JP3444474B2 - ATM virtual path capacity setting method and ATM virtual path capacity setting apparatus - Google Patents

ATM virtual path capacity setting method and ATM virtual path capacity setting apparatus

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JP3444474B2 JP04519198A JP4519198A JP3444474B2 JP 3444474 B2 JP3444474 B2 JP 3444474B2 JP 04519198 A JP04519198 A JP 04519198A JP 4519198 A JP4519198 A JP 4519198A JP 3444474 B2 JP3444474 B2 JP 3444474B2
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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交換機の間に設定されるATM仮想パスの容量を求
める技術に係わり、特に、予め定められたセル損失率目
標値(CLR)を満足するATM仮想パス容量の設定を
効率良く行なうのに好適なATM仮想パス容量設定方法
およびATM仮想パス容量設定装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to A in an Asynchronous Transfer Mode (ATM) network.
The present invention relates to a technique for obtaining the capacity of an ATM virtual path set between TM exchanges, and is particularly suitable for efficiently setting the ATM virtual path capacity that satisfies a predetermined cell loss rate target value (CLR). The present invention relates to an ATM virtual path capacity setting method and an ATM virtual path capacity setting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電話サービス等の回線交換通信網
は、同期転送モード(STM:Synchronous Transfer M
ode)で提供されている。このSTM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
を設定するものであり、多様な帯域を持つ回線を設定す
ることができなかった。このような固定的な帯域の回線
のみを扱う通信網を個々に運用する場合、多様な通信サ
ービスや新規の通信サービスに柔軟に対応することがで
きないため、網資源の効率的な運用には限度がある。
2. Description of the Related Art A conventional circuit switched communication network such as a telephone service uses a synchronous transfer mode (STM).
ode). In this STM network, a line having a fixed band is set in a path set between two exchanges, and a line having various bands cannot be set. When individually operating communication networks that handle only fixed-bandwidth lines, it is not possible to flexibly support various communication services and new communication services, so efficient operation of network resources is limited. There is.

【0003】また、パケット通信サービス等のデータ通
信網では、パケット通信が用いられている。このパケッ
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全てのデータ
に影響を及ぼし得る。そのため、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
い。このような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通
信の需要変動に柔歎な対応ができないため、前述の技術
と同様に、網資源の効率的な運用には限度がある。
Packet communication is used in data communication networks such as packet communication services. In this packet communication network, data from an unspecified number of information sources is converted into packets of various lengths and transferred, but the data of the specified information source is converted to all other data flowing through the same transmission medium. Can have an impact. Therefore, the utilization efficiency of the transmission medium cannot be sufficiently increased while suppressing the data loss rate. Even if a communication network in which an unspecified large number is shared without limiting the bandwidth of such a transmission medium is operated, it is not possible to flexibly respond to various data characteristics and fluctuations in communication demand, and thus, like the above-mentioned technology, There are limits to the efficient operation of network resources.

【0004】このような問題に対処するものとして、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(Integrated Services Digi
talNetwork)において、非同期転送モ一ド(ATM)を
用いる技術がある。このATMを用いた技術では、全て
の通信情報を固定長のセル(ATMセル)に変換して転
送することにより、通信サービスの種類に依存しない一
元的な交換処理を実現できる。
In order to deal with such a problem, a broadband ISDN (Integrated Services Digi) that handles a plurality of communication services such as telephone, data communication and image communication in an integrated manner.
talNetwork), there is a technique using an asynchronous transfer mode (ATM). With this technique using ATM, all the communication information is converted into fixed length cells (ATM cells) and transferred, so that a unified exchange process independent of the type of communication service can be realized.

【0005】この結果、前述の技術におけるパスに代わ
って、2つのATM交換機間で使用可能な帯域を論理的
にATM仮想パスとして設定することが可能である。ま
た、ATM仮想パスの容量の制限下で、不特定多数の情
報源がATM仮想パスを共用する仮想回線を論理的に設
定することも可能である。
As a result, it is possible to logically set a usable band between two ATM exchanges as an ATM virtual path in place of the path in the above-mentioned technique. Further, it is also possible to logically set up a virtual circuit in which an unspecified number of information sources share the ATM virtual path under the limitation of the capacity of the ATM virtual path.

【0006】ATMセルによる情報転送は、いわゆるタ
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
られていない。そのため、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
可能であり、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。
Information transfer using ATM cells is a technique similar to so-called time division multiplexing using time slots, but time slots for virtual circuits are not allocated in a time-periodic manner. Therefore, it is possible to dynamically allocate time slots according to a time-varying information transmission request, and various bands can be variably set by changing the number of transmission cells per unit time. .

【0007】つまり、ATM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
可能となる転送モードである。このようなATMに基づ
いて通信を行う通信網をATM網という。尚、ATM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
ク研究会資料、IN87−84,1987)等に詳しく
報告されている。
That is, ATM is a transfer mode that enables unified transmission of all communication services from voice and data to images. A communication network that performs communication based on such ATM is called an ATM network. Regarding the structure of the transmission line network using the ATM virtual path, for example, "Structure method of high-speed burst multiplex transmission system" by Sato, Kaneda and Toisawa (Information and Communication Network Research Society of IEICE, IN87-84, 1987) and the like.

【0008】以下、図を用いて、ATM仮想パスの容量
設定に係わる従来のATM交換機の機能構成について説
明する。図6は、従来のATM交換機におけるATM仮
想パス容量設定機構の構成例を示すブロック図である。
The functional configuration of a conventional ATM switch for setting the capacity of an ATM virtual path will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of an ATM virtual path capacity setting mechanism in a conventional ATM exchange.

【0009】まず、物理的な機能構成から説明する。A
TM交換機のセル送出装置100aには、送出先の物理
的な伝送媒体200毎にセル送出インタフェース(図
中、「IF」と記載)101が設けられており、伝送媒
体200の容量を越えるセル送出を抑制するようになっ
ている。また、論理的な機能構成について説明すると、
上記セル送出インタフェース101には、ATM仮想パ
ス(図中、「仮想パス」と記載)201,202,・・
・毎にシェーパ(図中、「S」と記載)111,11
2,・・・がそれぞれ接続されている。
First, the physical functional configuration will be described. A
The cell transmission device 100a of the TM switch is provided with a cell transmission interface (described as "IF" in the figure) 101 for each physical transmission medium 200 of the transmission destination, and cell transmission exceeding the capacity of the transmission medium 200 is performed. Is designed to suppress. Also, when explaining the logical functional configuration,
ATM virtual paths (indicated as “virtual paths” in the figure) 201, 202, ...
・ Shaper (denoted as “S” in the figure) 111, 11 for each
2, ... are respectively connected.

【0010】シェーパ111,112・・・は、ATM
仮想パス201,202,・・・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ものである。各
々のセル送出インタフェース101とシェーパ111,
112,・・・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。シェーパとAT
M仮想パスは1対1に対応しており、例えば、シェーパ
111と112は、それぞれATM仮想パス201,2
02,・・・に対応している。
The shapers 111, 112, ... Are ATMs.
It is intended to suppress cell transmission exceeding the logically determined capacity for the virtual paths 201, 202, .... Each cell transmission interface 101 and shaper 111,
Between 112, ..., Cells are transmitted at the timing according to a certain scheduling rule. Shaper and AT
The M virtual paths correspond to each other on a one-to-one basis. For example, the shapers 111 and 112 have ATM virtual paths 201 and 201, respectively.
It corresponds to 02, ...

【0011】ここでは、説明をわかりやすくするため
に、各ATM仮想パスの容量はシェーパ111,11
2,・・・のセル送出速度と同一であるものとする。こ
のようなシェーパ111,112,・・・には、セル送
出待バッファ121,122,・・・がそれぞれ接続さ
れており、各セル送出待バッファ121,122,・・
・では、ATM仮想パス容量を越えるセルが流入した際
に、セル送出待バッファ121,122,・・・の大き
さまでセルを保持し、次のセル送出のタイミングを待つ
ようになっている。
Here, in order to make the explanation easy to understand, the capacity of each ATM virtual path is determined by the shapers 111 and 11.
It is assumed that the cell transmission rates of 2, ... Are the same. .. are connected to the shaper 111, 112, ..., And the cell output waiting buffers 121, 122 ,.
In (), when a cell exceeding the ATM virtual path capacity flows in, the cell is held up to the size of the cell transmission waiting buffers 121, 122, ... And waits for the next cell transmission timing.

【0012】次に、セルの流れに沿って、セル送出待バ
ッファ121,122,・・・、および、後述のQ長、
シェーパ111,112,・・・、セル送出インタフェ
ース101について説明する。ATM交換機の中で伝送
媒体200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、ATM
仮想パス201,202,・・・という宛先毎にセルが
分けられ、それぞれ到着したセル流301,302,・
・・がセル送出装置100aに加えられる。
Next, along with the flow of cells, cell transmission waiting buffers 121, 122, ...
The shapers 111, 112, ..., And the cell transmission interface 101 will be described. The cells switched according to the transmission medium 200 in the ATM exchange are routed to the cell transmission device 100. Logically, ATM
The cells are divided for each destination of the virtual paths 201, 202, ... And the cell streams 301, 302, ...
.. is added to the cell transmission device 100a.

【0013】例えば、セル流301が加えられるセル送
出待バッファ121では、予め設定された周期T中に到
着するセルの数を計数する。そして、セル送出待バッフ
ァ121に到着したセルは到着順に処理され、シェーパ
111が稼働中であれば、セル送出待バッファ121内
に蓄積されて、処理の順番が回ってくるのを待つ。この
送出待ちのセル数をQ長という。
For example, in the cell transmission waiting buffer 121 to which the cell stream 301 is added, the number of cells arriving during a preset period T is counted. Then, the cells arriving at the cell transmission waiting buffer 121 are processed in the order of arrival, and if the shaper 111 is in operation, the cells are accumulated in the cell transmission waiting buffer 121 and wait for the processing order to come. The number of cells waiting for transmission is called Q length.

【0014】セル送出待バッファ121におけるセル処
理の順番は、シェーパ111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111に処理の
順番が回ってくると、セル送出待バッファ121に蓄積
されていたセルは、シェーパ111を通過して、セル送
出インタフェース101に進み、伝送媒体200に送信
される。
The order of the cell processing in the cell transmission waiting buffer 121 comes in accordance with the scheduling rule defined in the shaper 111. When the processing order comes to the shaper 111, the cells accumulated in the cell transmission waiting buffer 121 pass through the shaper 111, proceed to the cell transmission interface 101, and are transmitted to the transmission medium 200.

【0015】次に、上述のATM交換機における従来の
ATM仮想パス容量設定手順を、第1〜第4の従来技術
として説明する。 「第1の従来技術」まず、第1の従来技術として、セル
の到着過程をポアソン過程によりモデル化する技術につ
いて説明する。
Next, the conventional ATM virtual path capacity setting procedure in the above-mentioned ATM switch will be described as first to fourth conventional techniques. "First Conventional Technique" First, as a first conventional technique, a technique for modeling a cell arrival process by a Poisson process will be described.

【0016】この技術は、ATM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ATM仮想
パス容量まで決定可能な点が特徴である。すなわち、図
6において、セル送出待バッファ121の大きさをb、
セル損失率目標値をCLRとした場合、ATM仮想パス
201に対する到着率λのセル流301に対して、セル
損失率目標値CLRを満足するATM仮想パス容量C
は、次式(数1)によって算出される。
This technique is characterized in that the ATM virtual path capacity can be easily determined by the only traffic measurement item, that is, the ATM virtual path usage rate. That is, in FIG. 6, the size of the cell transmission waiting buffer 121 is b,
When the cell loss rate target value is CLR, the ATM virtual path capacity C that satisfies the cell loss rate target value CLR for the cell flow 301 having the arrival rate λ to the ATM virtual path 201.
Is calculated by the following equation (Equation 1).

【数1】 [Equation 1]

【0017】この式で、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、また、使用率ρは、次式
(数2)によって与えられるものである。
In this equation, M is a constant for converting the number of cells per unit time into a capacity, and the usage rate ρ is given by the following equation (Equation 2).

【数2】 上記式(数1)は、憂いかの点を根拠として導かれたも
のである。すなわち、Q長分布SがQ長kより長い確率
をP[S>k]とすると、大偏差原理により次式(数
3)が成立することが知られている。
[Equation 2] The above equation (Equation 1) is derived on the basis of a point of concern. That is, it is known that the following equation (Equation 3) is established according to the principle of large deviation when the probability that the Q length distribution S is longer than the Q length k is P [S> k].

【数3】 [Equation 3]

【0018】また、特にセルがポアソン過程に従って到
着する場合には、次式(数4)が成り立つ。
Further, especially when a cell arrives according to the Poisson process, the following equation (Equation 4) is established.

【数4】 [Equation 4]

【0019】ここで、「Mo1inaの公式」を適用すると、
上式(数4)は次の近似式(数5)のように表される。
Applying the "Mo1ina formula" here,
The above equation (Equation 4) is expressed as the following approximate equation (Equation 5).

【数5】 尚、このような技術に関しては、藤木、雁部著「通信ト
ラヒック理論」の第351頁〜第362頁に詳しく述べ
られている。
[Equation 5] Incidentally, such a technique is described in detail on pages 351 to 362 of "Communication Traffic Theory" by Fujiki and Karenbe.

【0020】上述の式(数5)において、左辺のQ長k
がバッファサイズbに一致する場合、セル損失率目標値
CLRに一致するようにして、その時の使用率ρを求め
ると、次式(数6)のようになる。
In the above equation (Equation 5), the Q length k of the left side
Is equal to the buffer size b, the cell loss rate target value CLR is made to agree with the usage rate ρ at that time, and the following equation (Equation 6) is obtained.

