JP3505118B2 - トラフィックシェーパ - Google Patents
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- A47K13/22—Protecting covers for closet seats of paper or plastic webs rolled-up; Dispensers therefor
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非同期転送モード
（ＡＴＭ）システムのようなパケット交換システムに関
し、特に、このようなシステムのトラフィックシェーパ
に関する。
（ＡＴＭ）システムのようなパケット交換システムに関
し、特に、このようなシステムのトラフィックシェーパ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日のビジネス通信環境は、リアルタイ
ム、高信頼性、固定ビットレート（ＣＢＲ：constant b
it-rate）のコネクションによって特徴づけられる音声
ネットワーク（例えば、構内交換機（ＰＢＸ））と、広
帯域幅の可変ビットレート（ＶＢＲ：variable bit-rat
e）のコネクションによって特徴づけられるデータネッ
トワーク（例えばパケットネットワーク）という、２つ
の独立したネットワークインフラストラクチャからな
る。簡単化された保守、管理、およびさまざまなネット
ワーク上の情報へのアクセスに対するビジネスの需要
は、これらのネットワークを、新しいクラスのリアルタ
イムマルチメディアネットワークとともに１つに集中さ
せつつある。非同期転送モード（ＡＴＭ）は、ローカル
エリアネットワーク（ＬＡＮ）および広域ネットワーク
（ＷＡＮ）の両方で、上記のトラフィックタイプの交換
および伝送の両方を費用効果的かつフレキシブルに処理
する単一のインフラストラクチャを提供する。進行中の
ネットワーク集中は、旧式のＰＢＸ音声トラフィックを
ＡＴＭに適応させることを要求する。ＶＴＯＡ（voice
telephony over ATM：ＡＴＭ上の音声電話）仕様は、圧
縮または非圧縮音声パルス符号変調（ＰＣＭ）データス
トリームをＣＢＲセルのストリーム（仮想回線）へと適
応させることを可能にする。
ム、高信頼性、固定ビットレート（ＣＢＲ：constant b
it-rate）のコネクションによって特徴づけられる音声
ネットワーク（例えば、構内交換機（ＰＢＸ））と、広
帯域幅の可変ビットレート（ＶＢＲ：variable bit-rat
e）のコネクションによって特徴づけられるデータネッ
トワーク（例えばパケットネットワーク）という、２つ
の独立したネットワークインフラストラクチャからな
る。簡単化された保守、管理、およびさまざまなネット
ワーク上の情報へのアクセスに対するビジネスの需要
は、これらのネットワークを、新しいクラスのリアルタ
イムマルチメディアネットワークとともに１つに集中さ
せつつある。非同期転送モード（ＡＴＭ）は、ローカル
エリアネットワーク（ＬＡＮ）および広域ネットワーク
（ＷＡＮ）の両方で、上記のトラフィックタイプの交換
および伝送の両方を費用効果的かつフレキシブルに処理
する単一のインフラストラクチャを提供する。進行中の
ネットワーク集中は、旧式のＰＢＸ音声トラフィックを
ＡＴＭに適応させることを要求する。ＶＴＯＡ（voice
telephony over ATM：ＡＴＭ上の音声電話）仕様は、圧
縮または非圧縮音声パルス符号変調（ＰＣＭ）データス
トリームをＣＢＲセルのストリーム（仮想回線）へと適
応させることを可能にする。
【０００３】ＡＴＭセルは、それが運ぶトラフィックに
かかわらず、長さ５３オクテットのパケットである。４
８オクテットはペイロードであり、これが５オクテット
のヘッダに付いている。ヘッダは、セルをソースからデ
スティネーションへ送るため、および、ＡＴＭネットワ
ークを通じてのトラフィックフローの交渉事項が満たさ
れないようにするために使用される、アドレシングおよ
び管理のための情報を含む。ＣＢＲトラフィックは、Ａ
ＴＭアダプテーション層１（ＡＡＬ１：ATM Adaptation
Layer 1）を用いてセルペイロードにまとめられる。Ａ
ＡＬ１セルコンストラクタ層は、ヘッダとしてペイロー
ドの第１オクテットを使用し、ＣＢＲ情報を運ぶために
残りの４７オクテットを使用する。その後、ＡＴＭセル
構築は、ＡＴＭヘッダをこのペイロードに付けることに
よって完了する。
かかわらず、長さ５３オクテットのパケットである。４
８オクテットはペイロードであり、これが５オクテット
のヘッダに付いている。ヘッダは、セルをソースからデ
スティネーションへ送るため、および、ＡＴＭネットワ
ークを通じてのトラフィックフローの交渉事項が満たさ
れないようにするために使用される、アドレシングおよ
び管理のための情報を含む。ＣＢＲトラフィックは、Ａ
ＴＭアダプテーション層１（ＡＡＬ１：ATM Adaptation
Layer 1）を用いてセルペイロードにまとめられる。Ａ
ＡＬ１セルコンストラクタ層は、ヘッダとしてペイロー
ドの第１オクテットを使用し、ＣＢＲ情報を運ぶために
残りの４７オクテットを使用する。その後、ＡＴＭセル
構築は、ＡＴＭヘッダをこのペイロードに付けることに
よって完了する。
【０００４】個々のＡＴＭセルは、単一の狭帯域または
広帯域チャネルのトラフィック（仮想回線）を運ぶ。例
えば、狭帯域チャネルは、ＴＤＭバスの連続する各フレ
ームの単一のタイムスロットによって表され、広帯域チ
ャネルは、ＴＤＭバスの連続する各フレームの複数のタ
イムスロットによって表される。送信機が複数の仮想回
線を処理する場合、送信する相異なるＡＴＭセルは相異
なる仮想回線のトラフィックを運ぶ。同様に、受信機が
複数の仮想回線を処理する場合、受信する相異なるＡＴ
Ｍセルは相異なる仮想回線のトラフィックを運ぶ。送信
機は、相異なる仮想回線のトラフィックを相異なる受信
機へ送信することも可能である。同様に、受信機は、相
異なる送信機から相異なる仮想回線のトラフィックを受
信することも可能である。
広帯域チャネルのトラフィック（仮想回線）を運ぶ。例
えば、狭帯域チャネルは、ＴＤＭバスの連続する各フレ
ームの単一のタイムスロットによって表され、広帯域チ
ャネルは、ＴＤＭバスの連続する各フレームの複数のタ
イムスロットによって表される。送信機が複数の仮想回
線を処理する場合、送信する相異なるＡＴＭセルは相異
なる仮想回線のトラフィックを運ぶ。同様に、受信機が
複数の仮想回線を処理する場合、受信する相異なるＡＴ
Ｍセルは相異なる仮想回線のトラフィックを運ぶ。送信
機は、相異なる仮想回線のトラフィックを相異なる受信
機へ送信することも可能である。同様に、受信機は、相
異なる送信機から相異なる仮想回線のトラフィックを受
信することも可能である。
【０００５】各仮想回線のトラフィックは、ＡＡＬ１セ
ルコンストラクタ層の固有のインスタンスによって処理
される。アクティブなインスタンスの数は、仮想回線の
増減に応じて変わる。サンプリングレート８ｋＨｚの非
圧縮パルス符号変調（ＰＣＭ）トラフィックを運ぶチャ
ネルを仮定すると、狭帯域仮想回線を処理するセルコン
ストラクタの各インスタンスは、１２５μｓのフレーム
周期ごとに１個のＰＣＭオクテットが供給される。従っ
て、１個のセルを満たすには５．８７５ｍｓが必要であ
る（４７オクテット×１２５μｓ／オクテット）。その
後、セルコンストラクタのすべてのインスタンスからの
完全に構築された（完成した）セルが送信される。
ルコンストラクタ層の固有のインスタンスによって処理
される。アクティブなインスタンスの数は、仮想回線の
増減に応じて変わる。サンプリングレート８ｋＨｚの非
圧縮パルス符号変調（ＰＣＭ）トラフィックを運ぶチャ
ネルを仮定すると、狭帯域仮想回線を処理するセルコン
ストラクタの各インスタンスは、１２５μｓのフレーム
周期ごとに１個のＰＣＭオクテットが供給される。従っ
て、１個のセルを満たすには５．８７５ｍｓが必要であ
る（４７オクテット×１２５μｓ／オクテット）。その
後、セルコンストラクタのすべてのインスタンスからの
完全に構築された（完成した）セルが送信される。
【０００６】狭帯域仮想回線からの固定セルレートとは
異なり、広帯域仮想回線では、平均セルレートは固定で
あるが瞬間セルレートは可変である。例えば、３２個の
狭帯域チャネル幅の広帯域仮想回線には、各フレーム周
期中に３２オクテットが供給される。そのセルコンスト
ラクタインスタンスによって実行される処理シーケンス
は次の通りである。第１のフレーム周期中に、第１の空
きＡＴＭセルの最初の３２オクテットを満たす。第２の
フレーム周期中に、第１のＡＴＭセルの残りの１５オク
テットを満たし、第１のＡＴＭセルを送信し、第２の空
きＡＴＭセルの最初の１７オクテットを満たす。第３の
フレーム周期中に、第２のセルの残りの３０オクテット
を満たし、第２のセルを送信し、第３の空きセルの最初
の２オクテットを満たす。以下同様である。このシーケ
ンスは、２５０μｓ（２フレーム周期）ごとに１セルと
いう瞬間セルレートのときと、１２５μｓ（１フレーム
周期）ごとに１セルのときがある。可変ビットレート仮
想回線は、狭帯域か広帯域かにかかわらず、瞬間セルレ
ートにおいてさらに幅広い多様性を提供する。
異なり、広帯域仮想回線では、平均セルレートは固定で
あるが瞬間セルレートは可変である。例えば、３２個の
狭帯域チャネル幅の広帯域仮想回線には、各フレーム周
期中に３２オクテットが供給される。そのセルコンスト
ラクタインスタンスによって実行される処理シーケンス
は次の通りである。第１のフレーム周期中に、第１の空
きＡＴＭセルの最初の３２オクテットを満たす。第２の
フレーム周期中に、第１のＡＴＭセルの残りの１５オク
テットを満たし、第１のＡＴＭセルを送信し、第２の空
