JP5778098B2

JP5778098B2 - 通信装置

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Publication number: JP5778098B2
Application number: JP2012180620A
Authority: JP
Inventors: 悠中山; 憲行太田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2032-08-16
Also published as: JP2014039174A

Description

本発明は、通信装置におけるトラヒック制御技術に係り、特に、輻輳時にレートに応じ選択的にフレームの廃棄を行い、キュー長の増大を防ぎ、トラヒック間の公平性を高める技術に関するものである。

一般に、アクセスネットワークにおいて、データの転送制御を行う通信装置は、ユーザから転送されたトラヒックの集線を行い、ユーザトラヒックを多重化した上で、エッジルータを通じコアネットワーク（通信事業者間を接続する大容量の基幹通信ネットワーク）に転送する。各通信装置は、フレームに記載されたＣＯＳ（ＣｌａｓｓｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）などの値を用いて優先度を識別し、ＶＬＡＮＩＤなどのユーザ識別子を用いて送信元ユーザを識別する。特に、集線を効率的に行うためには、通信装置を多段接続した上で、コアネットワークに接続する構成が必要となる。キャリアネットワークにおいては、信頼性向上の観点から装置や経路の冗長化が重要であり、ＥＲＰ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＲｉｎｇＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）等を適用したレイヤ２リングトポロジが広く採用されている。通信装置を多段接続する場合にも、複数のエッジルータを接続したリングトポロジを構成することは重要である。

しかし、通信装置を多段接続した際には、各通信装置に収容されたユーザのトラヒックに関して、特に輻輳時にスループットや遅延などの転送品質に不公平が生じる。これは、コアネットワークから遠い通信装置に収容されたユーザのトラヒックほど、集線回数が増加し、それに伴いキュー（Ｑｕｅｕｅ）での転送順番待ち回数が増え、遅延が増大しスループットが減少することに起因する。このような不公平を解消するためのトラヒック制御方法が必要となる。なお、キューとは待ち行列のことであり、ここでは、通信装置により受信されたフレームが、宛先通信ポートへの送信に備えて先入れ先出しのリスト構造で保持されたものである。

転送品質の公平性を実現するための第１の従来技術として、非特許文献１に記載のＲａｉｎｂｏｗＦａｉｒＱｕｅｕｅｉｎｇ（ＲＦＱ）がある。この技術は、エッジ装置にてフローごとのレートを推定し、レートが大きいフローのフレームほど多色にマーキングを行い、コア装置に転送し、コア装置にてバッファ閾値超過時に輻輳を検出し、レートが大きい場合に着色される色のフレームを廃棄する。輻輳継続時、廃棄閾値を更新することで廃棄する色を増やし、レートの大きいフローから順にフレームが廃棄され、スループットの公平化を図る。

転送品質の公平性を実現するための第２の従来技術として、非特許文献２に記載の多色マーキングおよび廃棄閾値通知手法がある。この技術は、フレームをレートに応じて多色にマーキングした上で、キュー長が伸び輻輳が強まるほど廃棄色数を増やし、高レートのトラヒックを優先的に廃棄する。さらに上流側装置に対し周期的に廃棄閾値および廃棄確率を通知し用いることで、後に下流側装置で廃棄されるフレームを予め上流側装置で廃棄する。結果として最下流以外のスイッチのキュー長が０に漸近し、装置接続段数増加に伴うキューイング遅延積算を防ぎ、公平性を向上させる。

これらの技術を用いることで、レートの大きいトラヒックのフレームを廃棄し、ユーザトラヒック間の転送品質の公平性を改善することができる。

しかし、これらの技術では、エッジルータを複数接続したリングトポロジ全体としてみた場合に効率的な廃棄を行うことができず、遅延増大や過剰なフレーム廃棄が生じる場合があった。

例えば、非特許文献１の技術においては、コア装置がそれぞれキュー長の増減をもとに廃棄色を決定するため、ある通信装置から出力されたフレームが、次々に転送された先において他に多数のトラヒックが合流して輻輳が拡大した際に、廃棄されることがある。このようなことが発生すると、ネットワーク全体として考えた場合には、本来転送せず早めに廃棄しておくべきだったフレームが転送されることで、転送先のキュー長が不要に伸びることになる。そのため、多くのコア装置を経由するトラヒックほど、キューイング遅延が伸び易く、スループットに不公平が発生する場合がある。

