JPH088589B2

JPH088589B2 - パケツト呼処理方式

Info

Publication number: JPH088589B2
Application number: JP18256386A
Authority: JP
Inventors: 清広野口; 忠信岡田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1986-08-01
Filing date: 1986-08-01
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPS6338345A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、パケット呼処理方式に関し、特にスロット
を用いた高速パケット通信方式において、端末、交換機
ともに負荷が軽く、転送効率の高い呼設定および流量制
御方式に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、固定ルート上でパケット形式により通信を
行う方式としては、例えば、「スタティスティカル、ス
イッチング、アーキテクチャーズ、フォー、フューチャ
ー、サービセス」（Kultzer,Montgomery:Statistical
switching architectures for future services,IS
S′84,May 1984）に記載された高速パケット交換方式
がある。上記パケット交換方式においては、呼設定の流
量制御論理として、呼設定時に発加入者にその呼の最大
スループットを宣言させ、ルーチングはこの宣言値によ
り行っている。なお、ここでスループットとは、単位時
間当りのパケット転送個数を言い、スロット型の場合に
は、スロットの個数を言う。

第５図は、上記方式におけるパケット交換機の構成例
を示す図である。第５図において、1,12は加入者回線あ
るいは中継回線、２は交換機、３は受信回路、４はパケ
ット種別判定回路、５はデータ転送処理回路、６は呼制
御パケット分析回路、７は呼設定・切断回路、８は中継
回線ごとにその中継回線を使用している呼のスループッ
トの合計値を計数するカウンタ回路、９は呼設定・切断
以外の呼制御を司る処理回路、10はパケット組み立て回
路、11は送信回路である。

交換機２は、入り側の加入者回線または中継回線１か
ら発呼要求パケットを受け取ると、パケット種別判定回
路４および呼制御パケット分析回路６により発呼要求パ
ケットであることを判定して、呼設定・切断回路７を起
動する。呼設定・切断回路７は、着加入者アドレスに基
づいてデータ中継回線の候補を選択し、カウンタ回路８
を参照して各候補回路を使用している呼のスループット
の合計値を得て、最大スループットとスループット合計
値との差が発加入者の宣言スループットを上回る中継回
線を選んで出中継回線とする。そして、その他の呼設定
に要する各種の処理を行った後、その発呼パケットをパ
ケット組み立て回路10,送信回路11を経由して選ばれた
出中継回線12に送出し、次位パケット交換機に転送す
る。また、呼設定・切断回路７は、新たに設定する呼の
スループットを出中継回線12に対応するカウンタ回路８
に通知することにより、カウンタ回路８はこのスループ
ット値を加算する。このような動作を発着加入者端末間
の各交換機２が行うことにより、両加入者端末を結ぶル
ートが決定し、着加入者端末から着呼受付パケットが返
送されて呼設定が完了する。呼設定の完了後、第５図に
おけるデータ転送処理回路５により、上記ルート上でデ
ータ転送パケットが送受信される。この後、呼切断時に
は、各交換機の呼設定・切断回路７は、切断された呼の
スループットを出中継回線12に対応するカウンタ回路８
に通知し、カウンタ回路８はこのスループット値を減算
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の技術においては、各加入者が要求し
た最大スループットを基に、回線の使用状態を把握して
いるため、各加入者が最大スループットを下回るパケッ
トしか送ってない場合にも、その差を他の呼に使用させ
ることができず、中継回線の使用効率の低下、および網
が接続できる呼数の低下を来たすという問題がある。

本発明の目的は、このような従来の問題を改善し、端
末、交換機ともに負荷を軽くし、かつ輻輳の発生を抑制
しながら中継回線の使用効率の向上および接続呼数の向
上を図ることが可能なパケット呼処理方式を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明のパケット処理方式
は、交換機を介して発信加入者端末間で情報ブロックの
送受信を行う場合、呼設定の際に、発信加入者から着信
加入者アドレスと単位時間当りのパケット数（以下、ス
ループットと記す）の想定最大値を交換機に通知するパ
ケット呼処理方式において、交換機では、各加入者回線
または各中継回線に対し、該回線の運び得る最大スルー
プット値Ａから転送中の計測スループットＢを差し引い
て転送可能スループットＸを求め、該Ｘがb_i-1＜Ｘ≦b_i
を満たすときには、中継回線状態をS_i（ｉ＝1,2,3,・・
・,a）に設定し（b₁,b₂,・・・b_aは、b₁（＝０）＜b₂＜
・・・＜b_a（＝Ａ）を満足する正の整数）、中継回線の
状態がS_iからS_jに推移する確率Q_ij（ｉ＝1,2,・・,a）
を表わす状態確率推移マトリックスＱを次のように定
め、呼設定時、中継交換機は、着信加入者アドレスにより
識別できる出中継回線の候補に対し、その時点での転送
可能スループットＸと発信加入者が通知した想定スルー
プットＲと上記状態確率推移マトリックスＱとにより、
該呼の着信の許可または拒否の判断および出中継回線の
選択を行い、さらに呼設定時、着信交換機は、着信加入
者回線のその時点での転送可能スループットＸと発信加
入者の通知した想定スループットＲと上記状態確率推移
マトリックスＱにより、その呼の着信を許可または拒否
することに特徴がある。

