JP3175724B2

JP3175724B2 - セル廃棄制御装置およびセル廃棄制御方法

Info

Publication number: JP3175724B2
Application number: JP3515199A
Authority: JP
Inventors: 達也久保田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2001-06-11
Anticipated expiration: 2019-02-15
Also published as: JP2000236335A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非同期転送モードの
セル廃棄制御装置およびセル廃棄制御方法に係わり、詳
細には非同期転送モードの通信方式における中継ノード
でオーバーフローが発生した際の非同期転送モードのセ
ル廃棄を行うセル廃棄制御装置およびセル廃棄制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、非同期転送モード（Asynchronous
Transfer Mode：以下、ＡＴＭと略す。）の通信方式で
は、発呼あるいは応答を行う複数の端末が接続された交
換機あるいは中継ノードが、これら各端末から申告され
た単位時間当たりに処理する最大データ速度および平均
データ速度からなるＡＴＭスループットの範囲内で帯域
を割り当てることで帯域の有効活用を図る。したがっ
て、各端末が申告したＡＴＭスループットより高速なデ
ータが実際に転送される場合には、交換機あるいは中継
ノードでは内蔵する送信バッファでオーバーフローが発
生する。この場合、オーバーフローの原因となったＡＴ
Ｍセルを廃棄することが許容されている。その際当該Ａ
ＴＭセルの属性や優先度に関係なく無条件に廃棄してい
たため、例えば再送を行えない音声通信では無音または
雑音が発生するという問題があった。そこでこのような
ＡＴＭ通信方式における交換機または中継ノードで、オ
ーバーフローが発生した場合に、これら音声通信での問
題を最小限に抑えるセル廃棄制御装置およびその方法が
いくつか提案されている。

【０００３】図９は従来提案されたＡＴＭ通信方式にお
けるセル廃棄制御装置の構成の概要を表わしたものであ
る。このセル廃棄制御装置１０は、送信端末１１が端末
インタフェース１２を介してヘッダ変換部１３に接続さ
れている。このヘッダ変換部１３はＡＴＭスイッチ１４
に接続されており、送信端末１１から入力されたＡＴＭ
セルのヘッダ部に示された宛先を書き換えることによ
り、ＡＴＭスイッチ１４で転送すべき回線への交換動作
が行われるようになっている。このようなＡＴＭセルヘ
ッダ部の書き換えは信号処理部１５の制御により行わ
れ、ＡＴＭスイッチ１４の交換動作はスイッチ制御部１
６の制御により行われる。ＡＴＭスイッチ１４の出側に
も、ヘッダ変換部１７が接続されており、ヘッダ変換部
１３におけるヘッダ部書き換え動作と同様に、信号処理
部１８の制御により伝送路１９を介して転送先を宛先と
したヘッダ部の書き換えが行われる。信号処理部１５、
１８およびスイッチ制御部１６は、図示しない呼処理部
で集中制御されている。

【０００４】ヘッダ変換部１３は、端末インタフェース
１２を介して送信端末１１からのＡＴＭセルが入力され
る入側ヘッダ変換部２０を備え、信号処理部１５によっ
て上述したような入力ＡＴＭセルのヘッダ部の書き換え
が行われる。さらにこのヘッダ変換部１３には、入側ヘ
ッダ変換部２０によってヘッダ部が書き換えられたＡＴ
Ｍセルがそれぞれ入力される最大セル速度監視部２１
と、平均セル速度監視部２２と、非優先識別子付与部２
３とを備えている。最大セル速度監視部２１および平均
セル速度監視部２２は、入側ヘッダ変換部２０から出力
されるＡＴＭセル速度を監視し、それぞれ単位時間当た
りの最大セル速度および平均セル速度を測定することが
できるようになっている。そして、これら測定した最大
セル速度および平均セル速度に応じて、非優先識別子付
与部２３は入側ヘッダ変換部２０から出力されたＡＴＭ
セルの所定の位置にセル廃棄時における優先度を示す非
優先識別子を付与する。

【０００５】ヘッダ変換部１７は、ＡＴＭスイッチ１４
による交換処理後に出力されるＡＴＭセルを順次蓄積す
る送信バッファ２４と、その送信バッファ２４に蓄積さ
れるＡＴＭセルに付与された非優先識別子を判定する識
別子判定部２５と、信号処理部１８の制御により伝送路
１９を介して転送先を宛先としたヘッダ部の書き換えが
行われる出側ヘッダ変換部２６とを備えている。

【０００６】この提案におけるセル廃棄制御装置１０
は、送信端末１１が発呼する際に、この送信端末１１か
ら単位時間当たりに送信される最大データ速度および平
均データ速度が申告されるようになっている。これら単
位時間当たりの最大データ速度および平均データ速度が
申告されたセル廃棄制御装置１０は、図示しない呼処理
部で一旦ＡＴＭ通信方式における単位時間当たりに送信
する最大セル速度および平均セル速度に変換され、ＡＴ
Ｍスループットとして保持される。保持されたＡＴＭス
ループットは、図示しない呼処理部でヘッダ変換部１３
の最大セル速度監視部２１および平均セル速度監視部２
２で測定された最大セル速度および平均セル速度と比較
され、最大セル速度もしくは平均セル速度が申告値を超
えた場合、最大セル速度および平均セル速度が申告値以
下に下がるまで、非優先識別子付与部２３により入側ヘ
ッダ変換部２０から出力されるＡＴＭセルの所定に位置
に非優先の識別子を付与する。

【０００７】ＡＴＭスイッチ１４は、ヘッダ変換部１３
の入側ヘッダ変換部２０で書き換えられた宛先を参照し
て、対応する出側の回線にこのＡＴＭセルを転送させる
交換処理を行う。このようにして対応する出側の回線か
ら出力されたＡＴＭセルは、ヘッダ変換部１７に入力さ
れる。

