セル流量制御装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＡＴＭ交換方式におけるセル流量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高速かつ広帯域なＢ−ＩＳＤＮ網等を実現する網アーキテクチャとしてのＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）交換方式が注目されており、このＡＴＭ交換方式は、固定長で区切られた情報毎にルーティング情報等を示すヘッダを付与したセルを情報単位として伝送路上でラベル多重し、交換ノードではこのヘッダの情報のみを参照してセル単位で交換動作を行うものである。また、このＡＴＭ交換方式は、旧来の回線交換方式とは異なり各通信に固定の通信帯域を割り当てることは無く、複数の通信が単一の通信帯域を共有して通信を行うようにしている。
【０００３】このＡＴＭ交換を利用して、通信を開始するときは、発端末とＡＴＭ交換網との間で必要なトラヒック特性と通信品質との取り決めを行い、ＡＴＭ交換網では申告されたトラヒック特性をもったセル流が流入した場合に要求された通信品質を提供できるか否かを判定し、要求された通信品質を提供できると判定されたときには着端末との間に仮想チャネルＶＣ（Virtual Chanel）を設定し、セルの転送が発端末と着端末との間で行われる。前述したように、この仮想チャネルＶＣには固定の通信帯域が割り当てられるわけではないので、事前に定められた以上のセル流を発生すると、定められた通信品質を提供できない。そのため、ＡＴＭ交換網においては、各仮想チャネルＶＣのトラヒック特性が申告された特性を満たしているかどうかを監視するポリシング機能が必要となり、端末においても発生するトラヒックを申告した通りの特性で出力するためのシェイピング機能が必要となる。
【０００４】この様なセル流の監視、制御を行う方式としてはリーキパケットを用いた方式が知られている（J.S.Turner,"New Directions in Communications",pp8-15,IEEE Communications Magazine,vol.24,No.10,October 1986 ）。従来のリーキバケットの構成例を図１１に示す。
【０００５】図１６において、到着監視部１０１はセルの到着を検出すると、ＡＮＤ回路１０３を介して、カウンタ１０５をインクリメントする。このとき、ＡＮＤ回路１０３の他側には比較器１１５からの出力が入力される。また、単位時間周期のクロックを発生するクロック１０７から出力されるクロック信号でカウンタ１０９をインクリメントし、このカウンタ１０９の値Ａと一定値Ｔを記憶するレジスタ１１１の出力、閾値Ｂとを比較器１１３において比較し、一致した場合（Ａ＝Ｂ）にカウンタ１０５を１だけデクリメントすると共にカウンタ１０９をリセットする。なお、カウンタ１０５の値が０である場合には、比較器１１３においてＡ＝Ｂとなった場合にもそれ以上カウンタ１０５の値をデクリメントしない。
【０００６】また、同時にカウンタ１０５の値を比較器１１５に出力し、このカウンタ１０５の値Ａとレジスタ１１７からの出力Ｂとを比較し、一致しているとき（Ａ＝Ｂ）に到着したセルを違反と判定し、到着監視部１０１において廃棄する。
【０００７】上述したように、ＡＴＭ交換網では一つの回線上には複数の仮想チャネルＶＣが多重化されることがあり、各仮想チャネルＶＣに対してセル流の監視を独立に行わなければならない。しかし、各仮想チャネルＶＣのパラメータは必ずしも等しい値を持たないので、時間周期の測定などは独立に行う必要がある。このような複数の仮想チャネルＶＣを監視するためには、図１６に示したリーキバケットをセル流の監視を行う仮想チャネル数だけ用意して、かつ並行して動作させることで実現できる。しかしながら、ハードウェア量が仮想チャネルＶＣ数に比例して増加するため、多数の仮想チャネルＶＣが多重化される場合の流量制御装置が非常に大規模になる。そこで、ハードウェア量を低減させるために、カウンタの値などをメモリ上に記憶し、一つの演算装置を複数の仮想チャネルＶＣで共用して、メモリに記憶されている値を更新してリーキバケットを実現する構成も考えられるが、メモリのアクセス速度、演算装置の処理能力などの制約によって、監視を行うことができる仮想チャネルＶＣ数が制限され、多数の仮想チャネルＶＣを監視することができない。従って、このような構成を用いても仮想チャネルＶＣ数が大なるときには、複数の装置を並列に動作させなければならず、この場合にもハードウェア量が増加してしまう。
【０００８】また、違反と判定された場合に、この違反と判定されたセルを廃棄せずに、出力されても違反とならない時刻までバッファに蓄積してから出力する制御もある。例えば、本出願人によって先に出願されている特願平２−２１７２１６に述べられているように、従来はバッファからセルを出力する度に、蓄積されているセルのそれぞれが違反となるか否かを調べて、出力可能であるセルを捜して出力する構成がとられていた。しかし、この様な構成では、上述のリーキバケット実現に大きなハードウェアが必要であることに加えて、出力可能なセルを捜すために必要な処理量が大きくなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来は、多重化されている仮想チャネルＶＣのセル流を監視するセル流量制御装置は、仮想チャネルＶＣ数が大きいとき、ハードウェア量が増大して実現が困難である。さらに、違反ではなくなるまでの間、バッファに蓄積して出力する場合には、出力されるセルを決定するための処理量が大きくなり、処理時間の増大を招来するところとなった。
【００１０】本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、対象となる仮想チャネルＶＣ数が大きい場合でも、仮想チャネルＶＣ数に比例したハードウェア量を必要とすることのないセル流量制御装置を実現するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の第一の特徴は、複数の仮想チャネルが多重化された伝送路上のセル流を制御するセル流量制御装置において、仮想チャネルのそれぞれに対して任意に設定される始点からの経過時間を計測する経過時間計測手段と、仮想チャネルのそれぞれに対して、到着セルの流量に関する値を保持する記憶手段と、新たなセルが到着したときに、セルが属する仮想チャネルに対する記憶手段の値を、経過時間計測手段によって得られる現在の時刻までの経過時間に基づいて更新する演算手段と、演算手段により更新された記憶手段の値に基づいてセルの転送制御を行う制御手段とを具備し、経過時間計測手段は、仮想チャネル毎に設けられた、Ｎセル周期毎にＮ増加する第一のカウンタと、１セル周期毎に１増加する第二のカウンタとを有し、仮想チャネルを経由してセルが到着した場合、仮想チャネルに対応する第一のカウンタ値と、第二のカウンタ値とを用いて経過時間を計測するセル流量制御装置であることにある。
【００１２】また、本発明の第二の特徴は、複数の仮想チャネルが多重化された伝送路上のセル流を制御するセル流量制御装置において、仮想チャネルのそれぞれに対して、ある時点までに到着して時点でバッファに保持されている一つ以上のセルをバッファから出力し終わるまでにかかるはずの時間である、残りサービス時間を記憶する手段と、新たなセルが到着したときに、セルが属する仮想チャネルの一つ前のセルが到着した時刻から現在時刻までの経過時間を求める手段と、経過時間を残りサービス時間から減じた値に仮想チャネルのセルのサービス時間を加えた値に基づいて、セルの転送制御を行う手段とを具備するセル流量制御装置であることにある。
【００１３】
【作用】本願第１の発明によれば、任意の時点において、任意に設定される始点、例えば直前のセルが到着してから、あるいはメモリから読み出したときからの経過時間を知る経過時間計測手段を持つことによって、セルが到着した時に一括して記憶手段の値を更新することが可能となるので、同時に複数の仮想チャネルＶＣの情報をアクセスする必要がなく、仮想チャネルＶＣ数に関わりなく仮想チャネルＶＣ毎に必要な値をメモリ上に蓄積し、単一の演算手段をもちいて監視を行うことが可能となる。これによって、仮想チャネルＶＣが大なる場合においてもセル流量制御装置を構成するために必要なハードウェア量を大きく低下することが可能である。
【００１４】また、本願第２の発明によれば、セル入力時にセルの出力が可能となる時刻を求め、この時刻以降で最初に予約されていない時刻にセルの出力を予約し、予約された時刻にセルを出力することで、出力時にはバッファ内のセルの出力可否の判定を行わずに、定められた特性でセルの出力を行うことが可能となる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例におけるセル流量制御装置１の構成を示すブロック図である。
【００１６】まず、図１を参照して本実施例のセル流量制御装置１の構成を説明する。このセル流量制御装置１は、入回線上に多重化されたＮチャネルの仮想チャネルのセル流量の流量監視を行うもので、制御手段としての転送制御部１１、演算手段としての演算部１３、メモリ１５、クロック１７及び経過時間計測手段としてのカウンタ７によって構成される。尚、このＮチャネルの仮想チャネルには予め０から（Ｎ−１）までの仮想チャネル番号が付与されているものとする。
【００１７】転送制御部１１は、入回線から入力されるセルのヘッダ情報から仮想チャネル番号を識別し、この転送制御部１１に接続される演算部１３に仮想チャネル番号を通知するものである。
