JP3075267B2 - Atmセルバッファ読出し制御装置及び制御方法 - Google Patents
Atmセルバッファ読出し制御装置及び制御方法Info
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Description
読出し制御装置及び制御方法に関し、特に予め設定され
た一定時間当たりの出力ATMセル数の比に従い、コネ
クション毎の最低出力帯域を保証しつつ、余り帯域を前
記コネクション毎の前記出力ATMセル数の比で分配す
ることにより、帯域を有効に使用するATMセルバッフ
ァ読出し制御装置及び制御方法に関する。
る読み出し方式の一つとしてWeight Round
Robin(WRR)方式による読み出し制御方式が
提案されている。
データを出力する選択動作を行い、各キューに対してそ
の重みの比に従ってデータ出力の最低速度を保証し、余
った出力回線容量は各キューに対して重みに従って分配
される。
一例が特開平7−66807号公報(以下、先行技術1
という)、特開平8−340336号公報(以下、先行
技術2という)、特開平9−162906号公報(以
下、先行技術3という)及び特開平9−238147号
公報(以下、先行技術4という)に記載されている。
る、というものである。先行技術2は帯域を必要に応じ
て変動させる、というものである。先行技術3は重み付
けの大きいものから順に出力し、セル数が閾値を超える
とセルの出力は禁止される、というものである。そし
て、先行技術4は空き帯域を利用して帯域変更を行う、
というものである。
よる読み出し制御方式では、余り容量が大き過ぎると特
定キューからの出力レートが増大し、次段のATM回線
受信端におけるUPC(User Parameter
Control)機能部において入力レート違反とな
り、ATMセルの廃棄が発生してしまうという欠点があ
った。
は先行技術1〜4にも記載されていない。
最低出力レートの保証を行いつつ、余り回線容量の使い
過ぎによるオーバーレートの発生を防止することが可能
なATMセルバッファ読出し制御装置及び制御方法を提
供することにある。
に本発明は、予め設定された一定時間当たりの出力AT
Mセル数の比に従い、コネクション毎の最低出力帯域を
保証しつつ、余り帯域を前記コネクション毎の前記出力
ATMセル数の比で分配することにより、帯域を有効に
使用するATMセルバッファ読出し制御装置であって、
前記余り帯域分配後の出力ATMセルの帯域が基準出力
帯域以内に入っているか否かを判定する判定手段を含む
ことを特徴とする。
れた一定時間当たりの出力ATMセル数の比に従い、コ
ネクション毎の最低出力帯域を保証しつつ、余り帯域を
前記コネクション毎の前記出力ATMセル数の比で分配
することにより、帯域を有効に使用するATMセルバッ
ファ読出し制御方法であって、前記余り帯域分配後の出
力ATMセルの帯域が基準出力帯域以内に入っているか
否かを判定する第1処理を含むことを特徴とする。
ば、余り帯域分配後の出力ATMセルの帯域が基準出力
帯域以内に入っているか否かを判定手段及び第1処理に
て判定する。
るか否かが決定されるため、少なくとも、この判定なし
にATMセルが出力され、余り回線容量の使い過ぎによ
るオーバーレートにより、次段のATM回線受信端にお
けるUPC機能部でUPC違反となり、その結果ATM
セルが廃棄される、という事態の発生を回避することが
できる。
て添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明に係
るATMセルバッファ読出し制御装置の最良の実施の形
態の構成図である。
出し制御装置1は、コネクション別に設けられた複数の
キュー3と、受信したATMセル31よりコネクション
を識別し、対応するキュー3に書き込みをするキュー番
号識別部2と、キュー3からのATMセル出力要求より
出力すべきキュー3を選択する出力キュー選択部5と、
出力キュー選択部5からの指示によりキュー3からのA
TMセルデータを1つ読み出し出力する出力セル制御部
4とから構成される。
ン別キュー3からの最低出力帯域を示すウエイト値(重
み値)を保持するキュー別ウエイトカウンタ12と、キ
ュー3の蓄積ATMセルデータ数をカウントしているキ
ュー別蓄積セルカウンタ6と、キュー内のデータの送出
