(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向するセル送信装置から、各コネクションの実行中伝送帯域の情報が与えられると共に、上記セル送信装置へ、各コネクションの実行中伝送帯域の情報などに基づいて定めた許容し得る各コネクションの許容伝送帯域の情報を送信するセル受信装置において、
あるコネクションの実行中伝送帯域に、全てのコネクションから見た余剰帯域を足したものを、そのコネクションの許容伝送帯域として算出する許容伝送帯域算出手段と、
通信中の全てのコネクションについて申告された最小保証伝送帯域の総和を利用して、各コネクションの許容伝送帯域の最小値を決定する許容伝送帯域最小値決定手段と、
所定条件が成立したときに、上記許容伝送帯域算出手段が算出した許容伝送帯域に代え、上記許容伝送帯域最小値決定手段が決定した許容伝送帯域最小値を、上記セル送信装置へ送信するものとする許容伝送帯域置換手段と
を有することを特徴とするセル受信装置。
【請求項２】
上記許容伝送帯域置換手段が判定する上記所定条件が、上記余剰帯域の正負であり、上記許容伝送帯域置換手段は負のときに許容伝送帯域最小値に置換することを特徴とする請求項１に記載のセル受信装置。
【請求項３】
上記許容伝送帯域置換手段が判定する上記所定条件が、上記許容伝送帯域算出手段が算出した許容伝送帯域と上記許容伝送帯域最小値決定手段が決定した許容伝送帯域最小値との大小関係であり、上記許容伝送帯域置換手段は、上記許容伝送帯域最小値が大きいときに、この許容伝送帯域最小値に置換することを特徴とする請求項１又は２に記載のセル受信装置。
【請求項４】
対向するセル送信装置から、各コネクションの実行中伝送帯域の情報が与えられると共に、上記セル送信装置へ、各コネクションの実行中伝送帯域の情報などに基づいて定めた許容し得る各コネクションの許容伝送帯域の情報を送信するセル受信装置において、
あるコネクションの実行中伝送帯域に、全てのコネクションから見た余剰帯域を足したものを、そのコネクションの許容伝送帯域として算出する許容伝送帯域算出手段と、
各コネクションの許容伝送帯域の最小値を決定する許容伝送帯域最小値決定手段と、
上記余剰帯域が負のときに、上記許容伝送帯域算出手段が算出した許容伝送帯域に代え、上記許容伝送帯域最小値決定手段が決定した許容伝送帯域最小値を、上記セル送信装置へ送信するものとする許容伝送帯域置換手段と
を有することを特徴とするセル受信装置。
【請求項５】
上記許容伝送帯域最小値決定手段は、通信中のコネクションと、通信中ではないコネクションとで、上記許容伝送帯域最小値の決定方法を変更していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のセル受信装置。
【請求項６】
同一のパスに係る複数のコネクションを複数のグループに分け、上記許容伝送帯域算出手段、上記許容伝送帯域最小値決定手段及び上記許容伝送帯域置換手段は、各グループをそれぞれ、同一のパスに係るものと見なして処理することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のセル受信装置。
【請求項７】
各コネクションについて、実行中伝送帯域に従って、各コネクションのデータセルを送信するセル送信装置と、このセル送信装置に向けて、上記実行中伝送帯域の更新時に必要となる許容伝送帯域の情報を送信するセル受信装置とを含むトラフィック制御システムにおいて、
上記セル受信装置として、請求項１〜６のいずれかに記載のものを適用したことを特徴とするトラフィック制御システム。
【請求項８】
入側回線部、セル交換スイッチ部及び出側回線部を有するセル交換装置における、上記入側回線部に上記セル送信装置が設けられ、上記出側回線部に上記セル受信装置が設けられていることを特徴とする請求項７に記載のトラフィック制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セル受信装置及びトラフィック制御システムに関し、例えば、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）ネットワークシステムにおけるＡＢＲ（Available Bit Rate）サービスを利用したトラフィック制御に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＭネットワークシステムにおいては、扱うデータ種類（音声データ、画像データ、その他のデータ、これらデータの組合せ）に要求される多様なサービスに対応するため、ユーザは、自分がＡＴＭネットワークに載せるデータの特徴に合わせて最適なサービスカテゴリを選択する。
【０００３】
サービスカテゴリの一つにＡＢＲサービスがある。ＡＢＲサービスでは最低帯域（最低セルレート）と最高帯域（最高セルレート）とが指定（申告）され、ネットワークは、それら帯域間において、ＡＢＲサービスを受けるコネクションにできる限りのトラフィックと伝送品質を提供するように努力する。ＡＢＲサービスでは、コネクションの送信端末（仮想的な送信端末を含む）及び受信端末（仮想的な受信端末を含む）間でＲＭ（Resource Management）セルというリソース管理情報を記録したセルを授受し、コネクションが破綻しないように、トラフィック制御が行われる。
【０００４】
