JPH10190665A - コネクション帯域変更要求装置、atmエンドシステム及びatm交換機 - Google Patents

コネクション帯域変更要求装置、atmエンドシステム及びatm交換機

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JPH10190665A
JPH10190665A JP34117296A JP34117296A JPH10190665A JP H10190665 A JPH10190665 A JP H10190665A JP 34117296 A JP34117296 A JP 34117296A JP 34117296 A JP34117296 A JP 34117296A JP H10190665 A JPH10190665 A JP H10190665A
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JP
Japan
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connection
band
cells
bandwidth
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JP34117296A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Saito
洋 斎藤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コネクションの帯域を設定できる通信ネット
ワークで、次制御周期中に必要な帯域を算出し要求でき
るコネクション帯域変更要求装置を提供する。 【解決手段】 コネクション上に送出要求されるセル数
又はパケット数、及び/又は、コネクション上への送出
待ちバッファ内のセル数又はパケット数を計数する手
段、計数したセル数又はパケット数から直後の帯域要求
時点における必要帯域を予測する手段、及び予測手段で
予測された必要帯域に基づいて通信ネットワーク又は通
信ネットワークのオペレーションシステムに帯域の変更
を要求する手段を具える。必要帯域予測手段が、セル数
又はパケット数と必要帯域とを対応させるテーブルを具
え、現周期で計数したセル数又はパケット数に基づきこ
のテーブルから次周期の必要帯域を予測するように構成
される。更に、このテーブルが、セル数又はパケット数
の計数結果に基づいて動的に更新されるように構成され
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ネットワー
ク等、帯域を設定することができる通信ネットワークの
帯域変更要求装置に関する。
【0002】ATM通信等においては、良好な通信品質
を得るためコネクション又はフローに対して帯域と呼ば
れる一種の通信の容量を設定することができる。例えば
ATMではATMエンドシステム間にVCコネクション
を設定することができ、このVCコネクションに対して
帯域を設定することができる。ATMエンドシステム
は、情報をセルと呼ばれる固定長のパケットに分割し、
このセルをVCコネクション上に流すことによって情報
の伝達を行う。この時、設定された帯域以下のセル流量
であれば、このセルをネットワーク内に流すことができ
る。また、VCハンドラと呼ばれるATM交換機間には
VPコネクションを設定することができ、このVPコネ
クションにも帯域を設定することができる。交換機間の
セル流量もこの帯域以下であれば流すことができる。
【0003】これらの帯域は、通常、コネクションを設
定する時に設定される。ATMエンドシステム間のVC
コネクションの場合は、ATMエンドシステムがトラヒ
ック記述子と呼ばれるパラメータにより必要な帯域を要
求し、可能であればネットワークがこれを設定する。こ
の場合、ネットワークによっては陽にVCコネクション
の帯域を定義する。そうでない場合、以下の説明では、
トラヒック記述子又はその変換形によって帯域が定義さ
れているものとして説明する。
【0004】このようにして、コネクションの設定時に
コネクションの帯域が設定されるため、トラヒックの状
況又はネットワークの状況に変化があった場合に、設定
済の帯域が不都合になることがある。このような場合、
従来、設定中のコネクションの帯域を信号手順によって
変更する方法(例えば、ITU-T SG11,Draft Recommendat
ion Q.2963.1(1996)参照)、管理手順によって変更する
方法(例えば、斉藤、中川、加藤、太田、ATM網にお
ける回線・パス業務の革新−Self-sizing Network −、
NTT R&D,44,4,PP.333-340(1995) 参照)等が検討されて
来た。また、これらに対して、セル数、セル損失率、セ
ル送出待ちキューの長さ等を測定し、現在のセル流に対
して適切な帯域を算出する試みもなされている(例え
ば、斉藤、B−ISDNにおける測定駆動型トラヒック
技術、NTT R&D,44,4,PP.327-332(1995) 、土屋、豊泉、
加藤、バーチャルパス帯域制御装置、特願平7-050014(1
995)参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】実際にコネクションの
帯域を変更して設定する場合、次の帯域変更設定までは
ここで設定された帯域で通信が行われるため、この間の
セル流量が帯域を上回れば良好な通信が行われないこと
になる。従って、ここで決める帯域は、単に現在のセル
流量に合致したものではなく、現在から次の帯域変更設
定までの間のセル流量に合致したものであることが必要
である。従来の帯域変更要求装置は、この点を考慮せず
に要求する帯域を定めている。
【0006】本発明の目的は、従って、次制御周期中に
必要な帯域を算出して要求し、次制御周期内で充分な品
質を保つことができるコネクション帯域変更要求装置を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、コネクションの帯域を設定できる通信ネ
ットワークで一定周期毎に帯域の変更を要求するコネク
ション帯域変更要求装置において、コネクション上に送
出要求されるセル数若しくはパケット数、及び/又は、
コネクション上への送出待ちバッファ内のセル数若しく
はパケット数を計数する手段、計数したセル数又はパケ
ット数から直後の帯域要求時点における必要帯域を予測
する必要帯域予測手段、及び必要帯域予測手段で予測さ
れた必要帯域に基づいて通信ネットワーク又は通信ネッ
トワークのオペレーションシステムに帯域の変更を要求
するための信号送受信手段を具える。
【0008】このような本発明によるコネクション帯域
変更要求装置においては、次周期の必要帯域を予測する
必要帯域予測手段が、セル数又はパケット数と必要帯域
とを対応させるテーブルを具え、現周期で計数したセル
数又はパケット数に基づきこのテーブルを用いて次周期
の必要帯域を予測するように構成されることが望まし
い。更に、このセル数又はパケット数と必要帯域とを対
応させるテーブルが、セル数又はパケット数の計数結果
に基づいて動的に更新されるように構成されることが望
ましい。
【0009】このような本発明によれば、今回の測定値
が或るレベルであれば次制御周期ではどの程度の帯域が
必要であるかを、過去のデータを活用して予測すること
ができることになる。この帯域予測装置の出力である帯
域予測値を入力として、信号送受信装置が予め定められ
たフォーマットにより帯域変更要求を実行することがで
きる。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、図面を用いて本発明の実施
例を説明する。 〔実施例1〕先ず、ATMエンドシステム間のVCコネ
クションに対して実施する例を説明する。VCハンドラ
間即ちATM交換機間のVPコネクションに対して実施
する場合は、ATMエンドシステムをVCハンドラに、
VCコネクションをVPコネクションに置き換えること
によって容易に類推することができる。
【0011】コネクションの帯域変更要求はATMエン
ドシステムが行う。図1はATMエンドシステムの構成
例を示す図である。予め定められた測定期間の長さと、
それに等しいか又はそれより長い予め定められた制御期
間の長さとを、それぞれTM、TCとする。エンドシス
テムは、上位レイヤ107 から当該VCコネクションの終
端点に供給されるセル数をカウントし、TM毎にリセッ
トして測定する計数装置101 を具える。カウントした結
果をリセット直前に帯域予測装置102 に通知する。
【0012】帯域予測装置102 では一制御期間TC中に
通知されたTC/TM個の測定データを記憶装置103 に
記憶保持する。一制御期間TCの終了直前に、記憶保持
された測定データのTC/TM個の測定値の算術平均を
とる。この値をXとする。帯域予測装置102 内にはXを
与えると次制御周期での予測セル数Yを返すテーブル10
4 が記憶されている。このテーブルの作成方法は後述す
る。実際には、テーブルの大きさを小さくするため、X
は適当なきざみ幅に量子化されている。
【0013】時間TM内にY個のセルがポアソン到着す
るとして、損失率目標値が与えられた時の、それを運び
得るシステム容量(ここではコネクションの帯域)を、
よく知られたトラヒック理論のM/D/1/K公式で求
める。送出待ちバッファ108のサイズKが固定の場合、
これは、バッファサイズと損失率目標値から予め決まる
定数A(メモリ105 に保持) によって、AYで与えられ
る。従ってM/D/1/K公式による帯域の算出は、実
際にはAを記憶することによって実現することができ
る。
【0014】一方、例えば、バッファサイズKが帯域に
比例する場合は、帯域とその帯域によって目標損失率で
運ぶことのできるセル数Zとの対を幾つか記憶する。Y