が可能であるか否かを調べ可能であればそのキューを選
択する登録リスト選択部7と、キュー3に1つ以上のA
TMセルデータが存在し、該当キューのウエイトカウン
タ値が1以上であるキューの番号を保持する送出可能キ
ュー登録リスト13と、キュー3に1つ以上のATMセ
ルデータが存在し、該当キューのウエイトカウンタ値が
0であるキューの番号を保持する送出不可能キュー登録
リスト14と、送出可能キュー登録リスト13及び送出
不可能キュー登録リスト14の切り替えとウェイトカウ
ンタ12へのウエイト値の再設定制御を行うリスト&ウ
エイトカウンタ制御部11と、送出可能キュー登録リス
ト13及び送出不可能キュー登録リスト14から出力リ
ストを選択する出力リスト選択部9と、出力リスト選択
部9で選択されたキュー番号からのセル出力レートが最
大出力帯域違反か否かを判定する最大出力帯域制御部1
0とからなる。
出不可能キュー登録リスト14は優先順位別に分けら
れ、本実施の形態では優先順位1からn(nは正の整
数)のn個のリスト8で構成されている。
らのキュー番号の取出しは、優先順位の高いものから順
に行われる。
してGeneric Cell Rate Algor
ithm(GCRA)を用いた最大出力帯域制御時の構
成図を図2に示す。
番号より最大出力帯域制御データメモリ15のアドレス
を生成する最大出力帯域制御メモリアクセスアドレス生
成部18と、最大出力帯域制御データメモリ15からの
データを本セル出力周期の間ラッチしておく最大出力帯
域制御データラッチ部16と、セル出力間隔を算出する
為のセル周期カウンタ17と、前セル出力時間と現在の
時間より出力送出間隔を算出する送出セル間隔算出部1
9と、前セル出力時に算出された次セル送出間隔と実際
の送出間隔の差分を算出する出力可否判定値算術部20
と、ここでの差分が出力間隔の揺らぎに相当するが、こ
の揺らぎ値が予め設定されている許容値以下か否かで出
力可否判定する判定部21と、次セル理想出力間隔値の
算出を行うADDER22と、このADDER22から
出力される値と本セル出力時間値を最大出力帯域制御デ
ータメモリ15に書き込む最大出力帯域制御データ更新
部23とからなる。
の構成図である。同図を参照して、最大出力帯域制御デ
ータメモリ15は、キュー3毎に予め設定しておく出力
間隔許容値33と、理想出力間隔値34と、セル出力時
に次セルとの出力間隔を算出する為の前セル出力タイマ
ー値35と、セル出力時に算出される次セルの理想出力
間隔値36とからなる。
いて説明する。初期状態においてキュー3、リスト8は
共に空であり、キュー別蓄積セルカウンタ6は0であ
り、キュー別ウエイトカウンタ12は該当キューからの
出力レートの重み付けであるウエイト値が設定され、最
大出力帯域制御データメモリ15には出力間隔許容値3
3と、理想力間隔値34と、前セル出力タイマー値35
と、次セルの理想出力間隔値36とが各キュー毎に設定
されている。
フローチャートである。これらのフローチャートを参照
しながら以下説明する。
ルバッファ読出し制御装置1に到着すると、ATMセル
31はキュー番号識別部2によってキュー番号が取得さ
れ(図4のS1)、次に対応キュー3にそのATMセル
データが蓄積される(S2)と同時に、そのキューから
の出力要求としてキュー番号が出力キュー選択部5に送
られる(S3)。
選択部7では、キュー番号を取得すると(図5のS
6)、そのキュー3の蓄積ATMセルが今回の入力AT
Mセル以外にある時には(S7でNo)、送られてきた
出力要求を廃棄し(S11)、さもなければ(S7でY
es)、そのキュー3のウエイトカウンタ12の値を調
べ(S8)、その値が0ならば(S8でNo)、送出不
可能キュー登録リスト14の最後尾に該キュー番号を格
納し、その値が1以上であれば(S8でYes)、送出
可能キュー登録リスト13の最後尾に該キュー番号を格
納し(S9)、該キュー番号の蓄積ATMセルカウンタ
6の値を+1する(S12)。
ュー選択部5では、送出可能キュー登録リスト13の登
録キュー数をチェックし(図6のS13)、登録キュー
が無ければ(S13でYes)、全キューのウエイトカ
ウンタ12を再度初期設定値に戻し(S14)、送出可
能キュー登録リスト13と送出不可能キュー登録リスト
14の意味付けを入れ替え(S15)、再度送出可能キ
