JP3134851B2 - 通信制御装置および通信制御方法 - Google Patents
通信制御装置および通信制御方法Info
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Description
chronous Transfer Mode:非同
期転送モード)通信の通信制御装置に関し、特にABR
(Available Bit Rate)サービスを
行う通信制御装置に関する。
レート、料金等の違いにより、ABRサービス、VBR
(Variable Bit Rate)サービス、C
BR(Constant Bit Rate)サービ
ス、UBR(Unspecified Bit Rat
e)サービスという複数のサービスが用意されている。
態によりビットレートが動的に変化するサービスであ
る。VBRとは、情報が時間に応じて変化するのに応じ
てそのままの可変速度で通信を実現するサービスであ
る。CBRサービスとは、ビットレートが一定でリアル
タイム性が要求される音声・映像通信用のサービスであ
る。UBRサービスとは、ABRサービスと同様に網の
使用状態によりビットレートが動的に変化するサービス
であるとともに、スループットが保証されない低料金の
サービスである。
の通信制御装置を図6に示す。
送信制御部64と、送信データバッファ5と、ABRス
ケジューラ6と、セル送信指示部7と、ローカルメモリ
8と、タイマ9と、受信制御部10と、レート計算部2
5とを有している。
装置では、送信データを送信セルとして通信相手先に送
信するとともに制御情報伝送するためのセルであるFR
M(Forward Resourse Manage
ment)セルをその通信相手先に送信している。そし
て、FRMセルを受信した通信相手先ではそのFRMセ
ルに通信回線の輻輳情報等を付加しBRM(Backw
ard Resourse Management)セ
ルとして送信先に送り替えす処理を行なっている。そし
て、戻ってきたBRMセルを受信した通信制御装置は、
BRMセルに付加されている回線の輻輳情報の基づいて
転送レートの計算を行なっている。
信したい送信データを記憶しておくためのものである。
クラスのVC(Virtual Channel:仮想
チャネル)にセルを送信するタイミングを制御するため
のものであり、このタイミングを制御するための信号で
ある送信タイミング信号14をセル送信指示部7に出力
している。また、ABRスケジューラ6は、この送信タ
イミングで送信するチャネルを識別するための信号であ
るVC識別信号12を送信制御部64およびセル送信指
示部7に供給している。
イミング信号14を出力するのと同時に、ローカルメモ
リ8から現在処理しているチャネルであるVC識別信号
12の送信レート33を読み出す。この送信レート33
の単位はセル/secであり1秒間に何セル送るかを示
している。
レート33の逆数からセルとセルの送信間隔を求める。
そして現在の時刻にこの送信間隔を加算した時刻を次の
セルの送信時刻として登録する。もし送信レート33が
0セル/secならば、ある一定間隔で次の送信のため
のスケジューリングのみをおこない、セル送信指示部7
に対して送信タイミング信号14の生成は行わない。
る。
介してABRスケジューラ6、セル送信指示部7、レー
ト計算部25に接続されている。そして、このローカル
・メモリ8は、ABRサービスを行う各VCのパラメー
タデータが各VC毎に記憶されている。このパラメータ
テーブルは、図7に示すように、当該VCに出力したセ
ル数のカウント値であるセルカウント31と、FRMセ
ルを送信した時刻であるFRMタイムスタンプ32と、
現在設定されている送信レート33が記憶されている。
ら送信タイミング信号14が入力されるとローカルメモ
リ8にアクセスしVC識別信号12によって示されるV
Cのパラメータテーブルに記憶されているセルカウント
31を読み出しこの値に1を加算する。そして、この値
が予め設定された設定値(ここでは、この設定値を32
であるとして説明する。)に等しくなった場合に送信指
示部7は、FRMセルを送信すると判断し、セルカウン
ト31に“0”を書き込む。加算した値が設定値である
32と等しくないならば、送信指示部7は、加算した値
をそのままセルカウント31に書き戻し、FRMセル1
を送信しないと判断する。これによりFRMセル1は3
2セルに1個送られることになる。また、送信指示部7
は、FRMセル1を送信した場合にはタイマ9の値をF
RMタイムスタンプ32に記憶しておく。そして、送信