ＡＢＲサービスにおいて、ＡＴＭ交換装置がトラフィック制御を行うために用いる手段はいくつか挙げられるが、その内の主要な方式の一つとして、ＲＭセル内に記録される明示セルレートＥＣＲ（Explicit Cell Rate）によって帯域（セルレート）を管理するＥＣＲマーキング方式がある。図２は、ＥＣＲマーキング方式を説明するための図である。
【０００５】
図２において、送信端末１から、この送信端末１の送信データの実行セルレート（現行セルレート）が書き込まれたＲＭセルが所定のタイミングで各コネクション毎に出力される。ＡＴＭ交換装置３が仮想的な受信端末（ＶＤ）として動作する際には、ＡＴＭ交換装置３は、そのＲＭセルを受信すると、自己のスイッチ能力に応じて、そのＲＭセルに書き込まれた送信データのレートなどに基づき、そのコネクションに対し、どの程度のセルレートを許容できるかという計算を行う。計算により得られた許容セルレートを送信端末１に明示させるため、明示セルレートＥＣＲとして、ＲＭセルの所定位置に書き込んで、送信端末１に返送する。送信端末１では、返送されたＲＭセルに書き込まれている明示セルレートＥＣＲをも利用して、送信データの実行セルレートを更新させる。
【０００６】
なお、仮想的な送信端末（ＶＳ）としてのＡＴＭ交換装置３と、受信端末２とのＡＢＲサービスに係るトラフィック制御ループなど、他の位置のＡＢＲサービスに係るトラフィック制御ループでも、ＥＣＲマーキング方式が、適宜適用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＥＣＲマーキング方式では、データセルの受信側（又は中継要素）がデータセルの送信側に対して、そのコネクションが提供可能な帯域（明示セルレートＥＣＲ）を明示するものである。あるコネクションの明示セルレートＥＣＲは、複数のコネクションが同一の伝送路やＡＴＭスイッチ部などを利用しているので、他のコネクションの現行セルレートの影響を受けるものである。
【０００８】
明示セルレートＥＣＲの計算のアルゴリズムは、各種機関の勧告では定められておらず、各種方式が提案されている。
【０００９】
しかしながら、現在提案されている計算アルゴリズムでは、各コネクションの通信状況の変化に十分には対応できておらず、各コネクションに対して、必ずしもフェアになっているとは言い難い。
【００１０】
そのため、各コネクションの通信状況の変化にリアルタイムで対応し、データセルの送信側に、各コネクションにフェアである許容できる伝送帯域（セルレート）を通知し得るセル受信装置や、そのようなセル受信装置を含むトラフィック制御システムが求められている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、第１の本発明は、対向するセル送信装置から、各コネクションの実行中伝送帯域の情報が与えられると共に、上記セル送信装置へ、各コネクションの実行中伝送帯域の情報などに基づいて定めた許容し得る各コネクションの許容伝送帯域の情報を送信するセル受信装置において、（１）あるコネクションの実行中伝送帯域に、全てのコネクションから見た余剰帯域を足したものを、そのコネクションの許容伝送帯域として算出する許容伝送帯域算出手段と、（２）通信中の全てのコネクションについて申告された最小保証伝送帯域の総和を利用して、各コネクションの許容伝送帯域の最小値を決定する許容伝送帯域最小値決定手段と、（３）所定条件が成立したときに、上記許容伝送帯域算出手段が算出した許容伝送帯域に代え、上記許容伝送帯域最小値決定手段が決定した許容伝送帯域最小値を、上記セル送信装置へ送信するものとする許容伝送帯域置換手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、第２の本発明は、対向するセル送信装置から、各コネクションの実行中伝送帯域の情報が与えられると共に、上記セル送信装置へ、各コネクションの実行中伝送帯域の情報などに基づいて定めた許容し得る各コネクションの許容伝送帯域の情報を送信するセル受信装置において、（１）あるコネクションの実行中伝送帯域に、全てのコネクションから見た余剰帯域を足したものを、そのコネクションの許容伝送帯域として算出する許容伝送帯域算出手段と、（２）各コネクションの許容伝送帯域の最小値を決定する許容伝送帯域最小値決定手段と、（３）上記余剰帯域が負のときに、上記許容伝送帯域算出手段が算出した許容伝送帯域に代え、上記許容伝送帯域最小値決定手段が決定した許容伝送帯域最小値を、上記セル送信装置へ送信するものとする許容伝送帯域置換手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
さらに、第３の本発明は、各コネクションについて、実行中伝送帯域に従って、各コネクションのデータセルを送信するセル送信装置と、このセル送信装置に向けて、上記実行中伝送帯域の更新時に必要となる許容伝送帯域の情報を送信するセル受信装置とを含むトラフィック制御システムにおいて、上記セル受信装置として、第１又は第２の本発明のものを適用したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明によるセル受信装置及びトラフィック制御システムを、ＡＴＭネットワークシステムのＡＴＭ交換装置に適用した第１の実施形態を図面を参照しながら詳述する。
