JP3565606B2 - Cell multiplexer - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はセル多重装置に関し、例えば、ATM(Asynchronous Tranfer Mode :非同期転送モード)網における集線装置等に適用し得るものである。
【0002】
【従来の技術】
ATM網では、情報を固定長のパケット(以下、セルと呼ぶ)に分割して転送する。そのため、音声やデータ等の様々な種類のメディアを一括的に多重することができる。また、数kbit/s〜数十Mbit/sの速度の情報を柔軟に多重することができる。さらに、ATM網によれば、情報のバースト性を利用した統計多重効果も期待でき、ATM網の効率的利用が可能である。
【0003】
従来、統計多重効果を発揮させるようなセル多重装置として、図2に示すと共に下記文献にも記載されているポーリング方法を適用したものがある。この方法は、各入力回線からのセルを入力回線対応の入力バッファ1−1、…、1−mに格納すると共に、各入力バッファ1−1、…、1−mに対応する読出し制御部3−1、…、3−mが予め定められている順番でバッファ群1−1〜1−mのポーリングを行ない、セルの存在するバッファがあれば、そのバッファ中のセルを1セルだけ読み出して多重部2を介して出力回線に出力する方法である。
【0004】
文献『宗宮利夫、渡辺直聡、マリオ・ルオーニ、加藤正文著、「ATM集線装置におけるバーストトラヒック特性の一検討」、電子情報通信学会技術報告SSE92ー88、1992年11月』
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のセル多重装置4においては、ユーザが網提供者との間で取り決めた申告速度(最小セル間隔)を、入力回線からのセル流が満たしていても、出力回線においてはそのセル流の速度が申告速度以上になることも生じるという課題がある。
【0006】
このことを、図3を用いて詳述する。入力回線A、B、Cから、セルが図3に示すように到来し、多重化装置4がこれらを多重する場合を考える。ここで、セルA1 及びC1 が同時到来したときに、セルA1 が先にセル多重装置4で選択され、セルC1 が1セル期間分だけ待たされた後に選択されたとする。その後に、セルA2 及びC2 が同時到来したときに、セルC2 が先にセル多重装置4で選択され、セルA2 が1セル期間分だけ待たされた後に選択されたとする。すなわち、入力回線CからのセルC1 及びC2 について見ると、セル多重装置4に入力される前のセル間隔がTであったものが、セル多重装置4を介することでT1 に狭まる。例えば、入力側セル間隔Tが申告された最小セル間隔であれば、セル多重装置4を介することでセル間隔T1 が申告を満たさないものとなる。また、セル多重装置4として、多重部2の出力側にも共通バッファを有するものがあり、この場合には、上記セル間隔T1 はさらに短いものとなる。
【0007】
なお、ポーリング方法の場合、一般的には、セル読出しタイミング毎に、ポーリングの開始点のバッファを順次変更して、同一バッファからのセルの連続読出しを防止するようになされており、そのため、同時到着セルの選択が前回と異なることも生じる。
【0008】
このように狭められたセル間隔T1 が、最小セル間隔以下であると、
(1) ユーザ申告セル速度制御装置(UPC:user parameter control)でセルが廃棄処理されたり、
(2) シェーパーが備えられていればそのセル間隔T1 が最小セル間隔となるまで広げられたりする。(1) の場合にはセル廃棄率が増加し、(2) の場合には遅延処理を伴ない、その影響を受けるセルが多いので、いずれもセル転送品質を低下させる。
【0009】
そのため、多重処理後のセル流のセル間隔が、最小セル間隔以上であることをできるだけ補償できるセル多重装置が求められている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明においては、m本の入力回線から到着したセルをバッファリングする各入力回線に対応するm個の入力バッファと、いずれかの入力バッファに格納されているセルを読み出させる読出し制御部と、読み出されたセルを共通の出力回線に出力させる多重部とを有するセル多重装置において、読出し制御部を、以下の各部で構成したことを特徴とする。
【0011】
すなわち、読出し制御部を、(I) 各入力回線毎に、申告された最小セル間隔と、その入力回線に係る入力バッファから最も直前にセルを読出した最終セル読出し時刻とを記録しているセル情報記録部と、(II)各入力バッファにセルが到着しているかを観測すると共に、指示された入力バッファからセルを出力させるバッファアクセス制御部と、(III) セル情報記録部に記録されている最終セル読出し時刻に最小セル間隔を加えた時刻からの経過時間を反映させた評価値を、読出しセルの決定に利用する読出しセル決定部とで構成したことを特徴とする。
【0012】
【作用】
本発明のセル多重装置において、読出しセル決定部は、セル情報記録部に記録されている最終セル読出し時刻に最小セル間隔を加えた時刻からの経過時間を反映させた評価値を適宜利用して読出しセルを決定し、バッファアクセス制御部は、この決定されたセルを格納中の入力バッファから出力させる。
【0013】
これにより、多重後に、同一入力回線からのセル流のセル間隔が最小セル間隔以下に狭まりにくくすることができ、その結果、セルの転送品質を従来より高めることができる。
【0014】
【実施例】
(A)第1実施例
以下、本発明の第1実施例を図面を参照しながら説明する。ここで、図1が第1実施例に係るセル多重装置を示すブロック図である。
【0015】
図1において、このセル多重装置10も、基本的には、各入力回線11−1、…、11−mから到着したセルをバッファリングする入力バッファ(FIFOメモリ)12−1、…、12−mと、いずれかの入力バッファ12−1、…、12−mに格納されているセルを読み出させる読出し制御部19と、読み出されたセルを共通の出力回線14に出力させる多重部13とから構成されている。
