JPH08265331A - フロー制御装置及びフロー制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＡＴＭ交換網において、フロー制御機能を持
たないスイッチノードに、セル廃棄を引き起こすことな
く、かつ効率よく計算機間の転送データなどを扱うこと
のできるフロー制御機能を容易に付加できるフロー制御
装置及びフロー制御方法を提供する。 【構成】 １本のセル入力と、該セル入力より入力した
セルを蓄積するバッファと、該バッファに蓄積されたセ
ルを出力する１本のセル出力を持ち、前記セル入力より
入力したセルが、前記バッファから溢れないようにする
ためのバッファ空き情報伝送セルを前記セル出力より出
力することと、前記セル入力より入力したバッファ空き
情報伝送セルと、予め定められた品質保証用トラヒック
パラメタに基づいて、前記バッファに蓄積されたセルを
前記セル出力より出力するタイミングを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＡＴＭ交換網におい
て、特にセルの輻輳による廃棄を防止するフロー制御機
能を持たないセルスイッチノードに、フロー制御機能を
付加するフロー制御装置及びフロー制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕ
ｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）通信方式に関する研
究が、世界中の通信技術の研究者らによって精力的に行
なわれている。ＡＴＭ通信方式は情報をセルという固定
長のパケットにより伝送交換する。ＡＴＭ通信方式では
ハードウェアによるセルスイッチにより、高速なセルの
スイッチングが可能で単位時間当たりの情報転送能力は
既存の通信網を越えるものを実現可能である。

【０００３】ＡＴＭセルを交換するスイッチノードの実
装形態として代表的なものに図２３の様なブックシェル
フ型実装と呼ばれる構成が考えられている。この構成は
主に、スイッチ基板、インタフェース基板、バックプレ
ーンの３種類の要素からなっている。インタフェース基
板はインタフェース点を収容し、その物理伝送路の仕様
に合わせた送信回路と受信回路を持つ。インタフェース
基板の種類を変えることで、異なった仕様の物理伝送路
を容易にスイッチノードに収容することができる。イン
タフェース点より到着しインタフェース基板の受信回路
に入力されたセルは、ルーティングタグを付加された
後、バックプレーンを経由してスイッチ基板へ送られ
る。ルーティングタグ情報によりスイッチ基板で交換さ
れた後、セルは再びバックプレーンを経由して適切なイ
ンタフェース基板の送信回路へと転送され、ルーティン
グタグを削除された後、インタフェース点へ出力され
る。

【０００４】ＡＴＭ通信方式は、セルのヘッダのＶＰＩ
（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐａｔｈ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）
とＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｄｅｎ
ｔｉｆｉｅｒ）と呼ばれる識別情報により、ひとつの物
理伝送路に論理的に複数のコネクタションを設定するこ
とができる。セルの統計的多重化効果により効率的な物
理伝送路の利用ができるとともに、品質を保証したコネ
クションを設定することが可能であるとされている。こ
こでいう品質とは、セルの廃棄率やセルの伝送遅延時間
などである。

【０００５】ひとつのスイッチノードの内部に閉じたセ
ルの伝送路ならば、コネクションの識別子には、セルヘ
ッダのＶＰＩとＶＣＩを利用する方法の他に別の方法と
して、セルにルーティングタグなどとともに、付加的な
コネクション識別子をつけて識別することも可能であ
る。ノード内にて付加されたコネクション識別子は、Ｖ
ＰＩとＶＣＩから表を検索するなどして、ルーティング
タグとともにスイッチノード内のインタフェース基板の
受信回路にてセルに付加され、交換された後インタフェ
ース基板の送信回路にて削除される。ＶＰＩとＶＣＩ
は、スイッチノード間の物理伝送路で一意に割り当てら
れるため、スイッチノードは、通過するセルのＶＰＩと
ＶＣＩの値を書き換える能力を持つ。

【０００６】これまで、ＡＴＭ網において品質を保証さ
れたコネクションはＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｂｉｔ
Ｒａｔｅ：固定ビットレート）コネクションかＶＢＲ
（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ：可変ビットレ
ート）コネクションが中心であった。ＣＢＲコネクショ
ンは、セルの伝送速度（セルレートまたは帯域ともい
う。単位時間当たりの伝送セル数）が一定で予めわかっ
ているトラヒックを伝送するコネクションであり、ＶＢ
Ｒコネクションはセルの伝送速度が一定ではないが、そ
の最大値（ピークレート）と平均値（平均レート）など
のトラヒックの性質が予めわかっているコネクションで
ある。

【０００７】基本的には、１本の物理伝送路に複数のコ
ネクションを十分な品質を保ちつつ多重化する場合に
は、全てのコネクションのピークレートの和が物理伝送
路の帯域以下になっていればよい。この手法をピークレ
ート割り当てと呼ぶ。ＣＢＲコネクションのみをピーク
レート割り当てした場合には、物理伝送路の十分に高い
利用効率が達成可能である。ＶＢＲコネクションの場合
には、ピークレート割り当てでは、物理伝送路の利用効
率を高くできない。そこで予めわかっているトラヒック
の性質より、統計的多重化効果を用いて品質を保ちつつ
利用効率を上げる技術がさかんに検討されている。

【０００８】ところが、計算機間のＡＴＭ通信を考える
と、平均レートを始めとしたトラヒックの性質が予め予
測できないという性質や、瞬間的に大量のセルを送信す
るが、送信しないときには全くセルを送信しないという
バースト性と呼ばれる性質がある。そのため、ＣＢＲや
ＶＢＲの様に品質を保証しつつ網の利用効率を上げるこ
とは難しい。つまり計算機間で転送されるデータは、ピ
ークレート割り当てなどで品質を保証しようとすると網
の利用効率が著しく低下し、ＶＢＲの様に統計的多重化
効果を用いるとトラヒックのバースト性のためにスイッ
チノードのある出力ポートに同時に大量のセルが到着し
バッファ溢れによるセル廃棄が発生してしまうという問
題点があった。

【０００９】そこで近年、端末とスイッチノード間、ス
イッチノードとスイッチノード間でフロー制御をかけ
て、計算機間の転送データの品質（特にセル廃棄に関す
る品質）を保証して網の利用効率を上げる何通りかの方
式が提案されている。受信側のフロー制御機能を持つ装
置（スイッチノードや受信側端末）にてセルがバッファ
より溢れ廃棄されそうになった場合には、何らかの方法
でセル廃棄が発生する前に、送信側のフロー制御機能を
持つ装置（スイッチノードや送信側端末）にセルの送出
を抑えるように要求する。これらのフロー制御を用いた
方式は、スイッチノードにフロー制御機能のための特別
な機構が備わっていなければならない。

【００１０】フロー制御機能を想定していない従来のス
イッチノードのこの機能を追加することは、スイッチノ
ードの交換機能がハードウェアにて行なわれていること
から困難であった。スイッチ基板及びインタフェース基
板の双方に根本的な構成変更が必要であるため、運転中
のスイッチノードにフロー制御機能を追加するために
は、運転を一時的に停止させる必要があった。

【００１１】さらに、性能の良い新たなフロー制御方式
や、新しいサービスを提供する新しいフロー制御方式が
提案され、それに対応するフロー制御機能を追加しなけ
ればならなくなった場合には、その度にスイッチノード
の運転を中断しなければならない可能性がある。また程
度の軽い機能変更／追加でもサービス中のインタフェー
ス基板またはスイッチ基板を交換しなければならず、そ
こに設定されているフロー制御機能を必要としないＣＢ
ＲやＶＢＲをはじめとしたコネクションを含めて全ての
コネクションを切断しなければならない恐れがあった。

【００１２】別な問題点として、多数のインタフェース
点を収容するスイッチノードなどでは、インタフェース
点毎に異なった方式に基づくフロー制御機能が必要とな
る可能性や、フロー制御機能が不要なインタフェース点
が存在する可能性があり、その全てに対応できるように
全てのフロー制御機構を扱えるようにしようとすれば、
スイッチノードのコストが非常に大きくなる問題点があ
った。

【００１３】ところで、フロー制御機能を持たないスイ
ッチノードにフロー制御つきコネクションを通過させる
ため、レート制御による手法とトンネリングと呼ばれる
手法が提案されている。

【００１４】レート制御による手法は、フロー制御機能
を持たないスイッチノードに輻輳経験情報を付加できる
機能が必要である。この機能を実現するハード規模は、
フロー制御機能を実現するハード規模に比べて一般的に
小さい。代表的な方法は次のようなものである。輻輳が
発生し、スイッチノード内のセルバッファが溢れそうに
なった場合に、輻輳を経験したセルに輻輳経験情報を付
加する機能である。ＡＴＭセルのヘッダには輻輳経験の
有無を表示する領域が設けられている。輻輳経験有りと
表示されたセルを受信した下流のフロー制御機能を持つ
装置は、輻輳しているスイッチノードの上流のフロー制
御機能を持つ装置に対して出力レートを抑制させるよう
に制御する。

【００１５】一方、トンネリング手法は、フロー制御つ
きコネクションがフロー制御機能を持たないスイッチノ
ードを経由する場合、その上流のフロー制御機能を持つ
装置が、予め与えられたトラヒックパラメタにより、フ
ロー制御つきコネクションのトラヒックを品質の保証が
可能なトラヒック（例えばピークレートを制限したトラ
ヒックなど）に変えて通過させることにより、その区間
の品質を保証する手法である。

【００１６】レート制御による手法と、トンネリングの
よる手法の両方に共通して、次のような問題点がある。
フロー制御つきコネクションの経路上のフロー制御機能
を持つ装置の間にフロー制御機能を持たないスイッチノ
ードが多数入ったり、または、伝送距離が長くなったり
し、セル伝送遅延時間が大きくなった場合、レート制御
にしても、トンネリングにしてもフロー制御が効果を表
すまでの時間が長くなる。例えば、下流のフロー制御機
能を持つ装置のセルバッファが溢れそうになった場合、
下流のフロー制御機能を持つ装置は上流に対して制御情
報を送信し、セルの送出を抑えるように要求するが、セ
ル伝送遅延時間が大きい場合には、輻輳が発生した装置
から上流のフロー制御機能を持つ装置へ制御情報が到着
する間も伝送路上にセルが多量に送出される可能性があ
る。したがって輻輳が発生した装置はそれらを廃棄しな
いための十分大きなバッファを持たなければならない。
もしバッファ量が少ない場合には、最悪の場合を想定し
てセルの送出を予め抑制するようにフロー制御情報を送
出しなければならず、スループット性能の低下を引き起
こしてしまう欠点があった。

