JPH04100455A - 帯域管理方式 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、非同期転送モード（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕ
ｓＴｒａｎｓｆ’ｅｒ　Ｍｏｄｅ以下、ＡＴＭと略称す
る。）通信方式を採用した分散形リング網に適用される
通信帯域管理方式に関する。

（従来の技術） 最近、第７図に示すようにスロッテッドリング方式の通
信媒体１と、構内交換機６やＬＡＮ７や各種通信端末８
などを収容する多数の分散ノード２により構成される分
散形リング網３を局用交換機４に接続し、この局用交換
機４を経由して各分散形リング網３の分散ノード２間の
通信を可能にするとともに、さらに各局用交換機４を上
位網５に接続して、この上位網５により各局用交換機４
を経由して各分散形リング網３の分散ノード２間の通信
を行うようにしたＡＴＭ通信方式が考えられている。

そして、このようなＡＴＭ通信方式では、各分散形リン
グ網３の分散ノード２に収容される端末からの呼びは、
ＶＣ（バーチセルチャネル）で取り扱われるようになっ
ている。

ところで、各端末からのＶＣに属する通信情報は５バイ
トの宛先情報と４８バイトの情報を有するセルの集まり
からなっていて、設定要求されるＶＣの宛先などの属性
情報に応じて経路が設定され、分散ノード２より１５０
　Ｍｂ／ｓの伝送路からなるリング１上に送り出される
ようにしている。

リングの通信帯域は、リング上の各分散ノードに収容さ
れる端末からのＶＣにより強要されている。各分散ノー
ドからリングへの実際のセルの送信は、リングの上流窓
受信したセルが空きならば可能であるが、分散ノードか
らリングへのアクセス権の平等性を確保するために各分
散ノードから送信可能なセル数はリセット間隔として定
義される、成る決められた期間内のウィンドウサイズと
して管理制御されている。

（発明が解決しようとするａｓ） ところが各分散ノードに割り当てるウィンドウサイズは
、それぞれの分散ノードから送信するＶＣの要求する通
信量に応じて決定されることが望ましく、またそれらの
ウィンドウサイズの割り当てはリングの負荷が適切な範
囲内に納まるように管理する必要がある。もしリング全
体で過度のウィンドウサイズを与えてしまうと、実際の
各分散ノードからのセル送信の際の遅延が増大し、端末
の要求するセル転送品質を満たせなくなると言う問題が
あった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、スロッテ
ッドリング内の各分散ノードに収容された端末からのＶ
Ｃを能率よく受は付けることができるとともに、リング
を効率よく、しかも有効に活用できるようにした通信帯
域管理方式を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の通信帯域管理方式は、非同期転送モード通信方
式を採用した分散形リング網において、リング内の各分
散ノードからリングへ送信される個々のバーチセルチャ
ネルＶＣについて、それぞれのバーチセルチャネルＶＣ
のトラフィック特性を表すピークレート（最小セル到着
間隔）および平均レート（任意の一定時間Ｔ１中に送出
される最大セル数Ｎ、）から考えられる最悪のセル送出
パターンを用いてその時のある一定時間内に発生し得る
セル数をウィンドウサイズとして割り当て、これらバー
チセルチャネルＶＣのウィンドウサイズの和により各分
散ノードに割り当てるウィンドウサイズを管理するよう
にしている。

また、分散ノードから新たなバーチセルチャネルＶＣを
設定できるか否かの判定を、そのバーチセルチャネルＶ
Ｃを設定した際に上流ノードから通過していくバーチセ
ルチャネルＶＣのウィンドウサイズと自ノードに割り当
てられたウィンドウサイズとの和が伝送路の容量に相当
するセル数に達しているか否かにより行うようにしてい
る。

（作用） この結果、本発明によれば、各分散ノードに収容される
端末からの個々のバーチセルチャネルＶＣに対してウィ
ンドウサイズを割り当てることにより、これらバーチセ
ルチャネルＶＣのウィンドウサイズの和により、各分散
ノードに割り当てるウィンドウサイズを管理できるよう
になるので、リング帯域を効率よく容易に管理すること
ができ、これにより各分散ノードからのＶＣの受は付け
を適切なセル転送品質を確実に維持するように行うこと
ができるようになる。

また、分散ノードに新たなＶＣを設定できるか否かの判
定を上流ノードから通過していくＶＣのウィンドウサイ
ズと自ノードに割り当てられたウィンドウサイズの和が
伝送路の容量に相当するセル数に達しているか否かから
判断できるので、伝送路の容量すべてを効率よく利用し
て分散ノードに新たなＶＣを設定することができるよう
になる。

（実施Ｎ） 以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。

第１図は、本発明の通信帯域管理方式が適用される分散
形リング網を示している。図において、２１はスロッテ
ッドリングで、このスロッテッドリング２１には、交換
機などの端末２６を収容する複数の分散ノード２２を接
続して分散形リング網２３を構成している。この分散形
リング網２３には、リソース管理装置２４を接続してい
る。

また、分散形リング網２３は、局交換機２５を介して図
示しない上位網に接続されている。

ここで、各分散ノード２２は、ＶＣの設定・解放を取り
扱うための図示しないバッファを有するアクセスユニッ
トＡＵを有している。また、リソース管理袋！ｆ２４は
、分散形リング網２３での回線リソース管理を行うもの
である。

このような分散形リング網２３について、リソス管理装
置２４により回線リソース管理を行うには、分散形リン
グ網２３のＵプレインプロトコルを反映する必要があり
、具体的に以下述べるような特徴を考慮している。

・着信ＡＵにてセルを解放するため、１周の間に何度か
セルが再利用できる。

・各ＡＵ間でリソース負荷の状態が異なる。

・各ＡＵは上流から空セルが来たときのみ情報を乗せら
れる。

、遅延クラス別すセット付きウィンドウ制御を行なって
いる。

したがって、このような分散形リング網２３の特徴をで
きるだけ反映した回線リソース管理法を確立すれば、各
ＶＣの遅延品質が保証される範囲で、より効率的にリン
グ２１を活用することが可能になる。

はじめに、分散形リング網２３の回線リソース管理に用
いるパラメータを列挙する。なお、ここでは３種類の遅
延品質クラスをリング上で実現している場合を例にして
説明する。

まず、遅延品質のクラス１（低遅延クラスとする）に対
応するリセット間隔（ウィンドウサイズ分のセル送信を
保証する時間長）の上限値をＴＭＡＸ　（１）　、クラ
ス２（通常遅延クラスとする）に対応するリセット間隔
の上限値をＴＭＡ　Ｘ（２）とする。これらＴＭＡＸ　
（１）　、ＴＭＡＸ（２）は、システム設計時に決定さ
れるクラス１およびにクラス２に与えられる許容最大送
出待ち遅延（ＡＵのバッファに到着してからリングに送
出されるまでの許容最大時間）ＴＤ　（１）およびＴＤ
　（２）の値に基づいて、 ＴＭＡＸ（１）　（ＴＤ（１）／２ を満たすようにしている。これは、第２図（ａ）に示す
ようにセルがＡＵのバッファに到着してから、同図（ｂ
）のリングへ送出されるまでの時間は、ウィンドウサイ
ズ分のセル送出が保証されているならば、リセットのタ
イミングが最悪の場合（図示Ａの期間）でも、ＴＭＡＸ
　（ｉ　）の２倍の時間と考えられるからである。

また、各ＡＵ＃ｋに与えられるクラス１のウィンドウサ
イズをＣＭＡＸ　（ｋ、１）　、クラス２のウィンドウ
サイズをＣＭＡＸ　（ｋ、２）としている。これらＣＭ
ＡＸ　（ｋ、１）　、ＣＭＡＸ（ｋ、２）は、各ＡＵで
ＶＣの設定・解放が行われるたびに、そのＶＣに割り当
てているウィンドウサイズ分たけ増加・減少するように
している。

さらに、各ＡＵ＃ｋに与えられているクラス０（ＣＢＲ
通信）用のスループ・ノドをＲＥＳとして、ＡＵが通信
しているクラス０のＶＣのピーク速度の和／リングのペ
イロード速度として定義し、各ＡＵでクラス０のＶＣの
設定・解放が行われるたびに、増加・減少するように１
．ている。

次に、このような各種のパラメータに基づいて、各ＶＣ
へ与えるウィンドウサイズを算出する方法ヲ述べる。ま
ず、各ＶＣのトラヒック特性を表わす申告パラメータと
して、例えば、 ・ピークレート、Ｔｏセル時間 （最小セル到着間隔） ・平均レート　：Ｎ１セル／Ｔ、セル時間（任意の一定
時間Ｔ、中に送出 される最大セル数Ｎ＋） が与えられるとすると、これら申告パラメータに違反し
ない範囲で可能なＶＣのセル流の最悪の発生パターンは
、第３図に示すようになる。つまり、第３図は、各ＶＣ
に規定されたピークレート間隔Ｔｏで、一定時間２Ｔ、
の間に最高２Ｎ、個のセルが、連続して送出される場合
を示している。

したがって、この時の２　Ｎ　１Ｔ　ｏなるバースト継
続時間の最大値と、上述した遅延品質クラスに対応する
リセット間隔の上限値ＴＭＡＸ（ｉ）との大小関係に着
目すれば、各ＶＣのＴＭＡＸ（ｉ）という時間内での最
大到着セル数Ｎ　ＴＭＡＸ　Ｉ　ｌ　＋を以下のように
して求めることが可能になる。

−ＴＭＡＸ　（ｉ）≦２Ｎ、”ｒｎのときＮＴＭＡＸＬ
ＩＩ　−ＴＭＡ　Ｘ　（ｉ　）　／　Ｔ。

−２Ｎ、Ｔｏ　＜ＴＭＡＸ　（ｉ）≦２　Ｔ　＋のとき
Ｎ　ｔＭＡｘｚ＋　＝　２　Ｎ　＋ ・ＴＭＡＸ　（１）−ａ　Ｎ＋　　（ａ　＞２）のとき
Ｎ　ＴＭＡＸＩＩＩ　−ａ　Ｎ　１ このようにして得られたＮＴＭＡＸ（１＋をウィンドウ
サイズとすれば、各ＶＣはＴＭＡＸ　（ｉ）時間には最
大でもウィンドウサイズ分のセルしか発生しないことに
なり、より安全側のウィンドウサイズを割り当てること
が可能になる。

したがって、このように各分散ノード２２に収容される
個々のバーチセルチャネルＶＣに対してウィンドウサイ
ズを割り当てることにより、これらバーチセルチャネル
ＶＣのウィンドウサイズの和により、各分散ノード２２
に割り当てるウィンドウサイズを管理するようにできる
ので、リング２１の帯域を容易にかつ確実に管理するこ
とができ、これにより各分散ノード２２からのＶＣの受
は付けを公平に取り扱うことができるなど、リング２１
を効率よく有効に活用できるようになる。

次に、第４図は、分散形リング網２３の帯域の使用状況
の一例を表したものである。ここでは説明を簡単にする
ため、リング２１のセルの流れを図示矢印の一方の場合
のみ示している。また、図面中の、２６は上流ＡＵの利
用している帯域、２７は自ＡＵの利用している帯域を示
している。