【0016】
ここで、読出し制御部19は、バッファアクセス制御部15、読出しセル決定部16及びセル情報記録部17から構成されている。
【0017】
バッファアクセス制御部15は、各入力バッファ12−1、…、12−mにセルが到着しているか確認するものであり、また、読出しセル決定部16が決定した入力バッファ12−n(nは1〜m)をアクセスしてセルを出力させるものである。
【0018】
セル情報記録部17は、図4に示すように、各入力回線11−1、…、11−m毎に(従って入力バッファ12−1、…、12−m毎に)、申告値の最小セル間隔Tpeak(1) 、…、Tpeak(m) と、その入力回線に対応する入力バッファ12−1、…、12−mについて最も直前にセルを読み出した時刻(以下、最終セル読出し時刻と呼ぶ)t1 、…、tm を格納しているものである。最終セル読出し時刻t1 、…、tm は、読出しセル決定部16から与えられてセル情報記録部17に格納される。
【0019】
読出しセル決定部16は、バッファアクセス制御部15からのセル到着情報、セル情報記録部17の記録情報を元に、そのセル読出しタイミングにおいて読み出すセル(従って、入力バッファ)を決定するものである。読出しセル決定部16は、タイマ16aや評価値計算部16bや最大評価値認識部16c等を内蔵している。評価値計算部16b及び最大評価値認識部16cは、2以上の入力バッファにセルが蓄積されているときに機能するものであり、評価値計算部16bがそれら入力バッファについての評価値Sを計算し、最大評価値認識部16cが最大評価値と認識した入力バッファからセルを出力させる。
【0020】
ここで、この第1実施例においては、入力バッファ12−nに係る評価値S(n)を(1) 式に示すように定めている。なお、tnow は現在時刻である。
【0021】
すなわち、最終セル読出し時刻tn に最小セル間隔Tpeak(n) を加算することで、前回のセル送出時点から見てユーザ申告値である最小セル間隔Tpeak(n) を満たす最短時刻tpeak(n) を求め、この時刻tpeak(n) から現在時刻tnow がどの程度経過しているかを評価値S(n)とする。この評価値S(n)が大きいことは、前回のセル送出から長時間の間セル送出を行なっていないことを意味し、従って、この評価値S(n)が最大のものをセルを送出する入力バッファ12−nに決定することにした。
【0022】
なお、この第1実施例においては、評価値Sが同じものが2以上ある場合には、入力バッファ12−1〜12−m間で固定的に定まっている優先順位(例えば最大評価値認識部16cの構成によって一義的に定まる優先順位)に従ってセルを出力する入力バッファを決定する。
【0023】
次に、図5のフローチャートを参照しながら、読出し制御部19の動作を説明する。
【0024】
読出しセル決定部16は、タイマ16aの計時時刻が次のセル読出しタイミングになることを待機しており、タイマ16aの計時時刻がセル読出しタイミングになると(ステップ100)、バッファアクセス制御部15に、セルが到着している入力バッファがあるか否かを確認させる(ステップ101)。なお、バッファアクセス制御部15は、このタイミングで入力バッファ12−1〜12−mの状態を見にいくようにしても良く、また、入力バッファ12−1〜12−mにセルが到着したときに到着信号をもらってそれを保持しておき、セルが到着している入力バッファを認識するようにしても良い。
【0025】
読出しセル決定部16は、セルが到着して滞留されている入力バッファが存在しなければ、次のセル読出しタイミングになることを待機する。一方、セルが到着して滞留されている入力バッファが存在すれば、読出しセル決定部16はさらに、セルが滞留されている入力バッファが2以上存在するか否かを判定する(ステップ102)。
【0026】
セルが滞留されている入力バッファが1個であれば、読出しセル決定部16は、その入力バッファ(12−nとする)をセルを読み出す入力バッファに決定して、バッファアクセス制御部15にその入力バッファ12−nからの読出しを指示すると共に、その入力バッファ12−nについてのセル情報記録部17の最終セル読出し時刻tn を現在時刻tnow に更新させる(ステップ103)。そして、次のセル読出しタイミングになることを待機する。
【0027】
一方、複数の入力バッファにセルが滞留されていると、読出しセル決定部16は、内蔵する評価値計算部16bに、それら入力バッファについての評価値Sを計算させ(ステップ104)、内蔵する最大評価値認識部16cに評価値Sが最大の入力バッファ(12−nとする)を選定させ、その入力バッファ12−nをセルを読み出す入力バッファに決定して、バッファアクセス制御部15にその入力バッファ12−nからのセル読出しを指示すると共に、その入力バッファ12−nについてのセル情報記録部17の最終セル読出し時刻tn を現在時刻tnow に更新させる(ステップ105)。そして、次のセル読出しタイミングになることを待機する。なお、この最大評価値の選定処理においては、上述した同一評価値の場合の調整も適宜なされる。
【0028】
図6は、読出しセルの決定処理例の説明図である。あるセル読出しタイミング(時刻tnow)において、入力バッファ12−A(Aは1〜m)及び12−B(BはA以外の1〜m)にセルA2 、B2 が滞留されている場合である。これら入力バッファ12−A及び12−Bからは、入力バッファ12−B及び12−Aの順に直前セルB1 、A1 が読み出され、計算で求められた評価値S(A)=tnow −tpeak(A) 及びS(B)=tnow −tpeak(B) は、評価値S(B)が大きいので、このセル読出しタイミングでは入力バッファ12−Bに滞留されているセルB2 を読み出すことに決定する。なお、次のセル読出しタイミングでは、他の入力バッファの状況が変わっていないならば、セルA2 が入力バッファ12−Aから読み出される。
【0029】
