JPH0974414A

JPH0974414A - Ａｔｍ通信網

Info

Publication number: JPH0974414A
Application number: JP22674695A
Authority: JP
Inventors: Haruhisa Hasegawa; 治久長谷川; Naoaki Yamanaka; 直明山中; Kohei Shiomoto; 公平塩本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 1997-03-18
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JP3087941B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＲＭセルを巡回させるＡＴＭ通信網のベスト
エフォート型サービスでは、ＲＭセルの巡回時間の遅延
によりセルの送信レートの変更が緩慢になる。【解決手段】通信端末を収容する加入者交換機が最新
のルート情報を保持しており、ＲＭセルは通信端末と加
入者交換機との短い距離の連絡に使用する。【効果】複数の通信端末間の送信レートを公平な状態
に高速に収束させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非同期転送モード(A
TM:Asynchronous Transfer Mode)通信に利用する。本発
明はベストエフォート(Best Effort) 型サービスを受け
る複数の通信端末が同一ルートを使用する場合に、各通
信端末間の送信レートを公平性を満たす状態に高速に近
づけるように制御する通信網の構成と制御方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のＡＴＭ通信網におけるベストエフ
ォート型サービスでは、当該ルートにおける輻輳や受け
入れ可能な帯域量に関する情報を収集する目的で、発着
通信端末間で情報収集用のセル（ＲＭセル：Resource M
anagement セル) を往復させ、網はそのＲＭセルに情報
を書込み、発側の通信端末はそれを参照してセルの送信
レート制御を行っている。

【０００３】例えば、ＡＴＭ通信網における代表的なベ
ストエフォート型サービスであるＡＢＲ(Available Bit
Rate)プロトコル(ATM Forum(atmf95-0013R2) 参照) に
よるサービスでは、まず、通信端末を含む発着通信端末
間の全てのノードにおいて、ＡＢＲプロトコルに基づき
動作するように構成する。

【０００４】この従来例を図２０ないし図２４を参照し
て説明する。図２０は従来例のＡＴＭ通信網の全体構成
図である。図２１はＲＭセルの構成を示す図である。図
２２は発側の通信端末の動作を示すフローチャートであ
る。図２３は着側の加入者交換機および中継交換機の動
作を示すフローチャートである。図２４は着側の通信端
末の動作を示すフローチャートである。図２０に示すＡ
ＴＭ通信網はＡＢＲプロトコルに基づいて構成されてい
る。図２０において、２０、４０は加入者交換機、３０
は中継交換機、５は伝送路、１３−１は発側の通信端
末、１３−２は着側の通信端末を表している。

【０００５】発着通信端末間では、各発着ペア毎に周期
的にＲＭセルを発側の通信端末１３−１から送信し、中
継交換機３０は当該ルートにおける輻輳情報や受け入れ
可能帯域量を書込み、着側の通信端末１３−２はそれを
折り返して、そのルートにおける輻輳の有無を発側の通
信端末１３−１に通知する。

【０００６】発側の通信端末１３−１は、ＡＢＲプロト
コルの規則によりＡＣＲ(Allowed Cell Rate) と呼ばれ
る許容されるセルの送信レート以下のセルの送信レート
により送信しなくてはならない。

【０００７】発側の通信端末１３−１は、ＲＭセルによ
り輻輳の通知を受けたとき、ＡＢＲのプロトコルに基づ
いてＡＣＲを低減する。逆に、輻輳がないことが通知さ
れたとき、ＡＢＲのプロトコルに基づいてＡＣＲを引き
上げる。

【０００８】発側の通信端末１３−１は、ＲＭセルによ
り通知された網の受け入れ可能帯域量の最小値がある場
合には、その値と新たに算出されたＡＣＲの値のうち、
小さい方の値以下のセルの送信レートに変更する。ない
場合にはＡＣＲ以下のセルの送信レートに変更する。

【０００９】新たなＶＣ(Virtual Channel: 仮想チャネ
ル) がデータの送信を開始する場合には、最初のＲＭセ
ルを送信した後に、ＩＣＲ(Initial Cell Rate) と呼ば
れる送信開始時の規定セルの送信レート以下で送信する
ことが許される。

