JPH021665A - 輻輳制御装置 - Google Patents

輻輳制御装置

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JPH021665A
JPH021665A JP1031505A JP3150589A JPH021665A JP H021665 A JPH021665 A JP H021665A JP 1031505 A JP1031505 A JP 1031505A JP 3150589 A JP3150589 A JP 3150589A JP H021665 A JPH021665 A JP H021665A
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンドツーエンドで受信確認信号を用いて誤り
回復及びフロー制御を行なっているパケット交換網の輻
輳制御方法に関する。
（従来の技術） 従来のパケット交換網では隣接するノード間で再送制御
を行い、伝送路での誤りを回復するとともにフロー制御
を行なう方式を採用している。これに対して近年、誤り
回復やフロー制御をエンドツーエンドで行ってネットワ
ークはパケットの配送のみを行なうことにより高速なパ
ケット通信を実現する方式が特に広帯域ｌ５ＤＮの分野
で検討されている。このような方式はプロトコルが簡略
化されているため高速なパケット交換が実現できる反面
、フロー制御がエンドツーエンドになっているため異常
トラヒックによって輻輳が生じた場合の制御が困難にな
っている。このようなシステムに於ける！？３５制御と
しては新たな発呼を規制する方法やサービスクラスを設
５けてクラスの低いパケットから廃棄する方法が検討さ
れている。このことは１９８８年８月発行の電子情報通
信学会誌の８１２ページに詳細に記されている。
（発明が解決しようとする問題点） 上述した輻情制御には以下のような重大な問題点がある
。
まず発呼規制を行なう方法では既に通信を開始している
端末に対してはトラヒック制御をかけることができない
ため、どこかの端末が通信を終了しない限り有効な制御
がかからない。従って実際に制御が効き始めるまでにか
なりの時間がかかることになる。
また、パケットを廃棄する方法ではエンドツーエンドで
誤りを回復しようとして再送が行なわれるため、タイム
アウトで回線が切れてしまうまではむしろ一時的にトラ
ヒックが増加してしまうことになる。また受信確認信号
を使用していない音声パケットや画像パケットを廃棄す
ると通信品質が劣化することになる。
本発明の目的はこのような高速パケット通信網に於いて
受信確認信号を使用していないパケットを廃棄すること
なく短時間に輻較状態から回復することの可能な輻較制
御方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明に於いてはこのようなエンドツーエンドで受信確
認信号を用いてフロー制御を行なうパケット交換網に於
て、パケット交換機が輻輳状態を検出すると、前記パケ
ット交換機に入力される受信確認信号を前記パケット交
換機内に滞留させた後に転送することを特徴とする輻輳
制御方法を提供する。ここで受信確認信号を滞留させる
方法として以下のような方法を提供する。
１）受信確認信号を一定時間パケット交換機内に滞留さ
せる。
２）受信確認信号を輻較状態の度合に応じて定められる
時間だけ滞留させる。
３）受信確認信号を通信のサービスクラスに応じた時間
だけ滞留させる。
４）受信確認信号を待ち行列に繰り返し並ばせることに
よりパケット交換機内に滞留させる。
（作用） 再送により誤り回復を行なっているＨＤＬＣ等の通常の
手順ではフロー制御の手段としてウィンドウコントロー
ルと呼ばれる方法が用いられている。この方法は送信端
末はウィンドウサイズで規定される一定数のパケットを
ネットワークに送出した後、受信確認信号を受けるまで
は以後のパケット送出しないようにする方式である。以
後は受信確認信号を受信してからパケットを送出するの
でネットワークに一端末から送出されるパケット数は常
にウィンドウサイズ以下に保たれる。本発明に於いては
この性質を利用して輻較制御を行なう。すなわちパケッ
ト交換機は輻輳状態を検出すると、入力パケットのうち
受信確認信号を検出し、これを意図的に遅延させて転送