以上のように、上記第1実施例によれば、セル読出しタイミングになったときに複数の入力バッファにセルが滞留されている場合には、前回の読出し時刻に最小セル間隔を加えた時刻から、時間が一番経過している入力バッファ中のセルから多重するようにしたので、多重後に、同一入力回線からのセル流のセル間隔が最小セル間隔以下に狭まりにくくすることができる。その結果、セルの転送品質を従来より高めることができる。
【0030】
(B)第2実施例
次に、本発明の第2実施例を図面を参照しながら説明する。なお、第2実施例の機能ブロック図も、第1実施例に係る図1と同様に表すことができる。
【0031】
第1実施例においては、複数の入力バッファについての評価値Sが同じ場合には、絶対的に定められている優先順位に従ってセルを読み出す入力バッファを決定していたが(図5のステップ105での処理)、この第2実施例においては、入力バッファの優先順位をセル読出しタイミング毎に可変させることとした。すなわち、図7に示すように、セル読出しタイミング毎に、各入力バッファの優先順位を1段階ずつ高めると共に、最上位の優先順位のものは次のセル読出しタイミングでは最下位の優先順位になるように、優先順位を可変させる。以上の点を除けば、第2実施例は第1実施例と同様である。
【0032】
第2実施例の場合、このような優先順位情報もセル情報記録部17に格納されており、読出し制御部19は、ステップ105の処理において、複数の入力バッファについての評価値Sが同じ場合には、セル情報記録部17に格納されている優先順位情報を参酌して、セルを読み出す入力バッファを決定する。
【0033】
図8は、第2実施例における読出しセルの決定処理例の説明図である。あるセル読出しタイミング(時刻tnow :優先順位からのタイミングは2)において、入力バッファ12−A(Aは1〜m)、12−B(BはA以外の1〜m)及び12−C(CはA、B以外の1〜m)にセルA2 、B2 、C2 が滞留されている場合である。これら入力バッファ12−A、12−B及び12−Cからは、入力バッファ12−B、12−C及び12−Aの順に直前セルB1 、C1 、A1 が読み出され、計算で求められた評価値S(A)=tnow −tpeak(A) 及びS(C)=tnow −tpeak(C) が等しく、評価値S(B)=tnow −tpeak(B) がこれらより小さい場合である。
【0034】
このセル読出しタイミングは優先順位から見たタイミングがxであって、この優先順位タイミングxでは入力バッファ12−Aより入力バッファ12−Cを優先させるようになっていると、読出し制御部19はその優先順位を認識し、このセル読出しタイミングでは入力バッファ12−Cに滞留されているセルC2 を読み出すことに決定する。なお、次のセル読出しタイミング(優先順位タイミングx+1)では、他の入力バッファの状況が変わっておらず、しかも入力バッファ12−Bより入力バッファ12−Aの優先順位が高いならば、セルA2 が入力バッファ12−Aから読み出され、さらに次のセル読出しタイミングでは、他の入力バッファの状況が変わっていないならば、セルB2 が入力バッファ12−Bから読み出される。
【0035】
従って、この第2実施例によっても、セル読出しタイミングになったときに複数の入力バッファにセルが滞留している場合には、前回の読出し時刻に最小セル間隔を加えた時刻から、一番時間が経過している入力バッファ中のセルから多重するようにしたので、多重後に、同一入力回線からのセル流のセル間隔が最小セル間隔以下に狭まりにくくすることができる。その結果、セルの転送品質を従来より高めることができる。
【0036】
また、この第2実施例によれば、複数の入力バッファについての評価値Sが同じときに読み出すセルを決定するための優先順位を、セル読出しタイミング毎に可変させるようにしたので、セル多重装置の統計多重効果をこの点からも有効に発揮させることができる。
【0037】
(C)第3実施例
次に、本発明の第3実施例を図面を参照しながら説明する。なお、第3実施例の機能ブロック図も、第1実施例に係る図1と同様に表すことができる。
【0038】
第1実施例及び第2実施例においては、最大評価値が負であってもその最大評価値に係る入力バッファからセルを読み出すものを示したが、この第3実施例においては、最大評価値が負であるときには入力バッファからセルを読み出すことを禁止するようにしたものである。
【0039】
ここで、入力バッファ12−nに係る評価値S(n)が負である場合は、最終セル読出し時刻tn に最小セル間隔Tpeak(n) を加算して得られた、前回のセル送出時点から見てユーザ申告値である最小セル間隔Tpeak(n) を満たす最短時刻tpeak(n) より、現在時刻tnow が早い場合であり、この場合にセルを読出すと、前回のセル送出時刻tn から最小セル間隔Tpeak(n) が経過する前に次のセル送出が実行され、これらのセルの間隔は最小セル間隔Tpeak(n) より短くなる。
【0040】
第3実施例は、評価値Sが負の場合におけるセルの読出しを禁止することにより、常に、最小セル間隔以上の間隔をもってセルを送出することを補償したものである。
【0041】
次に、図9のフローチャートを参照しながら、第3実施例の読出し制御部19の動作を説明する。
【0042】
読出しセル決定部16は、タイマ16aの計時時刻が次のセル読出しタイミングになることを待機しており、タイマ16aの計時時刻がセル読出しタイミングになると(ステップ200)、バッファアクセス制御部15に、セルが到着している入力バッファがあるか否かを確認させる(ステップ201)。
【0043】
読出しセル決定部16は、セルが到着して滞留している入力バッファが存在しなければ、次のセル読出しタイミングになることを待機する。一方、セルが到着して滞留している入力バッファが存在すれば、読出しセル決定部16は、内蔵する評価値計算部16bに、セルが滞留されている全ての入力バッファについての評価値Sを計算させ(ステップ202)、内蔵する最大評価値認識部16cに評価値Sが最大の入力バッファを認識させる(ステップ203)。
【0044】