【００１５】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係るＡＴＭ交換装置１０のＡＢＲサービスに基づくトラフィック制御構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１において、このＡＴＭ交換装置１０は、入側回線部１１、ＡＴＭスイッチ部（ＳＷ部）１３及び出側回線部１２を有する。トラフィック制御との関係では、入側回線部１１は、第１のＡＢＲ制御部１４及びＶＣＳ（Virtual Channel Shaper）部１５を有し、出側回線部１２は、ＶＰＳ（Virtual Path Shaper）部１６及び第２のＡＢＲ制御部１７を有する。
【００１７】
ここで、第１のＡＢＲ制御部１４は、入力レート計算部１８及びＡＣＲ（Allowed Cell Rate）計算部１９を有し、一方、第２のＡＢＲ制御部１７は、ＥＣＲ計算部２０を有する。
【００１８】
第１のＡＢＲ制御部１４の入力レート計算部１８は、ＡＢＲサービスに係る各コネクション（例えばＶＣＩ及びＶＰＩで規定される；以下、「コネクション」はＡＢＲサービスに係るものだけを意味する）毎に、セルの入力数をカウントして入力レートＩＲ（Input Rate）を計算するものである。
【００１９】
第１のＡＢＲ制御部１４のＡＣＲ計算部１９は、コネクション毎に許容する実行セルレートＡＣＲを決定し、ＶＣＳ部１５にその実行セルレートＡＣＲの情報を与えると共に、出側回線部１２側に送出するＲＭセルの現行セルレートＣＣＲ（Current Cell Rate）のオクテッドに、決定された実行セルレートＡＣＲの値を挿入させるものである（ＲＭセルの生成動作も例えばＶＣＳ部１５で実行される）。ＡＣＲ計算部１９によるコネクション毎の実行セルレートＡＣＲの決定方法は、動作の項で明らかにするが、ＡＣＲ計算部１９は、上述した入力レートＩＲ、コネクション設定時に申告された最大セルレートＰＣＲ（Peak Cell Rate）、最小セルレートＭＣＲ（Minimum Cell Rate）、出側回線部１２側から戻ってくるＲＭセル内のＥＣＲ情報や輻輳情報（レート増減表示ビットＮＩ、輻輳表示ビットＣＩ）などから決定する。
【００２０】
ＶＣＳ部１５は、各ＡＢＲサービスのコネクション毎のキューが用意されており、ＡＣＲ計算部１９から与えられた実行セルレートＡＣＲに従って、各キューから、ＡＴＭスイッチ部１２にデータセルが送出される。なお、ＶＣＳ部１５は、コネクション毎のＲＭセルの生成、送出機能も担っている。
【００２１】
ＡＴＭスイッチ部１２は、到着したセルのヘッダ情報に従って、セルの方路を決定し、交換処理するものである。
【００２２】
出側回線部１２内のＶＰＳ部１６は、各サービスクラス毎にキューが用意されており、サービス毎に与えられたレートに従ってセルを送出する。ＡＢＲサービス用のキュー（例えばＶＰＩ毎に複数設けられていても良い）１６ａもＶＰＳ部１６に設けられており、ＡＢＲサービスのセルは全て、このキュー１６ａから、ＡＢＲサービスのコネクショングループに与えられている割当帯域（セルレート）Ｂｇに従って送出（シェーピング）される。
【００２３】
第２のＡＢＲ制御部１７は、入側回線部１１から与えられたＲＭセルに所定情報を盛り込んで（変更を含む）入側回線部１１に返送するものである。第２のＡＢＲ制御部１７は、ＲＭセルの情報を操作する各部を有するが、上述したようなＥＣＲ計算部２０も有する。ＥＣＲ計算部２０は、該当コネクションにおけるＲＭセル内の現行セルレートＣＣＲ、他の全てのＡＢＲサービスに属するコネクションの現行セルレートＣＣＲ、ＡＢＲサービス用に割り当てられた帯域Ｂｇを元に、現在、そのコネクションが流しても良い許容レートを計算し、明示セルレートＥＣＲとしてＲＭセル内に書き込んで送信元である第１のＡＢＲ制御部１４側に送り返す。なお、ＥＣＲ計算部２０による明示セルレートＥＣＲの具体的な計算方法については、動作の項で明らかにする。また、ＥＣＲ計算部２０以外のＲＭセルの情報の操作部については、その機能説明を省略する。
【００２４】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上の構成を有するＡＴＭ交換装置１０におけるＡＢＲサービスに係るトラフィック制御動作を説明する。
【００２５】
入側回線部１１において、到来した入力データセルは、ＶＣＳ部１５に与えられてコネクション毎にキューイングされた後、ＡＣＲ計算部１９から与えられたコネクション毎の実行セルレートＡＣＲに従って、ＡＴＭスイッチ部１３に送出される。また、ＶＣＳ部１５においては、各コネクション毎に、現行セルレートＣＣＲとして実行セルレートＡＣＲが挿入されたＲＭセルが生成され、データセルのセル流に所定ルール（所定周期や、データセルの所定個数の送出毎に１個など）に従って挿入されてＡＴＭスイッチ部１３に送出される。
【００２６】
また、コネクション毎の入力データセルの到来状況に応じて、入力レート計算部１８によって、コネクション毎の入力レートＩＲが常時計算されている。
【００２７】
ＡＣＲ計算部１９は、出側回線部１２から返送されたＲＭセルの到来を待ち受けており、ＲＭセルの到来時には、そのＲＭセルに係るコネクションの実行セルレートＡＣＲを算出し直す。この算出方法は任意であるが、以下では、３例説明する。
【００２８】
第１例は、コネクションが通信中であるか否かを問わず、後述する（１）式に従って、実行セルレートＡＣＲを計算する方法である。
【００２９】
次に、ＡＣＲ計算部１９が実行する実行セルレートＡＣＲの算出方法の第２例を、図３のフローチャートを参照しながら詳述する。
【００３０】