【０００８】ヘッダ変換部１７に入力されたＡＴＭセル
は、順次送信バッファに蓄積され、出側ヘッダ変換部２
６で信号処理部１８の制御により伝送路１９を介して転
送先を宛先としたヘッダ部の書き換えが行われ、伝送路
１９に送出される。ここで、送信バッファ２４にＡＴＭ
セルが蓄積される際、送信バッファ２４は図示しない呼
処理部を介して伝送路１９の塞がりを検出することがで
きるようになっており、この塞がりを検出したときには
送信バッファ２４に蓄積されるＡＴＭセルが非優先識別
子付与部２３で付与された廃棄優先度を示す識別子を判
定する。そして、蓄積されるＡＴＭセルの識別子が非優
先であると判定されたときには、当該セルを廃棄する。
一方、蓄積されるＡＴＭセルに付与された識別子が非優
先ではないと判定されたときには、送信バッファ２４に
蓄積されているセルのうち任意の非優先のセルを廃棄す
る。

【０００９】このようなＡＴＭ通信方式におけるセル廃
棄制御装置に関する技術は、例えば特開平５−２５２１
８１号公報「非同期転送モードのセル廃棄方式」に開示
されている。

【００１０】また特開平５−９１１２３号公報「非同期
転送モードの輻輳制御方式」には、送信端末からのＡＴ
Ｍスループットを計測し、予め送信端末から申告された
ＡＴＭセルの単位時間当たりの最大セル速度および平均
セル速度を越えているときには申告値のＡＴＭスループ
ット以下に下がるまで送信端末からのＡＴＭセルをその
まま廃棄するようにしたＡＴＭ通信方式におけるセル廃
棄制御装置に関する技術が開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平５
−２５２１８１号公報に開示された技術では、送出先で
ある伝送路の塞がりが検出され、かつ蓄積しようとする
ＡＴＭセルが非優先ではないとき、送信バッファに蓄積
されたセルのうち任意のセルを廃棄することとしてい
る。したがって、その伝送路の塞がりが解消されて送信
バッファに蓄積されたセルが順次送出された場合、受信
端末側で転送されたセルの連続性を保つことができない
という問題がある。例えば音声通信の場合、連続性が保
たれないこととなって、場合によっては雑音が発生し、
音声通信システムとしてやはり不都合が生じる。

【００１２】また特開平５−９１１２３号公報に開示さ
れた技術では、送信バッファを備えていないため、上述
したようなセル廃棄が頻発し、音声通信による無音およ
び雑音の発生をある程度許容せざるを得ない。さらに、
同様にこのように頻発するセル廃棄でも、受信端末側で
転送されたセルの連続性を保つことができないという問
題が残る。このように従来提案された技術では、セルの
連続性を保つといった技術思想については開示も示唆も
されていない。

【００１３】そこで本発明の目的は、伝送路の輻輳によ
りセル廃棄を行ってもできるだけ転送セルの連続性を保
つようにしたセル廃棄制御装置およびセル廃棄制御方法
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）送信端末から入力されるセルの転送速度を監
視する転送速度監視手段と、（ロ）この転送速度監視手
段によって監視されているセルの転送速度が予め送信端
末から申告された送信データ速度を超えているか否かを
判定する判定手段と、（ハ）この判定手段によって監視
されているセルの転送速度が申告された送信データ速度
を超えていると判定されたときに送信端末から入力され
るセルの所定の位置に非優先に処理されることを示す第
１の識別子を付加する第１の識別子付加手段と、（ニ）
複数のエントリを有しセルをこれらエントリに順次蓄積
するセル記憶手段と、（ホ）このセル記憶手段のオーバ
ーフロー状態を検出するオーバーフロー検出手段と、
（へ）このオーバーフロー検出手段によってオーバーフ
ロー状態が検出されたときにはセル記憶手段に格納しよ
うとするセルの所定の位置に第１の識別子が付加されて
いるときこの格納しようとしているセルを格納すること
なく廃棄する第１のセル廃棄手段と、（ト）オーバーフ
ロー検出手段によってオーバーフロー状態が検出され、
セル記憶手段に格納しようとするセルの所定の位置に第
１の識別子が付加されていないときには、セル記憶手段
に蓄積されている第１の識別子が付加されたセルのうち
最古に蓄積されたセルを廃棄してセル記憶手段に格納し
ようとするセルをセル記憶手段に格納する第２のセル廃
棄手段と、（チ）オーバーフロー検出手段によってオー
バーフロー状態が検出され、セル記憶手段に格納しよう
とするセルの所定の位置に第１の識別子が付加されてお
らず、かつセル記憶手段に蓄積されている全てのセルが
これらの所定の位置に第１の識別子が付加されていない
ときには、セル記憶手段に最古に蓄積されたセルを廃棄
してセルをセル記憶手段に格納する第３のセル廃棄手段
とをセル廃棄制御装置に具備させる。

【００１５】すなわち請求項１記載の発明では、転送速
度監視手段により送信端末から入力されるセルの転送速
度を監視させ、判定手段により予め申告された送信デー
タ速度を超えているか否かを判定させる。そして、第１
の識別子付加手段により、この判定手段によって監視し
ているセルの転送速度が申告値を超えていると判定され
たときには、この所定の位置に非優先に処理されること
を示す第１の識別子を付加している。また、複数のセル
を順次格納するセル記憶手段を備え、これのオーバーフ
ロー状態をオーバーフロー検出手段により検出できるよ
うにしておく。第１のセル廃棄手段は、オーバーフロー
検出手段によってオーバーフロー状態が検出されたとき
にはセル記憶手段に格納しようとするセルの所定の位置
に第１の識別子が付加されているときこの格納しようと
しているセルを格納することなく廃棄する。このような
廃棄が行われる場合でなかったときには、第２のセル廃
棄手段がセル記憶手段に蓄積されている第１の識別子が
付加されたセルのうち最古に蓄積されたセルを廃棄して
セル記憶手段に格納しようとするセルをセル記憶手段に
格納する。このような廃棄も行われる場合でなかったと
きには、第３のセル廃棄手段がセル記憶手段に最古に蓄
積されたセルを廃棄してセルをセル記憶手段に格納する
ことにしている。

