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JP3650262B2 - セルの転送レート制御装置およびその方法 - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケットを送信し複数のサービスを収容する通信網に係わり、特にABR(Available Bit Rate:利用可能ビットレート)サービスやUBR(Unspecified Bit Rate:無指定ビットレート)サービス等の複数のサービスを収容するATM(Asynchronous Transfer Mode:非同期転送モード)網におけるセルの転送レートを制御する装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、ATMフォーラムやITU−T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector:国際電気通信連合−電気通信標準化部門)において、ATMによるデータ交換技術を、LAN(ローカルエリアネットワーク)やWAN(ワイドエリアネットワーク)等の高速データ通信網へ適用する方法として、ABRサービスと呼ばれるサービスが検討されている。
【0003】
また、従来のLANを簡単に収容するため、品質が規定されていないUBRサービスと呼ばれるサービスも検討されている。
ここで、ATMフォーラムやITU−Tにおいて検討されているABRサービスについて説明する。
【0004】
ABRサービスを利用した通信においては、網リソースの情報を端末に通知するために、リソース管理セル(Resource Management Cell:RMセル)が使用される。送信端末は所定の個数のユーザデータセルを送出する毎に、RMセルを送出する。そのRMセルは、網を経て受信端末に達し、そこで折り返されて再び該送信端末に戻ってくる。
【0005】
一方、網内のATM交換機は、該ATM交換機を通過するRMセルに対して、自装置内のリソース情報(帯域情報、輻輳情報)を書き込むことにより、網側の情報を送信端末に通知する。帯域情報や輻輳情報が書き込まれたRMセルを受信した送信端末は、それらの情報にしたがって許可セルレート(Allowed Cell Rate :ACR)を再計算し、ACR以下のレートでセルを送出する。
【0006】
また、送信端末は、通信開始時において、ABRコネクションを確立する際、最大送信レートであるピークセルレート(Peak Cell Rate:PCR)、および最低要求レートである最小セルレート(Minimum Cell Rate :MCR)を網に申告してそれらの値を交渉する。送信端末は、交渉の結果、決定したPCRを超えたレートで、セルを送出することはできない。一方、網は、送信端末に対して、該交渉で得られたMCR以上のセルの送出レートを保証する。従って、ABRサービスにおいては、送信端末のACRは、MCR以上PCR以下の範囲で変動する(MCR≦ACR≦PCR)。
【0007】
上述した動作によって、ABRサービスを利用することにより、網側は輻輳の回避および輻輳からの回復を図ることが可能となり、端末側にとっては、網のリソースが空いている場合には高い送信レートでセルを送信することが可能になる。
【0008】
現在、ABRサービスを利用して通信する送信端末および受信端末の動作は、ATMフォーラムで標準化の対象となっている。以下に、それらの主たる動作の概要を述べる。
【0009】
図22は、ABRサービスにおけるフロー制御の概念図である。
図22において、フォワード方向フローAとして示されているように、ABR送信端末101は、各時点におけるACR以下のレートで、セルをフォワード方向(送信側→受信側)へ送出する。その際、ABR送信端末101は、所定の個数のユーザデータセル112を送出する度に、スイッチ(ATM交換機)102へRMセル114Fを一個送出する。また、ABR送信端末101は、スイッチ102からRMセル114Bを受信した場合、該RMセル114B中の不図示の輻輳表示(Congestion Indicator:CI)ビットが「0」(非輻輳)かつ増加負荷指示(No Increase :NI)ビットが「0」(不指示)に設定されていたならば、ACRの値を一定値だけ増加させる。一方、上記CIビットが「1」(輻輳)に設定されていたならば、ABR送信端末101はACRの値を一定値だけ減少させる。さらに、ABR送信端末101は、上記動作の後、RMセル中に書き込まれている明示的セルレート(Explicit Cell Rate:ER)の値と上記計算により得られたACRの値との大小を比較し、小さい方の値を新たなACRとする。この時、ACRの値は、MCR≦ACR≦PCR の範囲内でなければならない。
【0010】
図22において、バックワード方向フローBとして示されているように、ABR受信端末103は、送信側から送信されてきたユーザデータセル112を終端するとともに、受信したRMセル114Fを折り返して、バックワード方向(送信側→受信側)のRMセル114BとしてABR送信端末101に向けて送信する。この場合に、ABR受信端末103は、RMセル114Fを受信する直前に受信したユーザデータセル112Aに輻輳を表わす明示的前方輻輳表示(Explicit Forward Congestion Indication:EFCI)ビットが「1」に設定されているならば、折り返すRMセル114F中のCIビットを「1」に設定し、該設定後のRMセル114を、バックワード方向のRMセル114Bとして送出する。
【0011】
次に、ABRサービスにおける、ATM交換機の機能を説明する。
ABRサービスを実現する網側つまりATM交換機の動作は、おおよそ大別して2種類有り、それぞれEFCIモード、ERモードと呼ばれる。
【0012】
EFCIモードにおいて、ATM交換機は、輻輳時には、ATM交換機を通過するユーザデータセル中のEFCIビットを「1」に設定し、そのセルを通過させる。
【0013】
ERモードにおいて、ATM交換機は、内部のリソースや輻輳状況に応じて、送信端末側に送信レートを明示的に指示するERを計算し、その値を、ATM交換機を通過するフォワード方向或いはバックワード方向のRMセル中に書き込む。その際に、ATM交換機は、RMセル中のERの値と自己が算出したERの値を比較し、小さい方のERの値をRMセルに書き込む。
【0014】
さらに、送信端末から送出されているRMセルとは別に、ATM交換機または受信端末がRMセルを生成して、これを送信端末側に送り出すことも可能である。
【0015】
ABRサービスを実現するATM交換機の動作として、上述のモード機能とは別にABR VS/VD (Virtual Source/Virtual Destination)と呼ばれる機能が想定されている。このVS/VD 機能が実現される場合、図23に示されるように、ATM交換機122の上流(ABR送信端末121)側に、その上流側から転送されてきたフォワード方向のRMセルをバックワード方向のRMセルとして上流側に折り返すVD機能122aが実装され、ATM交換機122の下流(ABR受信端末123)側にRMセルを生成、終端するVS機能122bが実装される。
【0016】
このように、VS/VD 機能においては、あるABRコネクションに対し、VS/VD 機能が実装されたATM交換機122が、RMセルの折り返し、生成、および終端を行うことにより、ABRコネクションの制御ループが、ABR送信端末121−ATM交換機網−ABR受信端末123−ATM交換機網−送信端末121という単一のループではなく、図23に示されるように、複数の制御ループに分割(セグメント化)される。
【0017】
この場合、ATM交換機122内に実装されるVD機能122aが受信端末の機能を仮想的に模擬する。同じく、ATM交換機122内に実装されるVS機能122bが送信端末の機能を仮想的に模擬する。
【0018】
このように、ABRサービスにおける送信端末121と受信端末123間の制御ループが、ATM交換機122により、複数の制御ループに分割され、該各制御ループにおいて、並列に、ER値を用いた転送レートのフィードバック制御が実行されることによって、フィードバックの応答性能を向上させることが可能となる。その結果、網側では、輻輳の回避および輻輳からの回復をより迅速に図ることが可能となり、端末側では、網のリソースが空いている場合により高いレートでのセルの通信が可能となる。
【0019】
上述のVS/VD 機能を実現するためには、以下の諸機能が必要となる。
(1)ATMフォーラム・トラフィックマネージメント4.0 に規定されている
ABR Source/Destination(送信側/受信側)動作(必須機能)。
【0020】
a)RMセルの生成および終端(VSに実装されるべき機能)。
b)受信されたバックワード方向のRMセルに設定されている情報に基づくACRの算出(VSに実装されるべき機能)。
【0021】
c)ACRでのユーザデータセルの送出(VSに実装されるべき機能)。
d)RMセルの折り返しとアウトレートRMセルのスケジューリング(VDに実装されるべき機能)。尚、アウトレートRMセルとは、折り返された側の回線の空き帯域がABR制御により「0」にされている場合に、CL P=1 が設定されて送出されるRMセルのことをいう。このアウトレートRMセルは、CLP=0 が設定されているRMセルよりも、網内で廃棄される確率が高くなる。
【0022】
e)EFCIビットが「1」に設定されているユーザデータセルを受信した場合に、折り返すRMセル中のCIビットを「1」に設定する機能(VDに実装されるべき機能)。
【0023】
f)逆方向明示的輻輳表示RMセル(BECN RMセル)の生成(VDに実装されるべき機能)。
(2)MCRの受け渡し(必須機能)。
【0024】
a)VSで受信された下流(受信端末)側からのRMセル内のMCRを、上 流(送信端末)側のVDへ受け渡す機能。
b)VDで受信された上流側からのRMセル内のMCRを、下流側のVDへ 受け渡す機能。
【0025】
(3)同一交換機内のVS-VD 間の制御機能(implementation specific)。
a)VSで終端されたRMセル内のERを、そのVSが収容されている交換機と同じ交換機内の上流側のVDへ受け渡す機能。
【0026】
b)サポートするセグメントに対するABRパラメータの設定。
c)スイッチ内の輻輳が発生したポイントでのERの計算機能。
以上の動作がATMフォーラムで標準化の対象となっているが、具体的な制御方式や実装方法に関しては標準化の対象外である。例えば、上述した(3)の(c)の機能を実現するために必要となるATM交換機内での輻輳状態の検出方法、あるいはERの計算アルゴリズムは標準化の対象外である。
【0027】
また、RMセルは基本的にはsourceが生成するが、スイッチあるいはdestination が生成する場合がある。その場合RMセル内のフィールドに設定される初期値はフィールドによってはsourceが生成したRMセルの初期値と異なる場合がある。
【0028】
図24はRMセルのフォーマットを示す図である。
RMセルの各フィールドの概略について以下に記す。
・Header:ヘッダー
RM VCC(Virtual Channel Connection:仮想チャンネルコネクション)ではPTI(Payload Type Identifier :ペイロードタイプ識別子)=110、RM V PC(Virtual Pass Connection :仮想パスコネクション)ではPTI=110 かつ VCI=6 を設定する。
【0029】
ペイロードは以下のフィールドからなる。
・ID:プロトコルID
ABRでは「1」を設定する。
【0030】
RMセルの7オクテット目はメッセージタイプフィールド(Message Type Fi eld)と呼ばれ、以下のDIR、BN、CI、NI、RA、Reservedを有する。
【0031】
・DIR:Direction
DIRは、フォワード方向では「0」、バックワード方向では「1」が設定される。尚、フォワード方向とは、ユーザデータセルのフロー方向と同じRMセルのフロー方向を表す。ここで、sourceはDIRを「0」としてRMセルを送出し、destination はDIRを「0」としてRMセルを送出する。
【0032】
・BN:Backward Explicit Congestion Notification
BNは、BECN RMセルとsourcreが生成したRMセルとを区別するために用いられる。スイッチ部または受信端末は、BNを「0」に設定しBECN RMセルを生成する。sourceはBNを「0」に設定しRMセルを生成する。
【0033】
・CI:Congestion Indication
CIは、輻輳の場合には「0」、非輻輳の場合には「1」が設定される。CIに「0」が設定されている場合、sourceはACRを減少させる。
【0034】
・NI:No Increase
NIはsourceのACRを増加させないために使用される。CIとは異なり、NIはACRを減少させるためには使用されない。
【0035】
尚、NIはスイッチが輻輳の兆候を検出した場合に使用される。通常sourceはNIを「0」に設定しRMセルを送出するが、ACRを増加させる必要がないことを示すために、NIを「1」に設定しRMセルを送出してもよい。
【0036】
・RA:Request Acknowledge
RAは、ATMフォーラムで規定されるABRでは使用されない。RAは「0」に設定されるか、あるいはITU−T勧告I.371 にしたがって設定される。
【0037】
・ER:
ERフィールドには、ERの値が設定される。ERはsourceのACRを特定の値に制限するために使用される。ERの値は初期値として、例えばsourceが要求するPCRの値等に設定されるが、スイッチ等のネットワークエレメントによって下げられる。
【0038】
・CCR:Current Cell Rate
CCRフィールドには、sourceがフォワード方向のRMセルを送出するときにsourceのACRが設定される。CCRフィールドに設定されたACRの値はスイッチがERを計算する場合に使用される場合がある。
【0039】
・MCR:Minimum Cell Rate
MCRフィールドには、呼設定時に交渉、決定されたMCRの値が設定される。MCRフィールドに設定された値はスイッチが帯域を計算する場合に使用される場合がある。もしこのMCRフィールドに設定された値が呼設定時に決定されたMCRと異なっている場合、スイッチは呼設定時に決定されたMCRに書き換える場合がある。
【0040】
・QL:Queue Length
QLフィールドは、ATMフォーラムで規定されるABRでは使用されないフィールドである。QLフィールドは「0」に設定するか、あるいはITU−T勧告I.371 にしたがって設定される。
【0041】
・SN:Sequence Number
SNフィールドは、ATMフォーラムで規定されるABRでは使用されないフィールドである。SNフィールドは「0」に設定するか、あるいはITU−T勧告I.371 にしたがって設定される。
【0042】
・CRC−10:Cyclic Redundancy Check(巡回冗長検査)-10
CRC−10フィールドに設定されるCRCの値は、OAM(Operation, A dministraction And Maintenance)セル(運用保守セル)に設定されるCRCの値と同じである。
【0043】
次に、RMセル中の上記ER、CCR、MCRの各フィールドのレート表記方法について記す。
R= 2e (1+m/512) ×nz (cell/seconds)
上記式に示すように、ER、CCR、MCRの各フィールドのレートは、5ビットの指数部(e)、9ビットの仮数部(m)、1ビットのNonzero Flag(nz)で指定されるバイナリの浮動小数点表示で表される。
【0044】
上記、ER、CCR、MCRの各フィールドにおいては、図25に示すように、第0〜8ビットに仮数部、第9〜13ビットに指数部、第14ビットにNonzero Flagが設定される。第15ビットは未使用ビットである。
【0045】
【発明が解決しようとする課題】
以上では、ABRサービスについて説明してきたが、次に、ABRサービスやUBRサービス等の複数のサービスを収容するATM交換システム130の論理的な概念を図26を参照して説明する。
【0046】
図26に示すようにCBR(Constant Bit Rate :固定ビットレート)、rt−VBR(Real Time Variable Bit Rate :リアルタイムビットレート)、UBR(Unspecified Bit Rate:無指定ビットレート)等の各サービスを品質制御パス(Quality Control Pass:QCP)に収容する。尚、QCPとは、品質を同じくするコネクションの束を一まとめにし、ATM交換システム130内でその品質を保証するパスのことである。
【0047】
ATM交換システム130は、不図示のVPI/VCI 変換部と、いずれのサービス(QCPクラス)のセルかを区別するために用いられる識別番号である各QCPクラス番号毎に設けられた不図示のバッファを備えている。各QCPクラスに割り当てられる帯域は、出線の物理的な通信速度に基づいて、予め割り当てられている。尚、上記以外の構成要素についての記述は省略する。
【0048】
送信端末側から送信されてくる上記各サービスのセルは、上記VCI/VPI 変換部によりATM交換システム130内のセルフルーティング用のタグが付与され、該タグ内にQCPクラス番号が設定される。該セルは、該QCPクラス番号に従って、該当するバッファに書き込まれる。そして、該バッファに書き込まれたセルは、対応するQCPクラスに割り当てられた上記帯域にしたがって該バッファから読み出される。
【0049】
上記QCPのような品質制御機能を用いて、ABRサービスやUBRサービス等に対して、前記ERモードによるフィードバック制御を行う場合や、品質が異なる複数のABRサービスに対して、前記ERモードによるフィードバック制御を行う場合、下記のような問題点が生じる。
【0050】
ABR、UBR等の各サービスを、それぞれ品質クラスごとにQCP等の制御パスに収容して、その制御パス内で閉じたER計算により、該制御パスに収容されるセルのER値を求めると、他の品質のサービスがあまり利用されていない場合であっても、該他のサービスの空き帯域を使用することができなく、全体として網リソースを有効に利用していない時間帯が発生するという問題がある。
【0051】
一方、QCP等の制御パスを無視し、ATMスイッチ内のリンク(内部リンク)全体の帯域を基にER計算を行うと、そのリンクに収容された全ての品質のサービスの許容帯域(ER値)が等しくなり、各サービスの通信品質を保証できなくなるという問題がある。
【0052】
本発明は、上記問題点を解決することを課題とし、網リソースを有効に活用でき、また各サービスの通信品質を保証することのできるセルの転送レート制御装置およびその方法を提供することを目的とする。
【0053】
【課題を解決するための手段】
本発明のセルの転送レート制御装置は、ユーザが申告してきた通信品質を保証するために、各品質クラスi(i=1、2−−−n)に対応して設けられた複数の品質クラスバッファQCP(i)と、該品質クラスバッファQCP(i)に予め設定された第1の閾値により、該品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態か輻輳状態かを判定する輻輳判定手段と、一定の観測期間毎に各品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))および該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの入力セルレート(BWI_ALL)を観測する入力レート観測手段と、該輻輳判定手段の判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合には、該品質クラスバッファQCP(i)の非輻輳状態時の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、該品質クラスバッファQCP(i)に対して予め設定された非輻輳状態時の目標出力帯域(BWO1_QCP(i))に対する該入力レート観測手段により観測された該品質クラスバッファQCP(i)のBWI_QCP(i)の比であるOLF1_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO1_QCP(i)により算出し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合には、該品質クラスバッファQCP(i)の輻輳状態時の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、該品質クラスバッファQCP(i)に対して予め設定された輻輳状態時の目標出力帯域(BWO1_QCP(i))に対する該入力レート観測手段により観測された該品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))の比であるOLF2_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO2_QCP(i)により算出する第1の負荷係数算出手段と、該輻輳判定手段の判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合には、該クラスバッファが収容されるリンクの非輻輳状態時の負荷係数(OLF1_ALL)を、該リンクに対して予め設定された非輻輳状態時の目標出力帯域(BWO1_ALL)に対する該入力レート観測手段により観測された該リンクの入力セルレート(BWI_ALL)の比であるOLF1_ALL=BWI_ALL/BWO1_ALLにより算出し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合には、該リンクの輻輳状態時の負荷係数(OLF2_ALL)を、該リンクに対して予め設定された輻輳状態時の目標出力帯域(BWO2_ALL)に対する該入力レート観測手段により観測された該リンクの入力セルレート(BWI_ALL)の比であるOLF2_ALL=BWI _ALL/BWO2_ALL により算出する第2の負荷係数算出手段と、フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)に過去に到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定された所定のアルゴリズムを用いて算出されるCCRの平均値であるMACR_QCP(i)_OLD 未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値が該MACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を該CCR_QCP(i)と該MACR_QCP(i)_OLDを用いて算出し、該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクのCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を該リンクに到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_ALL)と該リンクに過去に到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定された所定のアルゴリズムを用いて算出されるCCRの平均値であるMACR_ALL_OLDから算出する平均セルレート算出手段と、前記輻輳判定手段の判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合、第1の明示的セルレート(ER1)を、前記平均セルレート算出手段で得られたMACR_QCP(i)_NEW を前記第1の負荷係数算出手段で得られたOLF1_QCP(i)で除算した値と、前記平均セルレート算出手段で得られたMACR_ALL_NEWを前記第2の負荷係数算出手段で得られたOLF1_ALL で除算した値との大きい方に設定し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合、第1の明示的セルレート(ER1)を、前記平均セルレート算出手段で得られたMACR_QCP(i)_NEW を前記第1の負荷係数算出手段で得られたOLF2_QCP(i)で除算した値と、前記平均セルレート算出手段で得られたMACR_ALL_NEWを前記第2の負荷係数算出手段で得られたOLF2_ALL で除算した値との大きい方に設定し、さらに第2の明示的セルレート(ER2)を前記第1の明示的セルレート(ER1)と該品質クラスバッファQCP(i)のコネクションに設定された最小セルレートの大きい方に設定するER算出手段と、を有する。
