JPH10229414A - バックプレッシャー制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックプレッシャー制御が長期化した場合で
も、前位の交換ノードにおけるスループット低下を回避
する。 【解決手段】 輻輳検出部１によりレート制御が必要な
輻輳発生が検出された場合、輻輳通知送信部２において
そのリンクバッファを通過するセルと同一コネクション
のセル蓄積総数を参照し、このセル蓄積総数が所定のし
きい値ＴＨ２（≧２セル）を越えた場合にのみレート制
御を実施する。また、各リンクバッファ内に、規制対象
コネクションのセルにより使用されない非規制対象コネ
クションセル転送用のバッファ領域を確保（留保）す
る。また、バックプレッシャー解除時に元々非規制対象
コネクションであったコネクションのセルを、バックプ
レッシャー解除から所定期間だけ掃き出し期間として優
先読み出しする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックプレッシャ
ー制御方式に関し、特にリンクで発生した輻輳を前位の
交換ノードに対して通知することにより一時的なセル転
送の停止を行うバックプレッシャー制御方式に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、パケット交換装置やＡＴＭ交換
装置などの交換ノードでは、収容するリンクに対する輻
輳制御を必要とする。この輻輳制御として、所定のレー
ト制御を行うことにより、送信端末の送信レートを適応
的なレートに上下させるレート制御方式の他に、前位の
交換ノードに対してバックプレッシャー制御を発動し
て、一時的にセル転送の停止（バックプレッシャー）を
実施することにより、セル廃棄を回避するバックプレッ
シャー制御方式がある。

【０００３】従来、このバックプレッシャー制御方式と
して、輻輳発生リンクに収容されている各コネクション
に対応して、これらコネクションを収容する前位の交換
ノードにバックプレッシャー制御を発動するようにした
ものが提案されている。図１は、一般的なコネクション
対応型のバックプレッシャー制御方式による交換ノード
のブロック図である。

【０００４】輻輳検出部１では、各リンクに対応して設
けられているリンクバッファに蓄積される待ちセルキュ
ー長を監視しており、これが所定の輻輳検出しきい値を
超過した場合には輻輳発生を検出する。この輻輳発生に
応じて、輻輳通知送信部２は、メモリ４のコネクション
テーブル５から規制対象コネクションを抽出し、これを
メモリ４の規制登録テーブル６に更新登録するととも
に、規制登録テーブル６の内容に基づいて前位の各交換
ノードに対してバックプレッシャー通知を行うものとな
る。

【０００５】また輻輳通知送信部２からの通知に応じ
て、装置内バックプレッシャー実行部３では、規制登録
テーブル６の内容に基づき収容するリンクのリンクバッ
ファにてバックプレッシャー（セル転送停止）が実行さ
れる。一方、後位の交換ノードから通知されたバックプ
レッシャー通知は、輻輳通知受信部７にて受信され、そ
の内容に基づいて規制対象コネクションが規制登録テー
ブル６に更新登録される。

【０００６】この輻輳通知受信部７からの通知に応じ
て、装置間バックプレッシャー実行部８では、規制登録
テーブル６の内容に基づき収容するリンクのリンクバッ
ファにてバックプレッシャー（セル転送停止）が実行さ
れる。これにより、輻輳が発生したリンクに収容されて
いるコネクションについてのみ、バックプレッシャー制
御が発動されるものとなり、バックプレッシャー制御の
発動によりセル転送が停止された場合でも、輻輳発生リ
ンクに関係しないセルの転送を可能とし、前位の交換ノ
ードにおけるスループット低下を回避するようにしたも
のが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のバックプレッシャー制御方式では、バックプ
レッシャー制御が長期化した場合、前位の交換ノードに
おいて、規制対象コネクションへ転送されるべきセル
が、セル転送停止により停滞してリンクバッファ内を占
有するものとなり、本来、輻輳していない他のコネクシ
ョンへの後続セルが流入できなくなったり、あるいは他
のコネクションへの後続セルがこれら停滞セルが充満す
るリンクバッファを通過する際に、従来のレート制御に
よりレート低減を受ける恐れがあり、このような場合に
は前位の交換ノードにおけるスループットをあまり改善
できないという問題点があった。本発明はこのような課
題を解決するためのものであり、バックプレッシャー制
御が長期化した場合でも、前位の交換ノードにおけるス
ループット低下を回避することができるバックプレッシ
ャー制御方式を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明によるバックプレッシャー制御方式の
うち、第１の発明は、交換ノードとして、収容する各リ
ンクから、バックプレッシャー制御が必要な第１の輻輳
発生と、レート制御が必要な第２の輻輳発生を検出する
輻輳検出部と、この輻輳検出部により第１の輻輳発生が
検出された場合には、その輻輳発生リンクに収容されて
いる各コネクションを規制対象コネクションとしてセル
転送停止を指示する所定のバックプレッシャー通知を、
その規制対象コネクションが収容されている前位の各交
換ノードに対して送信し、輻輳検出部により第２の輻輳
発生が検出された場合には、その輻輳発生リンクのリン
クバッファを通過するセルと同一コネクションのセルの
リンクバッファにおけるセル蓄積総数を参照し、このセ
ル蓄積総数が所定のしきい値を越えた場合にのみセルの
送信元に対してセル送信レート低下の旨のレート制御を
指示する輻輳通知送信部と、他の交換ノードからのバッ
クプレッシャー通知を受信する輻輳通知受信部と、この
輻輳通知受信部により受信されたバックプレッシャー通
知に基づいて、その規制対象コネクションを収容するリ
ンクのリンクバッファで規制対象コネクションのセル転
送停止を行う装置間バックプレッシャー実行部とを備え
るものである。

