JP2000332762A - セル送出管理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 等級別連鎖待ち行列を用いてＡＴＭスイッチ
を構成する場合、回路規模を抑え、処理を疑似化するこ
とで実用に適するセル送出管理装置を提供する。 【解決手段】 全伝送帯域を等比的に区切って複数の帯
域を定義し、各帯域毎に、複数のステップに区分された
連鎖待ち行列を対応させる。セルを連鎖待ち行列のいず
れかに登録する際には、登録するセルに加え、前順位、
後順位に蓄積されているセル各々のポインタを更新す
る。先頭ステップの先頭セルをプッシュする際には、先
頭セルの次に蓄積されているセルを、新たに先頭セルと
して指示した上で、先頭セルをプッシュする。連鎖待ち
行列の更新処理を行なう際には、各連鎖待ち行列の先頭
ステップと、次ステップとをマージし、それ以降のステ
ップについては、それぞれを１ステップずつシフトし、
さらに、最後尾のステップを空にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえばＡＴＭ
（Asynchronous Transfer Mode）通信網に適用される、
セル送出管理装置に関する。より詳細には、セル送出管
理に際して、重み付け制御方法である等級別連鎖待ち行
列を用いる上で、複数の等級別連鎖待ち行列に蓄積され
ているセルを効率的に管理する方法に関する。また、そ
のような管理方法を適用した装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＡＴＭネットワークでは、音声や映像、
データ通信など、様々のトラフィック特性を持つセル
を、個々の通信品質（サービス品質）を保証しつつ多重
化する必要がある。現在のＡＴＭネットワークでは、通
信品質クラスとしてＣＢＲ、ＶＢＲなど、いくつかのカ
テゴリーが定義されている。ＡＴＭスイッチでは、これ
らのクラスに応じて、フロー毎にセルスケジューリング
が必要になる。

【０００３】たとえば、代表的なセルスケジューリング
方式として、重み付けラウンドロビン（Weighted Round
Robin）、ＤＲＲ（Deficit Round Robin）、さらに、
ＶＣ毎にスケジューリングを行う方法など、多数提案さ
れている。

【０００４】一方で、ＡＴＭネットワークでの通信速度
（通信帯域）は高速化の一途をたどっており、ＡＴＭス
イッチも高速化／大規模化する傾向にある。このような
状況に対して、従来行われていたようなセルスケジュー
リング方式では、スイッチの高速化／大規模化に対応す
ることが困難になりつつある。そこで近年では、セルフ
ローが大規模化したとしても対応可能なアルゴリズムと
して、ＣＣＱ（Chained and Classfied Queue：等級別
連鎖待ち行列）が注目されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般的なＣＣＱセルス
ケジューリング方式は、セルを帯域値毎にクラス分け
し、それぞれのクラス毎に、セル送出時刻を算出したタ
イムテーブルを作成しする。個々のクラスは、このタイ
ムテーブルをもとにセルスケジューリングを行ない、最
後に、各クラス間で競合制御を行なって、どのクラスの
セルを送出するかを決定する方式である。

【０００６】ここで一般的なＣＣＱセルスケジューリン
グ方式では、帯域値毎に分けられた各々のクラスは、複
数のステップから構成されているものである。このステ
ップは、一般的にはＦＩＦＯメモリとして動作する。し
たがってＣＣＱセルスケジューリング方式では、マトリ
クス状に配置されたＦＩＦＯについて、それぞれのＦＩ
ＦＯ動作に加えて、指数的にずらしたタイミングで並列
的に連鎖動作させなければならない。

【０００７】しかし、実用的なＡＴＭスイッチを実現す
るためには、セルをクラス分けする等級、そして各々の
等級が有するステップとも、数十〜数百という規模にな
る。すなわち、膨大な数のＦＩＦＯが、マトリクス状に
配置されることになる。これらのＦＩＦＯを並列的に連
鎖動作させるのであるから、並列的な処理量が膨大なも
のとなる。

【０００８】よって、このような膨大な数のＦＩＦＯを
単に並列動作させるのでは、回路規模の問題で実現性が
低い。したがってこの発明は、問題となる処理を疑似化
する多重化メカニズムを適用し、実用に適するセル送出
管理方法およびセル送出管理装置を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
全伝送帯域を等比的に区切って複数の帯域を定義し、こ
れら定義された各帯域毎に、複数のステップに区分され
た連鎖待ち行列を対応させるとともに、コネクション
を、当該コネクションの帯域に応じて、その帯域に対応
付けられた連鎖待ち行列に登録して管理するセル送出管
理方法である。また、そのような方法でセル送出管理を
行なう装置である。

【００１０】この発明では、個々のセルを前記連鎖待ち
行列のいずれかに登録する際に、まず当該連鎖待ち行列
のいずれのステップに前記セルを登録するかを決定す
る。次いで、新たに登録するセルの前順位に蓄積されて
いるセル、新たに登録するセル、および新たに登録する
セルの後順位に蓄積されているセルについて、各々のポ
インタを更新する。最後に、新たに登録するセルが蓄積
されるステップの収容セル数を更新する。

【００１１】また、この発明では、連鎖待ち行列の先頭
ステップに蓄積されている先頭のセルについてプッシュ
要求が発生した場合には、先頭ステップについて、先頭
セルの次に蓄積されているセルを新たに先頭セルとして
指示し、プッシュ要求の発生した先頭セルをプッシュす
る。そして先頭ステップの収容セル数を更新する。

