JP3059126B2 - Ａｔｍ交換機 - Google Patents
Ａｔｍ交換機Info
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- JP3059126B2 JP3059126B2 JP23129197A JP23129197A JP3059126B2 JP 3059126 B2 JP3059126 B2 JP 3059126B2 JP 23129197 A JP23129197 A JP 23129197A JP 23129197 A JP23129197 A JP 23129197A JP 3059126 B2 JP3059126 B2 JP 3059126B2
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- Japan
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- clr
- atm
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- atm switch
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＡＴＭ(Asynchronou
s Transfer Mode)に利用する。本発明はＡＴＭ交換機に
おけるコネクション受付判定に利用する。特に、ＡＴＭ
スイッチが多段に接続されたＡＴＭスイッチネットワー
クにおけるコネクション受付判定技術に関する。
s Transfer Mode)に利用する。本発明はＡＴＭ交換機に
おけるコネクション受付判定に利用する。特に、ＡＴＭ
スイッチが多段に接続されたＡＴＭスイッチネットワー
クにおけるコネクション受付判定技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】フレーム内の送出スロット位置を指定す
ることにより、各コネクション毎に確定的に帯域を割当
てるＳＴＭ(Synchronous Transfer Mode) 交換とは異な
り、ＡＴＭ交換では各コネクションは任意の時刻にセル
を送出することができる。ＡＴＭ交換においてはコネク
ション設定時に当該コネクションのトラヒックディスク
リプタを申告させ、セル損失が起きないようにコネクシ
ョン受付の可否判定を行う。
ることにより、各コネクション毎に確定的に帯域を割当
てるＳＴＭ(Synchronous Transfer Mode) 交換とは異な
り、ＡＴＭ交換では各コネクションは任意の時刻にセル
を送出することができる。ＡＴＭ交換においてはコネク
ション設定時に当該コネクションのトラヒックディスク
リプタを申告させ、セル損失が起きないようにコネクシ
ョン受付の可否判定を行う。
【０００３】ＡＴＭ交換機でセル損失が発生する主な箇
所は、セルがＶＰ(Virtual Path)へ送出されるＡＴＭ交
換機の出力バッファである。単純なセルの送出方法とし
て、例えば、出力バッファにおいて、ＦＩＦＯ(First i
n first out)のアルゴリズムがある。１セル時間毎にセ
ルの読出しタイミングがあり、その読出しタイミングに
なったときに、バッファにセルがあればバッファの先頭
のセルを読出す。
所は、セルがＶＰ(Virtual Path)へ送出されるＡＴＭ交
換機の出力バッファである。単純なセルの送出方法とし
て、例えば、出力バッファにおいて、ＦＩＦＯ(First i
n first out)のアルゴリズムがある。１セル時間毎にセ
ルの読出しタイミングがあり、その読出しタイミングに
なったときに、バッファにセルがあればバッファの先頭
のセルを読出す。
【０００４】ピークセル速度、平均セル速度、バースト
性、ピーク継続時間、ソースタイプ（例えば、電話、ビ
デオ）等がトラヒックディスクリプタの候補として考え
られる。
性、ピーク継続時間、ソースタイプ（例えば、電話、ビ
デオ）等がトラヒックディスクリプタの候補として考え
られる。
【０００５】ピークセル速度のみを用いたコネクション
の受付可否判定を行う場合は各コネクションからのセル
送出のバースト性が強い（平均セル速度とピークセル速
度の比が大きい）場合は十分に帯域使用効率が上げられ
ないことが問題となる（以降、このようにピークセル速
度を基に帯域運用を行う方式をピーク割当方式と呼
ぶ）。
の受付可否判定を行う場合は各コネクションからのセル
送出のバースト性が強い（平均セル速度とピークセル速
度の比が大きい）場合は十分に帯域使用効率が上げられ
ないことが問題となる（以降、このようにピークセル速
度を基に帯域運用を行う方式をピーク割当方式と呼
ぶ）。
【０００６】また、ピーク割当方式の他に、ユーザから
申告されたピークセル速度と平均セル速度から、セル損
失率を計算して推定し、コネクションの受付可否判定を
行う方式がある。推定されたセル損失率がセル損失率規
定値以下であったら、コネクションを受付け、そうでな
かったらコネクションを受付けない。例えば、村瀬らは
文献(T.Murase,H.Suzuki,S.Sato and T.Takeuchi,"A Ca
ll Admission ControlEstimate,"IEEE Journal of Sele
cted Areas in Communications,vol.9,no.9,pp.1461-14
70,April 1991.)で、ピークセル速度と平均セル速度を
もとに、セル損失率を推定する方法を提案している。ま
た、斉藤らは文献(H.Saito and k.Shiomoto,"Dynamic c
