JP3241716B2 - Ａｔｍ交換方法 - Google Patents

Ａｔｍ交換方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） ATM交換網におけるセル廃棄率を制御するためのATM交
換方式に関する。
（従来の技術） ATM交換網においては、各端末から発生する情報は固
定長のパケットであるセルを単位として伝送され、また
このセルの転送の際には統計的多重化効果により、各端
末（各呼）の最大セル転送速度の算術和を物理回線の帯
域幅よりも大きくなるように呼を収容できる。従って、
各端末から転送されるセル転送速度の算術和はある確率
で物理回線の帯域幅を越えることになり、端末から発生
するセルはある確率で廃棄される可能性がある。すなわ
ち、ある程度のオーバロードはバッファリング機能によ
り吸収されてセルの廃棄は起きないが、バッファの容量
以上にセルが転送されようとしたときにはバッファオー
バフローによりセルが廃棄されるためである。
また、ATM交換網においては、一般にこの統計的多重
化効果を考慮にいれて各端末から発生するセル群の帯域
管理を行っている。各端末は呼接続要求を行うときに少
なくともセル廃棄率に関する要求品質を申請し、これに
対して網は要求品質を満足することができるかどうかを
判断し、呼の接続許可／拒否の制御、いわゆる呼接続制
御を行う。この呼接続制御を正確に行うためには、各セ
ル群に対するセル廃棄率の推定を制度良く、あるいは安
全側に行う必要がある。つまりATM交換網では、ある程
度の確率的なセル廃棄は許容して、ATM交換網における
通信資源（帯域）を複数の端末としてのバーチャルチャ
ネル（VC）で共用することで、網の効率的運用を行うこ
とができる。
またATM交換網では、転送するセルの中でできるだけ
廃棄してほしくないセルと比較的廃棄してもかまわない
セルを網が区別することができるように、端末はATMヘ
ッダ中のCLPフィールドを用いて廃棄に関する優先度を
陽に（Explicitに）表示してセルを網に転送することが
できる。網では、輻輳などの理由によりセルを廃棄する
必要が発生したときに、廃棄してもかまわない方のセル
を優先的に廃棄する機能を持つことができる。つまり、
一つの呼（バーチャルチャネル）の中に２種類の廃棄優
先度を持つセルが混在していて、網はこの２種のセルに
対して廃棄に関する優先制御を行いながら、バーチャル
チャネルの通信品質を保証するように帯域管理やバーチ
ャルチャネル設定制御を行うことになる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来、網で１つのバーチャルチャネル
内に複数の廃棄優先度が存在する場合の網制御方式につ
いては何ら考慮されていない。
また、ATM交換網において、ATMヘッダ中のCLPフィー
ルドを使用する場合に次のような条件を満足する必要が
ある。
（１）端末が網に対して要求する各バーチャルチャネル
のセル廃棄品質の保証 （２）網がセルの廃棄を行うときには、廃棄許容セル
（比較的廃棄してもかまわないセル）から選択的に廃棄
することを保証 上記（２）の条件に対する保証は、もし網の都合で、
廃棄許容セルがすべて廃棄される前に廃棄非許容セルが
廃棄されてしまうと、ユーザ側にとって廃棄優先度を付
加してセルを転送した意味がほとんどなくなってしまう
ことに起因するものである。
また上記（１）の条件については、ユーザが一つのバ
ーチャルチャネルとして発生するセル群に廃棄許容セル
と廃棄非許容セルの２種類が存在し（CLPフィールドに
より識別）、網内ではそれらに対して上記（２）の条件
のような優先制御を行うため、同一のバーチャルチャネ
ルであっても廃棄許容セルと廃棄非許容セルとでは実現
される廃棄率が必然的に異なってくる。このような場合
に、網はユーザに対してどのようなものをバーチャルチ
ャネルのセル廃棄品質として保証すべきなのか、またユ
ーザは網に対してどのようなものをバーチャルチャネル
のセル廃棄品質として要求するのか、を明確にする必要
があり、またそうした品質を保証できる帯域管理、セル
廃棄品質制御のアルゴリズムを確立する必要がある。
一方、網側では、ユーザ側が呼接続制御時に申告した
トラヒック特性を守っているかどうかを監視し、違反に
対しては何らかの規制制御、例えばポリシング制御を行
う必要がある。この場合、２つの廃棄優先度のセルに対
してどのようにしてポリシング制御を行うのか、またユ
ーザはバーチャルチャネルのトラヒック特性として２つ
の廃棄優先度のセルをどのようにして申告するのかを明
確にする必要がある。
また、廃棄許容セルと廃棄非許容セルとの比率が異な
るセル群が同一の通信資源を共有するときには、廃棄許
容セルの廃棄に関して、網は各セル群、すなわちバーチ
ャルチャネルを認識しないので、一様に廃棄されてしま
う。したがって、廃棄許容セルを送出する割合が大きい
ようなセル群ほどたくさんのセルが廃棄されてしまい、
セル廃棄率が大きくなってしまう危険性が存在する。言
いかえると、廃棄非許容セルと廃棄許容セルとの比率が
異なるバーチャルチャネルが同一の通信資源を共有する
ときには、各バーチャルチャネル毎のセル廃棄率を保証
することができない。
本発明は、このような課題を解決するためのものであ
り、特に制御のアルゴリズムができるだけ複雑にならな
いような、すなわち制御ための負荷を重くすることのな
い解決方法を提案するものである。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明
は、バーチャルチャネル設定の要求時に、当該バーチャ
ルチャネルに属する廃棄非許容セル群と廃棄許容セル群
のうち少なくとも廃棄非許容セル群に関する廃棄率につ
いての要求及びトラヒック特性の申告を網に対して行
い、網は、セル廃棄に関する優先度がATMヘッダ中のCLP
フィールドに書き込まれたセル群を入力し、このうちの
廃棄非許容セル群について要求された廃棄率を保証し、
網は、申告されたバーチャルチャネルの廃棄非許容セル
群に関するトラヒック特性を越えて入力される廃棄非許
容セルのCLPフィールドを書き替えて廃棄許容セルとす
ることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、バーチャルチャネル設定要求
時に、当該バーチャルチャネルに属する廃棄非許容セル
群と廃棄許容セル群とを合わせたセル群に関する廃棄率
についての要求及びトラヒック特性の申告を網に対して
行い、網は、セル廃棄に関する優先度がATMヘッダ中のC
LPフィールドに書き込まれたセル群を入力し、これら廃
棄非許容セル群と廃棄許容セル群とを合わせたセル群に
ついて、廃棄非許容セルの廃棄率より廃棄許容セルの廃
棄率が大きくなるように廃棄率を保証することを特徴と
する。
請求項３記載の発明はさらに、網は、申告されたバー
チャルチャネルの廃棄非許容セル群と廃棄許容セル群と
を合わせたセル群に関するトラヒック特性を越えて入力
されるセルを廃棄非許容セルか廃棄許容セルかに関わら
ず廃棄することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、バーチャルチャネル設定の要
求時に、当該バーチャルチャネルに属するセル群のうち
廃棄非許容セル群に関する廃棄率の要求値及び全セル群
に関するトラヒック特性の申告を網に対して行い、網
