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JP2001111556A - Congestion avoidance apparatus and method using RED - Google Patents

Congestion avoidance apparatus and method using RED

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JP2001111556A
JP2001111556A JP28197799A JP28197799A JP2001111556A JP 2001111556 A JP2001111556 A JP 2001111556A JP 28197799 A JP28197799 A JP 28197799A JP 28197799 A JP28197799 A JP 28197799A JP 2001111556 A JP2001111556 A JP 2001111556A
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cell
queue length
congestion
discarding
packet
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JP28197799A
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Tadashi Enomoto
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NEC Communication Systems Ltd
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NEC Communication Systems Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a congestion controller, capable of discarding a packet with a small amount of processing by randomly discarding cells except the last call, and its method. SOLUTION: A congestion state deciding part 42 decides the occurrence of a congestion state, in such a manner that a transmitting part 23 monitors the average of queue lengths of a buffer, and the wasteful use of a line caused by discarding the last cell is eliminated, by deciding whether an arriving cell is the last cell to arrive, when it is decided that the congestion state takes place. Also, a packet, including a cell discarded by a cell discard deciding part, can be discarded without executing processing specifying the packet, including the cell by discarding cells other than the last cell, with an arbitrary probability.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、REDによる輻輳
回避装置及びその方法に関し、特に、AAL5を適用し
たIPオーバATM方式によるネットワークにおいて、
REDによる輻輳回避の実現方式を改良することにより
処理量を減少させたREDによる輻輳回避装置及びその
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for avoiding congestion by RED, and more particularly, to a network using an IP over ATM system to which AAL5 is applied.
The present invention relates to a RED-based congestion avoidance apparatus and a method thereof, in which a processing amount is reduced by improving a method of realizing congestion avoidance by RED.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、個人レベル、企業レベルを問わ
ず、コンピュータ通信による情報の伝達が主流である。
2. Description of the Related Art At present, information transmission by computer communication is predominant, regardless of individual level or company level.

【0003】しかしながら、コンピュータ通信では、各
端末からのトラフィックが強いバースト性を持ち、又、
このトラフィックパターンを予め推定することが困難で
あるという問題が生じる。
However, in computer communication, traffic from each terminal has a strong burst property,
There is a problem that it is difficult to estimate the traffic pattern in advance.

【0004】そのため、ネットワーク上の各中継交換ノ
ードにおいて輻輳状態が発生し、ネットワーク全体の通
信速度に遅延が生じる。
[0004] For this reason, a congestion state occurs at each transit switching node on the network, causing a delay in the communication speed of the entire network.

【0005】そこで、ATM網において上記のような弊
害を効率よく回避するために、従来のCBRサービス、
VBRサービスのように予め帯域を割り当てる方法に替
わって、UBRサービス、ABRサービスのように予め
帯域を割り当てない方法により網内の輻輳度に応じて制
御を行うことで効率よく情報を伝送するベストエフォー
トサービスに関する議題がATMフォーラム等で論議さ
れている。
[0005] In order to efficiently avoid the above-mentioned problems in an ATM network, a conventional CBR service,
Best effort to transmit information efficiently by controlling according to the degree of congestion in the network by a method that does not allocate a bandwidth in advance, such as a UBR service or an ABR service, instead of a method of allocating a bandwidth in advance like a VBR service The agenda on services is being discussed at ATM forums and the like.

【0006】この中でも、特にUBRサービスにおいて
は、ATMレイヤで通信における品質保証を何ら行わ
ず、その代行手段として、輻輳回避を上位のレイヤの機
能、例えば、TCPである場合、ウィンドウフローコン
トロールによって行うため、低料金でコンピュータ通信
が行えるというメリットがあるため、今後の発展が大き
く望まれている。
Above all, especially in the UBR service, no quality assurance in communication is performed in the ATM layer, and congestion avoidance is performed by a function of an upper layer, for example, by window flow control in the case of TCP, as a substitute means. Therefore, there is a merit that computer communication can be performed at a low cost, so that future development is greatly desired.

【0007】しかしながら、上記UBRサービスでは、
同一バッファサイズのパケットスイッチを用いた場合で
比較して、他のサービスよりパケットスループットが劣
化するといった問題が生じてしまう。
[0007] However, in the above UBR service,
As compared with the case where a packet switch having the same buffer size is used, there is a problem that the packet throughput is deteriorated as compared with other services.

【0008】この主な原因としては、ATM方式による
通信では、輻輳状態を解消するために、パケット単位で
なくセル単位で廃棄が起こることが挙げられる。即ち、
廃棄されたセルを含むパケット(以下、不完全パケット
という)が到着した後に受信側において廃棄する制御を
行うため、送信側において再送制御が必要となることか
ら、不完全パケットを構成するセルが伝送路の容量を無
駄に消費するためである。
[0008] The main cause of this is that in communication by the ATM system, discarding occurs not in units of packets but in units of cells in order to eliminate a congestion state. That is,
Since the receiving side performs control to discard the packet including the discarded cell (hereinafter, referred to as an incomplete packet), the transmitting side requires retransmission control. Therefore, the cells constituting the incomplete packet are transmitted. This is to waste the capacity of the road.

【0009】また、ATM方式では、一般的にセル廃棄
を実行した場合、廃棄されたセルが別々のパケットに分
布するため、多数の不完全パケットを生じるという問題
をも有してしまう。
In addition, in the ATM system, when cell discarding is generally performed, since the discarded cells are distributed in different packets, there is also a problem that many incomplete packets are generated.

【0010】上記のような問題を解決する方法として、
インタネットプロトコル(以下、IPという)の中継交
換ノードにおいて、輻輳の兆候が出始めた時点で通過す
るパケットの中から少ない廃棄率でランダムに選んで廃
棄するか、又は、パケットのヘッダ内の輻輳通知ビット
を立てることにより、一部のホストのアプリケーション
またはトランスポートプロトコルに輻輳の発生を通知
し、そのホストからの送出量の削減を誘導する方法であ
るRandom Early Detection(RED)方式による輻輳回
避がある。
As a method for solving the above problems,
In a transit switching node of the Internet protocol (hereinafter, referred to as IP), when a sign of congestion starts to appear, a packet is randomly selected and discarded at a low discard rate from packets passing therethrough, or congestion notification in a packet header is performed. By setting a bit, there is congestion avoidance by a Random Early Detection (RED) method, which is a method of notifying an application or a transport protocol of some hosts of the occurrence of congestion and inducing a reduction in the amount of transmission from the host. .

【0011】このREDによる輻輳回避は、従来技術文
献1とするSally Floyd, Van Jacobson による“Random
Early Detection Gateways for Congestion Adoidanc
e”,(IEEE/ACM Transaction on Networking, Vol.1 No.
4 August,1993.)により開示されている技術である。
The congestion avoidance by the RED is described in "Randomness" by Sally Floyd and Van Jacobson in the prior art document 1.
Early Detection Gateways for Congestion Adoidanc
e ”, (IEEE / ACM Transaction on Networking, Vol.1 No.
4 August, 1993.).

【0012】また、上記従来技術文献1には、廃棄する
パケットを決定するための方法として、廃棄するパケッ
トと次に廃棄するパケットとの間隔をランダムに決定す
ることにより破棄するパケットを特定する方法がさらに
開示されている。
The prior art document 1 discloses a method for determining a packet to be discarded by randomly determining an interval between a packet to be discarded and a packet to be discarded next. Are further disclosed.

【0013】上記従来文献1により開示されたREDに
よる輻輳回避をここに説明すると、先ず、AAL5では
セルレベルでパケットを認識するため、パケットを構成
する最後のセル、即ち、End Of Packet (EOP)セル
(最終セルと同意)のAUUパラメータを1、その他の
セルのAUUパラメータを0とすることで、EOPを他
のセルと区別している。
The congestion avoidance by RED disclosed in the above-mentioned prior art document 1 will now be described. First, since the AAL5 recognizes a packet at the cell level, the last cell constituting the packet, that is, End Of Packet (EOP) The EOP is distinguished from other cells by setting the AUU parameter of the cell (same as the last cell) to 1 and the AUU parameter of the other cells to 0.

【0014】よって、AAL5では、中継交換ノードに
おいて、1つのATMバーチャルサーキット(以下、V
Cという)に着目し、受信されたEOPセルの次のセル
から観察して次に最初に受信するEOPセルまでを同一
パケットを構成するセルと見なすことができる。
Therefore, in AAL5, one ATM virtual circuit (hereinafter referred to as V
Paying attention to C), the cell following the received EOP cell is observed, and the cells up to the first received EOP cell can be regarded as cells constituting the same packet.

【0015】しかしながら、上記のようなEOPセルを
用いることによりセルレベルでパケットを認識する技術
に基づいたREDによる輻輳回避は、パケットのEOP
セルが廃棄された場合、次のパケットを構成するセルが
受信側に全て到達しても、直前のパケットと区別するこ
とが不可能となり、このため、CRC符号等による誤り
検出が生じてしまい、全てのセルを受信したパケット
(完全パケット)まで廃棄してしまうといった問題が生
じる。
However, congestion avoidance by RED based on the technique of recognizing a packet at the cell level by using the EOP cell as described above is based on the EOP of the packet.
When a cell is discarded, even if all cells constituting the next packet have reached the receiving side, it is impossible to distinguish the cell from the immediately preceding packet, so that error detection using a CRC code or the like occurs, There is a problem that all cells are discarded up to the received packet (complete packet).

【0016】又、上記従来技術1に対して、AAL5を
使用したIPオーバATM方式によるパケット廃棄方式
が、従来技術文献2とする鍋島正義による「End Of Pac
ketセル廃棄を防止する選択的セル廃棄方式に関する検
討」(SSE98-88,IN96-72,CS96-96)に開示されている。
In contrast to the prior art 1, a packet discarding method based on the IP over ATM system using AAL5 is described in the prior art document 2 by Masayoshi Nabeshima in "End Of Pac".
Study on Selective Cell Discarding Method to Prevent Ket Cell Discarding "(SSE98-88, IN96-72, CS96-96).