【０００９】さらに、輻輳検出部により検出された第１
の輻輳発生が出力側リンクのものである場合には、その
輻輳発生リンクに収容されている各コネクションを規制
対象コネクションとして、これら規制対象コネクション
を収容する入力側リンクのリンクバッファで規制対象コ
ネクションのセル転送停止を行う装置内バックプレッシ
ャー実行部を備え、輻輳通知送信部は、輻輳検出部によ
り検出された第１の輻輳発生が入力側リンクのものであ
る場合のみ、バックプレッシャー通知を送信するように
したものである。したがって、バックプレッシャー制御
が必要な第１の輻輳発生が検出された場合には、所定の
バックプレッシャー制御が装置間あるいは装置内におい
て実施され、レート制御が必要な第２の輻輳発生が検出
された場合には、その輻輳発生リンクのリンクバッファ
を通過するセルと同一コネクションのセルのリンクバッ
ファにおけるセル蓄積総数が参照され、このセル蓄積総
数が所定のしきい値を越えた場合にのみセルの送信元に
対してセル送信レート低下の旨のレート制御が指示され
る。

【００１０】また、第２の発明は、交換ノードとして、
収容する各リンクから輻輳発生を検出する輻輳検出部
と、この輻輳検出部により輻輳発生が検出された場合に
は、その輻輳発生リンクに収容されている各コネクショ
ンを規制対象コネクションとしてセル転送停止を指示す
る所定のバックプレッシャー通知を、その規制対象コネ
クションが収容されている前位の各交換ノードに対して
送信する輻輳通知送信部と、他の交換ノードからのバッ
クプレッシャー通知を受信する輻輳通知受信部と、この
輻輳通知受信部により受信されたバックプレッシャー通
知に基づいて、その規制対象コネクションを収容するリ
ンクのリンクバッファで規制対象コネクションのセル転
送停止を行うとともに、各リンクバッファに確保された
規制対象コネクションのセルにて使用されないバッファ
領域を用いて非規制対象コネクションのセルを転送する
装置間バックプレッシャー実行部とを備えるものであ
る。

【００１１】さらに、輻輳検出部により検出された輻輳
発生が出力側リンクのものである場合には、その輻輳発
生リンクに収容されている各コネクションを規制対象コ
ネクションとして、これら規制対象コネクションを収容
する入力側リンクのリンクバッファで規制対象コネクシ
ョンのセル転送停止を行うとともに、各リンクバッファ
に確保された規制対象コネクションのセルにて使用され
ないバッファ領域を用いて非規制対象コネクションのセ
ルを転送する装置内バックプレッシャー実行部を備え、
輻輳通知送信部は、輻輳検出部により検出された輻輳発
生が入力側リンクのものである場合のみ、バックプレッ
シャー通知を送信するようにしたものである。したがっ
て、輻輳発生が検出された場合には、所定のバックプレ
ッシャー制御が装置間あるいは装置内において実施され
るものとなり、その規制対象コネクションを収容するリ
ンクのリンクバッファで規制対象コネクションのセル転
送停止が行われるとともに、各リンクバッファに確保さ
れた規制対象コネクションのセルにて使用されないバッ
ファ領域を用いて非規制対象コネクションのセルが転送
される。

【００１２】また、第３の発明は、交換ノードとして、
収容する各リンクでの輻輳発生および輻輳解除を検出す
る輻輳検出部と、この輻輳検出部により輻輳発生が検出
された場合には、その輻輳発生リンクに収容されている
各コネクションを規制対象コネクションとしてセル転送
停止を指示する所定のバックプレッシャー通知を、その
規制対象コネクションが収容されている前位の各交換ノ
ードに対して送信し、輻輳検出部により輻輳解除が検出
された場合には、その輻輳解除リンクに収容されている
各コネクションを解除対象コネクションとしてセル転送
停止解除を指示する所定のバックプレッシャー解除通知
を、解除対象コネクションが収容されている前位の各交
換ノードに対して送信する輻輳通知送信部と、他の交換
ノードからのバックプレッシャー通知およびバックプレ
ッシャー解除通知を受信する輻輳通知受信部と、この輻
輳通知受信部により受信されたバックプレッシャー通知
に基づいて、その規制対象コネクションを収容するリン
クのリンクバッファで規制対象コネクションのセル転送
停止を行い、輻輳通知受信部により受信されたバックプ
レッシャー解除通知に基づいて、その解除対象コネクシ
ョンを収容するリンクのリンクバッファで解除対象コネ
クションのセル転送再開を行うとともに、元々規制対象
ではなかったコネクションのセルについてバックプレッ
シャー解除通知から所定期間だけ所定の優先読み出しを
行う装置間バックプレッシャー実行部とを備えるもので
ある。

