JPH07170270A - 非同期伝送モードの使用者網インタフェースのトラヒック制御装置及び方法 - Google Patents

非同期伝送モードの使用者網インタフェースのトラヒック制御装置及び方法

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JPH07170270A
JPH07170270A JP13061694A JP13061694A JPH07170270A JP H07170270 A JPH07170270 A JP H07170270A JP 13061694 A JP13061694 A JP 13061694A JP 13061694 A JP13061694 A JP 13061694A JP H07170270 A JPH07170270 A JP H07170270A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 使用者のトラヒック種類に従ってトラヒック
制御を効率よく遂行する。 【構成】 トラヒックのクラス、サービス品質、目的地
を検出し、接続許容を制御すると共に伝送帯域幅の情報
を出力し、仮想チャネル識別子を割当ててモニタ機能の
ための制御情報を管理する接続制御部ＣＣＢ２６と、呼
から発生されるセルのヘッダにある媒体流れ制御機能フ
ィルドの情報を分析して端末装置に共有媒体を公正利用
させる機能及びセル伝送遅延を最小化する機能を行う媒
体流れ制御部１８と、各呼のパラメータ遵守状態を監視
して接続制御部に通知し、該当セルヘッダ内の優先セル
廃棄ビットを制御してセルの伝送、シェーピング、セル
廃棄を行うトラヒック制御部ＴＣＢ３２と、トラヒック
制御部からのセルストリームをスイッチングするスイッ
チ３４と、統計的マルチプレクサ３６から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は非同期伝送モード（Asyn
chronous Transfer Mode：ＡＴＭ）を利用した通信網に
関し、多数の使用者のターミナル（端末）を公衆網に接
続する広帯域使用者網インタフェース（Broadband User
-Network Interface）のトラヒック制御装置及び制御方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｂ−ＩＳＤＮ（Broadband-Integrated S
ervice Digital Network）の使用者網インタフェースに
対する規定は、国際規格の国際電信電話諮問委員会（In
ternational Telegraph and Telephone Consultative C
ommittee：ＣＣＩＴＴ）で定義している勧告案Ｉ．４１
３を基本としている。全体的な基本構成は、既存の狭帯
域総合サービスデジタル網（Ｎ−ＩＳＤＮ）の参照モデ
ルを基礎とし、各機能グループ及び基準点に対する標準
をＢ−ＩＳＤＮの特性に適合するように再構成した形態
を備えている。
【０００３】図１は、ＣＣＩＴＴ勧告案で勧告されたＢ
−ＩＳＤＮの使用者網インタフェースを示す構成図であ
って、既存のＮ−ＩＳＤＮの参照モデルを構成する各機
能に、Broadband のみを更に追加して広帯域の機能を備
えさせている。同図に示すように、Ｂ−ＴＥ（Broadban
d-Terminal Equipment）（１０）、Ｂ−ＮＴ２（Broadb
and-Network Termination ２）（１２）、Ｂ−ＮＴ１
（１４）、及びローカル交換機（Local Exchange：ＬＥ
Ｘ）（１６）等の必須機能グループを備えている。その
外に、広帯域用でない既存のターミナル装置のＴＥ（Te
rminal Equipment）（図示せず）があり、Ｂ−ＮＴ２
（１２）とそのＴＥの接続のために、広帯域機能を有す
るＢ−ＴＡ（Broadband-Terminal Adapter）がＴＥとＢ
−ＮＴ２（１２）との間に備えられる。このような機能
グループと共に、各機能グループの固有機能を区分する
基準点が設定されている。図１では、ＳB 、ＴB 等が各
ブロックの固有機能を区分する基準点である。
【０００４】図１におけるＢ−ＴＥ（１０）は、広帯域
の通信機能を備えている各種通信装置の通称であって、
電話、ファクシミリ、テレビジョン、コンピュータ等の
製品をより進歩させたサービスの概念で登場しているマ
ルチメディアシステムを意味する。このようなマルチメ
ディアシステムは、該当分野における通常の知識を有す
る者であれば、前記したような通信端末より知能的な機
能が進んだ装置であることは知っているであろう。
【０００５】広帯域第１網終端装置であるＢ−ＮＴ１
（１４）は、ＯＳＩ参照モデルの階層１のＰＨＹ階層の
役割として物理的な送受信のための変／復調機能を担当
し、それに必要な処理及び保全（ＯＡＭ： Operation a
nd Maintenance）機能を遂行する。
【０００６】広帯域第２網終端装置であるＢ−ＮＴ２
（１２）は、ＯＳＩ参照モデルの階層１及び階層２以上
の上位階層の機能を遂行する。主要機能としては、接続
許容制御（Connection Admission Control：ＣＡＣ）機
能、媒体流れ制御（Generic Flow Control：ＧＦＣ）機
能、マルチプレキシング機能、デマルチプレキシング機
能、資源管理機能、シグナリング機能、使用パラメータ
制御（Usage ParameterControl ：ＵＰＣ）機能、そし
て内部ターミナルとの間のスイッチング機能等、使用者
網インタフェース（User-Network Interface：ＵＮＩ）
の最重要な機能を統べている。
【０００７】また、上述のＴＥとＢ−ＮＴ２（１２）と
の間に接続されるＢ−ＴＡは、広帯域機能を備えていな
い既存の単純、低速、低機能ターミナルを広帯域通信機
能へ整合させるための媒介の役割を行い、また、相互に
異なるプロトコルの連動のための変換機能も遂行する。
したがって、低速度を程よい水準に向上させトラヒック
の状況を調節するためのシェーピング（shaping ）機能
を加え得る。
【０００８】このような使用者網内の各機能と共に、Ｂ
−ＩＳＤＮを経由して所望の接続点までのスイッチング
機能を遂行するＬＥＸ１６は、ＵＮＩの構成要素ではな
いが、使用者と網の接点から網へ入ってくるトラヒック
との使用パラメータのモニタリング等の制御を遂行し、
網内での混雑等の発生状況をＵＮＩ機能の処理及び保全
を担当するパート（Part）に通知し、必要とする処理及
び保全を遂行する。
【０００９】一方、図１に示すように、ＵＮＩ（Ｈ）に
は機能グループの階層別構成（Ｌ）が存在する。ＰＨＹ
階層（Physical Layer）は、広帯域通信を利用した媒体
で直接電気信号を受信したり伝送したりする機能を遂行
し、ＡＴＭ階層は、ＰＨＹ階層を通じて入力された情報
の伝送単位であるセルを制御するすべてのトラヒック制
御機能を遂行する。ＡＡＬ階層（ＡＴＭ Adaptation L
ayer）は、Ｂ−ＴＥ（１０）で上位から伝達される大き
い単位のデータをＡＴＭ階層で使用するためにＡＴＭ階
層に分割して整合する機能を遂行する。図１において、
階層別構造の図示中に矢示したセルストリームの方向
は、網に向くアップストリーム（Up stream）を示して
いる。
【００１０】同図に示す構成において、Ｂ−ＮＴ２（１
２）のＣＡＣは、呼の設定過程で網が行うすべての制御
を網羅して定義されている。例えば、使用者の呼の設定
要求があったとき、その要求を分析して網状態に従い接
続を許容するかどうかを決定する。そして、必要な資源
（帯域幅、バッファ容量等）を割当て、仮想経路識別子
（Virtual Path Identifier ：ＶＰＩ）及び仮想チャネ
ル識別子（Virtual Channel Identifier：ＶＣＩ）を与
える。さらに、目的地までの経路（Routing ）設定機能
も遂行するようになっている。また、使用者が呼設定を
要求するときは、使用者が使用するトラヒックの特性を
定義したソーストラヒックディスクリプタ（Source Tra
