JP2539173B2 - デ―タ伝送方法及び装置 - Google Patents
デ―タ伝送方法及び装置Info
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- JP2539173B2 JP2539173B2 JP6036708A JP3670894A JP2539173B2 JP 2539173 B2 JP2539173 B2 JP 2539173B2 JP 6036708 A JP6036708 A JP 6036708A JP 3670894 A JP3670894 A JP 3670894A JP 2539173 B2 JP2539173 B2 JP 2539173B2
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- length
- frame
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/64—Hybrid switching systems
- H04L12/6402—Hybrid switching fabrics
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/64—Hybrid switching systems
- H04L12/6402—Hybrid switching fabrics
- H04L2012/6408—Shared Medium, e.g. memory, bus, ring
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/64—Hybrid switching systems
- H04L12/6418—Hybrid transport
- H04L2012/6445—Admission control
- H04L2012/6459—Multiplexing, e.g. TDMA, CDMA
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に、高速回線交換環
境における回線交換データ及びパケット交換データを相
互に混合する（intermix）伝送方式に関する。より詳細
には、送信される回線フレーム間のギャップの履歴を使
用し、送信される回線フレーム間に存在する次のギャッ
プのサイズが予測される。予測されるギャップのサイズ
が送信されるパケット・データのフレームのサイズより
も大きい場合、パケット・データのフレームが次のギャ
ップに挿入される。ギャップが予想されるギャップより
も小さい場合、次に到来する回線フレームが送信パケッ
ト・フレームの完了までバッファ内に記憶される。
境における回線交換データ及びパケット交換データを相
互に混合する（intermix）伝送方式に関する。より詳細
には、送信される回線フレーム間のギャップの履歴を使
用し、送信される回線フレーム間に存在する次のギャッ
プのサイズが予測される。予測されるギャップのサイズ
が送信されるパケット・データのフレームのサイズより
も大きい場合、パケット・データのフレームが次のギャ
ップに挿入される。ギャップが予想されるギャップより
も小さい場合、次に到来する回線フレームが送信パケッ
ト・フレームの完了までバッファ内に記憶される。
【０００２】
【従来の技術】高速回線交換環境では、回線経路（また
は接続）が、パケット交換トラフィック及び回線交換ト
ラフィックの両者に対する交換機構の入出力ポート間で
確立される。交換機構における回線は、パケット交換ト
ラフィックに対しては、フレームが送信された直後に切
断（disconnect）される。一方、確立された回線は、回
線交換トラフィックに対しては、その回線接続の間、そ
のままの状態を維持する。マルチメディアまたはファイ
ルの転送などの特定のアプリケーションでは、ビデオま
たはイメージのフレームがネットワークを通じて送信さ
れる以前に、それらの大きなデータ・ブロックを小さな
パケット（２Ｋバイト以下）に区分することが要求され
る。データが圧縮されギガビット・データ・リンクによ
り伝送されるものと仮定すると、通常、送信フレーム間
に長い休止が見い出される。従って、回線交換データ・
ストリームにおける回線が、未使用のインターバルで瞬
時に切断されて、同一の出力ポートにパケット交換トラ
フィックが送信され、相互に混合されることが望まれ
る。この相互混合方式（intermixing ）は、ポートが回
線交換トラフィック及びパケット交換トラフィックの両
者を同時に受信することを可能とする一方で、回線交換
トラフィックの遅延またはジッタを最小化するために重
要である。一方、パケット交換データ・ストリーム内の
フレームの送信が要求される度に、純粋な回線交換環境
に比較して、旧接続のブレーク及び新接続の確立に関す
るオーバヘッドを低減することが望まれる。
は接続）が、パケット交換トラフィック及び回線交換ト
ラフィックの両者に対する交換機構の入出力ポート間で
確立される。交換機構における回線は、パケット交換ト
ラフィックに対しては、フレームが送信された直後に切
断（disconnect）される。一方、確立された回線は、回
線交換トラフィックに対しては、その回線接続の間、そ
のままの状態を維持する。マルチメディアまたはファイ
ルの転送などの特定のアプリケーションでは、ビデオま
たはイメージのフレームがネットワークを通じて送信さ
れる以前に、それらの大きなデータ・ブロックを小さな
パケット（２Ｋバイト以下）に区分することが要求され
る。データが圧縮されギガビット・データ・リンクによ
り伝送されるものと仮定すると、通常、送信フレーム間
に長い休止が見い出される。従って、回線交換データ・
ストリームにおける回線が、未使用のインターバルで瞬
時に切断されて、同一の出力ポートにパケット交換トラ
フィックが送信され、相互に混合されることが望まれ
る。この相互混合方式（intermixing ）は、ポートが回
線交換トラフィック及びパケット交換トラフィックの両
者を同時に受信することを可能とする一方で、回線交換
トラフィックの遅延またはジッタを最小化するために重
要である。一方、パケット交換データ・ストリーム内の
フレームの送信が要求される度に、純粋な回線交換環境
に比較して、旧接続のブレーク及び新接続の確立に関す
るオーバヘッドを低減することが望まれる。
【０００３】R．Grunenfelder、J．P．Cosmas、S．Mant
hrope及びA．Odinma-Okafor著"Characterization of Vi
deo Codecs as Autoregressive Moving AverageProcess
