JPH098814A - データ伝送装置および伝送方法およびデータ通信システム - Google Patents

データ伝送装置および伝送方法およびデータ通信システム

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JPH098814A
JPH098814A JP15461895A JP15461895A JPH098814A JP H098814 A JPH098814 A JP H098814A JP 15461895 A JP15461895 A JP 15461895A JP 15461895 A JP15461895 A JP 15461895A JP H098814 A JPH098814 A JP H098814A
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time
transmission line
rate
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JP15461895A
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Fumiyoshi Kawase
史義 川瀬
Takanori Hisanaga
隆則 久永
Isao Uesawa
功 上澤
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Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 可変レートデータ伝送において、通信開始時
等における急激な伝送レートの増加を防ぐデータ伝送装
置を提供する。 【構成】 情報発生源側からの伝送すべきデータは、デ
ータ蓄積手段１に蓄積される。データ蓄積手段１に蓄積
されているデータは、データ出力手段２により伝送路に
出力される。制御手段３は、データ出力手段２の伝送路
への単位時間あたりのデータ量を制御し、伝送レートが
時間経過に従って増加するようにしている。このように
して、伝送路へ送出されるデータの伝送レートが、通信
開始時等において、急激に増大しないようにし、伝送路
に接続されたＡＴＭスイッチ等におけるトラフィックの
急激な増大を抑え、輻輳の発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可変レートデータ伝送
を行なう、データ伝送装置およびデータ伝送方法、およ
びこれらを用いたデータ通信システムに関するものであ
る。例えば、伝送路を介して送信端と受信端間で往復２
方向の可変レートの高速データ伝送を行なう送信端末に
おける帯域制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高速データ通信網の１例として、ＩＴＵ
−Ｔ勧告で定められているＢ−ＩＳＤＮ（Ｂｒｏａｄｂ
ａｎｄ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄ
ｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）がある。Ｂ−ＩＳＤＮ
で使用される転送モードは、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｒｏｎ
ｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ：非同期転送モー
ド）であり、情報をセルと呼ばれる５３バイトのパケッ
トに分割してＡＴＭスイッチ間を中継接続して、可変レ
ート（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｂｉｔ−ｒａｔｅ）伝送をす
るものであり、可変速度サービスによる呼の多重化が可
能である。
【０００３】ＡＴＭにおいては、ＩＴＵ−Ｔ勧告の■．
３６２，３６３で定められている、ＡＡＬ（ＡＴＭ Ａ
ｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）２，３／４，５など
の可変速度サービスにより、低速から高速まで柔軟な通
信速度の提供が可能である。また、セルをラベル多重す
ることによって個々の呼の伝送レートの時間的な変動が
吸収されるという統計的多重化効果が得られ、通信網の
経済的な使用が期待できる。
【０００４】ＡＴＭを用いた通信網においては、ノード
間でフロー制御を行なわず、ＡＴＭスイッチにおいて、
伝送される伝送量の線形的予測により、画像データ等の
伝送レートを制御している。しかし、情報の発生形態，
情報発生の継続時間などは、音声，画像といったメディ
ア、情報が用いられるアプリケーション等によってさま
ざまであり、発生情報量の変動が大きい。そのため発生
状況の予測は困難である。このような情報をデータ伝送
する場合には、多重化度が低くなるため統計的多重化効
果が得られず、その結果、交換機，多重化装置，伝送リ
ンクなどのネットワーク構成要素において、一時的なト