【数6】 この式(数6)を使用率ρについて解くと、上記式(数
2)が導かれ、その使用率ρになるATM仮想パス容量
Cは上記式(数1)により導かれる。
[Equation 6] When this equation (Equation 6) is solved for the usage rate ρ, the above equation (Equation 2) is derived, and the ATM virtual path capacity C that provides the utilization rate ρ is derived by the above equation (Equation 1).

【0021】このような第1の従来技術を実現するため
のATM交換機の機能構成を図7に示し、その説明を行
なう。図7は、第1の従来技術を実現するためのATM
交換機の機能構成例を示すブロック図である。尚、以下
の説明において、図6で既に説明した構成要素について
は同一符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 7 shows a functional configuration of an ATM switch for realizing the first conventional technique, and the description thereof will be given. FIG. 7 shows an ATM for realizing the first conventional technique.
It is a block diagram showing an example of functional composition of an exchange. In the following description, the components already described in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0022】本図のATM交換機では、ソフトカウンタ
131,132,・・・を各セル送出待バッファ12
1,122,・・・に付随させて設けることにより、論
理的にATM仮想パス201,202,・・・にセルを
振り分けられる際に、ATM仮想パス毎の到着セル数を
計数する。
In the ATM exchange shown in the figure, the soft counters 131, 132, ...
.. are provided in association with 1, 122, ..., When the cells are logically distributed to the ATM virtual paths 201, 202 ,.

【0023】設定装置400aは、通信線401aを介
して入力したソフトカウンタ131,132,・・・の
計数結果を予め定められた周期T毎にまとめ、単位時間
当たりの到着セル数である到着率λを次式によって算出
する。 λ=N/T
The setting device 400a collects the counting results of the software counters 131, 132, ... Input via the communication line 401a for each predetermined period T, and arrives at the arrival rate which is the number of arriving cells per unit time. λ is calculated by the following formula. λ = N / T

【0024】しかし、このような第1の従来技術におい
ては、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、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.Taqq
u, W.Willianger, and D.V.Wilsonによる「On the self
-similer nature of Ethernet traffic(extended versi
on)」IEEE/ACM Trans.Networking,vol.2,no.1,pp.1-15,
1994.に詳しい。従って、第1の従来技術により、実運
用中のATM網のATM仮想パスの容量を設定すること
は危険である。
However, in such a first conventional technique, there is no guarantee that the modeling of the cell flow by the Poisson process is adequately valid. In other words, the burstiness of traffic is not so small that it can be modeled in the Poisson process. For reports on ATM traffic such as burstiness and large long-term correlation, see, for example, WE Leland, MSTaqq.
`` On the self '' by u, W.Willianger, and DV Wilson
-similer nature of Ethernet traffic (extended versi
on) '' IEEE / ACM Trans.Networking, vol.2, no.1, pp.1-15,
Detailed in 1994. Therefore, it is dangerous to set the capacity of the ATM virtual path of the ATM network in actual operation by the first conventional technique.

【0025】「第2の従来技術」次に第2の従来技術と
して、セルの到着時刻を全て収集すると共に到着過程を
復元して、過不足ないATM仮想パス容量を求める技術
について説明する。図8は、第2の従来技術を実現する
ためのATM交換機の機能構成例を示すブロック図であ
る。このATM交換機では、セル送出インタフェース1
01と伝送媒体200との間に設けられた外部装置50
0によって、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部分を複写し、この複写し
たデータを通信線501を介して蓄積装置510に送
る。
[Second Prior Art] Next, as a second prior art, a technique for collecting all the arrival times of cells and restoring the arrival process to obtain an ATM virtual path capacity which is sufficient will be described. FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration example of an ATM switch for realizing the second conventional technique. In this ATM switch, the cell transmission interface 1
01 and the external device 50 provided between the transmission medium 200
0, a flowing cell is copied (captured), or a part of the header is copied, and the copied data is sent to the storage device 510 via the communication line 501.

【0026】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ヘッダを保存する。こ
のセルのヘッダにはATM仮想パスを特定するための識
別子が含まれており、蓄積装置510は、ATM仮想パ
ス毎に、これらのタイムスタンプを分類し、ATM仮想
パス毎のセルの到着過程を分析する。この分析技術とし
ては、到着過程の確率分布を作成する技術や、到着間隔
の平均や分散、3次モーメント等を求める技術などがあ
る。
When the 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 includes an identifier for identifying the ATM virtual path, and the storage device 510 classifies these time stamps for each ATM virtual path and shows the arrival process of the cell for each ATM virtual path. analyse. Examples of this analysis technique include a technique for creating a probability distribution of arrival processes, and a technique for obtaining the average and variance of arrival intervals and the third moment.

【0027】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510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
た間隔以外での設定精度が保証できない。
However, the storage device 510 capable of providing such a time stamp is expensive. The main cause is
Due to the technical difficulty of timestamping with sub-microsecond granularity needed to analyze the incoming cells. Further, since continuous capture can be performed (capture for several seconds every few minutes) only while the amount of memory installed in the storage device 510 permits, setting accuracy other than the capture interval cannot be guaranteed.

【0028】また、外部装置500の仕様によっては、
通信プロバイダが付加したヘッダ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ぺイロード
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
出インタフェース101と伝送媒体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、この技術では、ATM仮想パス容量の設定のため
に、顧客の通信に障害を与えることになる。
Depending on the specifications of the external device 500,
Some devices may not be able to capture only the header information added by the telecommunications provider, and the payload carrying the customer's telecommunications information may be sent to the outside, so the handling of the captured data must be done carefully. Furthermore, communication interruption when connecting the external device 500 between the cell transmission interface 101 and the transmission medium 200 is unavoidable. That is, in this technique, the communication of the customer is hindered due to the setting of the ATM virtual path capacity.

【0029】また、キャプチャできるセル流は、シェー
パ111,112,・・・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、ま
たセル送出待バッファ121,122,・・・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ATM仮想
パス容量の設定においては精度低下の影響は大きい。従
って、第2の従来技術に基づいて実運用中のATM網の
ATM仮想パス容量を設定することは禁止的であり、実
行不可能である。
Since the cell flow that can be captured is the cell flow that has been arranged by the shapers 111, 112, ..., The burst property will be small, and the cell transmission waiting buffers 121, 122 ,. ・ ・ The cell that lost cell is not captured. This has a small effect in low-load operation, but has a large effect in accuracy reduction in setting the ATM virtual path capacity during high-load operation. Therefore, setting the ATM virtual path capacity of the ATM network in actual operation based on the second conventional technique is prohibitive and infeasible.

【0030】「第3の従来技術」次に、第3の従来技術
について説明するが、その前に図9を用いてQ長分布に
ついて説明する。図9は、Q長分布例を示す説明図であ
る。このQ長分布は、第2の従来技術と同様の技術で実
測されたトラヒックデータから作成したものである。
[Third Prior Art] Next, the third prior art will be described. Before that, the Q length distribution will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the Q length distribution. This Q-length distribution is created from traffic data measured by the same technique as the second conventional technique.

【0031】Q長分布とは、セルが到着した時点におい
て図6等に示すセル送出待バッファ121,122,・
・・内に蓄積されているセル数(Q長)の確率分布であ
り、本図9中における1本の破線は、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。横軸がバッファ内セル数(Q長)k、
縦軸はそのセル数以上のセルがセル送出待バッファ12
1,122,・・・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。
The Q-length distribution is the cell transmission waiting buffers 121, 122, ... Shown in FIG.
.. is the probability distribution of the number of cells (Q length) accumulated in, and one broken line in FIG. 9 indicates the Q length distribution based on the arrival time data of about 130,000 cell traffics. It was drawn. The horizontal axis is the number of cells in the buffer (Q length) k,
The vertical axis indicates the number of cells equal to or larger than the number of cells and the cell transmission waiting buffer 12
Probability P [S> accumulated in 1,122, ...
k] is expressed in logarithm.

【0032】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長分布に意味がない。例えば、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、1
-4以下の確率には十分な意味がない。また、Q長分布
の減衰率において、その裾とは、Q長kが比較的長い所
を示している。
In the range smaller than the reciprocal of the digit number of the measured cell number, the Q length distribution has no meaning. For example, if the traffic data captures 130,000 cells, 1
The probability of 0 -4 or less does not have enough meaning. In addition, in the attenuation factor of the Q-length distribution, the tail indicates that the Q-length k is relatively long.

【0033】一般に、定常性と希少性および独立性を満
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、図7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。
It is generally known that in a stochastic process satisfying stationarity, rarity and independence, the occurrence probability of an event follows an exponential distribution (“Poisson's law of minority”).
This means that in the case of the system configuration of FIG. 7, the tail of the Q length distribution is approximated by a straight line. Here, the Q-length threshold value and the number of times it is exceeded will be described.

【0034】Q長の分布を全て把握することは、第2の
従来技術で説明したように、技術的な困難が伴う。そこ
で、Q長の特徴を部分的に知るために、1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否か
を判定し、その結果(Q長しきい値超過回数)を計数す
る技術がある。この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。
It is technically difficult to grasp all the distributions of the Q length, as described in the second prior art. Therefore, in order to partially understand the characteristics of the Q length, a mark (Q length threshold) is placed in the middle of the buffers arranged in a row, and the Q length is set to the Q length threshold each time a cell arrives. There is a technique of determining whether or not the value exceeds, and counting the result (the number of times the Q length threshold is exceeded). A value obtained by normalizing the number of times the Q length threshold is exceeded by the number of arriving cells is the Q length threshold excess frequency.

【0035】第3の従来技術では、上述の技術におい
て、Q長しきい値を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長分布減衰の裾を近似する。図9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ってQ長分布を近似しているこ
とを示している。
The third conventional technique is characterized in that two Q length thresholds are used in the above technique, and a Q length distribution is obtained by a straight line determined from two Q length threshold excess frequencies obtained from the Q length thresholds. Approximate the tail of damping. The solid line shown in FIG. 9 indicates that the Q length distribution is approximated by a straight line passing through the Q length thresholds at two points and the corresponding Q length threshold excess frequency.

【0036】以下、図10の機能構成図に基づき、Q長
しきい値がセル送出装置100の各セル送出待バッファ
121,122,・・・に2点設定される場合について
説明する。図10は、Q長しきい値が2点設定される場
合のATM交換機の機能構成例を示すブロック図であ
る。
A case where two Q length threshold values are set in each cell transmission waiting buffer 121, 122, ... Of the cell transmission apparatus 100 will be described below with reference to the functional block diagram of FIG. FIG. 10 is a block diagram showing an example of the functional configuration of an ATM switch when the Q length threshold is set to two points.

【0037】セル送出装置100bにおける各セル送出
待バッファ121,122,・・・には、それぞれ第1
のQ長しきい値151Aと第2のQ長しきい値151
B、第1のQ長しきい値152Aと第2のQ長しきい値
152B、・・・がそれぞれ設定されており、セル流3
01,302が到着した時にQ長が第1,第2の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
の内、Q長が第1のQ長しきい値を越えている結果と、
第2のQ長しきい値を越えている結果とを、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
果が第1,第2のQ長しきい値超過回数となる。
The cell transmission waiting buffers 121, 122, ...
Q length threshold 151A and second Q length threshold 151
B, the first Q length threshold value 152A and the second Q length threshold value 152B, ...
When 01 and 302 arrive, it is determined whether or not the Q length exceeds the first and second Q length thresholds. Of the judgment results, the result that the Q length exceeds the first Q length threshold value,
The result of exceeding the second Q length threshold value is counted every period T which is the same as the number of arriving cells. Then, this counting result is the number of times the first and second Q length thresholds are exceeded.

【0038】このような、セル送出装置100bにおけ
る計数結果の内、ATM仮想パス201に関する部分の
データのみをまとめたテーブルを図11に示す。図11
は、図10におけるセル送出装置によるセルの計数結果
例を示す説明図である。図10のセル送出装置100b
において計数されたデータは、通信線601を介してセ
ル送出装置100bから仮想パス容量設定装置600に
送出され、本図11に示すテーブル1100として、仮
想パス容量設定装置600に蓄積される。
FIG. 11 shows a table in which only the data of the part relating to the ATM virtual path 201 among the counting results in the cell transmitting device 100b is summarized. Figure 11
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of cell counting results by the cell transmission device in FIG. 10. Cell transmission device 100b of FIG.
The data counted in 1 is transmitted from the cell transmission device 100b to the virtual path capacity setting device 600 via the communication line 601, and is stored in the virtual path capacity setting device 600 as a table 1100 shown in FIG.

【0039】このテーブル1100において、111
0,1120,1130,1140は各々計数周期の番
号、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の列を示すレコードであり、11
11,1112,・・・は計数周期の番号を示すレコー
ド、1121,1122,・・・は計数周期番号111
1,1112,・・・に対応する到着セル数のレコー
ド、1131,1132,・・・は計数周期番号111
1,1112,・・・に対応する第1のQ長しきい値超
過回数のレコード、1141,1142,・・・は計数
周期番号1111,1112,・・・に対応する第2の
Q長しきい値超過回数のレコードである。
In this table 1100, 111
Reference numerals 0, 1120, 1130, and 1140 are records showing the columns of the counting cycle number, the number of arriving cells, the number of times the first Q-length threshold has been exceeded, and the number of times the second Q-length threshold has been exceeded.
11, 1112, ... Are records indicating counting cycle numbers, and 1121, 1122 ,.
The records of the number of arriving cells corresponding to 1, 1112, ...
The records of the first Q length threshold number of times corresponding to 1, 1112, ..., 1141, 1142, ... Are the second Q lengths corresponding to the counting cycle numbers 1111, 1112 ,. This is a record of the number of times the threshold is exceeded.