es and Related Queueing System Performance"（IEEE
Journal onSelected Areas in Communications、Vol．
9、No．3、 １９９１年４月）は、ビデオ・コーデック
からの出力トラフィックに対応した好適なモデルの存在
を示している。従って、この記事により提案される原理
予測機構は、この型のトラフィックを伝送する回線に容
易に適用される。
hrope及びA．Odinma-Okafor著"Characterization of Vi
deo Codecs as Autoregressive Moving AverageProcess
es and Related Queueing System Performance"（IEEE
Journal onSelected Areas in Communications、Vol．
9、No．3、 １９９１年４月）は、ビデオ・コーデック
からの出力トラフィックに対応した好適なモデルの存在
を示している。従って、この記事により提案される原理
予測機構は、この型のトラフィックを伝送する回線に容
易に適用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、共用
伝送媒体上における回線交換フレーム及びパケット交換
フレームの効率的な相互混合方式を提供することであ
る。
伝送媒体上における回線交換フレーム及びパケット交換
フレームの効率的な相互混合方式を提供することであ
る。
【０００５】本発明のより特定の目的は、回線交換特性
において、最小のジッタ及び遅延による、パケット交換
フレーム及び回線交換フレームの相互混合方式を提供す
ることである。
において、最小のジッタ及び遅延による、パケット交換
フレーム及び回線交換フレームの相互混合方式を提供す
ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、回線交換フレ
ーム間に存在するギャップを予測する機構を提供し、こ
の予測されたギャップはパケット・データのフレームが
回線交換フレームのギャップ間に挿入可能か否かを判断
するために使用される。
ーム間に存在するギャップを予測する機構を提供し、こ
の予測されたギャップはパケット・データのフレームが
回線交換フレームのギャップ間に挿入可能か否かを判断
するために使用される。
【０００７】挿入バッファ（insertion buffer）が、ギ
ャップ予測誤差の発生の際にも、損失のない相互混合オ
ペレーションを保証する。更に本発明は、挿入されるパ
ケット交換フレームの送信の完了まで回線交換フレーム
の送信を遅延することにより、過小予測されたギャップ
により引き起こされるジッタを補償する。
ャップ予測誤差の発生の際にも、損失のない相互混合オ
ペレーションを保証する。更に本発明は、挿入されるパ
ケット交換フレームの送信の完了まで回線交換フレーム
の送信を遅延することにより、過小予測されたギャップ
により引き起こされるジッタを補償する。
【０００８】本発明は、回線データ・フレームの送信の
間にパケット・データを挿入して送信する装置及び方法
に関する。本発明では、送信される回線データ・フレー
ム間のギャップがモニタされ、これらのギャップの長さ
が測定される。前のギャップの測定長を用いて、続くギ
ャップの長さが予測される。予測されるギャップが送信
されるパケットのサイズよりも大きい時、パケット・フ
レームが送信される。
間にパケット・データを挿入して送信する装置及び方法
に関する。本発明では、送信される回線データ・フレー
ム間のギャップがモニタされ、これらのギャップの長さ
が測定される。前のギャップの測定長を用いて、続くギ
ャップの長さが予測される。予測されるギャップが送信
されるパケットのサイズよりも大きい時、パケット・フ
レームが送信される。
【０００９】特に本発明によれば、好適には回線データ
の到来時に、挿入されたパケット・データのフレームの
送信が完了していない場合、回線データが挿入バッファ
に記憶され、挿入されたパケット・データ・フレームの
完了の後に送信される。
の到来時に、挿入されたパケット・データのフレームの
送信が完了していない場合、回線データが挿入バッファ
に記憶され、挿入されたパケット・データ・フレームの
完了の後に送信される。
【００１０】
【実施例】図１を参照すると、本発明の全体装置が示さ
れる。インバウンド・データ・ストリーム１０が、回線
交換フレームのフレーム開始及びフレーム終了の区切り
を認識するフレーム開始／終了検出論理回路１２により
モニタされる。検出論理回路１２はフレーム開始及びフ
レーム終了の区切りを認識すると、ギャップ予測論理回
路１５にＥＯＦ（end of frame）１３またはＳＯＦ（st
art of frame）１４信号を送信する。ギャップ予測論理
回路は図２に詳細に表され、これは回線交換データ・フ
レームの送信におけるギャップを測定し、またこれらの
回線交換データ・フレーム間の将来のギャップ・サイズ
を予測するために使用される。予測されたギャップ・サ
イズは、ギャップ予測論理回路からライン１６を介し
て、ポート制御論理回路１８に送信され、ポート制御論
理回路はパケット・データがインバウンド・データ・ス
トリーム１０からの回線交換フレーム間に挿入されるか
否かを判断する。予測されたギャップ・サイズが送信さ
れるパケット・データ・フレームのサイズよりも大きい
場合、パケット・データは回線交換データのフレーム間
に挿入される。回線交換フレームがパケット・データの
送信フレームの完了以前に到来すると、回線交換フレー
ムがパケット・データ・フレームの完了まで挿入バッフ
ァ５に記憶される。ポート制御論理１８は選択ライン３
１及び３３を介して、マルチプレクサ２７及び２９を制
御することにより、回線交換フレームとパケット・デー
タ・フレームを相互に混合する。
れる。インバウンド・データ・ストリーム１０が、回線
交換フレームのフレーム開始及びフレーム終了の区切り
を認識するフレーム開始／終了検出論理回路１２により
モニタされる。検出論理回路１２はフレーム開始及びフ
レーム終了の区切りを認識すると、ギャップ予測論理回
路１５にＥＯＦ（end of frame）１３またはＳＯＦ（st
art of frame）１４信号を送信する。ギャップ予測論理
回路は図２に詳細に表され、これは回線交換データ・フ
レームの送信におけるギャップを測定し、またこれらの
回線交換データ・フレーム間の将来のギャップ・サイズ
を予測するために使用される。予測されたギャップ・サ
イズは、ギャップ予測論理回路からライン１６を介し
て、ポート制御論理回路１８に送信され、ポート制御論
理回路はパケット・データがインバウンド・データ・ス
