JPH1168760A - セル流量制御方法及びこれを用いるセル交換システム - Google Patents

セル流量制御方法及びこれを用いるセル交換システム

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JPH1168760A
JPH1168760A JP21837997A JP21837997A JPH1168760A JP H1168760 A JPH1168760 A JP H1168760A JP 21837997 A JP21837997 A JP 21837997A JP 21837997 A JP21837997 A JP 21837997A JP H1168760 A JPH1168760 A JP H1168760A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】複数回線を多重化して、1つのUPC装置20
によりUPC機能を果たそうとする場合における、上記
した諸問題を、解決するUPU(セル流量制御)方法及
び、これを用いるセル交換システムを提供する。 【解決手段】複数の回線から送られるセルを受信し、セ
ルのパスを制御するセル交換システムにおけるセル流量
制御方法において、前記複数の回線を多重化し、多重化
される回線対応に備えられる、複数の時刻カウンタのう
ち、到来するセルの属する回線に対応する時刻カウンタ
のみを歩進し、歩進された時刻カウンタの計数値に対応
して、セル流量を制御する。

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(Asynchro
nous Transfer Mode:非同期転送モード)交換機等のセ
ル交換システムのUNI(ユーザ対網インタフェース)
やNNI(網対網インタフェース)において、適切なセ
ル流入量を監視、制御するUPC(UsageParameter Con
trol)機能を持つセル流量制御方法及び、これを用いる
セル交換システムに関する。
【0002】特に、複数の回線を多重化し、この多重化
された複数の回線に流れるセル流に対し、1つの装置に
よりUPC機能を果たす様にしたセル流量制御方法及
び、これを用いるセル交換システムに関する。
【0003】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】ATM交
換機等のセル交換システムは、伝送路を通して加入者端
末と接続される加入者インタフェースに、UPC機能を
装備している。かかるUPC機能は、加入者線対応に用
意されていることが一般である。
【0004】しかし、比較的低速なインタフェースにお
いても、個別にセル流量制御装置(以下、UPC装置と
いう)を用意することは、不経済である。したがって、
複数の上記加入者インタフェースを多重化して1つのU
PC装置を利用することが考えられる。
【0005】図12は、ATM交換機システムの構成例
ブロック図である。ATMスイッチ部1と入力回線対応
部2及び出力回線対応部3を有する。ATMスイッチ部
1は、バンヤン・スイッチ等のセルフルーチングスイッ
チであり、セルのヘッダの情報をもとに、宛先の出力伝
送路にルーティングを行なう。
【0006】入力回線対応部2は、加入者SUB対応に
繋がる伝送路(物理回線)を終端し、セルの流量を監視
する。出力回線対応部3は、出力伝送路とのインタフェ
ース機能を有し、バッファ回路30、保守運用管理部3
1等で構成される。
【0007】入力回線対応部2は、上記のように複数の
上記物理回線を多重化して、1つのUPC装置20を利
用することを考える場合、複数の加入者インタフェース
回路I/Fの出力が回線多重化装置21に入力される。
回線多重化装置21で多重化された信号のセル流が、U
PC装置20で計測される。なお、入力回線対応部2に
も保守運用管理部22が設けられる。
【0008】UPC装置20を通過したセルは、ヘッダ
変換部22により、伝送路上で用いる仮想チャネル識別
子(VCI)をATMスイッチ1で用いるVCIに変換
する。この変換されたVCIにしたがって、ATMスイ
ッチ1のパスが選択され、交換機能が果たされる。
【0009】図13は、上記の回線多重化装置21の多
重化出力のセル流を1つのUPC装置20で測定する例
として、a,bの2つの物理回線(加入者線)を多重化
する場合を想定して、説明する図である。図14は、図
13に対応するタイムチャートである。
【0010】図14のa,bは、それぞれ加入者線a,
bに対応するセル列を表わしている。また、図14のM
は、回線多重化装置21の出力である。加入者線a,b
に流れるセル流は、それぞれ独立であり、その速度は、
共通でない。したがって、セルa3 、b4 のごとくタイ
ミングが一致する場合は、回線多重化装置21では、い
ずれかのセルのタイミングを遅らせることが必要とな
る。
【0011】図14の例では、セルa3 のタイミングを
遅らせている。UPC装置20では、加入者線毎にセル
列を把握して、セル流量を計算する。したがって、回線
多重化装置21の出力から分離される加入者線aに対応
するセル列において、セルa2 とa3 の間隔T1 が広が
り、セルa3 とa4 の間隔T2 が狭まる。
【0012】このために、UPC装置20の入力点にお
いて、セルの到着に揺らぎが生じる。これにより、UP
Cの精度が制限される。
【0013】さらに、各加入者線に流れるセル流の速度
が異なることによる問題の他に、多重化後の速度と各イ
ンタフェース回路I/Fの速度の合計が、適当な比にな
らない場合、UPC精度が制限されるという問題があ
る。
【0014】図15は、これを説明する図である。シス
テム構成上の理由から多重化後の速度とインタフェース
回路I/Fの速度の差は、正確に物理回線速度の適当な
倍数にならないためにUPC装置20の入力に余った帯
域分の無効なセルを挿入しなければならない。図15に
おいて、多重化後のセル列Mの斜線領域(セルb1 とa