【００１６】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
セル廃棄制御装置で、判定手段によって監視されている
セルの転送速度が申告された送信データ速度を超えてい
ると判定されたとき、かつオーバーフロー検出手段によ
ってオーバーフロー状態が検出されたときに送信端末の
送信レートの低下変更を要求する送信レート変更要求手
段を備えること特徴としている。

【００１７】すなわち請求項２記載の発明では、判定手
段でセルの転送速度が申告値を越えていると判定されて
おり、かつオーバーフロー状態が検出されているときに
送信端末の送信レートの低下変更を行うことで、オーバ
ーフローの発生を極力避けることができるとともに、万
が一オーバーフローが発生して送信バッファに転送セル
を格納する必要のある場合でも、最古のセルを廃棄し
て、できるだけ受信端末側で転送されたセルの連続性を
保つことができるようにしている。

【００１８】請求項３記載の発明では、（イ）送信端末
から申告された送信データ速度を記憶する申告値記憶ス
テップと、（ロ）送信端末から入力されるセルの転送速
度を監視する転送速度監視ステップと、（ハ）この転送
速度監視ステップで監視されているセルの転送速度が記
憶ステップで記憶されている送信データ速度を超えてい
るか否かを判定する判定ステップと、（ニ）この判定ス
テップで監視されているセルの転送速度が申告された送
信データ速度を超えていると判定されたときに送信端末
から入力されるセルの所定の位置に非優先に処理される
ことを示す第１の識別子を付加する第１の識別子付加ス
テップと、（ホ）複数のエントリを有しセルをこれらエ
ントリに順次蓄積する送信バッファのオーバーフロー状
態を検出するオーバーフロー検出ステップと、（へ）こ
のオーバーフロー検出ステップで送信バッファのオーバ
ーフロー状態が検出されたときで送信バッファに格納し
ようとするセルの所定の位置に第１の識別子が付加され
ているときには、この格納しようとしているセルを廃棄
する第１のセル廃棄ステップと、（ト）オーバーフロー
検出ステップによってオーバーフロー状態が検出され、
送信バッファに格納しようとするセルの所定の位置に第
１の識別子が付加されていないときには、送信バッファ
に蓄積されている第１の識別子が付加されたセルのうち
最古に蓄積されたセルを廃棄してセルを送信バッファに
格納する第２のセル廃棄ステップと、（チ）オーバーフ
ロー検出ステップによってオーバーフロー状態が検出さ
れ、送信バッファに格納しようとするセルの所定の位置
に第１の識別子が付加されておらず、かつ送信バッファ
に蓄積されている全てのセルがこれらの所定の位置に第
１の識別子が付加されていないときには、送信バッファ
に最古に蓄積されたセルを廃棄してセルを送信バッファ
に格納する第３のセル廃棄ステップとをセル廃棄制御方
法に具備させる。

【００１９】すなわち請求項３記載の発明では、まず申
告値記憶ステップで送信端末から申告された送信データ
速度を記憶し、転送監視ステップで送信端末から入力さ
れるセルの送信速度を監視し、判定ステップでこの転送
速度監視ステップで監視されているセルの転送速度が記
憶ステップで記憶されている送信データ速度を超えてい
るか否かを判定させ、第１の識別子付加ステップでこの
判定ステップで監視されているセルの転送速度が申告さ
れた送信データ速度を超えていると判定されたときに送
信端末から入力されるセルの所定の位置に非優先に処理
されることを示す第１の識別子を付加する。そして、オ
ーバーフロー検出ステップでオーバーフロー状態を検出
し、第１のセル廃棄ステップでは、オーバーフロー状態
が検出されたときで送信バッファに格納しようとするセ
ルの所定の位置に第１の識別子が付加されているときに
は、この格納しようとしているセルを廃棄する。このよ
うな廃棄が行われる場合でなかったときには、第２のセ
ル廃棄ステップとして、送信バッファに蓄積されている
第１の識別子が付加されたセルのうち最古に蓄積された
セルを廃棄してセルを送信バッファに格納する。このよ
うな廃棄が行われる場合でもなかった場合には、第３の
セル廃棄ステップとして、送信バッファに最古に蓄積さ
れたセルを廃棄してセルを送信バッファに格納すること
にしている。

【００２０】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
セル廃棄制御方法で、判定ステップで監視されているセ
ルの転送速度が申告された送信データ速度を超えている
と判定されたとき、かつオーバーフロー検出ステップで
オーバーフロー状態が検出されたときに送信端末の送信
レートの低下変更を要求する送信レート変更要求ステッ
プを備えることを特徴としている。

【００２１】すなわち請求項４記載の発明では、判定ス
テップでセルの転送速度が申告値を越えていると判定さ
れており、かつオーバーフロー状態が検出されていると
きに送信端末の送信レートの低下変更を行うことで、オ
ーバーフローの発生を極力避けることができるととも
に、万が一オーバーフローが発生して送信バッファに転
送セルを格納する必要のある場合でも、最古のセルを廃
棄して、できるだけ受信端末側で転送されたセルの連続
性を保つことができるようにしている。

【００２２】請求項５記載の発明では、請求項２記載の
セル廃棄制御装置で、転送速度監視手段は最大セル速度
および平均セル速度を監視するとともに申告された送信
データ速度は最大データ転送速度および平均データ転送
速度であり、判定手段ではいずれか一方が申告値を越え
ていると判定されたとき、かつオーバーフロー検出手段
によってオーバーフロー状態が検出されたときに申告さ
れた最大データ転送速度および平均データ転送速度に基
づいて送信端末の送信レートの低下変更を要求する送信
レート変更要求手段を備えることを特徴としている。

