(57)【要約】【課題】複数方路から１方路への入力セル流交換処理後のセル遅延廃棄バッファ装置において、セルバッファヘのセル流等間隔入力が保証されない場合であっても、透過すべきセルが廃棄される不具合が発生しないようにしたセル遅延廃棄バッファ装置およびセル遅延廃棄制御の補正方法を提供する【解決手段】複数方路から１方路への入力セル流交換処理後のセル入力をバッファ制御部２からのセル書込み指示によりセルバッファ１に一旦格納し、遅延破棄制御部５からのセル読出し指示により前記セルバッファから一旦格納されたセルを出力するセル遅延廃棄バッファ装置において、前記セルバッファ１へのセル到着時のタイマ値と、前記セルバッファ１にセルが格納されているかを判別するバッファ空フラグと、読出しセル間隔の補正値と、遅延許容値とから遅延廃棄の判定に使われる補正タイムスタンプを生成する補正回路４を具備する。【選択図】図１
2005218039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数方路から１方路への入力セル流交換処理後のセル入力をバッファ制御部からのセル書込み指示によりセルバッファに一旦格納し、遅延破棄制御部からのセル読出し指示により前記セルバッファから一旦格納されたセルを出力するセル遅延廃棄バッファ装置において、
前記セルバッファへのセル到着時のタイマ値と、前記セルバッファにセルが格納されているかを判別するバッファ空フラグと、読出しセル間隔の補正値と、遅延許容値とから遅延廃棄の判定に使われる補正タイムスタンプを生成する補正回路を具備したことを特徴とするセル遅延廃棄バッファ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のセル遅延廃棄バッファ装置において、
前記バッファ空フラグに代えて、同一読出し周期内に複数セルが到着したことを識別し、読出し周期ごとにクリアする読出し周期パルスを具備したことを特徴とするセル遅延破棄バッファ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のセル遅延廃棄バッファ装置において、
さらに、周期内の到着セルをカウントするカウンタと、読出しセル間隔の補正最大値を格納するレジスタにより、前記カウンタの値が前記補正最大値に達した時にクリアする保護回路を具備したことを特徴とするセル遅延破棄バッファ装置。
【請求項４】
読出しセル間隔の補正値と遅延許容値を設定するステップ１、
セルバッファが空き時にはセル到着時のタイマ値と遅延許容値を選択するステップ２、  前記セルバッファのセル格納時には前記補正値と補正タイムスタンプ値を選択するステップ３、
前記ステップ２と前記ステップ３により選択された値を加算して補正タイムスタンプ値を生成するステップ４、
前記補正タイムスタンプ値とセル到着時のタイマ値を比較してセルを読出すか、セルを廃棄するかを判断するステップ５、
とを含むことを特徴とするセル遅延廃棄制御の補正方法。
【請求項５】
請求項４に記載のセル遅延廃棄制御の補正方法において、
前記ステップ５のセルを読出すかセルを廃棄するかの判断は、“前記補正タイムスタンプ値≧セル到着時のタイマ値”の場合にはセル読出しを行い、“前記補正タイムスタンプ値＜セル到着時のタイマ値”の場合にはセルを廃棄することを特徴とするセル遅延破棄制御の補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セル遅延廃棄バッファ装置およびセル遅延廃棄制御の補正方法に係り、特に、複数方路から１方路への入力セル流交換処理後の回線インタフェース装置において、セルバッファヘの等間隔入力が保証されない場合であっても、本来のセル遅延廃棄処理を行えるようにしたセル遅延廃棄バッファ装置およびセル遅延廃棄制御の補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルは固定長のデータ転送単位であり、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）ネットワークでは、データ転送の基本単位として用いている。ＡＴＭは、広帯域ＩＳＤＮのコア技術であって、「非同期転送モード」と訳されている。このＡＴＭ交換では、リアルタイム性の高い音声, 映像とリアルタイム性の低いデータ等の混在通信を可能としているが、各サービスの品質を確保するために、各サービスに対応した専用バッファ等を設け、それぞれのバッファに対し、出力帯域や出力優先順位を割付ける等の制御を行っている。
