(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコネクションを収容し受信する送出許可に相当する帯域のデータを送出するデータ送出回路において、受信する全送出許可に対応する帯域である総合帯域を単一又は複数のコネクション単位で構成されるコネクション群毎に割当て、該コネクション群毎に割当てられた群帯域を該コネクション群に属するコネクションに割当て、該コネクション群に属するコネクションに送出すべきデータが存在しない場合は、該コネクション群の余剰帯域を他のコネクション群に再分配する構成を具え、伝送先で輻輳が発生又は発生する可能性のあるコネクションのデータの送出を抑止させる指示をするための送出抑止指示を受信する抑止指示受信手段、及び該抑止指示受信手段により受信された送出抑止指示により抑止対象コネクションとして指示されたコネクションの送出を抑止する抑止手段を含むことを特徴とするデータ送出回路。
【請求項２】
前記コネクション群でグループを形成し、一つのコネクション群に送出すべきデータが存在しない場合は、該コネクション群の余剰帯域を同一のグループに属する他のコネクション群に優先して再分配することを特徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【請求項３】
コネクション毎に割当てられた送出許可により許可を受けたデータ送出量と該コネクション毎に到着するデータ量との差を、送出許可を発行する回路に申告する手段を具えることを特徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【請求項４】
送出可能なデータを有し、該データを送出する送出許可が分配されているコネクションであっても、該コネクションに予め設定されている上限値を超過してデータを送出しないことを特徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【請求項５】
他のコネクション又は他のコネクション群の余剰帯域が発生し、該余剰帯域の再分配を受けて送出するデータは、該余剰帯域が発生したコネクションに割当てられる番号を付与してデータを送出することを特徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【請求項６】
コネクション群間でコネクション群が収容するアクティブなコネクション数に応じてコネクション群毎の帯域を割当てることを特徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【請求項７】
コネクションが過去一定時間に送出した帯域に応じて該コネクションの帯域を割当てることを特徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【請求項８】
受信する送出抑止指示は、過去一定時間の間に抑止対象コネクションが送出した帯域と、抑止対象コネクションに属するデータが到着する送出先のデータ送出回路で該抑止対象コネクションと帯域を共用するコネクションが送出した帯域との合計帯域に応じた送出抑止指示であることを特徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【請求項９】
受信する送出抑止指示は、抑止対象コネクションが属するコネクション群以外のコネクション群に割当てられた帯域の再分配を受けてデータを送出することを抑止する送出抑止指示であることを特徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【請求項１０】
パッシブオプティカルネットワークのオプティカルネットワークターミネーションに適用され且つ送出抑止指示をパッシブオプティカルネットワークで規定されるＰＬＯＡＭセルの「リザーブド」領域を利用して受信することを特徴とする請求項１に記載のデータ送出回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力先の装置により送出許可を受けるデータ送出回路に関する。特にパッシブオプティカルネットワークのオプティカルネットワークユニットのデータ送出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデータ送出回路では、送出許可のみに従ってデータを送出している。そのため、複数のコネクションを収容し、コネクション単位ではなくデータ送出回路単位で送出許可を受信するデータ送出回路の場合、複数のコネクションのうちの一部が伝送先の回路で輻輳しデータが廃棄される場合であっても、データ送出回路は、輻輳状況に無関係に与えられた送出許可を輻輳コネクションに割当てデータを送出するために、送出先で廃棄が発生することがあった。このように、従来の回路では、送出許可を効率的に使用することができず、特に複数のデータ送出回路で限られた帯域を付与された単一方路を共用する場合に、方路帯域の利用効率低下の問題が発生する。