【００１７】また、トンネリング手法のみを考えてみる
と、次のような欠点がある（図２４）。例えば、フロー
制御機能を持つ装置より出力された、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３
の３つのピークレートを制限されたトラヒックが、フロ
ー制御機能を持たないスイッチノードの３本の入力ポー
トよりそれぞれ入力し、交換されて、あるひとつの出力
ポートへ出力される場合、品質を保証するため出力ポー
トでは、Ｃ１とＣ２とＣ３の和の帯域が必要となる。し
かしフロー制御されたコネクションが主に計算機間のデ
ータを転送するためのものである場合には、この和の帯
域が常に有効に使われセルが伝送されるとは限らない。
この様な例では、この帯域を他のコネクションが使用で
きないにも関わらず、ほとんどの時間は使われていない
ということが起こり得る。このように網の資源を効率良
く使うことができなかった。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、Ａ
ＴＭ網にて計算機間の転送データなどを扱う場合には、
スイッチノードにフロー制御機能を持たせる必要がある
が、その機能を柔軟に付加することは難しいという問題
点があった。また、スイッチノードがフロー制御機能を
持たない場合の従来の対応策も、性能が低下する可能性
があったり、網の資源を有効に使うことができないとい
う問題点があった。

【００１９】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、フロー制御機能を持たな
いスイッチノードにフロー制御機能を容易に、しかも運
用中に付加できるフロー制御装置及びフロー制御方法を
提供することである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために本発明においては、ＡＴＭ交換機間に伝送路を介
して設けられた少なくとも複数の入力ポート及び複数の
出力ポートが備えられたＡＴＭスイッチを有するＡＴＭ
交換機に接続されるフロー制御装置において、複数の入
力ポートの中で、特定の入力ポートから入力されたＡＴ
ＭセルがＡＴＭスイッチを介して出力される出力ポート
に接続され、かつこの出力ポートから出力されたＡＴＭ
セルが次段のＡＴＭ交換機に出力されるように、この次
段のＡＴＭ交換機に接続された出力ポートへＡＴＭスイ
ッチを介してＡＴＭセルが伝送される入力ポートに接続
されたＡＴＭセルを一担蓄積するためのバッファと、こ
のバッファ内の空き情報を示した第１のバッファ空き情
報伝送セルが、前段のＡＴＭ交換機に伝送されるよう
に、前段のＡＴＭ交換機に接続された出力ポートへ前記
ＡＴＭスイッチを介して第１のバッファ空き情報伝送セ
ルが伝送される入力ポートに接続され、かつ次段のＡＴ
Ｍ交換機から伝送された第２のバッファ空き情報伝送セ
ルのバッファ空き情報及び予め定められた伝送品質保証
用トラヒックパラメータに基づいて、バッファからのＡ
ＴＭセルの出力を制御する制御部とを備えたことを特徴
とするものである。

【００２１】また、もう一つは、ＡＴＭ交換機間に伝送
路を介して設けられた少なくとも複数の入力ポート及び
複数の出力ポートが備えられたＡＴＭスイッチと、複数
の入力ポートの中で、特定の入力ポートから入力された
ＡＴＭセルがＡＴＭスイッチを介して出力される出力ポ
ートに接続され、かつこの出力ポートから出力されたＡ
ＴＭセルが次段のＡＴＭ交換機に出力されるように、こ
の次段のＡＴＭ交換機に接続された出力ポートへＡＴＭ
スイッチを介してＡＴＭセルが伝送される入力ポートに
接続されたＡＴＭセルを一担蓄積するためのバッファと
を備えたＡＴＭ交換機のフロー制御をするフロー制御方
法において、入力ポートに入力されたバッファ内の空き
情報を示した第１のバッファ空き情報伝送セルが、前段
のＡＴＭ交換機に接続された出力ポートへ伝送されるよ
うにＡＴＭスイッチを制御して、次段のＡＴＭ交換機か
ら伝送された第２のバッファ空き情報伝送セルのバッフ
ァ空き情報及び予め定められた伝送品質保証用トラヒッ
クパラメータに基づいて、バッファからのＡＴＭセルの
出力を制御することを特徴とするものである。

【００２２】

【作用】フロー制御機能を持たないスイッチノードの入
力ポートと出力ポートに、本発明のフロー制御装置を接
続することによって、上流のフロー制御機能を持つ装置
と本発明のフロー制御装置との間、及び、本発明のフロ
ー制御装置と下流のフロー制御機能を持つ装置との間で
フロー制御を行なうことができる。

【００２３】また本発明のフロー制御装置は、フロー制
御機能を持たないスイッチノードにおいて品質を保証で
きるトラヒックパラメータに基づいてデータ伝送セルを
出力する。これにより、ＡＴＭ網においてセル廃棄を引
き起こすことなく、かつ効率よく計算機間の転送データ
などを扱うことができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。まずフロー制御装置の動作の一概要を以下に説明
する。本発明のフロー制御装置は、フロー制御機能を持
たないスイッチノードと接続することにより有効に作用
する。図１に本発明のフロー制御装置を備えたＡＴＭ網
におけるフロー制御情報の流れを示す概念図を示す。

【００２５】フロー制御つきコネクションに属するデー
タ伝送セルは、本発明のフロー制御装置の上流（図１の
左側に図示）にあるフロー制御機能を持つ装置１（端末
またはフロー制御機能つきスイッチノードまたは本発明
のフロー制御装置）から、ひとつ以上のフロー制御機能
を持たないスイッチノードを経て、本発明のフロー制御
装置４へ到達する。その一方、本発明のフロー制御装置
４より、本発明のフロー制御装置の上流にあるフロー制
御機能を持つ装置１へ、バッファ空き情報伝送セルが転
送される。バッファ空き情報伝送セルにより、本発明の
フロー制御装置４内部のバッファの空き情報などのフロ
ー制御情報が転送される。

【００２６】データ伝送セルがフロー制御機能を持たな
いスイッチノードを経由する場合に、そのスイッチノー
ドにて、データ伝送セルに輻輳経験情報がつけられるこ
とがある。輻輳経験情報によりフロー制御装置は、上流
にて輻輳が発生していることを知る。本発明のフロー制
御装置４は、上流に転送するバッファ空き情報伝送セル
に、その輻輳経験情報の内容を反映させて、上流のフロ
ー制御機能を持つ装置１に転送する。

【００２７】バッファ空き情報伝送セルを受信したフロ
ー制御機能を持つ装置１は、そのセルに含まれているフ
ロー制御情報や輻輳経験情報より、データ伝送セルが廃
棄されないようにセルの送出を制御することができる。

【００２８】以上の様に、本発明のフロー制御装置４と
上流のフロー制御機能を持つ装置１との間でセル廃棄の
発生しないようにフロー制御を行なう。同様に、本発明
のフロー制御装置と、ひとつ以上のフロー制御機能を持
たないスイッチノードを経て接続される下流のフロー制
御機能を持つ装置２（図１の右側に図示）との間でもフ
ロー制御を行なう。

【００２９】本発明のフロー制御装置４は、下流のフロ
ー制御機能を持たないスイッチノード２において、デー
タ伝送セルが廃棄されないように、品質保証用トラヒッ
クパラメータを持つ。品質保証用トラヒックパラメータ
は下流の各フロー制御機能を持つ装置に対応して予め定
められている。

【００３０】本発明のフロー制御装置は、品質保証用ト
ラヒックパラメータと、下流のフロー制御機能を持つ装
置より転送されてきたバッファ空き情報伝送セルに含ま
れているフロー制御情報や輻輳経験情報より、データ伝
送セルの送出を制御する。

【００３１】送信側の端末から、フロー制御機能を持つ
装置をいくつか経由して、受信側の端末まで、全ての経
路にてフロー制御を行なうことによって、セルを廃棄す
ることなく転送することができる。

【００３２】上述したフロー制御装置の一フロー制御方
式を以下に説明する。フロー制御装置内部のバッファが
溢れないようにセルの出力を調整する方法のひとつとし
て、クレジット方式と呼ばれる方法が知られている。こ
れは、下流のフロー制御機能を持つ装置内部のバッファ
の空き領域量（クレジット）を通知してもらい、その数
を越えないようにセル送る方法である。“Ｎセルをコネ
クション毎バッファより出力したため、Ｎセルだけさら
にそのコネクション毎バッファに蓄積することができ
る”などといった情報を持ったバッファ空き情報伝送セ
ルが下流のフロー制御機能を持つ装置より転送されてく
る。下流より許可されたセル数より多くのデータ伝送セ
ルを転送しなければ、下流のフロー制御機能を持つ装置
の内部のバッファからセルが廃棄されることはない。

【００３３】本発明のフロー制御装置がクレジット方式
のフロー制御を行なう場合には、バッファ空き情報伝送
セルを下流から上流へ送信する際に遅延時間があるた
め、下流のフロー制御装置ではバッファを余分に持つ必
要がある。また、ビットエラーによるセル廃棄などによ
りクレジット情報が上流と下流の間で紛失してしまうの
を防ぐためクレジット情報の同期を周期的にとるような
機構を持たせる必要がある。この機構は多数の研究者に
より議論されている、フロー制御機能つきスイッチノー
ドのクレジット情報同期機構と同じ機構を本発明のフロ
ー制御装置に備えればよい。

【００３４】バッファが溢れないようにセル出力を調整
するもう一つの方法は、レート制御方式と呼ばれる方法
である。これは、フロー制御機能を持たないスイッチノ
ードに、そのスイッチノードの輻輳の状態を直接または
間接的に上流のフロー制御機能を持つ装置へ通知する機
能が必要である。

【００３５】例えば、スイッチノードは、輻輳を経験し
たセルに輻輳経験情報を付加する機能を備える。輻輳経
験表示されたセルを受信したフロー制御機能を持つ装置
は、その表示の内容を反映させて上流のフロー制御機能
を持つ装置へバッファ空き情報伝送セルを転送する。

