JP2001094565A

JP2001094565A - データ送出回路

Info

Publication number: JP2001094565A
Application number: JP27183199A
Authority: JP
Inventors: Manabu Yoshino; 學吉野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2001-04-06
Anticipated expiration: 2019-09-27
Also published as: JP3602750B2

Abstract

(57)【要約】【課題】伝送帯域を有効に利用できるデータ送出回路
を提供する。【解決手段】複数のコネクションを収容し受信する送
出許可に相当する帯域のデータを送出するデータ送出回
路であり、受信する全送出許可に対応する帯域である総
合帯域を単一又は複数のコネクション単位で構成される
コネクション群毎に割当て、コネクション群毎に割当て
られた群帯域をコネクション群に属するコネクションに
割当て、コネクション群に属するコネクションに送出す
べきデータが存在しない場合は、そのコネクション群の
余剰帯域を他のコネクション群に再分配する。更に、特
定のコネクションに対して送出抑止を指示するための送
出抑止指示を受信し、その抑止指示により指示された抑
止対象コネクションの送出を抑止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出力先の装置によ
り送出許可を受けるデータ送出回路に関する。特にパッ
シブオプティカルネットワークのオプティカルネットワ
ークユニットのデータ送出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のデータ送出回路では、送出許可の
みに従ってデータを送出している。そのため、複数のコ
ネクションを収容し、コネクション単位ではなくデータ
送出回路単位で送出許可を受信するデータ送出回路の場
合、複数のコネクションのうちの一部が伝送先の回路で
輻輳しデータが廃棄される場合であっても、データ送出
回路は、輻輳状況に無関係に与えられた送出許可を輻輳
コネクションに割当てデータを送出するために、送出先
で廃棄が発生することがあった。このように、従来の回
路では、送出許可を効率的に使用することができず、特
に複数のデータ送出回路で限られた帯域を付与された単
一方路を共用する場合に、方路帯域の利用効率低下の問
題が発生する。

【０００３】このような複数のコネクションを収容し、
且つコネクション単位ではなくデータ送出回路単位で送
出許可を受信し、且つ複数のデータ送出回路で単一方路
を共用する例として、ＩＴＵの勧告Ｇ983.1 及びＧ983.
2 で規定されるパッシブオプティカルネットワーク（Ｐ
ＯＮ）を構成するオプティカルネットワークターミネー
ション（ＯＮＴ）がある。

【０００４】また、この問題は、ＡＴＭ ForumのTraffi
c Management Specification 4.1に記載があるギャラン
ティードフレームレート（ＧＦＲ）サービスクラスのコ
ネクションを収容する場合に顕著となる。ＧＦＲでは、
伝送が保証されている帯域ミニマムセルレート（ＭＣ
Ｒ）を有し、ＭＣＲを超過する帯域分のデータについて
は伝送が保証されていないが、伝送が許容される場合が
ある。

【０００５】図１はＧＦＲを収容した場合に帯域の使用
効率が劣化する例を示す図である。データ送出回路１は
二つのＧＦＲコネクション２、３を収容し、両コネクシ
ョンに対して単一の送出許可を受信する。コネクション
２、３に属するデータは、送出許可に対応する総合帯域
４を用いて、それぞれ対応するバッファメモリー５、６
から、ＭＣＲ比等に対応する重みであるウエイトに応じ
て送出帯域を割当てるウエイテッドラウンドロビン（Ｗ
ＲＲ）送出手段７を通して送出される。送出された両コ
ネクションのデータは、伝送先の回路８でそれぞれ異な
るコネクションと帯域を共用する異なる出力方路で伝送
されるが、それぞれの出力方路での輻輳状況によりＭＣ
Ｒ以上の帯域が廃棄される可能性がある。そのため、送
出先の後段の伝送装置８において、データ送出回路１が
収容する一方のコネクション、即ちコネクション３のデ
ータが廃棄され、他のコネクション２は廃棄されず出力
方路に余剰帯域が存在する状況においても、データ送出
回路１はその輻輳状態を認識することができず、両コネ
クション２及び３のデータを公平に送出するため、デー
タ送出回路１が受信している送出許可に対応する総合帯
域を有効に利用することができない。

