JPH03136432A - Ａｔｍ通信網におけるトラヒック制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　　　要〕 ＡＴＭ通信網において、トラヒックの偏りを少なくする
ためのトラヒック制御方式に関し、遅延時間が少なく、
かつ、セルの廃棄率の小さいトラヒック制御を実現する
ことを目的とし、ＡＴＭ通信網の入口にセルの到着時間
間隔をランダム的に変更するセルランダム化手段を有す
るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ＡＴＭ通信通信網いて、トラヒックの偏りを
少なくするためのトラヒック制御方式に関する。

［従来の技術］ 広帯域ｌ５ＤＮの１つとして注目されているＡＴ　Ｍ　
（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｍｏ
ｄｅ：非同期転送モード）通信網は、パケット交換方式
と回線交換方式の両者の長所を併せ持つ方式である。こ
の方式は、回線インタフェースをタイムスロット多重に
し、ユーザは空いているタイムスロットにセルと呼ばれ
る固定長のパケットを挿入して通信を行う。

セルには、行先情報等を示すヘッダを付加し、交換機は
このヘッダの内容のみに基づいて、タイムスロット単位
で高速かつ並列にセルをスイッチングする。

このような技術により、数百メガビット／秒以上の通信
容量を確保することが可能となり、多種多様な通信メデ
ィアへの対応が実現される。

ここで、ＡＴＭ通信網は、基本的に多様な通信メディア
を大容量の通信網で扱おうとする方式であるため、通信
網中でのトラヒックの集中のし方を厳密に把握するのは
困難であり、セルの廃棄率を完全に０にすることはでき
ない。セルの廃棄を０に近づけるためには、網内のバッ
ファを大きくとればよいが、このようにすると逆にセル
の遅延時間が長くなる。

一般に、ファイルデータ等の転送においては、バースト
性が強いために、遅延時間が多少大きくなってもセルの
廃棄率を極力小さくした通信が要求される。これに対し
て、音声データ又は画像データ等のバースト性の低い連
続信号では、セルの廃棄率はある程度許容することがで
きるが、遅延時間は極力小さいリアルタイム性が要求さ
れる。

このように、多種多様な通信に対応するためには、遅延
時間が短く、かつセルの廃棄率が極力小さい通信を実現
することが必要となる。

そのため従来は、端末から網側に要求伝送速度の平均値
やピーク値を通信前に予め申請しておき、これに基づい
て、網側か伝送経路を制御等しながらトラヒック制御を
行う方式が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術によっても、セル廃棄率を極力小
さくするためのトラヒック制御は十分ではなく、バース
ト性（間歇的）、ベアラ速度が異なると、有効なセルの
時間間隔に大きなゆらぎを生じて通信網に対する負荷の
変動が激しくなり、通信網の最大許容伝送量をオーバー
すると、その分のセルが廃棄されてしまうという問題点
を有している。

本発明は、遅延時間が少なく、かつ、セルの廃棄率の小
さいトラヒック制御を実現することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明のブロック図である。本発明が、タイ
ムスロット多重されたセルを用いて非同期転送モードの
通信を行うＡＴＭ通信ＷＩＩを前提とする。このＡＴＭ
通信網は、例えば同図のように複数のＡＴＭ交換機４か
ら構成される。

そして、本発明では、ＡＴＭ通信、ｌ１ｉｌｌの入口に
、セルの到着時間間隔をランダム的に変更するセルラン
ダム化手段２を有する。同手段は、例えばセルを一時保
持するバッファ手段と、該バッファ手段の出力側に設け
られ、該バッファ手段から出力されるセルの出力を制御
するスイッチ手段と、該スイッチ手段の開閉をランダム
的に制御するスイッチ制御手段とによって実現される。

この場合、セルランダム化手段２によりランダム的に制
御されるセルの到着時間間隔の平均時間間隔は、例えば
ＡＴＭ通信網１に接続される各端末３が、呼の接続要求
時に該各端末３のトラヒック情報を網側１に申告するこ
とにより、決定される。ここでいうトラヒック情報とは
、例えば各端末３の最大使用帯域、平均帯域、バースト
比率等である。或いは、上記平均時間間隔は、例えば各
端末３が、呼接続後に所定の時間間隔でトラヒック状況
を把握し網側に通知することにより、決定される。トラ
ヒック状況とは、例えば単位時間毎に発生するセル数で
あり、各端末３がこのセル数をカウントし、これにより
最大使用帯域、平均帯域、バースト率等を計算して、網
側１に通知する。なお、「ランダム的」とは、完全にラ
ンダムなことをいうのではなく、ある分布例えば指数分
布等に従った性質のものでもよい。

〔作　　　用〕

各端末３からＡＴＭ通信網１に向けてバースト性の強い
トラヒック（例えば大容量ファイルデータの転送要求等
）が発生しても、セルランダム化手段２がセルの網側１
への到着時間間隔をランダム的に変更するため、トラヒ
ックのバースト的な集中を抑制することができる。

