビットより輻輳の発生を検出すると、送出キューＱ１１にて実行される計算に基づいて、該当するコネクションの送出トラフィックレートを適当なレートに制御する。この動作は、折り返されて戻ってきた巡回ＲＭセルのＣＩビットがその後反転されるか（輻輳の解消が通知されるか）、送出レートが最低保証送出レート値に達するまで続けられる。
【０００７】
この一連の動作が動的輻輳フロー制御と呼ばれるものであり、論理コネクションの単位で、通信経路上の送信キューで生じた輻輳をトラフィック発生源に迅速に通知してそのレート制御に利用することにより、ネットワークシステム全体における回線使用効率の良いトラフィック管理を実現可能としている。
【０００８】
なお、輻輳通知に即時性を求める場合には、交換機ＳＷ１ｃにて輻輳の発生が確認された時点で、折り返されて戻ってくる巡回ＲＭセルの到着を待つことなく、ＲＭセルを自律的に発生して端末装置ＥＳ１ａの方向に出力する手法が採られる。以下、このセルを、途中生成ＲＭセル（ＢＥＣＮセル）という。
【０００９】
但しこの場合には、トラフィック発生源が発生した巡回ＲＭセルか、通信経路上で発生された途中生成ＲＭセルかを、トラフィック発生源である端末装置ＥＳ１ａで区別できる仕組みが必要となる。これは、トラフィックのレート制御の計算方法が巡回ＲＭセルと途中生成ＲＭセルとでは異なるためである。
【００１０】
そして、従来においては、巡回ＲＭセルと途中生成ＲＭセルとの識別を可能とするためのビットがＲＭセルのペイロード内に用意されている。このビットをＢＮビットと呼び、ＢＮビットが”１”のとき、当該セルは途中生成ＲＭセルを意味する。
【００１１】
（２）セグメント分割方式による輻輳フロー制御
あるコネクションの輻輳回避のために用いられるフロー制御方式の一般例は上述の通りであるが、この他に、交換機ＳＷを経由する毎にフロー制御の区間を分割する方式がある。この方式を、本願明細書では、セグメント分割方式によるフロー制御という。
【００１２】
以下、図４を用い、セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御が、セグメント分割方式で実行される場合を説明する。なお、図４では、端末装置ＥＳ１ａとＥＳ１ｂ間のコネクションが、２台の交換機ＳＷ１ｃ及びＳＷ１ｄを介して張られている場合の輻輳フロー制御の様子を概念的に表している。なお、図中、端末装置ＥＳ１ａの送出キューはＱ１１、交換機ＳＷ１ｃの送出キューはＱ１２、交換機ＳＷ１ｄの送出キューはＱ１３で表されている。
【００１３】
図４の場合、巡回ＲＭセルの折り返し点は、交換機ＳＷ１ｃ、ＳＷ１ｄ及び端末装置ＥＳ１ｂの３箇所となり、当該折返し点を境にＲＭセルの巡回経路が分割されることになる。この分割された巡回経路を、以下、セグメントＳＧ１１、ＳＧ１２、ＳＧ１３と呼ぶ。
【００１４】
この場合、各セグメント内の輻輳回避のためのレート制御は、各セグメント内のセル送出装置において行われる。例えば、セグメントＳＧ１１内の輻輳回避のためレート制御は、端末装置ＥＳ１ａの送出キューＱ１１で行われ、セグメントＳＧ１２内の輻輳回避のためのレート制御は交換機ＳＷ１ｃの送出キューＱ１２で行われ、セグメントＳＧ１３内の輻輳回避のためのレート制御は交換機ＳＷ１ｄの送出キューＱ１３で行われる。
【００１５】
また、各交換機ＳＷの送出キュー（Ｑ１２、Ｑ１３）に生じた輻輳回避のためのレート制御は、その前段のセグメント（ＳＧ２１，ＳＧ２２）のセル送出装置において行われる（輻輳回避のためのレートダウンは前段セグメントの送出キューで行われるためである）。
【００１６】
このため、かかるセグメント分割方式による輻輳フロー制御を採用する場合には、交換機ＳＷにおける送出キューの輻輳状態を前段セグメントの巡回ＲＭセルにマッピングするための通知手段が交換機ＳＷ内に必要となる。
【００１７】
図５に、セグメント分割方式による輻輳フロー制御機能を備える交換機ＳＷの機能ブロック構成を示す。図５に示すように、当該機能を備える交換機ＳＷは、スイッチ部ＳＷ２１と、回線インタフェース機能部ＬＣ２１／ＬＣ２２／ＬＣ２３とからなる。
【００１８】
このうち、回線インタフェース機能部ＬＣ２１／ＬＣ２２／ＬＣ２３は、前述のフロー制御機能（輻輳通知発生回路及び輻輳通知検出回路）を実現する手段である。なお、回線インタフェース機能部ＬＣ２１及びＬＣ２２はスイッチ部ＳＷ２１の入力側にあり、回線インタフェース機能部ＬＣ２３は出力側にある。
【００１９】
一方、スイッチ部ＳＷ２１は、セル交換機能（すなわち、入力側回線インタフェース機能部ＬＣから出力側回線インタフェース機能部ＬＣへの方路を決定する機能）を実現する手段である。
【００２０】
これらの機能により、交換機ＳＷは、以下のように動作する。まず、通常セル（ＲＭセル以外のセル）に関しては、当該交換機ＳＷは、回線インタフェース機能部ＬＣ２１又はＬＣ２２を介して入力されたセルをスイッチ部ＳＷ２１で交換し、回線インタフェース機能部ＬＣ２３の順方向送出キューＱ２２を介して次段の交換機ＳＷ又は端末装置（ＥＳ）に送出する。
【００２１】
これに対し、交換機ＳＷの前段セグメントから到達した巡回ＲＭセルに関しては、当該交換機ＳＷは、スイッチ部ＳＷ２１の入力側に位置する回線インタフェース機能部ＬＣ２１又はＬＣ２２において受信した巡回ＲＭセルをトラフィック源側に折り返す。
【００２２】
また、交換機ＳＷの後段セグメントから到達した巡回ＲＭセルに関しては、当該交換機ＳＷは、後段セグメント端で折り返されて戻ってきた巡回ＲＭセルを回線インタフェース機能部ＬＣ２３において終端する。このとき、巡回ＲＭセルのＣＩビットが有意（オン）であれば、送出キューＱ２２にて巡回ＲＭセルに対応するコネクションのレートを制御する。
【００２３】
