JPS63158941A - 通信装置のバツフア管理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は交換機、とくに、　ＣＣＩＴＴによる統合サー
ビスディジタル網（ＩＳＤＮ）ユーザ・網インタフェー
ス勧告に基づくＤチャネル・データリンクアクセスプロ
トコル（ＬＡＰＤ）信号処理装置において信号を一時蓄
積するためのバッファを管理する制御方式に関するもの
である。

（従来の技術） ＩＳＤＩ交換機におけるバッファ管理方式には、たとえ
ば高村他によるｒ　ｌ５Ｉ）Ｎ交換機におけるバ。

ファ制御方式の検討」電子通信学会技術報告Ｓ！８Ｂ−
５８，第４３〜４８頁（１１１０１年）に記載のように
、パケット交換による情報と回線交換による情報とで受
信キューをそれぞれに設けた個別キュ一方式や１両者を
区別せずレイヤ３でＤチャネル上の送出待ちキューの長
さをＤチャネルごとに監視する方式が提案されている。

前者すなわち個別キュ一方式では、その概念を図示した
第４図かられかるように、レイヤ３処理部（ＣＦ２）が
受信信号を取り込む際、複数のレイヤ２処理＃１Ｉ（Ｃ
Ｐｉ２）のそれぞれについて受信キューがパケットと回
線で個別に設けられている。以降の図において、白丸は
回線呼の信号を示し、黒丸はパケットを示している。バ
ッファの優先割当て制御は、これらのキューから周期ｔ
で信号を取り込む際１回線交換呼とパケット交換呼につ
いてその取込み回数を制限することによって行なわれて
いる。たとえば受信処理では１周期を中に取り込める信
号の数の最大値が１回線呼についてパケット呼より大き
いかまたは等しくなるように設定される。換言すれば、
回線個の信号に優先的にバッファを割り当てるように構
成されている。

後者の方式、すなわち回線呼とパケット呼とを区別せず
に送出待ちキューの長さをレイヤ３でＤチャネルごとに
監視する方式では、第５図に示すように１回線呼の信号
およびパケットを区別せず、送出待ちキューの長さが所
定の値を超えると新たなパケットの呼設定を認めなてい
ない、つまり、１つのＤチャネル上の送出数を回線呼と
パケット呼とで分離せずに、全体の取込み信号数を制限
している。この例では、特定の端末でバッファが長時間
保留されるのを防止するため、規制閾値として基本キュ
ー長旧、また規制を解除するための閾値としてこれより
短い解除キュー長ＮＯが設定されている。キュー長が所
定値Ｎ１を超えるとＤチャネルに向うパケットの流入が
規制され、所定値ＮＯ以下になると規制が解除される。

キュー長が所定値旧を超えている時間が所定の長さを超
えると、モのＤチャネルが閉塞される。

ところで本出願人による係属中の特許出願、特願昭ＥＩ
Ｏ−７２８１２には、たとえば回線交換呼の呼率が高い
ときに、受信部へ割り当てる空きバッファが不足するこ
とに起因する信号の遅延時間の増大の問題を解決するた
めに、共通バッファプールの空きバッファの数に応じて
受信および／または送信用バッファの割当て数を管理し
、空きバッファ数が所定の数置下になると受信および／
または送信用バッファの割当て数な削減する方式が提案
されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、一般には現実に、回線交換呼の信号よりＤチャ
ネルパケット信号の方がはるかに信号の数が多くなる機
会が多い、したがって、上述の従来技術のように１回線
交換呼の信号数とパケットの信号数を単に同じ周期で監
視して比較したり、両者を区別しないで一括して処理し
たりしても。

