JPH0389744A - Ａｔｍ交換における帯域規制方式 - 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交換における帯域規制方式に関し、時間的な揺ら
ぎにより一時的にセル数が申告値に対応するセルの数を
越えても直ちにセル規制を行うことなく申告帯域を越え
た状態が継続すると規制を行い、申告帯域以下の状態が
継続すると非規制状態にするＡＴＭ交換における帯域規
制方式を提供することを目的とし、 ＡＴＭ交換機の加入者対応部に、加入者から人力するセ
ルを計数するセル計数手段と、加入者の申告帯域に対応
するセル数が設定される闇値設定手段と、セル計数手段
と闇値設定手段の値を比較して前者の値が後者の値以上
であることを表す第１の出力または前者の値が後者の値
未満であることを表す第２の出力を発生する比較手段と
、第１の出力により駆動されて、該第１の出力が連続し
て設定された個数入力したことを検出するとセルの規制
出力を発生する前方保護手段と、第２の出力により駆動
されて、該第２の出力が連続して設定された個数入力し
たことを検出するとセル規制の解除出力を発生する後方
保護手段とを備えるよう構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明はＡＴＭ交換における帯域規制方式に関する。

近年広帯域ｌ５ＤＮとしてＡＴＭ交換方式の研究が盛ん
に行われるようになった。ＡＴＭ交換方式は加入者から
のＯから１５０Ｍｂ／ｓまでの任意の速度の通信を可能
とするが、網内ではリソース管理のため通過帯域を把握
しておく必要がある。

そのため帯域の申告を行う方式が提案されている。

しかし、障害または故意により申告した通信帯域を守れ
ない場合がある。そのような場合に効率的に帯域規制を
行うことが望まれている。

［従来の技術］ 通信帯域の規制方法として、ある時間間隔内のセルの３
１！ｉ過個数をカウントし、加入者の申告値に基づく闇
値以上のセルは通過させず廃棄する方法がある。

すなわち、加入者からは、利用する端末の平均帯域が申
告され、その平均帯域をセル数（計測周期）に換算して
保持し、計測周期内において実際に加入者から受信する
セル数を計数してセルの通過を、１！制制御するもので
ある。その場合、セル計数値が申告に基づくセル数より
大きい場合は、申告値に対応する個数のセルは通過でき
るが、それ以上のセルは廃棄するよう制御される。

第５図はセルの到着個数の変動の様子を示す図であり、
図に示すように、計測時間間隔内にセルの到着個数を計
数してその平均値を求めると、図のように平均値は加入
者（端末）の状態に応して変動（揺らぎ）が発生する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来のＡＴＭ交換機における帯域規制方式によ
れば、申告値に基づくセル数以上のセルは規制されてし
まう、しかし、ＡＴＭ交換機においては、セルの到着は
時間的に揺らぎがある。すなわち、加入者の端末の種類
によっては平均すると申告帯域内でも時間的に偏って情
報が発生すると申告帯域を越える場合がある０例えば、
動画像の通信において可変レートビデオコーデックを使
用すると、画像に変化がないと伝送される情報は少ない
が、変化が生じると情報量が急激に増大する時がある。

また、加入者側の一時的な異常の発生により申告帯域を
越える場合もある。

第５図を参照すると、申告帯域（平均帯域）に対応する
セル個数を図のようにＡに設定した場合、計測時間１２
〜（３では申告帯域を越えているため、セルの通過が規
制されセル廃棄が生しる。この場合、その前と後の周Ｆ
＋１（Ｌｌ〜ｔ２．ｔ３〜ｔ４）には申告帯域より少な
いセルが到着しているので、平均的には申告帯域を満足
しているにも係わらずセル規制をするという問題があっ
た。

このように従来の方式では、申告された帯域に対応する
セル数を時間的な揺らぎにより一時的に越えた場合に直
ちに帯域規制が行われ、規制によりセル廃棄を生じ、情
報としての意味が無くなってしまうという問題があった
。また、規制を行った状態では、−時的に申告帯域に対
応するセル数よりも少ないセル数になると直ぐに規制を
解除するという問題があった。

本発明は時間的な揺らぎにより一時的にセル数が申告値
に対応するセルの数を越えても直ちにセル規制を行うこ
となく申告帯域を越えた状態が継続すると規制を行い、
申告帯域以下の状態が継続すると非規制状態にするＡＴ
Ｍ交換における帯域規制方式を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の基本構成図である。

