JPH1065710A - フロー制御情報を伝送元に提供する機構を含むデジタルネットワーク - Google Patents

フロー制御情報を伝送元に提供する機構を含むデジタルネットワーク

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JPH1065710A
JPH1065710A JP9114797A JP11479797A JPH1065710A JP H1065710 A JPH1065710 A JP H1065710A JP 9114797 A JP9114797 A JP 9114797A JP 11479797 A JP11479797 A JP 11479797A JP H1065710 A JPH1065710 A JP H1065710A
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generator
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ラナナンド ノル
Jay P Adams
ピー．アダムズ ジェイ
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シー．アール．ベネット ジョン
Sandeep Shymsukha
シャムスカ サンディープ
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FORE SYST Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レートレベルを調整しないサービスクラスに
関連する経路において、ネットワーク資源の輻輳を抑え
る。 【解決手段】 本発明は、デジタルネットワークのスイ
ッチングノードに関連して使用される資源管理（ＲＭ）
セル情報生成器を提供する。ＲＭセルは、発信元デバイ
スによって周期的に生成されて、経路上を送信先デバイ
スへ伝送され、送信先デバイスによって、スイッチング
ノードを介して経路上を発信元デバイスに戻される。Ｒ
Ｍセル情報生成器は、ＲＭセルの中に含まれるフロー制
御情報を生成し、周期的統計量生成器とフロー制御レー
ト生成器を含む。周期的統計量生成器は、バッファ占有
度の変化レートに対応して、最大許容レート値を周期的
に更新する。フロー制御レート生成器は、具体的には、
周期的統計量生成器が生成した最新の最大許容レート値
と、バッファ占有度における変化に関連して生成された
調整係数値とに関連して、前記フロー制御情報を生成す
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、概略的には、デジ
タル通信システムの分野に関するものであり、具体的に
は、例えば、デジタル静止画像、デジタル音声およびデ
ジタル動画像の流通システム（distribution system）
内のデジタルデータや、デジタルコンピュータシステム
間のデジタルデータの通信を容易に行なうデジタルネッ
トワークに関するものである。特に、本発明は、ビット
レートを調整せずに利用できるサービスを含め、様々な
クラスの転送サービスを、メッセージの転送経路に提供
できるデジタルネットワークを目指しており、デバイス
がネットワーク上のメッセージを伝送するレートを、発
信元デバイスから送信先デバイスまでの経路における輻
輳状態（congestion）に基づいて、該ネットワークが制
御できる装置を提供する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】デジタ
ルネットワークは、デジタルコンピュータシステムやそ
の他のデジタルデバイスの間で、データやプログラムを
含めた情報の転送を容易に行なうべく発展している。様
々な種類のネットワークが、種々の情報転送方式を用い
て発展し且つ実施されている。よく知られたイーサネッ
ト等の幾つかのネットワークでは、一本のワイヤを用い
て、ネットワークに接続されるデバイス全てが相互に接
続される。この方式は、施設内のネットワークの配線及
びデバイスのネットワークへの接続を簡単にするが、ワ
イヤがメッセージ形式の情報を一度に１つのデバイスか
らしか運べないから、一般に、情報の転送が遅い結果と
なる。この問題をある程度緩和するために、幾つかのイ
ーサネット設備においては、ネットワークは、多数のサ
ブネットワークに分割されており、サブネットワーク
は、それぞれ別々のワイヤを有し、ワイヤ同士を相互接
続するインターフェースを有している。前記設備では、
ワイヤに接続したデバイスに、ワイヤが複数のメッセー
ジを同時に運ぶことができ、同時に転送され得るメッセ
ージ数が増加する。あるワイヤに接続したデバイスが、
別のワイヤに接続したデバイスにメッセージを送信する
必要があるときのみ、２つまたはそれ以上のサブネット
ワークにおけるワイヤが使用され、該ワイヤに接続した
その他のデバイスが該ワイヤを使用できないようにされ
る。
【０００３】この問題を緩和するために、網目状の経路
指定ノード（routing node）を介して通信を処理するネ
ットワークが発展している。コンピュータシステム及び
その他のデバイスは、様々な経路指定ノードに接続され
て、情報の発信元（source）として、ネットワーク上に
転送する情報を提供し、且つ／又は、送信先（destinat
ion）として、ネットワークからの情報を受け取り、転
送される情報は、ネットワークが具えるスイッチングノ
ードの選択した経路上を転送される。よく知られている
「ＡＴＭ(非同期転送モード)」転送方式を用いて情報が
転送されるネットワークを含む様々な種類のネットワー
クでは、夫々の発信元と送信先の間を通るネットワーク
上の多数の情報転送経路は、例えば、ネットワークにお
ける各経路上を情報が転送され得る保証レートのよう
な、保証された転送サービスを有するクラスに割り当て
られ、同様に、「利用可能なビットレート」サービスを
提供するサービスクラスに割り当てられることができ
る。保証されたサービスを提供する経路では、レートレ
ベルは、サービスクラスに従って制御され且つ調整され
る。しかしながら、調整されないサービスクラスに関連
する経路では、ネットワーク資源が輻輳しないように、
セルレートが制限される問題が生じる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、新たに改良さ
れたデジタルネットワークを提供し、該ネットワークで
は、メッセージ転送経路が、調整されずに「利用可能
な」ビットレートサービスにて提供され、輻輳を避ける
ためにフロー制御情報がセル発信元に提供され得る。簡
単に説明すると、ある状況においては、本発明は、デジ
タルネットワークのスイッチングノードに関連して使用
される資源管理セル情報生成器を提供する。該ネットワ
ークは、スイッチングノードによって相互接続される発
信元デバイス及び送信先デバイスを含む。発信元デバイ
スは、セルを生成し、該セルが、スイッチングノードを
通る経路上を、選択された伝送レートにて送信先デバイ
スへ伝送されて、データが、発信元デバイスから送信先
デバイスへ下流方向に伝送される。さらに、発信元デバ
イスは、資源管理セルを周期的に生成し、該セルが、経
路上を送信先デバイスへ伝送されるものであり、送信先
デバイスは、資源管理セルが、スイッチングノードを介
して上流方向に経路上を発信元デバイスに戻されるもの
である。スイッチングノードは、下流方向に伝送される
セルを一時記憶するバッファと、ネットワークからセル
を受信し、受信したセルをバッファ内に一時記憶するセ
ル受信器と、バッファに一時記憶されたセルを伝送する
セル伝送器とを含む。資源管理セル情報生成器は、セル
伝送器が伝送する資源管理セルの中に含まれるフロー制
御情報を生成する。資源管理セル情報生成器は、周期的
統計量生成器とフロー制御レート生成器を含む。周期的
統計量生成器は、バッファ占有度の変化レートに対応し
て、最大許容レート値を周期的に更新する。フロー制御
レート生成器は、資源管理セル内に含まれるフロー制御
情報を生成し、具体的には、周期的統計量生成器が生成
した最新の最大許容レート値と、バッファ占有度におけ
る変化に関連して生成された調整係数値とに関連して、
フロー制御情報を生成する。他の状況においては、本発
明は、デジタルネットワークのスイッチングノードに関
するフロー制御情報を生成する方法である。該ネットワ
ークは、スイッチングノードによって相互接続される発
信元デバイス及び送信先デバイスを含む。発信元デバイ
スは、セルを生成し、該セルが、スイッチングノードを
通る経路上を、選択された伝送レートにて送信先デバイ
スへ伝送されて、データが、発信元デバイスから送信先
デバイスへ下流方向に伝送されるものである。さらに、
発信元デバイスは、資源管理セルを周期的に生成し、該
セルが、経路上を送信先デバイスへ伝送されるものであ
り、送信先デバイスは、資源管理セルが、スイッチング
ノードを介して上流方向に経路上を発信元デバイスに戻
されるものである。スイッチングノードは、下流方向に
伝送されるセルを一時記憶するバッファと、ネットワー
クからセルを受信し、受信したセルをバッファ内に一時
記憶するセル受信器と、バッファに一時記憶されたセル
を伝送するセル伝送器とを含む。資源管理セル情報生成
器は、セル伝送器が伝送する資源管理セルの中に含まれ
るフロー制御情報を生成する。該方法に従って、バッフ
ァにおいて、伝送用のセルを現在一時記憶している現在
の割合を特定するバッファ占有度レートに対応して、平
均許容セルレート値が周期的に生成される。フロー制御
情報は、資源管理セルに内包して生成され、現在の最大
許容レート値と、バッファ占有度の変化に応じて生成さ
れる調整係数値とに関して生成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は、多数のデバイス間のデー
タを表わす信号を転送する複数のスイッチングノード(1
1(1))〜(11(N))（一般的に、参照数字(11(n))によって
示される）を含むコンピュータネットワーク(10)の概要
図である。図１において、前記デバイスは、コンピュー
タシステム(12(1))〜(12(M))（一般的に、参照数字(12
(m))によって示される）によって表わされている。コン
ピュータシステム(12(m))は、従来と同様、プログラム
命令に従ってデータを処理し、処理済みデータを生成す
る。データ処理において、コンピュータシステム(12
(mS))（添字の「Ｓ」は「発信元」を示す）は、発信元
コンピュータシステムの如く、データ、処理済みデータ
及び／又はプログラム命令（本願では、これら全てを概
略的に「情報」と呼ぶ）を、別の送信先のコンピュータ
システム(12(mD))（添字の「Ｄ」は「送信先」を示す）
に転送する必要があり得るし、該送信先のコンピュータ
システム(12(mD))は、動作中に転送された情報を使用す
る必要があり得る。各コンピュータシステム(12(m))
は、データの伝送または受取りを容易に行なうために、
通信リンク（一般的に、参照数字(13(l))によって示さ
れる）を通して、スイッチングノード(11(n))に接続さ
れる。スイッチングノード(11(n))は、ノード(11(n))間
でのデータ転送を容易に行なうために、通信リンク(13
(l))によって相互接続される。通信リンク(13(l))は、
任意の便利なデータ伝送媒体を利用し得る。ある実施形
態では、各通信リンク(13(l))の伝送媒体は、１つまた
はそれ以上の光ファイバリンク（fiber optic link）の
中から選択される。各通信リンク(13(l))は、双方向性
