JP3117061B2 - Vpシェーパー - Google Patents

Vpシェーパー

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JP3117061B2
JP3117061B2 JP20522894A JP20522894A JP3117061B2 JP 3117061 B2 JP3117061 B2 JP 3117061B2 JP 20522894 A JP20522894 A JP 20522894A JP 20522894 A JP20522894 A JP 20522894A JP 3117061 B2 JP3117061 B2 JP 3117061B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はATM通信網に設けら
れ、複数のバーチャルチャネル又はバーチャルパスを多
重化して、あらかじめ決められたセル間隔で伝送路に送
出するVPシェーパーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ATM通信網では、バーチャルチャネル
(Virtual Channel:以下VCと記す)
単位で交換を行なうVCH(VC Handler:交
換機)と他のVCHとの間を相互にバーチャルパス(V
irtual Path:以下VPと記す)を用いて接
続している。VP網は、クロスコネクタ装置(VP H
andler:以下VPHと記す)によりダイナミック
に、かつ必要な容量で相互のVCHを接続する。VP網
ではそのリソースを設計、保証するため、VP網の入
口、つまりVCHの出口ではVP単位にシェーングを
行なっている。VP網をシンプル化するため、VPシェ
ーパーはVP単位にCBR(Constant Bit
−rate)つまり等間隔に制御することが考えられて
いる。
【0003】図5に従来のVPシェーパーの構成を示
す。VCH11のスイッチ12によりVC単位に交換接
続が行われて、この例ではVCH11内の3本の内部伝
送路131 〜133 にVCがそれぞれVC#1〜#3と
して入力され、これらVC#1〜#3はVPシェーパー
14へ供給される。VPシェーパー14はVC#1〜#
3の各セル中の早い順に取込み、等セル間隔で、VCH
間を相互接続している伝送路15へ出力する。つまりV
Pシェーパー14は複数、この例では3本のVCである
VC#1〜#3を多重化して1本のVPとし、VP単位
でセル間隔を保証し、即ちCBR−VPを再生する。内
部伝送路131 〜133 上の矢印でVC#1〜#3の各
セルを示し、伝送路15上の矢印でVPのセルを示して
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ある特定のVCに着目
すると、VCH11に到着するまで多重化装置、その他
の交換機等でゆらぎが生じる。また、VC間はお互いに
独立であり、位相やゆらぎに相関はほとんどない。その
ため、図5に示すように内部伝送路131 〜133 上の
セルのように1つのVC(図ではVC#1)の隣接セル
間に、他のVC(図ではVC#3)の2つのセルが時間
的に位置する場合が十分考えられる。従来のVPシェー
パー14ではVCを意識せずVP単位でそのセル間隔T
VPが一定になることを保証する。またVPシェーパー
14に入力されたセルをその順に出力するため、この例
ではVC#1のセルが出力され、次にVC#2のセルが
出力され、その後VC#3のセルが出力され、次に再
びVC#3のセルが出力され、その後VC#2のセル
が出力され、その後VC#1のセルが出力される。この
ため、VC#3のセルA、Bに着目すると、理想的なV
Cのセル間隔T0VCと比べ極端にセル間隔が狭くなって
しまう問題点があった。これはVCHに到着した時の各
VCセルのゆらぎに比べ、VP上でのVC単位のゆらぎ
が極端に増加してしまったことになる。
【0005】VC単位のゆらぎが増加すると、当初CB
Rとして送出したVCのトラヒックが大きくゆらぎバー
スト性が増大する。この場合、以下の2つの問題点があ
る。 1.バースト性の増大のために一旦VCに戻して処理す
る次段のVCHや後段の網でバースト的なVCが複数同
時に到来した時にも処理可能に十分高速動作にする必要
があり、一方各VCのバーストがバラバラに大きな間隔
をあけて到来する場合も生じリソース効率が悪化する。 2.受信側の端末では、到着間隔にバラツキが生じるた
め、VCを受信した端末ではVCをデータに変換する速
度はその端末で決るため、受信端末で再びCBRに組み
立てるための大規模なバッファが必要となる。
【0006】この発明の目的は、このようにVC単位の
セル間隔にゆらぎが生じてしまう問題点を解決した、V
C単位のセル間隔のゆらぎを極力少なくしたVPシェー
パーを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明によれば各VC
又はVPごとにセルバッファが設けられ、VC又はVP
のセルが到来すると対応するセルバッファに記憶され、
スケジューラによりこれら各セルバッファごとにその各
セルが読み出されてからの経過時間が監視され、この経
過時間を考慮して多重化出力のセル間隔のみならず多重
