JP3197254B2 - ATM virtual path capacity setting method - Google Patents

ATM virtual path capacity setting method

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JP3197254B2
JP3197254B2 JP10178399A JP10178399A JP3197254B2 JP 3197254 B2 JP3197254 B2 JP 3197254B2 JP 10178399 A JP10178399 A JP 10178399A JP 10178399 A JP10178399 A JP 10178399A JP 3197254 B2 JP3197254 B2 JP 3197254B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非同期転送モード
(ATM;Asynchronous Transfer Mode)網におけるA
TM仮想パスの容量を、該ATM仮想パスに対して予め
定められたセル廃棄率目標値を満足するように設定する
ATM仮想パス容量設定方法に係わり、特に、軽量なト
ラヒック測定に基づいて、高速・高精度のトラヒック需
要に則した容量を設定する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an asynchronous transfer mode (ATM) network.
The present invention relates to an ATM virtual path capacity setting method for setting the capacity of a TM virtual path so as to satisfy a predetermined cell loss rate target value for the ATM virtual path.・ Related to technology for setting capacity in accordance with high-precision traffic demand.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、電話サービス等の回線交
換通信網は公知の技術である同期転送モード(STM;
Synchronous Transfer Mode)で提供されている。ST
M網では、2つの交換機間に設定されたパスの中に固定
的な帯域を持つ回線を設定しており、回線交換系では、
帯域幅64kbpsを最小単位とした回線設定のみ可能で、
回線設定後の動的な帯域変更は一部端末を除いて不可能
であり、動的な帯域変更可能な端末でも最小単位は64
kbpsであった。このように固定的な帯域の回線のみを扱
う通信網を個々に運用しても、多様な通信サービスや新
規の通信サービスに柔軟な対応ができず、網資源の効率
的な運用には限度があった。
2. Description of the Related Art As is well known, a circuit-switched communication network such as a telephone service uses a synchronous transfer mode (STM;
Synchronous Transfer Mode). ST
In the M network, a line having a fixed band is set in a path set between two exchanges.
Only line setting with a minimum bandwidth of 64 kbps is possible,
Dynamic bandwidth change after line setting is impossible except for some terminals, and the minimum unit is 64 even for terminals capable of dynamic bandwidth change.
kbps. Even if a communication network that handles only fixed bandwidth lines is individually operated in this way, it is not possible to flexibly support various communication services and new communication services, and there is a limit to efficient operation of network resources. there were.

【0003】また、パケット通信サービス等のデータ通
信網は公知の技術であるパケット通信で提供されてい
る。パケット通信網では、不特定多数の情報源からのデ
ータを多様な長さのパケットに変換して転送している
が、特定情報源のデータが同一伝送媒体を流れる他のす
べてのデータに影響を及ぼし得るので、データ損失率を
低く抑えつつ伝送媒体の利用効率を十分上げることがで
きなかった。このように伝送媒体の帯域を制限なしに不
特定多数で共用する通信網を運用しても、多様なデータ
特性や需要変動に柔軟な対応ができず、網資源の効率的
な運用には限度があった。
A data communication network such as a packet communication service is provided by packet communication which is a known technique. In a packet communication network, data from an unspecified number of information sources is converted into packets of various lengths and transferred, but the data from the specified information source affects all other data flowing through the same transmission medium. As a result, the utilization efficiency of the transmission medium cannot be sufficiently increased while keeping the data loss rate low. In this way, even when operating a communication network in which the bandwidth of the transmission medium is shared by unspecified large numbers without restriction, it is not possible to flexibly respond to various data characteristics and fluctuations in demand, and there is a limit to the efficient operation of network resources. was there.

【0004】これらに対して、近年の電話やデータ通
信、画像通信等の複数の通信サービスを統合的に扱う広
帯域ISDNにおいては、非同期転送モード(ATM)
の出現により、すべての通信情報を固定長のセルに変換
して転送することで、通信サービスの種類に依存しない
一元的な交換処埋を実現できるようになり、パスに代わ
って2つの交換機間で使用可能な帯域を特定する論理的
なパスである仮想パスの概念が提案され、仮想パスの中
に多様な帯域を持つ仮想回線を論理的に設定することが
可能となった。また、仮想パスの容量の制限下で、不特
定多数の情報源が仮想パスを共用する仮想回線を論理的
に設定することが可能となった。
On the other hand, in a recent wideband ISDN that handles a plurality of communication services such as telephone, data communication, and image communication in an integrated manner, an asynchronous transfer mode (ATM) is used.
With the advent of, by converting all communication information into fixed-length cells and transferring them, it becomes possible to realize a centralized exchange processing independent of the type of communication service, and instead of a path, two exchanges can be implemented. The concept of a virtual path, which is a logical path that specifies a usable band in the above, has been proposed, and it has become possible to logically set virtual circuits having various bands in the virtual path. Also, under the limitation of the capacity of the virtual path, it is possible for an unspecified number of information sources to logically set a virtual line sharing the virtual path.

【0005】セルによる情報転送は、公知の技術である
タイムスロットによる時分割多重に近い技術であるが、
仮想回線に対するタイムスロットが時間周期的に割り当
てられておらず、時間的に変動する情報送出要求に応じ
て、動的にタイムスロットを割り当てることが可能であ
る。よって、単位時間あたりの送出セル数を変えること
により、多様な帯域を可変に設定することができる。つ
まり、ATMでは、音声やデータから画像までのあらゆ
る通信サービスを一元的に伝達することが可能となる。
このATMに基づいて通信を行う通信網をATM網とい
う。
[0005] Information transfer by a cell is a technique close to time-division multiplexing using a time slot, which is a known technique.
Time slots for virtual circuits are not allocated periodically, and time slots can be dynamically allocated in response to a time-varying information transmission request. Therefore, various bands can be variably set by changing the number of transmission cells per unit time. That is, in the ATM, all communication services from voice and data to images can be transmitted in a centralized manner.
A communication network that performs communication based on this ATM is called an ATM network.

【0006】仮想パスを用いた伝送路網の構成について
は、例えば、佐藤、金田および鴇沢による「高速バース
ト多重伝送システムの構成法」(電子情報通信学会情報
通信ネットワーク研究会資科,IN 87-84,1987)等に詳
しく報告されている。
[0006] Regarding the configuration of a transmission path network using virtual paths, for example, Sato, Kaneda and Tokizawa, "Configuration of High-Speed Burst Multiplexing Transmission System" (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Information and Communication Network Research Group, IN 87-) 84, 1987).

【0007】図1に、ATM交換機に終端する仮想パス
とそのセル送出待ちバッファを図解して説明する。ま
ず、物理的な接続構成を説明する。ATM交換機のセル
送出装置100には送出先の物理回線毎にセル送出イン
ターフェイス101があり、物理回線の容量を越えるセ
ル送出を抑制する。ここでは物理回線200の容量によ
り制限を受ける。
FIG. 1 illustrates a virtual path terminating at an ATM exchange and its cell transmission waiting buffer. First, the physical connection configuration will be described. The cell transmission device 100 of the ATM exchange has a cell transmission interface 101 for each destination physical line, and suppresses cell transmission exceeding the capacity of the physical line. Here, it is limited by the capacity of the physical line 200.

【0008】次に、論理的な接続構成を説明する。セル
送出インターフェースには仮想パス毎にシェーパー(sh
aper)111や112が接続され、シェーパーでは仮想
パスに対して論理的に定められた容量を越えるセル送出
を抑制する。セル送出インターフェースとシェーパーの
間には、あるスケジューリング規則に従ったタイミング
でセルが送信される。シェーパーと仮想パスは1対1に
対応し、シェーパー111と112は、それぞれ仮想パ
ス201と202に対応する。簡単のために、仮想パス
の容量はシェーパーのセル送出速度と同一視する。シェ
ーパーにはセル送出待ちバッファ121や122が接続
され、該バッファでは仮想パス容量を越えるセルが流入
した際にバッファの大きさまではセルを保持して次のセ
ル送出のタイミングを待つ。
Next, a logical connection configuration will be described. The cell transmission interface has a shaper (sh
aper) 111 and 112 are connected, and the shaper suppresses cell transmission exceeding the capacity logically determined for the virtual path. Cells are transmitted between the cell transmission interface and the shaper at a timing according to a certain scheduling rule. Shapers and virtual paths correspond one-to-one, and shapers 111 and 112 correspond to virtual paths 201 and 202, respectively. For simplicity, the capacity of the virtual path is equated to the shaper's cell transmission speed. A cell transmission waiting buffer 121 or 122 is connected to the shaper. When a cell exceeding the virtual path capacity flows into the buffer, the buffer holds the cell and waits for the next cell transmission timing.

【0009】次に、セルの流れに沿って、セル送出待ち
バッファ、Q長、シェーパー、セル送出インターフェー
スについて説明する。ATM交換機の中で送出先の物理
回線に応じてスイッチングされたセルは、セル送出装置
100にルーチングされる。論理的には、仮想パス20
1や202という宛先毎にセルが分けられ、それぞれ到
着セル流301や302がセル送出装置100に加わ
る。セル流301が加わるバッファ121では、予め定
められた周期T中に到着するセルの数を計数する。
Next, a cell transmission waiting buffer, a Q length, a shaper, and a cell transmission interface will be described along the flow of cells. The cells switched according to the destination physical line in the ATM exchange are routed to the cell transmission device 100. Logically, the virtual path 20
Cells are divided for each of destinations 1 and 202, and incoming cell flows 301 and 302 are added to the cell transmission device 100, respectively. The buffer 121 to which the cell stream 301 is added counts the number of cells arriving during a predetermined period T.

【0010】セル送出待ちバッファ121に到着したセ
ルは到着順に処理され、シェーパー111が稼働中であ
ればバッファ内に蓄積されて処理の順番が回ってくるの
を待つ。ここで待っているセル数がQ長である。バッフ
ァにおけるセル処理の順番は、シェーパーに定められた
スケジューリング規則に従って回ってくる。シェーパー
111に処理の順番が回ってきたら、バッファ121に
蓄積されていたセルはシェーパー111を通過し、セル
送出インターフェース101に進み、物理回線200に
送信される。
Cells arriving at the cell transmission waiting buffer 121 are processed in the order of arrival. If the shaper 111 is in operation, it is accumulated in the buffer and waits for the turn of processing. The number of cells waiting here is the Q length. The order of cell processing in the buffer is based on a scheduling rule defined by the shaper. When the order of the processing comes to the shaper 111, the cells stored in the buffer 121 pass through the shaper 111, advance to the cell transmission interface 101, and are transmitted to the physical line 200.

