(57)【要約】【課題】  入力ＩＦ部及び出力ＩＦ部間の転送量を抑え、フロー毎の帯域保証やフロー間の帯域の公平性を実現できる、多くのフローを収容可能なパケット交換装置を提供する。【解決手段】  各入力ＩＦ部は、入力パケットのフローを識別するフロー識別部と、フローに係るパケットをバッファリングする予定のパケット交換部の出力バッファが輻輳状態にあること、入力流量が閾値を超えていることを条件にフロー毎に流量制限を行う流量制限部と、上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態の通知を受けてその情報を流量制限部に設定する輻輳指示部とを備える。出力ＩＦ部に関連して、出力バッファの状態を周期的に監視し、各入力ＩＦ部に通知する状態通知部を設けている。【選択図】      図２
2015050479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットが入力される複数の入力インタフェース手段と、パケットを出力する複数の出力インタフェース手段と、上記各入力インタフェース手段からのパケットを宛先に応じた上記出力インタフェース手段に出力する、複数の入力バッファ、パケットスイッチ及び複数の出力バッファを有するパケット交換手段とを備えたパケット交換装置において、
上記各入力インタフェース手段が、
入力されたパケットのフローを識別するフロー識別部と、
フロー毎に流量制限を行うものであって、フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファが輻輳状態にあること、並びに、入力流量が閾値を超えていることを条件に流量制限を行う流量制限部と、
フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態の通知を受けて上記流量制限部に上記出力バッファの状態を設定する輻輳指示部とを備え、
上記各出力インタフェース手段に関連して、
当該出力インタフェース手段に対応する上記出力バッファの状態を周期的に監視し、上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態を、上記出力バッファがバッファリングするパケットの送信元の上記各入力インタフェース手段に通知する状態通知部を設けた
ことを特徴とするパケット交換装置。
【請求項２】
上記流量制限部は、フロー毎に流量制限を行う閾値として複数適用し、入力流量が、高い閾値を超えるほど、優先度が高いパケットをも流量制限の対象とすることを特徴とする請求項１に記載のパケット交換装置。
【請求項３】
フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファの輻輳状態の連続期間に応じ、流量制限を行う基準を厳しくするように変更する流量制限基準設定部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のパケット交換装置。
【請求項４】
上記流量制限基準設定部は、上記出力バッファの輻輳状態の連続期間が長くなるに従い、上記閾値を小さくすることを特徴とする請求項３に記載のパケット交換装置。
【請求項５】
上記流量制限基準設定部は、上記出力バッファの輻輳状態の連続期間が長くなるに従い、上記閾値を超過した際に流量制限が行われるパケットの優先度を高くすることを特徴とする請求項３又は４に記載のパケット交換装置。
【請求項６】
パケットが入力される複数の入力インタフェース手段と、パケットを出力する複数の出力インタフェース手段と、上記各入力インタフェース手段からのパケットを宛先に応じた上記出力インタフェース手段に出力する、複数の入力バッファ、パケットスイッチ及び複数の出力バッファを有するパケット交換手段とを備えたパケット交換装置に搭載されるコンピュータを、
入力されたパケットのフローを識別するフロー識別部と、
フロー毎に流量制限を行うものであって、フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファが輻輳状態にあること、並びに、入力流量が閾値を超えていることを条件に流量制限を行う流量制限部と、
フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態の通知を受けて上記流量制限部に上記出力バッファの状態を設定する輻輳指示部と、
上記出力バッファの状態を周期的に監視し、上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態を、上記出力バッファがバッファリングするパケットの送信元の上記各入力インタフェース手段に通知する状態通知部と
して機能させることを特徴とする帯域制御プログラム。
【請求項７】
パケットが入力される複数の入力インタフェース手段と、パケットを出力する複数の出力インタフェース手段と、上記各入力インタフェース手段からのパケットを宛先に応じた上記出力インタフェース手段に出力する、複数の入力バッファ、パケットスイッチ及び複数の出力バッファを有するパケット交換手段とを備えたパケット交換装置におけるパケット交換方法において、
上記各入力インタフェース手段に設けられたフロー識別部は、入力されたパケットのフローを識別し、
上記各入力インタフェース手段に設けられた流量制限部は、フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファが輻輳状態にあること、並びに、入力流量が閾値を超えていることを条件に、フロー毎に流量制限を行い、
上記各入力インタフェース手段に設けられた輻輳指示部は、フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態の通知を受けて上記流量制限部に上記出力バッファの状態を設定し、
上記各出力インタフェース手段に関連して設けられた状態通知部は、当該出力インタフェース手段に対応する上記出力バッファの状態を周期的に監視し、上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態を、上記出力バッファがバッファリングするパケットの送信元の上記各入力インタフェース手段に通知する
ことを特徴とするパケット交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット交換装置、パケット交換方法及び帯域制御プログラムに関し、例えば、パケット交換方式を利用した通信網で用いられるノード装置に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネットなどのネットワークは、パケット交換方式と呼ばれる通信方式を利用した通信網である。これらのネットワークでは、ノード装置としてパケット交換機が使用される。パケット交換方式は情報をパケットと呼ばれる単位に分割して送信する。このため、パケット単位での待ち合わせが可能となり、複数のユーザで回線を共有し、効率良く並列に転送することができる。
