JP3000545B2 - 輻輳制御方法 - Google Patents

輻輳制御方法

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JP3000545B2
JP3000545B2 JP32007796A JP32007796A JP3000545B2 JP 3000545 B2 JP3000545 B2 JP 3000545B2 JP 32007796 A JP32007796 A JP 32007796A JP 32007796 A JP32007796 A JP 32007796A JP 3000545 B2 JP3000545 B2 JP 3000545B2
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栄一 近藤
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株式会社超高速ネットワーク・コンピュータ技術研究所
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、輻輳制御方法に関
し、特に網からの輻輳発生通知に応じて送信するデータ
のトランスポートレイヤのPDUサイズを変更する輻輳
制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、OSI参照モデルにおける物理
レイヤ(第1層)、データリンクレイヤ(第2層)、ネ
ットワークレイヤ(第3層)に、エラー制御を行わない
非信頼性型プロトコルを用い、トランスポートレイヤ
(第4層)にエラー制御を行う信頼性型プロトコルを用
いてデータ通信を行う場合、転送エラー発生に伴うデー
タ再送制御はトランスポートレイヤにて実現される。各
レイヤからその下位レイヤへデータを受け渡しする場
合、転送データ単位となるPDU(Protocol Data Uni
t:プロトコルデータユニット)のサイズは、各レイヤ
のプロトコルの性質や回線品質によって予め設定された
値が用いられる。
【0003】通常、下位レイヤの最大PDUサイズとし
ては、その上位レイヤの最大PDUサイズ以下のサイズ
が用いられており、ほとんどの場合、最下位レイヤの最
大PDUサイズは上位レイヤの最大PDUサイズより小
さい。したがって、非輻輳時、輻輳時およびデータ再送
時のいずれにおいても、トランスポートレイヤで用いら
れているプロトコルで設定された最大PDUサイズを単
位としデータ転送が行われ、各下位レイヤにて、上位レ
イヤからのデータを分割し複数のPDUに格納して転送
するものとなっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】したがって、このよう
な従来の輻輳制御方法では、トランスポートレイヤの最
大PDUサイズとして予め設定した固定値を用いている
ことから、比較的小さいサイズのPDUにてデータ転送
を行う下位レイヤにてデータ紛失が発生した場合でも、
エラー制御を行うトランスポートレイヤでは、紛失した
データが含まれるPDU、すなわちトランスポートレイ
ヤにおける比較的大きなサイズのPDUを単位として再
送処理することになり、実際に下位レイヤにて紛失した
データ量よりも遥かに大きいデータ量を再送しなければ
ならないという問題点があった。
【0005】また、トランスポートレイヤより上位レイ
ヤのアプリケーションでは、固定値であるトランスポー
トレイヤのPDUサイズを単位としてデータが失われる
ことになり、データの連続性を保つことが困難になると
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、データ紛失時の再送データ量を減
らすことができるとともに、アプリケーションに影響す
るデータ連続性の乱れを低減できる輻輳制御方法を提供
することを目的としている。
【0006】
【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、本発明による輻輳制御方法は、網から下位レ
イヤに対する輻輳発生通知に応じて、トランスポートレ
イヤから下位レイヤへのデータ転送に用いるプロトコル
データユニットの最大サイズとして、非輻輳時の第1の
最大サイズより小さい第2の最大サイズを用い、網から
下位レイヤに対する輻輳解除通知に応じて、プロトコル
データユニットの最大サイズとして第1の最大サイズを
用いるようにしたものである。また、網から下位レイヤ
に対する輻輳解除の通知の代わりに、輻輳発生から所定
時間経過後に、プロトコルデータユニットの最大サイズ
として第1の最大サイズを用いるようにしたものであ
る。したがって、網が輻輳状態にある場合には、非輻輳
時の第1の最大サイズより小さい第2の最大サイズがプ
ロトコルデータユニットの最大サイズとして用いられ
る。
【0007】また、トランスポートレイヤより下位の各
レイヤの輻輳状態に基づいて輻輳制御を行う場合には、
第2の最大サイズとして、対応する下位レイヤで用いら
れるプロトコルに対応したサイズを用いるようにしたも
のである。したがって、輻輳状態となった各下位レイヤ
に対応する第2の最大サイズが、プロトコルデータユニ
ットの最大サイズとして用いられる。また、複数の下位
レイヤにて輻輳状態が発生した場合には、輻輳状態にあ
るすべての下位レイヤに対応する第2の最大サイズのう
ち、最も小さいものをプロトコルデータユニットの最大
サイズとして用いるようにしたものである。したがっ
