JP2002094514A - Fluctuating delay suppression control method and system in asynchronous transfer mode network - Google Patents

Fluctuating delay suppression control method and system in asynchronous transfer mode network

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JP2002094514A
JP2002094514A JP2000280356A JP2000280356A JP2002094514A JP 2002094514 A JP2002094514 A JP 2002094514A JP 2000280356 A JP2000280356 A JP 2000280356A JP 2000280356 A JP2000280356 A JP 2000280356A JP 2002094514 A JP2002094514 A JP 2002094514A
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timing
transfer mode
atm
asynchronous transfer
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Hiroo Doi
博生 土井
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Central Research Institute of Electric Power Industry
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluctuating delay suppression control method and system in an asynchronous transfer mode network by which a required time between terminals is suppressed in the order of 10 microseconds in the case of utilizing an ATM network by using a general-purpose device in the ATM network without the need for any special revamping. SOLUTION: Each of the terminals is provided with a cell transmission function 36 that can transmit an ATM cell to monitor the state of the ATM network, a retrieval function 37 that receives the ATM cell, retrieves data transmission timing to bring congestion to a desirably specified value or below when the ATM cell includes congestion information and transmits the timing of the retrieval result, and a timing adjustment function 38 that adjusts the transmission timing of the ATM cell when the received ATM cell includes the timing information and transmits the adjusted transmission timing again.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非同期転送モード
網に接続された端末間で通信を行う場合に、非同期転送
モード技術の伝送品質制御では保証しきれない端末間の
遅延時間を許容値以下に抑制できる方法及びシステムに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling communication quality between terminals connected to an asynchronous transfer mode network. The present invention relates to a method and a system capable of suppressing the above problem.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、非同期転送モード(ATM;Asyn
chronous Transfer Mode)は、電話のような連続的な情
報はもちろんデータ通信のようなバースト的な情報を、
セルという情報単位に分割し、超高速で転送し交換し
て、受信側で元の情報に戻す通信方式として知られてい
る。このようなATMは、特定の回線の特定のタイミン
グにセルが集中することにより輻輳等が発生することが
あり、セルの遅延時間が発生することがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, an asynchronous transfer mode (ATM; Asyn
chronous Transfer Mode) is not only continuous information like telephone, but also burst information like data communication.
It is known as a communication method in which a cell is divided into information units called cells, transferred and exchanged at a very high speed, and the receiving side returns the original information. In such an ATM, congestion or the like may occur when cells are concentrated at a specific timing of a specific line, and a cell delay time may occur.

【0003】このATM網における遅延時間変動に対し
て保証する従来の方式は、次のような手順で行われてい
るのが一般的である。まず、呼受け付け制御 (CAC)
を行う時に、ユーザが所望する伝送品質(QoS;Qual
ity Of Service)に応じて使用するサービスクラスを申
告する。CACでは、このサービスがATM網で提供で
きるかどうか判断し、提供できると判断すれば、ユーザ
が要求したサービスクラスでATM網へ接続する。AT
M網で提供されるサービスクラスの種類のうち本発明が
関係する遅延時間及び遅延時間変動に関係するクラス
は、CBR、VBRとなる。ここで、VBRで保証され
る遅延時間は、CBRで提供されるものより大きいもの
であるので、以下ではCBRについてのみ説明する。
The conventional method for guaranteeing the delay time fluctuation in the ATM network is generally performed in the following procedure. First, call admission control (CAC)
When performing the transmission, the transmission quality (QoS; Qual
the service class to be used in accordance with the service class. The CAC determines whether this service can be provided by the ATM network, and if it determines that the service can be provided, connects to the ATM network with the service class requested by the user. AT
Among the types of service classes provided in the M network, the classes related to the delay time and the delay time variation related to the present invention are CBR and VBR. Here, the delay time guaranteed by the VBR is longer than that provided by the CBR, and therefore, only the CBR will be described below.

【0004】CBRは、伝送時に最優先されるクラス
で、ATMの中ではQoSを一番厳密に保証するクラス
である。ユーザがサービスクラスCBRを利用するとき
に、次の2つのトラヒックパラメータをATM網側へ申
告する。PCR(Peak Cell Rate)とCDVT(Cell Dela
y Variation Tolerance)である。
[0004] CBR is a class that has the highest priority at the time of transmission, and is the class that guarantees QoS strictly among ATMs. When the user uses the service class CBR, the following two traffic parameters are declared to the ATM network side. PCR (Peak Cell Rate) and CDVT (Cell Dela
y Variation Tolerance).

【0005】PCRは、ATMコネクション上で送信で
きる送信レートの上限を示すもので、セルのネットワー
クへの最小入力間隔Tの逆数で規定されている。PCR
は、連続するセル間隔Tによって規定されるが、CDV
Tは、端末がセルを発生してから、UNI(User Networ
k Interface :ユーザとネットワークの間のインターフ
ェース) が、そのセル転送間隔Tの変動をどこまで許容
するかというパラメータである。この遅延変動は、物理
レイヤのオーバヘッドや、UNIにおける多重装置の介
在によってもたらされるものである。CBRクラスは、
ユーザの申告に基づきPCPで帯域を、そのユーザに割
り当てる。ユーザは申告通り、PCR以下の帯域でデー
タを流す分には遅延時間は同CBRクラスの回線同士の
間で発生するだけである。ユーザから申告されたパラメ
ータに基づき、QoS制御は、実際には、ATM交換機
でその制御が行われる。
[0005] The PCR indicates the upper limit of the transmission rate that can be transmitted on the ATM connection, and is defined by the reciprocal of the minimum input interval T between cells. PCR
Is defined by successive cell intervals T, but CDV
T indicates a UNI (User Network) after the terminal generates a cell.
k Interface: an interface between the user and the network) to which extent the cell transfer interval T is allowed to vary. This delay variation is caused by the overhead of the physical layer and the interposition of the multiplexing device in the UNI. The CBR class is
The bandwidth is allocated to the user by PCP based on the user's declaration. As reported by the user, a delay time only occurs between lines of the same CBR class in order to flow data in a band lower than the PCR. The QoS control is actually performed by the ATM switch based on the parameters declared by the user.

【0006】図9に、ATM交換機の一部機能をブロッ
クで表示した。図9に示すATM交換機100において
は、高優先のCBR用入力バッファ200Hと、低優先
のVBR用入力バッファ200Lと、高優先のCBR用
出力バッファ300Hと、低優先のVBR用出力バッフ
ァ300Lと、これらの間に介在して入力バッファのデ
ータを出力バッファの切り換えるスイッチ部400とを
備えている。
FIG. 9 is a block diagram showing some functions of the ATM exchange. In the ATM switch 100 shown in FIG. 9, a high-priority CBR input buffer 200H, a low-priority VBR input buffer 200L, a high-priority CBR output buffer 300H, a low-priority VBR output buffer 300L, A switch unit 400 interposed between them for switching the data of the input buffer to the output buffer is provided.

【0007】また、高優先のCBR用入力バッファ20
0Hと、低優先のVBR用入力バッファ200Lと、高
優先のCBR用出力バッファ300Hと、低優先のVB
R用出力バッファ300Lとは、それぞれポート1,
…,nを有している。
The high-priority CBR input buffer 20
0H, a low-priority VBR input buffer 200L, a high-priority CBR output buffer 300H, and a low-priority VB.
The R output buffer 300L is connected to ports 1 and
.., N.

【0008】そして、一般的には、ユーザからの接続さ
れたコネクションからセルがATM交換機100へ送ら
れ、CBRへの接続を申告していた場合には、そのサー
ビスクラスに対応するCBR用入力バッファ200Hへ
蓄積される。
In general, when a cell is sent from a connection connected by a user to the ATM switch 100 and a connection to the CBR is declared, an input buffer for the CBR corresponding to the service class is used. Stored at 200H.

【0009】CBRクラスには最高の優先順位が付けら
れており、VBRやその他のクラスの影響を受けること
はなく交換される。また、VBRは他のサービスクラス
ABR,UBRより優先順位が高く設定されており、A
BR、UBRのクラスが混在しても影響されない。CB
Rクラスは、ユーザの申告に基づきPCRで帯域を、そ
のユーザに割り当てる。
[0009] The CBR class has the highest priority and is replaced without being affected by VBR or other classes. In addition, VBR has a higher priority set than other service classes ABR and UBR.
Even if BR and UBR classes are mixed, it is not affected. CB
The R class allocates a band to the user by PCR based on the user's declaration.