ュー登録リスト13の登録キュー数をチェックし(S1
6)、空であれば(S16でYes)何の処理もせず本
ATMセル出力時間での処理を終了し、空でなければ
(S16でNo)、送出可能キュー登録リスト13の先
頭からキュー番号を取り出し(S17)、対応キューか
らの出力が最大帯域違反の時には(S19でYes)、
本セル出力時間でのATMセル出力は行われずS22の
処理に進み、違反が無ければ(S19でNo)対応キュ
ーの先頭からATMセルを出力するよう最大出力帯域制
御部10が出力制御部4に通知し(S20)、該キュー
の蓄積セルカウンタ値を1減算し(S21)、対応キュ
ーのウエイトカウンタ値を1減算し(S22)、その後
対応キューの蓄積カウンタをリードし(S23)、蓄積
カウンタ値が0であるならば(S23でYes)その時
点で本セル出力時間での処理は終了し、蓄積カウンタ値
が0でなければ(S23でNo)、該当キューの残りの
セル出力のため、対応キューのウエイトカウンタを再度
リードし(S24)、ウエイトカウンタ値が0であれば
(S24でYes)送出不可能キュー登録リスト14の
最後尾に該キュー番号を格納し(S26)、ウエイトカ
ウンタ値が0以外であれば(S24でNo)送出可能キ
ュー登録リスト13の最後尾に該キュー番号を格納し
(S25)、本セル出力周期での全ての処理が終了す
る。そして、次の出力周期では再びS13に戻り、以下
前述と同様の動作を行う。
受けた出力セル制御部4は、出力キュー選択部5内の最
大出力帯域制御部10から出力番号を取得し(図7のS
4)、対応キューの先頭からATMセルデータ32を出
力する(S5)。
詳細を示す。ここでは、予めキュー毎に理想出力セル間
隔36が設定され、この設定値と実際の出力間隔との差
分をセル送出間隔の揺らぎとしてセル出力毎に算出し、
この揺らぎ値が予めキュー毎に設定された出力間隔許容
値33と比較し、この値33より揺らぎ値が大きい(出
力間隔が小さい)時、最大出力帯域違反となり本セル周
期においては該キューからのATMセル出力は行われず
再度登録リスト選択部7に出力登録要求を行い、揺らぎ
値が小さい時には最大出力帯域未満となり、該キューか
らのATMセル出力が可能となる。
要求キュー番号データより該当キューからの最大出力レ
ートを規定したパラメータが設定されている最大出力帯
域制御データメモリ15の該当領域をリードする。
(LCT:Last Cell Time)と現在のタ
イマー値(CT:Current Time;セル周期
カウンタ17のカウント値)の差である送出間隔時間を
送出セル間隔算出部19で算出し、次に出力可否判定値
算出部20において前セル通過時に算出された次セル理
想到着出力間隔値36と送出セル間隔算出部19で算出
した間隔セル数38との差より理想送出間隔との差分3
9を算出する。この値39が出力間隔の揺らぎ値に当た
り、判定部21において出力間隔許容値33と比較し、
最大出力帯域違反か否かを判定する。
判定部21で最大出力帯域違反無しと判定され、該キュ
ーからのATMセル出力指示が出された時のみ動作し、
出力可否判定値算出部20で算出された本出力要求受付
直前の出力間隔の揺らぎと予め最大出力帯域制御データ
メモリ15に設定されている概キューの理想出力間隔値
34を加算し本出力要求受付後の次の理想出力間隔時間
を算出し、最大出力帯域制御データメモリ15上のデー
タ(次セル理想出力間隔時間36)を書きかえると同時
に、次ATMセル出力時に前セルとの出力間隔数を算出
する為本出力時間値(前セル出力タイマー値35)も書
き換える機能を実現している。
カウンタ制御部11の詳細を示す。本制御部11では、
送出可能キュー登録リスト13が空である時、ウエイト
カウンタ12の初期設定値の再ロードと送出可能キュー
登録リスト13と送出不可能キュー登録リスト14の意
味付けを逆転させる機能をもつ。
用いた時のセル出力動作の一例を示す模式説明図であ
る。
ューをキュー1、キュー2とし、キュー1のウエイトカ
ウンタ値を2、キュー2のウエイトカウンタ値を1、キ
ュー3のウエイトカウンタ値を1とし、セル周期1にて
ATMセルバッファにキュー1に5セル、キュー2に6
セル、キュー3に0セル蓄積している状態の図である。
1のウエイトカウンタ値が2、キュー2のウエイトカウ
