(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ送信装置より送信された送信データを受信し、受信した送信データを一時的に蓄積するとともに、蓄積した送信データの蓄積量が一定量を超えた場合に、受信した送信データを廃棄するデータ中継装置であって、
前記データ送信装置より送信された送信データを受信するデータ受信部と、
前記データ受信部により受信された送信データを一時的に蓄積するバッファ部と、
前記バッファ部に蓄積された蓄積送信データの蓄積量を測定する蓄積量測定部と、
前記蓄積量測定部の測定結果に基づき、前記データ受信部により受信される送信データを廃棄する送信データ廃棄部と、
前記送信データ廃棄部が前記データ受信部により受信される送信データの廃棄を開始する蓄積送信データの蓄積量である廃棄開始しきい値を設定する廃棄開始しきい値設定部と、
前記送信データ廃棄部が前記データ受信部により受信される送信データの廃棄を停止する、前記廃棄開始しきい値以下の蓄積送信データの蓄積量である廃棄停止しきい値を設定する廃棄停止しきい値設定部とを有し、
前記送信データ廃棄部は、
前記蓄積量測定部により測定された蓄積送信データの蓄積量が前記廃棄開始しきい値設定部により設定された前記廃棄開始しきい値に達した場合に、前記蓄積送信データの蓄積量が前記廃棄開始しきい値に達した後に前記データ受信部により受信される送信データの廃棄を開始し、前記蓄積量測定部により測定された蓄積送信データの蓄積量が前記廃棄停止しきい値設定部により設定された前記廃棄停止しきい値にまで減少した場合に、前記データ受信部により受信される送信データの廃棄を停止することを特徴とするデータ中継装置。
【請求項２】
前記廃棄開始しきい値設定部は、前記バッファ部の蓄積許容量のうち所定のレベルに基づいて、前記廃棄開始しきい値を設定することを特徴とする請求項１に記載のデータ中継装置。
【請求項３】
前記データ受信部は、少なくとも一つ以上の通信路を介して少なくとも一つ以上のデータ送信装置より送信データを受信し、
前記廃棄停止しきい値設定部は、前記通信路の本数に基づいて、前記廃棄停止しきい値を設定することを特徴とする請求項１に記載のデータ中継装置。
【請求項４】
前記データ受信部は、少なくとも一つ以上のデータ送信装置のそれぞれより、同一のデータ量の送信データを受信し、
前記廃棄開始しきい値設定部は、前記バッファ部の最大蓄積許容量を前記廃棄開始しきい値に設定し、
前記廃棄停止しきい値設定部は、前記バッファ部の最大蓄積許容量から、前記送信データのデータ量に前記通信路の本数を乗じて得られる値を減じて得られる値を前記廃棄停止しきい値に設定することを特徴とする請求項３に記載のデータ中継装置。
【請求項５】
前記データ中継装置は、出力バッファ型のＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｍｏｄｅ）スイッチ装置であること特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のデータ中継装置。
【請求項６】
前記データ中継装置は、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｔｒａｎｓｆｅｒ  ｍｏｄｅ）セルを受信するシェーピング装置であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のデータ中継装置。
【請求項７】
データ送信装置より送信された送信データを受信し、受信した送信データを一時的に蓄積するとともに、蓄積した送信データの蓄積量が一定量を超えた場合に、受信した送信データを廃棄するデータ中継方法であって、
前記データ送信装置より送信された送信データを受信するデータ受信ステップと、
前記データ受信ステップにより受信された送信データを一時的に蓄積する蓄積ステップと、
前記蓄積ステップにより蓄積された蓄積送信データの蓄積量を測定する蓄積量測定ステップと、
前記蓄積量測定ステップの測定結果に基づき、前記データ受信ステップにより受信される送信データを廃棄する送信データ廃棄ステップと、
前記送信データ廃棄ステップが前記データ受信ステップにより受信される送信データの廃棄を開始する蓄積送信データの蓄積量である廃棄開始しきい値を設定する廃棄開始しきい値設定ステップと、
前記送信データ廃棄ステップが前記データ受信ステップにより受信される送信データの廃棄を停止する、前記廃棄開始しきい値以下の蓄積送信データの蓄積量である廃棄停止しきい値を設定する廃棄停止しきい値設定ステップとを有し、
前記送信データ廃棄ステップは、