ところで、順方向送出キューＱ２２で輻輳が発生した場合には、前述の通り、当該交換機ＳＷは、その輻輳状態を前段セグメントの巡回ＲＭセルに乗せる必要がある。このため、回線インタフェース機能部ＬＣ２３は、輻輳通知発生回路２３Ａにおいて、回線インタフェース機能部ＬＣ２１又はＬＣ２２に対して輻輳通知を行い、その輻輳通知検出回路２１Ａ又は２２Ａにて輻輳情報を回線インタフェース機能部ＬＣ２１又はＬＣ２２で折り返される巡回ＲＭセルにマッピングする手法を採用する。
【００２４】
この輻輳通知発生回路２３Ａ及び輻輳通知検出回路２１Ａ、２２Ａの具体的手段として、従来以下に示す２通りの方法が考えられている。
【００２５】
（輻輳通知手段１）入力側の回線インタフェース機能部ＬＣのそれぞれとの間に設けられる、トラフィックとは別の制御線で通知する（図６）。
【００２６】
（輻輳通知手段２）回線インタフェース機能部ＬＣ２３の装置内で輻輳通知用の同報セルを生成し、入力側の全ての回線インタフェース機能部ＬＣに同報通信にて通知する（図７）。
【００２７】
一方、同報セルを受信した入力側の回線インタフェース機能部ＬＣにおいては、自身が出力側の回線インタフェース機能部ＬＣ２３を通過するコネクションを張っているか否かを判定し、張っている場合は、この輻輳通知を受け付けて、前段セグメントの巡回ＲＭセルに情報のマッピングを行う。
【００２８】
これに対し、自身が出力側の回線インタフェース機能部ＬＣ２３を通過するコネクションを張っていない場合には、受け付けた同報セルをそのまま廃棄する。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述した従来のセグメント分割方式における動的な輻輳フロー制御においては、特に個々の輻輳通知手段においては、以下に示すような問題点があった。
【００３０】
（１）セグメント分割方式による動的輻輳フロー制御の問題点
セグメント分割方式による動的輻輳フロー制御の場合、セグメント毎に巡回ＲＭセルが終端されるので輻輳対象コネクションのトラフィック発生源（図４でいうところの送出キューＱ１１）への通知が遅くなる。
【００３１】
（２）輻輳通知手段１の問題点
▲１▼ 物理的に制御線を制御対象毎に１対１で接続しなければならないのでシステムが大きくなるほどハードウェアの規模が大きくなる。
▲２▼ ▲１▼のため、現実的にはコネクション毎の制御は不可能となり、前段セグメントでは輻輳キューを通る全てのコネクションがフロー制御の対象になってしまう。しかし、かかる制御を行うと、輻輳発生時に急にトラフィックが低下するため、回線の有効利用ができない。
【００３２】
（３）輻輳通知手段２の問題点
▲１▼ 同報通信なので、全ての回線インタフェース機能部ＬＣにセルを送信する必要があり、輻輳発生時に、装置内のトラフィックが急増してしまう。
▲２▼ 装置内の出力側に逆方向ＲＭ（輻輳通知）セルを生成し、入力側へ向けたセル流に挿入する回路が必要となる。
▲３▼ 装置内の入力側に逆方向ＲＭ（輻輳通知）セルを受信して輻輳情報を検出し、前段セグメントに折り返えされる巡回ＲＭセルにマッピングする回路が必要となる。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
（Ａ）かかる課題を解決するため、第１の発明においては、コネクションを複数のセグメント区間に分割し、各セグメント区間におけるセル流量を、制御対象であるユーザセル流とは逆向きに通知される輻輳通知に基づいて制御するセグメント分割方式を採用するネットワークシステムにおける輻輳通知方法において、以下の処理工程を備えるようにする。
【００３４】
すなわち、（１） 後段セグメントから受信されたＲＭセル内の輻輳表示（ＣＩビット）と、順方向送出キューの輻輳状態（ＢＮビット）との論理和条件により輻輳状態の発生を前段セグメントに通知するか否か判定する第１の処理工程と、（２） 第１の処理工程で前段セグメントへの輻輳状態の通知が決定されたとき、後段セグメントから受信されたＲＭセルに輻輳表示（ＣＩ＝１）と、セグメント越えのＲＭセルであることを示す表示（ＢＮ＝１）とを付与する第２の処理工程と、（３） 第２の処理工程において生成されたセグメント越えＲＭセル（ＣＩ＝１かつＢＮ＝１）を、制御対象であるユーザセル流とは逆向きに前段セグメントへ向けて送出する第３の処理工程とを備えるようにする。
【００３５】
このように、第１の発明においては、輻輳通知用の同報セルを新たに作成するのではなく、受信したＲＭセル（ＣＩ＝０又は１であって、ＢＮ＝０又は１）を流用して（一部データの書き換えにより）前段セグメントに輻輳を通知するセグメント越えＲＭセル（ＣＩ＝１かつＢＮ＝１）を生成し、これを制御対象であるユーザセル流とは逆向きに送信するようにしたことにより、コネクション単位での輻輳通知を可能とできる。
【００３６】
（Ｂ）さらに、第２の発明においては、第１の発明における第１の処理工程で実行される判定の際、ＲＭセル内の輻輳表示をマスクするマスク信号情報及び又は順方向送出キューの輻輳状態をマスクするマスク信号情報の有効／無効を条件に加えて判定を行うようにする。
【００３７】
これにより、セグメント越えで前段セグメントに通知される輻輳情報を、自ノード装置内で生じた順方向送出キューの輻輳状態だけに限定したり、後段セグメントから通知のあった輻輳状態（セグメント越えのＲＭセルを含む。）だけに限定するといった制御を自由に選択可能とできる。
【００３８】
（Ｃ）また、第３の発明においては、第１又は第２の発明に加えて次の処理を行うようにする。すなわち、第１の処理工程で前段セグメントへの輻輳状態の通知が決定されたとき、第２の処理工程を実行する前に、判定の対象となったＲＭセルがセグメント越えのＲＭセルであるか否か（ＢＮ＝１か否か）を判定し、セグメント越えのＲＭセルであった場合、当該ＲＭセルを第２の処理工程に渡すかそのまま終端するか選択する処理を行うようにする。
【００３９】
これにより、セグメント越えで前段セグメントに通知する輻輳情報の中から、セグメント越えのＲＭセルだけを除くと言った選択を可能とできる。
【００４０】