【００２３】請求項６記載の発明では、請求項４記載の
セル廃棄制御方法で、転送速度監視ステップは最大セル
速度および平均セル速度を監視するとともに申告された
送信データ速度は最大データ転送速度および平均データ
転送速度であり、判定ステップではいずれか一方が申告
値を越えていると判定されたとき、かつオーバーフロー
検出ステップでオーバーフロー状態が検出されたときに
申告された最大データ転送速度および平均データ転送速
度に基づいて送信端末の送信レートの低下変更を要求す
る送信レート変更要求ステップを備えることを特徴とし
ている。

【００２４】すなわち請求項５または６記載の発明で
は、申告および判定に最大セル速度および平均セル速度
を用いることで、送信端末から単位時間当たりに送信さ
れてくるセルの割合の予測の確度を向上させることがで
きる。

【００２５】

【発明の実施の形態】

【００２６】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００２７】第１の実施例

【００２８】図１は本発明の第１の実施例におけるＡＴ
Ｍ通信方式に適用されたセル廃棄制御装置の構成の概要
を表わしたものである。第１の実施例におけるセル廃棄
制御装置３０には、送信端末３１と受信端末３２とが接
続され、送信端末３１からこのセル廃棄制御装置３０を
介して受信端末３２に対して、バースト的にＡＴＭセル
が転送されるものとする。第１の実施例におけるセル廃
棄制御装置３０は、中継ノードとして機能させている。
このセル廃棄制御装置３０は、送信端末３１から送信さ
れたＡＴＭセルのヘッダ部を内部で処理できるようにヘ
ッダ部を変換する入力ヘッダ変換部３３と、この入力ヘ
ッダ変換部３３からヘッダ部を変換されて出力されたＡ
ＴＭセルの最大セル速度および平均セル速度を計測して
監視する最大セル速度監視部３４および平均セル速度監
視部３５と、これら最大セル速度監視部３４および平均
セル速度監視部３５で計測および監視された最大セル速
度および平均セル速度を予め設定されているＡＴＭスル
ープットと比較する比較部３６とを備えている。さらに
このセル廃棄制御装置３０は、比較部３６の比較結果に
基づいて入力ヘッダ変換部３３でヘッダ部を変換された
ＡＴＭセルのセルフォーマットの所定の位置に非優先で
あることを識別するための非優先識別子を付加する非優
先識別子付加部３７と、この非優先識別子付加部３７か
ら出力されたＡＴＭセルを順次蓄積する送信バッファ３
８とを備えている。さらに、識別子判定部３９と、出力
ヘッダ変換部４０とを有し、送信バッファ３８がオーバ
ーフロー状態のときにＡＴＭセルを格納する際に、識別
子判定部３９によって非優先識別子付加部３７で付加さ
れた非優先識別子を参照して廃棄セルが決定され、出力
ヘッダ変換部４０で入力ヘッダ変換部３３とは逆に受信
端末３２を宛先とするヘッダ部に変換される。このよう
な構成のセル廃棄制御装置３０は、呼処理部４１によっ
て一括制御されている。

【００２９】上述した構成のセル廃棄制御装置３０は、
発呼の際に送信端末３１から申告される単位時間当たり
に送信する最大データ速度および平均データ速度に基づ
いて、装置内部で転送するデータ速度を監視する。そし
て、この監視結果と申告値との比較結果に対応した識別
子をこの転送セルに付加し、送信バッファ３８がオーバ
ーフロー状態のときに廃棄すべきセルについて、この識
別子を参照することにより決定している。

【００３０】このようなセル廃棄制御装置３０の呼処理
部４１に対して発呼の際に単位時間当たりに送信する最
大データ速度および平均データ速度を申告する送信端末
３１は、図示しない中央処理装置（Central Processing
Unit：以下、ＣＰＵと略す。）を有しており、磁気デ
ィスクなどの外部記憶装置あるいはこれとは別に設けら
れた読み出し専用メモリ（Read Only Memory：以下、Ｒ
ＯＭと略す。）などの所定の記憶装置に格納されたプロ
グラムに基づいて各種制御を実行できるようになってい
る。

【００３１】図２はこのような送信端末３１に格納され
た発呼時における処理内容の概要を表わしたものであ
る。送信端末３１は、発呼するとき（ステップＳ４２：
Ｙ）、単位時間当たりに送信する最大データ速度および
平均データ速度をセル廃棄制御装置３０に申告する（ス
テップＳ４３）。これは、一般のＡＴＭセルによって通
知するようにしても良いし、専用の制御線で通知するよ
うにしても良い。その後、バースト的に受信端末３２を
宛先とした転送データを送出して（ステップＳ４４）、
発呼による一連の処理としてのデータ転送を終了する
（エンド）。

【００３２】一方、このような送信端末３１から、単位
時間当たりに送信する最大データ速度および平均データ
速度を申告されたセル廃棄制御装置３０も、同様に図示
しないＣＰＵを有しており、磁気ディスクなどの外部記
憶装置あるいはこれとは別に設けられたＲＯＭなどの所
定の記憶装置に格納されたプログラムに基づいて各種制
御を実行できるようになっている。