は、セル廃棄に関する優先度がATMヘッダ中のCLPフィー
ルドに書き込まれたセル群を入力し、これら全セル群に
ついての廃棄率を、廃棄非許容セル群に関する廃棄率の
要求値以内になるよう保証することを特徴とする。
請求項５記載の発明は更に、網は、申告されたトラヒ
ック特性を越えて入力される廃棄非許容セルに、申告さ
れたトラヒック特性を越えて入力されたセルであること
を示すタグを付与することを特徴とする。
請求項６記載の発明は更に、網は、申告されたトラヒ
ック特性を越えて入力されるセルのうち、廃棄許容セル
に対してはこれを廃棄し、廃棄非許容セルに対してはそ
のCLPフィールドを書き替えて廃棄許容セルとすること
を特徴とする。
請求項７記載の発明は更に、網は、申告されたトラヒ
ック特性を越えて入力されるセルのうち、廃棄許容セル
に対してはこれを廃棄し、廃棄非許容セルに対しては申
告されたトラヒック特性を越えて入力されたセルである
ことを示すタグを付与することを特徴とする。
請求項８記載の発明は更に、網は、申告されたトラヒ
ック特性を越えて入力されるセルに、それが廃棄非許容
セルか廃棄許容セルかに関わらず、申告されたトラヒッ
ク特性を越えて入力されたセルであることを示すタグを
付与することを特徴とする。
請求項９記載の発明は、セル群の入力に際して、セル
廃棄に関する優先度をATMヘッダ中のCLPフィールドに書
き込むことができるATM交換方法において、接続要求時
に入力されるセルに係る各優先度クラスのセル数の比率
及び廃棄許容セル群と廃棄非許容セル群とを合わせた全
体のセル群に関する廃棄率の要求を網側に申告し、網は
各優先度クラスのセル数の比率に基づいてクラス分けを
行い、クラス毎にセル廃棄率の保証を行うことを特徴と
する。
請求項10記載の発明は、セル群の入力に際して、セル
廃棄に関する優先度をATMヘッダ中のCLPフィールドに書
き込むことができるATM交換方法において、接続要求時
に入力されるセルに係る各優先度クラスのセル数の比率
及び廃棄非許容セル群に関する廃棄率の要求と、廃棄非
許容セル群と廃棄許容セル群とを合わせた全体のセル群
に関する廃棄率の要求を網側に申告し、網は各優先度ク
ラスのセル数の比率に基づいてクラス分けを行い、クラ
ス毎にセル廃棄率の保証を行うことを特徴とする。
（作用） 請求項１に記載の発明によれば、端末は、廃棄非許容
セルの廃棄率を通信品質として要求し、網内では、廃棄
非許容セルに対して優先制御を行うとともに、通信中の
廃棄非許容セル群のトラヒック特性を監視することによ
り、確実に廃棄非許容セルの品質（廃棄率）を保証する
ことができる。
請求項２に記載の発明によれば、端末は、全体のセル
群に対するセル廃棄率を通信品質として要求し、網内で
は、廃棄非許容セルに対して優先制御を行うとともに、
通信中の全セル群のトラヒック特性を監視することによ
り、廃棄非許容セルの廃棄率より廃棄許容セルの廃棄率
が大きくなるように廃棄率を保証する。従って、事実上
廃棄非許容セルに対する廃棄率は、網が保証する全体の
セル廃棄率より小さくなり、廃棄許容セルと廃棄非許容
セルの実際の混合比に関わらず、確実に廃棄非許容セル
の本質を保証することができる。
請求項４に記載の発明によれば、端末は、廃棄非許容
セルに対するセル廃棄率を通信品質として要求し、網内
では、廃棄非許容セルに対して優先制御を行うととも
に、通信中の全セル群のトラヒック特性を監視すること
により、全セル群についての廃棄率を、廃棄非許容セル
群に関する廃棄率の要求値以内になるよう保証すること
によって、確実に廃棄非許容セルの要求品質を保証する
ことができる。
請求項９に記載の発明によれば、接続要求時に入力さ
れるセルに係る各優先度クラスのセル数の比率及び廃棄
許容セル群と廃棄非許容セル群とを合わせた全体のセル
群に関する廃棄率の要求を行い、廃棄許容セルと廃棄非
許容セルとの比率に応じてクラス分けを行い、各クラス
毎に帯域を割り当て、すなわち排他的に分割して呼接続
制御を行うことで、各バーチャルチャネルが要求してい
るセル廃棄率を満足することができる。
請求項10に記載の発明によれば、接続要求時に入力さ
れるセルに係る各優先度クラスのセル数の比率及び廃棄
非許容セル群に関する廃棄率の要求と、廃棄非許容セル
群と廃棄許容セル群とを合わせた全体のセル群に関する
廃棄率の要求を行い、廃棄許容セルと廃棄非許容セルと
の比率に応じてクラス分けを行い、各クラス毎に帯域を
割り当て、すなわち排他的に分割して呼接続制御を行う
ことで、各バーチャルチャネルが要求しているセル廃棄
率を満足することができる。
（実施例） 本実施例では、まず基本的に制御負荷を大きくしない
ために、網内で優先廃棄制御を行う際に、個々のバーチ
ャルチャネルの違いを意識する必要がないようなアルゴ
リズム、すなわちひとつの伝送帯域に多重化される複数
のバーチャルチャネルの多重化セル群全体に対して廃棄
優先制御を行うようにしている。従って網は、個々のバ
ーチャルチャネルを意識しなくても各バーチャルチャネ
ルの要求セル廃棄品質を満足できるような品質について
の保証をユーザに対して行う。
以下、網がユーザに対してセル廃棄品質を保証する際
に、各バーチャルチャネルのセル群のうちの何を保証す
るのかにより、３つに分けて簡単に述べる。
（１）まず本実施例の第１のグループに属する実施例に
おいては、廃棄非許容セルの廃棄率を保証するようにし
ている。
すなわち、ユーザはバーチャルチャネル設定要求時
に、そのバーチャルチャネルに属するセル群のうち廃棄
非許容セル群に関する廃棄率要求およびトラヒック特性
の申告を網に対して行い、それに対して網は廃棄非許容
セル群に関する廃棄率の保証のみを行う。廃棄許容セル
に関しては廃棄品質の保証は行わない。
上記（１）の廃棄非許容セルの廃棄率を保証する方法
においては、まず第１に端末側はバーチャルチャネル設
定要求時に網に対して廃棄非許容セルに関する廃棄率要
求を行い、網は、廃棄非許容セルに関してのみ廃棄率の
保証を行うように要求バーチャルチャネルの設定可否を
判定する。したがって廃棄許容セルについては、端末か
らの廃棄率の要求は行わず、網は廃棄率の保証を行わな
いことになる。端末は、重要な通信情報のみ廃棄非許容
セルとして網へ送信し、ある程度廃棄が許容される通信
情報は廃棄許容セルとして網へ送信することになる。網
内で廃棄非許容セルに対して優先制御を行い、かつ廃棄
非許容セルの通信中のセル群量をバーチャルチャネル毎
に監視することにより、確実に廃棄非許容セルの品質を
保証することができる。
次に、第２の廃棄非許容セルの中で申告トラヒック特
性を違反して転送されたセルに対して、CLPフィールド
の値を０（廃棄非許容）から１（廃棄許容）へ変えた場
合にも、CLPフィールド以外のヘッダフィールドに違反
であることを表示した場合にも、廃棄非許容セルの網内
流量は各端末の申告量以内に保たれるため、確実に廃棄
非許容セルの品質を保証することができる。また、CLP
フィールド以外のヘッダフィールドに違反であることを
表示した場合には、廃棄許容セルと、申告に反する廃棄
非許容セル（違反セル）とを区別することができる。
（２）次に本実施例の第２のグループに属する実施例に
おいては、廃棄許容セル、非許容セルを合わせた全体の
セル群の廃棄率を保証するようにしている。
ユーザはバーチャルチャネル設定要求時に、そのバー
チャルチャネルに属するゼル群全体（廃棄許容セル、非
