JPH05276185A - 呼受付制御方式 - Google Patents

呼受付制御方式

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Publication number
JPH05276185A
JPH05276185A JP6741492A JP6741492A JPH05276185A JP H05276185 A JPH05276185 A JP H05276185A JP 6741492 A JP6741492 A JP 6741492A JP 6741492 A JP6741492 A JP 6741492A JP H05276185 A JPH05276185 A JP H05276185A
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JP
Japan
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call
fuzzy
control unit
rule
value
Prior art date
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Application number
JP6741492A
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English (en)
Inventor
Toshio Somiya
利夫 宗宮
Shunji Abe
俊二 阿部
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 呼の受け付けに際して、帯域確保を的確に行
い、ネットワークの効率的な運用を行う。 【構成】 端末装置1から呼の接続要求を受け付ける交
換機2において、呼受付制御部3からアクセスされるフ
ァジィ制御部4を設け、トラヒックパラメータからファ
ジィル−ルによって帯域推定を行い、この帯域推定値よ
りも大きな空き領域が伝送路にあるか否かで呼の受付可
否を判断する

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、呼の受け付けに際し
て、帯域確保を的確に行い、ネットワークの効率的な運
用を行う技術に関する。
【0002】
【従来の技術】次世代の通信技術として、B−ISDN
(Broad-band Integreated Service Digital Network)が
検討されており、このB−ISDNを実現するための通
信交換技術としてATM(Asynchronous Transfer Mode)
交換技術が検討されている。このATM交換技術では、
音声あるいは画像等のデータをセルと呼ばれる固定長の
パケットに収容して転送を行う技術であり、情報量に応
じて固定的に帯域を割り当てる従来のSTM(Synchrono
us Transfer Mode)方式では対応が難しかった、画像情
報等の瞬時に発生(バースト)する膨大なデータの転送
処理を可能にする技術として期待されている。
【0003】ところで、ATM交換システムでは、各サ
ービスの情報速度やバースト性が異なる種々のトラヒッ
クを統合的に扱うために、特に動画等のようにバースト
性の高いトラヒックが混在してきた場合に、ユーザーが
要求したサービス品質(セル廃棄率や遅延許容度)を維
持できなくなるという問題が起きてくる可能性があっ
た。
【0004】そのために、要求されるサービス品質を保
証するために、発呼してきた呼の受け付け/拒否を判断
する何等かの制御が必要となってくる。この点につい
て、一般的に考えられているATM交換技術による呼受
け付け制御方法は、まずユーザーが通信を行おうとする
サービスの最大速度値、平均速度値といったトラヒック
パラメータを申告し、これを受信したATM交換機にお
いて当該パラメータからユーザーの希望する通信サービ
ス品質を満たすために必要な推定帯域を算出し、この推
定帯域が現在空き状態の伝送路の帯域に収容可能ならば
呼を受け付け、収容出来ない場合には呼の受け付けを拒
否する制御が行われている。
【0005】前記推定帯域の算出は、たとえば1990
年発行、「1990年電子情報通信学会春季全国大会予
稿集、3−421ペ−ジ、SB−7−6 ATM交換網
における呼受付制御方式」に記載されているように、2
項分布近似等の統計的手法を用いて行うことが知られて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このトラヒ
ックパラメータの申告及び帯域推定を厳密に行おうとす
ると、計算時間が膨大となり、交換処理に支障を来す恐
れがある。
【0007】そこである程度簡便なトラヒックパラメー
タを用いて簡易な帯域推定計算法(たとえば前掲予稿集
の図4に示す)を用いて帯域推定を行うこととなる。し
かし、このような簡易帯域推定計算法では、厳密に帯域
推定を行っていない分だけサービスの品質を保持するた
めに安全な数値側に帯域を推定することとなり、実際の
必要以上に帯域を占有して伝送路の使用効率を低下させ
