JP2892736B2 - トラヒック監視装置 - Google Patents

トラヒック監視装置

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JP2892736B2
JP2892736B2 JP1256390A JP1256390A JP2892736B2 JP 2892736 B2 JP2892736 B2 JP 2892736B2 JP 1256390 A JP1256390 A JP 1256390A JP 1256390 A JP1256390 A JP 1256390A JP 2892736 B2 JP2892736 B2 JP 2892736B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パケット通信システムでのトラヒック制御
に係わり、特に、ATM(asynchronoustransfer modes)
交換での受信セル監視/廃棄やマーキングなどの規制に
好適なトラヒック制御方式に関する。
〔従来の技術〕
ATM交換では、加入者端末が呼設定中に送信するセル
と呼ばれるパケットのトラヒックについて、発呼時に該
トラヒックのパラメタをネットワーク(交換機)に申告
し、ネットワークでは申告されたパラメタに基づき帯域
割り付けを行うことが提案されている。従来、パケット
通信システムのトラヒックを監視する方法は、測定時刻
から遡った過去の標本期間のパケットの通過に対して重
み付けを行なった値を与え、その和の値をカウンタに保
持し、測定時刻の推移と共にカウンタ更新しつつ、カウ
ンタが一定値を超えた場合に、パケットの通過の頻度が
過多であると判断するものであり、リーキー・バケット
法もその一つと考え得る。例えば、IEEE ISSLS'88(198
8年9月11〜16日)"The Policing Function to Control
User Access in ATM Networks−Definition and Imple
ment−"P240〜P245 SESSION 12.2では、ATM交換機での
受信セルの平均帯域/最大帯域の監視を、リーキー・バ
ケット法を用いて行うことを提案している。
また、端末が申告したトラヒックを超過してパケット
を送信した場合には、幅輳が発生し、他端末からの送信
パケットの遅延増大/欠落などの問題を生じるため、交
換機では端末からのトラヒックを監視し、超過があれば
廃棄等の対処をする必要がある。例えば、前記文献で
は、前記の平均帯域/最大帯域の監視結果を用い、パケ
ットが到着した時にリーキ・バケットでしきい値オーバ
した場合には、該パケットを廃棄もしくは遅延させる方
法を提案している。
〔発明が解決しようとする課題〕
パケット通信システムにおけるトラヒック監視では、
各々のパケットが短時間の内にまとまって通過するか否
かの監視を行う場合がある。例えば、セルの呼ばれるパ
ケットを扱うATM交換機でのセル到着頻度の監視におい
ては、短時間に集中して到着することが繰り返されるよ
うなトラヒックであるか否かにより、交換機でのセルの
溢れ率が大きく影響を受けるため、このような監視が重
要になる。短時間に集中して到着するセルの一群をバー
ストと呼ぶ。すなわち、ATM交換においては、セル到着
についてバーストとして到着しているか否か、バースト
として到着している場合にはそのバーストの大きさは許
容範囲内にあるかの監視が必要になる。このバースト性
の監視に前項の従来技術を適用した場合、前記標本期間
中にバーストとして到着したセルに対しても、ばらばら
に到着したセルと同様に重み付けするため、カウンタに
バーストとして到着したことが反映されず、バースト到
着の監視を精度よく行うことが難しいと言う問題があっ
た。
本発明はかかる問題点を解決し、パケットの通過が短
時間内にまとまって発生したことを検出し得る監視手段
を提供することにある。
また、上記従来技術では、廃棄または遅延という規制
は、あるセルの到着によりモニタ機構が受信トラヒック
が申告トラヒックを超過していると判定した場合に、そ
のセルに対して行われている。このため、モニタ機構で
固有の前記トラヒック超過検出頻度トラックの超過を検
出する頻度により規制されるセルの比率が決定される。
しかし一般には、トラヒックの超過の検出頻度は、規制
すべきセルの比率(規制すべきセルの発生頻度)と一致
していない。よって、上記従来技術では、トラヒック超
過検出頻度と規制されるセルの比率とを一致させるよう
にモニタ機構のトラヒック超過検出頻度を調整しなれけ
ば、規制の対象となるセルの量が過剰になったり不足し
たりすると言う問題点があった。また、上記従来技術で
は、セルが規制されたことがモニタ機構に反映されな
い。すなわち、モニタ機構は規制されたセルを含めてト
ラヒックを監視する結果、規制されずに通過するセルの
トラヒックが申告トラヒックに比べて大きいか小さいか
と係わりなくトラヒック量の超過を検出し続けるため、
規制の対象となるセルの量が過剰または不足になると言
う問題点があった。
本発明はかかる問題点を解決し、規制されるセルの比
率が過剰となったり不足したりすることのないトラヒッ
ク制御手段を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明では、端末からの
受信パケットがバーストとして到着しているか否かを監
視する装置において、リーキー・バケット法を行う機構