許容セルを合わせた全体のセル群）に関するトラヒック
特性の申告を網に対して行い、それに対して網もセル群
全体に関する廃棄率の保証を行う。ユーザの要求する廃
棄率は、廃棄許容セル、非許容セルを合わせた全体のセ
ル群に関する廃棄率を要求する場合、廃棄非許容セル群
に関する廃棄率を要求する場合とが考えられる。
上記（２）の全体のセル群の廃棄率を保証する方法に
おいては、まず第１に網は廃棄許容セルと廃棄非許容セ
ルとを合わせた全体のセル廃棄率を保証する。網内では
廃棄非許容セルが廃棄許容セルよりも廃棄されにくいよ
うに優先制御されているので、事実上廃棄非許容セルに
対するセル廃棄率は、網が保証する全体のセル廃棄率よ
り小さくなる。端末の要求する品質が、廃棄非許容セル
に対するセル廃棄率である場合でも、全体のセルに対す
るセル廃棄率である場合でも、網は全体のセル群に対す
る廃棄率を要求品質以内になるように保証するため、廃
棄許容セルと廃棄非許容セルの実際の混合比にかかわら
ず、確実に廃棄非許容セルの廃棄率を保証することがで
きる。
第２に、申告トラヒック特性を違反して転送されたセ
ルのうち廃棄非許容セルに対しては、CLPフィールドの
値を０（廃棄非許容）から１（廃棄許容）へ変えた場合
にも、CLPフィールド以外のヘッダフィールドに違反で
あることを表示した場合にも、廃棄非許容セルが廃棄許
容セルよりも低品質になることはなく、したがって全体
セル群の廃棄率を制御すれば、確実に廃棄非許容セルの
品質を保証することができる。また、CLPフィールド以
外のヘッダフィールドに違反であることを表示した場合
には、廃棄許容セルか廃棄非許容セルの識別と、実際の
流量が申告に反しているかいないかの識別とを別の領域
を使って行っているため、廃棄に関するより柔軟な優先
制御を行うことが可能である。
（３）また、本実施例の第３のグループに属する実施例
においては、２つのセル廃棄優先クラス各々のセル廃棄
率を保証するようにしている。
ユーザはバーチャルチャネル設定要求時に、そのバー
チャルチャネルに属する廃棄非許容セルに関する廃棄率
要求およびトラヒック特性の申告と、廃棄許容セルに関
する廃棄率要求およびトラヒック特性の申告とを網に対
して行い、それに対して網は、廃棄非許容セルに関する
廃棄率と、廃棄許容セルに関する廃棄率の両方の保証を
行う。
上記（３）の２つのセル廃棄優先度クラス各々のセル
廃棄率を保証する方法においては、まず第１に端末は設
定要求バーチャルチャネルについて、廃棄許容セルと廃
棄非許容セルとの各々についての要求廃棄率とトラヒッ
ク特性とを申告し、一方網は廃棄許容セルと廃棄非許容
セルとの各々についてのセル廃棄率を保証するように要
求バーチャルチャネルの設定可否を判定する。網内では
廃棄許容セルおよび廃棄非許容セルの通信中の流量をバ
ーチャルチャネル毎に監視することにより、確実に廃棄
許容セルおよび廃棄非許容セルの品質を保証することが
できる。
第２に、廃棄非許容セルの中で申告トラヒック特性を
違反して転送されたセルに対しては、CLPフィールド以
外のヘッダフィールドに違反であることを表示した場合
には、廃棄許容セルか廃棄非許容セルかの識別と、実際
の流量が申告に反しているかいないかの識別とを別の領
域を使っているため、廃棄に関するより柔軟な優先制御
を行うことが可能である。
なお、ユーザがバーチャルチャネル設定要求時に申告
したトラヒック特性を通信中に守っているかどうかを網
では監視し、違反している場合には規制手段を施す制御
を行うが、その方法については、上記（１）の方法の場
合はCLP＝０のセル群について監視し、同（２）の方法
の場合はCLP＝0,1全体のセル群について監視し、同
（３）の方法の場合はCLP＝0,1各々のセル群に関して個
別に監視を行う。監視の結果違反していると判定された
場合には、CLP＝０のセルは廃棄するか、CLPの値を１に
変えるか、CLP以外のヘッダフィールドを用いて違反タ
グを付与するかのいずれかの方法を適用し、CLP＝１の
セルは廃棄するか、CLP以外のヘッダフィールドを用い
て違反タグを付与するかのいずれかの方法を適用する。
以下、本実施例を図面を参照して詳細に説明する。
まず、第１図にユーザ・網インタフェース（UNI:User
Network Interface）でのATMセル（53バイト）の内の
ヘッダ部（５バイト）のビット構成を示す。
第１図において、端末からセルを転送する際に、CLP
フィールドのビットをセル毎に操作することで、同一の
バーチャルチャネルに属するセルの廃棄品質に関する優
先度をセル毎に指定することができる。具体的には、セ
ル廃棄が比較的許容されるセルに対してはCLPの値を１
に、セル廃棄をできるだけ許容したくないセルに対して
はCLPの値を０にセットしてセルを送信する。尚、GFCフ
ィールドはフロー制御のための領域であり、以下VPIフ
ィールドはバーチャルパスの識別に使用されるバーチャ
ルパス識別子のための領域、VCIフィールドはバーチャ
ルチャネルの識別に使用されるバーチャルチャネル識別
子のための領域、PTフィールドはセルの情報フィールド
に格納されるユーザ情報とネットワーク情報とを識別す
るペイロードタイプのための領域、HECフィールドはヘ
ッダ誤り制御のための領域をそれぞれ示すものである。
次に第２図を参照して、多重化伝送路の負荷状態（セ
ルの到着状態）の時間変化の様子の一例を説明する。
第２図に示すように、通常、伝送路には複数のバーチ
ャルチャネルが多重化されており、また各々のバーチャ
ルチャネルに属するセル群の発生過程は一般には時間的
に変動しているため、それらのバーチャルチャネルを多
重化したセル群の到着過程も時間的に変動している。
また前述したように、端末はひとつのバーチャルチャ
ネルに属するセルを、通信情報の重要度、品質に関する
要求度などに応じて廃棄非許容セル（CLP＝０）と廃棄
許容セル（CLP＝１）とに区別して網へ送信することが
できる。
従って、第２図に示すように、伝送路へ到着する複数
のバーチャルチャネルによる多重化セル群もCLP＝０とC
LP＝１のセルに大別することができる。
また、図中、斜線を施した領域E1,E2は、多重化伝送
路の容量を瞬時的に越えたセル群がその伝送路へ向けて
到着した部分であり、これらのセルはノードでの送信待
ちバッファに蓄積されるかあるいはバッファ溢れにより
廃棄されることになる。
この送信待ちバッファでは、廃棄非許容セルが廃棄許
容セルに比べて廃棄されにくいように制御を行う。すな
わちセルを廃棄する状態になったときには廃棄許容セル
を選択的に、先に廃棄するようにすることにより廃棄非
許容セルのセル廃棄品質をより高い状態に保つことがで
きる。
次に、第３図及び第４図を参照して前記送信待ちバッ
ファについて説明する。
第３図、第４図は、廃棄非許容セルに対する優先制御
機構を持つ伝送路への送信待ちバッファの構成例を示し
たものである。
さらに、第３図はバッファオーバーフローが発生した
ときにバッファ内のセルのCLPフィールドをサーチし
て、廃棄許容セルを選択的に廃棄する機能を実現してい
る。
一方、第４図は送信待ちバッファ内での送信待ち行列
長にバッファ容量よりも小さなしきい値を設け、待ち行
列長がそのしきい値に達しているときにバッファに到着
した廃棄許容セルはバッファリングされずに廃棄される
ようにすると共に、廃棄非許容セルはバッファ容量いっ
ぱいまで到着セルをバッファリングできるようにしたも