all admission control in ATM networks,"IEEE Journa
l of Selected Areas in Communications,vol.9,no.7,p
p.982-989,Sept.1991.) にてセル流量の観測に基づくコ
ネクションの受付可否判定を行う方式を提案している。
斉藤らの方式はウィンドウサイズ内の到着セル数を観測
しており、複数ウィンドウからなる観測周期内で得られ
た到着セル数分布の統計処理を行っている。
申告されたピークセル速度と平均セル速度から、セル損
失率を計算して推定し、コネクションの受付可否判定を
行う方式がある。推定されたセル損失率がセル損失率規
定値以下であったら、コネクションを受付け、そうでな
かったらコネクションを受付けない。例えば、村瀬らは
文献(T.Murase,H.Suzuki,S.Sato and T.Takeuchi,"A Ca
ll Admission ControlEstimate,"IEEE Journal of Sele
cted Areas in Communications,vol.9,no.9,pp.1461-14
70,April 1991.)で、ピークセル速度と平均セル速度を
もとに、セル損失率を推定する方法を提案している。ま
た、斉藤らは文献(H.Saito and k.Shiomoto,"Dynamic c
all admission control in ATM networks,"IEEE Journa
l of Selected Areas in Communications,vol.9,no.7,p
p.982-989,Sept.1991.) にてセル流量の観測に基づくコ
ネクションの受付可否判定を行う方式を提案している。
斉藤らの方式はウィンドウサイズ内の到着セル数を観測
しており、複数ウィンドウからなる観測周期内で得られ
た到着セル数分布の統計処理を行っている。
【０００７】以上は、ＡＴＭスイッチが一つの場合につ
いて述べた。図７は多段に接続されたＡＴＭスイッチに
よるＡＴＭスイッチネットワークおよびコネクション受
付判定装置を示す図である。ＡＴＭスイッチの規模を大
きくする場合には、図７のように、ＡＴＭスイッチを３
段に接続する構成がある。これを３段スイッチ１１と呼
ぶことにする。１段目はＮ×ＭスイッチがＬ個、２段目
はＬ×ＬスイッチがＭ個、３段目はＭ×ＮスイッチがＬ
個で構成され、全体としては、ＮＬ×ＮＬスイッチとな
っている。
いて述べた。図７は多段に接続されたＡＴＭスイッチに
よるＡＴＭスイッチネットワークおよびコネクション受
付判定装置を示す図である。ＡＴＭスイッチの規模を大
きくする場合には、図７のように、ＡＴＭスイッチを３
段に接続する構成がある。これを３段スイッチ１１と呼
ぶことにする。１段目はＮ×ＭスイッチがＬ個、２段目
はＬ×ＬスイッチがＭ個、３段目はＭ×ＮスイッチがＬ
個で構成され、全体としては、ＮＬ×ＮＬスイッチとな
っている。
【０００８】各スイッチの出力ポートは、出力バッファ
を備えており、３段スイッチ１１の一つの入力ポートか
ら一つの出力ポートへのコネクションの概念を図８に示
す。図８において、セル損失が各出力バッファで生じ
る。したがって、３段スイッチ１１内部のセル損失率を
規定値以下とする受付けを行うためには、コネクション
受付後の各出力バッファのセル損失率を推定する必要が
ある。図９に３段スイッチ１１における従来のコネクシ
ョン受付判定装置１０のブロック構成を示す。
を備えており、３段スイッチ１１の一つの入力ポートか
ら一つの出力ポートへのコネクションの概念を図８に示
す。図８において、セル損失が各出力バッファで生じ
る。したがって、３段スイッチ１１内部のセル損失率を
規定値以下とする受付けを行うためには、コネクション
受付後の各出力バッファのセル損失率を推定する必要が
ある。図９に３段スイッチ１１における従来のコネクシ
ョン受付判定装置１０のブロック構成を示す。
【０００９】１〜３段目の各出力バッファ１1 〜１3 に
対してセル損失率推定部２1 〜２3を備え、得られたセ
ル損失率推定値からコネクション受付判定を行う。
対してセル損失率推定部２1 〜２3を備え、得られたセ
ル損失率推定値からコネクション受付判定を行う。
【００１０】図１０は従来のコネクション受付判定アル
ゴリズムを示す図である。３段スイッチ全体でセル損失
率規定値をＣＬＲとする。そこで、各スイッチの出力バ
ッファ１1 〜１3 には、１段目、２段目、３段目の出力
バッファ１1 、１2 、１3 におけるセル損失率規定値
を、それぞれＣＬＲ1 、ＣＬＲ2 、ＣＬＲ3 と割当て
る。ただし、 ＣＬＲ1 ＋ＣＬＲ2 ＋ＣＬＲ3 ＜ＣＬＲ …（１） を満足している。また、コネクション受付後の１段目、
２段目、３段目の出力バッファ１1 、１2 、１3 におけ
るセル損失率推定値を、それぞれ、ｃｌｒ1 、ｃｌ
ｒ2 、ｃｌｒ3 とする。
ゴリズムを示す図である。３段スイッチ全体でセル損失
率規定値をＣＬＲとする。そこで、各スイッチの出力バ
ッファ１1 〜１3 には、１段目、２段目、３段目の出力
バッファ１1 、１2 、１3 におけるセル損失率規定値
を、それぞれＣＬＲ1 、ＣＬＲ2 、ＣＬＲ3 と割当て
る。ただし、 ＣＬＲ1 ＋ＣＬＲ2 ＋ＣＬＲ3 ＜ＣＬＲ …（１） を満足している。また、コネクション受付後の１段目、
２段目、３段目の出力バッファ１1 、１2 、１3 におけ
るセル損失率推定値を、それぞれ、ｃｌｒ1 、ｃｌ
ｒ2 、ｃｌｒ3 とする。
【００１１】コネクション接続の要求が発生すると、コ
ネクションを設定する経路を決める。コネクション設定
経路上の、各出力バッファ１1 、１2 、１3 のセル損失
