JPH05227216A - パケット交換機におけるバッファ輻輳制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パケット交換機の送受信バッファの使用率が
規定値を超えた時の輻輳回避制御に際しても、高いパケ
ット伝送効率を維持する。 【構成】 バッファ管理部１２は、受信バッファ１３の
使用状況を監視し、その使用率が規定値を超えた時、そ
の後の受信パケットを、予めパケット種類別に設定して
ある優先度の高い順にかつその輻輳を回避し得る範囲内
で受信バッファ１３に書き込む。その際、より優先度の
低いパケットは保留バッファ１４に待避させておき、上
記使用率が規定値以下に回復した時点で受信バッファ１
３に登録した後、送信バッファ１５を経て送信部１６か
ら回線に送出する。優先的に通信したいデータパケット
等に予め高い優先度を与えておくことによって、当該パ
ケットの保留バッファ１４通過に伴う遅延を最小限に抑
えることができ、送受信バッファの輻輳回避と同時に、
高いパケット伝送効率の維持が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送受信用のバッファが
規定の使用率を超えた時に受信パケットを保留バッファ
に一時的に待避させることにより当該バッファの輻輳を
回避させるようにしたパケット交換機において、上記輻
輳回避制御時にもパケット伝送の遅延を最小限に抑える
ための受信パケット待避登録制御の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、パケット交換機の送受信
バッファの輻輳を回避するための制御としては、受信バ
ッファの使用率を監視し、この使用率が規定値を超えた
時に、受信パケットを一時的に保留バッファに保存して
おくと共に、その後、受信バッファの使用率が上記規定
値以下まで回復した時点で、保留バッファからそれまで
保存していたパケットを受信バッファに転送して送信バ
ッファから送出する方法が一般的である。

【０００３】この種の従来の送受信バッファ輻輳制御方
式では、受信バッファの使用率が上記規定値以上となっ
た後、送信元からの受信パケットをその種類に拘らず等
しく遅延させることを基本としていた。

【０００４】例えば、パケットの種類には、データパケ
ット（ＤＴ）の他、コールリクエスト（ＣＱ）やレシー
ブレディ（ＲＲ）等の非データパケットがあるが、上記
従来の輻輳回避制御方式では、これらパケットが混在し
た受信状況に際して、受信バッファの使用率が上記規定
値以上となった場合にこれら各パケットがその受信順に
保留パケットに登録され、以後、受信バッファの使用率
が上記規定値以下まで復旧した後、再び、その待避した
順に保留バッファから読み出されて受信バッファに転送
されるようになっていた。

【０００５】この従来の方法によれば、パケット伝送の
主情報であるデータパケットも他の非データパケットと
同様に保留バッファへの待避による遅延を受けることに
なり、単に送受信バッファの輻輳を回避できるだけで、
パケット伝送の実質的な機能低下を免れなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
のバッファ輻輳制御方式では、受信バッファが一定の使
用率を超えた後の受信パケットをその種類に拘らず保留
バッファを通して等しく遅延させるようにしていたた
め、パケット伝送の主情報たるデータパケットの遅延が
顕著化し、送受信バッファの輻輳を回避するためにパケ
ット伝送の効率低下を免れないという問題点があった。

【０００７】本発明はこの問題点を除去し、保留パケッ
トに対する受信パケットの待避処理に際してデータパケ
ットの遅延を最小限に抑えることができ、送受信バッフ
ァの輻輳回避と同時に、パケットの高い伝送効率も維持
可能なパケット交換機におけるバッファ輻輳制御方式を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、受信パケット
をその送信に先だって登録しておく受信バッファと、該
受信バッファの使用率が規定値を超えた時に前記受信パ
ケットを一時的に保留させる保留バッファとを少なくと
も備えるパケット交換機において、予めパケットの種類
に応じて優先度を設定しておき、受信バッファの使用率
が規定値を超えた時に、以後の受信パケットをその優先
度に従って前記受信バッファまたは保留バッファに振り
分けて登録するバッファ管理手段を設け、受信バッファ
の使用率が規定値を超えてから当該規定値以下に回復す
るまでの間、優先度の高いパケットほど短い保留時間が
与えられるようにしたことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明のパケット交換機において、バッファ管
理手段は、送受信バッファの運用状況を監視し、その使
用率が規定値を超えた時には、その後に受信されるパケ
ットを予めパケットの種類に応じて設定した優先度に従
って選別し、優先度が高い種類のパケットから順にかつ
輻輳とならない範囲内でこれらを送受信バッファに登録
すると共に、より優先度の低い種類のパケットは保留用
バッファに登録後に上記送受信バッファの使用率の回復
を待って送信処理するようにしている。

