JPH09107360A - Atm呼受付制御方法 - Google Patents
Atm呼受付制御方法Info
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- JPH09107360A JPH09107360A JP26176895A JP26176895A JPH09107360A JP H09107360 A JPH09107360 A JP H09107360A JP 26176895 A JP26176895 A JP 26176895A JP 26176895 A JP26176895 A JP 26176895A JP H09107360 A JPH09107360 A JP H09107360A
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- priority class
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ATM呼受付制御において、ABRサービス
のMCRを保証と優先クラスの品質保証を両立させる。 【解決手段】 既に呼設定済みのABRクラスの品質を
保持するために、CBR,VBR等の優先クラスのユー
ザが申告するGCRAのパラメータと、ABRクラス専
用のバッファの輻輳判定閾値に基づいて、優先クラスの
呼受付可否を判断する。
のMCRを保証と優先クラスの品質保証を両立させる。 【解決手段】 既に呼設定済みのABRクラスの品質を
保持するために、CBR,VBR等の優先クラスのユー
ザが申告するGCRAのパラメータと、ABRクラス専
用のバッファの輻輳判定閾値に基づいて、優先クラスの
呼受付可否を判断する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ATM網に於て、
ABR(Availble Bit Rate)に必要な最低限の通信品
質を常に保つようにするために、CBR、VBR等の優
先クラスの受付可否判断に制限を課すATM呼受付制御
方法に関する。
ABR(Availble Bit Rate)に必要な最低限の通信品
質を常に保つようにするために、CBR、VBR等の優
先クラスの受付可否判断に制限を課すATM呼受付制御
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ATM網においては、通信速
度、サービス品質等の特性が異なる複数種の呼(多元ト
ラヒック)が網設備を共用することにより、網の経済的
設計と効率的運用を実現することが期待されており、特
にABRサービスは、CBRやVBR等の優先クラスの
未使用帯域を有効に活用することによって、従来のLA
Nサービスのような、バースト性の非常に強いデータト
ラヒックをATM網上でサポートするためのサービスク
ラスとして期待されている。
度、サービス品質等の特性が異なる複数種の呼(多元ト
ラヒック)が網設備を共用することにより、網の経済的
設計と効率的運用を実現することが期待されており、特
にABRサービスは、CBRやVBR等の優先クラスの
未使用帯域を有効に活用することによって、従来のLA
Nサービスのような、バースト性の非常に強いデータト
ラヒックをATM網上でサポートするためのサービスク
ラスとして期待されている。
【0003】ABRサービスは遅延品質が緩くセル損失
率に関する品質が厳しいサービスクラスであり、網の使
用状況に応じて送出レートを変化させることにより、C
BR、VBR等の優先クラスの品質に悪影響を与えず
に、従来のLANの様なバースト性の非常に強いトラヒ
ックをサポートすることを狙って設けられている。
率に関する品質が厳しいサービスクラスであり、網の使
用状況に応じて送出レートを変化させることにより、C
BR、VBR等の優先クラスの品質に悪影響を与えず
に、従来のLANの様なバースト性の非常に強いトラヒ
ックをサポートすることを狙って設けられている。
【0004】ABRサービスはいかに網が混んでいても
ABRのユーザから予め申告されるミニマムセルレート
(MCR)でのセル送出を保証しなければならない。従
ってABRコネクションによるMCRのレート送出を保
証できるかどうかがABRコネクション受付判断の重要
な基準の一つとなる。また、このためには、ABRコネ
クション受付後も、MCRのレート送出を保証しなけれ
ばならない。従って、優先クラスコネクションの増減が
あった場合にも、ABRサービス通信品質を保証する技
術が必要になる。
ABRのユーザから予め申告されるミニマムセルレート
(MCR)でのセル送出を保証しなければならない。従
ってABRコネクションによるMCRのレート送出を保
証できるかどうかがABRコネクション受付判断の重要
な基準の一つとなる。また、このためには、ABRコネ
クション受付後も、MCRのレート送出を保証しなけれ
ばならない。従って、優先クラスコネクションの増減が
あった場合にも、ABRサービス通信品質を保証する技
術が必要になる。
【0005】しかしながら、優先クラスコネクションの
通信品質を保証するために、既に受付済みのABRコネ
クションを強制的に切断したり、優先クラスコネクショ
ンの新規の受付を一切行わないといった手続きは許され
ない。これに関して、ABRコネクションのレートをM
CRまで絞り込む判断基準となる輻輳判定閾値を、優先
クラスコネクションの増減に応じて動的に変化させるこ
とで、ABRコネクション受付時の通信品質を保証する
技術が周知である。これは、図2に示される空き帯域推
定処理部において、図3に示される処理フローによって
実現される。
通信品質を保証するために、既に受付済みのABRコネ
クションを強制的に切断したり、優先クラスコネクショ
