JP3589260B2 - Traffic shaping device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、トラフィックシェーピング装置に係り、特に、非同期転送モード(ATM)によるディジタル通信におけるセル流の制御のために使用して好適なトラフィックシェーピング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ATM通信網は、1つの中継点に一時的に多数のセルが集中的に到着すると、通信網の円滑な運用が困難になるという性質を有している。このため、ATM通信網においては、網側に、端末からのセル流量を監視し、違反セルの抽出、廃棄を実施する Usage Parameter Control(UPC)機能を備えている。これに対して、端末側において、加入者が契約時に申告した契約帯域の値を守っていても、伝送路を通過中に生じるセル流の乱れにより伝送路にバースト性をはらむことになる。このバースト的に発生したセルの発生間隔を制御するシェーピング技術がある。
【0003】
このシェーピング方式に関する従来技術として、例えば、特開平06−315034号公報等に記載された技術が知られている。この従来技術は、セルの送出時刻を演算する送出時刻制御部と、セルを格納するメモリと、このメモリからセルを伝送路に読み出す読出制御部とにより構成され、メモリにセルを一時蓄積することによりセルの送出時間間隔を等間隔に制御することを可能にして、セルの到着時間間隔のゆらぎを吸収するというものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ATM広域網は、伝送帯域等の限られた網内資源を有効に活用するために、加入者毎に使用可能な帯域を契約し、網側装置がUPC機能により、加入者が契約帯域を守っているかどうかを監視し、違反セルを廃棄している。これに対し、ATM LAN等の構内網は、帯域に余裕を持たせた設計とし、網としてのUPC機能を持たず、端末装置にもシェーピング機能を不要とすることにより装置価格を低減させているのが一般的である。
【0005】
このような構内網に適用されるATM交換機あるいはATM多重化装置をATM広域網に接続する場合、構内網のバースト性の高いセル流をそのまま広域網に送信すると広域網のUPC機能によってセル廃棄が行われるために実用上通信ができないという問題が生じる。
【0006】
そして、このような問題点を解決するために前述した公報に記載の従来技術が用いられるが、この従来技術は、送出予定時刻に対応するメモリアドレスにセルを書き込むため、予め、可能な送出時刻全てに相当するメモリ容量を用意しておく必要があるが、高速の伝送路上で低速のコネクションのシェーピングを行う場合に、セル間隔が極めて長くなるため、用意すべきメモリ量が膨大となるという問題を有している。例えば、155Mbpsの伝送路上で、64kbpsのコネクションのシェーピングを行おうとすると、セルの送出間隔が2400セル以上となるため、Nセルのバースト到着に耐えるためには2400×N以上のセル送出予定時刻に対応するメモリアドレスが必要であった。
【0007】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、構内網のバースト性の高いセル流を効率的にシェーピングすることができ、ATM交換機あるいはATM多重化装置に適用して好適なトラフィックシェーピング装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば前記目的は、到着するセルを一時的に蓄積するセルバッファ部と、セル送出予定時刻を演算するセル送出予定時刻演算部と、セルを送出する送出制御部とを備えたトラフィックシェーピング装置において、前記セル送出予定時刻演算部で求められたセル送出予定時刻を用いてソーティング処理を行い、前記セルバッファ部内のセルのうち送出予定時刻の最も早いセルを決定するソーティング部を備えたことにより達成される。
【0009】
また、前記目的は、前記ソーティング部に、セル送出予定時刻を二進木構造に管理する手段を備え、過去のソート結果を利用した処理を行わせることにより、また、セルの送出予定時刻と共にコネクションの優先順位とを比較し、送出予定時刻が最も早く、かつ、優先順位の最も高いセルを次に送出すべきセルとして選択する機能を備えることにより達成される。
【0010】
さらに、前記目的は、前記セル送出予定時刻演算部に、リーキーバケットカウンタを備え、対向装置のリーキーバケット方式のUPCによりセルが廃棄されない最適なセル送出予定時刻を演算させることにより達成される。
【0011】
また、前記目的は、次段の装置からのセル送出抑制信号を受け取る手段をさらに備え、セル送出抑制信号が入力されていない期間にのみセルの送出を行わせるようにすることにより達成される。