【００１０】例えば、データパケットに関して予め高い
優先度を設定しておくことで、送受信バッファの使用率
が高くなっても、当該データパケットを他の非データパ
ケットに優先して送受信バッファに登録でき、当該デー
タパケットの遅延を最小限に抑えながら高いパケット伝
送効率を維持できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係るパケ
ット交換機の要部構成を示すブロック図であり、１１は
各回線からのパケットを受信する受信部、１２は受信バ
ッファを監視し、この受信バッファがビジー（ＢＵＳ
Ｙ）の時に優先度の低いパケットを保留バッファに振り
分けるバッファ管理部、１３は受信されたパケットを登
録する受信バッファ、１４は受信バッファ１３のビジー
状態が回復するまで優先度の低い受信パケットを保留し
ておく保留バッファ、１５は各回線に送出するパケット
を登録する送信バッファ、１６は受信パケットをその宛
先に応じて交換制御する交換制御部、１７は送信バッフ
ァ１５からのパケットを各回線に送出する送信部であ
る。

【００１２】この本発明のパケット交換機１では、伝送
するパケットの種類に応じてその優先度が予め設定さ
れ、例えば図１に示す例では、上記設定情報がバッファ
管理部１２内に予め登録されている。

【００１３】このパケット交換機１において、図示しな
い送信元からある宛先端末に対して送出されたパケット
は受信部１１により受信される。その際、バッファ管理
部１２は受信バッファ１３が規定の使用率を超えた「Ｂ
ＵＳＹ状態」で運用されているか否かを監視しており、
当該「ＢＵＳＹ状態」で運用されていることを認識した
時に、以後の受信パケットを保留バッファ１４に待避さ
せるといういわゆる送受信バッファの輻輳回避制御を実
施する。

【００１４】本発明では、特に、この輻輳回避制御にお
いて、バッファ管理部１２が上述の如く予め設定されて
いる受信パケットの種類に応じた優先度を指標として当
該受信パケットを保留バッファ１４へ待避させるように
制御する。

【００１５】以下、この本発明のパケット交換機１にお
ける送受信バッファの輻輳回避制御方式の概要を図１を
参照して詳述する。

【００１６】まず、送信元２から送信されたパケットは
パケット交換機１において受信部１１により受信され、
バッファ管理部１２の管理下で受信バッファ１３に蓄積
される。この時、バッファ管理部１２は一定周期で受信
バッファ１３の使用状態を問い合わせ、そのバッファ使
用率が規定値を超えたか否かにより「ＢＵＳＹ状態」で
あるかどうかを判定する。

【００１７】ここで、「ＢＵＳＹ状態」であると判定さ
れた場合、以後、バッファ管理部１２は送信元２から送
られてくるパケットに関してその種類を判別し、その種
類に対応した優先度に従ってこれら受信パケットを受信
バッファ１３に登録するものと保留バッファ１４に登録
するものとに振り分ける。すなわち、この振り分け処理
において、バッファ管理部１２は、優先度の高いものか
ら順にしかも輻輳を生じない範囲内でこの受信パケット
を受信バッファ１３に登録し、より優先度の低いパケッ
トは保留バッファ１４へと登録する。

【００１８】引き続き、バッファ管理部１２は受信バッ
ファ１３の使用状態を監視し、その使用率が上記規定値
以下まで回復したことを認識した場合、それまで保留バ
ッファ１４内に保留させていた受信パケットを受信バッ
ファ１３へと登録する。その際、保留バッファ１４から
受信バッファ１３への保留パケットの登録は、当該保留
パケットの優先度に従った順番で実施されることにな
る。

【００１９】こうして保留バッファ１４から受信バッフ
ァ１３に登録されたパケットは、その後、送信バッファ
１５に送られ、交換制御部１６の交換制御により送信部
１７から指定の宛先端末へと送信される。ここで、受信
バッファ１３が規定の使用率以下まで回復した後に、引
き続き送信元２から受信されるパケットに関しては、上
記保留バッファ１４から受信バッファ１３に転送した保
留パケットを送信し終えた後、引き続き同様の処理を経
て送信部１７から送出させればよい。