率、ｃｌｒ1 、ｃｌｒ2 、ｃｌｒ3 を推定する。推定さ
れたセル損失率が、すべて、それぞれのセル損失率規定
値より小さかったらコネクションを受付ける（Ｓ１０、
Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３）。もし、そうでなかったらコ
ネクションを受付けない（Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ
１４）。
ネクションを設定する経路を決める。コネクション設定
経路上の、各出力バッファ１1 、１2 、１3 のセル損失
率、ｃｌｒ1 、ｃｌｒ2 、ｃｌｒ3 を推定する。推定さ
れたセル損失率が、すべて、それぞれのセル損失率規定
値より小さかったらコネクションを受付ける（Ｓ１０、
Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３）。もし、そうでなかったらコ
ネクションを受付けない（Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ
１４）。
【００１２】また、別の判定方法として、 ｃｌｒ1 ＋ｃｌｒ2 ＋ｃｌｒ3 ＜ＣＬＲ …（２） を満足していたら、コネクション受付可、そうでなかっ
たら、コネクション受付不可とするという方法もある。
たら、コネクション受付不可とするという方法もある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９の
ように、従来のコネクション受付判定方法によるＡＴＭ
交換機では、各出力バッファ１1 〜１3 において、コネ
クション受付後のセル損失率推定部２1 〜２3 を備える
必要があり、ハードウェア量が大きくなる。段数が増加
すればそれに比例してハードウェア量がさらに大きくな
る。
ように、従来のコネクション受付判定方法によるＡＴＭ
交換機では、各出力バッファ１1 〜１3 において、コネ
クション受付後のセル損失率推定部２1 〜２3 を備える
必要があり、ハードウェア量が大きくなる。段数が増加
すればそれに比例してハードウェア量がさらに大きくな
る。
【００１４】また、段数の増減設を行う場合には、その
都度、セル損失率推定部の増減設を行うことになり仕様
変更に伴うハードウェアの変更に手間とコストを要す
る。
都度、セル損失率推定部の増減設を行うことになり仕様
変更に伴うハードウェアの変更に手間とコストを要す
る。
【００１５】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、コネクション受付判定のためのハードウェア
量を低減させることができるＡＴＭ交換機を提供するこ
とを目的とする。本発明は、ＡＴＭスイッチネットワー
クの増減設に少ない時間およびコストで対応することが
できるコネクション受付判定装置を備えたＡＴＭ交換機
を提供することを目的とする。
であって、コネクション受付判定のためのハードウェア
量を低減させることができるＡＴＭ交換機を提供するこ
とを目的とする。本発明は、ＡＴＭスイッチネットワー
クの増減設に少ない時間およびコストで対応することが
できるコネクション受付判定装置を備えたＡＴＭ交換機
を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、コネクション
受付判定手段を最終段の出力バッファに備えることを最
も主要な特徴とする。
受付判定手段を最終段の出力バッファに備えることを最
も主要な特徴とする。
【００１７】すなわち、本発明は、ＡＴＭスイッチが多
段接続されたＡＴＭスイッチネットワークと、このＡＴ
Ｍスイッチネットワークの入力回線に設定されるコネク
ションの受付判定手段とを備えたＡＴＭ交換機である。
本発明の特徴とするところは、前記ＡＴＭスイッチネッ
トワークの最終段のＡＴＭスイッチに備えられ、このＡ
ＴＭスイッチの出力回線の使用率上限値Ｒを設定する手
段と、この出力回線の回線使用率ρを推定する手段と、
このＡＴＭスイッチのセル損失率ｃｌｒを推定する手段
とを備え、前記ＡＴＭスイッチネットワーク全体のセル
損失率規定値をＣＬＲとするとき、 ｃｌｒ＜ＣＬＲ であり、 ρ＜Ｒ であるときにコネクションの受付けを許可する手段を備
えるところにある。
段接続されたＡＴＭスイッチネットワークと、このＡＴ
Ｍスイッチネットワークの入力回線に設定されるコネク
ションの受付判定手段とを備えたＡＴＭ交換機である。
本発明の特徴とするところは、前記ＡＴＭスイッチネッ
トワークの最終段のＡＴＭスイッチに備えられ、このＡ
ＴＭスイッチの出力回線の使用率上限値Ｒを設定する手
段と、この出力回線の回線使用率ρを推定する手段と、
このＡＴＭスイッチのセル損失率ｃｌｒを推定する手段
とを備え、前記ＡＴＭスイッチネットワーク全体のセル
損失率規定値をＣＬＲとするとき、 ｃｌｒ＜ＣＬＲ であり、 ρ＜Ｒ であるときにコネクションの受付けを許可する手段を備
えるところにある。
【００１８】これにより、段数が大きくなった場合で
も、最終段のＡＴＭスイッチだけにコネクション受付判
定手段を備えておけばよいため、従来と比較してハード
ウェア量を低減させることができる。また、ＡＴＭスイ
ッチネットワークを増減設する場合でも、最終段だけに
ついてコネクション受付判定手段を増減設すればよいこ
とから、増減設に要する時間とコストを低減させること
ができる。
も、最終段のＡＴＭスイッチだけにコネクション受付判
定手段を備えておけばよいため、従来と比較してハード
ウェア量を低減させることができる。また、ＡＴＭスイ
ッチネットワークを増減設する場合でも、最終段だけに
