JPH0993262A

JPH0993262A - バッファ管理方法及びバッファ管理システム

Info

Publication number: JPH0993262A
Application number: JP24995595A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Shinohara; 誠之篠原
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 1997-04-04
Anticipated expiration: 2015-09-27
Also published as: JP2778552B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ＡＴＭセルを一時的に蓄積するた
めのバッファメモリを備えたＡＴＭノード機器における
バッファ管理方法に関し、できるだけ少ないバッファメ
モリで上位層パケットレベルの実効スループットを改善
することが可能なバッファ管理方法に関する。【構成】選択的パケット廃棄手法において、バッファ
メモリの論理チャネル（ＶＣ）毎のバッファ占有量を計
測するバッファ占有量計数部と、この計数手段によって
計測されたバッファ占有量から論理チャネル（ＶＣ）毎
のしきい値の動的生成および算出された該しきい値に基
づく受信可否の判断を実施するパケット受付制御部とを
設け、また論理チャネル（ＶＣ）設立時に選択的パケッ
ト廃棄の実施を希望しない場合には、セル破棄管理テー
ブル中の該当する論理チャネル（ＶＣ）を「適用外」状
態に設定するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＴＭセルを一時
的に蓄積するためのバッファメモリを備えたＡＴＭノー
ド機器におけるバッファ管理方法に関し、できるだけ少
ないバッファメモリで上位層パケットレベルの実効スル
ープットを改善することが可能なバッファ管理方法及び
バッファ管理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＡＴＭノード機器たとえばＡＴＭ交換機
においては、同じ出力回線に向かおうとするＡＴＭセル
の衝突回避用のバッファメモリが設けられている。この
バッファメモリの容量は有限であり、許容量を越えた入
力があった場合、オーバーフローしその分のＡＴＭセル
は廃棄されてしまう。１セルだけでも欠けた上位層パケ
ットは上位プロトコル層によって利用されることができ
ないので、たとえ宛先端末に到着したとしても即座に廃
棄されて再転送処理を施されることになる。

【０００３】このようなセル損失を含む無益なパケット
を利用不可能と知った上でそのままＡＴＭ交換機内のセ
ルバッファに蓄積してネットワークに転送するのは、ネ
ットワークリソースの有効利用という観点からは決して
好ましくなく、輻輳の原因になる。

【０００４】このような無益なセルによるネットワーク
リソースの浪費を防ぐためには、ＡＴＬパケットの先頭
セルがセルバッファに到着した時点のバッファ占有量
が、あらかじめ設けられていたしきい値を越えているな
らば、そのＡＡＬパケットを構成する先頭セルから末尾
セル（ＥＯＭ（ＥｎｄｏｆＭｅｓｓａｇｅ）セル）
までの全てをバッファリングする前に廃棄する選択的パ
ケット廃棄手法が有効である。この選択的パケット廃棄
手法では、論理チャネル（ＶＣ）毎にパケットを受信中
であるか廃棄中であるかを管理するためのセル破棄管理
テーブルが必要であるが、従来の選択的パケット廃棄手
法で用いられているセル破棄管理テーブルでは、一つの
論理チャネル（ＶＣ）に対して用意されている状態は、
「パケット未受信」、「パケット受信許可」、「パケッ
ト廃棄中」の三つであった。この選択的パケット廃棄手
法では、当該論理チャネル（ＶＣ）を経由してＥＯＭセ
ルが到着するとテーブル中の状態を「パケット未受信」
に設定するように制御される。そして「パケット未受
信」状態である論理チャネル（ＶＣ）からＥＯＭセルで
ないセルが到着すると、その時点のバッファ全体の占有
量を測定して、もし占有量がしきい値を越えているなら
ば、その論理チャネル（ＶＣ）を経由して到着するセル
を次のＥＯＭセルが到着するまで強制的に廃棄するため
に「パケット廃棄中」状態に設定する。もし、占有量が
しきい値以下であるならば「パケット受信許可」状態に
設定して次のＥＯＭセルが到着するまでパケットを受信
し続ける。従来の選択的パケット廃棄によるフローチャ
ートを図１２に示す。

【０００５】次に図１２のフローチャートを用いて従来
方法の動作を説明する。まず、セル入力制御部２４にＡ
ＴＭセルが入力されると（Ｇ１）、その論理チャネル識
別子（ＶＣＩ）に基づいてセル破棄管理テーブル３０を
参照し（Ｇ２）、管理テーブル３０に登録されている状
態をチェックする（Ｇ３）。属性が「１０」（パケット
受信許可）であれば、そのままセルバッファに蓄積する
（Ｇ４）。最後に、到着したセルはＥＯＭセルであるか
どうかチェックし（Ｇ５）、ＥＯＭセルであれば該当す
る論理チャネル（ＶＣ）の状態の状態を「０１」（パケ
ット未受信）に変更する（Ｇ６）。