2 の間、セルb3 とa4 の間)が挿入された無効セルで
ある。
【0015】この挿入される無効セルにより、図15に
示すように、多重化後のa回線のセル列に揺らぎが生じ
ていることが分かる。
【0016】さらに、別の問題として複数回線を多重化
して、1つのUPC装置20に入力する場合、各回線の
伝送速度の和以上の速度でUPC機能を果たさなければ
ならない。
【0017】しかし、UPC装置20は、低速レートか
ら高速レートまで広範囲にわたって、精度よく計算する
ために、浮動小数点演算等が必要である。かかる浮動小
数点演算は、メモリ等の容量を小さく押さえることがで
きるが、小数点演算のための演算時間が多く必要とな
る。このために、装置動作に限界を与える要因となる。
【0018】したがって、本発明の目的は、複数回線を
多重化して、1つのUPC装置20によりUPC機能を
果たそうとする場合における、上記した諸問題を、解決
するUPU(セル流量監視)装置を提供することにあ
る。
【0019】更なる本発明の課題は、以下に説明する図
面を参照しての、実施の形態からも明らかとなる。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的を達
成するセル流量制御方法御及び、これを用いるセル交換
システムの第1の態様は、複数の回線から送られるセル
を受信し、セルのパスを制御するものであることを前提
とし、以下の構成を有する。
【0021】先ず前記複数の回線を多重化する。次に、
多重化される回線対応に備えられる、複数の時刻カウン
タのうち、到来するセルの属する回線に対応する時刻カ
ウンタのみを歩進する。そして、この歩進された時刻カ
ウンタの計数値に対応して、セル流量を制御する。
【0022】上記の構成により、物理回線毎のセル流量
の時間管理を行なうことができる。
【0023】また、別の構成として、セル識別子からそ
のセルが属する物理回線が分からないような場合、前記
複数の回線の多重化において、到来するセルの属する回
線を識別する識別子を付し、次いで、該識別子の識別す
る回線に対応する時刻カウンタを歩進する。
【0024】また、上記において、前記複数の回線を多
重化において、いずれの回線にも属しない速度調整用セ
ルを挿入し、速度調整用セルによっては、いずれの時刻
カウンタも歩進しないようにする。これにより、前記複
数の回線の多重化の前後での速度の相違を吸収すること
ができる。
【0025】さらに、本発明の別の形態として、前記多
重化される回線対応に備えられる、複数の時刻カウンタ
のそれぞれは、対応する回線に属する複数のコネクショ
ンのそれぞれに対して、相互にずれたカウンタ値を有す
る。そして、複数のコネクションのそれぞれに対して、
相互にずれたカウンタ値は、相互にずれたタイミングで
オーバフローする。これにより、複数のコネクションに
対し、共通のカウンタを使用することができる。
【0026】さらに、具体例として、前記オーバフロー
処理を必要とするコネクションと、その属する回線番号
を対比してテーブルに記憶する。前記対応する時刻カウ
ンタのカウンタ値により、このテーブルを検索して、オ
ーバフロー処理を、実施しようとするコネクションの回
線が、該テーブルに記憶されたオーバフロー処理を必要
とするコネクションの属する回線と一致する場合、当該
コネクションの属する回線に対応する時刻カウンタに対
し、オーバフロー処理を実行する。
【0027】また、具体例として、前記オーバフロー処
理を必要とするコネクションと、その属する回線番号を
対比して、記憶するテーブルにおける、このオーバフロ
ー処理を必要とするコネクションは、そのコネクション
に一意の理想到達時刻により示される。
【0028】この理想到達時刻から前記対応する時刻カ
ウンタのカウンタ値を減算することによりオーバフロー
処理が行われる。
【0029】さらに、具体例として、複数の回線のそれ
ぞれに属するコネクションに対するセル流量を制御を行
なう基準となるパラメータをテーブルに記憶する。
【0030】このパラメータは、固定小数点で記録さ
れ、且つパラメータの小数点位置の指数値が記録され、
このパラメータと、前記時刻カウンタの計数値との演算
を行ないう際、指数値により、時刻カウンタの計数値を
桁移動して、演算する。
【0031】また、同様にして、オーバフロー処理を行
なう時は、前記理想到達時刻は、固定小数点と小数点位
置の指数値で表わされる。そして、前記理想到達時刻か
ら前記対応する時刻カウンタの(最大カウンタ値+1)
に関連する特定値を減算することによりオーバフロー処
理を行なう際、該特定値を該小数点位置の指数値分桁移
動して、前記理想到達時刻から減算することにより実行
する。
【0032】かかる桁移動により、UPC用のパラメー
タをメモリから読み出す毎に、小数点位置の調整を必要
とすることが避けられる。
【0033】
【発明の実施の形態】以下図面に従い、本発明の実施の
形態を説明する。なお、図において、同一または類似も
のには、同一の参照番号または参照記号を付して説明す
る。
【0034】本発明の実施例を説明する前に、本発明に
従うUPC装置の特徴点について、順次説明する。
【0035】[物理回線毎の時間管理]図1及び図2
は、本発明のUPC装置の第1の特徴点を説明する概念
図である。加入者線を図12に示すように回線多重化装
置21で多重化した場合における、物理回線毎の伝送速
度の相違による問題を解決している。
【0036】即ち、物理回線毎の伝送速度が異なると、
多重化されるそれぞれの回線対応に管理すべき時間軸も
異なってくる。したがって、本発明では、物理回線分の
時刻カウンタを用意する。
【0037】図1の例では、UPC装置20に時刻カウ
ンタ200とセレクタ201を備える。時刻カウンタ2
00には、多重化される、例として4つの物理回線に対
応して、4つのカウンタc1〜c4が用意される。該当
する物理回線のセルが到着する毎に、セレクタ201
で、カウンタ200の時刻カウンタc1〜c4のうちの
該当の物理回線用に用意した時刻カウンタを、歩進する