【００３３】図３はこのような記憶装置に格納されたプ
ログラムのセル廃棄制御装置３０の呼処理部４１の処理
内容の概要を表わしたものである。すなわち、第１の実
施例におけるセル廃棄制御装置３０の呼処理部４１は、
図２に示したような送信端末３１からの単位時間当たり
に送信する最大データ速度および平均データ速度の申告
を待つ（ステップＳ４５：Ｎ）。そして、送信端末３１
からの申告を受信したとき（ステップＳ４５：Ｙ）に
は、ＡＴＭ通信方式での単位時間当たりに送信すること
になる最大セル速度および平均セル速度からなるＡＴＭ
スループットに換算して記憶する（ステップＳ４６）。
続いて、送信端末３１から送信されてくるＡＴＭセルを
受信して、入力ヘッダ変換部３３で内部処理用のヘッダ
に変換し、最大セル速度監視部３４および平均セル速度
監視部３５に、受信するＡＴＭセルの転送速度の測定お
よび監視を行わせる。そして、最大セル速度監視部３４
で監視されているＡＴＭセルの最大セル速度と、ステッ
プＳ４６で換算した申告値に対応する最大セル速度とを
比較し（ステップＳ４７）、最大セル速度監視部３４で
監視されているＡＴＭセルの最大セル速度が申告値に対
応する最大セル速度を超えているとき（ステップＳ４
７：Ｙ）には、非優先識別子付加部３７でＡＴＭセルの
セルフォーマットの所定の位置に非優先識別子を付加す
る（ステップＳ４８）。

【００３４】図４は第１の実施例におけるＡＴＭセルの
セルフォーマットの構成の概要を表わしたものである。
同図（ａ）はＡＴＭセルのセルフォーマット構成を示し
ており、同図（ｂ）はＡＴＭセルのヘッダ部のフォーマ
ット構成を示している。同図（ａ）に示すようにＡＴＭ
セル４９は、５３バイトの固定長のデータを転送単位と
し、５バイト長のヘッダ部５０と、４８バイト長のユー
ザ情報５１から構成されている。ヘッダ部５０は転送の
ための転送制御情報が書き込まれ、ユーザ情報５１は転
送内容そのものが書き込まれている。したがって、例え
ば送信端末３１からセル廃棄制御装置３０に対して単位
時間当たりに送信する最大データ速度および平均データ
速度を申告する場合は、ヘッダ部５０に申告値データで
あることを示し、ユーザ情報５１に申告値データそのも
のを書き込むようにすれば良い。さらに同図（ｂ）に示
すように、ヘッダ部５０は、競合制御を行うための一般
的フロー制御（Generic Flow Control：ＧＦＣ）フィー
ルド５２と、ルーティングを行うための仮想パス識別子
（Virtual Path Identifier：ＶＰＩ）フィールド５３
および仮想チャネル識別子（Virtual Channel Identifi
er：ＶＣＩ）フィールド５４と、ユーザ情報５１の内容
を特定するためのペイロードタイプ（Payload Type：Ｐ
Ｔ）フィールド５５と、セル廃棄時における優先度を示
すためのセル損失優先表示（Cell Loss Priority：ＣＬ
Ｐ）フィールド５６と、ヘッダの誤り検出および訂正符
号であるヘッダ誤り制御（Header Error Control：ＨＥ
Ｃ）フィールド５７とから構成されている。非優先識別
子付加部３７は、送信バッファ３８のオーバーフロー状
態時にセル廃棄を優先させる非優先識別子を図４（ｂ）
に示したＡＴＭセルのＣＬＰフィールド５６に書き込む
ようになっている。したがって、ＣＬＰフィールド５６
を参照して、ここに予め決められた非優先識別子が書き
込まれているときにはこのセルの廃棄を優先させ、書き
込まれていないときにはこのセルの廃棄を優先させな
い。

【００３５】図３に戻って説明を続ける。ステップＳ４
７の比較結果において、最大セル速度監視部３４で監視
されているＡＴＭセルの最大セル速度が申告値に対応す
る最大セル速度を超えていない場合（ステップＳ４７：
Ｎ）には、平均セル速度監視部３５で監視されているＡ
ＴＭセルの平均セル速度と、ステップＳ４６で換算した
申告値に対応する平均セル速度とを比較する（ステップ
Ｓ５８）。ステップＳ５８で、平均セル速度監視部３４
で監視されているＡＴＭセルの平均セル速度が申告値に
対応する平均セル速度を超えているとき（ステップＳ５
８：Ｙ）には、非優先識別子付加部３７でＡＴＭセルの
セルフォーマットの所定の位置に非優先識別子を付加す
る（ステップＳ４８）。ステップＳ４８で比較部３６の
比較結果に基づいて非優先識別子が付加されたＡＴＭセ
ルは、送信バッファ３８に格納される（ステップＳ５
９）。またステップＳ５８で、平均セル速度監視部３４
で監視されているＡＴＭセルの平均セル速度が申告値に
対応する平均セル速度を超えていないとき（ステップＳ
５９：Ｙ）にも、ＡＴＭセルは送信バッファ３８に格納
される（ステップＳ５９）。そして、転送終了ではない
とき（ステップＳ６０：Ｎ）には、再びステップＳ４７
に戻り、転送終了であるとき（ステップＳ６０：Ｙ）に
は、一連の処理を終了する。

【００３６】図５は図３に示したステップＳ５９におけ
る送信バッファ格納処理の概要を表わしたものである。
送信バッファ３８は、複数のエントリを有するＦＩＦＯ
（First-In First-Out）メモリ構造をなしており、記憶
すべきエントリがないときにオーバーフロー状態として
検出することができるようになっている。送信バッファ
３８への格納処理では、呼処理部４１がまず送信バッフ
ァ３８がオーバーフロー状態であることが検出されてい
るか否かを判別する（ステップＳ６１）。送信バッファ
３８がオーバーフロー状態であると検出していると判別
されているとき（ステップＳ６１：Ｙ）には、送信バッ
ファ３８に格納するＡＴＭセルのフォーマットの所定の
位置に書き込まれているセルヘッダ部のＣＬＰフィール
ドを参照して、これが優先セルであるか否かを判別する
（ステップＳ６２）。ステップＳ４８で非優先識別子が
付加された場合は、優先セルではないことになる。ステ
ップＳ６２で優先セルであると判別されたとき（ステッ
プＳ６２：Ｙ）には、送信バッファ３８にオーバーフロ
ー状態として格納されている全セルのうち、最も古く格
納されている非優先のセルを廃棄して（ステップＳ６
３）、このセルを送信バッファ３８に格納する（ステッ
プＳ６４）。なお、送信バッファ３８に格納されている
セル全てが非優先のセルではない優先セルであるときに
は、最も古い格納セルを廃棄する。一方、ステップＳ６
２で優先セルではない非優先セルであると判別されたと
き（ステップＳ６２：Ｎ）には、このセルを廃棄する
（ステップＳ６５）。