ＡＣＲ計算部１９は、所定周期（例えば１セル時間）毎に図３に示す処理を開始し、まず、出側回線部１２から返送されたＲＭセルが到来したか否かを判別する（ステップ１００）。ＲＭセルが到来していなければ、図３に示す一連の処理を終了する。
【００３１】
これに対して、ＲＭセルが到来すると、そのＲＭセルに係るコネクションが通信中であるか否かを、通信中フラグＣｏｎｎｓｔｔを参照して判別する（ステップ１０１）。通信中フラグＣｏｎｎｓｔｔは、例えば「１」が通信中を表している。例えば、入力レート計算部１８において、ＶＣＳ部１５のコネクション毎のキューないのセル存在状況や入力レートＩＲによって設定される、通信中フラグＣｏｎｎｓｔｔの設定機能を持たせるようにしても良い。
【００３２】
通信中フラグＣｏｎｎｓｔｔが通信中（「１」）を示していると、ＡＣＲ計算部１９は、到来したＲＭセル内の輻輳情報（レート増減表示ビットＮＩ、輻輳表示ビットＣＩ）などから、実行セルレートの更新候補値ＡＣＲ＊を算出する（ステップ１０２）。実行セルレートの更新候補値ＡＣＲ＊の計算については、例えば、ＡＴＭフォーラムの勧告であるThe ATM Forum Traffic Management Specification Version 4.0の5.10.4 Source Behaviorに従って行われる。
【００３３】
このようにして求めた実行セルレートの更新候補値ＡＣＲ＊が、最大セルレートＰＣＲを超えていたり、入力セルレートＩＲから見て速すぎたり、第２のＡＢＲ制御部１７が許容し得るレートとしている明示セルレートＥＣＲを超えていたり、ユーザに保証している最小セルレートＭＣＲより小さくなっていたりするなど、他のパラメータと適合しないことも多いので、ステップ１０３やステップ１０４に示す、値ＡＣＲ＊の適合性の判定処理を行う。
【００３４】
適合性判定処理ではまず、到来したＲＭセル内に挿入されている、第２のＡＢＲ制御部１７が許容し得るレートとして算出した明示セルレートＥＣＲ、コネクション設定時に申告された最大セルレートＰＣＲ、更新候補値ＡＣＲ＊、及び、その時点でのそのコネクションの入力レートＩＲの中から最小のものを取り出し（ステップ１０３）、その後、その最小値ＭＩＮとコネクション設定時に申告された最小セルレートＭＣＲとの大きいものを、最終的な実行セルレートＡＣＲに決定する（ステップ１０４）。このような適合性判定処理は、（１）式のように、表現することができる。
【００３５】
0004158319.tif 000002
上述したステップ１０１の通信中判定で通信中でないという結果を得ると、ＡＣＲ計算部１９は、最終的な実行セルレートＡＣＲとして、最低セルレートＬＣＲ（Lowest Cell Rate）を設定する（ステップ１０５）。
【００３６】
最低セルレートＬＣＲは、例えば、ＡＢＲサービスの全てのコネクションについて共通に定められたものである（他の方法によってコネクション毎に設定しても良い）。最低セルレートＬＣＲは、最小セルレートＭＣＲとして申告可能な最小値より小さい。
【００３７】
到来したＲＭセルのコネクションが通信中であろうがなかろうが、ＡＣＲ計算部１９は、最終的な実行セルレートＡＣＲを決定すると、その決定した実行セルレートＡＣＲをＶＣＳ部１５に与えて（ステップ１０６）、図３に示す一連の処理を終了する。
【００３８】
この第２例によれば、あるコネクションの実行セルレートＡＣＲを算出する際に、そのコネクションが通信中でなければ、実行セルレートＡＣＲを強制的に最低セルレートＬＣＲにするようにしたので、ＡＢＲコネクショングループの他のコネクションに、従来より、ＭＣＲ−ＬＣＲ分の帯域（セルレート）を振り分けることができ、効率の良いトラフィック制御を行うことができる。
【００３９】
次に、ＡＣＲ計算部１９が実行する実行セルレートＡＣＲの算出処理の第３例を、図４のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４０】
ＡＣＲ計算部１９は、所定周期（例えば１セル時間）毎に図４に示す処理を開始し、まず、出側回線部１２から返送されたＲＭセルが到来したか否かを判別する（ステップ２００）。ＲＭセルが到来していなければ、図４に示す一連の処理を終了する。
【００４１】
これに対して、ＲＭセルが到来すると、ＡＣＲ計算部１９は、到来したＲＭセル内の輻輳情報（レート増減表示ビットＮＩ、輻輳表示ビットＣＩ）などから、実行セルレートの更新候補値ＡＣＲ＊を算出する（ステップ２０１）。この実行セルレートの更新候補値ＡＣＲ＊の算出後には、この値ＡＣＲ＊の適合性の判定処理が行われる。
【００４２】
適合性判定処理ではまず、到来したＲＭセル内に挿入されている、第２のＡＢＲ制御部１７が許容し得るレートとして算出した明示セルレートＥＣＲ、コネクション設定時に申告された最大セルレートＰＣＲ、更新候補値ＡＣＲ＊、及び、その時点でのそのコネクションの入力レートＩＲの中から最小のものを取り出し（ステップ２０２）、その後、その最小値ＭＩＮと最低セルレートＬＣＲとの大きいものを、最終的な実行セルレートＡＣＲに決定する（ステップ２０３）。このような適合性判定処理は、（２）式のように表現することができる。
【００４３】
0004158319.tif 000003
ＡＣＲ計算部１９は、最終的な実行セルレートＡＣＲを決定すると、その決定した実行セルレートＡＣＲをＶＣＳ部１５に与えて（ステップ２０４）、図４に示す一連の処理を終了する。
【００４４】
