(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定長パケットを伝送する網においてその固定長パケットのトラヒックを制御する機能の正常性を判断する装置であって、
上記固定長パケットのトラヒックを制御する機能の正常性をチェックするためのパラメータを格納する格納手段と、
固定長パケットが到着する毎に、その固定長パケットに対して割り当てられている単位時間内の第１の期間に、その固定長パケットに対応するコネクションに対して設定されているパラメータを用いてＵＰＣ動作を実行すると共に、上記単位時間内の第２の期間に、上記格納手段に格納されているパラメータを用いてＵＰＣ動作を実行する演算手段と、
上記第２の期間における上記演算手段によるＵＰＣ動作の結果に基づいて上記固定長パケットのトラヒックを制御する機能の正常性を判断する判断手段と、
を有するトラヒックを制御する機能の正常性を判断する装置。
【請求項２】
上記格納手段が書き換え可能な記憶領域であり、上記パラメータとして所望の値を設定可能な請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記格納手段に複数のパラメータが格納されており、上記演算手段は、上記第２の期間においてそれら複数のパラメータの中の１つを用いてＵＰＣ動作を実行する請求項１に記載の装置。
【請求項４】
上記格納手段に格納されるパラメータが固定長パケットの到着間隔を表す値であり、
上記演算手段によるＵＰＣ動作は、到着した固定長パケットが準拠パケットであるか非準拠パケットであるかを判断する処理であり、
上記判断手段が、
上記格納手段に格納されているパラメータに基づいて決まる期間を定義するウィンドウを生成するウィンドウ生成手段と、
上記ウィンドウ内に存在する複数の第２の期間において検出された準拠パケットの数および非準拠パケットの数をそれぞれ計数する計数手段と、
上記パラメータを用いてＵＰＣ動作を実行したならば上記計数手段により上記ウィンドウ内で検出されるであろう準拠パケットの数および非準拠パケットの数の各期待値と、上記計数手段によって計数された準拠パケットの数および非準拠パケットの数とをそれぞれ比較し、それらのうちの少なくとも一方が不一致であったときに、固定長パケットのトラヒックを制御する機能が異常である旨を表す情報を出力する比較手段と、
を有する請求項１に記載の装置。
【請求項５】
上記ウィンドウ生成手段は、上記格納手段に格納されるパラメータにより表される間隔を整数倍することによってウィンドウを生成する請求項４に記載の装置。
【請求項６】
上記期待値として意図的に誤った値を使用することにより、固定長パケットのトラヒックを制御する機能が異常である旨を表す情報が強制的に出力される請求項４に記載の装置。
【請求項７】
上記格納手段に、固定長パケットの到着間隔を表す第１のパラメータ、および遅延変動を表す第２のパラメータが格納されており、
上記演算手段によるＵＰＣ動作は、到着した固定長パケットが準拠パケットであるか非準拠パケットであるかを判断する処理であり、
上記判断手段が、
上記格納手段に格納されている第１および第２のパラメータに基づいて決まる期間を定義するウィンドウを生成するウィンドウ生成手段と、
上記ウィンドウ内に存在する複数の第２の期間において検出された準拠パケットの数および非準拠パケットの数をそれぞれ計数する計数手段と、
上記第１および第２のパラメータを用いてＵＰＣ動作を実行したならば上記計数手段により上記ウィンドウ内で検出されるであろう準拠パケットの数および非準拠パケットの数の各期待値と、上記計数手段によって計数された準拠パケットの数および非準拠パケットの数とをそれぞれ比較し、それらのうちの少なくとも一方が不一致であったときに、固定長パケットのトラヒックを制御する機能が異常である旨を表す情報を出力する比較手段と、
を有する請求項１に記載の装置。
【請求項８】
上記ウィンドウ生成手段は、上記格納手段に格納されているパラメータが変更された際、上記到着間隔を整数倍した値から上記遅延変動を減算することによってウィンドウを生成し、
上記比較手段は、上記格納手段に格納されているパラメータが変更された際、上記計数手段により計数された非準拠パケットの数に上記遅延変動を加算した値と上記期待値とを比較する請求項７に記載の装置。
【請求項９】
固定長パケットを伝送する網においてその固定長パケットのトラヒックを制御する機能の正常性を判断する装置であって、
固定長パケットが到着する毎に、その固定長パケットに対して第１のＵＰＣ演算および第２のＵＰＣ演算を実行する演算手段と、
上記演算手段による第１のＵＰＣ演算の結果に基づいて、その固定長パケットを廃棄するか否かを決定する廃棄制御手段と、
上記演算手段による第２のＵＰＣ演算の結果に基づいて、上記演算手段の動作の正常性を判断する判断手段と、
を有するトラヒックを制御する機能の正常性を判断する装置。
【請求項１０】
固定長パケットを伝送する網においてその固定長パケットのトラヒックを制御する機能の正常性を判断する方法であって、
上記固定長パケットのトラヒックを制御する機能の正常性をチェックするためのパラメータを格納するステップと、
固定長パケットが到着する毎に、その固定長パケットに対して割り当てられている単位時間内の第１の期間に、その固定長パケットに対応するコネクションに対して設定されているパラメータを用いてＵＰＣ動作を実行すると共に、上記単位時間内の第２の期間に、上記パラメータを用いてＵＰＣ動作を実行するステップと、
上記第２の期間におけるＵＰＣ動作の結果に基づいて上記固定長パケットのトラヒックを制御する機能の正常性を判断するステップと、
を有するトラヒックを制御する機能の正常性を判断する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定長パケット網においてトラヒックを制御する機能の正常性を判断する装置および方法に係わり、特に、ＡＴＭ網に設けられるＵＰＣ装置の故障を検出する装置および方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
通信サービスを支える中核技術の１つとしてＡＴＭが普及してきている。ＡＴＭでは、音声データ、画像データ、テキストデータ等の各種データを、セルと呼ばれる固定長のパケットに格納して伝送することにより、様々なデータを統合的に扱うことができる。
【０００３】
図１６は、ＡＴＭ網の構成を示す図である。ＡＴＭ網１００は、通常、互いに接続された複数のＡＴＭスイッチ（図中、ＡＴＭスイッチ１１０〜１３０）を含む。そして、端末装置は、任意のＡＴＭスイッチに収容される。
【０００４】
送信端末１４０から受信端末１５０へデータを伝送する際には、ＡＴＭ網１００は、まず、それらの端末どうしの間を接続する仮想パス及び仮想チャネルを確立する。送信端末１４０は、伝送すべきデータを１以上のセルに格納する。そして、送信端末１４０は、各セルのヘッダに上記仮想パス及び仮想チャネルに対応するＶＰＩ／ＶＣＩ  （仮想パス識別子／仮想チャネル識別子）を設定し、それらのセルをＡＴＭ網１００へ送出する。ＡＴＭ網１００は、各セルのヘッダに設定されているＶＰＩ／ＶＣＩ  に従って、それらのセルを受信端末１５０へ転送する。そして、受信端末１５０は、ＡＴＭ網１００から受信したセルに格納されているデータを抽出する。このように、ＡＴＭ網においては、データは、セルに格納されて伝送される。
【０００５】