その後、読出しセル決定部16は、最大評価値が負か否かを判定する(ステップ204)。負の場合には、次のセル読出しタイミングになることを待機する。一方、正又は0であると、最大評価値に係る入力バッファをセルを読み出す入力バッファに決定して、バッファアクセス制御部15にその入力バッファからのセル読出しを指示すると共に、その入力バッファについてのセル情報記録部17の最終セル読出し時刻を現在時刻tnow に更新させ(ステップ205)、そして、次のセル読出しタイミングになることを待機する。
【0045】
従って、この第3実施例によれば、セル読出しタイミングになったときに1以上の入力バッファにセルが滞留している場合には、前回の読出し時刻に最小セル間隔を加えた時刻から、時間が正方向に一番経過している入力バッファ中のセルから多重するようにしたので、多重後に、同一入力回線からのセル流のセル間隔が最小セル間隔未満になることを防止できる。その結果、セルの転送品質を従来より高めることができる。
【0046】
(D)第4実施例
次に、本発明の第4実施例を説明する。なお、第4実施例の機能ブロック図も、第1実施例に係る図1と同様に表すことができる。
【0047】
この第4実施例においては、上記第1〜第3実施例と、適用する評価値Sが異なっており、その他の点は同様である。なお、ユーザ申告の最小セル間隔Tpeakを評価値が利用している点では同様である。
【0048】
すなわち、この第4実施例においては、入力バッファ12−nに係る評価値H(n)を(2) 式に示すように定めている。
最終セル読出し時刻tn に最小セル間隔Tpeak(n) を加算することで、前回のセル送出時点から見てユーザ申告値である最小セル間隔Tpeak(n) を満たす最短時刻tpeak(n) を求め、この時刻tpeak(n) から現在時刻tnow がどの程度経過しているかを最小セル間隔Tpeak(n) で正規化して評価値H(n)としている。この評価値H(n)が大きいことは、前回のセル送出から長時間の間セル送出を行なっていないことを意味し、従って、この評価値H(n)が最大のものをセルを送出する入力バッファ12−nに決定することにした。
【0049】
以上のように、第1〜第3実施例の評価値Sに比較した場合、この評価値Hは、最小セル間隔Tpeakで正規化している点が異なっている。仮に、第1〜第3実施例の評価値Sで同じものがあっても、最小セル間隔Tpeakが異なっていると、最小セル間隔Tpeakが小さい方がこの第4実施例の評価値Hが大きくなり、読出しセルとして選択される。そのため、最小セル間隔Tpeakに近いセル間隔でのセル送出が期待できる。
【0050】
このように、評価値Hが異なるので、図5のフローチャートにおけるステップ104及び105の処理や、図9のフローチャートにおけるステップ302及び303の処理が上記実施例とは異なったものとなるが、第4実施例におけるこれらの処理を上記説明から類推できるので、その説明は省略する。
【0051】
従って、この第4実施例によれば、セル読出しタイミングになったときに1以上の入力バッファにセルが滞留している場合には、前回の読出し時刻に最小セル間隔を加えた時刻から、最小セル間隔で正規化された時間が一番経過している入力バッファ中のセルから多重するようにしたので、多重後に、同一入力回線からのセル流のセル間隔が最小セル間隔以下に小さくなることをほとんど防止できる。その結果、セルの転送品質を従来より高めることができる。
【0052】
(E)他の実施例
上記各実施例においては、図4に示すように、セル情報記録部17に最小セル間隔及び最終セル読出し時刻を記録するものを示したが、上記評価値S又はHを形成できる情報を格納しておけば良く、格納形式は図4に示すものに限定されない。例えば、最小セル間隔と最終セル読出し時刻とを加算した値(tpeak)を記録するようにしても良い。なお、特許請求の範囲のセル情報記録部についての表現は、この場合をも含むものとする。
【0053】
また、上記各実施例においては、ATMセルを取り扱うセル多重装置を示したが、本発明は、これに限定されるものではなく、固定長のパケット(セル)を統計多重するセル多重装置であれば広く適用することもできる。
【0054】
さらに、上記各実施例においては、出力回線上での1セル期間が入力回線上での1セル期間に等しい装置(統計多重する装置)を示したが、時間軸圧縮を伴うセル多重装置にも本発明を適用することができる。
【0055】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、多重後に、同一入力回線からのセル流のセル間隔が最小セル間隔以下に狭まり難くすることができ、セルの転送品質を従来より高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の構成を示すブロック図である。
【図2】従来の構成を示すブロック図である。
【図3】従来の課題の説明図である。
【図4】第1実施例のセル情報記録部の記録内容の説明図である。
【図5】第1実施例の読出し制御部の動作を示すフローチャートである。
【図6】第1実施例の多重例を示す説明図である。
【図7】第2実施例のセル情報記録部の一部記録内容の説明図である。
【図8】第2実施例の多重例を示す説明図である。
【図9】第3実施例の読出し制御部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10…セル多重装置、11−1〜11−m…入力回線、12−1〜12−m…入力バッファ、13…多重部、14…出力回線、15…バッファアクセス制御部、16…読出しセル決定部、17…セル情報記録部、19…読出し制御部。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a cell multiplexing apparatus, and can be applied to, for example, a line concentrator in an ATM (Asynchronous Transfer Mode) network.
