JPH09511883A - セル・ベース通信ネットワークのためのフロー制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 最大伝送速度ｒ_tot及び往復伝播遅延Ｄを有するチャネルに接続されたノード又はゲートウェイおけるセル・ベースのトラフィックのためのフロー制御装置が開示される。前記チャネルは少なくとも１つのコネクションをサービスする。前記フロー制御装置は着信セルを記憶するためのバッファ手段及び前記コネクションのためのスタート信号及びストップ信号を（上流ノード）に送るための信号発生手段を含む。前記信号発生手段は時間ｔ＋Ｄの時に前記バッファ手段を占有すると期待されるセルの数Ｖ(t)に従って時間ｔの時にトリガされる。既知の機構とは対照的に、バックプレッシャ手段は、コネクションの各々がセルを伝送することができる期間ｔ−Ｄ内で利用可能時間を登録するためのローカル・エミュレータ手段を含む。現に、往復伝播遅延Ｄは、期間［ｔ,ｔ＋Ｄ］における着信セルの数に対する上限の更なる決定のために（より短い）利用可能時間によって置換される。更に、多重化及び速度制御されたトラフィックを扱うための、及びバッファ手段の共用部分に記憶されるべき着信セルの数に対する上限を数値算定するためのグローバル・エミュレータ手段が開示される。特に、共用及び専用バッファの混合を使用する時、バッファ全体のサイズは大きく減少する。

Description

【発明の詳細な説明】 セル・ベース通信ネットワークの ためのフロー制御方法及び装置 技術分野 本発明は、通信ネットワークにおける情報パケット又はセルのフローを制御す るための方法及び装置に関するものである。詳しく云えば、２つのゲートウェイ 相互間又はネットワークのノード相互間の輻輳を回避するための方法及び装置が 関連する。更に詳しく云えば、本発明は、ゲートウェイ又はノードがそれのバッ ファのオーバフローを防ぐために上流ゲートウェイにスタート及びストップ信号 を発生するというフロー制御方法及び装置に関するものである。 背景技術 多くの通信ネットワークにおいて、ユーザの情報は、この情報が音声信号、ビ デオ信号或いはデータ信号、即ちマルチメディア信号を含むかどうかに関係なく 、セル又はパケットに分割される。ＣＣＩＴＴによって既に広く標準化され、幅 広く受け入れられているセル・ベース通信の例は非同期転送モード（ＡＴＭ）で あり、それはそれの種々な品質のサービス要件を持ったマルチメディア・トラフ ィックをサポートすることができる。ＡＴＭネットワークのための２つの基本的 なサービスのクラス、即ち、サービスの質を保証した指定（ｒｅｓｅｒｖｅｄ） トラフィック及びサービスの質を明確に保証してないベスト・エフォート（ｂｅ ｓｔ−ｅｆｆｏｒｔ）トラフィックが考えられる。ベスト・エフォート・トラフ ィックのクラスの場合、ソース又はユーザは、コネクション設定時にそれらのピ ーク速度を指定することだけを求められる。そこで、ネットワークによって与え られるフィードバックに従って実際の伝送が調整される。又、ベスト・エフォー ト・トラフィックは「利用可能ビット・レート（ＡＢＲ）トラフィック」とも呼 ばれ、その保証したトラフィックをサービスした後に残っている帯域幅を使用す ることを許される。 セル・ベース通信の明らかな利点は、それを広域ネットワーク（ＷＡＮ）に導 入することに通じるのみならず、将来の地域的な大都市圏ネットワーク（ＭＡＮ ）及び顧客宅内ネットワーク又はローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）の 基本となることがかなり期待できることである。ＬＡＮトラフィックはコネクシ ョンレスであり、遅延感知性である。データは事前のコネクション設定なしに伝 送され、ユーザ・トラフィック特性は指定されない。利用可能な帯域幅はすべて の活動ユーザの間で共用される。従って、このタイプのトラフィックはベスト・ エフォート・トラフィックのカテゴリに入る。既存のＬＡＮは、仮想チャネル（ ＶＣ）又は仮想パス・コネクション（ＶＰＣ）を使用してセル・ベースのネット ワーク、例えば、ＡＴＭによって相互接続可能である。 ベスト・エフォート・トラフィックの主な特性は、それがバースト的（ｂｕｒ ｓｔｙ）であること及びそれが予想し得ない振る舞いをすることである。競合す るユーザの間の帯域幅の効率的な統計的共用をサポートするためには、輻輳制御 機構が必要である。ＴＣＰインターネット・プロトコルにおいて使用されるスラ イディング・ウインドウのような幾つかの輻輳制御機構が知られている。スライ ディング・ウインドウ機構では、送信側はデータをウインドウで伝送することを 許される。そのデータのサイズは一定であるか或いはその監視されるネットワー ク又はコネクション状態に適応する。実際のウインドウ・サイズは受信側から送 信側に返送されなければならないので、スライディング・ウインドウ・スキーム は、いわゆる端末間フロー制御機構に対するそれの最も一般的な変形に属する。 グローバル・ネットワーキングの発展による信号遅延及びデータ転送速度の増加 に伴って、端末間スキームは、パフォーマンスを低下させるものと考えられ、ホ ップ間（ｈｏｐ−ｔｏ−ｈｏｐ）輻輳制御によって置換されるべきものと考えら れている。 名前「ホップ・バイ・ホップ（ｈｏｐ−ｂｙ−ｈｏｐ）」が示唆しているよう に、この方法では、制御は、トラフィック・ストリームのパスに沿った各ノード 、リンク、スイッチ、又はゲートウェイにおいて実行可能である。新しいフロー 制御機構はホップ・バイ・ホップ型のものである。それは、受信ノードから送信 ノード又は上流ノードに送られる単純な「 ストップ」信号及び「スタート」信号に基づいて動作するフィードバック制御ス キームのクラスに属する。送信ノードが「ストップ」信号を受信する時、それは 送信を停止する。「スタート」信号を受信する時、それは送信を再開する。以前 に提供されたこのタイプのフロー制御はバッファのステータスによってトリガさ れるものであり、入力セルが、ノードの出力ポートを介して更に送信するために 一時的にそのバッファに記憶される。記憶されたセルの数が所定の閾値を越える か或いは所定の閾値よりも小さくなる場合、制御信号が発生される。この機構の 種々のアプリケーションが、例えば、下記の文献に開示されている。 ［１］Proc．of ACM SIGCOMM '91，pp 149-157，Sep．1991における Y.T．Wang 及び B．Sengupta の記事「無視し得ない伝播遅延の下のフィードバック輻輳制 御方針のパフォーマンス分析（Performance analysis of a feedback congestio n control policy under non-negligible propagation delay)」 ［２］IEEE J．Select．Areas Commun.，vol.SAC-9，no．8，pp 1318-1335，Oct ．1991 における M.D．Schroeder、A.D．Birrell、M．Burrows、H．Murray 、R. M．Needham、T.L．Rodeheffer、E.H．Satterthwaite、及び C.P．