様に構成される。
【0038】即ち、図1において、セレクタ1は、図1
においては、図示されていない回線多重化装置21から
出力されるセル10のヘッダ部11から、当該セルが属
する物理回線を、セル識別子であるVPI(Virtual Pa
th Identifier)を使って、判断する。セレクタ201
は、VPI値から対応する回線用の、時刻カウンタ20
0のカウンタc1〜c4を選択して、当該選択されたカ
ウンタを+1だけ歩進(インクリメント)する。
【0039】図2に、かかる様子を示すタイムチャート
が示される。図2Aは、インタフェース回路I/Fの出
力が、回線多重化装置21(図12参照)で多重化され
たセル流である。各セルに付された数字は、(VPI−
VCI)を示し、例えば、3−2を例にすると、回線番
号3のコネクション番号2を示している。
【0040】したがって、図2Aのセル流に対する、時
刻カウンタ200の各回線用の時刻カウンタc1〜c4
の計数値は、図2B〜図2Eに示されるようになる。ま
た、図2Fは、回線2のコネクション1に対応するセル
の到着パターンを示している。この様に、カウンタ20
0の回線対応の時刻カウンタの値を見ることにより、そ
れぞれの回線番号に属するコネクション毎に、セルの流
量を把握することができる。
【0041】[物理回線番号の通知]図3は、本発明の
別の特徴を説明するの概念図である。この特徴では、上
記図1において、セル識別子から、当該セルが属する物
理回線が分からない場合に、物理回線番号を回線多重化
装置21から新たに通知する様に構成している。
【0042】図3において、回線多重化装置21でセル
を多重化する際、セルに物理回線番号を付加している。
セルCE1、CE2、CE3は、それぞれ物理回線a,
b,cにより送られるセルである。したがって、図示す
るように回線多重化装置21から出力されるセルCE
1、CE2、CE3には、それぞれ回線番号a,b,c
がヘッダに付されている。
【0043】かかる回線番号a,b,cの付されたセル
は、図1に示すセレクタ201で回線番号が検知され、
カウンタ200の対応する時刻カウンタが、 その都度+
1増加される。かかる図3の特徴では、任意のVPI/
VCIを任意の物理回線に、割り当てることができる。
【0044】[物理回線速度の総和の調整]ここで、回
線多重化装置21には、物理回線からのセルの他に、速
度調整用に用意された空きセルが入力される場合があ
る。即ち、いずれの回線にも属しないセルである。かか
る場合は、本発明の更に別の特徴として、いずれの回線
にも属さないセルであることが明示する。
【0045】図4に示すように、回線a,b,cの有効
セルの多重化の際に、回線多重化装置21において、無
効セルCEXが挿入される。したがって、図示されるよ
うに、回線多重化装置21から、多重化された回線a,
b,cに対応するセルCE1、CE2、CE3に加え
て、速度調整用の無効セルCEX(ヘッダ部に無効セル
であることの明示xが付される)が出力される。
【0046】次いで、図1と同様に、セレクタ201に
おいて、各セルの対応する回線番号が認識される。この
際、無効セルCEXについては、対応する回線番号がな
いので、当然に認識されない。
【0047】これにより、回線番号が認識されたセルに
対応して、時刻カウンタ200の対応するカウンタを+
1だけ歩進する。一方、無効セルCEXについては、い
ずれのカウンタの歩進にも、影響を与えない。
【0048】[時刻カウンタのオーバフロー処理]UP
C機能は、予め申告されたセル流量に対し、実際のセル
流量を求め、申告されたセル流量を超えるセルについ
て、廃棄等の処理を行ない、回線の平等な運用を可能と
するものである。
【0049】この機能の実行のために、UPC装置20
においては、実際のセル流量を求めるために、上記特徴
に示したように、多重回線数分の時刻カウンタを有する
カウンタ200が用いられる。
【0050】ここで、上記したカウンタ200の多重回
線数分のそれぞれの時刻カウンタに注目すると、それぞ
れ対応する物理回線のセルの到来毎に計数が、歩進され
る。
【0051】上記複数の時刻カウンタのそれぞれは、所
定のビット長を有するハードウェア又は、ソフトウェア
として実現される。そのカウント長は、無限ではない。
さらに、1の物理回線には、複数のコネクションが属し
ている。したがって、コネクション毎に、セル流入量を
想定するために、前回のセル流入時刻と今回のセル流入
時刻との差(セル流入間隔)が、計算される。この時、
上述のように時刻カウンタのカウント範囲は、有限であ
り、所定の周期で、同じカウント値の出力を繰り返す。
【0052】したがって、前回のセル流入時刻から今回
のセル流入時刻までの間に時刻カウンタが、何回オーバ
フロー(即ち、最大カウント値から0に復帰)したかを
示すオーバフローフラグを、コネクション毎に記憶する
必要がある。
【0053】しかし、上記の通り、同じ加入者回線に属
する、異なるコネクションは、カウンタ200の同じ時
刻カウンタに計数される。したがって、時刻カウンタが
オーバフロー処理されると、オーバーフローフラグの更
新が完了していない、同じ加入者回線に属するコネクシ
ョンに対するセルが流入した場合、当該コネクションに
対する流入間隔は、誤ったオーバフローフラグに基づい
て算出されることになる。
【0054】かかる問題を解決するために、本発明で回
線を多重化し、1つのUPC装置でUPC機能を実行す
る場合においても、先に本願発明者等が提案した、時刻
カウンタの値とコネクション識別子(例えば、VPI/
VCI)との差を、当該コネクションに対する時刻カウ
ンタとして使用する技術(特願平8−30715号)を
採用することができる。
【0055】かかる技術では、コネクション毎にユニー
クなオフセットを持つ時刻を定義し、その時刻が0に回
帰(オーバフロー)するタイミングで、当該コネクショ
ンだけをオーバフロー処理することができる。
【0056】即ち、コネクション毎に、基準となる時刻
