JP3833664B2 - セル交換機におけるフィードバック制御装置及びセルスケジューリング装置 - Google Patents
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Description
避技術に関する。
Mode)方式によるデータ交換技術をLAN(ローカルエリアネットワーク)やW
AN(ワイドエリアネットワーク)等の高速データ通信網へ適用するためのサー
ビス方式として、ABR(Available Bit Rate) サービスと呼ばれるサービスが
提案されている。このABRサービスでは、網輻輳情報が交換機から送信端末に
フィードバックされることにより、網輻輳を回避することが可能である。より具
体的には、ABRサービスは、交換機が網リソースの使用状況を監視しながら送
信端末の送信レートをピークセルレートPCRと最小セルレートMCRの間でダ
イナミックに変更させることにより、網の効率的運用を図りかつ網の輻輳を回避
しセル損失を回避することを可能とする網サービスである。以下に、ABRサー
ビスについて説明する。
<ABRサービス>
ABRサービスを利用した通信においては、網リソースの情報を端末に通知す
るために、リソース管理セル(Resource Management Cell:RMセル)が使用さ
れる。送信端末は、一定個数のユーザデータセルを送出する毎に、RMセルを送
出する。そのRMセルは、ATM網を経て受信端末に達し、そこで折り返されて
再び送信端末に戻ってくる。
換機内のリソース情報(帯域情報、輻輳情報)を書き込むことにより、網側の情
報を送信端末に通知する。帯域情報や輻輳情報等が書き込まれたRMセルを受信
した送信端末は、それらの情報に従って自身の許可セルレートACR(Allowed
Cell Rate)を再計算し、ACR以下のレートで通信を行う。
ートPCR(Peak Cell Rate) 、及び最低要求レートである最小セルレートMC
R(Minumum Cell Rate)を網に申告し、交渉する。送信端末は、交渉の結果決定
したPCRを超えたレートで、ATMセル(以下、単にセルという)を送出する
ことはできない。また、ATM網は、送信端末に対して、交渉の結果決定したM
CR以上のレートを保証する。従って、送信端末における許可セルレートACR
は、MCR以上PCR以下の範囲で変動する(MCR≦ACR≦PCR)。
ことが可能となり、端末側にとっては、網のリソースが空いている場合には高い
送信レートでセルを送信できる。
<ABR端末の動作>
ABRサービスを利用して通信する送信端末(ABR送信端末)及び受信端末
(ABR受信端末)の動作は、ATM Forumで標準化の対象となっている。以下
に、その主な動作について、簡単に説明する。
ABR送信端末
図10のフォワード方向フローとして示されるように、送信端末は、各時点に
おける許可セルレートACR以下のレートで、セルを送出する。その際、送信端
末は、一定個数(Nrm−1)個のユーザデータセルを送出する毎に、RMセルを
1個送出する。送信端末がRMセルを受信した場合に、RMセル中の輻輳表示ビ
ットであるCI(Congestion Indicator) ビットが0(非輻輳)に設定されてい
たならば、送信端末はACRの値を一定値だけ増加させる。また、CIビットが
1(輻輳)に設定されていたなら、送信端末はACRの値を一定値だけ減少させ
る。更に、送信端末は、上記動作と同時に、RMセル中に書き込まれている明示
的指示レートER(Explicit Rate)と先に再計算したACRとの大小を比較し、
小さい方の値を新たなACRとする。この時、ACRの値は、MCR≦ACR≦
PCRの範囲内でなければならない。
ABR受信端末
図10のバックワード方向フローとして示されるように、受信端末は、送信側
から転送されてきたユーザデータセルを終端すると共に、受信したRMセルを折
り返して送信端末に向けて送信する。この場合に、受信端末は、RMセルの受信
の直前に受信したユーザデータセル中に輻輳を表すEFCI(Explicit Forward
Congestion Indication:明示的前方輻輳表示)ビットが1に設定されているな
らば、折り返すRMセル中の輻輳表示ビットCIを1に設定し、そのRMセルを
送出する。
<ATM交換機の動作>
ABRサービスを実現するATM網側つまりATM交換機の動作は、おおよそ
大別して2種類あり、それぞれEFCIモード及びERモードと呼ばれる。
EFCIモード
ATM交換機は、輻輳時に、そのATM交換機を通過するユーザデータセル中
のEFCIビットを設定し、そのセルを通過させる。
ERモード
ATM交換機は、内部のリソースや輻輳状況に応じて、送信端末側に送信を許
すレートである明示的指示レートERを計算し、その値を、ATM交換機を通過
する順方向(フォワード方向、送信側→受信側)或いは逆方向(バックワード方
向、受信側→送信側)のRMセル中に書き込む。その際に、ATM交換機は、R
Mセル中のER値と交換機が計算したER値とを比較して得られる小さい方の値
を、RMセルに書き込む。
端末がRMセルを生成して送信端末側に送り出すことも可能である。この際、A
TM交換機又は受信端末は、RMセル中のCIビットを設定し、或いは、自分自
身が計算したER値をRMセルに書き込む。
別に、ABR VS/VD(Virtual Source/Virtual Destination:仮想送信/
仮想受信)と呼ばれる機能が規定されている。このVS/VD機能が実現される
場合、図11に示されるように、ATM交換機の上流側(送信端末側)に、その
上流側から転送されてきたRMセルを折り返すVD機能が実装され、ATM交換
機の下流側(受信端末側)に、その下流側に向かってRMセルを中継する又は新
たに送出するVS機能が実装される。
TM交換機が、RMセルの生成、折返し、及び終端を内部的に行うことにより、
ABRコネクションの制御ループが、送信端末−ATM交換機−受信端末−AT
M交換機−送信端末という単一のループではなく、図11に示されるように、複
数のループに分割(セグメント化)される。
に模擬し、同じくATM交換機内に実現されるVS機能が送信端末の機能を仮想
的に模擬する。
ープにおいて並列にフィードバック制御が実行されることによって、フィードバ
ックの応答性能を向上させることが可能となる。その結果、ATM網側では、輻
輳の回避及び輻輳からの回復をより迅速に図ることが可能となり、端末側では、
網のリソースが空いている場合により速く高い通信レートでのセルの通信が可能
となる。
がある。
(1) ATM Forum TM(トラヒックマネージメント)4.0に規定されている
ABR source/destination (送信側/受信側)動作(必須機能)。
b)受信されたバックワードRMセルに設定されている情報に基づく許可セル
レートACRの算出(VSに実装されるべき機能)。
d)RMセルの折返し+アウトレートRMセルのスケジューリング(VDに実
装されるべき機能)。なお、アウトレートRMセルとは、折り返された側
の回線の空き帯域がABR制御により0にされている場合に、CLP=1
(後述する図7参照)が設定されて送出されるRMセルをいう。このアウ
トレートRMセルは、CLP=0が設定されているRMセルよりも、網内
で廃棄される確率が高くなる。
に、折り返すRMセル中の輻輳表示ビットCIを1に設定する機能(VD
に実装されるべき機能)。
装されるべき機能)。
(2) MCR(最小セルレート)値の受渡し(必須機能)。
セルレート)値を、上流側(送信端末側)のVDへ受け渡す機能。
b)VDで受信された上流側からのRMセル内のMCR値を、下流側のVSへ
受け渡す機能。
a)VSで終端されたRMセル内のER値を、そのVSが収容されている交換
機と同じ交換機内の上流側のVDへ受け渡す機能。
c)スイッチ内の、輻輳が発生したポイントでのERの計算機能
以上の動作がATM Forumで標準化の対象となっているが、具体的な制御方式
や実装方法に関しては標準化の対象外である。例えば、ATM交換機内での輻輳
状態の検出方法、或いは、明示的指示レートERの計算アルゴリズムは、標準化
の対象外である。
D間の制御機能については、有効な従来技術はなかった。
本発明の課題は、同一交換機内のVS−VD間の有効な制御機能とそれに関連
するダイナミックシェーピング機能を実現することにある。
従って自律的にスイッチングさせるセル交換機(ATM交換機)において、その
セル交換機における輻輳状態をリソース管理セル(RMセル)を用いて通信の上
流側装置にフィードバックさせることにより、その上流側装置に対してセルの送
信レートを可変させるフィードバック制御装置を前提とする。
側装置が接続される入力リンク(入力リンク103)上を転送されてきたフォワ
ードリソース管理セル(F−RMセル)を終端して折り返し、それを、上流側装
置に返送されるバックワードリソース管理セル(B−RMセル)として、上流側
装置が接続される出力リンク(出力リンク104)に送出することにより、上流
側装置との間で上りフィードバック制御ループ(上り制御ループ111)を形成
する。
リソース管理セルを新たに生成して通信の下流側装置が接続される出力リンクに
送出し、下流側装置で折り返されその下流側装置が接続される入力リンク上を転
送されてきたバックワードリソース管理セルを終端し、その終端したバックワー
ドリソース管理セルに設定されている情報に基づくレートで下流側装置が接続さ
れる出力リンクにユーザデータセルを送出することによって、下流側装置との間
で下りフィードバック制御ループ(下り制御ループ112)を形成する。
ザデータセルをコネクション毎に一時保持する第2のバッファ手段(共通バッフ
ァ部225)と、コネクション毎に、終端したバックワードリソース管理セルに
設定されている明示的指示レートに対応するセル読出し間隔で、第2のバッファ
手段に一時保持されているユーザデータセルを読み出して出力リンクに送出する
第2のダイナミックシェーパ手段とを含む。
、コネクション毎に、フォワードリソース管理セルを新たに生成してセル交換機
内のスイッチ装置が接続される入力ハイウエイ(入力ハイウエイ109)に送出
し、スイッチ装置(スイッチ部114)が接続される出力ハイウエイ(出力ハイ
ウエイ110)上を転送されてきたバックワードリソース管理セルを終端し、そ
の終端したバックワードリソース管理セルに設定されている情報に基づくレート
でスイッチ装置が接続される入力ハイウエイにユーザデータセルを送出し、その
終端したバックワードリソース管理セルに設定されている情報に基づくレートを
新たに生成するフォワードリソース管理セルに設定し、その終端したバックワー
ドリソース管理セルに設定されている情報をリンク側仮想受信手段を介して上り
フィードバック制御ループにフィードバックさせる。
タセルをコネクション毎に一時保持する第1のバッファ手段(共通バッファ部2
06)と、コネクション毎に、終端したバックワードリソース管理セルに設定さ
れている明示的指示レートに対応するセル読出し間隔で、第1のバッファ手段に
一時保持されているユーザデータセルを読み出して入力ハイウエイに送出する第
1のダイナミックシェーパ手段(ダイナミックシェーパ部213)とを含む。
タセルを一時保持するコネクション毎に、ユーザデータセルに付加されている品
質クラス情報に基づいてその各コネクションの品質クラスを管理する品質クラス