【0054】
また、セルの転送レート制御装置は、ユーザが申告してきた通信品質を保証するために、各品質クラスi(i=1、2−−−n)に対応して設けられた複数の品質クラスバッファQCP(i)と、該品質クラスバッファQCP(i)に予め設定された第1の閾値により、該品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態か輻輳状態かを判定する輻輳判定手段と、該輻輳判定手段の判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合、該品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域(BWO_QCP(i)_OLD)を増加させて該品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)を算出し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合、該品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域(BWO_QCP(i)_OLD)を減少させて該品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)を算出する目標出力帯域算出手段と、一定の観測期間毎に各品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))を観測する入力レート観測手段と、品質クラスバッファQCP(i)の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、該品質クラスバッファQCP(i)に対して該目標出力帯域算出手段により得られた目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)に対する該入力レート観測手段により観測された該品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))の比であるOLF_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO_QCP(i)_NEWにより算出する負荷係数算出手段と、フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)に過去に到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定された所定のアルゴリズムを用いて算出されるCCRの平均値であるMACR_QCP(i)_OLD 未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値が該MACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を該CCR_QCP(i)と該MACR_QCP(i)_OLD から算出する平均セルレート算出手段と、品質クラスバッファQCP(i)の第1の明示的セルレート(ER1)を、前記負荷係数算出手段で得られた該品質クラスバッファQCP(i)のOLF_QCP(i)に対する前記平均セルレート算出手段で得られた該品質クラスバッファQCP(i)のMACR_QCP(i)_NEW の比として算出し、さらに第2の明示的セルレート(ER2)を前記第1の明示的セルレート(ER1)と該品質クラスバッファQCP(i)のコネクションに設定された最小セルレートの大きい方に設定するER算出手段と、を有する。
【0055】
さらに、上記セルの転送レート制御装置は、前記ER算出手段で得られた第2の明示的セルレート(ER2)の値と前記品質クラスバッファQCP(i)の品質クラスiのフォワード方向とバックワード方向のRMセルのERフィールドに設定されている第3の明示的セルレート(ER)の値とを比較し、小さい方の値を該RMセルのERフィールドに設定させるER設定手段を有する。
【0056】
上記本発明によれば、他の品質クラスiのサービスの利用状況に応じて、該他の品質クラスiのサービスの空き帯域を使用することができ、網リソースの有効利用が可能になると共に、各品質クラスiのサービスの通信品質を保証することができる。
【0057】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施形態のシステム構成を示す図である。
【0058】
交換通話路部1は、内部ABR制御ループ8bにおけるRMセルを用いたフィードバック制御方式により、各品質クラス(サービス)ごとに設けられたQCP(Quality Control Pass)の負荷状態、該QCPを複数収容する物理的なリンクである内部のリンクの負荷、および該QCPの輻輳状態等を考慮してERを求める。
【0059】
VS−I(Virtual Source for Internal)2は、交換通話路部1内のリソースの状況に応じてフロー制御を行う仮想的な送信端末である。
VD−I(Virtual Destination for Internal)3は、VS−I2とフロー制御を行う仮想的な着信端末である。
【0060】
VD−E(Virtual Destination for External)4は、送信側のABR端末6aと通信を行う仮想的なABR着信端末であり、ABR端末6aとABRコネクションの制御ループ8aを実行する。
【0061】
VS−I2とVD−I3は、内部VS/VD 方式を実施するために設けられたものであり、ABR内部制御ループ8bを実行する。
ここで、内部VS/VD 方式とは、交換機内の閉じたVS/VD 方式のことであり、VS−I2でいったんセルをバッファリングし、VCコネクション毎にダイナミックなシェーピングを行う。それと共に、VS−I2により、交換通話路1内でしか使用されない特殊なRMセルを生成し、該特殊なRMセルをVD−I2で終端して折り返す。交換機内1の輻輳発生箇所では輻輳状態に応じたERの値を求め、該特殊なRMセルに該ERの値を書き込む。該書き込み後の特殊なRMセルは、VD−I3により折り返されて、VS−I2に戻される。そして、VS−I2は、その戻されたRMセルに書き込まれたERの値に従ってVCコネクション毎にシェーピングを行い、バッファリングされたセルを交換通話路1内に送出する。
【0062】
VS−E(Virtual Source for External)5は、受信側のABR端末6bと通信を行う仮想的なABR送信端末であり、ABR端末6bとABRコネクションの制御ループ8cを実行する。
【0063】
上記交換通話路部1、VS−I2、VD−I3、VD−E4およびVS−E5は内部VS/VD 方式を実現したATM交換機の構成要素である。そして、ABR端末6aとABR端末6bとの間のABRコネクションの制御ループ8は、上記3つの制御ループ8a、8b、8cに分割される。
【0064】
ABR端末6aから送信されるセルは、VD−E4を介してVS−I2に入力され、UBR端末等のABR端末以外の他の端末7aから送信されたセルは、VD−E4を介さずに直接VS−I2に入力される。ABR端末6bは、ABR端末6aから送信されたセルを、VD−I3を介してVS−E5から受け取り、UBR端末等のABR端末以外の他の端末7bは、他の端末7aから送信されたセルをVS−E5を介さず直接VD−I3から受け取る。
【0065】
次に、上記交換通話路部1内で行われる本発明の実施形態のERの計算方式の概要を図2および図3を参照して説明する。図2および図3は、LBERC(Load Based ER Control )方式を説明するための図である。
【0066】
LBERC方式の基本は、負荷観測にあり、観測期間での実際の負荷をハードウェアで実測し、その結果をER値の計算に反映させる。該負荷の観測は実際には各品質クラスバッファに到着するセル数を計数することによって行われる。目標出力レート(Target Output Rate)は予めソフトウェアにより設定されており、その設定された目標出力レートに対する入力レート(Input Rate)の比である負荷係数をOLF(Overload Factor )として、該OLFを下記の式(1)により算出する。このOLFの算出は、各品質クラスバッファ毎、あるいは各リンク(方路)毎に行われる。
【0067】
OLF=Input Rate/Target Output Rate (1)
さらに、RMセルが到着する度に、RMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いて、下記の式(2)により、MACR(Mean Allowed Cell Rate)による指数平均値を算出する。尚、MACR_NEW は、新たな指数平均値であり、MACR_OLD は、現在の指数平均値であり、αはAveraging Factor(平均係数)である。このMACRの算出は、各品質クラスバッファ毎、あるいは各リンク(方路)毎に行われる。
【0068】
MACR_NEW=α×CCR+(1-α)×MACR_OLD (2)
ここで、αは、一定値に設定してもよく、また、遺伝的アルゴリズムやニューラルネットワークを用いて決定するようにしてもよい。
【0069】
LBERC方式においては、図2に示されるように、OLFが、図2において破線で示された基準値(図2では1.0)を超えると、過負荷と判断しERの値が減少するような制御を施し、一方、該基準値よりも小さい場合にはERの値が増加するような制御を施す。
【0070】
図3は、本実施形態のLBERC方式の概念図である。
本実施形態のLBERC方式では、図3に示すように、交換通話路1内部で、同一の品質クラスバッファ60に格納されるコネクションA、B、CのRMセル51、52、53のCCRフィールドからCCRを抽出し、第1の算出手段62により、該CCRの値を用いて、該品質クラスバッファ60のMACRを上記の式(2)により算出する。次に、第2の算出手段64により該第1の算出手段62により得られたMACRの値を用いて後述するアルゴリズムにより、不図示の送信端末用のERを算出する。そして、該ERの値が前記RMセル51、52、53のERフィールドに設定されているERの値よりも小さい場合に、上記算出したERの値を、前記RMセル51、52、53のERフィールドに書き込む。
【0071】
以下では、交換通話路部1内でLEBRC方式を用いて具体的にERを計算する実施形態について説明する。
LBERC方式を適用する方法の第1の実施形態について、詳細に説明する。
【0072】
[1]品質クラスiのABRコネクションのセルを格納する品質クラスバッファQCP(i)のセル格納数が閾値THA未満であれば非輻輳と、セル格納数がTHA以上であれば輻輳と、判定する。ここで、「j」は、品質クラスを識別するための識別子であり、以下において同様である。
【0073】
[2]一定観測期間ごとに観測された品質クラスバッファQCP(i)への入力セルレートを、第1の観測入力レート(BWI_QCP(i))として算出する。非輻輳の場合予め設定された非輻輳時の該品質クラスバッファQCP(i)の目標出力帯域(BWO1_QCP(i))に対する該BWI_QCP(i)の比である非輻輳時の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、下記の式(3)を用いて算出する。輻輳の場合、予め設定された輻輳時の該品質クラスバッファQCP(i)の目標出力帯域(BWO2_QCP(i))に対する該BWI_QCP(i)の比である輻輳時の負荷係数(OLF2_QCP(i))を、下記の式(4)を用いて算出する。
【0074】
OLF1_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO1_QCP(i) (3)
OLF2_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO2_QCP(i) (4)
[3]一定観測期間毎に観測された前記品質クラスバッファQCP(i)が収納されたリンクへの入力セルレートを、第2の観測入力レート(BWI_ALL)として算出する。非輻輳の場合、予め設定された非輻輳時の該リンクの目標出力帯域(BWO1_ALL )に対する該BWI_ALLの比である非輻輳時の負荷係数(OLF1_ALL )を、下記の式(5)を用いて算出する。輻輳の場合、予め設定された輻輳時の該リンクの目標出力帯域(BWO2_ALL )に対する該BWI_ALLの比である輻輳時の負荷係数(OLF2_ALL )を、下記の式(6)を用いて算出する。
【0075】
OLF1_ALL=BWI_ALL/BWO1_ALL (5)
OLF2_ALL=BWI_ALL/BWO2_ALL (6)
[4]フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの現在の平均値(MACR_QCP(i)_OLD )未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))がMACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW )を下記の式(7)を用いて算出する。さらに、前記品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクのCCRの新たな平均値(MACR_ALL_NEW)を、該リンクの現在のCCRの平均値(MACR_ALL_OLD)と前記フォワード方向のRMセルに設定されているCCRの値(CCR_ALL)を用いて、下記の式(8)により算出する。尚、α(i)は品質クラスiのAveraging Factor(平均係数)であり、αはリンクのAveraging Factorである。α(i)およびαは、0以上1以下の値であり、例えば1/128 である。後述する他の実施形態についても同様である。
【0076】
MACR_QCP(i)_NEW=α(i)×CCR_QCP(i)+(1-α(i))×MACR_QCP(i)_OLD (7)
MACR_ALL_NEW=α×CCR_ALL+(1-α)×MACR_ALL_OLD (8)
[5.1]品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳の場合、下記の関数(9)を演算してER1を算出し、続いて下記の関数(10)を演算してER2を算出する。ここで、MCR(i)は、該品質クラスバッファに対応するコネクションに設定された最小セルレート(MCR)であり、下記の実施形態においても同様である。
【0077】
ER1=max(MACR_QCP(i)_NEW/OLF1_QCP(i),MACR_ALL_NEW/OLF1_ALL)(9)
ER2=max(ER1,MCR(i)) (10)
ここで、C=max(A,B)は、AとBのうち大きい方の値をCとする関数を意味する。以下においても同様である。
【0078】
[5.2]品質クラスバッファQCP(i)が輻輳の場合、下記の関数(11)を演算してER1を算出し、続いて下記の関数(12)を演算してER2を算出する。る。
【0079】
ER1=max(MACR_QCP(i)_NEW/OLF2_QCP(i),MACR_ALL_NEW/OLF2_ALL)(11)
ER2=max(ER1,MCR(i)) (12)
[6]下記の関数(13)により、上記[5.1]または[5.2]において求めたER2の値と前記品質クラスiのフォワード方向およびバックワード方向のRMセルのERフィールドに設定されているERとを比較して小さい方の値を選択し、該選択値がRMセルのERフィールドに設定されるようにする。
【0080】
ER=min(ER2,RMセル中のER値) (13)
上記第1の実施形態のLBERC方式を実施した場合、非輻輳時には着目する品質クラスiに対して求められたERと該品質クラスiが収容されるリンクに対して求められたERのうち、大きい方のER値を利用するため、網リソースの有効利用が図られる。なぜなら、非輻輳時には、OLF1_ALL<OLF1_QCP(i)である確率が極めて高く、かつMACR_ALL_NEW>MACR_QCP(i)_NEW である確率が高くなるため、ER1としてMACR_ALL_NEW/OLF1_ALLが選択される確率が高く、着目する品質クラスiが、該品質クラスiを収容するリンクの他の品質クラスに割り当てられていた帯域を使用することができるようになるからである。
【0081】
輻輳時には着目する品質クラスiに対して求められたERと該品質クラスiを収容するリンクに対して求められたERとの大きい方のER値を利用するため、該着目する品質クラスiの通信品質が確保される。なぜなら、輻輳時には、OLF1_ALL>OLF2_QCP(i)である確率が極めて高く、かつMACR_ALL_NEW<MACR_QCP(i)_NEW である確率が高くなるため、ER1としてMACR_QCP(i)_NEW/OLF2_QCP(i)が選択される確率が高く、着目する品質クラスiには、最低限予め割り当てられていた帯域が割り当てられるからである。
【0082】
次に、上記第1の実施形態のLBERC方式を実施するハードウェア構成およびその動作フローを図4および図5を用いて説明する。ここで、図4は上記LBERC方式を実施する交換通話路1内に設けられるハードウェアの一例を示す図であり、図5は図4の交換通話路1内のハードウェアの動作フローを示すフローチャートである。
【0083】
多重集線部11は、(n+1)本の入力方路10から入力されるセルを多重化して第1のRMセル処理部12へ出力する。該セルは、多重化される前に、VPI/VCI 変換が行われ、該セルのヘッダーのVPI/VCI 情報は対応するルーティングタグに書き換えられる。該ルーティングタグは、ルーティング先の出力方路19の番号(出力方路情報)および該当するQCPクラスバッファ14aのQCPクラス番号等を有する。また、多重集線部11は、該セルの上記ルーティングタグに設定された出力方路情報、QCPクラス番号および共通バッファメモリ15の格納アドレスとを有する書込アドレス情報22を、該出力方路情報に対応した負荷観測部13へ出力する。
【0084】
第1のRMセル処理部12は、多重集線部11から入力されるセルからRMセルを抽出し、該RMセルをCCR情報24としてER計算部16aへ出力する。
負荷観測部13は、(n+1)本の各出力方路19に1対1に対応して設けられている。多重線部11と各負荷観測部13(13−0,13−1−−−13−n)と、個別の信号線で、または共通の信号線で接続されている。該各負荷観測部13は、多重集線部11から入力された書込アドレス情報22に含まれた出力方路情報を参照して、該出力方路情報に対応するアドレス管理部14へ、該書込アドレス情報を出力する。また、負荷観測部13は、上記書込アドレス情報の入力に基づき、一定観測期間ごとにBWI_QCP(i)およびBWI_ALLを観測(算出)し、BWI_QCP(i)およびBWI_ALLを負荷情報26としてER計算部16aへ出力する。
【0085】
アドレス管理部14(14−0,14−1−−−14−n)は、(n+1)本の各出力方路19毎に設けられ、各アドレス管理部14は、各品質クラスi(i=0,1−−−j)毎に設けられた品質クラスバッファ14a(QCP(i))と、1つのスケジューラ14b等を有する。アドレス管理部14は、不図示の制御部により、負荷観測部13から入力される書込アドレス情報に含まれるQCPクラス番号を参照して、該QCPクラス番号に対応した品質クラスバッファ14a(QCP(i))に、該書込アドレス情報を書き込む。スケジューラ14bは、各品質クラスiに割り当てられたレートで、各品質クラスバッファ14a(QCP(i))から前記書込アドレス情報を、例えばFIFO(First In Fast Out)方式により読み出し、これを読出アドレス情報32として、多重分離部18へ出力する。さらに、各アドレス管理部14は、前記制御部により、共通バッファメモリ15にバッファリングされている各品質クラスバッファ14a(QCP(i))の品質クラスiのセル数と同じ値である該品質クラスバッファ14a(QCP(i))にバッファリングされているアドレス情報の格納数(共通バッファメモリ15に格納されている品質クラスiのコネクションのセル数に等しい)を、閾値情報28としてER計算部16aへ出力する。