【0010】図10に、入力バッファのしきい値を説明
するためのCBR用入力バッファの構成を示す。CBR
用入力バッファ200Hでは、図10に示すように、い
くつかしきい値が設けられており、セルにCLP(Cell
Loss Priority :セル廃棄優先ビット) が“1”であれ
ば、入力バッファ200Hに既に蓄えられたセルの数が
入力バッファ200Hに設けられたしきい値CLPを越
えているようであれば、サービスを保証できないとし
て、ユーザからの接続はCACによって拒否される。
FIG. 10 shows the configuration of a CBR input buffer for explaining the threshold value of the input buffer. CBR
In the input buffer 200H, as shown in FIG. 10, some thresholds are provided, and CLP (Cell
If “Loss Priority: cell discard priority bit” is “1”, if the number of cells already stored in the input buffer 200H exceeds the threshold value CLP provided in the input buffer 200H, the service is stopped. The connection from the user is rejected by the CAC because it cannot be guaranteed.

【0011】CLPを使うことによって遅延時間の削減
が期待できるが、一般的には、交換機の性能に応じて6
0セル分程度に設定されており、ユーザは、その設定を
変えることはできない。また、CLPを低い値に変えた
としても、CACによって接続が拒否される可能性が高
くなる。また、後に述べる出力競合を回避することもで
きない。
Although the use of the CLP can be expected to reduce the delay time, generally, the delay time is reduced according to the performance of the exchange.
The setting is about 0 cells, and the user cannot change the setting. Further, even if the CLP is changed to a low value, there is a high possibility that the connection will be rejected by the CAC. Also, output conflicts described later cannot be avoided.

【0012】入力バッファ200Hに蓄えられたセルの
中で先頭のセルであれば、スイッチ部400によりスイ
ッチされ所望の出力回線に対応するCBR用出力バッフ
ァ300Hのポートへ交換される。このとき、CBR回
線が複数あり、同一の出力ポートを目指す場合には、ど
のポートの入力バッファ200Hから交換するのか決め
なくてはならない。
If it is the first cell among the cells stored in the input buffer 200H, it is switched by the switch unit 400 and is replaced with a port of the CBR output buffer 300H corresponding to a desired output line. At this time, if there are a plurality of CBR lines and the same output port is aimed, it is necessary to determine from which input buffer 200H the input buffer 200H should be replaced.

【0013】CBRクラスの間では優先順位は同一であ
ることから、一般的には、ラウンドロビンという手法が
取られる。このラウンドロビンという手法は、単純にポ
ート1からポート nまでを順番に選択し交換する方法で
ある。この手法では、出力バッファ300Hは、先頭セ
ルから順番に所定の伝送帯域で出力回線に出力する。こ
のため、セルは同一出力ポートを競合する場合、最悪ケ
ースで競合する出力回線の数だけ、セルは入力バッファ
200Hにおいて待たされることになる。これが出力競
合と呼ばれる問題である。
Since the priorities are the same among the CBR classes, a method called round robin is generally employed. This method called round robin is a method of simply selecting and exchanging ports 1 to n in order. In this method, the output buffer 300H outputs to the output line in a predetermined transmission band in order from the head cell. Therefore, when cells compete for the same output port, the cells are kept waiting in the input buffer 200H by the number of output lines competing in the worst case. This is a problem called output conflict.

【0014】このように従来の方式では、優先クラスを
持たせて高い優先クラスのものを優先して伝送交換する
ことによって遅延時間を保証することになるが、出力競
合が起きるため、10マイクロ秒オーダの細かい制御は
不可能となっている。
As described above, in the conventional method, the delay time is guaranteed by giving priority classes and prioritizing transmission and switching of the higher priority class. Fine control of the order is not possible.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ATM交換機内で遅延
変動が生じる主な原因は、異なる入力パスから同一出力
ポート( または同一仮想パス(VC;Virtual Path) )
を目指す場合である。
The main cause of the delay variation in the ATM exchange is that the same output port (or the same virtual path (VC)) comes from different input paths.
This is the case.

【0016】図11に、異なる入力パスから同一出力ポ
ートを目指した場合に生じる様子を示す。この図11に
おいて、符号500a,500b,500cは端末であ
り、符号100はATM交換機であり、符号600a,
600b,600cは入力回線、700は出力回線であ
る。
FIG. 11 shows what happens when different input paths are aimed at the same output port. In FIG. 11, reference numerals 500a, 500b, and 500c denote terminals, reference numeral 100 denotes an ATM switch, and reference numerals 600a,
600b and 600c are input lines, and 700 is an output line.

【0017】この図11からも理解できるように、出力
競合が起き、最大遅延時間変動が起きる場合は、発信端
末500a,500b,500cが同時t1 ,t6 に情
報Ia,Ib,Icを送出し、同一出力ポート( 出力回
線700)を目指す場合である。このような入力回線6
00a,600b,600cが複数多重されると、1つ
の交換機100あたりその回線分だけ遅延時間が発生す
ることになる。すなわち、出力回線700においては、
情報Iaは時刻t11,t16にスイッチされて遅延がない
が、情報Ibは時刻t12,t17でスイッチされることに
なり遅延し、情報Icは時刻t13,t18でスイッチされ
ることになり、さらに遅延することになる。
As can be understood from FIG. 11, when output competition occurs and maximum delay time fluctuation occurs, the transmitting terminals 500a, 500b and 500c transmit information Ia, Ib and Ic at the same time t 1 and t 6. However, this is a case where the same output port (output line 700) is aimed. Such an input line 6
When a plurality of 00a, 600b, and 600c are multiplexed, a delay time is generated for one exchange 100 by the amount of the line. That is, in the output line 700,
The information Ia is switched at times t 11 and t 16 and has no delay, but the information Ib is switched at times t 12 and t 17 and is delayed, and the information Ic is switched at times t 13 and t 18. This will result in further delays.

【0018】ネットワークを設計する上では最悪ケース
を考慮に入れなければならないため、遅延時間または遅
延時間変動のQoS条件を10マイクロオーダとしたい
場合には10数回線で収容不可能になるという欠点があ
った。
In designing a network, the worst case must be taken into consideration. Therefore, if the QoS condition of the delay time or the delay time variation is to be set to 10 micro-orders, it cannot be accommodated by more than ten lines. there were.

【0019】本発明は、出力競合を回避し、遅延時間、
遅延時間変動を抑え、またCBRサービスのPCRの値
をCR情報の平均伝達速度で良くする非同期転送モード
網における遅延変動抑制制御方法及びシステムを提供す
ることを目的とする。即ち、本発明は、ATM網を利用
するときに端末間でQoS条件を10マイクロ秒オーダ
に抑え、また、ATM網では汎用の機器を使用し、特殊
な改造を行わないで、その制御を実現することにある。
The present invention avoids output contention, provides a delay time,
An object of the present invention is to provide a delay fluctuation suppression control method and system in an asynchronous transfer mode network that suppresses delay time fluctuation and improves the PCR value of the CBR service with the average transmission speed of CR information. That is, according to the present invention, when using the ATM network, the QoS conditions between terminals are suppressed to the order of 10 microseconds, and the ATM network uses general-purpose equipment and realizes the control without special modification. Is to do.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、ATM交換機内で起こるCBR (Consta
nt Bit Rate)トラヒック同士のセル競合を回避するため
と、ATM網について特殊な改造を行わないために、端
末同士に送信タイミングを調整する手段を設けるように
している。
In order to achieve this object, the present invention provides a CBR (Constaurate) which occurs in an ATM switch.
(nt Bit Rate) In order to avoid cell contention between traffics and to avoid special modification of the ATM network, means for adjusting the transmission timing between terminals are provided.

