(57)【要約】【課題】  レート制御に際し、パケット加速度を大きくしても網が輻輳状態にならずに短時間で大容量帯域を確保できるパケット転送方法を示す。【解決手段】  パケットに重み付けの値を持たせて、パケットレートにその重み付けをかけたものを仮想パケットレートとし、その仮想レートに応じてレート制御を行う。仮想ピークレートに達したとき、輻輳でなければ、実レートに基づいて再びレート上昇させる。【選択図】  図９
2005311681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置が接続された送信側のノードまたは中継ノードは、パケットの宛先アドレスまたは経路識別番号により当該パケットが転送される順方向の出力バッファ出力またはＭＵＸ出力のパケット転送速度と所定時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み付け量の合計が許容伝送路レートを越える場合または出力バッファ出力またはＭＵＸ出力の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットと同じ宛先アドレスまたは経路識別番号のパケット転送レートと所定時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み付け量の合計が所定レートを越える場合、または出力バッファ出力またはＭＵＸ出力の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み付け量の合計が許容伝送路レートを越える場合、輻輳前兆有りと判断し、その旨を示す輻輳予測信号を、前記送信装置から送出される重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケット、または前記送信装置から重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットとして送出され、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットに書き込み、前記送信装置に伝えるパケット転送方法であって、
前記送信装置は、仮想初レートから仮想ピークパケットレートまで重み付けされた帯域確保リソース管理パケットにより仮想パケット加速比または仮想パケット加速度または仮想初レートから仮想境界レートまでは仮想パケット加速比で、仮想境界レートから仮想ピークパケットレートまでは仮想パケット加速度で、それぞれ仮想パケットレートを増加させるとともに、仮想ピークパケットレート到達有無信号を含むまたは含まない前記重み付けされた帯域確保フォワードリソース管理パケットを送出し、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットを受信し、当該受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれていない場合には、仮想パケットレートを増加させ、
仮想ピークパケットレートに到達した場合またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合は、仮想ピークパケットレートを維持しながら、ピークパケットレートでデータパケットを送出開始するか、または、仮想パケットレートをゼロとしてピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度でデータパケットの送出を増加開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまで重み付け無しの帯域確保リソース管理パケットを用いてパケット加速比またはパケット加速度で、それぞれパケットレートを増加させ、ピークパケットレートに到達した時、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始することを特徴とするパケット転送方法。
【請求項２】
送信装置が接続された送信側のノードまたは中継ノードは、パケットの宛先アドレスまたは経路識別番号により当該パケットが転送される順方向の出力バッファ出力またはＭＵＸ出力のパケット転送速度と所定時間内の重み付き帯域確保リソース管理パケットの重み付け量の合計から輻輳前兆の有無を検出し、当該検出結果が輻輳前兆有りを示すときその旨を示す輻輳予測信号を、前記送信装置から送出されるフォワードリソース管理パケット、または前記送信装置からフォワードリソース管理パケットとして送出され、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットに書き込み、前記送信装置に伝えるパケット転送方法であって、
前記送信装置は、仮想初レートから仮想ピークパケットレートまで重み付けされた帯域確保リソース管理パケットにより仮想パケット加速比または仮想パケット加速度または仮想初レートから仮想境界レートまでは仮想パケット加速比で、仮想境界レートから仮想ピークパケットレートまでは仮想パケット加速度で、それぞれ仮想パケットレートを増加させるとともに、仮想ピークパケットレート到達有無信号を含むまたは含まないフォワードリソース管理パケットを送出し、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットを受信し、当該受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれていない場合には、仮想パケットレートを増加させ、
仮想ピークパケットレートに到達した場合またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合は、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度でデータパケットの送出を増加開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまで重み付け無しの帯域確保リソース管理パケットを用いてパケット加速比またはパケット加速度でパケットレートを増加させ、ピークパケットレートに到達した時、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始することを特徴とするパケット転送方法。
【請求項３】
仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合がない場合において、受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返すことを特徴とする請求項１または２に記載のパケット転送方法。
【請求項４】
バックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、輻輳予測信号が書き込まれていないバックワードリソース管理パケットを受信するまで現在の仮想パケットレートを維持し、
仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合がない場合において、
受信した輻輳有り信号を含むバックワードリソース管理パケット数が所定値を越す場合に、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返すことを特徴とする請求項１または２に記載のパケット転送方法。
【請求項５】
バックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、輻輳予測信号が書き込まれていないバックワードリソース管理パケットを受信するまで現在の仮想パケットレートを維持し、
仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合がない場合において、
受信したバックワードリソース管理パケットの内、輻輳有り信号を含むバックワードリソース管理パケットの割合が所定値を越す場合は、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返すことを特徴とする請求項１または２に記載のパケット転送方法。
【請求項６】
仮想初レートから仮想ピークパケットレートまで重み付けされた帯域確保リソース管理パケットにより仮想パケット加速比または仮想パケット加速度で、または仮想初レートから仮想境界レートまでは仮想パケット加速比で、仮想境界レートから仮想ピークパケットレートまでは仮想パケット加速度で、それぞれ仮想パケットレートを増加させるとともに、仮想ピークパケットレート到達有無信号を含むまたは含まない前記重み付けされた帯域確保フォワードリソース管理パケットを送出し、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットを受信し、当該受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれていない場合には、仮想パケットレートを増加させる手段と、
仮想ピークパケットレートに到達した場合またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合は、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度でデータパケットの送出を増加開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまで重み付け無しの帯域確保リソース管理パケットを用いてパケット加速比またはパケット加速度でパケットレートを増加させ、ピークパケットレートに到達した時、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始する手段と
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項７】
仮想初レートから仮想ピークパケットレートまで重み付けされた帯域確保リソース管理パケットにより仮想パケット加速比または仮想パケット加速度または仮想初レートから仮想境界レートまでは仮想パケット加速比で仮想境界レートから仮想ピークパケットレートまでは仮想パケット加速度で仮想パケットレートを増加させるとともに、仮想ピークパケットレート到達有無信号を含むまたは含まないフォワードリソース管理パケットを送出し、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットを受信し、当該受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれていない場合には、仮想パケットレートを増加させる手段と、
仮想ピークパケットレートに到達した場合またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合は、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度でデータパケットの送出を増加開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまで重み付け無しの帯域確保リソース管理パケットを用いてパケット加速比またはパケット加速度でパケットレートを増加させ、ピークパケットレートに到達した時、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始する手段と
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項８】
仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合がない場合において、受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返す手段を備えたことを特徴とする請求項６または７に記載の送信装置。
【請求項９】
受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、輻輳予測信号が書き込まれていないバックワードリソース管理パケットを受信するまで現在の仮想パケットレートを維持し、仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合がない場合において、受信した輻輳有り信号を含むバックワードリソース管理パケット数が所定値を越す場合には、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返す手段を備えたことを特徴とする請求項６または７に記載の送信装置。
【請求項１０】
受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、輻輳予測信号が書き込まれていないバックワードリソース管理パケットを受信するまで現在の仮想パケットレートを維持し、仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合が無い場合において、バックワードリソース管理パケットの内、輻輳有り信号を含むバックワードリソース管理パケットの割合が所定値を越す場合には、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返す手段を備えたことを特徴とする請求項６または７に記載の送信装置。
【請求項１１】
ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレートをＶΣ、出力伝送路の許容パケットレートをＶｍａｘ、ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み値の合計をＮΣとするとき、
ＶΣ＋ＮΣ＊Ｋ／Ｔ＞  Ｖｍａｘ
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＶΣ：ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＮΣ：ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットＮ個の重み値の合計
Ｋ：重み係数（最大パケット長）（ｂｉｔ）
Ｔ：所定時間（ｓｅｃ）
を満たす場合に、輻輳の前兆ありと判断する手段を有することを特徴とするノードの輻輳予測回路。
【請求項１２】
宛先アドレスまたは経路識別番号によりパケットが転送されるノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレートをＶΣ、出力伝送路の許容パケットレートをＶｍａｘ、ノードの順方向出力バッファ出力を流れるΔＴ（ΔＴ：フォワードリソース管理パケットの周期）時間内の一定周期で送られる重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み値の合計をＮΣとするとき、
ＶΣ＋ＮΣ＊Ｋ／ΔＴ＞  Ｖｍａｘ
