JPH11150538A - Atm交換機 - Google Patents

Atm交換機

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JPH11150538A
JPH11150538A JP31385197A JP31385197A JPH11150538A JP H11150538 A JPH11150538 A JP H11150538A JP 31385197 A JP31385197 A JP 31385197A JP 31385197 A JP31385197 A JP 31385197A JP H11150538 A JPH11150538 A JP H11150538A
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JP
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virtual buffer
atm switch
loss rate
cac
cell loss
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Naoaki Yamanaka
直明 山中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 3段構成のATM交換機では、各段でCAC
を行っているが、中間段のATMスイッチにCAC装置
を備えることにより、ハードウェアが複雑化し、ATM
交換機の高速化が妨げられる。 【解決手段】 中間段のATMスイッチにはCAC装置
を設けず、その代わりに、出力段のATMスイッチの入
力に中間段のATMスイッチのための仮想CAC装置を
設ける。

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(Asynchronou
s Transfer Mode)に利用する。本発明は3段構成のAT
M交換機に利用するに適する。特に、CAC(Connectio
n Admission Control)技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のATM交換機を図6および図7を
参照して説明する。図6は従来のATM交換機の要部構
成図である。図7はCACについて説明するための図で
ある。図6において、符号1−1〜1−kは小型のAT
M交換機AHM(ATM Handring Module) であり、一般的
にはUPC(Usage Parameter Control) やヘッダコンバ
ータ等の複雑な処理を行う。一方、符号3の大型のAT
M交換機AMC(ATM Module Connector)は、セルのルー
ティングを高速に行うジャンクタである。
【0003】図6に示すように、小型のATM交換機で
あるAHM1−1〜1−K、2−1〜2−Kと、大型か
つ高速のATM交換機であるAMC3とを組合わせて拡
張することにより、小型から大型までのATM交換機を
柔軟に実現することができる。
【0004】新しいコネクションの接続要求が発生した
ときに、そのコネクションが接続可能か否かを判断する
ことはCACと呼ばれ、従来のATM交換機では、一段
目のAHM1−1〜1−Kの出力、AMC3の出力、三
段目のAHM2−1〜2−Kの出力でそれぞれセルの品
質劣化が生じる可能性があるため、それぞれの箇所で行
われる。そのため、CAC装置7により3箇所のポイン
トのトラヒック状況をチェックしている。
【0005】図7には、そのCACの例を示す。品質劣
化点のバッファのキューの書込みのセルトラヒックをモ
ニタし、ある周期T内の到着セル数の度数分布を計算し
ておく。新しいコネクションのピークレートPをもと
に、当該度数分布をオフセットし、分布がキュー長Qよ
りも越えている部分の期待値からセル損失率を推定す
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のAT
M交換機では、AMC3は高速なリンクで接続されてお
り、また、経済化のため、できるだけシンプルなハード
ウェアにより実現することが必要である。そのAMC3
にCAC装置を設けることは、シンプルなハードウェア
の実現に逆行することになる。
【0007】また、AMC3の代わりに、クロスコネク
ト装置等を用いると、AMC3でのCACの回答を得る
のに、OpS(オペレーションシステム)を経由して行
うため、長い時間が必要であり、呼接続時間が長くな
る。
【0008】そのために、AMC3を品質劣化ポイント
としないため、速度を2倍にあげる方法もあるが経済上
問題となる。
【0009】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、シンプルで経済的なAMCを備えたATM交
換機を提供することを目的とする。本発明は、高速なA
TM交換機を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、AMCにはC