【0040】図10の仮想パス容量設定装置600は、
図11のテーブル1100のデータを加工して、ATM
仮想パス201に対する設定容量を算出する。尚、その
算出には、Shioda,Toyoizumi,Yokoi,Tsuchiya,Saito,
“Self-sizingnetwork:a new network concept based o
n autonomous VP bandwidth adjustment,"Proc. of ITC
15,pp.997-1006,1997に述べられている算出式を用い、
以下のようにして行う。
The virtual path capacity setting device 600 of FIG.
The data in the table 1100 shown in FIG.
The set capacity for the virtual path 201 is calculated. For the calculation, Shioda, Toyoizumi, Yokoi, Tsuchiya, Saito,
“Self-sizing network: a new network concept based o
n autonomous VP bandwidth adjustment, "Proc. of ITC
Using the calculation formula described in 15, pp.997-1006, 1997,
The procedure is as follows.

【0041】まず、到着セル数のレコード列1120
{di}を用いて、次の式により周期iにおけるATM
仮想パス使用率{ρi}を算出する。 ρi=M・di/C (i=1,・・・,n) 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、CはATM仮想パス201に設定されている容量
である。
First, the record sequence 1120 of the number of arriving cells
Using {di}, the ATM in the cycle i is calculated by the following equation.
The virtual path usage rate {ρi} is calculated. ρi = M · di / C (i = 1, ..., N) where M is a constant for converting the number of cells per unit time into capacity, and C is the capacity set in the ATM virtual path 201.

【0042】また、第1のQ長しきい値超過回数のレコ
ード列1130{q1i}と第2のQ長しきい値超過回数
のレコード列1140{q2i}を用いて、次の式によ
り、周期iにおける第1のしきい値超過頻度{p1i}と
第2のしきい値超過頻度{p2i}を算出する。 p1i=q1i/di p2i=q2i/di
Further, the following record sequence 1130 {q 1 i} for the number of times the first Q length threshold has been exceeded and the second record sequence 1140 {q 2 i} for the number of times the Q length threshold has been exceeded By the formula, the first threshold value excess frequency {p 1 i} and the second threshold value excess frequency {p 2 i} in the cycle i are calculated. p 1 i = q 1 i / di p 2 i = q 2 i / di

【0043】さらに、周期iにおけるQ長分布減衰率
{δi}を次式により算出する。ここで、「s1」は第1
のQ長しきい値151Aであり、「s2」は第2のQ長
しきい値151Bである。 δi=(s2−s1)/(logp1i−logp2i)
Further, the Q length distribution attenuation rate {δi} in the cycle i is calculated by the following equation. Where "s 1 " is the first
Q length threshold 151A and “s 2 ” is the second Q length threshold 151B. δi = (s 2 −s 1 ) / (logp 1 i−logp 2 i)

【0044】また、周期iにおける切片定数βiを次式
により算出する。 βi=Exp[(s2logp1−s1logp2)/(s2−s1)] 次に、周期iにおける設定容量Ciを次式により算出す
る。 Ci=(di/T)(1+(m2i/(m1i−b))logCLR)
The intercept constant βi in the cycle i is calculated by the following equation. βi = Exp [(s 2 logp 1 −s 1 logp 2 ) / (s 2 −s 1 )] Next, the set capacity Ci in the cycle i is calculated by the following equation. Ci = (di / T) ( 1+ (m 2 i / (m 1 i-b)) logCLR)

【0045】この式における「m1i」および「m2i」は
次式に示す通りであり、また、Tは計数周期の長さ、b
はバッファサイズ、CLRはセル廃棄率目標値である。 m1i=δi・logβi m2i=(ρi/(1−ρi))(1/δi)
"M 1 i" and "m 2 i" in this equation are as shown in the following equation, and T is the length of the counting period and b
Is the buffer size, and CLR is the cell loss rate target value. m 1 i = δi · log βi m 2 i = (ρi / (1-ρi)) (1 / δi)

【0046】以上の計算結果を用いて、求めるATM仮
想パス容量の設定値Cdを次式により算出する。 Cd=Max{Ci|i=1,・・・,n) Cd=Cd(n), Cd(i+1)=(1−α)Cd(i)+αCi,
i=1,・・・,n-1) 尚、αは0≦α≦1の定数である。
Using the above calculation results, the set value Cd of the ATM virtual path capacity to be calculated is calculated by the following equation. Cd = Max {Ci | i = 1, ..., n) Cd = Cd (n), Cd (i + 1) = (1-α) Cd (i) + αCi,
i = 1, ..., N-1) Note that α is a constant of 0 ≦ α ≦ 1.

【0047】しかし、このような第3の従来技術では、
Q長しきい値を設定できるような特別なATM交換機で
なければならない。さらに、そのQ長しきい値はハード
的に設定しなくてはならない。そのため、しきい値を変
更することは、非常に困難である。また、複数のQ長し
きい値を適切に選定することは容易ではない。
However, in such a third conventional technique,
It must be a special ATM switch that can set the Q length threshold. Further, the Q length threshold must be set by hardware. Therefore, changing the threshold value is very difficult. Moreover, it is not easy to properly select a plurality of Q length thresholds.

【0048】例えば、比較的大きい値をQ長しきい値に
設定すると、そこまでQ長が延びず、Q長しきい値超過
頻度が収集できないことがある。また、比較的小さい値
をQ長しきい値に設定すると、裾と違って急激に降下し
ているQ長分布の部分を測定してしまい、危険側の近似
直線を求める可能性がある。また、2つのQ長しきい値
は間隔が離れているほど、直線の近似精度は高まるが、
前述の課題があり、適切な間隔を求めることが難しい。
For example, if a relatively large value is set as the Q length threshold value, the Q length may not be extended to that point, and the Q length threshold excess frequency may not be collected. Further, if a relatively small value is set as the Q-length threshold value, the portion of the Q-length distribution that is sharply different from the tail is measured, and there is a possibility that an approximate straight line on the dangerous side is obtained. Further, the closer the two Q length thresholds are, the higher the accuracy of approximation of the straight line becomes, but
Due to the above-mentioned problems, it is difficult to find an appropriate interval.

【0049】「第4の従来技術」次に第4の従来技術に
ついて説明する。第4の従来技術は、セル送出待バッフ
ァ内に待機中のセル数(Q長)について、しきい値(Q
長しきい値)を1点用いることを特徴とし、Q長しきい
値を超過した回数(Q長しきい値超過回数)を計数し、
セル送出待バッファへの到着セル数とQ長しきい値超過
回数とに基づいてQ長しきい値を超過する頻度(Q長し
きい値超過頻度)を算出し、このQ長しきい値超過頻度
と上記到着セル数の平均と分散を用いて、Q長分布減衰
率を推定し、セル損失目標率CLRを満足するATM仮
想パス容量を推定する技術である。尚、ここで用いる算
出手順は、本願の発明者らによる特願平9−28584
5号(「ATM交換機及びATM仮想パス容量設定方
法」)に述べられている。
"Fourth Prior Art" Next, the fourth prior art will be described. In the fourth conventional technique, the threshold (Q) is set for the number of cells (Q length) waiting in the cell transmission waiting buffer.
Long threshold) is used, and the number of times the Q length threshold is exceeded (Q length threshold exceeded) is counted,
Based on the number of cells arriving at the cell transmission waiting buffer and the number of times the Q length threshold is exceeded, the frequency of exceeding the Q length threshold (Q length threshold excess frequency) is calculated, and this Q length threshold is exceeded. This is a technique for estimating the Q length distribution attenuation rate using the frequency and the average and variance of the number of arriving cells, and estimating the ATM virtual path capacity that satisfies the cell loss target rate CLR. The calculation procedure used here is the same as the Japanese Patent Application No. 9-28584 by the inventors of the present application.
No. 5 ("ATM switch and ATM virtual path capacity setting method").

【0050】以下、図12の機能構成図を参照して、セ
ル送出装置100(計数手段)の各セル送出バッファ1
21,122,・・・にQ長しきい値141,142,
・・・が各々1点設定される場合におけるATM仮想パ
ス容量の設定技術について説明する。図12は、第4の
従来技術を実現するためのATM交換機の機能構成例を
示すブロック図である。
Hereinafter, with reference to the functional block diagram of FIG. 12, each cell transmission buffer 1 of the cell transmission device 100 (counting means)
21, 122, ...
A technique for setting the ATM virtual path capacity in the case where one point is set for each will be described. FIG. 12 is a block diagram showing a functional configuration example of an ATM switch for realizing the fourth conventional technique.

【0051】本図12において、各セル送出待バッファ
121,122,・・・の到着セル数は、ソフトカウン
タ131,132,・・・によって計数され、セルが到
着した時にQ長がQ長しきい値を超えているか否かが、
セル送出装置100cにおいて判定される。そして、こ
の判定結果の内、Q長がQ長しきい値を超えている結果
が、到着セル数の計数と同じ周期T毎に計数され、この
計数結果がQ長しきい値超過回数とされる。
In FIG. 12, the number of arriving cells of each cell transmission waiting buffer 121, 122, ... Is counted by the soft counters 131, 132 ,. Whether or not the threshold value is exceeded,
It is determined by the cell transmission device 100c. Then, of the determination results, the result that the Q length exceeds the Q length threshold value is counted in every cycle T that is the same as the count of the number of arriving cells. It

【0052】このようなATM交換機のセル送出装置1
00cによる計数結果は、次の図13に示すようなテー
ブルにまとめられる。図13は、図12におけるATM
交換機のセル送出装置による計数結果をまとめたテーブ
ルの構成例を示す説明図である。本例は、特に、図12
のセル送出装置100cの計数結果の内、ATM仮想パ
ス201に関する部分のデータのみをテーブルにまとめ
たものである。
Cell sending device 1 of such an ATM switch
The counting results of 00c are summarized in the table shown in FIG. FIG. 13 shows the ATM in FIG.
It is explanatory drawing which shows the structural example of the table which put together the counting result by the cell transmission apparatus of an exchange. This example is particularly shown in FIG.
Among the counting results of the cell transmitting device 100c, the data relating only to the ATM virtual path 201 is summarized in a table.

【0053】図12のATM交換機において、これらの
データは、通信線601を介してセル送出装置100c
から仮想パス容量設定装置600aに送出され、図13
に示すテーブル1000として仮想パス容量設定装置6
00aに蓄積される。
In the ATM exchange shown in FIG. 12, these data are sent to the cell sending device 100c via the communication line 601.
From the virtual path capacity setting device 600a.
The virtual path capacity setting device 6 as the table 1000 shown in FIG.
Stored in 00a.

【0054】このテーブル1000において、1010
は計数周期の番号(計数周期番号)、1020は到着セ
ル数、1030はQ長しきい値超過回数を示すレコード
列であり、1011,1012,・・・は計数周期の番
号を示すレコード、1021,1022,・・・は計数
周期番号1011,1012,・・・に対応する到着セ
ル数のレコード、1031,1032,・・・は計数周
期番号1011,1012,・・・に対応するQ長しき
い値超過回数のレコードである。
In this table 1000, 1010
Is a counting cycle number (counting cycle number), 1020 is the number of arriving cells, 1030 is a record string indicating the number of times the Q length threshold is exceeded, 1011, 1012, ... Are records indicating the counting cycle number, 1021 , 1022, ... Are records of the number of arriving cells corresponding to the counting cycle numbers 1011, 1012, ..., 1031, 1032 ,. This is a record of the number of times the threshold is exceeded.

【0055】図12の仮想パス設定装置600aは、テ
ーブル1000のデータを以下のように加工して、AT
M仮想パス201に対する設定容量を算出する。尚、説
明の簡単のために以下の説明では欠損データはないもの
とする。予め定められた時間(例えば、1時間)の内に
計数周期T(例えば、20秒)における測定結果を得た
とすると、この場合の総計数回数nは180である。
The virtual path setting device 600a of FIG. 12 processes the data of the table 1000 as follows, and
The set capacity for the M virtual path 201 is calculated. For simplicity of explanation, it is assumed that there is no missing data in the following explanation. Assuming that the measurement result in the counting cycle T (for example, 20 seconds) is obtained within the predetermined time (for example, 1 hour), the total number of times of counting n in this case is 180.