きＡＴＭセルの最初の１７オクテットを満たす。第３の
フレーム周期中に、第２のセルの残りの３０オクテット
を満たし、第２のセルを送信し、第３の空きセルの最初
の２オクテットを満たす。以下同様である。このシーケ
ンスは、２５０μｓ（２フレーム周期）ごとに１セルと
いう瞬間セルレートのときと、１２５μｓ（１フレーム
周期）ごとに１セルのときがある。可変ビットレート仮
想回線は、狭帯域か広帯域かにかかわらず、瞬間セルレ
ートにおいてさらに幅広い多様性を提供する。
【０００７】ＡＴＭスイッチは、セルトラフィックがス
イッチのセルトラフィック容量を超えないようにセルト
ラフィックを監視する。平均セルレートは、スイッチご
とに監視されるが、ピーク（瞬間）セルレートは、仮想
回線ごとに監視される。受信側ＡＴＭスイッチは、各仮
想回線の受信セルのうち、その仮想回線の交渉ピークセ
ルレートを超えるセルを削除する。送信側ＡＴＭスイッ
チは、各仮想回線からのセルを測定し、その仮想回線の
交渉ピークセルレートを超えないようにする。
イッチのセルトラフィック容量を超えないようにセルト
ラフィックを監視する。平均セルレートは、スイッチご
とに監視されるが、ピーク（瞬間）セルレートは、仮想
回線ごとに監視される。受信側ＡＴＭスイッチは、各仮
想回線の受信セルのうち、その仮想回線の交渉ピークセ
ルレートを超えるセルを削除する。送信側ＡＴＭスイッ
チは、各仮想回線からのセルを測定し、その仮想回線の
交渉ピークセルレートを超えないようにする。
【０００８】ＡＴＭ標準は、セルを測定するためにハー
ドウェアおよびソフトウェアの両方で実装されるトラフ
ィックシェーパと呼ばれるデバイスによって使用される
ための一般セルレートアルゴリズム（ＧＣＲＡ：Generi
c Cell Rate Algorithm）を指定している。ＧＣＲＡ
は、トラフィックシェーパが、各仮想回線の出力キュー
を周期的に処理することを要求している。この周期は、
各仮想回線ごとに異なることも可能であり、その仮想回
線の交渉ピークセルレートの関数である。８ｋＨｚサン
プリングレートのＰＣＭトラフィックの場合、処理周期
は１２５μｓのフレーム周期である。すべての仮想回線
のキューは、各周期中に処理される。仮想回線のキュー
が空である場合、トラフィックシェーパはそのキューか
らセルを送信しない。セルが仮想回線のキューで利用可
能である場合、トラフィックシェーパは、そのセルがＧ
ＣＲＡ基準を満たす場合、すなわち、そのキューから最
後に送信されたセルとの間の周期が最小の管理セルレー
ト周期以上である場合に、そのセルを送信する。複数の
セルが仮想回線のキューで利用可能である場合、トラフ
ィックシェーパは、そのセルがＧＣＲＡ基準を満たす場
合に１個のセルを送信し、次のセルは、少なくとも後続
の送信のための処理周期まで待機しなければならない。
こうして、任意の仮想回線から送信されるＡＴＭセルど
うしの間に少なくとも１２５μｓの間隔が確保されるこ
とにより、仮想回線がその交渉ピークセルレートを超え
ないようにする。
ドウェアおよびソフトウェアの両方で実装されるトラフ
ィックシェーパと呼ばれるデバイスによって使用される
ための一般セルレートアルゴリズム（ＧＣＲＡ：Generi
c Cell Rate Algorithm）を指定している。ＧＣＲＡ
は、トラフィックシェーパが、各仮想回線の出力キュー
を周期的に処理することを要求している。この周期は、
各仮想回線ごとに異なることも可能であり、その仮想回
線の交渉ピークセルレートの関数である。８ｋＨｚサン
プリングレートのＰＣＭトラフィックの場合、処理周期
は１２５μｓのフレーム周期である。すべての仮想回線
のキューは、各周期中に処理される。仮想回線のキュー
が空である場合、トラフィックシェーパはそのキューか
らセルを送信しない。セルが仮想回線のキューで利用可
能である場合、トラフィックシェーパは、そのセルがＧ
ＣＲＡ基準を満たす場合、すなわち、そのキューから最
後に送信されたセルとの間の周期が最小の管理セルレー
ト周期以上である場合に、そのセルを送信する。複数の
セルが仮想回線のキューで利用可能である場合、トラフ
ィックシェーパは、そのセルがＧＣＲＡ基準を満たす場
合に１個のセルを送信し、次のセルは、少なくとも後続
の送信のための処理周期まで待機しなければならない。
こうして、任意の仮想回線から送信されるＡＴＭセルど
うしの間に少なくとも１２５μｓの間隔が確保されるこ
とにより、仮想回線がその交渉ピークセルレートを超え
ないようにする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】複数の仮想回線でＧＣ
ＲＡを使用する場合の問題点は、各処理周期中に各仮想
回線の出力キューをテストして、その出力キューが送信
すべきセルを有するかどうかを判定しなければならない
ことである。これは、多数（例えば、数百）の仮想回線
をサポートするソフトウェアで実装されたＧＣＲＡにと
っては特に面倒な仕事である。しかし、統計的には、各
処理周期中にセルを送信することになるのは、４７回の
ＧＣＲＡキューチェックのうち１回だけである。
ＲＡを使用する場合の問題点は、各処理周期中に各仮想
回線の出力キューをテストして、その出力キューが送信
すべきセルを有するかどうかを判定しなければならない
ことである。これは、多数（例えば、数百）の仮想回線
をサポートするソフトウェアで実装されたＧＣＲＡにと
っては特に面倒な仕事である。しかし、統計的には、各
処理周期中にセルを送信することになるのは、４７回の
ＧＣＲＡキューチェックのうち１回だけである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術のこ
れらおよびその他の問題点および欠点を解決する。一般
に、本発明によれば、複数のトラフィックストリーム
（例えば、ＡＴＭ仮想回線やその他のパケット化チャネ
ル）のトラフィックシェーピングは、この複数のトラフ
ィックストリームによって共有される第１の複数のキュ
ーのシーケンスと、エンキューイング装置と、デキュー
イング装置とを利用する。各トラフィックストリーム
は、担当キュー(serving queue)として指定される少な
くとも１つのキューを有する。デキューイング（キュー
からの出力）は、キューのシーケンスの内容を周期的に
送信することによって、すなわち、第１の複数のシーケ
ンシャル周期の各シーケンシャル周期中に順次相異なる
キューの内容を送信することによって、行われる。各周
期中に、内容が送信されているキューからシーケンス内
で固定オフセットを有するキューは、その周期のカレン
トキューを形成する。好ましくは、このオフセットは０
である。すなわち、カレントキューは、内容を送信中の
キューである。エンキューイング（キューへの入力）は
以下のように行われる。トラフィックストリームの担当
キューがカレントキューになる前の周期中に、そのトラ
フィックストリームからのトラフィック（例えば、ＡＴ
Ｍセルあるいはその他のパケット）を受信すると、受信
トラフィックは、そのトラフィックストリームのその担
当キューに格納される。トラフィックストリームの担当
キューがカレントキューである周期中にそのトラフィッ
クストリームからトラフィックを受信すると、受信トラ
フィックはその周期のカレントキューに格納される。ト
ラフィックストリームの担当キューがカレントキューで
なくなった後の周期中にそのトラフィックストリームか
らトラフィックを受信すると、そのトラフィックストリ
ームの少なくとも１つの担当キューの指定は、その周期
のカレントキューをそのトラフィックストリームの担当
キューとして指定するように変更される。トラフィック
ストリームが複数の担当キューを有する場合、それらは
キューのシーケンス内で等間隔にされる。その後、担当
キューの指定は、各担当キューから、シーケンス内で等
距離だけ、カレントキューを含む別のキューへ指定をシ
フトすることによって変更される。このシフトは、好ま
しくは、トラフィックストリームの最後にカレントキュ
ーでなくなった担当キューからカレントキューへシーケ
ンス内である距離だけ指定をシフトすること、および、
そのトラフィックストリームのその他の各担当キューか
ら同じ距離だけ別のキューへ指定をシフトすることを含
む。
れらおよびその他の問題点および欠点を解決する。一般
に、本発明によれば、複数のトラフィックストリーム
（例えば、ＡＴＭ仮想回線やその他のパケット化チャネ
ル）のトラフィックシェーピングは、この複数のトラフ
ィックストリームによって共有される第１の複数のキュ
ーのシーケンスと、エンキューイング装置と、デキュー
イング装置とを利用する。各トラフィックストリーム
は、担当キュー(serving queue)として指定される少な
くとも１つのキューを有する。デキューイング（キュー
からの出力）は、キューのシーケンスの内容を周期的に
送信することによって、すなわち、第１の複数のシーケ
ンシャル周期の各シーケンシャル周期中に順次相異なる
キューの内容を送信することによって、行われる。各周
期中に、内容が送信されているキューからシーケンス内
で固定オフセットを有するキューは、その周期のカレン
トキューを形成する。好ましくは、このオフセットは０
である。すなわち、カレントキューは、内容を送信中の
キューである。エンキューイング（キューへの入力）は
以下のように行われる。トラフィックストリームの担当
キューがカレントキューになる前の周期中に、そのトラ
フィックストリームからのトラフィック（例えば、ＡＴ
Ｍセルあるいはその他のパケット）を受信すると、受信
トラフィックは、そのトラフィックストリームのその担
当キューに格納される。トラフィックストリームの担当
キューがカレントキューである周期中にそのトラフィッ
クストリームからトラフィックを受信すると、受信トラ
フィックはその周期のカレントキューに格納される。ト
ラフィックストリームの担当キューがカレントキューで