Thacker の記 事「オートネット：２地点間リンクを使用する高速度自己回復ローカル・エリア ・ネットワーク（Autonet: A high-speed self-healing local area network us ing point-to-point links)」 ［３］Contribution to the ATM Forum,93-1005，Stockholm，Nov．1993 におけ る J．Cherbonnier、D．Orsatti、及び J．Calvignac の記事「ＡＴＭにおける ベスト・エフォート・サービスをサポートするためのネットワーク・バックプレ ッシャ・フロー制御（Network backpressure flow control to support the bes t-effort service on ATM)」 ［４］Proc．EFOC&N '94，Heidelberg，Germany，June 1994 における J.Calvig nac、j．Cherbonnier、I．Iliadis、J.-Y．Le Boudec 及び D．Orsatti による 記事「ＬＡＮにおけるＡＴＭベスト・エフォート・サービス及びそれの管理（AT M best-effort service and its management in the LAN)」 これらのスキームによれば、及び所与のコネクションに対して、受信ノードは 、バッファ内容がセル着信によって上位閾値Ｈに達した時、上流ノードに「スト ップ」信号を送り、その後、バッファ内容がセル発信によって下位閾値Ｌより下 に降下した時、「スタート」信号を送る。喪失を回避するために、バッファは、 「ストップ」信号が送信ノードに到達する前に送られたすべての伝送途中のセル を収容することができなければならない。従って、これらのスキームは、バッフ ァ・サイズ＝Ｈ＋ｒ・Ｄ であることを必要とする（但し、ｒはピーク伝送速度 を示し、Ｄは往復伝搬遅延を示す）。長時間停止状態、即ち、如何なる輻輳もな い場合上流ノードが常にセルを送らないようにされるというステータスを回避す るために、バッファが往復伝播期間の間速度ｒを持続することができるように下 位閾値が選択される。従って、Ｌは少なくともｒ・Ｄである。両方の条件を一緒 にすると、その結果として、２・ｒ・Ｄというこの既知のフロー制御スキームに 対する必要な最小のバッファ・サイズが得られる。バッファ占有のレベルのわず かな揺らぎに対する制御機構の適応性を上げるために、そのバッファ・サイズに 更なるバッファ・スペースが加えられる。 従って、本発明の目的は、低いバッファ要件を有し、耐え難い量の制御信号（ オーバヘッド）トラフィックをネットワークに加えることなく、上流ノード又は 送信ノードにおける長時間停止状態を回避するホップ・バイ・ポップ・フロー制 御機構を提供することにある。 発明の開示 本発明によれば、往復伝播遅延Ｄを有し且つ少なくとも１つのコネクションを サービスするチャネルに接続されたノード又はゲートウェイにおけるセル・ベー スのトラフィックのためのフロー制御が、請求の範囲に示されるような特徴を含 んでいる。即ち、上記フロー制御は、着信セルを記憶するためのバッファ手段及 びそのコネクションのための「スタート」及び「ストップ」信号を上流ゲートウ ェイ又はノードに送るための信号発生手段を含むバックプレッシャ手段を有する 。前記信号発生手段は時間ｔの時にトリガされるが、その時間 ｔは、時間ｔ＋Ｄの時に前記バッファ手段を潜在的に占有するセルの数の上限ｖ (ｔ)に依存する。 本発明の第１の重要な特徴に言及すると、バックプレッシャ手段は、そのコネ クションがセルを伝送することができる「利用可能」時間をタイム・インターバ ル［ｔ−Ｄ,ｔ］内において登録するためのローカル・エミュレータ手段を含む 。スタート及びストップ信号の発生は、それぞれ、利用可能期間の開始及び終了 を表す。利用可能時間、即ち、長さＤのタイム・インターバルにおけるすべての 利用可能期間の和は明らかにゼロからＤまで変化し得る。その利用可能時間及び そのコネクションの所定（ピーク）伝送速度ｒを知ることに基づいて、タイム・ インターバル［ｔ,ｔ＋Ｄ］内でそのノードに潜在的に着信するセルの数に対す る上限が取り出される。時間ｔにおけるバッファ占有期間Ｎ(ｔ)を検出するため の更なる手段、及びＮ(ｔ)及び着信セルの上限を合計するための手段を使用して 現在値Ｖ(ｔ)が容易に決定される。以下では潜在的関数と呼ばれるその時間依存 関数Ｖ(ｔ)が、後述のように一定又は可変的であってもよい閾値に関してチェッ クされる。 既知にバックプレッシャ機構は、ピーク伝送速度及び往復伝播遅延Ｄ（両方と も所定の定数）の積を形成することによって次の往復伝播遅延Ｄ内に着信するセ ルの数の上限を導出する。従って、これらの既知のスキームでは期待された数の 着信セルが、上位閾値Ｈのように見える現在のバッファ内容 に加え得る定数として簡単に扱われる。この限界は、本発明の範囲では、最早定 数として扱われない。本発明は、期間Ｄの後、そのバッファを潜在的に占有する セルの数のより正確な時間依存の上限Ｖ(ｔ)を与える。一方、着信セルの正確な 上限はより厳格なフロー制御及びバッファ管理を可能にし、少なくとも広範囲へ の不必要なスタート及びストップ信号の発生を回避する。 単一コネクションの利用可能時間を監視するという概念は、複数コネクション を取り扱うチャネル又は仮想チャネルまで本発明に従って拡張される。その場合 、バッファ手段は、前記コネクションのうちの１つだけのためにアクセス可能な 専用のバッファ手段、複数コネクションのためにアクセス可能な共用バッファ手 段、又は専用バッファ及び共用バッファの組合せを含むものでよい。第１のケー スは上記の単一コネクションのケースの延長として扱われるけれども、第２及び 第３のケースはマルチプレクシング及び共用バッファの使用に起因する制約を制 御するためのグローバル・エミュレータ手段に関連する。 各コネクションのピーク伝送速度が無制限である場合、グローバル・エミュレ ータ手段は、上記コネクションのうちの少なくとも１つが送ることを許される、 即ち、利用可能期間内にある、そのインターバル［ｔ−Ｄ,ｔ］内のグローバル 利用可能時間を登録する。この実施例では、グローバル・エミュレータ手段は、 更に、共用バッファ手段を潜在的に占有す るセルの数の上限を決定する。 速度制御されたコネクション或いは速度制限されたコネクションの場合、速度 制御されたコネクションの「折衝」ピーク伝送速度を強化又は制御するために、 特定のタイプの待ち行列サービス・ポリシ（ＱＳＰ）が上流ノードにおいて適用 される。本発明によれば、上流ノードにおける所定のピーク速度を強化するため に使用されるＱＳＰ機構は現ノードにおける修正バージョンで使用される。上流 ノードにおけるＱＳＰは定義されたスキームに従ってコネクションをポールする けれども、現ノードにおける、即ち、グローバル・エミュレータにおける修正Ｑ ＳＰは、現ノードにおけるバックプレッシャ機構内の各コネクションに割り当て られたステータス・レジスタを上記定義されたスキームに従ってポールする。従 って、如何なる所与のＱＳＰも着信セルの上限を決定する場合に使用するように 適応可能である。