【００１８】演算部１３は、転送制御部１１から通知された仮想チャネル番号をもとにしてメモリ１５に記憶されている当該仮想チャネルに対応する情報を読みだし、この情報に基づく判定結果を転送制御部１１に通知する。この演算部１３における判定結果が違反セルであるとき、転送制御部１１は当該入力セルを廃棄する。また、違反セルではないと判定されたときには、当該入力セルは出回線に出力される。
【００１９】クロック１７はセル周期の信号を発生し、カウンタ１９はクロック１７の発生する信号によって動作するＮ進のカウンタである。すなわち、カウンタ１９の値が（Ｎ−１）であるとき、次のクロックが入力されるとカウンタ１９の値が０となる。ただし、セル周期は入回線もしくは出回線上で１セルの転送に要する時間を示すものとする。
【００２０】次に、セル流量制御装置１の作用を説明する。本来のリーキバケットでは、従来の技術の欄で説明したように、セルが到着すると１だけインクリメントされ、一定時間Ｔ毎に１だけデクリメントされるカウンタを持ち、このカウンタの値がしきい値Ｂ以上である時に到着したセルが違反セルと判定されるものである。
【００２１】このカウンタ１９の値は、１セルのサービス時間がＴである待ち行列システムのキュー長を示していると見なすことができ、従ってリーキバケットにおける判定は、この待ち行列システムのシステム内セル数が（Ｂ−１）以下である場合に違反ではないと判定することに等しい。この待ち行列システムにおいて、サービス中のセルが出力されるまでの残り時間と、待ち行列に並んでいるセルが必要とするサービス時間との合計を残りサービス時間ＣＴＲ１としたとき、システム内セル数が（Ｂ−１）以下であるという条件は、
【数１】
ＣＴＲ１≦ＴＨ （１）
ただし、閾値ＴＨ＝Ｔ×（Ｂ−１）と書ける。
【００２２】また、図２に示すように、新たなセルが到着した時の残りサービス時間ＣＴＲ１new は、一つ前のセルが到着した時点での残りサービス時間ＣＴＲ１old と到着時間間隔ΔＴによって
【数２】
ＣＴＲ１mew ＝ｍａｘ（ＣＴＲ１old ＋Ｔ−ΔＴ，０） （２）
となるので、残りサービス時間ＣＴＲ１old と到着時間間隔ΔＴが分かれば、上述の式を用いて求められる残りサービス時間ＣＴＲ１new と閾値ＴＨとを比較して、入力セルの違反判定を行うことができる。
【００２３】以下、到着時間間隔ΔＴの算出に付いて説明する。ここでは、カウンタ１９を用いて到着時間間隔ΔＴを求めるために、仮想チャネルＶＣ毎にセル到着時刻ＰＨＳと経過時間カウンタＣＴＲ２を用いる。
【００２４】入回線を介して、新たなセルが到着するとセル到着時刻ＰＨＳにはその時点でのカウンタ１９の値がセットされる。経過時間カウンタＣＴＲ２は、セルが到着すると０にリセットされ、カウンタ１９が仮想チャネルＶＣに定められた値を示す度に仮想チャネルのチャネル数に等しい値Ｎが加えられる。ここでは、チャネルＪの経過時間カウンタＣＴＲ２はカウンタ１９の値がＪとなったときに増加されるものとする。経過時間カウンタＣＴＲ２の値を、このように更新することによって、各セル周期には１つの仮想チャネルの経過時間カウンタＣＴＲ２だけを増加すれば良くなる。
【００２５】経過時間カウンタＣＴＲ２は、Ｎセル周期ごとにしか増加されないため、正確なセルの到着間隔を示していないが、前のセルが到着したときのカウンタ１９の値を記憶しているセル到着時刻ＰＨＳと現在のカウンタ１９の値ＣＬＫを用いると正確な到着時間間隔ΔＴを求めることができる。
【００２６】到着時間間隔ΔＴと経過時間カウンタＣＴＲ２、セル到着時刻ＰＨＳおよびカウンタ１９の値ＣＬＫとの関係は、セル到着時刻ＰＨＳと経過時間カウンタＣＴＲ２がＮ増加されるときのカウンタ１９の値Ｊの関係と、現在のカウンタ１９の値ＣＬＫとＪの関係によって場合分けされ、以下の式（３−１），（３−２），（３−３）で到着時間間隔ΔＴは与えられる。図３にこの様子を示す。
【００２７】すなわち、図３(3) 及び(1) の場合は、ＰＨＳ（Ｊ）≧Ｊ，ＣＬＫ≧ＪまたはＰＨＳ（Ｊ）＜Ｊ，ＣＬＫ＜Ｊの時の到着時間間隔ΔＴが、
【数３】
ΔＴ＝ＣＴＲ２（Ｊ）＋ＣＬＫ−ＰＨＳ（Ｊ） （３−１）
で与えられ、図３(2) の場合は、ＰＨＳ（Ｊ）＜Ｊ，ＣＬＫ≧Ｊの時の到着時間間隔ΔＴが、
【数４】
ΔＴ＝ＣＴＲ２（Ｊ）＋ＣＬＫ−ＰＨＳ（Ｊ）−Ｎ （３−２）
で与えられ、図３(4) の場合は、ＰＨＳ（Ｊ）≧Ｊ，ＣＬＫ＜Ｊの時の到着時間間隔ΔＴが、
【数５】
ΔＴ＝ＣＴＲ２（Ｊ）＋ＣＬＫ−ＰＨＳ（Ｊ）＋Ｎ （３−３）
で与えられることを、それぞれ示すものである。
【００２８】また、カウンタ１９の周期を、監視するチャネル数Ｎと等しくしているので、各セル周期には１つの仮想チャネルＶＣの経過時間カウンタＣＴＲ２を増加すれば良い。
【００２９】以上述べたアルゴリズムを実現するために、メモリ１５は図４に示される構成の情報を有する。すなわち、チャネル０からチャネル（Ｎ−１）のＮ個の仮想チャネルのそれぞれに、残りサービス時間ＣＴＲ１（０），〜，（Ｊ），〜，（Ｎ−１）、しきい値ＴＨ（０），〜，（Ｊ），〜，（Ｎ−１）、１セルのサービス時間Ｔ（０），〜，（Ｊ），〜，（Ｎ−１）、セル到着時刻ＰＨＳ（０），〜，（Ｊ），〜，（Ｎ−１）、経過時間カウンタＣＴＲ２（０），〜，（Ｊ），〜，（Ｎ−１）をテーブルとして持つ。ここでＪは対応する仮想チャネル番号を示す。
【００３０】セル到着時刻ＰＨＳ（Ｊ）、経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）はこの仮想チャネルにおいて直前にセルが入力されてらかの経過時間を求めるために用いられ、残りの値によってリーキバケットを構成する。
【００３１】次に、図５に示すフローチャートを参照して、各セル周期でのセル流量制御装置１の作用を説明する。以下、入回線を介して仮想チャネル番号Ｊのセルが入力され、このセルの仮想チャネル番号が転送制御部１１において当該セルのヘッダ情報から識別される場合を例に説明する。
【００３２】まず、セル周期の初めにステップＳ１１において、後段のステップでのΔＴの算出を可能にするために、予めカウンタ１９の値ＣＬＫに等しい仮想チャネル番号の経過時間カウンタＣＴＲ２の値に仮想チャネルのチャネル数に等しい値Ｎを加えておく。
【００３３】また、ΔＴは（ＣＴＲ１＋Ｔ）より大きい場合には、後述する動作はΔＴの値に影響されないので、ＣＴＲ２が適当な閾値以上である時にはＮを加えないようにすることで、ＣＴＲ２がオーバフローを生じることがないようにすることができる。さらに、ＣＴＲ２にはカウンタ１９の値が仮想チャネル番号に等しくなった回数だけを記憶するようにして、必要なときにこれをＮ倍して用いる構成も可能である。
【００３４】次に、ステップＳ１３において、セルの入力がなければ（ＮＯ）、このセル周期での動作を終了する。一方、入回線を介してセルが入力された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１５に進み、この入力され到着したセルの仮想チャネル番号Ｊに対応するセル到着時刻ＰＨＳ（Ｊ）の値と仮想チャネル番号とを比較する。ここで、ＰＨＳ（Ｊ）≧Ｊならば、ステップＳ１７に進む。このとき、図３に示す(3) 、(4) が選択されたことになる。また、ＰＨＳ（Ｊ）＜Ｊならば、ステップＳ１９に進む。このとき図３に示す(1) 、(2) が選択されたことになる。
【００３５】次にステップＳ１７，Ｓ１９において、仮想チャネル番号Ｊとカウンタ１９の値ＣＬＫとの比較を行う。ステップＳ１７で、ＣＬＫ≧Ｊならば、ステップＳ２３に進み、ＣＬＫ＜Ｊならば、ステップＳ２１に進む。このとき、ステップＳ２３は図３(3) に対応する式（３−１）が、ステップＳ２１は同(4) に対応する式（３−３）がそれぞれ選択されたことになる。
【００３６】一方、ステップＳ１９で、ＣＬＫ≧Ｊならば、ステップＳ２５に進み、ＣＬＫ＜Ｊならば、ステップＳ２３に進む。このとき、ステップＳ２５は図３(2) に対応する式（３−２）が、ステップＳ２３は同(1) に対応する式（３−１）がそれぞれ選択されたことになる。
【００３７】この比較の結果を用いて、経過時間、すなわち到着時間間隔ΔＴを式（３−１），（３−２），（３−３）に基づいて求める。
【００３８】なお、このとき仮想チャネルＪの経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）は、必ずしもカウンタ１９の値ＣＬＫがＪである時に増加される必要はなく、一定時間周期に更新されればよい。その場合には、ステップＳ１５，Ｓ１７，Ｓ１９においてＪの変わりに経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）が更新される時のカウンタ１９の値を用いる。
【００３９】次にステップＳ２７で、経過時間ΔＴを用いて次式（４）に従って次の残りサービス時間ＣＴＲ１ａを求める。
【００４０】
【数６】
ＣＴＲ１ａ＝ｍａｘ｛ＣＴＲ１（Ｊ）＋Ｔ（Ｊ）−ΔＴ，０｝ （４）
さらに、ステップＳ２９において、式（４）で求めた残りサービス時間ＣＴＲ１ａを閾値ＴＨ（Ｊ）とを比較し、流量違反の判定を行う。
【００４１】ここで、残りサービス時間ＣＴＲ１ａが閾値ＴＨ（Ｊ）以下であるときには、ステップＳ３１に進み、当該入力セルを出回線に出力し、さらにステップＳ３３で残りサービス時間ＣＴＲ１（Ｊ）に残りサービス時間ＣＴＲ１ａを代入する。次に、ステップＳ３５で経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）の値を０に、セル到着時刻ＰＨＳ（Ｊ）に現在のカウンタ１９の値ＣＬＫを代入する。
【００４２】また、ステップＳ２９において、残りサービス時間ＣＴＲ１（Ｊ）がサービス時間Ｔ（Ｊ）より大きい場合には、入力セルは違反セルであるため、ステップＳ３７で入力セルを転送制御部１１において廃棄する。