てしまうといった問題があった。
【0008】本発明は前記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的は帯域推定にファジィ制御理論を採用し
て呼の受付処理を行うことにより、ネットワ−クの効率
的な運用を図ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、端末装置1か
ら呼の接続要求を受け付ける交換機2において、呼受付
制御部3からアクセスされるファジィ制御部4を設け、
トラヒックパラメータからファジィル−ルによって帯域
推定を行い、この帯域推定値よりも大きな空き領域が伝
送路にあるか否かで呼の受付可否を判断するものであ
る。
【0010】
【作用】本発明は、あいまいさを定量的に表現した集合
概念であるファジィ集合を基にした、いわゆるファジィ
制御をATM交換システムの呼受付制御に応用したもの
である。ファジィ制御は、制御におけるエキスパートシ
ステムとしてもとらえることができ、従来豊富な経験と
知識とを必要とした熟練者のみが行うことのできる作業
を定性的に言葉で表現し、if−then型のファジィ
制御規則に論理化したものである。
【0011】前述したように、ATM交換システムにお
いて帯域推定を困難にしている原因に、バーストの重畳
によるトラヒック変動が挙げられる。これは情報量に応
じて固定的に帯域を割り当てる従来の回線交換方式(S
TM:Synchronous TransferMode)にはなかった現象で
あり、その解析手法は十分に確立されてはいない。
【0012】しかし、計算機シミュレーション等によ
り、ある程度のトラヒック特性は経験的に判りつつあ
る。たとえば、同じ品質クラスの呼の多重数を多くして
いった場合、帯域を平均値で割り当てることが可能であ
る。
【0013】本発明は、これをif−then型のファ
ジィ制御規則に理論化したもので、この制御規則を用い
て必要となる帯域を計算(帯域推定)している。ここ
で、実施例の説明に先立って、本発明で採用したif−
then型のファジィ制御規則について説明する。
【0014】ファジィモデルが、 if X1 is small then Y is
large if X2 is large then Y is
small というif−then型のルールに基づく場合を図7に
基づいて説明する。
【0015】ここで、二つの入力変数X1の実際の値が
smallに属している割合(グレード値)をルール1
の適合度とし、同様にX2の実際の値がlargeに属
している割合(グレード値)をルール2の適合度とす
る。出力変数Yのメンバシップ関数large,sma
llのグレード値のグラフをそれぞれルール1,ルール
2の適合度で重み付けし、加算した結果のグラフ(後件
部メンバシップ関数)の重心が推論結果の値である。
【0016】
【実施例】図2は、本発明のATM交換機とこれに接続
された端末装置を示すブロック図である。
【0017】同図に示されるATM交換機2は、発ノー
ドとして機能し、端末装置1からネットワークへの呼設
定要求を受け付ける窓口となる。本実施例において、端
末装置1からの呼設定要求、音声情報・画像情報等はセ
ルの形式で回線上を伝送される。セル7はチャネル情報
(VCI),パス情報(VPI)等の経路情報を格納す
るヘッダ8と、音声情報・画像情報等を格納する情報フ
ィールド10とで構成されている。呼設定要求の場合に
は、ユーザーが通信を行おうとするサービスの最大速度
値、平均速度値といったトラヒックパラメータを情報フ
ィールド10に格納したセル7を、端末装置1から発ノ
ードであるATM交換機2に対して送出することによっ
て行われる。
【0018】ATM交換機2は、VCI識別装置11
と、スイッチ12と呼処理装置13とで構成されてい
る。VCI識別装置11は、セル7のヘッダ8に格納さ
れる経路情報のスイッチ12ングを行う機能を有してお
り、具体的には図示しないVCIヘッダ書換えテーブル
を備えている。このテーブルに記述された内容に基づい
て入力セル7のヘッダ8を書き換えることにより当該セ
ル7をスイッチ12内を経由して所定の経路(出回線)
に導くことができる。
【0019】図3は呼処理装置13の構成を示してい
る。この呼処理装置13は、呼受付制御部3と、ファジ
ィ制御部4と、トラヒック情報データベース15とで構
成されており、呼受付時のトラヒックパラメータはまず
呼受付制御部3に送られ、さらにこの呼受付制御部3の
制御によりファジィ制御部4に送られる。ファジィ制御
部4では、送られてきたトラヒックパラメータに基づき
呼の帯域推定を行う。
【0020】呼受付制御部3はこのファジィ制御部4で
演算された帯域推定値を用いてスイッチ12内のル−テ
ィングおよび帯域割当を行う。この帯域割当情報はトラ
ヒック情報データベース15に記録される。
【0021】図4は、前記ファジィ制御部4の内部構成
を示している。ファジィ制御部4はファジィルール判定
部5と、帯域割当値推定部16と、メモリ6とで構成さ
れ、当該メモリ6はさらにファジィルール判定用パラメ
ータメモリ17とメンバシップ関数格納部18とで構成
されている。