【００１３】さらに、輻輳検出部により検出された輻輳
発生が出力側リンクのものである場合には、その輻輳発
生リンクに収容されている各コネクションを規制対象コ
ネクションとして、これら規制対象コネクションを収容
する入力側リンクのリンクバッファで規制対象コネクシ
ョンのセル転送停止を行い、輻輳検出部により検出され
た輻輳解除が出力側リンクのものである場合には、その
解除対象コネクションを収容するリンクのリンクバッフ
ァで解除対象コネクションのセル転送再開を行うととも
に、元々規制対象ではなかったコネクションのセルにつ
いて輻輳解除から所定期間だけ所定の優先読み出しを行
う装置内バックプレッシャー実行部を備え、輻輳通知送
信部は、輻輳検出部により検出された輻輳発生が入力側
リンクのものである場合のみ、バックプレッシャー通知
を送信し、輻輳検出部により検出された輻輳解除が入力
側リンクのものである場合のみ、バックプレッシャー解
除通知を送信するようにしたものである。したがって、
輻輳解除が検出された場合には、所定のバックプレッシ
ャー解除が装置間あるいは装置内において実施されるも
のとなり、その解除対象コネクションを収容するリンク
のリンクバッファで解除対象コネクションのセル転送再
開が行われるとともに、元々規制対象ではなかったコネ
クションのセルについて輻輳解除から所定期間だけ所定
の優先読み出しが行われる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。本発明の一実施の形態であるバックプレ
ッシャー制御方式による交換ノードの機能構成について
は、図１に示した一般的なバックプレッシャー制御方式
による交換ノードのブロック図と同等であり、以下、図
１に基づいて説明する。なお、ここでは入力ポート側お
よび出力ポート側の両方にリンクバッファを有する入出
力バッファ型の交換ノードを例に説明する。

【００１５】図１において、１は各リンクごとに設けら
れたリンクバッファに蓄積される待ちセルキュー長を監
視し、これが所定のレート制御用の輻輳検出しきい値ま
たはバックプレッシャー制御用の輻輳検出しきい値を超
過したか否かにより、それぞれに対応するレベルの輻輳
発生（第１または第２の輻輳発生）を検出する輻輳検出
部、２はレート制御レベルの輻輳発生（第２の輻輳発
生）に応じて所定のレート制御を行うとともに、バック
プレッシャー制御レベルの輻輳発生（第１の輻輳発生）
に応じてメモリ４のコネクションテーブル５から規制対
象コネクションを抽出し、これをメモリ４の規制登録テ
ーブル６に更新登録するとともに、規制登録テーブル６
の内容に基づいて前位の各交換ノードに対してバックプ
レッシャー通知を行う輻輳通知送信部である。

【００１６】３は輻輳通知送信部２からの通知に応じ
て、規制登録テーブル６の内容に基づき収容するリンク
のリンクバッファにてバックプレッシャー（セル転送停
止）を実行する装置内バックプレッシャー実行部、７は
後位の交換ノードから通知されたバックプレッシャー通
知を受信し、その内容に基づいて規制対象コネクション
を規制登録テーブル６に更新登録する輻輳通知受信部、
８は輻輳通知受信部７からの通知に応じて、規制登録テ
ーブル６の内容に基づき収容するリンクのリンクバッフ
ァにてバックプレッシャー（セル転送停止）を実行する
装置間バックプレッシャー実行部である。

【００１７】図２は後述する交換ノードＮ２（図３参
照）のメモリにおける各テーブルの構成例を示す説明図
であり、（ａ）はコネクションテーブル、（ｂ）は規制
登録テーブルを示している。図２（ａ）に示すように、
コネクションテーブル５には、交換ノードにおいて中継
する各コネクションのチャネル識別子（ＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ）と、そのコネクションが収容されているリンクのリ
ンク情報（入力ポートおよび出力ポート）とが対応付け
られて、コネクション情報として各リンクごとにそれぞ
れ登録されている。この場合、例えばコネクションセル
Ｓ１のコネクションは、出力ポート側ではチャネル識別
子Ｃ（Ｓ１）を有しリンクｙ＃１に収容されおり、入力
ポート側でチャネル識別子Ｃ’（Ｓ１）を有しリンクｘ
＃１に収容されていることを示している。

【００１８】ここでは、セルＳ１を転送するコネクショ
ンのチャネル識別子をＣ（Ｓ１）またはＣ’（Ｓ１）と
表すものとする。なお、チャネル識別子はリンクに固有
のものであり、同一セルが転送されるコネクションであ
ってもリンクが異なればチャネル識別子も異なる。ま
た、図２（ｂ）に示すように、規制登録テーブル６に
は、バックプレッシャー制御が必要なコネクション、す
なわち規制対象コネクションを示すチャネル識別子が各
リンクごとに登録されている。この場合、例えばリンク
ｘ＃１においてバックプレッシャー制御が必要なコネク
ションとして、コネクションセルＳ１に対応するチャネ
ル識別子Ｃ’（Ｓ１）が登録されている。

【００１９】次に、図３を参照して、本発明の基本動作
であるバックプレッシャー制御について説明する。図３
は本発明のバックプレッシャー制御方式により交換ノー
ドを用いたネットワークシステム例を示す説明図であ
る。図３において、Ｎ１は送信端末１１，１２を収容す
る交換ノード、Ｎ３，Ｎ４はそれぞれ受信端末１３，１
４を収容する交換ノード、Ｎ５は送信端末１５を収容す
る交換ノード、Ｎ２はリンクｘ＃１，ｘ＃２，ｙ＃１，
ｙ＃２を介してそれぞれ交換ノードＮ１，Ｎ３，Ｎ４，
Ｎ５間を中継接続する交換ノードである。

【００２０】また、ＢＰ１，ＢＰ２は交換ノードＮ２内
にて発動された交換ノード内バックプレッシャー通知、
ＢＰ３，ＢＰ４は交換ノードＮ２から交換ノードＮ１，
Ｎ３に対して発動された交換ノード間バックプレッシャ
ー通知である。ここでは、交換ノードＮ１，リンクｘ＃
１，交換ノードＮ２，リンクｙ＃１，交換ノードＮ３を
介して送信端末１１と受信端末１３とが所定のコネクシ
ョンにより接続され、セルＳ１が転送されている。