【０００３】
その際、輻輳等により各専用バッファに滞留セルが多く発生した場合、何らかの方法でセルの廃棄処理を行うが、一般的には、各専用バッファの使用量に閾値を設け、それを超過した場合にそれ以降に到着したセルを廃棄している。
【０００４】
一方、リアルタイム性の高い音声, 映像では、或る一定時間以上遅延したセルを送出したとしても、受信側では意味の無いデータとして廃棄するので、或る一定時間以上バッファに滞留させても意味が無いことから、或る一定時間( 遅延許容値) 以上バッファに滞留しているセルを廃棄させる遅延廃棄制御が行われてきた。
【０００５】
この遅延廃棄制御では、遅延セルの廃棄制御のために要する時間が遅延許容値内の到着セル数分で済むためバッファ量を最小にでき、不必要になったセルを送信しなくて済むので、伝送効率を上げることができる等の利点がある。
【０００６】
しかしながら、従来の遅延廃棄制御では、遅延廃棄を行うバッファへセルが到着した時間に遅延許容値を加算したタイムスタンプをセル毎に付与しバッファに格納し、該バッファからのセル読み出し時に、付与したタイムスタンプ値が読出し時間より超過しているセルは廃棄し、超過していないセルを読み出す制御を行うが、本来の遅延廃棄動作させるためには、遅延廃棄を行うバッファへのセル入力は等間隔が前提となる。
【０００７】
しかし、ＡＴＭ交換機で音声セルに対し遅延廃棄制御を導入した場合、等間隔で送出される複数の非同期方路からの音声セルを、ＡＴＭ交換機により同一方路への出力を行うと、出力方路の音声クラス用バッファに対し、各方路の音声セルが等間隔に入力されることは稀で、殆ど全て、不均等に入力され、最悪時は各方路の音声セルが連続で入力される可能性もあり、等間隔入力が保証されないため、本音声クラス用バッファに遅延廃棄制御を適用した場合、本来透過させなければならないセルを遅延廃棄させてしまう可能性が非常に高くそのままでは導入できない。
【０００８】
このため、ＡＴＭ交換機の内部処理にて、（複数入力コネクションの合計帯域＞帯域共用出力）時に、各入力コネクションの廃棄をできるだけ均一にするために、セル蓄積数の状況により廃棄の実施する時間を調整して実現する技術が知られている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
図７は、複数方路から１方路への入力セル流交換処理の説明図であり、（ａ）シェーピング処理をした場合、（ｂ）シェーピング処理をしない場合、をそれぞれ示す。
【００１０】
（ａ）シェーピング処理をした場合は、Ａ，Ｂ，Ｃの３方路からの入力をシェーピング処理機能を有するＡＴＭ交換機６により１方路に交換した時のセル流を表したものであり、回線インタフェース装置Ｘ（７）への出力セル流は、３方路からのセルが等間隔で出力している例である。
【００１１】
（ｂ）シェーピング処理をしない場合は、Ａ，Ｂ，Ｃの３方路からの入力がシェーピング処理機能を有しないＡＴＭ交換機８により１方路に交換した時のセル流を表したものあり、回線インタフェース装置Ｙ（９）への出力セル流は、図のようなバースト出力となるのが一般的である。
【００１２】
図８は、セル流遅延廃棄制御のタイムチャートであり、（ａ）シェーピング処理をした場合、（ｂ）シェーピング処理をしない場合、をそれぞれ示す。
【００１３】
（ａ）シェーピング処理をした場合は、回線インタフェース装置Ｘ（７）への入力セル流は、Ａ，Ｂ，Ｃの３方路からのセルが等間隔で入力されるので、回線インタフェース装置Ｘ（７）では各セルの入力時点からの遅延許容値内での処理が可能となる。
【００１４】