ラヒックの集中が発生し、バッファがオーバーフローす
るなどして、輻輳を起こす可能性がある。
【０００５】図６は、ＡＴＭを用いた通信網における輻
輳発生の一例を説明するシステム構成図である。図中、
６１，６２，６３は、ＡＴＭ端末、６４，６５，６６
は、ＡＴＭスイッチである。まず、通信網の構成を説明
する。ＡＴＭ端末６１は、ＡＴＭスイッチ６４を介して
ＡＴＭスイッチ６５に接続され、ＡＴＭ端末６２は、Ａ
ＴＭスイッチ６６を介してＡＴＭスイッチ６５に接続さ
れ、ＡＴＭ端末６３は、ＡＴＭスイッチ６５に直接に接
続されている。ＡＴＭスイッチ６４，６５，６６のそれ
ぞれにおいては、線形的予測により、単位時間当たりの
伝送データ量である伝送レートを制御している。したが
って、到来するデータの伝送レートが予測の範囲内であ
れば輻輳は生じない。
【０００６】しかし、ＡＴＭ端末６１およびＡＴＭ端末
６２から、同時に、特定のコネクション、この例ではＡ
ＴＭ端末６３、にデータが集中して伝送されるようなと
きに、ＡＴＭスイッチ６５においては、ＡＴＭ端末６３
に伝送すべきデータの伝送レートの線形的予測を行なっ
ていても、線形的予測の範囲を超え、輻輳が起こる場合
がある。この場合には、ネットワーク構成要素、この例
ではＡＴＭスイッチ６５、において、セル廃棄が起こ
り、あらかじめ合意されたＡＴＭ網のＱＯＳ（Ｑｕａｌ
ｉｔｙ Ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ：伝送品質）が保証でき
ないという問題がある。
【０００７】このため、通信網の輻輳対策手段の１つと
して、従来より、送信端末によるトラフィックシェイビ
ングが知られている。このトラフィックシェイピングの
技術は、信学技報，ＳＳＥ９４−６，ＩＮ９４−６（１
９９４−０４），電子情報通信学会，井上雅広ほか２
名，「トラフィックシェイビングを用いた可変レート映
像伝送方式の検討」，ｐ．３１−３６で知られている。
トラフィックシェイビングは、セルの発生が連続的で、
かつ瞬間的に伝送レートが上昇するような状態を抑制す
るものである。そのために、セルの送出側でバッファリ
ングを行ない、時間間隔を空けてセルを送出することに
より、帯域の制御を行なっている。
【０００８】図７は、従来のトラフィックシェイビング
の概念図である。図中、７１は情報発生源、７２はトラ
フィックシェイパ、７３はネットワークインタフェース
である。情報発生源７１は、トラフィックシェイパ７２
を介してネットワークインタフェース７３に接続され
る。情報発生源７１の出力情報は、トラフィックシェイ
パ７２において伝送レートが平均化され、ネットワーク
インタフェース７３を経て、通信網へ出力される。
【０００９】この従来例は、バッファリングを行なうも
のであるので、これにより伝送遅延が生じる。映像のよ
うなリアルタイム性を有するデータの伝送については、
伝送遅延が、ある一定値、最大許容遅延Ｄを超えてしま
った場合、情報、この例ではセルが廃棄されてしまう。
そのため、トラフィックシェイビングでは、映像符号化
器等の情報発生源７１からの入力情報の発生ごとに、あ
るいは、ある一定の制御周期ごとに、情報発生量の累
計、すなわち、時間ｔまでに発生した情報量ＲS（ｔ）
と、それらの情報を出力する最大許容遅延Ｄの値に基づ
いて、時間ｔにおけるＡＴＭ網に送出する伝送レートｒ
T （ｔ）を算出し、その結果にしたがって情報をＡＴＭ
網に送出するものである。
【００１０】より具体的に説明すると、通信網に送出し
たデータ量の累積、すなわち時間ｔまでに通信網へ送出
した情報量ＲT （ｔ）が、時間（ｔ−Ｄ）までに発生し
た情報量ＲS （ｔ−Ｄ）を下回らないようにする制御に
より、伝送遅延の増大を防いでいる。時間ｔ0 において
計算する伝送レートｒT （ｔ0 ）の算出式は、ｕの取り
得る範囲を０≦ｕ≦Ｄとしたとき、次式となる。 ｒT （ｔ0 ）＝ｍａｘ（（ＲS （ｔ0 ＋ｕ−Ｄ）−ＲT
（ｔ0 ））／ｕ）
【００１１】図８は、従来のトラフィックシェイピング
の動作説明図である。図中、８１は入力セル、８２は出
力セルである。この図は、トラフィックシェイビングに
入力セル８１が入力され、出力セル８２が送出される様
子を示している。通信網に送出したデータ量の累積、す
なわち情報量ＲT （ｔ）の示す線が、ＲS （ｔ−Ｄ）を
示す線を下回らないようにする制御により、伝送遅延の
増大を防いでいる。なお、この図の例では、入力セル８
１が発生するごとに、伝送レートｒT （ｔ）を求めてい
る。上述した式は、ＲS （ｔ−Ｄ）の上側を通る直線の
うち、最も傾きが低いものを情報量ＲT （ｔ）を示す線
とし、この傾きから、伝送レートｒT （ｔ）を決定して
いる。
【００１２】上述した従来技術は、情報発生源７１が映
像情報など、最大許容遅延Ｄが設定されているものに対
してのトラフィックシェイビングである。そのため、伝
送レートの算出を、入力情報の発生ごとに、あるいは、
一定時間ごとに行なわなければならないから、算出を行
なうための複雑なハードウェアが必要となり、周辺処理