て、複数の下位レイヤにて輻輳状態が発生した場合に
は、そのうち最も小さい第2の最大サイズがプロトコル
データユニットの最大サイズとして用いられる。
【0008】また、下位レイヤにてATMネットワーク
から輻輳発生を示すRMセルを受信した場合には、トラ
ンスポートレイヤから下位レイヤへのデータ転送に用い
るプロトコルデータユニットの最大サイズとして、非輻
輳時の第1の最大サイズより小さい第2の最大サイズを
用い、下位レイヤにてATMネットワークから輻輳解除
を示すRMセルを受信した場合には、プロトコルデータ
ユニットの最大サイズとして第1の最大サイズを用いる
ようにしたものである。したがって、プロトコルデータ
ユニットの最大サイズとして、ATMネットワークから
の輻輳発生を示すRMセルの受信に応じて非輻輳時の第
1の最大サイズより小さい第2の最大サイズが用いら
れ、輻輳解除を示すRMセルの受信に応じて第1の最大
サイズが用いられる。
【0009】また、下位レイヤにてフレームリレーネッ
トワークからBECNビットに”1”が設定されたフレ
ームを受信した場合、または輻輳発生を示すCLLMフ
レームを受信した場合には、トランスポートレイヤから
下位レイヤへのデータ転送に用いるプロトコルデータユ
ニットの最大サイズとして、非輻輳時の第1の最大サイ
ズより小さい第2の最大サイズを用い、下位レイヤにて
BECNビットに”1”が設定されていないフレームを
受信した場合、または輻輳状態を示すCLLMフレーム
受信から所定期間経過した場合には、プロトコルデータ
ユニットの最大サイズとして第1の最大サイズを用いる
ようにしたものである。したがって、プロトコルデータ
ユニットの最大サイズとして、フレームリレーネットワ
ークからのBECNビットに”1”が設定されたフレー
ム、または輻輳発生を示すCLLMフレームの受信に応
じて、非輻輳時の第1の最大サイズより小さい第2の最
大サイズが用いられ、BECNビットに”1”が設定さ
れていないフレームの受信、または輻輳状態を示すCL
LMフレーム受信から所定期間経過に応じて、第1の最
大サイズが用いられる。
【0010】また、下位レイヤにてIPネットワークか
らソースクエンチパケットを受信した場合には、トラン
スポートレイヤから下位レイヤへのデータ転送に用いる
プロトコルデータユニットの最大サイズとして、非輻輳
時の第1の最大サイズより小さい第2の最大サイズを用
い、下位レイヤでの最後のソースクエンチパケット受信
から所定期間経過した場合には、プロトコルデータユニ
ットの最大サイズとして第1の最大サイズを用いるよう
にしたものである。したがって、プロトコルデータユニ
ットの最大サイズとして、IPネットワークからのソー
スクエンチパケットの受信に応じて、非輻輳時の第1の
最大サイズより小さい第2の最大サイズが用いられ、最
後のソースクエンチパケット受信から所定期間経過に応
じて、第1の最大サイズが用いられる。
【0011】
【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。図1は本発明の一実施の形態である輻輳
制御方法による端末を示すブロック図である。同図にお
いて、11は通信を行うアプリケーション、12はトラ
ンスポートレイヤのプロトコル制御を行うトランスポー
トレイヤプロトコル処理部、13はトランスポートレイ
ヤより下位のレイヤのプロトコル制御を行う下位レイヤ
プロトコル2処理部、14はさらに下位のプロトコル制
御を行う下位レイヤプロトコル1処理部である。
【0012】15は下位レイヤプロトコル2処理部13
や下位レイヤプロトコル1処理部14の各プロトコルか
ら通知される輻輳状態に応じて、トランスポートレイヤ
におけるデータ転送時のPDUサイズの最大値、すなわ
ち最大PDUサイズ(以下、PDUサイズという)を変
更し管理するPDUサイズ管理部である。このPDUサ
イズ管理部15は、PDUサイズ牽引テーブル16とP
DUサイズ管理テーブル17とを有している。
【0013】図2は、これらテーブルを示す説明図であ
り、(a)はPDUサイズ索引テーブル、(b)はPD
Uサイズ管理テーブルである。PDUサイズ索引テーブ
ル(以下、索引テーブルという)16には、各回線ごと
に、非輻輳時のPDUサイズと、個々のプロトコル種別
に対応して輻輳時に最適なPDUサイズが予め設定され
ている。また、PDUサイズ管理テーブル(以下、管理
テーブルという)16には、各ポート番号ごとに、トラ
ンスポートレイヤプロトコル処理部12にて、現在、用
いられている現行PDUサイズと、下位レイヤで用いら
れる個々のプロトコル種別に対応して輻輳状態を示すフ
ラグとが設定される。
【0014】ここでいうポート番号とは、トランスポー
トレイヤプロトコル処理部12と各下位レイヤプロトコ
ル処理部との間で受け渡しするデータを識別するための
識別子であり、このポート番号により、通信中の複数の
コネクションのうちから所定のコネクションに関するデ
ータであることを識別することができる。またプロトコ
ル種別とは、下位レイヤプロトコル2処理部および下位
レイヤプロトコル1処理部14にて用いられている各種
プロトコルの種別である。下位レイヤプロトコル2処理
部13および下位レイヤプロトコル1処理部14にて異
なるプロトコル種別が用いられることから、1つのコネ
クションすなわちポート番号について、複数のプロトコ
ル種別が組み合わせて用いられることになる。
【0015】したがって、索引テーブル16には、下位
レイヤプロトコル1処理部にて管理される物理的な各回
