JP3489076B2 - 帯域推定方法およびそれを適用したａｔｍ交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＴＭ(Asynchron
ous Transfer Mode、非同期転送モード）網におけるＡ
ＴＭ仮想パス回線のような、固定的な物理転送容量を持
つ回線に対して論理的に仮想回線を設定することのでき
る回線を終端するＡＴＭ交換装置、および、論理的な仮
想回線の帯域容量の推定方法に関わり、特に、データ廃
棄を伴わない低使用率状態での帯域推定を、軽量なトラ
ヒック測定に基づき、かつ帯域推定に必要な統計情報に
ついて装置を変更することなく実現する帯域推定方法お
よびそれを適用したＡＴＭ交換装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電話やデータ通信、画像等の通信
サービスを統合的に扱うネットワークとして、ＡＴＭの
技術を用いるネットワーク（以降、ＡＴＭ網という）の
研究・開発が進められており、実用化も始まっている。
ＡＴＭ網においては、伝送すべき情報をセルと呼ばれる
固定長フレームに区切ることにより、各種通信サービス
の種類に依存しない一元的な交換・伝送処理を行うこと
ができる。

【０００３】セルは、転送情報を格納する転送情報部
と、宛先を示すアドレス等の情報を有するセルヘッダ部
とから構成される。このセルヘッダには、仮想パス識別
子（ＶＰＩ：Virtual Path Identifier）、および、仮
想チャネル識別子（ＶＣＩ：Virtual Channel Identifi
er）が含まれており、ＡＴＭ網では、ＶＰＩまたはＶＣ
Ｉに基づいて仮想パスまたは仮想チャネルを識別して、
交換・伝送装置において通信路の設定が行われる。

【０００４】また、ＡＴＭ網においては、物理回線容量
の制限下で、仮想パスまたは仮想チャネル毎の送出帯域
容量を論理的に設定することが可能である。ＡＴＭセル
による情報転送では、仮想パスに対する送出読み出し周
期が固定的に割り当てられておらず、要求に応じて動的
に送出読み出し周期を割り当てることが可能である。

【０００５】この仮想パスに送出すべきセルに対して、
単位時間当たりの送出セル数を変更することにより、帯
域を動的に設定することができる。これにより、特定の
帯域を固定的にしか設定できない、従来の同期転送モー
ド（ＳＴＭ：Synchronous Transfer Mode）網とは異な
り、多様な通信サービスに対して柔軟に対応することが
でき、網リソースの効率的な運用を行うことができる。

【０００６】ＡＴＭ網において、網リソースの効率的な
運用を行うためには、現在のトラヒック交流における仮
想パス帯域容量の推定および、目標サービス品質を満た
すための帯域容量の設定変更を行う必要がある。ここ
で、図９を参照して、仮想パス帯域容量設定に関わる従
来のＡＴＭ交換装置の機能構成について説明する。

【０００７】図９は、従来のＡＴＭ交換装置の構成例を
示すブロック図である。従来のＡＴＭ交換装置１００ａ
は、宛先識別部１０１ａ、書込処理部１０２ａ、読出処
理部１０３ａ、セル送出待ちバッファ１１０ａ、スケジ
ュール管理部１２０ａ、帯域設定／管理部１２２ａから
構成される。また、物理回線２００ａの帯域容量の範囲
内で、仮想パス２０１ａ，２０２ａ，２０３ａ，・・・
が論理的に構成される。

【０００８】セル送出待ちバッファ１１０ａは、仮想パ
ス２０１ａ，２０２ａ，２０３ａ，・・・に対応して、
仮想パス毎に、セル送出待ちバッファ（以降、単にバッ
ファと呼ぶこともある）１１１ａ，１１２ａ，１１３
ａ，・・・が論理的に構成される。

【０００９】次に、セルの流れに沿って機能の説明を行
う。まず、ＡＴＭ交換装置１００ａでセルを受信する
と、宛先識別部１０１ａにより、出力すべき出力仮想パ
ス２０１ａ，２０２ａ，２０３ａ，・・・が識別され、
書込処理部１０２ａにより、この出力仮想パスに対応す
るセル送出待ちバッファ１１１ａ，１１２ａ，１１３
ａ，・・・にセルが書き込まれる。

【００１０】この出力仮想パスに設定された帯域容量を
越えるセルが流入した際には、バッファ１１１ａ，１１
２ａ，１１３ａ，・・・に論理的に設定された大きさま
でのセルを保持し、セル送出タイミングを待つ。各バッ
ファに設定されたバッファの大きさ以上のセル数を書き
込むことはできないため、その場合には、書き込み処理
が行われず、セルが廃棄したとして扱われる（バッファ
あふれと呼ばれる）。

【００１１】帯域設定／管理部１２２ａに設定された仮
想パス２０１ａ，２０２ａ，２０３ａ，・・・毎の帯域
容量に基づいて、スケジュール管理部１２０ａは、出力
仮想パス毎のセル送出待ちバッファ１１１ａ，１１２
ａ，１１３ａ，・・・の読み出しスケジュールを決定
し、読出処理部１０３ａに対して、バッファ読出時刻を
設定する。バッファ１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ，・
・・に書き込まれたセルは、このバッファ読出時刻にな
ると、バッファから読み出されて、物理回線２００ａへ
送出される。

【００１２】このように、各バッファの読み出しスケジ
ュールを設定することにより、ＡＴＭ交換装置１００ａ
に終端している仮想パス２０１ａ，２０２ａ，２０３
ａ，・・・に対して任意の帯域容量を設定することが可
能となる。しかし、網リソースの効率的な運用のために
は、トラヒック交流に応じた動的な帯域容量の設定が有
用であり、そのための必要帯域容量の推定技術が求めら
れる。

【００１３】以降、従来の仮想パス帯域容量を推定する
技術について説明する、まず、第１の従来技術として、
セルの送出時刻を全て収集することにより、セル到着過
程を復元・推定し、仮想パス帯域容量の推定を行う技術
について説明する。

【００１４】図１０は、従来の第１の仮想パス帯域容量
の推定を行うＡＴＭ交換装置の構成例を示すブロック図
である。尚、以降の説明において、符号１０１ｂ〜１０
３ｂ，１１０ｂ〜１１３ｂ，１２０ｂ，１２２ｂ，２０
０ｂ〜２０３ｂの各機能・構成要素については、図９に
おける符号１０１ａ〜１０３ａ，１１０ａ〜１１３ａ，
１２０ａ，１２２ａ，２００ａ〜２０３ａの各機能・構
成要素と同じであり、詳細な説明を省略する。

【００１５】この構成例では、ＡＴＭ交換装置１００ｂ
と物理回線２００ｂとの間に、外部装置３００に接続さ
れているセルキャプチャ装置３０１を外挿することによ
り、ＡＴＭ交換装置１００ｂから送出されたセルをキャ
プチャ（データの複製・捕捉）することができ、そのデ
ータをキャプチャデータ転送線３０２を介して情報蓄積
部３０３に蓄積する。

【００１６】情報蓄積部３０３には、セルキャプチャ装
置３０１にセルが到着した時刻と、セルもしくはセルヘ
ッダを含んだセルの一部が蓄積されており、セルヘッダ
内の仮想パス識別子を元に、セルの送出された仮想パス
の特定を行うことが出来る。それらの情報に基づいて情
報解析部３０４において、仮想パス毎のセル到着過程を
分析し、現在の使用帯域を推定することにより、帯域変
更の必要があった場合には、ＡＴＭ交換装置１００ｂの
帯域設定／管理部１２２ｂに対して変更設定を行う。