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＶΣ：ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＮΣ：ノードの順方向出力バッファ出力を流れるΔＴ（ΔＴ：フォワードリソース管理パケットの周期）時間内の一定周期で送られる重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットＮ個の重み値の合計
Ｋ：重み係数（最大パケット長）（ｂｉｔ）
ΔＴ：所定時間（重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの周期）（ｓｅｃ）
を満たす場合に、輻輳の前兆ありと判断する手段を有することを特徴とするノードの輻輳予測回路。
【請求項１３】
ＮΣを、重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの宛先アドレスまたは経路識別番号毎にそのパケットに含まれる重み値をテーブルに書き込み、そのテーブル内の重み値を合計することにより求める手段を有することを特徴とする請求項１２に記載の輻輳予測回路。
【請求項１４】
ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレートをＶΣ、出力伝送路の許容パケットレートをＶｍａｘ、ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケット数をＮとするとき、
ＶΣ＋Ｎ＊Ｎ０＊Ｋ／Ｔ＞  Ｖｍａｘ                
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＶΣ：ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
Ｎ：ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケット数
Ｎ０：重み値（所定数）
Ｋ：重み係数（最大パケット長）（ｂｉｔ）
Ｔ：所定時間（ｓｅｃ）
を満たす場合に、輻輳の前兆ありと判断する手段を有することを特徴とするノードの輻輳予測回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＩＰコネクションレス網に用いる可変長パケット、または、ＡＴＭ(Asynchronous
Transfer Mode)網に用いる固定長パケット（セル）の転送方法に関する。本発明は、送受信装置間で送信側のノード、中継ノード、受信側のノードを介してパケットまたはセルを転送する網輻輳回避技術を用いたパケット転送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に従来例の構成図を示す。この例は、特許文献１に開示されている。図１において、１は送信側のノード、２は中継ノード、３は受信側のノード、４は送信側の端末装置、５は送信側のＵＰＣ(Usage Parameter Control)等のインタフェース回路、６は送信側のレート制御回路、７はルーチング回路、８は出力バッファ、９は輻輳予測回路、１０は輻輳予測信号挿入回路、１１は受信側のＵＰＣ等のインタフェース回路、１２は受信側の端末装置、１３は受信側のレート制御回路、１４は加入者線（アクセス回線）、１５は中継伝送路である。
【０００３】
送信側のレート制御回路６の構成を図２に示す。図２において、２０はＦＲＭセル折り返し回路、２１はＢＲＭセル受信回路、２２はセル送出制御回路、２３はＦＲＭセル送出回路、２４は送信バッファ、２５はセル組み立て回路、２６は受信バッファ、２７はセル分解回路である。
【０００４】
次に送信側の端末装置４の構成を図３に示す。図３において、各回路は図２と同じである。次に受信側のレート制御回路１３の構成を図４に示す。図４において、各回路は図２と同様である。次に受信側の端末装置１２の構成を図５に示す。図５において、各回路は図２と同じである。
【０００５】
図１は送信側のレート制御回路または送信側の端末装置より受信側のレート制御回路または受信側の端末装置にデータセルを送る片方向通信の場合を示しており、逆方向通信は省略されている。送信側のノード、中継ノード、受信側のノードは経路識別番号（ＶＣＩ）により経路設定する。
【０００６】
図６は、セルフォーマットの一例を示す図である。セルヘッダにはＶＰＩ，ＶＣＩ，ＣＬＰ，ＰＴＩ(Payload Type Identifier)，ＨＥＣの各フィールドが設けられている。ＲＭセルは、セルヘッダのＰＴＩフィールドにおいて１１０のセルで定義されている。
【０００７】
ちなみに、ＰＴＩフィールドが０００のセルはユーザ情報セルで、輻輳なしのＡＴＭレイヤユーザ間表示＝０のセルであり、００１のセルはユーザ情報セルで、輻輳なしのＡＴＭレイヤユーザ間表示＝１のセルであり、０１０のセルはユーザ情報セルで、輻輳有りのＡＴＭレイヤユーザ間表示＝０のセルであり、０１１のセルはユーザ情報セルで、輻輳有りのＡＴＭレイヤユーザ間表示＝１のセルである。尚、フォワードＲＭセル（ＦＲＭセル）とバックワードＲＭセル（ＢＲＭセル）の区別は、セルペイロードで行われる。また輻輳表示ビット（ＣＩビット）は、ＲＭセルのペイロードに書き込まれる。データセルはユーザ情報セルである。
【０００８】
送信側のレート制御回路６は、送信端末側から受信したパケットをセル組み立て回路２５においてセルに組み立て、送信バッファ２４に送る。送信バッファ２４に蓄積されたセルはセル送出制御回路２２の制御により読み出される。
【０００９】
送信バッファ２４の出力セルレートはそのセル間隔がＬ／ＡＣＲ，（ＡＣＲ：現在のセルレート、Ｌ：セル長（４２４ｂｉｔ））になるように制御される。セル送出制御回路２２は一定周期ΔＴで制御信号をＦＲＭセル送出回路２３に送り、ＦＲＭセル送出回路２３よりセルレート増加有無信号Ｕを含むＦＲＭセルを送出させる。セル送出制御回路２２が送信バッファ２４より読み出すセルレートＡＣＲ（ｂｉｔ／ｓｅｃ）は、ＢＲＭセル受信回路２１が輻輳予測信号を含まない（ＣＩ＝０）ＢＲＭセルを受信した場合は、次式で示されるように増加される。
【００１０】
ＡＣＲ＝ＡＣＲ＋ΔＶ
ＡＣＲ＝Ｍｉｎ（ＡＣＲ，ＰＣＲ）                                …（１）
ＡＣＲ：現在のセルレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ΔＶ：最大セルレート増加量（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＰＣＲ：ピークセルレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
Ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）：ＡとＢの内小さい方をとる
セル送出制御回路２２の制御に従って、セルレート増加が式（１）のように行われるので、送信バッファ２４から送出されるデータセルのセルレートＹは次式に示される。
【００１１】
Ｙ＝α＊Ｔ                                                    …（２）
α＝ΔＶ／ΔＴ                                            …（３）
Ｙ：送出セルレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ΔＶ：最大セルレート増加量（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ΔＴ：一定時間（ＦＲＭセルの周期）
α：セル加速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ2）
Ｔ：入力を経過時間とし、出力をセルレートとする仮想ルックアップテーブル上の経過時間（ｓｅｃ）
セルレート増加中のセルレートを式（２）、（３）のように表わすことができるので、送信側のレート制御回路６からの送出セルはセル加速度（単位時間当たりのセルレート増加率）制限に従っている。また、送信側の端末装置４のセル送出制御回路２２も送信側のレート制御回路６と同様に動作するので、送出セルはセル加速度制限に従っている。従って、全ての送信側のレート制御回路６および送信側の端末装置４のセル加速度の上限αが等しくなるので、送信側のノード１、中継ノード２の輻輳予測回路９は輻輳予測が可能となる。
【００１２】
また、現在のセルレートＡＣＲは、ＢＲＭセル受信回路２１が輻輳予測信号を含む（ＣＩ＝１）ＢＲＭセルを受信した場合、ピークレートにある場合は、ピークレートを維持するが、ピークレートでない場合は、一定時間内のランダム時間セル送出を停止し、再度最低レートからセル送出開始する。
【００１３】
セル送出制御回路２２は送信側のレート制御回路６または送信側の端末装置４からのデータセル送出開始時には、現在のセルレートＡＣＲをＩＣＲ（初レート）に設定する。またＩＣＲはＭＣＲ（最小セルレート）にする。ＭＣＲ，ＰＣＲは送信側のレート制御回路６または送信側の端末装置４によって異なってもよいが、ΔＶ、ΔＴは全ての送信側のレート制御回路６または送信側の端末装置４で同一にする必要がある。以上述べた送信側のレート制御回路６または送信側の端末装置４の動作フローを図７に示す。
【００１４】
セル送出制御回路２２を含む送信側のレート制御回路６または送信側の端末装置４の動作を図７のフローを用いて説明する。まず、現在のセルレートＡＣＲをＭＣＲに設定し、セルレート増加有無信号Ｕを１（増加有り）とする（３０）。次に送信バッファ２４に送出すべきデータセルが有るか調べ（３１）、もし無ければＡＣＲ＝ＡＣＲ−ΔＶ’（ΔＶ’：所定値）、ＡＣＲ＝Ｍａｘ（ＡＣＲ，ＭＣＲ），（Ｍａｘ：大きい方をとる）とし（３３）、３４に遷移する。
【００１５】
一方、送出すべきデータセルが有る場合には（３１）、Ｌ／ＡＣＲのセル間隔でデータセルを送出し（３２）、一定周期ΔＴでセルレート増加有無信号Ｕを含むＦＲＭセルを送出する（３４）。途中でＣＩ＝０（輻輳予測無し）のＢＲＭセルを受信したら（３５）、ＡＣＲ＝ＰＣＲであるか判断し（３６）、ＡＣＲ＝ＰＣＲである場合には、Ｕ＝０とし（３７）、３１に遷移する。一方、ＡＣＲ＝ＰＣＲでない場合には、ＡＣＲをＡＣＲ＋ΔＶに変更し、さらにＡＣＲとＰＣＲの内小さい方をＡＣＲとし（３８）、Ｕ＝１とし（３９）、３１に遷移する。またＣＩ＝１（輻輳予測有り）のＢＲＭセルを受信したら（４０）、ＡＣＲ＝ＰＣＲであるか判断し（４１）、ＡＣＲ＝ＰＣＲである場合には、ＡＣＲ＝ＡＣＲとし（４２）、Ｕ＝０とし（４３）、３１に遷移する。ＡＣＲ＝ＰＣＲでない場合には、セル送出を停止し（４４）、一定時間以下のランダム時間待ち（４５）、ＡＣＲ＝ＭＣＲとし（４６）、３１に遷移する。
【００１６】
図７では、ＣＩ＝１のＢＲＭセルを受信した場合には、ＰＣＲでなければ、ランダム時間セル送出を停止する例を示したが、現在レートを維持するように構成してもよい。
【００１７】
送信側の端末装置４の送信バッファ２４より読み出されたデータセルとＦＲＭセル送出回路２３より送出されたＦＲＭセルは加入者線（アクセス回線）１４を介して送信側のノード１のインタフェース回路５に送られる。インタフェース回路５に到着したセルは順方向のルーチング回路７に送られる。
【００１８】
一方、送信側のレート制御回路６の送信バッファ２４より読み出されたデータセルとＦＲＭセル送出回路２３より送出されたＦＲＭセルは送信側のノード１の順方向のルーチング回路７に送られる。ルーチング回路７に到着したセルは順方向の出力バッファ８に振り分けられる。
【００１９】
送信側のノード１では、順方向の出力バッファ出力のセルレートより、輻輳予測回路９により出力伝送路の輻輳予測を次式により行う。
【００２０】
ＶΣ＋Ｎ＊α＊ｔ／Ｊ＞Ｖｍａｘ                                  …（４）
α＝ΔＶ／ΔＴ
α：加速度（ｂｉｔ／ｓｅｃ2）
ＶΣ：現在の順方向の出力バッファの使用率と読み出しレートの積または出力バッファ出力の合計セルレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
Ｎ：Ｊ＊ΔＴ時間内に順方向の出力バッファ出力を流れるセルレート増加有り信号（Ｕ＝１）を含むＦＲＭセルの数
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容セルレート
ΔＶ：送信端末装置または送信レート制御回路の最大セルレート増加量（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ΔＴ：一定時間（ＦＲＭセルの周期）
Ｊ：定数
ｔ：輻輳予測時間（送信端末装置と最遠端受信端末装置との往復遅延時間）（ｓｅｃ）
式（４）を満たす時輻輳予測回路９は輻輳予測有り（輻輳の前兆有り）と判断する。出力バッファ８からのセル読み出しは伝送路速度で、出力バッファの蓄積セルがなくなるまで連続して行う。輻輳予測回路９は輻輳予測有りと判断した場合には、輻輳予測信号挿入回路１０において順方向出力バッファ出力を流れるＦＲＭセルのペイロードのＣＩビットを１に設定する。
【００２１】
図８に送信側のノード１の輻輳回避動作を示す。まず、輻輳予測回路９において、順方向の出力バッファ出力の現在の合計セルレートＶΣを測定する（５０）。この測定は観測時間をウィンド幅とするスライディングウィンドウにより行うことができる。次にＪ＊ΔＴ時間内に順方向の出力バッファ出力を流れるセルレート増加有り信号（Ｕ＝１）を含むＦＲＭセルの数Ｎを測定する（５１）。
【００２２】
次にＶΣ＋Ｎ＊α＊ｔ／Ｊ＞Ｖｍａｘ、α＝ΔＶ／ΔＴにより輻輳の前兆の有無を判断する（５２）。輻輳の前兆有りと判断すると（５３）、輻輳予測信号挿入回路１０において一定時間順方向出力バッファ出力を流れるＦＲＭセルに輻輳予測信号を挿入する（ＣＩビットを１に設定する）（５４）。もし輻輳の前兆無しと判断すれば（５５）なにもしない。
【００２３】
送信側のノード１の順方向の出力バッファ８より送出されたセルは中継伝送路１５を介して中継ノード２の順方向のルーチング回路７に到達する。ルーチング回路７に到着したセルは順方向の出力バッファ８に振り分けられる。輻輳予測回路９は順方向の出力バッファ出力のセルレートより輻輳予測を行う。中継ノード２の輻輳予測回路９および輻輳予測信号挿入回路１０の動作は送信側のノード１の動作（図８）と同じなので説明を省略する。
【００２４】
中継ノード２の順方向の出力バッファ８より送出されたセルは受信側のノード３の順方向のルーチング回路７に到達する。ルーチング回路７に到着したセルは順方向の出力バッファ８に振り分けられる。輻輳予測回路９は順方向の出力バッファ出力のセルレートより輻輳予測を行う。受信側のノード３の輻輳予測回路９および輻輳予測信号挿入回路１０の動作は送信側のノード１の動作（図８）と同じなので説明を省略する。
【００２５】