また、非特許文献２の技術においては、エッジルータが複数接続されたリングネットワークにおいては、次のような問題が発生する。すなわち、この様なトポロジにおいては、各通信装置配下に収容されたユーザ端末から送信されたトラヒックは、リング状に接続された複数の通信装置を経由して、エッジルータへと転送される。この際、複数接続された各エッジルータに転送される異なるトラヒックが同一リンクに混在することになり、ユーザトラヒックの合流や分流が発生する。またエッジルータから各ユーザ端末へ転送されるトラヒックも合流、離脱する場合があり、輻輳度合いはリンクによって大きく異なる。こうした状況において、各通信装置が特に何も考慮せず、単に通知された廃棄閾値を採用して廃棄判断を行うと、過剰なフレーム廃棄が発生し、リンク利用効率が低下する場合がある。例えば、ある通信装置にて方路Ａへのフレームは２色まで、方路Ｂへは３色まで転送可能なとき、上流側装置でより大きな廃棄閾値を採用すると、方路に関わらず２色のフレームしか転送されず、３色目以上のフレームは全て廃棄される。このとき、キューイング遅延は抑制される一方で、方路Ｂへのフレームが過剰に廃棄されているため帯域に余剰が生まれ、リンク利用効率が低下している。

Ｒａｉｎｂｏｗｆａｉｒｑｕｅｕｅｉｎｇ：ｆａｉｒｂａｎｄｗｉｄｔｈｓｈａｒｉｎｇｗｉｔｈｏｕｔｐｅｒ−ｆｌｏｗｓｔａｔｅ，ＩＥＥＥＩＮＦＯＣＯＭ２０００，ｖｏｌ．２，ｐｐ．９２２−９３１アクセス系多段集線におけるＮｒａｔｅＮ＋１ｃｏｌｏｒｍａｒｋｉｎｇ適用時の選択的フレーム廃棄，中山悠・太田憲行，電子情報通信学会技術研究報告，ｖｏｌ．１１２，ｎｏ．８，ＮＳ２０１２−９，ｐｐ．４７−５２，２０１２年４月．

本発明が解決しようとする問題点は、従来技術では、エッジルータを複数接続したリングトポロジ全体としてみた場合に効率的な廃棄を行うことができず、遅延増大や過剰なフレーム廃棄が生じる場合があった点である。

例えば、ある通信装置から出力されたフレームが、次々に転送された先の通信装置において他に多数のトラヒックが合流して輻輳が拡大した際に、転送先において廃棄される場合、本来転送せず早めに廃棄しておくべきだったフレームが転送されることで、経由する通信装置のキュー長が不要に伸び、経由する通信装置が多いトラヒックほどキューイング遅延が増大する。また廃棄閾値通知により後に下流側装置で廃棄されるフレームを予め上流側装置で廃棄すれば、装置接続段数増加に伴うキューイング遅延積算を抑制できるが、エッジルータが複数接続される場合には方路が分かれ輻輳が軽減するリンクが生じる場合があり、その際、常に大きな廃棄閾値を採用して廃棄判断を行うと、過剰なフレーム廃棄が発生し、リンク利用効率が低下する場合があった。

本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、アクセス区間におけるエッジルータを複数接続したリング構成において、効率的なフレーム廃棄を行い、キュー長の不要な増大や過剰なフレーム廃棄を防止することを可能とすることである。

上記目的を達成するため、本発明に係る通信装置は、出力フレームを蓄積する複数のキューと、各キューに対応する廃棄閾値と、他の通信装置に対して廃棄閾値を送信する手段とを備え、異なるＮ種類の色の内、いずれかの色がマーキングされたフレームが出力キューに入力する際、フレームの色と、廃棄閾値と、に基づいて、当該フレームの廃棄判断を行い、廃棄と判断された場合には当該フレームを廃棄し、他の通信装置に対し、一定の条件に基づきいずれかの廃棄閾値を選択して送信する、ことを行う。