この第３例によれば、あるコネクションの実行セルレートＡＣＲを算出する際に、そのコネクションの入力データのレートＩＲが低いような状況などでは、実行セルレートＡＣＲを最低セルレートＬＣＲにするようにしたので、ＡＢＳコネクショングループの他のコネクションに、従来より、多くの帯域を振り分けることができ、効率の良いトラフィック制御を行うことができる。
【００４５】
ＶＣＳ部１５から出力されたＡＢＲサービスに係るＡＴＭセル（データセル及びＲＭセル）は、ＡＴＭスイッチ部１３を介して交換処理されて、出側回線部１２内のＶＰＳ部１６に到達する。
【００４６】
ＶＰＳ部１６は、ＡＢＲサービスに係るＡＴＭセルが到来したときには、それがデータセルであると、ＡＢＲサービス用のキュー１６ａにキューイングした後、ＡＢＲサービスのコネクショングループに与えられている割当帯域（セルレート）Ｂｇに従って後段（図示せず）に送出（シェーピング）する。一方、ＶＰＳ部１６は、到来したＡＢＲサービスに係るＡＴＭセルがＲＭセルであると、そのＲＭセルを第２のＡＢＲ制御部１７に引き渡し、これにより、第２のＡＢＲ制御部１７は、そのＲＭセルの輻輳情報や明示セルレートＥＣＲなどの各種情報を盛り込んで入側回線部１１に返送する。
【００４７】
次に、この第１の実施形態の特徴をなす、ＥＣＲ計算部２０が実行するＥＣＲ計算処理を、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４８】
ＥＣＲ計算部２０は、所定周期（例えば１セル時間）毎に図５に示す処理を開始し、まず、ＲＭセルが到来したか否かを確認する（ステップ３００）。到来していると、ＥＣＲ計算部２０は、そのＲＭセルに含まれている実行セルレートＣＣＲｉ（ｉはコネクションを示す）を取り出す（ステップ３０２）。そして、ＥＣＲ計算部２０は、（３）式に従って、そのコネクションｉの明示セルレートＥＣＲｉを算出する（ステップ３０２）。
【００４９】
ＥＣＲｉ＝ＣＣＲｉ＋（Ｂｇ−ΣＣＣＲ）                      …（３）
（３）式において、Ｂｇは、ＶＰＳ部１６でＡＢＲコネクショングループに割当てられた帯域（セルレート）であり、ΣＣＣＲは、ＡＢＲコネクショングルーブ内の現行セルレートＣＣＲの総和である。すなわち、（３）式は、対象コネクションｉの現在の現行セルレートＣＣＲｉ（実行セルレートＡＣＲｉ）に、割当帯域ＢｇからみたＡＢＲコネクショングループ全体の余剰帯域を足したものを明示セルレートＥＣＲｉとすることを意味している。
【００５０】
また、ＥＣＲ計算部２０は、該当コネクションｉの最低保証の明示セルレートＥＣＲ０ｉを、（４）式に従って計算する（ステップ３０３）。すなわち、ＡＢＲコネクショングループの割当帯域Ｂｇを、ＡＢＲコネクショングルーブの「通信中」の全てのコネクションの最小セルレートＭＣＲの総和ΣＭＣＲに対する比で按分（フェアシェア）したものとして表すことができる。
【００５１】
ＥＣＲ０ｉ＝（ＭＣＲｉ／ΣＭＣＲ）＊Ｂｇ                    …（４）
その後、ＥＣＲ計算部２０は、ＡＢＲコネクショングルーブ内の現行セルレートＣＣＲの現時点の総和ΣＣＣＲが、ＡＢＲコネクショングループの割当帯域Ｂｇより大きいか否かを判別する（ステップ３０４）。大きい場合には、すなわち、現在の状況がＡＢＲコネクショングループの割当帯域Ｂｇを超えて通信している場合には、ＥＣＲ計算部２０は、明示セルレートＥＣＲｉとして、最低保証の明示セルレートＥＣＲ０ｉを設定する（ステップ３０６）。
【００５２】
これに対して、ＡＢＲコネクショングルーブ内の現行セルレートＣＣＲの現時点の総和ΣＣＣＲが、ＡＢＲコネクショングループの割当帯域Ｂｇ以下であると、ＥＣＲ計算部２０は、計算で得られた明示セルレートＥＣＲｉが、そのコネクションｉについての最低保証の明示セルレートＥＣＲ０ｉより小さいか否かを判別する（ステップ３０５）。小さい場合には、ＥＣＲ計算部２０は、明示セルレートＥＣＲｉとして、最低保証の明示セルレートＥＣＲ０ｉを設定する（ステップ３０６）。
【００５３】
ＥＣＲ計算部２０は、最後に、得られた明示セルレートＥＣＲｉをＲＭセルに書き込んで（ステップ３０７）、図５に示す一連の処理を終了する。
【００５４】
この明示セルレートＥＣＲｉは、上述したように、ＡＣＲ計算部１９での実行セルレートＡＣＲｉの計算に利用される。
【００５５】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
この第１の実施形態によれば、ＥＣＲ計算部２０が実行するＥＣＲ計算のアルゴリズムに、各コネクションが通信しているかしていないかを反映させることにより（ＥＣＲ０の計算）、通信中のコネクションに、よリフェアにより多くの帯域を与えることができるようになり、実際のコネクション状況を反映したトラフィック制御が実行できる。
【００５６】
また、第１の実施形態によれば、ＥＣＲ計算部２０が実行するＥＣＲ計算のアルゴリズムを、管理しているグループ内で輻輳が生じたとき（Ｂｇ＜ΣＣＣＲ）に、グループ内で再度、フェアに帯域を割リ当て直すようにしたので（ＥＣＲ＝ＥＣＲ０）、言い換えると、再度競合させるようにしたので、よりフェアかつセル入力にリアルタイムに対応した帯域制御を行えることができる。
【００５７】
以下、このような第１の実施形態の効果を、具体例を挙げて説明する。
【００５８】
なお、この第１の実施形態のＥＣＲ計算方法と比較する計算方法（以下、比較例方法）としては、（５）式を計算後、（６）式を実行するものとする。
【００５９】
ＥＣＲｉ＝ＣＣＲｉ＋（Ｂｇ−ΣＣＣＲ）                      …（５）
