JP3601078B2 - ルータ、フレームリレー交換機、及びフレームリレー優先通信方式 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、相手先を識別する識別子によりフレームの送出先を決定して通信を行うフレームリレー通信の優先制御方式に関する。
【０００２】
特に、データリンクコネクション識別子（ＤＬＣＩ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ） ごとに認定情報速度（ＣＩＲ）を保証するタイプを設けること、同一ＤＬＣＩの中のフレームのアドレスフィールドに、フレームごとの転送優先度、廃棄優先度を指定すること、およびフレームリレー交換装置内の複数の回線対応部が共通に使用できる共通バッファを設けること、
によりフレーム転送時の優先制御およびフレームの廃棄を極力少なくすることのできるフレームリレー通信システムの優先通信方式である。
【０００３】
フレームリレー通信システムは、データ通信で使用されているパケット交換方式で使用されるＸ．２５プロトコルをベースにし、データ伝送手順を大幅に簡略化することにより、高速のデータ伝送を可能としたものである。
【０００４】
現在では、伝送路がディジタル化されていることから、伝送路の信頼度が向上し、データ伝送中の伝送路でのエラーの発生確率は低くなっていること。また、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ） 間接続のために、高速のデータ転送が要求されている。
【０００５】
そこで、フレームリレー通信システムでは、エラー発生時の再送制御は端末間のチェック機能にまかせ、ネットワークは高速でのデータ転送を行うことを主眼としたものである。
【０００６】
図２４はフレームリレーネットワークによるＬＡＮ間接続を示す図である。図中の１は複数のフレームリレー交換装置１０Ａ〜１０Ｄとフレームリレー交換装置１０Ａ〜１０Ｄ相互間を接続するＰＶＣ （Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ）から構成されるフレームリレーネットワークであり、２０はＬＡＮ３０とフレームリレーネットワーク１を接続するためのインターワークを行うルータであり、２０ａはフレームリレー交換装置１０とルータ２０を接続するデータリンクコネクション（ＤＬＣ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）である。
【０００７】
ルータ２０はＬＡＮ３０上の複数の端末Ｔからのフレームをフレーム多重し、データリンクコネクション２０ａ上に送出する。一本の物理回線２０ｂには複数のデータリンクコネクション２０ａが生成される。そして、フレームリレー交換装置１０はデータリンクコネクション２０ａのフレーム内のアドレスフィールド上のＤＬＣＩにより対地、即ちデータリンクコネクション２０ａを識別してフレームを送出する。
【０００８】
【従来の技術】
上述の構成では、フレームリレー通信用の物理回線２０ｂを複数の端末Ｔが競合して使用する。一般的に、端末Ｔ間の通信のリアルタイム性に対応する要求は、業務ごとに要求レベルが異なっている。例えば、人間がキーボードを操作して業務を行う会話型のアプリケーションでは早い速度の応答が要求され、逆にファイル転送においては、高いスループットが要求されるがリアルタイム性の要求は低い。
【０００９】
このような種々の要求に対応するため、ルータ２０はフレームリレーネットワーク１にフレームを送出するとき、そのフレームの優先制御を行い、リアルタイム性の高いデータを優先して送出する制御を行う。
【００１０】
しかし、フレームリレーネットワーク１の中でも遅延が発生するので、ルータ２０による優先制御のみでは不十分であり、フレームリレーネットワーク１内においても優先制御を行うことが必要である。
【００１１】
また、優先制御はリアルタイム性（転送）の優先度だけではなく、フレームの廃棄に関する優先度も制御する。例えば、音声データは会話型のデータ通信と同様にリアルタイム性は高く設定する必要があるが、通話が部分的に途切れても、その内容を理解することは可能である。そこで、データの部分的な廃棄については、データ通信ほどの優先度は要求されない。
【００１２】
図２５にフレームリレーネットワークのフレームフォーマットを示す。フレームフォーマットは先頭から、フラグフィールド（Ｆ Ｆｌａｇ Ｆｉｅｌｄ）、アドレスフィールド （Ａ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｆｉｅｌｄ） 、フレームリレーデータフィールド （Ｄ Ｆｒａｍｅ Ｒｅｌａｙ Ｄａｔａ Ｆｉｅｌｄ）、フレームチェックシーケンス （ＦＣＳ Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）、フラグフィールド（Ｆ Ｆｌａｇ Ｆｉｅｌｄ）から構成されている。
【００１３】
アドレスフィールドＡの中には、データリンクコネクション識別子（ＤＬＣＩ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ） 、順方向明示的輻輳通知ビット（ＦＥＣＮ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｘｐｌｉｃｉｔ Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、逆方向明示的輻輳通知ビット（ＢＥＣＮ Ｂａｃｋｗａｒｄ Ｅｘｐｌｉｃｉｔ Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ） 、廃棄可能表示ビット （ＤＥ Ｄｉｓｃａｒｄ Ｅｌｉｇｉｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ） が書き込まれている。
【００１４】
フレーム上のＤＬＣＩは、そのフレームが送出される通信相手を識別するための情報であり、端末ＴはＤＬＣＩにより、通信相手をフレームリレーネットワーク１に通知する。ここで、１つのＤＬＣＩは１つの通信相手に対応するものであり、異なるＤＬＣＩをもつフレームを連続して送出することにより、１本の物理回線で複数の通信相手との通信が可能となる。
【００１５】
また、例えば、フレームリレー交換装置はプロセッサの使用率、あるいはバッファの使用率が一定の基準値を超えた場合に、ネットワークに輻輳が生じたものと判定して、ＦＥＣＮ、ＢＥＣＮにより、輻輳発生をそれぞれ受信側の端末Ｔ、送信側の端末Ｔに通知する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ＤＥビットはネットワーク内のフレームリレー交換装置１０で輻輳が生じたときに、そのフレームか廃棄されても良いフレームであることを示す。フレームリレー交換装置１０で輻輳が生じたときに、例えば、ＤＥ＝１のフレームから廃棄を行う。
【００１７】
このような、ＤＥビットを「１」に設定するケースとしては２つあり、１つは発信側の端末Ｔで、最初から送出するフレームにＤＥ＝１を設定する場合であり、他の１つは、フレームリレー交換装置１０に契約で定められた情報量を超えたデータが流入した場合は、フレームリレー交換装置１０は流入したフレームのＤＥビットをＤＥ＝１に設定して、後で輻輳が生じた時、ＤＥ＝１に設定されているフレームを廃棄する。輻輳度がさらに高くなると、優先度の高いフレームも廃棄される。
【００１８】
このようにして、フレームリレーネットワーク１においては、高速のデータ転送を行うことができるが、輻輳が発生した場合にはデータが廃棄されることを避けることはできない。
【００１９】
データの種類によっては、このようなフレームの廃棄が許されないものがある。例えば、コンピュータのプログラムの転送においては、１フレームでも廃棄が生ずると、プログラムは不完全なものとなり、コンピュータの正常な動作が不可能となることもある。そこで、重要データは廃棄されることのないフレームリレー優先通信方式が要求されている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の第１の実施例を説明する図である。ＳＴＥＰ１は端末からの申告により、ＤＬＣＩごとに優先／非優先をフレームリレー交換装置のＤＬＣＩ管理テーブルに登録し、ＳＴＥＰ２は受信したフレームのＤＬＣＩの優先度を、ＤＬＣＩ管理テーブルを参照して決定し、ＳＴＥＰ３はその時点での輻輳度が所定の値を超えたかを判定し、ＳＴＥＰ４は輻輳度が所定の値を超えたときに受信した非優先のＤＬＣＩのフレームの廃棄処理を行う。
【００２１】
このような処理により、輻輳状態において、フレームリレー交換装置１０がフレームを受信したとき非優先のＤＬＣＩの受信フレームの廃棄を行うことにより優先のＤＬＣＩのフレームが廃棄されることがなくなる。
【００２２】
また、図２は本発明の第２の実施例を説明する図である。本発明では、フレームのアドレスフィールドに割り当てられたＤＬＣＩを表示するためのＤＬＣＩフィールドの中の特定ビットを、転送優先／廃棄優先を表示するために使用する。
【００２３】
下記のステップより、フレーム単位で優先制御処理を行う。
ＳＴＥＰ２１は優先制御レベルと優先制御レベルによるフレームリレー交換装置の優先制御処理を登録し、ＳＴＥＰ２２はルータは端末から受信したフレームに、ルータ内のテーブルを参照してフレームごとに優先度を付与し、ＳＴＥＰ２３はフレームリレー交換装置は受信したフレームのアドレスフィールドを参照して、そのフレームの優先度を判定し、ＳＴＥＰ２４はフレームリレー交換装置は、受信したフレームの優先度にしたがって、優先制御を行う。
【００２４】
これにより、端末が送出する同一ＤＬＣＩ上のフレームごとの優先制御を行うことが可能となり、細かなレベルでの優先制御が可能となる。
さらに、図３は本発明の第３の実施例を説明する図である。１０はフレームリレー交換装置であり、図中の１１はシステム全体の管理を行う管理プロセッサであり、１２は複数の回線対応部１３からなり、複数の回線対応部が使用可能な共通バッファを設けた通信多重装置、１４は磁気ディスク装置、１５は磁気テープ装置、１６はネットワーク全体の監視を行うネットワーク監視装置、１７は高速システムバスである。
【００２５】
これのような構成をとることにより、フレームリレー交換装置で輻輳が発生したとき、そのとき受信したフレームを共通バッファに一時的に退避させることにより、フレームの廃棄を防止することが可能となる。
【００２６】
【作用】
本発明の第１の実施例においては、ＤＬＣＩを登録するときに、ＤＬＣＩ対応で優先／非優先を登録しておき、輻輳状態で非優先のフレームを受信したときは、受信フレームと送信バッファの中の受信フレームと同じＤＬＣＩを持つフレームを一括廃棄する。このような処理により、優先ＤＬＣＩの廃棄を防止することができる。
【００２７】
また、輻輳状態で優先のフレームを受信したときは、送信バッファの中の最後に受信した非優先のＤＬＣＩを持つフレームを一括廃棄する。このような処理により、優先ＤＬＣＩの廃棄を防止することができる。
【００２８】
また、本発明の第２の実施例においては、フレームリレーのアドレスフィールドの中のＤＬＣＩフィールドの特定ビットを転送優先、廃棄優先制御を指示するビットとして使用することにより、さらに細かなレベルの優先制御を行うことが可能となる。
【００２９】
さらに、本発明の第３の実施例においては、複数の回線対応部１３が使用可能な共通バッファ１３０を設け、輻輳発生時には、フレームを共通バッファ１３０に一時的に退避させ、輻輳が解消した時にフレームを共通バッファ１３０から取り出し送信することによりフレームの廃棄を防止することができる。
【００３０】
【実施例】
図３は本発明の第３の実施例を説明する図である。すべての本発明を理解するために、図３によりフレームリレー交換装置１０の構成を説明する。図に示すように、フレームリレー交換装置１０は、システム全体の管理を行うシステム管理プロセッサ（ＭＰＵ Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１１、複数の回線対応部（ＬＳ Ｌｉｎｅ Ｓｅｔ）１３を収容する通信多重装置（ＣＭＵ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ Ｕｎｉｔ）１２、磁気ディスク装置 （Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｄｉｓｋ Ｓｔｏｒａｇｅ）１４、磁気テープ装置 （Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔａｐｅ Ｓｔｏｒａｇｅ）１５、ネットワーク監視装置（ＮＳＰ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ） １６および高速システムバス（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂｕｓ）１７から構成されている。
【００３１】
それぞれの回線対応部１３は加入者回線、または他のノードへの中継回線に接続される。
図４は回線対応部の構成を説明する図であり、（Ａ）は回線対応部１３の構成を示し、回線対応部１３はバス制御部１３Ａを介して高速システムバス１７に接続されており、処理装置（ＣＰＵ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ） １３Ｂは、メモリ１３Ｃに書き込まれたプログラムにしたがって交換処理を実行し、受信したフレームを指定の回線に送出する。