ついてコネクション受付判定手段を増減設すればよいこ
とから、増減設に要する時間とコストを低減させること
ができる。
【００１９】前記出力回線の使用率上限値Ｒは、前記Ａ
ＴＭスイッチネットワーク全体の内部ブロッキング率に
したがいその上限を越えないように設定されることが望
ましい。
ＴＭスイッチネットワーク全体の内部ブロッキング率に
したがいその上限を越えないように設定されることが望
ましい。
【００２０】あるいは、前記ＡＴＭスイッチネットワー
クの最終段のＡＴＭスイッチに備えられ、このＡＴＭス
イッチの出力回線の使用率上限値Ｒを設定する手段と、
このＡＴＭスイッチのセル損失率ｃｌｒを推定する手段
とを備え、この推定する手段は、出力回線速度をＣとす
るとき、 Ｃ×Ｒ＝ＣＲ を仮想的な出力回線速度として前記ＡＴＭスイッチのセ
ル損失率ｃｌｒを推定する手段を含み、前記ＡＴＭスイ
ッチネットワーク全体のセル損失率規定値をＣＬＲとす
るとき、 ｃｌｒ＜ＣＬＲ であるときにコネクションの受付けを許可する手段を備
えた構成としてもよい。
クの最終段のＡＴＭスイッチに備えられ、このＡＴＭス
イッチの出力回線の使用率上限値Ｒを設定する手段と、
このＡＴＭスイッチのセル損失率ｃｌｒを推定する手段
とを備え、この推定する手段は、出力回線速度をＣとす
るとき、 Ｃ×Ｒ＝ＣＲ を仮想的な出力回線速度として前記ＡＴＭスイッチのセ
ル損失率ｃｌｒを推定する手段を含み、前記ＡＴＭスイ
ッチネットワーク全体のセル損失率規定値をＣＬＲとす
るとき、 ｃｌｒ＜ＣＬＲ であるときにコネクションの受付けを許可する手段を備
えた構成としてもよい。
【００２１】これによれば、出力回線の回線使用率ρを
推定する手段を省くことができるため、さらに、ハード
ウェア量および増減設の時間およびコストを低減させる
ことができる。
推定する手段を省くことができるため、さらに、ハード
ウェア量および増減設の時間およびコストを低減させる
ことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図１、図２お
よび図５を参照して説明する。図１は本発明第一および
第二実施例に共通するＡＴＭ交換機の全体構成図であ
る。図２は本発明第一実施例のコネクション受付判定装
置のブロック構成図である。図５は本発明第二実施例の
コネクション受付判定装置のブロック構成図である。
よび図５を参照して説明する。図１は本発明第一および
第二実施例に共通するＡＴＭ交換機の全体構成図であ
る。図２は本発明第一実施例のコネクション受付判定装
置のブロック構成図である。図５は本発明第二実施例の
コネクション受付判定装置のブロック構成図である。
【００２３】本発明は、図１に示すように、ＡＴＭスイ
ッチが３段接続された３段スイッチ１１と、この３段ス
イッチ１１の入力回線に設定されるコネクションの受付
判定手段としてのコネクション受付判定装置１２とを備
えたＡＴＭ交換機である。
ッチが３段接続された３段スイッチ１１と、この３段ス
イッチ１１の入力回線に設定されるコネクションの受付
判定手段としてのコネクション受付判定装置１２とを備
えたＡＴＭ交換機である。
【００２４】ここで、本発明第一実施例の特徴とすると
ころは、図２に示すコネクション受付判定装置１０が３
段スイッチ１１の最終段のＡＴＭスイッチに備えられ、
このＡＴＭスイッチの出力回線の使用率上限値Ｒを設定
する回線使用率上限値設定部３と、この出力回線の回線
使用率ρを推定する回線使用率推定部４と、このＡＴＭ
スイッチのセル損失率ｃｌｒを推定するセル損失率推定
部２とを備え、ＡＴＭスイッチネットワーク１１全体の
セル損失率規定値をＣＬＲとするとき、 ｃｌｒ＜ＣＬＲ であり、 ρ＜Ｒ であるときにコネクションの受付けを許可するコネクシ
ョン受付判定部５を備えることろにある。
ころは、図２に示すコネクション受付判定装置１０が３
段スイッチ１１の最終段のＡＴＭスイッチに備えられ、
このＡＴＭスイッチの出力回線の使用率上限値Ｒを設定
する回線使用率上限値設定部３と、この出力回線の回線
使用率ρを推定する回線使用率推定部４と、このＡＴＭ
スイッチのセル損失率ｃｌｒを推定するセル損失率推定
部２とを備え、ＡＴＭスイッチネットワーク１１全体の
セル損失率規定値をＣＬＲとするとき、 ｃｌｒ＜ＣＬＲ であり、 ρ＜Ｒ であるときにコネクションの受付けを許可するコネクシ
ョン受付判定部５を備えることろにある。
【００２５】前記出力回線の使用率上限値Ｒは、ＡＴＭ
スイッチネットワーク１１全体の内部ブロッキング率に
したがいその上限を越えないように設定される。
スイッチネットワーク１１全体の内部ブロッキング率に
したがいその上限を越えないように設定される。
【００２６】また、本発明第二実施例の特徴とするとこ
ろは、図５に示すコネクション受付判定装置１２が３段
スイッチ１１の最終段のＡＴＭスイッチに備えられ、こ
のＡＴＭスイッチの出力回線の使用率上限値Ｒを設定す
る回線使用率上限値設定部３と、このＡＴＭスイッチの
セル損失率ｃｌｒを推定するセル損失率推定部１２とを
備え、セル損失率推定部１２は、出力回線速度をＣとす
るとき、 Ｃ×Ｒ＝ＣＲ を仮想的な出力回線速度として前記ＡＴＭスイッチのセ
ル損失率ｃｌｒを推定し、ＡＴＭスイッチネットワーク
１１全体のセル損失率規定値をＣＬＲとするとき、 ｃｌｒ＜ＣＬＲ であるときにコネクションの受付けを許可するコネクシ
ョン受付判定部１５を備えるところにある。
ろは、図５に示すコネクション受付判定装置１２が３段
スイッチ１１の最終段のＡＴＭスイッチに備えられ、こ
のＡＴＭスイッチの出力回線の使用率上限値Ｒを設定す
る回線使用率上限値設定部３と、このＡＴＭスイッチの