出力バッファ８から送出されたセルは受信側のレート制御回路１３または受信側のインタフェース回路１１に到達する。受信側のインタフェース回路１１に到着したセルは受信側の端末装置１２に送られる。受信側のレート制御回路１３または受信側の端末装置１２に到達したセルの内、ＦＲＭセルはＦＲＭセル折り返し回路２０でＢＲＭセルに変換後折り返される。一方、受信側のレート制御回路１３の場合、データセルはパケットに変換後受信端末側に送られる。  
【特許文献１】特開２００３−０４６５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
従来例は、実パケット加速度のデータパケットとＦＲＭパケットにより網内ノードが輻輳予測するものであった。このため、長距離伝送では、パケットレートの上昇傾き（例：パケット加速度）を大きくすると網が危険（例えば、輻輳状態に陥ることを危険という）になるため、パケット加速比（Ａ＊ｅｘｐ（β＊ｔ），Ａ：初速度、β：加速比係数、ｔ：経過時間）を用いることができず、上昇傾きの小さなパケット加速度を用いた。このため、高速大容量伝送を行おうとした場合、ピークレートに到達する時間が大きくなる欠点があった。
【００２７】
本発明の課題は、上記欠点を解決し、長距離伝送でも、網が危険とならずに短時間で大容量帯域を確保できるパケット転送方法を示すことにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明のパケット転送方法は、パケットに重み付けの値を持たせて、パケットレートにその重み付けをかけたものを仮想パケットレートとし、その仮想レートに応じてレート制御を行い、さらに、仮想ピークレートに達したとき、輻輳でなければ、実レートに基づいて再びレート上昇させることを特徴とする。
【００２９】
すなわち、本発明は、図９に示す送信側のレート制御回路Ａまたは送信側のレート制御回路Ｂである送信装置が接続された送信側のノードまたは中継ノードは、パケットが転送される順方向の出力バッファ出力のパケット転送速度と所定時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み付け量から輻輳前兆の有無を検出し、当該検出結果が輻輳前兆有りを示すときその旨を示す輻輳予測信号を、前記送信装置から送出される重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケット、または前記送信装置から重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットとして送出され、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットに書き込み、前記送信装置に伝えるパケット転送方法である。
【００３０】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記送信装置は、仮想初レートから仮想ピークパケットレートまで重み付けされた帯域確保リソース管理パケットにより仮想パケット加速比または仮想パケット加速度または仮想初レートから仮想境界レートまでは仮想パケット加速比で、仮想境界レートから仮想ピークパケットレートまでは仮想パケット加速度で、それぞれ仮想パケットレートを増加させるとともに、仮想ピークパケットレート到達有無信号を含むまたは含まない前記重み付けされた帯域確保フォワードリソース管理パケットを送出し、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットを受信し、当該受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれていない場合には、仮想パケットレートを増加させ、仮想ピークパケットレートに到達した場合またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合は、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度でデータパケットの送出を増加開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまで重み付け無しの帯域確保リソース管理パケットを用いてパケット加速比またはパケット加速度でパケットレートを増加させ、ピークパケットレートに到達した時、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するところにある。
【００３１】
仮想パケットとは、実際に転送されるパケットは、短いパケットであるが、網内の輻輳予測回路で、重み付けされた長いパケットとして扱われるパケットを意味する。このパケットはＦＲＭパケットと機能を兼ねる。
【００３２】
従って、ピークパケットレートの帯域を確保するまで、実帯域をほとんど消費せず、パケット加速比またはパケット加速度の特徴を持つ仮想パケット加速比または仮想パケット加速度を用いるため、長距離伝送でも、仮想パケットレートの上昇傾きを大きくできる。このため、長距離伝送でも、網が危険となることなしに、高速大容量帯域を短時間で確保できる利点がある。また、実帯域を消費せずに、網が空いているかを調査できる利点がある。
【００３３】
また、仮想パケット加速比または仮想パケット加速度を用いないで、直接実パケット加速度または実パケット加速比を用いる網とも混在使用することができる利点がある。
【００３４】
但し、全ての網内ノードは、仮想パケット加速比または仮想パケット加速度用の輻輳予測回路を用いる必要がある。この場合、仮想ピークパケットレートを確保した場合には、すぐにピークパケットレートでデータパケットを送出することができる。
【００３５】
または、網内予測ノードの内、ボトルネックノードは仮想パケット加速度または仮想パケット加速比用の輻輳予測回路を用いる必要がある。また、仮想パケット加速度または仮想パケット加速比で仮想ピークパケットレート帯域を確保した後、仮想ピークパケットレートを維持しながら、再度、実パケット加速度または実パケット加速比でピークパケットレートを確保する必要がある。この場合、ピークパケットレートを確保できない場合は、呼損とするか、確保できた帯域でデータパケットの送出を行う必要がある。
【００３６】
網から輻輳予測通知を複数回受信した送信装置は、仮想ピークレートでなければ、最低仮想レートまでさげ、ランダム時間後に、仮想レートを上昇させることにより、多くの送信端末が仮想レートを取り合うことを防ぎ、一つの送信端末のみピークレート伝送することを可能とする利点がある。
【００３７】
なお、仮想パケット加速比または加速度は、フォワードリソース管理パケットに重み付けされた仮想ビット量の増加比率または増加率が加速比または加速度を示すことを意味する。
【００３８】
すなわち、本発明の第一の観点は、送信装置が接続された送信側のノードまたは中継ノードは、パケットの宛先アドレスまたは経路識別番号により当該パケットが転送される順方向の出力バッファ出力またはＭＵＸ出力のパケット転送速度と所定時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み付け量の合計が許容伝送路レートを越える場合または出力バッファ出力またはＭＵＸ出力の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットと同じ宛先アドレスまたは経路識別番号のパケット転送レートと所定時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み付け量の合計が所定レートを越える場合、または出力バッファ出力またはＭＵＸ出力の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み付け量の合計が許容伝送路レートを越える場合、輻輳前兆有りと判断し、その旨を示す輻輳予測信号を、前記送信装置から送出される重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケット、または前記送信装置から重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットとして送出され、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットに書き込み、前記送信装置に伝えるパケット転送方法である。
【００３９】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記送信装置は、仮想初レートから仮想ピークパケットレートまで重み付けされた帯域確保リソース管理パケットにより仮想パケット加速比または仮想パケット加速度または仮想初レートから仮想境界レートまでは仮想パケット加速比で、仮想境界レートから仮想ピークパケットレートまでは仮想パケット加速度で、それぞれ仮想パケットレートを増加させるとともに、仮想ピークパケットレート到達有無信号を含むまたは含まない前記重み付けされた帯域確保フォワードリソース管理パケットを送出し、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットを受信し、当該受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれていない場合には、仮想パケットレートを増加させ、仮想ピークパケットレートに到達した場合またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合は、仮想ピークパケットレートを維持しながら、ピークパケットレートでデータパケットを送出開始するか、または、仮想パケットレートをゼロとしてピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度でデータパケットの送出を増加開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまで重み付け無しの帯域確保リソース管理パケットを用いてパケット加速比またはパケット加速度で、それぞれパケットレートを増加させ、ピークパケットレートに到達した時、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するところにある（請求項１）。
【００４０】
あるいは、本発明は、送信装置が接続された送信側のノードまたは中継ノードは、パケットの宛先アドレスまたは経路識別番号により当該パケットが転送される順方向の出力バッファ出力またはＭＵＸ出力のパケット転送速度と所定時間内の重み付き帯域確保リソース管理パケットの重み付け量の合計から輻輳前兆の有無を検出し、当該検出結果が輻輳前兆有りを示すときその旨を示す輻輳予測信号を、前記送信装置から送出されるフォワードリソース管理パケット、または前記送信装置からフォワードリソース管理パケットとして送出され、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットに書き込み、前記送信装置に伝えるパケット転送方法である。
【００４１】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記送信装置は、仮想初レートから仮想ピークパケットレートまで重み付けされた帯域確保リソース管理パケットにより仮想パケット加速比または仮想パケット加速度または仮想初レートから仮想境界レートまでは仮想パケット加速比で、仮想境界レートから仮想ピークパケットレートまでは仮想パケット加速度で、それぞれ仮想パケットレートを増加させるとともに、仮想ピークパケットレート到達有無信号を含むまたは含まないフォワードリソース管理パケットを送出し、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットを受信し、当該受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれていない場合には、仮想パケットレートを増加させ、仮想ピークパケットレートに到達した場合またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合は、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度でデータパケットの送出を増加開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまで重み付け無しの帯域確保リソース管理パケットを用いてパケット加速比またはパケット加速度でパケットレートを増加させ、ピークパケットレートに到達した時、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するところにある（請求項２）。
【００４２】
このときに、仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合がない場合において、受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返すことができる（請求項３）。
【００４３】
あるいは、バックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、輻輳予測信号が書き込まれていないバックワードリソース管理パケットを受信するまで現在の仮想パケットレートを維持し、仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合がない場合において、受信した輻輳有り信号を含むバックワードリソース管理パケット数が所定値を越す場合に、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返すことができる（請求項４）。
【００４４】
あるいは、バックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、輻輳予測信号が書き込まれていないバックワードリソース管理パケットを受信するまで現在の仮想パケットレートを維持し、仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合がない場合において、受信したバックワードリソース管理パケットの内、輻輳有り信号を含むバックワードリソース管理パケットの割合が所定値を越す場合は、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返すことができる（請求項５）。
【００４５】