前記蓄積量測定ステップにより測定された蓄積送信データの蓄積量が前記廃棄開始しきい値設定ステップにより設定された前記廃棄開始しきい値に達した場合に、前記蓄積送信データの蓄積量が前記廃棄開始しきい値に達した後に前記データ受信ステップにより受信される送信データの廃棄を開始し、前記蓄積量測定ステップにより測定された蓄積送信データの蓄積量が前記廃棄停止しきい値設定ステップにより設定された前記廃棄停止しきい値にまで減少した場合に、前記データ受信ステップにより受信される送信データの廃棄を停止することを特徴とするデータ中継方法。
【請求項８】
前記廃棄開始しきい値設定ステップは、前記蓄積ステップの蓄積許容量のうち所定のレベルに基づいて、前記廃棄開始しきい値を設定することを特徴とする請求項７に記載のデータ中継方法。
【請求項９】
前記データ受信ステップは、少なくとも一つ以上の通信路を介して少なくとも一つ以上のデータ送信装置より送信データを受信し、
前記廃棄停止しきい値設定ステップは、前記通信路の本数に基づいて、前記廃棄停止しきい値を設定することを特徴とする請求項７に記載のデータ中継方法。
【請求項１０】
前記データ受信ステップは、少なくとも一つ以上のデータ送信装置のそれぞれより、同一のデータ量の送信データを受信し、
前記廃棄開始しきい値設定ステップは、前記蓄積ステップの最大蓄積許容量を前記廃棄開始しきい値に設定し、
前記廃棄停止しきい値設定ステップは、前記蓄積ステップの最大蓄積許容量から、前記送信データのデータ量に前記通信路の本数を乗じて得られる値を減じて得られる値を前記廃棄停止しきい値に設定することを特徴とする請求項９に記載のデータ中継方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、ＡＴＭセルを一時的に蓄積するバッファを有し、そのバッファに過剰にセルが流入し、バッファが溢れてセルを廃棄する場合の、セル廃棄制御技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セルをバッファに溜めて、バッファに過剰にセルが流入する可能性のある装置としてＡＴＭスイッチがある。例えば出力バッファ型スイッチは、出線毎にバッファがあるスイッチである。
【０００３】
図１１に入線４回線、出線４回線の出力バッファ型ＡＴＭスイッチを示す。図１１において２００は出力バッファ型ＡＴＭスイッチ、１００はセルを保存するバッファ、３００は振り分け回路である。
入線より入力されたセルは、スイッチ２００の前半部分の振り分け回路３００で宛先出線へ振り分けられ、出線対応のバッファ１００に書き込まれる。出線側はバッファ１００から１セル時間につき１セル読み出す（セルが溜まっていない場合はアイドルセルを出力する）。
【０００４】
図１２は出力バッファ型スイッチ２００の動作を説明する図である。出力バッファ型スイッチ２００は、異なる入線からの入力が同一出線に集中した場合に、一般的に入線の若番から、バッファに書き込んでいく。図１２の場合、入線＃１、＃２、＃３、＃４の順にセルがキューイングされ、入線＃１対応のセルから順番に出力される。４入線の場合、最大４セル同時に入力される。
【０００５】
出線からの読み出しは１セル時間に１セルであるため、ある特定出線に対して、複数入線からのセルが長時間集中すると、バッファが溢れる。このとき入線若番からキューイングする制御では下記のような問題が生じる。
【０００６】
図１３は図１２で示した出線＃１のバッファ部分だけを取り出したものである。図１３に示すように、バッファフル状態において、入線＃１〜＃４から常に出線＃１に対してセルが入力される場合を考えると、毎セル時間、バッファからは１セル読み出され、４セル入力されることになる。
１セル読まれた時点で１セル分空きができるので、若番から書き込む方式とすると、入線＃１のセルが書き込まれるが、入線＃２〜＃４のセルは＃１を書き込んだ時点でバッファフルになるので、書き込めず廃棄される。次のセル時間でも同様にバッファから１セル読み出され、入線＃１のセルのみ書き込まれる。この状態が続くと、＃１のセルしかバッファに書き込まれないことになる。これは入線間での不公平が生じることを示している。
【０００７】
従来、入線間での不公平性を防止するための方法として、入線ローテーションと呼ばれている方法がある。これはバッファへの書き込み順番を常に若番の入線から行うのではなく、書き込みの優先順番を１セル時間単位にローテーションさせる方法である。
例えば、入線数が４個の場合、４セル時間毎に下記の優先順位で書き込む。
セル時間１：＃１→＃２→＃３→＃４
（入線＃１からのセルがあればそれを書き込み、なければ＃２のセルを書き込み、それもなければ＃３のセル、それもなければ＃４のセルを書き込む。）