線1〜回線nごとに、その回線特性により決定される非
輻輳時のPDUサイズ、PDUdef1〜PDUdefnと、こ
れら非輻輳時のPDUサイズより小さい値を有する各プ
ロトコル種別の輻輳時のPDUサイズ、PDU11〜PD
Umnとが予め設定されている。また、管理テーブル17
には、トランスポートレイヤプロトコル処理部12で現
在使用されている各ポート番号ごとに、現在設定されて
いる現行PDUサイズと、下位レイヤの各プロトコル種
別の輻輳状態を示すフラグ11,フラグ12‥とが設定更新
される。なお、図2(b)の例では、ポート番号1に対
して下位レイヤにてプロトコル種別1,プロトコル種別
kが用いられ、またポート番号2に対して下位レイヤに
てプロトコル種別1,プロトコル種別2が用いられてお
り、それぞれの欄に輻輳状態を示すフラグが設定されて
いる。
【0016】次に、図3を参照して、本発明の動作を説
明する。図3は、PDUサイズ管理部15の動作を示す
フローチャートであり、(a)はコネクション設定通知
受信処理、(b)は輻輳通知受信処理、(c)は輻輳解
除受信処理、(d)はコネクション切断通知受信処理で
ある。まず、通信開始時に、トランスポートレイヤプロ
トコル処理部12からトランスポートレイヤにて所定の
ポート番号が付与されたコネクションが設定されたこと
が通知されるとともに、このコネクションに用いるプロ
トコル種別と回線番号が、下位レイヤプロトコル2処理
部13および下位レイヤプロトコル1処理部14から通
知される。
【0017】これに応じて、PDUサイズ管理部15で
は、図3(a)のコネクション設定通知受信処理が実行
される。まず、設定されたコネクションのポート番号、
プロトコル種別および回線番号をそれぞれ取得し(ステ
ップ101,102)、コネクションの回線番号とプロ
トコル種別とに基づいて、索引テーブル16から非輻輳
時に最適な最大PDUサイズを検索する(ステップ10
3)。
【0018】続いて、管理テーブル17内に、新たに設
定されたコネクションに対応する管理エリアを追加し、
そのコネクションを示すポート番号に対応して、索引テ
ーブル16から検索した最大PDUサイズを登録する
(ステップ104)。これとともに、そのポート番号で
あって、下位レイヤプロトコル2処理部13および下位
レイヤプロトコル1処理部14で用いられるプロトコル
種別の欄に、初期値として非輻輳状態を示すフラグを登
録し(ステップ104)、一連のコネクション設定通知
受信処理を終了する。
【0019】この後、下位レイヤプロトコル2処理部1
3もしくは下位レイヤプロトコル1処理部14にて輻輳
が検出されて輻輳が通知された場合、PDUサイズ管理
部15では、図3(b)の輻輳通知受信処理が実行され
る。まず、輻輳が発生した回線およびそのプロトコルに
応じて、索引テーブル16から、非輻輳時より小さい値
を示す輻輳時のPDUサイズを検索して、候補PDUサ
イズとする(ステップ111)。次に、管理テーブル1
7の各フラグを参照して、輻輳が発生した同一ポート番
号に対応する各プロトコル種別であって、輻輳が発生し
ているものがあるかどうかチェックする(ステップ11
2)。
【0020】ここで、他のプロトコル種別で輻輳が発生
している場合には(ステップ112:YES)、現在の
PDUサイズとステップ111にて検索したPDUサイ
ズとを比較し、いずれか小さいほうのPDUサイズを候
補PDUサイズとする(ステップ113)。このステッ
プ113の後、およびステップ112で他に輻輳が発生
していなかった場合(ステップ:NO)、それぞれにて
求めた候補PDUサイズを現行PDUサイズとして登録
するとともに、輻輳発生が通知されたポート番号のプロ
トコル種別の欄に輻輳発生中を示すフラグを登録して、
管理テーブル17を更新する(ステップ114)。
【0021】さらに、新たな現行PDUサイズをトラン
スポートレイヤプロトコル処理部12に通知して、トラ
ンスポートレイヤから下位レイヤに対して転送されるP
DUのサイズを変更指示する。これにより、トランスポ
ートレイヤから下位レイヤへ転送されるPDUのサイズ
が非輻輳時と比較して一時的に小さくなり、輻輳状態が
さらに悪化してデータ紛失が発生した場合でも、トラン
スポートレイヤにおいて再送するPDUが小さいことか
ら、実際に下位レイヤにて再送するデータ量が低減され
る。
【0022】ステップ115の後、PDUサイズ管理部
15は、輻輳通知のあったプロトコルが輻輳解除通知機
能を有しているか否か判断し(ステップ116)、輻輳
解除通知機能を有していない場合には(ステップ11
6:NO)、所定期間後にタイムアウトする輻輳解除タ
イマを起動して、一連の輻輳通知受信処理を終了する。
一方、輻輳解除通知機能を有している場合には(ステッ
プ116:YES)、そのまま、輻輳通知受信処理を終
了する。
【0023】このようにして、輻輳通知受信処理を実行
した後、下位レイヤプロトコル2処理部13あるいは下
位レイヤプロトコル1処理部14にて輻輳状態の解除が
検出され輻輳解除が通知された場合、PDUサイズ管理
部15では、図3(c)に示す輻輳解除通知受信処理が
実施される。なお、前述した輻輳解除タイマがタイムア
ウトした場合も、この輻輳解除通知受信処理が実施され
る。
【0024】まず、管理テーブル17の各フラグを参照
して、輻輳が解除された同一ポート番号に対応する各プ
ロトコル種別のうち、輻輳解除が通知されたもの以外で
輻輳発生中のものがあるかどうか確認する(ステップ1
21)。ここで、他に輻輳発生中のプロトコル種別があ