【0086】
共通バッファメモリ15には、第1のRMセル処理部12から入力されるセルが、不図示のメモリ制御回路により書き込まれる。前記メモリ制御回路は該共通バッファメモリ15からセルを読み出し、これを第2のRMセル処理部17aに出力する。また、前記メモリ制御回路は共通バッファメモリ15に格納されたセル数を示す情報をER計算部16aへ閾値情報として出力する。
【0087】
ER計算部16aは、負荷観測部13から入力される負荷情報26に含まれるBWI_QCP(i)と予め設定されているBWO1_QCP(i)とから、前記式(3)によりOLF1_QCP(i)を算出するとともに、該BWI_QCP(i)と予め設定されているBWO2_QCP(i)とから、前記式(4)によりOLF2_QCP(i)の値を算出する。さらに、ER計算部16aは、負荷観測部13から入力される負荷情報26に含まれるBWI_ALLと予め設定されているBWO1_ALL とから、前記式(5)によりOLF1_ALL の値を算出すると共に、該BWI_ALLと予め設定されているBWO2_ALL とから、前記式(6)によりOLF2_ALL の値を算出する。さらに、ER計算部16aは、CCR情報24が示すRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いて、CCR_QCP(i)を算出し、さらに、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が収容されるアドレス管理部14(リンク)のCCR_ALL を該RMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いて算出する。そして、ER計算部16aは、上記CCR_QCP(i)と前回算出した(前の観測時の)MACR_QCP(i)_OLD とから前記式(7)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を算出し、上記CCR_ALLと前回算出した(前の観測時の)MACR_ALL_OLDとから前記式(8)によりMACR_ALL_NEWの値を算出する。ER計算部16aには、予め閾値(THA)が設定されており、ER計算部16aは、各アドレス管理部14から入力される各品質クラスバッファ14a(QCP(i))の閾値情報28が示すセル格納数がTHA未満であれば、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が非輻輳状態であると判断して、前記関数(9)により、各アドレス管理部14毎に品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER1の値を算出し、続いて前記関数(10)により、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER2を算出する。一方、セル格納数がTHA以上であれば、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が輻輳状態であると判断して、前記関数(11)により、各アドレス管理部14毎に各品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER1の値を算出し、続いて前記関数(12)により、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER2を算出する。さらに、ER計算部16aは、上記求めたER2の値を示すER計算値情報30を第2のRMセル処理部17aへ出力する。
【0088】
第2のRMセル処理部17aは、共通バッファメモリ15から入力されるRMセル以外のユーザデータセルはそのまま、多重分離部18へ出力する。一方、第2のRMセル処理部17aは、RMセルが入力された場合、ER計算部16aから入力された該RMセルに対応するER計算値情報30が示すER2の値と、該RMセルのERフィールドに設定されたERの値との大小を比較し、小さい方の値を該RMセルのERフィールドに設定する。なお、該ERフィールドに設定されたERの値の方が小さければ、該ERフィールドの書き換えを行わないようにしてもよい。
【0089】
多重分離部18は、共通バッファメモリ15に格納されているセルを第2のRMセル処理部17aを介して受け取り、アドレス管理部14から入力される読出アドレス情報24を参照して、該読出アドレス情報24に含まれる出力方路情報に対応した出力方路19へ該セルを出力する。
【0090】
図4の交換通話路1の動作フローの一例について、主としてERの演算に関する処理を図5のフローチャートにしたがって説明する。
ステップS11で、多重終線部11は、入力方向10からセルを受信すると、該セルのルーティングタグに設定された出力方路情報、QCPクラス番号および共通バッファメモリ15の格納アドレスを有する書込アドレス情報22を、該出力方路情報に対応した負荷観測部13へ出力する。さらに、多重集線部11は、受信したセルを第1のRMセル処理部12へ出力する。第1のRMセル処理部12は、RMセルを抽出し、該RMセルを示すCCR情報24をER計算部16aへ出力する。負荷観測部13は、一定観測期間ごとにBWI_QCP(i)およびBWI_ALLの値を算出し、該BWI_QCP(i)および該BWI_ALLの値を含む負荷情報26をER計算部16aへ出力する。ER計算部16aは、CCR情報24が示すRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いて、該RMセルの書込アドレス情報22が格納される品質クラスバッファ14a(QCP(i))のCCR_QCP(i)の値を算出し、さらに該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が収容されるアドレス管理部14(リンク)のCCR_ALLの値を算出する。さらに、ER計算部16aは、前記式(3)によりOLF1_QCP(i)を、前記式(4)によりOLF2_QCP(i)を、前記式(5)によりOLF1_ALL を、前記式(6)によりOLF2_ALL の値を算出する。さらに、ER計算部16aは、前記式(7)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を、前記式(8)によりMACR_ALL_NEWの値を算出する。
【0091】
ステップS12で、ER計算部16aは、アドレス管理部14から入力される品質クラスバッファ(QCP(i))の閾値情報28が示すセル格納数が、THA以上であるか否か(輻輳か非輻輳か)を判定する。
【0092】
ステップS12において輻輳(セル格納数がTHA以上)と判定した場合、ステップS13でER計算部16aは前記関数(11)によりER1の値を算出し、続いて前記関数(12)によりER2の値を算出する。ER計算部16aは、第2のRMセル処理部17aへ該ER2の値を含むER計算値情報30を出力する。
【0093】
一方、ステップS12において非輻輳(セル格納数がTHA未満)と判定した場合、ステップS14でER計算部16aは前記関数(9)によりER1の値を算出し、続いて前記関数(10)によりER2の値を算出する。ER計算部16aは、第2のRMセル処理部17aへ該ER1の値を含むER計算値情報30を出力する。
【0094】
ステップS13またはステップS14で第2のRMセル処理部17aへER計算値情報30が出力された後、ステップS15で、第2のRMセル処理部17aは、前記関数(13)によりERの値を算出し、ステップS16で該ERの値をRMセルのERフィールドに書き込み、該RMセルを多重分離部18へ出力する。
【0095】
LBERC方式を適用する方法の第2の実施形態について、詳細に説明する。
[1]品質クラスiのABRコネクションのセルを格納する品質クラスバッファQCP(i)のセル格納数が閾値THA未満であれば非輻輳と、該セル格納数がTHA以上であれば輻輳と、判定する。
【0096】
[2]一定観測期間ごとに観測された品質クラスバッファQCP(i)への入力セルレートを、第1の観測入力レート(BWI_QCP(i))として算出する。非輻輳の場合、予め設定された非輻輳時の該品質クラスバッファQCP(i)の目標出力帯域(BWO1_QCP(i))に対する該BWI_QCP(i)の比である非輻輳時の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、下記の式(14)を用いて算出する。輻輳の場合、予め設定された輻輳時の該品質クラスバッファQCP(i)の目標出力帯域(BWO2_QCP(i))に対する該BWI_QCP(i)の比である輻輳時の負荷係数(OLF2_QCP(i))を、下記の式(15)を用いて算出する。
【0097】
OLF1_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO1_QCP(i) (14)
OLF2_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO2_QCP(i) (15)
[3]一定観測期間毎に観測された前記品質クラスバッファQCP(i)が収納されるリンクへの入力セルレートを、第2の観測入力レート(BWI_ALL)として算出する。非輻輳の場合、予め設定された非輻輳時の該リンクの目標出力帯域(BWO1_ALL )に対する該BWI_ALLの比である非輻輳時の負荷係数(OLF1_ALL )を、下記の式(16)を用いて算出する。輻輳の場合、予め設定された輻輳時の該リンクの目標出力帯域(BWO2_ALL )に対する該BWI_ALLの比である輻輳時の負荷係数(OLF2_ALL )を、下記の式(17)を用いて算出する。
【0098】
OLF1_ALL=BWI_ALL/BWO1_ALL (16)
OLF2_ALL=BWI_ALL/BWO2_ALL (17)
[4]フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの現在の平均値(MACR_QCP(i)_OLD )未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))がMACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW )を下記の式(18)を用いて算出し、さらに前記品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクのCCRの新たな平均値(MACR_ALL_NEW)を、該リンクの現在のCCRの平均値(MACR_ALL_OLD)と該フォワード方向のRMセルに設定されているCCRの値(CCR_ALL)を用いて、下記の式(19)により算出する。
【0099】
MACR_QCP(i)_NEW=α(i)×CCR_QCP(i)+(1-α(i))×MACR_QCP(i)_OLD(18)
MACR_ALL_NEW=α×CCR_ALL+(1-α)×MACR_ALL_OLD (19)
[5.1]品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳の場合、下記の関数(20)を演算してER1を算出し、続いて、下記の関数(21)を演算してER2を算出し、さらに続いて、下記の関数(22)を演算してER3を算出する。尚、SSP1およびSSP2は任意の定数であり、後述の他の実施形態についても同様である。
【0100】
ER1=max(MACR_QCP(i)_NEW/OLF1_QCP(i),MACR_ALL_NEW/OLF1_ALL)(20)
ER2=min(ER1,MACR_QCP(i)_NEW×SSP1,CCR_QCP(i)×SSP2) (21)
ER3=max(ER2,MCR(i)) (22)
ここで、C=min(A,B)は、AとBのうち小さい方の値をCとする関数を意味する。以下においても同様である。
【0101】
[5.2]品質クラスバッファQCP(i)が輻輳の場合、下記の関数(23)を演算してER1を算出し、続いて、下記の関数(24)を演算してER2を算出し、さらに続いて、下記の関数(25)を演算してER3を算出する。尚、SSP3およびSSP4は任意の定数であり、後述の他の実施形態についても同様である。
【0102】
ER1=max(MACR_QCP(i)_NEW/OLF2_QCP(i),MACR_ALL_NEW/OLF2_ALL)(23)
ER2=min(ER1,MACR_QCP(i)_NEW×SSP3,CCR_QCP(i)×SSP4) (24)
ER3=max(ER2,MCR(i)) (25)
[6]下記の関数(26)により、上記[5.1]または[5.2]において求めたER2の値と前記品質クラスiのフォワード方向およびバックワード方向のRMセルのERフィールドに設定されているERとを比較して、小さい方の値を選択し、該選択値がRMセルのERフィールドに設定されるようにする。
【0103】
ER=min(ER3,RMセル中のER値) (26)
上記第2の実施形態のLBERC方式を実施した場合、非輻輳時に前記関数(21)によりER2を算出しているため急激なER値の増加を防ぐことができ、また、輻輳時においても前記関数(24)によりER2を算出しているため急激なER値の減少を防ぐことができる。
【0104】
次に、上記第2の実施形態のLBERC方式を実施するハードウェア構成およびその動作フローを図6および図7を用いて説明する。ここで、図6は上記LBERC方式を実施する交換通話路1内に設けられるハードウェアの一例を示す図であり、図7は図6の交換通話路1の動作フローを示すフローチャートである。尚、図6において、前出した図4に示す構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付与し、詳しい説明は省略する。
【0105】
ER計算部16bは、負荷観測部13から入力される負荷情報26に含まれるBWI_QCP(i)と予め設定されているBWO1_QCP(i)とから、前記式(14)によりOLF1_QCP(i)の値を算出するとともに、該BWI_QCP(i)と予め設定されているBWO2_QCP(i)とから、前記式(15)によりOLF2_QCP(i)の値を算出する。さらに、ER計算部16bは、負荷観測部13から入力される負荷情報26に含まれるBWI_ALLと予め設定されているBWO1_ALL とから、前記式(16)によりOLF1_ALL の値を算出すると共に、該BWI_ALLと予め設定されているBWO2_ALL とから、前記式(17)によりOLF2_ALL の値を算出する。さらに、ER計算部16bは、CCR情報24が示すRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いて、CCR_QCP(i)を算出し、さらに、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が収容されるアドレス管理部14(リンク)のCCR_ALL を該RMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いて算出する。そして、ER計算部16bは、上記CCR_QCP(i)と前回算出した(前の観測時の)MACR_QCP(i)_OLD とから前記式(18)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を算出し、上記CCR_ALLと前回算出した(前の観測時の)MACR_ALL_OLDとから前記式(19)によりMACR_ALL_NEWの値を算出する。ER計算部16bには、予め閾値(THA)が設定されており、ER計算部16bは、各アドレス管理部14から入力される各品質クラスバッファ14a(QCP(i))の閾値情報28が示すセル格納数がTHA未満であれば、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が非輻輳状態であると判断して、前記関数(20)により、各アドレス管理部14毎に各品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER1の値を算出し、続いて前記関数(21)により、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER2の値を算出し、さらに続いて前記関数(22)により、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER3の値を算出する。一方、セル格納数がTHA以上であれば、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が輻輳状態であると判断して、前記関数(23)により、各アドレス管理部14毎に各品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER1の値を算出し、続いて前記関数(24)により、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER2の値を算出し、さらに続いて前記関数(25)により、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER3の値を算出する。さらに、ER計算部16bは、求めたER3の値を示すER計算値情報30を第2のRMセル処理部17bへ出力する。
【0106】
第2のRMセル処理部17bは、共通バッファメモリ15から入力されるRMセル以外のユーザデータセルはそのまま、多重分離部18へ出力する。一方、第2のRMセル処理部17bは、RMセルが入力された場合、ER計算部16bから入力された該RMセルに対応するER計算値情報30が示すER3の値と、該RMセルのERフィールドに設定されたERの値との大小を比較し、小さい方の値を該RMセルのERフィールドに書き込む。
【0107】
図6の交換通話路部1の動作フローについて、主としてERの演算に関する処理を図7のフローチャートにしたがって説明する。尚、図5の動作フローと重複する処理については省略する。
【0108】
ステップS21で、上述のステップS11と同様、ER計算部16bは前記式(14)乃至前記式(17)により、それぞれOLF1_QCP(i)、OLF2_QCP(i)、OLF1_ALL 、OLF2_ALL の値を算出し、さらに式(18)、式(19)によりぞれぞれMACR_QCP(i)_NEW 、MACR_ALL_NEWの値を算出する。
【0109】
ステップS22で、ER計算部16bは、アドレス管理部14から入力される閾値情報28が示すセル格納数が、THA以上であるか否か(輻輳か非輻輳か)を判定する。
【0110】
ステップS22において輻輳(セル格納数がTHA以上)と判定した場合、ステップS23でER計算部16bは前記関数(23)によりER1の値を算出し続いて前記関数(24)によりER2の値を算出し、さらに続いて前記関数(25)によりER3の値を算出する。そして、ER計算部16bは第2のRMセル処理部17bへER3の値を含むER計算値情報30を出力する。
【0111】
一方、ステップS22において非輻輳(セル格納数がTHA未満)と判定した場合、ステップS24でER計算部16bは前記関数(20)によりER1の値を算出し続いて前記関数(21)によりER2の値を算出し、さらに続いて前記関数(22)によりER3の値を算出する。そして、ER計算部16bは第2のRMセル処理部17bへER3の値を含むER計算値情報30を出力する。
【0112】
ステップS23またはステップS24で第2のRMセル処理部17bへER計算値情報30が出力された後、ステップS25で、第2のRMセル処理部17bは関数(26)を演算してERの値を算出し、ステップS26で該ERをRMセルのERフィールドに書き込み、該RMセルを多重分離部18へ出力する。
【0113】
本実施形態のシミュレーション結果の一例を図8に示す。図8に示すシミュレーションにおいては、SSP1,SSP2,SSP3,SSP4として同じ値を用いており、同図においてはSSP(Slow Start Parameter)として示されている。同図はそれぞれ、SSPの値を「2」、「4」、「8」に説明した場合のシミュレーション結果を示す図であり、各図において縦軸が品質クラスバッファ14a(QCP(i))の閾値情報28に対応するセル数であり、横軸が時間(msec)である。SSPの値が小さいほど、初期状態におけるセル格納数の変動は緩やかである。換言すればレートの増加が小さいため、初期状態におけるセル格納数の変動が小さくなる。
【0114】
LBERC方式を適用する方法の第3の実施形態について、詳細に説明する。
[1]品質クラスiのABRコネクションのセルを格納する品質クラスバッファQCP(i)のセル格納数が閾値THA未満であれば非輻輳と、該セル格納数がTHA以上THB未満であれば輻輳と、該セル格納数がTHB以上であれば重輻輳と、判定する。
【0115】
[2]一定観測期間ごとに観測された品質クラスバッファQCP(i)への入力セルレートを、第1の観測入力レート(BWI_QCP(i))として算出する。非輻輳の場合、予め設定された非輻輳時の該品質クラスバッファQCP(i)の目標出力帯域(BWO1_QCP(i))に対する該BWI_QCP(i)の比である非輻輳時の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、下記の式(27)を用いて算出する。輻輳(重輻輳を含む)の場合、予め設定された輻輳(重輻輳を含む)時の該品質クラスバッファQCP(i)の目標出力帯域(BWO2_QCP(i))に対する該BWI_QCP(i)の比である輻輳時の負荷係数(OLF2_QCP(i))を、下記の式(28)を用いて算出する。
【0116】
OLF1_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO1_QCP(i) (27)
OLF2_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO2_QCP(i) (28)
