JPH10303933A - Atmネットワークのトラヒック管理システム - Google Patents

Atmネットワークのトラヒック管理システム

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JPH10303933A
JPH10303933A JP5991698A JP5991698A JPH10303933A JP H10303933 A JPH10303933 A JP H10303933A JP 5991698 A JP5991698 A JP 5991698A JP 5991698 A JP5991698 A JP 5991698A JP H10303933 A JPH10303933 A JP H10303933A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のABRフロー制御体系は、発信源及び
宛先システムの挙動を述べたもので、交換機システムの
挙動については明記していないという課題があった。 【解決手段】 このトラヒック管理システムは、発信源
システム10から宛先システム22にセルを転送し、セ
ルを受け取る入リンク、内部にセルを一時的に記憶する
セルバッファ、及びセルを送信し自リンクと関連するセ
ルバッファ内にセル待ち行列を有する出リンクを含む交
換ノードと、セル待ち行列内に出リンク用に予定された
すべてのセルを記憶する手段と、セル待ち行列内のセル
の数を変換してセル待ち行列と関連する出リンクを通過
するそれぞれの接続についてセル速度値を得る速度変換
器と、得られたセル速度値に応答して接続のRMセルの
ERフィールドを設定する手段とを備えた。 【効果】 ネットワークに大きな安定性領域を与え、他
のシステムよりも良好なフロー制御性能が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、デジタル通信ネ
ットワークにおけるトラヒック制御に関し、より詳細に
は、ATMネットワークにおいて有効なフロー制御を実
現するATM交換機における利用可能な情報伝達速度す
なわちABRのフロー制御の実施である、ATMネット
ワークのトラヒック管理システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】非同期転送モードすなわちATMのネッ
トワーク等のセル交換デジタル通信ネットワークでのデ
ータの送信において、多数の発信源が非常に様々な速度
でネットワークの交換ノードまたはリンクを通ってデー
タセルを送り、それらを統合した速度(aggregated rat
e)が、その交換ノードまたはリンクがそのデータを取り
扱う能力に重い負担をかけると、問題が生じる。ノード
があるデータを処理し他のノードに転送することができ
る速度を超えた速度でそのノードにそのデータが到着す
ると、ネットワークのそのノードにおいて輻輳が起こ
る。そして、過剰なデータはそのノードにおけるバッフ
ァ記憶装置内に蓄積し、そのバッファ記憶装置は、到着
速度と処理および転送速度の差の速度でいっぱいにな
る。輻輳が長期間にわたって持続する場合には、バッフ
ァ記憶装置は最大容量までいっぱいになり、いかなるさ
らなるデータも廃棄せねばならなくなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかるデータ損失を最
小限にしようと努力して、過剰なデータがネットワーク
に入るのを防止または禁止するための利用可能な情報伝
達速度すなわちABRのフロー制御体系が開発されてい
る。ABRフロー制御では、データがネットワークに入
るのを許可される速度は、許容セル速度すなわちACR
を超えないように制御され、このACRは、ネットワー
クの輻輳を反映するネットワークからの、通常資源管理
すなわちRMのセルの形式の、フィードバック信号、を
経由して調整される。かかるABRフロー制御体系の1
つが、1996年4月の、ATMフォーラム技術委員会
著、「トラヒック管理仕様書バージョン4.0」という
題名のATMフォーラムの文献af−tm−0056.
