JP3053356B2 - 帯域可変通信装置 - Google Patents
帯域可変通信装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非同期転送モード
（Asynchronous Transfer Mode、以下「ＡＴＭ」とい
う）の情報伝送に利用する。特に、ユーザの要求に応じ
て通信中の帯域を動的に変更することのできる帯域可変
通信装置に関する。
（Asynchronous Transfer Mode、以下「ＡＴＭ」とい
う）の情報伝送に利用する。特に、ユーザの要求に応じ
て通信中の帯域を動的に変更することのできる帯域可変
通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報を固定長のセルに分割して網内を転
送するＡＴＭにおいて、特にデータ系のアプリケーショ
ンを対象として、ＡＢＲ（Avalable Bit Rate ）あるい
はＦＲＰ（First Reservation Protocol）などのように
通信中の帯域を動的に変更するサービスが検討されてい
る。これらのサービスでは、帯域変更時にルート上の帯
域の空き状態をリソースマネージメントセルと呼ばれる
セル（ＲＭセル）を転送することにより把握して、帯域
変更の可否を行う。しかし、公衆網のようにセルの転送
遅延が大きくなる場合には、ＲＭセルにより得られるル
ート上の帯域の空き状況に関する情報がもはや古くなる
ため、良好な制御効果が得られないことが問題となる。
これを図１０ないし図１３を参照して説明する。
送するＡＴＭにおいて、特にデータ系のアプリケーショ
ンを対象として、ＡＢＲ（Avalable Bit Rate ）あるい
はＦＲＰ（First Reservation Protocol）などのように
通信中の帯域を動的に変更するサービスが検討されてい
る。これらのサービスでは、帯域変更時にルート上の帯
域の空き状態をリソースマネージメントセルと呼ばれる
セル（ＲＭセル）を転送することにより把握して、帯域
変更の可否を行う。しかし、公衆網のようにセルの転送
遅延が大きくなる場合には、ＲＭセルにより得られるル
ート上の帯域の空き状況に関する情報がもはや古くなる
ため、良好な制御効果が得られないことが問題となる。
これを図１０ないし図１３を参照して説明する。
【０００３】図１０および図１１はＡＢＲの動作例を示
す図であり、これを参照してリソースマネージメントセ
ルを用いた帯域変更を説明する。図１０にはＲＭセルが
転送される遅延時間が短い場合の例として加入者ノード
間に中継ノードが少ない場合を示すが、このようにＲＭ
セルの遅延が小さければ、それほどの遅延なしにピーク
セル間隔を変更して帯域を変更することができる。これ
に対して図１１に示すようにＲＭセルの転送遅延時間が
大きい場合には、なかなか通信帯域を変更することがで
きない。
す図であり、これを参照してリソースマネージメントセ
ルを用いた帯域変更を説明する。図１０にはＲＭセルが
転送される遅延時間が短い場合の例として加入者ノード
間に中継ノードが少ない場合を示すが、このようにＲＭ
セルの遅延が小さければ、それほどの遅延なしにピーク
セル間隔を変更して帯域を変更することができる。これ
に対して図１１に示すようにＲＭセルの転送遅延時間が
大きい場合には、なかなか通信帯域を変更することがで
きない。
【０００４】図１２および図１３はＦＲＰの動作例を示
す図であり、これを参照してＲＭセルに対する応答信号
ＡＣＫの転送遅延時間による実効的なスループットの変
化を説明する。図１２の例ではＡＣＫの遅延が小さく、
ｘセルの転送を比較的短い時間ｔで行うことができるの
に対し、図１３の例では、ＡＣＫがなかなか戻らないた
めセルの転送を行うことができず、ｘセルの転送に時間
Ｔ（Ｔ＞ｔ）を要している。このため実効スループット
は、ｘ／Ｔ＜ｘ／ｔとＡＣＫの転送遅延時間が長くなる
ほど低下する。
す図であり、これを参照してＲＭセルに対する応答信号
ＡＣＫの転送遅延時間による実効的なスループットの変
化を説明する。図１２の例ではＡＣＫの遅延が小さく、
ｘセルの転送を比較的短い時間ｔで行うことができるの
に対し、図１３の例では、ＡＣＫがなかなか戻らないた
めセルの転送を行うことができず、ｘセルの転送に時間
Ｔ（Ｔ＞ｔ）を要している。このため実効スループット
は、ｘ／Ｔ＜ｘ／ｔとＡＣＫの転送遅延時間が長くなる
ほど低下する。
【０００５】このような問題を解決するため、加入者ノ
ードがＲＭセルあるいは運用保守セル（ＯＡＭセル）を
用いてルート上の帯域の空き状況を周期的に収集し、加
入者からの帯域変更要求があるとその加入者を収容する
加入者ノードで即座に帯域変更可否判断を行うことが提
案されている。そのような従来例を図１４に示す。
ードがＲＭセルあるいは運用保守セル（ＯＡＭセル）を
