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JPH11187031A - ATM switch - Google Patents

ATM switch

Info

Publication number
JPH11187031A
JPH11187031A JP35135297A JP35135297A JPH11187031A JP H11187031 A JPH11187031 A JP H11187031A JP 35135297 A JP35135297 A JP 35135297A JP 35135297 A JP35135297 A JP 35135297A JP H11187031 A JPH11187031 A JP H11187031A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discard
congestion
discarding
time
class
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP35135297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naotoshi Watanabe
直聡 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP35135297A priority Critical patent/JPH11187031A/en
Publication of JPH11187031A publication Critical patent/JPH11187031A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ATM交換機のUBRサービスの無差別的セル
廃棄に起因する同一コネクション連続廃棄、再送セグメ
ント廃棄、通信直後セグメント廃棄、廃棄集中などを回
避して、スループットと有用性を向上させたATM交換
機を実現する。 【解決手段】従来の輻輳時の無差別セル廃棄に代え、ウ
インドウサイズによる選択廃棄、輻輳に応じた段階的廃
棄促進、再送セル識別廃棄、廃棄済コネクションの廃棄
回避、を行う。このため、流入データユニット流量計測
手段、該流量に応じた廃棄クラス付与手段、所定廃棄ク
ラスの記憶手段とを備え、所定廃棄クラスより大きい廃
棄クラスを持つセルから選択的に廃棄するよう構成す
る。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To avoid the same connection continuous discard, retransmission segment discard, segment discard immediately after communication, discard concentration, etc. caused by indiscriminate cell discard of UBR service of ATM exchange, and to improve throughput and usefulness. Realize an improved ATM switch. Instead of conventional indiscriminate cell discarding at the time of congestion, selective discarding based on window size, stepwise discarding promotion according to congestion, retransmission cell discarding, and avoidance of discarding discarded connections are performed. For this purpose, an inflow data unit flow rate measuring means, a discard class assigning means according to the flow rate, and a storage means of a predetermined discard class are provided, and the cells are selectively discarded from cells having a discard class larger than the predetermined discard class.

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ATM交換機に係
り、品質非保証型サービス(UBRサービス:Unsp
ecified Bit−Rate サービス)で伝送
されるセルの輻輳制御が優れたATM交換機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ATM exchange, and a non-guaranteed service (UBR service: Unsp.
The present invention relates to an ATM switch having excellent congestion control of cells transmitted by an enhanced bit-rate service.

【0002】[0002]

【従来の技術】音声、動画像、データ等の情報通信サー
ビスを統合して扱うATM網では、各トラフィックを高
効率で網に収容して全体としての効率的運用を図ること
が重要であり、近年、通信量増大が著しいデータ系向け
サービスとして、次の二態様のサービス導入が図られよ
うとしている。
2. Description of the Related Art In an ATM network in which information communication services such as voice, video, data, etc. are handled in an integrated manner, it is important to accommodate each traffic in the network with high efficiency for efficient operation as a whole. 2. Description of the Related Art In recent years, the following two types of services have been introduced as services for data systems in which the amount of communication is remarkably increasing.

【0003】その一は、網リソース状況から定まる限度
以上のトラフィックによる網輻輳で生じるデータユニッ
トの廃棄を回避するべく、網がリソース使用状況を端末
に刻々通知し、端末はその通知に従ってセルレベルのレ
ート制御を行って、送出するトラフィックを自律的に規
制し、無用な輻輳を回避して総合的な効率運用を目指す
「適応型サービス(ABRサービス:Availabl
e Bit−Rateサービス)」である。
[0003] One of them is that the network notifies the terminal of the resource usage status every moment to avoid discarding the data unit caused by the network congestion due to the traffic exceeding the limit determined by the network resource status. A adaptive service (ABR service: Available) that performs rate control, regulates outgoing traffic autonomously, and avoids unnecessary congestion to achieve comprehensive efficient operation.
e Bit-Rate service). "

【0004】その二は、端末自身は前記通知に従ったレ
ート制御を行わず、端末所定の速度で網にトラフィック
を送出し、網輻輳による廃棄が発生した場合は端末側で
欠損検出とエンドツーエンドの再送回復を図る「品質非
保証型サービス(UBRサービス:Unspecifi
ed Bit−Rate サービス)」である。
[0004] Second, the terminal itself does not perform rate control according to the notification, but sends out traffic to the network at a predetermined speed of the terminal. If discarding due to network congestion occurs, the terminal detects loss and performs end-to-end. "Non-guaranteed service (UBR service: Unspecify)
ed Bit-Rate service).

【0005】これら二態様のサービスは各々次のような
欠点を有し、普及の阻害要因となっているためこの早期
解消が強く望まれるところとなっている。即ち、ABR
サービスは端末と網の双方に輻輳時の溢れデータ用バッ
ファが不可欠となり、網全体の設備数が膨大となる。他
方、UBRサービスはABRサービスより網と端末の設
備は簡潔で安価となるが、通信品質が保証されないため
信頼性が阻害要因であり、また、再送制御とフロー制御
の過剰規制のためスループットが低下する。
[0005] These two types of services have the following drawbacks, respectively, and are obstacles to the spread of the services. That is, ABR
For the service, a buffer for overflow data at the time of congestion is indispensable for both the terminal and the network, and the number of facilities in the entire network becomes enormous. On the other hand, the UBR service is simpler and cheaper than the ABR service in network and terminal equipment, but the communication quality is not guaranteed, so the reliability is a hindrance factor, and the throughput is reduced due to excessive regulation of retransmission control and flow control. I do.

【0006】この二態様のサービスは前記得失を加味
し、サービス需要と網世代進展の動向に沿って導入が進
むと考えられるが、普及促進のためには、導入がより容
易なUBRサービスの一層の効率とスループットの向上
が望ましい。
[0006] In consideration of the advantages and disadvantages, the services in these two modes are considered to be introduced in accordance with the trend of service demand and the evolution of the network generation. It is desirable to improve efficiency and throughput.

【0007】さて、UBRサービスでは前記の再送制御
およびフロー制御は、端末とATM交換機内でATMよ
り上位のプロトコルに依存して行われる。以下に、この
ためにATM網のUBRサービスに収容されるデータ系
サービスで、一般的に用いられている、TCP/IP
(Transmission Control Pro
tocol/Internet Protocol)の
再送制御とウインドウフロー制御手法を述べる。
[0007] In the UBR service, the retransmission control and the flow control are performed in the terminal and the ATM exchange depending on a protocol higher than the ATM. Hereinafter, TCP / IP, which is generally used in a data service accommodated in the UBR service of the ATM network for this purpose, will be described.
(Transmission Control Pro
The retransmission control and the window flow control method of the Internet Protocol (tocol / Internet Protocol) will be described.

【0008】まず、図2にTCP/IPプロトコルスタ
ック説明図を示す。図2の上段に示すアプリケーション
レイヤーのデータは、TCPレイヤーに位置して伝送制
御を司るTCP部と各アプリケーションとの間で授受さ
れ、また、IPレイヤーに位置して通信制御を司るIP
部とTCP部との間は、通信制御用に分割されたTCP
セグメントと呼ぶ単位で授受される。
First, FIG. 2 is an explanatory diagram of a TCP / IP protocol stack. Data of the application layer shown in the upper part of FIG. 2 is exchanged between each application and a TCP unit which is located in the TCP layer and controls transmission control, and is transmitted to and received from the IP layer which is located in the IP layer and controls communication control.
Section divided between the TCP section and the TCP section for communication control.
It is exchanged in units called segments.

