(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サービス品質を保証して、ユーザからのショートセルよりＡＴＭセルを生成し、このＡＴＭセルをＶＰ（仮想パス）回線に送信するサービス品質保証制御装置であって、複数のＶＣ（仮想チャネル）回線の各々に品質クラスが設定され、複数のＶＣ回線の各々に対して、ショートセル振り分け部と品質クラス毎のショートセルバッファとコンポジット制御部とコンポジット順序テーブルとＡＴＭセルバッファとを備え、さらに、ＡＴＭセル送信制御部と、送信順序テーブルと、テーブル生成部とを備え、前記テーブル生成部は、ユーザ数の変更とユーザからの申告帯域の変更のたびに、品質クラス毎に必要な必要帯域を演算し必要帯域比率を算出し、前記必要帯域比率を利用して、コンポジット順序と、コンポジット順序毎にどの品質クラスのショートセルを優先してＡＴＭセルにコンポジット（組み立て）するかを指定する優先順位とを指示する前記コンポジット順序テーブルを生成するとともに、前記必要帯域比率を利用して、送信順序と、送信順序毎にどの品質クラスのＡＴＭセルを優先して送信するかを指定する優先順位とを指示する前記送信順序テーブルを生成し、各ＶＣ回線の前記ショートセル振り分け部は、各ユーザからのショートセルを、複数の品質クラスに従って振り分けて、該当品質クラスのショートセルバッファに送り、各品質クラスの前記ショートセルバッファは、該当品質クラスのショートセルを格納し、前記コンポジット制御部は、前記コンポジット順序テーブルが指示するコンポジット順序と優先順位に従って、前記ショートセルバッファのいずれかよりショートセルを読み出しＡＴＭセルにコンポジット（組み立て）してＡＴＭセルを生成し、このＡＴＭセルを該当ＶＣ回線の前記ＡＴＭセルバッファに送り、各ＶＣ回線の前記ＡＴＭセルバッファは、該当ＶＣ回線の前記コンポジット制御部からのＡＴＭセルを格納し、前記ＡＴＭセル送信制御部は、前記送信順序テーブルが指示する送信順序と優先順位に従って、複数ＶＣ回線の前記ＡＴＭセルバッファのいずれかより、ＡＴＭセルを読み出しＶＰ回線に送信することを特徴とするサービス品質保証制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＴＭ（非同期転送モード）のサービス品質（ＱｏＳ）制御機能を有す装置に関し、特に、ユーザ数が増加しても、品質クラス毎に規定されるサービス品質（ＱｏＳ）を保証するよう制御する装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＶＣ回線上のＡＡＬ−２ショートセルを多重してＡＴＭセルを生成し、このＡＴＭセルをＶＰ回線に送信制御する送信制御装置は、ＶＰ回線とＶＣ回線に割り当てられた品質クラスに関係なく均等にセルの送信制御をしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の送信制御装置では、ＡＡＬ−２ショートセルを多重する際、ユーザ数が増加すると使用帯域が使用可能帯域に占める割合が高くなり、各品質クラスのショートセルバッファに多重待ちのショートセルが溜まり始めるので、品質クラス毎に規定されるサービス品質（ＱｏＳ）を保証できないという課題を有する。
【０００４】
また、従来の送信制御装置では、ユーザからのＡＡＬ−２ショートセルを多重して生成されるＡＴＭセルと装置制御のためのＡＴＭセルをＶＰ回線に送信する際、ユーザ数が増加すると使用帯域が使用可能帯域に占める割合が高くなり、各品質クラスのＡＴＭセルバッファに送信待ちのＡＴＭセルが溜まり始まるので、品質クラス毎に規定されるサービス品質（ＱｏＳ）を保証できないという課題を有する。
【０００５】
本発明の目的は、従来のこの様な課題を解決し、トラフィック量が増加しても品質クラス毎に規定されるサービス品質（ＱｏＳ）を保証できる技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の本発明のサービス品質保証制御装置は、サービス品質を保証して、ユーザからのショートセルよりＡＴＭセルを生成し、このＡＴＭセルをＶＰ（仮想パス）回線に送信するサービス品質保証制御装置であって、複数のＶＣ（仮想チャネル）回線の各々に品質クラスが設定され、複数のＶＣ回線の各々に対して、ショートセル振り分け部と品質クラス毎のショートセルバッファとコンポジット制御部とコンポジット順序テーブルとＡＴＭセルバッファとを備え、さらに、ＡＴＭセル送信制御部と、送信順序テーブルと、テーブル生成部とを備え、前記テーブル生成部は、ユーザ数の変更とユーザからの申告帯域の変更のたびに、品質クラス毎に必要な必要帯域を演算し必要帯域比率を算出し、前記必要帯域比率を利用して、コンポジット順序と、コンポジット順序毎にどの品質クラスのショートセルを優先してＡＴＭセルにコンポジット（組み立て）するかを指