ンの新規の受付を一切行わないといった手続きは許され
ない。これに関して、ABRコネクションのレートをM
CRまで絞り込む判断基準となる輻輳判定閾値を、優先
クラスコネクションの増減に応じて動的に変化させるこ
とで、ABRコネクション受付時の通信品質を保証する
技術が周知である。これは、図2に示される空き帯域推
定処理部において、図3に示される処理フローによって
実現される。
【0006】(1) CBR、VBR等の優先クラスの
ユーザに識別子i(i=1,…,n)を付与する。ユー
ザiが呼の設定を要求する際に、PCR(Pi ),SC
R(Si )及びBT(Bi )が呼制御部から空き帯域推
定処理部に通知される(図3のステップSB1および図
2の流れAR1)。このとき、iがCBRである場合の
SCRはPCRと等しい(Pi =Si )とし、BTにつ
いては(Bi =0)とする。これらの量は、1セル転送
時間L/Cを1スロットとしたものを時間の単位として
用いることにする。なお、Cはセル長、Lは全帯域の容
量(伝送路速度)である。
ユーザに識別子i(i=1,…,n)を付与する。ユー
ザiが呼の設定を要求する際に、PCR(Pi ),SC
R(Si )及びBT(Bi )が呼制御部から空き帯域推
定処理部に通知される(図3のステップSB1および図
2の流れAR1)。このとき、iがCBRである場合の
SCRはPCRと等しい(Pi =Si )とし、BTにつ
いては(Bi =0)とする。これらの量は、1セル転送
時間L/Cを1スロットとしたものを時間の単位として
用いることにする。なお、Cはセル長、Lは全帯域の容
量(伝送路速度)である。
【0007】(2) 空き帯域推定処理部はCBR、V
BR等の優先クラスのユーザiがATMフォーラム(A
TM Forum)のUNI仕様で規定されるGCRA
(Si ,Bi )を満たしているとし、申告されたPCR
(Pi ),SCR(Si )及びBT(Bi )から、以下
のトラヒックモデルを決定する。CBR,VBR等の優
先クラスのユーザiからのトラヒックは、PCRでのバ
ースト的なセル送出が Wi on=(BiSi+1)/(Pi−Si) スロットだけ接続し、xi(0≦xi≦Si) のセルレー
トが Wi off(xi) =(BiSi+1)/(Si−xi) スロットだけ接続する過程を周期的に繰り返す過程を採
る(図4参照)。また、xi はPCRでのバースト的な
セル送出が起こる間隔を支配するパラメータである。繰
り返しの周期は、Wi(xi)=Wi on+Wi off(xi)と
なる。
BR等の優先クラスのユーザiがATMフォーラム(A
TM Forum)のUNI仕様で規定されるGCRA
(Si ,Bi )を満たしているとし、申告されたPCR
(Pi ),SCR(Si )及びBT(Bi )から、以下
のトラヒックモデルを決定する。CBR,VBR等の優
先クラスのユーザiからのトラヒックは、PCRでのバ
ースト的なセル送出が Wi on=(BiSi+1)/(Pi−Si) スロットだけ接続し、xi(0≦xi≦Si) のセルレー
トが Wi off(xi) =(BiSi+1)/(Si−xi) スロットだけ接続する過程を周期的に繰り返す過程を採
る(図4参照)。また、xi はPCRでのバースト的な
セル送出が起こる間隔を支配するパラメータである。繰
り返しの周期は、Wi(xi)=Wi on+Wi off(xi)と
なる。
【0008】(3) CBR、VBR等の優先クラスの
ユーザによる帯域の平均使用率ρを、
ユーザによる帯域の平均使用率ρを、
【数2】 で算出する。 (4) 時間間隔Tを以下のように算出する。ABRサ
ービスのユーザj(j=1,…,m)のMCRをMj と
する。全てのABRユーザがMCRでセル送出を行った
ときの、ABRユーザによる帯域使用率paは、
ービスのユーザj(j=1,…,m)のMCRをMj と
する。全てのABRユーザがMCRでセル送出を行った
ときの、ABRユーザによる帯域使用率paは、
【数3】 で与えられる。次に、ABR用のセルバッファが図5に
示されるように用意されているとする。l1 は輻輳検出
からセルがオーバーフローするまでの容量、l2 は輻輳
解除からセルバッファがアンダーフローを起こすまでの
容量、l3 はそれ以外の容量とする。このとき、 T=(l1+1)/ρa とする。
示されるように用意されているとする。l1 は輻輳検出
からセルがオーバーフローするまでの容量、l2 は輻輳
解除からセルバッファがアンダーフローを起こすまでの
容量、l3 はそれ以外の容量とする。このとき、 T=(l1+1)/ρa とする。
【0009】(5) CBR,VBR等の優先クラスの
ユーザiによる帯域使用率の分散を以下のように算出す
る。連続したTスロットにわたって測定したときの、C
BR、VBR等の優先クラスのユーザiによる帯域使用
率をXi(T) とする。このとき測定時間間隔Tに依存
した帯域使用率の分散(Allan 分散)σi 2(T)を、 σi 2(T)≡E[(Xi(T)−Si)2] とする。この計算は、実際には以下のように行われる。
ユーザiによる帯域使用率の分散を以下のように算出す
る。連続したTスロットにわたって測定したときの、C
BR、VBR等の優先クラスのユーザiによる帯域使用
率をXi(T) とする。このとき測定時間間隔Tに依存
した帯域使用率の分散(Allan 分散)σi 2(T)を、 σi 2(T)≡E[(Xi(T)−Si)2] とする。この計算は、実際には以下のように行われる。
【0010】トラヒックモデルのパラメータxi が与え
られたとき、測定時間間隔Tに依存した帯域使用率の分
散(Allan 分散)σi 2(T;xi) は、 σi 2(T;xi) ={Pi max(Ni max)2+Pi min(Ni
min)2}/T2+(1−Pi max−Pi min){Ni max−Ni