セル時間２：＃２→＃３→＃４→＃１
セル時間３：＃３→＃４→＃１→＃２
セル時間４：＃４→＃１→＃２→＃３
以下セル時間１からセル時間４に示した方法を繰り返す。
【０００８】
図１４を用いて入線ローテーションの動作を説明する。
バッファフル状態から１セル読み出され１セル空きが出来たとき、入線ローテーションの第１優先が入線＃１であったとすると、入線＃１のセルが書き込まれバッファフルとなり、入線＃２〜＃４のセルが廃棄される。次のセル時間では、入線ローテーションの第１優先が入線＃２となるため、入線＃２のセルが書き込まれる。以下同様に１セル時間経過後に、入線＃３、入線＃４のセルが書き込まれることになる。すなわち、入線＃１〜＃４のセルが公平にバッファに書き込まれる。
【０００９】
しかしながら、入線ローテーションを実現するためには、ローテーション情報（第１優先入線番号）を記憶する必要があり、かつ、毎セル時間変動する第１優先入線から順番にセルをバッファに書き込むという複雑な制御が必要になる。
【００１０】
一方、シェーピング装置においても、上記ＡＴＭスイッチの場合と同様に、出力帯域より入力帯域が大きいときには、コネクション間でセル廃棄に関して不公平性が生じる。
【００１１】
図１５を用いて従来のシェーピング装置に関して説明する。図１５において、４００はシェーピング装置、１００はシェーピング用のバッファである。図１５のシェーピング装置４００は、複数コネクションのセルを１つのバッファ１００にいったん保存し、一定速度（シェーピング速度）でセルを読み出す装置である。
【００１２】
図１５において、ＶＰ／ＶＣ＝Ａ、Ｂ、Ｃのセルが５０Ｍｂ／ｓずつの速度、すなわち合計１５０Ｍｂ／ｓで規則的に入力され、バッファ１００から５０Ｍｂ／ｓの速度で読み出される場合を想定する。この場合、すぐにバッファフル状態となる。バッファフル状態においても、５０Ｍｂ／ｓの速度で読み出され、１５０Ｍｂ／ｓの速度で入力されることから、１セル読み出される間に３セル入力されることになる。
【００１３】
例えば、バッファフル状態から１セル読み出された後にＶＰ／ＶＣ＝Ａのセルが入力されると、Ａのセルは書き込まれてバッファフルとなり、Ｂ、Ｃのセルが入力された時点ではバッファフルであるため廃棄される。その次にバッファから１セル読み出された後に、Ａのセルが入力されるため、Ａのセルが書き込まれる。以後これを繰り返すため、特定のＶＰ／ＶＣしかバッファに書き込まれないことになる。すなわちシェーピング装置に過剰なトラヒックが流れる場合、コネクション間で不公平性が生じることを示している。
【００１４】
セル廃棄制御方法の他の従来技術として、特開平１１−５５２７８で示された優先制御回路がある。図１６はその優先制御回路の構成を示す図である。
図１６において５００は要求品質の異なるトラヒックＡおよびＢのセルに対してトラヒックＡのセルを優先する優先制御を行う優先制御回路、１００は複数のしきい値を設定できる単一バッファ、６００はバッファ１００からのセル読み出しを制御する読出制御回路、７００はしきい値毎に異なる制御を行う制御回路である。
【００１５】
バッファ１００は、トラヒックＡに対してレート制御を開始するしきい値（１）、トラヒックＢに対してセル廃棄を開始するしきい値（２）、トラヒックＡに対してレート制御を解除するしきい値（３）、トラヒックＢに対してセル廃棄を解除するしきい値（４）がある。このように本従来技術はセル廃棄に関して、しきい値制御を行っているが、しきい値は異なるサービスクラス毎に持ち、サービスクラス間での優先制御を行うことを目的としている。同一クラスあるいはサービスクラスを意識しないセル廃棄制御を目指したものではなく、しきい値はサービスクラス毎に持たなければならない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のセル廃棄制御方法は、上記のようにバッファあふれ時に、あふれたセルを廃棄するという単純な制御を行っていた。従って、セル廃棄に関して、ＡＴＭスイッチの場合には入線間での不公平性、シェーピング装置ではコネクション間での不公平性が生じるという問題があった。
またセル廃棄制御として、しきい値を使用したものも提案されているが、これは異なるサービスクラスのセルを同一バッファに入力する場合のセル廃棄制御方法であり、同一サービスクラスあるいはサービスクラスを意識しないセル廃棄制御方法ではなかった。また、同一サービスクラス内のコネクション間でのセル廃棄の不公平性を防止するものでもなかった。
