(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の伝送路から入力するセルをセル交換手段を通じて定められた伝送路へ出力する交換機能を有する非同期転送モード交換機において、
前記入力セルを、予め設定された優先制御条件に基づく優先制御情報が付加された内部処理用セルに変換するセル変換手段と、
前記優先制御情報により区別し得るクラス単位に設けられるセル蓄積手段と、
同一コネクション（回線）を利用する前記セル蓄積手段単位に設けられ、前記セル蓄積手段に蓄積されたセルを出力先伝送路の伝送レートに合わせて出力する帯域制御手段、各回線の状況を検知する検知手段、及び前記検知手段で検知された回線の状況に応じ当該各回線毎に設定された優先度を基に前記各帯域制御手段の制御対象の各回線毎に使用帯域を可変制御する帯域優先制御手段とから成り、前記内部処理用セルを前記優先制御情報を基に判別されたクラスに対応するセル蓄積手段に蓄積するとともに、前記セル蓄積手段から前記クラスに対応付けられた優先度に従って読み出したセルを前記帯域制御手段を通じて送出する優先制御手段と、
前記内部処理用セルから前記優先制御情報を除去し、前記入力セルと同形態のセルに復元して出力するセル復元手段と
を具備することを特徴とする非同期転送モード交換機。
【請求項２】
入力セルに関するコネクション、方路、仮想パス（ＶＰ）、仮想チャネル（ＶＣ）、メディア種別の各属性のうちの少なくともいずれか１つもしくはこれらの組み合わせにより前記優先制御条件を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の非同期転送モード交換機。
【請求項３】
優先制御条件に設定された入力セルの属性として少なくともメディア種別を含むと共に、
前記入力セルのメディア種別に応じて該入力セルに対応する内部処理用セルを蓄積するセル蓄積手段の記憶容量を可変設定する記憶容量可変設定手段
を具備することを特徴とする請求項１記載の非同期転送モード交換機。
【請求項４】
セル変換手段は、前記入力セルの伝送方向に対する前記セル交換手段の前段または後段のいずれかに設けられ、前記セル変換処理を前記入力セルの交換前または交換後のいずれかで行う
ことを特徴とする請求項１記載の非同期転送モード交換機。
【請求項５】
帯域優先制御手段による前記帯域可変設定制御に合わせて、該制御対象の前記帯域制御手段に対応するセル蓄積手段の記憶容量を可変制御する記憶容量可変制御手段
を更に具備することを特徴とする請求項１記載の非同期転送モード交換機。
【請求項６】
各回線毎に、回線異常時にも最低限確保しておくべき帯域値をセルの優先度クラスに対応して設定する設定手段
を具備し、
前記帯域優先制御手段は、前記検知手段により検知された回線異常のレベルに応じ前記設定手段の設定情報を基に許容範囲内の帯域を他の回線に開放すべく前記帯域可変設定制御を行う
ことを特徴とする請求項１記載の非同期転送モード交換機。
【請求項７】
時刻を計時する計時手段と、
時刻に応じて割り振る帯域を各回線別に設定する時刻帯割振帯域設定手段
を具備し、
前記帯域優先制御手段は、前記計時手段の計時時刻及び前記時刻帯割振帯域設定手段の設定情報に基づき前記帯域可変設定制御を行う
ことを特徴とする請求項１記載の非同期転送モード交換機。
【請求項８】
複数の伝送路から入力するセルをセル交換手段を通じて定められた伝送路へ出力する交換機能を有する非同期転送モード交換機において、
前記入力セルに関するコネクション、方路、仮想パス（ＶＰ）、仮想チャネル（ＶＣ）、メディア種別の各属性のうちの少なくともいずれか１つもしくはこれらの組み合わせた入力セル属性を指標とする優先制御条件を設定する優先制御条件設定手段と、
前記優先制御条件に合わせてクラス単位に分割されたセルバッファと、
前記入力セルを、前記優先制御条件に基づき該入力セルの属性に応じた優先制御情報を付加した内部処理用セルに変換するセル変換手段と、
前記内部処理用セル内の前記優先制御情報に基づき該セルを蓄積するクラス単位セルバッファを判別し、該当するクラス単位バッファに当該セルを蓄積するバッファ判別手段と、
各クラス単位バッファ内のセル蓄積状況を管理するセルバッファ管理手段と、
各クラス単位バッファに蓄積されたセルの送出タイミングを監視し、該送出タイミングを出力先伝送路の伝送レートに合わせて制御する帯域制御手段と、
前記セルバッファ管理手段の管理結果及び前記帯域制御手段の監視結果に基づき前記クラス単位バッファから出力するセルを選択するセル選択手段と、
前記内部処理用セルから前記優先制御情報を除去し、前記入力セルと同形態のセルに復元して出力するセル復元手段と
を具備することを特徴とする非同期転送モード交換機。
【請求項９】
優先制御条件に設定される入力セルの属性として少なくともメディア種別を含むと共に、
前記入力セルのメディア種別に応じて該入力セルに対応する内部処理用セルを蓄積するクラス単位バッファのバッファ容量を可変設定するバッファ容量可変設定手段
を更に具備することを特徴とする請求項８記載の非同期転送モード交換機。
【請求項１０】
優先制御条件は、相互に優先クラスの設定がない第１のセル属性単位に、相互に複数の優先クラスが設定された第２のセル属性に応じた優先制御を実施可能な内容に設定され、
前記セル選択手段は、前記第１の属性間で前記第２の属性に関する同一の優先クラスに対応するクラス単位バッファにセルが蓄積されている場合、前回出力した第１の属性に関する優先度を最下位とする均等処理によりセル選択を行う
ことを特徴とする請求項８記載の非同期転送モード交換機。
【請求項１１】
セル変換手段は、前記入力セルの伝送方向に対する前記セル交換手段の前段または後段のいずれかに設けられ、前記内部処理用セル変換処理を前記入力セルの交換前または交換後のいずれかで行う
ことを特徴とする請求項８記載の非同期転送モード交換機。
【請求項１２】
帯域制御手段は、
出力先伝送路の物理速度に応じたセル送出周期（ｎ）が初期値として設定され、該初期値（ｎ）を順次カウントダウンしていくカウンタと、
前記カウンタのカウントが０になった時に前記セル蓄積手段から前記出力先伝送路へとセルを送出する送出タイミング制御手段と
により構成され、物理速度が互いに異なる複数の出力先伝送路が混在する場合もｎセル毎に１度の比率でセル送出を実施することで出側のセル速度が同じになるようにした
ことを特徴とする請求項８記載の非同期転送モード交換機。
【請求項１３】
伝送路中の同一コネクション（回線）を利用するクラス単位バッファ毎に前記帯域制御手段を設けると共に、
前記各帯域制御手段の制御対象の各回線毎に使用帯域を可変制御する帯域優先制御手段を具備する
ことを特徴とする請求項８記載の非同期転送モード交換機。
【請求項１４】
帯域優先制御手段による前記帯域可変設定制御に合わせて、該制御対象の前記優先制御手段に対応する前記クラス単位バッファのバッファ容量を可変制御するバッファ容量可変制御手段
を更に具備することを特徴とする請求項１３記載の非同期転送モード交換機。
【請求項１５】
各回線の状況を検知する検知手段
を有し、
前記帯域優先制御手段は、前記検知手段で検知された前記回線の状況に応じ当該各回線毎に設定された優先度を基に前記帯域可変設定制御を行う
ことを特徴とする請求項１３記載の非同期転送モード交換機。
【請求項１６】
各回線毎に、回線異常時にも最低限確保しておくべき帯域値をセルの優先度クラスに対応して設定する設定手段
を具備し、
前記帯域優先制御手段は、前記検知手段により検知された回線異常のレベルに応じ前記設定手段の設定情報を基に許容範囲内の帯域を他の回線に開放すべく前記帯域可変設定制御を行う
ことを特徴とする請求項１５記載の非同期転送モード交換機。
【請求項１７】
時刻を計時する計時手段と、
時刻に応じて割り振る帯域を各回線別に設定する時刻帯割振帯域設定手段
を具備し、
前記帯域優先制御手段は、前記計時手段の計時時刻及び前記時刻帯割振帯域設定手段の設定情報に基づき前記帯域可変設定制御を行う
ことを特徴とする請求項１３記載の非同期転送モード交換機。
【請求項１８】
クラス単位バッファ毎に設けられ、該バッファに蓄積されたセルを出力先コネクションの伝送レートに合わせて出力する第１の帯域制御手段と、
前記第１の帯域制御手段による帯域制御後のセルに対して出力先伝送路の伝送レートに合わせて更に帯域制御を行う第２の帯域制御手段と
を具備することを特徴とする請求項８記載の非同期転送モード交換機。
【請求項１９】
セル交換手段と伝送路間に設けられ、セル交換手段側とのインタフェースを司るセル交換手段側インタフェース部と、伝送路とのインタフェースを司る伝送路側インタフェース部とから成るインタフェース手段
を具備し、
前記第１及び第２の帯域制御手段を、前記セル交換手段側インタフェース部内に設けた
ことを特徴とする請求項１８記載の非同期転送モード交換機。
【請求項２０】
複数の伝送路から入力するセルをセル交換手段を通じて定められた伝送路へ出力する交換機能を有する非同期転送モード交換機のセル優先制御方法において、
前記入力セルに関するコネクション、方路、仮想パス（ＶＰ）、仮想チャネル（ＶＣ）、メディア種別の各属性のうちの少なくともいずれか１つもしくはこれらの組み合わせた入力セル属性を指標とする優先制御条件を設定する優先制御条件設定ステップと、
前記入力セルを、前記優先制御条件に基づき該入力セルの属性に応じた優先制御情報を付加した内部処理用セルに変換するセル変換ステップと、
前記内部処理用セル内の前記優先制御情報に基づき、前記優先制御条件に合わせてクラス単位に分割されたセルバッファの中から当該セルを蓄積するクラス単位セルバッファを判別し、該当するクラス単位バッファに当該セルを蓄積するセル蓄積ステップと、
前記各クラス単位バッファ内のセル蓄積状況を管理するセルバッファ管理ステップと、
前記各クラス単位バッファに蓄積されたセルの送出タイミングを出力先伝送路の伝送レートに合わせて決定する送出タイミング決定ステップと、
決定された送出タイミングに従い、該当する前記クラス単位バッファからセルを読み出すセル読出しステップと、
読み出したセルから前記優先制御情報を除去し、前記内部処理用セルの形態から前記入力セルと同形態のセルに復元して前記出力先伝送路に送出するセル復元・送出ステップと
を有することを特徴とするセル優先制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非同期転送モード（ＡＴＭ：Asynchronous Transfer Mode）交換機（以下、ＡＴＭ交換機という。）に係わり、詳しくは、セルを効率的に転送するためのトラフィック制御であるセル優先制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、例えば、鉄道管理システムや道路管理システムなどの分野で、ＡＴＭ交換技術を駆使したシステム開発が進展しつつある。図２９は、この種の通信システムに用いられるＡＴＭ交換機５０の概略構成を示したものであり、ＡＴＭスイッチ部５１、優先制御部５２を具備して構成される。
【０００３】
このＡＴＭ交換機５０が収容される上記システムは、全体としてＡＴＭ網を構成している。周知の如く、ＡＴＭ網は、ＶＰ（Virtual Path：仮想パス）とＶＣ（Virtual Channel：仮想チャネル）という２レベルのネットワークにより実現される。
【０００４】
ＡＴＭ交換機５０において、ＡＴＭスイッチ部５１は、入力ポートから入力してくる固定長のセル（ＡＴＭセル）を、該セル内のＶＰＩ（Virtual Path Identifier：仮想パス識別子）及びＶＣＩ（Virtual Channel Identifier：仮想チャネル識別子）に従って出力ポートへと出力する交換処理を行う。
【０００５】
更に、優先制御部５２は、この出力ポートから出力されてくるＡＴＭセルを次の伝送路へと効率的に転送するためのトラフィック制御である優先制御を実施する。
【０００６】
ここで、上記優先制御の対象となるＡＴＭセルは、図３０に示す如くのフォーマットを有し、ＧＦＣ，ＶＰＩ，ＶＣＩ，ＰＴ，ＣＬＰ等の情報要素を含む５３バイトの固定長の情報により形成される。
【０００７】
ＡＴＭ交換機５０において、入力セルはＡＴＭスイッチ部５０により当該セル中のコネクション識別子（ＶＰＩ，ＶＣＩ）によるルーティングがなされた後、該当する出力ポートから優先制御部５２内の出力バッファ５３を経由して伝送路へと送り出される。
【０００８】
ここで、出力バッファ５３は、優先セル用のバッファと非優先セル用のバッファとの２面バッファにより構成されており、優先制御部５２は、この２面バッファのうちの優先セル用バッファ内に蓄えられた優先セルを非優先セル用バッファ内に蓄えられた非優先セルより優先的に送出することで上記優先制御を実現している。
【０００９】
上記２面バッファに対してそれぞれ優先セルまたは非優先セルを蓄える処理は、ＡＴＭスイッチ部５１の出力ポートから送られてくるセル内に含まれる特定の情報に基づいて行われる。
【００１０】
