JPH03218143A - トラヒック監視装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パケット通信システムでのトラヒック制御に
係わり、特に、Ａ　Ｔ　Ｍ　（　ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏ
ｕｓｔｒａｎｓｆｅｒ　ｍｏｄｅｓ　）交換での受信セ
ル監視／廃棄やマーキングなどの規制に好適なトラヒッ
ク制御方式に関する。

〔従来の技術〕

ＡＴＭ交換では、加入者端末が呼設定中に送信するセル
と呼ばれるパケットのトラヒックについて、発呼時に該
トラヒックのパラメタをネットワーク（交換機）に申告
し、ネットワークでは申告されたパラメタに基づき帯域
割り付けを行うことが提案されている。従来、パケット
通信システムのトラヒックを監視する方法は、測定時刻
から遡った過去の標本期間のパケットの通過に対して重
み付けを行なった値を与え、その和の値をカウンタに保
持し、測定時刻の推移と共にカウンタ更新しつつ、カウ
ンタが一定値を超えた場合に，パケットの通過の頻度が
過多であると．判断するものであり、リーキー・バケッ
ト法もその一つと考え得る。例えば、ＩＥＥＥ　　ＩＳ
ＳＬＳ’　　８８　（１９８８年９月１１〜１６日）”
Ｔｈｅ．Ｐｏｌｉｃｉｎｇ　　　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　　
　ｔｏ　　　Ｃｏｎｔｒｏｌ　　　Ｕｓｅｒ　　　Ａｃ
ｃｅｓｓ　　　ｉｎ　　　ＡＴＭ　　　Ｎｅｔｗｏｒｋ
ｓ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　　　ａｎｄＩｍｐｌｅｍｅ
ｎｔ−”　Ｐ２４０　〜Ｐ２４５ＳＥＳＳＩＯＮ　　１
２．２では、ＡＴＭ交換機での受信セルの平均帯域／最
大帯域の監視を、リーキー・バケット法を用いて行うこ
とを提案している。

また、端末が申告したトラヒックを超過してパケットを
送信した場合には、輻轢が発生し、他端末からの送信パ
ケットの遅延増大／欠落などの問題を生じるため、交換
機では端末からのトラヒツクを監視し、超過があれば廃
棄等の対処をする必要がある。例えば、前記文献では、
前記の平均帯域／最大帯域の監視結果を用い、パケット
が到着した時にリーキ・パケットでしきい値オーバした
場合には、該パケットを廃棄もしくは遅延させる方法を
提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

パケット通信システムにおけるトラヒツク監視では、各
々のパケットが短時間の内にまとまって通過するか否か
の監視を行う場合がある。例えば、セルの呼ばれるパケ
ットを扱うＡＴＭ交換機でのセル到着頻度の監視におい
ては、短時間に集中して到着することが繰り返されるよ
うなトラヒックであるか否かにより，交換機でのセルの
溢れ率が大きく影響を受けるため，このような監視が重
要になる。短時間に集中して到着するセルの一群をバー
ストと呼ぶ。すなわち、ＡＴＭ交換においては、セル到
着についてバーストとして到着しているか否か、バース
トとして到着している場合にはそのバーストの大きさは
許容範囲内にあるかの監視が必要になる。このバースト
性の監視に前項の従来技術を適用した場合、前記標本期
間中にバーストとして到着したセルに対しても、ばらば
らに到着したセルと同様に重み付けするため、カウンタ
にバーストとして到着したことが反映されず、バースト
到着の監視を精度よく行うことが難しいと言う問題があ
った。

本発明はかかる問題点を解決し、パケットの通過が短時
間内にまとまって発生したことを検出し得る監視手段を
提供することにある。

また、上記従来技術では、廃棄または遅延という規制は
、あるセルの到着によりモニタ機構が受信トラヒックが
申告トラヒックを超過していると判定した場合に、その
セルに対して行われている。

このため、モニタ機構で固有の前記トラヒック超過検出
頻度トラックの超過を検出する頻度により規制されるセ
ルの比率が決定される。しかし一般には、トラヒックの
超過の検出頻度は、規制すべきセルの比率（規制すべき
セルの発生頻度）と一致していない。よって、上記従来
技術では、トラヒック超過検出頻度と規制されるセルの
比率とを一致させるようにモニタ機構のトラヒック超過
検出頻度を調整しなければ、規制の対象となるセルの量
が過剰になったり不足したりすると言う問題点があった
。また、上記従来技術では，セルが規制されたことがモ
ニタ機構に反映されない。すなわち、モニタ機構は規制
されたセルを含めてトラヒックを監視する結果、規制さ
れずに通過するセルのトラヒックが申告トラヒックに比
べて大きいか小さいかと係わりなくトラヒック量の超過
を検出し続けるため、規制の対象となるセルの量が過剰
または不足になると言う問題点があった。

本発明はかかる問題点を解決し、規制されるセルの比率
が過剰となったり不足したりすることのないトラヒック
制御手段を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では、端末からの受
信パケットがバーストとして到着しているか否かを監視
する装置において、リーキー・バケット法を行う機構を
多段に構成し、前段のリーキー・バケット機構ではパケ
ットの通過を入力とし、前段のリーキー・バケット機構
の前記カウンタのしきい値超過を後段のりーキ・パケッ
ト機構での入力とし、後段でのリーキー・バケット機構
での前記カウンタがしきい値を超過した場合に、パケッ
トの通過の頻度が過多であると判定することとし、前段
のり−キー・パケット機構について加算値と減算値との
比を小さくし、後前段のリーキー・バケット機構につい
て加算値と減算値との比を大きくしたものである。

また、規制機構に、規制の開始の指示があってから規創
を終了させるまでの時間を決定する規制期間長と言うパ
ラメタを設ける。

また、セル入力部に対し規制機構をモニタ機構の前段に
配置し、モニタ機構では規制の対象となったセルをモニ
タの対象外とする。

また、モニタ機構に固有の申告トラヒック超過頻度に合
わせ、規制機構の規制期間長を、トラヒック超過検出が
頻繁なモニタ機構に対しては長く設定し、トラヒック超
過検出が希なモニタ機構に対しては短く設定する。

