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JPH08237282A - Priority controller, congestion controlling method and congestion controller for atm cell - Google Patents

Priority controller, congestion controlling method and congestion controller for atm cell

Info

Publication number
JPH08237282A
JPH08237282A JP35388095A JP35388095A JPH08237282A JP H08237282 A JPH08237282 A JP H08237282A JP 35388095 A JP35388095 A JP 35388095A JP 35388095 A JP35388095 A JP 35388095A JP H08237282 A JPH08237282 A JP H08237282A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
buffer
atm
atm cell
cell
cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP35388095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoki Satou
仁樹 佐藤
Tsuguhiro Hirose
次宏 広瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP35388095A priority Critical patent/JPH08237282A/en
Publication of JPH08237282A publication Critical patent/JPH08237282A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To improve the performance of a congestion controller in a packet communication system such as an ATM communication system, etc. CONSTITUTION: One of, at least, the number of ATM cells accumulated in a buffer device 2, the number of the ATM cells rejected by an ATM cell rejecting device 1, the number of the ATM cells having arrived at the ATM cell rejecting device 1, and the number of the ATM cells rejected by the instruction of the ATM cell rejecting device 1 is observed, and buffer state data is obtained. A buffer state statistical device 3 updates successively its statistic on the basis of this buffer state data, and outputs it as buffer state statistical data. The ATM cell rejecting device 1 changes a criterion when rejecting the ATM cell having arrived or the ATM cell in the buffer device 2 on the basis of one of, at least, various kinds of information related to the buffer state statistical data, the arriving process of the ATM cell from a terminal and the connection state of a cell.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セルやパケットを
用いて情報の通信や蓄積を行うATM通信システムやパ
ケット通信システムにおける輻輳制御方法および輻輳制
御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a congestion control method and a congestion control device in an ATM communication system and a packet communication system for communicating and storing information using cells and packets.

【0002】また、ATM多重化装置やATMスイッチ
におけるATMセルの優先制御方式に関する。
Further, the present invention relates to an ATM cell priority control system in an ATM multiplexer and an ATM switch.

【0003】[0003]

【従来の技術】ATM通信システム等のパケット通信シ
ステムにおける輻輳制御として、呼受付制御、優先制
御、フロー制御が上げられる。
2. Description of the Related Art Call admission control, priority control, and flow control are examples of congestion control in packet communication systems such as ATM communication systems.

【0004】優先制御は、バッファ装置内セル数とある
しきい値とを比較し、バッファ装置内セル数がしきい値
を越えた場合、低優先セルの入力を規制するしきい値法
と、バッファ装置が一杯の状態で高優先セルが到着した
際に、バッファ装置内の低優先セルを廃棄し、到着した
高優先セルをバッファ装置に入れるプッシュアウト法の
2種類に大別できる。
The priority control compares the number of cells in the buffer device with a certain threshold value, and when the number of cells in the buffer device exceeds the threshold value, a threshold value method for restricting input of low priority cells, When a high-priority cell arrives while the buffer device is full, the low-priority cell in the buffer device is discarded and the arrived high-priority cell is put into the buffer device.

【0005】前者は、実現が比較的容易であり、低優先
セルの負荷がどんなに増大した場合でも高優先セルの最
悪のセル廃棄率を保証することができるが、実際に得ら
れるセル廃棄率は低優先セルの負荷の変動に大きく影響
されるという欠点がある。また、後者の高優先セルのセ
ル廃棄率は、低優先セルの負荷の変動の影響を受けにく
いが、低優先セルの負荷が過度に集中した場合に高優先
セルの最悪のセル廃棄率を保証できないという欠点があ
る。
The former is relatively easy to realize and can guarantee the worst cell loss rate of high priority cells, no matter how much the load of low priority cells increases, but the actual cell loss rate obtained is There is a drawback in that it is greatly affected by load fluctuations of low priority cells. In addition, the latter cell loss rate of high-priority cells is less susceptible to load fluctuations of low-priority cells, but guarantees the worst cell loss rate of high-priority cells when the load of low-priority cells is excessively concentrated. There is a drawback that you cannot do it.

【0006】呼受付制御は、実際の通信品質が要求され
る通信品質より劣化しないように呼の接続するを制限す
る制御である。新たに呼を接続したと仮定したときの予
想される通信品質は、申告パラメータやセル到着率の観
測値などを用いて推定される。しかし、一般に、セルが
申告パラメータに従って到着するとは限らないうえにト
ラヒックがCDVにより変形する可能性があるため、バ
ッファに到着するセルのトラヒックの予測は困難であ
る。そのため、通信品質を正確に推定することは困難で
あった。
The call admission control is a control for limiting the connection of calls so that the actual communication quality does not deteriorate below the required communication quality. The expected communication quality when it is assumed that a new call is connected is estimated using the reported parameters and the observed cell arrival rate. However, in general, it is difficult to predict the traffic of cells arriving at the buffer because the cells do not always arrive according to the declared parameters and the traffic may be transformed by the CDV. Therefore, it is difficult to accurately estimate the communication quality.

【0007】フロー制御の従来技術としては、回線の入
力側にあるバッファのキュー長としきい値とを比較する
ことにより回線の輻輳を判定し、そのバッファに接続さ
れているコネクションのセル発生量を規制する方式があ
る。しかし、呼受付制御の従来技術の説明で述べたよう
に、バッファに到着するセルのトラヒックの予測は困難
である。そのため、この方式では、輻輳検出のためのし
きい値を正確に設定することができないという問題点が
あった。
As a conventional flow control technique, the line congestion is judged by comparing the queue length of a buffer on the input side of the line with a threshold value, and the cell generation amount of the connection connected to the buffer is determined. There is a regulation method. However, as described in the description of the prior art of call admission control, it is difficult to predict the traffic of cells arriving at the buffer. Therefore, this method has a problem that the threshold value for detecting congestion cannot be set accurately.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように、優先制御
においては、しきい値法やプッシュアウト法では、低優
先ATMセルの負荷が増大した場合、高優先ATMセル
の通信品質が大幅に劣化してしまう。そのため、高優先
ATMセルの通信品質を保証するためには、あらかじめ
低優先ATMセルの負荷の変動を考慮して呼の多重度を
低くしておく必要があり、効率的な網資源の利用ができ
ないという課題があった。
As described above, in the priority control, in the threshold control method and the push-out method, when the load of the low priority ATM cells is increased, the communication quality of the high priority ATM cells is significantly deteriorated. Resulting in. Therefore, in order to guarantee the communication quality of the high-priority ATM cell, it is necessary to reduce the call multiplicity in advance in consideration of the fluctuation of the load of the low-priority ATM cell, which results in efficient use of network resources. There was a problem that I could not do it.

【0009】また、優先制御、呼受付制御、フロー制御
といった輻輳制御において、従来の技術で述べたよう
に、セルのトラヒックの予測は、セルが申告パラメータ
に従って到着するとは限らない、トラヒックがCDVに
より変形する、等の理由により困難であるため、通信品
質を守るためには、優先制御やフロー制御におけるしき
い値や、呼受付制御において、呼の接続本数を安全側に
見積もる必要があり、効率的に網資源を利用できないと
いう課題があった。
Further, in congestion control such as priority control, call admission control, and flow control, as described in the prior art, the prediction of cell traffic does not always mean that cells arrive according to the declared parameters. Since it is difficult to change due to reasons such as deformation, it is necessary to safely estimate the number of call connections in the thresholds for priority control and flow control and call admission control in order to protect communication quality. There was a problem that network resources could not be utilized.

【0010】そこで、本発明のATMセルの優先制御装
置は、このような課題に着目してなされたものであり、
その目的とするところは、入力トラヒックの変動に通信
品質が影響されず、かつ従来手法より高い多重度が得ら
れるATMセルの優先制御装置を提供することにある。
Therefore, the ATM cell priority control apparatus of the present invention has been made in view of these problems.
It is an object of the present invention to provide an ATM cell priority control apparatus in which communication quality is not affected by fluctuations in input traffic and a higher multiplicity is obtained than in the conventional method.

【0011】さらに、本発明は、入力トラヒックの変動
に通信品質が影響されず、かつ、従来手法より高い多重
度が得られる輻輳制御方法およびそれを用いた輻輳制御
装置を提供することを目的とする。
A further object of the present invention is to provide a congestion control method and a congestion control apparatus using the congestion control method, in which the communication quality is not affected by fluctuations in input traffic and a higher multiplicity is obtained than in the conventional method. To do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のATMセルの優先制御装置は、ATMセ
ルを蓄積する少なくとも1つのバッファ手段と、蓄積す
る前のATMセルや前記バッファ手段内のATMセルを
所定の判別基準に基づいて廃棄するATMセル廃棄手段
と、前記バッファ手段内に蓄積されているATMセル
数、前記ATMセル廃棄手段によって廃棄されたATM
セル数、前記ATMセル廃棄手段に到着したATMセル
数、前記ATMセル廃棄手段の指示により廃棄されたA
TMセル数、の少なくともいずれか1つを観測して、観
測によって得られたデータをバッファ状態データとして
出力するバッファ状態観測手段と、このバッファ状態観
測手段からバッファ状態データを受信しつつその統計量
を逐次更新して、バッファ状態統計データとして出力す
るバッファ状態統計手段とを具備し、前記ATMセル廃
棄手段は、少なくとも前記バッファ状態統計手段から得
られる前記バッファ状態統計データに基づいて、前記判
別基準を変化させる。
In order to achieve the above object, an ATM cell priority control apparatus of the present invention comprises at least one buffer means for accumulating ATM cells, an ATM cell before accumulating, and the buffer. ATM cell discarding means for discarding the ATM cells in the means based on a predetermined discrimination standard, the number of ATM cells accumulated in the buffer means, and the ATM cells discarded by the ATM cell discarding means
The number of cells, the number of ATM cells arriving at the ATM cell discarding means, and the A discarded according to the instruction of the ATM cell discarding means
A buffer state observing means for observing at least one of the number of TM cells and outputting the data obtained by the observation as buffer state data, and a statistic amount of the buffer state observing means while receiving the buffer state data from the buffer state observing means. Is sequentially updated and is output as buffer state statistical data, the ATM cell discarding means is based on at least the buffer state statistical data obtained from the buffer state statistical means, and the discrimination criterion. Change.

【0013】また、本発明の輻輳制御装置は、複数の端
末から転送されたパケットを蓄積する少なくとも1つの
バッファ手段を具備して前記端末からのパケットを蓄積
交換するパケット通信システムの輻輳制御を行う輻輳制
御装置において、前記バッファ手段に到着したパケット
数、前記バッファ手段に蓄積されたパケット数、前記パ
ケット通信システムの通信品質、前記端末でのパケット
の出力過程を表す申告パラメータ、通信品質に対する要
求品質の少なくともいずれか1つを観測して、観測によ
って得られたデータの統計量をシステム状態統計量とし
て出力するシステム状態観測統計手段と、このシステム
状態観測統計手段から得られるシステム状態統計量を基
に、前記端末から前記バッファ手段へのパケットの到着
特性を推定する推定手段と、この推定手段で推定された
パケットの到着特性と前記システム状態統計量に基づく
所定の判別基準を基に、蓄積する前のパケットまたは前
記バッファ手段内のパケットの廃棄、前記端末のパケッ
ト出力速度の規制、新たに呼接続要求があった場合に接
続を拒否、の少なくともいずれか1つを決定する決定手
段とを具備することにより、入力トラヒックの変動に通
信品質が影響されず、最適にセルの流量を制御すること
ができ、従って、従来手法より高い多重度が得られる。
Further, the congestion control device of the present invention is provided with at least one buffer means for accumulating packets transferred from a plurality of terminals, and performs congestion control of a packet communication system for accumulating and exchanging packets from the terminals. In the congestion control device, the number of packets arriving at the buffer means, the number of packets accumulated in the buffer means, the communication quality of the packet communication system, a declaration parameter indicating a packet output process at the terminal, and a required quality for communication quality Based on the system state observing statistical means for observing at least any one of the above and outputting the statistic of the data obtained by the observation as the system state statistic. To estimate the arrival characteristics of the packet from the terminal to the buffer means. Means, the packet arrival characteristic estimated by the estimating means, and a predetermined discrimination criterion based on the system state statistic, and discarding the packet before being accumulated or the packet in the buffer means, and the packet output of the terminal. The communication quality is not affected by the fluctuation of the input traffic, and the communication quality is optimized by providing the determining means for determining at least one of the speed regulation and the connection rejection when a new call connection request is made. The flow rate of the cell can be controlled and thus a higher multiplicity is obtained than in the conventional method.

【0014】また、前記パケット到着特性に基づき推定
されるシステム状態統計量と前記観測することにより得
られたデータの統計量との差を小さくするように前記パ
ケット到着特性を更新することにより、パケット到着特
性(セル到着パラメータ)と、現実のセル到着過程との
誤差が小さくなるように修正して、パケット到着特性を
高精度に求めることができる。
Further, by updating the packet arrival characteristics so as to reduce the difference between the system state statistics estimated based on the packet arrival characteristics and the statistics of the data obtained by the observation, the packet arrival characteristics are updated. The packet arrival characteristic can be obtained with high accuracy by correcting the arrival characteristic (cell arrival parameter) and the actual cell arrival process so that the error is small.

【0015】また、前記決定手段は、前記パケットの到
着特性と前記システム状態統計量から推定された前記通
信システムの通信品質と、要求された通信品質との差を
最小にするよう前記判別基準を設定することにより、高
精度な輻輳制御が可能となる。
Further, the determining means sets the discrimination criterion so as to minimize the difference between the required communication quality and the communication quality of the communication system estimated from the arrival characteristics of the packet and the system state statistics. By setting it, it becomes possible to perform highly accurate congestion control.

【0016】すなわち、高精度に推定されたパケット到
着特性(セル到着パラメータ)を用いて高精度に推定さ
れた通信品質と観測データに基づくシステム状態統計量
から、パケット通信システムを制御する制御信号を計算
することにより、高精度な輻輳制御が可能となる。
That is, a control signal for controlling the packet communication system is determined from the communication quality estimated with high accuracy using the packet arrival characteristics (cell arrival parameters) estimated with high accuracy and the system state statistics based on the observation data. The calculation enables highly accurate congestion control.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。まず、本実施例の概略を説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, the outline of the present embodiment will be described.

【0018】本実施例では、バッファ状態観測装置によ
り観測された系内数と呼ばれるバッファ内のATMセル
数、廃棄されたATMセル数、到着したATMセル数の
統計情報をバッファ状態統計装置により得て、その系統
データから、ATMセル廃棄装置が到着したATMセル
のうち優先度の低いクラスのATMセルを廃棄する。ま
た、ATMセル廃棄装置の指令により、バッファ装置内
のATMセルを廃棄する。
In this embodiment, the buffer state statistic device obtains statistical information about the number of ATM cells in the buffer called the in-system number observed by the buffer state observing device, the number of discarded ATM cells, and the number of arriving ATM cells. Then, from the system data, the ATM cell discard device discards the ATM cells of the lower priority class among the ATM cells that have arrived. Also, the ATM cell in the buffer device is discarded according to a command from the ATM cell discard device.

【0019】すなわち、本実施例では、系内数や廃棄さ
れたATMセル数や到着したATMセル数の過去の統計
情報から過去のATMセル廃棄率を推定する。また、そ
れらの統計情報と申告パラメータから将来のATMセル
廃棄率を推定する。そして、過去の高優先ATMセル廃
棄率が高かった場合や、将来高優先ATMセルの廃棄率
が高くなることが予測される場合には、低優先ATMセ
ルの入力規制を強化したり、バッファ内の低優先ATM
セルを廃棄することにより、高優先ATMセルのATM
セル廃棄率が規定値を満たすように制御する。また、そ
うでない場合には、低優先ATMセルの入力規制を緩和
することにより、低優先ATMセルのスループットを確
保する。
That is, in the present embodiment, the past ATM cell discard rate is estimated from the past statistical information of the number of cells in the system, the number of discarded ATM cells, and the number of arrived ATM cells. Further, the future ATM cell discard rate is estimated from the statistical information and the declared parameters. If the high-priority ATM cell discard rate in the past is high, or if the high-priority ATM cell discard rate is expected to increase in the future, the input restriction of the low-priority ATM cells is strengthened or the buffer in the buffer is strengthened. Low priority ATM
ATM of high priority ATM cells by discarding cells
The cell discard rate is controlled so as to satisfy the specified value. If this is not the case, the throughput of low-priority ATM cells is secured by relaxing the input restriction of low-priority ATM cells.

【0020】このように、系内数や廃棄されたATMセ
ル数や到着したATMセル数の統計情報や申告パラメー
タの状況に合わせて、低い優先度のクラスのATMセル
をフレキシブルに廃棄することにより、入力ATMセル
数の変動に関わらず、低優先ATMセルのスルループッ
トをできるだけ確保した上で、高い優先クラスのATM
セル廃棄率を安定化させることができる。
As described above, by flexibly discarding the ATM cells of the lower priority class in accordance with the statistical information of the number of ATM cells in the system, the number of discarded ATM cells and the number of arrived ATM cells, and the status of the declared parameters, , Regardless of fluctuations in the number of input ATM cells, while ensuring the throughput of low-priority ATM cells as much as possible, high-priority class ATM
The cell disposal rate can be stabilized.