なお、上記不公平性の問題は、バッファにセルが過剰に入力されるときに生じるものであって、常時低負荷でセルが入力されるとき（セル廃棄が生じないとき）は当然ながら問題は生じない。
【００１７】
本発明は、このような問題点を解決するために行われたもので、サービスクラスを意識しないで単一のバッファに異なるコネクションのセルを入力する場合のセル廃棄制御に関するものであり、コネクション間あるいは入線間のセル廃棄の不公平性を防止するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るデータ中継装置は、
データ送信装置より送信された送信データを受信し、受信した送信データを一時的に蓄積するとともに、蓄積した送信データの蓄積量が一定量を超えた場合に、受信した送信データを廃棄するデータ中継装置であって、
前記データ送信装置より送信された送信データを受信するデータ受信部と、
前記データ受信部により受信された送信データを一時的に蓄積するバッファ部と、
前記バッファ部に蓄積された蓄積送信データの蓄積量を測定する蓄積量測定部と、
前記蓄積量測定部の測定結果に基づき、前記データ受信部により受信される送信データを廃棄する送信データ廃棄部と、
前記送信データ廃棄部が前記データ受信部により受信される送信データの廃棄を開始する蓄積送信データの蓄積量である廃棄開始しきい値を設定する廃棄開始しきい値設定部と、
前記送信データ廃棄部が前記データ受信部により受信される送信データの廃棄を停止する、前記廃棄開始しきい値以下の蓄積送信データの蓄積量である廃棄停止しきい値を設定する廃棄停止しきい値設定部とを有し、
前記送信データ廃棄部は、
前記蓄積量測定部により測定された蓄積送信データの蓄積量が前記廃棄開始しきい値設定部により設定された前記廃棄開始しきい値に達した場合に、前記蓄積送信データの蓄積量が前記廃棄開始しきい値に達した後に前記データ受信部により受信される送信データの廃棄を開始し、前記蓄積量測定部により測定された蓄積送信データの蓄積量が前記廃棄停止しきい値設定部により設定された前記廃棄停止しきい値にまで減少した場合に、前記データ受信部により受信される送信データの廃棄を停止することを特徴とする。
【００１９】
前記廃棄開始しきい値設定部は、前記バッファ部の蓄積許容量のうち所定のレベルに基づいて、前記廃棄開始しきい値を設定することを特徴とする。
【００２０】
前記データ受信部は、少なくとも一つ以上の通信路を介して少なくとも一つ以上のデータ送信装置より送信データを受信し、
前記廃棄停止しきい値設定部は、前記通信路の本数に基づいて、前記廃棄停止しきい値を設定することを特徴とする。
【００２１】
前記データ受信部は、少なくとも一つ以上のデータ送信装置のそれぞれより、同一のデータ量の送信データを受信し、
前記廃棄開始しきい値設定部は、前記バッファ部の最大蓄積許容量を前記廃棄開始しきい値に設定し、
前記廃棄停止しきい値設定部は、前記バッファ部の最大蓄積許容量から、前記送信データのデータ量に前記通信路の本数を乗じて得られる値を減じて得られる値を前記廃棄停止しきい値に設定することを特徴とする。
【００２２】
前記データ中継装置は、出力バッファ型のＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｔｒａｎｓｆｅｒ  ｍｏｄｅ）スイッチ装置であること特徴とする。
【００２３】
前記データ中継装置は、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｍｏｄｅ）セルを受信するシェーピング装置であることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係るデータ中継方法は、
データ送信装置より送信された送信データを受信し、受信した送信データを一時的に蓄積するとともに、蓄積した送信データの蓄積量が一定量を超えた場合に、受信した送信データを廃棄するデータ中継方法であって、
前記データ送信装置より送信された送信データを受信するデータ受信ステップと、
前記データ受信ステップにより受信された送信データを一時的に蓄積する蓄積ステップと、
前記蓄積ステップにより蓄積された蓄積送信データの蓄積量を測定する蓄積量測定ステップと、
前記蓄積量測定ステップの測定結果に基づき、前記データ受信ステップにより受信される送信データを廃棄する送信データ廃棄ステップと、
前記送信データ廃棄ステップが前記データ受信ステップにより受信される送信データの廃棄を開始する蓄積送信データの蓄積量である廃棄開始しきい値を設定する廃棄開始しきい値設定ステップと、
前記送信データ廃棄ステップが前記データ受信ステップにより受信される送信データの廃棄を停止する、前記廃棄開始しきい値以下の蓄積送信データの蓄積量である廃棄停止しきい値を設定する廃棄停止しきい値設定ステップとを有し、