〔作用〕

本発明においては、発加入者端末が発呼時に通知した
想定最大スループットに従って通信を行い、かつ呼単位
に固定ルーチングを行う網の呼設定および流量制御を行
う。すなわち、本発明においては、交換機が、各中継回
線ごとに転送されるデータ転送パケットの個数を周期的
に計数するとともに、その計数結果からその中継回線の
その時点での転送可能スループットを算出し、周期ごと
に推移する転送可能スループットグループの状態推移確
率を算出して、状態確率推移マトリックスを記憶してお
く。そして、呼設定時には、上記の監測転送可能スルー
プット値と発加入者が表示した想定スループット値と上
記の状態確率推移マトリックスにより、その呼を受け付
けるか否かを判断する。また、呼設定処理回路における
出中継回線の選定にも、これらを基にした演算結果を用
いるようにする。なお、スループット値の設定例には、
（ａ）回線の運び得る最大のスループット値をＡとする
設定法と、（ｂ）回線の運び得る最大のスループット値
と送出バッファが回線対応に扱い得る最大スループット
値の和をＡとする設定法とがある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明す
る。

第６図は、本発明において使用する状態確率推移マト
リックスＱの作成の実施例の図である。

先ず、上記（ａ）または（ｂ）によるＡに対して、こ
のＡを大きさ単位（一定または可変）にａグループに分
割し、これらのグループ対応の状態推移確率を導出する
ことにより、状態確率推移マトリックスＱを作成する。
その一例を、第６図に示す。

次に、上記（ａ）または（ｂ）によるＡに対して、こ
のＡを属性単位にａグループに分割し、これらのグルー
プ対応の状態推移確率を導出することにより、状態確率
推移マトリックスＱを作成する。例えば、スループット
グループを危険状態グループa₁、安全状態グループa₂に
分け、これら２つのグループ間での状態推移確率を導出
することにより、第６図の（ａ＝２）に示す状態確率推
移マトリックスＱを作成する。

また、別の実施例として、スループットグループを、
危険状態グループa₁、境界状態グループa₂、安全状態グ
ループa₃に分け、これら３つのグループ間の状態推移確
率を導出することにより、第６図の（ａ＝３）に示す状
態確率推移マトリックスＱを作成する。この他の属性単
位のグループ分けに対しても同じように扱うことができ
る。

また、さらに別の実施例として、回線対応の送出バッ
ファがオーバフローする状態、つまりＡを越える状態を
追加して、例えば、オーバフロー状態グループa₁、危険
状態グループa₂、安全状態グループa₃に分け、これらの
グループ間での状態推移確率を導出することにより、第
６図の（ａ＝３）に示す状態確率推移マトリックスＱを
作成する。この他の回線対応の送出バッファがオーバフ
ローする状態を考慮した属性単位のグループ分けに対し
ても、同じように扱うことができる。

第１図は、本発明の第１の実施例を示す交換機のブロ
ック図である。第１図においては、データ転送フェーズ
で、状態確率推移マトリックスＱを固定的に扱う場合を
示している。すなわち、スロット形インタフェースであ
って、交換機２は第６図で説明したうちのいずれかの状
態確率推移マトリックスＱを固定的に扱う。

第１図の１〜7,9〜12は、第５図の対応する装置と同
じものを表わしている。第１図では、その他に21,24,2
5,26,27,31,32の各回路を新たに設ける。21は使用スロ
ットを計数するカウンタ、24は上記状態確率推移マトリ
ックスを格納する記憶回路、25は演算回路、26はレジス
タ、27は比較判定回路、31および32はANDゲートであ
る。これらのうち、カウンタ21、記憶回路24、およびレ
ジスタ26は、出側加入者回線または中継回線対応に設け
られる。

発加入者は、発呼要求パケットを交換機２に送出する
際に、想定スループット（ここでは、その値をＲとす
る）を設定する。

パケット組み立て回路10は、出側加入者回線または中
継回線のスロットにパケットを入れる度ごとに、対応す
るカウンタ21に加算指示を出す。カウンタ21の前置のゲ
ート回路31がタイマーにより一定周期で一定時間（例え
ば、１秒ごとに125μＳ）だけ開き、その結果、カウン
タ21による計数はその時間内のみ実行され、計数結果は
計数終了時間のみ開くANDゲート32により演算回路25を
起動する。この演算回路25において、計測スループット
値Ｂを、第６図で説明したうちのいずれかの上限スルー
プット値Ａより減算することにより、転送可能スループ
ットＸを算出し、この結果をレジスタ26に格納する。

発呼要求パケットを受け取った発加入者端末収容交換
機または中継交換機２は、従来と同じようにして、呼設
定・切断回路７を起動する。呼設定・切断回路７は、出
中継回線の選定に際し、着加入者アドレスにより候補と
なる出中継回線を選定する。この後、呼設定・切断回路
７は、候補回線番号を比較判定回路27に送ると、比較判
定回路27は各候補回線のその時点の転送可能スループッ
トＸをレジスタ26を参照することにより知り、これと発
加入者の設定した想定スループットＲと記憶回路24に格
納されている状態確率推移マトリックスＱに対して、回
線選定および呼の接続の可否を判断するアルゴリズムを
適用した結果、最も小さい確率Prを持つ中継回線が唯一
つ存在する場合にはその回線を選択し、複数存在する場
合にはある１つの出回線を選択する。その中継回線が受
信許可条件を満足した場合、その中継回線を出回線と
し、その回線番号を呼設定・切断回路７に通知し、これ
を受けた呼設定・切断回路７のその後の処理は、従来と
同じである。一方、受信許可条件を満足しない場合に
は、その呼を受け付けることができない旨を呼設定・切
断回路７に通知する。これを受けた呼設定・切断回路７
のその後の処理は、従来と同じである。

