JPH10322348A - Ａｔｍ交換システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＡＴＭ通信網において受信バッファに輻輳が
発生した場合に効率よくその輻輳を解消する。 【解決手段】 交換機１には、受信セル蓄積部１０にお
ける輻輳を検出する輻輳検出部１０１と、輻輳が発生し
たら対向する交換機にその旨を通知するための輻輳情報
付加部１１０と、対向する交換機における輻輳を検出す
ると輻輳が発生した交換機を迂回するルート規制手段１
３１とを設ける。輻輳の通知には、ＲＭセルを用い、対
向する交換機に通知するＤＮＣＩビットを設ける。対向
する交換機はＤＮＣＩビットで輻輳の発生を認識する
と、それを０に戻す。これによって、対向する交換機の
みが輻輳の発生を認識できる。呼損の発生を抑えると共
に輻輳の解消を速やかに行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＴＭ通信システ
ムに関し、特に、ＡＴＭ通信網において輻輳が発生した
際にコネクションを規制することによって、発生した輻
輳を速やかに解消することを可能にするＡＴＭ通信シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＡＴＭ通信網（ネットワーク）では、Ａ
ＴＭ交換機に伝達能力を上回るトラヒックが入力される
と、交換機内に輻輳が発生し、信号伝達能力を損う不具
合が発生することがある。そのような輻輳の発生を未然
に防ぐためには、ＣＡＣ（Connection Admission Contr
ol）方式やＵＰＣ（Usage Parameter Control）方式が
提案されている。また、実際に輻輳が発生した時の対処
として、コネクションの重要性に応じてセルを廃棄して
いく優先制御方式や、網の輻輳を送信側端末に通知する
フィードバック制御方式等も提案されている。

【０００３】図５は、特開平０８−２０４７２１号公報
に記載された優先制御方式を採用する交換機内を示すも
ので、受信バッファに輻輳が生じた際のセル廃棄のスレ
ッシュホールドを示している。交換機内の受信バッファ
蓄積部１０Ａには、受信されたセルが蓄積されており、
このバッファ蓄積部で輻輳が発生した場合にセルを廃棄
するためのスレッシュホールドが、輻輳の程度に応じて
定められている。つまり、輻輳の程度に応じて低優先の
コネクションのセル、中優先のコネクションのセル、高
優先のコネクションのセル、全セルの廃棄と、廃棄のス
レッシュホールドが定められている。このように、蓄積
したセルを廃棄することで、輻輳からの速やかな回復が
図られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記優先制御方式を採
用する従来のＡＴＭ交換機では、バッファ輻輳している
交換機についても、呼の設定要求によって新たなセルが
受け付けられ、輻輳の解消に障害となる。また、セル廃
棄によって、コネクションの伝送効率が低下する。ここ
で、バッファ輻輳時には、低優先のコネクションから順
次にセル廃棄が行われる構成のため、新たなコネクショ
ンが低優先のコネクションであれば、初めからセルは廃
棄されてしまい、伝送効率が低下し、また、新たなコネ
クションが高優先のコネクションであれば、セル廃棄は
なかなか行われないので、輻輳状態の解消に時間がかか
る。

【０００５】また、上記理由から、ＡＴＭ交換機内の輻
輳が更に進んで重くなった場合には、ＳＶＣサービスの
コネクションで呼の損失を招く可能性がある。これは、
輻輳が起きている受付バッファ部に優先度の高いＰＶＣ
呼等が張られ、輻輳が重くなると、ＳＶＣ呼のシグナリ
ングセルまでもが廃棄され、シグナリングプロトルのタ
イムアウト等を引き起こし、結果として呼の損失を招く
ものである。

【０００６】図６は、フィードバック制御方式（ＡＢＲ
方式）を採用するＡＴＭ交換システムを示している。輻
輳を発生した交換機３１は、送信側端末２１から送られ
てくる制御用のＲＭ（Resource Management）セルに輻
輳情報（ＣＩ）を設定して、当該送信側端末２１に戻
す。送信側端末２１は、直近の交換機３２を経由してこ
のＲＭセルを受信すると、輻輳情報に基づいてデータの
出力レートを低く設定する。これによって、輻輳が発生
している交換機３１の負担を軽減する。

