JPH0795209A - ポリシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ネットワークの状態を反映した正確かつ効率
的なセル廃棄判定処理を行えるポリシング装置を提供す
る。 【構成】 セル廃棄判定部１０７は、モニタリング規定
時間テーブル１０８から与えられるモニタリング時間の
基準値と、モニタリング時間計算部１０６で算出された
実際のモニタリング時間及びＭＡＸ−ＭＩＮ論理計算部
１１３により算出された上記モニタリング基準時間の許
容値とに基づきバッファ１０１に対する入力セルの廃棄
の判定を行う。ＭＡＸ−ＭＩＮ論理計算部１１３はネッ
トワーク使用率テーブル１０９やセルジッタテーブル１
１０に格納されたネットワーク使用率やセルジッタを用
いルールテーブル１１２に予め用意されたルールにより
上記許容値を算出しており、該許容値を加味してセル廃
棄判定を行うことで、ネットワークの各状態を反映した
効率的なポリシング処理を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＡＴＭ通信等におい
て、ネットワークに入力されるセルがある流入量を越え
ないように当該入力セルの廃棄を行うポリシング装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＡＴＭ通信において、ネットワ
ークの管理を容易にするために、該ネットワークの入口
で当該ネットワークに流入するセルが予め定められた流
量で流入しているかを監視するいわゆるポリシング機能
が知られている。このポリシング機能のセル流入量の制
御に係るアルゴリズムとしては様々な方式が提案されて
いるが、その中でもスライディングウィンドウ法及びリ
ーキバケット法の２つの方法が代表的なものである。

【０００３】ここで、そのうちのスライディングウィン
ドウ法について簡単に説明する。スライディングウィン
ドウ法とは、Ｘ0 セル分のセルが到着した時間が規定値
以下の場合に違反とみなして余分なセルを廃棄するもの
である。

【０００４】図４はそのスライディングウィンドウ法を
適用して成るポリシング装置の一例を示すブロック図で
ある。同図において、セルの入力は入力端子１００から
なされ、その入力セルデータはバッファ１０１に蓄積さ
れる。ここで蓄積されるセルは例えば図５に示すような
セルフォーマットから成るものである。すなわち、当該
セルは５３byteで構成され、そのうちヘッダとしては５
byte、情報部としては４８byteが割り当てられている。
ヘッダの中には、チャンネル識別子が含まれており、ポ
リシング装置はそのチャンネル識別子によりチャンネル
毎のポリシング処理を行う。

【０００５】このポリシング処理では、まずバッファ１
０１に蓄積されたセルからチャンネル識別子抽出部１０
３によりチャンネル識別子が抽出される。この抽出され
たチャンネルをＪとした場合、次いでチャンネル別セル
到着間隔計算部１０４では、その抽出されたチャンネル
Ｊについて、現在到着したセルと１つ前に到着したセル
の到着間隔ΔＴを求める。また、チャンネル別セル到着
間隔記憶部１０５は、上記チャンネルＪについて過去Ｘ
0 −１個の到着間隔ＤＴ（Ｊ，Ｉ）を記憶している。

【０００６】モニタリング時間計算部１０６では、上記
チャンネルＪにおける（Ｘ0 −１）個前のセルが到着し
てからの経過時間ＴＭnew （以下、この時間をモニタリ
ング時間と呼ぶ）を計算し、その結果をセル廃棄判定部
１０７に出力する。

【０００７】図６は、そのモニタリング時間の算出に係
るセル到着の状況と該状況下でセル到着に伴い計算され
るパラメータの関係を示す模式図であり、これらのパラ
メータを用いて下記（１）式を満たすＴＭnew が得られ
る。