用いてルート上の帯域の空き状況を周期的に収集し、加
入者からの帯域変更要求があるとその加入者を収容する
加入者ノードで即座に帯域変更可否判断を行うことが提
案されている。そのような従来例を図１４に示す。
【０００６】図１４は従来例の可変帯域通信装置を示す
ブロック構成図である。この可変帯域通信装置は複数の
ノード１１〜１６を備え、ＡＴＭ網を構成する。ここ
で、ノード１１、１２がそれぞれ加入者と網とを接続す
る加入者ノードであり、ノード１１からノード１３、１
４および１５を経由するルートａと、ノード１２からノ
ード１３、１４および１６を経由するルートｂとが設定
されているものとする。また、ノード１１、１３間、１
２、１３間、１４、１５間、１４、１６間のそれぞれの
リンク４１、４２、４４、４５の容量が２０Ｍｂ／ｓ、
ノード１３、１４間のリンク４３の容量が３０Ｍｂ／ｓ
であるとする。さらに、ルートａ、ｂがそれぞれ１０Ｍ
ｂ／ｓの帯域を使用しているものとする。この場合、リ
ンク４１〜４５の帯域はそれぞれ１０、１０、２０、１
０、１０Ｍｂ／ｓが使用されて、ルートａ、ｂのために
それぞれ１０Ｍｂ／ｓの空帯域が存在する。
ブロック構成図である。この可変帯域通信装置は複数の
ノード１１〜１６を備え、ＡＴＭ網を構成する。ここ
で、ノード１１、１２がそれぞれ加入者と網とを接続す
る加入者ノードであり、ノード１１からノード１３、１
４および１５を経由するルートａと、ノード１２からノ
ード１３、１４および１６を経由するルートｂとが設定
されているものとする。また、ノード１１、１３間、１
２、１３間、１４、１５間、１４、１６間のそれぞれの
リンク４１、４２、４４、４５の容量が２０Ｍｂ／ｓ、
ノード１３、１４間のリンク４３の容量が３０Ｍｂ／ｓ
であるとする。さらに、ルートａ、ｂがそれぞれ１０Ｍ
ｂ／ｓの帯域を使用しているものとする。この場合、リ
ンク４１〜４５の帯域はそれぞれ１０、１０、２０、１
０、１０Ｍｂ／ｓが使用されて、ルートａ、ｂのために
それぞれ１０Ｍｂ／ｓの空帯域が存在する。
【０００７】各ノード１１〜１６にはＲＭセルの転送お
よび帯域変更を制御する帯域制御部２１〜２６およびル
ート毎の空帯域に関する情報を記憶するルートテーブル
３１〜３６が設けられ、各ルートに周期的に伝送される
空帯域通知ＲＭセルあるいはＯＡＭセルを帯域制御部２
１〜２６が参照することで、ルートテーブル３１〜３６
の記憶内容が更新される。加入者ノードであるノード１
１、１２の帯域制御部２１、２２は、その収容する加入
者から例えば帯域通知ＲＭセルにより帯域増加要求があ
ったとき、ルートテーブル３１、３２を参照することに
より即座に増加の可否を判断することができる。
よび帯域変更を制御する帯域制御部２１〜２６およびル
ート毎の空帯域に関する情報を記憶するルートテーブル
３１〜３６が設けられ、各ルートに周期的に伝送される
空帯域通知ＲＭセルあるいはＯＡＭセルを帯域制御部２
１〜２６が参照することで、ルートテーブル３１〜３６
の記憶内容が更新される。加入者ノードであるノード１
１、１２の帯域制御部２１、２２は、その収容する加入
者から例えば帯域通知ＲＭセルにより帯域増加要求があ
ったとき、ルートテーブル３１、３２を参照することに
より即座に増加の可否を判断することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ルート上の帯
域の空き状況について周期的にＲＭセルやＯＡＭセルを
用いて加入者ノードで収集し、ユーザからの帯域変更要
求があると即座に帯域変更可否判断を行う場合、ルート
上の空き帯域の状況は周期的に更新されるので、同一周
期内に複数の帯域変更要求が発生した場合には、ルート
のリンクに競合が起こり容量以上の帯域を受け付けてし
まうことが、確率的に発生する。以下では、この現象を
「オーバーブッキング」と呼ぶ。図１４に示した例で
は、ルートａ、ｂの双方で同時に帯域増加要求が発生し
た場合、ノード１１、１２ではそのまま帯域の増加を受
け付けてしまい、リンク４３の容量が不足するオーバー
ブッキングが発生する。このような帯域のオーバーブッ
キングが発生した場合にはセル廃棄などの輻輳が発生す
るので、オーバーブッキングが発生する確率を極力小さ
くする必要がある。
域の空き状況について周期的にＲＭセルやＯＡＭセルを
用いて加入者ノードで収集し、ユーザからの帯域変更要
求があると即座に帯域変更可否判断を行う場合、ルート
上の空き帯域の状況は周期的に更新されるので、同一周
期内に複数の帯域変更要求が発生した場合には、ルート
のリンクに競合が起こり容量以上の帯域を受け付けてし
まうことが、確率的に発生する。以下では、この現象を
「オーバーブッキング」と呼ぶ。図１４に示した例で
は、ルートａ、ｂの双方で同時に帯域増加要求が発生し
た場合、ノード１１、１２ではそのまま帯域の増加を受