の負荷が大きいといった問題があった。
【００１３】しかし、ファイル転送や静止画像データ等
の通信においては、情報発生源から出力されるデータ量
の変動がないか、あっても少ないから、伝送遅延の影響
が少ない。このようなデータの伝送については、トラフ
ィックの急激な増大による通信網の輻輳が起こりやすい
のは、急激に伝送レートが増加する通信開始時である。
そのため、通信開始時において、トラフィックの急激な
増大を抑え、通信網の輻輳を防止する必要がある。上述
した従来技術は、このような通信開始時においても、あ
る程度の作用効果を有するが、上述したように複雑なハ
ードウェアが必要となり、周辺処理の負荷が大きい。
【００１４】また、通信中においても、急激に伝送レー
トが増加すると、トラフィックの急激な増大による通信
網の輻輳が起こりやすくなるから、通信中においても、
トラフィックの急激な増大を抑えることは有効である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点に鑑みてなされたもので、可変レートデータ伝送に
おいて、通信開始時等における急激な伝送レートの増加
を防ぐデータ伝送装置およびデータ伝送方法、およびこ
れらを用いたデータ通信システムを提供することを目的
とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載の発明においては、データ伝送装置において、伝送す
べきデータを蓄積するデータ蓄積手段と、前記データ蓄
積手段に蓄積されているデータを伝送路に出力するデー
タ出力手段と、伝送レートが時間経過に従って増加する
ように、前記データ出力手段の前記伝送路への単位時間
あたりのデータ量を制御する制御手段を具備することを
特徴とするものである。
【００１７】請求項２に記載の発明においては、データ
伝送方法において、データを伝送路に伝送し、伝送レー
トを増加して次のデータを伝送路に伝送することを特徴
とするものである。
【００１８】請求項３に記載の発明においては、請求項
１記載のデータ伝送装置において、前記制御手段は、一
定時間ごとに伝送レートを増加させることを特徴とする
ものである。
【００１９】請求項４に記載の発明においては、請求項
１記載のデータ伝送装置において、前記制御手段は、一
定レートずつ伝送レートを増加させることを特徴とする
ものである。
【００２０】請求項５に記載の発明においては、請求項
１記載のデータ伝送装置において、前記制御手段は、前
記データ出力手段の最大伝送レートに達するまで伝送レ
ートを増加するように制御することを特徴とするもので
ある。
【００２１】請求項６に記載の発明においては、データ
伝送装置において、データを伝送する伝送路と、前記伝
送路に接続され伝送される伝送量を線形的予測して伝送
を制御する伝送制御装置と、伝送すべきデータを蓄積す
るデータ蓄積手段と、前記データ蓄積手段に蓄積されて
いるデータを前記伝送路に出力するデータ出力手段と、
伝送レートが時間経過に従って増加するように、前記デ
ータ出力手段の前記伝送路への単位時間あたりのデータ
量を制御する制御手段を具備することを特徴とするもの
である。
【００２２】請求項７に記載の発明においては、データ
通信システムにおいて、データを伝送する伝送路と、前
記伝送路に接続され前記伝送路にデータを伝送する複数
の伝送端末と、前記伝送路に接続され伝送されたデータ
のデータ量を線形予測し伝送データを中継する中継装置
を有するデータ通信システムであって、前記伝送端末
は、伝送すべきデータを蓄積するデータ蓄積手段と、前
記データ蓄積手段に蓄積されているデータを前記伝送路
に出力するデータ出力手段と、伝送レートが時間経過に
従って増加するように、前記データ出力手段の前記伝送
路への単位時間あたりのデータ量を制御する制御手段を
具備していることを特徴とするものである。
【００２３】請求項８に記載の発明においては、データ
通信システムにおいて、データを伝送する伝送路と、前
記伝送路に接続され前記伝送路にデータを伝送する伝送
端末と、前記伝送路に接続され前記伝送路からデータを
受信する受信端末と、前記伝送路に接続され伝送された
データのデータ量を線形予測し伝送データを中継する中
継装置を有したデータ通信システムであって、前記伝送
端末は、伝送すべきデータを蓄積するデータ蓄積手段
と、前記データ蓄積手段に蓄積されているデータを前記
伝送路に出力するデータ出力手段と、伝送レートが時間
経過に従って増加するように、前記データ出力手段の前
記伝送路への単位時間あたりのデータ量を制御する制御
手段を具備していることを特徴とするものである。
【００２４】
【作用】本発明は、請求項１に記載の発明によれば、伝
送レートが時間経過に従って増加するように、データ出
力手段の伝送路への単位時間あたりのデータ量を制御す
るから、通信開始時または通信中のある時点において、
伝送レートは急激に増大しないため、伝送路に接続され
た通信網の構成要素等におけるトラフィックの急激な増