第１図において、１０は加入者から転送されたセルを計
数するセル計数手段、１１は加入者から申告された帯域
に対応するセル数を表す闇値設定手段、１２はセル計数
手段１０と閾値設定手段１１の数値を比較する比較手段
、１３は比較手段１２からの第１の出力（セル計数手段
の値≧閾値設定手段の値）により駆動される前方保護手
段、１４は比較手段からの第２の出力（セル計数手段の
値く閾値設定手段の値）により駆動される後方保護手段
、１５は規制信号保持手段を表し、第１図の１０−１５
の各手段はＡＴＭ交換機の加入者対応部に設けられてい
る。

本発明はセル計数値が申告された帯域に対応する閾値を
越える状態が所定時間連続する場合に規制状態となって
セルの通過を規制し、規制状態になると、セル計数値が
閾値以下の状態が所定時間継続する場合に非規制状態に
するものである。

［作用］ 第１図の動作を第２図に示す作用説明図を用いて説明す
る。

加入者から予め通信で使用する帯域情報が申告され、そ
の帯域をセル数に換算した数値が闇値設定手段１１に設
定される。最初、この加入者対応部においてセルに対し
て非規制状態にあるものとし、この状態は第２図の■の
状態に対応する。

加入者からこの加入者対応部に人力したセルはセル計数
手段１０において個数が計数される。セル計数手段１０
の計数値は、閾値設定手段１１に設定された値と比較手
段１２により比較される。

比較は一定の計測周期で行われ、セル計数手段１０の値
が闇値設定手段１１の値以上であると第１の出力１２１
が発生し、前方保護手段１３を駆動する。この状態は第
２図の■に示す前方保護状態である。

この前方保護手段１３は起動すると内蔵する計数手段１
３１に１が加算される。この後、計測周期毎に比較手段
１２から連続して第１の出力１２１が発生すると、前方
保護手段１３の内蔵する計数手段１３１でカウントアツ
プが行われ、計数値が予め前方保護の時間に対応して設
定された数に達すると、規制出力１３０が発生し規制信
号保持手段１５に規制状態が保持される。

その規制信号保持手段１５から規制信号１５１が発生し
セルの通過を制御する回路（図示せず）に供給されて加
入者からのセルを規制する。その場合、申告情報に対応
するセル数の転送は実行され、その後のセルが規制対象
となる。この状態は、第２図の■の前方保護から■の規
制状態に移行した場合に対応する。

なお、前方保護手段１３の計数手段１３１は、計数中に
比較手段１２からセル計数手段１０の値が閾値設定手段
Ｉｆの閾値未満であることを表す第２の出力１２２が発
生すると、リセットされ非規制状１！（第２図の■）に
戻る。

第１図の規制信号保持手段１５が規制信号１５１を発生
した状態（第２図の■〉にある時、比較手段１２におけ
る比較動作により、第２の出力１２２（セル計数手段の
値く閾値設定手段の値）が発生すると、後方保護手段１
４が駆動される。この状態は第２図の■に示す後方保護
状態である。

この後方保護手段１４は起動すると内蔵する計数手段１
４１に１が加算される。この後、計測周期毎に比較手段
１２から連続して第２の出力１２２が発生すると、後方
保護手段１４の内蔵する計数手段１４１でカウントアツ
プが行われ、計数値が予め後方保護の時間に対応して設
定された数に達すると、非規制出力１４０が発生し規制
信号保持手段１５に供給されて非規制状態が保持される
。

これにより規制信号保持手段１５から規制信号１５１が
なくなって、それまでセルの通過を規制していた回路（
図示せず）における規制動作を停止させ、セルの通過が
許容される。この状態は、第２図の■の後方保護から■
の非規制状態に移行した場合に対応する。

なお、後方保護手段１４の計数手段１４１は、第２の出
力１２２を計数中に比較手段１２から第１の出力１２１
が発生すると、リセットされ規制状Ｂ（第２図の■）に
戻る。