【０００６】上記では、単一のデータ送出回路で無効帯
域が発生することを示した。しかし、複数のデータ送出
回路で単一方路の限られた帯域を共用する場合は、他の
データ送出回路に対する影響も無視できない。

【０００７】また、送出帯域を抑止する方法として、ア
ベイラブルビットレート（ＡＢＲ）サービスクラスで
は、送出抑止又は送出許可を実施するリソースマネージ
メント（ＲＭ）セルを用いる方法がある。しかしながら
この場合は、個別のバーチャルチャネル（ＶＣ）を有す
るコネクション毎に送出を抑止することは可能である
が、異なるバーチャルパス（ＶＰ）に属する複数のＶＣ
にマッピングされたコネクション又はコネクション群の
帯域の合計を抑止することはできない。このことは、各
データ送出回路毎に許可された帯域しか利用することが
できないＰＯＮシステムでは利用不可能であることを意
味する。更に、コネクション間で空いている余剰帯域を
有効利用することができない。

【０００８】また、或るコネクション群に余剰帯域が発
生した場合に他のコネクション群に帯域を与える方法と
して、各コネクション群を優先度の異なる優先クラスと
して設定し、優先クラスの余剰帯域を優先度の劣るクラ
スに属するコネクションに割当てる方法が存在する。こ
の場合、コネクション間の帯域割当てにおける優先度に
優劣を付けなければならず、コネクション群が同等のク
ラスでは実施不可能であるという問題があり、また、優
先度の高いコネクション群のデータが多い場合は低優先
のコネクション群はデータを送信することが不可能にな
るという問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の問題点に鑑み、伝送帯域を有効に利用することができ
るデータ送出回路を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のデータ送出回路
は、上記の目的を達成するため、複数のコネクションを
収容し受信する送出許可に相当する帯域のデータを送出
するデータ送出回路において、受信する全送出許可に対
応する帯域である総合帯域を単一又は複数のコネクショ
ン単位で構成されるコネクション群毎に割当て、該コネ
クション群毎に割当てられた群帯域を該コネクション群
に属するコネクションに割当て、該コネクション群に属
するコネクションに送出すべきデータが存在しない場合
は、該コネクション群の余剰帯域を他のコネクション群
に再分配する構成を具えることを特徴とする。

【００１１】更に、本発明のデータ送出回路は、特定の
コネクションに対して送出抑止を指示するための送出抑
止指示を受信する抑止指示受信手段、及びその抑止指示
受信手段により受信された送出抑止指示により抑止対象
コネクションとして指示されたコネクションの送出を抑
止する抑止手段を具えることが望ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明のデータ送出回路の実
施例を説明する。

【００１３】〔第１実施例〕図２は、本発明のデータ送
出回路の第１実施例の構成及びそれを応用した場合にお
ける帯域の有効利用動作例を示す図である。この構成に
おいては、データ送出回路11は複数のコネクション12及
び13を収容し、収容されたコネクション全体に対して総
合帯域14が割当てられている。この帯域割当ては、例え
ばＩＴＵのＧ983.1 に示されるＯＮＴの場合において
は、各ＯＮＴに対する帯域割当てを通知する情報領域を
有するＰＬＯＡＭセルに記載する総合帯域を動的に変更
することにより、動的に総合帯域を変更することができ
るが、この実施例においては、静的に、一定帯域をＯＮ
Ｔに対して割当てているものとする。

【００１４】このように割当てられている帯域を公平に
コネクション間に分配するために、収容するコネクショ
ンに予め割当てられている重み付けに比例する帯域を割
当てるＷＲＲ又はコネクション間の帯域割当てまでの待
ち時間を平準化するウエイテッドフェアキューイング
（ＷＦＱ）等の帯域割当手段を用いる必要がある。この
実施例ではＷＲＲ送出手段17を用いて説明する。更に、
割当抑止手段21及び抑止指示受信手段22が具えられてい
る。抑止指示受信手段22は、他の回路から特定コネクシ
ョンに対する送出を抑止する送出抑止指示を受信する。
割当抑止手段21は、抑止指示受信手段22により受信され
た抑止指示に従って帯域割当ての抑止対象コネクション
に対する割当抑止を行う。