カウンタ値(これをグローバル時刻カウンタ値と定義す
る)から、コネクション毎の対応する大きさ分ずれた、
時刻カウンタ値(これをローカル時刻カウンタ値と定義
する)が使用される。
【0057】この結果、1つのローカル時刻カウンタ値
がオーバフローした場合に、オーバフローフラグを更新
する必要があるコネクションの数は、ただ1つとなる。
この1つのコネクションに対するオーバフローフラグの
更新処理は、1セル分の流入時間より短い時間で完了で
きる。
【0058】具体例として、図5に示すように、グロー
バル時刻カウンタ値tc から1つのコネクションのコネ
クション識別子VPI(仮想パス識別子)/VCI(仮
想チャネル識別子)より一意に定まるセル識別番号ID
の値を、減算して得られるカウンタ値が、そのコネクシ
ョンに対応するローカル時刻カウンタ値tcdと定義され
る。
【0059】図5において、時刻t1 でローカル時刻カ
ウンタ値tcdがオーバフローする。即ち、グローバル時
刻カウンタ値tc が、値IDに等しくなる時、ローカル
時刻カウンタ値tcdがオーバフロー処理される。
【0060】オーバフロー処理は、次のように行われ
る。即ち、TAT (TheoreticalArrival Time:理想到
着時刻)が示す、次の理想到着時刻から時刻カウンタの
長さClenに相当する時間を減算し、得られる値TAT’
を、次の理想到着時刻として、ローカル時刻カウンタ値
tcdの歩進を継続する。
【0061】ここで、時刻カウンタの長さClenに相当す
る時間は、時刻カウンタの(カウンタ最大値+1)に関
連する特定値として定義できる。したがって、オーバフ
ロー処理は、理想到達時刻から、該当のコネクションに
対応する時刻カウンタの(カウンタ最大値+1)に関連
する特定値を差し引くことにより行われる。
【0062】図5では、ローカル時刻カウンタ値tcdと
して、物理回線aのコネクション識別子IDについての
み示されている。コネクション毎に識別子の値が異なる
ので、1つの物理回線に含まれるコネクション毎に、ユ
ニークなオフセットを持つ時刻を定義し、その時刻が0
に回帰(オーバフロー)するタイミングで、当該コネク
ションだけをオーバフロー処理することができる。
【0063】ここで、本願発明の対象とする、複数回線
を多重化して、且つ物理回線対応に複数の時刻カウンタ
を用いる構成では、物理回線が複数存在するために、先
の出願の技術をそのまま使用することができない。した
がって、複数の時刻カウンタを用いる本願発明では、図
6を参照して、以下のように処理が行われる。
【0064】本発明において、UPC装置20には、T
ATメモリ62を有する。このTATメモリ62には、
TAT即ち、予めコネクション毎に対応して、設定され
るTAT(理想到達時刻)が属する物理回線番号を、T
ATに関連して、記憶している。
【0065】更に、本発明の第1の特徴である図1の原
理の説明と同様に、先ず入力したセル10のヘッダ11
から回線番号60を抽出し、セレクタ201により、歩
進(+1を加算)するべき対応の時刻カウンタを、選択
する(図の例では、入力したセル10の回線番号60
が、回線aに対応するものとして時刻カウンタaが選択
されている)。
【0066】そして、加算した後のカウンタの値61に
より、オーバフロー処理をするコネクションのTATを
示す指示子とし、上記TATメモリ62をアクセスす
る。ここで指示されるTATは、入力したセルとは、直
接関係を有しない。
【0067】したがって、加算後のカウンタ値61と一
致するTATに対応して、TATメモリに記憶されてい
る回線番号が読みだされる。さらに、読みだされる回線
番号が、入力セルの属する回線番号と同一である場合
は、当該入力セルのコネクションの時刻カウンタが、最
大値まで到達したことを意味し、したがって、オーバフ
ロー処理の対象とされる。
【0068】例えば、図6において、物理回線aに属す
るコネクション識別子(ID)のセルが入力し、その時
のIDコネクションに関連する時刻は、表1の様にな
る。
【0069】
【表1】
【0070】表1において、「Clen」は、時刻カウンタ
の長さである。カウンタaの値が0であっても、コネク
ション識別番号(ID)によって、時刻をずらせてい
る。即ち、図6において、加算後のカウント値61(グ
ローバル時刻カウンタ値)からコネクション識別子(I
D)63が減算回路64で減算され、これが当該コネク
ションに対する時刻(ローカル時刻カウンタ値)とな
り、UPC処理65が行われる。この様に、オーバフロ
ー処理が必要なコネクションも1つだけである。
【0071】なお、減算回路64では、コネクション識
別子63の各ビットの符号を反転し、これに+1を加算
して得られる数(コネクション識別子63に対する2の
補数)に、加算後のカウント値61であるグローバル時
刻カウント値を加算する演算を実行することにより減算
処理が実行される。
【0072】ここで、コネクション識別番号(ID)
は、コネクションに固有である。したがって、上記図6
の様に、加算後のカウント値61(グローバル時刻カウ
ンタ値)からコネクション識別子63が減算回路64で
減算され、その結果を、当該コネクションに対する時刻
(ローカル時刻カウンタ値)とする代わりに、図7のよ
うに構成することが可能である。
【0073】この図7の場合の、グローバル時刻カウン
タ値61とコネクション識別子63との関係は、表2の
ようになる。
【0074】
【表2】
【0075】即ち、図7では、加算後のカウント値61
(グローバル時刻カウンタ値)にコネクション識別子6
3を加算回路66で加算するようにしている。この場合
も、コネクション毎に時刻カウンタとして使用する時刻
が異なり、オーバフロー処理が必要なコネクションは1
つだけである。
【0076】もし、表1で識別子ID=2のコネクショ
ンが、物理回線bに属している場合、表3、4の様に示
される。
【0077】
【表3】
【0078】
【表4】
【0079】表3は、物理回線aについて、表4は、物
理回線bについて、示している。表3の物理回線aに
は、識別番号ID=2は、存在しない。したがって、物
理回線aに対応する時刻カウンタの計数値がa=2であ
っても、オーバフロー処理は、行われない。
【0080】一方、物理回線bに対応する時刻カウンタ
bの計数値が2の時、当該物理回線bに属するコネクシ
ョンが存在するから、オーバフロー処理が必要となる。
【0081】上記のように、図6、図7に示すTATメ
モリに、TAT(即ち、コネクション)がどの回線(即
ち、時刻カウンタ)に属するかを、TAT(コネクショ
ン)に関連して、記憶しておく。これにより、入力した
セルと、同じ物理回線に属している時、オーバフロー処
理が実行される。
【0082】[半固定小数点演算によるUPC処理]図
6または、図7において、コネクション別時刻65が求
められると、UPC処理が行なわれる。ここで、UPC
装置は、150Mbps 以上の高速なコネクションから、
64Kbps のような低速コネクションまで幅広い特性の
コネクションを処理するために、浮動小数点演算方式を
採用する。
【0083】しかし、浮動小数点演算方式を採用する場
合は、その演算に要するCPU負荷が、大きくなる。従
って、本発明は、コネクション別時刻65が求められる
と、最適なUPC処理として、半固定小数点演算方式に
よるUPC処理を行うことを特徴とする。
【0084】本発明の特徴は、更に、かかるUPC処理
のための浮動小数点演算を、処理精度を落とさずにしか
も、小さな回路規模のUPC装置を可能とするものであ
る。
【0085】図8は、本発明に従う例として、半固定浮
動小数点演算方式を用いて、VS(Virtual Scheduling
Argolithm) でUPU処理を行うフローである。
【0086】従来、各セル毎にセルのパラメータとし
て、TAT(Theoretiacal ArrivalTime)、I(Increme
nt Parameter)、L(Limited Parameter)を浮動形式で
記憶し、演算に用いていた。ここで、I(Increment Pa
rameter)は、あらかじめ規定されたセル流入間隔を表現
する加算値である。
【0087】また、L(Limited Parameter)は、セルが
TATより速く到着している場合は、どの程度早くに到
着しているかが問題であり、この場合の許容値を示す値
である。
【0088】本発明では、これらのパラメータを、全て
固定小数点化し、代わりにこれらのパラメータが持つ小
数点の位置を指数値exp というパラメータで代表的にメ
モリ80に記憶している。この指数値exp の値に応じ
て、時刻カウンタの桁をシフトさせて演算を実施する。
【0089】TAT、I、Lの各パラメータは、ファー
ム等から設定する場合は、小数点位置の関係を調整して
おく。小数点位置の絶対値は、時刻カウンタの桁シフト
によって、調整する。
【0090】図8において、図6、図7で得られるコネ
クション別の時刻65の桁合わせのために、メモリ80
から指数値exp の値を読み出し、指数値exp の値の大き
さに合わせて桁シフトする(ステップS80)。この桁
シフトされた現在時刻値taの小数点位置は、TATと
同じである。
【0091】次いで、時刻値ta とTATの差を計算す
る(ステップS81)。この計算結果において、更にT
ATとを比較して、TAT<ta ならば、TATは、過
去の時刻となっているので、セル流を許容できる状態に
あるので、適合(A)と判断する(ステップS82)。
【0092】一方、TATが大きい場合は、(TAT−
ta )とLを比較し(ステップS83)、ta ≧TAT
−Lであれば、TATとの差が許容用値L以内であるの
で、適合(B)と判断する(ステップS84)。さら
に、ta <TAT−Lであれば、許容用値Lを超えてい
るので、不適合と判断する(ステップS85)。
【0093】さらに、上記の適合(a)の場合、次回の
TATとして、現在時刻ta を、適合(b)の場合は、
パラメータI分増加した値、(TAT+I)をメモリ6
2に更新値として、書き戻す。
【0094】従来の浮動小数点演算では、メモリからパ
ラメータを読み出す毎に、小数点位置の調整が必要であ
り、メモリへの書き戻しの際にも、指数部と、仮数部に
分解するための手順が必要であった。
【0095】これに対し、上記の構成により、本発明で
は、演算の中で、時刻カウンタの桁シフトが1度だけ行
われるだけである。また、小数点位置は、コネクション
毎に、指数値exp で変更できるため、精度を落とさずに
演算ができる。
【0096】[半固定小数点演算UPC処理におけるオ
ーバフロー処理]ここで、上記の図7の構成では、TA
Tと時刻カウンタの小数点位置がコネクション毎に異な
ることになる。このために、先に説明した、TATから
定数を減算する方法では、コネクション毎にオーバフロ
ー処理ができない。
【0097】そこで、図9に示すように、時刻カウンタ
長(時刻カウンタの最大値+1)を定数(C)67とし
て保持する。保持した値を指数値exp だけシフトし(ス
テップ90)、TAT69の減数値68とする。この減
数値68をTATから減数する(ステップ91)。
【0098】図9におけるシフト処理(ステップS9
0)と、図8におけるシフト処理(ステップS81)と
は、目的が異なるが、同一の機能であるために、ハード
ウエアは、共通化できる。
【0099】なお、図9では、複数の物理回線の多重化
を考慮しないで構成しているが、多重化に適用する場合
は、図6または図7を組み合わせることで、容易に可能
である。
【0100】[実施例]次に、上記に説明した本発明の
特徴を適用したUPC装置の構成例を、説明する。図1
1が、本発明の実施例として、上記の各特徴を適用する
実施例ブロック図であり、図10に示す物理回線の多重
化を前提とする。
【0101】図10において、3つの物理層終端装置I
/F1〜I/F3の3つの物理回線a,b,cを、回線
多重化装置21で多重化して、UPC装置20に送る。
各物理回線には、先に説明したように、複数のコネショ
ンが含まれている。
【0102】さらに、回線多重化装置21では、各回線
からのセルを多重化する際、セルが入力される毎に、対
応する回線識別子a,b,cを付加して、UPC装置2
0に送る。また、多重化後の速度が、高速である場合
は、速度の調整のために無効セルXが多重化して、挿入
される。
【0103】かかる、図10に示す物理回線a,b,c
の多重化を前提として、図11のUPC装置21の構成
について説明する。
【0104】入力したセルCLから、その回線識別子6
0と、コネクション識別子63が把握される。回線識別
子60により、セレクタ201により、時刻カウンタ2
00の対応する物理回線用の時刻カウンタaが選択的に
+1加算され、歩進する。
【0105】+1加算された後の、時刻カウンタaのカ
ウント値61は、その物理回線の時刻を示している。
【0106】特定の物理回線のセルが来なければ、その
回線の時刻カウンタは、進まない。したがって、速度の
異なる物理回線を多重化しても問題は、生じない。UP
C処理とカウンタのオーバフロー処理は、同時に行なわ
ずに、一方を処理してから他方を処理する。
【0107】今、オーバフロー処理を、先に行なうとと
して、説明する。オーバフロー処理は、加算後のカウン
タ値をインデックス(アドレス)として、TATメモリ
62からTATと回線番号を読みだす。
【0108】即ち、TATメモリ62には、先に説明し
たように、コネクション毎即ち、TAT毎に、コネクシ
ョンの属する回線の番号が記憶されている。したがっ
て、加算後のカウンタ値61により、TAT620と回
線番号621が、TATメモリ62から読み出される。
【0109】同時に、メモリ100から、加算後のカウ
ンタ値61により、アクセスされるインクリメント情報
Iに対応する指数値exp が読み出される。
【0110】ここで、歩進された時刻カウンタと関連す
る即ち、対応の回線に属するコネクションでなければ、
オーバフロー処理は、不要である。このために、TAT
に関連して記憶している回線番号621と、入力したセ
ルの回線識別番号6が、比較器102で比較される。こ
の比較において、一致していなければ、TATの更新
は、抑止される(図11、103参照)。
【0111】TATの更新は、一致していれば、図5に
示されるように、TATをTAT’に更新する。このた
めに、TATから減算定数(Clen)104を指数値exp
に従って、シフタ105により、桁移動し、この桁移動
された値をTAT620から加算器106により減算す
る。この減算結果107を、メモリ62に更新したTA
T’として書き戻すことにより、オーバフロー処理が、
行なわれる。
【0112】なお、加算器106では、シフタ105の
出力の各ビットを反転して得られるビット列に、1を加
算して得られる数(シフタ105の出力に対する2の補
数)にTAT620の値を加算することにより、減算演
算を行なう。
【0113】ここで、図11において、シフタ105
と、加算器106は、後に説明するように、UPC処理
と共用することができる。
【0114】さらに、上記シフタ105により、シフト
される減算定数104は、時刻カウンタ200のビット
数に関連して、決定される。例えば、時刻カウンタ20
0の長さが16ビットで、規定の小数点位置が、ビット
13−ビット14の間(指数値exp =0) である場合、
16ビット+13ビット=29ビットに相当する減算定
数(−229)を用意する。
【0115】仮に、オーバフロー処理するコネクション
の指数値exp が5であれば、−2(29-5)=224を、シフ
タ105により求める。この値を、TAT620から差
し引いて、その結果107を、書き戻すことにより、オ
ーバフロー処理が完了する。
【0116】次に、実行されるUPC処理に付いて、説
明する。UPC処理では、コネクション識別子63によ
り参照される、メモリ62、100、101に記憶され
るコネクションに対応したUPCパラメータ(TAT,
I,L)と、小数点位置情報即ち、指数値exp を使用す
る。
【0117】UPC処理で必要な計時機能は、コネクシ
ョン固有の現在時刻ta 65を用いる。時刻ta 65
は、セルが入力した時点で、+1加算した値61から、
加算器66でコネクション識別子(番号)3を、差し引
いて求められる。
【0118】これにより、同一時刻であっても、時刻t
a 65は、コネクション毎に異なる値を持つ。時刻ta
65は、UPC演算のために、TATと桁を合わせる必
要がある。この桁合わせ処理は、シフタ105により、
指数値 exp(121)だけシフトされることで実現され
る。
【0119】シフト結果107は、次のTATとなる可
能性が有るために、レジスタ108に一時保持される。
シフトされた時刻ta と、TATとの差を加算器106
で求め、その大小関係を符号で判定する。
【0120】かかる判定処理において、−符号即ち、T
AT<ta であれば、入力したセルは、TATが過去の
時刻となっているので、適合と判断される。この場合
は、セルは、遅延器DL、ゲートGを通してネットワー
クに向けて送り出される。
【0121】また、この時、一時メモリ118に保持し
ておいた、シフト後のta をTATとして、セレクタ1
11を通して、メモリ62に書き戻す。
【0122】TAT>ta の時は、セルが予定されたT
ATより早く到着しているために、次の判断が必要とな
る。即ち、判断として、どれだけ早く到着しているかが
問題である。この判断のために許容範囲を示すLの値
と、TAT−ta の大小関係を比較器109で比較す
る。
【0123】L≧TAT−ta ならば、許容範囲内と判
断され、TAT+Iを次のTATとして、メモリ62に
書き戻す。このTAT+Iは、メモリ62から読み出さ
れるTATに、メモリ100から読み出されるIを、加
算器112で加算することにより得られる。この時も、
入力セルは、遅延器DL、ゲートGを通してネットワー
クに送り出される。
【0124】さらに、L<TAT−ta の場合は、予定
された到着時刻TATに対し、許容値Lより早くセルC
Lが到着しているので、不適号と判断される。この場合
は、TATの更新処理は行なわず、セルCLに対して
は、ゲートGを閉じ、廃棄される。
【0125】
【発明の効果】上記に本発明の実施例を図に従い、説明
したが、本発明においては、複数の物理回線を多重化し
ても、多重によるセルの揺らぎが生じない。異なる速度
の物理回線を多重化しても、それぞれ独立なUPCを構
成できる特徴を有する。
【0126】複数の物理回線を多重化しても、他の物理
回線によるUPC処理への影響が皆無である。また、物
理回線に伝送速度の総和と、多重化後の速度のずれによ
るUPC誤差が少ない。
【0127】さらに、幅広い伝送速度に対して、固定小
数点演算を適用できる。このため、高速向きで、且つ小
さなハードウェアで構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のUPC装置の第1の特徴点の原理を説
明する図である。
【図2】図1の動作を説明するタイムチャートである。
【図3】本発明の別の特徴の原理を説明する図である。
【図4】本発明の更に、別の特徴の原理を説明する図で
ある。
【図5】同一物理回線に属するコネクション毎の時刻カ
ウンタについて説明する図である。
【図6】物理回線対応にカウンタを用いる構成におい
て、図5を適用する本発明の特徴を説明する図(その
1)である。
【図7】物理回線対応にカウンタを用いる構成におい
て、図5を適用する本発明の特徴を説明する図(その
2)である。
【図8】本発明に従う例として、浮動小数点演算方式を
用いて、VSでUPU処理を行うフローである。
【図9】本発明に従い、半固定小数点演算UPC処理に
おけるオーバフロー処理を説明する図である。
【図10】本発明の特徴を適用する実施例として3物理
回線を多重化する場合を説明する図である。
【図11】図10を前提とする本発明の特徴を適用する
実施例であり、処理フローを含めた構成例ブロック図で
ある。
【図12】ATM交換機システムの構成例ブロック図で
ある。
【図13】2つの加入者線を多重化する場合を想定した
場合の、多重化装置とUPC装置の関係を説明する図で
ある。
【図14】図13に対応するタイムチャートであり、従
来の回線多重化の問題を説明する図である。
【図15】多重化後の速度と各インタフェース回路の速
度の合計が、適当な比にならない場合、UPC精度が制
限されるという問題を説明する図である。がある。
【符号の説明】
1 ATMスイッチ部 2 入力回線対応部 3 出力回線対応部 20 UPC装置 21 回線多重化装置 22 ヘッダ変換部 23、31 OAM回路 30 バッファ回路 10 ATMセル 11 ヘッダ部 200 時刻カウンタ 201 回線多重化部 60 回線番号レジスタ 61 加算後カウンタ値 62 TATメモリ 63 コネクション識別子 65 コネクション別時刻

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の回線から送られるセルを受信し、セ
    ルのパスを制御するセル交換システムにおけるセル流量
    制御方法において、 前記複数の回線を多重化し、 該多重化される回線対応に備えられる、複数の時刻カウ
    ンタのうち、到来するセルの属する回線に対応する時刻
    カウンタのみを歩進し、 該歩進された時刻カウンタの計数値に対応して、セル流
    量を制御することを特徴とするセル流量制御方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記複数の回線の多重化において、到来するセルの属す
    る回線を識別する識別子を付し、次いで、該識別子の識
    別する回線に対応する時刻カウンタを歩進することを特
    徴とするセル流量制御方法。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、 前記複数の回線の多重化において、いずれの回線にも属
    しない速度調整用セルを挿入し、 該速度調整用セルによっては、いずれの時刻カウンタも
    歩進しないようしたことを特徴とするセル流量制御方
    法。
  4. 【請求項4】請求項1において、 前記多重化される回線対応に備えられる、複数の時刻カ
    ウンタのそれぞれは、対応する回線に属する複数のコネ
    クションのそれぞれに対して、相互にずれたカウンタ値
    を有し、 該複数のコネクションのそれぞれに対して、相互にずれ
    たカウンタ値は、相互にずれたタイミングでオーバフロ
    ーすることを特徴とするセル流量制御方法。
  5. 【請求項5】請求項1において、 前記多重化される回線対応に備えられる、複数の時刻カ
    ウンタのそれぞれは、対応する回線に属する複数のコネ
    クションのそれぞれに対して、基準となるカウンタ値で
    あるグローバルカウンタ値から、該複数のコネクション
    毎に一意のオフセットを有するカウンタ値であるローカ
    ル時刻カウンタ値を計数し、 該複数のコネクション毎に、該グローバル時刻カウンタ
    値が、該各コネクションに対応するオフセットの値にな
    ったタイミングで、該複数のコネクションのそれぞれに
    対応する該ローカル時刻カウンタ値に対するオーバフロ
    ー処理を実行することを特徴とするセル流量制御方法。
  6. 【請求項6】請求項4又は、5において、 更に、前記オーバフロー処理を必要とするコネクション
    と、その属する回線番号を対比してテーブルに記憶し、 前記対応する時刻カウンタのカウンタ値により、該テー
    ブルを検索して、オーバフロー処理を、実施しようとす
    るコネクションの回線が、該テーブルに記憶されたオー
    バフロー処理を必要とするコネクションの属する回線と
    一致する場合、 当該コネクションの属する回線に対応する時刻カウンタ
    に対し、オーバフロー処理を実行することを特徴とする