【００４３】上述してきたように、本実施例のセル流量制御装置は、仮想チャネル毎にセル到着時刻ＰＨＳ（Ｊ）と経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）を持つことで、単一のカウンタ１９を用いてセル到着時にセルの到着時間間隔を求めることが可能であり、仮想チャネル毎に時間間隔を計測するカウンタを持つことが不要となる。さらに、セル到着時に一つ前のセルが到着した時刻からの経過時間を得ることが可能となったことにより、リーキバケットのカウンタをセル到着時に一括して更新することができる。従来のように各仮想チャネルのカウンタを一定時間周期でデクリメントすることが必要ではなくなり、１セル周期において更新しなければならないリーキバケットカウンタは常に僅かに１個であることが保証される。そこでこれらの値をメモリ上に蓄積し、すべての仮想チャネルに共通に使用される演算部によってリーキバケットのカウンタを更新し、違反の判定を行うことが可能となった。メモリ素子は論理素子に比べて高集積に実現可能であるため、監視されなければならない仮想チャネル数が大きな場合にも従来に比べて小さなハードウェア規模でセル流量制御装置を実現することができる。
【００４４】次に、第２の実施例におけるセル流量制御装置３について説明する。このセル流量制御装置３は、入力されたセルが規定されたセル流の特性に反している場合には、違反ではなくなるまでの間、バッファに蓄積してから出力するようにしたものである。
【００４５】以下、図６を参照して、第２の実施例におけるセル流量制御装置３の構成を説明する。セル流量制御装置３は、ヘッダ解析部３１、Ｍセルを記憶することのできるバッファ３７と、入力セルが出力できるまでの時間を計算するスロット計算部３３及びバッファ３７への入力と出力を管理するスロット管理部３５とからなる。
【００４６】スロット計算部３３は各仮想チャネルＶＣのトラヒック特性のパラメータを管理しており、セルが入力されると、現在の時刻から出力が可能となる時刻までの時間Ｘo を計算し、スロット管理部３５に通知する。
【００４７】バッファ３７はＭセル分の記憶領域を持ち、先頭から順に出力されるが、任意の位置に入力できる機能を有する。バッファ３７の各領域の空塞がりはスロット管理部３５によって管理されており、セル入力時にスロット計算部３３から通知されたＸo 以降の最も先頭に近い空領域Ｘを捜して、先頭からＸ番目に入力セルを記憶すると共に、Ｘをスロット計算部３３に通知する。スロット計算部３３では通知されたＸの値によってパラメータを更新する。
【００４８】このスロット計算部３３の構成例を図７に示す。スロット計算部３３は各仮想チャネルの情報を記憶するメモリ３３５、演算部３３３及びクロック３３７によって１だけ増加されるＮ進のカウンタ３３９とからなる。ここでＮは、監視の対象となる仮想チャネルのチャネル数を表すものとする。このメモリ３３５に記憶される情報は図４に示したメモリ１５の情報内容と等しく、演算部３３３はカウンタ３３９の値とメモリ３３５に蓄積されている情報とから図８に示すフローチャートに従って、セルを出力できるまでの時間Ｘo を求める。
【００４９】図８に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１１１からＳ１２７までの動作は図５に示すフローチャートのステップＳ１１からＳ２７までのステップに等しい。
【００５０】以下、ステップＳ１２７以降に付いて説明すると、ステップＳ１４１において
【数７】
Ｘo ＝ＣＴＲ１ａ−ＴＨ（Ｊ） （５）
として、Ｘo を求め、スロット管理部３５に送信する。
【００５１】ここで、図９を参照して、スロット管理部３５の構成例を説明する。Ｍビットのシフトレジスタ３５５は、バッファ３７の各領域の空塞がりの状態を示すもので、バッファ３７のｉ番目にセルが記憶されている場合には、シフトレジスタ３５５のｉ番目のレジスタに１がセットされる。
【００５２】スロット計算部３３からＸo を入力すると、エンコーダ３５７は、Ｘo 番目以降で最も先頭に近い０であるレジスタの位置Ｘを制御部３５１に出力する。入回線からは複数の仮想チャネルが多重化されて入力されているため、Ｘo 番目にはすでに他の仮想チャネルのセルが記憶されている可能性があるが、このようにして求めたＸは出力可能な最も早い時刻を示している。
【００５３】制御部３５１はバッファ３７のＸ番目の領域にセルを記憶すると共にＸをデコーダ３５３に出力し、デコーダ３５３は先頭からＸ番目のレジスタに信号を出力し、このレジスタの値を１にセットする。Ｘは同時にスロット計算部３３に通知される。
【００５４】セルがＸセル周期後に出力されることが決まると、スロット管理部３５では、この仮想チャネルに次のセルが入力されたときに、そのセルに対して出力可能となる時刻を求めるために、メモリ３３５の値を図１０R>０のフローチャートに従って更新する。すなわち、ステップＳ２１１では、残りサービス時間ＣＴＲ１（Ｊ）の値を
【数８】
ＣＴＲ１（Ｊ）＝ｍａｘ（ＣＴＲ１ａ−Ｘ，０） （６）
によって更新する。次にステップＳ２１３では経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）に−Ｘを、セル到着時刻ＰＨＳ（Ｊ）にカウンタ３３９の現在の値ＣＬＫを代入する。
【００５５】セルの出力は、バッファの先頭から順に行い、同時に、シフトレジスタ３５５を１ビットだけシフトする。ただし、シフトの際に、末尾のレジスタには０を設定する。また、バッファの先頭の領域が空であるときにはセルを出力しない。
【００５６】以上の構成によって、各仮想チャネルのセルは定められた特性に従ってセル流量制御装置３から出力される。
【００５７】また、異なる優先権をもったセルが入力された場合には、前記式（５）によって得られるＸo が定められた閾値以上である場合には、そのセルを廃棄することとし、その閾値を優先度ごとに異なる値に設定することで優先制御を行うことが可能である。
【００５８】上述した第２の実施例においても、直前のセルが出力された時刻と現在時刻との時間間隔を新たなセル到着時に求めることを可能とすることにより、セル到着時にだけリーキバケットカウンタの値を更新し、定められたトラヒック特性を満たす場合に出力できるまでの時間を求めることが可能となる。さらに、セル入力時に出力が可能となる時刻を特定するため、出力時に出力の判定を行う必要がなく、少ない処理量で、トラヒック特性を満たして可能な最も早い時刻に出力することが可能である。
【００５９】次に本発明の第３の実施例について説明する。第３の実施例のセル流量制御装置５は、入回線上に多重化された仮想チャネルのセル流をスライディングウィンドウに基づいて監視し、定められたパラメータに違反したセルを廃棄する。すなわち、セルが入力された時に、そのセルの属する仮想チャネルにおいて（Ｘ０−１）個前に到着したセルの到着時刻から現在時刻までの経過時間ＴＭ（以下モニタリング時間と呼ぶ）が監視周期Ｔ０未満であるときには、入力セルを違反セルであると判定し、廃棄する。
【００６０】この様な機能を実現するために、セル流量制御装置５は図１１に示されるように転送制御部５１、演算部５３、メモリ５５、クロック５７、カウンタ５９から構成される。
【００６１】転送制御部５１、クロック５７、カウンタ５９の動作は第１の実施例における転送制御部１１、クロック１７、カウンタ１９の動作とそれぞれ等しい。また、メモリ５５は図１２に示される構成の情報を有する。
【００６２】すなわちチャネル０からチャネル（Ｎ−１）のＮ個の仮想チャネルのそれぞれに、モニタリング時間ＴＭ（０）〜（Ｎ−１）、セル到着間隔ＤＴ（０、０）〜ＤＴ（０、Ｌ−１）〜（Ｊ、０）〜ＤＴ（Ｊ、Ｌ−１）〜（Ｎ−１、０）〜ＤＴ（Ｎ−１、Ｌ−１）、セル到着間隔ポインタｎ（０）〜、（Ｊ）、〜（Ｎ−１）、監視周期Ｔ０（０）〜、（Ｊ）、〜（Ｎ−１）、最大セル数Ｘ０（０）〜、（Ｊ）、〜（Ｎ−１）、セル到着時刻ＰＨＳ（０）〜、（Ｊ）、〜（Ｎ−１）、経過時間カウンタＣＴＲ２（０）〜、（Ｊ）、〜（Ｎ−１）をテーブルとして持つ。
【００６３】モニタリング時間ＴＭ（Ｊ）は（Ｘ０−１）個前に到着したセルの到着時刻から最後に到着したセルの到着時刻までの経過時間を記憶する。セル到着間隔ＤＴ（Ｊ、０）〜ＤＴ（Ｊ、Ｌ−１）は過去Ｌ個のセルの到着間隔を記憶し、セル到着間隔ポインタｎ（Ｊ）が最も新しい到着間隔を記憶するセル到着間隔を示す。すなわち、ＤＴ（Ｊ、ｎ（Ｊ））が最も新しいセル到着間隔である。
【００６４】これらの値を用いて、演算部５３では図１３R>３に示されるフローチャートにしたがって演算を行い、違反判定を行う。ステップＳ２１１からＳ２２５までの動作は図５に示すフローチャートのステップＳ１１からＳ２５までのステップに等しいので、ステップＳ２２７以降について説明する。ステップＳ２２７においてＴＭ´を次式によって求める。
【００６５】
【数９】
ＴＭ´＝ＴＭ（Ｊ）−ＤＴ（Ｊ、ｎ（Ｊ）−Ｘ０（Ｊ）＋１）＋ΔＴ （７）
ただし、上式で（ｎ（Ｊ）−Ｘ０（Ｊ）＋１）が負になる場合には、Ｌでモジュロをとった値を用いる。ＴＭ´は（Ｘ０（Ｊ）−１）個前に到着したセルの到着時刻から現在までの経過時間であり、ステップＳ２２９においてＴＭ´をＴ０（Ｊ）と比較する。ＴＭ´がＴ０（Ｊ）以上である場合には、入力されたセルは違反セルではないので出回線に出力し（ステップＳ２３１）、次に到着するセルの判定を行うためにステップＳ２３３でｎ（Ｊ）の値を１増加させ、ステップＳ２３５においてこのｎ（Ｊ）で定まるセル到着間隔ＤＴ（Ｊ、ｎ（Ｊ））にΔＴを記憶し、ＴＭ（Ｊ）にＴＭ´を記憶する。