【0009】更に、該TCPセグメントはIP部を介し
て、次のATM/AAL5部との間でIPパケットとし
て授受される。次に、該IPパケットは、AAL5/A
TM部でトレーラーなどの制御情報を付加され、ATM
サービスカテゴリ5類中の第5カテゴリのAAL5(コ
ネクション型データ通信サービス用クラス)のデータユ
ニットに変換される。
Further, the TCP segment is exchanged as an IP packet with the next ATM / AAL5 unit via the IP unit. Next, the IP packet is AAL5 / A
At the TM section, control information such as a trailer is added, and the ATM
It is converted into a data unit of the AAL5 (connection-type data communication service class) of the fifth category in the service category 5.

【0010】また次に、該AAL5データユニットは4
8オクテット毎に分割され、更に該分割毎に5オクテッ
トのセルヘッダを付加されて、ATMセルとしてATM
網内を転送される。
Next, the AAL5 data unit is 4
The cell is divided into 8 octets, and a cell header of 5 octets is added for each division, so that the ATM
Transferred in the network.

【0011】一方、網輻輳発生時の廃棄は、該AAL5
データユニット単位で行われるが、ATMセル単位で廃
棄が行われても、ATMセル群を再編成して得られる該
欠損データユニットが誤りフレームとして受信検出され
るから、該データユニットが廃棄されたことになる。
On the other hand, when network congestion occurs, the AAL5
The data unit is discarded. However, even if discarding is performed on an ATM cell basis, the lost data unit obtained by reorganizing the ATM cell group is received and detected as an error frame. Will be.

【0012】次に、前記ATMセルは図3に示す53オ
クテットのフレームデータで構成される。そのヘッダ部
は、端末のフロー制御用のGFC(4ビット)、仮想パ
ス識別子VPI(8ビット)、仮想チャネル識別子VC
I(16ビット)、セル形式を示すPTI(3ビッ
ト)、セル廃棄優先情報CLP(1ビット)およびヘッ
ダの誤り制御用情報HEC(8ビット)とで構成され
る。
Next, the ATM cell is composed of 53 octets of frame data shown in FIG. The header part includes a GFC (4 bits) for flow control of the terminal, a virtual path identifier VPI (8 bits), a virtual channel identifier VC
I (16 bits), PTI (3 bits) indicating the cell format, cell discard priority information CLP (1 bit), and header error control information HEC (8 bits).

【0013】端末の接続要求などで呼が生起すると、呼
に対応した仮想パス識別子VPIおよび仮想チャネル識
別子VCIが与えられ、コネクション(論理通信路)が
設定されて、該コネクション情報(論理通信路情報)が
該呼の開放まで保持される。
When a call is generated by a connection request from a terminal or the like, a virtual path identifier VPI and a virtual channel identifier VCI corresponding to the call are given, a connection (logical communication path) is set, and the connection information (logical communication path information) is set. ) Is held until the call is released.

【0014】また、前記の如く、AAL5データユニッ
トは連続する複数のATMセルで構成されるが、最終セ
ルヘッダのPTI部にセルの非継続を意味する特定パタ
ーンが表示され、ヘッダ監視によって最終セルが識別出
来るようになっている。
As described above, the AAL5 data unit is composed of a plurality of continuous ATM cells. A specific pattern indicating discontinuity of the cell is displayed in the PTI portion of the last cell header, and the last cell is identified by the header monitoring. It can be identified.

【0015】さて、TCP/IPでは通信制御の際、ア
プリケーションレイヤーのデータを前記のTCPセグメ
ントと呼ぶ通信手順制御のための単位に分割して、AT
M網を介して他のATM交換機および宛先端末とのデー
タ送受信を行い、また、この単位で、欠損データの回復
のための再送制御、および効率維持のためのウィンドウ
フロー制御を行う。
In TCP / IP, at the time of communication control, data of an application layer is divided into units for controlling a communication procedure called the above-mentioned TCP segment, and AT
Data transmission / reception with other ATM exchanges and destination terminals via the M network is performed, and retransmission control for recovering lost data and window flow control for maintaining efficiency are performed in this unit.

【0016】まず、再送制御は次のように行われる。即
ち、セグメント送信後の所定時間内に相手宛先の肯定応
答(ACK)がなかったら、セグメント紛失と見做して
該セグメントの送信を繰り返す。この時のACK監視時
間(RTO)は、一般的に偶発性の異常の回復に適切と
考えられている、直前送信時の監視時間の倍程度に増加
させて安定回復を図る。従って、再送が繰り返されると
ACK監視時間(RTO)が累増して回復待機時間が急
増する。図4はこの模様を示した再送時のバックオフ説
明図で、2回の再送、即ち、再々送時にACK監視時間
(RTO)が2倍に設定される様子を現している。
First, retransmission control is performed as follows. That is, if there is no acknowledgment (ACK) of the destination within a predetermined time after the transmission of the segment, it is regarded that the segment is lost and the transmission of the segment is repeated. The ACK monitoring time (RTO) at this time is increased to about twice the monitoring time at the time of immediately preceding transmission, which is generally considered appropriate for recovery from accidental abnormalities, to achieve stable recovery. Therefore, when retransmission is repeated, the ACK monitoring time (RTO) increases, and the recovery standby time rapidly increases. FIG. 4 is an explanatory diagram of the back-off at the time of retransmission showing this pattern, and shows a state where the ACK monitoring time (RTO) is set to double at the time of two retransmissions, that is, at the time of re-retransmission.

【0017】次に、ウインドウフロー制御は次のように
行われる。TCP/IPでは通常、送信は良好に実行出
来るものと見越して、該肯定応答(ACK)を待たず
に、複数のセグメントを一括送信して効率を上げ、スル
ープットを高くする。この一括量の許容枠を輻輳ウィン
ドウ(CWND)と呼ぶ。
Next, the window flow control is performed as follows. In TCP / IP, usually, transmission is performed well, and a plurality of segments are collectively transmitted without waiting for the acknowledgment (ACK) to increase efficiency and increase throughput. This collective amount of allowance is called a congestion window (CWND).

【0018】送信元はその時点で設定されている輻輳ウ
インドウ(CWND)の範囲内で、複数のセグメントを
一括して送信する。また、輻輳ウインドウ(CWND)
は通信開始時や再送時には小さくし、送受信が正常な間
は所定のルールで大きくして行き、最大輻輳ウインドウ
サイズへの到達が加速されるように制御する。
The transmission source transmits a plurality of segments collectively within a congestion window (CWND) set at that time. Also, the congestion window (CWND)
Is reduced at the start of communication or at the time of retransmission, and is increased according to a predetermined rule during normal transmission and reception, so that the arrival at the maximum congestion window size is accelerated.

【0019】この制御は例えば次の如く行われる。輻輳
ウインドウ(CWND)初期値をTCPセグメントの最
大サイズ(MSS)とし、また、輻輳ウインドウ(CW
ND)とは別に、スロースタート閾値(ssthres
h)と呼ぶ加速判定用の閾値を定めておき、その初期値
もTCPセグメントの最大サイズ(MSS)としてお
く。
This control is performed, for example, as follows. The initial value of the congestion window (CWND) is set to the maximum size (MSS) of the TCP segment.
ND), apart from the slow start threshold (ssthres
A threshold for acceleration determination called h) is defined, and its initial value is also set as the maximum size (MSS) of the TCP segment.

【0020】次に、送受信正常終了毎に、輻輳ウインド
ウ(CWND)がスロースタート閾値(ssthres
h)以下である間は、輻輳ウインドウ(CWND)をT
CPセグメント最大サイズ(MSS)単位で速やかに増
加させ、該サイズがスロースタート閾値(ssthre
sh)を超えて以降は、該増加単位をその時点の輻輳ウ
インドウ(CWND)に対するセグメント最大サイズ
(MSS)の比に絞ることにより増加の伸びを抑える。
Next, every time transmission and reception is normally completed, the congestion window (CWND) is set to a slow start threshold (ssthres).
h) While below, the congestion window (CWND) is set to T
CP segment maximum size (MSS) is increased immediately, and the size is set to a slow start threshold (ssthre).
After sh), the increase unit is reduced by narrowing the increment unit to the ratio of the maximum segment size (MSS) to the current congestion window (CWND).