セル損失率ｃｌｒを推定するセル損失率推定部１２とを
備え、セル損失率推定部１２は、出力回線速度をＣとす
るとき、 Ｃ×Ｒ＝ＣＲ を仮想的な出力回線速度として前記ＡＴＭスイッチのセ
ル損失率ｃｌｒを推定し、ＡＴＭスイッチネットワーク
１１全体のセル損失率規定値をＣＬＲとするとき、 ｃｌｒ＜ＣＬＲ であるときにコネクションの受付けを許可するコネクシ
ョン受付判定部１５を備えるところにある。
【００２７】
（第一実施例）本発明第一実施例のコネクション受付判
定アルゴリズムを図３に示す。回線使用率上限値設定部
３で、３段目のスイッチの出力回線使用率上限値をＲと
設定しておく。３段目のスイッチの出力回線使用率と
は、出力回線のセルタイムスロットに、出力バッファか
ら転送されるセルの割合である。出力回線使用率の概念
を図４に示す。ＡＴＭでは通常、出力回線使用率は時々
刻々変化している。出力回線使用率上限値Ｒの値は、出
力回線使用率がＲ以下であれば、１段目、２段目のスイ
ッチの出力バッファ１1 、１2 でセル損失率の劣化が生
じないという条件を考慮し決定される。Ｒの値の決定法
については後で述べる。
定アルゴリズムを図３に示す。回線使用率上限値設定部
３で、３段目のスイッチの出力回線使用率上限値をＲと
設定しておく。３段目のスイッチの出力回線使用率と
は、出力回線のセルタイムスロットに、出力バッファか
ら転送されるセルの割合である。出力回線使用率の概念
を図４に示す。ＡＴＭでは通常、出力回線使用率は時々
刻々変化している。出力回線使用率上限値Ｒの値は、出
力回線使用率がＲ以下であれば、１段目、２段目のスイ
ッチの出力バッファ１1 、１2 でセル損失率の劣化が生
じないという条件を考慮し決定される。Ｒの値の決定法
については後で述べる。
【００２８】３段スイッチ１１のセル損失率規定値をＣ
ＬＲとする。コネクション受付後の３段目のスイッチの
出力バッファ１3 におけるセル損失率推定値をｃｌｒ3
とする。コネクションの接続の要求が発生すると、セル
損失率推定部２によりｃｌｒ3 を推定する。ｃｌｒ3 の
推定の方法としては、例えば、村瀬らの文献(T.Murase,
H.Suzuki,S.Sato and T.Takeuchi,"A Call Admission C
ontrol Estimate,"IEEE Journal of Selected Areas in
Communications,vol.9,no.9,pp.1461-1470,April 199
1.)や、斉藤の文献(H.Saito,"Call Admission Control
in an ATM Network Using Upper Bound of Cell Loss P
robability,"IEEE Trans Commun,vol.40,no.9,pp.1512-
1521,Sep.1992.)で、ピーク速度と平均速度をもとに、
セル損失率を推定する方法がある。
ＬＲとする。コネクション受付後の３段目のスイッチの
出力バッファ１3 におけるセル損失率推定値をｃｌｒ3
とする。コネクションの接続の要求が発生すると、セル
損失率推定部２によりｃｌｒ3 を推定する。ｃｌｒ3 の
推定の方法としては、例えば、村瀬らの文献(T.Murase,
H.Suzuki,S.Sato and T.Takeuchi,"A Call Admission C
ontrol Estimate,"IEEE Journal of Selected Areas in
Communications,vol.9,no.9,pp.1461-1470,April 199
1.)や、斉藤の文献(H.Saito,"Call Admission Control
in an ATM Network Using Upper Bound of Cell Loss P
robability,"IEEE Trans Commun,vol.40,no.9,pp.1512-
1521,Sep.1992.)で、ピーク速度と平均速度をもとに、
セル損失率を推定する方法がある。
【００２９】さらに、回線使用率推定部４により３段目
のスイッチの出力回線使用率ρを推定する。出力回線に
収容されるコネクションｉの平均速度をａi 、出力回線
のセル速度をＣとすると、ｎ本のコネクションが出力回
線に収容された場合に、出力回線使用率は、 ρ＝（１／Ｃ）×（i=1 to nΣａi ） である。これらの推定されたｃｌｒ3 およびρをもと
に、 ｃｌｒ3 ＜ＣＬＲ …（３） ρ＜Ｒ …（４） の二つの式を満足していれば（Ｓ１、Ｓ２）、コネクシ
ョン受付可（Ｓ３）、そうでなければ、コネクション受
付不可とする（Ｓ４）。
のスイッチの出力回線使用率ρを推定する。出力回線に
収容されるコネクションｉの平均速度をａi 、出力回線
のセル速度をＣとすると、ｎ本のコネクションが出力回
線に収容された場合に、出力回線使用率は、 ρ＝（１／Ｃ）×（i=1 to nΣａi ） である。これらの推定されたｃｌｒ3 およびρをもと
に、 ｃｌｒ3 ＜ＣＬＲ …（３） ρ＜Ｒ …（４） の二つの式を満足していれば（Ｓ１、Ｓ２）、コネクシ
ョン受付可（Ｓ３）、そうでなければ、コネクション受
付不可とする（Ｓ４）。
【００３０】ｃｌｒ3 ＜ＣＬＲ であっても、 ρ≧Ｒ の場合には、１段目、２段目のスイッチでセル損失率が
劣化している可能性がある。
劣化している可能性がある。
【００３１】斉藤らの文献(H.Saito and k.Shiomoto,"D
ynamic call admission control inATM networks,"IEEE
Journal of Selected Areas in Communications,vol.