【００６６】次にステップＳ２３７でセル到着時刻ＰＨＳ（Ｊ）に現在のカウンタ５９の値を設定し、経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）を０にリセットする。ステップＳ２２９においてＴＭ´がＴ０（Ｊ）より小さい場合には、ステップＳ２３９において入力セルを廃棄する。
【００６７】また、スライディングウィンドウを用いた場合にも第２の実施例のセル流量制御装置３のように出回線に出力しても違反とならない時刻までセルをバッファに蓄積してから出力するセル流量制御装置を構成することも可能である。スライディングウィンドウを用いる場合には、出力することが可能となる時刻までに必要な時間間隔は、監視周期Ｔ０とＴＭ´との差（Ｔ０−ＴＭ´）であるので、現在の時刻から（Ｔ０−ＴＭ´）以降でありかつ出力可能である最初の時刻に出力するようにバッファからのセルの出力を制御すれば良い。
【００６８】上述の第３の実施例におけるセル流量制御装置においても、第１、第２の実施例におけるセル流量制御装置と同じく、到着したセルの属する仮想チャネルに関した情報だけを用いてセル流量の制御が可能となっている。
【００６９】また、リーキーバケット、スライディングウィンドウの他にセル流の監視・制御を行う方式として、ジャンピングウィンドウ、トリガードジャンピングウィンドウなどが知られている。ジャンピングウィンドウは、図１４に示されるように、Ｔ１時間周期でそれぞれのＴ１時間内の入力セル数を計測し、定められた最大セル数Ｘ１を越えて入力されたセルを違反とする。
【００７０】また、トリガードジャンピングウィンドウでは、Ｔ１時間経過後、最初にセルが到着した時刻にＴ１時間のウィンドウをリセットし、これからＴ１時間以内にＸ１セルを越えたセルが入力したときに、このセルを違反とする。
【００７１】このようなジャンピングウィンドウもしくはトリガードジャンピングウィンドウにもとづいたセル流量制御装置を、上述の第１の実施例および第３の実施例におけるセル流量制御装置と同様の構成で実現することができる。
【００７２】ジャンピングウィンドウに基づく場合には、メモリに仮想チャネルごとにセル数カウンタＮ（０）〜Ｎ（Ｊ）〜Ｎ（Ｎ−１）、監視周期Ｔ１（０）〜Ｔ１（Ｊ）〜Ｔ１（Ｎ−１）、最大セル数Ｘ１（０）〜Ｘ１（Ｊ）〜Ｘ１（Ｎ−１）、セル到着位相ＰＨＳ（０）〜ＰＨＳ（Ｊ）〜ＰＨＳ（Ｎ−１）、経過時間カウンタＣＴＲ２（０）〜ＣＴＲ２（Ｊ）〜ＣＴＲ２（Ｎ−１）を有する。
【００７３】このセル流量制御装置の動作のフローチャートを図１５に示す。ステップＳ３１１〜Ｓ３２５までの動作は、図５のステップＳ１１〜からステップＳ２５までの動作に等しい。次にステップＳ３２７においてΔＴとＴ１（Ｊ）とを比較し、ΔＴがＴ１（Ｊ）より小さい場合には、ステップＳ３２９においてＮ（Ｊ）とＸ１（Ｊ）との比較を行う。Ｎ（Ｊ）がＸ１（Ｊ）より小さい場合には、ステップＳ３３１でセルを出回線に出力し、ステップＳ３３３でＮ（Ｊ）の値を１増加させる。ステップＳ３２９においてＮ（Ｊ）がＸ１（Ｊ）以上である場合には入力セルは違反セルであるので、ステップＳ３３５で廃棄する。また、ステップＳ３２７においてΔＴがＴ１（Ｊ）以上である場合には、新しい周期に移行しているので、ステップＳ３３７でＮ（Ｊ）をセルを出力し、ステップＳ３３９でＮ（Ｊ）に１を代入する。
【００７４】次にステップＳ３４１で新しい周期における経過時間を計測するためにＣＴＲ２（Ｊ）にΔＴをＴ１（Ｊ）でモジュロをとった値を代入し、ＰＨＳ（Ｊ）にＣＬＫを代入する。トリガードジャンピングウィンドウにもとづいてセル流を制御するセル流量制御装置においては、動作のフローチャートが異なり、図１６のステップＳ３４１でＣＴＲ２（Ｊ）にΔＴをＴ１（Ｊ）でモジュロをとった値を代入する変わりに０を代入すればよい。この場合にも、１セル時間に必要な情報は、一つの仮想チャネルＶＣの情報だけであるので少ないハードウェア量でセル流量制御装置を構成することができる。
【００７５】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、多数の仮想チャネルの多重化された伝送路のセル流の制御を行うセル流量制御装置を、少ないハードウェア規模で実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セル流量制御装置の構成例を示す図である。
【図２】残りサービス時間ＣＴＲ１の更新の様子を現す図である。
【図３】到着時間間隔ΔＴとセル到着間隔の関係を示す図である。
【図４】メモリの構成例を示す図である。
【図５】セル流量制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施例のセル流量制御装置の構成例を示す図である。
【図７】スロット計算部の構成例を示す図である。
【図８】Ｘo を求める動作のフローチャートである。
【図９】スロット管理部の構成例を示す図である。
【図１０】メモリの更新のフローチャートである。
【図１１】第３の実施例のセル流量制御装置の構成例を示す図である。
【図１２】メモリの構成例を示す図である。
【図１３】セル流量制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】ジャンピングウィンドウにおける判定の様子を現す図である。
【図１５】ジャンピングウィンドウに基づくセル流量制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１６】従来技術における構成例である。
【符号の説明】
１ セル流量制御装置
１１ 転送制御部
１３ 演算部
１５ メモリ
１７ クロック
１９ カウンタ
１０１ 到着監視部
１０５ カウンタ
１０７ クロック
１０９ カウンタ
１１１ レジスタ
１１３ 比較器
１１５ 比較器
１１７ レジスタ
３ セル流量制御装置
３１ ヘッダ解析部
３３ スロット計算部
３５ スロット管理部
３７ バッファ
３３３ 演算部
３３５ メモリ
３３７ クロック
３３９ カウンタ
３５１ 制御部
３５３ デコーダー
３５５ シフトレジスタ
３５７ エンコーダー
５ セル流量制御装置
５１ 転送制御部
５３ 演算部
５５ メモリ
５７ クロック
５９ カウンタ
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＡＴＭ交換方式におけるセル流量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高速かつ広帯域なＢ−ＩＳＤＮ網等を実現する網アーキテクチャとしてのＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）交換方式が注目されており、このＡＴＭ交換方式は、固定長で区切られた情報毎にルーティング情報等を示すヘッダを付与したセルを情報単位として伝送路上でラベル多重し、交換ノードではこのヘッダの情報のみを参照してセル単位で交換動作を行うものである。また、このＡＴＭ交換方式は、旧来の回線交換方式とは異なり各通信に固定の通信帯域を割り当てることは無く、複数の通信が単一の通信帯域を共有して通信を行うようにしている。
【０００３】このＡＴＭ交換を利用して、通信を開始するときは、発端末とＡＴＭ交換網との間で必要なトラヒック特性と通信品質との取り決めを行い、ＡＴＭ交換網では申告されたトラヒック特性をもったセル流が流入した場合に要求された通信品質を提供できるか否かを判定し、要求された通信品質を提供できると判定されたときには着端末との間に仮想チャネルＶＣ（Virtual Chanel）を設定し、セルの転送が発端末と着端末との間で行われる。前述したように、この仮想チャネルＶＣには固定の通信帯域が割り当てられるわけではないので、事前に定められた以上のセル流を発生すると、定められた通信品質を提供できない。そのため、ＡＴＭ交換網においては、各仮想チャネルＶＣのトラヒック特性が申告された特性を満たしているかどうかを監視するポリシング機能が必要となり、端末においても発生するトラヒックを申告した通りの特性で出力するためのシェイピング機能が必要となる。
【０００４】この様なセル流の監視、制御を行う方式としてはリーキパケットを用いた方式が知られている（J.S.Turner,"New Directions in Communications",pp8-15,IEEE Communications Magazine,vol.24,No.10,October 1986 ）。従来のリーキバケットの構成例を図１１に示す。
【０００５】図１６において、到着監視部１０１はセルの到着を検出すると、ＡＮＤ回路１０３を介して、カウンタ１０５をインクリメントする。このとき、ＡＮＤ回路１０３の他側には比較器１１５からの出力が入力される。また、単位時間周期のクロックを発生するクロック１０７から出力されるクロック信号でカウンタ１０９をインクリメントし、このカウンタ１０９の値Ａと一定値Ｔを記憶するレジスタ１１１の出力、閾値Ｂとを比較器１１３において比較し、一致した場合（Ａ＝Ｂ）にカウンタ１０５を１だけデクリメントすると共にカウンタ１０９をリセットする。なお、カウンタ１０５の値が０である場合には、比較器１１３においてＡ＝Ｂとなった場合にもそれ以上カウンタ１０５の値をデクリメントしない。
【０００６】また、同時にカウンタ１０５の値を比較器１１５に出力し、このカウンタ１０５の値Ａとレジスタ１１７からの出力Ｂとを比較し、一致しているとき（Ａ＝Ｂ）に到着したセルを違反と判定し、到着監視部１０１において廃棄する。