前記送信データ廃棄ステップは、
前記蓄積量測定ステップにより測定された蓄積送信データの蓄積量が前記廃棄開始しきい値設定ステップにより設定された前記廃棄開始しきい値に達した場合に、前記蓄積送信データの蓄積量が前記廃棄開始しきい値に達した後に前記データ受信ステップにより受信される送信データの廃棄を開始し、前記蓄積量測定ステップにより測定された蓄積送信データの蓄積量が前記廃棄停止しきい値設定ステップにより設定された前記廃棄停止しきい値にまで減少した場合に、前記データ受信ステップにより受信される送信データの廃棄を停止することを特徴とする。
【００２５】
前記廃棄開始しきい値設定ステップは、前記蓄積ステップの蓄積許容量のうち所定のレベルに基づいて、前記廃棄開始しきい値を設定することを特徴とする。
【００２６】
前記データ受信ステップは、少なくとも一つ以上の通信路を介して少なくとも一つ以上のデータ送信装置より送信データを受信し、
前記廃棄停止しきい値設定ステップは、前記通信路の本数に基づいて、前記廃棄停止しきい値を設定することを特徴とする。
【００２７】
前記データ受信ステップは、少なくとも一つ以上のデータ送信装置のそれぞれより、同一のデータ量の送信データを受信し、
前記廃棄開始しきい値設定ステップは、前記蓄積ステップの最大蓄積許容量を前記廃棄開始しきい値に設定し、
前記廃棄停止しきい値設定ステップは、前記蓄積ステップの最大蓄積許容量から、前記送信データのデータ量に前記通信路の本数を乗じて得られる値を減じて得られる値を前記廃棄停止しきい値に設定することを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明に関わるデータ中継装置の一実施の形態を示す構成図である。
図１において１０は４入線、４出線の出力バッファ型ＡＴＭスイッチ（データ中継装置）、２は入線よりセルを受信するセル受信部（データ受信部）、３は振り分け回路、１はセルを保存するバッファである。
また、４は、セル受信部で受信されるセルを廃棄するセル廃棄部（送信データ廃棄部）である。
５は、セル廃棄部４がセルの廃棄を開始するためのしきい値（廃棄開始しきい値）を設定する廃棄開始しきい値設定部であり、廃棄開始しきい値設定部５はバッファ１に蓄積された蓄積セルの蓄積量のうち所定の蓄積量を廃棄開始しきい値として設定する。
６は、セルの廃棄を開始したセル廃棄部４がセルの廃棄を停止するためのしきい値（廃棄解除しきい値）を設定する廃棄解除しきい値設定部であり、廃棄解除しきい値設定部６はバッファ１に蓄積された蓄積セルの蓄積量のうち所定の蓄積量を廃棄解除しきい値として設定する。
７は、バッファ１に蓄積された蓄積セルの蓄積量を測定し、測定結果をに基づきセルの廃棄を行うか否かを判断する蓄積量測定部である。
また、セルの受信開始前に、バッファ１内のセル蓄積量に対して廃棄開始しきい値設定部５及び廃棄解除しきい値設定部６により廃棄開始しきい値と廃棄解除しきい値が設定される。
【００２９】
図２に図１のＡＴＭスイッチ１０のセル廃棄制御処理のフローチャートを示す。
まずステップＳ１で、初期値として、蓄積量測定部７のセル廃棄状態のビットを「０」に設定する。
次に、ステップＳ２でセル受信部２がセルを受信すると、ステップＳ３で蓄積量測定部７はセル廃棄状態のビットの値を見て、「１」のときは、ステップＳ８に遷移し、バッファ内セル蓄積量が廃棄解除しきい値以下かどうか判断する。
バッファ内セル蓄積量が廃棄解除しきい値以下の場合は、振り分け回路３が所定のバッファにセルを書き込み（ステップＳ９）、蓄積量測定部７はセル廃棄状態のビットを「０」にする（ステップＳ１０）。
バッファ内セル蓄積量が廃棄解除しきい値より大きい場合は、セル廃棄部４がセルを廃棄する（ステップＳ１１）。
【００３０】
ステップＳ３で蓄積量測定部７がセル廃棄状態のビットの値を見て、「０」のときは、ステップＳ４に遷移し、バッファ内セル蓄積量が廃棄開始しきい値以上かどうか判断する。
バッファ内セル蓄積量が廃棄開始しきい値以上の場合は、セル廃棄部４がセルを廃棄し（ステップＳ５）、蓄積量測定部７がセル廃棄状態のビットを「１」にする（ステップＳ６）。バッファ内セル蓄積量が廃棄開始しきい値より小さい場合は、振り分け回路３がセルを所定のバッファに書き込む（ステップＳ７）。バッファ１からは毎セル時間セルが読み出されるため、セル廃棄状態のビットが「１」になった（ステップＳ６）後、受信セルが到着しても、ステップＳ８の条件で受信セルを廃棄していれば（ステップＳ１１）、ある時間経過後必ず、廃棄解除しきい値までバッファ内のセルは減る。
【００３１】
上記説明からわかるように、本セル廃棄制御を行うための２つのしきい値には、廃棄開始しきい値＞廃棄解除しきい値の関係が必要である。また、廃棄開始しきい値を超えてセルは溜まらないため、廃棄開始しきい値はバッファサイズと一致させておくことが、バッファの有効利用の観点からは良く、廃棄開始しきい値を記憶しておく必要もなくなる。逆に、廃棄開始しきい値をバッファサイズより小さくすることで、実際のバッファよりバッファサイズを小さく見せかけることも可能である。
【００３２】
図１において、全入線のセルがすべて出線＃１宛に集中するという過負荷トラヒックが流れた場合のセル廃棄制御処理について、詳細な動作を説明する。
ここで、廃棄開始しきい値設定部５は廃棄開始しきい値をバッファサイズと同じ値（最大蓄積許容量）に、廃棄解除しきい値設定部６は廃棄解除しきい値をバッファサイズから入線数の４減じた値（バッファサイズ−入線数（４）×セルのデータ量）に設定する。
図３から図５は、図１において出線＃１のバッファ部分だけ取り出したものであり、図３に示すように、毎セル時間４セルの入力があり、１セル読み出される状況であり、図３のＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１のセルが到着する前に、ちょうどバッファフルになったとする。
Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１のセルが入力された時点では、蓄積量測定部７はバッファ内セル蓄積量が廃棄開始しきい値と等しいと判断するため、図４に示すように、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１のセルは全てセル廃棄部４により廃棄され、セル廃棄状態になる。またバッファ１より１セル読み出されて１セルの空きが生じる。
【００３３】
図４において、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２のセルが入力される時点では、セル廃棄状態で、バッファ内セル蓄積量が廃棄解除しきい値を超えているため、Ａ２〜Ｄ２のすべてのセルは廃棄される。
また、バッファ１より１セル読み出されて合計２セルの空きが生じる。同様に、Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３のセルも廃棄され、１セル読み出されて合計３セルの空きが生じ、Ａ４、Ｂ４、Ｃ４、Ｄ４のセルも廃棄され、１セル読み出されて合計４セルの空きが生じて図５の状態となる。
【００３４】
図５において、バッファ内セル蓄積量は廃棄解除しきい値と同じ値であるため、セル廃棄状態は解除され、図６に示すように、Ａ５、Ｂ５、Ｃ５、Ｄ５のセルはバッファ１に書き込まれる。従って、この時間では全入線のセルが公平に書き込まれる。これは廃棄解除しきい値の値を、廃棄開始しきい値より入線数と同じ４減じた値に設定したことにより実現できる。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態に係るＡＴＭスイッチにより、入線間におけるセル廃棄の公平性が保証される。すなわち入線ローテーションを行わなくても、入線間の不公平性を防ぐことができるという効果がある。
入線ローテーションはローテーションによる優先順番を記憶しておき、毎セル時間変わる優先順番に応じてバッファに書き込むという制御が必要であり、回路が複雑になるが、本ＡＴＭスイッチだと２個のしきい値を持って制御するだけであり、簡単な回路で実現できるという効果がある。
【００３６】
また、廃棄開始しきい値をバッファサイズと一致させることで、バッファを最大限有効に利用できる。
【００３７】
実施の形態２．
図７は本発明に関わるデータ中継装置の一実施の形態を示す構成図である。
図７において、２０はシェーピング装置であり、また１、２及び４〜７は図１と同様であり、１はバッファ、２はセル受信部、４はセル廃棄部、５は廃棄開始しきい値設定部、６は廃棄解除しきい値設定部、７は蓄積量測定部である。
実施の形態１と同様に、廃棄開始しきい値設定部５及び廃棄解除しきい値設定部６により、バッファ１内のセル蓄積量に対して廃棄開始しきい値と廃棄解除しきい値が設定される。両者のしきい値の関係は、廃棄開始しきい値＞廃棄解除しきい値である。また、図７では廃棄開始しきい値＝バッファサイズとしている。
バッファ１には様々なコネクションのセルが合計速度Ｂで入力され、ある一定速度Ａでセルが読み出される。一般的に速度Ｂは一定速度とは限らず、時間によって変動するものである。
【００３８】
バッファ１からの読み出し速度Ａと入力速度Ｂが、Ｂ≦Ａであればバッファ１にはセルが溜まらず、セル廃棄する必要はない。Ｂ＞Ａであると、バッファ１にセルが溜まり始め、Ｂ＞Ａである時間がある程度続くとバッファあふれが生じるようになり、セル廃棄する必要が生じる。
本発明は、このような状況下のセル廃棄制御に関するものである。
【００３９】
バッファ１への入力速度Ｂとバッファ１からの出力速度Ａの関係により、バッファ１内のセルが廃棄開始しきい値まで溜まり、その状態でさらに新たなセルが到着したとする。このときそのセルを廃棄し、以後入力されたセルは、バッファ内のセルが廃棄解除しきい値に減るまで廃棄するという制御を行う。
バッファ１からは一定速度Ａで読み出されているため、廃棄開始しきい値までセルが溜まった後、入力セルを廃棄し続けていれば、ある時間経過後必ず、廃棄解除しきい値までバッファ内のセルは減る。廃棄解除しきい値まで減った状態で新たなセルが到着した場合は、そのセルをバッファ１に書き込み、以後バッファ１内のセルが廃棄開始しきい値に増えるまではセルを書き込む。以後、前述と同様のセル廃棄制御を行う。
【００４０】
セル廃棄制御の動作を具体例を用いて、詳細に説明する。
以下ではＶＰ／ＶＣ＝Ａ、Ｂ、Ｃのセルが順にバッファ１に入力され、その入力速度Ｖは読み出し速度Ｗより大きい場合を想定する。また、廃棄開始しきい値はバッファサイズと一致させ、廃棄解除しきい値はバッファサイズより３セル小さい値とする。３セルの値は、入力されるＶＰ／ＶＣが３個であることより設定している。
【００４１】
図７において、速度Ｖは速度Ｗの３倍であるとし、Ａ１のセルが到着したときに、バッファフル状態であるとする。
Ａ１のセルが到着した時点で、蓄積量測定部７はバッファ内セル蓄積量が廃棄開始しきい値と一致していると判断するため、Ａ１のセルはセル廃棄部４により廃棄され、セル廃棄状態となる。
速度ＶとＷの関係より、３セル入力される毎に１セル読み出されるため、図８に示すように、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１の３セルが廃棄された後、１セル読み出され、バッファに空きが１セル生じて図８の状態となる。
【００４２】
Ａ２、Ｂ２、Ｃ２のセルが到着した時点では、バッファ１に空きが１セルしかなく、バッファ内セル蓄積量が廃棄解除しきい値より大きいため、これらのセルは廃棄される。この後、バッファ１からセルが読み出され、バッファ１の空きが２セルとなる。同様にＡ３、Ｂ３、Ｃ３のセルが到着した時点では、バッファ１に空きが２セルしかなく、バッファ内セル蓄積量が廃棄解除しきい値より大きいため、これらのセルは廃棄される。この後、バッファ１からセルが読み出され、バッファ１の空きが３セルとなり、図９の状態となる。
【００４３】
図９の状態でＡ４のセルが到着すると、蓄積量測定部７はバッファ内セル蓄積量が廃棄解除しきい値以下であると判断するため、Ａ４のセルがバッファ１に書き込まれるとともに、セル廃棄状態が解除される。
Ｂ４のセルが到着したときには２セルの空きがあり、セル廃棄状態が解除されているため、バッファに書き込まれる。同様にＣ４のセルもバッファに書き込まれ、図１０のようになる。
【００４４】
このように、一旦バッファフルになった後、３セル分の空きができるまではバッファにセルを書き込まないため、速度Ｗで３セル読み出すのに要する時間経過後、必ず、ＶＰ／ＶＣ＝Ａ、Ｂ、Ｃの３セルを書き込むことが出来る。上記例ではＶをＷの３倍として説明したが、ＶとＷの関係に関わらず、セル廃棄状態では、入力セルは廃棄し、読み出しは行うため、必ず廃棄解除しきい値までバッファ内セルは減る。
従って、廃棄解除しきい値を廃棄開始しきい値より、コネクション数分少ない値としておけば、コネクション数分のセルを書き込むことができ、コネクション間での廃棄の不公平性がなくなる。これは従来の、バッファに空きが出来たら直ちにセルを書き込む方法では実現できなかったことである。また本シェーピング装置はしきい値を２個設定して廃棄制御を行うだけであり、とても簡単な回路で実現可能である。
【００４５】
また、廃棄開始しきい値をバッファサイズと一致させることで、バッファを最大限有効に利用できる。
【００４６】
なお、以上の実施の形態１及び実施の形態２では、本発明に係るデータ中継装置について説明してきたが、同様の処理手順により本発明に係るデータ中継方法を実現することもできる。
【００４７】
ここで、以上にて説明してきた本発明の特徴についてまとめると、以下のようになる。
本発明のセル廃棄制御方式は、出力バッファ型のＡＴＭスイッチにおいて、出力バッファ毎に廃棄開始しきい値と廃棄解除しきい値を設けておき、バッファ内セル蓄積量が廃棄開始しきい値のときに新たに入力されるセルを廃棄し、以後の入力セルは、バッファ内セル蓄積量が廃棄解除しきい値以下に減るまで廃棄することを特徴とする。
【００４８】
また、本発明のセル廃棄制御方式は、廃棄開始しきい値はバッファサイズに設定し、廃棄解除しきい値はバッファサイズから入線数減じた値に設定することを特徴とする。
【００４９】
また、本発明のセル廃棄制御方式は、ＡＴＭセルをバッファに保存し、ある一定速度で読み出すシェーピング装置において、バッファに廃棄開始しきい値と廃棄解除しきい値を設けておき、バッファ内セル蓄積量が廃棄開始しきい値のときに新たに入力されるセルを廃棄し、以後の入力セルは、バッファ内セル蓄積量が廃棄解除しきい値以下に減るまで廃棄することを特徴とする。
【００５０】
また、本発明のセル廃棄制御方式は、廃棄開始しきい値はバッファサイズに設定し、廃棄解除しきい値はバッファサイズから入力コネクション数分減じた値に設定することを特徴とする。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入線間におけるセル廃棄の公平性が保証される。すなわち入線ローテーションを行わなくても、入線間の不公平性を防ぐことができるという効果がある。
入線ローテーションはローテーションによる優先順番を記憶しておき、毎セル時間変わる優先順番に応じてバッファに書き込むという制御が必要であり、回路が複雑になるが、本発明によれば２個のしきい値を持って制御するだけであり、簡単な回路で実現できるという効果がある。
【００５２】
また、廃棄開始しきい値をバッファサイズと一致させることで、バッファを最大限有効に利用できる。
【００５３】
また、本発明によれば、一旦バッファフルになった後、所定数のセル分の空きができるまではバッファにセルを書き込まないため、必ず廃棄解除しきい値までバッファ内セルは減る。
従って、廃棄解除しきい値を廃棄開始しきい値より、コネクション数分少ない値としておけば、コネクション数分のセルを書き込むことができ、コネクション間での廃棄の不公平性がなくなる。これは従来の、バッファに空きが出来たら直ちにセルを書き込む方法では実現できなかったことである。また本発明ではしきい値を２個設定して廃棄制御を行うだけであり、とても簡単な回路で実現可能である。
【００５４】
また、廃棄開始しきい値をバッファサイズと一致させることで、バッファを最大限有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１によるＡＴＭスイッチの構成を示す図である。
【図２】  この発明の実施の形態１によるセル廃棄制御処理を示すフローチャートである。
【図３】  この発明の実施の形態１による動作を示す図である。
【図４】  この発明の実施の形態１による動作を示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態１による動作を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態１による動作を示す図である。
【図７】  この発明の実施の形態２によるシェーピング装置の構成を示す図である。
【図８】  この発明の実施の形態２による動作を示す図である。
【図９】  この発明の実施の形態２による動作を示す図である。
【図１０】  この発明の実施の形態２による動作を示す図である。
【図１１】  従来のＡＴＭスイッチの構成を示す図である。
【図１２】  従来のＡＴＭスイッチのセル廃棄制御の動作を示す図である。
【図１３】  従来のＡＴＭスイッチのセル廃棄制御の動作を示す図である。
【図１４】  従来のＡＴＭスイッチのセル廃棄制御の動作を示す図である。
【図１５】  従来のシェーピング装置のセル廃棄制御の動作を示す図である。
【図１６】  従来の優先制御回路でのセル廃棄制御の動作を示す図である。
【符号の説明】
１  バッファ、２  セル受信部、３  振り分け回路、４  セル廃棄部、５  廃棄開始しきい値設定部、６  廃棄解除しきい値設定部、７  蓄積量測定部、１０ＡＴＭスイッチ、２０  シェーピング装置。
【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】
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【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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