本発明の第二の観点は、仮想初レートから仮想ピークパケットレートまで重み付けされた帯域確保リソース管理パケットにより仮想パケット加速比または仮想パケット加速度で、または仮想初レートから仮想境界レートまでは仮想パケット加速比で、仮想境界レートから仮想ピークパケットレートまでは仮想パケット加速度で、それぞれ仮想パケットレートを増加させるとともに、仮想ピークパケットレート到達有無信号を含むまたは含まない前記重み付けされた帯域確保フォワードリソース管理パケットを送出し、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットを受信し、当該受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれていない場合には、仮想パケットレートを増加させる手段と、仮想ピークパケットレートに到達した場合またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合は、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度でデータパケットの送出を増加開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまで重み付け無しの帯域確保リソース管理パケットを用いてパケット加速比またはパケット加速度でパケットレートを増加させ、ピークパケットレートに到達した時、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始する手段とを備えたことを特徴とする送信装置である（請求項６）。
【００４６】
あるいは、本発明は、仮想初レートから仮想ピークパケットレートまで重み付けされた帯域確保リソース管理パケットにより仮想パケット加速比または仮想パケット加速度または仮想初レートから仮想境界レートまでは仮想パケット加速比で仮想境界レートから仮想ピークパケットレートまでは仮想パケット加速度で仮想パケットレートを増加させるとともに、仮想ピークパケットレート到達有無信号を含むまたは含まないフォワードリソース管理パケットを送出し、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットを受信し、当該受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれていない場合には、仮想パケットレートを増加させる手段と、仮想ピークパケットレートに到達した場合またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合は、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度でデータパケットの送出を増加開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまで重み付け無しの帯域確保リソース管理パケットを用いてパケット加速比またはパケット加速度でパケットレートを増加させ、ピークパケットレートに到達した時、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始する手段とを備えたことを特徴とする送信装置である（請求項７）。
【００４７】
このときに、仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合がない場合において、受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返す手段を備えることができる（請求項８）。
【００４８】
あるいは、受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、輻輳予測信号が書き込まれていないバックワードリソース管理パケットを受信するまで現在の仮想パケットレートを維持し、仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合がない場合において、受信した輻輳有り信号を含むバックワードリソース管理パケット数が所定値を越す場合には、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返す手段を備えることができる（請求項９）。
【００４９】
あるいは、受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、輻輳予測信号が書き込まれていないバックワードリソース管理パケットを受信するまで現在の仮想パケットレートを維持し、仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合が無い場合において、バックワードリソース管理パケットの内、輻輳有り信号を含むバックワードリソース管理パケットの割合が所定値を越す場合には、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返す手段を備えることができる（請求項１０）。
【００５０】
本発明の第三の観点は、ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレートをＶΣ、出力伝送路の許容パケットレートをＶｍａｘ、ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み値の合計をＮΣとするとき、
ＶΣ＋ＮΣ＊Ｋ／Ｔ＞  Ｖｍａｘ
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＶΣ：ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＮΣ：ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットＮ個の重み値の合計
Ｋ：重み係数（最大パケット長）（ｂｉｔ）
Ｔ：所定時間（ｓｅｃ）
を満たす場合に、輻輳の前兆ありと判断する手段を有することを特徴とするノードの輻輳予測回路である（請求項１１）。
【００５１】
あるいは、本発明は、宛先アドレスまたは経路識別番号によりパケットが転送されるノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレートをＶΣ、出力伝送路の許容パケットレートをＶｍａｘ、ノードの順方向出力バッファ出力を流れるΔＴ（ΔＴ：フォワードリソース管理パケットの周期）時間内の一定周期で送られる重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み値の合計をＮΣとするとき、
ＶΣ＋ＮΣ＊Ｋ／ΔＴ＞Ｖｍａｘ
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＶΣ：ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＮΣ：ノードの順方向出力バッファ出力を流れるΔＴ（ΔＴ：フォワードリソース管理パケットの周期）時間内の一定周期で送られる重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットＮ個の重み値の合計
Ｋ：重み係数（最大パケット長）（ｂｉｔ）
ΔＴ：所定時間（重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの周期）（ｓｅｃ）
を満たす場合に、輻輳の前兆ありと判断する手段を有することを特徴とするノードの輻輳予測回路である（請求項１２）。
【００５２】
このときに、ＮΣを、重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの宛先アドレスまたは経路識別番号毎にそのパケットに含まれる重み値をテーブルに書き込み、そのテーブル内の重み値を合計することにより求める手段を有することができる（請求項１３）。
【００５３】
あるいは、本発明は、ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレートをＶΣ、出力伝送路の許容パケットレートをＶｍａｘ、ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケット数をＮとするとき、
ＶΣ＋Ｎ＊Ｎ０＊Ｋ／Ｔ＞Ｖｍａｘ
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＶΣ：ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
Ｎ：ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケット数
Ｎ０：重み値（所定数）
Ｋ：重み係数（最大パケット長）（ｂｉｔ）
Ｔ：所定時間（ｓｅｃ）
を満たす場合に、輻輳の前兆ありと判断する手段を有することを特徴とするノードの輻輳予測回路である（請求項１４）。
【００５４】
本発明の第四の観点は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、仮想初レートから仮想ピークパケットレートまで重み付けされた帯域確保リソース管理パケットにより仮想パケット加速比または仮想パケット加速度で、または仮想初レートから仮想境界レートまでは仮想パケット加速比で、仮想境界レートから仮想ピークパケットレートまでは仮想パケット加速度で、それぞれ仮想パケットレートを増加させるとともに、仮想ピークパケットレート到達有無信号を含むまたは含まない前記重み付けされた帯域確保フォワードリソース管理パケットを送出し、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットを受信し、当該受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれていない場合には、仮想パケットレートを増加させる機能と、仮想ピークパケットレートに到達した場合またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合は、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度でデータパケットの送出を増加開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまで重み付け無しの帯域確保リソース管理パケットを用いてパケット加速比またはパケット加速度でパケットレートを増加させ、ピークパケットレートに到達した時、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始する機能とを備えた送信装置に相応する機能を実現させることを特徴とするプログラムである。
【００５５】
あるいは、本発明は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、仮想初レートから仮想ピークパケットレートまで重み付けされた帯域確保リソース管理パケットにより仮想パケット加速比または仮想パケット加速度または仮想初レートから仮想境界レートまでは仮想パケット加速比で仮想境界レートから仮想ピークパケットレートまでは仮想パケット加速度で仮想パケットレートを増加させるとともに、仮想ピークパケットレート到達有無信号を含むまたは含まないフォワードリソース管理パケットを送出し、受信側で折り返されたバックワードリソース管理パケットを受信し、当該受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれていない場合には、仮想パケットレートを増加させる機能と、仮想ピークパケットレートに到達した場合またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合は、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度でデータパケットの送出を増加開始するか、または仮想ピークパケットレートを維持しながら、初レートからピークパケットレートまで重み付け無しの帯域確保リソース管理パケットを用いてパケット加速比またはパケット加速度でパケットレートを増加させ、ピークパケットレートに到達した時、ピークパケットレートでデータパケットの送出を開始する機能とを備えた送信装置に相応する機能を実現させることを特徴とするプログラムである。
【００５６】
このときに、仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合がない場合において、受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返す機能を実現させることができる。
【００５７】
あるいは、受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、輻輳予測信号が書き込まれていないバックワードリソース管理パケットを受信するまで現在の仮想パケットレートを維持し、仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合がない場合において、受信した輻輳有り信号を含むバックワードリソース管理パケット数が所定値を越す場合には、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返す機能を実現させることができる。
【００５８】
あるいは、受信したバックワードリソース管理パケットに輻輳予測信号が書き込まれている場合には、輻輳予測信号が書き込まれていないバックワードリソース管理パケットを受信するまで現在の仮想パケットレートを維持し、仮想ピークパケットレートに到達しない場合、またはバックワードリソース管理パケットに含まれる仮想ピークパケットレート到達有無信号が到達有りを示す場合で、かつバックワードリソース管理パケットに含まれる輻輳予測無し信号の割合が所定値を越す場合が無い場合において、バックワードリソース管理パケットの内、輻輳有り信号を含むバックワードリソース管理パケットの割合が所定値を越す場合には、仮想パケットレートを最低レートまで低減し、所定時間または所定時間以下のランダム時間後に仮想パケットレートを増加することを繰り返す機能を実現させることができる。
【００５９】
あるいは、本発明は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレートをＶΣ、出力伝送路の許容パケットレートをＶｍａｘ、ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み値の合計をＮΣとするとき、
ＶΣ＋ＮΣ＊Ｋ／Ｔ＞Ｖｍａｘ
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＶΣ：ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＮΣ：ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットＮ個の重み値の合計
Ｋ：重み係数（最大パケット長）（ｂｉｔ）
Ｔ：所定時間（ｓｅｃ）
を満たす場合に、輻輳の前兆ありと判断する機能を有するノードの輻輳予測回路に相応する機能を実現させることを特徴とするプログラムである。
【００６０】