次に、発呼要求パケットを受け取った着加入者端末収
容交換機２は、従来の場合と同じようにして、呼設定・
切断回路７を起動すると、呼設定・切断回路７は着加入
者アドレスを比較判定回路27に送る。比較判定回路27
は、着加入者回路のその時点の転送可能スループットＸ
をレジスタ26を参照することにより知り、これと発加入
者の設定した想定スループットＲと記憶回路24に格納さ
れている状態確率推移マトリックスＱに対して、呼の接
続可否を判断するアルゴリズムを適用することにより、
その呼の受信を受け付けるか否かを決定し、この旨を呼
設定・切断回路７に通知する。通知を受けた呼設定・切
断回路７のその後の処理は、従来と同じである。一方、
受信許可条件を満足しない場合、その呼を受け付けるこ
とができない旨を呼設定・切断回路７に通知する。これ
を受けた呼設定・切断回路７のその後の処理は、従来の
場合と同じである。

ここでは、スロット形インタフェースの場合を説明し
たが、スロット形インタフェースでない場合も、上述の
説明とほぼ同じか、あるいはその簡易化により実現でき
る。

第２図は、本発明の第２の実施例を示す交換機のブロ
ック図である。第２図では、スロット形インタフェース
であり、交換機２は第６図の説明のいずれかの状態確率
推移マトリックスＱを固定的に扱う場合を示している。
第２図における１〜7,9〜12,21,24〜27,31,32は、第１
図の対応する装置と同じものを表わしている。第２図で
は、その他に、28,29,30が設けられる。28は周期的に計
数する過去の状態〔Ｍ個〕を格納する記憶領域、29はそ
のＭ個のデータを基に最近の計測スループットの増減を
表わす変化率〔計測パケットスループット−時間特性の
傾き〕を導出する演算回路、30はこのスループットの変
化率を格納するレジスタである。これらのうち、カウン
タ21、記憶回路24および28、レジスタ26および30は、出
側加入者回線または中継回線対応に設けられる。

パケット組み立て回路10は、出側加入者回線または中
継回線12のスロットにパケットを入れる度ごとに、対応
するカウンタ21に加算指示を出す。カウンタ21の前段の
ANDゲート31がタイマーにより一定周期で一定時間（例
えば、１秒ごとに125μＳ）だけ開き、その結果、カウ
ンタ21による計数はその時間内のみ実行される。カウン
タ21の計数結果は、計数終了時間のみ開くANDゲート32
により演算回路25が起動され、この演算回路25におい
て、計測スループット値Ｂを第６図で説明したいずれか
の上限スループット値Ａより減算することにより、転送
可能スループットＸを算出して、この結果をレジスタ26
に格納する。また、カウンタ21の計数結果は、計数終了
時間のみ開くANDゲート32により記憶回路28に格納され
る。記憶回路28は、Ｍ個（Ｍは２以上の正の整数）の計
数結果を格納できるだけの容量を持ち、最新結果から遡
ってＭ回の計数結果を記憶している。記憶回路28の内容
更新を契機に、演算回路29は、Ｍ個の計数結果の１次近
似によりスループットの変化率Ｋ（正または負の実数）
を算出し、算出結果をレジスタ30に格納する。

発呼要求パケットを受け取った発加入者端末収容交換
機または中継交換機２は、従来と同じようにして、呼設
定・切断回路７を起動する。呼設定・切断回路７は、出
中継回線の選定に際し、着加入者アドレスにより候補と
なる出中継回線を選定する。この後、呼設定・切断回路
７は、候補回線番号を比較判定回路27に送ると、比較判
定回路27は各候補回線のその時点での転送可能スループ
ットＸをレジスタ26を参照することにより知り、このス
ループットＸと発加入者の設定した想定スループットＲ
と記憶回路24に格納されている状態確率推移マトリック
スＱに対して、回線選定および呼の接続の可否を判断す
るアルゴリズムを適用した結果、最も小さい確率Prを持
つ中継回線が唯一存在する場合には、その回線を選択
し、複数存在する場合には、それぞれの回線対応のレジ
スタ30を参照することにより、最新のスループットの変
化率Ｋの最小値を持つ中継回線をただ１つ選択し、その
回線が複数存在する場合には、任意の回線を選択する。
そして、受信許容条件を満足した場合、その中継回線を
出回線とし、その回線番号を呼設定・切断回路７に通知
することにより、これを受けた呼設定・切断回路７は従
来と同じ方法で呼を設定する。一方、受信許可条件を満
足しない場合、その呼を受け付けることができない旨を
呼設定・切断回路７に通知すると、呼設定・切断回路７
はこれを受けて、従来と同じ方法で呼を切断する。

また、発呼要求パケットを受け取った着呼加入者端末
収容交換機２は、従来と同じようにして、呼設定・切断
回路７を起動すると、呼設定・切断回路７は着加入者ア
ドレスを比較判定回路27に送る。比較判定回路27は、レ
ジスタ26を参照することにより、着加入者回路のその時
点の転送可能スループットＸを知ると同時に、レジスタ
30を参照することにより、最新のスループットの変化率
Ｋを知る。比較判定回路27は、これらのＸおよびＫの値
と、発加入者の設定した想定スループットＲの値と、記
憶回路24に格納されている状態確率推移マトリックスＱ
に対して、呼の接続の可否を判断するアルゴリズムを適
用することにより、その呼の受信を受け付けるか否かを
決定し、この旨を呼設定・切断回路７に通知する。これ
を受けた呼設定・切断回路７のその後の処理は、従来の
場合と同じである。