定する優先順位とを指示する前記コンポジット順序テーブルを生成するとともに、前記必要帯域比率を利用して、送信順序と、送信順序毎にどの品質クラスのＡＴＭセルを優先して送信するかを指定する優先順位とを指示する前記送信順序テーブルを生成し、各ＶＣ回線の前記ショートセル振り分け部は、各ユーザからのショートセルを、複数の品質クラスに従って振り分けて、該当品質クラスのショートセルバッファに送り、各品質クラスの前記ショートセルバッファは、該当品質クラスのショートセルを格納し、前記コンポジット制御部は、前記コンポジット順序テーブルが指示するコンポジット順序と優先順位に従って、前記ショートセルバッファのいずれかよりショートセルを読み出しＡＴＭセルにコンポジット（組み立て）してＡＴＭセルを生成し、このＡＴＭセルを該当ＶＣ回線の前記ＡＴＭセルバッファに送り、各ＶＣ回線の前記ＡＴＭセルバッファは、該当ＶＣ回線の前記コンポジット制御部からのＡＴＭセルを格納し、前記ＡＴＭセル送信制御部は、前記送信順序テーブルが指示する送信順序と優先順位に従って、複数ＶＣ回線の前記ＡＴＭセルバッファのいずれかより、ＡＴＭセルを読み出しＶＰ回線に送信することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態によるサービス品質保証制御装置が適用されるネットワークのブロック図で、図２は、本発明の実施形態によるサービス品質保証制御装置のブロック図で、図３は、コンポジット順序テーブルの構成図で、図６は、送信順序テーブルの構成図である。
【００１５】
図１を参照して、ネットワークは、ユーザのための複数の無線移動端末２００と、無線移動端末２００と無線で通信をする基地局２１０と、基地局２１０を制御する基地局制御装置２２０と、基地局制御装置２２０を接続する交換網２３０よりなる。
【００１６】
無線移動端末２００は、音声や画像等のデータを無線で基地局２１０へ送る。
【００１７】
基地局２１０は、ＡＡＬ−２（ＡＴＭアダプテーション・レイヤ−２）ショートセル生成装置１１０と、本発明によるサービス品質保証制御装置１００とを有して構成される。
【００１８】
ＡＡＬ−２ショートセル生成装置１１０は、各ユーザの無線移動端末２００から音声や画像等のデータを受けて、このデータをＡＡＬ−２ショートセルに変換し、このＡＡＬ−２ショートセルをサービス品質保証制御装置１００に送る。
【００１９】
サービス品質保証制御装置１００は、各ユーザからのＡＡＬ−２ショートセルをコンポジット（組み立て）して、ＡＴＭ（非同期転送モード）セルを生成し、このＡＴＭセルを基地局制御装置２２０へ送信する。このとき、サービス品質保証制御装置１００は、各ユーザが要求するサービス品質（ＱｏＳ）を保証するようＡＡＬ−２ショートセルのコンポジット（組み立て）とＡＴＭセルの送信を制御する。
【００２０】
図２を参照して、本発明によるサービス品質保証制御装置１００の構成を説明する。
【００２１】
サービス品質保証制御装置１００は、複数のＶＣ（仮想チャネル）回線の各々に対して、ショートセル振り分け部１０と品質クラス１用ショートセルバッファ２１と品質クラス２用ショートセルバッファ２２と品質クラス３用ショートセルバッファ２３とコンポジット制御部３０とコンポジット順序テーブル３２とＡＴＭセルバッファ４０とを備え、さらに、品質クラス３用ＡＴＭセルバッファ４１と、ＡＴＭセル送信制御部５０と、送信順序テーブル５２と、テーブル生成部６０と、サービス品質保証制御装置１００の制御をコンピュータに実行させるプログラムを記憶するプログラム記憶媒体９０と、を有して構成される。
ここで、複数のＶＣ（仮想チャネル）回線の各々は、ＶＣＩ（仮想チャネル識別子）により、すなわち、ＶＣＩ（１）、〜、ＶＣＩ（ｎ）で識別され、品質クラスが設定されている。
【００２２】
ＶＣＩ（１）、〜、ＶＣＩ（ｎ）のショートセル振り分け部１０−１、〜、１０−ｎは、各ユーザからのＡＡＬ−２ショートセルを、複数の品質クラスに従って振り分ける。複数の品質クラスは、サービス品質の高い順に、品質クラス１、品質クラス２、品質クラス３を有する。そして、ショートセル振り分け部１０−１、〜、１０−ｎは、振り分けられたＡＡＬ−２ショートセルを、該当のショートセルバッファ２０へ送る。
【００２３】
品質クラス１用ショートセルバッファ２１と、品質クラス２用ショートセルバッファ２２と、品質クラス３用ショートセルバッファ２３の各々は、該当品質クラスのＡＡＬ−２ショートセルを格納する。
【００２４】
コンポジット制御部３０は、コンポジット順序テーブル３２が指示する優先順位で、品質クラス１用ショートセルバッファ２１と品質クラス２用ショートセルバッファ２２と品質クラス３用ショートセルバッファ２３のいずれかに格納されているＡＡＬ−２ショートセルを読みだし、読み出されたＡＡＬ−２ショートセルをコンポジット（組み立て）してＡＴＭセルを生成し、更に、生成されたＡＴＭセルをＡＴＭセルバッファ４０へ送る。