あるいは、本発明は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、宛先アドレスまたは経路識別番号によりパケットが転送されるノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレートをＶΣ、出力伝送路の許容パケットレートをＶｍａｘ、ノードの順方向出力バッファ出力を流れるΔＴ（ΔＴ：フォワードリソース管理パケットの周期）時間内の一定周期で送られる重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの重み値の合計をＮΣとするとき、
ＶΣ＋ＮΣ＊Ｋ／ΔＴ＞Ｖｍａｘ
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＶΣ：ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＮΣ：ノードの順方向出力バッファ出力を流れるΔＴ（ΔＴ：フォワードリソース管理パケットの周期）時間内の一定周期で送られる重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットＮ個の重み値の合計
Ｋ：重み係数（最大パケット長）（ｂｉｔ）
ΔＴ：所定時間（重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの周期）（ｓｅｃ）
を満たす場合に、輻輳の前兆ありと判断する機能を有するノードの輻輳予測回路に相応する機能を実現させるプログラムである。
【００６１】
このときに、ＮΣを、重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットの宛先アドレスまたは経路識別番号毎にそのパケットに含まれる重み値をテーブルに書き込み、そのテーブル内の重み値を合計することにより求める機能を実現させることができる（請求項１３）。
【００６２】
あるいは、本発明は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレートをＶΣ、出力伝送路の許容パケットレートをＶｍａｘ、ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケット数をＮとするとき、
ＶΣ＋Ｎ＊Ｎ０＊Ｋ／Ｔ＞Ｖｍａｘ
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＶΣ：ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
Ｎ：ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケット数
Ｎ０：重み値（所定数）
Ｋ：重み係数（最大パケット長）（ｂｉｔ）
Ｔ：所定時間（ｓｅｃ）
を満たす場合に、輻輳の前兆ありと判断する機能を有するノードの輻輳予測回路に相応する機能を実現させるプログラムである。
【００６３】
本発明の第五の観点は、本発明のプログラムが記録された前記情報処理装置読取可能な記録媒体である。本発明のプログラムは本発明の記録媒体に記録されることにより、前記情報処理装置は、この記録媒体を用いて本発明のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接前記情報処理装置に本発明のプログラムをインストールすることもできる。
【００６４】
これにより、汎用の情報処理装置を用いて、長距離伝送でも、網が危険とならずに短時間で大容量帯域を確保できるパケット転送方法を実行する送信装置あるいは輻輳予測回路を実現することができる。
【発明の効果】
【００６５】
本発明によれば、長距離伝送でも、仮想パケットレートの上昇傾きを大きくできるため、長距離伝送でも、網が危険となることなしに、高速大容量帯域を短時間で確保できる。また、実帯域を消費せずに、網が空いているかを調査できる。
【００６６】
また、仮想パケット加速比または仮想パケット加速度を用いないで、直接実パケット加速度または実パケット加速比を用いる網とも混在使用することができる。また、一つの送信端末のみピークレート伝送することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
本発明実施例を図９を用いて説明する。図９において、７０は送信側のノード、７１は中継ノード、７２は受信側のノード、７３は送信側のレート制御回路Ａ（またはＯＮＵ、またはサーバ、またはゲートウェイ、またはハブ）、７４は送信側のインタフェース回路、７５は送信側のレート制御回路Ｂ、７６はルーチング回路、７７は出力バッファ、７８は輻輳予測回路、７９は輻輳予測信号挿入回路、８０は受信側のインタフェース回路、８１は受信側のレート制御回路Ａ、８２は受信側のレート制御回路Ｂ、８３は加入者線（アクセス回線）、８４、８５は伝送路である。
【００６８】
送信側のレート制御回路Ａ（７３）の構成を図１０に示す。図１０において、９１は重み付き帯域確保ＦＲＭパケット折り返し回路、９２はＢＲＭパケット受信回路、９３はパケット送出制御回路、９４は重み付き帯域確保ＦＲＭパケット送出回路、９５は重み無し帯域確保ＲＭパケット送出回路、９６は送信バッファ、９７は受信バッファ、９８はデータパケット送出開始指示信号である。
【００６９】
次に受信側のレート制御回路Ａ（８１）の構成を図１１に示す。図１１において、９０は、重み無し帯域確保ＲＭパケット廃棄回路であり、他の回路は、図１０と同じである。また、送信側のレート制御回路Ｂ（７５）の構成は、送信側のレート制御回路Ａ（７３）の構成と同じである。また、受信側のレート制御回路Ｂ（８２）の構成は、受信側のレート制御回路Ａ（８１）の構成と同じである。送信側のレート制御回路Ａ（７３）および送信側のレート制御回路Ｂ（７５）は、送信装置に相当する。
【００７０】
送信側のレート制御回路Ａ（７３）の動作を説明する。送信側のレート制御回路Ｂ（７５）の動作は送信側のレート制御回路Ａ（７３）の動作と同じである。送信側のレート制御回路Ａ（７３）は、端末側よりパケット送出開始信号を受信した場合は、パケット送出制御回路９３が重み付き帯域確保ＦＲＭパケット送出回路９４に周期的に重み値Ｎを含むパケット送出指示信号を送る。その信号を受けた重み付き帯域確保ＦＲＭパケット送出回路９４は、仮想初レートから仮想ピークパケットレートまで仮想パケット加速比または仮想パケット加速度で仮想パケットレートを増加させる。ここで、仮想パケットは、実際に転送されるパケットは、短いパケットであるが、網内の輻輳予測回路で、重み付けされた長いパケットとして扱われるパケットを意味する。
【００７１】
また、重み付き帯域確保ＦＲＭパケットには、仮想ピークパケットレート到達有無信号を挿入して送出する。ＢＲＭパケット受信回路９２は、重み付き帯域確保ＦＲＭパケットが受信側で折り返された輻輳予測有無信号（有り（ＣＩ＝１），無し（ＣＩ＝０））を含むＢＲＭパケットを受信する。パケット送出制御回路９３は、ＢＲＭパケット受信回路９２より、輻輳予測無し信号を受信した場合には、現在の仮想パケットレートを増加するように重み付き帯域確保ＦＲＭパケット送出回路９４を制御し、輻輳予測有り信号を受信した場合には、現在の仮想パケットレートを維持するように帯域確保ＦＲＭパケット送出回路９４を制御する。
【００７２】
重み付き帯域確保ＦＲＭパケット折り返し回路９１は、受信側のレート制御回路Ａ（８１）より送出された重み付き帯域確保ＦＲＭパケットをＢＲＭパケットに変換後折り返す。重み無し帯域確保ＲＭパケット送出回路は、パケット送出制御回路９３の制御により、仮想ピークパケットレートに到達した場合、仮想ピークパケットレートを維持しながら、重み無し帯域確保ＲＭパケット用いて、実パケットレートを初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度で増加させる。これにより、ピークパケットレートに到達した場合には、送信端末または上位レイヤにピークパケットレートでのデータパケット送出開始指示信号を送出する。
【００７３】
次に、パケット送出制御回路９３の構成を図１２を用いて説明する。図１２において、送信バッファ９６は、入力パケット１００を一時蓄積し、蓄積パケットが有る場合には、パケット蓄積信号１０１を出力し、パケット読み出し信号１１６に応じて蓄積したパケットを出力パケット１１７として送出する。送信バッファ９６は送出すべきパケットが無くなったときにエンプティー信号１０２をアドレス発生回路１０４に送出する。アドレス発生回路１０４は、パケットクロック（最大パケット長以上の長さのパケットの動作周期で動作するクロックまたはセルクロック）１０３に同期して、出力するアドレス値をパケット周期で１ずつ増加させる回路であり、パケット蓄積信号１０１が与えられると、初期値１から順次増加する読み出しアドレス１０５をパケット送出間隔時間テーブル１０７に与える。アドレス発生回路１０４は、２個または３個の読み出しアドレスＡＮ１、ＡＮ２、ＡＮ３を持っており、それらは時間を変えて使用する。
【００７４】
アドレス発生回路１０４は、モードＡ、Ｂ、Ｃの３つのモードを持っている。モードＡは、最初にパケット蓄積信号１０１が与えられたとき、読み出しアドレスＡＮ３（１０５）により最低レートで読み出されたパケット送出有無信号３（１０８）を用いて、送信バッファ９６よりパケットを読み出すとともに、所定時間Ｔ００（重み付き帯域確保ＦＲＭパケットの送出周期）内に読み出しアドレスＡＮ１（１０５）により読み出されたパケット送出有無信号１（１０８）が「１」である数Ｎを重みとする重み付き帯域確保ＦＲＭパケット送出指示信号１１０を出力する。
【００７５】
これにより、仮想ピークパケットレートを得た場合（読み出しアドレスＡＮ１がピークパケットレートに対応するアドレスに到達した場合）には、その時の重みＮの値をＮｐとし、モードＢに移る。モードＢでは、送信バッファより最低レートでパケットを読み出すとともに、１から増加する読み出しアドレスＡＮ１（１０５）により、読み出されたパケット送出有無信号１（１０８）が「１」である場合に、重みなし帯域確保ＲＭパケット送出指示信号１０９を送出し、さらに所定時間Ｔ００内に読み出しアドレスＡＮ１（１０５）により読み出されたパケット送出有無信号（１０８）が「１」である数をＮｐから減じた数Ｎを重みとする重み付き帯域確保ＦＲＭパケット送出指示信号１１０を出力する。これにより読み出しアドレスＡＮ１がピークパケットレートに対応するアドレスに到達した場合には、モードＣに移る。モードＣでは、ピークパケットレートでのデータパケット送出指示信号を送信端末または上位レイヤに送るとともに、読み出しアドレスＡＮ３をピークパケットレートに対応するアドレスに変更し、送信バッファ９６よりピークパケットレートでパケットを読み出す。
【００７６】
パケット送出間隔時間テーブル１０７には、各アドレス対応にパケット送出有無を示すビット情報が書き込まれており、読み出しアドレス１０５に対応するビット情報をパケット送出有無信号１０８として出力する。なお、パケット送出有を示すビット情報の間隔はパケット送出間隔にほぼ対応しており、それが徐々に短くなるようにパケット送出有無を示す各ビット情報が配列される。その構成例を図１３、図１４、図１５に示す。パケット送出間隔時間テーブル１０７を変更するだけで、パケット送出制御回路９３は仮想パケット加速度にも仮想パケット加速比にも対応できる。また、仮想パケット加速比から所定仮想境界レート（ＡＰＲｂｉ）で仮想パケット加速度に切り替わる場合にも対応できる。これらのテーブルの作成方法は後で示す。
【００７７】
アドレス発生回路１０４は、ＢＲＭパケット受信回路９２より、輻輳予測有信号（ＣＩ＝１）１１１または輻輳予測無信号（ＣＩ＝０）１１２を受信する。アドレス発生回路１０４は、輻輳予測無信号（ＣＩ＝０）１１２を受信した場合には、読み出しアドレス１０５をパケットレート増加モード（ｍｏｄｅ＝１）に維持し、輻輳予測有信号（ＣＩ＝１）１１１を受信した場合には、パケットレート一定モード（ｍｏｄｅ＝２）を維持する。
【００７８】
パケットレート一定モードは、現在の読み出しアドレスを上限アドレスとし、そのアドレスから一定数減少したアドレスを下限アドレスとし、下限アドレスから上限アドレスまで１アドレス毎インクリメントし、上限アドレスから下限アドレスにジャンプして戻ることをくり返すことにより実現する。この方法は送出レートがわずか波を打つが平均レートは一定である。しかしこの場合、前記上限アドレスのレートから平均レートが下がる。
【００７９】
これを補正するためには、現在の読み出しアドレスに一定数加算したアドレスを上限アドレスとし、そのアドレスから一定数減少したアドレスを下限アドレスとし、下限アドレスから上限アドレスまで１アドレス毎インクリメントし、上限アドレスから下限アドレスにジャンプして戻ることをくり返すことにより実現すればよい。
【００８０】
または、現在の読み出しアドレスに一定数加算したアドレスまで１アドレス毎インクリメントし、そのアドレスを上限アドレスとし、そのアドレスから一定数減少したアドレスを下限アドレスとし、下限アドレスから上限アドレスまで１アドレス毎インクリメントし、上限アドレスから下限アドレスに１アドレス毎デクリメントして戻ることをくり返すことにより実現すればよい。
【００８１】
次に、パケット送出間隔時間テーブル１０７（パケット加速比）の作成方法について説明する。例えば、伝送速度Ｖ（ｂｉｔ／ｓｅｃ）の出力伝送路に対して、パケット送出開始からの経過時間ｔ（ｓｅｃ）、加速比係数β（１／ｓｅｃ）、初速度Ａ（ｂｉｔ／ｓｅｃ）としたときに、パケット速度が関数Ａ＊ｅｘｐ（β＊ｔ）（ｂｉｔ／ｓｅｃ）に従って増加するものとする。１パケット時間（最大パケット長のパケットの動作時間またはセルクロック時間）をＴ０、現在のパケット送出間隔をＰｉ（整数）、その送出開始時における経過時間ｔｉ（＝（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３…＋Ｐ（ｉ−１））＊Ｔ０）、アドレス番号ＡＮ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋…＋Ｐ（ｉ−１）、パケット送出間隔誤差をＥｉ（｜Ｅｉ｜＜１）、とすると、次のパケット間隔Ｐ（ｉ＋１）（整数）は、
Ｖ／（Ａ＊ｅｘｐ（β＊（ｔｉ＋Ｐｉ＊Ｔ０）））＋Ｅｉ
の小数点以下を切り捨て、または切り上げすることにより与えられる。また、そのときのパケット送出間隔誤差Ｅ（ｉ＋１）は、
（Ｖ／（Ａ＊ｅｘｐ（β＊（ｔｉ＋Ｐｉ＊Ｔ０）））＋Ｅｉ）−  Ｐ（ｉ＋１）
によって与えられる。
【００８２】
このようにして、次々にパケット送出間隔を求めることにより、図１３に示すパケット送出間隔時間テーブル１０７（パケット加速比）を作成することができる。なお、パケット送出間隔の算出に当たって、その前のパケット送出間隔誤差を加味して誤差補正を行うことにより、特に高速パケット速度領域において、平均パケット速度を時間経過とともに滑らかに上昇させることができる。
【００８３】