することにより、フロー制御を実現する。この処理はパ
ケット交換機に特定の種別のパケットを検出する機能を
持たせるだけで容易に実現できる。遅延のさせ方として
は一定時間の遅延、Ｈ快の度合に応じた遅延、サービス
クラスに応じた遅延、送信順序を後回しにすることによ
る遅延などがある。
（実施例） 次に本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。
第１図は本発明による輻輳制御方法の基本的な動作を示
すフローチャートである。尚、同図中のＰ１〜Ｐ５はフ
ローチャートの各ステップを示す。本発明に於いて、パ
ケット交換機がＰｌでパケットが受信されたことを検出
するとＰ２で４１１６状態であるがどうかを調べる。４
ｉ１１１状態でなければ受信されたパケットを出力リン
クへ送信し、Ｉｓ饋状態であればＰ３で受信されたパケ
ットが受信確認信号であるがどうかを調べる。もし受信
確認信号でなければ出力リンクへ送信し、受信確認信号
であればＰ４でその信号をしばらく保留してパケット交
換機内に滞留させた後Ｐ５で出力リンクへ送信する。
第２図には本発明の第１の実施例を示す。第２図は本発
明を実現するパケット交換機のうち本発明に関連するも
のを示している。パケット交換機はそれぞれの物理的な
リンクに対応して入出力パケットのルーティングを制御
する入出力制御部１０．２０．３０、と実際にパケット
を行き先側に振り分けるパケット伝達部５０とに大別さ
れる。本実施例はこのうち人出力制御部を一部従来のも
のと変更することにより実現される。本実施例ではこの
うち入出力制御部１０の構成について詳細に説明する。
なお、入出力制御部２０．３０の構成動作は、入出力制
御部１０と同様である。入出力制御部の主な機能は入力
パケットに付与されているアドレス情報もしくはロジカ
ルチャネル番号を実際にパケット伝達部５０で伝達でき
る形に翻訳することで、これはパスコントロールテープ
（ＰＣＴ）１１で実現される。このパスコントロールテ
ーブルの詳細については１９８６年５月５日発行の日経
エレクトロニクス誌の８８ページに記載されている。通
常、入力パケットはパスコントロールテーブルで翻訳さ
れたルーティング情報とともにバッファ１６に蓄積され
、適当なタイミングでパケット伝達部５０へと出力され
る。
本実施例に於いてはこれに加えて入力パケットが受信確
認パケットであるかどうかを検出する受信、確認パケッ
ト検出部（Ａｃｋ　Ｄｅｔ）１２を有する。この受信確
認パケット検出部は入力パケットのパケットタイプ情報
が受信確認パケットの番号と一致するかどうかを判定す
るごとにより容易に実現することができる。入力端子１
０２は輻輳検出回路からの入力で交換機が輻輳状態であ
るかどうかを示している。輻輳検出の方法は単位時間内
の処理量や空きバッファの量を調べる方法など様々な方
法があり既存の交換機でも実現されているがこれはどの
様な方法で実現されていても良いので本実施例には記載
されていない。端子１０２からシステムが輻輳であるこ
とが示されると受信確認パケット検出部１２が起動され
る。ここで入力パケットが受信確認パケットであること
が検出されると、タイマー１３を起動すると同時にスイ
ッチ１４を倒して入力パケットを付加バッファ１５へ入
力する。スイッチ１４は１パケツトを付加バッファ１５
に書き込むと再びもとの状態に戻される。タイマー１３
で一定時間が経過すると付加バッファ１５に蓄えられた
受信確認パケットはパケット伝達部５０へ出力される。
パケット伝達部５０からの出力信号はバッファ１７に蓄
えられた後で端子１０１から出力される。
次に第３図を参照して受信確認信号のみを交換機内に滞
留させることによって実際にフロー制御が実現できるこ
とについて、網全体の動作の立場から説明する。ここで
は端末１０ａと端末２０ａが交換機３０を介して通信し
ているとする。また、端末間のプロトコルはベーシック
手順のように一つパケットを送信すると受信確認パケッ
トを受は取るまでは次のパケットを送信できないものと
する。端末１０ａがデータパケットａを送信すると、交
換機はそれを受は取りデータバケツ）ｂを端末２０ａへ
送信する。端末２０ａはデータパケットｂを受信すると
、受信確認パケットＣを交換機に送信する。輻較状態で
ない場合には交換機は受信確認バケツ）ｃを受信すると
すぐに受信確認バケツ）ｄを端末２０ａへ送信する。端