【0022】ファジィルール判定部5では、前記呼受付
制御部3より送られてきたトラヒックパラメータを基
に、ファジィルール判定用パラメータ及びメンバシップ
関数を用いてファジィルール判定を行う。そしてファジ
ィルール判定部5で得られた各々の出力値を帯域割当値
推定部16に送り、この帯域割当値推定部16では実際
に割り当てる帯域の推定量の重み付き平均を求める。そ
してこのようにして得られた帯域割当値を呼受付制御部
3に送出する。
【0023】前記帯域割当値を受け取った呼受付制御部
3では、伝送路にその推定値が収容可能ならば呼を受け
付け、不可能ならば受け付けを拒否する。次に、前記フ
ァジィルール判定部5における判定手法について詳述す
る。
【0024】ここで、ファジィルール判定部5は、if
−then型のル−ルに基づくファジィ推論を実行す
る。このルールは下記の式で表される。
【0025】
【数1】 R1:if x1 is small then y1=a11*x1+a122:if x1 is big then y2=a21*x1+a22 ここで、alm(1≦l≦2,1≦m≦2)は経験的に決
まるパラメータであり、ここでは簡単のために各パラメ
ータ(l,m、Vp,Va)を下記の表1のように定め
【0026】
【表1】 なお、Vaは通信サービスの平均速度値、Vpは通信サ
ービスのピーク速度値を示している。
【0027】
【数2】ここで、ωiはi番目の規則の前件部の適合度
であり、次のように求められる
【0028】。
【数3】ここで、Aik(xi)はファジィ集合Aikのxiのグ
レードである。
【0029】前件部において用いる台形型のメンバシッ
プ関数を示したものが図6である。以上の各式において
呼受付け制御に必要な情報X1を同じ品質クラスの呼の
多重数とし、帯域割当値をyとして後件部に線型式を用
い、前記のファジィ制御規則によって帯域推定を行う。
【0030】この処理手順を示したものが図5の処理フ
ローである。同図において、トラヒックパラメータとし
て平均帯域Vaおよび最大帯域Vpが申告されると(ス
テップ501)、前記数1式、数2式及び数3式を通じ
て帯域割当値yが求められる(502,503)。そし
て、この帯域割当値yの分だけ伝送路に空きがあるか否
かが判定され(504)、伝送路に空きのある場合には
データベースが更新されて(505)呼が受け付けられ
る(506)。これに対して、伝送路に帯域割当値yの
分だけ空きがない場合には呼の受け付けが拒否される
(507)。
【0031】次に、帯域割当値の算出の具体例について
説明する。まず、端末装置1からATM交換機2に対し
て呼接続要求があり、このとき申告されたトラヒックパ
ラメータは下記の通りであったとする。 ピーク速度値:Vp=1Mb/s 平均速度値 :Va=0.5Mb/s 同品質クラスの呼の多重数:x1=20 (現在通信中の同品質クラスの呼数は19) このとき、前述の数1式より y1=a11*x1+a12=Vp*20=1M*20=20M y2=a21*x1+a22=Vm*20=0.5M*20=10M 次に数2式より、 ω1=small(20)=0.875 ω2=big(20) =0.125 次に数3式より y=(ω1*y12*y2)/(ω12) =(0.875*20M+0.125*10M)/(0.875*0.125) =18.75M(b/s) 以上より、現在同品質クラスの呼数が19であり、新し
い呼を含めて必要となる帯域割当値の合計は18.75
Mb/sとなる。この変更値が現在通信中の伝送路の帯
域に収容可能であるか否かを判定し、可能であれば呼を
受け付ける。そして、呼の受け付けを行った場合、受け
付けた呼の品質クラスの帯域割当値の合計は18.75
Mb/sに変更する。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、呼の受け付けに際し
て、必要となる帯域推定をファジィ制御理論によって演
算処理することにより、呼の受付を的確に行うことがで
き、バースト情報に対応したネットワークの効率的な運
用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図
【図2】ATM交換機とこれに接続された端末装置を示
すブロック図
【図3】呼処理装置の構成を示すブロック図
【図4】ファジィ制御部の内部構成を示すブロック図
【図5】呼受付処理手順を示すフロー図
【図6】ファジィ推論に際して、前件部で用いるメンバ
シップ関数を示す説明図
【図7】本発明で採用したファジィ理論であるif−t
hen型のルールを説明するための図
【符号の説明】
1・・端末装置 2・・交換機 3・・呼受付制御部 4・・ファイジィ制御部 5・・ファジィルール判定部 6・・メモリ 7・・セル 8・・ヘッダ 10・・情報フィールド 11・・VCI識別装置 12・・スイッチ 13・・呼処理装置 15・・トラヒック情報データベース 16・・帯域割当値推定部 17・・ファジィルール判定用パラメータメモリ 18・・メンバシップ関数格納部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年4月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0027