【0021】図1は本発明が適用される多重化装置また
はATMセルの蓄積装置の構成図であり、L種類の優先
クラスに分類されたATMセルを多重化する際に、AT
Mセル廃棄率に関して優先制御を行う機能を持つ。この
装置はATMセルを蓄積する1つまたは複数のバッファ
装置2と、系内数と呼ばれる該バッファ装置2内に蓄積
されているATMセル数、該バッファ装置2にATMセ
ルを蓄積しようとした際、該バッファ装置2にATMセ
ルを蓄積する領域がないために廃棄されたATMセル
数、後述するATMセル廃棄装置に到着したATMセル
数、後述するATMセル廃棄装置の指示により廃棄され
たATMセル数の少なくともいずれか一つを観測し、バ
ッファ状態データとして出力するバッファ状態観測装置
4と、該バッファ状態観測装置4からバッファ状態デー
タが送られてくるごとに、バッファ状態データの統計量
を更新し、それをバッファ状態統計データとして出力す
るバッファ状態統計装置3と、該バッファ状態統計装置
3から得られるバッファ状態統計データ、端末からのA
TMセルの到着過程や呼の接続状況に関する情報の少な
くともいずれか一つから、到着したATMセルや該バッ
ファ装置2内のATMセルを所定の判別基準に基づいて
廃棄するATMセル廃棄装置1とを具備している。
FIG. 1 is a block diagram of a multiplexer or an ATM cell storage device to which the present invention is applied, which is used when an ATM cell classified into L types of priority classes is multiplexed.
It has a function of performing priority control on the M cell discard rate. This device has one or more buffer devices 2 for storing ATM cells, the number of ATM cells stored in the buffer device 2 called the system number, and the number of ATM cells to be stored in the buffer device 2. , The number of ATM cells discarded because there is no area for accumulating ATM cells in the buffer device 2, the number of ATM cells that have arrived at the ATM cell discard device described later, and the ATM cells discarded according to the instruction of the ATM cell discard device described later A buffer state observing device 4 that observes at least one of the numbers and outputs it as buffer state data, and updates the buffer state data statistic each time the buffer state data is sent from the buffer state observing device 4. And a buffer state statistical device 3 for outputting the data as buffer state statistical data, and the buffer state statistical device 3 Ffa state statistics, A from the terminal
An ATM cell discarding device 1 that discards the arriving ATM cell or the ATM cell in the buffer device 2 based on a predetermined discrimination criterion from at least one of the information regarding the arrival process of the TM cell and the connection status of the call. It has.

【0022】図2はATMセル廃棄装置1の構成を示す
図であり、該バッファ状態統計装置3から得られるバッ
ファ状態統計データ、端末からのATMセルの到着過程
や呼の接続状況に関する情報の少なくともいずれか一つ
から、各クラスごとの規制率を算出するATMセル廃棄
判定装置6と、到着したATMセルのクラスを判別し、
該ATMセル廃棄判定装置6で算出したクラスごとの規
制率に従って、到着したATMセルの該バッファ装置2
への転送を規制するATMセル入力規制装置5からな
る。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the ATM cell discarding device 1. At least buffer state statistical data obtained from the buffer state statistical device 3 and at least information regarding the arrival process of ATM cells from terminals and the connection state of calls. From any one, the ATM cell discard determination device 6 for calculating the regulation rate for each class and the class of the arriving ATM cell are determined,
According to the regulation rate for each class calculated by the ATM cell discard determination device 6, the buffer device 2 of the arriving ATM cells 2
The ATM cell input regulation device 5 for regulating the transfer to the ATM cell.

【0023】このATMセル入力規制装置5は、ATM
セルの優先度のクラスが0,1,…,l,…,L−1で
あるとしたとき、ATMセル廃棄判定装置6から得られ
る各クラスの規制率に応じて、到着したATMセルをバ
ッファ装置2に転送する。例えば、クラスlのATMセ
ルが到着したとき、クラスlの規制率が100%の場合
には、その場でATMセルを廃棄しバッファ装置2には
転送しない、クラスlの規制率が0%の場合にはそのA
TMセルをバッファ装置2に転送する。クラスlの規制
率がr%の場合には、例えば、クラスlのATMセルが
n個到着するのを待ち、[n×r÷100]個を廃棄
し、残りをバッファ装置2に転送する。ここで、[x]
は、xを四捨五入した値を取る。
This ATM cell input regulation device 5 is an ATM
When the cell priority classes are 0, 1, ..., L, ..., L-1, the arriving ATM cells are buffered according to the regulation rate of each class obtained from the ATM cell discard determining device 6. Transfer to device 2. For example, when a class 1 ATM cell arrives and the class 1 regulation rate is 100%, the ATM cell is discarded on the spot and is not transferred to the buffer device 2. The class 1 regulation rate is 0%. In that case A
The TM cell is transferred to the buffer device 2. When the regulation rate of class l is r%, for example, it waits until n number of class 1 ATM cells arrive, discards [n × r ÷ 100], and transfers the rest to the buffer device 2. Where [x]
Takes a value obtained by rounding x.

【0024】図3はATMセル廃棄装置1の他の構成を
示す図であり、該バッファ状態統計装置3から得られる
バッファ状態統計データ、端末からのATMセルの到着
過程や呼の接続状況に関する情報の少なくともいずれか
一つから、クラスごとの規制率と廃棄するバッファ装置
2内のATMセルのバッファ内のアドレスを算出するA
TMセル規制率・廃棄アドレス演算装置8と、到着した
ATMセルのクラスを判別し、該ATMセル規制率・廃
棄アドレス演算装置8で算出したクラスごとの規制率に
従って、到着したATMセルの該バッファ装置2への転
送を規制するATMセル入力規制装置5と、該ATMセ
ル規制率・廃棄アドレス演算装置8で算出したアドレス
のATMセルを廃棄するバッファ内ATMセル廃棄装置
7からなる。
FIG. 3 is a diagram showing another configuration of the ATM cell discarding device 1. Buffer state statistical data obtained from the buffer state statistical device 3, information about arrival process of ATM cells from terminals and call connection state. From at least one of the above, the regulation rate for each class and the address in the buffer of the ATM cell in the buffer device 2 to be discarded are calculated A
The ATM cell regulation rate / discarded address arithmetic unit 8 and the class of the arriving ATM cell are discriminated, and the buffer of the arriving ATM cells is buffered according to the regulation rate for each class calculated by the ATM cell regulation rate / discarded address arithmetic unit 8. An ATM cell input regulation device 5 that regulates transfer to the device 2 and an in-buffer ATM cell discard device 7 that discards the ATM cell of the address calculated by the ATM cell regulation rate / discarded address calculation device 8.

【0025】図4はATMセル廃棄判定装置6の構成を
示す図であり、端末からのATMセルの到着過程や呼の
接続状況に関する情報を記憶しておく呼接続状態記憶装
置11と、該バッファ状態統計装置3から得られるバッ
ファ状態統計データと、該呼接続状態記憶装置11に記
憶されている端末からのATMセルの到着過程や呼の接
続状況に関する情報から、各クラスに対するしきい値を
算出するしきい値算出装置10と、各クラスごとの系内
数またはすべてのクラスの系内数の和のいずれかと、該
しきい値算出装置10で算出したしきい値を比較するこ
とにより、到着したATMセルの該バッファ装置2への
入力を規制するか否かを決定するしきい値比較装置9か
らなる。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the ATM cell discard judging device 6, which is a call connection state storage device 11 for storing information about the arrival process of ATM cells from terminals and call connection conditions, and the buffer. The threshold value for each class is calculated from the buffer status statistical data obtained from the status statistical device 3 and the information about the arrival process of ATM cells from terminals and the call connection status stored in the call connection status storage device 11. By comparing the threshold value calculated by the threshold value calculation device 10 with either the in-system number of each class or the sum of the in-system numbers of all classes. It comprises a threshold value comparison device 9 which determines whether or not to restrict the input of the ATM cell to the buffer device 2.

【0026】図5はATMセル廃棄判定装置6の他の構
成を示す図であり、端末からのATMセルの到着過程や
呼の接続状況に関する情報を記憶しておく呼接続状態記
憶装置11と、該バッファ状態統計装置3から得られる
バッファ状態統計データと、該呼接続状態記憶装置11
に記憶されている端末からのATMセルの到着過程や呼
の接続状況に関する情報から、到着したATMセルの該
バッファ装置への入力を各クラスごとに規制するための
規制率を算出する規制率算出装置12とからなる。
FIG. 5 is a diagram showing another configuration of the ATM cell discard judging device 6, which is a call connection state storage device 11 for storing information about the arrival process of ATM cells from terminals and the connection state of calls. The buffer status statistical data obtained from the buffer status statistical device 3 and the call connection status storage device 11
The regulation rate calculation for calculating the regulation rate for regulating the input of the arriving ATM cell to the buffer device for each class from the information about the arrival process of the ATM cell from the terminal and the call connection state stored in And device 12.

【0027】図4に示すしきい値比較装置9では、しき
い値設定装置から与えられるクラスlのしきい値tl
と、バッファ装置内のATMセル数を比較することによ
り、
In the threshold value comparing device 9 shown in FIG. 4, the threshold value tl of the class l given from the threshold value setting device.
And by comparing the number of ATM cells in the buffer device,

【数1】 [Equation 1]

【0028】図4または図5に示す呼接続状態記憶装置
11の一実施例を図13に示す。呼接続状態記憶装置1
1は、端末からのATMセルの到着過程や現在の呼接続
状態を量子化する呼接続状態量子化器33と、量子化さ
れた呼接続状態に対応する制御テーブルのID番号を記
憶するテーブルIDレジスタ34から構成される。テー
ブルIDレジスタ34は量子化された呼接続状態をアド
レスとする記憶領域にテーブルIDを記憶しており、呼
接続状態に対応するテーブルID番号を出力する。
An embodiment of the call connection status storage device 11 shown in FIG. 4 or 5 is shown in FIG. Call connection status storage device 1
1 is a call connection state quantizer 33 that quantizes an ATM cell arrival process from a terminal or a current call connection state, and a table ID that stores an ID number of a control table corresponding to the quantized call connection state. It is composed of a register 34. The table ID register 34 stores the table ID in a storage area having the quantized call connection state as an address, and outputs the table ID number corresponding to the call connection state.

【0029】端末からのATMセルの到着過程を表す情
報として端末の申告パラメータを、現在の呼接続状態と
して申告パラメータで分類された呼の本数を用いること
ができる。
As the information indicating the arrival process of the ATM cell from the terminal, the declared parameter of the terminal can be used, and the number of calls classified by the declared parameter as the current call connection state can be used.

【0030】図4に示すしきい値算出装置10の一実施
例を図12に示す。しきい値算出装置10ではm3 AT
Mセル到着ごと、または、m3 ATMセルスロットご
と、または、呼接続状態が変化するごとに、呼接続状態
記憶装置11から得られるテーブルIDと、バッファ状
態統計装置3から得られる、バッファ装置2内のATM
セル数、ATMセル入力規制装置5へのATMセル到着
数、ATMセル廃棄数に関する統計情報をエンコーダー
30で制御データRAM32のアドレスに変換する。制
御データRAM32には、各アドレスに対してしきい値
の値が書き込まれており、ATMセルスロットの先頭で
セレクタ31はこのしきい値を読みとり、しきい値比較
装置9に転送する。
An embodiment of the threshold value calculating device 10 shown in FIG. 4 is shown in FIG. In the threshold value calculation device 10, m3 AT
In the buffer device 2 obtained from the call state storage device 11 and the table ID obtained from the call connection state storage device 11 every time M cells arrive, every m3 ATM cell slot, or every time the call connection state changes. ATM
The encoder 30 converts the statistical information regarding the number of cells, the number of ATM cells arriving at the ATM cell input regulation device 5, and the number of discarded ATM cells into the address of the control data RAM 32. A threshold value for each address is written in the control data RAM 32, and the selector 31 reads this threshold value at the beginning of the ATM cell slot and transfers it to the threshold value comparison device 9.

【0031】図5に示す規制率算出装置12の構成は、
図4に示すしきい値算出装置10と同様の構成をとる。
ただし、制御データRAM32には、各アドレスに対し
てしきい値でなく規制率が書き込まれている。
The configuration of the regulation rate calculation device 12 shown in FIG.
It has the same configuration as the threshold value calculation device 10 shown in FIG.
However, in the control data RAM 32, not the threshold value but the regulation rate is written for each address.

【0032】複数のバッファ装置をもつ場合は、バッフ
ァ状態観測装置4、バッファ状態統計装置3、ATMセ
ル廃棄装置1を時分割で用いることにより優先制御を行
うことができる。ただし、データRAM27や制御デー
タRAM32、カウンタなど、データを記憶している装
置はバッファ装置の数だけ必要となる。
In the case of having a plurality of buffer devices, priority control can be performed by using the buffer status observing device 4, the buffer status statistical device 3, and the ATM cell discarding device 1 in a time division manner. However, as many data storage devices as the data RAM 27, the control data RAM 32, the counter, etc., are required to store data.

【0033】また、図4に示すしきい値算出装置10、
または、図5に示す規制率算出装置12をCPUを用い
て構成し、しきい値や規制率をCPUのプログラムで計
算することも可能である。
Further, the threshold value calculating device 10 shown in FIG.
Alternatively, the regulation rate calculating device 12 shown in FIG. 5 may be configured by using a CPU, and the threshold value and the regulation rate may be calculated by a program of the CPU.

【0034】図6はATMセル廃棄判定装置6の他の構
成を示す図であり、該バッファ状態統計装置3から得ら
れるバッファ状態統計データから、各クラスに対するし
きい値を算出するしきい値算出装置10と、各クラスご
との系内数またはすべてのクラスの系内数の和のいずれ
かと、該しきい値算出装置10で算出したしきい値を比
較することにより、到着したATMセルの該バッファ装
置2へ入力を規制するか否かを決定するしきい値比較装
置9からなる。
FIG. 6 is a diagram showing another configuration of the ATM cell discard determining device 6, which calculates a threshold value for each class from the buffer state statistical data obtained from the buffer state statistical device 3. By comparing the threshold value calculated by the threshold value calculation device 10 with either the device 10 or the in-system number of each class or the sum of the in-system numbers of all classes, The buffer device 2 comprises a threshold value comparing device 9 for determining whether or not to restrict the input.

【0035】図7はバッファ状態観測装置4の構成を示
す図であり、該バッファ装置2の系内数に関する情報を
1ATMセルスロットごとに観測し、観測した情報をm
1QATMセルスロットごとにまとめて該バッファ状態統
計装置3に転送する系内数観測装置13と、ATMセル
廃棄装置1に1ATMセルスロット内に到着するATM
セル数に関する情報を1ATMセルスロットごとに観測
し、観測した情報をm1AATMセルスロットごとにまと
めて該バッファ状態統計装置3に転送するATMセル到
着数観測装置13と、該バッファ装置2と該ATMセル
廃棄装置1で1ATMセルスロット内に廃棄されたAT
Mセル数に関する情報を1ATMセルスロットごとに観
測し、その情報をm1LATMセルスロットごとにまとめ
て該バッファ状態統計装置3に転送するATMセル廃棄
数観測装置15とを具備する。しかしながら、バッファ
状態観測装置4は上記した各装置13、14、15の少
なくともいずれか1つを含んでいればよい。
FIG. 7 is a diagram showing the structure of the buffer state observing device 4, in which the information regarding the number of systems in the buffer device 2 is observed for each 1 ATM cell slot, and the observed information is m
The in-system number observing device 13 that collectively transfers to the buffer status statistical device 3 for each 1QATM cell slot, and the ATM that arrives at the ATM cell discarding device 1 within one ATM cell slot
An ATM cell arrival number observing device 13 for observing information on the number of cells for each 1 ATM cell slot and transferring the observed information for each m 1 ATM cell slot to the buffer status statistical device 3, the buffer device 2, and the ATM cell ATs discarded in 1 ATM cell slot by discarding device 1
An ATM cell discard number observing device 15 is provided for observing information regarding the number of M cells for each 1 ATM cell slot, and collecting the information for each m 1 LATM cell slot and transferring it to the buffer state statistics device 3. However, the buffer state observing device 4 may include at least one of the devices 13, 14, and 15 described above.

【0036】図8はバッファ状態統計装置3の構成を示
す図であり、該系内数観測装置14から系内数データが
送られてくるごとに、系内数データの統計量を更新する
系内数統計装置16と、該ATMセル到着数観測装置1
3からATMセル到着数データが送られてくるごとに、
ATMセル到着数データの統計量を更新するATMセル
到着数統計装置17と、該ATMセル廃棄数観測装置1
5からATMセル廃棄数データが送られてくるごとに、
ATMセル廃棄数データの統計量を更新するATMセル
廃棄数統計装置18とを具備する。しかしながら、バッ
ファ状態統計装置3は該バッファ状態判別装置の構成に
応じて上記した各装置16、17、18の少なくともい
ずれか1つを含んでいればよい。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the buffer state statistics device 3, and a system for updating the statistics of the system number data each time the system number data is sent from the system number observation device 14. Internal number statistical device 16 and ATM cell arrival number observing device 1
Every time the ATM cell arrival number data is sent from 3,
ATM cell arrival number statistics device 17 for updating statistics of ATM cell arrival number data, and ATM cell discard number observation device 1
Every time the ATM cell discard number data is sent from 5,
An ATM cell discard number statistics device 18 for updating the statistics of the ATM cell discard number data. However, the buffer status statistics device 3 may include at least one of the devices 16, 17, and 18 described above according to the configuration of the buffer status determination device.

【0037】ここで、ATMセルが、0,1,…,L−
1の計L種類の優先クラスを持つとき、該系内数観測装
置14は、各クラスごとの系内数を観測する 系内数観測装置#0 系内数観測装置#1 : 系内数観測装置#L−1 のL個の観測装置、あるいは、L種類のクラスをL2 種
類に分類し、分類されたクラスの系内数の和を観測する
L2 個の観測装置 系内数観測装置#f0 系内数観測装置#f1 : 系内数観測装置#fL2-1 のいずれかからなる。
Here, the ATM cells are 0, 1, ..., L-
When there are a total of L priority classes of 1, the system factor observation device 14 observes the system factors of each class. System factor observation device # 0 System factor observation device # 1: System factor observation L observation devices of device # L-1 or L2 observation devices that classify L types of classes into L2 types and observe the sum of the system numbers of the classified classes. In-system number observation device # f1: consists of either in-system number observation device # fL2-1.