効果的なトラヒック制御を満足に行なうことは困難であ
った・ 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、ｌ５ＤＮ
のＬＡＰＤ信号処理装置においてトラヒック制御を効果
的に行なうことのできるバッファ管理方式を提供するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の問題点を解決するために、ＣＣＩＴＴに
よる統合サービスディジタル網のユーザ・網インタフェ
ース勧告に基づくＤチャネル・データリンクアクセスプ
ロトコル信号処理を行なう通信装置の送受信情報を一時
蓄積するバッファの割当てを管理する方式は、バッファ
に一時蓄積した情報を処理する処理手段と、受信した情
報を処理手段による処理に供するまで待合せのため一時
蓄積する受信用バッファをサービスアクセスポイントの
識別子ごとに受信した情報に割り当てる第１のバッファ
割当て手段と、処理手段によって処理された情報を送信
するまで待合せのために一時蓄積する送信用バッファを
サービスアクセスポイントの識別子ごとに処理済みの情
報に割り当てる第２のバッファ割当て手段と、第１およ
び第２のバッファ割当て手段に共通に設けられ、空きバ
ッファを保留する空きバッファ保留手段と、空きバッフ
ァ保留手段に保留されている空きバッファの数に応じて
第１および第２のバッファ割当て手段によるバッファ割
当ての数を管理する管理手段とを有し、処理手段は、サ
ービスアクセスポイントの識別子ごとに、待合せ中のバ
ッファの数を所定の周期で監視し、管理手段が空きバッ
ファ保留手段に保留されている空きバッファの数が所定
の値以下になったことを検出すると、現在待合せ中のバ
ッファの数と所定の閾値との関数に応じてサービスアク
セスポイントごとの処理受付けを許容する空きバッファ
の割当て数を制御する。

（作　用） 本発明によれば、管理手・段は、空きバッファ保留手段
の空きバッファ数を管理し、処理手段は、空きバッファ
数の所定の値に対する増減に応じて現在待合せ中のバッ
ファの数と所定の閾値との関数を演算し、その結果に応
じてサービスアクセスポイントごとの処理受付けを許容
する空きバッファの割当て数を決める。その結果は処理
手段から管理手段を介して第１および第２のバッファ割
当て手段に伝えられ、第１および第２のバッファ割当て
手段は、これに応じて受信用バッファの割当て数と送信
用バッファの割当て数とをダイナミックに変更する。

（実施例） 次に添付図面を参照して本発明による通信装置のバッフ
ァ管理方式の実施例を詳細に説明する。

第１図には、本発明によるバッファ管理方式を適用した
交換機ｌＯが示されている。この交換機！Ｏは、　ＱＣ
ＩＴＴによるｌ５ＤＮユーザ・網インタフェース勧告に
基づ（ＬＡＰＤ信号処理を行なう、すなわち回線交換お
よびパケット交換を統合した交換装置である。

交換機１Ｇには、回線交換呼が発着する端末装置、すな
わち「回線装置Ｊ　１８と、パケットが送受信される端
末装置、すなわち「パケット装置Ｊ　１９および２０と
が収容されている０回線装置！８％ならびにパケット装
置１８および２０は、本実施例ではＩＳ［ＩＮのＬＡＰ
Ｄ手順によって情報の送受を行なう機能を有し１回線・
装置１８は１周知のように情報の伝達実効時間の条件、
すなわち実時間性が比較的厳しい、これに対してパケッ
ト装置１８および２０は、伝達実効時間の条件が比較的
緩く、相当の伝達遅延が許容される端末装置である。こ
れらの装置は通常、複数台収容されているが、同図には
図の複雑化を避けるため回線波ｆｉｌｅは１台のみ、パ
ケット装ｆｆ１１θおよび２０は２台のみが図示されて
いる。

交換機１０は１回線装置！８およびパケット装置１８か
らの送信線が収容されてそれらから信号を受信するイン
タフェース部として機能する受信部１１と、装置１１８
および１Ｂの受信線が収容されてそれらへ信号を送信す
るインタフェース部として機能する送信ｆｉ１３とを有
する。受信部１１には、図示のように回線装置ｉ１８用
の受信キュー１１−１と、パケット装置１９用の受信キ
ュー１１−２が設けられている。受信キュー１１−１は
、回線装置１８から受信した信号が一時蓄積された処理
待ちバッファ、たとえばＡＲＩを保留しておくための待
ち行列である。同様に受信キュー１１−２は、パケット
装置１８から受信した信号が一時蓄積された処理待ちバ
ッファ、たとえば８１などを保留しておくためのキュー
である０本実施例ではこのように、待合せ行列は、たと
えばキュー１１−１および１１−２のように１回線装置
１１Ｂおよびパケット装置１９などのサービスアクセス
ポイン）　（ＳＡＰ）の識別子（ＳＡＰＩ）ごとに設け
られている。

送信部１３においても同様である。これらのキュー１１
−１および１１−２は、処理装置１２によって常時、所
定の周期ｔごとに走査され、それらの処理待ちバッファ
が処理待ちの順番に処理装置１２の処理に供される。

第１図および第２図において、バッファはそれを示す符
号を囲む円によって表示されている。

バッファは、受信ｇｉｌｌで受信した情報を処理装置１
２による処理に供するまで待合せのため一時蓄積する受
信用バッファや、処理装置１２によって処理された情報
を送信部１３から送信するまで待合せのために一時蓄積
する送信用バッファとして使用される記憶領域である。

後に詳述するように、空きバッファは、受信部１１およ
び送信部１３に共通には共通バッファプール１４に、ま
た受信部１１に専用に割り当てられらちのは受信用バッ
ファプール１Ｂ−３に、送信部１３に専用に割り当てら
れらちのは送信用バッファプール１７−３にそれぞれプ
ールされている。各バッファの大きさは、同じであって
も、異なっていてもよい。

処理装置１２は、受信１ｉｌｌのキュー１１−１や１１
−２に保留されている１つのバッファをその順番に取り
出してその情報に必要な処理を行なって送信部１３の待
ち行列バッファに格納したり、後述する空きバッファの
制御のための演算を行なってＳＡＰの生起トラヒックを
制御するなど、本装置全体の制御も行なう中央制御部で
ある。

受信用バッファＡ　ｌｊｌやＢｌなどは受信用バッファ
割当部ＩＢによって割り当てられる。同割当部ＩＢは、
処理装置１１２が回線装置１８またはパケット装置１Ｂ
からの情報を処理に供する際、それらの情報を受けて一
時蓄積するためのバッファを受信部１１へ供給するバッ
ファ割当て機能部である。受信用バッファ割当部１Ｂは
受信用バッファプール１６−３を有し、これらには通常
、空きバッファ、たとえばＮｉｌなどがプールされてい
る。受信用バッファプール１８−３に保′留されている
受信用の空きバッファは、バッファ割当テーブル１Ｂ−
１およびＩＢ−２によって管理される。バッファ割当テ
ーブルＩＢ−１は回線装置１８用に割り当てるべき空き
バッファ、たとえばＮ１８などを管理し、同１Ｂ−２は
パケット装置１８用に割り当てるべきバッファ、たとえ
ば旧ｌなどを管理するための管理テーブルである。これ
らのバッファ割当テーブル１Ｂ−１および１Ｂ−２は本
実施例では、割当て可能なバッファの数が空バッファ数
管理部１５の指示Ｉに応動して可変なように構成されて
いる。

空バッファ数管理部１５は、空バッファ数管理テーブル
１５−１を備え、これに基づいて共通バッファプール１
４の空きバッファの数を管理する機能を有する。共通バ
ッファプール口は、処理待ちの信号を一時蓄積するため
の空きバッファ、たとえばＮ１などを交換機ｌＯで共通
にプールしておく領域、すなわちバッファ保留機能部で
ある。空バッファ数管理部１５は、共通バッファプール
１４に保留されている空きバッファの数を監視し、これ
が所定の数Ｘ以下になると、その旨を処理装Ｍ１２へ通
報し、また処理装置１２からの指示を受けて、受信用バ
ッファ割当部１Ｂの可変バッファ割当テーブル１８−１
および１ト２、ならびに送信用バッファ割当部１７の可
変バッファ割当テーブル１７−１および１７−２におけ
る割当てバッファの数を削減する指示Ｉを割当部１Ｂま
たは１７に送出する機能を有する。これについては後に
詳述する。

ところで送信部１３には、図示のように回線装置１８用
の送信キュー１３−１と、パケット装置１９用の送信キ
ュー１３−２が設けられている。送信キュー１３−１は
、回線装置１３−１へ送信すべき信号が一時蓄積された
処理待ちバッファを保留しておくためのキューである。

同様に送信キュー１３−２は、パケット装ｆｆｉ　１３
−２へ送信すべき信号が一時蓄積された処理待ちバッフ
ァ、たとえばＣｔなどを保留しておくためのキューであ
る。これらのキュー１３−１および１３−２も、処理装
置１２によって常時、所定の周期ｔごとに走査され、そ
れらの処理待ちバッファの行列長が監視される。

送信用バッファ０１などは送信用バッファ割当部１７に
よって割り当てられる。同割当部１７は、処理装＠１２
が回線装！！１８またはパケット装置１９へ情報を送出
する際、それらの情報を一時蓄積するためのバッファを
送信部１３へ供給する機能を有する。

送信用バッファ割当部１７ハ送信用バッファプール１７
−３を有し、これらには通常、空きバッファ、たとえば
Ｎ１２などがプールされている。送信用バッファブール
１７−３に保留されている送信用の空きバッファは、バ
ッファ割当テーブル１７−１および１７−２によって管
理される。バッファ割当テーブル１７−１は回線装置１
８用に割り当てるべき空きバッファ１．たとえばＨ４な
どを管理し、同１７−２はパケット装置２０用に割り当
てるべきバッファ、たとえば１２などを管理するための
管理テーブルである。これらのバッファ割当テーブル１
７−１および１７−２も本実施例では、割当て可能なバ
ッファの数が空バッファ数管理部１５の指示Ｉに応動し
て可変なように構成されている。

動作を説明する。処理装置１２は、所定の周期ｔごとに
受信部１１の受信キュー１ｔ−ｔおよび１１−２に保留
されている処理待ちバッファの個数、すなわち行列長を
走査し、時々刻々と変化する回線呼およびパケットの信
号のＳＡＰの生起トラヒックを監視している。空バッフ
ァ数管理ｆｉ１５は、空バッファ数管理テーブル１５−
１に基づいて共通バッファプール１４の空きバッファの
数を管理している。

受信用バッファ割当部１Ｂは、送信部１３がら空きバッ
ファの割当て要求があると、処理装置１２が回線装５１
１８またはパケット装置１８からの情報を一時蓄積する
ためのバッファを受信部１１へ供給する。

同様に送信用バッファ割当部１７は、処理装置１２がら
空きバッファの割当て要求があると、処理装置１２から
回線装置１Ｂまたはパケット装置！９へ送出すべき情報
を一時蓄積するためのバッファを送信部１３へ供給する
。

処理装置１２は、受信部１１のキュー、たとえば１１−
１に保留されている１つのバッファをその順番に取り出
し、この例ではたとえばバッファＡＲＩを取り出し、こ
れに格納されている情報に必要な処理を行なう、処理を
完了すると、処理装置１２はそのバッファを空きバッフ
ァとして共通バッファプール１４に返送する。これを同
図では処理済みバッファＡＲＯで示す。

ところでこのような処理動作を実行しているとき１回線
装置１８およびパケット装置１８から処理装置１２への
１Ｒ報伝送の量や、処理装置１２から回線装置１８およ
びパケット装置１９への情報伝送の量が増加して、共通
バッファプール１４に保留されていた空３バッファが多
く使用され、その個数が所定の所定の個数Ｘにまで減少
すると、空バッファ数管理部１５によってこれが検出さ
れる（　１００．第３図）、そこで空バッファ数管理部
１５は、信号線２１を通して処理装置１２にもその旨通
知する　（１０１゜第３図）。

この通知を受けた処理装置１２は、現走査周期における
回線装置用受信キュー０−１のキュー長Ｑｃとパケット
装置用受信キュー１１−２のキュー長Ｑｐを受信部１１
から取り込み、それぞれから所定の閾値すなわちバイア
ス値ＹおよびＺをそれぞれ減じてその結果を相互に比較
する　（１０２）、比較の結果、値の大きい方のＳＡＰ
を空バッファ数管理部１５に通報する（１０３）、空バ
ッファ数管理部１５は、この通報内容に従って前述の指
示ｌを受信用バッファ割当部１８および送信用バッファ
割当部１７に送出し、値の小さい方のＳＡＰ用の割当て
バッファの数を削減する旨を信号線２２を通して指示す
る（１０４）、この状態を第２図に示す。

そこで受信用バッファ割当部１Ｂは、この空バッファ数
管理部１５からの指示に従って１回線装置用バッファ割
当テーブル１Ｂ−１およびパケット装置用バッファ割当
テーブル１Ｂ−２のうち前述の値の小さいＳＡＰに相当
する方の割当てバッファ数を削減す　　、る、たとえば
、パケット装置用バッファ割当テーブル１Ｂ−２の割当
てバッファ数を「２」に削減する。そこでこの例では、
空きバッファＮ３８およびＮ３８シかテーブル１Ｂ−２
に保留されていない。

そこで受信バッファ割当部１Ｂは、可変バッファ割当テ
ーブル１＄−２に登録されている空きバッファの数が２
以下になってはじめて、パケット装置１８のための受信
用空きバッファの要求を空バッファ数管理ａ１５へ出す
、これによって、共通バッファプール１４における空き
バッファの数が抑制される。

受信用バッファ割当部１８は、受信部１１から空きバッ
ファの割当て要求があると、空きバッファ数管理部１５
へ空きバッファ要求を行なって空きバッファを割り当て
る構成をとっている。そこで１回線装置１８およびパケ
ット装置１９と処理装置１２との間の情報授受のために
現時点で割り当てられている空きバッファ数以上に空き
バッファの割当て要求があると、受信用バッファ割当部
１Ｂは、瞬時に受信部１１へ空きバッファを与えること
ができなくなる。したがって、このようにパケット装置
１９用のバッファ割当てテーブル１８−２の割当て可能
バッファ数を可変にすることは、受信部１１より処理装
置１２への情報転送を実行するまでの待ち時間を制御す
ることに相当する。なお、空バッファ数管理１１１１５
より指示ｌを受けた送信用バッファ割当部１７も受信用
バッファ割当部１Ｂと同様に動作する。その詳細な説明
は冗長であるので割愛する。

これまでの状態を要約すると、処理装置１２は。

ＳＡＰの識別子（ＳＡＰＩ）ごとに、待合せ中のバッフ
ァの数を所定の周期ｔで監視し、空バッファ数管理１１
１５が共通空バツフアプール１４に保留されている空き
バッファの数が所定の値Ｘ以下になったことを検出する
と、現在待合せ中のバッファの数と所定の閾値Ｘおよび
Ｙとの関数に応じてＳＡＰごとの処理受付けを許容する
空きバッファの割当て数を制御している。

こうして空きバッファの割当て数が削減されたのち、ト
ラヒック状態が再び緩和されると、共通バッファプール
１４にプールされる空きバッファの数が増加する。そこ
で、空きバッファ数管理部１５はこれを検出して指示ｌ
による空きバッファ数の削減状態を解除する。これに応
動して受信用バッファ割当部１Ｂおよび送信用バッファ
割当部１７は、再び元の割当て数、すなわちこの例では
削減された割当て数「２」より多い数に緩和する。

このように、受信用バッファ割当部１Ｂのバッファ割当
て数と送信用バッファ割当部１７のバッファ割当て数と
を制御することによって１回線装置１８からの情報が交
換機１０に到来してからこれを送信するまでの厳しい実
時間条件を満足させながら、しかもパケット装置１８お
よび２０の情報も伝送することを可能としている。なお
、本実施例ではシステムのパラメータである空きバッフ
ァの数やバッファ割当て数などが特定されていたが、こ
れらは本発明の説明のための例示にすぎず、本発明はこ
れらに限定されるものでない、これらのパラメータは、
システムの設計条件に応じて適切な値が選択されること
は言うまでもない。