000に述べられている。
【0004】しかし、上記ATMフォーラムの文献にお
いて述べられたABRフロー制御体系は、主として発信
源および宛先システムの挙動を述べたものであり、交換
機システムの挙動については明記していない。過去にお
いて交換機機構の例はいくつか存在してはいるが、この
ような機構は、例えば公平性および安定性の問題がある
等でうまく機能しないか、または、例えばそれぞれのA
BR接続についてABRのトラヒック負荷を正確に推定
したり帯域幅を公平に割り当てたりすることが必要であ
る等で交換機に実施するには複雑である、のどちらかで
あるということが知られている。さらに、それらの交換
機機構の何れも、安定性および性能についての分析的な
証拠がない。それらの大部分は、非常に限定されたトラ
ヒックの状況の下での非常に小規模のネットワークにお
けるシミュレーションによって機能するのが示されたに
過ぎない。従って、専門業者が現在のATMネットワー
クにおいて実施するのに完全なABRフロー制御体系を
得るためには、実施が容易であり、しかもABRフロー
制御の目的、すなわちネットワークの資源の効率的利
用、を達成するのに有効な、ATMフォーラムに準拠し
たABRフロー制御機構を開発することが非常に重要で
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明において、交換ノ
ードにおける現在のセル待ち行列長さの蓄積に従って所
望のセル送信速度が計算される、ATM交換ノード用
の、待ち行列長さ、すなわちQL、をベースにしたAB
Rフロー制御システムが利用される。計算された速度値
は、RMセルを経由して発信源のノードに戻され、その
速度値は発信源のノードによってそのセル送信速度を調
整するのに用いられる。
【0006】交換ABRフロー制御体系の有効性は、そ
の応答性、安定性、および公平性によって測ることがで
きる。応答性では、ABR体系がネットワークの負荷の
変化に迅速に応答することが必要とされる。特に、ネッ
トワークのトラヒック負荷が増大する場合には、さらな
るネットワークの輻輳を避けるために、交換機は発信源
にその送信速度を迅速に低減するように通知するべきで
ある。このようにしないと、交換バッファのオーバーフ
ローおよびセル損失が引き起こされる可能性がある。一
方、ネットワークのトラヒックが減少する場合には、交
換機は発信源にその送信速度を増大できるようにするべ
きである。このようにしないと、ネットワークの資源を
十分に利用しきらない可能性がある。安定性とは、AB
Rフロー制御体系は、発信源のセル送信速度を、発信源
のセル送信速度の振動を引き起こすほど劇的に変化させ
るべきではない、という意味である。速度の振動が大き
いと、接続の品質およびネットワークの帯域幅の利用が
低減する。ABRフロー制御体系はまた、輻輳が起こっ
た場合すべての接続が得るネットワークの帯域幅の割り
当てが等しくなるように、すべての接続に公平であるべ
きである。
【0007】本発明は、交換機におけるセル待ち行列長
さに従って絶対速度値を設定することによって、ABR
フロー制御の応答性を改良する。これは、待ち行列長さ
をセル速度のインクリメント/ディクレメントの量を決
定するのに用いる他のフロー制御体系とは対照的であ
る。安定性の問題に取り組むために、本システムは、指
数関数を用いて待ち行列長さ値を速度値に変換する。こ
の指数関数は、システムに大きな安定性領域(a large s
tability region)を与えることがわかっている。本AB
Rフロー制御システムは、インクリメントの速度設定の
代わりにこの絶対速度設定を用い、そのルート上のすべ
ての交換機によって設定される最小の速度を用いる発信
源システムを有することによって、公平性を達成する。
最後に、本発明は、ATM交換機において実施するのが
容易である。
【0008】要約すると、ATMネットワークにおい
て、ATM交換機における速度をベースにした利用可能
な情報伝達速度すなわちABRのフロー制御の簡単で有
効な実施が可能なトラヒック管理システムが提供され
る。本システムは、革新的な待ち行列長さをベースにし
た方法を用いて、発信源システムがセルを送るのに用い
ることができる速度を計算する。一つの実施例におい
て、セル速度は、交換機におけるセル待ち行列長さの指
数関数として計算され、その速度値は資源管理、すなわ
ちRM、のセルを経由して発信源システムに戻される。
指数の速度計算関数はネットワークに大きな安定性領域
を与え、他のシステムよりも良好なフロー制御性能が可
能であり、本システムはATM交換機において実施する
のが容易である。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.図1を参照して、ATMネットワークお
よびABRフロー制御の構成でのデジタルデータの送信
を示す。1つまたはそれ以上の交換機(交換ノード)2
6を有するATMネットワーク24を利用して、発信源
システム10が宛先システム22に接続されている。発
信源システム10は、順方向RMセル14と共に、デー
タセル12を発生する。ATMフォーラムのトラヒック
管理仕様書に従って、それぞれのABR接続について、
1つの順方向RMセルがそれぞれの送信されるNrmの
セルにおいて発生される、ただし、Nrmは、ABR接
続のパラメータである。これらのセルは、ネットワーク
内の1つまたはそれ以上の交換機(交換ノード)26に
よってそれらの宛先システム22に転送される。宛先シ
ステム22は、データセルを消費し、順方向RMセル2
0を逆方向RMセル18に変換し、逆方向RMセル18
をATMネットワーク24を経由してそれらの発信源シ
ステム10に戻す。交換機26は、順方向および/また
は逆方向RMセルにネットワーク輻輳情報を書き込む。
逆方向RMセル16を受け取った後、発信源システム1
0は、ATMフォーラムのABRフロー制御仕様書の詳
細な記述を含む、1996年4月の、ATMフォーラム
技術委員会著、「トラヒック管理仕様書バージョン4.