【０００３】
一方、近年、ネットワークを利用して提供されるサービスやアプリケーションの多様化に伴って、様々な通信品質を保証する必要性が高まってきている。通信品質を表す指標には、データ廃棄率、伝搬遅延時間、伝搬遅延ゆらぎなどがある。例えば、リアルタイム性を必要とする音声通信や動画通信では、低廃棄率、低遅延及び低遅延ゆらぎの保証が要求される。一方、それほどリアルタイム性を必要としないデータ通信では低廃棄率の保証が要求される。
【０００４】
サービスやアプリケーションの違いによって、それぞれの通信品質レベルを保証するために、サービスやアプリケーション毎に優先度を決め、その優先度に従って、パケットを出力する優先制御機能を有するパケット交換装置の要求が高まってきている。
【０００５】
また、通信事業者が利用者に対し、通信サービスに対応する最低帯域を保証したり、最大制限帯域で利用可能な帯域を制限したりする帯域制御機能も必要となってきている。
【０００６】
そこで、このような優先制御機能や帯域制御機能を有するパケット交換装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されているパケット交換装置は、複数の入力インタフェース部、複数の出力インタフェース部及びパケット交換部を備えている。入力インタフェース部は、受信したユーザパケットを、優先度に従ってパケット交換部に転送する。パケット交換部は、入力インタフェース部から受け取ったユーザパケットを、その宛先アドレスに基づいて、対応する出力インタフェース部に送る。出力インタフェース部は、ユーザパケットの優先度に応じたパケットキューと、それらのキューをグループ化したキューグループを有している。各キューグループには、通信サービス契約で定められた最低保証帯域が割り当てられていて、各キューグループからの読出し帯域を制御することにより、最低帯域の保証や、利用者間での余剰帯域の割り当ての公平性を実現している。また、キューグループからの読み出しの際に、キューグループ内の優先度に従って、読出し制御することにより、通信品質レベルが保証される。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されているパケット交換装置では、複数の入力インタフェース部から１つの出力インタフェース部にパケットを送るときに、各入力インタフェース部からのパケットの合計が、パケット交換部と、出力インタフェース部との間の伝送帯域を超過してしまうと、出力インタフェース部にパケットが到着する前に、パケット廃棄が発生することになる。このため、帯域制御が不完全になり、最低帯域の保証や、各利用者間の公平性の維持したい場合、その実現が困難になる。
【０００８】
この課題を解決した発明として、特許文献２に開示されているパケット交換装置がある。特許文献２に開示されているパケット交換装置は、出力インタフェース部において、各入力インタフェース部から受け取る送信要求量に応じて送信許可量を算出し、入力インタフェース部では、送信許可量に応じて、送信を行う。出力インタフェース部で帯域を管理されるので、入力インタフェース部と出力インタフェース部との間など、出力インタフェース部が受け取るまでのパケットの廃棄がなくなり、各契約の最低帯域の保証や、各利用者間の公平性の維持が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−３４６２４６
【特許文献２】特開２０１１−８２９１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２に開示されているパケット交換装置では、パケットキュー毎の送信要求量を入力インタフェース部から出力インタフェース部に送信し、出力インタフェース部で各送信要求量と最低保証帯域などの情報から各パケットキューの送信許可量を計算し、そのパケットキュー毎の送信許可量を出力インタフェース部から入力インタフェース部へ送信する必要がある。そのため、パケットキュー及びパケットキューグループが多くなると、入力インタフェース部から出力インタフェース部への転送情報の増大や、出力インタフェース部での計算処理負荷の増大等の要因により、パケット交換装置の実現が困難になる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、入力インタフェース部及び出力インタフェース部間の転送情報量を低く抑え、フロー毎（ここでのフローはフロー群であっても良い）の帯域保証や、フロー間の帯域の公平性を実現できる、多くのフローを経済的に収容可能なパケット交換装置、パケット交換方法及び帯域制御プログラムを提供しようとしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の本発明は、パケットが入力される複数の入力インタフェース手段と、パケットを出力する複数の出力インタフェース手段と、上記各入力インタフェース手段からのパケットを宛先に応じた上記出力インタフェース手段に出力する、複数の入力バッファ、パケットスイッチ及び複数の出力バッファを有するパケット交換手段とを備えたパケット交換装置において、（１）上記各入力インタフェース手段が、（１−１）入力されたパケットのフローを識別するフロー識別部と、（１−２）フロー毎に流量制限を行うものであって、フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファが輻輳状態にあること、並びに、入力流量が閾値を超えていることを条件に流量制限を行う流量制限部と、（１−３）フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態の通知を受けて上記流量制限部に上記出力バッファの状態を設定する輻輳指示部とを備え、（２）上記各出力インタフェース手段に関連して、当該出力インタフェース手段に対応する上記出力バッファの状態を周期的に監視し、上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態を、上記出力バッファがバッファリングするパケットの送信元の上記各入力インタフェース手段に通知する状態通知部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