【0021】すなわち、本発明に係る非同期転送モード
網における遅延変動抑制制御方法は、非同期転送モード
網に接続された端末間で通信を行う場合に、非同期転送
モード技術の伝送品質制御では保証しきれない端末間の
遅延時間を許容値以下に抑制できる方法において、一方
の端末は、セル送出機能により非同期転送モード網の状
態を監視するセルを他方の端末に対して送出し、このセ
ルを受信した他方の端末は、検索機能により当該セルに
輻輳情報があったときに、所望の規定値以下になるデー
タ送出タイミングを検索し、その検索結果のタイミング
を一方の端末に送出し、前記一方の端末は、タイミング
調整機能により受信したセルにタイミング情報があると
きに、当該セルの送信タイミングを調整して再度送信す
るようにしている。また、本発明に係る非同期転送モー
ド網における遅延変動抑制制御システムは、非同期転送
モード網に接続された端末間で通信を行う場合に、非同
期転送モード技術の伝送品質制御では保証しきれない端
末間の遅延時間を許容値以下に抑制できるシステムにお
いて、前記両端末は、非同期転送モード網の状態を監視
するセルを送出できるセル送出機能と、当該セルを受信
し当該セルに輻輳情報があるときに、所望の規定値以下
になるデータ送出タイミングを検索し、その検索結果の
タイミングを送出する検索機能と、受信したセルにタイ
ミング情報があるときに、当該セルの送信タイミングを
調整して再度送信するタイミング調整機能とをそれぞれ
備えるようにしている。
That is, the method for controlling delay fluctuation suppression in an asynchronous transfer mode network according to the present invention can guarantee the transmission quality control of the asynchronous transfer mode technology when performing communication between terminals connected to the asynchronous transfer mode network. In a method in which the delay time between terminals that do not exist can be suppressed to an allowable value or less, one terminal transmits a cell for monitoring the state of the asynchronous transfer mode network to the other terminal by a cell transmission function and receives this cell. The other terminal, when there is congestion information in the cell by the search function, searches for a data transmission timing that is equal to or less than a desired specified value, transmits the timing of the search result to one terminal, and the one terminal When the cell received by the timing adjustment function has timing information, the transmission timing of the cell is adjusted and transmitted again. Further, the delay fluctuation suppression control system in the asynchronous transfer mode network according to the present invention, when performing communication between terminals connected to the asynchronous transfer mode network, between the terminals that can not be guaranteed by the transmission quality control of the asynchronous transfer mode technology In a system that can suppress the delay time of the terminal to an allowable value or less, the two terminals have a cell transmission function that can transmit a cell that monitors the state of the asynchronous transfer mode network, A search function for searching for a data transmission timing that is equal to or less than a desired specified value and transmitting the timing of the search result, and when a received cell has timing information, adjust the transmission timing of the cell and retransmit. Each has a timing adjustment function.

【0022】したがって、ATMセルがATM交換機を
通過する際に、輻輳が生じると1に変化するEFCI
(Explicit Forward Congestion Indication)ビットに
着目し、交換機内で許容遅延変動の最大値にEFCI閾
値を設定し、EFCIビットが1のセルがあれば、非同
期転送モード網における遅延変動抑制制御方法を実現す
る本発明のプロトコルTAP(Timing Adjustment Proto
col)部の輻輳情報にマッピングして送信元へフィードバ
ックし、送信タイミングを調整する。これにより、TA
Pがセル送出のタイミングを調整し、セル競合を回避し
遅延時間変動を抑える。このように送出タイミングを調
整することによって、セル間隔の中に別の発信元から来
るセルを入れ込むことができ、無駄な空き帯域を作るこ
となくネットワーク設計が可能となる。プロトコルTA
Pは送出タイミングを調整し遅延時間変動を無くすこと
により、アプリケーションに対するQoS条件を満足さ
せ、チャンネルを収容可能にする。
Accordingly, when congestion occurs when an ATM cell passes through the ATM exchange, the EFCI changes to 1
Pay attention to the (Explicit Forward Congestion Indication) bit, set the EFCI threshold value to the maximum value of the allowable delay variation in the exchange, and if there is a cell with the EFCI bit of 1, realize the delay variation suppression control method in the asynchronous transfer mode network. Protocol TAP (Timing Adjustment Proto
The transmission timing is adjusted by mapping it to the congestion information of the col) section and feeding it back to the transmission source. As a result, TA
P adjusts the timing of cell transmission to avoid cell contention and suppress delay time fluctuation. By adjusting the transmission timing in this way, a cell from another source can be inserted into the cell interval, and a network can be designed without creating a useless free band. Protocol TA
The P satisfies the QoS requirement for the application by adjusting the transmission timing and eliminating the fluctuation of the delay time, and can accommodate the channel.

【0023】また、本発明の非同期転送モード網におけ
る遅延変動抑制制御方法及びシステムにおける検索機能
は、所望の遅延時間以下になるタイミングをランダムに
検索する機能、あるいは遅延時間を情報として端末で持
ち、規定値以下になっているタイミングを検索する機能
からなることを特徴とするものである。
The search function in the delay fluctuation suppression control method and system in the asynchronous transfer mode network according to the present invention has a function of randomly searching for a timing that is equal to or less than a desired delay time, or a terminal having the delay time as information, It is characterized in that it has a function of searching for a timing at which it is equal to or less than a prescribed value.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1に、本発明の実施の形態の非同期転送
モード網における遅延変動抑制制御方法を実現する装置
を含むATM網を示す。
FIG. 1 shows an ATM network including an apparatus for implementing a delay fluctuation suppression control method in an asynchronous transfer mode network according to an embodiment of the present invention.

【0026】この図1において、二カ所の発電所構内に
それぞれ設けられた端末1A,1Bは、ATM網2を介
して接続されている。端末1Aは、情報送信端末3A、
CLAD(Cell Assemble/Deassemble)4Aからなる。端
末1Bは、情報送信端末3B、CLAD4Bからなる。
このように単に端末1Aというときには、情報送信端末
装置3AとCLAD4Aとの双方を含んだ概念であり、
端末1Bというときには、情報送信端末装置3BとCL
AD4Bとの双方を含んだ概念である。
In FIG. 1, terminals 1 A and 1 B provided in two power station premises are connected via an ATM network 2. The terminal 1A is an information transmitting terminal 3A,
CLAD (Cell Assemble / Deassemble) 4A. The terminal 1B includes an information transmitting terminal 3B and a CLAD 4B.
As described above, the term “terminal 1A” is a concept that includes both the information transmitting terminal device 3A and the CLAD 4A.
When the terminal 1B is referred to, the information transmitting terminal device 3B and the CL
This is a concept that includes both AD4B and AD4B.

【0027】また、情報送信端末3Aは、CLAD4A
を介してATM網2に接続されている。情報送信端末装
置3Bは、CLAD4Bを介してATM網2に接続され
ている。
The information transmitting terminal 3A has a CLAD 4A
Is connected to the ATM network 2 via the. The information transmitting terminal device 3B is connected to the ATM network 2 via the CLAD 4B.

【0028】情報送信端末装置3A,3Bは、演算処理
部(CPU)、主記憶装置、ROM、入出力ポート、ハ
ードディスク等の大容量記憶装置、入出力装置等を備え
ている。
The information transmitting terminal devices 3A and 3B include an arithmetic processing unit (CPU), a main storage device, a ROM, an input / output port, a large-capacity storage device such as a hard disk, an input / output device, and the like.

【0029】CLAD4A,4Bは、情報送信端末3
A,3Bと、ATM網2とのインターフェースであり、
本発明の実施の形態に係る非同期転送モード網における
遅延変動抑制制御方法を実現する機能をそれぞれ有して
いる。
The CLADs 4A and 4B are the information transmitting terminals 3
A, 3B and the interface between the ATM network 2;
Each has a function of implementing the delay variation suppression control method in the asynchronous transfer mode network according to the embodiment of the present invention.

【0030】ATM網2は、ATM回線21,…,21
と、ATM交換機22,…,22とから構成されてい
る。
The ATM network 2 has ATM lines 21,.
, And ATM exchanges 22,..., 22.

【0031】図2(a)に、CLADに設けられた本発
明の非同期転送モード網における遅延変動抑制制御方法
を実現する機能を示す。図2(b)に、本発明の非同期
転送モード網における遅延変動抑制制御方法を実現する
機能の具体例を示す。図3に、本発明の非同期転送モー
ド網における遅延変動抑制制御方法で使用されるATM
セルの構造を示す。
FIG. 2A shows a function for realizing the delay fluctuation suppression control method in the asynchronous transfer mode network of the present invention provided in the CLAD. FIG. 2B shows a specific example of a function for realizing the delay variation suppression control method in the asynchronous transfer mode network of the present invention. FIG. 3 shows an ATM used in the delay fluctuation suppression control method in the asynchronous transfer mode network according to the present invention.
1 shows the structure of a cell.

