(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに保証帯域を設定することが可能な複数のコネクションに対して帯域を割当てる帯域割当方法において、
帯域割当てが保証帯域以上であるコネクションを抑圧対象コネクションとし、保証帯域以下であるコネクションを他のコネクションとした場合に、
一定時間の観測により抑圧対象コネクションと他のコネクションとを識別し、抑圧対象コネクションに対する帯域割当てを設定するための抑圧時間が経過するまで又は、他のコネクションの必要とする帯域が減少し無効帯域が発生するまで、抑圧対象コネクションに対して余剰帯域を抑圧した保証帯域のみを割当て、他のコネクションに対して残りの帯域を割当てることを特徴とする帯域割当方法。
【請求項２】
抑圧対象コネクションに対し、保証帯域観測時間における平均帯域を保証帯域とすることを特徴とする請求項１に記載の帯域割当方法。
【請求項３】
一定時間の観測による帯域割当ての平均値が保証帯域に満たないコネクションに対し、平均値として、保証帯域又は、該コネクションに割当てた帯域と他のコネクションに割当てた帯域とが公平になるまで保証帯域を超過した帯域を割当てることを特徴とする請求項１に記載の帯域割当方法。
【請求項４】
保証帯域を超過して割当てる帯域の上限値を、割当後に送出セル間隔を監視するユーザパラメータコントロールでパラメータ違反とされない値とすることを特徴とする請求項３に記載の帯域割当方法。
【請求項５】
保証帯域を超過して割当てる帯域の上限値を、割当後に保証帯域を超過したセルに対して優先廃棄ビットであるＣＬＰビットを超過するコネクションに対してＣＬＰビット書換えが発生しない値とすることを特徴とする請求項３に記載の帯域割当方法。
【請求項６】
保証帯域を超過して割当てる帯域の上限値を、割当後にセル廃棄が発生しない値とすることを特徴とする請求項３に記載の帯域割当方法。
【請求項７】
コネクションを複数のグループに分類し、抑圧対象コネクションに対する帯域割当てを設定する抑圧時間が経過するまで又は、同一グループ内の他のコネクションが必要とする帯域が減少し同一グループ内で割当てるべき帯域がなくなるまで、抑圧対象コネクションに対して余剰帯域を抑圧した保証帯域のみを割当て、他のコネクションに対して残りの帯域を割当てることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の帯域割当方法。
【請求項８】
コネクションを複数のグループに分類し、グループ内に抑圧対象コネクションが存在する場合、一定時間の観測による帯域割当ての平均値が保証帯域に満たないコネクションに対し、平均値として、保証帯域又は、該コネクションに割当てた帯域と同一グループに属する他のコネクションに割当てた帯域とが公平になるまで保証帯域を超過した帯域を割当てることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の帯域割当方法。
【請求項９】
各コネクションに帯域を割当てる割当手段、該割当手段によるコネクション毎の一定時間の割当量を観測する履歴観測手段、該履歴観測手段の観測により保証帯域以上の帯域を割当てたコネクションと保証帯域以下の帯域を割当てたコネクションとを識別する履歴識別手段、該履歴識別手段により保証帯域以下の割当てと判定されたコネクションに優先的に帯域割当てを行うべき情報が存在することを認識する存在認識手段、及び、該存在認識手段からの存在情報をトリガーとして、前記履歴識別手段により保証帯域以下の割当てと判定されていたコネクションに情報がある場合に、前記履歴識別手段により保証帯域以上の割当てと判定された抑圧対象コネクションに対する割当ては余剰帯域割当てを抑圧して保証帯域のみとし、残りの帯域を保証帯域以下の割当てと判定されていたコネクションに割当てる優先割当手段を具えることを特徴とする帯域割当回路。
【請求項１０】