〔作用〕

前記多段構成のリーキー・バケット機構の前段のリーキ
ー・バケット機構は、パケットが短時間内にまとまって
通過した場合にオーバフローするため、前記バーストと
してセルが到着した場合のような短期的な事象を検出し
、後段のリーキー・バケット機構に出力する。後段のリ
ーキー・バケット機構では、前記のバーストの通過と言
う短期的な事象の発生頻度を長期的に監視する。これに
より，偶発的な要因によって、バーストとしてのセルの
通過の頻度が過多であると誤認する確率を小さくするこ
とが出来る。

また、モニタ機構よりトラヒックの超過が通知されると
、規制機構では規制期間を開始し、規制期間の間に到着
したセルに対して規制を行う。規制期間はパラメタであ
る規制期間長でその長さが決められるので、規制期間長
のパラメタ設定により規制の対象となるセルの量を調整
することが出来る。よって、モニタ機構に固有の前記ト
ラヒック超過検出頻度によらず、規制の対象となるセル
の比率を設定することが出来る。

また、規制機構で規制されたセルは、モニタ機構では受
信セルとしてカウントされない。すなわち，規制されず
に通過するトラヒソクが申告トラヒックより大きい場合
のみ、モニタはトラヒックの超過を検出し，規制機構の
規制が開始される。

また、申告トラヒックを超過したある量のトラヒックに
対して、超過検出を頻繁に行うモニタ機構を使用した時
は、短い規制期間長の設定により、少数のセル到着を含
む規制期間を多数回実施する形で規制が行われる。超過
検出を希にしか行わないモニタ機構を使用した時は、長
い規制期間長の設定により、多数のセル到着を含む規制
期間を少数回実施する形で規制が行われる。これらによ
り、モニタ固有の前記トラヒック超過検出頻度によらず
，規制されずに通過するパケットのトラヒツクを望みの
大きさに設定することが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明を適用したＡＴＭ交換機の構成を示す
図である。第１図中、交換機の中継回線など、本発明の
説明に不要な部分は省略してある第１図中の，ＡＴＭ交
換ｌｇ！１２は，主要部分として、交換機制御部１３と
加入者回路１４とスイッチ１９と持つ。この３者は、端
末１１の通信に際して、次のように動作する。すな、わ
ち、最初に端末１１より，加入者線信号リンク１１１を
通じて呼設定信号がＡＴＭ交換機１２に、セルと呼ばれ
るパケットに分解されて送信され、ＡＴＭ交換機１２内
の交換機制御部１３で受信される。交換制御部ｌ３では
、呼設定信号のパラメタに基づき加入者回路１４とスイ
ッチ１９とを端末が通信を行える状態に設定する。通信
中では、端末１１は加入者線情報リンク１１２を通じて
交換機１２に情報データをセルに分解して送信し、該情
報セルは加入者回路１４を経て、スイッチ１９に入力さ
れ、スイッチ１９であて先への方路振り分けが行われる
。

第１０図に、交換機制御部１３で行われる、呼設定信号
受信時の加入者回路１４への設定処理のフローを示す。

以下、第１０図中の、ブロック１００２内の申告トラヒ
ック超過検出頻度、及び、ブロック１００３〜１００５
内の加算値１，２，３，４、減算率１，２，３，４、シ
キイ値１，２３，４のパラメタの決定方法について、詳
細に説明する。

前記のパラメタの中で，加算値１，２，３，４．減算率
１，２，３，４、シキイ値１，２，３，４は、リーキー
・バケットのパラメタである。第２図から第６図を用い
て、リーキー・バケット機構を用いた前記ＡＴＭ交換機
でのトラヒック監視について整理し、その後に、第７図
から第９図を用いて、特に本発明に係わる平均バースト
長監視部１８３内のリーキー・バケット前段１８４、及
び、リーキー・バケット後段１８５のパラメタ、加算値
３，４、減算率３，４、シキイ値３，４の決定方法につ
いて説明する。

第２図に、リーキー・バケット機構のカウンタの変化の
一例を示す。第２図中、前記減算値と、前記減算を行う
一定周期との比を、減算率（Ｒｓｕｂ）とおいている。

第３図は、リーキー・バケット機構は一種のキューイン
グ・システムと見た場合の、第２図中のパラメタの解釈
を示す。第３図中、３２がリーキー・バケット機構のキ
ュー・モデルを示しており、入力として３１の監視事象
の発生があり、出方とじて３３の監視事象の発生過多を
意味するキュー長オーバフ口一がある。第１図中、第２
図中のパラメタである加算値Ｎａｄｄ，減算率Ｒｓｕｂ
，シキイ値Ｎｍａｘにより、キュー・システム３２のパ
ラメタの保留時間ｈと待室数ｍとが決まる。

保留時間ｈと侍室数ｍとは、３４に示す様に、リーキー
・バケットの性質を決める。すなわち、加算値Ｎａｄｄ
、減算率Ｒ　ｓ　ｕ　ｂ、シキイ値ＮｍａＸは、互いに
独立ではなく、保留時間ｈと待室数ｍが決まれば、３つ
の内いずれかを固定して他の２つを決定して良い。

第４図に、監視の対象とするトラヒック種別、及びその
分布、監視パラメタ、割当帯域を示す。

第４図中の監視パラメタは、最大帯域が第１図中の最大
帯域監視リーキー・バケット１８１、平均帯域が第１図
中の平均帯域監視リーキー・バケット１８２、平均バー
スト長が第１図中の平均バースト長監視部１８３で、そ
れぞれ、監視される。