min)2/3+Ni min(Ni max−Ni min)}−Si 2 となる。ここで上式中の記号を説明する。任意の時刻を
0としたときに、ユーザiから時間間隔[0,T)に到
着するセルの数をNi(T;xi)とする。またTを非負
の整数C(xi)と0≦D(xi)<W(xi)を用い
て、 T=Ci(xi)Wi(xi)+Di(xi) と一意的に分解することで、C(xi) とD(xi) を
定義する。Ni(T;xi)の最小値をNi min(T;
xi) と表す。これは、 Ni min(T;xi) =Ci(xi)(PiWi on+xiWi
off(xi))+ximin(Di(xi),W
i off(xi))+Pimax(0,(Di(xi)−
Wi off)) で与えられ、その確率は、 Pi min=Pr[Ni=Ni min] =|Di(xi)−Wi off(xi)|/Wi (xi) となる。同様にNi(T;xi)の最大値をNi maxと表
す。これは、 Ni max(T;xi)=Ci(xi)(PiWi on+xiWi off
(xi))+Pimin(Di(xi),Wi on(xi))+
ximax(0,(Di(xi)−Wi on)) で与えられ、その確率を Pi max=Pr[Ni=Ni max]=|Di(xi)−W
i on(xi)|/Wi(xi) とする。ユーザiによる帯域使用率の分散σi 2(T)
を、レートパラメータxi がσi 2(T;xi) を最大化
するように与える。即ち、
られたとき、測定時間間隔Tに依存した帯域使用率の分
散(Allan 分散)σi 2(T;xi) は、 σi 2(T;xi) ={Pi max(Ni max)2+Pi min(Ni
min)2}/T2+(1−Pi max−Pi min){Ni max−Ni
min)2/3+Ni min(Ni max−Ni min)}−Si 2 となる。ここで上式中の記号を説明する。任意の時刻を
0としたときに、ユーザiから時間間隔[0,T)に到
着するセルの数をNi(T;xi)とする。またTを非負
の整数C(xi)と0≦D(xi)<W(xi)を用い
て、 T=Ci(xi)Wi(xi)+Di(xi) と一意的に分解することで、C(xi) とD(xi) を
定義する。Ni(T;xi)の最小値をNi min(T;
xi) と表す。これは、 Ni min(T;xi) =Ci(xi)(PiWi on+xiWi
off(xi))+ximin(Di(xi),W
i off(xi))+Pimax(0,(Di(xi)−
Wi off)) で与えられ、その確率は、 Pi min=Pr[Ni=Ni min] =|Di(xi)−Wi off(xi)|/Wi (xi) となる。同様にNi(T;xi)の最大値をNi maxと表
す。これは、 Ni max(T;xi)=Ci(xi)(PiWi on+xiWi off
(xi))+Pimin(Di(xi),Wi on(xi))+
ximax(0,(Di(xi)−Wi on)) で与えられ、その確率を Pi max=Pr[Ni=Ni max]=|Di(xi)−W
i on(xi)|/Wi(xi) とする。ユーザiによる帯域使用率の分散σi 2(T)
を、レートパラメータxi がσi 2(T;xi) を最大化
するように与える。即ち、
【数4】 である。
【0011】(6) CBR,VBR等の優先クラスの
全てのユーザi=1,…,nによる帯域使用率の分散σ
i 2(T)を以下のように算出する(図3のステップSA
2)。
全てのユーザi=1,…,nによる帯域使用率の分散σ
i 2(T)を以下のように算出する(図3のステップSA
2)。
【数5】 (7) ABRバッファのキュー長に対してチエビチェ
フ(Chebyshev) の不等式を適用することにより、AB
Rの輻輳検出からバッファオーバーフローに至る確率P
lossは、 Ploss={(σ2(T))/(1/p)2} と評価できる。空き帯域推定処理部は、この結果を呼制
御部に通知する(図2の流れAR2)。
フ(Chebyshev) の不等式を適用することにより、AB
Rの輻輳検出からバッファオーバーフローに至る確率P
lossは、 Ploss={(σ2(T))/(1/p)2} と評価できる。空き帯域推定処理部は、この結果を呼制
御部に通知する(図2の流れAR2)。
【0012】(8) ABRコネクション受付処理後、
優先クラスコネクションの増減の際に、優先クラスコネ
クションのPCR(Pi) ,SCR(Si) 及びBT
(Bi) を得て(図3のステップSA1)、(1)〜
(7)の手続きによりAllan 分散を算出し(図3のステ
ップSA2)、新たにABRの輻輳検出からバッファオ
ーバーフローに至る確率P’lossを計算し直す。
優先クラスコネクションの増減の際に、優先クラスコネ
クションのPCR(Pi) ,SCR(Si) 及びBT
(Bi) を得て(図3のステップSA1)、(1)〜
(7)の手続きによりAllan 分散を算出し(図3のステ
ップSA2)、新たにABRの輻輳検出からバッファオ
ーバーフローに至る確率P’lossを計算し直す。
【0013】(9) 新たに計算したP’lossが、AB
Rコネクション受付時に決められた品質規定値Pと等し
くなるように、即ち P=P”loss{=[σ2(T”)]/[(1−ρ)2]} となるようにT”(ただしT”>T)を選び直す。その
ため、 σ2(T”)=P(1−ρ)2 となるT”を選ぶ必要がある。このときσ2(T) はT
に関してT-2で減少するという性質を用いて求める。こ
のことはl1を、 l1” =T”ρa−1 と選び直すこと、即ち輻輳判定閾値を変化させることに
対応している(図3のステップSA3)。
Rコネクション受付時に決められた品質規定値Pと等し