【００１０】最初のＲＭセルが折り返してきた後は、上
述のとおりの手順によりセルの送信レートが制御され
る。図２０のＡＴＭ通信網において、ＡＢＲプロトコル
に基づく発側の通信端末１３−１の動作を図２２に示
し、発側の加入者交換機２０、着側の加入者交換機４
０、中継交換機３０の動作を図２３に示し、着側の通信
端末１３−２の動作を図２４に示す。図２２（ａ）に示
すように、発側の通信端末１３−１はＲＭセルを生成し
（Ｓ１）、その初期化を行い（Ｓ２）、送出する（Ｓ
３）。ＲＭセルは発側の加入者交換機２０、中継交換機
３０、着側の加入者交換機４０、着側の通信端末１３−
２を介して折り返され、図２２（ｂ）に示すように、発
側の通信端末１３−１に受信される（Ｓ１１）。ＲＭセ
ル内に輻輳通知があれば（Ｓ１２）、ＡＣＲを低減し
（Ｓ１４）、なければＡＣＲを増加させる（Ｓ１３）。
これによりセルの送信レートの変更を行う（Ｓ１５）。

【００１１】発側の加入者交換機２０、中継交換機３
０、着側の加入者交換機４０では、発側の通信端末１３
−１から送出されたＲＭセルを受信すると（Ｓ２１）、
ＥＲフィールドに許容可能なセルの送信レートを書込み
（Ｓ２２）、輻輳状態と判断したとき（Ｓ２３）、ＣＩ
フィールドに輻輳通知を書込み（Ｓ２４）、ＲＭセルを
送出する（Ｓ２５）。

【００１２】着側の通信端末１３−２では、発側の通信
端末１３−１から送出されたＲＭセルを受信すると（Ｓ
２１）、ＥＲフィールドに許容可能なセルの送信レート
を書込み（Ｓ２２）、輻輳状態と判断したとき（Ｓ２
３）、ＣＩフィールドに輻輳通知を書込み（Ｓ２４）、
ＲＭセルを折返す（Ｓ２６）。

【００１３】従来のＡＢＲでは、新たな通信端末の送信
開始あるいはセルの送信レートの引き上げなどにより輻
輳が生じて通知されると、通知された各通信端末は送信
レートを下げ、結果として空き容量ができ、輻輳状態か
ら脱したことが通知されると、再び各通信端末は送信レ
ートを上げる。これを繰り返すことにより、公平性のあ
る送信レートに徐々に近づいていく機構となっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、通信端末間
の距離が大きいとき、ＲＭセルの伝送に時間がかかり、
新たに送信する通信端末やすでに送信していた通信端末
のＡＣＲを制御するまでに時間がかかる。したがって、
公平な帯域の分配量に収束するのに時間がかかる。ま
た、刻々と変化していく送信レートおよび網の状況に十
分追従していくことが困難である。

【００１５】ＡＣＲの引き上げに要する時間を短くする
ためには、各通信端末のＩＣＲを高めに設定することに
より回避できるが、これも通信端末間の距離が大きいと
き、輻輳の通知までに時間がかかる。網内のバッファ長
を大きくとったり、網の使用率を下げるなどの対策が必
要である。

【００１６】また、通信端末間の距離が短いときでも、
公平性を満たす送信レートに収束するためには、ある程
度の時間を要するため、これを削減したいという潜在的
な要求がある。

【００１７】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、ベストエフォート型サービスにおける複数の通
信端末間の送信レートを公平に制御可能とすることがで
きるＡＴＭ通信網を提供することを目的とする。本発明
は、複数通信端末間の送信レートを公平な状態に高速に
収束させることができるＡＴＭ通信網を提供することを
目的とする。本発明は、複数の通信端末間の距離が大き
い場合にも、伝送遅延を問題にすることなく各通信端末
のセルの送信レートを公平に制御可能とすることができ
るＡＴＭ通信網を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ベストエフォ
ート型サービスを受ける複数の通信端末を収容する加入
者交換機が、通信端末の送信レートの制御において、通
信端末間で公平性を満たす送信レートに高速に収束させ
るための制御方式を有していることを特徴とする。

【００１９】従来の技術では、発着通信端末間毎に情報
収集用セルを往復させ、ＡＴＭ通信網はそれに輻輳情報
と受け入れ可能な帯域量の情報を書込み、着側の通信端
末がそのセルを折り返し、発側の通信端末はそのセル上
の情報を参照することのみによって送信レート制御を行
っていた。従来の技術とは、通信網の構成、送信レート
制御のタイミングの設定、送信レート制御の論理、送信
レートの収束の速さが異なる。