なお、スループットの変化率Ｋを導出する際に、過去
のＭ個のスループット値の１次近似により推測する以外
の場合でも、同じように実現できる。

また、スロット形インタフェースでない場合でも、以
上の説明と殆んど同じか、あるいはその簡易化により実
現できる。

第３図は、本発明の第３の実施例を示す交換機のブロ
ック図である。

第３図では、スロット形インタフェースであり、交換
機２は第６図で説明したうちのいずれかの状態確率推移
マトリックスＱを、スループットの計数周期ごとに更新
する場合を示している。例えば、上記実施例において、
加入者回線または中継回線の周期的に計数された実際の
スループットから得た中継回線の状態で、最も新しい状
態がSJであり、１つ前の状態がSIであるとき、状態確率
推移マトリックスＱに対し、状態推移確率Qij（i,j＝
１、２、・・・ａ）を、 Qij→Qij・N/（Ｎ＋１）＋1/（Ｎ＋１）（ここで、ｉ＝Ｉでかつｊ＝Ｊ） Qij→Qij・N/（Ｎ＋１）（ここで、ｉ≠Ｉまたはｊ≠Ｊ）のように周期ごとに決定・更新することも可能である。
１〜7,9〜12,21,24〜27,31,32は、第１図の対応する装
置と同じものを表わしている。第３図では、その他に、
22と23を新たに設ける。22は周期的に計数する過去の状
態を格納する記憶回路、23は状態確率推移を導出する演
算回路である。このうち、カウンタ21,記憶回路22およ
び24,レジスタ26は、出側加入者回線または中継回線対
応に設置される。

パケット組み立て回路10は、出側加入者回線または中
継回線のスロットにパケットを入れる度ごとに、対応す
るカウンタ21に加算指示を出す。カウンタ21の前段のAN
Dゲート31がタイマーにより一定周期で一定時間（例え
ば、１秒間に125μＳ）だけ開き、その結果、カウンタ2
1による計数がその時間内のみ実行される。計数結果
は、計数終了時間のみ開くANDゲート32により、記憶回
路22に格納される。記憶回路22は、２個の計数結果を格
納できるだけの容量を持ち、最新結果から遡って２回の
計数結果を記憶している。記憶回路22の内容更新を契機
に、演算回路23は状態確率推移マトリックス更新アルゴ
リズムに従って、各状態推移確率を更新する。一方、第
１図の場合と同じようにして、カウンタ21による計数結
果は、計数終了時間のみ開くANDゲート32により演算回
路25を起動する。この演算回路25においては、計測スル
ープット値Ｂをその回線の実行容量を示す上限スループ
ットＡより減算することにより転送可能スループットＸ
を算出し、この結果をレジスタ26に格納する。

発呼要求パケットを受け取った発加入者端末収容交換
機または中継交換機２が、従来と同じようにして、呼設
定・切断回路７を起動すると、呼設定・切断回路７は、
出中継回線選定に際して着加入者アドレスにより候補と
なる出中継回線を選定する。この後、呼設定・切断回路
７が候補回線番号を比較判定回路27に送ると、比較判定
回路27は、各候補回線のその時点の転送可能スループッ
トＸをレジスタ26を参照することにより知り、これと発
加入者の設定した想定スループットＲと記憶回路24に格
納されている状態確率推移マトリックスＱに対して、回
線選定および呼の接続可否を判断するアルゴリズムを適
用した結果、最も小さい確率Prを持つ中継線が唯一存在
する場合にはその回線を選択し、複数存在する場合には
ある１つの出回線を選択し、受信許可条件を満足した場
合には、その中継回線を出回線とし、その回線番号を呼
設定・切断回路７に通知する。これを受けた呼設定・切
断回路７のその後の処理は、従来の場合と同じである。
一方、受信許可条件を満足しない場合には、その呼を受
け付けることができない旨を呼設定・切断回路７に通知
する。これを受けた呼設定・切断回路７のその後の処理
は、やはり従来の場合と同じである。

また、発呼要求パケットを受け取った着加入者端末収
容交換機２が、従来の場合と同じようにして、呼設定・
切断回路７を起動すると、呼設定・切断回路７は、着加
入者アドレスを比較判定回路27に送る。比較判定回路27
は、着加入者回路のその時点の転送可能スループットＸ
をレジスタ26を参照することによって知り、このスルー
プットＸと発加入者の設定した想定スループットＲと記
憶回路24に格納されている状態確率推移マトリックスＱ
に対して、呼の接続の可否を判断するアルゴリズムを適
用することにより、その呼の受信を受け付けるか否かを
決定し、その旨を呼設定・切断回路７に通知する。これ
を受けた呼設定・切断回路７のその後の処理は、従来の
場合と同じである。一方、受信許可条件を満足しない場
合には、その呼を受け付けることができない旨を呼設定
・切断回路７に通知する。これを受けた呼設定・切断回
路７は、従来と同じようにして、呼を切断する。なお、
スロット形インタフェースでない場合にも、上記説明と
殆んど同じか、あるいはその簡易化により実現できる。

第４図は、本発明の第４の実施例を示す交換機のブロ
ック図である。第４図においても、スロット形インタフ
ェースであり、交換機は第６図で説明したうちのいずれ
かの状態確率推移マトリックスＱをスループットの計数
周期ごとに更新する場合を示している。すなわち、デー
タ転送フェーズにおいて、状態確率推移マトリックスＱ
を可変的に扱う場合である。ここで、１〜7,9〜12,21〜
27,31,32は、第３図の対応する装置と同じであり、28,2
9,30は第２図の対応する装置と同じである。これらのう
ち、カウンタ21、記憶回路22,24および28、レジスタ25
および30は、それぞれ出側加入者回線または中継回線対
応に設置される。