【0032】図2(a)において、CLAD4A及びC
LAD4Bには、非同期転送モード網における遅延変動
抑制制御方法を実現するプロトコルTAP(Timing Adju
stment Protocol)30を備えている。このTAP30
は、ATM交換機22,…,22側の改造を避けるた
め、CLAD3A,3Bのプロトコルスタック31のア
プリケーションプログラム32と、AAL (ATM Adapti
on Layer) 33との間に実装し、AAL33とアプリケ
ーションプログラム32の仲介を行えるようになってい
る。なお、AAL33の下層にはATM層34が、ま
た、ATM層34の下層には物理層35が設けられてい
る。
In FIG. 2A, CLAD4A and C
LAD4B includes a protocol TAP (Timing Adjuvant) that implements a delay fluctuation suppression control method in an asynchronous transfer mode network.
stment Protocol) 30. This TAP30
The application program 32 of the protocol stack 31 of the CLADs 3A and 3B and the AAL (ATM Adapti
on Layer) 33 so that the AAL 33 and the application program 32 can be mediated. Note that an ATM layer 34 is provided below the AAL 33, and a physical layer 35 is provided below the ATM layer 34.

【0033】また、ATMセル40は、図3に示すよう
に、ATMセルヘッダ41と、TAP部42と、電力情
報部43とから構成されている。また、TAP部42に
は、ネットワーク輻輳情報42aと、タイミング調整制
御42bとを少なくとも有している。なお、ATMセル
40の構成は、後述の表1に詳細に記述する。
As shown in FIG. 3, the ATM cell 40 comprises an ATM cell header 41, a TAP section 42, and a power information section 43. Further, the TAP unit 42 has at least network congestion information 42a and timing adjustment control 42b. The configuration of the ATM cell 40 is described in detail in Table 1 below.

【0034】ここで、ATMセルがATM交換機22,
…,22を通過する際に、輻輳が生じると、“1”に変
化するEFCI(Explicit Forward Congestion Indicat
ion)ビットに着目し、ATM交換機22,…,22内で
許容遅延変動の最大値にEFCI閾値を設定しておき、
EFCIビットが“1”のセルがあれば、TAP部42
の輻輳情報42aにマッピングして送信元のCLAD3
Aへフィードバックし、送信タイミングを調整する機能
をもつ。
Here, the ATM cells are stored in the ATM switch 22,
, 22 when the congestion occurs, the EFCI (Explicit Forward Congestion Indicat
), the EFCI threshold is set to the maximum value of the allowable delay variation in the ATM exchanges 22,.
If there is a cell whose EFCI bit is “1”, the TAP unit 42
To the congestion information 42a of the transmission source CLAD3
It has the function of feeding back to A and adjusting the transmission timing.

【0035】図2(a)において、端末を構成するCL
AD4A,4Bは、非同期転送モード網に接続された端
末間で通信を行う場合に、非同期転送モード技術の伝送
品質制御では保証しきれない端末間の遅延時間を所望の
規定値以下に抑制できる方法を実現できる機能を持って
いる。
In FIG. 2A, the CL constituting the terminal
AD4A, 4B, when performing communication between terminals connected to an asynchronous transfer mode network, a method capable of suppressing a delay time between terminals, which cannot be guaranteed by transmission quality control of the asynchronous transfer mode technology, to a desired specified value or less. It has a function that can realize.

【0036】すなわち、前記両端末を構成するCLAD
4A,4Bは、非同期転送モード網の状態を監視するA
TMセル40を送出できるセル送出機能36と、当該A
TMセル40を受信し当該ATMセル40のTAP部4
2の輻輳情報42aに輻輳情報があるときに、所望の規
定値以下になるデータ送出タイミングを検索し、その検
索結果のタイミングをATMセル40のTAP部42の
タイミング調整制御42bに載せて送出する検索機能3
7と、受信したATMセル40のTAP部42のタイミ
ング調整制御42bにタイミング情報があるときに、当
該ATMセル40の送信タイミングを調整して再度送信
するタイミング調整機能38とをそれぞれ備えている。
That is, the CLADs constituting both terminals
4A and 4B monitor the status of the asynchronous transfer mode network.
A cell transmission function 36 capable of transmitting the TM cell 40;
Upon receiving the TM cell 40, the TAP section 4 of the ATM cell 40
When there is congestion information in the second congestion information 42a, a data transmission timing that is less than a desired prescribed value is searched, and the timing of the search result is transmitted to the timing adjustment control 42b of the TAP unit 42 of the ATM cell 40 and transmitted. Search function 3
7 and a timing adjustment function 38 for adjusting the transmission timing of the ATM cell 40 and transmitting the same again when there is timing information in the timing adjustment control 42b of the TAP section 42 of the received ATM cell 40.

【0037】また、上記端末を構成するCLAD4A,
4Bが備えるデータ送出タイミングの検索機能37は、
所望の遅延時間以下になるタイミングをランダムに検索
するランダムタイミング検索機能か、あるいは、遅延時
間を情報としてCLAD3A,3Bで持ち、規定値以下
になっているタイミングを検索するテーブル参照タイミ
ング検索機能からなる。
Further, CLAD4A constituting the above terminal,
4B has a data transmission timing search function 37,
A random timing search function that randomly searches for a timing that is equal to or less than a desired delay time, or a table reference timing search function that has a delay time as information in the CLADs 3A and 3B and searches for a timing that is equal to or less than a specified value. .

【0038】次に、TAP30の動作に必要なプロトコ
ルフォーマットについて詳細に解説する。本フォーマッ
トにはTAP30の動作で使われるTAP制御用の情報
の他に、TAP30はデータ転送中もネットワーク輻輳
状況を監視することから、アプリケーションプログラム
32と一緒に送られる。すでにコネクションが確立し、
TAP30がアプリケーションから情報を受け取ったと
き、TAP30は制御用ヘッダを付加しAAL33で必
要なヘッダが付加された後セル化され、最終的には表1
のような形となる。
Next, a protocol format required for the operation of the TAP 30 will be described in detail. In this format, in addition to the TAP control information used in the operation of the TAP 30, the TAP 30 is sent together with the application program 32 because the TAP 30 monitors the network congestion state even during data transfer. A connection has already been established,
When the TAP 30 receives the information from the application, the TAP 30 adds a control header, adds a necessary header in the AAL 33, and is cellized.
It looks like this.

【表1】 TAPフォーマットの各制御用フィールドについて表1
を参照しながら説明する。
[Table 1] Table 1 for each control field in TAP format
This will be described with reference to FIG.

【0039】(TAI−時刻調整指示子)このビットが
“1”となることで、TAP30はこのセルが時刻調整
を指示していると判断する。もし、このビットが“0”
ならば通常のデータ転送モードである。
(TAI-time adjustment indicator) When this bit is set to "1", the TAP 30 determines that this cell is instructing time adjustment. If this bit is "0"
Then, it is a normal data transfer mode.

【0040】(CI−輻輳指示子)セルがATM交換機
22,…,22を通過中に、バッファにある閾値を越え
て溜るようであれば、ATM交換機22,…,22は、
ATMセル40のヘッダのPTIフィールドのEFCI
(Explicit Forward Congestion Indication)ビットを
“1”にし、ATM交換機22,…,22内で輻輳が起
こっていることをネットワークに通知する。EFCIビ
ットが“1”になったとき、CIビットも“1”にし、
TAP30にこのコネクション上で輻輳が起こっている
ことを知らせる。
(CI-congestion indicator) If cells exceed a certain threshold value in the buffer while passing through the ATM exchanges 22,..., The ATM exchanges 22,.
EFCI of the PTI field of the header of the ATM cell 40
(Explicit Forward Congestion Indication) bit is set to “1” to notify the network that congestion is occurring in the ATM exchanges 22,. When the EFCI bit becomes “1”, the CI bit also becomes “1”,
Inform TAP 30 that congestion is occurring on this connection.