【0017】この従来技術文献2が開示するパケット廃
棄方式として、Early Packet Discard(EPD)方式
と、Partial Packet Discard(PPD)で使用される方
式と、EPDの改良方式とがある。
As a packet discarding method disclosed in the prior art document 2, there are an Early Packet Discard (EPD) method, a method used in Partial Packet Discard (PPD), and an improved method of EPD.

【0018】ここで、AAL5上のIPオーバATM方
式では、1つのIPパケットは、複数のATMデータセ
ルに分割されて転送される。従って、AAL5では、A
TMセルヘッダ部分に最終を示すビット(以下、最終ビ
ットという)が定義されている。
Here, in the IP over ATM system on AAL5, one IP packet is divided into a plurality of ATM data cells and transferred. Therefore, in AAL5, A
A bit indicating the end (hereinafter, referred to as a final bit) is defined in the TM cell header portion.

【0019】従って、EPD方式による輻輳回避は、中
継交換ノードにおいて輻輳が発生した場合、処理しきれ
ないパケットを廃棄することで輻輳状態を解消するため
の方式である。
Therefore, the congestion avoidance by the EPD method is a method for resolving a congestion state by discarding a packet that cannot be processed when congestion occurs in the transit switching node.

【0020】また、PPDで使用される方式では、先頭
セルが中継交換ノードに到着したとき、この中継交換ノ
ードにおいて輻輳状態である、即ち、中継交換ノードの
バッファに記憶されたキュー長が、予め設定された閾値
を超えている状態であれば、その先頭セル及び当該セル
から同一パケットを構成するセルを強制廃棄し、また、
輻輳状態でなければ、その先頭セルから同一パケットを
構成する最終セルまでを受信し、自身のバッファに入力
する。更に、バッファにセルを入力する過程において、
当該バッファに空き容量が無くなると、その時点から到
達した同一パケットを構成するセルの内、最終セル以外
を強制廃棄することにより、輻輳状態の緩和を図ってい
た。
In the method used in the PPD, when the head cell arrives at the transit switching node, the transit switching node is in a congested state, that is, the queue length stored in the buffer of the transit switching node is determined in advance. If the state exceeds the set threshold, the head cell and the cell constituting the same packet from the cell are forcibly discarded, and
If it is not congested, it receives from its head cell to the last cell that constitutes the same packet and inputs it to its own buffer. Further, in the process of inputting cells to the buffer,
When there is no free space in the buffer, the congestion state is eased by forcibly discarding cells other than the last cell among the cells constituting the same packet arriving from that point.

【0021】つまり、PPDで使用される方式では、分
割されたパケットの先頭セルを限定するか否かに関わら
ず、廃棄が必要と判断した時点から最終セルの一つ前の
セルまでを強制廃棄する処理を行っていた。
In other words, in the method used in the PPD, regardless of whether the first cell of the divided packet is limited or not, the forced cell is discarded from the time when it is determined that discarding is necessary to the cell immediately before the last cell. Was performed.

【0022】また、このEPDの改良方式では、パケッ
トを廃棄する場合、1つのVCに着目し、最終ビットが
オンであるセルの次のセル(以下、先頭セルという)か
らのセルの廃棄を始め、次の最終ビットがオンであるセ
ル(以下、最終セルという)までを廃棄している。
In the EPD improvement method, when a packet is discarded, attention is paid to one VC, and cell discarding from a cell next to a cell whose last bit is ON (hereinafter referred to as a head cell) is started. Are discarded up to the next cell whose last bit is ON (hereinafter referred to as the last cell).

【0023】更に、このEPDの改良方式では、最終セ
ルを識別することにより、最終セルを破棄しない改良方
式が2種類提案されている。
Further, in this EPD improvement method, two types of improvement methods have been proposed in which the last cell is identified and the last cell is not discarded.

【0024】先ず、第1のEPDの改良方式では、パケ
ットを構成する先頭セルが中継交換ノードに到着したと
きに直前のセルが最終セルでなければ、輻輳状態である
か否かに関わらず、次の最終セルの一つ前までのセルを
全て強制廃棄する。また、パケットを構成する先頭セル
が中継交換ノードに到着した時に直前のセルが最終セル
であり、且つ、輻輳状態である場合、次の最終セルの一
つ前までのセルを全て強制廃棄する。また、パケットを
構成する先頭セルが中継交換ノードに到着したときに直
前のセルが最終セルであり、且つ、輻輳状態でない場
合、次の最終セルまでの全てのセルを自身のバッファに
入力する。更に、バッファにセルを入力する過程におい
て、当該バッファに空き容量がなくなると、その時点か
ら到達した同一パケットを構成するセルの内、最終セル
以外を強制廃棄する。
First, in the first improved EPD method, if the immediately preceding cell is not the last cell when the head cell constituting the packet arrives at the transit switching node, regardless of whether it is in a congested state or not, Forcibly discard all cells up to one cell before the next last cell. Further, when the leading cell constituting the packet arrives at the transit switching node, the immediately preceding cell is the last cell, and if the cell is in a congested state, all the cells up to immediately before the next last cell are forcibly discarded. Also, when the head cell constituting the packet arrives at the transit switching node, if the immediately preceding cell is the last cell and is not in a congested state, all cells up to the next last cell are input to its own buffer. Further, in the process of inputting cells into the buffer, if the buffer runs out of free space, the cells other than the last cell among the cells constituting the same packet arriving from that point are forcibly discarded.

【0025】更に、第2のEPDの改良方式では、輻輳
状態検知のための閾値に高閾値と低閾値との2種類を設
けることにより、バッファにセルを入力する過程におけ
るバッファの空き容量の不足によるセルの廃棄を防止す
る方法が取られている。
Further, in the second improved method of EPD, by providing two types of thresholds for detecting congestion, a high threshold and a low threshold, the shortage of free space in the buffer in the process of inputting cells to the buffer. To prevent cell discarding due to

【0026】[0026]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、RED
を上記したEPD方式又はPPD方式によるパケット廃
棄機能を使用して実現した場合、以下に挙げるような問
題が生じる。
However, the RED
Is realized by using the above-described packet discarding function based on the EPD method or the PPD method, the following problems occur.

【0027】第1の問題点は、EPD方式あるいはPP
D方式では、分解して転送された一つのパケットをAT
Mセル単位で廃棄することによりパケット全体を廃棄す
る方法(以下、パケットレベル廃棄方法という)を取る
ため、特定のVCを監視して、一つのパケットを分解す
ることにより作成されたATMセルを全て特定して廃棄
する必要が生じ、処理量が増加する。
The first problem is that the EPD method or the PP
In the D system, one packet disassembled and transferred
In order to adopt a method of discarding the entire packet by discarding the packet in units of M cells (hereinafter referred to as a packet level discarding method), a specific VC is monitored, and all ATM cells created by disassembling one packet are monitored. There is a need to specify and discard, and the amount of treatment increases.

【0028】その理由としては、パケットレベル廃棄方
法を実現するためには、最終セルの検出、及び、次の最
終セルまでの一つのパケットを構成するセルを全て廃棄
するという、複数のセルに対する種類の異なる処理を実
行する必要があるからである。
The reason is that in order to realize the packet-level discarding method, the type for a plurality of cells is detected such that the last cell is detected and all the cells constituting one packet up to the next last cell are discarded. This is because it is necessary to execute different processes.

【0029】又、第1及び第2のEPDの改良方式で
は、最終セルを捨てないための改良はなされているが、
VC単位にパケットを捨てる処理は残っており、逆に処
理量が増加するといった問題を生じる。
Further, in the first and second EPD improvements, an improvement has been made so that the last cell is not discarded.
The process of discarding packets in units of VC remains, which causes a problem that the processing amount increases.

【0030】その理由としては、REDが、複数のコネ
クションを集約した全体を対象としているため、RED
をIPオーバATMに適用するためには、次に廃棄する
パケットを決定するフロー全体のVCを対象とした処理
と、廃棄対象のパケットが送られる特定のVCを処理対
象とするパケットレベル廃棄処理を組み合わせて行う必
要があるためである。
[0030] The reason is that RED is intended for the entirety of aggregating a plurality of connections.
Is applied to the IP over ATM, a process for the VC of the entire flow for determining the packet to be discarded next and a packet level discarding process for the specific VC to which the packet to be discarded is sent are performed. This is because it is necessary to perform a combination.

【0031】さらに、上記EPD及びPPD方式による
輻輳回避は、中継交換ノードにおいて輻輳が発生したこ
とが検出された場合に、輻輳状態が回復することを早め
るための手段である。それに対して、REDによる輻輳
回避は、TCPの特性を利用することで、常時少ない確
率でパケットを廃棄し、TCPの送出量(送出レート)
が大きくならないようにするものである。
Further, the congestion avoidance by the EPD and PPD methods is a means for hastening the recovery of the congestion state when the occurrence of congestion is detected in the transit switching node. On the other hand, the congestion avoidance by RED uses the characteristics of TCP so that packets are always discarded with a small probability and the TCP transmission amount (transmission rate)
Is not to be large.

【0032】従って、上記EPD及びPPD方式と、R
EDとは目的や構成・手段が異なるため、REDをEP
D及びPPD方式に適用すると、処理量が増加する等と
いう問題が生じる。
Therefore, the above EPD and PPD schemes and R
Since RED differs in purpose, configuration and means from ED,
When applied to the D and PPD methods, there arises a problem that the processing amount increases.

【0033】従って、本発明は、上記問題に鑑みなされ
たもので、最終セル以外のセルをランダムに廃棄するこ
とにより、少ない処理でパケットの廃棄を可能とし、も
って、輻輳の抑制・制御を可能とするREDによる輻輳
回避装置及びその方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and by discarding cells other than the last cell at random, it is possible to discard packets with a small amount of processing, thereby suppressing and controlling congestion. It is an object of the present invention to provide a congestion avoiding device and a method therefor using RED.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】係る目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、プロトコルとしてAAL5
を適用したネットワークにおけるREDによる輻輳回避
装置であって、最終セル以外のセルを所定の確率により
算出されたセル間隔を基に特定し、廃棄するセル廃棄手
段を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 uses AAL5 as a protocol.
Is a congestion avoidance device based on RED in a network to which the present invention is applied, characterized by having a cell discarding means for specifying and discarding cells other than the last cell based on a cell interval calculated with a predetermined probability.