【0038】また、該ATMセル到着数観測装置13
は、各クラスごとのATMセルの到着数を観測する ATMセル到着数観測装置#0 ATMセル到着数観測装置#1 : ATMセル到着数観測装置#L−1のL個の観測装置、 または、L種類のクラスをL2 種類に分類し、分類され
たクラスのATMセルの到着数の和を観測するL2 個の
観測装置 ATMセル到着数観測装置#f0 ATMセル到着数観測装置#f1 : ATMセル到着数観測装置#fL2-1のいずれかからな
る。
The ATM cell arrival number observation device 13
Is an ATM cell arrival number observing device # 0 for observing the number of ATM cells arriving for each class. L number observing devices of ATM cell arrival number observing device # 1: ATM cell arrival number observing device # L-1. L2 classifiers that classify L classes into L2 classes and observe the sum of the number of arrivals of ATM cells of the classified classes ATM cell arrival number monitor # f0 ATM cell arrival number monitor # f1: ATM cell One of the arrival number observation devices # fL2-1.

【0039】また、該ATMセル廃棄数観測装置15
は、各クラスごとのATMセルの到着数を観測する ATMセル廃棄数観測装置#0 ATMセル廃棄数観測装置#1 : ATMセル廃棄数観測装置#L−1 のL個の観測装置、または、L種類のクラスをL2 種類
に分類し、分類されたクラスのATMセルの廃棄数の和
を観測するL2 個の観測装置 ATMセル廃棄数観測装置#f0 ATMセル廃棄数観測装置#f1 : ATMセル廃棄数観測装置#fL2-1 のいずれかからなる。
The ATM cell discard number observing device 15
Is an ATM cell discard number observing device # 0 for observing the number of ATM cells arriving for each class, L number of ATM cell discard number observing device # 1: ATM cell discard number observing device # L-1, or L2 classifiers that classify L classes into L2 classes and observe the sum of the number of discarded ATM cells of the classified classes ATM cell discard number monitor # f0 ATM cell discard number monitor # f1: ATM cell It consists of one of the discard number observation devices # fL2-1.

【0040】また、該系内数統計装置16は、該系内数
観測装置14の構成に応じて、該系内数観測装置14か
ら系内数データが送られてくるごとに、各クラスごとの
系内数データの統計量を更新する、 系内数統計装置#0 系内数統計装置#1 : 系内数統計装置#L−1 のL個の統計装置からなるかあるいは、分類されたL2
種類のクラスごとの系内数の和の統計量を更新する、 系内数統計装置#f0 系内数統計装置#f1 : 系内数統計装置#fL2-1 のいずれかからなる。
Further, the in-system number statistic device 16 determines, for each class, each time the in-system number data is sent from the in-system number observing device 14 in accordance with the configuration of the in-system number observing device 14. Updating the statistical amount of the in-system number data of, the in-system number statistical device # 0, the in-system number statistical device # 1: consisting of L statistical devices in the in-system number statistical device # L-1 or classified. L2
It is composed of any one of a system number statistical device # f0, a system number statistical device # f1, and a system number statistical device # fL2-1 for updating the statistics of the sum of the system numbers for each class.

【0041】また、該ATMセル到着数統計装置17
は、該ATMセル到着数観測装置13の構成に応じて、
該ATMセル到着数観測装置13からATMセル到着数
データが送られてくるごとに、各クラスごとのATMセ
ルのATMセル到着数データの統計量を更新する、 ATMセル到着数統計装置#0 ATMセル到着数統計装置#1 : ATMセル到着数統計装置#L−1 のL個の統計装置からなるかあるいは、分類されたL2
種類のクラスごとのATMセルの到着数の和の統計量を
更新する、 ATMセル到着数統計装置#f0 ATMセル到着数統計装置#f1 : ATMセル到着数統計装置#LL2-1 のいずれかからなる。
Further, the ATM cell arrival number statistical device 17
Depending on the configuration of the ATM cell arrival number observation device 13,
Every time the ATM cell arrival number observation device 13 sends the ATM cell arrival number data, the statistic of the ATM cell arrival number data of the ATM cell for each class is updated. ATM cell arrival number statistical device # 0 ATM Cell arrival number statistic device # 1: consists of L statistic devices of ATM cell arrival number statistic device # L-1, or is classified into L2
An ATM cell arrival number statistical device # f0 ATM cell arrival number statistical device # f1: ATM cell arrival number statistical device # LL2-1 that updates the statistic of the sum of the number of ATM cell arrivals for each class Become.

【0042】また、該ATMセル廃棄数統計装置18
は、該ATMセル廃棄数観測装置15の構成に応じて、
該ATMセル廃棄数観測装置15からATMセル廃棄数
データが送られてくるごとに、各クラスごとのATMセ
ルのATMセル廃棄数データの統計量を更新する、 ATMセル廃棄数統計装置#0 ATMセル廃棄数統計装置#1 : ATMセル廃棄数統計装置#L−1 のL個の統計装置かあるいは、分類されたL2 種類のク
ラスごとのATMセルの廃棄数の和の統計量を更新す
る、 ATMセル廃棄数統計装置#f0 ATMセル廃棄数統計装置#f1 : ATMセル廃棄数統計装置#LL2-1 のいずれかからなる。
Also, the ATM cell discard number statistics device 18
Depending on the configuration of the ATM cell discard number observing device 15,
Every time ATM cell discard number data is sent from the ATM cell discard number observing device 15, the statistic of the ATM cell discard number data of the ATM cell of each class is updated. ATM cell discard number statistics device # 0 ATM Cell discard number statistics device # 1: L statistics device of ATM cell discard number statistics device # L-1 or update the statistics of the sum of the discard numbers of ATM cells for each of the classified L2 classes. ATM cell discard number statistics device # f0 ATM cell discard number statistics device # f1: Either ATM cell discard number statistics device # LL2-1.

【0043】また、図9に示すように、系内数観測装置
#lと、ATMセル到着数観測装置#lと、ATMセル
廃棄数観測装置#l(l=0,…,L−1、または、f
0 ,…,fL2-1)の各々は、 ・1ATMセルスロットごとに、対応するクラスの系内
数やATMセル到着数やATMセル廃棄数等のデータを
観測するデータ観測装置20と、 ・該データ観測装置により得られたデータの和を求める
データカウンタ21と、 ・該データカウンタ21をm1Qまたはm1Aまたは、m1L
ATMセルスロットごとにクリアするATMセルスロッ
トカウンタ1(22)と、 ・該データカウンタ21がクリアされる直前の該データ
カウンタ1の値を読みとり、それをバッファ状態データ
として該ATMセル廃棄判定装置6に転送するデータ転
送装置19からなる。
Further, as shown in FIG. 9, the in-system number observation device #l, the ATM cell arrival number observation device #l, and the ATM cell discard number observation device #l (l = 0, ..., L-1, Or f
0, ..., fL2-1) are each: for each 1 ATM cell slot, a data observing device 20 for observing data such as the in-system number of the corresponding class, the number of ATM cell arrivals, and the number of ATM cell discards; A data counter 21 for obtaining the sum of the data obtained by the data observing device, the data counter 21 being m1Q or m1A or m1L
An ATM cell slot counter 1 (22) that clears for each ATM cell slot; -Reads the value of the data counter 1 immediately before the data counter 21 is cleared and uses it as buffer status data for the ATM cell discard determination device 6 The data transfer device 19 transfers the data to the device.

【0044】また、該系内数観測装置#l、該ATMセ
ル到着数観測装置#l、該ATMセル廃棄数観測装置#
l(l=0,…,L−1、または、f0 ,…,fL2-1)
の出力データをxとしたとき、図10に示すように、 ・カウンタ#i(i=1,2,…,M)24と、 ・xが、あらかじめ定められたxi に対して、xi-1 ≦
x<xi (i=1,2…,M)のときに、対応する該カ
ウンタ#i(24)をカウントアップする指令を出す比
較器#i(23)と、 ・該カウンタ#i(24)を一定ATMセルスロット周
期ごとにクリアする指令を出すATMセルスロットカウ
ンタ2(25)からなる系内数統計装置#l、ATMセ
ル到着数統計装置#l、ATMセル廃棄数統計装置#l
を、バッファ状態観測装置4の構成に応じて有してい
る。
The in-system number observing device #l, the ATM cell arrival number observing device #l, the ATM cell discarding number observing device #l
l (l = 0, ..., L-1 or f0, ..., fL2-1)
10, where x is the output data of the counter, counter #i (i = 1, 2, ..., M) 24, and x is xi-1 with respect to a predetermined xi. ≤
When x <xi (i = 1, 2, ..., M), a comparator #i (23) for issuing a command to count up the corresponding counter #i (24), and the counter #i (24). Of the ATM cell slot counter 2 (25) for issuing a command for clearing every fixed ATM cell slot period, the in-system statistic device #l, the ATM cell arrival number statistic device #l, and the ATM cell discard number statistic device #l.
According to the configuration of the buffer state observation device 4.

【0045】また、該系内数観測装置#l、該ATMセ
ル到着数観測装置#l、該ATMセル廃棄数観測装置#
l(l=0,…,L−1、または、f0 ,…,fL2-1)
の出力データをxとしたとき、図11に示すように、 ・xが、あらかじめ定められたxi に対して、xi-1 ≦
x<xi (i=1,2…,M)のときに、iを出力する
比較器#i(26)と、 ・現在のATMセルスロット番号を示すATMセルスロ
ットカウンタ3(28)と、 ・該ATMセルスロットカウンタ3(28)によりカウ
ントされたATMセルスロットの番号をデータRAM2
7のアドレスに変換するアドレスエンコーダー29と、 ・該比較器#i(26)の出力を該アドレスエンコーダ
ー29により指定されたアドレスに書き込むデータRA
M27と、 からなる系内数統計装置#l、ATMセル到着数統計装
置#l、ATMセル廃棄数統計装置#lを、バッファ状
態観測装置4の構成に応じて有している。
The in-system number observing device #l, the ATM cell arrival number observing device #l, the ATM cell discarding number observing device #l
l (l = 0, ..., L-1 or f0, ..., fL2-1)
When the output data of x is x, as shown in FIG. 11, x is xi-1 ≤
a comparator #i (26) that outputs i when x <xi (i = 1, 2, ..., M); an ATM cell slot counter 3 (28) that indicates the current ATM cell slot number; The number of the ATM cell slot counted by the ATM cell slot counter 3 (28) is stored in the data RAM 2
An address encoder 29 for converting to an address of 7; data RA for writing the output of the comparator #i (26) to an address designated by the address encoder 29
M27 and an in-system number statistics device #l, an ATM cell arrival number statistic device #l, and an ATM cell discard number statistic device #l are provided according to the configuration of the buffer state observing device 4.

【0046】以下に、図10に示すバッファ状態統計装
置3を用い、図5に示す規制率算出装置12をCPUを
用いて構成したときの規制率演算手順を図19を参照し
て説明する。ここで、観測するデータはすべてのクラス
の系内数の総和のみで、m1Q=1,L=2とする。
The following is a description of the regulation rate calculation procedure when the buffer state statistical apparatus 3 shown in FIG. 10 is used and the regulation rate calculation apparatus 12 shown in FIG. 5 is configured using a CPU with reference to FIG. Here, the data to be observed is only the sum of system numbers of all classes, and m1Q = 1 and L = 2.

【0047】[0047]

【数2】 [Equation 2]

【0048】ここで、規制率rの算出は次のように行な
う。
Here, the regulation rate r is calculated as follows.

【0049】[0049]

【数3】 (Equation 3)

【0050】[0050]

【数4】 [Equation 4]

【0051】[0051]

【数5】 (Equation 5)

【0052】[0052]

【数6】 (Equation 6)

【0053】[0053]

【数7】 (Equation 7)

【0054】[0054]

【数8】 (Equation 8)

【0055】ATMセルのクラスは、ATM通信におけ
るATMセルのヘッダに書き込まれているCLPビッ
ト、または、VCIやVPIによって、クラス分けして
もよい。また、CLPビットやVCI,VPIの組み合
わせでクラスをわけてもよい。
The class of the ATM cell may be classified by the CLP bit written in the header of the ATM cell in the ATM communication, or VCI or VPI. Also, classes may be divided by a combination of CLP bit, VCI, and VPI.

【0056】図14は、図4又は図8に示す優先制御装
置の一実施例の全体構成を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing the overall configuration of an embodiment of the priority control apparatus shown in FIG. 4 or 8.

【0057】また、図15は、共通バッファスイッチに
おけるハードウェア構成を示す図である。スイッチに到
着したATMセルはMUX35により多重化され、AT
Mセル廃棄装置1に転送される。バッファ状態統計装置
3は、バッファ状態観測装置4により観測された系内
数、ATMセル廃棄数、到着ATMセル数の統計データ
を取る。ATMセル廃棄装置1は、バッファ状態統計装
置3のデータからATMセルの規制率を算出し、それに
従って、到着したATMセルを廃棄する。また、バッフ
ァ状態統計装置3のデータから、廃棄するバッファ装置
2内のATMセルのアドレスを計算し、対応するバッフ
ァ装置2内のATMセルを廃棄する。ATMセル廃棄装
置1を通過したATMセルは、バッファ装置2に蓄積さ
れる。その際、ATMセルが記憶されるバッファ装置2
内の物理的な位置は、ATMセルに付加されているルー
チングタグからアドレス管理装置37により指定され
る。また、バッファ装置2から出力されるATMセルの
アドレスもアドレス管理装置37により管理されてい
る。バッファ状態観測装置4は、アドレス管理装置37
から、系内数の情報を得る。
FIG. 15 is a diagram showing the hardware configuration of the common buffer switch. The ATM cells arriving at the switch are multiplexed by the MUX 35 and AT
It is transferred to the M cell discard device 1. The buffer status statistic device 3 obtains statistical data of the number of systems, the number of discarded ATM cells, and the number of arriving ATM cells observed by the buffer status observing device 4. The ATM cell discard device 1 calculates the ATM cell regulation rate from the data of the buffer state statistics device 3, and discards the arrived ATM cell according to the calculated rate. Further, the address of the ATM cell in the buffer device 2 to be discarded is calculated from the data of the buffer state statistical device 3, and the corresponding ATM cell in the buffer device 2 is discarded. The ATM cells that have passed through the ATM cell discard device 1 are stored in the buffer device 2. At that time, the buffer device 2 in which the ATM cell is stored
The physical position within the address is designated by the address management device 37 from the routing tag added to the ATM cell. The address of the ATM cell output from the buffer device 2 is also managed by the address management device 37. The buffer state observation device 4 uses the address management device 37.
To obtain information about the number of systems.

【0058】図16は、入力バッファで優先制御を行う
場合のハードウェア構成を示す。
FIG. 16 shows a hardware configuration when priority control is performed by the input buffer.

【0059】物理レイヤ機能38から到着したATMセ
ルは、まずルーチングタグ付加装置40に転送され、ル
ーチングタグが付加される。その後、ATMセル廃棄装
置1に転送される。バッファ状態統計装置3は、バッフ
ァ状態観測装置4により観測された系内数、ATMセル
廃棄数、到着ATMセル数の統計データを取る。ATM
セル廃棄装置1は、バッファ状態統計装置3のデータか
らATMセルの規制率を算出し、それに従って到着した
ATMセルを廃棄する。また、バッファ状態統計装置3
のデータから、廃棄するバッファ内のATMセルのアド
レスを計算し、対応するバッファ装置2内のATMセル
を廃棄する。ATMセル廃棄装置1を通過したATMセ
ルは、バッファ装置2に蓄積される。
The ATM cell arriving from the physical layer function 38 is first transferred to the routing tag addition device 40 and added with the routing tag. After that, it is transferred to the ATM cell discard device 1. The buffer status statistic device 3 obtains statistical data of the number of systems, the number of discarded ATM cells, and the number of arriving ATM cells observed by the buffer status observing device 4. ATM
The cell discard device 1 calculates the ATM cell regulation rate from the data of the buffer state statistics device 3 and discards the ATM cells that arrive according to the calculated rate. Also, the buffer status statistics device 3
The address of the ATM cell in the buffer to be discarded is calculated from the data of 1. and the corresponding ATM cell in the buffer device 2 is discarded. The ATM cells that have passed through the ATM cell discard device 1 are stored in the buffer device 2.

【0060】系内数は、ATMスイッチ39内のバッフ
ァと、ATMスイッチ39の入力側に設置されたバッフ
ァ装置の両者の系内数、または、バッファ装置の系内数
のいずれかが用いられる。ATMスイッチ39内のバッ
ファからスイッチの入力側に設置されたバッファ装置に
はフロー制御がかけられており、ATMスイッチ内のバ
ッファがいっぱいになった場合には、スイッチの入力側
に設置されたバッファ装置からのATMセルの転送は一
時中止される。
As the system number, either the system number of both the buffer in the ATM switch 39 and the buffer device installed on the input side of the ATM switch 39, or the system number of the buffer device is used. Flow control is applied to the buffer device installed from the buffer in the ATM switch 39 to the input side of the switch. When the buffer in the ATM switch becomes full, the buffer device installed to the input side of the switch is controlled. Transfer of ATM cells from the device is suspended.

【0061】図17は、出力バッファで優先制御を行う
場合のハードウェア構成を示す図である。ATMスイッ
チ39の内部及び出力リンクの速度は、物理レイヤのリ
ンク速度と同じまたは高速化されており、ATMセルは
ATMスイッチ39の出力側に設置されたバッファ装置
2から滞留する。バッファ装置2からATMスイッチ3
9にはフロー制御がかけられており、バッファ装置2が
いっぱいになった場合には、ATMスイッチ39からの
ATMセルの転送が一時中止される。
FIG. 17 is a diagram showing a hardware configuration when priority control is performed by the output buffer. The speed of the inside and the output link of the ATM switch 39 is the same as or higher than the link speed of the physical layer, and ATM cells are accumulated from the buffer device 2 installed on the output side of the ATM switch 39. Buffer device 2 to ATM switch 3
9 is subjected to flow control, and when the buffer device 2 is full, transfer of ATM cells from the ATM switch 39 is temporarily stopped.

