JP3200452B2 - 呼受付制御システム - Google Patents

呼受付制御システム

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JP3200452B2 JP33674691A JP33674691A JP3200452B2 JP 3200452 B2 JP3200452 B2 JP 3200452B2 JP 33674691 A JP33674691 A JP 33674691A JP 33674691 A JP33674691 A JP 33674691A JP 3200452 B2 JP3200452 B2 JP 3200452B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パケットスイッチ(例
えばATM交換機における実トラヒック測定による呼
受付制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のATM交換における呼受付制御方
式としては、加入者の発呼時のトラヒック申告に基づい
て、接続要求呼の要求帯域を推定し、これら推定値の加
算値が交換機の許容量以下なら、呼を受付けるようにな
っている。
【0003】図10は、従来の呼受付制御方式の説明図
である。伝送路の使用可能な総帯域がWであるものとす
る。w1〜w4は、それぞれ各加入者の発呼時の申告帯
域である。図では加入者の数として4個の場合を示す
が、これに限るものでないことはいうまでもない。
【0004】交換機が発呼された呼を受付けるための条
件は、図の場合、 W>w1+w2+w3+w4 である必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の呼受付
方式では、発呼時のトラヒック申告による要求帯域の正
確な推定が困難である。従って、通信品質を保証するた
め、実際よりも大きめの帯域を推定して申告するように
している。従って、伝送路または出方路を効率よく使用
できないという問題があった。
【0006】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであって、伝送路を効率よく使用することができ
る呼受付制御システムを提供することを目的としてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理ブロ
ック図である。図において、1はATM交換機におい
て、加入者の発呼時のトラヒック申告により、通信要求
セル数の平均と揺らぎを推定する推定手段、2は交換機
に流入するセル数を観測するセル流量観測手段、3は該
セル流量観測手段2の観測値を統計的に処理して通信中
のセル流量の平均と揺らぎを測定する統計処理手段、4
は該統計処理手段3からのセル流量の平均値と揺らぎの
測定値と、前記推定手段1からのセル流量の平均値と揺
らぎの推定値を用いて、通信要求が加わった場合に、通
信品質を満たすか否かにより呼の受付け判断を行う呼受
付判断手段である。4aは、加入者の情報を記憶する加
入者情報メモリで、呼受付判断手段4内に設けられてい
る。10は呼を切り替えるATMスイッチである。
【0008】
【作用】従来方式の問題点が、発呼時の要求帯域推定値
の加算により帯域管理していることに起因している点に
鑑み、通信中のトラヒックを実測することにより、通信
呼の受付けを管理するようにした。これにより、従来方
式のように使用帯域を多めに推定することがなくなり、
伝送路を効率よく使用することができるようになる。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。本発明では、実際の使用帯域をセル流量の
平均と揺らぎより求めている。以下に、セル流量の平均
と揺らぎの求め方について説明する。 (1)申告値より要求帯域の平均と揺らぎを推定する方
法 図1に示す推定手段1は、加入者の申告値から要求帯域
の平均と揺らぎを推定している。 最大速度の申告値より平均と揺らぎを推定する方法 最大速度Vpの一定速度で通信していると見なすもので
ある。この場合には、平均速度と最大速度が一致する。
揺らぎを、平均速度からの正方向への変位と定義する
と、速度が一定の場合には揺らぎはないことになる。従
って、この場合には、以下のように推定する。