トリーム１０からの回線交換フレーム間に挿入されるか
否かを判断する。予測されたギャップ・サイズが送信さ
れるパケット・データ・フレームのサイズよりも大きい
場合、パケット・データは回線交換データのフレーム間
に挿入される。回線交換フレームがパケット・データの
送信フレームの完了以前に到来すると、回線交換フレー
ムがパケット・データ・フレームの完了まで挿入バッフ
ァ５に記憶される。ポート制御論理１８は選択ライン３
１及び３３を介して、マルチプレクサ２７及び２９を制
御することにより、回線交換フレームとパケット・デー
タ・フレームを相互に混合する。
【００１１】ポート制御論理回路はまた、読出し／書込
み許可及びパケット・メモリ２０のアドレス指定のため
のライン２８を有する。ライン２６は挿入バッファ５の
入出力許可用に使用される。
み許可及びパケット・メモリ２０のアドレス指定のため
のライン２８を有する。ライン２６は挿入バッファ５の
入出力許可用に使用される。
【００１２】ギャップ予測論理回路１５が図２に詳細に
示される。図１及び図２を参照すると、検出論理回路１
２によりインバウンド・データ・ストリーム１０内のフ
レーム終了区切り（ＥＯＦ）を検出すると、検出論理回
路はＥＯＦ信号をフリップフロップ２０１のセット端子
に送信し、フリップフロップの出力がＡＮＤゲート２０
５によりクロック信号２０２と論理積され、その出力が
次にカウンタ２１０を制御するために使用される。ＥＯ
Ｆ信号はまたカウンタを０にリセットするためにも使用
される。インバウンド・データ・ストリームにおけるフ
レーム開始区切りの検出により、検出論理回路１２はＳ
ＯＦ信号を送信し、この信号はフリップフロップ２０１
をリセットするために使用され、それによりクロック信
号２０２が禁止される。クロック信号がＡＮＤゲート２
０５の出力に現れない時、カウンタ２１０はそのカウン
トの増加を停止する。カウンタは前回の回線交換フレー
ムの終了から次の回線交換フレームの開始までのクロッ
ク・サイクル数（ＧN ）を測定する。ギャップ・サイズ
ＧN が加算器２１２を介して、累算器２１５の現在値
（Ｌn−αＤn：後述）に加算される。次に、検出論理回
路１２からの次のＥＯＦ信号の検出時に、加算器の出力
に提供される合計（ＬN+1 ）が次にレジスタ２１６に記
憶される。レジスタ２１６の値は予測ギャップ長とし
て、ポート制御論理回路１８に転送される。この予測ギ
ャップ長はまた累算器２１５に記憶される。累算器２１
５は更にプログラマブル・カウンタ２１８を有し、これ
は累算器に記憶される値を特定のクロック・レートで減
算する。このプログラマブル・カウンタに含まれる値は
各クロック・サイクルの間に１増分され、プログラマブ
ル・カウンタの値がアップ・ダウン・カウンタ２１９の
値に達すると、減分信号が累算器２１５に送信される。
カウンタ２１９の値αは予め設定されており、回路が最
初にセットアップする時に、省略時のエージング・ファ
クタ（aging factor：経時的に値が調整されもしくは修
正されるファクタ）α0 がロードされる。カウンタ２１
９の値αもまた、比較回路２３０によるＧNとＬN+1の比
較結果により変更される。予測ギャップ長ＬN+1が実際
の前回のギャップ長ＧNよりも大きい場合、累算器のカ
ウント・ダウンのレートが増加される。同様に、予測ギ
ャップ長が実際の前回のギャップ長よりも小さい場合、
比較回路２３０はカウンタに累算器のカウント・ダウン
のレートを減少させる。比較器２３０はギャップの終了
を記すＳＯＦにより許可（イネーブル）される。遅延素
子２１１はカウンタ２１０へのリセット信号を引き延ば
し、それにより加算器２１２がカウンタ２１０の値とカ
ウンタ２１５の値を加算し、その結果の値ＬN+1 をレジ
スタ２１６に記憶する時に、競合状態が存在しないよう
にする。要するに、この単純な機構は適応無限インパル
ス応答フィルタ（adaptive infinite impulse responc
e：ＩＩＲ）の近似をインプリメントし、次のギャップ
長Ｌn+1 が、ギャップ・タイマにより示される現ギャッ
プＧn及び累算器により示される前回の予測Ｌnから予測
される。
示される。図１及び図２を参照すると、検出論理回路１
２によりインバウンド・データ・ストリーム１０内のフ
レーム終了区切り（ＥＯＦ）を検出すると、検出論理回
路はＥＯＦ信号をフリップフロップ２０１のセット端子
に送信し、フリップフロップの出力がＡＮＤゲート２０
５によりクロック信号２０２と論理積され、その出力が
次にカウンタ２１０を制御するために使用される。ＥＯ
Ｆ信号はまたカウンタを０にリセットするためにも使用
される。インバウンド・データ・ストリームにおけるフ
レーム開始区切りの検出により、検出論理回路１２はＳ
ＯＦ信号を送信し、この信号はフリップフロップ２０１
をリセットするために使用され、それによりクロック信
号２０２が禁止される。クロック信号がＡＮＤゲート２
０５の出力に現れない時、カウンタ２１０はそのカウン
トの増加を停止する。カウンタは前回の回線交換フレー
ムの終了から次の回線交換フレームの開始までのクロッ
ク・サイクル数（ＧN ）を測定する。ギャップ・サイズ
ＧN が加算器２１２を介して、累算器２１５の現在値
（Ｌn−αＤn：後述）に加算される。次に、検出論理回
路１２からの次のＥＯＦ信号の検出時に、加算器の出力
に提供される合計（ＬN+1 ）が次にレジスタ２１６に記
憶される。レジスタ２１６の値は予測ギャップ長とし
て、ポート制御論理回路１８に転送される。この予測ギ
ャップ長はまた累算器２１５に記憶される。累算器２１
５は更にプログラマブル・カウンタ２１８を有し、これ
は累算器に記憶される値を特定のクロック・レートで減
算する。このプログラマブル・カウンタに含まれる値は
各クロック・サイクルの間に１増分され、プログラマブ
ル・カウンタの値がアップ・ダウン・カウンタ２１９の
値に達すると、減分信号が累算器２１５に送信される。
カウンタ２１９の値αは予め設定されており、回路が最
初にセットアップする時に、省略時のエージング・ファ
クタ（aging factor：経時的に値が調整されもしくは修
正されるファクタ）α0 がロードされる。カウンタ２１
９の値αもまた、比較回路２３０によるＧNとＬN+1の比
較結果により変更される。予測ギャップ長ＬN+1が実際
の前回のギャップ長ＧNよりも大きい場合、累算器のカ
ウント・ダウンのレートが増加される。同様に、予測ギ
ャップ長が実際の前回のギャップ長よりも小さい場合、
比較回路２３０はカウンタに累算器のカウント・ダウン
のレートを減少させる。比較器２３０はギャップの終了
を記すＳＯＦにより許可（イネーブル）される。遅延素
子２１１はカウンタ２１０へのリセット信号を引き延ば