【００２１】また、交換ノードＮ１，リンクｘ＃１，交
換ノードＮ２，リンクｙ＃２，交換ノードＮ４を介して
送信端末１２と受信端末１４とが所定のコネクションに
より接続され、セルＳ２が転送されている。さらに、交
換ノードＮ５，リンクｘ＃２，交換ノードＮ２，リンク
ｙ＃１，交換ノードＮ３を介して送信端末１５と受信端
末１３とが所定のコネクションにより接続され、セルＳ
３が転送されている。

【００２２】ここで、急激な負荷変動などが原因でリン
クｙ＃１に輻輳が発生した場合、交換ノードＮ２は、リ
ンクｙ＃１に対応する出力リンクバッファから輻輳発生
を検出し、その状況に応じて、装置内バックプレッシャ
ー通知ＢＰ１，ＢＰ２、さらには装置間バックプレッシ
ャー通知ＢＰ３，ＢＰ４を発動する。図４は、図３の要
部を示す説明図であり、（ａ）は装置内バックプレッシ
ャー制御、（ｂ）は装置間バックプレッシャー制御を示
している。

【００２３】図４において、Ｂ１はリンクｘ＃１に対し
て設けられた交換ノードＮ１の出力リンクバッファ、Ｂ
２はリンクｘ＃１に対して設けられた交換ノードＮ２の
入力リンクバッファ、Ｂ３はリンクｙ＃１に対して設け
られた交換ノードＮ２の出力リンクバッファ、Ｂ４はリ
ンクｙ＃２に対して設けられた交換ノードＮ２の出力リ
ンクバッファである。

【００２４】交換ノードＮ２の輻輳検出部１（図１参
照）は、各リンクバッファに蓄積される待ちセルキュー
長を監視している。図４（ａ）に示すように、リンクｙ
＃１の輻輳発生によりリンクバッファＢ３にセルが停滞
し、バックプレッシャー制御用の輻輳検出しきい値ＴＨ
１を越えた場合、輻輳検出部１はリンクｙ＃１において
バックプレッシャー制御が必要な輻輳が発生したと判断
する。

【００２５】これに応じて、交換ノードＮ２の輻輳通知
送信部２は、コネクションテーブル５（図２参照）から
輻輳発生リンクｙ＃１に収容されているコネクションの
チャネル識別子Ｃ（Ｓ１），Ｃ（Ｓ３）を参照し、これ
に対応する入力ポート側の規制チャネル識別子Ｃ’（Ｓ
１），Ｃ’（Ｓ３）をコネクションテーブル５から読み
出して、それぞれの入力リンクｘ＃１，ｘ＃２に対応し
て規制登録テーブル６に更新登録する。さらに、装置内
バックプレッシャー実行部３は、この規制登録テーブル
６を参照して、入力リンクｘ＃１，ｘ＃２に対する規制
チャネル識別子Ｃ’（Ｓ１），Ｃ’（Ｓ３）を取得す
る。

【００２６】これにより、装置内バックプレッシャー実
行部３は、これら入力リンクｘ＃１，ｘ＃２の入力リン
クバッファに対し、規制チャネル識別子Ｃ’（Ｓ１），
Ｃ’（Ｓ３）を指定した装置内バックプレッシャー通知
ＢＰ１，ＢＰ２を発動する。これにより、例えば、リン
クバッファＢ２では、規制チャネル識別子Ｃ’（Ｓ１）
を有するセルＳ１のセル転送が停止され、非規制チャネ
ル識別子Ｃ’（Ｓ２）を有するセルＳ２のみがリンクｙ
＃２側に転送されるものとなる。

【００２７】なお、このようなセルの転送先に応じて、
リンクバッファから任意のセルを転送する方式として
は、公知の技術であるランダムイン・ランダムアウト
（RandomIn Random Out）方式などを用いてもよく、ま
た単純な手法として、到着順にリンクバッファに蓄積さ
れたセルを順次読出し、規制対象コネクションに対応す
るセルについてはスキップし、規制対象外のセルについ
て転送するなどの方法が考えられる。

【００２８】このようにして、リンクバッファＢ２にて
セルＳ１のセル転送が停止されることから、リンクＢ３
に停滞するセルが減少して輻輳が解除されない限り、リ
ンクバッファＢ２には、後続のセルＳ１,Ｓ２が停滞す
るものとなる。ここで、図４（ｂ）に示すように、リン
クバッファＢ２の待ちセルキュー長がバックプレッシャ
ー制御用の輻輳検出しきい値ＴＨ１を越えた場合、交換
ノードＮ２の輻輳検出部１により、入力リンクｘ＃１の
リンクバッファＢ２にてバックプレッシャー制御が必要
な輻輳が発生したと判断する。

【００２９】これに応じて、交換ノードＮ２の輻輳通知
送信部２は、輻輳が検出された入力リンクｘ＃１の規制
チャネル識別子Ｃ’（Ｓ１）を規制登録テーブル６から
取得し、入力リンクｘ＃１の送信側である交換ノードに
対して、装置間バックプレッシャー通知ＢＰ３を発動す
る。なお、出力側と入力側とでは輻輳検出しきい値や輻
輳解除しきい値として別個の値を保有している。一方、
交換ノードＮ１は、この装置間バックプレッシャー通知
ＢＰ３を輻輳通知受信部７（図１参照）にて受信し、そ
の装置間バックプレッシャー通知ＢＰ３にて通知された
規制チャネル識別子Ｃ’（Ｓ１）をメモリ４の規制登録
テーブル６に更新登録する。