次に、パケット送出間隔時間テーブル１０７（パケット加速度）の作成方法について説明する。例えば、伝送速度Ｖ（ｂｉｔ／ｓｅｃ）の伝送路に対して、パケット送出開始からの経過時間ｔ（ｓｅｃ）、加速度α（ｂｉｔ／ｓｅｃ2）、初速度Ａ（ｂｉｔ／ｓｅｃ）としたときに、パケット速度が関数α＊ｔ（ｂｉｔ／ｓｅｃ）に従って増加するものとする。１パケット時間（最大パケット長のパケットの動作時間またはセルクロック時間）をＴ０、現在のパケット送出間隔をＰｉ（整数）、その送出開始時における経過時間ｔｉ＝ｔ−ｔ０、ｔ０＝Ａ／α、  （ｔ＝ｔ０＋（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋…＋Ｐ（ｉ−１））＊Ｔ０）、アドレス番号ＡＮ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋…＋Ｐ（ｉ−１）、パケット送出間隔誤差をＥｉ（｜Ｅｉ｜＜１）、とすると、次のパケット間隔Ｐ（ｉ＋１）（整数）は、
Ｖ／（α＊（ｔ＋Ｐｉ＊Ｔ０）＋Ｅｉ
の小数点以下を切り捨て、または切り上げすることにより与えられる。また、そのときのパケット送出間隔誤差Ｅ（ｉ＋１）は、
（Ｖ／（α＊（ｔ＋Ｐｉ＊Ｔ０）＋Ｅｉ）−  Ｐ（ｉ＋１）
によって与えられる。
【００８４】
このようにして、次々にパケット送出間隔を求めることにより、図１４に示すパケット送出間隔時間テーブル１０７（パケット加速度）を作成することができる。なお、パケット送出間隔の算出に当たって、その前のパケット送出間隔誤差を加味して誤差補正を行うことにより、特に高速パケット速度領域において、平均パケット速度を時間経過とともに滑らかに上昇させることができる。
【００８５】
次に、仮想パケット加速比から仮想境界レート（ＡＰＲｂｉ）で仮想パケット加速度に切り替わるパケット送出間隔時間テーブル１０７の作成方法を次に示す。
【００８６】
例えば、伝送レートＶ（ｂｉｔ／ｓｅｃ）の伝送路に対して、パケット送出開始からの経過時間ｔ（ｓｅｃ）、定数（初レート）Ａ（ｂｉｔ／ｓｅｃ）、加速比係数β（１／ｓｅｃ）、加速度α（ｂｉｔ／ｓｅｃ2）としたときに、パケットレートが指数関数Ａ＊ｅｘｐ（β＊ｔ）（ｂｉｔ／ｓｅｃ）に従って境界レートＡＰＲｂ（アドレスＡＮｂ）まで増加し、それ以上は加速度α＊ｔで増加するものとする。１パケット時間（最大パケット長のパケットの動作時間）をＴ０、現在のパケット送出間隔をＰｉ（整数）、その送出開始からの経過時間ｔｉ  （＝ＡＮ＊Ｔ０）、ＡＮ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋…＋Ｐｉ、パケット送出間隔誤差をＥｉ（｜Ｅｉ｜＜１）、とすると、レートＡＰＲｂ（境界レート）＝α／β＝Ａ＊ｅｘｐ（β＊Ａｎｂ＊Ｔ０）までは、次のパケット間隔Ｐｉ＋１（整数）は、
Ｖ／（Ａ＊ｅｘｐ（β＊（ＡＮ＊Ｔ０）））＋Ｅｉ
の小数点以下を切り捨て、または切り上げすることにより与えられる。また、そのときのパケット送出間隔誤差Ｅ（ｉ＋１）は、
Ｅ（ｉ＋１）＝（Ｖ／（Ａ＊ｅｘｐ（β＊（ＡＮ＊Ｔ０）））＋Ｅｉ）−Ｐ（ｉ＋１）
によって与えられる。アドレスＡＮｂ（境界アドレス）以上は、ＡＮ＝ＡＮｂ＋ＡＮｃ−［ｔ０／Ｔ０］，ＡＮｃ＝［ｔ０／Ｔ０］＋Ｐ０＋Ｐ１＋…＋Ｐｉとして次ぎのパケット間隔Ｐ（ｉ＋１）は、
Ｖ／（α＊ＡＮｃ＊Ｔ０）＋Ｅｉ
の小数点以下を切り捨て、または切り上げすることにより与えられる。また、そのときのパケット送出間隔誤差Ｅ（ｉ＋１）は、
Ｅ（ｉ＋１）＝（Ｖ／（α＊ＡＮｃ＊Ｔ０）＋Ｅｉ）−Ｐ（ｉ＋１）
によって与えられる。但し、ｔ０＝１／β、Ｐ０＝［Ｖ＊β／α］であり，［ｘ］はｘの小数点以下を切り捨て、または切り上げすることを示す。
【００８７】
このようにして、次々にパケット送出間隔を求めることにより、図１５に示すパケット送出間隔時間テーブル１０７を作成することができる。なお、パケット送出間隔の算出に当たって、その前のパケット送出間隔誤差を加味して誤差補正を行うことにより、特に高速パケットレート領域において、平均パケットレートを時間経過とともに滑らかに上昇させることができる。
【００８８】
次にパケット送出制御回路９３を含む送信側のレート制御回路Ａ（７３）または送信側のレート制御回路Ｂ（７５）の動作の１例を図１２を参照しながら図１６、図１７、図１８、図１９のフローを用いて説明する（請求項１、４、６、９）。なお、フローの連結関係は、図１６と図１７とが連結され、図１８と図１９とが連結される。
【００８９】
図１６と図１７とが連結されたフローは、重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを送出するためのフローであり、仮想パケット加速比または仮想パケット加速度または仮想パケット加速比から仮想パケット加速度に境界速度で切り替わるモードで仮想パケットレートを増加するフローである。
【００９０】
このフローはモードＡに対応する。まず、仮想ピークパケットレート（ＰＰＲｉ）到達有無信号Ｕを到達無し（Ｕ＝１）とし、アドレス発生回路１０４の発生アドレスＡＮ１を０とし、ｍｏｄｅ＝１（仮想パケットレート増加モード１）に設定し、仮想パケットレート増加モード２（レート一定モード）の上限アドレスＡＮ１ｕｐｉをΔＮ（所定整数値）とし、仮想パケットレート増加モード２（レート一定モード）の下限アドレスＡＮ１ｄｗｉを１とし、経過時間とともにタイマー値が減少するＴｉｍｅｒ２の値を０とし、スイッチＳの値を０とし、カウンタＮの値を０にし、カウンタＴの値をＴ００（重み付き帯域確保ＦＲＭパケットの周期）にする（２００）。
【００９１】
次にＴ＝Ｔ＋１とし（２０１）、読み出しアドレスＡＮ１（１０５）をＡＮ１＝ＡＮ１＋１により１増加し（２０２）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒｉ＋ΔＮ（ＡＮ１ｐｐｒｉ：仮想ピークパケットレートに対応するアドレス）か判断し（２０３）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒｉ＋ΔＮであればＡＮ１＝ＡＮ１ｐｐｒｉとする（２０４）。ＡＮ＞ＡＮｐｐｒｉ＋ΔＮでなければ２０５に遷移する。
【００９２】
次にｍｏｄｅ＝１か判断し（２０５）、モード１でない、すなわちモード２ならば、ＡＮ１＞ＡＮ１ｕｐｉか判断し（２０６）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｕｐｉならばＡＮ１＝ＡＮ１ｄｗｉとし（２０７）、２０８に遷移する。
【００９３】
次に、パケット送出間隔時間テーブル１０７の読み出しアドレスＡＮ１（１０５）に対応するパケット送出有無信号１０８を読み出す（２０８）。次にパケット送出有無信号１０８が「１」であるか判断し（２０９）、「１」であることを示す場合には、カウンタＮの値を１増加し（２１０）、３００に遷移する。
【００９４】
パケット送出有無信号１０８が「１」で無い場合は（２０９）、Ｔ≧Ｔ００か判断し（２１１）、Ｔ≧Ｔ００の場合は、ＰＰＲｉ到達有無信号Ｕおよび重みＮを含む帯域確保ＦＲＭパケットを送出し（２１２）、Ｔ＝０とし（２１３）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒｉの場合は（２１５）、Ｎｐ＝Ｎとし（２１６）、Ｎ＝０とし（２１４）、３００に遷移する。
【００９５】
次にＣＩ＝０（輻輳予測無し）のＢＲＭパケットを受信したか判断し（３００）、受信した場合は、そのパケットに含まれるＵの値をシフトレジスタに入力する（３０１）。次にシフトレジスタ内のビットの合計はＤ（Ｄ：所定値）以下か判断し（３０２）、Ｄ以下でない場合は、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒｉか判断し（３０３）、ＡＮ１がＡＮ１ｐｐｒｉ以上ならばＵ＝０とし（３０８）、２０１に遷移する。一方、ＡＮ１がＡＮ１ｐｐｒｉ以上でない場合は、Ｔｉｍｅｒ２＞０か判断し（３０４）、Ｔｉｍｅｒ２＞０の場合は、Ｕ＝１とし（３０７）、２０１に遷移する。Ｔｉｍｅｒ２＞０でない場合は、ｍｏｄｅ＝１とし（３０５）、Ｕ＝１として（３０６）、２０１に遷移する。
【００９６】
一方、シフトレジスタ内のビットの合計はＤ（Ｄ：所定値）以下の場合は、Ｓ＝１とし（３０９）、モードＢに遷移し、重み無しの帯域確保ＲＭパケットの送出を開始する（３１０）。
【００９７】
次に、ＣＩ＝１（輻輳予測有り）のＢＲＭパケットを受信した場合は（３１１）、シフトレジスタに１を入力し（３１２）、０に初期設定されたカウンタＢの値を１増加し（３１３）、Ｂ＞Ｂ０（Ｂ０：所定値）か判断し（３１４）、Ｂ＞Ｂ０でない場合には、Ｔｉｍｅｒ２＞０か判断し（３１５）、Ｔｉｍｅｒ２＞０の場合は、Ｕ＝１とし（３２９）、２０１に遷移する。Ｔｉｍｅｒ２＞０でない場合は、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒｉか判断し（３１６）、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒｉの場合はＵ＝０として（３１７）、２０１に遷移する。一方、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒｉでない場合は、ｍｏｄｅ＝２か判断し（３１８）、ｍｏｄｅ＝２の場合は、Ｕ＝１として（３１９）、２０１に遷移する。一方、ｍｏｄｅ＝２でない場合は、ｍｏｄｅ＝２とし（３２０）、ＡＮ１ｕｐｉ＝ＡＮ１＋ΔＮ、ＡＮ１ｄｗｉ＝ＡＮ１とし（３２１）、Ｕ＝１として（３２２）、２０１に遷移する。
【００９８】
一方、Ｂ＞Ｂ０の場合は、Ｂ＝０とし（３２３）、Ｓ＝１か判断し（３２４）、Ｓ＝１の場合はＵ＝０として（３２５）、２０１に遷移する。一方、Ｓ＝１でない場合は、ｍｏｄｅ＝２、ＡＮ１ｕｐｉ＝１＋ΔＮ、ＡＮ１ｄｗｉ＝１とし（３２６）、Ｔｉｍｅｒ２＝Ｔ１（Ｔ１：所定値）とし（３２７）、Ｕ＝１として（３２８）、２０１に遷移する。
【００９９】
尚、図１７では、Ｔｉｍｅｒ２に所定値Ｔ１を設定する例を示したが、一定時間内のランダム値Ｔ１を設定してもよい。また、ＣＩ＝１のＢＲＭパケットを受信した場合には、すぐに仮想パケットレートを最低レートに低減し、そのレートを所定時間または一定時間内のランダム時間維持してもよい（請求項３、８）。
【０１００】
次に図１８、図１９を用いてモードＢを説明する。このモードは、仮想ピークパケットレートを維持しながら、重み付け無しのＲＭパケットを用いて、パケット加速比またはパケット加速度またはパケット加速比からパケット加速度に境界速度で切り替わるモードで実パケットレートを初レートからピークパケットレートまで増加するモードである。まず、ピークパケットレート（ＰＰＲ）到達有無信号Ｕを到達無し（Ｕ＝１）とし、アドレス発生回路１０４の発生アドレスＡＮ１を０とし、ｍｏｄｅ＝１（パケットレート増加モード１）に設定し、パケットレート増加モード２（レート一定モード）の上限アドレスＡＮ１ｕｐをΔＮ（所定整数値）とし、パケットレート増加モード２（レート一定モード）の下限アドレスＡＮ１ｄｗを１とし、カウンタＴの値をＴ００（ＦＲＭパケットの周期）に設定し、Ｎ＝Ｎｐ（ピークパケットレートに対応する重み）とする（２５０）。
【０１０１】
次にＴ＝Ｔ＋１とし（２５１）、読み出しアドレス２（１０５）をＡＮ１＝ＡＮ１＋１により１増加し（２５２）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒ＋ΔＮ（ＡＮ１ｐｐｒ：ピークパケットレートに対応するアドレス）か判断し（２５３）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒ＋ΔＮであればＡＮ１＝ＡＮ１ｐｐｒとする（２５４）。ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒ＋ΔＮでなければ２５５に遷移する。次にｍｏｄｅ＝１か判断し（２５５）、モード１でない、すなわちモード２ならば、ＡＮ１＞ＡＮ１ｕｐか判断し（２５６）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｕｐならばＡＮ１＝ＡＮ１ｄｗとし（２５７）、２５８に遷移する。
【０１０２】
次に、パケット送出間隔時間テーブル１０７の読み出しアドレスＡＮ１（１０５）に対応するパケット送出有無信号１０８を読み出す（２５８）。次にパケット送出有無信号１０８が「１」であるか判断し（２５９）、「１」であることを示す場合には、重み無しの帯域確保ＲＭパケットを一つ送出し（２６０）、カウンタＮの値を１減算し（２６１）、２６６に遷移する。
【０１０３】
パケット送出有無信号１０８が「１」で無い場合は（２５９）、Ｔ＞Ｔ００か判断し（２６２）、Ｔ＞Ｔ００の場合は、ＰＰＲ到達有無信号Ｕおよび重みＮを含む帯域確保ＦＲＭパケットを送出し（２６３）、Ｔ＝０とし（２６４）、Ｎ＝Ｎｐとし（２６５）、２６６に遷移する。
【０１０４】
次に図１９を説明する。ＣＩ＝０（輻輳予測無し）のＢＲＭパケットを受信したか判断し（２６６）、受信した場合は、そのパケットに含まれるＵの値をシフトレジスタに入力する（２６７）。次にシフトレジスタ内のビットの合計はＤ（Ｄ：所定値）以下か判断し（２６８）、Ｄ以下でない場合は、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒか判断し（２６９）、ＡＮ１がＡＮ１ｐｐｒ以上ならばＵ＝０とし（２７２）、２５１に遷移する。一方、ＡＮ１がＡＮ１ｐｐｒ以上でない場合は、ｍｏｄｅ＝１とし（２７０）、Ｕ＝１として（２７１）、２５１に遷移する。
【０１０５】
一方、シフトレジスタ内のビットの合計はＤ（Ｄ：所定値）以下の場合は、モードＣに遷移し、ＰＰＲでのデータパケット送出開始指示信号を送信端末または上位レイヤに送出する（２７３）。
次に、ＣＩ＝１（輻輳予測有り）のＢＲＭパケットを受信した場合は（２７４）、シフトレジスタに１を入力し（２７５）、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒか判断し（２７６）、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒの場合はＵ＝０として（２７７）、２５１に遷移する。一方、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒでない場合は、ｍｏｄｅ＝２か判断し（２７８）、ｍｏｄｅ＝２の場合は、Ｕ＝１として（２７９）、２５１に遷移する。一方、ｍｏｄｅ＝２でない場合は、ｍｏｄｅ＝２とし（２８０）、ＡＮ１ｕｐ＝ＡＮ１＋ΔＮ、ＡＮ１ｄｗ＝ＡＮ１とし（２８１）、Ｕ＝１として（２８２）、２５１に遷移する。
【０１０６】
尚、モードＢ開始（２５０）から所定時間経過してもピークパケットレートを確保できない場合は、呼損とするか、確保できた帯域でデータパケットの送出開始する指示信号を送信端末または上位レイヤに送出してもよい。
【０１０７】