第２の本発明の帯域制御プログラムは、パケットが入力される複数の入力インタフェース手段と、パケットを出力する複数の出力インタフェース手段と、上記各入力インタフェース手段からのパケットを宛先に応じた上記出力インタフェース手段に出力する、複数の入力バッファ、パケットスイッチ及び複数の出力バッファを有するパケット交換手段とを備えたパケット交換装置に搭載されるコンピュータを、（１）入力されたパケットのフローを識別するフロー識別部と、（２）フロー毎に流量制限を行うものであって、フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファが輻輳状態にあること、並びに、入力流量が閾値を超えていることを条件に流量制限を行う流量制限部と、（３）フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態の通知を受けて上記流量制限部に上記出力バッファの状態を設定する輻輳指示部と、（４）上記出力バッファの状態を周期的に監視し、上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態を、上記出力バッファがバッファリングするパケットの送信元の上記各入力インタフェース手段に通知する状態通知部として機能させることを特徴とする。
【００１４】
第３の本発明は、パケットが入力される複数の入力インタフェース手段と、パケットを出力する複数の出力インタフェース手段と、上記各入力インタフェース手段からのパケットを宛先に応じた上記出力インタフェース手段に出力する、複数の入力バッファ、パケットスイッチ及び複数の出力バッファを有するパケット交換手段とを備えたパケット交換装置におけるパケット交換方法において、（１）上記各入力インタフェース手段に設けられたフロー識別部は、入力されたパケットのフローを識別し、（２）上記各入力インタフェース手段に設けられた流量制限部は、フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファが輻輳状態にあること、並びに、入力流量が閾値を超えていることを条件に、フロー毎に流量制限を行い、（３）上記各入力インタフェース手段に設けられた輻輳指示部は、フローに係るパケットをバッファリングする予定の上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態の通知を受けて上記流量制限部に上記出力バッファの状態を設定し、（４）上記各出力インタフェース手段に関連して設けられた状態通知部は、当該出力インタフェース手段に対応する上記出力バッファの状態を周期的に監視し、上記出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態を、上記出力バッファがバッファリングするパケットの送信元の上記各入力インタフェース手段に通知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、入力インタフェース部及び出力インタフェース部間の転送情報量を低く抑え、フロー毎の帯域保証や、フロー間の帯域の公平性を実現できる、多くのフローを経済的に収容可能なパケット交換装置、パケット交換方法及び帯域制御プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態のパケット交換装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態のパケット交換装置の動作説明用のブロック図である。
【図３】第１の実施形態のパケット交換装置における流量制限方法の説明図（その１）である。
【図４】第１の実施形態のパケット交換装置における流量制限方法の説明図（その２）である。
【図５】第１の実施形態のパケット交換装置における、流量制限用の閾値を変更する処理（アルゴリズム）を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態のパケット交換装置における、閾値超過時に流量制限を受ける優先度を変更する処理（アルゴリズム）を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態のパケット交換装置が流量制限用の閾値を変更する処理を行うことにより輻輳状態を解消できることの説明図である。
【図８】第１の実施形態のパケット交換装置が閾値超過時に流量制限を受ける優先度を変更する処理を行うことにより輻輳状態を解消できることの説明図である。
【図９】第２の実施形態のパケット交換装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明によるパケット交換装置、パケット交換方法及び帯域制御プログラムの第１の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態のパケット交換装置１の機能的な構成を示すブロック図である。第１の実施形態のパケット交換装置１は、全てをハードウェアで構成しても良く、一部をハードウェアで構成し、残部をＣＰＵとＣＰＵが実行するプログラムで構成するようにしても良く、いずれの構成方法を採用した場合であっても、機能的には、図１で表すことができる。例えば、後述するフロー識別部１０２、流量制限部１０３、スレーブ側帯域制御部１０５、マスタ側帯域制御部２０４などを、ＣＰＵとＣＰＵが実行するプログラムで構成することができる。
【００１９】
図１において、パケット交換装置１は、複数の入出力インタフェース部２−０〜２−Ｘ（Ｘは２以上の整数）、１つのパケット交換部３を少なくとも有する。複数の入出力インタフェース部２−０〜２−Ｘと、１つのパケット交換部３とを１ユニットとし、パケット交換装置１が、このようなユニットを複数個有していても良い。
【００２０】
図１では、入出力インタフェース部２−０の詳細構成を示しているが、入出力インタフェース部２−０〜２−Ｘは、同様な内部構成を有する。以下では、複数の入出力インタフェース部２−０〜２−Ｘを区別する枝番「−０」〜「−Ｘ」を適宜省略して、入出力インタフェース部２（２−０〜２−Ｘ）の詳細構成を説明する。なお、図１で枝番を省略しているが、入出力インタフェース部２−０の詳細構成を示しているので、正しくは枝番「−０」が付与されるものである。
【００２１】
入出力インタフェース部２は、対応する入力ポートＰＩＮから入力されたパケットをパケット交換部３に転送する入力インタフェース部１００と、パケット交換部３から受け取ったパケットを出力ポートＰＯＵＴに出力する出力インタフェース部２００とを有している。
【００２２】
パケット交換部３は、入力インタフェース部１００−ａ（ａは０〜Ｘ）からパケットが入力されると、パケットの宛先を解析し、その宛先に応じた出力インタフェース部２００−ｂ（ｂは０〜Ｘ）にパケットを与えるものである。同一の入出力インタフェース部２−ａに属する入力インタフェース部１００−ａからのパケットを、出力インタフェース部２００−ａに与えることもできるようにパケット交換装置１が構成されていても良く、また、同一の入出力インタフェース部２−ａに属する入力インタフェース部１００−ａからのパケットを、出力インタフェース部２００−ａに与えることができないようにパケット交換装置１が構成されていても良い。
【００２３】
入力インタフェース部１００は、パケット受信部１０１、フロー識別部１０２、流量制限部１０３、スレーブ側帯域制御部１０５及び送信制御部１０４を有する。