[3]一定観測期間毎に観測された前記品質クラスバッファQCP(i)が収納されたリンクへの入力セルレートを第2の観測入力レート(BWI_ALL)として算出する。非輻輳の場合、予め設定された非輻輳時の該リンクの目標出力帯域(BWO1_ALL )に対する該BWI_ALLの比である非輻輳時の負荷係数(OLF1_ALL )を、下記の式(29)を用いて算出する。輻輳(重輻輳を含む)の場合、予め設定された輻輳時の該リンクの目標出力帯域(BWO2_ALL )に対する該BWI_ALLの比である輻輳時の負荷係数(OLF2_ALL )を、下記の式(30)を用いて算出する。
【0117】
OLF1_ALL=BWI_ALL/BWO1_ALL (29)
OLF2_ALL=BWI_ALL/BWO2_ALL (30)
[4]フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳(重輻輳を含む)かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの現在の平均値(MACR_QCP(i)_OLD )未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))がMACR_QCP(i)_OLD を超える場合、CCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW )を下記の式(31)を用いて算出し、さらに前記品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクのCCRの新たな平均値(MACR_ALL_NEW)を、該リンクの現在のCCRの平均値( MACR_ALL_OLD )と前記フォワード方向のRMセルに設定されているCCRの値(CCR_ALL)を用いて、下記の式(32)により算出する。
【0118】
MACR_QCP(i)_NEW
=α(i)×CCR_QCP(i)+(1-α(i))×MACR_QCP(i)_OLD (31)
MACR_ALL_NEW=α×CCR_ALL+(1-α)×MACR_ALL_OLD (32)
[5.1]品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳の場合、下記の関数(33)を演算してER1を算出し、続いて下記の関数(34)を演算してER2を算出し、さらに続いて下記の関数(35)を演算してER2を算出する。
【0119】
ER1=max(MACR_QCP(i)_NEW/OLF1_QCP(i),MACR_ALL_NEW/OLF1_ALL)(33)
ER2=min(ER1,MACR_QCP(i)_NEW×SSP1,CCR_QCP(i)×SSP2) (34)
ER3=max(ER2,MCR(i)) (35)
[5.2]品質クラスバッファQCP(i)が輻輳の場合、下記の関数(36)を演算してER1を算出し、続いて下記の関数(37)を演算してER2を算出し、さらに続いて下記の関数(38)を演算してER3を算出する。
【0120】
ER1=max(MACR_QCP(i)_NEW/OLF2_QCP(i),MACR_ALL_NEW/OLF2_ALL)(36)
ER2=min(ER1,MACR_QCP(i)_NEW×SSP3,CCR_QCP(i)×SSP4) (37)
ER3=max(ER2,MCR(i)) (38)
[5.3]品質クラスバッファQCP(i)が重輻輳の場合、下記の式(39)によりER3を算出する。
【0121】
ER3=MCR(i) (39)
[6]下記の関数(40)により、上記[5.1]、[5.2]または[5.3]において求めたER3の値と前記品質クラスiのフォワード方向およびバックワード方向のRMセルのERフィールドに設定されているERとを比較して小さいほうの値を選択し、該選択値が該RMセルのERフィールドに設定されるようにする。
【0122】
ER=min(ER3,RMセル中のER値) (40)
上記第3の実施形態のLBERC方式を実施した場合、過度の輻輳(重輻輳)であればER3をMCRに設定するため、過度の輻輳からの網の回復が早急に行われる。
【0123】
次に、上記第3の実施形態のLBERC方式を実施するハードウェア構成およびその動作フローを図9および図10を用いて説明する。ここで、図9は上記実施形態のLBERC方式を実施する交換通話路1内に設けられるハードウェアの一例を示す図であり、図10は図9の交換通話路の動作フローを示すフローチャートである。尚、図9において、前出した各実施形態に示す構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付与し、詳しい説明は省略する。
【0124】
ER計算部16cは、負荷観測部13から入力される負荷情報26に含まれるBWI_QCP(i)と予め設定されているBWO1_QCP(i)とから、前記式(27)によりOLF1_QCP(i)の値を算出するとともに、該BWI_QCP(i)と予め設定されているBWO2_QCP(i)とから、前記式(28)によりOLF2_QCP(i)の値を算出する。さらに、ER計算部16cは、負荷観測部13から入力される負荷情報26に含まれるBWI_ALLと予め設定されているBWO1_ALL とから、前記式(29)によりOLF1_ALL の値を算出すると共に、該BWI_ALLと予め設定されているBWO2_ALL とから、前記式(30)によりOLF2_ALL の値を算出する。さらに、ER計算部16cは、CCR情報24が示すRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いて、CCR_QCP(i)を算出し、さらに、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が収容されるアドレス管理部14(リンク)のCCR_ALL を該RMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いて算出する。そして、ER計算部16cは、上記CCR_QCP(i)と前回算出した(前の観測時の)MACR_QCP(i)_OLD とから前記式(31)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を算出し、上記CCR_ALLと前回算出した(前の観測時の)MACR_ALL_OLDとから前記式(32)によりMACR_ALL_NEWを算出する。ER計算部16cには、予め2つの閾値(THA、THB:TAH<THB)が設定されており、ER計算部16cは、各アドレス管理部14から入力される各品質クラスバッファ14a(QCP(i))の閾値情報28が示すセル格納数がTHA未満であれば、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が非輻輳状態であると判断して、前記関数(33)により、各アドレス管理部14毎に各品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER1の値を算出し、続いて前記関数(34)により、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER2の値を算出し、さらに続いて前記関数(35)により、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER3の値を算出する。一方、セル格納数がTHA以上であれば、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が輻輳状態であると判断して、前記関数(36)により、各アドレス管理部14毎に各品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER1の値を算出し、続いて前記関数(37)により、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER2の値を算出し、さらに続いて前記関数(38)により、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER3の値を算出する。また、ER計算部16cは、各アドレス管理部14から入力される各品質クラスバッファ14a(QCP(i))の閾値情報28が示すセル格納数がTHB以上であれば、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が重輻輳状態であると判断して、前記式(39)により、各アドレス管理部14毎に各品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER3の値を算出する。さらに、ER計算部16cは、前記関数(35)、(38)または式(39)により得られたER3の値を示すER計算値情報30を第2のRMセル処理部17bへ出力する。
【0125】
図9の交換通話路1の動作フローについて、主としてERの演算に関する処理を図10のフローチャートにしたがって説明する。尚、図5の動作フローと重複する処理については省略する。
【0126】
ステップS31で、上述のステップS11と同様、ER計算部16cは式(27)乃至式(30)により、それぞれOLF1_QCP(i)、OLF2_QCP(i)、OLF1_ALL 、OLF2_ALL の値を算出し、さらに式(31)、式(32)により、それぞれMACR_QCP(i)_NEW 、MACR_ALL_NEWの値を算出する。
【0127】
ステップS32で、ER計算部16cは、アドレス管理部14から入力される閾値情報28が示すセル格納数が、THA以上であるか否か(輻輳か非輻輳か)を判定する。
【0128】
ステップS32において輻輳(セル格納数がTHA以上)と判定した場合、ステップS33でER計算部16cは前記関数(36)によりER1の値を算出し、続いて前記関数(37)によりER2の値を算出し、さらに続いて前記関数(38)によりER3の値を算出する。
【0129】
一方、ステップS32において非輻輳(セル格納数がTHA未満)と判定した場合、ステップS34でER計算部16cは前記関数(33)によりER1の値を算出し、続いて前記関数(34)によりER2の値を算出し、さらに続いて前記関数(35)によりER3の値を算出する。
【0130】
ステップS33またはステップS34でER3の値が算出された後、ステップS35で、ER計算部16cは、アドレス管理部14から入力される閾値情報28が示すセル格納数が、THB以上であるか否か(重輻輳か否か)を判定する。
【0131】
ステップS35において重輻輳(セル格納数がTHB以上)であると判定した場合、ステップS36でER計算部16cは、前記式(39)によりER3の値を算出し、該ER3の値を含むER計算値情報30を第2のRMセル処理部17bへ出力し、ステップS37で第2のRMセル処理部17bは前記関数(40)によりERの値を算出する。
【0132】
一方、ステップS35において重輻輳でないと判定した場合、ER計算部16cは、ステップS33またはステップ34で得られたER3の値を含むER計算値情報30を第2のRMセル処理部17bへ出力し、ステップS37で第2のRMセル処理部17bは、前記関数(40)によりERの値を算出する。
【0133】
ステップS38で第2のRMセル処理部17bは、算出したERの値をRMセルに書き込み、RMセルを送出する。
LBERC方式を適用する方法の第4の実施形態について、詳細に説明する。
【0134】
[1]品質クラスiのABRコネクションのセルを格納する品質クラスバッファQCP(i)のセル格納数が閾値THA未満であれば非輻輳と、該セル格納数がTHA以上であれば輻輳と、判定する。
【0135】
[2]品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域( BWO_QCP(i)_OLD )を用いて、非輻輳の場合には下記の式(41)により該品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)を算出し、輻輳の場合には下記の式(42)により新たなBWO_QCP(i)_NEWを算出する。尚、RDP(Rate Decrease Parameter )は、レート減少パラメーターであり、RIP(Rate Increase Parameter )は、レート増加パラメーターであり、いずれも正の所定値である。
【0136】
BWO_QCP(i)_NEW=BWO_QCP(i)_OLD+RIP (41)
BWO_QCP(i)_NEW=BWO_QCP(i)_OLD-RDP (42)
[3]一定観測期間ごとに観測された品質クラスバッファQCP(i)への入力セルレートを、観測入力レート(BWI_QCP(i))として算出する。上記[2]により得られる該品質クラスバッファQCP(i)の目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)に対する該BWI_QCP(i)の比である負荷係数(OLF1_QCP(i))を、下記の式(43)により算出する。
【0137】
OLF_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO_QCP(i)_NEW (43)
[4]フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの現在の平均値(MACR_QCP(i)_OLD )未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))がMACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW )を下記の式(44)を用いて算出する。
【0138】
Figure 0003650262
[5]下記の式(45)を演算してER1を算出し、続いて下記の式(46)を演算してER2を算出しする。
【0139】
ER1=MACR_QCP(i)_NEW/OLF_QCP(i) (45)
ER2=max(ER1,MCR(i)) (46)
[6]下記の関数(47)により、上記[5]において求めたER2の値と前記品質クラスiのフォワード方向およびバックワード方向のRMセルのERフィールドに設定されているERの値とを比較して小さい方の値を選択し、該選択値が該RMセルのERフィールドに設定されるようにする。
【0140】
ER=min(ER2,RMセル中のER値) (47)
上記第4の実施形態のLBERC方式を実施した場合、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態であればぞの目標出力帯域を減少させ、非輻輳状態であればぞの目標出力帯域を増加させるように動的に制御するので、ER2の値が網の状態を反映したものとなる。この結果として、各品質クラスiのサービスに許容される最大限の帯域を提供できる。また、各品質クラスiごとに、RIP、RDPの値を個別に設定した場合、各品質クラスiごとの品質の差別化が行える。
【0141】
次に、上記第4の実施形態のLBERC方式を実施するハードウェア構成およびその動作フローを図11および図12を用いて説明する。ここで、図11は上記第4の実施形態のLBERC方式を実施する交換通話路1内に設けられる交換通話路1の一例を示す図であり、図12は図11の交換通話路1の動作フローを示すフローチャートである。尚、図11において、前出した各実施形態の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付与し、詳しい説明は省略する。
【0142】
第1のRMセル処理部12aは、多重集線部11から入力されるセルからRMセルを抽出し、該RMセルをCCR情報24aとしてER計算部16dへ出力する。
【0143】
負荷観測部13aは、多重集線部11から入力された書込アドレス情報22に含まれた出力方路情報を参照して、該出力方路情報に対応するアドレス管理部14へ、該書込アドレス情報を出力する。また、負荷観測部13aは、上記書込アドレス情報の入力に基づき、一定観測期間ごとにBWI_QCP(i)を観測(算出)し、BWI_QCP(i)を負荷情報26aとしてER計算部16dへ出力する。
【0144】
ER計算部16dには、予め閾値(THA)が設定されており、ER計算部16dは、現在のBWO_QCP(i)_OLDを用いて、非輻輳の場合には前記式(41)により新たなBWO_QCP(i)_NEWの値を算出し、輻輳の場合には前記式(42)により新たなBWO_QCP(i)_NEWの値を算出する。ER計算部16dは、負荷観測部13aから入力される負荷情報26aが示すBWI_QCP(i)と該BWO1_QCP(i)_NEW とから、前記式(43)によりOLF_QCP(i)の値を算出する。さらに、ER計算部16dは、CCR情報24aが示すRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いて、CCR_QCP(i)を算出し、該CCR_QCP(i)と前回算出した(前の観測時の)MACR_QCP(i)_OLD とから前記式(44)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を算出する。ER計算部16dは、前記式(45)により、各アドレス管理部14毎に各品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER1の値を算出し、続いて前記式(46)により、該各品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER2の値を算出する。さらに、ER計算部16dは、該ER2の値を示すER計算値情報30を第2のRMセル処理部17aへ出力する。
【0145】
図11の交換通話路1の動作フローについて、主としてERの演算に関する処理を図12のフローチャートにしたがって説明する。尚、図5の動作フローと重複する処理については省略する。
【0146】
ステップS41で、ER計算部16dは、アドレス管理部14から入力される閾値情報28が示す格納セル数が、THA以上であるか否か(輻輳か否か)を判定する。
【0147】
ステップS41において輻輳(セル格納数がTHA以上)と判定した場合、ER計算部16dは、ステップS42で前記式(42)によりBWO_QCP(i)_NEWの値を算出し、続いてステップS44で前記式(43)によりOLF_QCP(i)_NEWの値を算出し、さらに続いて前記式(44)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を算出する。
【0148】
一方、ステップS41において非輻輳(セル格納数がTHA未満)と判定した場合、ER計算部16dは、ステップS42で前記式(41)によりBWO_QCP(i)の値を算出し、続いてステップS44で前記式(43)によりOLF_QCP(i)_NEWの値を算出し、さらに続いて前記式(44)によりMACR_QCP(i)_NEW を算出する。
【0149】
ステップS45で、ER計算部16dは、式(45)によりER1の値を算出し、続いて式(46)によりER2の値を算出し、該ER2の値を含むER計算値情報30を第2のRMセル処理部17aへ出力する。
【0150】
ステップS46で第2のRMセル処理部17aは、前記関数(47)によりERの値を算出する。
ステップS47で第2のRMセル処理部17aは、算出したERの値をRMセルに書き込み、該RMセルを多重分離部18へ出力する。
【0151】
LBERC方式を適用する方法の第5の実施形態について、詳細に説明する。
[1]品質クラスiのABRコネクションのセルを格納する品質クラスバッファQCP(i)のセル格納数が閾値THA未満であれば非輻輳と、該セル格納数がTHA以上であれば輻輳と、判定する。
【0152】
[2]品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域( BWO_QCP(i)_OLD )を用いて、非輻輳の場合には下記の式(48)により該品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯(BWO_QCP(i)_NEW)を算出し、輻輳の場合には下記の式(49)により新たなBWO_QCP(i)_NEWを算出する。尚、RDP(Rate Decrease Parameter )は、レート減少パラメーターであり、RIP(Rate Increase Parameter )は、レート増加パラメーターであり、いずれも正の所定値である。
【0153】
BWO_QCP(i)_NEW=BWO_QCP(i)_OLD+RIP (48)
BWO_QCP(i)_NEW=BWO_QCP(i)_OLD-RDP (49)
[3]一定観測期間ごとに観測された品質クラスバッファQCP(i)への入力セルレートを、観測入力レート(BWI_QCP(i))として算出する。上記[2]により得られる該品質クラスバッファQCP(i)の目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)に対する該BWI_QCP(i)の比である負荷係数(OLF1_QCP(i))を、下記の式(50)により算出する。
【0154】
OLF_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO_QCP(i)_NEW (50)
[4]フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの現在の平均値(MACR_QCP(i)_OLD )未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))がMACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW )を、下記の式(51)を用いて算出する。
【0155】
Figure 0003650262
[5]下記の式(52)によりER1を算出し、続いて下記の関数(53)によりER2を算出し、さらに続いて下記の関数(54)によりER3を算出する。
【0156】
ER1=MACR_QCP(i)_NEW/OLF_QCP(i) (52)
ER2=min(ER1,MACR_QCP(i)×SSP1,CCR_QCP(i)×SSP2) (53)
ER3=max(ER2,MCR(i)) (54)
[6]下記の関数(55)により、上記[5]において求めたER3の値と前記品質クラスiのフォワード方向およびバックワード方向のRMセルのERフィールドに設定されているERの値とを比較して小さいほうの値を選択し、該選択値が該RMセルのERフィールドに設定されるようにする。