（Ｄ）また、第４の発明においては、第１〜第３の発明のいずれかに加えて次の処理を行うようにする。すなわち、後段セグメントから受信したＲＭセルがセグメント越えのＲＭセル（ＢＮ＝１）である場合、自身の属するノード装置内の順方向送出キューのレート制御に、当該ＲＭセルで通知のあった輻輳情報を反映させるか否か選択する処理を行うようにする。
【００４１】
かかる選択を可能とすることにより、セグメントを越えて通知のあったＲＭセルの輻輳情報を実際にレート制御に利用するか否かの選択を可能とできる。
【００４２】
（Ｅ）また、第５の発明においては、コネクションを複数のセグメント区間に分割し、各セグメント区間におけるセル流量を、制御対象であるユーザセル流とは逆向きに通知される輻輳通知に基づいて制御するセグメント分割型の輻輳制御機能を備えるノード装置において、以下の手段を備えるようにする。
【００４３】
すなわち、（１） 後段セグメントから受信されたＲＭセル内の輻輳表示（ＣＩビット）と、順方向送出キューの輻輳状態（ＢＮビット）との論理和条件により輻輳状態を前段セグメントに通知するか否か判定する通知／非通知判定手段と、（２） 通知／非通知判定手段で前段セグメントへの輻輳状態の通知が決定されたとき、後段セグメントから受信されたＲＭセルに輻輳表示（ＣＩ＝１）と、セグメント越えのＲＭセルであることを示す表示（ＢＮ＝１）とを付与するセグメント越え輻輳情報付与手段と、（３） セグメント越え輻輳情報付与手段において生成されたセグメント越えＲＭセル（ＣＩ＝１かつＢＮ＝１）を、制御対象であるユーザセル流とは逆向きに前段セグメントへ向けて送出するＲＭセル送信手段とを備えるようにする。
【００４４】
このように、第５の発明においては、輻輳通知用の同報セルを新たに作成するのではなく、受信したＲＭセル（ＣＩ＝０又は１であって、ＢＮ＝０又は１）を流用して（一部データの書き換えにより）前段セグメントに輻輳を通知するセグメント越えＲＭセル（ＣＩ＝１かつＢＮ＝１）を生成し、これを制御対象であるユーザセル流とは逆向きに送信するようにしたことにより、コネクション単位での輻輳通知を可能とできる。
【００４５】
（Ｆ）さらに、第６の発明においては、第５の発明における通知／非通知判定手段に、判定の際、輻輳通知セル内の輻輳表示をマスクするマスク信号情報及び又は順方向送出キューの輻輳状態をマスクするマスク信号情報の有効／無効を条件に加えて判定を行う機能を加えるようにする。
【００４６】
これにより、セグメント越えで前段セグメントに通知される輻輳情報を、自ノード装置内で生じた順方向送出キューの輻輳状態だけに限定したり、後段セグメントから通知のあった輻輳状態（セグメント越えのＲＭセルを含む。）だけに限定するといった制御を自由に選択可能とできる。
【００４７】
（Ｇ）また、第７の発明においては、第５又は第６の発明に加えて次の手段を備えるようにする。すなわち、通知／非通知判定手段で前段セグメントへの輻輳状態の通知が決定されたとき、セグメント越え輻輳情報付与手段の処理を実行する前に、判定の対象となったＲＭセルがセグメント越えのＲＭセルであるか否か（ＢＮ＝１か否か）を判定し、セグメント越えのＲＭセルであった場合、当該ＲＭセルをセグメント越え輻輳情報付与手段に渡すかそのまま終端するかを選択するＲＭセル通過／非通過選択手段をさらに備えるようにする。
【００４８】
これにより、セグメント越えで前段セグメントに通知する輻輳情報の中から、セグメント越えのＲＭセルだけを除くと言った選択を可能とできる。
【００４９】
（Ｈ）また、第８の発明においては、第５〜第７の発明のいずれかに加えて次の手段を備えるようにする。すなわち、後段セグメントから受信したＲＭセルがセグメント越えのＲＭセル（ＢＮ＝１）である場合、自身の属するノード装置内の順方向送出キューのレート制御に、当該ＲＭセルで通知のあった輻輳情報を反映させるか否か選択する輻輳状態通知選択手段をさらに備えるようにする。
【００５０】
かかる選択を可能とすることにより、セグメントを越えて通知のあったＲＭセルの輻輳情報を実際にレート制御に利用するか否かの選択を可能とできる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
（Ａ）第１の実施形態
以下、セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御をセグメント分割方式により実行する際に用いて好適な輻輳通知方法の第１の実施形態例を説明する。なお、本実施形態例においては、当該輻輳通知方法に基づく機能を搭載するノード装置（端末装置を除く。）として交換機を用いる場合について説明する。
【００５２】
（Ａ−１）交換機の構成
（１）全体構成
図１に、本実施形態に係る交換機の機能ブロック構成例を示す。図１に示すように、本実施形態に係る交換機の基本的な構成は、図６や図７に示す従来型の交換機と同じである。すなわち、本実施形態に係る交換機は、スイッチ部ＳＷ３１と、その両側に設けられる回線インタフェース機能部ＬＣ３１／ＬＣ３２／ＬＣ３３／ＬＣ３４とを有する点で、従来型の交換機と同じである。
【００５３】
違いは、本実施形態に係る交換機の場合、スイッチ部ＳＷ３１に対して出力側の回線インタフェース機能部（ＬＣ３３、ＬＣ３４）内にのみ、その内部の送出キューで生じた輻輳を前段セグメントに通知する手段（ＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路３３Ｂ、３４Ｂ）が設けられる点である。なお、従来型の交換機の場合には、入力側の回線インタフェース機能部にも同機能を実現するための特別の回路が必要であった。
【００５４】
以下、本実施形態に特有の機能を実現するＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路を内蔵する出力側回線インタフェース機能部の構成を説明する。
【００５５】
（２）出力側回線インタフェース機能部の構成