【0041】(DIR−方向)TAP30は対向端でル
ープ構成で使用する。その上り下りを判別するために使
用する。
(DIR-direction) The TAP 30 is used in a loop configuration at the opposite end. It is used to determine the up / down.

【0042】(ACK−認証)片方の端末が動作の要求
をした時に、もう片方の端末が確かにその情報を受け取
り、動作を行ったことをその端末に通知するために使わ
れる。
(ACK-Authentication) When one terminal requests an operation, the other terminal certainly receives the information and is used to notify the terminal that the operation has been performed.

【0043】(OTC−タイムアウトカウンタ)時刻調
整を調整がうまくいくまで繰り返し対向端同士で行う
が、調整が行われる度に、このカウンタが減算され、ゼ
ロになったとき、このコネクションでの調整をあきらめ
る。つまり、その調整を何回繰り返して行うかを決定す
る。
(OTC-timeout counter) The time adjustment is repeatedly performed between the opposed ends until the adjustment is successful. Each time the adjustment is performed, this counter is decremented. When the counter becomes zero, the adjustment in this connection is performed. Give up. That is, how many times the adjustment is repeated is determined.

【0044】(TAC−タイミング情報)現在のサンプ
リングタイミングからどの程度、時刻をずらしてアプリ
ケーション情報を送るのか計算し決定した値が入る。こ
の値を対向端に通知し、時刻がずれたことを通知する。
(TAC-timing information) A value determined by calculating how much the time is shifted from the current sampling timing to send the application information is entered. This value is notified to the opposite end to notify that the time has shifted.

【0045】図4に、TAPがセル送出のタイミングを
調整し、セル競合を回避し遅延時間変動がないケースを
示す。図4において、端末1Aa,1Ab,1Acは、
入力回線6a,6b,6cを介してATM交換機22で
スイッチングされて一つの出力回線7に情報Ia,I
b,Icを送出するようになっている。
FIG. 4 shows a case in which the TAP adjusts the cell transmission timing to avoid cell contention and has no delay time fluctuation. In FIG. 4, terminals 1Aa, 1Ab, and 1Ac are:
The information Ia, I is switched by the ATM switch 22 via the input lines 6a, 6b, 6c to one output line 7.
b, Ic.

【0046】端末1Aa,1Ab,1Acは、原理的に
は、図4に示すように、時刻t1,t2,t3、あるい
は、時刻t6,t7,t8のように送出タイミングが調
整されることによって、入力回路6a,6b,6cに転
送されている情報Ia,Ib,Icが、出力回線7にお
けるセル間隔の中に別の発信元端末1B,1Cからくる
セルIb,Icを入れ込むことができるため、無駄な空
き帯域を作ることなくネットワーク設計が可能となる。
The terminals 1Aa, 1Ab, and 1Ac, in principle, adjust the transmission timing at times t1, t2, and t3, or at times t6, t7, and t8, as shown in FIG. Since the information Ia, Ib, Ic transferred to the input circuits 6a, 6b, 6c can insert the cells Ib, Ic coming from different source terminals 1B, 1C into the cell interval on the output line 7. Thus, a network can be designed without making useless free bandwidth.

【0047】プロトコルTAP30は、上述した機能を
備えさせることにより、各端末1Aa,1Ab,1Ac
の送出タイミングを調整し、遅延時間変動を無くすこと
により、アプリケーションに対するQoS条件を満足さ
せ、チャンネルを収容可能にするものである。TAP3
0は、端末間同士の情報のやりとりをATM網(ネット
ワーク)2上で行う時に、タイミングを調整する機能で
ある。TAP30は、既に説明したように、アプリケー
ションプログラム32とAAL33との間に位置し、AT
M とアプリケーションの仲介を行う(図2(a)参
照)。AAL(ATM Adaption Layer:ATM アダプテーショ
ン層) 33のタイプとしては、アプリケーション情報は
トラヒックタイプがCBRであるとする、本発明ではC
BRトラヒックに対してITU−Tによる推奨されてい
るAAL1を用いることを前提にしている。
The protocol TAP 30 is provided with the above-described functions, so that each terminal 1Aa, 1Ab, 1Ac
By adjusting the transmission timing of the channel and eliminating fluctuations in the delay time, the QoS conditions for the application are satisfied and the channel can be accommodated. TAP3
Numeral 0 is a function for adjusting timing when information is exchanged between terminals on the ATM network (network) 2. As described above, the TAP 30 is located between the application program 32 and the AAL 33,
It mediates between M and the application (see FIG. 2A). As the type of AAL (ATM Adaptation Layer: ATM adaptation layer) 33, the application information is assumed that the traffic type is CBR.
It is assumed that AAL1 recommended by ITU-T is used for BR traffic.

【0048】上述したような各種要素を持つ端末の動作
について以下に説明する。まず、TAP30の動作の概
要を説明する。TAP30が機能する時としては次の2
つの場合がある。
The operation of the terminal having the above-described various elements will be described below. First, the outline of the operation of the TAP 30 will be described. When the TAP 30 functions, the following 2
There are two cases.

【0049】まず最初に、コネクションセットアップ時
に、回線同士の競合が無く、正しくアプリケーション情
報の入ったセルを送れるかどうか、チェックを行い、も
し、競合が起きているようであれば、アプリケーション
情報送出タイミングを調整し競合を回避する方法であ
る。
First, at the time of connection setup, it is checked whether or not there is no contention between lines and a cell containing application information can be transmitted correctly. If contention has occurred, application information transmission timing To avoid conflicts.

【0050】次に、データ転送時に何らかの原因でネッ
トワークに輻輳が生じた場合、いったん、データ転送を
中止し、CR情報送出タイミングを修正し、競合を回避
した後に、データ転送を再開する方法である。
Next, when congestion occurs in the network for some reason during data transfer, the data transfer is temporarily stopped, the CR information transmission timing is corrected, the contention is avoided, and then the data transfer is restarted. .

【0051】さらに別な角度から説明すると、TAP3
0は、前述のとおり、主にコネクションセットアップ時
か、または、ネットワークで輻輳が起きていないか監視
する役目をするものである。
From another angle, TAP3
As described above, 0 plays a role mainly at the time of connection setup or monitoring whether or not congestion has occurred in the network.

【0052】この輻輳が起きているかいないかの判断
は、ABRサービスがEFCIフィールドを見てRMセ
ルでトラヒックレート制御を行う方式がある。しかしな
がら、この機能は、ABRのレート制御に限定されてい
るため、CBRサービスでは使用できない。TAPは、
EFCIフィールドを監視することによって、CBRサ
ービスで、輻輳監視を行っている。ここでは、TAPが
どのようにタイミング調整をおこなうか、その動作例を
上述した2つの場合について説明する。
To determine whether or not the congestion has occurred, there is a method in which the ABR service controls the traffic rate in the RM cell by looking at the EFCI field. However, this function is limited to ABR rate control and cannot be used in CBR service. TAP is
By monitoring the EFCI field, the CBR service performs congestion monitoring. Here, how the TAP adjusts the timing, and an operation example thereof will be described for the above two cases.

【0053】[コネクションセットアップの動作]図5
は、コネクションセットアップ時の動作を説明するため
に示すタイミングチャートである。この図5を参照し、
ATM層34においてコネクションが確立した後に、い
きなりデータ転送をおこなわず、TAP30があること
で、TAPレベルでコネクション確立しようとする動作
を説明する。なお、この図5では、端末1Aと端末1B
とがATM網2を介して接続されている状態で説明す
る。
[Operation of Connection Setup] FIG.
Is a timing chart shown to explain the operation at the time of connection setup. Referring to FIG.
An operation of trying to establish a connection at the TAP level will be described, in which data transfer is not performed immediately after the connection is established in the ATM layer 34 and the TAP 30 is present. In FIG. 5, the terminals 1A and 1B
Are connected via the ATM network 2.

【0054】発信元の端末1Aのセル送出機能36で
は、送信先の端末1Bに向けてATM網2の輻輳状態を
調べるために、TAI=1にして、ATMセル40を送
出する。
The cell sending function 36 of the source terminal 1A sets the TAI = 1 to send the ATM cell 40 to the destination terminal 1B in order to check the congestion state of the ATM network 2.