この場合、ＡＵ＄１からＡＵ４の間のＶＣの設定に際し
て、ＡＵ＃　１からＡＵ＃４方向のセル流の新たな受は
付けの可否判定を考えると、受は付は可能と判定するた
めには、要求ＶＣを受は付けた際の ＡＵ＃１　〜　ＡＵ＃２ ＡＵ＃２　〜　ＡＵ＃３ ＡＵ＃３　〜　ＡＵ＃４ について、すべてリソース使用状況をチエツクし、受は
付は許可条件を満たしていることが必要である。

この受は付は許可条件について、あるＡＵに着目して説
明すると、このＡＵから下流を見たときの帯域使用状況
を、第５図に示すように表すことができる。つまり、か
かるＡＵに関する受は付は許可条件は、新たな要求ＶＣ
を受は付けたとしたとき、 上流ＡＵ用（クラスＯ１１，２）の帯域＋ 自ＡＵ用　（クラス０．１．２）の帯域子 各種Ｃプレイン、Ｍプレイン用（クラス２）帯域が、リ
ング２１の帯域以内に納まっていることになる。

この条件についてさらに第６図を用いて具体的に述べる
。同図では、セル共用形通信であるクラス１、クラス２
のそれぞれのセル送信およびリセット発生状況の一例を
示している。

ココテ、ＴＭＡＸ　（１）−１００−ｔ＝ニル間、ＴＭ
ＡＸ　（２）−３００セル時間、ＣＭＡＸ　（１）−２
セル、ＣＭＡＸ　（２）−６セルとすると、クラス１が
１００セル時間内に２セル送信した時点て、いまだクラ
ス２のセル送信が終了しないでいると、クラス１は、次
のリセット区間に推移するために割り込みリセットをか
ける。そして、最終的に、３００セル時間内にクラス２
の６セル分の送信が終えると、その時点で通常のりセン
トがかかる。実際には、この他にセル予約通信（クラス
０）用のセルやＣプレイン、Ｍプレインセルなどが送信
されるが、ここでは簡単なために除いている。

このように考えると、クラス１についてはＴＭＡＸ　（
１）時間内にＣＭＡＸ　（１）個のセルを必ず送信でき
、クラス２についてはＴＭＡＸ（２）時間内にＣＭＡＸ
　（２）個のセルを必ず送信でき、ＴＭＡＸ　（１）時
間内には、それらが均等にばらまかれているものとして
考えることができる。

これらのことより、新たなＶＣを受は付けたときに関連
するすべてのＡＵ＃ｊにおいて、Σ（上１ＡＩＪ零ｋ）
ＩＣＭＡＸ（ｋ、　１）／ＴＭ＾ｘ（１）＋　　ｃＭ＾
Ｘ（ｋ、　２）／ＴＭＡＸ（２）＋ＲＥＳ（ｋ）１＋　
ＩｃＭＡＸ（ｊ、　ｌ）／ＴＭ＾Ｘ（１）＋　　ＣＭＡ
Ｘ（ｊ、　２）／ＴＭＡＸ（２）＋ＲＥＳ（ｊ）１≦　
１−（各種Ｃプレイン、 Ｍプレイン用帯域） が成り立つことになる。

ここで、左辺の第１項はリング２１の上流からＡＵ＃　
ｊを紅過して下流へ行くＶＣに割り当てた正規化された
帯域、第２項は、ＡＵ＃　ｊ自身から発生して下流へ行
くＶＣに割り当てられた正規化された帯域である。

上記の式を満たすことが分散形リングｌ１ａ２３での各
クラスの遅延品質を保証できる範囲で行われるための要
求条件であると見なすことができる。

したがって、このようにすれば、分散ノードに新たなＶ
Ｃを設定できるか否かの判定を上流ノードから通過１．
ていくＶＣのウィンドウサイズと自ノードに割り当てら
れたウィンドウサイズの和が伝送路の容量に相当するセ
ル数に達しているか否かから判断できることになるので
、伝送路の容量すべてを効率よく利用して分散ノードに
新たなＶＣを設定することができるようになり、リング
２１の利用効率を一段と高めることが可能になる。