更に、割当てた帯域に対して実際に使用した帯域を識別するための使用率監視手段を具えることを特徴とする請求項９に記載の帯域割当回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のコネクション間に通信帯域を割当てる帯域割当方法及び帯域割当回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の帯域割当方法としては、例えば、ＡＴＭ  ＦｏｒｕｍのＧＦＲ（ギャランティドフレームレート）と呼ばれるサービスクラスを実現するための方法が提案されている。
【０００３】
しかしながら、理想的なＧＦＲの場合、網との間で許容されている最大の帯域であるＰＣＲ（ピークセルレート）で常時セルを送出しているユーザ（ＰＣＲユーザと呼ぶ）と比較して、時間当たりに設定された所定の帯域であるＭＣＲ（ミニマムセルレート）に対応する帯域でセルを送出しているユーザ（ＭＣＲユーザと呼ぶ）に対しては、帯域割当てに優遇措置がなく、常時ＭＣＲでの帯域割当てになり、ＰＣＲまでの帯域割当てはあり得ないことになる。
【０００４】
これを、ＧＦＲによるセル読出しの概念を示す図１を用いて説明する。図１では、同一契約条件の５人のユーザＡ〜ＥがそれぞれＶＣ１〜ＶＣ５を用いて通信するものとし、そのうち４人のユーザＡ〜ＤはＰＣＲユーザであり、ユーザＥはＭＣＲユーザであるとする。グループ帯域ＧＰＣＲは、２×ＰＣＲ＝１０×ＭＣＲに設定されているものとする。ＧＦＲでは常にＭＣＲ比でグループ帯域を共用するので、ＭＣＲユーザは常にＭＣＲでしか伝送することができない。即ち、ユーザＡ〜ＤがＭＣＲ分の通信を終了し、更にＭＣＲ分を超過する帯域で通信している時刻１１にユーザＥがデータを入力した場合でも、ＧＦＲでは時刻１５に示すようにＧＰＣＲの１／５の帯域しか与えられない。そのため、ＭＣＲユーザにとっての利益が存在せず、ＭＣＲユーザに対するＰＣＲユーザ化を助長する要因になる。その結果として、全ユーザがＰＣＲユーザになった場合には、全ユーザが常時ＭＣＲしか帯域を利用できなくなるため、ＧＦＲサービスの意義が存在しなくなるという問題がある。
【０００５】
また、特に、例えば、田中淳他により１９９８年電子情報通信学会ソサイエティ大会予稿集Ｂ−６−４３「仮想ＭＣＲによるＦＩＦＯ型ＧＦＲ回路の公平性の改善」に記載されたように、特にＦＩＦＯ型帯域割当回路は入力帯域依存性があり、入力帯域の大きなコネクションほど出力帯域を多く得る特性があるため、帯域の小さいコネクションに対する公平性が欠如するという問題が更に顕在化する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、ＭＣＲユーザのバースト伝送帯域がＧＦＲに比べて向上する帯域割当方法及び帯域割当回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の帯域割当方法は、帯域割当てが保証帯域以上であるコネクションを抑圧対象コネクションとし、保証帯域以下であるコネクションを他のコネクションとした場合に、一定時間の観測により抑圧対象コネクションと他のコネクションとを識別し、抑圧対象コネクションに対する帯域割当てを設定する抑圧時間が経過するか又は他のコネクションの必要とする帯域が減少し無効帯域が発生するまでは、抑圧対象コネクションに対して余剰帯域を抑圧した保証帯域のみを割当て、他のコネクションに対して残りの帯域を割当てることを特徴とする。
【０００８】
このような本発明の帯域割当方法においては、抑圧対象コネクションに対し、保証帯域観測時間における平均帯域を保証帯域とすることととしてもよい。また、一定時間の観測による帯域割当ての平均値が保証帯域に満たないコネクションに対し、平均値として保証帯域か又は、該コネクションに割当てた帯域と他のコネクションに対する帯域割当てとが公平になるまで保証帯域を超過した帯域を割当てることとしてもよい。この場合、保証帯域を超過して割当てる帯域の上限値を、割当後に送出セル間隔を監視するユーザパラメータコントロールでパラメータ違反とされない値とするか、又は、割当後に保証帯域を超過したセルに対して優先廃棄ビットであるＣＬＰビットを超過するコネクションに対してＣＬＰビット書換えが発生しない値とするか、又は、割当後に廃棄が発生しない値とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例を説明する。