なくなった後の周期中にそのトラフィックストリームか
らトラフィックを受信すると、そのトラフィックストリ
ームの少なくとも１つの担当キューの指定は、その周期
のカレントキューをそのトラフィックストリームの担当
キューとして指定するように変更される。トラフィック
ストリームが複数の担当キューを有する場合、それらは
キューのシーケンス内で等間隔にされる。その後、担当
キューの指定は、各担当キューから、シーケンス内で等
距離だけ、カレントキューを含む別のキューへ指定をシ
フトすることによって変更される。このシフトは、好ま
しくは、トラフィックストリームの最後にカレントキュ
ーでなくなった担当キューからカレントキューへシーケ
ンス内である距離だけ指定をシフトすること、および、
そのトラフィックストリームのその他の各担当キューか
ら同じ距離だけ別のキューへ指定をシフトすることを含
む。
【００１１】この構成は、狭帯域および広帯域の両方の
固定ビットレートチャネルに対するトラフィックシェー
ピングを実現する。可変ビットレートチャネルの場合、
第１の複数のキューにトラフィックをエンキューイング
することによりそのトラフィックストリームの受信トラ
フィックを現在既に格納しているキューにそのトラフィ
ックを格納することになるとき、受信トラフィックを一
時的に格納するために追加のオーバーフローキューを使
用する。デキューイングにより、オーバーフローキュー
に現在格納されているトラフィックを格納する余裕が第
１の複数のキューにできた場合、第１の複数のキューへ
のそのトラフィックのエンキューイングが行われる。
固定ビットレートチャネルに対するトラフィックシェー
ピングを実現する。可変ビットレートチャネルの場合、
第１の複数のキューにトラフィックをエンキューイング
することによりそのトラフィックストリームの受信トラ
フィックを現在既に格納しているキューにそのトラフィ
ックを格納することになるとき、受信トラフィックを一
時的に格納するために追加のオーバーフローキューを使
用する。デキューイングにより、オーバーフローキュー
に現在格納されているトラフィックを格納する余裕が第
１の複数のキューにできた場合、第１の複数のキューへ
のそのトラフィックのエンキューイングが行われる。
【００１２】上記のように特徴づけられる構成は、非常
に計算量的に効率が高い。例えば、従来技術のＧＣＲＡ
は、各デキューイング周期中に送信すべきトラフィック
項目をチェックすべきトラフィックストリームと同数の
キューを必要とするが、本発明の構成は、ただ１つのキ
ューをチェックすればよく、その内容を各デキューイン
グ周期中に送信すればよい。さらに、本発明の構成は、
トラフィックシェーピングを実行するのに必要なキュー
の数を削減することが多い。例えば、狭帯域固定ビット
レート仮想回線のみをトランスポーとするＡＴＭシステ
ムでは、仮想回線の個数がいくつであるかにかかわら
ず、４７個のキューしか必要としない。以下では、複数
のＡＴＭ仮想回線に対してトラフィックシェーピングを
提供するものとして説明するが、本発明は、フレームリ
レーやインターネット上の音声（ＶｏＩＰ）を含む任意
のパケットかチャネルに使用可能であり、また、実際に
は、非パケット化チャネルを収容することも排除されな
い。また、本発明は、ハードウェアで実装することも可
能であるが、本発明の構成は、ソフトウェア（ファーム
ウェアを含む）での実装に特に適している。
に計算量的に効率が高い。例えば、従来技術のＧＣＲＡ
は、各デキューイング周期中に送信すべきトラフィック
項目をチェックすべきトラフィックストリームと同数の
キューを必要とするが、本発明の構成は、ただ１つのキ
ューをチェックすればよく、その内容を各デキューイン
グ周期中に送信すればよい。さらに、本発明の構成は、
トラフィックシェーピングを実行するのに必要なキュー
の数を削減することが多い。例えば、狭帯域固定ビット
レート仮想回線のみをトランスポーとするＡＴＭシステ
ムでは、仮想回線の個数がいくつであるかにかかわら
ず、４７個のキューしか必要としない。以下では、複数
のＡＴＭ仮想回線に対してトラフィックシェーピングを
提供するものとして説明するが、本発明は、フレームリ
レーやインターネット上の音声（ＶｏＩＰ）を含む任意
のパケットかチャネルに使用可能であり、また、実際に
は、非パケット化チャネルを収容することも排除されな
い。また、本発明は、ハードウェアで実装することも可
能であるが、本発明の構成は、ソフトウェア（ファーム
ウェアを含む）での実装に特に適している。
【００１３】本発明は、方法と、対応する装置とを含む
とともに、コンピュータで実行されるとそのコンピュー
タにその方法を実行させるソフトウェアを含むコンピュ
ータ可読媒体を含む。本発明の装置は、好ましくは、各
方法ステップのエフェクタ（対応するステップを実行す
る、手段ではないエンティティ）を含む。
とともに、コンピュータで実行されるとそのコンピュー
タにその方法を実行させるソフトウェアを含むコンピュ
ータ可読媒体を含む。本発明の装置は、好ましくは、各
方法ステップのエフェクタ（対応するステップを実行す
る、手段ではないエンティティ）を含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に、ＡＴＭセルコンストラク
タ１００（ＡＴＭセルアセンブラともいう。）を示す。
これは、ＰＢＸのインタフェースポート回路において、
あるいは、その他のＡＴＭインタフェース装置におい
て、音声やビデオのトラフィックのようなトラフィック
のストリームからＡＴＭセルを構築するために使用可能
なものである。ＡＴＭセルコンストラクタの実例は、米
国特許出願第０９／０９６，８８７号（出願日：１９９
８年６月１２日）に記載されている。セルコンストラク
タ１００およびその各構成要素はそれぞれ、ハードウェ
アでもソフトウェア／ファームウェアでも実装可能であ
り、また、単独でも、他のデバイスとともに集積回路と
しても実装可能である。ソフトウェアあるいはファーム
ウェアは、コンピュータにより読出し可能な所望の記憶
装置（例えば、インタフェースポート回路プロセッサに
より読出し可能な読出し専用メモリ（ＲＯＭ）装置）に
記憶させることも可能である。ＣＢＲトラフィックの複
数の仮想回線（チャネル、呼、あるいは通信ともい
う。）は、通信媒体１０２を通じてＡＴＭセルコンスト
ラクタ１００によって受信され、ＡＴＭセルコンストラ
クタ１００内のデータパス１４９を通る際に、トラフィ
ックの連続するセグメントからパケット（ＡＴＭセル）
が形成される。ＡＴＭセルコンストラクタ１００を使用
する交換システムがLucent Technologies Inc.のDefini
ty(R) ＰＢＸである場合、媒体１０２は、繰り返すフレ
ームの２４２個のタイムスロットでトラフィックの２４
２個までのチャネルを運ぶ時分割多重（ＴＤＭ）バスで
ある。各フレームは、各チャネルのトラフィックストリ
ームの１個（狭帯域）または複数（広帯域）のタイムス
ロットを運ぶ。各タイムスロットはトラフィックの１バ
イト（オクテット）を運ぶ。
タ１００（ＡＴＭセルアセンブラともいう。）を示す。
これは、ＰＢＸのインタフェースポート回路において、
あるいは、その他のＡＴＭインタフェース装置におい
て、音声やビデオのトラフィックのようなトラフィック
のストリームからＡＴＭセルを構築するために使用可能
なものである。ＡＴＭセルコンストラクタの実例は、米
国特許出願第０９／０９６，８８７号（出願日：１９９
８年６月１２日）に記載されている。セルコンストラク
タ１００およびその各構成要素はそれぞれ、ハードウェ
アでもソフトウェア／ファームウェアでも実装可能であ
り、また、単独でも、他のデバイスとともに集積回路と
しても実装可能である。ソフトウェアあるいはファーム
ウェアは、コンピュータにより読出し可能な所望の記憶
装置（例えば、インタフェースポート回路プロセッサに
より読出し可能な読出し専用メモリ（ＲＯＭ）装置）に
記憶させることも可能である。ＣＢＲトラフィックの複
数の仮想回線（チャネル、呼、あるいは通信ともい
う。）は、通信媒体１０２を通じてＡＴＭセルコンスト
ラクタ１００によって受信され、ＡＴＭセルコンストラ
クタ１００内のデータパス１４９を通る際に、トラフィ
ックの連続するセグメントからパケット（ＡＴＭセル）
が形成される。ＡＴＭセルコンストラクタ１００を使用
する交換システムがLucent Technologies Inc.のDefini
ty(R) ＰＢＸである場合、媒体１０２は、繰り返すフレ
ームの２４２個のタイムスロットでトラフィックの２４
２個までのチャネルを運ぶ時分割多重（ＴＤＭ）バスで
ある。各フレームは、各チャネルのトラフィックストリ
ームの１個（狭帯域）または複数（広帯域）のタイムス
ロットを運ぶ。各タイムスロットはトラフィックの１バ
イト（オクテット）を運ぶ。
【００１５】個々のチャネルのトラフィックのバイト
は、データパス１４９でＡＴＭセルに組み立てられる。
データパス１４９を通るトラフィックの個々のタイムス
ロットを処理するのには、ＴＤＭバスフレーム期間程度
の時間がかかる。もちろん、１フレーム分のタイムスロ
ットまでは並列に処理することも可能である。従って、
ＴＤＭバスフレーム期間がセル構築期間となる。これ
は、各仮想回線が１個のＡＴＭセルを送信のために満た
す（完成させる）ための所定の期間である。しかし、１
個のセルを構築するのには４７フレームまでかかること
があり得る。ＡＴＭプロセッサ１１８は、完成したＡＴ
Ｍセルを順次受信し、それらを、デスティネーションへ
向けて、ＡＴＭ通信媒体１２０上に送信する。ＡＴＭプ
ロセッサ１１８は、従来のＡＴＭ層１２２と、トラフィ
ックシェーパ１２１によってインタフェースされた従来
の物理層１２３とを有する。トラフィックシェーパ１２
１は、各仮想回線のピーク瞬間セル伝送レートがその交
渉ピークセルレートを超えないようにする。トラフィッ