であり、スイッチングノード(11(n))が、互いのノード
(11(n))間及び同様のリンクを通して接続されるコンピ
ュータシステム(12(m))との信号を伝送し且つ受け取る
ことができるようにするのが望ましい。
【０００６】ある実施形態では、ネットワーク(10)は、
よく知られている「ＡＴＭ（非同期転送モード）」転送
方式を用いてデータを転送する。該方式は、C.Partridg
e著「Gigabit Networking」(Reading MA: Addison Wesl
ey Publishing Company 刊、1994)の第3、4章、およ
び、D.McDysan 他著「ＡＴＭ Theory And Applicatio
n」(McGraw Hill 刊、1995)に詳細に説明されているの
で、詳細は省略する。図２を参照すると、一般に、ＡＴ
Ｍ方式では、コンピュータシステム(12(m))及びスイッ
チングノード(11(n))は、固定長の「セル」の形でデー
タを伝送する。ＡＴＭのデータ転送方式では、発信元コ
ンピュータシステム(12(mS))から送信先のコンピュータ
システム(12(mD))にパケット(20)を伝送するために、発
信元コンピュータシステム(12(mS))が、データパケット
(20)を、CELL(1)〜CELL(I)（一般的に、「CELL(i)」）
と表される複数の「セル」に割り当て、通信リンク(13
(l))を通して直列に伝送して、そこからネットワーク(1
0)を通して転送し始める。図３にてより詳細に示される
が、各セルはヘッダ部HDR(i)とデータ部DATA(i)を含
む。ヘッダ部HDR(i)は、仮想経路識別子と仮想回線識別
子とを、夫々のフィールド（それぞれ、参照数字(21)、
(22)によって示される）に含んでおり、各発信元コンピ
ュータシステム(l2(mS))から各送信先コンピュータシス
テム(l2(mD))へ、スイッチングノード(l1(n))を通り、
ネットワーク(l0)を通る経路上にセルを転送することを
制御する。前述のＡＴＭ方式では、発信元コンピュータ
システム(l2(mS))から送信先コンピュータシステム(l2
(mD))へ、特定のパケットを転送する際に使用される仮
想経路識別子及び仮想回線識別子は、発信元コンピュー
タシステム(12(mS))から送信先コンピュータシステム(1
2(mD))までに用いられる経路に沿ったスイッチングノー
ド(l2(n))の全てに関して同じである必要はなく、さら
に、コンピュータネットワーク(10)全体に亘ってただ一
つである必要もない。通常、各仮想経路識別子および仮
想回線識別子は、そこに接続されている発信元コンピュ
ータシステム(12(mS))及びスイッチングノード(l1(n))
と、発信元コンピュータシステム(12(mS))から送信先コ
ンピュータシステム(12(mD))までの経路に沿ったスイッ
チングノードの各組と、送信先コンピュータシステム(1
2(mD))に接続されているスイッチングノード(l1(n))及
び送信先コンピュータシステム(12(mD))とによって割り
当てられるであろう。一般に、仮想経路識別子および仮
想回線識別子の組によって識別される経路は、「コネク
ション（connection）」と呼ばれる。また、ヘッダ部HD
R(i)は、下記に概説するその他の経路指定制御情報を含
む「雑」フィールド(23)を含む。各セルのヘッダ部HDR
(i)とデータ部DATA(i)の長さは、共に予め決められた固
定長である。ある実施形態においては、ヘッダ部HDR(i)
は５バイトから成り、データ部DATA(i)は48バイトから
成る。もし、メッセージにおいて転送されるべきデータ
量が、各セルのデータ部DATA(i)のサイズの整数倍でな
いならば、一般に、発信元コンピュータシステム(12
(mS))は、最後のセルCELL(I)のデータ部DATA(I)が所望
の長さを有するように、該データ部DATA(I)を引き伸ば
す（pad）であろう。
【０００７】上述のように、発信元コンピュータシステ
ム(12(mS))は、データパケット(20)から生成された一連
のセルCELL(1)〜CELL(I)を順番に伝送し、ネットワーク
(l0)は、そのセルを伝送順に送信先コンピュータシステ
ム(12(mD))へ配送することができる。送信先コンピュー
タシステム(12(mD))は、パケット(20)を再構成するため
に、発信元コンピュータシステム(12(mS))によって伝送
されるセルの全てを受け取らなければならない。上述の
ＡＴＭ転送方式では、セルは、順番の情報を含まない。
従って、送信先コンピュータシステム(12(mD))は、セル
を受け取った順番から、パケット(20)を再構成すべき適
当な順番を決定する。最後のセルCELL(I)は、図２にてE
OPで表され、パケットの中の最後のセルであることを示
すパケット終端記号を、雑フィールド(23)内に含む。Ａ
ＴＭ転送方式は、多種類のパケット転送クラスを定義し
ており、該パケット転送クラスは、通常、ネットワーク
(l0)上にある多数の接続のそれぞれに対して準備してあ
るセル伝送レート保証に基いている。これは、特定のサ
ービスレート保証を持つ接続に依存するため、ネットワ
ーク(l0)は、それらの接続に関係するセルが、ある特定
のレートでネットワーク(l0)を通して転送されることを
保証するだろう。このサービスレートは、数々の接続ご
とに異なっていてもよいし、スイッチングノード(l1
(n))のサービス対象になっている数多くの接続に対し
て、サービスレート保証は似ていたり全く同じであった
りしてもよい。他の接続は最小サービスレートで準備さ
れる。その場合、最低限のレートが保証されるが、サー
ビスレート保証が存在する接続に要求される以上の転送
帯域幅が利用可能である場合は、より高速に転送され
る。他の接続については、サービスレートは指定されて
いなくてもよく、また、「利用可能な」サービスレート
であってもよい。「利用可能な」サービスレートとは、
そのレートにおいて、ネットワーク(l0)と、特にスイッ
チングノード(l1(n))が、サービスレート保証が存在す
る接続に要求される以上の転送帯域幅が利用可能である
場合、それらの接続に対してセルCELL(i)を転送するで
あろうサービスレートである。強調しておかねばならな
いのは、普通、サービスレートが指定されていない接続
における接続の問題は、発信元コンピュータシステム(1
2(mS))は、発信元コンピュータシステム(12(mS))と送信
先コンピュータシステム(12(mD))の間の経路上にある一
連のスイッチングノード(l1(n))や送信先コンピュータ
システム(12(mD))の許容範囲を越えるようなレートにお
いては、セルCELL(i)を転送しないということである。
【０００８】ＡＴＭ転送方式では、転送レート制御情報
を発信元コンピュータシステム(12(mS))に対して準備す
るために、「資源管理(ＲＭ)」セルと表される特殊な型
のセルが用意されている。ＲＭセルの詳細は図４との関
連で後述する。利用可能なサービスレートでセルCELL
(i)を転送する発信元コンピュータシステム(12(mS))
は、普通、ＲＭセルを定期的に転送する。ＲＭセルは、
送信先コンピュータシステム(12(mD))への「前向き」の
接続上にあるスイッチングノード(l1(n))によって順番
に渡される。送信先コンピュータシステム(12(mD))がＲ
Ｍセルを受け取ると、送信先コンピュータシステム(12
(mD))は、同じ経路を通して発信元コンピュータシステ
ム(12(mS))へと「後向き」にＲＭセルを転送する。ここ
では、前向きに転送されるＲＭセルを「前向きＲＭセ
ル」、後ろ向きに転送されるＲＭセルを「後向きＲＭセ
ル」と表す。送信先コンピュータシステム(12(mD))は、
後向きＲＭセルを転送する際には、まず、あるレート制
御情報を後向きＲＭセル内に準備する。後ろ向き方向の
接続上にある各スイッチングノード(l1(n))は、(例えば
ネットワークの混雑などの理由で)受け取ったＲＭセル
内に指定してある転送レートを確保できない場合、ＲＭ
セル内のレート制御情報を更新する。そして、ＲＭセル
が発信元コンピュータシステム(12(mS))に到達すると、
発信元コンピュータシステム(12(mS))は、送信先コンピ
ュータシステム(12(mD))がセルCELL(i)を受信できるレ
ート以下のレート、もしくは接続上のあらゆるスイッチ
ングノード(l1(n))が対応できる最低のレートを反映し
たレートを調整するようなレート制御情報を準備する。
普通、発信元コンピュータシステム(12(mS))は、経路上
のセルCELL(i)用の転送レートを決定する際に、後向き
ＲＭセルから受け取ったレート制御情報を利用する。さ
らに、発信元コンピュータシステム(12(mS))から送信先
コンピュータシステム(12(mD))への経路上にあるスイッ
チングノード(l1(n))、もしくは送信先コンピュータシ
ステム(12(mD))は、「混雑明示通知後ろ向き」ＲＭセル
と表されるＲＭセルを、発信元コンピュータシステム(1
2(mS))への転送のために生成する。混雑明示通知後向き
ＲＭセルは、発信元コンピュータシステム(12(mS))起源
のＲＭセル間の混雑情報を、発信元コンピュータシステ
ム(12(mS))用に準備するために使われる。
【０００９】ＲＭセルを構成する情報の詳細は図４に描
かれている。図４を参照すると、ＲＭセル(30)は、多数
のフィールドを含み、ヘッダ部(30)とデータ部(32)に分
かれている。ヘッダ部(30)は、多数のフィールド、即
ち、仮想経路識別フィールド(33)、仮想回線識別フィー
ルド(34)及び雑フィールド(35)を含んでおり、これらの
フィールドは、図３と共に上述したセルCELL(i)中のフ
ィールド(21)〜(23)に対応する転送制御情報を含んでい
る。データ部(32)は、ＲＭセルに独特なフィールドをい
くつか含んでいる。特に、ＲＭプロトコル識別フィール
ド(36)には、セル(30)がＲＭセルであることを識別する
値が格納される。フラグフィールド(37)は、フラグ(40)
から(43)までのフラグから構成される。フラグについて
は後述する。明示レートフィールド(45)には明示転送レ
ートの値が格納される。発信元コンピュータシステム(1
2(mS))は、ＲＭセルを前向きに転送する際に、要求され
る明示転送レート値をフィールド(45)に格納する。スイ
ッチングノード(l1(n))は、前向きＲＭセルを、要求さ
れる明示転送レート値を変更せずに、送信先コンピュー
タシステム(12(mD))に転送する。ＲＭセルが後向きＲＭ
セルとして返される際、フィールド(45)に格納された値
は、上述の、経路上のセルCELL(i)の転送レートを決定
するレート制御情報として使用される。ＲＭセル(30)の
カレントレートフィールド(46)には、発信元コンピュー
タシステム(12(mS))の現在の転送レートを表す、カレン
トセル伝送レート値が格納される。スイッチングノード
(l1(n))も送信先コンピュータシステム(12(mD))も、Ｒ
Ｍセルが前向き、後ろ向きどちらであろうと、フィール
ド(46)にあるカレントセル伝送レート値を変更しない。
ＲＭセル(30)に含まれる最小レートフィールド(47)は、
最小セル伝送値を具える。フィールド(47)内の最小セル
伝送レート値は、もしあるならば、発信元コンピュータ
システム(12(mS))と、送信先コンピュータシステム(12
(mD))と、経路を設定したときに該経路に沿うスイッチ
ングノード11(n)とが取り決めた値に、発信元コンピュ
ータシステム(12(mS))によってセットされる。
【００１０】ＲＭセル(30)には他のフィールドを入れる
ことも可能である。例えば、CRCフィールド50(セルがネ