具体的には、本発明に係る通信装置は、Ｎ（Ｎは自然数）種類の色ＩＤのいずれかがマーキングされたフレームを上流側装置から受信する第１ポートと、前記フレームを蓄積する複数の出力キューと、前記出力キューから前記フレームを下流側装置へ送信する複数の第２ポートと、前記フレームの宛先となる前記第２ポートに対応した前記出力キューの廃棄閾値と前記フレームの色ＩＤとを比較し、前記フレームを廃棄するか否かの廃棄判断を行う廃棄判断部と、一定の条件に基づき、前記複数の出力キューの内のいずれかの出力キューの廃棄閾値を、前記上流側装置に送信する廃棄閾値管理部と、を備える。

本発明に係る通信装置では、前記廃棄閾値管理部は、前記フレームが一定時間内に複数の前記出力キューに対して振り分けられた場合には、振り分けが行われた前記出力キューの前記廃棄閾値のうち最小の値を前記上流側装置に送信し、単一の前記出力キューに対して振り分けられた場合には、前記廃棄閾値のうち最大の値を前記上流側装置に送信してもよい。

本発明に係る通信装置では、前記廃棄閾値管理部は、前記出力キューのうち輻輳しているものが複数ある場合には、輻輳している前記出力キューの前記廃棄閾値のうち最小の値を前記上流側装置に送信し、それ以外の場合には、前記廃棄閾値のうち最大の値を前記上流側装置に送信してもよい。

本発明に係る通信装置では、前記廃棄閾値管理部は、一定時間内に前記出力キューに対して振り分けられた前記フレームのうち、前記フレームのヘッダ情報に基づき特定のフレームをカウントしなくてもよい。

本発明に係る通信装置では、前記廃棄判断部および前記廃棄閾値管理部は、廃棄閾値と同時に廃棄確率を利用してもよい。

本発明に係る通信装置では、前記廃棄閾値管理部は、経路切り替え時に、出力キュー内のすべてのフレームを廃棄し、廃棄閾値を全て初期化してもよい。

具体的には、本発明に係る通信方法は、上流側装置に接続された入力ポートから入力されかつＮ（Ｎは自然数）種類の色ＩＤのいずれかがマーキングされたフレームを、前記フレームの宛先となる出力ポートに応じて振り分ける振り分け手順と、複数の出力キューのうちの出力ポートに対応した出力キューの廃棄閾値とフレームの色ＩＤとを比較し、前記フレームを廃棄するか否かの廃棄判断を行う廃棄判断手順と、前記フレームのうちの廃棄しないフレームを、前記出力ポートに対応した出力キューに出力する出力手順と、を順に有し、前記振り分け手順の後に、一定の条件に基づき、複数の出力キューの内のいずれかの出力キューの廃棄閾値を、前記入力ポートから前記上流側装置に送信する。

本発明に係る通信方法では、前記フレームが一定時間内に複数の前記出力キューに対して振り分けられた場合には、振り分けが行われた前記出力キューの前記廃棄閾値のうち最小の値を前記上流側装置に送信し、単一の前記出力キューに対して振り分けられた場合には、前記廃棄閾値のうち最大の値を前記上流側装置に送信してもよい。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明によれば、ネットワークを構成する通信装置は、他の通信装置に対して通知する廃棄閾値を状況に応じて選択することで、キュー長の不要な増大を抑制しながら、過剰なフレーム廃棄を防ぐ。出力ポートを複数備え、実際に入力フレームが複数のポートに対して転送されている際に、より輻輳が軽度で廃棄される色数が少ない方の廃棄閾値を選択して、上流側装置に対して通知することで、上流側装置での過剰なフレーム廃棄によるリンク利用率低下を防止する。

本発明の係るネットワークの物理的な構成例を示す図である。本発明の係るネットワークの論理的な構成例を示す図である。本発明の係る通信装置の構成例を示すブロック図である。本発明の係る通信装置の通知値選択アルゴリズムの例を示す図である。

以下、図を用いて本発明を実施するための形態例を説明する。なお、本発明は、以下の記述により限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

まず、図１、図２、図３及び図４を用いて本発明の第１の実施の形態について説明する。

＜第１の実施の形態＞
図１において、ＳＷ０からＳＷ７は本発明に係る通信装置であり、これらはリングトポロジで接続されている。通信装置にはそれぞれ、アクセスネットワークを通じてユーザ端末が接続される。ＳＷ７およびＳＷ１に対しエッジルータＥＲ０、ＥＲ１が接続されており、コアネットワークに接続される。