【００２４】
パケット受信部１０１は、入力ポートＰＩＮからの受信パケットを受け取り、フロー識別部１０２に与えるものである。
【００２５】
フロー識別部１０２は、パケット受信部１０１からの受信パケットのＩＰアドレス、ポート番号、優先識別子、その他の情報に基づいてパケット種別を識別し、識別情報とパケットとを後段の流量制限部１０３に与えるものである。ここで、優先識別子などで定まる優先度の段階は複数段階であれば良く、２段階に限定されない。例えば、優先度０〜７の８段階であっても良い（後述する図６参照）。
【００２６】
流量制限部１０３は、受信したパケットを含め契約ユーザ毎に入力帯域をモニタし、スレーブ側帯域制御部１０５の輻輳指示部４０２からの指示に従い、パケット交換部３のいずれかの出力バッファ３０２の輻輳時には、契約ユーザ毎に予め設定された１つ又は複数の閾値の超過具合によって流量を制限したり、非輻輳時には、流量を制限することなく後段の送信制御部１０４にパケットを送信したりするものである。また、流量制限部１０３は、スレーブ側帯域制御部１０５の流量制限基準設定部４０３の指示に従って、１又は複数の契約ユーザについて、契約ユーザ毎の閾値を変更したり、流量制限する優先度を切り替えたりするものである。
【００２７】
送信制御部１０４は、入力ポートＰＩＮからの契約ユーザ毎のパケットと、後述するマスタ側帯域制御部２０４の制御パケット送信部４１２からの制御パケットを多重し、パケット交換部３に送信するものである。
【００２８】
スレーブ側帯域制御部１０５は、制御パケット受信部４０１、輻輳指示部４０２及び流量制限基準設定部４０３を有する。
【００２９】
制御パケット受信部４０１は、出力インタフェース部２００から与えられた制御パケットを受信するものである。
【００３０】
輻輳指示部４０２は、パケット交換部３における出力バッファ３０２−０〜３０２−Ｘの輻輳状態に応じて、全契約ユーザに対し、流量制限部１０３における流量制限を実施するか否かの指示を流量制限部１０３に対して行うものである。例えば、出力バッファ３０２−１が輻輳状態であれば、出力バッファ３０２−１を通過するフローの契約ユーザに対する流量制限を実施する。
【００３１】
流量制限基準設定部４０３は、契約ユーザ毎に設定された流量制限部１０３内の、入力帯域に対し、１又は複数の閾値の設定値を変更したり、若しくは、閾値超過時に制限する優先度の上限値を変更したりするものである。
【００３２】
出力インタフェース部２００は、受信制御部２０１、パケット振分部２０２、
パケット送信部２０３及びマスタ側帯域制御部２０４を有する。
【００３３】
受信制御部２０１は、パケット交換部３から出力されたパケットを受信し、その受信したパケットをパケット振分部２０２に与えるものである。
【００３４】
パケット振分部２０２は、受信制御部２０１からパケットを受け取ると、ユーザパケットか制御パケットかを識別し、ユーザパケットをパケット送信部２０３に振り分け、制御パケットを入力インタフェース部１００のスレーブ側帯域制御部１０５に振り分けるものである。
【００３５】
パケット送信部２０３は、パケット振分部２０２からのユーザパケットを出力ポートＰＯＵＴに出力するものである。
【００３６】
マスタ側帯域制御部２０４は、輻輳状態生成部４１１と制御パケット送信部４１２とを有する。
【００３７】
輻輳状態生成部４１１は、パケット交換部３の出力バッファ輻輳状態をモニタし、スレーブ側帯域制御部１０５へ輻輳状態を通知するための制御パケットを生成するものである。
【００３８】
制御パケット送信部４１２は、輻輳状態生成部４１１が生成した制御パケットを入力インタフェース部１００の送信制御部１０４へ送信するものである。
【００３９】
パケット交換部３は、複数の入力バッファ３００−０〜３００−Ｘ、パケットスイッチ３０１及び複数の出力バッファ３０２−０〜３０２−Ｘを有する。
【００４０】
各入力バッファ３００−０〜３００−Ｘは、対応する入力インタフェース部１００−０〜１００−Ｘから出力されたパケットを受信してバッファリングするものである。
【００４１】
パケットスイッチ３０１は、入力バッファ３００−０〜３００−Ｘが受信したパケットをその宛先に応じてスイッチングして、該当する出力バッファ３０２−０〜３０２−Ｘに出力するものである。
【００４２】
各出力バッファ３０２−０〜３０２−Ｘは、パケットスイッチ３０１からのパケットを、対応する出力インタフェース部２００−０〜２００−Ｘへ転送するために適宜バッファリングするものである。ここで、出力バッファ３０２−０〜３０２−Ｘの輻輳状態は、対応する出力インタフェース部２００−０〜２００−Ｘの輻輳状態生成部４１１から読み出し可能となされている。
【００４３】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態のパケット交換装置１における動作（パケット交換方法）を、図２を参照しながら説明する。
【００４４】
図２は、動作説明用の図面である。図２では、説明の簡単化を期して、入出力インタフェース部の数が３個であって、同一の入出力インタフェース部２−ａ（ａは０〜Ｘ；ここでのＸは２）に属する入力インタフェース部１００−ａからのパケットを、出力インタフェース部２００−ａに与えることができないようにパケット交換装置１が構成されている場合の例を示している。図２を用い、入出力インタフェース部２−０及び２−１の入力ポートＰＩＮ−０及びＰＩＮ−１から入力されるパケットを入出力インタフェース部２−２の出力ポートＰＯＵＴ−２に出力する場合の動作例を説明する。図２では、各入出力インタフェース部２−０〜２−２に関し、動作説明に必要なブロックのみを示している。
【００４５】
ここで、入出力インタフェース部２−０には、契約ユーザＡと契約ユーザＢのパケットが入力され、入出力インタフェース部２−１には、契約ユーザＣと契約ユーザＤのパケットが入力されているとする。
【００４６】
入出力インタフェース部２−０及び２−１に入力されたユーザパケット（以下、ユーザパケットを単にパケットと呼ぶ）はそれぞれ、パケット受信部１０１−０、１０１−１を経た後、フロー識別部１０２−０、１０２−１において、各契約ユーザ毎にフロー識別され、流量制限部１０３−０、１０３−１に入力される。
【００４７】
各流量制限部１０３−０、１０３−１には、後述する図３（ａ）に示すような２つの流量制限閾値（以下、第１閾値Ｒ１、第２閾値Ｒ２と呼ぶ）が契約ユーザ毎に設定されており、契約ユーザ毎に、入力流量（入力データ量）が第１閾値Ｒ１、第２閾値Ｒ２を超過したか否かをモニタし、モニタ結果に応じて、適宜、流量制限を行なう。図３（ａ）の例では、第１閾値Ｒ１と第２閾値Ｒ２の２つの閾値を用いているが、流量制限閾値は２つに限定されず、１つでも、３つ以上であっても良い。
【００４８】