【００３２】
また、受信バッファ１３Ｄは、回線から受信したフレームを一時的に蓄積しておくバッファメモリであり、送信バッファ１３Ｅは送信するフレームを一時的に蓄積しておくバッファメモリであり、回線制御部１３Ｆは回線対応部１３と回線の間の回線制御を行う。
【００３３】
（Ｂ）は回線制御部の構成を示すものである。回線制御部１３Ｆは回線対応で設けられるもので、受信チャネル回線からのフレームを受信する受信処理部１３Ｇと、送信回線へフレームを送信する送信処理部１３Ｈから構成されており、フレームの送受信時の回線制御を行う。
【００３４】
図５はフレームリレーネットワークの接続処理を示す。図はノード番号７００を持つフレームリレー交換装置１０Ａが、回線対応部（番号 ＬＳ ＮＯ２０）に収容されている加入者回線（回線番号０）から受信したフレームを、フレームリレー交換装置１０Ｃ、１０Ｄを介して、ノード番号７０１を持つフレームリレー交換装置１０Ｂに送信する例である。
【００３５】
ここでは、端末３０ＡＴが端末３０ＢＴと通信を行うが、通信に先立ってフレームリレー交換装置１０にそれぞれの端末を登録することが必要である。端末３０ＡＴ、３０ＢＴをフレームリレー交換装置１０Ａ、１０Ｂと接続する前に、呼を識別し、接続を確立するための接続情報をフレームリレーネットワークに登録することが必要である。フレームリレー交換装置１０のそれぞれの回線対応部１３は接続を行うためのＤＬＣＩ管理テーブルとＰＶＣ管理テーブルとを備えている。
【００３６】
呼を識別するための接続情報は、その端末が接続される物理回線番号、入力するフレームを識別するためのＤＬＣＩ番号、呼番号、その呼の認定情報速度、ここでは２５６ｋｂｐｓ、およびそのＤＬＣＩに付加された優先度から構成される。
【００３７】
これらの情報はネットワーク監視装置１６、システム管理プロセッサ１１を通して、それぞれの回線対応部１３のＤＬＣＩ管理テーブルに登録される。
図６はフレームリレーネットワークの管理テーブルの構成を示す。（Ａ）はＤＬＣＩ管理テーブルを示し、このテーブルを参照することにより、０番回線から受信したＤＬＣＩ１００を持つフレームの呼番号は、フレームリレー交換装置１０Ａでは、１００であることを識別する。
【００３８】
また、（Ｂ）はＰＶＣ管理テーブルを示し、ＰＶＣを確立するためのテーブルの登録も前もって行っておくことが必要である。この情報は着側のノード番号、そのノードでの呼番号、その呼が接続される回線対応部番号からなる。図６（Ｂ）は、図５に示された着側ノード７０１に登録されたＰＶＣ管理テーブルの例を示している。
【００３９】
このようなテーブルの登録の後、端末３０ＡＴが回線番号０、ＤＬＣＩ番号１００により、ノード番号７０１に接続された端末３０ＢＴを呼ぶと、フレームリレー交換装置１０ＡはＤＬＣＩ１００からＤＬＣＩ管理テーブルを参照して呼番号が１００であることを識別する。そして、この呼番号１００でＰＶＣ管理テーブルを参照することにより、通信相手側のノード番号７０１、回線対応部番号１０、呼番号５０であることを識別する。
【００４０】
図７は網内フレームのフォーマットを示す。発側のフレームリレー交換装置１０Ａは、図７に示すように、その網内管理ヘッダに、着側ノードに関する情報、即ち７０１、１０、５０、１（最後の数字はそのフレームの優先度を示すものである）を挿入した網内フレームを組み立て、次のノードに送出する。中継回線を介して、前位のノードから網内フレームを受信した中継ノード、例えば、フレームリレー交換装置１０Ｃ、１０Ｄは網内管理ヘッダを参照して後位のノードを決定して、そのフレームを送出する。
【００４１】
そのフレームが自分宛のものであることを識別した通信相手のノード、ここでは、フレームリレー交換装置１０Ｂは、回線対応部番号１０を決定し、ＤＬＣＩ管理テーブルを参照して、端末３０ＢＴを決定し、網内フレームからフレームリレーフレームを組み立て端末３０ＢＴに送出する。
【００４２】
図７において、優先度は本発明により設けるものであり、後で詳述する。
図８はフレームリレーネットワークのルーティング処理を示す。図５においては、発側ノード７００から着側ノード７０１へのルートは１つとして示したが、通常は、１つのノードから他のノードへのルートは複数存在している。
【００４３】
図８においては、フレームリレー交換装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄおよび１０Ｅ（ノード番号は、それぞれ７００、７０１、７０２、７０３、７０４である）からフレームリレーネットワークを構成している。それぞれのノードは受信したフレームの網内管理ヘッダをルーティングテーブルと参照することにより次のノードを決定する。フレームリレー交換装置１０Ａがフレームリレー交換装置１０Ｂにフレームを送出するとき、フレームリレー交換装置１０Ｃ、１０Ｄは回線から受信した網内管理ヘッダをルーティングテーブルと参照することにより通信相手がフレームリレー交換装置１０Ｂであることを識別し、ルートを決定して受信したフレームを送出する。
【００４４】
フレームリレーネットワークにおいては、受信側のフレームリレー交換装置１０は、ＤＬＣＩから端末を決定し、指定の端末にフレームを送出する。
このような、ＤＬＣＩの登録は、加入者からの申告により、ＮＳＰ１６が、回線対応部１３のメモリ１３ＣのＤＬＣＩ管理テーブルの中に書き込みを行うことより実行される。
【００４５】
第１の実施例はこのようなＤＬＣＩにしたがって相手端末を決定して通信を行うフレームリレーネットワークの優先制御方式である。ここでは、ＤＬＣＩごとに優先度を付与し、輻輳発生時には非優先のＤＬＣＩのフレームから廃棄して、優先のＤＬＣＩのフレームは廃棄されることを防止する。
【００４６】
回線対応部１３のメモリ１３Ｃの中には、処理装置１３Ｂを動作させるプログラムの他に、それぞれのＤＬＣＩを管理するためのＤＬＣＩ管理テーブルが書き込まれている。このＤＬＣＩ管理テーブルは図６で説明したように（１）回線番号、（２）ＤＬＣＩ番号、（３）ＤＬＣＩ接続情報（呼番号）、および端末から申告されるＤＬＣＩに対するＣＩＲから構成されている。本発明においては、上述の４項目に加えて、それぞれのＤＬＣＩの優先度を識別するための優先情報を追加している。
【００４７】
加入者が他の端末と通信を行おうとした場合には、フレームリレーネットワーク上の端末相互を接続するＰＶＣを設定するために、通信相手端末と使用したい情報速度を申告することが必要である。
【００４８】
この情報速度の総和はそれぞれの物理回線の容量を超えることはできない。そこで、かかる登録要求は物理回線が使用するための十分な情報速度を持っている場合のみ許可される。
【００４９】
この要求が許可された場合、この要求データ速度は認定情報速度（ＣＩＲ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒａｔｅ））と呼ばれる。
図９はＤＬＣＩ優先度登録のフローチャートである。
【００５０】
この処理は加入者が必要な情報速度を添えて新しいＤＬＣＩの登録を申告したときに実行されるものである。
Ｓ１１では、加入者端末からの申告により、登録しようとするＤＬＣＩが優先ＤＬＣＩか否かを判定し、Ｓ１２では、そのＤＬＣＩが優先ＤＬＣＩの場合には、優先ＤＬＣＩに関する認定情報速度（ＣＩＲ） を加算し、Ｓ１３では、優先ＤＬＣＩのＣＩＲの総和が優先ＤＬＣＩに割り当てた伝送容量を超えていないことを判定する。また、Ｓ１４では、登録しようとするＤＬＣＩが非優先ＤＬＣＩの場合には、登録しようとするＤＬＣＩのＣＩＲを１／ｎして非優先ＤＬＣＩに関する認定情報速度に加算する。ここで１／ｎは非優先フレームの廃棄を行うことを考慮して決定される倍率であり、ｎとしては、通常、５〜１０が使用されている。Ｓ１５では、非優先ＤＬＣＩの認定情報速度の１／ｎの総和が非優先ＤＬＣＩに割り当てた帯域を超えていないことを判定し、Ｓ１６では、優先ＤＬＣＩまたは非優先ＤＬＣＩそれぞれに割り当てた帯域を超えないときはそのＤＬＣＩの登録、優先／非優先表示、ＣＩＲの総和の更新を行い、Ｓ１７では、Ｓ１３またはＳ１５で優先ＤＬＣＩまたは非優先ＤＬＣＩのＣＩＲの総和がそれぞれに割り当てた帯域を超えたときは、新規の登録は却下されて登録されない。
【００５１】
図１０は優先／非優先ＤＬＣＩ用のＣＩＲの登録を説明する図を示す。図は物理回線の帯域（例えば、１．５Ｍｂｐｓ）を、優先ＤＬＣＩが使用する優先ＤＬＣＩ用使用帯域（例えば、１Ｍｂｐｓ）と非優先ＤＬＣＩが使用する非優先ＤＬＣＩ用使用帯域（例えば、０．５Ｍｂｐｓ）の２つの帯域に分割したものである。優先ＤＬＣＩでは認定情報速度を１対１で、優先ＤＬＣＩに割り当て、非優先ＤＬＣＩではｎ対１で割り当てる。すなわち、この例では、優先ＤＬＣＩについては既に１９２ｋｂｐｓが割り当てられており、非優先ＤＬＣＩについては、実際のＣＩＲの総和は８９６ｋｂｐｓであるが、倍率ｎ＝１０により、これを１／１０した８９．６ｋｂｐｓとして評価する。
【００５２】
この処理は非優先ＤＬＣＩに割り当てた帯域の１０倍まで登録ができることを意味する。網に輻輳が生じていないときは、非優先のＤＬＣＩも廃棄されることはないが、輻輳が生じたときには、非優先のＤＬＣＩのフレームは廃棄される。
【００５３】
このような処理により、優先ＤＬＣＩのフレームは廃棄されることが防止され、優先的に通信することができる。
図１１は優先／非優先ＤＬＣＩ制御の実施例を示す。図９で説明した手順にしたがって、前もってＤＬＣＩごとに、そのＤＬＣＩが優先ＤＬＣＩか非優先ＤＬＣＩかをフレームリレー交換装置１０のメモリ１３ＣのＤＬＣＩ管理テーブル１３Ｃ１に登録しておく。ＣＩＲ累計テーブル１３Ｃ２は優先／非優先ＤＬＣＩの認定情報速度の総和が書き込まれており、このテーブルはＤＬＣＩを登録するときに参照されるものである。
【００５４】
この状態で、（１）フレームリレー交換装置１０が端末から加入者回線をとおしてフレームを受信する。（２）回線対応部１３の処理装置１３Ｂは受信したフレームのＤＬＣＩをＤＬＣＩ管理テーブル１３Ｃ１に参照して、受信したフレームのＤＬＣＩの優先／非優先区分、通信相手を識別し、それらを受信フレームの網内管理ヘッダに書き込む。（３）処理装置１３Ｂは受信したフレームを送信キューの順序に送信バッファ１３Ｅに書き込む。（４）（２）で優先区分を付与された網内管理ヘッダとユーザデータが網内フレームとして、中継回線をとおして次のノードに向けて送出される。
【００５５】
図１２はバッファ制御の実施例を示す。（Ａ）は非優先フレーム受信時のフレーム一括廃棄制御を示す。フレームリレー交換装置１０の中の送信バッファ１３Ｅには送信データが書き込まれる。このとき、送信バッファ１３Ｅの輻輳状態を検出するために、処理装置１３Ｂは送信バッファ１３Ｅの中のフレームの数と、輻輳状態と判定するための閾値とを比較し、送信バッファ１３Ｅの中のフレームの数が閾値を超えた場合、処理装置１３Ｂは輻輳状態と判定する。
【００５６】
この様な状態で、フレームを受信した場合、処理装置１３ＢはＤＬＣＩからそのフレームの優先／非優先を識別し、非優先フレームの場合には、受信したフレームと、送信バッファ１３Ｅ内ににすでに書き込まれている受信フレームと同一のＤＬＣＩのフレームとを一括廃棄する。
【００５７】
（Ｂ）は優先フレーム受信時のフレーム一括廃棄制御を示す。受信したフレームが優先フレームの場合には、送信バッファ１３Ｅに書き込まれている最後に受信した非優先のＤＬＣＩのフレームを一括廃棄するとともに、受信した優先フレームを送信バッファ１３Ｅに書き込む。
【００５８】
このようにして輻輳時には、非優先ＤＬＣＩのフレームを一括廃棄することより、優先ＤＬＣＩに関する通信が保証される。
本発明の第１実施例ではＤＬＣＩごとに優先度を設けて、優先制御を行っているが、第２実施例では、同一ＤＬＣＩの中のフレームごとに、優先度を付与して制御するようにしたものである。
【００５９】
例えば、フレームリレーネットワークを通して、ＬＡＮ間通信を行うときは、そのＬＡＮに収容される複数の端末からのデータに同じＤＬＣＩが付与され、同じデータリンク上に送出される。このような構成において、ＬＡＮ上の複数の端末からのフレームの優先度は同一ではなく、端末あるいはそのアプリケーションにより優先度が異なってくる。そこで、優先制御を行うために同一のＤＬＣＩのフレームごとに優先度を付与することが必要となる。
【００６０】
それぞれのフレームの優先度は、ルータがもつテーブルを参照し、ＬＡＮ上のアドレスおよび使用するプロトコルにしたがって決定される。このとき、ＬＡＮデータがフレームごとに優先度が付与されたフレームリレーのフレームとして組み立てられフレームリレーネットワーク１に送出される。フレームリレー交換装置１０は受信したフレームの優先度を識別し、その優先度に指定される優先制御を実行する。
【００６１】
フレームリレー通信で使用されるフレームの構成は図２５で説明したとおりであり、アドレスフィールドの中のＤＬＣＩにより通信相手が識別され通信を行う。
【００６２】
図１３はフレームリレーフレームのアドレスフィールドの構成を示す。（Ａ）に示すように、アドレスフィールドは２オクテット（１６ビット）から構成され、その中のＤＬＣＩフィールドに１０ビット、前に説明したＦＥＣＮ、ＢＥＣＮ、ＤＥにそれぞれ１ビット、コマンド／レスポンス表示ビットＣ／Ｒ（フレームリレーにおいては使用しない）に１ビット、アドレスフィールド拡張表示ビットＥＡとしてオクテットごとに１ビットを使用している。ＥＡ＝０で拡張ありを示し、ＥＡ＝１で拡張なしを示す。ここでは、アドレスフィールドは２オクテットから構成されており、２番目のオクテットのＥＡ＝１となる。
【００６３】