管理手段(品質クラスフィルタ部208、品質クラスキュー209)と、第1の
バッファ手段が満杯になっている状態で新たなユーザデータセルが入力した場合
に、品質クラス管理手段を参照することにより、その新たに入力したユーザデー
タセルに設定されている品質クラス情報に対応する品質クラスよりも低い品質ク
ラスに対応するコネクションのユーザデータセルが一時保持されている第1のバ
ッファ手段上の記憶領域を奪い取って、その奪い取った記憶領域に新たに入力し
たユーザデータセルを一時保持する記憶領域奪取制御手段(アドレス奪取制御部
210)とを更に含むように構成することができる。
続され、コネクション毎に、スイッチ装置が接続される出力ハイウエイ上を転送
されてきたフォワードリソース管理セルを終端して折り返し、それを、内部側仮
想送信手段に向かうバックワードリソース管理セルとして、スイッチ装置が接続
される入力ハイウエイに送出することにより、セル交換機内の内部側仮想送信手
段との間でスイッチ内フィードバック制御ループ(スイッチ内制御ループ113
)を形成し、リンク側仮想送信手段が終端したバックワードリソース管理セルに
設定されている情報をそのスイッチ内フィードバック制御ループにフィードバッ
クさせる。
信手段が終端したバックワードリソース管理セルに設定されている明示的指示レ
ートに基づいて、リンク側仮想受信手段が折り返して上流側装置が接続される出
力リンクに送出するバックワードリソース管理セルに設定されている明示的指示
レートを変更する第2の明示的指示レート変更手段(ER比較/変更部203)
を更に含むように構成することができる。
のバッファ手段を含む場合に、コネクション毎に、第1のバッファ手段に一時保
持されているユーザデータセルの量を監視する第1のキュー長監視手段(キュー
長監視部211)と、コネクション毎に、第1のキュー長監視手段による監視結
果に基づいて、リンク側仮想受信手段が折り返して上流側装置が接続される出力
リンクに送出するバックワードリソース管理セルに設定されている明示的指示レ
ートを変更する第1の明示的指示レート変更手段(ER変更部202)とを更に
含むように構成することができる。
側仮想送信手段が終端したバックワードリソース管理セルに設定されている明示
的指示レートに基づいて、内部側仮想受信手段が折り返して入力ハイウエイに送
出するバックワードリソース管理セルに設定されている明示的指示レートを変更
する第4の明示的指示レート変更手段(ER比較/変更部220)を更に含むよ
うに構成することができる。
のバッファ手段を含む場合に、コネクション毎に、第2のバッファ手段に一時保
持されているユーザデータセルの量を監視する第2のキュー長監視手段(キュー
長監視部227)と、コネクション毎に、第2のキュー長監視手段による監視結
果に基づいて、内部側仮想受信手段が折り返して入力ハイウエイに送出するバッ
クワードリソース管理セルに設定されている明示的指示レートを変更する第3の
明示的指示レート変更手段(ER変更部221)とを更に含むように構成するこ
とができる。
想受信手段との間で、各コネクションのための閉じた上りフィードバック制御ル
ープが形成され、また、下流側装置とリンク側仮想送信手段との間で、各コネク
ションのための閉じた下りフィードバック制御ループが形成されると共に、セル
交換機内のスイッチ装置を介して内部側仮想送信手段と内部側仮想受信手段との
間で、各コネクションのための閉じたスイッチ内フィードバック制御ループが形
成される。このスイッチ内フィードバック制御ループによって、セル交換機内の
トラヒック状況がバックワードリソース管理セルの明示的指示レートに反映され
て内部側仮想送信手段にフィードバックされ、内部側仮想送信手段ではそのフィ
ードバックされた明示的指示レートに基づいてトラヒック制御が行われる。この
結果、セル交換機内で各コネクションのための専用制御線及び専用プロセッサを
配備する必要なく、ユーザデータセルが転送されるハイウエイを用いることによ
り、同一交換機内のリンク側仮想送信手段とリンク側仮想受信手段の間の制御機
能を、実現することが可能となる。
送信手段において、コネクション毎に、スイッチ内フィードバック制御ループ又
は下りフィードバック制御ループ上のバックワードリソース管理セルに設定され
ている明示的指示レートに対応するセル読出し間隔で、第1又は第2のバッファ
手段に一時保持されているセルが読み出されて入力ハイウエイ又は出力リンクに
送出されることによって、送信端末におけるトラヒック規制を待つことなく迅速
に、セル交換機内のスイッチ装置又は上流側装置に向けて送出されるセルのトラ
ヒックを制御することができる。これにより、可変ビットレートサービス等にお
けるフォードバック制御の応答性能を向上させることが可能となる。
内部側仮想送信手段で終端されたバックワードリソース管理セルに設定されてい
る明示的指示レートに基づいて、その上流側のリンク側仮想受信手段が折り返し
て出力リンクに送出するバックワードリソース管理セルに設定されている明示的
指示レートを変更することによって、内部側仮想送信手段で終端されたバックワ
ードリソース管理セル内の明示的指示レートを、その上流側の上りフィードバッ
ク制御ループへ受け渡すことが可能となる。
手段を含む場合に、第1の明示的指示レート変更手段が、第1のキュー長監視手
段による第1のバッファ手段の監視結果に基づいて、その上流側のリンク側仮想
受信手段が折り返して出力リンクに送出するバックワードリソース管理セルに設
定されている明示的指示レートを変更することによって、内部側仮想送信手段で
のトラヒック処理状況も、正確にその上流側の上りフィードバック制御ループに
フィードバックさせることが可能となる。
、リンク側仮想送信手段で終端されたバックワードリソース管理セルに設定され
ている明示的指示レートに基づいて、その上流側の内部側仮想受信手段が折り返
して入力ハイウエイに送出するバックワードリソース管理セルに設定されている
明示的指示レートを変更することによって、リンク側仮想送信手段で終端された
バックワードリソース管理セル内の明示的指示レートを、その上流側のスイッチ
内フィードバック制御ループへ受け渡すことが可能となる。
ァ手段を含む場合に、第3の明示的指示レート変更手段が、第2のキュー長監視
手段による第2のバッファ手段の監視結果に基づいて、その上流側の内部側仮想
受信手段が折り返して出力リンクに送出するバックワードリソース管理セルに設
定されている明示的指示レートを変更することによって、リンク側仮想送信手段
でのトラヒック処理状況も、正確にその上流側のスイッチ内フィードバック制御
ループにフィードバックさせることが可能となる。
いる状態で新たなユーザデータセルが入力した場合に、それに設定されている品
質クラス情報に対応する品質クラスよりも低い品質クラスに対応するコネクショ
ンのユーザデータセルが一時保持されている第1のバッファ手段上の記憶領域を
奪い取って、その奪い取った記憶領域に新たに入力したユーザデータセルが一時
保持されることにより、より詳細な品質クラス毎のセル転送制御を行うことが可
能となる。
クションの総数よりも少ない数の各コネクションのユーザデータセルを一時保持
し、その第1又は第2のバッファ手段がユーザデータセルを一時保持するコネク
ションを管理するコネクション管理手段(VCキャッシングメモリ601、タイ
マ部602)を更に含むように構成することができる。
データセルを一時保持するコネクションの数が予め許容された所定数に達した状
態で新たなコネクションのユーザデータセルが入力した場合に、所定の規則に従
って既に管理している複数のコネクションのうちの1つを管理対象から削除し、
新たなコネクションを新たな管理対象として追加する。このコネクション管理手
段は、例えば、第1のバッファ手段がユーザデータセルを一時保持するコネクシ
ョンの数が予め許容された所定数に達した状態で新たなコネクションのユーザデ
ータセルが入力した場合に、既に管理している複数のコネクションのうち最も最
近に管理を開始したコネクションを管理対象から削除する。又は、コネクション
管理手段は、例えば、第1のバッファ手段がユーザデータセルを一時保持するコ
ネクションの数が予め許容された所定数に達した状態で新たなコネクションのユ
ーザデータセルが入力した場合に、既に管理している複数のコネクションのうち
最も古く管理を開始したコネクションから順に、そのコネクションを管理対象か
ら削除する。或いは、コネクション管理手段は、例えば、第1のバッファ手段が
ユーザデータセルを一時保持するコネクションの数が予め許容された所定数に達
した状態で新たなコネクションであってかつ最小セルレートが0である可変ビッ
トレートサービスのコネクションのユーザデータセルが入力した場合に、既に管
理している複数のコネクションのうち最小セルレートが0である可変ビットレー
トサービスのコネクションのうちの1つを、管理対象から削除する。
、第1のバッファ手段に所定時間内に新たなユーザデータセルが到着していない
コネクションを、管理対象から削除するように構成することができる。
め発生し得る全てのコネクションに対応するユーザデータセルの記憶機構を第1
のバッファ手段内に用意する必要がなくなり、第1のバッファ手段の構成規模を
縮小することができる。また、それに接続する第1のダイナミックシェーパ手段
の構成規模も縮小することができる。
レートサービスのコネクションであり、そのコネクションの設定時に決定される
初期セルレートICRは、網の空き帯域BWに応じて、0以上1未満の係数を用
いて、次式によって呼毎に動的に決定されるように構成することができる。
次に、本発明の第2の態様は、固定長のセルをそれに付加されたルーティング
情報に従って自律的にスイッチングさせるセル交換機内の任意のポイントにおい
て、そこを通過するセルのレートを制御するためのセルスケジューリング装置を
前提とする。
コネクション毎に一時保持する。
そして、スケジューリング管理手段(スケジューリング管理テーブル701)
は、バッファ手段から1つのコネクションに対応するセルが読み出されたタイミ
ングで、そのコネクションに対応する所定のセル読出し間隔に基づいて、そのコ
ネクションに対応するセルが次にバッファ手段から読み出されるタイミングをス
ケジューリングし、セル読出しタイミングのそれぞれにおいて、バッファ手段か
らセルが読み出されるコネクションを所定の規則に従って決定する。
まず、バッファ手段は、上述のものと同様である。
次に、読出し可能タイミング管理手段(読み出し可能時刻管理テーブル702
)は、バッファ手段から1つのコネクションに対応するセルが読み出されたタイ
ミングで、バッファ手段にそのコネクションに対応するセルがその読み出された
セル以外に存在していない場合に、そのコネクションに対応する所定のセル読出
し間隔に基づいて、そのコネクションに対応するセルが次にバッファ手段から読
み出されるタイミングを算出し、それをそのコネクションに対応させて一時保持
する。
は、バッファ手段からコネクションに対応するセルが読み出されたタイミングで
、バッファ手段にそのコネクションに対応するセルがその読み出されたセル以外
に存在している場合に、そのコネクションに対応する所定のセル読出し間隔に基
づいて、そのコネクションに対応するセルが次にバッファ手段から読み出される
タイミングをスケジューリングし、ユーザデータセルが記憶されていなかったコ