のである。
この第３図、第４図に示されるようなバッファ制御を
行うことにより、廃棄非許容セルの廃棄率を廃棄許容セ
ルの廃棄率に比べて低く押さえることが可能となる。
次に、 （Ｉ）廃棄非許容セルの廃棄率のみを保証する方式 （II）廃棄許容セル、廃棄非許容セルを合わせた全体の
セル群の廃棄率を保証する方式 （III）２つの廃棄優先クラス各々のセル廃棄率を保証
する方式 の３つについてそれぞれ一実施例を挙げて説明する。
まず（Ｉ）の廃棄非許容セルの廃棄率のみを保証する
方式について説明する。
この場合の多重化伝送路の負荷状態（多重化セル群の
到着状態）に関する時間変化の様子の一例を第５図に示
す。
ユーザはバーチャルチャネル設定要求時に、そのバー
チャルチャネルに属するセルのうちの廃棄非許容セル
（CLP＝０）のトラヒック特性と廃棄率の要求クラスを
網に対して申告する。一方、廃棄許容セル（CLP＝１）
については、トラヒック特性も廃棄率の要求クラスも申
告しない。従って、各バーチャルチャネルについてもバ
ーチャルチャネルを多重化したものについても、網が把
握し管理できるのは廃棄非許容セル群のトラヒック量だ
けであり、廃棄許容セルに関してはまったく把握するこ
とがない。
しかして、網は廃棄非許容セルに対して、例えば第３
図に示した絶対的優先制御を行えば、廃棄非許容セルだ
けが存在すると仮定して廃棄非許容セルの廃棄率を予測
し保証できるようにバーチャルチャネルの受け付けを制
御すればよく、廃棄許容セルの廃棄量に付いては全く保
証はしない。従って、ユーザ側は送ることが可能である
ならば転送を希望するものの、廃棄されても支障のない
通信情報のみを廃棄許容セルとして送信することにな
る。
例えば、上記ビットと下位ビットとに階層的に符号化
された画像情報等の上位ビットは廃棄されて欠落しては
困る通信情報であるため廃棄非許容セルとして送信し、
下位ビットは少々欠落してもそれ程視覚へ影響を与えな
い情報に対しては廃棄許容セルとして送信することにな
る。
具体的には、ユーザの申告する廃棄非許容セルのトラ
ヒック特性としては、セルの到着最小間隔T0などのピー
ク速度、適当な一定間隔T1内の到着最大セル数などの平
均速度などが考えられる。
尚、各バーチャルチャネルの申告するピーク速度と平
均速度の情報から伝送路への送信待ちバッファでの廃棄
率を推定する方法については、すでに提案されているの
でここでは詳述しない。
次に、（II）の全体のセル群の廃棄率を保証する方式
について説明する。
この場合の多重化伝送路の負荷状態（多重化セル群の
到着状態）に関する時間変化の様子の一例を第６図に示
す。
まず、ユーザはバーチャルチャネル設定要求時に、そ
のバーチャルチャネルに属するセルのうち廃棄許容セ
ル、廃棄非許容セルを合わせた全体のセル群のトラヒッ
ク特性を申告する。ただし、廃棄許容セルと廃棄非許容
セルとがどのくらいの比率で発生するかまでは申告しな
いものとする。
この場合は、網は廃棄許容セル、廃棄非許容セルを合
わせた全体のセル群のトラヒック状態を管理することが
できるが、廃棄許容セルと廃棄非許容セルとがどのくら
いの比率で存在しているかまでは管理できない。また、
セルの転送中には、廃棄非許容セルに対して例えば第３
図や第４図に示したような優先制御を送信待ちバッファ
で行っている。従って、廃棄許容セル、廃棄非許容セル
の存在比が異なる複数のバーチャルチャネルを多重化し
たセル群に対して、個々のバーチャルチャネルの違いは
意識せずに共通的に廃棄許容セルの廃棄率と廃棄非許容
セルの廃棄率とがある異なる値として網では実現されて
いる。
ただし、（廃棄許容セルの廃棄率）＞（廃棄非許容セ
ルの廃棄率）であることはいうまでもない。
しかし、第６図に示すように、廃棄許容セルと廃棄非
許容セルの各々のセル群量は網では管理できず、それら
を合わせた全体のセル群量のみを管理しているため、廃
棄許容セルと廃棄非許容セルの各々のセル廃棄率は網で
は保証はできず、廃棄許容セルと廃棄非許容セルを合わ
せた全体のセル廃棄率のみを保証することができる。
第７図は、全体の多重化セル群に実現される廃棄率
と、そのなかの廃棄非許容セルと廃棄許容セルの各々に
実現される廃棄率との関係を、その存在比率が異なる２
つの場合について示した例である。
網は全体のセル廃棄率を例えば10-6以内に保証してい
るとし、そのうちの廃棄非許容セルの占める比率が第７
図（ａ）は非常に高い場合、第７図（ｂ）は同（ａ）よ
りは低い場合を示している。全体のセル廃棄率が一定な
ので、そのうちの廃棄非許容セルの占める割合が第７図
（ａ）のように非常に高いと廃棄非許容セルの廃棄率は
全体の廃棄率10-6に近付いてしまう。一方、第７図
（ｂ）のように廃棄許容セルの占める割合が比較的高く
なると廃棄非許容セルの廃棄率は全体の廃棄率10-6より
もはるかに良くなり、ほぼ廃棄なしとすることもでき
る。したがって、各ユーザはバーチャルチャネルのなか
に廃棄許容セルを多く含ませるほど廃棄非許容セルの廃
棄率を高くできる可能性があるといえる。
しかしながら、この場合、個々のバーチャルチャネル
に関する廃棄許容セルと廃棄非許容セルを合わせた全体
のセル群に実現される廃棄率は、そのバーチャルチャネ
ルの廃棄許容セルと廃棄非許容セルの存在比により異な
ることになる。すなわち、あるバーチャルチャネルに関
する全体のセル群量のうちの廃棄許容セルの占める割合
が、着目する伝送路上の全てのバーチャルチャネルを多
重化したセル群に関する全体のセル群量のうちの廃棄許
容セルの占める割合よりも大きければ、そのバーチャル
チャネルに実現される全体のセル廃棄率は多重化伝送路
上に網が保証している全体のセル廃棄率よりも大きくな
り、逆の場合には小さくなる事が予想される。
これらのことより各ユーザは、網が提供する全体の多
重化セル群の廃棄率を自分のバーチャルチャネルの全体
のセル群に対して均等に与えたい時には全てのセルを廃
棄非廃棄許容セルにして送信すれば良く、また自分のバ
ーチャルチャネルの全セル群の内の一部のセルに対して
特に高い品質を与えたいときにはそれらのセルを廃棄非
許容セルにして送信し、それ以外のセルを廃棄許容セル
にして送信すれば良い。
このような制御が行われる通信網を仮定した場合、個
々のバーチャルチャネルにとって保証してほしいセル廃
棄率として次の２つが考えられる。
（１）バーチャルチャネルの全体のセル群の廃棄率の保
証を要求する場合 （２）バーチャルチャネルのうち廃棄非許容セルの廃棄
率の保証を要求する場合 まず、（１）のバーチャルチャネルの全体のセル群の
廃棄率の保証を要求する場合には、網が制御する全体の
多重化セル群の廃棄率をバーチャルチャネルの要求値以
内になるようにし、（２）のバーチャルチャネルのうち
廃棄非許容セルの廃棄率の保証を要求する場合には、網
が制御する全体の多重化セル群の廃棄率をバーチャルチ
ャネルの廃棄非許容セルに対する要求値以内になるよう
にすれば、確実に要求を満たすことができる。
具体的には、ユーザの申告する全体のセル群のトラヒ
ック特性としては、ピーク速度、平均速度などが考えら
れる。
次に、（III）の２つの廃棄優先クラス各々のセル廃
棄率を保証する方式について説明する。
この場合の多重化伝送路の負荷状態（多重化セル群の
到着状態）に関する時間変化の様子の一例を第８図に示
す。
ユーザはバーチャルチャネル設定要求時に、そのバー