【０００８】 ＴＭnew （Ｊ）＝ＤＴ（Ｊ，Ｉ）＋ΔＴ ……………（１） ＤＴ（Ｊ，Ｉ）：過去のセル到着間隔 ＴＭnew ：実際のモニタリング時間 ΔＴ ：現在のセル到着間隔 モニタリング規定時間テーブル１０８には、通信前に設
定されるモニタリング時間の基準値ＴＭＸ（Ｊ）がチャ
ンネル毎に保存されており、チャンネル識別子抽出部１
０３からの出力値に対応するチャンネルのモニタリング
時間基準値ＴＭＸ（Ｊ）をセル廃棄判定部１０７に出力
する。

【０００９】セル廃棄判定部１０７では、モニタリング
時間計算部１０６で算出されたＴＭnew （Ｊ）とモニタ
リング規定時間テーブル１０８の出力値ＴＭＸ（Ｊ）と
を比較することにより、セル廃棄のための下記（２）式
に示す判定を行う。

【００１０】 この（２）式に従ってセル廃棄が行われるのは、Ｘ0 セ
ル分のモニタリング時間が規定値以下の場合であり、こ
の状況は短いセル間隔でセルがネットワークに流入した
ことを意味している。バッファ１０１では、セル廃棄判
定部１０７で廃棄と判定された時には該当するセルを廃
棄し、廃棄をしないと判定された時にはセルを出力端子
１０２に出力する。

【００１１】上述したセル廃棄判定処理が終了した後、
チャンネル別セル到着間隔記憶部１０５では、その処理
したセルのチャンネルＪ（Ｊ＝０〜Ｎ−１）に対して、
セル到着間隔ＤＴ（Ｊ，Ｉ）（Ｉ＝０〜Ｘ0 −１）を下
記（３）式に従って更新し、一連のポリシング処理を終
了する。

【００１２】 以上の如く従来のポリシング装置では、Ｘ0 のセルの到
着時間が予め設定された規定時間より短い場合に、セル
流入過大と判断してそれ以上のセル流入を規制するよう
に制御していた。この従来装置に適用されるポリシング
方式は、セル廃棄判定のためのパラメータとして規定数
セルの到着時間しか有せず、言うなればセルのジッタや
ネットワークの状態を全く考慮していない方式であっ
た。

【００１３】ところが、ＡＴＭでの実際の通信において
は、ＮＴ２点を通ってＮＴ１点に流入するセルは、セル
多重化のためのバッファやＡＴＭスイッチ等のスイッチ
のバッファを通過する際にジッタを生じるのが普通であ
る。こうしたジッタの影響を考慮に入れない上記従来方
式によれば、たとえ端末で規定値を守ってセルを出力し
ても、上記ジッタによりポリシング装置でセル違反と判
定され、誤ったセル廃棄が行われる危険性が常にあっ
た。

【００１４】また、一般的傾向としてＡＴＭネットワー
クではその使用率が大きく変動するが、こうした事情を
無視して常に一定の規制値でセル流入を制限する上記従
来方式では、ネットワークの使用率が低くシステムの受
け入れ能力が十分であるにもにも拘らず、規定値を少し
違反しただけでセルが廃棄されることも多く、システム
を効率的に運用しているとは言い難かった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
のポリシング装置ではセルの廃棄判定に際して、セルの
ジッタやネットワークの使用率等が全く考慮されていな
かったため、セルのジッタの影響によりポリシング装置
でセル廃棄と判定されたり、ネットワークの使用率が低
いのにも拘らず一定の規制値により不必要なセル廃棄が
行われるなど、システムを効率的に運用できないという
問題点があった。