AC装置が存在せず、代わりに3段目のAHMの入力に
仮想的なバッファを設けることを最も主要な特徴とす
る。従来の技術とは、AMCではCACを行わなくてよ
い点が異なる。
【0011】すなわち、本発明はATM交換機であっ
て、入力ハイウェイをそれぞれ収容する1以上の入力段
ATMスイッチと、この入力段ATMスイッチが入力回
線に接続された主ATMスイッチと、この主ATMスイ
ッチの出力回線に接続され出力ハイウェイをそれぞれ収
容する1以上の出力段ATMスイッチと、新たなコネク
ションの受付可否の判定制御を行うCAC手段とを備え
たATM交換機である。
【0012】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記出力段ATMスイッチの入力には、仮想的なバッファ
と、この仮想的なバッファのセル損失率を推定する手段
とを備え、前記CAC手段は、この仮想的なバッファの
セル損失率にしたがって前記主ATMスイッチのCAC
を行う手段を含むところにある。
【0013】前記仮想的なバッファは、前記入力に到来
するセル数を計数する手段と、この計数結果を前記主A
TMスイッチのセル読出速度以下の速度で減算する手段
とを備えることが望ましい。これにより、実際のバッフ
ァを設けることなく、仮想的なバッファを構成すること
ができる。
【0014】前記推定する手段は、前記減算する手段の
減算結果と前記仮想的なバッファのサイズとを比較する
手段と、この比較結果にしたがって前記仮想的なバッフ
ァの損失セル数を計数する手段とを備え、この損失セル
数を到着セル数により除することによりセル損失率を推
定する手段を含むことが望ましい。
【0015】すなわち、前記減算結果が前記仮想的なバ
ッファのサイズよりも大きい場合には、この仮想的なバ
ッファからセルがオーバーフローしていることを示して
いる。したがって、このときの損失セル数を到着セル数
により除することによりセル損失率を推定することがで
きる。
【0016】前記仮想的なバッファのサイズは、前記主
ATMスイッチのバッファのサイズ以下に設定されるこ
とが望ましい。これにより、仮想的なバッファのサイズ
をCACを行う上で安全側に設定することができる。
【0017】前記CACを行う手段は、前記仮想的なバ
ッファのセル損失率推定値を平滑化するローパスフィル
タを含むことが望ましい。これにより、今回推定したセ
ル損失率推定値をそのままCACに適用する場合に比較
し、例えば、バースト的な一時的なトラヒックの増加の
影響を除去したCACを行うことができる。平滑化の程
度は、そのATM交換機が収容している回線のトラヒッ
ク特性その他を配慮して適宜設定されることがよい。
【0018】前記CACを行う手段は、受付可否判定の
対象となるコネクションのピークセルレートにしたがっ
て前記仮想的なバッファに負荷を加える手段を含む構成
としたり、受付可否判定の対象となるコネクションのピ
ークセルレートにしたがって前記仮想的なバッファのバ
ッファサイズを短くする手段を含む構成とすることもで
きる。これにより、ユーザの申告などによりあらかじめ
ピークセルレートがわかっている場合には、これを加味
したCACを行うことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図1ないし図
5を参照して説明する。図1は本発明第一実施例のAT
M交換機の要部構成図である。図2は本発明第一実施例
の仮想CAC装置の概念図である。図3は本発明第一実
施例の仮想CAC装置の要部ブロック構成図である。図
4は本発明第二実施例の仮想CAC装置の要部ブロック
構成図である。図5は本発明第三実施例の仮想CAC装
置の要部ブロック構成図である。
【0020】本発明はATM交換機であって、図1に示
すように、入力ハイウェイ4−11〜4−2K をそれぞ
れ収容する入力段ATMスイッチであるAHM1−1〜
1−Kと、このAHM1−1〜1−Kが入力回線に接続
された主ATMスイッチであるAMC3と、このAMC
3の出力回線に接続され出力ハイウェイ5−11 〜5−
K をそれぞれ収容する出力段ATMスイッチであるA
HM2−1〜2−Kと、新たなコネクションの受付可否
の判定制御を行うCAC手段であるCAC装置7および
仮想CAC装置6とを備えたATM交換機である。
【0021】ここで、本発明の特徴とするところは、図
2に示すように、AHM2−1〜2−Kの入力には、仮
想的なバッファBと、この仮想的なバッファBのセル損
失率を推定する手段であるセル損失率推定部15とを備
え、仮想CAC装置6は、この仮想的なバッファBのセ
ル損失率にしたがってAMC3のCACを行うところに
ある。
【0022】仮想的なバッファBは、図3に示すよう
に、前記入力に到来するセル数を計数し、この計数結果
をAMC3のセル読出速度以下の速度で減算する手段で
あるカウンタ11を備える。
【0023】セル損失率推定部15は、カウンタ11の
計数値と仮想的なバッファBのサイズとを比較する手段
である比較器12と、この比較結果にしたがって仮想的
なバッファBの損失セル数を計数する手段であるカウン