【0055】もし、このコネクション上のATM網2内
で輻輳が起こっていれば、ATMセル40のEFCIの
ビットが“1”になり、送信先の端末1Bへ輻輳が起こ
っていることを知らせる(タイミング1(図ではTMG
1と示す。以下同じ))。また、端末1Bは、同時にA
TMセル40のCIのビットも“1”にする。なお、各
ビットは、図3に示すATMセル40には表示されてい
ないが、ビットの詳細については表1に示されている。
If congestion occurs in the ATM network 2 on this connection, the EFCI bit of the ATM cell 40 becomes "1" to notify the destination terminal 1B that congestion has occurred ( Timing 1 (TMG in the figure
Shown as 1. same as below)). Also, the terminal 1B simultaneously
The CI bit of the TM cell 40 is also set to “1”. Each bit is not shown in the ATM cell 40 shown in FIG. 3, but details of the bits are shown in Table 1.

【0056】送信先端末1Bでは、もし、ATMセル4
0のCIのビットが“1”であれば、このタイミングで
ATMセル40を送出すれば輻輳に会ってしまうため、
検索機能37を動作させてタイミングをずらすための処
理に入る。端末1Bの検索機能37は、どれだけタイミ
ングをずらすかを決定し、ATMセル40のTACフィ
ールドにその値を書き込み、発信元端末1Aへ送り返す
(タイミング2)。なお、端末1Bは、同時に、ATM
セル40のACK=1、DIR=1にする。また、端末
1Bは、タイムアウトカウンタを一つ減算する。
In the destination terminal 1B, if the ATM cell 4
If the CI bit of 0 is “1”, if the ATM cell 40 is transmitted at this timing, congestion will be encountered.
The processing for operating the search function 37 to shift the timing is started. The search function 37 of the terminal 1B determines how much the timing is shifted, writes the value in the TAC field of the ATM cell 40, and sends it back to the source terminal 1A (timing 2). Note that the terminal 1B is simultaneously connected to the ATM
ACK = 1 and DIR = 1 of the cell 40 are set. The terminal 1B decrements the timeout counter by one.

【0057】発信元端末1Aでは、タイミング調整機能
38により再度タイミングを調整し、送信先端末1Bへ
ATMセル40を送る(タイミング3)。
In the source terminal 1A, the timing is adjusted again by the timing adjustment function 38, and the ATM cell 40 is sent to the destination terminal 1B (timing 3).

【0058】送信先端末1Bは、ここでもし、受信した
ATMセル40のCIフィールドが“0”ならば、この
タイミングで輻輳が起きていないことが分かるので、コ
ネクションが確立した旨の認証(ACK=1、CI=
0)で発信元端末1Aへ送る。同時に、端末1Bは、A
TMセル40をTAI=1,DIR=0,TAC=0に
して端末1Aに送る。
If the CI field of the received ATM cell 40 is "0" here, the destination terminal 1B knows that congestion has not occurred at this timing, and therefore the authentication (ACK) indicating that the connection has been established. = 1, CI =
0) to send to the source terminal 1A. At the same time, the terminal 1B
The TM cell 40 is sent to the terminal 1A with TAI = 1, DIR = 0 and TAC = 0.

【0059】しかしながら、端末1Bは、もし、ATM
セル40のCIフィールドが“1”であると判断する
と、このタイミングでもネットワークの輻輳に会ってい
るので、検索機能37を動作させてタイミングをずらす
ための処理に入る。端末1Bの検索機能37は、再びど
れだけタイミングをずらすか決定し、ATMセル40の
TACフィールドにその値を書き込み、発信元端末1A
へ送り返す。このとき、タイムアウトカウンタも1つ減
算される。
However, if the terminal 1B
If it is determined that the CI field of the cell 40 is "1", the timing is shifted to the timing by operating the search function 37 since the network is congested even at this timing. The search function 37 of the terminal 1B determines how much the timing is shifted again, writes the value in the TAC field of the ATM cell 40, and
Send back to At this time, the timeout counter is also decremented by one.

【0060】発信元端末1Aは、送信先端末1Bより認
証が得られれば(ACK=1、CI=0)、コネクショ
ンが確立したとみなし、データ転送モードに入りデータ
転送を始める。
If authentication is obtained from the destination terminal 1B (ACK = 1, CI = 0), the source terminal 1A considers that the connection has been established, enters the data transfer mode, and starts data transfer.

【0061】[データ転送中に輻輳が発生した場合の動
作]図6は、データ転送中に、何らかの不具合によりA
TM網2上で輻輳が起き、アプリケーション情報が正常
な形で送ることができなかったときの動作を説明するた
めのタイミングチャートである。この図6でも、端末1
Aと端末1BとがATM網2を介して接続されている状
態で説明する。
[Operation When Congestion Occurs During Data Transfer] FIG.
6 is a timing chart for explaining an operation when congestion occurs on the TM network 2 and application information cannot be transmitted in a normal form. Also in FIG.
A description will be given in a state where A and the terminal 1B are connected via the ATM network 2.

【0062】発信元端末1Aは、ATMセル40をAT
M網2を介して送信先端末1Bに転送しているものとす
る(タイミング1)。このときに、ATM網2におい
て、輻輳が起き、ATMセル40のEFCI=“1”と
変化したとする。このATMセル40を受信した送信先
端末1Bは、ATMセル40のEFCI=“1”を検出
し、ATM網2に輻輳が発生したことを知る(タイミン
グ1)。
The originating terminal 1A stores the ATM cell 40 in the AT
It is assumed that the data is transferred to the destination terminal 1B via the M network 2 (timing 1). At this time, it is assumed that congestion occurs in the ATM network 2 and the EFCI of the ATM cell 40 changes to "1". The destination terminal 1B that has received the ATM cell 40 detects EFCI = "1" of the ATM cell 40 and knows that congestion has occurred in the ATM network 2 (timing 1).

【0063】輻輳を感知した送信先端末1Bは、セル送
出機能36を動作させて、発信元端末1A側に輻輳が起
こっていることを、ATMセル40のフィールドTAI
=“1”、CI=“1”を設定し、データ転送モードか
らタイミング調整モードに変更するように通知するとと
もに、タイミングをずらすために検索機能37を動作さ
せて、検索機能37によりTACの値を決定し、合わせ
て発信元端末1Aへ通知する(タイミング2)。
The destination terminal 1B, having sensed the congestion, operates the cell sending function 36 to notify that the congestion has occurred on the source terminal 1A side in the field TAI of the ATM cell 40.
= "1", CI = "1", and notifies that the mode is changed from the data transfer mode to the timing adjustment mode, and operates the search function 37 to shift the timing. Is determined, and also notified to the transmission source terminal 1A (timing 2).

【0064】発信元端末1Aでは、ATMセル40を介
在させて送信先端末1Bからの輻輳情報を受け取り、た
だちにタイミング調整機能38を動作させてタイミング
調整モードへ変更する。タイミング調整を行った発信元
端末1Aでは、ATMセル40にTAI=“1”、CI
=“0”を設定し、ATM網2上で輻輳がないか調べる
ためにATMセル40を送信先端末1Bへ送る(タイミ
ング3)。
The source terminal 1A receives the congestion information from the destination terminal 1B via the ATM cell 40 and immediately operates the timing adjustment function 38 to change to the timing adjustment mode. In the source terminal 1A that has performed the timing adjustment, the TAI = "1" and the CI
= “0”, and sends the ATM cell 40 to the destination terminal 1B to check whether there is congestion on the ATM network 2 (timing 3).

【0065】送信先端末1Bは、もし、このタイミング
でも輻輳に会っているという情報 (CI=“1”) を受
け取ったら、再度、検索機能37を動作させてTACの
値を決定し、発信元端末1Aへ輻輳に会っていること
と、タイミングをずらす旨を通知する(タイミング
4)。
If the destination terminal 1B receives the information (CI = “1”) that it is still congested at this timing, it operates the search function 37 again to determine the value of TAC, and The terminal 1A is notified that congestion is occurring and that the timing is to be shifted (timing 4).