【0157】
ER=min(ER2,RMセル中のER値) (55)
上記第5の実施形態のLBERC方式を実施した場合、前記関数(53)によりER2を算出するため、非輻輳時の急激なER値の増加を防ぐことができ、輻輳時の急激なER値の減少を防ぐことができる。
【0158】
次に、上記第5の実施形態のLBERC方式を実施するハードウェア構成およびその動作フローを図13および図14を用いて説明する。ここで、図13は上記第5の実施形態のLBERC方式を実施する交換通話路1内に設けられるハードウェアの一例を示す図であり、図14は図13の交換通話路1の動作フローを示すフローチャートである。尚、図13において、前出した各実施例の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付与し、詳しい説明は省略する。
【0159】
ER計算部16eには、予め閾値(THA)が設定されており、ER計算部16eは、現在のBWO_QCP(i)_OLDを用いて、非輻輳の場合には前記式(48)により新たなBWO_QCP(i)_NEWの値を算出し、輻輳の場合には前記式(49)により新たなBWO_QCP(i)_NEWの値を算出する。ER計算部16eは、負荷観測部13aから入力される負荷情報26aが示すBWI_QCP(i)と該BWO1_QCP(i)_NEW とから、前記式(50)によりOLF_QCP(i)の値を算出する。さらに、ER計算部16eは、CCR情報24aが示すRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いて、CCR_QCP(i)を算出し、該CCR_QCP(i)と前回算出した(前の観測時の)MACR_QCP(i)_OLD とから前記式(51)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を算出する。また、さらに、ER計算部16eは、前記式(52)により、各アドレス管理部14毎に各品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER1の値を算出し、続いて該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER2の値を関数(53)により算出し、さらに続いて該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER3の値を関数(54)により算出する。さらに、ER計算部16eは、求めたER3の値を示すER計算値情報30を第2のRMセル処理部17bへ出力する。
【0160】
図13の交換通話路部1の動作フローについて、主としてERの演算を図14のフローチャートにしたがって説明する。尚、図5の動作フローと重複する処理については省略する。
【0161】
ステップS51で、ER計算部16eは、アドレス管理部14から入力される閾値情報28が示すセル格納数が、THA以上であるか否か(輻輳か否か)を判定する。
【0162】
ステップS51において輻輳(セル格納数がTHA以上)と判定した場合、ER計算部16eは、ステップS52で前記式(49)によりBWO_QCP(i)_NEWの値を算出し、続いてステップS54で式(50)によりOLF_QCP(i)の値を算出し、さらに続いて式(51)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を算出する。
【0163】
一方、ステップS51において非輻輳(セル格納数がTHA未満)と判定した場合、ER計算部16eは、ステップS53で前記式(48)によりBWO_QCP(i)_NEWの値を算出し、続いてステップS54で前記式(50)によりOLF_QCP(i)の値を算出し、さらに続いて式(51)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を算出する。
【0164】
ステップS55で、ER計算部16eは、式(52)によりER1の値を算出し、続いて関数(53)によりER2の値を算出し、さらに続いて関数(54)によりER3の値を算出し、該ER3の値を含むER計算値情報30を第2のRMセル処理部17bへ出力する。
【0165】
ステップS56で、第2のRMセル処理部17bは関数(55)によりERの値を算出する。
ステップS57で、第2のRMセル処理部17bは、算出したERをRMセルのERフィールドに書き込み、該RMセルを多重分離部18へ出力する。
【0166】
LBERC方式を適用する方法の第6の実施形態について、詳細に説明する。
[1]品質クラスiのABRコネクションのセルを格納する品質クラスバッファQCP(i)のセル格納数が閾値THA未満であれば非輻輳と、該セル格納数がTHA以上閾値THB未満であれば輻輳と、該セル格納数がTHB以上であれば重輻輳と判定する。
【0167】
[2]品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域( BWO_QCP(i)_OLD )を用いて、非輻輳の場合には下記の式(56)により該品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)を算出し、輻輳(重輻輳を含む)の場合には下記の式(57)により新たなBWO_QCP(i)_NEWを算出する。
【0168】
BWO_QCP(i)_NEW=BWO_QCP(i)_OLD+RIP (56)
BWO_QCP(i)_NEW=BWO_QCP(i)_OLD-RDP (57)
[3]一定観測期間ごとに観測された品質クラスバッファQCP(i)への入力セルレートを観測入力レート(BWI_QCP(i))として算出する。上記[2]により得られる該品質クラスバッファQCP(i)の目標出力帯域( BWO_QCP(i)_NEW )に対する該BWI_QCP(i)の比である負荷係数(OLF_QCP(i))を、下記の式(58)により算出する。
【0169】
OLF_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO_QCP(i)_NEW (58)
[4]フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの現在の平均値(MACR_QCP(i)_OLD )未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))がMACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW )を下記の式(59)を用いて算出する。
【0170】
MACR_QCP(i)_NEW=α(i)×CCR_QCP(i)+(1-α(i))×MACR_QCP(i)_OLD(59)
[5.1]品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳もしくは輻輳の場合、下記の式(60)によりER1を算出し、続いて下記の関数(61)によりER2を算出し、さらに続いて下記の関数(62)によりER3を算出する。
【0171】
ER1=MACR_QCP(i)_NEW/OLF_QCP(i) (60)
ER2=min(ER1,MACR_QCP(i)_NEW×SSP1,CCR_QCP(i)×SSP2) (61)
ER3=max(ER2,MCR(i)) (62)
[5.2]品質クラスバッファQCP(i)が重輻輳の場合、下記の式(63)によりER3を算出する。
【0172】
ER3=MCR(i) (63)
[6]下記の関数(64)により、上記[5.1]または[5.2]において得られたER3の値と前記品質クラスiのフォワード方向およびバックワード方向のRMセルのERフィールドに設定されているERとを比較して小さい方の値を選択し、該選択値がRMセルのERフィールドに設定されるようにする。
【0173】
ER=min(ER3,RMセル中のER値) (64)
上記第6の実施形態のLBERC方式を実施した場合、過度の輻輳(重輻輳)の場合、ER3をMCRに設定するため、過度の輻輳からの網の回復が早急に行われる。
【0174】
次に、上記第6の実施形態のLBERC方式を実施するハードウェア構成およびその動作フローを図15および図16を用いて説明する。ここで、図15は上記第6の実施形態のLBERC方式を実施する交換通話路1の一例を示す図であり、図16は図15の交換通話路1の動作フローを示すフローチャートである。尚、図15において、前出した各実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付与し、詳しい説明は省略する。
【0175】
ER計算部16fには、予め2つの閾値(THA,THB:THB>THA)が設定されており、ER計算部16fは、現在のBWO_QCP(i)_OLDを用いて、非輻輳の場合には前記式(56)により新たなBWO_QCP(i)_NEWの値を算出し、輻輳(重輻輳を含む)の場合には前記式(57)により新たなBWO_QCP(i)_NEWの値を算出する。ER計算部16fは、負荷観測部13aから入力される負荷情報26aが示すBWI_QCP(i)と該BWO1_QCP(i)_NEW とから、前記式(58)によりOLF_QCP(i)の値を算出する。さらに、ER計算部16fは、CCR情報24aが示すRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いて、CCR_QCP(i)を算出し、該CCR_QCP(i)と前回算出した(前の観測時の)MACR_QCP(i)_OLD とから前記式(59)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を算出する。ER計算部16fは、非輻輳もしくは輻輳の場合、前記式(60)により、各アドレス管理部14毎に各品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER1の値を算出し、続いて該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER2の値を前記関数(61)により算出し、さらに続いて該品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER3の値を前記関数(62)により算出する。また重輻輳の場合、ER計算部16fは、前記式(63)により、各アドレス管理部14毎に各品質クラスバッファ14a(QCP(i))のER3の値を算出する。さらに、ER計算部16fは、前記式(62)または(63)により求めたER3の値を示すER計算値情報30を第2のRMセル処理部17bへ出力する。
【0176】
図15の交換通話路1の動作フローについて、主としてERの演算を図16のフローチャートにしたがって説明する。尚、図5の動作フローと重複する処理については省略する。
【0177】
ステップS61で、ER計算部16fは、アドレス管理部14から入力される閾値情報30が示すセル格納数が、THA以上であるか否か(輻輳か否か)を判定する。
【0178】
ステップS61において輻輳(セル格納数がTHA以上)と判定した場合、ER計算部16fは、ステップS62で前記式(57)によりBWO_QCP(i)_NEWの値を算出し、続いてステップS64で前記式(58)によりOLF_QCP(i)の値を算出し、さらに続いて前記式(59)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を算出する。
【0179】
一方、ステップS61において非輻輳(セル格納数がTHA未満)と判定した場合、ER計算部16fはステップS63で前記式(56)により BWO_QCP(i)_NEW の値を算出し、続いてステップS64で前記式(58)によりOLF_QCP(i)の値を算出し、さらに続いて前記式(59)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を算出する。
【0180】
ステップS65で、ER計算部16fは、前記式(60)によりER1の値を算出し、続いて前記関数(61)によりER2の値を算出し、さらに続いて前記関数(62)によりER3の値を算出する。
【0181】
ステップS66で、ER計算部16fは、アドレス管理部14から入力される閾値情報28が示すセル格納数が、THB以上であるか否か(重輻輳か否か)を判定する。
【0182】
ステップS66において重輻輳(セル格納数がTHB以上)と判定した場合、ステップS67でER計算部16fは前記式(63)によりER3の値を算出し、該算出したER3の値を含むER計算値情報30を第2のRMセル処理部17bへ出力し、ステップS68で第2のRMセル処理部17bは前記関数(64)によりERの値を算出する。
【0183】
一方、ステップS66において重輻輳でないと判定した場合、ER計算部16fはステップS65で得られたER3の値を含むER計算値情報30を第2のRMセル処理部17bへ出力し、ステップS68で第2のRMセル処理部17bは前記関数(64)によりERの値を算出する。
【0184】
ステップS69で、第2のRMセル処理部17bは、算出したERをRMセルに書き込み、該RMセルを多重分離部18へ出力する。
LBERC方式を適用する方法の第7の実施形態について、詳細に説明する。
【0185】
[1]品質クラスiのABRコネクションのセルを格納する品質クラスバッファQCP(i)のセル格納数が閾値THA未満であれば非輻輳と、該セル格納数がTHA以上THB未満であれば輻輳と、該セル格納数がTHB以上であれば重輻輳と、判定する。
【0186】
[2.1]一定期間内にセルを送出しているコネクションの数(アクティブコネクションの数)が所定数を超える場合、非輻輳時の品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO1_QCP(i)_NEW )を、該品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域(BWO1_QCP(i)_OLD )を用いて、下記の式(65)により算出し、輻輳時の品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO2_QCP(i)_NEW )を、該品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域(BWO2_QCP(i)_OLD )を用いて、下記の式(66)により算出し、非輻輳時の該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの新たな目標出力帯域(BWO1_ALL_NEW)を、該リンクの現在の目標出力帯域(BWO1_ALL_OLD)を用いて下記の式(67)により算出し、輻輳時の該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの新たな目標出力帯域(BWO2_ALL_NEW)を、該リンクの現在の目標出力帯域(BWO2_ALL_OLD)用いて下記の式(68)により算出する。尚、N1、N2、N3およびN4は、任意の定数である。
【0187】
BWO1_QCP(i)_NEW=BWO1_QCP(i)_OLD-N1 (65)
BWO2_QCP(i)_NEW=BWO2_QCP(i)_OLD-N2 (66)
BWO1_ALL_NEW=BWO1_ALL_OLD-N3 (67)
BWO2_ALL_NEW=BWO2_ALL_OLD-N4 (68)
[2.2]アクティブコネクションの数が所定数以下の場合、非輻輳時の品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO1_QCP(i)_NEW )を、該品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域(BWO1_QCP(i)_OLD )を用いて、下記の式(69)により算出し、輻輳時の品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO2_QCP(i)_NEW )を、該品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域(BWO2_QCP(i)_OLD )を用いて、下記の式(70)により算出し、非輻輳時の該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの新たな目標出力帯域(BWO1_ALL_NEW)を、該リンクの現在の目標出力帯域(BWO1_ALL_OLD)を用いて下記の式(71)により算出し、輻輳時の該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの新たな目標出力帯域(BWO2_ALL_NEW)を、該リンクの現在の目標出力帯域(BWO2_ALL_OLD)を用いて下記の式(72)により算出する。尚、N5、N6、N7およびN8は、任意の定数である。
【0188】
BWO1_QCP(i)_NEW=BWO1_QCP(i)_OLD+N5 (69)
BWO2_QCP(i)_NEW=BWO2_QCP(i)_OLD+N6 (70)
BWO1_ALL_NEW=BWO1_ALL_OLD+N7 (71)
BWO2_ALL_NEW=BWO2_ALL_OLD+N8 (72)
[3]一定観測期間ごとに観測された品質クラスバッファQCP(i)への入力セルレートを、第1の観測入力レート(BWI_QCP(i))として算出する。非輻輳の場合、上記[2.1]または[2.2]で得られるBWO1_QCP(i)_NEW に対する該BWI_QCP(i)の比である非輻輳時の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、下記の式(73)を用いて算出する。輻輳(重輻輳を含む)の場合、上記[2.1]または[2.2]で得られるBWO2_QCP(i)_NEW に対する該BWI_QCP(i)の比である輻輳時の負荷係数(OLF2_QCP(i))を、下記の式(74)を用いて算出する。
【0189】
OLF1_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO1_QCP(i)_NEW (73)
OLF2_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO2_QCP(i)_NEW (74)
[4]一定観測期間毎に観測された前記品質クラスバッファQCP(i)が収容されたリンクへの入力セルレートを、第2の観測入力レート(BWI_ALL)として算出する。非輻輳の場合、上記[2.1]または[2.2]で得られたBWO1_ALL_NEWに対する該BWI_ALLの比である非輻輳時の負荷係数(OLF1_ALL )を、下記の式(75)を用いて算出する。輻輳(重輻輳を含む)の場合、上記[2.1]または[2.2]で得られたBWO2_ALL_NEWに対する該BWI_ALLの比である輻輳時の負荷係数(OLF2_ALL )を、下記の式(76)を用いて算出する。
【0190】
OLF1_ALL=BWI_ALL/BWO1_ALL_NEW (75)
OLF2_ALL=BWI_ALL/BWO2_ALL_NEW (76)
[5]フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳(重輻輳を含む)かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの現在の平均値(MACR_QCP(i)_OLD )未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))がMACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW )を下記の式(77)を用いて算出する。さらに、前記品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクのCCRの新たな平均値(MACR_ALL_NEW)を、該リンクの現在のCCRの平均値(MACR_ALL_OLD)と前記フォワード方向のRMセルに設定されているCCRの値(CCR_ALL)を用いて、下記の式(78)により算出する。
【0191】
Figure 0003650262
MACR_ALL_NEW=α×CCR_ALL+(1-α)×MACR_ALL_OLD (78)
[6.1]品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳の場合、下記の関数(79)によりER1を算出し、続いて下記の関数(80)によりER2を算出し、さらに続いて下記の関数(81)によりER3を算出する。
【0192】
ER1=max(MACR_QCP(i)_NEW/OLF1_QCP(i),MACR_ALL_NEW/OLF1_ALL)(79)
ER2=min(ER1,MACR_QCP(i)_NEW×SSP1,CCR_QCP(i)×SSP2) (80)
ER3=max(ER2,MCR(i)) (81)
[6.2]品質クラスバッファQCP(i)が輻輳の場合、下記の関数(82)によりER1を算出し、続いて下記の関数(83)によりER2を算出し、さらに続いて下記の関数(84)によりER3を算出する。
【0193】
ER1=max(MACR_QCP(i)_NEW/OLF2_QCP(i),MACR_ALL_NEW/OLF2_ALL)(82)
ER2=min(ER1,MACR_QCP(i)_NEW×SSP3,CCR_QCP(i)×SSP4) (83)
ER3=max(ER2,MCR(i)) (84)
[6.3]品質クラスバッファQCP(i)が重輻輳の場合、下記の式(85)によりER3を算出する。
【0194】
ER3=MCR (85)
[6]下記の関数(86)により、上記[6.1]、[6.2]または[6.3]において求めたER3の値と前記品質クラスiのフォワード方向およびバックワード方向のRMセルのERフィールドに設定されているERの値とを比較して小さいほうの値を選択し、該選択値を該RMセルのERフィールドに設定するようにする。
【0195】
ER=min(ER3,RMセル中のER値) (86)
上記第7の実施形態のLBERC方式を実施した場合、アクティブコネクションの数を考慮してERを演算しているため、網リソースの利用状況を反映させて、ERを算出することが可能となり、ERの値を適切な値に設定できる。また、過度の輻輳(重輻輳)時にはER2をMCRに設定するため、過度の輻輳からの網の回復が早急に行われる。
