JP3155282B2 - 高速パケット交換網における接続許容制御 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、高速パケット交換網における接続許容制御
（CAC）に関するものであり、さらに詳しく言えば、監
視された実際のトラフィックの変動に動的に適応するCA
C方法に関するものである。

背景技術 パケット交換網は、コンピュータ・データ及び種々の
他の信号の通信に対する興味を増大させるものである。
特に、非同期転送モード（ATM）ネットワークは将来広
範囲に使用されるであろう。

ATMは、幅広いスペクトルのトラフィック統計及びサ
ービス品質（QoS）要件を有する現在及び将来の広帯域
通信サービスのためのパケット指向交換及び多重化技法
である。ATMは、高いビット速度と同期転送モード（ST
M）よりも高いフレキシビリティとを提供する。ATMネッ
トワークは、同じリンク上に多くの個別の接続を統計的
多重化することによってそのネットワークのより高い使
用率を得ている。一方、ATMネットワークは、QoS要件を
満たしながら統計的多重化利得の目的を達成するために
は、より複雑な接続許容制御アルゴリズム及び輻輳制御
方法を必要とする。

ネットワークにおける帯域幅の管理は、幾つかの異な
る方法で行うことが可能である。以下に、数個の方法を
示す。

（ａ）最高速度割振り この方法に対して、ユーザは接続設定時にそれの最高
速度を指定する。そこで、ネットワークは、リクエスト
された最高帯域幅を各リンク上のパスに沿って予約す
る。１つの関連の回線における割振られた帯域幅の和が
それの合計容量を越える場合、その呼は拒否される。ネ
ットワークは、ユーザの実際のトラフィックに関係なく
この最高速度を予約する。ネットワークはユーザの最高
速度を監視し、それの行為を管理下に置く。ユーザが、
それの協定された最高速度を超える場合、ネットワーク
は訂正のアクションを取ることができる。この方法は質
の高いパフォーマンスに対して高い保証を与えるが、勿
論、それはネットワークの低い使用率を導くことにな
る。

（ｂ）最小帯域幅割振り この方法では、ネットワーク・ユーザは、接続のため
に必要とされる最小の必要帯域幅を指定する。そこで、
ネットワークは各リンクにおける帯域幅の量を予約す
る。１つのリンクにおいて割り振られた最小帯域幅の合
計量が総リンク容量を超える場合、新たな接続は拒否さ
れる。この方法は、非常に高いネットワーク使用率を導
き得るが、特に、トラフィック速度の大きな変動を有す
るソースに対しては高い質のパフォーマンスは保証され
ない。

（ｃ）トラフィック動作の特定及び割振り この方法によって、ユーザはそれの動作を記述したパ
ラメータの全ベクトルを供給する。ATMでは、そのベク
トルは最高セル速度、平均セル速度、及び最大バースト
・サイズを含む。そこで、ネットワークは所与のパラメ
ータ・ベクトルのための必要なネットワーク資源を計算
しようとする。高いネットワーク使用率を得るために
は、接続を受容する又は拒否するという決定を行うこと
は難しい。ユーザに対するパフォーマンス保証とネット
ワーク使用率との間にはトレードオフが存在する。指定
された最高速度より下の帯域幅を予約することによる同
じリンク上への複数の仮想チャネル接続の統計的多重化
はリンクの過剰予約を導くことがあり、従って、輻輳及
びセル脱落を導くことがある。

トラフィック・デスクリプタ・ベクトルを帯域幅の量
に変換することは高いネットワーク使用率を得るための
キー・ポイントである。

必要なサービスの質を維持するための及び高速パケッ
ト交換網における輻輳を回避するための制御機能は、予
防的であるか又は反作用的である。予防的方法は新たな
接続に対する接続許容制御（CAC）であり、反作用的方
法は既存の接続（確立された仮想回路）に対する帯域幅
アダプテーション又は伝送速度制御である。

接続許容制御（コール許容制御と呼ばれることもあ
る）では、ユーザは新たな接続を確立する前にリクエス
トを行わなければならない。そこで、それぞれのネット
ワーク装置（リンク・アクセス装置のような）は、新た
な接続が必要とする公表された容量又は帯域幅に基づい
て及び既存の帯域幅の規定事項に基づいて、その新たな
接続を受容し得るかどうかを決定する。それが否定され
る場合、リクエストは拒否される。それが否定されない
場合、確立されるべきその新たな接続に対して十分な帯
域幅が割り振られる。

従来技術におけるCAC方法に関する幾つかの文献が入
手可能である。それらのうちで、下記のものが本発明に
関連して特に興味あるものである。

（a1）．“Verfahren zur Steuerung der Zulassung vo
n neuen Verbindungen bei asynchronen Zeitmultiplex
−Paket−Vermittlungssystemen（非同期時間多重化パ
ケット交換システムにおける新たな接続のための許容制
御の方法）と題したドイツ特許題4,134,476号（199
3）。

（a2）.RACE Project 2068 LACE,1993における“Perfor
mance Modelling of an Adaptive CAC Strategy for AT
M Networks（ATMネットワークのための適応性CAC戦略の
パフォーマンス・モデル化）”と題したH.Kroener氏他
の論文。

これら２つの刊行物には、新たな接続のための必要な
帯域幅が、既存の接続のための既に割り振られている帯
域幅と共に、所定の利用限度を越えるかどうかのテスト
が行われることを開示している。この限度は所与の最小
値及び最大値の間で動的に適応される。その適応は、ネ
ットワーク・パフォーマンス、特に、セル脱落が生じた
か否かということに依存する。その方法は、仮定のトラ
フィック速度に基づくものであり、実際のトラフィック
状況に基づくものではない。しかも、それは、新たな接
続に対する正しい許容判断を行うために過度な遅延を生
じさせることがある実際のセル脱落を通知することを必
要とする。

（a3）．“Call Control with Transmission Priority
in a Packet Communication Network of an ATM Type
（ATMタイプのパケット通信ネットワークにおける送信
優先順位によるコール制御）”と題した米国特許題5,13
2,966号（1992）。この米国特許において開示されたシ
ステムでは、情報ソースは少なくとも２つの優先順位に
分類される。第１優先順位ソースに対する指定の最高速
度及び第２優先順位ソースに対する指定の平均速度であ
る特定の帯域幅が各リクエスティング・ソースに割り当
てられる。すべての受容されたソースに現在割り当てら
れている帯域幅と新たなソースの特定の帯域幅との和が
伝送線の容量（所定の容量）を超えない場合にだけリク
エストが受容される。このシステムでは、判断は、いつ
も、リクエストされた（予約された）容量の累積和に基
づいている。これは、実際のトラフィック状況を反映す
るものではなく、従って、最適のリンク使用率に通じる
ものではない。

（a4）.IEEE Journal on SAC誌のVol.9,No.7（Sept.199
1）,pp.982−989における“Dynamic Call Admission Co
ntron in ATM Networks（ATMネットワークにおける動的
コール許容制御）”と題したH.Saito氏他による論文。
この制御方法では、新たな接続リクエストが到達する
時、セル脱落の確立の算定が行われる。その算定は、ユ
ーザによって指定されたパラメータに基づいて、到達す
るセルのカウント値と、新たな接続に関する算定された
トラフィック特性とに基づくものである。算定されたセ
ル脱落の確率が所定の値よりも小さい場合にだけ、新た
な接続が受容される。その方法は、本質的には単一の接
続に対して適するだけであり、セル脱落の確率に関して
複雑な計算を必要とし、しかも、トラフィック速度の速
い変動及び遅い変動の間の比率の影響を考慮していな
い。

以下の刊行物はパケット交換ネットワークのための反
作用的制御方法を開示している。

（b1）.IEEE/ACM Trans.on Networking誌のVol.3,No.1
（Feb.1993）,pp.10−25における“Link Capacity Allo
cation and Network Control by Filtered Input Rate
in High−Speed Network（高速ネットワークにおけるフ
ィルタされた入力速度によるリンク容量割振り及びネッ
トワーク制御）”と題したS.−Q.Li氏他による論文。こ
の論文に開示された方法は、有限バッファ・システムの
ためのリンク容量割振りに関するものである。割り振ら
れたリンク容量は、フィルタされた入力速度のオンライ
ン監視を使用して適応的に変更される。そのリンクに対
する最高入力速度は適正に選択されたカット・オフ周波
数でフィルタされ、低周波成分だけが容量割振りのため
に考慮される。この方法は改良を達成するためにトラフ
ィック動作の高周波コンテンツを排除するけれども、カ
ット・オフ周波数は一旦それが選択されてしまうと固定
されるために、それは最適とはならず、トラフィック速
度における速い変動と遅い変動との間の分布において起
こり得る変動を反映するものではない。

（b2）．“Dynamic Bandwidth Estimation and adaptat
ion for Packet Communications Networks（パケット通
信ネットワークに対する動的帯域幅算定及び適応）”と
題した米国特許第5,359,593号（1994）。この米国特許
は、ソースからの信号の平均ビット速度を測定すること
及び前記平均ビット速度の測定をフィルタすること（更
に、脱落確率を測定及びフィルタすること）によってソ
ースに割り振られた帯域幅を適応的に調節し、そしてそ
の測定され／フィルタされた値が所与の限界内にない
時、その割り振られた帯域幅を変更するための技法を開
示している。そのフィルタリングは着信トラフィックの
実際の平均ビット速度を決定するために行われる。この
方法は、単一のソースに対してのみ指定されるものに比
べて、速いトラフィック速度の変動及び遅いトラフィッ
ク速度の変動の間の変化する比率（信号／雑音比を変化
させる）に対する適応を考慮していないので、それは多
数のソースをサービスするリンクにとっては最適なもの
ではない。

発明の開示 本発明の目的は、トラフィック状況の変動に対して融
通性及び適応性のある接続許容制御（CAC）のための方
法を提供することにある。更に詳しく云えば、その目的
とするものは、新たな接続リクエストに対して直ちに反
応することができ、トラフィック・パターンにおける変
動にも非常に速く適応するCAC方法である。更なる目的
は、通常の信号処理装置において容易に実施可能であり
且つ実行可能であるCAC方法を見つけることである。

これらの目的を達成するために、本発明は、新たな接
続又は帯域幅の拡張に対するリクエストが、新たに要求
された伝送容量及び既に予約されている伝送容量に従っ
て受容されるか又は拒否されるという高速パケット交換
ネットワークにおける接続許容制御のための方法であ
る。本発明の方法は、次のようなステップより成る。即
ち、実際のトラフィック容量がトラフィック容量サンプ
ルを得るために規則的に測定され、そのようなサンプル
のウインドウに対して、サンプルのシーケンスを表す信
号の高周波部分が利用可能なバッファ容量に対する所与
の関係を越えないように、その高周波部分が反復的且つ
適応的な変換オペレーションによって分離される。逆変
換オペレーションの後に得られる残りの低い周波数部分
から、有効トラフィック容量値が決定される。そして、
この有効トラフィック容量値が接続許容制御手順のため
の基準として使用される。

望ましくは、トラフィック・サンプル・シーケンスを
フィルタするための変換オペレーションはウェーブレッ
ト変換である。CAC手順に対して、予約された帯域幅値
が維持されることが望ましい。それは、新たな接続が確
立される時にはいつも１つの宣言された速度値を使用し
て更新されるが、有効トラフィック容量の新たな値が利
用可能にされる時にも更新される。

この新規なCAC方法の主たる利点は、極端なトラフィ
ック変動に対して比較的速く適応することによってリン
ク（又は、他の関連資源）の使用率を最適化することを
可能にし、従って、できるだけ多くの新たな接続又は帯
域幅リクエストを受容することを可能にするが、一方、
必要に応じて速く接続許容を制限し、従って品質の低下
を回避するということである。又、それは、トラフィッ
ク動作における種々な程度の短時間の変動に反応するこ
となく、長時間のトラフィック変動に選択的に適応する
ことも可能にする。実際の有効トラフィック容量を得る
ために使用されるフィルタリング・プロセスに対して使
われる変換機能を適切に選択することによって、それ
は、ネットワークの特定のトラフィック特性に理想的に
適応可能である。更に、その方法は、種々な形式のネッ
トワーク及び通信資源の集合体に適用可能であり、特
に、ATMシステムに適している。

次に、下記の図面に関連して、本発明の好適な実施例
の詳細な説明を、それの原理及び利点のより良い理解を
可能にするために示す。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明が使用されるリンク・アクセス・ユ
ニットのブロック図である。

第2A図及び第2B図は、時間に関するトラフィック速度
値の経過を示し、しかも、本発明に従って、ユーザ宣言
に基づく累積された（集合）最高速度及び平均速度と共
に接続許容制御が基づく予約された帯域幅の曲線を示
す。更に詳しく云えば、その図は、新たなユーザ・リク
エストによる予約された帯域幅の変化（アダプテーショ
ン）及び実際のトラフィックの新たな測定値による予約
された帯域幅の変化を示す。

第３図は、新たな接続が受容可能であるかどうかを決
定するためのプロセス・ステップ（手順）及び新たな接
続が実際に受容される時の予約された帯域幅のアダプテ
ーションのためのプロセス・ステップの流れ図である。

第４図は、有効（実際の）トラフィック容量が実際の
トラフィック測定の結果として利用可能になる時、予約
された帯域幅に適応するためのプロセス・ステップを示
す流れ図である。

第５図は、有効トラフィック容量の順次値を計算する
ためのトラフィック・サンプルのオーバラップ・サンプ
リング・ウインドウを示す。

第６図は、本発明の実施例において使用されるウェー
ブレット変換プロセスのブロック図である。

第７図は、ウェーブレット変換の周波数ドメインにお
ける時間ローカライゼーションを示す。

第８図は、トラフィック・サンプル（測定値）のウイ
ンドウを基準にして有効トラフィック容量の新たな値を
計算するための手順の流れ図である。

第9A図乃至第9D図は、ウェーブレット変換によって及
びその結果生じた係数セットの修正によって得られるフ
ィルタリング効果をトラフィック曲線に関して示す。

発明を実施するための最良の形態 新しいCAC方法の実施例では、実際の長期トラフィッ
クを表す有効トラフィック容量値を得るために、リンク
上のトラフィック測定に関する周期的な周波数ドメイン
分析が行われる。トラフィック測定値のシーケンスを表
す関数が、適正な方法、詳しく云えば、ウェーブレット
変換を使用して周波数ドメイン・スペクトルに変換され
る。そこで、そのスペクトルは信号部分（低周波）及び
ノイズ部分（高周波）に分離される。低周波及び高周波
の間の閾値は、ノイズがリンク・バッファに吸収される
ように反復的且つ適応的プロセスにおいて選択される。
これは、高周波の累積和の最大がリンク・バッファの所
与の部分を満たしさえすればよいことを意味する。残り
の低周波部分から、有効トラック容量が考察の期間（ウ
インドウ）中の最大の振幅として得られる。

第１図は、本発明を使用する通信装置のブロック図で
ある。入力11は、リンク13を介してそのシステムの次の
ノード又はスイッチに伝送されるべきパケットを供給す
るスイッチの１つの出力に接続される。この例では、そ
のシステムはATMネットワークであると仮定し、従っ
て、伝送されるべきパケットは非同期転送モード（AT
M）セルである。入力ポート11において受信されたセル
はバッファ15に記憶される。バッファ15は、出力手段17
の制御の下にセルをリンクに転送する漏れパケットとし
て実施される。

リンクが或る限定された伝送容量を有する時、如何な
る新たな接続も、或いは、既に存在して接続に関する帯
域幅の増加も、第１図に示されたユニットの残りの部分
によってもたらされる接続許容制御（CAC）により受容
又は拒否されなければならない。

資源マネージャ（RM）は、入力21における付属のユー
ザからの接続許容又は帯域幅拡張を求めるリクエストを
受け、そしてそのようなリクエストに応答して、出力23
を介して受容又は拒否信号をそれぞれのユーザに発生す
る。さらに、それは、バッファ15の出力速度（漏れ速
度）を調節するための制御情報を、接続線25を介して出
力手段17に送ることができる。ユーザから資源マネージ
ャへのリクエストは少なくとも期待される最高トラフィ
ック速度Ｒ及び期待される平均トラフィック速度ｍを含
む。

サンプラ27は、バッファ15に転送されたセルをカウン
トすることによって周期的なトラフィック測定を行う。
サンプラ27によって発生されたサンプルは、セル・カウ
ントを周期長Δｔによって除することによって得られ
る。（効率的な実施方法では、その除算はその後も適用
可能である線形スケーリングであるので、セル・カウン
トを直接に使用することができる）。サンプリング周波
数は、リンク速度及びバッファ・サイズに依存する。そ
れは資源マネージャによって決定される。

サンプラはそれの出力をディジタル信号プロセッサ
（DSP）29に送る。DSPは周期的なインターバルでサンプ
ルを分析し、それが資源マネージャ（RM）に送る有効ト
ラフィック容量を計算する。資源マネージャは、DSPに
おけるそれぞれの分析及び計算オペレーションをトリガ
する。バッファ15における待ち行列長を監視するキュー
・マネージャ（QM）31が設けられる。その待ち行列長が
所定の閾値を超える場合、或いはセル脱落が生じる場合
でも、それはこのことを資源マネージャに信号する。

接続の終了又は帯域幅の減少を求めるリクエストはい
つも許される。それらは、ユーザから資源マネージャに
送られるリクエスト（入力21におけるリリース）であ
り、リリースされた最高速度及び平均速度を表すリクエ
スト（R,m）である。しかし、それらは、予約された帯
域幅の現在値を適応させることを必要とする。

第１図に関しては、本発明の簡単且つ基本的な実施例
が説明されるだけであることに留意してほしい。このケ
ースでは、本発明の接続アクセス制御の例だけしか存在
しないものと仮定する。一般には、グループ又は個々の
接続を制御する複数の例が存在し得る。その方法から完
全に除外可能な接続もある。例えば、測定及び有効容量
計算のために使用されるウインドウ・サイズよりも大き
いバースト発生速度による接続に対して、簡単な最高速
度割振りを行うことができる。更に、ATMネットワーク
に対する説明が行われるので、トラフィック・パラメー
タはすべて「セル／秒」で与えられる。可変サイズ・パ
ケットの場合も、パラメータを「ビット／秒」で表すこ
とにより、その方法は使用可能である。

A.トラフィック及び帯域幅値 この説明で使用される幾つかの用語をより十分に理解
するために、第2A図及び第2B図が示される。第2A図にお
ける曲線は、時間に関するトラフィック速度の経過を示
す。その曲線は、サンプラが、選択された時間インクレ
メント当たりの伝送されたセルをカウントする時にその
サンプラが得る測定値のシーケンスとして考えることが
できる。この曲線は、アクセス制御及び帯域幅予約のた
めに考察されるべきトラフィック容量のゆっくりした変
動（曲線の低周波コンテンツ）及びバッファによって吸
収可能な短時間変動（曲線の高周波コンテンツ）が存在
することを示す。トラフィックの平均速度、即ち、それ
の平均値は破線ｍによって表され、最高値は破線Ｒによ
って表される。

第2B図は、予約された帯域幅（r_bw）が集合平均速度
ｍと集合最高速度Ｒとの間に保たれることを概略的に示
す。それは、新たな帯域幅又は許された帯域幅のリリー
スを求める各ユーザ・リクエストに（時間RQにおいて）
適応し、新たな測定ベースのトラフィック容量値の計算
が行われる時にも（時間ECにおいて）適応する。予約さ
れた帯域幅は、いつも、リクエストされたトータル（集
合）平均速度ｍとリクエストされたトータル（集合）最
高速度Ｒとの間の範囲内に（たとえ、測定ベースの有効
容量値がこの範囲外にあっても）制限される。

新たな有効容量値の計算（従って、予約された帯域幅
の更新）は、規則的なインターバルで（後で示されるよ
うに）行われ得るか、或いは、必要であると考えられる
時、例えば、サービス品質の低下（セル脱落等）がキュ
ー・マネージャQMから資源マネージャRMに通知される時
に行われ得ることに注意して欲しい。後者の手順が第2B
図（ECに対する不規則的なインターバル）に対して取ら
れる。両方の結合も可能である。