け付けてしまい、リンク４３の容量が不足するオーバー
ブッキングが発生する。このような帯域のオーバーブッ
キングが発生した場合にはセル廃棄などの輻輳が発生す
るので、オーバーブッキングが発生する確率を極力小さ
くする必要がある。
【０００９】本発明は、このような課題を解決し、加入
者ノードで帯域変更要求の受付可否判断を行う際のオー
バーブッキングの発生確率が小さい帯域可変通信装置を
提供することを目的とする。
者ノードで帯域変更要求の受付可否判断を行う際のオー
バーブッキングの発生確率が小さい帯域可変通信装置を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の帯域可変通信装
置は、非同期転送モードの情報伝送を行う通信網内に配
置され互いに情報転送を行う複数のノードを備え、この
複数のノードはそれぞれ、加入者からの要求に応じて通
信中の帯域を動的に変更する帯域制御手段を含み、この
帯域制御手段は、加入者間の情報伝送に割り当てられた
ルート毎にそのルートにさらに割り当てることのできる
空帯域を周期毎に測定する手段と、加入者からの帯域変
更要求に対してその加入者を収容するノードにおいて帯
域変更の可否判断を行う手段とを含む帯域可変通信装置
において、可否判断を行う手段は、同一の空帯域測定周
期内に複数の帯域変更要求があることを考慮し、測定す
る手段の測定したルート毎の空帯域の一部を他の帯域変
更要求のために留保する手段を含むことを特徴とする。
置は、非同期転送モードの情報伝送を行う通信網内に配
置され互いに情報転送を行う複数のノードを備え、この
複数のノードはそれぞれ、加入者からの要求に応じて通
信中の帯域を動的に変更する帯域制御手段を含み、この
帯域制御手段は、加入者間の情報伝送に割り当てられた
ルート毎にそのルートにさらに割り当てることのできる
空帯域を周期毎に測定する手段と、加入者からの帯域変
更要求に対してその加入者を収容するノードにおいて帯
域変更の可否判断を行う手段とを含む帯域可変通信装置
において、可否判断を行う手段は、同一の空帯域測定周
期内に複数の帯域変更要求があることを考慮し、測定す
る手段の測定したルート毎の空帯域の一部を他の帯域変
更要求のために留保する手段を含むことを特徴とする。
【００１１】具体的には、測定する手段の測定した空帯
域にそのルートに対してあらかじめ設定された安全係数
を乗じて割り当て可能な空帯域としてもよく、測定する
手段の測定した空帯域にそのルートのそれまでの帯域変
更要求の発生間隔により決定される安全係数を乗じて割
り当て可能な空帯域としてもよく、測定する手段により
測定されたそれまでの空帯域の増減の推移に基づいて割
り当て可能な空帯域を求めてもよく、測定する手段によ
り前回に測定された空帯域に平滑化係数αを乗じた値と
新たに測定された空帯域に１−αを乗じた値との和を割
り当て可能な空帯域としてもよい。
域にそのルートに対してあらかじめ設定された安全係数
を乗じて割り当て可能な空帯域としてもよく、測定する
手段の測定した空帯域にそのルートのそれまでの帯域変
更要求の発生間隔により決定される安全係数を乗じて割
り当て可能な空帯域としてもよく、測定する手段により
測定されたそれまでの空帯域の増減の推移に基づいて割
り当て可能な空帯域を求めてもよく、測定する手段によ
り前回に測定された空帯域に平滑化係数αを乗じた値と
新たに測定された空帯域に１−αを乗じた値との和を割
り当て可能な空帯域としてもよい。
【００１２】ルート上の各ノードは周期的に帯域の空き
状況を監視するとともに、発信側加入者ノードへ通知す
る。加入者ノードはルート上の各ノードから通知される
帯域の空き状況に基づき、そのルートにあとどれだけの
帯域を増加させることができるかを評価する。ところ
が、ルート上の空き帯域の状況は周期的に更新されるの
で、同一周期内に複数の帯域変更要求が発生した場合に
は、確率的にオーバーブッキングが発生する場合があ
る。したがって、加入者ノードでは帯域変更要求の発生
頻度を考慮して帯域変更要求の受付可否判断を行う必要
がある。そこで本発明では、同一周期内にどの程度の帯
域変更要求があるかを見込み、各加入者ノードでは空き
帯域をすべて使用可能とするのではなく、一部を他の帯
域変更要求充当用に保留することにより、オーバーブッ
キングを未然に防ぐ。
状況を監視するとともに、発信側加入者ノードへ通知す
る。加入者ノードはルート上の各ノードから通知される
帯域の空き状況に基づき、そのルートにあとどれだけの
帯域を増加させることができるかを評価する。ところ
が、ルート上の空き帯域の状況は周期的に更新されるの
で、同一周期内に複数の帯域変更要求が発生した場合に
は、確率的にオーバーブッキングが発生する場合があ
る。したがって、加入者ノードでは帯域変更要求の発生