【００１６】本発明は上記問題点を除去し、セルのジッ
タに伴う誤ったセル廃棄処理を防止し、かつネットワー
クの低使用率状態での不必要なセル廃棄を避けながらよ
り効率的なシステム運用に寄与するポリシング装置を提
供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ネットワーク
に入力されるセル量が規定量を越えないように当該入力
セルの廃棄を行うポリシング装置において、前記入力セ
ルの識別子を抽出するセル識別子抽出手段と、前記識別
子毎に入力セルの到着間隔を算出するセル到着間隔算出
手段と、前記セル到着間隔から規定セル数分の到着間隔
の和に相当する実際の監視時間を算出する監視時間算出
手段と、前記規定セル数の到着間隔の和の基準値に相当
する規定監視時間を各識別子毎に予め記憶する規定監視
時間記憶手段と、ネットワークの状態を示すパラメータ
に基づき前記規定監視時間の許容値を算出する許容値算
出手段と、前記実際の監視時間と前記規定監視時間及び
その許容値とに基づき前記入力セルの廃棄を判定するセ
ル廃棄判定手段とを具備することを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明では、ネットワークの状態を示す各パラ
メータに関するデータテーブルを備えるとともに、これ
ら各パラメータを用いてあるルールによりモニタリング
時間をある許容値の範囲内で適宜可変しながらセル廃棄
の判定を行うようにしたものである。

【００１９】このネットワークの状態を考慮に入れたポ
リシング処理を基本とする本発明においては、例えばネ
ットワークの使用率が低い時にはポリシングの規定値を
緩め、ネットワークの使用率が高い時にはポリシングの
規定値を厳しくするという対応をとることによって、シ
ステムをその処理能力の範囲内で最大限に活用できるよ
うになる。また、ネットワークの状態を示す別のパラメ
ータとしてセルのジッタに関するデータを用意すれば、
該ジッタの値が予想できるような場合にはその値に応じ
て前記規定値を可変設定することで、セルのジッタに伴
うセル廃棄を低減でき、より柔軟なポリシング処理を実
現可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は、本発明に係るポリシング装
置の一実施例を示すブロック図であり、図４に示した従
来装置と同様の機能を果たすものについては同一の符号
を付している。これらの図からも分かるように、本発明
のポリシング装置はネットワーク使用率テーブル１０
９、セルジッタテーブル１１０、モニタリング許容値テ
ーブル１１１、ルールテーブル１１２、ＭＡＸ−ＭＩＮ
論理計算部１１３を従来装置に追加した構成を有するも
のである。

【００２１】ここで、ネットワーク使用率テーブル１０
９及びセルジッタテーブル１１０にはネットワークの各
状態を示す各パラメータとしてのネットワーク使用率及
びセルジッタの各データが各々記憶され、他方、モニタ
リング許容値テーブル１１１にはモニタリング時間の許
容値のデータが記憶されている。ＭＡＸ−ＭＩＮ論理計
算部１１３は上記ネットワーク使用率及びセルジッタの
各データを用い、ルールテーブル１１２に格納されたル
ールに従った論理演算によりモニタリング時間の許容値
を算出し、その算出値をセル廃棄判定部１０７に与え
る。

【００２２】この本発明装置によれば、セル廃棄判定部
１０７はセル廃棄判定のパラメータとして、モニタリン
グ時間計算部１０６で算出された実際のモニタリング時
間と、モニタリング規定時間テーブルから与えられるモ
ニタリング時間の基準値との他に、更にそのモニタリン
グ基準時間の許容値とを持つことになる。

【００２３】ここで、ＭＡＸ−ＭＩＮ論理計算部１１３
から与えられる上記モニタリング時間の許容値は上述の
如くネットワーク使用率やセルジッタ等のネットワーク
の状態を示すパラメータを基にして算出されるものであ
り、これら各パラメータから導かれた上記許容値の範囲
内でモニタリング時間を可変してセル廃棄判定を行う本
発明装置によれば、ネットワークの状態に応じた極めて
効率的なポリシング処理を実現できるようになる。

【００２４】次に、その詳しい動作について説明する。
図１において、入力端子１００から入力されるセルデー
タはバッファ１０１に蓄積される。次いで、チャンネル
識別子抽出部１０３は、バッファ１０１に蓄積されたセ
ルデータを基に当該セルのチャンネル識別子であるＶＰ
Ｉ／ＶＣＩを抽出する。更に、チャンネル別セル到着間
隔計算部１０４はその抽出されたセルのチャンネル識別
子から、各チャンネル毎に前回のセルからの到着間隔Δ
Ｔを計算する。また、チャンネル別セル到着間隔記憶部
１０５には、チャンネル別セル到着間隔計算部１０４で
計算された過去Ｘ0 −１個のセル到着間隔〔チャネルＪ
の場合、Ｄ（Ｊ，Ｉ）として表す〕がチャンネル毎に記
憶されている。