【０００７】しかし、上記フィードバック制御方式によ
ると、交換機の輻輳の解消には有効であるものの、輻輳
が発生した際の出力レートの選定が困難であり、例えば
あまり低く選定すると、輻輳が発生する度にデータの通
信効率が大幅に低下し、あまり高く選定すると輻輳の解
消に役立たないという問題がある。

【０００８】本発明は、上記に鑑み、ＡＴＭ通信網にお
ける、ＳＶＣサービス呼に関して輻輳交換機への発信規
制を自動的に行うことによって、交換機の輻輳を効率的
に解消すると共に呼損を減らして、ネットワークの信頼
性及び効率を高めることが出来るＡＴＭ交換システムを
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のＡＴＭ交換システムは、受信セル蓄積部に
おける輻輳を検出すると、該輻輳の発生を通知するＲＭ
セルを送出する輻輳通知手段と、対向する交換機から輻
輳が発生した旨のＲＭセルを受け取ると、当該輻輳が発
生した交換機への信号ルートを規制するルート規制手段
とを有するＡＴＭ交換機から構成され、輻輳が発生した
交換機における新たな呼接続を規制することを特徴とす
る。

【００１０】本発明のＡＴＭ交換システムにおける好適
な実施形態例では、上記ＲＭセルは、輻輳を通知するた
めの輻輳通知ビットを含み、該輻輳通知ビットは、輻輳
が発生した交換機によって１にセットされ、該輻輳通知
ビットを受信した対向する交換機によって０に戻され
る。これによって、輻輳が発生した交換機に対向する交
換機で輻輳が有効に認識され、ルートの規制が有効に行
われる。

【００１１】本発明のＡＴＭ交換システムによると、輻
輳が生じた交換機では、新たな呼の接続を行わないこと
で、輻輳の解消を効率的に行うことが可能である。ま
た、輻輳交換機への呼接続要求を迂回し回避すること
で、呼損の確率が減り、網の信頼性及び伝送効率が高ま
る。この場合、輻輳が発生した交換機でセルの廃棄を行
うこと、及び、輻輳が発生した交換機に信号を送出して
いる送信側端末における出力レートを低く設定すること
も併せて行うことが出来る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し本発明の実施
形態例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図１
は、本発明の一実施形態例のＡＴＭ交換システムで採用
されるＡＴＭ交換機の構成を示すブロック図である。本
ＡＴＭ交換機１は、往復回線２３、２４を含むネットワ
ークに接続されており、往復双方の回線２３、２４の受
信側に夫々接続される受信セル蓄積部１０、双方の回線
２３、２４の送信側に夫々接続される送信セル蓄積部１
１、回線の切換え制御を行なうＡＴＭスイッチ部１２、
及び、呼接続を制御する呼制御部１３で構成される。受
信セル蓄積部１０は、従来の受信バッファ蓄積部に加え
て、輻輳通知部１００、輻輳検出部１０１、受信セル解
析手段１０２を有する。また、送信セル蓄積部１１は、
従来の送信バッファ蓄積部に加えて、輻輳情報付加部１
１０を有する。呼制御部１３は、呼の交換を制御する従
来のＣＣ部１３０に加えて、ルーティング規制手段１３
１を有する。

【００１３】受信セル蓄積部１０内の受信セル解析手段
１０２は、回線２３、２４から受信したＲＭセルの情報
を解析し、対応する回線２３、２４に隣接して接続され
る対向局の輻輳状態を知る機能を有する。輻輳検出部１
０１は、自身の受信セル蓄積部１０の輻輳状態を監視す
る機能を有し、輻輳状態がある一定のしきい値を超えた
場合に、送信セル蓄積部１１内の輻輳情報付加部１１０
に対して輻輳情報を付加する指示を与える。輻輳通知手
段１００は、受信セル解析手段１０２が受信したＲＭセ
ルから、回線２３、２４に隣接して接続されている後位
の交換機（対向局）の輻輳状態を検出した場合に、呼制
御部１３に対してその輻輳情報を通知する。

【００１４】送信セル蓄積部１１内の輻輳情報付加部１
１０は、同じ交換機内の受信セル蓄積部１０内の輻輳検
出部１０１の検出結果に従い，輻輳／輻輳解除の情報
を、回線に送出するＲＭセルに書き込む。