【００３０】これにより、装置間バックプレッシャー実
行部８は、規制登録テーブル６から出力リンクｘ＃１の
リンクバッファＢ１に対して、規制チャネル識別子Ｃ’
（Ｓ１）を有するコネクションに対して転送されるセル
の転送停止を実施する。このようにして、装置内バック
プレッシャー通知ＢＰ１，ＢＰ２および装置間バックプ
レッシャー通知ＢＰ３，ＢＰ４により、セル転送を停止
すべき規制対象コネクション（規制チャネル識別子）が
通知され、それぞれのリンクバッファにおいて、所定の
コネクションに転送されるセルのみに対するセル転送停
止が実行される。

【００３１】次に、図５を参照して、本発明の第１の実
施の形態として、バックプレッシャー制御と並列してレ
ート制御を実施する場合について説明する。図５は、本
発明の第１の実施の形態を示す説明図である。レート制
御とは、前述したバックプレッシャー制御のように、輻
輳検出に応じて直ちにセル転送停止を行うものではな
く、送信端末からのセル送信レートを低下させることに
よりトラフィック入力を低減して、輻輳状態を緩和する
ものである。

【００３２】通常、レート制御用しきい値を設けてお
き、リンクバッファの待ちセルキュー長がレート制御用
しきい値を越えた場合に、レート制御が必要な輻輳が発
生したと判断して、所定のレート制御が行われる。この
レート制御については、各種の方式が勧告あるいは提案
されているが、ここでは前方輻輳通知を用いた方式を例
に説明する。

【００３３】この前方輻輳通知では、レート制御が必要
な輻輳が発生した場合、そのリンクバッファを通過する
セルのＥＦＣＩ（前方輻輳通知：Explicit Forward Con
gestion Indicator ）ビットをオン（セット）すること
により、受信端末に輻輳発生を通知し、さらに受信端末
から送信端末に対して通知して、送信端末のセル送信レ
ートを低減させるものである。

【００３４】ここで、このような単純なレート制御を前
述したバックプレッシャー制御と並列して実施した場
合、非規制対象コネクションに対してバックプレッシャ
ー制御に起因した２次的なレート制御が発生する。例え
ば、図５に示すように、交換ノードＮ２の入力リンクバ
ッファＢ２において、出力リンクｙ＃１へのセルＳ１が
装置内バックプレッシャー制御により転送停止され、そ
の待ちセルキュー長がレート制御用しきい値ＴＨ２を越
える場合が考えられる。

【００３５】この場合には、輻輳検出部１において、後
続して到着した非規制対象コネクションのセルＳ２に対
してもレート制御が必要と判断され、輻輳通知送信部２
により、レート制御として、そのセルＳ２のＥＦＣＩビ
ットがオンされて受信端末１４へ転送されるものとな
る。これにより、セルＳ２の送信元である送信端末１２
からのセル送信レートが低減されてしまい、セルＳ２が
転送可能であるにもかかわらず、交換ノードＮ２におけ
るスループットが低下するものとなる。

【００３６】本発明の第１の実施の形態は、輻輳検出部
１において、レート制御が必要な輻輳発生が検出された
場合、輻輳通知送信部２では、そのリンクバッファを通
過するセルと同一コネクションのセル蓄積総数を参照
し、このセル蓄積総数が所定のしきい値ＴＨ３（≧２セ
ル）を越えた場合にのみレート制御を実施し、しきい値
を越えない場合にはレート制御を行わないようにしたも
のである。したがって、図５では、到着したセルＳ２と
同一コネクションのセル蓄積総数がしきい値ＴＨ３を越
えない限りレート制御が抑止されるものとなり、セル送
信レートの低減、スループットの低下を回避することが
できる。

【００３７】次に、図６を参照して、本発明の第２の実
施の形態として、非規制対象コネクションのセルに対し
てバッファ容量を確保（留保）する場合について説明す
る。図６は、本発明の第２の実施の形態を示す説明図で
ある。バックプレッシャー制御により規制対象コネクシ
ョンのセルの転送停止が実行され、これらセルの停滞に
よってそのリンクバッファが占用された場合、非規制対
象コネクションのセルを転送できなくなることが考えら
れる。

【００３８】例えば、図６に示すように、交換ノードＮ
２の入力リンクバッファＢ２において、出力リンクｙ＃
１へのセルＳ１が装置内バックプレッシャー制御により
転送停止され、これによりリンクバッファＢ２内がセル
Ｓ１にて満たされた場合、後続の非規制対象コネクショ
ンのセルＳ２を転送することができなくなり、セル廃棄
されることがある。本発明の第２の実施の形態では、各
リンクバッファＢ１〜Ｂ４内に、規制対象コネクション
のセルにより使用されない非規制対象コネクションセル
転送用のバッファ領域Ｒ１〜Ｒ４を確保（留保）するよ
うにしたものである。

【００３９】なお、このバッファ領域Ｒ１〜Ｒ４は、予
め各リンクバッファに固定的な容量だけ設けておいても
良く、またバックプレッシャー制御の発動に応じて確保
するようにしても良い。したがって、図６では、リンク
バッファＢ２において、後続の非規制対象コネクション
のセルＳ２が領域Ｒ２に一時的に格納され、ここから所
定のタイミングにて読み出されて輻輳発生のない出力リ
ンクｙ＃２側に転送される。これにより、規制対象コネ
クションのセルがリンクバッファを占用した場合でも、
後続の非規制対象コネクションのセルを転送することが
できる。