【００３６】また例えば、フロー制御機能を持つ装置
が、データ伝送セルと同じ方向に、あるアルゴリズムに
基づいた間隔（例えば一定時間間隔、または、一定の数
のデータ伝送セルを転送する度）で制御セルを転送す
る。下流のフロー制御機能を持つ装置は、その制御セル
を上流へループバックする。（ループバックした制御セ
ルも、バッファ空き情報伝送セルと呼ぶことにする。）
制御セルまたはバッファ空き情報伝送セルが通過するス
イッチノードでは、輻輳状態応じてそのセルに、“輻輳
状態である（または輻輳状態でない）”という情報を書
き込む。この制御方式を行う場合に、本発明のフロー制
御装置は、内部のバッファの状態を反映させた情報をル
ープバックするセルに書き込む。この方式を扱う本発明
のフロー制御装置は、下流のフロー制御機能を持つ装置
との間でのフロー制御のため、データ伝送セルととも
に、制御セルを下流のフロー制御機能を持つ装置へ向け
て転送する機能を持つ必要がある。

【００３７】バッファ空き情報伝送セルを受けとった上
流の本発明のフロー制御装置は、それに基づいてセルの
送出を制御する。もし輻輳している場合にはデータ伝送
セルのレートを減らし、輻輳していない場合にはデータ
伝送セルのレートを増加させる制御を行なう。

【００３８】本発明のフロー制御装置がレート制御方式
を行なう場合は、それより上流のフロー制御機能を持た
ないスイッチノードによってセルに付加された輻輳経験
情報を下流に転送しないことが必要である。これは、無
関係な輻輳経験情報によって、本発明のフロー制御装置
の下流のフロー制御機能を持つ装置が、輻輳状況を誤っ
て判断してしまうことを避けるためである。

【００３９】レート制御方式には、さらに別の方式が考
えられている。前述した、フロー制御機能を持つ装置が
データ伝送セルと同じ方向に制御セルを転送するレート
制御方式において、制御セルまたはバッファ空き情報伝
送セルが各スイッチノードを通過する際に、そのセル
に、“バッファに蓄積されているセル数が、セルを読み
出そうとした時に、ゼロでない時の時間的割合がある目
標値と比較してどのくらい”という情報を書き込んだ
り、もしくは、“セルの送出レートをこのレートにしな
さい”という情報を書き込む機能をスイッチノードが持
つ。

【００４０】バッファ空き情報伝送セルを受けとった上
流の本発明のフロー制御装置は、それに基づいて新たな
セルの送出レートを計算する。このようにＡＴＭ通信方
式でのフロー制御方法は種々の方式が検討されている
が、本発明のフロー制御装置は、フロー制御方法によら
ず有効に作用する。

【００４１】本発明のフロー制御装置には、大別すると
次に述べる５つの構成方法がある。本発明の第１の構成
として図２に、本発明の第１の構成とフロー制御機能を
持たないスイッチノードとの接続の一例を示す。本発明
のフロー制御装置はフロー制御機能を持たないスイッチ
ノードに一つ以上接続する。接続の仕方は、スイッチノ
ードの出力ポートと本発明のセル入力を接続し、本発明
のセル出力をスイッチノードの入力ポートと接続する。

【００４２】本発明の第２の構成として図３に、本発明
の第２の構成とフロー制御機能を持たないスイッチノー
ドとの接続の一例を示す。本発明のフロー制御装置はフ
ロー制御機能を持たないスイッチノードに一つ以上接続
する。接続の仕方は、第１の構成と同様に、スイッチノ
ードの出力ポートと本発明のセル入力を接続し、本発明
のセル出力をスイッチノードの入力ポートと接続する。

【００４３】本発明の第３の構成として図４に、本発明
の第３の構成とフロー制御機能を持たないスイッチノー
ドとの接続の一例を示す。本発明のフロー制御装置はフ
ロー制御機能を持たないスイッチノードに一つ以上接続
する。本発明のフロー制御装置は、セル入力とセル出力
の他に、拡張セル入力と拡張セル出力を持つ。接続の仕
方は、スイッチノードの出力ポートと本発明のセル入力
を接続し、本発明のセル出力をスイッチノードの入力ポ
ートと接続する他、ある本発明の拡張セル出力を別の本
発明の拡張セル入力に相互に接続する。

【００４４】本発明の第４の構成として図５に、本発明
の第４の構成とフロー制御機能を持たないスイッチノー
ドとの接続の一例を示す。本発明のフロー制御装置はフ
ロー制御機能を持たないスイッチノードに一つ以上接続
する。接続の仕方は、第１の構成と同様である。第１の
構成と異なる点は本発明のフロー制御装置間が互いに接
続されているところである。

【００４５】本発明の第５の構成として図６に、本発明
の第５の構成とフロー制御機能を持たないスイッチノー
ドとの接続の一例を示す。本発明のフロー制御装置はフ
ロー制御機能を持たないスイッチノードに一つ以上接続
する。接続の仕方は、第４の構成と同様である。第４の
構成と異なる点は本発明のフロー制御装置の入力側にフ
ロー制御装置入力スイッチが備わっているところであ
る。このフロー制御装置入力スイッチには拡張セル入力
と拡張セル出力があり、それを介してフロー制御装置が
接続される構成になっている。

【００４６】各構成の機能構成についての具体例につい
ては後述する。まず、各構成におけるセルの流れについ
て説明する。図７は、本発明の第１の構成のデータ伝送
セルの流れと、それを制御するバッファ空き情報伝送セ
ルの流れを示したものである。本発明のフロー制御装置
のセル入力には、データ伝送セルとバッファ空き情報セ
ルの両方が入力する。また、セル出力からは、データ伝
送セルと本発明のフロー制御装置にて発生したバッファ
空き情報伝送セルの両方を出力する。図では本発明のフ
ロー制御装置に矢印が２本入力し、２本出力している
が、これは論理的なセルの経路を表しており、実際の物
理的な伝送路は入出力１本ずつである。

【００４７】ＡＴＭのコネクションは双方向である。図
７に実線で示したデータ伝送セルの流れと同じコネクシ
ョンで逆向きのデータ伝送セルの流れは、点線で示した
バッファ空き情報伝送セルの流れと同じ経路でよい。ま
た、そのデータ伝送セルの流れを制御するバッファ空き
情報伝送セルの流れは、実線で示したデータ伝送セルの
流れと同じ経路でよい。

【００４８】図８は、本発明の第２の構成のデータ伝送
セルの流れと、それを制御するバッファ空き情報伝送セ
ルの流れを示したものである。本発明の第２の構成は、
セル入力、セル出力とバッファの組が２組存在する。

【００４９】本発明のフロー制御装置の上側のセル入力
から入力したデータ伝送セルは、上側のバッファに蓄積
され、上側のセル出力から出力される。上側のセル出力
からのセルの出力は、下側のセル入力より入力されたバ
ッファ空き情報伝送セルにより制御される。

【００５０】また、上側のバッファの状態を検出して、
上側のセル入力からのセルの入力を制御するため、下側
のセル出力よりバッファ空き情報伝送セルが出力され
る。図８に実線で示したデータ伝送セルの流れと同じコ
ネクションで逆向きのデータ伝送セルの流れは、点線で
示したバッファ空き情報伝送セルの流れと同じ経路でよ
い。また、そのデータ伝送セルの流れを制御するバッフ
ァ空き情報伝送セルの流れは、実線で示したデータ伝送
セルの流れと同じ経路でよい。

【００５１】本発明の下側のセル入力から入力したデー
タ伝送セルは、下側のバッファに蓄積され、下側のセル
出力から出力される。下側のセル出力からのセルの出力
は、上側のセル入力より入力されたバッファ空き情報伝
送セルにより制御される。

【００５２】また、下側のバッファの状態を検出して、
下側のセル入力からのセルの入力を制御するため、上側
のセル出力よりバッファ空き情報伝送セルが出力され
る。図８の構成例は、図７の構成例と比較して、データ
伝送セル用の帯域を約２倍使用できる。

【００５３】図９は、本発明の第３の構成のデータ伝送
セルの流れと、それを制御するバッファ空き情報伝送セ
ルの流れを示したものである。本発明の第３の構成は、
セル入力、セル出力、バッファの組が２組存在し、さら
に拡張セル入力、拡張セル出力の組が２組存在する。

【００５４】本発明の上側のセル入力または上側の拡張
セル入力から入力したデータ伝送セルは、上側のバッフ
ァに蓄積され、上側のセル出力または上側の拡張セル出
力から出力される。

【００５５】上側のセル出力からのセルの出力は、下側
のセル入力より入力されたバッファ空き情報伝送セルに
より制御される。また、上側のバッファの状態を検出し
て、上側のセル入力からのセルの入力を制御するため、
下側のセル出力よりバッファ空き情報伝送セルが出力さ
れる。

【００５６】上側の拡張セル出力からのセルの出力は、
下側の拡張セル入力より入力されたバッファ空き情報伝
送セルにより制御される。また、上側のバッファの状態
を検出して、上側の拡張セル入力からのセルの入力を制
御するため、下側の拡張セル出力よりバッファ空き情報
伝送セルが出力される。

【００５７】図９に実線で示したデータ伝送セルの流れ
と同じコネクションで逆向きのデータ伝送セルの流れ
は、点線で示したバッファ空き情報伝送セルの流れと同
じ経路でよい。また、そのデータ伝送セルの流れを制御
するバッファ空き情報伝送セルの流れは、実線で示した
データ伝送セルの流れと同じ経路でよい。

【００５８】本発明の下側のセル入力または下側の拡張
セル入力から入力したデータ伝送セルは、下側のバッフ
ァに蓄積され、下側のセル出力または下側の拡張セル出
力から出力される。

【００５９】下側のセル出力からのセルの出力は、上側
のセル入力より入力されたバッファ空き情報伝送セルに
より制御される。また、下側のバッファの状態を検出し
て、下側のセル入力からのセルの入力を制御するため、
上側のセル出力よりバッファ空き情報伝送セルが出力さ
れる。

【００６０】下側の拡張セル出力からのセルの出力は、
上側の拡張セル入力より入力されたバッファ空き情報伝
送セルにより制御される。また、下側のバッファの状態
を検出して、下側の拡張セル入力からのセルの入力を制
御するため、上側の拡張セル出力よりバッファ空き情報
伝送セルが出力される。

【００６１】図９の様にコネクションを設定することに
より、拡張セル入力、拡張セル出力により接続された本
発明のフロー制御装置間でも、バッファ空き情報伝送セ
ルが転送されフロー制御が実現できる。