すなわち、図３０のセルフォーマットからも分かるように、入力セルには、ＶＰＩ、ＶＣＩなどのコネクション情報とともに、優先制御に係わる情報であるＣＬＰ（セル損失優先表示）が付加されている。
【００１１】
このＣＬＰは、メディアの種類、例えば、音声やデータ等に対応して設定されており、優先制御部５２では、そのＣＬＰの設定内容に応じて上記２面の各バッファに区別してセルを書き込んだ後、優先度の高いバッファから順番にセルを送出するように制御している。
【００１２】
かかる優先制御によって、例えば、回線速度より大きなセルデータがバースト的に入力された場合、優先度の高いセル（優先セル）が少ない遅延時間で直ぐに出力される一方、優先度の低いセル（非優先セル）が優先セルの送出完了まで待たされ、結果として、優先セルが非優先セルより優先して伝送されることにより効率的なセル転送が実現される。
【００１３】
上述したように、従来のＡＴＭ交換機５０では、ＣＬＰという「１」ビットのデータを用いて優先制御の処理を行っていた。このため、２種類の優先クラスしか設定することができず、多くのメディアデータの特性に合わせた効率の良い優先制御が行えなかった。
【００１４】
例えば、メディアデータの中でも、音声は遅延の許容度は低いが廃棄には寛容、データは遅延には寛容であるが廃棄の許容度は低いといった特性を持つが、２種類の優先クラスしか持たない従来の優先制御方法では、これら多種多様なメディアの情報に対してそれぞれ最適な優先クラスを反映させたきめ細かな優先制御が行えず、またコネクション単位に優先制御を行うこともできなかった。
【００１５】
かかる不具合を解消しようとすると、ＣＬＰ以外にコネクション識別用のＶＰＩ／ＶＣＩを参照する必要があり、制御が複雑となり、ハード構成も大規模化することになった。また、従来の優先制御方法では、優先度に従ったセルの送出に際し、送出先の回線の速度は全く考慮されていなかった。このため、低い優先度に設定されたセルが多数伝送されているような場合、その損失は必要以上に大きくなることになった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来のＡＴＭ交換機では、ＡＴＭセルのＣＬＰビットを用いて優先制御を行っていたため、２種類の優先クラスのみの処理しか行えず、音声、データ等の各種メディアの情報の特性に応じたきめ細やかな優先制御が行えないという問題点があった。
【００１７】
また、この種の従来のＡＴＭ交換機では、優先制御によってセルを送出する際に、送出先の伝送路の帯域を全く考慮していなかっため、セル損失の危険性が高く、各種メディアの情報に対してこれら各情報の伝送速度に合わせた効率的な優先制御が行えないという問題点があった。
【００１８】
そこで、本発明は上記問題点を除去し、各種メディアの情報の特性に応じたきめ細やかで柔軟な優先制御が行える非同期転送モード（ＡＴＭ）交換機およびセル優先制御方法を提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明の別の目的は、各種メディアの情報に対してこれら各情報の伝送速度に合わせた効率的な優先制御が行える非同期転送モード（ＡＴＭ）交換機およびセル優先制御方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数の伝送路から入力するセルをセル交換手段を通じて定められた伝送路へ出力する交換機能を有する非同期転送モード交換機において、前記入力セルを、予め設定された優先制御条件に基づく優先制御情報が付加された内部処理用セルに変換するセル変換手段と、前記優先制御情報により区別し得るクラス単位に設けられるセル蓄積手段と、同一コネクション（回線）を利用する前記セル蓄積手段単位に設けられ、前記セル蓄積手段に蓄積されたセルを出力先伝送路の伝送レートに合わせて出力する帯域制御手段、各回線の状況を検知する検知手段、及び前記検知手段で検知された回線の状況に応じ当該各回線毎に設定された優先度を基に前記各帯域制御手段の制御対象の各回線毎に使用帯域を可変制御する帯域優先制御手段とから成り、前記内部処理用セルを前記優先制御情報を基に判別されたクラスに対応するセル蓄積手段に蓄積するとともに、前記セル蓄積手段から前記クラスに対応付けられた優先度に従って読み出したセルを前記帯域制御手段を通じて送出する優先制御手段と、前記内部処理用セルから前記優先制御情報を除去し、前記入力セルと同形態のセルに復元して出力するセル復元手段とを具備することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、入力セルに関するコネクション、方路、仮想パス（ＶＰ）、仮想チャネル（ＶＣ）、メディア種別の各属性のうちの少なくともいずれか１つもしくはこれらの組み合わせにより前記優先制御条件を設定することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、優先制御条件に設定された入力セルの属性として少なくともメディア種別を含むと共に、前記入力セルのメディア種別に応じて該入力セルに対応する内部処理用セルを蓄積するセル蓄積手段の記憶容量を可変設定する記憶容量可変設定手段を具備することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項４の発明は、請求項１の発明において、セル変換手段は、前記入力セルの伝送方向に対する前記セル交換手段の前段または後段のいずれかに設けられ、前記セル変換処理を前記入力セルの交換前または交換後のいずれかで行うことを特徴とする。
【００２４】
請求項５記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、帯域優先制御手段による前記帯域可変設定制御に合わせて、該制御対象の前記帯域制御手段に対応するセル蓄積手段の記憶容量を可変制御する記憶容量可変制御手段を更に具備することを特徴とする。
【００２５】
請求項６記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、各回線毎に、回線異常時にも最低限確保しておくべき帯域値をセルの優先度クラスに対応して設定する設定手段を具備し、前記帯域優先制御手段は、前記検知手段により検知された回線異常のレベルに応じ前記設定手段の設定情報を基に許容範囲内の帯域を他の回線に開放すべく前記帯域可変設定制御を行うことを特徴とする。
【００２６】
請求項７記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、時刻を計時する計時手段と、時刻に応じて割り振る帯域を各回線別に設定する時刻帯割振帯域設定手段を具備し、前記帯域優先制御手段は、前記計時手段の計時時刻及び前記時刻帯割振帯域設定手段の設定情報に基づき前記帯域可変設定制御を行うことを特徴とする。
【００２７】
請求項８記載の発明は、複数の伝送路から入力するセルをセル交換手段を通じて定められた伝送路へ出力する交換機能を有する非同期転送モード交換機において、前記入力セルに関するコネクション、方路、仮想パス（ＶＰ）、仮想チャネル（ＶＣ）、メディア種別の各属性のうちの少なくともいずれか１つもしくはこれらの組み合わせた入力セル属性を指標とする優先制御条件を設定する優先制御条件設定手段と、前記優先制御条件に合わせてクラス単位に分割されたセルバッファと、前記入力セルを、前記優先制御条件に基づき該入力セルの属性に応じた優先制御情報を付加した内部処理用セルに変換するセル変換手段と、前記内部処理用セル内の前記優先制御情報に基づき該セルを蓄積するクラス単位セルバッファを判別し、該当するクラス単位バッファに当該セルを蓄積するバッファ判別手段と、各クラス単位バッファ内のセル蓄積状況を管理するセルバッファ管理手段と、各クラス単位バッファに蓄積されたセルの送出タイミングを監視し、該送出タイミングを出力先伝送路の伝送レートに合わせて制御する帯域制御手段と、前記セルバッファ管理手段の管理結果及び前記帯域制御手段の監視結果に基づき前記クラス単位バッファから出力するセルを選択するセル選択手段と、前記内部処理用セルから前記優先制御情報を除去し、前記入力セルと同形態のセルに復元して出力するセル復元手段とを具備することを特徴とする。
【００２８】
請求項９記載の発明は、上記請求項８記載の発明において、優先制御条件に設定される入力セルの属性として少なくともメディア種別を含むと共に、前記入力セルのメディア種別に応じて該入力セルに対応する内部処理用セルを蓄積するクラス単位バッファのバッファ容量を可変設定するバッファ容量可変設定手段を更に具備することを特徴とする。
【００２９】
請求項１０記載の発明は、上記請求項８記載の発明において、優先制御条件は、相互に優先クラスの設定がない第１のセル属性単位に、相互に複数の優先クラスが設定された第２のセル属性に応じた優先制御を実施可能な内容に設定され、前記セル選択手段は、前記第１の属性間で前記第２の属性に関する同一の優先クラスに対応するクラス単位バッファにセルが蓄積されている場合、前回出力した第１の属性に関する優先度を最下位とする均等処理によりセル選択を行うことを特徴とする。
【００３０】
請求項１１記載の発明は、上記請求項８記載の発明において、セル変換手段は、前記入力セルの伝送方向に対する前記セル交換手段の前段または後段のいずれかに設けられ、前記内部処理用セル変換処理を前記入力セルの交換前または交換後のいずれかで行うことを特徴とする。
【００３１】
請求項１２記載の発明は、上記請求項８記載の発明において、帯域制御手段は、出力先伝送路の物理速度に応じたセル送出周期（ｎ）が初期値として設定され、該初期値（ｎ）を順次カウントダウンしていくカウンタと、前記カウンタのカウントが０になった時に前記セル蓄積手段から前記出力先伝送路へとセルを送出する送出タイミング制御手段とにより構成され、物理速度が互いに異なる複数の出力先伝送路が混在する場合もｎセル毎に１度の比率でセル送出を実施することで出側のセル速度が同じになるようにしたことを特徴とする。
【００３２】
請求項１３記載の発明は、上記請求項８記載の発明において、伝送路中の同一コネクション（回線）を利用するクラス単位バッファ毎に前記帯域制御手段を設けると共に、前記各帯域制御手段の制御対象の各回線毎に使用帯域を可変制御する帯域優先制御手段を具備することを特徴とする。
【００３３】
請求項１４記載の発明は、上記請求項１３記載の発明において、帯域優先制御手段による前記帯域可変設定制御に合わせて、該制御対象の前記優先制御手段に対応する前記クラス単位バッファのバッファ容量を可変制御するバッファ容量可変制御手段を更に具備することを特徴とする。
【００３４】
請求項１５記載の発明は、上記請求項１３記載の発明において、各回線の状況を検知する検知手段を有し、前記帯域優先制御手段は、前記検知手段で検知された前記回線の状況に応じ当該各回線毎に設定された優先度を基に前記帯域可変設定制御を行うことを特徴とする。
【００３５】
請求項１６記載の発明は、上記請求項１５記載の発明において、各回線毎に、回線異常時にも最低限確保しておくべき帯域値をセルの優先度クラスに対応して設定する設定手段を具備し、前記帯域優先制御手段は、前記検知手段により検知された回線異常のレベルに応じ前記設定手段の設定情報を基に許容範囲内の帯域を他の回線に開放すべく前記帯域可変設定制御を行うことを特徴とする。
【００３６】
請求項１７記載の発明は、上記請求項１３記載の発明において、時刻を計時する計時手段と、時刻に応じて割り振る帯域を各回線別に設定する時刻帯割振帯域設定手段を具備し、前記帯域優先制御手段は、前記計時手段の計時時刻及び前記時刻帯割振帯域設定手段の設定情報に基づき前記帯域可変設定制御を行うことを特徴とする。
【００３７】
請求項１８記載の発明は、上記請求項８記載の発明において、クラス単位バッファ毎に設けられ、該バッファに蓄積されたセルを出力先コネクションの伝送レートに合わせて出力する第１の帯域制御手段と、前記第１の帯域制御手段による帯域制御後のセルに対して出力先伝送路の伝送レートに合わせて更に帯域制御を行う第２の帯域制御手段とを具備することを特徴とする。
【００３８】
請求項１９記載の発明は、上記請求項１８記載の発明において、セル交換手段と伝送路間に設けられ、セル交換手段側とのインタフェースを司るセル交換手段側インタフェース部と、伝送路とのインタフェースを司る伝送路側インタフェース部とから成るインタフェース手段を具備し、前記第１及び第２の帯域制御手段を、前記セル交換手段側インタフェース部内に設けたことを特徴とする。
【００３９】