【0062】ATMスイッチ39から出力されたATM
セルは、ATMセル廃棄装置1に転送される。バッファ
状態統計装置3は、バッファ状態観測装置4により観測
された系内数、ATMセル廃棄数、到着ATMセル数の
統計データを取る。ATMセル廃棄装置1は、バッファ
状態統計装置3のデータからATMセルの規制率を算出
し、それに従って到着したATMセルを廃棄する。ま
た、バッファ状態統計装置3のデータから、廃棄するバ
ッファ装置2内のATMセルのアドレスを計算し、対応
するバッファ装置2内のATMセルを廃棄する。ATM
セル廃棄装置1を通過したATMセルは、バッファ装置
2に蓄積される。バッファ装置2から出力されたATM
セルは、ルーチングタグ削除装置41によりルーチング
タグを削除され、ATM物理レイヤ機能38に転送され
る。
ATM output from ATM switch 39
The cell is transferred to the ATM cell discard device 1. The buffer status statistic device 3 obtains statistical data of the number of systems, the number of discarded ATM cells, and the number of arriving ATM cells observed by the buffer status observing device 4. The ATM cell discard device 1 calculates the ATM cell regulation rate from the data of the buffer state statistics device 3 and discards the ATM cells that arrive according to the calculated regulation rate. Further, the address of the ATM cell in the buffer device 2 to be discarded is calculated from the data of the buffer state statistical device 3, and the corresponding ATM cell in the buffer device 2 is discarded. ATM
The ATM cells that have passed through the cell discard device 1 are accumulated in the buffer device 2. ATM output from the buffer device 2
The cell has its routing tag deleted by the routing tag deletion device 41 and transferred to the ATM physical layer function 38.

【0063】以下に、図10に示すバッファ状態統計装
置3を用い、図5に示す規制率算出装置12をCPUを
用いて構成したときのシミュレーション結果を示す。こ
こで、観測するデータはすべてのクラスの系内数の総和
のみで、m1Q=1,L=2、高優先ATMセルと低優先
ATMセルの到着率の設定値が各々λH とλL であると
き、低優先ATMセルの到着率がΔL だけ増加した場合
に、高優先ATMセルのATMセル廃棄率(CLR−
H)と低優先ATMセルのATMセル廃棄率(CLR−
L)の変動を図18に示す。従来手法は通常の固定しき
い値法である。この図より分かるように、入力トラヒッ
クが設定値通りの場合両者は同じ性能を示すが、低優先
ATMセルの入力トラヒックが増加した場合、本手法の
高優先ATMセルのATMセル廃棄率が従来手法より低
くなっていることがわかる。
The following is a simulation result when the buffer state statistical device 3 shown in FIG. 10 is used and the regulation rate calculation device 12 shown in FIG. 5 is configured using a CPU. Here, the data to be observed is only the sum of system numbers of all classes, m1Q = 1, L = 2, and the arrival rate set values of the high priority ATM cell and the low priority ATM cell are λH and λL, respectively. , If the arrival rate of low priority ATM cells is increased by ΔL, the ATM cell discard rate (CLR-
H) and the ATM cell discard rate (CLR-) of low priority ATM cells.
The variation of L) is shown in FIG. The conventional method is an ordinary fixed threshold method. As can be seen from this figure, both show the same performance when the input traffic is the set value, but when the input traffic of the low priority ATM cell increases, the ATM cell discard rate of the high priority ATM cell of this method is the same as that of the conventional method. You can see that it is lower.

【0064】次に、第2の実施形態について説明する。
すなわち、輻輳制御方法および輻輳制御装置100につ
いて説明する。
Next, the second embodiment will be described.
That is, the congestion control method and the congestion control device 100 will be described.

【0065】まず、第2の実施形態の概略を説明する。First, the outline of the second embodiment will be described.

【0066】ATM通信網では、図20に示すように、
端末101がパケット通信システム102を通過するセ
ルを出力している場合、その端末101からパケット通
信システム102を通る呼が設定されているという。ま
た、呼を設定するには、端末はセルの発生の特性を表す
申告パラメータを申告する。また、パケット通信システ
ム102内には、セルを一時蓄積するためのバッファ装
置(バッファ装置113)があり、本発明により、バッ
ファ装置で発生するセルの遅延時間やセル廃棄率で表さ
れる通信品質を制御することができる。
In the ATM communication network, as shown in FIG.
When a terminal 101 outputs a cell passing through the packet communication system 102, it is said that a call passing through the packet communication system 102 is set up from the terminal 101. To set up a call, the terminal also declares a declaration parameter that is characteristic of the occurrence of a cell. Further, in the packet communication system 102, there is a buffer device (buffer device 113) for temporarily accumulating cells, and according to the present invention, the communication quality represented by the cell delay time or the cell discard rate generated in the buffer device. Can be controlled.

【0067】次に、以下の説明において用いられる用語
および変数について説明する。
Next, terms and variables used in the following description will be described.

【0068】単位時間ごとに端末1がセルを送出するも
のとし、各単位時間をシーケンシャルな番号nで識別
し、この単位時間をスロットと呼ぶ。
It is assumed that the terminal 1 sends out a cell every unit time, each unit time is identified by a sequential number n, and this unit time is called a slot.

【0069】また、端末101から到着するセルにはL
クラスの優先度があらかじめ付加されているものとし、
セルのクラスlを(0≦l≦L−1)で表す。また、ク
ラスlのセル到着パラメータをスカラまたはベクトルの
λl で表す。λl がベクトルの場合は、セル到着パラメ
ータが複数種類ある場合である。λl は、クラスやλl
を計算する方法により、以下のように分類される。
In addition, the cell arriving from the terminal 101 has L
Assume that the class priority is added in advance,
The cell class 1 is represented by (0 ≦ l ≦ L−1). Also, the cell arrival parameter of class l is represented by a scalar or vector λ l . The case where λ l is a vector is the case where there are multiple types of cell arrival parameters. λ l is the class and λ l
According to the method of calculating, it is classified as follows.

【0070】λlR q :バッファ装置に接続されているす
べての端末が生成するクラスlのセルを重畳したセル流
の特性を表すパラメータであり、システム状態観測統計
装置105で申告パラメータのみから計算される。
Λ lR q : A parameter that represents the characteristics of a cell flow in which cells of class l generated by all terminals connected to the buffer device are superimposed, and is calculated by the system state observation statistical device 105 from only the declared parameters. It

【0071】λlE s :バッファ装置に続されているすべ
ての端末が生成するクラスlのセルを重畳したセル流の
特性を表すセル到着パラメータの推定値であり、到着パ
ラメータ推定装置103で推定される。
Λ lE s : Estimated value of the cell arrival parameter representing the characteristics of the cell flow in which cells of class l generated by all terminals connected to the buffer device are superimposed, and is estimated by the arrival parameter estimation device 103. It

【0072】λlO ut:到着パラメータ推定装置103の
出力で、λlE s とλlR qn ewから計算される。
Λ lO ut : the output of the arrival parameter estimator 103, calculated from λ lE s and λ lR qn ew .

【0073】λlR qn ew:バッファ装置を通る呼の接続要
求を出した端末の申告パラメータ。
Λ lR qn ew : Declaration parameter of the terminal that issued the connection request for the call passing through the buffer device.

【0074】また、パケット通信システムの状態を表す
システム状態は、パケット通信システム102内のバッ
ファ装置113のセル数、端末101からパケット通信
システム102に到着するセル数、端末101でのセル
出力過程を表す申告パラメータ、該パケット通信システ
ム内での通信品質、通信品質に対する要求品質の少なく
ともいずれか一つからなる。
The system state representing the state of the packet communication system includes the number of cells of the buffer device 113 in the packet communication system 102, the number of cells arriving at the packet communication system 102 from the terminal 101, and the cell output process at the terminal 101. It comprises at least one of a declaration parameter to be expressed, communication quality in the packet communication system, and required quality for communication quality.

【0075】パケット通信システム102内のバッファ
装置は、FIFOやプッシュアウトによる優先制御付き
のFIFO、または、前記FIFOを持つパケット交換
機、パケット多重化装置、パケット蓄積装置、または、
これらが複数接続されたネットワークである。
The buffer device in the packet communication system 102 is a FIFO with priority control by FIFO or push-out, or a packet switch having the FIFO, a packet multiplexer, a packet storage device, or
These are networks in which multiple connections are made.

【0076】次に図20を参照して、輻輳制御装置10
0の構成について説明する。尚、輻輳制御装置100は
バッファ装置毎にあっても、複数のバッファに対して一
つあってもよい。
Next, referring to FIG. 20, the congestion control device 10
The configuration of 0 will be described. The congestion control device 100 may be provided for each buffer device or one for a plurality of buffers.

【0077】到着パラメータ推定装置103は、セル到
着パラメータλlE s と、セル到着パラメータλlO utを算
出するものである。すなわち、到着パラメータ推定装置
103では、バッファ装置113に接続されている呼か
ら申告されたクラスlのセルの到着率の和をλlR q
し、これとある定数el との積から、新しいセル到着パ
ラメータλlE s を次式(1)から推定する。
The arrival parameter estimation device 103 calculates the cell arrival parameter λ lE s and the cell arrival parameter λ lO ut . That is, in the arrival parameter estimation device 103, the sum of the arrival rates of the cells of class l declared from the call connected to the buffer device 113 is defined as λ lR q , and the product of this and a certain constant e l gives a new cell. The arrival parameter λ lE s is estimated from the following equation (1).

【0078】 λlE s =λlR q ×el … (1) ここで、定数el は、例えばバッファ装置113へのセ
ル到着が各スロットで平均λlE s のポアソン到着に従っ
て到着する際に、バッファ装置113でのクラスlのセ
ル廃棄率CLRl がクラスlに要求されたセル廃棄率に
関する通信品質QOSに等しくなるように決めることが
できる。
Λ lE s = λ lR q × e l (1) Here, the constant e l is, for example, when the cell arrival at the buffer device 113 arrives according to Poisson arrival of the average λ lE s in each slot. The class l cell loss rate CLR l in the buffer device 113 can be determined to be equal to the communication quality QOS for the cell loss rate required for class l.

【0079】また、セル到着パラメータλlE s の他の算
出方法として、次のようなものがある。すなわち、時刻
(n−1)においてクラスlのセルがλlE s (n−1)
に従って到着したときのバッファ装置113の平均バッ
ファ内セル数の理論値をql-(n−1)、システム状態
観測統計装置105で計算された統計量のうち、セルス
ロットの先頭で観測されたバッファ内セル数kl (n)
に関する統計量sl-(n)を後述の式(7)から計算し
たものをkl-(n)として、 λlE s (n)=λlE s (n−1)×kl-(n)/ql-(n−1) λlE s (0)=λlR q … (2) で計算してもよい。ql-(n−1)は、後述の通信品質
推定装置109と同様の手法で計算することができる。
λlR q は、現在バッファ装置113に接続されている呼
から申告されたクラスlのセルの到着率の和とすること
ができる。
Another method for calculating the cell arrival parameter λ lE s is as follows. That is, at time (n-1), the cell of class l has λ lE s (n-1)
The theoretical value of the average number of cells in the buffer of the buffer device 113 when arriving in accordance with is calculated by q l− (n−1), and is observed at the head of the cell slot in the statistic calculated by the system state observation statistic device 105. Number of cells in buffer k l (n)
Statistic s l- (n) calculated from equation (7) described later is k l- (n), and λ lE s (n) = λ lE s (n-1) × k l- (n ) / Q l− (n−1) λ lE s (0) = λ lR q (2). q l− (n−1) can be calculated by the same method as the communication quality estimation apparatus 109 described later.
λ lR q can be the sum of the arrival rates of class l cells declared from the calls currently connected to the buffer device 113.

【0080】さらに、セル到着パラメータλlE s のさら
に他の算出方法として、次のようなものがある。すなわ
ち、まず、n=0のときは、 λlE s (0) =λlR q … (3) で計算する。
Furthermore, the following is another method of calculating the cell arrival parameter λ lE s . That is, first, when n = 0, calculation is performed by λ lE s (0) = λ lR q (3).

【0081】n≧1の場合は、ある実数Cに対して以下
のλl Es(n)のJ種類の候補λlE s (n)j (1≦j
≦J)を次式(4)から計算し、 λlE s (n)j =λlE s (n−1)+(j−J/2)λlE s (n−1)/(J ×C) … (4) 後述の通信品質推定装置109と同様の手法でq-j(n)
を計算し、セル到着パラメータλlE s
In the case of n ≧ 1, for a certain real number C, the following J kinds of candidates λ l Es (n) λ lE s (n) j (1 ≦ j
≦ J) is calculated from the following equation (4), and λ lE s (n) j = λ lE s (n−1) + (j−J / 2) λ lE s (n−1) / (J × C) ) (4) By the same method as the communication quality estimation device 109 described later, q -j (n)
And the cell arrival parameter λ lE s

【数9】 [Equation 9]

【0082】から算出する。It is calculated from

【0083】すなわち、式(2)、式(5)により、セ
ル到着パラメータλlE s と、kl-(n)に基づく現実の
セル到着過程との差が小さくなるように、セル到着パラ
メータ λlE s を更新している。このような操作を図2
1に示した到着パラメータ推定装置103のセル到着パ
ラメータ計算装置106、システム状態推定装置107
において行うようになっている。
That is, according to the equations (2) and (5), the cell arrival parameter λ is set so that the difference between the cell arrival parameter λ lE s and the actual cell arrival process based on k l− (n) becomes small. lE s is being updated. Such an operation is shown in FIG.
Cell arrival parameter calculation device 106 of the arrival parameter estimation device 103 and system state estimation device 107 shown in FIG.
It is supposed to be done in.

【0084】さて、セル到着パラメータλlO utは、例え
ば、 λlO ut=λlE s (n)+λlR qn ew … (6) と計算される。
The cell arrival parameter λ lO ut is calculated as, for example, λ lO ut = λ lE s (n) + λ lR qn ew (6)

【0085】なお、以上説明したようにして算出された
λl は、流量制御装置104で対応できるようにこれを
量子化して、出力することもできる。
The λ l calculated as described above can also be quantized and output so that the flow rate control device 104 can handle it.

【0086】システム状態観測統計装置105は、バッ
ファ装置113のバッファ内セル数、バッファ装置11
3や、後述のセル廃棄装置112で廃棄されたセル数、
バッファ装置113でセルが受ける遅延時間、端末から
到着するセル数、バッファ装置113を通過するセルを
現在出力している、または将来希望する端末の申告パラ
メータ、セル廃棄率やセル遅延時間に関する通信品質を
要素si (i=1、2、3、…)とし、そのうちの少な
くともいずれか一つからなるシステム状態S=(s1
2 ,s3 ,…,si , …)を、1スロット以上の間
隔で観測するようになっている。
The system status observation / statistical device 105 determines the number of cells in the buffer of the buffer device 113, the buffer device 11
3 or the number of cells discarded by the cell discard device 112 described later,
The communication quality regarding the delay time received by the cell in the buffer device 113, the number of cells arriving from the terminal, the output parameter of the terminal currently outputting the cell passing through the buffer device 113 or desired in the future, the cell loss rate and the cell delay time. Is an element s i (i = 1, 2, 3, ...), and a system state S = (s 1 ,
s 2, s 3, ..., s i, a ...), so as to observe at one slot or more intervals.

【0087】そして、S=(s1 ,s2 ,s3 ,…,s
i ,…)の一部またはすべての要素のsi に対する統計
量si-(n)を次式(7)により計算する。
Then, S = (s 1 , s 2 , s 3 , ..., S
The statistic s i- (n) for s i of some or all of i , ...) Is calculated by the following equation (7).

【0088】[0088]

【数10】 [Equation 10]

【0089】ここで、μ0 、μ1 は0以上の定数であ
る。また、si-(n)をsi (n−Nw)〜si (n)
間の平均としてもよい。また、このような統計を取らず
に、si をそのまま出力してもよい。その場合、si
して例えばパケット通信システム内のUPC内のバッフ
ァの情報を用いることができる。
Here, μ 0 and μ 1 are constants of 0 or more. In addition, s i- (n) is converted to s i (n-Nw) to s i (n)
It may be an average between. Further, s i may be output as it is without taking such statistics. In that case, for example, information of the buffer in the UPC in the packet communication system can be used as s i .

【0090】なお、このような統計量は、所定時間毎に
算出するようになっている。
It should be noted that such a statistic is calculated every predetermined time.

【0091】流量制御装置104は、例えば、図24に
示すように、到着パラメータ推定装置103から得られ
たセル到着パラメータλlO utより、セルの通信品質を推
定する通信品質推定装置109と、通信品質推定装置1
09により推定された通信品質と、システム状態観測統
計装置105から得られるシステム状態統計量の少なく
ともいずれか一つから、制御信号を計算する制御信号計
算装置110とから構成することができる。
The flow rate control device 104 communicates with the communication quality estimation device 109 that estimates the communication quality of the cell from the cell arrival parameter λ lO ut obtained from the arrival parameter estimation device 103, as shown in FIG. Quality estimation device 1
09, and the control signal calculation device 110 that calculates a control signal from at least one of the system state statistics obtained from the system state observation statistical device 105.