ffic Descriptor）及びそのサービスに要求される品質
を規定したサービス品質（Quality of Service：ＱＯ
Ｓ）を提示する。このようなＣＡＣは、現在サービス中
の他のサービス加入者に影響してはならないが、影響の
ない範囲内においては、現在サービスを受けている使用
者は必要に応じて再交渉でよりよいサービスを要求する
こともできる。
【００１１】ＧＦＣの機能は、Ｂ−ＴＥ（１０）とＢ−
ＮＴ２（１２）との間のトラヒックの流れを調節するも
のである。この機能いおいては、網に向くトラヒックの
公正性を保障し且つ伝送遅延を最小化する点が最重要の
制御対象になる。
【００１２】ＵＰＣは、接続許容された呼が、予め要求
されたトラヒック（通話接続する前に予め要求される協
定パラメータ）を遵守しているか否かをモニタリング
し、違反する場合に適切な制御を行えるようにする制御
機能である。すなわち、協定されたパラメータを違反し
たトラヒックが網内で発生するというような混雑を防止
し、全体的な処理率を低下させないようにする。したが
って、ＵＰＣは二つの機能に大別することができる。
【００１３】一つ目の機能は、呼の設定時に、トラヒッ
クの特性を表したパラメータを遵守しているか否かをモ
ニタリングするものである。ＵＰＣは、モニタリング技
法に従って多様なアルゴリズムが提案されている。現在
発表されているこのような技法の例としては、バケット
（Bucket）型及びウィンドウ（Window）型に区分するこ
とができる。
【００１４】二つ目の機能は、使用帯域幅の範囲を違反
したセル（Cell）に適切な措置を取るために、優先セル
廃棄（Cell Loss Priority：ＣＬＰ）ビットの状態を検
査するものである。すなわち、タグ（Tag ）機能によっ
てＣＬＰビットをセットして網に伝送し、網内で混雑が
発生した場合には、前記ＣＬＰビットがセットされたセ
ルを除去して違反セルを無条件除去するようにし、場合
によっては一時的にバッファに貯蔵してシェーピング等
の機能を遂行する。
【００１５】このようなＵＰＣのアルゴリズムの性能を
測定する基準としては、第一に、間違ったトラヒックの
状態を検索する機能パートが優秀であるか否か、第二
に、モニタリングする時間間隔に対する選択を行えるか
否か、第三に、違反したパラメータに対する迅速な応答
ができるか否か、第四に、構成の容易性、をあげること
ができる。最近では、これら使用者のトラヒックに直接
的に影響するＱＯＳの補完性の可否や、状況に従う資源
の割当問題等の追加的に考慮すべき事項があり、その重
要性が再考されている。
【００１６】最も代表的といえるＵＰＣのアルゴリズム
としては、Leaky Bucket、JumpingWindow、及びMoving
Window 等があり、さらに、これらの基本機能及び付加
機能を添削した多様な種類の技法がある。
【００１７】一方、ＣＡＣ及びＵＰＣのためには、ソー
ストラヒックディスクリプタ及びＱＯＳが適切に定義さ
れなければならない。ソーストラヒックディスクリプタ
は、ソーストラヒックパラメータの集合に該当するソー
ストラヒックの特性をよく反映すべきで、また理解に容
易でなければならない。一般的によく使用されるソース
トラヒックは、セルが継続的に発生するオン状態及びセ
ルが発生しないオフ状態が反復的に現れるオン−オフト
ラヒック、セル率（Cell rate）が時間に対して段階的
に変化する階段形可変トラヒック、そして変化のないセ
ル率を有する固定セル率トラヒック等が代表的である。
【００１８】このようなソーストラヒックディスクリプ
タの構成で一般的によく使用されるソーストラヒックパ
ラメータとしては、最大セル率、平均セル率、バースト
性セル率、及び平均セル率の持続時間等がある。また、
ＱＯＳとしては、セル損失率（Cell Loss Ratio）、セ
ル遅延（Cell Delay）、及びセル遅延変動（Cell Delay
Variation）等がある。
【００１９】資源管理（Resource Management ：ＲＭ）
の機能は、要求されるサービスの等級（Grade of Servi
ce：ＧＯＳ）及びＱＯＳ等を満足させるために、伝送機
能、スイッチング機能、及びコントロール機能等が円滑
に活用されるよう適切な資源を割当てる機能と定義でき
る。このような目的のために必要な資源として伝送帯域
幅及び伝送容量に従うバッファ容量がある。このような
資源割当のための機能は、呼の設定時にＣＡＣの機能に
より帯域幅を割当てる機能と、呼が設定されてからサー
ビス中に発生する帯域割当要求、すなわちＵＰＣ機能に
より発生する帯域の要求に対して実時間に処理を行わな
ければならない機能と、に区分することができる。
【００２０】資源管理機能の簡素且つ容易性に加えて、
実時間内に発生するトラヒックに対する正しい制御を遂
行するためのものに、仮想経路（Virtual Path：ＶＰ）
を設定してトラヒックを制御する方法がある。この仮想
経路を利用したトラヒック制御方法は、ＣＡＣを行うと
きに仮想経路接続（Virtual Path Connection ：ＶＰ
Ｃ）の終端で許容されるか否かが決定されるようになっ
ている。この場合、トラヒックの伝送ノード（Transmis
sion Node）ではＶＰＣのような制御処理が不要なの
で、かなり迅速で容易な制御が可能である。また、スイ
ッチングノードにはＶＰＩに対する参照表が内蔵され、
その参照表の更新による迅速な経路の再設定が可能であ
る。さらに、多数の仮想チャネル（Virtual Channel ：
ＶＣ）をグループで処理して少数の仮想経路に対する制
御を行えばすむようにできるので、全体的な制御機能の
単純化が可能となる。したがって、全体的な網のアーキ
テクチャを単純化することができる。
【００２１】一方、資源管理において、帯域幅を割当て
る方法は二つに大別することができる。すなわち、最大
値割当方法と統計的割当方法である。最大値割当方法は
統計的な多重化利得がなく、使用効率（Utilization ）
がかなり低い。また、ＡＴＭ伝送方式の代表的な特性で
ある統計的な多重化利得は、最大値の帯域を割当てずに
最小限の帯域幅を割当てても、すでに設定されてサービ
ス中の呼が要求している品質を妨害しない範囲の帯域を
割当てられるかどうかが、非常に重要な問題となる。
【００２２】図１のように構成されるＵＮＩの機能は、
一般使用者によりＢ−ＩＳＤＮに接続され、必要とする
サービスを受けることのできるインタフェーシング機能
を有している。ＵＮＩ（Ｈ）は、呼の接続が許容された
Ｂ−ＴＥ１０の要求するサービスを満足させなければな
らない。したがって、このＵＮＩ（Ｈ）で遂行される主
要機能は、使用者の呼の設定要求に対して適切な資源分
配及びＶＰＩ／ＶＣＩを割当て、トラヒックを適切に制
御して網内での混雑を予め防止すると共に以前に発生し
た混雑を解消し、与えられた資源の効率を極大化して網
全体を最適に動作させる必要性をもっている。また、マ
ルチメディアサービス等に対応した多様性及び柔軟性の
確立が必須的である。
【００２３】以上のようなＡＴＭの通信において、多様
な使用者がより一層多様な品質のサービスを要求するこ
とにより発生する正確な制御の困難性及びその実現にお
ける複雑性が、ＡＴＭの概念が内包している数多くの長
所にもかかわらず、その発展にブレーキをかけている主
要因となっている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、使用者の等級に従って仮想経路を固定的に割当
て、使用者のトラヒックの種類に応じてトラヒック制御
を遂行する使用者網インタフェース装置及び方法を提供
することにある。また、本発明の他の目的は、接続許容
制御、使用パラメータ制御、帯域幅割当のための資源管
理、接続許容制御と関連したシグナリング、処理及び保
全を統合的に遂行できる使用者網インタフェース装置及
び方法を提供することにある。さらに、本発明のまた他
の目的は、網が遂行する必要のあった多様な機能を広帯
域第２終端装置に分散させ、網の全体的な負荷を軽減さ