【００２０】以上述べた本発明の輻輳回避制御に係る具
体的なシーケンス制御例が図２に示されている。すなわ
ち、この図２の例によれば、バッファ管理部１２により
受信バッファ１３が「ＢＵＳＹ状態」となったことが認
識された後、ＤＴ（データ），ＣＱ（コールリクエス
ト），ＲＲ（レシーブレディ）等の各種類のパケットが
受信されている。ここで、各パケットの先頭に付される
丸数字はこれら各パケットの受信の順番に対応したもの
である。

【００２１】受信バッファ１３の「ＢＵＳＹ」後におけ
る上記各種類のパケットの受信に際し、バッファ管理部
１２は、上記設定情報に従って、これらの中で優先度の
高いＤＴやＲＲに関してはその後もその受信順にかつ輻
輳を回避し得る範囲内で受信バッファ１３への登録を行
っている。これに対し、より優先度の低いＣＱに関して
はたとえＤＴより早く到来したものであってもこれを保
留バッファ１４に一時的に登録するようにしている。

【００２２】そして、保留バッファ１４に登録したＣＱ
に関しては、その後、受信バッファの１３の使用率が規
定以下まで回復するのを待って保留バッファ１４から受
信バッファ１３へと登録し、先に登録されたＤＴやＲＲ
の送信後に引き続いて送信する。この受信バッファ１３
の「ＢＵＳＹ」回復後に送信元２から着信するＤＴ，Ｒ
Ｒ，ＣＱ等の各パケットに関しては、上述した保留バッ
ファ１４への振り分けを意識することなく通常通りその
着信順に受信バッファ１４への登録を経て指定端末宛に
回線へ送出される。

【００２３】このように、本発明では、受信バッファ１
３の使用率が規定値以上となった場合、以後の受信パケ
ットを受信バッファ１３に登録するか保留バッファ１４
に登録するかを予めパケットの種類に応じて設定した優
先度に従って振り分け、受信バッファ１３に登録するパ
ケットを優先度の高いパケットだけに規制し、優先度の
低いパケットは保留バッファ１４に登録した後、受信バ
ッファ１３の使用率の回復を待って受信バッファ１３へ
転送登録するようにしている。

【００２４】これによって、本発明では、受信バッファ
１３の「ＢＵＳＹ」が回復するまでの間も、データパケ
ット等の優先度の高いパケットは保留バッファ１４に待
避させることなく通信継続でき、パケット伝送効率の低
下を伴わない輻輳回避制御を実現できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
予めパケットの種類に応じて優先度を設定しておき、送
受信バッファの使用率が規定値を超えた場合、その後の
受信パケットを上記優先度が高い種類順にかつ輻輳とな
らない範囲内で送受信バッファに登録する一方、より優
先度の低い種類のパケットは保留バッファに登録後、上
記使用率の回復を待って送受信バッファに登録するよう
にしたため、データパケット等に関して予め高い優先度
を設定しておくことで、保留バッファへの登録を経ずに
最小限の遅延時間でこれら高優先度パケットの伝送を継
続でき、送受信バッファの輻輳回避制御に際しても、パ
ケット伝送効率を低下させずに済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るパケット交換機の要部
構成を示すブロック図。

【図２】本発明のパケット交換機におけるバッファ輻輳
制御の一例を示すシーケンス制御図。

【符号の説明】

１ パケット交換機 １１ 受信部 １２ バッファ管理部 １３ 受信バッファ １４ 保留バッファ １５ 送信バッファ １６ 交換制御部 １７ 送信部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信パケットをその送信に先だって登録
   しておく受信バッファと、該受信バッファの使用率が規
   定値を超えた時に前記受信パケットを一時的に保留させ
   る保留バッファとを少なくとも備えるパケット交換機に
   おいて、 予めパケットの種類に応じて優先度を設定しておき、前
   記受信バッファの使用率が規定値を超えた時に、以後の
   受信パケットをその優先度に従って前記受信バッファま
   たは保留バッファに振り分けて登録するバッファ管理手
   段を設け、受信バッファの使用率が規定値を超えてから
   当該規定値以下に回復するまでの間、優先度の高いパケ
   ットほど短い保留時間が与えられるようにしたことを特
   徴とするパケット交換機におけるバッファ輻輳制御方
   式。