パケット組み立て回路10は、出側加入者回線または中
継線12のスロットにパケットを入れる度に、対応するカ
ウンタ21に加算指示を出す。カウンタ21の前段のANDゲ
ート31が、タイマーにより一定周期で一定時間（例え
ば、１秒間に125μＳ）が開き、その結果、カウンタ21
による計数はその時間内のみ実行される。計数結果は、
計数終了時間のみ開くANDゲート32により記憶回路22に
格納される。記憶回路22は、２個の計数結果を格納でき
るたけの容量を持ち、最新結果から遡って２個の計数結
果を記憶している。記憶回路22の内容更新を契機に、演
算回路23は、状態確率推移マトリックス更新アルゴリズ
ムに従って、各状態推移確率を更新すると同時に、第２
図の実施例と同じように、転送可能スループットＸの算
出結果をレジスタ26に格納し、スループットの変化率Ｋ
の算出結果をレジスタ30に格納する。

発呼要求パケットを受け取った発加入者端末収容交換
機または中継交換機２が、従来と同じようにして、呼設
定・切断回路７を起動すると、呼設定・切断回路７は、
出中継回線選定に際して、着加入者アドレスにより候補
となる出中継回線を選定する。この後、呼設定・切断回
路７は、候補回線番号を比較判定回路27に送ると、比較
判定回路27は、各候補回線のその時点の転送可能スルー
プットＸをレジスタ26を参照することによって知り、こ
のスループットＸと発加入者の設定した想定スループッ
トＲと記憶回路24に格納されている状態確率推移マトリ
ックスＱに対して、回線選定および呼の接続の可否を判
断するアルゴリズムを適用した結果、最も小さい確率Pr
を持つ中継回線がただ１つだけ存在する場合にはその回
線を選択し、複数存在する場合にはそれぞれの回線対応
のレジスタ30を参照することにより、最新のスループッ
トの変化率Ｋの最小値を持つ中継回線をただ１つ選択
し、その回線が複数存在する場合には、任意の回線を選
択する。そして、受信許可条件を満足した場合、その中
継回線を出回線とし、その回線番号を呼設定・切断回路
７に通知すると、これを受けた回線番号を呼設定・切断
回路７は、従来と同じようにして、呼の設定処理を行
う。一方、受信許可条件を満足しない場合には、その呼
を受け付けることができない旨を回線番号を呼設定・切
断回路７に通知し、これを受けた回線番号を呼設定・切
断回路７は、従来と同じようにして、その呼を切断す
る。

また、発呼要求パケットを受け取った着加入者端末収
容交換機２が、従来の場合と同じようにして、回線番号
を呼設定・切断回路７を起動すると、呼設定・切断回路
７は、着加入者アドレスを比較判定回路27に送る。比較
判定回路27は、レジスタ26を参照して、着加入者回路の
その時点の転送可能スループットＸを知ると同時に、レ
ジスタ30を参照し、最新のスループットの変化率Ｋを知
る。比較判定回路27は、これらのＸおよびＫの値と記憶
回路24に格納されている状態確率推移マトリックスＱに
対して、その呼の接続の可否を判断するアルゴリズムを
適用することにより、その呼の受信を受け付けるか否か
を決定し、この旨を回線番号を呼設定・切断回路７に通
知する。これを受けた回線番号を呼設定・切断回路７の
その後の処理は、従来の場合と同じである。

スループットの変化率Ｋを導出する際に、過去のＭ個
のスループット値の１次近似により推測する以外の場合
でも、同じようにして実現できる。また、スロット形イ
ンターフェースでない場合でも、上述した実施例と同じ
ように、あるいはその簡易化により実現できる。

また、着信加入者アドレスにより識別できる出中継回
線の候補に対して、中継回線の周期的に計数された実際
のスループットの最も新しい転送可能スループット値Ｘ
と発信加入者による想定スループット値Ｒとの差（Ｘ−
Ｒ）が属する状態Siを決定し、出中継回線の全ての候補
出回線の各状態（Si）に対して、ｉ≦ｃ（ｃは予め決定
された一定値（状態値））である場合、該呼の受信を拒
否し、出中継回線状態Siがｉ＞ｃを満足する出回線候補
が存在する場合、該出回線候補に対して、状態Siから、
１≦ｊ≦ｃを満足する任意の状態Sjに遷移する確率の和
Pr を計算し、最も小さいPr値を持つ出中継回線を選択し
て、該Pr値と確率P0（P0は予め定められた値）との比較
により、Pr≦P0の場合には、受信を許可し、Pr＞P0の場
合には、受信を拒否することも可能である。

さらに、中継回線の選択および受信許可／拒否設定ア
ルゴリズムに対して、計測スループットＢの増減係数、
すなわち、過去のＭサンプルの推移変化率Ｋ（Ｋは正ま
たは負の実数）とPr値により定めるK0との比較処理を追
加して、最も小さいPr値を持つ出中継回線を選択し、該
出中継回線が複数存在する場合には、最も小さい推定変
化率Ｋ値を持つ出中継回線を選択し、該出中継回線に対
して、Pr≦P0かつＫ≦K0の場合には、受信を許可し、Pr
＞P0またはＫ＞K0の場合には、受信を拒否し、その他
は、先と同様に扱うことも可能である。