る場合には(ステップ121:YES)、同一ポート番
号であって輻輳発生中のプロトコル種別のうち、最も小
さいPDUサイズを索引テーブル16から検索し、候補
PDUサイズとする(ステップ122)。
【0025】一方、他に輻輳発生中のプロトコル種別が
ない場合には(ステップ121:NO)、当該ポート番
号に対応する非輻輳時のPDUサイズを索引テーブル1
6から検索し、候補PDUサイズとする(ステップ12
3)。この後、ステップ122またはステップ123に
て求めた候補PDUサイズを現行PDUサイズとして登
録するとともに、輻輳解除が通知されたポート番号のプ
ロトコル種別の欄に非輻輳状態を示すフラグを登録し
て、管理テーブル17を更新する(ステップ124)。
【0026】さらに、新たな現行PDUサイズをトラン
スポートレイヤプロトコル処理部12に通知して、トラ
ンスポートレイヤから下位レイヤに対して転送されるP
DUのサイズを変更指示し、一連の輻輳開示通知受信処
理を終了する。これにより、他に輻輳発生中のプロトコ
ル種別がない場合には、トランスポートレイヤから下位
レイヤへ転送されるPDUのサイズが輻輳時の小さいサ
イズから非輻輳時の比較的大きな元のサイズに戻され
る。また、他に輻輳発生中のプロトコル種別がある場合
には、そのプロトコル種別に最適なPDUサイズに変更
される。
【0027】この後、上位のアプリケーション11にお
ける通信終了に応じて、トランスポートレイヤプロトコ
ル処理12からコネクション切断が通知される。これに
応じてPDUサイズ管理部15は、図3(d)に示すよ
うに、コネクション切断通知受信処理として、通知され
た切断コネクションに対応するポート番号の管理エリア
を管理テーブル17から削除する(ステップ131)、
処理を終了する。なお、輻輳解除タイマが起動されてい
る場合には、ステップ131にて対応する輻輳解除タイ
マがクリアされる。
【0028】
【実施例】次に、図4を参照して、本発明の一実施例に
ついて説明する。図4は、本発明の輻輳制御方法による
一実施例を示すシーケンス図であり、送信側として、輻
輳制御を行うトランスポートレイヤプロトコル処理部4
1と、その下位レイヤとして下位レイヤプロトコル処理
部43と、トランスポートレイヤのPDUサイズを管理
するPDUサイズ管理部42とが設けられている。また
受信側として、下位レイヤプロトコル処理部45と、そ
の上位レイヤとして輻輳制御を行うトランスポートレイ
ヤプロトコル処理部46とが設けられており、これらは
網44を介して接続されている。
【0029】今、送信側のトランスポートレイヤプロト
コル処理部41と受信側のトランスポートプロトコル処
理部46とが、非輻輳時の最大PDUサイズである
「7」を用いてデータ転送中であるものとする。この場
合、いずれのプロトコル処理部においても輻輳は発生し
ていないものとする。したがって、トランスポートレイ
ヤプロトコル処理部41は、最大PDUサイズとして
「7」を用いて上位のアプリケーション(図示せず)か
らのデータを分割して転送データ51を生成し、下位レ
イヤプロトコル処理部43に受け渡す。
【0030】これに応じて、下位レイヤプロトコル処理
部43は転送データ51を受け取って分割し、自己のP
DUサイズ「1」のPDUに格納し、網44を介して受
信側へ転送する。ここでいうPDUサイズ、例えば
「7」は、物理的な単位に基づく値を示すものではな
く、網44を介して最下位の下位レイヤプロトコル43
にてやり取りされるPDUのサイズを「1」とする相対
的な値を示している。
【0031】なお、各下位レイヤで用いられるプロトコ
ルは、それぞれ自己のプロトコル処理のための情報から
なるヘッダを、上位のレイヤから受け取ったデータに付
加して下位のレイヤに受け渡すことから、ここでいうP
DUサイズの比と実際のPDUの大きさの比とは若干異
なる。ここでは、トランスポートレイヤプロトコル処理
部41からの転送データ(PDUサイズ=「7」)が、
下位レイヤプロトコル処理部43にて7つの転送データ
52(PDUサイズ=「1」)に分割されて受信側に転
送されるものとする。
【0032】受信側の下位レイヤプロトコル処理部45
は、網44を介して送信側からの7つの転送データ52
をそれぞれ受信し、これを1つの転送データ53(PD
Uサイズ=「7」)に組み立てて上位のプロトコルレイ
ヤ処理部45に受け渡す。これにより、トランスポート
レイヤプロトコル処理部46は、転送データ46を受け
取って上位のアプリケーション(図示せず)に順次、デ
ータを受け渡す。このようにして、送信側から受信側に
データを転送中に、網44にて輻輳状態が発生した場
合、網44は輻輳情報55を送出することにより、送信
側の下位レイヤプロトコル処理部43に対して輻輳状態
の発生を通知する。
【0033】これにより下位レイヤプロトコル処理部4
3は、輻輳状態が発生した回線番号と自己のプロトコル
種別を輻輳発生通知56によりPDUサイズ管理部42
に通知する。この輻輳発生通知56に応じて、PDUサ
イズ管理部42は、前述の図3(b)で示した輻輳発生
通知受信処理を実行することにより、その輻輳状態に最
適なPDUサイズ、すなわち非輻輳時のPDUサイズ
「7」より小さい新たな最大PDUサイズ「2」を新た
に求め、トランスポートレイヤプロトコル処理部41に
対してPDUサイズ変更指示57を通知する。
【0034】これに応じて、トランスポートレイヤプロ
トコル処理部41は、現行のPDUサイズを「7」から
「2」に変更し、下位レイヤプロトコル処理部43に受
