JPH10247924A

JPH10247924A - 共通セルバッファ装置

Info

Publication number: JPH10247924A
Application number: JP5129897A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kawarai; 健一瓦井; Tsugio Kato; 次雄加藤; Naoki Matsuoka; 直樹松岡; Hiroshi Tomonaga; 博朝永; Mitsuharu Amano; 光治天野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-03-06
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】網の状態に応じて動的にユーザ帯域を変化させ
るサービスを提供するＡＴＭ交換装置において、コネク
ションごとに公平な網リソース管理を行えるようにす
る。【解決手段】入力セルを書き込んでコネクションごとに
許可送出レートに従って読みだして網側に出力するＡＴ
Ｍ交換装置の共通セルバッファ１に対して、共通セルバ
ッファ１内における各コネクションごとのセル数を計数
するセル数カウンタと各コネクションごとの入力可能セ
ル数を示すセル数規定値とを設定するコネクション情報
管理テーブル２と、セル数カウンタ値とセル数規定値と
から共通セルバッファ１への入力セルの挿入と廃棄とを
判定して、判定結果に従って共通セルバッファ１へのセ
ルの書き込みを制御する書き込み制御部１１とを備え
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、網の状態に応じて
動的にユーザ帯域を変化させるサービスを提供するＡＴ
Ｍ通信装置に関し、特にＡＴＭ交換装置において、コネ
クションごとに公平な網リソース管理を行なうための、
レート制御機能を有する共通セルバッファ装置に関する
ものである。

【０００２】ＡＴＭ網においては、高速データ転送サー
ビスを提供するためのサービスクラスとして、ＡＢＲ
（Available Bit Rate），ＡＢＴ（ATM Block Transfe
r），ＵＢＲ（Unspecified Bit Rate）等のサービスク
ラスが規定されている。これらのサービスクラスでは、
データ系の断続的でバースト的なトラヒック特性に対し
て、網のリソースを有効に利用するため、ＡＢＲやＡＢ
Ｔでは動的なレート制御を行ない、ＵＢＲではユーザの
通信要求に応じて任意のレートでデータ転送を行なうこ
とができるようになっている。

【０００３】このようなサービスでは、ユーザレートが
動的に変動するが、その際、あるコネクションからのデ
ータのみによって網リソースが使用され、他のコネクシ
ョンに対してはリソースが割り当てられないという事態
が生じると、通信の公共性の立場から問題となる。そこ
で、ある一定の原則に基づいて、各コネクションごとに
レートを割り当てるようにして、網側でコネクションご
とに公平なリソース管理を行なえるようにするための、
共通セルバッファ装置におけるレート制御方法が必要に
なる。

【０００４】

【従来の技術】従来、共通セルバッファを用いたレート
制御方式として、共通セルバッファ内に蓄えられたセル
に対して、予め読み出しタイミングを規定しておき、そ
の設定に従って読み出す方法が考えられているが、この
方式では、動的なレート変化に対して対応することが困
難であった。

【０００５】また、共通セルバッファ装置において、各
コネクションごとに、個別に読み出しタイミングを監視
してレート制御する方式も考えられるが、この方式で
は、動的なレート変更に対しては対応可能であるが、コ
ネクションごとにタイミング監視処理部を設けることが
必要になるので、ハードウェア量が大きくなって、多く
のコネクションをサポートすることができないという問
題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のレ
ート制御機能を有する共通セルバッファ装置において
は、動的なレート変化に対する対応が困難であったり、
またはハードウェア量を多く必要とするため、多くのコ
ネクションをサポートできない等の問題点が残されてい
た。

【０００７】本発明は、このような従来技術の課題を解
決しようとするものであって、ハードウェア量を抑えな
がら、より多くのコネクションに対して動的なレート制
御を行なうことを可能にした、共通セルバッファ装置を
提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理(1)
を説明する図であって、本発明の原理的構成(1) 〜(3)
に対応している。図中、１はＦＩＦＯメモリからなる共
通セルバッファ（共通セルＦＩＦＯバッファ）、２は共
通セルバッファ１内における各コネクションごとのセル
の格納状況を管理するためのコネクション情報管理テー
ブル、３は各コネクションごとの送出許可レートを設定
するためのレート設定テーブル、１１は共通セルバッフ
ァ１へのセルの書き込みを制御する書き込み制御部であ
る。また図２は、セル受信処理フローを示す図である。