以下、第４図に示したトラヒックについて、り−キー・
パケット機構でオーバフ口一が発生した場合にトラヒッ
ク申告値違反と判定することとし、バラメタｈ（保留時
間）とｍ（待室数）との決定方法を定性的に記す。

まず、ｈ（保留時間）の決定方法を示す。第４図に記し
たトラヒックの監視パラメタの最大帯域と平均帯域、及
び、バースト長は、セル到着の頻度を見る時間的なスケ
ールに違いがある。これは、第３図３４中に記したリー
キー・バケット機構の性質のく１〉入力の変化を見る時
間的スケールに対応する。

第５図に、監視パラメタと、第３図３４中の〈１〉のリ
ーキー・バケットの性質との対応による、ｈ（保留時間
）の決定尺度を示す。図中、例えば、平均帯域を監視し
たい場合には、ｈ（保留時間）の値を大きく、従って、
ＮａｄｄとＲｓｕｂとの比を大きくすれば良いことが示
されている。

次に、ｍ（待室数）の決定方法を示す。申告値に違反し
ないトラヒックと違反したトラヒックとの判別を有効に
行うには、■両者のオーバフ口一の確率の差を大きくし
、■オーバフローの確率の絶対値が、有意な監視時間内
で発生するように，ｍ，ｈを決定しなくてはならない。

■と■との性質は、トレード・オフの関係にあり、第３
図中の〈２〉の性質に対応してぃる６ｈは監視パラメタ
の選定での制約があるため、■と■とのトレード・オフ
の最適な関係を決めるためにｍが用いられる。

第６図に、違反検出精度と違反検出時間と、第３図３４
中のく２〉のリーキー・バケット機構の性質との対応に
よる、ｍ（待室数）についての決定尺度を示す。

以上、第２１ｉ！から第６図を用いて、リーキー・バケ
ット機構を用いた．ＡＴＭ交換機でのトラヒック監視に
ついて整理した。この整理により，加算値１、減算率１
、シキイ値１、及び、加算値２、減算率２、シキイ値２
の各パラメタ、及び、トラヒック超過検出頻度を決定す
ることが出来る。すなわち，加算値１、減算率１、シキ
イ値１については、最大帯域を監視するリーキー・バケ
ットのパラメタであることより、第５図を用いてｈ（保
留時間）を決定し、トラヒック超過検出の精度の観点か
ら第６図を用いてｍ（待室数）を決定する。

ｍ（待室数）を決定により、前記トラヒック超過検出頻
度が決まり、加算値１、減算率１、シキイ値１の３つの
パラメタの内の１つを固定すれば、他の２つのパラメタ
が決まる。加算値２、減算率２、シキイ値２についても
、平均帯域を監視するリーキー・バケットのパラメタで
あることより、同様に決定できる。

次に、第７図〜第９図を用いて、多段構成のリーキー・
バケット機構を持つ、第１図中の平均バースト長監視部
１８３の動作を説明し、加算値３、減算率３、シキイ値
３、及び、加算値４、減算率４、シキイ値４の各パラメ
タの決定方法を示す。

第７図は、第１図中の平均バースト長監視部１８３の内
部構成を示した図である。第７図中で、平均バースト長
監視部１８３は、２つのリーキー・バケット機構１８４
，１８５を持つ。呼設定時、リーキー・バケット前段１
８４では、呼設定信号内に示されたトラヒック申告バラ
メタに基づき交換機制御部１３で決定されたパラメタが
、パラメタ設定部７１３を通じて、レジスタ１８４１〜
１８４３に蓄積される。同時に、カウンタ・レジスタ３
　（Ｃｌ，７１５）はゼロクリアされる。通信が開始さ
れた後は，演算部７１１により、レジスタ１８４１〜１
８４３、７１５に対し操作が行われる。すなわち、規制
部１７よリセルがスイッチ１９に入力した時は、演算部
７１１はカウンタ・レジスタ３（Ｃ１、７１５）に対し
て、加算値レジスタ３（Ｎａｄｄ３、１８４１）の値を
加算する。また、タイマ７１２により一定周期毎に起動
された時は、演算部７１１はカウンタ・レジスタ３（Ｃ
１、７１５）に対して、結果がマイナスにならないよう
に減算率レジスタ３（Ｒｓｕｂｌ、１８４２）と一定周
期の積の値だけ減算する。また、オーバフロー検出部７
１４は、規制部１７よリセルがスイッチ１９に入力し、
演算部７１１によりカウンタ・レジスタ３（Ｃ１、７１
５）の加算が行われた後に、カウンタ・レジスタ３（Ｃ
１、７１５）としきい値レジスタ３（Ｎｍａｘｌ、１８
４３）との比較を行い、カウンタ・レジスタ３（Ｃｌ、
７１５）がしきい値レジスタ３　（Ｎｍａｘ１、１８４
３）より大きい場合には、リーキー・バケット後段゛１
８５にカウンタ３　（Ｃｌ．７１５）のオーバフ口一を
通知する。リーキー・バケット後段１８５の内部の動作
は、リーキー・バケット前段１８４と同じである。すな
わち、リーキ・パケット前段１８４のオーバフ口一の通
知を受けた時、演算部７２１はカウンタ・レジスタ４（
Ｃ２、７２５）．に対して、加算値レジスタ４（Ｎａｄ
ｄ２、１８５１）の値を加算する。カウンタ・レジスタ
４（Ｃ２、７２５）がしきい値レジスタ４（Ｎｍ　ａ　
ｘ　２、１８５３）より大きい場合には、オーバフロー
検出部７２４が規制部１７に，平均バースト長，の申告
トラヒック超過通知する。り一キー・パケット前段１８
４のパラメタは、第５図で示したｈ（保留時間）の決定
尺度に基づいてバ−スト長を監視するように決定する。