ＤＬＣＩフィールドは図に示すように１０ビットであるので、ＤＬＣＩの番号としては、０〜１０２３まで登録することが可能である。実際のフレームリレー交換装置１０の運用を考えると、１本の回線に対して、１０２４個のＤＬＣＩを設定する必要は殆どないと考えられる。そこで、本発明の第２実施例ではＤＬＣＩフィールドの１０ビットの中の特定のビットを優先制御を行うためのビットとして使用するように、ＤＬＣＩフィールドを構成している。
【００６４】
（Ｂ）は本発明のＤＬＣＩフィールドの構成を示す。本発明の第２実施例では１０ビットのＤＬＣＩフィールドの中の４ビットを優先制御ビットとして使用し、ＤＬＣＩとしては６ビットを使用する。
【００６５】
本実施例では、図に示すように、上位２ビットを転送優先制御ビット、次の２ビットを廃棄優先制御ビットとして使用するように優先制御ビットが配置している。
【００６６】
例えば、フレームリレーネットワーク１を通して、ＬＡＮ３０間の通信を行うとき、ＬＡＮとネットワークの間にルータ２０が設けられる。ルータ２０は、端末ごとのＬＡＮ３０上のアドレスと、使用しているアプリケーションから前述の優先度を設定するテーブルを備えており、このテーブルを参照することにより、アドレスフィールドの中に転送優先度、廃棄優先度を付与する。
【００６７】
（Ｃ）は優先制御管理テーブルを示す。このテーブルは優先制御を行うためにフレームリレー交換装置１０の中に書き込まれるものである。本発明では、転送優先制御に２ビット、廃棄優先制御に２ビットを使用している。そこで、優先制御は４段階の制御が可能であり、「１１」、「１０」、「０１」、「００」の順に転送又は非廃棄の優先度が高くしている。
【００６８】
図１４は送信バッファの構成を示す。フレームリレー交換装置１０から、中継回線、端末回線に送出されるフレームは、回線対応部１３の中の回線ごとに配置された送信バッファ１３Ｅに格納され、先に格納されたフレームから、順番に送信処理部１３Ｆに転送され、回線に送出される。
【００６９】
転送に関する優先制御は、この送信バッファ１３Ｅから送信処理部１３Ｆにフレームを転送するとき、優先度に応じた転送処理を行うことにより実現される。
本発明では転送優先度は４つのレベルに区分しておりいる。
【００７０】
具体的には、処理装置１３Ｂは、受信したフレームのアドレスフィールドに書き込まれた転送優先度を識別して、転送優先度ごとにフレームのチェーニング （Ｃｈａｉｎｉｎｇ） を行い送信バッファ１３Ｅに書き込んでゆく。
【００７１】
この４つの転送優先度にしたがって、送信バッファ１３Ｅからフレームを読み出す頻度を制御することにより、処理装置１３Ｂは転送優先制御を実行する。
図１４においては、送信バッファ１３Ｅを２０００個のユニットバッファ１３ｅから構成した例であり、個々のユニットバッファ１３ｅは図に示すように、廃棄優先度、有効データ長、次フレーム先頭アドレス、次バッファアドレスおよび２５６ｂｙｔｅの領域を持つデータ領域から構成されている。
【００７２】
この送信バッファ１３Ｅを管理するためにバッファ管理テーブルがメモリ１３Ｃの中に設けられており、バッファ管理テーブルの中には、ユニットバッファ１３ｅ毎に使用中／未使用を示すフラグとメモリ１３Ｃ上でそのバッファを指定するためのアドレスが書き込まれている。
【００７３】
図１５は送信管理テーブルの構成を示す。本発明においては、転送の優先度は第１優先から第４優先の４段階に区分されている。送信管理テーブルは、４つの優先度に対応して転送を制御するためのものである。送信管理テーブルの先頭に、全ての優先度で使用中のユニットバッファの個数の総合計が書き込まれており、次いで優先度ごとに、それぞれの優先度の送信バッファ１３Ｅの内の使用中のユニットバッファの個数の合計、同一転送優先度の中で次に送出するフレームが格納されている先頭のユニットバッファ１３ｅのアドレスを示すＨＥＡＤアドレス、同一転送優先度の中で最後に送出するフレームが格納されているユニットバッファ１３ｅのアドレスを示すＴＡＩＬアドレスが書き込まれている。このようにして、送信管理テーブルに基づいて、書き込まれているフレームの優先制御を行う。
【００７４】
図１６はバッファのチェーニングを示す。フレームリレー交換装置１０内で交換処理されたユーザデータのフレームは、送信バッファ１３Ｅに格納される。本実施例においては、バッファ１３ｅのデータ部は２５６ｂｙｔｅに設定しているので、ユーザデータのフレームが２５６ｂｙｔｅを超える場合は、１つのユニットバッファ１３ｅに収容することができないので、１つのフレームを複数のバッファ１３ｅに分割して格納する。
【００７５】
図１６において、ユーザデータのフレームのデータが▲１▼、▲２▼、▲３▼（例えば、▲１▼、▲２▼は２５６ｂｙｔｅ、▲３▼は１２８ｂｙｔｅ）から構成されているときは、データを２５６ｂｙｔｅ単位▲１▼、▲２▼、▲３▼に分割して、それぞれを３つのユニットバッファ１３ｅに格納する。そして、次のデータが格納されているバッファ１３ｅのアドレスを次バッファアドレス（ＢＵＦ ＡＤＤ）の欄に書き込む。
【００７６】
このようにして、１つのフレームを分割して複数のユニットバッファ１３ｅに書き込んだとき、次バッファアドレスの欄に指定がある場合には、そのユニットバッファ１３ｅを連続して送出することにより、複数のユニットバッファ１３ｅに分割格納されている１つのフレームを連続して送出することが可能となる。
【００７７】
図１７はフレームのチェーニングを示す。送信バッファ１３Ｅの使用状態は図１５で説明した送信管理テーブルに書き込まれている。そこで、新たにフレームを送信バッファ１３Ｅに格納するときは、送信管理テーブルを参照して、必要な個数のユニットバッファ１３ｅを確保する。具体的には、バッファ管理テーブルを走査して未使用のユニットバッファ１３ｅに対応するフラグを使用中として、各ユニットバッファ１３ｅのアドレスを確認する。そして、確保したバッファ１３ｅの個数を転送管理テーブル上の使用バッファ全個数と、優先度ごとの使用バッファ個数の値に加算する。
【００７８】
さらに、送信管理テーブル上のその優先度に対応するＴＡＩＬアドレスを参照して、そのアドレスが示すユニットバッファ１３ｅ内の次フレームアドレスを、今新たに格納しようとするフレームのバッファの先頭アドレスに変更する。
【００７９】
そして、送信管理テーブル上のＴＡＩＬアドレスの値も、今新たに格納しようとするフレームのバッファの先頭アドレスに変更する。
このようにして、送信バッファ１３Ｅ上にフレームを格納することにより、ユニットバッファ１３ｅ上のフレームを図１７に示すように全体をチェーンした形とすることができる。
このように構成された送信バッファ１３Ｅからのフレームの送信は次のようにして実行する。
【００８０】
回線対応部１３の処理装置１３Ｂは送信管理テーブル上のＨＥＡＤアドレスが指し示すバッファ１３ｅのデータ部を送信処理部１３Ｈに転送する。送信管理テーブル内のＨＥＡＤアドレスは、それに続くフレームに変更するため、送信バッファ１３Ｅ内の次フレームアドレスに書き換える。
【００８１】
また、ＨＥＡＤアドレスが示すユニットバッファ１３ｅに次バッファアドレスが書き込まれている場合には、指定された次のユニットバッファ１３ｅも連続して転送を行う。
【００８２】
転送処理の完了したユニットバッファ１３ｅは、バッファ管理テーブル上の使用状態を表示するフラグを使用状態から未使用状態に変更することによりそのバッファ１３ｅを解放する。
【００８３】
フレームの転送はＨＥＡＤアドレスに指定されるユニットバッファ１３ｅから始まり、次アドレスに指定されるバッファ１３ｅのデータを転送し、次アドレスを持たないバッファを転送したときに、１フレームの転送が終了する。
【００８４】
また、転送優先制御は、転送優先度対応で設けられた送信バッファ１３Ｅから送信処理部１３Ｈへのフレーム転送を制御することにより容易に実行することができる。すなわち、優先制御は、送信バッファ１３Ｅから送信処理部１３Ｈへのフレーム転送の比率を、転送優先度にしたがって変化させることにより実現できる。
【００８５】
送信処理は、１個のフレームを送信バッファ１３Ｅから送信処理部１３Ｈに前のフレームの転送完了した時に、次のフレームの転送が開始される。そこで、処理装置１３Ｂが、先ず、送信管理テーブルを参照してフレームの先頭が格納されているユニットバッファの先頭のアドレス（ＨＥＡＤアドレス）を求めることから開始する。このＨＥＡＤアドレスの参照の比率を転送優先度ごとに行うことで優先制御を実現する。
【００８６】
例えば、転送優先度は次のように設定されていた場合、
第１優先度：第２優先度：第３優先度：第４優先度＝１６：８：４：１
送信管理テーブルの各転送優先度のＨＥＡＤテーブルを参照する回数を１６：８：４：１とすることで、この比率に応じてそれぞれの転送優先度のフレームが回線上に送出される。このとき、例えば、第１優先度のフレームが送信バッファ１３Ｅ上にない場合は、第２優先度以下のフレームがこの比率で回線に送出される。
【００８７】
また、下位の優先度を持つフレームに対して、上位の優先度を持つフレームを絶対的に優先させる場合には、ＨＥＡＤアドレスの参照の比率にしたがって、フレームを転送するのではなく、送信しようとするフレームの優先度より上位の優先度のＨＥＡＤアドレスも同時に参照し、上位の優先度のＨＥＡＤアドレスが存在しない場合のみ、送信しようとするフレームの転送を行う。次に、優先廃棄制御について説明を行う。本発明においては、回線対応部１３の処理装置１３Ｂが、図１３で説明したアドレスフィールドの中の廃棄優先を示す２ビットを参照することにより廃棄優先制御を行う。
【００８８】
廃棄優先制御はフレームリレー交換装置１０の輻輳レベルと関連して実行する。本発明においては、フレームリレー交換装置１０のの輻輳は軽い輻輳から、重い輻輳までを、０次輻輳、１次輻輳、２次輻輳、３次輻輳の４段階で管理する。
【００８９】
輻輳が発生した場合は、フレームリレーのＩＴＵ−Ｔ勧告で定められているように、図１３で説明したアドレスフィールドの中の、ＢＥＣＮ、ＦＥＣＮビットおよび統合リンクレイヤマネージメント （ＣＬＬＭ Ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ）メッセージにより輻輳が発生していることを端末側に通知する。
【００９０】
輻輳が発生していることが端末へ通知されたにもかかわらず、輻輳が収まらずに輻輳レベルが上昇すると、フレームリレー交換装置１０は、輻輳レベルに応じて、廃棄優先度の低いフレームから廃棄を行う。
【００９１】
本発明においては、次のように廃棄処理を行う。
０次輻輳；輻輳通知のみで廃棄処理は行わない。
１次輻輳；第３優先度のフレームを廃棄する。
【００９２】
２次輻輳；第２優先度、第３優先度のフレームを廃棄する。
３次輻輳；第１優先度、第２優先度、第３優先度のフレームを廃棄する。（全フレーム廃棄）
図１８はフレームの廃棄処理を示す。処理装置１３Ｂは輻輳レベルに応じて、受信処理部１３Ｇを制御して、受信フレームの廃棄優先度に応じて廃棄処理を行う。また、処理装置１３Ｂは送信バッファ１３Ｅから送信処理部１３Ｈへのフレームの転送を行うとき、ＨＥＡＤアドレスが示すバッファ１３ｅ内の当該フレームの廃棄優先度を参照する。そして、その時の輻輳レベルと廃棄優先度から転送しようとするフレームを廃棄すべきか否かを判断し、廃棄処理の対象となる場合には、送信処理部１３Ｈへの転送は行わない。
【００９３】
そして、そのユニットバッファ１３ｅ内の次フレームアドレス値を送信管理テーブルのＨＥＡＤアドレスとして格納後、そのバッファ１３ｅとその次バッファアドレスでチェーンしたバッファ１３ｅをバッファ管理テーブルから解放することにより、そのフレームを廃棄する。
【００９４】
回線対応部１３は図４に示したようにそれぞれ送信バッファ１３Ｅを備えている。このような構成において、フレームの廃棄を最小にするにはそれぞれの回線対応部１３の送信バッファ１３Ｅとして大きなメモリ領域を準備することが必要となり、さらにはフレームリレー交換装置１０全体として必要なメモリ領域は膨大なものとなる。
【００９５】
そこで、本発明の第３の実施例では複数の回線対応部１３が共通して使用可能な共通バッファ１３０を設けている。
図１９は共通バッファの構成を示す。図において、共通バッファ１３０は回線対応部１３とフレームリレー交換装置１０の間でフレームの転送を行う高速システムバス１７に接続されている。共通バッファ１３０は回線対応部１３と同様にバス制御部１３Ａ、処理装置１３Ｂ、メモリ１３Ｃを備え、さらに共通バッファメモリ１３ＣＢを設けたものである。
【００９６】
回線対応部１３の処理装置１３Ｂが輻輳を検出したときは、回線から受信したフレームを共通バッファ１３０に転送し、処理装置１３Ｂが輻輳状態を検出しなくなったとき、共通バッファ１３０に書き込んでおいたフレームを取り出し、送信回線に向けて送信バッファ１３Ｅに書き込むことによりフレームの廃棄を防止することができる。
【００９７】
図１９では共通バッファ１３０の領域を分割して、それぞれの回線対応部１３ごとに割り当てた例である。このように構成することは、下記に述べるように回線対応部１３のコスト削減にも効果がある。
【００９８】
図４において、送信バッファ１３Ｅは固定の容量をもっている。しかし、回線対応部１３は中継回線、加入者回線等の異なるデータ速度をもつ種々の回線に接続されており、フレーム廃棄のない通信を実現するには、回線の種別に応じて、メモリの容量を変化させることが必要である。フレームリレー交換装置１０には複数の回線対応部１３が収容される。ここで、回線対応部１３ごとに異なる送信バッファ１３Ｅの容量を変化させると、製造工程上の効率を低下させる。そこで、回線対応部１３ごとに必要なメモリ領域を共通バッファ１３０上に設けることによりコスト低減の効果が生じる。