タ13とを備え、この損失セル数をカウンタ14により
計数された到着セル数により除することによりセル損失
率を推定する。仮想的なバッファBのサイズは、AMC
3のバッファのサイズ以下に設定される。
【0024】仮想CAC装置6は、仮想的なバッファB
のセル損失率推定値を平滑化するローパスフィルタ16
を含み、コネクション受付判定部20は、この平滑化さ
れたセル損失率推定値をAMC3のセル損失率推定値と
して採用し、CACを実行する。
【0025】図4に示すように、本発明第二実施例で
は、仮想CAC装置6は、受付可否判定の対象となるコ
ネクション(以下、これを被CACコネクションとい
う)のピークセルレートにしたがって仮想的なバッファ
Bに負荷を加える手段であるトリガ発生器17を含む構
成とする。
【0026】また、図5に示すように、本発明第三実施
例では、仮想CAC装置6は、被CACコネクションの
ピークセルレートにしたがって仮想的なバッファBのバ
ッファサイズを短くする手段であるしきい値変更部18
を含む構成とする。
【0027】
【実施例】(第一実施例)本発明第一実施例を図1ない
し図3を参照して説明する。図1に示す本発明第一実施
例のATM交換機は、図6に示した従来のATM交換機
と同様に、AHM1−1〜1−K、AMC3、AHM2
−1〜2−Kにより構成される。AMC3には、CAC
装置が備えられておらず、代わりに3段目のAHM2−
1〜2−Kの入力に仮想CAC装置6を備えている。
【0028】図2に示すように、AHM2−1〜2−K
に入力される有効セルは、有効セル検出部10により仮
想的なバッファBにトリガとして入力される。仮想的な
バッファBは速度v′で読み出され、そのキュー長は
Q′である。
【0029】ここで、vを実際のAMC3の読出し速度
とし、Qを実際のAMC3の出力バッファのサイズとす
れば、 v′≦v Q′≦Q とすることにより、AMC3よりも先に仮想CAC装置
6で品質の劣化を検出することができる。
【0030】図3に示すように、AMC3から有効セル
が有効セル検出部10に到着する毎に、カウンタ11に
トリガが入力され、カウンタ11はカウントアップされ
る。また、このカウンタ11はv′で減算されるマイナ
スにならないカウンタである。このカウンタ11の計数
値を比較器12でしきい値Q′と比較する。このとき、
カウンタ11の計数値がしきい値Q′よりも大きい場合
には、仮想的なバッファBのサイズよりも大きい数のセ
ルが到着していることを表し、これは仮想的なバッファ
Bのオーバーフローを意味する。この損失セル数nはカ
ウンタ13により計数される。
【0031】また、カウンタ14は、有効セル検出部1
0に到着した有効セル数Nを計数しており、セル損失率
推定部15により、 n/N によってセル損失率推定値が求められる。なお、周期T
毎にカウンタ13および14はリセットされるので、時
間T内のセル損失率推定値が求められる。
【0032】さらに、この時間T内のセル損失率推定値
は、ローパスフィルタ16に入力され、 CLR=α・CLR′+(1−α)・n/N (0≦α≦1) により平滑化される。ただし、CLR′は前回推定され
平滑化されたセル損失率推定値であり、αはATM交換
機が収容する回線のトラヒック特性その他により適宜設
定される係数である。αを“1”に近づけると、前回推
定され平滑化されたセル損失率推定値(CLR′)の影
響を大きく受けた値が今回の平滑化されたセル損失率推
定値CLRとなり、逆に、αを“0”に近づけると、今
回の平滑化以前の推定されたセル損失率推定値(n/
N)の影響を大きく受けた値が今回の平滑化されたセル
損失率推定値CLRとなる。この平滑化されたセル損失
率推定値CLRにしたがってコネクション受付判定部2
0はAMC3のコネクション受付け判定を行う。
【0033】(第二実施例)本発明第二実施例を図4を
参照して説明する。本発明第二実施例では、被CACコ
ネクションのピークセルレートに基づき、トリガ発生器
17は、周期的にカウンタ11をカウントアップする。
例えば、被CACコネクションが15Mb/sの場合
は、トリガ発生器17は、10セルに1回(150Mb
/s毎)、カウンタ11をカウントアップするためのト
リガを出力するようにする。
【0034】これにより計算されたセル損失率推定値
(n/N)をさらにローパスフィルタ16により平滑化
したセル損失率推定値CLRにしたがってコネクション
受付判定部20によりコネクション受付け判定を行うこ
とにより、あらかじめ申告されるピークセルレートをC
ACに反映させることができる。
【0035】(第三実施例)本発明第三実施例を図5を
参照して説明する。本発明第三実施例では、被CACコ
ネクションのピークセルレートに基づき、しきい値変更
部18は、しきい値Q′の値を変更する。本発明第二実
施例では、カウンタ11に負荷を加えることにより、被
CACコネクションのピークセルレートをCACに反映
させたが、本発明第三実施例では、このように、しきい
値Q′の値を変更することにより、被CACコネクショ
ンのピークセルレートをCACに反映させる。