【0092】通信品質推定装置109では、バッファ装
置113が単体の優先制御なしのFIFO、または、固
定しきい値法による優先制御機能がついたFIFO、ま
たはプッシュアウト法による優先制御機能がついたFI
FOで構成されており、バッファ装置113に入りうる
最大のセル数をK、セルの到着過程がポアソン過程、ベ
ルヌーイ過程、MMPP、MMBPであると仮定できる
場合には、到着パラメータ推定装置103から得られた
セル到着パラメータλlO utから、待ち行列理論(L.Klei
nrock 著,"Queueing Systems Vol.I Theory",John Wile
y & Sons、または、T.Czachorski,et.al著,"Diffusion
Model of the Push-out Buffer Management Policy",IE
EE INFOCOM '92 予稿集)により、CLRl を求めるこ
とができる。
In the communication quality estimation apparatus 109, the buffer apparatus 113 is a single FIFO without priority control, a FIFO with a priority control function by the fixed threshold method, or a FI with a priority control function by the pushout method.
If the maximum number of cells that can be stored in the buffer device 113 is K and the cell arrival process can be assumed to be Poisson process, Bernoulli process, MMPP, MMBP, it is obtained from the arrival parameter estimation device 103. from the cell arrival parameter λ lO ut that is, queuing theory (L.Klei
nrock, "Queueing Systems Vol.I Theory", John Wile
y & Sons or T. Czachorski, et.al, "Diffusion
Model of the Push-out Buffer Management Policy ", IE
CLR l can be obtained from EE INFOCOM '92 Proceedings.

【0093】また、バッファ装置113が複数のFIF
Oやパケット交換機で構成されている場合、最も近い特
性を持つ単体の優先制御なしのFIFO、または、固定
しきい値法による優先制御機能がついたFIFO、また
はプッシュアウト法による優先制御機能がついたFIF
Oで、バッファ装置113を近似して、上記手法により
CLRl を計算することができる。
Further, the buffer device 113 has a plurality of FIFs.
When configured with O or a packet switch, a single non-priority FIFO with the closest characteristics, a FIFO with a fixed threshold method priority control function, or a push-out method priority control function FIF
With O, the buffer device 113 can be approximated and CLR 1 can be calculated by the above method.

【0094】なお、図20、図21の構成では、システ
ム状態統計量をシステム状態観測統計装置105で求め
るようになっているが、図22に示すように、パケット
通信システム102において求められたシステム状態統
計量をもとに、輻輳制御装置100が前述の制御処理を
行うようにしてもよい。
In the configurations of FIGS. 20 and 21, the system state statistic is obtained by the system state observation / statistical device 105, but as shown in FIG. 22, the system obtained by the packet communication system 102 is used. The congestion control device 100 may perform the above-described control processing based on the state statistics.

【0095】次に、図23に示すフローチャートを参照
して、本実施形態の輻輳制御装置の全体の処理動作につ
いて説明する。
Next, the overall processing operation of the congestion control device of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0096】まず、システム状態観測統計装置105に
おいて、あるいは、パケット通信システム102におい
て、パケット通信システム102のシステム状態を観測
して、システム統計量を算出し(ステップS1〜ステッ
プS2)、その結果得られたシステム統計量をもとに、
到着パラメータ推定装置103において、システム状態
およびその統計量の推定値ql-(n−1)を求めながら
セル到着パラメータλl を算出する(ステップS3〜ス
テップS4)。
First, the system status observation / statistical device 105 or the packet communication system 102 observes the system status of the packet communication system 102 to calculate a system statistic (steps S1 to S2), and obtains the result. Based on the system statistics obtained
In the arrival parameter estimation device 103, the cell arrival parameter λ 1 is calculated while obtaining the estimated value q l− (n−1) of the system state and its statistic (step S 3 to step S 4).

【0097】次に、流量制御装置104の通信品質推定
装置109において、到着パラメータ推定装置103で
求められた到着パラメータλlO utもとにクラスのセル廃
棄率CLRl を求めることにより通信品質の推定を行い
(ステップS5)、さらに制御信号計算装置110で、
ステップS5で推定された通信品質と、システム状態観
測統計装置105あるいはパケット通信システム102
から得られるシステム状態統計量の少なくともいずれか
1つから制御信号を計算し(ステップS6)、それをパ
ケット通信システム102に送信して、セル流の制御が
なされる(ステップS7)。
Next, the communication quality estimation device 109 of the flow rate control device 104 estimates the communication quality by obtaining the cell discard rate CLR l of the class based on the arrival parameter λ lO ut obtained by the arrival parameter estimation device 103. (Step S5), and further, in the control signal calculation device 110,
The communication quality estimated in step S5 and the system state observation statistical device 105 or the packet communication system 102
A control signal is calculated from at least one of the system state statistics obtained from (step S6), and the control signal is transmitted to the packet communication system 102 to control the cell flow (step S7).

【0098】次に、各セルに優先度が与えられ、それに
従って、セルの優先制御を行うことにより輻輳制御を行
う場合について説明する。
Next, a case will be described in which priority is given to each cell and congestion control is performed by performing priority control of cells according to the priority.

【0099】図25は、優先制御を行う輻輳制御装置1
00をパケット通信システム102に適用した場合の全
体の構成を概略的に示したものである。
FIG. 25 is a congestion control device 1 for performing priority control.
00 schematically illustrates the entire configuration when 00 is applied to the packet communication system 102.

【0100】パケット通信システム102には、少なく
とも一つ以上の端末101が接続されており、流量制御
装置104から得られる制御信号に従って優先制御を行
う場合、パケット通信システム102は、各々の端末を
結ぶネットワークや交換機からなる通信網111と、バ
ッファ装置113と、端末から到着したセルを流量制御
装置104から得られる制御信号に従ってセルを廃棄す
るセル廃棄装置112からなる。
At least one or more terminals 101 are connected to the packet communication system 102, and when priority control is performed according to a control signal obtained from the flow rate control device 104, the packet communication system 102 connects each terminal. It includes a communication network 111 including a network and an exchange, a buffer device 113, and a cell discard device 112 that discards cells arriving from a terminal according to a control signal obtained from the flow control device 104.

【0101】ここでは、バッファ装置113のバッファ
溢れにより廃棄されるクラスlのセル廃棄率CLRl
制御するために、セルがバッファに入る前に流量制御装
置104からの制御信号に従いセル廃棄装置112で廃
棄する場合について説明する。
Here, in order to control the cell discard rate CLR l of the class l discarded due to the buffer overflow of the buffer device 113, the cell discard device 112 is controlled according to the control signal from the flow rate control device 104 before the cells enter the buffer. The case of discarding will be described.

【0102】また、システム状態観測統計装置105で
観測されるシステム状態は、バッファ装置113のスロ
ットnでの先頭のバッファ内セル数k(n)、申告パラ
メータ、セル廃棄率に関する通信品質QOSである。
The system state observed by the system state observation / statistical device 105 is the number of cells in the buffer k (n) at the head of the slot n of the buffer device 113, the declaration parameter, and the communication quality QOS regarding the cell loss rate. .

【0103】システム状態観測統計装置105では、バ
ッファ装置113バッファ内セル数k(n)の統計量k
- (n)を統計量s- (n)として、式(7)より計算
する。
In the system state observation / statistical device 105, the statistic k of the buffer device 113, the number of cells in the buffer k (n)
- a (n) statistic s - as (n), is calculated from equation (7).

【0104】流量制御装置104は、セルがセル廃棄装
置112に到着した瞬間のバッファ装置113バッファ
内セル数karr と到着したセルのクラスlに対応するし
きい値tl (n)に対して、 karr <tl (n) … (8) の時のみ、クラスlのセルをバッファ装置113に転送
し、そうでないときは、セルを廃棄する指令をセル廃棄
装置112出力する。
The flow rate control device 104 compares the number of cells k arr in the buffer device 113 at the moment when the cells arrive at the cell discard device 112 and the threshold value t l (n) corresponding to the class l of the arrived cells. , K arr <t l (n) (8), the cell of class l is transferred to the buffer device 113, and otherwise, the cell discard device 112 outputs a command to discard the cell.

【0105】例えば、L=2の場合、tl (n)は、以
下のように決められる。
For example, when L = 2, t l (n) is determined as follows.

【0106】t0 (n)は、t0 (n)=Kで一定とす
る。ここで、Kをバッファ装置113に蓄積できる最大
セル数とする。
[0106] t 0 (n) is constant at t 0 (n) = K. Here, let K be the maximum number of cells that can be stored in the buffer device 113.

【0107】t1 (n)は、以下のように決められる。
すなわち、到着パラメータ推定装置103から得られた
λ0O utを多重化数NMux で割った値λ0 と、あるλ1 '
とより、t1 =0、1、…、Kに対して、状態遷移確率
行列P(λ0 , λ1 ',t1 )から解析により得られるC
LRl がクラスlのセルの通信品質QOSl 以下であ
り、かつ、CLRl が最大の値を取るλ1 ' を与えた時
のバッファ内セル数の平均値を、k(λ0 , t1 )とし
たとき、
T 1 (n) is determined as follows.
That is, a value λ 0 obtained by dividing λ 0O ut obtained from the arrival parameter estimation device 103 by the number of multiplexing N Mux and a certain λ 1 ′.
Therefore, for t 1 = 0, 1, ..., K, C obtained by analysis from the state transition probability matrix P (λ 0 , λ 1 ', t 1 )
LR l is below the communication quality QOS l of cell class l, and, CLR l the average value in the buffer the number of cells when given the lambda 1 'having the maximum value, k (λ 0, t 1 ),

【数11】 [Equation 11]

【0108】とする。ここで、1≦t1 ≦K+1、λlR
qn ew=0とする。また、P(λ0 , λ1 ',t1 )、及
び、k(λ0 , t1 )は、電子情報通信学会秋季大会予
稿B−431, ”ATM網における優先制御部のしきい
値に関する検討”、及び、電子情報通信学会信学技法S
SE93−39, ”ATM網におけるCAC・UPC・
優先制御の統合化”記載の方法で決めることができる。
It is assumed that Where 1 ≦ t 1 ≦ K + 1, λ lR
Set qn ew = 0. Further, P (λ 0 , λ 1 ', t 1 ) and k (λ 0 , t 1 ) are related to the threshold value of the priority control unit in the ATM network, B-431, "ATM network. Examination "and IEICE Technical Technique S
SE93-39, "CAC / UPC / ATM network"
It can be determined by the method described in "Integration of priority control".

【0109】流量制御装置104の第2の優先制御処理
方法として、 π(n) =(π0 ,..., πi ,..., πK ) πi =1 if i=k(n) πi =0 if i≠k(n) π(n+1|t1 ) =P(λ0 , λ1 ',t1 )π(n) を式(7)に代入することにより得られるπ- (n+1|
t1 ) と、λH =λ0 , λL=λ1 ' として、後述する式
(26)から計算したCLR0 (n+1| t1 ) を用いて、
As a second priority control processing method of the flow rate control device 104, π (n) = (π 0 , ..., π i , ..., π K ) π i = 1 if i = k (n ) π i = 0 if i ≠ k (n) π (n + 1 | t 1 ) = P (λ 0 , λ 1 ', t 1 ) π (n) is substituted into the equation (7). π - (n + 1 |
t 1 ), and λ H = λ 0 , λ L = λ 1 ′, using CLR 0 (n + 1 | t 1 ) calculated from Equation (26) described later,

【数12】 (Equation 12)

【0110】で決めることもできる。ここで、QOS0
は、クラス0に対するセル廃棄率に関する要求品質であ
る。
It can also be determined by. Where QOS 0
Is the required quality for the cell loss rate for class 0.

【0111】式(10)では、バッファ装置13のバッ
ファ内のセル数と閾値tl (n)と比較することによ
り、セルを廃棄するか否かを通知する制御信号を出力す
る際に、この閾値を到着パラメータ推定装置103で推
定された到着パラメータに基づく将来の通信品質の推定
値と要求された通信品質QOS0 との差が小さくなるよ
うに制御している。すなわち、端末101が発生するセ
ル流の特性が申告パラメータから変動しても、パケット
通信システムでの通信品質が要求品質と同じ値を保つよ
うに閾値を設定することができる。
In the equation (10), the number of cells in the buffer of the buffer device 13 is compared with the threshold value t l (n) to output the control signal for notifying whether or not to discard the cell. The threshold value is controlled so that the difference between the estimated value of the future communication quality based on the arrival parameter estimated by the arrival parameter estimation device 103 and the required communication quality QOS 0 becomes small. That is, even if the characteristics of the cell flow generated by the terminal 101 vary from the declared parameters, the threshold can be set so that the communication quality in the packet communication system maintains the same value as the required quality.

【0112】次に、呼受付制御を行う輻輳制御装置10
0をパケット通信システム102に適用した場合につい
て、図26を参照して説明する。
Next, the congestion control device 10 for performing call admission control
A case where 0 is applied to the packet communication system 102 will be described with reference to FIG.

【0113】図26は、呼受付制御を行う輻輳制御装置
100をパケット通信システム102に適用した場合の
全体の構成を概略的に示したものである。
FIG. 26 schematically shows the overall configuration when the congestion control device 100 for performing call admission control is applied to the packet communication system 102.

【0114】パケット通信システム102には、少なく
とも1つ以上の端末101が接続されており、パケット
通信システム102を通過する呼接続要求があった際要
求を受け付けるか否かの受付判定行う呼受付制御を行う
場合、パケット通信システム102は、各々の端末を結
ぶネットワークや交換機からなる通信網111と、バッ
ファ装置113、流量制御装置104から得られる制御
信号に従って、要求を発生した端末に呼接続可否判定を
通知する接続可否判定通知装置115から構成される。
At least one or more terminals 101 are connected to the packet communication system 102, and when there is a call connection request passing through the packet communication system 102, a call admission control is performed to judge whether or not to accept the request. In the case of performing the communication, the packet communication system 102 determines whether or not a call can be connected to the requesting terminal in accordance with a control signal obtained from the communication network 111 including a network connecting each terminal and a switch, the buffer device 113, and the flow control device 104. It is composed of a connection availability determination notifying device 115 for notifying.

【0115】図26に示すように、流量制御装置104
は、例えば、通信品質推定装置109と制御信号計算装
置110で構成することができる。
As shown in FIG. 26, the flow control device 104
Can be composed of, for example, the communication quality estimation device 109 and the control signal calculation device 110.

【0116】通信品質推定装置109では、例えば、新
たに呼接続を要求した端末と現在接続されている端末か
らの平均セル到着率の和 λlR q +λlR qn ew から、待
ち行列理論( L.Kleinrock 著,”Queueing Systems V
ol.I Theory",John Wiley &Sons、または、T.Czachorsk
i,et.al著,”Diffusion Model of the Push-out Buffe
r Management Policy",IEEE INFOCOM '92 予稿集)に
より、CLRl を求めることができる。
In the communication quality estimation apparatus 109, for example, from the sum of average cell arrival rates from the terminal newly requesting call connection and the terminal currently connected, λ lR q + λ lR qn ew , the queuing theory (L. Kleinrock, “Queueing Systems V
ol.I Theory ", John Wiley & Sons, or T.Czachorsk
i, et.al, “Diffusion Model of the Push-out Buffe
r Management Policy ", by the IEEE INFOCOM '92 Proceedings), it is possible to find the CLR l.

【0117】制御信号計算装置110では、すべてのク
ラスlに対する要求品質QOSl に対して、 CLRl ≦QOSl ならば、呼接続許可の信号を、そうでなければ接続不許
可信号を、発呼した端末に通知するように接続可否判定
通知装置115に指令する。
In the control signal calculation device 110, for the required quality QOS l for all classes l, if CLR l ≤QOS l , a call connection admission signal is issued, otherwise a connection disapproval signal is issued. The connection permission / inhibition determination notification device 115 is instructed to notify the selected terminal.

【0118】次に、優先制御と呼受付制御を同時に行う
輻輳制御装置100をパケット通信システム102に適
用した場合について、図27を参照して説明する。
Next, a case where the congestion control device 100 for simultaneously performing priority control and call admission control is applied to the packet communication system 102 will be described with reference to FIG.

【0119】図27は、優先制御と呼受付制御を同時に
行う輻輳制御装置100をパケット通信システム102
に適用した場合の全体の構成を概略的に示したものであ
る。
FIG. 27 shows a congestion control device 100 for performing priority control and call admission control at the same time as a packet communication system 102.
2 is a schematic diagram showing the entire configuration when applied to.

【0120】パケット通信システム102には少なくと
も1つ以上の端末101が接続されており、パケット通
信システム102において、優先制御と、呼受付制御を
同時に行う場合、パケット通信システム102は、各々
の端末を結ぶネットワークや交換機からなる通信網11
1と、バッファ装置113と、流量制御装置104から
得られる制御信号に従って、要求を発生した端末に接続
可否判定結果を通知する接続可否判定通知装置115
と、端末101から到着したセルを流量制御装置104
から得られる制御信号に従って廃棄するセル廃棄装置1
12とから構成される。
At least one or more terminals 101 are connected to the packet communication system 102. When priority control and call admission control are simultaneously performed in the packet communication system 102, the packet communication system 102 controls each terminal. Communication network 11 consisting of connecting networks and exchanges
1, the buffer device 113, and the connection availability determination notifying device 115 that notifies the terminal that has issued the request of the connection availability determination according to the control signal obtained from the flow control device 104.
And the cell arriving from the terminal 101, the flow control device 104
Cell discard device 1 for discarding according to a control signal obtained from
12 and.

【0121】優先制御は、図25を参照して説明したよ
うに行う。
The priority control is performed as described with reference to FIG.

【0122】また、呼受付制御を行うために、流量制御
装置104は、例えば、さらに、以下の機能を持つ通信
品質推定装置109と制御信号計算装置110で構成さ
れる。
In order to perform call admission control, the flow rate control device 104 is further composed of, for example, a communication quality estimation device 109 and a control signal calculation device 110 having the following functions.