これにより、網側１に加わるトラヒックの変動を小さく
できる。

（実　　施　　例） 以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第２図は、本発明の実施例の構成図である。

網側５の交換局は、各加入者線１４−１．１４−２．１
４−３、・・・を多重化する多重化装置ＩＯと、多重化
装置１０の入出力とＡＴＭ伝送路２０との間でＡＴＭ交
換を行うＡＴＭスイッチ１１、全体的な交換制御を行う
交換制御装置（ＣＰ）１３及び制御信号線２１へのスイ
ッチ制御信号の出力制御、多重化装置１０を介して入出
力される制御信号１５−１〜１５−３等の入出力制御を
行い、交換制御装置１３との間のインタフェースをとる
信号処理装置（ＳＩＧ）１２等から構成される。なお、
上記制御信号１５−１．１５−２．１５−３、・・・は
、例えば呼制御信号であり、加入者線１４−１〜１４−
３等に多重化されている。

次に、セルランダム化装置６−Ｌ　６−２等は、加入者
側の加入者線１８−１．１８−２．１８−３、・・・等
から入力する各セルの時間間隔をランダム的に変更し、
網側５の加入者線１４−１〜１４−３等に出力する。な
お、網側５から加入者側への信号線は、特には図示して
いないがセルランダム化装置は介さないで直接加入者側
へ接続される。

セルランダム化装置６−１．６−２、・・・は同様の構
成を有し、第２図では６−１のみその構成を示す。

すなわち、加入者側の各加入者線１８−１〜１８−３（
当然、もっと多数でもよい）は、バッファ７−１〜７−
３に接続され、これらの出力はランダムスイッチ（ＳＷ
）８−１〜８−３を介して網側５の各加入者線１４−１
〜１４−３に接続される。

ナオ、加入者、ｖｌｌ　４−１〜ｌ　４−３及び１８−
１〜１８−３上を多重化される制御信号１５−１〜１５
−３及び１９−１〜１９−３は、バッファ及びランダム
スイッチを介さず、特には図示しない多重化装置等によ
って直接接続される。

各ランダムスイッチ８−１〜８−３等は、スイッチ制御
回路（ＳＷ　　Ｃｏｎｔ）９−１〜９−３の制御下で、
ランダム的に開閉制御される。

各スイッチ制御回路９−１〜９−３は、網側５の信号処
理装置１２からのスイッチ制御信号に基づいて動作する
。

加入者側の加入者線１８−１〜１８−３は、電話端末１
７−１、ディジタル端末１７−２又は広帯域ｌ５ＤＮ端
末１７−３等の各種端末を収容し、必要に応じてＡＴＭ
信号としてセル化を行ってタイムスロット多重を行うセ
ル化装置１６−１．１６−２等を有する。

他の、セルランダム化装置６−２等にも同様の端末が接
続される。

上記構成の実施例の動作を以下に説明する。

本実施例では、加入者側の各加入者線１８１〜１８−３
から入力する様々なトラヒック特性（バースト性が強い
／弱い等）を有する各セルを、−旦、セルランダム化装
置６内のバッファ７−１〜７−３に蓄積し、それをラン
ダムスイッチ８−１〜８−３等を介して、ランダム的な
時間間隔で網側５の各加入者線１４−１〜１４−３等に
出力することが大きな特徴である。

すなわち、各端末１７−１〜１７−３等から網側５に向
けて、バースト性の強いトラヒック（例えば大容量ファ
イルデータの転送要求等）が発生しても、セルランダム
化装置６−１．６−２等がセルの網側５への到着時間間
隔をランダム的に変更するため、トラヒックのバースト
的な集中を抑制することができる。

この場合、ランダムスイッチ８−１〜８−３等のランダ
ム的な開閉制御は、スイッチ制御回路９−１〜９−３が
行うが、この場合のランダム特性は、完全なランダムで
はなく、例えば指数分布等の特性を有するランダム性で
ある。

また、スイッチ制御回路９−１〜９−３は、端末１７−
１〜１７−３の通信状況等に応じた平均時間間隔で各セ
ルが網側５に出力されるように、各ランダムスイッチ８
−１〜８−３の開閉制御を行う。

このときの平均時間間隔は、網側５の交換制御装置１３
から信号処理装置１２を介して設定されるが、そのため
の処理シーケンスの具体例を以下に２通り示す。

まず、上記処理シーケンスの第１の具体例は、各端末１
７　（１７−１〜１７−３等の内の任意の１つ、以下同
じ）より呼の接続要求時に、各端末１７からトラヒック
情報を網側５に申告する方式である。この処理シーケン
スを第３図（ａ）に示す。

まず、端末１７は、網側５の交換制御装置１３に対し、
制御信号（第２図１８−１−１８−３．１５−１〜１５
−３等）を用いてセットアツプ要求を行う（第３図（ａ
）　Ｓ　１　）。

これと共に、端末１７の最大使用帯域、平均帯域、バー
スト率等のトラヒック情報を、上記と同様の制御信号を
用いて交換制御装置１３に申告する（第３図（ａ）　Ｓ
　２　）。