0」という題名のATMフォーラムの文献af−tm−
0056.000に従って、セルに含まれる輻輳情報に
従い自らのセル送信速度を調整する。
【0010】次に、図2を参照して、この図は、図1の
ATMネットワーク24における交換機(交換ノード)
30内のセルのフロー、および、RMセルプロセッサ3
8を用いてABRフロー制御機能を果たすこと、を示
す。データおよびRMセルは、入リンク32を通って交
換機30に入り、出リンク34を通って交換機を離れ
る。セルの統合した入速度が、そこからセルが交換機を
離れる出リンクの送信速度を超えると、セルバッファ
(待ち行列の蓄積)36は、セルを一時的に記憶して出
リンク34の帯域幅が利用可能になれば送れるようにす
る必要がある。セルバッファ36におけるセルの数、す
なわち待ち行列長さ、は、RMセルプロセッサ38に入
力される。RMセルプロセッサ38は、この待ち行列長
さ情報を用いて、通過RMセルを更新する。
【0011】次に、図3を参照して、図2のRMセルプ
ロセッサ38によるRMセルの更新についてのさらなる
詳細を説明する。ATMフォーラムのABRフロー制御
仕様書に述べられているとおり、発信源システム10
は、逆方向RMセル16を受け取ると、接続についての
自らのセル送信速度を、RMセル48のERフィールド
46に含まれる陽関数(Explicit)の速度、すなわちE
R、の値に過ぎないように調整する。このようにして、
交換機30のRMセルプロセッサ38は、通過RMセル
のERフィールド46を設定することによって、発信源
システム10の送信速度を制御することができる。本発
明では、RMセルプロセッサ38が、以下のRMセル処
理機能のうちの1つまたは両方を果たすことが要求され
る。
【0012】第1に、交換機が受け取る順方向RMセル
のそれぞれについて、RMセルプロセッサ38は、そこ
から受け取られたRMセルが交換機を離れる出リンクの
待ち行列長さ値40を読み取り、その待ち行列長さ値q
を、変換関数42を用いてセル速度値r44に変換し、
速度値44がRMセルのERフィールド48の値よりも
小さい場合には、ERフィールド46を速度値44で設
定する。
【0013】第2に、交換機が受け取る逆方向RMセル
のそれぞれについて、RMセルプロセッサ38は、そこ
からRMセルと同じ接続のデータセルが交換機を離れる
出リンクの待ち行列長さ値40を読み取り、その待ち行
列長さqを、変換関数42を用いてセル速度値r44に
変換し、速度値44がRMセルのERフィールド46の
値よりも小さい場合には、ERフィールド46を速度値
44で設定する。
【0014】変換関数42は、ABRフロー制御性能に
大きな影響を与える。変換関数の選択が不適切な場合に
は、応答性が低減しABRフロー制御が不安定になる可
能性がある。本発明は、以下に説明する動的制御論から
引き出された特別の指数変換関数を用いる。
【0015】次に、図4を参照して、交換機の出リンク
の待ち行列点50における接続の待ち行列分析が行われ
る。t(k)は、接続のk番目のRMセルの到着速度を
表すものとする。q(k)52は、時間t(k)におけ
る待ち行列点における待ち行列長さを表すのに用いられ
る。r(k)54およびa(k)56はそれぞれ、時間
t(k)とt(k+1)の間の、接続の、入リンクにお
ける平均セル到着速度および出リンクにおける平均セル
出発速度を表すのに用いられる。T(k)=t(k+
1)−t(k)を、RMセル到着期間とする。交換機が
RMセルにおける速度値を設定した後に、交換機が入セ
ル速度における変化に気付く前にフィードバック遅延が
存在する、ということに注目せよ。言い換えれば、RM
セルがその発信源システムに戻り送信速度が変化したセ
ルが交換機に達するのにはいくらか時間がかかる。d
(k)を、RMセル期間の単位(unit)における時間t
(k)におけるこのフィードバック遅延とする。特に(S
pecifically)、時間t(k)における入セル速度は、
(k−d(k))番目のRMセルにおいて設定される速
度値によって決定される。
【0016】ABR接続の動的挙動を考えるために、図
4に示す待ち行列点を、接続の律速点とする。言い換え
れば、接続はこの待ち行列点において設定された速度値
を用いてセルを送る、と考えることができる。図4の表
記で、以下の関係がある。
【0017】 q(k+1)=q(k)+T(k)(r(k)−a(k)) r(k)=f(q(k−d(k))) (1)