【0036】すなわち、しきい値Q′の値を小さくする
ことは、本発明第二実施例におけるカウンタ11に負荷
を加えることに等価である。図5の例では、仮想的なバ
ッファBのサイズを表すしきい値Q′を PCR(ピークセルレート)/v′・Q′ だけ短くし、これにより計算されるセル損失率推定値
(n/N)をさらにローパスフィルタ16により平滑化
したセル損失率推定値CLRにしたがってコネクション
受付判定部20によりコネクション受付け判定を行うこ
とにより、あらかじめ申告されるピークセルレートをC
ACに反映させることができる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シンプルで経済的なAMCを備えることができる。これ
により、高速なATM交換機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第一実施例のATM交換機の要部構成
図。
【図2】本発明第一実施例の仮想CAC装置の概念図。
【図3】本発明第一実施例の仮想CAC装置の要部ブロ
ック構成図。
【図4】本発明第二実施例の仮想CAC装置の要部ブロ
ック構成図。
【図5】本発明第三実施例の仮想CAC装置の要部ブロ
ック構成図。
【図6】従来のATM交換機の要部構成図。
【図7】CACについて説明するための図。
【符号の説明】
1−1〜1−K、2、2−1〜2−K AHM 3 AMC 4−11 〜4−2K 入力ハイウェイ 5−11 〜5−2K 出力ハイウェイ 6 仮想CAC装置 7 CAC装置 10 有効セル検出部 11、13、14 カウンタ 12 比較器 15 セル損失率推定部 16 ローパスフィルタ 17 トリガ発生器 18 しきい値変更部 20 コネクション受付判定部 B 仮想的なバッファ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力ハイウェイをそれぞれ収容する1以
    上の入力段ATMスイッチと、この入力段ATMスイッ
    チが入力回線に接続された主ATMスイッチと、この主
    ATMスイッチの出力回線に接続され出力ハイウェイを
    それぞれ収容する1以上の出力段ATMスイッチと、新
    たなコネクションの受付可否の判定制御を行うCAC(C
    onnection Admission Control)手段とを備えたATM交
    換機において、 前記出力段ATMスイッチの入力には、仮想的なバッフ
    ァと、この仮想的なバッファのセル損失率を推定する手
    段とを備え、 前記CAC手段は、この仮想的なバッファのセル損失率
    にしたがって前記主ATMスイッチのCACを行う手段
    を含むことを特徴とするATM交換機。
  2. 【請求項2】 前記仮想的なバッファは、前記入力に到
    来するセル数を計数する手段と、この計数結果を前記主
    ATMスイッチのセル読出速度以下の速度で減算する手
    段とを含む請求項1記載のATM交換機。
  3. 【請求項3】 前記推定する手段は、前記減算する手段
    の減算結果と前記仮想的なバッファのサイズとを比較す
    る手段と、この比較結果にしたがって前記仮想的なバッ
    ファの損失セル数を計数する手段とを備え、この損失セ
    ル数を到着セル数により除することによりセル損失率を
    推定する手段を含む請求項1または2記載のATM交換
    機。
  4. 【請求項4】 前記仮想的なバッファのサイズは、前記
    主ATMスイッチのバッファのサイズ以下に設定された
    請求項3記載のATM交換機。
  5. 【請求項5】 前記CACを行う手段は、前記仮想的な
    バッファのセル損失率推定値を平滑化するローパスフィ
    ルタを含む請求項1または3記載のATM交換機。
  6. 【請求項6】 前記CACを行う手段は、受付可否判定
    の対象となるコネクションのピークセルレートにしたが
    って前記仮想的なバッファに負荷を加える手段を含む請
    求項1記載のATM交換機。
  7. 【請求項7】 前記CACを行う手段は、受付可否判定
    の対象となるコネクションのピークセルレートにしたが
    って前記仮想的なバッファのバッファサイズを短くする
    手段を含む請求項1記載のATM交換機。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100800696B1 (ko) * 2001-12-11 2008-02-01 삼성전자주식회사 비동기 전송 방식에서 가변 비트율 트래픽에 대한효율적인 호 수락 제어 방법
JP2017112549A (ja) * 2015-12-17 2017-06-22 日本電信電話株式会社 シミュレーション装置、シミュレーション方法及びシミュレーションプログラム

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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