クシェーパ１２１は、シェーピングキュー１３１のシー
ケンス１３０と、トラフィックシェーパデキュー状態マ
シン１４１と、各仮想回線ごとに１インスタンスずつ
の、トラフィックシェーパエンキュー状態マシン１４０
の複数のインスタンスとを有する。
は、データパス１４９でＡＴＭセルに組み立てられる。
データパス１４９を通るトラフィックの個々のタイムス
ロットを処理するのには、ＴＤＭバスフレーム期間程度
の時間がかかる。もちろん、１フレーム分のタイムスロ
ットまでは並列に処理することも可能である。従って、
ＴＤＭバスフレーム期間がセル構築期間となる。これ
は、各仮想回線が１個のＡＴＭセルを送信のために満た
す（完成させる）ための所定の期間である。しかし、１
個のセルを構築するのには４７フレームまでかかること
があり得る。ＡＴＭプロセッサ１１８は、完成したＡＴ
Ｍセルを順次受信し、それらを、デスティネーションへ
向けて、ＡＴＭ通信媒体１２０上に送信する。ＡＴＭプ
ロセッサ１１８は、従来のＡＴＭ層１２２と、トラフィ
ックシェーパ１２１によってインタフェースされた従来
の物理層１２３とを有する。トラフィックシェーパ１２
１は、各仮想回線のピーク瞬間セル伝送レートがその交
渉ピークセルレートを超えないようにする。トラフィッ
クシェーパ１２１は、シェーピングキュー１３１のシー
ケンス１３０と、トラフィックシェーパデキュー状態マ
シン１４１と、各仮想回線ごとに１インスタンスずつ
の、トラフィックシェーパエンキュー状態マシン１４０
の複数のインスタンスとを有する。
【００１６】本発明により構成されたトラフィックシェ
ーパ１２１の第１実施例を図２に示す。この実施例は、
狭帯域ＣＢＲ仮想回線を処理するように設定されてい
る。これは、従来技術の仮想回線ごとのキューを、４７
個のシェーピングキューのシーケンス１３０で置換す
る。これらのシェーピングキューは、図２ではＱ０〜Ｑ
４６で示され、ＡＡＬ１セルコンストラクション状態ご
とに１個ずつあり（すなわち、ＡＴＭセルペイロードオ
クテットごとに１個ずつ）、すべての仮想回線によって
共有される。
ーパ１２１の第１実施例を図２に示す。この実施例は、
狭帯域ＣＢＲ仮想回線を処理するように設定されてい
る。これは、従来技術の仮想回線ごとのキューを、４７
個のシェーピングキューのシーケンス１３０で置換す
る。これらのシェーピングキューは、図２ではＱ０〜Ｑ
４６で示され、ＡＡＬ１セルコンストラクション状態ご
とに１個ずつあり（すなわち、ＡＴＭセルペイロードオ
クテットごとに１個ずつ）、すべての仮想回線によって
共有される。
【００１７】各キュー処理周期（これは、最も高速な仮
想回線のピーク瞬間セルレートの逆数以下の期間であ
り、この例では１２５μｓのフレーム周期である）中
に、キュー１３１のうちの１つ（カレントキュー）がデ
キュー状態マシン１４１によって空にされ、その内容が
物理層１２３へ送られる。あるいは、エンキュー状態マ
シン１４０の動作のために、現在空であるキューの代わ
りに、シーケンス１３０内の１個以上のキュー１３１か
ら固定オフセットにあるキューを、各処理周期中にカレ
ントキューと呼ぶことも可能である。順次連続するキュ
ー処理周期中に、順次連続するキュー１３１がカレント
キューとして指定される。従って、すべてのキュー１３
０を空にするには５．８７５ｍｓ（４７×１２５μｓ）
かかる。
想回線のピーク瞬間セルレートの逆数以下の期間であ
り、この例では１２５μｓのフレーム周期である）中
に、キュー１３１のうちの１つ（カレントキュー）がデ
キュー状態マシン１４１によって空にされ、その内容が
物理層１２３へ送られる。あるいは、エンキュー状態マ
シン１４０の動作のために、現在空であるキューの代わ
りに、シーケンス１３０内の１個以上のキュー１３１か
ら固定オフセットにあるキューを、各処理周期中にカレ
ントキューと呼ぶことも可能である。順次連続するキュ
ー処理周期中に、順次連続するキュー１３１がカレント
キューとして指定される。従って、すべてのキュー１３
０を空にするには５．８７５ｍｓ（４７×１２５μｓ）
かかる。
【００１８】キュー状態マシン１４０の各インスタンス
は、対応する仮想回線（ＶＣ）を担当するように指定さ
れる１つのキュー１３１を識別する。図２の例では、Ｑ
０はＶＣ４、１２、および１３を担当するものとして示
され、Ｑ１はＶＣ７、９、および１０を担当するものと
して示され、Ｑ２はＶＣ１、５、１１、および１４を担
当するものとして示され、Ｑ３はＶＣ６および１６を担
当するものとして示され、Ｑ４はどのＶＣも担当しない
ものとして示され、Ｑ５はＶＣ１５を担当するものとし
て示され、などであり、Ｑ４６はＶＣ３および１４を担
当するものとして示されている。ＡＴＭ層１２１が仮想
回線のＡＴＭセルを利用可能にすると、エンキュー状態
マシン１４０の、その仮想回線に対応するインスタンス
は、以下のように選択される１つのキュー１３１にセル
を入れる。セルが定刻である場合、すなわち、このＶＣ
の担当キューがカレントキューである間にこのセルが利
用可能になった場合、状態マシンインスタンスは、カレ
ントキューにセルを入れる。例えば、Ｑ２（Ｖ５の担当
キュー）がカレントキューである間にＶＣ５のセルが利
用可能になった場合、このセルは、図２に示すように、
Ｑ２に入れられる。セルが早い場合、すなわち、この仮
想回線の担当キューがカレントキューになる前にこのセ
ルが利用可能になった場合、状態マシンインスタンス
は、この仮想回線の担当キューにこのセルを入れる。例
えば、例えば、Ｑ１がカレントキューである間にＶＣ１
４のセルが利用可能になった場合、このセルはＱ２（Ｖ
Ｃ１４の担当キュー）に入れられる。同様に、Ｑ２がカ
レントキューである間にＶＣ６のセルが利用可能になっ
た場合、図２に示すように、このセルはＱ３（ＶＣ６の
担当キュー）に入れられる。セルが遅い場合、すなわ
ち、この仮想回線の担当キューがカレントキューでなく
なった後にこのセルが利用可能になった場合、状態マシ
ンは、カレントキューにセルを入れた後、この仮想回線
の担当キューの指定を、この仮想回線の担当キューがカ
レントキューになるように変更する。例えば、Ｑ２がカ
レントキューであるときにＶＣ１２（その担当キューは
Ｑ０）のセルが利用可能になった場合、このセルはＱ２
に入れられた後、図２に示すように、ＶＣ１２の担当キ
ューはＱ０からＱ２に変更される。
は、対応する仮想回線（ＶＣ）を担当するように指定さ
れる１つのキュー１３１を識別する。図２の例では、Ｑ
０はＶＣ４、１２、および１３を担当するものとして示
され、Ｑ１はＶＣ７、９、および１０を担当するものと
して示され、Ｑ２はＶＣ１、５、１１、および１４を担
当するものとして示され、Ｑ３はＶＣ６および１６を担
当するものとして示され、Ｑ４はどのＶＣも担当しない
ものとして示され、Ｑ５はＶＣ１５を担当するものとし
て示され、などであり、Ｑ４６はＶＣ３および１４を担
当するものとして示されている。ＡＴＭ層１２１が仮想
回線のＡＴＭセルを利用可能にすると、エンキュー状態
マシン１４０の、その仮想回線に対応するインスタンス
は、以下のように選択される１つのキュー１３１にセル
を入れる。セルが定刻である場合、すなわち、このＶＣ
の担当キューがカレントキューである間にこのセルが利
用可能になった場合、状態マシンインスタンスは、カレ
ントキューにセルを入れる。例えば、Ｑ２（Ｖ５の担当
キュー）がカレントキューである間にＶＣ５のセルが利
用可能になった場合、このセルは、図２に示すように、
Ｑ２に入れられる。セルが早い場合、すなわち、この仮
想回線の担当キューがカレントキューになる前にこのセ
ルが利用可能になった場合、状態マシンインスタンス
は、この仮想回線の担当キューにこのセルを入れる。例
えば、例えば、Ｑ１がカレントキューである間にＶＣ１
４のセルが利用可能になった場合、このセルはＱ２（Ｖ
Ｃ１４の担当キュー）に入れられる。同様に、Ｑ２がカ
レントキューである間にＶＣ６のセルが利用可能になっ
た場合、図２に示すように、このセルはＱ３（ＶＣ６の
担当キュー）に入れられる。セルが遅い場合、すなわ
ち、この仮想回線の担当キューがカレントキューでなく
なった後にこのセルが利用可能になった場合、状態マシ
ンは、カレントキューにセルを入れた後、この仮想回線
の担当キューの指定を、この仮想回線の担当キューがカ
レントキューになるように変更する。例えば、Ｑ２がカ
レントキューであるときにＶＣ１２（その担当キューは
Ｑ０）のセルが利用可能になった場合、このセルはＱ２
に入れられた後、図２に示すように、ＶＣ１２の担当キ
ューはＱ０からＱ２に変更される。
【００１９】以上のことにより、同じ仮想回線から物理
層１２３への連続するセルどうしの間の最小期間は５．
８７５ｍｓに維持され、仮想回線は、５．７８５ｍｓあ
たり１個のセルというピーク瞬間セルレートを超えない
ことが保証される。
層１２３への連続するセルどうしの間の最小期間は５．
８７５ｍｓに維持され、仮想回線は、５．７８５ｍｓあ
たり１個のセルというピーク瞬間セルレートを超えない
ことが保証される。
【００２０】状態マシン１４０−１４１はともに、図３
〜図６に示す複数の機能を有する。図３のグローバル初
期化機能は、状態マシン１４０−１４１を初期化する。
ステップ３００で、システムの起動時に呼び出される
と、ステップ３０２で、この機能はグローバル変数"EMI
T COUNT"３１０を０に等しくセットし、ステップ３０４
で、グローバル変数"EMIT Q"３１２を、シェーパキュー
のシーケンス１３０の第１キュー１３１を指すようにセ
ットする。その後、ステップ３０６で、この機能の動作
は終了する。
〜図６に示す複数の機能を有する。図３のグローバル初
期化機能は、状態マシン１４０−１４１を初期化する。
ステップ３００で、システムの起動時に呼び出される
と、ステップ３０２で、この機能はグローバル変数"EMI
T COUNT"３１０を０に等しくセットし、ステップ３０４