を多段に構成し、前段のリーキー・バケット機構ではパ
ケットの通過を入力とし、前段のリーキー・バケット機
構の前記カウンタのしきい値超過を後段のリーキ・バケ
ット機構での入力とし、後段でのリーキー・バケット機
構での前記カウンタがしきい値を超過した場合に、パケ
ットの通過の頻度が過多であると判定することとし、前
段のリーキー・バケット機構について加算値と減算値と
の比を小さくし、後前段のリーキー・バケット機構につ
いて加算値と減算値との比を大きくしたものである。
また、規制機構に、規制の開始の指示があってから規
制を終了させるまでの時間を決定する規制期間長と言う
パラメタを設ける。
また、セル入力部に対し規制機構をモニタ機構の前段
に配置し、モニタ機構では規制の対象となったセルをモ
ニタの対象外とする。
また、モニタ機構に固有の申告トラヒック超過頻度に
合わせ、規制機構の規制期間長を、トラヒック超過検出
が頻繁なモニタ機構に対しては長く設定し、トラヒック
超過検出が希なモニタ機構に対しては短く設定する。ま
た、本願発明のトラヒック監視装置は、入力されるパケ
ットの第1のトラヒック特性を測定し所定の規則に反す
る場合に違反通知を発する第1の監視手段と、前記第1
の監視手段の違反通知に基づいて、前記入力されるパケ
ットの第2のトラヒック特性を測定する第2の監視手段
とを備えることを特徴とする。また、本願発明のトラヒ
ック監視装置は、パケット通信網に入力される前記パケ
ットの第1の時間内のトラヒックを監視する第1の監視
手段と、前記第1の監視手段の監視結果に基づいて、前
記パケット通信網に入力される前記パケットの第2の時
間内のトラヒックを監視する第2の監視手段とを備える
ことを特徴とする。また、本願発明は、前記入力される
パケットの第1のトラヒック特性を測定する第1の監視
手段と、前記第1の監視手段の監視結果に基づいて、前
記入力されるパケットの第2のトラヒック特性を測定す
る第2の監視手段とを備えることを特徴とする。また本
願発明は、パケット通信網に入力される前記パケットの
第1のトラヒック特性を監視する第1のリーキーバケッ
トと、前記第1のリーキーバケットの監視結果に基づい
て、前記パケット通信網に入力される前記パケットの第
2のトラヒック特性を監視する第2のリーキーバケット
とを備え、入力されるパケットのトラヒックが許容範囲
にあるか否かを監視する。また、本願発明は、パケット
通信網に入力される前記パケットの最大帯域を監視する
第1のリーキーバケットと、前記第1のリーキーバケッ
トの監視結果に基づいて、前記パケット通信網に入力さ
れる前記パケットの平均帯域を監視する第2のリーキー
バケットとを備え、入力されるパケットのトラヒックが
許容範囲にあるか否かを監視する。
〔作用〕
前記多段構成のリーキー・バケット機構の前段のリー
キー・バケット機構は、パケットが短時間内にまとまっ
て通過した場合にオーバフローするため、前記バースト
としてセルが到着した場合のような短期的な事象を検出
し、後段のリーキー・バケット機構に出力する。後段の
リーキー・バケット機構では、前記のバーストの通過と
言う短期的な事象の発生頻度を長期的に監視する。これ
により、偶発的な要因によって、バーストとしてのセル
の通過の頻度が過多であると誤認する確率を小さくする
ことが出来る。
また、モニタ機構よりトラヒックの超過が通知される
と、規制機構では規制期間を開始し、規制期間の間に到
着したセルに対して規制を行う。規制期間はパラメタで
ある規制期間長でその長さが決められるので、規制期間
長のパラメタ設定により規制の対象となるセルの量を調
整することが出来る。よって、モニタ機構に固有の前記
トラヒック超過検出頻度によらず、規制の対象となるセ
ルの比率を設定することが出来る。
また、規制機構で規制されたセルは、モニタ機構では
受信セルとしてカウントされない。すなわち、規制され
ずに通過するトラヒックが申告トラヒックより大きい場
合のみ、モニタはトラヒックの超過を検出し、規制機構
の規制が開始される。また、申告トラヒックを超過した
ある量のトラヒックに対して、超過検出を頻繁に行うモ
ニタ機構を使用した時は、短い規制期間長の設定によ
り、少数のセル到着を含む規制期間を多数回実施する形
で規制が行われる。超過検出を希にしか行わないモニタ
機構を使用した時は、長い規制期間長の設定により、多
数のセル到着を含む規制期間を少数回実施する形で規制
が行われる。これらにより、モニタ固有の前記トラヒッ
ク超過検出頻度によらず、規制されずに通過するパケッ
トのトラヒックを望みの大きさに設定することが出来
る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。
第1図は、本発明を適用したATM交換機の構成を示す
図である。第1図中、交換機の中継回線など、本発明の
説明に不要な部分は省略してある。
第1図中の、ATM交換機12は、主要部分として、交換
機制御部13と加入者回路14とスイッチ19と持つ。この3
者は、端末11の通信に際して、次のように動作する。す
なわち、最初に端末11より、加入者線信号リンク111を
通じて呼設定信号がATM交換機12に、セルと呼ばれるパ
ケットに分解されて送信され、ATM交換機12内の交換機
制御部13で受信される。交換制御部13では、呼設定信号
のパラメタに基づき、加入者回路14とスイッチ19とを端
末が通信を行える状態に設定する。通信中では、端末11
は加入者線情報リンク112を通じて交換機12に情報デー