【００２５】
コンポジット順序テーブル３２は、ソフトウェアによりテーブル生成部６０で作成されるもので、ユーザの品質クラスを考慮して生成される。コンポジット順序テーブル３２は、図３に示すように、横軸にコンポジット順序ＴＣ０、ＴＣ１、〜、ＴＣｍを、縦軸に優先順位を配して構成される。
コンポジット順序ＴＣ０、ＴＣ１、〜、ＴＣｍは、ＡＡＬ−２ショートセルをコンポジット（組み立て）する時間の順序を示す。
優先順位は、いずれのショートセルバッファからＡＡＬ−２ショートセルを優先して読み出してコンポジット（組み立て）するかを決める順位である。
例えば、図３のコンポジット順序テーブル３２は、コンポジット順序ＴＣ０において、最とも高い優先順位１で、品質クラス１用ショートセルバッファ２１からのＡＡＬ−２ショートセルＢ１のコンポジット（組み立て）を指示し、このとき、品質クラス１用ショートセルバッファ２１にＡＡＬ−２ショートセルＢ１が格納されていないとき、次に高い優先順位２の、品質クラス２用ショートセルバッファ２からのＡＡＬ−２ショートセルＢ２のコンポジット（組み立て）を指示し、さらに、このとき、品質クラス２用ショートセルバッファ２２にもＡＡＬ−２ショートセルＢ２が格納されていないとき、最とも低い優先順位３の、品質クラス３用ショートセルバッファ２３からのＡＡＬ−２ショートセルＢ３のコンポジット（組み立て）を指示するためのテーブルである。
【００２６】
ＡＴＭセルバッファ４０は、コンポジット制御部３０からのＡＴＭセルを品質クラス毎に格納する。すなわち、ＶＣＩ（１）の品質クラスＡ１用ＡＴＭセルバッファ４０−１は、品質クラスＡ１のＡＴＭセルＡＳ１を格納し、ＶＣＩ（２）の品質クラスＡ２用ＡＴＭセルバッファ４０−２は、品質クラスＡ２のＡＴＭセルＡＳ２を格納し、ＶＣＩ（ｎ）の品質クラスＡｎ用ＡＴＭセルバッファ４０−ｎは、品質クラスＡｎのＡＴＭセルＡＳｎを格納する。
【００２７】
品質クラス３用ＡＴＭセルバッファ４１（以降、便宜上、品質クラスＡ０用ＡＴＭセルバッファ４１と呼ぶ）は、本装置の制御のための品質クラス３のＡＴＭセルＡＳ０を格納する。
【００２８】
ＡＴＭセル送信制御部５０は、送信順序テーブル５２に従い、ＶＣＩ（ｉ）の品質クラスＡｉ用ＡＴＭセルバッファ４０−ｉ（ｉ＝０、〜、ｎ）のいずれかより、１つのＡＴＭセルを読みだし、ＶＰ（仮想パス）回線に送信する。
【００２９】
送信順序テーブル５２は、ソフトウェアによりテーブル生成部６０で作成されるもので、ユーザの品質クラスを考慮して生成される。送信順序テーブル５２は、図６に示すように、横軸に送信順序ＴＡ０、ＴＡ１、〜、ＴＡｐを、縦軸に優先順位を配して構成される。
送信順序ＴＡ０、ＴＡ１、〜、ＴＡｐは、ＶＣＩ（ｉ）の品質クラスＡｉ用ＡＴＭセルバッファ４０−ｉ（ｉ＝０、〜、ｎ）のいずれかより、１つのＡＴＭセルを読み出し、ＶＰ（仮想パス）回線に送信する時間の順序を示す。
優先順位は、いずれのＡＴＭセルバッファからＡＴＭセルを優先して読み出して送信するかを示す順位である。
例えば、図６の送信順序テーブル５２は、送信順序ＴＡ０において、最とも高い優先順位１で、ＶＣＩ（０）の品質クラスＡ０用ＡＴＭセルバッファ４１からＡＴＭセルＡＳ０の読み出しが行われるよう指示し、このとき、ＶＣＩ（０）の品質クラスＡ０用ＡＴＭセルバッファ４１にＡＴＭセルＡＳ０が格納されていないとき、次に高い優先順位２で、ＶＣＩ（１）の品質クラスＡ１用ＡＴＭセルバッファ４０−１からＡＴＭセルＡＳ１の読み出しが行われるよう指示し、さらに、このとき、ＶＣＩ（１）の品質クラスＡ１用ＡＴＭセルバッファ４０−１にＡＴＭセルＡＳ１が格納されていないとき、次の優先順位３で、ＶＣＩ（２）の品質クラスＡ２用ＡＴＭセルバッファ４０−２からＡＴＭセルＡＳ２の読み出しが行われるよう指示し、また、このとき、ＶＣＩ（２）の品質クラスＡ２用ＡＴＭセルバッファ４０−２にＡＴＭセルＡＳ２が格納されていないとき、以下、より低い優先順位にて、ＡＴＭセルの読み出しが行われるよう指示するためのテーブルである。
【００３０】
テーブル生成部６０は、コンポジット順序テーブル３２と送信順序テーブル５２とを生成する。テーブル生成部６０は、ユーザからの申告帯域とユーザ数に基づいて、サービス品質クラス毎に必要な必要帯域を演算するとともに、ユーザからの申告帯域の変更とユーザ数の増減に伴い、サービス品質クラス毎に必要な必要帯域を再演算し、そして、演算されたサービス品質クラス毎の必要帯域から必要帯域比率を求め、この必要帯域比率により、コンポジット順序テーブル３２と送信順序テーブル５２とを生成する。
【００３１】
次に、本発明の実施形態の動作について図２、３、４、５、６、７、８を参照して詳細に説明する。
【００３２】
図４は、均等割り当てのコンポジット順序テーブルで、図５は、適正化後のコンポジット順序テーブルで、図７は、均等割り当ての送信順序テーブルで、図８は、適正化後の送信順序テーブルである。