ットワークを通して適切に転送されたかどうかを判別す
る際に有用なチェック値が格納される)などである。上
述したように、ＲＭセル(30)にはフラグフィールド(37)
が含まれている。方向フラグ(40)は、ＲＭセルが前向き
ＲＭセルかどうかを表す。つまり、セルが前向きＲＭセ
ルである場合は、発信元コンピュータシステム(12(mS))
から送信先コンピュータシステム(12(mD))への経路に沿
って転送されているものであり、そうでなければ、送信
先コンピュータシステム(12(mD))から発信元コンピュー
タシステム(12(mS))への経路に沿って転送されているも
のである。発信元コンピュータシステム(12(mS))は、Ｒ
Ｍセルが前向きセルであることを表すように方向フラグ
を初期化する。また、送信先コンピュータシステム(12
(mD))は、ＲＭセルを発信元コンピュータシステム(12(m
S))へ転送する際に、セルが後向きＲＭセルであること
を表すように方向フラグを調整する。上述したように、
スイッチングノード(l1(n))は前向きに転送されている
ＲＭセルはおおむね変更せずに渡すが、後ろ向きに転送
されているＲＭセルのレート制御情報は制御するので、
経路指定ノードl1(n)は、ＲＭセルが前向きに転送され
ているのか後ろ向きに転送されているのかを方向フラグ
(40)を使用して判別することができる。上述したよう
に、送信先コンピュータシステム(12(mD))とスイッチン
グノード(l1(n))は混雑明示通知後向きＲＭセルを生成
し、混雑明示通知(「ＢＮ」)フラグ(41)によって、ＲＭ
セルが混雑明示通知ＲＭセルであるかどうかが識別され
る。なぜなら、そのようなセル(30)は後ろ向きにのみ転
送され、方向フラグ(40)によってＲＭセルが後ろ向きに
転送されているかどうかが判別できるからである。フラ
グフィールド(37)にも同様に、ネットワークの輻輳度を
表すフラグと発信元コンピュータシステム(12(mS))がそ
の転送レートを増やすことができるかどうかを制御する
フラグがある。輻輳フラグ(42)は、送信先コンピュータ
システム(12(mD))をスイッチングノード(l1(n))が、発
信元コンピュータシステム(12(mS))と送信先コンピュー
タシステム(12(mD))の間の経路上に混雑が存在するかど
うかを表すために使う。発信元コンピュータシステム(1
2(mS))は輻輳フラグ(42)を混雑なしを表すように初期化
し、送信先コンピュータシステム(12(mD))とスイッチン
グノード(l1(n))は後向きＲＭセルのフラグ(42)を混雑
ありを表すように変更する可能性がある。その場合、経
路上の転送セルCELL(i)を転送するレートを下げるのが
好ましい。最後に、「非増加」フラグ(43)は、送信先コ
ンピュータシステム(12(mD))と、送信先コンピュータシ
ステム(12(mD))および発信元コンピュータシステム(12
(mS))間の経路に沿うスイッチングノードとが使用し
て、発信元コンピュータシステム(12(mS))が経路上のセ
ル伝送レートを増加することを禁止する。送信先コンピ
ュータシステム(12(mD))とスイッチングノード(l1(n))
は、それぞれの輻輳度に応じて、輻輳フラグと非増加フ
ラグ(42)の両方を調節する。即ち、スイッチングノード
(11(n))は、もし、輻輳表示フラグ(42)が輻輳を示して
いる後向きＲＭセルを受け取るならば、非輻輳を示すフ
ラグを変化しないであろうし、さらに、もし、非増加フ
ラグ(42)が「非増加」を示している後向きＲＭセルを受
け取るならば、発信元コンピュータシステム(12(mS))が
セル伝送レートを増加し得ることを示すフラグを変化し
ないであろう。
【００１１】本発明によって提供される新しい装置は、
スイッチングノード(l1(n))が後向きＲＭセル(30)内の
明示レートフィールド(45)にて使用し得るセル伝送レー
ト制御情報を生成する。しかしながら、話を進める前
に、図１に示されているネットワーク(l0)内で有用なス
イッチングノード(l1(n))の構造を概説することが役に
立つであろう。図５は、前記スイッチングノード(11
(n))を機能的に示すブロック図である。図１を参照する
と、スイッチングノード(l1(n))は、複数の入力ポート
モジュール(60(0))〜(60(P))(一般的に、参照数字60(p)
によって示される)と、複数の出力ポートモジュール(61
(0))〜(61(P))(一般的に、参照数字61(p)によって示さ
れる)とを含んでおり、該入力ポートモジュール(60(p))
および出力ポートモジュール(61(p))は、１つ又はそれ
以上のバス(62)によって相互に接続される。各入力ポー
トモジュール(60(p))は、多数の通信リンク13(l)に接続
されて、特に、セルCELL(i)及び前向きＲＭセルを表す
信号を受け取る。各入力ポートモジュール(60(p))は、
受取ったセルCELL(i)及び前向きＲＭセルをバス(62)を
通して出力ポートモジュール(61(p))に転送する。各出
力ポートモジュール(61(p))は、入力ポートモジュール
(60(p))から受け取ったセルCELL(i)や前向きＲＭセルを
代表とする転送シグナルのために、多くのコミュニケー
ションリンクl3(l)とも接続されている。さらに、各出
力ポートモジュール(61(p))は、後向きＲＭセルを代表
とするシグナルを受け取ることができる。各出力ポート
モジュール(61(p))は、同時に接続されているコミュニ
ケーションリンクl3(l)を通して受け取った後向きＲＭ
セルを、発信元コンピュータシステム(12(mS))方向に転
送するために、バス(62)を通して入力ポートモジュール
(60(p))へ転送する。
【００１２】次に、個々の入力ポートモジュール(60
(p))に接続された各コミュニケーションリンクl3(l)
は、ネットワーク(l0)内の送信先コンピュータシステム
(12(mD))か他のスイッチングノード(l1(n))へセルCELL
(i)を転送するように接続されている。多数の入力ポー
トモジュール(60(p))は多くの出力ポートモジュール(61
(p))とうまく対応し、各出力ポートモジュール(61(p))
は、その入力ポートモジュール(60(p))がセルCELL(i)や
前向きＲＭセルを受け取るようなコンピュータシステム
l2(m)とスイッチングノード(l1(n))へ、セルCELL(i)と
前向きＲＭセルCELL(i)をうまく転送するように接続さ
れている。スイッチングノード(l1(n))内の入力ポート
モジュール(60(p))はだいたい全て同様で、コミュニケ
ーションリンクl3(l)とバス(62)の仲立ちをするための
インターフェース回線(図では分割していない)を含んで
いる。また、出力ポートモジュール(61(p))へ転送する
前の、前向きＲＭセルやセルCELL(i)、および、同時に
接続されたそれぞれのコミュニケーションリンクl3(l)
上に転送する前の、出力ポートモジュール(61(p))から
受け取った後向きＲＭセルCELL(i)を、溜めておくバッ
ファ(これも図では分割していない)も含む。スイッチン
グノード(l1(n))内の出力ポートモジュール(61(p))はだ
いたい全て同様なので、出力ポートモジュール61(0)に
ついてのみ詳細に記述する。図５に示されるように、出
力ポートモジュール(61(p))は、内部バスインターフェ
ース(80)、バッファ格納制御部(81)、伝送セルバッファ
(82)、バッファ検索制御部(83)、伝送インターフェース
(84)、ＲＭセル情報生成モジュール(85)、ＲＭセルスタ
ンプユニット(86)から構成される。内部バスインターフ
ェース(80)は、バス(62)からの前向きＲＭセルとセルCE
LL(i)を受け取り、それらを記憶するためにバッファ格
納制御部(81)に転送する。すると、バッファ格納制御部
(81)は、内部バスインターフェース(80)から受け取った
前向きＲＭセルとセルCELL(i)を、セル転送バッファ(8
2)に格納する。ある実装においては、各接続に関係する
セルは、各接続に関係するキュー内のセル転送バッファ
(82)に格納される。そして、バッファ格納制御部(81)
は、受け取った各セルを、そのセルの接続に関係するキ
ューの末尾にリンクする。バッファ格納制御部(81)に
は、出力ポートモジュール61(0)が現在サービスしてい
るそれぞれの接続に対して、伝送セルバッファ(42)内の
接続のためのキューの位置を識別するテーブル(図には
示していない)が準備されている。また、特にセル転送
バッファ(82)内の接続に関係する最後のセルCELL(i)の
位置を識別してもよい。一方、バッファ検索制御部(83)
は、伝送セルバッファ(82)からのセル(セルCELL(i)や前
向きセルを含む)を検索し、伝送インターフェース(84)
へ向ける検索セルを転送のために準備する。1996年４月
５日に、ファン ゾウ（Fan Zhou）等の氏名で、「Diti
tal Network Incuidng Mechanism ForGrouping Virtual
Message Transfer Paths Having Similar Transfer Se
rviceRates To Facilitate Efficient Scheduling Of T
ransfers Thereover」という名称で出願され、本願の譲
渡人に譲渡された米国特許出願第０８／６２８２０６号
には、本発明の実施形態に使用される装置が記載されて
おり、該装置は、伝送セルバッファ(82)内の各接続に関
するセルをキュー（queue）に入れ、伝送インターフェ
ース(84)を介して伝送するために該セルをスケジュール
する。前記米国特許出願第０８／６２８２０６号は、こ
の引用を以て本願に記載加入される。
【００１３】伝送インターフェース(84)もコミュニケー
ションリンクl3(l)上の後向きＲＭセルを受け取り、Ｒ
Ｍセルスタンプユニット(86)を準備する。ＲＭセルスタ
ンプユニットは、ＲＭセル情報生成モジュール(85)によ
って生成されたレート制御情報を受け取り、それ(レー
ト制御情報)を各後向きＲＭセルに組み込み、内部イン
ターフェース(80)に後向きＲＭセルを準備する。そし
て、内部インターフェース(80)は、バス(62)上の後向き
ＲＭセルを、上述の転送のために各入力ポートモジュー
ル(60(p))に結合する。上述したように、ＲＭセル情報
生成器(85)は、接続に使用される後向きＲＭセル用の情
報を生成する。特に、図６〜図１９にある接続に描かれ
ているように、フィールド45(図(45))内の明示レート値
を制御するのに使用される。図６で、伝送セルバッファ
(82)、特に、調整されていない「利用可能なビットレー
ト」のサービスのために利用できるバッファ(82)の一部
を示す。バッファ(82)の一部は、サービスレートを保証
している接続用のセルCELL(i)を溜めておくために予約
される。残りの部分は、利用可能なレートのサービスを
利用する接続用のセルCELL(i)を溜めておくために使用
される。図６の表現では、利用可能なビットレートのサ
ービスを利用する接続のために割り当てられるバッファ
(83)の部分は制限されている。
【００１４】通常、伝送セルバッファ(82)には、複数の
記憶位置が含まれている(図では分割して示さず)。即
ち、図４にて示される実施形態では、バッファ(82)は、
図４においてバッファ(82)の左端に示される出力端(90)
での出力記憶位置「１」から、バッファ(82)の左端に示
される入力端(91)での入力記憶位置「Ｂ」に亘る「Ｂ」
個の記憶位置を具えるように示されている。セルは、入
力端(91)に接続した入力線(92)上を、入力インターフェ