また、着信加入者回線の周期的に計数された実際のス
ループットの最も新しい転送可能スループットＸと発信
加入者による想定スループット値Ｒとの差（Ｘ−Ｒ）が
属する状態Siから、１≦ｊ≦ｄ（ｄは予め定められた
値）を満足する任意の状態S_jに遷移する確率の和Pr と確率P1値（P1は予め定められた値）との比較により、
ｉ＞ｄかつPr≦P1の場合には、受信を許可し、ｉ≦ｄま
たはPr＞P1の場合には、受信を拒否することも可能であ
る。

受信許可／拒否設定アルゴリズムに対して、計測スル
ープットＢの増減係数、すなわち過去のＭサンプルの推
定変化率ＫとPr値により定めるK1との比較処理を追加し
て、その比較処理により、ｉ＞ｃかつPr≦P1かつＫ≦K1
の場合には、受信を許可し、ｉ≦ｃまたはPr＞P1または
Ｋ＞K1の場合には、受信を拒否し、その他は前項で述べ
たのと同様に扱うことも可能である。

このように、呼設定時には、加入者がその呼で使用す
るスループットの最大値を宣言するので、交換機２は常
時、周期的に中継回線のスループットをスキャンして、
余剰能力を把握すると同時に、計測スループットの変化
率を算出し、呼設定要求時には、予め設定、あるいは周
期的に更新する状態確率推移マトリックスと加入者から
の宣言値と把握している余剰能力値と計測スループット
の変化率により、各候補回線に対して、次の周期時点で
の余剰能力値を推定し、呼の受け付けの可否、出力路の
選択（ルーチング）を行う。これによって、中継線の効
率的使用が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、中継回線ある
いは着加入者回線の使用状況を周期的に計測して、その
結果により回線の転送可能能力を決定するので、中継回
線の使用効率を向上させるとともに、呼の接続数を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すスロット形インタ
フェースで、固定的な状態確率推移マトリックスを扱う
交換機のブロック図、第２図は本発明の第２の実施例を
示すスロット形インタフェースで、固定的な状態確率推
移マトリックスを扱い、計測スループットの変化率をも
考慮した交換機のブロック図、第３図は本発明の第３の
実施例を示すもので、状態確率推移マトリックスをスル
ープットの計数周期ごとに更新する交換機のブロック
図、第４図は本発明の第４の実施例を示すもので、状態
確率推移マトリックスをスループットの計数周期ごとに
更新し、計測スループットの変化率をも考慮した交換機
のブロック図、第５図は従来の交換機のブロック図、第
６図は状態確率推移マトリックスの構成例を示す図であ
る。 1:加入者回線または中継回線、2:交換機、3:受信回路、
4:パケット種別判定回路、5:データ転送処理回路、6:呼
制御パケット分析回路、7:呼設定・切断回路、8:カウン
タ回路、9:呼設定・切断以外の呼制御を司る処理回路、
10:パケット組み立て回路、11:送信回路、12:加入者回
線または中継回線、21:カウンタ、22:過去のパケットス
ループット値の記憶回路、23:状態推移確率の演算回
路、24:状態確率推移マトリックスの記憶回路、25:転送
可能スループット値の演算回路、26:転送可能スループ
ット値を格納するレジスタ、27:比較判定回路、28:過去
のスループット値を格納する記憶回路、29:スループッ
トの変化率を計算する演算回路、30:スループットの変
化率を格納するレジスタ、31,32:ANDゲート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交換機を介して発信加入者端末間で情報ブ
ロックの送受信を行う場合、呼設定の際に、発信加入者
から着信加入者アドレスと単位時間当りのパケット数
（以下、スループットと記す）の想定最大値を交換機に
通知するパケット呼処理方式において、交換機では、各
加入者回線または各中継回線に対し、該回線の運び得る
最大スループット値Ａから転送中の計測スループットＢ
を差し引いて転送可能スループットＸを求め、該Ｘがbi
−１＜Ｘ≦biを満たすときには、中継回線状態をSi（ｉ
＝1,2,3,・・・,a）に設定し（b1,b2,・・・baは、b1
（＝０）＜b2＜・・・＜ba（＝Ａ）を満足する正の整
数）、中継回線の状態がSiからSjに推移する確率Qij
（ｉ＝1,2,・・・,a）を表わす状態確率推移マトリック
スＱを次のように定め、呼設定時、中継交換機は、着信加入者アドレスにより識
別できる出中継回線の候補に対し、その時点での転送可
能スループットＸと発信加入者が通知した想定スループ
ットＲと上記状態確率推移マトリックスＱとにより、該
呼の着信の許可または拒否の判断および出中継回線の選
択を行い、さらに呼設定時、着信交換機は、着信加入者
回線のその時点での転送可能スループットＸと発信加入
者の通知した想定スループットＲと上記状態確率推移マ
トリックスＱにより、該呼の着信を許可または拒否する
ことを特徴とするパケット呼処理方式。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のパケット呼処
理方式において、状態確率推移マトリックスＱを予め作
成しておき、該状態確率推移マトリックスＱを固定的に