【0123】すなわち、例えば、L=2の場合、端末1
01からバッファ装置113を通過するセルの発生要求
があった場合、通信品質推定装置109において、発呼
要求のあった端末からの申告値から得られるλ0R qn ew
λ1R qn ewを用いて到着パラメータ推定装置103で計算
されたλlO utと、あるt1newから、P(λ0 , λ1 , t
1new)を構成し、前述の呼受付制御での通信品質推定装
置109と同様の手法でCLR0 とCLR1 を計算す
る。
That is, for example, when L = 2, the terminal 1
When there is a request for generation of a cell that passes through the buffer device 113 from 01, the communication quality estimation device 109 uses λ 0R qn ew and λ 1R qn ew obtained from the declared value from the terminal that made the call request. From λ lO ut calculated by the arrival parameter estimation device 103 and a certain t 1new , P (λ 0 , λ 1 , t
1new ), and calculates CLR 0 and CLR 1 in the same manner as the communication quality estimation device 109 in the call admission control described above.

【0124】制御信号計算装置110は、通信品質推定
装置109で計算したCLR0 とCLR1 が各々QOS
0 とQOS1 以下となるt1newが存在しない場合、接続
可否判定通知装置115に対し、新たに申請した端末か
らのセルがバッファ装置113を通過することを許可し
ないことを通知し、そうでない場合許可することを通知
する。
In the control signal calculation device 110, the CLR 0 and CLR 1 calculated by the communication quality estimation device 109 are QOS respectively.
If there is no t 1new that is equal to or less than 0 and QOS 1 , the connection availability determination notifying device 115 is notified that the cell from the newly applied terminal is not permitted to pass through the buffer device 113, and otherwise. Notify you to allow.

【0125】次に、フロー制御を行う輻輳制御装置10
0をパケット通信システム102に適用した場合につい
て、図28を参照して説明する。
Next, the congestion control device 10 for performing flow control
A case where 0 is applied to the packet communication system 102 will be described with reference to FIG.

【0126】図28は、フロー制御を行う輻輳制御装置
100をパケット通信システム102に適用した場合の
全体の構成を概略的に示したものである。
FIG. 28 schematically shows the overall configuration when the congestion control device 100 for performing flow control is applied to the packet communication system 102.

【0127】パケット通信システム102には少なくと
も1つ以上の端末101が接続されており、流量制御装
置104から得られる制御信号に従ってフロー制御を行
う場合、パケット通信システム102は、各々の端末を
結ぶネットワークや交換機からなる通信網111と、バ
ッファ装置103と、流量制御装置104から得られる
制御信号に従ってセルの送信を減らすか、一時停止させ
る要求を端末に通知する規制量通知装置114から構成
される。
At least one terminal 101 is connected to the packet communication system 102, and when performing flow control according to a control signal obtained from the flow rate control device 104, the packet communication system 102 is a network connecting the terminals. And a switching device 103, and a regulated amount notifying device 114 for notifying the terminal of a request for reducing or temporarily suspending cell transmission according to a control signal obtained from the flow control device 104.

【0128】流量制御装置104では、前述の優先制御
で式(8)を用いて低優先セルを廃棄する代わりに、 karr >tl (n) の際に、クラスlの端末からのセル発生量を抑える通知
を端末に出し、ある整数Chis に対して、 karr ≧tl (n)−Chis の際に、クラスlの端末からのセル発生量を抑える通知
を解除する通知を端末に出すことによりフロー制御を行
い、セルの流量を制御することができる。
In the flow control device 104, the cell generation from the terminal of class l occurs when k arr > t l (n) instead of discarding the low priority cell by using the equation (8) in the above priority control. issued a notice to suppress the amount to the terminal, for some integer C his-, when k arr ≧ t l (n) -C his, terminal a notification for canceling the notification to suppress cell generation amount from the terminal of class l By controlling the flow rate, the flow control can be performed and the flow rate of the cell can be controlled.

【0129】この場合、λ0 はフロー制御で保証される
最低のセル到着率、または、フロー制御を行わない端末
からのセル到着率を表す。
In this case, λ 0 represents the lowest cell arrival rate guaranteed by the flow control or the cell arrival rate from the terminal not performing the flow control.

【0130】次に、フロー制御と呼受付制御を同時に行
う輻輳制御装置100をパケット通信システム102に
適用した場合について、図29を参照して説明する。
Next, a case where the congestion control device 100 for simultaneously performing flow control and call admission control is applied to the packet communication system 102 will be described with reference to FIG.

【0131】図29は、フロー制御と呼受付制御を同時
に行う輻輳制御装置100をパケット通信システム10
2に適用した場合の全体の構成を概略的に示したもので
ある。
FIG. 29 shows a congestion control device 100 for performing flow control and call admission control at the same time as a packet communication system 10.
2 is a schematic diagram showing the entire configuration when applied to No. 2.

【0132】パケット通信システム102には少なくと
も1つ以上の端末101が接続されており、パケット通
信システム102において、フロー制御と呼受付制御を
同時に行う場合、パケット通信システム102は、各々
の端末を結ぶネットワークや交換機からなる通信網11
1と、バッファ装置113と、流量制御装置104から
得られる制御信号に従って、要求を発生した端末に通知
する接続可否判定通知装置115と、流量制御装置10
4から得られる制御信号に従ってセルの送信を減らす
か、一時停止させる要求を端末に通知する規制量通知装
置114とから構成される。
At least one or more terminals 101 are connected to the packet communication system 102. When the packet communication system 102 performs flow control and call admission control at the same time, the packet communication system 102 connects each terminal. Communication network 11 consisting of networks and exchanges
1, the buffer device 113, and the connection availability determination notifying device 115 for notifying the requesting terminal according to the control signal obtained from the flow control device 104, and the flow control device 10.
4 is a control amount notification device 114 that notifies the terminal of a request to reduce or temporarily stop cell transmission in accordance with the control signal obtained from FIG.

【0133】フロー制御は、図28を参照して説明した
ように行う。
The flow control is performed as described with reference to FIG.

【0134】また、呼受付制御を行うために、流量制御
装置104は、例えば、さらに、以下の機能を持つ通信
品質推定装置109と制御信号計算装置110で構成さ
れる。
In order to perform call admission control, the flow rate control device 104 is further composed of, for example, a communication quality estimation device 109 and a control signal calculation device 110 having the following functions.

【0135】通信品質推定装置109は、図27を参照
して説明した優先制御と呼受付制御を同時に行う場合と
同じ機能を持つ。
Communication quality estimating apparatus 109 has the same function as the case of simultaneously performing the priority control and the call admission control described with reference to FIG.

【0136】また、制御信号計算装置110は、図27
を参照して説明した優先制御と呼受付制御を同時に行う
場合と同じ機能を持つ。
Further, the control signal calculation device 110 is shown in FIG.
It has the same function as the case of performing the priority control and the call admission control simultaneously described with reference to.

【0137】次に、優先制御とフロー制御と呼受付制御
を同時に行う輻輳制御装置100をパケット通信システ
ム102に適用した場合について、図30を参照して説
明する。
Next, a case where the congestion control device 100 for simultaneously performing priority control, flow control and call admission control is applied to the packet communication system 102 will be described with reference to FIG.

【0138】図30は、優先制御とフロー制御と呼受付
制御を同時に行う輻輳制御装置100をパケット通信シ
ステム102に適用した場合の全体の構成を概略的に示
したものである。
FIG. 30 schematically shows the overall configuration when the congestion control device 100 for simultaneously performing priority control, flow control and call admission control is applied to the packet communication system 102.

【0139】パケット通信システム102には少なくと
も1つ以上の端末101が接続されており、パケット通
信システム102において、フロー制御と、優先制御
と、呼受付制御を同時に行う場合、パケット通信システ
ム102は、各々の端末を結ぶネットワークや交換機か
らなる通信網111と、バッファ装置113と、流量制
御装置104から得られる制御信号に従って、要求を発
生した端末に通知する接続可否判定通知装置115と、
流量制御装置104から得られる制御信号に従ってセル
の送信を減らすか、一時停止させる要求を端末に通知す
る規制量通知装置114と、端末101から到着したセ
ルを流量制御装置104から得られる制御信号に従って
廃棄するセル廃棄装置112から構成される。
At least one or more terminals 101 are connected to the packet communication system 102. When the packet communication system 102 simultaneously performs flow control, priority control, and call admission control, the packet communication system 102 A communication network 111 including a network connecting each terminal and a switch, a buffer device 113, a connection availability determination notifying device 115 for notifying the requesting terminal according to a control signal obtained from the flow rate control device 104,
In accordance with a control signal obtained from the flow rate control device 104, the regulation amount notification device 114 for notifying the terminal of a request to reduce or temporarily suspend the transmission of cells according to the control signal obtained from the flow control device 104, It is composed of a cell discard device 112 for discarding.

【0140】この場合、優先制御は、前述同様である。In this case, the priority control is the same as described above.

【0141】また、流量制御装置104では、例えば、
L=2の場合、式(10)で計算されたしきい値t
1 (n) が、kF をK以下のある整数としたとき、 t1 (n) ≧K−kF のときにセルの送信を減らすか、一時停止する要求を端
末に通知するよう規制量通知装置114に指示を出すこ
とによりフロー制御を行う。
In the flow control device 104, for example,
When L = 2, the threshold value t calculated by the equation (10)
1 (n) is, when the k F was following some integer K, t 1 (n) regulations amount to notify reduce or transmission of a cell, a request to suspend the terminal when ≧ K-k F Flow control is performed by issuing an instruction to the notification device 114.

【0142】呼受付制御を行うために、流量制御装置1
04は、例えば、さらに、以下の機能を持つ通信品質推
定装置109と制御信号計算装置110で構成される。
In order to perform call admission control, the flow control device 1
04 further includes, for example, a communication quality estimation device 109 and a control signal calculation device 110 having the following functions.

【0143】通信品質推定装置109は、図27を参照
して説明した優先制御と呼受付制御を同時に行う場合と
同様である。
Communication quality estimating apparatus 109 is the same as the case of simultaneously performing the priority control and the call admission control described with reference to FIG.

【0144】制御信号計算装置110は、図27を参照
して説明した優先制御と呼受付制御を同時に行う場合と
同様である。
The control signal calculation device 110 is similar to the case of simultaneously performing the priority control and the call admission control described with reference to FIG.

【0145】以上、説明したように、上記実施形態によ
れば、セル到着パラメータλl を高精度に推定し、これ
を用いて推定されたセル廃棄率や遅延時間とシステム状
態観測統計装置105からの情報と合わせてセルの流量
を制御することにより、セル到着過程に関する情報が不
足している場合や申告パラメータが不正確な場合でも、
最適にセルの流量を制御することができる。
As described above, according to the above embodiment, the cell arrival parameter λ l is estimated with high accuracy, and the cell loss rate and delay time estimated using this are calculated from the system state observation statistical device 105. By controlling the flow rate of the cell together with the information of the cell, even if the information about the cell arrival process is insufficient or the declared parameters are incorrect,
The flow rate of the cell can be controlled optimally.

【0146】次に、第3の実施形態について説明する。Next, a third embodiment will be described.

【0147】すなわち、各セルに優先度が与えられ、そ
れに従ってセルの優先制御を行う場合の、他の実施形態
について説明する。
That is, another embodiment in the case where the priority is given to each cell and the priority control of the cell is performed according to the priority will be described.

【0148】ここで用いるしきい値法とは、第2の実施
形態におけるしきい値法と異なり、セルスロットの先頭
の系内数iとしきい値を比較して、そのセルスロットで
の低優先セルの規制ri
The threshold value method used here is different from the threshold value method in the second embodiment in that the threshold i of the cell slot is compared with the in-system number i at the head of the cell slot, and low priority is given to the cell slot. Cell regulation r i

【数13】 (Equation 13)

【0149】(0%または100%のいずれか)を決め
るものである。しきい値は、セルスロットごとに設定さ
れる。また、優先クラスは、高優先と低優先の2クラス
とすると、しきい値tとri の関係は以下のようにな
る。
(0% or 100%) is determined. The threshold is set for each cell slot. If the priority classes are two classes, high priority and low priority, the relationship between the threshold values t and r i is as follows.

【0150】[0150]

【数14】 [Equation 14]

【0151】このとき、入力リンク数がNMUX 、バッフ
ァ長がK、優先クラス2、しきい値がtO の優先制御シ
ステムに、各々の入力リンクからセルがベルヌーイ過程
に従って到着するもとのすると、優先制御システムは、
B/D/1/Kモデルに基づく状態遷移確率方程式で以
下のように表すことができる。
At this time, it is assumed that cells arrive from the respective input links in accordance with the Bernoulli process to the priority control system having the number of input links N MUX , the buffer length K, the priority class 2, and the threshold value t O. , The priority control system,
A state transition probability equation based on the B / D / 1 / K model can be expressed as follows.

【0152】[0152]

【数15】 (Equation 15)

【0153】ここで、λH は、到着パラメータ推定装置
103で計算されたλ0O utをNMUXで割った値、また、
高優先セルのセル廃棄率CLRH と高優先セルのセル廃
棄率CLRL が各々、高優先セルの通信品質QOSH
低優先セルの通信品質QOSL を満たす最大負荷λLall
を与えるしきい値をtO とし、λLallをNMUX で割った
値をλL とする。ここで、λ0i Rq new =0とする。
Here, λ H is a value obtained by dividing λ 0O ut calculated by the arrival parameter estimation device 103 by N MUX , and
The maximum cell load loss CLR H of the high priority cell and the cell loss rate CLR L of the high priority cell satisfy the communication quality QOS H of the high priority cell and the communication quality QOS L of the low priority cell, respectively, λ Lall
Let t O be the threshold value that gives λ Lall , and let λ L be the value obtained by dividing λ Lall by N MUX . Here, λ 0i Rq new = 0.

【0154】なお、λ=λH +λL 、状態遷移確率は、Λ = λ H + λ L , the state transition probability is

【数16】 [Equation 16]

【0155】また、αk ( ・)は次式で表される。Further, α k () is expressed by the following equation.

【0156】[0156]

【数17】 [Equation 17]

【0157】次に、しきい値tと規制率の関係が式(1
2)あるとき、しきい値を初期値tO からtに変化させ
るための優先制御システムへの制御入力uを次式で定義
する。
Next, the relationship between the threshold value t and the regulation rate is expressed by the formula (1
2) At some time, the control input u for changing the threshold value from the initial value t O to t is defined by the following equation.

【0158】[0158]

【数18】 (Equation 18)

【0159】このとき、At this time,

【数19】 [Formula 19]

【0160】とすると、優先制御システムはπ(n) とu
(n) の双線形型の方程式(18)で表すことができる。
Then, the priority control system uses π (n) and u
It can be expressed by the bilinear equation (18) of (n).

【0161】[0161]

【数20】 (Equation 20)

【0162】ただし、簡単のため、1≦tO ≦K−1と
する。また、
However, for simplification, 1 ≦ t O ≦ K−1. Also,

【数21】 [Equation 21]

【0163】とすると、これらを用いて、Then, using these,

【数22】 [Equation 22]

【0164】[0164]

【数23】 (Equation 23)

【0165】ここで、行・列数は0から数えるものとす
る。また、P' iKは、P' のi行K列の要素を表す。
Here, the number of rows and columns is counted from 0. Further, P ′ iK represents the element in the i-th row and the K-th column of P ′.

【0166】さらに、以下に定義する変数を用いてFurthermore, using the variables defined below,

【数24】 [Equation 24]

【0167】式(18)を次のように変形する。Expression (18) is modified as follows.

【0168】[0168]

【数25】 (Equation 25)

【0169】次に、各セルスロットでのセル廃棄率を定
義する。問題の定式化の都合上、状態確率ベクトルは、
セルスロットの先頭で観測され、制御入力が計算された
後に、セルが到着し、状態に応じてセルが廃棄されるも
のとする。ただし、ここで到着したセル数と廃棄された
セル数は、次のセルスロットで状態確率ベクトルと同時
に観測されるものとする。よって、セルスロットn+1
での高優先セルのセル廃棄率CLRH (n+1) は、セルス
ロットnで到着した高優先セルのセル数NAH(n) と廃棄
された高優先セルのセル数NLH(n) から、次式で定義さ
れる。
Next, the cell loss rate in each cell slot is defined. Due to the problem formulation, the state probability vector is
It is assumed that the cell arrives after the observation at the beginning of the cell slot and the control input is calculated, and the cell is discarded according to the state. However, the number of arriving cells and the number of discarded cells shall be observed simultaneously with the state probability vector in the next cell slot. Therefore, cell slot n + 1
The cell loss rate CLR H (n + 1) of the high priority cells in the above is the number of cells N AH (n) of the high priority cells that arrived in the cell slot n and the number N LH (n) of the discarded high priority cells. Is defined by the following equation.

【0170】 CLRH (n+1) =NLH(n) /NAH(n) … (23) この関係を図31に示す。CLR H (n + 1) = N LH (n) / N AH (n) (23) This relationship is shown in FIG.

【0171】また、セルスロット0〜nにおける平均セ
ル廃棄率を、以下の、重み付き平均セル廃棄率CLRH-
(n) で定義する。
Further, the average cell loss rate in cell slots 0 to n is calculated by the following weighted average cell loss rate CLR H-
Defined in (n).

【0172】[0172]

【数26】 (Equation 26)

【0173】任意のしきい値に対してセルスロットnで
のセル廃棄率CLR(n) と状態確率ベクトルπ(n) 関係
を CLRH (n) =πt (n) Θ1 … (25) と近似する。ここで、i β=(λH , λL ) を到着したセ
ルの最後からi個のうち2個が高優先セルである確率、
The relationship between the cell loss rate CLR (n) in the cell slot n and the state probability vector π (n) with respect to an arbitrary threshold is CLR H (n) = π t (n) Θ 1 (25) Is approximated by. Here, the probability that two of i cells from the end of the cells that have arrived at i β = (λ H , λ L ) are high priority cells,

【数27】 [Equation 27]

【0174】Θ0 、Θ1 は、それぞれ以下のようなK+
1次元ベクトルである。
Θ 0 and Θ 1 are the following K +
It is a one-dimensional vector.