【0066】このタイミング調整する旨のATMセル4
0を受け取った発信元端末1Aは、タイミング調整機能
38を動作させることにより、ATMセル40の送出タ
イミングを変更し、ATMセル40のTAI=“1”、
CI=“0”を設定し、再度ATM網2上で輻輳がない
か調べるためにATMセル40を送信先端末1Bへ送る
(タイミング5)。
The ATM cell 4 for this timing adjustment
The source terminal 1A that has received 0 changes the transmission timing of the ATM cell 40 by operating the timing adjustment function 38, and sets the TAI of the ATM cell 40 to "1",
CI = “0” is set, and the ATM cell 40 is sent to the destination terminal 1B in order to check again for congestion on the ATM network 2 (timing 5).

【0067】ATMセル40を受信した送信先端末1B
は、もし、ATMセル40を調べて輻輳が起こっていな
いようであれば(CI=“0”)、このタイミングでよ
いことを認証した旨(Ack=“1”、CI =
“0”)を設定したATMセル40を発信元端末1Aへ
送信する(タイミング6)。
The destination terminal 1 B that has received the ATM cell 40
If the ATM cell 40 is examined and congestion does not occur (CI = "0"), it is authenticated that this timing is sufficient (Ack = "1", CI =
The ATM cell 40 in which "0" is set is transmitted to the source terminal 1A (timing 6).

【0068】このATMセル40を受信した送信元端末
1Aは、このタイミングを認証されたので、データ転送
モードに入り、データ転送を開始する(タイミング
7)。
The source terminal 1A, which has received the ATM cell 40, has been authenticated at this timing, so enters the data transfer mode and starts data transfer (timing 7).

【0069】このように送信元端末1Aと送信先端末1
Bとの間でTAP部42を持ったATMセル40を送受
信し、送信タイミングを調整できるようにしている。
As described above, the source terminal 1A and the destination terminal 1
The ATM cell 40 having the TAP unit 42 is transmitted to and received from B, so that the transmission timing can be adjusted.

【0070】次に、端末1Bの検索機能37により時刻
調整カウンタの値を決める手法として、ランダム生成法
とテーブル利用法の2つを提案する。
Next, two methods, a random generation method and a table utilization method, are proposed as methods for determining the value of the time adjustment counter by the search function 37 of the terminal 1B.

【0071】[ランダム生成法]検索機能37は、時刻
調整カウンタを生成するときに、一様乱数を発生し、セ
ル間隔長内で一様に分布させるようにしている。このセ
ル間隔は、
[Random Generation Method] The search function 37 generates a uniform random number when generating the time adjustment counter, and distributes the random number uniformly within the cell interval length. This cell spacing is

【数1】セル間隔=randam( ) により得ることができる。したがって、検索機能37
は、上記数式1の計算ができる機能を持っている。
## EQU1 ## The cell interval can be obtained by the following equation: random (). Therefore, the search function 37
Has a function capable of calculating the above equation (1).

【0072】図7に、ランダム生成法による決められた
時刻調整カウンタの値によりセルが移動する様子を示
す。
FIG. 7 shows how cells move according to the value of the time adjustment counter determined by the random generation method.

【0073】もし、ATMセル40のCI=“1”であ
って、ATMセル40が輻輳に会ったならば、検索機能
37は、上記数式1を使用してセル間隔を計算し、その
結果、セル間隔内のいずれかのセルスロットをランダム
に選択されることになり、そこをセル送出タイミングと
する。つまり、図7(a)の状態にあったセル40aが
輻輳にあったときには、上記数式1を使用し、ランダム
にセルスロットを得て、図7(b)に示すように他のセ
ルスロットにセル40bを移動させる。
If the CI of the ATM cell 40 is “1” and the ATM cell 40 is congested, the search function 37 calculates the cell interval using the above formula 1, and as a result, One of the cell slots within the cell interval is randomly selected, and this is set as the cell transmission timing. That is, when the cell 40a in the state of FIG. 7A is congested, a cell slot is randomly obtained by using the above equation 1, and the cell slot is changed to another cell slot as shown in FIG. 7B. The cell 40b is moved.

【0074】ただし、この検索機能37は、まったくラ
ンダムに時刻調整カウンタを設定するので、設定された
値でも再びEFCI閾値を越える可能性がある。このこ
とは、帯域をいっぱいに利用する場合、空きセルスロッ
トが少なくなることから、そこを選択する確率が少なく
なるため、すべてのセルが、EFCI閾値の越えない状
態に収束するまで、時間を要する場合がある。
However, since the search function 37 sets the time adjustment counter quite randomly, the set value may again exceed the EFCI threshold value. This means that when the band is fully used, the number of available cell slots is reduced, and the probability of selecting the cell is reduced. Therefore, it takes time until all cells converge to a state where the EFCI threshold is not exceeded. There are cases.

【0075】しかしながら、プロトコル動作について
は、この乱数による計算のみであるので、実装が軽くて
すみ、高速なプロトコル動作が要求される場合、実装方
法の一つとして提案する。
However, since the protocol operation is only a calculation based on the random numbers, the implementation is light, and when a high-speed protocol operation is required, it is proposed as one of the implementation methods.

【0076】[テーブル利用法]検索機能37におい
て、TAP30はセルが到着するたびに、CIフィール
ドが“0”か“1”かをチェックし、逐次テーブルにそ
の値を書き込み、テーブルを生成する。
[Table Usage] In the search function 37, each time a cell arrives, the TAP 30 checks whether the CI field is "0" or "1", and sequentially writes the value in the table to generate a table.

【表2】 この表2はTAP30が持つテーブルの例を示したもの
である。この表2において、シーケンス番号Cxは対応
するセルスロットの番号である。シーケンス番号Cxは
セル間隔にあるスロット分だけ用意されている。例え
ば、155[Mbps]の場合そのスロット数SNは、
[Table 2] Table 2 shows an example of a table of the TAP 30. In Table 2, the sequence number Cx is the number of the corresponding cell slot. The sequence numbers Cx are prepared for the slots in the cell interval. For example, in the case of 155 [Mbps], the slot number SN is

【数2】 SN=1/(サンプリング周波数×2.73×10-6) である。一順すると、また先頭に戻り、CIの値を更新
する。
## EQU00002 ## SN = 1 / (sampling frequency.times.2.73.times.10.sup.- 6 ). In order, the process returns to the top and updates the value of CI.

【0077】図8に、表2のテーブルを参照して空きス
ロットが見つかれば、その場所にセルを移動するように
タイミングを調整する。すなわち、輻輳があって検索機
能37が動作し、表2を参照してセル送出タイミングを
変更したとする。すると、図8(a)に示すようにシー
ケンス番号C1にあったセル40cが、図8(b)に示
すようにシーケンス番号C2の位置にセル40dとして
変更されることになる。これにより、輻輳がなくなれ
ば、この状態でセルの送出タイミングで送出されること
になる。
In FIG. 8, when an empty slot is found with reference to the table of Table 2, the timing is adjusted so that the cell is moved to that location. That is, it is assumed that there is congestion, the search function 37 operates, and the cell transmission timing is changed with reference to Table 2. Then, the cell 40c having the sequence number C1 as shown in FIG. 8A is changed to the position of the sequence number C2 as the cell 40d as shown in FIG. 8B. As a result, if congestion disappears, cells are transmitted in this state at the cell transmission timing.

【0078】上述したように本発明の実施の形態によれ
ば、次のような利点がある。
As described above, according to the embodiment of the present invention, there are the following advantages.

【0079】(1)ATM網2の遅延変動を10[マイ
クロ秒]オーダに抑制制御することができる。
(1) The delay fluctuation of the ATM network 2 can be controlled to the order of 10 [microseconds].

【0080】(2)ATM網において汎用の機器を使用
でき、ATM網のATM交換機等について特殊な改造を
行う必要がない。
(2) General-purpose equipment can be used in the ATM network, and there is no need to make special modifications to the ATM switch and the like in the ATM network.

【0081】(3)遅延変動を抑制できるので、確実
に、リアルタイムのアプリケーション情報を転送でき
る。
(3) Since delay fluctuations can be suppressed, real-time application information can be reliably transferred.