各流量制限部１０３−０、１０３−１から出力されたパケットは、送信制御部１０４−０、１０４−１を経て、パケット交換部３に与えられる。パケット交換部３において、入力されたパケットは、入力バッファ３００−０、３００−１でバッファリングされた後、パケットスイッチ３０１でパケットの宛先に応じて交換され、宛先に対応する出力バッファ３０２−２に送信される。
【００４９】
図２は、入出力インタフェース部２−０の契約ユーザＡ及び契約ユーザＢ、並びに、入出力インタフェース部２−１の契約ユーザＣ及び契約ユーザＤの全てのユーザのパケットが同一の出力バッファ３０２−２に送信される例を示している。
【００５０】
出力バッファ３０２−２にバッファリングされたパケットは、入出力インタフェース部２−２の受信制御部２０１−２に送られ、パケット振分部２０２−２でパケット送信部２０３−２に振り分けられ、パケット送信部２０３−２により出力ポートＰＯＵＴ−２へ送信される。受信制御部２０１−２で受信可能なデータ量は、パケット振分部２０２−２及びパケット送信部２０３−２を経ても減少することなく、出力ポートＰＯＵＴ−２に送信される。
【００５１】
ここで、パケット交換部３の出力バッファ３０２−２は、例えば、契約ユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各データ量の合計データ量が、入出力インタフェース部２−２の出力ポートＰＯＵＴ−２のデータ量を継続的に上回ることがなければ、輻輳は生じることはなく、データの過剰な蓄積は発生しない（輻輳状態“０”）。
【００５２】
しかし、契約ユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各データ量の合計データ量が、出力ポートＰＯＵＴ−２への送信データ量よりも継続して上回れば、輻輳が発生する（輻輳状態“１”）。
【００５３】
入出力インタフェース部２−２の輻輳状態生成部４１１−２は、予め設定されている監視間隔にて周期的に出力バッファ３０２−２が輻輳状態か否かをモニタし、モニタの結果を含む入出力インタフェース部２−０、２−１宛の制御パケットを生成して制御パケット送信部４１２−２に与えて送信させる。このような制御パケットは、送信制御部１０４−２からパケット交換部３に送信され、パケット交換部３を介して入出力インタフェース部２−０、２−１の受信制御部２０１−０、２０１−１に与えられる。
【００５４】
各入出力インタフェース部２−０、２−１において、受信制御部２０１−０、２０１−１で受信した制御パケットは、パケット振分部２０２−０、２０２−１によって制御パケット受信部４０１−０、４０１−１に振り分けられる。各制御パケット受信部４０１−０、４０１−１は、受信した制御パケットから、どの入出力インタフェース部への出力バッファにおける輻輳及び又は非輻輳状態であるかを判別し（例えば、制御パケットの送信元アドレスから判別し）、輻輳状態の有無を流量制限基準設定部４０３−０、４０３−１及び輻輳指示部４０２−０、４０２−１へ通知する。
【００５５】
各輻輳指示部４０２−０、４０２−１は、上述した入出力インタフェース部２−２の輻輳状態生成部４１１−２がパケット交換部３の出力バッファ３０２−２の輻輳状態をモニタする周期と同じ周期で、通知された輻輳状態の有無を監視し、その監視結果を流量制限部１０３−０、１０３−１へ通知する。
【００５６】
各流量制限部１０３−０、１０３−１は、通知された輻輳状態の有無情報に基づいて、必要に応じて、契約ユーザ毎の流量制限を実施する。非輻輳状態であれば、流量制限部１０３−０、１０３−１は、流量を制限することなく、入力パケットを送信制御部１０４−０、１０４−１へ送信する。一方、輻輳状態であれば、流量制限部１０３−０、１０３−１は流量制限を実施する。例えば、流量制限は、入力パケットの廃棄である。
【００５７】
以下、流量制限方法を、図３を参照しながら説明する。図３（ａ）は、流量制限部１０３（１０３−０又は１０３−１）への入力流量（入力データの合計データ量）を示し、図３（ｂ）は、流量制限部１０３（１０３−０又は１０３−１）からの出力流量を示し、入力流量と出力流量との差分が制限を受けた流量である。
【００５８】
図３に示す流量制限方法の例では、契約ユーザ毎に入力されるパケットは、高優先パケット（図３では高優先フレームと表記している；以下、高優先フレームと呼ぶ）と低優先パケット（図３では低優先フレームと表記している；以下、低優先フレームと呼ぶ）の２分され、流量制限部１０３は、高優先フレーム及び低優先フレームの合計のデータ量（以下、入力流量と呼ぶ）を、第１閾値Ｒ１及び第２閾値Ｒ２と比較して、流量の具体的な制限方法を決定する。例えば、優先度が０〜７の８段階があり、優先度０〜４のフレームを低優先フレームとし、優先度５〜７のフレームを高優先フレームとする。契約ユーザＡからのフレーム（パケット）の優先度が６であれば、流量制限部１０３は、高優先フレームと識別し、契約ユーザＢからのフレーム（パケット）の優先度が４であれば、流量制限部１０３は、低優先フレームと識別する。
【００５９】
２つの閾値のうち大きい方の第１閾値Ｒ１を入力流量が超えている場合には、流量制限部１０３は、高優先フレーム及び低優先フレームの区別なく、第１閾値Ｒ１まで流量を制限する。図３（ｂ）の第６周期Ｔ６の前半期間ｔ１〜ｔ２は、かかる流量制限が実行されている期間である。
【００６０】
また、第１閾値Ｒ１を入力流量は超過していないが、第２閾値Ｒ２を入力流量が超えている場合には、流量制限部１０３は、低優先フレームのみを第２閾値Ｒ２まで流量制限する。図３（ｂ）の第２周期Ｔ２、第４周期Ｔ４、第６周期Ｔ６の期間ｔ２〜ｔ３は、かかる流量制限が実行されている期間である。
【００６１】
さらに、第２閾値Ｒ２を入力流量が越えていない場合には、流量制限部１０３は、低優先フレーム及び高優先フレームの区別なく、流量制限を実施しない。図３（ｂ）の第６周期Ｔ６の期間ｔ３以降の期間は、かかる流量制限が実行されない期間である。
【００６２】
流量制限実施の有無は、輻輳状態の監視周期毎に指示される輻輳状態の有無に基づく。図３（ｂ）の第５周期Ｔ５は、入力流量が少なくとも第２閾値Ｒ２を越えているが、この周期は、非輻輳状態の周期であって、流量制限実施が行わない期間であるので、流量制限部１０３は、低優先フレーム及び高優先フレームの区別なく、流量制限を実施しない。
【００６３】
図４は、流量制限部１０３に入力されたフレームが全て高優先フレームの場合を示している。流量制限部１０３への入力流量は、図４（ａ）に示すように、第２閾値Ｒ２を越えることはあっても第１閾値Ｒ１を越えることがない程度であったとする。この場合において、宛先側で輻輳状態が生じて流量制限を行うことになっても、入力流量が第２閾値Ｒ２を越える周期がないため、図４（Ｂ）に示すように、流量制限部１０３は流量制限を実施せず、宛先側における輻輳状態が継続し続ける。
【００６４】
