JPH05292112A - Ａｔｍ網品質監視用セルの挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＡＴＭ通信網において、ユーザ情報符号誤り
検出符号，全送出ユーザセル数その他の品質監視情報を
転送するＡＴＭ網品質監視用セルの挿入装置に関し、伝
送路上に複数のＶＰあるいはＶＣが多重化されている場
合に、各ＶＰあるいはＶＣの平均伝送速度あるいは挿入
待ち幅にかかわらず、監視用セルの強制挿入の頻度をで
きるだけ減少させることを目的とする。 【構成】 各ＶＰあるいはＶＣの挿入要求後に空きセル
が到着したときに、挿入要求が出ているＶＰあるいはＶ
Ｃに対して、それぞれ挿入待ち幅に達するまでの残り時
間を推定演算する演算手段と、挿入待ち幅に達するまで
の残り時間が最小となるＶＰあるいはＶＣの監視用セル
を空きセルに挿入する監視用セル挿入手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非同期転送モード（Ａ
ＴＭ：Asynchronous Transfer Mode）の通信網におい
て、ユーザ情報符号誤り検出符号，全送出ユーザセル数
その他の品質監視情報を転送するＡＴＭ網品質監視用セ
ルの挿入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＡＴＭでは、ユーザ情報は固定長のセル
に入れて転送される。ＡＴＭの伝送路上ではセル位置が
決められており、送るべき情報が発生したときにその情
報をセルに入れる。このユーザ情報を転送するセルをユ
ーザセルと呼ぶ。また、送るべき情報が無いときは、空
きセルが転送される。

【０００３】図４は、ＡＴＭ網の概略構成例を示す図で
ある。図において、ＡＴＭ網は、伝送路４１を介して接
続される交換器４２，４３およびクロスコネクト４４，
４５によりネットワークを構成し、端末４６，４７を収
容して構成される。伝送路４１には、ＶＰ（バーチャル
パス：ＡＴＭでのパス）およびＶＣ（バーチャルチャネ
ル：ＡＴＭでの回線）が設定され、ユーザセルあるいは
空きセルが転送されている。

【０００４】このユーザセルを監視するユーザ情報符号
誤り検出符号，全送出ユーザセル数その他の品質監視情
報は、監視対象としているＶＰあるいはＶＣごとに、監
視情報専用のセルに入れられ、空きセルの位置に挿入し
て転送される。この品質監視情報を転送するセルをＡＴ
Ｍ網品質監視用セル（以下、簡単のために「監視用セ
ル」）と呼ぶ。

【０００５】この監視用セルは、例えば伝送路４１を介
して対向する端末４６と交換器４２においては、端末４
６の伝送路４１側に設置される挿入装置４８で挿入さ
れ、交換器４２の伝送路４１側に設置される監視装置４
９で回収され、その間を伝送されるユーザセルの品質監
視に用いられる。なお、交換器とクロスコネクトとの
間、クロスコネクト間においても同様である。また、複
数の伝送路４１を介する機器間でユーザセルの監視を行
う構成をとる場合もある。

【０００６】以下、従来の挿入装置における監視用セル
の挿入手順（挿入法）について説明する。まず、図５を
参照して、伝送路上に高々１本のＶＰあるいはＶＣしか
転送されていない場合（多重化されていない場合）につ
いて説明する。なお、図５では、ユーザセルを網掛けで
示し、空きセルを白地で示す。 監視対象のＶＰ（ＶＣ）に転送されているユーザセ
ル数を計数し、所定数（ここでは４セル）の挿入要求間
隔ごとに監視用セルの挿入要求を出す。 挿入要求が出された後に、最初に転送されてきた空
きセル（セル転送順序３）に監視用セルを挿入する。 挿入要求が出された後に、ユーザセル数が所定数
（ここでは３セル）の挿入待ち幅になるまでに空きセル
が転送されてこなかった場合には、ユーザセル（セル転
送順序９）をバッファ等で１セル分待たせて強制的に空
きセルを作るか、あるいはそのユーザセルを廃棄させて
強制的に空きセルを作り、そこに監視用セルを挿入す
る。この操作を「強制挿入」といい、前者を強制挿入方
式１、後者を強制挿入方式２とする。