チャルチャネルに属するセルのうちの廃棄非許容セル
（CLP＝０）のトラヒック特性と廃棄率の要求クラス、
および廃棄許容セル（CLP＝１）のトラヒック特性と廃
棄率の要求クラスを網に対して申告する。
従って網は、バーチャルチャネルを多重化したセル群
に関する、廃棄非許容セルおよび廃棄許容セル各々のト
ラヒック量を把握、管理することができる。また、セル
の転送中には、廃棄非許容セルに対して例えば第３図や
第４図に示したような優先制御を多重化回線への送信待
ちバッファで行っており、網ではそうした優先制御の条
件下での廃棄非許容セルおよび廃棄許容セルの廃棄率を
予測し保証できるようにバーチャルチャネルの受け付け
を制御する。この方式の場合がいちばんきめ細かな品質
保証をユーザに対して網は行うことができるが、その分
制御のための必要な情報量は多くなる。
具体的には、ユーザの申告する全体のセル群のトラヒ
ック特性としては、ピーク速度、平均速度などが考えら
れる。尚、各バーチャルチャネルの申告するピーク速度
と平均速度の情報から伝送路への送信待ちバッファでの
廃棄率、特に優先制御の条件下での廃棄許容セル、廃棄
非許容セルの廃棄率を推定する方法についても、すでに
提案されているのでここでは詳述しない。
網では、ユーザがバーチャルチャネルの設定要求時に
網に対して申告したバーチャルチャネルのセル群のトラ
ヒック特性の監視制御を行い、もし申告に違反していた
場合には、なんらかの規制手段をその違反したセル群に
対して施すが、以下ではその規制手段に関する実施例に
ついて示す。
第９図は、ATM交換機の構成を示したものであり、加
入者伝送路11a,11b,…,11nを収容している加入者ポート
13a,13b,…,13n中継伝送路19a,19b,…,19nをそれぞれ収
容している中継ポート17a,17b,…,17n、セルのハードウ
ェア転送を行うATMスイッチ15より構成されている。
本実施例で説明する監視規制制御機能は、例えばATM
交換機の加入者ポート13に存在し、収容する加入者の通
信中のバーチャルチャネル毎のセル群量を監視してい
る。各バーチャルチャネルについて監視制御を行う対象
としては、 （Ｉ）廃棄非許容セルのセル群のみを監視する場合 （II）廃棄許容セル、非許容セルを合わせた全体のセル
群を監視する場合 （III）廃棄許容セル、非許容セル各々のセル群を監視
する場合 が考えられる。
まず、（Ｉ）の廃棄非許容セルのセル群のみを監視す
る場合について説明する。
まず、ユーザはバーチャルチャネル設定時にそのバー
チャルチャネルに属するセル群のうち廃棄非許容セルの
廃棄率要求とトラヒック特性のみを網に対して申告す
る。一方、網はユーザに対して廃棄非許容セルの廃棄率
のみを保証するような制御を行う時には、各々のユーザ
が申告したバーチャルチャネル毎の廃棄非許容セルのト
ラヒック特性が実際の通信中に守られているかどうかを
監視している必要がある。そしてもし申告に違反してユ
ーザがセル群を送信していることを検出した場合には、
何らかの規制手段を講じることにより正当にセルを送信
しているバーチャルチャネルの廃棄非許容セル群への悪
影響を防ぐ必要が生じる。個々のバーチャルチャネルの
セル群の監視アルゴリズムについてはすでに提案されて
いるのでここでは詳述しない。
ここで、違反して到着した廃棄非許容セル（CLP＝
０）に対して施す処置として、第１番目にはその場で違
反セルを廃棄してしまう方法が考えられる。この方法は
いちばん簡易な方法であり現実的ではあるが、違反であ
るか否かの判定アルゴリズムが正確であることが要求さ
れる。なぜならユーザが正当に送信したつもりのセル群
が、網で違反と判定されるようなことを基本的にはすべ
きではないためである。
第２番目には違反セルに対して、セルヘッダのCLP,VP
I,バーチャルチャネルI,HEC以外のフィールド（例えばP
Tフィールド）に違反セルであることを示すタグを付与
する方法である。
具体的には、第10図に示すように、加入者20から加入
者伝送路21A、ATM交換機25A、中継伝送路29A、ATM交換
機25B、中継伝送路29B、ATM交換機25C、加入者伝送路21
Bを経由して加入者30へセルが送信されるような場合の
網構成例がある。
加入者20から加入者30へのセル送信の場合、ATM交換
機25Aの図示されていない加入者ポートにおいてバーチ
ャルチャネルのセル群の監視制御がCLP＝０のセル群に
対して行われ、違反と判定されたセルのヘッダのPTフィ
ールドに違反タグが付与され、交換機へ入力される。そ
して交換機25A,25B、あるいは25Cの輻輳時すなわちバッ
ファ溢れが発生しそうになったときには、違反タグの付
与されたセルあるいはCLP＝１のセル（廃棄許容セル）
を優先的に廃棄することにより、CLP＝０でかつ違反し
ていないセルに対する廃棄品質の不当な劣化を防ぐ。
この場合、違反タグの付与されたセルとCLP＝１のセ
ル（廃棄許容セル）との間でどちらを優先的に廃棄する
かは網の優先制御アルゴリズムとして決定しても良い
し、両者を区別しないで廃棄しても良い。
第３番目には違反セルに対して、セルヘッダのCLPの
値を０（廃棄非許容）から１（廃棄許容）に変えてしま
う方法が考えられる。この場合も、第２番目の場合と同
様に、第10図のATM交換機25Aの加入者ポートにおいて違
反セルに対してCLP＝０から１に値を変え、ATM交換機へ
入力される。そしてATM交換機25A、25B、あるいは25Cの
輻輳時（バッファ溢れが発生しそうになったとき）に
は、CLP＝１のセル（廃棄許容セル）を優先的に廃棄す
ることにより、CLP＝０でかつ違反していないセルに対
する廃棄品質の不当な劣化を防ぐことができる。
次に、（II）の廃棄許容セル、非許容セルを合わせた
全体のセル群を監視する場合について説明する。
ユーザはバーチャルチャネル設定時にそのバーチャル
チャネルに属するセル群のうち廃棄非許容セル、許容セ
ルを合わせた全体のトラヒック特性を網に対して申告す
る。一方、網はユーザに対して全体のセル群の廃棄率を
保証するような制御を行う時には、各々のユーザが申告
したバーチャルチャネル毎の廃棄非許容セル、許容セル
を合わせた全体のトラヒック特性が実際の通信中に守ら
れているかどうかを監視している必要がある。そしても
し申告に違反してユーザがセル群を送信していることを
検出した場合には、何らかの規制手段を講じることによ
り正当にセルを送信しているバーチャルチャネルの全体
セル群への悪影響を防ぐ必要がある。
ここで、違反して到着した全体セル（CLP＝0,1両方の
セル）に対して施す処置として、第１番目にはその場で
違反セルを廃棄してしまう方法が考えられる。この方法
はいちばん簡易な方法であり現実的ではあるが、違反で
あるか否かの判定アルゴリズムが正確であることが要求
される。なぜならユーザが正当に送信したつもりのセル
群が、網で違反と判定されるようなことを基本的にはす
べきではないためである。
第２番目には、違反セルがCLP＝１（廃棄許容）だっ
たならばその場で廃棄し、CLP＝０（廃棄非許容）だっ
たならばその値を１（廃棄許容）に変えるという方法が
考えられる。この場合、第10図のATM交換機25A,25個、
あるいは25Cの輻輳時（バッファ溢れが発生しそうにな
ったとき）には、CLP＝１のセル（廃棄許容セル）が優
先的に廃棄される。この場合、違反したセルがたまたま
CLP＝０のセルに集中した場合には、その値が１に変わ