図２は、図１のネットワークの論理的な構成を示す。ＥＲＰなどを用いて一部のリンクがブロックされ、ここではＳＷ３―ＳＷ４間のリンクがブロックされているものとする。また、ユーザ端末からのトラヒックは、ＳＷを経由してＥＲ０もしくはＥＲ１のいずれかに転送され、さらにエッジルータからコアネットワークに転送される。トラヒックがＥＲ０とＥＲ１のいずれに転送されるかは、特に制限しない。ユーザごとでも、サービスごとでも、トラヒック種別ごとでもよい。

また、このとき、ＳＷの転送動作としては、以下のようになる。たとえば、ＳＷ７であれば、ＳＷ７に直接接続しているユーザ端末からのトラヒックのうち、一部はＥＲ０へ転送され、一部はＥＲ１へ転送するためＳＷ０へ転送される。同様に、ＳＷ６から入力されたトラヒックも、一部はＥＲ０へ、一部はＳＷ０へ転送される。さらには、ＥＲ０から入力されたトラヒックは、各ユーザ端末へ向かうため、ＳＷ７に接続しているユーザ端末、ＳＷ６〜ＳＷ４に接続しているユーザ端末のほかに、ＳＷ０〜ＳＷ３に接続しているユーザ端末へ向かうトラヒックもあり、これはＳＷ０へ転送されることになる。このように、ＳＷ７だけを取り上げてみたが、同じ入力元（たとえば、ＳＷ６）からのトラヒックであっても、転送先が異なり（ＥＲ０、ＳＷ０）、転送先ごとに、合流するトラヒックも異なることになる。当然、トラヒック量もそれぞれ異なることになる。

図３に、本実施形態に係る通信装置の一例を示す。通信装置１は、第１のポート１１と、第２のポート１２と、出力キュー１３−１及び１３−２と、廃棄判断部１４と、廃棄閾値管理部１５と、振り分け部１６を備える。本実施形態では、第１のポート１１が上流側に接続される入力ポートとして機能し、第２のポート１２が下流側に接続される出力ポートとして機能する場合について説明する。図中、フレームの流れを実線で表し、廃棄閾値に関する情報の流れを破線で示す。

本実施形態に係る通信方法では、通信装置１は、第１のポート１１を通じて受信した、他の通信装置から転送されたフレーム１０に関し、振り分け部１６が行う振り分け手順と、廃棄判断部１４が行う廃棄判断手順と、出力キュー１３−１，１３−２が行う出力手順と、を順に行う。これらの手順を行うことで、上流からのフレームを下流に伝送する。本実施形態では、振り分け手順の後に、廃棄閾値管理部１５が行う廃棄閾値通知手順を有する。

廃棄閾値通知手順では、一定の条件に基づき、複数の出力キュー１３−１，１３−２の内のいずれかの出力キューの廃棄閾値Ｍ１，Ｍ２を、定期的に第１のポート１１から上流側装置に送信する。廃棄閾値通知手順は、振り分け手順の後の任意のタイミングで行うことが可能であり、廃棄判断手順の前であってもよく、出力手順の後であってもよい。

振り分け手順では、振り分け部１６においてフレームの宛先によって出力先を振り分け、廃棄判断部１４に転送する。

廃棄判断手順では、廃棄判断部１４において廃棄判断を行った上で、非廃棄と判断された場合には出力キュー１３にフレームを転送し、廃棄と判断された場合には即座にフレームを廃棄する。この際、入力フレーム１０には、異なるＮ種類の色の内のいずれかがマーキングされているものとする。

ここで、色とは、廃棄優先度を表す特定のビット列のことを指す。便宜的に、色には、０からＮ−１までの色ＩＤが割り当てられているものとし、色ＩＤが大きい色が含まれているほど、当該トラヒックのレートが大きいことを表すものとする。

出力手順では、出力キュー１３に蓄積されたフレームは、第２のポート１２から、他の通信装置に対して転送される。ここで第２のポート１２−１、１２−２は異なる装置に対して接続されているものとする。ここでは、１２−１はエッジルータに接続され、１２−２は通信装置１と共にリングを構成する下流側通信装置に接続されているとする。

本実施形態では、入力フレーム１０には、当該フレームの優先度を示す情報が付与されており、廃棄判断部１４に転送される前に、図示しない振り分け部により、あらかじめ優先度に従って振り分けられており、廃棄判断部１４が扱うのは、同一の優先度を持ったフレームである。また、廃棄判断対象とならないフレームに関しては、ここでは図示していない、当該優先度向けの出力キューに別途蓄積されるものとする。

