JP3698923B2

JP3698923B2 - フレーム送信の優先制御方法及びその優先制御システム

Info

Publication number: JP3698923B2
Application number: JP21952199A
Authority: JP
Inventors: 康博田島; 尚之白倉
Original assignee: NEC Communication Systems Ltd
Current assignee: NEC Communication Systems Ltd
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2019-08-03
Also published as: JP2001045063A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレーム送信の優先制御方法及びその優先制御システムに関し、特に、送信の優先度が定義されているフレームの単一回線上での滞留を抑制するためのフレーム送信の優先制御方法及びその優先制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＭＩプロトコルやＣＬＬＭ機能の実装により、ユーザ−ネットワーク間を制御するＬＭＩ及びＣＬＬＭメッセージフレームの送受信は最優先としなければならず、更に、フレーム送信間隔がタイマにより規定されているためフレーム送信時の滞留時間を最小限に抑える必要があった。
【０００３】
フレーム・リレーサービスでＡＴＭとのインターワークを行う場合、特開平１１−１７７３９号に開示されているように、ｒｔ−ＶＢＲ、ｎｒｔ−ＶＢＲ、ＡＢＲ、ＵＢＲなどのサービスカテゴリが定義されており、フレーム送信時に各サービスに対しての優先度が定義されているので、優先度が異なったそれらのフレームを同一回線内で制御するためには、優先フレーム送信の優先制御が必要になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、優先度が異なったフレームを同一回線内で優先制御するスケデューリングにより送信の滞留を抑制することができるフレーム送信の優先制御方法及びその優先制御システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するための手段が、下記のように表現される。その表現中に現れる技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現されている技術的事項に付せられている参照番号、参照記号等に一致している。このような参照番号、参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しない。
【０００６】
本発明によるフレーム送信の優先制御方法は、複数の送信待ちキュー（Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎ）のそれぞれに複数の優先待ちキュー（ａ１，ａ２，ａ３）を形成すること、複数の優先待ちキュー（ａ１，ａ２，ａ３）に優先レベルを与えること、複数の送信待ちキュー（Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎ）の１つ（Ａ１）から、１つの送信待ちキュー（Ａ１）の中で優先レベルが高い優先待ちキュー（ａ１）のフレームを通信デバイス（２）にキューイングすること、そのキューイングに続いて（直ちに）、複数の送信待ちキュー（Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎ）の他の１つ（Ａ２）から、他の１つの送信待ちキュー（Ａ２）の中で優先レベルが高い優先待ちキュー（ａ１）のフレームを通信デバイスにキューイングすることとからなる。複数のユーザーフレームに優先度を設けるのではなく、それぞれのユーザーフレームの中で優先度を設けたので、複数のユーザーフレームの中からそれぞれに優先度が高いフレームを単一の回線で滞りなく送信することができる。
【０００７】
通信デバイスにキューイングしようとする前記フレームは、フレーム毎にサイズが異なるため物理回線上に送信すべきフレームの数を予測することが好ましく、その予測により送信バッファに設定されたフレームごとに異なるフレームサイズに基づいて送信可能なフレーム数を通信デバイスにキューイングすることにより、単一の回線の遅延を更に軽減することができる。その送信フレーム数は、回線速度と送信バッファに設定されているフレーム毎に異なるフレームサイズと通信デバイスにキューイング中のフレーム数とからリアルタイムに予測される。
【０００８】
最優先フレームであるシステム制御フレームは、優先制御を受けないで通信デバイスに最優先にキューイングされる。既述の通り滞りが抑制されているので、最優先フレームの送信が速やかに実行され得る。
【０００９】
本発明によるフレーム送信の優先制御システムは、プロトコル制御部（１）と、通信デバイス（２）とからなり、プロトコル制御部（１）は、複数のユーザフレーム送信待ちキュー（Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎ）を備え、それぞれの複数のユーザフレーム送信待ちキュー（Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎ）は、優先レベルをそれぞれに与えられた複数の優先送信待ちキュー（ａ１，ａ２，ａ３）を持ち、複数のユーザフレーム送信待ちキュー（Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎ）のうちの１つ（Ａ１）の複数の優先送信待ちキューに（ａ１，ａ２，ａ３）にキューイングされている複数のフレームの１つが優先レベルに従って優先的に前記通信デバイス（２）に送信され、その送信の後には、複数のユーザフレーム送信待ちキュー（Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎ）のうちの他の１つ（Ａ２）の複数の優先送信待ちキュー（ａ１，ａ２，ａ３）にキューイングされている複数のフレームの１つがその優先レベルに従って優先的に通信デバイス（２）に送信される。記号的には、送信順序は、ａ１１（Ａ１のａ１）、ａ２１（Ａ２のａ１）、ａｎ１（Ａｎのａ１）、・・・、ａ１２、ａ２２、ａｎ２、・・・である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図に一致対応して、本発明によるフレーム送信の優先制御システムの実施の形態は、フレームリレー交換機の通信制御装置として提供されている。図１に示されるように、通信制御装置は、ＦＲプロトコル制御部１と通信デバイス２とで形成されている。ＦＲプロトコル制御部１は、フレーム送信タスク１１を備えている。フレーム送信タスク１１は、キューイングされているユーザフレームをＤＬＣＩ毎に設置されたユーザフレーム送信待ちキューＡ１〜Ａｎから取り出して、それらのユーザフレームを通信デバイス２の中に設置されているディスクリプタ２１に送信する働きを持っている。