【０００６】一方、ステップＧ３において属性が「１
１」（パケット廃棄中）である場合にはそのＡＴＭセル
をセル入力制御部２４で強制廃棄する（Ｇ７）。ステッ
プＧ３において、当該論理チャネル（ＶＣ）の状態が
「０１」（パケット未受信）であれば、そのＡＴＭセル
は上位層パケットの先頭セルであるとみなしてよい。そ
こで、次にその時点のセルバッファ全体の占有量を計測
する（Ｇ８）。バッファ全体の占有量Ｑ＿ｔｏｔａｌが
所定のしきい値Ｑｔｈ＿ｔｏｔａｌ以下であれば（Ｇ
９）、パケット分の全ＡＴＭセルを収容できると判断し
てその論理チャネル（ＶＣ）の状態を「１０」（パケッ
ト受信許可）に設定する（Ｇ１０）。バッファ全体の占
有量Ｑ＿ｔｏｔａｌが所定のしきい値Ｑｔｈ＿ｔｏｔａ
ｌ以上であるならば（Ｇ９）、「１１」（パケット廃棄
中）を設定し（Ｇ１１）ＡＴＭセルを廃棄する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べた従来方法
では、全ての論理チャネル（ＶＣ）に対して選択的パケ
ット廃棄を画一的に実施する。論理チャネル（ＶＣ）に
よっては多少のセル損失は含むのは構わないからできる
だけ多くのセルを送ってほしい要求をもつものもあり、
このような論理チャネル（ＶＣ）に対して選択的パケッ
ト廃棄を実施するのは望ましくない。また従来方法で
は、到着するパケットを受信するか廃棄するかはバッフ
ァ全体の占有量としきい値から判断するので、論理チャ
ネル（ＶＣ）別は全く考慮しないパケットｂｙパケ
ットの制御の色あいが強く、トラヒック特性の異なる論
理チャネル（ＶＣ）が混在するような環境では、パケッ
ト強制廃棄の頻度が論理チャネル（ＶＣ）毎に偏る可能
性がある。

【０００８】本発明の目的は、選択的パケット廃棄を適
用するか否かを論理チャネル（ＶＣ）毎に選択でき、ま
たトラヒック特性の異なる論理チャネル（ＶＣ）が混在
するような環境において、論理チャネル（ＶＣ）毎の偏
った強制廃棄を改善することが可能な選択的パケット廃
棄方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、バッファメモリの論理チャネル
（ＶＣ）毎のバッファ占有量を計測するバッファ占有量
計数部と、この計数手段によって計測されたバッファ占
有量から論理チャネル（ＶＣ）毎のしきい値の動的生成
および算出された該しきい値に基づく受信可否の判断を
実施するパケット受付制御部とを設け、また論理チャネ
ル（ＶＣ）設立時に選択的パケット廃棄の実施を希望し
ない場合には、セル破棄管理テーブル中の該当する論理
チャネル（ＶＣ）を「適用外」状態に設定するように構
成した。

【００１０】すなわち、本発明のバッファ管理方法は、
ＡＴＭセルを一時的に蓄積するためのバッファメモリ
と、論理チャネル（ＶＣ）毎に受信の可否を示す属性を
保持するセル破棄管理テーブルを用意し、到達したＡＴ
Ｍセルの論理チャネルの前記属性が未受信を示す場合
に、前記バッファメモリの全バッファ占有量を計測し、
計測された全バッファ占有量が第１のしきい値以下であ
る場合に到達したＡＴＭセルを受信し、計測された全バ
ッファ占有量が第１のしきい値を越える場合に到達した
ＡＴＭセルを廃棄するように選択的パケット廃棄処理を
行うバッファ管理方法において、前記計測された全バッ
ファ占有量が前記第１のしきい値以上である場合に、前
記到達したＡＴＭセルの論理チャネルにおける第２のし
きい値を計算し、当該第２のしきい値に基づいて到達し
たＡＴＭセルの廃棄若しくは受信を決定することにより
選択的パケット廃棄処理を行うことを特徴とする。

【００１１】また、本発明のバッファ管理方法は、到達
したＡＴＭセルの前記属性が前記選択的パケット廃棄処
理を行わないことを示す場合、前記選択的パケット廃棄
処理は行わずに当該ＡＴＭセルを受信することを特徴と
する。

【００１２】また、本発明のバッファ管理方法は、前記
第２のしきい値が、論理チャネル毎の平均バッファ占有
量に基づいて計算され、到達したＡＴＭセルの論理チャ
ネルのバッファ占有量が前記第２のしきい値を越えてい
る場合には当該ＡＴＭセルを廃棄し、第２のしきい値以
下であれば受信することを特徴とする。

【００１３】また、本発明のバッファ管理方法は、前記
第２のしきい値が、前記全バッファ占有量を前記セル破
棄管理テーブル中の前記属性がパケット受信許可を示す
論理チャネルの個数で割り算した論理チャネル毎の平均
バッファ占有量に所定の計数を乗算することにより計算
されることを特徴とする。