このように、加入者から送られてくるセル数が申告帯域
に対応するセル数を、−時的に越えるような場合は前方
保護により直ちに通過規制せずに、所定時間継続する場
合に規制し、規制状態になった場合は後方保護によりセ
ル数が継続して申告帯域に対応するセル数より少ない時
に非規制状態にすることにより、−時的な揺らぎにより
セルの規制および規制から非規制への移行を防止して、
安定した制御を行うことができる。

【実施例］ 第３図は本発明が実施されるＡＴＭ交換機のシステム構
成図、第４図は実施例の構成図である。

第３図において、３０は電話、データ、画像等の各種の
情報を扱う端末であり網終端装置が含まれている。この
端末３０は回線を介してＡＴＭ交換機の各端末対応に設
けられた加入者装置３１に接続され、各加入者装置はＡ
ＴＭ通話８３２にそれぞれ接続され、各加入者装置３１
の線路はＡＴＭ通話路３２で多重化され、呼制御装置３
３の制御により通話路が制御され、セルの転送制御が実
行される。

加入者装置３１内の伝送路終端部３１０は回線を介して
端末との間で信号の送受信を実行し、光・電気の相互変
換手段を備える。ＡＴＭレイヤ処理部３１１は、端末か
ら受は取った信号および、端末への信号を処理し、その
中の転送制御用の信号を抽出して信号処理部３１２に出
力し、信号処理部３１２から端末へ送出する制御信号を
処理する。また、ＡＴＭレイヤ処理部３１１には、セル
のヘッダ処理５護金処理およびセル規制制御等の機能を
備えており、本発明はこのＡＴＭレイヤ処理部３１１に
おいて実施することができる。

信号処理部３１２は、電話等の端末の発呼、着呼などに
伴う信号処理を行い、呼制御装置３３と接続され、呼制
御装置３３において端末（加入者）から申告された帯域
に対応する帯域の割り当てを行う０割り当てられた帯域
は、ＡＴＭレイヤ処理部３１１に送ってセル規制が行わ
れる。

本発明の実施例の構成を第４図に示す、この実施例は第
３図の構成の加入者装置３１のＡＴＭレイヤ処理部３１
１に設けられる。

第４図において、４０は通過セル数カウンタ、４１は比
較回路、４２は通過セル規制回路、４３はカウンタを含
む前方保護回路、４４はカウンタを含む後方保護回路、
４５は７９７１７０７１回路（ＦＦで表示）、４６はゲ
ート回路を表す。

この実施例の動作を具体的な数値を用いて説明すると、
加入者線のリンク容量を１５０　Ｍ　ｂ　／　ｓ（メガ
ビット・バー・セコンド）として、セルの計測区間（計
測周期）をセル長（例えば、７０ｂｙｔｅ）に相当する
時間の３０倍の間隔（１１２μｓ）とし、加入者からの
申告帯域を２０Ｍｂ／Ｓとすると、当該加入者の申告帯
域に対応する閾（直（セル数）は、２０　Ｍｂ／ｓ　＋
　（１５０Ｍｂ／ｓ　＋　３０）　冨４個となる。

これにより、加入者の申告帯域に対応する闇値として「
４」が設定されて比較回路４１に入力される。同時に、
通過セル規制回路４２にも通過可能なセル数として閾値
の数「４」が設定される。

一方、前方保護回路４３には、前方保護区間として「３
Ｊを設定し、後方保護区間として「４」を設定する。な
お、この保護区間の設定数値はシステムの構成や状況に
応じて適宜決定することができる。

加入者（端末）からのセルは通過セル数カウンタ４０の
クロック入力端子ＣＬＫに入力され、計数動作が行われ
、計測周期毎に計測周期信号入力がクリア端子ＣＬＲに
供給されるとリセットされる。比較回路４１は、計測周
期信号がイネーブル端子已に供給されると、通過セル数
カウンタ４０の値とＢｉｔ！入力の値を比較して、前者
の値が後者の値以上の場合比較回路４１から出力信号４
１１として″Ｈ″信号が出力される。この出力信号４１
１は前方保護回路４３のイネーブル端子に入力して、能
動状態に駆動され計測周期信号がクロック端子ＣＬＫに
入力されているのでカウントアツプ（計数値“１“にな
る）が行われる。