【００１５】ＷＲＲ送出手段17は、コネクション毎のセ
ルの有無を識別するセル有無識別手段のコネクション別
セル情報と、コネクション毎の重み付けに比例したウエ
イトに相当する情報量を読出しているか否かを識別する
ウエイト分未読出識別手段のウエイト分未読出情報とを
用い、セル有無識別手段のセル有情報とウエイト分未読
出識別手段の未読出情報とのＡＮＤがとれるコネクショ
ンのセルを読出す形で帯域を割当てる。従って、ＷＲＲ
送出手段17に対する割当抑止の方法として、割当抑止手
段21は、セル有情報又はウエイト分未読出情報のいずれ
か又は両者をネガティブとすることによりデータの送出
を抑止することができる。なお、コネクション毎に保証
帯域が設定されている場合は、コネクション毎に設定さ
れた保証帯域を超過する帯域の送出抑止を実施する。

【００１６】割当抑止指示の通知の方法として、専用の
セル又は通知用に設定した領域を用いることができる。
この実施例では、抑止指示を送出先である伝送先の回路
18の方路別輻輳観測手段23から受信する。送出先18の方
路別輻輳観測手段23では、各コネクションが収容される
方路での輻輳状態を観測し、輻輳が発生している場合は
割当てを抑止する割当抑止指示を通知する。即ち、例え
ばコネクション13が属する方路が輻輳している場合、輻
輳情報に従ってデータ送出回路１に送出抑止指示を送出
し、その送出抑止指示に従ってコネクション13の送出抑
止を実施するので、従来のように送出後に廃棄される分
のコネクション13のデータを送出せずに、コネクション
12のデータを送出できるため、帯域を有効に利用するこ
とができる。なお、方路別輻輳観測手段23は、過去一定
時間に抑止対象コネクションと、そのコネクションと方
路を共用するコネクションとが送出し、伝送先の回路18
に到着したデータの合計帯域に応じて輻輳を通知する。
過去一定時間の合計帯域は、カウンタによる到着データ
量の計測、バッファに残存しているセル量の計測等によ
り観測する。

【００１７】なお、この実施例におけるコネクション
は、ＡＴＭで用いる単一のＶＰ或いはＶＣ又は複数のＶ
ＰをまとめたＶＰ群或いは複数のＶＣをまとめたＶＣ群
であってもよい。また、この実施例における方路は、物
理的な方路でもよく、物理的な方路を分割しその分割し
た帯域を仮想的な方路として扱うネットワークバーチャ
ルパス（ＮＶＰ）であってもよい。

【００１８】〔第２実施例〕この実施例においては、コ
ネクション毎に帯域が割当てられている場合に、使用し
ない割当許可帯域をコネクション間で融通する手段を具
える。図３はこの実施例を示す図である。単純化のため
に、データ送出回路30は、固定的に割当てられている割
当帯域34以外の帯域を利用しないコンスタントビットレ
ート（ＣＢＲ）コネクション31と、割当帯域35及びコネ
クション31の割当帯域34が使用可能な場合にその割当帯
域34内のコネクション31が使用しない空き帯域を公平に
分配するＧＦＲコネクション32及び33からなるコネクシ
ョン群とを収容するものとする。データ送出回路30の総
合帯域は割当帯域34と割当帯域35との和である。

【００１９】データ送出回路30は、未使用帯域割当識別
手段38、ＷＲＲ送出手段39、割当抑止手段40及び抑止指
示受信手段41を具える。未使用帯域割当識別手段38は、
コネクション31の未使用帯域割当てを識別する。ＷＲＲ
送出手段39は、この未使用帯域割当識別手段38により識
別されたコネクション31の未使用帯域の割当て、及び元
来コネクション32及び33に割当てられていた帯域割当て
に従ってコネクション32及び33に帯域の割当てを行う。
抑止指示受信手段41は、伝送先の回路50の方路別輻輳観
測手段51から各コネクションに対する割当抑止指示を受
信する。割当抑止手段40は、抑止指示受信手段41により
受信された抑止指示に基づいて各コネクションの割当て
を抑止する。