次にパケット送出制御回路９３を含む送信側のレート制御回路Ａ（７３）または送信側のレート制御回路Ｂ（７５）の動作の他の例を図１２を参照しながら図２０を用いて説明する（請求項１、５、６、１０）。なお、フローの連結関係は、図１６と図２０とが連結される。また、このとき、図１８と図１９と連結されたフローが並行して実行されるが図１６、図１８、図１９の動作は既に説明したのでここでは説明を省略する。
【０１０８】
図２０において、ＣＩ＝０（輻輳予測無し）のＢＲＭパケットを受信したか判断し（３００）、受信した場合は、そのパケットに含まれるＵの値をシフトレジスタＡに入力する（３０１）。次にシフトレジスタＢに０を入力する（３３０）。次にシフトレジスタＡ内のビットの合計はＤ（Ｄ：所定値）以下か判断し（３０２）、Ｄ以下でない場合は、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒｉか判断し（３０３）、ＡＮ１がＡＮ１ｐｐｒｉ以上ならばＵ＝０とし（３０８）、２０１に遷移する。
【０１０９】
一方、ＡＮ１がＡＮ１ｐｐｒｉ以上でない場合は、Ｔｉｍｅｒ２＞０か判断し（３０４）、Ｔｉｍｅｒ２＞０の場合は、Ｕ＝１とし（３０７）、２０１に遷移する。Ｔｉｍｅｒ２＞０でない場合は、ｍｏｄｅ＝１とし（３０５）、Ｕ＝１として（３０６）、２０１に遷移する。一方、シフトレジスタ内のビット１の合計はＤ（Ｄ：所定値）以下の場合は、Ｓ＝１とし（３０９）、モードＢに遷移し、重み無しの帯域確保ＲＭパケットの送出を開始する（３１０）。
【０１１０】
次に、ＣＩ＝１（輻輳予測有り）のＢＲＭパケットを受信した場合は（３１１）、シフトレジスタＡに１を入力し（３１２）、シフトレジスタＢに１を入力する（３３１）。次に、シフトレジスタＢ内の１の合計は所定値Ｆ以上か判断し（３３２）、Ｆ以上でない場合には、Ｔｉｍｅｒ２＞０か判断し（３１５）、Ｔｉｍｅｒ２＞０の場合は、Ｕ＝１とし（３２９）、２０１に遷移する。Ｔｉｍｅｒ２＞０でない場合は、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒｉか判断し（３１６）、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒｉの場合はＵ＝０として（３１７）、２０１に遷移する。
【０１１１】
一方、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒｉでない場合は、ｍｏｄｅ＝２か判断し（３１８）、ｍｏｄｅ＝２の場合は、Ｕ＝１として（３１９）、２０１に遷移する。一方、ｍｏｄｅ＝２でない場合は、ｍｏｄｅ＝２とし（３２０）、ＡＮ１ｕｐｉ＝ＡＮ１＋ΔＮ、ＡＮ１ｄｗｉ＝ＡＮ１とし（３２１）、Ｕ＝１として（３２２）、２０１に遷移する。
【０１１２】
一方、シフトレジスタＢ内の１の合計は所定値Ｆ以上の場合には、Ｓ＝１か判断し（３２４）、Ｓ＝１の場合はＵ＝０として（３２５）、２０１に遷移する。一方、Ｓ＝１でない場合は、ｍｏｄｅ＝２、ＡＮ１ｕｐｉ＝１＋ΔＮ、ＡＮ１ｄｗｉ＝１とし（３２６）、Ｔｉｍｅｒ２＝Ｔ１（Ｔ１：所定値）とし（３２７）、Ｕ＝１として（３２８）、２０１に遷移する。
【０１１３】
尚、図２０では、Ｔｉｍｅｒ２に所定値Ｔ１を設定する例を示したが、一定時間内のランダム値Ｔ１を設定してもよい。
【０１１４】
以上説明した図１６から図２０では、重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを一定周期で送出する例であるが、次に図１７、図２０、図２１、図２２、図２３、図２４にパケット送出間隔時間テーブルから読み出されるパケット送出有無信号が「１」である数の合計が所定個数になる毎に、その所定個数の重みを持つ重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを送出する例を示す。なお、フローの連結関係は、図２１と図１７または図２０とが連結される。図２２または図２３に図２４が連結される。図１７および図２０については既に説明したので、ここでは説明を省略する。
【０１１５】
図２１において、仮想ピークパケットレート（ＰＰＲｉ）到達有無信号Ｕを到達無し（Ｕ＝１）とし、アドレス発生回路１０４の発生アドレスＡＮ１を０とし、ｍｏｄｅ＝１（仮想パケットレート増加モード１）に設定し、仮想パケットレート増加モード２（レート一定モード）の上限アドレスＡＮ１ｕｐｉをΔＮ（所定整数値）とし、仮想パケットレート増加モード２（レート一定モード）の下限アドレスＡＮ１ｄｗｉを１とし、経過時間とともにタイマー値が減少するＴｉｍｅｒ２の値を０とし、スイッチＳの値を０とし、カウンタＮの値を０にする（４００）。
【０１１６】
次に、読み出しアドレス１（１０５）をＡＮ１＝ＡＮ１＋１により１増加し（４０１）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒｉ＋ΔＮ（ＡＮ１ｐｐｒｉ：仮想ピークパケットレートに対応するアドレス）か判断し（４０２）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒｉ＋ΔＮであればＡＮ１＝ＡＮ１ｐｐｒｉとする（４０３）。ＡＮ＞ＡＮｐｐｒｉ＋ΔＮでなければ４０４に遷移する。
【０１１７】
次にｍｏｄｅ＝１か判断し（４０４）、モード１でない、すなわちモード２ならば、ＡＮ１＞ＡＮ１ｕｐｉか判断し（４０５）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｕｐｉならばＡＮ１＝ＡＮ１ｄｗｉとし（４０６）、４０７に遷移する。
【０１１８】
次に、パケット送出間隔時間テーブル１０７の読み出しアドレスＡＮ１（１０５）に対応するパケット送出有無信号１０８を読み出す（４０７）。次にパケット送出有無信号１０８が「１」であるか判断し（４０８）、「１」であることを示す場合には、カウンタＮの値を１増加し（４０９）、３００に遷移する。
【０１１９】
パケット送出有無信号１０８が「１」で無い場合は（４０８）、Ｎ≧Ｎ０（Ｎ０：所定値）か判断し（４１０）、Ｎ≧Ｎ０の場合は、ＰＰＲｉ到達有無信号Ｕおよび重みＮ０を含む帯域確保ＦＲＭパケットを送出し（４１１）、Ｎ＝０とし（４１２）、３００に遷移する。
【０１２０】
次に図２２を説明する。図２２において、まず、ピークパケットレート（ＰＰＲ）到達有無信号Ｕを到達無し（Ｕ＝１）とし、アドレス発生回路１０４の発生アドレスＡＮ２を０とし、ｍｏｄｅ＝１（パケットレート増加モード１）に設定し、パケットレート増加モード２（レート一定モード）の上限アドレスＡＮ２ｕｐをΔＮ（所定整数値）とし、パケットレート増加モード２（レート一定モード）の下限アドレスＡＮ２ｄｗを１とし、カウンタＭの値を０にする（４５０）。読み出しアドレスＡＮ２（１０５）をＡＮ２＝ＡＮ２＋１により１増加し（４５１）、ＡＮ２＞ＡＮ２ｐｐｒ＋ΔＮ（ＡＮ２ｐｐｒ：ピークパケットレートに対応するアドレス）か判断し（４５２）、ＡＮ２＞ＡＮ２ｐｐｒ＋ΔＮであればＡＮ２＝ＡＮ２ｐｐｒとする（４５３）。ＡＮ２＞ＡＮ２ｐｐｒ＋ΔＮでなければ４５４に遷移する。
【０１２１】
次にｍｏｄｅ＝１か判断し（４５４）、モード１でない、すなわちモード２ならば、ＡＮ２＞ＡＮ２ｕｐか判断し（４５５）、ＡＮ２＞ＡＮ２ｕｐならばＡＮ２＝ＡＮ２ｄｗとし（４５６）、４５７に遷移する。
【０１２２】
次に、パケット送出間隔時間テーブル１０７の読み出しアドレスＡＮ２（１０５）に対応するパケット送出有無信号１０８を読み出す（４５７）。次にパケット送出有無信号１０８が「１」であるか判断し（４５８）、「１」であることを示す場合には、重み無しの帯域確保ＲＭパケットを一つ送出し（４５９）、カウンタＮの値を１減算し（４６０）、カウンタＭの値を１増加し（４６１）、５５０に遷移する。
パケット送出有無信号１０８が「１」で無い場合は（４５８）、Ｍ≧Ｍ０（Ｍ０：所定値）か判断し（４６２）、Ｍ≧Ｍ０の場合は、ＰＰＲ到達有無信号Ｕおよび重み無しの帯域確保ＦＲＭパケットを送出し（４６３）、Ｍ＝０とし（４６４）、５５０に遷移する。一方、Ｍ≧Ｍ０で無い場合には、Ｎ≧Ｎ０（Ｎ０：所定値）か判断し（４６５）、Ｎ≧Ｎ０の場合は、ＰＰＲ到達有無信号Ｕおよび重みＮ０の帯域確保ＦＲＭパケットを送出し（４６６）、Ｎ＝０とし（４６７）、５５０に遷移する。
【０１２３】
次に図２３を説明する。図２３は、仮想ピークパケットレートに対応する重みＮを得るフローである。まず、アドレス発生回路１０４の発生アドレスＡＮ１をＡＮｐｐｒｉとし、ｍｏｄｅ＝１（パケットレート増加モード）に設定し、カウンタＮを０にする（５００）。
【０１２４】
次にＡＮ１＝ＡＮ１＋１によりアドレスＡＮ１を１増加し（５０１）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒｉ＋ΔＮか判断し（５０２）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒｉ＋ΔＮであればＡＮ１＝ＡＮ１ｐｐｒｉとする（５０３）。ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒｉ＋ΔＮでなければ５０４に遷移する。
【０１２５】
次に、パケット送出間隔時間テーブル１０７の読み出しアドレスＡＮ１（１０５）に対応するパケット送出有無信号１０８を読み出す（５０４）。次にパケット送出有無信号１０８が１であるか判断し（５０５）、１であることを示す場合には、カウンタＮの値を１増加し（５０６）、５０１に遷移する。
【０１２６】
次に図２４を説明する。ＣＩ＝０（輻輳予測無し）のＢＲＭパケットを受信したか判断し（５５０）、受信した場合は、そのパケットに含まれるＵの値をシフトレジスタに入力する（５５１）。次にシフトレジスタ内のビットの合計はＤ（Ｄ：所定値）以下か判断し（５５２）、Ｄ以下でない場合は、ＡＮ２≧ＡＮ２ｐｐｒか判断し（５５３）、ＡＮ２がＡＮ２ｐｐｒ以上ならばＵ＝０とし（５５６）、４５１に遷移する。一方、ＡＮ２がＡＮ２ｐｐｒ以上でない場合は、ｍｏｄｅ＝１とし（５５４）、Ｕ＝１として（５５５）、４５１に遷移する。
【０１２７】
一方、シフトレジスタ内のビットの合計はＤ（Ｄ：所定値）以下の場合は、モードＣに遷移し、ＰＰＲでのデータパケット送出開始指示信号を送信端末または上位レイヤに送出する（５５７）。
次に、ＣＩ＝１（輻輳予測有り）のＢＲＭパケットを受信した場合は（５５８）、シフトレジスタに１を入力し（５５９）、ＡＮ２≧ＡＮ２ｐｐｒか判断し（５６０）、ＡＮ２≧ＡＮ２ｐｐｒの場合はＵ＝０として（５６１）、４５１に遷移する。一方、ＡＮ１≧ＡＮ１ｐｐｒでない場合は、ｍｏｄｅ＝２か判断し（５６２）、ｍｏｄｅ＝２の場合は、Ｕ＝１として（５６３）、４５１に遷移する。一方、ｍｏｄｅ＝２でない場合は、ｍｏｄｅ＝２とし（５６４）、ＡＮ２ｕｐ＝ＡＮ２＋ΔＮ、ＡＮ２ｄｗ＝ＡＮ２とし（５６５）、Ｕ＝１として（５６６）、４５１に遷移する。
【０１２８】
尚、モードＢ開始（４５０）から所定時間経過してもピークパケットレートを確保できない場合は、呼損とするか、確保できた帯域でデータパケットの送出開始する指示信号を送信端末または上位レイヤに送出してもよい。
【０１２９】
以上説明した図２１、図２２、図２３、図２４は、パケット送出間隔時間テーブルから読み出されるパケット送出有無信号が「１」である数の合計が所定個数になる毎に、その所定個数の重みを持つ重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを送出する例であるが、図２５に、初仮想レートから仮想境界レート（ＡＰＲＢ（読み出しアドレスＡＮＢ））までは、重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを一定周期で送出し、仮想境界レート（ＡＰＲＢ）から仮想ピークパケットレートまでは、パケット送出間隔時間テーブルから読み出されるパケット送出有無信号が「１」である数の合計が所定個数になる毎に、その所定個数の重みを持つ重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを送出する例を示す。
【０１３０】
なお、フローの連結関係は、図２５と図１７または図２０とが連結され、これと並行して図２２または図２３と図２４とが連結されたフローが実行される。図１７、図２０、図２２、図２３、図２４については既に説明したので、ここでは、説明を省略する。この例は、仮想パケット加速比または仮想パケット加速度または仮想境界レート（ＡＰＲｂ）までは仮想パケット加速比でそれ以上では仮想パケット加速度を用いる場合に適用できる。
【０１３１】
図２５において、仮想ピークパケットレート（ＰＰＲｉ）到達有無信号Ｕを到達無し（Ｕ＝１）とし、アドレス発生回路１０４の発生アドレスＡＮ１を０とし、ｍｏｄｅ＝１（仮想パケットレート増加モード１）に設定し、仮想パケットレート増加モード２（レート一定モード）の上限アドレスＡＮ１ｕｐｉをΔＮ（所定整数値）とし、仮想パケットレート増加モード２（レート一定モード）の下限アドレスＡＮ１ｄｗｉを１とし、経過時間とともにタイマー値が減少するＴｉｍｅｒ２の値を０とし、カウンタＴのＴ００（Ｔ００：所定値）とし、スイッチＳの値を０とし、カウンタＮの値を０にする（６００）。
【０１３２】
次に、Ｔ＝Ｔ＋１とし（６０１）、読み出しアドレス１（１０５）をＡＮ１＝ＡＮ１＋１により１増加し（６０２）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒｉ＋ΔＮ（ＡＮ１ｐｐｒｉ：仮想ピークパケットレートに対応するアドレス）か判断し（６０３）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｐｐｒｉ＋ΔＮであればＡＮ１＝ＡＮ１ｐｐｒｉとする（６０４）。ＡＮ＞ＡＮｐｐｒｉ＋ΔＮでなければ６０５に遷移する。
【０１３３】
次にｍｏｄｅ＝１か判断し（６０５）、モード１でない、すなわちモード２ならば、ＡＮ１＞ＡＮ１ｕｐｉか判断し（６０６）、ＡＮ１＞ＡＮ１ｕｐｉならばＡＮ１＝ＡＮ１ｄｗｉとし（６０７）、６０８に遷移する。
【０１３４】
次に、パケット送出間隔時間テーブル１０７の読み出しアドレスＡＮ１（１０５）に対応するパケット送出有無信号１０８を読み出す（６０８）。次にパケット送出有無信号１０８が「１」であるか判断し（６０９）、「１」であることを示す場合には、カウンタＮの値を１増加し（６１０）、３００に遷移する。
【０１３５】
次に、パケット送出有無信号１０８が「１」で無い場合は（６０９）、ＡＮ≧ＡＮＢｉ（ＡＮＢｉ：仮想境界レートに対応するアドレス）か判断し（６１１）、ＡＮ≧ＡＮＢｉでない場合は、Ｔ≧Ｔ００か判断し（６１２）、Ｔ≧Ｔ００の場合は、ＰＰＲｉ到達有無信号Ｕおよび重みＮを含む帯域確保ＦＲＭパケットを送出し（６１３）、Ｎ＝０とし（６１４）、Ｔ＝０とし（６１５）、３００に遷移する。
【０１３６】
一方、ＡＮ≧ＡＮＢｉの場合はＮ≧Ｎ０（Ｎ０：所定値）か判断し（６１６）、Ｎ≧Ｎ０の場合は、ＰＰＲｉ到達有無信号Ｕおよび重みＮ０を含む帯域確保ＦＲＭパケットを送出し（６１７）、Ｎ＝０とし（６１８）、Ｔ＝０とし（６１９）、３００に遷移する。
【０１３７】