以上の最小のZに対応する帯域を得ることによりM/D
/1/K公式による帯域の算出を実現することができ
る。また、このようにM/D/1/K公式を直接計算し
てもよいが、後述するように、テーブル104 を更新しつ
つ帯域変更要求装置を動かす場合は、テーブルの方がよ
り便利である。
【0015】帯域予測装置102 は、次周期に必要とされ
る帯域の算出結果を信号送受信装置106 に渡す。この信
号送受信装置106 は、これを予め定められた信号フォー
マットによって、ネットワークに対して当該VCコネク
ションの帯域をこの帯域に変更するように要求する。信
号送受信装置106 は、ネットワークより帯域変更通知を
受信すると、送出スケジューラ109 に対して当該帯域で
の送出スケジューリングを要求する。
【0016】テーブル104 は、以下のようにして予め作
成される。上位レイヤ107 から当該VCコネクションの
終端点に供給されるセル数をTM毎にカウントする。こ
れをTC/TM回行い、TC/TM個の測定データを得
る。この中の大きい方からI番目の測定データをY(t)
として取出す。同時にこのTC/TM個の測定データの
算術平均をX(t) として記憶し保持する。X(t) は前述
のように適当なきざみ幅で量子化して保持する。
【0017】テーブル104 において、Xの列が予め与え
られた時、次の手順によってYの値を更新して行く。即
ち、一つ前のXの測定値X(t-1) がX(t-1) =kだった
とし、このX即ちkに対するYの値がyだったとする
と、yを予め定められた定数aを用いてay+(1−
a)Y(t) で置換する。これによって1制御期間の平均
的なセル数X(測定値としてはX(t-1) )が与えられた
時、次制御期間でのセル数の予測値Y(測定値としては
Y(t) )を与えるテーブル104 を構成することができ
る。この時、定数aによって過去のYの測定結果をどの
程度考慮するかの調整を行うことができる。
【0018】テーブル104 は予め上述の手順によって作
成しておくが、テーブル104 を更新しつつ、帯域変更要
求装置を動かすことができることは明らかである。この
場合は、帯域予測装置102 内に、前回の測定セル数の算
術平均X(t-1) を記憶し保持するメモリが必要になる。
【0019】〔実施例2〕次に、主情報送出待ちバッフ
ァ108 内セル数を測定する場合について、テーブル104
の構成法を図2を用いて説明する。以下に説明するよう
にして構成される図2のテーブル104 は、帯域変更要求
装置と並行して動かさない場合には上述の実施例1のテ
ーブル104 として動作することもできる。
【0020】上位レイヤ107 から当該VCコネクション
に供給されるセル数及び当該VCコネクションの送出待
ちバッファ108 内セル数を、それぞれカウンタ207 及び
208で、TM毎にカウントする。これをTC/TM回行
ってTC/TM個の測定データを得て、それぞれ記憶装
置202 及び203 に記憶する。TC/TM個のバッファ内
セル数データの大きい方からI番目の測定データをW
(t) として取出す。次に、例えばよく知られたM/D/
1/K公式で、バッファサイズK、システム容量=帯域
として、平均待ちセル数=W(t) となる入力セル流量Y
(t) を求める。
【0021】バッファサイズKが固定の場合、W(t) と
帯域との対を幾つか記憶して構成した変換テーブル204
によってY(t) を求めることができる。この時、W(t)
は適当なきざみ幅で量子化する。同時にこのTC/TM
個の当該VCコネクションに供給されるセル数測定デー
タの算術平均をX(t) として記憶し保持する。X(t)は
前述のように適当なきざみ幅で量子化して保持する。
【0022】一方、例えばバッファサイズKが帯域に比
例する場合は、帯域と平均待ちセル数Zとの対を幾つか
記憶する。W(t) 以上の最小のZに対応する帯域を得る
ことによりM/D/1/K公式による帯域の算出を行う
ことができる。この場合、M/D/1/K公式を直接計
算してもよいが、テーブルを用いる方がより簡便であ
る。
【0023】テーブル104 でXの列が予め与えられた場
合、次の手順によってテーブル104のYの値を更新して
行く。即ち、メモリ209 に記憶されている一つ前のXの
測定値X(t-1) がX(t-1) =kだったとし、このX即ち
kに対するテーブル104 のYの値がyだったとすると、
予め定められた定数aに対して、上述のようにして求め
られた入力セル流量Y(t) を用いて、加重和演算装置20
6 でay+(1−a)Y(t) を算出し、これでyを置換
する。これによって1制御期間の平均的なセル数X(測
定値としてはX(t-1) )が与えられた時、次制御期間で
のセル数の予測値Y(測定値としてはY(t) )を与える
テーブル104 を保持装置205 中に構成することができ
る。この時、定数aによって過去のYの測定結果をどの
程度考慮するかの調整を行うことができる。
【0024】この例によるテーブルの構成では、系内セ
ル数の測定値から、仮想的なセル流量に変換してテーブ
ル化している。このため、実際に当該セルに供給される
セルの流量特性がよく知られたM/D/1/K公式とよ
く一致しない場合でも、帯域予測値を精度よく求めるこ
とができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によるコネ
クション帯域変更要求装置によれば、次制御周期中に必
要な帯域を算出して要求することができるので、次周期
内でのトラヒック変動を予測し、充分な品質の通信を提
供するための帯域を各コネクションに与えることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】上位レイヤからVCコネクションの終端点に供
給されるセル数を測定する場合の本発明による帯域変更
要求装置を具えるATMエンドシステムの構成例を示す
図である。
【図2】主情報送出待ちバッファ内セル数を測定する場
合の本発明による帯域変更要求装置を具えるATMエン
ドシステムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
101 計数装置 102 帯域予測装置 103 記憶装置 104 テーブル 105 メモリ 106 信号送受信装置 107 上位レイヤ 108 送出待ちバッファ 109 送出スケジューラ 202、203 記憶装置 204 変換テーブル 205 テーブル保持装置 206 加重和演算装置 207、208 カウンタ 209 メモリ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コネクションの帯域を設定することがで
    きる通信ネットワーク中に設けられ、一定周期毎に帯域
    の変更を要求するコネクション帯域変更要求装置におい
    て、 コネクション上に送出要求されるセル数又はパケット
    数、及び/又は、コネクション上への送出待ちバッファ
    内のセル数又はパケット数を計数する手段、 計数したセル数又はパケット数から直後の帯域要求時点
    における必要帯域を予測する必要帯域予測手段、及び必
    要帯域予測手段で予測された必要帯域に基づいて通信ネ
    ットワーク又は通信ネットワークのオペレーションシス
    テムに帯域の変更を要求するための信号送受信手段を具
    えることを特徴とするコネクション帯域変更要求装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載されたコネクション帯域
    変更要求装置において、 次周期の必要帯域を予測する必要帯域予測手段が、セル
    数又はパケット数と必要帯域とを対応させるテーブルを
    具え、現周期で計数したセル数又はパケット数に基づき
    このテーブルを用いて次周期の必要帯域を予測すること
    を特徴とするコネクション帯域変更要求装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載されたコネクション帯域
    変更要求装置において、 セル数又はパケット数と必要帯域とを対応させるテーブ
    ルが、セル数又はパケット数の計数結果に基づいて動的
    に更新されることを特徴とするコネクション帯域変更要
    求装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載さ
    れたコネクション帯域変更要求装置を具備することを特
    徴とするATMエンドシステム。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載さ
    れたコネクション帯域変更要求装置を具備することを特
    徴とするATM交換機。
JP34117296A 1996-12-20 1996-12-20 コネクション帯域変更要求装置、atmエンドシステム及びatm交換機 Pending JPH10190665A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100307758B1 (ko) * 1999-08-04 2001-09-29 안병엽 무선 비동기 전송 모드 망에서의 호 수락 제어 방법
US6643257B1 (en) 2000-01-04 2003-11-04 International Business Machines Corporation Verifying performance of a buffering and selection network device

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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