【００１１】
フレーム送信タスク１１は、規定のタイマにより周期的に起動され得る。ユーザフレーム送信待ちキューＡ１〜Ａｎは、それぞれに複数の優先送信待ちキューａ１〜ａ３に細分化されている。細分化された複数の優先送信待ちキューａ１〜ａ３は、それぞれに高優先キューａ１と、中優先キューａ２と、低優先キューａ３とである。受信したユーザフレームをどの優先送信待ちキューａ１〜ａ３にキューイングするかは、システム構築時にユーザが設定する。通信制御デバイス２は、通信デバイスディスクリプタ２１にキューイングされたフレームを物理回線上に送信する機能を備えている。
【００１２】
図２は、ＣＩＲ判定テーブルＣ１〜Ｃ３を示している。ＣＩＲ判定テーブルＣ１〜Ｃ３は、フレーム送信タスク１１で管理されており、高優先キューａ１、中優先キューａ２、低優先キューａ３にキューイングされたフレームの送信可／送信不可の判定を回線（回線番号）及びＤＬＣＩ（ＤＬＣＩ番号）で管理していることを示している。
【００１３】
ユーザフレーム送信待ちキューＡ１〜Ａｎのそれぞれの優先送信待ちキューａ１〜ａ３にエンキューされたユーザフレームは、フレーム送信タスク１１で行うＣＩＲ監視機能によるＣＩＲ判定テーブルの送信可／送信不可の判定結果（図２に示されるように、”０”又は”１”）により、ユーザフレーム送信待ちキューＡ１〜Ａｎのそれぞれのキューからデキューされ、通信デバイスディスクリプタ２１に送信される。最優先の送信を要求されるシステム制御フレームは、ＦＲプロトコル制御部１で受信された後、フレーム送信タスク１１の処理が行われずに、直接通信デバイスディスクリプタ２１にエンキューされ得る。
【００１４】
ユーザフレームを受信したＦＲプロトコル制御部１は、ＤＬＣＩ毎に設定された優先度に従い、優先送信待ちキューａ１、ａ２、ａ３のいずれかにそのユーザーフレームのエンキューを行う。優先度の高い順に、ａ１＞ａ２＞ａ３とする。フレーム送信タスク１１は、実装されているＤＬＣＩについてＣＩＲ制御を行って、該当する優先送信待ちキューａ１，ａ２又はａ３にエンキューされたユーザフレームを通信デバイス２に送信可能かどうかを判定する（ＣＩＲ監視機能）。その判定結果は、優先度別に設けられたＣＩＲ判定テーブルＣ１、Ｃ２、Ｃ３に図２に示されるように設定する。
【００１５】
次に、フレーム送信タスク１１は、高優先度ＣＩＲ判定テーブルＣ１をサーチし、送信可能なＤＬＣＩの優先送信待ちキューａ１にエンキューされているユーザフレームを通信デバイス２に送信する。この時、フレーム送信タスク１１は、通信デバイスディスクリプタ２１内にキューイングすべき送信バッファ数を回線速度、及び、送信バッファに設定されたフレームサイズにより予測して、優先送信待ちキューａ１から送信可能なフレーム数分だけ取り出し通信デバイスディスクリプタ２１にエンキューするフロー制御を行う。
【００１６】
フレーム送信タスク１１が優先送信待ちキューａ１から取り出すフレーム数は、２ｍ秒（フレーム送信タスク１１の周期）以内で通信デバイスディスクリプタ２１が全フレームを送信完了できるフレーム数までとする。全ＤＬＣＩの優先送信待ちキューａ１内に送信待ちフレームがなくなると、優先度順に従いＣＩＲ判定テーブルＣ２、ＣＩＲ判定テーブルＣ３の順にＣＩＲ判定テーブルをサーチし、優先送信待ちキューａ２、優先送信待ちキューａ３の順にユーザフレーム送信処理を行う（優先制御）。
【００１７】
通信デバイス２への送信優先度が高いシステム制御フレームは優先送信待ちキューａ１にエンキューせず、ＦＲプロトコル制御部１でフレーム受信処理後、通信デバイス２に直接エンキューする。フレーム送信タスク１１が行うＣＩＲ監視機能、及び、フロー制御によって通信デバイスディスクリプタ２１に滞留するフレーム数を制限しているため、システム制御フレームは、通信デバイスディスクリプタ２１にエンキューしてから回線に送信されるまでの遅延を最小限に抑えることが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によるフレーム送信の優先制御方法及びその優先制御システムは、プロトコル制御部のキューが複数の優先順序付きキューに細分化されているので、優先度の高いユーザフレームが滞り無く送信され、優先順序が高い順にフレーム送信を行う優先制御が実現される。
【００１９】
ＦＲプロトコル制御部から通信デバイス２へフレーム送信を行う場合、通信デバイスディスクリプタ内にキューイングすべき送信バッファ数を回線速度及び送信バッファに設定されたフレームサイズよりリアルタイムに予測するフロー制御機能を行うことにより、通信デバイスディスクリプタに滞留するユーザフレームバッファ数を抑制し、システム制御フレームなどの遅延に厳しいフレームの送信割り込みが発生した場合でも、これらのフレームが通信デバイスディスクリプタに滞留する時間を最小限に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるフレーム送信の優先制御システムの実施の形態を示すシステムブロック図である。
【図２】図２は、ＣＩＲ判定テーブルを示す図表である。
【符号の説明】
１…プロトコル制御部
２…通信デバイス
Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎ…複数の送信待ちキュー
ａ１，ａ２，ａ３…複数の優先待ちキュー