その新しいグローバル・エミュレータは如何なるタイプのＱＳ Ｐ機構にも無関係である。 小型の専用バッファ及び大型の共用バッファを含む組合せを使用することによ って、バッファの量は更に減少される。なお、共用バッファのサイズに対する専 用バッファのサイズの比は、１：１０乃至１：１００の範囲内にあることが望ま しい。 共用バッファ及び専用バッファの組合せを効率的に使用するために、本発明の 好適な実施例は、単一コネクションを制 御するスタート及びストップ信号が発生される可変閾値を使用する。この実施例 では、閾値は潜在的な共用バッファ占有期間に従って変更される。 本発明の特徴と考えられるこれらの及び他の新規な特徴は本願の請求の範囲に 示される。しかし、本発明そのもの、好適な使用モード、及び本発明の更なる目 的及び利点は、以下の実施例の詳細な説明を添付図面と関連して参照することに より最もよく理解されるであろう。 図面の簡単な説明 本発明は次のような図面を参照して詳細に説明される。 第１図は、既知の待ち行列サービス・ポリシ（ＱＳＰ）を適用することによっ てｍ個のコネクションを取り扱うチャネルを示す。 第２図は、バックプレッシャ機構を持った通常のフロー制御を示す。 第３図は、本発明による単一コネクションのためのフロー制御及びバックプレ ッシャ機構を示す。 第４図は、速度制御のない複数のコネクションのためのバックプレッシャ機構 の詳細（グローバル・エミュレータ）を示す。 第５図は、複数の速度制御されたコネクションのためのバックプレッシャ機構 の詳細（グローバル・エミュレータ）を示す。 発明を実施するための最良の形態 基本的な定義を紹介するために及び新しいフロー制御の理解を容易にするため に、先ず、単一コネクションを有する実施例を説明する。 図１を参照すると、（ベスト・エフォート）トラフィックは、複数のコネクシ ョンＶＣ１、・・・、ＶＣｍをサービスする上流ゲートウェイ又はノード２から ゲートウェイ又はノード１（現ノード又は単にノードと呼ぶ）に送信されたセル 又はパケットより成る。これらのコネクションのパケットは第１待ち行列化サー ビス機構ＱＳＰ１を適用することによって多重化される。伝送されたセルは、そ の後、現ノード１から出力リンクを通して少なくとも１つの下流ノード（図示さ れていない）に伝送される。説明の便宜上、出力リンクにおけるセルの伝送時間 は時間単位（tu）と見なされるので、出力リンクは１セル／tu の容量を有する 。上流ノードはそのノードからｄ tu の距離に置かれ、そしてそれはｒ_rotセル ／tu のピーク速度でもってそのノードにベスト・エフォート・トラフィックを 伝送することができる。その２つのノード相互間の往復伝播遅延はＤ＝２・ｄに よって与えられる。ベスト・エフォート・トラフィックのフローは、第２図に示 されるように、そのノードから上流ノードに送られるスタート及びストップ信号 によって制御される。上流ノードはストップ信号の受信の時にトラフィックの伝 送を停止し、スタート信 号の受信の時にトラフィックの伝送を回復する。既に上述したように、既知の機 構は一定の閾値Ｈ及びＬに関連し、そしてそれのサイズは、それぞれ、バッファ 全体のサイズＢ−ｒ・Ｄ及びｒ・Ｄの桁にある。第２図に示されるように、時間 ｔの時にバッファに記憶されるセルの数（Ｎ）がこれらの閾値Ｈ及びＬと比較さ れる。更に、例えば、フラッグ・レジスタＰに記憶されたような時間ｔの時にそ のコネクションの（現在の）ステータスを考慮すると、これらの閾値が横切られ る場合、スタート又はストップ信号が発生される。 それらの信号は、オーバヘッド・トラフィックに寄与する特別の制御セルによ って搬送されるものと仮定する。本発明のために、オーバヘッドは次のようにそ のノードで測定される。 ｏｖ(ｔ)＝(0,t)において発生されたオーバヘッド の数／(0,t)において伝送されたベスト ・エフォートのセルの数 （１） そして、所望の閾値はｏｖにセット可能である。オーバヘッド信号は逆方向に、 即ち、そのノードから上流ノードに送られる。オーバヘッド・セルは、（制御信 号の発生及び伝送と関連した処理オーバヘッドは無視し得るものであるという仮 定の下で）ｄ tu の伝播遅延の後に上流ノードに到達する。しかし、ｘ tu の信 号処理時間がある場合、往復伝播遅延の 調節された値は Ｄ＝２・ｄ＋ｘ によって与えられる。 本発明を参照すると、１つのコネクションの場合における長時間停止状態を回 避する最小バッファ・サイズは、ストップ信号の発生後の期待される最大の着信 数から導出される。それはｒ・Ｄに等しい。但し、ｒはそのコネクションのピー ク伝送速度を表し、Ｄは往復伝播遅延である。従って、最小バッファ要件は次式 によって与えられる。 Ｂ_min＝ｒＤ （２） しかし、小さい変動が制御信号を発生するのを防ぐために、最小バッファ・サイ ズがｋ個のセルだけ増加する。そこで、Ｂは次式によって与えられる。 Ｂ＝ｋ＋Ｂ_min＝ｋ＋ｒＤ （３） 但し、ｋはＢ_minに比べて小さい数である。この選択は、Ｂが依然としてｒ・Ｄ の桁のものであることを意味する。即ち、バッファ・サイズは既知のフロー制御 システムに比べて半減される。 喪失のない操作を保証するために、そのノードにおいて時間ｔの時に待ち行列 化されたセルの数Ｎ(ｔ)は次のような条件を満たさなければならない。 Ｎ(t)≦Ｂ ∀ｔ≧０ （４） そこで、ストップ信号がそのノードにおいて発生される時点を｛ｓ_n｝（但し 、ｎ＝１，２，・・・）でもって表し、スタート信号がそのノードにおいて発生 される時点を｛τ_n｝（但し、ｎ＝１，２，・・・）でもって表す。これらの信 号は、スタート信号の発生に続く期間とストップ信号の発生に続く期間との間で システムを交互にさせる。期間（τ_n-1，ｓ_n）（但し、ｎ＝１，２，・・・）は 「オン」又は「利用可能」期間（τ_o≡０の場合）であるように定義され、期間( ｓ_n，τ_n)（但し、ｎ＝１，２，・・・）はコネクションの「オフ」又は「利用 不能」期間）であると定義される。 以下では、ストップ信号及びスタート信号を発生するためのルールが導出され 、その結果、上記の目的を満足させるフロー制御スキームが生じる。先ず、スト ップ信号がトリガされる時、即ち、更に詳しく云えば、時点｛ｓ_j｝（但し、ｊ ＝１，２，・・・，ｎ−１）において前のストップ信号発生があり且つ時点｛τ_j ｝（但し、ｊ＝１，２，・・・，ｎ−１）においてスタート信号発生があった と仮定してそのストップ信号が発生される時点ｓ_nにおいて、満たされなければ ならない条件を記述する。ストップ信号は時間ｔにおいて発生されるものと仮定 する。スタート信号のその後の発生がないという仮定の下で、時間ｔの後の最大 可能待ち行列長をＶ(t)によって表すと、 Ｖ(ｔ)≡ｓｕｐ｛Ｎ(τ)｜その後のスタート信号がない 場合、時間ｔで停止する。但し、τ≧ ｔ｝ （５） 喪失を回避するためには次の条件を満足しなければならない。 Ｖ(ｔ)≦Ｂ （６） Ｖ(ｔ)＜Ｂの時には時間ｔにおいてストップ信号を発生する必要がないので、 次の条件が満たされた時点ｓ_nでストップ信号が発生される。 Ｖ(ｔ)＜Ｂ ∀ｔ，τ_n-1≦ｔ＜ｓ_n 及び Ｖ（ｓ_n）＝Ｂ （７） 関数Ｖ(ｔ)はバッファにおける待ち行列長、又は将来いつでも期待可能なバッ ファ占有期間を与える。