[0002]
[Prior art]
In the ATM network, information is divided and transferred into fixed-length packets (hereinafter, referred to as cells). Therefore, various types of media such as voice and data can be multiplexed collectively. In addition, information at speeds of several kbit / s to several tens Mbit / s can be flexibly multiplexed. Further, according to the ATM network, a statistical multiplexing effect utilizing the burstiness of information can be expected, and efficient use of the ATM network is possible.
[0003]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a cell multiplexing apparatus that exerts a statistical multiplexing effect, there is a cell multiplexing apparatus to which a polling method shown in FIG. In this method, cells from each input line are stored in input buffers 1-1,..., 1-m corresponding to the input lines, and a
[0004]
Literature "Toshio Soumiya, Naoto Watanabe, Mario Luoni, Masafumi Kato," A Study of Burst Traffic Characteristics in ATM Concentrator ", IEICE Technical Report SSE92-88, November 1992"
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional
[0006]
This will be described in detail with reference to FIG. Consider a case where cells arrive from the input lines A, B, and C as shown in FIG. 3 and the
[0007]
In the case of the polling method, generally, the buffer at the starting point of polling is sequentially changed at each cell read timing to prevent continuous reading of cells from the same buffer. The selection of the arrival cell may be different from the previous one.
[0008]
When the cell interval T1 thus narrowed is equal to or smaller than the minimum cell interval,
(1) The cell is discarded by a user declared cell rate control device (UPC: user parameter control),
(2) If a shaper is provided, the cell interval T1 is expanded until it becomes the minimum cell interval. In the case of (1), the cell discard rate increases, and in the case of (2), delay processing is involved, and the number of cells affected is large.
[0009]
Therefore, there is a demand for a cell multiplexing device that can compensate as much as possible that the cell interval of the cell stream after the multiplexing process is equal to or longer than the minimum cell interval.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, in the present invention, m input buffers corresponding to each input line for buffering cells arriving from the m input lines, and cells stored in any of the input buffers are used. In a cell multiplexing apparatus having a read control unit for reading and a multiplexing unit for outputting read cells to a common output line, the read control unit is constituted by the following units.
[0011]
That is, the read control unit sets (I) a cell that records, for each input line, the declared minimum cell interval and the last cell read time at which the cell was read most recently from the input buffer associated with that input line. An information recording unit, (II) a buffer access control unit for observing whether a cell has arrived at each input buffer and outputting the cell from the designated input buffer, and (III) a cell access recording unit An evaluation value reflecting an elapsed time from a time obtained by adding the minimum cell interval to the last cell read time is read by a read cell determining unit used to determine a read cell.
[0012]
[Action]
In the cell multiplexing device of the present invention, the read cell determining unit appropriately uses the evaluation value reflecting the elapsed time from the time obtained by adding the minimum cell interval to the last cell read time recorded in the cell information recording unit. The read cell is determined, and the buffer access control unit causes the determined cell to be output from the stored input buffer.
[0013]
As a result, after multiplexing, it is possible to make it difficult for the cell interval of the cell flow from the same input line to be smaller than the minimum cell interval, and as a result, it is possible to improve the transfer quality of the cell as compared with the conventional case.
[0014]
【Example】
(A) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a block diagram showing the cell multiplexer according to the first embodiment.
[0015]
In FIG. 1, the
[0016]
Here, the read control unit 19 includes a buffer access control unit 15, a read cell determination unit 16, and a cell information recording unit 17.
[0017]
The buffer access control unit 15 checks whether a cell has arrived at each of the input buffers 12-1,..., 12-m. The input buffer 12-n determined by the read cell determination unit 16 (n is 1 to m) to output a cell.
[0018]
As shown in FIG. 4, the cell information recording unit 17 stores the minimum cell of the declared value for each of the input lines 11-1,..., 11-m (accordingly, for each of the input buffers 12-1,. , Tpeak (m) and the time at which the cell was read most immediately before for the input buffers 12-1,..., 12-m corresponding to the input line (hereinafter referred to as the last cell read time). , tm are stored. The final cell read times t1,..., Tm are provided from the read cell determination unit 16 and stored in the cell information recording unit 17.