頻度を考慮して帯域変更要求の受付可否判断を行う必要
がある。そこで本発明では、同一周期内にどの程度の帯
域変更要求があるかを見込み、各加入者ノードでは空き
帯域をすべて使用可能とするのではなく、一部を他の帯
域変更要求充当用に保留することにより、オーバーブッ
キングを未然に防ぐ。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第一の実施形態を
示すブロック構成図である。この実施形態では、ＡＴＭ
網内に配置され互いに情報転送を行う複数のノード１１
〜１６を備え、この複数のノード１１〜１６にはそれぞ
れ、加入者からの要求に応じて通信中の帯域を動的に変
更するための帯域制御部２１〜２６が設けられる。帯域
制御部２１〜２６は、加入者間の情報伝送に割り当てら
れたルート毎にそのルートにさらに割り当てることので
きる空帯域を周期毎に測定し、加入者からの帯域変更要
求に対してその加入者を収容するノードにおいて帯域変
更の可否判断を行う。帯域制御部２１〜２６により測定
された空帯域はルートテーブル３１〜３６に記録され
る。
示すブロック構成図である。この実施形態では、ＡＴＭ
網内に配置され互いに情報転送を行う複数のノード１１
〜１６を備え、この複数のノード１１〜１６にはそれぞ
れ、加入者からの要求に応じて通信中の帯域を動的に変
更するための帯域制御部２１〜２６が設けられる。帯域
制御部２１〜２６は、加入者間の情報伝送に割り当てら
れたルート毎にそのルートにさらに割り当てることので
きる空帯域を周期毎に測定し、加入者からの帯域変更要
求に対してその加入者を収容するノードにおいて帯域変
更の可否判断を行う。帯域制御部２１〜２６により測定
された空帯域はルートテーブル３１〜３６に記録され
る。
【００１４】ここで、ノード１１、１２がそれぞれ加入
者と網とを接続する加入者ノードであり、ノード１１か
らノード１３、１４および１５を経由するルートａと、
ノード１２からノード１３、１４および１６を経由する
ルートｂとが設定されているものとする。また、ノード
１１、１３間、１２、１３間、１４、１５間、１４、１
６間のそれぞれのリンク４１、４２、４４、４５の容量
が２０Ｍｂ／ｓ、ノード１３、１４間のリンク４３の容
量が３０Ｍｂ／ｓであるとする。さらに、ルートａが５
Ｍｂ／ｓ、ルートｂが１０Ｍｂ／ｓの帯域を使用してい
るものとする。この場合、リンク４１〜４５の帯域はそ
れぞれ５、１０、１５、５、１０Ｍｂ／ｓが使用され、
ルートａに対して１５Ｍｂ／ｓ、ルートｂに対して１０
Ｍｂ／ｓの空帯域が存在する。これらの空帯域は各ノー
ド１１〜１６のルートテーブル３１〜３６に蓄えられ
る。
者と網とを接続する加入者ノードであり、ノード１１か
らノード１３、１４および１５を経由するルートａと、
ノード１２からノード１３、１４および１６を経由する
ルートｂとが設定されているものとする。また、ノード
１１、１３間、１２、１３間、１４、１５間、１４、１
６間のそれぞれのリンク４１、４２、４４、４５の容量
が２０Ｍｂ／ｓ、ノード１３、１４間のリンク４３の容
量が３０Ｍｂ／ｓであるとする。さらに、ルートａが５
Ｍｂ／ｓ、ルートｂが１０Ｍｂ／ｓの帯域を使用してい
るものとする。この場合、リンク４１〜４５の帯域はそ
れぞれ５、１０、１５、５、１０Ｍｂ／ｓが使用され、
ルートａに対して１５Ｍｂ／ｓ、ルートｂに対して１０
Ｍｂ／ｓの空帯域が存在する。これらの空帯域は各ノー
ド１１〜１６のルートテーブル３１〜３６に蓄えられ
る。
【００１５】ルートテーブル３１〜３６には、そのノー
ドを通過するすべてのルートについてその未使用帯域が
記載され、周期的に更新される。ここで、時刻Ｔにおい
てルートｂが１０Ｍｂ／ｓの帯域増加を行っても、ルー
トテーブルは帯域増加の瞬間には更新されずに、次の更
新周期で更新される。この場合、次の更新周期でルート
テーブル３１、３２中のルートａ、ｂの空き帯域は、そ
れぞれ５Ｍｂ／ｓと０Ｍｂ／ｓに更新される。このと
き、次の更新周期の前にルートａが１５Ｍｂ／ｓの帯域
増加要求を行った場合には、ノード１１のルートテーブ
ルはまだ更新されていないのでこの要求を受け付けてし
まい、リンク４３に４０Ｍｂ／ｓの帯域を割り当ててし
まうことになる。
ドを通過するすべてのルートについてその未使用帯域が
記載され、周期的に更新される。ここで、時刻Ｔにおい
てルートｂが１０Ｍｂ／ｓの帯域増加を行っても、ルー
トテーブルは帯域増加の瞬間には更新されずに、次の更
新周期で更新される。この場合、次の更新周期でルート
テーブル３１、３２中のルートａ、ｂの空き帯域は、そ
れぞれ５Ｍｂ／ｓと０Ｍｂ／ｓに更新される。このと
き、次の更新周期の前にルートａが１５Ｍｂ／ｓの帯域
増加要求を行った場合には、ノード１１のルートテーブ
ルはまだ更新されていないのでこの要求を受け付けてし