せた使用者網インタフェース装置及び方法を提供するこ
とにある。そして、本発明のさらに他の目的は、サービ
スの多様性に対し限界を設定することで全体的な構成を
単純化した使用者網インターフェース装置を提供するこ
とにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明によるトラヒック制御装置は、広帯域タ
ーミナル装置と、トラヒックの特性に従って一つ以上の
仮想経路識別子を固定的に割当て、その割当てられた仮
想経路識別子と仮想チャネル識別子を通じて受信される
トラヒックを処理するローカル交換機と、ローカル交換
機に接続されて送受信される信号を変復調して出力する
広帯域第１網終端装置と、を備える非同期伝送モードの
使用者網インタフェースのトラヒック制御装置であっ
て、物理的に接続された多数の使用者ターミナルからの
呼設定要求情報を分析してトラヒックのクラス、サービ
スの品質、目的地の住所を検出し、この検出した情報に
より接続許容を制御すると共に伝送帯域幅の情報を出力
し、仮想チャネル識別子を割当ててモニタ機能のための
制御情報を管理する接続制御部と、接続許容制御を通じ
て接続設定された呼から発生されるセルのヘッダにある
媒体流れ制御機能フィルドの情報を分析して多数のター
ミナルによる共有メディアの公正な利用を可能にする機
能、及びセル伝送遅延を最小化するための機能を遂行す
る媒体流れ制御部と、接続許容制御によって接続設定さ
れた各呼が予め設定されたパラメータを守るか否かを監
視してその情報を接続制御部に通知し、該当セルヘッダ
内の優先セル廃棄ビットを制御してその状態に従ってセ
ルの伝送、シェーピング、及びセル廃棄を実行するトラ
ヒック制御部と、トラヒック制御部に接続され、入力さ
れるセルストリームをスイッチングするスイッチと、ス
イッチと物理階層を経由して広帯域第１網終端装置との
間に接続され、セルヘッダ内の仮想経路識別子と仮想チ
ャネル識別子を経路設定参照表を利用して交替伝送する
統計的マルチプレクサと、から構成されることを特徴と
する。
【００２６】
【実施例】以下、本発明によるＵＮＩ装置について、添
付の図面を参照して具体例を示しながら詳細に説明す
る。
【００２７】図２は、本発明によるトラヒック制御装置
を備えて構成されたＢ−ＮＴ２（１２）を示すブロック
図である。このＢ−ＮＴ２（１２）は、使用者網を構成
する各機能グループのうちでも重要な機能グループで、
すべての制御機能を遂行する。例えば、前述したような
ＣＡＣ、ＧＦＣ、ＵＰＣ、資源管理、そして処理及び保
全と密接な関係を有する接続制御（Connection contro
l：ＣＣ）等を遂行する。
【００２８】接続制御ブロック（Connection Control B
lock：ＣＣＢ）２６は、物理的に接続された多数の使用
者ターミナルからの呼の設定要求の情報を分析して、ト
ラヒックのクラス、ＱＯＳ、及び目的地の住所を検出
し、検出された情報に基づいて接続許容を制御し、同時
に、伝送帯域幅の情報を出力し、ＶＣＩを割当ててモニ
タ機能のための制御情報を管理する。
【００２９】ＧＦＣ（媒体流れ制御部）１８は、接続許
容制御を通じて接続設定された呼から発生されるセルの
受信によりセルヘッダにあるＧＦＣ機能フィルドの情報
を分析し、多数のターミナルに使用される共有メディア
を公正に使用できるようにする機能、及びセル伝送遅延
を最小化するための機能を遂行する。
【００３０】トラヒック制御ブロック（Traffic Contro
l Block ：ＴＣＢ）３２は、接続許容制御により接続設
定された各呼のセルが協約したパラメータを遵守するか
どうかを監視してその情報をＣＣＢ２６に通報し、ま
た、該当セルヘッダ内のＣＬＰビットを制御してその状
態に従ってセルの伝送、シェーピング及びセル廃棄を実
行する。
【００３１】統計的マルチプレクサ３６は、トラヒック
制御ブロック３２に接続されて入力されるセルストリー
ムをスイッチングするスイッチ３４と、ＰＨＹ階層を経
由してＢ−ＮＴ１（１４）との間に接続されており、Ｖ
ＰＩ及びＶＣＩを経路設定参照表（Routing Look-Up T
able）を交替利用して伝送する。
【００３２】また、ＣＣＢ２６は、呼の設定要求の情報
を受信して処理するシグナリング処理部２０と、このシ
グナリング処理部２０を通じたソーストラヒックディス
クリプタに含まれるトラヒックのクラスレベル及びＱＯ
Ｓを分析して資源割当要求信号を出力し、資源割当が可
能な場合に同じクラス内で使用してないＶＣＩを割当て
るＣＡＣ２２と、このＣＡＣ２２の資源割当要求に応答
して帯域幅を割当て、モニタリング機能のための制御情
報を管理する資源管理部２４と、から構成されている。
【００３３】そして、ＴＣＢ３２は、資源管理部２４内
に貯蔵されているモニタ機能のための制御情報を利用し
て接続された加入者がＣＡＣ２２の接続許容制御を通じ
て協約したパラメータを監視し、監視の結果、協約事項
を違反しているときに帯域割当可否信号を出力するモニ
タリング管理器２８と、このモニタリング管理器２８か
ら出力される帯域割当可否信号の入力に応答して同じク
ラスの現在使用中の帯域幅を分析し、その分析結果に従
って帯域幅割当の可否を資源管理部２４に伝達し、その
応答に応じて追加帯域の割当、シェーピング、及びセル
廃棄等を決定する帯域幅管理器３０と、から構成されて
いる。
【００３４】図２に示す太い実線はセルストリームを表
しており、これは網に向くアップストリーム（Up−stre
am）である。また、細い実線は、シグナリングを含む制
御信号の流れを表している。前記のような割当可能な範
囲の帯域に対する情報は、資源管理部２４に貯蔵されて
いる制御情報を利用して抽出する。
【００３５】このような構成における動作を次に説明す
る。
【００３６】まず、接続許容制御のための動作について
説明する。シグナリング処理部２０が物理的に接続され
た多数の使用者ターミナルから呼の設定要求を受信する
と、その呼の設定要求に関係したソーストラヒックディ
スクリプタ、ソースのＱＯＳ、及び接続を要求する目的
地の住所に対する情報を分析する。そして分析された内
容はＣＡＣ２２に伝達される。ソーストラヒックディス
クリプタには、ソースの特性に従い選定されたパラメー
タと共にトラヒックのクラスが含まれている。
【００３７】ＣＡＣ２２は、要求されたクラスの仮想経
路に含まれる仮想チャネルの中で、現在使用していない
識別子を割当てる。このときＣＡＣ２２は、ＶＣＩを割
当てる前に、ソーストラヒックディスクリプタの内容に
基づいて要求されたＱＯＳを満足させ得る範囲の資源が
割当てられるかどうかを判断するための要求信号を資源
管理部２４に伝達する。そして、資源管理部２４は、現
在使用されている資源及び残っている資源の範囲をデー
タの形態で管理しており、ＣＡＣ２２の要求に応じて可
能な範囲の資源を割当て、使用中の資源及び残っている
資源についてのデータを更新する。
【００３８】資源管理部２４で資源が割当てられると、
ＣＡＣ２２はＶＣＩを割当てると共に、トラヒック制御
のためのパラメータを内部のメモリ領域に貯蔵する。こ
のようなパラメータの制御には、後述するマルチルール
ベース構造及び実時間可変ウィンドウアルゴリズムを例
としてあげられる。マルチルールベースの構造は、マル
チルールベースに貯蔵されている該当クラスのトラヒッ
クを処理するトラヒック制御ルーチンのポインタを利用
してＵＰＣを遂行する。そして、実時間可変ウィンドウ
アルゴリズムは、最大セル率の逆数の最小セル間隔を利
用してＵＰＣを遂行する。また、資源管理部２４で管理
するデータとは、該当仮想経路の最大帯域幅及び現在割
当てられて使用中の割当帯域幅を意味する。
【００３９】ＣＡＣ２２の接続許容制御により接続設定
された呼にはＴＣＢ３２によりＵＰＣが遂行される。受
信されたセルは、接続許容制御時に協約したパラメータ
を遵守するか否かをモニタするモニタリング管理器２
８、及び協約を違反したセルに対して帯域幅割当が可能
か否かを検査する帯域幅管理器３０で処理される。
【００４０】これについてより具体的に動作を説明す
る。モニタリング管理器２８で違反セルが判明すると、
