JPH0690248A - 仮想接続のビットレートの監視および制限方法 - Google Patents

仮想接続のビットレートの監視および制限方法

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JPH0690248A
JPH0690248A JP17381193A JP17381193A JPH0690248A JP H0690248 A JPH0690248 A JP H0690248A JP 17381193 A JP17381193 A JP 17381193A JP 17381193 A JP17381193 A JP 17381193A JP H0690248 A JPH0690248 A JP H0690248A
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ウオルスター トーマス
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リーキィ‐バケット法により伝送システム中
の仮想接続のビットレートを監視しかつ制限するための
方法において、ビットレートの範囲が広い場合に、大き
いキャパシティのメモリを必要とし、また処理に必要な
時間が長くなるという欠点を回避する。 【構成】 等しい仮想接続に付属の２つのメッセージセ
ルの最短許容時間間隔を記憶するため２つのメモリ場所
が設けられており、それらの一方に最短許容時間間隔の
倍数が記憶されており、またそれらの他方にこの倍数お
よび最短許容時間間隔自体の比が記憶されており、また
最短許容間隔の表示のために現在のカウンタ状態を求め
る際に両メモリ内容の比が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非同期伝送方法に従っ
て伝送され、多数の仮想接続の、固定された数のビット
を有するメッセージセルを導くメッセージセルストリー
ムのなかで各仮想接続に対するビットレートが監視され
かつ制限される方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報が仮想接続の途中でメッセージセル
のなかにパケット化されて非同期伝送方法に従って伝送
される広帯域交換システムにおいては、当該の加入者局
と広帯域交換システムとの間のそのつどの仮想接続の構
成の際になかんずく最大ビットレートが取り決められ
る。広帯域交換システムのアクセス個所において、また
は広帯域交換システムの交換ノードの交換終端装置にお
いて、各仮想接続に対するビットレートが過負荷現象の
回避のために監視され、また場合によっては制限されな
ければならない。ビットレートの監視および制限のため
の装置は一般にポリシング装置と呼ばれる。“ディジタ
ル通信に関する国際チューリッヒゼミナー”、１９８６
年３月のJ.B.Turnerの論文“通信の新しい方向”Ａ…１
−Ａ…８から、広帯域交換システムの交換ノードのなか
でそれと結び付けられている各加入者局に、そのつどの
加入者局から送られたメッセージセルをカウントし、ま
た瞬時のカウンタ状態をそのつどの加入者局から定めら
れたビットレートに相応して特定の時点で低くする順方
向‐逆方向カウンタを対応付けることは知られている。
その際に瞬時のカウンタ状態がそのつどの加入者局から
予め定められ得る値を超過すると、交換ノードは過負荷
を認識する（“リーキイ‐バケット法”）。
【０００３】このようなリーキイ‐バケット法では、各
仮想接続に対して最後の接続に付属のメッセージセルの
到来の時点が記憶され、かつメッセージセルの到来の際
にのみこのメッセージセルが属する接続のカウンタ状態
が新たに求められるならば、メッセージセルが到来し得
る各メッセージセルサイクルの間にすべての設定された
仮想接続のカウンタ状態を新たに計算することは必要で
ない。その際に仮想接続ｎに対する現在のカウンタ状態
ｚnaは式 ｚna＝ｚna-1（ｔ−ｔ1n）／ｔdn＋１ ここで ｚna-1 まさに考察されるメッセージセルの到来前の仮
想接続ｎに対するカウンタ状態 ｔ 現在の時点 ｔ1n 等しい仮想接続に付属の直前のメッセージセル
の到来の時点 ｔdn 考察される仮想接続に付属の２つの相続くメッ