くなるように、即ち P=P”loss{=[σ2(T”)]/[(1−ρ)2]} となるようにT”(ただしT”>T)を選び直す。その
ため、 σ2(T”)=P(1−ρ)2 となるT”を選ぶ必要がある。このときσ2(T) はT
に関してT-2で減少するという性質を用いて求める。こ
のことはl1を、 l1” =T”ρa−1 と選び直すこと、即ち輻輳判定閾値を変化させることに
対応している(図3のステップSA3)。
【0014】(10) l1” に基づき、ABRバッフ
ァの輻輳判定閾値を変更する(図2の流れAR3)。 (11) 優先クラスコネクションの増減がある度に
(8)以降の処理を繰り返す。 以上の手続きにより、ABRコネクション受付時の通信
品質を、その後の優先クラスコネクションの増減に関わ
らず保証することが可能になる。
ァの輻輳判定閾値を変更する(図2の流れAR3)。 (11) 優先クラスコネクションの増減がある度に
(8)以降の処理を繰り返す。 以上の手続きにより、ABRコネクション受付時の通信
品質を、その後の優先クラスコネクションの増減に関わ
らず保証することが可能になる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では
ABRバッファ容量l(ただしl=l1 +l2 +l3 )
が限られている中で、過度にl1 を大きくとる事態が発
生し、これはABRコネクションが頻繁に輻輳状態と判
定されることを招致してしまう。ABRはLANサービ
スの収容が主目的であり、通常状態では、ある程度自由
なセル送出が許されていることが望ましい。そのため、
頻繁に輻輳状態に陥り、レートがMCRまで絞り込まれ
るようではABRの魅力が失われることになりかねな
い。したがって、ABRサービスの魅力を損なわないよ
うに、優先クラスコネクションの新規接続要求を制限す
るATM呼受付制御技術が待望されている。
ABRバッファ容量l(ただしl=l1 +l2 +l3 )
が限られている中で、過度にl1 を大きくとる事態が発
生し、これはABRコネクションが頻繁に輻輳状態と判
定されることを招致してしまう。ABRはLANサービ
スの収容が主目的であり、通常状態では、ある程度自由
なセル送出が許されていることが望ましい。そのため、
頻繁に輻輳状態に陥り、レートがMCRまで絞り込まれ
るようではABRの魅力が失われることになりかねな
い。したがって、ABRサービスの魅力を損なわないよ
うに、優先クラスコネクションの新規接続要求を制限す
るATM呼受付制御技術が待望されている。
【0016】ATM網上でABRサービスのMCRを保
証するために必要となる、ABRバッファの輻輳判定閾
値を動的に変化させる方法は、優先クラストラヒックの
増減に依らずにABRサービスのMCRを保証すること
ができるが、過度にABRバッファの輻輳判定閾値を小
さくすることは、ABRサービスの魅力を損なう恐れが
あり望ましくない。本発明は、上述した課題に鑑みて為
されたものであり、ABRサービスのMCRを保証と優
先クラスの品質保証を両立させたATM呼受付制御を実
現するATM呼受付制御方法を提供することを目的とす
る。
証するために必要となる、ABRバッファの輻輳判定閾
値を動的に変化させる方法は、優先クラストラヒックの
増減に依らずにABRサービスのMCRを保証すること
ができるが、過度にABRバッファの輻輳判定閾値を小
さくすることは、ABRサービスの魅力を損なう恐れが
あり望ましくない。本発明は、上述した課題に鑑みて為
されたものであり、ABRサービスのMCRを保証と優
先クラスの品質保証を両立させたATM呼受付制御を実
現するATM呼受付制御方法を提供することを目的とす
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のATM呼
受付制御方法は、ABRクラスとCBR、VBR等の他
の優先クラスとの両方を使用可能なATM網での優先ク
ラスの呼受付制御を行うATM呼受付制御方法におい
て、既に呼設定済みの前記ABRクラスの品質を保持す
るために、前記優先クラスのユーザが申告するGCRA
のパラメータと、前記ABRクラス専用のバッファの輻
輳判定閾値に基づいて、優先クラスの呼受付可否を判断
することを特徴としている。
受付制御方法は、ABRクラスとCBR、VBR等の他
の優先クラスとの両方を使用可能なATM網での優先ク
ラスの呼受付制御を行うATM呼受付制御方法におい
て、既に呼設定済みの前記ABRクラスの品質を保持す
るために、前記優先クラスのユーザが申告するGCRA
のパラメータと、前記ABRクラス専用のバッファの輻
輳判定閾値に基づいて、優先クラスの呼受付可否を判断
することを特徴としている。
【0018】請求項2記載のATM呼受付制御方法は、
ABRクラスとCBR、VBR等の他の優先クラスとの
両方を使用可能なATM網での優先クラスの呼受付制御
を行うATM呼受付制御方法において、前記優先クラス
のユーザが呼の設定要求時に申告するピークセルレー
ト、サステナブルセルレート、バーストトレランスの各
申告パラメータと、前記ABRクラスのユーザが呼の設
定要求時に申告するミニマムセルレートと、既に呼設定
済みのABRユーザの通信品質を守るために必要なAB
Rクラス専用のバッファの輻輳検出からバッファオーバ
ーフローまでの容量の最大値(l)とを予め記憶し、前
記サステナブルセルレートに基づいて前記優先クラスユ
ーザによる帯域平均使用率(ρ)を算出し、前記ピーク
セルレート、前記サステナブルセルレート、および前記
バーストトレランスの各申告パラメータから前記優先ク
ラスユーザによる帯域使用率の分散(σ2(T) )を算
出し、前記ミニマムセルレートから前記ABRクラスの
ユーザによる輻輳時の帯域平均使用率(ρa) を算出
し、前記優先クラスユーザによる帯域平均使用率と帯域