【００４０】次に、図７を参照して、本発明の第３の実
施の形態として、バックプレッシャー解除時に非規制対
象コネクションのセルを優先して読み出す場合について
説明する。図７は、本発明の第３の実施の形態を示す説
明図である。通常、バックプレッシャー制御が必要と判
断されたリンクバッファにおいて、その待ちセルキュー
長がバックプレッシャー制御用輻輳解除しきい値を下回
った場合に輻輳解除が検出され、そのリンクバッファ内
に停滞するセルの読み出しが開始される。

【００４１】例えば、図７に示すように、リンクバッフ
ァＢ３において待ちセルキュー長がバックプレッシャー
制御用輻輳解除しきい値ＴＨ１’を下回った場合、輻輳
検出部１（図１参照）はバックプレッシャー制御が必要
なくなったと判断して、輻輳解除を検出する。これに応
じて、輻輳通知送信部２は、メモリ４のコネクションテ
ーブル５を参照して、そのリンクｙ＃１に収容されてい
るコネクションのチャネル識別子Ｃ（Ｓ１），Ｃ（Ｓ
３）を取得し、さらに、これに対応する規制チャネル識
別子Ｃ’（Ｓ１），Ｃ’（Ｓ３）のコネクションが収容
されている入力リンクｘ＃１，ｘ＃２を取得する。

【００４２】続いて、輻輳通知送信部２は、取得した入
力リンクｘ＃１，ｘ＃２に対して、それぞれ対応する規
制解除チャネルとして対応する規制チャネル識別子Ｃ’
（Ｓ１），Ｃ’（Ｓ３）を指定したバックプレッシャー
解除ＢＰ１’およびＢＰ２’を発動する。これに応じ
て、例えば入力リンクｘ＃１のリンクバッファＢ２で
は、指定されたチャネル識別子Ｃ’（Ｓ１）を有するセ
ルＳ１の読み出しを開始する。

【００４３】ここで、従来、バックプレッシャー解除後
は、通常時と同様に、到着セル順に読み出しを行ってい
たため、リンクバッファＢ２がバックプレッシャー規制
対象のコネクションセルＳ１でほとんど占有されてしま
う。これにより、後続する非規制対象のコネクションセ
ルＳ２の読み出しが大幅に遅延し、コネクションセルＳ
２がリンクバッファＢ２内に停滞することとなる。

【００４４】したがって、この状態で新たな輻輳発生を
検出すると、非規制対象セルも規制対象セルと同様なバ
ックプレッシャー制御やレート制御による影響を受け、
スループットの低下に繋がる恐れがある。本発明の第３
の実施の形態では、バックプレッシャー解除時に元々非
規制対象コネクションであったコネクションのセルを、
バックプレッシャー解除から所定期間だけ掃き出し期間
として優先読み出しするようにしたものである。

【００４５】ただし、ここでいう優先読み出しとは、元
々の非規制対象コネクションのすべてのセルを真っ先に
読み出すという意味に限定されるものではなく、リンク
バッファ内のセルを到着セル順に読み出した場合の読み
出し頻度に比較して、より多く読み出すという意味であ
る。例えば、図７のリンクバッファＢ２では、先の規制
対象コネクションのセルＳ１と元々の非規制対象コネク
ションのセルＳ２とを交互あるいは所定の割合で読み出
す方法が考えられる。

【００４６】したがって、リンクバッファの動作状態
は、図８に示すように、定常状態７１において、装置内
あるいは装置間バックプレッシャー発動７２の通知に応
じて、バックプレッシャー発動状態７３に遷移する。こ
こで、バックプレッシャー解除７４の通知に応じて、前
述した優先読み出しを実行する掃き出し動作状態７５と
なり、さらにそのリンクバッファ内のセル停滞緩和７６
に応じて、元の定常状態７１に遷移する。

【００４７】なお、優先読み出しを実行する期間は、優
先読み出し停止用のしきい値ＴＨ３を設けて、リンクバ
ッファＢ２の待ちセルキュー長が所定のしきい値ＴＨ３
以下となり停滞が緩和されるまで、優先読み出しを実行
するようにしてもよく、これによりリンクバッファＢ２
から元々の非規制対象コネクションのセルＳ２が停滞な
く読み出される。

【００４８】なお、以上の説明では、入力ポート側およ
び出力ポート側の両方にリンクバッファを有する入出力
バッファ型の交換ノードを例に説明したが、出力ポート
側のリンクバッファのみを有する出力バッファ型の交換
ノードであっても、前述と同様にして本発明を適用する
ことが可能であり、前述と同様の作用効果を奏すること
ができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち第１
の発明は、バックプレッシャー制御が必要な第１の輻輳
発生が検出された場合には、所定のバックプレッシャー
制御を装置間あるいは装置内において実施し、レート制
御が必要な第２の輻輳発生が検出された場合には、その
輻輳発生リンクのリンクバッファを通過するセルと同一
コネクションのセルのリンクバッファにおけるセル蓄積
総数を参照し、このセル蓄積総数が所定のしきい値を越
えた場合にのみセルの送信元に対してセル送信レート低
下の旨のレート制御を指示するようにしたので、到着し
た非規制対象コネクションのセルと同一コネクションの
セル蓄積総数が所定のしきい値を越えない限りレート制
御が抑止されるものとなり、従来のように、リンクバッ
ファの待ちセルキュー長がレート制御用しきい値を越え
た場合に、レート制御を行うものと比較して、バックプ
レッシャー制御が長期化した場合であっても、非規制対
象コネクションのセルに対するセル送信レートの低減を
抑制できるとともに、前位の交換ノードにおけるスルー
プットの低下を回避することができる。