【0018】上式の物理的な意味は、次のRMセルが到
着する時間における待ち行列長さは、現在の待ち行列長
さプラス現在のRM期間中のセルの蓄積であり、その接
続の現在のセル到着速度は、d(k)RMセル前にこの
待ち行列点において設定された速度値に等しい、という
ことである。
【0019】上の表記で、ABRフロー制御の下での接
続の安定性の分析を行うことができる。r(k)=r、
q(k)=q、T(k)=Tを、a(k)=aおよびd
(k)=dという条件の下での接続の平衡点とする。言
い換えれば、この接続が利用可能な帯域幅およびフィー
ドバック遅延が十分長い時間一定のままである場合に
は、図4に示すすべての変数が一定値のままである状態
で、システムが定常状態に達する、と考えられる。そう
すると、ABRフロー制御体系の安定性では、なんらか
の理由で状態変数、すなわちr(k)およびq(k)、
が平衡点を離れても、再び平衡点に戻る、ということが
必要とされる。システムがその現在の平衡点を離れる1
つの理由は、例えば同じ送信リンクを共用する何か他の
接続が加わったりなくなったりした後の、接続が利用可
能な帯域幅の変化によるためである。従って、安定した
ABRフロー制御システムでは、接続のセル送信速度
が、永久に振動する代わりに、新しい平衡点で安定す
る。
【0020】 δq(k)=q(k)−q δr(k)=r(k)−r (2)
【0021】上記の式を、待ち行列長さおよびセル到着
速度の、平衡点からの摂動とする。式(1)より、以下
の式(3)を得る。
【0022】 δq(k+1)=δq(k)+Tδr(k) δr(k)=f’(q)δq(k−d) (3)
【0023】式(3)の第2行のδr(k)を第1行の
式に代入すると、以下の式(4)を得る。
【0024】 δq(k+1)=δq(k)+Tf’(q)δq(k−d) (4)
【0025】離散制御論より、動的システム(4)は、
次式が安定する、すなわち、式(5)が単位円内に根を
有する場合に、そしてその場合に限り、安定する。
【0026】 Zd+1−Z−Tf’(q)=0 (5)
【0027】シミュレーションを用いて、式(5)の安
定条件を次のように得ることができる。
【0028】 f’(q)≦−g(d)/T (6)
【0029】ただし、フィードバック遅延dの関数とし
てのg(d)の値を、次の表I及び表IIに示す。
【0030】 表I d : 1 2 3 4 5 6 7 8 g(d): 1 0.62 0.45 0.35 0.29 0.24 0.21 0.19
【0031】表Iを書き換えると、d=1→g(d)=
1、d=2→g(d)=0.62、d=3→g(d)=
0.45、d=4→g(d)=0.35、d=5→g
(d)=0.29、d=6→g(d)=0.24、d=
7→g(d)=0.21、d=8→g(d)=0.19
となる。
【0032】 表II d : 9 10 11 12 13 14 15 16 g(d):0.17 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.095
【0033】表IIを書き換えると、d=9→g(d)
=0.17、d=10→g(d)=0.15、d=11
→g(d)=0.14、d=12→g(d)=0.1
3、d=13→g(d)=0.12、d=14→g
(d)=0.11、d=15→g(d)=0.10、d
=16→g(d)=0.095となる。
【0034】平衡状態において、NrmセルがTの時間
中に到着する、ただし、Nrmは、発信源システムが送
られるNrmセル毎において1つの順方向RMセルを送
ることが必要とされるATMフォーラムの仕様書におい
て規定されたABRのパラメータである。従って、以下
のセル到着速度を得る。
【0035】 r=f(q)=Nrm/T (7)
【0036】従って、式(6)の安定条件は、以下のよ
うに表すことができる。
【0037】 f’(q)≦−(g(d)/Nrm)f(q) (8)
【0038】これは、上記安定条件を満たす以下の速度
変換関数になる。
【0039】 r=f(q)=PCR×e((-g(d)/Nrm)q) (9)
【0040】ただし、PCRは、ATMフォーラムの仕
様書によって規定される、接続がセルを送るのに用いる
ことができるピークセル速度である。
【0041】次に、図5を参照して、フィードバック遅
