JPH08163147A - Ａｔｍ網フロー制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユーザ情報セルの送受信効率の低下を招か
ず、またフロー制御機能を持たない安価な端末おいても
フロー制御を行うことができるＡＴＭ網フロー制御方法
を提供すること。 【構成】 端末と交換機を有する非同期転送モード（Ａ
ＴＭ）網において、２つの交換機間（以下、フロー制御
セグメントという）に、同交換機間を流れるバーチャル
チャネルの束（ＶＣ束）に対するフロー制御情報送受の
ためのＶＣを設定し、該ＶＣ上で、リソース管理セルや
オペレーションアンドメンテナンス（ＯＡＭ）セルのよ
うな非ユーザ情報セルによりフロー制御情報を送受する
ことで、ＶＣ束毎にフロー制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＡＴＭ網フロー制御方
法に関し、特にユーザ情報セルの送受信効率の低下を招
かず、また安価な端末おいてもフロー制御を行うことが
できるＡＴＭ網フロー制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】非同期転送モード（Ａsynchronous Ｔra
nsfer Ｍode、以下ＡＴＭという）は将来の通信基盤と
なると期待され、最近研究発表が盛んに行われている。
ＡＴＭ交換方式は、セルと呼ばれる固定長のパケットを
網内に転送する方式である。図１にＡＴＭ網の一構成例
を示す。同図において、１０１〜１０８は端末、１０９
〜１１２は交換機である。端末１０１〜１０４は交換機
１０９に接続され、端末１０５〜１０６は交換機１１２
に接続され、端末１０８〜１０９は交換機１１１に接続
され、また交換機１０９、１１１、１１２は交換機１１
０に接続されている。端末（１０１〜１０８）が交換機
（１０９〜１１２）を介して結ばれている。

【０００３】ＡＴＭ網では、通信を行う送受信端末にバ
ーチャルチャネル（Ｖirtual Ｃhannel、以下ＶＣとい
う）と呼ばれる論理的なコネクションを設定し、ＶＣを
特定するＶＣＩ（Ｖirtual Ｃhannel Ｉdentifier）と
呼ばれる番号を情報伝達の単位であるセルのヘッダ部に
記述することにより情報伝達を行う。また、セルヘッダ
部は、そのセルがユーザ情報セルであるか、その他の内
容（リソース管理、オペレーション・アンド・メンテナ
ンス（Ｏperation Ａnd Ｍaintenance、以下ＯＡＭとい
う）のための特殊セル（以下、非ユーザ情報セルとい
う）であるかを表示するＰＴＩという情報を持つ。図６
にセルの構造例を示す。セルはヘッダ部とデータ部から
なり、ヘッダ部は、次のようなＧＦＣ、ＶＰＩ、ＶＣ
Ｉ、ＰＴＩ、ＣＬＰ、ＨＥＣから構成される。 ＧＦＣ：Ｇeneric Ｆlow Ｃontrol（端末間のセル衝突
を防止する手順） ＶＰＩ：Ｖirtual Ｐath Ｉdentifier（バーチャルパス
識別） ＶＣＩ：Ｖirtual Ｃhannel Ｉdentifier（バーチャル
チャネル識別） ＰＴＩ：Ｐayload Ｔype Ｉdentifier（情報フィールド
かユーザ情報か制御情報かを識別） ＣＬＰ：Ｃell Ｌoss Ｐriority（優先度の低いセルを
表示） ＨＥＣ：Ｈeader Ｅrror Ｃontrol（ヘッダ部分の誤り
検出およびセル同期に使用）