大を抑え、通信網の構成要素等における輻輳の発生を防
止できる。ファイル転送や静止画像データ等の通信にお
いては、トラフィックの急激な増大による通信網の輻輳
が通信開始時に起こりやすいため、特に通信開始時にお
いて効果的である。また、データ蓄積手段と、データ蓄
積手段に蓄積されているデータを伝送路に出力するデー
タ出力手段と、データ出力手段の伝送路への単位時間あ
たりのデータ量を制御する制御手段を有するから、ハー
ドウェアが少なくて済み、周辺処理の負荷も少ない。
【００２５】請求項２に記載の発明によれば、データを
伝送路に伝送し、伝送レートを増加して次のデータを伝
送路に伝送するから、通信開始時または通信中のある時
点において、伝送レートが急激に増大しないため、伝送
路に接続された通信網の構成要素等におけるトラフィッ
クの急激な増大を抑え、通信網の構成要素等における輻
輳の発生を防止できる。
【００２６】請求項３および請求項４に記載の発明によ
れば、制御手段が一定時間ごとに伝送レートを増加させ
るか、または一定レートずつ伝送レートを増加させるか
ら、制御手段が伝送レートを増加させるための構成を簡
単にすることができる。
【００２７】請求項５に記載の発明によれば、制御手段
がデータ出力手段の最大伝送レートに達するまで伝送レ
ートを増加するように制御するから、通信開始時または
通信中のある時点から所定時間経過後には、最大伝送レ
ートで伝送することができるため、伝送量を最大限まで
増加させることができる。
【００２８】請求項６，請求項７，請求項８に記載の発
明によれば、伝送レートが時間経過に従って増加するよ
うに、データ出力手段の伝送路への単位時間あたりのデ
ータ量を制御し、かつ、データ蓄積手段と、データ蓄積
手段に蓄積されているデータを伝送路に出力するデータ
出力手段と、データ出力手段の伝送路への単位時間あた
りのデータ量を制御する制御手段を有するから、上述し
た請求項１に記載の発明と同様の作用を奏する。
【００２９】また、請求項６に記載の発明によれば、伝
送路に接続され伝送される伝送量を線形的予測して伝送
を制御する伝送制御装置を有するから、ノード間でフロ
ー制御を行なうことなく伝送レートを可変制御すること
ができ、かつ、この伝送制御装置におけるトラフィック
の急激な増大の抑制および輻輳の発生を防止できる。
【００３０】また、請求項７に記載の発明によれば、複
数の伝送端末と、伝送されたデータのデータ量を線形予
測し伝送データを中継する中継装置を有するから、複数
の伝送端末間のデータ通信システムにおいて、ノード間
でフロー制御を行なうことなく伝送レートを可変制御す
ることができ、かつ、中継装置におけるトラフィックの
急激な増大の抑制および輻輳の発生を防止できる。
【００３１】また、請求項８に記載の発明によれば、伝
送端末と、受信端末と、伝送されたデータのデータ量を
線形予測し伝送データを中継する中継装置を有するか
ら、伝送端末と受信端末間のデータ通信システムにおい
て、ノード間でフロー制御を行なうことなく伝送レート
を可変制御することができ、かつ、中継装置におけるト
ラフィックの急激な増大の抑制および輻輳の発生を防止
できる。
【００３２】
【実施例】図１は、本発明の概要を説明する概要図であ
る。図中、１はデータ蓄積手段、２はデータ出力手段、
３は制御手段である。情報発生源側からの伝送すべきデ
ータは、データ蓄積手段１に蓄積される。データ蓄積手
段１に蓄積されているデータは、データ出力手段２によ
り伝送路に出力される。制御手段３は、データ出力手段
２の伝送路への単位時間あたりのデータ量を制御し、伝
送レートが時間経過に従って増加するようにしている。
【００３３】このような構成をとることにより、データ
伝送装置から伝送路へ送出されるデータの伝送レート
が、通信開始時または通信中のある時点において、急激
に増大しないようにし、伝送路に接続された通信網の構
成要素におけるトラフィックの急激な増大を抑え、通信
網の構成要素における輻輳の発生を防止できる。
【００３４】なお、従来技術の説明においては、ＡＴＭ
を用いたＢ−ＩＳＤＮ網を前提に説明した。しかし、本
発明は、ＡＴＭを用いた通信網であれば、他の通信網で
あっても適用することができる。また、ＡＴＭを用いた
通信網では、通常、中継装置としてのＡＴＭスイッチに
おいて、伝送される伝送量の線形的予測を行なうが、セ
ルを送出するデータ送信端局側のデータ伝送装置におい
て、データ出力手段が接続された伝送路と通信網の伝送
路に接続された伝送制御装置において、伝送される伝送
量の線形的予測を行なう場合でも、同様の作用効果を奏
する。
【００３５】また、ＡＴＭスイッチ等の通信網の構成要
素を介さないローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
や、１対１の通信システムにおいても、ノード間でフロ
ー制御を行なわずに、線形的予測等、伝送される伝送量
の各種予測手法を用いて可変レートでデータ伝送する場
合にも、本発明を適用することができ、データ伝送装置
から伝送路へ送出されるデータの伝送レートが、通信開