ＥＣＲｉ＝ｍａｘ（ＥＣＲｉ，ＥＣＲ０ｉ）                    …（６）
但し、最低保証の明示セルレートＥＣＲ０ｉは、（４）式におけるΣＭＣＲとして、「通信中か否かを問わず」、全てのコネクションの最小セルレートＭＣＲの総和を適用したものである。
【００６０】
まず、比較例方法について、図６を参照しながら説明する。
【００６１】
ＡＢＲサービスのコネクションａ、ｂ、ｃ、ｄが４本あリ、そのＰＣＲ、ＭＣＲをそれぞれＰＣＲａ＝１０Ｍ（ＭはＭｂｐｓ）、ＰＣＲｂ＝１０Ｍ、ＰＣＲｃ＝１０Ｍ、ＰＣＲｄ＝１０Ｍ、ＭＣＲａ＝１Ｍ、ＭＣＲｂ＝２Ｍ、ＭＣＲｃ＝３Ｍ、ＭＣＲｄ＝４Ｍ、ＡＢＲコネクショングループの割当帯域Ｂｇが１０Ｍであったとする（▲１▼）。最初に、各コネクションにＩＲａ＝１Ｍ、ＩＲｂ＝２Ｍ、ＩＲｃ＝３Ｍ、ＩＲｄ＝４Ｍの入力があったとすると、ＣＣＲはＣＣＲａ＝１Ｍ、ＣＣＲｂ＝２Ｍ、ＣＣＲｃ＝３Ｍ、ＣＣＲｄ＝４Ｍになり、ＥＣＲはＥＣＲａ＝１Ｍ、ＥＣＲｂ＝２Ｍ、ＥＣＲｃ＝３Ｍ、ＥＣＲｄ＝４Ｍとなる（▲２▼）。
【００６２】
その後、コネクションｄの入力がＩＲｄ＝０Ｍになったとすると、ＣＣＲはＣＣＲａ＝１Ｍ、ＣＣＲｂ＝２Ｍ、ＣＣＲｃ＝３Ｍ、ＣＣＲｄ＝０Ｍになり（▲３▼）、Ｂｇに対する余剰帯域として４Ｍが生じるので、ＥＣＲはＥＣＲａ＝５Ｍ、ＥＣＲｂ＝６Ｍ、ＥＣＲｃ＝７Ｍ、ＥＣＲｄ＝４Ｍとなる（▲３▼）。
【００６３】
その後、コネクションａの入力がＩＲａ＝６Ｍになったとする。ここで、コネクションａは６Ｍを出したいのだが、先（▲３▼）のＥＣＲａ＝５Ｍにより制限されるので、ＣＣＲａ＝５Ｍとなる。他のコネクションは、ＣＣＲｂ＝２Ｍ、ＣＣＲｃ＝３Ｍ、ＣＣＲｄ＝０Ｍになリ（▲４▼）、Ｂｇに対する余剰帯域はないので、ＥＣＲａ＝５Ｍ、ＥＣＲｂ＝２Ｍ、ＥＣＲｃ＝３Ｍ、ＥＣＲｄ＝４Ｍとなる（▲４▼）。このときのＥＣＲｄ＝４Ｍはｍａｘ（ＥＣＲｉ，ＥＣＲ０ｉ）により決定される。その後、コネクションｂの入力がＩＲｂ＝５Ｍになったとする。ここでコネクションｂは５Ｍを出したいのだが、先（▲４▼）のＥＣＲｂ＝２Ｍにより制限されるので、ＣＣＲｂ＝２Ｍとなる。他のコネクションは、ＣＣＲａ＝５Ｍ、ＣＣＲｃ＝３Ｍ、ＣＣＲｄ＝０Ｍになり（▲５▼）、Ｂｇに対する余剰帯域はないので、ＥＣＲａ＝５Ｍ、ＥＣＲｂ＝２Ｍ、ＥＣＲｃ＝３Ｍ、ＥＣＲｄ＝４Ｍとなる（▲５▼）。
【００６４】
その後、各コネクションの入力に変化がないので、▲６▼、▲７▼となる。
【００６５】
これらの動きを見てみると、▲５▼で、コネクションｂがセルをより多く出そうとしても、先に、コネクションａが余剰帯域をシェアしたことにより、Ｂｇ＝１０Ｍの帯域に余剰分がなくなり、出すことができない。つまり、余剰帯域に対し、早い者勝ちの法則になってしまった。
【００６６】
次に、第１の実施形態のＥＣＲ値の決定方法について、図７を参照しながら説明する。
【００６７】
ＡＢＲサービスのコネクションａ、ｂ、ｃ、ｄが４本あリ、そのＰＣＲ、ＭＣＲをそれぞれＰＣＲａ＝１０Ｍ、ＰＣＲｂ＝１０Ｍ、ＰＣＲｃ＝１０Ｍ、ＰＣＲｄ＝１０Ｍ、ＭＣＲａ＝１Ｍ、ＭＣＲｂ＝２Ｍ、ＭＣＲｃ＝３Ｍ、ＭＣＲｄ＝４Ｍ、ＡＢＲコネクショングループに割り当てられた帯域Ｂｇ＝１０Ｍであったとする（▲１▼）。最初にそれぞれにＩＲａ＝１Ｍ、ＩＲｂ＝２Ｍ、ＩＲｃ＝３Ｍ、ＩＲｄ＝４Ｍの入力があったとすると、ＣＣＲはＣＣＲａ＝１Ｍ、ＣＣＲｂ＝２Ｍ、ＣＣＲｃ＝３Ｍ、ＣＣＲｄ＝４Ｍになり（▲２▼）、ＥＣＲはＥＣＲａ＝１Ｍ、ＥＣＲｂ＝２Ｍ、ＥＣＲｃ＝３Ｍ、ＥＣＲｄ＝４Ｍとなる（▲２▼）。以上のような初期状態は、比較例方法と同じである。
【００６８】
その後、コネクションｄの入力がＩＲｄ＝０Ｍになったとすると、ＣＣＲはＣＣＲａ＝１Ｍ、ＣＣＲｂ＝２Ｍ、ＣＣＲｃ＝３Ｍ、ＣＣＲｄ＝０Ｍになり（▲３▼）、Ｂｇに対する余剰帯域として、４Ｍが生じているので、ＥＣＲはＥＣＲａ＝５Ｍ、ＥＣＲｂ＝６Ｍ、ＥＣＲｃ＝７Ｍ、ＥＣＲｄ＝６．６７Ｍとなる（▲３▼）。第１の実施形態は、比較例方法とＥＣＲ０の決定方法も違い、ΣＭＣＲの対象とするＭＣＲは通信しているコネクションのみである。今の場合は、コネクションａ、ｂ、ｃが通信中であるので、ΣＭＣＲ＝１＋２＋３＝６Ｍとなり、例えば、コネクションａにおいてはＥＣＲ０ａ＝１０×１／６＝１．６７Ｍとなる。但し、ＥＣＲはｍａｘ（ＥＣＲｉ，ＥＣＲ０ｉ）によリ決定されているので、▲３▼のようなＥＣＲ値になる。通信していないコネクションｄの場合もΣＭＣＲ＝１＋２＋３＝６Ｍとなり、ＥＣＲ０ｄ＝１０×４／６＝６．６７Ｍとなる。
【００６９】
その後、コネクションａの入力がＩＲａ＝６Ｍになったとする。ここで、コネクションａは６Ｍを出したいのだが、先（▲３▼）のＥＣＲａ＝５Ｍによリ制限されるので、ＣＣＲａ＝５Ｍとなる。他のコネクションは、ＣＣＲｂ＝２Ｍ、ＣＣＲｃ＝３Ｍ、ＣＣＲｄ＝０Ｍになり（▲４▼）、Ｂｇに対する余剰帯域はないので、ＥＣＲａ＝５Ｍ、ＥＣＲｂ＝３．３３Ｍ、ＥＣＲｃ＝５Ｍ、ＥＣＲｄ＝６．６７Ｍとなる（▲４▼）。このときのＥＣＲｂ、ＥＣＲｃ、ＥＣＲｄはｍａｘ（ＥＣＲｉ，ＥＣＲ０ｉ）により決定される。
【００７０】
その後、コネクションｂの入力がＩＲｂ＝５Ｍになったとする。ここでコネクションｂは５Ｍを出したいのだが、先（▲４▼）のＥＣＲｂ＝３．３３Ｍにより制限されるので、ＣＣＲｂ＝３．３３Ｍとなる。他のコネクションは、ＣＣＲａ＝５Ｍ、ＣＣＲｃ＝３Ｍ、ＣＣＲｄ＝０Ｍになる（▲５▼）。ここでＥＣＲはＢｇ＜ΣＣＣＲの条件により、グループ内のコネクション全てが、ＥＣＲ＝ＥＣＲ０になるので、ＥＣＲａ＝１．６７Ｍ、ＥＣＲｂ＝３．３３Ｍ、ＥＣＲｃ＝５Ｍ、ＥＣＲｄ＝６．６７Ｍとなる（▲５▼）。