【００１７】しかしながら、このように実セルデータを
キャプチャする場合、帯域推定対象となる仮想パスのセ
ルデータをキャプチャするためには、物理回線２００ｂ
とＡＴＭ交換装置１００ｂを切断して、セルキャプチャ
装置３０１を挿入する必要があり、帯域推定対象とする
仮想パスの通信断をもたらすばかりではなく、この物理
回線２００ｂ上に構成された帯域推定対象外の仮想パス
全てに対しても通信断をもたらしてしまうという問題点
がある。

【００１８】通信断をおこさせないためには、予め全て
のＡＴＭ交換装置１００ｂと物理回線２００ｂとの間に
セルキャプチャ装置３０１を挿入しておく必要がある
が、非常に不経済、かつ、非現実的である。また、キャ
プチャできるデータ量は、情報蓄積部３０３に実装され
たメモリ量に依存してしまうため、帯域推定は、その観
測区間のみであるという問題点がある。

【００１９】さらに、キャプチャしたデータは、読出処
理部１０３ｂにより設定された送出間隔で送出されたも
のであるため、実際に到着したデータのバースト性は低
くなってしまう。また、バッファ１１１ｂ，１１２ｂ，
１１３ｂ，・・・でのバッファあふれによるセル損失が
起きたセルに関しては、セルキャプチャ装置３０１によ
るデータキャプチャは不可能である。これらのことか
ら、特に、バースト性の強いトラヒックの交流時あるい
は高負荷運用時には、本方法での帯域推定誤差が大きく
なってしまう。

【００２０】次に、第２の従来技術として、到着セルお
よび廃棄セルを計数することにより、帯域推定を行いた
い仮想パスにおけるセル損失率実測値を求め、目標とす
るセル損失率を満たす帯域の算出を行う技術について説
明する。

【００２１】図１１は、従来の第２の仮想パス帯域容量
の推定を行うＡＴＭ交換装置の構成例を示すブロック図
である。尚、以降の説明においても、符号１０１ｃ〜１
０３ｃ，１１０ｃ〜１１３ｃ，１２０ｃ，１２２ｃ，２
００ｃ〜２０３ｃの各機能・構成要素については、図９
における符号１０１ａ〜１０３ａ，１１０ａ〜１１３
ａ，１２０ａ，１２２ａ，２００ａ〜２０３ａの各機能
・構成要素と同じであり、ここでの詳細な説明を省略す
る。

【００２２】この構成例では、ＡＴＭ交換装置１００ｃ
において、到着セル数計数部１３０ｃ、および、出力セ
ル送出待ちバッファ１１１ｃ，１１２ｃ，１１３ｃ，・
・・に対応する到着セル数観測装置１３１ｃ，１３２
ｃ，１３３ｃ，・・・と、廃棄セル数計数部１５０、お
よび、出力セル送出待ちバッファ１１１ｃ，１１２ｃ，
１１３ｃ，・・・に対応する廃棄セル数観測装置１５
１，１５２，１５３，・・・とを具備することにより、
ＡＴＭ交換装置ｌ００ｃに到着したセル数を、出力仮想
パス毎に計数し、かつ、バッファ１１１ｃ，１１２ｃ，
１１３ｃ，・・・の大きさを越えてバッファに書き込も
うとしたが書き込めなかったために、廃棄されたセル数
を出力仮想パス毎に計数することを可能とする。

【００２３】到着セル数計数部１３０ｃ、および、廃棄
セル数計数部１５０により計数された到着セル数および
廃棄セル数に基づいて、帯域推定部１２１ｃにおいて、
セル損失率実測値を求め、目標となるセル損失率より大
きいか否かの判定を行う。この判定が観測周期Ｔ毎に行
われ、「目標セル損失率より大きい」と判定された回数
が予め決められた基準回数を上回った場合に、現在の帯
域Ａから変更帯域Ｂ＝Ａ＋α（αは予め決められた帯域
値）に変更を行えるように帯域設定／管理部１２２ｃに
指示を出す。

【００２４】この第２の従来技術では、受信セル数およ
び廃棄セル数という簡易なトラヒック測定項目を取得す
ることによってセル損失率を算出し、必要帯域推定およ
び設定を行うことが可能である。しかし、通常のＡＴＭ
網においては、セル損失率の目標値自体が比較的小さい
ため、実測値をそのまま利用することが困難であるとい
う問題点がある。

【００２５】例えば、通常運用時の品質が１ｅ-６〜１
ｅ-９程度である場合、１時間のセル廃棄数測定を行っ
ても、通常の廃棄セル数は「０」であり、現在の使用帯
域を推定する上での信頼できる値が得られないという問
題点がある。また、廃棄セル数の計数値が「０」であっ
た場合、現在の仮想パスの設定帯域が、目標とするセル
損失率と比較した場合に、適切な設定であるのか、ある
いは、過剰な帯域設定となっていて、仮に設定帯域を現
在より小さくしても目標セル損失率を満足することが可
能であるかどうかといった判断をすることが不可能であ
り、網リソースの効率的な運用にとって問題点となる。

【００２６】また、セル損失率による帯域推定を行う本
技術は、ユーザから送出されたトラヒックが廃棄されて
初めて品質の推定を行うことができるものであり、サー
ビス品質劣化を伴って制御を行うという点は、高品質な
サービス提供を行うにあたっての問題点となる。

【００２７】次に、第３の従来技術として、仮想パス毎
のセル送出待ちバッファに対応して事前に設定しておい
た閾値を超過した回数により、現在の仮想パス回線使用
率および仮想パスの必要推定帯域の算出を行う帯域推定
技術について説明する。

【００２８】図１２は、従来の第３の仮想パス帯域容量
の推定を行うＡＴＭ交換装置の構成例を示すブロック図
である。尚、以降の説明においても、符号１０１ｄ〜１
０３ｄ，１１０ｄ〜１１３ｄ，１２０ｄ，１２２ｄ，２
００ｄ〜２０３ｄの各機能・構成要素については、図９
における符号１０１ａ〜１０３ａ，１１０ａ〜１１３
ａ，１２０ａ，１２２ａ，２００ａ〜２０３ａの各機能
・構成要素と同じであり、ここでの詳細な説明を省略す
る。

【００２９】この構成例では、ＡＴＭ交換装置１００ｄ
において、到着セル数計数部１３０ｄおよび出力セル送
出待ちバッファ１１１ｄ，１１２ｄ，１１３ｄ，・・・
に対応する到着セル数観測装置１３１ｄ，１３２ｄ，１
３３ｄ，・・・と、閾値超過回数計数部１７０ｄおよび
出力セル送出待ちバッファ１１１ｄ，１１２ｄ，１１３
ｄ，・・・に対応するキュー長閾値１７１ｄ，１７２
ｄ，１７３ｄ・・・とを具備することにより、ＡＴＭ交
換装置１００ｄに到着したセル数を出力仮想パス毎に計
数し、かつ、キュー長閾値１７１ｄ，１７２ｄ，１７３
ｄ・・・を超過した回数を出力仮想パス毎に計数するこ
とを可能にする。

【００３０】キュー長閾値超過回数は、セルが到着する
度に、現在のキュー長が予め設定しておいたキュー長閾
値を越えているかどうかを判定し、越えていた場合にキ
ュー長閾値超過回数を１回増やす。前述の統計情報に基
づいて、キュー長閾値超過回数を到着セル数により正規
化することでキュー長閾値超過頻度を算出し、それに基
づいて、キュー長分布の減衰を直線近似することによ
り、現在のセル損失率の推定を行う。