【００１２】また、この発明では、連鎖待ち行列の更新
処理を行なう場合には、先頭ステップの最後尾のセルを
指示するポインタを、前記次ステップの最後尾のセルを
指示するポインタに変更することで、連鎖待ち行列の先
頭ステップと、次ステップとをマージする。次いで、以
降のステップについて、それぞれを１ステップずつシフ
トする処理を行ない、最後に、最後尾のステップを空に
する。

【００１３】この発明の別の実施形態によれば、セル送
出管理は、複数の連鎖待ち行列の各々のステップに対応
して、各々のステップに蓄積されているセル数、各々の
ステップに蓄積されている先頭セルおよび最後尾セルを
指示するポインタを格納する記憶部を有する。この記憶
部は、前記複数の連鎖待ち行列の各々のステップに対応
して、マトリクス状に区分された複数の記憶領域を有す
る。

【００１４】そして、少なくとも複数の連鎖待ち行列の
各々の先頭ステップ以外のステップと、記憶部内の複数
の記憶領域とは、各連鎖待ち行列の更新タイミングをカ
ウントすることによって得られる値から求まる関係に従
い、１対１に対応する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施形態について説明する。まず図２に、この発
明の第１の実施形態によるセル送出管理装置のブロック
図を示す。セル送出管理装置１００には、複数のコネク
ションが接続されている。図２では、コネクションＡか
らコネクションＣまで、３本のコネクションが接続され
ている状態を示す。

【００１６】セル送出管理装置１００は、セル振分部１
０、等級別連鎖待ち行列２０、競合制御部３０、および
制御部４０を有する。前述したコネクションＡからコネ
クションＣまでの複数のコネクションは、セル送出管理
装置１００内のセル振分部１０に接続されている。等級
別連鎖待ち行列２０は、セル振分部１０の出力側に接続
されている。競合制御部３０は、等級別連鎖待ち行列２
０の出力側に接続されている。また、等級別連鎖待ち行
列２０内には、複数の等級別連鎖待ち行列が配置されて
いる。図２では、等級別連鎖待ち行列２１から２３ま
で、３の等級別連鎖待ち行列が配置されている例を示
す。

【００１７】各コネクションからセル送出管理装置１０
０に入力されるセルには、指数的な重み付けがされてい
る。各セルは、この指数的な重み付けごとに、複数の等
級のいずれかにクラス分けされる。それぞれの等級につ
いて、１以上の連鎖待ち行列が割り当てられる。図２に
示すセル送出管理装置１００では、セルが３つの等級に
クラス分けされ、各クラスに１つの、すなわち等級別連
鎖待ち行列２１ないし２３が対応して割り当てられてい
る。

【００１８】セル振分部１０は、各コネクションから入
力されてくるセルを、そのセルの重み付けに応じて、対
応する等級別連鎖待ち行列２１ないし２３のいずれかに
振り分ける。実際には、セル送出管理装置１００が受信
したセル自体が等級別連鎖待ち行列２１ないし２３に一
時蓄積されるのではなく、各セルの送出権（トークン）
が、等級別連鎖待ち行列２１ないし２３に一時蓄積され
る。

【００１９】制御部４０は、等級別連鎖待ち行列２０に
接続されており、等級別連鎖待ち行列２０内の各待ち行
列へのトークンの登録、更新などを制御する。各トーク
ンは、等級別連鎖待ち行列の更新毎にステップをシフト
され、最終的にセル送出への競合に参加することとな
る。すなわち、等級別連鎖待ち行列２１ないし２３の先
頭までシフトされたトークンは競合制御部３０における
競合制御に参加し、競合に勝ったトークンに対応するセ
ルが、最終的にセル送出管理装置１００から出力され
る。

【００２０】以下、各等級別連鎖待ち行列２１ないし２
３へのトークンの登録、更新動作について、図を用いて
詳しく説明する。まず図１には、等級別連鎖待ち行列２
１の詳細な構造が示されている。等級別連鎖待ち行列２
１、そして等級別連鎖待ち行列２２も、同様の構造を有
する。よって以下では、セル送出管理装置１００に入力
されたセルが等級別連鎖待ち行列２１に割り振られた場
合の、等級別連鎖待ち行列２１でのトークンの登録、更
新などの制御について説明する。なお、入力されたセル
をいずれの等級別連鎖待ち行列に割り振るかを決定する
アルゴリズムについては、この発明の主要なポイントで
はないので詳細は省略する。

【００２１】等級別連鎖待ち行列２１は、先頭ステップ
としてのステップ＃０、ステップ＃１、ステップ＃２、
ステップ＃３、および最後尾ステップとしてのステップ
＃４を有する。これらのステップは、各々がＦＩＦＯメ
モリとして動作する。

【００２２】各ステップにはそれぞれ複数のトークンが
蓄積されるが、各ステップには、トークンを収容してい
る数を保持する収容トークン数パラメータが設けられて
いる。各等級別連鎖待ち行列のすべてのステップは、さ
らに、それぞれが蓄積しているトークンの最初のもの、
および最後尾のものを特定するためのパラメーター（ポ
インタ値）を保持している。これらのパラメーターは、
各ステップ対応で設置されるレジスタに保持される。