扱うことを特徴とするパケット呼処理方式。
【請求項３】特許請求の範囲第１項記載のパケット処理
方式において、加入者回線または中継回線の周期的に計
数された実際のスループットから得た中継回線の状態
で、最も新しい状態がSJであり、１つ前の状態がSIであ
るとき、状態確率推移マトリックスＱに対し、状態推移
確率Qij（i,j＝１、２、・・・ａ）を、 Qij→Qij・N/（Ｎ＋１）＋1/（Ｎ＋１）（ここで、ｉ＝Ｉでかつｊ＝Ｊ） Qij→Qij・N/（Ｎ＋１）（ここで、ｉ≠Ｉまたはｊ≠Ｊ）（ここで、Ｎは予め決定された一定値）のように周期ごとに決定・更新することを特徴とするパ
ケット処理方式。
【請求項４】特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れか１項に記載のパケット呼処理方式において、着信加
入者アドレスにより識別できる出中継回線の候補に対し
て、中継回線の周期的に計数された実際のスループット
の最も新しい転送可能スループット値Ｘと発信加入者に
よる想定スループット値Ｒとの差（Ｘ−Ｒ）が属する状
態Siを決定し、出中継回線の全ての候補出回線の各状態
（Si）に対して、ｉ≦ｃ（ｃは予め決定された一定値
（状態値））である場合、該呼の受信を拒否し、出中継
回線状態Siがｉ＞ｃを満足する出回線候補が存在する場
合、該出回線候補に対して、状態Siから、１≦ｊ≦ｃを
満足する任意の状態Sjに遷移する確率の和Pr を計算し、最も小さいPr値を持つ出中継回線を選択し
て、該Pr値と確率P0（P0は予め定められた値）との比較
により、Pr≦P0の場合には、受信を許可し、Pr＞P0の場
合には、受信を拒否することを特徴とするパケット呼処
理方式。
【請求項５】特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れか１項に記載のパケット呼処理方式において、着信加
入者アドレスにより識別できる出中継回線の候補に対し
て、中継回線の周期的に計数された実際のスループット
の最も新しい転送可能スループット値Ｘと発信加入者に
よる想定スループット値Ｒとの差（Ｘ−Ｒ）が属する状
態Siを決定し、出中継回線の全ての候補出回線の各状態
（Si）に対して、ｉ≦ｃ（ｃは予め決定された一定値
（状態値））である場合、該呼の受信を拒否し、出中継
回線状態Siがｉ＞ｃを満足する出回線候補が存在する場
合、該出回線候補に対して、状態Siから、１≦ｊ≦ｃを
満足する任意の状態Sjに遷移する確率の和Pr を計算し、計測スループットＢの増減係数、すなわち、
過去のＭサンプルの推移変化率Ｋ（Ｋは正または負の実
数）とPr値により定めるK0とを比較し、最も小さいPr値
を持つ出中継回線を選択し、該出中継回線が複数存在す
る場合には、最も小さい推定変化率Ｋ値を持つ出中継回
線を選択し、該出中継回線に対して、Pr≦P0かつＫ≦K0
の場合には、受信を許可し、Pr＞P0またはＫ＞K0の場合
には、受信を拒否することを特徴とするパケット呼処理
方式。
【請求項６】特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れか１項に記載のパケット呼処理方式において、着信加
入者回線の周期的に計数された実際のスループットの最
も新しい転送可能スループットＸと発信加入者による想
定スループット値Ｒとの差（Ｘ−Ｒ）が属する状態Siか
ら、１≦ｊ≦ｄ（ｄは予め定められた値）を満足する任
意の状態Sjに遷移する確率の和Pr と確率P1値（P1は予め定められた値）との比較により、
ｉ＞ｄかつPr≦P1の場合には、受信を許可し、ｉ≦ｄま
たはPr＞P1の場合には、受信を拒否することを特徴とす
るパケット呼処理方式。
【請求項７】特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れか１項に記載のパケット呼処理方式において、着信加
入者回線の周期的に計数された実際のスループットの最
も新しい転送可能スループットＸと発信加入者による想
定スループット値Ｒとの差（Ｘ−Ｒ）が属する状態Siか
ら、１≦ｊ≦ｄ（ｄは予め定められた値）を満足する任
意の状態Sjに遷移する確率の和Pr と確率P1値（P1は予め定められた値）との比較、およ
び、計測スループットＢの増減係数、すなわち過去のＭ
サンプルの推定変化率ＫとPr値により定めるK1との比較
により、ｉ＞ｃかつPr≦P1かつＫ≦K1の場合には、受信
を許可し、ｉ≦ｃまたはPr＞P1またはＫ＞K1の場合に
は、受信を拒否することを特徴とするパケット呼処理方
式。
【請求項８】交換機を介して発信加入者端末間で情報ブ
ロックの送受信を行う場合、呼設定の際に、発信加入者
から着信加入者アドレスと単位時間当りのパケット数
（以下、スループットと記す）の想定最大値を交換機に
通知するパケット呼処理方式において、交換機では、各
加入者回線または各中継回線に対し、該回線の運び得る
最大スループット値と送出バッファが該回線対応に扱い
得る最大のスループットの和Ａから転送中の計測スルー
プットＢを差し引いて転送可能スループットＸを求め、
該Ｘがbi−１＜Ｘ≦biを満たすときには、中継回線状態
をSi（ｉ＝1,2,3,・・・,a）に設定し（b1,b2,・・・ba