【００３１】このように、閾値超過頻度からキュー長分
布の減衰を直線近似し、その直線から現在の推定セル損
失率を算出する例を、図１３に示す。図１３は、図１２
におけるＡＴＭ交換装置による推定セル損失率の算出動
作例を示す説明図である。本図において、横軸がキュー
長ｋであり、バッファの大きさがＫである。縦軸は、キ
ュー長以上のセルがセル送出待ちバッファに蓄積されて
いる確率Ｐr｛キュー長＞ｋ｝の対数表示である。

【００３２】図１２における第３の従来技術では、セル
廃棄が起こっていない低使用率状況においても、現在の
仮想パス回線使用率および必要推定仮想パス帯域の算出
を行うことが可能である。しかしながら、帯域推定を行
うに先立ち、仮想パスに対応したセル送出待ちバッファ
１１１ｄ，１１２ｄ，１１３ｄ・・・に対して事前にキ
ュー長閾値１７１ｄ，１７２ｄ，１７３ｄ・・・を設定
しておく必要がある。

【００３３】その際、トラヒック交流に対して比較的大
きな閾値を設定していた場合には、設定した閾値までキ
ュー長が延びず、結果的に帯域推定に対して適切な精度
の閾値超過頻度を収集できない。一方、トラヒック交流
に対して小さな閾値を設定した場合には、キュー長分布
密度関数の傾きの急な箇所での測定となってしまう可能
性もある。このような理由により、トラヒック交流に応
じた適切な閾値を事前に設定しておくことが困難である
という問題点がある。

【００３４】次に、第４の従来技術として、仮想パス毎
のセル送出待ちバッファに対応して事前に設定しておい
た複数ケ所の閾値を超過した回数により、現在の仮想パ
ス回線使用率および仮想パスの必要推定帯域の算出を行
う帯域推定技術について説明する。

【００３５】図１４は、従来の第４の仮想パス帯域容量
の推定を行うＡＴＭ交換装置の構成例を示すブロック図
である。尚、以降の説明においても、符号１０１ｅ〜１
０３ｅ，１１０ｅ〜１１３ｅ，１２０ｅ，１２２ｅ，２
００ｅ〜２０３ｅの各機能・構成要素については、図９
における符号１０１ａ〜１０３ａ，１１０ａ〜１１３
ａ，１２０ａ，１２２ａ，２００ａ〜２０３ａの各機能
・構成要素と同じであり、ここでの詳細な説明を省略す
る。

【００３６】この構成例では、図１２における第３の従
来技術を実現するためのＡＴＭ交換装置１００ｄの機能
構成に加えて、第二閾値超過回数計数部１８０、およ
び、出力セル送出待ちバッファ１１１ｅ，１１２ｅ，１
１３ｅ，・・・に対応するキュー長閾値１８１，１８
２，１８３，・・・を具備することにより、仮想パス毎
の到着セル数、閥値超過回数、第二閾値超過回数を計数
することを可能とする。

【００３７】そして、これらの統計情報に基づいて、第
一閾値超過頻度および第二閾値超過頻度を算出し、それ
らから直線を推定することにより、キュー長分布密度関
数の減衰を近似し、現在のセル損失率を推定する。この
ように、二箇所の閾値超過頻度からキュー長分布の減衰
を直線近似し、その直線から現在の推定セル損失率を算
出する例を、図１５に示す。

【００３８】図１５は、図１４におけるＡＴＭ交換装置
による推定セル損失率の算出動作例を示す説明図であ
る。本図において、横軸がキュー長ｋであり、バッファ
の大きさがＫである。縦軸は、キュー長以上のセルがセ
ル送出待ちバッファに蓄積されている確率Ｐｒ｛キュー
長＞ｋ｝の対数表示である。

【００３９】第４の従来技術では、第３の従来技術と同
様に、セル廃棄が起こっていない低使用率状況において
も、現在の仮想パス回線使用率および必要推定仮想パス
帯域の算出を行うことが可能であり、複数箇所のキュー
長閾値超過頻度を用いることにより、キュー長分布密度
関数の近似直線を比較的正確に推定することが可能であ
る。

【００４０】しかしながら、第３の従来技術と同様に、
帯域推定を行うにあたり、事前にキュー長閾値を設定し
ておく必要があるが、トラヒック交流に応じた適切な閾
値を設定することが困難である。さらに、一般に、閾値
の設定間隔が離れているほど直線近似の精度は高くなる
が、前述の通り、トラヒック交流に対して、それぞれの
閾値が大きすぎても小さすぎても適切なキュー長閾値超
過頻度を推定することが困難であり、それぞれの閾値の
間隔を含めた適切な設定を行うことが困難であるという
問題点がある。また、仮想パス毎の閾値を複数設けるた
めには、それらの計数手段および装置をさらに追加する
必要があり、ＡＴＭ交換装置１００ｅにおいて扱うべき
情報自体が多くなってしまうという問題点がある。

【００４１】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする従来
技術の問題点は以下のものである。第１の従来技術で
は、ＡＴＭアナライザ等の外部装置を外挿することによ
り、実際のトラヒックデータのキャプチャが可能とな
り、正確な仮想パス回線の帯域の算出することが可能と
なるが、キャプチャを行うには、帯域算出を行おうとす
る仮想パス回線を収容している物理回線上の全ての通信
を一旦中断してから外部装置を挿入するか、もしくは、
予め全ての物理回線に外部装置を挿入しておく必要があ
るという問題点がある。さらに、外部装置によるデータ
のキャプチャは短時間であるため、帯域推定はその観測
区間でのみであるという問題点がある。

【００４２】第２の従来技術では、受信セル数および廃
棄セル数という簡易なトラヒック測定項目を取得するこ
とによってセル損失率を算出し、必要帯域推定を行うこ
とが可能であるが、通常のＡＴＭ網においては、セル損
失率の目標値自体が比較的小さいため、実測値をそのま
ま利用して推定することが困難であるという問題点があ
る。また、廃棄セル数の実測値が「０」であるという測
定結果からは、現在の仮想パス帯域の設定が適切な状態
であるのか、あるいは、目標セル損失率と比較して過剰
な帯域設定になっているのかを判断することが不可能で
あるという問題点がある。

【００４３】第３の従来技術では、セル廃棄が起こって
いない状況においても、現在の仮想パス回線使用率およ
び必要推定仮想パス帯域の算出をすることが可能である
が、事前にキュー長閾値を設定しておく必要があるた
め、設定値によってはトラヒック交流の状況に対して適
切な設定箇所とならず、キュー長分布密度関数の近似直
線を適切に推定することがてきないといったような、適
切なキュー長閾値の設定が難しいという問題点がある。

【００４４】第４の従来技術では、第３の従来技術と同
様に、セル廃棄が起こつていない状況においても、必要
推定仮想パス帯域の算出が可能であり、複数箇所のキュ
ー長閾値超過頻度からキュー長分布密度関数の近似直線
を比較的正確に推定することが可能であるが、第３の従
来技術と同様に、事前にキュー長閾値を設定しておく必
要があるために、それぞれのキュー長閾値の間隔を含め
た適切な設定を行うことが困難であるという問題点があ
る。さらに、第３の従来技術と比べて複数倍のデータを
計数して扱う必要があり、そのために計数手段および装
置を別途設ける必要があるという問題点がある。