ース(60)からバッファ(82)に連結され（coupled）、バ
ッファ(82)から出力端(91)を通って排出され（draine
d）、出力線(93)上を伝送インターフェース(84)へ転送
される。図４では、セルは、入力端(85)を通ってバッフ
ァ(82)にロードされると、以前にロードされたが未だ排
出されていないセルの最上部に詰め込まれるように考慮
されてもよい。各セルがバッファから排出される際に
は、バッファ(82)内の最も右側のセル、即ち、通常は、
最近格納されたのではないセルCELL(i)から選択されて
取り出されるであろう。バッファ(82)は、利用可能なビ
ットレートのサービスのためにバッファに割り当てられ
た部分であり、複数の領域(範囲)に分けられている。領
域は、転送待ちのセルによって占有されているバッファ
(82)の一部の広がりを表している。ここで示す実施形態
においては、バッファ(82)は図６の領域１から領域５で
表されるような5つの領域に分割されている。バッファ
内のセル占有度が領域１までに制限されている場合、バ
ッファ(82)の少ない部分のみが転送待ちに使用されてい
る。逆に、セル占有度が、(94)と表される破線によって
表現されている、低閾値を越えた場合、領域１と領域２
が転送待ちのセルCELL(i)で占有されている。すなわ
ち、バッファ占有度は少しだけ上がっている。これによ
って、ある時点でのセル占有度が領域１に制限されてい
て、後から領域２に越えた場合、セルCELL(i)が受け取
られたレートは、同時に一度に転送されるべきレートよ
りも大きいということがわかる。同様に、セル占有度
が、(95)で表される破線で表現されている中低閾値を越
えた場合、領域１から領域３までが転送待ちのセルで占
有されており、バッファ(82)の占有度が高くなってい
る。(96)や97で表される破線で表現されている中高閾値
や高閾値なる閾値も定義されている。これらは領域４と
5を規定し、バッファ(82)の占有度が上がっていること
を示す。それぞれの連続した領域１から領域５に対応し
て、バッファの占有度が増える。
【００１５】任意の所定時刻で、出力ポートモジュール
の伝送セルバッファ(82)における占有度レートが比較的
低い(図の領域１にある)場合、バッファ(82)は、レート
を増加してセルCELL(i)を格納することができ、その結
果、ＲＭセル情報生成器(85)は、各送信先コンピュータ
システム(12(mD))へのコネクションに沿うその他のスイ
ッチングノードが提供するレートの制限を条件として、
より高いレートで伝送するように発信元コンピュータシ
ステム(12(mS))に推奨し得るような、ＲＭセル(30)にて
使用されるレート制御情報を生成し得ることが理解され
る。一方、出力ポートモジュールを通るセル伝送レート
が比較的高い(図の領域５にある)場合、ＲＭセル情報生
成器(85)は、低いレートで伝送するように発信元コンピ
ュータシステム(12(mS))に推奨して、瞬間的な占有度の
増加（「スパイク」）によってバッファ(82)が溢れない
ように、十分なバッファスペースが存在することを保証
することが望ましい。ある実施形態では、各領域は複数
の動作モードに関連づけられている。例えば、一定増加
モード、デフォルト増加モード、通常モード、デフォル
ト減少モード、一定減少モードである。一定増加モード
では、ＲＭセル情報生成モジュール(85)が後向きＲＭセ
ルに準備するレート制御情報は、発信元コンピュータシ
ステム(12(mS))がそのセル伝送レートを、比較的高い値
(一定のレート)までできるだけ増加させることを許す。
一定増加モードでは、ＲＭセル情報生成モジュール(85)
が後向きＲＭセルに準備するレート制御情報は、発信元
コンピュータシステム(12(mS))がそのセル伝送レート
を、バッファ占有度の増加率を減らすことができる程度
に低い範囲で、増加させることを許す。ある実施形態で
は、デフォルト増加モードは次のようになる。 (i)バッファ占有度の変化レートが負である場合、すな
わち、バッファ占有度が減少している場合、セル伝送レ
ートの増加はバッファ占有度の変化レートの一次関数に
なる。つまり、バッファ占有度の変化レートが減少すれ
ばするほど、セル伝送レートを増加させることができ
る。 (ii)バッファ占有度の変化レートが０または僅かに正で
ある場合、すなわち、バッファ占有度の変化レートが０
またはゆっくりと増加している場合、セル伝送レート情
報は、所定の定数である最大セル伝送レート値の関数と
して生成される。但し、 (iii)バッファ占有度の変化レートがわずかでない正の
値である場合、すなわち、バッファ占有度の変化レート
がより早く増加している場合、セル伝送レートの増加は
0にされ、後向きＲＭセルのためのセル伝送レート情報
を決定する際には、最大許容レート定数が使用される。
まとめると、一定増加モードとデフォルト増加モード
は、バッファ(32)が領域１や領域２のような(図６参照)
希薄な状態にあることに関連付けられ、発信元コンピュ
ータシステム(12(mS))がそのセル伝送レートをバッファ
(82)のスペースに効率的に適合させることを可能にする
ために存在する。こうして、例えば、希薄占有状態であ
る領域１は一定増加モードに関連付けられ、発信元コン
ピュータシステム(12(mS))がそのセル伝送レートを急速
に増加させることを可能にする。同様に、もう少し過密
占有状態である領域２はデフォルト増加モードに関連付
けられ、発信元コンピュータシステム(12(mS))がそのセ
ル伝送レートを制御された状態、すなわち、領域２にお
ける占有度の変化レートが増加している場合はセル伝送
レートを減少させるようにすることを可能にする。
【００１６】逆に、同じ実施形態では、一定減少モード
では、ＲＭセル生成モジュールによって準備されるレー
ト制御情報は、発信元コンピュータシステム(12(mS))
に、そのセル伝送レートを比較的高い値、通常は一定の
レートに減少させ、デフォルト減少モードでは、レート
制御情報は、発信元コンピュータシステム(12(mS))に、
そのセル伝送レートをいくぶんか低いレート、バッファ
占有度の減少率を増加させるようなレートに減少させ
る。ある実施形態では、デフォルト減少モードは次のよ
うになる。 (i)バッファ占有度の変化レートが正である場合、すな
わち、バッファ占有度の変化レートが増加している場
合、セル伝送レートの減少はバッファ占有度の変化レー
トの一次関数になる。つまり、バッファ占有度の増加が
早ければ早いほど、セル伝送レートは減少は大きくな
る。 (ii)バッファ占有度の変化レートが０または僅かに負で
ある場合、すなわち、バッファ占有度の変化レートが０
またはゆっくりと減少している場合、セル伝送レート情
報は所定の定数である最大セル伝送レート減少値の関数
として生成される。但し、 (iii)バッファ占有度の変化レートがわずかでない負の
値である場合、すなわち、バッファ占有度の変化レート
がより早く減少している場合、後向きＲＭセルのセル伝
送レート情報を決める際には、所定の最大セル伝送レー
ト減少係数が使用される。ある実施形態では、最大セル
伝送レート減少係数には「１」という値が選択されてい
る。一般に、一定減少モードとデフォルト減少モード
は、例えば領域５や領域４(図６参照)のような、占有領
域が過密な状態で動作するバッファ(32)に関連してお
り、スイッチングノード(11(n))を通るセルのトラフィ
ックにおいて起こり得る瞬間的なスパイク等のために、
スペースを解放するためや、確立し得る別の回線への適
応を容易に行なうために、セル伝送レートを減少するよ
うに発信元コンピュータシステム(12(mS))をイネーブル
する。従って、例えば、過密占有状態にある領域５は一
定減少モードと関連付けられ、発信元コンピュータシス
テム(12(mS))がそのセル伝送レートを急速に減少させる
ことを可能にする。同様に、もう少し希薄占有状態であ
る領域４はデフォルト増加モードに関連付けられ、発信
元コンピュータシステム(12(mS))がそのセル伝送レート
を制御された状態、すなわち、領域４における占有度が
減少している場合はセル伝送レートを増加させるように
することを可能にしている。
【００１７】最後に、通常モードでは、ＲＭセル生成モ
ジュール(85)が準備するレート制御情報は、発信元コン
ピュータシステム(12(mS))に、バッファ占有度が増加し
てる場合は最大許容レートをゆっくりと減少させ、バッ
ファ占有度が減少している場合は佐大許容レートをゆっ
くりと増加させることによって、そのセル伝送レートを
比較的一定のレートになるように管理させることを可能
にする。ある実施形態では、通常モードは次のようにな
る。 (i)バッファ占有度レートが減少している場合、セル伝
送レート情報は、最大許容レートの関数として生成さ
れ、バッファ占有度の変化レートの線形関数である増加
係数分だけ増分される。 (ii)バッファ占有度レートが増加している場合、セル伝
送レート情報は、最大許容レートの関数として生成さ
れ、バッファ占有度の変化レートの線形関数である減少
係数分だけ減分される。一般に、通常モードは、領域３
(図６参照)のような、通常操作領域内にあるバッファ(8
2)操作に関連付けられる。
【００１８】特定の実施形態によっては、いかなる領域
にも関連づけられていない動作モードが存在してもよい
ことがわかる。例えば、特定の実施形態においては、2
つ以上の領域が1つの動作モードに関連付けられている
可能性もある。例えば、通常モードが領域３と領域４に
関連付けられ、デフォルト減少モードが領域５に関連付
けらていてもよい。そのような実施形態においては、バ
ッファ占有度が領域３でも領域４でもない場合、ＲＭセ
ル生成モジュール(85)によって準備されるレート制御情
報は、発信元コンピュータシステム(12(mS))にそのセル
伝送レートを比較的一定のレート(通常モードに相当)に
管理させることを可能にし、逆にバッファ占有度が領域
５に到達した場合、レート制御情報は、発信元コンピュ
ータシステム(12(mS))にそのセル伝送レートを制御され
た状態、領域５内の占有度が減少していれば増加させる
状態(デフォルト減少モードに相当)にすることを可能に
する。このような実施形態においては、一定減少モード
に関連付けられる領域は存在しない。同様に、特定の実
施形態では、領域２と領域３は通常動作モードに関連付
けられ、デフォルト増加動作モードは領域１に関連付け
られ得る。そのような実施形態においては、バッファ占
有度が領域２にも領域３にもない場合、ＲＭセル生成モ
ジュール(85)が提供するレート制御情報は、発信元コン
ピュータシステム(12(mS))のセル伝送レートを比較的一
定のレート(通常動作モードに相当)で維持するように、
該システム(12(mS))をイネーブルし、一方、バッファ占
有度が領域１にまで減少した場合、レート制御情報は、
領域１内の占有度が減少すると、発信元コンピュータシ
ステム(12(mS))のセル伝送レートを減少するように制御
することにより、該セル伝送レートを増加するように、
該システム(12(mS))をイネーブルする。このような実施
形態においては、一定増加モードに関連付けられる領域
は存在しない。
【００１９】上述したように、ＲＭセル情報生成器(85)
は後向きＲＭセル用のセル伝送レート情報を生成する。
この操作において、ＲＭセル情報生成器(85)は2つの一
般的な操作をする。ひとつの操作においては、ＲＭセル
情報生成器(85)は、バッファ(82)の占有度や、バッファ
占有度が増加しているか減少してるかに関係する統計情
報(特に、上述しているような、利用可能なビットレー
トのサービスに許容される割合)を管理し定期的に更新