【００２３】さらに、各等級別連鎖待ち行列に登録され
ているすべてのトークンは、自トークンの次のトークン
を指示するポインタを有している。

【００２４】図１では、各ステップが収容トークン数パ
ラメーターを格納するレジスタ、先頭トークンを示すパ
ラメーターを格納するレジスタ、ステップに蓄積されて
いる複数のトークン、そして最後尾トークンを示すパラ
メーターを格納するレジスタから構成されている様子
が、模式的に示されている。

【００２５】１．登録（レジスト）動作 新たなセルがセル送出管理装置１００に入力された場
合、そのセルに対応するトークンが、等級別連鎖待ち行
列２１内のいずれかのステップに登録される。なお、セ
ル(トークン)をいずれのステップに登録するかを決定す
るアルゴリズムについても、この発明の主要なポイント
ではないので、詳細は省略する。

【００２６】新たにトークンを登録する等級別連鎖待ち
行列、およびステップが決定した場合、制御部４０は、
以下のような制御を行なう。たとえば、新しいトークン
がステップ＃２に登録される場合の制御について説明す
る。

【００２７】制御部４０はまず、ステップ＃２に対し
て、新たに登録すべきトークンを与える。前述したよう
に各ステップはＦＩＦＯメモリとして動作するので、こ
のトークンはステップ＃２内では最後に蓄積される。

【００２８】したがって、ステップ＃２に新たなトーク
ンを登録する場合、ステップ＃２の最後尾のトークンの
位置を示すパラメーターの値を修正しなければならな
い。さらに、新たに登録されるトークンの前後において
トークンの順序が狂わないように、新たに登録されるト
ークンの前に蓄積されているトークン、新たに登録され
るトークン、そして新たに登録されるトークンの後に蓄
積されているトークンについて、自トークンの次のトー
クンを指示するポインタを変更しなければならない。

【００２９】具体的には、以下の手順でパラメーター、
およびポインタの値が修正される。すなわち制御部４０
は、まず、ステップ＃２に保持されている、ステップ＃
２の最後尾のトークンを指示するポインタ値を、新たに
登録するトークンを指示するポインタ値に書き換える
（ａ）。同時に、それまでステップ＃２に保持されてい
る最後尾であったトークンが有するポインタを、新たに
登録するトークンを指示するように変更する（ｂ）。

【００３０】そして、新たに登録するトークンが有する
ポインタを、ステップ＃３以降のステップであって、ト
ークンを１以上蓄積しているステップの、最初のトーク
ンを指示するように変更する（ｃ）。図１に示した例で
は、ステップ＃３がトークンを蓄積しているので、新た
に登録するトークンが有するポインタは、ステップ＃３
が蓄積する最初のトークンを指示するように変更され
る。

【００３１】制御部４０は最後に、新たなトークンを登
録したステップ＃２について、収容トークン数パラメー
タの値を１インクリメントする（ｄ）。以上の処理を行
なうことにより、ステップ＃２に新たなトークンが蓄積
され、各トークンの順序が新たに定義される。

【００３２】２．送出（プッシュ）動作 それぞれの等級別連鎖待ち行列の先頭ステップであるス
テップ＃０の先頭に位置するトークンは、競合制御部３
０での競合制御に参加する。競合制御部３０での競合に
勝ったトークンは、等級別連鎖待ち行列から送出（プッ
シュ）される。このプッシュされたトークンに対応する
セルが、セル送出管理装置１００から送出される。

【００３３】以下、等級別連鎖待ち行列２１内のステッ
プ＃０の先頭に蓄積されているトークンが競合に勝ち、
等級別連鎖待ち行列２１からプッシュされる場合の制御
について、図３を用いて説明する。

【００３４】制御部４０は、まず、先頭ステップである
ステップ＃０に保持されている、ステップ＃０の最初の
トークンを指示するポインタ値を、その最初のトークン
の次のトークンを指示するポインタ値に書き換える
（ａ）。次いで制御部４０は、ステップ＃０について、
収容トークン数パラメータの値を１デクリメントする
（ｂ）。以上の処理により、ステップ＃０からトークン
が１プッシュされる。

【００３５】３．更新（シフト）動作 それぞれの等級別連鎖待ち行列は、所定の頻度で更新さ
れる。この更新の頻度は、その等級別連鎖待ち行列が扱
う重み、待ち行列内に連鎖されているステップの数など
に依存する。等級別連鎖待ち行列２１について更新時刻
となった場合、制御部４０が行なう制御について、図４
を用いて説明する。

【００３６】制御部４０はまず、先頭ステップであるス
テップ＃０と、次のステップであるステップ＃１とのマ
ージを行なう。

【００３７】（ａ）ステップ＃０の最初のトークンの指
示 ステップ＃０にトークンが蓄積されていた場合、ステッ
プ＃０に保持されている、ステップ＃０の最初のトーク
ンを指示するポインタ値はそのまま（その最初のトーク
ンを指示するように）維持しておく。一方、ステップ＃
０になんらのトークンも蓄積されていなかった場合、ス
テップ＃０に保持されている、ステップ＃０の最初のト
ークンを指示するポインタ値を、ステップ＃１以降のス
テップであって、トークンを１以上蓄積しているステッ
プの最初のトークンを指示するように変更する。