タをセルに分解して送信し、該情報セルは加入者回路14
を経て、スイッチ19に入力され、スイッチ19であて先へ
の方路振り分けが行われる。
第10図に、交換機制御部13で行われる、呼設定信号受
信時の加入者回路14への設定処理のフローを示す。以
下、第10図中の、ブロック1002内の申告トラヒック超過
検出頻度、及び、ブロック1003〜1005内の加算値1,2,3,
4、減算率1,2,3,4、シキイ値1,2,3,4のパラメタの決定
方法について、詳細に説明する。
前記のパラメタの中で、加算値1,2,3,4、減算率1,2,
3,4、シキイ値1,2,3,4は、リーキー・バケットのパラメ
タである。第2図から第6図に用いて、リーキー・バケ
ット機構を用いた前記ATM交換機でのトラヒック監視に
ついて整理し、その後に、第7図から第9図を用いて、
特に本発明に係わる平均バースト長監視部183内のリー
キー・バケット前段184、及び、リーキー・バケット後
段185のパラメタ、加算値3,4、減算率3,4、シキイ値3,4
の決定方法について説明する。
第2図に、リーキー・バケット機構のカウンタの変化
の一例を示す。第2図中、前記減算値と、前記減算を行
う一定周期との比を、減算率(Rsub)とおいている。
第3図は、リーキー・バケット機構は一種のキューイ
ング・システムと見た場合の、第2図中のパラメタの解
釈を示す。第3図中、32がリーキー・バケット機構のキ
ュー・モデルを示しており、入力として31の監視事象の
発生があり、出力として33の監視事象の発生過多を意味
するキュー長オーバフローがある。第1図中、第2図中
のパラメタである加算値Nadd,減算率Rsub,シキイ値Nmax
により、キュー・システム32のパラメタの保留時間hと
待室数mとが決まる。保留時間hと待室数mとは、34に
示す様に、リーキー・バケットの性質を決める。すなわ
ち、加算値Nadd、減算率Rsub、シキイ値Nmaxは、互いに
独立ではなく、保留時間hと待室数mが決まれば、3つ
の内いずれかを固定して他の2つを決定して良い。
第4図に、監視の対象とするトラヒック種別、及びそ
の分布、監視パラメタ、割当帯域を示す。第4図中の監
視パラメタは、最大帯域が第1図中の最大帯域監視リー
キー・バケット181、平均帯域が第1図中の平均帯域監
視リーキー・バケット182、平均バースト長が第1図中
の平均バースト長監視部183で、それぞれ、監視され
る。以下、第4図に示したトラヒックについて、リーキ
ー・バケット機構でオーバフローが発生した場合にトラ
ヒック申告値違反と判定することとし、パラメタh(保
留時間)とm(待室数)との決定方法を定性的に記す。
まず、h(保留時間)の決定方法を示す。第4図に記
したトラヒックの監視パラメタの最大帯域と平均帯域、
及び、バースト長は、セル到着の頻度を見る時間的なス
ケールに違いがある。これは、第3図34中に記したリー
キー・バケット機構の性質の<1>入力の変化を見る時
間的スケールに対応する。
第5図に、監視パラメタと、第3図34中の<1>のリ
ーキー・バケットの性質との対応による、h(保留時
間)の決定尺度を示す。図中、例えば、平均帯域を監視
したい場合には、h(保留時間)の値を大きく、従っ
て、NaddとRsubとの比を大きくすれば良いことが示され
ている。
次に、m(待室数)の決定方法を示す。申告値に違反
しないトラヒックと違反したトラヒックとの判別を有効
に行うには、両者のオーバフローの確率の差を大きく
し、オーバフローの確率の絶対値が、有意な監視時間
内で発生するように、m,nを決定しなくてはならない。
ととの性質は、トレード・オフの関係にあり、第3
図中の<2>の性質に対応している。hは監視パラメタ
の選定での制約があるため、ととのトレード・オフ
の最適な関係を決めるためにmが用いられる。
第6図に、違反検出精度と違反検出時間と、第3図34
中の<2>のリーキー・バケット機構の性質との対応に
よる、m(待室数)についての決定尺度を示す。
以上、第2図から第6図を用いて、リーキー・バケッ
ト機構を用いた、ATM交換機でのトラヒック監視につい
て整理した。この整理により、加算値1、減算率1、シ
キイ値1、及び、加算値2、減算率2、シキイ値2の各
パラメタ、及び、トラヒック超過検出頻度を決定するこ
とが出来る。すなわち、加算値1、減算率1、シキイ値
1については、最大帯域を監視するリーキー・バケット
のパラメタであることより、第5図を用いてh(保留時
間)を決定し、トラヒック超過検出の精度の観点から第
6図を用いてm(待室数)を決定する。m(待室数)を
決定により、前記トラヒック超過検出頻度が決まり、加
算値1、減算率1、シキイ値1の3つのパラメタの内の
1つを固定すれば、他の2つのパラメタが決まる。加算
値2、減算率2、シキイ値2についても、平均帯域を監
視するリーキー・バケットのパラメタであることより、
同様に決定できる。
次に、第7図〜第9図を用いて、多段構成のリーキー
・バケット機構を持つ、第1図中の平均バースト長監視
部183の動作を説明し、加算値3、減算率3、シキイ値
3、及び、加算値4、減算率4、シキイ値4の各パラメ
タの決定方法を示す。
第7図は、第1図中の平均バースト長監視部183の内
部構成を示した図である。第7図中で、平均バースト長
監視部183は、2つのリーキー・バケット機構184、185
を持つ。呼設定時、リーキー・バケット前段184では、
呼設定信号内に示されたトラヒック申告パラメタに基づ