する。さらに、ここで最大許容レート値や増加係数、減
少係数と表されている値も生成する。もうひとつの操作
においては、後向きＲＭセルが受け取られると、ＲＭセ
ル情報生成器(85)は、後向きＲＭセル内で使用されるこ
とができる、最大許容レート値、減少係数などの情報か
ら、明示レート値を生成する。ある実施形態において
は、バッファ(82)はコミュニケーションリンクごとに割
り当てられ、ＲＭセル情報生成器(85)は、実際に、各コ
ミュニケーションリンクに割り当てられた各バッファの
一部についての統計情報を管理し、更新し、各コミュニ
ケーションリンクのためのセル伝送レート情報を個別に
生成する。周期的な更新間隔は、出力ポートグループ31
(p)がセルCELL(i)を伝送する時間間隔の選択された倍数
である。セル伝送レート情報を生成する際に、ＲＭセル
情報生成器(85)は、上述のような最大許容レート、増加
係数および減少係数や、後述するその他のものを含めた
幾つかのパラメータを利用する。さらに、ＲＭセル情報
生成器(85)は、それ(すなわちＲＭセル情報生成器(85))
が最大許容レートを増加し得るように、レートを制御す
る前向きＲＭセルカウンタを維持する。通常、ＲＭセル
情報生成器(85)は、(i)前向きＲＭセルを受け取ると、
前向きＲＭセルカウンタを増分し、(ii)最大許容レート
を調整すると、前向きＲＭセルカウンタを減分し、且
つ、(iii)バッファ占有度が選択したレベルであるかど
うかや、バッファ占有度の変化レートが増加中であるか
どうかというような基準に基づいて、前向きＲＭセルカ
ウンタを０にして、最大許容レートを調整しないように
する。前向きＲＭセルカウンタは、前向きＲＭセルのク
ラスタ化（clustering）を調整し、且つ、前向きＲＭセ
ルのより規則正しく離間した流れを模倣するために提供
されており、通常、ＲＭセル情報生成器(85)は、前向き
ＲＭセルが比較的速いレートで受け取られる期間よりも
少なく、且つ、前向きＲＭセルが比較的遅いレートで受
け取られる期間よりも多い頻度で、最大許容レート、増
加係数および減少係数を更新できる。従って、ＲＭセル
情報生成器(85)は、前向きＲＭセルを受け取るレートと
更新間隔の両方の関数であるタイミングで、最大許容レ
ート、増加係数および減少係数を更新する。
【００２０】バッファ占有度の統計情報を定期的に更新
する際にＲＭセル情報生成器(85)によって成される操作
は、図７〜図１５の流れ図に示されている。明示レート
値生成の操作は図１６〜図１９の流れ図に示れている。
まず図７〜図１５を見ると、ＲＭセル情報生成器(85)
は、まず、バッファ占有識別子、バッファ占有度変化レ
ートΔ(0)、前向きＲＭセルカウンタなどのいくつかの
変数を初期化し、0に設定する(工程100)。さらに、ＲＭ
セル情報生成器(85)は、最大許容レート値MAR(0)を、目
標レート値に適合するように初期化する。目標レート値
とは、ＲＭセル情報生成器(85)に対して準備されるパラ
メータである(工程101)。輻輳状態フラグCONGと輻輳過
度状態フラグVerCONGは、混雑なしを表すように初期化
される(工程102)。初期化工程の後に、ＲＭセル情報生
成器(85)は、各連続更新期間の最後に、バッファ占有度
統計情報の更新と、各最大許容レート値MAR(n)、増分係
数値MIR(n)および減分係数値MDF(n)の更新を、繰り返し
行う。最大許容レート値MAR(n)、増分係数値MIR(n)およ
び減分係数値MDF(n)は、後向きＲＭセルに関して必要と
される時、種々の発信元コンピュータシステム(12(mS))
に提供されるセルレート情報に等しい明示レート値を生
成する際に、ＲＭセル情報生成器(85)によって使用され
る。
【００２１】特に、ＲＭセル情報生成器(85)が更新間隔
を過ぎていると判定した場合(工程110)、バッファ(82)
のバッファ占有度識別子の現在の値を決定するために工
程111へ進み、新たなバッファ占有度変更識別子Δ(n)を
現在のバッファ占有度識別子の値と前のバッファ占有度
識別子の値との差として生成する。ＲＭセル情報生成器
(85)はまた現在のバッファ占有度識別子の値を次回の繰
り返しのため、つまり「n+1」回目のバッファ占有度識
別子Δ(n+1)を決定するためのバッファ占有度識別子と
して保持しておく。その後、ＲＭセル情報生成器(85)
は、(i)増加係数MIR(n)と減少係数MDF(n)の値を調整
し、輻輳状態フラグCONGおよび輻輳過度状態フラグVerC
ONGを調整する動作と、(ii)ＲＭセルカウンタと最大許
容レートMAR(n)を更新する動作を実行する。ＲＭセル情
報生成器(85)が実行する動作のうち、(i)に関連した特
定の動作、つまり増加係数MIR(n)および減少係数MDF(n)
の値の調整に関連した動作は、バッファ占有度識別子の
現在値によって、バッファ(82)に関する領域１〜５（図
６を参照）が示される特定の占有度と、各領域に関連す
る動作モードとに依存する。もしＲＭセル情報生成器(8
5)が現在のバッファ占有度識別子の値がバッファ占有度
は領域１に制限されていることを表していれば(特に、
一定増加モードに関連付けられているいかなる領域に対
しても)(工程112)、ＲＭセル情報生成器(85)は、輻輳状
態フラグCONGおよび輻輳過度状態フラグVerCONGを初期
状態に戻し(工程113)、増加係数MIR(n)を所定の定数で
ある増加係数で、ＲＭセル情報生成器(85)に与えられた
要素に対応するfixMIRへ調整し、減少係数MDF(n)を
「１」に調整する(工程114)。工程112へ戻って、もしＲ
Ｍセル情報生成器(85)がこの工程で占有度領域１(ある
いは一定増加モードに関連付けられている任意の領域)
に制限されていないことをバッファ占有度識別子の値が
表していると判定した場合には、工程120へ進む。現在
のバッファ占有度識別子の値がバッファ占有度は領域２
(あるいはデフォルト増加モードに関連付けられている
任意の領域)に制限されているかどうかを表しているか
どうかを決定する。もしそうならば、ＲＭセル情報生成
器(85)は、まず輻輳状態フラグCONGおよび輻輳過度状態
フラグVerCONGの両方をクリアし(工程121)、その後、い
くつかの段階を経て増加係数MIR(n)と減少係数MDF(n)の
値を生成する(工程121)。
【００２２】増加係数MIR(n)と減少係数MDF(n)の値を生
成する際、ＲＭセル情報生成器(85)によって行なわれる
特定の動作は、バッファ占有度の変化レートΔ(n)が負
であるか否か、即ちバッファ占有度が減少しているか、
僅かに増加しているか、或いは著しく増加しているか
を、新たなバッファ占有度変更識別子の値Δ(n)が示し
ているかどうかに依存し、ＲＭセル生成器(85)は、その
ことから工程122において適切な決定をする。もし、Ｒ
Ｍセル情報生成器(85)が工程122でバッファ占有度が減
少していると判定すれば(即ち、もし、Δ(n)が0より小
さいならば)、ＲＭセル生成器(85)は、増加係数MIR(n)
を生成し、領域２のスケーラブル増加係数scaleMIR(2)
とバッファ占有度の変化レートΔ(n)の絶対値を掛けあ
わたものに設定し(工程123)、それにより、バッファ占
有度が減少しているレートに関連して、増加係数MIR(n)
を調整する。その後、増加係数MIR(n)がその領域の所定
の増加係数よりも小さくないことを確かめるために、Ｒ
Ｍセル生成器(85)は工程122で決定された増加係数MIR
(n)の値がその領域のデフォルトの増加係数の値defMIR
よりも小さいかどうかを判定し(工程124)、もしそうな
らば、増加係数MIR(n)に基本増加係数defMIRを設定する
(工程125)。続く工程125あるいは工程124で、もしその
工程で負の決定をした場合、ＲＭセル情報生成器(85)は
減少係数MDF(n)を「１」という値に設定する(工程12
6)。工程121へ戻って、ＲＭセル情報生成器(85)が、そ
の工程でバッファ占有度の変化レートΔ(n)が安定して
いるかわずかながら増加していると判定した場合、工程
130へ進み、そこで増加係数の値を所定の増加率の値def
MIRに設定する。続く工程130では、ＲＭセル情報生成器
(85)は減少係数MDF(n)を「１」とするために工程125へ
進む。もう一度工程121に戻り、ＲＭセル情報生成器が
この工程でバッファ占有度変化レートΔ(n)がかなり増
加していると判定すれば、工程131へ進み、そこで増加
係数MIR(n)の値を「０」に設定する。続く工程131で
は、ＲＭセル情報生成器(85)は減少係数MDF(n)を「１」
に設定するために工程125へ進む。
【００２３】工程120へ戻って、もしこの工程でＲＭセ
ル情報生成器(85)が、現在のバッファ占有度識別子の値
がバッファ占有度が領域２(あるいは基本増加モードと
関連付けられている任意の領域)に制限されていないこ
とを表していると判定すれば、それ(つまり現在のバッ
ファ占有度識別子の値)がバッファ占有度が領域３(ある
いは基本モードと関連付けられている任意の領域)に制
限されていることを表しているかどうかを判定するため
に工程140へ進む。もしＲＭセル情報生成器(85)が工程1
40で正の判定をした場合、まずバッファ占有度変化レー
トΔ(n)が負(この場合バッファ占有度は減少している)
なのか0なのか正(この場合バッファ占有度は安定してい
るか増加している)なのかを判定する(工程141)。もしＲ
Ｍセル情報生成器(85)が工程141で正の判定をした場
合、つまり、バッファ占有度変化レートΔ(n)が負の場
合、輻輳状態フラグCONGおよび輻輳過度状態フラグVerC
ONGをクリアし(工程142)、増加係数MIR(n)のための値
を、スケーラブル通常増加パラメータscaleMIR(r)とバ
ッファ占有度Δ(n)との積として生成する。スケーラブ
ル通常増分パラメータscaleMIRn(r)に関して選択された
値は、基本動作モードと関連付けられ得るさまざまな領
域「r」に関して異なってもよい。さらに、ＲＭセル情
報生成器(85)は減少係数MDF(n)を「1」に設定する(工程
144)。工程141へ戻って、もしＲＭセル情報生成モジュ
ール(85)がその工程で負の判定をした場合、つまりバッ
ファ占有度変化レートΔ(n)が0か正である場合、工程15
0で始まる一連の工程へ進む。まず、ＲＭセル情報生成
モジュール(85)は輻輳状態フラグCONGをセットし、輻輳
過度状態フラグVerCONGをクリアする(工程150)。その
後、ＲＭセル情報生成モジュール(85)は増加係数MIR(n)
を「0」に設定し(工程151)、工程152へ進んで減少係数M
DF(n)を1-scaleMDFn(r)|Δ(n)|に設定する。ここで「|
Δ(n)|」は「Δ(n)」の絶対値を表し、scaleMDFn(r)は
基本モードと関連付けられ得るさまざまな領域「r」で
異なってもよい変更可能な基本パラメータを表わす。
【００２４】工程140へ戻り、ＲＭセル情報生成器(85)
が、その工程で現在のバッファ占有度識別子の値がバッ
ファ占有度が領域３(あるいは基本増加モードと関連付
けられている任意の領域)に制限されていないことを表
していると判定すれば、現在のバッファ占有度識別子の
値が、バッファ占有度が領域４(あるいは基本減少モー
ドと関連付けられている任意の領域)に制限されている
ことを表しているかどうかを判定する(工程160)。その
場合、ＲＭセル情報生成器(85)は、まず輻輳状態フラグ
CONGおよび輻輳過度状態フラグVerCONGを両方ともセッ
トし(工程161)、その後増加係数MIR(n)と減少係数MDF
(n)の値を生成するために1つ以上の段階を踏む。増加係
数MIR(n)と減少係数MDF(n)の値を生成する際、ＲＭセル