【００２０】上記では、ＣＢＲ及びＧＦＲの組合せを用
いて説明したが、コネクション31は保証帯域のないアン
スペシファイドビットレート（ＵＢＲ）コネクションと
して、それぞれのコネクション個別に割当てた帯域を相
互に融通することが可能である点が、従来の優先度別の
クラスを構成し優先度の上位のクラスから順に帯域を割
当てるクラス別バッファによるデータ送出回路とは異な
る。

【００２１】このように、この実施例によれば、ＡＴＭ
の異なるサービスクラスを収容することができる。ＣＢ
Ｒコネクションの場合は、送出抑止指示によって常時そ
のコネクション以外に割当てられた帯域の活用を抑止す
ることにより、データ送出回路の構成及び設定を変更す
ることなしに各コネクションに設定するサービスクラス
を変えることができる。この場合、ＣＢＲコネクション
に対しては常時送出抑止指示が発生している状態となる
ため、送出抑止指示を通知することによる帯域消費を削
減するため、送出抑止指示はコネクション毎の「抑止の
開始」及び「抑止の終了」を意味する二つの信号によっ
て実施することが望ましい。

【００２２】なお、コネクション毎にＶＰＩ、ＶＣＩ等
の識別番号を付けて送出することを前提とする伝送路に
対してデータを送出することが必要な場合は、コネクシ
ョンを識別するタグを付け替えて送出し、送出後にタグ
を付け戻すようにすることが必要になる。以上のとお
り、この実施例においては、個別に帯域割当てが与えら
れるコネクションの場合でも帯域の有効利用を図ること
ができる。

【００２３】〔第３実施例〕この実施例においては、コ
ネクション毎に受信した送出許可とコネクション毎に到
着するデータ量との差を送出許可を発行する回路に申告
する手段を有する。この構成により、データ送出回路に
収容されているコネクションのサービスクラスがＣＢＲ
である場合に、ＣＢＲにサービスクラスを設定したこと
を明示することなく、そのデータ送出回路に到着するそ
のコネクションのデータが契約パラメータに違反してい
るか否かを識別することができる。なお、ＣＢＲである
場合は、他のコネクション群の余剰帯域を利用すること
を抑止する抑止指示を常時受信している。

【００２４】また、コネクションのサービスクラスがＧ
ＦＲであり、そのコネクションに対してＭＣＲ相当の帯
域のみ送出許可を割当て、且つデータ送出回路において
そのコネクションのセル落ちの有無を通知する手段を具
えている場合に、ＧＦＲにサービスクラスを設定したこ
とを明示することなく、データ送出回路に到着するその
コネクションのデータがＭＣＲを超過していないにもか
かわらずデータ送出回路内でセル落ちが発生したか否か
を識別することができる。なお、このＧＦＲである場合
は、送出する可能性のないダミーのコネクション等を設
定し且つこのダミーのコネクションをそのＧＦＲコネク
ションと同一のコネクション群に収容し、そのＧＦＲコ
ネクションにＭＣＲ以上の帯域を割当てることも可能で
ある。

【００２５】〔第４実施例〕この実施例においては、空
き帯域を割当てる際に、コネクション間に優先順位を付
与する。上記の第２実施例では、コネクション32及び33
は公平にコネクション31の未使用の割当帯域を共用した
が、この実施例では、コネクション31の割当帯域は先ず
コネクション32で使用し、それでも余っている場合のみ
コネクション33に割当てる。この優先割当てによれば、
例えばユーザーＡがコネクション31及び32を所有し、ユ
ーザーＢがコネクション33を所有するような帰属条件に
ある場合、先ずユーザーＡの余り帯域のみユーザーＢに
付与することが可能になるため、ユーザー間の公平性を
実現することができる。