【００９９】
回線対応部１３の処理装置１３Ｂは輻輳発生時に、受信したフレームに自分のアドレスと共通バッファのアドレスを付加して高速システムバス１７に送出する。共通バッファ１３０の処理装置１３Ｂは共通バッファ１３０宛のアドレスをもつフレームを識別して取り込み、共通バッファメモリ１３ＣＢの任意の位置に書き込む。メモリ１３Ｃ上には、この共通バッファメモリ１３ＣＢに書き込まれたフレームに関する送出元の回線対応部１３のアドレスと共通バッファメモリ１３Ｃの書込み位置とを対応つけて管理するテーブルが生成されており、共通バッファ１３０のエリアを回線対応部ごとに区分することなく共通に使用することもできる。このように構成することにより、共通バッファ１３０の使用効率が上げることができる。
【０１００】
回線対応部１３の処理装置１３Ｂが輻輳を検出しなくなったとき、送出元の回線対応部１３は共通バッファ１３０に書き込んでおいたフレームの送出を要求する。共通バッファ１３０の処理装置１３Ｂはフレームを取り出し、送出元の回線対応部１３のアドレスを付加して高速システムバス１７上に送出する。自分宛のアドレスをもつフレームを検出した回線対応部１３はそのフレームを取り込む。
【０１０１】
フレームを取り込んだ後は、そのフレームは他の回線、他の回線対応部１３から受信したフレームと同じ処理で転送され、このような処理によりフレームの廃棄を防止することができる。
【０１０２】
図２０は共通バッファへのフレーム転送のフローチャートを示す。図は図１９の構成において、フレームの共通バッファ１３０への転送、取り出しを説明するものであり、Ｓ３１で回線対応部１３はフレームを受信し、Ｓ３２で回線対応部１３の処理装置１３Ｂはその時点での輻輳状態を判定し、Ｓ３３で、輻輳状態の場合には受信フレームを共通バッファ１３０に転送する。輻輳が継続している場合は、受信フレームは引続き共通バッファ１３０に転送され、書き込まれてゆく。Ｓ３４で、回線対応部１３の処理装置１３Ｂは、常時、輻輳状態を監視しており、輻輳状態が解消したか否かを判定する。Ｓ３５で、輻輳状態が解消した場合には、共通バッファ１３０からフレームを取り出す。Ｓ３６で、取り出したフレームを送信バッファ１３Ｅに書き込むことにより送信処理を行う。Ｓ３２で輻輳状態でないと判定された場合には、Ｓ３６に進み、受信フレームをそのまま送信バッファ１３Ｅに書き込む。
【０１０３】
また、図１９では共通バッファ１３０を独立して設けた構成としているが、重要回線あるいは輻輳の発生し易い回線を収容する回線対応部１３−１の共通バッファ１３０を最大輻輳時に対応可能な容量で設定しておき、他の回線対応部１３で輻輳が発生した場合には、この共通バッファの領域を使用するように構成することもできる。このような構成をとることにより、すべての回線のフレームを廃棄することもなく、共通バッファ１３０の容量も最小限とすることが可能となる。
【０１０４】
また、共通バッファ１３０の輻輳時のフレームの廃棄処理を実施例１のＤＬＣＩごとの優先度、実施例２のアドレスフィールドに指定する４段階の優先度により制御することも可能である。
【０１０５】
図２１は本発明の第４実施例のルータを説明する図を示す。ルータ２０の機能を前述した図５を参照して説明する。フレームリレーネットワーク１を介してＬＡＮ３０ＡとＬＡＮ３０Ｂの間で通信を行うとき、ルータ２０ＡはＬＡＮ３０ＡのＬＡＮフレームをフレームリレーフレームに組み立てた後にフレームリレーネットワーク１に送出し、ルータ２０Ｂはフレームリレーネットワーク１から受信したフレームをＬＡＮフレームに組み立てた後にＬＡＮ３０Ｂに送出する。本発明の第４の実施例においては、それぞれの端末のＬＡＮ上のアドレスおよび使用するプロトコルから優先度を設定するテーブルをルータ２０上にまえもって登録しておき、フレームリレーネットワーク１に送出するフレームに優先度を付与する。
【０１０６】
図２２はＬＡＮフレームフォーマットの例を示す。フレームフォーマットはＬＡＮ内での制御を行うためのＬＡＮプロトコルフィールドから始まっている。ヘッダフィールドはＬＡＮ３０Ａ上で通信相手を指示するレイヤ２プロトコルとしてのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｎｔｒｏｌ）アドレス、ＬＡＮ３０Ｂ上での通信端末３０ＢＴを指示するレイヤ３プロトコルとしてのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） を最小限含んでいる。ヘッダフィールドに続くユーザフィールドはアプリケーションレイヤプロトコルとしての送信元の端末３０ＡＴのアドレスを含んでいる。
【０１０７】
ＬＡＮ端末の１つとしてＬＡＮ３０Ａに接続されたルータ２０Ａには、固有のＭＡＣアドレスが付与されており、ルータ２０ＡはＬＡＮフレームの中のＭＡＣアドレスを識別してＬＡＮフレーム送受信回路２１をとおしてＬＡＮフレームを受信する。フレーム分析部２２はＬＡＮフレーム送受信処理部２１で受信したＬＡＮフレームを分析し、ＬＡＮフレームの中のＩＰアドレスから通信相手のＬＡＮ３０Ｂを識別する。通信相手のＬＡＮが中継回線Ｂ、Ｃを介して接続されるリモートＬＡＮの場合には、フレーム分析部２２は図２１の登録テーブル２７Ａを参照してフレームリレー回線上のＤＬＣＩの値を決定する。このＤＬＣＩ値はフレームリレーネットワーク１で通信相手と接続するためのＰＶＣを設定するために用いられるものである。フレーム分析部２２は、ＬＡＮフレームのユーザデータの中の発信元アドレスまたはＬＡＮプロトコルから図２１に示す優先度テーブル２７Ｂを参照し、それぞれのＬＡＮフレームに対する優先度の設定も行う。
【０１０８】
図２３は、前述の第一実施例の交換機を使用するフレームリレーネットワークともに用いられるルータ内の登録テーブルを示す。この場合は、発信元のＬＡＮ３０Ａと通信相手のＬＡＮ３０Ｂとの間の通信のために、フレームリレーネットワーク１の中に登録された異なる優先度を持つ複数のＤＬＣＩ（図２１のＢ、Ｂ′の如く）がフレームリレーネットワークに予め登録されている。例えば、同一リモートＬＡＮ３０Ｂを宛先とするそれぞれのフレームリレーフレームに対して、優先度テーブル２７Ｂを参照して異なる優先度をもつＤＬＣＩが与えられる。ここでは、同じ通信相手のＬＡＮ３０Ｂ向けの異なる優先度をもつＤＬＣＩ、例えば、５０、５１、５２があらかじめ登録テーブルに書き込まれている。
【０１０９】
フレームリレー（ＦＲ）フレーム組立部２３は、ＬＡＮデータに、フレームリレーネットワーク１の中でのフレームの転送／廃棄優先度に対応したＤＬＣＩを付加するだけでＬＡＮフレームを組み立てる。組み立てられたフレームリレーフレームはフレームリレー（ＦＲ）送受信処理部２４をとおしてフレームリレー回線に送出される。
【０１１０】
次に、本発明の第２実施例のフレームリレー交換機とともに用いられるルータ２０の特徴を説明する。この場合は同じ通信相手のＬＡＮ宛のフレームリレーフレームには、優先度に無関係に、図２３（ｃ）に示す登録テーブル２７Ａに基づいて同一のＤＬＣＩが設定されるとともに、優先度テーブル２７Ｂからのフレーム優先度レベルも設定される。フレームリレーフレーム組立部２３はフレームリレーネットワーク内での転送優先度、廃棄優先度の識別子を付与してＬＡＮフレームをフレームリレーフレームに組み立てる。組み立てられたフレームリレーフレームはフレームリレー送受信回路２４をとおしてフレームリレー回線に送出される。
【０１１１】
このように、ＬＡＮアドレスとＬＡＮプロトコルから優先度を設定する優先度テーブルがルータ２０の中に設けられているので、第１の実施例で述べた優先度をもたせたＤＬＣＩ、または第２の実施例で述べた転送優先度、廃棄優先度を示す識別子は、上述のテーブルを参照することにより、ＬＡＮフレームをフレームリレーフレームに組み立てるときにフレームのアドレスフィールドの中に設定される。そして、組み立てられたフレームはフレームリレーネットワーク１に送信される。そこで、フレームリレーネットワーク１は、受信したフレームのアドレスフィールドのＤＬＣＩまたは優先度識別子にしたがって優先度制御を行う。このような処理により重要フレームの廃棄を防止し、リアルタイム性の要求の高いフレームを優先的に転送することができる。
【０１１２】
通信相手側のルータ２０Ｂでは、フレームリレー回線からフレームリレー送受信処理部２４をとおして受信したフレームがフレーム分析部２５に送られ、フレームの分析を行い、ＬＡＮフレーム組立部２６に送出し、ＬＡＮのフレームとして組み立てた後ＬＡＮ上にＬＡＮフレーム送受信処理部２１を通して送出する。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明によれば、ＤＬＣＩ単位に優先度を付与することにより、優先度の高いＤＬＣＩのフレームの廃棄を防止することができる。
【０１１４】
また、同じＤＬＣＩのフレームでも、フレームごとに転送優先度、廃棄優先度を付与することより同一ＤＬＣＩのフレームでも優先度制御を行うことができる。 このとき、転送優先度、廃棄優先度は複数のビットを使用して付与することにより、より細かな優先制御を行うことができる。
【０１１５】
さらに、複数の回線対応部からアクセス可能な共通バッファを設け、輻輳発生時には、受信フレームを共通バッファに退避させ、輻輳が解消したときにそのフレームを共通バッファから取り出し送信することにより、フレーム廃棄を少なくすることができる。
【０１１６】
そして、ルータ内に、ＬＡＮアドレス、ＬＡＮプロトコル対応で、優先度を設定する優先度テーブルを設けておき、ＬＡＮフレームをフレームリレーフレームに組み立てるとき、優先度テーブルを参照して、転送優先度、廃棄優先度を設定し、フレームリレーネットワークでは、受信したフレームのアドレスフィールドに設定された優先度から優先度制御を行うことにより、重要フレームの廃棄を防止し、リアルタイム性の高いフレームは優先して送出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を説明する図
【図２】本発明の第２の実施例を説明する図
【図３】本発明の第３の実施例を説明する図
【図４】回線対応部の構成を説明する図
【図５】フレームリレーネットワークの接続処理
【図６】フレームリレーネットワークの管理テーブルの構成
【図７】網内フレームのフォーマット
【図８】フレームリレーネットワークのルーティング処理
【図９】ＤＬＣＩ優先度登録のフローチャート
【図１０】優先／非優先ＤＬＣＩ用のＣＩＲの登録を説明する図
【図１１】優先／非優先ＤＬＣＩ制御の実施例
【図１２】バッファ制御の実施例
【図１３】フレームリレーフレームのアドレスフィールドの構成
【図１４】送信バッファの構成
【図１５】送信管理テーブルの構成
【図１６】バッファのチェーニング
【図１７】フレームのチェーニング
【図１８】フレームの廃棄処理
【図１９】共通バッファの構成
【図２０】共通バッファへのフレーム転送のフローチャート
【図２１】本発明の第４の実施例のルータを説明する図
【図２２】ＬＡＮフレームフォーマットの例
【図２３】ルータのテーブルの例
【図２４】フレームリレーネットワークによるＬＡＮ間接続
【図２５】フレームリレーネットワークのフレームフォーマット
【符号の説明】
１０、１０Ａ〜１０Ｅ フレームリレー交換装置
１１ 管理プロセッサ
１２ 通信多重装置
１３ 回線対応部
１３０ 共通バッファ
１３Ａ バス制御部
１３Ｂ 処理装置
１３Ｃ メモリ
１３Ｃ１ ＤＬＣＩ管理テーブル
１３Ｃ２ ＣＩＲ累計テーブル
１３ＣＢ 共通バッファメモリ
１３Ｄ 受信バッファ
１３Ｅ 送信バッファ
１３ｅ ユニットバッファ
１３Ｆ 回線制御部
１３Ｇ 受信処理部
１３Ｈ 送信処理部
１４ 磁気ディスク装置
１５ 磁気テープ装置
１６ ＮＳＰ
１７ 高速システムバス
２０、２０Ａ、２０Ｂ ルータ
２０ａ データリンクコネクション
２０ｂ 物理回線
２１ ＬＡＮフレーム送受信処理部
２２、２５ フレーム分析部
２３ ＦＲフレーム組立部
２４ ＦＲフレーム送受信処理部
２６ ＬＡＮフレーム組立部
２７Ａ 登録テーブル
２７Ｂ 優先度テーブル
３０、３０Ａ、３０Ｂ ＬＡＮ
Ｔ、３０ＡＴ、３０ＢＴ 端末
【産業上の利用分野】
本発明は、相手先を識別する識別子によりフレームの送出先を決定して通信を行うフレームリレー通信の優先制御方式に関する。
【０００２】
特に、データリンクコネクション識別子（ＤＬＣＩ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ） ごとに認定情報速度（ＣＩＲ）を保証するタイプを設けること、同一ＤＬＣＩの中のフレームのアドレスフィールドに、フレームごとの転送優先度、廃棄優先度を指定すること、およびフレームリレー交換装置内の複数の回線対応部が共通に使用できる共通バッファを設けること、
によりフレーム転送時の優先制御およびフレームの廃棄を極力少なくすることのできるフレームリレー通信システムの優先通信方式である。
【０００３】
フレームリレー通信システムは、データ通信で使用されているパケット交換方式で使用されるＸ．２５プロトコルをベースにし、データ伝送手順を大幅に簡略化することにより、高速のデータ伝送を可能としたものである。
【０００４】
現在では、伝送路がディジタル化されていることから、伝送路の信頼度が向上し、データ伝送中の伝送路でのエラーの発生確率は低くなっていること。また、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ） 間接続のために、高速のデータ転送が要求されている。