【００２５】モニタリング時間計算部１０６では、上記
チャンネル別セル到着間隔計算部１０３から出力される
セル到着間隔ΔＴと上記チャンネル別セル到着間隔計算
部１０４に記憶された過去Ｘ0 −１個のセル到着間隔を
基に下記（４）式により実際のモニタリング時間（Ｘ0
セル数分の到着間隔の総和）を計算し、その結果をセル
廃棄判定部１０７に出力する。

【００２６】 ＴＭ＝Ｄ（Ｊ，Ｉ）＋ΔＴ …………（４） 一方、ネットワーク使用率テーブル１０９には、ネット
ワーク使用率のメンバシップ関数が記憶されている。こ
のメンバシップ関数の一例を図２（ａ）に示している。
この図２（ａ）においては、ネットワーク使用率が高い
という特性を示す関数を点線で、ネットワーク使用率が
少ない特性を示す関数は実線で、ネットワーク使用率が
中ぐらいの特性を示す関数は一点鎖線でそれぞれ表して
いる。ここで、横軸はネットワーク使用率を示し、縦軸
はそれぞれの特性（高い、低い、中ぐらい）の度合いを
示している。例えば、図２（ａ）において、ネットワー
ク使用率が０．２５の時には、ネットワーク使用率が低
い度合いが０．５、ネットワーク使用率が中ぐらいの度
合いが０．１と表現する。なお、メンバシップ関数につ
いての詳しい説明は文献１に示されており、ここでの説
明は省略する〔文献１：ファジイのはなし（日刊工業
社）〕。

【００２７】ここで、ネットワーク使用率の一表現例を
示す。すなわち、この例はネットワーク内の多重化部や
スイッチの出力線において、一定時間間隔に通過するセ
ルの個数を監視しておき、その個数Ｎ(t) によりネット
ワーク使用率を表すものであり、その式を下記（５）式
として示す。

【００２８】 同様に、セルジッタテーブル１１０には、入力されるセ
ルのセルジッタに関するメンバシップ関数が記憶されて
いる。このメンバシップ関数の一例を図２（ｂ）ｂに示
している。図２（ｂ）においては、セルのジッタが大き
い特性を示す関数を点線で、セルのジッタが少ない特性
を示す関数を実線で、セルのジッタが中ぐらいの特性を
示す関数を一点鎖線でそれぞれ表している。ここで、横
軸はセルのジッタを示し、縦軸はそれぞれの特性の度合
いを示している。

【００２９】また、モニタリング許容値テーブル１１１
には、セル廃棄判定部１０７でのセル廃棄判定に用いる
モニタリング時間の許容範囲に関するメンバシップ関数
が記憶されており、このメンバシップ関数の一例を図２
（ｃ）に示している。図２（ｃ）では、許容値が大きい
特性を示す関数を点線で、許容値が少ない特性を示す関
数を実線で、許容値が中ぐらいの特性を示す関数を一点
鎖線でそれぞれ表している。ここで、横軸はモニタリン
グ許容時間を示し、縦軸はモニタリング許容時間が大き
い・少ないなどの度合いを示している。

【００３０】更に、ルールテーブル１１２には、ネット
ワークの使用率と予想されるセルのジッタとに基づいて
モニタリング時間の許容値を変化させるルールが記憶さ
れている。以下に、そのルールの一例を列記する。

【００３１】 ルール１ IF （ネットワーク使用率が高い） THEN （許容値（Δ
Ｗ）を小さくする） ルール２ IF （セルのジッタが大きい） THEN （許容値（ΔＷ）
を中ぐらいにする） ルール３ IF （ネットワーク使用率が低い） THEN （許容値（Δ
Ｗ）を大きくする） 以上のルールを用いることにより、セル廃棄判定のため
のパラメータ（モニタリング時間の許容範囲）を制御す
る論理を簡単に作成でき、かつその論理の変更も容易に
できるという利点がある。