【0012】
本発明の第1の特徴は、既に到着しているセルのうちの最も早く送出すべきセルを選択するソーティング部を備えることにある。これにより、シェーピングの対象とするコネクション毎のセルバッファ内の先頭のセルのソーティングを行えばよく、コネクション数分のソーティングを行うのに必要なメモリだけを用意すればよく、メモリ容量を低減することができる。
【0013】
また、本発明の第2の特徴は、ソーティング部においてセル送出予定時刻を二進木構造に管理し、前回のソーティング時の情報を活用するようにしている点にある。これにより、ソーティングに必要な処理時間及びメモリ量をさらに低減することができる。また、ソーティング部は、送出側の1セル時間以内に次に送信すべきセルを決定する必要があるが、送信する帯域が大きいと極めて高速の動作が必要となる。この本発明の第2の特徴によれば、このような場合にも、所要メモリ量および処理時間を抑えることができる。
【0014】
また、本発明の第3の特徴は、コネクション毎に優先順位を設け、ソーティング部がセルの送出予定時刻と前記優先順位の両者を勘案して最適なセルを次の送信セルとして選択する機能を備えている点にある。ATMスイッチは、LANのデータのようにバースト性が高く遅延がある程度許容できるトラフィックによって音声データのような遅延の許容できないトラフィックが悪影響を受けないようにする目的で、優先制御を行うことが一般的である。しかし、スイッチで優先制御を行っても、回線への送信時にシェーピングを行った結果、LANのデータの送出予定時刻と音声データの送出予定時刻とが同一となった場合にも優先制御を行わなければ音声データの遅延が増大するという問題が生じうる。本発明の第3の特徴によれば、このように送出予定時刻が同一となった場合にも音声データを優先的に送出するように優先順位付けを行うことができる。
【0015】
本発明の第4の特徴は、リーキーバケット方式UPCによりセルが廃棄されない最適なセル送信予定時刻を演算する機能を備えた点にある。従来技術では、セルの送信時間間隔がある一定の時間間隔以上となることを保証するようにシェーピングするのが一般的である。このとき、セル間隔のゆらぎの最大値がτであるような入力セル流をシェーピングすると、シェーピング後の出力セル流は、入力セル流に対してτだけ遅延することになる。本発明の第4の特徴によれば、網側のUPCで許容される範囲内で入力セル流のゆらぎを残すことによって、シェーピング後の出力セル流の遅延時間を減らすことができる。
【0016】
本発明の第5の特徴は、次段装置からのセル送出抑制信号を受け取る手段を備えた点にある。例えば、複数の低速回線に送信するセルのシェーピングを行う場合、トラフィックシェーピング装置にてシェーピングを行った後、次段に分離装置を置き、複数の低速回線に出力する構成が考えられる。この場合、分離装置の出力セル流について正しくセル流がシェーピングされるように制御する必要があるが、分離装置から回線に出力されるまでの間にセル間隔にゆらぎが生じる可能性のある場合や、出力回線毎に速度が異なる場合には制御が困難である。本発明の第5の特徴によれば、分離装置がセルを送信したタイミングに従ってセル送出抑制信号を解除するように制御することによって、このような場合にも正しくシェーピングすることができる。
【0017】
本発明では、到着したセルの送出予定時刻は、当該コネクションの直前のセルが既に送出済であればセルの到着時に決定し、直前のセルがまだ送出されていなければその送出時点で決定される。すなわち、セルの送出予定時刻の管理用のメモリは最大コネクション数の分だけ用意しておけばよい。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるトラフィックシェーピング装置の一実施形態を図面により詳細に説明する。
【0019】
図1は本発明の一実施形態によるトラフィックシェーピング装置の構成を示すブロック図、図2、図3は本発明の一実施形態によるトラフィックシェーピング装置の適用例を説明する図、図4はセル送出予定時刻を二進木構造に管理するソーティング用二進木の更新例を説明する図である。図1〜図3において、10はトラフィックシェーピング装置、11はセルバッファ部、12は送出予定時刻演算部、13はソーティング部、14は送出制御部、100〜102は端末装置、103〜105、107は回線インタフェース部、106はATMスイッチ部、108はATM広域網、109はATM交換機、110は分離装置、111〜113は回線終端部である。
【0020】
本発明の一実施形態によるトラフィックシェーピング装置10は、図1に示すように、セルバッファ部11、送出予定時刻演算部12、ソーティング部13、及び送出制御部14を備えて構成されている。
【0021】