【０００７】次に、図６を参照して、伝送路上に複数
（ここでは２本）のＶＰあるいはＶＣが転送されている
場合（多重化されている場合）の監視用セルの挿入法に
ついて説明する。なお、図６では、ＶＰ１のユーザセル
を網掛けで示し、ＶＰ２のユーザセルを斜線で示し、空
きセルを白地で示す。

【０００８】同一伝送路上に転送されている２本のＶＰ
１，ＶＰ２に対して、上述の，，の手順に従って
それぞれ独立に監視用セルを挿入する。このとき、各Ｖ
Ｐはそれぞれの挿入要求間隔で監視用セルの挿入要求を
出すので、転送されてきた１つの空きセル（セル転送順
序６）に対して、各ＶＰ対応に複数の挿入要求が出され
ている状態となることがある。この場合には、どのＶＰ
に対応する監視用セルを先に挿入するかを選択する必要
が生じる。

【０００９】従来は、挿入要求の発生順序に従って監視
用セルを挿入する方法をとっている。すなわち、図６に
示す例では、空きセル（セル転送順序６）にはＶＰ１の
挿入要求を受けてその監視用セルが挿入される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ここで、図７を参照し
て、伝送路上に２本のＶＰ１，ＶＰ２が転送されている
場合（多重化されている場合）の監視用セルの挿入法に
おいて、監視用セルの強制挿入に伴う問題点について説
明する。なお、図７では、ＶＰ１のユーザセルを網掛け
で示し、ＶＰ２のユーザセルを斜線で示し、空きセルを
白地で示す。また、ＶＰ１およびＶＰ２ともに、挿入要
求間隔を４セルとし、挿入待ち幅を３セルとする。

【００１１】ＶＰ１およびＶＰ２の順に各挿入要求が出
されるものとすると、その後最初に転送されてきた１つ
の空きセル（セル転送順序６）に対しては、従来の挿入
法ではまずＶＰ１に対応する監視用セルが挿入される。
一方、ＶＰ２に対応する監視用セルは、セル転送順序８
のユーザセルで挿入待ち幅に達してしまい、ここで強制
挿入が実施される。

【００１２】この強制挿入では、上述したように強制挿
入方式１をとる場合にはユーザセルの遅延が増大し、強
制挿入方式２をとる場合にはユーザセルの廃棄が生じる
ので、いずれの場合でもユーザセルの品質（通信品質）
を劣化させる要因となる。すなわち、ＶＰあるいはＶＣ
の品質監視のために行われる監視用セルの挿入におい
て、強制挿入があればユーザセルの遅延や廃棄によって
ユーザセルの品質（通信品質）を劣化させることになる
ので、強制挿入をできるだけ少なくする工夫が必要とな
る。

【００１３】ところで、図７に示す例では、セル転送順
序10の位置に空きセルがあるが、ここでもＶＰ１の挿入
要求に対する挿入待ち幅には達していない。すなわち、
図７に示すようにＶＰ２の平均伝送速度に対してＶＰ１
の平均伝送速度が遅い場合には、挿入要求が先に発生し
ても挿入待ち幅に達するのが後になることがある。この
ような状況において、挿入要求の発生順序に従って監視
用セルを挿入する従来の挿入法では、平均伝送速度の速
いＶＰ２の挿入要求に対して強制挿入が行われやすくな
り、その結果ユーザセルの遅延や廃棄が多発することに
なる。