【0056】到着セル数のレコード列1020{di}
を用いて次式により、測定期間中の平均到着率λを算出
する。尚、この式において、nはデータサイズ、Tは計
数周期である。 λ=Σdi/(nT), (i=1,・・・,n)
Record sequence 1020 {di} of the number of arriving cells
Using, the average arrival rate λ during the measurement period is calculated by the following equation. In this equation, n is the data size and T is the counting cycle. λ = Σdi / (nT), (i = 1, ..., n)

【0057】また、次式に基づいて、測定期間中の到着
セル数の分散率Vを算出する。 V=Σ(di−λ)2/(nT), (i=1,・・・,n) さらに、上記Q長しきい値超過回数のレコード1030
{qi}に基づいて、次式により測定期間中のQ長しき
い値超過頻度pを算出する。 p=Σqi/Σdi, (i=1,・・・,n)
Further, the dispersion ratio V of the number of arriving cells during the measurement period is calculated based on the following equation. V = Σ (di−λ) 2 / (nT), (i = 1, ..., N) Furthermore, the record 1030 of the number of times the Q length threshold is exceeded.
Based on {qi}, the Q length threshold excess frequency p during the measurement period is calculated by the following equation. p = Σqi / Σdi, (i = 1, ..., n)

【0058】そして、以上の算出結果を用いて、Q長分
布減衰率δを次式に基づいて推定する。尚、Cは現在の
ATM仮想パスの容量である。 δ=2(C−λ)/V また、切片定数βを次式により推定する。尚、bはバッ
ファサイズである。 β=ρExp[2b(C−1)/V]
Then, using the above calculation results, the Q length distribution attenuation rate δ is estimated based on the following equation. Incidentally, C is the capacity of the current ATM virtual path. δ = 2 (C−λ) / V Further, the intercept constant β is estimated by the following equation. Note that b is the buffer size. β = ρExp [2b (C-1) / V]

【0059】これらの計算結果に基づいて、Q長分布の
減衰率の裾を近似し、求めるATM仮想パス容量の設定
値Cdを次式によって算出する。尚、Mはセル数を容量
に変換する定数、CLRはセル損失率目標値である。 Cd=M(1+Vlog[b/CLR]/(2b))
Based on these calculation results, the tail of the attenuation factor of the Q-length distribution is approximated, and the set value Cd of the ATM virtual path capacity to be calculated is calculated by the following equation. In addition, M is a constant for converting the number of cells into capacity, and CLR is a cell loss rate target value. Cd = M (1 + Vlog [b / CLR] / (2b))

【0060】しかし、このような第4の従来技術では、
第3の従来技術と同様に、Q長しきい値を設定できるよ
うな特別なATM交換機でなければならない。また、そ
のQ長しきい値はハード的に設定しなくてはならない。
そのため、しきい値を変更することは、非常に困難であ
る。また、Q長しきい値を適切に選定することは容易で
はない。
However, in such a fourth conventional technique,
As with the third prior art, it must be a special ATM switch that can set the Q length threshold. Also, the Q length threshold must be set by hardware.
Therefore, changing the threshold value is very difficult. Moreover, it is not easy to properly select the Q length threshold value.

【0061】その結果、上述した第3の従来技術と同様
の問題を有すると共に、さらに、Q長しきい値が1点で
あるため、データのわずかなゆらぎに対して、減衰率の
推定値が大きく変動する可能性があり、減衰率の推定値
の信頼性が第3の従来技術よりも低くなってしまう。
As a result, in addition to having the same problem as the above-mentioned third conventional technique, and further, since the Q length threshold value is one point, the estimated value of the attenuation rate is small for a slight fluctuation of the data. There is a possibility of large fluctuations, and the reliability of the estimated value of the attenuation rate becomes lower than that of the third conventional technique.

【0062】以上の従来のATM仮想パス容量の設定に
係わる技術における特徴をまとめると以下のようにな
る。第1の従来技術では、ATM交換機は簡易なトラヒ
ック測定項目でATM仮想パス容量算出式のパラメータ
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程度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ていないという
問題点がある。
The characteristics of the above-mentioned conventional technology relating to the setting of the ATM virtual path capacity are summarized as follows. In the first conventional technique, the ATM switch can determine the parameters of the ATM virtual path capacity calculation formula with a simple traffic measurement item. There is a problem that the long-term correlation cannot be considered.

【0063】第2の従来技術では、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ATM仮想
パス容量の算出が可能であるが、高価な外部装置を必要
とし、顧客に通信断を依頼して煩雑な外部装置の操作に
よりトラヒックをキャプチャし、そのデータを分析しな
ければならず、さらにその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課題がある。
In the second conventional technique, it is possible to accurately calculate the ATM virtual path capacity by capturing the cell traffic data by the external device, but it requires an expensive external device, and it is complicated to request the customer to disconnect the communication. There is a problem that the traffic must be captured and the data analyzed by operating an external device, and the analysis result can be applied only for a short time when the capture is possible.

【0064】第3の従来技術では、2つのQ長しきい値
超過頻度からQ長分布の減衰率の裾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ATM
仮想パス容量の算出が可能である。しかし、この技術で
は、Q長しきい値が設定可能な特別なATM交換機でな
ければ実現できない。またQ長しきい値の選定は難し
く、さらにそのQ長しきい値はハード的に設定されるた
め、Q長しきい値の設定が不適切である場合に変更する
ことが非常に困難であるという問題がある。
In the third prior art, it is possible to obtain a straight line that relatively accurately approximates the tail of the attenuation rate of the Q-length distribution from the two Q-length threshold excess frequencies, and the ATM based on this can be obtained.
The virtual path capacity can be calculated. However, this technique can be realized only by a special ATM switch capable of setting the Q length threshold. Further, since it is difficult to select the Q length threshold value and the Q length threshold value is set by hardware, it is very difficult to change the Q length threshold value if it is inappropriate. There is a problem.

【0065】第4の従来技術では、第3の従来技術と比
較して少ないデータでATM仮想パス容量の算出が可能
である。しかし、第3の従来技術と同様に、Q長しきい
値が設定可能な特別なATM交換機でなければ実現でき
ない。またQ長しきい値の選定は難しく、さらにそのQ
長しきい値はハード的に設定されるため、Q長しきい値
の設定が不適切である場合に変更することが非常に困難
であるという問題がある。また、Q長しきい値が1点で
あるため、データのわずかなゆらぎに対して、減衰率の
推定値が大きく変動する可能性があり、減衰率の推定値
の信頼性が低くなる問題点がある。
According to the fourth conventional technique, the ATM virtual path capacity can be calculated with less data than the third conventional technique. However, like the third prior art, it can be realized only by a special ATM exchange in which the Q length threshold can be set. Also, it is difficult to select the Q length threshold, and the Q
Since the long threshold value is set by hardware, there is a problem that it is very difficult to change the Q length threshold value when the setting is inappropriate. In addition, since the Q length threshold is 1 point, there is a possibility that the estimated value of the attenuation rate may fluctuate greatly with a slight fluctuation of the data, and the reliability of the estimated value of the attenuation rate becomes low. There is.

【0066】[0066]

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、予め定められたセル損失率目標
値(CLR)を満足するATM仮想パスの設定を効率良
く行なうことができない点である。本発明の目的は、こ
れら従来技術の課題を解決し、ATM網資源の効率的な
運用を可能とするATM仮想パス容量設定方法およびA
TM仮想パス容量設定装置を提供することである。
The problem to be solved is that the prior art cannot efficiently set up an ATM virtual path that satisfies a predetermined cell loss rate target value (CLR). Is. An object of the present invention is to solve the above problems of the prior art and to enable an efficient operation of ATM network resources, and an ATM virtual path capacity setting method and an ATM virtual path capacity setting method.
It is to provide a TM virtual path capacity setting device.

【0067】[0067]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のATM仮想パス容量設定方法およびATM
仮想パス容量設定装置は、ATM仮想パスに付随するセ
ル送出待バッファへの到着セル数を計測し、この到着セ
ル数が、単位時間に到着するセル数についてのしきい値
(到着セル数しきい値)と予め設定された一定周期Tと
の積を超過した回数(第1の到着セル数しきい値超過回
数)を過去データ利用周期T'毎に計測して、到着セル
数しきい値を超過する頻度(第1の到着セル数しきい値
超過頻度)を算出し、また、計測した到着セル数が、到
着セル数しきい値と周期Tの整数k倍(kT)との積を
超過した回数(第2の到着セル数しきい値超過回数)を
周期T'毎に計測して、到着セル数しきい値を超過する
頻度(第2の到着セル数しきい値超過頻度)を算出す
る。そして、この第1,第2の到着セル数しきい値超過
頻度から、単位時間当たりに到着するセル数の補分布の
減衰率を求め、周期Tごとに計数した到着セル数に基づ
き、周期T'における到着セル数の平均(平均セルレー
ト)と分散を求め、この平均と分散、および、単位時間
当たりに到着するセル数の補分布の減衰率から、セルの
到着過程をON−OFF過程とみなした時のピークセル
レートと、このピークセルレートの逆数の時間(タイム
スロット)毎のONからOFFおよびOFFからONへ
の遷移確率a,dを求め、これらのピークセルレートと
遷移確率a,dを用いて、セル損失目標率を満足するA
TM仮想パス容量を求める。
To achieve the above object, an ATM virtual path capacity setting method and an ATM according to the present invention are provided.
The virtual path capacity setting device measures the number of cells arriving at the cell transmission waiting buffer that accompanies the ATM virtual path, and this number of arriving cells is a threshold for the number of cells arriving in a unit time (arrival cell number threshold). Value) and the number of times that the product of the preset constant period T is exceeded (first number of times of arrival cell number threshold exceedance) is measured for each past data use period T ′, and the number of arrival cells threshold is set. The excess frequency (first arrival cell count threshold excess frequency) is calculated, and the measured arrival cell count exceeds the product of the arrival cell count threshold and an integer k times (kT) of the period T. The number of times (the number of times the second arriving cell number threshold is exceeded) is measured for each cycle T ', and the frequency of exceeding the number of arriving cells threshold (the frequency of exceeding the second arriving cell number threshold) is calculated. To do. Then, the attenuation rate of the complementary distribution of the number of cells arriving per unit time is obtained from the first and second arrival cell number threshold excess frequencies, and the period T is calculated based on the number of arriving cells counted for each period T. The average of the number of arriving cells (average cell rate) and the variance are obtained, and the arrival process of the cells is regarded as an ON-OFF process from the average and the variance and the attenuation rate of the complementary distribution of the number of cells arriving per unit time. The peak cell rate and the transition probabilities a and d from ON to OFF and from OFF to ON for each time (time slot) that is the reciprocal of the peak cell rate are obtained, and these peak cell rate and transition probabilities a and d are obtained. To satisfy the cell loss target rate A
Calculate the TM virtual path capacity.

【0068】[0068]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。図1は、本発明のATM仮想パス
容量設定方法の一処理動作例を示すフローチャートであ
り、図2は、本発明のATM仮想パス容量設定装置とそ
れを設けたATM交換機の本発明に係る構成の一実施例
を示すブロック図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart showing an example of processing operation of the ATM virtual path capacity setting method of the present invention, and FIG. 2 is a configuration of the ATM virtual path capacity setting apparatus of the present invention and an ATM switch having the same according to the present invention. It is a block diagram which shows one Example.

【0069】図2におけるATM交換機は、従来の技術
において図6〜8,10,12で示した各ATM交換機
と同様に、セル送出装置100を有し、このセル送出装
置100には、送出先の物理的な伝送媒体200毎にセ
ル送出インタフェース(図中、「IF」と記載)101
が設けられており、伝送媒体200の容量を越えるセル
送出を抑制するようになっている。
The ATM exchange shown in FIG. 2 has a cell transmission device 100, like the ATM exchanges shown in FIGS. 6 to 8, 10 and 12 in the prior art, and the cell transmission device 100 has a transmission destination. Cell transmission interface (described as “IF” in the figure) 101 for each physical transmission medium 200
Is provided to suppress cell transmission exceeding the capacity of the transmission medium 200.

【0070】そして、論理的な機能構成として、セル送
出インタフェース101には、ATM仮想パス201,
202,・・・毎にシェーパ(図中、「S」と記載)1
11,112,・・・がそれぞれ接続されている。この
シェーパ111,112・・・は、ATM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
るものであり、セル送出インタフェース101との間
で、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。また、各シェーパ111,112,・
・・は、それぞれATM仮想パス201,202,・・
・に1対1で対応している。
As a logical functional configuration, the cell transmission interface 101 has an ATM virtual path 201,
Shaper for each 202, ... (Indicated as “S” in the figure) 1
11, 112, ... Are connected to each other. The shapers 111, 112, ... Are for suppressing the cell transmission exceeding the capacity logically determined for the ATM virtual path, and are in timing with the cell transmission interface 101 according to a certain scheduling rule. The cell is transmitted with. In addition, each shaper 111, 112, ...
.. are ATM virtual paths 201, 202, ...
・ There is a one-to-one correspondence with.

【0071】さらに、各シェーパ111,112,・・
・には、セル送出待バッファ121,122,・・・が
それぞれ接統されており、各セル送出待バッファ12
1,122,・・・では、ATM仮想パス容量を越える
セルが流人した際に、セル送出待バッファ121,12
2,・・・の大きさまでセルを保持し、次のセル送出の
タイミングを待つ。
Further, each shaper 111, 112, ...
Are connected to cell transmission waiting buffers 121, 122, ...
, 122, ..., When cells exceeding the ATM virtual path capacity are rushed, cell transmission waiting buffers 121, 12
Holds cells up to the size of 2, ... And waits for the next cell transmission timing.

【0072】また、各セル送出待バッファ121,12
2,・・・には、ソフトカウンタ131,132,・・
・を付随させて設け、このソフトカウンタ131,13
2,・・・により、論理的にATM仮想パス201,2
02,・・・にセル流301,302が振り分けられる
際に、ATM仮想パス毎の到着セル数を計数する。ソフ
トカウンタ131,132,・・・の計数結果は、信号
線401を介してATM仮想パス容量設定装置400に
送られる。
Further, each cell transmission waiting buffer 121, 12
2, ... are soft counters 131, 132, ...
・ The soft counters 131 and 13 are additionally provided.
2, ..., logically ATM virtual paths 201,
When the cell streams 301 and 302 are distributed to 02, ..., The number of arriving cells for each ATM virtual path is counted. The count results of the soft counters 131, 132, ... Are sent to the ATM virtual path capacity setting device 400 via the signal line 401.