図示トラフィックシェーピング装置10に到着したセルは、一時的にセルバッファ部11に格納され、シェーピングの対象であるコネクション(VPコネクション、VCコネクション、あるいは、それらの集合)毎の待ち行列に管理される。
【0022】
空の(待ち行列内にセルが1つもない)待ち行列にセルが到着した場合、及び、送出制御部14からセルが1つ送出された場合のいずれかの場合、到着したセルあるいは送出されたセルの属するシェーピング対象コネクションについて、セルバッファ部11内の該当コネクションの待ち行列の先頭のセルの送出予定時刻が、送出予定時刻演算部12により所定の計算式に従って演算される。ソーティング部13は、演算の結果求められた送出予定時刻を用いてソーティング処理を行い、セルバッファ部11内のセルのうち最も早く送出すべきセル及びその送出予定時刻を決定する。
【0023】
送出制御部14は、ソーティング部13で決定された送出予定セルの送出予定時刻と現在時刻とを常時監視比較し、現在時刻が送出予定時刻に達し、かつ、セル送出抑制信号を受信していなければセルバッファ部11から該当セルを取り出して送出するとともに、次のセルの送出予定時刻を演算するように送出予定時刻演算部12に通知する。
【0024】
前述した本発明の一実施形態によるトラフィックシェーピング装置は、優先制御機能が追加されている場合、ソーティング部13に、ソート結果がでた時点で緊急用セルや音声データのような優先順位の高いセルがあるか否かを判定させる。そして、ソーティング部13は、優先順位の高いセルがある場合、ソート結果で得られたセルよりも先に優先順位の高いセルを送出するように送出制御部14に指示する。また、該当するセルがない場合、ソーティング部13は、送出制御部14に該当コネクションNo.の送出を指示する。
【0025】
さらに、前述した本発明の一実施形態によるトラフィックシェーピング装置は、セル送出信号を受け取る回路が追加されている場合、セル送出抑制信号を受信するまでの間、送出制御部14にセルの送出を抑制する信号を出し、送出制御部14はセル送出を止める。
【0026】
前述した構成を有するトラフィックシェーピング装置10の適用例を示す図2において、ATM交換機109は、端末装置100〜102に対する回線インタフェース部103〜105と、ATMスイッチ部106と、ATMスイッチ部106とATM広域網108との間に位置する回線インタフェース部107とにより構成される。
【0027】
そして、前述したトラフィックシェーピング装置10は、回線インタフェース部107のATM広域網への送信部に適用され、ATM広域網108のUPC機能によりセルが廃棄されないようにセルの送出間隔を制御している。
【0028】
前述した構成を有するトラフィックシェーピング装置10の他の適用例が図3に示されている。
【0029】
図3に示す例は、複数の低速回線に送信するセルのシェーピングを行う場合の例であり、多重化されているセルに対して、トラフィックシェーピング装置10によりシェーピングを行った後、次段に分離装置110を置き、複数の低速回線の回線終端111〜113にセルを出力するようにしたものである。
【0030】
この場合、分離装置110の出力セル流について正しくセル流がシェーピングされるように制御する必要があるが、分離装置から低速回線に出力されるまでの間にセル間隔にゆらぎが生じる可能性のある場合や、出力回線毎に速度が異なる場合には、制御が難しくなるが、分離装置110がセルを送信したタイミングに従って、トラフィックシェーピング装置10に対するセル送出抑制信号を解除するように制御することにより、前述の場合にも正しくシェーピングを行うことができる。
【0031】
次に、セル送出予定時刻を二進木構造に管理するソーティング用二進木の更新例を図4を参照して説明する。
【0032】
セル送出予定時刻を二進木構造に管理するため、セルの送信あるいは到着の結果、新たにセルの送出予定時刻が決定された場合、該当コネクションから始めて前回のソーティング結果の二進木を根の方向にたどりつつ送出予定時刻及び優先順位に従って比較を繰り返すことにより、次に最も早く送出すべきセル及び送出予定時刻を求めることができる。すなわち、図4に示す例で、例えば、コネクション3の送出予定時刻更新時には、図の網掛けの情報のみについて、隣合うコネクションの送出時刻の情報を比較して更新していけばよい。
【0033】
前述の処理のための処理時間の大半は、二進木を格納したメモリへのアクセス時間であり、log2(コネクション数)のオーダの時間で処理することができる。また、この処理のために必要なメモリ量は、二進木の格納用のメモリであり、コネクション数の2倍のオーダの量となり、既存技術の場合に比較して大きく低減することができる。
【0034】
さらに、コネクションの優先順位情報もセル送出予定時刻と共に比較することにより、ソーティング部13ににより同時刻に出力すべきコネクションが複数あった場合に、より優先順位の高いものを早く出力するように選択することができる。