始時または通信中において急激に増大しないようにし、
データの廃棄を防止し、ＱＯＳ（ＱｉａｌｉｔｙＯｆ
Ｓｅｒｖｉｃｅ：伝送品質）を保証することができる。
【００３６】図２は、本発明の一実施例のブロック図で
ある。図中、１１は情報発生源、１２は帯域制御部、１
３はデータ転送部、１４はサイクル制御部、１５はデー
タ蓄積バッファ部、１６は送信部、１７は伝送路であ
る。この実施例は、ＡＴＭを用いた通信システムにおい
て、伝送路１７を介した２端末間で往復２方向の可変レ
ートの高速データ伝送を行なう場合を前提にしている。
送信側の端末において、情報発生源１１は、帯域制御部
１２内のデータ転送部１３にデータを出力する。この情
報発生源１１は、例えば、データ量の変動が少なく、転
送遅延の影響が少ないファイルや静止画像等のデータを
発生させるものである。
【００３７】帯域制御部１２は、サイクル制御部１４を
有し、送信開始要求信号，帯域変化時間指示出力，バッ
ファオーバーフロー信号を受け、各種制御信号を、デー
タ転送部１３，データ蓄積バッファ部１５，送信部１６
に出力する。データ転送部１３は、データ蓄積バッファ
部１５にデータを転送する。データ蓄積バッファ部１５
は、送信部１６にデータを出力し、また、上述したバッ
ファオーバーフロー信号を出力する。送信部１６は、Ａ
ＴＭを用いた通信網の伝送路１７にデータを出力する。
【００３８】この実施例の動作を説明する。この実施例
は、帯域制御部１２により、情報発生源１１からデータ
蓄積バッファ部１５に転送するデータ量を制御すること
により、通信開始時の帯域制御を行なうデータ伝送方法
を用いている。
【００３９】送信開始要求を通知されると、情報発生源
１１からの送信すべき外部データは、帯域制御部１２に
より一旦、送信データ蓄積バッファ部１５に蓄積され
る。すなわち、帯域制御部１２内のサイクル制御部１４
は、送信開始要求信号を入力すると、所定時間内にデー
タ転送部１３に転送要求信号を出力する。データ転送部
１３は、この転送要求信号を入力すると、情報発生源１
１のデータを、データ蓄積バッファ部１５に転送する。
データ蓄積バッファ部１５は、サイクル制御部１４から
の制御信号を受け、データ転送部１３からデータを入力
する。転送単位は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｉ．３６２，３６３
で定められたＡＡＬ（ＡＴＭ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ
Ｌａｙｅｒ）５のフレームの１フレーム分とし、この１
フレームの転送は、Ｆｔ時間内に終了させる。
【００４０】送信データ蓄積バッファ部１５に転送する
データ量は、一定時間周期ごとに制御され、通信が開始
すると所定時間内に送信データ蓄積バッファ部１５へデ
ータの転送が開始される。送信データ蓄積バッファ部１
５に転送される単位時間当たりのデータ量は、帯域制御
部１２により徐々に増加させられる。すなわち、サイク
ル制御部１４は、あらかじめ帯域変化時間指示出力を入
力しており、この信号に基づいて、送信データ蓄積バッ
ファ部１５に転送するデータ量が、一定時間Ｔ1 ごとに
増加するようにしている。例えば、このＴ1 内に送出す
る転送要求信号の数を一定数ずつ増加させている。その
結果、データ蓄積バッファ部１５へのデータ転送レート
が上昇する。なお、データ転送レートは、単位時間あた
りの転送データ量である。
【００４１】送信部１６は、送信データ蓄積バッファ部
１５にデータ転送が終了するごとにに通知され、送信部
１６はそれら転送されたデータを伝送路１７に送出す
る。このようにして、送信開始要求が通知されると、一
定時間周期ごとに伝送路に送出するデータ量を制御して
いくことにより、通信開始時のトラフィックの増大を防
止している。
【００４２】図３は、本発明の実施例の帯域変更を説明
する線図である。図中、横軸は時間軸、縦軸はデータ伝
送レートで表わした送信帯域であり、２１はＴ1 ごとに
増加する伝送レートの値を結ぶ線である。伝送レート
は、単位時間当たりの伝送データ量である。
【００４３】送信開始要求時から若干遅延して、最初の
データが伝送路に送出される。一定周期Ｔ1 ごとに一定
値ずつ伝送レートの値を上昇させることにより、送信帯
域を段階的に上昇させながらデータが送出され、通信開
始時のトラフィックの増大を防止している。その後、周
期数が所定値になると送信部の最大伝送レートに達する
が、以後はこの伝送レートを維持し、最後に送信終了と
なる。その結果、線２１は、直線的に立ち上がり、所定
周期数から横ばいになり、送信終了時に０へ戻る。な
お、この実施例では、後述するように、サイクル制御部
１４の内部構成上、最初のデータが伝送された直後は、
Ｔ時間経過後に伝送レートが上昇する。しかし、常に一
定周期Ｔ1 で一定レートずつ伝送レートを上昇させても
よい。
【００４４】この実施例では、伝送レートが一定レート
ずつ直線的に上昇するようにしている。しかし、伝送レ