したがって、加算値３と減算率４との比は小さく設定す
る。リーキー・バケット後段１８５後段のパラメタは、
第５図で示したｈ（保留時間）の決定尺度に基づいて平
均帯域を監視するように決定する。したがって、加算値
４と減算率４との比は大きく設定する。次にトラヒック
超過検出の精度の観点から第６図を用いてｍ（待室数）
を決定すれば、加算値３、減算率３、シキイ値３、及び
、加算値４、減算率４、シキイ値４の関係が決定される
。

なお、第７図では、リーキー・バケット前段とリーキー
・バケット後段とは独立に構成されているが、レジスタ
７１５、７２５、１８４１、１８４２、１８４３．１８
５１、１８５２、１８５３以外の部分は、両者で共通と
することが可能である。

第８図，及び、第９図に、第７図中の多段構成の２つの
リーキー・バケット機構のカウンタの変化の一例を示す
。第８図は、平均バースト長の短い場合、第９図は、平
均バースト長の長い場合をそれぞれ示す。第８図中（ａ
）８１、第９図中（ａ）９１は、時間経過に伴うセルの
到着を、第８図中（ｂ）８２、第９図中（ｂ）９２はリ
ーキー・バケット前段１８４のカウンタ・レジスタ３（
Ｃｌ、７１５）の時間経過に伴う変化を，第８図中（ｃ
）８３、第９図中（ｃ）９３はリーキー・バケット後段
１８５のカウンタ・レジスタ４　（Ｃ２、７２５）の時
間経過に伴う変化を、それぞれ示す。

第８図中（ｂ）８２、第９図中（ｂ）９２は、第５図の
ｈ（保留時間）の決定尺度に従って、バースト長を監視
パラメタとした時の、一段構成のリーキー・バケット機
構のカウンタの変化゛に相当するが、ここでは、第８図
中（ｂ）８２と第９図中（ｂ）９２とのいずれの場合も
オーバフ口一が発生している。これに対し、第８図中（
ｃ）８３、第９図中（ｃ）９３では、第９図中（ｃ）９
３のみでオーバフ口一が発生しており、−平均バースト
長の違いにより、第８図（ａ）８１のセル到着と第９図
（ｂ）９１のセル到着とが識別されている。

すなわち、第９図中（ａ）９１では、セルはバーストと
して短時間内にまとまって到着しており、第９図中（ｂ
）９２のｈ（保留時間）を短くした前段のリーキー・バ
ケット機構８３のカウンタＣ１はバーストに対応してオ
ーバフローし、第９図中（ｃ）９３のｈ（保留時間）を
長くした後段のリーキー・バケット機構８４のカウンタ
Ｃ２はバーストの発生の長時間的な監視結果によりオー
バフローしている。

次に，第１図を用いて、第１図中の、規制部１７の動作
を説明する。

最初に、呼設定時の動作を説明する。第１０図のフロー
図中のブロック１００６にあるように，呼設定時には、
呼設定信号中に示された申告トラヒック・パラメタを参
照して前記規制期間長を決定された規制期間長が、規制
部１７中の規制期間長レジスタ１７２に設定される。同
時に、規制部１７は初期設定される。規制部１７の初期
設定が終了した時、廃棄スイッチ１７４は，端子１７６
が端子１７５に接続され、トラヒック・モニタ部１８へ
は情報リンク１１２からの入力が出力されるように設定
される。

呼が設定され通信が開始された後の通信中の時間は、規
制期間と非規制期間との２つの場合に分けられる。第１
図中の廃棄スイッチ１７４内の端子１７６が、端子１７
５と接続されている時間が非規制期間、端子１７７と接
続されている時間が非規制期間である。よって、呼設定
直後は、前記のように非規制期間となる。

（以下余白） 次に、同じく第１図を用いて、非規制期間中の動作を説
明する。第１図において、端末１１から情報リンク１１
２を通じて交換機１２に送られた情報用セルは、セル受
信部１６で受信された後、規制部１７内の廃棄スイッチ
１７４に送られる。

前記のように、非規制期間では廃棄スイッチ１７４内の
端子１７６は端子１７５と接続されているため、受信さ
れた該セルは、トラヒック・モニタ部１８へ送られる。

この様にして、廃棄スイッチを通過し規制されなかった
セルのみが、トラヒック・モニタ部１８で監視の対象と
なる。

次に、同じく第１図を用いて、非規制期間から規制期間
への移行時の動作を説明する。セル到着の頻度が申告ト
ラヒックを超過するレベルに達すると、トラヒック・モ
ニタ部１８は、受信トラヒックが申告トラヒックを超過
したことを規制制御部１７１に通知する。通知を受けた
規制制御部１７１では、初期設定時に設定された規制期
間長を規制期間レジスタ１７２より読み出し、タイマ１
７３に対し規制期間長経過の後に規制制御部１７１を起
動するようにタイマ登録する。同時に、廃棄スイッチ１
７４を設定して，端子１７６を端子１７７に接続する。

次に、同じく第１図を用いて、規制期間中の動作を説明
する。規制期間中は、トラヒック・モニタ部１８へは空
セル発生装置１７８の出力が出力される。よって、トラ
ヒック・モニタ部では、受信した情報セルは監視されな
い。端末１１から情報リンク１１２を通じて送られ、セ
ル受信部１６で受信される情報セルはセル廃棄スイッチ
１７４にて廃棄される。

次に、同じく第１図を用いて、規制期間から非規制期間
への移行時の動作を説明する。規制期間長経過後にタイ
マ１７３が規制制御部１７１を起動すると、規制制御部
では廃棄スイッチを設定し、端子１７６を端子１７５に
接続する。すなわち、セル受信部１６で受信される端末
１１からの受信セルは，トラヒック・モニタ部１８を経
てスイッチ１５へ出力されるようになり、規制期間が終
了し非規制期間へ移行する。