ネクションに対応するユーザデータセルが新たにバッファ手段に一時保持された
時点で、読出し可能タイミング管理手段が一時保持しているそのコネクションに
対応するタイミングに基づいて、そのコネクションに対応するセルが次にバッフ
ァ手段から読み出されるタイミングをスケジューリングし、セル読出しタイミン
グ毎に、バッファ手段からセルが読み出されるコネクションを所定の規則に従っ
て決定する。
ル読出しタイミング毎に、バッファ手段からセルが読み出されるコネクションを
、そのスケジューリング管理手段に登録されているコネクション順に決定するよ
うに構成することができる。
段からセルが読み出されるコネクションを、各コネクションのうちの1つを指示
するための順次巡回させられるポインタによって決定するように構成することが
できる。
段からセルが読み出されるコネクションを、各コネクションに設定されている所
定の優先順位(例えば品質クラス)に従って決定するように構成することができ
る。
段からセルが読み出されるコネクションが複数存在する場合に、その各コネクシ
ョンに対応するセルを、その各コネクションが属するサービスに割り当てられて
いる帯域内の空きセルタイミングと、そのサービス以外のサービスに割り当てら
れている帯域内の空きセルタイミングを利用して、バッファ手段から読み出すよ
うに構成することができる。
込み時ではなくバッファ手段からのセルの読出し時にダイナミックシェーピング
処理が実行されることにより、バッファ手段にセルが滞留している場合に次セル
読出しタイミングを決定するという制御を行うだけで、容易にダイナミックシェ
ーピング処理を実現することが可能となる。
付加されたルーティング情報に従って自律的にスイッチングさせるセル交換機内
の任意のポイントにおいて、そこを通過するセルのレートを制御するためのセル
スケジューリング装置を前提とする。
コネクション毎に一時保持する。
そして、スケジューリング管理手段(スケジューリング管理テーブル801、
チェーンテーブル802)は、バッファ手段から1つのコネクションに対応する
セルが読み出されたタイミングで、そのコネクションに対応する所定のセル読出
し間隔に基づいて、そのコネクションに対応するセルが次にバッファ手段から読
み出されるタイミングをスケジューリングし、そのスケジューリングされたタイ
ミングに対応するセル読出しタイミングに対応させて、そのコネクションの識別
情報をリストデータとして記憶し、セル読出しタイミング毎に、バッファ手段か
らセルが読み出されるコネクションをそのセル読出しタイミングに対応して記憶
しているリストデータに基づいて決定する。
に対して要求される構成規模を、大幅に縮小することが可能となる。
本発明の第4の態様は、上述の本発明の第2又は第3の態様において、バッフ
ァ手段とスケジューリング管理手段、又はバッファ手段とスケジューリング管理
手段と読出し可能タイミング管理手段が、ユーザデータセルに付加されている品
質クラス情報に基づいて決定される品質クラス毎に設けられ、その品質クラス毎
にスケジューリング管理手段によってバッファ手段から読み出されるセルを、そ
の各品質クラスの優先順位に従って選択して出力する品質スケジューラ手段を更
に含むように構成される。
ションの精密なダイナミックシェーピング処理が可能となる。
部側仮想送信手段と内部側仮想受信手段との間に形成されるスイッチ内フィード
バック制御ループによって、セル交換機内で各コネクションのための専用制御線
及び専用プロセッサを配備する必要なく、同一交換機内のリンク側仮想送信手段
とリンク側仮想受信手段の間の制御機能を、実現することが可能となる。
仮想送信手段において、コネクション毎に、スイッチ内フィードバック制御ルー
プ又は下りフィードバック制御ループ上のバックワードリソース管理セルに設定
されている明示的指示レートに対応するセル読出し間隔で、第1又は第2のバッ
ファ手段に一時保持されているセルが読み出されて入力ハイウエイ又は出力リン
クに送出されることによって、送信端末におけるトラヒック規制を待つことなく
迅速に、セル交換機内のスイッチ装置又は上流側装置に向けて送出されるセルの
トラヒックを制御することができる。これにより、可変ビットレートサービス等
におけるフォードバック制御の応答性能を向上させることが可能となる。
が、内部側仮想送信手段で終端されたバックワードリソース管理セルに設定され
ている明示的指示レートに基づいて、その上流側のリンク側仮想受信手段が折り
返して出力リンクに送出するバックワードリソース管理セルに設定されている明
示的指示レートを変更することによって、内部側仮想送信手段で終端されたバッ
クワードリソース管理セル内の明示的指示レートを、その上流側の上りフィード
バック制御ループへ受け渡すことが可能となる。
ファ手段を含む場合に、第1の明示的指示レート変更手段が、第1のキュー長監
視手段による第1のバッファ手段の監視結果に基づいて、その上流側のリンク側
仮想受信手段が折り返して出力リンクに送出するバックワードリソース管理セル
に設定されている明示的指示レートを変更することによって、内部側仮想送信手
段でのトラヒック処理状況も、正確にその上流側の上りフィードバック制御ルー
プにフィードバックさせることが可能となる。
段が、リンク側仮想送信手段で終端されたバックワードリソース管理セルに設定
されている明示的指示レートに基づいて、その上流側の内部側仮想受信手段が折
り返して入力ハイウエイに送出するバックワードリソース管理セルに設定されて
いる明示的指示レートを変更することによって、リンク側仮想送信手段で終端さ
れたバックワードリソース管理セル内の明示的指示レートを、その上流側のスイ
ッチ内フィードバック制御ループへ受け渡すことが可能となる。
ッファ手段を含む場合に、第3の明示的指示レート変更手段が、第2のキュー長
監視手段による第2のバッファ手段の監視結果に基づいて、その上流側の内部側
仮想受信手段が折り返して出力リンクに送出するバックワードリソース管理セル
に設定されている明示的指示レートを変更することによって、リンク側仮想送信
手段でのトラヒック処理状況も、正確にその上流側のスイッチ内フィードバック
制御ループにフィードバックさせることが可能となる。
っている状態で新たなユーザデータセルが入力した場合に、それに設定されてい
る品質クラス情報に対応する品質クラスよりも低い品質クラスに対応するコネク
ションのユーザデータセルが一時保持されている第1のバッファ手段上の記憶領
域を奪い取って、その奪い取った記憶領域に新たに入力したユーザデータセルが
一時保持されることにより、より詳細な品質クラス毎のセル転送制御を行うこと
が可能となる。
発生し得る全てのコネクションに対応するユーザデータセルの記憶機構を第1の
バッファ手段内に用意する必要がなくなり、第1のバッファ手段の構成規模を縮
小することができる。また、それに接続する第1のダイナミックシェーパ手段の
構成規模も縮小することができる。
ではなくバッファ手段からのセルの読出し時にダイナミックシェーピング処理が
実行されることにより、バッファ手段にセルが滞留している場合に次セル読出し
タイミングを決定するという制御を行うだけで、容易にダイナミックシェーピン
グ処理を実現することが可能となる。
て要求される構成規模を、大幅に縮小することが可能となる。
更に、本発明の第4の態様の構成によれば、品質クラスに応じたコネクション
の精密なダイナミックシェーピング処理が可能となる。
<本発明の実施の形態の基本構成/動作>
図1は、本発明の実施の形態の全体構成図である。
2及びスイッチ部114はATM交換機内に配置される。なお、特には図示しな
いが、加入者回線処理部102とスイッチ部114の間には、複数の加入者回線
処理部102をまとめるための多重集線装置(マルチプレクサ)及び多重分離装
置(デマルチプレクサ)を配置することができる。また、特には図示しないが、
複数のATM交換機同士を接続する局間リンクを終端するための局間回線処理部
をATM交換機内に配置することができる。
ABRサービスの制御機能、特にRMセルの送受信機能を実現する。
加入者回線処理部102は、端末101が接続される低速な回線(入力リンク
103及び出力リンク104)を終端し、本発明に特に関連するABRサービス
におけるVS/VD機能のほか、端末101から流入するセルの流量の監視制御
(UPC:Usage Parameter Control )や課金処理等を実現する。
数の高速な出力ハイウエイ110に乗せ換えるための自己ルーティングモジュー
ル(SRM)が多段に接続されて構成される。
仮想受信部)105、VS−L(Vritual Source-Link :リンク側仮想送信部)
106、VS−I(Virtual Source-Internal :内部側仮想送信部)107と、
VD−I(Virtual Destination-Internal:内部側仮想受信部)108という、
4つのABR制御機能部を実装している。
る入力リンク103を、収容する。
まず、VD−L105は、それが収容する入力リンク103に接続される端末
101が1つのABRコネクション(仮想チャネルVCによって決定されるVC
コネクション)における送信端末(以下これを送信端末101(A)と呼ぶ)で
ある場合に、そこから入力リンク103に送出された上記ABRコネクションの
ためのフォワードRMセル(以下これをF−RMセルと呼ぶ)を終端して折り返
し、それを、送信端末101(A)に返送される上記ABRコネクションのため
のバックワードRMセル(以下これをB−RMセルと呼ぶ)として、送信端末1
01(A)に接続される出力リンク104に送出する。
各ABRコネクションのための閉じた上り制御ループ111が形成される。
なお、VD−L105は、端末101から入力リンク103に送出された各種
サービスのユーザデータセルは、VS−I107に転送する。
するVD機能と同様の機能である。
次に、VS−L106は、端末101に接続されそこで受信されるべきセルが
転送されてくる出力リンク104を収容する。
101が或るABRコネクションにおける受信端末(以下これを受信端末101
(B)と呼ぶ)である場合に、受信端末101(B)に向けて出力リンク104
に、上記ABRコネクションのためのF−RMセルを送出する。この場合のF−
RMセルの発生間隔、及びF−RMセルに設定される各種ABRパラメータは、
ATM交換機全体の動作を制御する特には図示しない呼処理プロセッサが実行す
るソフトウエア制御によって設定される。
3上を転送されてきた上記ABRコネクションのためのB−RMセルを、終端す
る。
に対応するB−RMセルに設定されている情報に基づいて許可セルレートACR
を算出し、そのレートで、スイッチ部114からVD−I108を介して転送さ
れてきた上記ABRコネクションに対応するユーザデータセルを、端末101に
向けて出力リンク104に送出する。
で各ABRコネクションのための閉じた下り制御ループ112が形成されると共
に、各ABRコネクションに対応するユーザデータセルの送出レートが制御され
る。
するVS機能と同様の機能である。
続いて、本発明の実施の形態における加入者回線処理部102は、ABRコネ
クション毎に新たなF−RMセルを生成しそれをスイッチ部114に向かう入力
ハイウエイ109に送出する新たなVS機能部(以下これをVS−I107と呼
ぶ)と、図11に示される従来のVS機能の手前でスイッチ部114から出力ハ