請求項２０記載の発明は、複数の伝送路から入力するセルをセル交換手段を通じて定められた伝送路へ出力する交換機能を有する非同期転送モード交換機のセル優先制御方法において、前記入力セルに関するコネクション、方路、仮想パス（ＶＰ）、仮想チャネル（ＶＣ）、メディア種別の各属性のうちの少なくともいずれか１つもしくはこれらの組み合わせた入力セル属性を指標とする優先制御条件を設定する優先制御条件設定ステップと、前記入力セルを、前記優先制御条件に基づき該入力セルの属性に応じた優先制御情報を付加した内部処理用セルに変換するセル変換ステップと、前記内部処理用セル内の前記優先制御情報に基づき、前記優先制御条件に合わせてクラス単位に分割されたセルバッファの中から当該セルを蓄積するクラス単位セルバッファを判別し、該当するクラス単位バッファに当該セルを蓄積するセル蓄積ステップと、前記各クラス単位バッファ内のセル蓄積状況を管理するセルバッファ管理ステップと、前記各クラス単位バッファに蓄積されたセルの送出タイミングを出力先伝送路の伝送レートに合わせて決定する送出タイミング決定ステップと、決定された送出タイミングに従い、該当する前記クラス単位バッファからセルを読み出すセル読出しステップと、読み出したセルから前記優先制御情報を除去し、前記内部処理用セルの形態から前記入力セルと同形態のセルに復元して前記出力先伝送路に送出するセル復元・送出ステップとを有することを特徴とする。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係わるＡＴＭ交換機の概略構成を示す図である。
【００５０】
このＡＴＭ交換機１００は、ＶＰ（Virtual Path：仮想パス）とＶＣ（Virtual Channel：仮想チャネル）という２レベルのネットワークにより実現されるＡＴＭ網内の伝送路に接続され、入力ポートから取り込まれる固定長のセル（ＡＴＭセル）を、このＡＴＭセル内に含まれているＶＰＩ（Virtual Path Identifier：仮想パス識別子）、及びＶＣＩ（Virtual Channel Identifier：仮想チャネル識別子）に従って出力ポートへと交換処理する機能を有するものである。
【００５１】
この機能を実現すべく、ＡＴＭ交換機１００は、制御部１、ＡＴＭスイッチ部２、ユーザネットワークインタフェース（ＵＮＩ）部３，４を具備して構成される。
【００５２】
ＵＮＩ部３，４は伝送路との間でデータ（ＡＴＭセル）の送受に係わる制御を行う。ＡＴＭスイッチ部２は、ＵＮＩ部３（またはＵＮＩ部４）からの入力セルを該セルの入力ポートに対応する出力ポートを通じＵＮＩ部４（またはＵＮＩ部３）に送出するセル交換の動作を行う。
【００５３】
制御部１は、セルの入力ポート及び出力ポートをＶＰＩ（Virtual Path Identifier：仮想パス識別子）、ＶＣＩ（Virtual Channel Identifier：仮想チャネル識別子）に対応付けて登録したスイッチングテーブルを持ち、このスイッチングテーブルに従って、ＡＴＭスイッチ部２におけるセル交換動作を行う。
【００５４】
更に、ＵＮＩ部３，４には、セルの優先度に応じて当該セルを伝送路へ送出する順番を決定することで当該伝送路内のトラフィックが偏らないように制御するいわゆる優先制御機能が設けられる。
【００５５】
本発明のＡＴＭ交換機１００では、上記優先制御に関し、入力セルに対し、該セルに元々含まれる優先度（例えば、ＣＬＰ等）に従ってセル送出順を決定するのではなく、ＡＴＭ交換機内部で予め設定された優先制御条件に合致する優先制御情報を付与し、この付与された優先制御情報に従ってセル送出順の制御を行うものである。
【００５６】
具体的に、ＡＴＭ交換機１００では、セルが伝送されてくる仮想パス（ＶＰ）や仮想チャネル（ＶＣ）、あるいはセルのメディア種別等のいわゆるセル属性に対応してどのような組み合わせで優先度を付与するかに関する情報が予め設定されており（優先制御設定）、入力セルに対し上記優先制御設定を基にそのセルの属性に応じた優先制御情報を付加することで内部処理用セル（以下、内部セルという）に変換し、この内部セル内の優先制御情報に従って当該内部セルに対する優先制御を行った後、この内部セルを入力前の形態に変換（上記優先制御情報を除去する）したうえで伝送路へと出力するようにしている。
【００５７】
図２は、この優先制御機能に主眼をおいたＡＴＭ交換機１００の機能構成を示す図である。同図において、ＡＴＭスイッチ部２は図１に示すものと同等のものである。また、（内部セル変換部３１及び優先制御設定情報記憶部３１０）と（優先制御部４０及び内部セル変換部４１）は、本発明の優先制御機能に係わる新規な構成要素であり、ぞれぞれ、図１におけるＵＮＩ部３とＵＮＩ部４内に設けられるものである。
【００５８】
図２に示すＡＴＭ交換機１００において、優先制御設定情報記憶部３１０は、上述した優先制御設定に関する情報、すなわち、入力セルに対し、該入力セルのセル属性に対応してどのような組み合わせで優先度を付与するかに関する情報を記憶するものである。
【００５９】
図３は、この優先制御設定情報記憶部３１０に記憶される優先制御設定情報の一例を示すものである。同図に示すように、この例では、入力セルの属性として、仮想パス（ＶＰ），仮想チャネル（ＶＣ）を用い、これらＶＰＩ，ＶＣＩというセル属性に対応して各々５ビットの優先制御情報が設定されている。ここで、優先制御情報は、上記セル属性毎にその優先度を区別し得る情報構成をとるものである（図５参照）。
【００６０】
なお、図３における設定情報中、例えば、ＶＣに関して、該ＶＣを利用するセルのメディア種別（メディア１，メディア２等）が予め判明している場合には、ＶＰＩ単位にメディア種別に応じた優先制御情報の割り当ても可能である。
【００６１】
内部セル変換部３１は、伝送路から入力してくるＡＴＭセルを、上記優先制御設定情報記憶部３１０の設定情報に基づき内部セルに変換する。例えば、優先制御設定情報記憶部３１０の設定情報が図３の如くの内容であった場合、内部セル変換部３１は、入力セルがどのＶＰＩ／ＶＣＩで送られてきたものかを判別し、このＶＰＩ／ＶＣＩに対応する優先制御情報を優先制御設定情報記憶部３１０の設定情報中から検索し、この検索した優先制御情報を入力セルに付加し内部セルとして出力する。これにより、例えば、ＶＰ＝１，ＶＣ＝１の入力セルは「０００００」という値の優先制御情報が付加された内部セルに変換される。
【００６２】
優先制御部４０は、ＡＴＭスイッチ部２により交換された上記内部セルに対して後述する優先制御を施すものである。内部セル変換部４は、優先制御後の内部セルを上記優先制御情報を持たない通常のセルに復元するものである。
【００６３】
以下、このＡＴＭ交換機１００での優先制御について詳しく説明していく。ここでは、図２において、向かって左側の伝送路から入力してくるＡＴＭセルを同図の右側の伝送路へと交換処理する場合について考える。この場合、内部セル変換部３１は、図３０に示す如くのフォーマットによって成る入力セルを、上述した方法により（優先制御設定情報記憶部３１０の設定情報を基に）、図４に示す如くのフォーマットから成る内部セルに変換する。
【００６４】
すなわち、入力時点のセルは、５３バイトのセルフォーマット（図３０参照）を有しているが、内部セル変換部３１は、この入力セルを、ＡＴＭスイッチ部２内で当該セルを交換するためのルーティングタグと呼ばれる宛先情報と優先制御を行うための情報（１〜１０バイト目）を付加した６４バイトの内部セルフォーマットに変換する。このように、内部セルフォーマットを利用することは、ＡＴＭセル自体を一塊りのデータとして扱えるため、ハード構成が簡略化できるという利点を有する。
【００６５】
図４からも分かるように、この例では、優先制御を行うための情報（上記優先制御情報に相当する。以下では、優先制御ビットともいう）は、５ビットだけアサインされている。このように５ビットの優先制御情報を用いる場合、この５ビットで区別できる状態は３２通りの組み合わせとなる。
【００６６】
この３２通りの状態を区別し得る場合の優先制御情報の設定例を図５に示している。同図では、上位３ビットでコネクションを区別し（例えば、ＶＰ単位あるいはＶＣ単位）、下位２ビットで同一コネクションでのセル処理に関する優先度を示すクラスを区別する設定となっている。つまり、このビット構成で処理できるコネクションの区別は８種類で、更にそのコネクション単位内に優先クラスを４クラスを持つことができる。
【００６７】
実際の運用では、例えば優先制御を実施したいコネクションを最大７コネクションとし、残りの１コネクションは優先制御を使用しない全てのコネクションに割り当てることになる。但し、優先制御を使用しないコネクションについては、優先制御を実施しないような設定を行う必要が生じる。
【００６８】
なお、この例では、優先制御情報のビット数を５としたが、使用するデータの種類等により、５ビット以上または５ビット以下としても良い。
【００６９】
本発明では、上記優先制御ビットの意味付けをどのようにするかによって、ＡＴＭセルの中身を参照すること無しに、どのような種類のメディアに対する優先制御でも行えるようになる。
【００７０】
例えば、上位３ビットで指定される単位をＶＰ単位とし、下位の２ビットをＶＣと仮定すれば、ＶＰ／ＶＣによる優先制御が実現できる。先に述べた図３の例は本方法によるものであり、上位３ビットでＶＰ１、２、３を区別し、下位２ビットでＶＣ１、２、３、４を区別し得るように優先制御情報が設定されている。また、上位３ビットを方路とし、下位の２ビットをメディア（音声／映像／データ等）と仮定すれば、方路単位にメディアレベルでの優先制御が実現できる。
【００７１】
つまり、本発明では、ＡＴＭセルのＶＰＩ／ＶＣＩなどを全く意識することなく、単にＡＴＭ交換機内部での優先制御設定のみで優先制御が行えるため、上述した意味付けの違う優先制御に変更する場合も、ハード構成が全く変わることはなく、接続される回線の種類／速度に制約されることなく対処できる。
【００７２】
さて、内部セル変換部３１により６４バイトの内部フォーマットに変換された内部セルは、ＡＴＭスイッチ部２により、上記優先制御情報とともに付加されたルーティングタグを用いて、入力ポートと出力ポート間のルーティングがなされた後、優先制御部４０に入力される。
【００７３】
優先制御部４０は、この内部セルの優先制御ビットを参照して当該内部セルの送出順を決定し、当該順番にセルを送出する優先制御を行う。
【００７４】
この優先制御部４０の詳しい構成及び動作について図６を参照して説明する。図６（ａ）は、本発明のＡＴＭ交換機（図２参照）における優先制御部４０の第１の実施例を示す図であり、クラス単位バッファ４０１、バッファ判定部４０２、セルバッファ管理部４０３、帯域制御部４０４、セル選択部４０５を具備して構成される。
【００７５】
クラス単位バッファ４０１は、上記優先制御ビット（５ビット）で区別し得る各状態（３２通り）に対応するクラス別に用意されている。本実施例では、８つのコネクションを区別し、更に各コネクション毎に４つの優先クラスを設けることが前提であることから、クラス単位バッファ４０１は、８コネクション×４優先クラス分、つまり３２個のバッファ（バッファ１〜バッファ３２）により構成される。
【００７６】
バッファ判定部４０２は、ＡＴＭスイッチ部２から送られてくる内部セルに付加された優先制御ビットを参照し、図５に示した優先制御設定を基に、バッファ１〜３２に当該セルを書き込むための該当するコネクションの該当するクラスを判断する機能部である。このバッファ判定部４０２により、内部セル毎に該当するバッファ１〜３２が決められ、該バッファ１〜３２に内部セルがそれぞれ書き込まれる。
【００７７】
セルバッファ管理部４０３は、バッファ１〜３２内にセルが蓄積されているか否かを監視する機能部であり、この監視結果を示す情報をセル選択部４０５に送出する。
【００７８】
帯域制御部４０４は、各コネクション毎に設けられ、該コネクション毎のそれぞれ４つの優先クラス用バッファから出力された内部セルが、当該コネクション毎に決められている帯域を満足しているか否かを判定し、満足している場合にのみ当該内部セルを出力させる機能部である。
【００７９】
具体的に、帯域制御部４０４は、該当するバッファ１〜３２からの内部セルを送出する間隔を計測し、前にセルを出力した時点から経過時間が送出先の伝送路の伝送レートを満足し得る時間に達したか否かによって、該当バッファ１〜３２からの次のセルが出力可能かどうかを判定するものであり、この判定結果を示す情報をセル選択部４０５に送る。
【００８０】
セル選択部４０５は、セルバッファ管理部４０３からの監視結果及び帯域制御部４０４からの帯域判定結果に基づいてバッファ１〜３２に蓄積中のセルのうちから出力すべきセルを決定する機能部である。
【００８１】
このセル選択部４０５の機能構成からも分かるように、本実施例の優先制御部４０では、各コネクション毎に４つに分かれている優先クラスの最上位に対応するバッファからセルを出力する処理と、このバッファから出力されたセルを、当該バッファに対応する帯域制御部４０４を通じて所定の伝送レートで出力する処理とを併有するものである。
【００８２】
これにより、優先制御部４０から、最終的にセルが出力される条件は、帯域制御部４０４で上述した方法により出力可能と判断された場合となる。このように、単に優先制御を行うだけでなく、更に帯域制御部４０４を設けてコネクション単位にセル出力の帯域を設定できるようにした本発明の構成によれば、特に、多方路の回線が接続される場合に有効なトラフィック制御が行えることになる。