帯域割当可否信号が帯域幅管理器３０に伝達される。帯
域割当可否信号を受けた帯域幅管理器３０は、現在の使
用帯域幅を調査して、資源管理部２４に、現在のセルに
必要な範囲の資源を割当てられるかどうかを判断するよ
うに要求する制御信号を伝達する。この制御信号を受け
た資源管理部２４は、残っている資源を検査して許容又
は不可応答を帯域幅管理器３０に行う。すなわち、資源
管理部２４は、帯域割当が可能であったり、あるいは現
在の状態が混雑していなければ許容応答信号を出力し、
そうでなければ不可応答信号を出力する。この場合の混
雑状態は、統計的マルチプレクサ３６内部のバッファに
貯蔵されて処理待機中のセル数により判断する。つま
り、統計的マルチプレクサ３６内部のバッファに貯蔵さ
れたセル数が予め設定された限界値を超過する場合、又
は、網内部で発生した混雑が処理及び保全機能により通
知される場合を判断して決定する。混雑状態にある場
合、資源管理部２４は、違反セルに対してすべて不可信
号で応答する。そして、許容応答を受けるセルはヘッダ
内のＣＬＰビットに１をタグしてそのまま伝送され、不
可応答を受けたセルは廃棄、あるいはバッファに貯蔵さ
れてシェーピング機能で処理される。
【００４１】ＴＣＢ３２を通過したセルは、ハードウェ
ア的に自動経路設定の機能を有しているスイッチ３４を
経て統計的マルチプレクサ３６のバッファに貯蔵され、
処理される。
【００４２】図３は、本発明に係るＬＥＸ（１６）の構
成を示すブロック図であって、同図より分かるように、
図２に示したＢ−ＮＴ２（１２）と類似した構造を有し
ている。この例のＬＥＸ（１６）とＢ−ＮＴ２（１２）
との差異点は、ＧＦＣ１８の機能が、各Ｂ−ＮＴ２（１
２）で制御されてＢ−ＮＴ１（１４）を経由して伝送さ
れたセルストリームを単一のセルストリームに多重化す
る機能を遂行するＵＮＩ統計的マルチプレクサ（ＵＮＩ
ＭＵＸ）３８に変えられている点にあり、それ以外は同
じ構成である。同図における各要素の符号は、図２で使
用した符号に“Ａ”を付加して記している。したがっ
て、多数のＵＮＩに対する多重化機能については、ＬＥ
Ｘ（１６）のトラヒック制御処理の能力により多重化の
範囲が決定され得る。
【００４３】このように構成されたＬＥＸ（１６）内の
ＵＮＩＭＵＸ３８に入力される各セルストリームは、ク
ラス別に４個のＶＰＩが割当てられている。すなわち、
一つのＵＮＩを意味する。該当クラスのＶＰＩに含まれ
ているＶＣＩは、接続許容制御時にＢ−ＮＴ２（１２）
で遂行される接続許容制御の機能により動的に割当てら
れる。しかしながら、ＶＰＩは、Ｂ−ＮＴ２（１２）の
トラヒックのクラスを基準として固定的に割当てられる
ので、ＬＥＸ（１６）の接続許容制御の機能は、目的地
まで到達する経路を設定する機能のみを担当する。そし
て、設定された経路で必要とされる資源の範囲を決定し
て割当てる機能を遂行する。したがって、相当な程度の
負荷をＢ−ＮＴ２（１２）とＬＥＸ（１６）に分散させ
ることができる。接続設定が許容されると、その事実は
Ｂ−ＮＴ２（１２）に通報されると同時に、ＵＰＣのた
めに、その接続に含まれた仮想経路に対するパラメータ
値が内部貯蔵領域に貯蔵される。
【００４４】ＴＣＢ３２Ａの遂行するモニタリング機能
及び帯域割当機能は、Ｂ−ＮＴ２（１２）が各ターミナ
ルに割当てたＶＣＩについて制御を遂行するのに対し、
Ｂ−ＮＴ２（１２）に固定的に割当てたＶＰＩについて
制御を遂行する。したがって、多数のＢ−ＮＴ２（１
２）においてＢ−ＮＴ１（１４）を経由して伝送される
セルストリームを制御するための負荷を軽減させること
ができる。すなわち、Ｂ−ＮＴ２（１２）及びＬＥＸ
（１６）の２段に分散させて制御を遂行できることが分
かる。
【００４５】スイッチ３４Ａは、Ｋ個の入力セルストリ
ームに対してｍ個の出力セルストリームを有する経路設
定のためのスイッチ装置で構成される。前記Ｋは制御機
能のブロックの総数を表し、ｍは出力伝送線路の数量に
従い決定される。また、一つの物理的な入力伝送線路ご
とに一つのトラヒック制御機能部が制御機能を遂行す
る。したがって、Ｋ個の入力セルストリームに対する帯
域幅管理器３０Ａが必要である。さらに、一つの帯域幅
管理器３０Ａにはｎ個のＵＮＩが接続されるように構成
される。
【００４６】図４は、本発明に係るＶＰＩ及びＶＣＩの
割当範囲を示すブロック図である。Ｂ−ＮＴ２（１２）
のトラヒックを区分する基準に従いサービスのクラスを
区分し、区分されたサービスのクラスに従い該当範囲内
におけるＶＰＩを固定的に割当てるものである。
【００４７】トラヒックの区分にしたがうサービスクラ
スの区分基準は、例えば次の表１のようになっている。
【００４８】
【表１】
【００４９】この表１のようにサービスのクラスを区分
するのは次のような理由による。Ｂ−ＩＳＤＮで使用で
きるソーストラヒックは、電話サービスのような音声、
一般的なディジタルデータ、そして静止画像及び動画像
等の画像信号に大別することができる。
【００５０】電話等の音声ソースは固定セル率を有して
実時間に伝送でき、損失に対して敏感に反応する。この
ようなソーストラヒックは、遅延敏感性及び損失敏感性
を有するソーストラヒックで、遅延及び損失が発生する
と円滑な通信を遂行できないことになる。したがって、
一番高い等級を与えなければならない。
【００５１】ＴＶ信号のような動画像ソースは実時間に
伝送されなければならないので、伝送遅延に対して敏感
である。そして、ある程度の損失は許容されるので、こ
のようなソーストラヒックは単に遅延敏感性のみをもつ
ソーストラヒックであり、二番目に高い等級クラスＢを
与える。
【００５２】一般的なデータは、遅延に対して敏感では
ないが、損失に対して敏感である。したがって、損失敏
感性のみをもつソーストラヒックに区分してクラスＣに
含むようにする。
【００５３】このようなＶＰＩは通常８ビットで構成さ
れるが、本実施例では下位２ビットを用いてソーストラ
ヒックのクラス、シグナリング、処理及び保全機能のた
めの仮想経路識別子ＶＰＩＡ、ＶＰＩＢ、ＶＰＩＣ、及
びＶＰＩＳを決定する。最小の規模を有する使用者網で
あれば、図４に示すように３個の各クラスに対する仮想
経路識別子ＶＰＩＡ、ＶＰＩＢ、及びＶＰＩＣに、シグ
ナリング、処理及び保全機能を遂行する専用識別子ＶＰ
ＩＳを加えて、全部で４個の固定的な識別子が割当てら
れる。
【００５４】図５は本発明に係るＴＣＢ３２のブロック
構成図である。マルチルールベース５０は、トラヒック
の特性別に最適の制御を遂行するためのクラス別制御ル
ーチン、シグナリング、処理及び保全機能のための制御
プログラムを貯蔵しており、これを所定の制御によって
出力する。パラメータプール４６は、各トラヒッククラ
スに対する処理ルーチンポインタ、及びトラヒック制御
を補助するための各種パラメータを貯蔵しており、これ
を所定の制御によって出力する。セルヘッダレジスタ４
２は、所定の制御によって受信されるセルストリームの
ヘッダを貯蔵する。セルプール４８は、セル制御情報の
入力に応答して受信されるセルストリームを貯蔵・出力
し、受信されるセルストリームをバッファリングあるい
は廃棄する。セルストリーム制御器４３は、セル処理結
果情報の入力に対応するセル制御情報をセルプール４８
に出力する。ポリシング制御部４０は、ＰＨＹ階層から
伝達されるプリミティブ（Primitive ）の入力に応答
し、セルヘッダレジスタ４２を制御してセルヘッダを貯
蔵させると同時に、マルチルールベース５０とパラメー
タプール４６を制御し、クラス別制御ルーチンと各種パ
ラメータを使用してクラス別トラヒック制御を遂行し、
セル処理結果情報をセルストリーム制御器４３に出力す
る。レジスタファイル４４は、レジスタグループで構成
され、ポリシング制御部４０の制御により前記各種パラ
メータを貯蔵する。
【００５５】図５の構成において、セルプール４８は、
５３バイトの長さを有するセルストリームをバイト単位
でシフトするシフトレジスタで構成された先入れ先出し
（ＦＩＦＯ）回路である。このセルプール４８は二つの