き交換機制御部13で決定されたパラメタが、パラメタ設
定部713を通じて、レジスタ1841〜1843に蓄積される。
同時に、カウンタ・レジスタ3(C1,715)はゼロクリア
される。通信が開始された後は、演算部711により、レ
ジスタ1841〜1843、715に対し操作が行われる。すなわ
ち、規制部17よりセルがスイッチ19に入力した時は、演
算部711はカウンタ・レジスタ3(C1、715)に対して、
加算値レジスタ3(Nadd3、1841)の値を加算する。ま
た、タイマ712により一定周期毎に起動された時は、演
算部711はカウンタ・レジスタ3(C1、715)に対して、
結果がマイナスにならないように減算率レジスタ3(Rs
ub1、1842)と一定周期の積の値だけ減算する。また、
オーバフロー検出部714は、規制部17よりセルがスイッ
チ19に入力し、演算部711によりカウンタ・レジスタ3
(C1、715)の加算が行われた後に、カウンタ・レジス
タ3(C1、715)としきい値レジスタ3(Nmax1、1843)
との比較を行い、カウンタ・レジスタ3(C1、715)が
しきい値レジスタ3(Nmax1、1843)より大きい場合に
は、リーキー・バケット後段185にカウンタ3(C1、71
5)のオーバフローを通知する。リーキー・バケット後
段185の内部の動作は、リーキー・バケット前段184と同
じである。すなわち、リーキ・バケット前段184のオー
バフローの通知を受けた時、演算部721はカウンタ・レ
ジスタ4(C2、725)に対して、加算値レジスタ4(Nad
d2、1851)の値を加算する。カウンタ・レジスタ4(C
2、725)がしきい値レジスタ4(Nmax2、1853)より大
きい場合には、オーバフロー検出部724が規制部17に、
平均バースト長の申告トラヒック超過通知する。リーキ
ー・バケット前段184のパラメタは、第5図で示したh
(保留時間)の決定尺度に基づいてバースト長を監視す
るように決定する。したがって、加算値3と減算率4と
の比は小さく設定する。リーキー・バケット後段185後
段のパラメタは、第5図で示したh(保留時間)の決定
尺度に基づいて平均帯域を監視するように決定する。し
たがって、加算値4と減算率4との比は大きく設定す
る。次にトラヒック超過検出の精度の観点から第6図を
用いてm(待室数)を決定すれば、加算値3、減算率
3、シキイ値3、及び、加算値4、減算率4、シキイ値
4の関係が決定される。
なお、第7図では、リーキー・バケット前段とリーキ
ー・バケット後段とは独立に構成されているが、レジス
タ715、725、1841、1842、1843、1851、1852、1853以外
の部分は、両者で共通とすることが可能である。
第8図、及び、第9図に、第7図中の多段構成の2つ
のリーキー・バケット機構のカウンタの変化の一例を示
す。第8図は、平均バースト長の短い場合、第9図は、
平均バースト長の長い場合をそれぞれ示す。第8図中
(a)81、第9図中(a)91は、時間経過に伴うセルの
到着を、第8図中(b)82、第9図中(b)92はリーキ
ー・バケット前段184のカウンタ・レジスタ3(C1、71
5)の時間経過に伴う変化を、第8図中(c)83、第9
図中(c)93はリーキー・バケット後段185のカウンタ
・レジスタ4(C2、725)の時間経過に伴う変化を、そ
れぞれ示す。
第8図中(b)82、第9図中(b)92は、第5図のh
(保留時間)の決定尺度に従って、バースト長を監視パ
ラメタとした時の、一段構成のリーキー・バケット機構
のカウンタの変化に相当するが、ここでは、第8図中
(b)82と第9図中(b)92とのいずれの場合もオーバ
フローが発生している。これに対し、第8図中(c)8
3、第9図中(c)93では、第9図中(c)93のみでオ
ーバフローが発生しており、平均バースト長の違いによ
り、第8図(a)81のセル到着と第9図(b)91のセル
到着とが識別されている。すなわち、第9図中(a)91
では、セルはバーストとして短時間内にまとまって到着
しており、第9図中(b)92のh(保留時間)を短くし
た前段のリーキー・バケット機構83のカウンタC1はバー
ストに対応してオーバフローし、第9図中(c)93のh
(保留時間)を長くした後段のリーキー・バケット機構
84のカウンタC2はバーストの発生の長時間的な監視結果
によりオーバフローしている。
次に、第1図を用いて、第1図中の、規制部17の動作
を説明する。
最初に、呼設定時の動作を説明する。第10図のフロー
図中のブロック1006にあるように、呼設定時には、呼設
定信号中に示された申告トラヒック・パラメタを参照し
て前記規制期間長を決定された規制期間長が、規制部17
中の規制期間長レジスタ172に設定される。同時に、規
制部17は初期設定される。規制部17の初期設定が終了し
た時、廃棄スイッチ174は、端子176が端子175に接続さ
れ、トラヒック・モニタ部18へは情報リンク112からの
入力が出力されるように設定される。
呼が設定され通信が開始された後の通信中の時間は、
規制期間と非規制期間との2つの場合に分けられる。第
1図中の廃棄スイッチ174内の端子176が、端子175と接
続されている時間が非規制期間、端子177と接続されて
いる時間が非規制期間である。よって、呼設定直後は、
前記のように非規制期間となる。
次に、同じく第1図を用いて、非規制期間中の動作を
説明する。第1図において、端末11から情報リンク112
を通じて交換機12に送られた情報用セルは、セル受信部