第１１図は、申告トラヒックを超過したセルの到着の一
例を示した図である。以下、第１１図を用いて、規制期
間長の設定により、規制されるセルの量を調整出来るこ
とを説明する． 第１１図中，セルＧが到着した時点で規制期間が開始さ
れ、その後、規制期間の間に到着するセルは、第１図で
説明したように廃棄される。第１１図では、３つの異な
る長さの規制期間長が設定された場合を示してあり、規
制期間長が短い方から、それぞれ、規制期間Ｉ１１０２
、規制期間工Ｉ１１０３、規制期間ＩＩＩ１１０４がソ
ノ範囲を示す。規制期間Ｉ１１０２が設定された場合に
は、セルＨからセルＫまでの４つのセルが規制され廃棄
される。規制期間ＩＩ１１０３が設定された場合には、
セルＨからセル０までの８つのセルが規制され廃棄され
る。規制期間ＩＩＩ１１０４が設定された場合には、セ
ルＨからセルＳまでの１２つのセルが規制され廃棄され
る。すなわち、規制期間長の設定値が大きいほど、多く
のセルが規制され、規制期間長の設定値が小さいほど、
少ないセルが規制される。よって、規制期間長の設定に
より、規制されるセルの比率を調整することが出来る。

第１２図は、第１図に示した規制機構１７とトラヒック
・モニタ機構１８との関係の概念図を示す。モニタ機構
１２０３では，受信セル１２０１の到着頻度が増加し申
告トラヒックの超過を検出した場合、モニタ方式に固有
の超過検出頻度１２０７に従う頻度で、トラヒック超過
検出の通知を規制機構１２０２に対して行う．この通知
を受けた規制機構１２０２では、設定された規制期間１
２０６に比例した量のセルが規制され，モニタ機構の監
視の対象を減少させる。すなわち、モニタ機構から規制
機構へのトラヒック超過検出通知はフィードバック・ル
ープ１２０５として働く。よって，超過検出頻度１２ｏ
７と規制期間１２０６との設定により、望みの出力セル
１２０８のトラヒック量のを決定することが出来る。

第１３図は，モニタ機構のトラヒック超過の検出頻度が
異なる場合について、申告トラヒックを超過したセルの
到着の一例を示した図である。以下、第１３図を用いて
、規制機構固有の前記トラヒック超過検出頻度に合わせ
たＪ！制期間長の設定について説明する。前記トラヒッ
ク超過検出頻度は、第６図に示したように、トラヒック
超過検出の精度とのトレード・オフの関係から適当な値
が選定されるため、トラヒック・モニタのパラメタ次第
で異なる値を取る。第１３図中、（ａ）１３ｏ１では超
過検出頻度が希なモニタ機構が，（Ｃ）１３０３では超
過検出頻度が頻繁なモニタ機構が、（ｂ）１３０２では
超過検出頻度が（ａ）１３０１と（ｂ）１３０３との中
間であるモニタ機構が、それぞれ用いられている。これ
に対し、規制期間長は長い方から、（ａ）　１　３　０
　１、（ｂ）１３０２、（ｃ）１３０３の順としている
。この結果、モニタ機構固有のトラヒック超過検出頻度
の違いに係わらず、廃棄されるセルの数は同じになって
いる。また、どのセルが廃棄されるかについて、（ａ）
１３０１、（ｂ）１３０２、（ｃ）１３０３では異なっ
ており、（ａ）１３０１、（ｂ）１３０２、（ｃ）１３
０３の順で、セルの廃棄が集中的に行われる。すなわち
、逆に，規制機構のパラメタの規制期間長とモニタ機構
のトラヒツク超過検出頻度とを調整することにより，セ
ルの廃棄されるパタンを設定することも可能である。

本実施例では、規制としてセルを廃棄する例を記したが
、前記マーキングを施す場合についても、同様に適用出
来る．この場合には、第１図の廃棄スイッチ１７４をマ
ーキング処理を行う部分とし、トラヒック・モニタ部１
８ではマークされたセルについては監視の対象外とすれ
ば良い。

第１４図は、平均バースト監視部を到着数カウンタを用
いて実現した場合の内部構成を示した図である。

第１４図中で、平均バースト長監視部１４０４は、２つ
の到着数カウンタ１４０５、１４０６を持つ。

呼設定時、到着数カウンタ前段１４０４では、呼設定信
号内に示されたトラヒツク申告パラメタに基づき交換機
制御部で決定されたパラメタが、パラメタ設定部１４０
５３を通じて、シキイ値レジスタ１４０５５に蓄積され
る。同時に、カウンタ・レジスタ３　（Ｃｌ，１４０５
６）はゼロクリアされる。通信が開始された後は、演算
部１４０５１により、シキイ値レジスタ１４０５５とカ
ウンタ・レジスタ３　（Ｃｌ，１４０５６）とに対し操
作が行われる。すなわち、規制部１４０１よりセルがス
イッチ１４ｏ３に入力した時は、演算部１４０５１はカ
ウンタ・レジスタ３（Ｃ１、１４０５６）をインクリメ
ントする。また、タイマ１４０５２により一定周期毎に
起動された時は、オーバフロー検出部１４０５４は、カ
ウンタ・レジスタ３（Ｃ１、１４０５６）としきい値レ
ジスタ３（Ｎｍａｘｌ、１　４　０　５　５）との比較
を行い、カウンタ・レジスタ３（Ｃ１、１４０５６）が
しきい値レジスタ３（Ｎｍａｘｌ、１４０５５）より大
きい場合には、到着数カウンタ後段１４０６にカウンタ
３（Ｃ１、１４０５６）のオーバフ口一を通知する。到
着数カウンタ後段１４０６の内部の動作は、到着数カウ
ンタ前段１４０５と同じである。すなわち、到着数カウ
ンタ前段１４０５からのオーバフローの通知を受けた時
、演算部１４０６１はカウンタ・レジスタ４（Ｃ２、１
４０５６）をインクリメントする。カウンタ・レジスタ
４　（ｃ２．ｔ４０６６）がしきい値レジスタ４（Ｎｍ
ａｘ２、１４０６５）より大きい場合には、規制部１４
０１に対し、平均バースト長の申告トラヒック超過通知
する。しきい値レジスタ３　（Ｎｍａｘｌ、１４０５５
）には小さい値が、しきい値レジスタ４（Ｎｍａｘ２、
１４０６５）には大きい値が、それぞれ設定されている
。