【０００７】上述したように、ＡＴＭ交換網では一つの回線上には複数の仮想チャネルＶＣが多重化されることがあり、各仮想チャネルＶＣに対してセル流の監視を独立に行わなければならない。しかし、各仮想チャネルＶＣのパラメータは必ずしも等しい値を持たないので、時間周期の測定などは独立に行う必要がある。このような複数の仮想チャネルＶＣを監視するためには、図１６に示したリーキバケットをセル流の監視を行う仮想チャネル数だけ用意して、かつ並行して動作させることで実現できる。しかしながら、ハードウェア量が仮想チャネルＶＣ数に比例して増加するため、多数の仮想チャネルＶＣが多重化される場合の流量制御装置が非常に大規模になる。そこで、ハードウェア量を低減させるために、カウンタの値などをメモリ上に記憶し、一つの演算装置を複数の仮想チャネルＶＣで共用して、メモリに記憶されている値を更新してリーキバケットを実現する構成も考えられるが、メモリのアクセス速度、演算装置の処理能力などの制約によって、監視を行うことができる仮想チャネルＶＣ数が制限され、多数の仮想チャネルＶＣを監視することができない。従って、このような構成を用いても仮想チャネルＶＣ数が大なるときには、複数の装置を並列に動作させなければならず、この場合にもハードウェア量が増加してしまう。
【０００８】また、違反と判定された場合に、この違反と判定されたセルを廃棄せずに、出力されても違反とならない時刻までバッファに蓄積してから出力する制御もある。例えば、本出願人によって先に出願されている特願平２−２１７２１６に述べられているように、従来はバッファからセルを出力する度に、蓄積されているセルのそれぞれが違反となるか否かを調べて、出力可能であるセルを捜して出力する構成がとられていた。しかし、この様な構成では、上述のリーキバケット実現に大きなハードウェアが必要であることに加えて、出力可能なセルを捜すために必要な処理量が大きくなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来は、多重化されている仮想チャネルＶＣのセル流を監視するセル流量制御装置は、仮想チャネルＶＣ数が大きいとき、ハードウェア量が増大して実現が困難である。さらに、違反ではなくなるまでの間、バッファに蓄積して出力する場合には、出力されるセルを決定するための処理量が大きくなり、処理時間の増大を招来するところとなった。
【００１０】本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、対象となる仮想チャネルＶＣ数が大きい場合でも、仮想チャネルＶＣ数に比例したハードウェア量を必要とすることのないセル流量制御装置を実現するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の第一の特徴は、複数の仮想チャネルが多重化された伝送路上のセル流を制御するセル流量制御装置において、仮想チャネルのそれぞれに対して任意に設定される始点からの経過時間を計測する経過時間計測手段と、仮想チャネルのそれぞれに対して、到着セルの流量に関する値を保持する記憶手段と、新たなセルが到着したときに、セルが属する仮想チャネルに対する記憶手段の値を、経過時間計測手段によって得られる現在の時刻までの経過時間に基づいて更新する演算手段と、演算手段により更新された記憶手段の値に基づいてセルの転送制御を行う制御手段とを具備し、経過時間計測手段は、仮想チャネル毎に設けられた、Ｎセル周期毎にＮ増加する第一のカウンタと、１セル周期毎に１増加する第二のカウンタとを有し、仮想チャネルを経由してセルが到着した場合、仮想チャネルに対応する第一のカウンタ値と、第二のカウンタ値とを用いて経過時間を計測するセル流量制御装置であることにある。
【００１２】また、本発明の第二の特徴は、複数の仮想チャネルが多重化された伝送路上のセル流を制御するセル流量制御装置において、仮想チャネルのそれぞれに対して、ある時点までに到着して時点でバッファに保持されている一つ以上のセルをバッファから出力し終わるまでにかかるはずの時間である、残りサービス時間を記憶する手段と、新たなセルが到着したときに、セルが属する仮想チャネルの一つ前のセルが到着した時刻から現在時刻までの経過時間を求める手段と、経過時間を残りサービス時間から減じた値に仮想チャネルのセルのサービス時間を加えた値に基づいて、セルの転送制御を行う手段とを具備するセル流量制御装置であることにある。
【００１３】
【作用】本願第１の発明によれば、任意の時点において、任意に設定される始点、例えば直前のセルが到着してから、あるいはメモリから読み出したときからの経過時間を知る経過時間計測手段を持つことによって、セルが到着した時に一括して記憶手段の値を更新することが可能となるので、同時に複数の仮想チャネルＶＣの情報をアクセスする必要がなく、仮想チャネルＶＣ数に関わりなく仮想チャネルＶＣ毎に必要な値をメモリ上に蓄積し、単一の演算手段をもちいて監視を行うことが可能となる。これによって、仮想チャネルＶＣが大なる場合においてもセル流量制御装置を構成するために必要なハードウェア量を大きく低下することが可能である。
【００１４】また、本願第２の発明によれば、セル入力時にセルの出力が可能となる時刻を求め、この時刻以降で最初に予約されていない時刻にセルの出力を予約し、予約された時刻にセルを出力することで、出力時にはバッファ内のセルの出力可否の判定を行わずに、定められた特性でセルの出力を行うことが可能となる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例におけるセル流量制御装置１の構成を示すブロック図である。
【００１６】まず、図１を参照して本実施例のセル流量制御装置１の構成を説明する。このセル流量制御装置１は、入回線上に多重化されたＮチャネルの仮想チャネルのセル流量の流量監視を行うもので、制御手段としての転送制御部１１、演算手段としての演算部１３、メモリ１５、クロック１７及び経過時間計測手段としてのカウンタ７によって構成される。尚、このＮチャネルの仮想チャネルには予め０から（Ｎ−１）までの仮想チャネル番号が付与されているものとする。
【００１７】転送制御部１１は、入回線から入力されるセルのヘッダ情報から仮想チャネル番号を識別し、この転送制御部１１に接続される演算部１３に仮想チャネル番号を通知するものである。
【００１８】演算部１３は、転送制御部１１から通知された仮想チャネル番号をもとにしてメモリ１５に記憶されている当該仮想チャネルに対応する情報を読みだし、この情報に基づく判定結果を転送制御部１１に通知する。この演算部１３における判定結果が違反セルであるとき、転送制御部１１は当該入力セルを廃棄する。また、違反セルではないと判定されたときには、当該入力セルは出回線に出力される。
【００１９】クロック１７はセル周期の信号を発生し、カウンタ１９はクロック１７の発生する信号によって動作するＮ進のカウンタである。すなわち、カウンタ１９の値が（Ｎ−１）であるとき、次のクロックが入力されるとカウンタ１９の値が０となる。ただし、セル周期は入回線もしくは出回線上で１セルの転送に要する時間を示すものとする。
【００２０】次に、セル流量制御装置１の作用を説明する。本来のリーキバケットでは、従来の技術の欄で説明したように、セルが到着すると１だけインクリメントされ、一定時間Ｔ毎に１だけデクリメントされるカウンタを持ち、このカウンタの値がしきい値Ｂ以上である時に到着したセルが違反セルと判定されるものである。
【００２１】このカウンタ１９の値は、１セルのサービス時間がＴである待ち行列システムのキュー長を示していると見なすことができ、従ってリーキバケットにおける判定は、この待ち行列システムのシステム内セル数が（Ｂ−１）以下である場合に違反ではないと判定することに等しい。この待ち行列システムにおいて、サービス中のセルが出力されるまでの残り時間と、待ち行列に並んでいるセルが必要とするサービス時間との合計を残りサービス時間ＣＴＲ１としたとき、システム内セル数が（Ｂ−１）以下であるという条件は、
【数１】
ＣＴＲ１≦ＴＨ （１）
ただし、閾値ＴＨ＝Ｔ×（Ｂ−１）と書ける。
【００２２】また、図２に示すように、新たなセルが到着した時の残りサービス時間ＣＴＲ１new は、一つ前のセルが到着した時点での残りサービス時間ＣＴＲ１old と到着時間間隔ΔＴによって
【数２】
ＣＴＲ１mew ＝ｍａｘ（ＣＴＲ１old ＋Ｔ−ΔＴ，０） （２）
となるので、残りサービス時間ＣＴＲ１old と到着時間間隔ΔＴが分かれば、上述の式を用いて求められる残りサービス時間ＣＴＲ１new と閾値ＴＨとを比較して、入力セルの違反判定を行うことができる。
【００２３】以下、到着時間間隔ΔＴの算出に付いて説明する。ここでは、カウンタ１９を用いて到着時間間隔ΔＴを求めるために、仮想チャネルＶＣ毎にセル到着時刻ＰＨＳと経過時間カウンタＣＴＲ２を用いる。
【００２４】入回線を介して、新たなセルが到着するとセル到着時刻ＰＨＳにはその時点でのカウンタ１９の値がセットされる。経過時間カウンタＣＴＲ２は、セルが到着すると０にリセットされ、カウンタ１９が仮想チャネルＶＣに定められた値を示す度に仮想チャネルのチャネル数に等しい値Ｎが加えられる。ここでは、チャネルＪの経過時間カウンタＣＴＲ２はカウンタ１９の値がＪとなったときに増加されるものとする。経過時間カウンタＣＴＲ２の値を、このように更新することによって、各セル周期には１つの仮想チャネルの経過時間カウンタＣＴＲ２だけを増加すれば良くなる。
【００２５】経過時間カウンタＣＴＲ２は、Ｎセル周期ごとにしか増加されないため、正確なセルの到着間隔を示していないが、前のセルが到着したときのカウンタ１９の値を記憶しているセル到着時刻ＰＨＳと現在のカウンタ１９の値ＣＬＫを用いると正確な到着時間間隔ΔＴを求めることができる。