【００１４】また、本発明のバッファ管理システムは、
ＡＴＭセルを一時的に蓄積するためのバッファメモリを
備えたＡＴＭノード機器におけるバッファ管理システム
において、前記バッファメモリにおける論理チャネル
（ＶＣ）毎のＡＴＭセルの占有量を計数するバッファ占
有量計数部と、論理チャネル毎に到達したＡＴＭセルの
受信の可否を示す属性を保持するセル破棄管理テーブル
を記憶する状況記憶部と、前記バッファ占有量計数部に
よって計測されたバッファ占有量からしきい値を計算し
てＡＴＭセルを受信するか廃棄するかを決定し、前記セ
ル破棄管理テーブルを更新するパケット受付制御部と、
到達したＡＴＭセルの論理チャネルの属性が選択的パケ
ット廃棄処理を行わないことを示す第１の属性又はパケ
ット受信許可を示す第２の属性であれば当該論理チャネ
ルのＡＴＭセルを受信し、パケット廃棄中を示す第３の
属性であれば当該論理チャネル（ＶＣ）のＡＴＭセルを
強制的に廃棄するセル入力制御部を設けたことを特徴と
する。

【００１５】また、本発明のバッファ管理システムは、
シグナリング処理によって論理チャネルを設立する際
に、前記セル破棄管理テーブルに、選択的パケット廃棄
処理を適用しない旨の申告をした論理チャネルに対して
は前記第１の属性を設定し、選択的パケット廃棄を希望
した論理チャネルに対してはパケット未受信であること
を示す第４の属性を設定することを特徴とする。

【００１６】また、本発明のバッファ管理システムは、
前記パケット受付制御部は、前記第４の属性を持つ論理
チャネルからＡＴＭセルが到達した場合には、前記バッ
ファ占有量計数部から与えられる全バッファ占有量と第
１のしきい値を比較し、全バッファ占有量が第１のしき
い値を越えていない場合、前記第２の属性を当該論理チ
ャネルに対して設定し、全バッファ占有量が第１のしき
い値を越えている場合、全バッファ占有量と前記セル破
棄管理テーブル中の前記第２の属性を持つ論理チャネル
の個数と所定の係数から到達したＡＴＭセルに対応する
論理チャネル用の第２のしきい値を生成し、前記バッフ
ァ占有量計数部から与えられる当該論理チャネルのバッ
ファ占有量が前記第２のしきい値を越えていれば前記第
３の属性を設定し、前記第２のしきい値以下であれば前
記第２の属性を当該論理チャネルに対して設定すること
を特徴とする。

【００１７】また、本発明のバッファ管理システムは、
前記第２のしきい値として、全バッファ占有量を前記セ
ル破棄管理テーブル中の第２の属性を有する論理チャネ
ルの個数で割り算した論理チャネル毎の平均バッファ占
有量に所定の係数を乗算した数値を用いることを特徴と
する。

【００１８】

【作用】第１の発明においては、ＡＴＭセルをバッファ
に蓄積する前に、管理テーブルを参照しながら、ＡＴＭ
セルの処理を決めるので、選択的パケット廃棄を希望し
た論理チャネル（ＶＣ）に対しては不要なＡＴＭセルは
事前に廃棄され、バッファに蓄積されることも、その後
ネットワークに流されることもなくなる。

【００１９】第２の発明においては、シグナリング処理
によって論理チャネル（ＶＣ）を設立する際に、選択的
パケット廃棄を適用しないように申告した論理チャネル
（ＶＣ）に対しては「適用外」を設定し、選択的パケッ
ト廃棄を希望した論理チャネル（ＶＣ）に対しては「パ
ケット未受信」を設定することにより、多少のセル損失
は含むのは構わないからできるだけ多くのセルを送って
ほしい要求をもつ論理チャネル（ＶＣ）が混在する環境
において、論理チャネル（ＶＣ）毎に選択的パケット廃
棄の適用／適用除外を容易に選択でき、柔軟なネットワ
ーク設計が可能となる。

【００２０】第３の発明においては、「パケット未受
信」状態である論理チャネル（ＶＣ）からＡＴＭセルが
到着した場合には、まず前記バッファ占有量計数部から
与えられるバッファ全体の占有量と所定のしきい値を比
較して、もしバッファ全体の占有量が所定値を越えてい
なければ「パケット受信許可」を当該論理チャネル（Ｖ
Ｃ）に対して設定する。

【００２１】他方、もしバッファ全体の占有量が所定値
を越えているならば、バッファ全体の占有量と前記管理
テーブル中の「パケット受信許可」状態である論理チャ
ネル（ＶＣ）の個数と所定の係数からその論理チャネル
（ＶＣ）用のしきい値を生成し、前記バッファ占有量計
数部から与えられる当該論理チャネル（ＶＣ）のバッフ
ァ占有量が算出されたその論理チャネル（ＶＣ）用のし
きい値を越えていれば「パケット廃棄中」を、前記しき
い値以下であれば「パケット受信許可」を当該論理チャ
ネル（ＶＣ）に対して設定する。具体的なしきい値とし
て、バッファ全体の占有量を前記管理テーブル中の「パ
ケット受信許可」状態である論理チャネル（ＶＣ）の個
数で割り算した論理チャネル（ＶＣ）毎の平均バッファ
占有量に所定の係数を乗算した数値を用いる。