【0011】次に、上述したATM交換機における従来
のATM仮想パス容量設定方法のいくつかについて説明
する。
Next, some conventional ATM virtual path capacity setting methods in the above-described ATM exchange will be described.

【0012】[従来方法1]まず、従来方法1として、
セルの到着過程をポアソン過程によりモデル化する方法
がある。この方法は、仮想パスの使用率という唯一のト
ラヒック測定項目により、容易に仮想パス容量まで決定
することができる特徴がある。すなわち、バッファ12
1の大きさをK、セル廃棄率設計値をCLRとし、仮想
パス201に対する到着率λのセル流301に対してC
LRを満足する仮想パス容量Cd は、下式(1)により
算出する。 Cd =λM/ρ (1)
[Conventional method 1] First, as conventional method 1,
There is a method of modeling a cell arrival process by a Poisson process. This method has a feature that the virtual path capacity can be easily determined by only one traffic measurement item called the virtual path usage rate. That is, the buffer 12
1 is K, the cell loss rate design value is CLR, and the cell flow 301 with the arrival rate λ to the virtual path 201 is C
The virtual path capacity Cd that satisfies LR is calculated by the following equation (1). Cd = λM / ρ (1)

【0013】ただし、λについては後述の式(7)で述
べる。また、Mは単位時間当たりのセル数を容量に変換
する定数であり、上記使用率ρは次式(2)によって与
えられたものである。 ρ=CLR1/(K+1) (2)
However, λ will be described in the following equation (7). M is a constant for converting the number of cells per unit time into capacity, and the usage rate ρ is given by the following equation (2). ρ = CLR 1 / (K + 1) (2)

【0014】上式(1)は、以下を根拠に導かれたもの
である。すなわち、Q長分布をSとし、Q長がkより長
い確率をP[S>k]とすると、大偏差理論により、次
式(3)が成立することが知られている。 P[S>k]≒ exp(−ρk) (3)
The above equation (1) is derived on the basis of the following. That is, if the Q length distribution is S and the probability that the Q length is longer than k is P [S> k], it is known that the following equation (3) is established by the large deviation theory. P [S> k] ≒ exp (−ρk) (3)

【0015】また、特にセルがポアソン過程に従って到
着することを前提にしているので、次式(4)が成り立
つ。
In particular, since it is assumed that the cell arrives according to the Poisson process, the following equation (4) holds.

【数3】 (Equation 3)

【0016】ここで、Molinaの公式を適用すると、上式
(4)は近似式(5)のように表される。 P[S>k]≒ ρK+1 (5)
Here, when Molina's formula is applied, the above equation (4) is expressed as an approximate equation (5). P [S> k] ≒ ρ K + 1 (5)

【0017】なお、この議論は、M/D/s待ち行列モ
デルに関するもので、詳細については、通信トラヒック
理論(藤木、雁部)の第351頁〜第362頁に詳しく述べら
れている。上記式(5)において、左辺のQ長kがバッ
ファサイズKに一致するとき、セル廃棄率設計値CLR
に一致するようにして、その時の使用率ρを求めると、
式(6)になる。 CLR=ρK+1 (6)
This discussion relates to the M / D / s queuing model, and is described in detail in pages 351 to 362 of Communication Traffic Theory (Fujiki, Ganbe). In the above equation (5), when the Q length k on the left side matches the buffer size K, the cell discard rate design value CLR
, And the usage rate ρ at that time is obtained,
Equation (6) is obtained. CLR = ρ K + 1 (6)

【0018】次に、図2は、このような従来方法1を実
現するためのATM交換機の機能構成を示すブロック図
である。なお、以下の説明において、図1で既に説明し
た構成要素については同一符号を付して、その説明を省
略する。このATM交換機では、公知のソフトカウンタ
131や132をバッファ121や122に付随させ、
論理的に仮想パス201や202にセルが振り分けられ
る際に、仮想パス毎の到着セル数を計数する。
Next, FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of an ATM exchange for realizing such a conventional method 1. As shown in FIG. In the following description, the same reference numerals are given to the components already described with reference to FIG. 1, and the description thereof will be omitted. In this ATM switch, known soft counters 131 and 132 are attached to buffers 121 and 122,
When cells are logically allocated to the virtual paths 201 and 202, the number of arrival cells for each virtual path is counted.

【0019】到着率λは、ソフトカウンタ131や13
2の計数結果をまとめる設定装置400において、予め
定められた周期T毎に、単位時間当たりの到着セル数で
ある到着率λを下式(7)により算出する。 λ=N/T (7)
The arrival rate λ is determined by the soft counters 131 and 13.
In the setting device 400 that summarizes the counting results of 2, the arrival rate λ, which is the number of cells arriving per unit time, is calculated by the following equation (7) for each predetermined period T. λ = N / T (7)

【0020】しかしながら、ATMのセル流の一般的な
特性として、ポアソン過程によるセル流のモデル化が十
分妥当である保証はない。つまり、ATM網では、トラ
ヒックのバースト性が、ポアソン過程でモデル化できる
ほど小さいとは言えない。ATMトラヒックに関するバ
ースト性や長時間相関が大きい等の報告は、例えば、W.
E.Leland,M.S.Taqqu,W.Willianger,and D.V.Wilson に
よる「On the self-similer nature of Ethernet traff
ic(extended version)」IEEE/ACM Trans.Networking,
vo1.2,no.1,pp1-15,1994.に詳しい。したがって、従来
方法1によりATM網の仮想パス容量を設計すること
は、トラヒックの溢れが多発し、情報の欠落が起こりや
すくなるという問題がある。
However, as a general property of the ATM cell flow, there is no guarantee that modeling of the cell flow by the Poisson process is sufficiently valid. That is, in the ATM network, the burstiness of traffic cannot be said to be small enough to be modeled in the Poisson process. Reports such as large burstiness and long-term correlation with respect to ATM traffic are described in, for example, W.
`` On the self-similer nature of Ethernet traff '' by E. Leland, MS Taqqu, W. Willinger, and DV Wilson
ic (extended version) ”IEEE / ACM Trans.Networking,
vo1.2, no.1, pp1-15,1994. Therefore, designing the virtual path capacity of the ATM network by the conventional method 1 has a problem that traffic overflow frequently occurs and information is easily lost.

【0021】[従来方法2]次に、従来方法2として、
セルの到着時刻をすべて収集すると共に到着過程を復元
して、過不足ない仮想パス容量を算出する方法について
説明する。図3は、この従来方法2を実現するためのA
TM交換機の機能構成例である。このATM交換機で
は、セル送出インターフェース101と物理インターフ
ェース200の間に外部装置500を挿入し、流れてい
るセルを複写(キャプチャ)、またはその一部であるヘ
ッダー部分を複写し、通信線501を介して蓄積装置5
10にこの複写したデータを保存する。
[Conventional method 2] Next, as conventional method 2,
A method of calculating the virtual path capacity with no excess and shortage by collecting all the arrival times of the cells and restoring the arrival process will be described. FIG. 3 shows A for realizing the conventional method 2.
It is an example of a functional configuration of a TM exchange. In this ATM exchange, an external device 500 is inserted between the cell sending interface 101 and the physical interface 200 to copy (capture) a flowing cell, or copy a header part which is a part of the cell, and to copy the header through a communication line 501. Storage device 5
10, the copied data is stored.

【0022】例えば、この蓄積装置510は、セルが到
着すると到着時刻のタイムスタンプとセルのへッダーを
保存する。このセルのへッダーには仮想パスを特定する
ための識別子が含まれている。蓄積装置510は、仮想
パス毎にこれらタイムスタンプを分類し、仮想パス毎の
セルの到着過程を分析する。この分析方法としては、到
着過程の確率分布を作成する方法、到着間隔の平均や分
散、あるいは3次モーメント等を求める方法がある。
For example, when a cell arrives, the storage device 510 stores the time stamp of the arrival time and the header of the cell. The header of this cell contains an identifier for specifying the virtual path. The storage device 510 classifies these timestamps for each virtual path and analyzes the cell arrival process for each virtual path. As the analysis method, there is a method of creating a probability distribution of an arrival process, a method of calculating an average or variance of an arrival interval, a third moment, or the like.

【0023】しかし、このようなタイムスタンプを付与
できる蓄積装置510は高価である。その主な原因は、
到着セルを分析するのに必要とされるマイクロ秒よりも
細かい単位でタイムスタンプを付与することの技術的難
しさに起因する。また、蓄積装置に実装されたメモリ量
が許す間でしか継続的なキャプチャができない(数秒間
のキャプチャを数分毎)ので、キャプチャできた間隔以
外での設計精度が保証できない。
However, the storage device 510 capable of giving such a time stamp is expensive. The main cause is
This is due to the technical difficulty of time-stamping in sub-microsecond units required to analyze incoming cells. In addition, continuous capture can be performed only while the amount of memory mounted in the storage device permits (capture for several seconds is performed every few minutes), so that design accuracy at intervals other than the capture interval cannot be guaranteed.

【0024】また、外部装置の仕様によっては、通信プ
ロバイダが付加したへッダー情報のみをキャプチャでき
ない装置もあり、顧客の通信情報を運ぶペイロードが外
部に送出される可能性もあり、キャプチャデータの取り
扱いを慎重にしなければならない。さらに、セル送出イ
ンターフェース101と物理回線200の間に外部装置
500を接続する際の通信断は避けられない。すなわ
ち、この従来技術では、仮想パス容量の設計のために、
顧客の通信に障害を与えることになる。
Further, depending on the specifications of the external device, some devices cannot capture only the header information added by the communication provider, and there is a possibility that the payload carrying the customer's communication information may be sent to the outside. You have to be careful. Further, communication disconnection when connecting the external device 500 between the cell transmission interface 101 and the physical line 200 is inevitable. In other words, in this conventional technique, in order to design the virtual path capacity,
This will hinder customer communication.

【0025】また、キャプチャできるセル流は、シェー
パーにより整えられたセル流であるので、バースト性は
小さくなっているであろうし、バッファでセル損になっ
たセルはキャプチャされない。これは、低負荷運用であ
れば影響は小さいが、高負荷運用時の仮想パス容量の設
計には精度が低下する影響は大きい。したがって、この
従来方法2に基づいてATM網の仮想パス容量を設計に
は、上述した問題を解決する必要がある。
Further, since the cell flow that can be captured is a cell flow prepared by the shaper, the burst property will be small, and a cell lost in the buffer will not be captured. This has a small effect on low-load operation, but has a large effect on the accuracy of virtual path capacity design during high-load operation. Therefore, in designing the virtual path capacity of the ATM network based on the conventional method 2, it is necessary to solve the above-mentioned problem.