Claims

複数の送信待ちキューのそれぞれに複数の優先待ちキューをプロトコル制御部で形成すること、
前記複数の優先待ちキューに優先レベルを与えること、
前記複数の送信待ちキューの１つから、前記１つの送信待ちキューの中で優先レベルが高い優先待ちキューのフレームを通信デバイスにキューイングすること、
前記キューイングに続いて、前記複数の送信待ちキューの他の１つから、前記他の１つの送信待ちキューの中で優先レベルが高い優先待ちキューのフレームを通信デバイスにキューイングすること
とからなるフレーム送信の優先制御方法であって、
前記通信デバイスにキューイングしようとする前記送信待ちキュー内のフレームの数は、前記通信デバイスにキューイングする際に用いる送信バッファに設定されているフレーム毎に異なるフレームサイズと回線速度から予測される送信可能なフレームの数であり、
前記数は、前記回線速度と前記フレームサイズの他に前記通信デバイスにキューイングしている際のフレーム数に基づいて最小限の滞留時間で前記通信デバイスから物理回線上への送信が可能であるフレーム数が予測される
フレーム送信の優先制御方法。
請求項１において、
最優先フレームであるシステム制御フレームは、前記送信可能なフレーム数の予測を受けることなく前記通信デバイスへのキューイングを行うことによりリアルタイム通信が可能となる
フレーム送信の優先制御方法。