るだけで網内の全体のセル群量は申告値よりも多いこと
には変わりないことになる。したがって全体のセル群の
廃棄率は網が制御したと思っている廃棄率よりも大きな
値になっている可能性がある。しかしながら、廃棄され
るセルは優先制御によりCLP＝１（廃棄許容）のセルに
集中するため、ユーザに対する悪影響は最小限に押さえ
られるであろう。
第３番目には、違反セルがCLP＝１（廃棄許容）だっ
たならばその場で廃棄し、CLP＝０（廃棄非許容）だっ
たならばそのセルのヘッダのCLP,VPI,VCI,HEC以外のフ
ィールド（例えばPTフィールド）に違反セルであること
を示すタグを付与する方法が考えられる。この場合、網
内にはCLP＝１のセル、CLP＝０の正当なセル、CLP＝０
の違反タグのついたセルの３通りのセルが存在すること
になる。この場合、第10図のATM交換機25A,25B、あるい
は25Cの輻輳時（バッファ溢れが発生しそうになったと
き）には、違反タグの付与されたセルを第一優先で廃棄
し、次にCLP＝１のセル（廃棄許容セル）を優先的に廃
棄することにより、CLP＝0,1全体の違反していないセル
の廃棄品質の不当な劣化を防ぐことができ、かつCLP＝
１に比べてCLP＝０のセルを低廃棄率に押さえることも
できる。
第４番目は、違反セルに対して、それがCLP＝０であ
ってもCLP＝１であってもセルヘッダのCLP,VPI,VCI,HEC
以外のフィールド（例えばPTフィールド）に違反タグを
付与する方法がある。この場合、網内にはCLP＝１の正
当なセル、CLP＝１の違反タグのついたセル、CLP＝０の
正当なセル、CLP＝０の違反タグのついたセルの４通り
のセルが存在することになる。この場合、第10図のATM
交換機25A,25B、あるいは25Cの輻輳時（バッファ溢れが
発生しそうになったとき）には、違反タグの付与された
CLP＝１のセル、違反タグ付与されたCLP＝０のセル、違
反していないCLP＝１のセル、違反していないCLP＝０の
セルの優先順に廃棄していくことになる。こうすること
により、CLP＝0,1全体の違反していないセルの廃棄品質
の不当な劣化を防ぐことができ、かつCLP＝１に比べてC
LP＝０のセルを低廃棄率に押さえることもできる。
次に、（III）の廃棄許容セル、非許容セル各々のセ
ル群を監視する場合に付いて説明する。
ユーザはバーチャルチャネル設定時にそのバーチャル
チャネルに属するセル群のうち廃棄非許容セル、許容セ
ル各々のトラヒック特性を網に対して申告する。一方、
網はユーザに対して各々のセル群の廃棄率を保証するよ
うな制御を行う時には、各々のユーザが申告したバーチ
ャルチャネル毎の廃棄非許容セル、許容セル各々のトラ
ヒック特性が実際の通信中に守られているかどうかを監
視している必要がある。そしてもし申告に違反してユー
ザがセル群を送信していることを検出した場合には、何
らかの規制手段を講じることにより正当にセルを送信し
ているバーチャルチャネルの全体セル群への悪影響を防
ぐ必要がある。
ここで、違反して到着した廃棄非許容（CLP＝０）、
許容（CLP＝１）各々のセルに対して施す処置として、
第１番目にはその場でどちらの違反セルも廃棄してしま
う方法が考えられる。この方法はいちばん簡易な方法で
あり現実的ではあるが、違反であるか否かの判定アルゴ
リズムが正確であることが要求される。なぜならユーザ
が正当に送信したつもりのセル群が、網で違反と判定さ
れるようなことを基本的にはすべきでないためである。
第２番目には、CLP＝１（廃棄許容）の違反セルはそ
の場で廃棄し、CLP＝０（廃棄非許容）の違反セルはそ
の値を１（廃棄許容）に変えるという方法が考えられ
る。この場合、第10図のATM交換機25A,25B、あるいは25
Cの輻輳時（バッファ溢れが発生しそうになったとき）
には、CLP＝１のセル（廃棄許容セル）が優先的に廃棄
される。この場合、CLP＝０のセルが違反すると、その
値を１に変えることによりCLP＝１のセル群量が網が考
えているよりも多くなってしまい、CLP＝１のセル廃棄
率が確実に保証できなくなってしまう可能性もある。
第３番目には、CLP＝１（廃棄許容）の違反セルはそ
の場で廃棄し、CLP＝０（廃棄非許容）の違反セルはヘ
ッダのCLP,VPI,VCI,HEC以外のフィールド（例えばPTフ
ィールド）に違反セルであることを示すタグを付与する
方法が考えられる。この場合、網内にはCLP＝１のセ
ル、CLP＝０の正当なセル、CLP＝０の違反タグのついた
セルの３通りのセルが存在することになる。この場合、
第10図のATM交換機25A,25B、あるいは25Cの輻輳時（バ
ッファ溢れが発生しそうになったとき）には、違反タグ
の付与されたCLP＝０のセルを第一優先で廃棄し、次にC
LP＝１のセル（廃棄許容セル）を優先的に廃棄すること
により、CLP＝0,1各々の違反していないセルの廃棄品質
を保証することができる。
第４番目は、CLP＝０の違反セルもCLP＝１の違反セル
もセルヘッダのCLP,VPI,VCI,HEC以外のフィールド（例
えばPTフィールド）に違反タグを付与する方法である。
この場合、網内にはCLP＝１の正当なセル、CLP＝１の違
反タグのついたセル、CLP＝０の正当なセル、CLP＝０の
違反タグのついたセルの４通りのセルが存在することに
なる。この場合、第10図のATM交換機25A,25B、あるいは
25Cの輻輳時（バッファ溢れが発生しそうになったと
き）には、違反タグの付与されたCLP＝１のセル、違反
タグの付与されたCLP＝０のセル、違反していないCLP＝
１のセル、違反していないCLP＝０のセルの優先順に廃
棄していくことになる。こうすることにより、CLP＝0,1
各々の違反していないセルの廃棄品質を保証することが
できる。
次に、本発明にかかる他の実施例について第11図及び
第12図を参照して説明する。
まず、ATMヘッダ中のCLPフィールドにより、セルの廃
棄プライオリティーを次のように定義する。このとき、
1/0は、逆でも可能であることはいうまでもないことで
ある。
CLP＝1:廃棄許容（廃棄されやすい） CLP＝0:廃棄非許容（廃棄されにくい） 網は、セルを廃棄する必要が発生したときには、CLP
＝１のセル、すなわち廃棄許容セルから廃棄する。
以下、実施例を述べる。
端末側は、呼接続要求が発生したときに、網に対して
呼接続要求を行なう。このとき、端末側は、諸パラメー
タと共に、廃棄許容セルと廃棄非許容セルの比率（ある
いは比率クラス）を申告する。なお、この比率の申告
は、端末種などのパラメータで行なう場合や、網が既知
の場合などもある。
網は、廃棄許容セルと廃棄非許容セルの比率のクラス
ごとに、呼接続制御あるいは帯域管理を行なう。すなわ
ち、網は帯域などの通信資源をこのクラスごとに排他的
に分割し、分割された通信資源に対応するクラスのセル
群（バーチャルチャネル）を収容するように制御を行な
う。
なお、資源の分割は、論理的であっても物理的であっ
てもよいが、網は、各セルのクラスの違いは認識するこ
とができる。尚、論理的にクラス間での資源共有を行な
わないものとする。
以下、あるクラスにセル群（バーチャルチャネル）を
収容するための呼接続制御法について説明を行なう。ま
た、通信資源としては回線の帯域幅を用いて説明する。
考えるクラスに割り当てられた帯域幅をBW、廃棄許容
セルと廃棄非許容セルの比率をｒ（０≦ａ≦ｒ＜ｂ≦