【0035】また、請求項2記載の発明は、プロトコル
としてAAL5を適用したネットワークにおけるRED
による輻輳回避装置であって、回線より受信したセルを
一時保持するバッファリング手段と、バッファリング手
段が保持するセルのキュー長を算出するキュー長監視手
段と、キュー長監視手段により算出されたキュー長を基
に、輻輳状態の発生を判定する輻輳状態判定手段と、輻
輳状態判定手段により輻輳状態の発生が判定された場
合、到着したセルが最終セルであるか否かを判定する最
終セル判定手段と、最終セル判定手段により、到着した
セルが最終セルでないことが判定された場合、所定の確
率により算出されたセル間隔を基に特定し、廃棄するセ
ル廃棄手段とを有することを特徴とする。
The second aspect of the present invention provides a RED in a network to which AAL5 is applied as a protocol.
A buffering means for temporarily holding cells received from a line, a queue length monitoring means for calculating a queue length of cells held by the buffering means, and a queue calculated by the queue length monitoring means. A congestion state determination unit that determines the occurrence of a congestion state based on the length, and a final cell determination unit that determines whether an arriving cell is the final cell when the occurrence of the congestion state is determined by the congestion state determination unit. Means, the last cell determination means, when it is determined that the arriving cell is not the last cell, based on the cell interval calculated by a predetermined probability, based on the cell interval, comprising a cell discarding means to discard. I do.

【0036】また、請求項3記載の発明によれば、請求
項2記載のREDによる輻輳回避装置において、キュー
長監視手段は、所定の時間間隔毎に、バッファリング手
段におけるキュー長を検知し、検知したキュー長を基
に、最新のキュー長を含む平均のキュー長を算出するこ
とで、バッファリング手段が保持するセルのキュー長を
算出することを特徴とする。
According to the third aspect of the present invention, in the congestion avoiding apparatus according to the second aspect, the queue length monitoring means detects a queue length in the buffering means at predetermined time intervals, The average queue length including the latest queue length is calculated based on the detected queue length, thereby calculating the queue length of the cell held by the buffering means.

【0037】また、請求項4記載の発明によれば、請求
項2または3記載のREDによる輻輳回避装置におい
て、セルは、セルを構成するヘッダ部に、セルが同一パ
ケットを構成するセルの内、最終セルであるか否かを示
す最終ビットを有し、最終セル判定手段は、セルのヘッ
ダ部に含まれる最終ビットを基に、セルが最終セルであ
るか否かを判定することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the congestion avoiding apparatus based on the RED according to the second or third aspect, the cell includes, in the header portion constituting the cell, one of the cells constituting the same packet. A final cell indicating whether or not the cell is the last cell, wherein the last cell determination means determines whether or not the cell is the last cell based on the last bit included in the header of the cell. And

【0038】また、請求項5記載の発明によれば、請求
項2から4のいずれかに記載のREDによる輻輳回避装
置において、閾値として所定のキュー長を記憶するキュ
ー長記憶手段をさらに有し、輻輳状態判定手段は、キュ
ー長監視手段により算出されたキュー長と、キュー長記
憶手段に記憶された所定のキュー長とを比較することに
より、輻輳の発生を判定することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the congestion avoiding apparatus using RED according to any one of the second to fourth aspects, the apparatus further comprises a queue length storing means for storing a predetermined queue length as a threshold value. The congestion state determination means is characterized in that the occurrence of congestion is determined by comparing the queue length calculated by the queue length monitoring means with a predetermined queue length stored in the queue length storage means.

【0039】また、請求項6記載の発明によれば、請求
項2から4のいずれかに記載のREDによる輻輳回避装
置において、閾値として所定のキュー長を、異なる値で
複数記憶し、複数の所定のキュー長に対応する輻輳状態
のレベルをさらに記憶するキュー長輻輳レベル記憶手段
をさらに有し、輻輳判定手段は、キュー長監視手段によ
り算出されたキュー長と、キュー長輻輳レベル記憶手段
に記憶された複数の所定のキュー長とをそれぞれ比較
し、比較の結果、キュー長監視手段により算出されたキ
ュー長が超えた所定のキュー長の内、最も大きな値であ
る所定のキュー長に対応する輻輳レベルを特定し、段階
的に輻輳の発生を判定することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the congestion avoiding apparatus based on the RED according to any one of the second to fourth aspects, a plurality of predetermined queue lengths are stored as thresholds with different values. The apparatus further includes a queue length congestion level storage unit that further stores a congestion state level corresponding to a predetermined queue length, wherein the congestion determination unit includes a queue length calculated by the queue length monitoring unit and a queue length congestion level storage unit. The stored queue lengths are compared with a plurality of stored queue lengths, and as a result of the comparison, the queue length corresponding to the largest one of the predetermined queue lengths exceeding the queue length calculated by the queue length monitoring means. The congestion level is specified, and occurrence of congestion is determined in stages.

【0040】また、請求項7記載の発明によれば、請求
項1から6のいずれかに記載のREDによる輻輳回避装
置において、所定の確率は、1つのパケットが分割され
る平均のセル数と、輻輳状態のレベルに対応したパケッ
トの廃棄率とを基に算出され、セル間隔は、所定の確率
が近似することができる2の巾乗分の1の値を求め、2
の巾乗の値を基に、0から2の巾乗の2倍の値までの範
囲で等確率の擬似乱数を作成し、擬似乱数を基に特定
し、セル廃棄手段は、セル間隔により特定されたセルが
最終セルでない場合、特定されたセルを廃棄することを
特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the congestion avoiding apparatus using the RED according to any one of the first to sixth aspects, the predetermined probability is determined based on an average number of cells into which one packet is divided. Is calculated based on the packet discard rate corresponding to the level of the congestion state, and the cell interval is calculated to be a power of 2 which can be approximated to a predetermined probability.
Based on the value of the power of, a pseudorandom number of equal probability in the range of 0 to twice the value of the power of 2 is created, and specified based on the pseudorandom number, and the cell discarding means is specified based on the cell interval. If the specified cell is not the last cell, the specified cell is discarded.

【0041】また、請求項8記載の発明によれば、請求
項1から7のいずれかに記載のREDによる輻輳回避装
置において、プロトコルとしてAAL5を適用したネッ
トワークは、IPオーバATM方式を採用したネットワ
ークであることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the congestion avoiding apparatus using RED according to any one of the first to seventh aspects, the network to which AAL5 is applied as a protocol is a network which employs an IP over ATM system. It is characterized by being.

【0042】また、請求項9記載の発明によれば、プロ
トコルとしてAAL5を適用したネットワークにおける
REDによる輻輳回避方法であって、最終セル以外のセ
ルを所定の確率により算出されたセル間隔を基に特定
し、廃棄するセル廃棄工程を有することを特徴とする。
According to the ninth aspect of the present invention, there is provided a method for avoiding congestion by RED in a network to which AAL5 is applied as a protocol, wherein cells other than the last cell are determined based on a cell interval calculated with a predetermined probability. It is characterized by having a cell discarding step of specifying and discarding.

【0043】また、請求項10記載の発明によれば、プ
ロトコルとしてAAL5を適用したネットワークにおけ
るREDによる輻輳回避方法であって、回線より受信し
たセルを一時保持するバッファリング工程と、バッファ
リング工程において保持されたセルのキュー長を算出す
るキュー長監視工程と、キュー長監視工程において算出
されたキュー長を基に、輻輳状態の発生を判定する輻輳
状態判定工程と、輻輳状態判定工程において輻輳状態の
発生が判定された場合、到着したセルが最終セルである
か否かを判定する最終セル判定工程と、最終セル判定工
程において到着したセルが最終セルでないことが判定さ
れた場合、所定の確率により算出されたセル間隔を基に
特定し、廃棄するセル廃棄工程とを有することを特徴と
する。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method for avoiding congestion by RED in a network to which AAL5 is applied as a protocol, wherein a buffering step for temporarily holding cells received from a line and a buffering step A queue length monitoring step of calculating a queue length of a held cell, a congestion state determination step of determining occurrence of a congestion state based on the queue length calculated in the queue length monitoring step, and a congestion state determination step in the congestion state determination step. Is determined, the final cell determination step of determining whether the arriving cell is the last cell, and a predetermined probability is determined if the arriving cell is determined to be not the last cell in the final cell determination step. And a cell discarding step of identifying and discarding based on the cell interval calculated by the above.

【0044】また、請求項11記載の発明によれば、請
求項10記載のREDによる輻輳回避方法において、キ
ュー長監視工程は、所定の時間間隔毎に、バッファリン
グ手段におけるキュー長を検知し、検知したキュー長を
基に、最新のキュー長を含む平均のキュー長を算出する
ことで、バッファリング手段が保持するセルのキュー長
を算出することを特徴とする。
According to the eleventh aspect of the present invention, in the congestion avoiding method by the RED according to the tenth aspect, the queue length monitoring step detects the queue length in the buffering means at predetermined time intervals, The average queue length including the latest queue length is calculated based on the detected queue length, thereby calculating the queue length of the cell held by the buffering means.