し、それにより加算器２１２がカウンタ２１０の値とカ
ウンタ２１５の値を加算し、その結果の値ＬN+1 をレジ
スタ２１６に記憶する時に、競合状態が存在しないよう
にする。要するに、この単純な機構は適応無限インパル
ス応答フィルタ（adaptive infinite impulse responc
e：ＩＩＲ）の近似をインプリメントし、次のギャップ
長Ｌn+1 が、ギャップ・タイマにより示される現ギャッ
プＧn及び累算器により示される前回の予測Ｌnから予測
される。
【数１】Ｌn+1＝Ｇn＋（Ｌn−αＤn）
【００１３】ここで、αは累算器のカウント・ダウン・
レートを決定する適応エージング・ファクタ（adaptive
aging factor ）、Ｄn は現データ・フレームと先行ギ
ャップの長さをプラスした長さである。次に図３及び図
４を参照する。エージング・ファクタαはギャップ予測
処理が開始する以前に、省略時エージング・ファクタが
事前ロードされる。この省略時エージング・ファクタα
0 は、全体的なトラフィック・パターンに対し、予測誤
差が最小化されるように予め計算される。エージング・
ファクタαはロードされた後、動的に調整され、予測誤
差の符号に依存して増加または減少される。
レートを決定する適応エージング・ファクタ（adaptive
aging factor ）、Ｄn は現データ・フレームと先行ギ
ャップの長さをプラスした長さである。次に図３及び図
４を参照する。エージング・ファクタαはギャップ予測
処理が開始する以前に、省略時エージング・ファクタが
事前ロードされる。この省略時エージング・ファクタα
0 は、全体的なトラフィック・パターンに対し、予測誤
差が最小化されるように予め計算される。エージング・
ファクタαはロードされた後、動的に調整され、予測誤
差の符号に依存して増加または減少される。
【００１４】予測値Ｌn+1 はパケット・フレームが挿入
されて、回線交換トラフィックと相互に混合されるか否
かを判断するために使用される。回線におけるトラフィ
ックが密な状況においては、Ｌn+1 は小さく、パケット
・フレームが回線に入り込むことが許可されない。パケ
ットを送信するために新たな回線をセット・アップする
ためには、常に固定のオーバヘッドが存在するため、パ
ケットが挿入許可される以前に、予測ギャップ長はある
閾値よりも大きくなければならない。パケット挿入後
は、回線フレーム間のギャップは減少され、ある場合で
は負になることもある。すなわち、次の回線交換フレー
ムが現パケット・フレームの終了以前に到来することに
なる。負のＬn は、ポート制御論理が回線に更にパケッ
ト・フレームを挿入することを阻止する。この機構はま
たトラフィックの相互混合方式を統制し、フロー制御を
達成する。更に回線内の長いバースト・フレームは、パ
ケット・フレームの挿入の可能性をより小さくする。な
ぜなら、次のギャップが現れるまでに、Ｌn+1 が閾値以
下になる可能性がより大きいからである。
されて、回線交換トラフィックと相互に混合されるか否
かを判断するために使用される。回線におけるトラフィ
ックが密な状況においては、Ｌn+1 は小さく、パケット
・フレームが回線に入り込むことが許可されない。パケ
ットを送信するために新たな回線をセット・アップする
ためには、常に固定のオーバヘッドが存在するため、パ
ケットが挿入許可される以前に、予測ギャップ長はある
閾値よりも大きくなければならない。パケット挿入後
は、回線フレーム間のギャップは減少され、ある場合で
は負になることもある。すなわち、次の回線交換フレー
ムが現パケット・フレームの終了以前に到来することに
なる。負のＬn は、ポート制御論理が回線に更にパケッ
ト・フレームを挿入することを阻止する。この機構はま
たトラフィックの相互混合方式を統制し、フロー制御を
達成する。更に回線内の長いバースト・フレームは、パ
ケット・フレームの挿入の可能性をより小さくする。な
ぜなら、次のギャップが現れるまでに、Ｌn+1 が閾値以
下になる可能性がより大きいからである。
【００１５】図３及び図４は密な及び粗なトラフィック
下におけるギャップ予測機構を表す。図３では、図２の
累算器２１５の値が０（Ｌ1 ）で開始される。第１のギ
ャップ（Ｇ1 ）は図２のカウンタ２１０により生成され
る値２０を有し、データ・パケットは長さ６０を有す
る。カウント・ダウン・レートをクロック・レートの５
分の１と仮定すると、データ・パケットの終了までに、
累算器２１５の値は、−１６すなわち（Ｌ1−０．２
Ｄ1）となる。従って、予測ギャップＬ2 すなわち第２
の予測時間は４すなわち（Ｇ1＋（Ｌ1−０．２Ｄ1 ））
となる。このようにして求められる予測ギャップ値０、
４、２が図３に示され、また図４には予測ギャップ値
０、１２、２４及び２５が示される。図３に対応してパ
ケット・メモリ内のパケットのサイズが２、３及び４と
仮定すると、第１のギャップにはパケットは挿入されな
い。なぜなら、全てのパケットが予測値よりも大きいか
らである。サイズ４のパケットが第２のギャップに挿入
され、サイズ２のパケットが第３のギャップに挿入され
る。
下におけるギャップ予測機構を表す。図３では、図２の
累算器２１５の値が０（Ｌ1 ）で開始される。第１のギ
ャップ（Ｇ1 ）は図２のカウンタ２１０により生成され
る値２０を有し、データ・パケットは長さ６０を有す
る。カウント・ダウン・レートをクロック・レートの５
分の１と仮定すると、データ・パケットの終了までに、
累算器２１５の値は、−１６すなわち（Ｌ1−０．２
Ｄ1）となる。従って、予測ギャップＬ2 すなわち第２
の予測時間は４すなわち（Ｇ1＋（Ｌ1−０．２Ｄ1 ））
となる。このようにして求められる予測ギャップ値０、
４、２が図３に示され、また図４には予測ギャップ値
０、１２、２４及び２５が示される。図３に対応してパ
ケット・メモリ内のパケットのサイズが２、３及び４と
仮定すると、第１のギャップにはパケットは挿入されな
い。なぜなら、全てのパケットが予測値よりも大きいか
らである。サイズ４のパケットが第２のギャップに挿入
され、サイズ２のパケットが第３のギャップに挿入され
る。
【００１６】図４に対応するＬiの計算処理を次に示
す。Ｌ1＝０、Ｇ1＝２０より、Ｌ2＝２０−０．２×
（２０＋２０）＝１２となる。また、Ｌ3 ＝２０＋１２
−０．２×（２０＋２０）＝２４。更に、Ｌ4 ＝１０＋
２４−０．２×（１０＋３６）＝２５。ここで、０．２
×（１０＋３６） は９に丸められる。
す。Ｌ1＝０、Ｇ1＝２０より、Ｌ2＝２０−０．２×
（２０＋２０）＝１２となる。また、Ｌ3 ＝２０＋１２
−０．２×（２０＋２０）＝２４。更に、Ｌ4 ＝１０＋
２４−０．２×（１０＋３６）＝２５。ここで、０．２