【0021】また、送受信中にバースト性の増大などに
よって輻輳が発生すると、再送開始時の輻輳ウインドウ
(CWND)として、その時点までに成長した輻輳ウイ
ンドウサイズではなく、最初の設定値であるTCPセグ
メント最大サイズ(MSS)を、また、スロースタート
閾値(ssthresh)としては、その時点の輻輳ウ
インドウ(CWND)の半分の値を設定する。
If congestion occurs due to an increase in burstiness during transmission / reception, the congestion window (CWND) at the start of retransmission is not the congestion window size that has grown up to that point, but the TCP segment that is the first set value. As the maximum size (MSS) and the slow start threshold (ssthresh), a half value of the congestion window (CWND) at that time is set.

【0022】以上の制御によって、輻輳が発生する時点
の半分のサイズまでは輻輳ウインドウ(CWND)は急
速に増大し、それ以降では伸びは急減する。即ち、 CWND≦ssthresh(加速期間) の輻輳ウイ
ンドウCWND’ CWND’=CWND+MSS CWND>ssthresh(抑制期間) の輻輳ウイ
ンドウCWND’ CWND’=CWND+MSS×(MSS/CWND) 再送開始時の設定は、 ssthresh’=CWND
/2 CWND’=MSS 一方、輻輳ウィンドウサイズの初期値と増加値とは回線
効率に密接に関連し、初期値が大きい程、当初から1回
の送受信データ量が大きく、また、増加値が大きい程、
最大ウインドウサイズへの到達も早いため、伝送効率が
上がりスループットは高くなるが、逆に、データのバー
スト性が強まり、集中と離散が極端になって、局部的集
中による輻輳を招き易い。
With the above control, the congestion window (CWND) increases rapidly up to half the size of the point at which congestion occurs, and thereafter the growth decreases sharply. That is, a congestion window of CWND ≦ ssthresh (acceleration period) CWND ′ CWND ′ = CWND + MSS A congestion window of CWND> ssthresh (suppression period) CWND
/ 2 CWND '= MSS On the other hand, the initial value and the increase value of the congestion window size are closely related to the line efficiency, and the larger the initial value, the larger the amount of data transmitted and received once from the beginning and the larger the increase value. About
Since the maximum window size is reached quickly, the transmission efficiency is increased and the throughput is increased. However, conversely, the burstiness of the data is increased, and the concentration and discreteness become extreme, and congestion due to local concentration tends to occur.

【0023】また逆に初期値または増加値が小さい程、
1回の送受信データ量が小さいか、または、ウインドウ
サイズの成長が遅いから、伝送効率が下がりスループッ
トが下がるが、バースト性が弱く輻輳になりにくい。
Conversely, the smaller the initial value or increase value, the more
Since the amount of data transmitted / received at one time is small or the window size grows slowly, the transmission efficiency decreases and the throughput decreases, but the burstiness is weak and congestion does not easily occur.

【0024】また、前記のサイズ増加加速制御により、
輻輳ウインドウサイズが大きくなったセグメントほど、
スロースタート閾値が大きくなっているため、輻輳発生
時の再送で輻輳ウィンドウサイズの増加回復が早く、廃
棄の影響が小さくなる。
In addition, by the above-mentioned size increase acceleration control,
The segment with the larger congestion window size,
Since the slow start threshold is large, the increase in the congestion window size is quickly recovered by retransmission when congestion occurs, and the influence of discarding is reduced.

【0025】従って、輻輳時にフレームを廃棄する場合
には、大きい輻輳ウインドウサイズで通信中のコネクシ
ョンのフレームを廃棄した方が、回復立ち上がりが早く
スループット低下が少ない。
Therefore, when discarding a frame during congestion, discarding a frame of a connection under communication with a large congestion window size results in a faster recovery rise and less decrease in throughput.

【0026】このTCP/IPの再送制御およびウィン
ドウフロー制御の概念的な説明を、図5のTCPウイン
ドウフロー制御説明図に示す。図5では数回のセグメン
ト送信の都度、輻輳ウィンドウが増大して送信単位量が
最大セグメントサイズずつ増加し、更に数回のセグメン
ト送信後、X印点でACK監視時間(RTO)のタイム
アウトが発生して再送となり、その後の回復が早くなっ
ている例を示している。
A conceptual description of this TCP / IP retransmission control and window flow control is shown in the TCP window flow control explanatory diagram of FIG. In FIG. 5, each time segment transmission is performed, the congestion window increases, the transmission unit amount increases by the maximum segment size, and after several segment transmissions, a timeout of the ACK monitoring time (RTO) occurs at the X mark. In this example, the data is retransmitted and the recovery is quicker.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】さて、以上に述べたよ
うに、ATM網におけるUBRサービスの輻輳制御方法
として、従来用いられているTCP/IPの再送制御お
よびウインドウフロー制御方法を用いた場合、次のよう
な問題があった。
As described above, when a conventional TCP / IP retransmission control and window flow control method are used as a UBR service congestion control method in an ATM network, There were the following problems.

【0028】まず、通信開始直後や再送時に輻輳に遭遇
して,データユニットが廃棄された場合、引き続く再送
のウインドウサイズが小さいため、効率が低下して、通
信立ち上がりや回復が遅延する、ウインドウ縮減時の効
率低下問題があった。
First, when data units are discarded due to congestion immediately after the start of communication or at the time of retransmission, the window size of the subsequent retransmission is small, so that the efficiency is reduced, and the start-up and recovery of communication are delayed, and window reduction is performed. There was a problem of reduced efficiency at the time.

【0029】また、引き金となった輻輳の再発生によ
り、待機時間の顕著な増加となるACK監視時間の累増
など、ウインドウ制御に関連するスループット過剰縮退
の問題があった。
Further, there is a problem of excessive degeneration of throughput related to window control, such as a repetition of the trigger congestion, and a cumulative increase of ACK monitoring time, which significantly increases standby time.

【0030】また、このような問題が潜在しているに係
わらず、網輻輳発生時の廃棄処理として、該ウインドウ
サイズ大小とは無関係に、無差別的にデータユニット廃
棄またはATMセル廃棄を行っていたため、ウインドウ
サイズの小さい通信開始直後のセグメントや再送セグメ
ントの廃棄につながり、前記過剰縮退を誘発して、著し
い回復遅延や立ち上がり遅延、同一コネクションに属す
るセグメントの連続廃棄による特定コネクションの回復
遅延、更には、輻輳継続による集中廃棄に至るなどの、
無差別的セル廃棄に基づくスループット縮退問題があっ
た。
In spite of the potential problem, data unit discarding or ATM cell discarding is performed indiscriminately regardless of the size of the window as discarding processing when network congestion occurs. Therefore, a segment immediately after the start of communication with a small window size or a retransmission segment is discarded, and the excessive degeneration is induced to cause a remarkable recovery delay or a rise delay, a recovery delay of a specific connection due to continuous discarding of segments belonging to the same connection, and May lead to centralized disposal due to continued congestion,
There is a throughput degradation problem based on indiscriminate cell discard.

【0031】一方、正常送受信が続いた場合は、輻輳ウ
ィンドウサイズを単調増加させて行くため、該ウィンド
ウサイズの肥大に伴ってデータのバースト性が強まり、
これに伴って間欠的輻輳を招き、最終的には前記過剰縮
退を引き起こして連続廃棄を誘発する如き、ウインドウ
肥大による輻輳問題があった。
On the other hand, when normal transmission / reception continues, the congestion window size monotonically increases, so that the burstiness of data increases with the increase in the window size.
As a result, intermittent congestion is caused, and consequently, there is a problem of congestion due to window enlargement, which causes the excessive degeneration and induces continuous discarding.