指示部7は、送信タイミング信号14が入力されたとき
にFRMタイムスタンプ32を読み出しこの値とタイマ
9の値との差が100msecより大きいときFRMセ
ル1を送信すると判断する。これによりセルを送信する
とき前回FRMセル1を送信してから100msecよ
り時刻が経ていたならばFRMセル1が送信される。
セル1を送信するときは、送信指示信号24とともにF
RMセル送信信号15を出力する。そして、セル送信指
示部7は、FRMセル1を送信せずにデータセル40の
送信を行う場合には、送信指示信号24のみを出力す
る。
が入力された場合には、送信データバッファ5から送信
データを読み出しATMセル化しデータセル40とし
て、VC識別信号12により示されるチャネルに対して
送信する。また、送信制御部64は、送信指示信号24
とFRMセル送信信号15が共に入力された場合には、
VC識別信号12により示されるチャネルに対してFR
Mセル1を送信する。
し、このBRMセル2よりレート制御に関する情報を読
みとりレート制御信号13を生成し、VC識別信号26
と共にレート計算部25に供給している。
とVC識別信号26がが入力されると、レート制御信号
13に従い送信レートの再計算を行ない、ローカルメモ
リ8のVC識別信号26によって示されるVCのパラメ
ータテーブルに記憶されている現在の送信レート33の
更新を行なっている。
説明する。RMセルは5バイトのATMセル・ヘッダ5
1と48バイトのATMセルペイロード50から構成さ
れている。ATMセルペイロード50には、レート制御
情報としてCI(Congestion Indica
tion)52、NI(No Increase)53と
いう情報が含まれている。ATMセルヘッダ51には、
セルの優先度を示すCLP(Cell Loss Pr
iority:セル損失優先表示)54、セルのチャネ
ルの識別子VPI55、VCI56という情報が含まれ
ている。
6、図7を参照して説明する。
Mセル1を送信する際の動作について説明する。
8のパラメータテーブルから現在の送信レート33を読
み出す。そして、ABRスケジューラ6はこの送信レー
ト33からセルを送信してから次にセルを送信するまで
の間隔を計算する。そして、ABRスケジューラ6はセ
ルの送信タイミングを示すための信号である送信タイミ
ング信号14をこの間隔で出力する。
信指示部7は、送信指示信号24のみを出力することに
よりデータセル40の送信の指示を行うとともにローカ
ルメモリ8のパラメータテーブルのセルカウント31の
値を1増加させる。
た送信制御部64では、送信データバッファ5から送信
データを読み出しATMセル化して、VC識別信号12
によって示されるVCにデータセル40として出力され
る。
数行われ、セルカウント31の値がある設定値(ここで
は32)以上となると、セル送信指示部7は送信指示信
号24とともにFRMセル送信信号15を送信制御部6
4に出力する。そして、同時にこの時のタイマ値をFR
Mタイムスタンプ32に記憶させ、セルカウント31の
値を“0”とする。
信信号15がともに入力された送信制御部64では、F
RMセル1がVC識別信号12によって示されるVCに
データセル40として出力される。
Mセル1は、ABRスケジューラ6によって制御される
タイミングで送信され、FRMセル1は32セルに1セ
ルの割合でデータセル40とともに送信される。
セル1は、RMセル2として再度戻ってきて受信制御部
10に入力される。
て送信レートの変更が行われる際の動作について説明す
る。
ると、受信制御部10は、受信したBRMセル2からチ
ャネルの識別子(VPI55、VCI56)と回線の輻輳
情報(CI52、NI53)を抽出し、それぞれ、VC識
別信号26、レート制御信号13としてレート計算部2
5に引き渡す。ここで、回線が輻輳しており転送レート
を下げる要求がある場合、BRMセル2のCI52が
“1”にセットされているため、この時のレート制御信
号13はレート計算部25に対して現在の送信レートを
下げるような指示となる。そして、レート計算部25
は、ローカルメモリ8のVC26によって示されるVC
の送信レート33の値が小さくなるように変更する。
があるときは、BRMセル2のCI52が“0”、NI
53が“0”にセットされているため、レート制御信号
13はレート計算部25に対して現在の送信レートを上
げるような指示となる。そして、レート計算部25は、
ローカルメモリ8のVC26によって示されるVCの送
信レート33の値が大きくなるように変更する。
