(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非同期転送モード網（ＡＴＭ網）におけるＡＴＭ交換機間に設定するＡＴＭ仮想パスの容量を、セル損失目標率を満足するように算出するＡＴＭ仮想パス容量設定装置のＡＴＭ仮想パス容量設定方法であって、
前記ＡＴＭ仮想パスに付随するセル送出待バッファに到着するセル数（第１の到着セル数）を予め定められた周期Ｔ毎に計数して第１の記憶手段に記憶する第１のステップと、
前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出して、周期ｋＴ（ｋ：２以上の整数）毎の合計セル数をｋで割った値（第２の到着セル数）を求めて第２の記憶手段に記憶する第２のステップと、
予め定められた周期Ｔ’（Ｔ’＞Ｔ）で、前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出し、各第１の到着セル数毎に、当該セル数以上の各第１の到着セル数を合計した値を前記周期Ｔ’内の全ての第１の到着セル数で割った値（第１の到着セル数しきい値超過頻度）を求め、該第１の到着セル数しきい値超過頻度の対数をとった第１の対数しきい値超過頻度を第３の記憶手段に記憶する第３のステップと、前記周期Ｔ’で、前記第２の記憶手段の記憶内容を読み出し、各第２の到着セル数毎に、当該セル数以上の各第２の到着セル数を合計した値を前記周期Ｔ’内の全ての第２の到着セル数で割った値（第２の到着セル数しきい値超過頻度）を求め、該第２の到着セル数しきい値超過頻度の対数をとった第２の対数しきい値超過頻度を第４の記憶手段に記憶する第４のステップと、
前記第３の記憶手段から前記第１の対数しきい値超過頻度を読み出し、予め決められたｍ次式で近似した第１の推定対数しきい値超過頻度を求め、前記第４の記憶手段から前記第２の対数しきい値超過頻度を読み出して前記ｍ次式で近似した第２の推定対数しきい値超過頻度を求め、該第２の推定対数しきい値超過頻度および前記第１の推定対数しきい値超過頻度に基づき、単位時間当たりに到着するセル数の補分布の減衰率を求める第５のステップと
前記単位時間当たりに到着するセル数の補分布の減衰率を用いて、前記セル損失率を満足するＡＴＭ仮想パス容量を求めることを特徴とするＡＴＭ仮想パス容量設定方法。
【請求項２】
請求項１に記載のＡＴＭ仮想パス容量設定方法であって、
前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出して、前記周期Ｔ毎に計数した到着セル数に基づき、前記周期Ｔ’における到着セル数の平均（平均セルレート）を求める第６のステップと、
前記平均セルレートと前記周期Ｔ毎に計数した到着セル数に基づき、前記周期Ｔ’における到着セル数の分散を求める第７のステップと、
前記第５のステップで求めた前記補分布の減衰率と前記第６，第７のステップで求めた前記平均セルレートおよび前記到着セル数の分散に基づき、セルの到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなした場合のピークセルレートと、該ピークセルレートの逆数の時間（タイムスロット）毎にＯＮからＯＦＦおよびＯＦＦからＯＮへ遷移する確率ａ，ｄを求める第８のステップとを有し、
前記ピークセルレートと前記遷移する確率ａ，ｄを用いて、前記セル損失目標率を満足するＡＴＭ仮想パス容量を求めることを特徴とするＡＴＭ仮想パス容量設定方法。
【請求項３】
非同期転送モード網（ＡＴＭ網）におけるＡＴＭ交換機間に設定するＡＴＭ仮想パスの容量を、セル損失目標率を満足するように算出するＡＴＭ仮想パス容量設定装置のＡＴＭ仮想パス容量設定方法であって、
前記ＡＴＭ仮想パスに付随するセル送出待バッファに到着するセル数（第１の到着セル数）を予め定められた周期Ｔ毎に計数して第１の記憶手段に記憶する第１のステップと、
前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出して、周期ｋＴ（ｋ：２以上の整数）毎の合計セル数をｋで割った値（第２の到着セル数）を求めて第２の記憶手段に記憶する第２のステップと、
予め定められた周期Ｔ’（Ｔ’＞Ｔ）で、前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出し、各第１の到着セル数毎に、当該セル数以上の各第１の到着セル数を合計した値を前記周期Ｔ’内の全ての第１の到着セル数で割った値（第１の到着セル数しきい値超過頻度）を求め、該第１の到着セル数しきい値超過頻度の対数をとった第１の対数しきい値超過頻度を第３の記憶手段に記憶する第３のステップと、前記周期Ｔ’で、前記第２の記憶手段の記憶内容を読み出し、各第２の到着セル数毎に、当該セル数以上の各第２の到着セル数を合計した値を前記周期Ｔ’内の全ての第２の到着セル数で割った値（第２の到着セル数しきい値超過頻度）を求め、該第２の到着セル数しきい値超過頻度の対数をとった第２の対数しきい値超過頻度を第４の記憶手段に記憶する第４のステップと、
前記第３の記憶手段から前記第１の対数しきい値超過頻度を読み出し、予め決められたｍ次式で近似した第１の推定対数しきい値超過頻度を求め、前記第４の記憶手段から前記第２の対数しきい値超過頻度を読み出して前記ｍ次式で近似した第２の推定対数しきい値超過頻度を求め、該第２の推定対数しきい値超過頻度および前記第１の推定対数しきい値超過頻度に基づき、単位時間当たりに到着するセル数の補分布の減衰率を求める第５のステップと、
前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出して、前記周期Ｔ毎に計数した到着セル数に基づき、前記周期Ｔ’における到着セル数の平均（平均セルレート）を求める第６のステップと、
前記平均セルレートと前記周期Ｔ毎に計数した到着セル数に基づき、前記周期Ｔ’における到着セル数の分散を求める第７のステップと、
前記補分布の減衰率と前記平均セルレートおよび前記到着セル数の分散に基づき、セルの到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなした場合のピークセルレートと、該ピークセルレートの逆数の時間（タイムスロット）毎にＯＮからＯＦＦおよびＯＦＦからＯＮへ遷移する確率ａ，ｄを求める第８のステップと、
前記ピークセルレートと前記遷移する確率ａ，ｄおよび前記セル損失目標率に基づき、前記セル損失目標率を満足するＡＴＭ仮想パス容量を求める第９のステップと
を有することを特徴とするＡＴＭ仮想パス容量設定方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のＡＴＭ仮想パス容量設定方法において、前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出して、前記周期Ｔ毎の前記第１の到着セル数を大きい順に並べ替えて第５の記憶手段に記憶するステップと、
前記第２の記憶手段の記憶内容を読み出して、前記周期Ｔ毎の前記第２の到着セル数を大きい順に並べ替えて第６の記憶手段に記憶するステップと
を有し、
前記第３のステップでは、前記第１の記憶手段の代わりに前記第５の記憶手段の記憶内容を読み出し、
前記第４のステップでは、前記第２の記憶手段の代わりに前記第６の記憶手段の記憶内容を読み出すことを特徴とするＡＴＭ仮想パス容量設定方法。
【請求項５】
非同期転送モード網（ＡＴＭ網）におけるＡＴＭ交換機間に設定するＡＴＭ仮想パスの容量を、セル損失目標率を満足するように算出するＡＴＭ仮想パス容量設定装置であって、
前記ＡＴＭ仮想パスに付随するセル送出待バッファに到着するセル数（第１の到着セル数）を予め定められた周期Ｔ毎に計数して第１の記憶手段に記憶する手段と、
前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出して、周期ｋＴ（ｋ：２以上の整数）毎の合計セル数をｋで割った値（第２の（平均）到着セル数）を求めて第２の記憶手段に記憶する手段と、
予め定められた周期Ｔ’（Ｔ’＞Ｔ）で、前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出し、各第１の到着セル数毎に、当該セル数以上の各第１の到着セル数を合計した値を前記周期Ｔ’内の全ての第１の到着セル数で割った値（第１の到着セル数しきい値超過頻度）を求め、該第１の到着セル数しきい値超過頻度の対数をとった第１の対数しきい値超過頻度を第３の記憶手段に記憶する手段と、
前記周期Ｔ’で、前記第２の記憶手段の記憶内容を読み出し、各第２の到着セル数毎に、当該セル数以上の各第２の到着セル数を合計した値を前記周期Ｔ’内の全ての第２の到着セル数で割った値（第２の到着セル数しきい値超過頻度）を求めて、該第２の到着セル数しきい値超過頻度の対数をとった第２の対数しきい値超過頻度を第４の記憶手段に記憶する手段と、
前記第３の記憶手段から前記第１の対数しきい値超過頻度を読み出し、予め決められたｍ次式で近似した第１の推定対数しきい値超過頻度を求める手段と、
前記第４の記憶手段から前記第２の対数しきい値超過頻度を読み出して前記ｍ次式で近似した第２の推定対数しきい値超過頻度を求める手段と、
前記第１の推定対数しきい値超過頻度と前記第２の推定対数しきい値超過頻度に基づき、単位時間当たりに到着するセル数の補分布の減衰率を求める手段と
を有し、
前記単位時間当たりに到着するセル数の補分布の減衰率を用いて、前記セル損失率を満足するＡＴＭ仮想パス容量を求めることを特徴とするＡＴＭ仮想パス容量設定装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＡＴＭ仮想パス容量設定装置であって、
前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出して、前記周期Ｔ毎に計数した到着セル数に基づき、前記周期Ｔ’における到着セル数の平均（平均セルレート）を求める手段と、
前記平均セルレートと前記周期Ｔ毎に計数した到着セル数に基づき、前記周期Ｔ’における到着セル数の分散を求める手段と、
前記平均セルレートおよび前記到着セル数の分散と前記補分布の減衰率とに基づき、セルの到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなした場合のピークセルレートと、該ピークセルレートの逆数の時間（タイムスロット）毎にＯＮからＯＦＦおよびＯＦＦからＯＮへ遷移する確率ａ，ｄを求める手段とを有し、
前記ピークセルレートと前記遷移する確率ａ，ｄを用いて、前記セル損失目標率を満足するＡＴＭ仮想パス容量を求めることを特徴とするＡＴＭ仮想パス容量設定装置。
【請求項７】