は、b1（＝０）＜b2＜・・・＜ba（＝Ａ）を満足する正
の整数）、中継回線の状態がSiからSjに推移する確率Qi
j（ｉ＝1,2,・・・,a）を表わす状態確率推移マトリッ
クスＱを次のように定め、呼設定時、中継交換機は、着信加入者アドレスにより
識別できる出中継回線の候補に対し、その時点での転送
可能スループットＸと発信加入者が通知した想定スルー
プットＲと上記状態確率推移マトリックスＱとにより、
該呼の着信の許可または拒否の判断および出中継回線の
選択を行い、さらに呼設定時、着信交換機は、着信加入
者回線のその時点での転送可能スループットＸと発信加
入者の通知した想定スループットＲと上記状態確率推移
マトリックスＱにより、該呼の着信を許可または拒否す
ることを特徴とするパケット呼処理方式。
【請求項９】特許請求の範囲第８項記載のパケット呼処
理方式において、状態確率推移マトリックスＱを予め作
成しておき、該状態確率推移マトリックスＱを固定的に
扱うことを特徴とするパケット呼処理方式。
【請求項１０】特許請求の範囲第８項記載のパケット処
理方式において、加入者回線または中継回線の周期的に
計数された実際のスループットから得た中継回線の状態
で、最も新しい状態がSJであり、１つ前の状態がSIであ
るとき、状態確率推移マトリックスＱに対し、状態推移
確率Qij（i,j＝１、２、・・・ａ）を、 Qij→Qij・N/（Ｎ＋１）＋1/（Ｎ＋１）（ここで、ｉ＝Ｉでかつｊ＝Ｊ） Qij→Qij・N/（Ｎ＋１）（ここで、ｉ≠Ｉまたはｊ≠Ｊ）（ここで、Ｎは予め決定された一定値）のように周期ごとに決定・更新することを特徴とするパ
ケット処理方式。
【請求項１１】特許請求の範囲第８項ないし第10項のい
ずれか１項に記載のパケット呼処理方式において、着信
加入者アドレスにより識別できる出中継回線の候補に対
して、中継回線の周期的に計数された実際のスループッ
トの最も新しい転送可能スループット値Ｘと発信加入者
による想定スループット値Ｒとの差（Ｘ−Ｒ）が属する
状態Siを決定し、出中継回線の全ての候補出回線の各状
態（Si）に対して、ｉ≦ｃ（ｃは予め決定された一定値
（状態値））である場合、該呼の受信を拒否し、出中継
回線状態Siがｉ＞ｃを満足する出回線候補が存在する場
合、該出回線候補に対して、状態Siから、１≦ｊ≦ｃを
満足する任意の状態Sjに遷移する確率の和Pr を計算し、最も小さいPr値を持つ出中継回線を選択し
て、該Pr値と確率P0（P0は予め定められた値）との比較
により、Pr≦P0の場合には、受信を許可し、Pr＞P0の場
合には、受信を拒否することを特徴とするパケット呼処
理方式。
【請求項１２】特許請求の範囲第８項ないし第10項のい
ずれか１項に記載のパケット呼処理方式において、着信
加入者アドレスにより識別できる出中継回線の候補に対
して、中継回線の周期的に計数された実際のスループッ
トの最も新しい転送可能スループット値Ｘと発信加入者
による想定スループット値Ｒとの差（Ｘ−Ｒ）が属する
状態Siを決定し、出中継回線の全ての候補出回線の各状
態（Si）に対して、ｉ≦ｃ（ｃは予め決定された一定値
（状態値））である場合、該呼の受信を拒否し、出中継
回線状態Siがｉ＞ｃを満足する出回線候補が存在する場
合、該出回線候補に対して、状態Siから、１≦ｊ≦ｃを
満足する任意の状態Sjに遷移する確率の和Pr を計算し、計測スループットＢの増減係数、すなわち、
過去のＭサンプルの推移変化率Ｋ（Ｋは正または負の実
数）とPr値により定めるK0とを比較し、最も小さいPr値
を持つ出中継回線を選択し、該出中継回線が複数存在す
る場合には、最も小さい推定変化率Ｋ値を持つ出中継回
線を選択し、該出中継回線に対して、Pr≦P0かつＫ≦K0
の場合には、受信を許可し、Pr＞P0またはＫ＞K0の場合
には、受信を拒否することを特徴とするパケット呼処理
方式。
【請求項１３】特許請求の範囲第８項ないし第10項のい
ずれか１項に記載のパケット呼処理方式において、着信
加入者回線の周期的に計数された実際のスループットの
最も新しい転送可能スループットＸと発信加入者による
想定スループット値Ｒとの差（Ｘ−Ｒ）が属する状態Si
から、１≦ｊ≦ｄ（ｄは予め定められた値）を満足する
任意の状態Sjに遷移する確率の和Pr と確率P1値（P1は予め定められた値）との比較により、
ｉ＞ｄかつPr≦P1の場合には、受信を許可し、ｉ≦ｄま
たはPr＞P1の場合には、受信を拒否することを特徴とす
るパケット呼処理方式。
【請求項１４】特許請求の範囲第８項ないし第10項のい
ずれか１項に記載のパケット呼処理方式において、着信
加入者回線の周期的に計数された実際のスループットの
最も新しい転送可能スループットＸと発信加入者による
想定スループット値Ｒとの差（Ｘ−Ｒ）が属する状態Si
から、１≦ｊ≦ｄ（ｄは予め定められた値）を満足する
任意の状態Sjに遷移する確率の和Pr と確率P1値（P1は予め定められた値）との比較、およ
び、計測スループットＢの増減係数、すなわち過去のＭ
サンプルの推定変化率ＫとPr値により定めるK1との比較
により、ｉ＞ｃかつPr≦P1かつＫ≦K1の場合には、受信
を許可し、ｉ≦ｃまたはPr＞P1またはＫ＞K1の場合に
は、受信を拒否することを特徴とするパケット呼処理方
式。