【0026】[従来方法3]次に、従来方法3について
説明するが、その前に図4に示すQ長分布について説明
する。このQ長分布は、上記従来方法2と同様の方法で
実測されたトラヒックデータから作成したものである。
Q長分布とは、セルが到着した時点においてセル送出バ
ッファ121や122内に蓄積されているセル数(Q
長)の確率分布である。図4に示すグラフにおいて、横
軸はバッファ内セル数k、縦軸はそのセル数以上のセル
がバッファ内に蓄積されている確率P[S>k]を対数
で表したものである。また、同グラフに示される各破線
は、約13万個のセルトラヒックの到着時間データを基
にしてQ長分布を描画したものである。さらに、図4で
は、Q長分布を近似する直線を引いた辺り(図4中、点
線で囲んだ部分)のQ長分布を示している。
[Conventional Method 3] Next, prior art 3 will be described, but before that, the Q length distribution shown in FIG. 4 will be described. This Q length distribution is created from the traffic data actually measured by the same method as the conventional method 2 described above.
The Q length distribution refers to the number of cells (Q
Long) probability distribution. In the graph shown in FIG. 4, the horizontal axis represents the number k of cells in the buffer, and the vertical axis represents the probability P [S> k] that cells equal to or more than the number of cells are stored in the buffer in logarithm. Each dashed line in the graph represents a Q length distribution based on arrival time data of about 130,000 cell traffics. Further, FIG. 4 shows a Q length distribution around a straight line approximating the Q length distribution (a portion surrounded by a dotted line in FIG. 4).

【0027】Q長分布は、図4に示す通り、グラフの左
上の原点からQ長kが大きくなるにつれて右下がりにな
っており、このグラフの傾きの絶対値が減衰率である。
Q長分布の一般的な特徴として、この減衰率は、原点か
ら離れる(Q長kが大きくなる)につれて徐々に減少し
ていくが、あるQ長の値に達すると減少が鈍る箇所があ
る。この減少が鈍る部分をQ長分布の裾と呼ぶ。
As shown in FIG. 4, the Q length distribution becomes lower rightward from the origin at the upper left of the graph as the Q length k increases, and the absolute value of the slope of this graph is the attenuation rate.
As a general feature of the Q length distribution, the attenuation rate gradually decreases as the distance from the origin increases (the Q length k increases), but there is a portion where the decrease becomes slower when a certain Q length value is reached. The portion where the decrease becomes slow is called the tail of the Q length distribution.

【0028】なお、通常、測定されたセル数の桁数の逆
数よりも小さい範囲では、Q長分布に意味がなく、例え
ば、図4に示すように、13万個のセルをキャプチャし
たトラヒックデータであれば、10-4以下の確率には十
分な意味がない。
Normally, in a range smaller than the reciprocal of the number of digits of the measured number of cells, the Q length distribution has no meaning. For example, as shown in FIG. 4, traffic data obtained by capturing 130,000 cells is used. Then, a probability of less than 10 -4 is not sufficient.

【0029】一般に、定常性・希少性・独立性を満足す
る確率過程において、事象の発生確率は指数分布に従う
こと(ポアソン少数の法則)が知られている。これは、
上記図2のシステム構成の場合にQ長分布の裾が直線で
近似されることを意味する。ここで、Q長しきい値とそ
の超過回数について説明する。Q長の分布をすべて把握
することは従来方法2に述べたように技術的な困難が伴
う。
In general, it is known that, in a stochastic process that satisfies stationarity, rarity, and independence, the probability of occurrence of an event follows an exponential distribution (the Poisson's law of a small number). this is,
In the case of the system configuration of FIG. 2, it means that the tail of the Q length distribution is approximated by a straight line. Here, the Q length threshold value and the number of times the Q length threshold value is exceeded will be described. As described in the conventional method 2, it is technically difficult to grasp the distribution of the Q length.

【0030】そこで、Q長の特徴を部分的に知るため
に、一列に並んだバッファの途中に印(Q長しきい値)
をつけておき、セルが到着する度にQ長がQ長しきい値
を越えているかどうかを判定しその結果を計数し、予め
定めた周期毎に計数値(Q長しきい値超過回数)を出力
する測定技術がある。これは従来方法2で述べたセルの
到着過程をキャプチャする手法と違い、実装については
既存のセル送信待ちの処理に付随させることができて容
易であり、データ量については周期的に回数を出力する
ことで圧縮でき、測定期間についてはデータ圧縮により
継続した測定が可能である。また、接続については顧客
のペイロードには無関係に計数が可能であり、測定位置
がシェーパーの前段で、当該シェーパーによって整流さ
れる前の状態を測定することが可能である。なお、Q長
しきい値超過回数を到着セル数で正規化した値が、Q長
しきい値超過頻度である。
In order to partially understand the characteristics of the Q length, a mark (Q length threshold) is provided in the middle of the buffers arranged in a line.
Each time a cell arrives, it is determined whether or not the Q length has exceeded the Q length threshold, and the result is counted, and the count value (the number of times the Q length threshold has been exceeded) is determined at predetermined intervals. There is a measurement technique that outputs Unlike the method of capturing the cell arrival process described in the conventional method 2, this is easy to implement because it can be attached to the existing process of waiting for cell transmission, and the number of data is periodically output. Thus, the data can be compressed for the measurement period, and continuous measurement can be performed by data compression. In addition, the connection can be counted regardless of the customer's payload, and the measurement position can be measured before the shaper and before the rectification by the shaper. Note that a value obtained by normalizing the number of times the Q length threshold is exceeded by the number of arrival cells is the Q length threshold excess frequency.

【0031】従来方法3では、上述の技術を用いること
によってQ長しきいを2点用いることを特徴とし、そこ
から求まる2つのQ長しきい値超過頻度から定めた直線
により、Q長分布の裾を近似する方法である。図4に示
した実線は、ある2点のQ長しきい値と対応するQ長し
きい値超過頻度を通る直線により、Q長分布を近似して
いることを示している。
Conventional method 3 is characterized in that two points of Q length are used by using the above-mentioned technique, and the Q length distribution is obtained by a straight line determined from two Q length threshold excess frequencies obtained therefrom. This is a method to approximate the tail. The solid line shown in FIG. 4 indicates that the Q-length distribution is approximated by a straight line passing through the Q-length threshold at a certain two points and the corresponding Q-length threshold excess frequency.

【0032】以下、図5の機能構成図を参照して、Q長
しきい値がセル送出装置100の各セル送出待ちバッフ
ァ121や122に2点設定されている場合(図5中、
「▲」,「▼」印で示す)について説明する。セル送出
待ちバッファ121や122には、それぞれ第1のQ長
しきい値151(1)と第2のQ長しきい値151
(2)、第1のQ長しきい値152(1)と第2のQ長
しきい値152(2)が設定されており、セルが到着し
た時にQ長がQ長しきい値を越えているか否かが判定さ
れる。この判定結果のうちQ長が、第1および第2のQ
長しきい値を越えている結果を到着セル数の計数と同じ
周期T毎に計数する。そして、この計数結果がQ長しき
い値超過回数である。
Hereinafter, referring to the functional configuration diagram of FIG. 5, the case where two Q length threshold values are set in each cell transmission waiting buffer 121 or 122 of the cell transmission device 100 (in FIG. 5,
(Shown by “▲” and “▼”) will be described. The first Q length threshold 151 (1) and the second Q length threshold 151 are stored in the cell transmission waiting buffers 121 and 122, respectively.
(2) The first Q length threshold 152 (1) and the second Q length threshold 152 (2) are set, and when the cell arrives, the Q length exceeds the Q length threshold. Is determined. Of the determination results, the Q length is the first and second Q
The result exceeding the long threshold value is counted at the same cycle T as the counting of the number of arriving cells. The counting result is the number of times the Q length threshold has been exceeded.

【0033】図6は、上記セル送出装置100の計数結
果のうち、仮想パス201に関する部分のデータをまと
めたテーブルを示している。セル送出装置100におい
て計数されたデータは、設定装置400(図5参照)に
送出され、図6に示すテーブルとして設定装置400に
蓄積される。このテーブルは、所定の周期T毎に、到着
セル数、第1のQ長しきい値超過回数、第2のQ長しき
い値超過回数を記録している。すなわち、図6のテーブ
ルにおいて、「計数周期T」の列には、それぞれ計数周
期の番号が記録され、この計数周期の番号に対応する到
着セル数N、第1のQ長しきい値超過回数Q1 、およ
び、第2のQ長しきい値超過回数Q2 が、それぞれ、テ
ーブル内の「到着セル数」、「第1のQ長しきい値超過
回数」、および、「第2のQ長しきい値超過回数」の各
列に記録される。
FIG. 6 shows a table in which data of a part relating to the virtual path 201 in the counting result of the cell transmission device 100 is summarized. The data counted by the cell sending device 100 is sent to the setting device 400 (see FIG. 5), and is stored in the setting device 400 as a table shown in FIG. This table records the number of arrival cells, the number of times the first Q-length threshold is exceeded, and the number of times the second Q-length threshold is exceeded, for each predetermined period T. That is, in the table of FIG. 6, the number of the counting cycle is recorded in the column of “counting cycle T”, and the number N of arrival cells corresponding to the number of the counting cycle, the number of times the first Q length threshold is exceeded, Q 1 and the second Q-length threshold excess count Q 2 are the “arrived cell count”, “first Q-length threshold exceed count”, and “second Q It is recorded in each column of "number of times of long threshold exceeded".

【0034】そして、設定装置400は、図6に示すテ
ーブルのデータを加工をして、仮想パス201に対する
設計容量を算出する。なお、この算出式は、Shioda,Toy
oizumi,Yokoi,Tsuchiya,Saito,“Self-sizing network:
a new network concept based on autonomous VP bandw
idth adjustment,”Proc.of ITC 15,pp.997-1006,1997
に述べられている。
The setting device 400 processes the data in the table shown in FIG. 6 to calculate the design capacity for the virtual path 201. Note that this calculation formula is based on Shioda, Toy
oizumi, Yokoi, Tsuchiya, Saito, “Self-sizing network:
a new network concept based on autonomous VP bandw
idth adjustment, ”Proc.of ITC 15, pp.997-1006,1997
It is described in.

【0035】まず、テーブル内の到着セル数のレコード
Nを用いて、下式(8)により仮想パス使用率ρを算出
する。 ρ=MN/C (8) ただし、Mは単位時間当たりのセル数を容量に変換する
定数であり、Cは仮想パス201に設定されている容量
である。
First, using the record N of the number of arrival cells in the table, the virtual path usage rate ρ is calculated by the following equation (8). ρ = MN / C (8) where M is a constant for converting the number of cells per unit time into capacity, and C is the capacity set for the virtual path 201.