セルを貯蔵できる貯蔵容量を有し、これらのうちの一つ
は一般的な機能を遂行し、もう一つはクラスＣに対する
制御の遂行時にデータをバッファリングするためのもの
である。また、パラメータプール４６とマルチルールベ
ース５０は一つのメモリで構成できる。マルチルールベ
ース５０に関しては、この分野で通常の知識を有する者
ならば、マイクロプログラミング法やハードワイヤード
によりハードウェア的に構成することが可能なことは理
解できよう。尚、パラメータプール４６は資源管理部２
４に含まれるブロックでもある。
【００５６】図６は、本発明に係るトラヒック制御過程
を示すフローチャートであって、図５におけるポリシン
グ制御部４０の動作フローチャートを表す。
【００５７】この制御手順は、プリミティブの入力に応
答して現在受信されているセルのヘッダを貯蔵し、有効
なセルの場合に前記受信されたセルヘッダ内のＶＰＩ、
ＶＣＩ及び自体的に発生されるオフセットの組合せによ
るアドレスを発生して、各種パラメータをローディング
するトラヒックパラメータローディング過程と、そのロ
ーディングされたパラメータの中に含まれているクラス
別処理ルーチンを指定するためのポインタを用いて該当
クラスに対するトラヒック制御を遂行し、その結果、前
記パラメータを更新し再貯蔵するクラス別トラヒック処
理過程とからなる。
【００５８】図７〜図９は、マルチルールベース５０内
に貯蔵されているクラスＡ、Ｂ、Ｃのためのトラヒック
制御ルーチンの一例である。
【００５９】図１０は、本発明に係る仮想経路内の仮想
チャネルのトラヒック制御のためのアドレス組合せを説
明するためのデータマップであって、現在受信されてい
るセルヘッダに貯蔵されたＶＰＩとＶＣＩ、及びポリシ
ング制御部４０で自体的に発生されたオフセット組合せ
の例を示すものである。ＶＰＩは８ビットで構成され、
その下位２ビットによりクラス及びシグナリング専用仮
想経路が区分される。その指定状態を同図下に例示して
いる。また、この例のＶＣＩは８ビットで構成される
が、その大きさは使用者網の規模とアドレスバスの構造
に従って変更可能である。そして、オフセットは４ビッ
トで構成され、この４ビットの組合せにより１６個のパ
ラメータを指定することができる。
【００６０】図１１に、本発明に係るパラメータプール
とマルチルールベースのメモリマップの一例を示す。同
図は、パラメータプール４６であるクラス別トラヒック
パラメータと、マルチルールベース５０であるクラス別
トラヒック制御処理ルーチンとが一つのメモリで構成さ
れる場合の例を示す。各クラス別トラヒックパラメータ
は、サービス状態情報（service state informatio
n）、トラヒック制御ルーチンポインタ（traffic contr
ol routine pointer）、以前セル到着時間（passed ce
ll arrival time）、該当経路に対する以前セルカウン
タ（passed cell counter）、セルタグカウンタ（cell
tag counter）、セル廃棄カウンタ（cell discard cou
nter）、最小セル間隔（minimum cell interval tim
e）、及び予約領域（reserved area）で構成し得る。
また、各クラスの始めの領域、すなわちＶＣＩが番号０
である領域には該当クラスの処理及び保全機能のための
パラメータ（CCB parameter）が貯蔵されている。その
パラメータとしては、該当クラスの仮想経路セルカウン
タ（virtual path cell counter）、仮想経路最大帯域
幅（virtual path maximum bandwidth）、及び仮想経路
に割当てられ使用中である全割当帯域幅（virtual path
total assingment bandwidth）等がある。
【００６１】このパラメータは、トラヒックのモニタリ
ングと処理及び保全機能のためのもので、その数はオフ
セットの長さにより変更可能である。またパラメータ
は、実時間可変ウィンドウアルゴリズムのためのもので
ある。
【００６２】図１１に示すオフセット番号０は現在のセ
ルに対するサービスの状態を示す制御フラグの役割をす
る。すなわち、状態情報のビット番号０は廃棄、ビット
番号１はバッファリング、ビット番号２は混雑状態、ビ
ット番号３はタグ等の結果をビット単位で定義すること
ができる。残りのビットは以後の必要に備えて予約領域
として使用する。
【００６３】オフセット番号１は、該当セルに対する制
御ルーチンが貯蔵されているマルチルールベースのトラ
ヒック制御ルーチンポインタである。
【００６４】オフセット番号２は、現在のセルについて
のＶＰＩとＶＣＩを有するセルが以前に受信された時間
を以前の制御時に貯蔵しておいたものである。勿論、現
在のセルが受信された時間も次に受信されるセルの制御
のために貯蔵される。
【００６５】オフセット番号３は、以前セルが受信され
た瞬間の処理及び保全機能のためのパラメータである該
当仮想経路のセル計数の値を貯蔵しておいたものであ
る。また、現在の該当仮想経路のセル計数の値も以後の
ために貯蔵される。
【００６６】オフセット番号４は、セルタグカウンタで
あって、今まで受信されたセルの中で違反セルとして検
出され、セルヘッダ内にＣＬＰビットを１にセットして
伝送されたセルの計数である。現在のセルが更に違反状
態の場合には、計数が１ずつ増加して貯蔵される。
【００６７】オフセット番号５は廃棄セルカウンタであ
って、今まで廃棄されたセルの数が貯蔵されている。現
在のセルが違反状態で、現在の状況が帯域の割当が不可
能な場合、あるいはオフセット番号０のサービス状態情
報のビット番号２が１にセットされている混雑状態の場
合、そのセルは廃棄される。混雑状態は、システム自体
が保有している統計的マルチプレクサ３６のバッファが
限界値を超過して発生したり、あるいは使用者網の内部
で混雑状態が発生すると、混雑状態を回復する処理及び
保全機能によって通知される。現在のセルが廃棄される
と、廃棄セル計数は１ずつ増加し貯蔵される。
【００６８】オフセット番号６は、接続許容制御時にそ
のセルを発生させた使用ターミナルが要求した最大セル
率の逆数である最小セル間隔を貯蔵する。これは、モニ
タの遂行に際して、時間の逆数を取ってセル率を用いる
より、セルの時間間隔を用いてモニタを遂行する方が時
間を短縮でき、容易性に優れるからである。
【００６９】そして、残りの部分は、以後の処理及び保
全機能と共に、より精密な制御のために使用されるパラ
メータのための予約領域である。
【００７０】図１２Ａは、本発明に係る実時間可変ウィ
ンドウトラヒック制御処理部の構成図である。モニタリ
ング部１２０は、最小セル間隔が設定されており、現在
の受信セル到着時間と、同じターミナルで発生された以
前セル到着時間とをそれぞれ貯蔵するための貯蔵手段、
タイマ、減算器、及び比較器を備えてウィンドウ時間を
下記の数式１のように演算し、このウィンドウ時間を予
め設定された最小セル間隔と比較してセルの違反可否を
検出出力する。帯域幅管理器１２２は、現在のセルが含
まれる仮想経路の現在のセル計数と同じターミナルで発
生された以前セルとを計数する計数器、仮想経路に割当
てる全割当帯域幅の値を貯蔵する貯蔵手段、除算器、及
び比較器を備えて下記の数式２のような演算によりウィ
ンドウ内の同一の仮想経路を有するセルの数を抽出し、
抽出されたセルの数とウィンドウ時間を用いて下記の数
式３に示すような演算によって得られる現在のウィンド
ウ期間の使用帯域幅を抽出して全割当帯域幅と比較し、
これに対応する帯域幅制御信号を出力する。
【００７１】
【数１】
【００７２】
【数２】
【００７３】
【数３】
【００７４】以上の数式から帯域幅制御信号は次のよう
に決定される。
【００７５】
【数４】
【００７６】
【数５】
【００７７】図１２Ｂは、図１２Ａに示す実時間可変ウ
ィンドウトラヒック制御処理部の動作を説明するための
図である。この図１２Ｂにおいて、Ｔｉ（ｔ−１）はチ
ャネル番号ｉの以前セル到着時間、Ｔｉ（ｔ）はチャネ
ル番号ｉの現在のセル到着時間をそれぞれ示す。また、