で、グローバル変数"EMIT Q"３１２を、シェーパキュー
のシーケンス１３０の第１キュー１３１を指すようにセ
ットする。その後、ステップ３０６で、この機能の動作
は終了する。
【００２１】図４のインスタンス初期化機能は、特定の
仮想回線に対するエンキュー状態マシン１４０のインス
タンスを初期化する。ステップ４００で、仮想回線の作
成時に呼び出されると、この機能にはこの仮想回線のＶ
ＰＩ／ＶＣＩが渡される。これに応答して、ステップ４
０２で、この機能は、新しいローカル変数"EMIT"４２０
をこのＶＰＩ／ＶＣＩに関連づける。"EMIT"４２０は、
その最下位ビット４２１および最上位（８番目の）ビッ
ト４２２がフラグとして作用するという意味で特殊な変
数である。ＬＳＢ４２１のセット値（１）は、この仮想
回線の第１セルを示すフラグとして作用し、ＭＳＢ４２
２のセット値は、セルが遅いことを示すフラグとして作
用する。ステップ４０２の後、ステップ４０４で、この
機能はＬＳＢ４２１を値１にセットする。その後、ステ
ップ４０６で、この機能の動作は終了する。
仮想回線に対するエンキュー状態マシン１４０のインス
タンスを初期化する。ステップ４００で、仮想回線の作
成時に呼び出されると、この機能にはこの仮想回線のＶ
ＰＩ／ＶＣＩが渡される。これに応答して、ステップ４
０２で、この機能は、新しいローカル変数"EMIT"４２０
をこのＶＰＩ／ＶＣＩに関連づける。"EMIT"４２０は、
その最下位ビット４２１および最上位（８番目の）ビッ
ト４２２がフラグとして作用するという意味で特殊な変
数である。ＬＳＢ４２１のセット値（１）は、この仮想
回線の第１セルを示すフラグとして作用し、ＭＳＢ４２
２のセット値は、セルが遅いことを示すフラグとして作
用する。ステップ４０２の後、ステップ４０４で、この
機能はＬＳＢ４２１を値１にセットする。その後、ステ
ップ４０６で、この機能の動作は終了する。
【００２２】図５のエンキューイング機能は、シェーパ
キュー１３１のうちの１つにセルを入れる。その実行
は、ステップ５００で、ＡＴＭ層１２１からセルを受信
することによってトリガされる。呼び出されると、ステ
ップ５０２で、この機能は、セルのＡＴＭヘッダのＶＰ
Ｉ／ＶＣＩを用いて、この仮想回線に関連づけられた"E
MIT"変数４２０を識別する。次に、ステップ５０４で、
この機能は、４７×２（すなわち９４）を法として、ロ
ーカル変数"OFFSET"５５０を、"EMIT"４２０の値から"E
MIT COUNT"３１０の値を引いたものに等しいとセット
し、ステップ５０６で、この結果が、この仮想回線に対
する第１セルまたは遅いセルを示しているかどうかをチ
ェックする。"EMIT"４２０の場合と同様に、"OFFSET"５
５０のＬＳＢ４２１がセットされていることは第１セル
を示し、"OFFSET"５５０のＭＳＢ４２２がセットされて
いることは遅いセルを示す。第１セルも遅いセルも示さ
れていない場合、ステップ５０８で、この機能は、"EMI
T"４２０の値を２で割ったものでインデックスされるシ
ェーパキュー１３１を指すようにローカル変数"Q POINT
ER"５５２をセットする。ステップ５０６で第１セルま
たは遅いセルのいずれかが示された場合、この機能は、
ステップ５１０で、"Q POINTER"５５２の値を"EMIT Q"
３１２の値にセットした後、ステップ５１２で、"EMIT"
４２０の値を"EMITCOUNT"３１０の値にセットする。ス
テップ５０８または５１２の後、ステップ５１４で、こ
の機能は、ステップ５００で受信したセルを、"Q POINT
ER"５５２で指されるシェーパキュー１３１に入れる。
その後、ステップ５１６で、この機能の動作は、次のセ
ルを受信するまで、終了する。
キュー１３１のうちの１つにセルを入れる。その実行
は、ステップ５００で、ＡＴＭ層１２１からセルを受信
することによってトリガされる。呼び出されると、ステ
ップ５０２で、この機能は、セルのＡＴＭヘッダのＶＰ
Ｉ／ＶＣＩを用いて、この仮想回線に関連づけられた"E
MIT"変数４２０を識別する。次に、ステップ５０４で、
この機能は、４７×２（すなわち９４）を法として、ロ
ーカル変数"OFFSET"５５０を、"EMIT"４２０の値から"E
MIT COUNT"３１０の値を引いたものに等しいとセット
し、ステップ５０６で、この結果が、この仮想回線に対
する第１セルまたは遅いセルを示しているかどうかをチ
ェックする。"EMIT"４２０の場合と同様に、"OFFSET"５
５０のＬＳＢ４２１がセットされていることは第１セル
を示し、"OFFSET"５５０のＭＳＢ４２２がセットされて
いることは遅いセルを示す。第１セルも遅いセルも示さ
れていない場合、ステップ５０８で、この機能は、"EMI
T"４２０の値を２で割ったものでインデックスされるシ
ェーパキュー１３１を指すようにローカル変数"Q POINT
ER"５５２をセットする。ステップ５０６で第１セルま
たは遅いセルのいずれかが示された場合、この機能は、
ステップ５１０で、"Q POINTER"５５２の値を"EMIT Q"
３１２の値にセットした後、ステップ５１２で、"EMIT"
４２０の値を"EMITCOUNT"３１０の値にセットする。ス
テップ５０８または５１２の後、ステップ５１４で、こ
の機能は、ステップ５００で受信したセルを、"Q POINT
ER"５５２で指されるシェーパキュー１３１に入れる。
その後、ステップ５１６で、この機能の動作は、次のセ
ルを受信するまで、終了する。
【００２３】図６のデキューイング機能は、１２５μｓ
の各処理期間中にシェーパキュー１３１のうちの１つか
らセルを取り出す。ステップ６００で、各処理期間の開
始時に呼び出されると、ステップ６０２で、この機能
は、"EMIT Q"３１２によって指されているシェーパキュ
ー１３１が空であるかどうかをチェックする。空でない
場合、ステップ６０４で、この機能は、そのキュー１３
１から１個のセルを取り出し、ステップ６０６で、取り
出したセルを物理層１２３に送る。その後、この機能は
ステップ６０２に復帰する。この機能がステップ６０２
で、"EMIT Q"３１２によって指されているシェーパキュ
ー１３１が空であると判定した場合、この動作期間の仕
事は終了する。ステップ６０８で、この機能は、"EMIT
COUNT"３１０を、４７×２（すなわち９４）を法として
２だけインクリメントする。"EMITCOUNT"３１０を２だ
けインクリメントすることにより、"EMIT COUNT"が常に
偶数となり、"EMIT"４２０の「第１セル」フラグ４２１
をマスクしないことが保証される。また、ステップ６１
０で、この機能は、"EMIT Q"３１２を、４７を法として
１だけインクリメントして、次に続くシェーパキュー１
３１を指すようにセットする。その後、ステップ６１２
で、この機能の動作は終了する。
の各処理期間中にシェーパキュー１３１のうちの１つか
らセルを取り出す。ステップ６００で、各処理期間の開
始時に呼び出されると、ステップ６０２で、この機能
は、"EMIT Q"３１２によって指されているシェーパキュ
ー１３１が空であるかどうかをチェックする。空でない
場合、ステップ６０４で、この機能は、そのキュー１３
１から１個のセルを取り出し、ステップ６０６で、取り
出したセルを物理層１２３に送る。その後、この機能は
ステップ６０２に復帰する。この機能がステップ６０２
で、"EMIT Q"３１２によって指されているシェーパキュ
ー１３１が空であると判定した場合、この動作期間の仕
事は終了する。ステップ６０８で、この機能は、"EMIT
COUNT"３１０を、４７×２（すなわち９４）を法として
２だけインクリメントする。"EMITCOUNT"３１０を２だ
けインクリメントすることにより、"EMIT COUNT"が常に
偶数となり、"EMIT"４２０の「第１セル」フラグ４２１
をマスクしないことが保証される。また、ステップ６１
０で、この機能は、"EMIT Q"３１２を、４７を法として
１だけインクリメントして、次に続くシェーパキュー１
３１を指すようにセットする。その後、ステップ６１２
で、この機能の動作は終了する。
【００２４】本発明により構成されたトラフィックシェ
ーパ１２１の第２実施例を図７に示す。この実施例は、
狭帯域および広帯域の両方のＣＢＲ仮想回線を処理する
ように設定されている。狭帯域チャネルに関して、この
実施例は、図２に示したのと同様に設定され動作する。
ただし、４７個のシェーパキュー１３０を使用する代わ
りに、この実施例は、Ｎ個のシェーパキューを使用す
る。ここで、Ｎは、トラフィックシェーパ１２１が固定
ビットレート仮想回線のために導入しなければならない
最大期待セル遅延（１個のセルの受信と送信の間の時間
差）内のキュー処理期間数以上である。例えば、最大期
待セル遅延が２０ｍｓである場合、Ｎ＝２０ｍｓ／１２
５μｓ＝１６０となる。あるいは、Ｎは、最大期待セル
遅延と、最も高速の仮想回線のピーク瞬間セルレートと
の積と見ることも可能である。
ーパ１２１の第２実施例を図７に示す。この実施例は、
狭帯域および広帯域の両方のＣＢＲ仮想回線を処理する
ように設定されている。狭帯域チャネルに関して、この
実施例は、図２に示したのと同様に設定され動作する。
ただし、４７個のシェーパキュー１３０を使用する代わ
りに、この実施例は、Ｎ個のシェーパキューを使用す
る。ここで、Ｎは、トラフィックシェーパ１２１が固定
ビットレート仮想回線のために導入しなければならない
最大期待セル遅延（１個のセルの受信と送信の間の時間
差）内のキュー処理期間数以上である。例えば、最大期
待セル遅延が２０ｍｓである場合、Ｎ＝２０ｍｓ／１２
５μｓ＝１６０となる。あるいは、Ｎは、最大期待セル
遅延と、最も高速の仮想回線のピーク瞬間セルレートと
の積と見ることも可能である。
【００２５】前述したように、各広帯域仮想回線は複数
の狭帯域回線を含む。従って、各広帯域回線は、複数の