ＡＴＭでは、通常、各ユーザは、データを伝送する際の通信サービスを選択できる。各ユーザに対して提供されるサービスは、例えば、ユーザと通信事業者との契約により設定される。ＡＴＭフォーラムは、サービスカテゴリーとして、ＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ  ）、ｒｔ−ＶＢＲ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ  ）、ｎｒｔ−ＶＢＲ（Ｎｏｎ  Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ  ）、ＵＢＲ（Ｕｎｓｐｅｃｉｆｉｅｄ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）、ＡＢＲ（Ａｖａｉｌａｂｌｅ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）を定義している。
【０００６】
ユーザは、選択したサービスにおいて必要な通信パラメータを予めＡＴＭ網１００に申告しておく。通信パラメータとしては、例えば、ピークセルレートＰＣＲ（Ｐｅａｋ  Ｃｅｌｌ  Ｒａｔｅ）、平均セルレートＳＣＲ（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ  Ｃｅｌｌ  Ｒａｔｅ  ）、揺らぎ吸収値などが申告される。
【０００７】
ＡＴＭ網は、通常、トラヒックを監視および制御するためのＵＰＣ装置を備える。ＵＰＣ（Ｕｓａｇｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：使用量パラメータ制御）装置１１１は、図１６に示すように、ＡＴＭ網１００の入口に設けられ、ＡＴＭ網１００へのセルの流入量（すなわち、トラヒック）をコネクションごとに監視する。具体的には、ＵＰＣ装置１１１は、コネクションごとにセルレートを監視し、そのセルレートがそのコネクションに対して予め申告されている値（例えば、ＰＣＲ）を越えていないかを監視する。そして、非準拠セル（「違反セル」ともいう。）を検出した場合には、ＵＰＣ装置１１１は、その非準拠セルを廃棄したり、或いはその非準拠セルに対して低い優先度を設定する。低い優先度が設定されたセルは、ＡＴＭ網の輻輳時には、ＡＴＭスイッチにより通常のセルよりも先に廃棄され得る。尚、「非準拠セル」とは、申告値よりも大きなセルレートで到着したセル、あるいは、前に到着したセルの到着時刻からの到着間隔が申告値よりも短いセルのことをいう。
【０００８】
図１７は、ＵＰＣ装置のブロック図である。ＵＰＣ装置は、加入者線を介して伝送されてくる光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ部１６１、受信信号からＡＴＭセルを組み立てる組立部（ＳＡＴ）１６２、コネクション毎に加入者線からＡＴＭ網に流入するセルのトラヒックを監視および制御するＵＰＣ部１６３、ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ  Ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ：運用保守）機能を提供するＯＡＭ部１６４、および加入者線へ出力すべき電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ素子１６５を備える。
【０００９】
加入者線を介して伝送されてきたセルは、ＵＰＣ部１６３において準拠セルであるか非準拠セルであるかが判断される。準拠セルはスイッチに入力され、非準拠セルは廃棄される。
【００１０】
図１８は、既存のＵＰＣ部の一例のブロック図である。遅延部１７１は、セルの出力タイミングを調整するために受信セルを所定時間だけ遅延させる。タイミング生成部１７２は、到着セルの先頭タイミングを検出し、演算部１７６に対して演算を実行すべきタイミングを指示する。セル識別部１７３は、受信セルのＶＰＩ／ＶＣＩ  に基づいてそのセルに対応するコネクションを識別する。パラメータ格納メモリ１７４は、コネクション毎に申告されている各種パラメータや、演算部１７６により使用されるパラメータ等を格納する。ＣＰＵ−ＩＦ１７５は、パラメータ格納メモリ１７４にパラメータを書き込むためのインタフェースである。演算部１７６は、セルを受信する毎にパラメータ格納メモリ１７４からそのセルに対応するパラメータを抽出し、そのパラメータを用いてＵＰＣ演算を実行する。このＵＰＣ演算により、受信セルが準拠セルであるか非準拠セルであるかが判断される。廃棄制御部１７７は、演算部１７６による演算結果に従って、準拠セルを出力し、また、非準拠セルを廃棄する。
【００１１】
ＵＰＣ部の動作アルゴリズムは、ＩＴＵ−Ｔにおいて定義されている。現在では、リーキバケット・アルゴリズム、およびバーチャルスケジューリング・アルゴリズムが採用されている。これら２つのアルゴリズムは、実質的には互いに同一の動作を定義している。これら２つのアルゴリズムでは、基本的には、コネクション毎にセルの到着間隔がモニタされ、その到着間隔がそのコネクションに対応する申告値に対して違反しているか否が判断される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ＵＰＣ装置は、コネクション毎にトラヒックを監視および制御する機能を提供する。このため、ＵＰＣ装置が故障すると、たとえば、あるコネクションの実際のトラヒックがその申告値を越えている場合であっても、そのコネクションのセルが廃棄されずに、ＡＴＭ網に過剰なセルが流入してしまう事態が発生し得る。この場合、申告値に従っているコネクションのセルが誤って廃棄されてしまうことがある。したがって、このような事態を回避するために、ＵＰＣ装置には、その動作の正常性をリアルタイムで監視する機能が設けられている。
【００１３】
ＵＰＣ装置の故障を検出する際には、従来、周期的に生成されるテストセルが用いられていた。このテストセルは、予め決められたＶＰＩ／ＶＣＩ  が設定され、予め決められた間隔でＵＰＣ部１６３に入力される。ＵＰＣ部１６３には、その間隔に対応するパラメータが登録されている。そして、ＵＰＣ部１６３は、カウンタおよびタイマ等を用いてテストセルが一定間隔ごとに入力されていることを確認すると、テストセルが準拠セルであるか非準拠セルであるかを判断する。この場合、ＵＰＣ装置は、予め決められている間隔に対応するパラメータを用いて演算を実行するので、ＵＰＣ部が正常であれば、その結果は、常に「準拠」となるはずである。したがって、テストセルについての判断結果として「非準拠」が得られた場合、ＵＰＣ装置が故障していると判断される。
【００１４】
しかしながら、上述の従来の方法では、テストセルを使用しなければＵＰＣ装置の故障を検出できないという欠点があった。テストセルを使用すると、伝送効率の低下を引き起こす。しかも、そのテストセルは、一定間隔毎に生成されなければならず、もし一定間隔で生成されなかった場合には、故障が発生しているのか否かを正しく判定することができない。
【００１５】
また、一定間隔ごとに生成されるテストセルを用いる構成では、故障の検出の際に使用されるパラメータは、その一定間隔に対応する固定値に限定されてしまう。このため、様々なパラメータについてテストすることが困難である。更に、ＵＰＣ装置が故障しているか否かの判断も、その一定間隔ごとにしかできなかった。
【００１６】