【００２６】到着時間間隔ΔＴと経過時間カウンタＣＴＲ２、セル到着時刻ＰＨＳおよびカウンタ１９の値ＣＬＫとの関係は、セル到着時刻ＰＨＳと経過時間カウンタＣＴＲ２がＮ増加されるときのカウンタ１９の値Ｊの関係と、現在のカウンタ１９の値ＣＬＫとＪの関係によって場合分けされ、以下の式（３−１），（３−２），（３−３）で到着時間間隔ΔＴは与えられる。図３にこの様子を示す。
【００２７】すなわち、図３(3) 及び(1) の場合は、ＰＨＳ（Ｊ）≧Ｊ，ＣＬＫ≧ＪまたはＰＨＳ（Ｊ）＜Ｊ，ＣＬＫ＜Ｊの時の到着時間間隔ΔＴが、
【数３】
ΔＴ＝ＣＴＲ２（Ｊ）＋ＣＬＫ−ＰＨＳ（Ｊ） （３−１）
で与えられ、図３(2) の場合は、ＰＨＳ（Ｊ）＜Ｊ，ＣＬＫ≧Ｊの時の到着時間間隔ΔＴが、
【数４】
ΔＴ＝ＣＴＲ２（Ｊ）＋ＣＬＫ−ＰＨＳ（Ｊ）−Ｎ （３−２）
で与えられ、図３(4) の場合は、ＰＨＳ（Ｊ）≧Ｊ，ＣＬＫ＜Ｊの時の到着時間間隔ΔＴが、
【数５】
ΔＴ＝ＣＴＲ２（Ｊ）＋ＣＬＫ−ＰＨＳ（Ｊ）＋Ｎ （３−３）
で与えられることを、それぞれ示すものである。
【００２８】また、カウンタ１９の周期を、監視するチャネル数Ｎと等しくしているので、各セル周期には１つの仮想チャネルＶＣの経過時間カウンタＣＴＲ２を増加すれば良い。
【００２９】以上述べたアルゴリズムを実現するために、メモリ１５は図４に示される構成の情報を有する。すなわち、チャネル０からチャネル（Ｎ−１）のＮ個の仮想チャネルのそれぞれに、残りサービス時間ＣＴＲ１（０），〜，（Ｊ），〜，（Ｎ−１）、しきい値ＴＨ（０），〜，（Ｊ），〜，（Ｎ−１）、１セルのサービス時間Ｔ（０），〜，（Ｊ），〜，（Ｎ−１）、セル到着時刻ＰＨＳ（０），〜，（Ｊ），〜，（Ｎ−１）、経過時間カウンタＣＴＲ２（０），〜，（Ｊ），〜，（Ｎ−１）をテーブルとして持つ。ここでＪは対応する仮想チャネル番号を示す。
【００３０】セル到着時刻ＰＨＳ（Ｊ）、経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）はこの仮想チャネルにおいて直前にセルが入力されてらかの経過時間を求めるために用いられ、残りの値によってリーキバケットを構成する。
【００３１】次に、図５に示すフローチャートを参照して、各セル周期でのセル流量制御装置１の作用を説明する。以下、入回線を介して仮想チャネル番号Ｊのセルが入力され、このセルの仮想チャネル番号が転送制御部１１において当該セルのヘッダ情報から識別される場合を例に説明する。
【００３２】まず、セル周期の初めにステップＳ１１において、後段のステップでのΔＴの算出を可能にするために、予めカウンタ１９の値ＣＬＫに等しい仮想チャネル番号の経過時間カウンタＣＴＲ２の値に仮想チャネルのチャネル数に等しい値Ｎを加えておく。
【００３３】また、ΔＴは（ＣＴＲ１＋Ｔ）より大きい場合には、後述する動作はΔＴの値に影響されないので、ＣＴＲ２が適当な閾値以上である時にはＮを加えないようにすることで、ＣＴＲ２がオーバフローを生じることがないようにすることができる。さらに、ＣＴＲ２にはカウンタ１９の値が仮想チャネル番号に等しくなった回数だけを記憶するようにして、必要なときにこれをＮ倍して用いる構成も可能である。
【００３４】次に、ステップＳ１３において、セルの入力がなければ（ＮＯ）、このセル周期での動作を終了する。一方、入回線を介してセルが入力された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１５に進み、この入力され到着したセルの仮想チャネル番号Ｊに対応するセル到着時刻ＰＨＳ（Ｊ）の値と仮想チャネル番号とを比較する。ここで、ＰＨＳ（Ｊ）≧Ｊならば、ステップＳ１７に進む。このとき、図３に示す(3) 、(4) が選択されたことになる。また、ＰＨＳ（Ｊ）＜Ｊならば、ステップＳ１９に進む。このとき図３に示す(1) 、(2) が選択されたことになる。
【００３５】次にステップＳ１７，Ｓ１９において、仮想チャネル番号Ｊとカウンタ１９の値ＣＬＫとの比較を行う。ステップＳ１７で、ＣＬＫ≧Ｊならば、ステップＳ２３に進み、ＣＬＫ＜Ｊならば、ステップＳ２１に進む。このとき、ステップＳ２３は図３(3) に対応する式（３−１）が、ステップＳ２１は同(4) に対応する式（３−３）がそれぞれ選択されたことになる。
【００３６】一方、ステップＳ１９で、ＣＬＫ≧Ｊならば、ステップＳ２５に進み、ＣＬＫ＜Ｊならば、ステップＳ２３に進む。このとき、ステップＳ２５は図３(2) に対応する式（３−２）が、ステップＳ２３は同(1) に対応する式（３−１）がそれぞれ選択されたことになる。
【００３７】この比較の結果を用いて、経過時間、すなわち到着時間間隔ΔＴを式（３−１），（３−２），（３−３）に基づいて求める。
【００３８】なお、このとき仮想チャネルＪの経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）は、必ずしもカウンタ１９の値ＣＬＫがＪである時に増加される必要はなく、一定時間周期に更新されればよい。その場合には、ステップＳ１５，Ｓ１７，Ｓ１９においてＪの変わりに経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）が更新される時のカウンタ１９の値を用いる。
【００３９】次にステップＳ２７で、経過時間ΔＴを用いて次式（４）に従って次の残りサービス時間ＣＴＲ１ａを求める。
【００４０】
【数６】
ＣＴＲ１ａ＝ｍａｘ｛ＣＴＲ１（Ｊ）＋Ｔ（Ｊ）−ΔＴ，０｝ （４）
さらに、ステップＳ２９において、式（４）で求めた残りサービス時間ＣＴＲ１ａを閾値ＴＨ（Ｊ）とを比較し、流量違反の判定を行う。
【００４１】ここで、残りサービス時間ＣＴＲ１ａが閾値ＴＨ（Ｊ）以下であるときには、ステップＳ３１に進み、当該入力セルを出回線に出力し、さらにステップＳ３３で残りサービス時間ＣＴＲ１（Ｊ）に残りサービス時間ＣＴＲ１ａを代入する。次に、ステップＳ３５で経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）の値を０に、セル到着時刻ＰＨＳ（Ｊ）に現在のカウンタ１９の値ＣＬＫを代入する。
【００４２】また、ステップＳ２９において、残りサービス時間ＣＴＲ１（Ｊ）がサービス時間Ｔ（Ｊ）より大きい場合には、入力セルは違反セルであるため、ステップＳ３７で入力セルを転送制御部１１において廃棄する。
【００４３】上述してきたように、本実施例のセル流量制御装置は、仮想チャネル毎にセル到着時刻ＰＨＳ（Ｊ）と経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）を持つことで、単一のカウンタ１９を用いてセル到着時にセルの到着時間間隔を求めることが可能であり、仮想チャネル毎に時間間隔を計測するカウンタを持つことが不要となる。さらに、セル到着時に一つ前のセルが到着した時刻からの経過時間を得ることが可能となったことにより、リーキバケットのカウンタをセル到着時に一括して更新することができる。従来のように各仮想チャネルのカウンタを一定時間周期でデクリメントすることが必要ではなくなり、１セル周期において更新しなければならないリーキバケットカウンタは常に僅かに１個であることが保証される。そこでこれらの値をメモリ上に蓄積し、すべての仮想チャネルに共通に使用される演算部によってリーキバケットのカウンタを更新し、違反の判定を行うことが可能となった。メモリ素子は論理素子に比べて高集積に実現可能であるため、監視されなければならない仮想チャネル数が大きな場合にも従来に比べて小さなハードウェア規模でセル流量制御装置を実現することができる。
【００４４】次に、第２の実施例におけるセル流量制御装置３について説明する。このセル流量制御装置３は、入力されたセルが規定されたセル流の特性に反している場合には、違反ではなくなるまでの間、バッファに蓄積してから出力するようにしたものである。
【００４５】以下、図６を参照して、第２の実施例におけるセル流量制御装置３の構成を説明する。セル流量制御装置３は、ヘッダ解析部３１、Ｍセルを記憶することのできるバッファ３７と、入力セルが出力できるまでの時間を計算するスロット計算部３３及びバッファ３７への入力と出力を管理するスロット管理部３５とからなる。
【００４６】スロット計算部３３は各仮想チャネルＶＣのトラヒック特性のパラメータを管理しており、セルが入力されると、現在の時刻から出力が可能となる時刻までの時間Ｘo を計算し、スロット管理部３５に通知する。
【００４７】バッファ３７はＭセル分の記憶領域を持ち、先頭から順に出力されるが、任意の位置に入力できる機能を有する。バッファ３７の各領域の空塞がりはスロット管理部３５によって管理されており、セル入力時にスロット計算部３３から通知されたＸo 以降の最も先頭に近い空領域Ｘを捜して、先頭からＸ番目に入力セルを記憶すると共に、Ｘをスロット計算部３３に通知する。スロット計算部３３では通知されたＸの値によってパラメータを更新する。
【００４８】このスロット計算部３３の構成例を図７に示す。スロット計算部３３は各仮想チャネルの情報を記憶するメモリ３３５、演算部３３３及びクロック３３７によって１だけ増加されるＮ進のカウンタ３３９とからなる。ここでＮは、監視の対象となる仮想チャネルのチャネル数を表すものとする。このメモリ３３５に記憶される情報は図４に示したメモリ１５の情報内容と等しく、演算部３３３はカウンタ３３９の値とメモリ３３５に蓄積されている情報とから図８に示すフローチャートに従って、セルを出力できるまでの時間Ｘo を求める。
【００４９】図８に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１１１からＳ１２７までの動作は図５に示すフローチャートのステップＳ１１からＳ２７までのステップに等しい。
【００５０】以下、ステップＳ１２７以降に付いて説明すると、ステップＳ１４１において