【００１０】
〔実施例１〕
図２は本発明の帯域割当回路の実施例の構成を説明する図である。この実施例においては、各コネクションに帯域を割当てる割当手段２１、割当手段２１によるコネクション毎の一定時間の割当量を観測する履歴観測手段２２、履歴観測手段２２の観測により保証帯域以上の帯域を割当てたコネクションと保証帯域以下の帯域を割当てたコネクションとを識別する履歴識別手段２３、履歴識別手段２３により保証帯域以下の割当てと判定されたコネクションに優先的に帯域割当てを行うべき情報が存在することを認識する存在認識手段２４、及び、存在認識手段２４からの存在情報をトリガーとして、履歴識別手段２３により保証帯域以下の割当てと判定されていたコネクションに情報がある場合に、履歴識別手段２３により保証帯域以上の割当てと判定された抑圧対象コネクションに対する割当ては余剰帯域割当てを抑圧して保証帯域のみとし、残りの帯域を保証帯域以下の割当てと判定されていたコネクションに割当てる優先割当手段２５を具える。
【００１１】
ここで、履歴観測手段２２による観測は、一定時間毎に切替わる観測窓（ジャンピングウィンドウ）を用いる観測、又は、コネクションに対する割当てを実施した時刻を０とする観測窓（スライディングウィンドウ）を用いる観測等を用いることができる。割当手段２１が、コネクション毎の情報の存在と各コネクションに対する重み付けに比例する割当順序又は割当回数を示すテーブル情報又はレジスタ情報とのアンド情報に従って割当てを行うウエイテッドラウンドロビン割当てに従う場合、優先割当手段２５は、抑圧対象コネクションに対するコネクション毎の情報の存在又は、テーブル情報又はレジスタ情報を、そのコネクションの保証帯域に相当する間隔でのみ正になり、それ以外では偽になるように操作することによって、若しくは、テーブル情報又はレジスタ情報に記載される値自体を操作することによって優先を行う。
【００１２】
図３は本発明によるセル読出しの概念を示す図である。図１と同様に、同一契約条件の５人のユーザＡ〜ＥがそれぞれＶＣ１〜ＶＣ５を用いて通信するものとし、そのうち４人のユーザＡ〜ＤはＰＣＲユーザであり、ユーザＥはＭＣＲユーザであるとする。グループ帯域ＧＰＣＲは、２×ＰＣＲ＝１０×ＭＣＲに設定されているものとする。ユーザＡ〜Ｄが通信をしていない時刻３１にユーザＥがデータを入力した場合、時刻３５に示すように、ＭＣＲ分は余剰帯域割当分に優先するため、組合せによってはＰＣＲで伝送することが可能になる。これは、各バースト伝送毎の伝送時間が短縮されることを意味し、例えば、ラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）が大きい条件の下におけるＴＣＰ／ＩＰ等の伝送時間に依存するトラヒックの伝送に適している。
【００１３】
更に、ここではジャンピングウィンドウを用いて観測を行ったが、ジャンピングウィンドウを用いてコネクション毎のセル量を観測する観測窓のリセット位置は、全コネクションで同一に近いことが望ましい。これは、ＭＣＲユーザの保護のためであり、即ち、図３に示すように、観測窓が同時にリセットされると、ＰＣＲユーザ間の競合が発生し易いためである。また、この実施例の構成で、セルが属するコネクションはパス、ＶＰ、ＶＣ等で置き換えてもよい。
【００１４】
〔実施例２〕
この実施例では、保証帯域観測時間を設定し、その時間での平均により帯域保証を実施する。従って、保証帯域以下の割当てであったコネクションに対して速かに帯域割当てを実施することが可能になる。この際、一定時間の観測時間での帯域割当ての平均値が保証帯域に満たないコネクションに対して過剰に割当てる時間又は帯域は、そのコネクションに平均値として保証帯域を割当てるか、又は、そのコネクションに割当てた帯域と他のコネクションに割当てた帯域とが公平になるまで保証帯域を超過した帯域を割当てる。従って、この実施例では、実施例１と異なり、余剰帯域が存在しない場合でも、保証帯域以下のコネクションに対して充分な帯域割当てが可能になる。また、一定時間の観測による割当帯域が保証帯域以下のコネクションに対する過剰割当ては、通過する装置に設置されるＵＰＣ又はＮＰＣでトラヒックパラメータ違反と判定されない値、又は、ＣＬＰを書換える装置でＣＬＰビット書換えが発生しない値、又は割当後に廃棄が発生しない値とする。
【００１５】
〔実施例３〕
この実施例では、保証帯域以下であった優先対象コネクションに対して、割当対象の情報の量の多寡にかかわらず、実施例２で割当てる帯域と同一の帯域を割当てる。そのため、割当てた帯域に対して実際に使用した帯域を識別するための使用率監視手段を具える。この実施例の帯域割当回路は、例えばＩＴＵの勧告Ｇ９８３．１  に記載されているパッシブオプティカルネットワーク（ＰＯＮ）のＯＬＴに実装され、個々のＯＮＴに対して帯域を割当てる帯域割当回路のように、割当対象の装置と離れた位置で用いるのに適している。このような割当対象の装置では、帯域割当回路との間の距離に基づく伝送遅延により、送出すべき情報の有無を帯域割当回路に迅速に伝達することが不可能であるので、帯域割当回路は見込みによって帯域の割当てを行わなければならない。その際、見込みで割当てられた帯域を実際に使用していないにもかかわらず使用したものとしてカウントされると、使用帯域の少ないＯＮＴにとって不利益が発生する。しかしながら、この実施例では、実効的利用率のみを使用帯域としてカウントするので、遅延が大きい状況においても、不公平のない割当てが可能になる。
【００１６】
〔実施例４〕
この実施例では、帯域割当回路が割当てるコネクションを複数のグループに分類し、同一グループ内の他のコネクションに優先して割当てるべき帯域が減少し、同一グループ内の他のコネクションに優先して割当てるべき帯域がなくなるまで保証帯域に抑圧する。そのため、この実施例の構成は、コネクションをグループ化し、グループ内での余剰帯域をグループに属するコネクションに優先的に割当て、その後にグループ外のコネクションに対して余剰帯域を割当てるグループが設定されている場合に適する。
【００１７】
〔実施例５〕
この実施例では、実施例４と同様に、コネクションを複数のグループに分類し、同一グループ内での公平性を保つようにする。即ち、一定時間の観測による帯域割当ての平均値が保証帯域に満たないコネクションに対して過剰に割当てる時間は、当該コネクションの平均値として、保証帯域又は、当該コネクションに割当てた帯域と同一グループに属する他のコネクションに割当てた帯域とが公平になるまで保証帯域を超過した帯域を割当てる。そのため、この実施例の構成は、実施例４と同様に、コネクションをグループ化し、グループ内での余剰帯域をグループに属するコネクションに優先的に割当て、その後にグループ外のコネクションに対して余剰帯域を割当てるグループが設定されている場合に適する。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＭＣＲで伝送するユーザに優先的に帯域を割当てる帯域割当方法及び帯域割当装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＧＦＲでＭＣＲユーザに帯域割当てを行う状況を示す図である。
【図２】本発明の帯域割当回路の実施例の構成を説明する図である。
【図３】本発明によるセル読出しの概念を示す図である。
【符号の説明】
２１  割当手段
２２  履歴観測手段
２３  履歴識別手段
２４  存在認識手段
２５  優先割当手段
【図１】
0003607135.tif 000002
【図２】
0003607135.tif 000003
【図３】
0003607135.tif 000004