【0035】
また、リーキーバケット方式のUPCでは、現在のカウンタ値をC、前回のセル到着時のカウンタ値をc、セル到着による増分をi、単位時間経過時の減算値をd、スレッショルドをN、前回のセル到着からの経過時間をtとすると、
C+i>N
となった場合に違反セルと判定される。C = max { 0, c−dt } であるので、前記式は、
max{ 0, c−dt+i}>Nとなる。
【0036】
言い換えれば、
t≧ max{0,c+i−N}/d ………(1)
であれば違反セルと判定されない。そこで、セル送出予定時刻演算部12は、式(1)を満足する最小のセル間隔tを求めることにより、リーキーバケットUPCによりセルが廃棄されることのない最適なセル送出予定時刻を求めることができる。
【0037】
また、ソーティング部13により決定された次のセル送出予定時刻をTとすると、送出制御部14は、
{(現在時刻)≧T}、かつ、(次段からのセル送出抑制信号を受信していない)という条件を常時監視し、条件成立時のみセルを送出することによって、次段装置の出力でのシェーピング機能を実現することができる。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、メモリ等の外部装置を削減し、送出時刻の最も早いセルを次に送出すべきセルとして選択することができるトラフィックシェーピング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態によるトラフィックシェーピング装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態によるトラフィックシェーピング装置の適用例を説明する図である。
【図3】本発明の一実施形態によるトラフィックシェーピング装置の他の適用例を説明する図である。
【図4】セル送出予定時刻を二進木構造に管理するソーティング用二進木の更新例を説明する図である。
【符号の説明】
10 トラフィックシェーピング装置
11 セルバッファ部
12 送出予定時刻演算部
13 ソーティング部
14 送出制御部
100〜102 端末装置
103〜105、107 回線インタフェース部
106 ATMスイッチ部
108 ATM広域網
109 ATM交換機
110 分離装置
111〜113 回線終端部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a traffic shaping device, and more particularly, to a traffic shaping device suitable for use in controlling a cell flow in digital communication in an asynchronous transfer mode (ATM).
[0002]
[Prior art]
Generally, the ATM communication network has a property that when a large number of cells temporarily arrive at one relay point in a concentrated manner, it becomes difficult to smoothly operate the communication network. For this reason, the ATM communication network has a Usage Parameter Control (UPC) function on the network side that monitors the cell flow from the terminal and extracts and discards the offending cell. On the other hand, on the terminal side, even if the subscriber keeps the value of the contract bandwidth declared at the time of contract, the transmission path has burstiness due to disturbance of the cell flow generated while passing through the transmission path. There is a shaping technique for controlling the generation interval of cells generated in a burst.