【００２０】すなわち、本発明は、通信端末と、この通
信端末が収容される加入者交換機と、この複数の加入者
交換機の間にバーチャルパスを設定する手段とを備えた
ＡＴＭ通信網である。

【００２１】ここで、本発明の特徴とするところは、バ
ーチャルパスが経由しもしくはバーチャルパスを終端す
る交換機は、その交換機に係るバーチャルパスの空き帯
域情報を含むルート情報をその網内に送信する手段を含
み、前記加入者交換機は、そのルート情報を収集する手
段と、この収集したルート情報にしたがって前記通信端
末に許容されるセルの送信レートを演算設定する手段と
を備えたところにある。

【００２２】加入者交換機は、この加入者交換機に収容
される通信端末が送信を行うか否かにかかわらず、ルー
ト情報を収集している。このため、通信端末からの送信
開始要求とともに速やかにセルの送信レートを演算して
通信端末に送信開始の可否を返送することができる。

【００２３】前記空き帯域情報は数値情報であり、前記
演算設定する手段は、空き帯域情報に定数Ｃ（０＜Ｃ≦
１）を乗じて前記許容されるセルの送信レートを演算す
る手段を含むことができる。定数Ｃの値は、ＡＴＭ通信
網の特性、情報種類、その他の要因を考慮して適当に設
定することができる。

【００２４】前記通信端末からの送信開始要求に含まれ
るセルの最小送信レートが前記許容されるセルの送信レ
ートよりも小さいとき、当該通信端末のセルの初期送信
レートを前記許容されるセルの送信レートに設定する制
御手段を備えることが望ましい。

【００２５】本発明ではＲＭセルの送受信を加入者交換
機間では行っておらず、通信端末から送信開始要求が送
出されてからその可否が判定されて、さらにセルの送信
レートが設定されるまでの時間が短いことを特徴として
いるので、送信開始要求に含まれるセルの最小送信レー
トが前記許容されるセルの送信レートよりも小さいとき
には、セルの送信レートを速やかに増加させて通信端末
の送信に対応する。

【００２６】許容されるセルの送信レートの増減は単位
増加量毎に段階的に実行されるようにすることができ
る。一回に増加させることができる通信端末の送信レー
トの増加量をあらかじめ定めておきこれを単位増加量と
する。許容されるセルの送信レートがこの単位増加量以
下のときには、送信レートを単位増加量分増加させる。
増加後に、さらに同様の手順を実行し、未だに許容され
るセルの送信レートがこの単位増加量以上のときには、
再び送信レートを単位増加量分増加させる。この手順を
繰り返すことにより、通信端末の送信レートを高速に増
加させることができる。ルート全体の状況を観察しなが
ら徐々に送信レートを増加させるよりも、単位増加量を
あらかじめ設定しておいて、加入者交換機のみの判断で
その単位増加量分を一気に増加させるため、通信端末の
送信レートを段階的に高速に増加させることができる。

【００２７】前記ルート情報は、そのルートに含まれる
バーチャルパスの空き帯域量を段階的に示す数量であ
り、前記演算設定する手段はこの数量にしたがって許容
されるセルの送信レートを一義的に設定する手段を含む
こともできる。例えば、空き帯域量に複数の閾値を設け
ておき、この閾値との比較により送信レートを演算す
る。さらに、通信端末の送信レートにも閾値を設けてお
き、空き帯域量から導き出された結果と併せて考慮し、
輻輳を通知すべき通信端末を選択することもできる。

【００２８】あるいは、前記ルート情報は、そのルート
に含まれるノードに設けられたセルバッファのキュー長
を段階的に示す数量であり、前記演算設定する手段はこ
の数量にしたがって許容されるセルの送信レートを一義
的に設定する手段を含むこともできる。例えば、セルバ
ッファのキュー長に複数の閾値を設けておき、この閾値
との比較により送信レートを演算する。さらに、通信端
末の送信レートにも閾値を設けておき、セルバッファの
キュー長から導き出された結果と併せて考慮し、輻輳を
通知すべき通信端末を選択することもできる。

【００２９】前記ルート情報を他の交換機に伝達するた
めのＲＭセルを送信する交換機が、本発明のＡＴＭ通信
網に混在するときには、前記演算設定する手段は受信さ
れるＲＭセルを廃棄する手段を含むことが望ましい。