×（１０＋３６） は９に丸められる。
【００１７】図３及び図４に示される他の全ての予測値
についても同様の手順により獲得される。
についても同様の手順により獲得される。
【００１８】図２に示される機構は、第１の累算器２１
５に加え、図５に示される第２の累算器４６３を有する
ことにより、著しく向上される。累算器のエージング・
レートは、アップ・ダウン・カウンタ４５３及びプログ
ラマブル・カウンタ４５２により制御される。この場
合、各フレーム終了事象において、現ギャップＧn の値
が以前の２つの予測値、すなわちＬn（加算器２１２に
よる）及びＬn-1（加算器４６０による）に加算され、
次の予測値（レジスタ４６２に記憶される）が生成され
る。予測ギャップ長は次式により求められる。
５に加え、図５に示される第２の累算器４６３を有する
ことにより、著しく向上される。累算器のエージング・
レートは、アップ・ダウン・カウンタ４５３及びプログ
ラマブル・カウンタ４５２により制御される。この場
合、各フレーム終了事象において、現ギャップＧn の値
が以前の２つの予測値、すなわちＬn（加算器２１２に
よる）及びＬn-1（加算器４６０による）に加算され、
次の予測値（レジスタ４６２に記憶される）が生成され
る。予測ギャップ長は次式により求められる。
【数２】 Ｌn+1＝Ｇn＋（Ｌn−α1Ｄn）＋（Ｌn-1−α2Ｄn）
【００１９】ここで、前回の予測は、異なるレートα1
（カウンタ２１９及びプログラマブル・カウンタ２１８
により決定される）及びα2 （カウンタ４５３及びプロ
グラマブル・カウンタ４５２により決定される）により
動的に処理される。それぞれのカウンタのセットの詳細
なオペレーションについては、前述したカウンタ２１８
及びプログラマブル・カウンタ２１９の場合と同様であ
る。レジスタ４６２に記憶される予測値は、各フレーム
の開始において、比較器４７０によりギャップの実際の
サイズ（ギャップ・タイマ２１０により生成される）と
比較される。その結果はカウンタ２１９及び４５３を調
整するために使用される。この調整は原則的には、トラ
フィック履歴の上位桁の振舞いを獲得し、より正確な予
測を生成する。既述のように、再度、予測結果がフレー
ム事象の開始においてギャップ長と比較され、予測誤差
が次にエージング・ファクタを調整するために使用され
る。
（カウンタ２１９及びプログラマブル・カウンタ２１８
により決定される）及びα2 （カウンタ４５３及びプロ
グラマブル・カウンタ４５２により決定される）により
動的に処理される。それぞれのカウンタのセットの詳細
なオペレーションについては、前述したカウンタ２１８
及びプログラマブル・カウンタ２１９の場合と同様であ
る。レジスタ４６２に記憶される予測値は、各フレーム
の開始において、比較器４７０によりギャップの実際の
サイズ（ギャップ・タイマ２１０により生成される）と
比較される。その結果はカウンタ２１９及び４５３を調
整するために使用される。この調整は原則的には、トラ
フィック履歴の上位桁の振舞いを獲得し、より正確な予
測を生成する。既述のように、再度、予測結果がフレー
ム事象の開始においてギャップ長と比較され、予測誤差
が次にエージング・ファクタを調整するために使用され
る。
【００２０】図２及び図５の機構は、通常、回線交換デ
ータ・ストリームの間のギャップ（サイレンス間隔）を
フルに利用する。しかしながら、長いビジー期間の後ま
たは長いバーストと長いサイレンス間隔が交互に存在し
た後には、第１のギャップを使用することができない。
この潜在的問題を克服するために、固定閾値と予測方法
論を組合わせた機構が使用される。固定閾値機構を用い
るギャップ予測機構は、各フレームの終了によりトリガ
されるタイマを提供し、タイマはサイレント間隔の経過
時間をカウントする。バッファ・メモリからのパケット
は、タイマが閾値に達すると、回線交換データ・ストリ
ームに注入されるように選択される。その後、回線トラ
フィックが挿入バッファに再度経路指定され、その間に
パケットが挿入される。このギャップ予測機構は比較的
大きなギャップにパケットを相互に混合するには十分で
あるが、タイム・アウトするまでギャップを使用できな
い欠点を有する。組合わせ機構では、長いバースト以後
の最初の長いギャップがタイム・アウトする間に、以降
の各短いギャップがギャップ予測機構により予測され
る。
ータ・ストリームの間のギャップ（サイレンス間隔）を
フルに利用する。しかしながら、長いビジー期間の後ま
たは長いバーストと長いサイレンス間隔が交互に存在し
た後には、第１のギャップを使用することができない。
この潜在的問題を克服するために、固定閾値と予測方法
論を組合わせた機構が使用される。固定閾値機構を用い
るギャップ予測機構は、各フレームの終了によりトリガ
されるタイマを提供し、タイマはサイレント間隔の経過
時間をカウントする。バッファ・メモリからのパケット
は、タイマが閾値に達すると、回線交換データ・ストリ
ームに注入されるように選択される。その後、回線トラ
フィックが挿入バッファに再度経路指定され、その間に
パケットが挿入される。このギャップ予測機構は比較的
大きなギャップにパケットを相互に混合するには十分で
あるが、タイム・アウトするまでギャップを使用できな
い欠点を有する。組合わせ機構では、長いバースト以後
の最初の長いギャップがタイム・アウトする間に、以降
の各短いギャップがギャップ予測機構により予測され
る。
【００２１】図６はポート制御論理１８を示す。データ
・パケットが５２０に入力されると、バッファ要求信号
が要求バッファ・サイズと共にバッファ管理モジュール
５１０に送信される。バッファ管理モジュール５１０は
パケットをパケット・メモリ２０に配置し、パケット・
メモリ内のパケットのロケーション及びサイズの両方を
登録するものと仮定する。ギャップ予測論理回路１５か
らの予測ギャップ・サイズが、パケット・メモリ内に存
在する最小のパケットよりも大きい場合、比較器５００
は、パケット・メモリからのデータ・ストリームが出力
として選択されるように、セレクタ２９（図１参照）を
制御するための信号をライン３３に送出する。比較器は
また、入力回線データ・ストリーム１０が挿入バッファ
に再度経路指定されるように、挿入バッファをイネーブ
ルする信号をライン２６に送出する。同じ信号がバッフ
ァ管理モジュール５１０へも送信され、それにより適切
なサイズのパケットが回線データ・ストリームと相互に
混合されるように選択される。各パケットの相互に混合
している間に、予測が正しくない場合、回線データは挿
入バッファに再度経路指定され、それによりデータの損
失は発生しない。しかしながら、挿入バッファは少なく
とも挿入されるパケットの大きさを有さなければならな