【００３８】図４に示す例では、ステップ＃０にトーク
ンが蓄積されている。よって制御部４０は、ステップ＃
０の最初のトークンを指示するポインタ値を特に書き換
えることなく、ステップ＃０に保持されている最初のト
ークンを指示するようにそのまま維持する。

【００３９】（ｂ）ステップ＃０の最後尾のトークンの
指示 次に、ステップ＃０に保持されている、ステップ＃０の
最後尾のトークンを指示するポインタ値を、ステップ＃
１以降のステップであって、トークンを１以上蓄積して
いるステップの最後尾のトークンを指示するように変更
する。

【００４０】図４に示す例では、ステップ＃１にトーク
ンが蓄積されている。よって制御部４０は、ステップ＃
０の最後尾のトークンを指示するポインタ値を、ステッ
プ＃１に保持されている最後尾のトークンを指示するよ
うに変更する。

【００４１】（ｃ）先頭ステップの収容トークン数パラ
メーターの更新 制御部４０は最後に、ステップ＃０について、収容トー
クン数パラメータの値を更新する。すなわち、ステップ
＃０の収容トークン数パラメーターの値に、ステップ＃
１の収容トークン数パラメーターの値を加算し、これを
新たにステップ＃０の収容トークン数パラメーターの値
とする。以上の処理によって、ステップ＃１に蓄積され
ていたトークンが、以後はステップ＃０に蓄積されてい
るものとして扱われるようになる。

【００４２】制御部４０はさらに、ステップ＃２以降の
各ステップについて、一つ前のステップに移す処理を行
なう。すなわち、ステップ＃２が保持する、ステップ＃
２の先頭トークンへのポインタおよび最後尾トークンへ
のポインタ、そして収容トークン数パラメーターを、そ
れぞれステップ＃１の各パラメーターに上書きする
（ｄ）。同様にして、ステップ＃３の保持する各パラメ
ーターを、それぞれステップ＃２の各パラメーターに上
書きする（ｅ）。さらに同様にして、ステップ＃４の保
持する各パラメーターを、それぞれステップ＃３の各パ
ラメーターに上書きする（ｆ）。最後に、最後尾ステッ
プであるステップ＃４が保持する収容トークン数パラメ
ーターを０にリセットする（ｇ）。

【００４３】以上の処理により、ステップ＃０とステッ
プ＃１とがマージされ、ステップ＃２、ステップ＃３お
よびステップ＃４がそれぞれ一つ前のステップに移動
し、最後尾ステップであるステップ＃４が空になる。

【００４４】次に図５を用いて、複数の等級別連鎖待ち
行列の更新処理について説明する。たとえば、等級別連
鎖待ち行列２０として、図５（ａ）に示したように７等
級に区分された等級別連鎖待ち行列５１ないし５７が設
けられているとする。この場合、図５に示すように、各
等級の扱う重みは、指数的に区分されている。等級別連
鎖待ち行列５１ないし５７の具体的な構成は、図１に示
した等級別連鎖待ち行列２１と同様であるので、詳細に
ついては説明を省略する。

【００４５】また、各連鎖待ち行列の更新頻度は、等級
０の待ち行列については毎回更新されるものとし、等級
１の待ち行列については２回に１回、等級２の待ち行列
については４回に１回・・・と、等級が１下がるにつれ
て、更新頻度が半分になる。すなわち、ある待ち行列の
更新頻度は、その待ち行列が扱う重みの指数値に比例す
る。

【００４６】各待ち行列の更新頻度をこのように設定す
ると、各待ち行列の更新処理を多重化することができ
る。ここで図５（ｂ）を参照しながら説明すれば、等級
０の待ち行列の更新処理は、毎更新処理時に行なう。一
方で、等級１〜等級６までの待ち行列の更新処理は、時
分割的に多重化することができる。したがって、等級０
の待ち行列の更新処理と、それ以外の待ち行列の更新処
理と、２つの更新処理を並列に行なえば足り、設定され
ている等級の数だけ並列処理を行なう必要はない。

【００４７】以上説明したように、この第１の実施形態
では、等級別連鎖待ち行列を実現する上で、トークンの
登録、プッシュ、シフトなど、シリアルに発生する処理
の負担が従来の方法と殆ど変わらず、現実的な制御方法
を提供することができる。

【００４８】この実施形態によるシフト動作は、従来の
ＦＩＦＯやタイムテーブル方式に比べて、見かけの並列
処理量は大きいが、更新頻度を指数的に設定しているた
め、実際の並列処理数は２程度と、現実的なレベルの処
理量に抑えられる。

【００４９】次に、この発明の第２の実施形態について
説明する。第１の実施形態では、等級別連鎖待ち行列の
各ステップが保持する各種パラメーターを、各ステップ
対応で設けられたレジスタに格納していた。しかし第２
の実施形態では、各待ち行列の先頭ステップに関するパ
ラメーターはレジスタに格納し、以降の各ステップが保
持する各種パラメーターについて、半導体メモリなどの
記憶装置に格納する。

【００５０】すなわち、第２の実施形態では、図２に示
すセル送出管理装置１００の等級別連鎖待ち行列２０、
および制御部４０の構成が異なる。以下、その相違につ
いて説明する。