け渡す転送データ61の大きさを非輻輳時に比較して小
さくする。したがって、下位レイヤプロトコル処理部4
3では、転送データ61を受け取って分割し、自己のP
DUサイズ「1」の2つの転送データ62に格納し、網
44を介して受信側へ転送する。
【0035】これにより、受信側の下位レイヤプロトコ
ル処理部45は、網44を介して送信側からの2つの転
送データ62をそれぞれ受信し、これを1つの転送デー
タ63(PDUサイズ=「2」)に組み立てて上位のプ
ロトコルレイヤ処理部45に受け渡す。したがって、非
輻輳時には、トランスポートレイヤプロトコル処理部4
1で再送処理の単位となる転送データ51が、下位レイ
ヤプロトコル処理部43にて「7つ」の転送データ52
に分割されて転送されていたのに対して、輻輳時には、
転送データ61が、「2つ」の転送データ62に分割さ
れて転送されるものとなる。
【0036】ここで、輻輳状態がさらに悪化してトラン
スポートレイヤプロトコル処理部41からの転送データ
64を構成する転送データ65の一部が喪失したとす
る。受信側のトランスポートレイヤプロトコル処理部4
6は、例えば次の転送データ66を受信した時点で、そ
の直前の転送データ65の喪失を検出し、送信側に対し
て再送要求67を送信する。送信側のトランスポートレ
イヤ処理部41は、この再送要求67を検出し、現行P
DUサイズ、この場合は輻輳時のPDUサイズ「2」を
用いて喪失したデータを転送データ71として下位レイ
ヤプロトコル処理部43に受け渡す。
【0037】これに応じて、下位レイヤプロトコル処理
部43は、転送データ71をPDUサイズ「1」を用い
て2つの転送データ72に分割して受信側に転送する。
これにより、転送データ72は、受信側の下位レイヤプ
ロトコル処理部45にて受信されて、転送データ73と
してトランスポートレイヤプロトコル処理部46に受け
渡され、喪失したデータが補填される。その後、輻輳状
態が解除された場合、網44は輻輳解除情報75を送出
することにより、送信側の下位レイヤプロトコル処理部
43に対して輻輳状態の解除を通知する。
【0038】これにより下位レイヤプロトコル処理部4
3は、輻輳状態が解除された回線番号と自己のプロトコ
ル種別を輻輳解除通知76によりPDUサイズ管理部4
2に通知する。この輻輳解除通知に応じて、PDUサイ
ズ管理部42は、前述の図3(c)で示した輻輳解除通
知受信処理を実行することにより、その輻輳解除後の状
態に最適なPDUサイズとして、この場合には他に輻輳
状態のプロトコルがないことから非輻輳時のPDUサイ
ズ「7」を新たに求め、トランスポートレイヤプロトコ
ル処理部41に対してPDUサイズ変更指示77を通知
する。
【0039】これに応じて、トランスポートレイヤプロ
トコル処理部41は、現行のPDUサイズを「2」から
「7」に変更し、下位レイヤプロトコル処理部43に受
け渡す転送データ61の大きさを輻輳時に比較して大き
い元のサイズに戻す。したがって、下位レイヤプロトコ
ル処理部43では、転送データ81を受け取って分割
し、自己のPDUサイズ「1」の7つの転送データ82
に格納し、網44を介して受信側へ転送する。
【0040】このように、輻輳発生時には、送信側のト
ランスポートレイヤプロトコル処理部41から下位レイ
ヤに受け渡される転送データ長、すなわちPDUサイズ
を非輻輳時「7」に比較して「2」と小さくするように
したので、輻輳状態が悪化して下位レイヤの転送データ
が喪失した場合でも、喪失した転送データを含むトラン
スポートレイヤにおけるPDUサイズが「2」であるこ
とから、非輻輳時のPDUサイズ「7」に比較して再送
する転送データが少なくて済むことになる。
【0041】したがって、従来のように非輻輳時および
輻輳発生時とも固定的なPDUサイズを用いる場合と比
較して、データ紛失時の再送データ量を減らすことがで
きるとともに、再送処理に要する時間を短縮することが
可能となる。これにより、アプリケーションに影響する
データ連続性の乱れを低減でき、例えば転送データとし
てデータ連続性が重要視される画像データや音声データ
などを転送中であっても、輻輳発生時の再送処理による
画像や音声のとぎれ発生を低減することができる。
【0042】次に、下位レイヤのプロトコルとして、一
般的なプロトコルを用いた場合の例について説明する。
まず、下位レイヤのプロトコルとして、ATM(Asynch
ronous Transmit Mode)プロトコルを用いた場合につい
て説明する。図5はATMプロトコルを用いた場合の輻
輳制御を示す説明図であり、(a)はネットワーク構成
例、(b)はATMセル構成を示している。
【0043】ATMプロトコルでは、リソース管理用セ
ルとしてRMセルを設けて、これを定期的に他のデータ
セルと同様に送信端末1から受信端末4へ送信し、さら
に受信端末4から送信端末1へ返送することにより、ネ
ットワーク内で発生した輻輳状態を通知するものとなっ
ている。実際には、ATMセルのヘッダ部155に設け
られたPT(Payload Type)157に「110」が格納
されているものをRMセルとし、このRMセルのペイロ
ード部156に設けられたCI(Congestion Indicatio
n )158に「非輻輳/輻輳」を示す情報ビットが格納
されて通知される。
【0044】例えば、中継ノード2,3間のリンクにて
輻輳が発生している場合、中継ノード2では、送信端末
1からのデータセル151に対して、そのEFCI(Ex