非同期転送モード網（ＡＴＭ網）におけるＡＴＭ交換機間に設定するＡＴＭ仮想パスの容量を、セル損失目標率を満足するように算出するＡＴＭ仮想パス容量設定装置であって、
前記ＡＴＭ仮想パスに付随するセル送出待バッファに到着するセル数（第１の到着セル数）を予め定められた周期Ｔ毎に計数して第１の記憶手段に記憶するセル計数手段と、
前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出して、周期ｋＴ（ｋ：２以上の整数）毎の合計セル数をｋで割った値（第２の（平均）到着セル数）を求めて第２の記憶手段に記憶する平均計数手段と、
予め定められた周期Ｔ’（Ｔ’＞Ｔ）で、前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出し、各第１の到着セル数毎に、当該セル数以上の各第１の到着セル数を合計した値を前記周期Ｔ’内の全ての第１の到着セル数で割った値（第１の到着セル数しきい値超過頻度）を求め、該第１の到着セル数しきい値超過頻度の対数をとった第１の対数しきい値超過頻度を第３の記憶手段に記憶する第１の超過頻度算出手段と、
前記周期Ｔ’で、前記第２の記憶手段の記憶内容を読み出し、各第２の到着セル数毎に、当該セル数以上の各第２の到着セル数を合計した値を前記周期Ｔ’内の全ての第２の到着セル数で割った値（第２の到着セル数しきい値超過頻度）を求め、該第２の到着セル数しきい値超過頻度の対数をとった第２の対数しきい値超過頻度を第４の記憶手段に記憶する第２の超過頻度算出手段と、
前記第３の記憶手段から前記第１の対数しきい値超過頻度を読み出し、予め決められたｍ次式で近似した第１の推定対数しきい値超過頻度を求めるとともに、前記第４の記憶手段から前記第２の対数しきい値超過頻度を読み出し、前記ｍ次式で近似した第２の推定対数しきい値超過頻度を求め、該第２の対数しきい値超過頻度および前記第１の対数しきい値超過頻度に基づき、単位時間当たりに到着するセル数の補分布の減衰率を求める減衰率算出手段と、
前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出して、前記周期Ｔ毎に計数した到着セル数に基づき、前記周期Ｔ’における到着セル数の平均（平均セルレート）を求め、さらに該平均セルレートと前記周期Ｔ毎に計数した到着セル数に基づき、前記周期Ｔ’における到着セル数の分散を求める平均・分散算出手段と、
該平均・分散算出手段で求めた前記平均セルレートおよび前記到着セル数の分散と前記減衰率算出手段で求めた前記補分布の減衰率とに基づき、セルの到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなした場合のピークセルレートと、該ピークセルレートの逆数の時間（タイムスロット）毎にＯＮからＯＦＦおよびＯＦＦからＯＮへ遷移する確率ａ，ｄを求めるピークセルレート算出手段と、
該ピークセルレート算出手段で求めた前記ピークセルレートと前記遷移する確率ａ，ｄおよび前記セル損失目標率に基づき、該セル損失目標率を満足するＡＴＭ仮想パス容量を求めるＡＴＭ仮想パス容量算出手段と
を有することを特徴とするＡＴＭ仮想パス容量設定装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれかに記載のＡＴＭ仮想パス容量設定装置であって、前記第１の記憶手段の記憶内容を読み出して、前記周期Ｔ毎の前記第１の到着セル数を大きい順に並べ替えて第５の記憶手段に記憶する第１の並べ替え手段と、
前記第２の記憶手段の記憶内容を読み出して、前記周期Ｔ毎の前記第２の到着セル数を大きい順に並べ替えて第６の記憶手段に記憶する第２の並べ替え手段とを有し、
前記第１の超過頻度算出手段では、前記第１の記憶手段の代わりに前記第５の記憶手段の記憶内容を読み出し、
前記第２の超過頻度算出手段では、前記第２の記憶手段の代わりに前記第６の記憶手段の記憶内容を読み出すことを特徴とするＡＴＭ仮想パス容量設定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非同期転送モード（ＡＴＭ：Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）網におけるＡＴＭ交換機の間に設定されるＡＴＭ仮想パスの容量を、この仮想パスに予め定められたセル損失率目標値を満足するように設計する技術に係わり、特に、予め定められたセル損失率目標値（ＣＬＲ）を満足するＡＴＭ仮想パス容量の設定を効率良く行なうのに好適なＡＴＭ仮想パス容量設定方法およびＡＴＭ仮想パス容量設定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マルチメディアサービスを提供するための情報伝送技術として、ＡＴＭの研究および開発が盛んに進められている。ＡＴＭは、多種多様な情報を「セル」と呼ばれるヘッダ付きの短い固定長のブロックに分割し、これを単位として効率の良い統計多重方式で多重化する。
【０００３】
セルは、タイムスロット的な概念であるが、時間周期的に現れず、時間的に変動する情報抄出の要求に応じて、動的にあてがわれ、このセルの数を変えることにより、通信速度を可変に設定できる。従って、ＡＴＭとは、音声やデータから画像までのあらゆるデジタル情報を一元的に伝達することが可能となる転送モードである。このＡＴＭに基づき通信を行う通信網をＡＴＭ網という。
【０００４】
ＡＴＭ網では、２つの交換期間で使用可能な帯域を論理的にＡＴＭ仮想パスとして設定することが可能である。また、ＡＴＭ仮想パスの容量の制限下で、不特定多数の情報源がＡＴＭ仮想パスを共用する仮想回線を論理的に設定することが可能である。
【０００５】
尚、ＡＴＭ仮想パスを用いた伝送路網の構成については、例えば、佐藤、金田および鴇沢による「高速バースト多重伝送システムの構成法」（電子情報通信学会情報通信ネットワーク研究会資料、ＩＮ８７−８４，１９８７）等に詳しく報告されている。
【０００６】
以下、図を用いて、ＡＴＭ仮想パスの容量設定に係わる従来のＡＴＭ交換機の機能構成について説明する。
図９は、従来のＡＴＭ交換機におけるＡＴＭ仮想パス容量設定機構の構成例を示すブロック図である。
【０００７】
まず、物理的な機能構成から説明する。
ＡＴＭ交換機のセル送出装置１００ａには、送出先の物理的な伝送媒体２００毎にセル送出インタフェース（図中、「ＩＦ」と記載）１０１が設けられており、伝送媒体２００の容量を越えるセル送出を抑制するようになっている。
【０００８】
また、論理的な機能構成について説明すると、上記セル送出インタフェース１０１には、ＡＴＭ仮想パス（図中、「仮想パス」と記載）２０１，２０２，・・・毎にシェーパ（図中、「Ｓ」と記載）１１１，１１２，・・・がそれぞれ接続されている。
【０００９】
シェーパ１１１，１１２・・・は、ＡＴＭ仮想パス２０１，２０２，・・・に対して論理的に定められた容量を越えるセル送出を抑制するものである。各々のセル送出インタフェース１０１とシェーパ１１１，１１２，・・・の間には、あるスケジューリング規則に従ったタイミングでセルが送信される。
【００１０】
シェーパとＡＴＭ仮想パスは１対１に対応しており、例えば、シェーパ１１１と１１２は、それぞれＡＴＭ仮想パス２０１，２０２，・・・に対応している。
【００１１】
ここでは、説明をわかりやすくするために、各ＡＴＭ仮想パスの容量はシェーパ１１１，１１２，・・・のセル送出速度と同一であるものとする。このようなシェーパ１１１，１１２，・・・には、セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・がそれぞれ接続されており、各セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・では、ＡＴＭ仮想パス容量を越えるセルが流入した際に、セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・の大きさまでセルを保持し、次のセル送出のタイミングを待つようになっている。
【００１２】
次に、セルの流れに沿って、セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・、および、後述のＱ長、シェーパ１１１，１１２，・・・、セル送出インタフェース１０１について説明する。
ＡＴＭ交換機の中で伝送媒体２００に応じてスイッチングされたセルは、セル送出装置１００ａにルーチングされる。論理的には、ＡＴＭ仮想パス２０１，２０２，・・・という宛先毎にセルが分けられ、それぞれ到着したセル流３０１，３０２，・・・がセル送出装置１００ａに加えられる。
【００１３】
例えば、セル流３０１が加えられるセル送出待バッファ１２１では、測定時間周期Ｔ中に到着するセルの数を計数する。そして、セル送出待バッファ１２１に到着したセルは到着順に処理され、シェーパ１１１が稼働中であれば、セル送出待バッファ１２１内に蓄積されて、処理の順番が回ってくるのを待つ。
この送出待ちのセル数をＱ長という。
【００１４】
セル送出待バッファ１２１におけるセル処理の順番は、シェーパ１１１に定められたスケジューリング規則に従って回ってくる。
シェーパ１１１に処理の順番が回ってくると、セル送出待バッファ１２１に蓄積されていたセルは、シェーパ１１１を通過して、セル送出インタフェース１０１に進み、伝送媒体２００に送信される。
【００１５】
次に、上述のＡＴＭ交換機における従来のＡＴＭ仮想パス容量設定手順を、第１〜第４の従来技術として説明する。
「第１の従来技術」
まず、第１の従来技術として、セルの到着過程をポアソン過程によりモデル化する技術について説明する。
【００１６】
この技術は、ＡＴＭ仮想パスの使用率という唯一のトラヒック測定項目により、容易にＡＴＭ仮想パス容量まで決定可能な点が特徴である。
すなわち、図９において、セル送出待バッファ１２１の大きさをｂ、セル損失率目標値をＣＬＲとした場合、ＡＴＭ仮想パス２０１に対する到着率λのセル流３０１に対して、セル損失率目標値ＣＬＲを満足するＡＴＭ仮想パス容量Ｃは、次式（数１）によって算出される。
【００１７】
【数１】
0003577660.tif 000002
【００１８】
この式で、Ｍは単位時間当たりのセル数を容量に変換する定数である。
【００１９】
この式（数１）は、以下の点を根拠として導かれたものである。すなわち、Ｑ長分布Ｓ、Ｑ長がＫより長い確率をＰ［Ｓ＞Ｋ］とすると、大偏差原理により、次のことが成立することが知られている。
すなわち、次の「数２」の式を満たすηに対して、さらに「数３」の式が成り立つ。
【００２０】
【数２】
0003577660.tif 000003
【数３】
0003577660.tif 000004
【００２１】
ただし、「数２」におけるＡ（ｔ）は時間ｔまでに到着するセル数を表している。