ンタ値が1、キュー3のウエイトカウンタ値が1であ
り、ATMセルバッファのキュー1に6セル、キュー2
に6セル、キュー3に0セル蓄積されている。
する。セル周期1を参照して、送出可能キュー登録リス
ト13の先頭にキュー番号1が格納され、2番目にキュ
ー番号2が格納されている。
13の先頭のキュー番号1が送出される。従ってキュー
1の蓄積セルは6から5に減少する。同時にキュー1の
ウエイトカウンタ値も2から1に減少する。そして、送
出可能キュー登録リスト13の先頭にはキュー番号2が
繰上げられる。
13の先頭のキュー番号2が送出される。従ってキュー
2の蓄積セルは6から5に減少する。同時にキュー2の
ウエイトカウンタ値も1から0に減少する。
キュー番号2は送出不可能キュー登録リスト14に格納
される。又、送出可能キュー登録リスト13の先頭には
キュー番号1が繰上げられる。
13の先頭のキュー番号1が送出される。従ってキュー
1の蓄積セルは5から4に減少する。同時にキュー1の
ウエイトカウンタ値も1から0に減少する。
キュー番号1は送出不可能キュー登録リスト14に格納
される。従って、送出可能キュー登録リスト13は空と
なる(S13参照)。
トされ(S14参照)、送出可能キュー登録リスト13
と送出不可能キュー登録リスト14の意味付けが入れ替
えられる(S15参照)。
る。
のキューからのセル出力の最低レートはウエイト値の比
で保証されていて、蓄積セルが無いキューに割り当てら
れているウエイト値は蓄積セルが存在するキューのウエ
イト値の比で分配されていることが分かる。
1〜8周期の間にはウエイト値の比よりキュー1からは
4セル、キュー2からは2セルが、ウエイト値による最
低レートで保証され、残りの1セルずつは当初キュー3
からの出力に対して割り当てられたものがウエイト値の
比で割り当てられたものである。
ー3の蓄積セル数が無くなり、キュー2からのセルが連
続して出力されると次段のATM回線受信端におけるキ
ュー2からの出力セル監視パラメータを、理想出力間隔
値の揺らぎ許容値を4とするとセル周期12の出力セル
がUPCにより廃棄されることが分かる。
て本発明であるWWRにより決定されたキューを最大出
力帯域制御部10で出力可否判定を行った場合は、契約
違反となりうる周期12での出力セルは出力せず(廃棄
することもない)、契約帯域違反が解消されるセル周期
13で出力セルは出力されることになる。
間当たりの出力ATMセル数の比に従い、コネクション
毎の最低出力帯域を保証しつつ、余り帯域を前記コネク
ション毎の前記出力ATMセル数の比で分配することに
より、帯域を有効に使用するATMセルバッファ読出し
制御装置であって、その装置を前記余り帯域分配後の出
力帯域が基準出力帯域以内に入っているか否かを判定す
る判定手段を含んで構成したため、WRR方式による最
低出力レートの保証を行いつつ、余り回線容量の使い過
ぎによるオーバーレートの発生を防止することが可能と
なる。
された一定時間当たりの出力ATMセル数の比に従い、
コネクション毎の最低出力帯域を保証しつつ、余り帯域
を前記コネクション毎の前記出力ATMセル数の比で分
配することにより、帯域を有効に使用するATMセルバ
ッファ読出し制御方法であって、その方法を前記余り帯
域分配後の出力帯域が基準出力帯域以内に入っているか
否かを判定する第1処理を含んで構成したため、WRR
方式による最低出力レートの保証を行いつつ、余り回線
容量の使い過ぎによるオーバーレートの発生を防止する
ことが可能となる。
置の最良の実施の形態の構成図である。
る。
構成図である。
である。
である。
である。
である。
ル出力動作の一例を示す模式説明図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 予め設定された一定時間当たりの出力A
TMセル数の比に従い、コネクション毎の最低出力帯域
を保証しつつ、余り帯域を前記コネクション毎の前記出
力ATMセル数の比で分配することにより、帯域を有効
に使用するATMセルバッファ読出し制御装置であっ
て、 前記余り帯域分配後の出力ATMセルの帯域が基準出力
帯域以内に入っているか否かを判定する判定手段を含む
ことを特徴とするATMセルバッファ読出し制御装置。 - 【請求項2】 前記判定手段は前記余り帯域分配後の出