9,no.7,pp.982-989,Sept.1991.) にてセル流量の観測に
基づくコネクションの受付可否判定を行う方式を用い
て、ｃｌｒ3 、ρを推定してもよい。斉藤らの方式はウ
ィンドウサイズ内の到着セル数を観測しており、複数ウ
ィンドウからなる観測周期内で得られた到着セル数分布
の統計処理を行っている。
ynamic call admission control inATM networks,"IEEE
Journal of Selected Areas in Communications,vol.
9,no.7,pp.982-989,Sept.1991.) にてセル流量の観測に
基づくコネクションの受付可否判定を行う方式を用い
て、ｃｌｒ3 、ρを推定してもよい。斉藤らの方式はウ
ィンドウサイズ内の到着セル数を観測しており、複数ウ
ィンドウからなる観測周期内で得られた到着セル数分布
の統計処理を行っている。
【００３２】ここで、３段目のスイッチの出力回線使用
率上限値Ｒの設定方法を説明する。図１の特別な場合と
して、Ｎ＝Ｍ＝Ｌのときを考える。１段目はＮ×Ｎスイ
ッチがＮ個、２段目はＮ×ＮスイッチがＮ個、３段目は
Ｎ×ＮスイッチがＮ個で構成され、全体としては、ＮＮ
×ＮＮスイッチとなっている。
率上限値Ｒの設定方法を説明する。図１の特別な場合と
して、Ｎ＝Ｍ＝Ｌのときを考える。１段目はＮ×Ｎスイ
ッチがＮ個、２段目はＮ×ＮスイッチがＮ個、３段目は
Ｎ×ＮスイッチがＮ個で構成され、全体としては、ＮＮ
×ＮＮスイッチとなっている。
【００３３】コネクションを設定するとき、２段目のス
イッチにランダムにコネクションを設定すると仮定す
る。このとき、コネクションが３段目の出力バッファ１
3 でセル損失率規定値を満足していても、設定されたコ
ネクション数が１段目の出力バッファ１1 や２段目の出
力バッファ１2 で、セル損失率規定値を満足する実際の
転送可能なコネクション数ｎcon より多くなり、セル損
失率の劣化が生じる。このように、設定されたコネクシ
ョン数がセル損失率規定値を満足する実際の転送可能な
コネクション数より多くなる現象を内部ブロッキングと
いい、その現象が生じる確率を内部ブロッキング率ｂ
int と定義する。ｂint は近似的に、 ｂint ＝１−（１−Ｅ）2 …（５） により求められる。Ｅは一つの出力回線当たりのブロッ
キング確率であり、例えば、コネクションがポアソン生
起で、その保留時間が指数分布にしたがうとして、コネ
クションの呼量ａcon （ｅａｌ）とすると、 Ｅ＝（ａcon n ／ｎcon ！）／（n=0 to ncon Σ（ａn ／ｎ！））…（６） となる。ここで、コネクション負荷ρcon ＝ａcon ／ｎ
con とすると、ｂint は、ρcon の関数となる。
イッチにランダムにコネクションを設定すると仮定す
る。このとき、コネクションが３段目の出力バッファ１
3 でセル損失率規定値を満足していても、設定されたコ
ネクション数が１段目の出力バッファ１1 や２段目の出
力バッファ１2 で、セル損失率規定値を満足する実際の
転送可能なコネクション数ｎcon より多くなり、セル損
失率の劣化が生じる。このように、設定されたコネクシ
ョン数がセル損失率規定値を満足する実際の転送可能な
コネクション数より多くなる現象を内部ブロッキングと
いい、その現象が生じる確率を内部ブロッキング率ｂ
int と定義する。ｂint は近似的に、 ｂint ＝１−（１−Ｅ）2 …（５） により求められる。Ｅは一つの出力回線当たりのブロッ
キング確率であり、例えば、コネクションがポアソン生
起で、その保留時間が指数分布にしたがうとして、コネ
クションの呼量ａcon （ｅａｌ）とすると、 Ｅ＝（ａcon n ／ｎcon ！）／（n=0 to ncon Σ（ａn ／ｎ！））…（６） となる。ここで、コネクション負荷ρcon ＝ａcon ／ｎ
con とすると、ｂint は、ρcon の関数となる。
【００３４】１段目の出力バッファ１1 や２段目の出力
バッファ１2 で、セル損失率の劣化を防ぐために内部ブ
ロッキング確率の上限値をＢint とすると、 ｂint ＜Ｂint …（７） を満たす最大のρcon が、セル損失率の劣化を防ぐため
に内部ブロッキング確率を満足するコネクション負荷と
なる。このρcon の値を、本発明第一実施例の３段目の
スイッチの出力回線使用率上限値をＲとして用いる。
バッファ１2 で、セル損失率の劣化を防ぐために内部ブ
ロッキング確率の上限値をＢint とすると、 ｂint ＜Ｂint …（７） を満たす最大のρcon が、セル損失率の劣化を防ぐため
に内部ブロッキング確率を満足するコネクション負荷と
なる。このρcon の値を、本発明第一実施例の３段目の
スイッチの出力回線使用率上限値をＲとして用いる。
【００３５】ρcon を決定する際には、ｎcon を求める
必要がある。例えば、コネクションの最大のピークセル
速度ｐmax をあらかじめ予測しておき、安全側にピーク
割当でコネクションを設定したと仮定すると、 ｎcon ＝Ｃ／ｐmax とすることができる。ただし、Ｃは出力回線セル速度で
ある。また、コネクションのトラヒック特性を仮定し
て、統計多重化効果を考慮に入れ、文献(T.Murase,H.Su
zuki,S.Sato and T.Takeuchi,"A Call Admission Contr
ol Estimate,"IEEEJournal of Selected Areas in Comm
unications,vol.9,no.9,pp.1461-1470,April 1991.)の
方法によってｎcon を求めてもよい。
必要がある。例えば、コネクションの最大のピークセル
速度ｐmax をあらかじめ予測しておき、安全側にピーク
割当でコネクションを設定したと仮定すると、 ｎcon ＝Ｃ／ｐmax とすることができる。ただし、Ｃは出力回線セル速度で