【0045】また、請求項12記載の発明によれば、請
求項10または11記載のREDによる輻輳回避方法に
おいて、セルは、セルを構成するヘッダ部に、セルが同
一パケットを構成するセルの内、最終セルであるか否か
を示す最終ビットを有し、最終セル判定工程は、セルの
ヘッダ部に含まれる最終ビットを基に、セルが最終セル
であるか否かを判定することを特徴とする。
According to the twelfth aspect of the present invention, in the congestion avoidance method using RED according to the tenth or eleventh aspect, the cell includes, in a header portion constituting the cell, a cell among cells constituting the same packet. A final cell indicating whether or not the cell is the last cell, wherein the final cell determination step determines whether or not the cell is the last cell based on the last bit included in the header of the cell. And

【0046】また、請求項13記載の発明によれば、請
求項10から12のいずれかに記載のREDによる輻輳
回避方法において、閾値として所定のキュー長を記憶す
るキュー長記憶工程をさらに有し、輻輳状態判定工程
は、キュー長監視工程において算出されたキュー長と、
キュー長記憶工程において記憶された所定のキュー長と
を比較することにより、輻輳の発生を判定することを特
徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the congestion avoiding method according to any one of the tenth to twelfth aspects, the method further comprises a queue length storing step of storing a predetermined queue length as a threshold value. The congestion state determination step, the queue length calculated in the queue length monitoring step,
The occurrence of congestion is determined by comparing a predetermined queue length stored in the queue length storage step.

【0047】また、請求項14記載の発明によれば、請
求項10から12のいずれかに記載のREDによる輻輳
回避方法において、輻輳判定工程は、キュー長監視工程
において算出されたキュー長と、複数の輻輳状態のレベ
ルがそれぞれ対応するように記憶された複数のキュー長
とをそれぞれ比較し、比較の結果、キュー長監視手段に
より算出されたキュー長が超えた所定のキュー長の内、
最も大きな値である所定のキュー長に対応する輻輳レベ
ルを特定し、段階的に輻輳の発生を判定することを特徴
とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the congestion avoiding method using the RED according to any one of the tenth to twelfth aspects, the congestion determining step includes the step of: A plurality of queue lengths are compared with a plurality of queue lengths stored so as to correspond to the respective levels of the congestion state. As a result of the comparison, of the predetermined queue lengths exceeding the queue length calculated by the queue length monitoring means,
It is characterized in that a congestion level corresponding to a predetermined queue length that is the largest value is specified, and occurrence of congestion is determined stepwise.

【0048】また、請求項15記載の発明によれば、請
求項9から14のいずれかに記載のREDによる輻輳回
避方法において、所定の確率は、1つのパケットが分割
される平均のセル数と、輻輳状態のレベルに対応したパ
ケットの廃棄率とを基に算出され、セル間隔は、所定の
確率が近似することができる2の巾乗分の1の値を求
め、2の巾乗の値を基に、0から2の巾乗の2倍の値ま
での範囲で等確率の擬似乱数を作成し、擬似乱数を基に
特定し、セル廃棄工程は、セル間隔を基に特定されたセ
ルが最終セルでない場合、特定されたセルを廃棄するこ
とを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the congestion avoidance method using RED according to any one of the ninth to fourteenth aspects, the predetermined probability is determined by the average number of cells into which one packet is divided. The cell interval is calculated based on the packet loss rate corresponding to the congestion state level, and the cell interval is determined to be a power of 2 which can be approximated to a predetermined probability. , A pseudorandom number of equal probability is created in a range from 0 to twice the value of the power of 2 and specified based on the pseudorandom number, and the cell discarding step is performed based on the cell specified based on the cell interval. If is not the last cell, the identified cell is discarded.

【0049】また、請求項16記載の発明によれば、請
求項9から15のいずれかに記載のREDによる輻輳回
避方法において、プロトコルとしてAAL5を適用した
ネットワークは、IPオーバATM方式を採用したネッ
トワークであることを特徴とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the congestion avoiding method using RED according to any one of the ninth to fifteenth aspects, the network to which AAL5 is applied as a protocol is a network that employs an IP over ATM system. It is characterized by being.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】以下、本発明によるREDによる
輻輳制御装置及びその方法を図面を用いて詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a congestion control apparatus using RED and a method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0051】(REDに関する概要)ここで、本発明の
実施形態におけるREDは、IPオーバATM方式を用
い、その上位プロトコルとしてTCPを前提としてい
る。
(Overview of RED) Here, RED in the embodiment of the present invention uses the IP over ATM system and presupposes TCP as its upper layer protocol.

【0052】このTCPは、エンド・エンドでフロー制
御を行うため、送信ウィンドウサイズは受信側の受信ウ
ィンドウサイズ(上限値)に達するまで徐々に大きくす
るよう制御される。従って、TCPが送信ウィンドウサ
イズを小さくして送出量を減らす場合は、パケット廃棄
を検出した時のみに限られる。
In this TCP, since flow control is performed end-to-end, the transmission window size is controlled so as to gradually increase until it reaches the reception window size (upper limit) of the receiving side. Therefore, the case where TCP reduces the transmission window size to reduce the transmission amount is limited to only when packet discard is detected.

【0053】そのため、中継交換ノードでキュー長の時
間平均値を監視し、この時間平均値がある程度大きくな
った場合、微小の確率でパケットの廃棄を行う。これ
は、上記従来の技術で述べられたEPD方式及びPPD
方式とは、根本的に目的・構成・手段が異なるものであ
る。
Therefore, the transit switching node monitors the time average of the queue length, and if the time average becomes large to some extent, discards the packet with a small probability. This is based on the EPD method and PPD described in the above prior art.
The method is fundamentally different in purpose, configuration, and means.

【0054】また、TCPでは送信ウィンドウサイズを
パケット廃棄検出まで増加させるため、パケット廃棄が
前提となる。従って、このTCPによるパケット廃棄を
ネットワークにおいて輻輳回避の目的で使用すること
は、何ら弊害を生じるものではない。
Also, in TCP, the transmission window size is increased until packet discard detection, so that packet discard is premised. Therefore, using the packet discarding by TCP for the purpose of avoiding congestion in a network does not cause any adverse effect.

【0055】また、REDでは、使用帯域を平等化する
ため、廃棄するパケットはランダムに選択される。この
ため、各TCPコネクションでは、使用している帯域に
比例して廃棄されるパケット数が増加する。
In RED, packets to be discarded are selected at random in order to equalize the bandwidth used. Therefore, in each TCP connection, the number of discarded packets increases in proportion to the used bandwidth.

【0056】更に、REDでは、パケットをランダムに
廃棄するため、結果として廃棄するパケットの間隔をラ
ンダムに選択することとなる。
Further, in RED, since packets are discarded at random, as a result, the interval between packets to be discarded is randomly selected.

【0057】(IPオーバATMに関する概要)また、
本発明によるREDによる輻輳制御装置及びその方法で
は、その通信形態をIPオーバATM方式としている。
このIPオーバATM方式には、コンピュータ通信を主
な用途に想定したプロトコルとしてAAL5が有る。こ
れは、ATMセル損失補償や遅延ゆらぎ補償等の高度な
付加機能を極力省略し、簡易にATM通信を実現するこ
とを目的としたものである。
(Overview of IP over ATM)
In the RED congestion control device and method according to the present invention, the communication mode is the IP over ATM system.
In the IP over ATM method, AAL5 is a protocol that is assumed for computer communication as a main application. This aims at simplifying ATM communication by omitting advanced additional functions such as ATM cell loss compensation and delay fluctuation compensation as much as possible.

【0058】ここで、AAL5の特徴としては、通信に
おいて送信側・受信側(エンド・エンド)でパケットの
組み立てを行っているため、エンドノードでは、一つの
パケットを構成する複数のセルの内、最終セルと最終セ
ル以外のセルとを容易に判定することができることであ
る。
Here, as a feature of AAL5, since the packet is assembled on the transmission side and the reception side (end / end) in communication, the end node has one of a plurality of cells constituting one packet. That is, it is possible to easily determine the last cell and cells other than the last cell.

【0059】また、ATM通信における中継交換ノード
(中継ATMノード)では、1つのVCを流れるATM
セルを継続監視することにより、あるATMセルが分解
したパケットを構成する複数のセルを、先頭セル、最終
セル、中間セル(先頭セル及び最終セルでないセル)と
して詳細に区別することができる。
In a relay switching node (relay ATM node) in ATM communication, an ATM flowing through one VC
By continuously monitoring cells, a plurality of cells constituting a packet obtained by decomposing a certain ATM cell can be distinguished in detail as a first cell, a last cell, and an intermediate cell (a cell other than the first cell and the last cell).

【0060】ここで、IPオーバATM方式によるパケ
ット廃棄では、EPD方式とPPD方式とがあり、この
両者は共に、輻輳発生時に処理できないセルを廃棄する
時に、一つのパケットを構成する全ATMセルの廃棄を
行うことを目的としている。従って、パケットを構成す
るセルを選択的に廃棄する時に、全くランダムにセルを
廃棄することにより、多くのパケットが捨てられる結果
となり、上位レイヤ(TCP)からの再送パケットが大
量に発生することに起因する輻輳の状態の悪化を回避す
るためのものである。
Here, in the packet discarding by the IP over ATM method, there are the EPD method and the PPD method. Both of them discard a cell which cannot be processed at the time of occurrence of congestion when all the ATM cells constituting one packet are discarded. It is intended to be disposed of. Therefore, when cells constituting a packet are selectively discarded, discarding the cells completely at random results in a large number of packets being discarded, resulting in a large number of retransmitted packets from the upper layer (TCP). This is for avoiding the deterioration of the congestion state caused by the congestion.

【0061】従って、REDを単純にIPオーバATM
に適用してパケットをランダムに廃棄しようとした場
合、処理量が増加するといった問題が生じる。これは、
REDは使用率が低いときから動作するものであるた
め、常時動作していると考えられるからである。従っ
て、処理量が大きい場合、オーバヘッドが増加してしま
う。これは、超高速回線を収容するATM交換機では、
更に顕著に現れてくる問題である。
Therefore, RED is simply expressed as IP over ATM
If a packet is randomly discarded by applying the method described above, there arises a problem that a processing amount increases. this is,
This is because the RED starts operating when the usage rate is low, and is considered to be operating at all times. Therefore, when the processing amount is large, the overhead increases. This is an ATM switch that accommodates ultra-high-speed lines.
This is a more prominent problem.