情報生成器(85)によって行なわれる特別の動作は、新し
いバッファ占有度変更識別子の値Δ(n)が、バッファ占
有度の変化が正であることを示しているかどうか、つま
り、バッファ占有度変化レートΔ(n)が増加、僅かに減
少、かなり減少しているかに依存し、ＲＭセル生成器(8
5)はそこから工程162において適切な判定をする。もし
ＲＭセル情報生成器(85)が工程162でバッファ占有度が
増加している(つまりΔ（ｎ）が０より大きい)であると
判定すれば、ＲＭセル生成器(85)は減少係数MDF(n)を
「1 - scaleMDFdd(r)|Δ(n)|」として生成し(工程16
3)、それにより、バッファ占有度が増加するレートに関
連して、減少係数MDF(n)を調整する。ここで、|Δ(n)|
は上と同様に「Δ(n)」の絶対値を表し、scaleMDFdd(r)
は基本減少モードと関連付けらうるさまざまな領域
「r」によって異なってもよい変更可能な基本減少要素
を表わす。その後、減少係数MDF(n)が基本減少係数defM
DFよりも大きくないことを確かめるために、ＲＭセル生
成器(85)は、工程163で決定された減少係数MDF(n)の値
がデフォルトの増加係数の値defMDFよりも大きいかどう
かを判定し(工程164)、その場合、減少係数MDF(n)に基
本減少係数defMIR(この値もまたいろいろな領域「r」で
異なってもよい)を設定する(工程165)。さらに、ＲＭセ
ル情報生成器(85)は増加係数MIR(n)に「0」という値を
設定する(工程166)。
【００２５】工程162に戻り、もしＲＭセル情報生成器
(85)が、この工程で、バッファ占有度変化レートΔ(n)
が安定しているか僅かに減少していると判定した場合、
工程170へ進み、そこで減少レート値を基本変化レート
値defMDFとする。続く工程170ではＲＭセル情報生成器
(85)は工程166へ進み、増加係数MIR(n)を「0」に設定す
る。もう一度工程162へ戻り、もしＲＭセル情報生成器
(85)がこの工程でバッファ占有度変化レートΔ(n)がか
なり減少していると判定すれば、工程171へ進み、そこ
で減少係数MDF(n)を「1」に設定する。続く工程171で
は、ＲＭセル情報生成器(85)は工程166へ進み、増加係
数MIR(n)を「0」という値に設定する。工程160へ戻り、
もしこの工程でＲＭセル情報生成器(85)が、現在のバッ
ファ占有度識別子の値がバッファ占有度が領域４(ある
いは基本減少モードと関連付けられている任意の領域)
に制限されていないことを表していると判定すれば、現
在のバッファ占有度識別子の値が領域５(あるいは一定
減少モードと関連付けられている任意の領域)に制限さ
れていることを表しているかどうかを判定する(工程20
0)。もし、工程200において、バッファ占有度が領域５
(或いは一定増加動作モードと関連付けられている任意
の領域)に制限されていることを、バッファ占有度識別
子の現在値が示していると、ＲＭセル情報生成器(85)が
判定すれば、ＲＭセル情報生成器(85)は、輻輳状態フラ
グCONGをセットし、場合によっては輻輳過度状態フラグ
VerCONGもセットし(工程201)、減少係数MDF(n)の値を、
ＲＭセル情報生成器(85)によって与えられたパラメータ
に対応する値である所定の減少係数fixMIRへ調整し、増
加係数MIR(n)を「1」に調整する(工程203)。
【００２６】輻輳状態フラグCONGおよび輻輳過度状態フ
ラグVerCONGを調整し、工程112から203において増加係
数MIR(n)と減少係数MDF(n)を生成したあとに、ＲＭセル
情報生成器(85)は前向きＲＭセルカウンタを調整するた
めに一連の工程へ進み、最終最大許容レートfMARと最終
増加係数fMIR(n)および最終減少係数fMDF(n)を、反復の
ために生成する。次回の反復の際、これらの値が更新さ
れる以前に後向きＲＭセルが受け取られたならば、まず
ＲＭセル情報生成器(85)は輻輳状態フラグCONGがセット
されているかどうかを判定する(工程211)。上述のよう
に、(i)工程150で、バッファ占有度が通常モードと関連
付けられているものであるかどうかとその占有度がstab
leかincreasingであるのか、そして(ii)工程161と201で
バッファ占有度がデフォルト減少モードおよび一定減少
モードに関連付けられているかをＲＭセル情報生成器(8
5)が判定すれば、輻輳状態フラグCONGがセットされ、そ
うしてバッファ(82)は一般に過密密集状態になる。続く
工程211あるいは工程210では、もしＲＭセル情報生成器
(85)がその工程で輻輳状態フラグCONGがセットされてい
ないと判定した場合、ＲＭセル情報生成器(85)は工程21
2へ進む。工程212では、ＲＭセル情報生成器(85)は、前
向きＲＭセルカウンタが「0」以外の値に設定されてい
るかどうかを判定する。もしＲＭセル情報生成器が工程
212で正の判定をすれば、ＲＭセル情報生成器は最終増
加率fMIR(n)を生成し、(i)前向きＲＭセルカウンタを減
らし(工程213)、(ii)増加係数MIR(n)とＲＭセル情報生
成器(85)に与えられたパラメータに対応する所定の最大
増加率maxMIRのうち小さい方をfMIR(n)に設定し、(iii)
最大許容レートを生成し、(a)前回の反復のために生成
された最終最大許容レートfmAR(n-1)と工程214で生成さ
れた最終増加率fMIR(n)の合計と(b)目標レートのうち、
小さい方を最大許容レートfMAR(n)に設定する。工程212
へ戻り、もし工程212でＲＭセル情報生成器(85)が、前
向きＲＭセルカウンタが「0」という値に設定されてい
ると判定した場合、ＲＭセル情報生成器(85)は、最終増
加レートfMIR(n)を生成しそれに増加レートMIR(n)を設
定し(工程220)、最終最大許容レートfMAR(n)を、前回の
反復のために生成された最終許容レートfMAR(n-1)に設
定する。続く工程215か工程221では、ＲＭセル情報生成
器(85)は、(a)減少係数MDF(n)と、(b)ＲＭセル情報生成
器(85)によって与えられたパラメータに対応する値であ
る最小減少係数minMDFのうち、大きい方を最終減少係数
fMDF(n)に設定する(工程222)。
【００２７】上述したように、ＲＭセル情報生成器(85)
は、ＲＭセルスタンプユニット(86)が接続用の後向きＲ
Ｍセルを受けとった際、最も新しい最大許容レートの値
MAR(n)と最終減少係数fMDF(n)を使用する。MAR(n)とfMD
F(n)は、ＲＭセル情報生成器(85)が、後向きＲＭセルの
ためのフィールド(45)のための明示レート値を生成する
ために、複数のパラメータと共に生成していたものであ
る。明示レート値の生成に関してＲＭセル情報生成器(8
5)によって行われる操作は、図１６〜図１９の流れ図に
示してある。図１６〜図１９を参照すると、ＲＭセル情
報生成器(85)は、ＲＭセルを受け取ると、まず方向フラ
グ(40)から、ＲＭセルが前向きＲＭセルであるか後向き
ＲＭセルであるかを判定する(工程250)。もしＲＭセル
情報生成器(85)がそのＲＭセルは前向きＲＭセルである
と判定すれば、ＲＭセルカウンタを増やし(工程251)、
工程250へ戻る。一方、もし工程250でＲＭセル情報生成
器(85)が、方向フラグ(40)がそのＲＭセルは後向きＲＭ
セルであることを示していると判定すれば、ＲＭセルの
中のフィールド(45)の明示レート値を生成する一連の工
程へ進む。一般に、ある特定の接続と関連付けられてい
るＲＭセルの中のフィールド(45)の明示レート値を決定
する際に、特定の出力ポートモジュール(61(p))によっ
て行われるいくつかの接続においてバッファ占有度が比
較的高い場合、今度は、出力ポート61(p)がサービスし
ているすべての接続に資源をだいたい等しく共有させて
おくために、ＲＭセル情報生成器(85)は、その特定の接
続に用いられた資源について検討する。これは、今度
は、概してバッファ(82)の一部、特に利用可能なビット
レートサービスを提供している部分に関係している。そ
こは特定の接続のためのセルで占有されている。従っ
て、もし(i)輻輳過度状態フラグVerCONGがセットされい
る場合、すなわち、バッファ占有度が、デフォルト減少
モードもしくは一定増加モードに関連付けられている領
域にある場合、(ii)後ろ向きセルと関係している接続用
のセルによって占有されているバッファ(82)の部分が、
選択された閾値よりも高い場合、ＲＭセル情報生成器(8
5)によって与えられた明示レート値は、その接続のセル
伝送レートを下げようとする値によって制限される。一
方、もしバッファ(82)の一部が、選択された閾値よりも
低い範囲で、ある接続のためのセルによって占有されて
いる場合、ＲＭセル情報生成器(85)はより高い値を設定
することができる。いずれにせよ、ＲＭセル情報生成器
(85)が設定する明示レートは、後向きＲＭセルにある明
示レート値に設定されているものよりもより速い接続上
のセル転送に対しては設定されない。
【００２８】工程250に戻り、よりはっきり言うと、も
しＲＭセル情報生成器(85)が、方向フラグがＲＭセルが
後ろ向きセルであるとことを示していると判定した場
合、その接続のためのバッファ占有度が適当であるか選
択した閾値を越えているのかを判定するために工程260
へ進む。もしＲＭセル情報生成器(85)が工程260で正の
判定をすれば、後向きＲＭセルのフィールド(21)と22の
仮想経路識別子と仮想回線識別子(図４参照)に関連付け
られている、その接続のバッファ占有度が選択した閾値
よりも上かどうかを判定する(工程261)。もしＲＭセル
情報生成器(85)が工程261で正の判定をすれば、輻輳過
度状態フラグVerCONGがセットさているかどうかを判定
する(工程262)。もしＲＭセル情報生成器(85)が工程262
で正の判定をすれば、後向きＲＭセルのフィールド(45)
の内包物に対する期待レート値を以下のように生成する
(工程263)。 (i)後向きＲＭセルのフィールド(45)にある現在の明示
レート値(送信先コンピュータシステム(12(mD))もしく
は発信元コンピュータシステム(12(mS))から送信先コン
ピュータシステム(12(mD))への経路上にあるスイッチン
グノード(l1(n))の下向きストリームが、低いレートに
設定されてある場合、そのレートは上書きされないこと
を保証する)； (ii)(a)その接続のために生成された最も新しい最大許
容セルレート値と最も最近生成されたの最終減少係数fM
DF(n)を掛けあわせたものに、(b)ＲＭセルのフィールド
(47)にある最小セルレートを足したもの；及び (iii)利用可能なセルレートの所定割合であって、該割
合は、ある出力ポートモジュール(61(p))を用いて利用
できるセルレートサービスに関して利用可能な最大セル
伝送帯域幅に相当する。ある実施形態では、該割合は1/
2である。
【００２９】工程262に戻ると、ＲＭセル情報生成器(8
5)が輻輳過度状態フラグVerCONGがセットされていない
と判定した場合、工程264に進み、期待レートを下の
(i),(ii)のうち小さなものとして生成する。 (i)ＲＭセルのフィールド(45)にある現在の明示レート
値(送信先コンピュータシステム(12(mD))もしくは発信
元コンピュータシステム(12(mS))から送信先コンピュー
タシステム(12(mD))への経路上にあるスイッチングノー
ド(l1(n))の下向きストリームが、低いレートに設定さ
れてある場合、そのレートは上書きされないことを保証
する)；及び (ii)(a)その接続のために生成された最も新しい最大許