【００５１】第２の実施形態でも、第１の実施形態と同
様、等級別連鎖待ち行列２０は複数の等級別連鎖待ち行
列を有し、これらは、それぞれが複数のステップに区分
されている。ただし第２の実施形態では、各々の等級別
連鎖待ち行列の先頭ステップのみに、パラメーターを保
持するレジスタを設ける。そして、先頭ステップ以外の
ステップは、パラメーター保持用のレジスタを設けな
い、単にトークンを蓄積するＦＩＦＯメモリとして構成
する。

【００５２】以下に、各ステップのパラメーターを蓄積
するための構成を、図６を用いて説明する。すなわち図
６は、各ステップについてのパラメーターを蓄積する構
成を記憶部６０として表わした模式図である。この記憶
部６０は、記憶装置６１と、レジスタ６２とから構成さ
れる。

【００５３】記憶装置６１は、たとえば半導体メモリで
構成される。記憶装置６１は、セルがクラス分けされる
等級数、また各々の等級を構成するステップ数に応じ
て、マトリクス状に多数のステップ記憶領域が配置され
ている。

【００５４】ただし、記憶装置６１内に形成されるステ
ップ記憶領域は、セルがクラス分けされる等級数と、各
々の等級を構成するステップ数より１小さい数とで定義
される。たとえば、セルがクラス分けされる等級数が
７、各々の等級を構成するステップが９である場合、記
憶装置６１内には、７＊（９−１）＝５６のステップ記
憶領域が形成される。このように記憶装置６１に形成さ
れた各ステップ記憶領域＃１ないし＃８は、それぞれ、
各等級別連鎖待ち行列の先頭ステップ以外のステップに
ついて、収容トークン数パラメーター、それぞれが蓄積
しているトークンの最初のもの、および最後尾のものを
特定するためのパラメーター（ポインタ値）を格納す
る。

【００５５】一方、レジスタ６２は、等級別連鎖待ち行
列の数と同数のレジスタを有する。これらのレジスタ
は、各等級別連鎖待ち行列の先頭ステップに関するパラ
メーターを格納する。

【００５６】この状態を図示したのが図６である。まず
記憶装置６１には、等級＃０から等級＃６までの７等
級、かつ、ステップ記憶領域＃１からステップ記憶領域
＃８までの８ステップ分のステップ記憶領域が形成され
ているのが理解されるであろう。そしてレジスタ６２に
は、等級別連鎖待ち行列の数と同数の、レジスタ６２０
からレジスタ６２６が配置されているのが理解されるで
あろう。

【００５７】この第２の実施形態では、制御部４０は、
各ステップのパラメーターを更新する処理をシリアルに
行なう。以下、具体的な処理について説明する。

【００５８】制御部４０は、内部時計としてタイムスロ
ットカウンタ（ＴＳＣ：図示せず）を有する。ＴＳＣ
は、システムが管理する現在時刻をカウントし、そのカ
ウント値を制御部４０に与える。制御部４０は、このＴ
ＳＣから取得したカウント値から、ステップスライド係
数を算出する。ステップスライド係数は、時間の関数で
あり、制御部４０は、ステップスライド係数に基づい
て、先頭ステップ以外のステップについてのパラメータ
ーを格納するステップ記憶領域を決定する。

【００５９】すなわち第２の実施形態では、先頭以外の
各ステップと、ステップに関するパラメーターを格納す
るステップ記憶領域とは、固定的に対応しているのでは
なく、時間の関数によって定められる動的な対応関係に
ある。換言すれば、先頭以外の各ステップと、記憶装置
６１内のステップ記憶領域とは、時間の関数によって動
的に、しかし１対１に対応付けられる。ここで、あるス
テップ記憶領域と、記憶部６０上のアドレスとが１対１
に対応していれば、両者間の具体的な対応関係は問わな
い。

【００６０】この結果、制御部４０は、（たとえば）ス
テップ＃３についてのパラメーターを参照しようとする
場合、ある時点ではステップ記憶領域＃４を参照する
が、次の時点では同じステップ＃３についてのパラメー
ターを参照するためにステップ記憶領域＃５を参照する
ということになる。あるいは、同じステップ記憶領域＃
４を、ある時点ではステップ＃３についてのパラメータ
ーとして参照し、次の時点ではステップ＃２についての
パラメーターとして参照するということになる。以下、
第２の実施形態でのトークンの登録、プッシュ、および
更新処理について、等級０を例にとって説明する。

【００６１】１．登録（レジスト）動作 新たなトークンを、ある等級のあるステップに登録する
要求は、基本的にはシリアルに発生する。セル送出管理
装置１００がセルを受信した場合、制御部４０は、この
セル（に対応するトークン）を、いずれのステップに登
録すべきかを決定する。ここで、新たなトークンを先頭
ステップに登録すべきと判断した場合、制御部４０は、
レジスタ６２０に、各種パラメーターを書き込む。

【００６２】一方、新たなトークンを先頭ステップ以外
に登録すべきと判断した場合、制御部４０は、ＴＳＣを
参照してカウント値を取得し、ステップスライド係数を
算出する。次いで制御部４０は、ステップスライド係数
に基づいて、その時点における当該ステップのパラメー
ターを格納すべきステップ記憶領域を選定する。