【００６２】図１０は、本発明の第４の構成のデータ伝
送セルの流れと、それを制御するバッファ空き情報伝送
セルの流れを示したものである。上側の本発明のフロー
制御装置のセル入力から入力したデータ伝送セルは、上
側のバッファに蓄積され、上側のセル出力から出力され
る。

【００６３】上側のセル出力からのセルの出力は、下側
のセル入力より入力されたバッファ空き情報伝送セルに
より制御される。また、上側のバッファの状態を検出し
て、上側のセル入力からのセルの入力を制御するため、
下側のセル出力よりバッファ空き情報伝送セルが出力さ
れる。

【００６４】入力されたバッファ空き情報伝送セルから
得た制御情報は、本発明のフロー制御装置間を接続する
インタフェースを介して転送される。また、フロー制御
装置内のバッファの状態に関する情報もフロー制御装置
間を接続するインタフェースを介して転送される。

【００６５】ＡＴＭのコネクションは双方向である。図
１０に実線で示したデータ伝送セルの流れと同じコネク
ションで逆向きのデータ伝送セルの流れは、点線で示し
たバッファ空き情報伝送セルの流れと同じ経路でよい。
また、そのデータ伝送セルの流れを制御するバッファ空
き情報伝送セルの流れは、実線で示したデータ伝送セル
の流れと同じ経路でよい。

【００６６】図１１は、本発明の第５の構成のデータ伝
送セルの流れと、それを制御するバッファ空き情報伝送
セルの流れの一例を示したものである。第５の構成のフ
ロー制御装置は、本発明の第４の構成の入力側にフロー
制御装置入力スイッチが備わった構成になっている。

【００６７】本発明のフロー制御装置のセル入力より入
力されたセルは、フロー制御装置入力スイッチにより本
発明のフロー制御装置の内部へ転送されるか、または、
拡張セル出力を経由して隣のフロー制御装置の拡張セル
入力へ転送される。拡張セル入力から入力されたセルも
セル入力から入力されたセルと同様にフロー制御装置入
力スイッチにて交換される。

【００６８】入力されたバッファ空き情報伝送セルから
得た制御情報が、本発明のフロー制御装置間を接続する
インタフェースを介して転送されることは、本発明の第
４の構成と同じ。また、フロー制御装置内のバッファの
状態に関する情報がフロー制御装置間を接続するインタ
フェースを介して転送されることも、本発明の第４の構
成と同じ。

【００６９】ＡＴＭのコネクションは双方向である。図
１１に実線で示したデータ伝送セルの流れと同じコネク
ションで逆向きのデータ伝送セルの流れは、点線で示し
たバッファ空き情報伝送セルの流れと同じ経路でよい。
また、そのデータ伝送セルの流れを制御するバッファ空
き情報伝送セルの流れは、実線で示したデータ伝送セル
の流れと同じ経路でよい。

【００７０】次に、コネクションの設定方法の一例を以
下に述べる。図１２を用いて、本発明の第１、第２、第
３、第４及び第５の構成に適用できるコネクションの設
定方法を説明する。

【００７１】図１２は、フロー制御機能を持たないスイ
ッチノードの３本の入力ポートより１本ずつコネクショ
ンが入力し（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）、本発明のフロー制御
装置を経由して、再びフロー制御機能を持たないスイッ
チノードのある一つの出力ポートより出力する場合の３
つのコネクション上のデータ伝送セルの経路を示してい
る。

【００７２】３本のコネクションＣ１、Ｃ２、Ｃ３のス
イッチノードへの入力時のピークレートをそれぞれ０．
３とする。また、スイッチノードの入出力ポートの帯域
をここでは１．０とする。Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、平常は
セルを転送しないが、時々ピークレートでセルを転送す
るものとする。

【００７３】３本のコネクションを同時にピークレート
でデータ伝送セルが転送される場合を考えると、本来は
スイッチノードの出力ポートでは３本のコネクションの
合計で０．９の帯域が必要である。各出力ポートのピー
クレートの和が１．０以内であればセル廃棄は発生しな
い。（実際にはセルの到着間隔に揺らぎが存在するた
め、ピートレートの和に余裕を持たせる必要があるが、
ここでは説明を簡単にするため和が１．０以内であれば
輻輳は発生せず品質を保証することができるとする。）
３本のコネクション上を同時にピークレートでデータ伝
送セルが転送される確率が低ければ、スイッチノードの
出力ポートの帯域は０．３だけあればほぼ十分であると
考えられるが、複数のコネクションがたまたま同時にピ
ークレートでデータ伝送セルを転送した場合には、スイ
ッチノード内のバッファに待ち合わせのセルが大量に発
生し、場合によってはバッファ溢れによるセル廃棄が起
こり得る。

【００７４】図１２の様に本発明のフロー制御装置へデ
ータ伝送セルを経由させ、出力する際に予め与えられた
トラヒックパラメータにより、３本のコネクションを転
送されるデータ伝送セルの合計のピークレートが０．３
を上回らないように制限する。これにより、スイッチノ
ードの出力ポートにおける帯域の使用効率は良くなる。
また０．７の帯域の余裕が発生し、他のコネクションが
それを使用することが可能である。

【００７５】本発明のフロー制御装置は、その中のバッ
ファの状態を監視し、バッファが溢れないように上流の
フロー制御機能を持つ装置にデータ伝送セルの転送を制
御するためのバッファ空き情報伝送セルを転送する。こ
の制御により、複数のコネクションより同時に０．３の
ピークレートでデータ伝送セルが到着した場合において
もバッファ溢れによるセルの廃棄は発生しない。

【００７６】図１３を用いて、本発明の第１、第２、第
３、第４及び第５の構成例に適用できるコネクションの
設定方法を説明する。図１３は、ひとつのフロー制御機
能を持たないスイッチノードに複数（図１３の場合は２
つ）の本発明のフロー制御装置を接続し、データ伝送セ
ルがその複数のフロー制御装置を経由して転送される場
合を説明する。

【００７７】図１３は、フロー制御機能を持たないスイ
ッチノードに、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の４本のコネク
ションが入力している。ピークレートはそれぞれ、０．
６、０．３、０．３、０．３である。この４本のコネク
ションを、スイッチノードのある一つの出力ポートから
合計の帯域を０．６として出力する。これら４本のピー
クレートの和が１．０を越えることから、先に述べた図
１２のコネクション設定の様に１台の本発明のフロー制
御装置ではこれを実現することはできない。

【００７８】図１３において、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４はま
ず、本発明のフロー制御装置ａへルーティングされる。
ここで、この３本のコネクションの合計のピークレート
を、図１２の手法を用いて、０．３まで落す。その後、
その出力を一度スイッチノードを経由してフロー制御装
置ｂへルーティングする。さらにフロー制御装置ｂへ、
Ｃ１をルーティングし、最終的にフロー制御装置ｂより
出力されるＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の合計のピークレー
トを０．６とすることができる。

【００７９】コネクションＣ２、Ｃ３、Ｃ４について
は、本発明のフロー制御装置ｂのバッファの状態により
バッファ空き情報伝送セルをフロー制御装置ｂからフロ
ー制御装置ａへ転送する。

【００８０】図１３のようにコネクションをルーティン
グさせることにより、図１２の場合より多くのコネクシ
ョンを扱うことが可能となる。本発明のフロー制御装置
をさらに多くフロー制御機能を持たないスイッチノード
に接続することによりより多くのコネクションを扱うこ
とができる。

【００８１】図１４に、本発明の第３の構成に適用でき
るコネクションの設定方法を説明する。図１４のように
コネクションを設定するためには、拡張セルと拡張セル
出力を持つ本発明の第３の構成が必要となる。

【００８２】図１４は、フロー制御機能を持たないスイ
ッチノードに、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の４本のコネク
ションが入力している。ピークレートはそれぞれ、０．
６、０．３、０．３、０．３である。この４本のコネク
ションを、図１３と同様にスイッチノードのある一つの
出力ポートから合計のピークレートを０．６として出力
する。

【００８３】図１４において、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４はま
ず、本発明のフロー制御装置ａへルーティングされる。
ここで、この３本のコネクションの合計の帯域を、０．
６まで落し、フロー制御装置ａの拡張セル出力へ出力す
る。Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、フロー制御装置ｂの拡張セル
入力へ入力し、フロー制御装置ｂのセル入力より入力し
たコネクションＣ１とともに、合計のピークレートが
０．６としてスイッチノードを経て出力される。

【００８４】図１３では、コネクションＣ２、Ｃ３、Ｃ
４はそれぞれピークレートが０．３以下である必要があ
った。フロー制御装置ａからフロー制御装置ｂまでの経
路のピークレートは、コネクションＣ１のピークレート
０．６とともに一つの物理伝送路（フロー制御装置ｂの
セル入力）へ多重化される必要があるため、０．３であ
ったからである。例えば、コネクションＣ２が０．６、
Ｃ３とＣ４がそれぞれ０．１５だったとすると、図１３
のフロー制御装置ａの出力が０．３のため、コネクショ
ンＣ２の入力時のピークレート０．６は、この伝送路を
そのまま通過することができない。図１４のように拡張
セル入力、拡張セル出力を用いることにより、このよう
な問題点は解消し、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、ピークレート
の和が０．９程度以内であれば、各コネクションのピー
クレートは０．６まで設定することができる。

【００８５】ところで、図１２、図１３、図１４では、
本発明のフロー制御装置と下流のフロー制御機能を持つ
装置との間に、データ伝送セルに輻輳経験情報を付加す
ることができないスイッチノード、または制御セルもし
くはバッファ空き情報伝送セルに輻輳情報を書き込むこ
とができないスイッチノードが存在することを仮定して
いた。その場合には、そのスイッチノードにて品質を保
証できるように、本発明のフロー制御装置に、予め定め
られた品質保証用トラヒックパラメータ、例えば制限す
るピークレートなどを設定し、トラヒックを制御する必
要がある。

【００８６】本発明のフロー制御装置と下流のフロー制
御機能を持つ装置との間にある全てのスイッチノード
が、セルに輻輳経験情報を付加できる機能や、制御セル
またはバッファ空き情報伝送セルの内容を書き変える機
能を持っている場合には、予め定められた品質保証用ト
ラヒックパラメータを特に設定しなくとも、本発明のフ
ロー制御装置は有効に作用する。品質保証用トラヒック
パラメータを与えることはせず、データ伝送セルの流れ
の下流から転送されてくるバッファ空き情報伝送セルの
みに基づいてセルの出力を制御すればよい。