容セルレート値と最も最近生成されたの最終減少係数fM
DF(n)を掛けあわせたものに、(b)後向きＲＭセルのフィ
ールド(47)にある最小セルレートを足したもの。工程26
1に戻ると、ＲＭセル情報生成器(85)は、後向きＲＭセ
ルのフィールド(21)(22)(図４参照)にある仮想経路識別
子と仮想回線識別子に関連付けられている接続のための
バッファ占有度が、選択された閾値以下であると判定し
た場合、工程265に進み、明示レート値を次の(i),(ii),
(iii)のうち最小のものとして生成する。 (i)後向きＲＭセルフィールド(45)にある現在の明示レ
ート値(送信先コンピュータシステム(12(mD))もしくは
発信元コンピュータシステム(12(mS))から送信先コンピ
ュータシステム(12(mD))への経路上にあるスイッチング
ノード(l1(n))の下向きストリームが、低いレートに設
定されてある場合、そのレートは上書きされないことを
保証する)； (ii)(a)その接続のために生成された最も新しい最大許
容セルレート値と最も最近生成されたの最終減少係数fM
DF(n)を掛けあわせたものに、(b)後向きＲＭセルのフィ
ールド(47)にある最小セルレートを足したもの；及び (iii)次の(a),(b)のうち大きなもの。(a) 利用可能なセ
ルレートと増加係数を掛けあわせたもの(b)それぞれの
接続用に選択された定数である最大セルレート値(iii)
で使用されている増加係数は、広域ネットワーク(WAN)
や局地ネットワーク(LAN)などの、様々な型のネットワ
ークに使用される接続で異なっていてもよい。WAN内で
後向きＲＭセルを返すために発信元コンピュータシステ
ム(12(mS))が前向きＲＭセルを転送するのに要求される
時間は、LANに比べて非常に長いので、それらのセル伝
送レートを減少させるべきであると発信元コンピュータ
システム(12(mS))に通知する際の遅延はLAN内よりもWAN
内のほうが長くなる可能性があり、LAN環境内よりもWAN
環境内のほうがセル伝送レートの増加率を制限するほう
が望ましい。その場合、増加係数は、LAN環境内よりもW
AN環境内のほうが低い値を選択される。
【００３０】最後に、工程263、264、265に続いて、Ｒ
Ｍセル情報生成器(85)は、工程270、271に進む。そこで
は、平均最終最大許容レート値afMARを生成する。平均
最終最大許容レートafMARは、最終最大許容レートがあ
まりに早く変化しないように与えられる。平均最終最大
許容レート値afMARは、最大許容レート値MAR、増加係数
MIRおよび減少係数MDF(図７〜図１５参照)を更新する際
と、図１６〜図１９にて記載される動作中に、該動作に
従って最大許容レートMARが調整されない場合に、期待
レート値(図１６〜図１９参照)を生成する際とに実行さ
れる動作に関連する最大許容レートMARおよび最終最大
許容レートfMARとして、引き続き使用される。しかし、
ＲＭセル情報生成器(85)は、接続がうまくいっている、
すなわち、バッファ占有度が選択された上限と下限(上
の工程263、264、265で使用されているそれぞれの閾値)
に収まっている場合にのみこうするわけではない。従っ
て、工程270では、ＲＭセル情報生成器(85)は、その接
続のバッファ占有度が上限と下限の間にあるか判定し、
その場合は、平均最終最大許容レートを生成するため
に、工程271へ進む。工程271では、ＲＭセル情報生成器
(85)は平均最終最大許容レート値を生成し、(1-AVF(1-f
MDF))fMARに設定する。ここで「AVF」は所定の平均化係
数である。
【００３１】本発明は数々の有利な点を提供している。
特に、発信元コンピュータシステム(12(mS))に対してセ
ル伝送レート情報を準備するために、後向きＲＭセルに
明示レートおよび混雑情報をすばやく生成する機構を提
供している。図１から図１９に関係して、上述したよう
に、本発明に対する様々な変更が成しうることがわか
る。例えば、バッファ(82)で使用されるセル占有領域の
数は5より多くても少なくてもよい。さらに、動作モー
ドの数は5より多くても少なくてもよく、それらはここ
で触れたもの以上に様々なセル占有領域に関連付けられ
てもよい。実際、多数の領域とそれらに関連付けられる
動作モードの数は、明示レートが、事実上、バッファ占
有度とバッファ占有度変化レートの連続関数であるよう
に与えられるほど多くてもよい。さらに、バッファ(82)
が離散的な領域に分割されている場合でも、様々な領域
を定義しているバッファ占有度閾値(参照数字(94)〜(9
7)で表されている4つの閾値)の値も、バッファ(82)を同
じ大きさにも異なる大きさにも分割することができる。
加えて、平均増加レートパラメータ、平均減少係数パラ
メータ、スケーラブル増加係数、スケーラブル減少係数
などの様々なパラメータも、フロー制御「明示レート」
情報が、様々なコンピュータシステムがバッファ(82)を
溢れさせるかもしれないレートでは転送しないように準
備するように保証する範囲で、様々なバッファ占有領域
１から5の間で異なっていてもよい。さらに、本発明に
適合するシステムは、部分的にであれ全体であれ、特殊
用途のハードウェアを使用しても、一般用途のマイクロ
プロセッサを使用してもよく、それらの一部を適切なプ
ログラムによって制御してもよい。上記の説明は、本発
明の特定の実施形態に限定されている。しかしながら、
本発明に様々な変形及び修正を行なって、本発明の特徴
の幾つかまたは全てを達成し得ることは、明らかであろ
う。特許請求の範囲の目的は、前記範囲及び本発明の真
の精神及び範囲内に入るような他の変形及び修正をカバ
ーする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された経路指定ノードを含
むコンピュータネットワークを示す模式図である。
【図２】メッセージパケットの構造と、その構成要素で
あり、図１にて示されるネットワーク上で転送されるセ
ルを示す模式図である。
【図３】図２のセルの構造を示す模式図である。
【図４】図１にて示されるネットワーク上で転送される
「資源管理(ＲＭ)」セルの構造を示す模式図である。
【図５】図１にて示されるネットワーク上で有用なスイ
ッチングノードの構造を示す模式図である。
【図６】図５にて示される経路指定ノードの動作を理解
する際に役立つブロック図である。
【図７】図７乃至図１５は、本発明に従うスイッチング
ノードの動作を示すフローチャートである。
【図８】図７乃至図１５は、本発明に従うスイッチング
ノードの動作を示すフローチャートである。
【図９】図７乃至図１５は、本発明に従うスイッチング
ノードの動作を示すフローチャートである。
【図１０】図７乃至図１５は、本発明に従うスイッチン
グノードの動作を示すフローチャートである。
【図１１】図７乃至図１５は、本発明に従うスイッチン
グノードの動作を示すフローチャートである。
【図１２】図７乃至図１５は、本発明に従うスイッチン
グノードの動作を示すフローチャートである。
【図１３】図７乃至図１５は、本発明に従うスイッチン
グノードの動作を示すフローチャートである。
【図１４】図７乃至図１５は、本発明に従うスイッチン
グノードの動作を示すフローチャートである。
【図１５】図７乃至図１５は、本発明に従うスイッチン
グノードの動作を示すフローチャートである。
【図１６】図１６乃至図１９は、本発明に従うスイッチ
ングノードの動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１６乃至図１９は、本発明に従うスイッチ
ングノードの動作を示すフローチャートである。
【図１８】図１６乃至図１９は、本発明に従うスイッチ
ングノードの動作を示すフローチャートである。
【図１９】図１６乃至図１９は、本発明に従うスイッチ
ングノードの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
(10) コンピュータネットワーク (11) スイッチングノード (12) コンピュータシステム (82) 伝送セルバッファ (85) 資源管理（ＲＭ）セル情報生成器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイ ピー．アダムズ アメリカ合衆国 16127 ペンシルバニア, グローブ シティ，グレンブルック ドラ イブ 54 (72)発明者 ジョン シー．アール．ベネット アメリカ合衆国 15225 ペンシルバニア, ネビルアイランド，エール アベニュー 7410 (72)発明者 サンディープ シャムスカ アメリカ合衆国 95131 カリフォルニア, サンホゼ，ブリアー ポイント ドライブ 1638

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デジタルネットワークのスイッチングノ
    ードに関連して使用される資源管理セル情報生成器であ
    って、該ネットワークは、前記スイッチングノードによ
    って相互接続される発信元デバイス及び送信先デバイス
    を含んでおり、発信元デバイスは、セルを生成し、該セ
    ルが、スイッチングノードを通る経路上を、前記選択さ
    れた伝送レートにて送信先デバイスへ伝送されて、デー
    タが、前記発信元デバイスから前記送信先デバイスへ下
    流方向に伝送されるものであり、さらに、発信元デバイ
    スは、資源管理セルを周期的に生成し、該セルが、前記
    経路上を前記送信先デバイスへ伝送されるものであり、
    送信先デバイスは、前記資源管理セルが、前記スイッチ
    ングノードを介して上流方向に前記経路上を前記発信元
    デバイスに戻されるものであり、スイッチングノード
    は、前記下流方向に伝送されるセルを一時記憶するバッ
    ファと、前記ネットワークからセルを受信し、受信した
    セルを前記バッファ内に一時記憶するセル受信器と、前
    記バッファに一時記憶されたセルを伝送するセル伝送器
    とを含んでおり、資源管理セル情報生成器は、前記セル
    伝送器が伝送する資源管理セルの中に含まれる前記フロ
    ー制御情報を生成しており、資源管理セル情報生成器
    は、 Ａ．バッファ占有度の変化レートに対応して、最大許容
    レート値を周期的に更新し、伝送のためにセルを現在一
    時記憶しているバッファにおいて、現在の占有度を特定
    する周期的統計量生成器と、 Ｂ．前記バッファに一時記憶された資源管理セル内に含
    まれる前記フロー制御情報を生成するフロー制御レート
    生成器であって、前記周期的統計量生成器が生成した最
    新の最大許容レート値と、バッファ占有度における変化
    に関連して生成された調整係数値とに関連して、フロー
    制御情報を生成するフロー制御レート生成器、とを含む
    ことを特徴とする資源管理セル情報生成器。
  2. 【請求項２】 バッファは、複数のセル占有度領域に分
    割され、各領域は、複数の動作モードの中の１つに関連
    し、周期的統計量生成器は、最大許容レート値が更新さ
    れるときには、バッファのセル占有度領域に関連した動
    作モードに関する最大許容レート値を更新する、請求項
    １に記載の資源管理セル情報生成器。
  3. 【請求項３】 動作モードの１つは、一定増加モードで
    あり、もし、バッファのセル占有度領域が、前記一定増
    加モードに関連するならば、フロー制御レート生成器
    は、最大許容レート値を、以前の最大許容レート値と所
    定の増分レート値との和として更新する、請求項２に記