【００２６】〔第５実施例〕この実施例は、ＩＴＵの勧
告Ｇ983.1 に規定されるＰＯＮのＯＮＴに適用する。こ
の実施例においては、割当抑止指示の通知のために、Ｇ
983.1 に規定され各ＯＮＴに対して帯域割当てを実施す
るＰＬＯＡＭセルが有する「リザーブド(Reserved)」バ
イトを用いる。「リザーブド」バイトの各ビットに各出
力方路の輻輳情報をマッピングする。出力方路の数が例
えば３２である場合は32ビット即ち「リザーブド」バイ
トを４バイト用いる。この実施例におけるデータ送出回
路は、各コネクションの出力先であるＯＬＴに収容され
るコネクション毎の出力方路情報に従い、輻輳が示され
ている方路に収容されるコネクションの帯域割当てを抑
止する。この実施例によれば、既存のＩＴＵのＧ983.1
の規格に対して僅かな改変により帯域利用効率の向上を
図ることができる。

【００２７】〔第６実施例〕この実施例においては、複
数のＰＬＯＡＭセルを組とし、各組のＰＬＯＡＭセルの
「リザーブド」領域全体でそれぞれ個別の出力方路の輻
輳情報をマッピングする。例えばＴフレームに含まれる
４個のＰＬＯＡＭセルを一つの組とし、割当抑止情報を
分散して配置すれば、３２出力方路の場合でも１個のＰ
ＬＯＡＭセル当たり１バイトの「リザーブド」領域を使
用するに留まる。この実施例によれば、各ＰＬＯＡＭセ
ルの「リザーブド」領域を方路数分占有する上記第５実
施例と比べて少ない「リザーブド」領域で済み、帯域利
用効率の向上を図ることができる。

【００２８】〔第７実施例〕この実施例においては、コ
ネクション毎の送出データ量に上限を設定し、データ送
出回路に割当てられた送出許可に余裕があっても、コネ
クション毎の上限を超えてデータを送出しないようにす
る。この実施例によれば、送出先に設置されたユーザパ
ラメータコントロール（ＵＰＣ）或いはネットワークパ
ラメータコントロール（ＮＰＣ）等によって送出が許容
される帯域を超えて送出することがなくなり、ＵＰＣ或
いはＮＰＣ等によってセルが廃棄される可能性が少なく
なる効果が期待できる。

【００２９】〔第８実施例〕この実施例においては、コ
ネクション群間に帯域を割当てるＷＲＲ送出手段のウエ
イト値を、コネクション群内に収容されるコネクション
のうちでアクティブなコネクションの数に応じて設定す
る。アクティブなコネクションとは、現在送出待ちデー
タを有しているコネクション、過去一定時間内にデータ
を送出したコネクション、データが複数のセルから構成
されるパケットでハンドリングされている場合にパケッ
トを構成するセルの一部が到着していないコネクショ
ン、外部の装置からアクティブであることが通知された
コネクション、又は、伝送先の回路からアクティブであ
ることが認定されたコネクションのいずれか又はそれら
の組合せである。

【００３０】この実施例は、アクティブなコネクション
数が動的に変動する場合、例えば、接続するアクセスポ
イントを動的に変更する無線端末を収容するアクセスポ
イントからのデータを伝送するデータ送出回路等に適し
ている。特に、収容するコネクションの数に応じてデー
タ送出回路に割当てる総合帯域を動的に変更する場合に
適する。

【００３１】〔第９実施例〕この実施例においては、一
つのコネクションに帯域を割当てるＷＲＲ送出手段のウ
エイト値を、そのコネクションが過去一定時間に送出し
た帯域に応じて一時的にウエイトを削減して割当てるＷ
ＲＲ送出手段を具える。この実施例は、データ送出回路
に割当てられる総合帯域が、過去一定時間の使用状況に
応じて変動する場合に、使用状況を観測した一定時間内
に使用しなかったコネクションに対する割当てを削減す
るすることにより、その観測時間に割当帯域を消化した
コネクションの割当帯域を変更しないで済む利点があ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータ送
出回路によれば、伝送帯域を有効に利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例を説明する図である。