１）とし、ｒがａとｂとの間にあるようなセル群を収容
するものと仮定する。
ｒ＝廃棄許容セル／(廃棄許容セル＋非廃棄許容セル) 第11図に、呼接続制御のフローチャートを示す。網
は、ステップS1の呼接続要求に応じて、ステップS3で呼
のクラス分けを行ない（ｒに関するクラス分け）、続い
てステップS5で要求しているクラスの帯域BWにおいて、
要求セル廃棄率を満足することができるかどうかを判断
し、満足するときにはステップS7へ進み呼接続を受入
れ、満足しないときにはステップS9へ進み呼接続を拒絶
する。
次に、全体のセル廃棄率を保証する方法について説明
する。
端末側は、呼接続要求時に、廃棄許容セルと廃棄非許
容セルを合わせての廃棄率である全体のセル廃棄率の要
求を行う。
なお、廃棄非許容セルは、ある確率で廃棄される可能
性があるが、廃棄許容セルに対するセル廃棄率と比較す
ると、非常に小さな値になっているので、廃棄率に関し
ては、廃棄許容セルの廃棄率のみを考えればよい。廃棄
許容セルの廃棄率（各バーチャルチャネルごとではな
く、各バーチャルチャネルの廃棄許容セルをすべて足し
合わせた時の廃棄率）をCLR1、廃棄非許容セルの廃棄率
をCLR0とする。
次に、全体のセル廃棄率を保証する方法の内、クラス
内のすべてのバーチャルチャネルが同じセル廃棄率を要
求している場合について説明する。
本実施例は、このクラスに収容されているあるいは収
容するセル群か、すべて同じセル廃棄率要求を行なって
いる場合であり、網は、以下で説明する方法で推定され
るセル廃棄率が、対応するバーチャルチャネルが要求し
ているセル廃棄率を保証できるように、呼接続制御ある
いは帯域管理を行なう。
尚、ここでは各廃棄優先度のクラスのセル廃棄率は、
それぞれクラスのセル群（バーチャルチャネル）の廃棄
優先度クラスごとのトラヒック特性を用いて推定できる
ものとする。
あるクラスのバーチャルチャネルが要求しているセル
廃棄率をCLR（REQ）とすると、呼接続制御および帯域管
理制御は、CLR1が次式を満足するように実行する。
CLR（REQ）≧ｂ＊CLR1（≧ａ＊CLR1） （１） 各バーチャルチャネルの最悪セル廃棄率は、 ｂ＊CLR1/（１−ｂ＋ｂ）＝ｂ＊CLR1 と推定されるので、上記（１）式を満足するように呼接
続制御および帯域管理を行なえば、少なくとも、収容し
ているすべてのセル群（バーチャルチャネル）に対し
て、要求セル廃棄率CLR（REQ）を保証することが可能と
なる。
次に、全体のセル廃棄率を保証する方法のうち、クラ
ス内のバーチャルチャネルが異なるセル廃棄率を要求し
ている場合について説明する。
本実施例は、このクラスに収容されているあるいは収
容するセル群（バーチャルチャネル）が、異なるセル廃
棄率要求を行なっている場合である。網は、以下で説明
する方法で推定されるセル廃棄率が、対応するセル群
（VCi）の各々が要求しているセル廃棄率CLRi（REQ）を
少なくとも保証できるように、呼接続制御あるいは帯域
管理を行なう。
前述の実施例と同様に、各廃棄率優先度クラスのセル
廃棄率は、それぞれの廃棄クラスのセル群（バーチャル
チャネル）のトラヒックパターンの特性を用いて推定で
きるものとする。
具体的に次の２つの方法が考えられる。
まず、第１に少なくとも各々のVCiの要求セル廃棄率
を保証する方法である。
この方法においては、まず各セル群（VCi:廃棄非許容
セルの占める割合はri）が要求しているセル廃棄率CLRi
（REQ）を保証するために、呼接続制御および帯域管理
制御は、CLR1がすべてのｉについて、次式を満足するよ
うに実行する。
CLRi（REQ）≧ri＊CLR1 （２） この（２）式を満足するように呼接続制御および帯域
管理を行なえば、収容しているすべてのセル群（バーチ
ャルチャネル）に対して、各々の要求セル廃棄率CLRi
（REQ）を保証することが可能となる。
第２に、各バーチャルチャネルVCiの要求セル廃棄率
のなかで最も厳しいものを保証する方法である。
この方法においては、まず各セル群（VCi:廃棄非許容
セルの占める割合はri）が要求しているセル廃棄率CLRi
（REQ）のうち最も厳しいセル廃棄率要求を保証するた
めに、CLR1が次式を満たすように実行する。
Min（CLRi（REQ））≧ｂ＊CLR1 （３） この（３）式の左辺は要求のなかの最も厳しい値、右
辺は廃棄許容セルの比率の最大値であるため、少なくと
もこの条件式を満たせばこのクラスのすべてのバーチャ
ルチャネルの廃棄率要求を満たすことができる。
次に、廃棄非許容セルの廃棄率を保証する方法に付い
て説明する。
廃棄非許容セルに実現されるセル廃棄率をCLR0とす
る。
廃棄非許容セルに関する、セル廃棄率の保証は、次の
２つの場合がある。
まず、第１にクラス内のすべてのバーチャルチャネル
が同じセル廃棄率を要求している場合である。
この場合には、各セル群（VCi）が要求しているセル
廃棄率CLR0i（REQ）が、すべて等しいので、CLR0が式
（４）を満足するように、呼接続制御および帯域管理を
行なう。
CLR0i（REQ）≧CLR0 （４） 第２にクラス内のバーチャルチャネルが異なるセル廃
棄率を要求している場合がある。
各セル群（VCi）が要求しているセル廃棄率CLR0i（RE
Q）が、必ずしもすべてが等しくはない場合で、CLR0が
次の（５）式を満足するように、呼接続制御および呼接
続制御を行なう。
Min｛CLR0i（REQ）｝≧CLR0 ただし、Min｛CLR0i（REQ）｝は、CLR0i（REQ）のな
かで最小のセル廃棄率である。
端末側は、呼（バーチャルチャネル）接続要求時に
“廃棄非許容セルと廃棄許容セルを合わせた全体のセル
廃棄率”および“廃棄非許容セルのみの廃棄率”の要求
を行い、網では上述したような方法で、“廃棄非許容セ
ルと廃棄許容セルを合わせた全体のセル廃棄率”および
“廃棄非許容セルのみの廃棄率”の保証を行う事ができ
る。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように、本発明によれば、一つのバー
チャルチャネルの中に、廃棄許容セルと廃棄非許容セル
とが混在しているATM交換機において、廃棄非許容セル
の廃棄率のみを保証する場合、廃棄非許容セル、廃棄許
容セルを合わせた全体のセル廃棄率を保証する場合、及
び廃棄非許容セル、廃棄許容セル各々の廃棄率を保証す
る場合、の各々についての廃棄率の保証を行うことが可
能である。また、上記各々の場合について、各バーチャ
ルチャネルの申告するセル群量が実際の通信中に守られ
ているか否かを監視し、違反していたときには規制手段
を本発明で示したような方法で施すことにより、確実に
違反していないセル群の廃棄率を保証することが可能で
ある。
さらに、各セル群を廃棄優先度の高いセルと廃棄優先
度の低いセルとの比率に応じてクラス分けを行ない、各
クラスごとに帯域を割り当てて、それぞれが要求セル廃
棄率を満足することができるように、呼接続制御および
帯域管理を行なうことで、それぞれのセル群が要求して
いるセル廃棄率を満足することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図はATM交換網のユーザ網インタフェースでのセル
のヘッダフォーマットの構成図、 第２図は多重化伝送路の負荷状態（セルの到着状態）の
時間変化の様子の一例を表わす図、 第３図、第４図は廃棄非許容セルに対する優先制御機構