【００１４】一方、図７に示す例では、セル転送順序６
の位置の空きセルに先にＶＰ２の監視用セルを挿入し、
セル転送順序10の位置の空きセルにＶＰ１の監視用セル
を挿入する順序逆転を行えば、監視用セルの強制挿入と
いう事態は避けることができる。すなわち、上述の不都
合を回避することができる。

【００１５】このように、監視用セルの挿入順序は強制
挿入の頻度に影響を与え、延いてはユーザセルの遅延の
増大や、ユーザセルの廃棄の増大に影響を与えることに
なる。特に、各ＶＰ（ＶＣ）の挿入待ち幅が同じでも、
それぞれの平均伝送速度が大きく異なる場合（図７に示
す例）、あるいは各ＶＰ（ＶＣ）の平均伝送速度が同じ
でも、それぞれの挿入待ち幅が大きく異なる場合に、従
来の挿入要求の発生順序に従って監視用セルを挿入する
方法では、後から挿入要求が出されても先に挿入待ち幅
に達し、強制挿入となる頻度が高くなる欠点があった。

【００１６】ここで、複数のＶＰの平均伝送速度が異な
る場合と、挿入待ち幅が異なる場合において、従来の監
視用セルの挿入法で強制挿入が発生する状況について、
図８(a),(b) に示す。

【００１７】図８において、横軸は時間であり、挿入要
求が出される時点（○）、空きセルが到着した時点
（△）および強制挿入が行われる時点（×）を示す。縦
軸は挿入要求が出されてから到着したユーザセル数であ
る。

【００１８】図８(a) に示す例では、ＶＰ１とＶＰ２の
挿入待ち幅が同じでも、ＶＰ２の平均伝送速度がＶＰ１
の平均伝送速度を上回るために、挿入要求の発生順序に
従って空きセルにＶＰ１の監視用セルを挿入すると、Ｖ
Ｐ２の挿入要求に対しては強制挿入となる。図８(b) に
示す例では、ＶＰ１とＶＰ２の平均伝送速度が同じで
も、ＶＰ２の挿入待ち幅がＶＰ１の挿入待ち幅より小さ
いために、挿入要求の発生順序に従って空きセルにＶＰ
１の監視用セルを挿入すると、同様にＶＰ２の挿入要求
に対しては強制挿入となる。

【００１９】なお、図８(a) は図７に示す例と等価であ
り、ＶＰ１が挿入要求を出してから平均伝送速度の速い
ＶＰ２が挿入待ち幅に達する間に、空きセルが１つしか
到着しない場合に上述した問題が生じる。すなわち、そ
の間に空きセルが２つ以上到着すれば従来の挿入法でも
問題はなく、また空きセルが１つも到着しなければ強制
挿入は原理的に不可避である。図８(b) に示す挿入待ち
幅が異なる場合でも同様である。

【００２０】本発明は、伝送路上に複数のＶＰあるいは
ＶＣが多重化されている場合に、複数のＶＰあるいはＶ
Ｃの監視用セルの挿入要求に対して挿入順序を調整し、
各ＶＰあるいはＶＣの平均伝送速度あるいは挿入待ち幅
にかかわらず、監視用セルの強制挿入の頻度をできるだ
け減少させることができるＡＴＭ網品質監視用セルの挿
入装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、各ＶＰあるいはＶＣの挿入要求後に空きセルが到着
したときに、挿入要求が出ているＶＰあるいはＶＣに対
して、それぞれ挿入待ち幅に達するまでの残り時間を推
定演算する演算手段と、挿入待ち幅に達するまでの残り
時間が最小となるＶＰあるいはＶＣの監視用セルを空き
セルに挿入する監視用セル挿入手段とを備える。

【００２２】請求項２に記載の発明は、演算手段が、挿
入要求が出ているＶＰあるいはＶＣごとに、空きセルが
到着した時点までの到着ユーザセル数と、挿入待ち幅
と、平均伝送速度とを用いて、それぞれ挿入待ち幅に達
するまでの残り時間を推定演算する構成とする。