【0196】
さらに、上記第7の実施形態のLBERC方式を実施した場合、式(80)または式(83)を演算してER2を算出するため、非輻輳時の急激なER値の増加を防ぐことができ、輻輳時の急激なER値の減少を防ぐことができる。
【0197】
尚、上記第1乃至第6の実施形態に本実施内容の手法を付加するようにしてもよい。
次に、上記第7の実施形態のLBERC方式を実施するハードウェア構成およびその動作フローを図17および図18を用いて説明する。ここで、図17は上記第7の実施形態のLBERC方式を実施する交換通話路1の一例を示す図であり、図18は図17の交換通話路1の動作フローを示すフローチャートである。尚、図17において、前出した各実施形態の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付与し、詳しい説明は省略する。
【0198】
アクティブコネクション数観測部19は、負荷観測部13から入力される書込アドレス情報26に含まれるQCPクラス番号を参照し、各品質クラスバッファ14a(QCP(i))毎のアクティブコネクション数を計測し、該計測したアクティブコネクション数を示すアクティブコネクション情報34をER計算部16gへ出力する。
【0199】
ER計算部16gは、アクティブコネクションの数(アクティブVC数)が所定数(NVC )を超える場合、非輻輳時の品質クラスバッファQCP(i)のBWO1_QCP(i)_NEW を前記式(65)を用いて算出し、輻輳時の品質クラスバッファQCP(i)のBWO2_QCP(i)_NEW を前記式(66)を用いて算出し、非輻輳時の該品質クラスバッファ14aが格納されているリンクのBWO1_ALL_NEWを前記式(67)を用いて算出し、輻輳時の該リンクのBWO2_ALL を前記式(68)を用いて算出する。一方、ER計算部16gは、アクティブコネクションの数が所定数以下の場合、非輻輳時の品質クラスバッファQCP(i)のBWO1_QCP(i)_NEW を前記式(69)を用いて算出し、輻輳時の品質クラスバッファQCP(i)のBWO2_QCP(i)_NEW を前記式(70)を用いて算出し、非輻輳時の該品質クラスバッファ14aが格納されているリンクのBWO1_ALL_NEWを前記式(71)を用いて算出し、輻輳時の該リンクのBWO2_ALL_NEWを前記式(72)を用いて算出する。また、さらに、ER計算部16gは、負荷観測部13から入力される負荷情報26に含まれるBWI_QCP(i)と前記式(65)または前記式(69)で算出されるBWO1_QCP(i)_NEW とから前記式(73)によりOLF1_QCP(i)の値を算出し、該BWI_QCP(i)と前記式(66)または前記式(70)で算出されるBWO2_QCP(i)_NEW とから前記式(74)によりOLF2_QCP(i)の値を算出し、負荷観測部13から入力される負荷情報26に含まれるBWI_ALLと前記式(67)または前記式(71)で算出されるBWO1_ALL_NEWとから前記式(75)によりOLF1_ALL の値を算出し、該BWI_ALLと前記式(68)または前記式(72)で算出されるBWO2_ALL とから式(76)によりOLF2_ALL の値を算出する。また、さらに、ER計算部16gは、CCR情報24aが示すRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いてCCR_QCP(i)を算出し、さらに、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が収容されるアドレス管理部14(リンク)のCCR_ALL を該RMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値を用いて算出する。そして、ER計算部16gは、上記CCR_QCP(i)と前回算出した(前の観測時の)MACR_QCP(i)_OLD とから前記式(77)によりMACR_QCP(i)_NEW の値を算出し、上記CCR_ALLと前回算出した(前の観測時の)MACR_ALL_OLDとから前記式(78)によりMACR_ALL_NEWの値を算出する。ER計算部16gには2つの閾値(THA,THB:THB>THA)が設定されており、ER計算部16gは、アドレス管理部14から入力される閾値情報28が示すセル格納数がTHA未満であれば、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が非輻輳状態であると判断して、前記関数(79)によりER1の値を算出し、続いて前記関数(80)によりER2の値を算出し、さらに続いて前記関数(81)によりER3の値を算出する。一方、ER計算部16gは、該セル格納数がTHA以上であれば、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が輻輳状態であると判断して、前記関数(82)によりER1の値を算出し、続いて前記関数(83)によりER2の値を算出し、さらに続いて前記関数(84)によりER3の値を算出する。さらに、ER計算部16gは、該セル格納数がTHB以上であれば、該品質クラスバッファ14a(QCP(i))が重輻輳状態であると判断して、式(85)によりER3の値を算出する。ER計算部16gは、前記関数(81)、(84)または式(85)により求めたER3の値を含むER計算値情報30を第2のRMセル処理部17bへ出力する。
【0200】
図17の交換通話路部1の動作フローについて、主としてERの演算を図18のフローチャートにしたがって説明する。尚、図5の動作フローと重複する処理については省略する。
【0201】
ステップS701で、ER計算部16gは、アクティブコネクション数観測部19から入力されるアクティブコネクション情報34が示すアクティブコネクション数(アクティブVC数)が所定数(NVC )を超えるか否かを判定する。
【0202】
ステップS701においてアクティブコネクション数(VC数)が所定数(NVC )を超えた場合、ステップS702で、ER計算部16gは、式(65)乃至式(68)により、それぞれBWO1_QCP(i)_NEW 、BWO2_QCP(i)_NEW 、BWO1_ALL_NEW、BWO2_ALL_NEWの値を算出する。
【0203】
一方、ステップS701においてアクティブコネクション数(VC数)が所定数(NVC )以下であった場合、ステップS703で、ER計算部16gは、式(69)乃至式(72)により、それぞれ、BWO1_QCP(i)_NEW 、BWO2_QCP(i)_NEW 、BWO1_ALL_NEW、BWO2_ALL_NEWの値を算出する。
【0204】
ステップS702またはステップS703においてBWO1_QCP(i)_NEW 、BWO2_QCP(i)_NEW 、BWO1_ALL_NEW、BWO2_ALL_NEWの値が算出された後、ステップS704で、ER計算部16gは、式(73)から式(76)により、OLF1_QCP(i)、OLF2_QCP(i)、OLF1_ALL 、OLF2_ALL の値を算出し、さらに式(77)と式(78)によりMACR_QCP(i)_NEW とMACR_ALL_NEWの値を算出する。
【0205】
ステップS705で、ER計算部16gは、アドレス管理部14から入力される閾値情報28が示すセル格納数が、THA以上であるか否か(輻輳か否か)を判定する。
【0206】
ステップS705において輻輳(セル格納数がTHA以上)と判定した場合、ステップS706でER計算部16gは前記関数(82)によりER1の値を算出し、続いて前記関数(83)によりER2の値を算出し、さらに続いて前記関数(84)によりER3の値を算出する。
【0207】
一方、ステップS705において非輻輳(セル格納数がTHA未満)と判定した場合、ステップS707でER計算部16gは前記関数(79)によりER1の値を算出し、続いて前記関数(80)によりER2の値を算出し、続いて前記関数(81)によりER3の値を算出する。
【0208】
ステップS706またはステップS707でER3の値が算出された後、ステップS708で、ER計算部16gは、アドレス管理部14から入力される閾値情報28が示すセル格納数が、THB以上であるか否か(重輻輳か否か)を判定する。
【0209】
ステップS708において重輻輳(セル格納数がTHB以上)であると判定した場合、ステップS709でER計算部16gは式(85)によりER3の値を算出し、該ER3の値を含むER計算値情報30を第2のRMセル処理部17bへ出力し、ステップS710で第2のRMセル処理部17bは関数(86)によりERを算出する。
【0210】
一方、ステップS708において重輻輳でないと判定した場合、ER計算部16gは上記ステップS706またはステップS707で求めたER3の値を含むER計算値情報30を第2のRMセル処理部17bへ出力し、ステップS710で第2のRMセル処理部17bは関数(85)によりERの値を算出する。
【0211】
ステップS711で、第2のRMセル処理部17bは、算出したERの値をRMセルに書き込み、該RMセルを多重分離部18へ出力する。
尚、上記各実施形態において、図19に例示するようなBWI_ALL選択テーブルを例えば上記負荷観測部に設けることにより、負荷観測部が選択テーブルを参照してリンクの入力レート(BWI_ALL)を求める際の観測対象の品質クラスiを選択するようにしてもよい。選択テーブルは、5種類の品質クラス1から5のそれぞれに対して、該品質クラス1から5が観測対象の品質クラスであるか否かを示すフラグを格納するフィールドを有している。該フィールドが「0」に設定されている場合、BWI_ALLの負荷としてそのフィールドに対応する品質クラスのセルをカウントしないことを表し、「1」に設定されている場合、BWI_ALLの負荷としてそのフィールドに対応する品質クラスのセルをカウントすることを表す。
【0212】
また、各品質クラスバッファQCP(i)に、個別に、セル格納数の閾値を設定して、前記品質クラスバッファQCP(i)毎に、個別に、非輻輳と輻輳の判定、または非輻輳と輻輳と重輻輳の判定をするようにしてもよい。
【0213】
図20は、上述した本実施形態によるLBERCの一動作例を示す図である。
図1の各構成要素を有するATMスイッチのリンクの速度(リンク帯域)を2.5Gbit/s とし、このリンクにUBRコネクションが3本、ABRコネクションが2本、CBRコネクションが1本はられている場合について説明する。UBRサービスおよびABRサービスはVS−I2とVD−I3により、内部フロー制御が行われてレート制御がなされているものとする。ここで、UBRコネクションUBR1、UBR2、UBR3のコネクション設定時に設定されるMCRは、それぞれ0cell/s である。また、ABRコネクションABR1、ABR2のコネクション設定時に設定されるMCRは、それぞれ10Mbit/sであり、ABRコネクションABR3のコネクション設定時に設定されるMCRは、0cell/s である。また、UBRコネクションUBR1、UBR2、UBR3のコネクション設定時に設定されるPCRは、ともに150Mbit/s である。また、ABRコネクションABR1、ABR2、ABR3のコネクション設定時に設定されるPCRは、ともに150Mbit/s である。CBRコネクションCBR1のコネクション設定時に設定されるPCRは、2.46Gbit/sである。
【0214】
CBRコネクション1に2.45Gbit/sでセルが流れている場合、リンク混雑(輻輳)時には、UBRサービス、ABRサービスのそれぞれにおいて、UBR=20Mbit/s、 ABR=30Mbit/sのQCP帯域内でER計算が行われる。UBRサービスの場合、その全体のQCP帯域が30Mbit/sで、現在、設定されているコネクション数が3本であるため、各UBRコネクションUBR1、UBR2、UBR3に割り当てられる帯域は30M/3=10Mbit/sとなる。一方、ABRサービスは、その全体のQCP帯域が20Mbit/sしかないため、ABRコネクションABR1、ABR2のMCRの総和だけで20Mbit/sの帯域となり、ABRコネクションABR3の帯域は0Mbit/s となる。この場合においても、上記各コネクションは最小セルレートは確保されている。
【0215】
リンク閑散(非輻輳)時の場合、つまりCBRコネクションCBR1のセルが流れなくなった場合、各QCPごとのER計算結果(MACR_QCP(i)/OLF1_QCP(i))よりも、リンクでのER計算結果(MACR_ALL/OLF1_ALL )の方が大きくなり、リンクでのER計算結果の値が各コネクションの帯域として割り当てられる。図の例では2.5Gbit/s のリンク帯域(BWO1_ALL )にUBR1、UBR2、UBR3、ABR1、ABR2、ABR3の計6本のコネクションがセルを送出しているため、2.5Gbit/s を6本で割った値、すなわち約417Mbit/s がERの値として各コネクションUBR1、UBR2、UBR3、ABR1、ABR2、ABR3に割り当てられる。
【0216】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、ATMクロスコネクタ等他のATMスイッチにも適用できる。
図21は、本発明の実施形態のLBERC方式を実現するコンピュータ80の構成例を示す図である。該コンピュータ80は、バス87に接続されたCPU81、ROMやRAMなどのメモリ82、外部記憶装置83、媒体駆動装置84、可搬記録媒体85、ネットワーク88に接続されたネットワーク・インターフェースであるネットワーク接続装置86で構成される。
【0217】
前述した上記実施形態を実現するソフトウェアのプログラムコードが書かれたプログラムデータ89は、外部記憶装置83または可搬記録媒体85に格納される。すなわち、例えば、ネットワーク88、ネットワーク接続装置86を介して、外部記憶装置83にダウンロードされ、さらに、媒体駆動装置84を介して可搬記録媒体85にダウンロードされるようにしてもよい。
【0218】
CPU81は、外部記憶装置83から、または媒体駆動装置84を介して可搬記録媒体85から読み出されて、メモリ82にロードされたプログラムデータ89を実行して、上記各実施形態のLBERC方式のアルゴリズムを実行して各品質クラスiのERを算出する処理を行う。
【0219】
尚、プログラムデータ89を上述のようにネットワーク88を介して外部記憶装置83または可搬記録媒体85にダウンロードする代わりに、外部記憶装置83または可搬記録媒体85にあらかじめ格納するようにしても良い。
【0220】
この場合、上記プログラムデータ89自体が本発明の実施形態の新規な機能を実現することになり、そのプログラムデータ89が格納されるメモリ82、外部記憶装置83、可搬記録媒体85等も本発明の実施形態を構成することになる。
【0221】
上記可搬記録媒体85としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、DVD、磁気テープ、不揮発性のメモリーカード、ROMカードなどを用いることができる。
【0222】
【発明の効果】
本発明によれば、ある品質クラスのサービスがあまり使用されていない場合には、他の品質クラスのサービスは該ある品質クラスのサービスの空き帯域を使用することができ、網リソースの有効利用が可能になると共に、各品質クラスのサービスの通信品質を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のシステム構成を示す図である。
【図2】LBERC方式の概要を説明するための図(その1)である。
【図3】LBERC方式の概要を説明するための図(その2)である。
【図4】LBERC方式を実施する交換通話路の一例を示す図である。
【図5】図4の交換通話路の動作フローを示すフローチャートである。
【図6】LBERC方式を実施する交換通話路の他の例を示す図である。
【図7】図6の交換通話路の動作フローを示すフローチャートである。
【図8】シミュレーションの一結果を示す図である。
【図9】LBERC方式を実施する交換通話路のさらに他の例を示す図である。
【図10】図9の交換通話路の動作フローを示すフローチャートである。
【図11】LBERC方式を実施する交換通話路のさらに他の例を示す図である。
【図12】図11の交換通話路の動作フローを示すフローチャートである。
【図13】LBERC方式を実施する交換通話路のさらに他の例を示す図である。
【図14】図13の交換通話路の動作フローを示すフローチャートである。
【図15】LBERC方式を実施する交換通話路のさらに他の例を示す図である。
【図16】図15の交換通話路の動作フローを示すフローチャートである。
【図17】LBERC方式を実施する交換通話路のさらに他の例を示す図である。
【図18】図17の交換通話路の動作フローを示すフローチャートである。
【図19】 BWI_ALL選択テーブルの一例を示す図である。
【図20】本発明の実施形態のLBERC方式の一動作例を示す図である。
【図21】本発明の実施形態のLBERC方式を実現するコンピュータの一構成例を示す図である。
【図22】ABRフロー制御を説明するための図である。
【図23】 VS/VD 方式を説明するための図である。
【図24】RMセルフォーマットを示す図である。
【図25】レート表示フォーマットを示す図である。
【図26】品質制御パスを説明するための図である。
【符号の説明】
11 多重集線部
12 第1のRMセル処理部
13 負荷観測部
14 アドレス管理部
15 共通バッファメモリ
16 ER計算部
17 第2のRMセル処理部
18 多重分離部

Claims (42)

  1. ユーザが申告してきた通信品質を保証するために、各品質クラスi(i=1、2−−−n)に対応して設けられた複数の品質クラスバッファQCP(i)と、
    該品質クラスバッファQCP(i)に予め設定された第1の閾値により、該品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態か輻輳状態かを判定する輻輳判定手段と、
    一定の観測期間毎に各品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))および該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの入力セルレート(BWI_ALL)を観測する入力レート観測手段と、
    該輻輳判定手段の判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合には、該品質クラスバッファQCP(i)の非輻輳状態時の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、該品質クラスバッファQCP(i)に対して予め設定された非輻輳状態時の目標出力帯域(BWO1_QCP(i))に対する該入力レート観測手段により観測された該品質クラスバッファQCP(i)のBWI_QCP(i)の比であるOLF1_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO1_QCP(i)により算出し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合には、該品質クラスバッファQCP(i)の輻輳状態時の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、該品質クラスバッファQCP(i)に対して予め設定された輻輳状態時の目標出力帯域(BWO1_QCP(i))に対する該入力レート観測手段により観測された該品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))の比であるOLF2_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO2_QCP(i)により算出する第1の負荷係数算出手段と、
    該輻輳判定手段の判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合には、該クラスバッファが収容されるリンクの非輻輳状態時の負荷係数(OLF1_ALL)を、該リンクに対して予め設定された非輻輳状態時の目標出力帯域(BWO1_ALL)に対する該入力レート観測手段により観測された該リンクの入力セルレート(BWI_ALL)の比であるOLF1_ALL=BWI_ALL/BWO1_ALLにより算出し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合には、該リンクの輻輳状態時の負荷係数(OLF2_ALL)を、該リンクに対して予め設定された輻輳状態時の目標出力帯域(BWO2_ALL)に対する該入力レート観測手段により観測された該リンクの入力セルレート(BWI_ALL)の比であるOLF2_ALL=BWI _ALL/BWO2_ALL により算出する第2の負荷係数算出手段と、
    フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)に過去に到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定された所定のアルゴリズムを用いて算出されるCCRの平均値であるMACR_QCP(i)_OLD 未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値が該MACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を該CCR_QCP(i)と該MACR_QCP(i)_OLDを用いて算出し、該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクのCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を該リンクに到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_ALL)と該リンクに過去に到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定された所定のアルゴリズムを用いて算出されるCCRの平均値であるMACR_ALL_OLDから算出する平均セルレート算出手段と、