図８に、本実施形態に特有の構成であるＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路を内蔵する出力側回線インタフェース機能部の構成を示す。なお、図８においては、回線インタフェース機能部ＬＣ３３の構成を代表として表している。
【００５６】
回線インタフェース機能部ＬＣ３３は、図８に示すように、送出キュー３３Ａと、ＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路３３Ｂと、ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃとで構成されている。
【００５７】
順方向送出キュー３３Ａは、前述の通り、各セグメントのユーザセル４１を送出する手段であり、フロー制御によるレート制御を行うものである。順方向送出キュー３３Ａには輻輳しきい値３３Ａ１が設定されており、このしきい値を越える状態まで順方向送出キュー３３Ａにユーザセルがバッファリングされると、順方向送出キュー３３Ａは輻輳状態となる。
【００５８】
ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃは、ユーザセル４１の送信方向とは逆方向に送信されるセルを受信し、そのセル流の中からＲＭセル４２（後段セグメント端で折り返されて戻ってきた巡回ＲＭセル及び逆方向ＲＭセルを含む。）を検出して誤りチェックを行う手段である。ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃは、正常性が確認されたＲＭセル４２のみをＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路３３Ｂへ送る。
【００５９】
ＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路３３Ｂは、図８に示すように、輻輳状態チェック部３３Ｂ１と、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２とで構成されている。
【００６０】
このうち、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、送出キュー３３Ａとの間で輻輳状態情報を受け渡しする機能と、後段セグメント（自身と下流の交換機又は端末装置まで）において折り返されて戻ってきたＲＭセル（輻輳通知セル）を前段セグメントに転送するか否かを選択する機能とを実現する手段である。
【００６１】
なお、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、ＲＭセルの前段セグメント方向への転送を、ＣＰＵ等の上位装置から与えられる設定信号（ユーザがオプションとして自由に設定可能な信号であり、この実施形態の場合、ＣＩ有効信号４３及びキュー輻輳有効信号４４の２つを用意する。）に基づいて判断を行うようになっている。
【００６２】
ここで、輳状態チェック部３３Ｂ１は、（ＣＩ＝１かつＣＩ有効信号４３が有意）のとき又は（送出キュー輻輳有りかつキュー輻輳有効信号４４が有意）のとき、ＲＭセルの前段セグメント方向への転送を許可する。
【００６３】
因みに、本実施形態では、ＣＩ有効信号４３及びキュー輻輳有効信号４４は共に有意に設定されているものとする。従って、ＣＩ＝”１”であるか送出キュー輻輳有りであれば、常に、ＲＭセルの前段セグメント方向への転送が許可される。
【００６４】
勿論、適用するネットワークシステムの管理方針に応じて、▲１▼ＣＩ有効信号４３を有意かつキュー輻輳有効信号４４を無意とし（順方向送信キューで生じた輻輳のみを前段セグメントに通知することを意味する。）、▲２▼ＣＩ有効信号４３を無意かつキュー輻輳有効信号４４を有意とし（後段セグメントで生じた輻輳のみを前段セグメントに通知することを意味する。）、▲３▼ＣＩ有効信号４３及びキュー輻輳有効信号４４を共に無意とする（輻輳の発生を前段セグメントに通知しない。）ことも可能である。
【００６５】
他方、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１においてＲＭセルの前段セグメントへの転送が選択された場合に、ペイロードのＣＩビットとＢＮビットに”１”を付与し、当該セルの誤り検出符号ＣＲＣ１０を再演算する手段である。なお、ＣＩビットとＢＮビットに”１”を付与するのは、当該ＲＭセルが、輻輳状態の発生とセグメント越えで転送される逆方向ＲＭセルであることの識別を容易にするためである。
【００６６】
（Ａ−２）輻輳フロー制御動作
続いて、以上の構成を有する交換機によるセグメント分割方式の輻輳フロー制御動作を説明する。ここでは、各場合別に動作を説明する。
【００６７】
（１）後段セグメントに輻輳はなく、送出キューにも輻輳が生じていない場合
この場合は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１が、送出キュー３３Ａから輻輳状態の通知を受けることもなく、ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃを介して受信されたＲＭセル４２のＣＩビットも”０”の場合である。
【００６８】
このとき、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、何らの輻輳フロー制御を必要としないため、受信されたＲＭセル４２を従来同様そのまま廃棄する。
【００６９】
（２）後段セグメントに輻輳が生じているが、送出キューには輻輳が生じていない場合