セージセルの最短許容時間間隔 により求められる。
【０００４】この過程でたとえば５桁のビットレートの
広い範囲が監視されるならば、処理すべき数値は相応に
大きい値範囲を有し、このことは値を記憶するメモリの
相応に大きいキャパシティを必要とする。さらに、大き
い値範囲を有する数値の処理および浮動小数点演算の実
行の必要性は処理に必要な時間の減少の妨げとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
の欠点を回避する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、伝送システ
ム中の仮想接続のビットレートを監視しかつ制限するた
めの方法であって、−多数の仮想接続に付属のメッセー
ジセルが非同期伝送方法に従って伝送され、−各メッセ
ージセルが固定された数のビットを有し、−各仮想接続
に対してビットレート（Ｂreq）が設定されており、−
各仮想接続に対してカウンタ状態が予測され、−このメ
ッセージセルの属する仮想接続に対するメッセージセル
の到来の際に現在のカウンタ状態が式 ｚna＝ｚna-1（ｔ−ｔ1n）／ｔdn＋１ ここで ｚna 仮想接続ｎに対する現在のカウンタ状態 ｚna-1 まさに考察されるメッセージセルの到来前の仮
想接続ｎに対するカウンタ状態 ｔ 現在の時点 ｔ1n 等しい仮想接続に付属の直前のメッセージセル
の到来の時点 ｔdn 考察される仮想接続に付属の２つの相続くメッ
セージセルの最短許容時間間隔 により求められ、−現在のカウンタ状態が固定されたカ
ウンタ状態を超過する際にはまさに考察されるメッセー
ジセルが棄却され、−現在のカウンタ状態が固定された
カウンタ状態を超過しない際にはまさに考察されるメッ
セージセルが伝達される方法において、等しい仮想接続
に付属の２つのメッセージセルの最短許容時間間隔を記
憶するため２つのメモリ場所が設けられており、それら
の一方に最短許容時間間隔の倍数が記憶されており、ま
たそれらの他方にこの倍数および最短許容時間間隔自体
の比が記憶されており、また最短許容間隔の表示のため
に現在のカウンタ状態を求める際に両メモリ内容の比が
形成されることにより解決される。
【０００７】本発明は、一方では各仮想接続に対して必
要とされるすべてのメモリキャパシタンスの顕著な減少
を可能とし、また他方ではそれぞれ監視されるビットレ
ートへの改善された適応可能性を可能にする。
【０００８】有利な実施例は請求項２以下にあげられて
いる。
【０００９】
【実施例】以下、実施例について図面により本発明を理
解に必要な範囲で説明する。
【００１０】図１には、仮想接続を経由して非同期伝送
法に従ってメッセージセルストリームのなかで入力線Ｅ
Ｌ１…ＥＬｎに供給されたメッセージセルを出力線ＡＬ
１…ＡＬｎに選択自由に伝達し得る広帯域交換装置が示
されている。メッセージセルは多数の仮想接続に属し得
るし、またそれぞれ固定された数のビットを有する。さ
らに各メッセージセルは利用データ部分と、その先頭に
置かれそのつどのメッセージセルが属する仮想接続を示
すメッセージセルヘッドとを有する。入力線に到来する
メッセージセルは、先ず入力線個別の交換終端装置ＥＴ
１…ＥＴｎに供給される。まさに到来するメッセージセ
ルは交換終端装置のなかに含まれている転換器ＨＴＵの
なかに一時記憶される。転換器のなかで付属の仮想接続
の規範に従ってメッセージセルヘッドのなかに同じく含
まれている元の目的情報が新しい目的情報によりそれ自
体は公知の仕方で置換される。各メッセージセルに対し
て付属の仮想接続を示す情報が監視装置ＰＯＬＵに与え
られる。監視装置のなかで各仮想接続に対して接続構成
の途中で定められたビットレートがメッセージセルレー
トにより監視され、また場合によっては制限される。監
視装置のなかでまさに構成された各仮想接続に対してカ
ウンタ状態が予測される。メッセージセルのの到来の際
にこのメッセージセルが属する仮想接続に対して現在の
カウンタ状態が式 ｚna＝ｚna-1（ｔ−ｔ1n）／ｔdn＋１ ここで ｚna 仮想接続ｎに対する現在のカウンタ状態 ｚna-1 まさに考察されるメッセージセルの到来前の仮