【００２２】
「数３」において、左辺のＱ長Ｋがバッファサイズｂに一致する場合、次の「数４」とみなし、セルの到着過程をポアソン過程とし、ηから逆にＣを求めた結果が上記「数１」の式である。
【００２３】
【数４】
0003577660.tif 000005
【００２４】
このような第１の従来技術を実現するためのＡＴＭ交換機の機能構成を図１０に示し、その説明を行なう。
【００２５】
図１０は、第１の従来技術を実現するためのＡＴＭ交換機の機能構成例を示すブロック図である。
【００２６】
尚、以下の説明において、図９で既に説明した構成要素については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２７】
本図のＡＴＭ交換機では、ソフトカウンタ１３１，１３２，・・・を各セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・に付随させて設けることにより、論理的にＡＴＭ仮想パス２０１，２０２，・・・にセルを振り分けられる際に、ＡＴＭ仮想パス毎の到着セル数を計数する。
【００２８】
設定装置４００ａは、通信線４０１ａを介して入力したソフトカウンタ１３１，１３２，・・・の計数結果を予め定められた周期Ｔ毎にまとめ、単位時間当たりの到着セル数である到着率λを次の「数５」の式によって算出する。
【００２９】
【数５】
0003577660.tif 000006
【００３０】
しかし、このような第１の従来技術においては、ポアソン過程によるセル流のモデル化が十分妥当である保証はない。つまり、トラヒックのバースト性が、ポアソン過程でモデル化できるほど小さいとは言えない。
【００３１】
ＡＴＭトラヒックに関するバースト性が大きい等の報告は、例えば、Ｗ．Ｅ．Ｌｅｌａｎｄ，  Ｍ．Ｓ．Ｔａｑｑｕ，  Ｗ．Ｗｉｌｌｉａｎｇｅｒ，  ａｎｄ  Ｄ．Ｖ．Ｗｉｌｓｏｎによる「Ｏｎ  ｔｈｅ  ｓｅｌｆ−ｓｉｍｉｌｅｒ  ｎａｔｕｒｅ  ｏｆ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  ｔｒａｆｆｉｃ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ｖｅｒｓｉｏｎ）」ＩＥＥＥ／ＡＣＭ  Ｔｒａｎｓ．Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，ｖｏｌ．２，ｎｏ．１，ｐｐ．１−１５，１９９４．に詳しい。
従って、第１の従来技術により、実運用中のＡＴＭ網のＡＴＭ仮想パスの容量を設定することは危険である。
【００３２】
「第２の従来技術」
次に第２の従来技術として、セルの到着時刻を全て収集すると共に到着過程を復元して、過不足ないＡＴＭ仮想パス容量を求める（設定する）技術について説明する。
【００３３】
図１１は、第２の従来技術を実現するためのＡＴＭ交換機の機能構成例を示すブロック図である。
このＡＴＭ交換機では、セル送出インタフェース１０１と伝送媒体２００との間に設けられた外部装置５００によって、流れているセルを複写（キャプチャ）、または、その一部であるヘッダ部分を複写し、この複写したデータを通信線５０１を介して蓄積装置５１０に送る。
【００３４】
蓄積装置５１０は、セルが到着すると、到着時刻のタイムスタンプとセルのヘッダを保存する。このセルのヘッダにはＡＴＭ仮想パスを特定するための識別子が含まれており、蓄積装置５１０は、ＡＴＭ仮想パス毎に、これらのタイムスタンプを分類し、ＡＴＭ仮想パス毎のセルの到着過程を分析する。この分析技術としては、到着過程の確率分布を作成する技術や、到着間隔の平均や分散、３次モーメント等を求める技術などがある。
【００３５】
しかし、このようなタイムスタンプを付与できる蓄積装置５１０は高価である。その主な原因は、到着セルを分析するのに必要とされるマイクロ秒よりも細かい単位でタイムスタンプを付与することの技術的難しさに起因する。また、蓄積装置５１０に実装されたメモリ量が許す間でしか継続的なキャプチャができない（数秒間のキャプチャを数分毎）ので、キャプチャできた間隔以外での設定精度が保証できない。
【００３６】
また、外部装置５００の仕様によっては、通信プロバイダが付加したヘッダ情報のみをキャプチャできない装置もあり、顧客の通信情報を運ぶぺイロードが外部に送出される可能性もあり、キャプチャデータの取り扱いを慎重にしなければならない。
【００３７】
さらに、セル送出インタフェース１０１と伝送媒体２００の間に外部装置５００を接続する際の通信断は避けられない。すなわち、この技術では、ＡＴＭ仮想パス容量の設定のために、顧客の通信に障害を与えることになる。
【００３８】
また、キャプチャできるセル流は、シェーパ１１１，１１２，・・・により整えられたセル流であるので、バースト性は小さくなっているであろうし、またセル送出待バッファ１２１，１２２，・・・でセル損になったセルはキャプチャされない。これは、低負荷運用であれば影響は小さいが、高負荷運用時のＡＴＭ仮想パス容量の設定においては精度低下の影響は大きい。
従って、第２の従来技術に基づいて実運用中のＡＴＭ網のＡＴＭ仮想パス容量を設定することは禁止的であり、実行不可能である。
【００３９】
「第３の従来技術」
次に、第３の従来技術について説明するが、その前に図１２を用いてＱ長分布について説明する。
【００４０】
図１２は、Ｑ長分布例を示す説明図である。
このＱ長分布は、第２の従来技術と同様の技術で実測されたトラヒックデータから作成したものである。
【００４１】
Ｑ長分布とは、セルが到着した時点において図９等に示すセル送出待バッファ１２１，１２２，・・・内に蓄積されているセル数（Ｑ長）の確率分布であり、本図１２中における１本の破線は、約１３万個のセルトラヒックの到着時間データを基にしてＱ長分布を描画したものである。
横軸がバッファ内セル数（Ｑ長）ｋ、縦軸はそのセル数以上のセルがセル送出待バッファ１２１，１２２，・・・内に蓄積されている確率Ｐ［Ｓ＞ｋ］を対数で表したものである。
【００４２】
測定されたセル数の桁数の逆数よりも小さい範囲では、Ｑ長分布に意味がない。例えば、１３万個のセルをキャプチャしたトラヒックデータであれば、１０−４以下の確率には十分な意味がない。
また、Ｑ長分布の減衰率において、その裾とは、Ｑ長ｋが比較的長い所を示している。
【００４３】
一般に、定常性と希少性および独立性を満足する確率過程において、事象の発生確率は指数分布に従うこと（「ポアソン少数の法則」）が知られている。これは、図１０のシステム構成の場合に、Ｑ長分布の裾が直線で近似されることを意味する。ここで、Ｑ長しきい値とその超過回数について説明する。
【００４４】
Ｑ長の分布を全て把握することは、第２の従来技術で説明したように、技術的な困難が伴う。そこで、Ｑ長の特徴を部分的に知るために、１列に並んだバッファの途中に印（Ｑ長しきい値）をつけておき、セルが到着する度にＱ長がＱ長しきい値を越えているか否かを判定し、その結果（Ｑ長しきい値超過回数）を計数する技術がある。
このＱ長しきい値超過回数を到着セル数で正規化した値が、Ｑ長しきい値超過頻度である。
【００４５】
第３の従来技術では、上述の技術において、Ｑ長しきい値を２点用いることを特徴とし、そこから求まる２つのＱ長しきい値超過頻度から定めた直線により、Ｑ長分布減衰の裾を近似する。
図１２に示した実線は、ある２点のＱ長しきい値と、対応するＱ長しきい値超過頻度を通る直線によってＱ長分布を近似していることを示している。
【００４６】
以下、図１３の機能構成図に基づき、Ｑ長しきい値がセル送出装置１００ｂの各セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・に２点設定される場合について説明する。
【００４７】
図１３は、Ｑ長しきい値が２点設定される場合のＡＴＭ交換機の機能構成例を示すブロック図である。
セル送出装置１００ｂにおける各セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・には、それぞれ第１のＱ長しきい値１５１Ａと第２のＱ長しきい値１５１Ｂ、第１のＱ長しきい値１５２Ａと第２のＱ長しきい値１５２Ｂ、・・・がそれぞれ設定されており、セル流３０１，３０２が到着した時にＱ長が第１，第２のＱ長しきい値を越えているか否かが判定される。
【００４８】
この判定結果の内、Ｑ長が第１のＱ長しきい値を越えている結果と、第２のＱ長しきい値を越えている結果とを、到着セル数の計数と同じ周期Ｔ毎に計数する。そして、この計数結果が第１，２のＱ長しきい値超過回数となる。
このような、セル送出装置１００ｂにおける計数結果の内、ＡＴＭ仮想パス２０１に関する部分のデータのみをまとめたテーブルを図１４に示す。
【００４９】
図１４は、図１３におけるセル送出装置によるセルの計数結果例を示す説明図である。
図１３のセル送出装置１００ｂにおいて計数されたデータは、通信線６０１を介してセル送出装置１００ｂから仮想パス容量設定装置６００に送出され、本図１４に示すテーブル１１００として、仮想パス容量設定装置６００に蓄積される。
【００５０】
このテーブル１１００において、１１１０，１１２０，１１３０，１１４０は各々計数周期の番号、到着セル数、第１のＱ長しきい値超過回数、第２のＱ長しきい値超過回数の列を示すレコードであり、１１１１，１１１２，・・・は計数周期の番号を示すレコード、１１２１，１１２２，・・・は計数周期番号１１１１，１１１２，・・・に対応する到着セル数のレコード、１１３１，１１３２，・・・は計数周期番号１１１１，１１１２，・・・に対応する第１のＱ長しきい値超過回数のレコード、１１４１，１１４２，・・・は計数周期番号１１１１，１１１２，・・・に対応する第２のＱ長しきい値超過回数のレコードである。
【００５１】
図１３の仮想パス容量設定装置６００は、図１４のテーブル１１００のデータを加工して、ＡＴＭ仮想パス２０１に対する設定容量を算出する。
尚、その算出には、Ｓｈｉｏｄａ，Ｔｏｙｏｉｚｕｍｉ，Ｙｏｋｏｉ，Ｔｓｕｃｈｉｙａ，Ｓａｉｔｏ，“Ｓｅｌｆ−ｓｉｚｉｎｇ  ｎｅｔｗｏｒｋ：ａ  ｎｅｗ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｃｏｎｃｅｐｔ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  ＶＰ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ，”Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＩＴＣ１５，ｐｐ．９９７−１００６，１９９７に述べられている算出式を用い、以下のようにして行う。
【００５２】