1が回線において輻輳情報を書き込まれてBRMセル2
として戻ってくることにより送信レートの上げ下げが行
われている。
設定されてセル送信が行われる様子を図9のタイミング
チャートを用いて説明する。
ことにより送信レート33が1セル/secに設定され
る(時刻t1)。そして、送信指示信号24が送信制御
部64に入力され、このとき前回のFRMセル1の送信
から100msec以上経っていると、再度FRMセル
1が送信される(時刻t2)。そして、セル送信指示部
7では、転送レート33が1セル/secに設定されて
いるため、次の送信指示信号24は1sec後に出力さ
れる。そのため、連続してFRMセル1が送信されるこ
とが許可されている場合であっても、FRMセル1は時
刻t2から1sec後に送信される(時刻t3)。
データセル40が送信されることが多い。したがって図
9のような場合には、1secもの間FRMセル1が送
信されない。
1の送信タイミングをデータセル40の送信タイミング
をもとにして決定している。すなわち、データセル40
をある一定個数おくるたびにFRMセルを送信すると
か、FRMセルを送信してから一定時刻たってから送信
する。すると、データセル40の送信レートが低くなる
とFRMセル1を送信する機会が少なくなったり、送信
されなくなったりする。そのため、データセル40の送
信レートが低くなると、FRMセル1が送信される回数
が少なくなる。極端な場合、回線が輻輳ことにより送信
レートが”0”になるとFRMセル1が送信されなくな
ってしまう。このため、もし回線の輻輳が解除された場
合でもその回線の状態がなかなかフィードバックされな
いため送信レートを上げるような制御が行われるのに長
時間を要することになる。また、送信レートが0セル/
secになった場合には、回線の輻輳が解除されたこと
のフィードバックがなくなり送信レートを上げることが
できないなってしまう。
御装置では、FRMセルの送信タイミングをデータセル
の送信タイミングに基づいて決定しているためデータセ
ルの送信レートが低くなるとFRMセルが送信される回
数も大幅に減ってしまい回線の状況のフィードバックに
長時間を要してしまうという問題点があった。
が低くなった場合でも、FRMセルの送信回数が大幅に
減ることがない、特にデータセルの送信レートが0セル
/secとなった場合でもFRMセルの送信が行われる
通信制御装置を提供することである。
に、本発明の通信制御方法は、送信データをATMセル
に変換しデータセルとし、該データセルと、制御情報を
伝送するためのセルであるFRMセルとを回線に送信
し、前記FRMセルに回線の輻輳情報が付加されて戻っ
てきたセルであるBRMセルを受信し、前記BRMセル
に含まれている回線の輻輳情報に基づいて前記データセ
ルおよび前記FRMの転送レートを決定している通信制
御方法において、前記BRMセルに含まれている回線の
輻輳情報に基づいて決定された転送レートが0セル/s
ecである場合には、強制的にFRMセルの送信を行う
ことを特徴とする。
なりデータセルが全く送信されなくなった場合でもFR
Mセルが強制的に送信されるようにしたものである。
なった場合でもFRMセルの送信は確保される。
ることとなる。
されなくなり送信レートを上げることができないという
状態の発生を防ぐことができる。
強制的に送信されるFRMセルのヘッダ中のセル損失優
先表示(CLP)に、優先度が低いことを示すための
“1”が設定されている。
は、優先度の低いセル廃棄優先FRMセルとするように
しているので、他のデータセル等に及ぼす影響を最低限
度とすることができる。
図面を参照して詳細に説明する。
実施形態の通信制御装置の構成を示したブロック図であ
る。図6中と同番号は同じ構成要素を示す。
すると、図6の従来の通信制御装置に対して、送信制御
部64が送信制御部4に置き換えられ、低優先FRMス
ケジューラ21と、レート判断部19と、送信レートモ
ニタ部3が新たに追加されたものである。
0、FRMセル1が回線に送信される際の送信レートを
モニタし、その送信レートを送信レート信号23として
レート判断部19に供給し、送信レートのモニタを行な
ったチャネルをVC識別信号16により低優先FRMス
ケジューラ21に通知している。
により示される送信レートが予め定められた基準値以下
となるとスケジュール指示信号17を低優先FRMスケ
ジューラ21に供給する。
ュール指示信号17を入力すると、セル廃棄優先のFR
Mセルを送信すべき送信タイミングを制御するための信
号である送信指示信号18と、このタイミングで送信す