【００２２】従来手法では論理チャネル（ＶＣ）別を無
視したパケット単位でしか制御できないために、論理チ
ャネル（ＶＣ）によっては過剰にパケットが廃棄される
という問題が発生していたが、第３の発明により論理チ
ャネル（ＶＣ）別のしきい値を動的に設定できるので、
論理チャネル（ＶＣ）別にパケット強制廃棄が偏るとい
った現象を抑制することが可能である。

【００２３】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。

【００２４】図１は本発明によるバッファ管理システム
の一実施例のブロック図である。本発明はセルバッファ
１０を備えるＡＴＭ関連機器全てに対して適用可能であ
る。セルバッファの構成に関しては、いくつか存在する
バッファリングアーキテクチャの中から全ての論理チャ
ネル（ＶＣ）でＦＩＦＯを完全共有する型を選択した
が、論理チャネル（ＶＣ）毎にキューイングする型でも
適用可能である。図１において破線で囲まれた部分２０
が本発明によるバッファ管理装置である。

【００２５】バッファ管理装置２０は、パケット受付制
御部２１と、後述するセル破棄管理テーブル（以下適宜
「管理テーブル」と略す）３０が保存されている状況記
憶部２２と、セルバッファ１０のバッファ占有量を監視
するバッファ占有量計数部２３と、セル入力制御部２４
とから構成される。

【００２６】セル入力制御部２４は、到着したＡＴＭセ
ルのセルヘッダをチェックして、ＶＣＩ（ＶＣ識別子）
を検知したり、また、ＡＴＭセルがＡＡＬ（ＡＴＭＡ
ｄａｐｔａｔｉｏｎＬａｙｅｒ）パケットの終わりを
示すＥＯＭ（ＥｎｄｏｆＭｅｓｓａｇｅ）セルかどう
かを識別し、パケット受付制御部２１に通知する。さら
にセル入力制御部２４は、状況記憶部２２に記憶されて
いる管理テーブル３０を参照し、入力されたＡＴＭセル
のＶＣＩに対応する属性によりＡＴＭセルの強制廃棄、
受信蓄積等の処理を行う。

【００２７】図２は状況記憶部２２に保存されているセ
ル破棄管理テーブル３０の構成例を示す。セル破棄管理
テーブル３０は、ＶＣＩを登録する欄とそれに対応して
属性を示す欄（２ビット）が設けられ、属性欄にはその
論理チャネル（ＶＣ）のＡＴＭセルは「適用外」（ビッ
ト値「００」）であるか、「パケット未受信」（ビット
値「０１」）であるか、「パケット受信許可」（ビット
値「１０」）であるか、「パケット廃棄中」（ビット値
「１１」）であるかを表示する。

【００２８】シグナリング処理により新規の論理チャネ
ル（ＶＣ）を設立する際に、選択的パケット廃棄処理を
希望するか否かを申告する。選択的パケット廃棄処理の
実施を希望する場合には、管理テーブル３０の該当する
論理チャネル（ＶＣ）の欄に「パケット未受信」（ビッ
ト値「０１」）を表示する。もし希望しない場合には、
管理テーブル３０の該当する論理チャネル（ＶＣ）の欄
に「適用外」（ビット値「００」を表示する。

【００２９】バッファ占有量計数部２３は、セルバッフ
ァ１０のバッファ占有量を論理チャネル（ＶＣ）毎に計
数し、パケット受付制御部２１から通知されたＶＣＩに
対応する論理チャネルのバッファ占有量と、バッファ全
体の占有量をパケット受付制御部に出力する。

【００３０】パケット受付制御部２１は、セル入力制御
部２４から到達したＡＴＭセルのセル情報としてＶＣＩ
の通知を受け、また、バッファ占有量計数部２３から通
知されたバッファ全体の占有量と、管理テーブル３０中
の「パケット受信許可」状態である論理チャネル（Ｖ
Ｃ）の個数と所定の定数からしきい値を生成し、算出さ
れたしきい値と通知されたＶＣＩに対応する論理チャネ
ル（ＶＣ）のバッファ占有量を比較して状況記憶部２２
内の管理テーブル３０を更新する。

【００３１】また、セル入力制御部２４は、セルバッフ
ァ１０に到着する全てのＡＴＭセルに対して、その論理
チャネル識別子（ＶＣＩ）に基づいて管理テーブル３０
を参照し、属性が「００」（適用外）または「１０」
（パケット受信許可）である場合にはそのままセルバッ
ファ１０に蓄積し、他方「１１」（パケット廃棄中）で
ある場合にはそのＡＴＭセルを強制廃棄する。

【００３２】また、セル入力制御部２４は、ＡＡＬパケ
ットの終わりを示すＥＯＭセルが到着したら、パケット
受付制御部２１に通知し、パケット受付制御部２１は該
当する論理チャネル（ＶＣ）の状態が「００」（適用
外）でない限り「０１」（パケット未受信）に管理テー
ブルを変更する。