なお、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を変
更しない範囲で適宜変形して実施できる。

〔発明の効果〕

本発明の通信帯域管理方式は、非同期転送モード通信方
式を採用した分散形リング網において、リングに収容さ
れる各分散ノードの個々のバーチセルチャネルＶＣにつ
いて、それぞれのバーチセルチャネルＶＣのトラフィッ
ク特性を表すピークレート（ｉ小セル到着間隔）および
平均レート（任意の一定時間Ｔ１中に送出される最大セ
ル数ｒ’Ｊ＋）から考えられる最悪のセル送出パターン
を用いてその時のある一定時間内に発生し得るセル数を
ウィンドウサイズとして割り当て、これらバーチセルチ
ャネルＶＣのウィンドウサイズの和により各分散ノード
に割り当てるウィンドウサイズを管理するようにしたも
のである。つまり、各分散ノードに収容される個々のバ
ーチセルチャネルＶＣに対してウィンドウサイズを割り
当てることにより、これらバーチセルチャネルＶＣのウ
ィンドウサイズの和により、各分散ノードに割り当てる
ウィンドウサイズを管理できるようになるので、リング
帯域を確実、かつ効率よ（管理することができ、これに
より各分散ノードからのＶＣの受は付けを公平に取り扱
うことができるなど、リングを効率よく有効に活用でき
るようになる。

また、分散ノードに新たなバーチセルチャネルＶＣを設
定できるが否かの判定を、そのバーチセルチャネルＶＣ
を設定した際に上流ノードから通過していくバーチセル
チャネルＶＣのウィンドウサイズと自ノードに割り当て
ゆれたウィンドウサイズとの相か伝送路の容量に相当す
るセル数に達しているか否かにより行うようにしている
ので、伝送路の容量すべてを効率よく利用して分散ノー
ドに新たなＶＣを設定することができるようになり、リ
ングの利用効率を一段と高めることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例か適用される分散形リング
網を示す構成図、第２図は、同実施例でのＡＵのバッフ
ァにセルが到着してからリングに送出されるまでの関係
を示す図、第３図は、同実施例でのＶＣのセル流の最悪
発生パターンを示す図、第４図は、同実施例での分散形
リング網上の帯域の使用状況の一例を示す図、第５図は
、同実施例でのあるＡＵから下流の伝送リンクを見たと
きの帯域使用状況の一例を示す図、第６図は、実施例で
のセル送信およびリセット発生の様子を示す図、第７図
は、同実施例の帯域管理方式が適用されるＡＴＭ通信方
式を示す図である。 ２１・・・スロッテッドリング、 ２２・・・分散ノー ド、 ２３・・・分散形リ ング網、 ２４・・・リソース管理装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非同期転送モード通信方式を採用した分散形リン
   グ網において、リングに収容される各分散ノードの個々
   のバーチャルチャネルＶＣについて、それぞれのバーチ
   ャルチャネルＶＣのトラフィック特性を表すピークレー
   ト（最小セル到着間隔）および平均レート（任意の一定
   時間Ｔ＿１中に送出される最大セル数Ｎ＿１）から考え
   られる最悪のセル送出パターンを用いてその時のある一
   定時間内に発生し得るセル数をウィンドウサイズとして
   割り当て、これらバーチャルチャネルＶＣのウィンドウ
   サイズの和により各分散ノードに割り当てるウィンドウ
   サイズを管理することを特徴とする帯域管理方式。
2. （２）分散ノードに新たなバーチャルチャネルＶＣを設
   定できるか否かの判定を、そのバーチャルチャネルＶＣ
   を設定した際に上流ノードから通過していくバーチャル
   チャネルＶＣのウィンドウサイズと自ノードに割り当て
   られたウィンドウサイズとの和が伝送路の容量に相当す
   るセル数に達しているか否かにより行うようにしたこと
   を特徴とする帯域管理方式。