末１０ａはこの受信確認パケットｄを受信してから次の
データパケットｅを交換機へ向けて送信する。ここで交
換機で輻輳状態が始まったとすると、交換機はまずデー
タバケツ）ｆを端末２０ａに送信する。そして端末２０
ａからの受信確認パケットｇを受信するとこのパケット
を交換機内に１時間だけ滞留させてから受信確認バケツ
）ｈを端末１０ａへ向けて送信する。端末１０ａでは受
信確認パケットｈを受けて始めて次のパケットを送信で
きるので単位時間内にパケット交換機３０に到着するパ
ケット数が減少して輻輳状態が解除される。なお、この
受信確認パケットは制御パケットであるので長さも短く
、交換機内に滞留させてもさほどバッファ容量は必要と
しない。
尚、輻峻検出回路で輻輳の度合を検出することが可能な
場合には、その＠較の度合に応じてタイマーにセットす
る時間を変えることができ、よりきめ細かな制御が実現
できる。具体的には！＄１の度合が激しい場合には第２
図のタイマーの設定時間を長くして、輻輳の度合が軽い
場合には第２図のタイマー設定時間を短くすれば良い。
これは第２図で端子１０２から入力される輻輳情報をタ
イマー１３の初期値として入力することで容易に実現で
きるので特に図示はしない。
第４図には本発明の第２の実施例を示す図である。第４
図はパケットにサービスクラスが定義されている場合の
実施例である。第４図に於いて参照数字の第２図と同一
のものは第２図と同一の機能を有する。入力端子１００
から入力されたパケットはパスコントロールテーブル（
ＰＣＴ）１１でロジカルチャネル番号を変換されてスイ
ッチ１４を介してバッファ１６へ入力される。スイッチ
１４は通常はパスコントロールテーブル１１の出力のバ
ッファ１６に接続している。端子１０２から輻輳状態が
通知されると受信確認パケット検出部（Ａｃｋ　Ｄｅｔ
）１２が起動される。そして受信確認パケットが検出さ
れるとスイッチ１４を付加バッファ１５の方へ倒し、同
時にタイマー１３をリセットする。本実施例ではこれに
加えてサービスクラス検出部（ＳＣＤｅｔ）１８を有し
、ここで検出されたサービスクラスの情報をタイマー１
３の初期値として入力する。このようにしてサービスク
ラスの高い受信確認パケットに対しては交換機内の滞留
時間を短く、サービスクラスの低い受信確認パケットに
対しては交換機内の滞留時間を長くするきめ細かいサー
ビスを提供することができる。
バッファ１５に蓄えられた受信確認パケットはタイマー
１３がタイムアウトになるとパケット伝達部５０へ入力
される。スイッチ１４は１パケツトを付加バッファ１５
に書き込むと再びもとの状態に戻される。
またパケット伝達部５０からの信号は出力バッファ１７
に一時蓄えられた後、端子１０１から出力される。
第２図及び第４図の実施例はいずれも入力信号を大力バ
ッファ１６に入れるまでの過程で受信確認信号を検出し
て滞留させる処理を行なっているがこの処理は大力バッ
ファ１６の出力をパケット伝達部５０に入力する段階、
パケット伝達部の出力を出力バッファ１７に書き込む段
階、出力バッファ１７から読み出す段階のいずれの段階
でも同様に実現することができるのは明らかである。
第５図は本発明の第３の実施例を示す図である。
第５図に於いても参照数字の第２図と同一のものは第２
図と同一の機能を有する。本実施例では入力端子１００
から入力されたパケットはパスコントロールテーブル（
ＰＣＴ）１１で翻訳された後、大力バッファ１６に入力
される。入力バッファ１６から適当なタイミングでパケ
ット伝達部５０に出力されたパケットは出力バッファ１
７に入力される。通常ある入出力制御部（この例では１
０”）から入力されたパケットはパケット伝達部５０を
介して他の入出力制御部（２０”とか３０”）に出力さ
れるのであるが、どの入出力制御部も同一の構成である
のでここでは入出力制御部１０″に出力されたものとし
て説明する。バッファ１７に書き込む段階で各パケット
はフラグ生成部１９からのフラグ信号が付与される。こ
のフラグ信号は通常は“０″が各パケットに付与される
。通常の状態ではこのフラグ信号は無視され、パケット
がスイッチ１４′を介して端子１０１から出力される。
端子１０２から輻輳状態が通知されると、受信確認パケ
ット検出部（Ａｃｋ　Ｄｅｔ）１２’が起動され、読み
出されたパケットが受信確認パケットであるかどうかが