【００３７】このような第１の実施例におけるセル廃棄
制御装置３０では、送信端末３１から発呼の際に、単位
時間当たりに送信する最大データ速度および平均データ
速度が申告される。そして、これをＡＴＭスループット
に換算して、単位時間当たりの最大セル速度および平均
セル速度として記憶しておく。送信端末３１から送信さ
れてくるＡＴＭセルを内部の最大セル速度監視部３４お
よび平均セル速度監視部３５で、その最大セル速度およ
び平均セル速度を監視し、比較部３６で最大セル速度も
しくは平均セル速度が申告された最大データ速度および
平均データ速度に対応して換算された最大セル速度およ
び平均セル速度以下に下がるまで、非優先識別子付加部
３７で、ＡＴＭセルのセルフォーマットのヘッダ部の所
定の位置に非優先識別子を付加する。このように比較部
３６の比較結果に応じて非優先識別子付加部３７で非優
先識別子が付加されたＡＴＭセルは、送信バッファ３８
に格納されるが、送信バッファ３８がオーバーフロー状
態である場合には識別子判定部３９により決定されたセ
ルが廃棄される。

【００３８】図６は第１の実施例における送信バッファ
３８の構成の概要を表わしたものである。ここでは、送
信バッファ３８は、第１〜第９のエントリ６６₁〜６６₉
を備えているものとする。比較部３８の比較結果に応じ
て非優先識別子付加部３７で非優先識別子が付加された
ＡＴＭセルは、第１のエントリ６６₁から順に９エント
リ分のセルが格納される。そして、一般的にはこの状態
で、次の新たなセルの格納ができないときに、オーバー
フロー状態としている。

【００３９】以下では、このような構成の送信バッファ
３８について、その格納処理について具体的に説明す
る。

【００４０】図７は入力セルとセル廃棄前後の送信バッ
ファ３８のセル格納状態との関係を表わしたものであ
る。ここでは、斜線で示したセルを非優先識別子が付加
された非優先セル、それ以外を優先セルとする。同図
（ａ）は、セル廃棄前として第１のエントリ６６₁に非
優先セルＡが、第２および第３のエントリ６６₂、６６₃
に優先セルＢ、Ｃが、第４および第５のエントリ６
６₄、６６₅に非優先セルＤ、Ｅが、第６〜第８のエント
リ６６₆〜６６₈に非優先セルＦ、Ｇ、Ｈが、第９のエン
トリ６６₉に非優先セルＩが格納され、オーバーフロー
状態である場合に、非優先セルＪが格納される場合を示
している。この場合、図５で示したように、入力セルが
非優先セルなので、当該セルが廃棄される（廃棄６
７）。そして、セル廃棄後として、廃棄前と格納セルに
変化がないことを示している。

【００４１】同様に、図７（ｂ）は、セル廃棄前として
第１のエントリ６６₁に非優先セルＡが、第２および第
３のエントリ６６₂、６６₃に優先セルＢ、Ｃが、第４お
よび第５のエントリ６６₄、６６₅に非優先セルＤ、Ｅ
が、第６〜第８のエントリ６６ ₆〜６６₈に非優先セル
Ｆ、Ｇ、Ｈが、第９のエントリ６６₉に非優先セルＩが
格納され、オーバーフロー状態である場合に、優先セル
Ｊが格納される場合を示している。この場合、図５で示
したように、入力セルが優先セルなので、格納セルの非
優先セルのうち最古のセルである第１のエントリ６６₁
の非優先セルＡが廃棄される（廃棄６８）。そして、セ
ル廃棄後として、第１および第２のエントリ６６₁、６
６₂に優先セルＡ、Ｂが、第３および第４のエントリ６
６₃、６６₄に非優先セルＤ、Ｅが、第５〜第７のエント
リ６６₅〜６６₇に優先セルＦ、Ｇ、Ｈが、第８のエント
リ６６₈に非優先セルＩが、第９のエントリ６６₉に優先
セルＪが格納された状態となる。

【００４２】同様に、図７（ｃ）は、セル廃棄前として
第１〜第９のエントリ６６₁〜６６₉に優先セルＡ、Ｂ、
Ｃ、・・・、Ｈ、Ｉが格納され、オーバーフロー状態で
ある場合に、優先セルＪが格納される場合を示してい
る。この場合、図５で示したように、入力セルが優先セ
ルで、かつ格納セルが全て非優先セルではないので、非
優先セルのうち最古のセルである第１のエントリ６６₁
の非優先セルＡが廃棄される（廃棄６９）。そして、セ
ル廃棄後として、第１〜第９のエントリ６６₁〜６６₉に
優先セルＢ、Ｃ、Ｄ、・・・、Ｈ、Ｉ、Ｊが格納された
状態となる。

【００４３】このように識別子判定部３９で非優先識別
子が付加されているか否かが判定され、セルが廃棄され
た送信バッファ３８からは、所定のタイミングで転送セ
ルが出力される。この転送セルは、出力ヘッダ変換部４
０で入力ヘッダ変換部３３とは逆に受信端末３２を宛先
とするヘッダ部に変換され、受信端末３２宛てに送出さ
れる。