16で受信された後、規制部17内の廃棄スイッチ174に送
られる。前記のように、非規制期間では廃棄スイッチ17
4内の端子176は端子175と接続されているため、受信さ
れた該セルは、トラヒック・モニタ部18へ送られる。こ
の様にして、廃棄スイッチを通過し規制されなかったセ
ルのみが、トラヒック・モニタ部18で監視の対象とな
る。
次に、同じく第1図を用いて、非規制期間から規制期
間への移行時の動作を説明する。セル到着の頻度が申告
トラヒックを超過するレベルに達すると、トラヒック・
モニタ部18は、受信トラヒックが申告トラヒックを超過
したことを規制制御部171に通知する。通知を受けた規
制制御部171では、初期設定時に設定された規制期間長
を規制期間レジスタ172より読み出し、タイマ173に対し
規制期間長経過の後に規制制御部171を起動するように
タイマ登録する。同時に、廃棄スイッチ174を設定し
て、端子176を端子177に接続する。
次に、同じく第1図を用いて、規制期間中の動作を説
明する。規制期間中は、トラヒック・モニタ部18へは空
セル発生装置178の出力が出力される。よって、トラヒ
ック・モニタ部では、受信した情報セルは監視されな
い。端末11から情報リンク112を通じて送られ、セル受
信部16で受信される情報セルはセル廃棄スイッチ174に
て廃棄される。
次に、同じく第1図を用いて、規制期間から非規制期
間への移行時の動作を説明する。規制期間長経過後にタ
イマ173が規制制御部171を起動すると、規制制御部では
廃棄スイッチを設定し、端子176を端子175に接続する。
すなわち、セル受信部16で受信される端末11からの受信
セルは、トラヒック・モニタ部18を経てスイッチ15へ出
力されるようになり、規制期間が終了し非規制期間へ移
行する。
第11図は、申告トラヒックを超過したセルの到着の一
例を示した図である。以下、第11図を用いて、規制期間
長の設定により、規制されるセルの量を調整出来ること
を説明する。
第11図中、セルGが到着した時点で規制期間が開始さ
れ、その後、規制期間の間に到着するセルは、第1図で
説明したように廃棄される。第11図では、3つの異なる
長さの規制期間長が設定された場合を示してあり、規制
期間長が短い方から、それぞれ、規制期間I1102、規制
期間II1103、規制期間III1104がその範囲を示す。規制
期間I1102が設定された場合には、セルHからセルKま
での4つのセルが規制され廃棄される。規制期間II1103
が設定された場合には、セルHからセルOまでの8つの
セルが規制され廃棄される。規制期間III1104が設定さ
れた場合には、セルHからセルSまでの12つのセルが規
制され廃棄される。すなわち、規制期間中の設定値が大
きいほど、多くのセルが規制され、規制期間長の設定値
が小さいほど、少ないセルが規制される。よって、規制
期間長の設定により、規制されるセルの比率を調整する
ことが出来る。
第12図は、第1図に示した規制機構17とトラヒック・
モニタ機構18との関係の概念図を示す。モニタ機構1203
では、受信セル1201の到着頻度が増加し申告トラヒック
の超過を検出した場合、モニタ方式に固有の超過検出頻
度1207に従う頻度で、トラヒック超過検出の通知を規制
機構1202に対して行う。この通知を受けた規制機構1202
では、設定された規制期間1206に比例した量のセルが規
制され、モニタ機構の監視の対象を減少させる。すなわ
ち、モニタ機構から規制機構へのトラヒック超過検出通
知はフィードバック・ループ1205として働く。よって、
超過検出頻度1207と規制期間1206との設定により、望み
の出力セル1208のトラヒック量のを決定することが出来
る。
第13図は、モニタ機構のトラヒック超過の検出頻度が
異なる場合について、申告トラヒックを超過したセルの
到着の一例を示した図である。以下、第13図を用いて、
規制機構固有の前記トラヒック超過検出頻度に合わせた
規制期間長の設定について説明する。前記トラヒック超
過検出頻度は、第6図に示したように、トラヒック超過
検出の精度とのトレード・オフの関係から適当な値が選
定されるため、トラヒック・モニタのパラメタ次第で異
なる値を取る。第13図中、(a)1301では超過検出頻度
が希なモニタ機構が、(c)1303では超過検出頻度が頻
繁なモニタ機構が、(b)1302では超過検出頻度が
(a)1301と(b)1303との中間であるモニタ機構が、
それぞれ用いられている。これに対し、規制期間長は長
い方から、(a)1301、(b)1302、(c)1303の順と
している。この結果、モニタ機構固有のトラヒック超過
検出頻度の違いに係わらず、廃棄されるセルの数は同じ
になっている。また、どのセルが廃棄されるかについ
て、(a)1301、(b)1302、(c)1303では異なって
おり、(a)1301、(b)1302、(c)1303の順で、セ
ルの廃棄が集中的に行われる。すなわち、逆に、規制機
構のパラメタの規制期間長とモニタ機構のトラヒック超
過検出頻度とを調整することにより、セルの廃棄される
パタンを設定することも可能である。
本実施例では、規制としてセルを廃棄する例を記した
が、前記マーキングを施す場合についても、同様に適用
出来る。この場合には、第1図の廃棄スイッチ174をマ
ーキング処理を行う部分とし、トラヒック・モニタ部18
ではマークされたセルについては監視の対象外とすれば
良い。
第14図は、平均バースト監視部を到着数カウンタを用