【0036】また、第1のQ長しきい値超過回数のレコ
ードQ1 と、第2のQ長しきい値超過回数のレコードQ
2を用いて、式(9)により第1のしきい値超過頻度P1
と第2のしきい値超過頻度P2 とを算出する。 P1=Q1/N,P2=Q2/N (9)
Further, a record Q 1 of the first Q length threshold exceeded count and a record Q 1 of the second Q length threshold exceeded count
2 , the first threshold value exceeding frequency P 1 is obtained by the equation (9).
After calculating the second and threshold crossing frequency P 2. P 1 = Q 1 / N, P 2 = Q 2 / N (9)

【0037】ここで「頻度」の意味は、測定周期T中に
到着したN個のセルのうちのQ1 個またはQ2 個が、そ
れぞれに対応するしきい値を越えるという事象を起こし
たという確率である。つまり、サイコロを振るような有
限試行の実験において、T時間中にN回試行して特定の
事象がQ回発生した場合に得られる確率Q/Nと同じ意
味である。
The meaning of "frequency" herein referred to one or Q 2 or Q of the N cells arriving during the measurement period T is caused a phenomenon that exceeds a threshold value corresponding to each Probability. That is, in a finite trial experiment such as rolling a dice, this has the same meaning as the probability Q / N obtained when a specific event occurs Q times after performing N times during the T time.

【0038】さらに、Q長分布減衰率δを次式(10)
により算出する。ここで、k1 は第1のQ長しきい値1
51(1)であり、Q2 は第2のQ長しきい値151(2)で
ある(図5参照)。
Further, the Q length distribution attenuation rate δ is calculated by the following equation (10).
It is calculated by: Here, k 1 is the first Q length threshold 1
51 (1), and, Q 2 is the second Q length threshold 151 (2) (see FIG. 5).

【数4】 (Equation 4)

【0039】また、減衰率βを次式(11)により算出
する。
The attenuation factor β is calculated by the following equation (11).

【数5】 (Equation 5)

【0040】次に、必要帯域Cd を式(12)により算
出する。
Next, the required band Cd is calculated by equation (12).

【数6】 ただし、m(1)は下式(13)に示す通りであり、m(2)
は(14)に示す通りであると仮定している。また、T
は計数周期の長さ、Kはバッファサイズ、CLRはセル
廃棄率設計値である。
(Equation 6) Here, m (1) is as shown in the following equation (13), and m (2)
Is assumed to be as shown in (14). Also, T
Is the length of the counting cycle, K is the buffer size, and CLR is the cell loss rate design value.

【0041】 m(1)=δlogβ (13) m(2)=(ρ/(1−ρ))(1/δ) (14)M (1) = δlogβ (13) m (2) = (ρ / (1−ρ)) (1 / δ) (14)

【0042】式(12)では、ある特定の時点における
到着セル数Nのデータを用いて必要帯域を算出している
が、例えば下式(15)や(16)を用いることで、到
着セル数Nのデータが時系列で得られる場合にも従来方
法3を適用することができる。 Cd=Max{Ci|i=1,…,n} (15) Cd=Cd(n),Cd(i+1)=(1−α)Cd(i)+αCi,i=1,…,n-1 (16)
In equation (12), the required bandwidth is calculated using the data of the number N of arriving cells at a specific point in time. For example, by using the following equations (15) and (16), The conventional method 3 can also be applied when N data is obtained in a time series. Cd = Max {Ci | i = 1,..., N} (15) Cd = Cd (n), Cd (i + 1) = (1−α) Cd (i) + αCi, i = 1,. 1 (16)

【0043】ただし、αは0≦α≦1の定数である。C
iは、i番目の測定周期のデータのみから得られた必要帯
域を意味し、Cd(i)は、1番目から i番目までの測定周
期のデータから得られた必要帯域を意味する。
Here, α is a constant satisfying 0 ≦ α ≦ 1. C
i means the required band obtained from only the data of the i-th measurement cycle, and Cd (i) means the required band obtained from the data of the first to i-th measurement cycles.

【0044】式(13)と式(14)が、それぞれ、等
号で結ばれるという仮説が、必要帯域を算出する上で実
効上影響がない精度(例えば、1Mbps以下)で成立
する範囲ではこれらの式を適用することができるが、ト
ラヒック特性によっては等号が成立する範囲が狭くな
り、算出した必要帯域の精度が低くなってしまう。
The hypothesis that equations (13) and (14) are connected by an equal sign, respectively, is within a range where the calculation does not have an effect (eg, 1 Mbps or less) that has no practical effect on calculating the required bandwidth. However, depending on the traffic characteristics, the range in which the equal sign is established is narrowed, and the accuracy of the calculated required band is reduced.

【0045】[従来方法4]次に、図7と図8を参照し
て従来方法4について説明する。これは特願平09−2
85845号,「ATM交換機及びATM仮想パス容量
設定方法」の実施の形態として詳しく述べられている方
法で、Q長しきい値を1つ設定する方法である。
[Conventional Method 4] Next, a conventional method 4 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. This is Japanese Patent Application No. 09-2
In this method, one Q length threshold value is set by the method described in detail in the embodiment of No. 85845, "ATM switch and ATM virtual path capacity setting method".

【0046】以下、図7の機能構成図を参照して、セル
送出装置100の各セル送出待ちバッファ121や12
2に、Q長しきい値が1点設定されている場合(図7
中、「▼」印で示す)について説明する。セル送出待ち
バッファ121や122には、それぞれQ長しきい値1
41,142がそれぞれ設定されており、セルが到着し
た時にQ長がQ長しきい値を越えているか否かが判定さ
れる。この判定結果のうちQ長が、Q長しきい値を越え
ている結果を到着セル数の計数と同じ周期T毎に計数す
る。そして、この計数結果がQ長しきい値超過回数であ
る。
Hereinafter, referring to the functional configuration diagram of FIG. 7, each cell transmission waiting buffer 121 or 12 of the cell transmission device 100 will be described.
In the case where one Q-length threshold value is set in FIG.
(Indicated by a “▼” mark). Each of the cell transmission waiting buffers 121 and 122 has a Q length threshold value of 1
41 and 142 are set respectively, and it is determined whether or not the Q length exceeds the Q length threshold when a cell arrives. Among the determination results, the results in which the Q length exceeds the Q length threshold value are counted at the same cycle T as the counting of the number of arriving cells. The counting result is the number of times the Q length threshold has been exceeded.

【0047】図8は、上記セル送出装置100の計数結
果のうち、仮想パス201に関する部分のデータをまと
めたテーブルを示している。セル送出装置100におい
て計数されたデータは、設定装置400(図7参照)に
送出され、図8に示すテーブルとして設定装置400に
蓄積される。このテーブルは、所定の周期T毎に、到着
セル数およびQ長しきい値超過回数を記録している。す
なわち、図8のテーブルにおいて、「計数周期T」の列
には、それぞれ計数周期の番号が記録され、この計数周
期の番号に対応する到着セル数NおよびQ長しきい値超
過回数Qが、それぞれテーブル内の「到着セル数」およ
び「Q長しきい値超過回数」の各列に記録される。そし
て、設定装置400は、図8に示すテーブルのデータを
加工をして、仮想パス201に対する設計容量を算出す
る。
FIG. 8 shows a table in which data of a part relating to the virtual path 201 in the counting result of the cell transmission device 100 is summarized. The data counted by the cell transmitting device 100 is transmitted to the setting device 400 (see FIG. 7), and is stored in the setting device 400 as a table shown in FIG. This table records the number of arriving cells and the number of times the Q length threshold has been exceeded for each predetermined cycle T. That is, in the table of FIG. 8, the number of the counting cycle is recorded in the column of “counting cycle T”, and the number N of arriving cells and the number Q of exceeding the Q length threshold value corresponding to the number of the counting cycle are: They are respectively recorded in the columns of “number of cells arriving” and “number of times the Q length threshold has been exceeded” in the table. Then, the setting device 400 processes the data in the table shown in FIG. 8 and calculates the design capacity for the virtual path 201.

【0048】まず、テーブル内の到着セル数のレコード
Nを用いて、下式(17)により仮想パスの使用率ρを
算出する。 ρ=MN/C (17)
First, using the record N of the number of arrival cells in the table, the usage rate ρ of the virtual path is calculated by the following equation (17). ρ = MN / C (17)

【0049】ただし、Mは単位時間当たりのセル数を容
量に変換する定数であり、Cは仮想パス201に設定さ
れている容量である。式(18)に基づいて、セル到着
がポアソン過程に従う場合のQ長分布減衰率δ0が算出
される。 δ0=−logρ (18)
Here, M is a constant for converting the number of cells per unit time into capacity, and C is the capacity set for the virtual path 201. Based on equation (18), the Q length distribution attenuation rate δ 0 when the cell arrival follows the Poisson process is calculated. δ 0 = −logρ (18)

【0050】また、Q長しきい値超過回数のレコードQ
を用いることにより、式(19)に基づいてQ長しきい
値超過頻度Pが算出される。 P=Q/N (19)
The record Q indicating the number of times the Q length threshold value has been exceeded
Is used, the Q length threshold value excess frequency P is calculated based on the equation (19). P = Q / N (19)

【0051】さらに、算出したQ長しきい値超過頻度P
に基づくQ長分布減衰率の推定値δ 1 が次式(20)に
よって算出される。 δ1=−(1/k)log P (20)
Further, the calculated Q length threshold value excess frequency P
Estimated value δ of Q length distribution decay rate based on 1 Becomes the following equation (20)
Therefore, it is calculated. δ1=-(1 / k) log P (20)

【0052】なお、この式(20)において、kは送出
待ちバッファ121に設定されたQ長しきい値である。
そして、上記式(18)と(20)に基づいて算出され
たQ長分布減衰率の比率wが下式(21)によって算出
される。 w=δ0/δ1 (21)
In this equation (20), k is a Q length threshold value set in the transmission waiting buffer 121.
Then, the ratio w of the Q length distribution attenuation rate calculated based on the above equations (18) and (20) is calculated by the following equation (21). w = δ 0 / δ 1 (21)

【0053】以上の計算結果を用いて、求める仮想パス
容量の必要帯域Cd を式(22)で算出する。
Using the above calculation results, the required bandwidth Cd of the virtual path capacity to be obtained is calculated by equation (22).

【数7】 ただし、CLRはセル廃棄率設計値、Kはバッファサイ
ズである。
(Equation 7) Here, CLR is a design value of the cell loss rate, and K is a buffer size.