    セル流量制御方法。
  7. 【請求項7】請求項6において、 前記コネクションに対し、一意の理想到達時刻が示さ
    れ、 該理想到達時刻から、前記対応する時刻カウンタの(カ
    ウンタ最大値+1)に関連する特定値を減算することに
    よりオーバフロー処理を行なうことを特徴とするセル流
    量制御方法。
  8. 【請求項8】請求項1において、 複数の回線のそれぞれに属するコネクションに対するセ
    ル流量の制御を行なう基準となるパラメータをテーブル
    に記憶し、 該パラメータは、固定小数点で記録され、且つ該パラメ
    ータの小数点位置の指数値が記録され、 該パラメータと、前記時刻カウンタの計数値との演算を
    行なう際、該指数値により、該時刻カウンタの計数値を
    桁移動して、演算することを特徴とするセル流量制御方
    法。
  9. 【請求項9】請求項7において、 前記理想到達時刻は、固定小数点と小数点位置の指数値
    で表わされ、 前記理想到達時刻から前記対応する時刻カウンタの(カ
    ウンタ最大値+1)に関連する特定値を減算することに
    よりオーバフロー処理を行なう際、 該特定値を該小数点位置の指数値分桁移動してから、該
    理想到達時刻から該桁移動した特定値を減算することに
    より実行することを特徴とするセル流量制御方法。
  10. 【請求項10】複数の回線から送られるセルを受信し、
    セルのパスを制御するセル交換システムにおいて、 該複数の回線を多重化する回線多重化部と、 該回線多重化部により多重化される回線対応に備えられ
    る、複数の時刻カウンタを備え、到来するセルの属する
    回線に対応する時刻カウンタのみが歩進されるように構
    成され、更に、該時刻カウンタの計数値に対応して、セ
    ル流量を制御するセル流量制御装置とを有することを特
    徴とするセル交換システム。
  11. 【請求項11】請求項10において、 前記回線多重化部で、到来するセルの属する回線を識別
    する識別子を付して、前記セル流量制御装置に送り、該
    識別子の識別する回線に対応する時刻カウンタを歩進す
    ることを特徴とするセル交換システム。
  12. 【請求項12】請求項10または11において、 前記回線多重化部で、いずれの回線にも属しない速度調
    整用セルを挿入し、 前記セル流量制御装置では、該速度調整用セルによって
    は、いずれの時刻カウンタも歩進しないように構成され
    たことを特徴とするセル交換システム。
  13. 【請求項13】請求項10において、 前記多重化される回線対応に備えられる、複数の時刻カ
    ウンタのそれぞれは、対応する回線に属する複数のコネ
    クションのそれぞれに対して、相互にずれたカウンタ値
    を有し、 該複数のコネクションのそれぞれに対して、相互にずれ
    たカウンタ値は、相互にずれたタイミングでオーバフロ
    ーすることを特徴とするセル交換システム。
  14. 【請求項14】請求項10において、 前記多重化される回線対応に備えられる、複数の時刻カ
    ウンタのそれぞれは、対応する回線に属する複数のコネ
    クションのそれぞれに対して、基準となるカウンタ値で
    あるグローバルカウンタ値から、該複数のコネクション
    毎に一意のオフセットを有するカウンタ値であるローカ
    ル時刻カウンタ値を計数し、 該複数のコネクション毎に、該グローバル時刻カウンタ
    値が、該各コネクションに対応するオフセットの値にな
    ったタイミングで、該複数のコネクションのそれぞれに
    対応する該ローカル時刻カウンタ値に対するオーバフロ
    ー処理を実行することを特徴とするセル交換システム。
  15. 【請求項15】請求項13又は、14において、 更に、前記オーバフロー処理を必要とするコネクション
    と、その属する回線番号を対比して、記憶するテーブル
    を有し、 前記対応する時刻カウンタのカウンタ値により、該テー
    ブルを検索して、オーバフロー処理を、実施しようとす
    るコネクションの回線が、該テーブルに記憶されたオー
    バフロー処理を必要とするコネクションの属する回線と
    一致する場合、 当該コネクションの属する回線に対応する時刻カウンタ
    に対し、オーバフロー処理を実行することを特徴とする
    セル交換システム。
  16. 【請求項16】請求項15において、 前記コネクションに一意の理想到達時刻を表示し、 該理想到達時刻から前記対応する時刻カウンタの(カウ
    ンタ最大値+1)に関連する特定値を減算することによ
    りオーバフロー処理を行なうことを特徴とするセル交換
    システム。
  17. 【請求項17】請求項10において、 前記セル流量を制御するセル流量制御装置は、複数の回
    線のそれぞれに属するコネクションに対するセル流量を
    制御を行なう基準となるパラメータを記憶するテーブル
    を有し、 該パラメータは、固定小数点で記録され、且つ該パラメ
    ータの小数点位置の指数値が記録され、 該パラメータと、前記時刻カウンタの計数値との演算を
    行ないう際、該指数値により、該時刻カウンタの計数値
    を桁移動して、演算することを特徴とするセル交換シス
    テム。
  18. 【請求項18】請求項16において、 前記理想到達時刻は、固定小数点と小数点位置の指数値
    で表わされ、 前記理想到達時刻から、前記対応する時刻カウンタの
    (カウンタ最大値+1)に関連する特定値を減算するこ
    とによりオーバフロー処理を行なう際、 該特定値を該小数点位置の指数値分桁移動し、該桁移動
    した特定値を該理想到達時刻から減算することにより実
    行することを特徴とするセル交換システム。
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