使用率の分散、及び前記ABRクラスのユーザによる輻
輳時の帯域使用率から、ABRクラス専用のバッファの
待ちセル数分布にチエビシェフの不等式を適用すること
により、ABRクラス専用のバッファの輻輳検出からバ
ッファオーバフローに至る確率Plossを、前記優先クラ
スユーザの接続要求がある度に、Ploss={σ2(T)
/(1−ρ)2}により算出し、前記Plossが、ABR
コネクション受付時に決められた品質規定値Pと等しく
なるよう、ABRクラス専用のバッファの輻輳検出から
バッファオーバーフローまでの容量l1” を
ABRクラスとCBR、VBR等の他の優先クラスとの
両方を使用可能なATM網での優先クラスの呼受付制御
を行うATM呼受付制御方法において、前記優先クラス
のユーザが呼の設定要求時に申告するピークセルレー
ト、サステナブルセルレート、バーストトレランスの各
申告パラメータと、前記ABRクラスのユーザが呼の設
定要求時に申告するミニマムセルレートと、既に呼設定
済みのABRユーザの通信品質を守るために必要なAB
Rクラス専用のバッファの輻輳検出からバッファオーバ
ーフローまでの容量の最大値(l)とを予め記憶し、前
記サステナブルセルレートに基づいて前記優先クラスユ
ーザによる帯域平均使用率(ρ)を算出し、前記ピーク
セルレート、前記サステナブルセルレート、および前記
バーストトレランスの各申告パラメータから前記優先ク
ラスユーザによる帯域使用率の分散(σ2(T) )を算
出し、前記ミニマムセルレートから前記ABRクラスの
ユーザによる輻輳時の帯域平均使用率(ρa) を算出
し、前記優先クラスユーザによる帯域平均使用率と帯域
使用率の分散、及び前記ABRクラスのユーザによる輻
輳時の帯域使用率から、ABRクラス専用のバッファの
待ちセル数分布にチエビシェフの不等式を適用すること
により、ABRクラス専用のバッファの輻輳検出からバ
ッファオーバフローに至る確率Plossを、前記優先クラ
スユーザの接続要求がある度に、Ploss={σ2(T)
/(1−ρ)2}により算出し、前記Plossが、ABR
コネクション受付時に決められた品質規定値Pと等しく
なるよう、ABRクラス専用のバッファの輻輳検出から
バッファオーバーフローまでの容量l1” を
【数6】 と選び、l1”≦1 であれば、優先クラスの呼設定要求
の拒否をおこなわない旨を呼制御部に通知し、l1”>
1 であれば、輻輳判定閾値の変更を行わずに接続要求
のあった優先クラスコネクションの接続の拒否を呼制御
部に通知することを特徴としている。
の拒否をおこなわない旨を呼制御部に通知し、l1”>
1 であれば、輻輳判定閾値の変更を行わずに接続要求
のあった優先クラスコネクションの接続の拒否を呼制御
部に通知することを特徴としている。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。図1は本発明の一実施形態
によるATM呼受付制御方法の処理フローを示す図であ
り、この図に示す方法は、図2に示される空き帯域推定
処理部内で実行され、ATM空き帯域推定を行う。以
下、その手順を説明する。
実施形態について説明する。図1は本発明の一実施形態
によるATM呼受付制御方法の処理フローを示す図であ
り、この図に示す方法は、図2に示される空き帯域推定
処理部内で実行され、ATM空き帯域推定を行う。以
下、その手順を説明する。
【0020】[1] CBR、VBR等の優先クラスの
ユーザに識別子i(i=1,…,n)を付与する。ユー
ザiが呼の設定を要求する際に、PCR(Pi) ,SC
R(Si) 及びBT(Bi) が呼制御部から空き帯域推
定処理部に通知される(図2の流れAR1、図1のステ
ップSB1)。このとき、iがCBRである場合のSC
RはPCRと等しい(Pi=Si)とし、BTについては
(Bi=0) とする。これらの量は、1セル転送時間L
/Cを1スロットとしたものを時間の単位として用いる
ことにする。なお、Cはセル長、Lは全帯域の容量(伝
送路速度)である。
ユーザに識別子i(i=1,…,n)を付与する。ユー
ザiが呼の設定を要求する際に、PCR(Pi) ,SC
R(Si) 及びBT(Bi) が呼制御部から空き帯域推
定処理部に通知される(図2の流れAR1、図1のステ
ップSB1)。このとき、iがCBRである場合のSC
RはPCRと等しい(Pi=Si)とし、BTについては
(Bi=0) とする。これらの量は、1セル転送時間L
/Cを1スロットとしたものを時間の単位として用いる
ことにする。なお、Cはセル長、Lは全帯域の容量(伝
送路速度)である。
【0021】[2] 空き帯域推定処理部はCBR、V
BR等の優先クラスのユーザiがATMフォーラム(A
TM Forum)のUNI仕様で規定されるGCRA
(Si,Bi)を満たしているとし、申告されたPCR
(Pi) ,SCR(Si) 及びBT(Bi) から、以
下のトラヒックモデルを決定する。CBR,VBR等の
優先クラスのユーザiからのトラヒックは、PCRでの
バースト的なセル送出が、 Wi on=(BiSi+1)/(Pi−Si) スロットだけ接続し、xi(0≦xi≦Si) のセルレー
トが Wi off(xi)=(BiSi+1)/(Si−xi) スロットだけ接続する過程を周期的に繰り返す過程を採
る(図4参照)。また、xi はPCRでのバースト的な
セル送出が起こる間隔を支配するパラメータである。繰
り返しの周期は、 Wi(xi)=Wi on+Wi off(xi) となる。
BR等の優先クラスのユーザiがATMフォーラム(A
TM Forum)のUNI仕様で規定されるGCRA
(Si,Bi)を満たしているとし、申告されたPCR
(Pi) ,SCR(Si) 及びBT(Bi) から、以
下のトラヒックモデルを決定する。CBR,VBR等の