まい、リンク４３に４０Ｍｂ／ｓの帯域を割り当ててし
まうことになる。
【００１６】そこで本実施形態では、加入者ノードであ
るノード１１、１２のルートテーブル３１、３２にルー
ト毎にあらかじめ設定された安全係数を記録し、帯域制
御部２１、２２が、同一の空帯域測定周期内に複数の帯
域変更要求があることを考慮し、測定したルート毎の空
帯域にその安全係数を乗じて割り当て可能な空帯域と
し、測定された帯域の一部を他の帯域変更要求のために
留保する。この例では、ルートａ、ｂの安全係数として
２／３、１／２を設定しておけば、ルートｂが１０Ｍｂ
／ｓの帯域増加を行った時刻Ｔにおいて、５Ｍｂ／ｓの
帯域のみを許可するので、ルートａが続いて帯域増加要
求をおこなっても１０Ｍｂ／ｓを割り当てることがで
き、オーバーブッキングが発生しない。図２に加入者ノ
ードにおける帯域制御部（この例では２１、２２）の制
御の流れを示す。
るノード１１、１２のルートテーブル３１、３２にルー
ト毎にあらかじめ設定された安全係数を記録し、帯域制
御部２１、２２が、同一の空帯域測定周期内に複数の帯
域変更要求があることを考慮し、測定したルート毎の空
帯域にその安全係数を乗じて割り当て可能な空帯域と
し、測定された帯域の一部を他の帯域変更要求のために
留保する。この例では、ルートａ、ｂの安全係数として
２／３、１／２を設定しておけば、ルートｂが１０Ｍｂ
／ｓの帯域増加を行った時刻Ｔにおいて、５Ｍｂ／ｓの
帯域のみを許可するので、ルートａが続いて帯域増加要
求をおこなっても１０Ｍｂ／ｓを割り当てることがで
き、オーバーブッキングが発生しない。図２に加入者ノ
ードにおける帯域制御部（この例では２１、２２）の制
御の流れを示す。
【００１７】ここでは説明を簡単にするため安全係数を
ルートテーブル３１、３２のみに記録するように説明し
たが、加入者ノードとなる可能性のある各ノードに、そ
のノードに収容された加入者の各ルート毎の安全係数を
記録する。
ルートテーブル３１、３２のみに記録するように説明し
たが、加入者ノードとなる可能性のある各ノードに、そ
のノードに収容された加入者の各ルート毎の安全係数を
記録する。
【００１８】図３は本発明の第二の実施形態を示すブロ
ック構成図であり、図４は加入者ノードにおける帯域制
御部の制御の流れを示す。オーバーブッキングの発生確
率は、ルートの未使用帯域監視周期（これを以下、「ウ
ィンドウサイズ」と呼ぶ）と帯域要求の発生間隔の比率
に関係する。そこで本実施形態では、帯域要求の発生間
隔に応じて安全係数を適応的に変化させる。すなわち、
測定した空帯域にそのルートのそれまでの帯域変更要求
の発生間隔により決定される安全係数を乗じて割り当て
可能な空帯域とする。
ック構成図であり、図４は加入者ノードにおける帯域制
御部の制御の流れを示す。オーバーブッキングの発生確
率は、ルートの未使用帯域監視周期（これを以下、「ウ
ィンドウサイズ」と呼ぶ）と帯域要求の発生間隔の比率
に関係する。そこで本実施形態では、帯域要求の発生間
隔に応じて安全係数を適応的に変化させる。すなわち、
測定した空帯域にそのルートのそれまでの帯域変更要求
の発生間隔により決定される安全係数を乗じて割り当て
可能な空帯域とする。
【００１９】この場合、ルートテーブル３１、３２に
は、ルートの空き帯域に対する帯域要求の発生間隔（以
下「発呼間隔」という）を保持するフィールドが追加さ
れている。また、ノード１１、１２には、ルートテーブ
ル３１、３２に記録された発呼間隔から安全係数を導く
ために、安全係数テーブル５１、５２が設けられる。安
全係数テーブル５１、５２には、発呼間隔と安全係数の
関係が記録される。
は、ルートの空き帯域に対する帯域要求の発生間隔（以
下「発呼間隔」という）を保持するフィールドが追加さ
れている。また、ノード１１、１２には、ルートテーブ
ル３１、３２に記録された発呼間隔から安全係数を導く
ために、安全係数テーブル５１、５２が設けられる。安
全係数テーブル５１、５２には、発呼間隔と安全係数の
関係が記録される。
【００２０】ノード１１では、帯域変更可否判断フロー
の第一ステップとして、安全係数テーブル５１を参照し
て発呼間隔から安全係数を求める。次の第二ステップで
は、ルートａの空き帯域に対する第一ステップで求めた
安全係数を乗ずることにより、使用可能帯域幅を求め
る。第三ステップでは、要求の帯域幅が第二ステップで
求めた使用可能帯域幅以下であればその要求を受け付
け、そうでない場合は要求を拒絶する。ノード１２ある
いは他のノードが加入者ノードとなって帯域変更を行う
場合も同様である。
の第一ステップとして、安全係数テーブル５１を参照し
て発呼間隔から安全係数を求める。次の第二ステップで
は、ルートａの空き帯域に対する第一ステップで求めた
安全係数を乗ずることにより、使用可能帯域幅を求め