るチャネルを識別するための信号であるVC識別信号1
2を送信制御部4に供給している。
受信した場合は、送信データバッファ5から送信データ
を読み出しATMセル化してVC識別信号12によって
示されるチャネルにデータセル40として送信する。ま
た、送信制御部4は、送信指示信号24およびFRMセ
ル送信信号15を受信した場合には、VC識別信号12
によって示されるチャネルにFRMセル1の送信を行な
っている。また、送信制御部4は、送信指示信号18を
受信した場合には、VC識別信号20によって示される
チャネルにセル廃棄優先のFRMセル1aの送信を行な
っている。
は、ATMセルヘッダにあるCLP54が“1”にセッ
トされているFRMセル1である。このセル廃棄優先の
FRMセル1aは、CLP54に“1”が設定されてい
ることにより他のセルよりも低い優先度で扱われ、セル
廃棄が行われるような場合には先ず最初に廃棄対象とな
る。そのため、FRMセルが大量に送信されたことによ
り、他のデータセル等に及ぼす影響を最低限度とするこ
とができる。
入力されてくる信号の組合わせを下記の表1に示す。こ
こで、“○”はその信号が出力されることを示してい
る。
強制的に送信されるFRMセルをセル廃棄優先のFRM
セル1aとしているのは、FRMセルが強制的に送信さ
れる場合にはデータセル40の送信が行なわれていなた
めFRMセルのみが連続して送信されることになるの
で、送信されたFRMセルのうちのいくつかが廃棄され
た場合でも問題とならないのと、FRMセルが通常より
多く送信されたことにより回線が輻輳するような場合が
発生した場合にはデータセルが廃棄されることがないよ
うにするためである。
7、図8を参照して説明する。
送信される際の動作は、図6の従来の通信制御装置にお
いて説明した動作と同様であるため、本実施形態ではセ
ル廃棄優先のFRMセル1aが送信される際の動作のみ
について説明する。
FRMセル1が送信される回線のモニタを行なっていて
各チャネルの送信レートを計算している。そして、各チ
ャネルの識別信号であるVC識別信号16およびそのチ
ャネルの送信レート信号23を出力する。ここで、レー
ト判断部19には送信レート信号23が1セル/sec
以下になるとスケジュール指示信号17が生成されるよ
うに設定されているとする。そのため、レート判断部1
9では、送信レート信号23が1セル/sec以下にな
るとスケジュール指示信号17が生成される。これによ
り、低優先FRMスケジューラ21にはVC識別信号1
6のチャネルにFRMセル1aが100msec間隔で
送信するようにスケジューリングされる。これにより低
優先FRMスケジューラ21は100msec間隔で送
信指示信号18を生成する。また、低優先FRMスケジ
ューラ21は、このとき送信すべきチャネルをVC識別
信号20より出力する。勿論、この低優先FRMスケジ
ューラ21に設定されるFRMセルの送信間隔は可変に
する事も容易に推測できる。
と送信指示信号18を同時に受け取ったならば、送信指
示信号24を先に処理しそのあとで送信指示信号18の
処理を行う。
セル1aは回線に出力されBRMセル2として戻ってく
る。そして、この戻ってきたBRMセル2が受信制御部
10により受信されることにより転送レートの再計算が
行われる動作は従来の通信制御装置と同様であるためそ
の説明は省略する。
設定された場合にセルが送信される際の動作を図2のタ
イミングチャートを参照して説明する。
ことにより送信レート33が1セル/secに設定され
る(時刻t1)。そして、送信指示信号24が送信制御
部4に入力され、このとき前回のFRMセル1の送信か
ら100msec以上経っていると、再度FRMセル1
が送信される(時刻t2)。そして、セル送信指示部7
では、転送レート33が1セル/secに設定されてい
るため、次の送信指示信号24は1sec後に出力され
る。しかし、送信レートモニタ部3、レート判断部1
9、低優先スケジューラ21が設けられていることによ
りセル廃棄優先のFRMセル1aが100msec間隔
で送信される(時刻t3、t4、t5)。そして、セル送
信指示部7より送信指示信号24が出力されることによ
り、FRMセル1が送信されることが許可されている場
合であれば、FRMセル1は時刻t2から1sec後に
も送信される(時刻t6)。
33が1セル/secに設定されているような場合で
も、1secもの間FRMセルが送信されないという場
合は発生しない。
部19に設定されている基準値以下になると、現在の送
信レートとは関係なくセル廃棄優先のFRMセル1aが