【００２３】

【作用】本発明は、伝送路上に複数のＶＰあるいはＶＣ
が多重化されており、各ＶＰあるいはＶＣの監視用セル
を到着した空きセルに挿入しようとする場合に、挿入要
求が出ているＶＰあるいはＶＣに対して、それぞれ挿入
待ち幅に達するまでの残り時間、すなわち強制挿入が行
われるであろう時点を推定演算する。ここで、挿入待ち
幅に達するまでの残り時間が最小となる、すなわち最も
先に強制挿入が行われると推定されたＶＰあるいはＶＣ
の監視用セルをその空きセルに挿入する。

【００２４】このように各ＶＰあるいはＶＣに対して強
制挿入が行われる時点を推定し、最も先に強制挿入が行
われそうなものから先に監視用セルを挿入してゆくこと
ができる。

【００２５】

【実施例】図１は、本発明の挿入装置の実施例構成を示
すブロック図である。図において、セル識別回路１１
は、多重化されたＶＰ（ＶＣ）を転送されてくるセルの
ＶＰ（ＶＣ）を識別し、そのＶＰ（ＶＣ）識別情報を示
す信号ａと、空きセルが到着したことを示す信号ｂとを
出力する。ユーザセル計数回路１２は、信号ａおよび挿
入要求間隔を示す信号ｃを入力し、各ＶＰ（ＶＣ）単位
で到着したユーザセル数を計数して挿入要求間隔に達し
たＶＰ（ＶＣ）を示す信号ｄ、および信号ｄを出力して
から到着した各ＶＰ（ＶＣ）のユーザセル数を示す信号
ｅを出力する。挿入要求検出回路１３は、信号ｄと、監
視用セルを挿入したＶＰ（ＶＣ）を示す信号ｆとを入力
し、挿入要求が出されたＶＰ（ＶＣ）に監視用セルが挿
入されるまで、信号ｄで示されたＶＰ（ＶＣ）に対して
挿入要求を出す信号ｇを出力する。強制挿入点演算回路
１４は、信号ｇによって示される挿入要求が出されたＶ
Ｐ（ＶＣ）について、信号ｅ，挿入待ち幅を示す信号ｈ
および平均伝送速度を示す信号ｉを用いて強制挿入要求
時点を推定演算し、その強制挿入要求時点を示す信号ｊ
を出力する。挿入ＶＰ（ＶＣ）選択回路１５は、信号ｂ
と信号ｊとを入力し、挿入要求が出されたＶＰ（ＶＣ）
の中から空きセルに監視用セルを挿入するＶＰ（ＶＣ）
として、強制挿入が最も先に出されるであろうＶＰ（Ｖ
Ｃ）を選択し、それを示す信号ｆおよび信号ｋを出力す
る。監視用セル挿入回路１６は、信号ｋを入力し、さら
に信号ｋで示されるＶＰ（ＶＣ）の品質監視情報を示す
信号ｍを入力し、作成した監視用セルを空きセルに挿入
する。

【００２６】以下、本実施例の動作について説明する。
セル識別回路１１は、多重化されたＶＰ（ＶＣ）にセル
が到着するごとに空きセルか否かを判定し、空きセルで
ない場合はユーザセルのＶＰ（ＶＣ）識別情報を示す信
号ａをユーザセル計数回路１２に出力し、空きセルの場
合はそれを示す信号ｂを挿入ＶＰ（ＶＣ）選択回路１５
に出力する。ユーザセル計数回路１２には挿入要求間隔
を示す信号ｃが入力されており、信号ａにより各ＶＰ
（ＶＣ）単位で到着ユーザセル数を計数し、到着ユーザ
セル数が挿入要求間隔セル数に達した場合に、その計数
値を０にリセットするとともに、そのＶＰ（ＶＣ）を出
す信号ｄを挿入要求検出回路１３に出力する。挿入要求
検出回路１３では、信号ｄで示された各ＶＰ（ＶＣ）に
ついて、挿入要求を示す信号ｇを強制挿入点演算回路１
４に出力し、挿入ＶＰ（ＶＣ）選択回路１５からそのＶ
Ｐ（ＶＣ）に対して監視用セルが挿入されたことを示す
信号ｆを受け取るまで挿入要求を出し続ける。