plicit Forward Congestion Indication:前方輻輳通
知)ビット(図示せず)が設定され、データセル152
として受信端末4側に転送される。受信端末4は、この
データセル152を受信し、そのEFCIビットが設定
されていることから、RMセル153のCI158に
「輻輳」をセットして送信端末1側に返送し、これが中
継ノード3,2を介して送信端末1で受信される。
【0045】したがって、送信端末1のうちATMプロ
トコルが用いられている下位レイヤプロトコル処理部で
は、受信したATMセルのPT157をチェックしてR
Mセルを判断する。ここで、そのRMセルのCI158
をチェックして「輻輳」を示す場合には、PDUサイズ
管理部15(図1参照)に対して輻輳通知を行う。これ
により、輻輳時には、送信端末1のトランスポートレイ
ヤにおけるPDUサイズが一時的に小さくなる。
【0046】また、輻輳が解除された場合には、中継ノ
ード2にてRMセル151のCI158に「非輻輳」が
設定される。したがって、送信端末1は、受信端末4か
ら返送されたRMセル152を受信し、そのCI158
が「非輻輳」を示すことから、PDUサイズ管理部15
に対して輻輳解除通知を行う。これにより送信端末1の
トランスポートレイヤにおけるPDUサイズが元に戻さ
れる。
【0047】次に、下位レイヤのプロトコルとして、フ
レームリレー(Frame Relay )を用いた場合について説
明する。図5はフレームリレーを用いた場合の輻輳制御
を示す説明図であり、(a)はネットワーク構成例、
(b)はフレーム構成を示している。
【0048】フレームリレーでは、データ転送単位とし
て用いるフレームのアドレス部165にBECN(Back
ward Explicit Congestion Notification:順方向明示的
輻輳通知)166を設け、BECN166に「非輻輳/
輻輳」を示す情報ビットを格納して、送信端末1に対し
てフレームリレーネットワークから通知するものとなっ
ている。この場合、送信端末1と通信中の受信端末4か
ら送信端末1へのフレームだけではなく、他の端末から
送信端末1へ向かうすべてのフレームが利用されて、フ
レームリレーネットワークから通知される。
【0049】例えば、中継ノード2,3間のリンクにて
輻輳が発生している場合、受信端末4から送信されたフ
レーム162のBECN166に、中継ノード2にて
「輻輳」が設定され、フレーム163として送信端末1
に転送される。送信端末1のうちフレームリレープロト
コルが用いられている下位レイヤプロトコル処理部で
は、受信したフレームのBECN166をチェックして
「輻輳」を示す場合には、PDUサイズ管理部15(図
1参照)に対して輻輳通知を行う。これにより送信端末
1のトランスポートレイヤにおけるPDUサイズが一時
的に小さくなる。
【0050】また、輻輳が解除された場合には、中継ノ
ード2にてフレーム162のBECN166に「非輻
輳」が設定される。したがって、送信端末1は、受信し
たフレーム162のBECN166が「非輻輳」を示す
ことから、PDUサイズ管理部15に対して輻輳解除通
知を行う。これにより送信端末1のトランスポートレイ
ヤにおけるPDUサイズが元に戻される。
【0051】なお、フレームリレーでは、送信端末への
輻輳通知方法として、BECNを用いる方法の他に、図
6(c)に示すようなCLLM(Consolidated Link La
yerManagement:統合リンクレイヤマネージメント)フ
レームを用いる方法がある。これは、フレームリレーネ
ットワークから端末に対して各種管理情報を通知する場
合に用いられるメッセージであり、そのうち理由表示1
67を用いて輻輳状態を通知することができる。
【0052】この場合、中継ノード2は、輻輳発生に応
じて、理由表示167に「輻輳」を示す理由を格納した
CLLMフレームを生成し、送信端末1へ送信する。送
信端末1は、受信したCLLMフレームの理由表示16
7をチェックし、「輻輳」を示す場合には、PDUサイ
ズ管理部15に通知する。なお、輻輳解除を示すCLL
Mフレームが設けられていないため、この場合には、図
3(b)のステップ117に示したように、輻輳解除タ
イマが起動され、そのタイムアウトに応じて図3(c)
の輻輳解除通知処理が実行される。
【0053】次に、下位レイヤのプロトコルとして、I
P(Internet Protocol )を用いた場合について説明す
る。図5はIPを用いた場合の輻輳制御を示す説明図で
あり、(a)はネットワーク構成例、(b)はSQメッ
セージ構成を示している。IPには、IPレベルにて発
生した障害を送信端末などに通知するためのプロトコル
として、ICMP(Internetwork Control Message Pro
tocol )が設けられている。
【0054】このICMPでは、ICMPパケットの一
種としてSQ(Source Quench )パケットを設けて、送
信端末に対して輻輳状態を通知するものとなっている。
実際には、ICPMフィールド175のうちType1
76=「4」、Code177=「0」が設定されてい
るICMPパケットがSQパケットとして認識される。
【0055】例えば、中継ノード2,3間のリンクにて
輻輳が発生している場合、中継ノード2は、SQパケッ
ト172を生成して送信端末1へ送信する。送信端末1
は、受信したICMPパケットのうちType176お
よびCode177をチェックし、SQパケットが確認
された場合には、PDUサイズ管理部15に通知する。