【００４５】本発明の目的は、これら従来技術の課題を
解決し、ＡＴＭ交換装置において、比較的容易な測定で
得られる統計データを用いて帯域推定に必要な統計情報
を推定することにより、外部装置を必要とせず、トラヒ
ック交流の状況に応じて適切に、目標セル損失率を満足
させる出力帯域容量を推定することを可能とする帯域推
定方法およびそれを適用したＡＴＭ交換装置を提供する
ことである。

【００４６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の帯域推定方法は、ＡＴＭ交換装置における
仮想パスの帯域推定を行なうために、事前に設定された
観測周期Ｔ毎に、仮想パスに対応する出力セル送出待ち
バッファへの到着セル数の累計を計数し、かつ、観測周
期Ｔ毎の観測時刻における、前述の出力セル送出待ちバ
ッファ内に溜まっているセル数（キュー長）の瞬間値を
観測し、その計数されたキュー長の履歴から、前述の出
力セル送出待ちバッファに対して、キュー長の長さに応
じて仮想的に任意のキュー長閾値を設定した場合のキュ
ー長閾値超過頻度回数を推定し、推定したキュー長閾値
超過頻度回数および到着セル数に基づいてキュー長分布
を推定することにより、現在のセル損失率を推定し、目
標とするセル損失率を満足させる出力帯域容量を推定す
る。

【００４７】また、本発明では、観測周期Ｔ毎の出力セ
ル送出待ちバッファ内のセル数（キュー長）の観測に基
づいて計数されたキュー長の履歴から、前述の出力セル
送出待ちバッファに対して、キュー長の長さに応じて仮
想的に任意のキュー長閾値を複数箇所設定した場合のそ
れぞれのキュー長閾値超過頻度回数を推定し、推定した
複数箇所のキュー長閾値超過頻度回数および到着セル数
に基づいてキュー長分布を推定することにより、現在の
セル損失率を推定し、目標とするセル損失率を祇足させ
る出力帯域容量を推定する。

【００４８】さらに、本発明では、観測周期Ｔ毎の出力
セル送出待ちバッファ内のセル数（キュー長）の観測に
基づいて計数されたキュー長の履歴から、キュー長とキ
ュー長分布との関係を算出し、その減衰率を推定するこ
とにより、セル損失率を推定し、目標とするセル損失率
より大きいか否かを比較することにより、必要な出力帯
域容量を推定する。

【００４９】また、本発明のＡＴＭ交換装置は、仮想パ
ス毎に対応する出力セル送出待ちバッファと、事前に設
定された観測周期Ｔ毎に、前述の仮想パスに対応する出
力セル送出待ちバッファへの到着セル数の累計を計数す
る計数手段と、観測周期Ｔ毎の観測時刻における、前述
の出力セル送出待ちバッファのキュー長の瞬間値を計数
する計数手段と、この計数手段の計数結果に基づいて、
キュー長の長さに応じて仮想的なキュー長閾値を設定し
た場合の、キュー長閾値超過頻度回数を推定し、推定し
たキュー長超過頻度回数および到着セル数に基づいてキ
ュー長分布を推定することにより、現在のセル損失率を
推定し、目標とするセル損失率を満足させる出力帯域容
量を設定する手段とを具備する。

【００５０】また、上記計数手段の計数結果に基づい
て、キュー長の長さに応じて仮想的なキュー長閾値を複
数箇所設定した場合の、それぞれのキュー長閾値超過頻
度回数を推定し、推定したキュー長超過頻度回数および
到着セル数に基づいてキュー長分布を推定することによ
り、現在のセル損失率を推定し、目標とするセル損失率
を満足させる出力帯域容量を設定する手段を具備する。

【００５１】また、上記計数手段の計数結果に基づい
て、キュー長とキュー長分布との関係を算出し、その減
衰率を推定することにより、現在のセル損失率を推定
し、目標とするセル損失率より大きいか否かを比較する
ことにより、必要な出力帯域容量を設定する手段を具備
する。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。まず、図１〜図４を用いて第
１の実施の形態例を説明する。図１は、本発明のＡＴＭ
交換装置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。

【００５３】本例のＡＴＭ交換装置１００は、宛先識別
部１０１、書込処理部１０２、読出処理部１０３、セル
送出待ちバッファ１１０、スケジュール管理部１２０、
帯域推定部１２１、帯域設定／管理部１２２、到着セル
数計数部１３０から構成される。また、物理回線２００
の帯域容量の範囲内で、仮想パス２０１，２０２，２０
３，・・・が論理的に構成される。

【００５４】セル送出待ちバッファ１１０は、仮想パス
２０１，２０２，２０３，・・・に対応して、仮想パス
毎に、セル送出待ちバッファ（以降、単にバッファと呼
ぶこともある）１１１，１１２，１１３，・・・が論理
的に構成される。このような構成において、ＡＴＭ交換
装置１００は、セルを受信すると、宛先識別部１０１に
より、出力すべき出力仮想パス２０１，２０２，２０
３，・・・が識別され、書込処理部１０２により、この
出力仮想パスに対応するセル送出待ちバッファ１１１，
１１２，１１３，・・・にセルが書き込まれる。

【００５５】この出力仮想パスに設定された帯域容量を
越えるセルが流入した際には、バッファ１１１，１１
２，１１３，・・・に論理的に設定された大きさまでの
セルを保持し、セル送出タイミングを待つ。各バッファ
に設定されたバッファの大きさ以上のセル数を書き込む
ことはできないため、その場合には、書き込み処理が行
われず、セルが廃棄したとして扱われる（バッファあふ
れと呼ばれる）。

【００５６】帯域設定／管理部１２２に設定された仮想
パス２０１，２０２，２０３，・・・毎の帯域容量に基
づいて、スケジュール管理部１２０は、出力仮想パス毎
のセル送出待ちバッファ１１１，１１２，１１３，・・
・の読み出しスケジュールを決定し、読出処理部１０３
に対して、バッファ読出時刻を設定する。バッファ１１
１，１１２，１１３，・・・に書き込まれたセルは、こ
のバッファ読出時刻になると、バッファから読み出され
て、物理回線２００へ送出される。

【００５７】このように、各バッファの読み出しスケジ
ュールを設定することにより、ＡＴＭ交換装置１００に
終端している仮想パス２０１，２０２，２０３，・・・
に対して任意の帯域容量を設定することが可能となる。

【００５８】ここでは、網リソースの効率的な運用のた
めには、トラヒック交流に応じた動的な帯域容量の設定
が有用であり、本例のＡＴＭ交換装置１００では、帯域
推定部１２１と到着セル数計数部１３０、到着セル数観
測装置１３１，１３２，１３３，・・・、および、キュ
ー長計数部１４０、セル滞留数観測装置１４１，１４
２，１４３，・・・を設け、必要帯域容量の効率的な推
定を行なう。

【００５９】以下、このような必要帯域容量の推定を含
むＡＴＭ交換装置１００の動作説明を行なう。ＡＴＭ交
換装置１００において、出力セル送出待ちバッファ１１
１，１１２，１１３，・・・のそれぞれに対応して到着
セル数観測装置１３１，１３２，１３３，・・・を設
け、ＡＴＭ交換装置ｌ００に到着したセル数を、出力セ
ル送出待ちバッファ１１１，１１２，１１３，・・・別
に観測し、その観測結果に基づき、到着セル数計数部１
３０により、出力仮想パス毎に、到着したセル数を計数
して、その結果を図示していないＲＡＭ（Random Acces
s Memory）等の記憶装置に格納する。