ある。また、コネクションのトラヒック特性を仮定し
て、統計多重化効果を考慮に入れ、文献(T.Murase,H.Su
zuki,S.Sato and T.Takeuchi,"A Call Admission Contr
ol Estimate,"IEEEJournal of Selected Areas in Comm
unications,vol.9,no.9,pp.1461-1470,April 1991.)の
方法によってｎcon を求めてもよい。
【００３６】（第二実施例）本発明第二実施例のコネク
ション受付判定装置１０を図５に示す。本発明第一実施
例との相違点は、回線使用率推定部４がないところであ
る。
ション受付判定装置１０を図５に示す。本発明第一実施
例との相違点は、回線使用率推定部４がないところであ
る。
【００３７】本発明第二実施例のコネクション受付判定
アルゴリズムを図６に示す。回線使用率上限値設定部３
で、３段目のスイッチの出力回線使用率上限値をＲと設
定しておく。出力回線速度Ｃとすると、Ｃ×Ｒ＝ＣＲを
仮想的な出力回線速度として、コネクション受付後の３
段目のスイッチの出力バッファ１3 におけるセル損失率
推定値ｃｌｒ3 を計算する。
アルゴリズムを図６に示す。回線使用率上限値設定部３
で、３段目のスイッチの出力回線使用率上限値をＲと設
定しておく。出力回線速度Ｃとすると、Ｃ×Ｒ＝ＣＲを
仮想的な出力回線速度として、コネクション受付後の３
段目のスイッチの出力バッファ１3 におけるセル損失率
推定値ｃｌｒ3 を計算する。
【００３８】斉藤は文献(H.Saito,"Call Admission Con
trol in an ATM Network Using Upper Bound of Cell L
oss Probability,"IEEE Trans Commun,vol.40,no.9,pp.
1512-1521,Sep.1992.)にて、ユーザが申告するコネクシ
ョンｉのピーク速度ｐi 、平均速度ａi を基に、コネク
ション受付け後のセル損失率を推定し、コネクションの
受付判定を行う方式を提案している。
trol in an ATM Network Using Upper Bound of Cell L
oss Probability,"IEEE Trans Commun,vol.40,no.9,pp.
1512-1521,Sep.1992.)にて、ユーザが申告するコネクシ
ョンｉのピーク速度ｐi 、平均速度ａi を基に、コネク
ション受付け後のセル損失率を推定し、コネクションの
受付判定を行う方式を提案している。
【００３９】斉藤の方式は、ユーザにより申告される各
コネクションｉにおけるピークセル速度Ｒi （γセル時
間内の最大送出セル数）と、平均セル速度Ａi （γ時間
内の平均送出セル数）から、出力回線速度をＣとして、
セル損失率ｃｌｒは、 Ｒi ＝ｐi γ／Ｃ …（８） Ａi ＝ａi γ／Ｃ …（９）
コネクションｉにおけるピークセル速度Ｒi （γセル時
間内の最大送出セル数）と、平均セル速度Ａi （γ時間
内の平均送出セル数）から、出力回線速度をＣとして、
セル損失率ｃｌｒは、 Ｒi ＝ｐi γ／Ｃ …（８） Ａi ＝ａi γ／Ｃ …（９）
【００４０】
【数１】 で推定される。
【００４１】コネクションｉ（ｉ＝１，…，ｎ）は、既
にＶＰに収容されているコネクションとし、コネクショ
ンｎ＋１を新しく接続を要求されたコネクションとし
た。＊は畳み込み積分である。固定ウィンドウ長γは、
バッファサイズをＫとして、 γ≦Ｋ＋１ である。ここで、３段目のスイッチの出力回線率上限値
をＲと設定しておいた場合に、出力回線速度Ｃとする
と、Ｃ×Ｒ＝ＣＲを仮想的な出力回線速度として、
（８）および（９）式にＣをＣＲに置き換えた式を用い
る。すなわち、 Ｒi ′＝ｐi γ／（ＣＲ） …（１２） Ａi ′＝ａγ／（ＣＲ） …（１３） として、Ｒi ′、Ａi ′を（１０）および（１１）式
に、Ｒi 、Ａi の代わりに用いる。
にＶＰに収容されているコネクションとし、コネクショ
ンｎ＋１を新しく接続を要求されたコネクションとし
た。＊は畳み込み積分である。固定ウィンドウ長γは、
バッファサイズをＫとして、 γ≦Ｋ＋１ である。ここで、３段目のスイッチの出力回線率上限値
をＲと設定しておいた場合に、出力回線速度Ｃとする
と、Ｃ×Ｒ＝ＣＲを仮想的な出力回線速度として、
（８）および（９）式にＣをＣＲに置き換えた式を用い
る。すなわち、 Ｒi ′＝ｐi γ／（ＣＲ） …（１２） Ａi ′＝ａγ／（ＣＲ） …（１３） として、Ｒi ′、Ａi ′を（１０）および（１１）式
に、Ｒi 、Ａi の代わりに用いる。
【００４２】ｃｌｒ3 ＜ＣＬＲ であれば（Ｓ５）、コネクションを受付ける（Ｓ６）。
そうでなければ、コネクションを受付けない（Ｓ７）。
そうでなければ、コネクションを受付けない（Ｓ７）。
【００４３】本発明第一実施例では、実際の出力回線速
度Ｃに対して、セル損失率を推定し、さらに、出力回線
使用率が上限値Ｒより小さいか否かで、コネクション受
付判定を行っている。それに対し、本発明第二実施例で
は、仮想的な出力回線速度をＣＲとし、そのＣＲに対し
てセル損失率を推定し、コネクション受付判定を行う。
度Ｃに対して、セル損失率を推定し、さらに、出力回線
使用率が上限値Ｒより小さいか否かで、コネクション受
付判定を行っている。それに対し、本発明第二実施例で
は、仮想的な出力回線速度をＣＲとし、そのＣＲに対し
てセル損失率を推定し、コネクション受付判定を行う。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コネクション受付判定のためのハードウェア量を低減さ
せることができる。また、ＡＴＭスイッチネットワーク
の増減設に少ない時間およびコストで対応することがで
きる。
コネクション受付判定のためのハードウェア量を低減さ
せることができる。また、ＡＴＭスイッチネットワーク