まず、到着セル数のレコード列１１２０｛ｄｉ｝を用いて、次の「数６」の式により周期ｉにおけるＡＴＭ仮想パス使用率｛ρｉ｝を算出する。
【００５３】
【数６】
0003577660.tif 000007
【００５４】
ただし、Ｍは単位時間当たりのセル数を容量に変換する定数、ＣはＡＴＭ仮想パス２０１に設定されている容量である。
また、第１のＱ長しきい値超過回数のレコード列１１３０｛ｑ１ｉ｝と第２のＱ長しきい値超過回数のレコード列１１４０｛ｑ２ｉ｝を用いて、次の「数７」と「数８」式により、周期ｉにおける第１のしきい値超過頻度｛ｐ１ｉ｝と第２のしきい値超過頻度｛ｐ２ｉ｝を算出する。
【００５５】
【数７】
0003577660.tif 000008
【数８】
0003577660.tif 000009
【００５６】
さらに、周期ｉにおけるＱ長分布減衰率｛δｉ｝を次の「数９」式により算出する。ここで、「ｓ１」は第１のＱ長しきい値１５１Ａであり、「ｓ２」は第２のＱ長しきい値１５１Ｂである。
【００５７】
【数９】
0003577660.tif 000010
【００５８】
また、周期ｉにおける切片定数βｉを次の「数１０」式により算出する。
【００５９】
【数１０】
0003577660.tif 000011
【００６０】
次に、周期ｉにおける設定容量Ｃｉを次の「数１１」式により算出する。
【００６１】
【数１１】
0003577660.tif 000012
【００６２】
この式における「ｍ１ｉ」および「ｍ２ｉ」は次の「数１２」と「数１３」式に示す通りであり、また、Ｔは計数周期の長さ、ｂはバッファサイズ、ＣＬＲはセル廃棄率目標値である。
【００６３】
【数１２】
0003577660.tif 000013
【数１３】
0003577660.tif 000014
【００６４】
以上の計算結果を用いて、求めるＡＴＭ仮想パス容量の設定値Ｃｄを次の「数１４」と「数１５」式により算出する。
【００６５】
【数１４】
0003577660.tif 000015
【数１５】
0003577660.tif 000016
【００６６】
尚、αは０≦α≦１の定数である。
しかし、このような第３の従来技術では、Ｑ長しきい値を設定できるような特別なＡＴＭ交換機でなければならない。さらに、そのＱ長しきい値はハード的に設定しなくてはならない。そのため、しきい値を変更することは、非常に困難である。また、複数のＱ長しきい値を適切に選定することは容易ではない。
【００６７】
例えば、比較的大きい値をＱ長しきい値に設定すると、そこまでＱ長が延びず、Ｑ長しきい値超過頻度が収集できないことがある。また、比較的小さい値をＱ長しきい値に設定すると、裾と違って急激に降下しているＱ長分布の部分を測定してしまい、危険側の近似直線を求める可能性がある。
また、２つのＱ長しきい値は間隔が離れているほど、直線の近似精度は高まるが、前述の課題があり、適切な間隔を求めることが難しい。
【００６８】
「第４の従来技術」
次に第４の従来技術として、ＡＴＭ仮想パスに付随するセル送出待バッファに単位時間内に到着するセル数を計数し、セルの到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程によりモデル化し、モデルのパラメータを到着セル数の平均、分散および単位時間当たりに到着するセル数の補分布の減衰率から推定することにより、セル損失目標率を満たすＡＴＭ仮想パス容量を設定する技術について説明する。
【００６９】
図１５は、第４の従来技術を実現するためのＡＴＭ交換機の機能構成例を示すブロック図である。
図１５におけるＡＴＭ交換機は、図９〜１１，１３で示した各ＡＴＭ交換機と同様に、セル送出装置１００を有し、このセル送出装置１００には、送出先の物理的な伝送媒体２００毎にセル送出インタフェース（図中、「ＩＦ」と記載）１０１が設けられており、伝送媒体２００の容量を越えるセル送出を抑制するようになっている。
【００７０】
また、各セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・には、ソフトカウンタ１３１，１３２，・・・を付随させて設け、このソフトカウンタ１３１，１３２，・・・により、論理的にＡＴＭ仮想パス２０１，２０２，・・・にセル流３０１，３０２が振り分けられる際に、ＡＴＭ仮想パス毎の到着セル数を計数する。
ソフトカウンタ１３１，１３２，・・・の計数結果は、信号線１５０１を介してＡＴＭ仮想パス容量設定装置１５００に送られる。
【００７１】
このＡＴＭ仮想パス容量設定装置１５００は、セル計数部１５１、テーブル１５２、しきい値登録部１５３、超過回数計数部１５４、テーブル１５５、頻度算出部１５６、設定容量算出部１５７を有し、ソフトカウンタ１３１，１３２，・・・の計数結果に基づき、ＡＴＭ交換機に終端するＡＴＭ仮想パスについて、セル損失目標率を満足するＡＴＭ仮想パス容量を設定する。
【００７２】
すなわち、ソフトカウンタ１３１，１３２，・・・の計数結果に基づき、セル計数部１５１により、予め設定された周期Ｔ毎のセル送出待バッファ１２１，１２２，・・・への到着セル数を計数してテーブル１５２に登録し、このテーブル１５２の登録内容に基づき、超過回数計数部１５４により、しきい値登録部１５３に予め設定されている単位時間の到着セル数（到着セル数しきい値）と周期Ｔとの積を超える回数（超過回数）を、各周期毎に計数して、その計数結果をテーブル１５５に登録し、さらに、このテーブル１５５の登録内容に基づき、頻度算出部１５６により、超過回数の頻度を求める。
【００７３】
そして、設定容量算出部１５７により、頻度算出部１５６で求めた頻度と、セル計数部１５１で求めた到着セル数とに基づき、以下に詳述する処理を行い、セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・におけるセル損失を効率良く求め、予め定められたセル損失率目標値を満足するＡＴＭ仮想パスの設定容量を高速かつ高精度に求める。
【００７４】
図１６は、図１５におけるセル計数部の計数結果を登録するテーブルの構成例を示す説明図であり、図１７は、図１５における超過回数計数部の計数結果を登録するテーブルの構成例を示す説明図である。
図１６に示すテーブル１５２は、図１５におけるＡＴＭ交換機のセル送出装置１００の計数結果の内、ＡＴＭ仮想パス２０１に関する部分のデータのみをまとめたテーブルである。
【００７５】
テーブル１５２において、１２１０，１２２０は各々に計数周期の番号（計数周期番号）、到着セル数の列を示すレコードであり、１２１１，１２１２，・・・は計数周期の番号を示すレコード、１２２１，１２２２，・・・は計数周期番号１２１１，１２１２，・・・に対応する到着セル数のレコードである。ここで、計数周期番号１２１１が直前の計数周期を示し、計数周期番号１２１２が計数周期番号１２１１の一つ前の計数周期を示している。
【００７６】
図１７に示すテーブル１５５において、１３１０，１３２０は図１６のテーブル１５２における１２１０，１２２０と同様に各々に計数周期の番号（計数周期番号）、到着セル数の列を示すレコードであり、１３３０は各周期番号において到着セル数がしきい値を超過した回数（到着しきい値超過回数）のレコードであり、１３４０は周期Ｔのｋ（整数）倍の周期ｋＴ単位での到着セル数のレコード、１３５０は周期ｋＴ単位での到着しきい値超過回数のレコードである。
【００７７】
図１５におけるＡＴＭ仮想パス容量設定装置１５００は、超過回数計数部１５４により、テーブル１５２のデータを、以下のように加工して、テーブル１５５を作成し、頻度算出部１５６および設定容量算出部１５７により、ＡＴＭ仮想パス２０１に対する設定容量を算出する。
尚、説明の簡単のため、以下の説明では欠損データはないものとする。
【００７８】
予め定められた過去データ利用周期Ｔ’（例えば１時間）での所定の計数周期Ｔ（例えば２０秒）における測定結果を得たとすると、この場合の総計数回数ｎは１８０である。
【００７９】
超過回数計数部１５４は、しきい値登録部１５３に予め登録された到着セル数しきい値と測定周期Ｔとの積と、テーブル１５２における到着セル数のレコード列１２２０｛ｄｉ｝（ｉ＝１，・・・，ｎ）とを比較して、到着セル数しきい値の超過を判別し、その超過回数を、図１７のテーブル１５５におけるレコード列１３３０｛ｑｉ｝に登録する。ここで、ｑｉは１または０をとる。
【００８０】
このテーブル１５５の登録内容に基づき、図１５の頻度算出部１５６は、次の「数１６」式に基づいて周期Ｔの到着セル数しきい値超過頻度Ｐを算出する。
【００８１】
【数１６】
0003577660.tif 000017
【００８２】
また、超過回数計数部１５４は、計数周期Ｔの整数ｋ倍の周期ｋＴでの到着セル数｛ｄｋｉ｝を次の「数１７」式に基づいて求め、図１７のテーブル１５５における到着セル数のレコード列１３４０に登録する。
【００８３】
【数１７】
0003577660.tif 000018
【００８４】
さらに、超過回数計数部１５４は、到着セル数しきい値と周期ｋＴとの積と、到着セル数のレコード列｛ｄｋｉ｝とを比較して、周期ｋＴにおける到着セル数のしきい値超過回数｛ｑｋｉ｝を求め、図１７のテーブル１５５の到着しきい値超過回数のレコード列１３５０に登録する。
【００８５】
このテーブル１５５の登録内容に基づき、図１５の頻度算出部１５６は、次の「数１８」式に基づいて周期ｋＴの到着セル数しきい値超過頻度Ｐｋを算出する。
【００８６】
【数１８】
0003577660.tif 000019
【００８７】
Ｐ，Ｐｋは、計数周期毎に算出し、Ｐは過去ｎ周期分のデータから、Ｐｋは過去（ｎ−ｋ＋１）周期分のデータからそれぞれ算出する。
尚、過去データ利用周期Ｔ’における平均セルレートλが次の「数１９」式で算出される。
【００８８】
【数１９】
0003577660.tif 000020
【００８９】
また、到着セル数の分散Ｖが次の「数２０」式により算出される。
【００９０】
【数２０】
0003577660.tif 000021
【００９１】
次に、ＯＮ−ＯＦＦ過程への近似について説明する。
いま、ΨをＯＮ−ＯＦＦ過程における過去データ利用周期Ｔ’のピークセルレートとする。このピークセルレートの逆数をタイムスロットと呼ぶことにすると、タイムスロット間でＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率をａ、また、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率をｄとする。ここで、ＯＮ状態とは、タイムスロットにセルが存在する状態をいい、ＯＦＦ状態とはタイムスロットにセルが存在していない状態をいう。
【００９２】
このような遷移確率ａ，ｄ、および、ピークセルレートΨは、次の各式（数２１〜２３）により求められる。
【００９３】
【数２１】
0003577660.tif 000022
【数２２】
0003577660.tif 000023
【数２３】
0003577660.tif 000024
【００９４】
この「数２３」式で、γは到着セル数しきい値であり、μ（θ）は次の「数２４」式を満たす。
【００９５】
【数２４】
0003577660.tif 000025
【００９６】
尚、「数２３」と「数２４」の各算出式は、Ｎ．Ｇ．Ｄｕｆｆｉｅｌｄによる“Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ  ｂｏｕｎｄｓ  ｆｏｒ  ｑｕｅｕｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｍａｒｋｏｖｉａｎ  ａｒｒｉｖａｌｓ”，Ｑｕｅｕｅｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ１７，ｐｐ．４１３−４３０（１９９４）で参照できる。
【００９７】
セル損失目標率ＣＬＲは、ＯＮ−ＯＦＦ過程の近似の下では、次の「数２５」式のように近似される。
【００９８】
【数２５】
0003577660.tif 000026
【００９９】
ここで、ｘは次の「数２６」式を満たす。
【０１００】
【数２６】
0003577660.tif 000027
【０１０１】
これらの「数２５」と「数２６」の式を満たすようなｙを求め、次の「数２７」式より、セル損失目標率ＣＬＲを満足するＡＴＭ仮想パス容量Ｃｄが算出される。
【０１０２】
【数２７】
0003577660.tif 000028
【０１０３】
ここで、Ｍは単位時間当たりのセル数を容量に変換する定数である。
推定セル損矢率ＣＬＲｅは、上述の各「数２１」〜「数２３」の式から算出されたａ，ｄ，Ψに対して、ｘ，ｙを「数２６」式および次の「数２８」式から算出し、上記の「数２５」式の右辺に代入することにより算出される。
【０１０４】
【数２８】
0003577660.tif 000029
【０１０５】
尚、γ’×Ｍは現在のＡＴＭ仮想パス容量となる。
しかし、このような第４の従来技術では、到着セル数しきい値超過頻度Ｐの精度がせいぜい｛１／（Ｔ’／Ｔ）｝である。周期ｋＴの到着セル数しきい値超過頻度Ｐｋについても同様のことが言える。また、しきい値に違う値を設定したとしても到着セル数しきい値超過頻度Ｐが変わらない場合もあり得る。
【０１０６】
つまり、しきい値の値によって、到着セル数しきい値超過頻度および周期ｋＴの到着セル数しきい値超過頻度の精度が大きく左右される。高い精度で到着セル数しきい値超過頻度および周期ｋＴの到着セル数しきい値超過頻度が得られるようなしきい値を前もって設定するのはきわめて困難である。
【０１０７】
以上の従来のＡＴＭ仮想パス容量の設定に係わる技術における特徴をまとめると以下のようになる。
【０１０８】
第１の従来技術では、ＡＴＭ交換機は簡易なトラヒック測定項目でＡＴＭ仮想パス容量算出式のパラメータを決めることが可能であるが、ＡＴＭセルトラヒックの特性をポアソン過程程度の揺らぎしか見込まず、バースト性を考慮することができていないという問題点がある。
【０１０９】
第２の従来技術では、外部装置によるセルトラヒックデータのキャプチャによる正確なＡＴＭ仮想パス容量の算出が可能であるが、高価な外部装置を必要とし、顧客に通信断を依頼して煩雑な外部装置の操作によりトラヒックをキャプチャし、そのデータを分析しなければならず、さらにその分析結果が適用できるのはキャプチャできた短時間のみであるという課題がある。
【０１１０】
第３の従来技術では、２つのＱ長しきい値超過頻度からＱ長分布の減衰率の裾を比較的正確に近似する直線を求めることが可能であり、それによるＡＴＭ仮想パス容量の算出が可能である。しかし、この技術では、Ｑ長しきい値が設定可能な特別なＡＴＭ交換機でなければ実現できない。またＱ長しきい値の選定は難しく、さらにそのＱ長しきい値はハード的に設定されるため、Ｑ長しきい値の設定が不適切である場合に変更することが非常に困難であるという問題がある。
【０１１１】
第４の従来技術では、必要な計数データは到着セル数のみであるため、特別な装置が必要でなく、さらに、セルの到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程という非常にバースト性のあるモデルでモデル化しているため、モデルは、セルの到着過程のバースト性を十分に表現できている。しかし、ＯＮ−ＯＦＦ過程のパラメータの推定に必要な到着セル数しきい値超過頻度、周期ｋＴの到着セル数しきい値超過頻度を算出する際の精度が十分でなく、また、適切なしきい値を設定しないと到着セル数しきい値超過頻度、周期ｋＴの到着セル数しきい値超過頻度の精度はさらに悪くなるという問題がある。
【０１１２】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、従来の技術では、外部装置のような特殊な測定形態を用いることなく、ＡＴＭ交換機における簡単なトラヒック測定で得られるデータを用いるだけで、ＡＴＭ仮想パス容量設定に必要な測定項目を正確に測定することができない点である。
【０１１３】
本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、実運用中のＡＴＭ網のＡＴＭ網のＡＴＭ仮想パス容量の設計を正確に行うことを可能とするＡＴＭ仮想パス容量設定方法およびＡＴＭ仮想パス容量設定装置を提供することである。
【０１１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のＡＴＭ仮想パス容量設定方法およびＡＴＭ仮想パス容量設定装置は、まず、ＡＴＭ仮想パスに付随するセル送出待バッファに到着するセル数（第１の到着セル数）を予め定められた周期Ｔ毎に計数し、この計数結果に基づき、周期ｋＴ（ｋ：２以上の整数）毎の合計セル数をｋで割った値（第２の到着セル数）を求める。次に、予め定められた周期Ｔ’（Ｔ’＞Ｔ）で、周期Ｔ毎の計数結果に基づき、各第１の到着セル数毎に、当該セル数以上の各第１の到着セル数を合計し、この合計値を、周期Ｔ’内の全ての第１の到着セル数で割り、その値（第１の到着セル数しきい値超過頻度）を求め、この第１の到着セル数しきい値超過頻度の対数をとり、さらに予め決められたｍ次式で近似する。同様に、第２の到着セル数に関しての第２の到着セル数しきい値超過頻度の対数のｍ次式での近似を行い、それぞれの近似の結果えられた第１の対数しきい値超過頻度と第２の対数しきい値超過頻度に基づき、単位時間当たりに到着するセル数の補分布の減衰率を求める。そして、周期Ｔ毎に計数した第１の到着セル数に基づき、周期Ｔ’における到着セル数の平均（平均セルレート）を求め、この平均セルレートと周期Ｔ毎に計数した第１の到着セル数に基づき、周期Ｔ’における到着セル数の分散を求め、この平均セルレートと分散および補分布の減衰率とに基づき、セルの到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなした場合のピークセルレートと、このピークセルレートの逆数の時間（タイムスロット）毎にＯＮからＯＦＦおよびＯＦＦからＯＮへ遷移する確率ａ，ｄを求め、これらのピークセルレートと確率ａ，ｄおよびセル損失目標率に基づき、このセル損失目標率を満足するＡＴＭ仮想パス容量を求める構成とする。尚、第１の対数しきい値超過頻度と第２の対数しきい値超過頻度を求める前に、予め、各周期Ｔ毎の第１，第２の到着セル数を大きい順に並べ替えておく。
【０１１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。
図１は、本発明のＡＴＭ仮想パス容量設定方法の一処理動作例を示すフローチャートであり、図２は、本発明のＡＴＭ仮想パス容量設定装置とそれを設けたＡＴＭ交換機の本発明に係る構成の一実施例を示すブロック図である。
【０１１６】
図２におけるＡＴＭ交換機は、従来の技術において図９〜１１，１３，１５で示した各ＡＴＭ交換機と同様に、セル送出装置１００を有し、このセル送出装置１００には、送出先の物理的な伝送媒体２００毎にセル送出インタフェース（図中、「ＩＦ」と記載）１０１が設けられており、伝送媒体２００の容量を越えるセル送出を抑制するようになっている。
【０１１７】
そして、論理的な機能構成として、セル送出インタフェース１０１には、ＡＴＭ仮想パス２０１，２０２，・・・毎にシェーパ（図中、「Ｓ」と記載）１１１，１１２，・・・がそれぞれ接続されている。
このシェーパ１１１，１１２・・・は、ＡＴＭ仮想パスに対して論理的に定められた容量を越えるセル送出を抑制するものであり、セル送出インタフェース１０１との間で、あるスケジューリング規則に従ったタイミングでセルが送信される。また、各シェーパ１１１，１１２，・・・は、それぞれＡＴＭ仮想パス２０１，２０２，・・・に１対１で対応している。
【０１１８】
さらに、各シェーパ１１１，１１２，・・・には、セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・がそれぞれ接続されており、各セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・では、ＡＴＭ仮想パス容量を越えるセルが流入した際に、セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・の大きさまでセルを保持し、次のセル送出のタイミングを待つ。
【０１１９】
また、各セル送出待バッファ１２１，１２２，・・・には、ソフトカウンタ１３１，１３２，・・・を付随させて設け、このソフトカウンタ１３１，１３２，・・・により、論理的にＡＴＭ仮想パス２０１，２０２，・・・にセル流３０１，３０２が振り分けられる際に、ＡＴＭ仮想パス毎の到着セル数を計数する。
ソフトカウンタ１３１，１３２，・・・の計数結果は、信号線４０１を介してＡＴＭ仮想パス容量設定装置４００に送られる。
【０１２０】
本例のＡＴＭ仮想パス容量設定装置４００は、セル計数部１、テーブル２、平均・分散算出部３、テーブル４〜６、超過頻度算出部７，８、テーブル９，１０、到着セル数補正分布の減衰率算出部１１、ピークレート算出部１２、ＶＰ容量算出部１３を有し、ソフトカウンタ１３１，１３２，・・・の計数結果に基づき、ＡＴＭ交換機に終端するＡＴＭ仮想パスについて、セル損失目標率を満足するＡＴＭ仮想パス容量を設定する。
【０１２１】
すなわち、ソフトカウンタ１３１，１３２，・・・の計数結果に基づき、セル計数部１により、予め設定された単位周期Ｔ毎のセル送出待バッファ１２１，１２２，・・・への到着セル数を計数してテーブル２に登録する。このテーブル２の登録内容に基づき、平均・分散算出部３により、周期Ｔ’（Ｔ’＞Ｔ）における平均到着セル数と分散を算出する。
【０１２２】
また、平均計数部４ａにより、周期ｋＴ（ｋ：２以上の整数）に到着したセル数／ｋ（第２の到着セル数）を算出してテーブル４に登録する。また、並べ替え部５ａにより、周期Ｔ’で、到着セル数の値の大きい順にデータを並べ替えてテーブル５に登録する。さらに、並べ替え部６ａにより、テーブル４の登録内容に基づき、周期Ｔ’で、第２の到着セル数の値の大きい順にデータを並べ替えてテーブル６に登録する。
【０１２３】
そして、テーブル５の登録内容に基づき、超過頻度算出部７により、各到着セル数をしきい値として、このしきい値以上となる各到着セル数を合計し、この合計値を、周期Ｔ’に到着した全セル数で割って第１の到着セル数しきい値超過頻度を求め、この第１の到着セル数しきい値超過頻度の対数をとって第１の対数到着セル数しきい値超過頻度を算出してテーブル９に登録する。
【０１２４】
また、テーブル６の登録内容に基づき、超過頻度算出部８により、各第２の到着セル数をしきい値として、このしきい値以上となる各第２の到着セル数を合計し、その合計値を、周期Ｔ’間の全ての第２の到着セル数の合計値で割って第２の到着セル数しきい値超過頻度を求め、この第２の到着セル数しきい値超過頻度の対数をとって第２の対数到着セル数しきい値超過頻度を算出してテーブル１０に登録する。
【０１２５】
そして、到着セル数補分布の減衰率算出部１１では、まず、テーブル９の登録内容に基づき、第１の対数到着セル数しきい値超過頻度をしきい値のｍ次関数で近似してその係数を算出し、また、テーブル１０の登録内容に基づき、第２の対数到着セル数しきい値超過頻度をしきい値のｍ次関数で近似してその係数を算出し、これら２組の係数から、到着セル数補分布の減衰率を算出する。
【０１２６】
このようにして到着セル数補分布の減衰率算出部１１で算出した到着セル数補分布の減衰率と、平均・分散算出部３で算出した到着セル数の平均セルレートおよび分散の３つから、ピークレート算出部１２において、ＡＴＭ仮想パスへのセルの到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程であると近似したときのピークセルレートを後に詳述する処理を行い算出する。
【０１２７】
さらに、ピークレート算出部１２において、ピークセルレートの逆数の値（タイムスロット）で離散化された時間で、タイムスロットにセルが在る状態をＯＮ、ない状態をＯＦＦとして、ＯＮからＯＦＦへの遷移確率と、ＯＦＦからＯＮへの遷移確率を算出する。
【０１２８】
このようにして、ピークレート算出部１２において得られたピークセルレートと、ＯＮからＯＦＦへの遷移確率、および、ＯＦＦからＯＮへの遷移確率の３つの値に基づいて、ＡＴＭ仮想パス容量算出部１３により、予め決められている目標セル損失率を満足するＡＴＭ仮想パス容量を高速かつ高精度に求める。
【０１２９】
図３は、図２におけるテーブル（２）の構成例を示す説明図であり、図４は、図２におけるテーブル（４）の構成例を示す説明図であり、図５は、図２におけるテーブル（５）の構成例を示す説明図であり、図６は、図２におけるテーブル（６）の構成例を示す説明図であり、図７は、図２におけるテーブル（９）の構成例を示す説明図であり、図８は、図２におけるテーブル（１０）の構成例を示す説明図である。
【０１３０】
図３に示すテーブル２は、図２におけるＡＴＭ交換機のセル送出装置１００の計数結果の内、ＡＴＭ仮想パス２０１に関する部分のデータのみをまとめたテーブルである。
【０１３１】
このテーブル２において、２１，２２は各々に計数周期の番号（計数周期番号）、到着セル数の列を示すレコードであり、２１１，２１２，・・・は計数周期の番号を示すレコード、２２１，２２２，・・・は計数周期番号２１１，２１２，・・・に対応する到着セル数（ｄ１，ｄ２，・・・，ｄｎ）のレコードである。ここで、計数周期番号２１１が直前の計数周期を示し、計数周期番号２１２が計数周期番号２１１の一つ前の計数周期を示している。
【０１３２】
図４に示すテーブル４において、４１，４２は各々に計数周期の番号（計数周期番号）、周期ｋＴにおける平均到着セル数の列を示すレコードであり、４１１，４１２，・・・は、計数周囲の番号を示すレコード、４２１，４２２は、計数周期番号４１１，４１２，・・・に対する周期ｋＴの平均到着セル数（ｇ１，ｇ２，・・・，ｇｎ）のレコードであり、この周期ｋＴの平均到着セル数（ｇ１，ｇ２，・・・，ｇｎ）は、次の「数２９」式で求められる。
【０１３３】
【数２９】
0003577660.tif 000030
【０１３４】
ここで、計数周期番号４１１が直前の計数周期を示し、計数周期番号４１２が、計数周期番号４１１の一つ前の計数周期を示している。
【０１３５】
図５におけるテーブル５では、各到着セル数を値の大きい順に並べ直した結果を登録しており、５１は到着セル数の大きい順に並んだ到着セル数の列を示すレコードであり、５１１，５１２，・・・は、値の大きい順に並べ直した到着セル数のレコードであり、次の「数３０」の式で示すようになる。
【０１３６】
【数３０】
0003577660.tif 000031
【０１３７】
尚、「数３０」における各値およびその式は、本文中では、「ｄＡ１＞ｄＡ２＞・・・＞ｄＡｎ」と表す。
図６におけるテーブル６では、第２の到着セル数を値の大きい順に並べ直した結果を登録しており、６１は第２の到着セル数の大きい順に並んだ第２の到着セル数の列を示すレコードであり、６１１，６１２，・・・は、値の大きい順に並べ直した第２の到着セル数のレコードであり、次の「数３１」の式で示すようになる。
【０１３８】
【数３１】
0003577660.tif 000032
【０１３９】
尚、「数３１」における各値およびその式は、本文中では、「ｇＡ１＞ｇＡ２＞・・・＞ｇＡｎ−ｋ＋１」と表す。
【０１４０】
このような図５および図６に示すテーブル５，６は、図２におけるＡＴＭ交換機のセル送出装置１００の計数結果の内、ＡＴＭ仮想パス２０１に関する部分のデータのみをまとめたテーブルである。
【０１４１】
図７におけるテーブル９は、図２における超過頻度算出部７の算出結果を登録するものであり、このテーブル９において、９１は、図５に示したテーブル５と同じ、到着セル数の大きい順に並んだ到着セル数の列を示すレコードであり、９１１，９１２，・・・は、到着セル数値の大きい順に並べ直した到着セル数のレコードである。また、９２は、到着セル数しきい値超過頻度の列を示すレコードであり、９２１，９２２，・・・は、各レコード９１１，９１２，・・・のをしきい値とみなしたときの到着セル数しきい値超過頻度のレコードであり、次の「数３２」の式で示すようになる。
【０１４２】
【数３２】
0003577660.tif 000033
【０１４３】
尚、「数３２」における各到着セル数しきい値超過頻度の値は、本文中では、「ｄＦ１，ｄＦ２，ｄＦ３，ｄＦ１，・・・，ｄＦｎ」と表す。
【０１４４】
また、９３１，９３２，・・・は、それぞれ、９２１，９２２，・・・の各レコードに対数をとったものであり、９４１，９４２，・・・は、９１１，９１２，・・・の各レコードに対して、次の「数３３」の式で求められるレコードである。
【０１４５】
【数３３】
0003577660.tif 000034
【０１４６】
また、９５１，９５２，・・・と、９６１，９６２，・・・、および、９７１，９７２，・・・のそれぞれは、９１１，９１２，・・・の各レコードに対して次の「数３４」〜「数３６」の各式で求められるレコードである。
【０１４７】
【数３４】
0003577660.tif 000035
【数３５】
0003577660.tif 000036
【数３６】
0003577660.tif 000037
【０１４８】
尚、本図７の例では、説明を簡略化するために「ｍ＝５」としている。
【０１４９】
図８におけるテーブル１０は、図２における超過頻度算出部８の算出結果を登録するものであり、このテーブル１０において、１０１０は、図６に示したテーブル６と同じ、第２の到着セル数の大きい順に並んだ到着セル数の列を示すレコードであり、１０１１，１０１２，・・・は、到着セル数値の大きい順に並べ直した到着セル数のレコードである。
【０１５０】
また、１０２０は、到着セル数しきい値超過頻度の列を示すレコードであり、１０２１，１０２２，・・・は、それぞれ、１０１１，１０１２，・・・の各レコードをしきい値とみなしたときの到着セル数しきい値超過頻度のレコードであり、次の「数３７」の式で求められる。
【０１５１】
【数３７】
0003577660.tif 000038
【０１５２】
尚、「数３７」における各到着セル数しきい値超過頻度の値は、本文中では、「ｇＦ１，ｇＦ２，ｇＦ３，・・・，ｇＦｎ」と表す。
【０１５３】
また、１０３１，１０３２，・・・は、それぞれ、１０２１，１０２２，・・・の各レコードに対数をとったものである。
また、１０４１，１０４２，・・・と、１０５１，１０５２，・・・、１０６１，１０６２，・・・、および、１０７１，１０７２，・・・のそれぞれは、１０１１，１０１２，・・・の各レコードに対して次の「数３８」〜「数４１」の各式で求められるレコードである。
【０１５４】
【数３８】
0003577660.tif 000039
【数３９】
0003577660.tif 000040
【数４０】
0003577660.tif 000041
【数４１】
0003577660.tif 000042
【０１５５】
このように、図２において、ＡＴＭ仮想パス容量設定装置４００は、テーブル２とテーブル４のデータを、到着セル数の値の大きい順に並べ替えて、テーブル５とテーブル６を作成し、超過頻度算出部７と超過頻度算出部８により、テーブル５とテーブル６のそれぞれのデータを、以下に説明するようにして加工して、テーブル９とテーブル１０を作成し、さらに、このテーブル９とテーブル１０のそれぞれのデータを基に、到着セル数補分布の減衰率算出部１１により、到着セル数補分布の減衰率を算出する。
【０１５６】
そして、この減衰率を基に、ピークレート算出部１２において、ＡＴＭ仮想パスに到着するセルの到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程とみなしたときのピークセルレート、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を算出し、このピークセルレート、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率を基に、ＡＴＭ仮想パス２０１のセル損失率目標率を満足するＡＴＭ仮想パス容量を算出する。
【０１５７】
尚、説明を簡単にするため、以下の説明では、欠損データはないものとする。予め定められた過去データ利用周期Ｔ’（例えば３０分）での、所定の計数周期Ｔ（例えば１秒）における測定結果を得たとすると、この場合の総計数回数ｎは「１８００（＝３０×６０）」である。
【０１５８】
セル計数部１は、周期Ｔ毎に、周期Ｔに到着したセル数を計数し、テーブル２に登録する。また、平均計数部４ａは、周期ｋＴ毎に、平均を取った値をテーブル４に登録する。また、並べ替え部５ａは、テーブル２において、周期Ｔ’におけるｎ個のデータについて、ｄｉ，ｉ＝１，２，・・・，ｎの大きい順に並べ替え、これをテーブル５に登録する。このようにして並べ替えられたデータは、ｄＡｉ，ｉ＝１，２，・・・，ｎであり、次の「数４２」で表される。
【０１５９】
【数４２】
0003577660.tif 000043
【０１６０】
また、並べ替え部６ａは、テーブル４において、周期Ｔ’における「ｎ−ｋ＋１」個のデータについて、ｇｉ，ｉ＝１，２，・・・，ｎ−ｋ＋１の大きい順に並べ替え、これをテーブル６に登録する。ここで、並べ替えられたデータは、ｇＡｉ，ｉ＝１，２，・・・，ｎ−ｋ＋１であり次の「数４３」で表される。
【０１６１】
【数４３】
0003577660.tif 000044
【０１６２】
テーブル２のデータを基に、平均・分散算出部３において、過去データ利用周期Ｔ’における平均セルレートλを次の「数４４」の式で算出し、到着セル数の分散Ｖを「数４５」で算出する。
【０１６３】
【数４４】
0003577660.tif 000045
【数４５】
0003577660.tif 000046
【０１６４】
次に、超過頻度算出部７において、テーブル５の並べ替えられた各データ（ｄＡｉ，ｉ＝１，２，・・・，ｎ）に関して、それぞれをしきい値として、次の「数４６」の式により、第１の到着セル数しきい値超過頻度（ｄＦｉ，ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を求め、さらに、その対数（ｌｏｇｄＦｉ，ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を求め、｛（ｄＡｉ／ｄＡｎ）−１｝２，｛（ｄＡｉ／ｄＡｎ）−１｝２，｛（ｄＡｉ／ｄＡｎ）−１｝３，｛（ｄＡｉ／ｄＡｎ）−１｝４，｛（ｄＡｉ／ｄＡｎ）−１｝５，ｉ＝１，２，・・・，ｎ、すなわち、「数４７」で示す各値を算出する。
【０１６５】
【数４６】
0003577660.tif 000047
【数４７】
0003577660.tif 000048
【０１６６】
同様に、超過頻度算出部８において、テーブル６の並べ替えられた各データ（ｇＡｉ，ｉ＝１，２，・・・，ｎ−ｋ＋１）に関して、それぞれをしきい値として、次の「数４８」の式により、第２の到着セル数しきい値超過頻度（ｇＦｉ，ｉ＝１，２，・・・，ｎ−ｋ＋１）を求め、さらに、その対数（ｌｏｇｇＡｉ，ｉ＝１，２，・・・，ｎ−ｋ＋１）を求め、｛（ｇＡｉ／ｇＡｎ＋ｋ−１）−１｝２，｛（ｇＡｉ／ｇＡｎ＋ｋ−１）−１｝２，｛（ｇＡｉ／ｇＡｎ＋ｋ−１）−１｝３，｛（ｇＡｉ／ｇＡｎ＋ｋ−１）−１｝４，｛（ｇＡｉ／ｇＡｎ＋ｋ−１）−１｝５，ｉ＝１，２，・・・，ｎ＋ｋ−１、すなわち、「数４９」で示す各値を算出する。
【０１６７】
【数４８】
0003577660.tif 000049
【数４９】
0003577660.tif 000050
【０１６８】
これらの結果を基に、到着セル数補分布の減衰率算出部１１において、「数４２」に示すように並べ替えられたデータの対数（ｌｏｇｄＦ，ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を次の「数５０」の式により近似し、回帰分析により係数ａ２，ａ３，ａ４，ａ５を求める。
【０１６９】
【数５０】
0003577660.tif 000051
【０１７０】
同様に、到着セル数補分布の減衰率算出部１１において、「数４３」に示すように並べ替えられたデータの対数（ｌｏｇｇＦ，ｉ＝１，２，・・・，ｎ−ｋ＋１）を次の「数５１」の式により近似し、回帰分析により係数ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５を求める。
【０１７１】
【数５１】
0003577660.tif 000052
【０１７２】
さらに、到着セル数補分布の減衰率算出部１１において、これらの各係数（ａ２，ａ３，ａ４，ａ５、ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５）から、到着セル数補分布の減衰率を次の「数５２」の式のようにして近似的に求める。
【０１７３】
【数５２】
0003577660.tif 000053
【０１７４】
ここで、σは、次の「数５３」の式を満たす値である。
【０１７５】
【数５３】
0003577660.tif 000054
【０１７６】
次に、ＯＮ−ＯＦＦ過程への近似について説明する。
今、ψをＯＮ−ＯＦＦ過程における過去データ利用周期Ｔ’のピークセルレートとする。このピークセルレートψの逆数をタイムスロットと呼ぶことにすると、タイムスロット間でＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移確率ａ、また、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への遷移確率をｄとする。ここで、ＯＮ状態とは、タイムスロットにセルが存在する状態をいい、ＯＦＦ状態とは、タイムスロットにセルが存在しない状態をいう。
【０１７７】
このような遷移確率ａ，ｄ、および、ピークセルレートψは、次の各式（「数５４」、「数５５」、「数５６」）により求められる。
【０１７８】
【数５４】
0003577660.tif 000055
【数５５】
0003577660.tif 000056
【数５６】
0003577660.tif 000057
【０１７９】
ここで、「数５６」の式において、γは到着セル数しきい値に相当し、μ（θ）は次の式（「数５７」）を満たす。
【０１８０】
【数５７】
0003577660.tif 000058
【０１８１】
尚、「数５６」、「数５７」の算出式は、Ｎ．Ｇ．Ｄｕｆｆｉｅｌｄによる“Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ  ｂｏｕｎｄｓ  ｆｏｒ  ｑｕｅｕｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｍａｒｋｏｖｉａｎ  ａｒｒｉｖａｌｓ”，Ｑｕｅｕｅｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ，１７，ｐｐ．４１３−４３０（１９９４）で参照できる。
【０１８２】
ピークレート算出部１２では、平均・分散算出部３によって求められた平均（「数４４」）、分散Ｖ（「数４５」）、および、到着セル数補分布の減衰率算出部１１で得られた到着セル数補分布の減衰率（「数５２」）を用いて、「数５４」、「数５５」、「数５６」の各式から、遷移確率ａ，ｄ、および、ピークセルレートψを算出する。
【０１８３】
「数５４」、「数５５」の式からａ，ｄをＭの関数として表現し、「数５６」の式にそれらを代入し、ｄＡｉ，ｉ＝１，２，・・・，ｎに対して、ｄＡ１＜ψの範囲のψ（ピークセルレート）が得られるｉの集合を｛ｉ’｝として，次の「数５８」の式を満足するψを求める。
【０１８４】
【数５８】
0003577660.tif 000059
【０１８５】
セル損失率目標値は，ＯＮ−ＯＦＦ過程の近似の下では，次の「数５９」のように近似される。
【０１８６】
【数５９】
0003577660.tif 000060
【０１８７】
ここで、ｘは次の「数６０」を満たす。
【０１８８】
【数６０】
0003577660.tif 000061
【０１８９】
これらの「数５９」と「数６０」を満たすようなｙを求め、次の「数６１」の式より、セル損失目標率ＣＬＲを満足するＡＴＭ仮想パス容量Ｃｄが算出される。
【０１９０】
【数６１】
0003577660.tif 000062
【０１９１】
ここで、Ｍは、単位時間当たりのセル数を容量に変換する定数である。
ＡＴＭ仮想パス容量算出部１３では、ピークレート算出部１２で得られた遷移確率ａ，ｄ、および、ピークセルレートψと目標セル損失率ＣＬＲから、「数５９」、「数６０」、「数６１」を用いて、目標セル損失率を満足するＡＴＭ仮想パス容量Ｃｄを算出する。
【０１９２】
次に、推定セル損失率ＣＬＲｅは、ピークレート算出部１２によって得られたａ，ｄ，ψに対して、ｘ，ｙを次の「数６２」、「数６３」から算出し、「数５９」の右辺に代入することにより算出される。
【０１９３】
【数６２】
0003577660.tif 000063
【数６３】
0003577660.tif 000064
【０１９４】
以下、図１を用いて、このようなＡＴＭ仮想パス容量設定装置の処理動作例を説明する。
まず、測定対象期間（周期）Ｔ’での所定の周期Ｔ毎の到着セル数（ｄｉ）を計数し（ステップＳ１）、この到着セル数（ｄｉ）に基づき、周期Ｔ’間における平均セルレートλと到着セル数の分散Ｖを求め（ステップＳ２）、周期Ｔ’における周期ｋＴ毎の平均到着セル数（ｇｉ）を算出する（ステップＳ３）。
【０１９５】
到着セル数（ｄｉ）に基づき周期Ｔ’内で大きい順に並べ替えたもの（ｄＡｉ，ｄＡ１＞ｄＡ２＞・・・＞ｄＡｎ；「数４２」参照）を求める（ステップＳ４）。同様に、平均到着セル数（ｇｉ）に基づき周期Ｔ’内で大きい順に並べ替えたもの（ｇＡｉ，ｇＡ１＞ｇＡ２＞・・・＞ｇＡｎ−ｋ＋１；「数４３」参照）を求める（ステップＳ５）。
【０１９６】
さらに、ステップ４で求めた結果（ｄＡｉ）に基づき、この結果の値（ｄＡｉ）をしきい値とみなした場合の到着セル数しきい値超過頻度（ｄＦｉ；「数４６」参照）を求める（ステップＳ６）。同様に、ステップ５で求めた結果（ｇＡｉ）に基づき、この結果の値（ｇＡｉ）をしきい値とみなした場合の到着セル数しきい値超過頻度（ｇＦｉ；「数４８」参照）を求める（ステップＳ７）。
【０１９７】
ステップ６で求めた結果（ｄＡｉ，ｄＦｉ）から、対数（ｌｏｇｄＦｉ）を、「ｄＡｉ」のｍ（ここでは５）次式で表現した場合の係数ａ２，ａ３，ａ４，ａ５を求める（ステップＳ８）。同様に、ステップ７で求めた結果（ｇＡｉ，ｇＦｉ）から、対数（ｌｏｇｇＦｉ）を、「ｇＡｉ」の５次式で表現した場合の係数ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５を求める（ステップＳ９）。
【０１９８】
このようにして求めた係数（ａ２，ａ３，ａ４，ａ５、ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５）と平均セルレート（λ）に基づき、「Ｉ（λ）＝０」となるような（σ）を求め、到着セル数補分布の減衰率（Ｉ（γ））を算出する（ステップＳ１０）。
【０１９９】
平均セルレート（λ）と、到着セル数の分散（Ｖ）、到着セル数補分布の減衰率（Ｉ（γ））から、「ｄＡ１＜Ｍ」の範囲で、ピークセルレート（ψ）、遷移確率（ａ），（ｄ）を求める（ステップＳ１１）。
目標セル損失率ＣＬＲ、および、得られたピークセルレート（ψ）、遷移確率（ａ），（ｄ）からＡＴＭ仮想パス容量（Ｃｄ）を算出する（ステップＳ１２）。
【０２００】
以上、図１〜図８を用いて説明したように、本実施例のＡＴＭ仮想パス容量設定方法およびＡＴＭ仮想パス容量設定装置では、ＡＴＭ仮想パスに付随するセル送出待バッファへの到着セル数を計数し、この値から平均到着セル数、到着セル数の分散、到着セル数補分布の減衰率を算出することにより、ＡＴＭ仮想パスに付随するセル送出待バッファにおけるセル損失を効率よく求め、実トラヒック需要に即したＡＴＭ仮想パス容量を設定することができ、実トラヒックの軽量な測定に基づく高速かつ高精度な実トラヒック需要に即した容量の設定が可能である。
【０２０１】
すなわち、本例では、セル送出待バッファへの到着セル数という極めて軽量なトラヒック測定により、Ｑ長補分布関数の高速な推定が可能となり、セルの到着過程をＯＮ−ＯＦＦ過程で近似しているので、バースト性のあるトラヒックをも考慮されている。
【０２０２】
また、到着セル数しきい値を予め設定する必要がなく、かつ、到着セル数しきい値頻度を、到着セル数がしきい値を超過した回数ではなく、到着セル数のデータを用いていることから、到着セル数しきい値超過頻度を高精度に算出することができる。
【０２０３】
また、到着セル数補分布の減衰率Ｉ（γ）を、到着セル数補分布の減衰率の持つ性質Ｉ（γ）＝０を満たすように近似しているので、高精度な推定が可能となる。その結果、到着セル数分布関数の高精度な推定が可能となり、Ｑ長補分布関数の高精度な推定が可能となる。
【０２０４】
これらにより、特に、ＵＢＲ（Ｕｎｓｐｅｃｉｆｉｅｄ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）べアラクラスを始めとするべストエフォート仮想回線を収容するＡＴＭ仮想パスの容量を、あるセル損失率目標値（規定値にあらず）を満足するように設計（設定）することが可能になる。
【０２０５】
さらに、ＡＴＭ網のリソースがＡＴＭ仮想パスに適切に配置され、有効に利用されていることを日々確認し記録することが可能になり、網全体に偏りなくトラヒックが流れていることの確認が可能になる。
また、仮想回線の新規加入・移設等の網構成の変更に対して、的確な再設定を行うための情報提供が妥当な稼働と期間で可能となる。
【０２０６】
尚、本発明は、図１〜図８を用いて説明した実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、本例では、本発明に係わる処理を行う部分を、セル計数部１と平均・分散算出部３、第１，超過頻度算出部７，８、到着セル数補分布の減衰率算出部１１、ピークレート算出部１２およびＡＴＭ仮想パス容量算出部１３とそれぞれに分けた構成としているが、各機能の統合および分割は、実際の設計に合わせた任意のモジュール単位で行なうことで良い。また、各部の機能を中央処理装置（ＣＰＵ）や記憶装置等からなるコンピュータを用いて実現することでも良い。
【０２０７】
【発明の効果】
本発明によれば、特別な機能を持つＡＴＭ交換機や外部装置のような特殊な測定形態を必要とすることなく、ＡＴＭ交換機における簡単なトラヒック測定で得られるデータを用いて、実運用中のＡＴＭ網のＡＴＭ仮想パス容量を、予め定められたセル損失率目標値（ＣＬＲ）を満足するように正確に設定することができ、網資源の効率的な運用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＡＴＭ仮想パス容量設定方法の一処理動作例を示すフローチャートである。
【図２】本発明のＡＴＭ仮想パス容量設定装置とそれを設けたＡＴＭ交換機の本発明に係る構成の一実施例を示すブロック図である。
【図３】図２におけるテーブル（２）の構成例を示す説明図である。
【図４】図２におけるテーブル（４）の構成例を示す説明図である。
【図５】図２におけるテーブル（５）の構成例を示す説明図である。
【図６】図２におけるテーブル（６）の構成例を示す説明図である。
【図７】図２におけるテーブル（９）の構成例を示す説明図である。
【図８】図２におけるテーブル（１０）の構成例を示す説明図である。
【図９】従来のＡＴＭ交換機におけるＡＴＭ仮想パス容量設定機構の構成例を示すブロック図である。
【図１０】第１の従来技術を実現するためのＡＴＭ交換機の機能構成例を示すブロック図である。
【図１１】第２の従来技術を実現するためのＡＴＭ交換機の機能構成例を示すブロック図である。
【図１２】Ｑ長分布例を示す説明図である。
【図１３】Ｑ長しきい値が２点設定される場合のＡＴＭ交換機の機能構成例を示すブロック図である。
【図１４】図１３におけるセル送出装置によるセルの計数結果例を示す説明図である。
【図１５】第４の従来技術を実現するためのＡＴＭ交換機の機能構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１５におけるセル計数部の計数結果を登録するテーブルの構成例を示す説明図である。
【図１７】図１５における超過回数計数部の計数結果を登録するテーブルの構成例を示す説明図である。
【符号の説明】
１：セル計数部、２，４〜６，９，１０：テーブル、３：平均・分散算出部、７，８：超過頻度算出部、１１：到着セル数補分布の減衰率算出部、１２：ピークレート算出部、１３：ＡＴＭ仮想パス容量算出部、１００：セル送出装置、１０１：セル送出インタフェース（「ＩＦ」）、１１１，１１２，・・・：シェーパ（「Ｓ」）、１２１，１２２，・・・：セル送出待バッファ、１３１，１３２，・・・：ソフトカウンタ、２００：伝送媒体、２０１，２０２，・・・：ＡＴＭ仮想パス（「仮想パス」）、３０１，３０２，・・・：セル流、４００：ＡＴＭ仮想パス容量設定装置、４０１：通信線、２１：レコード列（計数周期）、２２：レコード列（到着セル数）、２１１，２１２：レコード（計数周期）、２２１，２２２：レコード（到着セル数）、４１：レコード列（計数周期）、４２：レコード列（到着セル数）、４１１，４１２：レコード（計数周期）、４２１，４２２：レコード（到着セル数）、５１：到着セル数の大きい順に並んだ到着セル数の列を示すレコード、５１１，５１２，・・・：値の大きい順に並べ直した到着セル数のレコード、６１：第２の到着セル数の大きい順に並んだ第２の到着セル数の列を示すレコード、６１１，６１２，・・・：値の大きい順に並べ直した第２の到着セル数のレコード、９１：到着セル数の大きい順に並んだ到着セル数の列を示すレコード、９１１，９１２，・・・：到着セル数値の大きい順に並べ直した到着セル数のレコード、９２：到着セル数しきい値超過頻度の列を示すレコード、９２１，９２２，・・・：各レコード９１１，９１２，・・・をしきい値とみなしたときの到着セル数しきい値超過頻度のレコード、９３１，９３２，・・・：各レコード９２１，９２２，・・・に対数をとったもの、９４１，９４２，・・・：９１１，９１２，・・・：各レコード９１１，９１２，・・・に対して「数３３」の式で求められるレコード、９５１，９５２，・・・：各レコード９１１，９１２，・・・に対して「数３４」の式で求められるレコード、９６１，９６２，・・・：各レコード９１１，９１２，・・・に対して「数３５」の式で求められるレコード、９７１，９７２，・・・：各レコード９１１，９１２，・・・に対して「数３６」の式で求められるレコード、１０１０：第２の到着セル数の大きい順に並んだ到着セル数の列を示すレコード、１０１１，１０１２，・・・：到着セル数値の大きい順に並べ直した到着セル数のレコード、１０２０：到着セル数しきい値超過頻度の列を示すレコード、１０２１，１０２２，・・・：各レコード１０１１，１０１２，・・・をしきい値とみなしたときの到着セル数しきい値超過頻度のレコード、１０３１，１０３２，・・・：各レコード１０２１，１０２２，・・・に対数をとったもの、１０４１，１０４２，・・・：各レコード１０１１，１０１２，・・・に対して「数３８」の式で求められるレコード、１０５１，１０５２，・・・：各レコード１０１１，１０１２，・・・に対して「数３９」の式で求められるレコード、１０６１，１０６２，・・・：各レコード１０１１，１０１２，・・・に対して「数４０」の式で求められるレコード、１０７１，１０７２，・・・：各レコード１０１１，１０１２，・・・に対して「数４１」の式で求められるレコード、１００ａ，１００ｂ：セル送出装置、１５１：セル計数部、１５２：テーブル、１５３：しきい値登録部、１５４：超過回数計数部、１５５：テーブル、１５６：頻度算出部、１５７：設定容量算出部、１５１Ａ，１５２Ａ：第１のＱ長しきい値、１５１Ｂ，１５２Ｂ：第２のＱ長しきい値、４００ａ：設定装置、４０１ａ，５０１，６０１：通信線、５００：外部装置、５１０：蓄積装置、６００：仮想パス容量設定装置、１１００：テーブル、１１１０：レコード列（計数周期）、１１１１，１１１２：レコード（計数周期）、１１２０：レコード列（到着セル数）、１１２１，１１２２：レコード（到着セル数）、１１３０：レコード列（第１のＱ長しきい値超過回数）、１１３１，１１３２：レコード（第１のＱ長しきい値超過回数）、１１４０：レコード列（第２のＱ長しきい値超過回数）、１１４１，１１４２：レコード（第２のＱ長しきい値超過回数）、１２１０：レコード列（計数周期）、１２２０：レコード列（到着セル数）、１２１１，１２１２：レコード（計数周期）、１２２１，１２２２：レコード（到着セル数）、１３１０：レコード列（計数周期）、１３２０：レコード列（到着セル数）、１３１１，１３１２：レコード（計数周期）、１３２１，１３２２：レコード（到着セル数）、１３３０：レコード列（到着しきい値超過回数）、１３３１，１３３２：レコード（到着しきい値超過回数）、１３４０：レコード列（到着セル数）、１３４１，１３４２：レコード（到着セル数）、１３５０：レコード列（到着しきい値超過回数）、１３５１，１３５２：レコード（到着しきい値超過回数）、１５００：ＡＴＭ仮想パス容量設定装置、１５０１：通信線。
【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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【図１７】
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