想接続ｎに対するカウンタ状態 ｔ 現在の時点 ｔ1n 等しい仮想接続に付属の、まさに考察されるメ
ッセージセルの直前のメッセージセルの到来の時点 ｔdn 考察される仮想接続に対して設定されている、
２つの相続くメッセージセルの最短許容時間間隔 により求められる。現在の充満状態はいわゆる“リーキ
イ‐バケット”の充満状態に相当する。現在の充満状態
を求めるために各仮想接続に対してメモリＰＲＡＭ中
に、先行のメッセージセルの到来の際に求められたカウ
ンタ状態と、先行のメッセージセルの到来の時点と、考
察される仮想接続の構成の途中で設定されたビットレー
トに従って最短許容される２つの相い続くメッセージセ
ルの時間間隔とが記憶されている。メッセージセルの各
到来の際に前記の値がメモリから監視実施装置ＰＯＣＥ
に渡され、またそこで現在のカウンタ状態が求められ
る。まさに到来するメッセージセルに対して求められた
現在のカウンタ状態が定められた最大カウンタ状態を超
過すると、このメッセージセルは棄却され、その際に先
行のメッセージセルに対して求められたカウンタ状態お
よび先行のメッセージセルの到来の時点が再びメモリの
なかに記憶される。まさに到来するメッセージセルに対
して求められた現在のカウンタ状態が定められた最大カ
ウンタ状態を超過しないと、このメッセージセルは伝達
され、またこのメッセージセルに対して求められた現在
のカウンタ状態ならびにこのメッセージセルの到来の時
点がメモリのなに記憶される。こうして各到来するメッ
セージセルに対して読出しおよび書込み過程がメモリＰ
ＲＡＭのなかで行われ、また演算操作が監視実施装置Ｐ
ＯＣＥのなかで行われる。毎回の監視過程の実施のため
の所要時間は一方では処理すべき数値の長さと共に上昇
し、また他方では浮動小数点演算が行われなければなら
ないならば上昇する。
【００１１】さて本発明によれば、等しい仮想接続に属
する２つの相い続くメモリセルの最短時間間隔は２つの
数の比により表され、その際にｔd ＝Ｘ／Ｙが与えられ
ている。それによって先に示された式は先ず下記の構造
を得る： ｚna＝ｚna-1−（Ｙ／Ｘ）（ｔ−ｔna) ＋１ すべての式に値Ｘを乗算することにより式は最後に下記
の構造を得る： ｚna・Ｘ＝ｚna-1・Ｘ−Ｙ（ｔ−ｔan) ＋Ｘ 値Ｘの適当な選定により、いまや現在のカウンタ状態を
代表する式ｚna・Ｘの浮動小数点表示が回避される。
【００１２】監視されるビットレートＢpol はたとえば
１パーセントの予め定め得る安全係数ｆsだけ仮想接続
に対して設定されたそのつどのビットレートＢreqより
も高くに位置し得る。それによってＢpol＝Ｂreq・（１
＋ｆs）を有する監視されるビットレートが生ずる。安
全係数の顧慮によりリーキイ‐バケット法の起こり得る
不安定性が妨げられる。メッセージセルストリームまた
は伝送システムの利用データレートがＮＢにより与えら
れているならば、数Ｙに対して固定の値が予め定めら
れ、こうして数Ｘは Ｘ＝Ｙ・ＮＢ／（ｆs・Ｂreq） により生ずる。ここでＸの値は直近の整数の値に丸めら
れる。
【００１３】監視装置のなかでたとえば２．４ｋｂｉｔ
／ｓと１２０Ｍｂｉｔ／ｓとの間の広い範囲のビットレ
ートを有する仮想接続を監視することが必要であり得
る。実施例では５桁にわたるこの広い範囲は、大きい値
範囲、従ってまた等しい仮想接続に属する２つの相い続
くメッセージセルの最短許容時間間隔を示す値の広いダ
イナミックレンジを条件付ける。等しい仮想接続に属す
る２つの相い続くメッセージセルの最短許容時間間隔に
相当する値が互いに乗算関係にある２つの数値により与
えられている本発明による措置は、一方の数値の適当な
選定および固定の際に、一方では監視可能なビットレー
トの十分なグラニュラリティを、また他方では他方の数
値の値範囲の顕著な減少を可能にする
【００１４】そのつどの監視されるビットレートの偏差
ｅｒｒは から生ずる。ここで偏差ｅｒｒは安全係数ｆsと等大で
あるべきであろう。
【００１５】本発明による方法を数Ｙのさまざまな値に
対して１５５Ｍｂｉｔ／ｓの総データレートおよび１３
５Ｍｂｉｔ／ｓの利用データレートＮＢを有する伝送シ
ステムを例として一層詳細に考察する。
【００１６】数Ｙが２．４ｋｂｉｔ／ｓから１２０Ｍｂ