【００６３】ここで、トークンを登録する際の処理は、
第１の実施形態について述べたと同様であるので、詳細
は省略する。制御部４０は、こうして当該ステップ（ト
ークンを登録するステップ）に対応するレジスタ６２０
あるいはステップ記憶領域にアクセスし、各種パラメー
ターを書き込む。

【００６４】２．送出（プッシュ）動作 競合制御に勝ったトークンをプッシュする要求も、基本
的にはシリアルな事象として発生する。ただしトークン
のプッシュは、必ず先頭ステップから行われる。したが
ってトークンのプッシュ動作については、第１の実施形
態と同様にして、レジスタ６２０に保持されているパラ
メーターを書き換える。

【００６５】３．更新（シフト）動作 この動作も、基本的な処理は第１の実施形態で説明した
と同様である。すなわち、各等級別連鎖待ち行列の更新
動作は、大別して、（１）先頭ステップと次ステップと
のマージ、（２）それ以降のステップを、各々一つ前に
移す、（３）最後尾ステップを空にするという３段階の
処理から構成される。

【００６６】このうち、（１）先頭ステップと次ステッ
プとのマージは、次のように行なう。すなわち制御部４
０は、ＴＳＣの値を取得してステップスライド係数を算
出し、このステップスライド係数から、その時点での次
ステップのパラメーターを保持しているステップ記憶領
域を選定する。

【００６７】ステップ＃０にトークンが蓄積されていた
場合、制御部４０は、レジスタ６２０に保持されてい
る、ステップ＃０の最初のトークンを指示するポインタ
値はそのまま（その最初のトークンを指示するように）
維持しておく。

【００６８】一方、ステップ＃０になんらのトークンも
蓄積されていなかった場合、制御部４０は、ステップス
ライド係数から選定された、ステップ＃１のパラメータ
ーを保持しているステップ記憶領域にアクセスする。こ
のステップ記憶領域に格納されている収容トークン数パ
ラメーターから、ステップ＃１にトークンが格納されて
いると判断された場合、制御部４０は先頭ステップとス
テップ＃１とのマージを行なう。すなわち制御部４０
は、レジスタ６２０に保持されている、ステップ＃０の
最初のトークンを指示するポインタ値を、このステップ
記憶領域に格納されている最初のトークンを指示するポ
インタ値で更新する。

【００６９】もし、ステップ＃１内にトークンが蓄積さ
れていないと判断された場合、制御部４０は、ステップ
スライド係数からさらに次のステップ（この場合、ステ
ップ＃２）のパラメーターを格納しているステップ記憶
領域を選定し、上記の動作を繰り返す。

【００７０】以下、同様にして、レジスタ６２０に保持
されている、ステップ＃０の最後尾のトークンを指示す
るポインタ値を、次ステップに対応するステップ記憶領
域から読み出した、そのステップの最後尾のトークンを
指示するパラメーターに更新する。これで、等級０待ち
行列の先頭ステップの、最後尾のトークンが指示された
ことになる。

【００７１】制御部４０はさらに、レジスタ６２０の収
容トークン数パラメーターの値を修正する。これで、先
頭ステップと次ステップとのマージが行われたことにな
る。

【００７２】制御部４０はさらに、（２）以降の各ステ
ップについて、一つ前のステップに移す処理を行なう。
この処理は、第１の実施形態のように各ステップ対応で
レジスタが設けられている構成では、個々のレジスタの
内容を読み出し、前のステップに対応するレジスタの値
を更新していく処理が必要であった。しかし第２の実施
形態では、実際には何らの処理も行なわない。

【００７３】制御部４０は最後に、（３）最後尾ステッ
プを空にする処理を行なう。すなわち制御部４０は、ス
テップスライド係数から最後尾のステップのパラメータ
ーを格納しているステップ記憶領域を選定し、この記憶
領域に保持されている収容トークン数パラメーターを０
にリセットする。

【００７４】以上の処理により、先頭ステップと次ステ
ップとがマージされ、それ以降のステップがそれぞれ一
つ前のステップに移動し、最後尾ステップが空になる。

【００７５】ここで、上記（２）の”それ以降のステッ
プを、各々一つ前に移す”処理については、実際には何
らの処理も行なわなかった。しかし、一つの等級別連鎖
待ち行列についての更新動作が終了し、次の更新動作を
行なう場合、制御部４０は、再度ステップスライド係数
を算出し、該当するステップ記憶領域を選定する。この
時、時間の関数であるステップスライド係数により、前
回の更新動作時と今回の更新動作時とでは、参照するス
テップ記憶領域が変化している。

【００７６】この結果、たとえば前回の更新動作時に、
ステップ＃３についてのパラメーターをステップ＃２に
移す動作をしたとすれば、実際にパラメーターが格納さ
れているステップ記憶領域は同一でも、制御部４０から
みた場合、前回にはステップ＃３のパラメーターを参照
するためにアクセスしていたステップ記憶領域＃４を、
今回はステップ＃２のパラメーターを参照するためにア
クセスする。したがって、記憶装置６１内の書き換えを
行なわなくとも、ステップのパラメーターが更新された
と同様の結果が得られる。