（この広帯域回線を構成する狭帯域回線と同数の）対応
する担当キューを有し、これらはキュー１３１のシーケ
ンス１３０内で等間隔にされる（同数のキューによって
分離される）。図７に示すように、例えば、ＶＣ２３の
担当キューはＱ０およびＱ（Ｎ−１）を含み、ＶＣ２０
の担当キューはＱ１およびＱ５を含み、ＶＣ２２の担当
キューはＱ１およびＱ３を含み、ＶＣ２５の担当キュー
はＱ２およびＱ（Ｎ−１）を含み、ＶＣ２５の担当キュ
ーはＱ３およびＱ（Ｎ−１）を含む。図２の例と同様
に、デキュー状態マシン１４１は、各キュー処理周期中
にキュー１３１のうちの１つ（好ましくはカレントキュ
ー）を空にし、連続するキュー処理周期中に、連続する
キュー１３１がカレントキューとして指定される。
の狭帯域回線を含む。従って、各広帯域回線は、複数の
（この広帯域回線を構成する狭帯域回線と同数の）対応
する担当キューを有し、これらはキュー１３１のシーケ
ンス１３０内で等間隔にされる（同数のキューによって
分離される）。図７に示すように、例えば、ＶＣ２３の
担当キューはＱ０およびＱ（Ｎ−１）を含み、ＶＣ２０
の担当キューはＱ１およびＱ５を含み、ＶＣ２２の担当
キューはＱ１およびＱ３を含み、ＶＣ２５の担当キュー
はＱ２およびＱ（Ｎ−１）を含み、ＶＣ２５の担当キュ
ーはＱ３およびＱ（Ｎ−１）を含む。図２の例と同様
に、デキュー状態マシン１４１は、各キュー処理周期中
にキュー１３１のうちの１つ（好ましくはカレントキュ
ー）を空にし、連続するキュー処理周期中に、連続する
キュー１３１がカレントキューとして指定される。
【００２６】ＡＴＭ層１２１が、広帯域仮想回線のＡＴ
Ｍセルを定刻に（すなわち、この仮想回線の担当キュー
のうちの１つがカレントキューである間に）利用可能に
した場合、この仮想回線の対応する状態マシンインスタ
ンスが、カレントキューにこのセルを入れる。例えば、
Ｑ２（ＶＣ２５の担当キューのうちの１つ）がカレント
キューである間にＶＣ２５のキューが利用可能になった
場合、このセルは、図２に示したように、Ｑ２に入れら
れる。セルが早く（すなわち、この仮想回線の次の担当
キューがカレントキューになる前に）利用可能になった
場合、状態マシンインスタンスは、この仮想回線の次の
担当キューにこのセルを入れる。例えば、Ｑ１がカレン
トキューである間にＶＣ２４のセルが利用可能になった
場合、図７に示すように、このセルはＱ２（ＶＣ２４の
担当キューのうちの１つ）に入れられる。セルが遅く
（すなわち、この仮想回線の担当キューがカレントキュ
ーでなくなった後に）利用可能になった場合、状態マシ
ンインスタンスは、カレントキューにこのセルを入れ、
この仮想回線の各担当キューの定義を同数だけシフトし
て、カレントキューがこの仮想回線の担当キューのうち
の１つになるようにする。例えば、Ｑ２がカレントキュ
ーであるときに、ＶＣ２２（その担当キューはＱ１およ
びＱ３を含む）のセルが利用可能になった場合、このセ
ルはＱ２に入れられ、ＶＣ２２の担当キューの定義を１
個のキューだけシフトして、Ｑ２がＱ１の代わりにＶＣ
２２の担当キューになり、Ｑ４がＱ３の代わりにＶＣ２
２の担当キューになり、などとなるようにする。こうし
て、カレントキューは、カレントキューでなくなったば
かりの担当キューにとって代わる。
Ｍセルを定刻に（すなわち、この仮想回線の担当キュー
のうちの１つがカレントキューである間に）利用可能に
した場合、この仮想回線の対応する状態マシンインスタ
ンスが、カレントキューにこのセルを入れる。例えば、
Ｑ２（ＶＣ２５の担当キューのうちの１つ）がカレント
キューである間にＶＣ２５のキューが利用可能になった
場合、このセルは、図２に示したように、Ｑ２に入れら
れる。セルが早く（すなわち、この仮想回線の次の担当
キューがカレントキューになる前に）利用可能になった
場合、状態マシンインスタンスは、この仮想回線の次の
担当キューにこのセルを入れる。例えば、Ｑ１がカレン
トキューである間にＶＣ２４のセルが利用可能になった
場合、図７に示すように、このセルはＱ２（ＶＣ２４の
担当キューのうちの１つ）に入れられる。セルが遅く
（すなわち、この仮想回線の担当キューがカレントキュ
ーでなくなった後に）利用可能になった場合、状態マシ
ンインスタンスは、カレントキューにこのセルを入れ、
この仮想回線の各担当キューの定義を同数だけシフトし
て、カレントキューがこの仮想回線の担当キューのうち
の１つになるようにする。例えば、Ｑ２がカレントキュ
ーであるときに、ＶＣ２２（その担当キューはＱ１およ
びＱ３を含む）のセルが利用可能になった場合、このセ
ルはＱ２に入れられ、ＶＣ２２の担当キューの定義を１
個のキューだけシフトして、Ｑ２がＱ１の代わりにＶＣ
２２の担当キューになり、Ｑ４がＱ３の代わりにＶＣ２
２の担当キューになり、などとなるようにする。こうし
て、カレントキューは、カレントキューでなくなったば
かりの担当キューにとって代わる。
【００２７】以上のことにより、この場合も、物理層１
２３によって受信される同じＶＣの連続するセルどうし
の間の最小期間は維持され、従って、仮想回線がピーク
許容瞬間セルレートを超えないことが保証される。
２３によって受信される同じＶＣの連続するセルどうし
の間の最小期間は維持され、従って、仮想回線がピーク
許容瞬間セルレートを超えないことが保証される。
【００２８】図７の実装の状態マシン１４０−１４１も
また、図３および図８〜図１０に示す複数の機能を有す
る。状態マシン１４０−１４１のグローバル初期化（図
３）は、前述の実施例と変わらない。図８に示すよう
に、特定の仮想回線に対するエンキュー状態マシン１４
０のインスタンスの初期化は、その仮想回線が狭帯域回
線か広帯域回線かにかかわらず、その仮想回線の連続す
るセルどうしの間の最小許容期間を定義する追加の変
数"PERIOD"の定義を必要とする。すなわち、この定義
は、シェーパキュー１３１のシーケンス１３０におけ
る、この仮想回線の担当キューどうしの間の間隔を定義
する。例えば、図７において、狭帯域チャネルに対す
る"PERIOD"はＮであり、Ｘ個の狭帯域チャネルからなる
広帯域チャネルに対する"PERIOD"はＮ／Ｘである。ステ
ップ８００で、呼び出されると、この機能には、この仮
想回線のＶＰＩ／ＶＣＩと、ピーク許容瞬間セルレート
が渡される。これに応答して、ステップ８０２で、この
機能は、新しいローカル変数"EMIT"４２０および"PERIO
D"８２０をこのＶＰＩ／ＶＣＩに関連づける。次に、ス
テップ８０４で、この機能は、"EMIT"４２０の値を１に
セットする。これは、この仮想回線の第１セルを示すフ
ラグとして作用する。また、この機能は、ステップ８０
６で、"PERIOD"８２０の値もセットする。その後、ステ
ップ８０８で、この機能の動作は終了する。
また、図３および図８〜図１０に示す複数の機能を有す
る。状態マシン１４０−１４１のグローバル初期化（図
３）は、前述の実施例と変わらない。図８に示すよう
に、特定の仮想回線に対するエンキュー状態マシン１４
０のインスタンスの初期化は、その仮想回線が狭帯域回
線か広帯域回線かにかかわらず、その仮想回線の連続す
るセルどうしの間の最小許容期間を定義する追加の変
数"PERIOD"の定義を必要とする。すなわち、この定義
は、シェーパキュー１３１のシーケンス１３０におけ
る、この仮想回線の担当キューどうしの間の間隔を定義
する。例えば、図７において、狭帯域チャネルに対す
る"PERIOD"はＮであり、Ｘ個の狭帯域チャネルからなる
広帯域チャネルに対する"PERIOD"はＮ／Ｘである。ステ
ップ８００で、呼び出されると、この機能には、この仮
想回線のＶＰＩ／ＶＣＩと、ピーク許容瞬間セルレート
が渡される。これに応答して、ステップ８０２で、この
機能は、新しいローカル変数"EMIT"４２０および"PERIO
D"８２０をこのＶＰＩ／ＶＣＩに関連づける。次に、ス
テップ８０４で、この機能は、"EMIT"４２０の値を１に
セットする。これは、この仮想回線の第１セルを示すフ
ラグとして作用する。また、この機能は、ステップ８０
６で、"PERIOD"８２０の値もセットする。その後、ステ
ップ８０８で、この機能の動作は終了する。
【００２９】図９のエンキューイング機能は、シェーパ
キュー１３１のうちの１つにセルを入れる。その実行
は、ステップ９００で、ＡＴＭ層１２１からセルを受信
することによってトリガされる。呼び出されると、ステ
ップ９０２で、この機能は、セルのＡＴＭヘッダのＶＰ
Ｉ／ＶＣＩを用いて、この仮想回線に関連づけられた"E
MIT"変数４２０および"PERIOD"変数８２０を識別する。
次に、ステップ９０４で、この機能は、４７×２（すな
わち９４）を法として、ローカル変数"OFFSET"６５０
を、"EMIT"４２０の値から"EMIT COUNT"３１０の値を引
いたものに等しいとセットし、ステップ９０６で、この
結果が、この仮想回線に対する第１セルまたは遅いセル
を示しているかどうかをチェックする。"EMIT"４２０の
場合と同様に、"OFFSET"６５０のＬＳＢ４２１がセット
されていることは第１セルを示し、"OFFSET"６５０のＭ
ＳＢ４２２がセットされていることは遅いセルを示す。
第１セルも遅いセルも示されていない場合、ステップ９
０８で、この機能は、Ｐを法として（モジュロＰ
で）、"EMIT"４２０の値を２で割ったものでインデック
スされるシェーパキュー１３１を指すようにローカル変
数"Q POINTER"６５２をセットする。ただし、ＰはＮの
倍数であり、Ｐ≧４Ｎである。次に、ステップ９０９
で、この機能は、"EMIT"４２０の値を、"PERIOD"８２０
の値だけインクリメントする。ステップ９０６で第１セ
ルまたは遅いセルのいずれかが示された場合、この機能
は、ステップ９１０で、"Q POINTER"６２２の値を"EMIT
Q"３１２の値にセットした後、ステップ５１２で、"EM