【００３３】状態が「０１」（パケット未受信）である
論理チャネル（ＶＣ）からのＡＴＭセルが到着した場合
には、セル入力制御部２４は、そのＡＴＭセルのＶＣＩ
をパケット受付制御部２１に通知し、パケット受付制御
部２１はまず前記バッファ占有量計数部２３から与えら
れるバッファ全体の占有量Ｑ＿ｔｏｔａｌと所定のしき
い値Ｑｔｈ＿ｔｏｔａｌを比較して、もしバッファ全体
の占有量が所定値を越えていなければ（Ｑ＿ｔｏｔａｌ
≦Ｑｔｈ＿ｔｏｔａｌ）、「１０」（パケット受信許
可）を当該論理チャネル（ＶＣ）に対して設定する。他
方、もしバッファ全体の占有量Ｑ＿ｔｏｔａｌが所定値
Ｑｔｈ＿ｔｏｔａｌを越えているならば（Ｑ＿ｔｏｔａ
ｌ＞Ｑｔｈ＿ｔｏｔａｌ）、バッファ全体の占有量Ｑ＿
ｔｏｔａｌと前記管理テーブル中の「１０」（パケット
受信許可）状態である論理チャネル（ＶＣ）の個数Ｔと
所定の係数ｋを用いてＱｔｈ＿ｖｃ＝（Ｑ＿ｔｏｔａｌ／Ｔ）×ｋ（１）に従い、その論理チャネル（ＶＣ）のためのしきい値Ｑ
ｔｈ＿ｖｃを生成する。もし、前記バッファ占有量計数
部２３から与えられる当該論理チャネル（ＶＣ）のバッ
ファ占有量Ｑ＿ｖｃが算出されたしきい値Ｑｔｈ＿ｖｃ
を越えていれば「１１」（パケット廃棄中）を、前記し
きい値以下であれば「１０」（パケット受信許可）を当
該論理チャネル（ＶＣ）に対して設定する。

【００３４】次に図３のフローチャートを用いて実施例
の動作を説明する。まず、セル入力制御部２４にＡＴＭ
セルが入力されると（Ｆ１）、セル入力制御部２４は、
その論理チャネル識別子（ＶＣＩ）に基づいてセル破棄
管理テーブル３０を参照し（Ｆ２）、管理テーブル３０
に登録されている状態をチェックする（Ｆ３）。属性が
「００」（適用外）または「１０」（パケット受信許
可）であれば、そのままセルバッファに蓄積する（Ｆ
４）。最後に、到着したセルはＥＯＭセルであるかどう
かチェックし（Ｆ５）、ＥＯＭセルであれば、ＥＯＭ及
びＶＣＩをパケット受付制御部２１に通知し、パケット
受付制御部２１は該当する論理チャネル（ＶＣ）の状態
が「００」（適用外）でない限りその状態を「０１」
（パケット未受信）に変更する（Ｆ７）。

【００３５】一方、ステップＦ３において属性が「１
１」（パケット廃棄中）である場合にはそのＡＴＭセル
をセル入力制御部２４で強制廃棄する（Ｆ８）。

【００３６】ステップＦ３において、当該論理チャネル
（ＶＣ）の状態が「０１」（パケット未受信）であれ
ば、そのＡＴＭセルは上位層パケットの先頭セルである
とみなしてよい。そこで、セル入力制御部２４は、パケ
ット受付制御部２１にＶＣＩを通知し、パケット受付制
御部２１は、バッファ占有量計数部２３にその時点のセ
ルバッファ全体の占有量を計測させる（Ｆ９）。バッフ
ァ全体の占有量Ｑ＿ｔｏｔａｌが所定のしきい値Ｑｔｈ
＿ｔｏｔａｌ以下であれば（Ｆ１０）、パケット分の全
ＡＴＭセルを収容できると判断してその論理チャネル
（ＶＣ）の状態を「１０」（パケット受信許可）に設定
する（Ｆ１１）。バッファ全体の占有量のＱ＿ｔｏｔａ
ｌが所定のしきい値Ｑｔｈ＿ｔｏｔａｌ以上であるなら
ば（Ｆ１０）、バッファ全体の占有量Ｑ＿ｔｏｔａｌと
前記管理テーブル中の「１０」（パケット受信許可）状
態である論理チャネル（ＶＣ）の個数Ｔと所定の係数ｋ
を用いて、数式（１）により通知されたＶＣＩに対応す
る論理チャネル（ＶＣ）のためのしきい値Ｑｔｈ＿ｖｃ
を生成する（Ｆ１２）。もし、前記バッファ占有量計数
部２３から与えられる当該論理チャネル（ＶＣ）の占有
量Ｑ＿ｖｃが算出されたその論理チャネル（ＶＣ）用の
しきい値Ｑｔｈ＿ｖｃを越えていれば「１１」（パケッ
ト廃棄中）を設定し（Ｆ１６）、前記しきい値以下であ
れば「１０」（パケット受信許可）を当該論理チャネル
（ＶＣ）に対して設定する（Ｆ１５）。

【００３７】以上説明したように、上記実施例によれ
ば、論理チャネル（ＶＣ）毎のバッファ占有量としきい
値に基づいて論理チャネル（ＶＣ）毎に受信の可否を設
定するセル破棄管理テーブル３０を設定し、管理テーブ
ル中の属性が「１１」（パケット廃棄中）である論理チ
ャネル（ＶＣ）に対しては、バッファに入力する前にセ
ル入力制御部２４において該当セルを強制廃棄する。こ
れにより、特定の論理チャネル（ＶＣ）のパケットが過
剰に強制廃棄される可能性が低くなり、全ての論理チャ
ネル（ＶＣ）の上位層パケットレベルの実効スループッ
トを平等に改善することができる。

【００３８】次に具体的なケースを図４ないし図１１に
示す。

【００３９】図４（ａ）は、「００」（適用外）の属性
であるＶＣＩのＡＴＭセルがセル入力制御部２４に到着
したときの状態である。属性が適用外であることから、
ＶＣＩの論理チャネルには選択的パケット廃棄処理を適
用しないと判断して、セル入力制御部２４で受信処理を
施した後セルバッファ１０に蓄積する（図４（ｂ））。
図５（ａ）は、「１０」（パケット受信許可）の属性で
あるＶＣ２のＡＴＭセルがセル入力制御部２４に到着し
たときの状態である。属性がパケット受信許可であるこ
とから、セル入力制御部２４で受信処理を施した後セル
バッファ１０に蓄積する（図５（ｂ））。

【００４０】図６（ａ）は、「１１」（パケット廃棄
中）の状態であるＶＣ３のＡＴＭセルがセル入力制御部
２４に到着したときの状態である。属性がパケット廃棄
中となっているのは、先頭セルが到着したときのバッフ
ァ占有量がしきい値以上であったためであり、このＶＣ
３のＡＴＭセルは全く無効であるのでセル入力制御部２
４で破棄処分する（図６（ｂ））。

【００４１】図７ないし図９は、「０１」（パケット未
受信）属性である論理チャネル（ＶＣ）のＡＴＭセルが
セル入力制御部２４に到着したときの状態である。本実
施例では、バッファ全体量に対するしきい値はＱｔｈ＿
ｔｏｔａｌ＝３０に設定している。また、所定の係数と
してｋ＝０．５を用いる。この係数は管理者が動的に設
定可能である。

【００４２】図７（ａ）は、セルバッファ全体の占有量
Ｑ＿ｔｏｔａｌ（＝２４）が所定のしきい値Ｑｔｈ＿ｔ
ｏｔａｌ以下である時に、「０１」（パケット未受信）
の状態であるＶＣ４のＡＴＭセルがセル入力制御部２４
に到着した状態である。管理テーブル３０に登録されて
いる状態がパケット未受信であることにより、このセル
は上位層パケットの先頭セルであると判断し、またセル
バッファ１０には十分な空き容量があるので（Ｑ＿ｔｏ
ｔａｌ ≦Ｑｔｈ＿ｔｏｔａｌ）、パケット分の全ＡＴ
Ｍセルを収容できるだろうと推察して、その状態（図７
（ｂ））では、管理テーブル３０にビット値“１０”
（パケット受信許可）を表示して、その先頭セルをセル
バッファ１０に蓄積する。

【００４３】図８（ａ）は、セルバッファ全体の占有量
Ｑ＿ｔｏｔａｌ（＝６３）が所定のしきい値Ｑｔｈ＿ｔ
ｏｔａｌ以上である時に、「０１」（パケット未受信）
の状態であるＶＣ５のＡＴＭセルがセル入力制御部２４
に到着した状態である。図７と同様に管理テーブル３０
に登録されている状態がパケット未受信であることによ
り、このセルは上位層パケットの先頭セルであると判断
する。しかし、セルバッファ１０全体の占有量が所定の
しきい値以上であるため（Ｑ＿ｔｏｔａｌ＞Ｑｔｈ＿
ｔｏｔａｌ）、バッファ全体の占有量Ｑ＿ｔｏｔａｌと
管理テーブル３０中の「１０」（パケット受信許可）状
態である論理チャネル（ＶＣ）の個数Ｔと所定の係数ｋ
を用いて、その論理チャネル（ＶＣ）のためのしきい値
Ｑｔｈ＿ｖｃを計算する。バッファ全体の占有量はＱ＿
ｔｏｔａｌ＝６３、管理テーブル３０中の「１０」（パ
ケット受信許可）状態である論理チャネル（ＶＣ）の個
数はＴ＝３、所定の係数はｋ＝０．５なので、数式
（１）よりＶＣ５のためのしきい値はＱｔｈ＿ｖｃ＝１
０．５である。セルバッファ１０中の！ＶＣ５のＡＴＭ
セルの占有量Ｑ＿ｖｃ＝５は、算出されたしきい値Ｑｔ
ｈ＿ｖｃ＝１０．５よりも小さいので、パケット分の全
ＡＴＭセルを収容できるだろうと推察して、次の状態
（図８（ｂ））では、管理テーブル３０にビット値“１
０”（パケット受信許可）を表示して、その先頭セルを
セルバッファ１０に蓄積する。