この場合は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１が、送出キュー３３Ａから輻輳状態の通知を受けなかったが、ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃを介して受信したＲＭセル４２のＣＩビットが”１”の場合である。なおこの場合には、ＢＮビットが”０”の場合（自身と次の交換機又は端末装置との間のセグメント区間に輻輳が生じている場合）も”１”の場合（次の交換機と次の次の交換機又は端末装置以降のセグメント区間に輻輳が生じている場合）も含まれる。
【００７０】
このとき、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、送出キュー３３Ａに後段セグメント内の輻輳状態を通知し、送出キュー３３Ａは、予め用意されている所定の計算アルゴリズムに従ってフロー制御を実行する。
【００７１】
なお、従来装置であれば、この時点で受信されたＲＭセルが終端処理され、前段セグメントの折り返し端となる入力側回線インタフェース機能部に制御線を通じて後段セグメントの輻輳状態を通知したり、輻輳状態通知用の同報セルの生成が行われるところである。
【００７２】
しかしながら、本実施形態に係る輻輳状態チェック部３３Ｂ１の場合には、上述の送出キュー３３Ａへの輻輳状態通知の後又はこれと並行して、（ＣＩ＝１かつＣＩ有効信号４３が有意）又は（送出キュー輻輳有りかつキュー輻輳有効信号４４が有意）の条件式を満たすか否かの判定を実行し、ＲＭセルの前段セグメントへの転送を決定する。
【００７３】
すなわち、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、ＣＩ＝１かつＣＩ有効信号４３が有意の条件が満たされることを検知し、後段セグメントから受信されたＲＭセルのＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２への転送を実行する。
【００７４】
ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２では、入力されたＲＭセルのＣＩビット及びＢＮビットへの”１”のマッピングを行い、その後、誤り検出のためのＣＲＣ１０符号に基づく再演算を実行する。この再演算によって、あたかも逆方向ＲＭセルが新たに生成されたようになる。
【００７５】
なお、この逆方向ＲＭセルは、コネクション毎に転送されるため（対象トラフィックとは逆向のユーザセル流にのみ重畳されるため）、同報セルを用いる場合のように、外部トラフィックから見て交換機ＳＷ内のトラフィックが急増することはない。
【００７６】
ところで、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２から出力された逆方向ＲＭセルは、対象トラフィックとは逆向きのユーザセル流に載ってスイッチ部ＳＷ３１で交換され、対象トラフィックの前段セグメント端となる入力側の回線インタフェース機能部ＬＣ３１に転送される。
【００７７】
ここで、回線インタフェース機能部ＬＣ３１から見たセグメント越えの逆方向ＲＭセルは、対象トラフィックとは逆向きに送信されてきたユーザセルそのものであるため、何ら特別な検出処理を経ることなく前段セグメントの上流側に転送される。なお、回線インタフェース機能部ＬＣ３１は、この後段セグメント側から転送されてきたユーザセルに、自身で折り返しの対象とする前段セグメントの巡回ＲＭセル（ＢＮ＝０）を多重して送信する。この多重動作は、従来装置の動作と同じであり、何ら特別な動作を要しない。
【００７８】
（３）送出キューに輻輳が生じているが、後段セグメントには輻輳が生じていない場合
この場合は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１が、ＣＩ＝０かつＢＮ＝０のＲＭセル４２を受信したが、順方向送出キュー３３Ａから輻輳状態が別に通知された場合である。
【００７９】
このとき、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、（ＣＩ＝１かつＣＩ有効信号４３が有意）又は（送出キュー輻輳有りかつキュー輻輳有効信号４４が有意）の条件式を満たすか否かの判定を実行し、逆方向ＲＭセルの前段セグメントへの転送を決定する。
【００８０】
すなわち、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、送出キュー輻輳有りかつキュー輻輳有効信号４４が有意の条件が満たされることを検知し、後段セグメントから受信されたＲＭセルのＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２への転送を実行する。
【００８１】
この後の動作は（２）の場合と同様であり、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２が、入力されたＲＭセルのＣＩビット及びＢＮビットに”１”をマッピングし、その後、誤り検出のためのＣＲＣ１０符号に基づく再演算を実行する。
【００８２】
そして、再演算によって得られた逆方向ＲＭセルは、対象トラフィックとは逆向きのユーザセル流に載せられてスイッチ部ＳＷ３１に送信され、ここで交換されて、対象トラフィックの前段セグメント端となる入力側の回線インタフェース機能部ＬＣ３１へと転送される。
【００８３】
（４）後段セグメントと送出キューの双方に輻輳が生じている場合
この場合は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１が、順方向送出キュー３３Ａから輻輳状態の通知を受けると共に、ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃを介して受信したＲＭセル４２のＣＩビットが”１”の場合である。
【００８４】
このとき、輻輳状態チェック部３３Ｂ１は、上述の（２）の場合と同様、送出キュー３３Ａに後段セグメント内の輻輳状態を通知し、送出キュー３３Ａに同セグメントのフロー制御を実行させると共に、後段セグメントから受信されたＲＭセルのＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２への転送を決定する。