【００４４】第２の実施例

【００４５】第１の実施例におけるセル廃棄制御装置３
０では、送信端末３１からの送信セルのＡＴＭスループ
ットが申告値を越え、かつ送信バッファ３８がオーバー
フロー状態であった場合に、非優先識別子を付加してＡ
ＴＭスループットが申告値以下になるまで、この付加し
た非優先識別子に基づいて決定したセルを廃棄していた
が、第２の実施例におけるセル廃棄制御装置ではさらに
送信端末に対してセルの送信レートを下げるように要求
することで、セル廃棄制御装置における送信バッファの
オーバーフローの発生状態を低減することができる。

【００４６】図８は第２の実施例におけるセル廃棄制御
装置の構成の概要を表わしたものである。ただし、図１
に示す第１の実施例におけるセル廃棄制御装置と同一部
分は同一符号を付し、説明を省略する。まず、第１の実
施例と異なるのは、第２の実施例におけるセル廃棄制御
装置７０に接続される送信端末７１が、セル廃棄制御装
置７０からの送信レートを低下要求に応答して、送信す
るＡＴＭセルの送信レートを下げることができる点であ
る。さらに、第２の実施例におけるセル廃棄制御装置７
０は、送信レート要求部７２を備え、送信端末から申告
された最大データ速度および平均データ速度と、送信バ
ッファ３８で検出されたオーバーフロー状態と、比較部
３６の比較結果に基づいて、送信端末７１に対して送信
バッファ３８におけるオーバーフローが発生しなくなる
ような送信レートを要求することができる。このような
制御は、呼処理部７３によって行われる。

【００４７】このように送信端末から申告される最大デ
ータ速度および平均データ速度から、単位時間当たりに
送信されてくるセルの割合の予測の確度を向上させ、こ
れを利用して送信レートの低下要求を行っている。これ
により、オーバーフローの発生を極力避けることができ
るとともに、万が一オーバーフローが発生して送信バッ
ファに転送セルを格納する必要のある場合でも、最古の
セルを廃棄して、できるだけ受信端末側で転送されたセ
ルの連続性を保つことができるようにすることができ
る。

【００４８】なお、第１および第２の実施例におけるセ
ル廃棄制御装置では、入力ヘッダ変換部および出力ヘッ
ダ変換部により内部処理用にヘッダ部を変換して、ＡＴ
Ｍセルフォーマットのヘッダ部のＣＬＰフィールドに非
優先識別子を付加するようにしていたが、本変形例では
入力ヘッダ変換部で単に入力されるセルの先頭に非優先
識別子用のフィールドを付加し、出力ヘッダ変換部でこ
の非優先識別子用のフィールドを削除するだけでも良
い。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１または請求
項３記載の発明によれば、オーバーフロー状態の送信バ
ッファに転送セルを格納する際に、３つの手法を順に採
ることにした。すなわち、第１の手法として、非優先に
処理されることを示す第１の識別子が送信バッファに格
納しようとするセルに付加されているときにはこのセル
自体を廃棄し、このセルが第１の識別子の付加されてい
ないセルであった場合には、第２の手法として、送信バ
ッファに第１の識別子が付加されたセルが存在している
ときに最古に蓄積されたセルを廃棄して該当するセルを
格納し、これ以外の場合には、第３の手法として送信バ
ッファに最古に蓄積されたセルを廃棄して該当するセル
を格納することにした。このようにセルの処理の優先度
やセルの新しさといった点を加味しながら、廃棄の順序
を定め、優先度の低いものを廃棄することにしたので、
オーバーフロー状態での合理的なセルの廃棄を実現する
ことができ、優先度が高いセルをなるべく廃棄しないこ
とによるセルの連続性を確保することが可能になる。こ
れは、たとえば転送データの連続性を必要とする音声通
信に好都合である。

【００５０】また請求項２または請求項４記載の発明に
よれば、送信端末の送信レートの低下変更を行うように
したので、オーバーフローの発生を極力避けることがで
きるとともに、万が一オーバーフローが発生して送信バ
ッファに転送セルを格納する必要のある場合でも、最古
のセルを廃棄して、できるだけ受信端末側で転送された
セルの連続性を保つことができるようになる。

【００５１】さらに請求項５または請求項６記載の発明
によれば、申告および判定に最大セル速度および平均セ
ル速度を用いることで、送信端末から単位時間当たりに
送信されてくるセルの割合の予測の確度を向上させるこ
とができるようになり、無駄に送信レートを下げる要求
を行わずに済み転送効率の維持を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるＡＴＭ通信方式
のセル廃棄制御装置の構成の概要を示す構成図である。