本発明の課題は、固定長パケット網において、所望のパラメータを用いてトラヒック制御機能の故障を検出できる装置を提供することである。また、本発明の他の課題は、固定長パケット網において、テストパケットを用いることなくトラヒック制御機能の故障を検出できる装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の装置は、固定長パケットを伝送する網においてその固定長パケットのトラヒックを制御する機能の正常性を判断する装置であって、固定長パケットのトラヒックを制御する機能の正常性をチェックするためのパラメータを格納する格納手段と、固定長パケットが到着する毎に、その固定長パケットに対して割り当てられている単位時間内の第１の期間にその固定長パケットに対応するコネクションに対して設定されているパラメータを用いてＵＰＣ動作を実行するとともに、上記単位時間内の第２の期間に上記格納手段に格納されているパラメータを用いてＵＰＣ動作を実行する演算手段と、上記第２の期間における上記演算手段によるＵＰＣ動作の結果に基づいて上記固定長パケットのトラヒックを制御する機能の正常性を判断する判断手段とを有する。
【００１８】
上記構成において、演算手段は、各固定長パケットに対して、ＵＰＣ演算を２回実行する。第１回目のＵＰＣ演算に基づいて、当該固定長パケットに対応するコネクションにおいてその固定長パケットが準拠セルであるか非準拠セルであるのかが判断される。また、第２回目のＵＰＣ演算に基づいて、固定長パケットのトラヒックを制御する機能の正常性が判断される。したがって、固定長パケットのトラヒックを制御する機能の正常性を判断するために、テストセルを用いる必要がない。また、格納手段に格納すべきパラメータを書き換えることにより、様々なパラメータを用いた試験を容易に実施できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
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。本発明は、固定長パケットを伝送する網においてトラヒックを制御する装置に広く適用されるが、以下では、一実施例として、ＡＴＭ網を採り上げる。ＡＴＭ網の構成は、例えば、図１６を参照しながら説明した通りである。
【００２０】
図１は、本実施形態のＵＰＣ装置の要部であるＵＰＣ部のブロック図である。このＵＰＣ部は、例えば、図１７に示したＵＰＣ装置内に設けられ、また、そのＵＰＣ装置は、例えば、図１６に示したＡＴＭ網の入口に設けられる。
【００２１】
図１において使用する符号のうち図１８において先に使用したものは同じものを表す。即ち、遅延部１７１、タイミング生成部１７２、セル識別部１７３、ＣＰＵ−ＩＦ１７５、および廃棄制御部１７７は、基本的に、既存のものと同じである。
【００２２】
パラメータ格納メモリ１は、コネクション毎に申告されている各種パラメータに加え、テストパラメータ（故障判定用パラメータ）を格納する。パラメータ格納メモリ１に格納される各種パラメータは、不図示のＣＰＵからの指示に従ってＣＰＵ−ＩＦ１７５を介して書き込まれる。
【００２３】
図２は、パラメータ格納メモリ１の一例を模式的に示す図である。パラメータ格納メモリ１には、コネクション毎に申告されているパラメータとして、「最小セル間隔値Ｔ」および「揺らぎ吸収値τ」が登録されている。「最小セル間隔値Ｔ」は、例えば、最大セルレート（ＰＣＲ）の逆数である。また、「揺らぎ吸収値τ」は、例えば、ＣＤＶ（Ｃｅｌｌ  Ｄｅｌａｙ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ：セル遅延変動）であり、伝送路上でのセル間隔の揺らぎを吸収するためのパラメータである。
【００２４】
これらのパラメータは、それぞれ１セルを伝送するために割り当てられる時間を単位として与えられる。例えば、あるコネクション（＃ａ）について「最小セル間隔値Ｔ＝１０」が申告されて登録されていたとすると、そのコネクションを介して流れるセルの間隔が「１０」よりも短くなったときに、申告値に対する違反が検出されることになる。図３（ａ）  に示す例では、コネクション＃ａを介して流れるセルの間隔が最小セル間隔値Ｔよりも長く、申告値に対する違反が発生していない。一方、図３（ｂ）  に示す例では、コネクション＃ａを介して流れるセルの間隔が最小セル間隔値Ｔよりも短く、申告値に対する違反が発生している。この場合、後述する演算部２は、時刻９において到着したセルを「非準拠セル」と判断する。また、「揺らぎ吸収値τ」として０以外の値が申告されて登録されていたとすると、図３（ｂ）  に示したように、コネクション＃ａを介して流れるセルの間隔が最小セル間隔値Ｔよりも短い場合であっても、その差が「揺らぎ吸収値τ」以内であれば、申告値に対する違反が発生しなかったとみなされることがある。
【００２５】
テストパラメータとしては「最小セル間隔値Ｔ」及び「揺らぎ吸収値τ」に加え、「通過セル数の期待値」および「廃棄セル数の期待値」が登録されている。「通過セル数の期待値」は、テストパラメータとして登録されている「最小セル間隔値Ｔ」および「揺らぎ吸収値τ」を用いて予め決められた数のセルに対してＵＰＣ演算を実行したときに得られるであろう準拠セルの数の期待値である。一方、「通過セル数の期待値」は、テストパラメータとして登録されている「最小セル間隔値Ｔ」および「揺らぎ吸収値τ」を用いて予め決められた数のセルに対してＵＰＣ演算を実行したときに得られるであろう非準拠セルの数の期待値である。
【００２６】
図１の説明に戻る。演算部２は、入力セルが準拠セルであるか非準拠セルであるかを判断する。すなわち、演算部２は、入力セルに対応するコネクションを検出し、そのコネクションに対応するパラメータをパラメータ格納メモリ１から抽出する。そして、演算部２は、そのパラメータを用いてＵＰＣ演算を実行し、入力セルが準拠セルであるか非準拠セルであるかを判断する。ＵＰＣ演算の動作アルゴリズムは、ＩＴＵ−Ｔにおいて、リーキバケット・アルゴリズム、およびバーチャルスケジューリング・アルゴリズムが採用されている。
【００２７】
図３は、バーチャルスケジューリング・アルゴリズムの基本処理のフローチャートである。この処理は、コネクション毎に実行される。また、この処理は、セルが到着する毎に、その到着セルに対して実行される。以下では、時刻ｔａ  においてセルが到着した後の処理を説明する。
【００２８】
ステップＳ１では、到着セルの実際の到着時刻ｔａ  が、当該到着セルの論理到着時刻ＴＡＴよりも前であるか後であるかが調べられる。このとき、揺らぎ吸収値τが考慮される。ここで、当該到着セルの論理到着時刻ＴＡＴは、先に算出されている。また、揺らぎ吸収値τは、パラメータ格納メモリ１から読み出した値を使用する。
【００２９】
揺らぎ吸収値τを考慮した論理到着時刻ＴＡＴよりも後にセルが到着したのであれば、すなわち、「ｔａ  ≧ＴＡＴ−τ」であれば、前回のセルの到着時刻から今回のセルの到着時刻までの間隔が申告値よりも長いことになるので、ステップ２において、到着セルが「準拠セル」である旨の情報が出力される。ステップＳ３では、次のセルのための論理到着時刻ＴＡＴが算出される。具体的には、到着セルの実際の到着時刻ｔａ  と当該到着セルの論理到着時刻ＴＡＴのうちの遅い方の時刻にインクリメント値Ｉを加算した時刻を次のセルの論理到着時刻ＴＡＴとする。インクリメント値Ｉは、たとえば、コネクション毎にユーザにより申告された転送レート（例えば、最大セルレートＰＣＲ）の逆数である。実施例では、パラメータ格納メモリ１から読み出される最小セル間隔値Ｔが使用される。
【００３０】