【００３２】また、ＭＡＸ−ＭＩＮ論理計算部１１３で
は、上記ルールと各メンバシップ関数に基づいて下記
（６）式に基づくＭＡＸ−ＭＩＮ論理演算を行ない、セ
ル廃棄判定部１０７で用いるモニタリング時間の許容範
囲を算出する（このＭＡＸ−ＭＩＮ論理演算の詳細につ
いても上記文献１に記述されている）。

【００３３】 ここで、例えば、ネットワーク使用率を０．２５、セル
のジッタを１２とすると、ＭＡＸ−ＭＩＮ計算は次のよ
うに行われる。まず、図２からそれぞれのルールの前件
部に対する一致度は下記（７）式のようになる。

【００３４】 ルール１の一致度：０．０ ……………（７ａ） ルール２の一致度：０．３ ……………（７ｂ） ルール３の一致度：０．５ ……………（７ｃ） 次に、それぞれの一致度からモニタリング許容時間ΔＷ
に関するＭＩＮ演算を行う。このＭＩＮ演算を行った結
果を、図３に実線で示している。このＭＩＮ演算結果と
は、上記メンバシップ関数の各度合いの部分を上記それ
ぞれの一致度で頭切りしたものに他ならない。ＭＡＸ−
ＭＩＮ論理計算部１１３では、このＭＩＮ演算をした結
果に対して、更にＭＡＸ演算を行なう。ＭＡＸ演算と
は、図３に示すように、上記ＭＩＮ演算結果の和をと
り、その重心を計算することである。同図に示す例によ
れば、ネットワーク使用率を０．２５、セルのジッタを
１２とした場合のＭＡＸ−ＭＩＮ演算の結果は７とな
る。以上のＭＡＸ−ＭＩＮ演算は、ネットワークの状況
に応じてモニタリング許容時間ΔＷを適応的に変化させ
る処理が簡単にできるという利点がある。

【００３５】一方、モニタリング規定時間テーブル１０
８には、通信前に設定されるモニタリング時間の基準値
ＴＭＸ（Ｊ）が各チャンネル毎に記憶されており、チャ
ンネル識別子抽出部１０３の抽出結果に応じた各チャン
ネル毎のモニタリング時間基準値ＴＭＸ（Ｊ）をセル廃
棄判定部１０７に出力する。

【００３６】セル廃棄判定部１０７では、モニタリング
時間計算部１０６で計算された実際のモニタリング時間
ＴＭと、ＭＡＸ−ＭＩＮ論理計算部１１１３で算出され
たモニタリング許容時間ΔＷと、更にはモニタリング規
定時間テーブル１１１の出力であるモニタリング時間基
準値ＴＭＸ（Ｊ）とを基に下記（８）式に従ってセル廃
棄のための判定を行う。

【００３７】 更に、バッファ１０１では、セル廃棄判定部１０７でセ
ル廃棄と判定された時はセルを廃棄し、セル廃棄をしな
いと判定された時にはセルを出力端子１０２へと出力す
る。

【００３８】最後に、以上の判定処理が終了した後、チ
ャンネル別セル到着間隔記憶部１０５では、処理したセ
ルのチャンネルＪ（Ｊ＝０〜Ｎ−１）に対して、セル到
着間隔ＤＴ（Ｊ，Ｉ）（Ｉ＝０〜Ｘ0 −１）を下記
（９）式に従って更新し、一連のポリシング処理を終了
する。