優先クラスのユーザiからのトラヒックは、PCRでの
バースト的なセル送出が、 Wi on=(BiSi+1)/(Pi−Si) スロットだけ接続し、xi(0≦xi≦Si) のセルレー
トが Wi off(xi)=(BiSi+1)/(Si−xi) スロットだけ接続する過程を周期的に繰り返す過程を採
る(図4参照)。また、xi はPCRでのバースト的な
セル送出が起こる間隔を支配するパラメータである。繰
り返しの周期は、 Wi(xi)=Wi on+Wi off(xi) となる。
【0022】[3] CBR、VBR等の優先クラスの
ユーザによる帯域の平均使用率ρを
ユーザによる帯域の平均使用率ρを
【数7】 で算出する。 [4] 時間間隔Tを以下のように算出する。ABRサ
ービスのユーザj(j=1,…,m)のMCRをMj と
する。全てのABRユーザがMCRでセル送出を行った
ときのABRユーザによる帯域使用率ρa は、
ービスのユーザj(j=1,…,m)のMCRをMj と
する。全てのABRユーザがMCRでセル送出を行った
ときのABRユーザによる帯域使用率ρa は、
【数8】 で与えられる。次に、ABR用のセルバッファが図5の
ように用意されているとする。図5において、l1 は輻
輳検出からセルがオーバーフローするまでの容量、l2
は輻輳解除からセルバッファがアンダーフローを起こす
までの容量、l3はそれ以外の容量とする。このとき、 T=(l1+1)/ρa とする。また、ABRサービスが頻繁に輻輳と判断され
ることを防ぐために、l1 の上限値bflを与えてお
く。
ように用意されているとする。図5において、l1 は輻
輳検出からセルがオーバーフローするまでの容量、l2
は輻輳解除からセルバッファがアンダーフローを起こす
までの容量、l3はそれ以外の容量とする。このとき、 T=(l1+1)/ρa とする。また、ABRサービスが頻繁に輻輳と判断され
ることを防ぐために、l1 の上限値bflを与えてお
く。
【0023】[5] CBR,VBR等の優先クラスの
ユーザiによる帯域使用率の分散を以下のように算出す
る。連続したTスロットにわたって測定したときの、C
BR、VBR等の優先クラスのユーザiによる帯域使用
率をXi(T) とする。このとき測定時間間隔Tに依存
した帯域使用率の分散(Allan 分散)σi 2(T)を、 σi 2(T)≡E[(Xi(T)−Si)2] とする。この計算は実際には以下のように行われる。
ユーザiによる帯域使用率の分散を以下のように算出す
る。連続したTスロットにわたって測定したときの、C
BR、VBR等の優先クラスのユーザiによる帯域使用
率をXi(T) とする。このとき測定時間間隔Tに依存
した帯域使用率の分散(Allan 分散)σi 2(T)を、 σi 2(T)≡E[(Xi(T)−Si)2] とする。この計算は実際には以下のように行われる。
【0024】トラヒックモデルのパラメータxi が与え
られたとき、測定時間間隔Tに依存した帯域使用率の分
散(Allan 分散)σi 2(T;xi) は、 σi 2(T;xi)={Pi max(Ni max)2+Pi min(Ni
min)2}/T2+(1−Pi max−Pi min){Ni max−Ni
min)2/3+Ni min(Ni max−Ni min)}−Si 2 となる。ここで上式中の記号について説明する。
られたとき、測定時間間隔Tに依存した帯域使用率の分
散(Allan 分散)σi 2(T;xi) は、 σi 2(T;xi)={Pi max(Ni max)2+Pi min(Ni
min)2}/T2+(1−Pi max−Pi min){Ni max−Ni
min)2/3+Ni min(Ni max−Ni min)}−Si 2 となる。ここで上式中の記号について説明する。
【0025】任意の時刻を0としたときに、ユーザiか
ら時間間隔[0,T)に到着するセルの数をNi(T;
xi)とする。またTを非負の整数C(xi)と0≦D
(xi)<W(xi) を用いて、 T=Ci(xi)Wi(xi)+Di(xi) と一意的に分解することで、C(xi)とD(xi)を定
義する。Ni(T;xi)の最小値を、Ni min(T;
xi)と表す。これは、 Ni min(T;xi)=Ci(xi)(PiWi on+xiWi off
(xi))+ximin(Di(xi),Wi off(xi))
+Pimax(0,(Di(xi)−Wi off(xi))) で与えられ、その確率は、 Pi min=Pr[Ni=Ni min] =|Di(xi)−Wi off(xi)|/Wi(xi) となる。同様にNi(T;xi)の最大値をNi maxと表
す。これは、 Ni max(T;xi)=Ci(xi)(PiWi on+xiWi off
(xi))+Pimin(Di(xi),Wi on(xi))+
ximax(0,(Di(xi)−Wi on)) で与えられ、その確率は、 Pi max=Pr[Ni=Ni max] =|Di(xi)−Wi on(xi)|/Wi(xi) とする。ユーザiによる帯域使用率の分散σi 2(T)
を、レートパラメータxi がσi 2(T;xi) を最大化
するように与える。即ち、
ら時間間隔[0,T)に到着するセルの数をNi(T;
xi)とする。またTを非負の整数C(xi)と0≦D
(xi)<W(xi) を用いて、 T=Ci(xi)Wi(xi)+Di(xi) と一意的に分解することで、C(xi)とD(xi)を定
義する。Ni(T;xi)の最小値を、Ni min(T;
xi)と表す。これは、 Ni min(T;xi)=Ci(xi)(PiWi on+xiWi off
(xi))+ximin(Di(xi),Wi off(xi))
+Pimax(0,(Di(xi)−Wi off(xi))) で与えられ、その確率は、 Pi min=Pr[Ni=Ni min] =|Di(xi)−Wi off(xi)|/Wi(xi) となる。同様にNi(T;xi)の最大値をNi maxと表