なお、輻輳解除を示すパケットが設けられていないた
め、この場合には、図3(b)のステップ117に示し
たように、輻輳解除タイマが起動され、そのタイムアウ
トに応じて図3(c)の輻輳解除通知処理が実行され
る。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、網から
下位レイヤに対する輻輳発生通知に応じて、トランスポ
ートレイヤから下位レイヤへのデータ転送に用いるプロ
トコルデータユニットの最大サイズとして、非輻輳時の
第1の最大サイズより小さい第2の最大サイズを用い、
網から下位レイヤに対する輻輳解除通知に応じて、プロ
トコルデータユニットの最大サイズとして第1の最大サ
イズを用いるようにしたものである。したがって、従来
のように非輻輳時および輻輳発生時とも、プロトコルデ
ータユニットのサイズとして固定的なサイズを用いる場
合と比較して、データ紛失時の再送データ量を減らすこ
とができるとともに、再送処理に要する時間を短縮する
ことが可能となる。これにより、輻輳状態が悪化してデ
ータの紛失が発生した場合でも、紛失データ量が少なく
なるため、アプリケーションに影響するデータ連続性の
乱れを低減でき、、例えば転送データとしてデータ連続
性が重要視される画像データや音声データなどを転送中
であっても、輻輳発生時の再送処理による画像や音声の
とぎれ発生を低減することができる。
【0057】また、網から下位レイヤに対する輻輳解除
の通知の代わりに、輻輳発生から所定時間経過後に、プ
ロトコルデータユニットの最大サイズとして第1の最大
サイズを用いるようにしたので、下位レイヤにて用いら
れるプロトコルが輻輳解除を通知する手段を有していな
い場合でも、プロトコルデータユニットの最大サイズを
確実に非輻輳時のサイズに戻すことができる。
【0058】また、トランスポートレイヤより下位の各
レイヤの輻輳状態に基づいて輻輳制御を行う場合には、
第2の最大サイズとして、対応する下位レイヤで用いら
れるプロトコルに対応したサイズを用いるようにしたの
で、異なるプロトコルを用いる複数の下位レイヤのう
ち、いずれの下位レイヤにて輻輳が発生した場合でも、
その下位レイヤで用いられている各種プロトコルに最適
なプロトコルデータユニットの最大サイズにてデータ転
送を行うことができる。
【0059】また、複数の下位レイヤにて輻輳状態が発
生した場合には、輻輳状態にあるすべての下位レイヤに
対応する第2の最大サイズのうち、最も小さいものをプ
ロトコルデータユニットの最大サイズとして用いるよう
にしたので、いずれの下位レイヤに対しても非輻輳時よ
り小さな最大サイズが用いるられるものとなり、輻輳状
態にあるすべての下位レイヤにおいて、データ紛失時の
再送データ量を減らすことができるとともに、再送処理
に要する時間を短縮することができ、アプリケーション
に影響するデータ連続性の乱れを低減できる。
【0060】また、プロトコルデータユニットの最大サ
イズとして、ATMネットワークからの輻輳発生を示す
RMセルの受信に応じて非輻輳時の第1の最大サイズよ
り小さい第2の最大サイズを用い、輻輳解除を示すRM
セルの受信に応じて第1の最大サイズを用いるようにし
たものである。また、プロトコルデータユニットの最大
サイズとして、フレームリレーネットワークからのBE
CNビットに”1”が設定されたフレーム、または輻輳
発生を示すCLLMフレームの受信に応じて、非輻輳時
の第1の最大サイズより小さい第2の最大サイズを用
い、BECNビットに”1”が設定されていないフレー
ム、または輻輳を示すCLLMフレーム受信から所定期
間経過に応じて、第1の最大サイズが用いるようにした
ものである。
【0061】また、プロトコルデータユニットの最大サ
イズとして、IPネットワークからのソースクエンチパ
ケットの受信に応じて、非輻輳時の第1の最大サイズよ
り小さい第2の最大サイズを用い、最後のソースクエン
チパケット受信から所定期間経過後に応じて、第1の最
大サイズを用いるようにしたものである。したがって、
下位レイヤで用いられるプロトコルとして、ATM、フ
レームリレー、またはIPが用いられた場合でも、確実
にデータ紛失時の再送データ量を減らすことができると
ともに、再送処理に要する時間を短縮することができ、
アプリケーションに影響するデータ連続性の乱れを低減
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態による輻輳制御方法に
よる通信端末のブロック図である。
【図2】 索引テーブルおよび管理テーブルを示す説明
図である。
【図3】 PDUサイズ管理部の処理動作を示すフロー
チャートである。
【図4】 本発明の輻輳制御方法による一実施例を示す
シーケンス図である。
【図5】 ATMプロトコルを用いた輻輳制御を示す説
明図である。
【図6】 フレームリレーを用いた輻輳制御を示す説明
図である。
【図7】 IPを用いた輻輳制御を示す説明図である。
【符号の説明】
11…アプリケーション、12…トランスポートレイヤ
プロトコル処理部、13…下位レイヤプロトコル1処理
部、14…下位レイヤプロトコル2処理部、15…PD
Uサイズ管理部、16…PDUサイズ索引テーブル、1