Ｔｊ（ｔ−１）はチャネル番号ｊの以前セル到着時間、
Ｔj (t) はチャンネル番号ｊの現在のセル到着時間をそ
れぞれ示す。そして、Ｗｉ（ｔ−１，ｔ）はチャネル番
号ｉの現在のウィンドウ時間で、Ｗｊ（ｔ−１，ｔ）は
チャネル番号ｊの現在のウィンドウ時間である。
【００７８】以下、この実施例のクラス別トラヒック制
御の処理過程を詳細に説明する。尚、図１のように構成
されたＵＮＩのＢ−ＮＴ２（１２）は、図４に示すよう
に４個の仮想経路識別子ＶＰＩＡ、ＶＰＩＢ、ＶＰＩ
Ｃ、及びＶＰＩＳが割当てられた状態と仮定する。
【００７９】使用者ターミナルから呼設定要求信号が発
生されると、ＣＡＣ２２はシグナリング処理部２０から
伝送された信号を分析して要求される資源と該当するク
ラスの使用されないＶＣＩを割当て、トラヒック制御の
ための各種パラメータを貯蔵・管理する。
【００８０】ＴＣＢ３２内のポリシング制御部４０はＰ
ＨＹ階層から伝達されるプリミティブの入力に応答し
て、図６のステップ６２でセルヘッダレジスタ４２を制
御して現在受信されているセルヘッダ（Ｃｅｌｌ−Ｓ
Ｉ）を貯蔵する。このとき、受信されるセルヘッダ（Ｃ
ｅｌｌ−ＳＩ）はセルプール４８に貯蔵される。そし
て、ステップ６４でポリシング制御部４０は、貯蔵され
たセルヘッダのＶＰＩとＶＣＩを分析して有効セル（Va
lid cell）の可否を検索する。この結果、ステップ６４
で有効セルと判断されると、ポリシング制御部４０はス
テップ６６でパラメータを区分するためのオフセットを
発生させ、このオフセットとセルヘッダのＶＰＩ及びＶ
ＣＩを組合わせてパラメータをアクセスするためのアド
レスを発生し、パラメータプール４６に供給する。そし
て、パラメータプール４６は前記入力アドレスの位置に
図１１のような形態で貯蔵したパラメータを出力する。
さらに、ステップ６８で、ポリシング制御部４０はパラ
メータプール４６から出力されるパラメータをレジスタ
ファイル４４にローディングし、ステップ７０でこのレ
ジスタファイル４４にローディングした多数のパラメー
タのうち、トラヒック制御ルーチンポインタが指定する
該当クラスのトラヒック制御ルーチンを遂行する。
【００８１】図６のステップ７０によるトラヒック制御
ルーチンは、ポインタの指定に応じて、図７〜図９に示
すようなクラスＡ、Ｂ、Ｃに対応するトラヒック制御を
実行する。
【００８２】例えば、現在のクラスが“Ａ”の場合、ポ
リシング制御部４０は図７のステップ７４に分岐する。
そしてステップ７４で、ポリシング制御部４０はレジス
タファイル４４に貯蔵された仮想経路セルカウンタの値
を１ずつ増加させ、現在のセル到着時間を現在の時間レ
ジスタに貯蔵する。次いで、ステップ７６でポリシング
制御部４０は、貯蔵されたパラメータのうち、現在のセ
ル到着時間から以前のセル到着時間を上述の数式１のよ
うに減算してウィンドウ時間を抽出する。このように現
在受信されるセルのウィンドウ時間を抽出したポリシン
グ制御部４０は、ステップ７８で、ウィンドウ時間とレ
ジスタファイル４４に貯蔵された最小セル間隔とを比較
して現在受信されているセルの違反可否を検索する。こ
の検索の結果、違反状態でないと判断されると、ポリシ
ング制御部４０はレジスタファイル４４に貯蔵されたセ
ルタグカウンタを“０”にリセットし、ステップ８１で
現在のセルを伝送する。もし、ステップ７８で違反状態
と判断されると、ポリシング制御部４０はステップ８２
でレジスタファイル４４に貯蔵されたセルタグカウンタ
を１ずつ増加して違反回数を計数すると同時に、サービ
ス状態情報パラメータのタグビットとセルヘッダ内に位
置したＣＬＰビットをセットする。そしてステップ８４
で、ポリシング制御部４０はセルタグカウンタと限界値
を比較して限界値を超過した場合には、故意に発生させ
た連続の違反セルと判断してステップ８６で接続を解除
する。一方、ステップ８４でセルタグカウンタの値が限
界値を超過しない場合は、ステップ８１で現在のセルを
伝送する。
【００８３】前述のように、クラスＡに対するトラヒッ
クの制御ルーチンは、クラス区分基準で説明したよう
に、遅延及び損失敏感性に対する制御動作を必要とす
る。したがって、クラスＡに対するトラヒックの帯域割
当は最大セル率に固定して割当て、受信された全てのセ
ルが違反状態の場合にも遅延することなく伝送されるよ
うにしている。しかし、違反セルが連続して一定の限界
値を超過するまで伝送される場合には、網の遅延変動に
よる違反セルではなく故意的な違反セルとみなして接続
を解除する。
【００８４】レジスタファイル４４に貯蔵されたトラヒ
ック制御ルーチンポインタの値がクラスＢを指定する値
ならば、ポリシング制御部４０は図８のステップ８８に
分岐する。そして、ポリシング制御部４０は図７と同様
の図８のステップ８８、９０、及び９２を遂行し、現在
のセルが違反状態か否かを検索する。すなわち、モニタ
リングして現在のセルのウィンドウ時間を抽出し、ステ
ップ９２でウィンドウ時間とレジスタファイル４４に貯
蔵された最小セル間隔を比較して、現在受信されている
セルの違反可否を検索する。その結果、違反状態でない
と判断されると、ポリシング制御部４０はステップ１０
４で現在のセルを伝送する。一方、違反状態と判断され
ると、ステップ９４で、ポリシング制御部４０はレジス
タファイル４４に貯蔵されたセルカウンタと以前のセル
カウンタを利用して、上述の数式２及び数式３のような
計算を実行してウィンドウセル数と使用帯域幅を抽出す
る。そしてステップ９６で、現在セルの使用帯域幅と、
仮想経路内に含まれてサービスを受けている全ての仮想
チャネルに割当てた全割当帯域幅の値でレジスタファイ
ル４４に貯蔵された全割当帯域幅とを比較して超過する
か否かを検索する。この検索の結果、現在セルの使用帯
域幅が全割当帯域幅を超過した場合、ポリシング制御部
４０は現在の状態が追加帯域の割当を行うことができな
いと判断し、ステップ９８で、廃棄セルカウンタを１ず
つ増加し現在のセルを廃棄する。一方、ステップ９６で
現在セルの使用帯域幅が全割当帯域幅を超過しない場合
には、ステップ１００でポリシング制御部４０は、上述
したような混雑状態の可否を検索する。その結果、混雑
状態であればポリシング制御部４０はステップ９８を遂
行して現在のセルを廃棄し、反対に混雑状態でなけれ
ば、混雑状態が発生するときに現在のセルが廃棄される
ようにステップ１０２でタグビット及びＣＬＰビットを
セットし、タグセルカウンタを増加させた後にステップ
１０４で伝送する。
【００８５】以上の説明から分かるように、図８の処理
過程は、遅延敏感性に対する制御のみを実行する。すな
わち、違反セルに追加帯域割当が可能で、あるいは違反
セルが混雑状態でないときにはＣＬＰビット及びタグビ
ットをタグしてセルを伝送する一方で、帯域割当が不可
能で、あるいは混雑状態のときにはセルを廃棄する。
【００８６】レジスタファイル４４に貯蔵されたトラヒ
ック制御ルーチンポインタの値がクラスＣを指定する値
であれば、ポリシング制御部４０は図９のステップ１０
６に分岐する。そして、ポリシング制御部４０は図７と
同様の図９のステップ１０６、１０８、及び１１０を遂
行して現在のセルが違反状態か否かを検索する。このス
テップ１１０の検索の結果、違反状態でない場合は、ポ
リシング制御部４０はセルプール４８内の２番目のセル
貯蔵バッファが空いている（Empty ）状態か否かをステ
ップ１２２で検索する。この検索の結果、セルプール４
８内の２番目のセル貯蔵バッファがエンプティであれ
ば、ポリシング制御部４０はステップ１２０で現在のセ
ルストリームを伝送する。反対にエンプティでない場合
は、ポリシング制御部４０はステップ１２４でバッファ
リングビット、タグビット、及びＣＬＰビットをセット
し、現在のセルをバッファリングする。
【００８７】一方、ステップ１１０で違反状態と判断さ
れると、ポリシング制御部４０はステップ１１２でレジ
スタファイル４４に貯蔵されたセルカウンタと以前セル
カウンタを用いて、上述の数式２及び数式３のような計
算を実行することで、ウィンドウセル数と使用帯域幅を
抽出する。そして、ステップ１１４で現在セルの使用帯