イウエイ110に出力される上記新たなF−RMセルをABRコネクション毎に
終端して折り返し、それをVS−I107に返送されるB−RMセルとして、ス
イッチ部114に向かう入力ハイウエイ109に送出する新たなVD機能(以下
これをVD−I108と呼ぶ)とを実装する。そして、ATM交換機内で、スイ
ッチ部114を介してVS−I107とVD−I108との間で、各ABRコネ
クションのための閉じた制御ループ(以下これをスイッチ内制御ループ113と
呼ぶ)が形成される。これが、本発明に関連する大きな特徴である。
ATM交換機全体の動作を制御する特には図示しない呼処理プロセッサは、ソフ
トウエア制御によって、上記ABRコネクションのための、F−RMセルの発生
間隔、ピークセルレートPCR、最小セルレートMCR、初期セルレートICR
等を決定する。
呼毎に動的に決定することができる。
ICR=BW×α
なお、αは、0以上1未満の係数である。
を生成し、それをスイッチ部114に向かう入力ハイウエイ109に送出する。
このとき、各ABRコネクションのF−RMセルは、そのABRコネクションの
発呼時に決定された前記発生間隔で発生させられ、そのF−RMセルには、その
ABRコネクションの発呼時に決定された前記初期セルレートICRが現在セル
レートCCRとして設定され、また、そのABRコネクションの発呼時に決定さ
れた前記最小セルレートMCRが設定される(後述する図4の説明を参照)。
部102(又は後述する局間回線処理部)内のVD−I108で折り返され出力
ハイウエイ110上を転送されてきたB−RMセルを、終端する。
定されている明示的指示レートER等に基づいて、次に送出する上記ABRコネ
クションに対応するF−RMセルの現在セルレートCCRを変更する。
Rに基づいて、VD−L105から転送されてきたユーザデータセルに対し、そ
の送出レートを制御するためのダイナミックシェーピング処理を実行しながら、
そのユーザデータセルを入力ハイウエイ109に送出する。
装する加入者回線処理部102が終端する出力ハイウエイ110にスイッチ部1
14から出力されたF−RMセルを終端して折り返し、それを、VS−I107
に返送されるB−RMセルとして、上記VD−I108を実装する加入者回線処
理部102が終端する入力ハイウエイ109に送出する。
ータセルは、VD−I108による制御を受けずに、VS−L106に転送され
る。
7とVD−I108との間で、各ABRコネクションのための閉じたスイッチ内
制御ループ113が形成される。この結果、ATM交換機内で各ABRコネクシ
ョンのための専用制御線及び専用プロセッサを配備する必要なく、ユーザデータ
セルが転送されるハイウエイ(入力ハイウエイ109、出力ハイウエイ110)
を用いることにより、「従来の技術」の項で前述したVS/VDの具体的機能の
うちの「(3) 同一交換機内のVS−VD間の制御機能」を、実現することが可能
となる。
ATM交換機と接続する局間リンクを終端するための局間回線処理部にそのまま
置き換えることができ、その局間回線処理部に、上記VD−L105、VS−L
106、VS−I107、及びVD−I108を実装することができる。この場
合に、上流側(送信端末に近い側)のVD−L105は、前段の更に上流側のA
TM交換機に配備される局間回線処理部が実装するVS−L106との間で、各
ABRコネクションのための閉じた上り制御ループ111を形成することができ
る。また、下流側(受信端末に近い側)のVS−L106は、次段の更に下流側
のATM交換機に配備される局間回線処理部が実装するVD−L105との間で
、各ABRコネクションのための閉じた下り制御ループ112を形成することが
できる。
<加入者回線処理部102(又は局間回線処理部)の詳細構成/動作>
図2は、図1の加入者回線処理部102(又は前述した局間回線処理部)の詳
細な構成図である。
UPC201
加入者回線UNI(User Netword Interface)又は局間回線NNI(Network
Network Interface )である入力リンク103から入力したセルは、使用量パラ
メータ制御部(UPC:Usage Prameter Controll )201において、使用量パ
ラメータ制御を受ける。このUPC201には、ABRサービスにおけるセルの
ほか、CBR、rt−VBR、nrt−VBR、UBR等の、ATM Forum TM
(トラヒックマネージメント)4.0 に規定されている各種サービス品質クラスを
有するサービスにおけるセルが入力される。
音声等の、常に一定のビットレートを保証するサービスである。
VBR(Variable Bit Rate :可変ビットレート)サービスは、ピークセルレ
ートPCR、持続セルレートSCR(Sustainable Cell Rate )、及び最大バー
ストサイズMBSの3つのパラメータで規定され、MPEG2等の、ビットレー
トが常に可変しバースト性の強い情報の通信に適用される。そして、UPC20
1は、各通信が上記各パラメータによって規定される条件を満たしているかを監
視される。また、UPC201は、これらのパラメータに基づいてセルを送出す
るアルゴリズムであるGCRA(ジェネリックセルレートアルゴリズム)に従っ
て、セルの送出を制御する。VBRサービスは、本発明に関連するABRサービ
スとは異なり、1つのコネクションのレートが他のコネクションのトラヒック状
態によって影響を受けることがない。
情報の通信に適用されるものはrt(Real Time )−VBRと呼ばれ、リアルタ
イム性を保証する必要のない情報の通信に適用されるものはnrt( Non Real
Time)−VBRと呼ばれる。
限も課さず、かつ何の保証もしない。端末は、任意のレートでセルを送出してよ
いかわりに、網内で保証なしに廃棄される可能性も高い。UBRサービスは、ピ
ークセルレートを規定できないデータ通信等に適用される。そして、端末間のセ
ルの到達は、このサービスを利用するTCP/IP等の高位レイヤプロトコルに
よって補償される。
nrt−VBRの各サービスのセルは、VD−L105及びVS−I107によ
る制御を受けずに、そのままスイッチ部114(図1)に向かう入力ハイウエイ
109に送出される。
による制御を受けずに、VS−I107に入力される。大型のATM交換機等に
おいては、UBRサービスのセルは、バッファ溢れを起こし易いため、VS−I
107による後述するセルバッファリングのための制御を受けることにより、そ
の影響を低減させることができる。
スのセルをVS−I107に入力させてもよい。
VD−L105
UPC201から出力されるABRサービスのためのユーザデータセルは、V
D−L105を通過して、VS−I107に転送される。VD−L105が上記
ユーザデータセルに対して何等かの制御を実行するか否かは、ATM Forumの勧
告に従うものとして、本実施の形態では特には特定しない。なお、VD−L10
5に設定される特には図示しないABRサービスのための各種パラメータは、A
TM交換機全体の動作を制御する特には図示しない呼処理プロセッサによるソフ
トウエア制御によって設定される。
り返される。そして、ABRコネクション毎に、ER変更部202及びER比較
/変更部203によって、VS−I107内の共通バッファ部206でのユーザ
データセルのキュー長及びスイッチ内制御ループ113(図1)によってフィー
ドバックされている明示的指示レートERに基づいて、折り返されたF−RMセ
ルに設定されている明示的指示レートERの値が変更された後、そのF−RMセ
ルがB−RMセルとして、挿入部204によって、加入者回線UNI又は局間回
線NNIである出力リンク104に送出される。この挿入部204は、出力リン
ク104上の空きセルのタイミングで、B−RMセルを送出する。
は上流である前段のATM交換機に配備される局間回線処理部と現段のATM交
換機に配備される局間回線処理部との間で、各ABRコネクションのための閉じ
た上り制御ループ111が形成される。
部216によって取り出されER保持部217に保持された明示的指示レートE
Rが、そのVS−I107が実装されている加入者回線処理部102(又は局間
回線処理部)内のVD−L105で折り返されるRMセルに、ER比較/変更部
203によってフィードバックされることが、本発明に関連する特徴である。こ
の機能によって、「従来の技術」の項で前述したVS/VDの具体的機能のうち
の「(3) 同一交換機内のVS−VD間の制御機能」の「a)VSで終端されたRM
セル内のER値を、そのVSが収容されている交換機と同じ交換機内の上流側の
VDへ受け渡す機能」が実現される。特にこの機能は、上流側のVS−I107
と下流側のVD−I108によってATM交換機内に実現されるスイッチ内制御
ループ113が実現されることによって初めて実現されるものである。
ー長も、そのVS−I107が実装されている加入者回線処理部102(又は局
間回線処理部)内のVD−L105で折り返されるRMセルに、ER変更部20
2によってフィードバックされる。これにより、加入者回線処理部102(又は
局間回線処理部)でのトラヒック処理状況も、正確にその上流側の上り制御ルー
プ111にフィードバックさせることが可能となる。これも、本発明に関連する
特徴である。
能的には、VD−L105内に設けられる部分であるが、本発明に関連する特徴
を明確にするために、VD−L105とは別に図示してある。
セルフォーマット
図3は、セルの一般的なデータフォーマットを示す図であり、図3(a) は入力
リンク103がUNIである場合のフォーマット、図3(b) は入力リンク103
がNNIである場合のフォーマットである。
データ(ユーザデータ又は各種制御データ)は、ペイロードである情報フィール
ドに格納される。
エリアネットワーク)等におけるセルの競合制御のために使用される。
仮想パス識別子VPIはセルの仮想パスVPを識別するためのアドレス情報、
仮想チャネル識別子VCIはセルの仮想チャネルVCを識別するためのアドレス
情報である。ABRサービスにおいては、このVCによってABRコネクション
が識別される。
され、CLP=1の場合の方がCLP=0の場合より、網内でセルが廃棄される
可能性が高くなる。
ためのエラーチェックコードである。
ペイロードタイプフィールドPTは、本発明に特に関連し、セルの種類を示す
情報とEFCIビットが格納される。このペイロードタイプフィールドPTの長
さは3ビットであって、ユーザデータセルにおいては、このペイロードタイプフ
ィールドPTの第4ビット(左端のビット)に0がセットされている。また、ユ
ーザデータセルにおいて、ペイロードタイプフィールドPTの第5ビット(中央
のビット)はEFCIビットとして機能する。このEFCIビットは、その値が
0のときはそのユーザデータセルの経路上で輻輳が発生していないことを示し、
その値が1のときはそのユーザデータセルの経路上で輻輳が発生していることを
示す。スイッチ部114内では、輻輳が発生しているポイントを通過するユーザ
データセル内の上述のEFCIビットに、輻輳の発生を示す値1が設定される。
RMセルにおいては、ペイロードタイプフィールドPTには3ビットデータ“1
10”が設定される。
のタグ等が格納される数オクテット分のオーバーヘッドが付加され、また、VP
I及びVCIの値も変換されるが、ペイロードタイプフィールドPTの3ビット
データはそのまま伝送される。