【００８３】
この帯域制御については、図１１を参照して後で詳しく述べる。ここでは、まず、セル選択部４０５によるバッファ１〜３２からのセル出力制御について詳しく述べる。
【００８４】
上述の如く、ＡＴＭスイッチ部２から入力する内部セルは、バッファ判定部４０２により、当該セル内の優先制御情報を基に該当するコネクションの該当する優先クラスに対応するバッファ１〜３２に書き込まれていく。
【００８５】
ここで、各コネクション間で同一の優先クラスにセルが書き込まれている場合、セル送出順に関して競合が生じることになる。本実施例では、８つのコネクション毎にそれぞれ４つの優先クラスが用意されているため、最大８つのコネクション間で同一の優先クラスにセルの蓄積が起こり得る。この場合、セル選択部４０５は、どのコネクションから出力するかのいわゆる競合制御を、例えば均等処理（ラウンドロビン：前回出力したコネクションの優先度が最下位になる）により実行する。
【００８６】
図７は、バッファ１〜２からのセル出力に関する競合制御を均等処理にて実現する場合におけるセル選択部４０５のセル選択処理の一例を示すフローチャートである。この場合のセル選択処理は、固定優先による処理と、ラウンドロビンによる処理とにより実現される。
【００８７】
固定優先による処理は、上記各コネクション単位に実施されるものであり、１セルを出力する毎に、優先クラス１から優先クラス４の順にそれぞれ該当バッファに１セル以上のセルが蓄積されいるか否かが判断されていく（ステップ６０１〜ステップ６０４）。
【００８８】
仮に、優先クラス３にのみセルが蓄積されている場合、本フローチャート上では、ステップ６０１にて優先クラス１にセルが無いとの判断によりステップ６０２に移り、優先クラス２にもセルが無いとの判断によりステップ６０３に移り、ここでセル有りと判断されてステップ６０６へと移る。
【００８９】
ステップ６０６では、優先クラス３にセルがある状況で、次にセルが出力できるような状態つまり帯域条件が満たされているか否かを判定する。この判定は、帯域制御部４０４からの判定結果を基になされるのは上述した通りである。
【００９０】
ここで、帯域条件を満足していれば（ステップ６０６ＹＥＳ）、セルがあると判断し（ステップ６０７）、その旨を、競合制御を扱うラウンドロビン処理に伝える。また、帯域条件を満足していない場合（ステップ６０６ＮＯ）、あるいは全ての優先クラスにセルが無い場合（ステップ６０１ＮＯ〜ステップ６０４ＮＯ）、セル無しと判断し（ステップ６０５）、セル出力処理は行わず、固定優先による処理を続行する。
【００９１】
一方、ラウンドロビン処理では、例えば、コネクション１の固定優先による処理中のステップ６０７の処理を通じて「セル有り」との情報を受け取ることにより、他のコネクション２〜８のステップ６０７の各状態も加味して最終的に出力するセルを決定し（ステップ６０８ａ〜６０８ｈ）、該当するセルの出力を行う（ステップ６０９ａ〜６０９ｈ）。
【００９２】
このラウンドロビン処理では、通常、あるコネクションからセルを出力した場合、このセルを出力したコネクションの順位は最下位になるように順送りにセル有りの判定を行っている。これにより、例えば、一つ前に出力されたセルがコネクション７のセルであったとすると、ステップ６０８ｈにてコネクション８でのセル有りを確認し、ステップ６０９ｈで該当するセルを出力した後、ステップ６０８ａに移る。また、ステップ６０８ａでコネクション１でのセル有りと判定された場合、ステップ６０９ａで該当セルの出力を行った後、ステップ６０８ｂに移る。以下、コネクション２以降のセル出力処理についても同様に行う。
【００９３】
なお、本実施例では、各コネクション内で固定優先による処理を行う一方、各コネクション間のセル送出競合部分についてラウンドロビンで処理する方法について述べているが、このセル送出競合部分についても、適当な優先クラスを設けて処理することも可能である。このような種々の優先制御は、上述したような内部セルフォーマットの優先制御情報の意味付けをソフトウェアにて指定し、セル選択部４０５がその意味付けに合わせた出力制御を行うことにより、簡単に実現可能である。
【００９４】
以上に述べた優先処理の概要を図８に示している。同図（ａ）は、前者の処理方法（各コネクション内で固定優先による処理を行う一方、各コネクション間のセル送出競合部分についてラウンドロビンで処理する方法）に対応するものであり、同図（ｂ）は、後者の処理方法（セル送出競合部分についても優先クラスを設けて処理する方法）に対応したものである。
【００９５】
次に、上記優先制御に係わるセル出力順序の具体例について説明する。図９は、図６（ａ）における優先制御部４０での図８（ａ）に示す方法による優先制御時のセル出力順序の一例を示したものである。
【００９６】
同図に示すように、コネクション１の優先クラス１、優先クラス２、コネクション２の優先クラス１にそれぞれ「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」のセルが蓄積されている場合、セル選択部４０５が、初めに、コネクション１の優先クラス１のセル「Ａ」を選択し、次にコネクション２の優先クラス１のセル「Ｃ」を選択し、次にコネクション２の優先クラス２のセル「Ｂ」を出力するように動作する。
【００９７】
優先制御部４０から出力されたセルは、内部セル変換部４１に入力し、ここで内部セルから通常のＡＴＭセルフォーマット（図３０参照）に戻され、伝送路へと出力される。
【００９８】
次に、セル出力時に伝送レートを設定する帯域制御について説明する。まず、この帯域制御が必要とされる理由について図１０を参照して説明する。図１０は、高速回線と低速回線が混在して収容される場合における本発明のＡＴＭ交換機の概略構成図であり、特に、高速回線としては１５０Ｍｂｐｓの回線を、また低速回線としては６．３Ｍｂｐｓの回線を想定している。また、同図において、４０Ａ及び４０Ｂは、それぞれ高速回線及び低速回線に対応する優先制御部であり、その構成は図６（ａ）に示すものと同等である。
【００９９】
ここで、仮に、優先制御部４０Ａ，４０Ｂが、上述した帯域制御部４０４［図６（ａ）］を有していない場合を考える。この場合、優先制御部４０Ａ，４０Ｂから各々の優先制御に伴って出力されるセルの伝送レート（伝送速度：同図のａ点における物理速度）は互いに異なったものとなる。言い換えれば、本構成での運用に際しては、それぞれの回線速度に合わせた優先制御部４０Ａ，４０Ｂが必要になる。この場合、それぞれ異なる構成の数種類の優先制御部を用意する必要があり、ハード構成の面で効率が悪い。
【０１００】
そこで、伝送速度の異なる回線毎の優先制御部４０Ａ，４０Ｂを同一のハード構成とするために、つまり同図ａ点での物理速度が同じで高速／低速の回線に対応する優先制御を実現するために帯域制御を行うことが必要となる。
【０１０１】
図１０のＡＴＭ交換機１００では、優先制御部４０Ａ，４０Ｂがそれぞれ帯域制御部４０４（図示せず）を有しており、これら各帯域制御部４０４が以下のような帯域制御を行うことで、同図ａ点での物理速度が同じになる優先制御を実現する。
【０１０２】
すなわち、帯域制御部４０４は、例えば、ｎセルに一度の比率でセルを出力するという様に、セルの送出間隔を調整することにより帯域を設定する機能構成により実現できる。具体的な回路構成としては、カウンタを用いて、セルを出力する毎にセル送出間隔の値（ｎ）をカウンタにロードしながら、セルの送出周期毎にカウンタをカウントダウンしていき、カウンタが０になった時点でセルを送出するという回路により実現できる。
【０１０３】
かかる回路構成によって成る帯域制御部４０５でのセル送出間隔制御（帯域制御）のタイミングの例を図１１に示している。同図において、セル「Ａ」を出力すると〔同図（ｃ）〕、カウンタに対してセル送出間隔の値「ｎ＝８」がロードされ〔同図（ａ）〕、その後、セルの送出周期〔同図（ｆ）〕に合わせてカウンタがカウントダウンされていく。
【０１０４】
その途中でセル「Ｂ」がクラス単位バッファ４０１内のあるバッファ１〜３２に入力されると〔同図（ｂ）〕、当該バッファ１〜３２内に「セル有り」とのセルバッファ管理部４０３による判定結果〔同図（ｄ）〕を基に次のセル送出間隔に達したかどうかすなわちカウンタが「０」になったかどうかがチェックされる〔同図（ｅ）〕。
【０１０５】
この例では、セル「Ｂ」の入力時、カウンタは「０」でないために、伝送帯域条件を満足していないと判定され、セル「Ｂ」が該当するバッファ１〜３２内で出力待ちの状態で保持される。その後、カウンタが「０」になった時点で、帯域条件を満足するとの判定がなされることにより、該当するバッファ１〜３２からセル「Ｂ」が出力される。
【０１０６】
その後に入力するセル「Ｃ」以降のセルについても同様の制御が適用される。尚、ここで述べた帯域条件を満足するか否かの判定処理は、図７に示したフローチャート上のステップ６０６の処理に相当するものである。
【０１０７】
このように、本発明では、優先制御部４０内に帯域制御部４０４を設け、優先制御と併せて伝送レートの制御も行うようにしている。従って、例えば、図１０に示す如く高速系の回線と低速系の回線とが混在するものにおいては、各優先制御部４０Ａ，４０Ｂで共に高速系の１５０Ｍｂｐｓの回線に合わせて伝送レートの制御を行うことにより、同図ａ点の物理速度は共通で低速系の回線にも使用できるものとなる。この場合、優先制御部４０Ａ，４０Ｂは同一のハード構成で済むのは言うまでもない。
【０１０８】
また、優先制御と伝送レート制御を併用する本発明の構成によれば、特に、多方路回線を接続する場合の運用に好適である。その理由を図１２を参照して説明する。
【０１０９】
図１２は、優先制御を方路単位で行う６．３Ｍｂｐｓの回線を収容する場合における本発明のＡＴＭ交換機の構成例を示す図である。このＡＴＭ交換機１００において、優先制御部４０Ｃは、方路単位バッファ１〜８（符号４０１Ｃ）及びこれら各方路単位バッファ１〜８に対応する帯域制御部４０４Ｃを具備して構成される。更に、各帯域制御部４０４Ｃは、１５０Ｍｂｐｓの物理回線４５を介して多方路処理部４６に接続されている。
【０１１０】
優先制御部４０Ｃでは、方路単位バッファ１〜８内のそれぞれ４つのバッファ（例えば、優先クラスのバッファ）に蓄えられたセルに対して、方路単位に上述した優先制御を実施する。この優先制御により出力されたセルは、それぞれ対応する帯域制御部４０４Ｃで上述した方法により帯域制御を受けた後、１５０Ｍｂｐｓの物理回線４５を通じて多方路処理部４６に転送される。多方路処理部４６は、物理回線４５を通じて入力されるセルに対してそれぞれ対応するセル同期部１〜８（符号４６１）でセル同期の処理を行ったうえで、多重部４６２により多重化し、６．３Ｍｂｐｓの回線に出力する。
【０１１１】
このように、図１２に示すＡＴＭ交換機１００では、優先制御部４０Ｃ内に、各方路単位バッファ１〜８毎に帯域制御部４０４Ｃが設けられ、上記優先制御に際し、該当する方路単位バッファ１〜８からのセルに対して方路単位に帯域設定を行う構成となっている。この例では、出力側が１５０Ｍｂｐｓの物理回線４５であることから、全ての帯域制御部４０４Ｃで当該物理回線４５の伝送レート（１５０Ｍｂｐｓ）に合わせた帯域制御を行っている。
【０１１２】
ここで、優先制御を方路単位で行う６．３Ｍｂｐｓの回線において、優先制御の出力を当該回線の帯域（６．３Ｍｂｐｓ）に合わせたハード構成、すなわち帯域制御部４０４Ｃを持たない構成とした場合を考える。この場合、１つの方路に大量のバーストデータが出力された時には、他の方路に送られるべきデータが方路単位バッファ１〜８から出力できなくなることになる。
【０１１３】
しかしながら、図１２に示す如く、方路単位に帯域の設定が行える本発明の構成によれば、各方路単位バッファ１〜８からの物理的なセル速度は、例えば、１５０Ｍｂｐｓの物理回線４５に対応した速度に設定することができ、これにより１つの方路のバースト的なセルが他の方路に影響を与えないような運用が実現できる。
【０１１４】
このように、本発明では、ＡＴＭ交換機内部で優先制御情報を付加した内部セルを生成し、この内部セルの優先制御情報に基づいて優先制御を行っている。この優先制御を実現するためのハード構成の１つとして、上記優先制御情報にて表現し得る各状態に対応した分のバッファ（クラス単位バッファ）が用意されるが、これら各バッファの容量は、優先制御ビットの意味付けに対応してぞれぞれ可変できるものである。
【０１１５】
図１３は、本発明の優先制御に係わるメディア種別と優先クラス及びバッファサイズの関係の設定例を示している。この例では、音声は遅延に対する許容度が低いために、優先クラスは高く設定されるが、セル落ちレベルに対してはある程度許容できるため、バッファサイズは小さく設定されている。逆にデータは、遅延についてはある程度許容できるがセル落ちレベルに対する許容度が低いことから、優先クラスは低く設定され、バッファのサイズは大きく設定されている。
【０１１６】