【００７７】以上説明したように、この第２の実施形態
では、特にステップの更新動作の際、現実にメモリアク
セスを行なう処理を低減することができる。この結果、
処理量を増やすことなく、それぞれの連鎖待ち行列のス
テップ数を大きくすることができる。ステップ数を大き
くすることは、セル重み付けの精度をより細かくするこ
とになる。

【００７８】なお、上記の説明では、各等級別連鎖待ち
行列の先頭ステップに関する情報を記憶するための構成
としてレジスタを用いた例について説明した。しかし、
先頭ステップについても、他の（それ以降の）ステップ
と同様に、記憶装置６１内に形成されたステップ記憶領
域に情報を格納しても良い。

【００７９】さらに、記憶装置６１に形成されているス
テップ記憶領域の数は、各々の等級を構成するステップ
数よりも多く設けても良い。たとえば各々の連鎖待ち行
列が９ステップに区分されている場合、記憶装置６１に
は９よりも多い１０ステップ分のステップ記憶領域を設
けても良い。このような場合でも、待ち行列の各ステッ
プとステップ記憶領域とが、ステップスライド係数によ
って１対１に対応されるようになっていればよい。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のセル送
出管理方法により、並列に行なう処理量をほとんど増大
させずに、より実際的なセル送出管理方法が実現され
る。また、処理量を増やすことなく、セル重み付けの精
度をより細かくすることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態による等級別連鎖待ち行列への
トークンの登録処理を示す図である。

【図２】この発明のセル送出管理装置のブロック図であ
る。

【図３】第１の実施形態による、等級別連鎖待ち行列へ
のトークンのプッシュ処理を示す図である。

【図４】第１の実施形態による、等級別連鎖待ち行列の
更新処理を示す図である。

【図５】第１の実施形態による、複数の等級別連鎖待ち
行列の更新処理について説明する図である。

【図６】第２の実施形態による記憶部の構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０・・・・セル振分部 ２０、２１、２２、２３・・・・等級別連鎖待ち行列 ３０・・・・競合制御部 ４０・・・・制御部 ５１〜５７・・・・等級別連鎖待ち行列 ６０・・・・記憶部 １００・・・セル送出管理装置