【0062】上記のように処理量が増加する理由は、次
に挙げるような2つのレベルの異なる処理を行っている
ためである。
The reason why the amount of processing increases as described above is that the following two different levels of processing are performed.

【0063】先ず、1つ目の処理としては、中継ATM
ノードを通過する全てのセルを監視して次の廃棄パケッ
トを決定する処理であり、又、2つ目の処理としては、
パケットを廃棄するVC単位の処理である。この2つ目
の処理は、1つ目の処理で決定したVCの次のパケット
を構成する全ATMセルを廃棄する処理であり、処理量
が増加する原因としてこの処理が占める割合が大きい。
First, as the first processing, the relay ATM
This is a process of monitoring all cells passing through the node and determining the next discarded packet. As the second process,
This is a process of discarding a packet in VC units. The second process is a process of discarding all ATM cells constituting the packet next to the VC determined in the first process, and the ratio occupied by this process is large as a cause of an increase in the processing amount.

【0064】(本発明の特徴)従って、本発明は、パケ
ット全体の廃棄はエンドであるAAL5に委任すること
により、中継ATMノード(ATMスイッチ)の処理量
を減らすことである。
(Characteristics of the Present Invention) Accordingly, the present invention reduces the processing amount of the relay ATM node (ATM switch) by delegating the entire packet to the end AAL5.

【0065】即ち、ATMスイッチは、最終でないAT
Mセルを1つ廃棄した場合、このATMセルを含むパケ
ットの廃棄をエンドのAAL5に委任する。また、AT
Mセルを廃棄する確率は、(平均セル数/パケット)と
パケット廃棄率から求める。更に、この廃棄する確率に
従って、ランダムなセル間隔で、最終セル以外のセルを
廃棄することとする。
That is, the ATM switch is used for a non-final AT.
When one M cell is discarded, the discard of the packet including the ATM cell is delegated to the end AAL5. Also, AT
The probability of discarding M cells is obtained from (average number of cells / packet) and the packet discard rate. Further, cells other than the last cell are discarded at random cell intervals in accordance with the discard probability.

【0066】これにより、本発明によるREDによる輻
輳回避装置及びその方法では、REDが輻輳発生時に動
作するのではなく、平均のリソース使用率がある程度高
くなったときに低い廃棄率でパケットを廃棄するよう動
作させるため、1パケットを構成する全セルを廃棄する
従来の方法に比べて、回線上に無駄なセルが流れるとい
ったことが生じるが、これによる影響は小さく、効率よ
く輻輳の発生を防止することを可能とする。
Thus, in the apparatus and method for avoiding congestion by RED according to the present invention, the RED does not operate when congestion occurs, but discards packets at a low discard rate when the average resource usage rate becomes high to some extent. This operation causes unnecessary cells to flow on the line as compared with the conventional method of discarding all cells constituting one packet. However, the influence of this is small and the occurrence of congestion is efficiently prevented. To make things possible.

【0067】従って、本発明によるREDによる輻輳回
避装置及びその方法は、一つのパケットを構成する全て
のATMセルを廃棄するのではなく、ランダムなセル間
隔で一つのパケットを分解した複数のATMセルの内、
最終セルでないATMセル(以下、中間セルと略記す
る)を廃棄することを特徴としている。
Accordingly, the apparatus and method for avoiding congestion by RED according to the present invention do not discard all ATM cells constituting one packet, but a plurality of ATM cells obtained by decomposing one packet at random cell intervals. Of which
It is characterized in that an ATM cell that is not the last cell (hereinafter, abbreviated as an intermediate cell) is discarded.

【0068】このため処理の開始の段階において、先
ず、廃棄するセルと次に廃棄するセルとの間隔(セル間
隔)を求め、次に、この求めたセル間隔を隔てた後に最
初に到着する中間セルを廃棄する。
For this reason, at the start of the processing, first, the interval (cell interval) between the cell to be discarded and the cell to be discarded next is obtained, and then the intermediate cell arriving first after the obtained cell interval is separated. Discard the cell.

【0069】廃棄するセルと次に廃棄するセルとのセル
間隔は、最小値0と、1パケットを転送するのに必要な
平均セル数と輻輳レベルに応じたパケット廃棄率とから
計算によって求められる最大値とのセル間隔の中からラ
ンダムに選択することによって決定する。このセル間隔
の算出方法は、以下において詳細に説明することとす
る。
The cell interval between the cell to be discarded and the cell to be discarded next is obtained by calculation from the minimum value 0, the average number of cells required to transfer one packet, and the packet discard rate according to the congestion level. It is determined by randomly selecting from the cell interval with the maximum value. The method for calculating the cell interval will be described in detail below.

【0070】また、中間セルを廃棄することにより、エ
ンド(パケット受信側)では、バッファに入力したAT
Mセルからパケットを組み立てる過程において、この1
パケットを構成するセルの数が不足しているか否かを検
出し、不足している場合、そのパケットを廃棄する処理
が行われるといったAAL5による制御を活用してい
る。
Also, by discarding the intermediate cell, the end (packet receiving side) at the end (AT side)
In the process of assembling a packet from M cells, this 1
The control by the AAL5 is used to detect whether the number of cells constituting a packet is insufficient or not, and to execute a process of discarding the packet if the number is insufficient.

【0071】従って、中間セルを廃棄するだけで、一つ
のパケットを破棄することと同等の輻輳回避効果を得る
ことが可能となる。
Therefore, only by discarding the intermediate cell, it is possible to obtain the same congestion avoidance effect as discarding one packet.

【0072】また、従来技術において問題とされた最終
セルを廃棄した場合に関しては、従来技術では、受信側
において、第1のパケットの最終セルを除いた部分と第
2のパケットを分解したセルとをあわせた全体を一つの
パケットとして組み立てられることとなり、1パケット
を構成するセル数の過多が検出され、廃棄の目的となる
第1のパケットの他に完全に受信した第2のパケットも
廃棄されるという問題を有していたが、これに対し、本
発明によるREDによる輻輳回避装置及びその方法で
は、最終セルでなく、中間セルを選択的に廃棄するた
め、このような問題を解消することが可能となる。
In the case of discarding the last cell which has been a problem in the prior art, in the prior art, the receiving side includes a part excluding the last cell of the first packet and a cell obtained by disassembling the second packet. Are combined into one packet, an excessive number of cells constituting one packet is detected, and the completely received second packet is also discarded in addition to the first packet to be discarded. In contrast, the RED congestion avoidance apparatus and method according to the present invention solves such a problem by selectively discarding the intermediate cell instead of the final cell. Becomes possible.

【0073】さらに、本発明によるREDによる輻輳回
避装置及びその方法では、輻輳の兆候を発見した時点で
パケット廃棄(または、輻輳表示の設定)を始めるた
め、中間セル以外のATMセルを廃棄することなく、通
常の制御を行うことにより、完全に受信したパケットの
再度の送信を回避することを可能としている。そのた
め、ネットワークの輻輳をさらに悪化させることを防止
することが可能となる。
Further, in the apparatus and method for avoiding congestion by RED according to the present invention, discarding an ATM cell other than an intermediate cell is performed to start discarding a packet (or setting a congestion indication) when a sign of congestion is found. Instead, by performing normal control, it is possible to avoid retransmission of completely received packets. Therefore, it is possible to prevent network congestion from further worsening.

【0074】(第1の実施形態)以下に、本発明による
REDによる輻輳回避装置及びその方法の第1の実施形
態について、図面と共に詳細に説明する。
(First Embodiment) A first embodiment of an apparatus and method for avoiding congestion by RED according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0075】図1は、ATMスイッチ(中継交換ノー
ド)の構成を示すブロック図である。本図1において、
ATMスイッチは、その主要構成として回線対応部3.
1から回線対応部3.NまでのN個の回線対応部と、ス
イッチ部2とから構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the structure of an ATM switch (transit switching node). In FIG. 1,
The ATM switch has, as its main configuration, a line corresponding unit.
2. From 1 It is composed of N line corresponding units up to N and a switch unit 2.

【0076】図1において、回線より受信したATMセ
ルは、スイッチ部2を経由して送出する回線に対応する
回線対応部に送られる。
In FIG. 1, an ATM cell received from a line is sent to a line-corresponding unit corresponding to a line to be transmitted via a switch unit 2.

【0077】図2は、図1に示された回線対応部3の構
成を示すブロック図である。本図2において、回線対応
部3は、その主要構成として回線制御部21と受信部2
2と送信部23とから構成されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of line corresponding unit 3 shown in FIG. In FIG. 2, the line correspondence unit 3 includes a line control unit 21 and a reception unit 2 as its main components.
2 and a transmission unit 23.

【0078】図2において、回線から受信したATMセ
ルは回線制御部21と受信部22とを経由してスイッチ
部2へと送られる。また、スイッチ部2から受信したA
TMセルは、送信部23と回線制御部21とを経由して
スイッチ部へと送られる。
In FIG. 2, the ATM cell received from the line is sent to the switch unit 2 via the line control unit 21 and the receiving unit 22. Also, A received from the switch unit 2
The TM cell is sent to the switch unit via the transmission unit 23 and the line control unit 21.

【0079】ここで、本発明は、上記図1及び図2に示
された回線対応部3内の送信部23の機能に関する発明
である。
Here, the present invention relates to the function of the transmitting section 23 in the line corresponding section 3 shown in FIGS. 1 and 2.

【0080】図3を参照すると、図3は図2に示された
送信部23の構成を示すブロック図であり、本発明の
(第1の実施形態)の説明に必要な機能及びデータを有
して構成されている。本図3では、本発明の第1の実施
形態を説明するために必要な構成のみを記している。
Referring to FIG. 3, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the transmitting section 23 shown in FIG. 2, and has functions and data necessary for explaining the (first embodiment) of the present invention. It is configured. FIG. 3 shows only a configuration necessary for describing the first embodiment of the present invention.