【０００５】
そこで、フレームリレー通信システムでは、エラー発生時の再送制御は端末間のチェック機能にまかせ、ネットワークは高速でのデータ転送を行うことを主眼としたものである。
【０００６】
図２４はフレームリレーネットワークによるＬＡＮ間接続を示す図である。図中の１は複数のフレームリレー交換装置１０Ａ〜１０Ｄとフレームリレー交換装置１０Ａ〜１０Ｄ相互間を接続するＰＶＣ （Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ）から構成されるフレームリレーネットワークであり、２０はＬＡＮ３０とフレームリレーネットワーク１を接続するためのインターワークを行うルータであり、２０ａはフレームリレー交換装置１０とルータ２０を接続するデータリンクコネクション（ＤＬＣ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）である。
【０００７】
ルータ２０はＬＡＮ３０上の複数の端末Ｔからのフレームをフレーム多重し、データリンクコネクション２０ａ上に送出する。一本の物理回線２０ｂには複数のデータリンクコネクション２０ａが生成される。そして、フレームリレー交換装置１０はデータリンクコネクション２０ａのフレーム内のアドレスフィールド上のＤＬＣＩにより対地、即ちデータリンクコネクション２０ａを識別してフレームを送出する。
【０００８】
【従来の技術】
上述の構成では、フレームリレー通信用の物理回線２０ｂを複数の端末Ｔが競合して使用する。一般的に、端末Ｔ間の通信のリアルタイム性に対応する要求は、業務ごとに要求レベルが異なっている。例えば、人間がキーボードを操作して業務を行う会話型のアプリケーションでは早い速度の応答が要求され、逆にファイル転送においては、高いスループットが要求されるがリアルタイム性の要求は低い。
【０００９】
このような種々の要求に対応するため、ルータ２０はフレームリレーネットワーク１にフレームを送出するとき、そのフレームの優先制御を行い、リアルタイム性の高いデータを優先して送出する制御を行う。
【００１０】
しかし、フレームリレーネットワーク１の中でも遅延が発生するので、ルータ２０による優先制御のみでは不十分であり、フレームリレーネットワーク１内においても優先制御を行うことが必要である。
【００１１】
また、優先制御はリアルタイム性（転送）の優先度だけではなく、フレームの廃棄に関する優先度も制御する。例えば、音声データは会話型のデータ通信と同様にリアルタイム性は高く設定する必要があるが、通話が部分的に途切れても、その内容を理解することは可能である。そこで、データの部分的な廃棄については、データ通信ほどの優先度は要求されない。
【００１２】
図２５にフレームリレーネットワークのフレームフォーマットを示す。フレームフォーマットは先頭から、フラグフィールド（Ｆ Ｆｌａｇ Ｆｉｅｌｄ）、アドレスフィールド （Ａ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｆｉｅｌｄ） 、フレームリレーデータフィールド （Ｄ Ｆｒａｍｅ Ｒｅｌａｙ Ｄａｔａ Ｆｉｅｌｄ）、フレームチェックシーケンス （ＦＣＳ Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）、フラグフィールド（Ｆ Ｆｌａｇ Ｆｉｅｌｄ）から構成されている。
【００１３】
アドレスフィールドＡの中には、データリンクコネクション識別子（ＤＬＣＩ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ） 、順方向明示的輻輳通知ビット（ＦＥＣＮ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｘｐｌｉｃｉｔ Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、逆方向明示的輻輳通知ビット（ＢＥＣＮ Ｂａｃｋｗａｒｄ Ｅｘｐｌｉｃｉｔ Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ） 、廃棄可能表示ビット （ＤＥ Ｄｉｓｃａｒｄ Ｅｌｉｇｉｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ） が書き込まれている。
【００１４】
フレーム上のＤＬＣＩは、そのフレームが送出される通信相手を識別するための情報であり、端末ＴはＤＬＣＩにより、通信相手をフレームリレーネットワーク１に通知する。ここで、１つのＤＬＣＩは１つの通信相手に対応するものであり、異なるＤＬＣＩをもつフレームを連続して送出することにより、１本の物理回線で複数の通信相手との通信が可能となる。
【００１５】
また、例えば、フレームリレー交換装置はプロセッサの使用率、あるいはバッファの使用率が一定の基準値を超えた場合に、ネットワークに輻輳が生じたものと判定して、ＦＥＣＮ、ＢＥＣＮにより、輻輳発生をそれぞれ受信側の端末Ｔ、送信側の端末Ｔに通知する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ＤＥビットはネットワーク内のフレームリレー交換装置１０で輻輳が生じたときに、そのフレームか廃棄されても良いフレームであることを示す。フレームリレー交換装置１０で輻輳が生じたときに、例えば、ＤＥ＝１のフレームから廃棄を行う。
【００１７】
このような、ＤＥビットを「１」に設定するケースとしては２つあり、１つは発信側の端末Ｔで、最初から送出するフレームにＤＥ＝１を設定する場合であり、他の１つは、フレームリレー交換装置１０に契約で定められた情報量を超えたデータが流入した場合は、フレームリレー交換装置１０は流入したフレームのＤＥビットをＤＥ＝１に設定して、後で輻輳が生じた時、ＤＥ＝１に設定されているフレームを廃棄する。輻輳度がさらに高くなると、優先度の高いフレームも廃棄される。
【００１８】
このようにして、フレームリレーネットワーク１においては、高速のデータ転送を行うことができるが、輻輳が発生した場合にはデータが廃棄されることを避けることはできない。
【００１９】
データの種類によっては、このようなフレームの廃棄が許されないものがある。例えば、コンピュータのプログラムの転送においては、１フレームでも廃棄が生ずると、プログラムは不完全なものとなり、コンピュータの正常な動作が不可能となることもある。そこで、重要データは廃棄されることのないフレームリレー優先通信方式が要求されている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の第１の実施例を説明する図である。ＳＴＥＰ１は端末からの申告により、ＤＬＣＩごとに優先／非優先をフレームリレー交換装置のＤＬＣＩ管理テーブルに登録し、ＳＴＥＰ２は受信したフレームのＤＬＣＩの優先度を、ＤＬＣＩ管理テーブルを参照して決定し、ＳＴＥＰ３はその時点での輻輳度が所定の値を超えたかを判定し、ＳＴＥＰ４は輻輳度が所定の値を超えたときに受信した非優先のＤＬＣＩのフレームの廃棄処理を行う。
【００２１】
このような処理により、輻輳状態において、フレームリレー交換装置１０がフレームを受信したとき非優先のＤＬＣＩの受信フレームの廃棄を行うことにより優先のＤＬＣＩのフレームが廃棄されることがなくなる。
【００２２】
また、図２は本発明の第２の実施例を説明する図である。本発明では、フレームのアドレスフィールドに割り当てられたＤＬＣＩを表示するためのＤＬＣＩフィールドの中の特定ビットを、転送優先／廃棄優先を表示するために使用する。
【００２３】
下記のステップより、フレーム単位で優先制御処理を行う。
ＳＴＥＰ２１は優先制御レベルと優先制御レベルによるフレームリレー交換装置の優先制御処理を登録し、ＳＴＥＰ２２はルータは端末から受信したフレームに、ルータ内のテーブルを参照してフレームごとに優先度を付与し、ＳＴＥＰ２３はフレームリレー交換装置は受信したフレームのアドレスフィールドを参照して、そのフレームの優先度を判定し、ＳＴＥＰ２４はフレームリレー交換装置は、受信したフレームの優先度にしたがって、優先制御を行う。
【００２４】
これにより、端末が送出する同一ＤＬＣＩ上のフレームごとの優先制御を行うことが可能となり、細かなレベルでの優先制御が可能となる。
さらに、図３は本発明の第３の実施例を説明する図である。１０はフレームリレー交換装置であり、図中の１１はシステム全体の管理を行う管理プロセッサであり、１２は複数の回線対応部１３からなり、複数の回線対応部が使用可能な共通バッファを設けた通信多重装置、１４は磁気ディスク装置、１５は磁気テープ装置、１６はネットワーク全体の監視を行うネットワーク監視装置、１７は高速システムバスである。
【００２５】
これのような構成をとることにより、フレームリレー交換装置で輻輳が発生したとき、そのとき受信したフレームを共通バッファに一時的に退避させることにより、フレームの廃棄を防止することが可能となる。
【００２６】
【作用】
本発明の第１の実施例においては、ＤＬＣＩを登録するときに、ＤＬＣＩ対応で優先／非優先を登録しておき、輻輳状態で非優先のフレームを受信したときは、受信フレームと送信バッファの中の受信フレームと同じＤＬＣＩを持つフレームを一括廃棄する。このような処理により、優先ＤＬＣＩの廃棄を防止することができる。
【００２７】
また、輻輳状態で優先のフレームを受信したときは、送信バッファの中の最後に受信した非優先のＤＬＣＩを持つフレームを一括廃棄する。このような処理により、優先ＤＬＣＩの廃棄を防止することができる。
【００２８】
また、本発明の第２の実施例においては、フレームリレーのアドレスフィールドの中のＤＬＣＩフィールドの特定ビットを転送優先、廃棄優先制御を指示するビットとして使用することにより、さらに細かなレベルの優先制御を行うことが可能となる。
【００２９】
さらに、本発明の第３の実施例においては、複数の回線対応部１３が使用可能な共通バッファ１３０を設け、輻輳発生時には、フレームを共通バッファ１３０に一時的に退避させ、輻輳が解消した時にフレームを共通バッファ１３０から取り出し送信することによりフレームの廃棄を防止することができる。
【００３０】
【実施例】
図３は本発明の第３の実施例を説明する図である。すべての本発明を理解するために、図３によりフレームリレー交換装置１０の構成を説明する。図に示すように、フレームリレー交換装置１０は、システム全体の管理を行うシステム管理プロセッサ（ＭＰＵ Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１１、複数の回線対応部（ＬＳ Ｌｉｎｅ Ｓｅｔ）１３を収容する通信多重装置（ＣＭＵ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ Ｕｎｉｔ）１２、磁気ディスク装置 （Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｄｉｓｋ Ｓｔｏｒａｇｅ）１４、磁気テープ装置 （Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔａｐｅ Ｓｔｏｒａｇｅ）１５、ネットワーク監視装置（ＮＳＰ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ） １６および高速システムバス（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂｕｓ）１７から構成されている。
【００３１】
それぞれの回線対応部１３は加入者回線、または他のノードへの中継回線に接続される。
図４は回線対応部の構成を説明する図であり、（Ａ）は回線対応部１３の構成を示し、回線対応部１３はバス制御部１３Ａを介して高速システムバス１７に接続されており、処理装置（ＣＰＵ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ） １３Ｂは、メモリ１３Ｃに書き込まれたプログラムにしたがって交換処理を実行し、受信したフレームを指定の回線に送出する。
【００３２】
また、受信バッファ１３Ｄは、回線から受信したフレームを一時的に蓄積しておくバッファメモリであり、送信バッファ１３Ｅは送信するフレームを一時的に蓄積しておくバッファメモリであり、回線制御部１３Ｆは回線対応部１３と回線の間の回線制御を行う。
【００３３】
（Ｂ）は回線制御部の構成を示すものである。回線制御部１３Ｆは回線対応で設けられるもので、受信チャネル回線からのフレームを受信する受信処理部１３Ｇと、送信回線へフレームを送信する送信処理部１３Ｈから構成されており、フレームの送受信時の回線制御を行う。
【００３４】
図５はフレームリレーネットワークの接続処理を示す。図はノード番号７００を持つフレームリレー交換装置１０Ａが、回線対応部（番号 ＬＳ ＮＯ２０）に収容されている加入者回線（回線番号０）から受信したフレームを、フレームリレー交換装置１０Ｃ、１０Ｄを介して、ノード番号７０１を持つフレームリレー交換装置１０Ｂに送信する例である。
【００３５】
ここでは、端末３０ＡＴが端末３０ＢＴと通信を行うが、通信に先立ってフレームリレー交換装置１０にそれぞれの端末を登録することが必要である。端末３０ＡＴ、３０ＢＴをフレームリレー交換装置１０Ａ、１０Ｂと接続する前に、呼を識別し、接続を確立するための接続情報をフレームリレーネットワークに登録することが必要である。フレームリレー交換装置１０のそれぞれの回線対応部１３は接続を行うためのＤＬＣＩ管理テーブルとＰＶＣ管理テーブルとを備えている。
【００３６】