[0003]
As a conventional technique related to this shaping method, for example, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-315034 is known. This prior art is composed of a transmission time control unit that calculates the transmission time of a cell, a memory that stores the cell, and a read control unit that reads out the cell from this memory to a transmission line, and temporarily stores the cell in the memory. This makes it possible to control cell transmission time intervals at equal intervals, thereby absorbing fluctuations in cell arrival time intervals.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the ATM wide area network, in order to effectively utilize limited intra-network resources such as a transmission band, a usable band is contracted for each subscriber, and the network side device uses the UPC function to protect the contract band. Monitor for discard and discard the offending cell. On the other hand, a private network such as an ATM LAN is designed to have a margin in bandwidth, does not have a UPC function as a network, and does not require a shaping function in a terminal device, thereby reducing the device price. It is common.
[0005]
When an ATM switch or an ATM multiplexer applied to such a private network is connected to an ATM wide area network, if the cell stream having a high burstiness of the private network is transmitted to the wide area network as it is, cell discard is caused by the UPC function of the wide area network. This causes a problem that communication cannot be practically performed.
[0006]
In order to solve such a problem, the prior art described in the above-mentioned publication is used. However, in this prior art, since a cell is written in a memory address corresponding to a scheduled transmission time, a possible transmission time is determined in advance. It is necessary to prepare a memory capacity equivalent to all of them, but when shaping a low-speed connection on a high-speed transmission path, the cell interval becomes extremely long, and the amount of memory to be prepared becomes enormous. have. For example, when shaping a connection of 64 kbps on a 155 Mbps transmission line, the cell transmission interval becomes 2400 cells or more. In order to withstand burst arrival of N cells, the cell transmission scheduled time of 2400 × N or more is required. A corresponding memory address was required.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to efficiently shape a cell stream having a high burstiness in a private network, which is suitable for an ATM switch or an ATM multiplexer. It is to provide a device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, there is provided a traffic control system comprising: a cell buffer unit for temporarily storing arriving cells; a scheduled cell transmission time calculating unit for calculating a scheduled cell transmission time; and a transmission control unit for transmitting cells. The shaping device includes a sorting unit that performs a sorting process using the estimated cell transmission time obtained by the estimated cell transmission time calculation unit and determines a cell having the earliest estimated transmission time among the cells in the cell buffer unit. This is achieved by:
[0009]
Also, the object is to provide a means for managing the scheduled cell transmission time in a binary tree structure in the sorting unit, to perform processing using the past sorting result, and to provide a connection together with the estimated cell transmission time. This is achieved by providing a function of comparing the priority of the cell with the highest priority and selecting the cell having the earliest scheduled transmission time and the highest priority as the cell to be transmitted next.
[0010]
Further, the above object is achieved by providing a leaky bucket counter in the cell transmission scheduled time calculation unit and calculating an optimum cell transmission scheduled time at which cells are not discarded by the leaky bucket UPC of the opposing device.
[0011]
Further, the above object is achieved by further comprising means for receiving a cell transmission suppression signal from a next-stage device, and transmitting cells only during a period in which the cell transmission suppression signal is not input.
[0012]
A first feature of the present invention is to provide a sorting unit for selecting a cell to be transmitted earliest among cells that have already arrived. As a result, it is only necessary to sort the first cell in the cell buffer for each connection to be shaped, and it is sufficient to prepare only the memory necessary for sorting for the number of connections, thereby reducing the memory capacity. Can be.
[0013]
A second feature of the present invention resides in that the sorting unit manages the scheduled cell transmission time in a binary tree structure and utilizes the information at the time of the previous sorting. As a result, the processing time and the amount of memory required for sorting can be further reduced. Also, the sorting section needs to determine the next cell to be transmitted next within one cell time on the transmitting side, but if the band to be transmitted is large, an extremely high-speed operation is required. According to the second feature of the present invention, even in such a case, the required memory amount and processing time can be suppressed.