ｉｔ／ｓまでのすべての監視すべきビットレートに対し
てたとえば値１６に決められると、以下に示されるビッ
トレートＢreqに対して以下にあげられる数Ｘの値およ
び生じ得るパーセントでの偏差ｅｒｒが得られる。 Ｂreq Ｘ Ｙ ％ｅｒｒ ２．４ ８９５２５９ １６ １．０００ １６．０ １３４２８９ １６ １．０００ ６４．０ ３３５７２ １６ １．００１ １４４．０ １４９２１ １６ １．０００ １，９２０．０ １１１９ １６ １．００７ １０，０００．０ ２１５ １６ ０．９３５ ３４，３６８．０ ６３ １６ ０．２２７ ６８，７３６．０ ３１ １６ １．８４４ １２０，０００．０ １８ １６ ０．４６８
【００１７】記憶のためにその際に仮想接続ごとに数Ｘ
の値に対して２０ビット、式Ｘ・ｚnaの値に対して２０
ビット、また式Ｘ・ｚmaxにより与えられる最大カウン
タ状態の値に対して２０ビットが必要とれさる。すなわ
ちこれらの値を記憶するために各仮想接続に対して６０
ビットが必要である。
【００１８】数Ｙが設定されたビットレートに関係して
２つの相い異なる値、たとえば２，４ｋｂｉｔ／ｓから
１Ｍｂｉｔ／ｓまでのビットレートに対しては値１を、
また１Ｍｂｉｔ／ｓから１２０Ｍｂｉｔ／ｓまでのビッ
トレートに対しては値２５６を有するならば、以下に示
されるビットレートＢreq に対して以下にあげられる数
Ｘの値および生じ得るパーセントでの偏差ｅｒｒが得ら
れる。 Ｂreq Ｘ Ｙ ％ｅｒｒ ２．４ ５５９５４ １ ０．９９９ １６．０ ８３９３ １ １．００１ ６４．０ ２０９８ １ １．０１３ １４４．０ ９３３ １ ０．９５２ １，９２０．０ １７９０５ ２５６ １．００１ １０，０００．０ ３４３８ ２５６ ０．９９４ ３４，３６８．０ １０００ ２５６ １．０２９ ６８，７３６．０ ５００ ２５６ １．０２９ １２０，０００．０ ２８６ ２５６ １．１７０
【００１９】記憶のためにその際に仮想接続ごとに数Ｘ
の値に対して１６ビット、式Ｘ・ｚnaの値に対して１６
ビット、また式Ｘ・ｚmaxにより与えられる最大カウン
タ状態の値に対して１６ビットが必要とれさる。追加的
に１ビットが数Ｙの値の選定のために必要とされる。す
なわちこれらの値を記憶するために各仮想接続に対して
４９ビットが必要である。
【００２０】次の例では数Ｙは設定されたビットレート
に関係して４つの相い異なる値を有し、その際に数Ｙに
対しては分数値も許容されている。数Ｙは２．４ｋｂｉ
ｔ／ｓから１００ｋｂｉｔ／ｓまでのビットレートに対
して値１／６４、１００ｋｂｉｔ／ｓから４Ｍｂｉｔ／
ｓまでのビットレートに対して値１、４Ｍｂｉｔ／ｓか
ら５０Ｍｂｉｔ／ｓまでのビットレートに対して値１
６、また５０Ｍｂｉｔ／ｓから１２０Ｍｂｉｔ／ｓまで
のビットレートに対して値６４を有する。以下に示され
るビットレートに対して以下にあげられる数Ｘの値およ
び生じ得る偏差ｅｒｒが得られる。 Ｂreq Ｘ Ｙ ％ｅｒｒ ２．４ ８７４ ０．０１６ １．０３２ １６．０ １３１ ０．０１６ １．１０９ ６４．０ ３３ ０．０１６ ０．３４３ １４４．０ ９３３ １．０００ ０．９５２ １，９２０．０ ７０ １．０００ ０．９１６ １０，０００．０ ２１５ １６．０００ ０．９３５ ３４，３６８．０ ６３ １６．０００ ０．２２７ ６８，７３６．０ １２５ ６４．０００ １．０２９ １２０，０００．０ ７２ ６４．０００ ０．４６８
【００２１】記憶のために値Ｘに対して１０ビット、式
Ｘ・ｚnaに対して１１ビット、また式Ｘ・ｚmaxに対し
て１１ビットが必要とれさる。追加的に２ビットが数Ｙ
の値の選定のために必要とされる。すなわちこれらの値
を記憶するために各仮想接続に対して３４ビットが必要
である。
【００２２】最後の接続付属のメッセージセルの到来の
時点に対するたとえば１４ビットを必要とする値と一緒
に、最後の場合には、すなわち各仮想接続に対して、伝
送システムの１３５Ｍｂｉｔ／ｓの利用ビットレートの
仮定のもとに４８ビットが監視装置のメモリ内に必要で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法が応用される広帯域交換装置
のブロック回路図。