IT"４２０の値を"EMIT COUNT"３１０の値にセットす
る。ステップ９０９または９１２の後、ステップ９１４
で、この機能は、ステップ９００で受信したセルを、"Q
POINTER"６５２で指されるシェーパキュー１３１に入
れる。その後、ステップ９１６で、この機能の動作は、
次のセルを受信するまで、終了する。
キュー１３１のうちの１つにセルを入れる。その実行
は、ステップ９００で、ＡＴＭ層１２１からセルを受信
することによってトリガされる。呼び出されると、ステ
ップ９０２で、この機能は、セルのＡＴＭヘッダのＶＰ
Ｉ／ＶＣＩを用いて、この仮想回線に関連づけられた"E
MIT"変数４２０および"PERIOD"変数８２０を識別する。
次に、ステップ９０４で、この機能は、４７×２（すな
わち９４）を法として、ローカル変数"OFFSET"６５０
を、"EMIT"４２０の値から"EMIT COUNT"３１０の値を引
いたものに等しいとセットし、ステップ９０６で、この
結果が、この仮想回線に対する第１セルまたは遅いセル
を示しているかどうかをチェックする。"EMIT"４２０の
場合と同様に、"OFFSET"６５０のＬＳＢ４２１がセット
されていることは第１セルを示し、"OFFSET"６５０のＭ
ＳＢ４２２がセットされていることは遅いセルを示す。
第１セルも遅いセルも示されていない場合、ステップ９
０８で、この機能は、Ｐを法として（モジュロＰ
で）、"EMIT"４２０の値を２で割ったものでインデック
スされるシェーパキュー１３１を指すようにローカル変
数"Q POINTER"６５２をセットする。ただし、ＰはＮの
倍数であり、Ｐ≧４Ｎである。次に、ステップ９０９
で、この機能は、"EMIT"４２０の値を、"PERIOD"８２０
の値だけインクリメントする。ステップ９０６で第１セ
ルまたは遅いセルのいずれかが示された場合、この機能
は、ステップ９１０で、"Q POINTER"６２２の値を"EMIT
Q"３１２の値にセットした後、ステップ５１２で、"EM
IT"４２０の値を"EMIT COUNT"３１０の値にセットす
る。ステップ９０９または９１２の後、ステップ９１４
で、この機能は、ステップ９００で受信したセルを、"Q
POINTER"６５２で指されるシェーパキュー１３１に入
れる。その後、ステップ９１６で、この機能の動作は、
次のセルを受信するまで、終了する。
【００３０】図１０の機能は、各セル処理周期中にシェ
ーパキュー１３１のうちの１つからセルを取り出す。ス
テップ１０００で、各処理期間の開始時に呼び出される
と、ステップ１００２で、この機能は、"EMIT Q"３１２
によって指されているシェーパキュー１３１が空である
かどうかをチェックする。空でない場合、ステップ１０
０４で、この機能は、そのキュー１３１から１個のセル
を取り出し、ステップ１００６で、取り出したセルを物
理層１２３に送る。その後、この機能はステップ１００
２に復帰する。この機能がステップ１００２で、"EMIT
Q"３１２によって指されているシェーパキュー１３１が
空であると判定した場合、この動作期間の仕事は終了す
る。この機能は、ステップ１００８で、"EMIT COUNT"３
１０を、Ｐを法として２だけインクリメントし、ステッ
プ１０１０で、"EMIT Q"３１２を、Ｐを法として１だけ
インクリメントして、シーケンス１３０内の次に続くシ
ェーパキュー１３１を指すようにセットする。その後、
ステップ１０１２で、この機能の動作は終了する。
ーパキュー１３１のうちの１つからセルを取り出す。ス
テップ１０００で、各処理期間の開始時に呼び出される
と、ステップ１００２で、この機能は、"EMIT Q"３１２
によって指されているシェーパキュー１３１が空である
かどうかをチェックする。空でない場合、ステップ１０
０４で、この機能は、そのキュー１３１から１個のセル
を取り出し、ステップ１００６で、取り出したセルを物
理層１２３に送る。その後、この機能はステップ１００
２に復帰する。この機能がステップ１００２で、"EMIT
Q"３１２によって指されているシェーパキュー１３１が
空であると判定した場合、この動作期間の仕事は終了す
る。この機能は、ステップ１００８で、"EMIT COUNT"３
１０を、Ｐを法として２だけインクリメントし、ステッ
プ１０１０で、"EMIT Q"３１２を、Ｐを法として１だけ
インクリメントして、シーケンス１３０内の次に続くシ
ェーパキュー１３１を指すようにセットする。その後、
ステップ１０１２で、この機能の動作は終了する。
【００３１】本発明により構成されたトラフィックシェ
ーパ１２１の第３実施例を図１１に示す。この実施例
は、狭帯域であるか広帯域であるか、固定ビットレート
であるか可変ビットレートであるかにかかわらず、任意
の種類の仮想回線を処理するように設定されている。固
定ビットレート仮想回線に関して、この実施例は、図７
で説明したのと同様に設定され動作する。可変ビットレ
ート仮想回線に関しても、この実施例は、図７に示した
のと同様に動作する。ただし、シェーピングキュー１３
１に加えて、必要なときにはオーバーフローキュー１１
００を利用する。
ーパ１２１の第３実施例を図１１に示す。この実施例
は、狭帯域であるか広帯域であるか、固定ビットレート
であるか可変ビットレートであるかにかかわらず、任意
の種類の仮想回線を処理するように設定されている。固
定ビットレート仮想回線に関して、この実施例は、図７
で説明したのと同様に設定され動作する。可変ビットレ
ート仮想回線に関しても、この実施例は、図７に示した
のと同様に動作する。ただし、シェーピングキュー１３
１に加えて、必要なときにはオーバーフローキュー１１
００を利用する。
【００３２】可変ビットレート仮想回線は、ほぼ同時に
複数のセルを生成することができる。複数の早いセルは
それぞれ１個の早いセルとして扱われ、それぞれが、仮
想回線の相異なる担当キューに入れられる。例えば、Ｑ
１がカレントキューである間に、ＶＣ３４（その担当キ
ューはＱ２およびＱ４を含む）に対する２個のセルが到
着した場合、図１１に示すように、一方のセルはＱ２に
入れられ、他方のセルはＱ４に入れられる。遅いセルを
含む複数のセルでは、遅い（第１）セルは遅いセルとし
て扱われ、その他のセルは早いセルとして扱われる。例
えば、Ｑ２がカレントキューである間に、ＶＣ３２（そ
の担当キューはＱ１およびＱ３を含む）に対して遅いセ
ルおよび定刻セルが到着した場合、遅いセルはカレント
キューであるＱ２に入れられ、ＶＣ３２の担当キューは
Ｑ１、Ｑ３などからＱ２、Ｑ４などにシフトされ、第２
のセルはＱ４に入れられる。定刻セルの扱いに変更はな
い。キュー処理周期中にはただ１つのセルしか定刻では
あり得ないからである。
複数のセルを生成することができる。複数の早いセルは
それぞれ１個の早いセルとして扱われ、それぞれが、仮
想回線の相異なる担当キューに入れられる。例えば、Ｑ
１がカレントキューである間に、ＶＣ３４（その担当キ
ューはＱ２およびＱ４を含む）に対する２個のセルが到
着した場合、図１１に示すように、一方のセルはＱ２に
入れられ、他方のセルはＱ４に入れられる。遅いセルを
含む複数のセルでは、遅い（第１）セルは遅いセルとし
て扱われ、その他のセルは早いセルとして扱われる。例
えば、Ｑ２がカレントキューである間に、ＶＣ３２（そ
の担当キューはＱ１およびＱ３を含む）に対して遅いセ
ルおよび定刻セルが到着した場合、遅いセルはカレント
キューであるＱ２に入れられ、ＶＣ３２の担当キューは
Ｑ１、Ｑ３などからＱ２、Ｑ４などにシフトされ、第２
のセルはＱ４に入れられる。定刻セルの扱いに変更はな
い。キュー処理周期中にはただ１つのセルしか定刻では
あり得ないからである。
【００３３】キュー１３１のオーバーフローは、非常に
多くのセルが１つの仮想回線に対して急激に連続して到
着したために、その仮想回線の各担当キューがその仮想
回線の１つのセルを保持し、エンキューイングがデキュ
ーイングにまさるときに起こる。この場合、この仮想回
線のもう１つのセルをエンキューイングすると、この仮
想回線の担当キューがこの仮想回線の複数のセルを同時
に格納することになるか、あるいは、エンキューイング
が担当キューのシーケンスを一回りすることによりセル
が不正な順序で送信される可能性を生じる。オーバーフ
ローキュー１１００はその場合に有効になり、デキュー
イング機能がキュー１３１に余裕を生じるまで、仮想回
線のオーバーフローセルを一時的に格納するために使用
される。例えば、図１１に示すように、オーバーフロー
キュー１１００は、あるときはＶＣ３０に対する１個の
オーバーフローセルを保持し、その後、ＶＣ３５に対す
る３個のオーバーフローセルを保持し、などとなり、最
後に、ＶＣ３３に対する２個のオーバーフローセルがあ
る。オーバーフローセルは、キュー１３１に余裕ができ
るとオーバーフローキュー１１００からキュー３１へ周
期的に移動する。動作を単純化するため、仮想回線に対
するセルがオーバーフローキュー１１００にある間にこ
の仮想回線に対して到着するセルはオーバーフローセル
として扱い、オーバーフローキュー１１００に入れる。
多くのセルが１つの仮想回線に対して急激に連続して到
着したために、その仮想回線の各担当キューがその仮想
回線の１つのセルを保持し、エンキューイングがデキュ
ーイングにまさるときに起こる。この場合、この仮想回
線のもう１つのセルをエンキューイングすると、この仮
想回線の担当キューがこの仮想回線の複数のセルを同時
に格納することになるか、あるいは、エンキューイング
が担当キューのシーケンスを一回りすることによりセル
が不正な順序で送信される可能性を生じる。オーバーフ
ローキュー１１００はその場合に有効になり、デキュー
イング機能がキュー１３１に余裕を生じるまで、仮想回
線のオーバーフローセルを一時的に格納するために使用
される。例えば、図１１に示すように、オーバーフロー
キュー１１００は、あるときはＶＣ３０に対する１個の