【００３０】例えば、加入者交換機がセルの送信レート
を演算し、ＲＭセルに演算結果を書込んで通信端末に通
知するとき、他から到来した別のＲＭセルがあれば、加
入者交換機はこれを識別して廃棄することがよい。これ
により、複数の異なる情報により通信端末が誤動作する
ことを回避することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１を参照
して説明する。図１は本発明実施例のＡＴＭ通信網の全
体構成図である。１−１、１−２は発側の通信端末、２
は発側の加入者交換機、３は中継交換機、４は着側の加
入者交換機、５は伝送路、６−１、６−２は着側の通信
端末である。図２は発側の加入者交換機の要部ブロック
構成図である。１０はルート情報収集部、１２は送信レ
ート演算制御部である。図３は中継交換機および着側の
加入者交換機の要部ブロック構成図である。１４はルー
ト情報送出部である。

【００３２】本発明は、発側の通信端末１−１、１−２
と、この通信端末１−１、１−２が収容される発側の加
入者交換機２と、この発側の加入者交換機２および着側
の加入者交換機４の間にバーチャルパスを設定する手段
とを備えたＡＴＭ通信網である。このバーチャルパスを
設定する手段は、発側の加入者交換機２、着側の加入者
交換機４、中継交換機３、発側の通信端末１−１、１−
２、着側の通信端末６−１、６−２にそれぞれ備えられ
ているが、本発明の要部ではないので図示しない。

【００３３】ここで、本発明の特徴とするところは、バ
ーチャルパスが経由しもしくはバーチャルパスを終端す
る交換機である中継交換機３および着側の加入者交換機
４は、その交換機に係るバーチャルパスの空き帯域情報
を含むルート情報をその網内に送信する手段としてのル
ート情報送出部１４を含み、発側の加入者交換機２は、
そのルート情報を収集する手段としてのルート情報収集
部１０と、この収集したルート情報にしたがって発側の
通信端末１−１、１−２に許容されるセルの送信レート
を演算設定する手段としての送信レート演算制御部１２
とを備えたところにある。

【００３４】中継交換機３、着側の加入者交換機４は、
ルート情報送出部１４を備えており、バーチャルパスの
空き帯域情報を含むルート情報を発側の加入者交換機２
に向けて送出する。送出タイミングとしては、あらかじ
め定めれた周期で送出してもよいし、あるいは、状況に
変化が生じたタイミングで送出してもよい。

【００３５】

【実施例】

（第一実施例）発側の通信端末１−１、１−２はＡＢＲ
プロトコルに基づいて通信を行う。発側の加入者交換機
２は発側の通信端末１−１、１−２に対してＡＢＲのプ
ロトコルをエミュレーションして接続可能としている。
中継交換機３、着側の加入者交換機４および着側の通信
端末６−１、６−２は必ずしもＡＢＲプロトコルに基づ
いて動作する必要はない。ただ、中継交換機３および着
側の加入者交換機４は周期的あるいは状態の変化があっ
たとき、発側の加入者交換機２にルート情報として当該
ルートの使用状況の通知をしなくてはならない。発側の
加入者交換機２に通知された使用状況あるいは各通信端
末１−１、１−２からの送出状況あるいはその両方の情
報を元に、現在の使用可能帯域量を算出する。

【００３６】新たに当該ルートを介して送信を開始する
通信端末１−１または１−２からの要求があったとき
の、発側の加入者交換機２の動作を図４のフローチャー
トにより説明する。図４は発側の加入者交換機２の動作
を示すフローチャートである。新たな通信端末からの送
信開始要求が来たとき（Ｓ３０）、空き帯域量に定数Ｃ
（０＜Ｃ≦１）を乗じた値を送信の初期送信レートＩＣ
Ｒとする（Ｓ３１）。定数Ｃは受け入れ時の情報が現在
の状態とずれていて、誤った送信レートを設定してしま
うことを防ぐために決められるパラメータである。も
し、ＩＣＲが発側の通信端末１−１、１−２から要求さ
れる最小送信レートＭＣＲ(Minimum Cell Rate) よりも
小さいとき（Ｓ３２）、このままでは受け入れることは
危険なため、発側の通信端末１−１、１−２と間で再び
交渉（ネゴシエーション）を行う必要があり、この状態
のままでは受け入れ不可とする（Ｓ３３）。もし、ＩＣ
ＲがＭＣＲ以上のときには（Ｓ３２）、ＩＣＲでの送信
を許可する（Ｓ３４）。本発明第一実施例によれば、瞬
時に新たな発側の通信端末１−１、１−２からの送信開
始要求の可否を判断し、受け入れられた発側の通信端末
１−１、１−２からのＩＣＲでの送信を許可することが
できる。