一方、揺らぎ吸収値τを考慮した論理到着時刻ＴＡＴよりも前にセルが到着したのであれば、すなわち、「ｔａ  ＜ＴＡＴ−τ」であれば、前回のセルの到着時刻から今回のセルの到着時刻までの間隔が申告値よりも短いことになるので、ステップ４において、到着セルが「非準拠セル」である旨の情報が出力される。なお、揺らぎ吸収値τを考慮した論理到着時刻ＴＡＴよりも前にセルが到着したのであれば、論理到着時刻ＴＡＴの更新は行われない。上記処理により、到着セルが準拠セルであるのか、或いは非準拠セルであるのかが判断される。
【００３１】
なお、図４ではバーチャルスケジューリング・アルゴリズムを示したが、演算部２は、リーキバケット・アルゴリズムにより到着セルが準拠セルであるのか非準拠セルであるのかを判断してもよい。また、演算部２は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ただし、到着セルが準拠セルであるか非準拠セルであるのかを短時間で判断する必要がある。
【００３２】
図５は、演算部２の動作タイミングを説明する図である。演算部２は、セルが到着するごとに、そのセルに対応するコネクションに対してＵＰＣ演算を実行する。ところが、このＵＰＣ演算に要する時間は、１セルを伝送するために割り当てられる時間と比較して十分に短い。したがって、演算部２は、ある入力セルに対するＵＰＣ演算を実行してから次の入力セルに対するＵＰＣ演算を実行するまでの期間、未使用状態となる。すなわち、この間、演算部２は、他の処理を実行することが可能である。
【００３３】
本発明では、この未使用期間を利用し、演算部２にテストパラメータを用いたＵＰＣ演算を実行させる。すなわち、演算部２は、セルが到着する毎に、以下の２つのＵＰＣ演算を実行する。
（１）  入力セルに対応するコネクションに対するＵＰＣ演算
（２）  ＵＰＣ機能の故障を検出するためのＵＰＣ演算（テストパラメータを使用する）
演算部２は、上記（１）  のＵＰＣ演算を終了すると、その旨をアドレス選択部３に通知すると共に、判断結果を出力する。続いて、演算部２は、上記（２）  のＵＰＣ演算を実行してその判断結果を出力する。
【００３４】
アドレス選択部３は、セルが到着すると、そのセルを伝送してきたコネクションに対応するメモリアドレスを指示する。各コネクションと各メモリアドレスとは、予めユニークに対応づけられている。また、到着セルに対応するコネクションは、セル識別部１７３においてその到着セルのＶＰＩ／ＶＣＩ  により識別される。また、アドレス選択部３は、到着セルに対応するコネクションに対するＵＰＣ演算が終了した旨の通知を演算部２から受け取ると、テスト用のメモリアドレスを指示する。
【００３５】
パラメータ格納メモリ１は、アドレス選択部３により指示されたアドレスに格納されている各種パラメータを演算部２に与える。したがって、演算部２は、セルが到着すると、まず、そのセルに対応するコネクションに係わるパラメータを受け取り、続いて、テストパラメータを受け取る。なお、テストパラメータは、演算部２だけでなく、ウィンドウ生成部５、通過計測部６、および廃棄計測部７にも与えられる。
【００３６】
書換え検出部４は、不図示のＣＰＵからの指示に従ってパラメータ格納メモリ１内のテストパラメータが更新されたことを検出し、その旨をウィンドウ生成部５および廃棄計測部７に通知する。
【００３７】
ウィンドウ生成部５は、テストパラメータとして登録されている「最小セル間隔値Ｔ」に基づいて決まる期間を表すウィンドウを生成する。ここで、「最小セル間隔値Ｔ」は、上述したように、１セルを伝送するために割り当てられる時間を単位として与えられる。したがって、ウィンドウ生成部５によって生成されるウィンドウは、所定の期間を表すことによって、実質的に、モニタすべきセルの数を表すことになる。
【００３８】
通過計測部６は、ウィンドウ生成部５によって生成されるウィンドウ内で、演算部２により実際に「準拠」と判断されたセルの数と、「準拠」と判断されるであろうセルの数の期待値とを比較し、その比較結果を出力する。この期待値は、パラメータ格納メモリ１にテストパラメータの１つとして登録されている「通過セル数の期待値」である。上記２つの値が互いに一致した場合には、「正常」を表す情報を出力し、互いに一致していなかった場合には、「異常」を表す情報を出力する。
【００３９】
廃棄計測部７は、ウィンドウ生成部５によって生成されるウィンドウ内で、演算部２によって実際に「非準拠」と判断されたセルの数と、「非準拠」と判断されるであろうセルの数の期待値とを比較し、その比較結果を出力する。この期待値は、パラメータ格納メモリ１にテストパラメータの１つとして登録されている「廃棄セル数の期待値」である。上記２つの値が互いに一致していた場合には、「正常」を表す情報を出力し、互いに一致していなかった場合には、「異常」を表す情報を出力する。なお、ウィンドウ生成部５、通過計測部６、および廃棄計測部７の詳細な構成および動作については後述する。
【００４０】
次に、上記構成のＵＰＣ部の基本的動作を説明する。ここでは、図６に示すように、ＵＰＣ部にセル１、セル２、セル３、．．．．が順番に到着したものとする。また、セル１〜セル３は、それぞれコネクション＃１〜＃３を介して伝送されてきたものとする。
【００４１】
セル１が到着すると、セル識別部１７３は、そのセルのヘッダのＶＰＩ／ＶＣＩ  を解析することにより、そのセルがコネクション＃１を介して伝送されてきたことを認識する。そして、演算部２は、パラメータ格納メモリ１からコネクション＃１に係わるパラメータ（「最小セル間隔値Ｔ」および「揺らぎ吸収値τ」）を抽出し、期間Ｔ１  において、それらのパラメータを用いてセル１が準拠セルであるか非準拠セルであるのかを判断する。この判断結果は、廃棄制御部１７７に与えられる。そして、廃棄制御部１７７は、その判断結果に従って、セル１を通過させるか或いはセル１を廃棄する。
【００４２】
コネクション＃１に対するＵＰＣ演算が終了すると、演算部２は、ＵＰＣ機能のチェックのためのＵＰＣ演算を開始する。すなわち、演算部２は、パラメータ格納メモリ１からテストパラメータ（「最小セル間隔値Ｔ」および「揺らぎ吸収値τ」）を抽出し、期間Ｔｃｈにおいて、それらのパラメータを用いてセル１が準拠セルであるか非準拠セルであるのかを判断する。この判断結果は、通過制御部６および廃棄制御部７に与えられる。演算部２による判断結果が「準拠（すなわち、通過）」であったときには、通過制御部６に設けられているカウンタがインクリメントされ、一方、その判断結果が「非準拠（すなわち、廃棄）」であったときには、廃棄制御部７に設けられているカウンタがインクリメントされる。
【００４３】
続いて、セル２が到着すると、演算部２は、パラメータ格納メモリ１からコネクション＃２に係わるパラメータを抽出し、期間Ｔ２  において、それらのパラメータを用いてセル２が準拠セルであるか非準拠セルであるのかを判断する。そして、廃棄制御部１７７がその判断結果に従ってセル２を通過または廃棄する。
【００４４】
コネクション＃２に対するＵＰＣ演算が終了すると、演算部２は、再びＵＰＣ機能のチェックのためのＵＰＣ演算を開始する。すなわち、演算部２は、パラメータ格納メモリ１からテストパラメータを抽出し、セル２のための期間Ｔｃｈにおいて、それらのパラメータを用いてセル２が準拠セルであるか非準拠セルであるのかを判断する。そして、通過制御部６または廃棄制御部７に設けられているカウンタがその判断結果に従ってインクリメントされる。
【００４５】