[0014]
A third feature of the present invention is that a priority is set for each connection, and a function of the sorting unit selecting an optimal cell as the next transmission cell in consideration of both the scheduled transmission time of the cell and the priority. It has a point. The ATM switch generally performs priority control in order to prevent traffic having a high burstiness such as LAN data and a certain amount of delay, such as voice data, from adversely affecting traffic not allowing a delay such as voice data. It is. However, even if priority control is performed by a switch, priority control must be performed even when the scheduled transmission time of LAN data and the scheduled transmission time of voice data become the same as a result of shaping during transmission to a line. For example, a problem that the delay of the audio data increases may occur. According to the third feature of the present invention, it is possible to prioritize so that audio data is preferentially transmitted even when the scheduled transmission times are the same.
[0015]
A fourth feature of the present invention resides in that a function is provided for calculating an optimal scheduled cell transmission time at which cells are not discarded by the leaky bucket method UPC. In the prior art, it is common to perform shaping to ensure that the transmission time interval of a cell is equal to or greater than a certain time interval. At this time, if the input cell flow in which the maximum value of the fluctuation of the cell interval is τ is shaped, the output cell flow after the shaping is delayed by τ with respect to the input cell flow. According to the fourth feature of the present invention, the delay time of the output cell flow after shaping can be reduced by leaving the fluctuation of the input cell flow within the range allowed by the UPC on the network side.
[0016]
A fifth feature of the present invention resides in that there is provided means for receiving a cell transmission suppression signal from the next-stage device. For example, when shaping cells to be transmitted to a plurality of low-speed lines, a configuration may be considered in which after shaping is performed by a traffic shaping device, a separating device is placed in the next stage and output to a plurality of low-speed lines. In this case, it is necessary to perform control so that the cell flow is correctly shaped with respect to the output cell flow of the separation device, but there is a possibility that the cell interval may fluctuate before being output from the separation device to the line. When the output speed is different for each output line, it is difficult to control. According to the fifth aspect of the present invention, by performing control such that the cell transmission suppression signal is released in accordance with the timing at which the demultiplexer transmits a cell, it is possible to correctly shape even in such a case.
[0017]
According to the present invention, the scheduled transmission time of an arriving cell is determined at the arrival of the cell if the cell immediately before the connection has already been transmitted, and is determined at the time of transmission if the immediately preceding cell has not been transmitted yet. . That is, the memory for managing the scheduled transmission time of the cell may be prepared for the maximum number of connections.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a traffic shaping device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a traffic shaping device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams illustrating an application example of the traffic shaping device according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a figure explaining the example of updating of the binary tree for sorting which manages time in a binary tree structure. 1 to 3, reference numeral 10 denotes a traffic shaping device, 11 denotes a cell buffer unit, 12 denotes a scheduled transmission time calculation unit, 13 denotes a sorting unit, 14 denotes a transmission control unit, 100 to 102 denote terminal devices, 103 to 105 and 107. Is a line interface unit, 106 is an ATM switch unit, 108 is an ATM wide area network, 109 is an ATM switch, 110 is a separation device, and 111 to 113 are line termination units.
[0020]
As shown in FIG. 1, a traffic shaping device 10 according to an embodiment of the present invention includes a cell buffer unit 11, a scheduled transmission time calculation unit 12, a sorting unit 13, and a transmission control unit 14.
[0021]
The cells arriving at the illustrated traffic shaping device 10 are temporarily stored in the cell buffer unit 11 and managed in a queue for each connection (VP connection, VC connection, or a set thereof) to be shaped.
[0022]
Either when a cell arrives in an empty queue (no cells in the queue) or when one cell is transmitted from the transmission control unit 14, the cell that arrives or is transmitted For the shaping target connection to which the cell belongs, the scheduled transmission time of the first cell in the queue of the connection in the cell buffer unit 11 is calculated by the scheduled transmission time calculation unit 12 according to a predetermined calculation formula. The sorting unit 13 performs a sorting process using the scheduled transmission time obtained as a result of the calculation, and determines the earliest cell to be transmitted among the cells in the cell buffer unit 11 and the scheduled transmission time.