る。第三ステップでは、要求の帯域幅が第二ステップで
求めた使用可能帯域幅以下であればその要求を受け付
け、そうでない場合は要求を拒絶する。ノード１２ある
いは他のノードが加入者ノードとなって帯域変更を行う
場合も同様である。
【００２１】以下に、帯域要求の発生がポアソン過程に
従うとしたときの安全係数テーブルの導出について説明
する。導出にあたり、要求帯域はすべて同じとし、帯域
の変更については、減少はないものとする。
従うとしたときの安全係数テーブルの導出について説明
する。導出にあたり、要求帯域はすべて同じとし、帯域
の変更については、減少はないものとする。
【００２２】未使用帯域がＢのときのオーバーブッキン
グ発生確率Ｐobは次の式で表される。
グ発生確率Ｐobは次の式で表される。
【００２３】
【数１】 ここで、ｗは正規化された帯域要求の発生間隔（発呼率
の逆数）であり、Ｂは正規化された帯域要求増加幅であ
る。図５に、オーバーブッキング率の基準値を１０-6と
し、ウインドウサイズと受付可能な帯域との関係を示
す。この図から、ウインドウサイズと帯域増加要求発生
間隔の比により、受付可能領域が変化することがわか
る。例えば、ウインドウサイズが１であれば、要求帯域
が０．１以下のときに受け付けてもよいことがわかる。
の逆数）であり、Ｂは正規化された帯域要求増加幅であ
る。図５に、オーバーブッキング率の基準値を１０-6と
し、ウインドウサイズと受付可能な帯域との関係を示
す。この図から、ウインドウサイズと帯域増加要求発生
間隔の比により、受付可能領域が変化することがわか
る。例えば、ウインドウサイズが１であれば、要求帯域
が０．１以下のときに受け付けてもよいことがわかる。
【００２４】ここで、ウインドウサイズを帯域要求の発
生間隔で正規化してあるので、図５はまさしく安全係数
テーブルである。すなわち、ウインドウサイズを一定と
すれば、図５の横軸を逆数にとったものが帯域要求の発
生間隔と安全係数の関係を示すものである。
生間隔で正規化してあるので、図５はまさしく安全係数
テーブルである。すなわち、ウインドウサイズを一定と
すれば、図５の横軸を逆数にとったものが帯域要求の発
生間隔と安全係数の関係を示すものである。
【００２５】図６は本発明の第三の実施形態を示すブロ
ック構成図であり、図７は加入者ノードにおける帯域制
御部の制御の流れを示す。この実施形態では、測定され
たそれまでの空帯域の増減の推移に基づいて割り当て可
能な空帯域を求める。このためルートテーブル３１、３
２には、過去Ｎ周期分のルートの空帯域が保存され、安
全係数のフィールドはない。
ック構成図であり、図７は加入者ノードにおける帯域制
御部の制御の流れを示す。この実施形態では、測定され
たそれまでの空帯域の増減の推移に基づいて割り当て可
能な空帯域を求める。このためルートテーブル３１、３
２には、過去Ｎ周期分のルートの空帯域が保存され、安
全係数のフィールドはない。
【００２６】ノード１１の帯域制御部２１においては、
ルートａについて帯域要求が発生した場合、要求の帯域
幅と、ルートテーブル３１に登録された過去Ｎ周期分の
ルートの空帯域の移動平均とを比較し、要求帯域幅の方
が小さい場合にはその要求を受け付け、そうでない場合
には要求を拒絶する。ノード１２あるいは他のノードが
加入者ノードとなって帯域変更を行う場合も同様であ
る。
ルートａについて帯域要求が発生した場合、要求の帯域
幅と、ルートテーブル３１に登録された過去Ｎ周期分の
ルートの空帯域の移動平均とを比較し、要求帯域幅の方
が小さい場合にはその要求を受け付け、そうでない場合
には要求を拒絶する。ノード１２あるいは他のノードが
加入者ノードとなって帯域変更を行う場合も同様であ
る。
【００２７】図８は本発明の第四の実施形態を示すブロ
ック構成図であり、図９は加入者ノードにおける帯域制
御部の制御の流れを示す。この実施形態では、ルートテ
ーブル３１、３２に、各ルートの空帯域と、各更新周期
毎に観測される空帯域の平滑化を行うための平滑化係数
αとが保持される。安全係数のフィールドはない。ノー
ド１１のルートテーブル３１の空帯域更新時には、前回
に測定された空帯域に平滑化係数αを乗じた値と新たに
測定された空帯域に１−αを乗じた値との和を割り当て
可能な空帯域とするして記録する。すなわち、ノード１
１においては、ルートａの空帯域に１次のフィルタをか
けたものを次の更新周期の空帯域とする。そして、ルー
トａについて帯域要求が発生した場合には、要求の帯域
幅と、ルートテーブル３１に登録されたフィルタリング
された空帯域とを比較し、要求帯域幅の方が小さい場合
にはその要求を受け付け、そうでない場合には要求を拒
絶する。ノード１２あるいは他のノードが加入者ノード
となって帯域変更を行う場合も同様である。
ック構成図であり、図９は加入者ノードにおける帯域制