【００６０】さらに、ＡＴＭ交換装置１００のセル送出
待ちバッファ１１０において、仮想パス２０１，２０
２，２０３，・・・に対応した仮想パス毎のセル送出待
ちバッファ１１１，１１２，１１３，・・・が論理的に
設定され、各々のセル送出待ちバッファに対応して現在
バッファ内で送出を待って溜まっているセル数（キュー
長）を、セル滞留数観測装置１４１，１４２，１４３，
・・・により観測する。そして、このセル滞留数観測装
置１４１，１４２，１４３，・・・により観測されたキ
ュー長をキュー長計数部１４０により、図示していない
記憶装置に格納する。

【００６１】図２は、図１におけるキュー長計数部によ
り仮想パス毎のセル送出待ちバッファに溜っているセル
数（キュー長）が格納されたテーブルの内容を示す説明
図である。キュー長計数部１４０では、観測周期Ｔ毎
に、セル滞留数観測装置１４１，１４２，１４３，・・
・により観測された、各仮想パスに対応したセル送出待
ちバッファ１１１，１１２，１１３，・・・において送
信を待っているセル数Ｌｉ（ｉ＝１，・・・，Ｎ）をカ
ウントする。ここで、ｉは測定開始後ｉ番目のデータで
あることを表す。

【００６２】このように、キュー長計数部１４０により
カウントされた送信待ちのセル数、および、到着セル数
計数部１３０により計数された到着セル数に基づいて、
帯域推定部１２１において、セル損失率実測値を求め、
目標となるセル損失率より大きいか否かの判定を行う。

【００６３】この判定を観測周期Ｔ毎に行ない、「目標
セル損失率より大きい」と判定された回数が予め決めら
れた基準回数を上回った場合に、現在の帯域Ａから変更
帯域Ｂ＝Ａ＋α（αは予め決められた帯域値）に変更を
行えるように帯域設定／管理部１２２に指示を出す。

【００６４】以降、その動作の詳細を、仮想パス２０３
に対して帯域推定を行う場合について説明する。図１に
おいて、帯域推定部１２１は、到着セル数計数部１３０
およびキュー長計数部１４０のそれぞれの統計情報に基
づいて、現在の推定セル損失率の算出および目標セル損
失率を満足させる必要帯域の推定を行う。

【００６５】帯域推定を行うために、帯域推定部１２１
では、まず、観測周期Ｔ毎に観測した仮想パス２０３に
おけるキュー長の履歴情報｛Ｌｉ｝からバッファαＫ点
に仮想的に閾値を設定した場合の閾値超過頻度Ｐを下式
（１）により推定する。ここで、仮想パス２０３に対応
するバッファ１１３の大きさをＫとし、測定されたＬｉ
がαＫ（０＜α＜１）よりも大きくなった回数をＭとす
る。 Ｐ＝Ｍ／Ｎ ・・・ （１）

【００６６】次に、現在の推定セル損失率を算出する
が、ここで簡単のために、トラヒックに長時間相関がな
く、キュー長分布が漸近的に指数分布に従うと仮定した
場合、下式（２）によって、現在のセル損失率ＣＬＲが
推定できる。 ＣＬＲ＝Ｐ＾（１／α） ・・・ （２）

【００６７】また、到着セル数観測装置１３３で観測さ
れた到着セル数から、仮想パス２０３の使用帯域Ａ（Ｍ
ｂｐｓ）と使用率ρ＝Ａ／Ｃを算出する。ここで、Ｃ
（Ｍｂｐｓ）は仮想パス２０３における設定帯域であ
る。帯域推定部１２１では、下式（３）で目標セル損失
率ＣＬＲを満足する必要帯域Ｂ（Ｍｂｐｓ）を推定でき
る。 Ｂ＝Ａ（ＣＬＲ）＾−（αＬｏｇ［ρ］／Ｌｏｇ［Ｐ］） ・・・ （３）

【００６８】この式（３）は、以下の点を根拠として導
出されたものである。すなわち、キュー長について次の
仮定を置く。十分大きなｋについて、 Ｐｒ｛キュー長＞ｋ｝＝ρ＾（−ｋγ） ・・・ （４） この式（４）は、トラヒックに長時間相関がないことを
仮定した場合、ｋが大きくなるにつれて漸近的に満足さ
れることが、大偏差原理により保証される。

【００６９】ｋ＜αＫ＜Ｋならば、 Ｐｒ｛キュー長＞αＫ｝＝Ｐ＾（−αＫγ）＝Ｐ ・・・ （５） Ｐｒ｛キュー長＞Ｋ｝＝ｐ＾（−Ｋγ） ・・・ （６） 帯域Ｃを増やして、次の式が成り立てば良い。 Ｐｒ｛キュー長＞Ｋ｝＝ＣＬＲ ・・・ （７）

【００７０】式（５）〜（７）をＣＬＲについて整理す
ると ＣＬＲ＝Ｐ＾（１／α） ・・・ （８） 帯域をＢに変更したとき、ρ＝Ａ／Ｂであり、式（５）
〜（７）によりＢについて整理することにより、式
（３）が導出される。 Ｂ＝Ａ（ＣＬＲ）＾−（αＬｏｇ［ρ］／Ｌｏｇ［Ｐ］） ・・・ （３）

【００７１】上記議論については、Ｓｈｗａｒｔｚ ａ
ｎｄ Ｗｅｉｓｓ、"ＬａｒｇｅＤｅｖｉａｔｉｏｎｓ
ｆｏｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉ
ｓ，"，、ＣＨＡＰＭＡＮ＆ＨＡＬＬ，１９９５に詳し
い。

【００７２】次に、上記式（３）により仮想パスの必要
帯域を推定した場合の、推定誤差について説明する。現
在のセル損失率が１ｅ-１０程度の低使用率において
も、ある程度（オーダーで１桁から２桁程度）の誤差で
推定できることを目標として、必要帯域推定の例とし
て、目標セル損失率１ｅ-６、設定帯域５０Ｍｂｐｓ、
使用率ρ＝０．５、設定帯域時のセル損失率１ｅ-１
０、仮想設定閾値０．１Ｋとした場合の、本例による必
要帯域推定値の信頼区間について、図４に示す。

【００７３】図４は、図１におけるＡＴＭ交換装置によ
る必要帯域推定値の信頼区間を示す説明図である。本図
４において、横軸は観測回数、縦軸は推定必要帯域Ｂ
（Ｍｂｐｓ）であり、曲線は推定必要帯域の９５％信頼
区間を表す。

【００７４】この図４からかわる通り、数秒に１回、例
えば、１時間に１０００回程度のキュー長を観測すると
いう比較的長い観測周期による観測であっても、必要帯
域の推定は、５％以内の推定誤差に押さえることが可能
である。また、２０秒に１回という非常に長い観測周期
の場合でも、１割程度の誤差となり、本例のＡＴＭ交換
装置では、従来技術と比較して軽量なトラヒック観測に
も関わらず、低使用率のトラヒック交流状況においても
適切に必要帯域を推定することが可能となることがわか
る。尚、より高使用率のトラヒック交流状況において
は、より良い精度による必要帯域の推定が可能となる。