【００５０】また、第２の発明は、輻輳発生が検出され
た場合に、所定のバックプレッシャー制御が装置間ある
いは装置内において実施し、その規制対象コネクション
を収容するリンクのリンクバッファで規制対象コネクシ
ョンのセル転送停止を行うとともに、各リンクバッファ
に確保された規制対象コネクションのセルにて使用され
ないバッファ領域を用いて非規制対象コネクションのセ
ルを転送するようにしたので、規制対象コネクションの
セルがリンクバッファを占用した場合でも、後続の非規
制対象コネクションのセルを転送することができ、バッ
クプレッシャー制御が長期化した場合であっても、非規
制対象コネクションのセルに対するセル送信レートの低
減を抑制できるとともに、前位の交換ノードにおけるス
ループットの低下を回避することができる。

【００５１】また、第３の発明は、輻輳解除が検出され
た場合には、所定のバックプレッシャー解除が装置間あ
るいは装置内において実施し、その解除対象コネクショ
ンを収容するリンクのリンクバッファで解除対象コネク
ションのセル転送再開を行うとともに、元々規制対象で
はなかったコネクションのセルについて輻輳解除から所
定期間だけ所定の優先読み出しを行うようにしたので、
従来のように、輻輳解除後に直ちにセル到着順にセルを
リンクバッファから読み出す場合と比較して、リンクバ
ッファから元々の非規制対象コネクションのセルを停滞
なく読み出すことができ、非規制対象コネクションのセ
ル読み出しの停滞に起因する、新たなレート制御やバッ
クプレッシャー制御の発生を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一般的なコネクション対応型のバックプレッ
シャー制御方式による交換ノードを示すブロック図であ
る。