い。各パケット挿入の終了時に、挿入バッファが空か否
かを判断するために、挿入バッファがチェックされる
（ライン３５）。挿入バッファが空の場合、ライン入力
が２７において出力として選択され、一方、挿入バッフ
ァが空でない場合には、挿入バッファが出力として選択
される。挿入バッファが空でない時、パケット相互混合
オペレーションが中断される。この機構は、使用可能な
挿入バッファ・サイズが、挿入されるパケットのサイズ
よりも大きい場合に限り、パケット相互混合オペレーシ
ョンを許可することにより、損失の無い相互混合オペレ
ーションを保証する。上述のメモリ管理機能は既知であ
り、J．L．Perterson及びA．Silberschatz著"Operating
System Concepts"（pp．143-200、2nd Edition、Addis
on-Wesley、１９８６年）に述べられている。
・パケットが５２０に入力されると、バッファ要求信号
が要求バッファ・サイズと共にバッファ管理モジュール
５１０に送信される。バッファ管理モジュール５１０は
パケットをパケット・メモリ２０に配置し、パケット・
メモリ内のパケットのロケーション及びサイズの両方を
登録するものと仮定する。ギャップ予測論理回路１５か
らの予測ギャップ・サイズが、パケット・メモリ内に存
在する最小のパケットよりも大きい場合、比較器５００
は、パケット・メモリからのデータ・ストリームが出力
として選択されるように、セレクタ２９（図１参照）を
制御するための信号をライン３３に送出する。比較器は
また、入力回線データ・ストリーム１０が挿入バッファ
に再度経路指定されるように、挿入バッファをイネーブ
ルする信号をライン２６に送出する。同じ信号がバッフ
ァ管理モジュール５１０へも送信され、それにより適切
なサイズのパケットが回線データ・ストリームと相互に
混合されるように選択される。各パケットの相互に混合
している間に、予測が正しくない場合、回線データは挿
入バッファに再度経路指定され、それによりデータの損
失は発生しない。しかしながら、挿入バッファは少なく
とも挿入されるパケットの大きさを有さなければならな
い。各パケット挿入の終了時に、挿入バッファが空か否
かを判断するために、挿入バッファがチェックされる
（ライン３５）。挿入バッファが空の場合、ライン入力
が２７において出力として選択され、一方、挿入バッフ
ァが空でない場合には、挿入バッファが出力として選択
される。挿入バッファが空でない時、パケット相互混合
オペレーションが中断される。この機構は、使用可能な
挿入バッファ・サイズが、挿入されるパケットのサイズ
よりも大きい場合に限り、パケット相互混合オペレーシ
ョンを許可することにより、損失の無い相互混合オペレ
ーションを保証する。上述のメモリ管理機能は既知であ
り、J．L．Perterson及びA．Silberschatz著"Operating
System Concepts"（pp．143-200、2nd Edition、Addis
on-Wesley、１９８６年）に述べられている。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
共用伝送媒体上における回線交換フレーム及びパケット
交換フレームの効率的な相互混合が可能となる。
共用伝送媒体上における回線交換フレーム及びパケット
交換フレームの効率的な相互混合が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用される相互混合機構を表す図であ
る。
る。
【図２】ギャップ予測論理回路を表す図である。
【図３】密なトラフィック下における回線データ送信間
のギャップを表す図である。
のギャップを表す図である。
【図４】粗なトラフィック下における回線データ送信間
のギャップを表す図である。
のギャップを表す図である。
【図５】追加の累算器を含む、図２のギャップ予測論理
回路の拡張バージョンを表す図である。
回路の拡張バージョンを表す図である。
【図６】ポート制御論理回路の構造を表す図である。
５ 挿入バッファ １０ インバウンド・データ・ストリーム １２ 開始／終了検出論理回路 １３ ＥＯＦ（end of frame） １４ ＳＯＦ（start of frame） １５ ギャップ予測論理回路 １８ ポート制御論理回路 ２０ パケット・メモリ ２７、２９ マルチプレクサ ３１、３３ 選択ライン ２０１ フリップフロップ ２０２ クロック信号 ２０５ ＡＮＤゲート ２１１ 遅延素子 ２１２ 加算器 ２１５ 累算器 ２１６ レジスタ ２１８、４５２ プログラマブル・カウンタ ２１９、４５３ アップ・ダウン・カウンタ ２３０ 比較回路 ５１０ バッファ管理モジュール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストス・ジョン・ジョージオ アメリカ合衆国10605、ニューヨーク州 ホワイト・プレインズ、アパートメント ６エイチ、ノスバンド・アベニュー 14 (56)参考文献 特開 昭56−129459（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−82141（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−268181（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−163933（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】共用伝送媒体において、回線データの送信
間のギャップにパケット・データを送信する方法であっ
て、 ａ．上記共用伝送媒体上に送信される回線データ間に現
れる上記ギャップの発生をモニタし、各ギャップの長さ
を測定するステップと、 ｂ．上記測定されたギャップの長さにもとづき、上記回
線データにおいて測定されたギャップに続く次のギャッ
プの長さを予測するステップと、 ｃ．上記次のギャップの予測長がパケット・データのフ
レームの長さよりも大きい時、該パケット・データのフ
レームを送信するステップと、 を含むデータ伝送方法。 - 【請求項２】上記ギャップの長さを閾値と比較し、該ギ
ャップの長さが該閾値を越える場合、該ギャップにフレ
ームを送信するステップを含む、請求項１記載のデータ
伝送方法。 - 【請求項３】共用伝送媒体において、回線データの送信
間のギャップにパケット・データを送信する装置であっ
て、 ａ．上記共用伝送媒体上に送信される回線データ間に現
れる上記ギャップの発生をモニタし、各ギャップの長さ
を測定する手段と、 ｂ．上記測定されたギャップの長さにもとづき、上記回