の増減設に少ない時間およびコストで対応することがで
きる。
【図１】本発明第一および第二実施例に共通するＡＴＭ
交換機の全体構成図。
交換機の全体構成図。
【図２】本発明第一実施例のコネクション受付判定装置
のブロック構成図。
のブロック構成図。
【図３】本発明第一実施例のコネクション受付判定アル
ゴリズムを示す図。
ゴリズムを示す図。
【図４】出力回線使用率の概念を示す図。
【図５】本発明第二実施例のコネクション受付判定装置
のブロック構成図。
のブロック構成図。
【図６】本発明第二実施例のコネクション受付判定アル
ゴリズムを示す図。
ゴリズムを示す図。
【図７】多段に接続されたＡＴＭスイッチによるＡＴＭ
スイッチネットワークおよびコネクション受付判定装置
を示す図。
スイッチネットワークおよびコネクション受付判定装置
を示す図。
【図８】３段スイッチの一つの入力ポートから一つの出
力ポートへのコネクションの概念を示す図。
力ポートへのコネクションの概念を示す図。
【図９】従来のコネクション受付判定装置のブロック構
成図。
成図。
【図１０】従来のコネクション受付判定アルゴリズムを
示す図。
示す図。
１1 〜１3 出力バッファ ２、１２ セル損失率推定部 ３ 回線使用率上限値設定部 ４ 回線使用率推定部 ５、１５、２５ コネクション受付判定部 １０、１２ コネクション受付判定装置 １１ ３段スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 電子情報通信学会技術研究報告 ＳＳ Ｅ96−124（1996年12月12日) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/56
Claims (3)
- 【請求項１】 ＡＴＭスイッチが多段接続されたＡＴＭ
スイッチネットワークと、このＡＴＭスイッチネットワ
ークの入力回線に設定されるコネクションの受付判定手
段とを備えたＡＴＭ交換機において、 前記ＡＴＭスイッチネットワークの最終段のＡＴＭスイ
ッチに備えられ、このＡＴＭスイッチの出力回線の使用
率上限値Ｒを設定する手段と、この出力回線の回線使用
率ρを推定する手段と、このＡＴＭスイッチのセル損失
率ｃｌｒを推定する手段とを備え、 前記ＡＴＭスイッチネットワーク全体のセル損失率規定
値をＣＬＲとするとき、 ｃｌｒ＜ＣＬＲ であり、 ρ＜Ｒ であるときにコネクションの受付けを許可する手段を備
えたことを特徴とするＡＴＭ交換機。 - 【請求項２】 前記出力回線の使用率上限値Ｒは、前記
ＡＴＭスイッチネットワーク全体の内部ブロッキング率
にしたがいその上限を越えないように設定される請求項
１記載のＡＴＭ交換機。 - 【請求項３】 ＡＴＭスイッチが多段接続されたＡＴＭ
スイッチネットワークと、このＡＴＭスイッチネットワ
ークの入力回線に設定されるコネクションの受付判定手
段とを備えたＡＴＭ交換機において、 前記ＡＴＭスイッチネットワークの最終段のＡＴＭスイ
ッチに備えられ、このＡＴＭスイッチの出力回線の使用
率上限値Ｒを設定する手段と、このＡＴＭスイッチのセ
ル損失率ｃｌｒを推定する手段とを備え、 この推定する手段は、出力回線速度をＣとするとき、 Ｃ×Ｒ＝ＣＲ を仮想的な出力回線速度として前記ＡＴＭスイッチのセ
ル損失率ｃｌｒを推定する手段を含み、 前記ＡＴＭスイッチネットワーク全体のセル損失率規定
値をＣＬＲとするとき、 ｃｌｒ＜ＣＬＲ であるときにコネクションの受付けを許可する手段を備
えたことを特徴とするＡＴＭ交換機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23129197A JP3059126B2 (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | Ａｔｍ交換機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23129197A JP3059126B2 (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | Ａｔｍ交換機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174887A JPH1174887A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3059126B2 true JP3059126B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=16921313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23129197A Expired - Fee Related JP3059126B2 (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | Ａｔｍ交換機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3059126B2 (ja) |
-
1997
- 1997-08-27 JP JP23129197A patent/JP3059126B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電子情報通信学会技術研究報告 ＳＳＥ９６−１２４（１９９６年１２月１２日） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1174887A (ja) | 1999-03-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090421 Year of fee payment: 9 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |