JP2000013378A - Ａｔｍスイッチングノ―ドにおける実時間トラフィック監視及び制御方法 - Google Patents

Ａｔｍスイッチングノ―ドにおける実時間トラフィック監視及び制御方法

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JP2000013378A JP14529499A JP14529499A JP2000013378A JP 2000013378 A JP2000013378 A JP 2000013378A JP 14529499 A JP14529499 A JP 14529499A JP 14529499 A JP14529499 A JP 14529499A JP 2000013378 A JP2000013378 A JP 2000013378A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ＡＴＭスイッチングノードにおける実時間トラ
フィック監視及び制御方法を提供する。 【解決手段】ＡＴＭセルヘッダからＶＰＩ／ＶＣＩフィ
ールドとＣＬＰフィールドを抽出し、そのＶＰＩ／ＶＣ
Ｉフィールドに対するセルヘッダの有効値を検査してセ
ルの有効性を判断する過程と、これにより有効セルの場
合、セル監視情報とセル制御情報を比較してトラフィッ
クパラメータ違反を検査する過程と、これにより違反と
判断される場合、トラフィック制御情報値及びＣＬＰフ
ィールド値を用いて現在の使用者接続が交渉パラメータ
を違反しているか検査する過程と、その交渉パラメータ
の違反程度に応じてセルの抑制、タグ、廃棄を行う過程
と、有効セルの制御結果を、実際にセルを処理する物理
階層に伝送する過程と、上位の制御パネルにセル監視情
報を報告し、該セル監視情報に基づいてセル制御情報を
再設定する過程と、を含むトラフィック監視及び制御方
法とする。

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（非同期転
送モード：Asynchronous Transfer Mode）スイッチング
ノード内でトラフィックを管理するためのトラフィック
監視及び制御技術に係り、特に、ＡＴＭトラフィックを
実時間で監視及び制御するためのＡＴＭスイッチングノ
ードにおける実時間トラフィック監視及び制御方法と、
ＡＴＭスイッチを通して転送されるセルのトラフィック
を実時間で制御するために、ＡＴＭスイッチを通して転
送される可変ビット率特性をもつトラフィックソースの
セル伝送率及び平均セル伝送率を制御する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＡＴＭネットワーク上に入力されるトラ
フィックには各種の帯域要求とバースト特性があり、情
報を効率よく利用するとともに使用者から求められるＱ
ＯＳ（Quality of Service）を提供するためのトラフッ
ク制御方式及び帯域管理方式が必要である。
【０００３】通常、ＡＴＭスイッチングシステムにより
提供されるトラフィックサービスはＣＢＲ（Constant B
it Rate）、ＲＴ−ＶＢＲ（Variable Bit Rate）、ＮＲ
Ｔ−ＶＢＲ、ＡＢＲ（Available Bit Rate）、ＵＢＲ
（Unspecified Bit Rate）などに分けられる。このうち
特にＶＢＲは、ビデオ信号のように実時間でサービスさ
れるべきである。かつ、ＶＢＲは各種の帯域要求とバー
スト特性を要するので、ＡＴＭネットワークのスイッチ
ングノードはトラフィック交渉パラメータ以上のネット
ワーク資源を利用するようにトラフィックを監視及び制
御する機能を備えるべきである。しかしながら、ＡＴＭ
ネットワーク上に入力されるトラフィックの変動に応じ
てトラフィック管理及び制御機能が良好に行われない場
合、ＡＴＭネットワークはＶＢＲ（可変転送速度：Vari
able Bit Rate）トラフィックの発生状況に応じて輻輳
状態を引き起こすことがある。
【０００４】そこでＡＴＭ Forumでは、ＡＴＭトラフィ
ックを制御するためのＧＣＲＡ（Generic Cell Rate Al
gorithm）が勧められた。このＧＣＲＡは“virtual sch
eduling algorithm”又は“continuous-state leaky bu
cket algorithm”とも呼ばれ、最高セル転送率、セル遅
延変動、平均セル転送率及びバースト許容値などを制御
するために提案された。これによれば、トラフィックに
応じて決められるバッファの制限値とカウンタの増分値
を用いて、スイッチに入力されるデータセルの転送率を
制御するようになっている。ＧＣＲＡは使用者セルの交
渉パラメータ違反性を検査するための簡単かつ優れた性
能をもつアルゴリズムであるが、スイッチの設計時にそ
のアルゴリズムをＵＰＣ（usage parameter control）
方式として使用する必要はない。すなわち、交渉パラメ
ータに応じてセルを転送する呼のＱＯＳ支援が可能であ
れば、どのＵＰＣアルゴリズムを設けてもよい。
【０００５】このように、本来、ＧＣＲＡは使用者セル
の交渉パラメータに対する違反性を検査して該当セルを
制御するアルゴリズムであって、その他の機能について
は何の規格もない。しかしながら、システム設計者の立
場からみると、ＧＣＲＡの他にはセルの到着率を監視す
る機能がないため、これを変更してスイッチングノード
に入力される使用者トラフィックを監視し、全体的な使
用者呼の帯域利用率を測定するように使用する傾向があ
る。セル転送率の制御、ＱＯＳの保証及びネットワーク
の性能向上のためには、ＡＴＭサービスの種類に関わら
ず、ネットワークを通して転送されるトラフィックを監
視すべきである。ＧＣＲＡとフィードバック制御用のＲ
Ｍ（Resource Management）セルを用いてネットワーク
内のトラフィック負荷状態の検査をすることは可能であ
るが、このアルゴリズムはトラフィック監視が主目的で
ないため、ＶＢＲトラフィックに対する正確な監視は不
可能である。
【０００６】以上のような従来の技術を、各種の特性を
示すＡＴＭトラフィックに対する監視及び制御技術とし
て用いる場合、次のような問題点が発生する。
【０００７】１．一つのＶＢＲ ＶＣ（Virtual Connect
ion）を監視及び制御するためには、少なくとも二つの
カウンタ（一つは最高セル転送率制御用、もう一つは平
均セル転送率制御用）が必要である。
【０００８】２．ＶＢＲ及びＡＢＲサービスに割当てら
れるネットワーク資源管理において、コネクション数に
応じるバッファサイズ及びleaky rate対を設けるべきで
あり、様々な特性を有する広帯域サービスに対してネッ
トワーク資源を一括的に管理することは困難である。
【０００９】３．転送されるデータセルに対する制御ア
ルゴリズムは初期に予め設定される測定時間間隔のみで
行われ、実際の平均セル転送率を測定することは不可能
である。すなわち、ＧＣＲＡのセル転送率の制御におけ
る正確度は Leaky Bucketのサイズに左右される。
【００１０】４．スイッチングノードに入力されるトラ
フィックは leaky rateを設定して制御することはでき
るが、全てのＶＣの実時間資源使用率を計算することは
不可能である。かつ、特定コネクションに対するleaky
rateはそのコネクションに固定された帯域を連続的に割
当てることなので、最適の資源使用効率を期待すること
はできない。
【００１１】５．情報のバースト特性が大きくなると、
スイッチ内のバッファサイズを増加させるべきなので、
ハードウェアの負担は大きくなる。したがって、このよ
うなバースト特性の大きいトラフィックを支援するため
には、従来のＦＲＰ（Fast Reservation Protocol）の
ような方式を採用することが望ましいが、ＦＲＰはトラ
フィックの監視及び報告機能を提供せず、入力されるデ
ータセルはバッファで処理された後に伝送されるので、
常時処理遅延が発生する。
【００１２】６．ＡＴＭネットワークにおける輻輳制御
は必須的であるが、高速チャネル自体の遅延特性がある
ため、適用可能な輻輳制御メカニズムには制約がある。
すなわち、現在の輻輳制御メカニズムではネットワーク
の輻輳状態をチェックする場合、各スイッチ内のバッフ
ァの占有率をチェックするか、あるいは、特別な管理用
セルをネットワークリンクに伝送してＲＴＴ（Round Tr
ip Time）を測定するなどの方法でネットワークの混雑
状態を把握しているが、これでは輻湊状態を実時間で把
握しているとは言えない。その結果、各スイッチにおけ
る処理遅延やセルの伝播遅延などから発生するオーバー
ヘッドの問題点が発生する。
【００１３】７．従来のＡＴＭネットワークでスイッチ
ングノードに入力されるデータのセル転送率を制御する
アルゴリズムであるＧＣＲＡは、スイッチングノードに
入力されるトラフィックを、パラメータ値に基づくLeak
y Rateとバッファサイズなどを設定することにより制御
できるが、時間軸に応じて変わる可変ビット率を有する
トラフィックがスイッチングノードに入力される場合、
トラフィック制御情報や割当てられた帯域幅を能動的に
再調整することは不可能である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述した問題点を総合
すると、従来のトラフィック制御アルゴリズムは、ＡＴ
Ｍネットワークの最大長所である統計多重効果を最適に
達成することが困難である。さらに、ネットワーク資源
に余分があるとしても、連結設定されたコネクションの
ＱＯＳに影響を及ぼすことがある。このような問題点
は、大部分のトラフィック制御アルゴリズムが実時間で
運用されず、トラフィック管理の各機能が独立的に動作
するために発生する。
【００１５】そこで本発明の目的は、上記問題点を解決
するために、ＡＴＭトラフィックを実時間で管理するト
ラフィック監視及び制御アルゴリズムを具現し、使用者
により求められるサービス品質を保証してＡＴＭネット
ワークの性能を向上させられるような、ＡＴＭスイッチ
ングノードにおける実時間トラフィック監視及び制御方
法を提供することにある。また、 ＡＴＭスイッチング
ノードに入力される可変ビット率トラフィックの現在入
力状況に応じてトラフィック管理情報を更新するように
し、ネットワークの資源利用効率を最適化する可変ビッ
ト率トラフィックのセル転送率及び平均セル転送率の制
御方法を提供することも目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため本発明は、ＡＴＭ（非同期転送モード）スイッチ
ングノードにおける実時間トラフィック監視及び制御方
法において、ＡＴＭセルヘッダからＶＰＩ（仮想経路識
別子）／ＶＣＩ（仮想チャネル識別子）フィールドとＣ
ＬＰ（セル損失優先順位）フィールドを抽出し、該セル
ヘッダから抽出したＶＰＩ／ＶＣＩフィールドに対する
セルヘッダの有効値を検査してセルの有効性を判断する
過程と、このセルの有効性判断により有効セルと判断さ
れた場合、セル監視情報（Ｃｍ）とセル制御情報（Ｃ
ｃ）を比較してトラフィックパラメータの違反を検査す
る過程と、このトラフィックパラメータの検査により違
反と判断された場合、トラフィック制御情報値（Active
＿Idle）及びＣＬＰフィールド値を用いて現在の使用者
接続が交渉パラメータを違反しているか検査する過程
と、この交渉パラメータの違反の程度に応じてセルに対
し、抑制、タグ、廃棄を行う過程と、その有効セルの制
御結果を、実際にセルを処理する物理階層に伝送する過
程と、上位の制御パネルに前記セル監視情報を報告し、
前記セル監視情報に基づいてセル制御情報を再設定する
過程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】セル監視情報は、ＡＴＭ階層上で２進計数
器により二つの連続する隣接セル間の時間を測定した値
とすることができる。また、セル制御情報は、接続設定
直後には上記数式１（式中のＣｃは接続設定直後の制御
情報、Ｒｐは接続設定時に交渉した最高セル転送率、on
e＿cell＿timeはＡＴＭ使用者網間のインタフェース速
度から得られる値：たとえば２．７２６μsec）により
決められてルックアップテーブルに指定され、セル処理
時にはセル監視情報に基づいてルックアップテーブルで
更新されるものとすることができる。
【００１８】セル監視情報とセル制御情報を比較してト
ラフィックパラメータ違反を検査する過程では、セル監
視情報がセル制御情報前後に指定される任意のセル遅延
変動許容値（ＣＤＶ）内に含まれるとセルを許容し、そ
れ以外ではトラフィックパラメータ違反と判断するよう
にする。その任意のＣＤＶは、接続設定時に予め決めら
れてルックアップテーブルに指定されるものとすること
ができる。
【００１９】セルの有効性判断により無効セルであった
場合には、セルを廃棄した後、次の隣接セル処理を用意
する過程をさらに含むようにする。また、トラフィック
パラメータの検査により違反と判断されなかった場合に
は、セルを許容し、現在のセルに対する監視及び制御を
終了した後、次の隣接セル処理を用意する過程をさらに
含むようにする。
【００２０】２進計数器は、上記数式２（式中のline s
peedはトラフィックのリンク速度、Ｒｃはトラフィック
ソースからのセル転送率、Ｔｉｃａｔは隣接セル間の到
着間隔を示す）により決められる隣接セル間の到着間隔
を含む最小ビット容量を有するものとすることができ
る。
【００２１】本発明の方法では、セル監視情報に応じ
て、可変ビット率（ＶＢＲ）で伝送される仮想チャネル
に該当するセルの転送率を上位の制御パネルが制御する
過程を含むこともできる。そのセル転送率を制御する過
程は、セル監視情報に応じてセルの現在の転送率を測定
する過程と、伝送路上に、現在のセル伝送率に該当する
帯域幅を仮想チャネルに割当てできる余分の帯域幅が存
在する場合、現在のセル転送率が接続設定時に予め協定
された最高セル転送率より低ければ、ルックアップテー
ブル内で指定されるセル制御情報を監視情報に更新した
後、Ａ＿Ｉビットを再設定する過程と、仮想チャネルに
該当するセルの到着時点以前に伝送路上に割当てられた
全帯域幅を現在のセル転送率を含む帯域幅に更新して該
仮想チャネルに現在のセル転送率に該当する帯域幅を割
当てる過程と、を含むものとすることができる。さら
に、セル転送率を制御する過程は、伝送路上に、現在の
セル転送率に該当する帯域幅を仮想チャネルに割当てで
きる余分の帯域幅が存在しない場合、該伝送路上の全帯
域幅のうちセルの到着時点以前に割当てられた全帯域幅
を除いた残余帯域幅だけを仮想チャネルにさらに割当て
る過程と、現在のセル転送率が接続設定時に予め協定さ
れた最高セル転送率より低ければ、セル制御情報を再設
定された仮想チャネルの現在のセル転送率で当該伝送路
のリンク速度を割った値に更新した後、輻輳制御信号ビ
ットを設定する過程と、現在のセル転送率が最高セル転
送率より高ければ、セル制御情報を最高セル転送率に該
当する最高セル転送率の計数値に更新した後、Ａ＿Ｉビ
ットを設定する過程と、仮想チャネルに該当するセルの
到着時点以前に伝送路上に割当てられた全帯域幅を仮想
チャネルにさらに割当てられた帯域幅だけ増加させた値
に更新する過程と、をさらに含むことができる。
【００２２】また、伝送路上に、現在のセル転送率に該
当する帯域幅を仮想チャネルに割当てできる余分の帯域
幅が存在する場合、現在のセル転送率が接続設定時に予
め協定された最高セル転送率より高ければ、ルックアッ
プテーブル内のセル制御情報を最高セル転送率に該当す
る最高セル転送率の計数値に更新した後、Ａ＿Ｉビット
を設定する過程と、現在のセル転送率を、最高セル転送
率の計数値で伝送路のリンク速度を割った値に再設定す
る過程と、仮想チャネルに該当するセルの到着時点以前
に伝送路上に割当てられた全帯域幅を現在のセル転送率
を含む帯域幅に更新し、仮想チャネルに、再設定された
現在のセル転送率に該当する帯域幅を割当てる過程と、
をさらに含むことができる。
【００２３】加えて本発明によれば、トラフィック監視
及び制御を行うためにＡＴＭ階層上でカウンタにより二
つの連続する隣接セル間の時間を測定して監視情報処理
部に報告するＡＴＭセル制御ブロックと、ＶＰＩ／ＶＣ
Ｉに応じる制御情報、セルヘッダの有効値及び違反判断
値などが指定されているルックアップテーブルと、を備
えたＡＴＭスイッチングノードにおける実時間トラフィ
ック監視及び制御方法において、ＡＴＭセルのセルヘッ
ダからＶＰＩ／ＶＣＩフィールドとＣＬＰフィールドを
抽出する過程と、そのセルヘッダから抽出したＶＰＩ／
ＶＣＩフィールドに対するルックアップテーブルのセル
ヘッダ有効値を検査してセルの有効性を判断する過程
と、このセルの有効性判断により有効セルと判断した場
合、監視情報と制御情報を比較してトラフィックパラメ
ータの違反を検査する過程と、このトラフィックパラメ
ータの検査により違反と判断した場合、ルックアップテ
ーブルにあるトラフィック制御情報値及びＣＬＰフィー
ルド値を用いて現在の使用者接続が交渉パラメータを違
反しているどうかを検査する過程と、この交渉パラメー
タの違反の程度に応じてセルの抑制、タグ、廃棄を実行
する過程と、このような有効セルの制御結果を、セルを
処理する物理階層に伝送する過程と、上位の制御パネル
にセル監視情報を報告し、該セル監視情報に基づいてセ
ル制御情報を再設定する過程と、を含むことを特徴とす
る。
【００２４】セル監視情報は、ＡＴＭ階層で２進計数器
により二つの連続する隣接セル間の時間を測定した値と
することができる。また、セル制御情報は、接続設定直
後には上記数式３（式中、Ｃｃは接続設定直後の制御情
報、Ｒｐは接続設定時に交渉した最高セル転送率、one
＿cell＿timeはＡＴＭ使用者網間のインタフェース速度
から得られる値）により決められてルックアップテーブ
ルに指定され、セル処理時にはセル監視情報に基づいて
ルックアップテーブルで更新されるものとすることがで
きる。
【００２５】セル監視情報とセル制御情報を比較してト
ラフィックパラメータの違反を検査する過程では、セル
監視情報がセル制御情報前後に指定される任意のＣＤＶ
内に含まれるとセルを許容し、それ以外であればトラフ
ィックパラメータ違反として判断することができる。そ
の任意のＣＤＶは、接続設定時に予め決められてルック
アップテーブルに指定されるものとする。
【００２６】セルの有効性判断により無効セルと判断し
た場合には、セルを廃棄した後、次の隣接セル処理を用
意する過程をさらに含むことができる。また、トラフィ
ックパラメータの検査により有効セルの場合にはセルを
許容し、該セルに対する監視及び制御を終了した後、次
の隣接セル処理を用意する過程をさらに含むことができ
る。
【００２７】この場合の２進計数器は、上記数式４（式
中、line speedはトラフィックのリンク速度、Ｒｃはト
ラフィックソースからのセル転送率、Ｔｉｃａｔは隣接
セル間の到着間隔）により決められる隣接セル間の到着
間隔を含む最小ビット容量を有するものとする。
【００２８】監視情報処理部は、セル監視情報に応じて
セルの現在の転送率を測定する過程と、伝送路上に、現
在のセル転送率に該当する帯域幅を仮想チャネルに割当
てできる余分の帯域幅が存在する場合、現在のセル転送
率が接続設定時に予め協定された最高セル転送率より低
ければ、ルックアップテーブル内で指定されるセル制御
情報を監視情報に更新した後、Ａ＿Ｉビットを再設定す
る過程と、仮想チャネルに該当するセルの到着時点以前
に伝送路上に割当てられた全帯域幅を現在のセル転送率
を含む帯域幅に更新して仮想チャネルに現在のセル転送
率に該当する帯域幅を割当てる過程と、を実行するもの
とすることができる。
【００２９】監視情報処理部でセル転送率を制御する過
程は、伝送路上に、現在のセル転送率に該当する帯域幅
を仮想チャネルに割当てできる余分の帯域幅が存在しな
い場合、該伝送路上の全帯域幅のうちセルの到着時点以
前に割当てられた全帯域幅を除いた残余帯域幅だけを仮
想チャネルにさらに割当てる過程と、現在のセル転送率
が接続設定時に予め協定された最高セル転送率より低け
れば、セル制御情報を、再設定された仮想チャネルの現
在のセル転送率で伝送路のリンク速度を割った値に更新
した後、輻輳制御信号ビットを設定する過程と、現在の
セル転送率が最高セル転送率より高ければ、セル制御情
報を最高セル転送率に該当する最高セル転送率の計数値
に更新した後、Ａ＿Ｉビットを設定する過程と、仮想チ
ャネルに該当するセルの到着時点以前に伝送路上に割当
てられた全帯域幅を仮想チャネルにさらに割当てられた
帯域幅だけ増加させた値に更新する過程と、をさらに含
むものとすることができる。
【００３０】また、伝送路上に、現在のセル転送率に該
当する帯域幅を仮想チャネルに割当てできる余分の帯域
幅が存在する場合、現在のセル転送率が接続設定時に予
め協定された最高セル転送率より高ければ、ルックアッ
プテーブル内のセル制御情報を最高セル転送率に該当す
る最高セル転送率の計数値に更新した後、Ａ＿Ｉビット
を設定する過程と、現在のセル転送率を、最高セル転送
率の計数値で伝送路のリンク速度を割った値に再設定す
る過程と、仮想チャネルに該当するセルの到着時点以前
に伝送路上に割当てられた全帯域幅を現在のセル転送率
を含む帯域幅に更新し、仮想チャネルに、再設定された
現在のセル転送率に該当する帯域幅を割当てる過程と、
をさらに含むことができる。
【００３１】また加えて本発明によれば、トラフィック
監視及び制御を行うためにＡＴＭ階層上でカウンタによ
り二つの連続する隣接セル間の時間を測定して監視情報
処理部に報告するＡＴＭセル制御ブロックと、ＶＰＩ／
ＶＣＩに応じる制御情報、セルの有効性判断基準である
セルヘッダの有効値、交渉パラメータの違反基準である
トラフィック制御情報値及び接続設定時に予め協定され
るＣＤＶが指定されているルックアップテーブルと、を
備えたＡＴＭスイッチングノードにおける実時間トラフ
ィック監視及び制御方法において、物理階層から受信さ
れる５３バイトのＡＴＭセルの５バイトセルヘッダから
ＶＰＩ／ＶＣＩフィールドとＣＬＰフィールドを抽出す
る過程と、そのセルヘッダから抽出したＶＰＩ／ＶＣＩ
フィールドをルックアップテーブルに伝送する過程と、
そのルックアップテーブルに伝送されたＶＰＩ／ＶＣＩ
フィールドに対するルックアップテーブルのセルヘッダ
有効値を検査してセルの有効性を判断する過程と、この
セルの有効性判断により有効セルと判断した場合、ルッ
クアップテーブルから制御情報を読み出し、二つの連続
する隣接セル間の時間を測定することにより得られる監
視情報を監視部から読み出す過程と、その読み出された
制御情報に基づいて前後に指定される許容範囲であるＣ
ＤＶ内に監視情報が含まれるか、或いは、制御情報より
監視情報が大きい場合には、違反なしと判断し、ＣＤＶ
内に監視情報が含まれず、制御情報より監視情報が小さ
い場合には、違反として判断する、トラフィックパラメ
ータの違反検査過程と、このトラフィックパラメータの
検査により違反と判断した場合、ルックアップテーブル
にあるトラフィック制御情報値を通して現在の使用者接
続が交渉パラメータを違反しているかどうかを最終的に
決める過程と、これにより交渉パラメータの違反の程度
に応じて違反と判断した場合には、ＣＬＰフィールド値
に応じてセルの廃棄又はタグを行う過程と、このような
有効セルの制御結果をセルを処理する物理階層に伝送す
る過程と、上位の制御パネルにセル監視情報を報告し、
そのセル監視情報に基づいてセル制御情報を再設定する
過程と、受信された一つのセルに対するトラフィック監
視及び制御が完了すると、カウンタを再設定した後、次
の隣接セルの処理時に前記各過程を順次に繰り返して行
う過程と、を含むことを特徴とする。
【００３２】二つの連続する隣接セル間の時間測定は、
ＡＴＭ階層上で２進計数器により行われるものとするこ
とができる。その２進計数器は、上記数式５（式中、li
ne speedはトラフィックのリンク速度、Ｒｃはトラフィ
ックソースからのセル転送率、Ｔｉｃａｔは隣接セル間
の到着間隔）により決められる隣接セル間の到着間隔を
含む最小ビット容量を有するものとする。
【００３３】セル制御情報は、接続設定直後には上記数
式６（式中、Ｃｃは接続設定直後の制御情報、Ｒｐは接
続設定時に交渉した最高セル転送率、one＿cell＿time
はＡＴＭ使用者網間のインタフェース速度から得られる
値）により決められてルックアップテーブルに指定さ
れ、セル処理時にはセル監視情報に基づいて前記ルック
アップテーブルで更新されるものとすることができる。
【００３４】セルの有効性判断により無効セルと判断し
た場合には、セルを廃棄した後、次の隣接セル処理を用
意する過程をさらに含むことができる。また、トラフィ
ックパラメータの検査により有効セルの場合には、セル
を許容し、現在のセルに対する監視及び制御を終了した
後、次の隣接セル処理を用意する過程をさらに含むこと
ができる。
【００３５】トラフィック制御情報は、該当コネクショ
ンの交渉パラメータ違反に対する判断及び未使用帯域へ
のアクセス制御を行う値とすることができる。また、タ
グ時、ＥＣＮ信号送出のためのセルヘッダのＰＴＩフィ
ールドを変更してセルの輻輳を表示する過程をさらに含
むことも可能である。さらに、交渉パラメータの違反の
程度に応じて有効セルと判断した場合、該当セルを抑制
する過程をさらに含むことが可能である。
【００３６】監視情報処理部は、セル監視情報に応じて
セルの現在の転送率を測定する過程と、伝送路上に、現
在のセル転送率に該当する帯域幅を仮想チャネルに割当
てできる余分の帯域幅が存在する場合、現在のセル転送
率が接続設定時に予め協定された最高セル転送率より低
ければ、ルックアップテーブル内に指定されるセル制御
情報を監視情報に更新した後、Ａ＿Ｉビットを再設定す
る過程と、仮想チャネルに該当するセルの到着時点以前
に伝送路上に割当てられた全帯域幅を現在のセル転送率
を含む帯域幅に更新して仮想チャネルに現在のセル転送
率に該当する帯域幅を割当てる過程と、を実行するもの
とすることができる。
【００３７】監視情報処理部でセル転送率を制御する過
程は、伝送路上に、現在のセル転送率に該当する帯域幅
を仮想チャネルに割当てできる余分の帯域幅が存在しな
い場合、該伝送路上の全帯域幅のうちセルの到着時点以
前に割当てられた全帯域幅を除いた残余帯域幅だけを仮
想チャネルにさらに割当てる過程と、現在のセル転送率
が接続設定時に予め協定された最高セル転送率より低け
れば、セル制御情報を、再設定された仮想チャネルの現
在のセル転送率で伝送路のリンク速度を割った値に更新
し、輻輳制御信号ビットを設定する過程と、現在のセル
転送率が最高セル転送率より高ければ、セル制御情報を
最高セル転送率に該当する最高セル転送率の計数値に更
新した後、Ａ＿Ｉビットを設定する過程と、仮想チャネ
ルに該当するセルの到着時点以前に伝送路上に割当てら
れた全帯域幅を仮想チャネルにさらに割当てられた帯域
幅だけ増加させた値に更新する過程と、をさらに含むも
のとすることができる。
【００３８】この場合、伝送路上に、現在のセル転送率
に該当する帯域幅を仮想チャネルに割当てできる余分の
帯域幅が存在する場合、現在のセル転送率が接続設定時
に予め協定された最高セル転送率より高ければ、ルック
アップテーブル内のセル制御情報を最高セル転送率に該
当する最高セル転送率の計数値に更新した後、Ａ＿Ｉビ
ットを設定する過程と、現在のセル転送率を、最高セル
転送率の計数値で伝送路のリンク速度を割った値に再設
定する過程と、仮想チャネルに該当するセルの到着時点
以前に伝送路上に割当てられた全帯域幅を現在のセル転
送率を含む帯域幅に更新し、仮想チャネルに、再設定さ
れた現在のセル転送率に該当する帯域幅を割当てる過程
と、をさらに含むことができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態を詳しく説明する。なお、図面中の同一構成
要素及び部分には、可能な限り同一符号及び番号を共通
使用する。また、下記の説明では特定の詳細を示すが、
本発明はこれらに限られるものではなく、特許請求の範
囲に記載の思想を逸脱しない限り、該当分野の通常の知
識を持つ者により各種の変形が可能なのは明らかであ
る。
【００４０】図１は、本発明による実時間トラフィック
監視及び制御を行うためのＡＴＭセル制御ブロックを示
したブロック図である。
【００４１】ＡＴＭセル制御ブロック（ATM Cell Contr
ol Block：ＡＣＣＢ）１０は、ＨＤＰＵ（Header Data
Processing Unit）１３、ＣＡＤＵ（Control Action De
termination Unit）１５、ＴＭＰ（Traffic Monitor Pa
rt）１７及びＭＩＲＵ（Monitor Information Reportin
g Unit）１９からなり、ルックアップテーブル（LOOK-U
P TABLE）２０とＭＤＰＰ（Monitor Data Processing P
art：監視情報処理部）３０に連結される。
【００４２】ＡＣＣＢ １０は、ＡＴＭ階層上でカウン
タにより二つの隣接セル間の時間を測定してＭＤＰＰ
３０に報告する。ＨＤＰＵ １３は、物理階層（physica
l layer：Ｐ／Ｌ）から５バイトのセルヘッダを受信し
てＶＰＩ（仮想経路識別子：virtual path identifie
r）／ＶＣＩ（仮想チャネル識別子：virtual channel i
dentifier）及びＣＬＰ（セル損失優先順位：Cell Loss
Priority）ヘッダ情報（HEADER INFORMATION）をＣＡ
ＤＵ １５に印加し、セルクロックによるカウンタ駆動
信号（DRIVING SIGNAL）をＴＭＰ １７に印加する。Ｃ
ＡＤＵ １５は、ＨＤＰＵ １３から入力したヘッダ情
報のうち、ＶＰＩ／ＶＣＩ値をルックアップテーブル２
０に伝送し、ルックアップテーブル２０にある制御情報
Ｃｃ値（CONTROLINFORMATION）とＴＭＰ １７で決めた
監視情報Ｃｍ値（MONITOR INFORMATION）を比較してそ
の比較結果をＭＩＲＵ １９に印加する。さらに、比較
結果に応じてセル廃棄信号、タグ信号などの制御信号
（CONTROL SIGNAL）をＰ／Ｌのデータセルバッファに伝
送してセル処理を制御する。
【００４３】ＭＩＲＵ １９は、ＣＡＤＵ １５の制御結
果（CONTROL RESULTS）を受信して制御パネルに監視情
報Ｃｍを報告する論理ユニットである。そして、制御結
果が特定の制御範囲以上の場合にはＭＤＰＰ ３０に報
告し、上位制御パネルのＭＤＰＰ ３０で制御情報Ｃｃ
を更新する。ルックアップテーブル２０にはＶＰＩ／Ｖ
ＣＩによるセルの有効性を判断するMatch flag値、制御
情報Ｃｃ、交渉パラメータを違反するかどうかを判断す
るＡ＿Ｉビット及びＣＮＳ値が指定されている。ＭＤＰ
Ｐ ３０は、ＭＩＲＵ １９から報告されるセル監視情報
Ｃｍに基づいて現在の入力データセル転送率や平均セル
転送率などを測定し、全てのコネクションに対する資源
利用率情報を計算して、使用者コネクションに応じ現在
の状況に好適なトラフィック制御及び管理情報をルック
アップテーブル２０に記録して制御情報Ｃｃを更新す
る。
【００４４】図２は、ＡＴＭトラフィックを実時間監視
及び制御するための制御フローチャートである。
【００４５】１０１段階において、セルが受信されると
ＡＣＣＢ １０は、受信した５３バイトのＡＴＭセルの
５バイトヘッダからＶＰＩ／ＶＣＩ、ＣＬＰフィールド
を抽出する（RETRIEVING VPI/VCI/CLP FIELDS FROM 5-B
YTE CELL HEADER）。図３は、５バイトのＡＴＭセルヘ
ッダの一般的な構成を示している。
【００４６】続く１０３段階では、ルックアップテーブ
ルのMatch flag値を用いてセルの有効性を判断する。す
なわち、現在のセルが良好に接続設定されたコネクショ
ンから発生した有効なセルであるかをルックアップテー
ブル内のMatch flag値を参照して判断する（DETERMININ
G BY MEANS OF THE MATCH FLAG OF LOOK-UP TABLE WEAT
HER RECEIVED CELL IS VALID）。セルの有効性は、例え
ば、抽出したＶＰＩ／ＶＣＩフィールドのMatch flag＝
１であれば有効セル（VALID）として判断し、Match fla
g≠１であれば無効セル（DISCARDING CELL）と判断して
セルを廃棄する。１０３段階でセルが有効であれば、１
０５段階で、監視情報Ｃｍと制御情報Ｃｃを比較（COMP
ARING Cm WITH Cc）してトラフィックパラメータを違反
するか検査する（CHECKING VIOLATION OF TRAFFIC PARA
METER）。この段階では、セルの集中効果に対処するた
めに、接続設定時に予め決められたセル遅延変動許容値
（Cell Delay Variation：ＣＤＶ）を用いる。図７を参
照してより詳しく説明すると、制御情報Ｃｃの前後に指
定されたＣＤＶ範囲内に監視情報Ｃｍ（図７のＣｍ２又
はＣｍ３）が含まれると、セルを許容する。また、Ｃｍ
１の場合にはトラフィックパラメータ違反として判断
し、Ｃｍ４の場合にはセルを許容するとともに次の制御
情報Ｃｃ値をＣｍ４値に再設定する。
【００４７】１０７段階では、トラフィック制御情報Ａ
＿Ｉビットを用いて現在の使用者接続が実際に交渉パラ
メータを違反しているかに対する判断を行い、未使用帯
域のアクセス制御を行う（CHECKING VIOLATION OF NEGO
TIATED PARAMETER BY USINGA_I BIT）。例えば、Ａ＿Ｉ
＝１であれば違反として判断し、Ａ＿Ｉ＝０であればセ
ルを抑制する。この判断により違反とされれば、該当セ
ルはＣＬＰフィールド値により廃棄又はタグ（tag）さ
れる。
【００４８】このような有効セルの制御結果が、１０９
段階で、セル処理を実際に行うＰ／Ｌに伝送され、セル
監視情報Ｃｍが上位の制御パネルに報告される（REPORT
INGCm TO CONTROL PANEL）。この監視情報Ｃｍの報告に
は数個の規則が考えられる。すなわち、監視情報Ｃｍと
制御情報Ｃｃが一致しない度ごとに報告することが理想
的であるが、この場合にはシステムに相当量の負荷がか
かるので、監視情報Ｃｍと制御情報Ｃｃの差がＣＤＶを
超過するときのみ報告することが望ましい。また、報告
時間を周期的にすることもでき、この場合の最適の報告
間隔はトラフィック特性とトラフィック管理用の計算機
能力により決めるパラメータとなる。
【００４９】最終的に、セルカウンタを再設定し（REVI
SING CONTROL COUNTER VALUE Cc）、１１１段階でタイ
マーをリセット（TIMER RESET）してから次のデータセ
ルに対して上述した処理過程を繰り返す。
【００５０】以下、本発明に係る機能的な要求事項を説
明する。
【００５１】１．ＡＴＭセルヘッダの受信機能：システ
ム同期信号であるセルクロックのみならず、セルクロッ
ク直後のバイトクロックに同期した５バイトのセルヘッ
ダを受信する。セルクロックは各セルを監視する２進計
数器の駆動に用いられる。一方、受信したセルヘッダは
再度フィールド別に分離又は合成して使用者データセル
の監視及び制御に用いられる。
【００５２】２．ＡＴＭセルヘッダの有効性判断機能：
セルヘッダを検査して、現在のセルが良好に接続連結設
定された使用者コネクションから発生したか否かを判断
する。これは、セルヘッダから抽出した８ビットのＶＰ
Ｉ（但し、ＮＮＩ＜Network-to-Network Interface＞の
場合は１２ビット）及び１６ビットのＶＣＩ値をルック
アップテーブルに伝送し、ルックアップテーブルで該当
Match flag信号を受信して行う。
【００５３】３．入力セルの監視機能：ＶＢＲトラフィ
ックソースから発生する全てのデータセルは特定ビット
の２進計数器で監視する。その２進計数器のサイズはシ
ステムの運用時にサービスするトラフィックの特性に応
じて可変的に調整する。例えば、１４ビットの２進計数
器は１６ｋｂｐｓの低速データセルまで監視する。すな
わち、１６ｋｂｐｓトラフィックの場合においてリンク
速度を１５５．５２Ｍｂｐｓ、トラフィックソースから
のセル転送率をＲｃとする場合、隣接セル間の到着間隔
Ｔｉｃａｔは次の数式７のように計算する。
【数７】Ｔｉｃａｔ ＝ line speed ／Ｒｃ
【００５４】数式７により、１６ｋｂｐｓトラフィック
の場合の隣接セル間の到着間隔を計算すると、Ｔ
ｉｃａｔ ＝ （１５５．５２×１０６）／（１６×１
０３）＝９７２０（Cell Time）である。したがって、
２１３＜９７２０＜２１４なので、トラフィックを監視
するためには１４ビットのカウンタが必要である。な
お、このセル監視カウンタのサイズは最低のセル転送率
に基づいた値であって、実際は、監視するトラフィック
の種類と交渉したデータ転送率により小さくなる。例え
ば、図４からわかるように、データセル転送率が６．４
８Ｍｂｐｓの場合は隣接セル間の到着間隔Ｔｉｃａｔが
２４なので、そのトラフィックを監視するためには５ビ
ットの２進計数器でも十分である。同様に、１２．９６
Ｍｂｐｓの場合には隣接セル間の到着間隔Ｔｉｃａｔが
数式７から１２となるので４ビットの計数器でも十分で
あり、５１．８４Ｍｂｐｓの場合には隣接セル間の到着
間隔Ｔｉｃ ａｔが数式７から３となるので２ビットの計
数器でも十分である。すなわち、トラフィック発生速度
が速くなるほど、トラフィック監視用のカウンタサイズ
は小さくすることができる。このようなカウンタのサイ
ズに関する特徴により、広帯域ネットワークやマルチメ
ディアネットワークのような環境では、現在のＡＴＭス
イッチ内のポリシング（polishing）機能を行うために
設けられているハードウェアの量を減少させうる。
【００５５】本発明によるセル監視メカニズムはデータ
セル転送率を監視するように設計されているので、Rate
-basedのＡＢＲトラフィック制御にもそのまま適用する
ことができる。セル損失特性において優れたCredit-bas
edのＡＢＲトラフィック制御に適用する場合、セル監視
カウンタは、スイッチノードに入力されるデータセルの
数を計数するように変更してもよい。
【００５６】４．セル制御情報の受信機能：一つの使用
者データセルが到着すると、５バイトのセルヘッダから
抽出したＶＰＩ／ＶＣＩ値に該当するセル制御情報をル
ックアップテーブル２０から読み出す。接続設定直後の
初期カウンタ制御値Ｃｃは下記の数式８により求められ
る。
【数８】 Ｃｃ＝ cell sizｅ ／（Ｒｐ×one＿cell＿time）
【００５７】式中、Ｒｐは接続設定時に交渉した最高セ
ル転送率であり、one＿cell＿timeはＡＴＭ ＵＮＩ（Us
er-Network Interface）速度から得られる２．７２６μ
secである。
【００５８】Rate-basedのＡＢＲトラフィック制御を行
う場合、制御情報Ｃｃをそのままセル転送率の制御に利
用し、Credit-basedのＡＢＲトラフィック制御ではバッ
ファ管理規則に応じてバッファの占有率を管理する制御
情報として使用する。
【００５９】５．セル制御機能：セル制御の正確度を達
成するために本発明はセル監視情報Ｃｍとセル制御情報
Ｃｃを比較する。セル監視情報Ｃｍがセル制御情報Ｃｃ
より大きい場合には該当セルは現在の制御パラメータを
違反せず、セル監視情報Ｃｍがセル制御情報Ｃｃより小
さい場合には該当セルが現在の制御パラメータを違反す
ると判断する。図５はセル監視情報とセル制御情報の利
用について示した例示図であって、現在のセル転送率に
対する制御値が１０Ｍｂｐｓの場合（カウンタ制御値Ｃ
ｃが１６のものと同一）におけるトラフィックパラメー
タ違反のセル（Ｃｍ１）と違反しないセル（Ｃｍ２）の
例を示している。セルのパラメータ違反を決めるときに
はトラフィックソースから監視機能遂行部までのＣＤＶ
を含むが、これは統計多重によるセル集中効果に対処す
るためである。
【００６０】また、トラフィック制御情報Ａ＿Ｉビット
を用いて該当コネクションが実際にパラメータを違反す
るか否かに対する判断及び未使用帯域へのアクセス制御
を行うようにもしている。
【００６１】６．セル監視情報の報告機能：セル監視及
び制御結果情報を制御パネルに報告することにより、入
力データセルに対する統計データを得る一方、必要に応
じて特定コネクションの管理情報を変更する。ＶＢＲや
バーストトラフィックに対しては大部分の場合が監視情
報Ｃｍが制御情報Ｃｃより大きいため、制御情報Ｃｃを
監視情報Ｃｍに基づいて再設定する。反対に、監視情報
Ｃｍが制御情報Ｃｃより小さい場合には無条件に報告し
てセル制御情報Ｃｃを即時変更する。ここで、報告した
セル監視情報がセル制御情報としてルックアップテーブ
ルに登録されるが、セル制御情報として直接使用するた
めにはＡ＿Ｉビットの設定も必要である。
【００６２】上述した図１〜図５及び図７を参照して本
発明の一実施形態につき図６を通して詳しく説明する。
図６は実時間セル監視及び制御のためのアルゴリズムの
フローチャートである。
【００６３】２０１段階でＨＤＰＵ １３は、ＡＴＭ網
のＰ／Ｌから５３バイトのセルが受信されると（RECEIV
ING CELL HEADER FROM P/L）、２０３段階で、受信した
図３のようなＡＴＭセルの５バイトヘッダからＶＰＩ／
ＶＣＩ、ＣＬＰフィールドを抽出してＣＡＤＵ １５に
伝送する（RETRIEVING VPI/VCI/CLP FIELD FROM HEADE
R）。続く２０５段階でＣＡＤＵ １５は、下記の表１の
ようなルックアップテーブル２０で該当ＶＰＩ／ＶＣＩ
のMatch flag値を用いてセルの有効性を判断する。
【表１】
【００６４】表中のＸＸは計数値、Match flag、Ａ＿
Ｉ、ＣＮＳはアクティブハイ、（o）はオプションを示
す。
【００６５】ＣＡＤＵ １５は、ルックアップテーブル
２０の該当ＶＰＩ／ＶＣＩのMatch flagが１であれば、
現在のセルは良好に接続設定されたコネクションから発
生した有効なものであると判断して２０９段階に進み、
ルックアップテーブル２０の該当ＶＰＩ／ＶＣＩのMatc
h flagが１でなければ、セルを無効セルとして判断し、
２０７段階でセルを廃棄（DISCARDING CELL）した後に
次のセル転送率の監視及び制御を行う。
【００６６】２０９段階でＣＡＤＵ １５は、ＴＭＰ １
７から監視情報Ｃｍを受信し、ルックアップテーブル２
０から制御情報Ｃｃを読み出す（RECEIVING Cm FROM TM
P &RETRIEVING Cc FROM LOOK-UP TABLE）。その後、２
１１段階でＣＡＤＵ １５は、監視情報Ｃｍと制御情報
Ｃｃを比較してトラフィックパラメータを違反するかど
うかを検査する。この段階ではセルの集中効果に対処す
るため、接続設定時に予め決められたルックアップテー
ブル２０の該当ＶＰＩ／ＶＣＩのＣＤＶ値を利用し、｜
Ｃｃ−Ｃｍ｜がＣＤＶより大きいかどうかを検査する。
そして、｜Ｃｃ−Ｃｍ｜値がＣＤＶより小さいか等しけ
れば、有効と判断してセルを許容し、現在のセル制御及
び監視を終了した後、２３１段階に進んで次のセル処理
を用意する。一方、｜Ｃｃ−Ｃｍ｜値がＣＤＶ値より大
きい場合には２１２段階に進み、Ｃｍ値がＣｃ値より小
さければ２１３段階へ行き、それ以外の場合には２２７
段階へ行く。
【００６７】この２１１段階及び２１２段階におけるセ
ル違反性判断を整理すると、Ｃｍ値がＣＤＶ値内に含ま
れれば有効として判断する一方、Ｃｍ値がＣＤＶ値内に
含まれないときには、Ｃｃ＞Ｃｍであれば違反として判
断し、Ｃｃ＜Ｃｍであれば有効として判断する。すなわ
ち、図７に示したように、Ｃｍ２、Ｃｍ３及びＣｍ４は
有効、Ｃｍ１は無効として判断する。
【００６８】２１３段階で、交渉パラメータ違反を検査
するためにＣＡＤＵ１５は、ルックアップテーブル２０
からトラフィック制御情報Ａ＿Ｉビット値を読み出して
現在の使用者コネクションが実際に交渉パラメータを違
反していないかどうかを判断する。例えば、ルックアッ
プテーブル２０の該当Ａ＿Ｉビット値が“１”であれば
違反と判断して２１７段階に進み、Ａ＿Ｉビット値が
“０”であれば２１５段階に進んでセルを抑制（HOLDIN
G CELL）してから２２７段階に進む。
【００６９】２１７段階では、セルヘッダから抽出した
ＣＬＰビット値を検索し、ＣＬＰが“１”であれば２１
９段階に進んでセル廃棄のための廃棄信号をＰ／Ｌに伝
送する（DISCARDING CELL）。ＣＬＰが“０”あれば２
２１段階でＣＬＰビット値を“１”に設定した後（CLT
BIT SET TO 1）、２２３段階で制御信号“タグ（TA
G）”をＰ／Ｌに伝送する。その後、２２５段階で、Ｅ
ＣＮ信号送出のためのセルヘッダのＰＴＩフィールド値
を変更してセルの輻輳を表示する（CHANGING PT1 FIELD
TO TRANSMIT ECN SIGNAL）。
【００７０】２１５段階におけるセル抑制、２１９段階
におけるセル廃棄、２２３段階におけるタグ信号Ｐ／Ｌ
伝送の後、２２７段階に進んでＣＡＤＵ １５は、ＭＩ
ＲＵ１９に制御結果を報告し、ＭＩＲＵ １９が制御パ
ネルに監視情報Ｃｍを報告する（SENDING Cm TO CONTRO
L PANEL）。その後、２２９段階でＭＤＰＰ ３０は、ル
ックアップテーブル２０の制御情報Ｃｃを監視情報Ｃｍ
に基づいて更新する（REVISING Cc IN LOOK-UP TABL
E）。制御情報Ｃｃを更新するのは、現在の受信セルが
有効であっても以前の制御情報Ｃｃと監視情報Ｃｍの差
を考慮して次の受信セルのトラフィックを制御するため
である。これにより、トラフィックを実時間で制御する
ことができる。
【００７１】このようにして、受信された特定セルに対
するトラフィックの監視及び制御が完了すると、２３１
段階に進んでタイマー（２進計数器）を再設定した後
（TIMER RESET）、２０１段階に戻って次の受信セルの
トラフィック監視及び制御動作（２０１〜２３１段階）
を実時間で繰り返して行う。
【００７２】図８を参照すれば、ＭＤＰＰ ３０はＡＣ
ＣＢ １０から伝送される実時間セル監視情報Ｃｍに応
じてデータセル転送率を制御し、帯域を再度割当てる。
先ず、ＡＣＣＢ １０は、ＡＴＭネットワークで接続設
定された任意の仮想チャネルＶＣ＃ｉに該当するデータ
セルがスイッチングノードに入力された場合、該データ
セルの監視情報値Ｃｍを求めてＭＩＲＵ １９を通しＭ
ＤＰＰ ３０に伝送する。監視情報値Ｃｍは、仮想チャ
ネルＶＣ＃ｉに該当するセルの伝送路の速度を１５５．
５２Ｍｂｐｓとするとき、その仮想チャネルＶＣ＃ｉに
該当するセル間の間隔のうちに、２．７２６μsecごと
に一回ずつ流入される仮想チャネルＶＣ＃１に該当する
セルを計数した値を意味する。図９を参照して監視情報
値Ｃｍの計算をより詳しく説明すると、仮想チャネルＶ
Ｃ＃１に該当するセルは１５５．５２Ｍｂｐｓの伝送率
で２．７２６μsecごとに一回ずつ流入されるセルであ
り、仮想チャネルＶＣ＃ｉに該当するセルは、仮想チャ
ネルＶＣ＃１に該当するセルが五回流入されるごとに一
回ずつ流入されるセルを示す。この際、仮想チャネルＶ
Ｃ＃ｉの監視情報値Ｃｍは２．７２６μsecを基にして
５となる。上述したように、任意の仮想チャネルＶＣ＃
ｉに該当するデータセルの監視情報値Ｃｍは、時間
“ｔ”にスイッチングノードに流入される仮想チャネル
ＶＣ＃ｉのセル転送率Ｒｃ（ｔ）の計算に用いられる。
【００７３】３００段階において、ＭＤＰＰ ３０は、
任意の仮想チャネルＶＣ＃ｉに該当する時間“ｔ”で受
信されたデータセルの監視情報値Ｃｍ（ｔ）を受信し
（RECEIVING MONITOR COUNTER VALUE Cm(t) OF VC#
i）、３０２段階に進んで下記の数式９のようにして監
視情報値Ｃｍ（ｔ）を用い、時間“ｔ”に到着した仮想
チャネルＶＣ＃ｉに該当するデータセルの現在のセル転
送率Ｒｃ（ｔ）を求める。
【数９】Ｒｃ（ｔ）＝伝送路のリンク速度／Ｃｍ（ｔ）
【００７４】数式９のように、現在のセル転送率Ｒｃ
（ｔ）は伝送路のリンク速度を監視情報値Ｃｍ（ｔ）で
割ることにより容易に得られる。ＭＤＰＰ ３０は、３
０４段階で、現在の伝送路に割当てられた全帯域幅Ｘ
（ｔ）から、“ｔ”時間以前に仮想チャネルＶＣ＃ｉに
割当てられた帯域幅Ｙ（ｔ）を減算した後、現在の
“ｔ”時間で仮想チャネルＶＣ＃ｉの現在のセル転送率
Ｒｃ（ｔ）に該当する帯域幅を加算した値が、伝送路の
全帯域幅Ｂｘを超過するか否かを検査する（X(t)-Y(t)+
Rc(t)＜Bx）。
【００７５】３０４段階で、現在伝送路に割当てられた
全帯域幅Ｘ（ｔ）から、“ｔ”時間前に仮想チャネルＶ
Ｃ＃ｉに割当てられた帯域幅Ｙ（ｔ）を減算し、そして
現在の“ｔ”時間における仮想チャネルＶＣ＃ｉの現在
のセル転送率Ｒｃ（ｔ）に該当する帯域幅を加算した値
が、伝送路の全帯域幅Ｂｘを超過しない場合は、３０６
段階に進んで現在の仮想チャネルＶＣ＃ｉに該当するセ
ルの監視情報値Ｃｍが接続設定時に予め交渉された最高
セル転送率に該当する最高セル転送率の計数値Ｃｐ
（ｉ）より大きいかどうかを検査する。その結果、最高
セル伝送率の計数値Ｃｐ（ｉ）より大きければＭＤＰＰ
３０は、３０８段階に進んでルックアップテーブル２
０のセル制御情報値Ｃｃ（ｔ＋１）をセルの現在の監視
情報値Ｃｍ（ｔ）に更新する。その後にＭＤＰＰ ３０
は３１０段階に進んで、下記の数式１０のように伝送路
に割当てられる全帯域幅Ｘ（ｔ＋１）を、時間“ｔ”で
伝送路に割当てられた全帯域幅Ｘ（ｔ）から仮想チャネ
ルＶＣ＃ｉに割当てられた帯域幅Ｙ（ｔ）を減算した
後、３０２段階で求められた現在の“ｔ”時間に仮想チ
ャネルＶＣ＃ｉの現在のセル転送率Ｒｃ（ｔ）に該当す
る帯域幅を加算した値に更新し、仮想チャネルＶＣ＃ｉ
に割当てられる帯域幅Ｙ（ｔ＋１）を現在のセル伝送率
Ｒｃ（ｔ）に該当する帯域幅に更新する。
【数１０】 Ｘ（ｔ＋１）＝Ｘ（ｔ）−Ｙ（ｔ）＋Ｒｃ（ｔ）
【００７６】一方、３０６段階で、現在の仮想チャネル
ＶＣ＃ｉに該当するセルの監視情報値Ｃｍが予め協定さ
れた最高セル転送率に該当する最高セル転送率の計数値
Ｃｐ（ｉ）より小さければ、ＭＤＰＰ ３０は、３１２
段階に進んでルックアップテーブル２０のセル制御情報
値Ｃｃ（ｔ＋１）を予め協定された最高セル転送率の計
数値Ｃｐ（ｉ）に更新し、Ａ＿Ｉビットを“１”に設定
する。次いで、３１４段階に進んで下記の数式１１のよ
うに現在のセル伝送率Ｒｃ（ｔ）を、最高セル転送率の
計数値Ｃｐ（ｉ）で伝送路のリンク速度を割った値に変
更する。
【数１１】Ｒｃ（ｔ）＝伝送路のリンク速度／Ｃｐ
（ｉ）
【００７７】続いてＭＤＰＰ ３０は３１０段階に進ん
で、上述したように伝送路に割当てられる全帯域幅Ｘ
（ｔ＋１）と仮想チャネルＶＣ＃ｉに割当てられる帯域
幅Ｙ（ｔ＋１）を、３１４段階で求められた現在のセル
伝送率Ｒｃ（ｔ）を適用して更新する。
【００７８】また、３０４段階で伝送路の全帯域幅Ｂｘ
を超過する場合、ＭＤＰＰ ３０は３１６段階に進ん
で、下記の数式１２のように、現在の“ｔ”時間におけ
る仮想チャネルＶＣ＃ｉの現在のセル転送率Ｒｃ（ｔ）
を、伝送路の全帯域幅Ｂｘから伝送路に割当てられた全
帯域幅Ｘ（ｔ）を減算した後、仮想チャネルＶＣ＃ｉに
割当てられた帯域幅Ｙ（ｔ）を加算した値として設定す
る。
【数１２】Ｒｃ（ｔ）＝Ｂｘ−｛Ｘ（ｔ）−Ｙ（ｔ）｝
【００７９】その後、ＭＤＰＰ ３０は３１８段階に進
んで、現在の仮想チャネルＶＣ＃ｉに該当するセルの監
視情報値Ｃｍが接続設定時に予め協定された最高セル転
送率に該当する最高セル転送率の計数値Ｃｐ（ｉ）より
大きいかどうかを検査する。そして、監視情報値Ｃｍが
計数値Ｃｐ（ｉ）より大きければ、ＭＤＰＰ ３０は、
３２０段階に進んで下記の数式１３のように、ルックア
ップテーブル２０のセル制御情報値Ｃｃ（ｔ＋１）を、
３１６段階で求められた現在のセル転送率Ｒｃ（ｔ）で
伝送路のリンク速度（TRANSMISSION CHANNEL LINK SPEE
D）を割った値に更新し、輻輳制御信号（ＣＮＳ）のビ
ットを設定して現在のネットワークの輻輳状態を知らせ
る。
【数１３】 Ｃｃ（ｔ＋１）＝伝送路のリンク速度／Ｒｃ（ｔ）
【００８０】次いで、ＭＤＰＰ ３０は３１０段階に進
んで、上述したように、伝送路に割当てられる全帯域幅
Ｘ（ｔ＋１）と仮想チャネルＶＣ＃ｉに割当てられる帯
域幅Ｙ（ｔ＋１）を、３１６段階で求められた現在のセ
ル転送率Ｒｃ（ｔ）を適用して更新する。
【００８１】一方、３１８段階で監視情報値Ｃｍが計数
値Ｃｐ（ｉ）より小さければ、ＭＤＰＰ ３０は、３２
２段階に進んでルックアップテーブルのセル制御情報値
Ｃｃ（ｔ＋１）を、予め協定された最高セル転送率の計
数値Ｃｐ（ｉ）に更新し、Ａ＿Ｉビットを“１”に設定
する。その後、ＭＤＰＰ ３０は３１０段階に進んで上
述したように、伝送路に割当てられる全帯域幅Ｘ（ｔ＋
１）と仮想チャネルＶＣ＃ｉに割当てられる帯域幅Ｙ
（ｔ＋１）を、３１６段階で求められた現在のセル転送
率Ｒｃ（ｔ）を適用して更新する。
【００８２】以上により、ＡＴＭネットワークのスイッ
チングノードに流入される任意の仮想チャネルに該当す
るデータセルが時間の経過とともに可変ビット率で伝送
される場合でも、ＭＤＰＰ ３０は、これを実時間で監
視して帯域許容範囲内で監視されたセル転送率に応じて
帯域幅を可変的に割当てることにより、帯域幅の効率よ
い運用を可能とする。
【００８３】図１０は、ＭＤＰＰ ３０において実時間
でセルデータの平均セル転送率を制御する処理のフロー
チャートである。以下、図１、図８、図９及び図１０を
参照してより詳しく説明する。
【００８４】ＡＣＣＢ １０は、ＡＴＭネットワークで
接続設定された任意の仮想チャネルＶＣ＃ｉのＫ番目に
該当するデータセルがＡＴＭスイッチングノードを通し
て入力された場合、該データセルの現在監視情報値Ｃｍ
（ｋ）を求めてＭＩＲＵ １９を通しＭＤＰＰ ３０に伝
送する。
【００８５】ＭＤＰＰ ３０は、５００段階で仮想チャ
ネルＶＣ＃ｉのＫ番目に該当するデータセルの現在監視
情報値Ｃｍ（ｋ）を受信した後（RECEIVING Cm(k)）、
５０２段階に進んで仮想チャネルＶＣ＃ｉに該当するＫ
番目のデータセルの到着時間ｔ（ｋ）を計算する（OBTA
INING THE TIME t(k) WHEN CELL HAS ARRIVED）。その
後、ＭＤＰＰ ３０は５０４段階に進んで、図８に示し
たように仮想チャネルＶＣ＃ｉに該当するＫ番目のデー
タセルの現在のセル転送率Ｒｃ（ｋ）を求める（CALCUL
ATING Rc(k)）。
【００８６】次いでＭＤＰＰ ３０は、５０６段階に進
んで仮想チャネルＶＣ＃ｉに該当するＫ番目のデータセ
ルの到着時間ｔ（ｋ）が、接続設定時に予め設定された
平均セル転送時間ＭＴを超過するか否かを検査する。
【００８７】実際のセル転送率は、仮想チャネルＶＣ＃
ｉに該当するセルの転送開始から終了までの全てのセル
転送率を監視した後、該セルの各セル転送率を累積した
値を転送終了時の時間で割るべきであるが、本発明のよ
うに実時間でトラフィックを処理するためには、転送終
了後に平均セル転送率を求めていたのでは意味がない。
そこで、実時間トラフィック処理のために、周期的に仮
想チャネルＶＣ＃ｉの平均セル転送率を計算するように
する。その平均セル転送率測定時間は、接続設定された
仮想チャネルの平均セル転送率を一定の単位時間ごとに
測定するために、使用者によりトラフィック特性別に適
宜に設定される一定単位の時間値を意味する。
【００８８】５０６段階において現在のセル到着時間ｔ
（ｋ）が平均セル転送率測定時間ＭＴより小さければ、
ＭＤＰＰ ３０は５０８段階に進んで、下記の数式１４
のように、仮想チャネルＶＣ＃ｉに該当するセルの到着
時の各セル転送率を累積して貯蔵するダミー変更値（Du
mmy Variable）Ｘに、現在到着したセルのセル転送率Ｒ
ｃ（ｋ）も累積して貯蔵する。
【数１４】 Ｘ＝Ｘ＋［Ｒｃ（ｋ）×｛ｔ（ｋ）−ｔ（ｋ−１）｝］
【００８９】次いで、ＭＤＰＰ ３０は５００段階に戻
って、ｔ（ｋ＋１）時間に到着する仮想チャネルＶＣ＃
ｉに該当するｋ＋１番目のデータセルの監視情報値Ｃｍ
の受信を待機する。
【００９０】一方、５０６段階で、仮想チャネルＶＣ＃
ｉに該当するｋ番目のデータセルが到着した時間ｔ
（ｋ）が平均セル転送率測定時間ＭＴより大きければ、
ＭＤＰＰ３０は５１０段階に進んで、セル到着時間ｔ
（ｋ）までの平均セル転送率Ｒｓを下記の数式１５のよ
うに求める。
【数１５】Ｒｓ＝［Ｘ＋Ｒｃ（ｋ）×｛ｔ（ｋ）−ｔ
（ｋ−１）｝］／ｔ（ｋ）
【００９１】数式１５のように、セル到着時間ｔ（ｋ）
までの平均セル転送率Ｒｓは、ｔ（ｋ）までに到着した
仮想チャネルＶＣ＃ｉに該当するセルのセル転送率を累
積した値をｔ（ｋ）で割ったｔ（ｋ）時点における仮想
チャネルＶＣ＃ｉの平均セル転送率となる。
【００９２】次にＭＤＰＰ ３０は５１２段階に進ん
で、セル到着時間ｔ（ｋ）における平均セル転送率Ｒｓ
が、仮想チャネルＶＣ＃１の接続設定時に協定された平
均セル転送率Ra＿negotiatedより大きくなるか検査す
る。その結果、平均セル転送率Ｒｓが協定された平均セ
ル転送率Ra＿negotiatedより小さければ、仮想チャネル
ＶＣ＃ｉに該当するデータセルが平均セル転送率を違反
しないことになるので、ＭＤＰＰ ３０は５１４段階に
進んで、ルックアップテーブル２０のセル制御情報値Ｃ
ｃを現在セルの監視情報値Ｃｍ（ｋ）に更新し、Ａ＿Ｉ
ビットを“０”に設定する。
【００９３】これとは異なり、５１２段階でセル到着時
間ｔ（ｋ）までの平均セル転送率Ｒｓが協定された平均
セル転送率Ra＿negotiatedより大きければ、現在のスイ
ッチングノードを通して流入される仮想チャネルＶＣ＃
ｉに該当するセルが平均セル転送率を違反することにな
るので、ＭＤＰＰ ３０は５１６段階に進んで、下記の
数式１６のようにルックアップテーブル２０のセル制御
情報値Ｃｃを、協定された平均セル転送率Ra＿negotiat
edで伝送路のリンク速度を割った値（TRANSMISSION CHA
NNEL LINK SPEED）に更新し、Ａ＿Ｉビットを“１”に
設定する。
【数１６】 Ｃｃ＝伝送路のリンク速度／率Ra＿negotiated
【００９４】その後、ＭＤＰＰ ３０は５１８段階に進
んで、下記の数式１７のように、仮想チャネルＶＣ＃ｉ
に該当するセルの到着時の各セル転送率を累積して貯蔵
するダミー変更値（Dummy Variable）Ｘに、セル到着時
間ｔ（ｋ）に到着したセルのセル転送率Ｒｃ（ｋ）も累
積し、一定単位の時間間隔で設定される平均セル転送率
測定時間を累積して貯蔵するダミー変更値である平均セ
ル転送率測定時間ＭＴは、一つのルーチンごとに平均セ
ル転送率測定時間の間の一定時間間隔（ＡＣＲＭＴ）だ
けを累積する。
【数１７】 Ｘ＝Ｘ＋［Ｒｃ（ｋ）×（ｔ（ｋ）−ｔ（ｋ−１））］ ＭＴ＝ＭＴ＋ＡＣＲＭＴ
【００９５】以上のように、一定時間ごとに平均セル転
送率を計算することにより、仮想チャネルの平均セル転
送率を実時間で制御することができる。
【００９６】
【発明の効果】本発明は、様々な特性をもつＡＴＭトラ
フィックを実時間で監視して制御するアルゴリズムを提
供し、セルの接続設定時に協定されたトラフィックパラ
メータの違反程度を正確に判断するとともに、データセ
ルの統計多重化によりネットワーク資源の効率的な利用
を可能にする。また、本発明はＡＴＭトラフィックの実
時間管理により、ＣＢＲトラフィック対象の固定帯域幅
割当て方法で運用されるＡＴＭスイッチに適用して、Ｖ
ＢＲ、ＡＢＲ及びＵＢＲなどの各種のＡＴＭサービスを
効率よく処理することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実時間トラフィック監視及び制御
を行うためのＡＴＭセル制御ブロックを示した構成図。
【図２】本発明に係るＡＴＭトラフィックの実時間監視
及び制御の制御フローチャート。
【図３】一般的なＡＴＭセルヘッダの構成図。
【図４】本発明に係るセル監視カウンタのサイズ決定に
ついての例示図。
【図５】本発明に係るセル監視情報とセル制御情報の利
用についての例示図。
【図６】本発明に係る実時間セル監視及び制御のための
アルゴリズムのフローチャート。
【図７】本発明に係るＣＤＶを用いたセルの違反検査に
ついての例示図。
【図８】本発明に係る監視情報処理部（ＭＤＰＰ）にお
ける現在入力データセルのセル転送率を制御して帯域を
再割当てる処理のフローチャート。
【図９】本発明に係る伝送路上で接続設定された使用者
コネクションの監視情報値Ｃｍの計算について示した例
示図。
【図１０】本発明に係る監視情報処理部（ＭＤＰＰ）に
おける実時間でセルデータの平均セル転送率を制御する
処理のフローチャート。

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＡＴＭスイッチングノードにおける実時
    間トラフィック監視及び制御方法において、 ＡＴＭセルヘッダから仮想経路識別子（ＶＰＩ）／仮想
    チャネル識別子（ＶＣＩ）フィールドとセル損失優先順
    位（ＣＬＰ）フィールドを抽出し、該セルヘッダから抽
    出したＶＰＩ／ＶＣＩフィールドに対するセルヘッダの
    有効値を検査してセルの有効性を判断する過程と、 このセルの有効性判断により有効セルであった場合、セ
    ル監視情報（Ｃｍ）とセル制御情報（Ｃｃ）を比較して
    トラフィックパラメータ違反を検査する過程と、 このトラフィックパラメータの検査により違反と判断さ
    れた場合、トラフィック制御情報値及び前記ＣＬＰフィ
    ールド値を用いて現在の使用者接続が交渉パラメータを
    違反しているか検査する過程と、 これによる交渉パラメータの違反の程度応じてセルの抑
    制、タグ、廃棄を実行する過程と、 その有効セルの制御結果を、実際にセルを処理する物理
    階層に伝送する過程と、 上位の制御パネルに前記セル監視情報を報告し、前記セ
    ル監視情報に基づいてセル制御情報を再設定する過程
    と、を含むことを特徴とする実時間トラフィック監視及
    び制御方法。
  2. 【請求項２】 セル監視情報は、ＡＴＭ階層上で２進計
    数器により二つの連続する隣接セル間の時間を測定した
    値である請求項１記載の実時間トラフィック監視及び制
    御方法。
  3. 【請求項３】 セル制御情報は、接続設定直後には下記
    数式１（式中のＣｃは接続設定直後の制御情報、Ｒｐは
    接続設定時に交渉した最高セル転送率、one＿cell＿tim
    eはＡＴＭ使用者網間のインタフェース速度から得られ
    る値）により決められてルックアップテーブルに指定さ
    れ、セル処理時にはセル監視情報に基づいて前記ルック
    アップテーブルで更新される請求項１記載の実時間トラ
    フィック監視及び制御方法。 【数１】 Ｃｃ＝ cell sizｅ ／（Ｒｐ×one＿cell＿time）
  4. 【請求項４】 セル監視情報とセル制御情報を比較して
    トラフィックパラメータ違反を検査する過程では、前記
    セル監視情報が前記セル制御情報前後に指定される任意
    のセル遅延変動許容値（ＣＤＶ）内に含まれるとセルを
    許容し、それ以外ではトラフィックパラメータ違反と判
    断する請求項１記載の実時間トラフィック監視及び制御
    方法。
  5. 【請求項５】 任意のＣＤＶは、接続設定時に予め決め
    られてルックアップテーブルに指定される請求項４記載
    の実時間トラフィック監視及び制御方法。
  6. 【請求項６】 セルの有効性判断により無効セルであっ
    た場合には、セルを廃棄した後、次の隣接セル処理を用
    意する過程をさらに含む請求項１記載の実時間トラフィ
    ック監視及び制御方法。
  7. 【請求項７】 トラフィックパラメータの検査により違
    反と判断されなかった場合には、セルを許容し、現在の
    セルに対する監視及び制御を終了した後、次の隣接セル
    処理を用意する過程をさらに含む請求項１記載の実時間
    トラフィック監視及び制御方法。
  8. 【請求項８】 ２進計数器は、下記数式２（式中のline
    speedはトラフィックのリンク速度、Ｒｃはトラフィッ
    クソースからのセル転送率、Ｔｉｃａｔは隣接セル間の
    到着間隔を示す）により決められる隣接セル間の到着間
    隔を含む最小ビット容量を有する請求項２記載の実時間
    トラフィック監視及び制御方法。 【数２】Ｔｉｃａｔ ＝ line speed ／Ｒｃ
  9. 【請求項９】 セル監視情報に応じて、可変ビット率
    （ＶＢＲ）で伝送される仮想チャネルに該当するセルの
    転送率を上位の制御パネルが制御する過程を含む請求項
    １記載の実時間トラフィック監視及び制御方法。
  10. 【請求項１０】 セル転送率を制御する過程は、セル監
    視情報に応じてセルの現在の転送率を測定する過程と、
    伝送路上に、前記現在のセル転送率に該当する帯域幅を
    仮想チャネルに割当てできる余分の帯域幅が存在する場
    合、前記現在のセル転送率が接続設定時に予め協定され
    た最高セル転送率より低ければ、ルックアップテーブル
    内で指定されるセル制御情報を前記監視情報に更新した
    後、Ａ＿Ｉビットを再設定する過程と、仮想チャネルに
    該当するセルの到着時点以前に伝送路上に割当てられた
    全帯域幅を前記現在のセル転送率を含む帯域幅に更新し
    て該仮想チャネルに前記現在のセル転送率に該当する帯
    域幅を割当てる過程と、を含む請求項９記載の実時間ト
    ラフィック監視及び制御方法。
  11. 【請求項１１】 セル転送率を制御する過程は、伝送路
    上に、現在のセル転送率に該当する帯域幅を仮想チャネ
    ルに割当てできる余分の帯域幅が存在しない場合、該伝
    送路上の全帯域幅のうちセルの到着時点以前に割当てら
    れた全帯域幅を除いた残余帯域幅だけを仮想チャネルに
    さらに割当てる過程と、前記現在のセル転送率が接続設
    定時に予め協定された最高セル転送率より低ければ、セ
    ル制御情報を前記再設定された仮想チャネルの現在のセ
    ル転送率で当該伝送路のリンク速度を割った値に更新し
    た後、輻輳制御信号ビットを設定する過程と、前記現在
    のセル転送率が前記最高セル転送率より高ければ、セル
    制御情報を前記最高セル転送率に該当する最高セル転送
    率の計数値に更新した後、Ａ＿Ｉビットを設定する過程
    と、仮想チャネルに該当するセルの到着時点以前に伝送
    路上に割当てられた全帯域幅を前記仮想チャネルにさら
    に割当てられた帯域幅だけ増加させた値に更新する過程
    と、をさらに含む請求項１０記載の実時間トラフィック
    監視及び制御方法。
  12. 【請求項１２】 伝送路上に、現在のセル転送率に該当
    する帯域幅を仮想チャネルに割当てできる余分の帯域幅
    が存在する場合、前記現在のセル転送率が接続設定時に
    予め協定された最高セル転送率より高ければ、ルックア
    ップテーブル内のセル制御情報を前記最高セル転送率に
    該当する最高セル転送率の計数値に更新した後、Ａ＿Ｉ
    ビットを設定する過程と、前記現在のセル転送率を、前
    記最高セル転送率の計数値で伝送路のリンク速度を割っ
    た値に再設定する過程と、仮想チャネルに該当するセル
    の到着時点以前に伝送路上に割当てられた全帯域幅を前
    記現在のセル転送率を含む帯域幅に更新して仮想チャネ
    ルに前記再設定された現在のセル転送率に該当する帯域
    幅を割当てる過程と、をさらに含む請求項１０記載の実
    時間トラフィック監視及び制御方法。
  13. 【請求項１３】 トラフィック監視及び制御を行うため
    にＡＴＭ階層上でカウンタにより二つの連続する隣接セ
    ル間の時間を測定して監視情報処理部に報告するＡＴＭ
    セル制御ブロックと、ＶＰＩ／ＶＣＩに応じる制御情
    報、セルヘッダの有効値及び違反判断値などが指定され
    ているルックアップテーブルと、を備えたＡＴＭスイッ
    チングノードにおける実時間トラフィック監視及び制御
    方法において、 ＡＴＭセルのセルヘッダからＶＰＩ／ＶＣＩフィールド
    とＣＬＰフィールドを抽出する過程と、 そのセルヘッダから抽出したＶＰＩ／ＶＣＩフィールド
    に対する前記ルックアップテーブルのセルヘッダ有効値
    を検査してセルの有効性を判断する過程と、 このセルの有効性判断により有効セルと判断した場合、
    監視情報と制御情報を比較してトラフィックパラメータ
    の違反を検査する過程と、 このトラフィックパラメータの検査により違反と判断し
    た場合、前記ルックアップテーブルにあるトラフィック
    制御情報値及びＣＬＰフィールド値を用いて現在の使用
    者接続が交渉パラメータを違反しているどうかを検査す
    る過程と、 この交渉パラメータの違反の程度に応じてセルの抑制、
    タグ、廃棄を実行する過程と、 前記有効セルの制御結果を、セルを処理する物理階層に
    伝送する過程と、 上位の制御パネルに前記セル監視情報を報告し、該セル
    監視情報に基づいてセル制御情報を再設定する過程と、
    を含むことを特徴とする実時間トラフィック監視及び制
    御方法。
  14. 【請求項１４】 セル監視情報は、ＡＴＭ階層で２進計
    数器により二つの連続する隣接セル間の時間を測定した
    値である請求項１３記載の実時間トラフィック監視及び
    制御方法。
  15. 【請求項１５】 セル制御情報は、接続設定直後には下
    記数式３（式中、Ｃｃは接続設定直後の制御情報、Ｒｐ
    は接続設定時に交渉した最高セル転送率、one＿cell＿t
    imeはＡＴＭ使用者網間のインタフェース速度から得ら
    れる値）により決められてルックアップテーブルに指定
    され、セル処理時にはセル監視情報に基づいて前記ルッ
    クアップテーブルで更新される請求項１３記載の実時間
    トラフィック監視及び制御方法。 【数３】 Ｃｃ＝ cell sizｅ ／（Ｒｐ×one＿cell＿time）
  16. 【請求項１６】 セル監視情報とセル制御情報を比較し
    てトラフィックパラメータの違反を検査する過程では、
    前記セル監視情報が前記セル制御情報前後に指定される
    任意のＣＤＶ内に含まれるとセルを許容し、それ以外で
    あればトラフィックパラメータ違反として判断する請求
    項１３記載の実時間トラフィック監視及び制御方法。
  17. 【請求項１７】 任意のＣＤＶは、接続設定時に予め決
    められてルックアップテーブルに指定される請求項１６
    記載の実時間トラフィック監視及び制御方法。
  18. 【請求項１８】 セルの有効性判断により無効セルと判
    断した場合には、セルを廃棄した後、次の隣接セル処理
    を用意する過程をさらに含む請求項１３記載の実時間ト
    ラフィック監視及び制御方法。
  19. 【請求項１９】 トラフィックパラメータの検査により
    有効セルの場合にはセルを許容し、該セルに対する監視
    及び制御を終了した後、次の隣接セル処理を用意する過
    程をさらに含む請求項１３記載の実時間トラフィック監
    視及び制御方法。
  20. 【請求項２０】 ２進計数器は、下記数式４（式中、li
    ne speedはトラフィックのリンク速度、Ｒｃはトラフィ
    ックソースからのセル転送率、Ｔｉｃａｔは隣接セル間
    の到着間隔）により決められる隣接セル間の到着間隔を
    含む最小ビット容量を有する請求項１４記載の実時間ト
    ラフィック監視及び制御方法。 【数４】Ｔｉｃａｔ ＝ line speed ／Ｒｃ
  21. 【請求項２１】 監視情報処理部は、セル監視情報に応
    じてセルの現在の転送率を測定する過程と、伝送路上
    に、前記現在のセル転送率に該当する帯域幅を仮想チャ
    ネルに割当てできる余分の帯域幅が存在する場合、前記
    現在のセル転送率が接続設定時に予め協定された最高セ
    ル転送率より低ければ、ルックアップテーブル内で指定
    されるセル制御情報を前記監視情報に更新した後、Ａ＿
    Ｉビットを再設定する過程と、仮想チャネルに該当する
    セルの到着時点以前に伝送路上に割当てられた全帯域幅
    を前記現在のセル転送率を含む帯域幅に更新して仮想チ
    ャネルに前記現在のセル転送率に該当する帯域幅を割当
    てる過程と、を実行する請求項１３記載の実時間トラフ
    ィック監視及び制御方法。
  22. 【請求項２２】 監視情報処理部でセル転送率を制御す
    る過程は、伝送路上に、現在のセル転送率に該当する帯
    域幅を仮想チャネルに割当てできる余分の帯域幅が存在
    しない場合、該伝送路上の全帯域幅のうちセルの到着時
    点以前に割当てられた全帯域幅を除いた残余帯域幅だけ
    を仮想チャネルにさらに割当てる過程と、前記現在のセ
    ル転送率が接続設定時に予め協定された最高セル転送率
    より低ければ、セル制御情報を、前記再設定された仮想
    チャネルの現在のセル転送率で伝送路のリンク速度を割
    った値に更新した後、輻輳制御信号ビットを設定する過
    程と、前記現在のセル転送率が前記最高セル転送率より
    高ければ、セル制御情報を前記最高セル転送率に該当す
    る最高セル転送率の計数値に更新した後、Ａ＿Ｉビット
    を設定する過程と、仮想チャネルに該当するセルの到着
    時点以前に伝送路上に割当てられた全帯域幅を前記仮想
    チャネルにさらに割当てられた帯域幅だけ増加させた値
    に更新する過程と、をさらに含む請求項２１記載の実時
    間トラフィック監視及び制御方法。
  23. 【請求項２３】 伝送路上に、現在のセル転送率に該当
    する帯域幅を仮想チャネルに割当てできる余分の帯域幅
    が存在する場合、前記現在のセル転送率が接続設定時に
    予め協定された最高セル転送率より高ければ、ルックア
    ップテーブル内のセル制御情報を前記最高セル転送率に
    該当する最高セル転送率の計数値に更新した後、Ａ＿Ｉ
    ビットを設定する過程と、前記現在のセル転送率を、前
    記最高セル転送率の計数値で伝送路のリンク速度を割っ
    た値に再設定する過程と、仮想チャネルに該当するセル
    の到着時点以前に伝送路上に割当てられた全帯域幅を前
    記現在のセル転送率を含む帯域幅に更新して仮想チャネ
    ルに前記再設定された現在のセル転送率に該当する帯域
    幅を割当てる過程と、をさらに含む請求項２１記載の実
    時間トラフィック監視及び制御方法。
  24. 【請求項２４】 トラフィック監視及び制御を行うため
    にＡＴＭ階層上でカウンタにより二つの連続する隣接セ
    ル間の時間を測定して監視情報処理部に報告するＡＴＭ
    セル制御ブロックと、ＶＰＩ／ＶＣＩに応じる制御情
    報、セルの有効性判断基準であるセルヘッダの有効値、
    交渉パラメータの違反基準であるトラフィック制御情報
    値及び接続設定時に予め協定されるＣＤＶが指定されて
    いるルックアップテーブルと、を備えたＡＴＭスイッチ
    ングノードにおける実時間トラフィック監視及び制御方
    法において、 物理階層から受信される５３バイトのＡＴＭセルの５バ
    イトセルヘッダからＶＰＩ／ＶＣＩフィールドとＣＬＰ
    フィールドを抽出する過程と、 そのセルヘッダから抽出したＶＰＩ／ＶＣＩフィールド
    を前記ルックアップテーブルに伝送する過程と、 そのルックアップテーブルに伝送されたＶＰＩ／ＶＣＩ
    フィールドに対する前記ルックアップテーブルのセルヘ
    ッダ有効値を検査してセルの有効性を判断する過程と、 このセルの有効性判断により有効セルと判断した場合、
    前記ルックアップテーブルから制御情報を読み出し、二
    つの連続する隣接セル間の時間を測定することにより得
    られる監視情報を監視部から読み出す過程と、 その読み出された制御情報に基づいて前後に指定される
    許容範囲であるＣＤＶ内に前記監視情報が含まれるか、
    或いは、前記制御情報より前記監視情報が大きい場合に
    は、違反なしと判断し、前記ＣＤＶ内に前記監視情報が
    含まれず、前記制御情報より前記監視情報が小さい場合
    には、違反として判断する、トラフィックパラメータの
    違反検査過程と、 このトラフィックパラメータの検査により違反と判断し
    た場合、前記ルックアップテーブルにあるトラフィック
    制御情報値を通して現在の使用者接続が交渉パラメータ
    を違反しているかどうかを最終的に決める過程と、 これにより交渉パラメータの違反の程度に応じて違反と
    判断した場合には、ＣＬＰフィールド値に応じてセルの
    廃棄又はタグを行う過程と、 前記有効セルの制御結果をセルを処理する前記物理階層
    に伝送する過程と、 上位の制御パネルに前記セル監視情報を報告し、該セル
    監視情報に基づいてセル制御情報を再設定する過程と、 受信された一つのセルに対するトラフィック監視及び制
    御が完了すると、カウンタを再設定した後、次の隣接セ
    ルの処理時に前記各過程を順次に繰り返して行う過程
    と、を含むことを特徴とする実時間トラフィック監視及
    び制御方法。
  25. 【請求項２５】 二つの連続する隣接セル間の時間測定
    がＡＴＭ階層上で２進計数器により行われる請求項２４
    記載の実時間トラフィック監視及び制御方法。
  26. 【請求項２６】 ２進計数器は、下記数式５（式中、li
    ne speedはトラフィックのリンク速度、Ｒｃはトラフィ
    ックソースからのセル転送率、Ｔｉｃａｔは隣接セル間
    の到着間隔）により決められる隣接セル間の到着間隔を
    含む最小ビット容量を有する請求項２５記載の実時間ト
    ラフィック監視及び制御方法。 【数５】Ｔｉｃａｔ ＝ line speed ／Ｒｃ
  27. 【請求項２７】 セル制御情報は、接続設定直後には下
    記数式６（式中、Ｃｃは接続設定直後の制御情報、Ｒｐ
    は接続設定時に交渉した最高セル転送率、one＿cell＿t
    imeはＡＴＭ使用者網間のインタフェース速度から得ら
    れる値）により決められてルックアップテーブルに指定
    され、セル処理時にはセル監視情報に基づいて前記ルッ
    クアップテーブルで更新される請求項２４記載の実時間
    トラフィック監視及び制御方法。 【数６】 Ｃｃ＝ cell sizｅ ／（Ｒｐ×one＿cell＿time）
  28. 【請求項２８】 セルの有効性判断により無効セルと判
    断した場合には、セルを廃棄した後、次の隣接セル処理
    を用意する過程をさらに含む請求項２４記載の実時間ト
    ラフィック監視及び制御方法。
  29. 【請求項２９】 トラフィックパラメータの検査により
    有効セルの場合には、セルを許容し、現在のセルに対す
    る監視及び制御を終了した後、次の隣接セル処理を用意
    する過程をさらに含む請求項２４記載の実時間トラフィ
    ック監視及び制御方法。
  30. 【請求項３０】 トラフィック制御情報は、該当コネク
    ションの交渉パラメータ違反に対する判断及び未使用帯
    域へのアクセス制御を行う値である請求項２４記載の実
    時間トラフィック監視及び制御方法。
  31. 【請求項３１】 タグ時、ＥＣＮ信号送出のためのセル
    ヘッダのＰＴＩフィールドを変更してセルの輻輳を表示
    する過程をさらに含む請求項２４記載の実時間トラフィ
    ック監視及び制御方法。
  32. 【請求項３２】 交渉パラメータの違反の程度に応じて
    有効セルと判断した場合、該当セルを抑制する過程をさ
    らに含む請求項２４記載の実時間トラフィック監視及び
    制御方法。
  33. 【請求項３３】 監視情報処理部は、セル監視情報に応
    じてセルの現在の転送率を測定する過程と、伝送路上
    に、前記現在のセル転送率に該当する帯域幅を仮想チャ
    ネルに割当てできる余分の帯域幅が存在する場合、前記
    現在のセル転送率が接続設定時に予め協定された最高セ
    ル転送率より低ければ、ルックアップテーブル内に指定
    されるセル制御情報を前記監視情報に更新した後、Ａ＿
    Ｉビットを再設定する過程と、仮想チャネルに該当する
    セルの到着時点以前に伝送路上に割当てられた全帯域幅
    を前記現在のセル転送率を含む帯域幅に更新して仮想チ
    ャネルに前記現在のセル転送率に該当する帯域幅を割当
    てる過程と、を含む請求項２４記載の実時間トラフィッ
    ク監視及び制御方法。
  34. 【請求項３４】 監視情報処理部でセル転送率を制御す
    る過程は、伝送路上に、現在のセル転送率に該当する帯
    域幅を仮想チャネルに割当てできる余分の帯域幅が存在
    しない場合、該伝送路上の全帯域幅のうちセルの到着時
    点以前に割当てられた全帯域幅を除いた残余帯域幅だけ
    を仮想チャネルにさらに割当てる過程と、前記現在のセ
    ル転送率が接続設定時に予め協定された最高セル転送率
    より低ければ、セル制御情報を、前記再設定された仮想
    チャネルの現在のセル転送率で伝送路のリンク速度を割
    った値に更新し、輻輳制御信号ビットを設定する過程
    と、前記現在のセル転送率が前記最高セル転送率より高
    ければ、セル制御情報を前記最高セル転送率に該当する
    最高セル転送率の計数値に更新した後、Ａ＿Ｉビットを
    設定する過程と、仮想チャネルに該当するセルの到着時
    点以前に伝送路上に割当てられた全帯域幅を前記仮想チ
    ャネルにさらに割当てられた帯域幅だけ増加させた値に
    更新する過程と、をさらに含む請求項３３記載の実時間
    トラフィック監視及び制御方法。
  35. 【請求項３５】 伝送路上に、現在のセル転送率に該当
    する帯域幅を仮想チャネルに割当てできる余分の帯域幅
    が存在する場合、前記現在のセル転送率が接続設定時に
    予め協定された最高セル転送率より高ければ、ルックア
    ップテーブル内のセル制御情報を前記最高セル転送率に
    該当する最高セル転送率の計数値に更新した後、Ａ＿Ｉ
    ビットを設定する過程と、前記現在のセル転送率を、前
    記最高セル転送率の計数値で伝送路のリンク速度を割っ
    た値に再設定する過程と、仮想チャネルに該当するセル
    の到着時点以前に伝送路上に割当てられた全帯域幅を前
    記現在のセル転送率を含む帯域幅に更新して仮想チャネ
    ルに前記再設定された現在のセル転送率に該当する帯域
    幅を割当てる過程と、をさらに含む請求項３３記載の実
    時間トラフィック監視及び制御方法。
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