図４とは異なり、入力されたフレームが全て低優先フレームの場合でも、第２閾値Ｒ２を超過しないために輻輳状態が継続することがあり、また、高優先フレーム及び低優先フレームが混在して入力される場合であっても、第２閾値Ｒ２を超過しないために輻輳状態が継続することがある。
【００６５】
以上のような輻輳状態の継続を回避するため、第１の実施形態では、流量制限基準設定部４０３を設けて、閾値Ｒ１及びＲ２を動的に変更したり、若しくは、流量制限する優先度を動的に変更したりすることとした。なお、図４に示すような輻輳状態が継続することは稀であるとして、流量制限基準設定部４０３を設けないようにしても良い。
【００６６】
流量制限基準設定部４０３は、閾値Ｒ１及びＲ２の動的な変更だけを行なうものであっても良く、また、閾値超過時に流量制限を受ける優先度の動的な変更だけを行うものであっても良く、さらに、閾値Ｒ１及びＲ２の動的な変更と閾値超過時に流量制限を受ける優先度の動的な変更との両者を行うものであっても良い。
【００６７】
図５は、閾値Ｒ１及びＲ２を変更する処理（アルゴリズム）を示すフローチャートである。図５は、１人の契約ユーザに対する処理を示しており、図５に示す処理が各契約ユーザについて実行される。
【００６８】
図５に示す開始すると、流量制限基準設定部４０３は、その契約ユーザｕの第１及び第２の閾値Ｒ１［ｕ］及びＲ２［ｕ］としてその契約ユーザｕに係るデフォルト値ｒ１［ｕ］、ｒ２［ｕ］を設定し、閾値を変更させる輻輳状態の周期連続回数Ｃより１だけ小さい境界値（を表すパラメータ）に値ｃを設定し、閾値を変更する際の減少幅Ｍ（を表すパラメータ）に初期値ｍを設定し、閾値下限値（を表すパラメータ）Ｌに値ｌを設定する（ステップＳ１０）。上述した境界値Ｃは、逆に見れば、それまでの閾値を維持する、輻輳状態の周期連続回数の上限値Ｃである。また、第１及び第２の閾値のデフォルト値ｒ１［ｕ］及びｒ２［ｕ］間には、ｒ１［ｕ］＞ｒ２［ｕ］なる関係がある。
【００６９】
その後、輻輳状態の周期の連続回数値ｃｏｕｎｔを初期値０にする（ステップＳ１１）。
【００７０】
流量制限基準設定部４０３は、新たな通知周期になると、その周期の輻輳及び又は非輻輳の通知内容は輻輳状態“１”か否かを判別する（ステップＳ１２）。非輻輳状態“０”であれば、上述したステップＳ１０に戻って、デフォルトの設定に戻す。
【００７１】
一方、新たな通知周期の状態が輻輳状態“１”であれば、流量制限基準設定部４０３は、連続回数値ｃｏｕｎｔを１インクリメントした後（ステップＳ１３）、その値ｃｏｕｎｔが閾値を維持する周期連続回数の上限値Ｃを越えたか否かを判別する（ステップＳ１４）。値ｃｏｕｎｔが上限値Ｃを越えていなければ、流量制限基準設定部４０３は、上述したステップＳ１２に戻って、次の周期の輻輳及び又は非輻輳の通知を待ち受ける。これに対して、値ｃｏｕｎｔが上限値Ｃを越えれば（輻輳状態“１”の周期の連続回数が所定回数を超えれば）、流量制限基準設定部４０３は、小さい方の閾値Ｒ２［ｕ］を閾値下限値Ｌと比較することを通じて、閾値を小さくする余地があるか否かを判別する（ステップＳ１５）。閾値を小さくする余地がなければ、流量制限基準設定部４０３は、上述したステップＳ１２に戻って、次の周期の輻輳及び又は非輻輳の通知を待ち受ける。これに対して、閾値を小さくする余地があれば、流量制限基準設定部４０３は、第１及び第２の閾値Ｒ１［ｕ］及びＲ２［ｕ］をそれぞれ、Ｍだけ小さい値に変更し（ステップＳ１６）、上述したステップＳ１１に戻る。
【００７２】
以上のようにして、輻輳状態の周期がＣ回連続する毎に、第１及び第２の閾値Ｒ１［ｕ］及びＲ２［ｕ］がＭずつ小さくなっていき、非輻輳状態の周期が生じれば、デフォルトの状態に戻る。
【００７３】
図５では、第１の閾値Ｒ１［ｕ］を所定の単位（Ｍ）分だけ小さくする輻輳状態の周期の連続回数と、第２の閾値Ｒ２［ｕ］を所定の単位（Ｍ）分だけ小さくする輻輳状態の周期の連続回数とが同じであったが、これらの連続回数が異なっていても良い。また、図５では、第１の閾値Ｒ１［ｕ］を小さくする単位量（Ｍ）と、第２の閾値Ｒ２［ｕ］を小さくする単位量とが同じであったが、これらの単位量が異なっていても良い。
【００７４】
図６は、閾値超過時に流量制限を受ける優先度を変更する処理（アルゴリズム）を示すフローチャートである。図６は、１人の契約ユーザに対する処理を示しており、図６に示す処理が各契約ユーザについて実行される。
【００７５】
図６に示す開始すると、流量制限基準設定部４０３は、その契約ユーザｕの第１及び第２の閾値Ｒ１［ｕ］及びＲ２［ｕ］を超過した際にフレームを廃棄する最も高い優先度ＰＲＩ１［ｕ］及びＰＲＩ２［ｕ］として、その契約ユーザｕに係るデフォルト値ｐｒｉ１［ｕ］、ｐｒｉ２［ｕ］を設定し、閾値を変更させる輻輳状態の周期連続回数Ｃより１だけ小さい境界値（を表すパラメータ）に値ｃを設定する（ステップＳ２０）。ここで、優先度は０〜７であり、値ｐｒｉ１［ｕ］及びｐｒｉ２［ｕ］はそれぞれ、０より大きく７より小さい値である。また、値ｐｒｉ１［ｕ］及びｐｒｉ２［ｕ］間には、ｐｒｉ１［ｕ］＞ｐｒｉ２［ｕ］なる関係がある。大きい第１閾値Ｒ１を超過した方が、より廃棄されるフレームを大きくするため、このような関係がある。
【００７６】
その後、流量制限基準設定部４０３は、輻輳状態“１”の周期の連続回数が所定回数Ｃを超えることを監視する（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。輻輳状態“１”の周期の連続回数が所定回数Ｃを超えることを監視する処理は、図５の場合と同様な処理である（図５のステップＳ１１〜Ｓ１４参照）。
【００７７】
輻輳状態“１”の周期の連続回数が所定回数を超えた場合には（ステップＳ２４で「ＹＥＳ」）、流量制限基準設定部４０３は、第１閾値Ｒ１に関するフレームを廃棄する最も高い優先度ＰＲＩ１［ｕ］が最高優先度（７）に達しているか否かを判別し、最高優先度に達していない場合には、フレームを廃棄する最も高い優先度ＰＲＩ１［ｕ］を１だけ高い優先度に変更し、最高優先度に達していればそのままとすると共に、第２閾値Ｒ２に関するフレームを廃棄する最も高い優先度ＰＲＩ２［ｕ］が最高優先度（７）に達しているか否かを判別し、最高優先度に達していない場合には、フレームを廃棄する最も高い優先度ＰＲＩ２［ｕ］を１だけ高い優先度に変更し、最高優先度に達していればそのままとし（ステップＳ２５）、その後、上述したステップＳ２１に戻る。
【００７８】
以上のようにして、輻輳状態の周期がＣ回連続する毎に、閾値超過時に流量制限を受ける優先度の上限値ＰＲＩ１［ｕ］及びＰＲＩ２［ｕ］が１段階高まり、非輻輳状態の周期が生じればデフォルトの状態に戻る。
【００７９】
図６では、第１閾値Ｒ１に関するフレームを廃棄する最も高い優先度ＰＲＩ１［ｕ］を１段階高める輻輳状態の周期の連続回数と、第２閾値Ｒ２に関するフレームを廃棄する最も高い優先度ＰＲＩ２［ｕ］を１段階高める輻輳状態の周期の連続回数とが同じであったが、これらの連続回数が異なっていても良い。また、図６では、フレームを廃棄する最も高い優先度ＰＲＩ１［ｕ］及びＰＲＩ２［ｕ］を高める優先度の増加単位は１に限定されず、パラメータＰＲＩ１［ｕ］及びＰＲＩ２［ｕ］で異なっていても良い。