まず、RMセルにおいては、ヘッダ部(Header)のペイロードタイプフィール
ドPT(図3参照)には、3ビットデータ“110”が設定される。また、その
RMセルが、ABRサービスのRMセルである場合には、そのヘッダ部にはVC
I=6が設定される。
して、ABRサービスに対応する値1が設定される。
次に、RMセルの7オクテット目は、メッセージタイプフィールド(Message
Type Field)と呼ばれ、それぞれ下記のビット情報が設定される。
・BN:BECN RMセル表示ビット。スイッチ部114又は受信端末10
1(B)がB−RMセルを生成する場合に、BN=1に設定される。
端末101(B)で折り返されたB−RMセルとが区別される。
・CI:輻輳表示ビット。CI=1(輻輳)、CI=0(非輻輳)。CI=1
の場合に送信端末101(A)の許可セルレートACRの減少が要求
される。
を増加させないために設定される。CIビットとは異なり、NIビッ
トは、許可セルレートACRの減少を要求するものではない。通常、
送信端末101(A)は、NI=0を設定したF−RMセルを送出す
る。
されるABRサービスでは使用されない。
次に、RMセルの8及び9オクテット目には明示的指示レートERが、10及
び11オクテット目には現在セルレートCCRが、12及び13オクテット目に
は最小セルレートMCRが、それぞれ設定される。これらのフィールドが、本発
明に特に関連する。
は、ATM Forumで規定されるABRサービスでは使用されない。
RMセルの52オクテット目の第1及び第2ビットと53オクテット目のCR
C−10は、誤り検出/訂正用の巡回冗長符号である。
び53オクテット目の第3〜第8ビットは、予約フィールドである。
図5は、上記RMセルに設定される明示的指示レートER、現在セルレートC
CR、又は最小セルレートMCRのレート表示フォーマットを示す図である。
mと、1ビットのnzビットとによるバイナリ浮動小数によって表示される。こ
の場合、レートは、次式によって計算することができる。
nz=0ならばレート=0であり、nz=1ならばレートは指数eと仮数mとに
よって決定される。また、0≦e≦31、0≦m≦511となる。
VS−L106
次に、図2に示されるVS−L106内のダイナミックシェーパ部228内の
RMセル発生部229は、各ABRコネクションに対応する仮想チャネル識別子
VCI(図3参照)毎に、挿入部230を介して出力リンク104に、各ABR
コネクションのためのF−RMセルを送出する。挿入部230は、出力リンク1
04上の空きセルのタイミングでF−RMセルを送出する。この場合のF−RM
セルの発生間隔、及びF−RMセルに設定される各種ABRパラメータは、AT
M交換機全体の動作を制御する特には図示しない呼処理プロセッサが実行するソ
フトウエア制御によって設定される。
流側の受信端末101(B)又は上流側のATM交換機内のVD−L105で折
り返され入力リンク103上を転送されてきたB−RMセルを終端して取り出し
、それを、各ABRコネクションに対応するVCI毎に、ER保持部232に保
持する。
ABRコネクションに対応するB−RMセルに設定されている情報に基づいて許
可セルレートACRを算出し、そのレートで、スイッチ部114から出力ハイウ
エイ110上を転送されてきた上記ABRコネクションに対応するユーザデータ
セルを、端末101に向けて出力リンク104に送出する。この機能は、VCフ
ィルタ部224、VCキュー226を含む共通バッファ部225、及びダイナミ
ックシェーパ部228によって実現されるが、これらの動作は、次に説明するV
S−I107内のVCフィルタ部205、VCキュー207を含む共通バッファ
部206、ダイナミックシェーパ部213、CCR/MCR書込部214、及び
ICR/MCR保持部218の動作と同様であるため、その説明は省略する。な
お、CCR/MCR書込部214及びICR/MCR保持部218に相当する機
能は、ダイナミックシェーパ部228に包含されている。
は下流である次段のATM交換機に配備される局間回線処理部と現段のATM交
換機に配備される局間回線処理部との間で、各ABRコネクションのための閉じ
た下り制御ループ112が形成されると共に、各ABRコネクションに対応する
ユーザデータセルの送出レートが制御される。
VS−I107
次に、図2に示されるVS−I107において、VC(仮想チャネル)フィル
タ部205は、VD−L105から入力するABRサービスのユーザデータセル
又はUPC201から入力するUBRサービスのユーザデータセルを、共通バッ
ファ部206内の特には図示しないセルバッファメモリの空きアドレス領域に書
き込み、そのアドレスを、上記ユーザデータセルのヘッダ部に付加されている仮
想チャネル識別子VCI(図3参照)に対応する共通バッファ部206内のVC
(仮想チャネル)キュー207の末尾に書き込む。VCキュー207は、例えば
ファーストインファーストアウト(FIFO)形式のアドレスバッファである。
この結果、ユーザデータセルは、共通バッファ部206にVCIによって特定さ
れるコネクション別に分類されてバッファリングされることになる。
共通バッファ部206内に用意されている。
これに対して、図6に示されるような構成も考えられる。
よりも少ない数のVCキュー207が用意される。
そして、今までVCキュー207が割り当てられていなかったコネクションの
VCIが付加されたユーザデータセルが到着した場合には、VCフィルタ部20
5は、共通バッファ部206から1つの空きVCキュー207を獲得して、上記
VCIとそのVCキュー207の組を、VCキャッシングメモリ601の末尾に
登録する。
に、今までVCキュー207が割り当てられていなかったコネクションのVCI
が付加されたユーザデータセルが到着した場合には、VCフィルタ部205は、
最も最近にVCキャッシングメモリ601に登録されたVCIとVCキュー20
7の組において、そのVCIを新たに到着したVCIに書き換える。
モリ601に登録されているVCIとVCキュー207の組から順に、そのVC
Iを新たに到着したVCIに書き換える。
態で新たに、今までVCキュー207が割り当てられていなかったコネクション
であってかつ最小セルレートMCR=0のコネクションのVCIが付加されたユ
ーザデータセルが到着した場合には、VCフィルタ部205は、VCキャッシン
グメモリ601に登録されているVCIとVCキュー207の組において、最小
セルレートMCR=0であるコネクションの組のVCIを、新たに到着したVC
Iに書き換える。
VCIとVCキュー207の組毎に、VD−L105からVS−I107にその
VCIに対応するユーザデータセルが一定時間内に新たに到着したか否かを監視
している。そして、タイマ部602は、そのVCIに対応するユーザデータセル
が一定時間内に新たに到着しなかった場合には、そのVCIとVCキュー207
の組を、VCキャッシングメモリ601から削除する。
を共通バッファ部206内に用意する必要がなくなり、共通バッファ部206の
構成規模を縮小することができる。また、共通バッファ部206内のVCキュー
207の数は、後述するダイナミックシェーパ部213が処理するコネクション
の数に対応しているため、ダイナミックシェーパ部213の構成規模も縮小する
ことができる。
ービスのユーザデータセル又はUPC201から入力するUBRサービスのユー
ザデータセルに付加されているVCIと品質クラス情報を識別することにより、
各品質クラスに属するVCIを各品質クラスに対応する品質クラスキュー209
の末尾に書き込む。品質クラスキュー209は、共通バッファ部206内、又は
他の記憶部内に設けられ、例えばラストインファーストアウト(LIFO)形式
のバッファである。
ビス品質クラスほかに、ABRサービスを更に複数の品質クラスに分割したいと
いう要請がある。そこで、ユーザデータセル内の特には図示しない特定のフィー
ルド又は特には図示しないタグ領域を用いて、この品質クラスが指定され、この
品質クラスに応じて、例えば網内でのセル廃棄の優先度が決定される。
が満杯になっているときにVD−L105から新たなユーザデータセルが入力し
た場合に、そのユーザデータセルに設定されている品質クラスよりも低い品質ク
ラスのうち最低の品質クラスに対応する品質クラスキュー209から、それに対
応する品質クラスに属するコネクションのVCIを1つ取り出し、そのVCIに
対応する共通バッファ部206内のVCキュー207に保持されている例えば最
も古いアドレスを奪い取る。即ち、アドレス奪取制御部210は、そのアドレス
に対応するセルバッファメモリのアドレスに、上記入力したユーザデータセルを
上書きし、そのアドレスが元々保持されていたVCキュー207からそのアドレ
スを削除し、上記入力したユーザデータセルに付加されているVCIに対応する
VCキュー207の末尾に、上記アドレスを新たに書き込む。
たときには、品質クラスの高いセルの転送が優先され、それよりも品質クラスの
低いセルが廃棄されることになる。
部206内のVCキュー207について、そのVCキュー207に対応するVC
IをER変更部202に通知する。ER変更部202は、VD−L105で折り
返されるRMセルのうち、キュー長監視部211から通知されたVCIと同じV
CIが付加されているRMセルに設定されている明示的指示レートER(図4参
照)を、所定の割合で(又は所定のアルゴリズムに従って)減少させる。これに
より、加入者回線処理部102(又は局間回線処理部)でのトラヒック処理状況
が、正確にその上流側の上り制御ループ111にフィードバックされる。
Mセルを各ABRコネクションに対応するVCI毎に生成し、それを後述するダ
イナミックシェーパ部213を介してCCR/MCR書込部214に転送する。
このときのRMセルの発生間隔は、各ABRコネクションの発呼時に特には図示
しない呼処理プロセッサによるソフトウエア制御によって決定された発生間隔が
使用される。
12からダイナミックシェーパ部213を介して転送されてきたF−RMセルに
、現在セルレートCCR及び最小セルレートMCRを書き込み(図4参照)、そ
のF−RMセルを、挿入部215を介して入力ハイウエイ109に送出する。挿
入部215は、入力ハイウエイ109上の空きセルのタイミングで、F−RMセ
ルを送出する。
VCI毎に、各ABRコネクションの発呼時に特には図示しない呼処理プロセッ
サによるソフトウエア制御によって決定された初期セルレートICR及び最小セ
ルレートMCRが、保持される。また、各ABRコネクションの通信の開始時に
は、ER保持部217に、ICR/MCR保持部218に保持された初期セルレ
ートICRが、明示的指示レートERとして保持される。
示レートERと、ICR/MCR保持部218に保持されている最小セルレート
MCRとを、F−RMセルに書き込む。
02(又は後述する局間回線処理部)内のVD−I108で折り返され出力ハイ
ウエイ110上を転送されてきたB−RMセルを終端して取り出し、それを、各
ABRコネクションに対応するVCI毎に、ER保持部217に保持する。
応するVCI毎に、B−RMセルから取り出されER保持部217に保持されて
いる明示的指示レートERに基づいて、次に送出する各ABRコネクションに対
応するF−RMセルの現在セルレートCCRを変更することになる。
にして、各ABRコネクションに対応するVCI毎に、ER保持部217に保持