【０００４】ＡＴＭ網では、転送情報密度が高ければ送
出セル数を増やし、低ければ減らすことが可能であり、
速度が異なる端末を同一の交換機に収容することがで
き、柔軟なネットワークが構築できるが、例えば、発信
端末が高速で、発信端末から次々にセルを送出するとネ
ットワーク内では転送しきれなくなり、ネットワーク内
にセルが溢れてしまうおそれが生じる。このように、網
のリソース量に比し、過大なセル量が流入するとセル損
失等の品質劣化が生じてしまう。これを防ぐには、発着
両端末としてむやみにセルを送出することはせず、発着
両端末間で連絡をとりながら、受信状況に応じて送信セ
ル数をコントロール、すなわちフロー制御を行う必要が
あり、このためにＡＴＭ網において種々のフロー制御機
能が提案されている。これらのフロー制御機能の多く
は、ＶＣ上で網内や受信端の輻輳状況、負荷状況を通知
する非ユーザ情報セルを送受し、それに応じて送信端は
セル量の送信量を調整するようにしたものである。な
お、通常、送受信端は端末であり、非ユーザ情報セルの
送受信端も端末である。なお、フロー制御については、
例えば、島田監修、江川、佐藤編「マルチメディアネッ
トワークシリーズ；ネットワーク・ノード方式」ｐｐ.1
17ー118参照 に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のＡＴＭ
網フロー制御方法には次のような問題がある。 ａ）各端末間で非ユーザ情報セルをフロー制御のため送
受することにより、非ユーザ情報セルの量が多くなり、
網リソースをかなり消費してしまい、ユーザ情報セルの
送受信効率が悪くなる。 ｂ）一般的に安価な端末はフロー制御機能を持たず、制
御情報の送受や制御情報に応じた送出ができないため、
中継する交換機上で輻輳が生じ、セル損失等の品質劣化
が生じてしまい良好な通信ができない。 本発明は、このような問題点を解決し、ユーザ情報セル
の送受信効率の低下を招かず、またフロー制御機能を持
たない安価な端末おいてもフロー制御を行うことができ
るＡＴＭ網フロー制御方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、端末と交換機を有する非同期転送モード
（ＡＴＭ）網において、２つの交換機間（フロー制御セ
グメント）に、同交換機間を流れるバーチャルチャネル
の束（ＶＣ束）に対するフロー制御情報送受のためのＶ
Ｃを設定し、該ＶＣ上で、リソース管理セルやオペレー
ションアンドメンテナンス（ＯＡＭ）セルのような非ユ
ーザ情報セルによりフロー制御情報を送受することによ
り、各ＶＣ毎ではなくＶＣ束毎にフロー制御を行うよう
にしたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明は、フロー制御の対象を各ＶＣの送受信
端末間ではなく、ＶＣの束が共有する交換機間としてい
る。このようにＶＣ束に対してフロー制御を行うように
したため、非ユーザ情報セルをＶＣ毎に送受する必要が
なくなり、それらのセルにより網リソースの消費を減ら
すことができる。また、交換機間において良好なフロー
制御が働くので、フロー制御機能を有しない端末間でも
良好な通信が提供できる。

【０００８】

【実施例】次に、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図２は、図１に示したＡＴＭ網の構成において、端
末１０１〜１０８が交換機を介して通信を行っている様
子を示す。例えば、端末１０１は交換機１０９、１１
０、１１１を介して端末１０８と通信を行い、端末１０
２は交換機１０９、１１０、１１１を介して端末１０７
と通信を行い、端末１０３は交換機１０９、１１０、１
１２を介して端末１０６と通信を行い、端末１０４は交
換機１０９、１１０、１１２を介して端末１０５と通信
を行っている。これら通信を行っている複数の端末間に
はそれぞれバーチャルチャネルＶＣが設定されている。

【０００９】今、発着信交換機を共有する、端末１０１
と端末１０８を結ぶＶＣと端末１０２と端末１０７を結
ぶＶＣを本発明の対象となる「ＶＣ束」として考え、発
着信交換機１０９および１１１間を「フロー制御対象セ
グメント」として定義する。なお、フロー制御対象セグ
メントとしては交換機間だけではなく、交換機，端末，
ルータ，ブリッジ，ゲートウエイなどのネットワーク・
エンティティ（Ｎetwork Ｅntity）のうち任意の２つ
の間で定義することが可能であるが、代表的なものが本
実施例で説明する２つの交換機間の場合である。上述し
たように交換機１０９と１１１の間に定義されたフロー
制御対象セグメントに対して新たに「フロー制御情報用
ＶＣ」を設定する。なお、フロー制御情報用ＶＣの設定
は従来の端末間におけるＶＣの設定と類似した方法によ
って行われる。すなわち、この場合は、ＶＣ設定用のセ
ル（着終端点などを明示する）を発終端点で生成する
と、網リソースが確保できるか判断しつつ、ＶＰＩ／Ｖ
ＣＩを各交換機間対応に決定し、交換機上でセルヘッダ
交換テーブルを設定する。上記ＶＣ束においては、交換
機１０９、１１０、１１１でのバッファ量や出力ＶＣ帯
域に比して流入セル量が過大時になった場合はセル損失
等の品質劣化を生ずる。そこで、交換機１０９と１１１
の間で交換機１１０を介して、新たに設定した「フロー
制御情報用ＶＣ」を用いて非ユーザ情報セル（リソース
管理セルやオペレーションアンドメンテナンス（ＯＡ
Ｍ）セル等）により、交換機１１０、１１１の輻輳情
報、制御情報を送受する。

【００１０】次に、交換機におけるフロー制御動作の一
実施例を説明する。図４は送出側の交換機１０９の動作
フローである。図４（ａ）において、送信側の交換機１
０９では、ＶＣ束に属する送出セルがある場合（ステッ
プ１）、その送出量が閾値より多ければ送出を一時待た
せる（ステップ７）。送出量が閾値以内の場合、ユーザ
セルを送出する（ステップ３）。交換機にはユーザ情報
セル数のカウンタと予め定められた閾値を記憶する装置
を有し、同カウンタでユーザセルを数え（ステップ
４）、閾値に達する毎に非ユーザ情報セルを送出するこ
とにより該ＶＣ束の送出レートを通知するとともに、同
カウンタをリセットする（ステップ５、６）。