最大可能待ち行列長は次のような２つの条件の下で実現 される。 （１）出力リンクは時間ｔ後には利用可能ではない。 （２）上流ノードはタイム・インターバル［ｔ−ｄ,ｔ＋ｄ］の間に送るべきデ ータをいつも有する。 これらの条件の下で、それは時間ｔ＋Ｄの時の待ち行列長、 Ｖ(ｔ)＝Ｎ(ｔ＋Ｄ)を保持する。 条件（２）が適用されると仮定して、時間ｔ後の着信の数としてＱ(ｔ)を定義 すると、Ｑ(ｔ)はその後の着信の実際の数における上限を表す。条件（１）は Ｎ(ｔ＋Ｄ)＝Ｎ(ｔ)＋Ｑ(ｔ) を意味し、一方、それは次式を導出する。 Ｖ(ｔ)＝Ｎ(ｔ)＋Ｑ(ｔ) （８） 数量Ｑ(ｔ)は、ストップ／スタート信号の過去の歴史に基づいて、そのノード においてローカル的に数値算定される。Ｔ_on(ｔ)が利用可能な時間、即ち、イン ターバル［ｔ−Ｄ,ｔ］の間の利用可能な期間の合計を示す場合、数量Ｑ(ｔ)＝ ｒ・Ｔ_on(ｔ)である。利用可能時間Ｔ_on(ｔ)の数値算定は、ストップ及びスター ト信号がインターバル［ｔ−Ｄ,ｔ］の間に発生される時点を知ることを必要と する。本発明の第１モードでは、最後のＤ時間単位内の利用可能な期間であると 定義されたインターバル［τ_n-1,ｓ_n］（但し、ｎ＝１，２，・・）を記憶する ために使用される。タイム・スパンＤはセルの往復伝播遅延に等しい。すべての インターバル［τ_n-1,ｓ_n］（但し、ｎ＝１，２，・・・）の長さを加算するこ とによって、合計長Ｔ₀が得られる。簡単な加算回路を使用する代わりに、第２ モードは、時間が１単位だけ進む時、定義された方法でＴ_onが変化するという事 実を利用する。 従って、ローカル・エミュレータは更にＴ_onを含むレジス タ及び条件に従ってＴ_onを増加又は減少させる比較手段を含む。 Ｔ_on(ｔ＋１)＝Ｔ_on(ｔ)＋１（ｔが利用可能期間内にあ る場合） ＝Ｔ_on(ｔ)−１（ｔ−Ｄが利用可能期間内 にある場合） （９） 両方の条件が独立してテストされる。他のすべての場合、利用可能時間は変化 しないままである。それぞれの「ストップ」時間がｔ−Ｄによって与えられる限 界時間を横切る時、インターバル［τ_n,ｓ_n)］（但し、ｎ＝１，２，・・・）が メモリから削除される。本発明のこの例では、利用可能期間は２つのレコード、 即ち、スタート信号が発生された時点を含むレコード及びストップ信号がインタ ーバル［ｔ−Ｄ,ｔ］の間に発生された時点を含むレコード、を追跡することに よってメモリに記憶される。別の方法として、第２レコードは、第１レコードと 関連したスタート信号によって開始される利用可能期間の長さを含んでもよい。 ローカル・エミュレータと呼ばれる数量Ｑ(ｔ)を計算するための機構は、コネ クションのピーク速度ｒ及び往復伝播遅延Ｄをパラメータとして使用し、スター ト／ストップ信号プロセスによって駆動される。ローカル・エミュレータは、ス トップ信号の発生後の可能な着信に関して次の式を使用する既知のスキームによ る見積よりも更に正確な見積を与える。 Ｑ(ｔ)＝ｒＤ （１０） これは、関係 Ｔ_on≦Ｄ が適用される時の上限である。 第２に、スタート信号がトリガされる時、即ち、更に詳しく云えば、時点｛ｓ_j ｝（但し、ｊ＝１，２，・・・，ｎ−１）において前のストップ信号発生があ り且つ時点｛τ_j｝（但し、ｊ＝１，２，・・・，ｎ−１）においてスタート信 号発生があったと仮定してストップ信号が発生される時点τ_nにおいて満たされ なければならない条件を述べる。 前に、数式（５）は、利用可能期間に属する時点における関数Ｖ(ｔ)を定義し た。以下では、この定義が利用不能期間もカバーするように拡張される。この場 合、時間ｔにおいてストップ信号を発生するという仮定は、最後に発生された信 号が既にストップ信号であったので冗長である。換言すれば、時間ｔ後の最大可 能待ち行列長は、ストップ信号が時間ｔで発生されるかどうかに関係なく、同じ になるであろう。Ｑ(ｔ)の定義は利用不能期間にも拡張可能であるので、数式（ ８）を使用したＶ(ｔ)の数値算定が依然として適用される。要約すると、上流ノ ードからのフローが所与の時点におけるストップ信号の発生を通して無期限に停 止する場合、関数Ｖ(ｔ)は（ローカル）潜在的関数と呼ばれ、時点ｔ後の最大可 能バ ッファ占有期間を表す。 次のスタート信号を発生するための条件は、利用不能期間の間その時間変数ｔ に関して非増加的である潜在的関数Ｖ(ｔ)の特性に基づいている。前述のように 、その潜在的関数の値がＢという値からＢ−１という値に減少する時、スタート 信号が発生される。潜在的関数Ｖ(ｔ)の減少特性に関して、スタート信号はその 時点後もいつでも発生可能である。都合のよいことに、バッファがＢ−１よりも 小さいがｒ・Ｄセルよりも大きい場合にスタート信号が発生される。これは、出 力リンクがｒセル／tu の伝送速度を維持することを可能にし、従って、そのコ ネクションの長時間停止状態を回避する。 この例の更なる特徴はオーバヘッドの非常に厳格な制御を可能にする。目標と する（所望の）長期間オーバヘッドをｏｖによって表すと、スタート信号の発生 は、前に定義した条件に加えて、数式（１）によって測定されたオーバヘッドが その目標のオーバヘッドよりも小さい時に可能にされる。利用不能期間又は利用 可能期間中、数式（１）の分数の分子は一定のままであり、一方、分母はセル発 信のために増加する。従って、任意の利用不能期間又は利用可能期間中、オーバ ヘッドは減少関数である。しかし、オーバヘッドが或利用不能期間の間目標のオ ーバヘッドよりも大きいままであることも十分にあり得る。この場合、スタート 信号は、遅くとも、最早更なるオーバヘッド減少の可能性がない時、発生されな ければならない。これは、最早如何なるその後のセル発信の可 能性もない時点であり、それは潜在的な関数Ｖ(ｔ)がゼロのなることによって反 映される。この条件は、スタート信号の発生を詳述するために使用された前述の 条件に加えられる。 前の２つの例に基づいて、単一のコネクションのためのフロー制御機構の仕様 は次のようなパラメータを必要とする。 ｒ：そのコネクションのピーク速度 Ｄ：往復伝播遅延 ｖ：バッファ・サイズＢに等しい単一コネクションの場合の変数 ｏｖ：目標のオーバヘッド ストップ信号は、次のような条件が満たされた時に発生される。 Ｖ(ｔ)≧ｖ （１１） 但し、Ｖ(ｔ)は数式（８）を使用して計算される。複数のコネクションの場合を 説明する時に明らかになる理由のために、上記の関係では、等号の代わりに不等 号が使用される。 スタート信号は、次のような条件が満たされた時に発生される。 Ｖ(ｔ)≦ｖ−１ ＆ Ｎ(ｔ)＜ｒＤ ＆ （ｏｖ(ｔ)≦ｏｖ ｏｒ Ｖ(ｔ)＝０） （１２） 但し、ｏｖ(ｔ)は数式（１）を使用して計算される。開示された実施例の実施方 法が第３図に示される。 実用目的のために、リンクは複数のソース、即ち、複数の上流ノードから種々 のピーク伝送速度でもって情報トラフィックを受信するという複数コネクション の重要なケースを説明する。予約済みリンクを介して又は予約済み仮想パス・コ ネクション（ＶＰＣ）を介して伝送される複数のベスト・エフォート・トラフィ ック・コネクションの一般的な場合を考察する。