【００８７】次に、機能構成の一例を以下に説明する。
続いて、本発明の各構成の機能構成についての具体例を
説明する。これらは機能の論理的な構成を説明するため
のものであり、実際の物理的な構成とは異なっていても
よい。例えば、本発明のフロー制御装置のスループット
に関する要求仕様値が比較的小さいのなら、現実のハー
ドウェアはメモリとプロセッサと周辺ＬＳＩにより構成
し、機能をソフトウェアにて実現する実装が可能であ
る。

【００８８】図１５に、本発明の第１の構成におけるフ
ロー制御装置の機能構成の一例を示す。本発明の第１の
構成のフロー制御装置は１本のセル入力、１本のセル出
力を持つ。セル入力に入力したセルはコネクション識別
部において入力されたセルのコネクション識別子によ
り、適当なコネクション毎バッファに入力される。誤っ
たコネクション識別子を持ったセルが入力されたことを
検出できる機能を持っていてもよい。

【００８９】コネクション毎バッファは、上流のフロー
制御機能を持つ装置より転送されてきたデータ伝送セル
を一時的に蓄える機能を持つ、下流のフロー制御機能を
持つ装置や下流のフロー制御機能を持たないスイッチノ
ードのバッファが溢れデータ伝送セルが廃棄されないよ
うにコネクション毎バッファの読み出しが制御されるた
め、セル入力より入力したデータ伝送セルがすぐにセル
出力へ転送できるとは限らないからである。

【００９０】クレジット方式の場合には、基本的には、
本発明のフロー制御装置を通過する全てのフロー制御つ
きコネクションに対して等しいバッファ量を割り当て
る。これにより、コネクション間の公平性を保つことが
できる。しかし、セルの流量が少ないコネクションに対
しては、割り当てるバッファ量を減らすなどバッファ量
の割当を動的に変更するようになっていてもよい。フロ
ー制御機能を持つスイッチノードでのバッファ量の動的
割り当て機能は多くの研究者らによって議論されてお
り、スイッチノードにおけるバッファ量の動的割り当て
機構の議論は本発明のフロー制御装置にもそのまま適用
できるのでここでは説明しない。

【００９１】レート制御方式の場合には、基本的には、
コネクション毎バッファは複数の（または全ての）コネ
クションで共有して使う。コネクション毎バッファに蓄
積されたセルは、出力スケジューリング部により、後述
する制御に基づいてセル出力から出力される。

【００９２】コネクション毎バッファの空き領域量に関
する情報は、バッファ空き情報発生手段へ送られる。バ
ッファ空き領域量に関する情報とは、例えば、 ・“Ｎセルをコネクション毎バッファより出力したた
め、Ｎセルだけさらにそのコネクション毎バッファに蓄
積することができる” ・“コネクション毎バッファに蓄積されているセル数が
ある数を越えた（またはある数より少なくなった）” ・“コネクション毎バッファに蓄積されているセル数
が、セルを読み出そうとした時に、ゼロでない時の時間
的割合がある目標値と比較してどのくらい” ・“セルの送出レートはこうあるべき（目標のセル送出
レート）”などの情報である。

【００９３】セルに輻輳経験情報が書き込まれている場
合は、その情報がバッファ空き情報発生手段へ送られる
構成になっていてもよい。この情報とは例えば、 ・“上流のフロー制御機能を持つ装置からの経路上のス
イッチノードにて輻輳が発生していない（または、輻輳
が発生している）”といった情報などである。

【００９４】また、データ伝送セルと同じ向きに、輻輳
制御のための制御セルが転送されてくる場合には、その
情報をバッファ空き情報発生手段へ送る構成になってい
てもよい。この情報とは例えば、 ・“上流のフロー制御機能を持つ装置からの経路上のス
イッチノードにて輻輳が発生していない（または、輻輳
が発生している）” ・“上流のフロー制御機能を持つ装置からの経路上のス
イッチノードにてバッファに蓄積されているセル数が、
セルを読み出そうとした時に、ゼロでない時の時間的割
合がある目標値と比較してどのくらい” ・上流のフロー制御機能を持つ装置での、そのコネクシ
ョンの現在のセル送出レート” ・制御セルそれ自身 などである。

【００９５】上流のフロー制御機能を持つ装置に、“目
標のセル送出レート”を転送する制御方法の場合には、
バッファ空き情報発生手段は、“現在のセルの送出レー
ト”を集計することにより、目標のセルの送出レートを
求める。

【００９６】バッファ空き情報発生手段は、これらの情
報に基づいてバッファ空き情報伝送セルを作成する。バ
ッファ空き情報伝送セルは出力スケジューリング部を通
り、セル出力から出力される。上流からデータ伝送セル
とともに輻輳制御のための制御セルが転送される構成の
場合は、そのセルをループバックしてセル出力から出力
する構成でもよい。（このループバックしたセルもここ
ではバッファ空き情報伝送セルと呼ぶことにする。）ル
ープバックするセルには、本発明のフロー制御装置のバ
ッファ空き領域量に関する情報が書き込まれる。バッフ
ァ空き情報伝送セルは本発明の上流のフロー制御機能を
持つ装置へ転送され、上流のフロー制御機能を持つ装置
より出力されるトラヒックを制御する。

【００９７】バッファ空き情報伝送セルを上流のフロー
制御機能を持つ装置へ転送する方法としては、例えば、
本発明のフロー制御装置がそのコネクション識別子を、
上流からのデータ伝送セルの流れの逆向きの流れのコネ
クション識別子に変換することにより容易に実現でき
る。

【００９８】その一方で、本発明の下流にあるフロー制
御機能を持つ装置より、本発明のフロー制御装置から出
力されるトラヒックを制御するためバッファ空き情報伝
送セルが転送されてくる。バッファ空き情報伝送セル
は、本発明のセル入力より入力し、コネクション識別部
によりバッファ空き情報抽出手段へ転送される。

【００９９】バッファ空き情報抽出手段にて、バッファ
空き情報伝送セルより抽出されたバッファ空き情報は、
出力スケジューリング部へ転送され、本発明のフロー制
御装置より出力されるデータ伝送セルの転送を制御す
る。出力スケジューリング部の制御は次のようなもので
ある。

【０１００】・例えば、下流のフロー制御機能を持つ装
置より、“Ｎセルをコネクション毎バッファより出力し
たため、Ｎセルだけさらにそのコネクション毎バッファ
に蓄積することができる”という情報が送られてきた場
合には、そのコネクションにＮセル以内のセル数を送
る。それにより下流のフロー制御機能を持つ装置で、バ
ッファ溢れを起こすことはない。

【０１０１】・例えば、本発明のフロー制御装置からの
各コネクション毎のセル送出レートを、予め定められた
一定の割合で小さくするようにし、下流のフロー制御機
能を持つ装置より、“コネクション毎バッファに蓄積さ
れているセル数がある数より少なくなった”または、
“下流のフロー制御機能を持つ装置までの経路上のスイ
ッチノードにて輻輳が発生していない”という情報が送
られてきた場合は、そのコネクションのセル送出レート
をあるアルゴリズムにより大きくする。それにより、下
流のフロー制御機能を持つ装置でバッファ溢れを起こさ
ない範囲で伝送レートを大きくすることができる。

【０１０２】・また例えば、下流のフロー制御機能を持
つ装置より、“バッファに蓄積されているセル数がゼロ
でない時の時間的割合がある目標値と比較してどのくら
い”という情報が送られてきた場合は、その割合とその
コネクションのセル送出レートとを演算し新しいセル送
出レートを求める。それにより、下流のフロー制御機能
を持つ装置でのコネクション毎バッファに蓄積されてい
るセル数がゼロになる時間的割合を目標値へ近付けるこ
とが可能である。

【０１０３】・さらに例えば、バッファ空き情報伝送セ
ルに“セルの送出レートをこのレートにしなさい”とい
う情報が送られてきた場合は、セル送出レートをそのレ
ート以下にする。それにより、下流のスイッチノードお
よび下流のフロー制御装置に到達する経路の利用効率を
上げつつセル廃棄を防止することができる。

【０１０４】本発明のフロー制御装置と下流のフロー制
御機能を持つ装置との間に、制御セルまたはバッファ空
き情報伝送セルが通過する時に、輻輳状態応じてそのセ
ルに、輻輳情報／レート情報を書き込むことのできない
スイッチノードが存在する場合には、これらのスイッチ
ノードにてセルの廃棄が発生しないように、図１２，１
３，１４を用いて既に説明したように、本発明のフロー
制御装置のセル出力より出力される複数のコネクション
の合計のトラヒックを、品質保証用トラヒックパラメー
タにより制御する（例えばピークレートを制限する）。
基本的には、本発明のフロー制御装置の下流にあるフロ
ー制御機能を持つ装置の数だけこのトラヒックパラメー
タを設定すれば十分である。バッファ空き情報伝送セル
による制御は、このトラヒックパラメータにより制御さ
れる範囲を越えないように行なわれる。

【０１０５】図１６に、本発明の第２の構成におけるフ
ロー制御装置の機能構成の一例を示す。本発明の第２の
構成は、図１５を用いて説明した本発明の第１の構成が
並列に配置されている。ただし、バッファ空き情報伝送
セルの送信、受信時の制御情報の伝送経路に特徴があ
る。

【０１０６】本発明の第２の構成の上側のセル出力より
出力されるデータ伝送セルを制御するバッファ空き情報
伝送セルは、図８に示すように下側のセル入力より入力
する。その一方で、そのデータ伝送セルと同じコネクシ
ョンで逆向きの流れのデータ伝送セルは、本発明の下側
のセル出力より出力され、それを制御するバッファ空き
情報伝送セルは上側のセル入力より入力する。ある側の
セル入力より入力したバッファ空き情報伝送セルはバッ
ファ空き情報を抽出され、反対側のセル出力のため出力
スケジューリング部を制御する。

【０１０７】また、ある側のコネクション毎バッファを
監視する空き情報発生手段にて作成されたバッファ空き
情報は、反対側へ送られバッファ空き情報伝送セルとし
て反対側のセル出力より転送される。