【００２７】強制挿入点演算回路１４は、信号ｇで示さ
れた各ＶＰ（ＶＣ）について、挿入要求が出されてから
到着したユーザセル数（信号ｅ）、挿入待ち幅（信号
ｈ）、平均伝送速度（信号ｉ）を用いて、強制挿入要求
が出されるまでの残り時間ｔを ｔ＝（ｈ−ｅ）／ｉ …(1) の式を用いて推定する。すなわち、（ｈ−ｅ）は挿入待
ち幅から挿入要求が出されてから到着したユーザセル数
を引いたものを示し、それを平均伝送時間で割ることに
より、信号ｇで示された各ＶＰ（ＶＣ）について、空き
セルが到着した時点における挿入待ち幅の残り時間ｔを
推定値として求めることができる。強制挿入点演算回路
１４では、各ＶＰ（ＶＣ）のそれぞれの残り時間ｔを信
号ｊとして出力する。

【００２８】ここで、一例としてＶＰ１とＶＰ２の平均
伝送速度が異なる場合において、空きセルが到着した時
点における残り時間ｔ₁ ，ｔ₂ を図２(a) に示す。ま
た、ＶＰ１とＶＰ２の挿入待ち幅が異なる場合におい
て、空きセルが到着した時点における残り時間ｔ₁ ，ｔ
₂ を図２(b) に示す。

【００２９】挿入ＶＰ（ＶＣ）選択回路１５では、信号
ｂによって伝送路上に空きセルが到着したことが示され
た場合に、信号ｊで示された各ＶＰ（ＶＣ）に対して
(1)式で算出された値ｔが最小となるＶＰ（ＶＣ）（図
２に示す例ではｔ₂ ＜ｔ₁ であることからＶＰ２）を選
択し、選択したＶＰ（ＶＣ）を示す信号ｋを監視用セル
挿入回路１６に出力する。また、(1) 式の値ｔが０とな
るものがある場合には、すでに挿入待ち幅に達している
ＶＰ（ＶＣ）であるので、空きセルか否かにかかわらず
そのＶＰ（ＶＣ）を示す信号ｋを監視用セル挿入回路１
６に出力し、強制挿入手順を実行させる。

【００３０】監視用セル挿入回路１６は、この信号ｋで
示されたＶＰ（ＶＣ）の品質監視情報を示す信号ｍを入
力して監視用セルを作成し、信号ｂによって示される空
きセルあるいは強制挿入手順によってできた空きセルに
その監視用セルを挿入する。

【００３１】図３は、本発明による監視用セルの挿入例
を示す図である。図３(a) は、ＶＰ２の強制挿入要求が
出されるまでに空きセルが１つ到着し、さらにＶＰ１の
強制挿入要求が出されるまでに空きセルが１つ到着した
状況を示す。このような場合には、先にＶＰ２の監視用
セルを空きセルに挿入し、次にＶＰ１の監視用セルを空
きセルに挿入することにより、従来の挿入法では発生し
た強制挿入を回避することができる。

【００３２】図３(b) は、ＶＰ２の強制挿入要求が出さ
れるまでに空きセルが１つ到着し、さらにＶＰ１の強制
挿入要求が出されるまでには空きセルが到着しなかった
状況を示す。このような場合には、ＶＰ１の監視用セル
を強制挿入することになるが、先に到着した空きセルに
ＶＰ２の監視用セルを挿入することを決定した時点では
予期できず、結果的に強制挿入が生じたものであり、本
発明の効果を否定するものではない。