【0073】本例のATM仮想パス容量設定装置400
は、セル数計数部1、テーブル2、しきい値登録部3、
超過回数計数部4、テーブル5、頻度算出部6、設定容
量算出部7を有し、ソフトカウンタ131,132,・
・・の計数結果に基づき、ATM交換機に終端するAT
M仮想パスについて、セル損失目標率を満足するATM
仮想パス容量を設定する。
ATM virtual path capacity setting device 400 of this example
Is a cell number counting unit 1, a table 2, a threshold value registering unit 3,
It has an excess number counting unit 4, a table 5, a frequency calculation unit 6, and a set capacity calculation unit 7, and software counters 131, 132, ...
.. AT that terminates at the ATM switch based on the counting result of
ATM that satisfies the cell loss target rate for M virtual paths
Set the virtual path capacity.

【0074】すなわち、ソフトカウンタ131,13
2,・・・の計数結果に基づき、セル数計数部1によ
り、予め設定された周期T毎のセル送出待バッファ12
1,122,・・・への到着セル数を計数してテーブル
2に登録し、このテーブル2の登録内容に基づき、超過
回数計数部4により、しきい値登録部3に予め設定され
ている単位時間の到着セル数(到着セル数しきい値)と
周期Tとの積を超える回数(超過回数)を、各周期毎に
計数して、その計数結果をテーブル5に登録し、さら
に、このテーブル5の登録内容に基づき、頻度算出部6
により、超過回数の頻度を求める。
That is, the soft counters 131 and 13
Based on the counting result of 2, ..., the cell number counting unit 1 causes the cell transmission waiting buffer 12 for each preset cycle T
The number of cells arriving at 1, 122, ... Is counted and registered in the table 2, and based on the registered contents of the table 2, the excess frequency counting unit 4 presets it in the threshold value registration unit 3. The number of times (excess number) that exceeds the product of the number of arriving cells per unit time (threshold number of arriving cells) and the period T is counted for each period, and the counting result is registered in the table 5. Based on the registered contents of the table 5, the frequency calculation unit 6
Then, the frequency of the number of excesses is calculated.

【0075】そして、設定容量算出部7により、頻度算
出部6で求めた頻度と、セル数計数部1で求めた到着セ
ル数とに基づき、以下に詳述する処理を行い、セル送出
待バッファ121,122,・・・におけるセル損失を
効率良く求め、予め定められたセル損失率目標値を満足
するATM仮想パスの設定容量を高速かつ高精度に求め
る。
Then, the set capacity calculation unit 7 performs the process described in detail below based on the frequency calculated by the frequency calculation unit 6 and the number of arriving cells calculated by the cell number counting unit 1, and the cell transmission waiting buffer The cell loss in 121, 122, ... Is efficiently obtained, and the set capacity of the ATM virtual path satisfying the predetermined cell loss rate target value is obtained at high speed and with high accuracy.

【0076】図3は、図2におけるセル数計数部の計数
結果を登録するテーブルの構成例を示す説明図であり、
図4は、図2における超過回数計数部の計数結果を登録
するテーブルの構成例を示す説明図である。図3に示す
テーブル2は、図2におけるATM交換機のセル送出装
置100の計数結果の内、ATM仮想パス201に関す
る部分のデータのみをまとめたテーブルである。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration example of a table for registering the counting result of the cell number counting section in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration example of a table in which the counting result of the excess number counting unit in FIG. 2 is registered. Table 2 shown in FIG. 3 is a table in which only the data of the portion relating to the ATM virtual path 201 in the counting result of the cell transmitting device 100 of the ATM exchange shown in FIG.

【0077】テーブル2において、21,22は各々に
計数周期の番号(計数周期番号)、到着セル数の列を示
すレコードであり、211,212,・・・は計数周期
の番号を示すレコード、221,222,・・・は計数
周期番号211,212,・・・に対応する到着セル数
のレコードである。ここで、計数周期番号211が直前
の計数周期を示し、計数周期番号212が計数周期番号
211の一つ前の計数周期を示している。
In Table 2, reference numerals 21 and 22 are records showing the numbers of counting cycles (counting cycle numbers) and columns of the number of arriving cells, and 211, 212, ... Are records showing the numbers of counting cycles. 221, 222, ... Are records of the number of arriving cells corresponding to the counting cycle numbers 211, 212 ,. Here, the counting cycle number 211 indicates the immediately preceding counting cycle, and the counting cycle number 212 indicates the counting cycle immediately before the counting cycle number 211.

【0078】図4に示すテーブル5において、51,5
2は図3のテーブル2における21,22と同様に各々
に計数周期の番号(計数周期番号)、到着セル数の列を
示すレコードであり、53は各周期番号において到着セ
ル数がしきい値を超過した回数(到着しきい値超過回
数)のレコードであり、54は周期Tのk(整数)倍の
周期kT単位での到着セル数のレコード、55は周期k
T単位での到着しきい値超過回数のレコードである。
In the table 5 shown in FIG. 4, 51,5
Similar to 21 and 22 in Table 2 of FIG. 3, 2 is a record showing the number of the counting cycle (counting cycle number) and the column of the number of arriving cells, and 53 is the threshold of the number of arriving cells at each cycle number. Is a record of the number of times (number of arrival thresholds exceeded), 54 is a record of the number of arriving cells in a unit of a cycle kT that is k (an integer) times the cycle T, and 55 is a cycle k.
This is a record of the number of arrival thresholds exceeded in T units.

【0079】図2におけるATM仮想パス容量設定装置
400は、超過回数計数部4により、テーブル2のデー
タを、以下のように加工して、テーブル5を作成し、頻
度算出部6および設定容量算出部7により、ATM仮想
パス201に対する設定容量を算出する。尚、説明の簡
単のため、以下の説明では欠損データはないものとす
る。
In the ATM virtual path capacity setting device 400 shown in FIG. 2, the excess count counter 4 processes the data in the table 2 as follows to create the table 5, and the frequency calculator 6 and the set capacity calculator The unit 7 calculates the set capacity for the ATM virtual path 201. For simplicity of explanation, it is assumed that there is no missing data in the following explanation.

【0080】予め定められた過去データ利用周期T’
(例えば1時間)での所定の計数周期T(例えば20
秒)における測定結果を得たとすると、この場合の総計
数回数nは180である。
Predetermined past data use cycle T '
A predetermined counting cycle T (for example, 20 hours)
If the measurement result in (sec) is obtained, the total number of counts n in this case is 180.

【0081】超過回数計数部4は、しきい値登録部3に
予め登録された到着セル数しきい値と測定周期Tとの積
と、テーブル2における到着セル数のレコード列22
{di}(i=1,・・・,n)とを比較して、到着セル数し
きい値の超過を判別し、その超過回数を、図4のテーブ
ル5におけるレコード列53{qi}に登録する。ここ
で、qiは1または0をとる。このテーブル5の登録内
容に基づき、図2の頻度算出部6は、次の式に基づいて
周期Tの到着セル数しきい値超過頻度Pを算出する。 P=Σqi/(T'/T), (i=1,・・・,T'/T)
The excess number counting unit 4 records the arrival cell number in the table 2 in the table 2 by the product of the arrival cell number threshold value registered in advance in the threshold value registration unit 3 and the measurement period T.
{Di} (i = 1, ..., N) is compared to determine whether the number of arriving cells exceeds the threshold, and the number of excesses is recorded in the record string 53 {qi} in the table 5 of FIG. register. Here, qi takes 1 or 0. Based on the registered contents of the table 5, the frequency calculation unit 6 of FIG. 2 calculates the arrival cell number threshold excess frequency P of the cycle T based on the following formula. P = Σqi / (T '/ T), (i = 1, ..., T' / T)

【0082】また、超過回数計数部4は、計数周期Tの
整数k倍の周期kTでの到着セル数{dki}を次式に基
づいて求め、図4のテーブル5における到着セル数のレ
コード列54に登録する。 dki=Σdj, (j=i,・・・,i+k-1) さらに、超過回数計数部4は、到着セル数しきい値と周
期kTとの積と、到着セル数のレコード列{dki}とを
比較して、周期kTにおける到着セル数のしきい値超過
回数{qki}を求め、図4のテーブル5の到着しきい値
超過回数のレコード列55に登録する。
Further, the excess number counting unit 4 obtains the number of arriving cells {dki} in the period kT which is an integer k times the counting period T based on the following equation, and records the number of arriving cells in the table 5 in FIG. 54. dki = Σdj, (j = i, ..., i + k-1) Furthermore, the excess number counting unit 4 calculates the product of the threshold value of the number of arriving cells and the period kT and the record string {dki of the number of arriving cells {dki. }, The number of times the number of arriving cells in the cycle kT exceeds the threshold value {qki} is obtained, and is registered in the record column 55 of the number of times the arrival threshold value is exceeded in the table 5 of FIG.

【0083】このテーブル5の登録内容に基づき、図2
の頻度算出部6は、次の式に基づいて周期kTの到着セ
ル数しきい値超過頻度Pkを算出する。 Pk=Σqki/(T'/(T-k+1)), (i=1,・・・,T'/(T-k
+1)) P,Pkは、計数周期毎に算出し、Pは過去n周期分の
データから、Pkは過去(n-k+1)周期分のデータから
それぞれ算出する。
Based on the registered contents of this table 5, FIG.
The frequency calculation unit 6 calculates the arrival cell number threshold excess frequency Pk of the cycle kT based on the following equation. Pk = Σqki / (T '/ (T-k + 1)), (i = 1, ..., T' / (Tk
+1)) P and Pk are calculated for each counting cycle, P is calculated from the past n cycles of data, and Pk is calculated from the past (n−k + 1) cycles of data.

【0084】尚、過去データ利用周期T'における平均
セルレートλが次式で算出される。 λ=Σdi/(T'/T), (i=1,・・・,T'/T) また、到着セル数の分散Vが次式により算出される。 V=Σ(di−λ)2/(T'/T), (i=1,・・・,T'/T)
The average cell rate λ in the past data use cycle T'is calculated by the following equation. λ = Σdi / (T ′ / T), (i = 1, ..., T ′ / T) Further, the variance V of the number of arriving cells is calculated by the following equation. V = Σ (di−λ) 2 / (T ′ / T), (i = 1, ..., T ′ / T)

【0085】次に、ON−OFF過程への近似について
説明する。いま、ΨをON−OFF過程における過去デ
ータ利用周期T’のピークセルレートとする。このピー
クセルレートの逆数をタイムスロットと呼ぶことにする
と、タイムスロット間でOFF状態からON状態への遷
移確率をa、また、ON状態からOFF状態への遷移確
率をdとする。ここで、ON状態とは、タイムスロット
にセルが存在する状態をいい、OFF状態とはタイムス
ロットにセルが存在していない状態をいう。
Next, the approximation to the ON-OFF process will be described. Now, let Ψ be the peak cell rate of the past data use period T ′ in the ON-OFF process. When the reciprocal of this peak cell rate is called a time slot, the transition probability from the OFF state to the ON state between the time slots is a, and the transition probability from the ON state to the OFF state is d. Here, the ON state means a state in which a cell exists in the time slot, and the OFF state means a state in which no cell exists in the time slot.

【0086】このような遷移確率a,d、および、ピー
クセルレートΨは、次の各式(数7〜10)に、上述の
ようにして求めた周期T,Tkでの到着セル数しきい値
超過頻度P,Pkおよび平均セルレートλと到着セル数
の分散V等を代入して解くことにより求められる。
The transition probabilities a and d and the peak cell rate Ψ are expressed in the above equations (Equations 7 to 10) as described above.
Threshold value of the number of arriving cells in the periods T and Tk thus obtained
Excess frequency P, Pk, average cell rate λ and number of arriving cells
More is required to be solved by substituting the variance V and the like.

【数7】 [Equation 7]

【数8】 [Equation 8]

【数9】 [Equation 9]

【0087】この式(数9)において、左辺は、単位時
間あたりに到着するセル数がしきい値を超過する確率の
減衰率、すなわち、単位時間あたりに到着するセル数の
補分布の減衰率(ζ)を、測定値(周期T,kTの到着
セル数しきい値超過頻度P,Pk)により求めるもので
あり、また、右辺は、この「単位時間あたりに到着する
セル数の補分布の減衰率(ζ)」に相当する、大偏差原
理により成立する式であり、γは到着セル数しきい値で
あり、μ(θ)は次式(数10)を満たす。
In this equation (Equation 9) , the left side is the unit time
Of the probability that the number of cells arriving in the interval will exceed the threshold
Decay rate, that is, the number of cells arriving per unit time
The attenuation value (ζ) of the complementary distribution is measured (arrival of period T, kT
The number of cells exceeds the threshold frequency P, Pk)
Yes, and the right side arrives at this "per unit time
A large deviation source corresponding to the damping ratio (ζ) of the complementary distribution of the number of cells
It is a formula that is established by theory, γ is the threshold value of the number of arriving cells, and μ (θ) satisfies the following formula (Formula 10).

【数10】 尚、式(数9,10)の算出式は、N.G.Duffieldによる
“Exponential boundsfor queues with Markovian arri
vals",Queueing Systems17,pp.413-430(1994)で参
照できる。
[Equation 10] Note that the calculation formula of the formulas (Numerical Expressions 9 and 10) is “Exponential bounds for queues with Markovian arri” by NGDuffield.
vals ", Queueing Systems 17, pp.413-430 (1994).

【0088】セル損失目標率CLRは、ON−OFF過
程の近似の下では、次式(数11)のように近似され
る。
The target cell loss rate CLR is approximated by the following equation (Equation 11) under the approximation of the ON-OFF process.

【数11】 ここで、xは次式(数12)を満たす。[Equation 11] Here, x satisfies the following equation (Equation 12).