[0023]
The transmission control unit 14 constantly monitors and compares the scheduled transmission time of the scheduled transmission cell determined by the sorting unit 13 with the current time, and if the current time has reached the scheduled transmission time and the cell transmission suppression signal has not been received. For example, the corresponding cell is taken out from the cell buffer unit 11 and transmitted, and at the same time, the scheduled transmission time calculating unit 12 is notified to calculate the scheduled transmission time of the next cell.
[0024]
When the priority control function is added, the traffic shaping device according to an embodiment of the present invention may include a sorting unit 13 which can assign a high priority cell such as an emergency cell or voice data at the time when the sorting result is obtained. It is determined whether or not there is. Then, if there is a cell with a high priority, sorting section 13 instructs transmission control section 14 to transmit a cell with a high priority before a cell obtained as a result of sorting. If there is no corresponding cell, the sorting unit 13 sends the connection No. to the transmission control unit 14. Is sent.
[0025]
Further, when the circuit for receiving the cell transmission signal is added, the traffic shaping apparatus according to the embodiment of the present invention suppresses the cell transmission to the transmission control unit 14 until the cell transmission suppression signal is received. And the transmission control unit 14 stops transmitting cells.
[0026]
In FIG. 2 showing an application example of the traffic shaping device 10 having the above-described configuration, the ATM switch 109 includes line interface units 103 to 105 for terminal devices 100 to 102, an ATM switch unit 106, an ATM switch unit 106, and an ATM wide area. A line interface 107 located between the network 108 and the network 108.
[0027]
The traffic shaping device 10 described above is applied to the transmission unit to the ATM wide area network of the line interface unit 107, and controls the cell transmission interval so that the UPC function of the ATM wide area network 108 does not discard cells.
[0028]
FIG. 3 shows another application example of the traffic shaping apparatus 10 having the above-described configuration.
[0029]
The example shown in FIG. 3 is an example in the case of shaping cells to be transmitted to a plurality of low-speed lines. After shaping the multiplexed cells by the traffic shaping device 10, the cells are separated to the next stage. The device 110 is placed so that cells are output to line terminations 111 to 113 of a plurality of low-speed lines.
[0030]
In this case, it is necessary to control the output cell flow of the separator 110 so that the cell flow is correctly shaped, but there is a possibility that the cell interval fluctuates until the cell flow is output from the separator to the low-speed line. In the case or when the speed is different for each output line, the control becomes difficult. However, by performing control such that the cell transmission suppression signal to the traffic shaping device 10 is released according to the timing at which the demultiplexer 110 transmits the cell, In the above case, the shaping can be performed correctly.
[0031]
Next, an example of updating a binary tree for sorting that manages the scheduled cell transmission time in a binary tree structure will be described with reference to FIG.
[0032]
In order to manage the scheduled cell transmission time in a binary tree structure, when a new cell transmission scheduled time is determined as a result of cell transmission or arrival, the binary tree of the previous sorting result is used as the root starting from the corresponding connection. By repeating the comparison according to the scheduled transmission time and the priority order while following the direction, the next earliest cell to be transmitted and the scheduled transmission time can be obtained. That is, in the example shown in FIG. 4, for example, when the scheduled transmission time of the connection 3 is updated, only the shaded information in the figure needs to be updated by comparing the information of the transmission time of the adjacent connection.
[0033]
Most of the processing time for the above-described processing is the access time to the memory storing the binary tree, and the processing can be performed in the order of log2 (the number of connections). The amount of memory required for this processing is a memory for storing a binary tree, which is on the order of twice the number of connections, and can be greatly reduced as compared with the case of the existing technology.
[0034]
Further, by comparing the priority information of the connection with the scheduled cell transmission time, when there are a plurality of connections to be output at the same time by the sorting unit 13, selection is made such that the higher priority one is output earlier. can do.
[0035]
In the leaky bucket UPC, the current counter value is C, the counter value at the last cell arrival is c, the increment due to cell arrival is i, the subtraction value at the elapse of unit time is d, the threshold is N, Assuming that the elapsed time from the arrival of the cell is t,
C + i> N
Is determined as a violation cell. Since C = max {0, c-dt}, the above equation becomes:
max {0, c-dt + i}> N.