されている明示的指示レートERに対応するタイミングで共通バッファ部206
内のセルバッファメモリからユーザデータセルを読み出すダイナミックシェーピ
ング処理を実行しながら、そのユーザデータセルを、CCR/MCR書込部21
4及び挿入部215を介して、入力ハイウエイ109に送出する。
輳状態が監視され、輻輳状態を発生させたABRコネクションに対応するRMセ
ルの明示的指示レートERが変更させられる。そして、このRMセルは、下流側
の加入者回線処理部102(又は局間回線処理部)内のVD−I108によって
折り返され、そのRMセルを生成した加入者回線処理部102(又は局間回線処
理部)内のVS−I107にB−RMセルとして戻ってくる。このようにして、
スイッチ部114内のトラヒック状況がB−RMセルの明示的指示レートERに
反映されてVS−I107にフィードバックされ、VS−I107では、そのフ
ィードバックされた明示的指示レートERに基づいてダイナミックシェーパ部2
13によるダイナミックシェーピング処理と、CCR/MCR書込部214によ
る次のF−RMセルへの現在セルレートCCRの設定を行うことができる。この
機能は、上流側のVS−I107と下流側のVD−I108によってATM交換
機内に実現されるスイッチ内制御ループ113が実現されることによって初めて
実現されるものである。
D−L105からVS−I107にそのVCIに対応するユーザデータセルが一
定時間内に新たに到着したか否かを監視している。そして、タイマ部219は、
そのVCIに対応するユーザデータセルが一定時間内に新たに到着しなかった場
合には、ER保持部217に保持されている上記VCIに対応する明示的指示レ
ートERを、ICR/MCR保持部218に保持されている上記VCIに対応す
る初期セルレートICRに下げる。これにより、ABRサービスのための帯域を
有効に利用することができる。
VD−I108
図2のVD−I108は、前述のように、ABRコネクション毎に、そのVD
−I108を実装する加入者回線処理部102(又は局間回線処理部)が終端す
る出力ハイウエイ110にスイッチ部114から出力されたF−RMセルを終端
して折り返し、それを、VS−I107に返送されるB−RMセルとして、上記
VD−I108を実装する加入者回線処理部102(又は局間回線処理部)が終
端する入力ハイウエイ109に送出する。
ネクション毎に、出力ハイウエイ110上を転送されてきたF−RMセルを終端
し、そのF−RMセルに設定されている明示的指示レートER(図4参照)と、
VS−L106内のER保持部232に保持されている明示的指示レートERと
を比較し、小さい方の明示的指示レートERを上記F−RMセルに新たに設定す
る。
にではなく、複数の加入者回線処理部102(又は局間回線処理部)をまとめる
ためのマルチプレクサ/デマルチプレクサ内に設けることもできる。この場合、
図2に示されるように、VD−I108内にER計算部223が設けられる。こ
のER計算部223は、出力ハイウエイ110上のアクティブなABRコネクシ
ョン(仮想チャネル識別子VCI)の数を計測し、その出力ハイウエイ110の
伝送レートを上記アクティブなABRコネクションの数で除算することにより、
その除算結果として、各コネクションに公平に割り当てられた伝送レートである
明示的指示レートERを計算する。そして、ER比較/変更部220は、ABR
コネクション毎の新たな明示的指示レートERを決定する場合に、ER計算部2
23で計算された明示的指示レートERを考慮して決定するように構成すること
ができる。
221に入力する。このER変更部221は、VS−L106内のキュー長監視
部227から通知されたVCIと同じVCIが付加されているF−RMセルに設
定されている明示的指示レートERを、所定の割合で(又は所定のアルゴリズム
に従って)減少させる。VS−L106内のキュー長監視部227は、VS−I
107内のキュー長監視部211と同様の機能を有し、予め設定されているキュ
ー長を超えた共通バッファ部225内のVCキュー226について、そのVCキ
ュー226に対応するVCIをER変更部221に通知するものである。
B−RMセルとして、挿入部222によって、入力ハイウエイ109に送出され
る。この挿入部22は、入力リンク103上の空きセルのタイミングで、B−R
Mセルを送出する。
出部231によって取り出されER保持部232に保持された明示的指示レート
ERが、そのVS−L106が実装されている加入者回線処理部102(又は局
間回線処理部)内のVD−I108で折り返されるRMセルに、ER比較/変更
部220によってフィードバックされることが、本発明に関連する特徴である。
この機能によって、「従来の技術」の項で前述したVS/VDの具体的機能のう
ちの「(3) 同一交換機内のVS−VD間の制御機能」の「a)VSで終端されたR
Mセル内のER値を、そのVSが収容されている交換機と同じ交換機内の上流側
のVDへ受け渡す機能」が実現される。特にこの機能は、上流側のVS−I10
7と下流側のVD−I108によってATM交換機内に実現されるスイッチ内制
御ループ113が実現されることによって初めて実現されるものである。
ー長も、そのVS−L106が実装されている加入者回線処理部102(又は局
間回線処理部)内のVD−I108で折り返されるRMセルに、ER変更部22
1によってフィードバックされる。これにより、加入者回線処理部102(又は
局間回線処理部)でのトラヒック処理状況も、正確にその上流側のスイッチ内制
御ループ113及び上り制御ループ111にフィードバックさせることが可能と
なる。これも、本発明に関連する特徴である。
ダイナミックシェーパ部213
図7は、図2のダイナミックシェーパ部213の構成図(その1)である。こ
のダイナミックシェーパ部213は、スケジューリング管理テーブル701と読
み出し可能時刻管理テーブル702という2つのテーブルを有する。
1,2,・・・”というように、1〜nの範囲で巡回するセル読出しタイミング
によって、各ABRコネクションに対応するVCI毎の共通バッファ部206か
らのユーザデータセルの読出しが制御される。ここで、nは、VS−I107が
同時に処理可能なABRコネクション(仮想チャネルVC)の数であり、その値
は例えば8192である。
〜コネクションnのコネクション毎(図7の縦方向の各位置毎)に、上記1〜n
のセル読出しタイミングに関連付けられた1〜nのアドレス(以下これをセル時
間アドレスと呼ぶ)からなる記憶領域(図7の横1行分の領域)を有する。
1のそのコネクション(VCI)に対応する記憶領域のうち、そのコネクション
に対応するVCIを有するユーザデータセルが共通バッファ部206から読み出
されるべきセル読出しタイミングに対応するセル時間アドレスに、フラグ(例え
ば値“1”)が記憶される。図7では、このフラグは、白丸によって示されてい
る。
応するセル時間アドレスにフラグが記憶されているコネクションについて、その
コネクションのVCIに対応する共通バッファ部206内のVCキュー207か
ら1つのアドレスが読み出され、そのアドレスに対応する共通バッファ部206
内のセルバッファメモリ内のアドレスからユーザデータセルが読み出され、その
ユーザデータセルが、図2のCCR/MCR書込部214及び挿入部215を介
して、入力ハイウエイ109に送出される。
タセルの読出しが行われた場合に、そのコネクションのVCIに対応する共通バ
ッファ部206内のVCキュー207に、次に読み出されるべきユーザデータセ
ルのアドレスが記憶されている場合には、そのコネクションに対応するスケジュ
ーリング管理テーブル701上の記憶領域において、次に読出しが行われるべき
セル時間アドレス(次セル時間アドレス)へのフラグの設定が行われる。この場
合、次セル時間アドレスは、現在のセル読出しタイミングに対応するセル時間ア
ドレス(現セル時間アドレス)の値に、図2のER保持部217に保持されてい
る上記コネクションに対応する明示的指示レートERに比例したセル読出し間隔
値を加算して得られるアドレス値として算出される。なお、次セル時間アドレス
がセル時間アドレスnを超える場合には、(次セル時間アドレス−n)として得
られる、セル時間アドレス1の側に折り返されたアドレスに、フラグが記憶され
る。
いて、コネクション1に対応するスケジューリング管理テーブル701の記憶領
域のセル時間アドレス“17”にフラグが記憶されているため、コネクション1
に対応するユーザデータセルの読出しが実行される。そして、コネクション1の
VCIに対応する共通バッファ部206内のVCキュー207に、次に読み出さ
れるべきユーザデータセルのアドレスが記憶されている場合には、そのコネクシ
ョン1に対応するスケジューリング管理テーブル701上の記憶領域において、
現セル時間アドレス“17”に、コネクション1に対応する明示的指示レートE
Rに比例したセル読出し間隔値“13”を加算して得られる次セル時間アドレス
“30”に、フラグが記憶される。
セルの読出しが行われた場合に、そのコネクションのVCIに対応する共通バッ
ファ部206内のVCキュー207に、次に読み出されるべきユーザデータセル
のアドレスが記憶されていない場合には、そのコネクションに対応するスケジュ
ーリング管理テーブル701上の記憶領域において、次に読出しが行われるべき
セル時間アドレス(次セル時間アドレス)へのフラグの設定は行われず、その次
セル時間アドレスが、読み出し可能時刻管理テーブル702上の上記コネクショ
ンに対応する1つの記憶領域に記憶される。なお、次セル時間アドレスの算出方
法については前述した。
ルが新たに共通バッファ部206に到着した場合、即ち、空であった上記コネク
ションのVCIに対応するVCキュー207に1つのアドレスが書き込まれた場
合には、そのコネクションに対応する読み出し可能時刻管理テーブル702の記
憶領域が参照され、その記憶領域に記憶されている次セル時間アドレスが読み出
される。そして、その次セル時間アドレスに対応するセル読出しタイミングが現
在のセル読出しタイミングよりも後のタイミングであれば、上記コネクションに
対応するスケジューリング管理テーブル701上の記憶領域において、上記読み
出し可能時刻管理テーブル702から読み出された次セル時間アドレスに対応す
るアドレスに、フラグが記憶される。一方、上記次セル時間アドレスに対応する
セル読出しタイミングが現在のセル読出しタイミングよりも前のタイミングであ
れば、上記コネクションに対応するスケジューリング管理テーブル701上の記
憶領域において、現在のセル読出しタイミングに対応するセル時間アドレスの次
のセル時間アドレスに、フラグが記憶される。即ち、この場合には、新たな共通
バッファ部206に到着したユーザデータセルは、即座にそこから読み出される
ことになる。
いて、コネクションkに対応するスケジューリング管理テーブル701の記憶領
域のセル時間アドレス“18”にフラグが記憶されているため、コネクションk
に対応するユーザデータセルの読出しが実行される。そして、コネクションkの
VCIに対応する共通バッファ部206内のVCキュー207に、次に読み出さ
れるべきユーザデータセルのアドレスが記憶されていない場合は、そのコネクシ
ョンkに対応するスケジューリング管理テーブル701上の記憶領域において、
現セル時間アドレス“18”に、コネクションkに対応する明示的指示レートE
Rに比例したセル読出し間隔値“12”を加算して得られる次セル時間アドレス