【００８０】
図７（ｂ）は、流量制限基準設定部４０３が図５に示す閾値の変更処理を行う場合の流量制限の様子を示す説明図であり、図７（ａ）（上述した図４と同一の図面）は、図５に示す閾値の変更処理を行わない場合の流量制限の様子を示す説明図である。
【００８１】
図７（ａ）は、高優先フレームのみのため固定値の第１閾値Ｒ１を超過しない限り、流量が制限されることはない場合を示している。図７（ｂ）は、図５に示す処理（アルゴリズム）を実施した結果、第１閾値Ｒ１及び第２閾値Ｒ２が小さな値に変更され、図７（ａ）の場合と同じ入力流量でも、第１閾値Ｒ１を超過した箇所が生じ、流量が制限される場合を示している。
【００８２】
このような流量制限により、パケット（フロー）の宛先に対応する出力バッファの輻輳状態が解消され、非輻輳状態が通知されると、第１閾値Ｒ１及び第２閾値Ｒ２はデフォルト値に復帰する。
【００８３】
図８（ｂ）は、流量制限基準設定部４０３が図６に示す閾値超過時に流量制限を受ける優先度の変更処理を行う場合の流量制限の様子を示す説明図であり、図８（ａ）（上述した図４と同一の図面）は、図６に示す閾値超過時に流量制限を受ける優先度の変更処理を行わない場合の流量制限の様子を示す説明図である。
【００８４】
優先度は、例えば、ＶＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）における優先度であるＣｏＳ値を用いたり、ＩＰｖ４（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｖｅｒｓｉｏｎ４）におけるＩＰヘッダ内のＴｏＳ（Ｔｙｐｅ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）の値を用いたり、ＩＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｖｅｒｓｉｏｎ６）におけるＩＰヘッダ内のＴＣ（Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｃｌａｓｓ）の値を用いることで決定される。図８の説明では、各フレームは、ＶＬＡＮにおける優先度であるＣｏＳ値を優先値として適用する場合を示している。図８は、ＣｏＳ＝４のフレームだけが入力されている場合である。閾値超過時に流量制限を受けるデフォルトの優先度は、第１閾値Ｒ１に関してはＣｏＳ＝６以下であり、第２閾値Ｒ２に関してはＣｏＳ＝３以下であったとする。
【００８５】
閾値超過時に流量制限を受ける優先度の変更処理を実行しない図８（ａ）の場合であれば、入力フレームの優先度がＣｏＳ＝４であるため、入力流量が第２閾値Ｒ２を超過しても流量が制限されることはない。
【００８６】
一方、輻輳状態の周期が連続し、閾値超過時に流量制限を受ける優先度の変更処理により、その優先度が変更されたとする。例えば、第１閾値Ｒ１に関してＣｏＳ＝７以下であり、第２閾値Ｒ２に関してはＣｏＳ＝４以下に変更されたとする。この変更により、優先度がＣｏＳ＝４のフレームは、入力流量が第２閾値Ｒ２を超過した場合に制限されるフレームになり、図８（ｂ）に示すように流量制限を受けることになる。
【００８７】
このような流量制限により、パケット（フロー）の宛先に対応する出力バッファの輻輳状態が解消され、非輻輳状態が通知されると、閾値超過時に流量制限を受ける優先度はデフォルト値に復帰する。
【００８８】
上述したように、流量制限基準設定部４０３は、閾値Ｒ１及びＲ２の動的な変更だけを行なうものであっても良く（図５参照）、また、閾値超過時に流量制限を受ける優先度の動的な変更だけを行うものであっても良く（図６参照）、さらに、閾値Ｒ１及びＲ２の動的な変更と閾値超過時に流量制限を受ける優先度の動的な変更との両者を行うものであっても良い。
【００８９】
３番目の設定方法としては、例えば、以下のような３つの方法を挙げることができる。
【００９０】
第１は、閾値をこれ以上小さくできなくなるまでは、閾値Ｒ１及びＲ２の変更だけを行い（図５参照）、それでも輻輳状態が継続する場合に、閾値超過時に流量制限を受ける優先度の変更を開始するようにしても良い（図６参照）。逆に、閾値超過時に流量制限を受ける優先度をこれ以上大きくできなくなるまでは、閾値超過時に流量制限を受ける優先度の変更だけを行い、それでも輻輳状態が継続する場合に、閾値Ｒ１及びＲ２の変更を開始するようにしても良い。
【００９１】
第２は、輻輳状態が継続し、流量制限基準の変更が最初に必要になったとき（輻輳状態の周期の連続回数が所定回数に最初になったとき）は、閾値Ｒ１及びＲ２の変更を行い（図５参照）、次に、流量制限基準の変更が必要になったときは、閾値超過時に流量制限を受ける優先度の変更を行い（図６参照）、次に、流量制限基準の変更が必要になったときは、閾値Ｒ１及びＲ２の変更を行い、以下同様にして、流量制限基準の変更が必要になるごとに、閾値超過時に流量制限を受ける優先度の変更と、閾値Ｒ１及びＲ２の変更とを交互に実行するようにしても良い。
【００９２】
第３は、輻輳状態が継続し、流量制限基準の変更が必要になる毎に、閾値Ｒ１及びＲ２の変更と、閾値超過時に流量制限を受ける優先度の変更とを行うようにしても良い。
【００９３】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、出力インタフェース部側で、パケット交換部の出力バッファの輻輳状態を監視し、輻輳状態を入力インタフェース部側に通知して、入力インタフェース部側で必要に応じて各フローの流量帯域制限を実施してフレームを出力するので、複数の入力インタフェース部からの複数のフローが１つの入出力インタフェース部に集中して出力されるような場合でも、パケット交換部あるいは出力インタフェース部でのパケット廃棄を極力発生させることなく、帯域保証、契約ユーザ間の公平性を実現することが可能となる。
【００９４】
また、第１の実施形態によれば、出力インタフェース部側から入力インタフェース部側へ通知される帯域制御用の情報は出力ポートに属するパケット交換部の出力バッファの輻輳及び又は非輻輳状態（“１”又は“０”）であるため、帯域制御用情報の伝送量は非常に少なく、複数ポートをまとめて専用フレームとしてパケット交換部の専用ポートを使って同報フレームにて送信するなど、制御フレーム量を抑えることができる。これは、帯域制御用情報をユーザパケットと同じインチャネルで転送する場合には非常に効果的である。
【００９５】
さらに、第１の実施形態によれば、帯域制御用情報が輻輳及び又は非輻輳の２値と少なく、送信制限帯域の処理方法がシンプルであるため、非常に小さい回路規模でハードウェア化することが容易であり、かつ、制御周期を高速化できるという効果がある。
【００９６】