【００３３】
図２を参照して、ＶＣＩ（１）、〜、ＶＣＩ（ｎ）のショートセル振り分け部１０−１、〜、１０−ｎは、各ユーザからのＡＡＬ−２ショートセルを、複数の品質クラス、すなわち、品質クラス１、品質クラス２、品質クラス３に振り分け、品質クラス１のＡＡＬ−２ショートセルを品質クラス１用ショートセルバッファ２１へ送り、品質クラス２のＡＡＬ−２ショートセルを品質クラス２用ショートセルバッファ２２へ送り、品質クラス３のＡＡＬ−２ショートセルを品質クラス３用ショートセルバッファ２３へ送る。
【００３４】
品質クラス１用ショートセルバッファ２１と、品質クラス２用ショートセルバッファ２２と、品質クラス３用ショートセルバッファ２３の各々は、該当品質クラスのＡＡＬ−２ショートセルを格納する。
＜ショートセルコンポジット制御＞
次に、ＡＡＬ−２ショートセルをコンポジット（組み立て）してＡＴＭセルを生成する動作を説明する。
【００３５】
まず、コンポジット順序テーブル３２の生成について説明する。
【００３６】
テーブル生成部６０は、初期設定として、図４に示すように、均等割り当てのコンポジット順序テーブル３２ａを生成する。
【００３７】
ＶＰ回線の使用可能帯域に余裕がある状況では、品質クラスによらずＡＡＬ−２ショートセルは、発生後直ぐに送信されることになるため、コンポジット順序テーブル３２は事実上トラヒックに影響を与えない。このため、コンポジット順序テーブル３２の初期設定は全品質クラスに対して均等に帯域を割り当てれば良い。したがって、テーブル生成部６０は、図４に示すように、優先順位を一巡させることにより均等割り当てを行うためのコンポジット順序テーブル３２ａを生成する。
【００３８】
コンポジット制御部２０は、このコンポジット順序テーブル３２ａを利用してＡＡＬ−２ショートセルをコンポジット（組み立て）してＡＴＭセルを生成する。
【００３９】
コンポジット制御部２０は、コンポジット順序テーブル３２ａを参照して、まず、コンポジット順序ＴＣ０において、最とも高い優先順位１で、品質クラス１用ショートセルバッファ２１にＡＡＬ−２ショートセルＢ１が格納されているかを検索する。
【００４０】
検索した結果、コンポジット制御部２０は、ＡＡＬ−２ショートセルＢ１が格納されていることを認識すると、品質クラス１用ショートセルバッファ２１から、ＡＡＬ−２ショートセルＢ１を読み出し、このＡＡＬ−２ショートセルＢ１をＡＴＭセルにコンポジットする。
【００４１】
一方、検索した結果、コンポジット制御部２０は、ＡＡＬ−２ショートセルＢ１が格納されていないことを認識すると、つぎに、品質クラス２用ショートセルバッファ２２にＡＡＬ−２ショートセルＢ２が格納されているかを検索する。
【００４２】
検索した結果、コンポジット制御部２０は、ＡＡＬ−２ショートセルＢ２が格納されていることを認識すると、品質クラス２用ショートセルバッファ２２から、ＡＡＬ−２ショートセルＢ２を読み出し、このＡＡＬ−２ショートセルＢ２をＡＴＭセルにコンポジットする。
【００４３】
一方、検索した結果、コンポジット制御部２０は、ＡＡＬ−２ショートセルＢ２が格納されていないことを認識すると、つぎに、品質クラス３用ショートセルバッファ２２にＡＡＬ−２ショートセルＢ３が格納されているかを検索する。
【００４４】
検索した結果、コンポジット制御部２０は、ＡＡＬ−２ショートセルＢ３が格納されていることを認識すると、品質クラス３用ショートセルバッファ２３から、ＡＡＬ−２ショートセルＢ３を読み出し、このＡＡＬ−２ショートセルＢ３をＡＴＭセルにコンポジットする。
【００４５】
一方、検索した結果、コンポジット制御部２０は、ＡＡＬ−２ショートセルＢ３が格納されていないことを認識し、いずれのショートセルバッファにもＡＡＬ−２ショートセルが格納されてないことを認識すると、コンポジット順序ＴＣ０における動作を停止する。
【００４６】
次に、コンポジット順序ＴＣ１が到来すると、コンポジット制御部２０は、コンポジット順序ＴＣ０での動作と同様に、コンポジット順序テーブル３２ａを参照して、まず、品質クラス２用ショートセルバッファ２２にＡＡＬ−２ショートセルＢ２が格納されているかを検索し、格納されている場合、このＡＡＬ−２ショートセルＢ２をＡＴＭセルにコンポジットし、そして、格納されていない場合、つぎに、品質クラス３用ショートセルバッファ２３にＡＡＬ−２ショートセルＢ３が格納されているかを検索し、格納されている場合、このＡＡＬ−２ショートセルＢ３をＡＴＭセルにコンポジットし、そして、格納されていない場合、つぎに、品質クラス１用ショートセルバッファ２１にＡＡＬ−２ショートセルＢ１が格納されているかを検索し、格納されている場合、このＡＡＬ−２ショートセルＢ１をＡＴＭセルにコンポジットし、そして、格納されていない場合、いずれのショートセルバッファにもＡＡＬ−２ショートセルが格納されてないことを認識して、コンポジット順序ＴＣ１における動作を停止する。