（ｂ）シェーピング処理をしない場合は、回線インタフェース装置Ｙ（９）への入力セル流は、Ａ，Ｂ，Ｃの３方路からのセルがバースト性（伝送路上にトラフィックが不規則に比較的短時間継続して生じる通信特性）で入力されるので、回線インタフェース装置Ｙ（９）では、Ｃ方路セルが遅延許容値を超えてしまうため、本来遅延廃棄処理により透過すべきＣからのセルが廃棄される不具合が発生する。
【特許文献１】特開２０００−１５５７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上述した従来の問題点を解決するために、複数方路から１方路への入力セル流交換処理後のセル遅延廃棄バッファ装置において、セルバッファヘのセル流等間隔入力が保証されない場合であっても、透過すべきセルが廃棄される不具合が発生しないようにしたセル遅延廃棄バッファ装置およびセル遅延廃棄制御の補正方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するための第１の発明は、複数方路から１方路への入力セル流交換処理後のセル入力をバッファ制御部からのセル書込み指示によりセルバッファに一旦格納し、遅延破棄制御部からのセル読出し指示により前記セルバッファから一旦格納されたセルを出力するセル遅延廃棄バッファ装置において、前記セルバッファへのセル到着時のタイマ値と、前記セルバッファにセルが格納されているかを判別するバッファ空フラグと、読出しセル間隔の補正値と、遅延許容値とから遅延廃棄の判定に使われる補正タイムスタンプを生成する補正回路を具備する。
【００１７】
この第１の発明によれば、遅延廃棄を行うセルバッファへのセル流の間隔入力が保証されない場合であっても透過すべきセルが廃棄処理されてしまうことのないセル遅延廃棄バッファ装置を提供できる。
【００１８】
第２の発明は、第１の発明に記載のセル遅延廃棄バッファ装置において、前記バッファ空フラグに代えて、同一読出し周期内に複数セルが到着したことを識別し、読出し周期ごとにクリアする読出し周期パルスを具備する。
【００１９】
この第２の発明によれば、複数セル到来の識別手段が必要となるが、問題発生原因をダイレクトに識別する手法であり、確実に透過すべきセルが廃棄処理されてしまうことのないセル遅延廃棄バッファ装置を提供できる。
【００２０】
第３の発明は、第２の発明に記載のセル遅延廃棄バッファ装置において、さらに、周期内の到着セルをカウントするカウンタと、読出しセル間隔の補正最大値を格納するレジスタにより、前記カウンタの値が前記補正最大値に達した時にクリアする保護回路を具備する。
【００２１】
この第３の発明によれば、よりきめ細かに透過すべきセルが廃棄処理されてしまうことのないセル遅延廃棄バッファ装置を提供できる。
【００２２】
第４の発明は、読出しセル間隔の補正値と遅延許容値を設定するステップ１と、セルバッファが空き時にはセル到着時のタイマ値と遅延許容値を選択するステップ２と、前記セルバッファのセル格納時には前記補正値と補正タイムスタンプ値を選択するステップ３と、前記ステップ２と前記ステップ３により選択された値を加算して補正タイムスタンプ値を生成するステップ４と、前記補正タイムスタンプ値とセル到着時のタイマ値を比較してセルを読出すか、セルを廃棄するかを判断するステップ５とを含む。
【００２３】
この第４の発明によれば、遅延廃棄を行うセルバッファへのセル流の間隔入力が保証されない場合であっても透過すべきセルが廃棄処理されてしまうことのないセル遅延廃棄制御の補正方法を提供できる。
【００２４】
第５の発明は、第４の発明に記載のセル遅延廃棄制御の補正方法において、前記ステップ５のセルを読出すかセルを廃棄するかの判断は、“前記補正タイムスタンプ値≧セル到着時のタイマ値”の場合にはセル読出しを行い、“前記補正タイムスタンプ値＜セル到着時のタイマ値”の場合にはセルを廃棄する。
【００２５】
この第５の発明によれば、透過すべきセルが廃棄処理されてしまうことのないセル遅延廃棄制御のより細かな補正方法を提供できる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば遅延廃棄を行うセルバッファへの入力が、非同期複数方路からの場合等にて、セル流の間隔入力が保証されない場合であっても、遅延許容値の補正を行うことで、透過すべきセルが廃棄処理されてしまう不具合が是正され、本来の遅延廃棄処理が行えるようになるため、一般のシェーピング処理機能を有しないＡＴＭ交換機での使用を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。