    前記輻輳判定手段の判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合、第1の明示的セルレート(ER1)を、前記平均セルレート算出手段で得られたMACR_QCP(i)_NEW を前記第1の負荷係数算出手段で得られたOLF1_QCP(i)で除算した値と、前記平均セルレート算出手段で得られたMACR_ALL_NEWを前記第2の負荷係数算出手段で得られたOLF1_ALL で除算した値との大きい方に設定し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合、第1の明示的セルレート(ER1)を、前記平均セルレート算出手段で得られたMACR_QCP(i)_NEW を前記第1の負荷係数算出手段で得られたOLF2_QCP(i)で除算した値と、前記平均セルレート算出手段で得られたMACR_ALL_NEWを前記第2の負荷係数算出手段で得られたOLF2_ALL で除算した値との大きい方に設定し、さらに第2の明示的セルレート(ER2)を前記第1の明示的セルレート(ER1)と該品質クラスバッファQCP(i)のコネクションに設定された最小セルレートの大きい方に設定するER算出手段と、
    を有するセルの転送レート制御装置。
  2. ユーザが申告してきた通信品質を保証するために、各品質クラスi(i=1、2−−−n)に対応して設けられた複数の品質クラスバッファQCP(i)と、
    該品質クラスバッファQCP(i)に予め設定された第1の閾値により、該品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態か輻輳状態かを判定する輻輳判定手段と、
    該輻輳判定手段の判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合、該品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域(BWO_QCP(i)_OLD)を増加させて該品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)を算出し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合、該品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域(BWO_QCP(i)_OLD)を減少させて該品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)を算出する目標出力帯域算出手段と、
    一定の観測期間毎に各品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))を観測する入力レート観測手段と、
    品質クラスバッファQCP(i)の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、該品質クラスバッファQCP(i)に対して該目標出力帯域算出手段により得られた目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)に対する該入力レート観測手段により観測された該品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))の比であるOLF_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO_QCP(i)_NEWにより算出する負荷係数算出手段と、
    フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)に過去に到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定された所定のアルゴリズムを用いて算出されるCCRの平均値であるMACR_QCP(i)_OLD 未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値が該MACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を該CCR_QCP(i)と該MACR_QCP(i)_OLD から算出する平均セルレート算出手段と、
    品質クラスバッファQCP(i)の第1の明示的セルレート(ER1)を、前記負荷係数算出手段で得られた該品質クラスバッファQCP(i)のOLF_QCP(i)に対する前記平均セルレート算出手段で得られた該品質クラスバッファQCP(i)のMACR_QCP(i)_NEW の比として算出し、さらに第2の明示的セルレート(ER2)を前記第1の明示的セルレート(ER1)と該品質クラスバッファQCP(i)のコネクションに設定された最小セルレートの大きい方に設定するER算出手段と、
    を有するセルの転送レート制御装置。
  3. さらに、前記ER算出手段で得られた第2の明示的セルレート(ER2)の値と前記品質クラスバッファQCP(i)の品質クラスiのフォワード方向とバックワード方向のRMセルのERフィールドに設定されている第3の明示的セルレート(ER)の値とを比較し、小さい方の値を該RMセルのERフィールドに設定させるER設定手段を有する、
    請求項1または請求項2に記載のセルの転送レート制御装置。
  4. 前記平均セルレート算出手段は、
    前記品質クラスバッファQCP(i)の新たなCCRの平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を、MACR_QCP(i)_NEW=α(i)×CCR_QCP(i)+(1-α(i))×MACR_QCP(i)_OLD を演算することにより算出し、該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの新たなCCRの平均値(MACR_ALL_NEW)を、MACR_ALL_
    NEW=α×CCR_ALL+(1-α)×MACR_ALL_OLD を演算することにより算出し、
    上記α(i) は、該品質クラスバッファQCP(i)に設定される平均係数であり、上記αは、該リンクに設定される平均係数である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のセルの転送レート制御装置。
  5. 前記平均セルレート算出手段は、
    前記品質クラスバッファQCP(i)の新たなCCRの平均値(MACR_QCP(i)_NEW)をMACR_QCP(i)_NEW=α(i)×CCR_QCP(i)+(1-α(i))×MACR_QCP(i)_OLD を演算することにより算出し、
    上記α(i) は、該品質クラスバッファQCP(i)に設定される平均係数である、
    ことを特徴とする請求項2に記載のセルの転送レート制御装置。
  6. 前記第1の閾値を、前記品質クラスバッファQCP(i)毎に個別に設定する、
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセルの転送レート制御装置。
  7. 前記第1の閾値は、前記品質クラスバッファQCP(i)に到着する目標のセル数である、
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセルの転送レート制御装置。
  8. 前記ER算出手段は、非輻輳の場合、さらに、品質クラスバッファQCP(i)に対して得られた前記第1の明示的セルレート(ER1)と、前記平均レート算出手段により得られた該品質クラスバッファQCP(i)の前記MACR_QCP(i)_NEW にある第1の数を掛けて得られた値と、該品質クラスバッファQCP(i)の前記CCR_QCP(i)にある第2の数を掛けて得られた値のうち小さいものを新たな第1の明示的セルレート(ER1)とする、
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセルの転送レート制御装置。
  9. 前記ER算出手段において、輻輳の場合、さらに、品質クラスバッファQCP(i)に対して得られた前記第1の明示的セルレート(ER1)と、前記平均レート算出手段により得られた該品質クラスバッファQCP(i)の前記MACR_QCP(i)_NEW にある第3の数を掛けて得られた値と、該品質クラスバッファQCP(i)の前記CCR_QCP(i)にある第4の数を掛けて得られた値のうち小さいものを新たな第1の明示的セルレート(ER1)とする、
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセルの転送レート制御装置。
  10. さらに、
    品質クラスバッファQCP(i)毎に、ある一定の期間内にセルが到着するアクティブコネクションの数を計数するアクティブコネクション計数手段と、
    前記アクティブコネクション計数手段により計数された品質クラスバッファQCP(i)のアクティブコネクション数が所定値以上であれば、該品質クラスバッファQCP(i)の前記目標出力帯域(BWO1_QCP(i))および前記目標出力帯域(BWO2_QCP(i))を減少させ、該アクティブコネクション数が所定値未満であれば、該品質クラスバッファQCP(i)の前記目標出力帯域(BWO1_QCP(i))および前記目標出力帯域(BWO2_QCP(i))を増加させる目標出力帯域算出手段と、
    を有する請求項1に記載のセルの転送レート制御装置。
  11. さらに、
    品質クラスバッファQCP(i)毎に、ある一定の期間内にセルが到着するアクティブコネクションの数を計数するアクティブコネクション計数手段と、
    前記アクティブコネクション計数手段により計数された品質クラスバッファQCP(i)のアクティブコネクション数が所定値以上であれば、該品質クラスバッファQCP(i)の前記目標出力帯域(BWO_QCP(i))を減少させ、該アクティブコネクション数が所定値未満であれば、該品質クラスバッファQCP(i)の前記目標出力帯域(BWO_QCP(i))を増加させる目標出力帯域算出手段と、
    を有する請求項2に記載のセルの転送レート制御装置。
  12. さらに、
    品質クラスバッファQCP(i)毎に、ある一定の期間内にセルが到着するアクティブコネクションの数を計数するアクティブコネクション計数手段と、
    前記アクティブコネクション計数手段により計数された品質クラスバッファQCP(i)のアクティブコネクション数が所定値以上であれば、該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの前記目標出力帯域(BWO1_ALL)および前記目標出力帯域(BWO2_ALL)を減少させ、該アクティブコネクション数が所定値未満であれば、該リンクの前記目標出力帯域(BWO1_ALL)および前記目標出力帯域(BWO2_ALL)を増加させる目標出力帯域算出手段と、
    を有する請求項1に記載のセルの転送レート制御装置。
  13. 前記品質クラスバッファQCP(i)に対して前記第1の閾値より大きい値である第2の閾値をさらに設定して、
    前記ER設定手段は、該品質クラスバッファQCP(i)のセル格納数が該第2の閾値以上である場合、前記フォワード方向およびバックワード方向のRMセルのERフィールドに、該品質クラスバッファQCP(i)のコネクションに設定された最小セルレートを設定する、
    ことを特徴とする請求項3に記載のセルの転送レート制御装置。
  14. さらに、
    前記入力レート観測手段が、前記入力セルレート(BWI_ALL)を算出するのに利用する品質クラスiを選択するための情報を記憶する選択情報記憶手段を有し、
    前記入力レート観測手段は、該選択情報記憶手段に記憶されている前記選択情報を基に該入力セルレート(BWI_ALL)を算出する、
    ことを特徴とする請求項1に記載のセルの転送レート制御装置。
  15. ユーザが申告してきた通信品質を保証するために、各品質クラスi(i=1、2−−−n)に対応して設けられた複数の品質クラスバッファQCP(i)に予め設定された第1の閾値により、該品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態か輻輳状態かを判定する輻輳判定ステップと、
    一定の観測期間毎に各品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))および該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの入力セルレート(BWI_ALL)を観測する入力レート観測ステップと、
    該輻輳判定ステップの判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合には、該品質クラスバッファQCP(i)の非輻輳状態時の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、該品質クラスバッファQCP(i)に対して予め設定された非輻輳状態時の目標出力帯域(BWO1_QCP(i))に対する該入力レート観測ステップにより観測された該品質クラスバッファQCP(i)のBWI_QCP(i)の比であるOLF1_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO1_QCP(i)により算出し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合には、該品質クラスバッファQCP(i)の輻輳状態時の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、該品質クラスバッファQCP(i)に対して予め設定された輻輳状態時の目標出力帯域(BWO1_QCP(i))に対する該入力レート観測ステップにより観測された該品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))の比であるOLF2_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO2_QCP(i)により算出する第1の負荷係数算出ステップと、
    該輻輳判定ステップの判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合には、該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの非輻輳状態時の負荷係数(OLF1_ALL)を、該リンクに対して予め設定された非輻輳状態時の目標出力帯域(BWO1_ALL)に対する該入力レート観測ステップにより観測された該リンクの入力セルレート(BWI_ALL)の比であるOLF1_ALL=BWI_ALL/BWO1_ALLにより算出し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合には、該リンクの輻輳状態時の負荷係数(OLF2_ALL)を、該リンクに対して予め設定された輻輳状態時の目標出力帯域(BWO2_ALL)に対する該入力レート観測ステップにより観測された該リンクの入力セルレート(BWI_ALL)の比であるOLF2_ALL=BWI_ALL/BWO2_ALLにより算出する第2の負荷係数算出ステップと、
    フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)に過去に到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定された所定のアルゴリズムを用いて算出されるCCRの平均値であるMACR_QCP(i)_OLD 未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値が該MACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を該CCR_QCP(i)と該MACR_QCP(i)_OLD を用いて算出し、該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクのCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を該リンクに到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_ALL)と該リンクに過去に到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定された所定のアルゴリズムを用いて算出されるCCRの平均値であるMACR_ALL_OLDを用いて算出する平均セルレート算出ステップと、
    前記輻輳判定ステップの判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合、第1の明示的セルレート(ER1)を、前記平均セルレート算出ステップで得られたMACR_QCP(i)_NEW を前記第1の負荷係数算出ステップで得られたOLF1_QCP(i)で除算した値と、前記平均セルレート算出ステップで得られたMACR_ALL_NEWを前記第2の負荷係数算出ステップで得られたOLF1_ALLで除算した値との大きい方に設定し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合、第1の明示的セルレート(ER1)を、前記平均セルレート算出ステップで得られたMACR_QCP(i)_NEW を前記第1の負荷係数算出ステップで得られたOLF2_QCP(i)で除算した値と、前記平均セルレート算出ステップで得られたMACR_ALL_NEWを前記第2の負荷係数算出ステップで得られたOLF2_ALL で除算した値との大きい方に設定し、さらに第2の明示的セルレート(ER2)を前記第1の明示的セルレート(ER1)と該品質クラスバッファQCP(i)のコネクションに設定された最小セルレートの大きい方に設定するER算出ステップと、
    を有するセルの転送レート制御方法。
  16. ユーザが申告してきた通信品質を保証するために、各品質クラスi(i=1、2−−−n)に対応して設けられた複数の品質クラスバッファQCP(i)に予め設定された第1の閾値により、該品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態か輻輳状態かを判定する輻輳判定ステップと、
    該輻輳判定ステップの判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合、該品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域(BWO_QCP(i)_OLD)を増加させて該品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)を算出し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合、該品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域(BWO_QCP(i)_OLD)を減少させて該品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)を算出する目標出力帯域算出ステップと、
    一定の観測期間毎に各品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))を観測する入力レート観測ステップと、
    品質クラスバッファQCP(i)の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、該品質クラスバッファQCP(i)に対して該目標出力帯域算出ステップにより得られた目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)に対する該入力レート観測ステップにより観測された該品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))の比であるOLF_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO_QCP(i)により算出する負荷係数算出ステップと、
    フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)に過去に到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定された所定のアルゴリズムを用いて算出されるCCRの平均値であるMACR_QCP(i)_OLD 未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値が該MACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を該CCR_QCP(i)と該MACR_QCP(i)_OLD から算出する平均セルレート算出ステップと、
    品質クラスバッファQCP(i)の第1の明示的セルレート(ER1)を、前記負荷係数算出ステップで得られた該品質クラスバッファQCP(i)のOLF_QCP(i)に対する前記平均セルレート算出ステップで得られた該品質クラスバッファQCP(i)のMACR_QCP(i)_NEW の比として算出し、さらに第2の明示的セルレート(ER2)を前記第1の明示的セルレート(ER1)と該品質クラスバッファQCP(i)のコネクションに設定された最小セルレートの大きい方に設定するER算出ステップと、
    を有するセルの転送レート制御方法。
  17. さらに、
    前記ER算出ステップで得られた第2の明示的セルレート(ER2)の値と前記品質クラスバッファQCP(i)の品質クラスiのフォワード方向とバックワード方向のRMセルのERフィールドに設定されている第3の明示的セルレート(ER)の値とを比較し、小さい方の値を該RMセルのERフィールドに設定するER設定ステップを有する、
    請求項15または請求項16に記載のセルの転送レート制御方法。
  18. 前記平均セルレート算出ステップは、
    前記品質クラスバッファQCP(i)の新たなCCRの平均値(MACR_QCP(i)_NEW)をMACR_QCP(i)_NEW=α(i)×CCR_QCP(i)+(1-α(i))×MACR_QCP(i)_OLD を演算することにより算出し、該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの新たなCCRの平均値(MACR_ALL_NEW)を、 MACR_ALL_NEW=α×CCR_ALL+(1-α)×MACR_ALL_OLDを演算することにより算出し、
    上記α(i) は、該品質クラスバッファQCP(i)に設定される平均係数であり、上記αは、該リンクに設定される平均係数である、
    ことを特徴とする請求項15に記載のセルの転送レート制御方法。
  19. 前記平均セルレート算出ステップは、
    前記品質クラスバッファQCP(i)の新たなCCRの平均値(MACR_QCP(i)_NEW)をMACR_QCP(i)_NEW=α(i)×CCR_QCP(i)+(1-α(i))×MACR_QCP(i)_OLD を演算することにより算出し、
    上記α(i) は、該品質クラスバッファQCP(i)に設定される平均係数である、
    ことを特徴とする請求項16に記載のセルの転送レート制御方法。
  20. 前記第1の閾値を、前記品質クラスバッファQCP(i)毎に個別に設定する、
    ことを特徴とする請求項15または請求項16に記載のセルの転送レート制御方法。
  21. 前記第1の閾値は、前記品質クラスバッファQCP(i)に到着する目標のセル数である、
    ことを特徴とする請求項15または請求項16に記載のセルの転送レート制御方法。
  22. 前記ER算出ステップにおいて、非輻輳の場合、さらに、品質クラスバッファQCP(i)に対して得られた前記第1の明示的セルレート(ER1)と、前記平均レート算出ステップにより得られた該品質クラスバッファQCP(i)の前記MACR_QCP(i)にある第1の数を掛けて得られた値と、該品質クラスバッファQCP(i)の前記CCR_QCP(i)にある第2の数を掛けて得られた値のうち小さいものを新たな第1の明示的セルレート(ER1)とする、
    ことを特徴とする請求項15たは請求項16に記載のセルの転送レート制御方法。
  23. 前記ER算出ステップにおいて、輻輳の場合、さらに、品質クラスバッファQCP(i)に対して得られた前記第1の明示的セルレート(ER1)と、前記平均レート算出ステップにより得られた該品質クラスバッファQCP(i)の前記MACR_QCP(i)にある第3の数を掛けて得られた値と、該品質クラスバッファQCP(i)の前記CCR_QCP(i)にある第4の数を掛けて得られた値のうち小さいものを新たな第1の明示的セルレート(ER1)とする、
    ことを特徴とする請求項15たは請求項16に記載のセルの転送レート制御方法。
  24. さらに、
    品質クラスバッファQCP(i)毎に、ある一定の期間内にセルが到着するアクティブコネクションの数を計数するアクティブコネクション計数ステップと、
    前記アクティブコネクション計数ステップにより計数された品質クラスバッファQCP(i)のアクティブコネクション数が所定値以上であれば、該品質クラスバッファQCP(i)の前記目標出力帯域(BWO1_QCP(i))および前記目標出力帯域(BWO2_QCP(i))を減少させ、該アクティブコネクション数が所定値未満であれば、該品質クラスバッファQCP(i)のBWO1_QCP(i)およびBWO2_QCP(i)を増加させる目標出力帯域算出ステップと、
    を有する請求項15に記載のセルの転送レート制御方法。
  25. さらに、
    品質クラスバッファQCP(i)毎に、ある一定の期間内にセルが到着するアクティブコネクションの数を計数するアクティブコネクション計数ステップと、
    前記アクティブコネクション計数ステップにより計数された品質クラスバッファQCP(i)のアクティブコネクション数が所定値以上であれば、該品質クラスバッファQCP(i)の前記目標出力帯域(BWO_QCP(i))を減少させ、該アクティブコネクション数が所定値未満であれば、該品質クラスバッファQCP(i)の前記目標出力帯域(BWO1_QCP)を増加させる目標出力帯域算出ステップと、
    を有する請求項16に記載のセルの転送レート制御方法。
  26. さらに、
    品質クラスバッファQCP(i)毎に、ある一定の期間内にセルが到着するアクティブコネクションの数を計数するアクティブコネクション計数ステップと、
    前記アクティブコネクション計数ステップにより計数された品質クラスバッファQCP(i)のアクティブコネクション数が所定値以上であれば、該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの前記目標出力帯域(BWO1_ALL)および前記目標出力帯域(BWO2_ALL)を減少させ、該アクティブコネクション数が所定値未満であれば、該リンクの前記目標出力帯域(BWO1_ALL)および前記目標出力帯域(BWO2_ALL)を増加させる目標出力帯域算出ステップと、
    を有する請求項15に記載のセルの転送レート制御方法。
  27. 前記品質クラスバッファQCP(i)に対して前記第1の閾値より大きい値である第2の閾値をさらに設定して、
    前記ER設定ステップは、該品質クラスバッファQCP(i)のセル格納数が該第2の閾値以上である場合、前記フォワード方向およびバックワード方向のRMセルのERフィールドに、該品質クラスバッファQCP(i)のコネクションに設定された最小セルレートを設定する、
    ことを特徴とする請求項17に記載のセルの転送レート制御方法。
  28. さらに、前記入力レート観測ステップは、前記入力セルレート(BWI_ALL)を算出するのに利用する品質クラスiを選択するための情報を基に該入力セルレート(BWI_ALL)を算出する、
    ことを特徴とする請求項15に記載のセルの転送レート制御方法。
  29. ユーザが申告してきた通信品質を保証するために、各品質クラスi(i=1、2−−−n)に対応して設けられた複数の品質クラスバッファQCP(i)に予め設定された第1の閾値により、該品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態か輻輳状態かを判定する輻輳判定ステップと、
    一定の観測期間毎に各品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))および該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの入力セルレート(BWI_ALL)を観測する入力レート観測ステップと、
    該輻輳判定ステップの判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合には、該品質クラスバッファQCP(i)の非輻輳状態時の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、該品質クラスバッファQCP(i)に対して予め設定された非輻輳状態時の目標出力帯域(BWO1_QCP(i))に対する該入力レート観測ステップにより観測された該品質クラスバッファQCP(i)のBWI_QCP(i)の比であるOLF1_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO1_QCP(i)により算出し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合には、該品質クラスバッファQCP(i)の輻輳状態時の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、該品質クラスバッファQCP(i)に対して予め設定された輻輳状態時の目標出力帯域(BWO1_QCP(i))に対する該入力レート観測ステップにより観測された該品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))の比であるOLF2_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO2_QCP(i)により算出する第1の負荷係数算出ステップと、
    該輻輳判定ステップの判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合には、該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの非輻輳状態時の負荷係数(OLF1_ALL)を、該リンクに対して予め設定された非輻輳状態時の目標出力帯域(BWO1_ALL)に対する該入力レート観測ステップにより観測された該リンクの入力セルレート(BWI_ALL)の比であるOLF1_ALL=BWI_ALL/BWO1_ALLにより算出し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合には、該リンクの輻輳状態時の負荷係数(OLF2_ALL)を、該リンクに対して予め設定された輻輳状態時の目標出力帯域(BWO2_ALL)に対する該入力レート観測ステップにより観測された該リンクの入力セルレート(BWI_ALL)の比であるOLF2_ALL=BWI_ALL/BWO2_ALLにより算出する第2の負荷係数算出ステップと、
    フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)に過去に到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定された所定のアルゴリズムを用いて算出されるCCRの平均値であるMACR_QCP(i)_OLD 未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値が該MACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を該CCR_QCP(i)と該MACR_QCP(i)_OLD を用いて算出し、該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクのCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を該リンクに到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_ALL)と該リンクに過去に到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定された所定のアルゴリズムを用いて算出されるCCRの平均値であるMACR_ALL_OLDを用いて算出する平均セルレート算出ステップと、
    前記輻輳判定ステップの判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合、第1の明示的セルレート(ER1)を、前記平均セルレート算出ステップで得られたMACR_QCP(i)_NEW を前記第1の負荷係数算出ステップで得られたOLF1_QCP(i)で除算した値と、前記平均セルレート算出ステップで得られたMACR_ALL_NEWを前記第2の負荷係数算出ステップで得られたOLF1_ALL で除算した値との大きい方に設定し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合、第1の明示的セルレート(ER1)を、前記平均セルレート算出ステップで得られたMACR_QCP(i)_NEW を前記第1の負荷係数算出ステップで得られたOLF2_QCP(i)で除算した値と、前記平均セルレート算出ステップで得られたMACR_ALL_NEWを前記第2の負荷係数算出ステップで得られたOLF2_ALL で除算した値との大きい方に設定し、さらに第2の明示的セルレート(ER2)を前記第1の明示的セルレート(ER1)と該品質クラスバッファQCP(i)のコネクションに設定された最小セルレートの大きい方に設定するER算出ステップと、
    をコンピュータに実行させるプログラムを記録した該コンピュータが読取り可能な記録媒体。
  30. ユーザが申告してきた通信品質を保証するために、各品質クラスi(i=1、2−−−n)に対応して設けられた複数の品質クラスバッファQCP(i)に予め設定された第1の閾値により、該品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態か輻輳状態かを判定する輻輳判定ステップと、
    該輻輳判定ステップの判定結果に応じて、品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳状態である場合、該品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域(BWO_QCP(i)_OLD)を増加させて該品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)を算出し、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳状態である場合、該品質クラスバッファQCP(i)の現在の目標出力帯域(BWO_QCP(i)_OLD)を減少させて該品質クラスバッファQCP(i)の新たな目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)を算出する目標出力帯域算出ステップと、
    一定の観測期間毎に各品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))を観測する入力レート観測ステップと、
    品質クラスバッファQCP(i)の負荷係数(OLF1_QCP(i))を、該品質クラスバッファQCP(i)に対して該目標出力帯域算出ステップにより得られた目標出力帯域(BWO_QCP(i)_NEW)に対する該入力レート観測ステップにより観測された該品質クラスバッファQCP(i)の入力セルレート(BWI_QCP(i))の比であるOLF_QCP(i)=BWI_QCP(i)/BWO_QCP(i)により算出する負荷係数算出ステップと、
    フォワード方向のRMセル到着時に、品質クラスバッファQCP(i)が輻輳かつ該フォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値(CCR_QCP(i))が該品質クラスバッファQCP(i)に過去に到着したフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定された所定のアルゴリズムを用いて算出されるCCRの平均値であるMACR_QCP(i)_OLD 未満、または品質クラスバッファQCP(i)が非輻輳かつフォワード方向のRMセルのCCRフィールドに設定されたCCRの値が該MACR_QCP(i)_OLD を超える場合、該品質クラスバッファQCP(i)のCCRの新たな平均値(MACR_QCP(i)_NEW)を該CCR_QCP(i)と該MACR_QCP(i)_OLD から算出する平均セルレート算出ステップと、
    品質クラスバッファQCP(i)の第1の明示的セルレート(ER1)を、前記負荷係数算出ステップで得られた該品質クラスバッファQCP(i)のOLF_QCP(i)に対する前記平均セルレート算出ステップで得られた該品質クラスバッファQCP(i)のMACR_QCP(i)_NEW の比として算出し、さらに第2の明示的セルレート(ER2)を前記第1の明示的セルレート(ER1)と該品質クラスバッファQCP(i)のコネクションに設定された最小セルレートの大きい方に設定するER算出ステップと、
    をコンピュータに実行させるプログラムを記録した該コンピュータが読取り可能な記録媒体。
  31. さらに、
    前記ER算出ステップで得られた第2の明示的セルレート(ER2)の値と前記品質クラスバッファQCP(i)の品質クラスiのフォワード方向とバックワード方向のRMセルのERフィールドに設定されている第3の明示的セルレート(ER)の値とを比較し、小さい方の値を該RMセルのERフィールドに設定するER設定ステップを有する、
    請求項29または請求項30に記載のコンピュータが読取り可能な記録媒体。
  32. 前記平均セルレート算出ステップは、
    前記品質クラスバッファQCP(i)の新たなCCRの平均値(MACR_QCP(i)_NEW)をMACR_QCP(i)_NEW=α(i)×CCR_QCP(i)+(1-α(i))×MACR_QCP(i)_OLD を演算することにより算出し、該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの新たなCCRの平均値(MACR_ALL_NEW)を、 MACR_ALL_
    NEW=α×CCR_ALL+(1-α)×MACR_ALL_OLD を演算することにより算出し、
    上記α(i) は、該品質クラスバッファQCP(i)に設定される平均係数であり、上記αは、該リンクに設定される平均係数である、
    ことを特徴とする請求項29に記載のコンピュータが読取り可能な記録媒体。
  33. 前記平均セルレート算出ステップは、
    前記品質クラスバッファQCP(i)の新たなCCRの平均値(MACR_QCP(i)_NEW)をMACR_QCP(i)_NEW=α(i)×CCR_QCP(i)+(1-α(i))×MACR_QCP(i)_OLD を演算することにより算出し、
    上記α(i) は、該品質クラスバッファQCP(i)に設定される平均係数である、
    ことを特徴とする請求項30に記載のコンピュータが読取り可能な記録媒体。
  34. 前記第1の閾値を、前記品質クラスバッファQCP(i)毎に個別に設定する、
    ことを特徴とする請求項29または請求項30に記載のコンピュータが読取り可能な記録媒体。
  35. 前記第1の閾値は、前記品質クラスバッファQCP(i)に到着する目標のセル数である、
    ことを特徴とする請求項29または請求項30に記載のコンピュータが読取り可能な記録媒体。
  36. 前記ER算出ステップにおいて、非輻輳の場合、さらに、品質クラスバッファQCP(i)に対して得られた前記第1の明示的セルレート(ER1)と、前記平均レート算出ステップにより得られた該品質クラスバッファQCP(i)の前記MACR_QCP(i)にある第1の数を掛けて得られた値と、該品質クラスバッファQCP(i)の前記CCR_QCP(i)にある第2の数を掛けて得られた値のうち小さいものを新たな第1の明示的セルレート(ER1)とする、
    ことを特徴とする請求項29または請求項30に記載のコンピュータが読取り可能な記録媒体。
  37. 前記ER算出ステップにおいて、輻輳の場合、さらに、品質クラスバッファQCP(i)に対して得られた前記第1の明示的セルレート(ER1)と、前記平均レート算出ステップにより得られた該品質クラスバッファQCP(i)の前記MACR_QCP(i)にある第3の数を掛けて得られた値と、該品質クラスバッファQCP(i)の前記CCR_QCP(i)にある第4の数を掛けて得られた値のうち小さいものを新たな第1の明示的セルレート(ER1)とする、
    ことを特徴とする請求項29または請求項30に記載のコンピュータが読取り可能な記録媒体。
  38. さらに、
    品質クラスバッファQCP(i)毎に、ある一定の期間内にセルが到着するアクティブコネクションの数を計数するアクティブコネクション計数ステップと、
    前記アクティブコネクション計数ステップにより計数された品質クラスバッファQCP(i)のアクティブコネクション数が所定値以上であれば、該品質クラスバッファQCP(i)の前記目標出力帯域(BWO1_QCP(i))および前記目標出力帯域(BWO2_QCP(i))を減少させ、該アクティブコネクション数が所定値未満であれば、該品質クラスバッファQCP(i)のBWO1_QCP(i)およびBWO2_QCP(i)を増加させる目標出力帯域算出ステップと、
    を有する請求項29に記載のコンピュータが読取り可能な記録媒体。
  39. さらに、
    品質クラスバッファQCP(i)毎に、ある一定の期間内にセルが到着するアクティブコネクションの数を計数するアクティブコネクション計数ステップと、
    前記アクティブコネクション計数ステップにより計数された品質クラスバッファQCP(i)のアクティブコネクション数が所定値以上であれば、該品質クラスバッファQCP(i)の前記目標出力帯域(BWO_QCP(i))を減少させ、該アクティブコネクション数が所定値未満であれば、該品質クラスバッファQCP(i)の前記目標出力帯域(BWO1_QCP)を増加させる目標出力帯域算出ステップと、
    を有する請求項30に記載のコンピュータが読取り可能な記録媒体。
  40. さらに、
    品質クラスバッファQCP(i)毎に、ある一定の期間内にセルが到着するアクティブコネクションの数を計数するアクティブコネクション計数ステップと、
    前記アクティブコネクション計数ステップにより計数された品質クラスバッファQCP(i)のアクティブコネクション数が所定値以上であれば、該品質クラスバッファQCP(i)が収容されるリンクの前記目標出力帯域(BWO1_ALL)および前記目標出力帯域(BWO2_ALL)を減少させ、該アクティブコネクション数が所定値未満であれば、該リンクの前記目標出力帯域(BWO1_ALL)および前記目標出力帯域(BWO2_ALL)を増加させる目標出力帯域算出ステップと、
    を有する請求項29に記載のコンピュータが読取り可能な記録媒体。
  41. 前記品質クラスバッファQCP(i)に対して前記第1の閾値より大きい値である第2の閾値をさらに設定して、
    前記ER設定ステップは、該品質クラスバッファQCP(i)のセル格納数が該第2の閾値以上である場合、前記フォワード方向およびバックワード方向のRMセルのERフィールドに、該品質クラスバッファQCP(i)のコネクションに設定された最小セルレートを設定する、
    ことを特徴とする請求項31に記載のコンピュータが読取り可能な記録媒体。
  42. さらに、前記入力レート観測ステップは、前記入力セルレート(BWI_ALL)を算出するのに利用する品質クラスiを選択するための情報を基に該入力セルレート(BWI_ALL)を算出する、
    ことを特徴とする請求項29に記載のコンピュータが読取り可能な記録媒体。
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