【0175】[0175]

【数28】 [Equation 28]

【0176】これより、 QOSH =πt ( ∞) Θ1 … (28) となる。From this, QOS H = π t (∞) Θ 1 (28)

【0177】よって、式(25)、(28)、(2
4)、(21)から
Therefore, equations (25), (28), (2
From 4) and (21)

【数29】 [Equation 29]

【0178】が得られる。Is obtained.

【0179】式(26)、(27)で定義したΘから、
次式により得られるQ* と、
From Θ defined by equations (26) and (27),
Q * obtained by the following equation,

【数30】 [Equation 30]

【0180】AC , Q*Cを与えたときの、When A C and Q * C are given,

【数31】 [Equation 31]

【0181】の解行列Solution matrix of

【数32】 [Equation 32]

【0182】から、From

【数33】 [Expression 33]

【0183】を定義する。Define

【0184】高優先セルのセル廃棄率安定化のためのし
きい値制御問題の解は、まず、制御入力uが与えられ、
その後に、式(12)、(16)を逆に解くことによ
り、uからしきい値tを求めることができる。しかし、
その過程で、セルスロットの先頭の系内数からui を計
算し、式(16)からそのセルスロット規制率ri を計
算している。そのため、本実施形態で用いているセルス
ロットごとに規制率を決定するしきい値法では、セルス
ロットでの低優先セルの規制率を決定するために、しき
い値tを用いる必要がない。よって、セルスロットの先
頭で観測される系内数k(n) から次式により得られるπ
(n) と式(22)を用いて、
The solution of the threshold control problem for stabilizing the cell loss rate of high priority cells is as follows.
After that, the threshold value t can be obtained from u by solving the equations (12) and (16) in reverse. But,
In the process, u i is calculated from the in-system number at the head of the cell slot, and the cell slot regulation rate r i is calculated from equation (16). Therefore, in the threshold value method that determines the regulation rate for each cell slot used in the present embodiment, it is not necessary to use the threshold value t in order to determine the regulation rate of the low priority cell in the cell slot. Therefore, π obtained by the following equation from the system number k (n) observed at the beginning of the cell slot
Using (n) and equation (22),

【数34】 (Equation 34)

【0185】式(33)のV(n+1) を最小にする制御入
力 uk(n)を決めることができる。
The control input u k (n) that minimizes V (n + 1) in the equation (33) can be determined.

【0186】本実施形態による、可変しきい値法による
優先制御方式の制御アルゴリズムを、図32に示す。
FIG. 32 shows a control algorithm of the priority control method by the variable threshold method according to this embodiment.

【0187】次に、第4の実施形態について説明する。Next, a fourth embodiment will be described.

【0188】すなわち、セル優先制御方式に関する他の
セル到着パラメータの推定方法について説明する。
That is, another method of estimating the cell arrival parameter relating to the cell priority control method will be described.

【0189】各セルスロットの先頭では、At the beginning of each cell slot,

【数35】 [Equation 35]

【0190】として、式(16)、(18)、(1
9)、(26)〜(33)を計算し、さらに、次の値を
計算する。
As equations (16), (18) and (1
9), (26) to (33) are calculated, and the following values are further calculated.

【0191】ここで、AC (λL )は、低優先セルの到
着率としてλL を用いたときの式(22)におけるAC
を表す。
Here, A CL ) is A C in equation (22) when λ L is used as the arrival rate of the low priority cells.
Represents

【0192】[0192]

【数36】 [Equation 36]

【0193】次に、各ν=△μ, 0, −△μの各々に対
して、
Next, for each ν = Δμ, 0, −Δμ,

【数37】 (37)

【0194】を計算し、三者のうち最小値を与えるνΝ which gives the minimum value of the three

【数38】 (38)

【0195】を用いて、セルスロットnでのμ0 とλL
By using, μ 0 and λ L in cell slot n
To

【数39】 [Formula 39]

【0196】と計算する。It is calculated as follows.

【0197】ただし、式(39)において、 μ(n-1) +ν<μmin ならばμ(n) =μmin 、 μ(n-1) +ν>μmax ならばμ(n) =μmax とする。However, in equation (39), if μ (n-1) + ν <μ min, then μ (n) = μ min , and if μ (n-1) + ν> μ max, then μ (n) = μ max. And

【0198】これらのパラメータを用いて、前述の第2
の優先制御処理方法により、セルスロットnでの制御入
力を計算する。
Using these parameters, the second
The control input in the cell slot n is calculated by the priority control processing method of.

【0199】第4の実施形態に係るセルの優先制御の効
果を示すために、第2の優先制御処理方法によるシミュ
レーション結果を図33に示す。
FIG. 33 shows a simulation result by the second priority control processing method in order to show the effect of the priority control of the cell according to the fourth embodiment.

【0200】図33は、高優先セルと低優先セルの平均
到着率に関する申告パラメータが各々λH とλL である
とき、低優先セルの到着率がΔLだけ増加した場合に、
高優先セルのセル廃棄率(CLR−H)と低優先セルの
セル廃棄率(CLR−L)の変動を表している。従来手
法は通常の固定しきい値法である。図33より明らかな
ように、入力トラヒックが設定値通りの場合両者は同じ
性能を示すが、低優先セルの入力トラヒックが増加した
場合でも、本発明により高優先セルのセル廃棄率は変動
しない。よって、申告パラメータが不正確な場合やトラ
ヒックの変動が予想される場合でも、高優先セルの品質
を維持できる。そのため、安全側にマージンを見込んで
呼を接続する必要がないため、網資源を効率よく利用す
ることができる。
FIG. 33 shows that when the arrival parameters of the low-priority cells are increased by ΔL when the declared parameters for the average arrival rates of the high-priority cells and the low-priority cells are λ H and λ L , respectively.
It shows the variation of the cell loss rate (CLR-H) of the high priority cell and the cell loss rate (CLR-L) of the low priority cell. The conventional method is an ordinary fixed threshold method. As is clear from FIG. 33, both have the same performance when the input traffic is the set value, but even if the input traffic of the low priority cells increases, the cell loss rate of the high priority cells does not change according to the present invention. Therefore, the quality of the high-priority cell can be maintained even when the declared parameters are inaccurate or when traffic fluctuations are expected. Therefore, it is not necessary to connect a call with a margin on the safe side, so that network resources can be efficiently used.

【0201】[0201]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明ではバッフ
ァ内のATMセル数、ATMセルの到着数、ATMセル
の廃棄数、及び、ATMセルの到着率に関する情報か
ら、状況に合わせて、到着したATMセルやバッファ内
に蓄積されているATMセルを廃棄することができるた
め、入力ATMセル数の変動に関わらず、優先度の高い
クラスのATMセルの廃棄率を従来手法より安定化させ
ることができるATMセルの優先制御装置を提供でき
る。
As described in detail above, according to the present invention, from the information on the number of ATM cells in the buffer, the number of arrivals of ATM cells, the number of discarded ATM cells, and the arrival rate of ATM cells, according to the situation, Since the arriving ATM cells and the ATM cells accumulated in the buffer can be discarded, the discard rate of the ATM cells of the high priority class can be stabilized more than the conventional method regardless of the variation in the number of input ATM cells. It is possible to provide a priority control device for an ATM cell that can be used.

【0202】また、本発明によれば、入力トラヒックの
変動に通信品質が影響されず、最適にセルの流量を制御
することができ、従って、従来手法より高い多重度が得
られる輻輳制御方法およびそれを用いた輻輳制御装置を
提供できる。
Further, according to the present invention, the communication quality is not affected by the fluctuation of the input traffic, and the cell flow rate can be optimally controlled. Therefore, the congestion control method and the congestion control method which can obtain a higher multiplicity than the conventional method. A congestion control device using the same can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明が適用される多重化装置またはATMセ
ルの蓄積装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a multiplexer or an ATM cell storage device to which the present invention is applied.

【図2】ATMセル廃棄装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an ATM cell discard device.

【図3】ATMセル廃棄装置の他の構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing another configuration of the ATM cell discard device.

【図4】ATMセル廃棄判定装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an ATM cell discard determination device.

【図5】ATMセル廃棄判定装置の他の構成を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing another configuration of the ATM cell discard determination device.

【図6】ATMセル廃棄判定装置の他の構成を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing another configuration of the ATM cell discard determination device.

【図7】バッファ状態観測装置の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a buffer state observation device.

【図8】バッファ状態統計装置の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a buffer status statistics device.

【図9】系内数観測装置#lと、ATMセル到着数観測
装置#lと、ATMセル廃棄数観測装置#lの各々の構
成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing respective configurations of an in-system number observing device #l, an ATM cell arrival number observing device #l, and an ATM cell discard number observing device #l.

【図10】系内数統計装置#l、ATMセル到着数統計
装置#l、ATMセル廃棄数統計装置#lの各々の構成
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing respective configurations of an in-system number statistical device #l, an ATM cell arrival number statistical device #l, and an ATM cell discard number statistical device #l.

【図11】系内数統計装置#l、ATMセル到着数統計
装置#l、ATMセル廃棄数統計装置#lの各々の構成
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing respective configurations of an in-system number statistical device #l, an ATM cell arrival number statistical device #l, and an ATM cell discard number statistical device #l.

【図12】しきい値算出装置の一実施例を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing an embodiment of a threshold value calculation device.

【図13】本発明の呼接続状態記憶装置の一実施例であ
る。
FIG. 13 is an embodiment of the call connection status storage device of the present invention.

【図14】本発明の全体構成図である。FIG. 14 is an overall configuration diagram of the present invention.

【図15】共通バッファスイッチで優先制御を行なう場
合のハードウェア構成を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a hardware configuration when priority control is performed by a common buffer switch.

【図16】入力バッファで優先制御を行う場合のハード
ウェア構成を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a hardware configuration when priority control is performed by an input buffer.

【図17】出力バッファで優先制御を行う場合のハード
ウェア構成を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a hardware configuration when priority control is performed by an output buffer.

【図18】シミュレーションにより得られた本発明と従
来手法の性能を比較して示す図である。
FIG. 18 is a diagram comparing the performances of the present invention and a conventional method obtained by simulation.

【図19】規制率演算手順を示すフローチャートであ
る。
FIG. 19 is a flowchart showing a regulation rate calculation procedure.

【図20】第2の実施形態に係る輻輳制御装置の構成例
を示した図。
FIG. 20 is a diagram showing a configuration example of a congestion control device according to a second embodiment.

【図21】輻輳制御装置の他の構成例を示した図。FIG. 21 is a diagram showing another configuration example of the congestion control device.

【図22】輻輳制御装置のさらに他の構成例を示した
図。
FIG. 22 is a diagram showing still another configuration example of the congestion control device.

【図23】輻輳制御装置の輻輳制御処理動作を説明する
ためのフローチャート。
FIG. 23 is a flowchart for explaining a congestion control processing operation of the congestion control device.

【図24】輻輳制御装置のさらに他の構成例を示した
図。
FIG. 24 is a diagram showing still another configuration example of the congestion control device.

【図25】優先制御を行う輻輳制御装置をパケット通信
システムに適用した場合の全体の構成例を示した図。
FIG. 25 is a diagram showing an example of the overall configuration when a congestion control device that performs priority control is applied to a packet communication system.

【図26】呼受付制御を行う輻輳制御装置をパケット通
信システムに適用した場合の全体の構成例を示した図。
FIG. 26 is a diagram showing an example of the overall configuration when a congestion control device that performs call admission control is applied to a packet communication system.

【図27】優先制御と呼受付制御を行う輻輳制御装置を
パケット通信システムに適用した場合の全体の構成例を
示した図。
FIG. 27 is a diagram showing an example of the overall configuration when a congestion control device that performs priority control and call admission control is applied to a packet communication system.

【図28】フロー制御を行う輻輳制御装置をパケット通
信システムに適用した場合の全体の構成例を示した図。
FIG. 28 is a diagram showing an example of the overall configuration when a congestion control device that performs flow control is applied to a packet communication system.

【図29】フロ制御と呼受付制御を行う輻輳制御装置を
パケット通信システムに適用した場合の全体の構成例を
示した図。
FIG. 29 is a diagram showing an example of the overall configuration when a congestion control device that performs flow control and call admission control is applied to a packet communication system.

【図30】優先制御と呼受付制御とフロー制御を行う輻
輳制御装置をパケット通信システムに適用した場合の全
体の構成例を示した図。
FIG. 30 is a diagram showing an example of the overall configuration when a congestion control device that performs priority control, call admission control, and flow control is applied to a packet communication system.

【図31】第3の実施形態に係るセル優先制御における
状態観測のタイミングを説明するための図。
FIG. 31 is a diagram for explaining the timing of state observation in cell priority control according to the third embodiment.

【図32】第3の実施形態に係る可変しきい値法による
優先制御方式の制御アルゴリズムを示した図。
FIG. 32 is a diagram showing a control algorithm of a priority control method based on the variable threshold method according to the third embodiment.