“30”には、フラグは記憶されず(図7では黒丸で示されている)、その次セ
ル時間アドレス“30”が、読み出し可能時刻管理テーブル702上のコネクシ
ョンkに対応する記憶領域に記憶される。
加されているユーザデータセルが新たに共通バッファ部206に到着した場合に
は、コネクションkに対応する読み出し可能時刻管理テーブル702の記憶領域
が参照され、その記憶領域に記憶されている次セル時間アドレス“30”が読み
出される。そして、次セル時間アドレス“30”に対応するセル読出しタイミン
グが現在のセル読出しタイミングよりも後のタイミングであれば、コネクション
kに対応するスケジューリング管理テーブル701上の記憶領域において、上記
次セル時間アドレス“30”に対応するアドレスに、フラグが記憶される(図7
では黒丸で示されている)。
レスにフラグが記憶されているコネクションが複数存在する場合には、所定のコ
ネクション決定アルゴリズムに従って1つのコネクションに対応するユーザデー
タセルのみの読出しが実行され、他のコネクションに対応する記憶領域の上記セ
ル時間アドレスに記憶されているフラグは、そのセル時間アドレスの次のセル時
間アドレスに記憶し直される。
る。
(1) スケジューリング管理テーブル701上に登録されているコネクションの
順にコネクションが決定される方式。
ョンのうちの1つを指示するためのポインタが用意され、そのポインタが
上記複数のコネクションの間で巡回させられながら、そのポインタによっ
てコネクションが決定される方式。
ョンのうちの1つが、各コネクションに設定されている何らかの優先順位
(例えば品質クラス)に従って決定される方式。
レスにフラグが記憶されているコネクションが複数存在する場合には、それらの
コネクションに対応するユーザデータセルを、ABRサービスに割り当てられて
いる帯域内の空きセルタイミングのほかに、CBR、rt−VBR、nrt−V
BR、UBR等の各サービスに割り当てられている帯域内の空きセルタイミング
を利用して、入力ハイウエイ109に送出する方式も実現可能である。
タイミングにおいて、そのセル読出しタイミングに対応するセル時間アドレスに
フラグが記憶されているコネクションについて、図2のRMセル発生部212が
そのコネクションに対応するF−RMセルを発生すべきタイミングである場合に
は、共通バッファ部206からの上記コネクションに対応するユーザデータセル
の読出しは行われずに、RMセル発生部212からの上記コネクションに対応す
るF−RMセルの送出が行われる。なお、RMセル発生部212におけるF−R
Mセルの発生間隔は、{(1つのF−RMセルが送出されてからその次のF−R
Mセルが送出するまでに送出されるユーザデータセルの個数)+1}(=Nrm)
として与えられる。
て、ABRコネクション毎に、B−RMセルに設定された明示的指示レートER
の値としてフィードバックされたスイッチ部114内のトラヒック状況に基づい
て、送信端末101(A)(図1)におけるトラヒック規制を待つことなく迅速
に、スイッチ部114に向けて入力ハイウエイ109に送出されるユーザデータ
セル(及びF−RMセル)のトラヒックを制御することができる。これにより、
ABRサービスにおけるフォードバック制御の応答性能を向上させることが可能
となる。
ッファ部206からのユーザデータセルの読出し時にダイナミックシェーピング
処理が実行されることにより、共通バッファ部206内の各VCキュー207に
ユーザデータセルが滞留している場合に次セル時間アドレスを決定するという制
御を行うだけで、容易にダイナミックシェーピング処理を実現することが可能と
なる。なお、共通バッファ部206へのユーザデータセルの書込み時にダイナミ
ックシェーピング処理が実行される方式だと、VCキュー207の末尾のアドレ
スに対応するユーザデータセルのセル時間アドレスを識別した上で、新たに書き
込まれるユーザデータセルのセル時間アドレスを計算しなければならず、処理が
複雑になるため、本実施の形態のように、共通バッファ部206からのユーザデ
ータセルの読出し時にダイナミックシェーピング処理が実行される方式の方が優
れている。
管理テーブル701は、{(セル時間アドレス数n)×(共通バッファ部206
内のVCキュー207の数に対応するコネクション数n)}の記憶容量を必要と
する。
図8では、新たなスケジューリング管理テーブル801は、コネクション毎に
nセル時間アドレス分の記憶領域を実装するのではなく、nセル時間アドレス分
の、開始ポインタと終了ポインタの組を記憶する。
有し、各アドレスには次に処理されるVCIアドレスが格納されたリストデータ
であるチェーンテーブル802が新たに設けられる。
記憶されている開始ポインタは、そのセル時間アドレスに対応するセル読出しタ
イミングにおいて共通バッファ部206からユーザデータセルが読み出されるべ
きコネクションのVCIに対応するチェーンテーブル802上のVCIアドレス
を指示している。
Iアドレスには、上記開始ポインタが記憶されるセル時間アドレスに対応するセ
ル読出しタイミングにおいて共通バッファ部206からユーザデータセルが読み
出されるべき他のコネクションのVCIに対応するチェーンテーブル802上の
VCIアドレスが格納されている。
おいて共通バッファ部206からユーザデータセルが読み出されるべき1つ以上
のコネクションのVCIが、チェーンテーブル802上のチェーン構造によって
結び付けられている。
記憶されている終了ポインタは、そのセル時間アドレスに対応するセル読出しタ
イミングにおいて共通バッファ部206からユーザデータセルが読み出されるべ
き複数のコネクションのうちの最後のコネクションのVCIに対応するチェーン
テーブル802上のVCIアドレスを指示している。
るスケジューリング管理テーブル801のセル時間アドレスに記憶されている開
始ポインタによって1つのVCIを決定することができる。そして、そのVCI
に対応する共通バッファ部206内のVCキュー207から1つのアドレスが読
み出され、そのアドレスに対応する共通バッファ部206内のセルバッファメモ
リ内のアドレスからユーザデータセルが読み出され、そのユーザデータセルが、
図2のCCR/MCR書込部214及び挿入部215を介して、入力ハイウエイ
109に送出される。
されている開始ポインタが指示するチェーンテーブル802上のVCIアドレス
に更に他のVCI値が記憶されていない場合、即ち、上記セル読出しタイミング
においてユーザデータセルの読出しが実行されるべきコネクションが1つしか存
在しない場合には、スケジューリング管理テーブル801の上記セル時間アドレ
スに記憶されている開始ポインタと終了ポインタの内容がクリアされる。なお、
上記開始ポインタが指示するチェーンテーブル802上のVCIアドレスに更に
他のVCI値が記憶されている場合については、後述する。
タセルの読出しが行われた場合に、そのコネクションのVCIに対応する共通バ
ッファ部206内のVCキュー207に、次に読み出されるべきユーザデータセ
ルのアドレスが記憶されている場合には、そのコネクションにつき、前述した次
セル時間アドレスが計算される。そして、その次セル時間アドレスに対応するス
ケジューリング管理テーブル801内のセル時間アドレスに記憶されている終了
ポインタが読み出され、その終了ポインタがクリアされていない場合には、その
終了ポインタが指示するチェーンテーブル802上のVCIアドレスに上記コネ
クションに対応するVCI値が記憶されると共に、そのVCI値が上記終了ポイ
ンタの値として設定し直される。
いる場合、即ち、そのセル時間アドレスに対応するセル読出しタイミングにおい
てユーザデータセルの読出しが実行されるべきコネクションが無い場合には、上
記終了ポインタ及びそれに対応する開始ポインタに、上記コネクションに対応す
るVCI値が記憶される。
セルの読出しが行われた場合に、そのコネクションのVCIに対応する共通バッ
ファ部206内のVCキュー207に、次に読み出されるべきユーザデータセル
のアドレスが記憶されていない場合には、そのコネクションにつき、前述した次
セル時間アドレスが計算された後、上記チェーンテーブル802の書換えは行わ
れずに、図7の場合と同様に、上述の次セル時間アドレスが、読み出し可能時刻
管理テーブル702上の上記コネクションに対応する1つの記憶領域に記憶され
る。
ルが新たに共通バッファ部206に到着した場合、即ち、空であった上記コネク
ションのVCIに対応するVCキュー207に1つのアドレスが書き込まれた場
合には、そのコネクションに対応する読み出し可能時刻管理テーブル702の記
憶領域が参照され、その記憶領域に記憶されている次セル時間アドレスが読み出
される。そして、その次セル時間アドレスに対応するスケジューリング管理テー
ブル801内のセル時間アドレスに記憶されている終了ポインタが読み出され、
その終了ポインタがクリアされていない場合には、その終了ポインタが指示する
チェーンテーブル802上のVCIアドレスに上記コネクションに対応するVC
I値が記憶されると共に、そのVCI値が上記終了ポインタの値として設定し直
され、その終了ポインタがクリアされている場合には、その終了ポインタ及びそ
れに対応する開始ポインタに、上記コネクションに対応するVCI値が記憶され
る。
するスケジューリング管理テーブル801のセル時間アドレスに記憶されている
開始ポインタによって1つのVCIが決定され、そのVCIに対応するユーザデ
ータセルが共通バッファ部206から読み出された場合に、その開始ポインタが
指示するチェーンテーブル802上のVCIアドレスに、更に他のVCI値が記
憶されていた場合、即ち、上記セル読出しタイミングにおいてユーザデータセル
の読出しが実行されるべきコネクションが複数存在する場合には、次のような制
御が実行される。
テーブル801のセル時間アドレス(以下これを現セル時間アドレスと呼ぶ)の
次のセル時間アドレスの開始ポインタの値が退避させられた後、その開始ポイン
タに、現セル時間アドレスの開始ポインタが指示するチェーンテーブル802上
のVCIアドレスに記憶されているVCI値が新たに設定し直される。また、現
セル時間アドレスの終了ポインタが指示するチェーンテーブル802上のVCI
アドレスに、上記退避させられていた開始ポインタ値が新たに設定される。そし
て、現セル時間アドレスの開始ポインタと終了ポインタの値がクリアされる。
それに対して要求される構成規模を、図7の構成に比較して、大幅に縮小するこ
とが可能となる。
処理部)内のVS−I107の構成は、全ての品質クラスに対する、ダイナミッ
クシェーピング処理を含む制御が、全ての品質クラスに共通のハードウエア構成
によって実現されている。これに対して、図9に示されるように、ダイナミック
シェーピング処理によるスケジューリングを行う構成が、品質クラス別に設けら
れ、各品質クラス別のスケジューリングにより出力されるユーザデータセルが、
更に品質スケジューラによって品質クラスに応じて選択されて出力されるように
構成されてもよい。このような構成により、品質クラスに応じたABRコネクシ
ョンの精密なトラヒック制御が可能となる。
102 加入者回線処理部
103 入力リンク
104 出力リンク
105 VD−L(Virtual Destination-Link:リンク側仮想受信部)
106 VS−L(Vritual Source-Link :リンク側仮想送信部)