【００４７】
以降、コンポジット順序ＴＣ２、〜、ＴＣｐが到来する毎に、コンポジット制御部２０は、コンポジット順序テーブル３２ａを参照して、ＡＡＬ−２ショートセルをＡＴＭセルにコンポジットする。
【００４８】
以上のように、コンポジット制御部２０は、均等割り当てのコンポジット順序テーブル３２ａを利用して、各品質クラスのＡＡＬ−２ショートセルを均等にＡＴＭセルにコンポジットする。
【００４９】
割り当てられている呼数の増加によりトラヒック量が上昇し、使用帯域が使用可能帯域に占める割合が高くなると、各品質クラスのショートセルバッファにコンポジット待ちのＡＡＬ−２ショートセルが溜まり始め、品質クラス毎の使用可能帯域はコンポジット順序テーブル３２ａで設定される帯域に近くなる。
【００５０】
また、全ての品質クラスのショートセルバッファにＡＡＬ−２ショートセルが常時存在するようになるので、コンポジット順序毎に最高優先順位１の品質クラスに帯域が割り当てられるため、コンポジット順序テーブル３２ａの最高優先順位１のみで各品質クラスの帯域が決まる。
【００５１】
そこで、コンポジット順序テーブル３２の簡略化も考慮し、ソフトウェアでは最高優先順位１だけを考慮した帯域制御を行う。優先順位２以下のパターンは均等割り当てのパターンを使用して生成されたコンポジット順序テーブル３２を使用してもよい。
【００５２】
ユーザからの申告帯域の変更とユーザ数の増加があると、図４の均等割り当てのコンポジット順序テーブル３２ａでは、品質クラス毎に規定されるサービス品質（ＱｏＳ）が保証できなくなる。そこで、呼の割り当て及び解放毎に、テーブル生成部６０は、コンポジット順序テーブル３２ａを適正化する。
【００５３】
テーブル生成部６０は、呼の割り当て及び解放時に、ユーザからのユーザ申告帯域の更新とユーザ数の増加についての通知を受けると、まず、ユーザ申告帯域から、品質クラス毎に必要な必要帯域を演算する。次に、テーブル生成部６０は、ＡＴＭセルのペイロードがマッピング可能な帯域で、全てのユーザのために用意されている帯域を最大ユーザ帯域と定義し、そして、この最大ユーザ帯域の１／５０を単位帯域と定義するとき、品質クラス毎の必要帯域を単位帯域で割り算し、必要帯域比率を求める。必要帯域比率を求めるときの割り算は、整数に満たない場合は、切り上げて演算をする。
【００５４】
例えば、最大ユーザ帯域が１Ｍｂｉｔ／ｓの場合、単位帯域は、１Ｍｂｉｔ／ｓ／５０＝２０Ｋｂｉｔ／ｓであり、品質クラス１の必要帯域が１０Ｋｂｉｔ／ｓ、品質クラス２の必要帯域が３０Ｋｂｉｔ／ｓ、品質クラス３の必要帯域が４０Ｋｂｉｔ／ｓの場合、必要帯域比率＝（品質クラス１の必要帯域／単位帯域）：（品質クラス２の必要帯域／単位帯域）：（品質クラス３の必要帯域／単位帯域）＝１：２：２となる。テーブル生成部６０は、このようにして求められた必要帯域比率から、図５に示す適正化後のコンポジット順序テーブル３２ｂを生成する。
【００５５】
コンポジット制御部２０は、この適正化後のコンポジット順序テーブル３２ｂを利用してＡＡＬ−２ショートセルをＡＴＭセルにコンポジットする。
【００５６】
コンポジット制御部２０は、コンポジット順序テーブル３２ｂを参照して、まず、コンポジット順序ＴＣ０において、最とも高い優先順位１で、品質クラス２用ショートセルバッファ２２にＡＡＬ−２ショートセルＢ２が格納されているかを検索する。
【００５７】
検索した結果、コンポジット制御部２０は、ＡＡＬ−２ショートセルＢ２が格納されていることを認識すると、品質クラス２用ショートセルバッファ２２から、ＡＡＬ−２ショートセルＢ２を読み出し、このＡＡＬ−２ショートセルＢ２をＡＴＭセルにコンポジットする。
【００５８】
一方、検索した結果、コンポジット制御部２０は、ＡＡＬ−２ショートセルＢ２が格納されていないことを認識すると、つぎに、品質クラス３用ショートセルバッファ２３にＡＡＬ−２ショートセルＢ３が格納されているかを検索する。
【００５９】
検索した結果、コンポジット制御部２０は、ＡＡＬ−２ショートセルＢ３が格納されていることを認識すると、品質クラス３用ショートセルバッファ２３から、ＡＡＬ−２ショートセルＢ３を読み出し、このＡＡＬ−２ショートセルＢ３をＡＴＭセルにコンポジットする。
【００６０】
一方、検索した結果、コンポジット制御部２０は、ＡＡＬ−２ショートセルＢ３が格納されていないことを認識すると、つぎに、品質クラス１用ショートセルバッファ２１にＡＡＬ−２ショートセルＢ１が格納されているかを検索する。
【００６１】
検索した結果、コンポジット制御部２０は、ＡＡＬ−２ショートセルＢ１が格納されていることを認識すると、品質クラス３用ショートセルバッファ２１から、ＡＡＬ−２ショートセルＢ１を読み出し、このＡＡＬ−２ショートセルＢ３をＡＴＭセルにコンポジットする。
【００６２】
一方、検索した結果、コンポジット制御部２０は、ＡＡＬ−２ショートセルＢ１が格納されていないことを認識し、いずれのショートセルバッファにもＡＡＬ−２ショートセルが格納されてないことを認識すると、コンポジット順序ＴＣ０における動作を停止する。
【００６３】
次に、コンポジット順序ＴＣ１が到来すると、コンポジット制御部２０は、コンポジット順序ＴＣ０での動作と同様に、コンポジット順序テーブル３２ｂを参照して、まず、品質クラス３用ショートセルバッファ２３にＡＡＬ−２ショートセルＢ３が格納されているかを検索し、格納されている場合、このＡＡＬ−２ショートセルＢ３をＡＴＭセルにコンポジットし、そして、格納されていない場合、つぎに、品質クラス１用ショートセルバッファ２１にＡＡＬ−２ショートセルＢ１が格納されているかを検索し、格納されている場合、このＡＡＬ−２ショートセルＢ１をＡＴＭセルにコンポジットし、そして、格納されていない場合、つぎに、品質クラス２用ショートセルバッファ２２にＡＡＬ−２ショートセルＢ２が格納されているかを検索し、格納されている場合、このＡＡＬ−２ショートセルＢ１をＡＴＭセルにコンポジットし、そして、格納されていない場合、いずれのショートセルバッファにもＡＡＬ−２ショートセルが格納されてないことを認識して、コンポジット順序ＴＣ１における動作を停止する。
【００６４】
以降、コンポジット順序ＴＣ２、ＴＣ３、ＴＣ３が到来する毎に、コンポジット制御部２０は、コンポジット順序テーブル３２ｂを参照して、ＡＡＬ−２ショートセルをＡＴＭセルにコンポジットする。
【００６５】
以上のように、コンポジット制御部３０は、適正化後のコンポジット順序テーブル３２ｂを利用して、各品質クラスのＡＡＬ−２ショートセルをＡＴＭセルにコンポジットする。特に、ユーザの呼数が増大しトラヒックが上昇することで、全ての品質クラスのショートセルバッファにＡＡＬ−２ショートセルが常時存在する場合、最高優先順位である優先順位１で指定されているコンポジット順序、つまり、ＡＡＬ−２ショートセルＢ２、ＡＡＬ−２ショートセルＢ３、ＡＡＬ−２ショートセルＢ１、ＡＡＬ−２ショートセルＢ２、ＡＡＬ−２ショートセルＢ３の順序で、ＡＴＭセルにコンポジットされる。結局、コンポジット制御部３０は、１個のＡＡＬ−２ショートセルＢ１と、２個のＡＡＬ−２ショートセルＢ２と、２個のＡＡＬ−２ショートセルＢ３とを１個のＡＴＭセルにコンポジットする。よって、コンポジット制御部３０は、必要帯域比率＝１：２：２を満足するＡＴＭセルを生成する。
【００６６】
以上のようにして、ＶＣＩ（１）、〜、ＶＣＩ（ｎ）のコンポジット制御部３０−１、〜、３０−ｎの各々は、ＡＡＬ−２ショートセルをコンポジットしてＡＴＭを生成し、これらのＡＴＭセルを品質クラスＡ１、〜、Ａｎ用ＡＴＭセルバッファ４０−１、〜、４０−ｎの各々へ送る。
【００６７】
ＡＴＭセルバッファ４０−１、〜、４０−ｎの各々は、ＡＴＭセルを受けて、格納する。このとき、品質クラス３用ＡＴＭセルバッファ４１（品質クラスＡ０用ＡＴＭセルバッファ４１）には、本装置の制御のための品質クラス３のＡＴＭセルが格納される。
＜ＡＴＭセル送信制御＞
次に、ＡＴＭセル送信制御部５０がＡＴＭセルを送信する動作を説明する。
【００６８】
ＡＴＭセル送信制御部５０は、送信順序テーブル５２に従いＡＴＭセルを送信する。
【００６９】
まず、送信順序テーブル５２の生成について説明する。
【００７０】
テーブル生成部６０は、初期設定として、図７に示すように、均等割り当ての送信順序テーブル５２ａを生成する。
【００７１】
ＶＰ回線の使用可能帯域に余裕がある状況では、ＡＴＭセルは、品質クラスによらず、発生後直ぐに送信されることになるため、送信順序テーブル５２は事実上トラヒックに影響を与えない。このため、送信順序テーブル５２の初期設定は全品質クラスに対して均等に帯域を割り当てれば良い。したがって、テーブル生成部６０は、図７に示すように、優先順位を一巡させることにより均等割り当てを行うための送信順序テーブル５２ａを生成する。
【００７２】
ＡＴＭセル送信制御部５０は、この送信順序テーブル５２ａを利用してＡＴＭセルを送信する。
【００７３】
ＡＴＭセル送信制御部５０は、送信順序テーブル５２ａを参照して、まず、送信順序ＴＡ０において、最とも高い優先順位１で、ＶＣＩ（０）の品質クラスＡ０用ＡＴＭセルバッファ４１にＡＴＭセルＡＳ０が格納されているかを検索する。
【００７４】
検索した結果、ＡＴＭセル送信制御部５０は、ＡＴＭセルＡＳ０が格納されていることを認識すると、ＶＣＩ（０）の品質クラスＡ０用ＡＴＭセルバッファ４１からＡＴＭセルＡＳ０を読み出し、このＡＴＭセルＡＳ０をＶＰ回線に送信する。
【００７５】
一方、検索した結果、ＡＴＭセル送信制御部５０は、ＡＴＭセルＡＳ０が格納されていないことを認識すると、つぎに、ＶＣＩ（１）の品質クラスＡ１用ＡＴＭセルバッファ４０−１にＡＴＭセルＡＳ１が格納されているかを検索する。
【００７６】
検索した結果、ＡＴＭセル送信制御部５０は、ＡＴＭセルＡＳ１が格納されていることを認識すると、ＶＣＩ（１）の品質クラスＡ１用ＡＴＭセルバッファ４０−１から、ＡＴＭセルＡＳ１を読み出し、ＶＰ回線に送信する。
【００７７】
一方、検索した結果、ＡＴＭセル送信制御部５０は、ＡＴＭセルＡＳ１が格納されていないことを認識すると、つぎに、ＶＣＩ（２）の品質クラスＡ２用ＡＴＭセルバッファ４０−２にＡＴＭセルＡＳ２が格納されているかを検索する。
【００７８】
検索した結果、ＡＴＭセル送信制御部５０は、ＶＣＩ（２）のＡＴＭセルＡＳ２が格納されていることを認識すると、ＶＣＩ（２）の品質クラスＡ２用ＡＴＭセルバッファ４０−２から、ＡＴＭセルＡＳ２を読み出し、このＡＴＭセルＡＳ２をＶＰ回線に送信する。
【００７９】
一方、検索した結果、ＡＴＭセル送信制御部５０は、ＡＴＭセルＡＳ２が格納されていないことを認識すると、以降、ＶＣＩ（３）、ＶＣＩ（４）、〜、ＶＣＩ（ｎ）の順番で、すなわち品質クラスＡ３、Ａ４、〜、Ａｎの順番で、各品質クラスのＡＴＭセルバッファにＡＴＭセルが格納されているかを検索し、ＡＴＭセルが格納されているＡＴＭセルバッファを認識したとき、該当ＡＴＭセルバッファからＡＴＭセルを読み出してＶＰ回線に送信する。
【００８０】
次に、送信順序ＴＡ１が到来すると、ＡＴＭセル送信制御部５０は、送信順序ＴＡ０での動作と同様に、送信順序テーブル５２ａを参照して、まず、ＶＣＩ（１）の品質クラスＡ１用ＡＴＭセルバッファ４０−１にＡＴＭセルＡＳ１が格納されているかを検索し、格納されている場合、このＡＴＭセルＡＳ１を読み出してＶＰ回線に送信する。そして、格納されていない場合、つぎに、ＶＣＩ（２）の品質クラスＡ２用ＡＴＭセルバッファ４０−２にＡＴＭセルＡＳ２が格納されているかを検索し、格納されている場合、このＡＴＭセルＡＳ２を読み出してＶＰ回線に送信する。そして、格納されていない場合、以降、品質クラスＡ３、Ａ４、〜、Ａｎ、Ａ０の順番で、ＡＴＭセルバッファにＡＴＭセルが格納されているかを検索し、ＡＴＭセルが格納されているＡＴＭセルバッファを認識したとき、該当ＡＴＭセルバッファからＡＴＭセルを読み出してＶＰ回線に送信する。
【００８１】
以降、送信順序ＴＡ２、〜、ＴＡｍが到来毎に、ＡＴＭセル送信制御部５０は、送信順序テーブル５２ａを参照して、該当品質クラスのＡＴＭセルバッファからＡＴＭセルを読み出してＶＰ回線に送信する。
【００８２】
以上のように、ＡＴＭセル送信制御部５０は、均等割り当ての送信順序テーブル５２ａを利用して、各品質クラスのＡＴＭセルを均等にＶＰ回線に送信する。
【００８３】
割り当てられているユーザ数の増加によりトラヒック量が上昇し、使用帯域が使用可能帯域に占める割合が高くなると、各品質クラスのＡＴＭセルバッファに送信待ちのＡＴＭセルが溜まり始めるので、各品質クラスの使用可能帯域は送信順序テーブル５２ａで設定される帯域に近くなる。また、割り当てられているユーザ数の増加によりトラヒック量が上昇すると、全ての品質クラスのＡＴＭセルバッファにＡＴＭセルが常時存在するようになるので、送信順序テーブルの最高優先順位のみで各品質クラスの帯域が決まる。そこで、送信順序テーブル５２の簡略化も考慮し、最高優先順位１だけを考慮して帯域制御をし、優先順位２以下は均等割り当てのパターンを使用して生成された送信順序テーブルを使用しても良い。
【００８４】
ユーザ数の増加があると、図７の均等割り当ての送信順序テーブル５２ａでは、品質クラス毎に規定されるサービス品質（ＱｏＳ）が保証できなくなる。そこで、呼の割り当て及び解放毎に、テーブル生成部６０は、送信順序テーブル５２ａを適正化する。
【００８５】
テーブル生成部６０は、呼の割り当て及び解放時に、ユーザからのユーザ申告帯域の更新とユーザ数の増加についての通知を受けると、まず、ユーザ申告帯域から、複数の品質クラスＡ０、Ａ１、〜、Ａｎの各々に必要な必要帯域を演算する。次に、テーブル生成部６０は、既にコンポジット順序テーブルの生成時に定義されている単位帯域を使用して、品質クラス毎の必要帯域を単位帯域で割り算した必要帯域比率を求める。必要帯域比率を求めるときの割り算は、整数に満たない場合は、切り上げて演算をする。
【００８６】
例えば、最大ユーザ帯域が１Ｍｂｉｔ／ｓの場合、単位帯域は、１Ｍｂｉｔ／ｓ／５０＝２０Ｋｂｉｔ／ｓであり、品質クラスが、品質クラスＡ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の５クラスあり、品質クラスＡ０の必要帯域が１０Ｋｂｉｔ／ｓ、品質クラスＡ１の必要帯域が５０Ｋｂｉｔ／ｓ、品質クラスＡ２の必要帯域が７５Ｋｂｉｔ／ｓ、品質クラスＡ３の必要帯域が２０Ｋｂｉｔ／ｓ、品質クラスＡ４の必要帯域が割り当てなしである場合、必要帯域比率＝（品質クラスＡ０の必要帯域／単位帯域）：（品質クラスＡ１の必要帯域／単位帯域）：（品質クラスＡ２の必要帯域／単位帯域）：（品質クラスＡ３の必要帯域／単位帯域）：（品質クラスＡ４の必要帯域／単位帯域）＝１：３：４：１：０となる。
【００８７】
テーブル生成部６０は、このようにして求められた必要帯域比率から、図８に示す適正化後の送信順序テーブル５２ｂを生成する。
【００８８】
ＡＴＭセル送信制御部５０は、この適正化後の送信順序テーブル５２ｂを利用してＡＴＭセルをＶＰ回線に送信する。
【００８９】
特に、ユーザの呼数が増大しトラヒックが上昇することで、全ての品質クラスのＡＴＭセルバッファにＡＴＭセルが常時存在する場合、ＡＴＭセル送信制御部５０は、最高優先順位である優先順位１で指定されている送信順序、つまり、品質クラスＡ２のＡＴＭセルＡＳ２、品質クラスＡ１のＡＴＭセルＡＳ１、品質クラスＡ２のＡＴＭセルＡＳ２、品質クラスＡ１のＡＴＭセルＡＳ１、品質クラスＡ２のＡＴＭセルＡＳ２、品質クラスＡ０のＡＴＭセルＡＳ０、品質クラスＡ３のＡＴＭセルＡＳ３、品質クラスＡ１のＡＴＭセルＡＳ１、そして、品質クラスＡ２のＡＴＭセルＡＳ２の送信順序で、ＡＴＭセルをＶＰ回線に送信する。
【００９０】
結局、ＡＴＭセル送信制御部５０は、１個の、品質クラスＡ０のＡＴＭセルＡＳ０と、３個の、品質クラスＡ３のＡＴＭセルＡＳ３と、４個の、品質クラスＡ２のＡＴＭセルＡＳ２と、１個の品質クラスＡ３のＡＴＭセルＡＳ３とをＶＰ回線に送信する。
【００９１】
よって、ＡＴＭセル送信制御部５０は、必要帯域比率＝（品質クラスＡ０の必要帯域／単位帯域）：（品質クラスＡ１の必要帯域／単位帯域）：（品質クラスＡ２の必要帯域／単位帯域）：（品質クラスＡ３の必要帯域／単位帯域）：（品質クラスＡ４の必要帯域／単位帯域）＝１：３：４：１：０を満足するようＡＴＭセルを送信することになる。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ユーザ数の増減時毎に、品質クラス毎の必要帯域の演算を行い必要帯域比率を求め、この必要帯域比率を満足するようＡＡＬ−２ショートセルをＡＴＭセルにコンポジット（組み立て）し、このＡＴＭセルを送信するよう構成されているので、ユーザ数が増加しても、即座に、品質クラス毎に規定されるサービス品質（ＱｏＳ）を保証できるという効果がある。
【００９３】
また、本発明は、ユーザ数の増減時毎に求められた必要帯域比率を使用して、ＡＡＬ−２ショートセルをＡＴＭセルにコンポジット（組み立て）するためのコンポジット順序テーブルとＡＴＭセルを送信するためのＡＴＭセル送信順序テーブルとをユーザ数の増減時毎に生成し、このコンポジット順序テーブルによりＡＡＬ−２ショートセルをＡＴＭセルにコンポジット（組み立て）し、このＡＴＭセル送信順序テーブルによりＡＴＭセルをＶＰ回線に送信するよう構成され、２段のサービス品質保証制御を行うよう構成されているので、よりきめ細かく即応して、サービス品質を保証できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるサービス品質保証制御装置が適用されるネットワークのブロック図である。
【図２】本発明の実施形態によるサービス品質保証制御装置のブロック図である。
【図３】コンポジット順序テーブルの構成図である。
【図４】均等割り当てのコンポジット順序テーブルである。
【図５】適正化後のコンポジット順序テーブルである。
【図６】送信順序テーブルの構成図である。
【図７】均等割り当ての送信順序テーブルである。
【図８】適正化後の送信順序テーブルである。
【符号の説明】
１０    ショートセル振り分け部
２１    品質クラス１用ショートセルバッファ
２２    品質クラス２用ショートセルバッファ
２３    品質クラス３用ショートセルバッファ
３０    コンポジット制御部
３２    コンポジット順序テーブル
４０    ＡＴＭセルバッファ
４１    品質クラス３用ＡＴＭセルバッファ
５０    ＡＴＭセル送信制御部
５２    送信順序テーブル
６０    テーブル生成部
９０    プログラム記憶媒体
１００    サービス品質保証制御装置
１１０    ＡＡＬ−２ショートセル生成装置
２００    無線移動端末
２１０    基地局
２２０    基地局制御装置
２３０    交換網
【図１】
0003586665.tif 000002
【図２】
0003586665.tif 000003
【図３】
0003586665.tif 000004
【図４】
0003586665.tif 000005
【図５】
0003586665.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003586665.tif 000008
【図８】
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