以降、同様に、演算部２は、セルが到着する毎に、そのセルを伝送してきたコネクションに対するＵＰＣ演算、およびＵＰＣ機能をチェックするためのＵＰＣ演算を実行する。このことにより、通過制御部６は、テストパラメータを用いてＵＰＣ演算を実行したならば得られるであろう「通過セルの数」をカウントすることになる。そして、通過制御部６は、ウィンドウ生成部５によって生成されたウィンドウ内でカウントされた「通過セルの数」と、パラメータ格納メモリ１に登録されている「通過セル数の期待値」とを比較し、その比較結果に基づいてＵＰＣ機能の正常性を判断する。一方、廃棄制御部７は、テストパラメータを用いてＵＰＣ演算を実行したならば得られるであろう「廃棄セルの数」をカウントすることになる。そして、廃棄制御部７は、ウィンドウ生成部５によって生成されたウィンドウ内でカウントされた「廃棄セルの数」と、パラメータ格納メモリ１に登録されている「廃棄セル数の期待値」とを比較し、その比較結果に基づいてＵＰＣ機能の正常性を判断する。
【００４６】
「通過セル数の期待値」および「廃棄セル数の期待値」は、テストパラメータに対して予め算出されてパラメータ格納メモリ１に格納されている。以下、これらの期待値の算出方法を説明する。
【００４７】
通常のＵＰＣ演算では、図６を参照しながら説明したように、各セルはコネクションにより識別されてコネクション毎に準拠／非準拠の判断がなされる。すなわち、あるコネクションに対するＵＰＣ演算では、そのコネクションを介して伝送されてきたセルのみが対象となる。例えば、図６に示す例では、コネクション＃１に対するＵＰＣ演算では、セル１のみが対象となる。
【００４８】
これに対して、ＵＰＣ機能のチェックのためのＵＰＣ演算においては、図６を参照しながら説明したように、すべての入力セルが対象となる。たとえば、図６に示す例では、セル１、セル２、セル３、．．．がすべてＵＰＣ機能のチェックのためのＵＰＣ演算の対象となる。ここで、「すべての入力セル」とは、基本的に、ユーザセルであるか制御セルであるかを問わず、また、有効セルであるか無効セルであるかを問わない。すなわち、ＵＰＣ機能のチェックのためのＵＰＣ演算においては、対象セルが連続して到着したしたことを想定し、それらの各セルに対して準拠／非準拠の判断がなされる。
【００４９】
図７は、演算部２が正常であったならばＵＰＣ機能のチェックのためのＵＰＣ演算の結果として得られるであろう出力の例を示す図である。ここでは、テストパラメータとして与えられる「最小セル間隔値Ｔ」の５倍の期間をモニタ期間とする。例えば、「Ｔ＝３」であれば、モニタ期間は、１５個のセルが伝送されるために割り当てられる時間に相当する。また、ＵＰＣ演算は、図４に示したバーチャルスケジューリング・アルゴリズム（以下、単に「ＶＳアルゴリズム」という。）に従うものとする。
【００５０】
図７（ａ）  は、テストパラメータとして、「最小セル間隔値Ｔ＝１」および「揺らぎ吸収値τ＝０」が与えられた場合を示す。この場合、ＶＳアルゴリズムは、あるセルの到着時刻とそのセルの前のセルの到着時刻との間隔が「１」以上であれば、当該到着セルは準拠セルであると判断し、その間隔が「１」よりも小さければ、当該セルが非準拠セルであると判断する。尚、「最小セル間隔値Ｔ」は、ＶＳアルゴリズムにおけるインクリメント値Ｉに相当する。
【００５１】
例えば、論理的到着時刻ＴＡＴが「１」であった場合において、時刻ｔａ  ＝１にセルが到着したとすると、図４のステップＳ１において、ＴＡＴ＝１、およびτ＝０であり、「ｔａ  ＝ＴＡＴ−τ」となるので、到着セルは準拠セルと判断される。そして、ステップＳ３において、次の到着セルの論理的到着時刻ＴＡＴとして「２」が生成される。ここで、ＵＰＣ機能のチェックのためのＵＰＣ演算においては、対象セルが連続して到着する。すなわち、次のセルは、時刻ｔａ  ＝２に到着する。
【００５２】
時刻ｔａ  ＝２においては、ＴＡＴ＝２、およびτ＝０であり、「ｔａ  ＝ＴＡＴ−τ」となるので、この到着セルも準拠セルと判断される。以降、同様に、ＶＳアルゴリズムは、各到着セルに対して同様の判断結果を出力する。
【００５３】
このように、「最小セル間隔値Ｔ＝１」および「揺らぎ吸収値τ＝０」が与えられたとすると、ＶＳアルゴリズムは、すべての到着セルを準拠セルとみなす。したがって、モニタ期間＝５とすると、ＵＰＣ機能が正常であれば、「通過セル数＝５」および「廃棄セル数＝０」となることが期待される。そして、これらの値が、テストパラメータとして「Ｔ＝１」および「τ＝０」が用いられる場合の期待値である。
【００５４】
図７（ｂ）  は、テストパラメータとして、「最小セル間隔値Ｔ＝３」および「揺らぎ吸収値τ＝０」が与えられた場合を示す。この場合、ＶＳアルゴリズムは、あるセルの到着時刻とそのセルの前のセルの到着時刻との間隔が「３」以上であれば、当該到着セルは準拠セルであると判断し、その間隔が「３」よりも小さければ、当該セルが非準拠セルであると判断する。
【００５５】
例えば、論理的到着時刻ＴＡＴが「１」であった場合において、時刻ｔａ  ＝１にセルが到着したとすると、図４のステップＳ１において、ＴＡＴ＝１、およびτ＝０であり、「ｔａ  ＝ＴＡＴ−τ」となるので、到着セルは準拠セルと判断される。そして、ステップＳ３において、次の到着セルの論理的到着時刻ＴＡＴが生成される。ここで、「Ｔ＝３」なので、図４のフローチャートにおいてインクリメント値Ｉは「３」となる。したがって、次の到着セルのための論理的到着時刻ＴＡＴとして「４」が生成される。
【００５６】
つづいて、時刻ｔａ  ＝２にセルが到着すると、図４のステップＳ１においてＴＡＴ＝４、およびτ＝０であり、「ｔａ  ＜ＴＡＴ−τ」となるので、到着セルは非準拠セルと判断される。この場合、論理的到着時刻ＴＡＴは更新されない。さらに、時刻ｔａ  ＝３にセルが到着した場合にも、同様に、図４のステップＳ１の結果が「Ｙｅｓ」となり、到着セルは非準拠セルと判断される。この場合も、論理的到着時刻ＴＡＴは更新されない。
【００５７】
この後、時刻ｔａ  ＝４にセルが到着すると、図４のステップＳ１においてＴＡＴ＝４、およびτ＝０であり、「ｔａ  ＝ＴＡＴ−τ」となるので、到着セルは準拠セルと判断される。以降、同様に、ＶＳアルゴリズムは、時刻ｔａ  ＝１〜時刻ｔａ  ＝３の判断結果を繰り返し出力する。
【００５８】
このように、テストパラメータとして「最小セル間隔値Ｔ＝３」が用いられると、ＶＳアルゴリズムは、基本的に、到着した３個のセルのうち、１つを準拠セルと判断するとともに他の２つを非準拠セルと判断する。したがって、モニタ期間＝１５とすると、ＵＰＣ機能が正常であれば、「通過セル数＝５」および「廃棄セル数＝１０」となることが期待される。そして、これらの値が、テストパラメータとして「Ｔ＝１」および「τ＝０」が用いられる場合の期待値である。
【００５９】
図７（ａ）  および図７（ｂ）  では、「τ＝０」が与えられた例を示したが、「揺らぎ吸収値τ」として０以外の値が与えられると、計算はやや複雑になる。以下、図８を参照しながら、テストパラメータとして、「最小セル間隔値Ｔ＝３」および「揺らぎ吸収値τ＝１」が与えられた場合のＵＰＣ演算の結果を説明する。
【００６０】
論理的到着時刻ＴＡＴが「１」であった場合において、時刻ｔａ  ＝１にセルが到着したとすると、図４のステップＳ１において、ＴＡＴ＝１、およびτ＝１であり、「ｔａ  ＞ＴＡＴ−τ」となるので、到着セルは準拠セルと判断される。また、次の到着セルの論理的到着時刻ＴＡＴとして「４」が生成される。この処理は、図７（ｂ）  の例と同じである。
【００６１】
時刻ｔａ  ＝２では、図４のステップＳ１においてＴＡＴ＝４、およびτ＝１であり、「ｔａ  ＜ＴＡＴ−τ」となるので、到着セルは非準拠セルと判断される。この場合、論理的到着時刻ＴＡＴは更新されない。
【００６２】
時刻ｔａ  ＝３では、図４のステップＳ１においてＴＡＴ＝４、およびτ＝１なので、「ｔａ  ＝ＴＡＴ−τ」となり、到着セルは準拠セルと判断される。また、次のセルの論理的到着時刻ＴＡＴは、時刻ｔａ  ＝３においては「ｔａ  ＜ＴＡＴ」なので、ＴＡＴ＝ＴＡＴ＋Ｔにより「７」が得られる。
【００６３】
このように、ＵＰＣ演算において揺らぎ吸収値τを用いると、最小セル間隔値Ｔよりも短い間隔で到着したセルが準拠セルと判断されることがある。ただし、この場合には、ＶＳアルゴリズムでは、次のセルの論理的到着時刻ＴＡＴは、現在時刻（時刻ｔａ  ）を基準に算出されるのではなく、当該セルの論理的到着時刻ＴＡＴを基準に算出される。
【００６４】
続いて、時刻ｔａ  ＝４では、図４のステップＳ１においてＴＡＴ＝７、およびτ＝１であり、「ｔａ  ＜ＴＡＴ−τ」となるので、到着セルは非準拠セルと判断される。また、時刻ｔａ  ＝５においても、図４のステップＳ１においてＴＡＴ＝７、およびτ＝１であり、「ｔａ  ＜ＴＡＴ−τ」となるので、到着セルは非準拠セルと判断される。この間、論理的到着時刻ＴＡＴは更新されない。
【００６５】
この後、時刻ｔａ  ＝６では、図４のステップＳ１においてＴＡＴ＝７、及びτ＝１なので、「ｔａ  ＝ＴＡＴ−τ」となり、到着セルは準拠セルと判断される。また、次のセルの論理的到着時刻ＴＡＴは、ＴＡＴ＝ＴＡＴ＋Ｔにより「１０」が得られる。以降、同様に、ＶＳアルゴリズムは、時刻ｔａ  ＝４〜時刻ｔａ  ＝６の判断結果を繰り返し出力する。
【００６６】
図７（ｃ）  は、テストパラメータとして「最小セル間隔値Ｔ＝３」および「揺らぎ吸収値τ＝１」が与えられた場合のＶＳアルゴリズムによる判断結果を示す。この場合、モニタ期間＝１５とすると、最初のモニタ期間においては、揺らぎ吸収値τの影響により「通過セル数＝６」および「廃棄セル数＝９」が得られる。ところが、「Ｔ＝３」の場合は、通過セル数と廃棄セル数との比率が１：２になるので、以降は、「通過セル数＝５」および「廃棄セル数＝１０」が得られる。このため、もし、「通過セル数の期待値」および「廃棄セル数の期待値」としてそれぞれ「６」および「９」が登録されていると、最初のモニタ期間では正しく判断が得られるが、以降のモニタ期間において通過計測部６および廃棄計測部７における判断に際して「異常」が検出されることになる。一方、もし、「通過セル数の期待値」および「廃棄セル数の期待値」としてそれぞれ「５」および「１０」が登録されていると、通過計測部６および廃棄計測部７における判断に際して、最初のモニタ期間に「異常」が検出されることになる。
【００６７】
この状況を回避するために、本実施形態では、以下の構成を導入する。
（１）  「通過セル数の期待値」および「廃棄セル数の期待値」は、「揺らぎ吸収値τ」とは無関係に「最小セル間隔値Ｔ」によって決まる値を使用する。
（２）  最初のモニタ期間においては、そのウィンドウの幅を「揺らぎ吸収値τ」だけ短くする。
（３）  廃棄計測部７では、最初のモニタ期間におけるＶＳアルゴリズムの判断結果として得られる「廃棄セル数」に「揺らぎ吸収値τ」を加算した値とその期待値とを比較する。
【００６８】
上記（１）  〜（３）  を図７（ｃ）  に示す例を採り上げて説明する。まず、テストパラメータとして「最小セル間隔値Ｔ＝３」および「揺らぎ吸収値τ＝１」を使用する場合には、「通過セル数の期待値」および「廃棄セル数の期待値」としてそれぞれ「５」および「１０」を登録する。また、最初のモニタ期間においては、そのウィンドウの幅を「揺らぎ吸収値τ」だけ短することにより「１４」とする。この結果、最初のモニタ期間におけるＶＳアルゴリズムの出力は、「通過セル数＝５」および「廃棄セル数＝９」となる。そして、廃棄計測部７は、最初のモニタ期間におけるＶＳアルゴリズムの出力をカウントすることにより得られる「廃棄セル数」に「１」を加算して「１０」を得る。この結果、最初のモニタ期間において、補正されたＶＳアルゴリズムの出力とその期待値とが一致する。
【００６９】
以降のモニタ期間では、上記（２）  および（３）  は実行しない。すなわち、ウィンドウの幅は「１５」であり、ＶＳアルゴリズムの出力をカウントすることによって得られる「通過セル数」および「廃棄セル数」とその期待値とがそのまま比較される。
【００７０】
ここで、上記（２）  および（３）  を実現するための回路構成を説明する。図９は、ウィンドウ生成部５のブロック図である。ウィンドウ生成部５は、パラメータ格納メモリ１にテストパラメータとして格納されている「最小セル間隔値Ｔ」に基づいて「通過セル数」および「廃棄セル数」をカウントするためのモニタ期間を定義するウィンドウを生成する。乗算部１１は、「最小セル間隔値Ｔ」に定数ｎを乗算する。たとえば、ｎ＝１０である。減算部１２は、乗算部１１の出力から「揺らぎ吸収値τ」を減算する。この「揺らぎ吸収値τ」は、パラメータ格納メモリ１にテストパラメータとして格納されている。選択部１３は、書換え検出部４からの更新通知があった場合には減算部１２の出力を選択し、更新通知がなかった場合には乗算部１１の出力を選択する。すなわち、テストパラメータが書き換えられた直後は減算部１２の出力を選択し、以降は乗算部１１の出力を選択する。
【００７１】
カウンタ１４は、タイミング生成部１７２からセルＴｏｐ信号を受信する毎にインクリメントされる。すなわち、カウント値は、セルが到着する毎に１ずつカウントアップされる。比較部１５は、選択部１３の出力とカウンタ１４の出力とを比較し、それらが互いに一致すると、ウィンドウ指示信号を出力すると共に、カウンタ１４をリセットする。
【００７２】
上記構成により、ウィンドウ生成部５は、テストパラメータが書き換えられた直後は、「ウィンドウ幅＝Ｔ・ｎ−τ」を表す信号を出力し、以降、再びテストパラメータが書き換えられるまでの間は、「ウィンドウ幅＝Ｔ・ｎ」を表す信号を出力する。
【００７３】
図１０は、通過計測部６のブロック図である。通過計測部６は、テストパラメータを用いたＵＰＣ演算により「準拠セル」と判断されたセルの数とその期待値とを比較し、その比較結果によりＵＰＣ動作の正常性をチェックする。カウンタ２１は、ウィンドウ生成部５により生成されるウィンドウ指示信号によりリセットされ、次のウィンドウ指示信号までの間に与えられる「通過通知」の数をカウントする。カウントされた値は比較部２２に与えられる。
【００７４】
「通過指示」は、演算部２におけるＵＰＣ演算による判断結果である「通過／廃棄指示信号」である。「通過／廃棄指示信号」は、到着セルが準拠セルであったときに「１：通過」を表し、非準拠セルであったときに「０：廃棄」を表す。ただし、演算部２は、上述したように、セルが到着する毎に、そのセルを伝送してきたコネクションに対するＵＰＣ演算、およびＵＰＣ機能をチェックするためのＵＰＣ演算を実行する。このため、ＵＰＣ機能をチェックするためのＵＰＣ演算の結果のみが通過計測部６に与えられるように、「切替え指示信号」を用いてゲート３１の開閉を制御している。「切替え指示信号」は、演算部２において通常のＵＰＣ演算が終了した旨を表す信号である。この結果、カウンタ２１は、ウィンドウ生成部５により生成されるウィンドウ内において、テストパラメータを用いたＵＰＣ演算により「準拠セル」と判断されたセルの数をカウントする。
【００７５】
比較部２２は、パラメータ格納メモリ１に格納されている「通過セル数の期待値」と、カウンタ２１の出力とを比較する。すなわち、比較部２２は、演算部２により準拠セルとみなされたセルの数とその期待値とを比較する。そして、これらが互いに一致していれば、ＵＰＣ機能が正常である旨の信号が結果出力部８に送出され、一方、これらが互いに一致していなければ、ＵＰＣ機能が異常である旨の信号が結果出力部８に送出される。
【００７６】
図１１は、廃棄制御部７のブロック図である。廃棄制御部７は、テストパラメータを用いたＵＰＣ演算により「非準拠セル」と判断されたセルの数とその期待値とを比較し、その比較結果によりＵＰＣ動作の正常性をチェックする。
【００７７】
カウンタ４１は、基本的には、通過計測部６に設けられるカウンタ２１と同じである。ただし、カウンタ４１には、「通過通知」の代わりに「廃棄通知」が与えられる。「廃棄通知」は、「通過／廃棄指示信号」の反転信号と上記「切替え指示信号」との論理和により得られる。
【００７８】
加算部４２は、カウンタ４１の出力に「揺らぎ吸収値τ」を加える。この「揺らぎ吸収値τ」は、パラメータ格納メモリ１にテストパラメータとして格納されている。選択部４３は、書換え検出部４から更新通知があった場合は加算部４２の出力を選択し、更新通知がなかった場合にはカウンタ４１の出力を選択する。すなわち、テストパラメータが書き換えられた直後は、加算部４２の出力を選択し、以降はカウンタ４１の出力を選択する。
【００７９】
比較部４４は、パラメータ格納メモリ１に格納されている「廃棄セル数の期待値」と、選択部４３の出力とを比較する。すなわち、比較部４４は、テストパラメータが書き換えられた直後は、演算部２により非準拠セルであると判断されたセルの数に「揺らぎ吸収値τ」が加えられた値と、「廃棄セル数の期待値」とを比較し、以降は、演算部２により非準拠セルとみなされたセルの数と「廃棄セル数の期待値」とを比較する。そして、これらが互いに一致していれば、ＵＰＣ機能が正常である旨の信号が結果出力部８に送出され、これらが互いに一致していなければ、ＵＰＣ機能が異常である旨の信号が結果出力部８に送出される。
【００８０】
なお、結果出力部８は、通過計測部６および廃棄計測部７のうちの少なくとも一方から異常を表す信号を受信したときに、演算部２またはその周辺において故障が発生している旨の信号を出力する。
【００８１】
図１２は、揺らぎ吸収値τを考慮したウィンドウの生成、および廃棄セル数の補正について説明する図である。ここでは、最小セル間隔値Ｔを「３」とする。また、ウィンドウ生成部５の乗算部１１により乗算される値を「１０」とする。この結果、ウィンドウ生成部５により生成されるウィンドウの幅は、基本的に、「３０」となる。さらに、「Ｔ＝３」であるので、「通過セル数の期待値」および「廃棄セル数の期待値」としてそれぞれ「１０」及び「２０」が登録される。なお、図１２は、パラメータ格納メモリ１のテストパラメータが書き換えられた直後の動作を示す。
【００８２】
「τ＝０」の場合は、ウィンドウ生成部５は、常に、幅が「３０」であるウィンドウを生成する。また、テストパラメータ（Ｔ＝３，τ＝０）を用いたＵＰＣ演算の結果は、ＵＰＣ機能が正常であるとすると、「準拠セル数＝１０」および「非準拠セル数＝２０」となる。そして、ＵＰＣ演算の結果として得られる「準拠セル数の」と「通過セル数の期待値」とが互いに一致し、且つ、ＵＰＣ演算の結果として得られる「非準拠セル数」と「廃棄セル数の期待値」とが互いに一致した場合には、ＵＰＣ機能が正常であるものと判断される。一方、ＵＰＣ演算の結果が「準拠セル数≠１０」または「非準拠セル数≠２０」であったときには、ＵＰＣ機能が異常であるものと判断される。
【００８３】
「τ＝１」の場合は、ウィンドウ生成部５は、まず、第１ウィンドウとして、幅が「２９」であるウィンドウを１つ生成する。この第１ウィンドウ内においては、テストパラメータ（Ｔ＝３，τ＝１）を用いたＵＰＣ演算の結果は、ＵＰＣ機能が正常であるとすると、「準拠セル数＝１０」及び「非準拠セル数＝１９」となる。また、第１ウィンドウ内においては、廃棄計測部７は、ＵＰＣ演算の結果として得られる「非準拠セル数」に「揺らぎ吸収値τ」を加算する。この加算の結果は「２０」である。そして、ＵＰＣ演算の結果として得られる「準拠セル数」と「通過セル数の期待値」とが互いに一致し、且つ、ＵＰＣ演算の結果として得られる「非準拠セル数」の補正値と「廃棄セル数の期待値」とが互いに一致した場合には、ＵＰＣ機能が正常であるものと判断される。一方、ＵＰＣ演算の結果が「準拠セル数≠１０」または「非準拠セル数≠１９」であったときには、ＵＰＣ機能が異常であるものと判断される。
【００８４】
第２ウィンドウにおける動作および以降の動作は、「τ＝０」の場合の動作と同じである。すなわち、ウィンドウ生成部５は、幅が「３０」であるウィンドウを生成する。また、廃棄計測部７は、「揺らぎ吸収値τ」を用いた補正を行わない。そして、「τ＝０」の場合と同じ方法でＵＰＣ機能の正常性を判断する。
【００８５】
「τ＝２」の場合、および「τ＝３」の場合の動作は、基本的に、「τ＝１」の場合の動作と同じである。ただし、「τ＝２」の場合には、ウィンドウ生成部５は、第１ウィンドウとして幅が「２８」であるウィンドウを生成する。また、廃棄計測部７は、第１ウィンドウ内におけるＵＰＣ演算の結果として得られる「非準拠セル数」に「２」を加算し、その加算結果と「廃棄セル数の期待値」とを比較する。一方、「τ＝３」の場合には、ウィンドウ生成部５は、第１ウィンドウとして幅が「２７」であるウィンドウを生成する。また、廃棄計測部７は、第１ウィンドウ内におけるＵＰＣ演算の結果として得られる「非準拠セル数」に「３」加算し、その加算結果と「廃棄セル数の期待値」とを比較する。
【００８６】
次に、図１に示したＵＰＣ部の全体動作をタイムチャートを参照しながら説明する。
【００８７】
図１３は、最小セル間隔値Ｔが「１」、揺らぎ吸収値τが「０」、ウィンドウ幅が「１０」である場合のタイムチャートである。この場合、「通過セル数の期待値」および「廃棄セル数の期待値」としてそれぞれ「１０」および「０」が登録される。なお、図１３は、パラメータ格納メモリ１のテストパラメータが書き換えられた直後の動作を示す。
【００８８】
到着セルは、遅延部１７１、タイミング生成部１７２、およびセル識別部１７３に与えられる。遅延部１７１は、そのセルを所定時間だけ保持した後に廃棄制御部１７７に渡し、タイミング生成部１７２は、セルが到着する毎にセルＴｏｐ信号を生成する。そして、ウィンドウ生成部５のカウンタ１４は、このセルＴｏｐ信号によりカウントアップされる。
【００８９】
演算部２は、到着セルのＶＰＩ／ＶＣＩ  に対応するユーザアドレスを認識し、そのユーザアドレスをキーとしてパラメータ格納メモリ１から必要なパラメータを抽出する。そして、演算部２は、その抽出したパラメータを用いて、到着セルが準拠セルであるか非準拠セルであるのかを判断し、その結果を廃棄制御部１７７に通知する。この処理は、「演算範囲」において実行される。なお、廃棄制御部１７７は、到着セルが準拠セルであればそのセルを通過させ、到着セルが非準拠セルであればそのセルを廃棄する。
【００９０】
この処理が終了すると、演算部２は、パラメータ格納メモリ１からテストパラメータを読み出すために切替え指示信号を出力する。アドレス選択部３は、切替え指示信号を受け取ると、テスト用アドレスを指示し、パラメータ格納メモリ１は、その指示に従ってテストパラメータを演算部２に与える。そして、演算部２は、その与えられたテストパラメータを用いて、到着セルが準拠セルであるか非準拠セルであるのかを判断し、その結果を通過計測部６および廃棄計測部７に通知する。この処理は、「故障Ｃｈｅｃｋ  範囲」において実行される。
【００９１】
通過計測部６は、到着セルが準拠セルである旨の通知（図１０の通過通知）を受け取ると、カウンタ２１をカウントアップする。一方、廃棄計測部７は、到着セルが非準拠セルである旨の通知（図１１の廃棄通知）を受け取ると、カウンタ４１をカウントアップする。
【００９２】
セルが到着する毎に上記動作が繰り返され、ウィンドウ生成部５のカウンタ１４のカウント値がウィンドウ幅を指示する値に達すると、即ち、ウィンドウの終了タイミングに達すると、通過計測部６および廃棄計測部７においてそれぞれ比較処理が実行される。すなわち、通過計測部６は、カウンタ２１のカウント値とパラメータ格納メモリ１に格納されている「通過セル数の期待値」とを比較し、それらが互いに一致していれば、ＵＰＣ機能が正常であると判断する。同様に、廃棄計測部７は、カウンタ４１のカウント値とパラメータ格納メモリ１に格納されている「廃棄セル数の期待値」とを比較し、それらが互いに一致していれば、ＵＰＣ機能が正常であると判断する。
【００９３】
図１４は、最小セル間隔値Ｔが「３」、揺らぎ吸収値τが「１」、ウィンドウ幅が「３０」である場合のタイムチャートである。ここでは、セル３〜セル５に対するＵＰＣ演算による判断結果が、それぞれ「準拠」「非準拠」および「非準拠」であった場合を示している。
【００９４】
セル３が準拠セルであると判断されると、通過計測部６に「通過通知」が与えられ、通過計測部６のカウンタ２１がカウントアップされる。一方、セル４およびセル５が非準拠セルであると判断されると、廃棄計測部７に「廃棄通知」が与えられ、廃棄計測部７のカウンタ４１がカウントアップされる。
【００９５】
なお、上記実施例では、揺らぎ吸収値τが「０」でなかった場合には、テストパラメータが更新された後の最初のウィンドウの幅を調整すると共に廃棄セル数を補正することによって、エラーの発生を回避しているが、他の方法でエラーを回避することも可能である。たとえば、１組のテストパラメータに対して、最初のウィンドウのための期待値および２番目以降のウィンドウのための期待値とを登録しておき、必要に応じてそれらの期待値を選択するようにしてもよい。例えば、図１２に示す例において、「Ｔ＝３」かつ「τ＝１」の場合には、最初のウィンドウのために、「通過セル数の期待値＝１１」および「廃棄セル数の期待値＝１９」を登録しておき、２番目以降のウィンドウのために、「通過セル数の期待値＝１０」および「廃棄セル数の期待値＝２０」を登録しておけばよい。この構成とすれば、ウィンドウ幅を調整や、廃棄セル数の補正が不要となる。
【００９６】
また、上記実施例では、テストパラメータを１セットだけ登録しておく構成を示したが、図１５に示すように、パラメータ格納メモリ１に複数セットのテストパラメータを登録することもできる。この構成を導入すれば、パラメータ格納メモリ１を更新することなく、様々なパラメータについて、ＵＰＣ機能の正常性のチェックが可能になる。
【００９７】
ところで、ウィンドウ生成部５、通過計測部６、または廃棄計測部７が故障していると、ＵＰＣ機能が故障しているにもかかわらず「異常」を表す旨の情報が出力されない可能性がある。本実施形態によれば、この問題を回避するために、ＵＰＣ機能の異常を検出して通知するための機能自体が正常に動作しているかをチェックすることもできる。
【００９８】
たとえば、「通過セル数の期待値」または「廃棄セル数の期待値」として意図的に誤った値を登録しておく。この場合、ＵＰＣ機能、およびＵＰＣ機能の異常を検出して通知するための機能が正常であれば、「異常」を表す旨の情報が出力されるはずである。したがって、「通過セル数の期待値」または「廃棄セル数の期待値」として意図的に誤った値を登録した状態で、「異常」を表す旨の情報が出力されるか否かを調べることにより、ＵＰＣ機能の異常を検出して通知するための機能の正常性をチェックできる。
【００９９】
さらに、本実施形態は、テストパラメータとして登録されている最小セル間隔値をｎ倍することにより通過セル数および廃棄セル数をカウントするためのモニタ期間を設定するので、「ｎ」の値を大きくすることにより、所望のパラメータを使用することができる。例えば、「ｎ＝１０」とすれば、テスト用の最小セル間隔値として小数値を使用することができる。
【０１００】
【発明の効果】
本発明によれば、固定長パケット網において、テスト用のパケットを用いることなくトラヒックを制御する機能の故障を検出できるので、効率が向上する。また、所望のパラメータを用いてトラヒックを制御する機能の故障を検出できるでの、故障の予測や解析に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のＵＰＣ部のブロック図である。
【図２】パラメータ格納メモリの一例を模式的に示す図である。
【図３】最小セル間隔値および揺らぎ吸収値を説明する図である。
【図４】バーチャルスケジューリング・アルゴリズムの基本処理のフローチャートである。
【図５】演算部の動作タイミングを説明する図である。
【図６】ＵＰＣ部の基本的動作を説明するための図である。
【図７】演算部が正常であったならばＵＰＣ演算の結果として得られるであろう出力の例を示す図である。
【図８】ＶＳアルゴリズムを説明する図である。
【図９】ウィンドウ生成部のブロック図である。
【図１０】通過計測部のブロック図である。
【図１１】廃棄計測部のブロック図である。
【図１２】揺らぎ吸収値を考慮したウィンドウの生成、および廃棄セル数の補正について説明する図である。
【図１３】本実施形態のＵＰＣ部の全体動作を示すタイムチャート（その１）である。
【図１４】本実施形態のＵＰＣ部の全体動作を示すタイムチャート（その２）である。
【図１５】複数のテストパラメータを格納するメモリを示す図である。
【図１６】ＡＴＭ網の構成を示す図である。
【図１７】ＵＰＣ装置のブロック図である。
【図１８】既存のＵＰＣ部の一例のブロック図である。
【符号の説明】
１            パラメータ格納メモリ
２            演算部
３            アドレス選択部
４            書換え検出部
５            ウィンドウ生成部
６            通過計測部
７            廃棄計測部
１１        乗算部
１２        減算部
１４        カウンタ
２１        カウンタ
４１        カウンタ
４２        加算部
１７２    タイミング生成部
１７２    セル識別部
１７７    廃棄制御部
【図１】
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【図２】
0003554214.tif 000003
【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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【図１７】
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【図１８】
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