【００４４】図９（ａ）は、セルバッファ全体の占有量
Ｑ＿ｔｏｔａｌ（＝６３）が所定のしきい値Ｑｔｈ＿ｔ
ｏｔａｌ以上である時に、「０１」（パケット未受信）
の状態であるＶＣ６のＡＴＭセルがセル入力制御部２４
に到着した状態である。図７と同様に管理テーブル３０
に登録されている状態がパケット未受信であることによ
り、このセルは上位層パケットの先頭セルであると判断
する。しかし、セルバッファ１０全体の占有量が所定の
しきい値以上であるため（Ｑ＿ｔｏｔａｌ＞Ｑｔｈ＿
ｔｏｔａｌ）、バッファ全体の占有量Ｑ＿ｔｏｔａｌと
管理テーブル３０中の「１０」（パケット受信許可）状
態である論理チャネル（ＶＣ）の個数Ｔと所定の係数ｋ
を用いて、その論理チャネル（ＶＣ）のためのしきい値
Ｑｔｈ＿ｖｃを計算する。バッファ全体の占有量はＱ＿
ｔｏｔａｌ＝６３、管理テーブル３０中の「１０」（パ
ケット受信許可）状態である論理チャネル（ＶＣ）の個
数はＴ＝３、所定の係数はｋ＝０．５なので、数式
（１）よりＶＣ６のためのしきい値はＱｔｈ＿ｖｃ＝１
０．５である。セルバッファ１０中の！ＶＣ６のＡＴＭ
セルの占有量Ｑ＿ｖｃ＝１６は、算出されたしきい値Ｑ
ｔｈ＿ｖｃ＝１０．５を越えているので、この先頭セル
により構成される上位層パケットはいずれバッファ溢れ
によりセル損失を含むだろうと判断して、管理テーブル
３０にビット値“１１”（パケット廃棄中）を表示し
て、その先頭セルをセル入力制御部２４で破棄する。以
後到着するＶＣ６のＡＴＭセルは全てセル入力制御部２
４で破棄処分する。

【００４５】図１０は、「１１」（パケット廃棄中）の
状態であるＶＣ７のＥＯＭセルがセル入力制御部２４に
到着したときの状態である。属性がパケット廃棄中であ
ることから、今までこのＶＣのＡＴＭセルは全てセル入
力制御部２４で破棄処分されてきたことがわかる。ＥＯ
Ｍセルの到着は、このＶＣに関してパケット分のセルが
一通り全て到着したことを、またこの次に来るＶＣ７の
ＡＴＭセルは別の上位層パケットの先頭セルであること
を示し、状態を「０１」（パケット未受信）に変更した
後セルバッファ１０に蓄積し、この次に来るＶＣ７のＡ
ＴＭセル（先頭セル）に対して実行されるバッファ占有
量によるセル廃棄制御に備える。

【００４６】図１１は、「００」（適用外）の属性であ
るＶＣ８のＥＯＭセルがセル入力制御部２４に到着した
ときの状態である。属性が適用外であることから、ＶＣ
８の論理チャネルには選択的パケット廃棄処理を適用し
ないと判断して、状態を「００」（適用外）のままにす
る。

【００４７】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
ＡＴＭセルを一時的に蓄積するためのバッファメモリに
おいて、異なる通信要求をもつ論理チャネル（ＶＣ）が
混在する環境において、論理チャネル（ＶＣ）毎に選択
的パケット廃棄の適用／適用除外を容易に選択でき、柔
軟なネットワーク設計が可能となる。また、トラヒック
特性の異なる論理チャネル（ＶＣ）が混在するような環
境において、論理チャネル（ＶＣ）毎の偏った強制廃棄
を改善することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるバッファ管理システムの一実施例
のブロック図である。

【図２】図１の実施例の状況記憶部内に設けられるセル
破棄管理テーブルの構成図である。

【図３】図１の実施例におけるＡＴＭセルに対する処理
手順を示すフローチャートである。

【図４】図１の実施例において適用外「００」の状態で
あるＶＣのＡＴＭセルがセルバッファに到着したときの
処理手順を説明する状態図である。

【図５】図１の実施例において受信許可「１０」の状態
であるＶＣのＡＴＭセルがセルバッファに到着したとき
の処理手順を説明する状態図である。

【図６】図１の実施例において廃棄中「１１」の状態で
あるＶＣのＡＴＭセルがセルバッファに到着したときの
処理手順を説明する状態図である。

【図７】図１の実施例においてセルバッファ全体の占有
量が所定のしきい値以下である時に、パケット未受信
「０１」の状態であるＶＣのＡＴＭセルがセルバッファ
に到着したときの処理手順を説明する状態図である。

【図８】図１の実施例においてセルバッファ全体の占有
量が所定のしきい値以上である時に、パケット未受信
「０１」の状態であるＶＣのＡＴＭセルがセルバッファ
に到着したときの処理手順を説明する状態図である。

【図９】図１の実施例においてセルバッファ全体の占有
量が所定のしきい値以上である時に、パケット未受信
「０１」の状態であるＶＣのＡＴＭセルがセルバッファ
に到着したときの処理手順を説明する状態図である。