【００３７】（第二実施例）図５は、本発明第二実施例
のＡＴＭ通信網の要部構成図であり、１−１、１−２、
１−３はＡＢＲプロトコルにしたがって通信を行う発側
の通信端末、２は各通信端末に対してＡＢＲプロトコル
をエミュレーションする発側の加入者交換機、３は発側
の通信端末１−１〜１−３が共用するルートの一部であ
る。図６は、図５のＡＴＭ通信網構成において本発明第
二実施例の制御がかかる前の帯域使用状態を表す図であ
る。図６中で、Ｗｔｏｔａｌは当該ルートの全帯域量、
Ｗａは当該ルートの空き帯域量、Ｗ１は発側の通信端末
１−１の使用帯域量、Ｗ２は発側の通信端末１−２の使
用帯域量、Ｗ３は発側の通信端末１−３の使用帯域量を
表す。図６中で、発側の通信端末１−３は時刻ｔ０にお
いて最初のＲＭセルを送信した後に、Ｗ３で示す初期送
信レートＩＣＲによりすぐにデータの送信を開始する。

【００３８】図７は本発明第二実施例の動作とそれによ
る使用帯域量の変化を表した図である。空き帯域量Ｗａ
に定数Ｃ（０＜Ｃ≦１）を乗じた値が、ｔ０において送
信レートＩＣＲで送信を開始した発側の通信端末１−３
の送信レートの単位時間内の単位増加分よりも多いと
き、発側の加入者交換機２において輻輳が発生していな
いことを通知するＲＭセルを生成し、発側の通信端末１
−３に送信し、送信レートの増加を許す。図７中で、発
側の通信端末１−３は時刻ｔ１にＲＭセルを受信し、送
信レートを増加させている。その後、まだ、空き帯域量
Ｗａに定数Ｃを乗じた値の方が大きい場合には、発側の
加入者交換機２はさらにＲＭセルを生成して送信する。
図８は本発明第二実施例における加入者交換機２の動作
を表すフローチャートである。空き帯域が発生したとき
（Ｓ４０）、空き帯域量に定数Ｃを乗じた値を演算する
（Ｓ４１）。空き帯域量に定数Ｃを乗じた値が送信レー
トの単位増加量よりも大きいとき（Ｓ４２）、発側の加
入者交換機２は発側の通信端末１−１〜１−３に輻輳な
しの通知を行い（Ｓ４３）、発側の通信端末１−１〜１
−３は単位増加量分の送信レートを増加する。本発明第
二実施例によれば、ルート全体の状況を観察しながら徐
々に送信レートを増加させるよりも、単位増加量をあら
かじめ設定しておいて、発側の加入者交換機２のみの判
断でその単位増加量分を一気に増加させるため、発側の
通信端末１−１〜１−３の送信レートを段階的に高速に
増加させることができる。

【００３９】（第三実施例）図９〜図１４は本発明第三
実施例を説明するための図である。図９は本発明第三実
施例のＡＴＭ通信網の要部構成図である。図９中、発側
の通信端末１−１から１−４はＡＢＲプロトコルにした
がって通信を行う発側の通信端末、２は各通信端末に対
してＡＢＲのプロトコルをエミュレーションする加入者
交換機、３は各通信端末が共用するルートの一部であ
る。図１０は、ある時点における各通信端末の使用帯域
量を表した図で、Ｗａは当該ルートにおける空き帯域
量、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４はそれぞれ発側の通信端末
１−１〜１−４の使用帯域量を表す。図１０において、
使用している帯域量は大きくばらついていて、通信端末
間で送信レートの不公平性が生じている可能性がある。
図１１は、図１０と同じ状況における発側の通信端末１
−１〜１−４からの送信レートの最大セル送信レート
（ＰＣＲ）と最小セル送信レート（ＭＣＲ）および本発
明第三実施例における閾値Ｒｔｈ１およびＲｔｈ２の関
係を表す図である。図１２は、本発明第三実施例におけ
る空き帯域量と閾値Ｗｔｈ１、Ｗｔｈ２、Ｗｔｈ３の関
係を表す図である。