【0032】本発明は、ATM網におけるUBRサービ
スで、TCP/IPプロトコルによる再送・フロー制御
を実施する際に、従来の無差別的セル廃棄方法などによ
って生ずるこれらの問題を、防止出来る、セル廃棄方法
を採り入れることによって、これらの問題を効果的に回
避して、UBRサービスのスループットと有用性を向上
させたATM交換機を提供することを目的とする。
According to the present invention, when performing retransmission and flow control by the TCP / IP protocol in the UBR service in the ATM network, these problems caused by the conventional indiscriminate cell discarding method can be prevented. It is an object of the present invention to provide an ATM switch which can effectively avoid these problems by adopting a method and improve the throughput and availability of the UBR service.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決のため以下の手段をとる。まず、本発明のATM交換
機では、無差別セル廃棄によるスループット縮退の解決
のため、流入する各コネクションのAAL5データユニ
ットの流量を常に計測して、輻輳ウインドウサイズを推
定し、輻輳時には該無差別セル廃棄に代えて、所定の輻
輳ウインドウサイズより大きい該サイズを有するセグメ
ントを識別してセルを廃棄する。
The present invention employs the following means to solve the above-mentioned problems. First, the ATM switch of the present invention always measures the flow rate of the AAL5 data unit of each incoming connection to estimate the congestion window size in order to solve the throughput degeneration caused by indiscriminate cell discarding. Instead of discarding, a segment having a size larger than a predetermined congestion window size is identified and the cell is discarded.

【0034】このため、コネクション毎に、流量要素と
してのデータユニットの間隔を計測し、該間隔に対応し
て、該間隔が小さい程小さく、また、該間隔が大きい程
大きい値となる優先度情報を、廃棄クラスとして設定す
る手段を設ける。
For this reason, the interval of the data unit as a flow rate element is measured for each connection, and the priority information corresponding to the interval becomes smaller as the interval becomes smaller and becomes larger as the interval becomes larger. Is provided as a discard class.

【0035】該廃棄クラスは小さい程、流量、即ち、輻
輳ウインドウサイズが大きく、セル廃棄の影響が小さい
ことを示すから、輻輳時に、他のより大きい廃棄クラス
を付与されたコネクションよりも優先して、廃棄すべき
ことを示している。
The smaller the discard class, the larger the flow rate, that is, the larger the congestion window size, and the smaller the effect of cell discard. Therefore, at the time of congestion, priority is given to other connections to which a larger discard class is assigned. Indicates that it should be discarded.

【0036】一方、輻輳が検出された場合に廃棄すべ
き、所定の廃棄クラスの閾値を、選択廃棄レベルとして
設定し、また増減して記憶する手段を設ける。選択廃棄
レベルは、輻輳時に、該レベル以下の廃棄クラスを有す
るコネクションの到来セルを廃棄すべき閾値を示し、最
大値を設定した場合は全コネクションの全セルが輻輳時
に廃棄され、また、最小値を設定した場合は、最下位の
最小廃棄クラスを有する、コネクションのセルのみが廃
棄されることになる。
On the other hand, there is provided means for setting a threshold value of a predetermined discarding class to be discarded when congestion is detected as a selected discarding level, and increasing or decreasing the threshold value. The selective discard level indicates a threshold at which the incoming cells of the connection having the discard class equal to or lower than the level should be discarded at the time of congestion. When the maximum value is set, all cells of all connections are discarded at the time of congestion, and the minimum value is set. Is set, only the connection cell having the lowest minimum discard class is discarded.

【0037】該レベルは輻輳を契機として、最大と最小
の範囲で順次更新する。更に、セグメントの到来時に輻
輳が検出された場合に、該セグメントの属するコネクシ
ョンの、該廃棄クラスが該選択廃棄レベル以下のセグメ
ントを、識別してセル廃棄する選択廃棄手段を設ける。
The level is sequentially updated within the maximum and minimum ranges, triggered by congestion. Further, when a congestion is detected when a segment arrives, a selective discarding means is provided for discriminating a segment of the connection to which the segment belongs and whose discard class is equal to or lower than the selective discard level and discarding the cell.

【0038】以上の手段によって、輻輳時に、設定され
た所定の該選択廃棄レベルにおいて、データユニットの
流量がより大きいことを示す、より小さな該廃棄クラス
を有し、従って、輻輳ウインドウサイズがより大きく、
セル廃棄の影響がより小さいセグメントを、選択的に廃
棄する。
By means of the above, at the time of congestion, at a given predetermined selective discard level, which has a smaller discard class, which indicates that the data unit flow rate is larger, the congestion window size is larger. ,
Segments that are less affected by cell discard are selectively discarded.

【0039】次に本発明は、前記輻輳ウィンドウサイズ
の肥大による輻輳集中に対処するため、前記輻輳時の選
択廃棄レベルの更新を行う際、該レベルを輻輳の度合い
に連動して廃棄促進側、または、廃棄抑制側に増減させ
る、選択廃棄レベルの段階的更新手段を備える。
Next, according to the present invention, in order to cope with the congestion concentration due to the enlargement of the congestion window size, when updating the selective discard level at the time of the congestion, the discard promoting side is linked with the level according to the degree of congestion. Alternatively, a step-by-step updating means of the selective discard level for increasing or decreasing the discard suppression side is provided.

【0040】該更新手段は、輻輳状態が所定の一定時間
以上継続した場合に、輻輳集中状態であることを検知し
て、一段大きい次廃棄優先度の廃棄クラスまでも廃棄す
るように、該選択廃棄レベルを廃棄促進側に一段大きく
する。また、該継続状態が引き続く間は、所定の最大値
まで該促進処理を繰り返す。
When the congestion state continues for a predetermined period of time or more, the updating means detects that the congestion is in a concentrated state, and performs the selection so as to discard even the discard class having the next higher discard priority. Raise the disposal level to the disposal promotion side. While the continuation state continues, the promotion process is repeated up to a predetermined maximum value.

【0041】一方、輻輳状態が解消した場合は、該選択
廃棄レベルを小さくして、廃棄を抑制するよう繰り返
す。これにより、前記輻輳ウィンドウサイズの肥大に基
づく、バースト性増大による間欠的輻輳に対して、安定
した廃棄が行われるようにして、前記の如き過剰反応を
抑制する。
On the other hand, when the congested state is resolved, the selective discarding level is reduced, and the discarding is repeated. As a result, in response to intermittent congestion due to an increase in burstiness based on the enlargement of the congestion window size, stable discarding is performed, and the above-described excessive response is suppressed.

【0042】また、本発明では、同一コネクションでの
連続廃棄を回避するため、前記輻輳時のセル廃棄の際、
一旦廃棄を実施したコネクションの該廃棄クラスを一段
上げて廃棄の優先度を下げる手段を設ける。これによ
り、該コネクションの次のデータユニット到来時の、廃
棄クラスと選択廃棄レベルの照合処理の廃棄条件を合致
しないものとして、該コネクションでの連続廃棄を避け
る。
Further, according to the present invention, in order to avoid continuous discard in the same connection, when the cell is discarded during the congestion,
Means is provided for raising the discard class of the connection once discarded and lowering the discard priority. As a result, when the next data unit of the connection arrives, the discard class and the discard condition of the collation process of the selected discard level do not match, thereby avoiding continuous discard in the connection.

【0043】一方、本発明では、再送セグメントの廃棄
を回避するために、再送セグメント識別手段と、該セグ
メントの属するコネクションの廃棄クラスを変更する手
段とを設ける。
On the other hand, in the present invention, in order to avoid discarding a retransmission segment, a retransmission segment identification unit and a unit for changing a discard class of a connection to which the segment belongs are provided.