いて実現した場合の内部構成を示した図である。
第14図中で、平均バースト長監視部1404は、2つの到
着数カウンタ1405、1406を持つ。呼設定時、到着数カウ
ンタ前段1404では、呼設定信号内に示されたトラヒック
申告パラメタに基づき交換機制御部で決定されたパラメ
タが、パラメタ設定部14053を通じて、シキイ値レジス
タ14055に蓄積される。同時に、カウンタ・レジスタ3
(C1,14056)はゼロクリアされる。通信が開始された後
は、演算部14051により、シキイ値レジスタ14055とカウ
ンタ・レジスタ3(C1,14056)とに対し操作が行われ
る。すなわち、規制部1401よりセルがスイッチ1403に入
力した時は、演算部14051はカウンタ・レジスタ3(C
1、14056)をインクリメントする。また、タイマ14052
により一定周期毎に起動された時は、オーバフロー検出
部14054は、カウンタ・レジスタ3(C1、14056)としき
い値レジスタ3(Nmax1、14055)との比較を行い、カウ
ンタ・レジスタ3(C1、14056)がしきい値レジスタ3
(Nmax1、14055)より大きい場合には、到着数カウンタ
後段1406にカウンタ3(C1、14056)のオーバフローを
通知する。到着数カウンタ後段1406の内部の動作は、到
着数カウンタ前段1405と同じである。すなわち、到着数
カウンタ前段1405からのオーバフローの通知を受けた
時、演算部14061はカウンタ・レジスタ(C2、14056)を
インクリメントする。カウンタ・レジスタ4(C2、1406
6)がしきい値レジスタ4(Nmax2、14065)より大きい
場合には、規制部1401に対し、平均バースト長の申告ト
ラヒック超過通知する。しきい値レジスタ3(Nmax1、1
4055)には小さい値が、しきい値レジスタ4(Nmax2、1
4065)には大きい値が、それぞれ設定されている。
第17図は、第14図中の多段構成の2つの到着数カウン
タのカウンタの変化の一例を示す。すなわち、第17図中
(a)1701では、セルはバーストとして短時間内にまと
まって到着しており、第17図中(b)1702のシキイ値を
短くした前段の到着数カウンタ前段1405のカウンタC1は
バーストに対応してオーバフローし、第17図中(c)17
03のシキイ値を大きくした後段の到着数カウンタ後段14
06のカウンタC2はバーストの発生の長時間的な監視結果
によりオーバフローしている。
第15図は、平均バースト監視部を到着間隔測定器を用
いて実現した場合の内部構成を示した図である。
第15図中で、平均バースト長監視部1504は、2つの到
着間隔測定器1505、1506を持つ。呼設定時、到着間隔測
定器前段1504では、呼設定信号内に示されたトラヒック
申告パラメタに基づき交換機制御部で決定されたパラメ
タが、パラメタ設定部15053を通じて、シキイ値レジス
タ15055に蓄積される。同時に、カウンタ・レジスタ3
(C1,15057)はゼロクリアされる。通信が開始された後
は、演算部15051により、シキイ値レジスタ15055と減算
結果レジスタ3(Asub1,15056)とカウンタ・レジスタ
3(C1,15057)とに対し操作が行われる。すなわち、規
制部1501よりセルがスイッチ1503に入力した時は、演算
部15051はタイマ15052の値からカウンタ・レジスタ3
(C1、15057)をの値を減算し、減算結果レジスタ3(A
sub1,15056)に設定し、カウンタ・レジスタ3(C1、15
057)にはタイマ15052の値を設定する。続いてオーバフ
ロー検出部15054は、減算結果レジスタ3(Asub1,1505
6)としきい値レジスタ3(Nmax1、15055)との比較を
行い、減算結果レジスタ3(Asub1,15056)がしきい値
レジスタ3(Nmax1、14055)より大きい場合には、到着
間隔測定器後段1506に減算結果レジスタ3(Asub1,1505
6)のオーバフローを通知する。到着間隔測定器後段150
6の内部の動作は、到着間隔測定器前段1505と同じであ
る。すなわち、到着間隔測定器前段1505からのオーバフ
ローの通知を受けた時、演算部15061はタイマ15062の値
からカウンタ・レジスタ4(C2、15067)をの値を減算
し、減算結果レジスタ4(Asub2,15066)に設定し、カ
ウンタ・レジスタ4(C1、15067)にはタイマ15062の値
を設定する。続いてオーバフロー検出部15064は、減算
結果レジスタ4(Asub2,15066)としきい値レジスタ4
(Nmax2、15065)との比較を行い、減算結果レジスタ4
(Asub2,15066)がしきい値レジスタ4(Nmax2、1406
5)より大きい場合には、規制部1501に対し、平均バー
スト長の申告トラヒック超過通知する。しきい値レジス
タ3(Nmax1、15055)には小さい値が、しきい値レジス
タ4(Nmax2、15065)には大きい値が、それぞれ設定さ
れている。よって、セルがバーストとして短時間内にま
とまって到着した時、シキイ値を短くした前段の到着間
隔測定器1505のカウンタC1はバーストに対応してオーバ
フローし、シキイ値を大きくした後段の到着数カウンタ
後段1506のカウンタC2はバーストの発生の発生間隔の監
視結果によりオーバフローする。
第16図は、平均バースト監視部を到着数カウンタと到
着間隔測定器とを用いて実現した場合の内部構成を示し
た図である。
第16図中で、平均バースト長監視部1604は、到着数カ