【0010】 平均=最大速度Vp[セル/秒] (1) 揺らぎ=0 (2) 最大速度と平均速度の申告値より平均と揺らぎを推定
する方法今、加入者情報通信モデルとして図2に示すよ
うなオン/オフモデルを考える。オンとなる確率をP*
1,オフとなる確率を(1−P*1)として、オン時に
は最大速度Vpで情報転送されるものとする。このモデ
ルを基に加入者は、情報転送速度の平均値Vavと最大
速度Vpを申告するものとする。
【0011】 平均=Vav=Vp・P+0(1−P) =Vp・P (3) 揺らぎについては、到着セル数の標準偏差で求めること
にする。
【0012】
【数1】
【0013】 =[Vp 2 ・P 1 −Vav 2 0.5 (4) (2)実測値より通信中のセル流量の平均と揺らぎを測
定する方法 図1に示す統計処理手段3は、セル流量観測手段2から
送られてくるセル流量測定値を受けて、統計的手法によ
りセル流量の平均と揺らぎを測定する。長期間中の平
均と標準偏差で測定する方法図3はサンプリング周期の
説明図である。図のτは、1サンプリング周期、Tはτ
がn個集まって構成される期間(長期間)である。区間
τ中に到着するセル数の平均と揺らぎを、区間T中に到
着するセル数の観測により測定する。この時の平均と揺
らぎ(標準偏差)は以下のようになる。
【0014】 平均=Nav(τ)=N(T)/n (5) ここで、N(τ)はある期間におけるセル流量測定値で
ある。N(T)は、期間Tにおけるセル流量測定値であ
る。
【0015】 ゆらぎ=[(N(τ)−Nav(τ))/n]0.5 (6) 但し、平均,揺らぎは、T時間毎に更新される。 揺らぎを短期と長期のセル数の差の平均より測定する
方法 この場合における平均と揺らぎは以下のように表され
る。サンプリング周期の関係は、図3を用いる。
【0016】 平均=Nav(τ)=N(T)/n (7) 平均はの場合と同じである。 揺らぎ=Σ[N(τ)−Nav(τ)]/n’ (8) ここで、(8)式における[Y]は、Y≦0の時0
で、それ以外はYであることを示す記号である。また、
n’は、[Y]>0の値として加算された合計数であ
る。但し、平均,揺らぎはT時間毎に更新される。
【0017】これを図を用いて説明する。図4におい
て、N〜Nまでのサンプリング値があるものとす
る。セル流量平均値Navが図のように求まっているも
のとすると、Navよりも下にある測定値(図ではN
とN)は加算しないことを示している。従って、この
場合のn’=3となる。ここで、上式に従って具体的に
揺らぎを求めると、 揺らぎ=(N+N+N−3Nav)/3 となる。 (3)呼受付判断手段4の呼受付判断方法 以下に、図1に示す呼受付判断手段4の動作について説
明する。呼受付判断手段4は、推定手段1からの平均値
及び揺らぎの推定値、統計処理手段3からの平均値及び
揺らぎの測定値を受けて呼を受付けるかどうかの判断を
行う。申告値より推定する通信要求セル数のτ期間中の
平均と揺らぎをそれぞれIa,Ivとし、測定より求め
たτ期間中の平均と揺らぎをそれぞれNa,Nvとする
と、これらはそれぞれ以下のように表される。
【0018】(推定値) Ia=Vp・τ (9) Iv=0 (10) 又は、オン/オフモデルに対して、 Ia=Vav・τ (11) Iv=[Vp・(Vp−Vav)]0.5・τ (12) (測定値) Na=Nav(τ)=N(T)/n (13) Nv=[(N(τ)−Nav(τ))/n]0.5 (14) 又は、 Na=Nav(τ)=N(T)/n (15) Nv=Σ[N(τ)−Nav(τ)]/n’ (16) そして、これら推定値及び測定値に対して、呼受付判断
手段4は、以下に示す条件が満たされた時に呼を受付け
るようにする。
【0019】(条件) (Na+Ia)+α・(Nv+Iv)≦W (17) 但し、Wはτ期間中に伝送路が運べる最大セル数、αは
安全係数である。呼受付判断手段4は、上式が満たされ
た場合には、ATMスイッチ10に呼を受付けるように
指示する。
【0020】図5は本発明の受付アルゴリズムを示すフ
ローチャートである。システムとしては、図1に示すシ
ステムを用いる。加入者が発呼にあたり、トラヒック申
告を行うと、推定手段1は平均Iaと揺らぎIvを計算
する(S1)。次に、呼受付判断手段4は、(17)式