【図33】第3の実施形態に係る可変しきい値法による
優先制御方式の性能評価結果を示した図。
FIG. 33 is a view showing the performance evaluation result of the priority control method by the variable threshold method according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ATMセル廃棄装置、2…バッファ、3…バッファ
状態統計装置、4…バッファ状態観測装置、5…ATM
セル入力規制装置、6…ATMセル廃棄判定装置、7…
バッファ内ATMセル廃棄装置、8…ATMセル規制率
・廃棄アドレス演算装置、9…しきい値比較装置、10
…しきい値算出装置、11…呼接続状態記憶装置、12
…規制率算出装置、13…ATMセル到着数観測装置、
14…系内数観測装置、15…ATMセル廃棄数観測装
置、16…系内数統計装置、17…ATMセル到着数統
計装置、18…ATMセル廃棄数統計装置、19…デー
タ転送装置、20…データ観測装置、21…データカウ
ンタ、22…ATMセルスロットカウンタ1、23…比
較器、24…カウンタ、25…ATMセルスロットカウ
ンタ2、26…比較器、27…データRAM、28…A
TMセルスロットカウンタ、29…アドレスエンコー
ダ、30…エンコーダー、31…セレクタ、32…制御
データRAM、33…呼接続状態量子化器、34…テー
ブルIDレジスタ、35…MUX、36…DEMUX、
37…アドレス管理装置、38…物理レイヤ機能、39
…ATM−SW、40…ルーチングタグ付加装置、41
…ルーチングダグ削除装置、100…輻輳制御装置、1
01…端末、102…パケット通信システム、103…
到着パラメータ推定装置、104…流量制御装置、10
5…システム状態観測統計装置、106…セル到着パラ
メータ計算装置、107…システム状態推定装置、10
9…通信品質推定装置、110…制御信号計算装置。
1 ... ATM cell discarding device, 2 ... buffer, 3 ... buffer state statistic device, 4 ... buffer state observing device, 5 ... ATM
Cell input regulation device, 6 ... ATM cell discard determination device, 7 ...
ATM cell discard device in buffer, 8 ... ATM cell regulation rate / discarded address arithmetic device, 9 ... Threshold value comparison device, 10
... threshold value calculating device, 11 ... call connection state storage device, 12
… Regulation rate calculation device, 13… ATM cell arrival number observation device,
14 ... In-system number observation device, 15 ... ATM cell discard number observation device, 16 ... In-system number statistical device, 17 ... ATM cell arrival number statistical device, 18 ... ATM cell discarded number statistical device, 19 ... Data transfer device, 20 ... data observing device, 21 ... data counter, 22 ... ATM cell slot counter 1, 23 ... comparator, 24 ... counter, 25 ... ATM cell slot counter 2, 26 ... comparator, 27 ... data RAM, 28 ... A
TM cell slot counter, 29 ... Address encoder, 30 ... Encoder, 31 ... Selector, 32 ... Control data RAM, 33 ... Call connection state quantizer, 34 ... Table ID register, 35 ... MUX, 36 ... DEMUX,
37 ... Address management device, 38 ... Physical layer function, 39
... ATM-SW, 40 ... Routing tag addition device, 41
… Routine deletion device, 100… Congestion control device, 1
01 ... terminal, 102 ... packet communication system, 103 ...
Arrival parameter estimation device, 104 ... Flow rate control device, 10
5 ... System state observation statistical device, 106 ... Cell arrival parameter calculation device, 107 ... System state estimation device, 10
9 ... Communication quality estimation device, 110 ... Control signal calculation device.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ATMセルを蓄積する少なくとも1つの
バッファ手段と、蓄積する前のATMセルや前記バッフ
ァ手段内のATMセルを所定の判別基準に基づいて廃棄
するATMセル廃棄手段と、 前記バッファ手段内に蓄積されているATMセル数、前
記ATMセル廃棄手段によって廃棄されたATMセル
数、前記ATMセル廃棄手段に到着したATMセル数、
前記ATMセル廃棄手段の指示により廃棄されたATM
セル数、の少なくともいずれか1つを観測して、観測に
よって得られたデータをバッファ状態データとして出力
するバッファ状態観測手段と、 このバッファ状態観測手段からバッファ状態データを受
信しつつその統計量を逐次更新して、バッファ状態統計
データとして出力するバッファ状態統計手段と、 を具備し、 前記ATMセル廃棄手段は、少なくとも前記バッファ状
態統計手段から得られる前記バッファ状態統計データに
基づいて、前記判別基準を変化させることを特徴とする
ATMセルの優先制御装置。
1. At least one buffer means for accumulating ATM cells, ATM cell discarding means for discarding the ATM cells before accumulation and the ATM cells in said buffer means based on a predetermined discrimination criterion, and said buffer means. The number of ATM cells stored therein, the number of ATM cells discarded by the ATM cell discarding means, the number of ATM cells arriving at the ATM cell discarding means,
ATM discarded according to the instruction of the ATM cell discarding means
A buffer state observing means for observing at least one of the number of cells and outputting the data obtained by the observation as buffer state data, and a statistic amount thereof while receiving the buffer state data from the buffer state observing means. Buffer state statistical means for sequentially updating and outputting as buffer state statistical data; and the ATM cell discarding means, based on at least the buffer state statistical data obtained from the buffer state statistical means, the discrimination criterion. A priority control device for an ATM cell, characterized in that
【請求項2】 ATMセルを蓄積する少なくとも1つの
バッファ手段と、蓄積する前のATMセルや前記バッフ
ァ手段内のATMセルを所定の判別基準に基づいて廃棄
するATMセル廃棄手段と、 前記バッファ手段内に蓄積されているATMセル数、前
記ATMセル廃棄手段によって廃棄されたATMセル
数、前記ATMセル廃棄手段に到着したATMセル数、
前記ATMセル廃棄手段の指示により廃棄されたATM
セル数、の少なくともいずれか1つを観測して、観測に
よって得られたデータをバッファ状態データとして出力
するバッファ状態観測手段と、 このバッファ状態観測手段からバッファ状態データを受
信しつつその統計量を逐次更新して、バッファ状態統計
データとして出力するバッファ状態統計手段と、 を具備し、 前記ATMセル廃棄手段は、 少なくとも前記バッファ状態統計手段から得られる前記
バッファ状態統計データに基づいて、各ATMセルに割
り当てられた優先クラスごとに、前記バッファ手段への
ATMセルの転送を規制するための規制率を算出するA
TMセル廃棄判定手段と、 ATMセルの優先クラスを判別し、前記ATMセル廃棄
判定手段によって算出された規制率に従って、ATMセ
ルの前記バッファ装置への転送を規制するATMセル入
力規制手段と、を具備したことを特徴とするATMセル
の優先制御装置。
2. At least one buffer means for accumulating ATM cells, ATM cell discarding means for discarding the ATM cells before the accumulation and the ATM cells in the buffer means based on a predetermined discrimination criterion, and the buffer means. The number of ATM cells stored therein, the number of ATM cells discarded by the ATM cell discarding means, the number of ATM cells arriving at the ATM cell discarding means,
ATM discarded according to the instruction of the ATM cell discarding means
A buffer state observing means for observing at least one of the number of cells and outputting the data obtained by the observation as buffer state data, and a statistic amount thereof while receiving the buffer state data from the buffer state observing means. Buffer state statistical means for sequentially updating and outputting as buffer state statistical data, said ATM cell discarding means, based on at least said buffer state statistical data obtained from said buffer state statistical means, each ATM cell Calculating a regulation rate for regulating the transfer of ATM cells to the buffer means for each priority class assigned to A
TM cell discard determining means, and ATM cell input regulating means for discriminating the priority class of the ATM cell and regulating transfer of ATM cells to the buffer device according to the regulation rate calculated by the ATM cell discard determining means. An ATM cell priority control device characterized by being provided.
【請求項3】 ATMセルを蓄積する少なくとも1つの
バッファ手段と、蓄積する前のATMセルや前記バッフ
ァ手段内のATMセルを所定の判別基準に基づいて廃棄
するATMセル廃棄手段と、 前記バッファ手段内に蓄積されているATMセル数、前
記ATMセル廃棄手段によって廃棄されたATMセル
数、前記ATMセル廃棄手段に到着したATMセル数、
前記ATMセル廃棄手段の指示により廃棄されたATM
セル数、の少なくともいずれか1つを観測して、観測に
よって得られたデータをバッファ状態データとして出力
するバッファ状態観測手段と、 このバッファ状態観測手段からバッファ状態データを受
信しつつその統計量を逐次更新して、バッファ状態統計
データとして出力するバッファ状態統計手段と、 を具備し、 前記ATMセル廃棄手段は、 少なくとも前記バッファ状態統計手段から得られる前記
バッファ状態統計データに基づいて、各ATMセルに割
り当てられた優先クラスごとに、前記バッファ手段への
ATMセルの転送を規制するための規制率と、前記バッ
ファ手段内の廃棄すべきATMセルのアドレスを算出す
るATMセル規制率・廃棄アドレス算出手段と、 ATMセルの優先クラスを判別し、前記ATMセル規制
率・廃棄アドレス算出手段によって算出された規制率に
従って、ATMセルの前記バッファ装置への転送を規制
するATMセル入力規制手段と、 前記ATMセル規制率・廃棄アドレス算出手段によって
算出された前記アドレスのATMセルを廃棄するバッフ
ァ内ATMセル廃棄手段と、 を具備したことを特徴とするATMセルの優先制御装
置。
3. At least one buffer means for accumulating ATM cells, ATM cell discarding means for discarding the ATM cells before accumulation and the ATM cells in said buffer means based on a predetermined discrimination criterion, and said buffer means. The number of ATM cells stored therein, the number of ATM cells discarded by the ATM cell discarding means, the number of ATM cells arriving at the ATM cell discarding means,
ATM discarded according to the instruction of the ATM cell discarding means
A buffer state observing means for observing at least one of the number of cells and outputting the data obtained by the observation as buffer state data, and a statistic amount thereof while receiving the buffer state data from the buffer state observing means. Buffer state statistical means for sequentially updating and outputting as buffer state statistical data, said ATM cell discarding means, based on at least said buffer state statistical data obtained from said buffer state statistical means, each ATM cell For each priority class assigned to the buffer means, a regulation rate for regulating transfer of ATM cells to the buffer means, and an ATM cell regulation rate / discarded address calculation for calculating addresses of ATM cells to be discarded in the buffer means Means and the priority class of the ATM cell, and the ATM cell regulation rate and discard The ATM cell input regulation means for regulating transfer of ATM cells to the buffer device according to the regulation rate calculated by the address calculation means, and the ATM cell of the address calculated by the ATM cell regulation rate / discarded address calculation means. An ATM cell priority control apparatus comprising: an ATM cell discarding means in a buffer for discarding.
【請求項4】 ATMセルを蓄積する少なくとも1つの
バッファ手段と、蓄積する前のATMセルや前記バッフ
ァ手段内のATMセルを所定の判別基準に基づいて廃棄
するATMセル廃棄手段と、 前記バッファ手段内に蓄積されているATMセル数、前
記ATMセル廃棄手段によって廃棄されたATMセル
数、前記ATMセル廃棄手段に到着したATMセル数、
前記ATMセル廃棄手段の指示により廃棄されたATM
セル数、の少なくともいずれか1つを観測して、観測に
よって得られたデータをバッファ状態データとして出力
するバッファ状態観測手段と、 このバッファ状態観測手段からバッファ状態データを受
信しつつその統計量を逐次更新して、バッファ状態統計
データとして出力するバッファ状態統計手段と、 を具備し、 前記ATMセル廃棄手段は、 少なくとも前記バッファ状態統計手段から得られる前記
バッファ状態統計データに基づいて、各ATMセルに割
り当てられた優先クラスごとに、前記バッファ手段への
ATMセルの転送を規制するための規制率を算出するA
TMセル廃棄判定手段と、 ATMセルの優先クラスを判別し、前記ATMセル廃棄
判定手段によって算出された規制率に従って、到着した
ATMセルの前記バッファ装置への転送を規制するAT
Mセル入力規制手段と、 を具備し、 前記ATMセル廃棄判定手段は、 端末からのATMセルの到着過程や呼の接続状況に関す
る情報を記憶する呼接続状態記憶手段と、 前記バッファ状態統計手段から得られる前記バッファ状
態統計データと、前記呼接続状態記憶手段に記憶されて
いる前記情報とに基づいて、各優先クラスに対応するし
きい値を算出するしきい値算出手段と、 前記バッファ手段内に蓄積されているATMセルのう
ち、各優先クラス毎のATMセル数、又はすべての優先
クラスのATMセル数の和のいずれかと、前記しきい値
算出手段で算出したしきい値とを比較することにより、
到着したATMセルの前記バッファ手段への入力を規制
するか否かを決定するしきい値比較手段と、 を具備したことを特徴とするATMセルの優先制御装
置。
4. At least one buffer means for accumulating ATM cells, ATM cell discarding means for discarding the ATM cells before accumulation and the ATM cells in said buffer means based on a predetermined discrimination criterion, and said buffer means. The number of ATM cells stored therein, the number of ATM cells discarded by the ATM cell discarding means, the number of ATM cells arriving at the ATM cell discarding means,
ATM discarded according to the instruction of the ATM cell discarding means
A buffer state observing means for observing at least one of the number of cells and outputting the data obtained by the observation as buffer state data, and a statistic amount thereof while receiving the buffer state data from the buffer state observing means. Buffer state statistical means for sequentially updating and outputting as buffer state statistical data, said ATM cell discarding means, based on at least said buffer state statistical data obtained from said buffer state statistical means, each ATM cell Calculating a regulation rate for regulating the transfer of ATM cells to the buffer means for each priority class assigned to A
An AT that discriminates the TM cell discard determining means and the priority class of the ATM cell and regulates the transfer of the arriving ATM cell to the buffer device according to the regulation rate calculated by the ATM cell discarding determining means.
M cell input restriction means, the ATM cell discard determination means includes call connection state storage means for storing information about arrival process of ATM cells from terminals and connection status of calls, and the buffer state statistics means. In the buffer means, a threshold value calculating means for calculating a threshold value corresponding to each priority class based on the obtained buffer status statistical data and the information stored in the call connection status storing means. Among the ATM cells accumulated in the above, either the number of ATM cells of each priority class or the sum of the number of ATM cells of all priority classes is compared with the threshold value calculated by the threshold value calculation means. By
A priority control device for an ATM cell, comprising: a threshold value comparing means for determining whether or not the input of the arriving ATM cell to the buffer means is restricted.
【請求項5】 複数の端末から転送されたパケットを蓄
積する少なくとも1つのバッファ手段を具備して前記端
末からのパケットを蓄積交換するパケット通信システム
の輻輳制御を行う輻輳制御装置において、 前記バッファ手段に到着したパケット数、前記バッファ
手段に蓄積されたパケット数、前記パケット通信システ
ムの通信品質、前記端末でのパケットの出力過程を表す
申告パラメータ、通信品質に対する要求品質の少なくと
もいずれか1つを観測して、観測によって得られたデー
タの統計量をシステム状態統計量として出力するシステ
ム状態観測統計手段と、 このシステム状態観測統計手段から得られるシステム状
態統計量を基に、前記端末から前記バッファ手段へのパ
ケットの到着特性を推定する推定手段と、 この推定手段で推定されたパケットの到着特性と前記シ
ステム状態統計量に基づく所定の判別基準を基に、蓄積
する前のパケットまたは前記バッファ手段内のパケット
の廃棄、前記端末のパケット出力速度の規制、新たに呼
接続要求があった場合に接続を拒否、の少なくともいず
れか1つを決定する決定手段と、 を具備したことを特徴とする輻輳制御装置。
5. A congestion control device for performing congestion control of a packet communication system, comprising at least one buffer means for accumulating packets transferred from a plurality of terminals, and accumulating and exchanging packets from said terminals, said buffer means Observing at least one of the number of packets arriving at, the number of packets accumulated in the buffer means, the communication quality of the packet communication system, the declaration parameter indicating the output process of the packet at the terminal, and the required quality for the communication quality. Then, the system state observation statistical means for outputting the statistical amount of the data obtained by the observation as the system state statistical amount, and the buffer means from the terminal based on the system state statistical amount obtained from the system state observation statistical means. Estimating means for estimating the arrival characteristics of packets to the Based on the arrival characteristic of the stored packet and a predetermined discrimination criterion based on the system state statistic, the packet before being accumulated or the packet in the buffer means is discarded, the packet output speed of the terminal is regulated, and a new call connection is established. A congestion control device comprising: a determination unit that determines at least one of refusing a connection when a request is made.
【請求項6】 複数の端末から転送されたパケットを蓄
積する少なくとも1つのバッファ手段を具備して前記端
末からのパケットを蓄積交換するパケット通信システム
の輻輳制御を行う輻輳制御装置において、 前記バッファ手段に到着したパケット数、前記バッファ
手段に蓄積されたパケット数、前記パケット通信システ
ムの通信品質、前記端末でのパケットの出力過程を表す
申告パラメータ、通信品質に対する要求品質の少なくと
もいずれか1つを観測することにより得られたデータの
統計量を基に、前記端末から前記バッファ手段へのパケ
ットの到着特性を推定する推定手段と、 この推定手段で推定されたパケットの到着特性と前記シ
ステム状態統計量に基づく所定の判別基準を基に、蓄積
する前のパケットまたは前記バッファ手段内のパケット
の廃棄、前記端末のパケット出力速度の規制、新たに呼
接続要求があった場合に接続を拒否、の少なくともいず
れか1つを決定する決定手段と、 を具備したことを特徴とする輻輳制御装置。
6. A congestion control device for congestion control of a packet communication system, comprising at least one buffer means for accumulating packets transferred from a plurality of terminals, and accumulating and exchanging packets from said terminals, said buffer means Observing at least one of the number of packets arriving at, the number of packets accumulated in the buffer means, the communication quality of the packet communication system, the declaration parameter indicating the output process of the packet at the terminal, and the required quality for the communication quality. Estimating means for estimating the arrival characteristics of the packet from the terminal to the buffer means, based on the statistics of the data obtained by the above, and the arrival characteristics of the packet and the system state statistics estimated by the estimating means. Based on a predetermined discrimination criterion based on And a packet output rate of the terminal, and rejecting the connection when a new call connection request is made, and a deciding means for deciding at least one of the following: congestion control apparatus.
【請求項7】 前記推定手段は、前記パケット到着特性
に基づき推定されるシステム状態統計量と前記観測する
ことにより得られたデータの統計量との差を小さくする
ように前記パケット到着特性を更新することを特徴とす
る請求項5または請求項6記載の輻輳制御装置。
7. The estimating means updates the packet arrival characteristic so as to reduce a difference between a system state statistic estimated based on the packet arrival characteristic and a statistic of data obtained by the observation. The congestion control device according to claim 5, wherein the congestion control device comprises:
【請求項8】 前記システム状態観測統計手段は、所定
時間毎に、観測によって得られたデータの統計量を算出
することを特徴とする請求項5記載の輻輳制御装置。
8. The congestion control device according to claim 5, wherein the system state observation statistic means calculates a statistic amount of data obtained by observation every predetermined time.
【請求項9】 前記決定手段は、前記パケットの到着特
性と前記システム状態統計量から推定された前記通信シ
ステムの通信品質と、要求された通信品質との差を最小
にするよう前記判別基準を設定することを特徴とする請
求項5または請求項6記載の輻輳制御装置。
9. The determination means sets the discrimination criterion so as to minimize a difference between a requested communication quality and a communication quality of the communication system estimated from the arrival characteristics of the packet and the system state statistics. The congestion control device according to claim 5, wherein the congestion control device is set.
【請求項10】 複数の端末から転送されたパケットを
蓄積する少なくとも1つのバッファ手段を具備して前記
端末からのパケットを蓄積交換するパケット通信システ
ムの輻輳制御方法において、 前記バッファ手段に到着したパケット数、前記バッファ
手段に蓄積されたパケット数、前記パケット通信システ
ムの通信品質、前記端末でのパケットの出力過程を表す
申告パラメータ、通信品質に対する要求品質の少なくと
もいずれか1つを観測することにより得られたデータの
統計量を基に、前記端末から前記バッファ手段へのパケ
ットの到着特性を推定し、この推定されたパケットの到
着特性と前記システム状態統計量に基づく所定の判別基
準を基に、蓄積する前のパケットまたは前記バッファ手
段内のパケットの廃棄、前記端末のパケット出力速度の
規制、新たに呼接続要求があった場合に接続を拒否、の
少なくともいずれか1つを決定することを特徴とする輻
輳制御方法。
10. A congestion control method for a packet communication system, comprising at least one buffer means for accumulating packets transferred from a plurality of terminals, and accumulating and exchanging packets from said terminals, wherein a packet arriving at said buffer means Number, the number of packets accumulated in the buffer means, the communication quality of the packet communication system, the declaration parameter indicating the output process of the packet at the terminal, and the required quality for the communication quality. Based on the statistic of the obtained data, the arrival characteristic of the packet from the terminal to the buffer means is estimated, and based on a predetermined discrimination criterion based on the estimated arrival characteristic of the packet and the system state statistic, Discard packets before being accumulated or packets in the buffer means, packets of the terminal Congestion control method characterized in that regulation of force speed, determines a new reject connections when there is a call connection request, of at least any one.
【請求項11】 前記パケット到着特性に基づき推定さ
れるシステム状態統計量と前記観測することにより得ら
れたデータの統計量との差を小さくするように前記パケ
ット到着特性を更新することを特徴とする請求項10記
載の輻輳制御方法。
11. The packet arrival characteristic is updated so as to reduce a difference between a system state statistic estimated based on the packet arrival characteristic and a statistic of data obtained by the observation. The congestion control method according to claim 10.
【請求項12】 所定時間毎に、観測によって得られた
データの統計量を算出することを特徴とする請求項10
記載の輻輳制御方法。
12. The statistical amount of data obtained by observation is calculated every predetermined time.
The described congestion control method.
【請求項13】 前記パケットの到着特性と前記観測す
ることにより得られたデータの統計量から推定された前
記通信システムの通信品質と、要求された通信品質との
差を最小にするよう前記判別基準を設定することを特徴
とする請求項10記載の輻輳制御方法。
13. The discrimination so as to minimize the difference between the communication quality of the communication system estimated from the arrival characteristics of the packet and the statistics of the data obtained by the observation, and the requested communication quality. The congestion control method according to claim 10, wherein a standard is set.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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