チエツクされる。このとき同時にフラグ信号もチエツク
される。読み出されたパケットが受信確認パケットでか
つフラグ信号が０”ならば受信確認パケット検出部１２
はスイッチ１４′を倒すとともにフラグ生成部１９にフ
ラグを“１′″にするように指示する。スイッチ１４′
は１パケツト出力し終えると再び通常の出力状態に戻す
。こうすることにより読み出された受信確認パケットは
フラグ信号“１”の状態で出力バッファ１７に再び書ぎ
込まれる。フラグ生成部１９はこの処理が終了するとす
ぐにフラグを“０″に戻す。通常出力バッファは待ち行
列を成しているので行列の先頭にあった受信確認パケッ
トが行列の最後部に書き込まれることになる。この受信
確認バケツ゛トを次に読み出すときにはフラグが“１”
になっているので受信確認パケット検出部１２′は特に
処理を行なわずそのまま端子１０１から受信確認パケッ
トを出力することになる。このようにすることで輻輳時
には受信確認パケットのみが出力バッファ内の待ち行列
に２回並ぶことになり遅延させられる。このようにする
と輻輳の程度がひどく出力バッファにある行列の長さが
長いときには自動的に受信確認パケットの滞留時間が長
くなり、強い輻較制御がかかることになる。滞留時間を
より長くしたい場合にはフラグバタンを複数ビットにし
て、フラグバタンかある特定のバタン（例えば全て１′
つになったときのみ出力するようにすればよい。例えば
フラグバタン４ビツトにすると、待ち行列に１６回並ば
せることができる。また本実施例では出力バッファ１７
からの読み出し時に受信確認信号を滞留させるようにし
ているが入力バッファ１６からの読みだしにも同様な処
理ができることは明らかである。輻輳の程度が端子１０
２から入力される場合には上述のようにフラグバタンを
複数ビットにしてフラグ生成部でのフラグ交信の仕方を
輻輳の程度によって変えるようにすれば良い。
このようにして受信確認パケットを交換機内に滞留させ
るとフロー制御がかかり輻峻状態から回復することがで
きるのは他の実施例と同様である。
（発明の効果） 以上詳細に記したように本発明によればエンドツーエン
ドでフロー制御を行なうパケット通信網に於て、短時間
に、パケットを廃棄することなく輻輳状態から回復する
ことのできる輻輳制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の基本動作を示す図、第２図は本発明の
第１の実施例を示す図、第３図は本発明の動作によって
網全体がどの様に影響されるがを示す図、第４図は本発
明の第２の実施例を示す図、第５図は本発明の第３の実
施例を示す図である。 図において、１０・・・入出力制御部、１１・・・パス
コントロールテーブル、１２・・・受信確認パケット検
出部、１３・・・タイマー、１４・・・スイッチ、１５
・・・付加バッファ、１６・・・大力バッファ、１７・
・・出力バッファ、１８・・・サービスクラス検出部、
１９・・・フラグ生成部、５０・・・パケット伝達部で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）エンドツーエンドで受信確認信号を用いてフロー制
    御を行なうパケット交換網に於て、パケット交換機が輻
    輳状態を検出すると、前記パケット交換機に入力される
    受信確認信号を前記パケット交換機内に滞留させた後に
    転送することを特徴とする輻輳制御方法。 ２）請求項１において受信確認信号を一定時間パケット
    交換機内に滞留させることを特徴とした輻輳制御方法。 ３）請求項１において受信確認信号を輻輳状態の度合に
    応じて定められる時間だけ滞留させることを特徴とした
    輻輳制御方法。 ４）請求項１において受信確認信号を通信のサービスク
    ラスに応じた時間だけ滞留させることを特徴とした輻輳
    制御方法。 ５）請求項１において受信確認信号を待ち行列に繰り返
    し並ばせることによりパケット交換機内に滞留させるこ
    とを特徴とした輻輳制御方法。
JP3150589A 1988-02-19 1989-02-10 輻輳制御装置 Expired - Lifetime JP2540930B2 (ja)

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