に従って、要求された申告で帯域の使用が可能かどうか
判断する(S2)。条件が満たされない場合には、その
発呼は拒絶(Reject)する。
【0021】条件が満たされた場合には、 Na←Na+Ia (18) Nv←Nv+Iv (19) により計算を行い、新しい平均,揺らぎの測定値Na,
Nvとする(S3)。このようにして求めたNa,Nv
データは、加入者情報メモリ4a(図1参照)に記憶さ
せておく。そして、次の観測期間Tに入ったかどうかチ
ェックする(S4)。若し、新しいチェック期間に入っ
ていない場合には、加入者がトラヒック申告を行った場
合には、Ia,Ivの計算を行い、(18),(19)
式により求めた値に対して(17)式の判定を行い、受
付け可能かどうか判断する。
【0022】若し、S4において、次の観測期間に入っ
た場合には、測定より求めたτ期間中の平均と揺らぎN
a,Nvを新しい期間Tのものに更新する。つまり、 Na←新しい期間TのNa Nv←新しい期間TのNv とする(S5)。
【0023】図6は本発明の一実施例を示す構成ブロッ
ク図である。図1と同一のものは、同一の符号を付して
示す。図において、40は端末、41は網終端装置(N
T)である。2は網終端装置41と接続されるセル流量
観測手段としてのセル流量観測装置、3はセル流量観測
装置2から送られてくるセル数よりセル数の平均値と揺
らぎを測定する統計処理手段としての統計処理装置であ
る。
【0024】30は加入者からのトラヒック申告値か
ら、セル数の平均と揺らぎを推定し、統計処理装置3か
ら送られてくるセル数の平均と揺らぎの測定値を受け
て、申告したトラヒックを受付けることができるかどう
か判断する呼処理装置である。該呼処理装置30は、図
1の推定手段1と呼受付判断手段4を含む概念である。
4aは加入者情報を記憶する加入者情報記憶メモリとし
ての加入者情報記憶装置である。31は、加入者と交換
機間で通信接続のための手続きを処理する手続装置であ
る。セル流量観測装置2,統計処理装置3,ATMスイ
ッチ10,呼処理装置30,加入者情報記憶装置4a及
び手続装置31とでATM交換機20を構成している。
【0025】図7は加入者情報記憶装置4aの構成例を
示す図である。1加入者分毎に、加入者位置番号,呼番
号,接続出ルート番号,要求帯域の平均及び要求帯域の
揺らぎのデータが記憶されている。
【0026】図8は呼接続要求時の受付動作処理を示す
フローチャートである。端末側と交換機側とに分けて示
す。先ず、端末40側(図6参照)から呼接続要求と呼
のトラヒック申告を交換機20側に対して行う(S
1)。交換機20側では、呼接続要求と呼のトラヒック
申告を受付ける(S2)。次に、出ルートの選択を行い
(S3)、図5に従う呼の受付アルゴリズムの処理を行
う(S4)。
【0027】そして、S4で行った処理結果を受けて端
末40側に対して受付可否通知処理を行う(S5)。受
付可の場合、加入者情報の一時記憶メモリ(加入者情報
記憶装置4a)の更新を行う(S6)。加入者情報と
は、図7に示した加入者位置,呼番号,出ルート番号,
推定した要求帯域の平均と揺らぎをいう。
【0028】図9は終呼要求時の動作処理を示すフロー
チャートである。先ず、端末40側から終呼要求を行う
と(S1)、交換機側20では終呼要求を受付ける(S
2)。次に、終呼要求をした呼の情報を加入者情報一時
記憶メモリ4aよりサーチし、接続されている出ルート
と、要求した帯域の平均(Na’)と揺らぎ(Nv’)
を取り出す(S3)。
【0029】次に、終呼する呼の接続されている出ルー
トの平均と揺らぎ(分散)を更新する(S4)。 Na←Na−Na’ Nv←Nv−Nv’ 次に、次の観測期間Tに入ったかどうかチェックし(S
5)、入った場合には、新しい期間TのNa,Nvに更
新する(S6)。
【0030】Na←新しい期間TのNa Nv←新しい期間TのNv そして、終呼する呼を加入者情報一時記憶メモリ4aよ
り削除する(S7)。ステップS5において、次の観測
期間に入らない場合には、S7に入って終呼する呼を加
入者情報一時記憶メモリ4aから削除する。
【0031】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば伝送路を効率よく使用することができる呼受付制