【００１５】図２は、回線の制御用セルを成すＲＭセル
のフォーマットを示す。輻輳状態の通知を行うために、
ＲＭセルのフォーマットにフィールドの追加を行ってい
る。つまり、７ＯＣＴＥＴ、３ビットの位置に、輻輳通
知ビットであるＤＮＣＩ（Destination Node Congestio
n Indication）を、１ビット追加することで、他ノード
への輻輳通知を実現する。ＣＩビットは、従来のフィー
ドバック制御でも採用されている、送信側端末に輻輳の
発生を知らせるためのビットである。ＲＭセルのＣＩビ
ット及びＤＮＣＩビットは、輻輳状態を検出した交換機
自身によって１にセットされる。ＣＩビットは送信側端
末装置に輻輳発生の旨を通知し、ＤＮＣＩビットは、回
線に隣接して接続されている、送信側に近い直近上位の
交換機にその旨を通知するために設けられている。

【００１６】図１において、受信セル蓄積部１０にバッ
ファ輻輳が起き、ある一定のしきい値を超えると、受信
セル蓄積部１０内の輻輳検出部１０１は、受信セル蓄積
部１０の輻輳を検出し、送信セル蓄積部１１内の輻輳情
報付加部１１０に対して輻輳情報の付加を指示する。こ
のときに送出されるＲＭセルの様子を図３に示した。送
信側端末２１と受信側端末２２との間には、交換機３１
及び交換機３２が設けられている。後位の交換機３２で
輻輳が発生すると、輻輳情報の付加指示を受けた送信セ
ル蓄積部１１内の輻輳情報付加部１１０は、受信したＲ
ＭセルのＣＩビットを１にすると共に、ＤＮＣＩビット
も１にしてＲＭセルを送出する。この内ＣＩのビット１
は、送信側端末２１に送られ、そこで認識される。ＤＮ
ＣＩのビット１は、対向する直近上位の交換機３２によ
って認識され、そこで再び０に戻される。

【００１７】ＲＭセルを対向する後位の交換機３１から
受けた交換機３２の受信セル蓄積部１０は、受信セル解
析手段１０２にてＲＭセルの情報を解析し、ＣＩビット
及びＤＮＣＩビットが１であることによって輻輳情報を
認識し、輻輳通知手段１００に対して輻輳通知を受信し
たことを通知する。受信セル蓄積部は、次いでＤＮＣＩ
ビットを０にして網にＲＭセルを送出する。

【００１８】輻輳通知手段１００から輻輳通知を受けた
交換機３２の呼制御部１３は、対向局３１の輻輳を知
り、ＲＭセルを受けた回線情報から自身のルーティング
テーブルを検索し、回線が収容されている対向ノードに
対して、ルーティング規制手段１３１によって規制をか
ける。つまり、その後に当該ノードを通過する通信を禁
止する。

【００１９】対向局から受けたＲＭセルのＣＩビットが
０に戻ると、交換機３２の受信セル解析手段１０２は、
対向局３１の輻輳が解除されたと判断し、呼制御部１３
に対して輻輳解除を通知し、呼制御部１３は、ルーティ
ング規制を解除する。

【００２０】図４は、上記ＡＴＭ交換機を有する本発明
の一実施形態例のＡＴＭシステムの構成を示すブロック
図である。１、２、３、４はいずれも図１の構成を有す
るＡＴＭ交換機であり、これらＡＴＭ交換機はループ状
に接続されている。ここで、交換機１に送信側端末２１
が、交換機４に着信側端末２２が夫々接続されており、
１−２−４間に呼が設定されている。この状況で、交換
機２の受信セル蓄積部が輻輳を発生すると、交換機２は
対向する上位の交換機１に対して輻輳情報を設定したＲ
Ｍセルを送信する。交換機１は対向する後位の交換機２
から送出されたＲＭセルを解析し、交換機２の受信セル
蓄積部に輻輳が発生したことを認識し、交換機２への呼
接続を規制する。ＲＭセルを受信した送信側端末装置２
１は、ＣＩビットの「１」を認識してセルの出力レート
を下げる。

【００２１】この時点で、新たな呼接続要求が交換機１
に対して行われた時には、交換機１は後位の交換機２が
ルーティング規制されているので、これとは別の後位の
交換機３を選択し交換機３に新たな呼接続を要求する。
輻輳中の交換機２は、自身の輻輳が解消されると、輻輳
解消情報を送出する。交換機１は、その輻輳解消情報を
受けると、交換機２へのルーティング規制を解除する。
これにより、新たな呼接続の要求があると、交換機１は
交換機２を選択する。