    載の資源管理セル情報生成器。
  4. 【請求項４】 セル占有度領域の１つは、バッファが希
    薄に占有される希薄占有領域であり、一定増加モード
    は、前記希薄占有領域に関連する、請求項３に記載の資
    源管理セル情報生成器。
  5. 【請求項５】 フロー制御レート生成器は、選択された
    目標レート値に関して、最大許容レートを更新する、請
    求項３に記載の資源管理セル情報生成器。
  6. 【請求項６】 フロー制御レート生成器は、資源管理セ
    ルにて特定された最小セルレート値に関して、最大許容
    レートを更新する、請求項３に記載の資源管理セル情報
    生成器。
  7. 【請求項７】 セル占有度領域の１つは、デフォルト増
    加モードであり、フロー制御レート生成器は、以前の最
    大許容レート値と、バッファ占有度の変化レートに関し
    て決定された調整係数とに関して、最大許容レート値を
    更新する、請求項２に記載の資源管理セル情報生成器。
  8. 【請求項８】 セル占有度領域の１つは、中低占有領域
    であり、デフォルト増加モードは、前記中低占有領域に
    関連する、請求項７に記載の資源管理セル情報生成器。
  9. 【請求項９】 周期的統計量セル占有度領域は、バッフ
    ァ占有度の変化レートを特定するバッファ占有度変化レ
    ート値を生成し、もし、バッファ占有度変化レート値が
    負であるならば、フロー制御レート生成器は、スケール
    係数とバッファ占有度変化レート値に関して、最大許容
    レートを更新する、請求項７に記載の資源管理セル情報
    生成器。
  10. 【請求項１０】 周期的統計量生成器は、バッファ占有
    度の変化レートを特定するバッファ占有度変化レート値
    を生成し、もし、バッファ占有度変化レート値が僅かに
    正であるならば、フロー制御レート生成器は、デフォル
    ト増加値に関して最大許容レートを更新する、請求項７
    に記載の資源管理セル情報生成器。
  11. 【請求項１１】 周期的統計量生成器は、バッファ占有
    度の変化レートを特定するバッファ占有度変化レート値
    を生成し、もし、バッファ占有度変化レート値が大きく
    正であるならば、フロー制御レート生成器は、最大許容
    レートを更新しない、請求項７に記載の資源管理セル情
    報生成器。
  12. 【請求項１２】 フロー制御レート生成器は、選択され
    た目標レート値に関して、最大許容レートを更新する、
    請求項７に記載の資源管理セル情報生成器。
  13. 【請求項１３】 フロー制御レート生成器は、資源管理
    セルにて特定された最小セルレート値に関して、最大許
    容レートを更新する、請求項７に記載の資源管理セル情
    報生成器。
  14. 【請求項１４】 セル占有度領域の１つは、通常モード
    であり、周期的統計量生成器は、以前の最大許容レート
    値と、バッファ占有度の変化レートに関して決定された
    調整係数とに関して、最大許容レート値を更新する、請
    求項２に記載の資源管理セル情報生成器。
  15. 【請求項１５】 セル占有度領域の１つは、中占有領域
    であり、デフォルト増加モードは、前記中占有領域に関
    連する、請求項１４に記載の資源管理セル情報生成器。
  16. 【請求項１６】 周期的統計量セル占有度領域は、バッ
    ファ占有度の変化レートを特定するバッファ占有度変化
    レート値を生成し、もし、バッファ占有度変化レート値
    が負であるならば、フロー制御レート生成器は、スケー
    ル係数とバッファ占有度変化レート値に関して、最大許
    容レートを更新する、請求項１４に記載の資源管理セル
    情報生成器。
  17. 【請求項１７】 周期的統計量生成器は、バッファ占有
    度の変化レートを特定するバッファ占有度変化レート値
    を生成し、もし、バッファ占有度変化レート値が正であ
    るならば、フロー制御レート生成器は、最大許容レート
    を更新しない、請求項１４に記載の資源管理セル情報生
    成器。
  18. 【請求項１８】 セル占有度領域の１つは、デフォルト
    減少モードであり、フロー制御レート生成器は、以前の
    最大許容レート値と、バッファ占有度の変化レートに関
    して決定された調整係数とに関して、最大許容レート値
    を更新する、請求項２に記載の資源管理セル情報生成
    器。
  19. 【請求項１９】 セル占有度領域の１つは、過密占有領
    域であり、デフォルト減少モードは、前記過密占有領域
    に関連する、請求項１８に記載の資源管理セル情報生成
    器。
  20. 【請求項２０】 周期的統計量セル占有度領域は、バッ
    ファ占有度の変化レートを特定するバッファ占有度変化
    レート値を生成し、もし、バッファ占有度変化レート値
    が正であるならば、フロー制御レート生成器は、スケー
    ル係数とバッファ占有度変化レート値に関して、最大許
    容レートを更新する、請求項１８に記載の資源管理セル
    情報生成器。
  21. 【請求項２１】 周期的統計量生成器は、バッファ占有
    度の変化レートを特定するバッファ占有度変化レート値
    を生成し、もし、バッファ占有度変化レート値が僅かに
    負であるならば、フロー制御レート生成器は、デフォル
    ト減少値に関して最大許容レートを更新する、請求項１
    ８に記載の資源管理セル情報生成器。
  22. 【請求項２２】 周期的統計量生成器は、バッファ占有
    度の変化レートを特定するバッファ占有度変化レート値
    を生成し、もし、バッファ占有度変化レート値が大きく
    負であるならば、フロー制御レート生成器は、最大許容
    レートを更新しない、請求項１８に記載の資源管理セル
    情報生成器。
  23. 【請求項２３】 フロー制御レート生成器は、選択され
    た目標レート値に関して、最大許容レートを更新する、
    請求項１８に記載の資源管理セル情報生成器。
  24. 【請求項２４】 フロー制御レート生成器は、資源管理
    セルにて特定された最小セルレート値に関して、最大許
    容レートを更新する、請求項１８に記載の資源管理セル
    情報生成器。
  25. 【請求項２５】 動作モードの１つは、一定減少モード
    であり、もし、バッファのセル占有度領域が、前記一定
    減少モードに関連するならば、フロー制御レート生成器
    は、最大許容レート値を、以前の最大許容レート値と所
    定の減分レート値との積として更新する、請求項２に記
    載の資源管理セル情報生成器。
  26. 【請求項２６】 セル占有度領域の１つは、バッファが
    過密に占有される過密占有領域であり、一定減少モード
    は、前記過密占有領域に関連する、請求項２５に記載の
    資源管理セル情報生成器。
  27. 【請求項２７】 フロー制御レート生成器は、選択され
    た目標レート値に関して、最大許容レートを更新する、
    請求項２６に記載の資源管理セル情報生成器。
  28. 【請求項２８】 フロー制御レート生成器は、資源管理
    セルにて特定された最小セルレート値に関して、最大許
    容レートを更新する、請求項２６に記載の資源管理セル
    情報生成器。
  29. 【請求項２９】 周期的統計量生成器は、資源管理セル
    カウンタに対応して最大許容レート値を更新し、該資源
    管理セルカウンタは、スイッチングノードが資源管理セ
    ルを下流方向に受け取るときに増分され、周期的統計量
    生成器は、最大許容レート値を更新するときに、資源管
    理セルカウンタを減分する、請求項２に記載の資源管理
    セル情報生成器。
  30. 【請求項３０】 もし、資源管理セルカウンタが、所定
    の資源管理セルカウント値よりも小さい値を特定するな
    らば、周期的統計量生成器は、最大許容レート値を更新
    しない、請求項２９に記載の資源管理セル情報生成器。
  31. 【請求項３１】 周期的統計量生成器は、スイッチング
    ノードが資源管理セルを下流方向に受け取るときに増分
    される資源管理セルカウンタを含み、もし、バッファ
    が、選択された動作モードに関連する領域において動作
    しているならば、周期的統計量生成器は、前記資源管理
    セルカウンタをリセットする、請求項２に記載の資源管
    理セル情報生成器。
  32. 【請求項３２】 フロー制御レート生成器は、選択され
    た目標レート値を越えないように、最大許容レートを更
    新する、請求項３１に記載の資源管理セル情報生成器。
  33. 【請求項３３】 デジタルネットワークのスイッチング
    ノードに関連して使用されるフロー制御情報を生成する
    方法であって、該ネットワークは、前記スイッチングノ
    ードによって相互接続される発信元デバイス及び送信先
    デバイスを含んでおり、発信元デバイスは、セルを生成
    し、該セルが、スイッチングノードを通る経路上を、前
    記選択された伝送レートにて送信先デバイスへ伝送され
    て、データが、前記発信元デバイスから前記送信先デバ
    イスへ下流方向に伝送されるものであり、さらに、発信
    元デバイスは、資源管理セルを周期的に生成し、該セル
    が、前記経路上を前記送信先デバイスへ伝送されるもの
    であり、送信先デバイスは、前記資源管理セルが、前記
    スイッチングノードを介して上流方向に前記経路上を前
    記発信元デバイスに戻されるものであり、スイッチング
    ノードは、前記下流方向に伝送されるセルを一時記憶す
    るバッファと、前記ネットワークからセルを受信し、受
    信したセルを前記バッファ内に一時記憶するセル受信器
    と、前記バッファに一時記憶されたセルを伝送するセル
    伝送器とを含んでおり、フロー制御情報は、前記セル伝
    送器が伝送する資源管理セルの中に包含して生成されて
    おり、フロー制御情報は、 Ａ．バッファ占有度レートに対応して、最大許容レート
    値を周期的に更新し、伝送のためにセルを現在一時記憶
    しているバッファの中の現在の割合を特定する工程と、 Ｂ．前記バッファに一時記憶された資源管理セル内に包
    含する前記フロー制御情報を生成し、フロー制御情報
    は、前記周期的統計量生成器が生成した最新の最大許容
    レート値と、バッファ占有度における変化に関連して生
    成された調整係数値とに関連して生成される工程、とに
    従って生成されることを特徴とするフロー制御情報を生
    成する方法。
JP9114797A 1996-05-02 1997-05-02 フロー制御情報を伝送元に提供する機構を含むデジタルネットワーク Withdrawn JPH1065710A (ja)

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US08/641,916 US5935213A (en) 1996-05-02 1996-05-02 System and method for generating explicit rate value information for flow control in ATAM network
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