御部の制御の流れを示す。この実施形態では、ルートテ
ーブル３１、３２に、各ルートの空帯域と、各更新周期
毎に観測される空帯域の平滑化を行うための平滑化係数
αとが保持される。安全係数のフィールドはない。ノー
ド１１のルートテーブル３１の空帯域更新時には、前回
に測定された空帯域に平滑化係数αを乗じた値と新たに
測定された空帯域に１−αを乗じた値との和を割り当て
可能な空帯域とするして記録する。すなわち、ノード１
１においては、ルートａの空帯域に１次のフィルタをか
けたものを次の更新周期の空帯域とする。そして、ルー
トａについて帯域要求が発生した場合には、要求の帯域
幅と、ルートテーブル３１に登録されたフィルタリング
された空帯域とを比較し、要求帯域幅の方が小さい場合
にはその要求を受け付け、そうでない場合には要求を拒
絶する。ノード１２あるいは他のノードが加入者ノード
となって帯域変更を行う場合も同様である。
【００２８】
【発明の効果】ルート上の帯域の空き状況については周
期的にＱＲＭセルやＯＡＭセルを用いて加入者ノードで
収集し、ユーザからの帯域変更要求があると即座に帯域
変更可否判断を行う場合、ルート上の空き帯域の状況は
周期的に更新されるので、同一周期内に複数の帯域変更
要求が発生した場合には確率的にオーバブッキングが発
生する場合がある。
期的にＱＲＭセルやＯＡＭセルを用いて加入者ノードで
収集し、ユーザからの帯域変更要求があると即座に帯域
変更可否判断を行う場合、ルート上の空き帯域の状況は
周期的に更新されるので、同一周期内に複数の帯域変更
要求が発生した場合には確率的にオーバブッキングが発
生する場合がある。
【００２９】本発明のように同一周期内にどの程度の帯
域変更要求があるかを見込み、各加入者ノードでは空き
帯域をすべて使用可能とするのではなく、一部を他の帯
域変更要求充当用に保留することにより、オーバーブッ
キングを未然に防ぐことが可能となる。
域変更要求があるかを見込み、各加入者ノードでは空き
帯域をすべて使用可能とするのではなく、一部を他の帯
域変更要求充当用に保留することにより、オーバーブッ
キングを未然に防ぐことが可能となる。
【図１】本発明の第一の実施形態を示すブロック構成
図。
図。
【図２】加入者ノードにおける帯域制御部の制御の流れ
を示す図。
を示す図。
【図３】本発明の第二の実施形態を示すブロック構成
図。
図。
【図４】加入者ノードにおける帯域制御部の制御の流れ
を示す図。
を示す図。
【図５】ウインドウサイズと受付可能な帯域との関係を
示す図。
示す図。
【図６】本発明の第三の実施形態を示すブロック構成
図。
図。
【図７】加入者ノードにおける帯域制御部の制御の流れ
を示す図。
を示す図。
【図８】本発明の第四の実施形態を示すブロック構成
図。
図。
【図９】加入者ノードにおける帯域制御部の制御の流れ
を示す図。
を示す図。
【図１０】ＡＢＲの動作例を示す図。
【図１１】ＡＢＲの動作例を示す図。
【図１２】ＦＲＰの動作例を示す図。
【図１３】ＦＲＰの動作例を示す図。
【図１４】従来例の帯域可変通信装置を示すブロック構
成図。
成図。
１１〜１６ ノード ２１〜２６ 帯域制御部 ３１〜３６ ルートテーブル ４１〜４５ リンク ５１〜５６ 安全係数テーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−231322（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開635958（ＥＰ，Ａ １) 1996年電子情報通信学会総合大会 Ｂ −607（1996年３月11日) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/56
Claims (5)
- 【請求項１】 非同期転送モードの情報伝送を行う通信
網内に配置され互いに情報転送を行う複数のノードを備
え、 この複数のノードはそれぞれ、加入者からの要求に応じ
て通信中の帯域を動的に変更する帯域制御手段を含み、 この帯域制御手段は、加入者間の情報伝送に割り当てら
れたルート毎にそのルートにさらに割り当てることので
きる空帯域を周期毎に測定する手段と、加入者からの帯
域変更要求に対してその加入者を収容するノードにおい
て帯域変更の可否判断を行う手段とを含む帯域可変通信
装置において、 前記可否判断を行う手段は、同一の空帯域測定周期内に
複数の帯域変更要求があることを考慮し、前記測定する
手段の測定したルート毎の空帯域の一部を他の帯域変更
要求のために留保する手段を含むことを特徴とする帯域
可変通信装置。 - 【請求項２】 前記留保する手段は、前記測定する手段
の測定した空帯域にそのルートに対してあらかじめ設定
された安全係数を乗じて割り当て可能な空帯域とする手
段を含む請求項１記載の帯域可変通信装置。 - 【請求項３】 前記留保する手段は、前記測定する手段