【０００９】共通セルバッファ１には、各コネクション
（チャネル）のセルが到着順に書き込まれる。この際、
同一コネクションの各セルについて、順次、次のセルの
アドレスを指し示すポインタチェーンが構成される。レ
ート設定テーブル３には、コネクションごとに異なる送
出許可レートを送出レートの規格値で規格化した、読み
出し回数が書き込まれている。

【００１０】本発明の原理的構成(1) においては、予め
コネクションごとに記載したコネクション情報管理テー
ブル２を用意して、共通セルバッファ１中の各コネクシ
ョンの先頭アドレスを示すHeadアドレスと、共通セルバ
ッファ１中の各コネクションの最後尾アドレスを示すTa
ilアドレスと、共通セルバッファ１中の各コネクション
ごとのセル数を示すセル数カウンタと、共通セルバッフ
ァ１中の各コネクションごとの入力可能セル数を示すセ
ル数規定値を設定しておく。

【００１１】そして、セルが到着するごとに図２に示す
ような受信処理フローを実行することによって、書き込
み制御部１１は各コネクションごとに共通セルバッファ
内のセル数を監視し、到着したセルを共通セルバッファ
１に入力するか否かを、各コネクションごとのセル数規
定値から判定して、規定値を超えた場合は、セルを廃棄
して共通セルバッファに入れないようにする。

【００１２】さらに規定値以内の場合は、共通セルバッ
ファ中の空きアドレスを獲得して、これを共通セルバッ
ファの該当コネクションのTailアドレスに書き込むとと
もに、この空きアドレスにセルデータを書き込み、情報
管理テーブルのTailアドレスを空きセルアドレスによっ
て書き替えるとともにセル数カウンタを＋１する処理を
行なう。

【００１３】原理的構成(1) の発明では、各コネクショ
ンごとに共通セルバッファ内に書き込むセル数を規制し
ているため、各コネクションごとの共通セルバッファリ
ソースの公平な配分を実現することができる。

【００１４】この際、セル数規定値の設定を行なう簡便
な方法としては、セル数規定値＝全共通セルバッファ長／サポートコネクション数＋α …(1) α：不公平性係数として、セル数規定値を予め設定しておく。ここでα＝
０とすると、共通セルバッファを各コネクションごとに
完全に分割するため、コネクション間の干渉は全くない
が、各コネクション間で使用率にばらつきがあると、共
通セルバッファ内に未使用領域が多く生じて、バッファ
リソースが無駄になる。

【００１５】またα＞０とすると、上述の共通セルバッ
ファ内の未使用領域が、使用中コネクションによって利
用されるため、バッファリソースの有効活用が可能とな
る。しかしながら、αを大きくしすぎると、コネクショ
ン間の干渉が大きくなり、公平性が保てなくなる。従っ
てαの値は、各ネットワークごとの使用状況，共通セル
バッファ長やサポートコネクション数等に応じて、適切
な値に設定することが必要である。

【００１６】本発明の原理的構成(2) においては、セル
数規定値を求める方法として、セル数カウンタを更新す
る際や、レート設定テーブルを更新する際に、セル数カ
ウンタ値が０を超えるコネクション数や、設定されたレ
ート（読み出し回数）が０を超えるコネクション数を計
数し、これを有効コネクション数として、全共通セルバ
ッファ長をこの有効コネクション数で配分して、これを
セル数規定値とする。

【００１７】原理的構成(2) の発明では、網の使用状況
に応じて、動的に変化する有効コネクション数を用い
て、セル数規定値をセル数規定値＝全共通セルバッファ長／有効コネクション数 …(2) として求めている。この方法によれば、共通セルバッフ
ァを、その時点で有効なコネクションによって分配する
ため、網の使用状況に合わせた、セル数規定値の設定を
行なうことが可能となる。

【００１８】本発明の原理的構成(3) においては、セル
数規定値を求める方法として、コネクションごとに設定
されたレートをもとに、これに比例したセル数規定値を
設定する。

【００１９】原理的構成(3) の発明では、コネクション
ごとに異なる送出許可レートをもとに、セル数規定値をセル数規定値＝各コネクションごとの送出許可レート×β …(3) β：全コネクションの送出許可レート／全共通セルバッ
ファ長として求めている。本構成によれば、制御遅延吸収に必
要なバッファ量が、端末の送出レートに比例して変化す
るため、コネクションごとに送出レートが異なる場合に
有効な、共通セルバッファ割り当てを行なうことができ
る。