【００８５】
かかる後、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２は、ＲＭセルのＣＩビット及びＢＮビットに”１”をマッピングし、ＣＲＣ１０符号に基づく誤り検出符号を再演算した後、対象トラフィックとは逆向きのユーザセル流に載せてスイッチ部ＳＷ３１へと出力する。
【００８６】
かくして、逆方向ＲＭセルは、スイッチ部ＳＷ３１で交換された後、対象トラフィックの前段セグメント端となる入力側の回線インタフェース機能部ＬＣ３１に転送される。
【００８７】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、この第１の実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
【００８８】
（１）ＣＩ有効信号４３又はキュー輻輳有効信号４４を有意に設定することにより、セグメント方式によるフロー制御であるにもかかわらず、セグメントの範囲を越えてトラフィック源へ直接的に輻輳通知を実行することが可能となる。
【００８９】
（２）従来装置のように専用の制御線や同報セルを用いることなく、対象トラフィックとは逆向に進行するユーザセル流に載せて輻輳の通知を行うため、交換機の装置内でコネクション単位の輻輳通知が可能となる。
【００９０】
（３）同報セルといった特殊なセルを用いず、ユーザセル流に重畳しているＲＭセルをそのまま流用するため、従来装置のように対象トラフィックの入力側に輻輳通知の検出機構を設ける必要がなく、従来装置に比して回路構成を簡易化できる。
【００９１】
（４）巡回ＲＭセルが対象トラフィックとは逆向に進行するユーザセル流に載って転送されるのは輻輳状態の場合に限られ、しかも従来装置のように同報セルを用いずにコネクション単位での通知が可能であるため、外部トラフィックに対して装置内（ＳＷ内））におけるトラフィックの急増を生じないようにできる。
【００９２】
（５）ＣＩ有効信号４３とキュー輻輳有効信号４４の設定によって、前段セグメントに通知される輻輳通知の内容を自由に選択できるため、所望のネットワークシステムの構築を実現できる。
【００９３】
（Ｂ）第２の実施形態
続いて、セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御をセグメント分割方式により実行する際に用いて好適な輻輳通知方法の第２の実施形態例を説明する。
（Ｂ−１）交換機の構成
本実施形態の場合も、その機能ブロック構成は図１と同様である。違いは、スイッチ部ＳＷ３１に対して出力側に備えられている回線インタフェース機能部（ＬＣ３３、ＬＣ３４）の構成である。
【００９４】
図９に、本実施形態に係る交換機において使用する回線インタフェース機能部の機能ブロック構成を示す。なお、図９には、図８との対応部分に対応符号を付し、同一部分に同一符号を付して表している。
【００９５】
図９に示すように、本実施形態における回線インタフェース機能部には、ＢＮビットチェック部３３Ｂ３、ＲＭセル透過／終端選択部３３Ｂ４、輻輳状態通知選択部３３Ｂ５が新たに追加されており、この点において第１の実施形態と相違する。
【００９６】
ＢＮビットチェック部３３Ｂ３は、ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部３３Ｃと輻輳状態チェック部３３Ｂ１との間に配置されている。このＢＮビットチェック部３３Ｂ３は、ＲＭセルから巡回ＲＭセルかセグメント越えの逆方向ＲＭセルかの識別情報を与えるＢＮビットを抽出して、ＲＭセル透過／終端選択部３３Ｂ４と輻輳状態通知選択部３３Ｂ５に与える。
【００９７】
ＲＭセル透過／終端選択部３３Ｂ４は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１とＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２との間に配置されている。このＲＭセル透過／終端選択部３３Ｂ４は、ＢＮビットチェック部３３Ｂ３で抽出されたＢＮビットと、ＣＰＵ等の上位装置で設定されたＢＥＣＮ廃棄信号４５の情報を基に、受信したＲＭセルを透過させるか終端させるか選択を行う手段である。ここで、ＢＥＣＮ廃棄信号は、その信号が有意のとき（例えば、”１”のとき）、セグメント越えの逆方向ＲＭセルを強制的に廃棄すべきことを意味する。
【００９８】
輻輳状態通知選択部３３Ｂ５は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１から通知されるＣＩビットと、ＢＮビットチェック部３３Ｂ３から通知されるＢＮビットと、ＣＰＵ等の上位装置で設定されたＢＥＣＮ有効信号４６の情報を基に、順方向送出キュー３３Ａにレート制御のための輻輳状態通知を出力するか否かの選択を行う手段である。ここで、ＢＥＣＮ有効信号は、その信号が有意のとき（例えば、”１”のとき）、セグメント越えの逆方向ＲＭセルの輻輳情報の通知を許可すべきことを意味する。
【００９９】
なお、本実施形態における輻輳状態通知選択部３３Ｂ５は、次の条件にて輻輳情報の通知を行う。
▲１▼ＣＩ＝１＆ＢＥＣＮ有効信号が有意（有効）のとき、受信する全てのＲＭセルの輻輳情報を送出キューへ通知する。
▲２▼ＣＩ＝１＆ＢＮ＝０＆ＢＥＣＮ有効信号が無意（無効）のとき、巡回ＲＭセルの輻輳情報のみを送出キューへ通知する（すなわち、セグメント越えの逆方向ＲＭセルの輻輳は無視する）。
【０１００】
（Ｂ−２）輻輳フロー制御動作