【００４０】図１３および図１０を用いて本発明第三実
施例の制御アルゴリズムを説明する。図１３は、加入者
交換機による各通信端末への輻輳の通知を行うためのア
ルゴリズムのフローチャートである。図１４は、空き帯
域量と通信端末の送信レートおよびそのときの輻輳の通
知内容の関係を表す図である。発側の加入者交換機２は
空き帯域量をモニターし、その値と閾値Ｗｔｈ１、Ｗｔ
ｈ２、Ｗｔｈ３の比較を行う。空き帯域量Ｗａが閾値Ｗ
ｔｈ１よりも小さいとき（Ｓ５１）、全ての発側の通信
端末１−１〜１−４に輻輳を通知する（Ｓ５２）。空き
帯域量Ｗａが閾値Ｗｔｈ１以上であり、閾値Ｗｔｈ２よ
り小さいとき（Ｓ５３）、送信レートが閾値Ｒｔｈ１以
上の通信端末に輻輳を通知する（Ｓ５４）。空き帯域量
Ｗａが閾値Ｗｔｈ２以上であり、閾値Ｗｔｈ３より小さ
いとき（Ｓ５５）、送信レートがＲｔｈ２以下の通信端
末に輻輳なしを通知する（Ｓ５６）。空き帯域量Ｗａが
閾値Ｗｔｈ３以上のときは（Ｓ５７）、全ての発側の通
信端末１−１〜１−４に輻輳なしを通知する（Ｓ５
８）。そして、図１４のとおり、比較結果に基づいて各
発側の通信端末１−１〜１−４に輻輳情報をＲＭセルを
生成して送信することにより伝える。各発側の通信端末
１−１〜１−４は、ＡＢＲのプロトコルにしたがい輻輳
なしの通知を受けた場合に、送信レートを増加させる機
会を得る。反対に輻輳があるという通知を受けた場合
に、送信レートを下げる。

【００４１】本発明第三実施例では、変更前の送信レー
トと空き帯域量に応じて発側の通信端末１−１〜１−４
に輻輳を通知するタイミングが異なっている。これによ
り、帯域に余裕がある場合には、全体を高い送信レート
に推移させる効果、送信レートのばらつきを小さくして
通信端末間で公平性を持たせる効果、特に、送信レート
の低いものの送信レートを高速に高くする効果がある。
逆に帯域が不足しはじめると、レートの高いものの送信
レートを下げ、さらに不足した場合には、全体の送信レ
ートを低く推移させる効果がある。いずれの場合も、Ｒ
Ｍセルが発着の通信端末間を往復することなしにこの機
能を実現できる。

【００４２】（第四実施例）図１５は本発明第四実施例
のＡＴＭ通信網の全体構成図である。１−１〜１−４は
発側の通信端末、２は発側の加入者交換機、３は中継交
換機、４は着側の加入者交換機、５は伝送路、６−１〜
６−４は着側の通信端末である。図１５を用いて本発明
第四実施例の構成を説明する。

【００４３】発側の通信端末１−１〜１−４はＡＢＲプ
ロトコルに基づいて通信を行う。発側の加入者交換機２
は発側の通信端末１−１〜１−４に対してＡＢＲのプロ
トコルをエミュレーションして接続を可能としている。
中継交換機３、着側の加入者交換機４および着側の通信
端末６−１〜６−４は必ずしもＡＢＲプロトコルに基づ
いて動作する必要はない。中継交換機３と着側の加入者
交換機４は発側の加入者交換機２に周期的あるいは状況
の変化があったとき、それぞれのキューバッファに蓄積
されているセルの数を通知する。発側の加入者交換機２
は通知されたキューバッファ長と、発側の加入者交換機
２の持つキューバッファに蓄積されているセルの数を元
に、現在の使用状況の判断を行う。

【００４４】図１６は、最大セル送信レート（ＰＣＲ）
と最小セル送信レート（ＭＣＲ）および本発明第四実施
例における閾値Ｒｔｈ１とＲｔｈ２と各通信端末の送信
レートの関係を表す図である。図１６中でＲａｔｅ１か
らＲａｔｅ４はそれぞれ発側の通信端末１−１〜１−４
の送信レートである。図１６中では、送信レートは大き
くばらついていて、発側の通信端末１−１〜１−４間の
送信レートの不公平性が生じている可能性がある。図１
７は、本発明第四実施例における空き帯域量と閾値Ｑｔ
ｈ１、Ｑｔｈ２、Ｑｔｈ３の関係を表す図である。