【００７５】このようなＡＴＭ交換装置１００による帯
域推定処理の流れを図３に示す。図３は、図１における
ＡＴＭ交換装置による本発明に係わる帯域推定方法の第
１の実施の形態例を示すフローチャートである。図１の
ＡＴＭ交換装置は、まず、予め設定された観測周期Ｔ毎
に、仮想パスに対応する出力セル送出待ちバッファへの
到着セル数を観測して、その累計を計数する（ステップ
３００１）。

【００７６】次に、観測周期Ｔ毎の観測時刻における、
出力セル送出待ちバッファ内に溜まっているセル数（キ
ュー長）の瞬間値を観測し、その計数されたキュー長の
履歴から、前述の出力セル送出待ちバッファに対して、
キュー長の長さに応じて仮想的に任意のキュー長閾値を
設定した場合のキュー長閾値超過頻度回数を推定する
（ステップ３００２）。

【００７７】そして、推定したキュー長閾値超過頻度回
数および到着セル数に基づいてキュー長分布を推定する
ことにより（ステップ３００３）、現在のセル損失率を
推定し（ステップ３００４）、目標とするセル損失率を
満足させる出力帯域容量を推定する（ステップ３００
５）。

【００７８】次に、図５および図６を用いて第２の実施
の形態例を説明する。図５は、図１におけるＡＴＭ交換
装置による本発明に係わる帯域推定方法の第２の実施の
形態例を示すフローチャートである。本第２の実施の形
態においては、第１の実施の形態で示した図１における
ＡＴＭ交換装置の装置構成を変更することなく、帯域推
定部１２１に、キュー長履歴情報に基づいて仮想的な複
数箇所の閾値の超過頻度を推定する機能を組み込んだも
のである。

【００７９】これにより、帯域推定部１２１では、ま
ず、観測周期Ｔ毎に観測した仮想パス２０３におけるキ
ュー長の履歴情報｛Ｌｉ｝から（ステップ５００１）、
バッファα₀Ｋ点、α₁Ｋ点に仮想的に閾値を設定した場
合のそれぞれの閾値超過頻度Ｐ ₀、Ｐ₁を下式（９）によ
り推定する（ステップ５００２）。

【００８０】尚、ここで、仮想パス２０３に対応するバ
ッファ１１３の大きさをＫとし、測定されたＬｉが仮想
的な閾値α₀Ｋよりも大きくなった回数をＭ₀、また、α
₁Ｋよりも大きくなった回数をＭ₁とする（０＜α₀＜α₁
＜１）。 Ｐｉ＝Ｍｉ／Ｎ ［ｉ＝０，１］ ・・・ （９）

【００８１】それぞれの閾値超過頻度Ｐ₀，Ｐ₁に基づい
て、キュー長分布密度関数を直線近似することにより
（ステップ５００３）、仮想パス２０３における現在の
推定セル損失率ＣＬＲが下式（１０）により算出される
（ステップ５００４）。 ＣＬＲ＝(Ｌｏｇ［Ｐ₁］−Ｌｏｇ［Ｐ₂］)／(α₁−α₀) ・・・ （１０） そして、この推定セル損失率ＣＬＲと、目標とするセル
損失率との比較を行うことにより、仮想パス２０３にお
ける必要帯域容量の推定を行う（ステップ５００５）。

【００８２】図６は、図５における帯域推定方法により
求めたキュー長分布密度関数の直線近似およびセル損失
率の推定例を示す説明図である。本図６において、横軸
はキュー長、縦軸はキュー長分布の対数であり、×印が
仮想的な閾値設定時のキュー長分布密度を示している。
また、点線が近似直線、一点鎖線がそれに基づいた現在
のセル損失率の推定である。

【００８３】このように、本例では、第４の従来技術の
ように事前にキュー長閾値を設定することを必要とせず
に、キュー長履歴情報に基づいて、複数の閾値超過頻度
を推定することにより、より適切な直線近似を行うこと
が可能となる。

【００８４】次に、図７および図８を用いて第３の実施
の形態例を説明する。図７は、図１におけるＡＴＭ交換
装置による本発明に係わる帯域推定方法の第３の実施の
形態例を示すフローチャートである。本第３の実施の形
態においても、前述の第２の実施の形態と同様に、第１
の実施の形態で示した図１におけるＡＴＭ交換装置の装
置構成を変更することなく、帯域推定部１２１に、キュ
ー長履歴情報に基づいてキュー長分布を推定する機能を
組み込んだものである。

【００８５】第１，第２の実施の形態例においては、キ
ュー長履歴情報に基づいて、バッファに仮想的な閾値を
設定した場合の閾値超過回数という二次統計情報を推定
することにより、現在のセル損失率の推定を行っていた
が、本第３の実施の形態においては、観測周期Ｔ毎に観
測した仮想パス２０３におけるキュー長の履歴情報｛Ｌ
ｉ｝から（ステップ７００１）、キュー長分布確率Ｐｒ
｛キュー長＞ｋ｝を算出し（ステップ７００２）、キュ
ー長とキュー長分布との関係を推測して、その減衰率を
推定することにより（ステップ７００３）、現在のセル
損失率を推定する（ステップ７００４）。そして、この
推定セル損失率と、目標とするセル損失率との比較を行
うことにより、仮想パス２０３における必要帯域容量の
推定を行う（ステップ７００５）。

【００８６】図８は、図７における帯域推定方法により
求めたキュー長分布密度関数の近似およびセル損失率の
推定例を示す説明図である。本図８において、横軸はキ
ュー長、縦軸はキュー長分布の対数であり、実線がキュ
ー長分布から推定した近似曲線であり、点線により現在
のセル損失率が推定されたことを示している。

【００８７】このようにして、推定されたセル損失率
が、目標とするセル損失率より大きいか否かを比較する
ことにより、必要な出力帯域容量を推定し、必要であれ
ば、帯域設定／管理部ｌ２２に対して帯域変更要求を行
う。このようにキュー長履歴情報からキュー長分布を推
定するので、式（３）の導出で仮定したようにキュー長
分布が指数分布に漸近することを必ずしも想定しなくて
良く、キュー長履歴情報から得られたキュー長分布に応
じた近似を行うことが可能となる。

【００８８】以上、図１〜図８を用いて説明したよう
に、本実施例のＡＴＭ装置の帯域推定方法では、ＡＴＭ
仮想パスについて、目標セル損失率を満足させる出力帯
域容量を設定する場合、事前に設定された観測周期Ｔ毎
の観測時刻における、出力セル送出待ちバッファ内に溜
まっているセル数（キュー長）の瞬間値を計数し、その
履歴情報から、トラヒック交流に応じた、適切な仮想的
なキュー長閾値を超過した頻度を推定し、あるいは、複
数の仮想的なキュー長閾値を超過した頻度を推定し、ま
たは、キュー長とキュー長分布との関係を推定する。

【００８９】このことにより、ＡＴＭ網における仮想パ
スの帯域容量を推定するのに必要な統計情報を観測する
上で、トラヒックデータの外部装置によるキャプチャの
必要もなく、かつ、セル到着毎にキュー長閾値とキュー
長との比較を必要とせず、一定の観測周期毎の観測時刻
でのみキュー長の瞬間値を観測するという軽量な測定で
あるにも関わらず、現在のセル損失率を推定することが
可能である。

【００９０】また、特定観測時刻でのキュー長の瞬間値
を観測するだけで良いため、第３の従来技術および第４
の従来技術での問題点であつた、統計情報を観測するた
めの閾値の適切な設定値の導出および事前設定の困難性
を回避することができる。これにより、ラトラヒック交
流特性に応じた適切な帯域推定を行うことができる。