ートを一定比ずつ等比級数的に上昇するようにしてもよ
い。一定比ずつ増加させるには、例えば、サイクル制御
部１４が単位時間内に送出する転送要求信号の数を等比
級数的に増加させればよい。また、伝送レートを一定周
期Ｔ1 ごとに周期的に変化させるのではなく、この時間
Ｔ1 を変化させてもよい。その際、この時間Ｔ1 が、所
定の時間の整数倍の値を取るように設定すれば、サイク
ル制御部１４の制御が簡単になる。
【００４５】なお、データ伝送装置から伝送路１７へ送
出されるデータの伝送レートが、通信中において急激に
増大しないようにするには、送信開始要求信号に代え
て、通信中の、例えば、情報発生源１１の情報発生量が
急激に増加する時を検出して、サイクル制御部１４を制
御すればばよい。ただし、転送データ量の設定等、サイ
クル制御部１４の内部構成は、適宜変更する必要があ
る。
【００４６】図２に戻り、バッファオーバーフロー信号
について説明する。送信部１６において何らかの障害が
検出されると、送信部１６は、サイクル制御部１４から
データが転送されたことを通知されても、データ蓄積バ
ッファ部１５のデータを伝送路に送出できず、この状態
が続くと、データ蓄積バッファ部１５の蓄積データがあ
ふれてデータの欠落が生じてしまう。そのため、データ
蓄積バッファ部１５は、早めにバッファオーバーフロー
信号をサイクル制御部１４に出力する。サイクル制御部
１４は、この信号を受け、転送要求信号の出力を一時的
に停止させる。障害が回復して、再び、データを伝送路
に送出できるようになると、バッファオーバーフロー信
号がリセットされ、転送が再開される。送信部１６にお
いて検出される障害としては、伝送路１７に接続された
通信網の構成要素の一時的な機能停止等がある。
【００４７】次に、帯域制御部１２内のサイクル制御部
１４の内部構成例およびその動作を説明する。図４は、
サイクル制御部のブロック図であり、図５は、このブロ
ック図中の各部の動作説明図である。図中、３１は時間
基準発生部、３２は分周部、３３はＴカウンタ、３４は
第１の比較器、３５は帯域カウンタ、３６は送信カウン
タ、３７は第１のゲート、３８は第２の比較器、３９は
第２のゲートである。
【００４８】図４において、時間基準発生部３１は、常
時動作しているものであり、１周期がＦｔの時間基準出
力を作成する。なお、図２を参照して説明したように、
Ｆｔは、ＡＡＬ（ＡＴＭ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｌａ
ｙｅｒ）５のフレームの１フレーム分を転送する時間で
ある。分周部３２，Ｔカウンタ３３，帯域カウンタ３
５，送信カウンタ３６は、いずれも送信開始要求信号に
よりクリアされる。
【００４９】分周部３２は、時間基準発生部３１の出力
を分周し、Ｔ時間ごとに分周部３２の出力をＴカウンタ
３３に出力するもので、送信開始要求信号によりクリア
された後、時間基準発生部３１の出力の最初の立ち上が
りにより立ち上がる。Ｔカウンタ３３は、送信開始要求
信号によりクリアされて「０」になり、分周部３２の出
力によりカウントアップした値を出力するとともに、後
述する第１の比較器３４の出力の立ち上がり時に時間基
準発生部３１の出力に同期してクリアされる。
【００５０】第１の比較器３４においては、帯域変化時
間指示出力とＴカウンタ３３の出力とを比較し、一致し
た場合に、出力を立ち上げる。ここで、帯域変化時間指
示出力は、帯域変化時間Ｔ1 を分周部３２の出力の周期
Ｔで割った値を指示する。
【００５１】帯域カウンタ３５は、送信開始要求信号に
よりクリアされて「１」になり、第１の比較器３４の出
力によりカウントアップする。その結果、帯域カウンタ
３５の出力は、送信開始時に「１」から始まり、Ｔ1 時
間ごとにカウントアップされる。帯域カウンタ３５の最
大カウンタ値は、周期Ｔあたりの転送要求信号の発生数
の最大値以上とする。ただし、送信終了前に最大カウン
タ値から「０」に戻ってしまうと正常に動作しないの
で、上述した最大値以上の適当なカウンタ値になったと
きに、このカウンタ値を保持することが望ましい。
【００５２】一方、送信カウンタ３６は、送信開始要求
信号によりクリアされて送信カウンタ３６の出力が
「０」になり、時間基準発生部３１の出力によりカウン
トアップし、所定値までカウントアップすると「１」に
戻るように設定されている。この所定値は、例えば、分
周部３２の出力の１周期の間に送信カウンタ３６がカウ
ントアップする値に等しくされている。送信カウンタ３
６の出力は、バッファオーバフロー信号の反転出力とと
もに第１のゲート３７に入力され、第１のゲート３７の
出力は、第２の比較器３８に出力される。データ蓄積バ
ッファ部１５に十分な空きがある場合には、バッファオ
ーバーフロー信号が立ち上がっていないから、このよう
な場合には、送信カウンタ３６の出力の値がそのまま第
１のゲート３７の出力の値になる。
【００５３】第２の比較器３８は、第１のゲート３７の
出力と帯域カウンタ３５の出力とを比較して、第１のゲ