107 VS−I(Virtual Source-Internal :内部側仮想送信部)
108 VD−I(Virtual Destination-Internal:内部側仮想受信部)
109 入力ハイウエイ
110 出力ハイウエイ
111 上り制御ループ
112 下り制御ループ
113 スイッチ内制御ループ
114 スイッチ部
201 使用量パラメータ制御部(UPC:Usage Prameter Controll )
202、221 ER変更部
203、220 ER比較/変更部
204、215、222、230 挿入部
205、224 VCフィルタ部
206、225 共通バッファ部
207、226 VCキュー207
208 品質クラスフィルタ部
209 品質クラスキュー
210 アドレス奪取制御部
211、227 キュー長監視部
212、229 RMセル発生部
213、228 ダイナミックシェーパ部
214 CCR/MCR書込部
216、231 ER取出部
217、232 ER保持部
218 ICR/MCR保持部
219、602 タイマ部
223 ER計算部
601 VCキャッシングメモリ
701、801 スケジューリング管理テーブル
702 読み出し可能時刻管理テーブル
802 チェーンテーブル
Claims (14)
- 固定長のセルをそれに付加されたルーティング情報に従って自律的にスイッチングさせるセル交換機において、該セル交換機における輻輳状態をリソース管理セルを用いて通信の上流側装置にフィードバックさせることにより、該上流側装置に対してセルの送信レートを可変させるフィードバック制御装置であって、
コネクション毎に、前記上流側装置が接続される入力リンク上を転送されてきたフォワードリソース管理セルを終端して折り返し、それを、前記上流側装置に返送されるバックワードリソース管理セルとして、前記上流側装置が接続される出力リンクに送出することにより、前記上流側装置との間で上りフィードバック制御ループを形成するリンク側仮想受信手段と、
前記コネクション毎に、前記フォワードリソース管理セルを新たに生成して通信の下流側装置が接続される出力リンクに送出し、前記下流側装置で折り返され該下流側装置が接続される入力リンク上を転送されてきたバックワードリソース管理セルを終端し、該終端したバックワードリソース管理セルに設定されている情報に基づくレートで前記下流側装置が接続される出力リンクにユーザデータセルを送出することによって、前記下流側装置との間で下りフィードバック制御ループを形成するリンク側仮想送信手段と、
前記リンク側仮想受信手段に接続され、前記コネクション毎に、前記フォワードリソース管理セルを新たに生成して前記セル交換機内のスイッチ装置が接続される入力ハイウエイに送出し、前記スイッチ装置が接続される出力ハイウエイ上を転送されてきたバックワードリソース管理セルを終端し、該終端したバックワードリソース管理セルに設定されている情報に基づくレートで前記スイッチ装置が接続される入力ハイウエイにユーザデータセルを送出し、該終端したバックワードリソース管理セルに設定されている情報に基づくレートを前記新たに生成するフォワードリソース管理セルに設定し、該終端したバックワードリソース管理セルに設定されている情報を前記リンク側仮想受信手段を介して前記上りフィードバック制御ループにフィードバックさせる内部側仮想送信手段と、
前記リンク側仮想送信手段に接続され、前記コネクション毎に、前記スイッチ装置が接続される出力ハイウエイ上を転送されてきたフォワードリソース管理セルを終端して折り返し、それを、前記内部側仮想送信手段に向かうバックワードリソース管理セルとして、前記スイッチ装置が接続される入力ハイウエイに送出することにより、前記セル交換機内の内部側仮想送信手段との間でスイッチ内フィードバック制御ループを形成し、前記リンク側仮想送信手段が終端したバックワードリソース管理セルに設定されている情報を該スイッチ内フィードバック制御ループにフィードバックさせる内部側仮想受信手段と、
を含むことを特徴とするセル交換機におけるフィードバック制御装置 - 前記内部側仮想送信手段は、
前記入力リンク上を転送されてきたユーザデータセルを前記コネクション毎に一時保持する第1のバッファ手段と、
前記コネクション毎に、前記終端したバックワードリソース管理セルに設定されている明示的指示レートに対応するセル読出し間隔で、前記第1のバッファ手段に一時保持されているユーザデータセルを読み出して前記入力ハイウエイに送出する第1のダイナミックシェーパ手段と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。 - 前記内部側仮想送信手段は、
前記第1のバッファ手段が前記ユーザデータセルを一時保持するコネクション毎に、前記ユーザデータセルに付加されている品質クラス情報に基づいて該各コネクションの品質クラスを管理する品質クラス管理手段と、
前記第1のバッファ手段が満杯になっている状態で新たなユーザデータセルが入力した場合に、前記品質クラス管理手段を参照することにより、該新たに入力したユーザデータセルに設定されている品質クラス情報に対応する品質クラスよりも低い品質クラスに対応するコネクションのユーザデータセルが一時保持されている前記第1のバッファ手段上の記憶領域を奪い取って、該奪い取った記憶領域に前記新たに入力したユーザデータセルを一時保持する記憶領域奪取制御手段と、
を更に含むことを特徴とする請求項2に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。 - 前記コネクション毎に、前記第1のバッファ手段に一時保持されているユーザデータセルの量を監視する第1のキュー長監視手段と、
前記コネクション毎に、前記第1のキュー長監視手段による監視結果に基づいて、前記リンク側仮想受信手段が折り返して前記上流側装置が接続される出力リンクに送出するバックワードリソース管理セルに設定されている明示的指示レートを変更する第1の明示的指示レート変更手段と、
を更に含むことを特徴とする請求項2又は3の何れか1項に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。 - 前記コネクション毎に、前記内部側仮想送信手段が終端したバックワードリソース管理セルに設定されている明示的指示レートに基づいて、前記リンク側仮想受信手段が折り返して前記上流側装置が接続される出力リンクに送出するバックワードリソース管理セルに設定されている明示的指示レートを変更する第2の明示的指示レート変更手段を更に含む、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。 - 前記リンク側仮想送信手段は、
前記出力ハイウエイ上を転送されてきたユーザデータセルを前記コネクション毎に一時保持する第2のバッファ手段と、
前記コネクション毎に、前記終端したバックワードリソース管理セルに設定されている明示的指示レートに対応するセル読出し間隔で、前記第2のバッファ手段に一時保持されているユーザデータセルを読み出して前記出力リンクに送出する第2のダイナミックシェーパ手段と、
を含むことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。 - 前記コネクション毎に、前記第2のバッファ手段に一時保持されているユーザデータセルの量を監視する第2のキュー長監視手段と、
前記コネクション毎に、前記第2のキュー長監視手段による監視結果に基づいて、前記内部側仮想受信手段が折り返して前記入力ハイウエイに送出するバックワードリソース管理セルに設定されている明示的指示レートを変更する第3の明示的指示レート変更手段と、
を更に含むことを特徴とする請求項6に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。 - 前記コネクション毎に、前記リンク側仮想送信手段が終端したバックワードリソース管理セルに設定されている明示的指示レートに基づいて、前記内部側仮想受信手段が折り返して前記入力ハイウエイに送出するバックワードリソース管理セルに設定されている明示的指示レートを変更する第4の明示的指示レート変更手段を更に含む、
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。 - 前記第1又は第2のバッファ手段は、入力する可能性のあるコネクションの総数よりも少ない数の各コネクションのユーザデータセルを一時保持し、
該第1又は第2のバッファ手段が前記ユーザデータセルを一時保持するコネクションを管理するコネクション管理手段を更に含む、
ことを特徴とする請求項2、3、4、6、又は7の何れか1項に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。 - 前記コネクション管理手段は、前記第1のバッファ手段が前記ユーザデータセルを一時保持するコネクションの数が予め許容された所定数に達した状態で新たなコネクションのユーザデータセルが入力した場合に、所定の規則に従って既に管理している複数のコネクションのうちの1つを管理対象から削除し、前記新たなコネクションを新たな管理対象として追加する、
ことを特徴とする請求項9に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。 - 前記コネクション管理手段は、前記第1のバッファ手段が前記ユーザデータセルを一時保持するコネクションの数が予め許容された所定数に達した状態で新たなコネクションのユーザデータセルが入力した場合に、既に管理している複数のコネクションのうち最も最近に管理を開始したコネクションを管理対象から削除する、
ことを特徴とする請求項10に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。 - 前記コネクション管理手段は、前記第1のバッファ手段が前記ユーザデータセルを一時保持するコネクションの数が予め許容された所定数に達した状態で新たなコネクションのユーザデータセルが入力した場合に、既に管理している複数のコネクションのうち最も古く管理を開始したコネクションから順に、該コネクションを管理対象から削除する、
ことを特徴とする請求項10に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。 - 前記コネクション管理手段は、前記第1のバッファ手段が前記ユーザデータセルを一時保持するコネクションの数が予め許容された所定数に達した状態で新たなコネクションであってかつ最小セルレートが0である可変ビットレートサービスのコネクションのユーザデータセルが入力した場合に、既に管理している複数のコネクションのうち最小セルレートが0である可変ビットレートサービスのコネクションのうちの1つを、管理対象から削除する、
ことを特徴とする請求項10に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。 - 前記コネクション管理手段は、既に管理している複数のコネクションのうち、前記第1のバッファ手段に所定時間内に新たなユーザデータセルが到着していないコネクションを、管理対象から削除する、
ことを特徴とする請求項9乃至13の何れか1項に記載のセル交換機におけるフィードバック制御装置。
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