【図２】本発明のデータ送出回路の第１実施例の構成
及びそれを応用した場合の帯域の有効利用動作例を示す
図である。

【図３】本発明のデータ送出回路の第３実施例の構成
及びそれを応用した場合の帯域の有効利用動作例を示す
図である。

【符号の説明】

１データ送出回路２、３ＧＦＲコネクション４総合帯域５、６バッファメモリー７ＷＲＲ送出手段８伝送先の回路１１データ送出回路１２、１３コネクション１４総合帯域１５、１６バッファメモリー１７ＷＲＲ送出手段１８伝送先の回路２１割当抑止手段２２抑止指示受信手段２３方路別輻輳観測手段３０データ送出回路３１、３２、３３コネクション３４、３５割当帯域３６、３７バッファメモリー３８未使用帯域割当識別手段３９ＷＲＲ送出手段４０割当抑止手段４１抑止指示受信手段５０伝送先の回路５１方路別輻輳観測手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のコネクションを収容し受信する送
出許可に相当する帯域のデータを送出するデータ送出回
路において、受信する全送出許可に対応する帯域である
総合帯域を単一又は複数のコネクション単位で構成され
るコネクション群毎に割当て、該コネクション群毎に割
当てられた群帯域を該コネクション群に属するコネクシ
ョンに割当て、該コネクション群に属するコネクション
に送出すべきデータが存在しない場合は、該コネクショ
ン群の余剰帯域を他のコネクション群に再分配する構成
を具えることを特徴とするデータ送出回路。
【請求項２】前記コネクション群でグループを形成
し、一つのコネクション群に送出すべきデータが存在し
ない場合は、該コネクション群の余剰帯域を同一のグル
ープに属する他のコネクション群に優先して再分配する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【請求項３】コネクション毎に割当てられた送出許可
により許可を受けたデータ送出量と該コネクション毎に
到着するデータ量との差を、送出許可を発行する回路に
申告する手段を具えることを特徴とする請求項１に記載
のデータ送出回路。
【請求項４】送出可能なデータを有し、該データを送
出する送出許可が分配されているコネクションであって
も、該コネクションに予め設定されている上限値を超過
してデータを送出しないことを特徴とする請求項１に記
載のデータ送出回路。
【請求項５】他のコネクション又は他のコネクション
群の余剰帯域が発生し、該余剰帯域の再分配を受けて送
出するデータは、該余剰帯域が発生したコネクションに
割当てられる番号を付与してデータを送出することを特
徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【請求項６】コネクション群間でコネクション群が収
容するアクティブなコネクション数に応じてコネクショ
ン群毎の帯域を割当てることを特徴とする請求項１に記
載のデータ送出回路。
【請求項７】コネクションが過去一定時間に送出した
帯域に応じて該コネクションの帯域を割当てることを特
徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【請求項８】特定のコネクションに対して送出抑止を
指示するための送出抑止指示を受信する抑止指示受信手
段、及び、該抑止指示受信手段により受信された送出抑
止指示により抑止対象コネクションとして指示されたコ
ネクションの送出を抑止する抑止手段を具えることを特
徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【請求項９】受信する送出抑止指示は、過去一定時間
の間に、抑止対象コネクションが送出した帯域と、抑止
対象コネクションに属するデータが到着する送出先のデ
ータ送出回路で該抑止対象コネクションと帯域を共用す
るコネクションが送出した帯域との合計帯域に応じた送
出抑止指示であることを特徴とする請求項８に記載のデ
ータ送出回路。
【請求項１０】受信する送出抑止指示は、抑止対象コ
ネクションが属するコネクション群以外のコネクション
群に割当てられた帯域の再分配を受けてデータを送出す
ることを抑止する送出抑止指示であることを特徴とする
請求項８に記載のデータ送出回路。
【請求項１１】パッシブオプティカルネットワークの
オプティカルネットワークターミネーションに適用され
且つ送出抑止指示をパッシブオプティカルネットワーク
で規定されるＰＬＯＡＭセルの「リザーブド」領域を利
用して受信することを特徴とする請求項８に記載のデー
タ送出回路。