なお本実施例は基本的には、空きバッファ数に応じてダ
イナミックにバッファ数を変更する方式である。したが
って、処理装置１２に空きバッファ数管理機能を配備し
、処理装置１２で直接空きバッファを管理するように構
成してもよい、また本発明は、交換機のみに限らず、た
とえば高レベルデータリンク制御（ＨＤＬＣ）手順にて
情報を送受信するＶＡＮやＬＡＮなどの通信システムに
も効果的に適用される。

（発明の効果） このように本発明は、待ち合わせている処理要求の数を
その種類ごとに所定の周期で監視し、各種類ごとの現処
理要求の数から所定のバイアス値を減算して比較すると
いうアルゴリズムで、空きバッファの数に応じて受信用
バッファの割当て数と送信用バッファの割当て数とをダ
イナミックに変更することによって、情報の受信から送
信までの時間条件の厳しい回線交換呼の端末装置が交換
機に収容されていても、遅延時間の増大をきたすことな
くデータの送受を可能としている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるバッファ管理方式を適用した交換
機の実施例を示すシステム構成図。 第２図は、第１図に示す実施例において特定の指示を発
生したときの状態を例示した第１図と同様の図。 第３図は、同実施例における空きバッファ割当て数の削
減処理の例を示すフロー図、 第４図は従来技術による個別キュ一方式の概念を示す説
明図、 １８５図は、やはり従来方式による回線呼とパケット呼
とを区別せずに送出待ちキューの長さをＤチャネルごと
に監視する方式を概念的に示す説明図である。 の　　　の １０、、、交換機 １１、　、　、受信部 １２、　、　、送信部 １３、、、、送信部 １４、、、共通バッファプール １５、、　、　、空バッファ数管理部 １１１、、、受信用バッファ割当部 Ｈｆ−１，，受信用バッツァプール １Ｂ−１，１７−２，可変バッファ割当テーブル１？、
、、送信用バッファ割当部 １７−１．、送信用バッファプール 特許出願人　沖電気工業株式会社 代　理　人　書取　孝雄 先山　隆夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＣＣＩＴＴによる統合サービスディジタル網のユーザ・
   網インタフェース勧告に基づくＤチャネル・データリン
   クアクセスプロトコル信号処理を行なう通信装置の送受
   信情報を一時蓄積するバッファの割当てを管理する方式
   において、該方式は、バッファに一時蓄積した情報を処
   理する処理手段と、 受信した情報を該処理手段による処理に供するまで待合
   せのため一時蓄積する受信用バッファをサービスアクセ
   スポイントの識別子ごとに該受信した情報に割り当てる
   第１のバッファ割当て手段と、 該処理手段によって処理された情報を送信するまで待合
   せのために一時蓄積する送信用バッファをサービスアク
   セスポイントの識別子ごとに該処理済みの情報に割り当
   てる第２のバッファ割当て手段と、 第１および第２のバッファ割当て手段に共通に設けられ
   、空きバッファを保留する空きバッファ保留手段と、 該空きバッファ保留手段に保留されている空きバッファ
   の数に応じて第１および第２のバッファ割当て手段によ
   るバッファ割当ての数を管理する管理手段とを有し、 前記処理手段は、サービスアクセスポイントの識別子ご
   とに、待合せ中のバッファの数を所定の周期で監視し、
   該管理手段が前記空きバッファ保留手段に保留されてい
   る空きバッファの数が所定の値以下になったことを検出
   すると、現在待合せ中のバッファの数と所定の閾値との
   関数に応じてサービスアクセスポイントごとの処理受付
   けを許容する空きバッファの割当て数を制御することを
   特徴とする通信装置のバッファ管理方式。