力ATMセルの帯域が基準出力帯域以内に入っていない
場合はその出力帯域を有するキューに格納されたATM
セルを前記キュー内に保持することを特徴とする請求項
1記載のATMセルバッファ読出し制御装置。 - 【請求項3】 前記判定手段は次回のATMセル出力時
間に前記キュー内に保持されたATMセルを出力するこ
とを特徴とする請求項2記載のATMセルバッファ読出
し制御装置。 - 【請求項4】 前記基準出力帯域とは、次段のATM回
線受信端において入力レート違反とならない最大出力帯
域であることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載
のATMセルバッファ読出し制御装置。 - 【請求項5】 コネクション別に設けられた複数のキュ
ーと、入力されたATMセルよりコネクションを識別
し、対応するキューにそのATMセルデータを格納しか
つそのデータの出力要求を行うキュー番号識別手段と、
各キュー別の蓄積セル数を計数する蓄積セル数計数手段
と、各キュー別の前記一定時間当たりの出力ATMセル
数の比を計数する重み計数手段と、前記キュー番号識別
手段からのデータの出力要求を受け、そのデータが格納
されたキューのそのデータが格納される前の前記蓄積セ
ル数及び前記重みに基づきそのキュー内のデータの送出
が可能であるか否かを調べ可能であればそのキューを選
択する登録リスト選択手段とを含み、 前記判定手段はこの登録リスト選択手段で選択されたキ
ューの出力帯域が基準出力帯域以内に入っているか否か
を判定することを特徴とする請求項1〜4いずれかに記
載のATMセルバッファ読出し制御装置。 - 【請求項6】 前記登録リスト選択手段は前記蓄積セル
数がゼロでありかつ前記重みがゼロでなければそのキュ
ーを選択することを特徴とする請求項5記載のATMセ
ルバッファ読出し制御装置。 - 【請求項7】 予め設定された一定時間当たりの出力A
TMセル数の比に従い、コネクション毎の最低出力帯域
を保証しつつ、余り帯域を前記コネクション毎の前記出
力ATMセル数の比で分配することにより、帯域を有効
に使用するATMセルバッファ読出し制御方法であっ
て、 前記余り帯域分配後の出力ATMセルの帯域が基準出力
帯域以内に入っているか否かを判定する第1処理を含む
ことを特徴とするATMセルバッファ読出し制御方法。 - 【請求項8】 前記第1処理は前記余り帯域分配後の出
力ATMセルの帯域が基準出力帯域以内に入っていない
場合はその出力帯域を有するキューに格納されたATM
セルを前記キュー内に保持することを特徴とする請求項
7記載のATMセルバッファ読出し制御方法。 - 【請求項9】 前記第1処理は次回のATMセル出力時
間に前記キュー内に保持されたATMセルを出力するこ
とを特徴とする請求項8記載のATMセルバッファ読出
し制御方法。 - 【請求項10】 前記基準出力帯域とは、次段のATM
回線受信端において入力レート違反とならない最大出力
帯域であることを特徴とする請求項7〜9いずれかに記
載のATMセルバッファ読出し制御方法。 - 【請求項11】 コネクション別に設けられた複数のキ
ューを有し、入力されたATMセルよりコネクションを
識別し、対応するキューにそのATMセルデータを格納
しかつそのデータの出力要求を行う第2処理と、各キュ
ー別の蓄積セル数を計数する第3処理と、各キュー別の
前記一定時間当たりの出力ATMセル数の比を計数する
第4処理と、前記第2処理におけるデータの出力要求を
受け、そのデータが格納されたキューのそのデータが格
納される前の前記蓄積セル数及び前記重みに基づきその
キュー内のデータの送出が可能であるか否かを調べ可能
であればそのキューを選択する第5処理とを含み、 前記第1処理はこの第5処理で選択されたキューの出力
帯域が基準出力帯域以内に入っているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項7〜10いずれかに記載のAT
Mセルバッファ読出し制御方法。 - 【請求項12】 前記第5処理は前記蓄積セル数がゼロ
でありかつ前記重みがゼロでなければそのキューを選択
することを特徴とする請求項11記載のATMセルバッ
ファ読出し制御方法。
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