【数７】
Ｘo ＝ＣＴＲ１ａ−ＴＨ（Ｊ） （５）
として、Ｘo を求め、スロット管理部３５に送信する。
【００５１】ここで、図９を参照して、スロット管理部３５の構成例を説明する。Ｍビットのシフトレジスタ３５５は、バッファ３７の各領域の空塞がりの状態を示すもので、バッファ３７のｉ番目にセルが記憶されている場合には、シフトレジスタ３５５のｉ番目のレジスタに１がセットされる。
【００５２】スロット計算部３３からＸo を入力すると、エンコーダ３５７は、Ｘo 番目以降で最も先頭に近い０であるレジスタの位置Ｘを制御部３５１に出力する。入回線からは複数の仮想チャネルが多重化されて入力されているため、Ｘo 番目にはすでに他の仮想チャネルのセルが記憶されている可能性があるが、このようにして求めたＸは出力可能な最も早い時刻を示している。
【００５３】制御部３５１はバッファ３７のＸ番目の領域にセルを記憶すると共にＸをデコーダ３５３に出力し、デコーダ３５３は先頭からＸ番目のレジスタに信号を出力し、このレジスタの値を１にセットする。Ｘは同時にスロット計算部３３に通知される。
【００５４】セルがＸセル周期後に出力されることが決まると、スロット管理部３５では、この仮想チャネルに次のセルが入力されたときに、そのセルに対して出力可能となる時刻を求めるために、メモリ３３５の値を図１０R>０のフローチャートに従って更新する。すなわち、ステップＳ２１１では、残りサービス時間ＣＴＲ１（Ｊ）の値を
【数８】
ＣＴＲ１（Ｊ）＝ｍａｘ（ＣＴＲ１ａ−Ｘ，０） （６）
によって更新する。次にステップＳ２１３では経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）に−Ｘを、セル到着時刻ＰＨＳ（Ｊ）にカウンタ３３９の現在の値ＣＬＫを代入する。
【００５５】セルの出力は、バッファの先頭から順に行い、同時に、シフトレジスタ３５５を１ビットだけシフトする。ただし、シフトの際に、末尾のレジスタには０を設定する。また、バッファの先頭の領域が空であるときにはセルを出力しない。
【００５６】以上の構成によって、各仮想チャネルのセルは定められた特性に従ってセル流量制御装置３から出力される。
【００５７】また、異なる優先権をもったセルが入力された場合には、前記式（５）によって得られるＸo が定められた閾値以上である場合には、そのセルを廃棄することとし、その閾値を優先度ごとに異なる値に設定することで優先制御を行うことが可能である。
【００５８】上述した第２の実施例においても、直前のセルが出力された時刻と現在時刻との時間間隔を新たなセル到着時に求めることを可能とすることにより、セル到着時にだけリーキバケットカウンタの値を更新し、定められたトラヒック特性を満たす場合に出力できるまでの時間を求めることが可能となる。さらに、セル入力時に出力が可能となる時刻を特定するため、出力時に出力の判定を行う必要がなく、少ない処理量で、トラヒック特性を満たして可能な最も早い時刻に出力することが可能である。
【００５９】次に本発明の第３の実施例について説明する。第３の実施例のセル流量制御装置５は、入回線上に多重化された仮想チャネルのセル流をスライディングウィンドウに基づいて監視し、定められたパラメータに違反したセルを廃棄する。すなわち、セルが入力された時に、そのセルの属する仮想チャネルにおいて（Ｘ０−１）個前に到着したセルの到着時刻から現在時刻までの経過時間ＴＭ（以下モニタリング時間と呼ぶ）が監視周期Ｔ０未満であるときには、入力セルを違反セルであると判定し、廃棄する。
【００６０】この様な機能を実現するために、セル流量制御装置５は図１１に示されるように転送制御部５１、演算部５３、メモリ５５、クロック５７、カウンタ５９から構成される。
【００６１】転送制御部５１、クロック５７、カウンタ５９の動作は第１の実施例における転送制御部１１、クロック１７、カウンタ１９の動作とそれぞれ等しい。また、メモリ５５は図１２に示される構成の情報を有する。
【００６２】すなわちチャネル０からチャネル（Ｎ−１）のＮ個の仮想チャネルのそれぞれに、モニタリング時間ＴＭ（０）〜（Ｎ−１）、セル到着間隔ＤＴ（０、０）〜ＤＴ（０、Ｌ−１）〜（Ｊ、０）〜ＤＴ（Ｊ、Ｌ−１）〜（Ｎ−１、０）〜ＤＴ（Ｎ−１、Ｌ−１）、セル到着間隔ポインタｎ（０）〜、（Ｊ）、〜（Ｎ−１）、監視周期Ｔ０（０）〜、（Ｊ）、〜（Ｎ−１）、最大セル数Ｘ０（０）〜、（Ｊ）、〜（Ｎ−１）、セル到着時刻ＰＨＳ（０）〜、（Ｊ）、〜（Ｎ−１）、経過時間カウンタＣＴＲ２（０）〜、（Ｊ）、〜（Ｎ−１）をテーブルとして持つ。
【００６３】モニタリング時間ＴＭ（Ｊ）は（Ｘ０−１）個前に到着したセルの到着時刻から最後に到着したセルの到着時刻までの経過時間を記憶する。セル到着間隔ＤＴ（Ｊ、０）〜ＤＴ（Ｊ、Ｌ−１）は過去Ｌ個のセルの到着間隔を記憶し、セル到着間隔ポインタｎ（Ｊ）が最も新しい到着間隔を記憶するセル到着間隔を示す。すなわち、ＤＴ（Ｊ、ｎ（Ｊ））が最も新しいセル到着間隔である。
【００６４】これらの値を用いて、演算部５３では図１３R>３に示されるフローチャートにしたがって演算を行い、違反判定を行う。ステップＳ２１１からＳ２２５までの動作は図５に示すフローチャートのステップＳ１１からＳ２５までのステップに等しいので、ステップＳ２２７以降について説明する。ステップＳ２２７においてＴＭ´を次式によって求める。
【００６５】
【数９】
ＴＭ´＝ＴＭ（Ｊ）−ＤＴ（Ｊ、ｎ（Ｊ）−Ｘ０（Ｊ）＋１）＋ΔＴ （７）
ただし、上式で（ｎ（Ｊ）−Ｘ０（Ｊ）＋１）が負になる場合には、Ｌでモジュロをとった値を用いる。ＴＭ´は（Ｘ０（Ｊ）−１）個前に到着したセルの到着時刻から現在までの経過時間であり、ステップＳ２２９においてＴＭ´をＴ０（Ｊ）と比較する。ＴＭ´がＴ０（Ｊ）以上である場合には、入力されたセルは違反セルではないので出回線に出力し（ステップＳ２３１）、次に到着するセルの判定を行うためにステップＳ２３３でｎ（Ｊ）の値を１増加させ、ステップＳ２３５においてこのｎ（Ｊ）で定まるセル到着間隔ＤＴ（Ｊ、ｎ（Ｊ））にΔＴを記憶し、ＴＭ（Ｊ）にＴＭ´を記憶する。
【００６６】次にステップＳ２３７でセル到着時刻ＰＨＳ（Ｊ）に現在のカウンタ５９の値を設定し、経過時間カウンタＣＴＲ２（Ｊ）を０にリセットする。ステップＳ２２９においてＴＭ´がＴ０（Ｊ）より小さい場合には、ステップＳ２３９において入力セルを廃棄する。
【００６７】また、スライディングウィンドウを用いた場合にも第２の実施例のセル流量制御装置３のように出回線に出力しても違反とならない時刻までセルをバッファに蓄積してから出力するセル流量制御装置を構成することも可能である。スライディングウィンドウを用いる場合には、出力することが可能となる時刻までに必要な時間間隔は、監視周期Ｔ０とＴＭ´との差（Ｔ０−ＴＭ´）であるので、現在の時刻から（Ｔ０−ＴＭ´）以降でありかつ出力可能である最初の時刻に出力するようにバッファからのセルの出力を制御すれば良い。
【００６８】上述の第３の実施例におけるセル流量制御装置においても、第１、第２の実施例におけるセル流量制御装置と同じく、到着したセルの属する仮想チャネルに関した情報だけを用いてセル流量の制御が可能となっている。
【００６９】また、リーキーバケット、スライディングウィンドウの他にセル流の監視・制御を行う方式として、ジャンピングウィンドウ、トリガードジャンピングウィンドウなどが知られている。ジャンピングウィンドウは、図１４に示されるように、Ｔ１時間周期でそれぞれのＴ１時間内の入力セル数を計測し、定められた最大セル数Ｘ１を越えて入力されたセルを違反とする。
【００７０】また、トリガードジャンピングウィンドウでは、Ｔ１時間経過後、最初にセルが到着した時刻にＴ１時間のウィンドウをリセットし、これからＴ１時間以内にＸ１セルを越えたセルが入力したときに、このセルを違反とする。
【００７１】このようなジャンピングウィンドウもしくはトリガードジャンピングウィンドウにもとづいたセル流量制御装置を、上述の第１の実施例および第３の実施例におけるセル流量制御装置と同様の構成で実現することができる。
【００７２】ジャンピングウィンドウに基づく場合には、メモリに仮想チャネルごとにセル数カウンタＮ（０）〜Ｎ（Ｊ）〜Ｎ（Ｎ−１）、監視周期Ｔ１（０）〜Ｔ１（Ｊ）〜Ｔ１（Ｎ−１）、最大セル数Ｘ１（０）〜Ｘ１（Ｊ）〜Ｘ１（Ｎ−１）、セル到着位相ＰＨＳ（０）〜ＰＨＳ（Ｊ）〜ＰＨＳ（Ｎ−１）、経過時間カウンタＣＴＲ２（０）〜ＣＴＲ２（Ｊ）〜ＣＴＲ２（Ｎ−１）を有する。
【００７３】このセル流量制御装置の動作のフローチャートを図１５に示す。ステップＳ３１１〜Ｓ３２５までの動作は、図５のステップＳ１１〜からステップＳ２５までの動作に等しい。次にステップＳ３２７においてΔＴとＴ１（Ｊ）とを比較し、ΔＴがＴ１（Ｊ）より小さい場合には、ステップＳ３２９においてＮ（Ｊ）とＸ１（Ｊ）との比較を行う。Ｎ（Ｊ）がＸ１（Ｊ）より小さい場合には、ステップＳ３３１でセルを出回線に出力し、ステップＳ３３３でＮ（Ｊ）の値を１増加させる。ステップＳ３２９においてＮ（Ｊ）がＸ１（Ｊ）以上である場合には入力セルは違反セルであるので、ステップＳ３３５で廃棄する。また、ステップＳ３２７においてΔＴがＴ１（Ｊ）以上である場合には、新しい周期に移行しているので、ステップＳ３３７でＮ（Ｊ）をセルを出力し、ステップＳ３３９でＮ（Ｊ）に１を代入する。
【００７４】次にステップＳ３４１で新しい周期における経過時間を計測するためにＣＴＲ２（Ｊ）にΔＴをＴ１（Ｊ）でモジュロをとった値を代入し、ＰＨＳ（Ｊ）にＣＬＫを代入する。トリガードジャンピングウィンドウにもとづいてセル流を制御するセル流量制御装置においては、動作のフローチャートが異なり、図１６のステップＳ３４１でＣＴＲ２（Ｊ）にΔＴをＴ１（Ｊ）でモジュロをとった値を代入する変わりに０を代入すればよい。この場合にも、１セル時間に必要な情報は、一つの仮想チャネルＶＣの情報だけであるので少ないハードウェア量でセル流量制御装置を構成することができる。