第１７図は、第１４図中の多段構成の２つの到着数カウ
ンタのカウンタの変化の一例を示す。すなわち、第１７
図中（ａ）１７０１では、セルはバーストとして短時間
内にまとまって到着しており、第１７図中（ｂ）１７０
２のシキイ値を短くした前段の到着数カウンタ前段１４
０５のカウンタＣ１はバーストに対応してオーバフロー
し，第１７図中（ｃ）１７０３のシキイ値を大きくした
後段の到着数カウンタ後段１４０６のカウンタＣ２はバ
ーストの発生の長時間的な監視結果によりオーバフロー
している。

第１５図は、平均バースト監視部を到着間隔測定器を用
いて実現した場合の内部構成を示した図である。

第１５図中で、平均バースト長監視部１５ｏ４は、２つ
の到着間隔測定器１５０５、１５０６を持つ。

呼設定時、到着間隔測定器前段１５０４では、呼設定信
号内に示されたトラヒッ−ク申告パラメタに基づき交換
機制御部で決定されたパラメタが、パラメタ設定部１５
０５３を通じて、シキイ値レジスタ１５０５５に蓄積さ
れる。同時に、カウンタ・レジスタ３　（Ｃｌ，１５０
５７）はゼロクリアされる。通信が開始された後は、演
算部１５０５１により、シキイ値レジスタ１５０５５と
減算結果レジスタ３　（Ａｓｕｂｌ，１５０５６）とカ
ウンタ・レジスタ３　（Ｃｌ，１５０５７）とに対し操
作が行われる。すなわち、規制部１５０１よりセルがス
イッチ１５０３に入力した時は、演算部１５０５１はタ
イマ１５０５２の値からカウンタ・レジスタ３（Ｃ１、
１５０５７）をの値を減算し，減算結果レジスタ３　（
Ａｓｕｂｌ，１５０５６）に設定し、カウンタ・レジス
タ３（Ｃ１、１５０５７）にはタイマ１５０５２の値を
設定する。続いてオーバフロー検出部１５０５４は、減
算結果レジスタ３　（Ａｓｕｂｌ，１５０５６）としき
い値レジスタ３（Ｎｍａｘｌ、１５０５５）との比較を
行い、減算結果レジスタ３　（Ａｓｕｂｌ，１５０５６
）がしきい値レジスタ３（Ｎｍａｘｌ、１４０５５）よ
り大きい場合には、到着間隔測定器後段１５０６に減算
結果レジスタ３（Ａｓｕｂ１，１５０５６）のオーバフ
ローを通知する。到着間隔測定器後段１５０６の内部の
動作は、到着間隔測定器前段１５０５と同じである。す
なわち、到着間隔測定器前段１５０５からのオーバフ口
一の通知を受けた時、演算部１５０６１はタイマ１５０
６２の値からカウンタ・レジスタ４（Ｃ２、１５０６７
）をの値を減算し、減算結果レジスタ４　（Ａｓｕｂ２
．１５０６６）に設定し、カウンタ・レジスタ４（Ｃ１
、１５０６７）にはタイマ１５０６２の値を設定する。

続いてオーバフロー検出部１５０６４は、減算結果レジ
スタ４（Ａｓｕｂ２，１５０．６６）としきい値レジス
タ４　（Ｎｍａｘ２、１５０６５）との比較を行い、減
算結果レジスタ４　（Ａｓｕｂ２，１５０６６）がしき
い値レジスタ４（Ｎｍａｘ２、１４０６５）より大きい
場合には、規制部１５０１に対し，平均バースト長の申
告トラヒック超過通知する。しきい値レジスタ３　（Ｎ
ｍａｘｌ．１５０５５）には小さい値が、しきい値レジ
スタ４（Ｎｍａｘ２、１５０６５）には大きい値が、そ
れぞれ設定されている。よって、セルがバーストとして
短時間内にまとまって到着した時、シキイ値を短くした
前段の到着間隔測定器１５０５のカウンタＣｌはバース
トに対応してオーバフローし、シキイ値を大きくした後
段の到着数カウンタ後段１５０６のカウンタＣ２はバー
ストの発生の発生間隔の監視結果によりオーバフローす
る。

第１６図は、平均バースト監視部を到着数カウンタと到
着間隔測定器とを用いて実現した場合の内部構成を示し
た図である。

第１６図中で、平均バースト長監視部１６０４は、到着
数カウンタ１６０５と到着間隔測定器１６０６をと持つ
。到着数カウンタ１６０５の内部の動作は、第１４図中
の到着数カウンタ１４０５と同じである。到着間隔測定
器１６０６の内部の動作は、第１５図中の到着間隔測定
器１５０６と同じである。しきい値レジスタ３（Ｎｍａ
ｘｌ、１６０５５）には小さい値が、しきい値レジスタ
４（Ｎｍ　ａ　ｘ　２、１６０６５）には大きい値が、
それぞれ設定されている。よって、セルがバーストとし
て短時間内にまとまって到着した時、シキイ値を短くし
た前段の到着数カウンタ１　６　０　５，のカウンタＣ
ｌはバーストに対応してオーバフローし、シキイ値を大
きくした後段の到着数カウンタ後段１６０６のカウンタ
Ｃ２はバーストの発生の発生間隔の監視結果によりオー
バフローする。

また、以上に記した、リーキー・バケット、到着数カウ
ンタ，到着間隔測定器以外の、頻度監視機構を用いて、
多段構成の平均バースト長監視部を実現することも可能
である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、受信セル到着の平均バ
ースト長を監視する装置において、多段構成の前段のリ
ーキー・バケットにてはバーストの到着を検出し、後段
のリーキー・バケット機構では長時間でのバーストの到
着過多を検出するため、監視されるトラヒックが、バー
ストとしてセル到着することが長時間の傾向であること
を検出することが出来る。