ウンタ1605と到着間隔測定器1606をと持つ。到着数カウ
ンタ1605の内部の動作は、第14図の到着数カウンタ1405
と同じである。到着間隔測定器1606の内部の動作は、第
15図中の到着間隔測定器1506と同じである。しきい値レ
ジスタ3(Nmax1、16055)には小さい値が、しきい値レ
ジスタ4(Nmax2、16065)には大きい値が、それぞれ設
定されている。よって、セルがバーストとして短時間中
にまとまって到着した時、シキイ値を短くした前段の到
着数カウンタ1605のカウンタC1はバーストに対応してオ
ーバフローし、シキイ値を大きくした後段の到着数カウ
ンタ後段1606のカウンタC2はバーストの発生の発生間隔
の監視結果によりオーバフローする。
また、以上に記した、リーキー・バケット、到着数カ
ウンタ、到着間隔測定器以外の、頻度監視機構を用い
て、多段構成の平均バースト長監視部を実現することも
可能である。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によれば、受信セル到着の平均
バースト長を監視する装置において、多段構成の前段の
リーキー・バケットにてはバーストの到着を検出し、後
段のリーキー・バケット機構では長時間でのバーストの
到着過多を検出するため、監視されるトラヒックが、バ
ーストとしてセル到着することが長時間の傾向であるこ
とを検出することが出来る。
また、モニタ機構でセルのトラヒック超過を検出した
場合には、その後、規制機構において規制期間長の時間
の間に到着するセルが規制される。よって、規制期間長
の設定値により、規制されるセルの量を調整することが
出来る。また、規制されたセルはモニタ機構での監視の
対象外となるので、モニタ機構では規制されずに通過す
るセルのトラヒックの申告トラヒックから超過を検出す
ることが出来る。この時、モニタ機構固有の前記トラヒ
ック超過検出頻度に合わせて規制期間長を設定すること
により、規制されずに通過するセルのトラヒックを望み
の大きさに設定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例であるATM交換機の構成
図、第2図は、リーキー・バケット機構のカウンタの変
化のグラフを示す図、第3図は、キュー・システムとし
てのリーキー・バケット機構の概要図、第4図は、ATM
交換にて監視対象とするトラヒック種別を示した図、第
5図は、リーキー・バケット機構のパラメタh(保留時
間)を決定する場合の尺度を示した図、第6図は、リー
キー・バケット機構のパラメタm(待室数)を決定する
場合の尺度を示した図、第7図は、第1図中の平均バー
スト長監視部183の内部構成図、第8図、第9図は、多
段のリーキー・バケット機構のカウンタの変化のグラフ
を示す図、第10図は、第1図中の交換機制御部13の呼設
定信号受信時の加入者回路14に対する処理のフロー図、
第11図は、申告トラヒックを超過したセルの到着と規制
期間一例を示した図、第12図は、第1図の規制機構とト
ラヒック・モニタ機構との関係の概念図、第13図は、申
告トラヒックを超過したセルの到着と規制期間の例を示
した図、第14図は、到着数カウンタで構成した平均バー
スト長監視部の内部構成図、第15図は、到着間隔測定器
で構成した平均バースト長監視部の内部構成図、第16図
は、到着数カウンタと到着間隔測定器とで構成した平均
バースト長監視部の内部構成図、第17図は、多段の到着
数カウンタ機構のカウンタの変化のグラフを示す図であ
る。 符号の説明 11……端末、111……加入者線信号リンク、112……加入
者線情報リンク、12……ATM交換機、13……交換機制御
部、14……加入者回路、15……加入者回路制御部、16…
…セル受信部、17……規制部、171……規制制御部、172
……規制期間長レジスタ、173……タイマ、174……廃棄
スイッチ、175、176、177……端子、178……空セル発生
部、18……トラヒック・モニタ部、181……最大帯域監
視リーキー・バケット、182……平均帯域監視リーキー
・バケット、183……平均バースト長監視部、184……リ
ーキー・バケット前段、185……リーキー・バケット後
段、1811,1821,1831,1841……加算値レジスタ、1812,18
22,1832,1842……減算率レジスタ、1813,1823,1833,184
3……シキイ値レジスタ、19……スイッチ、21……セル
到着グラフ、22……リーキー・バケットのカウンタのグ
ラフ、31……リーキー・バケットのキュー・システムの
入力、32……リーキー・バケットのキュー・システム、
33……リーキー・バケットのキュー・システムの出力、
34……リーキー・バケット機構監視基準の性質の分類
表、 41……ATM交換機での監視対象トラヒック種別表、51…
…保留時間決定尺度表、61……待室数決定尺度表、71
1、721……演算部、712、722……タイマ、713、723……
パラメタ設定部、714、724……オーバフロー検出部、71
5、725……カウンタ・レジスタ、81、91……セル到着グ
ラフ、811……バースト、82、92……リーキー・バケッ
ト前段のカウンタのグラフ、83、93……リーキー・バケ
ット後段のカウンタのグラフ、1001〜1007……フロー図
のブロック、1101……セル到着グラフ、1102……規制期
間I、1103……規制期間II、1104……規制期間III、120