[0019]
The read cell determination unit 16 determines a cell (accordingly, an input buffer) to be read at the cell read timing based on the cell arrival information from the buffer access control unit 15 and the record information of the cell information recording unit 17. The read cell determination unit 16 includes a
[0020]
Here, in the first embodiment, the evaluation value S (n) relating to the input buffer 12-n is determined as shown in Expression (1). Note that tnow is the current time.
[0021]
That is, by adding the minimum cell interval Tpeak (n) to the last cell read time tn, the shortest time tpeak (n) that satisfies the minimum cell interval Tpeak (n), which is the user declared value from the previous cell transmission time point, is obtained. Then, how much the current time tnow has elapsed since the time tpeak (n) is defined as an evaluation value S (n). When the evaluation value S (n) is large, it means that the cell has not been transmitted for a long time since the previous cell transmission, and therefore, the cell having the maximum evaluation value S (n) is transmitted. The input buffer 12-n is determined.
[0022]
In the first embodiment, if two or more evaluation values S are the same, the priority (for example, the maximum evaluation value recognition unit) that is fixedly set among the input buffers 12-1 to 12-m. The input buffer for outputting the cell is determined according to the priority order uniquely determined by the configuration of FIG. 16c).
[0023]
Next, the operation of the read control unit 19 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0024]
The read cell determination unit 16 waits until the time counted by the
[0025]
If there is no input buffer in which a cell arrives and stays, the read cell determination unit 16 waits for the next cell read timing. On the other hand, if there is an input buffer in which a cell arrives and stays, the read cell determination unit 16 further determines whether or not there are two or more input buffers in which the cell stays (step 102).
[0026]
If there is only one input buffer in which cells are retained, the read cell determining unit 16 determines the input buffer (referred to as 12-n) as an input buffer from which cells are read, and sends the input buffer to the buffer access control unit 15. Instructing reading from the input buffer 12-n, and updating the last cell read time tn of the cell information recording unit 17 for the input buffer 12-n to the current time tnow (step 103). Then, it waits for the next cell read timing.
[0027]
On the other hand, if the cells are stored in the plurality of input buffers, the read cell determination unit 16 causes the built-in evaluation value calculation unit 16b to calculate the evaluation value S for those input buffers (step 104), The evaluation value recognition unit 16c selects an input buffer (supposed to be 12-n) having the maximum evaluation value S, determines the input buffer 12-n as an input buffer from which cells are read, and inputs the input buffer to the buffer access control unit 15. The cell reading from the buffer 12-n is instructed, and the last cell reading time tn of the cell information recording unit 17 for the input buffer 12-n is updated to the current time tnow (step 105). Then, it waits for the next cell read timing. In the process of selecting the maximum evaluation value, the adjustment for the same evaluation value described above is appropriately performed.
[0028]
FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of a read cell determination process. At a certain cell read timing (time tnow), the cells A2 and B2 are staying in the input buffers 12-A (A is 1 to m) and 12-B (B is 1 to m other than A). From the input buffers 12-A and 12-B, the immediately preceding cells B1 and A1 are read out in the order of the input buffers 12-B and 12-A, and the evaluation value S (A) = tnow-tpeak ( A) and S (B) = tnow−tpeak (B) Since the evaluation value S (B) is large, it is determined that the cell B2 staying in the input buffer 12-B is read at this cell read timing. At the next cell read timing, the cell A2 is read from the input buffer 12-A if the status of the other input buffers has not changed.
[0029]
As described above, according to the first embodiment, when cells are accumulated in a plurality of input buffers when the cell read timing comes, the time from the previous read time plus the minimum cell interval is used. Since the multiplexing is performed from the cell in the input buffer where the time has elapsed most, the cell interval of the cell flow from the same input line after the multiplexing can be hardly narrowed to the minimum cell interval or less. As a result, the transfer quality of the cell can be improved as compared with the related art.
[0030]
(B) Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the functional block diagram of the second embodiment can be represented in the same manner as FIG. 1 according to the first embodiment.
[0031]
In the first embodiment, when the evaluation values S of a plurality of input buffers are the same, the input buffer from which cells are read is determined in accordance with the absolutely determined priority (see
[0032]
In the case of the second embodiment, such priority information is also stored in the cell information recording unit 17, and the read control unit 19 determines in
[0033]
FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of a read cell determination process in the second embodiment. At a certain cell read timing (time tnow: the timing from the priority order is 2), the input buffers 12-A (A is 1 to m), 12-B (B is 1 to m other than A) and 12-C (C In the case where the cells A2, B2, and C2 are retained in 1 to m) other than A and B. From these input buffers 12-A, 12-B and 12-C, the immediately preceding cells B1, C1 and A1 are read out in the order of the input buffers 12-B, 12-C and 12-A, and the evaluations obtained by calculation are obtained. The value S (A) = tnow-tpeak (A) and S (C) = tnow-tpeak (C) are equal, and the evaluation value S (B) = tnow-tpeak (B) is smaller than these.