【０１０８】このような経路の設定には次のふたつの利
点がある。第１に、データ伝送セルのスループットは物
理リンクの帯域程度まで必要となる可能性が高いが、Ａ
ＴＭにおけるコネクションは双方向であるため、本発明
の第１の構成を１つだけ使用しただけでは、片方向につ
いて物理リンクの帯域の約半分までしか利用できない。
本発明の第２の構成の様に一つのコネクションの互いに
逆向きの流れを、異なったセル入力にルーティングする
ことにより、片方向についてそれぞれ物理リンクの帯域
まで利用することが可能となる。第２の理由は、同じコ
ネクションにおいては、データ伝送セルの経路と、その
逆向きの流れのデータ伝送セルを制御するバッファ空き
情報伝送セルの経路とが同じため、フロー制御機能を持
たないスイッチノードにてこれらのセルを区別せず、同
じルートを通るように設定可能なことである。これによ
り、スイッチノードにおいて、フロー制御装置へ向かう
ためのルーティングタグを付加する際に、これらのセル
を区別せずに付加できるという利点がある。

【０１０９】図１６では、バッファは上側で分離してい
るが、両側で同じバッファ資源を共用する方式でも本発
明の有効性は変わらない。共用することにより、有限の
量のバッファをより有効に利用することができるという
利点がある。

【０１１０】図１７に、本発明の第３の構成におけるフ
ロー制御装置の機能構成の一例を示す。本発明の第３の
構成は、図１６を用いて説明した本発明の第２の構成
に、拡張セル入力と拡張セル出力を二組付加したもので
ある。

【０１１１】本発明の第３の構成の上側のセル出力より
出力されるデータ伝送セルを制御するバッファ空き情報
伝送セルは、図９に示すように下側のセル入力より入力
する。その一方で、そのデータ伝送セルと同じコネクシ
ョンで逆向きの流れのデータ伝送セルは、本発明の下側
のセル出力より出力され、それを制御するバッファ空き
情報伝送セルは上側のセル入力より入力する。ある側の
セル入力より入力したバッファ空き情報伝送セルはバッ
ファ空き情報を抽出され、反対側のセル出力のため出力
スケジューリング部を制御する。

【０１１２】また、ある側のバッファ空き情報発生手段
にて作成されたバッファ空き情報は、反対側へ送られバ
ッファ空き情報伝送セルとして反対側のセル出力より転
送される。

【０１１３】拡張セル入力、拡張セル出力の関係も同様
に、本発明の第３の構成の上側の拡張セル出力より出力
されるデータ伝送セルを制御するバッファ空き情報伝送
セルは、図９に示すように下側の拡張セル入力より入力
する。その一方で、そのデータ伝送セルと同じコネクシ
ョンで逆向きの流れのデータ伝送セルは、本発明の下側
の拡張セル出力より出力され、それを制御するバッファ
空き情報伝送セルは上側の拡張セル入力より入力する。
ある側の拡張セル入力より入力されたバッファ空き情報
伝送セルはバッファ空き情報を抽出され、反対側の拡張
セル出力のための出力スケジューリング部を制御する。

【０１１４】また、ある側のバッファ空き情報発生手段
にて作成されたバッファ空き情報は、反対側へ送られバ
ッファ空き情報伝送セルとして反対側の拡張セル出力よ
り転送される。

【０１１５】図１７では、バッファは上側と下側で分離
しているが、両側で同じバッファ資源を共用する方式で
も本発明の有効性は変わらない。ＡＴＭのコネクション
は双方向である。本発明のフロー制御装置の第１の構成
は、同じコネクションの双方向の流れのそれぞれを同じ
フロー制御装置にて扱う。また、本発明の第２，第３の
構成は第１の構成をふたつ組み合わせた構成になってお
り、本発明のフロー制御装置の片側をあるコネクション
のある向きの流れが経由している場合に、同じコネクシ
ョンの逆向きの流れは本発明のフロー制御装置の逆側を
経由するものである。

【０１１６】本発明のフロー制御装置の第４の構成の機
能構成例を図１８に示す。図１６で説明した本発明のフ
ロー制御装置の第２の構成を半分にし、バッファ空き情
報インタフェース部を付加した構成である。スイッチノ
ードに本発明のフロー制御装置が１台しか接続していな
い場合には、本発明の第４の構成は、基本的に第１の構
成と同じになる。

【０１１７】本発明の第４の構成は、図１０で示すよう
に各コネクションの双方向の流れをそれぞれ別の本発明
のフロー制御装置で扱うことが可能な構成になってい
る。（同一のフロー制御装置で扱うことも可能な構成に
なっている。）これにより、複数個の本発明のフロー制
御装置がスイッチノードに接続されている場合、コネク
ション設定時に、各コネクションの流れを通過させるフ
ロー制御装置を選択するにあたっての制約を減らすこと
ができる利点がある。あるスイッチノードにコネクショ
ンを設定する際に、そのコネクションを複数のフロー制
御装置のうちのどのフロー制御装置を経由して設定する
かを選択しなければならない。選択する方針としては、
例えば、各フロー制御装置のセル出力における負荷を均
等に分散させることがある。本発明の第４の構成を用い
ることにより、双方向のコネクションのそれぞれの流れ
を設定できるフロー制御装置を自由に選択することがで
き、各フロー制御装置のセル出力の負荷を、可能な限り
分散させることができるという利点がある。また、下流
のあるフロー制御機能を持つ装置へ複数のコネクション
が設定されており、その下流のフロー制御機能を持つ装
置へのトラヒックに対して品質保証用のトラヒックパラ
メータを設定する場合には、そのフロー制御機能を持つ
装置へ向かう複数のコネクションの流れが、一つのフロ
ー制御装置より出力される必要があるため、この条件か
らフロー制御装置を選択する必要がある。本発明の第４
の構成は、この点に関して優れている。

【０１１８】以下に、レート制御方式で制御セルを用い
る制御方式を使用した場合における、本発明のフロー制
御装置の第４の構成の動作を説明する。ここで説明する
フロー制御方式は、本発明の他の構成例でも実現可能で
ある。

【０１１９】例として、制御セルのペイロードには、 １．方向ビット：ループバックされた後かどうかを示
す。 ２．送信レート：上流のフロー制御機能を持つ装置の、
そのときのそのコネクションの送信レート。 ３．明示送信レート：下流のフロー制御機能を持つ装置
と、データ伝送セルが経由するスイッチノードにおいて
計算された、上流のフロー制御機能を持つ装置への“こ
の送信レートにしなさい”という要求値。上流のフロー
制御機能を持つ装置は、初期値として希望の送信レート
が書き込む。の情報が書き込まれているとする。

【０１２０】本発明のフロー制御装置のコネクション毎
バッファの状態はバッファ空き情報発生手段（前段）に
より監視される。またバッファ空き情報発生手段（前
段）は、制御セルに書き込まれている送信レートを集計
する機能を持つ。バッファ空き領域量がある閾値より小
さい時に到着した制御セルに書き込まれている送信レー
トをもとに計算した平均の送信レートは、理想的な送信
レートよりも大き過ぎ、バッファ空き領域量がある閾値
より大きい時に到着した制御セルに書き込まれている送
信レートをもとに計算した平均の送信レートは、理想的
な送信レートよりも小さ過ぎるとする。このような考え
に基づいて、本発明のフロー制御装置を通過しているコ
ネクションの“公平な送信レート”を算出することがで
きる。さらに、幅輳時などコネクション毎バッファが溢
れる可能性のある場合は、この“公平な送信レート”を
大幅に小さな値に設定することによりバッファ溢れによ
るセル廃棄を防止することができる。

【０１２１】制御セルが到着すると、制御セルのペイロ
ードに書き込まれている明示送信レートが、“公平な送
信レート”から計算した数値（例えばその７／８）より
大きい場合に、明示送信レート領域に“公平な送信レー
ト”を書き込む。また、制御セルの方向ビットを、ルー
プバックされた後のセルであることを示す値に書き換え
る。

【０１２２】その制御セルはバッファ空き情報インタフ
ェース部へ転送される。バッファ空き情報インタフェー
ス部は、到着した制御セルが属するコネクションの流れ
と同じコネクションで逆向きの流れが、どのフロー制御
装置を経由しているのかを判断し、そのフロー制御装置
（自分自身のフロー制御装置かもしれない）へバッファ
空き情報発生手段内伝送情報（この例では、制御セル）
を転送する。

【０１２３】その情報を受けとったフロー制御装置で
は、内部のバッファ空き情報発生手段（後段）へ転送
し、バッファ空き情報伝送セルとして出力スケジューリ
ング部へ転送する。バッファ空き情報伝送セルは、すみ
やかにそのフロー制御装置のセル出力から出力され、ス
イッチノードを経て上流のフロー制御機能を持つ装置へ
転送される。

【０１２４】転送の途中で通過するフロー制御機能を持
たないスイッチノードにおいて、データ伝送セルの“公
平な送信レート”が計算されており、その値とバッファ
空き情報伝送セルの明示送信レートとが、あるアルゴリ
ズムで比較され、場合によっては、明示送信レート領域
が書き換えられる。

【０１２５】セル入力よりバッファ空き情報伝送セルを
入力したフロー制御装置は、そのセルをバッファ空き情
報抽出手段へ転送する。制御セルとバッファ空き情報伝
送セルの違いはペイロードの方向ビットがループバック
された後であることを示す値になっているかどうかで識
別できる。バッファ空き情報抽出手段によりバッファ空
き情報として明示送信レートが取り出される。バッファ
空き情報インタフェース部は、フロー制御装置に入力さ
れたバッファ空き情報伝送セルがどのフロー制御装置を
経由するコネクションの流れを制御するのかを判断し、
そのフロー制御装置（自分自身かもしれない）へバッフ
ァ空き情報（明示送信レート）を転送する。その情報を
受けとったフロー制御装置は出力スケジューリング部へ
転送し、制御すべきコネクションのデータ伝送セルのセ
ル送出レートをその値以下に設定する。

【０１２６】また、出力スケジューリング部は、コネク
ション毎に、一定セル数のデータ伝送セルを送出する毎
に、現在の送信レートを送信レート領域に書き込んだ制
御セルをセル出力より出力する。

【０１２７】バッファ空き情報インタフェース部は、複
数のフロー制御装置を互いに接続し、バッファ空き情報
およびバッファ空き情報発生手段内伝送情報を相互に転
送する。フロー制御装置間の接続は、例えばバスを介し
て互いに接続する構成とすることで、容易に実現するこ
とができる。