【0054】式(22)では、ある特定の時点における
到着セル数Nのデータを用いて必要帯域を算出している
が、例えば下式(23)および(24)を用いてwとd
を定めることにより、到着セル数Nのデータが時系列で
得られる場合にも従来方法4を適用することができる。 w=Max{wi|i=1,2,…,n} (23) N=Max{Ni|i=1,2,…,n} (24) ただし、添え字iは、i番目の測定周期のデータを意味す
る。
In the equation (22), the required band is calculated using the data of the number N of arriving cells at a specific point in time. For example, w and d are calculated using the following equations (23) and (24).
, The conventional method 4 can be applied even when data of the number N of arriving cells is obtained in time series. w = Max {wi | i = 1,2, ..., n} (23) N = Max {Ni | i = 1,2, ..., n} (24) where the subscript i is the i-th measurement cycle Means the data.

【0055】[0055]

【発明が解決しようとする課題】以上に説明したATM
仮想パス容量の設定に係わる従来技術では、以下のよう
な問題点がある。
The ATM described above
The related art relating to the setting of the virtual path capacity has the following problems.

【0056】(1)従来方法1では、ATM交換機は簡
易なトラヒック測定項目で仮想パス容量算出のパラメー
タを決めることが可能であるが、ATMセルトラヒック
の特性をポアソン過程の揺らぎしか見込まず、バースト
性や長時間相関を考慮することができないという問題点
がある。
(1) In the conventional method 1, the ATM exchange can determine the parameters for calculating the virtual path capacity with simple traffic measurement items. However, the ATM cell traffic characteristics are only expected to fluctuate in the Poisson process, and There is a problem that it is not possible to take into account the nature and long-term correlation.

【0057】(2)従来方法2では、外部装置によるセ
ルトラヒックデータのキャプチャによる正確な仮想パス
容量の算出が可能であるが、一般に、上記外部装置は高
価であり、トラヒックデータをキャプチャするための操
作も煩雑である。また、上記外部装置を接続する間、顧
客の通信を停止させなければならず、キャプチャしたデ
ータを別途分析する必要がある上、得られた分析結果が
適用できるのはキャプチャできた短時間のみであるとい
う問題点がある。
(2) In the conventional method 2, it is possible to accurately calculate the virtual path capacity by capturing the cell traffic data by the external device. However, in general, the external device is expensive, and the external device is expensive. The operation is also complicated. In addition, while connecting the external device, the communication of the customer must be stopped, the captured data needs to be separately analyzed, and the obtained analysis result can be applied only in a short time during which the capture can be performed. There is a problem that there is.

【0058】(3)従来方法3では、2つのQ長しきい
値超過頻度からQ長分布の裾の減衰率を比較的正確に近
似する直線を求めることが可能であり、それによる仮想
パス容量の算出が可能である。しかし、この方法の適用
範囲は限られていて、広範囲に適用できるものではない
という問題点がある。
(3) In the conventional method 3, it is possible to obtain a straight line that approximates the attenuation rate of the tail of the Q-length distribution relatively accurately from the two Q-length threshold excess frequencies, and thereby the virtual path capacity. Can be calculated. However, there is a problem that the application range of this method is limited and cannot be widely applied.

【0059】(4)従来方法4では、1つのQ長しきい
値超過頻度からQ長分布の裾の減衰率を推定すること
で、簡易に近似直線を求めることが可能である。しか
し、トラヒックのバースト性に応じて算出精度が変動す
る問題点がある。
(4) In the conventional method 4, the approximate straight line can be easily obtained by estimating the decay rate of the tail of the Q length distribution from one Q length threshold value exceeding frequency. However, there is a problem that the calculation accuracy fluctuates according to the burstiness of traffic.

【0060】本発明では、上記のような事情に鑑みてな
されたもので、ATM交換機における簡易なトラヒック
測定で得られたデータを用いることにより、上記外部装
置のような特殊な測定形態を必要とせず、ATM網の仮
想パス容量を設定でき、かつ、より高い算出精度が広範
囲で得られるATM仮想パス容量設定方法を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and requires a special measurement form such as the above-described external device by using data obtained by simple traffic measurement in an ATM exchange. In addition, an object of the present invention is to provide an ATM virtual path capacity setting method which can set a virtual path capacity of an ATM network and can obtain higher calculation accuracy in a wide range.

【0061】[0061]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、ATM交換機に終端するATM仮想パ
スについてセル廃棄率設計値を満足する仮想パス容量を
設定するATM仮想パス容量設定方法において、ATM
仮想パスに付随するセル送出待ちバッファにQ長しきい
値を2つ以上設定し、予め定めた一定周期毎に、前記セ
ル送出待ちバッファに到着したセル数と、セル送出待ち
バッファ内に待機中のセル数が前記設定したQ長しきい
値を超過する回数とを計数し、直線を示す関数によって
Q長分布の裾を近似的に求め、前記ATM仮想パスに設
定されている帯域に対する前記一定周期当たりに到着す
るセル数の比率である帯域使用率を算出し、該帯域使用
率、前記セル廃棄率設計値、前記近似的に求めたQ長分
布の裾、および、前記セル送出待ちバッファのバッファ
サイズに基づいて目標使用率を算出し、該目標使用率、
前記一定周期、および、到着セル数に基づいて前記セル
廃棄率設計値を満足するために最低限必要な前記仮想パ
スの帯域を算出することを特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an ATM virtual path capacity setting method for setting a virtual path capacity satisfying a cell discard rate design value for an ATM virtual path terminating at an ATM exchange. At the ATM
Two or more Q-length thresholds are set in the cell transmission waiting buffer associated with the virtual path, and the number of cells arriving at the cell transmission waiting buffer and waiting in the cell transmission waiting buffer at predetermined intervals. , The number of times the number of cells exceeds the set Q length threshold, and the tail of the Q length distribution is approximately obtained by a function showing a straight line, and the constant with respect to the band set in the ATM virtual path is determined. Calculate the bandwidth usage rate which is the ratio of the number of cells arriving per cycle, and calculate the bandwidth usage rate, the cell discard rate design value, the tail of the Q length distribution obtained approximately, and the cell transmission waiting buffer. Calculating a target usage rate based on the buffer size;
It is characterized in that a minimum required bandwidth of the virtual path is calculated based on the fixed period and the number of arriving cells to satisfy the cell loss rate design value.

【0062】ここで、Q長分布の裾とは、すでに説明し
たように、例えば図4に示すようなQ長分布のグラフに
おいて、減衰率の減少が鈍る部分をいう。
Here, as described above, the tail of the Q length distribution refers to, for example, a portion where the decrease of the attenuation rate is slowed down in the graph of the Q length distribution as shown in FIG.

【0063】本発明において、上記セル廃棄率設計値を
満足するために最低限必要な前記仮想パスの帯域である
必要帯域の具体的な算出は、まず、算出する帯域使用率
をUR とした場合、予め定めた一定周期をT、この一定
周期の間にセル送出待ちバッファに到着したセル数(到
着セル数)をN、ATM仮想パスに設定されている帯域
をCとして、 UR=N/(TC) なる式により帯域使用率UR を算出する。
In the present invention, the cell loss rate design value is
The specific calculation of the required bandwidth, which is the minimum required bandwidth of the virtual path to satisfy the condition, is as follows. First, assuming that the calculated bandwidth usage rate is U R , a predetermined constant cycle is T, Assuming that the number of cells (the number of arriving cells) arriving at the cell transmission waiting buffer during this fixed period is N and the bandwidth set for the ATM virtual path is C, the bandwidth usage rate is expressed by the following equation: U R = N / (TC) Calculate U R.

【0064】また、算出する目標使用率をRとした場
合、Q長分布の裾を、Q長しきい値kを変数とする関数
F(k)=α exp(−βk)で表される直線によって近似的
に求め、この関数F(k)の切片定数αおよび傾き(すな
わち減衰率)βと、上記算出した帯域使用率UR とを用
い、さらに、セル廃棄率設計値をCLR、上記セル送出
待ちバッファのバッファサイズをKとして、下式から目
標使用率Rを算出する。
When the target utilization rate to be calculated is R, the tail of the Q length distribution is represented by a straight line represented by a function F (k) = α exp (−β k) using the Q length threshold k as a variable. Using the intercept constant α and the slope (ie, attenuation rate) β of the function F (k) and the calculated bandwidth utilization rate U R , further, the cell loss rate design value is CLR, Assuming that the buffer size of the transmission waiting buffer is K, the target usage rate R is calculated from the following equation.

【0065】[0065]

【数8】 (Equation 8)

【0066】そして、上記算出した目標使用率Rと、一
定周期Tおよび到着セル数Nから、下式を用いて、最終
的に求める上記必要帯域であるCdを算出する。 Cd=N/(TR)
Then, from the calculated target utilization rate R, the fixed period T, and the number N of arriving cells , Cd, which is the required band finally obtained , is calculated using the following equation. Cd = N / (TR)

【0067】ここで、上述した切片定数αおよび傾きβ
(以下、減衰率βと記す)は、以下のように算出する。
まず、設定した2つ以上のQ長しきい値の中から、値の
大きいものから順に2つのQ長しきい値k1,k2(k1
<k2)を選択する。そして、セル送出待ちバッファ内
に待機中のセル数が、予め定めた一定周期Tの間に上記
選択したQ長しきい値k1,k2を超過した回数(Q長し
きい値超過回数)を求めてそれぞれQ1,Q2とする。そ
して、上記Q長しきい値k1,k2、Q長しきい値超過回
数Q1,Q2、および、到着セル数Nを用いて次の式から
定数α,βを算出する。 β=−1/(k2−k1)・log(Q2/Q1) α=(Q1/N)exp(βk1
Here, the above-mentioned intercept constant α and inclination β
(Hereinafter referred to as attenuation rate β) is calculated as follows.
First, two Q length thresholds k 1 and k 2 (k 1
Select <k 2 ). The number of times that the number of cells waiting in the cell transmission waiting buffer exceeds the selected Q length thresholds k 1 and k 2 during the predetermined period T (the number of times the Q length threshold is exceeded). each and Q 1, Q 2 seeking. Then, the constants α and β are calculated from the following equations using the Q length thresholds k 1 and k 2 , the Q length threshold value excess times Q 1 and Q 2 , and the number N of arrival cells. β = −1 / (k 2 −k 1 ) · log (Q 2 / Q 1 ) α = (Q 1 / N) exp (βk 1 )

【0068】また、上述した必要帯域の算出において、
セル送出待ちバッファでセル廃棄が発生した場合、この
廃棄されたセルの数をLとして、上記減衰率βを上記の
算出式の代わりに下式を用いて算出するようにしてもよ
い。
In the above-mentioned calculation of the required band,
When cell discarding occurs in the cell transmission waiting buffer, the number of discarded cells may be set to L, and the above-mentioned attenuation rate β may be calculated using the following equation instead of the above-mentioned equation.