ート３７の出力の値が、帯域カウンタ３５の出力の値以
下であり、かつ、「０」ではない場合に、出力を立ち上
げ、第２のゲート３９に出力する。第２のゲート３９
は、送信開始要求信号，第２の比較器３８の出力，時間
基準発生部３１の出力を入力しており、送信開始要求信
号と、第２の比較器３８の出力とが立ち上がっている場
合に、時間基準発生部３１の出力のタイミングで転送要
求信号を出力する。
【００５４】図５を参照し、図４のサイクル制御部１４
の動作を具体例を用いて説明する。分周部３２の出力の
周期Ｔを、Ｔ＝４Ｆt とする。帯域変化時間Ｔ1 をＴ1
＝２Ｔとし、帯域変化時間指示出力をＴ1 ／Ｔ＝２とす
る。時間基準発生部３１の出力としては、１周期の長さ
がＦt の矩形波を用い、この４周期分の時間であるＴご
とに、分周部３２の出力を立ち上がらせる。送信開始要
求信号が立ち上がると、分周部３２，Ｔカウンタ３３，
帯域カウンタ３５，送信カウンタ３６はクリアされる。
【００５５】Ｔカウンタ３３の出力は、分周部３２の出
力の最初の立ち上がりにより「１」となり、次の立ち上
がりにより「２」となる。この時、帯域変化時間指示出
力の指示値「２」と一致し、第１の比較器３４の出力が
立ち上がり、帯域カウンタ３５の出力は、クリアされた
ときの値「１」から「２」にカウントアップし、以降、
第１の比較器３４の出力の立ち上がりによりカウントア
ップを続ける。同時に、Ｔカウンタ３３の出力は、第１
の比較器３４の出力が立ち上がると、分周部３２の出力
の次の立ち下がりの時点で「０」にクリアされる。そし
て、同様に、カウントアップとクリアを繰り返す。
【００５６】送信カウンタ３６は、時間基準発生部３１
の出力を入力し、クリアされたときの「０」からカウン
トアップし、出力が「４」になると、「１」に戻され、
以後、「１」から「４」までのカウンタ値を周期的に繰
り返すことになる。
【００５７】第２の比較器３８においては、送信開始要
求信号が立ち上がると、最初、送信カウンタ３６の出力
が「０」のため第１のゲート３７の出力も「０」である
から、第２の比較器３８の出力は、「０」である。した
がって、第２のゲート３９からは、転送要求信号が立ち
上がらない。分周部３２の出力の最初の１周期において
は、送信カウンタ３６の出力が「１」のときに、第２の
比較器３８の出力が立ち上がっている。次に、分周部３
２の出力の第２番目，第３番目の周期においては、送信
カウンタ３６の出力が「１」および「２」のときに、分
周部出力の第４番目，第５番目の周期においては、送信
カウンタ３６の出力のカウンタ値が「１」ないし「３」
のときに、分周部出力の第６番目の周期以降において
は、連続して、第２の比較器３８の出力が立ち上がって
いる。
【００５８】その結果、バッファオーバフロー信号が発
生していないときには、転送要求信号として、時間幅が
Ｆt ／２の出力が、分周部出力の最初の１周期Ｔの間に
おいて１回、第２番目，第３番目の周期において各２
回、第４番目，第５番目の周期において各３回、第６番
目以降の周期において各４回発生することになる。
【００５９】上述の説明から明らかなように、周期Ｔあ
たりの転送要求信号の発生数は、帯域変化時間指示出力
で指示された指示値であるＴ1 ／Ｔごとに１回ずつ増加
される。また、分周部３２の分周比および、送信カウン
タ３６の最大カウンタ値は、周期Ｔあたりの転送要求信
号の最大発生数を規定している。したがって、この指示
値，分周比，最大カウンタ値等を適宜変更することによ
り、転送レートおよび伝送レートの増加特性を変更する
ことができる。この変更は、任意の時点、例えば、送信
開始前に変更してもよいし、送信中に変更してもよい。
【００６０】上述した転送要求信号の発生に基づいて、
送信開始要求信号の発生後、若干の遅延時間を経て、最
初はＴの時間をおき、その後は、Ｔ1 ＝２Ｔごとにデー
タ蓄積バッファ部１５に転送されるデータ量を１フレー
ムずつ増加させ、転送レートを増加させている。送信部
１６は、サイクル制御部１４から、データ蓄積バッファ
部１５へデータが転送されたことを通知されると、この
データを伝送路に送出するから、送信部１６が送信する
伝送レートすなわち、データ送信帯域もＴ1 ＝２Ｔごと
に増していくことになる。
【００６１】なお、図４，図５を参照して説明したサイ
クル制御部１４の内部構成は、種々変更が可能である。
例えば、図４において、送信カウンタ３６は、出力が
「４」の次に「１」になるものとする代わりに、Ｔカウ
ンタ３３の出力のカウントアップごと、あるいは分周部
３２の出力の立ち上がりごとに、値「１」がロードされ
るようにしてもよい。
【００６２】また、この実施例では、最初のデータがデ
ータ蓄積バッファ部１５に転送された直後は、Ｔ1 では
なく、Ｔ時間経過後に転送レートおよび伝送レートが一
定値だけ上昇する。しかし、常に一定周期Ｔ1 で一定値
ずつ転送レートおよび伝送レートを上昇させることも可
能である。例えば、図５において、第２の比較器３８の
出力が初めて立ち下がる、図中＊印を付した時点におい
て、Ｔカウンタ３３をクリアし、出力を「０」にするよ