以上説明したフロー図、図２５、図１７、図２０、図２２、図２３、図２４は、３つのモードを持つ例であるが、モードＢを省略して、モードＡで仮想ピークパケットに到達した場合、すぐにピークパケットレートでデータパケットを送出開始してもよい。この場合、図１０の送信側のレート制御回路Ａ（７３）の重み無し帯域確保ＲＭパケット送出回路は不要である。
【０１３８】
または、モードＣを省略して、モードＡで仮想ピークパケットに到達した場合、モードＢで、仮想ピークパケットレートを維持しながら、重み付け無しのＲＭパケットを初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度または境界レートまではパケット加速比で境界レートからピークパケットレートまではパケット加速度で送出する代わりに、データパケットを初レートからピークパケットレートまでパケット加速比またはパケット加速度または境界レートまではパケット加速比で境界レートからピークパケットレートまではパケット加速度で送出してもよい（請求項１、６）。
【０１３９】
送信側のレート制御回路Ａ（７３）から送出されたパケットは、伝送路８４を介して、送信側のノード７０の送信側のインタフェース回路７４に到達する。インタフェース回路７４に到達したパケットは順方向のルーチング回路７６に送られる。一方、送信側のレート制御回路Ｂ（７５）から送出されたパケットは、順方向のルーチング回路７６に送られる。順方向のルーチング回路７６に到達したパケットは、順方向の出力バッファ７７に振り分けられる。輻輳予測回路７８において、順方向の出力バッファ出力のパケット転送速度から出力伝送路（インタフェース回路）の輻輳予測を次式により行う（請求項１１）。
【０１４０】
ＶΣ＋ＮΣ＊Ｋ／Ｔ＞Ｖｍａｘ                                  …（５）
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＶΣ：ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＮΣ：ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保ＦＲＭパケットＮ個の重み値の合計
Ｋ：重み係数（最大パケット長またはセル長）（ｂｉｔ）
Ｔ：所定時間（ｓｅｃ）
式（５）を満たす場合に、輻輳予測回路７８は輻輳の前兆有りと判断し、輻輳予測信号挿入回路７９において、ＦＲＭパケットに輻輳予測信号を挿入する（ＣＩビットを１に設定する）。式（５）は、全ての送信装置に対応できる。または、輻輳予測を次式により行う（請求項１２）。
【０１４１】
ＶΣ＋ＮΣ＊Ｋ／ΔＴ＞Ｖｍａｘ                                …（６）
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＶΣ：ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＮΣ：ノードの順方向出力バッファ出力を流れるΔＴ（ΔＴ：ＦＲＭパケットの周期）時間内の一定周期で送られる重み付き帯域確保ＦＲＭパケットＮ個の重み値の合計
Ｋ：重み係数（最大パケット長またはセル長）（ｂｉｔ）
Ｔ：所定時間（重み付き帯域確保ＦＲＭパケットの周期）（ｓｅｃ）
式（６）を満たす場合に、輻輳予測回路７８は輻輳の前兆有りと判断し、輻輳予測信号挿入回路７９において、ＦＲＭパケットに輻輳予測信号を挿入する（ＣＩビットを１に設定する）。式（６）は、重み付き帯域確保フォワードリソース管理パケットを一定周期ΔＴで転送する場合に適用できる。
【０１４２】
尚、ＮΣの測定は、宛先アドレス毎または経路識別番号毎に重み付き帯域確保ＦＲＭパケットの重み値をテーブルに書き込み、テーブルに格納された全ての重み値を合計して求めてもよい（請求項１３）。また、式（６）を満たす場合および出力バッファ出力の重み付き帯域確保ＦＲＭパケットと同じ宛先アドレスまたは経路識別番号のパケット転送レートと所定時間内の重み付き帯域確保ＦＲＭパケットの重み付け量の合計が所定レートを越える場合に輻輳前兆有と判断してもよい。また、送信装置が仮想ピークパケットレートに到達した後、仮想ピークパケットレートを維持しながら、ピークパケットレートでデータパケットを送出する場合は、出力バッファ出力の所定時間（重み付き帯域確保ＦＲＭパケットの周期）内の重み付き帯域確保ＦＲＭパケットの重み付け量のＫ（最大パケット長）倍が出力伝送路の許容パケットレートを越える場合に、輻輳前兆有りと判断してもよい。
【０１４３】
または、輻輳予測を次式により行う（請求項１４）。
【０１４４】
ＶΣ＋Ｎ＊Ｎ０＊Ｋ／Ｔ＞Ｖｍａｘ                              …（７）
Ｖｍａｘ：出力伝送路の許容パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
ＶΣ：ノードの順方向の出力バッファ出力の合計パケットレート（ｂｉｔ／ｓｅｃ）
Ｎ：ノードの順方向出力バッファ出力を流れるＴ（Ｔ：所定値）時間内の重み付き帯域確保ＦＲＭパケット数
Ｎ０：重み値（所定数）
Ｋ：重み係数（最大パケット長またはセル長）（ｂｉｔ）
Ｔ：所定時間（ｓｅｃ）
式（７）を満たす場合に、輻輳予測回路７８は輻輳の前兆有りと判断し、輻輳予測信号挿入回路７９において、ＦＲＭパケットに輻輳予測信号を挿入する（ＣＩビットを１に設定する）。式（７）は、送信装置が、パケット送出間隔時間テーブルから読み出されるパケット送出有無信号が「１」である数の合計が所定個数Ｎ０になる毎に、その所定個数Ｎ０の重みを持つ重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを送出する場合に対応できる。
【０１４５】
順方向の出力バッファ７７から送出されたパケットは、中継ノード７１の順方向のルーチング回路７６に到達する。順方向のルーチング回路７６に到達したパケットは、順方向の出力バッファ７７に振り分けられる。中継ノード７１の輻輳予測回路７８において、順方向の出力バッファ出力のパケット転送速度から出力伝送路（インタフェース回路）の輻輳予測を行う。輻輳予測動作は、送信側のノードの動作（式（５）、式（６）、式（７））と同じなので説明を省略する。
【０１４６】
順方向の出力バッファ７７から送出されたパケットは、受信側のノード７２の順方向のルーチング回路７６に到達する。順方向のルーチング回路７６に到達したパケットは、順方向の出力バッファ７７を介して、受信側のインタフェース回路８０、受信側のレート制御回路Ｂ（８２）に振り分けられる。
【０１４７】
受信側のインタフェース回路８０に到着したパケットは、受信側のレート制御回路Ａ（８１）に送られる。受信側のレート制御回路Ａ（８１）に到達したパケットの内、重み付き帯域確保ＦＲＭパケットは、重み付き帯域確保ＦＲＭパケット折り返し回路９１でＢＲＭパケットに変換後折り返される。また、重み無し帯域確保ＲＭパケットは、重み無し帯域確保ＲＭパケット廃棄回路９０で廃棄される。
【０１４８】
本実施例は、送信側のノードまたは中継ノードにの輻輳予測回路が輻輳予測した時、順方向に流れる重み付き帯域確保ＦＲＭパケットに輻輳予測信号を挿入する例を示したが、輻輳予測信号は、逆方向経路入力を流れるＢＲＭパケットに挿入してもよい。
【０１４９】
また、本実施例では、輻輳予測信号を運ぶＦＲＭパケットの機能を持つ重み付き帯域確保パケットを用いる例を示したが、ＦＲＭパケットと重み付き帯域確保パケットの両方を用いてもよい（請求項２、７）。
【０１５０】
また、以上述べた実施例では、ＦＲＭパケット、ＢＲＭパケットを用いたＩＰ網の例を示したが、本発明は、ＦＲＭセル（ＶＰＦＲＭセル（特定ＶＣＩのセル））、ＢＲＭセル（ＶＰＢＲＭセル（特定ＶＣＩのセル））を用いたＡＴＭ網にも適用できる。
【０１５１】
また、本実施例では１：１通信の例を示したが、１：Ｎ通信の場合には、時間経過と共に初仮想レートから仮想ピークパケットレートまで仮想パケット加速度でレート上昇すると共に、１：Ｎ用重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを送出し、仮想ピークパケットレートに到達後、所定時間経過した場合には、ピークパケットレートでデータパケットを送出開始する送信装置を用いる。受信装置は１：Ｎ用重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを廃棄する。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明によれば、効率の良いＩＰネットワークを構築することできる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】従来例の構成図。
【図２】従来の送信側のレート制御回路の構成図。
【図３】従来の送信側の端末装置の構成図。
【図４】従来の受信側のレート制御回路の構成図。
【図５】従来の受信側の端末装置の構成図。
【図６】セルフォーマットの一例を示す図。
【図７】従来の送信側のレート制御回路または送信側の端末装置の動作フローを示す図。
【図８】従来の送信側のノードの輻輳回避動作を示す図。
【図９】本実施例の構成図。
【図１０】本実施例の送信側のレート制御回路の構成図。
【図１１】本実施例の受信側のレート制御回路の構成図。
【図１２】本実施例のパケット送出制御回路の構成図。
【図１３】本実施例のパケット送出間隔時間テーブルの構成例を示す図。
【図１４】本実施例のパケット送出間隔時間テーブルの構成例を示す図。
【図１５】本実施例のパケット送出間隔時間テーブルの構成例を示す図。
【図１６】パケット送出制御回路を含む送信側のレート制御回路Ａまたは送信側のレート制御回路Ｂの動作の１例のフローを示す図（重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを送出するためのフロー）。
【図１７】パケット送出制御回路を含む送信側のレート制御回路Ａまたは送信側のレート制御回路Ｂの動作の１例のフローを示す図（重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを送出するためのフロー）。
【図１８】モードＢを説明するための図。
【図１９】モードＢを説明するための図。
【図２０】本実施例のパケット送出制御回路を含む送信側のレート制御回路Ａまたは送信側のレート制御回路Ｂの動作のフローを示す図。
【図２１】パケット送出間隔時間テーブルから読み出されるパケット送出有無信号が「１」である数の合計が所定個数になる毎に、その所定個数の重みを持つ重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを送出する例のフローを示す図。
【図２２】パケット送出間隔時間テーブルから読み出されるパケット送出有無信号が「１」である数の合計が所定個数になる毎に、その所定個数の重みを持つ重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを送出する例のフローを示す図。
【図２３】仮想ピークパケットレートに対応する重みＮを得るフローを示す図。
【図２４】パケット送出間隔時間テーブルから読み出されるパケット送出有無信号が「１」である数の合計が所定個数になる毎に、その所定個数の重みを持つ重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを送出する例のフローを示す図。
【図２５】初仮想レートから仮想境界レート（ＡＰＲＢ（読み出しアドレスＡＮＢ））までは、重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを一定周期で送出し、仮想境界レート（ＡＰＲＢ）から仮想ピークパケットレートまでは、パケット送出間隔時間テーブルから読み出されるパケット送出有無信号が「１」である数の合計が所定個数になる毎に、その所定個数の重みを持つ重み付き帯域確保ＦＲＭパケットを送出する例のフローを示す図。
【符号の説明】
【０１５４】
１  送信側のノード
２  中継ノード
３  受信側のノード
４  送信側の端末装置
５  送信側のＵＰＣ(Usage Parameter Control)等のインタフェース回路
６  送信側のレート制御回路
７  ルーチング回路
８  出力バッファ
９  輻輳予測回路
１０  輻輳予測信号挿入回路
１１  受信側のＵＰＣ等のインタフェース回路
１２  受信側の端末装置
１３  受信側のレート制御回路
１４  加入者線（アクセス回線）
１５  中継伝送路
２０  ＦＲＭセル折り返し回路
２１  ＢＲＭセル受信回路
２２  セル送出制御回路
２３  ＦＲＭセル送出回路
２４  送信バッファ
２５  セル組み立て回路
２６  受信バッファ
２７  セル分解回路
７０  送信側のノード
７１  中継ノード
７２  受信側のノード
７３  送信側のレート制御回路Ａ
７４  送信側のインタフェース回路
７５  送信側のレート制御回路Ｂ
７６  ルーチング回路
７７  出力バッファ
７８  輻輳予測回路
７９  輻輳予測信号挿入回路
８０  受信側のインタフェース回路
８１  受信側のレート制御回路Ａ
８２  受信側のレート制御回路Ｂ
８３  加入者線（アクセス回線）
８４、８５  伝送路
９０  重み無し帯域確保ＲＭパケット廃棄回路
９１  重み付き帯域確保ＦＲＭパケット折り返し回路
９２  ＢＲＭパケット受信回路
９３  パケット送出制御回路
９４  重み付き帯域確保ＦＲＭパケット送出回路
９５  重み無し帯域確保ＲＭパケット送出回路
９６  送信バッファ
９７  受信バッファ
９８  データパケット送出開始指示信号
１００  入力パケット
１０１  パケット蓄積信号
１０２  エンプティー信号
１０３  パケットクロック
１０４  アドレス発生回路
１０５  読み出しアドレス
１０７  パケット送出間隔時間テーブル
１０８  パケット送出有無信号
１０９  重みなし帯域確保ＲＭパケット送出指示信号
１１０  重み付き帯域確保ＦＲＭパケット送出指示信号
１１１  輻輳予測有信号（ＣＩ＝１）
１１２  輻輳予測無信号（ＣＩ＝０）
１１６  パケット読み出し信号
１１７  出力パケット
【図１】
2005311681.tif 000003
【図２】
2005311681.tif 000004
【図３】
2005311681.tif 000005
【図４】
2005311681.tif 000006
【図５】
2005311681.tif 000007
【図６】
2005311681.tif 000008
【図７】
2005311681.tif 000009
【図８】
2005311681.tif 000010
【図９】
2005311681.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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