【０１２８】本発明のフロー制御装置の第５の構成の機
能構成例を図１９に示す。図１８で説明した本発明の第
４の構成の入力側にフロー制御装置入力スイッチを付加
した構成である。

【０１２９】本発明の第５の構成は、フロー制御装置入
力スイッチを入力側に備えている。フロー制御装置入力
スイッチにおけるセルのルーティングは例えば次のよう
にすればよい。

【０１３０】セルに、そのセルが出力されるフロー制御
装置の識別子を付加する。本発明のフロー制御装置の入
力側に備わっているフロー制御装置入力スイッチに、予
め本発明のフロー制御装置の識別子を与えておいて、セ
ル入力または拡張セル入力から入力したセルに付加され
ている上記の識別子と一致すれば本発明のフロー制御装
置の内部へセルをルーティングし、一致しなければ本発
明のフロー制御装置の拡張セル出力へセルを出力する。

【０１３１】セルに、そのセルが出力されるフロー制御
装置の識別子を付与することにより、本発明のフロー制
御装置はこれらの情報を管理するコネクション毎の表を
持つ必要がないという利点がある。

【０１３２】フロー制御装置入力スイッチに予め与える
フロー制御装置の識別子として、自らのフロー制御装置
識別子ではない識別子のリストを与えておき、そのリス
トにある識別子を持ったセルのみを拡張セル出力にルー
ティングする構成でも良い。これによりセルに付加され
ている識別子が誤った場合でも無限にセルが巡回してし
まうことはないという利点がある。

【０１３３】拡張セル入力、拡張セル出力を備えた本発
明のフロー制御装置の第５の構成は、複数の本発明のフ
ロー制御装置を拡張セル入力、拡張セル出力により互い
に接続することによって、あるフロー制御装置のセル入
力に入力したトラヒックを、セルに書き込まれた識別子
により指定された別のフロー制御装置のセル出力に出力
できる。セル入力のスループットに対して、互いに接続
された本発明のフロー制御装置の個数より１だけ少ない
倍数のスループットを、拡張セル入力、拡張セル出力が
持つことにより、各フロー制御装置へノンブロッキング
にトラヒックを転送することができる。ノンブロッキン
グであれば、フロー制御入力スイッチをどのようにルー
ティングしても、全てのフロー制御装置のセル入力のス
ループットとセル出力のスループットを等しくすること
ができ、効率的にフロー制御装置を活用することができ
るという利点がある。

【０１３４】以上の利点から、本発明の第５の構成は、
入力に関して、複数のデータ伝送セルの流れが一つの品
質保証用トラヒックパラメータにより制御（例えばピー
クレートを制限）された形で入力し、出力に関しても、
複数のデータ伝送セルの流れを一つの品質保証用トラヒ
ックパラメータにより制御（例えばピークレートを制
限）して出力する構成の場合に有効に作用する。ある一
つのトラヒックパラメータにより制御される複数のコネ
クションの流れは、同一のフロー制御装置から出力され
る必要があるため、さまざまなコネクション設定を考え
た場合に、スイッチノードの一つの入力ポートから入力
された複数のコネクションの流れが、異なったフロー制
御装置のセル出力から出力できる必要があるからであ
る。

【０１３５】本発明のフロー制御装置が接続されたスイ
ッチノードを複数組み合わせて網を構成した一例を、図
２０に示す。スイッチノードをリング状に配置し、スイ
ッチノード間のフロー制御された複数のコネクションの
トラヒックをある値（図２０では、ピークレートを０．
６）に定める。端末間を接続するコネクションは、スイ
ッチノード間のリング毎にこの帯域を共有し利用する。
この様に網を構成することによってコネクションの設
定、解放が頻繁に発生しても、本発明のフロー制御装置
に与える品質保証用トラヒックパラメータ（隣接する本
発明のフロー制御装置との間のトラヒックを制御するも
の。図２０では、ピークレートを０．６）を変更する必
要はない。

【０１３６】ここではリング上のスイッチノードの接続
形態を例にあげたが、本発明はその他の一般的な網に対
しても有効に作用する。すでにサービスを提供している
フロー制御機能を持たないスイッチノードにフロー制御
機構を付加する場合に、本発明のフロー制御装置をスイ
ッチノードに接続するだけで、フロー制御機能を実現す
ることが可能である。

【０１３７】図２１に、バックプレーンの２スロットを
使用して本発明の第２の構成を実現した例を示す。本発
明のフロー制御装置のセル出力からハードウェアスイッ
チへの経路にルーティングタグ設定装置が配置されてい
るのは、本発明のフロー制御装置から出力されたセルを
スイッチノードの目的とする出力ポートへルーティング
するためである。本発明の第１、第３、第４、第５の構
成例も同様に実現可能である。このように、本発明は図
２３のインタフェース基板と同じ界面でスイッチノード
のバックプレーンと接続できる。つまりインタフェース
基板と同じコネクタに接続するだけでよい。活線挿抜能
力を持ったスイッチノードであればスイッチノードの運
転を続けたまま機能を付加することができる。また、ス
イッチ基板内部のセルバッファが溢れそうになったと
き、バックプレーンを介して、セルを用いないバックプ
レッシャ信号により本発明のフロー制御装置にセルの出
力抑制をかけてもかまわない。幅輳時にスイッチ基板の
負荷を軽減することができるという利点がある。

【０１３８】別の構成として、本発明のフロー制御装置
をインタフェース点に接続することのできる装置として
実現することも可能である。図２２に、インタフェース
点を二つ使用し、本発明の第２の構成を実現した例を示
す。本発明の第１、第３、第４、第５の構成例も同様に
実現可能である。このようにインタフェース点の先に物
理伝送路を介して接続する構成でも良い。

【０１３９】最後に、本発明のフロー制御装置を経由し
てコネクションを設定する場合のコネクション識別子の
決定方法と、本発明のフロー制御装置でのコネクション
の管理の一例について説明する。ここでは、全てのスイ
ッチノード間の物理伝送路について、データ伝送セル
と、それと同じコネクションの逆向きのデータ伝送セル
を制御するバッファ空き情報伝送セルとが、同じＶＰ
Ｉ，ＶＣＩを持ち、同じ経路、同じ方向に転送されるも
のとする。データ伝送セルか、バッファ空き情報伝送セ
ル（または制御セル）かの識別は、ＡＴＭセルのヘッダ
のペイロードタイプ識別子（ＰＴＩ）領域によって可能
であるとする。（バッファ空き情報伝送セルか制御セル
かの違いはセルのペイロードによって識別可能であると
する。）また、同じコネクションの逆向きの流れは、同
じ物理伝送路において互いに同じＶＰＩとＶＣＩを持
ち、同じ経路、逆の方向に転送されるものとする。

【０１４０】本発明のフロー制御装置では、セルにコネ
クション識別子などが付与されている必要がある。セル
が最初にスイッチノードに入力した際にルーティングタ
グとともにコネクション識別子などをセルの先頭に付加
する構成と、スイッチノードより出力され、本発明のフ
ロー制御装置に転送されるまでの間にて付加する方法を
挙げることができる。前者は、スイッチノードと本発明
のフロー制御装置の間にコネクション識別子の設定機能
を配置する必要がないという利点があり、後者は、スイ
ッチノード内を転送されるセルに付与する付加情報の量
を少なくすることができるという利点がある。

【０１４１】図７に示すような、本発明の第１の構成
は、次に説明する方法により、同じコネクションの逆向
きの流れがどの流れかを知ることができる。第１の方法
は、セルに、 ・そのセルが出力されるフロー制御装置において一意に
割り当てられたコネクション識別子。

【０１４２】・そのセルの属するコネクションの逆向き
の流れのセルが出力されるフロー制御装置において一意
に割り当てられたコネクション識別子。を付与するもの
である。これにより本発明のフロー制御装置の内部にお
いて、これらの情報を管理するコネクション毎の表を持
つ必要がないという利点がある。

【０１４３】第２の方法は、セルに、 ・そのセルが出力されるフロー制御装置において一意に
割り当てられたコネクション識別子。のみを付与するも
のである。この方法では本発明のフロー制御装置の内部
で表を管理する。表は、コネクション識別子に対して、 ・そのセルの属するコネクションの逆向きの流れのセル
が出力されるフロー制御装置において一意に割り当てら
れたコネクション識別子。を管理する。これにより、セ
ルに付与する付加情報の量を削減することが可能とな
る。利点がある。

【０１４４】簡単に対応関係が分かるようにコネクショ
ン識別子を同じコネクションでは、流れの方向に関わら
ず上り側／下り側で同じとし、さらに上り側／下り側識
別ビットをセルに付加するようにしても良い。

【０１４５】図８に示すような、本発明の第２の構成
は、次に説明する方法により、同じコネクションの逆向
きの流れがどの流れかを知ることができる。

【０１４６】セルに、 ・そのセルが出力されるフロー制御装置において一意に
割り当てられたコネクション識別子。を付与する。同じ
コネクションの逆向きの流れは、本発明のフロー制御装
置の上下の異なるセル出力より出力されるように設定さ
れているため、同じ識別子を割り当てることができる。
この方法では、セルに付加する情報が少なく、かつ、本
発明のフロー制御装置の内部で第１の構成のような表を
管理する必要はない。その点で、本発明の第１の構成よ
り優れている。単純に、フロー制御装置の、ある側（上
側または下側）のセル入力より入力されたバッファ空き
情報伝送セルは、反対側のセル出力より出力する同じコ
ネクション識別子を持つコネクションを制御する。制御
セルをループバックさせる際も、コネクション識別子を
書き換える必要はない。また、ある側のセル入力に入力
するコネクションの入力トラヒックを制御するためのバ
ッファ空き情報伝送セルは、そのデータ伝送セルと同じ
コネクション識別子を持ち反対側のセル出力より出力さ
れる。

【０１４７】図９に示すような、本発明の第３の構成
は、次に説明する方法により、同じコネクションの逆向
きの流れがどの流れかを知ることができる。

【０１４８】セルに、 ・そのセルが出力されるフロー制御装置の識別子。

【０１４９】・そのセルが出力されるフロー制御装置に
おいて一意に割り当てられたコネクション識別子。を付
与する。同じコネクションの逆向きの流れは、本発明の
フロー制御装置の上下の異なるセル出力より出力される
ように設定されているため、同じ識別子を割り当てるこ
とができる。