【００２８】
なお、全図を通じて理解を容易にするために同様箇所には、同一符号を付して示すものとする。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態におけるセル遅延廃棄バッファ装置の構成図で、同図において、１はセルバッファであり、入線を介して入力されるセルをバッファ制御部２からのセル書込み指示により一旦格納し、遅延廃棄制御部５からのセル読出し指示により出線に出力する。
【００３０】
２はバッファ制御部であり、セル入力を検知するとセルバッファ１に対してセル書込み指示を送信するとともに、セル書込み情報とセル到着時のタイマ値を遅延廃棄制御部５へ送信する。また、セル到着時のタイマ値とバッファ空フラグを補正回路４へ送信する。更に、所定タイミング後に遅延廃棄制御部５に対してセル読出し許可信号を送信する。
【００３１】
３はソフトインタフェース回路であり、遅延許容値と補正値を補正回路４へ伝える。
【００３２】
４は補正回路であって、前述した遅延許容値、補正値、セル到着時のタイマ値、バッファ空フラグの情報受信に基づき、遅延廃棄制御部５に対して補正タイムスタンプを送信する。
【００３３】
５は遅延廃棄制御部であり、バッファ制御部２からのセル書込み情報、セル到着時のタイマ値、およびセル読出し許可と、補正回路４からの補正タイムスタンプ信号に基づき、セルバッファ１に対してセル読出し指示を伝える。
【００３４】
図２は、本発明によるセル遅延廃棄制御の補正装置の構成図（その１）である。同図において、２１はバッファ空フラグレジスタ、３１は補正値（Ｈ）レジスタ、３２は遅延許容値（Ｋ）レジスタ、４１、４２はセレクタ、４３は加算器、４４は補正タイムスタンプレジスタ（Ｔｉ）である。
【００３５】
図３は、本発明第２の一実施形態におけるセル遅延廃棄制御の補正方法のフローチャートであり、図２の各部間の信号の流れを示す。以下に図３のセル遅延廃棄制御を補正する動作フローを図２を用いて説明する。
【００３６】
Ｓ１．予めソフトにより (3)補正値（読み出しセル間隔）、 (7)遅延許容値を設定する。
【００３７】
Ｓ２．バッファ制御部２のバッファ空フラグレジスタ２１から通知される (1)バッファ空状態通知によりＳＥＬ４１，ＳＥＬ４２ブロックで以下の制御を行う。
【００３８】
Ｓ３．バッファ空状態でのセル入力時：バッファ制御部２から通知される (4)セル到着時のタイマ値と (7)遅延許容値を選択しＡＤＤＥＲ４３に送出（ (4),(8)）する。
【００３９】
Ｓ４．セル格納状態（バッファ閉塞状態）でのセル入力時： (3)補正値と (6)補正タイムスタンプレジスタ（Ｔｉ）４４出力を選択しＡＤＤＥＲ４３に送出( (4),(8))する。
【００４０】
Ｓ５．ＡＤＤＥＲ４３ではＳＥＬ４１，ＳＥＬ４２ブロックで選択された (4)と (8)の値を加算し、補正タイムスタンプレジスタ（Ｔｉ）４４に送出（ (5)）する。
【００４１】
Ｓ６．補正タイムスタンプレジスタ（Ｔｉ）４４では、入力される (5)ＡＤＤＥＲ４３の加算結果をセル周期毎に保持し、遅延廃棄制御部５に通知（ (6)）する。
【００４２】
Ｓ７．遅延廃棄制御部５では、 (6)補正されたタイムスタンプ値とバッファ制御部２から通知される (2)セル到着時のタイマ値を比較し、(6) ≧ (2)時にバッファ制御部２から読出し許可が来た場合にのみセル読出しを行い、(6) ＜ (2)時はセルを廃棄する。
【００４３】
図４は、本発明第２の一実施形態におけるセル遅延廃棄制御の補正方法のタイムチャートである。同図に示す番号は、図２の各部間の信号の流れの番号に対応する。
【００４４】
セルＡ，Ｂ，Ｃのバッファ１への入力が、図示されるようにバースト状態で入力されると、
(1) ：バッファ空フラグがバッファの空／塞状態に応じて設定される。
【００４５】
(2) ：セル到着時のタイマ値は、自走カウンタにてカウントされる。