【００３３】図３(c) は、ＶＰ２の強制挿入要求が出さ
れるまでには空きセルが到着せず、それ以降に空きセル
が到着した状況を示す。このような場合には、空きセル
がないので本発明によってもＶＰ２の監視用セルの強制
挿入は避けられない。

【００３４】ただし、(a),(b),(c) のケースは空きセル
の到着状況に左右されるので、それらはランダムに発生
し、本発明は少なくとも(a) のケースにおいては確実に
強制挿入を回避できるようにしたものである。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、各ＶＰあ
るいはＶＣに対して、最も先に強制挿入が行われそうな
ものから先に監視用セルを挿入してゆくことにより、強
制挿入が不可避となるまで強制挿入を順送りすることが
でき、全体として強制挿入の頻度を減少させることがで
きる。

【００３６】すなわち、挿入待ち幅や平均伝送速度が各
ＶＰあるいはＶＣごとに大きく異なる場合においても、
強制挿入の頻度を減少させることができるので、強制挿
入に伴うユーザセルの遅延や廃棄によってユーザセルの
品質（通信品質）が劣化することを回避することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の挿入装置の実施例構成を示すブロック
図。

【図２】強制挿入点演算回路１４，挿入ＶＰ（ＶＣ）選
択回路１５の動作原理を説明する図。

【図３】本発明の監視用セルの挿入例を示す図。

【図４】ＡＴＭ網の概略構成例を示す図。

【図５】従来の監視用セルの挿入法（多重化されていな
い場合）を説明する図。

【図６】従来の監視用セルの挿入法（多重化されている
場合）を説明する図。

【図７】従来の監視用セルの挿入法における強制挿入に
伴う問題点を説明する図。

【図８】従来の監視用セルの挿入法で強制挿入が発生す
る状況を説明する図。

【符号の説明】

１１ セル識別回路 １２ ユーザセル数計数回路 １３ 挿入要求検出回路 １４ 強制挿入点演算回路 １５ 挿入ＶＰ（ＶＣ）選択回路 １６ 監視用セル挿入回路 ４１ 伝送路 ４２，４３ 交換器 ４４，４５ クロスコネクト ４６，４７ 端末 ４８ 挿入装置 ４９ 監視装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のＶＰあるいはＶＣが多重化された
   伝送路上で、監視対象となる各ＶＰあるいはＶＣ単位で
   到着するユーザセル数を計数し、所定の挿入要求間隔で
   ＡＴＭ網品質監視用セルの挿入要求を行い、所定の挿入
   待ち幅に達するまでに空きセルが到着すればその空きセ
   ルにＡＴＭ網品質監視用セルを挿入し、空きセルが到着
   しなければ挿入待ち幅に達したユーザセルを遅延あるい
   は廃棄して作成した空きセルにＡＴＭ網品質監視用セル
   を強制挿入するＡＴＭ網品質監視用セルの挿入装置にお
   いて、 前記各ＶＰあるいはＶＣの挿入要求後に空きセルが到着
   したときに、挿入要求が出ているＶＰあるいはＶＣに対
   して、それぞれ挿入待ち幅に達するまでの残り時間を推
   定演算する演算手段と、 前記挿入待ち幅に達するまでの残り時間が最小となるＶ
   ＰあるいはＶＣのＡＴＭ網品質監視用セルを前記空きセ
   ルに挿入する監視用セル挿入手段とを備えたことを特徴
   とするＡＴＭ網品質監視用セルの挿入装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＡＴＭ網品質監視用セ
   ルの挿入装置において、 演算手段は、挿入要求が出ているＶＰあるいはＶＣごと
   に、空きセルが到着した時点までの到着ユーザセル数
   と、挿入待ち幅と、平均伝送速度とを用いて、それぞれ
   挿入待ち幅に達するまでの残り時間を推定演算する構成
   であることを特徴とするＡＴＭ網品質監視用セルの挿入
   装置。