域幅と、仮想経路内に含まれてサービスを受けている全
ての仮想チャネルに割当てた全割当帯域幅の値でレジス
タファイル４４に貯蔵された全割当帯域幅とを比較し、
超過するか否かを検索する。この結果、現在セルの使用
帯域幅が全割当帯域幅を超過した場合、ポリシング制御
部４０はステップ１２４にジャンプしてバッファリング
ビット、タグビット、及びＣＬＰビットをセットし、現
在のセルをバッファリングする。反対に、ステップ１１
４で現在セルの使用帯域幅が全割当帯域幅を超過しない
場合、ポリシング制御部４０はステップ１１６で混雑状
態の可否を検索する。その結果、混雑状態ならばポリシ
ング制御部４０はステップ１２６を遂行して現在のセル
を廃棄し、混雑状態でなければ、混雑状態が発生すると
きに現在のセルが廃棄されるようにステップ１１８でタ
グビットとＣＬＰビットをセットし、タグセルカウンタ
を増加させた後にステップ１２０で現在のセルを伝送す
る。
【００８８】この図９はクラスＣに対するトラヒック制
御の一例を示したもので、上述したように、クラスＣは
損失敏感性に対する制御のみが要求される。したがっ
て、現在の状態が帯域を割当てることが可能な状況であ
ればＣＬＰビットのみをタグしてそのまま伝送するが、
帯域の割当可否に関係なく現在の状態が混雑状態であれ
ば、バッファを介してシェーピング機能を遂行する。こ
のシェーピング機能はセルプール４８の２番目の貯蔵領
域に貯蔵するものを用いて実行する。
【００８９】以上のような図７〜図９の処理過程におい
てクラス別トラヒック制御ルーチンを実行して該当する
クラスのトラヒック制御を遂行したポリシング制御部４
０は、図６のステップ７２で上述の制御過程によって新
たに更新されたパラメータをパラメータプール４６に貯
蔵する過程を再度遂行する。この図６のような制御は、
最大１５０Ｍｂｐｓの速度（ＰＨＹ階層では１５５．５
２０Ｍｂｐｓ）で受信されるセルの制御を実時間に処理
しなければならないので、現在受信される一つのセルに
対する処理は約２．８２μｓｅｃ以内に完了すべきであ
る。
【００９０】このように本発明によれば、クラス別区分
基準による特性に応じる制御を行うことにより、セル伝
送効率が向上し得る。
【００９１】このようなトラヒックの実時間可変ウィン
ドウアルゴリズムの過程を図１２Ａ及び図１２Ｂを参照
してより具体的に次に説明する。
【００９２】ある仮想経路識別子と仮想チャネル識別子
ｉを有するセルがモニタリング部１２０に入力される
と、モニタリング部１２０はセル率の逆数である現在の
セル入力時間差を上述した数式１のような計算によって
求め、現在時間とパラメータプール４６のオフセット番
号２に貯蔵しておいた以前セル入力時間との差により現
在のセル率を求める。
【００９３】ウィンドウ時間Ｗｉ（ｔ−１，ｔ）は、現
在セル到着時間Ｔｉ（ｔ）と以前セル到着時間Ｔｉ（ｔ
−１）との時間差である。モニタリング部１２０はウィ
ンドウ時間が最小セル間隔より小さいか否かを比較し、
小さければ現在のセルを違反セルと判断し、帯域幅管理
器１２２に現在のセルが帯域幅を違反していることを示
す信号を出力する。このとき、帯域幅管理器１２２は、
現在のウィンドウ時間内に入力された同一の仮想経路識
別子を有するセルを計数した現在計数の値からパラメー
タオフセット番号３である以前セルの入力時のセル計数
値を上述の数式２のように減算して、現在のウィンドウ
内に含まれたその仮想経路を使用するセルの個数を抽出
する。
【００９４】そして、帯域幅管理器１２２は上述の数式
３のように現在のウィンドウ時間をウィンドウ内のセル
数で割って逆数を取り、現在のセルが含まれている仮想
経路の現在ウィンドウ時間の間のセル率を抽出する。こ
の値は該当仮想経路の使用帯域幅となる。この数式３の
ように計算された使用帯域幅が、該当仮想経路に含まれ
た全ての接続の許容されたチャネルに割当てられた割当
帯域幅の和を超過しないと、帯域幅管理器１２２は現在
の違反セルを廃棄させることなく伝送する。したがっ
て、実時間の帯域割当の効果が得られ、伝送効率の増大
も図ることが可能である。このようなセルは、そのセル
が含まれた仮想経路に割当てられる全割当帯域幅を超過
しない限度内で処理が行われるので、網で発生し得る混
雑にはあまり影響を及ぼさないと考えられる。
【００９５】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明では、仮想
経路をクラス別に固定して割当てることにより、トラヒ
ック制御をＢ−ＮＴ２とローカル交換機に分散させるこ
とが可能となるので、トラヒック制御を高速且つ容易に
することができるようになり、そしてこのような構造を
利用してより単純化された制御機能を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＣＩＴＴ勧告案Ｉ．４１３で勧告された使用
者網インタフェースの構成を示すブロック図。
【図２】本発明に係る広帯域第２網終端装置Ｂ−ＮＴ２
を示すブロック図。
【図３】本発明に係るローカル交換機ＬＥＸの構成を示
すブロック図。
【図４】本発明に係るＶＰＩ及びＶＣＩの割当範囲を示
すブロック図。
【図５】本発明に係るトラヒック制御ブロックＴＣＢを
示すブロック図。
【図６】本発明に係るトラヒック制御処理を示すフロー
チャート。
【図７】図６に示したポリシング（Policing）処理ルー
チンの一つを示すフローチャート。
【図８】図６に示したポリシング（Policing）処理ルー
チンの一つを示すフローチャート。
【図９】図６に示したポリシング（Policing）処理ルー
チンの一つを示すフローチャート。
【図１０】本発明に係る仮想経路内の仮想チャネルのト
ラヒック制御のためのアドレス組合せを示すデータマッ
プ。
【図１１】本発明に係るパラメータプール及びマルチル
ールベースを示すメモリマップ。
【図１２】本発明に係る実時間可変ウィンドウトラヒッ
ク制御処理部及びその動作を示す説明図。
【符号の説明】
１０ 広帯域ターミナル装置 １２ 広帯域第２網終端装置 １４ 広帯域第１網終端装置 １６ ローカル交換機 １８ 媒体流れ制御部 ２６ 接続制御ブロック ３２ トラヒック制御ブロック ３４ スイッチ ３６ 統計的マルチプレクサ ４０ ポリシング制御部 ４２ セルヘッダレジスタ ４３ セルストリーム制御器 ４４ レジスタファイル ４６ パラメータプール ４８ セルプール

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 広帯域ターミナル装置と、トラヒックの
    特性に従って一つ以上の仮想経路識別子を固定的に割当
    て、その割当てられた仮想経路識別子と仮想チャネル識
    別子を通じて受信されるトラヒックを処理するローカル
    交換機と、ローカル交換機に接続されて送受信される信
    号を変復調して出力する広帯域第１網終端装置と、を備
    える非同期伝送モードの使用者網インタフェースのトラ
    ヒック制御装置であって、 物理的に接続された多数の使用者ターミナルからの呼設
    定要求情報を分析してトラヒックのクラス、サービスの
    品質、目的地の住所を検出し、この検出した情報により
    接続許容を制御すると共に伝送帯域幅の情報を出力し、
    仮想チャネル識別子を割当ててモニタ機能のための制御
    情報を管理する接続制御部と、 接続許容制御を通じて接続設定された呼から発生される
    セルのヘッダにある媒体流れ制御機能フィルドの情報を
    分析して多数のターミナルによる共有メディアの公正な
    利用を可能にする機能、及びセル伝送遅延を最小化する
    ための機能を遂行する媒体流れ制御部と、 接続許容制御によって接続設定された各呼が予め設定さ
    れたパラメータを守るか否かを監視してその情報を接続
    制御部に通知し、該当セルヘッダ内の優先セル廃棄ビッ
    トを制御してその状態に従ってセルの伝送、シェーピン
    グ、及びセル廃棄を実行するトラヒック制御部と、 トラヒック制御部に接続され、入力されるセルストリー