なお、上記実施例では、優先制御を行うためのクラス設定（優先制御情報の付与）を、特に、送信元側（内部セル変換部３１）で行う構成について述べているが、この他、入力したＡＴＭセルを交換ユニット（ＡＴＭスイッチ部２）で交換した後、回線側にて上記クラス設定を行うように、つまりパスを設定している両側で行うように構成するようにしても良い。
【０１１７】
また、上記実施例では、優先制御部４０の構成に関して、優先制御対象の入力セルを蓄積するバッファとして、図６（ａ）に示すように、優先度クラス毎にセル記憶エリアが固定的に分割されたクラス単位バッファ４０１を用いているが、この種のバッファの変形例としては、例えば、１つの共通バッファを用意し、該共通バッファ内を論理的に分割してセルの蓄積及び読み出しを行う構成とすることも可能である。
【０１１８】
図６（ｂ）は、第１の実施例の変形例に係わる優先制御部４０Ｇの構成を示す図であり、図６（ａ）におけるクラス単位バッファ４０１が共通バッファ４１０に置き換えられている。
【０１１９】
この優先制御部４０Ｇにおいて、セルバッファ管理部４０３Ｇは、セル優先度とバッファ内論理アドレスの対応関係を示すアドレス管理情報を登録したセル蓄積管理テーブル４０３０を有する。そして、セルの入力時、該入力セルの優先度がバッファ判定部４０２から知らされると、共通バッファ４１０内のアドレス論理バッファ優先クラスの対応関係を前記セル蓄積管理テーブル４０３０に書き込みながら、入力されたセルを蓄積する制御を行う。
【０１２０】
また、セル選択部４０５Ｇは、上記テーブル４０３０内のアドレス管理情報に基づきセルバッファ管理部４０３Ｇから指示される論理アドレスに従って当該共通バッファ４１０の該当する論理アドレスエリアからセルを読み出す制御を行う。
【０１２１】
また、他の変形例としては、セル優先制御機能をＡＴＭスイッチ部２の内部に持たせる構成（図２において、優先制御部４０をＡＴＭスイッチ部２内に設置するような構成）も実現できる。
【０１２２】
通常、ＡＴＭスイッチ部２は入力セルのルーティング制御にあたって該入力セルを一時的に蓄積するバッファを有している。従って、このルーティング制御用のバッファを図６（ａ）に示す共通バッファ４１０として活用することで上述した構成（セル優先制御機能をＡＴＭスイッチ部２の内部に持たせる）を容易に実現できる。
ところで、上記第１の実施例に係わる優先制御部４０［図６（ａ）］では、優先制御と併せて帯域制御部４０４で実施する伝送レートの制御に関して、ＶＰあるいは方路単位に最大伝送速度が規定されている。
【０１２３】
この点について、図１４を参照して説明する。
【０１２４】
図１４において、同図（ａ）は、上記優先制御部４０のクラス単位バッファ４０１のうち、＃ＶＰ１、＃ＶＰ２、＃ＶＰ３用のクラス０〜３の各バッファと、これら各バッファに対応する帯域制御部４０４の概念構成を示している。また、図１４（ｂ）は、同図（ａ）の構成による帯域制御の様子を示し、同図（ｃ）は、＃ＶＰ１に関する通常時と輻輳時における各クラス０〜３毎の想定帯域の例を示している。
【０１２５】
図１４からも分かるように、第１の実施例に係わる優先制御部４０では、ＶＰあるいは方路単位の各々の帯域の合計が物理回線帯域内の契約帯域となるように、各帯域制御部４０４が担当する制御帯域が設定されている。
【０１２６】
そして、帯域制御部４０４では上記設定値に従って伝送速度を規定する（絞る）ように動作するため、上記設定値以上の帯域のセルが入力された場合、上述した優先制御が働くことになる。
【０１２７】
この第１の実施例に係わる優先制御部４０において、各帯域制御部４０４が担当する帯域はそれぞれ独立であって、その帯域の値は予め固定値として決められている。そして、このような帯域設定下において、セルが伝送されているパスの一部のコネクション（ＶＰやＶＣ）に障害が発生した場合（伝送路や接続装置にて）、アプリケーションによりそのパスが切断されるまで、帯域を確保するようにしている。
【０１２８】
このように、第１の実施例に係わる優先制御部４０では各帯域制御部４０４の制御対象の帯域をそれぞれ固定的に設定しているため、障害等が発生してもその帯域割当てがそのままとなり、帯域の有効利用が妨げられる危険性もある。
【０１２９】
こうした危険性を回避するためには、通信の状態に応じて、例えば、障害の発生したコネクションが使用している帯域を他の正常なコネクションに割り振ったり、一部の帯域しか使われていないコネクションの残りの帯域を別のコネクションに割り振る等の対策が有効である。
【０１３０】
以下、上記対策を講じた、本発明の第２及び第３の実施例について順次説明する。
【０１３１】
図１５は、本発明のＡＴＭ交換機（図２参照）における優先制御部の第２の実施例を示す図である。この第２の実施例に係わる優先制御部４０Ｄは、第１の実施例の優先制御部４０［図６（ａ）］の構成に、帯域優先制御部４０６ａを追加したものである。
【０１３２】
この帯域優先制御部４０６ａは、複数ある帯域制御部（シェーパ）が担当する帯域全体について、回線の状況により予め設定している優先度に合わせて個々の帯域を変化させていく働き（以下、帯域優先制御という）を行うものである。具体的制御の一例としては、回線障害が発生したコネクションの使用帯域を他の正常なコネクションに開放するよう帯域割当ての設定を変更する方法がある。
【０１３３】
以下、第２の実施例に係わる優先制御部４０Ｄの動作について説明する。
【０１３４】
なお、この優先制御部４０Ｄは、帯域優先制御部４０６ａ以外の構成及び基本的な優先制御動作は第１の実施例の優先制御部４０と同様であるため、この点についての詳しい説明は省略する。ここでは、第２の実施例特有の構成である帯域優先制御部４０６ａに関連した動作を主体に説明していく。
【０１３５】
第２の実施例の優先制御部４０Ｄにおいて、帯域優先制御部４０６ａが回線の状況に応じて帯域優先制御を行うためには、その制御に要する帯域設定情報を回線の状況に応じて予め登録しておく必要がある。
【０１３６】
図１６は、この帯域設定情報が登録された帯域設定情報テーブルの一例を示す図である。なお、この例では、３つのコネクション（＃ＶＰ１、２、３）で帯域制御を行う場合を想定し、各コネクションに対しては、その重要度から＃ＶＰ１＞＃ＶＰ２＞＃ＶＰ３という優先度を持たせている。
【０１３７】
そして、各回線状況に対応するそれぞれのテーブル〔同図（ａ），（ｂ），（ｃ）〕には、当該各回線状況に応じて各コネクション（＃ＶＰ１、＃ＶＰ２、＃ＶＰ３）に割り当てるべき帯域（帯域設定）、各コネクション（＃ＶＰ１、＃ＶＰ２、＃ＶＰ３）に割り当てられた帯域の各クラス別の内訳（クラス帯域）および各クラス区分〔クラス０（コンスタント）、クラス１（コンスタント）、クラス２（平均値）、クラス３（平均値）〕の情報がそれぞれ格納されている。
【０１３８】
ここで、クラス２、３は、通常、ＵＢＲ（Unspecified Bit Rate）やＡＢＲ（Available Bit Rate）のようなデータで、クラス０、１のコンスタントに伝送されるＣＢＲ（Constant Bit Rate）のようなデータではないため、平均帯域を基準に設定している。従って、最大バースト的にセルが送られてくる場合は、この帯域を超える可能性がある。
【０１３９】
なお、図１６に示す帯域設定情報テーブルは、特に、コネクション＃ＶＰ３に障害が発生した場合の帯域制御に対応した設定内容となっている。
【０１４０】
まず、図１６（ａ）は、＃ＶＰ３に障害発生の無い通常時の帯域設定情報の例を示すものである。この例では、各コネクション（＃ＶＰ１、＃ＶＰ２、＃ＶＰ３）の帯域としては、それぞれ「２．１Ｍｂｐｓ」、「２．１Ｍｂｐｓ」、「２．１Ｍｂｐｓ」が設定されている。
【０１４１】
この図１６（ａ）の帯域設定情報に基づき帯域設定にてセル通信している場合に、例えば、優先度の低いコネクション＃ＶＰ３の接続先にて障害が発生した場合、この＃ＶＰ３の帯域をそのままにしておいても、障害が発生しているパスであるため接続先にて廃棄される可能性がある。それでは回線の有効利用を損ねる可能性があるため、帯域優先制御部４０６ａでは、警報を検出した時点で、図１６（ｂ）の帯域設定情報あるいは図１６（ｃ）の帯域設定情報に従って帯域設定を切替えるように動作する。
【０１４２】
図１６（ｂ）は、＃ＶＰ３に生じた障害が軽度の場合に対する障害時帯域設定情報の例であり、当該障害が発生した＃ＶＰ３の帯域のうちその中でも優先度の高いクラス０の帯域分のみ残し、他のクラス１、２、３の帯域を正常なコネクション＃ＶＰ１および＃ＶＰ２に開放するよう帯域設定となっている。
【０１４３】
具体的に、この例では、コネクション＃ＶＰ３のクラス１、２、３の全合計帯域「１．９Ｍｂｐｓ」の「１．０Ｍｂｐｓ」をコネクション＃ＶＰ１に、また「０．９」をコネクション＃ＶＰ２にそれぞれ割り振るように設定されている。
【０１４４】
また、図１６（ｃ）は、＃ＶＰ３に生じた障害が重度の場合に対する障害時帯域設定情報の例であり、この場合、障害が発生した＃ＶＰ３の帯域全てを＃ＶＰ１、＃ＶＰ２に開放するよう設定されている。
【０１４５】
具体的に、この例では、コネクション＃ＶＰ３の全ての帯域「２．１Ｍｂｐｓ」のうちの「１．１Ｍｂｐｓ」をコネクション＃ＶＰ１に、また「１．０」をコネクション＃ＶＰ２にそれぞれ割り振るように設定されている。
【０１４６】
なお、上記開放された帯域は、予め優先度を持たせてコネクション＃ＶＰ１とコネクション＃ＶＰ２に振分けられる。また、＃ＶＰ３の障害が復旧せず、最終的にパスが切断された場合は、図１６（ｃ）の状態と同じ状態になる。
【０１４７】
実際には、パス切断を行われるので＃ＶＰ３の帯域制御がなくなるため、結果的に図１６（ｃ）と同様になる。また復旧した場合は、初期状態である図１６（ａ）のように状態が変化していく。
【０１４８】
次に、第２の実施例に係わる優先制御部４０Ｄの帯域設定変更制御動作について説明する。
【０１４９】
図１７は、優先制御部４０Ｄの帯域優先制御部４０６ａが、図１６に示した帯域設定情報テーブルを用いて、コネクション＃ＶＰ３の障害発生時に帯域設定変更を行う場合の処理手順を示すフローチャートである。
【０１５０】
通常時、帯域優先制御部４０６ａは、図１６（ａ）の帯域設定情報を用いて各コネクションに対応する帯域制御部４０４の設定帯域を初期値に設定している（ステップＳ１７０１）。
【０１５１】
その後、帯域優先制御部４０６ａは、各コネクションの状態を監視し、各コネクションの障害発生を検出する（ステップＳ１７０２）。
【０１５２】
ここで、例えば、コネクション＃ＶＰ３の障害発生を検出した場合（ステップＳ１７０２ＹＥＳ）、その障害レベルを判定し、障害ランクがＡであるかＢであるかを順次判定する（ステップＳ１７０３、Ｓ１７０５）。
【０１５３】
この判定の結果、障害ランクがＡである場合（ステップＳ１７０３ＹＥＳ）、帯域優先制御部４０６ａは、図１６（ｂ）に示す障害時帯域設定情報を用いて上記各帯域制御部４０４の設定帯域を変更する（ステップＳ１７０４）。
【０１５４】
他方、上記判定の結果、障害ランクがＢである場合（ステップＳ１７０５ＹＥＳ）、帯域優先制御部４０６ａは、図１６（ｃ）に示す障害時帯域設定情報を用いて上記各帯域制御部４０４の設定帯域を変更する（ステップＳ１７０６）。
【０１５５】
ステップＳ１７０４またはステップＳ１７０６での障害時帯域設定変更処理終了後、帯域優先制御部４０６ａは、障害の復旧の見込みがなくパスが切断されたかどうかを判定し、パスが切断された場合（ステップＳ１７０７ＹＥＳ）、コネクション＃ＶＰ３への帯域設定を削除し（ステップＳ１７０８）、スタートに戻る。
【０１５６】
一方、障害に対する対策が講じられ、障害復旧が行われた場合（ステップＳ１７０９ＹＥＳ）、上記ステップＳ１７０１に戻って本来の正常な状態での帯域分割を行う。
【０１５７】
図１８は、帯域優先制御部４０６ａでの図１７に示すフローチャートに沿った帯域優先制御実行時（ステップＳ１７０４及びステップＳ１７０６での障害帯域設定処理を含む）における３つのコネクション（＃ＶＰ１、＃ＶＰ２、＃ＶＰ３）の帯域の変化を示す図であり、横軸が時間経過を示し、縦軸が各コネクションの帯域を示している。
【０１５８】
図１８において、最初（図の左側から）、各ＶＰ（＃ＶＰ１、＃ＶＰ２、＃ＶＰ３）については順調に通信が行われていたが、時間Ｔａにて、コネクション＃ＶＰ３に障害ランクＡ相当の障害（例えば、一部にセル同期はずれが発生）が発生したため、クラス０の帯域（０．２Ｍｂｐｓ）〔図１６（ｂ）〕を残して帯域制限を行っている。
【０１５９】
この時、他の＃ＶＰ１、＃ＶＰ２は残った帯域を分割して有効に使用することができる。例えば、この例では、＃ＶＰ１が「３．１Ｍｂｐｓ」の帯域を、＃ＶＰ２が「３．０Ｍｂｐｓ」の帯域を使用できる。
【０１６０】
その後、状況は更に悪くなり、時間Ｔｂには、＃ＶＰ３の帯域を完全に制限してしまう。すなわち、＃ＶＰ１が「３．２Ｍｂｐｓ」の帯域を、＃ＶＰ２が「３．１Ｍｂｐｓ」の帯域を使用する。
【０１６１】
このようにコネクション＃ＶＰ１の全ての帯域を正常なコネクション＃ＶＰ１およびコネクション＃ＶＰ２にて有効利用しているうちに、時間Ｔｃで＃ＶＰ３の障害が復旧した場合、帯域の使用を初期状態の帯域分割に戻す。
【０１６２】
以上の如く、第２の実施例によれば、帯域を優先度や障害発生状態での優先処理によりダイナミックに変化させていくことにより、使用されていない帯域が最小限に押さえられるため、帯域の有効利用やコストの削減がメディアに合わせて柔軟に行えるようになる。
【０１６３】
なお、上記実施例では、障害レベルを、障害ランクＡと障害ランクＢの２種類にしているが、これに限定されることなく、障害の切り分けによっては更に複数種に分割して処理を行うことも可能である。
【０１６４】
また、上記実施例では、３つのコネクションを例にして、障害発生時を契機として帯域変更（帯域優先制御）を行ったが、帯域変更の契機は障害以外でも時間や輻輳状態、或いはパスの設定本数などを用いて行うことも可能であるし、設定の種類をより多くすることにより、きめこまかな制御が行えるようになる。
【０１６５】
次に、上記帯域優先制御を時刻を契機として行う第３の実施例について説明する。
【０１６６】
図１９は、本発明のＡＴＭ交換機（図２参照）における優先制御部の第３の実施例を示す図である。この第３の実施例に係わる優先制御部４０Ｅは、第１の実施例の優先制御部４０［図６（ａ）］の構成に、帯域優先制御部４０６ｂ、時計部４０７及びバッファ判定部４０８を追加したものである。
【０１６７】
この優先制御部Ｅにおいて、帯域優先制御部４０６ｂは、第２の実施例に係わる帯域優先制御部４０６ａと同様、複数ある帯域制御部（シェーパ）が担当する帯域全体について、回線の状況により予め設定している優先度に合わせて個々の帯域を変化させていく働き（以下、帯域優先制御という）を行うものである。
【０１６８】
ここで、第２の実施例に係わる帯域優先制御部４０６ａが、回線の状況、とりわけ回線障害を契機として上記帯域優先制御を行う機能構成を有するものであるのに対して、第３の実施例に係わる帯域優先制御部４０６ｂでは、時刻に応じて上記帯域優先制御を行う機能構成を有するものである。
【０１６９】
時計部４０７は、上記帯域優先制御の契機となる時刻を計時し、該計時時刻を上記帯域優先制御部４０６ｂおよびバッファ設定部４０８に出力するものである。
【０１７０】
バッファ設定部４０８は、時計部４０７の計時時刻を基に、帯域優先制御部４０６ｂが該計時時刻に応じて上記帯域優先制御（帯域設定変更）を行うのに合わせて、該当するクラス単位バッファ４０１のバッファの容量を変更設定するものである。
【０１７１】
以下、第３の実施例に係わる優先制御部４０Ｅの動作について説明する。
【０１７２】
なお、この優先制御部４０Ｅは、帯域優先制御部４０６ｂ、時計部４０７、バッファ判定部４０８以外の構成及び基本的な優先制御動作は第１の実施例の優先制御部４０と同様であるため、この点についての詳しい説明は省略する。ここでは、第３の実施例特有の構成である帯域優先制御部４０６ｂ、時計部４０７、バッファ判定部４０８に関連した動作を主体に説明していく。
【０１７３】
第３の実施例の優先制御部４０Ｅにおいて、帯域優先制御部４０６ｂが時計部４０７での計時時刻に応じて上記帯域優先制御を行うためには、その制御に要する帯域設定情報を時刻に応じて予め登録しておく必要がある。
【０１７４】
更に、この第３の実施例の優先制御部４０Ｅでは、バッファ判定部４０８が帯域優先制御部４０６ｂでの上記帯域優先制御に合わせてバッファ容量を変更設定するための情報も登録しておく必要がある。
【０１７５】
図２０は、この時刻に応じた帯域優先制御を行うための帯域設定情報及びバッファ容量変更設定のための制御情報が登録された帯域設定情報テーブルの一例を示す図である。なお、この第３の実施例においても、第２の実施例と同様、３つのコネクション（＃ＶＰ１、２、３）で帯域制御を行う場合を想定し、各コネクションに対しては、その重要度から＃ＶＰ１＞＃ＶＰ２＞＃ＶＰ３という優先度を持たせている。
【０１７６】
図２０に示す帯域設定情報テーブルは、例えば３つの時間帯に対応する３つのテーブル〔同図（ａ），（ｂ），（ｃ）〕に分割され、各テーブルには、上記各時間帯に応じて各コネクション（＃ＶＰ１、＃ＶＰ２、＃ＶＰ３）に割り当てるべき帯域（帯域設定）、各コネクション（＃ＶＰ１、＃ＶＰ２、＃ＶＰ３）に割り当てられた帯域の各クラス別の内訳（クラス帯域）、各クラス別のバッファ容量の割り当て比率、各クラスとメディア属性との関係付け情報〔例えば、クラス０（音声１）、クラス１（音声２）、クラス２（映像）、クラス３（データ）〕の情報がそれぞれ格納されている。
【０１７７】
まず、図２０（ａ）のテーブルには、例えば、時間帯１０：００〜１６：００の帯域優先制御及びバッファ容量変更設定制御のための各種設定値が格納される。この場合、昼間の時間帯であるため、リアルタイムの音声１、音声２、映像関連のトラフィックが多いことを考慮した設定となっている。
【０１７８】
具体的には、例えば、コネクション＃ＶＰ１では、クラス３（データ）の帯域が「０．３Ｍｂｐｓ」に設定されているのに対し、クラス０（音声１）の帯域が「０．６Ｍｂｐｓ」、クラス１（音声２）の帯域が「０．６Ｍｂｐｓ」、クラス２（映像）の帯域が「０．６Ｍｂｐｓ」と広く設定されている。
【０１７９】
図２０（ｂ）のテーブルには、例えば、時間帯１６：００〜２２：００の帯域優先制御及びバッファ容量変更設定制御のための各種設定値が格納される。この場合、夕方から夜にかけての時間帯であるため、リアルタイムの音声１、音声２、映像関連のトラフィックが減少し、代わりにコンピュータ関連のデータが多いことを考慮した設定となっている。
【０１８０】
具体的には、例えば、コネクション＃ＶＰ１では、クラス０（音声１）の帯域が「０．４Ｍｂｐｓ」に、クラス２（音声）の帯域が「０．５Ｍｂｐｓ」に、クラス３（映像）の帯域が「０．３Ｍｂｐｓ」に設定されるのに対し、クラス１（データ）の帯域が「０．９Ｍｂｐｓ」と比較的広く設定されている。
【０１８１】
図２０（ｃ）に示すテーブルは、例えば、時間帯２２：００〜１０：００の帯域優先制御及びバッファ容量変更設定制御のための各種設定値が格納される。この場合、深夜から朝にかけての時間帯であるため、リアルタイムの音声１、音声２、映像関連のトラフィックはほとんど無く、大部分がコンピュータ関連のデータになる事を考慮した設定となっている。
【０１８２】
具体的には、例えば、コネクション＃ＶＰ１では、クラス０（音声１）の帯域が「０．１Ｍｂｐｓ」に、クラス２（音声２）の帯域が「０．１Ｍｂｐｓ」に、クラス３（映像）の帯域が「０．１Ｍｂｐｓ」に設定されるのに対し、クラス１（データ）の帯域が「１．８Ｍｂｐｓ」とかなり広く設定されている。
【０１８３】
このように、時間帯別に帯域及びバッファ容量の制御情報を設定をしておくことで、帯域優先制御部４０６ｂ、バッファ設定部４０８、セル選択部４０５がそれぞれ時計部４０７からの情報（計時時刻）を基に各設定値を変更していくことができ、結果として、図２２に示すようなトラフィック状態に適合した有効な帯域利用を実現できる。
【０１８４】
次に、第３の実施例に係わる優先制御部４０Ｅの帯域及びバッファ容量設定変更制御動作について説明する。
【０１８５】
図２１は、優先制御部４０Ｅの帯域優先制御部４０６ｂ及びバッファ判定部４０８が、図２０に示した帯域設定情報テーブルを用いて、各時間帯毎に帯域及びバッファ容量の設定変更を行う場合の処理手順を示すフローチャートである。
【０１８６】
この処理を行うにあたって、まず、帯域優先制御部４０６ｂ及びバッファ判定部４０７は、それぞれ、時計部４０７から現在時刻の読み出しを行う（ステップＳ２１０１）。
【０１８７】
その後、読み出した時刻が、予め設定された時間帯のいずれに該当するかを順次判定する（ステップＳ２１０２、２１０４、２１０６）。
【０１８８】
まず最初は、上記読み出した時刻が、時間帯「１０：００〜１６：００」に該当するか否かを判定し（ステップＳ２１０２）、この判定の結果、上記読み出した時刻が時間帯「１０：００〜１６：００」に該当する場合（ステップＳ２１０２ＹＥＳ）、帯域優先制御部４０６ｂ及びバッファ設定部４０８は、図２０（ａ）の各種設定情報を用いて、それぞれ帯域及びバッファ容量の設定変更を行う（ステップＳ２１０３）。
【０１８９】
また、上記ステップＳ２１０２の判定の結果、上記読み出した時刻が、時間帯「１０：００〜１６：００」に該当しない場合（ステップＳ２１０２ＮＯ）、次いで、時間帯「１６：００〜２２：００」に該当するかどうかを判定する（ステップＳ２１０４）。
【０１９０】
この判定の結果、読み出した時刻が時間帯「１６：００〜２２：００」に該当する場合（ステップＳ２１０４ＹＥＳ）、帯域優先制御部４０６ｂおよびバッファ設定部４０８は、図２０（ｂ）の各種設定情報を用いて、それぞれ帯域及びバッファ容量の設定変更を行う（ステップＳ２１０５）。
【０１９１】
更に、上記ステップＳ２１０４の判定の結果、読み出した時刻が時間帯「１６：００〜２２：００」に該当しない場合（ステップＳ２１０４ＮＯ）、次いで、時間帯「２２：００〜１０：００」に該当するかどうかを判定する（ステップＳ２１０６）。
【０１９２】
この判定の結果、読み出した時刻が時間帯「２２：００〜１０：００」に該当する場合（ステップＳ２１０６ＹＥＳ）、帯域優先制御部４０６ｂおよびバッファ設定部４０８は、図２０（ｃ）の各種設定情報を用いて、それぞれ帯域及びバッファ容量の設定変更を行う（ステップＳ２１０７）。
【０１９３】
その後、帯域優先制御部４０６ｂおよびバッファ設定部４０８は、帯域及びバッファ容量の設定対象のパスが切断（通信終了）されたかどうかを判定し（ステップＳ２１０８）、この判定の結果、パスが切断されていない場合（ステップＳ２１０８ＮＯ）、ステップＳ２００１に戻って上記一連の処理を続け、他方、パスが切断されている場合（ステップＳ２１０８ＹＥＳ）、該当するパスの設定を解除し（ステップＳ２１０９）、処理を終了する。
【０１９４】
図２２は、帯域優先制御部４０６ｂ及びバッファ判定部４０８での図２１に示すフローチャートに沿った帯域優先制御及びバッファ容量設定変更制御実行時における３つのコネクション（＃ＶＰ１、＃ＶＰ２、＃ＶＰ３）の帯域の変化を示す図であり、横軸が時間経過を示し、縦軸が各コネクションの帯域を示している。
【０１９５】
同図によれば、時間帯に応じて、多く通信されるデータのメディア種別が異なる状況に即して効率良くメディア種別毎のクラス帯域を変化させている様子が分かる。
【０１９６】
このように、第３の実施例では、予め設定される時間帯別に、各コネクションのクラス帯域と、クラスバッファ容量とを変更するようにしているので、時間帯によって使用されない帯域をメディアに合わせて有効に利用することが可能となる。
【０１９７】
なお、上記実施例では、３つのコネクションを例にして、３つの時間帯に分けて各種パラメータ設定を変更していく場合について述べたが、これに限らず、時間帯を更に細分したり、或いは時間帯以外に障害発生時刻等をキーにして各種設定の変更を行うようにしてもよく、この場合にはよりきめの細やかな制御が行え、帯域の更なる有効利用が可能となる。
【０１９８】
ところで、上述した各優先制御部４０，４０Ｄ，４０Ｅは、いずれも図２に示す基本構成を前提とするＡＴＭ交換機内の優先制御部４０の各実施例に相当するものである。
【０１９９】
図２において、優先制御部４０は図１におけるＵＮＩ部４内に設けられることは上述した通りである。
【０２００】
このＵＮＩ部４は、図１に明示してはいないが、実際には、伝送路中の各回線とのインタフェースを司る回線インタフェース（Ｉ／Ｆ）部と、ＡＴＭスイッチ部２とのインタフェースを司るスイッチインタフェース（Ｉ／Ｆ）部とに分けて構成されるものである。
【０２０１】
上記各実施例に係わる優先制御部４０，４０Ｄ，４０Ｅは、上記構成を成すＵＮＩ部４の中でも、特に、回線Ｉ／Ｆ部内に設けられている。
【０２０２】
従って、上記各実施例に係わる優先制御部４０，４０Ｄ，４０Ｅを備えた各ＡＴＭ交換機は、優先制御部分の配置の観点からみると、図２３に示す如くの構成としてとらえることができる。
【０２０３】
つまり、上記各実施例に係わるＡＴＭ交換機は、図２３に示すように、ＵＮＩ部３、ＡＴＭスイッチ部２、ＵＮＩ部４を備え、ＵＮＩ部４を構成する回線Ｉ／Ｆ部４ａとスイッチＩ／Ｆ部４ｂのうちの回線Ｉ／Ｆ部４ａ内に優先制御部４０′を設けてシェーピング制御（帯域制御）を行うものである。
【０２０４】
そして、上記回線Ｉ／Ｆ部４ａ内に設けられる優先制御部４０′の基本構成は、図２４に示すように、シェーパ単位バッファ４０１ａ、バッファ判定部４０２、セルバッファ管理部４０３、個別帯域制御部４０４ａ、セル選択部４０５を備えて実現される。
【０２０５】
この優先制御部４０′は、図６（ａ）に示した優先制御部４０の各構成要素のうち、クラス単位バッファ４０１をシェーパ単位バッファ４０１ａに、帯域制御部４０４を個別帯域制御部４０４ａにそれぞれ置き換えたものと考えて差し支えない。
【０２０６】
ここで、シェーパ単位バッファ４０１ａは、シェーピング制御を行うために方路やコネクション単位に分割されたものであり、例えば３２個用意される。また、個別帯域制御部４０４ａは、上記３２個のシェーパ単位バッファ４０１ａにそれぞれ対応して設けられる。
【０２０７】
従って、この優先制御部４０′では、以下の手順によって、３２通りのシェーピング制御が行えるものである。
【０２０８】
まず、ＵＮＩ部３から出力されたセル（上記各実施例にて述べた内部セルに相当）はＡＴＭスイッチ部２により交換出力された後、ＵＮＩ部４のスイッチＩ／Ｆ部４ｂを経由して回線Ｉ／Ｆ部４ａに送られる。
【０２０９】
回線Ｉ／Ｆ部４内では、優先制御部４０′のバッファ判定部４０２が、上記ＡＴＭスイッチ部２から送られてくる内部セルからバッファ番号を判定し、この判定結果を基に、該当するシェーパ単位バッファ４０１ａに当該内部セルを書き込む処理を行う。
【０２１０】
セルバッファ管理部４０３は、シェーパ単位バッファ４０１ａに書き込まれた内部セルの有無を判断し、その判断結果を個別帯域制御部４０１ａに伝える。個別帯域制御部４０１ａは、シェーパ単位バッファ４０１ａにセルが蓄積されている場合、当該セルが出力可能である否かを計算し、その結果をセル選択部４０５に伝える。
【０２１１】
セル選択部４０５は、セル出力可能な条件（帯域を超えないトラヒックである）であるか否かを判断し、セル出力可能な条件であれば、出力するセルのバッファ番号を決定し、該当するシェーパ単位バッファ４０１ａからセルを読み出して出力する。
【０２１２】
上述した個別帯域制御部４０１ａの処理に関しては、シェーピング制御という性格上、セルが出力可能か否かの判断は回線の速度によって制御されるものである。つまり、１５０Ｍｂｐｓの回線と１．５Ｍｂｐｓの回線では自ずとその１セルの転送間隔が異なるため、個別帯域制御部４０１ａでのシェーピング制御のためのセル送出間隔の計測時間が異なる（１５０Ｍｂｐｓの１セルは２．８μs、１．５Ｍｂｐｓの１セルは２８０μs）。
【０２１３】
従って、図２４に示す優先制御部４０′を用いてシェーピング制御を行うと、各回線Ｉ／Ｆ部４ａに合わせて上述した制御（セル送出間隔計測）を盛り込む必要が生じ、当該優先制御部４０′の種類が増加してしまい効率が悪化することになる。
【０２１４】
また、これを回避するために、例えば、回線Ｉ／Ｆ部４ａの共通部分であるスイッチＩ／Ｆ部４ｂに優先制御部４０′を設けた場合、最速の１５０Ｍｂｐｓにて転送されるようになるため、１５０Ｍｂｐｓ以外の回線Ｉ／Ｆ部４ａでは、実際にシェーピング制御を行っても、回線Ｉ／Ｆ部４ａとの速度の違いにより当該回線Ｉ／Ｆ部４ａでトラフィックの揺らぎが発生してしまい、シェーピング制御が正しく働かないという危険性もある。
【０２１５】
このトラヒックの揺らぎが発生する過程を、具体的な帯域設定を例に挙げ、図２５を参照して説明する。
【０２１６】
図２５（ａ）は、図２４に示す優先制御部４０′をＵＮＩ部４のスイッチＩ／Ｆ部４ｂ内に設けて個別のシェーピング制御を行う場合の構成を示す概念図であり、３つのシェーパ単位バッファ４０１ａ（バッファ１，２，３）と当該各バッファに対応する３つの個別帯域制御部４０４ａを設けた場合を想定している。
【０２１７】
この図２５（ａ）に示す構成でのシェーピング制御に際して、例えば、図２５（ｂ）に示す如く、接続する回線の帯域を６．３Ｍｂｐｓとし、バッファ１〜３のうち、バッファ１、バッファ２については個別帯域制限を２Ｍｂｐｓとし、バッファ３の個別帯域制限は行わない（帯域制限しないため１５０Ｍｂｐｓフル帯域を使用する）とした場合を考えて見る。
【０２１８】
上記設定状態で各セルを転送した場合、バッファ１、２に書込まれるセルは、帯域制御を行っているため、結果的にトータル出力は４Ｍｂｐｓに抑えられる。ところが、上記４Ｍｂｐｓを超える残りのセルは全てバッファ３に書き込まれるため、上述した設定に従い、帯域制御は実施されないことになる。
【０２１９】
このようなバッファ３に対して、ＡＴＭスイッチ部２側から１５０Ｍｂｐｓの速度でバーストセルが書き込まれた場合、該セルはそのままの状態で回線Ｉ／Ｆ部４ａ側へ送られることになる。バーストセルが瞬間速度で８Ｍｂｐｓ程度であったとすると、上述した帯域制限（４Ｍｂｐｓ）と合わせて、都合１２Ｍｂｐｓの帯域でセルが回線Ｉ／Ｆ部４ａへ送られることになる。
【０２２０】
これに対し、本優先制御部４０′における許容帯域は本来６Ｍｂｐｓ〔図２５（ｂ）参照〕であるため、上述した如く許容帯域を超えるセルの入力に際しては、本優先制御部４０′におけるシェーピング制御時のセル出力タイミングは図２５（ｃ）に示す如くのものとなる。
【０２２１】
つまり、本優先制御部４０′によれば、バッファ１内のセル及びバッファ２内のセルがそれぞれ２Ｍｂｐｓ帯域にて出力されているにも拘わらず、その間に、バッファ３内のセルの割り込みが入るため、実際には１．２Ｍｂｐｓ間隔でしか出力できず、結果として、回線Ｉ／Ｆ部４ａの速度変換部分でトラヒックの揺らぎが発生することとなる。
【０２２２】
上記各回線Ｉ／Ｆ部４ａでのトラヒックの揺らぎは、上述したように、シェーピング制御の精度低下をもたらす危険性がある。
【０２２３】
そこで、本発明の第４の実施例では、各回線Ｉ／Ｆ部４ａでトラヒックの揺らぎを防止でき、しかも接続される回線速度に依存せず、共通の制御方式および制御回路にて帯域制御を実行可能なＡＴＭ交換機を提供するものである。
【０２２４】
図２６は、本発明の第４の実施例に係わるＡＴＭ交換機１００の概念構成を示す図である。
【０２２５】
上記各実施例のものでは、優先制御部４０′をＵＮＩ部４の回線Ｉ／Ｆ部４ａ側に設けていたが（図２３参照）、本実施例のものでは、優先制御部４０ＦをＵＮＩ部４のスイッチＩ／Ｆ部４ｂ側に設けている。
【０２２６】
本実施例の優先制御部４０Ｆは、上記配置位置のみならず、その構成自体も上記各実施例の優先制御部４０′と異なる。
【０２２７】
図２７は、本実施例に係わる優先制御部４０Ｆの構成を示すブロック図であり、上記各実施例に係わる優先制御部４０′の構成に、各回線単位の帯域制御を行う回線帯域制御部４０４ｂを追加した構成により実現される。
【０２２８】
すなわち、本実施例のＡＴＭ交換機は、
・シェーピング制御機能を回線速度に依存しない共通部分であるスイッチＩ／Ｆ部４ｂ内に設ける点、
・コネクションまたは方路単位にシェーピング制御を個別に行えるとともに、個別のシェーピング出力を束ねて回線単位にシェーピング制御を行える、ダブルシェーパ構成を有する点
を最大の特徴としている。
【０２２９】
このように、ＵＮＩ部の種別に依存しないスイッチＩ／Ｆ部側にシェーピング制御機能を設けた構成によれば、スイッチＩ／Ｆ部側は共通の構成となり、回線Ｉ／Ｆ部のみを回線種別毎に用意することで対応できる。
【０２３０】
なお、本実施例に係わる優先制御部４０Ｆにおいても、入力セルをＡＴＭスイッチ部２による交換前または交換後のいずれかで上述した内部セルに変換して優先制御を行う点は上記各実施例のものと共通である。
【０２３１】
ここで、本実施例に係わる帯域制御部４０Ｆの基本動作について説明する。
【０２３２】
まず、ＵＮＩ部３から出力された内部セルはＡＴＭスイッチ部２により交換出力された後、ＵＮＩ部４のスイッチＩ／Ｆ部４ｂに送られる。
【０２３３】
スイッチＩ／Ｆ部４ｂ内では、優先制御部４０Ｆのバッファ判定部４０２が、上記ＡＴＭスイッチ部２から送られてくる内部セルからその中に付加されたシェーパ単位バッファ設定（上述した優先制御設定に相当）を参照して該セルを書き込むためのシェーパ単位バッファ４０１ａを判断し、この判断結果を基に、該当するシェーパ単位バッファ４０１ａに当該内部セルを書き込む処理を行う。
【０２３４】
セルバッファ管理部４０３は、シェーパ単位バッファ４０１ａに書き込まれた内部セルの有無を判断し、その判断結果をセル選択部４０５に伝える。
【０２３５】
この時、個別帯域制御部４０４ａは、上記シェーパ単位バッファ４０１ａからのセル出力条件がコネクション単位に決められている帯域を満足しているどうかを判定しており、具体的には、セルの送出間隔を計測しており、前回出力したセルから計算して次に該当単位のセルを出力可能かどうかを判定し、この判定結果をセル選択部４０５に伝える。
【０２３６】
回線帯域制御部４０４ｂも、同様に、回線単位でのセル出力の帯域を設定でき、この設定を基にセルが出力可能かどうかを判定し、その判定結果をセル選択部４０５に伝える。
【０２３７】
セル選択部４０５は、個別帯域制御部４０４ａでの制御結果及び回線帯域制御部４０４ｂでの制御結果に基づいて出力すべきセルを決定し、当該セルを出力する処理を行う。
【０２３８】
従って、本実施例では、シェーパ単位バッファ４０１ａからセルを出力する条件は、個別帯域制御出力可能×回線帯域制御出力可能という条件になる。
【０２３９】
上記優先制御部４０Ｆの構成、すなわち、シェーピング制御機能をスイッチＩ／Ｆ部４ｂ内に設け、かつ個別と回線別とのダブルシェーパ構成としたことによって、回線Ｉ／Ｆ部４ａ内でのトラヒックの揺らぎを抑制し得ることについて具体的な帯域設定を例に挙げて図２８を参照して説明する。
【０２４０】
図２８（ａ）は、図２７に示す優先制御部４０ＦをＵＮＩ部４のスイッチＩ／Ｆ部４ｂ内に設けて個別及び回線単位のダブルシェーピング制御を行う場合の構成を示す概念図であり、３つのシェーパ単位バッファ４０１ａ（バッファ１，２，３）と当該各バッファに対応する３つの個別帯域制御部４０４ａの他、更に、上記３つの個別帯域制御部４０４ａを束ねて回線単位の帯域制御を行う回線帯域制御部４０４ｂを設けた場合を想定している。
【０２４１】
この図２８（ａ）に示す構成でのシェーピング制御に際して、例えば、図２８（ｂ）に示す如く、接続する回線の帯域（フル使用）を６．３Ｍｂｐｓとし、バッファ１〜３のうち、バッファ１、バッファ２については個別帯域制限を２Ｍｂｐｓとし、バッファ３の個別帯域制限は行わない（帯域制限しないため１５０Ｍｂｐｓフル帯域を使用する）とした場合を考えて見る。
【０２４２】
上記設定状態で各セルを転送した場合、バッファ１、２に書込まれるセルは、帯域制御を行っているため、結果的にトータル出力は４Ｍｂｐｓに抑えられる。ところが、上記４Ｍｂｐｓを超える残りのセルは全てバッファ３に書き込まれるため、上述した設定に従い、帯域制御は実施されないことになる。
【０２４３】
このようなバッファ３に対して、ＡＴＭスイッチ部２側から１５０Ｍｂｐｓの速度でバーストセルが書き込まれた場合であっても、本実施例では、このバッファ３から回線Ｉ／Ｆ部４ａにセルを送る前に回線帯域制御部４０４ｂにて帯域を回線速度に合わせるようにシェーピング制御している〔図２８（ｂ）参照〕ため、このセルが回線Ｉ／Ｆ部４ａ側に送られた後、揺らぎを生じることが無い。
【０２４４】
つまり、本実施例では、回線帯域制御部４０４ｂによる回線単位のシェーピング制御が、各種回線に合わせて設定値を変えることで、あたかも、回線速度のタイミングでシェーピング制御しているように動作することになる。
【０２４５】
本実施例の優先制御部４０Ｆでのシェーピング制御における実際のセル出力タイミングは、図２８（ｃ）に示すようなものとなる。すなわち、この優先制御部４０Ｆにおいて、回線帯域制御部４０４ｂにより全体の帯域が６Ｍｂｐｓに絞られているため、バッファ１内のセル及びバッファ２内のセルはそれぞれ各々のシェーパ出力タイミングを継承して実際の回線に出力されることとなり、その結果、後段の回線Ｉ／Ｆ部４ａの速度変換部分でトラヒックの揺らぎが生じない。
【０２４６】
上記のように、第４の実施例では、シェーピング制御機能を、ＵＮＩ部内のスイッチＩ／Ｆ部と回線Ｉ／Ｆ部のうちの、回線速度に依存しない共通部分であるスイッチＩ／Ｆ部内に付加すると共に、シェーピング制御自体は、各方路あるいはコネクション単位に帯域制御を行う個別帯域制御と、使用している回線速度に合わせて帯域制御を行う回線帯域制御とのダブルシェーピング制御体制としたことにより、どのような回線種別においても、同一のシェーピング制御方法により対処可能となる。
【０２４７】
また、回線速度に応じて帯域制御が行えることにより、回線Ｉ／Ｆ部でのセルの揺らぎが発生しないため、帯域が有効に確保できるようになる。
【０２４８】
なお、上記実施例では、物理回線速度にて回線単位の帯域制御を実施したが、実際には、回線のフル帯域を契約するとは限らないため、物理回線速度に合わせることよりも契約帯域に合わせる必要がある。その場合でも、帯域制御の設定値を変えることにより対応できるため、その汎用性は非常に大きくなり、帯域制御部分も回線種別に関係なく共通に使用できるという利点がある。
【０２４９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明は、複数の伝送路からの入力セルを、予め設定された優先制御条件に基づく優先制御情報が付加された内部処理用セルに変換するセル変換手段と、前記優先制御情報により区別し得るクラス単位に設けられるセル蓄積手段と、同一コネクション（回線）を利用する前記セル蓄積手段単位に設けられ、前記セル蓄積手段に蓄積されたセルを出力先伝送路の伝送レートに合わせて出力する帯域制御手段、各回線の状況を検知する検知手段、及び前記検知手段で検知された回線の状況に応じ当該各回線毎に設定された優先度を基に前記各帯域制御手段の制御対象の各回線毎に使用帯域を可変制御する帯域優先制御手段とから成り、前記内部処理用セルを前記優先制御情報を基に判別されたクラスに対応するセル蓄積手段に蓄積するとともに、前記セル蓄積手段から前記クラスに対応付けられた優先度に従って読み出したセルを前記帯域制御手段を通じて送出する優先制御手段と、前記内部処理用セルから前記優先制御情報を除去し、前記入力セルと同形態のセルに復元して出力するセル復元手段とを具備する構成としたため、入力セルに元々付加される優先制御用の情報を参照すること無しに、ユーザ側の都合に応じて優先クラス数を自由に設定しながら、音声、映像、データといった種々のメディアの情報に対しても当該各情報の特性に応じた柔軟で且つきめ細かな優先制御が行える。
特に、優先制御手段は、セル蓄積手段に蓄積されたセルを出力先伝送路の伝送レートに合わせて出力する帯域制御手段を同一コネクション（回線）を利用するセル蓄積手段単位に設け、更に、帯域優先制御手段がこれら各帯域制御手段の制御対象の各回線毎に使用帯域を可変制御する構成を有するため、各種メディアの情報に対してこれら各情報の伝送速度に合わせた効率的な優先制御が行えると共に、コネクション単位に利用帯域を変更していくことで、未使用帯域を最小限に抑えつつ帯域の有効利用が図れる。
ここで、帯域優先制御手段は、検知手段で検知された回線の状況に応じ当該各回線毎に設定された優先度を基に帯域可変設定制御を行うため、複数優先クラスの帯域を各回線の通信状況（障害、時間、パス数）に応じ予め設定された優先度に合わせて常に変化させることで、音声・データ等を伝送するための帯域を有効に確保できる。
【０２５０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、入力セルに関するコネクション、方路、仮想パス（ＶＰ）、仮想チャネル（ＶＣ）、メディア種別の各属性のうちの少なくともいずれか１つもしくはこれらの組み合わせにより前記優先制御条件を設定するようにしたため、ＶＰ単位にＶＣレベルでの優先制御を行うとか、コネクション単位にメディアレベルでの優先制御とかの様々な組み合わせの優先制御に柔軟に対応可能となる。
【０２５１】
また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、優先制御条件に設定された入力セルの属性として少なくともメディア種別を含むと共に、前記入力セルのメディア種別に応じて該入力セルに対応する内部処理用セルを蓄積するセル蓄積手段の記憶容量を可変設定する記憶容量可変設定手段を具備するようにしたため、例えば、メディア種別が音声等のリアルタイム通信であれば、セル落ちレベルに対してはある程度許容できることに着目してバッファサイズを小さく設定し、他方、データ等の蓄積型通信であれば、セル落ちレベルに対する許容度が低いことに着目してバッファサイズを大きく設定するといった運用に柔軟に対応できる。
【０２５２】
また、請求項４の発明は、請求項１の発明において、セル変換手段は、前記入力セルの伝送方向に対する前記セル交換手段の前段または後段のいずれかに設けられ、前記セル変換処理を前記入力セルの交換前または交換後のいずれかで行うようにしたため、優先制御情報が付加された内部処理用セルに変換する処理を入力セルの交換前または交換後のいずれでも行うかを例えば非同期転送モード交換機の機種等に応じて自由に選択でき、汎用性を高めることができる。
【０２５３】
また、請求項５の発明は、請求項１の発明において、帯域優先制御手段による前記帯域可変設定制御に合わせて、該制御対象の前記優先制御手段に対応するセル蓄積手段の記憶容量を可変制御する記憶容量可変制御手段を更に具備するようにしたため、コネクション単位の帯域を変更する帯域優先制御に合わせ、対応するセル蓄積手段の記憶容量を可変にすることで、例えば帯域がそれまでより絞られたコネクションを伝送されるセルをセル蓄積手段で許容でき無くなる等の事態を防止し、帯域制御を円滑に進めることができる。
【０２５４】
また、請求項６の発明は、請求項１の発明において、各回線毎に、回線異常時にも最低限確保しておくべき帯域値をセルの優先度クラスに対応して設定する設定手段を具備し、前記帯域優先制御手段は、前記検知手段により検知された回線異常のレベルに応じ前記設定手段の設定情報を基に許容範囲内の帯域を他の回線に開放すべく前記帯域可変設定制御を行うようにしたため、予め回線の異常レベルに応じて帯域値を設定しておくことにより、回線異常レベルに応じた過不足のない帯域設定変更が行え、回線異常時に利用されてない帯域の有効利用ができる。
【０２５５】
また、請求項７の発明は、請求項１の発明において、時刻を計時する計時手段と、時刻に応じて割り振る帯域を各回線別に設定する時刻帯割振帯域設定手段を具備し、前記帯域優先制御手段は、前記計時手段の計時時刻及び前記時刻帯割振帯域設定手段の設定情報に基づき前記帯域可変設定制御を行うようにしたため、予め時間帯に応じて帯域値を設定しておくことにより、時間帯毎に変動するトラヒックに合わせて過不足のない帯域設定変更が行え、時間帯によって利用されていない帯域の有効利用ができる。
【０２５６】
また、請求項８の発明は、入力セルに関するコネクション、方路、仮想パス（ＶＰ）、仮想チャネル（ＶＣ）、メディア種別の各属性のうちの少なくともいずれか１つもしくはこれらの組み合わせた入力セル属性を指標とする優先制御条件を設定する優先制御条件設定手段と、前記優先制御条件に合わせてクラス単位に分割されたセルバッファと、複数の伝送路からの入力セルを、前記優先制御条件に基づき該入力セルの属性に応じた優先制御情報を付加した内部処理用セルに変換するセル変換手段と、前記内部処理用セル内の前記優先制御情報に基づき該セルを蓄積するクラス単位セルバッファを判別し、該当するクラス単位バッファに当該セルを蓄積するバッファ判別手段と、各クラス単位バッファ内のセル蓄積状況を管理するセルバッファ管理手段と、各クラス単位バッファに蓄積されたセルの送出タイミングを監視し、該送出タイミングを出力先伝送路の伝送レートに合わせて制御する帯域制御手段と、前記セルバッファ管理手段の管理結果及び前記帯域制御手段の監視結果に基づき前記クラス単位バッファから出力するセルを選択するセル選択手段と、前記内部処理用セルから前記優先制御情報を除去し、前記入力セルと同形態のセルに復元して出力するセル復元手段とを具備して構成される。
【０２５７】
また、請求項２０の発明は、入力セルに関するコネクション、方路、仮想パス（ＶＰ）、仮想チャネル（ＶＣ）、メディア種別の各属性のうちの少なくともいずれか１つもしくはこれらの組み合わせた入力セル属性を指標とする優先制御条件を設定しておき、複数の伝送路からの入力セルを、前記優先制御条件に基づき該入力セルの属性に応じた優先制御情報を付加した内部処理用セルに変換し、前記内部処理用セル内の前記優先制御情報に基づき、前記優先制御条件に合わせてクラス単位に分割されたセルバッファの中から当該セルを蓄積するクラス単位セルバッファを判別し、該当するクラス単位バッファに当該セルを蓄積し、前記各クラス単位バッファ内のセル蓄積状況を管理し、前記各クラス単位バッファに蓄積されたセルの送出タイミングを出力先伝送路の伝送レートに合わせて決定し、決定された送出タイミングに従い、該当する前記クラス単位バッファからセルを読み出し、読み出したセルから前記優先制御情報を除去し、前記内部処理用セルの形態から前記入力セルと同形態のセルに復元して前記出力先伝送路に送出することによりセル優先制御を行なう。
【０２５８】
上記請求項８及び請求項２０の発明によれば、入力セルに関するコネクション、方路、仮想パス（ＶＰ）、仮想チャネル（ＶＣ）、メディア種別の各属性のうちの少なくともいずれか１つもしくはこれらの組み合わせにより優先制御条件を設定することによって、ＶＰ単位にＶＣレベルでの優先制御を行うとか、コネクション単位にメディアレベルでの優先制御とかの様々な組み合わせの優先制御に柔軟に対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるＡＴＭ交換機の概略構成を示す図。
【図２】優先制御機能に主眼をおいたＡＴＭ交換機の機能構成を示す図。
【図３】優先制御設定情報記憶部に記憶される優先制御設定情報の一例を示す図。
【図４】内部セルのセルフォーマットの一を示す図。
【図５】内部セルに付加する優先制御情報の設定例を示す図。
【図６】本発明に係わる優先制御部の第１の実施例及びその変形例を示す図。
【図７】図６におけるセル選択部のセル選択処理の一例を示すフローチャート。
【図８】本発明のセル優先制御方法に基づく優先処理の概要を示す図。
【図９】図７におけるセル選択処理に基づくセル出力例を示す図。
【図１０】高速回線と低速回線が混在して収容される場合における本発明のＡＴＭ交換機の概略構成図。
【図１１】帯域制御部での帯域制御に係わるセル送出タイミングの一例を示す図。
【図１２】優先制御を方路単位で行う場合における本発明のＡＴＭ交換機の概略構成図。
【図１３】本発明の優先制御に係わるメディア種別と優先クラス及びバッファサイズの関係の設定例を示す図。
【図１４】第１の実施例に係わる優先制御部の帯域制御部分の構成及び動作と想定帯域との関係を示す図。
【図１５】本発明に係わる優先制御部の第２の実施例を示す図。
【図１６】第２の実施例に係わる優先制御部の帯域優先制御部が参照する帯域設定情報テーブルの一例を示す図。
【図１７】図１６の帯域設定に応じた帯域優先制御の処理手順を示すフローチャート。
【図１８】図１７における処理手順に沿った帯域優先制御によるコネクション別の帯域の変化を示す図。
【図１９】本発明に係わる優先制御部の第３の実施例を示す図。
【図２０】第３の実施例に係わる優先制御部の帯域優先制御部及びバッファ判定部が参照する帯域設定情報テーブルの一例を示す図。
【図２１】図２０の設定に応じた帯域優先制御およびバッファ容量変更設定制御の処理手順を示すフローチャート。
【図２２】図２１における処理手順に沿った帯域優先制御によるコネクション別の帯域の変化を示す図。
【図２３】第１〜第３の各実施例に係わる優先制御部の配置態様に特化したＡＴＭ交換機の概略構成を示す図。
【図２４】図２３における優先制御部の一般的構成を示す図。
【図２５】図２４における優先制御部の帯域制御機能に係わる構成及び帯域制限条件及びセル出力タイミングの関係を示す図。
【図２６】第４の実施例に係わる優先制御部の配置態様に特化したＡＴＭ交換機の概略構成を示す図。
【図２７】第４の実施例に係わる優先制御部の構成を示す図。
【図２８】第４の実施例に係わる優先制御部の帯域制御機能に係わる構成及び帯域制限条件及びセル出力タイミングの関係を示す図。
【図２９】図２９は従来のＡＴＭ交換機の構成を示す図。
【図３０】通常のＡＴＭセルの構成を示す図。
【符号の説明】
１００  ＡＴＭ（非同期転送モード）交換機
１  制御部
２  ＡＴＭスイッチ部
３、４  ユーザ・ネットワーク・インタフェース（ＵＮＩ）部
３１、４１、４１Ａ、４１Ｂ  内部セル変換部
３１０  優先制御設定情報記憶部
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ、４０’、４０Ｆ  優先制御部４０１、４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃ、４０１ａ  バッファ
４０２  バッファ判定部
４０３  セルバッファ管理部
４０４、４０５Ｃ  帯域制御部
４０５  セル選択部
４５  物理回線
４６  多方路処理部
４６１  セル同期部
４６２  多重部
４０６ａ、４０６ｂ  帯域優先制御部
４０７  時計部
４０８  バッファ設定部
４ａ  回線インタフェース（Ｉ／Ｆ）
４ｂ  スイッチインタフェース（Ｉ／Ｆ）
４０４ａ  個別帯域制御部
４０４ｂ  回線帯域制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003688527.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003688527.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0003688527.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
0003688527.tif 000018
【図１８】
0003688527.tif 000019
【図１９】
0003688527.tif 000020
【図２０】
0003688527.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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