廃棄判断部１４は、各出力キュー１３−１、１３−２に対応した廃棄閾値Ｍ１、Ｍ２（０≦Ｍ１、Ｍ２＜Ｎ）を持つ。Ｍ１、Ｍ２は、廃棄閾値管理部１５において、廃棄判断時点のキュー長ｑと最大キュー長Ｑとの比率から求められる値であり、対応する第２のポート１２の輻輳状況を表し、Ｎはマーカの色の最大値を示す。廃棄閾値Ｍは、例えば、次式で求められる。

なお、βは、ユーザ数やレート分布等に基づいて定められる任意の値である。例えば、β＞１とし、ｑが大きくなるほどＭの値の増大が遅くなるように設定すれば、低レート域のフレームを廃棄され難くすることができる。

本実施形態では、各廃棄閾値をＭｉとおくと、第２のポート１２および出力キュー１３が２つのｉ＝１、２の場合について記述するが、２つ以上のエッジルータを接続する際など、第２のポート１２および出力キュー１３が３つ以上のｉ≧３の場合もある。各出力キューに転送されるフレームは、フレーム１０の色ＩＤと、対応する廃棄閾値とを用いて、色ＩＤ≧Ｎ−Ｍであればフレーム１０を廃棄する。

振り分け部１６は、出力ポートごとの振り分けフラグＦ１、Ｆ２を持つ。フレームを振り分ける際、１２−１に振り分けた場合にはＦ１をＴｒｕｅにセットし、１２−２に振り分けた場合にはＦ２をＴｒｕｅにセットする。また、廃棄閾値管理部１５からのリセット指示を受けた場合には全てのフラグをＦａｌｓｅにセットする。一方、廃棄閾値管理部１５は、第１のポート１１を通じて、他の通信装置に対して一定の時間間隔ごとに廃棄閾値を送信する。この際に送信する廃棄閾値の選択方法を、図４を用いて以下に述べる。

廃棄閾値管理部１５は、廃棄閾値送信間隔をτとするとき、τだけ時間が経過するごとに（Ｓ１０１）、送信する廃棄閾値を選択する（Ｓ１０２）。具体的には、振り分け部１６のフラグＦ１、Ｆ２がともにＴｒｕｅの場合には、最小の廃棄閾値すなわちＭｉｎ（Ｍｉ）を選択し、他の通信装置に通知する（Ｓ１０３）。それ以外の場合には、最大の廃棄閾値すなわちＭａｘ（Ｍｉ）を選択し、他の通信装置に通知する（Ｓ１０４）。そして、廃棄閾値の通知後には、フラグのリセット指示を振り分け部１６に出す（Ｓ１０５）。また、リンク障害等により経路切り替えが発生した場合には、廃棄閾値管理部１５は、出力キュー内のすべてのフレームを廃棄し、廃棄閾値を初期化する。

この廃棄閾値選択方法により、実際に入力フレームが複数の出力ポートに対して転送されている際に、より輻輳が軽度で廃棄される色数が少ない方の廃棄閾値を選択して、上流側装置に対して通知することで、上流側装置での過剰なフレーム廃棄によるリンク利用率低下を防止する。

例えば、図１、図２のＳＷ７におけるＥＲ０およびＳＷ０へのリンクに着目する。第２のポート１２−１がＥＲ０へ接続され、第２のポート１２−２がＳＷ０へ接続されているとする。フラグＦ１、Ｆ２ともにＴｒｕｅであり、廃棄判断部１４において１２−１へのフレームは２色まで、１２−２へのフレームは３色まで転送し、それ以上のフレームを廃棄しているとする。このとき上流側装置であるＳＷ６に対して、仮にＭａｘ（Ｍｉ）を通知した場合、ＳＷ６において廃棄されずＳＷ７に転送されるのは２色のフレームのみであり、１２−２へのリンク利用効率が低下してしまう。一方、図４に示した廃棄閾値選択アルゴリズムに基づきＭｉｎ（Ｍｉ）を通知すれば、ＳＷ６において廃棄されずＳＷ７に転送されるのは３色のフレームである。よって、４色以上のフレーム転送を防ぐことでキューイング遅延を抑制すると同時に、各方路へのフレームの過剰廃棄を避け、リンク利用効率の低下を防ぐことができる。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、ほぼ第１の実施の形態と同様であるが、以下の点が異なる。すなわち、振り分け部１６が第２のポート１２−１，１２−２ごとの振り分けフラグＦ１、Ｆ２を持ち、フレームを１２−１に振り分けた際にＦ１をＴｒｕｅとし、１２−２に振り分けた際にＦ２をＴｒｕｅとする代わりに、次のことを行う。