【符号の説明】
ＡＬ 出力線 ＥＬ 入力線 ＥＴ 交換終端装置 ＨＴＵ 転換器 ＰＯＣＥ 監視実施装置 ＰＯＬＵ 監視装置 ＰＲＡＭ メモリ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 伝送システム中の仮想接続のビットレー
    トを監視しかつ制限するための方法であって、 −多数の仮想接続に付属のメッセージセルが非同期伝送
    方法に従って伝送され、 −各メッセージセルが固定された数のビットを有し、 −各仮想接続に対してビットレート（Ｂreq）が設定さ
    れており、 −各仮想接続に対してカウンタ状態が予測され、 −このメッセージセルの属する仮想接続に対するメッセ
    ージセルの到来の際に現在のカウンタ状態が式 ｚna＝ｚna-1（ｔ−ｔ1n）／ｔdn＋１ ここで ｚna 仮想接続ｎに対する現在のカウンタ状態 ｚna-1 まさに考察されるメッセージセルの到来前の仮
    想接続ｎに対するカウンタ状態 ｔ 現在の時点 ｔ1n 等しい仮想接続に付属の直前のメッセージセル
    の到来の時点 ｔdn 考察される仮想接続に付属の２つの相続くメッ
    セージセルの最短許容時間間隔 により求められ、 −現在のカウンタ状態が固定されたカウンタ状態を超過
    する際にはまさに考察されるメッセージセルが棄却さ
    れ、 −現在のカウンタ状態が固定されたカウンタ状態を超過
    しない際にはまさに考察されるメッセージセルが伝達さ
    れる方法において、 等しい仮想接続に付属の２つのメッセージセルの最短許
    容時間間隔を記憶するため２つのメモリ場所が設けられ
    ており、それらの一方に最短許容時間間隔の倍数が記憶
    されており、またそれらの他方にこの倍数および最短許
    容時間間隔自体の比が記憶されており、また最短許容間
    隔の表示のために現在のカウンタ状態を求める際に両メ
    モリ内容の比が形成されることを特徴とする伝送システ
    ム中の仮想接続のビットレートの監視および制限方法。
  2. 【請求項２】 メモリ場所に記憶される数値が整数であ
    ることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 メモリ場所に記憶される数の少なくとも
    １つの値が底数２および整数の指数を有する数として表
    示可能であることを特徴とする請求項１または２記載の
    方法。
  4. 【請求項４】 メモリ場所に記憶される数がそれぞれ２
    値構造化された形態を有することを特徴とする請求項１
    ないし３の１つに記載の方法。
  5. 【請求項５】 メモリ場所に記憶される数の１つがビッ
    トレートの相い異なる値範囲に対してそれぞれ１つの固
    定の値を有することを特徴とする請求項１ないし４の１
    つに記載の方法。
JP17381193A 1992-06-30 1993-06-21 仮想接続のビットレートの監視および制限方法 Withdrawn JPH0690248A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
EP92306050A EP0576750B1 (de) 1992-06-30 1992-06-30 Modifiziertes Leaky-Bucket-Verfahren
AT92306050.3 1992-06-30

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ID=8211420

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US (1) US5418777A (ja)
EP (1) EP0576750B1 (ja)
JP (1) JPH0690248A (ja)
AT (1) ATE171026T1 (ja)
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DE (1) DE59209493D1 (ja)

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