【００４５】図１８は発側の加入者交換機２による各発
側の通信端末１−１〜１−４の送信レート制御を行うた
めのアルゴリズムのフローチャートである。図１８中
で、Ｑｕは発側の加入者交換機２に通知されたバッファ
使用量のうち最大の値である。発側の加入者交換機２
は、Ｑｕと閾値Ｑｔｈ１、Ｑｔｈ２、Ｑｔｈ３の比較を
行う。バッファ使用量の最大値Ｑｕが閾値Ｑｔｈ３以上
のとき（Ｓ６１）、全ての発側の通信端末１−１〜１−
４に輻輳を通知する（Ｓ６２）。バッファ使用量の最大
値Ｑｕが閾値Ｑｔｈ２以上であり、閾値Ｑｔｈ３より小
さいとき（Ｓ６３）、送信レートが閾値Ｒｔｈ１以上の
発側の通信端末１−１〜１−４に輻輳を通知する（Ｓ６
４）。バッファ使用量の最大値Ｑｕが閾値Ｑｔｈ１以上
であり、閾値Ｑｔｈ２より小さいとき（Ｓ６５）、送信
レートが閾値Ｒｔｈ２以下の発側の通信端末１−１〜１
−４に輻輳なしを通知する（Ｓ６６）。バッファ使用量
の最大値Ｑｕが閾値Ｑｔｈ１より小さいとき（Ｓ６
７）、全ての発側の通信端末１−１〜１−４に輻輳なし
を通知する（Ｓ６８）。そして図１９はバッファ使用量
の最大値Ｑｕと発側の通信端末１−１〜１−４の送信レ
ートおよびそのときの輻輳の通知内容の関係を表す図で
あるが、図１９のとおり比較結果に基づいて各発側の通
信端末１−１〜１−４に輻輳情報をＲＭセルを生成し、
送信することで伝える。各発側の通信端末１−１〜１−
４は、ＡＢＲのプロトコルにしたがい輻輳なしの通知を
受けたとき、送信レートを増加させる機会を得る。反対
に輻輳があるという通知を受けたとき、送信レートを下
げる。

【００４６】本発明第四実施例では、変更前の送信レー
トと共用して使われるバッファ長に応じて、発側の通信
端末１−１〜１−４に輻輳を通知するタイミングが異な
っている。これにより、帯域やバッファに余裕がある場
合には、全体を高い送信レートに推移させる効果、送信
レートのばらつきを小さくして発側の通信端末１−１〜
１−４間で公平性を持たせる効果、特に、送信レートの
低いものの送信レートを高速に高くする効果がある。逆
に、帯域やバッファ長が不足しはじめると、送信レート
の高いものの送信レートを下げ、さらに不足した場合に
は、全体の送信レートを低く推移させる効果がある。い
ずれの場合も、ＲＭセルが発着の通信端末間を往復する
ことなしに、この機能を実現できる。

【００４７】（第五実施例）本発明のＡＴＭ通信網にお
いて、その一部に他の方式、例えば従来例で説明したよ
うな方式が混在するような場合には、中継交換機３、着
側の加入者交換機４および着側の通信端末６−１〜６−
４が自主的にＲＭセルを送信する場合がある。このよう
な場合には、当該ＲＭセルに輻輳なしと記述されている
と、加入者交換機２において発側の通信端末１−１〜１
−４の送信レートを下げる動作を行っても、折り返して
きたＲＭセルによりそれとは反対の動作を要求されるこ
ととなる。そこで、本発明第五実施例では、輻輳の通知
をする条件となっている発側の通信端末１−１〜１−４
に対するＲＭセルが到着しても、発側の加入者交換機２
において廃棄する。本発明第四実施例によれば、誤った
輻輳情報をもったＲＭセルによる送信レート制御を防止
する効果がある。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ベストエフォート型サービスにおける複数の通信端末間
の送信レートを公平に制御可能とすることができる。さ
らに、複数通信端末間の送信レートを公平な状態に高速
に収束させることができる。これにより、複数の通信端
末間の距離が大きい場合にも、伝送遅延を問題にするこ
となく各通信端末のセルの送信レートを公平に制御可能
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のＡＴＭ通信網の全体構成図。

【図２】発側の加入者交換機の要部ブロック構成図。

【図３】中継交換機および着側の加入者交換機の要部ブ
ロック構成図。

【図４】発側の加入者交換機の動作を示すフローチャー
ト。

【図５】本発明第二実施例のＡＴＭ通信網の要部構成
図。

【図６】本発明第二実施例の制御がかかる前の帯域使用
状態を表す図。

【図７】本発明第二実施例の動作とそれによる使用帯域
量の変化を表した図。

【図８】本発明第二実施例における発側の加入者交換機
の動作を表すフローチャート。

【図９】本発明第三実施例のＡＴＭ通信網の要部構成
図。

【図１０】ある時点における各通信端末の使用帯域量を
表した図。

【図１１】通信端末からの送信レートの最大セル送信レ
ート（ＰＣＲ）と最小セル送信レート（ＭＣＲ）および
本発明第三実施例における閾値Ｒｔｈ１とＲｔｈ２の関
係を表す図。