【００２０】原理的構成(2),(3) の場合には、セル数規
定値が動的に変化するため、セル数規定値が減少した場
合には、共通セルバッファ内にすでに入力されているセ
ル数が、新たに設定した規定値より大きいことがある
が、このような場合には、コネクション情報管理テーブ
ル中のHeadポインタアドレス、またはTailポインタアド
レスをもとに、規定値との差分の数のセルを、共通セル
バッファから取り出して廃棄することも可能である。

【００２１】図３は、本発明の原理(2) を説明する図で
あって、本発明の原理的構成(4) に対応している。図
中、図１の場合と同じものを同じ番号で示し、４は共通
セルバッファ１からの読み出し順序を表示した読み出し
スケジューラテーブルである。読み出しスケジューラテ
ーブル４は２面からなり、読み出しスケジュール設定終
了時に切り替えることによって交互に使用される。

【００２２】本発明の原理的構成(4) においては、各コ
ネクションごとに割り当てられた送出許可レートを規格
化して、読み出し回数としてレート設定テーブルに設定
し、このテーブルを、コネクション順に検索することに
よって、各コネクションについて設定された読み出し回
数分均等に、読み出しスケジューラテーブルにコネクシ
ョン番号を設定する。読み出しスケジュール設定後、こ
の読み出しスケジューラテーブルに従って、共通セルバ
ッファ中のセルを、順次、出力ハイウェイに読み出す。

【００２３】レート設定テーブルにおいては、各コネク
ションごとに割り当てられたレートを規格化して、読み
出し回数として設定する。例えば、送出許可レートが１
４４０００[cell/sec]のとき、規格値を１２８[cell/se
c]とすれば、読み出し回数は読み出し回数＝１４４０００[cell/sec]／１２８[cell/sec] ＝１１２５０ [回] …(4) となるので、読み出しスケジューラテーブル４に設定さ
れるコネクション番号数は１１２５０となる。

【００２４】原理的構成(4) の発明では、コネクション
ごとに異なる送出許可レートを規格化して読み出し回数
とし、さらに読み出し時に順次、各コネクションを検索
しながら、設定された読み出し回数分、均等に読み出し
ているため、各コネクションのデータが連続的（バース
ト的）に読み出される可能性を低減させており、送出許
可レートが等しい場合には、規則的な読み出しスケジュ
ーリングを行なうことが可能である。

【００２５】さらに、読み出しスケジューラテーブルに
設定された順番に従って、共通セルバッファ内セルを規
格値に対応した周期（例えば規格値が１２８[cell/sec]
のとき、１／１２８ [sec]で一周）でセルハイウェイに
読み出すことによって、各コネクションの読み出しレー
トは、設定レートになる。

【００２６】また、規格化することによって、レート設
定テーブルにおける読み出し回数bit 長と、読み出しス
ケジューラテーブル長が削減されるので、ハードウェア
量の低減を実現することができる。

【００２７】図４，図５は、本発明の原理(3) を説明す
る図(1),(2) であって、本発明の原理的構成(5) に対応
し、図４は初期状態を示し、図５は中間状態を示してい
る。図中、図１および図３の場合と同じものを同じ番号
で示し、５は有効コネクションをエントリするための有
効コネクションエントリテーブルである。レート設定テ
ーブル３および有効コネクションエントリテーブル５
は、それぞれＡとＢの２面設けられる。また、図６はレ
ート設定テーブル／有効コネクションエントリテーブル
更新処理フローを示す図、図７, 図８は読み出しスケジ
ューラ設定処理フローを示す図(1),(2) である。

【００２８】本発明の原理的構成(5) においては、図
４，図５に示すレート設定テーブルＡと、有効コネクシ
ョンエントリテーブルＡについて、図６に示すようなレ
ート設定変更／有効コネクションエントリテーブル更新
処理を行なう。

【００２９】すなわち、レート設定テーブルＡについ
て、レート変更ごとに上書きして設定変更する。また有
効コネクションエントリテーブルＡについて、レート設
定テーブル更新時に、コネクションの送出レートが０→
ｎ（有意値）に変化したとき、当該コネクションをエン
トリに追加し、コネクションの送出レートが０のとき、
規定時間、レートが更新されないときに、当該コネクシ
ョンをエントリから削除する。

【００３０】さらに図４，図５に示すレート設定テーブ
ルＡ，Ｂと、有効コネクションエントリテーブルＡ，Ｂ
について、図７，図８に示すような読み出しスケジュー
ラ設定処理を施すことによって、レート設定テーブル中
の有効コネクションを順次検索しながら、読み出し回数
分、均等に読み出して、読み出しスケジューラテーブル
４に設定する。

【００３１】すなわち、第１ステージにおいて、有効コ
ネクションエントリテーブルＡから有効コネクション番
号をリードして、有効コネクションエントリテーブルＡ
の最後尾に再書き込みするとともに、これを読出スケジ
ューラテーブルに書き込み、同時に、レート設定テーブ
ルＡの読出回数を、書込回数分減算し、レート設定テー
ブルＢに、減算後の残り読み出し回数値を設定して、有
効コネクションエントリテーブルＢに有効コネクション
番号をエントリして次のエントリをリードする処理を、
有効コネクションエントリテーブルＡを一順する間行な
う。

【００３２】第２ステージにおいて、有効コネクション
エントリテーブルＢから有効コネクション番号をリード
して、これを読み出しスケジューラテーブルに書き込む
とともに、有効コネクション番号を有効コネクションエ
ントリテーブルＢの最後尾に再書込して、レート設定テ
ーブルＢに読出回数を書込回数分減算した残り回数を書
き込み、有効コネクションエントリテーブルＢに有効コ
ネクション番号をエントリして次のエントリをリードす
る処理を、有効コネクションエントリテーブルＢにエン
トリされた有効コネクション番号がなくなるまで繰り返
して行なう。

【００３３】このようにして、１面の読み出しスケジュ
ーラテーブルの設定が終了したとき、このテーブルに切
り替えて、共通セルバッファの読み出しを行なう。

【００３４】原理的構成(5) の発明では、レート更新時
に新たにレート設定する場合のみ、有効コネクションエ
ントリテーブルＡに当該コネクション番号を設定するこ
とによって、有効な設定レートを持つ有効コネクション
番号の抽出を可能にしている。また、有効コネクション
エントリテーブルＡへの書き込み／取り出しの際に、有
効コネクション数をカウントすることによって、有効コ
ネクション数の計測を行なうことが可能であり、これは
原理的構成(2) の発明において用いることが可能であ
る。

【００３５】レート設定テーブルに設定された読み出し
回数分、読み出しスケジューラテーブルにコネクション
番号を書き込むために、ＦＩＦＯからなる有効コネクシ
ョンエントリテーブル中のコネクション番号を、読み出
し回数分、ＦＩＦＯの最後尾に再書き込みを行なってい
る。これによって、当該エントリテーブルＦＩＦＯか
ら、コネクション番号を読み出し回数分、均等に読み出
すことが可能となり、これを読み出しスケジューラテー
ブルに設定する際に利用できる。

【００３６】さらに、レート設定テーブルおよび有効コ
ネクションエントリテーブルを２面用意し、Ａ面をレー
ト変更時に更新されるテーブルとし、Ｂ面を読み出しス
ケジューラテーブル設定時のワーキング面として、Ａ面
については、次の読み出しスケジューラテーブル設定時
にも利用する。

【００３７】また、有効コネクションエントリテーブル
から外す方法としては、有効コネクションについては読
み出し後、ＦＩＦＯメモリからなる有効コネクションエ
ントリテーブルの最後尾に再度書き込むこととし、無効
になったコネクションについては、再度書き込まず、読
み捨てることによって実現している。

【００３８】図９は、本発明の原理(4) を説明する図で
あって、本発明の原理的構成(6) に対応している。図
中、図１および図３の場合と同じものを同じ番号で示
し、６は前読み出しスケジュールテーブルである。

【００３９】本発明の原理的構成(6) においては、各コ
ネクションごとに割り当てられた許可レートを規格化
し、読み出し回数として、レート設定テーブル３に設定
して、一旦、前読み出しスケジュールテーブル６に読み
出し回数分、連続的にコネクション番号を読み出す。レ
ート設定テーブル３における読み出し回数の設定は、原
理的構成(4) について例示したところと同様にして行な
うことができる。

【００４０】さらに図示されない乱数発生器から得た乱
数をアドレスとして、全コネクションの合計読み出し回
数分、前読み出しスケジュールテーブル６から、読み出
しスケジューラテーブル４にコピーする。読み出しスケ
ジューラテーブルの設定終了後、この読み出しスケジュ
ーラテーブルに従って、共通セルバッファ中のセルを、
順次、ハイウェイに読み出す。この場合における読み出
しスケジューラテーブルの設定終了時の切り替えは、原
理的構成(4) の場合と同様に行なう。読み出しスケジュ
ーラテーブルを規格化回数の各コネクションの合計レー
トで、規格値に対応する周期で読み出す点も同様であ
る。

【００４１】原理的構成(6) の発明では、コネクション
ごとに異なる送出許可レートを、規格化して読み出し回
数とし、一旦、連続的に読み出し回数分のコネクション
番号を、前読み出しスケジュールテーブルに設定する。
このとき、前読み出しスケジュールテーブルには、各コ
ネクション番号が読み出し回数に比例したアドレス領域
を占めているため、このテーブルをランダムにアクセス
することによって、確率的に読み出し回数分、読み出し
スケジューラテーブルに各コネクション番号を設定する
ことが可能である。この方式によれば、確率的誤差が生
じる反面、各コネクションごとのレート設定テーブルを
繰り返し検索する必要がなく、比較的簡易に実現でき
る。

【００４２】以下、本発明の課題を解決するための具体
的手段と作用とを記述する。

【００４３】(1) 入力セルを書き込んでコネクションご
とに許可送出レートに従って読みだして網側に出力する
ＡＴＭ交換装置の共通セルバッファ１に対して、共通セ
ルバッファ１内における各コネクションごとのセル数を
計数するセル数カウンタと各コネクションごとの入力可
能セル数を示すセル数規定値とを設定するコネクション
情報管理テーブル２と、セル数カウンタ値とセル数規定
値とから共通セルバッファ１への入力セルの挿入と廃棄
とを判定して、判定結果に従って共通セルバッファ１へ
のセルの書き込みを行なう書込制御部１１とを備える。

【００４４】このように、各コネクションごとに共通セ
ルバッファ内への入力セル数を規制しているので、各コ
ネクションごとの共通セルバッファリソースの公平な配
分を実現することができる。

【００４５】(2) (1) の場合に、セル数規定値を、有効
コネクション数を計測して、全セルバッファ長を該有効
コネクション数によって配分することによって定める。

【００４６】このようにすることによって、共通セルバ
ッファへの入力セル数を、その時点で有効なコネクショ
ンで分配するので、網の使用状況に合わせた、セル数規
定値の設定を行なうことが可能になる。

【００４７】(3) (1) の場合に、セル数規定値を、各コ
ネクションごとの送信許可レートに応じて定める。

【００４８】このようにすることによって、制御遅延吸
収に必要なバッファ量が、端末の送出レートに比例して
変化するので、コネクションごとに送出レートが異なる
場合に有効な、共通セルバッファ割り当てを行なうこと
が可能になる。

【００４９】(4) 入力セルを書き込んでコネクションご
とに許可送出レートに従って読みだして網側に出力する
ＡＴＭ交換装置の共通セルバッファ１に対して、各コネ
クションごとの送出許可レートを規格値によって規格化
して定められた、この規格値に対応する周期ごとの共通
セルバッファ１からの各コネクションごとの読み出し回
数をチャネル番号対応に設定するレート設定テーブル３
と、レート設定テーブル３を順次検索してこのレート設
定テーブルに読み出し回数が設定されているチャネル番
号を読み出す処理を、各コネクションごとに設定された
読み出し回数になるまで繰り返して、読み出されたチャ
ネル番号を順次設定することによって、共通セルバッフ
ァ１の各コネクションの読み出しスケジュールを設定す
る読み出しスケジューラテーブル４とを備える。

【００５０】このように、コネクションごとに異なる送
出許可レートを規格化して読み出し回数とし、さらに読
み出し時に順次各コネクションを検索しながら、読み出
し回数分、均等に読みだしているので、各コネクション
のデータが連続的（バースト的）に読みだされる可能性
が低減される。

【００５１】(5) 入力セルを書き込んでコネクションご
とに許可送出レートに従って読みだして網側に出力する
ＡＴＭ交換装置の共通セルバッファ１に対して、共通セ
ルバッファにおけるセル数カウンタ値またはレート設定
テーブルにおける設定レート値が０を超えるコネクショ
ンからなる有効コネクションをエントリするとともに、
レート設定テーブルの更新時に新たに有効コネクション
となったコネクションを追加する有効コネクションエン
トリテーブル５と、各コネクションごとの送出許可レー
トを規格値によって規格化して定められた、この規格値
に対応する周期ごとの共通セルバッファからの各コネク
ションごとの読み出し回数をチャネル番号対応に設定す
るとともに、更新時に読み出し回数が設定されていない
コネクションに対して有効コネクションエントリテーブ
ルにエントリされたコネクションの読み出し回数を設定
するレート設定テーブル３と、レート設定テーブルを順
次検索してレート設定テーブルに読み出し回数が設定さ
れているチャネル番号を読み出す処理を、各コネクショ
ンごとに設定された読み出し回数になるまで繰り返して
読み出されたチャネル番号を順次設定することによっ
て、共通セルバッファの各コネクションの読み出しスケ
ジュールを設定する読み出しスケジューラテーブル４と
を備える。

【００５２】このように、コネクションごとに異なる送
出許可レートを規格化して読み出し回数とし、さらに読
み出し時に順次各コネクションを検索しながら、読み出
し回数分、均等に読みだしているので、各コネクション
のデータが連続的（バースト的）に読みだされる可能性
が低減されるとともに、レート設定時に新たにレート設
定する場合のみ、有効コネクションエントリテーブルに
当該コネクション番号を設定することによって、有効な
設定レートを持つ有効コネクション番号の抽出を行うこ
とが可能となる。

【００５３】(6) (5) の場合に、有効コネクションエン
トリテーブル５を、レート設定テーブルの読み出し時
に、有効コネクションに対する情報が残っているときは
有効コネクションエントリテーブルに有効コネクション
として再書き込みし、情報がないときは再書き込みしな
いものとする。

【００５４】このように有効コネクションエントリテー
ブルに再書き込みすることによって、有効コネクション
エントリテーブルの設定時における書き込み処理を少な
くすることができる。

【００５５】(7) 入力セルを書き込んでコネクションご
とに許可送出レートに従って読みだして網側に出力する
ＡＴＭ交換装置の共通セルバッファ１に対して、各コネ
クションごとの送出許可レートを規格値によって規格化
して定められた、この規格値に対応する周期ごとの共通
セルバッファ１からの各コネクションごとの読み出し回
数をチャネル番号対応に設定するレート設定テーブル３
と、レート設定テーブル３を順次検索して各チャネル番
号をレート設定テーブル３に設定されている読み出し回
数分づつ連続して書き込む前読み出しスケジュールテー
ブル６と、前読み出しスケジュールテーブル６のチャネ
ル番号を乱数によって定まるアドレスに応じて順次設定
することによって、共通セルバッファ１の各コネクショ
ンの読み出しスケジュールを設定する読み出しスケジュ
ーラテーブル４とを備える。

【００５６】このように、コネクションごとに異なる送
出許可レートを規格化して読み出し回数とし、コネクシ
ョン番号を、一旦、連続的に読み出し回数分、前読み出
しスケジュールテーブル６に設定したのち、これをラン
ダムにアクセスして読み出しスケジューラテーブル４に
設定することによって、読み出しスケジューラテーブル
４に、各コネクションの読み出し回数分、確率的に、各
コネクション番号を設定することができ、比較的簡易
に、各コネクションの読み出しスケジュールを均等化す
ることができる。

【００５７】

【発明の実施の形態】図１０，図１１は、本発明の一実
施形態を示す図(1),(2) である。図中において、１００
は入力セルを識別してコネクション番号を抽出するセル
識別部、１０１は共通セルバッファに対するセルの書き
込みを制御する共通ＦＩＦＯ書込制御部、１０２はＦＩ
ＦＯメモリからなる共通セルバッファ（共通セルＦＩＦ
Ｏバッファ）、１０３は共通セルバッファからのセルの
読み出しを制御する共通ＦＩＦＯ読出制御部、１０４は
共通セルバッファ内における各コネクションのセルのア
ドレス，セル数，セル数規定値を管理するためのコネク
ション情報管理テーブル、１０５は共通セルバッファか
らのセルの読み出しレートを設定するレート設定テーブ
ル、１０６は有効コネクションのエントリを表示するた
めのＦＩＦＯメモリからなる有効コネクションエントリ
テーブル、１０７は共通セルバッファの読み出し順序の
データを格納する読み出しスケジューラテーブル、１０
８は共通セルバッファからのセルの読み出しスケジュー
ルを管理する読み出しスケジュール管理部、１０９はセ
ルハイウェイからＢ−ＲＭ（Backward-Resource Manage
ment）セルを抽出するＢ−ＲＭセル抽出部である。

【００５８】セル識別部１００において、端末側からセ
ルハイウェイを経て入力されたセルからコネクション番
号を抽出する。この場合、コネクション番号として、セ
ル中のＶＰＩ，ＶＣＩ値をそのまま用いてもよいし、ま
たは装置内において、各コネクションごとにローカルな
コネクション番号を付与してもよい。このコネクション
番号ＣＨ#xをキーとして、コネクション情報管理テーブ
ル１０４にアクセスして、当該テーブル中のHeadアドレ
ス,Tail アドレス, セル数カウンタ, セル数規定値を読
み出す。

【００５９】共通ＦＩＦＯ書込制御部１０１は、セル数
カウンタおよびセル数規定値から、当該セルの受け付け
可否を判定し、セル挿入可能の場合には、共通セルバッ
ファ１０２のTailアドレスに新たに書き込むセルのポイ
ンタを書き込むことによって、コネクションごとにポイ
ンタチェーンを構成し、コネクション情報管理テーブル
１０４中のTailアドレスは、新たにセルを書き込んだポ
インタアドレスに更新しておく。

【００６０】この際、コネクション情報管理テーブル１
０４におけるセル数規定値は、固定値であってもよい
し、原理的構成(2),(3) で説明したように、動的に変化
させてもよい。またセル数規定値よりもセル数カウンタ
の値が大きくなった場合には、その差分のセルをこのポ
インタチェーンをもとに、共通セルバッファ１０２から
取り除くこともできる。

【００６１】読み出しスケジュール管理部１０８の制御
のもとに、コネクションごとの送出許可レートを規格化
して、読み出し回数に変換してレート設定テーブル１０
５に書き込むが、この場合の書き込み方法としては、網
側からセルハイウェイを経てＢ−ＲＭセル抽出部１０９
中に書き込まれた、端末への送信許可レートを示すＥＲ
（Explicit Rate ）値[cell/sec]を、例えば１２８[cel
l/sec]を規格値として規格化することによって、この規
格値に対応する周期１／１２８[sec] 中に読みだされる
べき読み出し回数に変換してから、レート設定テーブル
１０５に書き込むようにする。

【００６２】この場合、レート表現精度とハードウェア
量とは、トレードオフの関係にあるため、この規格値
は、提供サービスに要求されるレート表現精度やハード
ウェア量に応じて、適当な値に設定される。なお、規格
化値が１２８[cell/sec]の場合には、およそ５０kbpsま
で分解能を提供することになる。また、別の方法とし
て、コネクションごとの送出許可レートを、プロセッサ
から設定するようにしてもよい。

【００６３】次に、読み出しスケジュール管理部１０８
は、有効コネクションエントリテーブル１０６に有効コ
ネクション番号を設定するとともに、原理的構成(4),
(6) において説明したようなアルゴリズムによって、読
み出しスケジューラテーブル１０７に、コネクション番
号を読み出し順に設定する。

【００６４】共通ＦＩＦＯ読出制御部１０３は、読み出
しスケジューラテーブル１０７の設定終了後、読み出し
スケジューラテーブル１０７に表示された読み出し順に
従って、コネクション管理テーブル１０４からのポイン
タ情報に応じて、前述の規格値に対応する１／１２８[s
ec] の周期速度で、共通セルバッファ１０２内のセルを
セルハイウェイを経て網側に読み出す。この際、読み出
しスケジューラテーブル１０７は、２面のテーブルを交
互に更新して、１／１２８[sec] ×ｎの周期に同期して
切り替えるようにする。

【００６５】このようにすることによって、コネクショ
ンごとのレートシェーピングを実現することができる。
なお、読み出しスケジューラテーブル１０７に、コネク
ション番号の代わりに、共通セルバッファ１０２内のポ
インタを設定しておくようにしてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ａ
ＴＭ交換装置において、端末側における複数のコネクシ
ョンのセルを網側に送出する共通セルバッファのレート
制御を行なうことによって、送信端末が網の状態に応じ
て動的に送出レートを変化する際に、各コネクションの
共通セルバッファ読み出しを競合させることなくスケジ
ュールすることができるので、競合処理に要する同時動
作数を削減することが可能となり、ハードウェア量を抑
えながら、コネクションごとのレート制御を、より多く
のコネクションに対して実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理(1) を説明する図である。