呼を識別するための接続情報は、その端末が接続される物理回線番号、入力するフレームを識別するためのＤＬＣＩ番号、呼番号、その呼の認定情報速度、ここでは２５６ｋｂｐｓ、およびそのＤＬＣＩに付加された優先度から構成される。
【００３７】
これらの情報はネットワーク監視装置１６、システム管理プロセッサ１１を通して、それぞれの回線対応部１３のＤＬＣＩ管理テーブルに登録される。
図６はフレームリレーネットワークの管理テーブルの構成を示す。（Ａ）はＤＬＣＩ管理テーブルを示し、このテーブルを参照することにより、０番回線から受信したＤＬＣＩ１００を持つフレームの呼番号は、フレームリレー交換装置１０Ａでは、１００であることを識別する。
【００３８】
また、（Ｂ）はＰＶＣ管理テーブルを示し、ＰＶＣを確立するためのテーブルの登録も前もって行っておくことが必要である。この情報は着側のノード番号、そのノードでの呼番号、その呼が接続される回線対応部番号からなる。図６（Ｂ）は、図５に示された着側ノード７０１に登録されたＰＶＣ管理テーブルの例を示している。
【００３９】
このようなテーブルの登録の後、端末３０ＡＴが回線番号０、ＤＬＣＩ番号１００により、ノード番号７０１に接続された端末３０ＢＴを呼ぶと、フレームリレー交換装置１０ＡはＤＬＣＩ１００からＤＬＣＩ管理テーブルを参照して呼番号が１００であることを識別する。そして、この呼番号１００でＰＶＣ管理テーブルを参照することにより、通信相手側のノード番号７０１、回線対応部番号１０、呼番号５０であることを識別する。
【００４０】
図７は網内フレームのフォーマットを示す。発側のフレームリレー交換装置１０Ａは、図７に示すように、その網内管理ヘッダに、着側ノードに関する情報、即ち７０１、１０、５０、１（最後の数字はそのフレームの優先度を示すものである）を挿入した網内フレームを組み立て、次のノードに送出する。中継回線を介して、前位のノードから網内フレームを受信した中継ノード、例えば、フレームリレー交換装置１０Ｃ、１０Ｄは網内管理ヘッダを参照して後位のノードを決定して、そのフレームを送出する。
【００４１】
そのフレームが自分宛のものであることを識別した通信相手のノード、ここでは、フレームリレー交換装置１０Ｂは、回線対応部番号１０を決定し、ＤＬＣＩ管理テーブルを参照して、端末３０ＢＴを決定し、網内フレームからフレームリレーフレームを組み立て端末３０ＢＴに送出する。
【００４２】
図７において、優先度は本発明により設けるものであり、後で詳述する。
図８はフレームリレーネットワークのルーティング処理を示す。図５においては、発側ノード７００から着側ノード７０１へのルートは１つとして示したが、通常は、１つのノードから他のノードへのルートは複数存在している。
【００４３】
図８においては、フレームリレー交換装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄおよび１０Ｅ（ノード番号は、それぞれ７００、７０１、７０２、７０３、７０４である）からフレームリレーネットワークを構成している。それぞれのノードは受信したフレームの網内管理ヘッダをルーティングテーブルと参照することにより次のノードを決定する。フレームリレー交換装置１０Ａがフレームリレー交換装置１０Ｂにフレームを送出するとき、フレームリレー交換装置１０Ｃ、１０Ｄは回線から受信した網内管理ヘッダをルーティングテーブルと参照することにより通信相手がフレームリレー交換装置１０Ｂであることを識別し、ルートを決定して受信したフレームを送出する。
【００４４】
フレームリレーネットワークにおいては、受信側のフレームリレー交換装置１０は、ＤＬＣＩから端末を決定し、指定の端末にフレームを送出する。
このような、ＤＬＣＩの登録は、加入者からの申告により、ＮＳＰ１６が、回線対応部１３のメモリ１３ＣのＤＬＣＩ管理テーブルの中に書き込みを行うことより実行される。
【００４５】
第１の実施例はこのようなＤＬＣＩにしたがって相手端末を決定して通信を行うフレームリレーネットワークの優先制御方式である。ここでは、ＤＬＣＩごとに優先度を付与し、輻輳発生時には非優先のＤＬＣＩのフレームから廃棄して、優先のＤＬＣＩのフレームは廃棄されることを防止する。
【００４６】
回線対応部１３のメモリ１３Ｃの中には、処理装置１３Ｂを動作させるプログラムの他に、それぞれのＤＬＣＩを管理するためのＤＬＣＩ管理テーブルが書き込まれている。このＤＬＣＩ管理テーブルは図６で説明したように（１）回線番号、（２）ＤＬＣＩ番号、（３）ＤＬＣＩ接続情報（呼番号）、および端末から申告されるＤＬＣＩに対するＣＩＲから構成されている。本発明においては、上述の４項目に加えて、それぞれのＤＬＣＩの優先度を識別するための優先情報を追加している。
【００４７】
加入者が他の端末と通信を行おうとした場合には、フレームリレーネットワーク上の端末相互を接続するＰＶＣを設定するために、通信相手端末と使用したい情報速度を申告することが必要である。
【００４８】
この情報速度の総和はそれぞれの物理回線の容量を超えることはできない。そこで、かかる登録要求は物理回線が使用するための十分な情報速度を持っている場合のみ許可される。
【００４９】
この要求が許可された場合、この要求データ速度は認定情報速度（ＣＩＲ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒａｔｅ））と呼ばれる。
図９はＤＬＣＩ優先度登録のフローチャートである。
【００５０】
この処理は加入者が必要な情報速度を添えて新しいＤＬＣＩの登録を申告したときに実行されるものである。
Ｓ１１では、加入者端末からの申告により、登録しようとするＤＬＣＩが優先ＤＬＣＩか否かを判定し、Ｓ１２では、そのＤＬＣＩが優先ＤＬＣＩの場合には、優先ＤＬＣＩに関する認定情報速度（ＣＩＲ） を加算し、Ｓ１３では、優先ＤＬＣＩのＣＩＲの総和が優先ＤＬＣＩに割り当てた伝送容量を超えていないことを判定する。また、Ｓ１４では、登録しようとするＤＬＣＩが非優先ＤＬＣＩの場合には、登録しようとするＤＬＣＩのＣＩＲを１／ｎして非優先ＤＬＣＩに関する認定情報速度に加算する。ここで１／ｎは非優先フレームの廃棄を行うことを考慮して決定される倍率であり、ｎとしては、通常、５〜１０が使用されている。Ｓ１５では、非優先ＤＬＣＩの認定情報速度の１／ｎの総和が非優先ＤＬＣＩに割り当てた帯域を超えていないことを判定し、Ｓ１６では、優先ＤＬＣＩまたは非優先ＤＬＣＩそれぞれに割り当てた帯域を超えないときはそのＤＬＣＩの登録、優先／非優先表示、ＣＩＲの総和の更新を行い、Ｓ１７では、Ｓ１３またはＳ１５で優先ＤＬＣＩまたは非優先ＤＬＣＩのＣＩＲの総和がそれぞれに割り当てた帯域を超えたときは、新規の登録は却下されて登録されない。
【００５１】
図１０は優先／非優先ＤＬＣＩ用のＣＩＲの登録を説明する図を示す。図は物理回線の帯域（例えば、１．５Ｍｂｐｓ）を、優先ＤＬＣＩが使用する優先ＤＬＣＩ用使用帯域（例えば、１Ｍｂｐｓ）と非優先ＤＬＣＩが使用する非優先ＤＬＣＩ用使用帯域（例えば、０．５Ｍｂｐｓ）の２つの帯域に分割したものである。優先ＤＬＣＩでは認定情報速度を１対１で、優先ＤＬＣＩに割り当て、非優先ＤＬＣＩではｎ対１で割り当てる。すなわち、この例では、優先ＤＬＣＩについては既に１９２ｋｂｐｓが割り当てられており、非優先ＤＬＣＩについては、実際のＣＩＲの総和は８９６ｋｂｐｓであるが、倍率ｎ＝１０により、これを１／１０した８９．６ｋｂｐｓとして評価する。
【００５２】
この処理は非優先ＤＬＣＩに割り当てた帯域の１０倍まで登録ができることを意味する。網に輻輳が生じていないときは、非優先のＤＬＣＩも廃棄されることはないが、輻輳が生じたときには、非優先のＤＬＣＩのフレームは廃棄される。
【００５３】
このような処理により、優先ＤＬＣＩのフレームは廃棄されることが防止され、優先的に通信することができる。
図１１は優先／非優先ＤＬＣＩ制御の実施例を示す。図９で説明した手順にしたがって、前もってＤＬＣＩごとに、そのＤＬＣＩが優先ＤＬＣＩか非優先ＤＬＣＩかをフレームリレー交換装置１０のメモリ１３ＣのＤＬＣＩ管理テーブル１３Ｃ１に登録しておく。ＣＩＲ累計テーブル１３Ｃ２は優先／非優先ＤＬＣＩの認定情報速度の総和が書き込まれており、このテーブルはＤＬＣＩを登録するときに参照されるものである。
【００５４】
この状態で、（１）フレームリレー交換装置１０が端末から加入者回線をとおしてフレームを受信する。（２）回線対応部１３の処理装置１３Ｂは受信したフレームのＤＬＣＩをＤＬＣＩ管理テーブル１３Ｃ１に参照して、受信したフレームのＤＬＣＩの優先／非優先区分、通信相手を識別し、それらを受信フレームの網内管理ヘッダに書き込む。（３）処理装置１３Ｂは受信したフレームを送信キューの順序に送信バッファ１３Ｅに書き込む。（４）（２）で優先区分を付与された網内管理ヘッダとユーザデータが網内フレームとして、中継回線をとおして次のノードに向けて送出される。
【００５５】
図１２はバッファ制御の実施例を示す。（Ａ）は非優先フレーム受信時のフレーム一括廃棄制御を示す。フレームリレー交換装置１０の中の送信バッファ１３Ｅには送信データが書き込まれる。このとき、送信バッファ１３Ｅの輻輳状態を検出するために、処理装置１３Ｂは送信バッファ１３Ｅの中のフレームの数と、輻輳状態と判定するための閾値とを比較し、送信バッファ１３Ｅの中のフレームの数が閾値を超えた場合、処理装置１３Ｂは輻輳状態と判定する。
【００５６】
この様な状態で、フレームを受信した場合、処理装置１３ＢはＤＬＣＩからそのフレームの優先／非優先を識別し、非優先フレームの場合には、受信したフレームと、送信バッファ１３Ｅ内ににすでに書き込まれている受信フレームと同一のＤＬＣＩのフレームとを一括廃棄する。
【００５７】
（Ｂ）は優先フレーム受信時のフレーム一括廃棄制御を示す。受信したフレームが優先フレームの場合には、送信バッファ１３Ｅに書き込まれている最後に受信した非優先のＤＬＣＩのフレームを一括廃棄するとともに、受信した優先フレームを送信バッファ１３Ｅに書き込む。
【００５８】
このようにして輻輳時には、非優先ＤＬＣＩのフレームを一括廃棄することより、優先ＤＬＣＩに関する通信が保証される。
本発明の第１実施例ではＤＬＣＩごとに優先度を設けて、優先制御を行っているが、第２実施例では、同一ＤＬＣＩの中のフレームごとに、優先度を付与して制御するようにしたものである。
【００５９】
例えば、フレームリレーネットワークを通して、ＬＡＮ間通信を行うときは、そのＬＡＮに収容される複数の端末からのデータに同じＤＬＣＩが付与され、同じデータリンク上に送出される。このような構成において、ＬＡＮ上の複数の端末からのフレームの優先度は同一ではなく、端末あるいはそのアプリケーションにより優先度が異なってくる。そこで、優先制御を行うために同一のＤＬＣＩのフレームごとに優先度を付与することが必要となる。
【００６０】
それぞれのフレームの優先度は、ルータがもつテーブルを参照し、ＬＡＮ上のアドレスおよび使用するプロトコルにしたがって決定される。このとき、ＬＡＮデータがフレームごとに優先度が付与されたフレームリレーのフレームとして組み立てられフレームリレーネットワーク１に送出される。フレームリレー交換装置１０は受信したフレームの優先度を識別し、その優先度に指定される優先制御を実行する。
【００６１】
フレームリレー通信で使用されるフレームの構成は図２５で説明したとおりであり、アドレスフィールドの中のＤＬＣＩにより通信相手が識別され通信を行う。
【００６２】
図１３はフレームリレーフレームのアドレスフィールドの構成を示す。（Ａ）に示すように、アドレスフィールドは２オクテット（１６ビット）から構成され、その中のＤＬＣＩフィールドに１０ビット、前に説明したＦＥＣＮ、ＢＥＣＮ、ＤＥにそれぞれ１ビット、コマンド／レスポンス表示ビットＣ／Ｒ（フレームリレーにおいては使用しない）に１ビット、アドレスフィールド拡張表示ビットＥＡとしてオクテットごとに１ビットを使用している。ＥＡ＝０で拡張ありを示し、ＥＡ＝１で拡張なしを示す。ここでは、アドレスフィールドは２オクテットから構成されており、２番目のオクテットのＥＡ＝１となる。
【００６３】
ＤＬＣＩフィールドは図に示すように１０ビットであるので、ＤＬＣＩの番号としては、０〜１０２３まで登録することが可能である。実際のフレームリレー交換装置１０の運用を考えると、１本の回線に対して、１０２４個のＤＬＣＩを設定する必要は殆どないと考えられる。そこで、本発明の第２実施例ではＤＬＣＩフィールドの１０ビットの中の特定のビットを優先制御を行うためのビットとして使用するように、ＤＬＣＩフィールドを構成している。
【００６４】
（Ｂ）は本発明のＤＬＣＩフィールドの構成を示す。本発明の第２実施例では１０ビットのＤＬＣＩフィールドの中の４ビットを優先制御ビットとして使用し、ＤＬＣＩとしては６ビットを使用する。
【００６５】
本実施例では、図に示すように、上位２ビットを転送優先制御ビット、次の２ビットを廃棄優先制御ビットとして使用するように優先制御ビットが配置している。
【００６６】
例えば、フレームリレーネットワーク１を通して、ＬＡＮ３０間の通信を行うとき、ＬＡＮとネットワークの間にルータ２０が設けられる。ルータ２０は、端末ごとのＬＡＮ３０上のアドレスと、使用しているアプリケーションから前述の優先度を設定するテーブルを備えており、このテーブルを参照することにより、アドレスフィールドの中に転送優先度、廃棄優先度を付与する。
【００６７】
（Ｃ）は優先制御管理テーブルを示す。このテーブルは優先制御を行うためにフレームリレー交換装置１０の中に書き込まれるものである。本発明では、転送優先制御に２ビット、廃棄優先制御に２ビットを使用している。そこで、優先制御は４段階の制御が可能であり、「１１」、「１０」、「０１」、「００」の順に転送又は非廃棄の優先度が高くしている。