【図２】第１の実施例における送信端末の発呼時の処理
内容の概要を示す流れ図である。

【図３】第１の実施例におけるセル廃棄制御装置の呼処
理部の処理内容の概要を示す流れ図である。

【図４】第１の実施例におけるＡＴＭセルのセルフォー
マットの構成の概要を示す説明図である。

【図５】送信バッファ格納処理の内容の概要を示す流れ
図である。

【図６】第１の実施例における送信バッファの構成の概
要を示す構成図である。

【図７】第１の実施例における送信バッファのセル廃棄
を説明するための説明図である。

【図８】本発明の第１の実施例におけるＡＴＭ通信方式
のセル廃棄制御装置の構成の概要を示す構成図である。

【図９】従来提案されたＡＴＭ通信方式におけるセル廃
棄制御装置の構成の概要を示す構成図である。

【符号の説明】

３０セル廃棄制御装置３１送信端末３２受信端末３３入力ヘッダ変換部３４最大セル速度監視部３５平均セル速度監視部３６比較部３７非優先識別子付加部３８送信バッファ３９識別子判定部４０出力ヘッダ変換部４１呼処理部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】送信端末から入力されるセルの転送速度
を監視する転送速度監視手段と、この転送速度監視手段によって監視されているセルの転
送速度が予め送信端末から申告された送信データ速度を
超えているか否かを判定する判定手段と、この判定手段によって前記監視されているセルの転送速
度が前記申告された送信データ速度を超えていると判定
されたときに送信端末から入力される前記セルの所定の
位置に非優先に処理されることを示す第１の識別子を付
加する第１の識別子付加手段と、複数のエントリを有し前記セルをこれらエントリに順次
蓄積するセル記憶手段と、このセル記憶手段のオーバーフロー状態を検出するオー
バーフロー検出手段と、このオーバーフロー検出手段によってオーバーフロー状
態が検出されたときには前記セル記憶手段に格納しよう
とするセルの所定の位置に第１の識別子が付加されてい
るときこの格納しようとしているセルを格納することな
く廃棄する第１のセル廃棄手段と、前記オーバーフロー検出手段によってオーバーフロー状
態が検出され、前記セル記憶手段に格納しようとするセ
ルの前記所定の位置に第１の識別子が付加されていない
ときには、前記セル記憶手段に蓄積されている第１の識
別子が付加されたセルのうち最古に蓄積されたセルを廃
棄して前記セル記憶手段に格納しようとするセルを前記
セル記憶手段に格納する第２のセル廃棄手段と、前記オーバーフロー検出手段によってオーバーフロー状
態が検出され、前記セル記憶手段に格納しようとするセ
ルの前記所定の位置に第１の識別子が付加されておら
ず、かつ前記セル記憶手段に蓄積されている全てのセル
がこれらの前記所定の位置に第１の識別子が付加されて
いないときには、セル記憶手段に最古に蓄積されたセル
を廃棄して前記セルを前記セル記憶手段に格納する第３
のセル廃棄手段とを具備することを特徴とするセル廃棄
制御装置。
【請求項２】前記判定手段によって前記監視されてい
るセルの転送速度が前記申告された送信データ速度を超
えていると判定されたとき、かつ前記オーバーフロー検
出手段によってオーバーフロー状態が検出されたときに
前記送信端末の送信レートの低下変更を要求する送信レ
ート変更要求手段を備えることを特徴とする請求項１記
載のセル廃棄制御装置。
【請求項３】送信端末から申告された送信データ速度
を記憶する申告値記憶ステップと、前記送信端末から入力されるセルの転送速度を監視する
転送速度監視ステップと、この転送速度監視ステップで監視されているセルの転送
速度が前記記憶ステップで記憶されている前記送信デー
タ速度を超えているか否かを判定する判定ステップと、この判定ステップで前記監視されているセルの転送速度
が前記申告された送信データ速度を超えていると判定さ
れたときに送信端末から入力される前記セルの所定の位
置に非優先に処理されることを示す第１の識別子を付加
する第１の識別子付加ステップと、複数のエントリを有し前記セルをこれらエントリに順次
蓄積する送信バッファのオーバーフロー状態を検出する
オーバーフロー検出ステップと、このオーバーフロー検出ステップで前記送信バッファの
オーバーフロー状態が検出されたときで前記送信バッフ
ァに格納しようとするセルの所定の位置に第１の識別子
が付加されているときには、この格納しようとしている
セルを廃棄する第１のセル廃棄ステップと、前記オーバーフロー検出ステップによってオーバーフロ
ー状態が検出され、前記送信バッファに格納しようとす
るセルの前記所定の位置に第１の識別子が付加されてい
ないときには、前記送信バッファに蓄積されている第１
の識別子が付加されたセルのうち最古に蓄積されたセル
を廃棄して前記セルを前記送信バッファに格納する第２
のセル廃棄ステップと、前記オーバーフロー検出ステップによってオーバーフロ
ー状態が検出され、前記送信バッファに格納しようとす
るセルの前記所定の位置に第１の識別子が付加されてお
らず、かつ前記送信バッファに蓄積されている全てのセ
ルがこれらの前記所定の位置に第１の識別子が付加され
ていないときには、送信バッファに最古に蓄積されたセ
ルを廃棄して前記セルを前記送信バッファに格納する第
３のセル廃棄ステップとを具備することを特徴とするセ
ル廃棄制御方法。
【請求項４】前記判定ステップで前記監視されている
セルの転送速度が前記申告された送信データ速度を超え
ていると判定されたとき、かつ前記オーバーフロー検出
ステップでオーバーフロー状態が検出されたときに前記
送信端末の送信レートの低下変更を要求する送信レート
変更要求ステップを備えることを特徴とする請求項３記
載のセル廃棄制御方法。
【請求項５】前記転送速度監視手段は最大セル速度お
よび平均セル速度を監視するとともに前記申告された送
信データ速度は最大データ転送速度および平均データ転
送速度であり、前記判定手段ではいずれか一方が申告値
を超えていると判定されたとき、かつ前記オーバーフロ
ー検出手段によってオーバーフロー状態が検出されたと
きに前記申告された最大データ転送速度および平均デー
タ転送速度に基づいて前記送信端末の送信レートの低下
変更を要求する送信レート変更要求手段を備えることを
特徴とする請求項２記載のセル廃棄制御装置。
【請求項６】前記転送速度監視ステップは最大セル速
度および平均セル速度を監視するとともに前記申告され
た送信データ速度は最大データ転送速度および平均デー
タ転送速度であり、前記判定ステップではいずれか一方
が申告値を超えていると判定されたとき、かつ前記オー
バーフロー検出ステップでオーバーフロー状態が検出さ
れたときに前記申告された最大データ転送速度および平
均データ転送速度に基づいて前記送信端末の送信レート
の低下変更を要求する送信レート変更要求ステップを備
えることを特徴とする請求項４記載のセル廃棄制御方
法。