送信される。これにより、送信レートが極めて小さくな
った場合でもFRMセルの送信は確保される。よって、
回線の状態がフィードバックされなくなりレートを上げ
ることができないということはない。
実施形態の通信制御装置について説明する。図3は、本
発明の第2の実施形態の通信制御装置の構成を示したブ
ロック図である。
の通信制御装置に対して、送信制御部4、ABRスケジ
ューラ6、セル送信指示部7、ローカルメモリ8が、そ
れぞれ送信制御部44、ABRスケジューラ48、セル
送信指示部47、ローカルメモリ48に置き換えられた
ものである。
は、図4に示すように、図7に示したローカルメモリ8
のパラメータテーブルに対してFRMフラグ30が新た
に追加されているものである。
におけるABRスケジューラ6は、送信レート33が0
セル/secの場合には、ある一定間隔で次の送信のた
めのスケジューリングのみを行ない、セル送信指示部7
に対する送信タイミング信号14の出力は行なっていな
かった。しかし、本実施形態におけるABRスケジュー
ラ46は、送信レート33が0セル/secの場合には
送信間隔として100msecを定める。そして、FR
Mフラグ30を”1”にセットする。ABRスケジュー
ラ46は、送信レート33が0セル/secでないとき
はFRMフラグ30を”0”にクリアする。
“0”の場合には送信指示部7と同様な動作を行ない、
FRMフラグ30が”1”の場合にはセル廃棄優先のF
RMセル1aの送信を行う。
ル送信指示部47は、FRMセル1を送信するときは、
送信指示信号24とともにFRMセル送信信号15を出
力する。FRMセル1を送信しないときすなわち、デー
タセル40を送信するときは、送信指示信号24のみを
出力する。また、セル廃棄優先のFRMセル1aを送信
するときは、送信指示信号24とともにFRMセル送信
信号15および低優先指示信号27を出力する。それぞ
れの場合におけるこれらの信号の組合わせを下記の表2
に示す。ここで、“○”はその信号が出力されることを
示している。
合には、VC識別信号12によって示されるVCにデー
タセル40を送信し、送信指示信号24とともにFRM
セル送信信号15を受信した場合にはFRMセル1を送
信し、送信指示信号24、FRMセル送信信号15、低
優先指示信号27を受信した場合にはセル廃棄優先のF
RMセル1aを送信する。
ついて図3を参照して説明する。データセル40、通常
のFRMセル1を送信する際の動作およびBRMセル2
を受信して転送レートの再計算を行う際の動作は上記第
1の実施形態と同様であるためその説明は省略する。
ることにより送信レート33が0セル/secに変更さ
れた場合には、ABRスケジューラ46によりFRMフ
ラグ30が”1”にセットされかつ送信タイミング信号
14は100msec間隔で生成される。そのためセル
送信指示部47からは、送信指示信号24、FRMセル
送信信号15、低優先指示信号27が出力される。よっ
て、送信制御部44からは、送信レート33が0セル/
secになると、下記に説明するように、100mse
c間隔でセル廃棄優先のFRMセル1aが送信されるこ
とになる。次に、送信レート33が0セル/secに設
定された場合のセル送信の様子を図5のタイミングチャ
ートを参照して説明する。
ことにより送信レート33が1セル/secに設定され
る(時刻t1)。そして、送信指示信号24が送信制御
部4に入力され、このとき前回のFRMセル1の送信か
ら100msec以上経っていると、再度FRMセル1
が送信される(時刻t2)。FRMセル1が送信される
と、ABRスケジューラ46は送信レート33を読み出
す。すると、読み出されたレートが0セル/secなの
でABRスケジューラ46は、FRMフラグ30を”
1”にセットし、送信間隔100msecでスケジュー
リングを行う。これにより以後、ABRスケジューラ4
6は100msec間隔で送信タイミング信号14を生
成する。このときセル送信指示部7はFRMフラグ30
を読み出すと”1”にセットされているため送信指示信
号24、FRMセル送信信号15および低優先指示信号
27を生成し、送信制御部44からはセル廃棄優先のF
RMセル1aが送信されれる(時刻t3、t4、t5)。
号24が出力されることにより、FRMセル1が送信さ
れることが許可されている場合であれば、FRMセル1
は時刻t2から1sec後にも送信される(時刻t6)。
送信セルレート33が0セル/secに変更された場合
でもセル廃棄優先のFRMセル1aが送信される。
ような効果を有する。 (1)データセルの送信レートが低くなった場合でも、