【００６８】
図１４は送信バッファの構成を示す。フレームリレー交換装置１０から、中継回線、端末回線に送出されるフレームは、回線対応部１３の中の回線ごとに配置された送信バッファ１３Ｅに格納され、先に格納されたフレームから、順番に送信処理部１３Ｆに転送され、回線に送出される。
【００６９】
転送に関する優先制御は、この送信バッファ１３Ｅから送信処理部１３Ｆにフレームを転送するとき、優先度に応じた転送処理を行うことにより実現される。
本発明では転送優先度は４つのレベルに区分しておりいる。
【００７０】
具体的には、処理装置１３Ｂは、受信したフレームのアドレスフィールドに書き込まれた転送優先度を識別して、転送優先度ごとにフレームのチェーニング （Ｃｈａｉｎｉｎｇ） を行い送信バッファ１３Ｅに書き込んでゆく。
【００７１】
この４つの転送優先度にしたがって、送信バッファ１３Ｅからフレームを読み出す頻度を制御することにより、処理装置１３Ｂは転送優先制御を実行する。
図１４においては、送信バッファ１３Ｅを２０００個のユニットバッファ１３ｅから構成した例であり、個々のユニットバッファ１３ｅは図に示すように、廃棄優先度、有効データ長、次フレーム先頭アドレス、次バッファアドレスおよび２５６ｂｙｔｅの領域を持つデータ領域から構成されている。
【００７２】
この送信バッファ１３Ｅを管理するためにバッファ管理テーブルがメモリ１３Ｃの中に設けられており、バッファ管理テーブルの中には、ユニットバッファ１３ｅ毎に使用中／未使用を示すフラグとメモリ１３Ｃ上でそのバッファを指定するためのアドレスが書き込まれている。
【００７３】
図１５は送信管理テーブルの構成を示す。本発明においては、転送の優先度は第１優先から第４優先の４段階に区分されている。送信管理テーブルは、４つの優先度に対応して転送を制御するためのものである。送信管理テーブルの先頭に、全ての優先度で使用中のユニットバッファの個数の総合計が書き込まれており、次いで優先度ごとに、それぞれの優先度の送信バッファ１３Ｅの内の使用中のユニットバッファの個数の合計、同一転送優先度の中で次に送出するフレームが格納されている先頭のユニットバッファ１３ｅのアドレスを示すＨＥＡＤアドレス、同一転送優先度の中で最後に送出するフレームが格納されているユニットバッファ１３ｅのアドレスを示すＴＡＩＬアドレスが書き込まれている。このようにして、送信管理テーブルに基づいて、書き込まれているフレームの優先制御を行う。
【００７４】
図１６はバッファのチェーニングを示す。フレームリレー交換装置１０内で交換処理されたユーザデータのフレームは、送信バッファ１３Ｅに格納される。本実施例においては、バッファ１３ｅのデータ部は２５６ｂｙｔｅに設定しているので、ユーザデータのフレームが２５６ｂｙｔｅを超える場合は、１つのユニットバッファ１３ｅに収容することができないので、１つのフレームを複数のバッファ１３ｅに分割して格納する。
【００７５】
図１６において、ユーザデータのフレームのデータが▲１▼、▲２▼、▲３▼（例えば、▲１▼、▲２▼は２５６ｂｙｔｅ、▲３▼は１２８ｂｙｔｅ）から構成されているときは、データを２５６ｂｙｔｅ単位▲１▼、▲２▼、▲３▼に分割して、それぞれを３つのユニットバッファ１３ｅに格納する。そして、次のデータが格納されているバッファ１３ｅのアドレスを次バッファアドレス（ＢＵＦ ＡＤＤ）の欄に書き込む。
【００７６】
このようにして、１つのフレームを分割して複数のユニットバッファ１３ｅに書き込んだとき、次バッファアドレスの欄に指定がある場合には、そのユニットバッファ１３ｅを連続して送出することにより、複数のユニットバッファ１３ｅに分割格納されている１つのフレームを連続して送出することが可能となる。
【００７７】
図１７はフレームのチェーニングを示す。送信バッファ１３Ｅの使用状態は図１５で説明した送信管理テーブルに書き込まれている。そこで、新たにフレームを送信バッファ１３Ｅに格納するときは、送信管理テーブルを参照して、必要な個数のユニットバッファ１３ｅを確保する。具体的には、バッファ管理テーブルを走査して未使用のユニットバッファ１３ｅに対応するフラグを使用中として、各ユニットバッファ１３ｅのアドレスを確認する。そして、確保したバッファ１３ｅの個数を転送管理テーブル上の使用バッファ全個数と、優先度ごとの使用バッファ個数の値に加算する。
【００７８】
さらに、送信管理テーブル上のその優先度に対応するＴＡＩＬアドレスを参照して、そのアドレスが示すユニットバッファ１３ｅ内の次フレームアドレスを、今新たに格納しようとするフレームのバッファの先頭アドレスに変更する。
【００７９】
そして、送信管理テーブル上のＴＡＩＬアドレスの値も、今新たに格納しようとするフレームのバッファの先頭アドレスに変更する。
このようにして、送信バッファ１３Ｅ上にフレームを格納することにより、ユニットバッファ１３ｅ上のフレームを図１７に示すように全体をチェーンした形とすることができる。
このように構成された送信バッファ１３Ｅからのフレームの送信は次のようにして実行する。
【００８０】
回線対応部１３の処理装置１３Ｂは送信管理テーブル上のＨＥＡＤアドレスが指し示すバッファ１３ｅのデータ部を送信処理部１３Ｈに転送する。送信管理テーブル内のＨＥＡＤアドレスは、それに続くフレームに変更するため、送信バッファ１３Ｅ内の次フレームアドレスに書き換える。
【００８１】
また、ＨＥＡＤアドレスが示すユニットバッファ１３ｅに次バッファアドレスが書き込まれている場合には、指定された次のユニットバッファ１３ｅも連続して転送を行う。
【００８２】
転送処理の完了したユニットバッファ１３ｅは、バッファ管理テーブル上の使用状態を表示するフラグを使用状態から未使用状態に変更することによりそのバッファ１３ｅを解放する。
【００８３】
フレームの転送はＨＥＡＤアドレスに指定されるユニットバッファ１３ｅから始まり、次アドレスに指定されるバッファ１３ｅのデータを転送し、次アドレスを持たないバッファを転送したときに、１フレームの転送が終了する。
【００８４】
また、転送優先制御は、転送優先度対応で設けられた送信バッファ１３Ｅから送信処理部１３Ｈへのフレーム転送を制御することにより容易に実行することができる。すなわち、優先制御は、送信バッファ１３Ｅから送信処理部１３Ｈへのフレーム転送の比率を、転送優先度にしたがって変化させることにより実現できる。
【００８５】
送信処理は、１個のフレームを送信バッファ１３Ｅから送信処理部１３Ｈに前のフレームの転送完了した時に、次のフレームの転送が開始される。そこで、処理装置１３Ｂが、先ず、送信管理テーブルを参照してフレームの先頭が格納されているユニットバッファの先頭のアドレス（ＨＥＡＤアドレス）を求めることから開始する。このＨＥＡＤアドレスの参照の比率を転送優先度ごとに行うことで優先制御を実現する。
【００８６】
例えば、転送優先度は次のように設定されていた場合、
第１優先度：第２優先度：第３優先度：第４優先度＝１６：８：４：１
送信管理テーブルの各転送優先度のＨＥＡＤテーブルを参照する回数を１６：８：４：１とすることで、この比率に応じてそれぞれの転送優先度のフレームが回線上に送出される。このとき、例えば、第１優先度のフレームが送信バッファ１３Ｅ上にない場合は、第２優先度以下のフレームがこの比率で回線に送出される。
【００８７】
また、下位の優先度を持つフレームに対して、上位の優先度を持つフレームを絶対的に優先させる場合には、ＨＥＡＤアドレスの参照の比率にしたがって、フレームを転送するのではなく、送信しようとするフレームの優先度より上位の優先度のＨＥＡＤアドレスも同時に参照し、上位の優先度のＨＥＡＤアドレスが存在しない場合のみ、送信しようとするフレームの転送を行う。次に、優先廃棄制御について説明を行う。本発明においては、回線対応部１３の処理装置１３Ｂが、図１３で説明したアドレスフィールドの中の廃棄優先を示す２ビットを参照することにより廃棄優先制御を行う。
【００８８】
廃棄優先制御はフレームリレー交換装置１０の輻輳レベルと関連して実行する。本発明においては、フレームリレー交換装置１０のの輻輳は軽い輻輳から、重い輻輳までを、０次輻輳、１次輻輳、２次輻輳、３次輻輳の４段階で管理する。
【００８９】
輻輳が発生した場合は、フレームリレーのＩＴＵ−Ｔ勧告で定められているように、図１３で説明したアドレスフィールドの中の、ＢＥＣＮ、ＦＥＣＮビットおよび統合リンクレイヤマネージメント （ＣＬＬＭ Ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ）メッセージにより輻輳が発生していることを端末側に通知する。
【００９０】
輻輳が発生していることが端末へ通知されたにもかかわらず、輻輳が収まらずに輻輳レベルが上昇すると、フレームリレー交換装置１０は、輻輳レベルに応じて、廃棄優先度の低いフレームから廃棄を行う。
【００９１】
本発明においては、次のように廃棄処理を行う。
０次輻輳；輻輳通知のみで廃棄処理は行わない。
１次輻輳；第３優先度のフレームを廃棄する。
【００９２】
２次輻輳；第２優先度、第３優先度のフレームを廃棄する。
３次輻輳；第１優先度、第２優先度、第３優先度のフレームを廃棄する。（全フレーム廃棄）
図１８はフレームの廃棄処理を示す。処理装置１３Ｂは輻輳レベルに応じて、受信処理部１３Ｇを制御して、受信フレームの廃棄優先度に応じて廃棄処理を行う。また、処理装置１３Ｂは送信バッファ１３Ｅから送信処理部１３Ｈへのフレームの転送を行うとき、ＨＥＡＤアドレスが示すバッファ１３ｅ内の当該フレームの廃棄優先度を参照する。そして、その時の輻輳レベルと廃棄優先度から転送しようとするフレームを廃棄すべきか否かを判断し、廃棄処理の対象となる場合には、送信処理部１３Ｈへの転送は行わない。
【００９３】
そして、そのユニットバッファ１３ｅ内の次フレームアドレス値を送信管理テーブルのＨＥＡＤアドレスとして格納後、そのバッファ１３ｅとその次バッファアドレスでチェーンしたバッファ１３ｅをバッファ管理テーブルから解放することにより、そのフレームを廃棄する。
【００９４】
回線対応部１３は図４に示したようにそれぞれ送信バッファ１３Ｅを備えている。このような構成において、フレームの廃棄を最小にするにはそれぞれの回線対応部１３の送信バッファ１３Ｅとして大きなメモリ領域を準備することが必要となり、さらにはフレームリレー交換装置１０全体として必要なメモリ領域は膨大なものとなる。
【００９５】
そこで、本発明の第３の実施例では複数の回線対応部１３が共通して使用可能な共通バッファ１３０を設けている。
図１９は共通バッファの構成を示す。図において、共通バッファ１３０は回線対応部１３とフレームリレー交換装置１０の間でフレームの転送を行う高速システムバス１７に接続されている。共通バッファ１３０は回線対応部１３と同様にバス制御部１３Ａ、処理装置１３Ｂ、メモリ１３Ｃを備え、さらに共通バッファメモリ１３ＣＢを設けたものである。
【００９６】
回線対応部１３の処理装置１３Ｂが輻輳を検出したときは、回線から受信したフレームを共通バッファ１３０に転送し、処理装置１３Ｂが輻輳状態を検出しなくなったとき、共通バッファ１３０に書き込んでおいたフレームを取り出し、送信回線に向けて送信バッファ１３Ｅに書き込むことによりフレームの廃棄を防止することができる。
【００９７】
図１９では共通バッファ１３０の領域を分割して、それぞれの回線対応部１３ごとに割り当てた例である。このように構成することは、下記に述べるように回線対応部１３のコスト削減にも効果がある。
【００９８】
図４において、送信バッファ１３Ｅは固定の容量をもっている。しかし、回線対応部１３は中継回線、加入者回線等の異なるデータ速度をもつ種々の回線に接続されており、フレーム廃棄のない通信を実現するには、回線の種別に応じて、メモリの容量を変化させることが必要である。フレームリレー交換装置１０には複数の回線対応部１３が収容される。ここで、回線対応部１３ごとに異なる送信バッファ１３Ｅの容量を変化させると、製造工程上の効率を低下させる。そこで、回線対応部１３ごとに必要なメモリ領域を共通バッファ１３０上に設けることによりコスト低減の効果が生じる。
【００９９】
回線対応部１３の処理装置１３Ｂは輻輳発生時に、受信したフレームに自分のアドレスと共通バッファのアドレスを付加して高速システムバス１７に送出する。共通バッファ１３０の処理装置１３Ｂは共通バッファ１３０宛のアドレスをもつフレームを識別して取り込み、共通バッファメモリ１３ＣＢの任意の位置に書き込む。メモリ１３Ｃ上には、この共通バッファメモリ１３ＣＢに書き込まれたフレームに関する送出元の回線対応部１３のアドレスと共通バッファメモリ１３Ｃの書込み位置とを対応つけて管理するテーブルが生成されており、共通バッファ１３０のエリアを回線対応部ごとに区分することなく共通に使用することもできる。このように構成することにより、共通バッファ１３０の使用効率が上げることができる。
【０１００】
回線対応部１３の処理装置１３Ｂが輻輳を検出しなくなったとき、送出元の回線対応部１３は共通バッファ１３０に書き込んでおいたフレームの送出を要求する。共通バッファ１３０の処理装置１３Ｂはフレームを取り出し、送出元の回線対応部１３のアドレスを付加して高速システムバス１７上に送出する。自分宛のアドレスをもつフレームを検出した回線対応部１３はそのフレームを取り込む。
【０１０１】
フレームを取り込んだ後は、そのフレームは他の回線、他の回線対応部１３から受信したフレームと同じ処理で転送され、このような処理によりフレームの廃棄を防止することができる。
【０１０２】