この後、比較回路４１から連続して出力信号４１１が発
生すると、前方保護回路４３の計数値が上記の設定値「
３」と一致する。設定値と一敗すると、前方保護回路４
３から規制を指示する出力が発生してフリップフロップ
回路４５のセット人力Ｓに入力され、フリップフロップ
回路４５はセントされると出力Ｑから規制信号として“
’Ｈ°°信号が通過セル規制回路４２に供給される０通
過セル規制回路４２ばこれにより、ゲート回路４Ｇに対
しセルの通過を禁止する出力４２１を供給して、加入者
からのセルが通話路へ通過するのを禁止する。

前方保護回路４３が出力信号４１１により計数を行った
状Ｂ　（ｒ３」に達しない時）の時、比較回路４１から
通過セル数カウンタ４０の値が闇値未満であることを表
す出力信号４１２として“ｌ”を発生すると、前方保護
回路４３はその信号をクリア端子ＣＬＲで受は取ること
によりクリア（リセット）されて、初期状態に戻る。

この場合、時間的な揺らぎによりセル数が申告帯域に対
応する閾値（セル数）を越えたものであるが、継続時間
が短いので、加入者装置から網内（通話路）にセルが流
入しても網内における帯域の変動が所定範囲内であれば
バッファ等により吸収することができる。

通過セル規制回路４２は、内蔵するカウンタにより予め
設定された個数（この例では上記の「４」個）のセルを
通過した後に、規制が行われる。

前方保護状態において、連続して出力信号４１１が発生
して規制状１！（フリップフロップ回路４５がセット状
態）になった後、比較回路４１の比較動作（計測周期信
号毎）において通過セル数カウンタ４０の値が闇値に達
しない場合は、出力信号４１２が後方保護回路４４のイ
ネーブル端子Ｅに人力されこれを起動すると同時に、計
測周期信号がそのクロック端子ＣＬＫに入力されカウン
トアツプ動作が行われる。この時、前方保護回路４３は
クリア端子ＣＬＲに出力信号４１２が供給されてクリア
される。

後方保護回路４４は、起動した後連続して、比較回路４
１から出力信号４１２が供給されると、順次カウントア
ツプを行って、計数値が設定値（この例では、「４」）
に達すると、後方保護回路４４から規制停止を指示する
出力が発生し、フリップフロップ回路４５のリセット端
子Ｒに供給されて、フリップフロップ回路４５をリセッ
トし、規制を指示する出力端子Ｑの信号を“Ｌ”にして
通過セル規制回路４２に対し規制動作を停止させる制御
を行う。

後方保護回路４４は、計数動作中（「４」未満の数）に
比較回路４１から出力信号４１１が発生するとクリア端
子でこれを受けてリセットされ初期状態に戻る。

［発明の効果］ 本発明によればＡＴＭ交換機の加入者対応部において加
入者からのセル数が時間的な揺らぎにより申告帯域を越
えるような場合にセル規制を行わないことにより不必要
なセル廃棄を防止することができる。また、規制状態に
なった時に、−時的に加入者からのセル数が減少するこ
とにより規制を解除しないので、頻繁にセルの規制・解
除を繰り返すことがなく安定した制御を行うことができ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は作用説明図、
第３図は本発明が実施されるＡＴＭ交換機のシステム構
成図、第４図は実施例の構成図、第５図はセル到着個数
の変動の様子を示す図である。 第１図中、 ｌＯ：セル計数手段 １１：閾値設定手段 １２：比較手段 １３：前方保護手段 １４：後方保護手段 Ｉ５：規制信号保持手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＡＴＭ交換における帯域規制方式において、ＡＴＭ交換
   機の加入者対応部に、 加入者から入力するセルを計数するセル計数手段（１０
   ）と、 加入者の申告帯域に対応するセル数が設定される閾値設
   定手段（１１）と、 セル計数手段（１０）と閾値設定手段（１１）の値を比
   較して前者の値が後者の値以上であることを表す第１の
   出力または前者の値が後者の値未満であることを表す第
   ２の出力を発生する比較手段（１２）と、前記第１の出
   力により駆動されて、該第１の出力が連続して設定され
   た個数入力したことを検出するとセルの規制出力を発生
   する前方保護手段（１３）と、 前記第２の出力により駆動されて、該第２の出力が連続
   して設定された個数入力したことを検出するとセル規制
   の解除出力を発生する後方保護手段（１４）とを備える
   ことを特徴とするＡＴＭ交換における帯域規制方式。