【図２】 メモリ内の各テーブルを示す説明図である。

【図３】 本発明のバックプレッシャー制御方式により
交換ノードを用いたネットワークシステム例を示す説明
図である。

【図４】 図３の要部を示す説明図である。

【図５】 本発明の第１の実施の形態を示す説明図であ
る。

【図６】 本発明の第２の実施の形態を示す説明図であ
る。

【図７】 本発明の第３の実施の形態を示す説明図であ
る。

【図８】 リンクバッファの動作状態を示す遷移図であ
る。

【符号の説明】

１…輻輳検出部、２…輻輳通知送信部、３…装置内バッ
クプレッシャー実行部、４…メモリ、５…コネクション
テーブル、６…規制登録テーブル、７…輻輳通知受信
部、８…装置間バックプレッシャー実行部、Ｎ１〜Ｎ５
…交換ノード、ｘ＃１，ｘ＃２，ｙ＃１，ｙ＃２…リン
ク、ＢＰ１，ＢＰ２…装置内バックプレッシャー通知、
ＢＰ３，ＢＰ４…装置間バックプレッシャー通知、ＴＨ
１…バックプレッシャー制御用輻輳検出しきい値、ＴＨ
１’…バックプレッシャー制御用輻輳解除検出しきい
値、ＴＨ２…レート制御用輻輳検出しきい値、ＴＨ３…
優先読み出し停止用しきい値、Ｒ１〜Ｒ４…バッファ領
域（非規制対象コネクションセル転送用）、Ｓ１〜Ｓ３
…コネクションセル、Ｃ（Ｓ１），Ｃ（Ｓ２），Ｃ’
（Ｓ１），Ｃ’（Ｓ２）…チャネル識別子。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交換ノードに収容されているリンクにて
   輻輳が発生した場合に、前位の各交換ノードに対してセ
   ル転送停止を指示するバックプレッシャー制御方式にお
   いて、 交換ノードは、 収容する各リンクから、バックプレッシャー制御が必要
   な第１の輻輳発生と、レート制御が必要な第２の輻輳発
   生を検出する輻輳検出部と、 この輻輳検出部により第１の輻輳発生が検出された場合
   には、その輻輳発生リンクに収容されている各コネクシ
   ョンを規制対象コネクションとしてセル転送停止を指示
   する所定のバックプレッシャー通知を、その規制対象コ
   ネクションが収容されている前位の各交換ノードに対し
   て送信し、輻輳検出部により第２の輻輳発生が検出され
   た場合には、その輻輳発生リンクのリンクバッファを通
   過するセルと同一コネクションのセルの前記リンクバッ
   ファにおけるセル蓄積総数を参照し、このセル蓄積総数
   が所定のしきい値を越えた場合にのみ前記セルの送信元
   に対してセル送信レート低下の旨のレート制御を指示す
   る輻輳通知送信部と、 他の交換ノードからのバックプレッシャー通知を受信す
   る輻輳通知受信部と、 この輻輳通知受信部により受信されたバックプレッシャ
   ー通知に基づいて、その規制対象コネクションを収容す
   るリンクのリンクバッファで前記規制対象コネクション
   のセル転送停止を行う装置間バックプレッシャー実行部
   とを備えることを特徴とするバックプレッシャー制御方
   式。
2. 【請求項２】 請求項１記載のバックプレッシャー制御
   方式において、 輻輳検出部により検出された第１の輻輳発生が出力側リ
   ンクのものである場合には、その輻輳発生リンクに収容
   されている各コネクションを規制対象コネクションとし
   て、これら規制対象コネクションを収容する入力側リン
   クのリンクバッファで前記規制対象コネクションのセル
   転送停止を行う装置内バックプレッシャー実行部を備
   え、 輻輳通知送信部は、 輻輳検出部により検出された第１の輻輳発生が入力側リ
   ンクのものである場合のみ、前記バックプレッシャー通
   知を送信することを特徴とするバックプレッシャー制御
   方式。
3. 【請求項３】 交換ノードに収容されているリンクにて
   輻輳が発生した場合に、前位の各交換ノードに対してセ
   ル転送停止を指示するバックプレッシャー制御方式にお
   いて、 交換ノードは、 収容する各リンクから輻輳発生を検出する輻輳検出部
   と、 この輻輳検出部により輻輳発生が検出された場合には、
   その輻輳発生リンクに収容されている各コネクションを
   規制対象コネクションとしてセル転送停止を指示する所
   定のバックプレッシャー通知を、その規制対象コネクシ
   ョンが収容されている前位の各交換ノードに対して送信
   する輻輳通知送信部と、 他の交換ノードからのバックプレッシャー通知を受信す
   る輻輳通知受信部と、 この輻輳通知受信部により受信されたバックプレッシャ
   ー通知に基づいて、その規制対象コネクションを収容す
   るリンクのリンクバッファで前記規制対象コネクション
   のセル転送停止を行うとともに、各リンクバッファに確
   保された規制対象コネクションのセルにて使用されない
   バッファ領域を用いて非規制対象コネクションのセルを
   転送する装置間バックプレッシャー実行部とを備えるこ
   とを特徴とするバックプレッシャー制御方式。
4. 【請求項４】 請求項３記載のバックプレッシャー制御
   方式において、 輻輳検出部により検出された輻輳発生が出力側リンクの
   ものである場合には、その輻輳発生リンクに収容されて
   いる各コネクションを規制対象コネクションとして、こ
   れら規制対象コネクションを収容する入力側リンクのリ
   ンクバッファで前記規制対象コネクションのセル転送停
   止を行うとともに、各リンクバッファに確保された規制
   対象コネクションのセルにて使用されないバッファ領域
   を用いて非規制対象コネクションのセルを転送する装置
   内バックプレッシャー実行部を備え、 輻輳通知送信部は、 輻輳検出部により検出された輻輳発生が入力側リンクの
   ものである場合のみ、前記バックプレッシャー通知を送
   信することを特徴とするバックプレッシャー制御方式。
5. 【請求項５】 交換ノードに収容されているリンクにて
   輻輳が発生した場合に、前位の各交換ノードに対してセ
   ル転送停止を指示するバックプレッシャー制御方式にお
   いて、 交換ノードは、 収容する各リンクでの輻輳発生および輻輳解除を検出す
   る輻輳検出部と、 この輻輳検出部により輻輳発生が検出された場合には、
   その輻輳発生リンクに収容されている各コネクションを
   規制対象コネクションとしてセル転送停止を指示する所
   定のバックプレッシャー通知を、その規制対象コネクシ
   ョンが収容されている前位の各交換ノードに対して送信
   し、輻輳検出部により輻輳解除が検出された場合には、
   その輻輳解除リンクに収容されている各コネクションを
   解除対象コネクションとしてセル転送停止解除を指示す
   る所定のバックプレッシャー解除通知を、前記解除対象
   コネクションが収容されている前位の各交換ノードに対
   して送信する輻輳通知送信部と、 他の交換ノードからのバックプレッシャー通知およびバ
   ックプレッシャー解除通知を受信する輻輳通知受信部
   と、 この輻輳通知受信部により受信されたバックプレッシャ
   ー通知に基づいて、その規制対象コネクションを収容す
   るリンクのリンクバッファで前記規制対象コネクション
   のセル転送停止を行い、輻輳通知受信部により受信され
   たバックプレッシャー解除通知に基づいて、その解除対
   象コネクションを収容するリンクのリンクバッファで前
   記解除対象コネクションのセル転送再開を行うととも
   に、元々規制対象ではなかったコネクションのセルにつ
   いて前記バックプレッシャー解除通知から所定期間だけ
   所定の優先読み出しを行う装置間バックプレッシャー実
   行部とを備えることを特徴とするバックプレッシャー制
   御方式。
6. 【請求項６】 請求項５記載のバックプレッシャー制御
   方式において、 輻輳検出部により検出された輻輳発生が出力側リンクの
   ものである場合には、その輻輳発生リンクに収容されて
   いる各コネクションを規制対象コネクションとして、こ
   れら規制対象コネクションを収容する入力側リンクのリ
   ンクバッファで前記規制対象コネクションのセル転送停
   止を行い、輻輳検出部により検出された輻輳解除が出力
   側リンクのものである場合には、その解除対象コネクシ
   ョンを収容するリンクのリンクバッファで前記解除対象
   コネクションのセル転送再開を行うとともに、元々規制
   対象ではなかったコネクションのセルについて輻輳解除
   から所定期間だけ所定の優先読み出しを行う装置内バッ
   クプレッシャー実行部を備え、 輻輳通知送信部は、 輻輳検出部により検出された輻輳発生が入力側リンクの
   ものである場合のみ、前記バックプレッシャー通知を送
   信し、輻輳検出部により検出された輻輳解除が入力側リ
   ンクのものである場合のみ、前記バックプレッシャー解
   除通知を送信することを特徴とするバックプレッシャー
   制御方式。