【図１２】本発明第三実施例における空き帯域量と閾値
Ｗｔｈ１、Ｗｔｈ２、Ｗｔｈ３の関係を表す図。

【図１３】加入者交換機による各通信端末への輻輳の通
知を行うためのアルゴリズムのフローチャート。

【図１４】空き帯域量と通信端末の送信レートおよびそ
のときの輻輳の通知内容の関係を表す図。

【図１５】本発明第四実施例のＡＴＭ通信網の全体構成
図。

【図１６】最大セル送信レート（ＰＣＲ）と最小セル送
信レート（ＭＣＲ）および本発明第四実施例における閾
値Ｒｔｈ１とＲｔｈ２と各通信端末の送信レートの関係
を表す図。

【図１７】本発明第四実施例における空き帯域量と閾値
Ｑｔｈ１、Ｑｔｈ２、Ｑｔｈ３の関係を表す図。

【図１８】加入者交換機による各通信端末の送信レート
制御を行うためのアルゴリズムのフローチャート。

【図１９】バッファ使用量の最大値Ｑｕと通信端末の送
信レートおよびそのときの輻輳の通知内容の関係を表す
図。

【図２０】従来例のＡＴＭ通信網の全体構成図。

【図２１】ＲＭセルの構成を示す図。

【図２２】発側の通信端末の動作を示すフローチャー
ト。

【図２３】着側の加入者交換機、中継交換機の動作を示
すフローチャート。

【図２４】着側の通信端末の動作を示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

１−１〜１−４、３−１、３−２、６−１〜６−４、１
３−１、１３−２通信端末２、４、２０、４０加入者交換機３、３０中継交換機５伝送路１０ルート情報収集部１２送信レート演算制御部１４ルート情報送出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信端末と、この通信端末が収容される
複数の加入者交換機と、この複数の加入者交換機の間に
バーチャルパスを設定する手段とを備えたＡＴＭ通信網
において、バーチャルパスが経由しもしくはバーチャルパスを終端
する交換機は、その交換機に係るバーチャルパスの空き
帯域情報を含むルート情報をその網内に送信する手段を
含み、前記加入者交換機は、そのルート情報を収集する手段
と、この収集したルート情報にしたがって前記通信端末
に許容されるセルの送信レートを演算設定する手段とを
備えたことを特徴とするＡＴＭ通信網。
【請求項２】前記空き帯域情報は数値情報であり、前
記演算設定する手段は、空き帯域情報に定数Ｃ（０＜Ｃ
≦１）を乗じて前記許容されるセルの送信レートを演算
する手段を含む請求項１記載のＡＴＭ通信網。
【請求項３】前記通信端末からの送信開始要求に含ま
れるセルの最小送信レートが前記許容されるセルの送信
レートよりも小さいとき、当該通信端末のセルの初期送
信レートを前記許容されるセルの送信レートに設定する
制御手段を備えた請求項１または２記載のＡＴＭ通信
網。
【請求項４】許容されるセルの送信レートの増減は単
位増加量毎に段階的に実行される請求項１または２記載
のＡＴＭ通信網。
【請求項５】前記ルート情報は、そのルートに含まれ
るバーチャルパスの空き帯域量を段階的に示す数量であ
り、前記演算設定する手段はこの数量にしたがって許容
されるセルの送信レートを一義的に設定する手段を含む
請求項１記載のＡＴＭ通信網。
【請求項６】前記ルート情報は、そのルートに含まれ
るノードに設けられたセルバッファのキュー長を段階的
に示す数量であり、前記演算設定する手段はこの数量に
したがって許容されるセルの送信レートを一義的に設定
する手段を含む請求項１記載のＡＴＭ通信網。
【請求項７】前記ルート情報を他の交換機に伝達する
ためのＲＭセルを送信する交換機が混在する請求項１な
いし６のいずれかに記載のＡＴＭ通信網において、前記演算設定する手段は受信されるＲＭセルを廃棄する
手段を含むことを特徴とするＡＴＭ通信網。