[0034]
When the cell read timing is x in terms of priority, the read control unit 19 determines that the input buffer 12-C has priority over the input buffer 12-A at this priority timing x. The priority is recognized, and at this cell read timing, it is determined to read the cell C2 staying in the input buffer 12-C. At the next cell read timing (priority timing x + 1), if the status of the other input buffers has not changed and if the priority of the input buffer 12-A is higher than that of the input buffer 12-B, the cell A2 becomes the cell A2. The cell B2 is read from the input buffer 12-B at the next cell read timing, and if the status of the other input buffer has not changed, at the next cell read timing.
[0035]
Therefore, according to the second embodiment, when cells are accumulated in a plurality of input buffers at the cell read timing, the most read time is calculated from the time obtained by adding the minimum cell interval to the previous read time. Are multiplexed from the cells in the input buffer that have elapsed, so that after multiplexing, it is possible to prevent the cell interval of the cell flow from the same input line from becoming narrower than the minimum cell interval. As a result, the transfer quality of the cell can be improved as compared with the related art.
[0036]
Further, according to the second embodiment, the priority for determining the cell to be read when the evaluation values S of the plurality of input buffers are the same is varied at each cell read timing. The statistical multiplexing effect described above can also be effectively exerted from this point.
[0037]
(C) Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the functional block diagram of the third embodiment can be represented in the same manner as FIG. 1 according to the first embodiment.
[0038]
In the first embodiment and the second embodiment, the case where the cell is read from the input buffer relating to the maximum evaluation value even when the maximum evaluation value is negative is shown. In the third embodiment, the maximum evaluation value is read. There is negatively Oh Rutoki is obtained so as to prohibit the reading cells from the input buffer.
[0039]
Here, when the evaluation value S (n) relating to the input buffer 12-n is negative, since the last cell transmission time obtained by adding the minimum cell interval Tpeak (n) to the last cell read time tn, In this case, the current time tnow is earlier than the shortest time tpeak (n) that satisfies the minimum cell interval Tpeak (n), which is a user-reported value. The next cell transmission is performed before the cell interval Tpeak (n) has elapsed, and the interval between these cells is shorter than the minimum cell interval Tpeak (n).
[0040]
In the third embodiment, the reading of cells when the evaluation value S is negative is prohibited, thereby compensating for always transmitting cells at intervals equal to or longer than the minimum cell interval.
[0041]
Next, the operation of the read control unit 19 of the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0042]
The read cell determination unit 16 waits until the time counted by the
[0043]
If there is no input buffer in which a cell arrives and stays, the read cell determination unit 16 waits for the next cell read timing. On the other hand, if there is an input buffer in which a cell arrives and stays, the read cell determination unit 16 sends the evaluation values S for all the input buffers in which the cell stays to the built-in evaluation value calculation unit 16b. Calculation is performed (step 202), and the built-in maximum evaluation value recognition unit 16c is made to recognize the input buffer having the maximum evaluation value S (step 203).
[0044]
Thereafter, the read cell determination unit 16 determines whether the maximum evaluation value is negative (Step 204). If negative, it waits for the next cell read timing. On the other hand, if the value is positive or 0, the input buffer relating to the maximum evaluation value is determined as the input buffer from which the cell is read, and the buffer access control unit 15 is instructed to read the cell from the input buffer. The last cell read time of the cell information recording unit 17 is updated to the current time tnow (step 205), and the process waits for the next cell read timing.
[0045]
Therefore, according to the third embodiment, when cells are accumulated in one or more input buffers at the cell read timing, the time is calculated from the time obtained by adding the minimum cell interval to the previous read time. Are multiplexed from the cell in the input buffer which has passed the most in the forward direction, so that after multiplexing, the cell interval of the cell flow from the same input line can be prevented from becoming smaller than the minimum cell interval. As a result, the transfer quality of the cell can be improved as compared with the related art.
[0046]
(D) Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Note that the functional block diagram of the fourth embodiment can also be represented in the same manner as FIG. 1 according to the first embodiment.
[0047]
The fourth embodiment is different from the first to third embodiments in the evaluation value S to be applied, and the other points are the same. It is the same in that the evaluation value uses the minimum cell interval Tpeak reported by the user.
[0048]
That is, in the fourth embodiment, the evaluation value H (n) related to the input buffer 12-n is determined as shown in Expression (2).
By adding the minimum cell interval Tpeak (n) to the last cell read time tn, the shortest time tpeak (n) that satisfies the minimum cell interval Tpeak (n), which is the user report value from the previous cell transmission time, is obtained. The evaluation value H (n) is obtained by normalizing how much the current time tnow has elapsed from the time tpeak (n) by the minimum cell interval Tpeak (n). When the evaluation value H (n) is large, it means that the cell has not been transmitted for a long time since the previous cell transmission, and therefore, the cell having the maximum evaluation value H (n) is transmitted. The input buffer 12-n is determined.
[0049]
As described above, when compared with the evaluation value S of the first to third embodiments, the difference is that the evaluation value H is normalized by the minimum cell interval Tpeak. Even if the evaluation values S of the first to third embodiments are the same, if the minimum cell interval Tpeak is different, the smaller the minimum cell interval Tpeak, the larger the evaluation value H of the fourth embodiment. And is selected as a read cell. Therefore, cell transmission at a cell interval close to the minimum cell interval Tpeak can be expected.