さらにまた、第１の実施形態によれば、輻輳が発生しない場合には、任意の契約ユーザが大きい帯域を占有している場合でも静的に流量制限がかかることはなく、輻輳が発生する場合でも当該出力ポートに属する全契約ユーザ一斉に輻輳指示を与えるが、契約ユーザの個々に閾値を設けることで少ない入力帯域の契約ユーザが存在している場合でも、大きな帯域を占有している契約ユーザ間での帯域制御を実施するため、公平性を実現することが可能となる。
【００９７】
また、第１の実施形態によれば、輻輳状態の監視周期を短くして実施することにより、帯域を占有する契約ユーザに対して迅速に制限をかけることが可能であり、閾値の数を増やすことで細やかな優先フレームの制御が可能であり、全契約ユーザの任意の閾値の合計を出力ポートの出力可能帯域以下にすることで、任意の閾値以上の優先度のフレームの保証帯域の確保も可能である。
【００９８】
さらに、第１の実施形態によれば、輻輳状態の周期が連続した場合に、流量制限の基準を変更するようにしたので、輻輳状態が徒に長く続くことを防止することができる。
【００９９】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明によるパケット交換装置、パケット交換方法及び帯域制御プログラムの第２の実施形態を、第１の実施形態との相違点を中心に簡単に説明する。
【０１００】
図９は、第２の実施形態のパケット交換装置１Ａの機能的な構成を示すブロック図であり、第１の実施形態のパケット交換装置１の説明で用いた図２に対応する図面である。図９において、
第１の実施形態では、パケット交換部３の出力バッファ３０２−０〜３０２−Ｘの輻輳状態の情報をユーザパケットと同じインチャネルで転送するものを示した。しかし、この情報の情報量は２値（１ビットを適用可能）であるため、各出力インタフェース部２００から各入力インタフェース部に対して、各々１本の制御線を別途設けて情報の転送を実施することも可能である。
【０１０１】
第２の実施形態のパケット交換装置１Ａは、パケット交換部３の出力バッファ３０２−２、３０２−３の輻輳及び又は非輻輳の状態を“１”又は“０”で示すレベル信号で伝送するように構成したものである。
【０１０２】
第２の実施形態では、ユーザパケットと同じインチャネルで転送していたものを別の信号線で容易に構成することが可能であるため、インチャネルの場合にユーザパケットに混じって転送が必要であったインチャネル方式で発生するユーザパケットの帯域圧迫が完全になくす効果を奏する。また、輻輳監視周期においても、制御パケット化などが不要となる点で、第１の実施形態より高速にすることができる
また、インチャネルを用いないことで、入力インタフェース部１００側に存在していた、制御パケット受信部４０１や、送信制御部１０４内のパケット多重化機能部や、出力インタフェース部２００側に存在していたパケット振分部２０２や、制御パケット送信部４１２などを不要とすることができ、更なる回路の縮小が可能である
図９では、上述した動作例を説明した図２の単一の出力ポートであった点に代えて、複数の出力ポートを有する場合を示しているが、出力ポートの増加があった場合でも、輻輳指示部４０２や流量制限基準設定部４０３の種類が増える程度で回路規模として大きくならず、契約ユーザ数やポート数に比例して回路規模の増大を招くことはなく、流量制限部内にバッファを設けて使う必要がないという効果も奏する。
【０１０３】
（Ｃ）他の実施形態
上記実施形態の説明においても、種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。
【０１０４】
上記実施形態では、輻輳状態生成部を出力インタフェース部に設けたものを示したが、これに限定されるものではない。例えば、帯域制御用情報（輻輳状態の有無）の授受に、アウトチャネルの転送方式を適用する場合であれば、輻輳状態生成部は出力インタフェース部ではなく、パケット交換部の各出力バッファに関連して設けるようにしても良い。また例えば、輻輳状態生成部を、出力インタフェース部やパケット交換部ではなく、専用のボードに設けるようにしても良い。
【０１０５】
上記実施形態では、フローと契約ユーザが１対１で対応する場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、１契約ユーザについて複数のフローを設定するようにしても良い。
【０１０６】
上記実施形態の動作説明では、入力インタフェース部が２つの場合に言及したが、入力インタフェース部が２つ以上で良いことは勿論であり、２つ以上の場合でも同様の効果を奏することができる。閾値の数や優先度の段階数も、上述した数に限定されないことは勿論である。
【０１０７】
上記実施形態では、入力インタフェース部と出力インタフェース部とが一体化された入出力インタフェース部を備える構成（例えば、同一ボード上に入力インタフェース部と出力インタフェース部とが搭載されている構成）を示したが、入力インタフェース部と出力インタフェース部とが別体であっても良いことは勿論である。
【０１０８】
上記実施形態では、輻輳及び又は非輻輳状態を通知するための制御パケットを定期的に常時送信するものを示したが、この通知方式に限定されるものではない。例えば、輻輳状態の監視は定期的に常時行っても、通知は、輻輳状態を一旦検出した以降、輻輳状態が解消し、解消してから所定時間経過するまでの期間の間で定期的に行うようにしても良い。
【０１０９】
上記実施形態では、全ての契約ユーザ（フロー）について閾値の数が同じ場合を示したが、契約ユーザによって、流量制御に係る閾値の数が異なっていても良い。例えば、契約帯域が大きい契約ユーザは他の契約ユーザより閾値の数を多くするようにしても良い。
【０１１０】
上記実施形態では、輻輳状態が連続しているときに、１周期でも非輻輳状態が生じると、直ちに、閾値等をデフォルト状態に復帰させるものを示したが、デフォルト状態に復帰させる非輻輳状態の周期に関しても、２周期以上連続することなどを条件とするようにしても良い。
【符号の説明】
【０１１１】
１、１Ａ…パケット交換装置、２−０〜２−Ｘ…入出力インタフェース部、
１００…入力インタフェース部、
１０１…パケット受信部、１０２…フロー識別部、１０３…流量制限部、１０４…送信制御部、４０１…制御パケット受信部、４０２…輻輳指示部、４０３…流量制限基準設定部、
２００…出力インタフェース部、
２０１…受信制御部、２０２…パケット振分部、２０３…パケット送信部、４１１…輻輳状態生成部、４１２…制御パケット送信部、
３…パケット交換部、
３００−０〜３００−Ｘ…入力バッファ、３０１…パケットスイッチ、３０２−０〜３０２−Ｘ…出力バッファ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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