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全伝送帯域を等比的に区切って複数の帯
   域を定義し、これら定義された各帯域毎に、複数のステ
   ップに区分された連鎖待ち行列を対応させるとともに、 コネクションを、当該コネクションの帯域に応じて、そ
   の帯域に対応付けられた前記連鎖待ち行列に登録して管
   理するセル送出管理方法であって、 個々のセルを前記連鎖待ち行列のいずれかに登録する際
   に、 当該連鎖待ち行列のいずれのステップに前記セルを登録
   するかを決定する処理と、 前記登録するセルの前順位に蓄積されているセルのポイ
   ンタ、前記登録するセルのポインタ、および前記登録す
   るセルの後順位に蓄積されているセル各々のポインタを
   更新する処理と、 前記登録するセルが蓄積されるステップの収容セル数を
   更新する処理とを行なうことを特徴とするセル送出管理
   方法。
2. 【請求項２】 全伝送帯域を等比的に区切って複数の帯
   域を定義し、これら定義された各帯域毎に、複数のステ
   ップに区分された連鎖待ち行列を対応させるとともに、 コネクションを、当該コネクションの帯域に応じて、そ
   の帯域に対応付けられた前記連鎖待ち行列に登録して管
   理するセル送出管理方法であって、 前記連鎖待ち行列の先頭ステップに蓄積されている先頭
   のセルについてプッシュ要求が発生した場合に、 前記先頭ステップについて、前記プッシュ要求の発生し
   た前記先頭セルの次に蓄積されているセルを、新たに先
   頭セルとして指示する処理と、 前記先頭ステップについて、前記プッシュ要求の発生し
   た前記先頭セルをプッシュする処理と、 前記先頭ステップの収容セル数を更新する処理とを行な
   うことを特徴とするセル送出管理方法。
3. 【請求項３】 全伝送帯域を等比的に区切って複数の帯
   域を定義し、これら定義された各帯域毎に、複数のステ
   ップに区分された連鎖待ち行列を対応させるとともに、 コネクションを、当該コネクションの帯域に応じて、そ
   の帯域に対応付けられた前記連鎖待ち行列に登録して管
   理するセル送出管理方法であって、 前記連鎖待ち行列の更新処理を行なう場合に、 前記連鎖待ち行列の先頭ステップと、次ステップとをマ
   ージする処理と、 以降のステップについて、それぞれを１ステップずつシ
   フトする処理と、 さらに、最後尾のステップを空にする処理とを行なうこ
   とを特徴とするセル送出管理方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のセル送出管理方法であ
   って、 前記マージ処理では、前記先頭ステップの最後尾のセル
   を指示するポインタを、前記次ステップの最後尾のセル
   を指示するポインタに変更する処理を行ない、 前記シフト処理では、前記シフト処理の対象となる各ス
   テップに関するパラメーターを、それぞれ前ステップに
   関するパラメーターとして更新する処理を行ない、 前記空にする処理では、前記最後尾のステップの収容セ
   ル数をリセットする処理を行なうことを特徴とするセル
   送出管理方法。
5. 【請求項５】 全伝送帯域を等比的に区切って定義され
   た複数の帯域の各々に対応付けられた、各々が複数のス
   テップに区分された複数の連鎖待ち行列を有し、 コネクションを、当該コネクションの帯域に応じて、そ
   の帯域に対応付けられた前記複数の連鎖待ち行列のいず
   れかに登録して管理するセル送出管理装置であって、 前記連鎖待ち行列の各々のステップは、そのステップに
   蓄積されているセル数を格納する記憶部と、そのステッ
   プに蓄積されている先頭セルおよび最後尾セルを指示す
   るポインタを格納する記憶部とを有し、 前記セル送出管理装置は、個々のセルを前記連鎖待ち行
   列のいずれかに登録する際に、前記登録するセルの前順
   位に蓄積されているセルのポインタ、前記登録するセル
   のポインタ、および前記登録するセルの後順位に蓄積さ
   れているセルのポインタを更新する手段と、 前記登録するセルが蓄積されるステップの収容セル数を
   更新する手段とを有することを特徴とするセル送出管理
   装置。
6. 【請求項６】 全伝送帯域を等比的に区切って定義され
   た複数の帯域の各々に対応付けられた、各々が複数のス
   テップに区分された複数の連鎖待ち行列を有し、 コネクションを、当該コネクションの帯域に応じて、そ
   の帯域に対応付けられた前記複数の連鎖待ち行列のいず
   れかに登録して管理するセル送出管理装置であって、 前記連鎖待ち行列の各々のステップは、そのステップに
   蓄積されているセル数を格納する記憶部と、そのステッ
   プに蓄積されている先頭セルおよび最後尾セルを指示す
   るポインタを格納する記憶部とを有し、 前記セル送出管理装置は、前記複数の連鎖待ち行列の先
   頭ステップについてセルのプッシュ動作を行なう際に、 前記先頭ステップについて、前記プッシュ要求の発生し
   た前記先頭セルの次に蓄積されているセルを、新たに先
   頭セルとして指示する手段と、 前記先頭ステップについて、前記プッシュ要求の発生し
   た前記先頭セルをプッシュする手段と、 前記先頭ステップの収容セル数を更新する手段とを有す
   ることを特徴とするセル送出管理装置。
7. 【請求項７】 全伝送帯域を等比的に区切って定義され
   た複数の帯域の各々に対応付けられた、各々が複数のス
   テップに区分された複数の連鎖待ち行列を有し、 コネクションを、当該コネクションの帯域に応じて、そ
   の帯域に対応付けられた前記複数の連鎖待ち行列のいず
   れかに登録して管理するセル送出管理装置であって、 前記連鎖待ち行列の各々のステップは、そのステップに
   蓄積されているセル数を格納する記憶部と、そのステッ
   プに蓄積されている先頭セルおよび最後尾セルを指示す
   るポインタを格納する記憶部とを有し、 前記セル送出管理装置は、前記連鎖待ち行列の更新処理
   を行なう場合に、 前記先頭ステップの最後尾のセルを指示するポインタ
   を、前記次ステップの最後尾のセルを指示するポインタ
   に変更するマージ手段と、 以降のステップについて、前記シフト処理の対象となる
   各ステップに関するパラメーターを、それぞれ前ステッ
   プに関するパラメーターとして更新するシフト手段と、 前記最後尾のステップの収容セル数をリセットするリセ
   ット手段とを有することを特徴とするセル送出管理装
   置。
8. 【請求項８】 全伝送帯域を等比的に区切って定義され
   た複数の帯域の各々に対応付けられた、各々が複数のス
   テップに区分された複数の連鎖待ち行列を有し、 コネクションを、当該コネクションの帯域に応じて、そ
   の帯域に対応付けられた前記複数の連鎖待ち行列のいず
   れかに登録して管理するセル送出管理装置であって、 前記複数の連鎖待ち行列の各々のステップに対応して、
   各々のステップに蓄積されているセル数、各々のステッ
   プに蓄積されている先頭セルおよび最後尾セルを指示す
   るポインタを格納する記憶部とを有し、 前記記憶部は、前記複数の連鎖待ち行列の各々のステッ
   プに対応して、マトリクス状に区分された複数の記憶領
   域を有することを特徴とするセル送出管理装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のセル送出管理装置であ
   って、 前記記憶部は、前記複数の連鎖待ち行列の各々の先頭ス
   テップに対応して、それらの先頭ステップに蓄積されて
   いるセル数、各々のステップに蓄積されている先頭セル
   および最後尾セルを指示するポインタを格納する複数の
   レジスタと、 前記複数の連鎖待ち行列の各々の先頭ステップ以外のス
   テップに対応して、それらの先頭ステップに蓄積されて
   いるセル数、各々のステップに蓄積されている先頭セル
   および最後尾セルを指示するポインタを格納する記憶装
   置とを有し、 前記記憶装置は、前記複数の連鎖待ち行列の各々の先頭
   ステップ以外のステップに対応して、マトリクス状に区
   分された複数の記憶領域を有することを特徴とするセル
   送出管理装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載のセル送出管理装置で
    あって、 前記複数の連鎖待ち行列の各々の先頭ステップ以外のス
    テップと、前記記憶装置内の複数の記憶領域とは、前記
    複数の連鎖待ち行列の更新タイミングをカウントするこ
    とによって得られる値から求まる関係に従い、１対１に
    対応することを特徴とするセル送出管理装置。