【００７１】
その後、各コネクションの入力に変化がないとすると、先（▲５▼）のＥＣＲとＩＲの関係により、ＣＣＲａ＝１．６７Ｍ、ＣＣＲｂ＝３．３３Ｍ、ＣＣＲｃ＝３Ｍ、ＣＣＲｄ＝０Ｍになる（▲６▼）。このとき、Ｂｇに対する余剰帯域は２Ｍ生じているので、ＥＣＲａ＝３．６７Ｍ、ＥＣＲｂ＝５．３３Ｍ、ＥＣＲｃ＝５Ｍ、ＥＣＲｄ＝６．６７Ｍとなる（▲６▼）。ＥＣＲｄはｍａｘ（ＥＣＲｉ，ＥＣＲ０ｉ）により、決定される。
【００７２】
その後、入力に変化がなく、仮に、残りの２Ｍの帯域をコネクションａがシェアしたとすると、ＣＣＲａ＝３．６７Ｍ、ＣＣＲｂ＝３．３３Ｍ、ＣＣＲｃ＝３Ｍ、ＣＣＲｄ＝０Ｍになる（▲７▼）。ＥＣＲは、ＥＣＲａ＝３．６７Ｍ、ＥＣＲｂ＝３．３３Ｍ、ＥＣＲｃ＝５Ｍ、ＥＣＲｄ＝６．６７Ｍとなる（▲７▼）。仮に、コネクションｂがシェアしたとすると、ＣＣＲａ＝２Ｍ、ＣＣＲｂ＝５Ｍ、ＣＣＲｃ＝３Ｍ、ＣＣＲｄ＝０Ｍになる。ＥＣＲは、ＥＣＲａ＝２Ｍ、ＥＣＲｂ＝５Ｍ、ＥＣＲｃ＝５Ｍ、ＥＣＲｄ＝６．６７Ｍとなる。このときのシェアに関しては、早い者勝ちによる。
【００７３】
比較例方法の場合ならば、▲５▼のところで、コネクションｂに５Ｍが入力しても２Ｍしか出力されなかったのが、ＥＣＲ０のΣＭＣＲのＭＣＲの対象コネクションを通信中のコネクションにしたことにより、ＥＣＲ０が２Ｍ（比較例方法）から３．３３Ｍ（第１の実施形態）に増えているので、３．３３Ｍが出力されることになった（ＥＣＲ０の決定方法による効果）。さらに、そのとき、Ｂｇ＜ΣＣＣＲの条件になり、通信中のコネクションが全てＥＣＲ＝ＥＣＲ０になることで、ＭＣＲに応じてフェアに帯域が与えられ、余剰帯域である２Ｍを巡って、再度競合することができるようになった。
【００７４】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明によるセル受信装置及びトラフィック制御システムを、ＡＴＭネットワークシステムのＡＴＭ交換装置に適用した第２の実施形態を簡単に説明する。
【００７５】
この第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、ＥＣＲ計算部２０が明示セルレートＥＣＲを計算する際に行っている最低保証帯域ＥＣＲ０の計算方法である（図５のステップ３０３参照）。
【００７６】
この第２の実施形態では、ＥＣＲ計算部２０は、以下のようにして対象としているコネクションｉの最低保証帯域ＥＣＲ０を求める。
【００７７】
「通信中である」コネクションにおけるＥＣＲ０について
ＥＣＲ０ｉ＝（ＭＣＲｉ／ΣＭＣＲ）＊Ｂｇ                  …（７）
「通信中」でないコネクションにおけるＥＣＲ０について
ＥＣＲ０ｉ＝（ＭＣＲｉ／（ΣＭＣＲ＋ＭＣＲｉ））＊Ｂｇ     …（８）
なお、ここでも、ΣＭＣＲは、「通信中」であるコネクションの最小セルレートＭＣＲの総和である。
【００７８】
これら（７）式及び（８）式に示すように、第２の実施形態の場合、最低保証帯域ＥＣＲ０についても、「通信中である」コネクションを「通信中」でないコネクションよりも相対的に大きくするようにしている。
【００７９】
この第２の実施形態によっても、通信中のコネクションに、よリフェアにより多くの帯域を与えることができるようになり、実際のコネクション状況を反映したトラフィック制御が実行できる、再度競合させるようにしたので、よりフェアかつセル入力にリアルタイムに対応した帯域制御を行えることができる、という効果を奏することができる。
【００８０】
ここで、第２の実施形態の場合に、最低保証帯域ＥＣＲ０について、「通信中である」コネクションを「通信中」でないコネクションよりも相対的に大きくしても、その差は小さく、「通信中でない」コネクションのＥＣＲ０を、「通信している」コネクションであると想定して、予め最低保証帯域ＥＣＲ０を算出しておくことにより、コネクションが通信中になったときに他の通信中のコネクションに与える影響も小さく、よりリアルタイムに明示セルレートＥＣＲに反映させ、精度の高い、トラフィック制御が行うことができる。
【００８１】
なお、説明自体は省略するが、第１の実施形態に係る各パラメータ値の変化例を示す上述した図７に対応した、第２の実施形態に係る図面として図８を示しておく。
【００８２】
（Ｃ）第３の実施形態
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成
次に、本発明によるセル受信装置及びトラフィック制御システムを、ＡＴＭネットワークシステムのＡＴＭ交換装置に適用した第３の実施形態を簡単に説明する。
【００８３】
図９は、この第３の実施形態のＡＴＭ交換装置１０Ａの構成を示すブロック図であり、上述した第１の実施形態に係る図１との同一、対応部分には、同一、対応符号を付して示している。
【００８４】
ここで、第１の実施形態の場合、ＡＢＲサービスカテゴリに係るコネクションは他のカテゴリと区別できる１個のグループで構成されており、そのため、ＶＰＳ部１６においてＡＢＲサービスに係るキューは１個（１６ａ）であったが、この第３の実施形態の場合、ＡＢＲサービスのコネクションを任意（複数）のグループに分け、グループ内フェアシェア方式を行うものである。
【００８５】
そのため、図９に示すように、ＶＰＳ部１６には、ＡＢＲサービスについて、グループ数のキュー１６ａ１〜１６ａＫが設けられている。このようなＡＢＲサービスに係るコネクションのグループ化に関連して、ＥＣＲ計算部２０での処理も、第１の実施形態のものとは多少異なっている。