を持つ伝送路への送信待ちバッファの構成例を示した
図、 第５図は網が廃棄非許容セルのトラヒック特性のみを申
告されたときの、多重化伝送路の負荷状態（セルの到着
状態）の時間変化の様子の一例を表わす図、 第６図は網が廃棄非許容セル、廃棄許容セルを合わせた
合計のセル群のトラヒック特性を申告されたときの、多
重化伝送路の負荷状態（セルの到着状態）の時間変化の
様子の一例を表わす図、 第７図はある多重化伝送路での廃棄許容セルと廃棄非許
容セルとの存在比と実現されるセル廃棄率との関係を表
した概念図、 第８図は網が廃棄非許容セル、廃棄許容セル各々のセル
群のトラヒック特性を申告されたときの、多重化伝送路
の負荷状態（セルの到着状態）の時間変化の様子の一例
を表わす図、 第９図はATM交換機の構成例を示した図、 第10図はATM交換網の構成例を示した図、 第11図は呼接続制御の概略図、 第12図はセル廃棄の割合の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児玉 利一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式 会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 平２−65345（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−76356（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−111646（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−2239（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−220947（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−94237（ＪＰ，Ａ) 信学技報 ＩＮ89−107（ＣＳ−ＮＧ −1999−00607−003) 信学技報 ＳＳＥ90−48（ＣＳ−ＮＧ −1999−00608−011) 日経コミュニケーション1990年12月10 日号ｐ．90−103

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】バーチャルチャネル設定の要求時に、当該
    バーチャルチャネルに属する廃棄非許容セル群と廃棄許
    容セル群のうち少なくとも廃棄非許容セル群に関する廃
    棄率についての要求及びトラヒック特性の申告を網に対
    して行い、 網は、セル廃棄に関する優先度がATMヘッダ中のCLPフィ
    ールドに書き込まれたセル群を入力し、このうちの廃棄
    非許容セル群について要求された廃棄率を保証し、 網は、申告された前記バーチャルチャネルの廃棄非許容
    セル群に関するトラヒック特性を越えて入力される廃棄
    非許容セルのCLPフィールドを書き替えて廃棄許容セル
    とすることを特徴とするATM交換方法。
  2. 【請求項２】バーチャルチャネル設定要求時に、当該バ
    ーチャルチャネルに属する廃棄非許容セル群と廃棄許容
    セル群とを合わせたセル群に関する廃棄率についての要
    求及びトラヒック特性の申告を網に対して行い、 網は、セル廃棄に関する優先度がATMヘッダ中のCLPフィ
    ールドに書き込まれたセル群を入力し、これら廃棄非許
    容セル群と廃棄許容セル群とを合わせたセル群につい
    て、廃棄非許容セルの廃棄率より廃棄許容セルの廃棄率
    が大きくなるように廃棄率を保証することを特徴とする
    ATM交換方法。
  3. 【請求項３】網は、申告された前記バーチャルチャネル
    の廃棄非許容セル群と廃棄許容セル群とを合わせたセル
    群に関するトラヒック特性を越えて入力されるセルを廃
    棄非許容セルか廃棄許容セルかに関わらず廃棄すること
    を特徴とする請求項２に記載のATM交換方法。
  4. 【請求項４】バーチャルチャネル設定の要求時に、当該
    バーチャルチャネルに属するセル群のうち廃棄非許容セ
    ル群に関する廃棄率の要求値及び全セル群に関するトラ
    ヒック特性の申告を網に対して行い、 網は、セル廃棄に関する優先度がATMヘッダ中のCLPフィ
    ールドに書き込まれたセル群を入力し、これら全セル群
    についての廃棄率を、廃棄非許容セル群に関する廃棄率
    の要求値以内になるよう保証することを特徴とするATM
    交換方法。
  5. 【請求項５】網は、申告された前記トラヒック特性を越
    えて入力される廃棄非許容セルに、申告されたトラヒッ
    ク特性を越えて入力されたセルであることを示すタグを
    付与することを特徴とする請求項１、２、もしくは４に
    記載のATM交換方法。
  6. 【請求項６】網は、申告された前記トラヒック特性を越
    えて入力されるセルのうち、廃棄許容セルに対してはこ
    れを廃棄し、廃棄非許容セルに対してはそのCLPフィー
    ルドを書き替えて廃棄許容セルとすることを特徴とする
    請求項２もしくは４に記載のATM交換方法。
  7. 【請求項７】網は、申告された前記トラヒック特性を越
    えて入力されるセルのうち、廃棄許容セルに対してはこ
    れを廃棄し、廃棄非許容セルに対しては申告されたトラ
    ヒック特性を越えて入力されたセルであることを示すタ
    グを付与することを特徴とする請求項２もしくは４に記
    載のATM交換方法。
  8. 【請求項８】網は、申告された前記トラヒック特性を越
    えて入力されるセルに、それが廃棄非許容セルか廃棄許
    容セルかに関わらず、申告されたトラヒック特性を越え
    て入力されたセルであることを示すタグを付与すること
    を特徴とする請求項２もしくは４に記載のATM交換方
    法。
  9. 【請求項９】セル群の入力に際して、セル廃棄に関する
    優先度をATMヘッダ中のCLPフィールドに書き込むことが
    できるATM交換方法において、 接続要求時に入力されるセルに係る各優先度クラスのセ
    ル数の比率及び廃棄許容セル群と廃棄非許容セル群とを
    合わせた全体のセル群に関する廃棄率の要求を網側に申
    告し、 網は前記各優先度クラスのセル数の比率に基づいてクラ
    ス分けを行い、前記クラス毎にセル廃棄率の保証を行う
    ことを特徴とするATM交換方法。
  10. 【請求項１０】セル群の入力に際して、セル廃棄に関す
    る優先度をATMヘッダ中のCLPフィールドに書き込むこと
    ができるATM交換方法において、 接続要求時に入力されるセルに係る各優先度クラスのセ
    ル数の比率及び廃棄非許容セル群に関する廃棄率の要求
    と、廃棄非許容セル群と廃棄許容セル群とを合わせた全
    体のセル群に関する廃棄率の要求を網側に申告し、 網は前記各優先度クラスのセル数の比率に基づいてクラ
    ス分けを行い、前記クラス毎にセル廃棄率の保証を行う
    ことを特徴とするATM交換方法。
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