【数9】 (Equation 9)

【0069】さらに、選択した2つのQ長しきい値のう
ち、値が大きい方のQ長しきい値k 2 に対するQ長しき
い値超過回数Q2 が、予め定めた下限値よりも小さくな
った場合は、上記切片定数αおよび減衰率βを、それぞ
れ、 β=−1/k1・log(Q1/N) α=1 なる式から求めるようにしてもよい。
Further, the selected two Q length threshold values are
That is, the larger Q length threshold value k Two Q length for
Value overrun QTwo Is smaller than the predetermined lower limit.
The intercept constant α and the attenuation rate β, respectively.
Β = −1 / k1・ Log (Q1/ N) α = 1.

【0070】なお、上記のQ長しきい値k2と次に大き
いQ長しきい値k1との間に、5セル以上の差を持たせ
るように、Q長しきい値k1を定めるようにしてもよ
い。
[0070] Between the next larger Q length threshold k 1 and Q length threshold k 2 above, so as to have a difference of more than 5 cells, determine the Q length threshold k 1 You may do so.

【0071】このような本発明によれば、ATM網にお
けるATM仮想パスの容量を軽量なトラヒック測定に基
づいて、高速・高精度に実トラヒック需要に則して設定
することが可能である。その第1の特徴は、セルレベル
のトラヒック測定において、Q長しきい値とQ長の比較
という簡易な測定であるにも係わらず、Q長しきい値に
おける仮想的はセル廃棄率を把握する点である。これに
より、比較的容易にかつ的確に送出待ちバッファ内のセ
ルの振る舞いを把握でき、トラヒック需要に応じたAT
M仮想パスの容量を高速・高精度に設定することができ
る。
According to the present invention, it is possible to set the capacity of the ATM virtual path in the ATM network at high speed and with high accuracy in accordance with the actual traffic demand based on the light traffic measurement. The first feature is that in the traffic measurement at the cell level, the virtual cell discard rate at the Q length threshold is grasped in spite of the simple measurement of comparing the Q length threshold and the Q length. Is a point. As a result, the behavior of the cells in the buffer waiting to be transmitted can be grasped relatively easily and accurately, and the AT corresponding to the traffic demand can be determined.
The capacity of the M virtual paths can be set with high speed and high accuracy.

【0072】第2の特徴は、セルレベルのトラヒック測
定において、Q長の振る舞いについて、2点のQ長しき
い値超過回数を測定することによりQ長分布の裾を推定
する点である。これにより、比較的容易に送出待ちバッ
ファ内のQ長分布を把握することができ、高速・高精度
にトラヒック需要に応じたATM仮想パスの容量を設定
することができる。
The second feature is that the tail of the Q length distribution is estimated by measuring the number of times the Q length threshold is exceeded at two points in the behavior of the Q length in the cell level traffic measurement. Thereby, the Q length distribution in the transmission waiting buffer can be grasped relatively easily, and the capacity of the ATM virtual path according to the traffic demand can be set with high speed and high accuracy.

【0073】また、第3の特徴は、ある程度高い精度で
広範囲に必要帯域を算出することができることである。
これにより、トラヒック需要と算出した必要帯域の差を
小さくすることができる。
A third feature is that a required band can be calculated over a wide range with a relatively high degree of accuracy.
Thus, the difference between the traffic demand and the calculated required bandwidth can be reduced.

【0074】これらの特徴により、特にUBR(Unspec
ified Bit Rate)ベアラクラスを始めとするべストエフ
ォート仮想回線を収容するATM仮想パスの容量を、あ
るセル廃棄率設計値(顧客へのサービス提供上の規定値
にあらず)を満足するように設定することが可能にな
る。
With these characteristics, in particular, UBR (Unspec
Unified Bit Rate) Set the capacity of the ATM virtual path that accommodates the best-effort virtual circuit including the bearer class so as to satisfy a certain cell loss rate design value (not a specified value for service provision to customers). It becomes possible to do.

【0075】さらに、ATM網のリソースがATM仮想
パスに適切に配置され、有効に利用されていることを日
々確認し記録することが可能になり、網全体に偏りなく
トラヒックが流れていることの確認が可能になる。ま
た、仮想回線の新規加入や移設等の網構成変更に対し
て、的確な再設定を行うための情報提供が妥当な稼働と
時間で可能になる。
Furthermore, it is possible to check and record daily that the resources of the ATM network are appropriately arranged in the ATM virtual path and that they are being used effectively, and that the traffic flows evenly throughout the network. Confirmation becomes possible. In addition, it is possible to provide information for performing appropriate resetting in a reasonable operation and time with respect to a network configuration change such as a new addition or relocation of a virtual circuit.

【0076】[0076]

【発明の実施の形態】以下、図面と式を参照して、本発
明に係わるATM仮想パス容量設定方法の実施の形態に
ついて説明する。なお、以下の説明において、既に説明
した構成要素については同一符号を付してその説明を省
略する。特に、以下の実施形態における機能構成は、前
述した従来方法3で参照した図5の機能構成図と同様で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an ATM virtual path capacity setting method according to the present invention will be described below with reference to the drawings and equations. In the following description, the same reference numerals are given to the components already described, and the description thereof will be omitted. In particular, the functional configuration in the following embodiment is the same as the functional configuration diagram of FIG.

【0077】[第1の実施形態]図5と図9を参照し
て、本発明の第1の実施形態について説明する。まず、
機能構成と設定装置400に蓄積されるデータのレコー
ドについては、従来方法3と同じである。次に算出方法
について説明する。まず、仮想パス201,202,…
…に各々設定されている帯域Cに対して、測定周期T当
たりに流れるセル数Nの比率(帯域使用率)UR を次の
式(25)により算出する。 UR=N/(TC) (25)
[First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First,
The function configuration and the record of the data stored in the setting device 400 are the same as in the conventional method 3. Next, a calculation method will be described. First, virtual paths 201, 202,.
The ratio (band use rate) U R of the number N of cells flowing per measurement period T to the band C set in each of the... Is calculated by the following equation (25). U R = N / (TC) (25)

【0078】次に、Q長分布の推定について述べる。従
来方法3で述べたように、Q長しきい値を2点用いるこ
とにより、Q長分布の裾を直線F(k)=α exp(−β
k)で近似することが可能である。Q長しきい値超過回
数が2点取得されているので、k=k1におけるQ1/N
の値と、k=k2におけるQ2/Nの値とを、それぞれF
(k)=α exp(−βk)に代入する。これにより、αと
βの2元1次の連立方程式が得られる。これを解くと、
式(26)と式(27)が得られる。 β=−1/(k2−k1)・log(Q2/Q1) (26) α=(Q1/N)exp(βk1) (27)
Next, estimation of the Q length distribution will be described. As described in the conventional method 3, by using two Q length thresholds, the tail of the Q length distribution is represented by a straight line F (k) = α exp (−β
k) can be approximated. Since two Q length threshold value excess counts have been acquired, Q 1 / N at k = k 1
And the value of Q 2 / N at k = k 2 are represented by F
(k) = α exp (−βk). As a result, a two-dimensional simultaneous linear equation of α and β is obtained. Solving this,
Equations (26) and (27) are obtained. β = −1 / (k 2 −k 1 ) · log (Q 2 / Q 1 ) (26) α = (Q 1 / N) exp (βk 1 ) (27)

【0079】この近似式の算出までは、従来方法3と第
1の実施形態は同じであるが、必要帯域の算出方法は異
なる。第1の実施形態の必要帯域の算出方法を説明する
ために、セル廃棄率設計値を満足する最大の使用率(目
標使用率)Rについて説明する。セルがポアソン過程に
従って到着する場合、Q長分布の裾の減衰率βPoisso n
は次の式(28)に従うことが知られている。 βPoisson=−logρ (28)
Up to the calculation of the approximate expression, the conventional method 3 and the first embodiment are the same, but the calculation method of the required band is different. In order to explain the method of calculating the required bandwidth according to the first embodiment, the maximum usage rate (target usage rate) R that satisfies the cell loss rate design value will be described. If the cell is to arrive according to a Poisson process, the attenuation rate of the hem of Q length distribution β Poisso n
Is known to follow the following equation (28). β Poisson = -logρ (28)

【0080】ただし、ρは仮想パスの帯域に対するセル
の使用率である。数値的にはUR =ρであるが、到着過
程の特徴が同じとは限らないので、記号を変えて説明す
る。セル廃棄率がセル廃棄率設計値CLRを満足する目
標使用率RPoisson は、図9に示した原点を通る直線の
傾きにより、式(29)で示される。 −log(CLR)/K=−log(RPoisson) (29)
Where ρ is the cell usage rate for the band of the virtual path. Numerically, U R = ρ, but since the characteristics of the arrival process are not always the same, the description will be made with different symbols. The target usage rate R Poisson at which the cell discard rate satisfies the cell discard rate design value CLR is expressed by equation (29) by the slope of a straight line passing through the origin shown in FIG. −log (CLR) / K = −log (R Poisson ) (29)

【0081】この式をRPoisson について解くと、式
(30)になる。
When this equation is solved for R Poisson , equation (30) is obtained.

【数10】 (Equation 10)

【0082】これにより、必要帯域CdPoissonは式(3
1)になる。 CdPoisson=N/(TRPoisson) (31) ただし、Tは測定時間で、その間に到着したセル数がN
である。
As a result, the required band Cd Poisson is calculated by the equation (3)
1). Cd Poisson = N / (TR Poisson ) (31) where T is the measurement time and the number of cells arriving during that time is N
It is.

【0083】さて、セル到着がポアソン過程従わない場
合でも、式(28)のような、現在の使用率UR とQ長
分布の裾の減衰率βの間に関係式があれば、ポアソン過
程に従わない場合の目標使用率Rを計算し、必要帯域C
d を計算することができる。そこでパラメータγを用い
て次の式(32)が成り立つ仮説を採用した。 β=−γlogρ (32)
Even if the cell arrival does not follow the Poisson process, if there is a relational expression between the current usage rate U R and the decay rate β at the tail of the Q length distribution as shown in equation (28), the Poisson process Calculate the target usage rate R when not complying with
d can be calculated. Therefore, a hypothesis that the following equation (32) holds using the parameter γ was adopted. β = −γlogρ (32)

【0084】この仮説については、従来方法2で述べた
詳細なトラヒックデータの測定を行うことで、ある程度
の精度を広範囲の使用率について成り立つことを検証し
た。例えば、図4に示したQ長分布の減衰率βは、使用
率ρから求められるポアソン過程の減衰率βPoisson
りも緩やかである。具体的なγを与えるためには、γに
ついて式(32)を解けばよい。トラヒック特性により
γの値は異なるが、式(32)の形は、多様なトラヒッ
クデータを用いて、ある程度の精度で広範囲に成立する
ことを確認した。
With respect to this hypothesis, it was verified that a certain degree of accuracy was established for a wide range of usage rates by measuring the detailed traffic data described in the conventional method 2. For example, the attenuation rate β of the Q length distribution shown in FIG. 4 is slower than the attenuation rate β Poisson of the Poisson process obtained from the usage rate ρ. To give specific γ, equation (32) may be solved for γ. Although the value of γ varies depending on the traffic characteristics, it has been confirmed that the form of Expression (32) can be established over a wide range with a certain degree of accuracy using various traffic data.