【補正方法】変更
【補正内容】
【0027】
【数2】 ここで、ωiはi番目の規則の前件部の適合度であり、
次のように求められる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】
【数3】 ここで、Aik(xi)はファジィ集合Aikのxiのグレードで
ある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 端末装置(1)からの呼接続要求に基づ
    いてネットワークの経路帯域を確保する交換機(2)に
    おいて、 トラヒックパラメータの申告を受け付けてスイッチ内の
    ルーティングおよび帯域割り当てを行う呼受付制御部
    (3)と、 前記呼受付制御部(3)からアクセスされ、ファジィル
    ールによって当該呼の帯域推定を行うファジィ制御部
    (4)とを有し、 前記端末装置(1)から交換機(2)に対して、トラヒ
    ックパラメータを伴う呼接続要求がなされた場合に、前
    記呼受付制御部(3)はファジィ制御部(4)にアクセ
    スして、当該ファジィ制御部(4)に格納されているフ
    ァジィルール判定を行い帯域割当推定値を算出し、当該
    算出値分だけ伝送路に空きがあるか否かを判定すること
    を特徴とする呼受付制御方式。
  2. 【請求項2】 前記ファジィ制御部(4)は、 前記呼受付制御部(3)から受け付けたトラヒックパラ
    メータに基づいて判定処理を実行するファジィルール判
    定部(5)と、 ファジィルール判定のためのパラメータ、演算式および
    メンバシップ関数を格納するメモリ(6)とからなるこ
    とを特徴とする請求項1記載の呼受付制御方式。
  3. 【請求項3】 前記メモリ(6)には、入力信号のあい
    まい表現を数値化する前件部メンバシップ関数と、出力
    信号に関してのあいまい表現を数値化する後件部メンバ
    シップ関数と、前件部および後件部メンバシップ関数の
    結合関係をif−then形式で展開するルールとが格
    納されており、 前記ファジィ制御部(4)は、入力信号であるトラヒッ
    クパラメータを前件部メンバシップ関数で数値化し、得
    られた数値に対応する後件部メンバシップ関数を前記ル
    ールに従って演算し、この後件部メンバシップ関数に基
    づいて帯域割当値を出力することを特徴とする請求項2
    記載の呼受付制御方式。
JP6741492A 1992-03-18 1992-03-25 呼受付制御方式 Pending JPH05276185A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6741492A JPH05276185A (ja) 1992-03-25 1992-03-25 呼受付制御方式
US08/032,113 US5341366A (en) 1992-03-18 1993-03-17 Connection admission control system
US08/274,687 US5751691A (en) 1992-03-18 1994-07-14 Connection admission control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6741492A JPH05276185A (ja) 1992-03-25 1992-03-25 呼受付制御方式

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05276185A true JPH05276185A (ja) 1993-10-22

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ID=13344232

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JP6741492A Pending JPH05276185A (ja) 1992-03-18 1992-03-25 呼受付制御方式

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JP (1) JPH05276185A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07236132A (ja) * 1993-12-27 1995-09-05 Hitachi Ltd 映像蓄積配送装置及び映像蓄積配送システム
JP2007067946A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Nec Corp 無線ネットワークシステム、サーバ、端末、無線通信方法及びプログラム

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Effective date: 20000418