交換制御装置１３は、上記トラヒック情報に基づいて、
セルの平均時間間隔すなわちランダムスイッチ８−１〜
８−３等のｏｎ−ｏｆｆする時間を決定する（第３図（
ａ）　Ｓ　３　）。

上記ｏｎ−ｏｆｆ時間は、信号処理装置１２から制御信
号線２１を介して、各セルランダム化装置６−１．６−
２等のスイッチ制御回路９−１〜９−３等に通知される
（第３図（ａ）　Ｓ　４　）。

その後、交換制御装置１３から各端末１７にセットアツ
プＯＫの通知がなされ、通信可能状態となる（第３図（
ａ）　Ｓ　５　）。

次に、処理シーケンスの第２の具体例は、各端末１７が
呼接続されてから、単位時間毎のトラヒック状況を各端
末１７側で監視し、それに基づくトラヒック情報を網側
５に通知する方式である。この処理シーケンスを第３図
［有］）に示す。

まず、端末１７は、網側５の交換制御装置１３に対し、
前述の第１の具体例と同様の制御信号を用いてセットア
ツプ要求を行う（第３図（ｂ）Ｓ６）。

これに応答して、交換制御装置１３から各端末１７にセ
ットアツプＯＫの通知がなされ、通信可能状態となる（
第３図（ｂ）Ｓ７）。

通信可能となった各端末１７（第２図の端末１７−１．
１７−２ではセル化装置１６−１．１６−２）は、単位
時間間隔に発生するセル数をカウントし、これに基づい
て最大使用帯域、平均帯域、バースト率（又はセル発生
の変動率）を計算する（第３図（ｂ）３Ｂ）。

このように計算した上記トラヒック情報（計算値）は、
前述と同様の制御信号を用いて交換制御装置１３に通知
される（第３図（ｂ）Ｓ９）。

交換制御装置１３は、第３図（ａ）の８３の場合と同様
にして、上記トラヒック情報に基づいてランダムスイッ
チ８−１〜８−３等のｏｎ−ｏｆｆする時間を決定する
（第３図（ｂ）３１０）。

上記ｏｎ−ｏｆ　ｆ時間は、信号処理装置１２から制御
信号線２１を介して、各セルランダム化装置６−１．６
−２等のスイッチ制御回路９−１〜９−３等に通知され
る（第３図（ｂ）３１１）。

上述の３８〜Ｓｌｌの処理が、一定時間毎に繰り返され
る（第３図（ｂ）３１２〜３１５等）。

以上の如く、各加入者線１８−１〜１８−３から人力す
る様々なトラヒック特性を有する各セルは、ランダムス
イッチ８−１〜８−３等を介して、ランダム的な時間間
隔で網側５の各加入者線１４−１〜１４−３等に出力さ
れる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、各端末からＡＴＭ通信網に向けてバー
スト性の強いトラヒック（例えば大容量ファイルデータ
の転送要求等）が発生しても、セルランダム化手段がセ
ルの網側への到着時間間隔をランダム的に変更するため
、トラヒックのバースト的な集中を抑制することが可能
となる。

これにより、網側に加わるトラヒックの変動を小さくで
き、トラヒック変動によるサービス品質の低下を回避す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のブロック図、 第２図は、本発明の実施例の構成図、 第３図（ａ）、０））は、本実施例の処理シーケンスを
示した図である。 １・・・ＡＴＭ通信網、 ２・・・セルランダム化手段、 ３・・・端末、 ４・・・ＡＴＭ交換機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）タイムスロット多重されたセルを用いて非同期転送
   モードの通信を行うＡＴＭ通信網（１）において、 該通信網の入口に前記セルの到着時間間隔をランダム的
   に変更するセルランダム化手段（２）を有することを特
   徴とするＡＴＭ通信網におけるトラヒック制御方式。 ２）前記セルランダム化手段は、 セルを一時保持するバッファ手段と、 該バッファ手段の出力側に設けられ、該バッファ手段か
   ら出力されるセルの出力を制御するスイッチ手段と、 該スイッチ手段の開閉をランダム的に制御するスイッチ
   制御手段とを含むことを特徴とする請求項１記載のＡＴ
   Ｍ通信網におけるトラヒック制御方式。 ３）前記セルランダム化手段によりランダム的に制御さ
   れる前記セルの到着時間間隔の平均時間間隔は、前記Ａ
   ＴＭ通信網に接続される各端末が、呼の接続要求時に該
   各端末のトラヒック情報を網側に申告することにより、
   決定されることを特徴とする請求項１又は２記載のＡＴ
   Ｍ通信網におけるトラヒック制御方式。 ４）前記セルランダム化手段によりランダム的に制御さ
   れる前記セルの到着時間間隔の平均時間間隔は、前記Ａ
   ＴＭ通信網に接続される各端末が、呼接続後に所定の時
   間間隔でトラヒック状況を把握し網側に通知することに
   より、決定されることを特徴とする請求項１又は２記載
   のＡＴＭ通信網におけるトラヒック制御方式。