次のような記号は本発明のため の既知のパラメータに対して使用される。 ｍ：ベスト・エフォート・トラフィック・コネクションの合計数 ｒ_tot：セル／tu で表された予約済みパスの合計容量 ｒ_j：次式の場合のコネクションｊ（ｊ＝１，２，・・、ｍ）のピーク速度 Σｒ_j＞ｒ_tot（但し、ｊ＝１、２、・・・、ｍ） （１３） 個々のコネクションｊは、ｒ_j＝ｒ_totである場合、すべての利用可能な予約済 み帯域幅を使用することができる。これは、例えば、制御されない速度を持った コネクションの場合には適用する。 単一コネクションのための上記のフロー制御機構は、複数 のコネクションの各々に対して独立して容易に適用可能であり、その場合、専用 のバッファＢがそのコネクションの各々に割り当てられる。独立して適用される 場合、その結果生じる合計バッファ・サイズＢ_totは Ｂ_tot＝ΣＢ_j（但し、ｊ＝１、２、・・・、ｍ） それは次のような本発明の実施例の必要なバッファ・サイズよりも実質的に大き い。 上記のケースに比較して、利用可能なバッファの一部分をすべての既存のコネ クションの間で共用することによって、より良好なバッファ利用が得られる。以 下では、すべてのコネクションの間で共用されるバッファ・スペースがＢ_sによ って表される。デッドロック問題を回避するために、従って、リンクのスループ ットを増加させるために、サイズｂ_j（≧１）の専用バッファが各コネクション に対して設けられる。この値は、望ましくは、大きさが少なくとも一桁だけＢ_j よりも小さくなるように選択される。合計バッファ・スペースは次式によって与 えられる。 Ｂ_tot＝Ｂ_s＋Σｂ_j （１４） 如何なる所与のコネクション・セルも、それらの対応する専用バッファが満杯 にされた後しか共用バッファに記憶され ない。この実施例の利点として、複数の輻輳したコネクションが共用バッファを 占有する時、他のコネクションは依然としてそれらの専用バッファ部分を使用し てセルを伝送することができるということがわかる。 共用バッファ手段に関連する例を説明するために、次のような上記のパラメー タの定義が適合する。 Ｎ_j(ｔ)：時間ｔの時のコネクションｊの待ち行列長 Ｑ_j(ｔ)：スタート信号の如何なるその後の発生もなしにストップ信号が時間ｔ に発生されるものと仮定し、しかも、上流ノードはタイム・インターバル［ｔ− ｄ,ｔ＋ｄ］の間にコネクションｊに対して送るべきデータをいつも有するもの と仮定して、時間ｔ後のコネクションｊからの着信の数Ｖ_j(ｔ)：Ｖ_j(ｔ)≡Ｎ_j( ｔ)＋Ｑ_j(ｔ)として定義されたコネクションｊに対する潜在的関数 次のような定義が新たに導入される。 Ｈ_s(ｔ)：スタート信号の如何なるその後の発生もなしにストップ信号が時間ｔ にそのコネクションすべてに対して発生されるものと仮定し、しかも、上流ノー ドにおけるコネクションはすべてタイム・インターバル［ｔ−ｄ,ｔ＋ｄ］の間 に送るべきデータをいつも有するものと仮定して、時間ｔ後に共用バッファに記 憶された着信の数 Ｆ_s(ｔ)：スタート信号の如何なるその後の発生もなしにストップ信号が時間ｔ に発生されるものと仮定して、時間ｔ後の共用バッファにおける最大可能合計待 ち行列長 共用バッファに対するグローバル潜在的関数は次式によって与えられる。 Ｆ_s(ｔ)＝Σmax(０,Ｎ_j(ｔ)−ｂ_j)＋Ｈ_s(ｔ) （但し、ｊ＝１，２，・・・，ｍ） （１５） Ｈ_s(ｔ)の数値算定は各専用のバッファｂ_j及び各コネクションを別々に監視す ることを含む。従って、実施は望ましくない更なる回路を必要とする。従って、 望ましいモードでは、上限Ｆ_s ^uは次式のように導かれる。 Ｆ_s(ｔ)≦Ｆ_s ^u(ｔ) ≡Σmax(０,Ｎ_j(ｔ)−ｂ_j)＋Ｈ(ｔ) （１６） （但し、Ｊ＝１，２，・・・，ｍ） 上記上限は、Ｈ(ｔ)によって表された時間ｔ後の入力セルはすべて共用バッフ ァにおいて待ち行列化されるものと仮定して導出される。しかし、依然としてフ リー・スペースが存在する場合、実際には、これらのセルのうちのいくつかは専 用バッファに流れるであろう。この実施例は、追加のロジックのコストと効率的 なフロー制御との間を妥協させるものと思われる。 次に、単一コネクションの場合に得られた特性（喪失のない、長時間停止状態 のない等）を維持しながら、新しいバッ ファ構造に対応したフロー制御方法が導出される。共用方法の新しい特徴は、値 ｛ｖ_i｝が最早一定ではなく、時間的に変化することである。先ず、コネクショ ンｊに対応した値ｖ_jはＢ_j、即ち、単一の独立したコネクションのバッファ・サ イズ、に等しいと見なされる。これらの値を更新するプロセスを以下で説明する 。 その共用方法は上で定義されたパラメータＨ(ｔ)を使用する。このパラメータ は、前述のローカル・エミュレータの概念の延長であるグローバル・エミュレー タを考察することによって得られる。この例では、グローバル・エミュレータは 、すべてのコネクションが送るべきデータをいつも有することを仮定し、それは すべてのコネクションの複合スタート／ストップ信号プロセスによって駆動され る。グローバル・エミュレータは、各コネクションに対して設けられたローカル ・エミュレータと共に使用される。 時間ｔ後の着信の可能な数Ｈ(ｔ)を決定するために使用されるグローバル・エ ミュレータの実施は、ｍ個のコネクションの各々の現ステータスを表すフラッグ ・レジスタＰ(１)、・・・、Ｐ(ｍ)を使用する。この例では、フラッグ・レジス タＰ(ｊ)は、対応するコネクションｊが上で定義したように「オフ」又は「利用 不能」期間にあるという場合にゼロにセットされ、それが「オン」又は「利用可 能」期間にある場合に１にセットされる。グローバル・エミュレータは、更に、 Ｄビットのシフト・レジスタを含む（Ｄは、上で定義した時 間単位 tu で測定された往復伝播遅延である）。そのシフト・レジスタは、上で 定義したタイム・スケールを使用する時、時間単位当たり１ビットだけ、即ち、 １のクロック周波数でもってシフトする。従って、そのレジスタ全体は期間Ｄの 後に更新される。そのシフト・レジスタはｍビット幅のＯＲゲートの出力によっ て搬送される。そのＯＲゲートの入力はフラッグ・レジスタＰ(１)、・・・、Ｐ (ｍ)に接続される。特定の伝送速度ｒ_j（無制限のベスト・エフォート・トラフ ィック）に制限されないｍ個のコネクションの場合、それはシフト・レジスタに おける１の数がＨ(ｔ)に等しいことを得るために、最大伝送速度ｒ_totの逆数で もってＯＲゲートをクロックするには十分である。無制限のベスト・エフォート ・トラフィックの場合、シフト・レジスタは、ローカル・エミュレータにおける 単一コネクションの利用不能期間及び利用可能期間を登録するために使用される タイム・インターバルを記憶するための比較器及びメモリによって、本発明のも う１つのモードにおいて置換可能である。その比較器は現在の時間ｔにおけるＯ Ｒゲートの出力と前の時点ｔ−１における出力とを比較する。出力がゼロから１ に変化する場合、時間ｔは（グローバル）「スタート」時間として登録され、出 力が１からゼロに変化する場合、時間ｔは（グローバル）「ストップ」時間とし て記憶される。 