の測定した空帯域にそのルートのそれまでの帯域変更要
求の発生間隔により決定される安全係数を乗じて割り当
て可能な空帯域とする手段を含む請求項１記載の帯域可
変通信装置。 - 【請求項４】 前記留保する手段は、前記測定する手段
により測定されたそれまでの空帯域の増減の推移に基づ
いて割り当て可能な空帯域を求める手段を含む請求項１
記載の帯域可変通信装置。 - 【請求項５】 前記留保する手段は、前記測定する手段
により前回に測定された空帯域に平滑化係数αを乗じた
値と新たに測定された空帯域に１−αを乗じた値との和
を割り当て可能な空帯域とする手段を含む請求項１記載
の帯域可変通信装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18593095A JP3053356B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 帯域可変通信装置 |
| PCT/JP1996/001826 WO1997002685A1 (fr) | 1995-07-03 | 1996-07-02 | Reseau de communications a bande variable |
| EP96921140A EP0785652A4 (en) | 1995-07-03 | 1996-07-02 | COMMUNICATION NETWORK WITH VARIABLE WIDTH |
| US08/799,412 US5878029A (en) | 1995-07-03 | 1997-02-12 | Variable-bandwidth network |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18593095A JP3053356B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 帯域可変通信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0936880A JPH0936880A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3053356B2 true JP3053356B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=16179371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18593095A Expired - Fee Related JP3053356B2 (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-21 | 帯域可変通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3053356B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11127156A (ja) | 1997-10-20 | 1999-05-11 | Fujitsu Ltd | 通信制御方式 |
| JP3634635B2 (ja) | 1998-07-31 | 2005-03-30 | 富士通株式会社 | 固定レートコネクションを制御するセル交換装置 |
| DE602004031669D1 (de) | 2003-12-24 | 2011-04-14 | Nippon Telegraph & Telephone | Dynamische bandzuteilungsschaltung, dynamisches bandzuteilungsverfahren, dynamisches bandzuteilungsprogramm und aufzeichnungsmedium |
| JP2012072125A (ja) | 2010-08-31 | 2012-04-12 | Fujifilm Corp | トリアジン系化合物、及び紫外線吸収剤 |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP18593095A patent/JP3053356B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９９６年電子情報通信学会総合大会 Ｂ−６０７（１９９６年３月１１日） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0936880A (ja) | 1997-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |