JPH1056469A - Ａｔｍネットワークにおける明示レート・フロー制御用の方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークに
おいて使用可能ビット・レート（ＡＢＲ）仮想回線（Ｖ
Ｃ）の資源割振りを実施するための能率的で費用有効的
な方法と装置を提供する。 【解決手段】 ＡＢＲ ＶＣの少なくとも一つのスイッ
チにおいて実施される明示レート・スイッチ・プロセス
を含む。このプロセスは、ＡＴＭネットワークにおける
活動ＶＣの数の急速でより正確な計算をもたらす。さら
にまた、公平な共用の割振りが、能率的で容易にハード
ウェアでの実行に向けられる方法で、スイッチにおいて
計算される。例えば、一実施形態では、公平な共用が状
態機械によって制御される一連のカウンタとレジスタを
使用して実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非同期転送モード
・ネットワークにおけるスイッチに帯域幅を割り振るた
めの方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワー
クは広く普及している。簡単に言えば、ＡＴＭネットワ
ークは、ソースデバイスと宛先デバイスとの間に構成可
能なネットワークを形成するためにリンクによって相互
接続された複数のスイッチから成る。スイッチは、長さ
が５３バイトのデータのセルを経路指定する。セルは、
ソースデバイスと宛先デバイスとの間に確立された仮想
回線（ＶＣ）を通って経路指定される。各仮想回線は一
つまたは複数のリンクとスイッチとから構成される。一
つのリンクまたは一つのスイッチは、単一の仮想回線に
限定されるものではなく、複数の仮想回線を単一のリン
クを横切って経路指定することができる。資源、例えば
スイッチやリンクの帯域幅は、ネットワークの物理的制
約によって制限される。したがってネットワークは、エ
レメント例えばリンクの容量を超過しないようにネット
ワーク資源を割り振る方法を準備しなければならない。

【０００３】回線交換コンピュータ・ネットワーク（実
回線交換と仮想回線交換の両方）において、定刻より早
く資源予約をすることはアプリケーションのために有利
である。これは、ソース／宛先デバイスで作動するアプ
リケーションに、それが必要とする資源を保証する。こ
のような予約は、アプリケーションが定刻より早くその
資源を推定できることを必要とする。この知識は一般的
にはオーディオまたはビデオの通信アプリケーションに
使用可能であるが、この情報は一般的には他のデータ・
アプリケーションには知られていない（これには、その
資源要件をあらかじめ予告または宣言するように設計さ
れていなかった既存のアプリケーション、ならびにこれ
らの使用パターンを本質的に予告することができないア
プリケーションが含まれる）。したがって、このような
アプリケーションにサービスを提供するためには異なっ
た機構が必要である。

【０００４】こうして、ネットワークの使用は二つのク
ラス、すなわちあらかじめ資源要件を宣言するアプリケ
ーションと、これを宣言しないアプリケーションに分け
られる。あらかじめその資源要件を宣言するアプリケー
ションは、これらの資源を保証される（予約が行われる
ときのこれらの資源の使用可能性を条件とする）。その
他のアプリケーションは、残りの帯域幅を共用しなけれ
ばならなくなる。これらのＶＣは、使用可能ビット伝送
レート（ＡＢＲ）ＶＣと呼ばれる。ＡＢＲ＿ＶＣに関す
る問題は、どのネットワーク資源が使用可能であるか、
そしてユーザーにとって公平でありネットワークのため
に能率的な方法で、資源を要求するアプリケーションの
間で使用可能資源をいかに共用するかを決定することで
ある。こうして、混雑条件に対する公平さ、高いリンク
利用率、および急速な応答が、このような機構の望まし
い特徴である。

【０００５】所定のリンクを横切るＶＣの全入力レート
すなわち帯域幅が使用可能なリンク容量よりも大きいと
きに、混雑が生ずる。その結果、スイッチのリンクに対
するバッファはオーバーフローし、セルは低下する。Ａ
ＢＲ＿ＶＣについては、混雑は一般的には、モーメント
・セル間の時間差が原因で生じ、モーメント・セルはデ
バイスによってネットワークの中に放出され、そしてこ
れと他のセル・トラヒックの結果生ずるネットワーク状
態に関するモーメント・フィードバックが受け取られ
る。

【０００６】フロー制御を実施するための一つの簡単な
アプローチは、明示フロー制御標識（ＥＦＣＩ）の使用
によるものである。ソースデバイスにおけるアプリケー
ションは、ネットワークまたは宛先デバイスによって発
生する単一の混雑ビットにしたがってセルが伝送される
レートに適合する。ソースデバイスは、混雑指示を受け
取らないときにはレートを上昇し、混雑指示を受け取る
ことによってレートを低下させる。このような機構は、
（多くのスイッチを通過するＶＣからのセルの方が、少
ないスイッチを通過するＶＣからのセルよりも、混雑指
示をマークされ易い「ビート・ダウン効果」により）要
求するユーザー間における資源の公平な割振りという結
果にはならず、また混雑状態と非混雑状態の間での重大
なゆらぎを引き起こすこともある。

【０００７】混雑を制御するためのよりよい方法は、使
用可能なリンク容量に合わせるためにレートを調節する
ようソースデバイスに知らせることである。使用可能な
リンク容量は、ＶＣの確立と終了の結果として変わるこ
とができ、またネットワーク挙動の統計的性質に固有の
ネットワーク使用において変わる。この形式の方法は、
使用可能なリンク容量の高い利用率を達成するために混
雑を制御し、同時に使用可能な帯域幅容量を公平に共用
することを試みる。

【０００８】帯域幅要件を明白に宣言しないデバイスの
ための一般的アプローチは、使用可能ビット・レート
（ＡＢＲ）要求をネットワークに発して、これらのデバ
イスの存在をネットワークに警告することである。する
とネットワークは時々、各デバイスに使用可能な帯域幅
のその現行の共用を知らせることになる。するとユーザ
ーは、その現在割り当てられているレートに従わなけれ
ばならない（すなわちこれを超過してはならない）。

【０００９】フロー制御を管理するための構成の一例
が、Ａ．Ｆ．Ｂｏｎｏｍｉｅ，Ｋ．Ｗ．Ｆｅｎｄｉｃ
ｋ，”Ｒａｔｅ−Ｂａｓｅｄ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ ｆｏｒ ＡＴＭ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，ＩＥＥＥ
Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｍａｒｃｈ／Ａｐｒｉｌ １９９５）
ｐｐ．２５−３９に記載されている。記載された機構で
は、それぞれの仮想回線のための特別資源管理（ＲＭ）
セルを時々送るためにネットワークソースデバイスが必
要であり、このデバイスはこれらの仮想回線にとっては
ソースである。ソースデバイスによって伝送されるＲＭ
セルを順方向ＲＭセル（ＦＲＭ）と呼ぶ。これらのＲＭ
セルは、ソースデバイスから宛先デバイスへ仮想回線の
リンクとスイッチとを横切り、途中で情報を集めること
もある。ＦＲＭセルが宛先に到達すると、セルは、途中
で実施された資源割振りに関する可能な計算とともに、
再びソースデバイスに返送される。仮想回線の宛先デバ
イスにおいて方向変換し、ソースデバイスに返送された
ＦＲＭセルを、逆方向ＲＭセル（ＢＲＭ）と呼ぶ。ＢＲ
Ｍセルが最終的にソースデバイスに到達すると、セル
は、この仮想回線に使用可能な帯域幅に関する所望のフ
ィードバック情報を含む。それからソースデバイスは、
フィードバック情報に基づいてこの仮想回線のための現
在伝送レートを更新することができる。

【００１０】進歩したフロー制御アプローチは、明示レ
ート・フロー制御機構の部類に入り、この機構では、各
デバイスには、このデバイスで始まるあらゆる仮想回線
に使用可能な帯域幅の大きさの明示的な定量表示がフィ
ードバックされる。明示レート・アルゴリズムは次の三
つの重要な機能を実施しなければならない。 １．ネットワークの様々なリンクと経路における負荷を
決定すること、 ２．仮想回線のための帯域幅の公平な共用を計算するこ
と、および ３．各仮想回線のための実際の（明示）レートすなわち
帯域幅を決定し、仮想回線のソースにレートをフィード
バックすること。

【００１１】役立つためには、これらのレート・アルゴ
リズムは、正確で、適時の情報を与えるために急速でな
ければならない。上記の要件を満たすために、アルゴリ
ズムは、分散され、ハードウェアで実行され、すべての
スイッチに対して中央で実行されず、プロセス内にプロ
グラム式スイッチ制御装置を含まないことが必要であ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】フロー制御機構の設計
における決定的な要素は、公平な共用の定義と決定であ
る。特定の仮想回線をどのように割り振るかを決定する
ために、公平共用値が使用される。公平性のための最も
普通に使用される基準は、最大最小割振りと呼ばれるも
のである。この方法は、ネットワークのわずか（ある最
低帯域幅値以下）を必要とするアプリケーションが要求
されるものを受け取るのに対し、より多くの資源を要求
するアプリケーションは残りの資源を同等に共用するよ
うに、資源を割り振る。この割振りの独特の特徴は、あ
る所定の仮想回線のレートの増加が、同等またはそれ以
下の帯域幅割振りを有する他の仮想回線のレートの対応
する減少なしでは、不可能であることである。

【００１３】収束レートもフロー制御では重要である。
時間データ（例えばＦＲＭセル）がネットワークに挿入
される時と、このデータの効果に関する時間フィードバ
ック（例えばＢＲＭセル）がソースデバイスにフィード
バックされる時との間に、時間のギャップが存在する。
さらに詳しくは、ソースデバイスがセルをネットワーク
に送り出す時間と、使用可能な資源に従う帯域幅の変更
に関して戻る資源割振り情報を受け取る時間とから、遅
れが存在する。この遅延は、割振りにおける一時的な不
正確さを生じさせ、混雑問題に対してネットワークを脆
弱なものにする。その結果、明示レート・アルゴリズム
が急速に最終状態に収束するのは重大なことである。例
えば、使用可能な帯域幅が小さくなると、急速な収束が
混雑の可能性を最小限度に抑え、また使用可能な帯域幅
が大きくなると、急速な収束はネットワークの利用率を
高める。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、使用可能なビ
ット・レート仮想回線（ＶＣ）の少なくとも一つのスイ
ッチにおいて実施される明示レート・スイッチ処理手段
と、これを実施するための構造に関する。この処理手段
は、非動機転送モード（ＡＴＭ）ネットワークにおける
活動ＶＣ数の急速でより正確な計算を提供する。スイッ
チはひとつの状態を各ＶＣと結合させる。状態は、所定
の長さの時間枠の間にセルの到着に応じてスイッチによ
って定期的に更新される。活動状態は、状態が最後に更
新された以後の時期内にスイッチにセルが到達したこと
を指示する。テスト状態は、ＶＣが活動状態であると観
察されたときに、最後の状態更新以降に到達したセルが
ないことを指示する。不活動状態は、ＶＣがテスト状態
であると観察されたときに、最後の状態更新以降に到達
したセルがないことを指示する。こうして、セルがスイ
ッチに到達すると、スイッチは、セルが到達した仮想回
線のＶＣ状態を活動状態に更新し、また状態が非活動で
あった場合には、活動ＶＣの数を１だけ増分する。それ
ぞれの所定時期の終りに、スイッチはＶＣ状態を、活動
として識別されたこれらのＶＣ状態をテストに設定する
こと、およびテストとして確認されたこれらのＶＣ状態
を不活動に設定することによって更新する。その上に、
ＶＣの計数は、ＶＣがテストから不活動に設定される度
に１だけ減分される。活動ＶＣ数の計数は動的で、実際
のネットワーク資源使用を反映するものであるから、資
源割振りのより適時で正確な計算を実施することができ
る。

【００１５】さらにまた、公平な割振りは、ハードウェ
アにおける実行に効率的で容易に役立つ方法で計算され
る。例えば一実施形態において、公平な割振りは、状態
機械によって制御される一連のカウンタとレジスタを使
用して実行される。この簡単なハードウエアの実行は現
在の最終状態への急速な収束を可能にするので、適時の
正確な資源利用とＡＢＲ＿ＶＣへの割振りを決定するこ
とができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１に、例として挙げる非同期転
送モード（ＡＴＭ）ネットワークの簡略化されたブロッ
ク図を示す。ネットワークは、複数のリンクによって相
互接続された複数のスイッチ１０、１５、２０、２５、
３０、３５などからなる。例えばリンク４０はスイッチ
１０とスイッチ１５との間に位置する。各スイッチ１
０、１５、２０、２５、３０、３５は、スイッチの入力
リンクと出力リンクとの間でセルを切り替えるためにス
イッチを通じて経路指定された各仮想回線に関する情報
を維持する。正しいリンクを選択することによって、ソ
ースデバイス５０と宛先デバイス５５との間に特定の経
路を得ることができる。データが経路指定されるリンク
とスイッチおよび使用される関連資源を、仮想回線（Ｖ
Ｃ）と呼ぶ。例えば、デバイス５０と５５との間の図１
に示すようなＶＣは、リンク４０、４２、４４、４６と
スイッチ１０、１５、２０から構成される。これらのス
イッチの例としては、ペンシルベニア州Ｗａｒｒｅｎｄ
ａｌｅのＦｏｒｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ社、バージニア州Ｈ
ｅｒｎｄｏｎのＮｅｗｂｒｉｄｇｅ社、およびニュージ
ャージー州Ｍｕｒｒａｙ ＨｉｌｌのＡｍｅｒｉｃａｎ
Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ａｎｄＴｅｌｅｇｒａｐｈ（Ａ
Ｔ＆Ｔ）社の製造によるものがある。このネットワーク
は例示的なものであり、ここに説明する処理手段がこの
特定のネットワーク実施形態に限定されないことは、容
易に理解できよう。

【００１７】各リンクは、一般的には複数のＶＣをサポ
ートすることができる。しかしながらこれらのリンク
は、仮想回線が作動する帯域幅を限定することができる
物理的帯域幅を有する。あらかじめ資源を計画しないデ
バイスについては、仮想回線は、これが資源、例えばス
イッチとリンクの使用を要求する時間に使用可能な帯域
幅によって拘束される。

【００１８】ＡＴＭネットワーク・プロトコルによれば
（例えば、ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍ，Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａ
ｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｖｅ
ｒｓｉｏｎ ４．０（ａｔｍｆ ９５−００１３ Ｒ１
０）１９９６年２月を参照のこと）、仮想回線のソース
デバイスは、仮想回線を構成するリンクとスイッチを通
じて順方向資源管理（ＦＲＭ）セルを定期的に送る。こ
のＦＲＭは一般的には、ソースデバイスによって伝送さ
れる所定のデータ・セル数ごとに一回、またはソースデ
バイスが遊休のときには、所定の時間ごとに少なくとも
一回送る。ＦＲＭセルはリンクを横切り、これが宛先デ
バイス５０に到達するまで、仮想回線のスイッチによっ
て処理され、宛先デバイス５０はメッセージを逆方向Ｒ
Ｍ（ＢＲＭ）セルとして送り返す。本発明のシステムで
は、スイッチにおいて、使用可能な帯域幅の公平共用値
が決定される。この公平共用値は、仮想回線がそのとき
にセルを伝送するために使用することのできる明示レー
ト（ＥＲ）を決定するために使用される。ＥＲはＲＭセ
ル（図２の２２０）における一領域である。いったんソ
ースデバイス５５がスイッチによって更新されたＥＲ域
を含むＢＲＭセルを受け取ると、許可された通信レート
はＥＲレートに更新されて、許可された伝送レートを提
供されたＥＲレートに適合させる。それからソースデバ
イスは現在の通信レート（ＣＣＲ）を更新して、許可さ
れた通信レートまでの値にすることができる。

【００１９】図２に、例示的なＲＭセルの内容の一部分
を示す。当業者には容易に理解できるように、利用され
るＲＭセルはここで開示される実施形態に限定されるも
のではなく、示されたものより多くの情報を含むことが
できる。図２を参照すると、ＲＭセル２００は明示レー
ト（ＥＲ）域２２０を含む。最初に、明示レート（Ｅ
Ｒ）域は、ＡＢＲ仮想回線が望む帯域幅を指示する。こ
の値は、計算された有効帯域幅の公平な共用にしたがっ
て仮想回線のスイッチによって更新される。ＣＣＲ域２
２５は使用される現在の伝送レートを指示する。

【００２０】後で述べるように、ＶＣが経路指定される
各スイッチは、あらゆる活動ＡＢＲ＿ＶＣのために使用
可能な帯域幅の公平な共用を計算し、この値を使用して
ＢＲＭセルのＥＲ域の値を決定する。ＢＲＭセルを受け
取ることにより、メッセージの中に含まれるＥＲ域にお
ける値が計算された公平な共用よりも大きい場合には、
ＥＲ域における値は、新たに計算された公平な共用とＣ
ＣＲ域の値との関数である一つの値によって更新され
る。

【００２１】公平共用値と公平共用値を計算するために
必要な変数との計算を、現行最終値への収束レートが速
くなるように適時に、かつ効率的な方法で実施しなけれ
ばならない。こうして、資源の正確な割振りをネットワ
ークの現行状態に基づいて提供することができる。

【００２２】適時の計算を必要とする一つの重要な変数
は、活動仮想回線（＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣ）の数であ
る。活動仮想回線の数の正確な推定は、資源を最もよく
利用するために必要である。例えば、活動仮想回線の数
が過大に推定された場合には、資源は十分に活用されな
いことになる。したがって、活動仮想回線の数が過少に
推定された場合には混雑が生ずる可能性がある。

【００２３】本発明のシステムと方法は、従来の技術よ
りも正確な活動仮想回線の数を推定するための技法を使
用する。さらに詳しく言えば、活動ＶＣとは、所定の時
間枠内にセルの活動が示されたＶＣである。したがっ
て、活動ＶＣのより正確な推定を与え、この数を公平共
用値の計算に使用することによって、資源がよりよく利
用される。活動ＶＣの数を決定するために、本発明のシ
ステムと方法は、ＶＣを三つの状態の一つにあることを
確認する機構を利用する。状態情報は、ＶＣが経路指定
されて通過する各スイッチ内に置かれたＶＣ表の中に記
憶される。

【００２４】図３ａは、三つの状態を図示する簡略化さ
れた状態図である。最初にＶＣは非活動状態３０２にあ
ると考える。セルがスイッチに到着すると、スイッチは
ＶＣ状態を活動３０４になるように更新する。同じよう
にＶＣ状態がテスト状態３０６として指示されたときに
セルが到着すると、状態は活動３０４に更新される。セ
ル活動のモニタリングと同時に、タイマを使用して所定
の時間間隔をセットする。各時間間隔が経過すると、活
動と確認されたＶＣはテスト状態３０６に変えられ、テ
スト状態３０６にあると確認されたＶＣは非活動状態３
０２にセットされる。ＶＣ状態がテスト状態３０６から
非活動状態３０２に変えられると、活動ＶＣ数の進行中
カウントは１だけ減分される。同じように、（セルが到
着して）ＶＣ状態が非活動状態３０２から活動状態３０
６に変えられると、活動ＶＣ数の進行中カウントは１だ
け増分される。こうして、活動ＶＣ数を決定するための
簡単であるが効果的な技法が使用される。

【００２５】図３ｂは、活動ＶＣ数を決定するための一
つのプロセスの流れを示す。このプロセスではさらに、
特定のＶＣが過負荷状態にあるかどうかを確認する。
（ＣＣＲ域によって指示されるように）ＶＣの現行レー
トが計算された公平共用値より大きい場合には、ＶＣは
過負荷状態にあると確認される。この状況は、ソースデ
バイスにおいてレートを更新する前に、（例えば追加の
ＡＢＲ＿ＶＣの確立によって）利用可能なネットワーク
資源が変わるときに生ずる。続いて説明するように、過
負荷状態と過負荷状態の中で作動するＶＣの数のカウン
トは、公平共用値とＶＣが作動を許されるレートを決定
するために使用される。

【００２６】図３ｂを見ると、ステップ３１０におい
て、活動時限間隔３１０が終ると、ステップ３１２、３
１４、３１５で、スイッチを通じて経路指定された各Ｖ
Ｃの状態が検査される。特定のＶＣのためのＶＣ状態が
活動である場合には、ステップ３２０で、ＶＣ状態はテ
ストにセットされる。状態が非活動である場合には状態
は非活動のままで、ステップ３１２に戻る。ステップ３
１５においてＶＣ状態がテストされる場合には、ステッ
プ３２５でＶＣ状態は非活動にセットされ、活動ＶＣ
（＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣ）の数は１だけ減分される。そ
れからステップ３３０において、特定のＶＣが通過して
経路指定されるスイッチにおけるＶＣ表の中に保守され
てもいるＶＣのための過負荷状態が真にセットされてい
るかどうかが決定される。過負荷状態が真にセットされ
た場合には、ステップ３３５で偽にリセットされ、過負
荷で作動する仮想回線（＃Ｏｖｌｄ＿ＶＣ）の数の保守
カウントは１だけ減分される。

【００２７】図４は、公平共用値を計算するために利用
されるパラメータの進行中の更新に関する、より詳細な
実施形態を図示する流れ図である。ステップ４１０でセ
ルが到着すると、ステップ４１５でセルの形式が決定さ
れる。先に説明したように、セルは資源管理（ＲＭ）セ
ルまたはデータを含むセルであることが可能である。セ
ルの形式がＢＲＭセルである場合には、ステップ４２０
で、明示（ＥＲ）レートは、公平共用値（ＦＳ）と現行
通信レート（ＣＣＲ）との関数である値にセットされ
る。種々の関数を使用できることが予期される。例え
ば、ＥＲは下記にセットされる。 ＥＲ＝ＦＳ−ｄ^*（ＦＳ−ＣＣＲ） ただしｄは、０ないし１の構成可能な正の定数である。

【００２８】図４に述べるプロセスを続けると、セル形
式がＢＲＭ以外のものである場合には、ステップ４２５
でＶＣ状態が検査される。ＶＣ状態が非活動である場合
には、ステップ４３０でＶＣ状態は活動にセットされ、
活動ＶＣの数は１だけ増分される。それからステップ４
３５でセルの形式が検査される。セルがＦＲＭである場
合には、ＣＣＲはＦＳよりも大きく、そしてＶＣの過負
荷状態が真にセットされ、ステップ４５０で過負荷ＶＣ
の数が１だけ増分される。ステップ４４０においてＣＣ
ＲがＦＳより大きくない場合には、ステップ４４５でＶ
Ｃの過負荷状態は偽にセットされる。ステップ４３５に
おいてセルの形式がデータ・セルである場合には、ステ
ップ４５０が再度実施される。

【００２９】ステップ４２５に戻って、ＶＣ状態が活動
またはテストである場合には、ＶＣ状態は活動にセット
される。ステップ４６０においてセルの形式がＦＲＭで
ある場合には、ステップ４６５で過負荷状態が検査され
る。ステップ４６０において過負荷状態が偽であり、Ｃ
ＣＲがＦＳより大きい場合には、ステップ４５０が実施
される。しかしながら、ステップ４７５において過負荷
状態が真であり、ＣＣＲが公平共用値より小さい場合に
は、過負荷状態は偽にセットされ、ステップ４８０で過
負荷のＶＣの数は１だけ減分される。

【００３０】この情報を使用すると、公平共用値を連続
して迅速に決定することができる。流れ図の一つの例を
図５に示す。ステップ５０５と５１０において、活動Ｖ
Ｃの数が変わる場合、またはＡＢＲトラヒックのための
使用可能な帯域幅が変わる場合には、基準公平共用値は
更新される。

【００３１】ＡＢＲトラヒックのための使用可能な帯域
幅は様々な方法で測定することができる。例えば、ある
静的分野では使用可能な帯域幅は出力リンクにおける非
予約帯域幅のある部分またはパーセントに等しい。ある
動的分野では、帯域幅は出力リンクにおける非予約帯域
幅の最大のある部分またはパーセントに等しく、ＡＢＲ
トラヒックの平均負荷が測定される時間間隔などの時間
間隔における使用されない帯域幅である。

【００３２】活動ＶＣの数は、活動ＶＣの数を測定する
ための他の方法を公平共用値を決定するためのこのプロ
セスと共に使用できることは予期されるが、ここで与え
られる教示にしたがって測定することが好ましい。

【００３３】図５に戻って見ると、ＡＢＲトラヒックの
使用可能な帯域幅または活動ＶＣの数が変わる場合に
は、基準公平共用値（Ｒｅｆ ＦＳ）は、ＡＢＲトラヒ
ックの使用可能な帯域幅を活動仮想回線の数で割ったも
のに相当する値に更新される（ステップ５０５、５１
０、５１５）。これは、環境の動力学における変化に直
ちに応答するための方法を提供し、このために公平共用
値のより正確な計算、したがってより正確な資源の利用
率を得ることができる。

【００３４】さらに、公平共用値は周期的ベースで必要
に応じて更新することが好ましい。ステップ５２０にお
いて、公平共用値は各Ｔ＿ｌｏａｄ時間間隔で更新され
る。Ｔ＿ｌｏａｄは、ＡＢＲトラヒックの平均負荷が測
定される時間間隔である。この間隔の大きさは、測定の
精度と負荷の変化への応答に影響する。迅速な応答、す
なわち過少負荷条件または過負荷条件それぞれにおける
公平共用値の増加または減少を達成するためには、短い
間隔が望ましい。負荷をよりよく推定するため、特に短
い間隔がソースデバイスへ送られるフィードバックにお
ける振動を引き起こすことのある爆発的トラヒックのた
めには、長い間隔が望ましい。こうして、Ｔ＿ｌｏａｄ
を望みの性能にしたがってセットすることができる。Ｔ
＿ｌｏａｄは５ミリ秒ないし２０ミリ秒の範囲に入る値
にセットすることが好ましい。

【００３５】こうしてステップ５２０において、Ｔ＿ｌ
ｏａｄに相当する時間間隔が経過し、ステップ５２２に
おいて過負荷ＶＣの数がゼロでない場合には、ステップ
５２５において、公平共用値は次式によって更新され
る。 ＦＳ＝ＦＳ＋（Ａｖ＿Ｂｗ−Ａｃ＿Ｂｗ）／＃Ｏｖｌｄ
＿ＶＣ ただし、ＦＳは公平共用値を表し、Ａｖ＿ＢｗはＡＢＲ
トラヒックの使用可能な帯域幅を表し、Ａｃ＿Ｂｗはス
イッチにおけるＡＢＲトラヒックの到着レートを表し、
＃Ｏｖｌｄ＿ＶＣは、公平共用値と同じかまたはより大
きな最も新たに検査された現行通信レートを有する活動
ＶＣの数である、過負荷ＶＣの数を表す。

【００３６】ＡＢＲトラヒックの到着レートは毎秒当り
のセル数で測定され、Ｔ＿ｌｏａｄなどの所定の時限中
にスイッチに到着するＡＢＲセルの数をカウントし、こ
の数を期間の量、例えばＴ＿ｌｏａｄで割ることによっ
て得られることが好ましい。ＡＢＲトラヒックの到着レ
ートを計算するために他の技法も使用できることは、容
易に理解される。同じように、過負荷ＶＣの数はここに
説明する教示にしたがって計算することが好ましい。し
かしながら、過負荷仮想回線の数を決定するために他の
技法も使用できることは、容易に理解されよう。

【００３７】図５に戻ってステップ５３０では、公平共
用値が基準公平共用値より小さい場合には、公平共用値
は基準公平共用値に更新される。基準公平共用値は、す
べての活動ＶＣ間の同等割振りとして確認され、ステッ
プ５３５において混雑状況中に公平共用値をセットでき
る対象となる最小値として使用される。基準公平共用値
はＡｗ＿Ｂｗ／＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣとして定義するこ
とが好ましい。ステップ５４０、５４５において、公平
共用値がＡＢＲトラヒックの使用可能な帯域幅より大き
い場合には、公平共用値は使用可能な帯域幅の最高値に
更新される。ステップ５５０で、リンクの状態が混雑し
ている場合には、公平共用値もまた、この実施形態にお
いて基準公平共用値である最小公平共用値に更新され
る。

【００３８】混雑状況が生じたかどうかを認識するため
に、様々な方法を使用することができる。この実施形態
では、ＡＢＲ待ち行列が混雑下限値以下に落ちると、混
雑フラグがリセットされる。単一の限界値を使用するこ
とができるが、混雑限界値の周辺の待ち行列の変化によ
る振動とフィードバックの頻度は、上限値と下限値を使
用することによって最小限に抑えることができる。例え
ば５０から１００までのある値を混雑上限値に使用する
ことができ、５から１０までのある値を混雑下限値に使
用することができる。

【００３９】したがって、ここに記載するように、公平
共用値を計算するための能率的なプロセスが記述され
る。このプロセスは、要素の多くが有限状態機械、マイ
クロコントローラ、マイクロプロセッサ、またはその他
の形の制御論理などのコントローラで制御される、レジ
スタやカウンタなどの簡単なハードウェア要素であるか
ら、それ自体を能率的なハードウェアにする。

【００４０】図６は、本発明の教示にしたがって作動す
るスイッチの一部分の一ハードウェア実行を図示するブ
ロック図である。示される各要素は、活動ＶＣの数の決
定や公平共用値と利用されるパラメータの決定を含む、
上記のプロセスを実施するために利用される。本発明が
この特定のハードウェア実行に限定されないことは、容
易に明白である。さらに、スイッチが、当業者に周知の
スイッチ作動の他の態様を取り扱うための他のハードウ
ェアとソフトウェアも含むことは、容易に明白であり、
これはこれ以上は述べない。

【００４１】図６を見ると、ＶＣ表６０５は、スイッチ
を通じて経路指定するＶＣに関する種々の情報を保守す
る。ここに記載の実施形態では、ＶＣ表はさらにＶＣ状
態情報を含む。したがって、ＶＣ表６０５は複数のＶＣ
エントリを含み、各エントリはＶＣに関するパラメータ
を確認する区域を含む。本発明に関しては、ＶＣ表はさ
らに仮想回線状態６０７と、仮想回線が過負荷条件で作
動しているかどうかを確認し、この場合現在の通信レー
ト（ＣＣＲ）は計算された公平共用値と同じかまたはそ
れ以上である。また複数の定数６２０も含まれ、これら
の定数は、スイッチ作動中の値または状態を変える原因
であるスイッチ機能の制御の下で、一般に変わらないか
または希にしか変わらない公平共用値の計算に利用され
る考慮されたパラメータである。これらの定数は、予約
されない帯域幅の量６２２、ＡＢＲトラヒックのための
使用可能な帯域幅６２４、混雑上限値６２６、混雑下限
値６２８、混雑フラグ６３０、Ｔ＿ｌｏａｄ６３２、Ｔ
＿ａｃｔｉｖｅ６３４（ＶＣ状態更新の間の時限）を含
む。さらにまた、公平共用値６３６を記憶するためのレ
ジスタすなわち記憶域、ＡＢＲトラヒックの実際の帯域
幅６４０、および使用されない利用可能な帯域幅の量６
４２も使用される。前記の値のいくつかを計算するため
に、簡単な演算比較機構回路構成６８０も含むことが好
ましい。

【００４２】Ｔ＿ｌｏａｄに該当する時限をカウントす
るロード・タイマ６５０や、Ｔ＿ａｃｔｉｖｅに該当す
る時限、有限状態機械６７０の制御の下で活動ＶＣ６５
７の数のカウントを増分および減分する活動ＶＣカウン
タの数、および有限状態機械６７０の制御の下で過負荷
ＶＣのカウントを保守する過負荷ＶＣカウンタ５６９の
数をカウントするをカウントする活動タイマ６５５など
の、カウンタを含むことが好ましい。さらに、Ａｃ＿Ｂ
ｗカウンタ６６１は、有限状態機械の制御の下でスイッ
チにおけるＡＢＲトラヒックの到着レートのカウントを
保守する。この値は、Ｔ＿ｌｏａｄなどの時限中に到着
するＡＢＲセルのカウントを保守するので、ロード・タ
イマが休止すると、現在カウンタ６６１に位置するこの
値はレジスタ６４０に移され、このために現在値を計算
のために保守することができ、カウンタ内の値を次の時
限中にセルの数にリセットすることができる。

【００４３】各図から容易に明白なように、本実施形態
における有限状態機械は、定数、カウンタ、およびレジ
スタと当業者には理解される方法で相互作用して、活動
ＶＣの数と公平共用値に関する計算を実施する。容易に
解るように、ハードウェアは簡単であり、実行が容易
で、公平共用値の適時で正確な決定、したがって種々の
資源のための能率的な帯域幅割振りをもたらすのが速
い。

【００４４】本発明を好ましい実施形態に関して説明し
た。上記の説明に照らして多くの代替案、変更、変形、
および用途が、当業者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の方法と装置を実行する非同期転送モ
ード（ＡＴＭ）の簡略化されたブロック図である。

【図２】 使用可能ビット・レート仮想回線のために使
用される資源管理（ＲＭ）セルの内容のいくつかを例示
する表である。

【図３】 本発明の構造と方法における仮想回線の活動
カウントを保守するために利用される三つの仮想回線
（ＶＣ）状態を示す簡略化された状態図（ａ）と本発明
の教示にしたがってＶＣ状態を更新する一つの方法を示
す例示的な流れ図（ｂ）である。

【図４】 本発明の教示にしたがって公平共用値を計算
するため、また明示レートを指定するために利用される
パラメータを更新するためのプロセスの一実施形態を示
す流れ図である。

【図５】 本発明の教示にしたがった公平共用値の計算
の一実施形態を示す流れ図である。

【図６】 本発明の教示を実行するためのスイッチにお
いて利用される要素の一実施形態の簡略化されたブロッ
ク図である。

【符号の説明】

４０、４２、４４、４６ スイッチ ５０ ソースデバイス ５５ 宛先デバイス ２００ 明示レート（ＥＲ） ２２５ 現在通信レート（ＣＣＲ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イスラエル・シドン イスラエル国・ハイファ・モラッド ハジ ャスミン・10 (72)発明者 アサド・カーミシイ アメリカ合衆国・94555・カリフォルニア 州・フレモント・フィリックス テラス・ 34494 (72)発明者 ラファエル・ジョナ・ロム アメリカ合衆国・94306・カリフォルニア 州・パロ アルト・ルーズベルト サーク ル・69

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各仮想接続線は非活動状態で開始するＶ
   Ｃ状態を有しているとき、少なくとも一つのリンクと少
   なくとも一つのスイッチを通じて使用可能ビット・レー
   ト（ＡＢＲ）仮想回線（ＶＣ）が確立される非同期転送
   モード（ＡＴＭ）ネットワークでの活動仮想接続線（＃
   Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣ）の数を計算する方法において、 セルがスイッチに到着するとき、 ＶＣ状態が非活動状態にある場合には、ＶＣ状態を活動
   状態にセットして、＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣを１だけ増分
   し、 ＶＣ状態がテスト状態にある場合には、ＶＣ状態を活動
   にセットするステップと、 最初の予定時間経過の後に、スイッチにおける各ＶＣ状
   態に対して、 ＶＣ状態がテスト状態にある場合には、＃Ａｃｔｉｖｅ
   ＿ＶＣを１だけ減分して、ＶＣ状態を非活動にセット
   し、 ＶＣ状態が活動状態にある場合には、ＶＣ状態をテスト
   にセットするステップとを含む、活動仮想接続線（＃Ａ
   ｃｔｉｖｅ＿ＶＣ）の数を計算する方法。
2. 【請求項２】 ある予定時間経過の後にＶＣ状態がテス
   ト状態にあり、仮想接続線の過負荷状態が真である場合
   には、過負荷状態を偽にリセットし、公平共用値以上の
   レートでスイッチにおいて作動する仮想回線の数を表す
   カウントを１だけ減分するステップをさらに含む請求項
   １に記載の方法。
3. 【請求項３】 Ａｖ＿Ｂｗは、ＡＢＲセルの到着レート
   を表し、＃Ｏｖｌｄ＿ＶＣは、公平共用値と同じかそれ
   以上の現行通信レートを有する活動ＶＣの数を表すと
   き、資源の公平共用値を次式 ＦＳ＝ＦＳ＋（Ａｖ＿Ｂｗ−Ａｃ＿Ｂｗ）／＃Ｏｖｌｄ
   ＿ＶＣ） にしたがって計算するステップをさらに含む請求項１に
   記載の方法。
4. 【請求項４】 逆方向資源管理（ＢＲＭ）セルがスイッ
   チに到着するとき、ＶＣ上のセル伝送のための明示レー
   ト（ＥＲ）を、資源の公平共用値と現行通信レート（Ｃ
   ＣＲ）との関数となるようにセットするステップをさら
   に含む請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 順方向資源管理（ＦＲＭ）セルがスイッ
   チに到着し、ＶＣの状態が活動またはテストである場合
   には、 ＶＣの過負荷状態が真であるかどうかを決定し、 過負荷状態が真であり、現行通信レート（ＣＣＲ）が資
   源の公平共用値より小さい場合には、ＶＣの過負荷状態
   を偽にセットし、過負荷状態にあるＶＣの数のカウント
   を１だけ減分し、 ＶＣの過負荷状態が偽であり、ＣＣＲが公平共用値より
   大きい場合には、過負荷状態を真にセットして、過負荷
   状態にあるＶＣの数のカウントを１だけ増分するステッ
   プと、 データ・セルがスイッチに到着し、ＶＣの状態が非活動
   である場合には、過負荷状態を真にセットして、過負荷
   状態にあるＶＣの数のカウントを１だけ増分するステッ
   プと、 ＦＲＭセルがスイッチに到着し、ＶＣの状態が非活動で
   あり、そしてＣＣＲが公平共用値より大きい場合には、
   過負荷状態を真にセットして、過負荷状態にあるＶＣの
   数のカウントを１だけ増分するステップと、 ＦＲＭセルがスイッチに到着し、ＶＣの状態が非活動で
   あり、そしてＣＣＲが公平共用値より大きくない場合に
   は、過負荷状態を偽にセットするステップとをさらに含
   む請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】 ソースデバイスと宛先デバイスとの間の
   仮想回線（ＶＣ）が少なくとも一つのスイッチを通じて
   少なくとも一つのリンクを確立する、非同期転送モード
   （ＡＴＭ）ネットワークで使用可能なビット・レート
   （ＡＢＲ）ＶＣのための公平共用帯域幅（ＦＳ）の値を
   計算する方法において、 Ａｖ＿Ｂｗは、使用可能なビット・レート（ＡＢＲ）Ｖ
   Ｃのためのスイッチにおける使用可能な帯域幅を表し、
   Ａｃ＿ＢｗはＡＢＲセルの到着レートを表し、＃Ｏｖｌ
   ｄ＿ＶＣは、公平共用値と同じかそれ以上の現行通信レ
   ートを有する活動ＶＣの数を表すとき、公平共用帯域幅
   （ＦＳ）の値を次式、 ＦＳ＝ＦＳ＋（Ａｖ＿Ｂｗ−Ａｃ＿Ｂｗ）／＃Ｏｖｌｄ
   ＿ＶＣ） にしたがって計算するステップを含みむ、使用可能なビ
   ット・レート（ＡＢＲ）ＶＣのための公平共用帯域幅
   （ＦＳ）の値を計算するための方法。
7. 【請求項７】 基準ＦＳ、Ａｖ＿Ｂｗ、および混雑の関
   数としてＦＳを選択的に調節するステップをさらに含む
   請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 使用可能な帯域幅または活動ＶＣの数が
   変わると必ず基準ＦＳを更新するステップをさらに含む
   請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】 ソースデバイスと宛先デバイスとの間の
   仮想回線（ＶＣ）が少なくとも一つのスイッチを通じて
   少なくとも一つのリンクを確立する、非同期転送モード
   （ＡＴＭ）ネットワークで使用可能なビット・レート
   （ＡＢＲ）ＶＣのための現行通信レート（ＣＣＲ）を決
   定する方法において、 Ａｖ＿Ｂｗは、使用可能なビット・レート（ＡＢＲ）Ｖ
   Ｃのためのスイッチにおける使用可能な帯域幅を表し、
   Ａｃ＿ＢｗはＡＢＲセルの到着レートを表し、＃Ｏｖｌ
   ｄ＿ＶＣは、公平共用値と同じかそれ以上の現行通信レ
   ートを有する活動ＶＣの数を表すとき、公平共用（Ｆ
   Ｓ）の値を次式 ＦＳ＝ＦＳ＋（Ａｖ＿Ｂｗ−Ａｃ＿Ｂｗ）／＃Ｏｖｌｄ
   ＿ＶＣ） にしたがって計算するステップと、 ＶＣのための明示レート（ＥＲ）をＦＳとＣＣＲとの関
   数である値に更新するステップと、 ＣＣＲをＥＲに等しいかまたは小さい値に更新するステ
   ップとを含む使用可能なビット・レート（ＡＢＲ）ＶＣ
   のための現行通信レート（ＣＣＲ）を決定する方法。
10. 【請求項１０】 参照ＦＳ、Ａｖ＿Ｂｗ、および混雑の
    関数としてＦＳを選択的に調節するステップをさらに含
    む請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 ソースデバイスと宛先デバイスとの間
    の使用可能ビット・レート（ＡＢＲ）仮想回線（ＶＣ）
    が少なくとも一つのスイッチを通じて少なくとも一つの
    リンクを確立する、非同期転送モード（ＡＴＭ）ネット
    ワークのスイッチにおいて、 このスイッチを通じて経路指定された各ＡＢＲ＿ＶＣの
    ためのＶＣを通るセル伝送動作を示すＶＣ状態を含むＶ
    Ｃ表と、 Ａｖ＿Ｂｗは、使用可能なビット・レート（ＡＢＲ）Ｖ
    Ｃのためのスイッチにおける使用可能な帯域幅を表し、
    Ａｃ＿ＢｗはＡＢＲセルの到着レートを表し、＃Ｏｖｌ
    ｄ＿ＶＣは、公平共用値と同じかそれ以上の現行通信レ
    ートを有する活動ＶＣの数を表すとき、ＡＢＲ＿ＶＣの
    ための公平共用帯域幅（ＦＳ）を決定するためのＶＣ表
    に結合され、前記の公平共用値が次式 ＦＳ＝ＦＳ＋（Ａｖ＿Ｂｗ−Ａｃ＿Ｂｗ）／＃Ｏｖｌｄ
    ＿ＶＣ） にしたがって決定され制御装置とを含み、前記の決定さ
    れたＦＳが、ＶＣのＣＣＲを更新するためにソースデバ
    イスによって使用されることを特徴とするスイッチ。
12. 【請求項１２】 ソースデバイスと宛先デバイスとの間
    の使用可能ビット・レート（ＡＢＲ）仮想回線（ＶＣ）
    が少なくとも一つのスイッチを通じて少なくとも一つの
    リンクを確立する、非同期転送モード（ＡＴＭ）ネット
    ワークにおけるスイッチにおいて、 このスイッチを通じて経路指定された各ＡＢＲ＿ＶＣの
    ためのＶＣを通るセル伝送動作を示すＶＣ状態を含むＶ
    Ｃ表と、 ＡＢＲ＿ＶＣのための公平共用帯域幅（ＦＳ）を決定す
    るためのＶＣ表に結合され、このスイッチを通じて活動
    ＶＣ（＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣ）のカウントを保守し、そ
    してＦＳを決定するために＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣを使用
    する、制御装置を含み、 前記の決定されたＦＳが、ＶＣのＣＣＲを更新するため
    にソースデバイスによって使用されることを特徴とする
    スイッチ。
13. 【請求項１３】 ソースデバイスと宛先デバイスとに物
    理的に接続された複数のリンクと、 リンクの間に結合され、スイッチとリンクを使用するソ
    ースデバイスと宛先デバイスとの間に使用可能ビット・
    レート（ＡＢＲ）仮想回線（ＶＣ）が確立される、少な
    くとも一つのスイッチとを含み、 この少なくとも一つのスイッチは、 このスイッチを通じて経路指定された各ＡＢＲ＿ＶＣの
    ためのＶＣを通るセル伝送動作を示すＶＣ状態を含むＶ
    Ｃ表と、 ＡＢＲ＿ＶＣのための公平共用帯域幅（ＦＳ）を決定す
    るためのＶＣ表に結合され、このスイッチを通じて活動
    ＶＣ（＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣ）のカウントを保守し、そ
    してＦＳを決定するために＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣを使用
    する制御装置を含み、 前記の決定されたＦＳが、ＶＣのＣＣＲを更新するため
    にソースデバイスによって使用される、非同期転送モー
    ド（ＡＴＭ）ネットワーク。
14. 【請求項１４】 ソースデバイスと宛先デバイスとに物
    理的に接続された複数のリンクと、 リンクの間に結合され、スイッチとリンクを使用するソ
    ースデバイスと宛先デバイスとの間に使用可能ビット・
    レート（ＡＢＲ）仮想回線（ＶＣ）が確立され、各仮想
    接続線は一つのＶＣ状態を有し、各ＶＣ状態は非活動状
    態で開始する、少なくとも一つのスイッチとを含み、 この少なくとも一つのスイッチは、 活動仮想接続線（＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣ）の数を計算す
    るための論理を備え、この論理は、ＶＣ状態が非活動で
    あってセルがスイッチに到着した場合には、ＶＣ状態を
    活動状態にセットして＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣを１だけ増
    分し、ＶＣ状態がテスト状態であってセルがスイッチに
    到着した場合には、ＶＣ状態を活動状態にセットし、 この論理は、最初の予定時間経過の後に、スイッチにお
    ける各ＶＣ状態を検査し、そしてＶＣ状態がテスト状態
    である場合には、＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣを１だけ減分し
    てＶＣ状態をテストにセットする、非同期転送モード
    （ＡＴＭ）ネットワーク。
15. 【請求項１５】 ソースデバイスと宛先デバイスとの間
    の使用可能ビット・レート（ＡＢＲ）仮想回線（ＶＣ）
    が少なくとも一つのスイッチを通じて少なくとも一つの
    リンクを確立する非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワ
    ークにおけるスイッチにおいて、 このスイッチを通じて経路指定された各ＡＢＲ＿ＶＣの
    ためのＶＣを通るセル伝送動作を示すＶＣ状態を保守す
    るための手段と、 このスイッチを通じて活動ＶＣ（＃Ａｃｔｉｖｅ＿Ｖ
    Ｃ）のカウントを保守し、ＦＳを決定するために＃Ａｃ
    ｔｉｖｅ＿ＶＣを使用する、ＡＢＲ＿ＶＣのための公平
    共用帯域幅（ＦＳ）を決定するための手段とを含み、 前記の決定されたＦＳが、ＶＣのＣＣＲを更新するため
    にソースデバイスによって使用されることを特徴とする
    スイッチ。
16. 【請求項１６】 使用可能ビット・レート（ＡＢＲ）仮
    想回線（ＶＣ）が少なくとも一つのリンクと少なくとも
    一つのスイッチを通じて確立され、各仮想接続線が一つ
    のＶＣ状態を有し、各ＶＣ状態は非活動状態で開始す
    る、非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークにおけ
    る、活動仮想接続線（＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣ）の数を計
    算するための装置において、 セルがスイッチに到着して、ＶＣ状態が非活動状態のと
    き、ＶＣ状態を活動状態にセットして、＃Ａｃｔｉｖｅ
    ＿ＶＣを１だけ増分する手段と、 ＶＣ状態がテスト状態にある場合には、ＶＣ状態を活動
    にセットする手段と、 最初の予定時間経過の後に、スイッチにおける各ＶＣ状
    態についてＶＣ状態を定期的に調節する手段であって、
    ＶＣ状態がテスト状態にある場合には、＃Ａｃｔｉｖｅ
    ＿ＶＣを１だけ減分して、ＶＣ状態を非活動にセット
    し、ＶＣ状態が活動状態にある場合には、ＶＣ状態をテ
    ストにセットする、ＶＣ状態を定期的に調節する手段と
    を含む活動仮想接続線（＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣ）の数を
    計算する装置。
17. 【請求項１７】 使用可能ビット・レート（ＡＢＲ）仮
    想回線（ＶＣ）が少なくとも一つのリンクと少なくとも
    一つのスイッチを通じて確立され、各仮想接続線が一つ
    のＶＣ状態を有し、各ＶＣ状態は非活動状態で開始す
    る、ネットワークで活動仮想接続線（＃Ａｃｔｉｖｅ＿
    ＶＣ）の数を計算する方法において、 セルがスイッチに到着するとき、 ＶＣ状態が非活動状態にある場合には、ＶＣ状態を活動
    状態にセットして、＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣを１だけ増分
    し、 ＶＣ状態がテスト状態にある場合には、ＶＣ状態を活動
    にセットするステップと、 最初の予定時間経過の後に、スイッチでの各ＶＣ状態に
    対して、 ＶＣ状態がテスト状態にある場合には、＃Ａｃｔｉｖｅ
    ＿ＶＣを１だけ減分して、ＶＣ状態を非活動にセットす
    るステップと、 ＶＣ状態が活動状態にある場合には、ＶＣ状態をテスト
    にセットするステップとを含む活動仮想接続線（＃Ａｃ
    ｔｉｖｅ＿ＶＣ）の数を計算する方法。
18. 【請求項１８】 ソースデバイスと宛先デバイスとの間
    の仮想回線（ＶＣ）が少なくとも一つのスイッチを通じ
    て少なくとも一つのリンクを確立する、ネットワークに
    おける、使用可能なビット・レート（ＡＢＲ）ＶＣのた
    めの公平共用帯域幅（ＦＳ）の値を計算する方法におい
    て、 Ａｖ＿Ｂｗは、使用可能なビット・レート（ＡＢＲ）Ｖ
    Ｃのためのスイッチにおける使用可能な帯域幅を表し、
    Ａｃ＿ＢｗはＡＢＲセルの到着レートを表し、＃Ｏｖｌ
    ｄ＿ＶＣは、公平共用値と同じかそれ以上の現行通信レ
    ートを有する活動ＶＣの数を表すとき、公平共用帯域幅
    （ＦＳ）の値を次式 ＦＳ＝ＦＳ＋（Ａｖ＿Ｂｗ−Ａｃ＿Ｂｗ）／＃Ｏｖｌｄ
    ＿ＶＣ） にしたがって計算するステップを含む、使用可能なビッ
    ト・レート（ＡＢＲ）ＶＣのための公平共用帯域幅（Ｆ
    Ｓ）の値を計算する方法。
19. 【請求項１９】 ソースデバイスと宛先デバイスとの間
    の仮想回線（ＶＣ）が少なくとも一つのスイッチを通じ
    て少なくとも一つのリンクを確立する、ネットワークに
    おける、使用可能なビット・レート（ＡＢＲ）ＶＣのた
    めの現行通信レート（ＣＣＲ）を決定する方法におい
    て、 Ａｖ＿Ｂｗは、使用可能なビット・レート（ＡＢＲ）Ｖ
    Ｃのためのスイッチにおける使用可能な帯域幅を表し、
    Ａｃ＿ＢｗはＡＢＲセルの到着レートを表し、＃Ｏｖｌ
    ｄ＿ＶＣは、公平共用値と同じかそれ以上の現行通信レ
    ートを有する活動ＶＣの数を表すとき、公平共用（Ｆ
    Ｓ）の値を次式 ＦＳ＝ＦＳ＋（Ａｖ＿Ｂｗ−Ａｃ＿Ｂｗ）／＃Ｏｖｌｄ
    ＿ＶＣ） にしたがって計算するステップと、 ＶＣのための明示レート（ＥＲ）を、ＦＳと現行通信レ
    ート（ＣＣＲ）との関数である値に更新するステップ
    と、 ＣＣＲをＥＲに等しいかまたは小さい値に更新するステ
    ップとを含む方法。
20. 【請求項２０】 ソースデバイスと宛先デバイスとの間
    の使用可能ビット・レート（ＡＢＲ）仮想回線（ＶＣ）
    が少なくとも一つのスイッチを通じて少なくとも一つの
    リンクを確立するネットワークにおける、少なくもと一
    つのスイッチにおいてこのスイッチを通じて経路指定さ
    れた各ＡＢＲ＿ＶＣのためのＶＣを通るセル伝送動作を
    示すＶＣ状態を含むＶＣ表と、 ＡＢＲ＿ＶＣのための公平共用帯域幅（ＦＳ）を決定す
    るためのＶＣ表に結合され、前記の公平共用値が、Ａｖ
    ＿Ｂｗは使用可能なビット・レート（ＡＢＲ）ＶＣのた
    めのスイッチにおける使用可能な帯域幅を表し、Ａｃ＿
    ＢｗはＡＢＲセルの到着レートを表し、＃Ｏｖｌｄ＿Ｖ
    Ｃは公平共用値と同じかそれ以上の現行通信レート（Ｃ
    ＣＲ）を有する活動ＶＣの数を表すとき、次式 ＦＳ＝ＦＳ＋（Ａｖ＿Ｂｗ−Ａｃ＿Ｂｗ）／＃Ｏｖｌｄ
    ＿ＶＣ） にしたがって決定される制御装置とを含み、前記の決定
    されたＦＳが、ＶＣのＣＣＲを更新するためにソースデ
    バイスによって使用されることを特徴とするスイッチ。
21. 【請求項２１】 ソースデバイスと宛先デバイスとの間
    の使用可能ビット・レート（ＡＢＲ）仮想回線（ＶＣ）
    が少なくとも一つのスイッチを通じて少なくとも一つの
    リンクを確立するネットワークにおける、少なくもと一
    つのスイッチにおいてこのスイッチを通じて経路指定さ
    れた各ＡＢＲ＿ＶＣのためのＶＣを通るセル伝送動作を
    示すＶＣ状態を含むＶＣ表と、 ＡＢＲ＿ＶＣのための公平共用帯域幅（ＦＳ）を決定す
    るためのＶＣ表に結合され、このスイッチを通じて活動
    ＶＣ（＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣ）のカウントを保守し、そ
    してＦＳを決定するために＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣを使用
    する、制御装置を含み、 前記の決定されたＦＳが、ＶＣのＣＣＲを更新するため
    にソースデバイスによって使用されることを特徴とする
    スイッチ。
22. 【請求項２２】 ソースデバイスと宛先デバイスとに物
    理的に接続された複数のリンクと、 リンクの間に結合され、スイッチとリンクを使用するソ
    ースデバイスと宛先デバイスとの間に使用可能ビット・
    レート（ＡＢＲ）仮想回線（ＶＣ）が確立される、少な
    くとも一つのスイッチとを含み、 この少なくとも一つのスイッチは、 このスイッチを通じて経路指定された各ＡＢＲ＿ＶＣの
    ためのＶＣを通るセル伝送動作を示すＶＣ状態を含むＶ
    Ｃ表と、 ＡＢＲ＿ＶＣのための公平共用帯域幅（ＦＳ）を決定す
    るためのＶＣ表に結合され、このスイッチを通じて活動
    ＶＣ（＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣ）のカウントを保守し、そ
    してＦＳを決定するために＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣを使用
    する、制御装置とを含み、 前記の決定されたＦＳが、ＶＣのＣＣＲを更新するため
    にソースデバイスによって使用される、ネットワーク。
23. 【請求項２３】 ソースデバイスと宛先デバイスとの間
    の使用可能ビット・レート（ＡＢＲ）仮想回線（ＶＣ）
    が少なくとも一つのスイッチを通じて少なくとも一つの
    リンクを確立するネットワークにおけるスイッチにおい
    て、 このスイッチを通じて経路指定された各ＡＢＲ＿ＶＣの
    ためのＶＣを通るセル伝送動作を示すＶＣ状態を保守す
    るための手段と、 このスイッチを通じて活動ＶＣ（＃Ａｃｔｉｖｅ＿Ｖ
    Ｃ）のカウントを保守し、そしてＦＳを決定するために
    ＃Ａｃｔｉｖｅ＿ＶＣを使用する、ＡＢＲ＿ＶＣのため
    の公平共用帯域幅（ＦＳ）を決定するための手段とを含
    み、 前記の決定されたＦＳが、ＶＣのＣＣＲを更新するため
    にソースデバイスによって使用されることを特徴とする
    スイッチ。
24. 【請求項２４】 使用可能ビット・レート（ＡＢＲ）仮
    想回線（ＶＣ）が少なくとも一つのリンクと少なくとも
    一つのスイッチを通じて確立され、各仮想接続線が一つ
    のＶＣ状態を有し、各ＶＣ状態は非活動状態で開始す
    る、ネットワークの活動仮想接続線（＃Ａｃｔｉｖｅ＿
    ＶＣ）の数を計算する装置において、 セルがスイッチに到着して、ＶＣ状態が非活動状態にあ
    る場合に、ＶＣ状態を活動状態にセットして、＃Ａｃｔ
    ｉｖｅ＿ＶＣを１だけ増分するための手段と、 ＶＣ状態がテスト状態にある場合に、ＶＣ状態を活動に
    セットするための手段と、 最初の予定時間経過の後に、スイッチにおける各ＶＣ状
    態についてＶＣ状態を定期的に調節する手段であって、
    ＶＣ状態がテスト状態にある場合には、＃Ａｃｔｉｖｅ
    ＿ＶＣを１だけ減分して、ＶＣ状態を非活動にセット
    し、ＶＣ状態が活動状態にある場合には、ＶＣ状態をテ
    ストにセットする、ＶＣ状態を定期的に調節する手段と
    を含む、装置。