【０００３】
このような複数のコネクションを収容し、且つコネクション単位ではなくデータ送出回路単位で送出許可を受信し、且つ複数のデータ送出回路で単一方路を共用する例として、ＩＴＵの勧告Ｇ９８３．１  及びＧ９８３．２  で規定されるパッシブオプティカルネットワーク（ＰＯＮ）を構成するオプティカルネットワークターミネーション（ＯＮＴ）がある。
【０００４】
また、この問題は、ＡＴＭ  ＦｏｒｕｍのＴｒａｆｆｉｃ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ４．１に記載があるギャランティードフレームレート（ＧＦＲ）サービスクラスのコネクションを収容する場合に顕著となる。ＧＦＲでは、伝送が保証されている帯域ミニマムセルレート（ＭＣＲ）を有し、ＭＣＲを超過する帯域分のデータについては伝送が保証されていないが、伝送が許容される場合がある。
【０００５】
図１はＧＦＲを収容した場合に帯域の使用効率が劣化する例を示す図である。データ送出回路１は二つのＧＦＲコネクション２、３を収容し、両コネクションに対して単一の送出許可を受信する。コネクション２、３に属するデータは、送出許可に対応する総合帯域４を用いて、それぞれ対応するバッファメモリー５、６から、ＭＣＲ比等に対応する重みであるウエイトに応じて送出帯域を割当てるウエイテッドラウンドロビン（ＷＲＲ）送出手段７を通して送出される。送出された両コネクションのデータは、伝送先の回路８でそれぞれ異なるコネクションと帯域を共用する異なる出力方路で伝送されるが、それぞれの出力方路での輻輳状況によりＭＣＲ以上の帯域が廃棄される可能性がある。そのため、送出先の後段の伝送装置８において、データ送出回路１が収容する一方のコネクション、即ちコネクション３のデータが廃棄され、他のコネクション２は廃棄されず出力方路に余剰帯域が存在する状況においても、データ送出回路１はその輻輳状態を認識することができず、両コネクション２及び３のデータを公平に送出するため、データ送出回路１が受信している送出許可に対応する総合帯域を有効に利用することができない。
【０００６】
上記では、単一のデータ送出回路で無効帯域が発生することを示した。しかし、複数のデータ送出回路で単一方路の限られた帯域を共用する場合は、他のデータ送出回路に対する影響も無視できない。
【０００７】
また、送出帯域を抑止する方法として、アベイラブルビットレート（ＡＢＲ）サービスクラスでは、送出抑止又は送出許可を実施するリソースマネージメント（ＲＭ）セルを用いる方法がある。しかしながらこの場合は、個別のバーチャルチャネル（ＶＣ）を有するコネクション毎に送出を抑止することは可能であるが、異なるバーチャルパス（ＶＰ）に属する複数のＶＣにマッピングされたコネクション又はコネクション群の帯域の合計を抑止することはできない。このことは、各データ送出回路毎に許可された帯域しか利用することができないＰＯＮシステムでは利用不可能であることを意味する。更に、コネクション間で空いている余剰帯域を有効利用することができない。
【０００８】
また、或るコネクション群に余剰帯域が発生した場合に他のコネクション群に帯域を与える方法として、各コネクション群を優先度の異なる優先クラスとして設定し、優先クラスの余剰帯域を優先度の劣るクラスに属するコネクションに割当てる方法が存在する。この場合、コネクション間の帯域割当てにおける優先度に優劣を付けなければならず、コネクション群が同等のクラスでは実施不可能であるという問題があり、また、優先度の高いコネクション群のデータが多い場合は低優先のコネクション群はデータを送信することが不可能になるという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、伝送帯域を有効に利用することができるデータ送出回路を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ送出回路は、上記の目的を達成するため、複数のコネクションを収容し受信する送出許可に相当する帯域のデータを送出するデータ送出回路において、受信する全送出許可に対応する帯域である総合帯域を単一又は複数のコネクション単位で構成されるコネクション群毎に割当て、該コネクション群毎に割当てられた群帯域を該コネクション群に属するコネクションに割当て、該コネクション群に属するコネクションに送出すべきデータが存在しない場合は、該コネクション群の余剰帯域を他のコネクション群に再分配する構成を具え、伝送先で輻輳が発生又は発生する可能性のあるコネクションのデータの送出を抑止させる指示をするための送出抑止指示を受信する抑止指示受信手段、及び該抑止指示受信手段により受信された送出抑止指示により抑止対象コネクションとして指示されたコネクションの送出を抑止する抑止手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
前記受信する送出抑止指示は、過去一定時間の間に抑止対象コネクションが送出した帯域と、抑止対象コネクションに属するデータが到着する送出先のデータ送出回路で該抑止対象コネクションと帯域を共用するコネクションが送出した帯域との合計帯域に応じた送出抑止指示とするか、抑止対象コネクションが属するコネクション群以外のコネクション群に割当てられた帯域の再分配を受けてデータを送出することを抑止する送出抑止指示とするのが好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明のデータ送出回路の実施例を説明する。
【００１３】
〔第１実施例〕
図２は、本発明のデータ送出回路の第１実施例の構成及びそれを応用した場合における帯域の有効利用動作例を示す図である。この構成においては、データ送出回路１１は複数のコネクション１２及び１３を収容し、収容されたコネクション全体に対して総合帯域１４が割当てられている。この帯域割当ては、例えばＩＴＵのＧ９８３．１  に示されるＯＮＴの場合においては、各ＯＮＴに対する帯域割当てを通知する情報領域を有するＰＬＯＡＭセルに記載する総合帯域を動的に変更することにより、動的に総合帯域を変更することができるが、この実施例においては、静的に、一定帯域をＯＮＴに対して割当てているものとする。
【００１４】
このように割当てられている帯域を公平にコネクション間に分配するために、収容するコネクションに予め割当てられている重み付けに比例する帯域を割当てるＷＲＲ又はコネクション間の帯域割当てまでの待ち時間を平準化するウエイテッドフェアキューイング（ＷＦＱ）等の帯域割当手段を用いる必要がある。この実施例ではＷＲＲ送出手段１７を用いて説明する。更に、割当抑止手段２１及び抑止指示受信手段２２が具えられている。抑止指示受信手段２２は、他の回路から特定コネクションに対する送出を抑止する送出抑止指示を受信する。割当抑止手段２１は、抑止指示受信手段２２により受信された抑止指示に従って帯域割当ての抑止対象コネクションに対する割当抑止を行う。
【００１５】
ＷＲＲ送出手段１７は、コネクション毎のセルの有無を識別するセル有無識別手段のコネクション別セル情報と、コネクション毎の重み付けに比例したウエイトに相当する情報量を読出しているか否かを識別するウエイト分未読出識別手段のウエイト分未読出情報とを用い、セル有無識別手段のセル有情報とウエイト分未読出識別手段の未読出情報とのＡＮＤがとれるコネクションのセルを読出す形で帯域を割当てる。従って、ＷＲＲ送出手段１７に対する割当抑止の方法として、割当抑止手段２１は、セル有情報又はウエイト分未読出情報のいずれか又は両者をネガティブとすることによりデータの送出を抑止することができる。なお、コネクション毎に保証帯域が設定されている場合は、コネクション毎に設定された保証帯域を超過する帯域の送出抑止を実施する。
【００１６】
割当抑止指示の通知の方法として、専用のセル又は通知用に設定した領域を用いることができる。この実施例では、抑止指示を送出先である伝送先の回路１８の方路別輻輳観測手段２３から受信する。送出先１８の方路別輻輳観測手段２３では、各コネクションが収容される方路での輻輳状態を観測し、輻輳が発生している場合は割当てを抑止する割当抑止指示を通知する。即ち、例えばコネクション１３が属する方路が輻輳している場合、輻輳情報に従ってデータ送出回路１に送出抑止指示を送出し、その送出抑止指示に従ってコネクション１３の送出抑止を実施するので、従来のように送出後に廃棄される分のコネクション１３のデータを送出せずに、コネクション１２のデータを送出できるため、帯域を有効に利用することができる。なお、方路別輻輳観測手段２３は、過去一定時間に抑止対象コネクションと、そのコネクションと方路を共用するコネクションとが送出し、伝送先の回路１８に到着したデータの合計帯域に応じて輻輳を通知する。過去一定時間の合計帯域は、カウンタによる到着データ量の計測、バッファに残存しているセル量の計測等により観測する。
【００１７】
なお、この実施例におけるコネクションは、ＡＴＭで用いる単一のＶＰ或いはＶＣ又は複数のＶＰをまとめたＶＰ群或いは複数のＶＣをまとめたＶＣ群であってもよい。また、この実施例における方路は、物理的な方路でもよく、物理的な方路を分割しその分割した帯域を仮想的な方路として扱うネットワークバーチャルパス（ＮＶＰ）であってもよい。
【００１８】
〔第２実施例〕
この実施例においては、コネクション毎に帯域が割当てられている場合に、使用しない割当許可帯域をコネクション間で融通する手段を具える。図３はこの実施例を示す図である。単純化のために、データ送出回路３０は、固定的に割当てられている割当帯域３４以外の帯域を利用しないコンスタントビットレート（ＣＢＲ）コネクション３１と、割当帯域３５及びコネクション３１の割当帯域３４が使用可能な場合にその割当帯域３４内のコネクション３１が使用しない空き帯域を公平に分配するＧＦＲコネクション３２及び３３からなるコネクション群とを収容するものとする。データ送出回路３０の総合帯域は割当帯域３４と割当帯域３５との和である。
【００１９】
データ送出回路３０は、未使用帯域割当識別手段３８、ＷＲＲ送出手段３９、割当抑止手段４０及び抑止指示受信手段４１を具える。未使用帯域割当識別手段３８は、コネクション３１の未使用帯域割当てを識別する。ＷＲＲ送出手段３９は、この未使用帯域割当識別手段３８により識別されたコネクション３１の未使用帯域の割当て、及び元来コネクション３２及び３３に割当てられていた帯域割当てに従ってコネクション３２及び３３に帯域の割当てを行う。抑止指示受信手段４１は、伝送先の回路５０の方路別輻輳観測手段５１から各コネクションに対する割当抑止指示を受信する。割当抑止手段４０は、抑止指示受信手段４１により受信された抑止指示に基づいて各コネクションの割当てを抑止する。
【００２０】
上記では、ＣＢＲ及びＧＦＲの組合せを用いて説明したが、コネクション３１は保証帯域のないアンスペシファイドビットレート（ＵＢＲ）コネクションとして、それぞれのコネクション個別に割当てた帯域を相互に融通することが可能である点が、従来の優先度別のクラスを構成し優先度の上位のクラスから順に帯域を割当てるクラス別バッファによるデータ送出回路とは異なる。
【００２１】
このように、この実施例によれば、ＡＴＭの異なるサービスクラスを収容することができる。ＣＢＲコネクションの場合は、送出抑止指示によって常時そのコネクション以外に割当てられた帯域の活用を抑止することにより、データ送出回路の構成及び設定を変更することなしに各コネクションに設定するサービスクラスを変えることができる。この場合、ＣＢＲコネクションに対しては常時送出抑止指示が発生している状態となるため、送出抑止指示を通知することによる帯域消費を削減するため、送出抑止指示はコネクション毎の「抑止の開始」及び「抑止の終了」を意味する二つの信号によって実施することが望ましい。
【００２２】
なお、コネクション毎にＶＰＩ、ＶＣＩ等の識別番号を付けて送出することを前提とする伝送路に対してデータを送出することが必要な場合は、コネクションを識別するタグを付け替えて送出し、送出後にタグを付け戻すようにすることが必要になる。以上のとおり、この実施例においては、個別に帯域割当てが与えられるコネクションの場合でも帯域の有効利用を図ることができる。
【００２３】
〔第３実施例〕
この実施例においては、コネクション毎に受信した送出許可とコネクション毎に到着するデータ量との差を送出許可を発行する回路に申告する手段を有する。この構成により、データ送出回路に収容されているコネクションのサービスクラスがＣＢＲである場合に、ＣＢＲにサービスクラスを設定したことを明示することなく、そのデータ送出回路に到着するそのコネクションのデータが契約パラメータに違反しているか否かを識別することができる。なお、ＣＢＲである場合は、他のコネクション群の余剰帯域を利用することを抑止する抑止指示を常時受信している。
【００２４】
また、コネクションのサービスクラスがＧＦＲであり、そのコネクションに対してＭＣＲ相当の帯域のみ送出許可を割当て、且つデータ送出回路においてそのコネクションのセル落ちの有無を通知する手段を具えている場合に、ＧＦＲにサービスクラスを設定したことを明示することなく、データ送出回路に到着するそのコネクションのデータがＭＣＲを超過していないにもかかわらずデータ送出回路内でセル落ちが発生したか否かを識別することができる。なお、このＧＦＲである場合は、送出する可能性のないダミーのコネクション等を設定し且つこのダミーのコネクションをそのＧＦＲコネクションと同一のコネクション群に収容し、そのＧＦＲコネクションにＭＣＲ以上の帯域を割当てることも可能である。
【００２５】
〔第４実施例〕
この実施例においては、空き帯域を割当てる際に、コネクション間に優先順位を付与する。上記の第２実施例では、コネクション３２及び３３は公平にコネクション３１の未使用の割当帯域を共用したが、この実施例では、コネクション３１の割当帯域は先ずコネクション３２で使用し、それでも余っている場合のみコネクション３３に割当てる。この優先割当てによれば、例えばユーザーＡがコネクション３１及び３２を所有し、ユーザーＢがコネクション３３を所有するような帰属条件にある場合、先ずユーザーＡの余り帯域のみユーザーＢに付与することが可能になるため、ユーザー間の公平性を実現することができる。
【００２６】
〔第５実施例〕
この実施例は、ＩＴＵの勧告Ｇ９８３．１  に規定されるＰＯＮのＯＮＴに適用する。この実施例においては、割当抑止指示の通知のために、Ｇ９８３．１  に規定され各ＯＮＴに対して帯域割当てを実施するＰＬＯＡＭセルが有する「リザーブド（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）」バイトを用いる。「リザーブド」バイトの各ビットに各出力方路の輻輳情報をマッピングする。出力方路の数が例えば３２である場合は３２ビット即ち「リザーブド」バイトを４バイト用いる。この実施例におけるデータ送出回路は、各コネクションの出力先であるＯＬＴに収容されるコネクション毎の出力方路情報に従い、輻輳が示されている方路に収容されるコネクションの帯域割当てを抑止する。この実施例によれば、既存のＩＴＵのＧ９８３．１  の規格に対して僅かな改変により帯域利用効率の向上を図ることができる。
【００２７】
〔第６実施例〕
この実施例においては、複数のＰＬＯＡＭセルを組とし、各組のＰＬＯＡＭセルの「リザーブド」領域全体でそれぞれ個別の出力方路の輻輳情報をマッピングする。例えばＴフレームに含まれる４個のＰＬＯＡＭセルを一つの組とし、割当抑止情報を分散して配置すれば、３２出力方路の場合でも１個のＰＬＯＡＭセル当たり１バイトの「リザーブド」領域を使用するに留まる。この実施例によれば、各ＰＬＯＡＭセルの「リザーブド」領域を方路数分占有する上記第５実施例と比べて少ない「リザーブド」領域で済み、帯域利用効率の向上を図ることができる。
【００２８】
〔第７実施例〕
この実施例においては、コネクション毎の送出データ量に上限を設定し、データ送出回路に割当てられた送出許可に余裕があっても、コネクション毎の上限を超えてデータを送出しないようにする。この実施例によれば、送出先に設置されたユーザパラメータコントロール（ＵＰＣ）或いはネットワークパラメータコントロール（ＮＰＣ）等によって送出が許容される帯域を超えて送出することがなくなり、ＵＰＣ或いはＮＰＣ等によってセルが廃棄される可能性が少なくなる効果が期待できる。
【００２９】
〔第８実施例〕
この実施例においては、コネクション群間に帯域を割当てるＷＲＲ送出手段のウエイト値を、コネクション群内に収容されるコネクションのうちでアクティブなコネクションの数に応じて設定する。アクティブなコネクションとは、現在送出待ちデータを有しているコネクション、過去一定時間内にデータを送出したコネクション、データが複数のセルから構成されるパケットでハンドリングされている場合にパケットを構成するセルの一部が到着していないコネクション、外部の装置からアクティブであることが通知されたコネクション、又は、伝送先の回路からアクティブであることが認定されたコネクションのいずれか又はそれらの組合せである。
【００３０】
この実施例は、アクティブなコネクション数が動的に変動する場合、例えば、接続するアクセスポイントを動的に変更する無線端末を収容するアクセスポイントからのデータを伝送するデータ送出回路等に適している。特に、収容するコネクションの数に応じてデータ送出回路に割当てる総合帯域を動的に変更する場合に適する。
【００３１】
〔第９実施例〕
この実施例においては、一つのコネクションに帯域を割当てるＷＲＲ送出手段のウエイト値を、そのコネクションが過去一定時間に送出した帯域に応じて一時的にウエイトを削減して割当てるＷＲＲ送出手段を具える。この実施例は、データ送出回路に割当てられる総合帯域が、過去一定時間の使用状況に応じて変動する場合に、使用状況を観測した一定時間内に使用しなかったコネクションに対する割当てを削減するすることにより、その観測時間に割当帯域を消化したコネクションの割当帯域を変更しないで済む利点がある。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のデータ送出回路によれば、伝送帯域を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例を説明する図である。
【図２】本発明のデータ送出回路の第１実施例の構成及びそれを応用した場合の帯域の有効利用動作例を示す図である。
【図３】本発明のデータ送出回路の第３実施例の構成及びそれを応用した場合の帯域の有効利用動作例を示す図である。
【符号の説明】
１  データ送出回路
２、３  ＧＦＲコネクション
４  総合帯域
５、６  バッファメモリー
７  ＷＲＲ送出手段
８  伝送先の回路
１１  データ送出回路
１２、１３  コネクション
１４  総合帯域
１５、１６  バッファメモリー
１７  ＷＲＲ送出手段
１８  伝送先の回路
２１  割当抑止手段
２２  抑止指示受信手段
２３  方路別輻輳観測手段
３０  データ送出回路
３１、３２、３３  コネクション
３４、３５  割当帯域
３６、３７  バッファメモリー
３８  未使用帯域割当識別手段
３９  ＷＲＲ送出手段
４０  割当抑止手段
４１  抑止指示受信手段
５０  伝送先の回路
５１  方路別輻輳観測手段
【図１】
0003602750.tif 000002
【図２】
0003602750.tif 000003
【図３】
0003602750.tif 000004