【００２２】図５を参照すると、本実施形態例の交換機
では、従来の交換機と同様に、受信バッファ蓄積部１０
に複数のしきい値が設定されており、そのしきい値以上
に受信セルが蓄積されると、低優先セル、中優先セル、
高優先セル、及び、全セルの廃棄と、その重要度に従っ
て種々の態様で受信セルを廃棄する。

【００２３】図１において、受信セル蓄積部１０でバッ
ファ輻輳が解消されると、輻輳検出部１０１は輻輳が解
消されたことを送信セル蓄積部１１の輻輳情報蓄積部１
１０に通知する。輻輳情報付加部１１０はＲＭセルの輻
輳情報を解除しＤＮＣＩビットを０にして送信を始め
る。ＤＮＣＩビットが０のＲＭセルを受信した受信セル
解析手段１０２は後位局のバッファ輻輳が解除されたこ
とを知り、輻輳通知手段１００を介して呼制御部１３０
に輻輳解除を通知する。受信セル解析手段１１０は、
「１」であったＲＭセルのＤＮＣＩが「０」に回復した
場合にのみ呼制御部１３０に対して通知を行う。輻輳解
除通知を受けた呼制御部１３０はルーティング規制手段
１３１によって規制されていたルーティング規制を解除
する。このようにして、輻輳が解除されて通常の通信が
可能になる。

【００２４】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明のＡＴＭ交換システムは、上
記実施形態例の構成にのみ限定されるものではなく、上
記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施したＡ
ＴＭ交換システムも、本発明の範囲に含まれる。

【００２５】

【発明の効果】本発明のＡＴＭ交換システムによると、
輻輳が発生している交換機における新たなる呼の接続要
求を規制することで、輻輳中の受信バッファ蓄積部への
新たなセルの蓄積が抑えられるので、輻輳中の交換機で
の輻輳の解消が効率的に行われる。

【００２６】また、輻輳中の交換機を迂回して呼接続を
行うため、輻輳中の交換機に影響を与えることなく、シ
グナリングセルを処理できる。このため、新たなセルの
廃棄がなされず、呼損の確率が減ると共に通信効率が向
上する。呼設定後のユーザーセルも輻輳中の交換機を避
けて呼設定が行われるので、廃棄等の影響を受けない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例のＡＴＭ交換システムで
採用されるＡＴＭ交換機の構成を示すブロック図。

【図２】本発明のＡＴＭ交換システムで採用されるＲＭ
セルの構成を示す信号ブロック図。

【図３】図２のＲＭセルの送出及び解除の様子を示すブ
ロック図。

【図４】本発明の一実施形態例のＡＴＭ交換システムの
構成を示すブロック図。

【図５】従来の優先制御方式を採用するＡＴＭ交換機に
おける制御を示すブロック図。

【図６】従来のフィードバック制御を行うＡＴＭ交換シ
ステムにおける輻輳制御を説明するブロック図

【符号の説明】

１、２、３、４、３１、３２ ＡＴＭ交換機 １０ 受信セル蓄積部 １００ 輻輳通知手段 １０１ 輻輳検出部 １０２ 受信セル解析手段 １１ 送信セル蓄積部 １１０ 輻輳情報付加部 １２ ＡＴＭスイッチ部 １３ 呼制御部 １３０ 呼制御部 １３１ ルーティング規制手段 ２１、２２ 端末 ２３、２４ 回線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信セル蓄積部における輻輳を検出する
   と、該輻輳の発生を通知するＲＭセルを送出する輻輳通
   知手段と、対向する交換機から輻輳が発生した旨のＲＭ
   セルを受け取ると、当該輻輳が発生した交換機への信号
   ルートを規制するルート規制手段とを有するＡＴＭ交換
   機から構成され、輻輳が発生した交換機における新たな
   呼接続を規制することを特徴とするＡＴＭ交換システ
   ム。
2. 【請求項２】 前記ＲＭセルは、輻輳を通知するための
   輻輳通知ビットを含み、該輻輳通知ビットは、輻輳が発
   生した交換機によって１にセットされ、該輻輳通知ビッ
   トを受信した対向する交換機によって０に戻される、請
   求項１に記載のＡＴＭ交換システム。