【数12】 [Equation 12]

【0089】これらの式(数11,12)を満たすよう
なyを求め、次式(数13)より、セル損失目標率CL
Rを満足するATM仮想パス容量Cdが算出される。
Y which satisfies these equations (Equations 11 and 12) is obtained, and the cell loss target rate CL is calculated from the following equation (Equation 13).
An ATM virtual path capacity Cd that satisfies R is calculated.

【数13】 ここで、Mは単位時間当たりのセル数を容量に変換する
定数である。
[Equation 13] Here, M is a constant for converting the number of cells per unit time into a capacity.

【0090】推定セル損矢率CLReは、上述の各式
(数7〜9)から算出されたa,d,Ψに対して、x,
yを次式(数14,15)から算出し、上記の式(数1
1)の右辺に代入することにより算出される。
The estimated cell loss rate CLRe is x, with respect to a, d and Ψ calculated from the above equations (Equations 7 to 9).
y is calculated from the following equations (Equations 14 and 15), and
It is calculated by substituting it on the right side of 1).

【数14】 [Equation 14]

【数15】 尚、γ'×Mは現在のATM仮想パス容量となる。[Equation 15] Note that γ ′ × M is the current ATM virtual path capacity.

【0091】図1は、このようなATM仮想パス容量設
定装置の処理動作例を示すものであり、まず、測定対象
の期間T'での所定の周期T毎の到着セル数(di)を計
数して(ステップS1)、この到着セル数(di)に基づ
き、周期Tおよび周期kT毎のしきい値超過回数(qi,
qki)を求める(ステップS2)。そして、これらのし
きい値超過回数(qi,qki)を用いて、周期Tおよび周
期kTでのしきい値超過頻度(P,Pk)を求める(ステ
ップS3)。
FIG. 1 shows an example of the processing operation of such an ATM virtual path capacity setting device. First, the number of arriving cells (di) for each predetermined period T in the period T'to be measured is counted. Then, (step S1), based on the number of arriving cells (di), the number of times the threshold is exceeded (qi,
qki) is obtained (step S2). Then, using these threshold value excess times (qi, qki), the threshold value excess frequency (P, Pk) in the cycle T and the cycle kT is obtained (step S3).

【0092】周期Tおよび周期kTでのしきい値超過頻
度(P,Pk)の対数をとったものを求め(ステップS
4)、それに基づき数9の左辺から、単位時間当たりの
到着セル数の補分布の減衰率(ζ)を求める(ステップ
S5)。また、ステップS1で計数した到着セル数(d
i)を用いて、平均セルレート(λ)を求め(ステップ
S6)、この平均セルレート(λ)と到着セル数(d
i)に基づき、到着セル数の分散(V)を求める(ステ
ップS7)。
The logarithm of the frequency over threshold (P, Pk) in the period T and the period kT is obtained (step S
4) Based on this, the attenuation rate (ζ) of the complementary distribution of the number of arriving cells per unit time is obtained from the left side of Equation 9 (step S5). In addition, the number of arriving cells (d
i) is used to calculate the average cell rate (λ) (step S6), and this average cell rate (λ) and the number of arriving cells (d
Based on i), the variance (V) of the number of arriving cells is obtained (step S7).

【0093】そして、このようにして求めた減衰率
(ζ)と到着セル数の分散(V)および平均セルレート
(λ)に基づき、数7〜数10を解くことで、セルの到
着過程をON−OFF過程とみなした時のピークセルレ
ート(Ψ)と、このピークセルレートの逆数の時間(タ
イムスロット)毎にONからOFFおよびOFFからO
Nへ遷移する遷移確率(a,d)を求める(ステップS
8)。
Then, the cell arrival process is turned on by solving the equations ( 7 ) to ( 10 ) based on the attenuation rate (ζ), the arrival cell number variance (V) and the average cell rate (λ) thus obtained. -A peak cell rate (Ψ) when regarded as an OFF process, and ON to OFF and OFF to O for each time (time slot) that is the reciprocal of this peak cell rate.
The transition probability (a, d) of transition to N is obtained (step S
8).

【0094】そして、遷移確率(a,d)を、予め設定
されるセル損失目標率CLRの近似式に代入し、この近
似式を構成する他の変数(y)を求め(ステップS
9)、求めた変数(y)と遷移確率(a,d)およびピ
ークセルレート(Ψ)に基づき、ATM仮想パス容量C
dを求める(ステップS10)。
Then, the transition probabilities (a, d) are substituted into a preset approximation formula of the cell loss target rate CLR, and another variable (y) constituting this approximation formula is obtained (step S
9), based on the calculated variable (y), transition probability (a, d) and peak cell rate (Ψ), ATM virtual path capacity C
d is calculated (step S10).

【0095】図5は、図2におけるATM仮想パス容量
設定装置による処理結果例を示す説明図である。ATM
仮想パスは、複数のATM仮想回線を多重化したもので
ある。ATM仮想回線それぞれがON−OFF過程に従
ってセルが到着するものと仮定した時に、本例では、A
TM仮想パスにおいて多重化を考慮せずにON−OFF
過程に従ってセルが到着するものとしている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the processing result by the ATM virtual path capacity setting device in FIG. ATM
The virtual path is a multiplexing of a plurality of ATM virtual circuits. Assuming that cells arrive according to the ON-OFF process of each ATM virtual circuit, in this example, A
ON / OFF in the TM virtual path without considering multiplexing
The cells are supposed to arrive according to the process.

【0096】同一のON−OFF過程に従って到着する
セル流を多重化したものに対するQ長分布は、「D.D.Bo
tvich and N.G.Duffield: " Large deviations, the sh
apeof the loss curve, and economies of scale in la
rge multiplexers ", Queueing System 20(1995) pp.29
3-320」を参照できる。図5は、同一のON−OFF過
程に従って到着するセル流を多重化したものに対して、
多重化を考慮した仮想パス容量算出結果と、本例の算出
結果を比較したものである。
The Q length distribution for a multiplexed cell stream arriving according to the same ON-OFF process is "DDBo
tvich and NGDuffield: "Large deviations, the sh
apeof the loss curve, and economies of scale in la
rge multiplexers ", Queueing System 20 (1995) pp.29
3-320 ”. FIG. 5 shows a case in which cell streams arriving according to the same ON-OFF process are multiplexed,
It is a comparison of the virtual path capacity calculation result considering multiplexing and the calculation result of this example.

【0097】特に、本図5の例では、ピークレート10
Mbps、バースト継続長10msecのON−OFF過程に
従うATM仮想回線を10本多重化し、60MbpsのV
P(仮想パス)に収容した時、セル損失目標率を10-6
とした時に、本発明によるATM仮想パス容量の算出値
と、多重化を考慮した時のATM仮想パス容量算出値と
の比較結果を示しており、本例のATM仮想パス容量設
定装置により算出されたATM仮想パス容量は、多重化
を考慮したものと比較して安全側(容量を大きめ)に算
出されていることを示している。
Particularly, in the example of FIG. 5, the peak rate is 10
Mbps, 10 ATM virtual circuits according to ON-OFF process with burst duration of 10 msec are multiplexed, and 60 Mbps V
When accommodated in P (virtual path), the target cell loss rate is 10 -6
Shows the result of comparison between the calculated value of the ATM virtual path capacity according to the present invention and the calculated value of the ATM virtual path capacity in consideration of multiplexing, which is calculated by the ATM virtual path capacity setting device of this example. It is shown that the ATM virtual path capacity is calculated on the safe side (larger capacity) as compared with the one considering the multiplexing.

【0098】以上、図1〜図5を用いて説明したよう
に、本実施例のATM仮想パス容量設定方法およびAT
M仮想パス容量設定装置では、ATM仮想パスに付随す
るセル送出待バッファへの到着セル数を計数し、この到
着セル数が、単位時間当たりの到着セル数のしきい値
(到着セル数しきい値)と予め設定された測定時間T,
kTとの積を超える頻度を算出することによって、AT
M仮想パスに付随するセル送出待バッファにおけるセル
損失を効率良く求め、実トラヒック需要に則したATM
仮想パス容量を設定することができ、軽量な実トラヒッ
ク測定に基づく高速かつ高精度な実トラヒック需要に則
した容量の設定が可能である。
As described above with reference to FIGS. 1 to 5, the ATM virtual path capacity setting method and AT of this embodiment are described.
The M virtual path capacity setting device counts the number of cells arriving at the cell transmission waiting buffer associated with the ATM virtual path, and the number of arriving cells is the threshold value of the number of arriving cells per unit time (the number of arriving cells threshold). Value) and preset measurement time T,
By calculating the frequency that exceeds the product of kT and AT
An ATM that efficiently obtains the cell loss in the cell transmission waiting buffer associated with the M virtual path and that conforms to the actual traffic demand
The virtual path capacity can be set, and the capacity can be set at high speed and with high accuracy based on actual traffic measurement and in line with actual traffic demand.

【0099】すなわち、本実施例では、セル送出待バッ
ファへの到着セル数という極めて軽量なトラヒック測定
により、Q長補分布関数の高速な推定ができ、また、到
着過程をON−OFF過程で近似しているので、バース
ト性のあるトラヒックをも考慮されている。また、到着
セル数しきい値はソフト的に設定されるため、変更が容
易であり、これにより到着セル数しきい値超過頻度を高
精度に算出することができる。
That is, in this embodiment, the Q-length complementary distribution function can be estimated at high speed by the extremely lightweight traffic measurement of the number of cells arriving at the cell transmission waiting buffer, and the arrival process can be approximated by the ON-OFF process. Therefore, bursty traffic is also considered. Further, since the threshold value of the number of arriving cells is set by software, it is easy to change the threshold value, and the frequency of exceeding the threshold value of the number of arriving cells can be calculated with high accuracy.

【0100】また、単位時間に到着するセル数の分布関
数の裾を求めるのに、予め決められた測定周期T内で、
到着セル数しきい値とTとの積を到着セル数が超える回
数と、Tの任意の整数k倍の時間内で、到着セル数しき
い値とkTとの積を到着セル数が超える回数という2つ
の情報を用いて直線の傾き(減衰率)が求められるの
で、高精度な推定が可能となる。その結果、到着セル数
分布関数の高精度な推定が可能となり、Q長補分布関数
の高精度な推定が可能となる。
In order to find the tail of the distribution function of the number of cells arriving in a unit time, within a predetermined measurement period T,
The number of times the number of arriving cells exceeds the product of the threshold number of arriving cells and T, and the number of times the number of arriving cells exceeds the product of the threshold number of arriving cells and kT within a time that is an integer k times T Since the inclination of the straight line (attenuation rate) is obtained using the two pieces of information described above, highly accurate estimation is possible. As a result, the arrival cell number distribution function can be estimated with high accuracy, and the Q-length complementary distribution function can be estimated with high accuracy.

【0101】また、本例のATM仮想パス容量設定方法
およびATM仮想パス容量設定装置によるATM仮想パ
ス容量の算出値は、多重化を考慮した技術と比較して安
全側(容量をおおきめ)である。これらにより、特に、
UBR(Unspecified Bit Rate)べ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、あるセル損失率目標値(規定値にあらず)
を満足するように設計(設定)することが可能になる。
Further, the calculated value of the ATM virtual path capacity by the ATM virtual path capacity setting method and the ATM virtual path capacity setting device of this example is on the safe side (large capacity) as compared with the technique considering the multiplexing. is there. With these, in particular,
UBR (Unspecified Bit Rate) Capacity of ATM virtual path that accommodates best-effort virtual circuits such as bearer class is set to a certain cell loss rate target value (not a specified value)
It is possible to design (set) to satisfy.

【0102】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・移設等の網構成の変更に対し
て、的確な再設定を行うための情報提供が妥当な稼働と
期間で可能となる。
Furthermore, it is possible to check and record day by day that the resources of the ATM network are properly arranged in the ATM virtual path and are effectively used, and the traffic flows evenly throughout the network. Confirmation is possible. In addition, it is possible to provide information for appropriate reconfiguration in a reasonable operation and period for changes in the network configuration such as new subscription and relocation of virtual circuits.

【0103】尚、本発明は、図1〜図5を用いて説明し
た実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能である。例えば、本例で
は、本発明に係わる処理を行う部分を、セル計数部1と
超過回数計数部4、頻度算出部6、および、設定容量算
出部7のそれぞれに分けた構成としているが、各機能の
統合および分割は、実際の設計に合わせた任意のモジュ
ール単位で行なうことで良い。
The present invention is not limited to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5, but various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the present example, the portion for performing the processing according to the present invention is divided into the cell counting unit 1, the excess number counting unit 4, the frequency calculating unit 6, and the set capacity calculating unit 7, respectively. The integration and division of functions may be performed in arbitrary module units according to the actual design.

【0104】[0104]

【発明の効果】本発明によれば、特別な機能を持つAT
M交換機や外部装置のような特殊な測定形態を用いるこ
となく、ATM交換機における簡単なトラヒック測定で
得られるデータを用いて、実運用中のATM網のATM
仮想パス容量を、予め定められたセル損失率目標値(C
LR)を満足するよう設定することができ、網資源の効
率的な運用が可能となる。
According to the present invention, an AT having a special function
The ATM of the ATM network in actual operation is used by using the data obtained by the simple traffic measurement in the ATM switch without using a special measurement form such as the M switch or the external device.
The virtual path capacity is set to a predetermined cell loss rate target value (C
LR) can be set so that network resources can be efficiently operated.

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

【図1】本発明のATM仮想パス容量設定方法の一処理
動作例を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing an example of processing operation of an ATM virtual path capacity setting method of the present invention.