FRMセルの送信回数が大幅に減ることがない。 (2)データセルの送信レートが0セル/secとなっ
た場合でもFRMセルの送信が行われる。
を示したブロック図である。
チャートである。
を示したブロック図である。
ラメータテーブルの構成を示した図である。
である。
である。
メータテーブルの構成を示した図である。
チャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 送信データをATMセルに変換しデータ
セルとし、該データセルと、制御情報を伝送するための
セルであるFRMセルとを回線に送信し、 前記FRMセルに回線の輻輳情報が付加されて戻ってき
たセルであるBRMセルを受信し、 前記BRMセルに含まれている回線の輻輳情報に基づい
て前記データセルおよび前記FRMの転送レートを決定
している通信制御方法において、 前記BRMセルに含まれている回線の輻輳情報に基づい
て決定された転送レートが0セル/secである場合に
は、強制的にFRMセルの送信を行うことを特徴とする
通信制御方法。 - 【請求項2】 送信データをATMセルに変換しデータ
セルとし、該データセルと、制御情報を伝送するための
セルであるFRMセルとを回線に送信し、 前記FRMセルに回線の輻輳情報が付加されて戻ってき
たセルであるBRMセルを受信し、 前記BRMセルに含まれている回線の輻輳情報に基づい
て前記データセルおよび前記FRMの転送レートを決定
している通信制御方法において、 前記BRMセルに含まれている回線の輻輳情報に基づい
て決定された転送レートが0セル/secである場合に
は、ヘッダ中のセル損失優先表示(CLP)に優先度が
低いことを示すための“1”が設定されているFRMセ
ルの送信を強制的に行うことを特徴とする通信制御方
法。 - 【請求項3】 送信データをATMセルに変換しデータ
セルとし、該データセルと制御情報を伝送するためのセ
ルであるFRMセルとを回線に送信し、 前記FRMセルに回線の輻輳情報が付加されて戻ってき
たセルであるBRMセルを受信し、 前記BRMセルに含まれている回線の輻輳情報に基づい
て前記データセルおよび前記FRMの転送レートを決定
している通信制御装置であって、 前記データセルの送信を指示する場合には送信指示信号
を出力し、前記FRMセルの送信を指示する場合には前
記送信指示信号とともにFRMセル送信信号を出力し、
前記BRMセルに含まれている回線の輻輳情報に基づい
て決定された転送レートが0セル/secである場合に
は前記送信指示信号、前記FRMセル送信信号とともに
低優先指示信号を出力するセル送信指示部と、 通信相手先に送信する前記送信データを記憶している送
信データバッファと、 前記データバッファに記憶されている送信データを読み
出しATMセルに変換しデータセルとし、セルの送信を
指示する信号である送信指示信号が入力されると前記デ
ータセルを回線に送信し、前記送信指示信号とともに前
記FRMセル送信信号が入力されるとFRMセルを回線
に送信し、前記送信指示信号、前記FRMセル送信信号
とともに前記低優先指示信号が入力されると強制的にF
RMセルを回線に送信する送信制御部とを有している通
信制御装置。 - 【請求項4】 前記強制的に送信されるFRMセルのヘ
ッダ中のセル損失優先表示(CLP)に、優先度が低い
ことを示すための“1”が設定されている請求項3記載
の通信制御装置。
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1998
- 1998-08-18 JP JP23181298A patent/JP3134851B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Title |
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The ATM Forum Technical Committee,Traffic Management Specification version 4.0,af−tm−0056.000,April 1996 |
電子情報通信学会技術研究報告 SSE95−105(1995年10月20日) |
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JP2000069011A (ja) | 2000-03-03 |
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