【0081】図3において、スイッチ部2から受信した
ATMセルは、セル廃棄判定部43において、廃棄する
か、若しくは送信待ちキュー31に接続するかが判定さ
れる。ここで、送信待ちキュー31は、セルが回線制御
部21を経由して送出されることが可能になるまでの待
ちキューである。
In FIG. 3, the ATM cell received from the switch unit 2 is discarded by the cell discard judgment unit 43, or it is judged whether it is connected to the transmission queue 31. Here, the transmission waiting queue 31 is a waiting queue until a cell can be transmitted via the line control unit 21.

【0082】また、図3における平均キュー長監視部4
1は、送信待ちキュー31における基準時間毎の平均キ
ュー長を監視する機能を有している。
The average queue length monitoring unit 4 in FIG.
Reference numeral 1 has a function of monitoring the average queue length of the transmission queue 31 for each reference time.

【0083】さらに、輻輳状態判定部42は、平均キュ
ー長監視部41の出力を基に、自身のATMスイッチ1
において輻輳が発生しているか否か、または輻輳状態が
解消されたか否かを判定する機能を有する。
Further, the congestion state judging section 42 uses its own ATM switch 1 based on the output of the average queue length monitoring section 41.
Has a function of determining whether or not congestion has occurred or whether or not the congestion state has been resolved.

【0084】この時の輻輳状態の判定方法としては、平
均キュー長監視部41により検知されたキュー長の長さ
に対して閾値を設け、この閾値を、検知した平均キュー
長が超えたか否かにより、輻輳の発生を判定する。
As a method of determining the congestion state at this time, a threshold value is provided for the queue length detected by the average queue length monitoring unit 41, and whether or not the detected average queue length exceeds the threshold value is determined. Is used to determine the occurrence of congestion.

【0085】更に、上記輻輳状態判定部42が、上記の
ような閾値を複数段階有することで、段階的に輻輳状態
のレベルを判定することも可能である。
Further, the congestion state determination unit 42 can determine the level of the congestion state stepwise by having the above-described threshold value in a plurality of levels.

【0086】また、図3に示されたデータ類は、セル廃
棄判定部43が受信したセルを廃棄するか否かを判定す
るために使用するデータ類である。
The data shown in FIG. 3 is data used by the cell discarding judging section 43 to judge whether or not to discard the received cell.

【0087】また、擬似乱数デーブル51は、2のK乗
個のデータにより構成されるデーブルであり、0から
(2のK乗)−1までの2のK乗個の値がランダムに格
納されている。
The pseudo-random number table 51 is a table composed of 2 K powers of data, in which 2 K powers from 0 to (2 K powers) −1 are stored at random. ing.

【0088】さらに、擬似乱数デーブルインデックス5
2は、擬似乱数デーブル51を索引するためのインデッ
クスを格納したデータであり、この値を参照する毎に1
を加えるサイクリックカウンタである。
Further, a pseudorandom table index 5
2 is data storing an index for indexing the pseudo-random number table 51, and every time this value is referred to, 1 is stored.
Is a cyclic counter.

【0089】また、シフトビット数データ53は、輻輳
状態判定部42がATMスイッチ1が輻輳状態であるこ
とを判定したときに設定されるデータである。また、一
つのATMセルを廃棄した後、次に廃棄するATMセル
までの廃棄しないセル数の最大数が{(2のL乗)−
1}と設定されたとき、輻輳判定部42により(L−
K)の値が設定される。
The shift bit number data 53 is data set when the congestion state determination unit 42 determines that the ATM switch 1 is in the congestion state. After discarding one ATM cell, the maximum number of cells not discarded until the next ATM cell to be discarded is {(2 to the power of L) −
When 1} is set, the congestion determination unit 42 sets (L−
K) is set.

【0090】よって、得られた擬似乱数値をこのシフト
ビット数データ53の値だけ右シフト(2の巾乗で除
算)することにより、次の廃棄セルまでのセル間隔を得
ることができる。
Therefore, by shifting the obtained pseudo random number value to the right by the value of the shift bit number data 53 (division by a power of 2), the cell interval to the next discarded cell can be obtained.

【0091】更に詳細に、セル間隔を決定する処理につ
いて述べると、先ず、輻輳状態判定部により判定された
輻輳状態のレベルに対応したパケット廃棄率と、1パケ
ットが分割される平均のセル数とによりセル廃棄率を求
め、このセル廃棄率に対して最も近似の1/(2のn
乗)の値を特定する。この特定された2のn乗の値を基
に、0から(2の(n+1)乗)の範囲で等確率の擬似
乱数を作成する。従って、この擬似乱数テーブルを参照
することにより、次に廃棄するセルまでの間隔を特定す
る。
The processing for determining the cell interval will be described in more detail. First, the packet discard rate corresponding to the congestion state level determined by the congestion state determination unit and the average number of cells into which one packet is divided are shown. The cell discard rate is obtained by
Power). Based on the specified value of 2 to the power of n, pseudorandom numbers of equal probability are generated in the range of 0 to (2 to the power of (n + 1)). Therefore, by referring to this pseudo random number table, the interval to the next cell to be discarded is specified.

【0092】上記のようにして得られた廃棄セル間隔
は、廃棄セルカウンタ54に一時格納される。そこで、
セル廃棄判定部43はATMセルを受信する毎に廃棄セ
ルカウンタ54の値を参照することにより、受信したA
TMセルを廃棄するか否かを決定する。
The discard cell interval obtained as described above is temporarily stored in the discard cell counter 54. Therefore,
The cell discard determination unit 43 refers to the value of the discard cell counter 54 every time an ATM cell is received, and
It is determined whether to discard the TM cell.

【0093】また、輻輳状態データ55は輻輳状態判定
部42が輻輳の開始および終了を検出したとき、輻輳状
態を数的に表現するのに対応する値を設定するためのデ
ータである。この数的な表現は、送信待ちのキュー長毎
に輻輳状態のレベルを設定することにより、輻輳状態の
程度を表すものである。
The congestion state data 55 is data for setting a value corresponding to expressing the congestion state numerically when the congestion state determination unit 42 detects the start and end of the congestion. This numerical expression expresses the degree of the congestion state by setting the level of the congestion state for each queue length waiting for transmission.

【0094】従って、このレベルに応じてセルを廃棄す
る確率を変動することにより、輻輳状態に応じた輻輳回
避が可能になる。また、同様に、輻輳状態に応じて各送
信ノードに輻輳状態の通知をすることも可能となる。
Therefore, by changing the probability of discarding cells according to this level, it is possible to avoid congestion according to the congestion state. Similarly, it becomes possible to notify each transmitting node of the congestion state according to the congestion state.

【0095】以上、詳細に本第1の実施形態における構
成を述べたが、図3に示された平均キュー長監視部41
および輻輳状態判定部42は、本発明とは直接関係しな
いので、その詳細な処理は省略する。
Although the configuration in the first embodiment has been described in detail, the average queue length monitoring unit 41 shown in FIG.
Since the congestion state determination unit 42 is not directly related to the present invention, detailed processing is omitted.

【0096】次に、セル廃棄判定部43の輻輳状態にお
ける動作を図4を用いて詳細に説明する。
Next, the operation of the cell discard determination unit 43 in the congestion state will be described in detail with reference to FIG.

【0097】図4において、セル廃棄判定部43にAT
Mセルが到着すると、ステップS61においてセル受信
の判定が行われる。セルが受信された場合、ステップS
62において廃棄セルカウンタ54の値を判定する処理
を実行する。
[0097] In FIG.
When the M cell arrives, the cell reception is determined in step S61. If a cell has been received, step S
At 62, a process of determining the value of the discard cell counter 54 is executed.

【0098】廃棄セルカンウンタ54の値が0でない場
合は、ステップS66において廃棄セルカウンタ54の
値を1減算し、つぎにステップS67において受信AT
Mセルを送信待ちキュー31に登録する処理を実行し、
その後、ステップS61に帰還する。
If the value of the discarded cell counter 54 is not 0, the value of the discarded cell counter 54 is decremented by 1 in step S66, and then the received AT is discarded in step S67.
Execute a process of registering the M cell in the transmission queue 31;
Thereafter, the process returns to step S61.

【0099】また、廃棄セルカウンタ54の値が0であ
る場合は、ステップS63において受信セルのATMヘ
ッダの値を参照し、AAL5で定義された最終ビットの
値が0、即ち、オフであるか否かにより、この受信した
セルが最終セルであるか否かを判定する。
If the value of the discard cell counter 54 is 0, the value of the last bit defined by AAL5 is 0, that is, OFF, by referring to the value of the ATM header of the received cell in step S63. Whether or not the received cell is the last cell is determined depending on whether or not the received cell is the last cell.

【0100】また、受信したセルのATMヘッダの値が
オフでない場合は、ステップS67において受信ATM
セルを送信待ちキューに登録する処理を実行し、その
後、ステップS61に帰還する。
If the value of the ATM header of the received cell is not off, then in step S67 the received ATM
A process for registering the cell in the transmission waiting queue is performed, and thereafter, the process returns to step S61.

【0101】さらに、受信したセルのATMヘッダの値
がオフである場合は、ステップS64において受信した
ATMセルを廃棄し、ステップS65において廃棄セル
カウンタ更新処理を実行して、ステップS61に帰還す
る。
Further, when the value of the ATM header of the received cell is off, the received ATM cell is discarded in step S64, a discarded cell counter updating process is executed in step S65, and the process returns to step S61.

【0102】次に、図4のステップS65で示された廃
棄セルカウンタ更新処理を図5を用いて詳細に説明す
る。
Next, the updating process of the discarded cell counter shown in step S65 of FIG. 4 will be described in detail with reference to FIG.

【0103】先ず、ステップS71において擬似乱数テ
ーブルインデックス52の値に1を加えて格納する。
First, in step S71, 1 is added to the value of the pseudo random number table index 52 and stored.