[0036]
In other words,
t ≧ max {0, c + i−N} / d (1)
In this case, the cell is not determined to be a violation cell. Thus, the scheduled cell transmission time calculation unit 12 determines the minimum cell interval t that satisfies the expression (1), thereby obtaining the optimal cell transmission scheduled time at which cells are not discarded by the leaky bucket UPC. it can.
[0037]
Further, assuming that the next scheduled cell transmission time determined by the sorting unit 13 is T, the transmission control unit 14
The condition that {(current time) ≧ T} and (the cell transmission suppression signal is not received from the next stage) is constantly monitored, and cells are transmitted only when the condition is satisfied. Can be realized.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a traffic shaping device capable of reducing the number of external devices such as memories and selecting a cell having the earliest transmission time as a cell to be transmitted next.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a traffic shaping device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an application example of a traffic shaping device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating another application example of the traffic shaping device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of updating a binary tree for sorting that manages scheduled cell transmission times in a binary tree structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Traffic shaping apparatus 11 Cell buffer unit 12 Scheduled transmission time operation unit 13 Sorting unit 14 Transmission control unit 100-102 Terminal devices 103-105, 107 Line interface unit 106 ATM switch unit 108 ATM wide area network 109 ATM exchange 110 Separation device 111- 113 Line termination

Claims (5)

到着するセルを一時的に蓄積するセルバッファ部と、セル送出予定時刻を演算するセル送出予定時刻演算部と、セルを送出する送出制御部とを備えたトラフィックシェーピング装置において、
前記セル送出予定時刻演算部で求められたセル送出予定時刻を用いてソーティング処理を行い、前記セルバッファ部内のセルのうち送出予定時刻の最も早いセルを決定するソーティング部を備えたことを特徴とするトラフィックシェーピング装置。
In a traffic shaping device including a cell buffer unit that temporarily accumulates arriving cells, a scheduled cell transmission time operation unit that calculates a scheduled cell transmission time, and a transmission control unit that transmits cells,
A sorting unit that performs a sorting process using the scheduled cell transmission time calculated by the scheduled cell transmission time calculation unit, and determines a cell having the earliest scheduled transmission time among the cells in the cell buffer unit. Traffic shaping device.
前記ソーティング部は、セル送出予定時刻を二進木構造に管理する手段を備え、過去のソート結果を利用した処理を行うことを特徴とする請求項1記載のトラフィックシェーピング装置。2. The traffic shaping device according to claim 1, wherein the sorting unit includes means for managing a scheduled cell transmission time in a binary tree structure, and performs processing using a past sorting result. 前記ソーティング部は、セルの送出予定時刻と共にコネクションの優先順位とを比較し、送出予定時刻が最も早く、かつ、優先順位の最も高いセルを次に送出すべきセルとして選択する機能を備えることを特徴とする請求項1または2記載のトラフィックシェーピング装置。The sorting unit has a function of comparing the priority of the connection with the scheduled transmission time of the cell and selecting a cell having the earliest scheduled transmission time and the highest priority as the cell to be transmitted next. The traffic shaping device according to claim 1 or 2, wherein: 前記セル送出予定時刻演算部は、リーキーバケットカウンタを有し、対向装置のリーキーバケット方式のUPCによりセルが廃棄されない最適なセル送出予定時刻を演算することを特徴とする請求項1、2または3記載のトラフィックシェーピング装置。4. The cell transmission scheduled time calculation unit includes a leaky bucket counter, and calculates an optimal cell transmission scheduled time at which cells are not discarded by a leaky bucket type UPC of the opposite device. A traffic shaping device as described. 次段の装置からのセル送出抑制信号を受け取る手段を有し、セル送出抑制信号が入力されていない期間にのみセルの送出を行わせる機能を有することを特徴とする請求項1ないし4のうち1記載のトラフィックシェーピング装置。5. The method according to claim 1, further comprising: means for receiving a cell transmission suppression signal from a next-stage apparatus, and having a function of transmitting cells only during a period in which the cell transmission suppression signal is not input. 2. The traffic shaping device according to 1.
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