B.新たな接続を求めるリクエストの処理 次に、資源マネージャによる新たな接続を求めるリク
エストを処理するための（又は、帯域幅の増加を求める
リクエストのための）手順を、第３図の流れ図と関連し
て説明する。任意の時点において、現在予約されている
帯域幅r_bw、集合最高速度S_R（すべてのリクエストさ
れそして受容された最高速度の和）、及び集合平均速度
S_m（すべてのリクエストされそして受容された平均速
度の和）が存在する。トラフィックを伝送しなければな
らないリンクに対して、リンク速度I_speed（伝送可能
な最大トラフィック）、及び、一般には0.8であるリン
ク使用率I_unilが存在する。この使用率は、例えば、リ
ンク容量の20％の安全余裕度が残っていることを保証す
る。

活動していない資源マネージャRMが、新たな接続に対
する期待された最高値及び平均値ｍを含むリクエストを
受ける時（第３図におけるＡ）、それは、先ず、現在予
約されている帯域幅r_bw及び新たな最高速度Ｒの和が
「リンク速度×リンク使用率」を越えないかどうかをチ
ェックする（第３図におけるＢ）。その和が大きすぎる
場合、その新たなリクエストは直ちに拒否される（第３
図におけるＣ）。そうでない場合、受容手順が行われ
る。集合最高値S_R及び平均値S_mが新たなリクエストＤ
のそれぞれの値Ｒ及びｍだけ増加される（第３図におけ
るＤ及びＥ）。しかる後、予約された帯域幅が適応させ
られる。先ず、r_bwに対する仮の新たな値を得るため
に、最高速度Ｒが古い予約された帯域幅に加えられる。
しかる後、それは、新たな集合最高速度S_Rと新たな集
合平均速度S_mとの間に制限される（第３図におけるＦ
及びＧ）。そこで、その結果は実際に新しい予約された
帯域幅r_bwである。

予約された帯域幅をトータル（集合）の平均速度及び
最高速度（S_m及びS_R）の間に制限する理由は、これら
の値が理論的な境界であるためである。トラフィックが
全最高速度を超える場合、最高速度の管理はどこか具合
の悪いところがある。トラフィックが恒久的にトータル
平均速度よりも低い場合、ソースはそれら自身を十分に
特定しなかった。この種の誤った記述（自己特定）はネ
ットワークへのアクセス時に検出及び訂正されなければ
ならない（本発明の方法には関係ない）。

新たな予約された帯域幅が一定である強、バッファ15
に対する出力速度が、この新たなr_bwとI_speed×（１
−1_uti）である前述のリンク予約との和に等しい値に
適用させられる（第３図におけるＨ）。この新たな出力
速度は出力手段17に信号される。最終的に、受容信号が
出力23を通してリクエスティング・ユーザに供給される
（第３図におけるＩ）。そこで、資源マネージャは次の
オペレーションのために利用可能になる。

接続が終了する（或いは、帯域幅の縮小がリクエスト
される）時、本質的には、同じ手順が実行される。唯一
の違いは、受容又は拒否が信号されず（終了／縮小がい
つも受容されるため）、新たな集合最高速度及び平均速
度が前の集合速度S_R及びS_mからＲ及びｍを減じること
によって得られることである。その新たな予約された帯
域幅は、古いr_bwからＲを減じること及びそれを新たな
集合平均速度と最高速度との間に制限することによって
も得られる。

C.有効容量に対する予約された帯域幅の適応 この接続許容制御方法の重要な特徴は、予約された帯
域幅がリクエスティング・ユーザの入力値Ｒ及びｍに基
づく（これまで説明したように）ということのみなら
ず、実際のトラフィック速度（セル速度）の規則的な測
定が行われること、その結果招じる曲線の高周波コンテ
ンツが反復的な適応性のプロセスにおいて排除されるこ
と、及びこのトラフィック速度の曲線の低周波コンテン
ツに基づいて、有効トラフィック容量が規則的なインタ
ーバルで計算されるということである。予約された帯域
幅は、各新たな有効容量値に基づいて適応される。

ウェーブレット変換の助けによるトラフィック測定値
の高周波コンテンツの排除及び有効容量値の計算に関し
ては後で説明することにする。以下では、第４図を参照
して、予約された帯域幅のアダプテーションを説明す
る。

新たな有効容量値を規則的なインターバルで得ること
に比べて（後述する）、或いは必要と考えられる時（前
述のように）、資源マネージャは実際の集合最高速度値
S_Rを規則的なインターバルで、値“save_S_R"として記
憶する。新たな予約された帯域幅が計算されるべき時、
集合最高速度S_Rにおける最新の変動が考慮されてもよ
い。これは、最近加えられた新たな接続の影響が、ｃの
計算が基づく測定サンプルのウインドウにおいて未だ適
正に反映されないために行われる。

その手順が第４図の流れ図において示される。新たな
有効容量値“c"が使用可能である時（第４図における
Ａ）、記憶された古い集合最高値old_S_Rとその時の実
際の集合最高値S_Rが得られる（第４図におけるＢ）。
そこで、仮の新たな予約された帯域幅r_bwが、実際の有
効容量ｃと最高値間の得られた差delta_S_Rとの和とし
て決定される（第４図におけるＣ）。そこで、予約され
た帯域幅は集合最高セル速度と集合平均セル速度の間
に、しかし、多くとも、リンク速度にリンク使用率を乗
じた値に制限される（第４図におけるＤ、Ｅ、及び
Ｆ）。最後に、バッファ出力速度がその新たに決定され
た予約された帯域幅とリンク予約との和に設定される
（第４図におけるＧ）。

要約すると、資源マネージャRMは、それが動的に適応
する予約された帯域幅r_bmの現在値を維持する。１つの
アダプテーションは、 （ａ）ユーザが新たな帯域幅をリクエストし又は帯域幅
をリリースする時のユーザの算定（トラフィック速度仕
様）に基づいて、及び （ｂ）有効トラフィック容量が規則的なインターバルで
計算される実際のトラフィック測定に基づいて、 行われる。新たな接続（又は、帯域幅の増加）の許容は
いつも予約された帯域幅r_bwの現在値に基づく。

D.計算のタイミング 資源マネージャでは、２つのタイマが周期的にタイム
アウトを発生する。第１のタイマは、現在割り当てられ
ているトータル（集合）最高速度S_Rの保管を“save_S_
R"としてトリがする。第２のタイマは、有効トラフィッ
ク容量“c"の新たな計算をトリガするためのものであ
る。

有効容量は、部分的に重畳したウインドウにおいて計
算される（第５図参照）。その重畳は、更に境界を横切
る傾向を捕捉するためにも必要である。第５図から、更
に２つのことがわかる。

第１に、黒のドットは、現在割り振られている最高速
度が“save_S_R"として記憶される時点を表す。所与の
例では、ウインドウの中央が選択された。そのような時
点から、有効容量の新たに計算された値“c"が使用可能
になるまで、最高速度割振りが新たな接続又は帯域幅の
増加のために行われる。これは、ウインドウの端部に達
する増加に対処するためであり、短い周期で見られるだ
けである。この凍結点がウインドウの始まりに近接すれ
ばするほど、アルゴリズムは悲観的になる（監視フェー
ズが長くなる）。

第２のポイントは、新たな計算の結果が利用可能にな
るまでの時間遅れ（小さな矢印）である。この遅れは、
新たな計算のトリガに対する制限でもある。

妥当なウインドウ・サイズは１秒及び数秒の間であ
る。選択されるウインドウが大きければ大きいほど、過
去からの監視が将来に及ぼす影響が大きい。

E.ウェーブレット変換 有効トラフィック容量が計算される時に本発明におい
て行われる周波数分析のためには、他の形式の変換も適
用可能ではあるけれども、ウェーブレット変換が最も適
正なツールである。しかし、それは実際にはツールとし
て使用されるだけなので、本願ではこの詳細な説明を行
わないことにする。適切な紹介及び原理的背景は以下の
文献において見ることができる。

− Amaga Graps氏による“An introduction to Wavel
ets（ウェーブレットの紹介）”と題した論文。IEEE Co
mputational Science and Engineering誌Vol.2,No.2,Su
mmer 1955.IEEE Computer Society,Los Alamos. − Charles K.Chui氏による“An introduction to Wav
elets（ウェーブレットの紹介）”と題した論文。Wavel
et Analysis and its Applications誌Vol.1.Academic p
ress,Boston 1992. − Stephane G.Malat氏による“A Theory for Multire
solution Signal Decomposition（マルチレゾリューシ
ョン信号分解の原理）”と題した論文。The Wavelet Re
presentation（ウェーブレットの説明）。IEEE transac
tion on Pattern Analysis and Machine Intelligence
誌Vol.11,No.2,July 1989,pp.674−693。

ウェーブレット解析及び合成を使用する本発明の実施
例の理解を助けるために、ウェーブレット変換の簡単な
説明を以下に示す。

ウェーブレット解析はフーリエ解析と比較することが
できる。それは信号を時間ドメインから周波数ドメイン
に変換する。フーリエ解析の場合、人は時間ドメイン又
は周波数ドメインにあるが、それら２つのドメインの間
には何の関係も存在しない。これは、周波数ドメインで
は、どの周波数が現れたか及びそれらがどのくらい強く
表されるかが分かるが、（その時間ドメインにおける）
どこにそれらか現れたかを知ることができないというこ
とを意味する。この問題に対処するために、ウインドウ
化されたフーリエ解析が利用可能である。これでは、入
力信号は種々のウインドウに分割され、しかる後、それ
らのウインドウは個々に解析される。この方法の難点
は、ウインドウ境界を処理すべき方法である。ウェーブ
レット解析は、入力信号を種々の縮尺で又は解像度で見
ることによってこの問題を解決する。大規模のもので
は、焦点は全体的な特徴、即ち、傾向変動の上にあり、
一方、小規模のものでは、小さな特徴（例えば、ノイ
ズ）が関連する。

一般的な概念は、“解析ウェーブレット”又は“マザ
ー・ウェーブレット”と呼ばれるウェーブレット・プロ
トタイプ関数を採用することである。これらの関数は関
数空間におけるベースである。種々の周波数の正弦及び
余弦より成る唯一の基底が存在するフーリエ変換に比べ
て、数多くの基底の選択が行われる。これは、特定の入
力データ・セットに対する最良の基底を見つけることを
可能にする。

マザー・ウェーブレットの協定された高周波バージョ
ンによって一時的解析が実行される。周波数解析は、プ
ロトタイプ・ウェーブレットの拡大した低周波バージョ
ンによって行われる。

高速フーリエ変換（FFT）と同様の高速ウェーブレッ
ト変換（FWT）が存在する。FWTの代わりに、それは離散
的ウェーブレット変換（DWT）と呼ばれることもある。F
FTは複合度Ｏ（n log 2）を有し、一方、FWTはＯ（ｎ）
において計算可能である。両方の変換とも、入力長は２
の累乗になることを期待される。第６図には、その手順
のブロック図が示される。“g"及び“h"は、特定の選択
されたウェーブレット・フィルタ関数を指定する。↓２
は、２のダウン・サンプリングを表す。これは、１つお
きの入力サンプルを落とすことによって達成される。各
スケールにおける高域フィルタされた出力はそのスケー
ルに係数として保たれる。低域フィルタされ且つダウン
・サンプルされた出力が変換プロセスに入力として返送
される。このプロセスは、階層的処理のために「ピラミ
ッド・アルゴリズム」と呼ばれることもある。そのルー
プはサンプルが残らなくなるまで遂行される。各スケー
ルにおいて、係数の数が２の因数だけ減じられる。全ス
ケールに関する係数の合計数は入力値の数に等しい。低
域フィルタリングは信号を滑らかにするためであり、一
方、高域フィルタリングは詳細を見せるためである。ウ
ェーブレットの原理では、低域フィルタのためのマザー
関数は、「スケール関数」と呼ばれ、高域フィルタのた
めのマザー関数は、「ウェーブレット関数」と呼ばる。

フーリエ変換とウェーブレット変換との間の最も著し
い相違は、ウェーブレット関数が空間及び周波数におい
てローカライズされることである。正弦及び余弦はこれ
らの両方を有するのではない。それらは周期的な非消滅
関数であるので、それらは周波数でローカライズされる
だけである。この二重ローカライズは係数の疎スペクト
ルという、時系列におけるイメージ圧縮又はノイズ除去
のような多くのアプリケーションにおいて望ましい特性
を発生する。

二重ローカライズを示すために、16個のサンプルを持
った次の例を示す（第７図参照）。第１スケールに関し
て、係数c1乃至c12が発生される。第７図における括弧
印は、計算された係数に対するローカライズを表す。そ
の領域は、各反復演算におけるデータを２分の１に縮小
するダウン・サンプリング操作を通して与えられる。フ
ーリエ変換とは異なり、その係数が入力データのどの部
分に属するかが分かる。ほとんどの実施方法において、
係数は１つのベクトルにおいて交互のスケールで配さ
れ、最後の係数は低域フィルタリングの最終的な残余と
なる。係数の合計数は入力サンプル・サイズに等しい。

ウェーブレット変換に対しては、数多くの可能な既知
のベースが存在する。ウェーブレットは複数の個別のフ
ァミリに分類される。そのファミリ内では、係数の数に
従って更なる区別が行われる。本発明に従って有効容量
値が計算される時に実行されるべきウェーブレット解析
にとって、適当な基底は、ドーベッキーズ（Daubechie
s）ウェーブレット・ファミリの特別メンバであるハー
ル（Haal）ウェーブレットである。このファミリの適当
なフィルタは、例えば、長さ２又は長さ16のフィルタで
あろう。ドーベッキーズ・ファミリの重要な特性は、ウ
ェーブレット自体が自己類似構造を有することである。
これは、トラフィック速度値を表す曲線が、パケット交
換ネットワークにおいて屡々生じ得る自己類似特性を有
する（バーストが時間スケールの広範なスペクトルにわ
たって現れる）時に有利なことである。

F.有効トラフィック容量の計算 既に上述したように、有効トラフィック容量は、サン
プラの実際のトラフィック測定に基づいて規則的なイン
ターバルで計算される。次に、第８図の流れ図を参照し
て、それぞれのアルゴリズムを説明する。しかし、この
アルゴリズムは単なる１つの可能な実施方法に過ぎない
ということに注意して欲しい。別の方法も後で述べるこ
とにする。

次のようなパラメータ（変数）がそのアルゴリズムに
おいて使用される。

found: トラフィック信号から分離した高周波部分が所与の基
準を満たすかどうかを表すバイナリ制御変数。それは、
偽（バイナリ０）又は真（バイナリ１）である。

step: 反復的なアルゴリズムにおいて到達したステップ又は
スケールを表す数； nr_of_steps: そのアルゴリズムの１つの実行において行われ得るス
テップ（スケール）の合計数； coeffs: トラフィック信号のウェーブレット変換によって得ら
れる係数のセット。そのセットは、信号の所望周波数部
分を抽出（フィルタリング）するように修正可能であ
る； X: サンプラによって得られるトラフィック速度値のセッ
ト又はウインドウ； wt（...）： ウェーブレット変換を表す； iwt（...）： ウェーブレット変換の逆を表す； high_f: トラフィック信号のフィルタされた高周波部分； low_f: トラフィック信号のフィルタされた低周波部分； modify（coeffs,step）： それぞれのステップ数に従って係数の一部分を抽出
（除去）することによる係数セットの修正； cumsum（...）： 測定値の所与のウインドウに対して、すべての先行値
の累積和を（時間の）各ポイントに与える。；そのcums
umはそれぞれのウインドウに対する値の曲線（シーケン
ス）でもある。

max_dev: 所与のウインドウにおけるcumsum関数の（正の）最大
値； c: このアルゴリズムによって決定される有効トラフィッ
ク容量。

アルゴリズムを詳細に説明する前に、簡単な一般的説
明を行うことにする。その目的は、トラフィック信号か
ら、帯域幅が予約されなければならない低周波部分、及
びバッファによって吸収可能なトラフィック容量におけ
る急速な短時間の変動を表す高周波部分を分離すること
である。

反復的プロセスでは、変動する高周波部分がトラフィ
ック信号から分離され、その部分がバッファによって吸
収され得るかどうかのテストが行われる。それが肯定さ
れる場合、その部分は修正され、そして、吸収され得る
最も可能な部分が見つかるまで別のテストが行われる。
次に、トラフィック信号の残りの低周波部分が、有効ト
ラフィック容量を決定するために使用される。

第８図を参照すると、アルゴリズムがタイマ信号（ST
ART_CALC）によって開始される。幾つかの変数がそれら
の初期値に、即ち、found＝偽（バイナリ０）、step＝
０、及びhigh_f＝０にセットされる（第８図における
Ａ）。しかる後（Ｂにおいて）、ウェーブレット変換が
行われ、次のようなパラメータと共に係数セットを得
る。即ち、Ｘは、サンプラからのトラフィック・サンプ
ルの現在のウインドウであり、ｈ及びｇはウェーブレッ
ト・フィルタ関数であり、そしてnr_of_stepsはトラフ
ィック・サンプルｎ＝２^nr_of_steps（但し、ｎはサン
プル値の数である）のウインドウに含まれた値の数に依
存する。

次に、制御変数が依然として「偽」であるかどうか、
及び現在のステップ数が未だ可能な合計数（nr_of_step
s）よりも下であるかどうかに関するテストが行われる
（第８図におけるＣ）。両方の答えが肯定的である場合
（第１反復における場合のように）、ステップ数（当初
は０）が１だけ増加させられる（第８図におけるＤ）。
そこで、その係数のセットは、次のオペレーションがそ
れに関して行われるnew_coeffsとして記憶される（第８
図におけるＥ）。しかる後（第８図におけるＦ）、現在
の係数セット（new_coeffs）が現在のステップ数に従っ
て修正される。このオペレーションによって、係数の一
部分が取り消される（例えば、全係数の半分が除去され
る）。このオペレーションはフィルタリングを生じる。
即ち、残りの係数はトラフィック信号のうちの或る高周
波部分だけを表す。第９図と関連してその詳細を説明す
ることにする。

次のプロセス・ステップでは、現在の高周波部分が、
その後、アルゴリズムの最後のブランチにおいて使用さ
れるようにhigh_f_oldとして記憶される（第８図におけ
るＧ）。第１反復では、両方とも依然としてゼロであ
る。しかる後（第８図におけるＨ）、逆ウェーブレット
変換が行われて、フィルタ・アウトされた高周波部分hi
gh_fを現在の反復において得る。この逆変換では、次の
ようなパラメータ、即ち、現在の修正された係数セット
new_coeff;逆変換に対するフィルタ関数rh及びrg;及び
現在のステップ数が使用される。フィルタされた高周波
部分は、今や、ゼロ付近に分布する一連のトラフィック
速度値（ウインドウ）として利用可能である。

そこで、次のようなオペレーションが行われる（第８
図におけるＩ）。即ち、ウインドウにおける各時点に対
して、それぞれの及びすべての前のトラフィック速度値
の和を決定することによって、累積和曲線（cumsum）が
計算される。この曲線における各値は、トラフィック容
量における急速な変動による、即ち、高周波部分による
ものであるバッファ満杯（平均的満杯よりも上又は下）
を表す。そこで、このcumsum曲線の（正の）最高値（即
ち、平均的満杯よりも上のバッファの最大満杯）はmax_
devとして検出される。

次に、この値が、バッファ容量と使用率との積として
与えられる値よりの既に上であるかどうかのテストが行
われる（第８図におけるＪ）。もちろん、そのような使
用率は、特定のネットワーク及びトラフィックの一般的
な性質に依存する。代表的な値は0.1である。max_dev
が、バッファによって吸収されるに十分なほど依然とし
て小さい（テストの出力が「偽」である）場合、高周波
部分が次の反復において拡張可能である。しかし、max_
devが大きすぎる（テストの出力が「真」である）場
合、限界が到達し、見つかった制御変数が真（バイナリ
１）にセットされ、トラフィック信号の従前の高周波部
分（high_f_old）が有効容量決定のために使用されなけ
ればならない。

反復ループにおける第１オペレーション（第８図にお
けるＣ）に戻ると、制御変数が「真」である（限界に達
する）こと、又は最終ステップが行われてしまった（す
べての係数が除去されてしまったこと及び合計トラフィ
ック信号がバッファによって吸収可能な高周波であるこ
とを意味する）ことをそれぞれのテストが示す時、その
反復プロセスの最後のオペレーションへのブランチが行
われる。high_f_oldとして記憶された値が集合トラフィ
ック信号のウインドウを表す値Ｘから減じられ、長期の
トラフィック容量を実際に表す低周波部分である値low_
fのセットが得られる（第８図におけるＬ）。そこで、
この値のセットの最大値が有効トラフィック容量ｃと見
なされる（第８図におけるＭ）。この値ｃは、資源マネ
ージャRMに転送され（第８図におけるＮ）、第４図に示
されるように、予約された帯域幅の新たな計算のために
使用可能である。

G.ウェーブレット変換係数セットの修正 第９図は、信号から或る周波数成分をフィルタ・アウ
トするための係数セット（ウェーブレット・ベクトル）
を修正した結果を示す。第１曲線（第９図におけるＡ）
はオリジナル信号を示す。第２曲線Ｂはウェーブレット
変換の結果、即ち、出力として得られた係数セット（ベ
クトル）である。修正のために、それぞれのスケールに
よって決定された部分（アルゴリズムのステップ番
号）、例えば、係数セットの下部４分の１が維持され、
一方、他の部分、即ち、この例では上部４分の３がドロ
ップされる（ゼロにセットされる）。そのようにして修
正されたウェーブレット・ベクトル（即ち、選択された
係数サブセット）が第９図における曲線Ｃとして示され
る。この修正されたベクトルに関する逆ウェーブレット
変換プロセスによって、再構成された信号（第９図にお
けるＤ）が得られる。この例のために使用されたウェー
ブレット関数はサイズ16のドーベッキーズであった。

修正の結果、即ち、再構成された信号が所与の条件に
合致しない場合、次のステップにおいて、別の修正を行
うことが可能である。同じウェーブレット・ベクトル
（第９図におけるＢ）から始まっても、別の係数サブセ
ットが、例えば、それらの係数の半分を除去すること及
びもう一方の半分を保持することによって選択されるで
あろう（結果は第９図におけるＣで示されたものとは異
なる修正されたベクトルとなるであろう）。しかる後、
別の再構成された信号が逆ウェーブレット変換によって
得られるであろうし、再び、これが基準テストを受ける
ことが可能となる。

第９図において示された例では、高周波は、上記の有
効容量の計算（第８図の流れ図）では、フィルタリング
によって除去されるけれども、信号の高周波成分は係数
ベクトルを修正することによって抽出される。これは上
側部分（半分又は４分の１等）から係数を選択すること
によって行われる。

ウェーブレット・ベクトルを反復プロセスにおいて修
正して、所与の基準に最もよく適合する再構成信号を最
終的に得るために、種々の方法が使用可能である。第８
図に関連して説明した有効容量計算のための手順では、
第１ステップにおいて、最小の高周波部分が選択され、
そしてその後の反復において、所与の基準に合致するま
でその部分がステップ状に増加させられる。もう１つの
可能性はバイナリ・ストラテジ（バイナリ・サーチにお
けるような）を使用することである。この場合、第１の
ベクトル修正が、全範囲の中央においてカットオフをセ
ットするために行われるであろう。次の反復では、カッ
ト・オフがその範囲の従前に選択された半分の中央にな
るように、ベクトル修正が選択されるであろう。このス
トラテジによって、より早く最終結果に近づくことがで
きるであろう。

更なる可能性は、各反復ステップの後に逆変換が必要
とされないように、係数に関する変換処理を直接に行う
ことである。従って、そのプロセスは、１つのウェーブ
レット変換を行い、係数を変換処理して修正し、最後
に、低周波部分を得るために逆変換を行うことである。

H.ウェーブレット変換による信号解析の更なる利点及び
可能性 種々のタイプのウェーブレット・ベースによって、信
号からのノイズ検出及び分離を行うための速度を上げさ
せることが可能である。フーリエ変換に比べて、ウェー
ブレット変換は高周波が現れた場合、それが即座に高周
波だけを除去するため、ずっと適応性のあるものであ
る。ウェート付けされたフィルタを適用することによっ
て、ノイズの強度を捕捉することも可能である。信号に
対する大きな偏差が自動的にカウントされ、従って、有
効容量に影響を及ぼすであろう。

更に、ウェーブレットは、それらが種々のスケールで
信号を解析するので、自己類似構造を解析するための最
良のツールである。高速ネットワーク・トラフィックは
自己類似相関構造を明確にしたので、この関連において
は、ウェーブレットは非常に適切なものである。

I.トラフィック測定のためのサンプリング速度の選択 ノイズがバッファにおいて吸収される場合の信号／雑
音分離を可能にするためには、サンプリング周波数は、
２つのサンプリング・ポイントの間で起こり得るバッフ
ァ満杯状態を捉えるために十分に高くなければならな
い。従って、２つの測定ポイントの間の時間内に到達す
るセルの最大数はバッファ容量以下でなければならな
い。一方、セル到達プロセスに関する更に詳細な情報を
得ることが望ましい。結論として、サンプリング周波数
はバッファ・サイズより小さくなければならない。155M
ビット／秒のリンクに対しては、ほぼ各ミリ秒毎のサン
プルが良好な値である。これは、1000個という屡々使用
されるバッファ・サイズの約1/3である最大365個のセル
に対応する。

J.品質が変化する時の使用率の変化 キュー・マネージャはバッファを周期的に監視する。
所定の「最高水準」に達する場合、或いはセル脱落が生
じる場合でさえ、それはこのことを資源マネージャRMに
信号する。そこで、RMはバッファ使用率を減少させ、従
って、割振りストラテジが最高速度割振りを目指してい
るという意味でCACを更に「悲観的」にする。代表的な
増倍率は1/2である。

如何なるセル脱落もなく或る一定の期間が経過した
後、QMはRMにこれを信号する。従って、リンク・バッフ
ァの使用率が高められる。代表的な増倍率は1.05であ
り、それは５％だけリンク使用率を増加させる。一般的
に、強い振動を回避するためには、減少率が増倍率より
も激しけなければならない。しかし、このパラメータを
適度な時間間隔において十分な確信を持って測定するこ
とができるのは高速リンク上だけであるので、CACアル
ゴリズムを駆動するためにそのセル脱落率を使用できる
のは高速リンク上だけであることに注意すべきである。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−291549（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−125657（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−293876（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−214529（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−79255（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−87102（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−167608（ＪＰ，Ａ) Ｇｌｏｂｅｃｏｍ’97 ｐ833−837 Ｄｉｓｓ．ＥＴＨ Ｎｏ11462，Ｓｗ ｉｓｓ Ｆｅｄｅｒａｌ Ｉｎｓｔｉｔ ｕｔｅ ｏｆ Ｔｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｚ ｕｒｉｃｈ（1996）ｐ79−103 ４ｔｈ ＵＫ／Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍ ｐｏｓｉｕｍ ｏｎ ＤＳＰ ｆｏｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔ ｅｍｓ（23−26 Ｓｅｐ．1996）Ｐａｔ ｒｉｃｋ Ｄｒｏｚ”Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓ ｏｕｒｃｅ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｂ ａｓｅｄ ｏｎ Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌ Ｗａｖｅｌｅｔ Ａｎａｌｙｓｅｓ" (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/56 H04L 12/28

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】新たな接続又は帯域幅の拡張を求めるリク
   エストが新たに必要とされる伝送容量及び既に予約され
   ている伝送容量に依存して受容又は拒否される高速パケ
   ット交換網における接続許容接続（CAC）のための方法
   にして、 トラフィック信号を表す順次サンプルを生じさせるため
   に実際のトラフィック速度を規則的に測定するステップ
   と、 そのようなサンプルのウインドウに対して、反復的且つ
   適応的な信号変換オペレーションにおいて前記トラフィ
   ック信号の高周波部分を分離し、各反復において、所与
   の条件が満たされるまで前記分離した高周波部分を変化
   させるステップと、 前記トラフィック信号の残りの低周波部分から有効容量
   値を決定するステップと、 前記有効容量値を接続許容制御手順に対する基準として
   使用するステップと、 を含む方法。
2. 【請求項２】前記既に予約されている伝送容量を表す予
   約された帯域幅値（r_bw）を維持するステップと、 a.新たな接続を求めるリクエストが受容される時、この
   新たな接続のために指定された最高トラフィック速度
   （Ｒ）を現在の予約された帯域幅値に加えることによっ
   て、及び b.新たな有効容量値（ｃ）が使用可能となる時、前記新
   たな有効容量値から前記予約された帯域幅値を取り出す
   ことによって、 前記予約された帯域幅値を更新するステップと、 を含む請求の範囲第１項に記載の方法。
3. 【請求項３】結果として生じた新たな予約された帯域幅
   値（r_bw）を２つの所与の制限値（S_R、S_m）の間に制
   限するステップを含む請求の範囲第２項に記載の方法。
4. 【請求項４】前記分離し、変更するステップは、 各反復において、一連の累積和の値（cumsum）を得るた
   めに、現在分離されている高周波部分の順次値を累積す
   るステップと、 前記一連の累積和の値の最高値（max_dev）がバッファ
   容量を表す値（buffer_util＊buffer_size）を越えるか
   どうかをテストするステップと、 を含む請求の範囲第１項に記載の方法。
5. 【請求項５】前記信号変換オペレーションはウェーブレ
   ット変換である請求の範囲第１項に記載の方法。
6. 【請求項６】前記分離オペレーションのために、 a.ウェーブレット変換によってサンプルのウインドウを
   係数のセットに変換するステップと、 b.前記トラフィック信号から高周波部分を分離するため
   の選択的フィルタリング・オペレーションを生じさせる
   ために前記係数のセットのサブセットを抽出し、前記抽
   出された係数のサブセットをサンプルのテスト・ウイン
   ドウに再変換し、所与の関係が満たされるかどうかを検
   出するために前記テスト・ウインドウから取り出された
   最大値を所定のバッファ容量値と比較するステップと、 c.前記テストの結果に従って、 c1.他の修正された係数のサブセットを抽出することに
   よってステップｂを繰り返すステップ、又は c2.トラフィック信号の低周波部分を表すサンプルのフ
   ィルタされたウインドウを得るために、サンプルのオリ
   ジナル・ウインドウからサンプルの適正なテスト・ウイ
   ンドウの内容を減じるステップと、 d.前記サンプルのフィルタされたウインドウにおける最
   大値に等しくそれをセットすることによって新たな有効
   容量値（ｃ）を得るためのステップと、 を含む請求の範囲第１項に記載の方法。
7. 【請求項７】前記有効容量値（ｃ）に対する新たな値は
   規則的なインターバルにおいて得られ、 ウインドウを重畳させるように、前記有効容量値（ｃ）
   の順次値はトラフィック容量サンプルが得られる、 請求の範囲第１項に記載の方法。
8. 【請求項８】セル脱落又はバッファの溢れが生じた時、
   品質低下表示を得るためにバッファ・アクティビティを
   監視するステップと、 品質低下表示が得られた時、前記有効容量値（ｃ）に対
   する新たな値を決定するステップと、 を含む請求の範囲第１項に記載の方法。
9. 【請求項９】新たな接続又は帯域幅拡張を求める各リク
   エストによって、算定された最高速度値（Ｒ）及び算定
   された平均速度値（ｍ）を得るステップと、 集合最高速度値（S_R）及び集合平均速度値（S_m）を得
   るためにすべての受容された接続リクエストからの最高
   速度値及び平均速度値を累積するステップと、 ２つの前記集合速度値によって与えられた２つの制限値
   の間に、新たな予約された帯域幅値（r_bw）の各々を制
   限するステップと、 を含む請求の範囲第２項に記載の方法。
10. 【請求項１０】現在の集合最高速度値（S_R）を古い集
    合最高速度値（save_S_R）として規則的なインターバル
    において登録するステップと、 第２項のステップｂに従って前記予約された帯域幅（r_
    bw）を更新し、前記予約された帯域幅値を新たな有効容
    量値（ｃ）古い集合最高速度値（save_S_R）の和に設定
    し、しかる後、前記２つの制限値の間に新たに予約され
    た帯域幅値を制限するステップと、 を含む請求の範囲第９項に記載の方法。
11. 【請求項１１】各新たに予約された帯域幅値（r_bw）に
    所与のマージン値を加えることによってバッファ出力速
    度制御値（out_rate）を得るステップを含む請求の範囲
    第２項に記載の方法。
12. 【請求項１２】新たな接続又は帯域幅の拡張を求めるリ
    クエストが新たに必要とされる伝送容量及び既に予約さ
    れている伝送容量に依存して受容又は拒否される高速パ
    ケット交換網において接続許容制御（CAC）を実行する
    ための装置にして、 トラフィック信号を表す順次サンプルを生じさせるため
    に実際のトラフィック速度を規則的に測定するための手
    段（第１図における27）と、 そのようなサンプルのウインドウに対して、反復的且つ
    適応的な信号変換オペレーションにおいて前記トラフィ
    ック信号の高周波部分を分離し、各反復において、所与
    の条件が満たされるまで前記分離した高周波部分を変化
    させるための手段（第１図における29;第８図における
    B...K）と、 前記トラフィック信号の残りの低周波部分から有効容量
    値を決定するための手段（第１図における29;第８図に
    おけるＬ、Ｍ）と、 前記有効容量値を接続許容制御手順に対する基準として
    使用するための手段（第１図における19）と、 を含む装置。
13. 【請求項１３】前記既に予約されている伝送容量を表す
    予約された帯域幅値（r_bw）を維持するための手段（第
    １図における19）と、 a.新たな接続を求めるリクエストが受容される時、この
    新たな接続のために指定された最高トラフィック速度
    （Ｒ）を現在の予約された帯域幅値に加えることによっ
    て、及び b.新たな有効容量値（ｃ）が使用可能となる時、前記新
    たな有効容量値から前記予約された帯域幅値を取り出す
    ことによって、 前記予約された帯域幅値を更新するための手段（第３図
    におけるD...G;第４図におけるB...F）と、 を含む請求の範囲第12項に記載の装置。