【0104】つぎにステップS72において擬似乱数テ
ーブル51をこの擬似乱数テーブルインデックス52の
値で索引することにより擬似乱数の値を取得する。さら
に、この擬似乱数の値をシフトビット数データ53の値
だけ右シフトした値を廃棄セルカウンタ54に格納して
処理を終了する。
Next, in step S72, the value of the pseudo random number is obtained by indexing the pseudo random number table 51 with the value of the pseudo random number table index 52. Further, a value obtained by shifting the value of the pseudorandom number to the right by the value of the shift bit number data 53 is stored in the discard cell counter 54, and the process ends.

【0105】このように、本第1の実施形態において
は、中継交換ノードが受信したセルが、中間セルか否か
を判定することにより廃棄してよいセルか否かを判断し
ているため、処理量が極めて少ない。
As described above, in the first embodiment, since the cell received by the transit switching node is determined to be an intermediate cell or not, it is determined whether or not the cell can be discarded. Extremely low throughput.

【0106】更には、本第1の実施形態においては、1
つの回線上を流れる受信セル全体をまとめて廃棄セルを
決定しているため、EPD方式によるパケット廃棄処理
のようにパケット全体を廃棄するために、全てのVCに
着目してそれぞれ別々にATMセルヘッダを監視する必
要がない。
Further, in the first embodiment, 1
Since the discarded cells are determined by collecting all the received cells flowing on one line, the ATM cell headers are respectively separately focused on all VCs in order to discard the entire packet as in the packet discarding process by the EPD method. No need to monitor.

【0107】従って、VC毎の処理と集約されたVC全
体の処理とを共同して行うことも回避することが可能と
なる。
Accordingly, it is also possible to avoid performing the processing for each VC and the processing for the entire integrated VC jointly.

【0108】なお、上記第1の実施形態においては、全
てのコネクションがIPオーバーATM方式であるとし
て取り扱ってたが、しかしながら、VC毎のサービスク
ラスの判定処理を追加することにより、IPオーバーA
TM方式においてはUBRを使用し、他のATM通信に
おいてはUBR以外を使用することが可能となるため、
IPオーバーATMによる通信と他の種類での通信とを
混在させて使用する形態にも適用することが可能とな
る。
In the first embodiment, all connections are handled as IP over ATM. However, by adding service class determination processing for each VC, IP over A
Since the UBR is used in the TM system and other than the UBR can be used in other ATM communication,
It is also possible to apply to a mode in which communication using IP over ATM and communication of another type are mixed and used.

【0109】(他の実施形態)また、上記第1の実施形
態においては、ATMスイッチを適用した一実施形態を
示したが、ホストのATM用ネットワークインタフェー
スカードなど、他のAAL5のIPオーバーATMトラ
フィックを処理する部分にも、本発明によるREDによ
る輻輳回避装置及びその方法を適用することが可能であ
る。
(Other Embodiments) In the first embodiment, an embodiment in which an ATM switch is applied has been described. However, IP over ATM traffic of other AAL5 such as a host network interface card for ATM, etc. Can be applied to the device for processing congestion by RED according to the present invention.

【0110】[0110]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるRE
Dによる輻輳回避装置及びその方法によれば、以下に挙
げるような本発明独自の効果を奏することが可能であ
る。
As described above, the RE according to the present invention
According to the congestion avoiding apparatus and the method thereof according to D, the following unique effects of the present invention can be obtained.

【0111】先ず、第1の効果としては、1つの中間セ
ルのみを選択して廃棄の対象としているため、EPD方
式によるパケット廃棄方式に比べ、少ない処理でアプリ
ケーションにパケット廃棄を通知することが可能とな
る。
First, as a first effect, since only one intermediate cell is selected and discarded, it is possible to notify the application of the packet discarding with less processing than the packet discarding method by the EPD method. Becomes

【0112】その理由としては、EPD方式による廃棄
処理における1パケットを構成する全てのセルを廃棄す
るために必要な多くの処理を削減することが可能となる
ためである。
The reason is that it is possible to reduce a large number of processes required for discarding all cells constituting one packet in the discarding process by the EPD method.

【0113】また、第2の効果としては、集約されたフ
ロー全体の中から1つの中間セルの廃棄のみを行ってい
るため、EPD方式によるパケット廃棄方式を使用した
方式に比べ、少ない処理でREDを実現することも可能
となることである。
The second effect is that since only one intermediate cell is discarded from the entire aggregated flow, RED is processed with less processing than the packet discarding method using the EPD method. Can be realized.

【0114】その理由としては、EPD方式によるパケ
ット廃棄方式におけるVC毎の1パケットを構成する全
てのセルを廃棄するための処理を削減することが可能と
なるためである。
The reason is that it is possible to reduce the processing for discarding all cells constituting one packet for each VC in the packet discarding method based on the EPD method.

【0115】更に、REDによる輻輳回避が輻輳発生時
に動作するのではなく、平均のリソース使用率がある程
度高くなったときに低い廃棄率でパケットを廃棄するの
で、1パケットを構成する全セルを廃棄する従来の方法
に比べて回線上に無駄なセルが流れるが、このことによ
る影響は小さく、効率よく輻輳の発生を回避することが
可能となる。
Further, the congestion avoidance by RED does not operate when congestion occurs, but discards packets at a low discard rate when the average resource usage rate becomes high to some extent, so that all cells constituting one packet are discarded. Although unnecessary cells flow on the line as compared with the conventional method, the influence of this is small, and it is possible to efficiently avoid the occurrence of congestion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ATMスイッチ(中継交換ノード)の構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ATM switch (transit switching node).

【図2】図1に示された回線対応部3の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a line corresponding unit 3 shown in FIG.

【図3】図2に示された送信部23の構成を示すブロッ
ク図であり、本発明の第1の実施形態の説明に必要な機
能及びデータを有して構成されている。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a transmission unit 23 shown in FIG. 2, which has functions and data necessary for describing the first embodiment of the present invention.

【図4】セル廃棄判定部43の輻輳状態における動作示
すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the cell discard determination unit 43 in a congestion state.

【図5】図4のステップS65で示された廃棄セルカウ
ンタ更新処理を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a discarded cell counter updating process shown in step S65 of FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ATMスイッチ 2 スイッチ部 3. 1〜3. n 回線対応部 21 回線制御部 22 受信部 23 送信部 31 送信待ちキュー 41 平均キュー長監視部 42 輻輳判断部 43 セル廃棄判定部 51 擬似乱数テーブル 52 擬似乱数テーブルインデックス 53 シフトビット数データ 54 廃棄セルカウンタ 55 輻輳状態データ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ATM switch 2 Switch part 3.1-3.n Line correspondence part 21 Line control part 22 Receiving part 23 Transmitting part 31 Transmission queue 41 Average queue length monitoring part 42 Congestion judging part 43 Cell discard judging part 51 Pseudo random number table 52 Pseudo random number table index 53 Shift bit number data 54 Discarded cell counter 55 Congestion state data