【００９１】また、帯域推定において必要な統計情報を
直接的に観測せずに、キュー長履歴情報に基づいて算出
あるいは推定することができるので、キュー長に関連す
る統計情報を用いて帯域推定を行う場合、ＡＴＭ交換装
置に新たな計数手段および装置を設ける必要はない。こ
れにより、特に、トラヒック特性の明らかでないべスト
エフォートサービスを収容する仮想パスの帯域容量を、
目標セル損失率を満足出来るような設定にすることが可
能となる。

【００９２】尚、本発明は、図１〜図８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、図１に
おいて、帯域推定部１２１は、ＡＴＭ交換装置１００の
中に必ずしも実装される必要はなく、外部装置に実装さ
れても良い。

【００９３】

【発明の効果】本発明によれば、ＡＴＭ交換装置におい
て、比較的容易な測定で得られる統計データを用いて帯
域推定に必要な統計情報を推定することができ、外部装
置や、キュー長閾値超過回数を取得するための計数手段
を設けることなく、セル廃棄のない低使用率において
も、トラヒック交流の状況に応じて適切に、目標セル損
失率を満足させるＡＴＭ仮想パスの出力帯域容量を設定
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＡＴＭ交換装置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。

【図２】図１におけるキュー長計数部により仮想パス毎
のセル送出待ちバッファに溜っているセル数（キュー
長）が格納されたテーブルの内容を示す説明図である。

【図３】図１におけるＡＴＭ交換装置による本発明に係
わる帯域推定方法の第１の実施の形態例を示すフローチ
ャートである。

【図４】図１におけるＡＴＭ交換装置による必要帯域推
定値の信頼区間を示す説明図である。

【図５】図１におけるＡＴＭ交換装置による本発明に係
わる帯域推定方法の第２の実施の形態例を示すフローチ
ャートである。

【図６】図５における帯域推定方法により求めたキュー
長分布密度関数の直線近似およびセル損失率の推定例を
示す説明図である。

【図７】図１におけるＡＴＭ交換装置による本発明に係
わる帯域推定方法の第３の実施の形態例を示すフローチ
ャートである。

【図８】図７における帯域推定方法により求めたキュー
長分布密度関数の近似およびセル損失率の推定例を示す
説明図である。

【図９】従来のＡＴＭ交換装置の構成例を示すブロック
図である。

【図１０】従来の第１の仮想パス帯域容量の推定を行う
ＡＴＭ交換装置の構成例を示すブロック図である。

【図１１】従来の第２の仮想パス帯域容量の推定を行う
ＡＴＭ交換装置の構成例を示すブロック図である。

【図１２】従来の第３の仮想パス帯域容量の推定を行う
ＡＴＭ交換装置の構成例を示すブロック図である。

【図１３】図１２におけるＡＴＭ交換装置による推定セ
ル損失率の算出動作例を示す説明図である。

【図１４】従来の第４の仮想パス帯域容量の推定を行う
ＡＴＭ交換装置の構成例を示すブロック図である。

【図１５】図１４におけるＡＴＭ交換装置による推定セ
ル損失率の算出動作例を示す説明図である。

【符号の説明】

１００，１００ａ〜１００ｅ：ＡＴＭ交換装置、１０
１，１０１ａ〜１０１ｅ：宛先識別部、１０２，１０２
ａ〜１０２ｅ：書込処理部、１０３，１０３ａ〜１０３
ｅ：読出処理部、１１０，１１０ａ〜１１０ｅ：セル送
出待ちバッファ、１１１，１１１ａ〜１１１ｅ、１１
２，１１２ａ〜１１２ｅ、１１３，１１３ａ〜１１３
ｅ：出力仮想パスに対応したセル送出待ちバッファ、１
２０，１２０ａ〜１２０ｅ：スケジュール管理部、１２
１，１２１ｂ〜１２１ｅ：帯域推定部、１２２，１２２
ａ〜１２２ｅ：帯域設定／管理部、１３０，１３０ｃ〜
１３０ｅ：到着セル数計数部、１３ｌ，１３１ｃ〜１３
１ｅ、１３２，１３２ｃ〜１３２ｅ、１３３，１３３ｃ
〜１３３ｅ：出力仮想パスに対応した到着セル数観測装
置、１４０：キュー長計数部、１４１〜１４３：出力仮
想パスに対応したセル滞留数観測部、１５０：廃棄セル
数計数部、１５１〜１５３：出力仮想パスに対応した廃
棄セル数観測装置、１７０ｄ，１７０ｅ：閾値超過回数
計数部、１７１ｄ，１７１ｅ，１７２ｄ，１７２ｅ，１
７３ｄ，１７３ｅ：出力仮想パスに対応した閾値超過回
数観測装置、１８０：第二閾値超過回数計数部、１８１
〜１８３：出力仮想パスに対応した第二閾値超過回数観
測装置、２００，２００ａ〜２００ｅ：物理回線、２０
１，２０１ａ〜２０１ｅ、２０２，２０２ａ〜２０２
ｅ、２０３，２０３ａ〜２０３ｅ：仮想パス、３００：
外部装置、３０１：セルキャプチャ装置、３０２：キャ
プチャデータ転送線、３０３：情報蓄積部、３０４：情
報解析部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 利明 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−235550（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−256160（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−107368（ＪＰ，Ａ) 大場義洋、釜谷幸男、下条義満、伊瀬 恒太郎，共通バッファ型ＡＴＭスイッチ における動的しきい値設定方式，電子情 報通信学会技術研究報告，日本，社団法 人電子情報通信学会，1995年 ５月19 日，Ｖｏｌ．95 Ｎｏ．36，ｐ．13−18 Ｃｈｏｕｄｈｕｒｙ， Ａ．Ｋ．； Ｈａｈｎｅ， Ｅ．Ｌ． ，Ｄｙｎａｍ ｉｃ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓ ｆｏｒ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｌｏｓｓ ｐｒｉｏ ｒｉｔｉｅｓ，ＩＥＥＥ ＡＴＭ Ｗｏ ｒｋｓｈｏｐ 1997． Ｐｒｏｃｅｅｄ ｉｎｇｓ ， 1997 ，米国，Ｐａｇｅ （ｓ）： 272 −281，1997年，ｐ. 272 −281 塩田茂雄、川村宜則、斎藤洋 ，セル 廃棄率の漸近的振る舞いを利用したセル 廃棄率推定法／ＶＰ容量制御，電子情報 通信学会技術研究報告，日本，社団法人 電子情報通信学会，1996年 ３月14 日，Ｖｏｌ．95 Ｎｏ．576，ｐ．73− 78 谷川直樹、豊泉洋、近藤隆、土屋利 明，ＡＴＭ−ＣＬ網でのセルフサイジン グにおける帯域推定方法の提案，電子情 報通信学会技術研究報告，日本，社団法 人 電子情報通信学会，1998年 ９月24 日，Ｖｏｌ．98 Ｎｏ．297，ｐ．13− 18 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/56 200