うに構成を変更すればよい。
【００６３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、データ送信側において、簡単な構成により通
信開始時等における情報量の飛躍的な増大を抑えること
ができるため、通信網側での輻輳によるセル廃棄を防ぐ
ことができ、高品質伝送や経済的な伝送を行なえるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の概要を説明する概要図である。
【図２】 本発明の一実施例のブロック図である。
【図３】 本発明の実施例の帯域変更を説明する線図で
ある。
【図４】 サイクル制御部のブロック図である。
【図５】 図４のブロック図中の各部の動作説明図であ
る。
【図６】 ＡＴＭを用いた通信網における輻輳発生の一
例を説明するシステム構成図である。
【図７】 従来のトラフィックシェイビングの概念図で
ある。
【図８】 従来のトラフィックシェイピングの動作説明
図である。
【符号の説明】
１…データ蓄積手段、２…データ出力手段、３…制御手
段、１１…情報発生源、１２…帯域制御部、１３…デー
タ転送部、１４…サイクル制御部、１５…データ蓄積バ
ッファ部、１６…送信部、１７…伝送路、３１…時間基
準発生部、３２…分周部、３３…Ｔカウンタ、３４…第
１の比較器、３５…帯域カウンタ、３６…送信カウン
タ、３７…第１のゲート、３８…第２の比較器、３９…
第２のゲート。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 伝送すべきデータを蓄積するデータ蓄積
    手段と、前記データ蓄積手段に蓄積されているデータを
    伝送路に出力するデータ出力手段と、伝送レートが時間
    経過に従って増加するように、前記データ出力手段の前
    記伝送路への単位時間あたりのデータ量を制御する制御
    手段を具備することを特徴とするデータ伝送装置。
  2. 【請求項２】 データを伝送路に伝送し、伝送レートを
    増加して次のデータを伝送路に伝送することを特徴とす
    るデータ伝送方法。
  3. 【請求項３】 前記制御手段は、一定時間ごとに伝送レ
    ートを増加させることを特徴とする請求項１記載のデー
    タ伝送装置。
  4. 【請求項４】 前記制御手段は、一定レートずつ伝送レ
    ートを増加させることを特徴とする請求項１に記載のデ
    ータ伝送装置。
  5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記データ出力手段の
    最大伝送レートに達するまで伝送レートを増加するよう
    に制御することを特徴とする請求項１に記載のデータ伝
    送装置。
  6. 【請求項６】 データを伝送する伝送路と、前記伝送路
    に接続され伝送される伝送量を線形的予測して伝送を制
    御する伝送制御装置と、伝送すべきデータを蓄積するデ
    ータ蓄積手段と、前記データ蓄積手段に蓄積されている
    データを前記伝送路に出力するデータ出力手段と、伝送
    レートが時間経過に従って増加するように、前記データ
    出力手段の前記伝送路への単位時間あたりのデータ量を
    制御する制御手段を具備することを特徴とするデータ伝
    送装置。
  7. 【請求項７】 データを伝送する伝送路と、前記伝送路
    に接続され前記伝送路にデータを伝送する複数の伝送端
    末と、前記伝送路に接続され伝送されたデータのデータ
    量を線形予測し伝送データを中継する中継装置を有する
    データ通信システムであって、前記伝送端末は、伝送す
    べきデータを蓄積するデータ蓄積手段と、前記データ蓄
    積手段に蓄積されているデータを前記伝送路に出力する
    データ出力手段と、伝送レートが時間経過に従って増加
    するように、前記データ出力手段の前記伝送路への単位
    時間あたりのデータ量を制御する制御手段を具備してい
    ることを特徴とするデータ通信システム。
  8. 【請求項８】 データを伝送する伝送路と、前記伝送路
    に接続され前記伝送路にデータを伝送する伝送端末と、
    前記伝送路に接続され前記伝送路からデータを受信する
    受信端末と、前記伝送路に接続され伝送されたデータの
    データ量を線形予測し伝送データを中継する中継装置を
    有したデータ通信システムであって、前記伝送端末は、
    伝送すべきデータを蓄積するデータ蓄積手段と、前記デ
    ータ蓄積手段に蓄積されているデータを前記伝送路に出
    力するデータ出力手段と、伝送レートが時間経過に従っ
    て増加するように、前記データ出力手段の前記伝送路へ
    の単位時間あたりのデータ量を制御する制御手段を具備
    していることを特徴とするデータ通信システム。
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