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プロトコルとしてAAL5を適用したネ
ットワークにおけるREDによる輻輳回避装置であっ
て、 最終セル以外のセルを所定の確率により算出されたセル
間隔を基に特定し、廃棄するセル廃棄手段を有すること
を特徴とするREDによる輻輳回避装置。
An apparatus for avoiding congestion by RED in a network to which AAL5 is applied as a protocol, comprising: cell discarding means for specifying cells other than the last cell based on a cell interval calculated with a predetermined probability and discarding the cells. A congestion avoidance device based on RED.
【請求項2】 プロトコルとしてAAL5を適用したネ
ットワークにおけるREDによる輻輳回避装置であっ
て、 回線より受信したセルを一時保持するバッファリング手
段と、 該バッファリング手段が保持するセルのキュー長を算出
するキュー長監視手段と、 該キュー長監視手段により算出されたキュー長を基に、
輻輳状態の発生を判定する輻輳状態判定手段と、 該輻輳状態判定手段により輻輳状態の発生が判定された
場合、到着したセルが最終セルであるか否かを判定する
最終セル判定手段と、 該最終セル判定手段により、前記到着したセルが最終セ
ルでないことが判定された場合、所定の確率により算出
されたセル間隔を基に特定し、廃棄するセル廃棄手段と
を有することを特徴とするREDによる輻輳回避装置。
2. An apparatus for avoiding congestion by RED in a network to which AAL5 is applied as a protocol, comprising: buffering means for temporarily holding cells received from a line; and calculating a queue length of cells held by the buffering means. Queue length monitoring means, based on the queue length calculated by the queue length monitoring means,
Congestion state determination means for determining occurrence of a congestion state; and final cell determination means for determining whether or not the arriving cell is the last cell when the occurrence of the congestion state is determined by the congestion state determination means. A cell discarding means for identifying and discarding, based on a cell interval calculated by a predetermined probability, when the arriving cell is determined not to be the last cell by the last cell judging means. Congestion avoidance device.
【請求項3】 前記キュー長監視手段は、 所定の時間間隔毎に、前記バッファリング手段における
キュー長を検知し、該検知したキュー長を基に、最新の
キュー長を含む平均のキュー長を算出することで、前記
バッファリング手段が保持するセルのキュー長を算出す
ることを特徴とする請求項2記載のREDによる輻輳回
避装置。
3. The queue length monitoring unit detects a queue length in the buffering unit at predetermined time intervals, and calculates an average queue length including the latest queue length based on the detected queue length. 3. The apparatus according to claim 2, wherein the calculation calculates a queue length of a cell held by the buffering unit.
【請求項4】 前記セルは、 該セルを構成するヘッダ部に、該セルが同一パケットを
構成するセルの内、最終セルであるか否かを示す最終ビ
ットを有し、 前記最終セル判定手段は、 前記セルのヘッダ部に含まれる前記最終ビットを基に、
該セルが最終セルであるか否かを判定することを特徴と
する請求項2または3記載のREDによる輻輳回避装
置。
4. The last cell judging means, wherein the cell has a last bit in a header part constituting the cell, the last bit indicating whether the cell is the last cell among cells constituting the same packet, Is based on the last bit included in the header of the cell,
4. The congestion avoidance device according to claim 2, wherein it is determined whether the cell is the last cell.
【請求項5】 閾値として所定のキュー長を記憶するキ
ュー長記憶手段をさらに有し、 前記輻輳状態判定手段は、 前記キュー長監視手段により算出された前記キュー長
と、前記キュー長記憶手段に記憶された前記所定のキュ
ー長とを比較することにより、輻輳の発生を判定するこ
とを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載のRE
Dによる輻輳回避装置。
5. A queue length storage unit for storing a predetermined queue length as a threshold value, wherein the congestion state determination unit stores the queue length calculated by the queue length monitoring unit and the queue length storage unit. The RE according to any one of claims 2 to 4, wherein the occurrence of congestion is determined by comparing the stored queue length with the predetermined queue length.
Congestion avoidance device by D.
【請求項6】 閾値として所定のキュー長を、異なる値
で複数記憶し、該複数の前記所定のキュー長に対応する
輻輳状態のレベルをさらに記憶するキュー長輻輳レベル
記憶手段をさらに有し、 前記輻輳判定手段は、 前記キュー長監視手段により算出された前記キュー長
と、前記キュー長輻輳レベル記憶手段に記憶された複数
の前記所定のキュー長とをそれぞれ比較し、該比較の結
果、前記キュー長監視手段により算出された前記キュー
長が超えた前記所定のキュー長の内、最も大きな値であ
る前記所定のキュー長に対応する前記輻輳レベルを特定
し、段階的に輻輳の発生を判定することを特徴とする請
求項2から4のいずれかに記載のREDによる輻輳回避
装置。
6. A queue length congestion level storage unit that stores a plurality of predetermined queue lengths as different threshold values with different values, and further stores a congestion state level corresponding to the plurality of the predetermined queue lengths, The congestion determination unit compares the queue length calculated by the queue length monitoring unit with the plurality of predetermined queue lengths stored in the queue length congestion level storage unit, and as a result of the comparison, Identify the congestion level corresponding to the predetermined queue length that is the largest value among the predetermined queue lengths exceeding the queue length calculated by the queue length monitoring means, and determine the occurrence of congestion in a stepwise manner. 5. The congestion avoidance device using RED according to claim 2, wherein:
【請求項7】 前記所定の確率は、 1つのパケットが分割される平均のセル数と、前記輻輳
状態のレベルに対応したパケットの廃棄率とを基に算出
され、 前記セル間隔は、 前記所定の確率が近似することができる2の巾乗分の1
の値を求め、該2の巾乗の値を基に、0から前記2の巾
乗の2倍の値までの範囲で等確率の擬似乱数を作成し、
該擬似乱数を基に特定し、 前記セル廃棄手段は、 前記セル間隔により特定されたセルが最終セルでない場
合、該特定されたセルを廃棄することを特徴とする請求
項1から6のいずれかに記載のREDによる輻輳回避装
置。
7. The predetermined probability is calculated based on an average number of cells into which one packet is divided and a packet discard rate corresponding to the level of the congestion state. 1 / power of 2 which can approximate the probability of
Is calculated, and based on the value of the power of 2, a pseudo-random number of equal probability is created in a range from 0 to twice the value of the power of 2,
7. The method according to claim 1, wherein the cell discarding unit discards the specified cell if the cell specified by the cell interval is not the last cell. 5. A congestion avoidance device using RED according to claim 1.
【請求項8】 前記プロトコルとしてAAL5を適用し
たネットワークは、IPオーバATM方式を採用したネ
ットワークであることを特徴とする請求項1から7のい
ずれかに記載のREDによる輻輳回避装置。
8. The congestion avoidance device using RED according to claim 1, wherein the network to which AAL5 is applied as the protocol is a network employing an IP over ATM system.
【請求項9】 プロトコルとしてAAL5を適用したネ
ットワークにおけるREDによる輻輳回避方法であっ
て、 最終セル以外のセルを所定の確率により算出されたセル
間隔を基に特定し、廃棄するセル廃棄工程を有すること
を特徴とするREDによる輻輳回避方法。
9. A method for avoiding congestion by RED in a network to which AAL5 is applied as a protocol, comprising a cell discarding step of identifying and discarding cells other than the last cell based on a cell interval calculated with a predetermined probability. A congestion avoidance method using RED.
【請求項10】 プロトコルとしてAAL5を適用した
ネットワークにおけるREDによる輻輳回避方法であっ
て、 回線より受信したセルを一時保持するバッファリング工
程と、 該バッファリング工程において保持されたセルのキュー
長を算出するキュー長監視工程と、 該キュー長監視工程において算出されたキュー長を基
に、輻輳状態の発生を判定する輻輳状態判定工程と、 該輻輳状態判定工程において輻輳状態の発生が判定され
た場合、到着したセルが最終セルであるか否かを判定す
る最終セル判定工程と、 該最終セル判定工程において前記到着したセルが最終セ
ルでないことが判定された場合、所定の確率により算出
されたセル間隔を基に特定し、廃棄するセル廃棄工程と
を有することを特徴とするREDによる輻輳回避方法。
10. A method for avoiding congestion by RED in a network to which AAL5 is applied as a protocol, comprising: a buffering step of temporarily holding cells received from a line; and calculating a queue length of the cells held in the buffering step. A queue length monitoring step, a congestion state determination step of determining the occurrence of a congestion state based on the queue length calculated in the queue length monitoring step, and a case where the occurrence of a congestion state is determined in the congestion state determination step. A final cell determining step of determining whether or not the arriving cell is the last cell; and a cell calculated by a predetermined probability when it is determined in the final cell determining step that the arriving cell is not the last cell. A method of discarding congestion by RED, comprising a step of discarding cells based on intervals and discarding them.
【請求項11】 前記キュー長監視工程は、 所定の時間間隔毎に、前記バッファリング手段における
キュー長を検知し、該検知したキュー長を基に、最新の
キュー長を含む平均のキュー長を算出することで、前記
バッファリング手段が保持するセルのキュー長を算出す
ることを特徴とする請求項10記載のREDによる輻輳
回避方法。
11. The queue length monitoring step includes detecting a queue length in the buffering means at predetermined time intervals, and calculating an average queue length including the latest queue length based on the detected queue length. 11. The congestion avoidance method by RED according to claim 10, wherein the calculation calculates a queue length of a cell held by the buffering means.
【請求項12】 前記セルは、 該セルを構成するヘッダ部に、該セルが同一パケットを
構成するセルの内、最終セルであるか否かを示す最終ビ
ットを有し、 前記最終セル判定工程は、 前記セルのヘッダ部に含まれる前記最終ビットを基に、
該セルが最終セルであるか否かを判定することを特徴と
する請求項10または11記載のREDによる輻輳回避
方法。
12. The final cell determination step, wherein the cell has a final bit indicating whether or not the cell is the last cell among cells configuring the same packet in a header portion configuring the cell. Is based on the last bit included in the header of the cell,
The method according to claim 10 or 11, wherein it is determined whether or not the cell is the last cell.
【請求項13】 閾値として所定のキュー長を記憶する
キュー長記憶工程をさらに有し、 前記輻輳状態判定工程は、 前記キュー長監視工程において算出された前記キュー長
と、前記キュー長記憶工程において記憶された前記所定
のキュー長とを比較することにより、輻輳の発生を判定
することを特徴とする請求項10から12のいずれかに
記載のREDによる輻輳回避方法。
13. A queue length storing step of storing a predetermined queue length as a threshold value, wherein the congestion state determining step includes the queue length calculated in the queue length monitoring step and the queue length storing step. 13. The congestion avoidance method according to claim 10, wherein the occurrence of congestion is determined by comparing the stored queue length with the predetermined queue length.
【請求項14】 前記輻輳判定工程は、 前記キュー長監視工程において算出された前記キュー長
と、複数の輻輳状態のレベルがそれぞれ対応するように
記憶された複数のキュー長とをそれぞれ比較し、該比較
の結果、前記キュー長監視手段により算出された前記キ
ュー長が超えた前記所定のキュー長の内、最も大きな値
である前記所定のキュー長に対応する前記輻輳レベルを
特定し、段階的に輻輳の発生を判定することを特徴とす
る請求項10から12のいずれかに記載のREDによる
輻輳回避方法。
14. The congestion determining step compares the queue length calculated in the queue length monitoring step with a plurality of queue lengths stored such that a plurality of congestion state levels correspond to each other, As a result of the comparison, the congestion level corresponding to the predetermined queue length which is the largest value among the predetermined queue lengths exceeding the queue length calculated by the queue length monitoring means is specified, and 13. The method according to claim 10, wherein the occurrence of congestion is determined.
【請求項15】 前記所定の確率は、 1つのパケットが分割される平均のセル数と、前記輻輳
状態のレベルに対応したパケットの廃棄率とを基に算出
され、 前記セル間隔は、 前記所定の確率が近似することができる2の巾乗分の1
の値を求め、該2の巾乗の値を基に、0から前記2の巾
乗の2倍の値までの範囲で等確率の擬似乱数を作成し、
該擬似乱数を基に特定し、 前記セル廃棄工程は、 前記セル間隔を基に特定されたセルが最終セルでない場
合、該特定されたセルを廃棄することを特徴とする請求
項9から14のいずれかに記載のREDによる輻輳回避
方法。
15. The predetermined probability is calculated based on an average number of cells into which one packet is divided and a packet loss rate corresponding to the level of the congestion state. 1 / power of 2 which can approximate the probability of
Is calculated, and based on the value of the power of 2, a pseudo-random number of equal probability is created in a range from 0 to twice the value of the power of 2,
The method according to claim 9, wherein the identification is performed based on the pseudorandom number, and the cell discarding step discards the specified cell if the cell specified based on the cell interval is not the last cell. A congestion avoidance method using RED according to any of the above.
【請求項16】 前記プロトコルとしてAAL5を適用
したネットワークは、IPオーバATM方式を採用した
ネットワークであることを特徴とする請求項9から15
のいずれかに記載のREDによる輻輳回避方法。
16. The network to which AAL5 is applied as the protocol is a network employing an IP over ATM system.
A method for avoiding congestion by RED according to any one of the above.
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