7…PDUサイズ管理テーブル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−283835(JP,A) 特開 平9−284338(JP,A) 特開 平8−251226(JP,A) 特開 平5−91144(JP,A) 電子情報通信学会技術研究報告 CQ 96−25 NTT R&D Vol.45 No. 10 1996 p.1041−1048 NTT技術ジャーナル 1996.4 p.100−103 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/56 H04L 12/28 INSPEC(DIALOG) JICSTファイル(JOIS)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 OSI参照モデルのトランスポートレイ
    ヤにて、このトランスポートレイヤより下位のレイヤで
    の輻輳状態に基づいて輻輳制御を行う場合の輻輳制御方
    法において、 網から下位レイヤに対する輻輳発生通知に応じて、トラ
    ンスポートレイヤから下位レイヤへのデータ転送に用い
    るプロトコルデータユニットの最大サイズとして、非輻
    輳時の第1の最大サイズより小さい第2の最大サイズを
    用い、 網から下位レイヤに対する輻輳解除通知に応じて、プロ
    トコルデータユニットの最大サイズとして第1の最大サ
    イズを用いることを特徴とする輻輳制御方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の輻輳制御方法において、 網から下位レイヤに対する輻輳解除の通知の代わりに、
    輻輳発生から所定時間経過後に、プロトコルデータユニ
    ットの最大サイズとして第1の最大サイズを用いること
    を特徴とする輻輳制御方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の輻輳制御方法に
    おいて、 トランスポートレイヤより下位の各レイヤの輻輳状態に
    基づいて輻輳制御を行う場合には、第2の最大サイズと
    して、対応する下位レイヤで用いられるプロトコルに対
    応したサイズを用いることを特徴とする輻輳制御方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の輻輳制御方法において、 複数の下位レイヤにて輻輳状態が発生した場合には、輻
    輳状態にあるすべての下位レイヤに対応する第2の最大
    サイズのうち、最も小さいものをプロトコルデータユニ
    ットの最大サイズとして用いることを特徴とする輻輳制
    御方法。
  5. 【請求項5】 OSI参照モデルのトランスポートレイ
    ヤにて、このトランスポートレイヤより下位のレイヤで
    の輻輳状態に基づいて輻輳制御を行う場合の輻輳制御方
    法において、 下位レイヤにてATMネットワークから輻輳発生を示す
    RMセルを受信した場合には、トランスポートレイヤか
    ら下位レイヤへのデータ転送に用いるプロトコルデータ
    ユニットの最大サイズとして、非輻輳時の第1の最大サ
    イズより小さい第2の最大サイズを用い、 下位レイヤにてATMネットワークから輻輳解除を示す
    RMセルを受信した場合には、プロトコルデータユニッ
    トの最大サイズとして第1の最大サイズを用いることを
    特徴とする輻輳制御方法。
  6. 【請求項6】 OSI参照モデルのトランスポートレイ
    ヤにて、このトランスポートレイヤより下位のレイヤで
    の輻輳状態に基づいて輻輳制御を行う場合の輻輳制御方
    法において、 下位レイヤにてフレームリレーネットワークからBEC
    Nビットに”1”が設定されたフレームを受信した場
    合、または輻輳発生を示すCLLMフレームを受信した
    場合には、トランスポートレイヤから下位レイヤへのデ
    ータ転送に用いるプロトコルデータユニットの最大サイ
    ズとして、非輻輳時の第1の最大サイズより小さい第2
    の最大サイズを用い、 下位レイヤにてBECNビットに”1”が設定されてい
    ないフレームを受信した場合、または輻輳状態を示すC
    LLMフレーム受信から所定期間経過した場合には、プ
    ロトコルデータユニットの最大サイズとして第1の最大
    サイズを用いることを特徴とする輻輳制御方法。
  7. 【請求項7】 OSI参照モデルのトランスポートレイ
    ヤにて、このトランスポートレイヤより下位のレイヤで
    の輻輳状態に基づいて輻輳制御を行う場合の輻輳制御方
    法において、 下位レイヤにてIPネットワークからソースクエンチパ
    ケットを受信した場合には、トランスポートレイヤから
    下位レイヤへのデータ転送に用いるプロトコルデータユ
    ニットの最大サイズとして、非輻輳時の第1の最大サイ
    ズより小さい第2の最大サイズを用い、 下位レイヤでの最後のソースクエンチパケット受信から
    所定期間経過した場合には、プロトコルデータユニット
    の最大サイズとして第1の最大サイズを用いることを特
    徴とする輻輳制御方法。
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NTT R&D Vol.45 No.10 1996 p.1041−1048
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電子情報通信学会技術研究報告 CQ96−25

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