【００７５】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、多数の仮想チャネルの多重化された伝送路のセル流の制御を行うセル流量制御装置を、少ないハードウェア規模で実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セル流量制御装置の構成例を示す図である。
【図２】残りサービス時間ＣＴＲ１の更新の様子を現す図である。
【図３】到着時間間隔ΔＴとセル到着間隔の関係を示す図である。
【図４】メモリの構成例を示す図である。
【図５】セル流量制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施例のセル流量制御装置の構成例を示す図である。
【図７】スロット計算部の構成例を示す図である。
【図８】Ｘo を求める動作のフローチャートである。
【図９】スロット管理部の構成例を示す図である。
【図１０】メモリの更新のフローチャートである。
【図１１】第３の実施例のセル流量制御装置の構成例を示す図である。
【図１２】メモリの構成例を示す図である。
【図１３】セル流量制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】ジャンピングウィンドウにおける判定の様子を現す図である。
【図１５】ジャンピングウィンドウに基づくセル流量制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１６】従来技術における構成例である。
【符号の説明】
１ セル流量制御装置
１１ 転送制御部
１３ 演算部
１５ メモリ
１７ クロック
１９ カウンタ
１０１ 到着監視部
１０５ カウンタ
１０７ クロック
１０９ カウンタ
１１１ レジスタ
１１３ 比較器
１１５ 比較器
１１７ レジスタ
３ セル流量制御装置
３１ ヘッダ解析部
３３ スロット計算部
３５ スロット管理部
３７ バッファ
３３３ 演算部
３３５ メモリ
３３７ クロック
３３９ カウンタ
３５１ 制御部
３５３ デコーダー
３５５ シフトレジスタ
３５７ エンコーダー
５ セル流量制御装置
５１ 転送制御部
５３ 演算部
５５ メモリ
５７ クロック
５９ カウンタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の仮想チャネルが多重化された伝送路上のセル流を制御するセル流量制御装置において、前記仮想チャネルのそれぞれに対して任意に設定される始点からの経過時間を計測する経過時間計測手段と、前記仮想チャネルのそれぞれに対して、到着セルの流量に関する値を保持する記憶手段と、新たなセルが到着したときに、当該セルが属する仮想チャネルに対する前記記憶手段の値を、前記経過時間計測手段によって得られる現在の時刻までの経過時間に基づいて更新する演算手段と、前記演算手段により更新された前記記憶手段の値に基づいてセルの転送制御を行う制御手段とを具備し、前記経過時間計測手段は、前記仮想チャネル毎に設けられた、Ｎセル周期毎にＮ増加する第一のカウンタと、１セル周期毎に１増加する第二のカウンタとを有し、前記仮想チャネルを経由してセルが到着した場合、当該仮想チャネルに対応する前記第一のカウンタ値と、前記第二のカウンタ値とを用いて経過時間を計測することを特徴とするセル流量制御装置。
【請求項２】 複数の仮想チャネルが多重化された伝送路上のセル流を制御するセル流量制御装置において、前記仮想チャネルのそれぞれに対して、ある時点までに到着して当該時点でバッファに保持されている一つ以上のセルを当該バッファから出力し終わるまでにかかるはずの時間である、残りサービス時間を記憶する手段と、新たなセルが到着したときに、当該セルが属する仮想チャネルの一つ前のセルが到着した時刻から現在時刻までの経過時間を求める手段と、前記経過時間を前記残りサービス時間から減じた値に当該仮想チャネルのセルのサービス時間を加えた値に基づいて、セルの転送制御を行う手段とを具備することを特徴とするセル流量制御装置。
【請求項３】 入力されるセルが出力可能となる時間までの現在の時刻からの時間差を求める計算手段と、前記計算手段で求められた時間差以降の出力が予約されていない時刻に出力を予約する予約手段と、前記予約手段によって予約された時刻にセルの出力を行なう制御手段とを具備することを特徴とする請求項１に記載のセル流量制御装置。
【請求項１】 複数の仮想チャネルが多重化された伝送路上のセル流を制御するセル流量制御装置において、前記仮想チャネルのそれぞれに対して任意に設定される始点からの経過時間を計測する経過時間計測手段と、前記仮想チャネルのそれぞれに対して、到着セルの流量に関する値を保持する記憶手段と、新たなセルが到着したときに、当該セルが属する仮想チャネルに対する前記記憶手段の値を、前記経過時間計測手段によって得られる現在の時刻までの経過時間に基づいて更新する演算手段と、前記演算手段により更新された前記記憶手段の値に基づいてセルの転送制御を行う制御手段とを具備し、前記経過時間計測手段は、前記仮想チャネル毎に設けられた、Ｎセル周期毎にＮ増加する第一のカウンタと、１セル周期毎に１増加する第二のカウンタとを有し、前記仮想チャネルを経由してセルが到着した場合、当該仮想チャネルに対応する前記第一のカウンタ値と、前記第二のカウンタ値とを用いて経過時間を計測することを特徴とするセル流量制御装置。
【請求項２】 複数の仮想チャネルが多重化された伝送路上のセル流を制御するセル流量制御装置において、前記仮想チャネルのそれぞれに対して、ある時点までに到着して当該時点でバッファに保持されている一つ以上のセルを当該バッファから出力し終わるまでにかかるはずの時間である、残りサービス時間を記憶する手段と、新たなセルが到着したときに、当該セルが属する仮想チャネルの一つ前のセルが到着した時刻から現在時刻までの経過時間を求める手段と、前記経過時間を前記残りサービス時間から減じた値に当該仮想チャネルのセルのサービス時間を加えた値に基づいて、セルの転送制御を行う手段とを具備することを特徴とするセル流量制御装置。
【請求項３】 入力されるセルが出力可能となる時間までの現在の時刻からの時間差を求める計算手段と、前記計算手段で求められた時間差以降の出力が予約されていない時刻に出力を予約する予約手段と、前記予約手段によって予約された時刻にセルの出力を行なう制御手段とを具備することを特徴とする請求項１に記載のセル流量制御装置。
【図１】
【図２】
【図１２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１４】
【図８】
【図９】
【図１６】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１５】
【図２】
【図１２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１４】
【図８】
【図９】
【図１６】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１５】
【特許番号】特許第３０２８９８５号（Ｐ３０２８９８５）
【登録日】平成１２年２月４日（２０００．２．４）
【発行日】平成１２年４月４日（２０００．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−２９１４３５
【出願日】平成３年１１月７日（１９９１．１１．７）
【公開番号】特開平５−１３０１２５
【公開日】平成５年５月２５日（１９９３．５．２５）
【審査請求日】平成１０年１１月６日（１９９８．１１．６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【参考文献】
【文献】特開 平３−１５０９４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平５−１１０５８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平４−３２９７３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】欧州特許出願公開４３５０４６（ＥＰ，Ａ１）
【登録日】平成１２年２月４日（２０００．２．４）
【発行日】平成１２年４月４日（２０００．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成３年１１月７日（１９９１．１１．７）
【公開番号】特開平５−１３０１２５
【公開日】平成５年５月２５日（１９９３．５．２５）
【審査請求日】平成１０年１１月６日（１９９８．１１．６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【参考文献】
【文献】特開 平３−１５０９４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平５−１１０５８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平４−３２９７３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】欧州特許出願公開４３５０４６（ＥＰ，Ａ１）
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