図２０は共通バッファへのフレーム転送のフローチャートを示す。図は図１９の構成において、フレームの共通バッファ１３０への転送、取り出しを説明するものであり、Ｓ３１で回線対応部１３はフレームを受信し、Ｓ３２で回線対応部１３の処理装置１３Ｂはその時点での輻輳状態を判定し、Ｓ３３で、輻輳状態の場合には受信フレームを共通バッファ１３０に転送する。輻輳が継続している場合は、受信フレームは引続き共通バッファ１３０に転送され、書き込まれてゆく。Ｓ３４で、回線対応部１３の処理装置１３Ｂは、常時、輻輳状態を監視しており、輻輳状態が解消したか否かを判定する。Ｓ３５で、輻輳状態が解消した場合には、共通バッファ１３０からフレームを取り出す。Ｓ３６で、取り出したフレームを送信バッファ１３Ｅに書き込むことにより送信処理を行う。Ｓ３２で輻輳状態でないと判定された場合には、Ｓ３６に進み、受信フレームをそのまま送信バッファ１３Ｅに書き込む。
【０１０３】
また、図１９では共通バッファ１３０を独立して設けた構成としているが、重要回線あるいは輻輳の発生し易い回線を収容する回線対応部１３−１の共通バッファ１３０を最大輻輳時に対応可能な容量で設定しておき、他の回線対応部１３で輻輳が発生した場合には、この共通バッファの領域を使用するように構成することもできる。このような構成をとることにより、すべての回線のフレームを廃棄することもなく、共通バッファ１３０の容量も最小限とすることが可能となる。
【０１０４】
また、共通バッファ１３０の輻輳時のフレームの廃棄処理を実施例１のＤＬＣＩごとの優先度、実施例２のアドレスフィールドに指定する４段階の優先度により制御することも可能である。
【０１０５】
図２１は本発明の第４実施例のルータを説明する図を示す。ルータ２０の機能を前述した図５を参照して説明する。フレームリレーネットワーク１を介してＬＡＮ３０ＡとＬＡＮ３０Ｂの間で通信を行うとき、ルータ２０ＡはＬＡＮ３０ＡのＬＡＮフレームをフレームリレーフレームに組み立てた後にフレームリレーネットワーク１に送出し、ルータ２０Ｂはフレームリレーネットワーク１から受信したフレームをＬＡＮフレームに組み立てた後にＬＡＮ３０Ｂに送出する。本発明の第４の実施例においては、それぞれの端末のＬＡＮ上のアドレスおよび使用するプロトコルから優先度を設定するテーブルをルータ２０上にまえもって登録しておき、フレームリレーネットワーク１に送出するフレームに優先度を付与する。
【０１０６】
図２２はＬＡＮフレームフォーマットの例を示す。フレームフォーマットはＬＡＮ内での制御を行うためのＬＡＮプロトコルフィールドから始まっている。ヘッダフィールドはＬＡＮ３０Ａ上で通信相手を指示するレイヤ２プロトコルとしてのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｎｔｒｏｌ）アドレス、ＬＡＮ３０Ｂ上での通信端末３０ＢＴを指示するレイヤ３プロトコルとしてのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） を最小限含んでいる。ヘッダフィールドに続くユーザフィールドはアプリケーションレイヤプロトコルとしての送信元の端末３０ＡＴのアドレスを含んでいる。
【０１０７】
ＬＡＮ端末の１つとしてＬＡＮ３０Ａに接続されたルータ２０Ａには、固有のＭＡＣアドレスが付与されており、ルータ２０ＡはＬＡＮフレームの中のＭＡＣアドレスを識別してＬＡＮフレーム送受信回路２１をとおしてＬＡＮフレームを受信する。フレーム分析部２２はＬＡＮフレーム送受信処理部２１で受信したＬＡＮフレームを分析し、ＬＡＮフレームの中のＩＰアドレスから通信相手のＬＡＮ３０Ｂを識別する。通信相手のＬＡＮが中継回線Ｂ、Ｃを介して接続されるリモートＬＡＮの場合には、フレーム分析部２２は図２１の登録テーブル２７Ａを参照してフレームリレー回線上のＤＬＣＩの値を決定する。このＤＬＣＩ値はフレームリレーネットワーク１で通信相手と接続するためのＰＶＣを設定するために用いられるものである。フレーム分析部２２は、ＬＡＮフレームのユーザデータの中の発信元アドレスまたはＬＡＮプロトコルから図２１に示す優先度テーブル２７Ｂを参照し、それぞれのＬＡＮフレームに対する優先度の設定も行う。
【０１０８】
図２３は、前述の第一実施例の交換機を使用するフレームリレーネットワークともに用いられるルータ内の登録テーブルを示す。この場合は、発信元のＬＡＮ３０Ａと通信相手のＬＡＮ３０Ｂとの間の通信のために、フレームリレーネットワーク１の中に登録された異なる優先度を持つ複数のＤＬＣＩ（図２１のＢ、Ｂ′の如く）がフレームリレーネットワークに予め登録されている。例えば、同一リモートＬＡＮ３０Ｂを宛先とするそれぞれのフレームリレーフレームに対して、優先度テーブル２７Ｂを参照して異なる優先度をもつＤＬＣＩが与えられる。ここでは、同じ通信相手のＬＡＮ３０Ｂ向けの異なる優先度をもつＤＬＣＩ、例えば、５０、５１、５２があらかじめ登録テーブルに書き込まれている。
【０１０９】
フレームリレー（ＦＲ）フレーム組立部２３は、ＬＡＮデータに、フレームリレーネットワーク１の中でのフレームの転送／廃棄優先度に対応したＤＬＣＩを付加するだけでＬＡＮフレームを組み立てる。組み立てられたフレームリレーフレームはフレームリレー（ＦＲ）送受信処理部２４をとおしてフレームリレー回線に送出される。
【０１１０】
次に、本発明の第２実施例のフレームリレー交換機とともに用いられるルータ２０の特徴を説明する。この場合は同じ通信相手のＬＡＮ宛のフレームリレーフレームには、優先度に無関係に、図２３（ｃ）に示す登録テーブル２７Ａに基づいて同一のＤＬＣＩが設定されるとともに、優先度テーブル２７Ｂからのフレーム優先度レベルも設定される。フレームリレーフレーム組立部２３はフレームリレーネットワーク内での転送優先度、廃棄優先度の識別子を付与してＬＡＮフレームをフレームリレーフレームに組み立てる。組み立てられたフレームリレーフレームはフレームリレー送受信回路２４をとおしてフレームリレー回線に送出される。
【０１１１】
このように、ＬＡＮアドレスとＬＡＮプロトコルから優先度を設定する優先度テーブルがルータ２０の中に設けられているので、第１の実施例で述べた優先度をもたせたＤＬＣＩ、または第２の実施例で述べた転送優先度、廃棄優先度を示す識別子は、上述のテーブルを参照することにより、ＬＡＮフレームをフレームリレーフレームに組み立てるときにフレームのアドレスフィールドの中に設定される。そして、組み立てられたフレームはフレームリレーネットワーク１に送信される。そこで、フレームリレーネットワーク１は、受信したフレームのアドレスフィールドのＤＬＣＩまたは優先度識別子にしたがって優先度制御を行う。このような処理により重要フレームの廃棄を防止し、リアルタイム性の要求の高いフレームを優先的に転送することができる。
【０１１２】
通信相手側のルータ２０Ｂでは、フレームリレー回線からフレームリレー送受信処理部２４をとおして受信したフレームがフレーム分析部２５に送られ、フレームの分析を行い、ＬＡＮフレーム組立部２６に送出し、ＬＡＮのフレームとして組み立てた後ＬＡＮ上にＬＡＮフレーム送受信処理部２１を通して送出する。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明によれば、ＤＬＣＩ単位に優先度を付与することにより、優先度の高いＤＬＣＩのフレームの廃棄を防止することができる。
【０１１４】
また、同じＤＬＣＩのフレームでも、フレームごとに転送優先度、廃棄優先度を付与することより同一ＤＬＣＩのフレームでも優先度制御を行うことができる。 このとき、転送優先度、廃棄優先度は複数のビットを使用して付与することにより、より細かな優先制御を行うことができる。
【０１１５】
さらに、複数の回線対応部からアクセス可能な共通バッファを設け、輻輳発生時には、受信フレームを共通バッファに退避させ、輻輳が解消したときにそのフレームを共通バッファから取り出し送信することにより、フレーム廃棄を少なくすることができる。
【０１１６】
そして、ルータ内に、ＬＡＮアドレス、ＬＡＮプロトコル対応で、優先度を設定する優先度テーブルを設けておき、ＬＡＮフレームをフレームリレーフレームに組み立てるとき、優先度テーブルを参照して、転送優先度、廃棄優先度を設定し、フレームリレーネットワークでは、受信したフレームのアドレスフィールドに設定された優先度から優先度制御を行うことにより、重要フレームの廃棄を防止し、リアルタイム性の高いフレームは優先して送出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を説明する図
【図２】本発明の第２の実施例を説明する図
【図３】本発明の第３の実施例を説明する図
【図４】回線対応部の構成を説明する図
【図５】フレームリレーネットワークの接続処理
【図６】フレームリレーネットワークの管理テーブルの構成
【図７】網内フレームのフォーマット
【図８】フレームリレーネットワークのルーティング処理
【図９】ＤＬＣＩ優先度登録のフローチャート
【図１０】優先／非優先ＤＬＣＩ用のＣＩＲの登録を説明する図
【図１１】優先／非優先ＤＬＣＩ制御の実施例
【図１２】バッファ制御の実施例
【図１３】フレームリレーフレームのアドレスフィールドの構成
【図１４】送信バッファの構成
【図１５】送信管理テーブルの構成
【図１６】バッファのチェーニング
【図１７】フレームのチェーニング
【図１８】フレームの廃棄処理
【図１９】共通バッファの構成
【図２０】共通バッファへのフレーム転送のフローチャート
【図２１】本発明の第４の実施例のルータを説明する図
【図２２】ＬＡＮフレームフォーマットの例
【図２３】ルータのテーブルの例
【図２４】フレームリレーネットワークによるＬＡＮ間接続
【図２５】フレームリレーネットワークのフレームフォーマット
【符号の説明】
１０、１０Ａ〜１０Ｅ フレームリレー交換装置
１１ 管理プロセッサ
１２ 通信多重装置
１３ 回線対応部
１３０ 共通バッファ
１３Ａ バス制御部
１３Ｂ 処理装置
１３Ｃ メモリ
１３Ｃ１ ＤＬＣＩ管理テーブル
１３Ｃ２ ＣＩＲ累計テーブル
１３ＣＢ 共通バッファメモリ
１３Ｄ 受信バッファ
１３Ｅ 送信バッファ
１３ｅ ユニットバッファ
１３Ｆ 回線制御部
１３Ｇ 受信処理部
１３Ｈ 送信処理部
１４ 磁気ディスク装置
１５ 磁気テープ装置
１６ ＮＳＰ
１７ 高速システムバス
２０、２０Ａ、２０Ｂ ルータ
２０ａ データリンクコネクション
２０ｂ 物理回線
２１ ＬＡＮフレーム送受信処理部
２２、２５ フレーム分析部
２３ ＦＲフレーム組立部
２４ ＦＲフレーム送受信処理部
２６ ＬＡＮフレーム組立部
２７Ａ 登録テーブル
２７Ｂ 優先度テーブル
３０、３０Ａ、３０Ｂ ＬＡＮ
Ｔ、３０ＡＴ、３０ＢＴ 端末
Claims (3)
- 複数のフレームリレー交換機と該交換機間を接続する回線とからなるフレームリレーネットワークと、該フレームリレーネットワークとＬＡＮとの間に設けられるルータとからなり、フレーム内に設けた通信相手を識別する識別子に対応する優先情報を登録したテーブルを有し、該テーブルに基づいた優先処理を行い、該識別子に基づいて通信するフームリレー通信システムの該ルータにおいて、
ＬＡＮフレームの送信元アドレスもしくはＬＡＮプロトコルに対応させて設定される優先情報を、受信するＬＡＮフレームの送信元アドレスもしくはＬＡＮプロトコルに基づいて求め、該ＬＡＮフレームを、該優先情報が付与された識別子を含むフレームリレーフレームに変換して送出することを特徴とするルータ。 - 複数のフレームリレー交換機と該交換機間を接続する回線とからなるフレームリレーネットワークと、該フレームリレーネットワークとＬＡＮとの間に設けられるルータとからなり、フレーム内に設けた通信相手を識別する識別子に対応する優先情報を登録したテーブルを有し、該テーブルに基づいた優先処理を行い、該識別子に基づいて通信するフームリレー通信システムの該交換機において、
フレーム転送に対して高い優先度となる優先情報が付与された識別子と、フレーム転送に対して低い優先度となる優先情報が付与された識別子とが登録され、該フレーム転送に対して低い優先度となる優先情報が付与された識別子を有するフレームの通信速度の総和を１より大きい数ｎで除算した値が、該フレームを伝送すべき回線の物理的な通信速度と該フレーム転送に対して高い優先度となる優先情報が付与された識別子を有するフレームの通信速度の総和との差を越えないように制御される該テーブルを備えることを特徴とするフレームリレー交換機。 - 複数のフレームリレー交換機と該交換機間を接続する回線とからなるフレームリレーネットワークと、該フレームリレーネットワークとＬＡＮとの間に設けられるルータとからなり、フレーム内に設けた通信相手を識別する識別子に対応する優先情報を登録したテーブルを有し、該テーブルに基づいた優先処理を行い、該識別子に基づいて通信するフームリレー通信システムのフレームリレー優先通信方式において、
前記ルータが送出する前記フレームリレーフレームを、前記フレームリレー交換機が輻輳状態にて受信した時に、該受信フレームの識別子がフレーム転送に対して低い優先度となる優先情報に対応するものである場合は、該受信フレームと該交換機が備える送信バッファ中の該受信フレームと同一識別子を有するフレームを一括して廃棄し、また、受信フレームの識別子がフレーム転送に対して高い優先度となる優先情報に対応するものである場合は、該送信バッファ中の該低い優先度の優先情報に対応する識別子を有するフレームで最後に受信したフレームを一括して廃棄することを特徴とするフレームリレー優先通信方式。
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