【0085】式(25)のUR と式(26)のβから、
次の式(33)が成り立つ。 β=−γlog(UR) (33)
From U R in equation (25) and β in equation (26),
The following equation (33) holds. β = −γ log (U R ) (33)

【0086】また、目標使用率Rでセルを流した場合の
Q長分布の減衰率βObjectから、次の式(34)が成り
立つ。 βObject=−γlogR (34)
The following equation (34) holds from the attenuation factor β Object of the Q-length distribution when cells flow at the target usage rate R. β Object = -γlogR (34)

【0087】これら2つの式からγを消去して、log R
について解くと式(35)になる。 logR=(βObject/β)・log(UR) (35)
Eliminating γ from these two equations gives log R
Solving for gives equation (35). logR = (β Object / β) · log (U R) (35)

【0088】βObjectの値は、図9に示すQ長分布の裾
の近似直線のグラフから、式(36)で求められる。
The value of β Object can be obtained from the graph of the approximate straight line at the tail of the Q length distribution shown in FIG.

【数11】 [Equation 11]

【0089】これを式(35)に代入して、目標使用率
Rについて解くと、式(37)が得られる。
By substituting this into Expression (35) and solving for the target usage rate R, Expression (37) is obtained.

【数12】 (Equation 12)

【0090】式(37)で求めた値を基に、必要帯域C
d を式(38)で求める。 Cd=N/(TR) (38)
Based on the value obtained by equation (37), the required band C
d is obtained by equation (38). Cd = N / (TR) (38)

【0091】[第2の実施形態]次に本発明の第2の実
施形態について説明する。第1の実施形態においては、
Q長しきい値Q1とQ2を用いて仮想的に廃棄されたセル
数であるQ長しきい値超過回数Q1 とQ2 を使って、Q
長分布の裾の減衰率βを求める方法について述べたのに
対して、第2の実施形態では、仮想的ではなく、現実に
セルが廃棄された場合に適用される方法について述べ
る。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment,
Using Q length threshold Q 1, Q length threshold number of times of excess is virtually number dropped cells with Q 2 Q 1, Q 2, Q
While the method for obtaining the attenuation factor β at the tail of the length distribution has been described, the second embodiment describes a method that is not virtual but is applied when a cell is actually discarded.

【0092】この実施形態においては、Q長しきい値k
1,k2、および、バッファサイズKを用い、仮想的に廃
棄されたセル数であるQ長しきい値超過回数Q1,Q2
および、実際に廃棄されたセル数、すなわち廃棄セル数
Lを使って、Q長分布の裾の減衰率βを求める方法につ
いて述べる。
In this embodiment, the Q length threshold k
1 , k 2 and the buffer size K, the number Q 1 , Q 2 exceeding the Q-length threshold, which is the number of cells virtually discarded,
A method of obtaining the attenuation rate β at the tail of the Q length distribution using the number of cells actually discarded, that is, the number L of discarded cells will be described.

【0093】仮想的なセル廃棄数および実際のセル廃棄
数が3点得られているので、まず、k=k1におけるQ1
/Nの値と、k=k2におけるQ2/Nの値とを、それぞ
れF(k)=α exp(−βk)に代入し、さらに、k=k
2におけるQ2/Nの値と、k=KにおけるL/Nの値
を、それぞれF(k)=α exp(−βk)に代入する。こ
れにより、αとβに関する2組の2元1次の連立方程式
が得られる。2組のそれぞれに対して、第1の実施形態
と同様にしてβを求める。安全側の設計値を導くため
に、2つ得られるβの解の内、小さい値の解を以後の計
算で使用する。その小さい値の解は式(39)により得
られる。
[0093] Since the virtual cell discard rate and the actual cell discards are obtained three points, firstly, Q 1 in the k = k 1
/ N and the value of Q 2 / N at k = k 2 are respectively substituted for F (k) = α exp (−β k), and further, k = k
The value of Q 2 / N at 2, the value of L / N at k = K, respectively substituted into F (k) = α exp ( -βk). As a result, two sets of binary first-order simultaneous equations relating to α and β are obtained. Β is obtained for each of the two sets in the same manner as in the first embodiment. In order to derive a safe design value, a solution with a smaller value among the two solutions of β is used in subsequent calculations. The solution with the small value is obtained by equation (39).

【数13】 (Equation 13)

【0094】以下、式(39)により得られたβの値を
用い、第1の実施形態と同様に、式(37),(38)
から必要帯域Cd を求める。
Hereinafter, using the value of β obtained by equation (39), equations (37) and (38) are used in the same manner as in the first embodiment.
To obtain the required band Cd.

【0095】[第3の実施形態]次に本発明の第3の実
施形態について説明する。第1の実施形態においてはQ
長しきい値k1,k2、および、それぞれに対するQ長し
きい値超過回数Q1,Q2を使って、Q長分布の裾の減衰
率βを求めたのに対して、第3の実施形例においては、
大きい方のQ長しきい値k2に対するQ長しきい値超過
回数Q2を使えない場合について、その判断とQ長分布
の裾の減衰率βを求める方法について述べる。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, Q
Using the long thresholds k 1 , k 2 and the Q-length threshold excess times Q 1 , Q 2 for each, the decay rate β of the tail of the Q-length distribution was determined. In the embodiment,
The case can not use the Q-length threshold crossing times Q 2 to Q-length threshold k 2 larger, describes a method for determining the β attenuation rate of the hem of the judgment and Q length distribution.

【0096】大きいQ長しきい値に対するQ長しきい値
超過回数は、その値が小さくなる傾向がある。例えば、
Q長がk2に達しなければ、Q2は零である。Q長しきい
値超過回数が過度に小さいと、それに対する算出結果の
精度も低下する。そこで、Q長しきい値超過回数に関し
て予めしきい値を定めて、それよりも小さい場合はk 2
や Q2/Nを使わない算出式を用いる。その算出式は式
(40)と式(41)である。 β=−1/k1・log(Q1/N) (40) α=1 (41)
Q length threshold for large Q length threshold
The number of excess times tends to be smaller. For example,
Q length is kTwoIf not reached, QTwoIs zero. Q long threshold
If the number of excess values is too small,
Accuracy also decreases. Therefore, regarding the number of times the Q length threshold has been exceeded,
Threshold is determined in advance, and if it is smaller than that, k Two 
And QTwoA calculation formula that does not use / N is used. The calculation formula is
(40) and equation (41). β = -1 / k1・ Log (Q1/ N) (40) α = 1 (41)

【0097】上記予め定めるしきい値として、2桁の自
然数おける後半の値(51〜99のいずれか。例えば6
4など)を用いれば、算出結果の精度も2桁程度にな
り、仮想パス容量の設計値として十分な精度になる。
As the predetermined threshold value, the latter half of a 2-digit natural number (any one of 51 to 99; for example, 6
4), the accuracy of the calculation result is also about two digits, which is sufficient accuracy as a design value of the virtual path capacity.

【0098】以上述べた各実施形態において、Q長しき
い値が3つ以上設定されている場合においても、大きい
ほうから2つ目までのQ長しきい値を採用することによ
り、適用が容易に可能である。また、上述した各実施形
態を周期的に得られる時系列データに適用する場合は、
例えば式(15)や式(16)のような統計値を算出す
ることにより、容量設定の回数を削減しオペレーション
の稼働を低減することが容易に可能である。
In each of the embodiments described above, even when three or more Q length thresholds are set, the application is easy by adopting the second to the largest Q length thresholds. It is possible. When applying each of the above-described embodiments to time-series data obtained periodically,
For example, by calculating a statistic such as Expression (15) or Expression (16), it is possible to easily reduce the number of times of setting the capacity and reduce the number of operations.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ATM交換機に終端するATM仮想パスについてセル廃
棄率設計値を満足する仮想パス容量を設定するATM仮
想パス容量設定方法において、ATM仮想パスに付随す
るセル送出待ちバッファにQ長しきい値を2つ以上設定
し、予め定めた一定周期毎に、前記セル送出待ちバッフ
ァに到着したセル数と、セル送出待ちバッファ内に待機
中のセル数が前記設定したQ長しきい値を超過する回数
とを計数し、直線を示す関数によってQ長分布の裾を近
似的に求め、前記ATM仮想パスに設定されている帯域
に対する前記一定周期当たりに到着するセル数の比率で
ある帯域使用率を算出し、該帯域使用率、前記セル廃棄
率設計値、前記近似的に求めたQ長分布の裾、および、
前記セル送出待ちバッファのバッファサイズに基づいて
目標使用率を算出し、該目標使用率、前記一定周期、お
よび、到着セル数に基づいて前記セル廃棄率設計値を満
足するために最低限必要な前記仮想パスの帯域を算出す
るので、ATM仮想パスに付随するセル送出待ちバッフ
ァにおけるセル廃棄を効率良く推定し、トラヒック需要
に則したATM仮想パス容量を高速・高精度に設定する
ことができる。さらに、セル廃棄が実際に起きた場合
や、Q長しきい値超過回数の値が小さい場合についても
精度の低下を抑止することができる。
As described in detail above, according to the present invention,
In an ATM virtual path capacity setting method for setting a virtual path capacity that satisfies a cell discard rate design value for an ATM virtual path terminating in an ATM exchange, two Q length thresholds are set in a cell transmission waiting buffer associated with the ATM virtual path. With the above settings, the number of cells arriving at the cell transmission waiting buffer and the number of times that the number of cells waiting in the cell transmission waiting buffer exceed the set Q length threshold value are determined at predetermined intervals. Counting, the tail of the Q length distribution is approximately obtained by a function indicating a straight line, and a band usage rate which is a ratio of the number of cells arriving per the fixed period to the band set in the ATM virtual path is calculated. The band usage rate, the cell loss rate design value, the tail of the Q length distribution obtained approximately, and
A target usage rate is calculated based on the buffer size of the cell transmission waiting buffer, and the minimum required to satisfy the cell discard rate design value based on the target usage rate, the fixed period, and the number of arriving cells. Since the bandwidth of the virtual path is calculated, it is possible to efficiently estimate the cell discard in the cell transmission waiting buffer associated with the ATM virtual path, and set the ATM virtual path capacity according to the traffic demand with high speed and high accuracy. Further, even when cell discarding actually occurs or when the value of the number of times the Q length threshold has been exceeded is small, a decrease in accuracy can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来のATM交換機における一部の機能構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a partial functional configuration of a conventional ATM exchange.