【００８６】
すなわち、ＶＰＳ部１６は、ＡＢＲコネクション用に用意されている物理的なキューは一つであるが、ＥＣＲ計算部２０の処理によって論理的に複数のキュー１６ａ１〜１６ａＫに分けられている。
【００８７】
その他の構成要素は、第１の実施形態のものと同様であり、その説明は省略する。
【００８８】
（Ｃ−２）第３の実施形態の動作
第３の実施形態におけるＥＣＲ計算部２０の処理は、第１の実施形態のものとほぼ同様である。異なる点は、ＡＢＲコネクションの各グループ単位にグループ内で帯域を割り振る点である。
【００８９】
従って、詳述は避けるが、グループｊに属するコネクションｉの明示セルレートＥＣＲｉｊの計算式を挙げておくと以下の通りである。
【００９０】
0004158319.tif 000004
但し
Ｂｇｊ      ：ＶＰＳ部１６でグループｊに割当てられた帯域
ＥＣＲ０ｉｊ：ＥＣＲｉｊの最低保証値、Ｂｇｊをフェアシェア
ΣＣＣＲｊ ：グループｊ内に属するＡＢＲコネクションのＣＣＲの総和
（Ｃ−３）第３の実施形態の効果
この第３の実施形態によっても、第１の実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００９１】
これに加えて、第３の実施形態によれば、ＶＰＳ部１６内にもつＡＢＲコネクションサービス用の物理的なキューは１つであるが、明示セルレートＥＣＲの算出時に、算出の元になる実行セルレートＣＣＲと割当帯域Ｂｇを分割されたＡＢＲグループ毎に管理、設定しているので、明示セルレートＥＣＲもグループ毎に管理することが可能になる。これにより、ＶＰＳ部１６内には単一の物理キューを持つのみで、グループ別にキューを持った場合と同じような効果を得ることができる。
【００９２】
（Ｃ−４）第３の実施形態の変形実施形態
上記では、第１の実施形態に対し、ＡＢＲコネクションのグループ化の概念を導入したものを示したが、第３の実施形態の技術思想を、上述した第２の実施形態のものに対して適用するようにしても良い。
【００９３】
（Ｄ）他の実施形態
上記各実施形態では、ＡＴＭ交換装置において、ＡＴＭスイッチ部１３に対する入側回線部１１と出力回線部１２とが１：１のものを示したが、複数：１や、１：複数や、複数：複数でも同様に適用できる。また、ＡＢＲサービス専用のＡＴＭ交換装置にも、本発明を適用できる。
【００９４】
また、上記各実施形態では、本発明の技術思想を適用したＡＢＲサービスの制御ループが、ＡＴＭ交換装置の入側回線部１１及び出側回線部１２を結ぶ制御ループであるものを示したが、ＡＴＭネットワークシステム上の他のＡＢＲサービスの制御ループに、上記技術思想を適用することができる。
【００９５】
例えば、送信端末及びＡＴＭ交換装置上の仮想的な受信端末間の制御ループや、ＡＴＭ交換装置上の仮想的な送信端末及び受信端末間の制御ループや、ＡＴＭ交換装置上の仮想的な送信端末及び他のＡＴＭ交換装置上の仮想的な受信端末間の制御ループなどに、上記技術思想を適用することができる。
【００９６】
さらに、本発明の技術思想の適用サービスは、ＡＢＲサービスに限定されるものでなく、実行セルレートの決定（下側制限方法）がＡＢＲサービスと同様なサービスに対しても適用可能である。また、ネットワークも、ＡＴＭネットワークに限定されない。
【００９７】
【発明の効果】
本発明のセル受信装置及びトラフィック制御システムによれば、各コネクションの通信状況の変化にリアルタイムで対応して、データセルの送信側に、各コネクションにフェアである許容伝送帯域の情報を通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のＡＴＭ交換装置のトラフィック制御構成を示すブロック図である。
【図２】従来のＥＣＲマーキング方法の説明図である。
【図３】第１の実施形態のＡＣＲ計算処理方法（１）を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施形態のＡＣＲ計算処理方法（２）を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態のＥＣＲ計算処理を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態の効果の説明図（１）である。
【図７】第１の実施形態の効果の説明図（２）である。
【図８】第２の実施形態の効果の説明図である。
【図９】第３の実施形態のＡＴＭ交換装置のトラフィック制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…ＡＴＭ交換装置、１１…入側回線部、１２…出側回線部、１３…ＡＴＭスイッチ部（ＳＷ部）、１４…第１のＡＢＲ制御部、１７…第２のＡＢＲ制御部、１８…入力レート計算部、１９…ＡＣＲ計算部、２０…ＥＣＲ計算部。
【図１】
0004158319.tif 000005
【図２】
0004158319.tif 000006
【図３】
0004158319.tif 000007
【図４】
0004158319.tif 000008
【図５】
0004158319.tif 000009
【図６】
0004158319.tif 000010
【図７】
0004158319.tif 000011
【図８】
0004158319.tif 000012
【図９】
0004158319.tif 000013