化後のVC又はVP単位がセル間隔をも制御される。
【0008】このスケジューラとしては例えば各セルバ
ッファごとにそのバッファからセルが読み出されるごと
に、その読み出しからの経過時間がカウンタでそれぞれ
計数され、その各カウンタの計数経過時間がしきい値を
越えると対応するセルバッファの読み出しを許す比較器
がそれぞれ設けられる。
【0009】
【実施例】図1Aにこの発明の実施例を示し、図5と対
応する部分に同一符号を付けてある。この発明ではスイ
ッチ12でVC単位で交換接続が行われてそれぞれ内部
伝送路131 〜133 へ供給されたVC#1〜#3はそ
れぞれセルバッファ211〜213 に記憶される。これ
らセルバッファ211 〜213 はスケジューラ24によ
り読み出されて多重化されて伝送路15にVPとして送
出される。スケジューラ24は出力伝送路15上のセル
が、VP単位にはT0VPを保証すると共にVC単位には
T0VCを保証している。具体的には、スケジューラ24
は各VC#1〜#3ごとにセルバッファ211 〜213
からセルが読み出されるごとにその読み出しからの経過
時間が監視され、セルバッファ211 〜213 のセルの
読み出し順を、伝送路15上のセル間隔のみならず、前
記監視した経過時間も考慮して制御する。
【0010】例えば図1B(a)に示すように、VC#
1のセル、VC#2のセル、VC#3のセルが順
次到来し、その後、VC#3のセル、VC#2のセル
、VC#1のセルが順次到来した場合、セルf,a
の間隔、セルe,bの間隔セルd,cの間隔をそれぞ
れ考慮して図1B(b)に示すように、セルバッファ2
1 からセルaを読み出し、次にセルバッファ212
らセルbを読み出し、その後、セルバッファ213 から
セルcを、セルバッファ211 からセルf を、セルバッ
ファ212 からセルを、セルバッファ213 からセル
d を順次読み出し、伝送路15上でのセル間隔に対し、
T0VPを保証し、かつVC単位でのセル間隔に対し、T
VCを保証する。
【0011】図2を用いてスケジューラ24の動作を説
明する。この図では説明を簡単にするため2つのVCを
多重化する場合を示している。各セルバッファ211
212 ごとにそのセルバッファからセルが読み出される
ごとにセットされるカウンタ261 ,262 が設けら
れ、そのカウンタ261 ,262 の各計数値、つまりセ
ルが読み出されてからの経過時間と、各VCの理想セル
間隔T0VCと対応したしきい値T0VCとがそれぞれ比較
器271 ,272 で比較される。比較器271,272
の各出力と、対応するセルバッファ211 ,212 から
のセルが存在するか否かを示すセル存在信号とがそれぞ
れAND回路281 ,282 へ供給される。比較器27
1 ,272 は経過時間がしきい値T0VCを越えると高レ
ベルを出力し、またセルバッファ211 ,212 にセル
が存在していると、セル存在信号は高レベルになるよう
にされている。AND回路281 ,282 の出力がそれ
ぞれ高レベルになるとそれぞれ読み出し要求291 ,2
2 をアービタ31へ出力する。アービタ31は例えば
各セルバッファ211 ,212 からの読み出し要求29
1 ,292 があるかを常に順番に監視し、読み出し要求
があればT0VPを保証しながら対応セルバッファに読み
出し指令を出す。これによりそのセルバッファからセル
の読み出しが行われる。
【0012】この構成によれば、伝送路15上でT0VP
を保証し、かつVC単位でT0VCをも保証できることは
容易に理解できよう。なお比較器271 ,272 にそれ
ぞれ供給されるしきい値T0VCは、各VCにより異なる
場合は、各VCごとにそのT0VCと対応するしきい値を
設定する。また伝送路15でT0VPを保証するため、読
み出し要求が出ても必ずしもそのセルバッファから直ち
に読み出されるとは限らないことを考慮すると、しきい
値をT0VCより少し小とした値T0VC−τとして、これ
に応じてセルバッファの容量を小さくするようにしても
よい。
【0013】図3に請求項の発明の実施例を図2と対
応する部分に同一符号を付けて示す。この実施例ではカ
ウンタ261 ,262 の各計数値は更に各二つの比較器
321 ,331 と322 ,332 で各異なるしきい値と
比較される。比較器271 ,321 ,331 に与える各
しきい値をそれぞれT1 ,T2 ,T3 同様に比較器27
2 ,322 ,332 に与える各しきい値をそれぞれT
1 ’,T2 ’,T3 ’とし、図4Aに示すようにT1
2 <T3 ,T2 =T0VCとする。比較器321,331
の各出力はそれぞれAND回路341 ,351 でセル
バッファ211 のセル存在信号との論理積がとられ、比
較器322 ,332 の各出力はそれぞれAND回路34
2 ,352 でセルファバッファ212 のセル存在信号と
の論理積がとられる。AND回路341 ,342 の各出
力はアービタ36へ、AND回路351 ,352 の各出
力はアービタ37へ供給される。アービタ31,36,
37は最も長いしきい値T3 に対する読み出し要求つま
りアービタ37を最優先とし、次にアービタ36を優先
させる。つまりアービタ37に対する読み出し要求があ
れば、それに対する読み出し指令を与える処理を行い、