【0044】流入するデータユニットの流量が一定以下
の少量の場合、例えば、前記応答ACKの監視時間RT
Oを超える間隔のデータユニットの到来を検出した場合
は、該コネクションの転送データが無いか、あるいはA
CK受信のタイムアウトで再送が行われて、セグメント
の転送間隔が大きくなっている場合であるから、これに
より再送セグメントを識別する。
When the flow rate of the inflowing data unit is a small amount below a certain level, for example, the monitoring time RT of the response ACK
If the arrival of a data unit at an interval exceeding O is detected, there is no transfer data of the connection or A
Since the retransmission is performed due to the timeout of the CK reception and the transfer interval of the segment is increased, the retransmission segment is identified by this.

【0045】この時の該コネクションの廃棄クラスを、
特異的に大きく付与することにより、該廃棄クラスと該
選択廃棄レベルとの照合処理時の、廃棄条件を合致しな
いものとして、輻輳時の該再送セグメントのセル廃棄を
回避する。該特異値は、該再送回復後、通常のATMセ
ルによって廃棄クラスの記録が更新されるまでの一定時
間保持される。
The discard class of the connection at this time is
By giving a specific large value, the discard condition at the time of matching processing between the discard class and the selected discard level is not satisfied, thereby avoiding cell discard of the retransmission segment at the time of congestion. The singular value is held for a certain period of time after the retransmission recovery until the record of the discard class is updated by a normal ATM cell.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1に示
し、各部の構成と作用を以下に述べる。なお、図1は、
本発明のATM交換機の、データユニットの転送部を主
要に示したものであって、ATM交換機を構成する際に
一般的に必要となる他の部分、即ち、中央制御装置、ス
イッチ、回線接続部などは図示していない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention is shown in FIG. 1, and the configuration and operation of each section will be described below. In addition, FIG.
FIG. 2 mainly shows a transfer unit of a data unit of the ATM exchange of the present invention, and other parts generally required when configuring the ATM exchange, that is, a central control unit, a switch, and a line connection unit. Are not shown.

【0047】それらは、当分野の通常の公知的技術に基
づいて別途具備されるものとする。図1において、11
はデータユニット流量監視部、12は廃棄クラステーブ
ル、13はデータユニット廃棄部、14はセルバッファ
部、15はキュー長監視部、16は輻輳継続監視タイマ
部、17は廃棄開始クラス記録/指示部である。
They are to be provided separately based on commonly known techniques in the art. In FIG. 1, 11
Is a data unit flow monitoring unit, 12 is a discard class table, 13 is a data unit discard unit, 14 is a cell buffer unit, 15 is a queue length monitoring unit, 16 is a congestion continuation monitoring timer unit, and 17 is a discard start class recording / instruction unit. It is.

【0048】まず、データユニット流量監視部11は、
回線または他のATM交換機など自交換機の外部から流
入するATMセルを受信し、ATMセルのヘッダのPT
I部の非継続表示から、データユニットの区切りを識別
する。
First, the data unit flow rate monitoring unit 11
Receives an ATM cell flowing in from the outside of its own switch such as a line or another ATM switch, and receives the PT of the header of the ATM cell.
From the non-continuous display of the I section, a data unit break is identified.

【0049】一方、該流量監視部11は、ATMセルヘ
ッダのVPI部、VCI部が指すコネクション対応に、
該データユニットの時間間隔を計測して廃棄クラスを付
与し、該到来ATMセルを次段のデータユニット廃棄部
13に送る。また、所定時間以上の長間隔のデータユニ
ットを検出して、再送フレームを識別する。
On the other hand, the flow monitoring unit 11 responds to the connection indicated by the VPI unit and the VCI unit of the ATM cell header.
The time interval of the data unit is measured, a discard class is assigned, and the incoming ATM cell is sent to the data unit discarding unit 13 at the next stage. Further, a data unit having a long interval longer than a predetermined time is detected, and a retransmission frame is identified.

【0050】データユニット廃棄部13は、該ATMセ
ル到来時に輻輳が検出された場合、廃棄クラステーブル
12に記憶された、該セルの属するコネクションの廃棄
クラスを参照し、該クラスが廃棄開始クラス記録/指示
部17から通知される選択廃棄レベル以下であることを
識別して、該到来ATMセルの属するデータユニットを
廃棄する。また、該データユニット廃棄部13には、廃
棄実施毎に廃棄クラステーブル12中の該廃棄クラスを
1段変更する手段を備える。
When congestion is detected when the ATM cell arrives, the data unit discarding unit 13 refers to the discard class of the connection to which the cell belongs stored in the discard class table 12 and records the discard start class record. / Discards the data unit to which the incoming ATM cell belongs by discriminating that it is equal to or lower than the selected discard level notified from the instruction unit 17. Further, the data unit discarding unit 13 includes means for changing the discard class in the discard class table 12 by one stage every time discarding is performed.

【0051】セルバッファ部14は、該到来ATMセル
を一時的に蓄積し、次段の回線または他のATM交換機
などの外部に転送するためのバッファである。キュー長
監視部15は、該セルバッファ部14に蓄積されるAT
Mセルの個数を監視し、所定のレベルに達すると輻輳発
生として検出し、結果を輻輳継続監視タイマ部16に通
知する。
The cell buffer unit 14 is a buffer for temporarily storing the incoming ATM cells and transferring the ATM cells to the outside of the next line or another ATM switch. The queue length monitoring unit 15 stores the AT stored in the cell buffer unit 14.
The number of M cells is monitored, and when it reaches a predetermined level, it is detected as occurrence of congestion, and the result is notified to the congestion continuation monitoring timer unit 16.

【0052】輻輳継続監視タイマ部16は、キュー長監
視部15の該輻輳発生継続を監視する。所定時間以上継
続した場合、廃棄開始クラス記録/指示部17に対し
て、選択廃棄レベルの廃棄促進を、また、輻輳解消を検
出した場合は、該廃棄レベルの廃棄抑制を行うよう通知
する。
The congestion continuation monitoring timer unit 16 monitors the continuation of the congestion occurrence by the queue length monitoring unit 15. If it has continued for a predetermined time or longer, the discard start class recording / instruction unit 17 is notified to promote discarding at the selected discarding level, and to detect discarding at the discarding level when detecting congestion resolution.

【0053】廃棄開始クラス記録/指示部17は、所定
の選択廃棄レベルの記憶とデータユニット廃棄部13へ
の該識別廃棄レベルの指示を行う。また、該輻輳継続監
視タイマ部16からの、前記通知による選択廃棄レベル
の該更新を行う。
The discard start class recording / instruction unit 17 stores a predetermined selected discard level and instructs the data unit discard unit 13 of the identification discard level. Further, the update of the selective discard level based on the notification from the congestion continuation monitoring timer unit 16 is performed.

【0054】以上の実施の形態に示す本発明の装置全体
の動作は次のように果たされる。まず、選択的廃棄によ
るスループット縮退の回避動作としては、網から自交換
機に流入するATMセルがデータユニット流量監視部1
1に到達し、次に該ATMセルは、該データユニット流
量監視部11および廃棄クラステーブル12で、前記し
たコネクション毎の廃棄クラス付与処理の後、該キュー
長監視部15が輻輳を検出していない場合は、データユ
ニット廃棄部13を経由してセルバッファ14に送ら
れ、蓄積される。
The operation of the entire apparatus of the present invention shown in the above embodiment is performed as follows. First, as an operation for avoiding throughput degradation due to selective discarding, the ATM cells flowing from the network to the local exchange are connected to the data unit flow monitor 1.
1 and the queue length monitoring unit 15 of the ATM cell detects congestion in the data unit flow monitoring unit 11 and the discard class table 12 after the above-described discard class assignment processing for each connection. If not, the data is sent to the cell buffer 14 via the data unit discarding unit 13 and accumulated.