【図１０】図１の実施例において廃棄中「１１」の状態
であるＶＣのＥＯＭセルが到着したときの処理手順を説
明する状態図である。

【図１１】図１の実施例において適用外「００」の状態
であるＶＣのＥＯＭセルが到着したときの処理手順を説
明する状態図である。

【図１２】従来の選択的パケット廃棄によるＡＴＭセル
に対する処理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０セルバッファメモリ１１入力回線１２出力回線２０バッファ管理装置２１パケット受付制御部２２状況記憶部２３バッファ占有量計数部２４セル入力制御部３０セル破棄管理テーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＡＴＭセルを一時的に蓄積するためのバッ
ファメモリと、論理チャネル（ＶＣ）毎に受信の可否を
示す属性を保持するセル破棄管理テーブルを用意し、到達したＡＴＭセルの論理チャネルの前記属性が未受信
を示す場合に、前記バッファメモリの全バッファ占有量
を計測し、計測された全バッファ占有量が第１のしきい
値以下である場合に到達したＡＴＭセルを受信し、計測
された全バッファ占有量が第１のしきい値を越える場合
に到達したＡＴＭセルを廃棄するように選択的パケット
廃棄処理を行うバッファ管理方法において、前記計測された全バッファ占有量が前記第１のしきい値
以上である場合に、前記到達したＡＴＭセルの論理チャ
ネルにおける第２のしきい値を計算し、当該第２のしき
い値に基づいて到達したＡＴＭセルの廃棄若しくは受信
を決定することにより選択的パケット廃棄処理を行うこ
とを特徴とするバッファ管理方法。
【請求項２】到達したＡＴＭセルの前記属性が前記選択
的パケット廃棄処理を行わないことを示す場合、前記選
択的パケット廃棄処理は行わずに当該ＡＴＭセルを受信
することを特徴とする請求項１に記載のバッファ管理方
法。
【請求項３】前記第２のしきい値が、論理チャネル毎の
平均バッファ占有量に基づいて計算され、到達したＡＴＭセルの論理チャネルのバッファ占有量が
前記第２のしきい値を越えている場合には当該ＡＴＭセ
ルを廃棄し、第２のしきい値以下であれば受信すること
を特徴とする請求項１に記載のバッファ管理方法。
【請求項４】前記第２のしきい値が、前記全バッファ占
有量を前記セル破棄管理テーブル中の前記属性がパケッ
ト受信許可を示す論理チャネルの個数で割り算した論理
チャネル毎の平均バッファ占有量に所定の計数を乗算す
ることにより計算されることを特徴とする請求項３に記
載のバッファ管理方法。
【請求項５】ＡＴＭセルを一時的に蓄積するためのバッ
ファメモリを備えたＡＴＭノード機器におけるバッファ
管理システムにおいて、前記バッファメモリにおける論理チャネル（ＶＣ）毎の
ＡＴＭセルの占有量を計数するバッファ占有量計数部
と、論理チャネル毎に到達したＡＴＭセルの受信の可否を示
す属性を保持するセル破棄管理テーブルを記憶する状況
記憶部と、前記バッファ占有量計数部によって計測されたバッファ
占有量からしきい値を計算してＡＴＭセルを受信するか
廃棄するかを決定し、前記セル破棄管理テーブルを更新
するパケット受付制御部と、到達したＡＴＭセルの論理チャネルの属性が選択的パケ
ット廃棄処理を行わないことを示す第１の属性又はパケ
ット受信許可を示す第２の属性であれば当該論理チャネ
ルのＡＴＭセルを受信し、パケット廃棄中を示す第３の
属性であれば当該論理チャネル（ＶＣ）のＡＴＭセルを
強制的に廃棄するセル入力制御部を設けたことを特徴と
するバッファ管理システム。
【請求項６】シグナリング処理によって論理チャネルを
設立する際に、前記セル破棄管理テーブルに、選択的パ
ケット廃棄処理を適用しない旨の申告をした論理チャネ
ルに対しては前記第１の属性を設定し、選択的パケット
廃棄を希望した論理チャネルに対してはパケット未受信
であることを示す第４の属性を設定することを特徴とす
る請求項５に記載のバッファ管理システム。
【請求項７】前記パケット受付制御部は、前記第４の属性を持つ論理チャネルからＡＴＭセルが到
達した場合には、前記バッファ占有量計数部から与えら
れる全バッファ占有量と第１のしきい値を比較し、全バッファ占有量が第１のしきい値を越えていない場
合、前記第２の属性を当該論理チャネルに対して設定
し、全バッファ占有量が第１のしきい値を越えている場合、
全バッファ占有量と前記セル破棄管理テーブル中の前記
第２の属性を持つ論理チャネルの個数と所定の係数から
到達したＡＴＭセルに対応する論理チャネル用の第２の
しきい値を生成し、前記バッファ占有量計数部から与え
られる当該論理チャネルのバッファ占有量が前記第２の
しきい値を越えていれば前記第３の属性を設定し、前記
第２のしきい値以下であれば前記第２の属性を当該論理
チャネルに対して設定することを特徴とする請求項５に
記載のバッファ管理システム。
【請求項８】前記第２のしきい値として、全バッファ占
有量を前記セル破棄管理テーブル中の第２の属性を有す
る論理チャネルの個数で割り算した論理チャネル毎の平
均バッファ占有量に所定の係数を乗算した数値を用いる
ことを特徴とする請求項７に記載のバッファ管理システ
ム。