アービタ37に対する読み出し要求がなければ、アービ
タ36に対する読み出し要求に対し読み出し指令を与え
る処理を行い、アービタ36,37の何れに対しても読
み出し要求がなければアービタ31に対する読み出し要
求に対し読み出し指令を与える処理を行う。例えばアー
ビタ31,36,37からの各セルバッファごとの読み
出し指令の論理積をAND回路391 ,392 でそれぞ
れとり、アービタ36,37は読み出し要求がない時は
AND回路391 ,392 に高レベルを出力するように
し、AND回路391 ,392 の出力をそれぞれ読み出
し指令としてセルバッファ211 ,212 へ供給する。
【0014】この構成では各VCごとにセル間隔がT1
を越えると読み出し要求1が発生し、セル間隔がT2
T0VCを越えると読み出し要求2が発生し、セル間隔が
3を越えると読み出し要求3が発生し、読み出し要求
3は最優先であるから、そのVCにおいてセル間隔が極
端に広がるのが防止される。このようにセル間隔が極端
に広がるのを避ける場合は最も大きいしきい値T3 を越
える読み出し要求3を最優先としたが、伝送路上でのV
C単位での理想的セル間隔を最も多くしたい場合はT2
を越える読み出し要求を最優先とする。このように実際
に用いられるシステムの要求により、どの要求を最優先
にするかの優先順位が予め決められる。このようにして
VC単位でのセル間隔を現実のシステムに応じた理想状
態に近づけている。なお優先度の高い要求を選択する手
段は、前記AND回路を用いる手法の他に各種の手法が
考えられる。またアービタ31,36,37の何れかの
みを有効とすることにより、伝送路15上のVC単位で
のセル間隔を制御することもできる。
【0015】上述においては複数のVCを多重化する場
合にこの発明を適用したが、複数のVPを多重化する場
合にもこの発明を適用できる。またこの発明はハードウ
ェアで構成するのみならず、ソフトウェアで構成しても
よい。
【0016】
【発明の効果】図4Bにこの発明の効果を示すための計
算機シミュレーション試験の結果を示す。試験条件とし
てVP52Mb/s、セルバッファの容量を128セ
ル、入力VCのセルゆらぎを1000セル周期;伝送路
15の伝送速度を155Mb/s、セル損失率を1
-9、ジッタCBRトラフィクとし、横軸はVCの速度
を、縦軸はVC速度が64kb/sの場合を1とした相
対的VP効率を示している。この図から従来のVPシェ
ーパーはVC速度が大になるに従ってVP効率が低下す
るが、この発明のVPシェーパーによればVC速度が1
7Mb/sになってもVP効率の低下はほとんど生じて
いない。
【0017】以上述べたようにこの発明によれば、VP
レベルでのセル間隔を保証するだけでなく、VCレベル
でのセル間隔をも保証し、VP網効率が向上し、網効率
や端末の設計上有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】Aは請求項1の発明の実施例を示すブロック
図、Bはその動作の説明に供するための図である。
【図2】請求項の発明の動作を説明するためのブロッ
ク図。
【図3】請求項の発明の実施例を示すブロック図。
【図4】Aは図3のVCのセルとしきい値T1 ,T2
3 と発生読み出し要求との関係例を示す図、Bはこの
発明の効果を説明するための計算機シミュレーション実
験の結果を示す図である。
【図5】従来のVPシェーパーを示すブロック図。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のバーチャルチャネル又はバーチャ
    ルパスを多重化してあらかじめ決められたセル間隔で伝
    送路に送出するVPシェーパーにおいて、 上記複数のバーチャルチャネル又はバーチャルパスごと
    に設けられ、そのセルを到来順にそれぞれ記憶し、読み
    出されたセルを上記伝送路へ出力する複数のセルバッフ
    ァと、 上記複数のセルバッファごとに設けられ、そのセルバッ
    ファからセルが読み出されるごとにその読み出されてか
    らの経過時間を計数する各1個のカウンタと れら各カウンタの経過時間と上記セルバッファごとに
    設定された複数のしきい値とをそれぞれ比較し、上記カ
    ウンタの経過時間がしきい値を越えると、読み出し要求
    を出す読み出し要求部と、 上記複数のセルバッファに共通に複数のアービタとが設
    けられ、 上記セルバッファごとにしきい値が小さい順に読み出し
    要求部の読み出し要求が上記アービタの1つにそれぞれ
    供給され、 上記複数のアービタはしきい値が大きい値と対応する要
    求部の読み出し要求が供給されるもの程優先度が高くさ
    れ、 優先度の高いアービタから順に、そのアービタに読み出
    し要求が供給されているセルバッファに読み出し指令を
    与える処理を行う ことを特徴とするVPシェーパー。
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電子情報通信学会技術研究報告 SSE94−47(1994年5月26日)

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