【0082】なお、上記実施の形態では、端末1Aと端
末1Bの二つで説明したが、このATM網2に接続され
る端末1の全てに同様な非同期転送モード網における遅
延変動抑制制御方法を実現する機能を有している。
In the above-described embodiment, two terminals 1A and 1B have been described. However, the same method for controlling delay fluctuation suppression in the asynchronous transfer mode network for all the terminals 1 connected to the ATM network 2 is described. It has a function to realize.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の非同期転送モード網にお
ける遅延変動抑制制御方法を実現する装置を含むATM
網を示す構成図である。
FIG. 1 is an ATM including an apparatus for implementing a delay fluctuation suppression control method in an asynchronous transfer mode network according to an embodiment of the present invention;
It is a block diagram showing a network.

【図2】図2(a)は、CLADに設けられた本発明の
非同期転送モード網における遅延変動抑制制御方法を実
現する機能を示す図である。図2(b)に、本発明の非
同期転送モード網における遅延変動抑制制御方法を実現
する機能の具体例を示すブロック図である。
FIG. 2A is a diagram showing a function provided in a CLAD for realizing a delay variation suppression control method in an asynchronous transfer mode network of the present invention. FIG. 2B is a block diagram showing a specific example of a function for realizing the delay variation suppression control method in the asynchronous transfer mode network of the present invention.

【図3】本発明の非同期転送モード網における遅延変動
抑制制御方法で使用されるATMセルの構造を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of an ATM cell used in a delay variation suppression control method in an asynchronous transfer mode network according to the present invention;

【図4】TAPがセル送出のタイミングを調整し、セル
競合を回避し遅延時間変動がないケースを示す説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a case where a TAP adjusts the timing of cell transmission, avoids cell contention, and has no delay time fluctuation.

【図5】本発明の実施の形態において、コネクションセ
ットアップ時の動作を説明するために示すタイミングチ
ャートである。
FIG. 5 is a timing chart illustrating an operation during connection setup in the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態において、データ転送中
に、何らかの不具合によりATM網上で輻輳が起き、ア
プリケーション情報が正常な形で送ることができなかっ
たときの動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。
FIG. 6 is a timing chart for explaining an operation when congestion occurs on the ATM network due to some trouble during data transfer and application information cannot be transmitted in a normal form in the embodiment of the present invention; It is a chart.

【図7】(a)及び(b)は本発明の実施の形態におい
てランダム生成法による決められた時刻調整カウンタの
値によりセルが移動する様子を示す説明図である。
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams showing a state in which a cell moves according to a value of a time adjustment counter determined by a random generation method in the embodiment of the present invention.

【図8】(a)及び(b)は本発明の実施の形態におい
て表2のテーブルを参照して空きスロットが見つかれ
ば、その場所にセルを移動するようにタイミングを調整
する様子を説明するための図である。
FIGS. 8 (a) and (b) illustrate how to adjust the timing so that if an empty slot is found with reference to the table of Table 2 in the embodiment of the present invention, the cell is moved to that location. FIG.

【図9】ATM交換機の一部機能を示すブロック図であ
る。
FIG. 9 is a block diagram showing some functions of the ATM switch.

【図10】入力バッファのしきい値を説明するためのC
BR用入力バッファの構成を示す説明図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a threshold value of an input buffer;
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a BR input buffer.

【図11】異なる入力パスから同一出力ポートを目指し
た場合に生じる様子を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a situation that occurs when aiming at the same output port from different input paths.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A、1B 端末 2 ATM網 3A,3B 情報送信端末 4A,4B CLAD 6a,6b,6c 入力回線 7 出力回線 21 ATM回線 22 ATM交換機 30 TAP 31 プロトコルスタック 32 アプリケーションプログラム 33 AAL 34 ATM層 35 物理層 36 セル送出機能 37 検索機能 38 タイミング調整機能 1A, 1B terminal 2 ATM network 3A, 3B information transmission terminal 4A, 4B CLAD 6a, 6b, 6c input line 7 output line 21 ATM line 22 ATM switch 30 TAP 31 protocol stack 32 application program 33 AAL 34 ATM layer 35 physical layer 36 Cell transmission function 37 Search function 38 Timing adjustment function

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非同期転送モード網に接続された端末間
で通信を行う場合に、非同期転送モード技術の伝送品質
制御では保証しきれない端末間の遅延時間を許容値以下
に抑制できる方法であって、一方の端末は、セル送出機
能により非同期転送モード網の状態を監視するセルを他
方の端末に対して送出し、このセルを受信した他方の端
末は、検索機能により当該セルに輻輳情報があったとき
に、所望の規定値以下になるデータ送出タイミングを検
索し、その検索結果のタイミングを一方の端末に送出
し、前記一方の端末は、タイミング調整機能により受信
したセルにタイミング情報があるときに、当該セルの送
信タイミングを調整して再度送信することを特徴とする
非同期転送モード網における遅延変動抑制制御方法。
When communication is performed between terminals connected to an asynchronous transfer mode network, a delay time between terminals that cannot be guaranteed by transmission quality control of the asynchronous transfer mode technology can be suppressed to an allowable value or less. Then, one terminal sends a cell for monitoring the state of the asynchronous transfer mode network to the other terminal by the cell sending function, and the other terminal receiving this cell sends congestion information to the cell by the search function. When there is, a search is made for a data transmission timing that is equal to or less than a desired specified value, and the timing of the search result is transmitted to one terminal. The one terminal has timing information in a cell received by the timing adjustment function. A delay fluctuation suppression control method in an asynchronous transfer mode network, wherein the transmission timing of the cell is adjusted and the transmission is performed again.
【請求項2】 前記検索機能は、許容遅延時間以下にな
るタイミングをランダムに検索する機能、あるいは、遅
延時間を情報として端末で持ち、規定値以下になってい
るタイミングを検索する機能からなることを特徴とする
請求項1記載の非同期転送モード網における遅延変動抑
制制御方法。
2. The search function includes a function of randomly searching for a timing at which the delay time becomes equal to or less than an allowable delay time, or a function of searching for a timing having a delay time as information and having a value equal to or less than a specified value. 2. The delay fluctuation suppression control method in an asynchronous transfer mode network according to claim 1, wherein
【請求項3】 非同期転送モード網に接続された端末間
で通信を行う場合に、非同期転送モード技術の伝送品質
制御では保証しきれない端末間の遅延時間を許容値以下
に抑制するシステムにおいて、前記両端末は、非同期転
送モード網の状態を監視するセルを送出できるセル送出
機能と、当該セルを受信し当該セルに輻輳情報があると
きに、許容値以下になるデータ送出タイミングを検索
し、その検索結果のタイミングを送出する検索機能と、
受信したセルに前記タイミング情報があるときに、当該
セルの送信タイミングを調整して再度送信するタイミン
グ調整機能とをそれぞれ有していることを特徴とする非
同期転送モード網における遅延変動抑制制御システム。
3. In a system for controlling communication between terminals connected to an asynchronous transfer mode network, a delay time between terminals, which cannot be guaranteed by transmission quality control of the asynchronous transfer mode technology, is reduced to an allowable value or less. The two terminals are capable of transmitting a cell for monitoring the state of the asynchronous transfer mode network, and a cell transmission function, when receiving the cell and when there is congestion information in the cell, search for a data transmission timing below the allowable value, A search function that sends the timing of the search results,
A delay fluctuation suppression control system in an asynchronous transfer mode network, comprising: a timing adjustment function of adjusting the transmission timing of a cell when the received cell has the timing information and retransmitting the cell.
【請求項4】 前記検索機能は、許容遅延時間以下にな
るタイミングをランダムに検索する機能、あるいは、遅
延時間を情報として端末で持ち、規定値以下になってい
るタイミングを検索する機能からなることを特徴とする
請求項3記載の非同期転送モード網における遅延変動抑
制制御システム。
4. The search function includes a function of randomly searching a timing at which the delay time becomes equal to or less than an allowable delay time, or a function of searching for a timing having a delay time as information and having a value equal to or less than a specified value. 4. A delay fluctuation suppression control system in an asynchronous transfer mode network according to claim 3, wherein:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6999451B2 (en) 2001-01-12 2006-02-14 Nec Corporation Congestion-responsive VoIP system and congestion avoidance method for VoIP system
JP2012134884A (en) * 2010-12-22 2012-07-12 Fujitsu Ltd Network relay system, network relay device, congestion state notification method, and program

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