御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理ブロック図である。
【図2】加入者情報通信モデル例を示す図である。
【図3】サンプリング周期の説明図である。
【図4】揺らぎ算出の説明図である。
【図5】本発明の受付アルゴリズムを示すフローチャー
トである。
【図6】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図7】加入者情報記憶装置の構成例を示す図である。
【図8】呼接続要求時の受付動作処理を示すフローチャ
ートである。
【図9】終呼要求時の動作処理を示すフローチャートで
ある。
【図10】従来の呼受付制御方式の説明図である。
【符号の説明】
1 推定手段 2 セル流量観測手段 3 統計処理手段 4 呼受付判断手段 4a 加入者情報メモリ 10 ATMスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−255746(JP,A) 特開 平3−70330(JP,A) 特開 平3−218143(JP,A) 特開 平2−192246(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/56 H04L 12/28

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パケットスイッチにおいて、加入者の発
    呼時のトラヒック申告により、通信要求セル数の平均I
    aと揺らぎIvを推定する推定手段と、 パケットスイッチに流入するセル数を、所定期間内に複
    数回観測するセル流量観測手段と、 該セル流量観測手段の複数の前記観測値を統計的に処理
    して通信中のセル流量の平均Naと揺らぎNvを測定す
    る統計処理手段と、 該統計処理手段からのセル流量の平均値と揺らぎの測定
    値と、前記推定手段からのセル流量の平均値と揺らぎの
    推定値を用いて、通信要求が加わった場合に、通信品質
    を満たすか否かにより呼の受付け判断を行う呼受付判断
    手段とを設け、 新たな呼を受付けることができるか否かの判定を次式に
    より行うことを特徴とする呼受付制御システム。 (Na+Ia)+α・(Nv+Iv)≦W α:安全係数、W:伝送路が運べる最大セル数
  2. 【請求項2】 前記推定手段において、加入者の発呼時
    の最大速度のトラヒック申告により、通信要求セル数の
    平均と揺らぎを推定するようにしたことを特徴とする請
    求項1記載の呼受付制御システム。
  3. 【請求項3】 前記推定手段において、加入者の発呼時
    の最大速度と平均速度のトラヒック申告により、通信要
    求セル数の平均と揺らぎを推定するようにしたことを特
    徴とする請求項1記載の呼受付制御システム。
  4. 【請求項4】 前記セル流量観測手段において、短期と
    長期の2つの時間間隔に流入するセル数を観測するよう
    にしたことを特徴とする請求項1記載の呼受付制御シス
    テム。
  5. 【請求項5】 前記統計処理手段において、通信中のセ
    ル流量の平均と揺らぎを、短期と長期の2つの時間間隔
    に流入するセル数を用いて、長期間の平均と標準偏差で
    測定するようにしたことを特徴とする請求項4記載の呼
    受付制御システム。
  6. 【請求項6】 前記統計処理手段において、短期と長期
    の2つの時間間隔に流入するセル数を用いて、通信中の
    セル流量の平均は長期間の平均、揺らぎは短 期間中のセ
    ル流量と長期間中の平均との差分の平均より測定するよ
    うにしたことを特徴とする請求項4記載の呼受付制御シ
    ステム。
  7. 【請求項7】 前記呼受付判断手段において、前記推定
    手段及び統計処理手段の平均と揺らぎをそれぞれ平均及
    び揺らぎ毎に加算し、加算された揺らぎに安全係数αを
    乗じた値に加算された平均を加えた総セル流量が、伝送
    路で運べる最大セル流量を越えないことを条件として呼
    を受付けるようにしたことを特徴とする請求項1記載の
    呼受付制御システム。
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