【図２】セル受信処理フローを示す図である。

【図３】本発明の原理(2) を説明する図である。

【図４】本発明の原理(3) を説明する図(1) である。

【図５】本発明の原理(3) を説明する図(2) である。

【図６】レート設定テーブル／有効コネクションエント
リテーブル更新処理フローを示す図である。

【図７】読み出しスケジューラ設定処理フローを示す図
(1) である。

【図８】読み出しスケジューラ設定処理フローを示す図
(2) である。

【図９】本発明の原理(4) を説明する図である。

【図１０】本発明の一実施形態を示す図(1) である。

【図１１】本発明の一実施形態を示す図(2) である。

【符号の説明】

１共通セルバッファ２コネクション情報管理テーブル３レート設定テーブル４読み出しスケジューラテーブル５有効コネクションエントリテーブル６前読み出しスケジュールテーブル１１書き込み制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松岡直樹神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者朝永博神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者天野光治福岡県福岡市早良区百道浜２丁目２番１号富士通九州通信システム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力セルを書き込んでコネクションごと
に許可送出レートに従って読みだして網側に出力するＡ
ＴＭ交換装置の共通セルバッファに対して、該共通セルバッファ内における各コネクションごとのセ
ル数を計数するセル数カウンタと各コネクションごとの
入力可能セル数を示すセル数規定値とを設定するコネク
ション情報管理テーブルと、該セル数カウンタ値とセル数規定値とから前記共通セル
バッファへの入力セルの挿入と廃棄とを判定して、該判
定結果に従って前記共通セルバッファへのセルの書き込
みを行なう書き込み制御部とを備えたことを特徴とする
共通セルバッファ装置。
【請求項２】前記セル数規定値が、有効コネクション
数を計測して、全セルバッファ長を該有効コネクション
数によって配分することによって定められたものである
ことを特徴とする請求項１に記載の共通セルバッファ装
置。
【請求項３】前記セル数規定値が、各コネクションご
との送信許可レートに応じて定められたものであること
を特徴とする請求項１に記載の共通セルバッファ装置。
【請求項４】入力セルを書き込んでコネクションごと
に許可送出レートに従って読みだして網側に出力するＡ
ＴＭ交換装置の共通セルバッファに対して、各コネクションごとの送出許可レートを規格値によって
規格化して定められた、該規格値に対応する周期ごとの
前記共通セルバッファからの各コネクションごとの読み
出し回数をチャネル番号対応に設定するレート設定テー
ブルと、該レート設定テーブルを順次検索して該レート設定テー
ブルに読み出し回数が設定されているチャネル番号を読
み出す処理を、各コネクションごとに設定された読み出
し回数になるまで繰り返して、読み出されたチャネル番
号を順次設定することによって、前記共通セルバッファ
の各コネクションの読み出しスケジュールを設定する読
み出しスケジューラテーブルとを備えたことを特徴とす
る共通セルバッファ装置。
【請求項５】入力セルを書き込んでコネクションごと
に許可送出レートに従って読みだして網側に出力するＡ
ＴＭ交換装置の共通セルバッファに対して、前記共通セルバッファにおけるセル数カウンタ値または
レート設定テーブルにおける設定レート値が０を超える
コネクションからなる有効コネクションをエントリする
とともに、レート設定テーブルの更新時に新たに有効コ
ネクションとなったコネクションを追加する有効コネク
ションエントリテーブルと、各コネクションごとの送出許可レートを規格値によって
規格化して定められた、該規格値に対応する周期ごとの
前記共通セルバッファからの各コネクションごとの読み
出し回数をチャネル番号対応に設定するとともに、更新
時に読み出し回数が設定されていないコネクションに対
して前記有効コネクションエントリテーブルにエントリ
されたコネクションの読み出し回数を設定するレート設
定テーブルと、該レート設定テーブルを順次検索して該レート設定テー
ブルに読み出し回数が設定されているチャネル番号を読
み出す処理を、各コネクションごとに設定された読み出
し回数になるまで繰り返して読み出されたチャネル番号
を順次設定することによって、前記共通セルバッファの
各コネクションの読み出しスケジュールを設定する読み
出しスケジューラテーブルとを備えたことを特徴とする
共通セルバッファ装置。
【請求項６】前記有効コネクションエントリテーブル
が、前記レート設定テーブルの読み出し時に、有効コネ
クションに対する情報が残っているときは該有効コネク
ションエントリテーブルに有効コネクションとして再書
き込みし、情報がないときは再書き込みしないものであ
ることを特徴とする請求項５に記載の共通セルバッファ
装置。
【請求項７】入力セルを書き込んでコネクションごと
に許可送出レートに従って読みだして網側に出力するＡ
ＴＭ交換装置の共通セルバッファに対して、各コネクションごとの送出許可レートを規格値によって
規格化して定められた、該規格値に対応する周期ごとの
前記共通セルバッファからの各コネクションごとの読み
出し回数をチャネル番号対応に設定するレート設定テー
ブルと、該レート設定テーブルを順次検索して各チャネル番号を
該レート設定テーブルに設定されている読み出し回数分
づつ連続して書き込む前読み出しスケジュールテーブル
と、該前読み出しスケジュールテーブルのチャネル番号を乱
数によって定まるアドレスに応じて順次設定することに
よって、前記共通セルバッファの各コネクションの読み
出しスケジュールを設定する読み出しスケジューラテー
ブルとを備えたことを特徴とする共通セルバッファ装
置。