線データにおいて測定されたギャップに続く次のギャッ
プの長さを予測する手段と、 ｃ．上記次のギャップの予測長がパケット・データのフ
レームの長さよりも大きい時、該パケット・データのフ
レームを送信する手段と、 を含むデータ伝送装置。 - 【請求項４】上記ギャップの長さを閾値と比較する手
段、及び該ギャップの長さが該閾値を越える場合、該ギ
ャップにフレームを送信する手段を含む、請求項３記載
のデータ伝送装置。 - 【請求項５】共用伝送媒体において、回線データの送信
間のギャップにパケット・データを送信する方法であっ
て、 ａ．上記共用伝送媒体上に送信される回線データ間に現
れる上記ギャップの発生をモニタし、各ギャップの長さ
を測定するステップと、 ｂ．上記測定されたギャップの長さにもとづき、上記回
線データにおいて測定されたギャップに続く次のギャッ
プの長さを予測するステップと、 ｃ．上記次のギャップの予測長がパケット・データのフ
レームの長さよりも大きい時、該パケット・データのフ
レームを送信するステップと、 ｄ．上記パケット・データのフレームの送信完了前に、
回線データの到来を認識するステップと、 ｅ．上記到来した回線データをバッファに記憶するステ
ップと、 ｆ．上記パケット・データのフレームの送信完了後に、
上記記憶された回線データを送信するステップと、 ｇ．後続のパケット・データのフレームに対して上記ス
テップを繰返すステップと、 を含むデータ伝送方法。 - 【請求項６】共用伝送媒体において、回線データの送信
間のギャップにパケット・データを送信する装置であっ
て、 ａ．上記共用伝送媒体上に送信される回線データ間に現
れる上記ギャップの発生をモニタし、各ギャップの長さ
を測定する手段と、 ｂ．上記測定されたギャップの長さにもとづき、上記回
線データにおいて測定されたギャップに続く次のギャッ
プの長さを予測する手段と、 ｃ．上記次のギャップの予測長がパケット・データのフ
レームの長さよりも大きい時、該パケット・データのフ
レームを送信する手段と、 ｄ．上記パケット・データのフレームの送信完了前に、
回線データの到来を認識する手段と、 ｅ．上記到来した回線データを記憶するバッファ手段
と、 ｆ．上記パケット・データのフレームの送信完了後に、
上記記憶された回線データを送信する手段と、 を含むデータ伝送装置。 - 【請求項７】共用伝送媒体において、回線データの送信
間のギャップにパケット・データを送信する方法であっ
て、 ａ．上記共用伝送媒体上に送信される回線データ間に現
れる上記ギャップの発生をモニタし、各ギャップの長さ
を測定するステップと、 ｂ．上記ギャップの内の第１のギャップの長さを閾値と
比較するステップと、 ｃ．上記第１のギャップの長さが上記閾値を越える場
合、該第１のギャップにフレームを送信するステップ
と、 ｄ．上記測定されたギャップの長さにもとづき、上記回
線データにおいて測定された第１のギャップに続く第２
のギャップの長さを予測するステップと、 ｅ．上記第２のギャップの予測長がパケット・データの
フレームの長さよりも大きい時、該パケット・データの
フレームを送信するステップと、 ｆ．上記パケット・データのフレームの送信完了前に、
回線データの到来を認識するステップと、 ｇ．上記到来した回線データをバッファに記憶するステ
ップと、 ｈ．上記パケット・データのフレームの送信完了後に、
上記記憶された回線データを送信するステップと、 ｉ．後続のパケット・データの続くフレームに対して上
記ステップを繰返すステップと、 を含むデータ伝送方法。 - 【請求項８】共用伝送媒体において、回線データの送信
間のギャップにパケット・データを送信する方法であっ
て、 ａ．上記共用伝送媒体上に送信される回線データ間に現
れる複数の上記ギャップの発生をモニタし、各ギャップ
の長さを測定するステップと、 ｂ．上記回線データにおいてモニタされたギャップの各
々の長さが閾値よりも大きいか否かを判断するステップ
と、 ｃ．上記ギャップの長さが上記閾値よりも大きい場合、
上記モニタされた複数のギャップの内の１つのギャップ
にパケット・データのフレームを送信するステップと、 を含むデータ伝送方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US051968 | 1993-04-23 | ||
| US08/051,968 US5355366A (en) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | Traffic intermixing mechanism for fast circuit switching |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0715474A JPH0715474A (ja) | 1995-01-17 |
| JP2539173B2 true JP2539173B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=21974541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6036708A Expired - Fee Related JP2539173B2 (ja) | 1993-04-23 | 1994-03-08 | デ―タ伝送方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5355366A (ja) |
| EP (1) | EP0621710B1 (ja) |
| JP (1) | JP2539173B2 (ja) |
| CA (1) | CA2114569C (ja) |
| DE (1) | DE69431217T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3247571B2 (ja) * | 1994-06-09 | 2002-01-15 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 送信されたデータフレームの連続性を保持する方法、通信ノード内のアダプタ装置及びデータフレーム連続性保持装置 |
| US5550803A (en) * | 1995-03-17 | 1996-08-27 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method and system for increasing network information carried in a data packet via packet tagging |