延dの値が異なる速度変換関数のいくつかの例を示す。
速度変換関数として曲線60を用いる場合には、フィー
ドバック遅延がRM期間Tに過ぎない限りは、本ABR
フロー制御体系は安定していることが保証される。同様
に、速度変換関数として曲線62または曲線64を用い
る場合には、フィードバック遅延が4Tまたは8Tに過
ぎない限りは、システムは安定していることが保証され
る。安定性を考慮して、交換機における速度変換関数の
選択においては大きなdを用いるべきである、というの
も、このようにすることで、実際のフィードバック遅延
の大きな安定性領域が与えられるからである。しかし、
dを大きくするとまた、交換機におけるバッファの要求
事項も増大する。例えば、図5から、d=1について、
接続の送信速度をそのピーク帯域幅PCRの半分に減速
するのに22セルのバッファが必要である、ということ
がわかる。dが4に増大すると、同じ送信速度をサポー
トするのに64セルのバッファが必要になる。
【0042】次に、図6を参照して、交換機におけるバ
ッファの要求事項を示す。曲線70および曲線72は、
それぞれd=1およびd=4の2つの例を示す。この関
係を用いて、ABRフロー制御をサポートするのに必要
なバッファの量を決定したり、または交換機における与
えられた量のバッファでサポートすることができる最大
フィードバック遅延dを決定することができる。
【0043】図6から気付く興味深い事実の1つは、与
えられた量のバッファおよびdの選択で交換機がサポー
トすることができる最小速度は、ピークセル速度、PC
R、によって決まる、ということである。PCR値が大
きいと、ネットワークの負荷が重くない場合には、高い
送信速度まで傾斜する接続ができる。しかし、図6か
ら、ネットワークの負荷が重い場合には、接続の送信速
度を減速するのに、交換機におけるバッファがより多く
必要になる。与えられた量のバッファで交換機の速度調
整範囲を増大する1つの方法は、接続が利用可能な推定
帯域幅を用いることによってPCRを動的に設定する、
というものである。例えば、PCRは、ABRトラヒッ
クが利用可能な帯域幅の値を、その帯域幅を共用する活
動状態のABR接続の数で割ったものに設定してもよ
い。他の方法は、待ち行列長さがある前もって規定した
しきい値に達するとPCRを低減し、待ち行列長さがあ
る前もって規定したしきい値よりも小さくなるとPCR
を増大する、というものである。これらの待ち行列のし
きい値は、互いに接近し過ぎて設定するべきではない、
ということに注意するべきである。さもなければ、体系
の安定性に影響を与えるフィードバック値dを低減する
のと同等である。
【0044】次に、図7を参照して、中央共用バッファ
構造のATM交換機における本ABRフロー制御システ
ムの実施を示す。入セル98は、VCテーブル82に記
憶された情報に従ってセルのヘッダを修正するラインカ
ード80に到着する。これらのセルは、次に交換カード
88に転送され、中央セルバッファ86に記憶される。
出帯域幅が利用可能になると、セルバッファ86に記憶
されていたセルが対応するラインカード84に転送さ
れ、出セル108として交換機を離れる。それぞれの出
リンクについて、交換カード88は、出リンク用に予定
されたセルバッファ86内に現在あるセルの数を記録す
る待ち行列長さ値を維持する。CPUカード90内のプ
ロセッサ92は、交換機のすべての出リンクについて、
交換カード88から待ち行列サイズ100を周期的に読
み出す。これらの待ち行列サイズ値は、次に、プロセッ
サ92によって、図5に示すように、速度変換関数を用
いて速度値に変換される。計算された速度値は、その対
応するラインカード84のERレジスタ94に書き込ま
れる。セルが交換カード88からラインカード84に転
送されると、通常のデータセル104が変化なしにライ
ンカードによって送信される。RMセル106は、セル
フィルタ92によって検出されると、RMセルプロセッ
サ96に送られる。RMセルプロセッサ96は、RMセ
ル内のERフィールドをERレジスタ94と比較する。
RMセルのERフィールドにおける値がERレジスタ9
4内に記憶された値よりも大きい場合には、ERレジス
タ内の速度値がRMセルのERフィールドに書き込まれ
る。さもなければ、RMセルは不変のままである。次
に、RMセルはラインカード84によって送信される。
【0045】上述のRMセル処理は、順方向と逆方向の
両方のRMセルについて行うことができる、ということ
に注意するべきである。順方向RMセルについては、そ
こからRMセルが送信される出リンク用に予定されたセ
ル待ち行列の長さを用いて、速度値が計算される。逆方
向RMセルについては、そこから同じ接続の順方向RM
セルが送信される出リンク用に予定されたセル待ち行列
の長さを用いて、速度値が計算される。従って、逆方向
RMセルが交換機において処理される場合には、それぞ
れがその交換機の出リンクに対応する速度値を記憶する
多数のERレジスタ94が必要となる。
【0046】中央交換カード88の代わりにセルがそれ
ぞれの出リンクカードにおいて待ち行列を作る出力バッ
ファ構造を有する交換機については、待ち行列サイズ値
を速度値に変換する機能は、周期的にまたはRMセルが
送信されるときにのどちらかに、それぞれの個々のライ
ンカードが果たしてもよい。逆方向RMセル処理をサポ
ートするために、ラインカードは周期的に通信してそれ
ぞれのラインカードがすべての出リンクの速度値を知っ
ているようにする必要がある。
【0047】本発明の上述の好適な実施例があれば、当
業者には、本発明の精神内で変形および他に取り得るも
のを実施することができる、ということが心に浮かぶで
あろう。従って、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲
に示すようにのみ規定することが意図される。
【0048】
【発明の効果】この発明に係るATMネットワークのト
ラヒック管理システムは、以上説明したとおり、発信源
システム、宛先システム、及び少なくとも1つの交換ノ
ードを有するATMネットワークにおいて、前記発信源
システムから前記宛先システムにセルを転送し、セルを
受け取る入リンク、内部にセルを一時的に記憶するセル
バッファ、及びセルを送信し自リンクと関連する前記セ
ルバッファ内にセル待ち行列を有する出リンクを含む前
記ATMネットワーク内の交換ノードと、前記セル待ち
行列内に前記出リンク用に予定されたすべてのセルを記
憶する手段と、前記セル待ち行列内のセルの数を変換し
て、前記セル待ち行列と関連する前記出リンクを通過す
るそれぞれの接続についてセル速度値を得る速度変換器
と、得られたセル速度値に応答して前記接続のRMセル
のERフィールドを設定する手段とを備えたので、AT
M交換機において実施が容易であり、指数の速度計算関
数はネットワークに大きな安定性領域を与え、他のシス
テムよりも良好なフロー制御性能が可能であるという効
果を奏する。
【0049】また、この発明に係るATMネットワーク
のトラヒック管理システムは、以上説明したとおり、前
記速度変換器が、前記セル速度rを、前記待ち行列長さ
qの指数関数、r=f(q)=PCR×e(-q/N)として
計算する、ただし、PCRは前記接続のピークセル速度
であり、Nは前記速度変換器用に用いられるパラメータ
である、ので、ネットワークに大きな安定性領域を与
え、他のシステムよりも良好なフロー制御性能が可能で
あるという効果を奏する。
【0050】また、この発明に係るATMネットワーク
のトラヒック管理システムは、以上説明したとおり、前
記速度変換器が、パラメータNが、式N=Nrm/g
(d)に従って、与えられたRMセルフィードバック遅
延d及びRMセル発生周波数Nrmの下で速度制御シス
テムの安定性を保証するように設定するので、ネットワ
ークに大きな安定性領域を与え、他のシステムよりも良
好なフロー制御性能が可能であるという効果を奏する。
【0051】また、この発明に係るATMネットワーク
のトラヒック管理システムは、以上説明したとおり、さ
らに、接続が利用可能な出帯域幅に従ってピークセル速
度を設定する手段を備えたので、ネットワークに大きな
安定性領域を与え、他のシステムよりも良好なフロー制
御性能が可能であるという効果を奏する。
【0052】また、この発明に係るATMネットワーク
のトラヒック管理システムは、以上説明したとおり、さ
らに、前記セル待ち行列内のセルの数に従ってピークセ
ル速度を設定する手段を備えたので、ネットワークに大
きな安定性領域を与え、他のシステムよりも良好なフロ
ー制御性能が可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に係る、RMセルが
発信源システムによって発生され、ネットワーク内の交
換機によって処理され、宛先システムによって向きを変
えられて、ネットワーク輻輳情報を発信源システムに戻
す、ABRフロー制御ループを示す、概略図である。
【図2】 この発明の実施の形態1に係る、入リンク、
出リンク、出リンクにおける待ち行列の蓄積、および交
換機内のRMセルプロセッサ、を有するATM交換ノー
ドを示す、概略図である。
【図3】 この発明の実施の形態1に係る、待ち行列長
さ値を速度値に変換し、速度値を通過RMセルのERフ
ィールドに書き込む、図2のRMセルプロセッサの機能
性を示す、概略図である。
【図4】 この発明の実施の形態1に係る、交換機内の
セル待ち行列点、および本システムの安定性の分析を行
うのに用いられる関連する変数を示す、概略図である。
【図5】 この発明の実施の形態1に係る、異なる値の
RMセルフィードバック遅延での速度変換機能を示すグ
ラフである。
【図6】 この発明の実施の形態1に係る、本フロー制
御システムでの交換バッファの要求事項を示すグラフで
ある。
【図7】 この発明の実施の形態1に係る、中央バッフ
ァ構造の交換機における本システムの実施の例を示し、
速度変換機能を果たすCPUカード上のプロセッサおよ
び交換ラインカード(switch line cards)におけるRM
セル処理も示す、概略図である。
【符号の説明】
10 発信源システム、12 データセル、14 順方
向RMセル、16 逆方向RMセル、18 逆方向RM
セル、20 順方向RMセル、22 宛先システム、2
4 ATMネットワーク、26 交換機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597067574 201 BROADWAY, CAMBRI DGE, MASSACHUSETTS 02139, U.S.A. (72)発明者 フィン・ツェン アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、ボ ックスボロ、ミドル・ロード 70

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発信源システム、宛先システム、及び少
    なくとも1つの交換ノードを有するATMネットワーク
    において、 前記発信源システムから前記宛先システムにセルを転送
    し、セルを受け取る入リンク、内部にセルを一時的に記
    憶するセルバッファ、及びセルを送信し自リンクと関連
    する前記セルバッファ内にセル待ち行列を有する出リン
    クを含む前記ATMネットワーク内の交換ノードと、 前記セル待ち行列内に前記出リンク用に予定されたすべ
    てのセルを記憶する手段と、 前記セル待ち行列内のセルの数を変換して、前記セル待
    ち行列と関連する前記出リンクを通過するそれぞれの接
    続についてセル速度値を得る速度変換器と、 得られたセル速度値に応答して前記接続のRMセルのE
    Rフィールドを設定する手段とを備えたATMネットワ
    ークのトラヒック管理システム。
  2. 【請求項2】 前記速度変換器は、前記セル速度rを、
    前記待ち行列長さqの指数関数、 r=f(q)=PCR×e(-q/N) として計算する請求項1記載のATMネットワークのト
    ラヒック管理システム。ただし、PCRは前記接続のピ
    ークセル速度であり、Nは前記速度変換器用に用いられ
    るパラメータである。
  3. 【請求項3】 前記速度変換器は、パラメータNが、式
    N=Nrm/g(d)に従って、与えられたRMセルフ
    ィードバック遅延d及びRMセル発生周波数Nrmの下
    で速度制御システムの安定性を保証するように設定する
    請求項2記載のATMネットワークのトラヒック管理シ
    ステム。
  4. 【請求項4】 さらに、接続が利用可能な出帯域幅に従
    ってピークセル速度を設定する手段を備えた請求項1記
    載のATMネットワークのトラヒック管理システム。
  5. 【請求項5】 さらに、前記セル待ち行列内のセルの数
    に従ってピークセル速度を設定する手段を備えた請求項
    1記載のATMネットワークのトラヒック管理システ
    ム。
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