【0055】他方、該キュー長監視部15が輻輳を検出
している場合は、廃棄開始クラス記録/指示部17が記
憶している所定の選択廃棄レベルと、廃棄クラステーブ
ル12中の該当コネクションの廃棄クラスとが比較さ
れ、該廃棄クラスが該選択廃棄レベル以下の場合に、該
ATMセルがデータユニット廃棄部13で廃棄される。
On the other hand, when the queue length monitoring unit 15 detects congestion, the predetermined selection discard level stored in the discard start class recording / instruction unit 17 and the corresponding connection The ATM cell is discarded by the data unit discarding unit 13 when the discard class is compared with the discard class.

【0056】次に、選択廃棄レベルの更新処理動作は、
前記のように、開始クラス記録/指示部17が記憶して
いる該選択廃棄レベルを、輻輳継続状態に従って順次に
変化させることにより果たされる。
Next, the update processing operation of the selective discard level is as follows.
As described above, this is achieved by sequentially changing the selective discard level stored in the start class recording / instruction unit 17 according to the congestion continuation state.

【0057】一方、同一コネクションの連続廃棄の回避
動作は、前記輻輳時のデータユニット廃棄部13のセル
廃棄の際、該コネクションの廃棄クラスを一段上げて廃
棄の優先度を下げる手段により、次の該コネクションの
AAL5データユニット到来時の廃棄条件を、合致しな
いものとすることによって果たされる。
On the other hand, the operation for avoiding continuous discarding of the same connection is performed by means of raising the discarding class of the connection by one level and lowering the discarding priority at the time of cell discarding by the data unit discarding unit 13 at the time of congestion, by the following means. This is achieved by setting the discard condition when the AAL5 data unit of the connection arrives to be inconsistent.

【0058】再送セグメント廃棄を回避する動作は、前
記した如く次のように果たされる。即ち、前記したデー
タユニット流量監視部11による所定間隔以上の間隔の
フレームの検出が行われると、該当コネクションの廃棄
クラスを特異的に大きく付与する。
The operation for avoiding retransmission segment discard is performed as described above. In other words, when the data unit flow monitoring unit 11 detects a frame at an interval equal to or longer than a predetermined interval, the discard class of the corresponding connection is specifically increased.

【0059】該特異値は、次に該当コネクションに通常
のデータ間隔を有するATMセルが到来し、廃棄クラス
の記録が更新されるまでの一定時間、選択廃棄レベルよ
りも大きい該特異値を保つから、選択廃棄レベルと廃棄
クラスとの照合処理で廃棄条件に合致せず、該一定時間
は該再送セグメントの輻輳時の廃棄が回避される。
The singular value keeps the singular value larger than the selected discard level for a certain period of time until an ATM cell having a normal data interval arrives at the corresponding connection and the record of the discard class is updated. Since the discard condition does not match in the collation process between the selected discard level and the discard class, the retransmission segment is prevented from being discarded during the congestion for the predetermined time.

【0060】次に、本発明の具体的な実施と各部の詳細
について説明する。まず、データユニット流量監視部1
1の、データユニット時間間隔計測と廃棄クラスの付与
について、図7の流量監視カウンタ動作説明図により、
該当コネクションに着目して説明する。
Next, specific implementation of the present invention and details of each unit will be described. First, the data unit flow monitor 1
Regarding the measurement of the data unit time interval and the assignment of the discard class of 1, the flow monitoring counter operation explanatory diagram of FIG.
A description will be given focusing on the connection.

【0061】前記の廃棄クラステーブル12は、該計測
に所要の制御情報を記憶するテーブルで、図7に示すよ
うに、各コネクション毎に流量計測カウンタ部CM、判
定処理実施時刻t0部および廃棄クラスNc部とで構成
する。
The above-mentioned discard class table 12 is a table for storing control information required for the measurement. As shown in FIG. 7, for each connection, the flow rate measurement counter CM, the judgment processing execution time t0, the discard class Nc section.

【0062】一方、該流量計測カウンタ部CMは、到来
ATMセルのヘッダのPTI部の非継続表示により、デ
ータユニットが検出される毎に減算を繰り返すカウンタ
で、図7の通信開始t0点と、計測時の減算で値が0と
なるtnow(t0)点毎に、初期値を設定する。
On the other hand, the flow rate measuring counter section CM is a counter that repeats the subtraction every time a data unit is detected by the non-continuous display of the PTI section of the header of the incoming ATM cell. An initial value is set for each tnow (t0) point at which the value becomes 0 by subtraction during measurement.

【0063】次に、データユニット通過毎の該減算繰り
返し中に、図7のtnow(t0)点でCMの値が0と
なると、該廃棄クラステーブル12のt0部に記録され
た前回判定時刻と現在の時刻とを参照し、次式により、
該コネクションの廃棄クラスNcを決定して付与する。
即ち、廃棄クラスNcは、 Nc=min{Int〔(tnow−t0)/Δt〕,
Nmax} ここにおいて、min{a, b}:aかbの小さい方を採
る Int〔〕:整数値を採る(切り捨て) tnow:処理時刻 t0:前回判定処理時刻 Δt:廃棄クラス付与単位時間 Nmax:Ncの所定最大値 該式は、前回判定を実施した時刻t0からの経過時間
(tnow−t0)に応じて、時間Δt経過する毎に1
ずつ増加する、優先度クラスNcを付与することを示し
ており、該Int〔〕の値は、該前回判定時刻t0から
該処理時刻tnowまでの時間距離となる。
Next, when the value of the CM becomes 0 at the time tnow (t0) in FIG. 7 during the repetition of the subtraction every time the data unit passes, the previous judgment time recorded in the t0 section of the discard class table 12 With reference to the current time,
The connection discard class Nc is determined and assigned.
That is, the discard class Nc is as follows: Nc = min {Int [(tnow−t0) / Δt],
Nmax} Here, min {a, b}: Take the smaller of a and b. Int []: Take an integer value (round down) tnow: Processing time t0: Previous determination processing time Δt: Unit time for discarding class assignment Nmax: The predetermined maximum value of Nc This equation is set to 1 every time Δt elapses according to the elapsed time (tnow−t0) from the time t0 when the previous determination was performed.
This indicates that the priority class Nc is added, and the value of the Int [] is the time distance from the previous determination time t0 to the processing time tnow.

【0064】従って、データユニット到来間隔に対応し
て、該間隔が小さい程小さく、また該間隔が大きい程大
きいNcが付与される。図7では開始時点のクラス0か
ら現在時点のJまでのクラスが設定される例を示してい
る。
Accordingly, in accordance with the data unit arrival interval, the smaller the interval, the smaller the value, and the larger the interval, the larger the Nc. FIG. 7 shows an example in which classes from class 0 at the start time to J at the current time are set.

【0065】該廃棄クラステーブルには一般的な半導体
メモリ素子などを使用する。廃棄クラスの付与は、上記
Nc決定式に基づく方法の場合、処理時刻tnowの把
握が必要であるから、特段図示していないが、該データ
ユニット流量監視部11に時計機構を設ける。
A general semiconductor memory device or the like is used for the discard class table. In the case of the method based on the above Nc determination formula, the discard class is assigned, because it is necessary to grasp the processing time tnow. Therefore, although not specifically shown, a clock mechanism is provided in the data unit flow rate monitoring unit 11.

【0066】廃棄クラスの付与方法としては、この他
に、クラスカウンタを設け、前記廃棄クラステーブルの
CMの値が該0となる時の、該クラスカウンタの値を用
いる方法が例示出来る。
As another method of assigning a discard class, a method of providing a class counter and using the value of the class counter when the CM value in the discard class table becomes 0 can be exemplified.