また、モニタ機構でセルのトラヒック超過を検出した場
合には、その後、規制機構において規制期間長の時間の
間に到着するセルが規制される．よって、規制期間長の
設定値により、規制されるセルの量を調整することが出
来る。また、規制されたセルはモニタ機構での監視の対
象外となるので，モニタ機構では規制されずに通過する
セルのトラヒックの申告トラヒックからの超過を検出す
ることが出来る。この時、モニタ機構固有の前記トラヒ
ック超過検出頻度に合わせて規制期間長を設定すること
により、規制されずに通過するセルのトラヒックを望み
の大きさに設定することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるＡＴＭ交換機の構成
図、第２図は、リーキー・バケット機構のカウンタの変
化のグラフを示す図、第３図は、キュー・システムとし
てのリーキー・バケット機構の概要図、第４図は、ＡＴ
Ｍ交換にて監視対象とするトラヒック種別を示した図、
第５図は、リーキー・バケット機構のパラメタｈ（保留
時間）を決定する場合の尺度を示した図、第６図は、リ
ーキー・バケット機構のパラメタｍ（待室数）を決定す
る場合の尺度を示した図、第７図は、第１図中の平均バ
ースト長監視部１８３の内部構成図、第８図、第９図は
、多段のリーキー・バケット機構のカウンタの変化のグ
ラフを示す図、第１０図は、第１図中の交換機制御部１
３の呼設定信号受信時の加入者回路１４に対する処理の
フロー図、第１１図は，申告トラヒツクを超過したセル
の到着と規制期間一例を示した図、第１２図は、第１図
の規制機構とトラヒック・モニタ機構との関係の概念図
、第１３図は、申告トラヒックを超過したセルの到着と
規制期間の例を示した図、第１４図は、到着数カウンタ
で構成した平均バースト長監視部の内部構成図、第１５
図は、到着間隔測定器で構成した平均バースト長監視部
の内部構成図，第１６図は、到着数カウンタと到着間隔
測定器とで構成した平均バースト長監視部の内部構成図
、第１７図は、多段の到着数カウンタ機構のカウンタの
変化のグラフを示す図である。 苅』２欠睨朋一 １１一端末、 １１１一加入者線信号リンク、 １１２一加入者線情報リンク、 １２−ＡＴＭ交換機、 １３一交換機制御部、 １４一加入者回路、 １５一加入者回路制御部、 １６−セル受信部、 １７一規制部、 １７１一規制制御部、 １７２一規制期間長レジスタ、 １７３−タイマ，１７４−廃棄スイッチ、１７５、１７
６、１７７一端子、１７８一空セル発生部、１８−トラ
ヒツク・モニタ部、 １８１一最大帯域監視リーキー・ノベケット、１８２一
平均帯域監視リーキー・ノくケット、１８３一平均バー
スト長監視部， １８４−　リーキー・バケット前段、 １８５−　リーキー・バケット後段， １８１１．１ｇ２１，１８３１，１８４１−一加算値レ
ジスタ、１８１２，１８２２，１８３２，１８４２−一
減算率レジスタ、１８１３，１８２３．１８３３，１８
４３−−シキイ値レジスタ、１９−　スイッチ、 ２１−セル到着グラフ、２２−　リーキー・ノベケット
のカウンタのグラフ、 ３１−　リーキー・バケットのキュー・システムの入力
、 ３２−　リーキー・バケットのキュー・システム，３３
−　リーキー・バケットのキュー・システムの出力、 ３４−　リーキー・バケット機構監視基準の性質の分類
表、 ４１−ＡＴＭ交換機での監視対象トラヒック種別表、５
１−一保留時間決定尺度表、 ６１一待室数決定尺度表、 ７１１，　７２１−一演算部、 ７１２，７２２−タイマ、 ７１３，７２３−パラメタ設定部、 ７１４，７２４−オーバフロー検出部、７１５，７２５
−カウンタ・レジスタ、８１．　９１−−セル到着グラ
フ、 ８１１−バースト、 ８２、９２−　リーキー・バケット前段のカウンタのグ
ラフ、 ８３．　９３−−リーキー・バケット後段のカウンタの
グラフ、 １００１〜１００７−　フロー図のブロック、１１０１
−−セル到着グラフ、 １１０２−一規制期間Ｉ， １１０３−一規制期間ＩＩ、 １１０４−一規制期間ＩＩＩ、 １２０１−一受信セル、１２０２一規制機構、１２０３
−−モニタ機構、１２０４−出力セル、１２０５−−フ
ィードバック・ループ，１２０６−一規制期間長、 １２０７−一超過検出頻度， １３０１〜１３０２−セル到着グラフ、１４０１−一規
制部、 １４０２−一加入者回路制御部、 １４０３−−スイッチ、 １４０４−一平均バースト長監視部、 １４０５−一到着数カウンタ前段， １４０６−一到着数カウンタ後段、 １４０５１．　１４０６１−一演算部、１４０５２、１
４０６２−タイマ、 １４０５３、１４０６３−パラメタ設定部、１４０５４
．　１４０６４−−オーバフロー検出部、１４０５５、
１４０６５−シキイ値レジスタ、１４０５６．　１４０
６６−一カウンタ・レジスタ、１５０１−一規制部、 １５０２−一加入者回路制御部、 １５０３−−スイッチ、 １５０４−一平均バースト長監視部、 １５０５−一到着間隔測定器前段、 １５０６一到着間隔測定器後段、 １５０５１．　１５０６１−一演算部、１５０５２、１
５０６２−タイマ、 １５０５３、１５０６３−パラメタ設定部，１５０５４
．　１５０６４−オーバフロー検出部、１５０５５．　
１５０６５−−シキイ値レジスタ、１５０５６、１５０
６６−減算値結果レジスタ、１５０５７、１５０６７−
カウンタ・レジスタ、１６０１一規制部、 １６０２−一加入者回路制御部， １６０３−−スイッチ、 １６０４−一平均バースト長監視部、 １６０５−一到着数カウンタ、 １６０６−一到着間隔測定器、 １６０５１．　１６０６１−一演算部、１６０５２．　