す。これは、 Ni max(T;xi)=Ci(xi)(PiWi on+xiWi off
(xi))+Pimin(Di(xi),Wi on(xi))+
ximax(0,(Di(xi)−Wi on)) で与えられ、その確率は、 Pi max=Pr[Ni=Ni max] =|Di(xi)−Wi on(xi)|/Wi(xi) とする。ユーザiによる帯域使用率の分散σi 2(T)
を、レートパラメータxi がσi 2(T;xi) を最大化
するように与える。即ち、
【数9】 である。
【0026】[6] CBR,VBR等の優先クラスの
全てのユーザi=1,…,nによる帯域使用率の分散σ
i 2(T)を以下のように算出する(図1のステップS
B2)。
全てのユーザi=1,…,nによる帯域使用率の分散σ
i 2(T)を以下のように算出する(図1のステップS
B2)。
【数10】 [7] ABRバッファのキュー長に対してチエビシェ
フ(Chebyshev) の不等式を適用することにより、AB
Rの輻輳検出からバッファオーバーフローに至る確率P
lossは、 Ploss={(σ2(T))/(1−ρ)2} と評価できる。空き帯域推定処理部は、この結果を呼制
御部に通知する(図2の流れAR2)。
フ(Chebyshev) の不等式を適用することにより、AB
Rの輻輳検出からバッファオーバーフローに至る確率P
lossは、 Ploss={(σ2(T))/(1−ρ)2} と評価できる。空き帯域推定処理部は、この結果を呼制
御部に通知する(図2の流れAR2)。
【0027】[8] ABRコネクション受付処理後、
優先クラスコネクションの増減の際に、優先クラスコネ
クションのPCR(Pi) ,SCR(Si) 及びBT
(Bi) を得て(図1のステップSB1)、[1]〜
[7]の手続きによりAllan 分散を算出し(図1のステ
ップSB2)、新たにABRの輻輳検出からバッファオ
ーバーフローに至る確率P’lossを計算し直す。
優先クラスコネクションの増減の際に、優先クラスコネ
クションのPCR(Pi) ,SCR(Si) 及びBT
(Bi) を得て(図1のステップSB1)、[1]〜
[7]の手続きによりAllan 分散を算出し(図1のステ
ップSB2)、新たにABRの輻輳検出からバッファオ
ーバーフローに至る確率P’lossを計算し直す。
【0028】[9] 新たに計算したP’lossが、AB
Rコネクション受付時に決められた品質規定値Pと等し
くなるように、即ち、 P=P”loss{=[ σ2(T”)]/[(1−
ρ)2]} となるようにT”(T”>T)を選び直す。そのため、 σ2(T”)=P(1−ρ)2 となるT”を選ぶ必要がある。このとき、σ2(T) は
Tに関してT-2で減少するという性質を用いて求める。
このことはABRクラス専用のバッファの輻輳検出から
バッファオーバーフローまでの容量l1 を、 l1”=T”ρa−1 と選び直すこと、即ち輻輳判定閾値を変化させることに
対応している(図1のステップSB3)。
Rコネクション受付時に決められた品質規定値Pと等し
くなるように、即ち、 P=P”loss{=[ σ2(T”)]/[(1−
ρ)2]} となるようにT”(T”>T)を選び直す。そのため、 σ2(T”)=P(1−ρ)2 となるT”を選ぶ必要がある。このとき、σ2(T) は
Tに関してT-2で減少するという性質を用いて求める。
このことはABRクラス専用のバッファの輻輳検出から
バッファオーバーフローまでの容量l1 を、 l1”=T”ρa−1 と選び直すこと、即ち輻輳判定閾値を変化させることに
対応している(図1のステップSB3)。
【0029】[10] l1” に基づき、ABRバッフ
ァの輻輳判定閾値を変更する(図2の流れAR3)。こ
こで、l1”≦l であれば、優先クラスの呼設定要求の
拒否を行わない旨を呼制御部に通知し、l1”>1であ
れば、輻輳判定閾値の変更を行わずに、接続要求のあっ
た優先クラスコネクションの接続の拒否を呼制御部に通
知する(図2の流れAR2および図1のステップSB
4)。
ァの輻輳判定閾値を変更する(図2の流れAR3)。こ
こで、l1”≦l であれば、優先クラスの呼設定要求の
拒否を行わない旨を呼制御部に通知し、l1”>1であ
れば、輻輳判定閾値の変更を行わずに、接続要求のあっ
た優先クラスコネクションの接続の拒否を呼制御部に通
知する(図2の流れAR2および図1のステップSB
4)。
【0030】[11] 優先クラスコネクションの増減
がある度に[8]以降の処理を繰り返す。 以上の手続きにより、ABRサービスのMCRを保証と
優先クラスの品質保証が両立したATM呼受付制御方法
を実現することができる。以上、本発明の実施形態を図
面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施
形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
がある度に[8]以降の処理を繰り返す。 以上の手続きにより、ABRサービスのMCRを保証と
優先クラスの品質保証が両立したATM呼受付制御方法
を実現することができる。以上、本発明の実施形態を図
面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施
形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
優先クラスコネクションの受付可否判断にABRバッフ
ァの輻輳判定閾値の値を取り入れたため、ABRクラス
コネクションのMCRの保証と、優先クラスコネクショ
ンの品質の保証とを両立したATM呼受付制御を行うこ