【0067】セルバッファ部には、先入れ先出し型メモ
リを使用するが、他にポインタレジスタとの併用による
ランダムアクセス型メモリ素子での構成の方法がある。
以下、到来したATMセルを交換先に送出するまでの動
作を順に説明する。
The cell buffer unit uses a first-in first-out memory, but there is another configuration method using a random access type memory element in combination with a pointer register.
Hereinafter, the operation until the incoming ATM cell is transmitted to the exchange destination will be described in order.

【0068】まず、図1のデータユニット流量監視部1
1にATMセルが到来すると、図8の流量監視部処理フ
ロー説明図において、到来セルがデータユニットを構成
する最終セルであることを確認し(8ー1)、廃棄クラ
ステーブル12の該当コネクション#IのCM部を減算
して、結果が負ではない場合、該廃棄クラステーブルの
CM部更新の後、セルバッファ書き込み処理を行う(8
ー3、8ー6)。また、該廃棄クラステーブルのCM部
減算結果が負の場合は、CM部初期値、加算時刻(T
0)および前記の決定式による廃棄クラス(Nc)とを
設定して、次ATMセル到来に備える(8ー4、8ー
5)。
First, the data unit flow monitor 1 shown in FIG.
When the ATM cell arrives at No. 1, it is confirmed in the flow chart of the flow monitoring section of FIG. 8 that the incoming cell is the last cell constituting the data unit (8-1). If the CM part of I is subtracted and the result is not negative, the cell buffer write processing is performed after the CM part of the discard class table is updated (8).
-3, 8-6). If the result of the CM section subtraction in the discard class table is negative, the CM section initial value and the addition time (T
0) and the discard class (Nc) according to the above-mentioned decision formula are set to prepare for the arrival of the next ATM cell (8-4, 8-5).

【0069】次に、図9はデータユニット廃棄部13の
廃棄部処理フロー説明図である。本処理フローは、輻輳
時にデータユニット先頭セルが到着してから、該データ
ユニットを構成する一連の後続セルを廃棄する処理を含
んでいる。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a discarding unit processing flow of the data unit discarding unit 13. This processing flow includes a process of discarding a series of succeeding cells constituting the data unit after the data unit head cell arrives at the time of congestion.

【0070】まず、ATMセル到着時、前記輻輳継続監
視タイマ部16の情報から輻輳状態を判断し(9−
1)、当該コネクションの廃棄あるいは転送状態を記憶
表示するフラグCSの処理を行う(9−2,9−3)。
First, when an ATM cell arrives, a congestion state is determined from information of the congestion continuation monitoring timer unit 16 (9-).
1), a process of a flag CS for storing and displaying the connection discarding or transfer status is performed (9-2, 9-3).

【0071】次にフラグDを参照し、当該コネクション
のデータユニット単位のセル廃棄が継続中かどうかを判
断する(9−4)。廃棄継続中ならばデータユニットの
最終セルまで廃棄を継続し(9−15)、最終セル到来
で廃棄状態フラグDを解除する(9−16)。廃棄継続
中でないならば、到着セルがデータユニットの先頭かど
うかを判断し(TOPフラグ,9−5)、先頭セルでな
いならば、次到着セルの先頭判定のために、該到着セル
がデータユニットの最終セルかどうかの情報を保持し
(TOPフラグ、9−11/9−12/9−13)、該
到着セルをセルバッファへ蓄積する(9−14)。該到
着セルが先頭セルの場合、該時点は輻輳状態にあるか
ら、廃棄クラステーブルの当該コネクションの廃棄クラ
スが選択廃棄レベル以下かどうか判定(9−7)を行
い、廃棄条件に合致した場合は廃棄クラス1段変更と廃
棄実施(9ー9〜10)、または、セルバッファ蓄積処
理を行う(9ー11〜14)。
Next, by referring to the flag D, it is determined whether or not cell discarding in data units of the connection is ongoing (9-4). If discarding continues, discarding is continued up to the last cell of the data unit (9-15), and when the last cell arrives, the discard status flag D is cleared (9-16). If discarding is not being continued, it is determined whether the arriving cell is the head of the data unit (TOP flag, 9-5). If not, the arriving cell is determined to be the head of the next arriving cell. Is held (TOP flag, 9-11 / 9-12 / 9-13), and the arriving cell is stored in the cell buffer (9-14). If the arriving cell is the first cell, it is in the congestion state at this time, so it is determined whether the discard class of the connection in the discard class table is equal to or lower than the selected discard level (9-7). The discard class is changed by one stage and discarding is performed (9-9 to 10), or cell buffer accumulation processing is performed (9-11 to 14).

【0072】ここで、該廃棄クラス1段変更と該廃棄実
施処理(9ー9〜10)により、前記した、一旦廃棄済
のコネクションの連続廃棄を回避する手段が実施され
る。次に、前記した選択廃棄レベルの更新処理の実施に
ついて説明する。
Here, the means for avoiding the continuous discard of the once discarded connection is implemented by the change of the discard class one stage and the discard execution processing (9-9 to 10). Next, the execution of the above-described update process of the selective discard level will be described.

【0073】図6は、廃棄開始クラス記録/指示部17
の、選択廃棄レベル処理フロー説明図である。該制御部
は、輻輳継続監視タイマ部16からの所定時間の輻輳継
続、または輻輳解消の通知により、その状態を判断し
(6−1)、結果に従って選択廃棄レベルを順次に所定
の回数の間(6−4、6−7)、廃棄促進または廃棄抑
制側に更新する(6−8、6−9)。
FIG. 6 shows a discard start class recording / instruction unit 17.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a selective discard level processing flow of FIG. The control unit determines the state of congestion for a predetermined period of time from the congestion continuation monitoring timer unit 16 or a notification of congestion elimination (6-1), and according to the result, the selection discard level is sequentially determined for a predetermined number of times. (6-4, 6-7), update to the disposal promotion or disposal suppression side (6-8, 6-9).

【0074】なお、該選択廃棄レベルの更新処理の実施
形態として、他に、該輻輳継続監視タイマ部16を設け
ずに、該選択廃棄レベル処理フローに基づく処理に代え
る形態も例示出来る。その場合は、該フローに基づく処
理を、通信中のコネクションの前記セル到着によって開
始するように構成する。
As another embodiment of the selective discard level updating process, a mode in which the congestion continuation monitoring timer unit 16 is not provided and the process is based on the selective discard level process flow can be exemplified. In that case, the processing based on the flow is configured to be started by the arrival of the cell of the connection under communication.

【0075】次に、流入するAAL5データユニット流
量が少量、即ち再送フレームや通信開始直後であるよう
なフレームを識別して、輻輳時はこれらの廃棄を回避す
る発明の実施について説明する。
Next, a description will be given of an embodiment of the present invention in which the flow rate of the inflowing AAL5 data unit is small, that is, a retransmission frame or a frame immediately after the start of communication is identified and these are discarded during congestion.

【0076】再送フレーム識別の手段として、前記のデ
ータユニット流量監視部11に、データユニット間隔計
測手段と併せて、データユニットの到着間隔を監視する
フレーム間隔監視手段(図示せず)を備え、前記した如
くに、データユニットの間隔が通常想定される最大RT
Oより大きいデータユニットの到来を検出する。該長間
隔のデータユニットの到来を検出した場合は、該当コネ
クションのセル到着時に、廃棄クラスとして、選択廃棄
レベルの最大値よりも大きな特異値を付与する。
As means for retransmission frame identification, the data unit flow rate monitoring section 11 is provided with frame interval monitoring means (not shown) for monitoring the arrival interval of data units in addition to the data unit interval measuring means. As described above, the data unit interval is usually assumed to be the maximum RT
Detect the arrival of a data unit greater than O. When the arrival of the data unit at the long interval is detected, a singular value larger than the maximum value of the selected discard level is given as a discard class when the cell of the corresponding connection arrives.