【００３９】 このように、本発明ではネットワークの使用率とセルの
ジッタを考慮してモニタリング時間を変化させてポリシ
ングを行なっているので、ネットワークの使用率が低い
時や、セルのジッタが大きいと予想される時はモニタリ
ング時間の許容範囲を大きくしてセルを廃棄する確率を
小さくし、また、ネットワークの使用率が高い時やセル
のジッタが小さいと予想される時は、モニタリング時間
の許容範囲を小さくするアルゴリズムとなっている。従
って、本発明の装置によりその時のネットワークの状態
やセルジッタを考慮したポリシングを行うことができ
る。更に、ＭＩＮ−ＭＡＸ演算はテーブル参照と簡単な
論理演算で行なえるため、少ない処理量で短時間にネッ
トワークの状態に応じた適応的なポリシング処理を実現
できるようになる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ネットワークの状態を示す各パラメータを用いてあるル
ールによりポリシングのための規制値（モニタリング時
間）をその許容範囲内で変動的に設定しながらセル廃棄
判定を行うようにしたため、セルのジッタやネットワー
クの使用率に応じて適度な規制値を選びつつ、セルのジ
ッタに伴うセル廃棄を防止し、かつネットワークの低使
用率状態での不必要なセル廃棄を避けながらシステムの
効率的な運用に寄与できるという優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るポリシング装置の一実施例を示す
ブロック図。

【図２】本発明のポリシング方式で用いるネットワーク
の状態を示す各パラメータに関するメンバシップ関数の
一例を示す図。

【図３】図２に示したメンバシップ関数に対するＭＡＸ
−ＭＩＮ演算処理を説明するための模式図。

【図４】従来のポリシング装置の構成を示すブロック
図。

【図５】ポリシング処理の対象となるセルのフォーマッ
トの一例を示す図。

【図６】モニタリング時間の算出に係るセル到着状況と
該状況下における各パラメータの関係を示す図。

【符号の説明】

１００ 入力端子 １０１ バッファ １０２ 出力端子 １０３ チャンネル識別子抽出部 １０４ チャンネル別セル到着間隔計算部 １０５ チャンネル別セル到着間隔記憶部 １０６ モニタリング時間計算部 １０７ セル廃棄判定部 １０８ モニタリング規定時間テーブル １０９ ネットワーク使用率テーブル １１０ セルジッタテーブル １１１ モニタリング許容値テーブル １１２ ルールテーブル １１３ ＭＡＸ−ＭＩＮ論理計算部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークに入力されるセル量が規定
   量を越えないように当該入力セルの廃棄を行うポリシン
   グ装置において、 前記入力セルの識別子を抽出するセル識別子抽出手段
   と、 前記識別子毎に入力セルの到着間隔を算出するセル到着
   間隔算出手段と、 前記セル到着間隔から規定セル数分の到着間隔の和に相
   当する実際の監視時間を算出する監視時間算出手段と、 前記規定セル数の到着間隔の和の基準値に相当する規定
   監視時間を各識別子毎に予め記憶する規定監視時間記憶
   手段と、 ネットワークの状態を示すパラメータに基づき前記規定
   監視時間の許容値を算出する許容値算出手段と、 前記実際の監視時間と前記規定監視時間及びその許容値
   とに基づき前記入力セルの廃棄を判定するセル廃棄判定
   手段とを具備することを特徴とするポリシング装置。
2. 【請求項２】 ネットワークの状態を示すパラメータと
   して、該ネットワークの使用率及び予想されるセルのジ
   ッタを少なくとも用いることを特徴とする請求項１記載
   のポリシング装置。
3. 【請求項３】 許容値算出手段は、ネットワークの使用
   率とその大小を表すデータ及び予想されるセルジッタと
   その大小を表わすデータを基にあるルールを用いてＭＡ
   Ｘ−ＭＩＮ論理により前記許容値を算出するＭＡＸ−Ｍ
   ＩＮ論理計算手段から成ることを特徴とする請求項２記
   載のポリシング装置。
4. 【請求項４】 許容値算出のための前記ルールとして、
   ネットワークの使用率及び予想されるセルジッタの値に
   応じて前記規定セル数の到着間隔の和の基準値との差分
   を制御するルールを適用することを特徴とする請求項３
   記載のポリシング装置。
5. 【請求項５】 ネットワークは、ＡＴＭ通信網であるこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のポ
   リシング装置。