廃棄閾値管理部１５が第２のポート１２−１，１２−２ごとの輻輳フラグＦ１、Ｆ２を持ち、出力キュー１３−１が輻輳している場合にはＦ１をＴｒｕｅとし、１３−２が輻輳している場合にはＦ２をＴｒｕｅとする。ここで出力キューが輻輳しているとは、当該出力キューのキュー長ｑに対応する廃棄閾値Ｍが予め定めた値以上であることを指す。例えば、Ｍ＞０と定めれば、ｑが小さい場合にも輻輳と判断される一方で、Ｍ＞２などと定めれば、ｑがある程度大きくならなければ輻輳とは判断されない。これを用いて、トラヒックのレートに対してバースト性が高く、瞬間的にフレームがキューに少量蓄積されるような場合に、これを輻輳と判断し次の周期τ間フレームを過剰に廃棄すること、を防ぐ等が可能である。この方法により、フレームの振り分け先を観測し記憶することなく、簡易に通知値を選択することが可能となる。

＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、ほぼ第１の実施の形態と同様であるが、以下の点が異なる。すなわち、τ間にフレームが複数の出力キューに振り分けられたか否かを、全てのフレームを対象として判断するのではなく、フレームのヘッダ情報等に基づいて予め定めたフレームを除外した上で判断を実行する。

つまり、フレームが特定のポートから入力した場合や、ルーティングやＥＲＰなどのプロトコルによって利用されるフレームを除外する場合がある。例えば、通知する廃棄閾値が過大であるために過剰な廃棄が発生するのは、上流側装置から転送されるフレームのみであるため、振り分け先の観測、記憶対象を上流側装置から転送されるフレームのみに制限することで、より効率的なフレーム廃棄が可能となる。また、ＥＲＰ等のプロトコルによって利用されるフレームは、通常のデータフレームと比べて少数であることから輻輳には影響せず、除外して扱うことで、より正確にデータフレームの廃棄判断が可能となる。

＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態は、ほぼ第１〜３の実施の形態と同様であるが、以下の点が異なる。すなわち、廃棄閾値のみを用いる代わりに、廃棄閾値と廃棄確率の組を用いる。廃棄閾値は、現在キュー長ｑの最大キュー長Ｑに対する比率を整数Ｍで表す。廃棄確率は、上記比率における、整数ＭとＭ＋１の間の割合を０〜１の小数Ｐで表す。廃棄閾値Ｍと廃棄確率Ｐを組で用いることにより、廃棄閾値のみを用いた場合よりも高い精度でのレート制御を実施することが可能となる。

具体的な手順としては、廃棄判断時に、色ＩＤ＞Ｎ−Ｍであるフレームは廃棄する。
さらに、色ＩＤ＝Ｎ−Ｍであるフレームを、確率Ｐで廃棄する。
これにより、例えば、Ｐが０．５だけ増加した場合には、一つの色が付与されたフレームすべてではなく、そのうちの約半数だけが廃棄されることになる。これは、実質的に転送可能な色数を０．５だけ減少させたことと等価であり、高い精度でのレート制御を実現できる。

本発明は情報通信産業に適用することができる。

１：通信装置
１０：フレーム
１１：第１のポート
１２−１、１２−２：第２のポート
１３−１、１３−２：出力キュー
１４：廃棄判断部
１５：廃棄閾値管理部
１６：振り分け部