続いて、以上の構成を有する交換機によるセグメント分割方式の輻輳フロー制御動作を説明する。なお、基本的な動作は第１の実施形態と同じである。すなわち、本実施形態における輻輳状態チェック部３３Ｂ１においても、▲１▼後段セグメントに輻輳が生じているが、送出キューには輻輳が生じていない場合、▲２▼送出キューに輻輳が生じているが、後段セグメントには輻輳が生じていない場合、▲３▼後段セグメントと送出キューの双方に輻輳が生じている場合には、受信されたＲＭセルを廃棄せずに、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２へ向けて転送を行う。
【０１０１】
ただし、本実施形態の場合は、輻輳状態チェック部３３Ｂ１とＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２との間にＲＭセル透過／終端選択部３３Ｂ４があるため、以下の動作が追加される。
【０１０２】
例えば、ユーザオプションにおいてＢＥＣＮ廃棄信号が有意（有効）に設定されていた場合、輻輳状態チェック部３３Ｂ１のうちセグメント越えの逆方向ＲＭセル（ＢＮ＝１）だけが、ＲＭセル透過／終端選択部３３Ｂにおいて終端され廃棄される。これにより、セグメントを越えて通知される輻輳情報の到達範囲を１セグメントに限定することができる。
【０１０３】
なお、ユーザオプションにおいてＢＥＣＮ廃棄信号が無意（無効）に設定されていた場合には、第１の実施形態同様、輻輳状態チェック部３３Ｂ１を通過した全てのＲＭセルがＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２に通知される。
【０１０４】
因みに、ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部３３Ｂ２に達したＲＭセルに関しては、第１の実施形態同様、ＣＩビット及びＢＮビットに”１”がマッピングされ、ＣＲＣ１０符号が再演算されて前段セグメント端となる回線インタフェース機能部へと転送されることになる。
【０１０５】
以上が、ＲＭセルの転送に関する本実施形態に特有の動作である。ただし、本実施形態には、もう１点、第１の実施形態と異なる動作が実施される。それは、順方向送出キューへの輻輳通知動作である。
【０１０６】
すなわち、輻輳状態通知選択部３３Ｂ５は、▲１▼ＣＩ＝１＆ＢＥＣＮ有効信号が有意（有効）であれば、受信する全てのＲＭセルの輻輳情報を送出キューへ通知して、送出キューのフロー制御に反映させ、▲２▼ＣＩ＝１＆ＢＮ＝０＆ＢＥＣＮ有効信号が無意（無効）であれば、巡回ＲＭセルの輻輳情報のみを送出キューへ通知して、送出キューのフロー制御に反映させる。
【０１０７】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、以下に示す効果を得ることができる。
【０１０８】
さて、第１の実施形態では、セグメント越え逆方向ＲＭセル（ＢＮ＝１）が全てエンド−エンドのトラフィック発生源まで到達し、その間にセグメントが存在すれば（レート制御する送出キューが存在すれば）、その部分でも輻輳通知が反映される構成であった。このため、セグメント越え逆方向ＲＭセル（ＢＮ＝１）の生成ポイントより前段に位置する全てのセグメントにおいてレート制御が行われていた。
【０１０９】
これに対し、第２の実施形態においては、ＢＥＣＮ有効信号とＢＥＣＮ廃棄信号とを組み合わせることにより、図１０に示すような以下の動作が可能となる。
【０１１０】
（ａ）あるセグメントを飛び越してその前段でレート制御をかけられる。
【０１１１】
（ｂ）前段のセグメントのみでレート制御をかけられる。
【０１１２】
このことにより、ネットワークを構築するときにセグメント化しながら重点的にレート制御する送出キュー（セグメント）を選択でき、実際のシステムに対応させたきめ細かい動的フロー制御がエンド−エンドで可能となる。
【０１１３】
（Ｃ）他の実施形態
上述の実施形態においては、セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御をセグメント分割方式により実行する際に用いて好適な輻輳通知方法の機能を搭載するノード装置（端末装置を除く。）として交換機を用いる場合について述べたが、ノード装置には、多重化装置や中継装置も含まれ得る。
【０１１４】
上述の実施形態においては、輻輳状態チェック部３３Ｂ１におけるＲＭセルの転送の判定にユーザオプション情報を加味する場合について述べたが、かかる情報を排して、順方向送出キュー３３Ａの輻輳通知情報と、ＲＭセルによって通知のあった輻輳状態情報との２つの情報のみから前段セグメントにＲＭセルを転送するか否かを判定するようにしても良い。なお、いずれか一方のみを使用して判定するようにしても良い。同様に、第２の実施形態におけるＢＥＣＮ廃棄信号やＢＥＣＮ有効信号についても、そのいずれか一方のみを使用するようにしても良い。
【０１１５】
【発明の効果】
（Ａ）上述の第１及び第５の発明によれば、輻輳通知用の同報セルを新たに作成するのではなく、受信したＲＭセルを流用して前段セグメントに輻輳を通知するセグメント越えＲＭセルを生成し、これを制御対象であるユーザセル流とは逆向きに送信するようにしたことにより、コネクション単位での輻輳通知を可能とできる。また、同報セルを用いる場合のようなトラフィックの急増を回避できる。
【０１１６】
（Ｂ）また、上述の第２及び第６の発明によれば、セグメント越えで前段セグメントに通知される輻輳情報を、自ノード装置内で生じた順方向送出キューの輻輳状態だけに限定したり、後段セグメントから通知のあった輻輳状態だけに限定するといった制御を自由に選択可能とできる。
【０１１７】
（Ｃ）また、上述の第３及び第７の発明によれば、セグメント越えで前段セグメントに通知する輻輳情報の中から、セグメント越えのＲＭセルだけを除くと言った選択を可能とできる。
【０１１８】
（Ｄ）また、上述の第４及び第８の発明によれば、セグメントを越えて通知のあったＲＭセルの輻輳情報を実際にレート制御に利用するか否かの選択を可能とできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図４に示す制御方式の実行に使用するノード装置の実施形態例を示す図である。