【0077】前記の如く、該特異値は、次に該当コネク
ションの通常のデータ間隔を有するATMセルが到来し
て、廃棄クラスの記録が更新されるまでの間、該選択廃
棄レベルよりも大きい値を保つため、輻輳時の選択的廃
棄を免れ、所望の優先転送が出来る。
As described above, the singular value is a value larger than the selected discard level until an ATM cell having a normal data interval of the corresponding connection arrives next and the record of the discard class is updated. Therefore, selective discard at the time of congestion can be avoided, and desired priority transfer can be performed.

【0078】本発明による構成での一動作例を図10の
動作例説明図に示す。図10は二つのコネクション
(A,B)に着目して各送信端末における輻輳ウインド
ウ(CWND)、スロースタート閾値(ssthres
h)、本発明の廃棄クラステーブルのCM、廃棄クラス
Ncの遷移例を示したものである。
One operation example of the configuration according to the present invention is shown in the operation example explanatory diagram of FIG. FIG. 10 focuses on the two connections (A, B), the congestion window (CWND) and the slow start threshold (ssthresres) at each transmitting terminal.
h) shows a transition example of the CM and the discard class Nc in the discard class table of the present invention.

【0079】図中に示す時刻tcで輻輳が発生した場
合、コネクションA,Bの廃棄クラスが各々2、7であ
るからコネクションAが優先的に廃棄される。
When congestion occurs at time tc shown in the figure, connection A and connection B are discarded in classes 2 and 7, respectively, so connection A is preferentially discarded.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上述べた手段、即ち、UBRサービス
を行うATM交換機において、データユニット流量に応
じた廃棄クラス付与、所定廃棄レベルと該廃棄クラスと
の照合による輻輳時の識別廃棄、廃棄済コネクションの
廃棄クラス変更手段とにより、従来のTCP/IP制御
方法に基くフロー制御方法を用いたUBRサービスの、
同一コネクションのセグメント連続廃棄、輻輳状態継続
などの、輻輳時の廃棄処理に起因するスループット縮退
を回避し、スループット回復を早めたATM交換機を実
現出来る効果を奏する。
According to the above-mentioned means, that is, in the ATM exchange which performs the UBR service, a discard class is assigned according to the data unit flow rate, identification discarding at the time of congestion by comparing a predetermined discard level with the discard class, discarded connection. Of the UBR service using the flow control method based on the conventional TCP / IP control method,
It is possible to avoid the throughput degeneration caused by the discarding process at the time of congestion, such as the continuous discarding of the same connection and the continuation of the congestion state, and to achieve an effect of realizing an ATM switch having a faster throughput recovery.

【0081】更に、輻輳継続時間に応じた所定廃棄レベ
ルの更新手段により、ウインドウサイズの肥大による輻
輳集中時にも安定した廃棄処理が行われ、コネクション
間の廃棄の偏りを防止出来る効果を奏する。
Further, the updating means of the predetermined discard level according to the congestion continuation time enables stable discard processing even at the time of congestion concentration due to the enlargement of the window size, and has an effect of preventing the discarding of connections between connections.

【0082】また更に、再送フレームの識別と特異廃棄
クラス付与手段によって、スループット低下に大きく作
用する、通信開始直後あるいは再送フレームの廃棄頻度
を減少させる効果を奏するので、UBRサービスにおけ
る一層のサービスと効率の向上が実現出来る。
Further, the retransmission frame identification and the unique discard class assigning means have an effect of greatly reducing the throughput, immediately after the start of communication or of reducing the frequency of discarding the retransmission frame. Can be improved.

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

【図1】本発明の実施の形態、FIG. 1 shows an embodiment of the present invention;

【図2】TCP/IPプロトコルスタック説明図、FIG. 2 is an explanatory diagram of a TCP / IP protocol stack,

【図3】ATMセルのフォーマット説明図、FIG. 3 is an explanatory diagram of a format of an ATM cell;

【図4】再送時のバックオフ説明図、FIG. 4 is an explanatory diagram of back-off at the time of retransmission,

【図5】TCPウィンドウフロー制御説明図、FIG. 5 is an explanatory diagram of TCP window flow control;

【図6】選択廃棄レベル処理フロー説明図、FIG. 6 is an explanatory diagram of a selective discard level processing flow,

【図7】流量監視カウンタ動作説明図、FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of a flow monitoring counter,

【図8】流量監視部処理フロー説明図、FIG. 8 is an explanatory diagram of a processing flow of a flow monitoring unit;

【図9】廃棄部処理フロー説明図、FIG. 9 is an explanatory diagram of a disposal unit processing flow,

【図10】動作例説明図、FIG. 10 is an explanatory diagram of an operation example,

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 データユニット流量監視部、 12 廃棄クラステーブル、 13 データユニット廃棄部、 14 セルバッファ部、 15 キュー長監視部、 16 輻輳継続監視タイマ部、 17 廃棄開始クラス記録/指示部。 11 Data unit flow monitoring unit, 12 Discard class table, 13 Data unit discard unit, 14 Cell buffer unit, 15 Queue length monitoring unit, 16 Congestion continuation monitoring timer unit, 17 Discard start class recording / instruction unit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自交換機を介して複数のコネクションが
設定され、各コネクションに属するデータユニットが任
意の時間間隔で流入するATM交換機であって、 所定継続時間内の流入データユニットに対応するフレー
ム流量をコネクション毎に常時計測し、該計測に基い
て、該流量が大きいほど他のコネクションに優先して輻
輳時のフレーム廃棄を行うべきことを示す廃棄優先度
を、各コネクションに対して設定する廃棄優先度設定手
段と、網輻輳検出時に所定の優先度より高い廃棄優先度
が設定されているコネクションに属するフレームを廃棄
するフレーム廃棄手段、とを備えたことを特徴とするA
TM交換機。
An ATM exchange in which a plurality of connections are set via a local exchange and data units belonging to each connection flow at an arbitrary time interval, and wherein a frame flow rate corresponding to an inflow data unit within a predetermined continuation time is provided. Is always measured for each connection, and based on the measurement, a discard priority is set for each connection indicating that the higher the flow rate is, the higher priority is given to other connections and frame discard at the time of congestion should be performed. A comprising: priority setting means; and frame discarding means for discarding a frame belonging to a connection for which a discard priority higher than a predetermined priority is set when detecting network congestion.
TM exchange.
【請求項2】 前記該所定優先度を、輻輳の継続が長く
なるに従ってより低い廃棄優先度を指示するように設定
する機能を、更に有することを特徴とする、請求項1記
載のATM交換機。
2. The ATM switch according to claim 1, further comprising a function of setting said predetermined priority to indicate a lower discard priority as the duration of congestion becomes longer.
【請求項3】 前記該廃棄優先度設定手段は、網輻輳検
出時に該所定の優先度より高い廃棄優先度が設定されて
いてフレームを廃棄された該コネクションの該廃棄優先
度を、その時点でより低い優先度に設定する機能を更に
有することを特徴とする、請求項1記載のATM交換
機。
3. The discard priority setting means, at the time of detecting network congestion, sets a discard priority of the connection for which a discard priority higher than the predetermined priority has been set and a frame has been discarded. 2. The ATM switch according to claim 1, further comprising a function of setting a lower priority.
【請求項4】 前記該フレーム廃棄手段は、流入するデ
ータユニットの時間間隔が所定以上であることが検出さ
れたコネクションに対しては、網輻輳検出時に所定の時
間はフレーム廃棄を行わない機能を更に有することを特
徴とする、請求項1記載のATM交換機。
4. The frame discarding means has a function of not discarding a frame for a predetermined time when network congestion is detected, for a connection in which it is detected that a time interval between incoming data units is equal to or longer than a predetermined time. The ATM switch according to claim 1, further comprising:
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