【図2】 ATM仮想パス容量設定方法に係わる従来方
法1を実現するためのATM交換機の一部の機能構成を
示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a part of an ATM switch for realizing a conventional method 1 relating to an ATM virtual path capacity setting method.

【図3】 ATM仮想パス容量設定方法に係わる従来方
法2を実現するためのATM交換機の一部の機能構成を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of a part of an ATM switch for realizing Conventional Method 2 relating to an ATM virtual path capacity setting method.

【図4】 ATM仮想パス容量設定方法に係わる従来方
法3を説明するためのグラフを示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a graph for explaining a conventional method 3 relating to an ATM virtual path capacity setting method.

【図5】 ATM仮想パス容量設定方法に係わる従来方
法3を実現するためのATM交換機の一部の機能構成を
示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a partial functional configuration of an ATM exchange for implementing Conventional Method 3 relating to an ATM virtual path capacity setting method.

【図6】 ATM仮想パス容量設定方法に係わる従来方
法3を実現するためのATM交換機において、設定装置
に蓄積されたデータのテーブルを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a table of data stored in a setting device in an ATM exchange for implementing the conventional method 3 relating to the ATM virtual path capacity setting method.

【図7】 ATM仮想パス容量設定方法に係わる従来方
法4を実現するためのATM交換機の一部の機能構成を
示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of a part of an ATM exchange for realizing a conventional method 4 relating to an ATM virtual path capacity setting method.

【図8】 ATM仮想パス容量設定方法に係わる従来方
法4を実現するためのATM交換機において、設定装置
に蓄積されたデータのテーブルを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a table of data stored in a setting device in an ATM exchange for realizing a conventional method 4 relating to an ATM virtual path capacity setting method.

【図9】 本発明の第1の実施形態におけるQ長分布と
その裾の減衰率の推定直線を説明するためのグラフを示
す図である。
FIG. 9 is a graph showing a Q-length distribution and a straight line for estimating the attenuation rate of the tail thereof in the first embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 セル送出装置 101 セル送出インターフェース 111,112 シェーパー 121,122 セル送出待ちバッファ 200 物理回線 201,202 仮想パス 301,302 セル流 131,132 ソフトカウンタ 400 設定装置 401,501 通信線 500 外部装置 510 蓄積装置 REFERENCE SIGNS LIST 100 Cell transmission device 101 Cell transmission interface 111, 112 Shaper 121, 122 Cell transmission wait buffer 200 Physical line 201, 202 Virtual path 301, 302 Cell flow 131, 132 Soft counter 400 Setting device 401, 501 Communication line 500 External device 510 Storage apparatus

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−107368(JP,A) 特開 平11−122267(JP,A) 特開 平11−243398(JP,A) 電子情報通信学会技術研究報告 SS E99−16(1999年5月20日) 横井弘文他、「ATMバックボーンネ ットワークのトラヒック管理」,NTT R&D,第48巻,第9号,第683−687 頁,1999年9月10日 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/28 H04L 12/56 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-9-107368 (JP, A) JP-A-11-122267 (JP, A) JP-A-11-243398 (JP, A) IEICE Technology Research Report SS E99-16 (May 20, 1999) Hirofumi Yokoi et al., "Traffic Management of ATM Backbone Network", NTT R & D, Vol. 48, No. 9, pp. 683-687, September 10, 1999 Date (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ATM交換機に終端するATM仮想パス
についてセル廃棄率設計値を満足する仮想パス容量を設
定するATM仮想パス容量設定方法において、 ATM仮想パスに付随するセル送出待ちバッファにQ長
しきい値を2つ以上設定し、 予め定めた一定周期毎に、前記セル送出待ちバッファに
到着したセル数と、セル送出待ちバッファ内に待機中の
セル数が前記設定したQ長しきい値を超過する回数とを
計数し、 直線を示す関数によってQ長分布の裾を近似的に求め、 前記ATM仮想パスに設定されている帯域に対する前記
一定周期当たりに到着するセル数の比率である帯域使用
率を算出し、 該帯域使用率、前記セル廃棄率設計値、前記近似的に求
めたQ長分布の裾、および、前記セル送出待ちバッファ
のバッファサイズに基づいて目標使用率を算出し、 該目標使用率、前記一定周期、および、到着セル数に基
づいて前記セル廃棄率設計値を満足するために最低限必
要な前記仮想パスの帯域を算出することを特徴とするA
TM仮想パス容量設定方法。
1. An ATM virtual path capacity setting method for setting a virtual path capacity that satisfies a cell discard rate design value for an ATM virtual path terminating at an ATM switch, wherein a Q length is added to a cell transmission waiting buffer associated with the ATM virtual path. By setting two or more thresholds, the number of cells arriving at the cell transmission waiting buffer and the number of cells waiting in the cell transmission waiting buffer are determined by the set Q length threshold value at predetermined intervals. The number of excess cells is counted, and the tail of the Q-length distribution is approximately determined by a function indicating a straight line. The band usage, which is the ratio of the number of cells arriving per fixed period to the band set in the ATM virtual path, is used. Calculating a rate, based on the band usage rate, the cell discard rate design value, the tail of the Q length distribution obtained approximately, and the buffer size of the cell transmission waiting buffer. Calculating a target usage rate, and calculating a minimum necessary bandwidth of the virtual path to satisfy the cell discard rate design value based on the target usage rate, the fixed period, and the number of arriving cells. A
TM virtual path capacity setting method.
【請求項2】 前記到着セル数N、前記一定周期T、お
よび、前記ATM仮想パスに設定されている帯域Cの値
を用いて、前記帯域使用率URを、 UR=N/(TC) なる式から算出し、 前記Q長分布の裾を近似する直線の切片定数αと傾きβ
とを求め、 前記切片定数αおよび傾きβ、前記帯域使用率UR、前
記セル廃棄率設計値CLR、および、前記バッファサイ
ズKの値を用いて、前記目標使用率Rを、 【数1】 なる式から算出し、 該算出した目標使用率R、前記一定周期T、および、前
記到着セル数Nの値を用いて、前記セル廃棄率設計値を
満足するために最低限必要な前記仮想パスの帯域である
必要帯域Cdを、 Cd=N/(TR) なる式から算出することを特徴とする請求項1記載のA
TM仮想パス容量設定方法。
2. Using the value of the number N of arriving cells, the fixed period T, and the value of the band C set in the ATM virtual path, the band use rate U R is calculated as follows: U R = N / (TC The intercept constant α and the slope β of the straight line approximating the tail of the Q length distribution
By using the intercept constant α and the slope β, the band use rate U R , the cell discard rate design value CLR, and the value of the buffer size K, the target use rate R is calculated as follows: Using the calculated target utilization rate R, the constant period T, and the number of arriving cells N, the cell discard rate design value is calculated using the following formula:
2. A according to claim 1, wherein a required bandwidth Cd, which is a minimum required bandwidth of the virtual path to satisfy the condition, is calculated from an equation: Cd = N / (TR).
TM virtual path capacity setting method.
【請求項3】 前記設定したQ長しきい値のうち、値の
大きいものから順に2つのQ長しきい値k1,k2(k1
<k2)を選択し、 該選択したQ長しきい値k1,k2を、前記予め定めた一
定周期の間に前記セル送出待ちバッファ内に待機中のセ
ル数が超過する回数を、それぞれQ1,Q2、とし、 前記到着セル数Nを用いて、前記Q長分布の裾を近似す
る直線の切片定数αと傾きβとを、それぞれ、 β=−1/(k2−k1)・log(Q2/Q1)、および、 α=(Q1/N)exp(βk1) なる式から求めることを特徴とする請求項2に記載のA
TM仮想パス容量設定方法。
3. The set Q length thresholds k 1 , k 2 (k 1
<K 2 ), and the selected Q length thresholds k 1 , k 2 are set to the number of times that the number of cells waiting in the cell transmission waiting buffer during the predetermined period is exceeded. each Q 1, Q 2, and then, the number of arrival cells with N, said the intercept constants α and the slope of the straight line beta approximating the hem of Q length distribution, respectively, β = -1 / (k 2 -k A ) according to claim 2, wherein the value is calculated from the following expressions: 1 ) · log (Q 2 / Q 1 ) and α = (Q 1 / N) exp (βk 1 ).
TM virtual path capacity setting method.
【請求項4】 セル送出待ちバッファにおいてセル廃棄
が発生した場合、該廃棄されたセルの数をLとして、 前記Q長分布の裾を近似する直線の傾きβを、 【数2】 なる式から求めることを特徴とする請求項3に記載のA
TM仮想パス容量設定方法。
4. When cell discarding occurs in a cell transmission waiting buffer, the number of discarded cells is L, and the slope β of a straight line approximating the tail of the Q length distribution is 4. A according to claim 3, wherein the value is obtained from the following equation:
TM virtual path capacity setting method.
【請求項5】 前記選択した2つのQ長しきい値のう
ち、値が大きい方のQ長しきい値k2 に対するQ長しき
い値超過回数Q2 が、予め定めた下限値よりも小さい場
合、 前記Q長分布の裾を近似する直線の切片定数αと傾きβ
とを、それぞれ、 β=−1/k1・log(Q1/N)、および、 α=1 なる式から求めることを特徴とする請求項3または4に
記載のATM仮想パス容量設定方法。
5. A Q length threshold value exceeding number Q 2 for a larger Q length threshold value k 2 of the two selected Q length threshold values is smaller than a predetermined lower limit value. In the case, the intercept constant α and the slope β of the straight line approximating the tail of the Q length distribution
The ATM virtual path capacity setting method according to claim 3 or 4, wherein β is calculated from the following expressions: β = −1 / k 1 · log (Q 1 / N) and α = 1.
【請求項6】 前記Q長しきい値k2と次に大きいQ長
しきい値k1との間に、5セル以上の差を持たせるよう
に、Q長しきい値k1を定めることを特徴とする請求項
2から5のうちいずれか1項記載のATM仮想パス容量
設定方法。
Between 6. next higher and the Q long threshold k 2 Q length threshold k 1, so as to have a difference of more than 5 cells, to determine the Q length threshold k 1 The ATM virtual path capacity setting method according to any one of claims 2 to 5, wherein:
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