【図２】セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御（エンド−エンド方式）動作を説明する図である。
【図３】ＲＭセルフォーマットを示す図である。
【図４】セルリレー方式における動的な輻輳フロー制御（セグメント分割方式）動作を説明する図である。
【図５】図４に示す制御方式の実行に使用するノード装置の従来例を示す図である。
【図６】セグメント分割方式における輻輳通知方法の従来例（その１）を示す図である。
【図７】セグメント分割方式における輻輳通知方法の従来例（その２）を示す図である。
【図８】出力側に配置する回線インタフェース機能部の第１の実施形態例を示す図である。
【図９】出力側に配置する回線インタフェース機能部の第２の実施形態例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態の効果を示す図である。
【符号の説明】
ＥＳ…端末装置、ＳＷ…交換機、ＳＧ…セグメント、ＲＭセル…輻輳通知セル、ＣＩ…輻輳表示ビット、ＳＷ２１、ＳＷ３１…スイッチ部、ＬＣ…回線インタフェース機能部、３３Ａ、Ｑ…順方向送出キュー、３３Ａ１…輻輳しきい値、３３Ｂ、３４Ｂ…ＢＮ付与／ＣＲＣ演算回路、３３Ｂ１…輻輳状態チェック部、３３Ｂ２…ＣＩ＝１付与／ＢＮ＝１付与／ＣＲＣ１０再演算部、３３Ｂ３…ＢＮビットチェック部、３３Ｂ４…ＲＭセル透過／終端選択部、３３Ｂ５…輻輳状態通知選択部、３３Ｃ…ＲＭセル検出／ＣＲＣチェック部、４３…ＣＩ有効信号、４４…キュー輻輳有効信号、４５…ＢＥＣＮ廃棄信号、４６…ＢＥＣＮ有効信号。
Claims (8)
- コネクションを複数のセグメント区間に分割し、各セグメント区間におけるセル流量を、制御対象であるユーザセル流とは逆向きに通知される輻輳通知に基づいて制御するセグメント分割方式を採用するネットワークシステムにおける輻輳通知方法において、
後段セグメントから受信されたＲＭセル内の輻輳表示と、順方向送出キューの輻輳状態との論理和条件により輻輳状態の発生を前段セグメントに通知するか否か判定する第１の処理工程と、
上記第１の処理工程で前段セグメントへの輻輳状態の通知が決定されたとき、後段セグメントから受信されたＲＭセルに輻輳表示と、セグメント越えのＲＭセルであることを示す表示とを付与する第２の処理工程と、
上記第２の処理工程において生成されたセグメント越えＲＭセルを、制御対象であるユーザセル流とは逆向きに前段セグメントへ向けて送出する第３の処理工程と
を備えることを特徴とする輻輳通知方法。 - 請求項１に記載の輻輳通知方法において、
上記第１の処理工程における判定の際、ＲＭセル内の輻輳表示をマスクするマスク信号情報及び又は順方向送出キューの輻輳状態をマスクするマスク信号情報の有効／無効を条件に加えて判定を行う
ことを特徴とする輻輳通知方法。 - 請求項１又は２に記載の輻輳通知方法において、
上記第１の処理工程で前段セグメントへの輻輳状態の通知が決定されたとき、上記第２の処理工程を実行する前に、判定の対象となったＲＭセルがセグメント越えのＲＭセルであるか否かを判定し、セグメント越えのＲＭセルであった場合、当該ＲＭセルを上記第２の処理工程に渡すかそのまま終端するか選択する処理工程を
さらに備えることを特徴とする輻輳通知方法。 - 請求項１〜３のいずれかに記載の輻輳通知方法において、
後段セグメントから受信したＲＭセルがセグメント越えのＲＭセルである場合、自身の属するノード装置内の順方向送出キューのレート制御に、当該ＲＭセルで通知のあった輻輳情報を反映させるか否か選択する処理工程を
さらに備えることを特徴とする輻輳通知方法。 - コネクションを複数のセグメント区間に分割し、各セグメント区間におけるセル流量を、制御対象であるユーザセル流とは逆向きに通知される輻輳通知に基づいて制御するセグメント分割型の輻輳制御機能を備えるノード装置において、
後段セグメントから受信されたＲＭセル内の輻輳表示と、順方向送出キューの輻輳状態との論理和条件により輻輳状態を前段セグメントに通知するか否か判定する通知／非通知判定手段と、
上記通知／非通知判定手段で前段セグメントへの輻輳状態の通知が決定されたとき、後段セグメントから受信されたＲＭセルに輻輳表示と、セグメント越えのＲＭセルであることを示す表示とを付与するセグメント越え輻輳情報付与手段と、
上記セグメント越え輻輳情報付与手段において生成されたセグメント越えＲＭセルを、制御対象であるユーザセル流とは逆向きに前段セグメントへ向けて送出するＲＭセル送信手段と
を備えることを特徴とするノード装置。 - 請求項５に記載のノード装置において、
上記通知／非通知判定手段は、判定の際、輻輳通知セル内の輻輳表示をマスクするマスク信号情報及び又は順方向送出キューの輻輳状態をマスクするマスク信号情報の有効／無効を条件に加えて判定を行う
ことを特徴とするノード装置。 - 請求項５又は６に記載のノード装置において、
上記通知／非通知判定手段で前段セグメントへの輻輳状態の通知が決定されたとき、上記セグメント越え輻輳情報付与手段の処理を実行する前に、判定の対象となったＲＭセルがセグメント越えのＲＭセルであるか否かを判定し、セグメント越えのＲＭセルであった場合、当該ＲＭセルを上記セグメント越え輻輳情報付与手段に渡すかそのまま終端するかを選択するＲＭセル通過／非通過選択手段を
さらに備えることを特徴とするノード装置。 - 請求項５〜７のいずれかに記載のノード装置において、
後段セグメントから受信したＲＭセルがセグメント越えのＲＭセルである場合、自身の属するノード装置内の順方向送出キューのレート制御に、当該ＲＭセルで通知のあった輻輳情報を反映させるか否か選択する輻輳状態通知選択手段を
さらに備えることを特徴とするノード装置。
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