ｍ個のコネクションのうちの少なくとも１つがｒ_totよりも小さい転送速度（ 速度制御されたトラフィック）に制限さ れる場合に言及すると、それぞれのコネクションがそれの所定転送速度を超えな いことを保証する機構ＱＳＰ１が、上流ノード２（第１図参照）設けられる。速 度制御を強化する機構は、その分野では、待ち行列化サービス・ポリシ（ＱＳＰ ）として知られている。ＱＳＰは、基本的には、コネクションがセル伝送を阻止 されることを何れかのバックプレッシャ信号が表すかどうか及びこのコネクショ ンを介する伝送を待っているセルがあるかどうかを制御する。これらのパラメー タ及びその後のセルの伝送の監視は、それぞれのコネクションがそれの所定の転 送速度に制限されたままであることを保証する反復率で行われる。ＱＳＰ機構の 実施は、例えば、IEEE J．Select．Areas Commun.，vol．SAC-5，no．8，pp.131 5-1326，Oct．1987 における M.G.H．Katevenis による記事「広帯域幅ネットワ ークにおける輻輳フローの高速切替及びフェア制御（Fast Switching and Fair Control of Congestion Flow in Broadband Networks)」に記述されている。 コネクションを速度制御するために使用される特定のタイプのＱＳＰに関係な く、この例のグローバル・エミュレータはその（現在の）ノードに同じタイプの ＱＳＰを組み込むことによって速度制御されたトラフィックに適応することがで きる。しかし、そのノードで適用されたＱＳＰ（ＱＳＰ２、第５図参照）は上流 ノードで使用されたＱＳＰ（ＱＳＰ１、第１図参照）に関して２つの局面で修正 される。即ち、伝送を待っているセルに関するチェックがスキップされ、バック プレッシャ信号の監視がフラッグ・レジスタＰ(１)、・・・、Ｐ(ｍ)を監視する ことによって置換される。これらの修正は如何なるタイプのＱＳＰに対しても容 易に実施される。そのように修正されたＱＳＰは、第４図及び第５図を比較する ことによっても明らかなように、シフト・レジスタへの書込を可能にする場合に 、上述の実施例のＯＲゲートを置換する。この結果、そのシフト・レジスタにお ける１の数は、上述の無制限トラフィックの場合のように、１つの往復伝播遅延 の期間中の着信セルの最大数の上限を表す。Ｈ(ｔ)の値を利用すると、グローバ ル潜在的関数の上限Ｆ_s ^u(ｔ)は、共用バッファを現在占有しているセルの数Ｎ( ｔ)にＨ(ｔ)を加えることによって数値算定可能である。グローバル潜在的関数 の現在値によって、次の数式（１７）及び（１８）によって与えられる条件は適 正化された加算器及び比較器手段を使用して容易にテスト可能である。 次のような条件が満たされる時、データの喪失は回避される。 Ｆ_s(ｔ)≦Ｂ_s （１７） 明らかに、数式（１７）が適用されるための必要な条件ではないが十分な条件 は次のようになる。 （１８） Ｆ_s ^u(ｔ)≦Ｂ_s Ｆ_s ^u(ｔ)が値Ｂ_sに達する時、｛ｖ_j｝値は更新される、即ち、共用バッファが 次に期間Ｄ内に完全に占められるという可能性を持っているという事実に適応す る。この作用は、各コネクションｊに関する「正規フェーズ」を終了し、「減少 フェーズ」を開始する。値ｖ_jは古い値Ｂ_jからずっと小さい新しい値ｂ_jに変更 される。 減少フェーズ中、Ｖ_j(ｔ)＜ｂ_jに対するコネクションはデータを伝送し続ける 。依然としてデータを伝送することを許されているこれらのコネクションのため に、Ｆ_s ^u(ｔ)の値はＢ_sの値を超えて増加し続けてもよい。Ｆ_s ^u(ｔ)に対する上 限は無損失オペレーションに対する必要な条件、即ち、Ｆ_s ^u(ｔ)≦Ｂ_totによっ て与えられる。Ｆ_s ^u(ｔ)が再びＢ_sよりも下に落ちた後、減少フェーズはいつで も終了可能である。例えば、Ｆ_s ^u(ｔ)が値Ｂ_s−thr（thr は閾値である）に落ち た時、減少フェーズは終了し、正規フェーズが始まる。変数｛ｖ_i｝は初期値Ｂ_j でもって再び更新される。 上記の手順は、コネクションｊに対する値ｖ_jがいつも少なくともｂ_jであるこ とを保証する。従って、コネクションｊは、共用バッファの占有期間に関係なく ｂ_j／Ｄに等しい最小保証スループットを有する。所望の最小保証スループット は専用バッファ・サイズの適正な選択によって得ることができる。 効率的な輻輳制御のために、次のようなパラメータが使用 される。 ｍ：ベスト・エフォート・トラフィックコネクションの合計数 ｒ_tot：セル／tu で表された予約済みパスの合計容量 Ｄ：リンクの往復伝播遅延 ｒ_j：コネクションｊのピーク速度（ｊ＝１，２，・・・，ｍ） Ｂ_s：共用バッファ・サイズ（Ｂ_s＞ｒ_totＤ） ｂ_j：コネクションｊに対する専用バッファ・サイズ（ｂ_j≧１） ｏｖ_j：コネクションｊに対する目標のオーバヘッド。それは、１つのコネクシ ョンを制御するために１つのセルを使用する代わりに、種々のコネクションと関 連した複数の制御信号を１つの制御セルに組み込むことによって実質的に減少可 能である Ｂ_j：コネクションｊに対する最大待ち行列長（Ｂ_j＝ｋ_j＋ｒ_jＤ） ｖ_j：Ｂ_jを初期値とする変数 thr：閾値 正規フェーズから減少フェーズへの遷移は、Ｆ_s ^u(ｔ)が数式（１６）がによっ て与えられる場合、次のような条件が満たされる時に開始される。 Ｆ_s ^u(ｔ)＝Ｂ_s （１９） パラメータ｛ｖ_j｝はＶ_j＝ｂ_j（但し、ｊ＝１，２，・・・，ｍ）に更新され る。減少フェーズから正規フェーズへの遷移は、次のような条件が満たされる時 に開始される。 Ｆ_s ^u(ｔ)＝Ｂ_s−thr （２０） そして、パラメータ｛ｖ_i｝は、ｖ_j＝Ｂ_j（但し、ｊ＝１，２，・・・，ｍ）に 変更される。 両フェーズ中とも、各コネクションに対するストップ及びスタート信号の発生 は前述のように、単一のコネクションフロー制御機構によって管理される。

【手続補正書】 【提出日】１９９７年３月１４日 【補正内容】 請求の範囲 １．往復伝播遅延Ｄを有するチャネルであって少なくとも１つのコネクション（ ＶＣ１、ＶＣｍ）をサービスするチャネルに接続されたゲートウェイ又はノード （１）におけるセル・ベースのトラフィックのためのフロー制御装置にして、 着信セルを記憶するためのバッファ・サイズＢを有するバッファ手段と、 前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）のためのスタート信号及びストップ信号 を上流ゲートウェイ又はノード（２）に送るための信号発生手段を含むバックプ レッシャ手段と を含み、前記信号発生手段は時間ｔ＋Ｄの時に前記バッファ手段を潜在的に占 有するセルの数の上限Ｖ(ｔ)に従って時間ｔの時にトリガされるフロー制御装置 において、 前記信号発生手段に接続され、前記コネクションがセルを伝送することができ る利用可能時間をタイム・インターバル［ｔ−Ｄ,ｔ］内で登録するためのロー カル・エミュレータ手段と、 前記利用可能時間の開始及び終了はそれぞれ前記スタート信号及びストップ信 号によって決定されることと、 前記時間ｔの時に前記バッファ手段を占有するセルの数Ｎ(ｔ)を検出するため の手段と、 前記利用可能時間及び前記コネクションの所定伝送速度ｒを使用してタイム・ インターバル［ｔ,ｔ＋Ｄ］内の期待され る着信セルの数の上限Ｑ(ｔ)を決定するための乗算手段と、 前記上限Ｑ(ｔ)と前記時間ｔの時に前記バッファ手段を占有するセルの前記数 Ｎ(ｔ)とを使用して前記上限Ｖ(ｔ)を決定するための加算手段と、 前記上限Ｖ(ｔ)は前記スタート信号及びストップ信号の発生を決定する閾値に 関してチェックされること、 前記スタート信号は前記上限Ｖ(ｔ)がＢからＢ−１に減少する時又はその時点 の後いつでも発生されること、及び 前記上限Ｖ(ｔ)かゼロなる前又はゼロになる時、ストップ信号がＶ(ｔ)＞Ｂ又 はＶ(ｔ)＝Ｂの時に発生されること を特徴とするフロー制御装置。 ２．複数のコネクションをサービスし、 前記バッファ手段は前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）のうちの１つだけの ためにアクセス可能な専用バッファ手段と、前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ ）のうちの複数個のためにアクセス可能な共用バッファ手段とを含み、 前記バックプレッシャ手段は、前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）のうちの 少なくとも１つがセルを送ることを許されるグローバル利用可能時間を前記タイ ム・インターバル［ｔ−Ｄ］内で登録するための、及び時間ｔ＋Ｄの時に前記共 用バッファ手段を潜在的に占有するセルの数の上限Ｆ_s(ｔ)を決定するためのグ ローバル・エミュレータ手段を更に含む ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のフロー制御装置。 ３．前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）のうちの少なくも１つは、前記コネク ション（ＶＣ１、ＶＣｍ）のための所定のサービス・スケジュールを有する第１ 待ち行列化サービス・ポリシ機構によって上流ゲートウェイ又はノード（２）に おいて速度可能であり、 前記バックプレッシャ手段は前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）の各々が伝 送することができるかどうかを登録するためのレジスタ手段Ｐ(ｊ)を更に含み、 前記グローバル・エミュレータ手段は前記サービス・スケジュールに従って前 記レジスタ手段Ｐ(ｊ)をポールするための第２待ち行列化サービス・ポリシ機構 を更に含む ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のフロー制御装置。 ４．前記共有バッファのサイズに対する専用バッファのサイズｂ_jの比は１：１ ０乃至１：１０００の範囲内にあることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の フロー制御装置。 ５．前記グローバル・エミュレータ手段は、Ｆ_s(ｔ)を使って制御される手段で あって前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）の各々に対するストップ信号が発生 される閾値ｖ_jを変更するための手段を含むことを特徴とする請求の範囲第２項 に記載のフロー制御装置。 ６．往復伝播遅延Ｄを有するチャネルであって少なくとも１つのコネクション（ ＶＣ１、ＶＣｍ）をサービスするチャネルにノード又はゲートウェイ（１）にお けるセル・ベースの トラフィックのためのフロー制御方法にして、着信セルをバッファ手段に記憶す るステップ及び時間ｔ＋Ｄの時に前記バッファ手段を潜在的に占有するセルの数 の上限Ｖ(ｔ)が所定の閾値を超える場合、時間ｔの時に上流ゲートウェイ又はノ ード（２）に送られるべき上記コネクションのためのスタート信号及びストップ 信号を信号発生手段において発生するステップを含む方法において、 前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）がセルを伝送することができる利用可能 時間をタイム・インターバル［ｔ−Ｄ,ｔ］内でローカル・エミュレータ手段に よって登録するステップと、 前記利用可能時間の開始及び終了はそれぞれ前記スタート信号及びストップ信 号によって決定されることと、 前記時間ｔの時に前記バッファ手段を占有するセルの数Ｎ(ｔ)を検出するステ ップと、 前記利用可能時間及び前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）の所定伝送速度ｒ を使用することによってタイム・インターバル［ｔ,ｔ＋Ｄ］内の期待される着 信セルの数の上限Ｑ(ｔ)を決定するステップと、 前記上限Ｑ(ｔ)と前記時間ｔの時に前記バッファ手段を占有するセルの数Ｎ( ｔ)とを使用して加算手段によって前記上限Ｖ(ｔ)を決定するステップと、 前記スタート信号及びストップ信号が発生されるかどうかを決定する閾値に関 して前記上限Ｖ(ｔ)をチェックするステ ップと、 を含み 前記スタート信号は前記上限Ｖ(ｔ)がＢからＢ−１に減少した時又はその時点 の後いつでも発生され、 前記上限Ｖ(ｔ)がゼロのなる前又はゼロになった時、前記ストップ信号はＶ( ｔ)＞Ｂ又はＶ(ｔ)＝Ｂの時に発生される ことを特徴とするフロー制御方法。 ７．着信セルは、前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）のうちの１つだけのため にアクセス可能な専用バッファ手段に記憶され、前記専用バッファ手段が占有さ れる場合には前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）のうちの複数個のためにアク セス可能な共用バッファ手段に記憶されるという前記コネクション（ＶＣ１、Ｖ Ｃｍ）のうちの複数をサービスするステップを含み、 前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）のうちの少なくとも１つがセルを送るこ とを許されるグローバル利用可能時間をタイム・インターバル［ｔ−Ｄ,ｔ］内 で登録するステップと、 時間ｔ＋Ｄの時に前記共用バッファ手段を潜在的に占有するセルの数の上限Ｆ_s (ｔ)を決定するステップと、 を更に含むことを特徴とする請求の範囲第６項に記載のフロー制御方法。 ８．前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）のうちの少なくも１つは、前記コネク ション（ＶＣ１、ＶＣｍ）のうちの複数のための所定のサービス・スケジュール を有する第１待ち行 列化サービス機構によって上流ゲートウェイ又はノード（２）において速度制御 されること、及び 前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）の各々が伝送することができるかどうか をレジスタ手段Ｐ(ｊ)に登録し、前記サービス・スケジュールに従って前記レジ スタ手段Ｐ(ｊ)をポールするために第２待ち行列化サービス機構を使用すること によって前記レジスタ手段Ｐ(ｊ)をポールするステップを含むこと を特徴とする請求の範囲第７項に記載のフロー制御方法。 ９．前記上限Ｆ_s(ｔ)を使用して、前記コネクション（ＶＣ１、ＶＣｍ）の各々 に対するストップ信号が発生される閾値ｖ_jを変更するステップを含むことを特 徴とする請求の範囲第７項に記載のフロー制御方法。 １０．伝送されたセルの合計に対する発生されたスタート信号及びストップ信号 の比ｏｖ(ｔ)が所定の閾値ｏｖよりも下になるまで前記スタート信号の発生を遅 らせるステップを含むことを特徴とする請求の範囲第７項に記載のフロー制御方 法。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ル・エミュレータ手段が開示される。特に、共用及び専 用バッファの混合を使用する時、バッファ全体のサイズ は大きく減少する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．往復伝播遅延Ｄを有するチャネルであって少なくとも１つのコネクションを サービスするチャネルにコネクションされたゲートウェイ又はノードにおけるセ ル・ベースのトラフィックのためのフロー制御装置にして、 着信セルを記憶するためのバッファ手段と、 前記コネクションのためのスタート信号及びストップ信号を上流ゲートウェイ 又はノードに送るための信号発生手段を含むバックプレッシャ手段と を含み、前記信号発生手段は時間ｔ＋Ｄの時に前記バッファ手段を潜在的に占 有するセルの数の上限Ｖ(ｔ)に従って時間ｔの時にトリガされるフロー制御装置 において、 前記信号発生手段に接続され、前記コネクションがセルを伝送することができ る利用可能時間をタイム・インターバル［ｔ−Ｄ,ｔ］内で登録するためのロー カル・エミュレータ手段と、 前記利用可能時間及び前記コネクションの所定伝送速度ｒを使用してタイム・ インターバル［ｔ,ｔ＋Ｄ］内の期待される着信セルの数の上限Ｑ(ｔ)を決定す るための乗算手段と、 前記上限Ｑ(ｔ)と前記時間ｔの時に前記バッファ手段を占有するセルの数Ｎ( ｔ)を使用して前記上限Ｖ(ｔ)を決定するための加算手段と、 を含むことを特徴とするフロー制御装置。 ２．コネクションのうちの複数をサービスし、 前記バッファ手段は前記コネクションのうちの１つだけのためにアクセス可能 な専用バッファ手段と、前記コネクションのうちの複数のためにアクセス可能な 共用バッファ手段とを含み、 前記バックプレッシャ手段は、前記コネクションのうちの少なくとも１つがセ ルを送ることを許されるグローバル利用可能時間を前記タイム・インターバル内 で登録するための、及び時間ｔ＋Ｄの時に前記共用バッファ手段を潜在的に占有 するセルの数の上限Ｆ_s(ｔ)を決定するためのグローバル・エミュレータ手段を 更に含む ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のフロー制御装置。 ３．前記コネクションのうちの少なくも１つは、前記コネクションのための所定 のサービス・スケジュールを有する第１待ち行列化サービス・ポリシ機構によっ て上流ゲートウェイ又はノードにおいて速度制御され、 前記バックプレッシャ手段は前記コネクションの各々が伝送することができる かどうかを登録するためのレジスタ手段Ｐ(ｊ)をさらに含み、 前記グローバル・エミュレータ手段は前記サービス・スケジュールに従って前 記レジスタ手段Ｐ(ｊ)をポールするための第２待ち行列化サービス・ポリシ機構 を更に含む ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のフロー制御装 置。 ４．前記共有バッファのサイズに対する専用バッファのサイズｂ_jの比は１：１ ０乃至１：１０００の範囲内にあることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の フロー制御装置。 ５．前記グローバル・エミュレータ手段は、Ｆ_s(ｔ)を使って制御される手段で あって前記コネクションの各々に対するストップ信号が発生される閾値ｖ_jを変 更するための手段を含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のフロー制御 装置。 ６．往復伝播遅延Ｄを有するチャネルであって少なくとも１つのコネクションを サービスするチャネルにノード又はゲートウェイにおけるセル・ベースのトラフ ィックのためのフロー制御方法にして、着信セルをバッファ手段に記憶するステ ップ及び時間ｔ＋Ｄの時に前記バッファ手段を潜在的に占有するセルの数の上限 Ｖ(ｔ)が所定の閾値を超える場合、時間ｔの時に上流ゲートウェイ又はノードに 送られるべき前記コネクションのためのスタート信号及びストップ信号を発生す るステップを含む方法において、 前記コネクションがセルを伝送することができる利用可能時間をタイム・イン ターバル［ｔ−Ｄ,ｔ］内で登録するステップと、 前記利用可能時間及び前記コネクションの所定伝送速度ｒを使用することによ ってタイム・インターバル［ｔ,ｔ＋Ｄ］内の期待される着信セルの数の上限Ｑ( ｔ)を決定するステッ プと、 前記上限Ｑ(ｔ)と前記時間ｔの時に前記バッファ手段を占有するセルの数Ｎ( ｔ)とを使用して前記上限Ｖ(ｔ)を決定するステップと、 を含むことを特徴とするフロー制御方法。 ７．着信セルは、前記コネクションのうちの１つだけのためにアクセス可能な専 用バッファ手段に記憶され、前記専用バッファ手段が占有される場合には前記コ ネクションのうちの複数のためにアクセス可能な共用バッファ手段に記憶される というコネクションのうちの複数をサービスするステップを含み、 前記コネクションのうちの少なくとも１つがセルを送ることを許されるグロー バル利用可能時間をタイム・インターバル［ｔ−Ｄ,ｔ］内で登録するステップ と、 時間ｔ＋Ｄの時に前記共用バッファ手段を潜在的に占有するセルの数の上限Ｆ_s (ｔ)を決定するステップと、 を更に含むことを特徴とする請求の範囲第６項に記載のフロー制御方法。 ８．前記コネクションのうちの少なくも１つは、前記コネクションのうちの複数 のための所定のサービス・スケジュールを有する第１待ち行列化サービス機構に よって上流ゲートウェイ又はノードにおいて速度制御されること、及び 前記コネクションの各々が伝送することができるかどうかをレジスタ手段Ｐ( ｊ)に登録し、前記サービス・スケジュー ルに従って前記レジスタ手段Ｐ(ｊ)をポールするために第２待ち行列化サービス 機構を使用することによって前記レジスタ手段Ｐ(ｊ)をポールするステップを含 むこと を特徴とする請求の範囲第７項に記載のフロー制御方法。 ９．前記上限Ｆ_s(ｔ)を使用して、前記コネクションの各々に対するストップ信 号が発生される閾値ｖ_jを変更するステップを含むことを特徴とする請求の範囲 第７項に記載のフロー制御方法。 １０．伝送されたセルの合計に対する発生されたスタート信号及びストップ信号 の比ｏｖ(ｔ)が所定の閾値ｏｖよりも下になるまで前記スタート信号の発生を遅 らせるステップを含むことを特徴とする請求の範囲第７項に記載のフロー制御方 法。