【０１５０】フロー制御装置の、ある側のセル入力より
入力されたバッファ空き情報伝送セルは、反対側のセル
出力より出力する同じコネクション識別子を持つコネク
ションを制御する。また、フロー制御装置の、ある側の
拡張セル入力より入力されたバッファ空き情報伝送セル
は、反対側の拡張セル出力より出力する同じコネクショ
ン識別子を持つコネクションを制御する。また、ある側
のセル入力（または拡張セル入力）に入力するコネクシ
ョンの入力トラヒックを制御するためのバッファ空き情
報伝送セルは、そのデータ伝送セルと同じコネクション
識別子を持ち反対側のセル出力（拡張セル入力に対して
は拡張セル出力）より出力される。

【０１５１】セル入力または拡張セル入力より入力され
たデータ伝送セルは、本発明のフロー制御装置のセル出
力または拡張セル出力より出力される。どちらから出力
すれば良いのかは、セルのコネクション識別子に書き込
まれている。そのセルが出力されるフロー制御装置の識
別子が、そのフロー制御装置の識別子と一致しているか
どうかにより判断することにより容易に決定することが
できる。

【０１５２】本発明の第３の構成も第２の構成と同様
に、第１の構成の様な表や、上り側／下り側識別ビット
が不要であるという利点がある。図１０に示すような、
本発明の第４の構成は、次に説明する方法により、同じ
コネクションの逆向きの流れがどのフロー制御装置を経
由しているどの流れかを知ることができる。

【０１５３】第１の方法は、セルに、 ・そのセルが出力されるフロー制御装置において一意に
割り当てられたコネクション識別子。

【０１５４】・そのセルの属するコネクションの逆向き
の流れのセルが出力されるフロー制御装置の識別子。 ・そのセルの属するコネクションの逆向きの流れのセル
が出力されるフロー制御装置において一意に割り当てら
れたコネクション識別子。を付与するものである。これ
により本発明のフロー制御装置の内部において、これら
の情報を管理するコネクション毎の表を持つ必要がない
と言う利点がある。

【０１５５】第２の方法は、セルに、 ・そのセルが出力されるフロー制御装置において一意に
割り当てられたコネクション識別子。を付与するもので
ある。この方法では本発明のフロー制御装置の内部で表
を管理する。表は、コネクション識別子に対して、 ・そのセルが属するコネクションの逆向きの流れのセル
が出力されるフロー制御装置の識別子。

【０１５６】・そのセルの属するコネクションの逆向き
の流れのセルが出力されるフロー制御装置において一意
に割り当てられたコネクション識別子。を管理する。こ
れにより、セルに付与する付加情報の量を削減すること
が可能となる利点がある。

【０１５７】図１１に示すような、本発明の第５の構成
は、次に説明する方法により、同じコネクションの逆向
きの流れがどのフロー制御装置を経由しているどの流れ
かを知ることができる。

【０１５８】本発明の第５の構成は、第４の構成と同じ
方法により、同じコネクションの逆向きの流れがどのフ
ロー制御装置を経由しているかを知ることができる。ス
イッチノード間のコネクション識別子の割り当てにおい
ては、次のようにすればよい。複数のコネクションが、
フロー制御機能を持たないスイッチノードでのセル廃棄
をなくすため、ある品質保証用トラヒックパラメタによ
り制御されている場合には、それらのコネクションに同
じＶＰＩを与えることにより、フロー制御機能を持たな
いスイッチノードにて、ＶＰＩのみを見てルーティング
ができ、またトラヒックの監視を行うことができるとい
う利点がある。以上、本発明の実施例を説明した。

【０１５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、フ
ロー制御機能を持たないスイッチノード等にも容易にフ
ロー制御機能を付加することができる。本発明のフロー
制御装置をスイッチノードに付加することにより、セル
廃棄を引き起こすことなく、かつ効率よく計算機間の転
送データなどを扱うことができる。

【０１６０】本発明のフロー制御装置を実現する際に
は、本発明のフロー制御装置をスイッチノードのインタ
フェース基板と同様にバックプレーンに接続するか、ス
イッチノードのインタフェース点にフロー制御装置を接
続するだけでよく、運用中のスイッチノードの機能を停
止させたり、すでに設定済みのコネクションを切断する
ことなく機能を付加することができる。

【０１６１】インタフェース点毎に異なった方式に基づ
くフロー制御機能が必要となった場合においても、それ
に応じた本発明のフロー制御装置を追加すればよく、低
コストで多様なサービスを提供することが可能となる。

【０１６２】また、フロー制御機能を持たないスイッチ
ノードにフロー制御つきコネクションを通過させるため
のレート制御による手法とトンネリング手法におけるセ
ルの伝送遅延時間が大きい場合の問題点については、本
発明のフロー制御装置を中間のフロー制御機能を持たな
いスイッチノードに接続することによってフロー制御の
区間を分割し短くすることにより解決する。さらにトン
ネリング手法にて効率が悪くなってしまう問題点におい
ても、本発明のフロー制御装置をスイッチノードに接続
することにより解決する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るフロー制御装置を経由するセル
の流れを示す図である。

【図２】 本発明の第１の構成に係るフロー制御装置と
スイッチノードとの接続を示す図である。

【図３】 本発明の第２の構成に係るフロー制御装置と
スイッチノードとの接続を示す図である。

【図４】 本発明の第３の構成に係るフロー制御装置と
スイッチノードとの接続を示す図である。

【図５】 本発明の第４の構成に係るフロー制御装置と
スイッチノードとの接続を示す図である。

【図６】 本発明の第５の構成に係るフロー制御装置と
スイッチノードとの接続を示す図である。

【図７】 本発明の第１の構成に係るフロー制御装置を
経由するセルの流れを示す図である。

【図８】 本発明の第２の構成に係るフロー制御装置を
経由するセルの流れを示す図である。

【図９】 本発明の第３の構成に係るフロー制御装置を
経由するセルの流れを示す図である。

【図１０】 本発明の第４の構成に係るフロー制御装置
を経由するセルの流れを示す図である。

【図１１】 本発明の第５の構成に係るフロー制御装置
を経由するセルの流れを示す図である。

【図１２】 本発明のフロー制御装置とスイッチノード
とを経由するデータ伝送セルの経路を示す図である。

【図１３】 本発明のフロー制御装置とスイッチノード
とを経由するデータ伝送セルの経路を示す図である。

【図１４】 本発明のフロー制御装置とスイッチノード
とを経由するデータ伝送セルの経路を示す図である。

【図１５】 本発明の第１の構成の機能構成を示すブロ
ック図である。

【図１６】 本発明の第２の構成の機能構成を示すブロ
ック図である。

【図１７】 本発明の第３の構成の機能構成を示すブロ
ック図である。

【図１８】 本発明の第４の構成の機能構成を示すブロ
ック図である。

【図１９】 本発明の第５の構成の機能構成を示すブロ
ック図である。

【図２０】 本発明のフロー制御装置とスイッチノード
により構成可能な網の形態の一例を示す図である。

【図２１】 本発明のフロー制御装置とスイッチノード
との物理的な接続関係を説明する摸式図である。

【図２２】 本発明のフロー制御装置とスイッチノード
との物理的な接続関係を説明する別の摸式機図ある。

【図２３】 スイッチノードの物理的な構成を説明する
摸式機図である。

【図２４】 従来のトンネリング手法の問題点を説明す
る図である。

【符号の説明】

１，２…フロー制御機能を持つ装置 ３…フロー制御機能を持たないスイッチノード ４…フロー制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＡＴＭ交換機間に伝送路を介して設けられ
   た少なくとも複数の入力ポート及び複数の出力ポートが
   備えられたＡＴＭスイッチを有するＡＴＭ交換機に接続
   されるフロー制御装置において、 前記複数の入力ポートの中で、特定の入力ポートから入
   力されたＡＴＭセルが前記ＡＴＭスイッチを介して出力
   される出力ポートに接続され、かつこの出力ポートから
   出力された前記ＡＴＭセルが次段のＡＴＭ交換機に出力
   されるように、この次段のＡＴＭ交換機に接続された出
   力ポートへ前記ＡＴＭスイッチを介して前記ＡＴＭセル
   が伝送される入力ポートに接続された前記ＡＴＭセルを
   一担蓄積するためのバッファと、 このバッファ内の空き情報を示した第１のバッファ空き
   情報伝送セルが、前段のＡＴＭ交換機に伝送されるよう
   に、前記前段のＡＴＭ交換機に接続された出力ポートへ
   前記ＡＴＭスイッチを介して前記第１のバッファ空き情
   報伝送セルが伝送される入力ポートに接続され、かつ前
   記次段のＡＴＭ交換機から伝送された第２のバッファ空
   き情報伝送セルのバッファ空き情報及び予め定められた
   伝送品質保証用トラヒックパラメータに基づいて、前記
   バッファからの前記ＡＴＭセルの出力を制御する制御部
   とを備えたことを特徴とするフロー制御装置。
2. 【請求項２】ＡＴＭ交換機間に伝送路を介して設けられ
   た少なくとも複数の入力ポート及び複数の出力ポートが
   備えられたＡＴＭスイッチと、前記複数の入力ポートの
   中で、特定の入力ポートから入力されたＡＴＭセルが前
   記ＡＴＭスイッチを介して出力される出力ポートに接続
   され、かつこの出力ポートから出力された前記ＡＴＭセ
   ルが次段のＡＴＭ交換機に出力されるように、この次段
   のＡＴＭ交換機に接続された出力ポートへ前記ＡＴＭス
   イッチを介して前記ＡＴＭセルが伝送される入力ポート
   に接続された前記ＡＴＭセルを一担蓄積するためのバッ
   ファとを備えたＡＴＭ交換機のフロー制御をするフロー
   制御方法において、 入力ポートに入力された前記バッファ内の空き情報を示
   した第１のバッファ空き情報伝送セルが、前記前段のＡ
   ＴＭ交換機に接続された出力ポートへ伝送されるように
   前記ＡＴＭスイッチを制御して、前記次段のＡＴＭ交換
   機から伝送された第２のバッファ空き情報伝送セルのバ
   ッファ空き情報及び予め定められた伝送品質保証用トラ
   ヒックパラメータに基づいて、前記バッファからの前記
   ＡＴＭセルの出力を制御することを特徴とするフロー制
   御方法。