とが可能となる。
優先クラスコネクションの受付可否判断にABRバッフ
ァの輻輳判定閾値の値を取り入れたため、ABRクラス
コネクションのMCRの保証と、優先クラスコネクショ
ンの品質の保証とを両立したATM呼受付制御を行うこ
とが可能となる。
【図1】本発明の一実施形態によるATM呼受付制御方
法を適用した空き帯域推定処理部での処理フローを示す
図である。
法を適用した空き帯域推定処理部での処理フローを示す
図である。
【図2】ABR呼受付制御システムのモデルを示す図で
ある。
ある。
【図3】空き帯域推定処理部での従来の処理フローを示
す図である。
す図である。
【図4】GCRAに従うトラヒックのモデルを示す図で
ある。
ある。
【図5】ABR用のセルバッファの構成を示す図であ
る。
る。
SA1〜SA3,SB1〜SB4……ステップ
Claims (2)
- 【請求項1】 ABRクラスとCBR、VBR等の他の
優先クラスとの両方を使用可能なATM網での優先クラ
スの呼受付制御を行うATM呼受付制御方法において、 既に呼設定済みの前記ABRクラスの品質を保持するた
めに、前記優先クラスのユーザが申告するGCRAのパ
ラメータと、前記ABRクラス専用のバッファの輻輳判
定閾値に基づいて、優先クラスの呼受付可否を判断する
ことを特徴とするATM呼受付制御方法。 - 【請求項2】 ABRクラスとCBR、VBR等の他の
優先クラスとの両方を使用可能なATM網での優先クラ
スの呼受付制御を行うATM呼受付制御方法において、 前記優先クラスのユーザが呼の設定要求時に申告するピ
ークセルレート、サステナブルセルレート、バーストト
レランスの各申告パラメータと、前記ABRクラスのユ
ーザが呼の設定要求時に申告するミニマムセルレート
と、既に呼設定済みのABRユーザの通信品質を守るた
めに必要なABRクラス専用のバッファの輻輳検出から
バッファオーバーフローまでの容量の最大値(l)とを
予め記憶し、 前記サステナブルセルレートに基づいて前記優先クラス
ユーザによる帯域平均使用率(ρ)を算出し、 前記ピークセルレート、前記サステナブルセルレート、
および前記バーストトレランスの各申告パラメータから
前記優先クラスユーザによる帯域使用率の分散(σ
2(T) )を算出し、 前記ミニマムセルレートから前記ABRクラスのユーザ
による輻輳時の帯域平均使用率(ρa) を算出し、 前記優先クラスユーザによる帯域平均使用率と帯域使用
率の分散、及び前記ABRクラスのユーザによる輻輳時
の帯域使用率から、ABRクラス専用のバッファの待ち
セル数分布にチエビシェフの不等式を適用することによ
り、ABRクラス専用のバッファの輻輳検出からバッフ
ァオーバフローに至る確率Plossを、前記優先クラスユ
ーザの接続要求がある度に、Ploss={σ2(T)/
(1−ρ)2}により算出し、前記Plossが、ABRコ
ネクション受付時に決められた品質規定値Pと等しくな
るよう、ABRクラス専用のバッファの輻輳検出からバ
ッファオーバーフローまでの容量l1” を 【数1】 と選び、l1”≦1 であれば、優先クラスの呼設定要求
の拒否をおこなわない旨を呼制御部に通知し、l1”>
1 であれば、輻輳判定閾値の変更を行わずに接続要求
のあった優先クラスコネクションの接続の拒否を呼制御
部に通知することを特徴とするATM呼受付制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26176895A JPH09107360A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Atm呼受付制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26176895A JPH09107360A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Atm呼受付制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09107360A true JPH09107360A (ja) | 1997-04-22 |
Family
ID=17366432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26176895A Pending JPH09107360A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Atm呼受付制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09107360A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6359889B1 (en) | 1998-07-31 | 2002-03-19 | Fujitsu Limited | Cell switching device for controlling a fixed rate connection |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP26176895A patent/JPH09107360A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6359889B1 (en) | 1998-07-31 | 2002-03-19 | Fujitsu Limited | Cell switching device for controlling a fixed rate connection |
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