Claims

Ｎ（Ｎは自然数）種類の色ＩＤのいずれかがマーキングされたフレームを上流側装置から受信する第１ポートと、
前記フレームを蓄積する複数の出力キューと、
前記出力キューから前記フレームを下流側装置へ送信する複数の第２ポートと、
前記フレームの宛先となる前記第２ポートに対応した前記出力キューの廃棄閾値と前記フレームの色ＩＤとを比較し、前記フレームを廃棄するか否かの廃棄判断を行う廃棄判断部と、
一定の条件に基づき、前記複数の出力キューの内のいずれかの出力キューの廃棄閾値を、前記上流側装置に送信する廃棄閾値管理部と、
を備え、
前記廃棄閾値管理部は、
前記フレームが一定時間内に複数の前記出力キューに対して振り分けられた場合には、振り分けが行われた前記出力キューの前記廃棄閾値のうち最小の値を前記上流側装置に送信し、
単一の前記出力キューに対して振り分けられた場合には、前記廃棄閾値のうち最大の値を前記上流側装置に送信する、
ことを特徴とする通信装置。
Ｎ（Ｎは自然数）種類の色ＩＤのいずれかがマーキングされたフレームを上流側装置から受信する第１ポートと、
前記フレームを蓄積する複数の出力キューと、
前記出力キューから前記フレームを下流側装置へ送信する複数の第２ポートと、
前記フレームの宛先となる前記第２ポートに対応した前記出力キューの廃棄閾値と前記フレームの色ＩＤとを比較し、前記フレームを廃棄するか否かの廃棄判断を行う廃棄判断部と、
一定の条件に基づき、前記複数の出力キューの内のいずれかの出力キューの廃棄閾値を、前記上流側装置に送信する廃棄閾値管理部と、
を備え、
前記廃棄閾値管理部は、
前記出力キューのうち輻輳しているものが複数ある場合には、輻輳している前記出力キューの前記廃棄閾値のうち最小の値を前記上流側装置に送信し、
それ以外の場合には、前記廃棄閾値のうち最大の値を前記上流側装置に送信する、
ことを特徴とする通信装置。
前記廃棄閾値管理部は、
一定時間内に前記出力キューに対して振り分けられた前記フレームのうち、前記フレームのヘッダ情報に基づき特定のフレームをカウントしない、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信装置。
前記廃棄判断部および前記廃棄閾値管理部は、
廃棄閾値と同時に廃棄確率を利用する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の通信装置。
前記廃棄閾値管理部は、
経路切り替え時に、出力キュー内のすべてのフレームを廃棄し、廃棄閾値を全て初期化する、ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の通信装置。
上流側装置に接続された入力ポートから入力されかつＮ（Ｎは自然数）種類の色ＩＤのいずれかがマーキングされたフレームを、前記フレームの宛先となる出力ポートに応じて振り分ける振り分け手順と、
複数の出力キューのうちの出力ポートに対応した出力キューの廃棄閾値とフレームの色ＩＤとを比較し、前記フレームを廃棄するか否かの廃棄判断を行う廃棄判断手順と、
前記フレームのうちの廃棄しないフレームを、前記出力ポートに対応した出力キューに出力する出力手順と、
を順に有し、
前記振り分け手順の後に、一定の条件に基づき、複数の出力キューの内のいずれかの出力キューの廃棄閾値を、前記入力ポートから前記上流側装置に送信する通信方法であって、
前記フレームが一定時間内に複数の前記出力キューに対して振り分けられた場合には、振り分けが行われた前記出力キューの前記廃棄閾値のうち最小の値を前記上流側装置に送信し、
単一の前記出力キューに対して振り分けられた場合には、前記廃棄閾値のうち最大の値を前記上流側装置に送信する、
ことを特徴とする通信方法。
上流側装置に接続された入力ポートから入力されかつＮ（Ｎは自然数）種類の色ＩＤのいずれかがマーキングされたフレームを、前記フレームの宛先となる出力ポートに応じて振り分ける振り分け手順と、
複数の出力キューのうちの出力ポートに対応した出力キューの廃棄閾値とフレームの色ＩＤとを比較し、前記フレームを廃棄するか否かの廃棄判断を行う廃棄判断手順と、
前記フレームのうちの廃棄しないフレームを、前記出力ポートに対応した出力キューに出力する出力手順と、
を順に有し、
前記振り分け手順の後に、一定の条件に基づき、複数の出力キューの内のいずれかの出力キューの廃棄閾値を、前記入力ポートから前記上流側装置に送信する通信方法であって、
前記出力キューのうち輻輳しているものが複数ある場合には、輻輳している前記出力キューの前記廃棄閾値のうち最小の値を前記上流側装置に送信し、
それ以外の場合には、前記廃棄閾値のうち最大の値を前記上流側装置に送信する、
ことを特徴とする通信方法。