【図2】本発明のATM仮想パス容量設定装置とそれを
設けたATM交換機の本発明に係る構成の一実施例を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a configuration according to the present invention of an ATM virtual path capacity setting device of the present invention and an ATM exchange provided with the same.

【図3】図2におけるセル数計数部の計数結果を登録す
るテーブルの構成例を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration example of a table for registering a counting result of a cell number counting unit in FIG.

【図4】図2における超過回数計数部の計数結果を登録
するテーブルの構成例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration example of a table for registering the counting result of the excess number counting unit in FIG.

【図5】図2におけるATM仮想パス容量設定装置によ
る処理結果例を示す説明図である。
5 is an explanatory diagram showing an example of a processing result by the ATM virtual path capacity setting device in FIG.

【図6】従来のATM交換機におけるATM仮想パス容
量設定機構の構成例を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of an ATM virtual path capacity setting mechanism in a conventional ATM switch.

【図7】第1の従来技術を実現するためのATM交換機
の機能構成例を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration example of an ATM switch for realizing the first conventional technique.

【図8】第2の従来技術を実現するためのATM交換機
の機能構成例を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the functional configuration of an ATM exchange for realizing the second conventional technique.

【図9】Q長分布例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of Q length distribution.

【図10】Q長しきい値が2点設定される場合のATM
交換機の機能構成例を示すブロック図である。
FIG. 10 is an ATM when two Q length thresholds are set.
It is a block diagram showing an example of functional composition of an exchange.

【図11】図10におけるセル送出装置によるセルの計
数結果例を示す説明図である。
11 is an explanatory diagram showing an example of cell counting results by the cell transmission device in FIG.

【図12】第4の従来技術を実現するためのATM交換
機の機能構成例を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a functional configuration example of an ATM switch for realizing a fourth conventional technique.

【図13】図12におけるATM交換機のセル送出装置
による計数結果をまとめたテーブルの構成例を示す説明
図である。
13 is an explanatory diagram showing a configuration example of a table in which the counting results by the cell transmitting device of the ATM exchange shown in FIG. 12 are summarized.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:セル数計数部、2:テーブル、3:しきい値登録
部、4:超過回数計数部、5:テーブル、6:頻度算出
部、7:設定容量算出部、21:レコード列(計数周
期)、22:レコード列(到着セル数)、211,21
2:レコード(計数周期)、221,222:レコード
(到着セル数)、51:レコード列(計数周期)、5
2:レコード列(到着セル数)、511,512:レコ
ード(計数周期)、521,522:レコード(到着セ
ル数)、53:レコード列(到着しきい値超過回数)、
531,532:レコード(到着しきい値超過回数)、
54:レコード列(到着セル数)、541,542:レ
コード(到着セル数)、55:レコード列(到着しきい
値超過回数)、551,552:レコード(到着しきい
値超過回数)、100,100a,100b,100
c:セル送出装置、101:セル送出インタフェース、
111,112:シェーパ、121,122:セル送出
待バッファ、131,132:ソフトカウンタ、20
0:伝送媒体、201,202:ATM仮想パス、30
1,302:セル流、400:ATM仮想パス容量設定
装置、400a:設定装置、600,600a:仮想パ
ス容量設定装置、401,401a,501,601:
通信線、500:外部装置、510:蓄積装置、100
0,1001,1100:テーブル、1010,111
0:レコード列(計数周期)、1011,1012,1
111,1112:レコード(計数周期)、1020,
1120:レコード列(到着セル数)、1021,10
22,1121,1122:レコード(到着セル数)、
1030:レコード列(Q長しきい値超過回数)、10
31,1032:レコード(Q長しきい値超過回数)、
1040:レコード列(Q長しきい値超過頻度)、10
41,1042:レコード(Q長しきい値超過頻度)、
1050:レコード列(判定結果)、1051,105
2:レコード(判定結果)、1130:レコード列(第
1のQ長しきい値超過回数)、1131,1132:レ
コード(第1のQ長しきい値超過回数)、1140:レ
コード列(第2のQ長しきい値超過回数)、1141,
1142:レコード(第2のQ長しきい値超過回数)。
1: cell number counting unit, 2: table, 3: threshold value registering unit, 4: excess number counting unit, 5: table, 6: frequency calculating unit, 7: set capacity calculating unit, 21: record string (counting cycle) ), 22: record string (number of arriving cells), 211, 21
2: record (counting cycle), 221, 222: record (number of arriving cells), 51: record string (counting cycle), 5
2: record string (number of arriving cells), 511, 512: record (counting period), 521, 522: record (number of arriving cells), 53: record string (number of arrival thresholds exceeded),
531, 532: record (number of arrival thresholds exceeded),
54: record sequence (number of arrival cells), 541, 542: record (number of arrival cells), 55: record sequence (number of arrival thresholds exceeded), 551, 552: record (number of arrival thresholds exceeded), 100, 100a, 100b, 100
c: cell transmission device, 101: cell transmission interface,
111, 112: shaper, 121, 122: cell transmission waiting buffer, 131, 132: soft counter, 20
0: Transmission medium, 201, 202: ATM virtual path, 30
1, 302: cell flow, 400: ATM virtual path capacity setting device, 400a: setting device, 600, 600a: virtual path capacity setting device, 401, 401a, 501, 601:
Communication line, 500: external device, 510: storage device, 100
0,1001,1100: table, 1010,111
0: record string (counting cycle), 1011, 1012, 1
111, 1112: record (counting period), 1020,
1120: Record string (number of arriving cells), 1021, 10
22, 1121, 1122: record (number of arriving cells),
1030: record string (number of times Q threshold exceeds), 10
31, 1032: record (number of times Q length threshold exceeded),
1040: Record string (Q length threshold excess frequency), 10
41, 1042: record (Q length threshold excess frequency),
1050: record string (judgment result), 1051, 105
2: Record (judgment result), 1130: Record string (first Q length threshold exceeded count), 1131, 1132: Record (first Q length threshold exceeded count), 1140: Record string (second count) Q length threshold exceeded number), 1141,
1142: Record (number of times the second Q length threshold is exceeded).