１６０６２−一タイマ、１６０５３．　１６０６３−−
パラメタ設定部、１６０５４．　１６０６４−−オーバ
フロー検出部、１６０５５．　１６０６５−−シキイ値
レジスタ、１６０６６−一減算値結果レジスタ、 １６０５６、１６０６７−カウンタ・レジスタ、１７０
１−−セル到着グラフ、 １７０２一到着数カウンタ前段のカウンタのグラフ、１
７０３−一到着数カウンタ後段のカウンタのグラフＲｓ
ｕｂ（！算率）　曹Ｎｓｕｂ　／　Ｔｓｕｂ第 図 第 図 第 ５ 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報を固定長パケットに分解して転送するシステム
   内でパケットの通過頻度の監視を行う機構において、カ
   ウンタを有し、頻度を監視する対象の事象の発生を入力
   した時に該カウンタに一定加算値を加算し、一定周期毎
   に該カウンタがゼロ以下にならない様に該カウンタから
   一定減算値を減算し、該カウンタが一定しきい値を超え
   た場合に該事象の発生頻度が過多であると判定する方法
   を用いて頻度を監視する機構（リーキー・バケット機構
   ）を複数個多段に構成し、前段のリーキー・バケット機
   構ではパケットの通過を入力とし、前段のリーキー・バ
   ケットのカウンタの一定しきい値超過を後段のリーキー
   ・バケット機構での入力とし、後段でのリーキー・バケ
   ット機構での前記カウンタが一定しきい値を超過した場
   合に、パケットの通過の頻度が過多であると判定するこ
   とを特徴とするトラヒック制御方式。 ２、請求項１記載のトラヒック制御方式において、前記
   カウンタの加算値と減算値としきい値とについて、前記
   前段のリーキー・バケット機構と、前記後段のリーキー
   ・バケット機構との間で異なる値を用いることにより、
   パケットの通過の頻度が過多であることの基準を変化さ
   せることを特徴とするトラヒック制御方式。 ３、請求項２記載のトラヒック制御方式において、前記
   前段のリーキー・バケット機構について、加算値と減算
   値との比を小さくし、前記後段のリーキー・バケット機
   構について、加算値と減算値との比を大きくすることに
   より、パケットが短時間内に集中して通過することが繰
   り返されている様なバースト・トラヒックと呼ばれるト
   ラヒックであるか否か、また、その集中の度合いを監視
   することを特徴とするトラヒック制御方式。 ４、情報を固定長パケットに分解して転送するシステム
   内で、トラヒックを監視し予め決められたトラヒックか
   らの超過を検出するモニタ機構と、パケットの廃棄や、
   パケット内に廃棄されることを許容することを意味する
   パラメタを設定するマーキングなどの処理を行う規制機
   構とを有するトラヒック制御装置において、規制機構に
   規制期間長と言うパラメタを設け、モニタ機構から規制
   機構へトラヒック超過発生の通知があった場合に、通知
   があってから前記パラメタの規制期間長の時間だけを規
   制期間とし、該規制期間中に通過するパケットに対して
   前記の廃棄やマーキングなどの規制を行うことを特徴と
   するトラヒック制御方式。 ５、請求項４記載のトラヒック制御装置において、パケ
   ットの入力部に対して規制機構をモニタ機構の前段に配
   置し、前記の廃棄やマーキングなどの規制の対象となっ
   たパケットについてはモニタ機構での監視の対象外とす
   ることを特徴とするトラヒック制御方式。 ６、請求項５記載のトラヒック制御方式において、モニ
   タ機構に固有のトラヒック超過検出頻度、すなわち、モ
   ニタの方式やパラメタの違いによりモニタに固有の値と
   なる超過検出を出力する単位時間当りの回数に合わせて
   、規制機構の前記パラメタの規制期間長を、トラヒック
   超過検出が頻繁なモニタ機構に対しては短く設定し、ト
   ラヒック超過検出が希なモニタ機構に対しては長く設定
   することを特徴とするトラヒック制御方式。 ７、請求項１記載のトラヒック制御方式において、カウ
   ンタを有し、頻度を監視する対象の事象が発生した時に
   該カウンタをインクリメントし、一定周期毎に該カウン
   タの値と一定しきい値とを比較して、該カウンタがしき
   い値より小さければ該カウンタをゼロクリアし、該カウ
   ンタがしきい値より大きければ該カウンタをゼロクリア
   するとともに、該事象の発生頻度が過多であると判定す
   る方法を用いて頻度を監視する機構を、リーキー・バケ
   ットの代わりに用いることを特徴とするトラヒック制御
   方式。 ８、請求項１記載のトラヒック制御方式において、カウ
   ンタとタイマとを有し、頻度を監視する対象の事象が発
   生した時に、該タイマ値から該カウンタを減算した値と
   一定しきい値とを比較して、該減算した値がしきい値よ
   り大きければ、該カウンタに該タイマ値を設定し、該減
   算した値がしきい値より小さければ該カウンタに該タイ
   マ値を設定するとともに、該事象の発生頻度が過多であ
   ると判定する方法を用いて頻度を監視する機構を、リー
   キー・バケットの代わりに用いることを特徴とするトラ
   ヒック制御方式。 ９、請求項１記載のトラヒック制御方式において、リー
   キー・バケットを用いる頻度監視機構と、請求項７に記
   した頻度監視機構と、請求項８に記した頻度監視機構と
   の中から組合せて、多段に構成した頻度監視機構を構成
   することを特徴とするトラヒック制御方式。