| US5774292A (en) * | 1995-04-13 | 1998-06-30 | International Business Machines Corporation | Disk drive power management system and method |
| US5629927A (en) * | 1995-05-31 | 1997-05-13 | International Business Machines Corporation | Monitoring ATM networks for burstiness using cell full or cell empty latency with minimum information |
| US5870398A (en) * | 1996-08-20 | 1999-02-09 | International Business Machines Corporation | Introducing inter-packet gaps in network transmissions |
| US5956348A (en) * | 1997-04-08 | 1999-09-21 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for reconstructing LAN frames following transfer through an asynchronous transfer mode system |
| US6198724B1 (en) | 1997-10-02 | 2001-03-06 | Vertex Networks, Inc. | ATM cell scheduling method and apparatus |
| DE19961924A1 (de) * | 1999-12-22 | 2001-07-05 | Philips Corp Intellectual Pty | Mobilfunkempfänger mit integriertem Rundfunkempfänger |
| GB2358557B (en) * | 2000-01-18 | 2002-05-08 | Motorola Ltd | Digital communications system |
| CN100340071C (zh) * | 2001-02-13 | 2007-09-26 | 摩托罗拉公司 | 提供增强信号的智能中继器及方法 |
| US7583600B1 (en) * | 2005-09-07 | 2009-09-01 | Sun Microsytems, Inc. | Schedule prediction for data link layer packets |
| US7519039B2 (en) * | 2006-09-28 | 2009-04-14 | Xocyst Transfer Ag L.L.C. | Transmission using a plurality of protocols |
| WO2013019225A1 (en) | 2011-08-03 | 2013-02-07 | Draeger Medical Systems, Inc. | Throughput-based active mode trigger |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT980651B (it) * | 1973-03-21 | 1974-10-10 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Sistema elettronico centralizzato di commutazione di segnali tele fonici e dati ad alta velocita |
| US3995120A (en) * | 1975-05-30 | 1976-11-30 | Gte Automatic Electric Laboratories Incorporated | Digital time-division multiplexing system |
| JPH0744511B2 (ja) * | 1988-09-14 | 1995-05-15 | 富士通株式会社 | 高郊率多重化方式 |
| US5136586A (en) * | 1989-12-04 | 1992-08-04 | Academy Of Applied Science | Method and apparatus for telephone line multiplex channeling of toll-quality voice and digital information |
-
1993
- 1993-04-23 US US08/051,968 patent/US5355366A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-01-31 CA CA002114569A patent/CA2114569C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-08 JP JP6036708A patent/JP2539173B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-13 EP EP94105686A patent/EP0621710B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-13 DE DE69431217T patent/DE69431217T2/de not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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| EP0621710A2 (en) | 1994-10-26 |
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| JPH0715474A (ja) | 1995-01-17 |
| CA2114569C (en) | 1999-03-02 |
| DE69431217D1 (de) | 2002-10-02 |
| DE69431217T2 (de) | 2003-05-28 |
| US5355366A (en) | 1994-10-11 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |