(57)【要約】【課題】本発明は予め契約により利用可能な帯域に対応するポリシング及びシェーパの条件に適合するか監視を行うＡＴＭ網におけるポリシング・シェーパ監視方式に関し，セル流量監視周期を大きくして小回路規模で精度を高くすることを目的とする。【解決手段】入力セルを認識するセル認識部と，入力セルが有効セルの場合にセルメモリ部に書込むと共に，シェーピング条件に基づいてセルメモリ部からの読み出しを行うシェーパ制御部と，シェーパ制御部による書き込みによりカウントアップと読み出しによるカウントダウンを行うセルメモリ使用容量監視部と，ポリシング部とを備える。ポリシング部は，セルメモリ使用容量監視部のカウント値を入力し，セルメモリ使用容量が０になる状態を監視して当該セルに対して指定されたポリシング条件に適合するか判別して，適合しないと帯域違反のアラームを出力するよう構成する。【選択図】図１
2005094190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め契約により利用可能な帯域に対応するポリシング及びシェーパの条件に適合するか監視を行うＡＴＭ網におけるポリシング・シェーパ監視方式において，
入力セルを認識するセル認識部と，入力セルが有効セルの場合にセルメモリ部に書込むと共に，シェーピング条件に基づいて前記セルメモリ部からの読み出しを行うシェーパ制御部と，前記シェーパ制御部による書き込みによりカウントアップと読み出しによるカウントダウンを行うセルメモリ使用容量監視部と，前記セルメモリ使用容量監視部のカウント値を入力し，セルメモリ使用容量が０になる状態を監視して当該セルに対して指定されたポリシング条件に適合するか判別して，適合しないと帯域違反のアラームを出力するポリシング部と，
を備えることを特徴とするポリシング・シェーパ監視方式。
【請求項２】
請求項１において，
前記ポリシング部は，前記セルメモリ使用容量監視部のカウント値が０になることを検出する０検出部と，当該セルに対するポリシング条件を構成する第１のポリシング条件設定情報で指示された監視周期を入力して対応する周期をカウントする容量監視周期カウンタと，前記０検出部の出力と前記容量監視周期カウンタからの出力を入力して前記容量監視周期カウンタからの監視周期内に０検出が発生しないと帯域違反のアラームを出力するセルメモリ使用容量監視部と，
を備えることを特徴とするポリシング・シェーパ監視方式。
【請求項３】
請求項１において，
前記ポリシング部は，前記セルメモリ使用容量監視部のカウント値が０になることを検出する０検出部と，前記０検出部の出力が発生する毎にカウントを開始して次の０検出部の出力までの０間隔をカウントする０間隔カウンタと，前記０間隔カウンタの値が当該セルに対応して指定されたポリシング条件設定情報に適応するかを監視する第２のセルメモリ使用容量監視部と，
を備えることを特徴とするポリシング・シェーパ監視方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ＡＴＭ網におけるポリシング・シェーパ監視方式に関する。
【０００２】
ＡＴＭ（非同期転送モード:Asynchronous Transfer Mode)網の技術において，予め契約によりユーザに対して利用可能な帯域（トラヒック）のパラメータ（例えば，所定時間内の転送が許容されるＡＴＭセルの数）を設定し，通信の実行中に各ユーザのＡＴＭセルのトラヒック量を検出して契約に違反しているか判別し，違反する場合はセルを廃棄したり，そのセルの優先度を低下させるよう制御することが，ポリシング・シェーパ監視方式として知られ，またセル到着の遅延ゆらぎ（ＣＤＶ：Cell Delay Variation）を吸収するためのシェーピングの技術が知られている。
【背景技術】
【０００３】
ユーザからＡＴＭ網に入力されるセルに対し，ポリシングの技術により，予め契約により設定された帯域を越えないＡＴＭセルの流量になることを保障（制限）し，シェーピングの技術によりＣＤＶ（Cell Delay Variation: セル遅延ゆらぎ）を吸収し，ＡＴＭ網の通信品質を維持するようにしていた。
【０００４】
ＡＴＭ網におけるポリシングの方法は従来から各種の技術が提案されており，その中の一つを図５に示す（特許文献１参照）。
【０００５】
図５は従来例の構成を示す。図中，８０はユーザセルの識別情報（ＶＰＩまたはＶＣＩ）を検出するセル検出部，８１は識別したセルがそのセルに対して予め設定されたパラメータに設定された条件に違反していないか判定する判定比較部，８２はユーザ毎のパラメータが格納されたパラメータメモリ部，８３はユーザ毎の監視時間内の到着セル数を保持するカウンタメモリ部，８４はユーザ毎のセル到着時刻を格納するスタンプメモリ部，８５は時間情報を発生する自走カウンタである。
【０００６】
セル検出器８０は入力セルのユーザを識別し，セル検出結果として識別情報を出力する。カウンタメモリ部８３はユーザ識別情報に対応する到着セル数を取り出して判定比較部８１に出力する。判定比較部８１はパラメータメモリ部８２から当該ユーザに対応して設定された，監視時間（ＴＩ）における許容到着セル数（ＹＩ）を読み出して，到着セル数と比較しセル到着違反の有無を判定する。スタンプメモリ部８４は，セル到着時に自走カウンタ８５のカウント値を時間情報としてセルの識別情報に対応して格納し，上記判定比較部８１において到着セル数が許容セル数以上と判定された時に，スタンプメモリ部８４に格納された時間情報を読み出して，到着間隔を求めて判定比較部８１において，パラメータメモリ部８２に設定された監視時間と比較し，監視時間以下なら違反セルと判定する。
【０００７】
また，従来から知られたリーキーバケット（穴のあいたバケツ）方式を用いた「ＡＴＭポリシング装置」の特許（特許文献２参照）がある。その方式は，セルの到着毎にカウントアップされ，予め定められた減算レートに従ってカウントダウンされるカウンタを備え，そのカウント値が閾値を越えてから到着したセルを廃棄する手段とを備え，ポリシング装置で監視すべきセルが到着した時刻からの経過時間にしたがって減算レートを変更するよう構成して，セルが望ましいセル間隔を無視して集中して到着すると規制することができる。
【０００８】
更に，ポリシングをシェーピングに組み込んだ手段として，ポリシングアルゴリズムの例としてバーチャル・スケジューリング・アルゴリズムが知られており（特許文献３参照），次のようなアルゴリズムである。
【０００９】
すなわち，最小セル間隔Ｔ，ＣＤＶ許容値τは，ネゴシェートにより設定されるパラメータとすると，セル間隔Ｔで規定されるセル流は，通常必ずＴ間隔でセルが到着する。したがって，時刻ｔａに到着したセルを基準とすると，次にセルが到着する時刻は，（ｔａ＋Ｔ）で理論的に規定される。この到着すべきセルの時刻を理論的セル到着時刻（ＴＡＴとする）と呼ぶ。この理論的セル到着時刻ＴＡＴとセル到着時刻ｔａを比較し，実際にセルの到着した時刻ｔａが，理論的に規定される時刻よりも遅く到着した場合は，適合セルと判断して，理論的セル到着時刻ＴＡＴを現在時刻に変更してからＴＡＴの更新を行う。
【００１０】
実際にセルの到着した時刻ｔａが，理論的に規定される時刻よりも早く到着した場合は，契約に違反しているセルであることを意味するが，直ちにはユーザが契約に違反した不適合なセルとは判断せず，理論的セル到着時刻ＴＡＴとセル到着時刻ｔａとの差（ＴＡＴ−ｔａ：到着したセルがどの程度契約に違反しているかを示す）と，ＣＤＶ許容値τの大小関係を比較して適合／不適合いを判定する。差分（ＴＡＴ−ｔａ）がＣＤＶ許容値τよりも大きい場合には，不適合セルと判定して廃棄処理等を行う。一方，差分がＣＤＶ許容値τ以下の場合には契約に違反しているが許容範囲の適合セルと判定してＴＡＴを更新する。
【特許文献１】特許第３１４０６０４号
【特許文献２】特許第３０９０３０４号
【特許文献３】特開平１０−１６４０６２号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ポリシングで違反を検出する際に問題になるのは，セル流量のゆらぎである。上記従来の特許文献１や特許文献２の技術によれば，契約帯域を越えたからといっても，それがセル流量のゆらぎによるものなのか，契約帯域違反によるものなのかを即座に判断することができない。監視周期を大きくすれば，セル流量のゆらぎの影響が小さくなり，違反の誤検出を防ぐことができるが，これら２つの従来技術のポリシング方法において，セルの個数をカウントする回路や，セル到着時刻を保持する回路等の規模が大きくなるという問題がある。
【００１２】
また，特許文献３に示す従来例のシェーピングによる方法では，回路規模は小さくて済むが，入力されるセルの間隔がシェーパパラメータ通りでないと適用できないという問題がある。
【００１３】
本発明は，セル流量監視周期を大きくして小回路規模で精度の高いポリシング・シェーパ監視方式を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
図１は本発明の原理構成を示す図である。図中，１はセルが有効なセルであることを認識するセル認識部，２はセルメモリ部３の書き込み，指定されたシェーピングパラメータに従った読出すべき時間に読み出しを行うシェーパ制御部，３はセルメモリ部，４はセルメモリに格納されているセル数を監視するセルメモリ使用容量監視部，５はセルメモリ使用容量を監視するポリシング部である。
【００１５】
図１に示す構成は予め図示省略された前段のセル識別手段においてセルのユーザまたはバーチャルパス識別子（ＶＰＩ）やバーチャルチャネル識別子（ＶＣＩ）を識別して，そのユーザに対応して予め設定されたシェーピングパラメータ（例えば，セル遅延揺らぎの許容値）がシェーパ制御部２へ供給され，ポリシング条件（セルメモリ使用量の上限等）がポリシング部５へ供給され，多数のユーザセルに対して動作する。
【００１６】
本発明ではポリシングの前段にあるシェーパ制御部がＣＤＶを吸収するものであり，契約帯域が守られていれば，シェーパ用のセルメモリの使用容量が０になるタイミングが必ず存在することを原理とする。すなわち，セルメモリの容量がポリシング条件で指定された監視周期内で０になるか，または０になってから，再度０になるまでの間隔がポリシング条件で指定された時間内であるかを監視すれば，契約帯域が守られているかを知ることができる。
【００１７】
セル認識部１は，入力されたセルのヘッダのフォーマットから有効セル（ユーザデータを含むセル）か，無効セル（空きセルや保守管理用セル等）かを判断し，それが有効だった場合，シェーパ制御部２はセルメモリ部３に対しセルの書込み制御の信号を出力する。それと同時に，シェーパ制御部２では当該セルに対して設定されたシェーピングパラメータ設定情報（最小セル間隔，ＣＤＶ許容値（Cell Dellay Variation)) から，このセルを読み出すべき時刻を計算して保持し，セルメモリ使用容量監視部４では，セルメモリ容量（書込みセル数）をカウントアップする。シェーパ制御部２は，現在時刻に読み出すべきセルが存在した場合，セルメモリ部３に対してセルの読出し制御信号が出力され，それと同時にセルメモリ使用容量監視部４では，セルメモリ使用容量をカウントダウンする。ポリシング部５では，セルメモリ使用容量監視部４のセル使用容量カウント値を監視し，セルメモリ使用容量が，ポリシング条件設定情報で指示された監視周期内で０にならない場合，またはセルメモリ使用容量が０になってから，再度０になるまでの間隔がポリシング条件設定情報として入力された別の条件である指示値を越えた場合，帯域違反のアラームを出力する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば，従来例のような入力セル数のカウントや，到着時刻の保存をする必要がなくのでセル流量監視周期を大きくした，精度が高いポリシングを小回路規模で実現することができ，入力されるセルの間隔の制限も必要としない。
【００１９】
また，シェーパの一部を利用しているため，シェーパが正常でない場合も，アラームを検出することができるので，入力セルの帯域が保障されておりポリシングが不要な場合は，帯域イランアラームをシェーパアラームとすることで，故障やパラメータ設定誤り検出を小規模で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図２は実施例の構成である。図中，上記図１と同じ１〜５の各符号は，上記図１と同じものを表し，１は入力したＡＴＭセルが有効セルか，無効セル（「空きセル」か，ＡＴＭ網の保守管理のための「ＯＨ（オーバヘッド）生成セル」かの何れか）であるかを識別するセル認識部，２はシェーパ制御部，３は受信したＡＴＭセルを一時的に格納するセルメモリ部，４はセルメモリ使用容量監視部，５はポリシング部である。
【００２１】
セルメモリ使用容量監視部４内の４０はセルメモリ部３に格納されているＡＴＭセルの数をカウントするセルメモリ使用容量カウンタ，４１はセルメモリ使用容量カウンタ４０のカウント値と予め設定されたセルメモリ容量とを比較する比較部であり，ポリシング部５内の５０はセルメモリ使用容量カウンタ４０のカウンタ値が“０”になったことを検出する０検出部，５１は容量監視周期カウンタ，５２は容量監視周期カウンタ５１からの監視周期タイミング間に，０検出部５０で０検出が行なわれないことを条件に，帯域違反アラーム１を発生する第１のセルメモリ使用容量監視部，５３は０が検出されない時間をカウントする０間隔カウンタ，５４は０間隔カウンタ５３のカウント値が，ポリシング条件設定２で指示される値を越えたことを条件に，帯域違反アラーム２を発生する第２のセルメモリ使用容量監視部である。
【００２２】
この実施例の構成も，上記図１の構成と同様に図示省略された前段に設けたセル識別手段で，セルのユーザを識別（バーチャルパス識別子（ＶＰＩ）やバーチャルチャネル識別子（ＶＣＩ））され，そのユーザに対し設定（契約）された第１のポリシング条件設定情報（０発生周期の値）が容量監視周期カウンタ５１に入力し，第２のポリシング条件設定情報（０が発生して次の０が発生するまでの許容された周期）をセルメモリ使用容量監視部５４に入力し，更にシェーピングパラメータ設定値（セル遅延揺らぎの許容値）をシェーパ制御部２に対応するを入力する。
【００２３】
図２の実施例の構成の動作を説明する。最初にセルの流量が契約帯域を守っている場合について，実施例の通常動作時のタイムチャートを示す図３を参照しながら説明する。
【００２４】
図３において，ａ．は入力セル先頭パルスのタイミングを示し，ｂ．はセルメモリ部３へ入力するセル，ｃ．はセルメモリ部３からの出力するセル，ｄ．はセルメモリ容量カウンタ４０の状態，ｅ．はセルメモリ使用容量監視部４内の０検出部５０の状態，ｆ．は同じくセルメモリ使用容量監視部４内の０間隔カウンタ５３の状態，ｇ．とｈ．はそれぞれ第１と第２のセルメモリ使用容量監視部５２，５４の出力，ｉは容量監視周期カウンタ５１の状態を表す。またはｅ’，ｆ’，ｇ’，ｈ’はそれぞれｅ〜ｈで表す時間を圧縮した場合の信号波形を示す。
【００２５】
セル認識部１において，入力セルを認識してシェーパ制御部２に対して「空きセル」か「ＯＨ生成セル」の何れのセルに該当しないことを表す出力（有効セルである場合）が発生すると，シェーパ制御部２から「有効セル」の出力がセルメモリ部３に出力されると共に書込み制御（Ｗ制御で表示）信号がセルメモリ部３に出力されて入力セルが書込まれ，セルメモリ使用容量カウンタ４０のカウントアップ入力が駆動される。シェーパ制御部２は，前段（図示省略）からセルに対応して設定されたシェーピングパラメータ設定情報に対応した間隔で，読出し制御（Ｒ制御で表示）信号が出力されてセルメモリ部３から１つのセルの読出しが行われ，セルメモリ使用容量カウンタ４０のカウントダウン入力が駆動される。カウント値は比較部４１に出力されセルメモリ容量と比較される。この比較部４１でセルメモリ部３のカウント値（セルメモリ使用容量カウンタ４０のカウント値）がセルメモリ容量を越えると，バッファオーバフロー（ＢＯＦで表示）アラームを発生する。
【００２６】
入力セルが図３のｂ．に示すようにほぼ一定の間隔で入力されてセルメモリ部３に格納されると，図３のｃ．に示すように一定の時間内に読出され，セルメモリ使用容量カウンタ４０のカウント値はｄ．に示すように，「１」と「０」が交互に発生する。この場合，０検出部５０は図３のｅ．に示すような波形となる。
【００２７】
図２の構成において，０検出部５０が０を検出すると，第１のセルメモリ使用容量監視部５２に検出出力を供給する。一方，第１のセルメモリ使用容量監視部５２は容量監視周期カウンタ５１に第１のポリシング条件設定情報として当該セルに対して決められた０発生周期を表す数値（時間に対応）が供給される。これは，セルメモリ使用容量カウンタ４０を監視する周期を表し，ＣＤＶ（セル到着遅延ゆらぎ）に関係する設定情報であり，容量監視周期カウンタ５１は設定されると，内部のクロックによりその周期に対応する時間毎に出力を発生する。第１のセルメモリ使用容量監視部５２は，０検出部５０が“０”を検出している時に容量監視周期カウンタ５１からの周期を表す出力が発生すると，帯域違反アラーム１を発生する。また，第２のセルメモリ使用容量監視部５４には，前段から供給される第２のポリシング条件設定情報として，メモリ使用量が０の状態から次の０の状態になるまでの許容できる周期が設定され，０間隔カウンタ５３から出力される０間隔の計測値と比較して，計測値の方が設定情報を越えると，帯域違反アラーム２を出力する。
【００２８】
図３の場合は，第１のセルメモリ使用容量監視部５２は０検出部５０はｅ．に示すように一定周期内に０が発生するため，第１のポリシング条件設定情報により容量監視周期カウンタ５１が図３のｉのように対応する周期で出力が発生しても，その間に０が複数回発生しているので，第１のセルメモリ使用容量監視部５２からは帯域違反アラーム１は発生しない（図３のｇ，ｇ’）。また，第２のポリシング条件設定情報として第２のセルメモリ使用容量監視部５４に対し，例えば「２０」が設定されているとすると，０間隔カウンタ５３はｆ．に示すように，最大で「３」の値であり「２０」を超えることはないので，第２のセルメモリ使用容量監視部５４からは帯域違反アラーム２が発生しない（図３のｈ，ｈ’）。
【００２９】
これに対しセルの流量が契約帯域を守っていない場合の動作について，図４に示す実施例の異常動作時のタイムチャートを参照しながら説明する。なお，図４のａ．〜ｉ．及びｅ’〜ｈ’の各符号は上記図３の同じ符号の各信号を表す。
【００３０】
図４の場合，上記図３と異なる点は，入力セル（図３，図４のｂ．参照）として，図３に示すセルＡ３とセルＡ４の間に，図４ではセルＡ３の後に短い間隔をおいてセルＡ４とＡ５が連続して入力されている点である。この場合，セルメモリ部３（図２）からの出力セルは図４のｃ．に示すように発生され，セルメモリ使用容量カウンタ４０（図２）は，セルＡ１，Ａ２に対しては０，１，０，１，０と交互に発生しているが，入力セルＡ３の後は，１，２，１，２と交互に発生し（図４のｄ．），これに対応して０検出部５０（図２）の出力は出力セルＡ２の後には０の検出出力が発生していない（図４のｅ．）。このため，０間隔カウンタ５３は０検出部５０からのロード信号が発生しないため，図４のｆ．に示すようにカウントアップが続けられて「２０」になると，第２のポーリング条件設定情報として「２０」が設定されている場合，第２のセルメモリ使用容量監視部５４から図４のｈ．及びｈ’に示すように帯域違反アラーム２が発生する。また，第１のセルメモリ使用容量監視部５２は０検出が行なわれない状態で容量監視周期カウンタ５１から第１のポリシング条件設定情報の周期を表すタイミング（図４のｉ参照）で帯域違反アラーム１を発生する（図４のｇ’参照）。なお，この帯域違反アラーム１は図４のｇ’とｈ’に示すように帯域違反アラーム２の発生より遅れた時点で発生する。
【００３１】
なお，図２の比較部４１から発生するバッファオーバフロー（ＢＯＦ）信号や，第１のセルメモリ使用容量監視部５２から発生する帯域違反アラーム１及び第２のセルメモリ使用容量監視部５４から発生する帯域違反アラーム２は，図示されない保守用のコンソールに送られて表示される。
【００３２】
（付記１）  予め契約により利用可能な帯域に対応するポリシング及びシェーパの条件に適合するか監視を行うＡＴＭ網におけるポリシング・シェーパ監視方式において，入力セルを認識するセル認識部と，入力セルが有効セルの場合にセルメモリ部に書込むと共に，シェーピング条件に基づいて前記セルメモリ部からの読み出しを行うシェーパ制御部と，前記シェーパ制御部による書込みによりカウントアップと読出しによるカウントダウンを行うセルメモリ使用容量監視部と，前記セルメモリ使用容量監視部のカウント値を入力し，セルメモリ使用容量が０になる状態を監視して当該セルに対して指定されたポリシング条件に適合するか判別して，適合しないと帯域違反のアラームを出力するポリシング部と，を備えることを特徴とするポリシング・シェーパ監視方式。
【００３３】
（付記２）  付記１において，前記ポリシング部は，前記セルメモリ使用容量監視部のカウント値が０になることを検出する０検出部と，当該セルに対するポリシング条件を構成する第１のポリシング条件設定情報で指示された監視周期を入力して対応する周期をカウントする容量監視周期カウンタと，前記０検出部の出力と前記容量監視周期カウンタからの出力を入力して前記容量監視周期カウンタからの監視周期内に０検出が発生しないと帯域違反のアラームを出力するセルメモリ使用容量監視部と，を備えることを特徴とするポリシング・シェーパ監視方式。
【００３４】
（付記３）  付記１において，前記ポリシング部は，前記セルメモリ使用容量監視部のカウント値が０になることを検出する０検出部と，前記０検出部の出力が発生する毎にカウントを開始して次の０検出部の出力までの０間隔をカウントする０間隔カウンタと，前記０間隔カウンタの値が当該セルに対応して指定されたポリシング条件設定情報に適応するかを監視する第２のセルメモリ使用容量監視部と，を備えることを特徴とするポリシング・シェーパ監視方式。
【００３５】
（付記４）  付記１乃至３の何れかにおいて，前記セル使用容量監視部は，セルメモリ使用容量のカウントを予め設定されたセルメモリ容量値と比較して，カウント値がセルメモリ容量を越えるとオーバフロー表すアラームを出力する比較部を備えることを特徴とするポリシング・シェーパ監視方式。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の原理構成を示す図である。
【図２】実施例の構成を示す図である。
【図３】実施例の通常動作時のタイムチャートを示す図である。
【図４】実施例の異常動作時のタイムチャートを示す図である。
【図５】従来例の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１        セル認識部
２        シェーパ制御部
３        セルメモリ部
４        セルメモリ使用容量監視部
５        ポリシング部
【図１】
2005094190.tif 000003
【図２】
2005094190.tif 000004
【図３】
2005094190.tif 000005
【図４】
2005094190.tif 000006
【図５】
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