1……受信セル、1202……規制機構、1203……モニタ機
構、1204……出力セル、1205……フィードバック・ルー
プ、1206……規制期間長、1207……超過検出頻度、1301
〜1302……セル到着グラフ、1401……規制部、1402……
加入者回路制御部、1403……スイッチ、1404……平均バ
ースト長監視部、1405……到着数カウンタ前段、1406…
…到着数カウンタ後段、14051、14061……演算部、1405
2、14062……タイマ、14053、14063……パラメタ設定
部、14054、14064……オーバフロー検出部、14055、140
65……シキイ値レジスタ、14056、14066……カウンタ・
レジスタ、1501……規制部、1502……加入者回路制御
部、1503……スイッチ、1504……平均バースト長監視
部、1505……到着間隔測定器前段、1506……到着間隔測
定器後段、15051、15061……演算部、15052、15062……
タイマ、15053、15063……パラメタ設定部、15054,1506
4……オーバフロー検出部、15055、15065……シキイ値
レジスタ、15056、15066……減算値結果レジスタ、1505
7、15067……カウンタ・レジスタ、1601……規制部、16
02……加入者回路制御部、1603……スイッチ、1604……
平均バースト長監視部、1605……到着数カウンタ、1606
……到着間隔測定器、16051、16061……演算部、1605
2、16062……タイマ、16053、16063……パラメタ設定
部、16054、16064……オーバフロー検出部、16055,1606
5……シキイ値レジスタ、16066……減算値結果レジス
タ、16056、16067……カウンタ・レジスタ、1701……セ
ル到着グラフ、1702……到着数カウンタ前段のカウンタ
のグラフ、1703……到着数カウンタ後段のカウンタのグ
ラフ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−176045(JP,A) 特開 平1−157148(JP,A) 特開 平2−220531(JP,A) 特開 平2−224440(JP,A) 特開 昭63−24742(JP,A) 電子情報通信学会技術研究報告 SE 87−138(1987−12−18)、P.43−48 電子情報通信学会技術研究報告 SS E88−188(1989−2−19)、P.43− 48 電子情報通信学会春季全国大会講演論 文集 B−568(1990−3−15)、P. 3−146 電子情報通信学会技術研究報告 SS E90−10(1990−5−17)、P.31−36 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パケット通信網に入力されるパケットのト
    ラヒックを監視するトラヒック監視装置において、 前記入力されるパケットの第1のトラヒック特性を測定
    し所定の規則に反する場合に違反通知を発する第1の監
    視手段と、 前記第1の監視手段の違反通知に基づいて、前記入力さ
    れるパケットの第2のトラヒック特性を測定する第2の
    監視手段とを備えることを特徴とするトラヒック監視装
    置。
  2. 【請求項2】パケット通信網におけるパケットのトラヒ
    ックを監視するトラヒック監視装置において、 前記パケット通信網に入力される前記パケットの第1の
    時間内のトラヒックを監視する第1の監視手段と、 前記第1の監視手段の監視結果に基づいて、前記パケッ
    ト通信網に入力される前記パケットの第2の時間内のト
    ラヒックを監視する第2の監視手段とを備えることを特
    徴とするトラヒック監視装置。
  3. 【請求項3】パケット通信網に入力されるパケットのト
    ラヒックを監視するトラヒック監視装置において、 前記入力されるパケットの第1のトラヒック特性を測定
    する第1の監視手段と、 前記第1の監視手段の監視結果に基づいて、前記入力さ
    れるパケットの第2のトラヒック特性を測定する第2の
    監視手段とを備えることを特徴とするトラヒック監視装
    置。
  4. 【請求項4】パケット通信網におけるパケットのトラヒ
    ックを監視するトラヒック監視装置において、 前記パケット通信網に入力される前記パケットの第1の
    トラヒック特性を監視する第1のリーキーバケットと、 前記第1のリーキーバケットの監視結果に基づいて、前
    記パケット通信網に入力される前記パケットの第2のト
    ラヒック特性を監視する第2のリーキーバケットとを備
    え、入力されるパケットのトラヒックが許容範囲にある
    か否かを監視することを特徴とするトラヒック監視装
    置。
  5. 【請求項5】パケット通信網におけるパケットのトラヒ
    ックを監視するトラヒック監視装置において、 前記パケット通信網に入力される前記パケットの最大帯
    域を監視する第1のリーキーバケットと、 前記第1のリーキーバケットの監視結果に基づいて、前
    記パケット通信網に入力される前記パケットの平均帯域
    を監視する第2のリーキーバケットとを備え、入力され
    るパケットのトラヒックが許容範囲にあるか否かを監視
    することを特徴とするトラヒック監視装置。
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