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＡＴＭ交換装置におけるＡＴＭ仮想パ
   スでの目標セル損失率を満足させる出力帯域容量を求め
   る帯域推定方法において、 予め設定された観測周期Ｔ毎に、仮想パスに対応する出
   力セル送出待ちバッファ内に溜まっているセル数（キュ
   ー長）を計数して記憶手段に記憶し、上記出力帯域容量を求める際、 上記 記憶手段に記憶した各キュー長の計数結果を用い
   て、上記出力セル送出待ちバッファに対するキュー長閾
   値として、上記観測周期Ｔ毎に計数した各キュー長の長
   さに応じた、トラヒック交流に対して適切なキュー長閾
   値を求め、 上記記憶手段に記憶した各キュー長が上記求めた キュー
   長閾値を超えた回数（キュー長閾値超過頻度回数）を求
   め、 該キュー長閾値超過頻度回数と上記観測周期Ｔ毎に計数
   された出力セル送出待ちバッファへの到着セル数とに基
   づきキュー長分布を求め、 該キュー長分布に基づき現在のセル損失率を求め、 該現在のセル損失率に基づき上記目標セル損失率を満足
   させる出力帯域容量を求めることを特徴とする帯域推定
   方法。
2. 【請求項２】 ＡＴＭ交換装置におけるＡＴＭ仮想パス
   での目標セル損失率を満足させる出力帯域容量を求める
   方法において、 予め設定された観測周期Ｔ毎に、仮想パスに対応する出
   力セル送出待ちバッファ内に溜まっているセル数（キュ
   ー長）を計数して記憶手段に記憶し、上記出力帯域容量を求める際、 上記 記憶手段に記憶した各キュー長の計数結果を用い
   て、上記出力セル送出待ちバッファに対するキュー長閾
   値として、上記観測周期Ｔ毎に計数した各キュー長の長
   さに応じた、トラヒック交流に対して適切なキュー長閾
   値を複数求め、 上記記憶手段に記憶した各キュー長が上記求めた各 キュ
   ー長閾値を超えた回数（キュー長閾値超過頻度回数）を
   求め、各 キュー長閾値超過頻度回数と上記観測周期Ｔ毎に計数
   された出力セル送出待ちバッファへの到着セル数とに基
   づきキュー長分布を求め、 該キュー長分布に基づき現在のセル損失率を求め、 該現在のセル損失率に基づき上記目標セル損失率を満足
   させる出力帯域容量を求めることを特徴とする帯域推定
   方法。
3. 【請求項３】 ＡＴＭ交換装置におけるＡＴＭ仮想パス
   での目標セル損失率を満足させる出力帯域容量を設定す
   る方法において、 予め設定された観測周期Ｔ毎に、仮想パスに対応する出
   力セル送出待ちバッファ内に溜まっているセル数（キュ
   ー長）を計数して記憶手段に記憶し、上記出力帯域容量を求める際、 上記 記憶手段に記憶した上記観測周期Ｔ毎のキュー長の
   計数結果に基づき、キュー長分布を求め、キュー長とキ
   ュー長分布との関係を算出して減衰率を求め、 該減衰率に基づき現在のセル損失率を求め、 該セル損失率が上記目標セル損失率より大きいか否かを
   比較することにより、上記目標セル損失率を満足させる
   出力帯域容量を求めることを特徴とする帯域推定方法。
4. 【請求項４】 ＡＴＭ仮想パスを終端するＡＴＭ交換装
   置において、 仮想パス毎に対応する出力セル送出待ちバッファと、 予め設定された観測周期Ｔ毎に上記出力セル送出待ちバ
   ッファへの到着セル数を累計する到着セル数計数手段
   と、 上記観測周期Ｔ毎に上記出力セル送出待ちバッファのキ
   ュー長を計数するキュー長計数手段と、 該キュー長計数手段の計数結果および上記到着セル数計
   数手段の累計結果を記憶する記憶手段と、 上記ＡＴＭ仮想パスでの目標セル損失率を満足させる出
   力帯域容量を求める際、上記記憶手段に記憶した上記キ
   ュー長計数手段による観測周期Ｔ毎の各キュー長の計数
   結果を用いて、 上記出力セル送出待ちバッファに対する
   キュー長閾値として、上記観測周期Ｔ毎に計数した各キ
   ュー長の長さに応じた、トラヒック交流に対して適切な
   キュー長閾値を求め、上記観測周期Ｔ毎に計数した各キ
   ュー長が上記求めたキュー長閾値を超過した回数（キュ
   ー長閾値超過頻度回数）を求め、該キュー長閾値超過頻
   度回数と上記到着セル数計数手段で累計した到着セル数
   とに基づきキュー長分布を求め、該キュー長分布に基づ
   き現在のセル損失率を求め、該現在のセル損失率に基づ
   き、目標とするセル損失率を満足させる出力帯域容量を
   求める帯域推定手段と、 該帯域推定手段で求めた出力帯域容量に基づき上記仮想
   パス毎の送出帯域容量を設定する設定手段とを具備する
   ことを特徴とするＡＴＭ交換装置。
5. 【請求項５】 ＡＴＭ仮想パスを終端するＡＴＭ交換装
   置において、 仮想パス毎に対応する出力セル送出待ちバッファと、 予め設定された観測周期Ｔ毎に上記出力セル送出待ちバ
   ッファへの到着セル数を累計する到着セル数計数手段
   と、 上記観測周期Ｔ毎に上記出力セル送出待ちバッファのキ
   ュー長を計数するキュー長計数手段と、 該キュー長計数手段の計数結果および上記到着セル数計
   数手段の累計結果を記憶する記憶手段と、 上記ＡＴＭ仮想パスでの目標セル損失率を満足させる出
   力帯域容量を求める際、上記記憶手段に記憶した上記キ
   ュー長計数手段による観測周期Ｔ毎の各キュー長の計数
   結果を用いて、 上記出力セル送出待ちバッファに対する
   キュー長閾値として、上記観測周期Ｔ毎に計数した各キ
   ュー長の長さに応じた、トラヒック交流に対して適切な
   キュー長閾値を複数求め、上記観測周期Ｔ毎に計数した
   各キュー長が上記求めた各キュー長閾値を超過した回数
   （キュー長閾値超過頻度回数）を求め、該キュー長閾値
   超過頻度回数と上記到着セル数計数手段で累計した到着
   セル数とに基づきキュー長分布を求め、該キュー長分布
   に基づき現在のセル損失率を求め、該現在のセル損失率
   に基づき、目標とするセル損失率を満足させる出力帯域
   容量を求める帯域推定手段と、 該帯域推定手段で求めた出力帯域容量に基づき上記仮想
   パス毎の送出帯域容量を設定する設定手段とを具備する
   ことを特徴とするＡＴＭ交換装置。
6. 【請求項６】 ＡＴＭ仮想パスを終端するＡＴＭ交換装
   置において、 仮想パス毎に対応する出力セル送出待ちバッファと、 予め設定された観測周期Ｔ毎に上記出力セル送出待ちバ
   ッファのキュー長を計数するキュー長計数手段と、該キュー長計数手段の計数結果を記憶する記憶手段と、 上記ＡＴＭ仮想パスでの目標セル損失率を満足させる出
   力帯域容量を求める際、上記記憶手段に記憶した上記 キ
   ュー長計数手段による観測周期Ｔ毎のキュー長の計数結
   果に基づき、キュー長分布を求め、キュー長とキュー長
   分布との関係を算出して減衰率を求め、該減衰率に基づ
   き現在のセル損失率を求め、該セル損失率が目標とする
   セル損失率より大きいか否かを比較することにより、目
   標とするセル損失率を満足させる出力帯域容量を求める
   帯域推定手段と、 該帯域推定手段で求めた出力帯域容量に基づき上記仮想
   パス毎の送出帯域容量を設定する設定手段とを具備する
   ことを特徴とするＡＴＭ交換装置。