[0050]
As described above, since the evaluation value H is different, the processing of
[0051]
Therefore, according to the fourth embodiment, when cells are accumulated in one or more input buffers at the cell read timing, the minimum read time is added to the previous read time by adding the minimum cell interval. Since multiplexing is started from the cell in the input buffer where the time normalized by the cell interval is the longest, the cell interval of the cell flow from the same input line becomes smaller than the minimum cell interval after multiplexing. Can be almost completely prevented. As a result, the transfer quality of the cell can be improved as compared with the related art.
[0052]
(E) Other Embodiments In each of the above embodiments, the minimum cell interval and the last cell read time are recorded in the cell information recording section 17 as shown in FIG. May be stored, and the storage format is not limited to that shown in FIG. For example, a value (tpeak) obtained by adding the minimum cell interval and the last cell read time may be recorded. The expression of the cell information recording unit in the claims includes this case.
[0053]
Further, in each of the above embodiments, the cell multiplexing apparatus for handling ATM cells has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be any cell multiplexing apparatus for statistically multiplexing fixed-length packets (cells). It can be widely applied.
[0054]
Furthermore, in each of the above embodiments, a device (statistical multiplexing device) in which one cell period on the output line is equal to one cell period on the input line has been described. The present invention can be applied.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, after multiplex, the cell spacing in the cell stream from the same input line can be difficult narrowing below the minimum cell interval, the transfer quality of the cell can be increased than before.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a conventional configuration.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional problem.
FIG. 4 is an explanatory diagram of recorded contents of a cell information recording unit of the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of a read control unit according to the first embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a multiplexing example of the first embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram of partially recorded contents of a cell information recording unit according to a second embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a multiplexing example of the second embodiment.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of a read control unit according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
10: Cell multiplexer, 11-1 to 11-m: input line, 12-1 to 12-m: input buffer, 13: multiplexing unit, 14: output line, 15: buffer access control unit, 16: read cell determination Unit, 17: cell information recording unit, 19: read control unit.
Claims (4)
上記読出し制御部が、
上記各入力回線毎に、申告された最小セル間隔と、その入力回線に係る上記入力バッファから最も直前にセルを読出した最終セル読出し時刻とを記録しているセル情報記録部と、
上記各入力バッファにセルが到着しているかを観測すると共に、指示された上記入力バッファからセルを出力させるバッファアクセス制御部と、
上記セル情報記録部に記録されている最終セル読出し時刻に最小セル間隔を加えた時刻からの経過時間を反映させた評価値を、読出しセルの決定に利用する読出しセル決定部とでなり、
上記読出しセル決定部が算出する評価値が、最終セル読出し時刻に最小セル間隔を加えた時刻からの現在時刻までの差分値を最小セル間隔で正規化した値である
ことを特徴とするセル多重装置。 m input buffers corresponding to each input line for buffering cells arriving from the m input lines, a read control unit for reading cells stored in any of the input buffers, A cell multiplexing device having a multiplexing unit for outputting cells to a common output line,
The read control unit includes:
For each of the input lines, a cell information recording unit that records the declared minimum cell interval and the last cell read time at which the cell was read most recently from the input buffer for that input line,
A buffer access control unit for observing whether a cell has arrived at each of the input buffers, and outputting a cell from the designated input buffer,
An evaluation value that reflects the elapsed time from the time obtained by adding the minimum cell interval to the last cell read time recorded in the cell information storage unit, Ri Na in the reading cell determination unit for use in determining the read cell,
The evaluation value calculated by the read cell determination unit is a value obtained by normalizing the difference value from the time obtained by adding the minimum cell interval to the last cell read time to the current time at the minimum cell interval.
A cell multiplexing device, characterized in that:
上記読出し制御部が、The read control unit includes:
上記各入力回線毎に、申告された最小セル間隔と、その入力回線に係る上記入力バッファから最も直前にセルを読出した最終セル読出し時刻とを記録しているセル情報記録部と、For each of the input lines, the declared minimum cell interval, and a cell information recording unit that records the last cell read time at which the most recently read cell was read from the input buffer for the input line,
上記各入力バッファにセルが到着しているかを観測すると共に、指示された上記入力バッファからセルを出力させるバッファアクセス制御部と、A buffer access control unit for observing whether a cell has arrived at each of the input buffers, and outputting a cell from the designated input buffer,
上記セル情報記録部に記録されている最終セル読出し時刻に最小セル間隔を加えた時刻からの経過時間を反映させた評価値を、読出しセルの決定に利用する読出しセル決定部とでなり、A read cell determining unit that uses an evaluation value reflecting an elapsed time from a time obtained by adding the minimum cell interval to the last cell read time recorded in the cell information recording unit to determine a read cell;
上記セル情報記録部に、評価が最も高い評価値に係る入力バッファが複数ある場合における入力バッファ間の優先順位を、セル読出しタイミング毎に切り替える情報を記録しておくと共に、In the cell information recording unit, information for switching the priority among the input buffers when there are a plurality of input buffers related to the highest evaluation value is recorded at each cell read timing,
上記読出しセル決定部が、評価が最も高い評価値に係る入力バッファが複数ある場合に、この記録された優先順位の情報に従ってセルを読み出す入力バッファを決定するWhen there are a plurality of input buffers associated with the highest evaluation value, the read cell determination unit determines an input buffer from which a cell is to be read according to the recorded priority information.
ことを特徴とするセル多重装置。A cell multiplexing device, characterized in that:
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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