【００４６】
(4) ：ＳＥＬ４１の出力では、セル到着時のタイマ値が３，４，１２，１３の時に、補正値（Ｈ）が選択される。
【００４７】
(8) ：ＳＥＬ４２の出力では、セル到着時のタイマ値が１，２，５〜１１，１４〜１７の時に遅延許容値（Ｋ）が出力され、セル到着時のタイマ値が３，４，１２，１３の時にそれぞれ補正タイムスタンプ値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５が4 出力される。
【００４８】
(6) ：補正タイムスタンプレジスタは、 (5)＝(4) ＋(8) の加算結果により補正されたタイムスタンプ値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３値が出力される。
【００４９】
以上のセル遅延廃棄制御の補正方法によりバッファ１からのセル出力は、図８（ｂ）に示すような不具合が発生しなくなる。
【００５０】
図５は、本発明によるセル遅延廃棄制御の補正装置の構成図（その２）である。図２との違いは、バッファ空フラグレジスタ２１の代わりに読出し周期パルスレジスタ２２を用いている。
【００５１】
即ち、図５は、セルがセルバッファ１に格納されているかを判別する代わりに、同一読出し周期内に複数セルが到着したことを識別するフラグと、該フラグを読出し周期毎にクリアする読出し周期パルスレジスタ２２を用いている。
【００５２】
図６は、本発明によるセル遅延廃棄制御の補正装置の構成図（その３）である。図５との違いは、読出し周期パルスレジスタ２１に加えて、保護回路２５を付加している。
【００５３】
即ち、識別フラグの読出し周期毎のクリアに加えて、周期内の到着セルをカウントするカウンタ２３と、ソフトからの補正最大値を格納する補正最大値レジスタ３３とを比較する比較器２４により、カウンタ値が補正最大値に達した時にクリアする機能を追加している。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、遅延廃棄を行うバッファへの等間隔入力が保証されないネットワーク通信システムに実施でき、特に、シェーピング機能を有さない交換機での使用を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明第１の一実施形態におけるセル遅延廃棄バッファ装置の構成図である。
【図２】本発明によるセル遅延廃棄制御の補正装置の構成図（その１）である。
【図３】本発明第２の一実施形態におけるセル遅延廃棄制御の補正方法のフローチャートである。
【図４】本発明第２の一実施形態におけるセル遅延廃棄制御の補正方法のタイムチャートである。
【図５】本発明によるセル遅延廃棄制御の補正装置の構成図（その２）である。
【図６】本発明によるセル遅延廃棄制御の補正装置の構成図（その３）である。
【図７】複数方路から１方路への入力セル流交換処理の説明図である。
【図８】セル流遅延廃棄制御のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１    セルバッファ
２    バッファ制御部
３    ソフトインタフェース回路
４    補正回路
５    遅延廃棄制御部
６    ＡＴＭ交換機（シェーピング処理機能を有する）
７    回線インタフェース装置Ｘ
８    ＡＴＭ交換機（シェーピング処理機能を有しない）
９    回線インタフェース装置Ｙ
２１    バッファ空フラグレジスタ
２２    読出し周期パルスレジスタ
２３    カウンタ
２４    比較器
２５    保護回路
３１    補正値(H) レジスタ
３２    遅延許容値(K) レジスタ
３３    補正最大値レジスタ
４１    ＳＥＬ（選択器）
４２    ＳＥＬ（選択器）
４３    ＡＤＤＥＲ（加算器）
４４    補正タイムスタンプレジスタ（Ti) 
【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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