【００１１】一方、交換機１０９からのセルを受け取っ
た交換機１１０、１１１は図５に示す動作を行う。交換
機１１０、１１１は、図５（ｂ）に示した処理をおこな
っている。すなわち、バッファ内滞留セル数を測定し
（ステップ２７）、測定値が閾値以下であれば（ステッ
プ２８；Ｎ）ステップ２７に戻り、バッファ内滞留セル
数の測定を続ける。測定値が閾値より大きくなった場合
（ステップ２８；Ｙ）には、使用可能帯域、すなわち、
ＶＰ帯域のうち同ＶＣ束に割当可能な帯域を算出し、制
御情報転出必要ビットを“１”にし（ステップ２９）、
再びステップ２７に戻る。

【００１２】交換機１１０、１１１は、まず、セル受信
部によって交換機１０９から受信したセルのヘッダ内の
ＰＴＩ（Ｐayload Ｔype Ｉdentifier）により、非ユー
ザ情報セル（制御情報セル）か否かを判定し、ユーザ情
報セルであれば（ステップ２１；Ｎ）そのまま次のＮＥ
（端末）に転送する（ステップ２６）。交換機１１０、
１１１は、次に、制御情報送出必要ビットが“１”であ
るか否かを判定し（ステップ２２）、制御情報送出必要
ビットが“１”であれば（ステップ２２；Ｙ）、次の非
ユーザ情報セル受信時に、算出した使用可能帯域を書き
加えるか又は受信不可ビットをセルに書込み（ステップ
２３）、制御情報送出必要ビットを“０”にして（ステ
ップ２４）交換機１０９に返送する（ステップ２５）。
制御情報送出必要ビットが“１”でなければ（ステップ
２２；Ｎ）そのまま交換機１０９へ返送する（ステップ
２５）。なお、ステップ２５における「交換機１０９に
返送する」処理の代わりに、セルを常に前向きに交換機
１１０、１１１まで転送し、交換機１１１で折り返すよ
うにしてもよいし、折り返し中の非ユーザ情報セルにの
み使用可能帯域等を書き込むようにしてもよい。

【００１３】送信側の交換機１０９では、交換機１１
０、１１１から返送されたセルをセル受信部で受信し
（ステップ８）、そのセルのヘッダ内のＰＴＩによりそ
のセルが制御情報か否か判定する（ステップ９）。判定
の結果、制御情報であれば（ステップ９；Ｙ）、その内
容を読み出す（ステップ１０）。その結果得られた受信
可否情報や受信可能レート情報をもとに、該ＶＣ束のユ
ーザ情報セルの送出レートを制御し、適切量を送信する
（ステップ１１）。具体的には、該ＶＣ束に対応して転
送待ちセルのキューを構成しておき、非ユーザ情報セル
受信毎に同セルによりもたらされた割当て可能な帯域に
応じた周期でセルを取り出し転送する。これにより該Ｖ
Ｃ束に属するセル流量を交換機１１０、１１１の状況を
反映して制御できる。（従来技術でも同様のメカニズム
によりフロー制御が行われるが、従来技術では制御の単
位がＶＣ毎で端末間で行われるため、専用の制御情報用
ＶＣでなくユーザ情報セルと同じＶＣ上を非ユーザ情報
セルを流すことにより制御の送受を行う。）

【００１４】図３は、本発明における制御範囲を示す図
である。同図において、矢印付き実線は、本実施例にお
ける「フロー制御情報用ＶＣ」の制御範囲（フロー制御
対象セグメント）を示しており、矢印付き破線は、各Ｖ
Ｃの一部に関しての制御範囲を示している（端末にフロ
ー制御機能が無い場合には無制御）。従来のフロー制御
方法によると、各端末間毎に個別のＶＣで制御していた
が、本発明では、同図に示すように、交換機間（フロー
制御対象セグメント）は共通のフロー制御情報用ＶＣで
制御し、送信端末と送信側の交換機間、受信端末と受信
側の交換機間についてのみ個別に制御するようにしてい
る。

【００１５】

【発明の効果】本発明のＡＴＭ網フロー制御方法を用い
た場合、交換機１０９から１１０へのセルの送出量を制
御できるため、交換機１１０、１１１での輻輳は生じな
い。また、交換機１０９〜１１１間では制御情報のため
の非ユーザ情報セルはＶＣ束について送受すればよく、
従来のようにＶＣ毎にフロー制御する方法に比し、輻輳
を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明および従来例における端末、交換機の一
般的な接続構成例である。

【図２】本発明におけるＶＣ束を説明するための図であ
る。

【図３】本発明における制御範囲を示す図である。

【図４】本発明における送信側交換機の動作フローであ
る。

【図５】本発明における中継および受信側の交換機の動
作フローである。

【図６】セルの構成例を示す図である。

【符号の説明】

１０１〜１０８：端末、１０９〜１１２：交換機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の端末と複数の交換機を有するＡＴ
   Ｍ網において、２つの交換機間に、同交換機間を流れる
   バーチャルチャネル（ＶＣ）の束に対するフロー制御情
   報送受のためのＶＣを設定し、該ＶＣ上で非ユーザ情報
   セルによりフロー制御情報を送受し、上記ＶＣの束毎に
   フロー制御を行うことを特徴とするＡＴＭ網フロー制御
   方法。