    ムをスイッチングするスイッチと、 スイッチと物理階層を経由して広帯域第１網終端装置と
    の間に接続され、セルヘッダ内の仮想経路識別子と仮想
    チャネル識別子を経路設定参照表を利用して交替伝送す
    る統計的マルチプレクサと、 から構成されることを特徴とするトラヒック制御装置。
  2. 【請求項２】 接続制御部は、呼設定要求情報を受信し
    て処理するシグナリング部と、シグナリング部を通じた
    ソーストラヒックディスクリプタを分析し、トラヒック
    のクラスレベル及びサービスの品質を分析して資源割当
    要求信号を出力し、資源割当が可能である場合に同一の
    クラス内で使用していない仮想チャネル識別子を割当て
    る接続許容制御部と、接続許容制御部の資源割当要求に
    応答して帯域幅を割当て、モニタ機能のための制御情報
    を管理する資源管理部と、から構成される請求項１記載
    のトラヒック制御装置。
  3. 【請求項３】 トラヒック制御部は、資源管理部内に貯
    蔵されているモニタ機能のための制御情報を利用して接
    続された加入者が接続許容制御を通じて予め設定された
    パラメータを守るかどうかを監視し、設定事項を違反し
    ているときに帯域割当可否信号を出力するモニタリング
    管理器と、モニタリング管理器から出力される帯域割当
    可否信号の入力に応答して同一のクラスの現在使用中の
    帯域幅を分析し、その分析結果に従って帯域幅割当の可
    否を資源管理部に伝達し、その応答により追加帯域の割
    当、シェーピング、及び廃棄を決定する帯域幅管理器
    と、から構成される請求項２記載のトラヒック制御装
    置。
  4. 【請求項４】 トラヒック制御部は、トラヒックの特性
    別に最適の制御を遂行するためのクラス別制御ルーチ
    ン、シグナリング、処理及び保全機能のための制御プロ
    グラムを貯蔵しており、これを所定の制御により出力す
    るマルチルールベースと、各トラヒッククラスに対する
    処理ルーチンポインタ及びトラヒック制御を補助するた
    めの各種パラメータを貯蔵しており、これを所定の制御
    によって出力するパラメータプールと、所定の制御によ
    って受信されるセルストリームのヘッダを貯蔵するセル
    ヘッダレジスタと、セル制御情報の入力に応答して受信
    されるセルストリームを貯蔵・出力し、受信されるセル
    ストリームをバッファリングあるいは廃棄するセルプー
    ルと、セル処理結果情報の入力に対応するセル制御情報
    をセルプールに出力するセルストリーム制御器と、物理
    階層から伝達されるプリミティブの入力に応答してセル
    ヘッダレジスタを制御しセルヘッダを貯蔵させると共
    に、マルチルールベース、パラメータプールを制御して
    クラス別制御ルーチンと各種パラメータを用いてクラス
    別トラヒック制御を遂行し、セル処理結果情報をセルス
    トリーム制御器に出力するポリシング制御部と、レジス
    タグループで構成され、ポリシング制御部の制御により
    各種パラメータを貯蔵するレジスタファイルと、から構
    成される請求項２記載のトラヒック制御装置。
  5. 【請求項５】 ローカル交換機の仮想経路識別子（ＶＰ
    Ｉ）は、トラヒックの特性とシグナリングのために下記
    の表１のように区分されて固定的に割当てられるように
    なっている請求項１記載のトラヒック制御装置。 【表１】
  6. 【請求項６】 広帯域ターミナル装置と、相互に異なる
    種類のトラヒックを処理するルーチン及びトラヒック制
    御を補助するための各種パラメータを貯蔵している貯蔵
    手段を有し、広帯域ターミナル装置から出力されるセル
    のヘッダ内の仮想経路識別子と仮想チャネル識別子を分
    析して仮想経路識別子の値に従ってセルを制御し出力す
    る広帯域第２網終端装置と、トラヒックの特性により一
    つ以上の仮想経路識別子を広帯域第２網終端装置に固定
    的に割当て、割当てられた仮想経路識別子と仮想チャネ
    ル識別子を通じて受信されるトラヒックを処理するロー
    カル交換機と、を備える非同期伝送モードの使用者網イ
    ンタフェースのトラヒック制御方法であって、 プリミティブの入力に応答して現在受信されているセル
    ヘッダを貯蔵し、有効なセルのときには受信されたセル
    ヘッダ内の仮想経路識別子と仮想チャネル識別子及び自
    体的に発生されるオフセットの組合せによるアドレスを
    発生して、各種パラメータをパラメータ貯蔵領域にロー
    ディングするトラヒックパラメータローディング過程
    と、 ローディングされたパラメータに含まれているクラス別
    処理ルーチンを指定するためのポインタを使用して該当
    クラスに対するトラヒック制御を遂行し、その結果、パ
    ラメータを更新し再貯蔵するクラス別トラヒック処理過
    程と、 を含んでなることを特徴とするトラヒック制御方法。
  7. 【請求項７】 トラヒックパラメータローディング過程
    は、プリミティブの入力に応答して入力されるセルヘッ
    ダを貯蔵するセルストリームの第１貯蔵過程と、その貯
    蔵されたセルヘッダ内の仮想経路識別子と仮想チャネル
    識別子を分析し、受信されるセルが有効なセルの場合に
    仮想経路識別子と仮想チャネル識別子を組合わせてトラ
    ヒックのクラスを決定し、仮想経路識別子、仮想チャネ
    ル識別子、及びパラメータを決定するオフセットを組合
    わせて現在入力されたセルに対する制御情報であるパラ
    メータをローディングして貯蔵する第２貯蔵過程と、か
    らなる請求項６記載のトラヒック制御方法。
  8. 【請求項８】 第２貯蔵過程は、仮想経路識別子内の制
    御ビットを組合わせてトラヒッククラスを決定する過程
    を更に含む請求項７記載のトラヒック制御方法。
  9. 【請求項９】 クラス別トラヒック処理過程は、ローデ
    ィングされたパラメータのうち、トラヒック制御ルーチ
    ンポインタが指定するクラス別トラヒック制御ルーチン
    を実行して該当するクラスの特性に適合した制御を遂行
    するトラヒック制御過程と、トラヒック制御過程により
    更新されたパラメータを貯蔵手段に貯蔵させるパラメー
    タ貯蔵過程と、からなる請求項７記載のトラヒック制御
    方法。
  10. 【請求項１０】 非同期伝送モードの使用者網インタフ
    ェースのトラヒック制御方法であって、 最小セル間隔が設定されており、そして現在受信されて
    いるセル到着時間と同一のターミナルで発生された以前
    セル到着時間をそれぞれ貯蔵するための貯蔵手段を用
    い、連続したセルストリームの受信に応答して、ウィン
    ドウ時間を下記数式１のように演算し、ウィンドウ時間
    を予め設定された最小セル間隔と比較してセルの違反可
    否を検出するモニタリング過程と、 連続して入力されるセルを計数する計数器と、現在入力
    されているセルと同一のセルが入力されたときの計数値
    と現在入力されているセルの計数値を貯蔵する貯蔵手段
    と、サービスを受けている全てのセルに割当てた全割当
    帯域幅の値を貯蔵する貯蔵手段とを備え、下記数式２の
    ような演算によりウィンドウ内に含まれたセルの数を抽
    出し、そして抽出されたセルの数とウィンドウ時間を利
    用して下記数式３のような演算による現在ウィンドウ時
    間の間の使用者帯域幅を抽出して全割当帯域幅と比較
    し、これに対応する帯域幅制御信号を出力する帯域幅管
    理過程と、を含んでなることを特徴とするトラヒック制
    御方法。 【数１】 【数２】 【数３】
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