ATM網において輻輳が生じた場合、早急に対応してセル廃棄を無くし、スルー プットを最大にするような輻輳制御を行う必要がある。ATM層の上位層である トランスポート層、例えばTCPにおいては、1セルのみの廃棄でも、そのセルの 属するセグメント全体が無効なデータとなり再送しなければならないからであ る。輻輳ノードからソースへの輻輳通知の遅延及び効果的でない輻輳制御アル ゴリズムの利用は、輻輳解消の遅れにつながり、結果としてスループット特性 が劣化する。そのため、輻輳通知方式及び輻輳制御方式を検討することは重要 である。しかしながら、様々な輻輳通知及び輻輳制御の方式が提案されている にも関わらず、それらの定量的な性能比較、とくに、高速・広帯域網に適用可 能かという観点からの調査は極めて少なかった。本研究では、輻輳通知方式及 び輻輳制御方式がスループット／セル廃棄特性に及ぼす影響についてシミュレー ションによって明らかにする。 広域ネットワークにおいては、受信側からソースへ戻される Resource Management (RM)セルを利用して輻輳通知を行なう Backward RM (BRM) 方式を 適用した場合、ソースの状態に関する情報の不一致 (the information inconsistency problem) が生じ、ネットワークパフォーマンスが劣化する と考えられていた。しかし、輻輳制御アルゴリズムとして Enhanced Proportional Rate Control Algorithm (EPRCA) を利用すると、上記の情報の 不一致がネットワークパフォーマンスに影響を与えないことがわかった。本論 文ではシミュレーション及び論理的な説明によりこのことを示す。さらに、輻 輳通知に BRM セルを利用することでネットワークパフォーマンスが大幅に向 上し、スループットが95\%程度得られる事がわかった。また、輻輳度合や、公 平性の面から各輻輳通知方式を検討し、その性質についても言及する。 本論文ではまた、End-to-End 及び Segment-to-Segment 輻輳制御方式の性能 比較を示す。

キーワード： ATM, ABR, EPRCA, 輻輳制御, 輻輳通知

Quick congestion relief is very important at the ATM layer for minimum cell loss and optimal utilization of expensive physical links. Note that a very small cell loss at the ATM layer may cause heavy data loss at upper layers like segments of data in TCP. Delay in congestion notification to sources and an inefficient congestion control algorithm may cause slow congestion relief, which may, in turn, result in throughput degradation and cell loss. In this regard, we investigate various congestion control and congestion notification schemes. We have found that so far there has not been available any clear performance comparison of congestion control and congestion notification schemes particularly for long haul networks. In this document we will present our results obtained through extensive simulations regarding impact of various congestion notification schemes on throughput and cell loss performance of the network. Moreover, it is assumed by researchers that the information inconsistency problem might affect network performance, if the congestion notification is given in the Backward Resource Management (BRM) cells, particularly for the long haul networks. We will establish in this thesis that the information inconsistency problem does not affect the network performance when Enhanced Proportional Rate Control Algorithm (EPRCA) is used as the congestion control algorithm. We will show that the use of BRM cells for congestion notification in fact leads to substantial gain in network performance and can achieve as high as 95\% of link utilization in the network considered in this document. This document will also present the performance comparison between the two basic schemes of congestion control, that is, the End-to-End control and the Segment-to-Segment Control.

Keywords: ATM, ABR, Traffic Control, Congestion Control. Congestion Notification