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−122267(JP,A) 特開 平11−154952(JP,A) 佐藤大輔ほか,VP容量制御における 分散制御の最適性,1998年電子情報通信 学会ソサイエティ大会,日本,(社)電 子情報通信学会,1998年,B−7−68, p189 佐藤大輔ほか,VP容量制御アルゴリ ズムの最適解への収束性について,1997 年電子情報通信学会総合大会,日本, (社)電子情報通信学会,1997年,B− 7−194,p323 Shigeo SHIODA et al.,Real−time Cell Loss Ratio Estima tion and Its Appli cation to ATM Traf fic Controls,Proce edings Vol.3 IEEE INFOCOM’97,米国,IEEE, 1997年 4月 7日,9a.3.1− 8,pp1072−1079 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/28 H04Q 3/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-11-122267 (JP, A) JP-A-11-154952 (JP, A) Daisuke Sato et al. Optimum of distributed control in VP capacity control, 1998 Electronic Information and Communication Society Society Conference, Japan, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 1998, B-7-68, p189 Daisuke Sato et al. Convergence of VP capacity control algorithm to optimal solution, 1997 IEICE General Conference Conference, Japan, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 1997, B-7-194, p323 Shigeo SHIODA et al. , Real-time Cell Loss Ratio Estimation and Its Application to ATM Traffic Controls, Proceedings Vol. 3 IEEE INFOCOM'97, USA, IEEE, April 7, 1997, 9a. 3.1-8, pp1072-1079 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04L 12/28 H04Q 3/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 非同期転送モード網(ATM網)におけ
るATM交換機間に設定するATM仮想パスの容量を、
セル損失目標率を満足するように算出するATM仮想パ
ス容量設定装置のATM仮想パス容量設定方法におい
て、前記ATM仮想パスに付随するセル送出待バッファ
に単位時間内に到着するセル数についての予め設定され
たしきい値(到着セル数しきい値)を登録する第1のス
テップと、予め設定された周期T毎に、前記セル送出バ
ッファへの到着セル数を計数する第2のステップと、該
計数した到着セル数が前記到着セル数しきい値と前記周
期Tとの積を超過した回数を過去データ利用周期T’毎
に計数して、前記到着セル数しきい値を超過する頻度
(第1の到着セル数しきい値超過頻度)を算出する第3
のステップと、前記計数した到着セル数が前記到着セル
数しきい値と前記周期Tの整数k倍(kT)との積を超
過した回数を前記周期T’毎に計数して、前記到着セル
数しきい値を超過する頻度(第2の到着セル数しきい値
超過頻度)を算出する第4のステップと、前記第1の到
着セル数しきい値超過頻度と前記第2の到着セル数しき
い値超過頻度に基づき、前記単位時間当たりに到着する
セル数の補分布の減衰率を求める第5のステップとを有
し、前記第1,第2の到着セル数しきい値超過頻度に基
づき求めた前記単位時間当たりに到着するセル数の補分
布の減衰率を用いて、前記セル損失目標率を満足するA
TM仮想パス容量を求めることを特徴とするATM仮想
パス容量設定方法。
1. A capacity of an ATM virtual path set between ATM exchanges in an asynchronous transfer mode network (ATM network),
In an ATM virtual path capacity setting method of an ATM virtual path capacity setting device for calculating so as to satisfy a cell loss target rate, the number of cells arriving in a unit time in a cell transmission waiting buffer associated with the ATM virtual path is preset. The first step of registering the threshold value (the threshold value of the number of arriving cells), and the second step of counting the number of arriving cells to the cell transmission buffer for each preset period T; The number of times that the counted number of arrival cells exceeds the product of the threshold value of arrival cells and the period T is counted for each past data utilization period T ′, and the frequency of exceeding the threshold number of arrival cells (first Third frequency for calculating the number of arriving cells threshold exceeding frequency)
And the number of times the counted number of arriving cells exceeds the product of the threshold value of the number of arriving cells and an integer k times (kT) of the period T for each period T ′. A fourth step of calculating a frequency at which the number threshold is exceeded (second arrival cell number threshold excess frequency), the first arrival cell number threshold excess frequency and the second arrival cell number A fifth step of obtaining an attenuation rate of a complementary distribution of the number of cells arriving per unit time based on a threshold excess frequency, and the first and second arrival cell number threshold excess frequencies A that satisfies the cell loss target rate is obtained by using the attenuation rate of the complementary distribution of the number of cells arriving per unit time obtained based on
An ATM virtual path capacity setting method characterized by obtaining a TM virtual path capacity.
【請求項2】 請求項1に記載のATM仮想パス容量設
定方法において、前記周期T毎に計数した到着セル数に
基づき、前記周期T’における到着セル数の平均(平均
セルレート)を求める第6のステップと、前記平均セル
レートと前記周期T毎に計数した到着セル数に基づき、
前記周期T’における到着セル数の分散を求める第7の
ステップと、前記第5のステップで求めた前記補分布の
減衰率と前記第6,第7のステップで求めた前記平均セ
ルレートおよび前記到着セル数の分散に基づき、セルの
到着過程をON‐OFF過程とみなした時のピークセル
レートと、該ピークセルレートの逆数の時間(タイムス
ロット)毎にONからOFFおよびOFFからONへ遷
移する確率a,dを求める第8のステップとを有し、前
記ピークセルレートと前記遷移する確率a,dを用い
て、前記セル損失目標率を満足するATM仮想パス容量
を求めることを特徴とするATM仮想パス容量設定方
法。
2. The ATM virtual path capacity setting method according to claim 1, wherein an average (average cell rate) of the number of arriving cells in the period T ′ is calculated based on the number of arriving cells counted in each period T. And the average cell rate and the number of arriving cells counted for each period T,
The seventh step of obtaining the variance of the number of arriving cells in the period T ′, the attenuation rate of the complementary distribution obtained in the fifth step, the average cell rate obtained in the sixth and seventh steps, and the arrival Based on the variance of the number of cells, the peak cell rate when the cell arrival process is regarded as an ON-OFF process, and transitions from ON to OFF and from OFF to ON at every time (time slot) that is the reciprocal of the peak cell rate. Eighth step of obtaining probabilities a and d, and using the peak cell rate and the transition probabilities a and d, an ATM virtual path capacity that satisfies the cell loss target rate is obtained. ATM virtual path capacity setting method.
【請求項3】 非同期転送モード網(ATM網)におけ
るATM交換機間に設定するATM仮想パスの容量を、
セル損失目標率を満足するように算出するATM仮想パ
ス容量設定装置のATM仮想パス容量設定方法におい
て、前記ATM仮想パスに付随するセル送出待バッファ
に単位時間内に到着するセル数についての予め設定され
たしきい値(到着セル数しきい値)を登録するステップ
と、予め設定された周期T毎に、前記セル送出バッファ
への到着セル数を計数するステップと、該計数した到着
セル数が、前記到着セル数しきい値と前記周期Tとの積
を超過した回数(第1の到着セル数しきい値超過回数)
を、過去データ利用周期T’毎に計数するステップと、
前記第1の到着セル数しきい値超過回数に基づいて前記
到着セル数しきい値を超過する頻度(第1の到着セル数
しきい値超過頻度)を算出するステップと、前記計数し
た到着セル数が前記到着セル数しきい値と前記周期Tの
整数k倍(kT)との積を超過した回数(第2の到着セ
ル数しきい値超過回数)を、前記周期T’毎に計数する
ステップと、前記第2の到着セル数しきい値超過回数に
基づいて前記到着セル数しきい値を超過する頻度(第2
の到着セル数しきい値超過頻度)を算出するステップ
と、前記周期T毎に計数した到着セル数に基づいて前記
周期T’における到着セル数の平均(平均セルレート)
を求めるステップと、前記平均セルレートと前記周期T
毎に計数した到着セル数に基づいて前記周期T’におけ
る到着セル数の分散を求めるステップと、前記第1の到
着セル数しきい値超過頻度の対数をとった第3の到着セ
ル数しきい値超過頻度を算出するステップと、前記第2
の到着セル数しきい値超過頻度の対数をとった第4の到
着セル数しきい値超過頻度を算出するステップと、前記
第3,第4の到着セル数しきい値超過頻度に基づき、前
記単位時間当たりに到着するセル数の補分布の減衰率を
求めるステップと、前記補分布の減衰率と前記平均セル
レートおよび前記到着セル数の分散に基づき、セルの到
着過程をON‐OFF過程とみなした時のピークセルレ
ートと、該ピークセルレートの逆数の時間(タイムスロ
ット)毎にONからOFFおよびOFFからONへ遷移
する確率a,dを求めるステップと、前記ピークセルレ
ートと前記遷移する確率a,dおよび前記セル損失目標
率に基づき、前記セル損失目標率を満足するATM仮想
パス容量を求めるステップとを有することを特徴とする
ATM仮想パス容量設定方法。
3. The capacity of an ATM virtual path set between ATM switches in an asynchronous transfer mode network (ATM network),
In an ATM virtual path capacity setting method of an ATM virtual path capacity setting device for calculating so as to satisfy a cell loss target rate, the number of cells arriving in a unit time in a cell transmission waiting buffer associated with the ATM virtual path is preset. The registered threshold value (the threshold value of the number of arriving cells), the step of counting the number of arriving cells to the cell sending buffer for each preset period T, and the counted number of arriving cells is , The number of times the product of the threshold value of the number of arriving cells and the period T is exceeded (the number of times the first threshold value of the number of arriving cells is exceeded)
Is counted for each past data usage period T ′,
Calculating a frequency (first arrival cell number threshold excess frequency) of exceeding the arrival cell number threshold value based on the first number of arrival cell number threshold values, and the counted arrival cells The number of times the number exceeds the product of the threshold value of the number of arriving cells and the integer k times (kT) of the period T (the number of times the second threshold value of arriving cells is exceeded) is counted for each period T ′. And a frequency of exceeding the number of arriving cells threshold based on the number of times the second number of arriving cells threshold is exceeded (second
The number of arriving cells exceeding the threshold value), and the average number of arriving cells in the period T ′ (average cell rate) based on the number of arriving cells counted in each period T.
Determining the average cell rate and the period T
Determining the variance of the number of arriving cells in the period T ′ based on the number of arriving cells counted for each, and the third arriving cell threshold that is the logarithm of the first arriving cell number threshold excess frequency. Calculating a frequency excess frequency, and the second step
Calculating a fourth arriving cell count threshold excess frequency, which is a logarithm of the arriving cell count threshold excess frequency, and, based on the third and fourth arriving cell count threshold excess frequencies, The step of obtaining the attenuation rate of the complementary distribution of the number of cells arriving per unit time, and the cell arrival process is regarded as an ON-OFF process based on the attenuation rate of the complementary distribution, the average cell rate, and the variance of the number of arriving cells. The peak cell rate and the probabilities a and d of transition from ON to OFF and from OFF to ON for each time (time slot) that is the reciprocal of the peak cell rate, and the peak cell rate and the probability of transition. an ATM virtual path capacity satisfying the cell loss target rate based on a and d and the cell loss target rate. How to set.
【請求項4】 非同期転送モード網(ATM網)におけ
るATM交換機間に設定するATM仮想パスの容量を、
セル損失目標率を満足するように算出するATM仮想パ
ス容量設定装置において、前記ATM仮想パスに付随す
るセル送出待バッファに単位時間内に到着するセル数に
ついての予め設定されたしきい値(到着セル数しきい
値)を登録する手段と、予め設定された周期T毎に、前
記セル送出バッファへの到着セル数を計数する手段と、
該計数した到着セル数が、前記到着セル数しきい値と前
記周期Tとの積を超過した回数(第1の到着セル数しき
い値超過回数)と、前記到着セル数しきい値と前記周期
Tの整数k倍(kT)との積を超過した回数(第2の到
着セル数しきい値超過回数)とを、前記周期T’毎に計
数する手段と、前記第1の到着セル数しきい値超過回数
に基づいて前記到着セル数しきい値を超過する頻度(第
1の到着セル数しきい値超過頻度)を算出し、前記第2
の到着セル数しきい値超過回数に基づいて前記到着セル
数しきい値を超過する頻度(第2の到着セル数しきい値
超過頻度)を算出する手段と、前記第1の到着セル数し
きい値超過頻度と前記第2の到着セル数しきい値超過頻
度に基づき、前記単位時間当たりに到着するセル数の補
分布の減衰率を求め、該求めた補分布の減衰率を用い
て、前記セル損失目標率を満足するATM仮想パス容量
を求める手段とを有することを特徴とするATM仮想パ
ス容量設定装置。
4. The capacity of an ATM virtual path set between ATM exchanges in an asynchronous transfer mode network (ATM network),
In an ATM virtual path capacity setting device that calculates to satisfy a cell loss target rate, a preset threshold value for the number of cells arriving in a unit time to a cell transmission waiting buffer associated with the ATM virtual path (arrival Cell number threshold value), means for counting the number of cells arriving at the cell transmission buffer for each preset period T,
The number of times the counted number of arriving cells exceeds the product of the threshold number of arriving cells and the period T (number of times the first arriving cell number threshold is exceeded), the arriving cell number threshold and the Means for counting, for each cycle T ′, the number of times that the product of the cycle T and an integer k times (kT) is exceeded (the number of times the second threshold number of arriving cells is exceeded); and the first number of arriving cells. The frequency of exceeding the number of arriving cells threshold (first arriving cell number threshold excess frequency) is calculated based on the number of times the threshold is exceeded, and the second number is calculated.
Means for calculating the frequency of exceeding the arrival cell number threshold value (second arrival cell number threshold excess frequency) on the basis of the number of arrival cell number threshold excesses of the first arrival cell number Based on the threshold frequency excess frequency and the second arrival cell number threshold excess frequency, the attenuation rate of the complementary distribution of the number of cells arriving per unit time is obtained, and the obtained attenuation rate of the complementary distribution is used, Means for determining an ATM virtual path capacity that satisfies the cell loss target rate, and an ATM virtual path capacity setting device.
【請求項5】 請求項4に記載のATM仮想パス容量設
定装置において、前記セル損失目標率を満足するATM
仮想パス容量を求める手段は、前記周期T毎に計数した
到着セル数に基づき、前記周期T’における到着セル数
の平均(平均セルレート)を求める手段と、前記平均セ
ルレートと前記周期T毎に計数した到着セル数に基づ
き、前記周期T’における到着セル数の分散を求める手
段と、前記補分布の減衰率と前記平均セルレートおよび
前記到着セル数の分散に基づき、セルの到着過程をON
‐OFF過程とみなした時のピークセルレートと、該ピ
ークセルレートの逆数の時間(タイムスロット)毎にO
NからOFFおよびOFFからONへ遷移する確率a,
dを求める手段とを有し、前記ピークセルレートと前記
遷移する確率a,dを用いて、前記セル損失目標率を満
足するATM仮想パス容量を求めることを特徴とするA
TM仮想パス容量設定装置。
5. The ATM virtual path capacity setting device according to claim 4, wherein the ATM satisfies the cell loss target rate.
Means for obtaining the virtual path capacity are means for obtaining an average (average cell rate) of the number of arriving cells in the period T'based on the number of arriving cells counted for each period T, and counting the average cell rate and each period T. Means for obtaining the variance of the number of arriving cells in the period T ′ based on the number of arriving cells, and turning on the cell arrival process based on the attenuation rate of the complementary distribution, the average cell rate, and the variance of the arriving cells.
-The peak cell rate when it is regarded as an OFF process and O at every reciprocal time (time slot) of the peak cell rate
Probability a of transition from N to OFF and from OFF to ON,
A means for obtaining d, and using the peak cell rate and the transition probabilities a and d, obtains an ATM virtual path capacity that satisfies the cell loss target rate.
TM virtual path capacity setting device.
【請求項6】 非同期転送モード網(ATM網)におけ
るATM交換機間に設定するATM仮想パスの容量を、
セル損失目標率を満足するように算出するATM仮想パ
ス容量設定装置において、前記ATM仮想パスに付随す
るセル送出待バッファに単位時間内に到着するセル数に
ついての予め設定されたしきい値(到着セル数しきい
値)を登録する手段と、予め設定された周期T毎に、前
記セル送出バッファへの到着セル数を計数する手段と、
該手段で計数した到着セル数が、前記到着セル数しきい
値と前記周期Tとの積を超過した回数(第1の到着セル
数しきい値超過回数)および前記到着セル数しきい値と
前記周期Tの整数k倍(kT)との積を超過した回数
(第2の到着セル数しきい値超過回数)とを、前記周期
T’毎に計数する手段と、前記第1の到着セル数しきい
値超過回数に基づいて前記到着セル数しきい値を超過す
る頻度(第1の到着セル数しきい値超過頻度)を算出
し、前記第2の到着セル数しきい値超過回数に基づいて
前記到着セル数しきい値を超過する頻度(第2の到着セ
ル数しきい値超過頻度)を算出する手段と、前記周期T
毎に計数した到着セル数に基づいて前記周期T’におけ
る到着セル数の平均(平均セルレート)を求め、該平均
セルレートと前記周期T毎に計数した到着セル数に基づ
いて前記周期T’における到着セル数の分散を求め、前
記単位時間当たりの前記第1の到着セル数しきい値超過
頻度の対数をとり第3の到着セル数しきい値超過頻度を
算出し、前記単位時間当たりの前記第2の到着セル数し
きい値超過頻度の対数をとり第4の到着セル数しきい値
超過頻度を算出し、前記第3,第4の到着セル数しきい
値超過頻度に基づき、前記単位時間当たりに到着するセ
ル数の補分布の減衰率を求め、該補分布の減衰率と前記
平均セルレートおよび前記到着セル数の分散に基づき、
セルの到着過程をON‐OFF過程とみなした時のピー
クセルレートと、該ピークセルレートの逆数の時間(タ
イムスロット)毎にONからOFFおよびOFFからO
Nへ遷移する確率a,dを求め、前記ピークセルレート
と前記遷移する確率a,dおよび前記セル損失目標率に
基づき、該セル損失目標率を満足するATM仮想パス容
量を求める手段とを有することを特徴とするATM仮想
パス容量設定装置。
6. The capacity of an ATM virtual path set between ATM switches in an asynchronous transfer mode network (ATM network),
In an ATM virtual path capacity setting device that calculates to satisfy a cell loss target rate, a preset threshold value for the number of cells arriving in a unit time to a cell transmission waiting buffer associated with the ATM virtual path (arrival Cell number threshold value), means for counting the number of cells arriving at the cell transmission buffer for each preset period T,
The number of times the number of arriving cells counted by the means exceeds the product of the threshold value of the number of arriving cells and the period T (the number of times the first threshold value of arriving cells is exceeded) and the number of arriving cells threshold value Means for counting, for each cycle T ′, the number of times that the product of the cycle T and an integer k times (kT) has been exceeded (the number of times the second arrival cell number threshold has been exceeded); and the first arrival cell. The frequency (first arrival cell count threshold excess frequency) of exceeding the arrival cell count threshold is calculated based on the number threshold crossing count, and is calculated as the second arrival cell count threshold excess count. Means for calculating the frequency of exceeding the number of arriving cells threshold (second arriving cell number threshold excess frequency) based on the
The average of the number of arriving cells in the period T '(average cell rate) is obtained based on the number of arriving cells counted for each period, and the arrival in the period T'is based on the average cell rate and the number of arriving cells counted in each period T. The variance of the number of cells is calculated, the logarithm of the frequency of exceeding the first threshold number of arriving cells per unit time is taken to calculate the frequency of exceeding the third threshold number of arriving cells, and the third frequency per unit time is calculated. A logarithm of the frequency of exceeding the threshold number of arriving cells of 2 is calculated to calculate the frequency of exceeding the threshold number of arriving cells, and the unit time is calculated based on the frequency of exceeding the threshold number of arriving cells of 3rd and 4th. Determine the attenuation rate of the complementary distribution of the number of cells arriving per hit, based on the attenuation rate of the complementary distribution and the average cell rate and the variance of the number of arriving cells,
The peak cell rate when the cell arrival process is regarded as an ON-OFF process, and ON to OFF and OFF to O for each time (time slot) that is the reciprocal of the peak cell rate.
Means for obtaining the probabilities a and d of transition to N, and an ATM virtual path capacity satisfying the cell loss target rate based on the peak cell rate, the transition probabilities a and d, and the cell loss target rate. An ATM virtual path capacity setting device characterized by the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Shigeo SHIODA et al.,Real−time Cell Loss Ratio Estimation and Its Application to ATM Traffic Controls,Proceedings Vol.3 IEEE INFOCOM’97,米国,IEEE,1997年 4月 7日,9a.3.1−8,pp1072−1079
佐藤大輔ほか,VP容量制御アルゴリズムの最適解への収束性について,1997年電子情報通信学会総合大会,日本,(社)電子情報通信学会,1997年,B−7−194,p323
佐藤大輔ほか,VP容量制御における分散制御の最適性,1998年電子情報通信学会ソサイエティ大会,日本,(社)電子情報通信学会,1998年,B−7−68,p189

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