オーバーフローセルを保持し、その後、ＶＣ３５に対す
る３個のオーバーフローセルを保持し、などとなり、最
後に、ＶＣ３３に対する２個のオーバーフローセルがあ
る。オーバーフローセルは、キュー１３１に余裕ができ
るとオーバーフローキュー１１００からキュー３１へ周
期的に移動する。動作を単純化するため、仮想回線に対
するセルがオーバーフローキュー１１００にある間にこ
の仮想回線に対して到着するセルはオーバーフローセル
として扱い、オーバーフローキュー１１００に入れる。
【００３４】図１１の実装の状態マシン１４０−１４１
は、図３および図８に示した初期化機能と、図１２に示
すエンキューイング機能と、図１３に示すデキューイン
グ機能を有する。図１２のエンキューイング機能の実行
は、ステップ１２００で、ＡＴＭ層がセルを利用可能に
することによってトリガされる。呼び出されると、ステ
ップ１２０２で、この機能は、セルのＡＴＭヘッダのＶ
ＰＩ／ＶＣＩを用いて、この仮想回線に関連づけられ
た"EMIT"変数４２０および"PERIOD"変数８２０を識別す
る。次に、ステップ１２０４で、この機能は、ローカル
変数"OFFSET"６５０を、"EMIT"４２０の値から"EMIT CO
UNT"３１０の値を引いたものに等しいとセットし、ステ
ップ１２０５で、この結果が、Ｎ（シーケンス１３０内
のシェーピングキュー１３１の数）より大きいかどうか
をチェックする。"OFFSET"６５０の値がＮより大きいこ
とはオーバーフロー条件を示し、その場合、ステップ１
２１８で、この機能は、受け取ったセルを単にオーバー
フローキュー１１００に入れ、ステップ１２２０で、そ
の動作を終了する。オーバーフロー条件がステップ１２
０５で検出されなかった場合、この機能はステップ１２
０６以下へ進む。ステップ１２０６以下は、図９のステ
ップ９０６以下と同様である。ただし、ステップ１２０
９および１２１２におけるモジュロ演算がモジュロＲで
あってモジュロＰでない点が異なる。Ｒは、Ｎの倍数で
あり、Ｐ以上であり、しかも、トラフィックシェーパ１
２１が任意の仮想回線に対して導入しなければならない
最大期待セル遅延内のセル処理周期の数以上である。例
えば、Ｎが１６０で、任意の仮想回線に対する最大期待
セル遅延が７０ｍｓである場合、Ｒ＝７０ｍｓ／１２５
μｓ＝４Ｎ＝６４０である。
は、図３および図８に示した初期化機能と、図１２に示
すエンキューイング機能と、図１３に示すデキューイン
グ機能を有する。図１２のエンキューイング機能の実行
は、ステップ１２００で、ＡＴＭ層がセルを利用可能に
することによってトリガされる。呼び出されると、ステ
ップ１２０２で、この機能は、セルのＡＴＭヘッダのＶ
ＰＩ／ＶＣＩを用いて、この仮想回線に関連づけられ
た"EMIT"変数４２０および"PERIOD"変数８２０を識別す
る。次に、ステップ１２０４で、この機能は、ローカル
変数"OFFSET"６５０を、"EMIT"４２０の値から"EMIT CO
UNT"３１０の値を引いたものに等しいとセットし、ステ
ップ１２０５で、この結果が、Ｎ（シーケンス１３０内
のシェーピングキュー１３１の数）より大きいかどうか
をチェックする。"OFFSET"６５０の値がＮより大きいこ
とはオーバーフロー条件を示し、その場合、ステップ１
２１８で、この機能は、受け取ったセルを単にオーバー
フローキュー１１００に入れ、ステップ１２２０で、そ
の動作を終了する。オーバーフロー条件がステップ１２
０５で検出されなかった場合、この機能はステップ１２
０６以下へ進む。ステップ１２０６以下は、図９のステ
ップ９０６以下と同様である。ただし、ステップ１２０
９および１２１２におけるモジュロ演算がモジュロＲで
あってモジュロＰでない点が異なる。Ｒは、Ｎの倍数で
あり、Ｐ以上であり、しかも、トラフィックシェーパ１
２１が任意の仮想回線に対して導入しなければならない
最大期待セル遅延内のセル処理周期の数以上である。例
えば、Ｎが１６０で、任意の仮想回線に対する最大期待
セル遅延が７０ｍｓである場合、Ｒ＝７０ｍｓ／１２５
μｓ＝４Ｎ＝６４０である。
【００３５】図１３の機能は、１サイクルの動作期間中
に１度だけオーバーフローキュー１１００からセルを取
り出し、各動作期間中にシェーパキューのうちの１つか
らセルを取り出す。ステップ１３００で、各期間の開始
時に呼び出されると、ステップ１３０１で、この機能
は、"EMIT COUNT"３１０の値が０であるかどうかをチェ
ックする。０である場合、これは、動作期間の新しいサ
イクルが始まるところであることを意味し、この場合、
この機能はオーバーフローキュー１１００の処理に進
む。この機能は、ステップ１３１４で、オーバーフロー
キュー１１００が空であるかどうかをチェックする。空
でない場合、ステップ１３１６で、この機能は、オーバ
ーフローキュー１１００から１個のセルを取り出し、ス
テップ１３１８で、それを図１２のエンキューイング機
能へ送る。図１２のエンキューイング機能はこのセル
を、ＡＴＭ層１２２から受け取ったばかりであるかのよ
うに扱う。その後、デキューイング機能はステップ１３
１４に復帰する。デキューイング機能がステップ１３１
４でオーバーフローキュー１１００が空であることを見
出した場合、または、ステップ１３０１で"EMIT COUNT"
３１０が０でないことを見出した場合、ステップ１３０
２以下に進む。ステップ１３０２以下は、図１０のステ
ップ１００２以下と同様である。ただし、ステップ１３
０８におけるモジュロ演算がモジュロＲであってモジュ
ロＰでない点が異なる。
に１度だけオーバーフローキュー１１００からセルを取
り出し、各動作期間中にシェーパキューのうちの１つか
らセルを取り出す。ステップ１３００で、各期間の開始
時に呼び出されると、ステップ１３０１で、この機能
は、"EMIT COUNT"３１０の値が０であるかどうかをチェ
ックする。０である場合、これは、動作期間の新しいサ
イクルが始まるところであることを意味し、この場合、
この機能はオーバーフローキュー１１００の処理に進
む。この機能は、ステップ１３１４で、オーバーフロー
キュー１１００が空であるかどうかをチェックする。空
でない場合、ステップ１３１６で、この機能は、オーバ
ーフローキュー１１００から１個のセルを取り出し、ス
テップ１３１８で、それを図１２のエンキューイング機
能へ送る。図１２のエンキューイング機能はこのセル
を、ＡＴＭ層１２２から受け取ったばかりであるかのよ
うに扱う。その後、デキューイング機能はステップ１３
１４に復帰する。デキューイング機能がステップ１３１
４でオーバーフローキュー１１００が空であることを見
出した場合、または、ステップ１３０１で"EMIT COUNT"
３１０が０でないことを見出した場合、ステップ１３０
２以下に進む。ステップ１３０２以下は、図１０のステ
ップ１００２以下と同様である。ただし、ステップ１３
０８におけるモジュロ演算がモジュロＲであってモジュ
ロＰでない点が異なる。
【００３６】もちろん、上記の実施例に対するさまざま
な変更および修正が当業者には明らかである。例えば、
オーバーフローキューは、複数のオーバーフローキュー
の階層の形式とし、階層の各レベルが相異なる処理サイ
クル数（処理サイクル＝処理期間×シェーパキューの
数）に対応し、対応する処理サイクル数だけ早く到着し
たセルを格納するようにすることも可能である。
な変更および修正が当業者には明らかである。例えば、
オーバーフローキューは、複数のオーバーフローキュー
の階層の形式とし、階層の各レベルが相異なる処理サイ
クル数（処理サイクル＝処理期間×シェーパキューの
数）に対応し、対応する処理サイクル数だけ早く到着し
たセルを格納するようにすることも可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、
【図１】本発明の実施例を含むＡＴＭセルコンストラク
タのブロック図である。
タのブロック図である。
【図２】図１のＡＴＭセルコンストラクタのトラフィッ
クシェーパの第１実施例の図である。
クシェーパの第１実施例の図である。
【図３】図２のトラフィックシェーパの状態マシンのグ
ローバル初期化機能の機能流れ図である。
ローバル初期化機能の機能流れ図である。
【図４】図２のトラフィックシェーパの状態マシンのイ
ンスタンス初期化機能の機能流れ図である。
ンスタンス初期化機能の機能流れ図である。
【図５】図２のトラフィックシェーパの状態マシンのエ
ンキューイング機能の機能流れ図である。
ンキューイング機能の機能流れ図である。
【図６】図２のトラフィックシェーパの状態マシンのデ
キューイング機能の機能流れ図である。
キューイング機能の機能流れ図である。
【図７】図１のＡＴＭセルコンストラクタのトラフィッ
クシェーパの第２実施例の図である。
クシェーパの第２実施例の図である。
【図８】図７のトラフィックシェーパの状態マシンのイ
ンスタンス初期化機能の機能流れ図である。
ンスタンス初期化機能の機能流れ図である。
【図９】図７のトラフィックシェーパの状態マシンのエ
ンキューイング機能の機能流れ図である。
ンキューイング機能の機能流れ図である。
【図１０】図７のトラフィックシェーパの状態マシンの
デキューイング機能の機能流れ図である。
デキューイング機能の機能流れ図である。
【図１１】図１のＡＴＭセルコンストラクタのトラフィ
ックシェーパの第３実施例の図である。
ックシェーパの第３実施例の図である。
【図１２】図１１のトラフィックシェーパの状態マシン
のエンキューイング機能の機能流れ図である。
のエンキューイング機能の機能流れ図である。
【図１３】図１１のトラフィックシェーパの状態マシン
のデキューイング機能の機能流れ図である。
のデキューイング機能の機能流れ図である。
１００ ＡＴＭセルコンストラクタ
１０２ 通信媒体
１１８ ＡＴＭプロセッサ
１２０ ＡＴＭ通信媒体
１２１ トラフィックシェーパ
１２２ ＡＴＭ層
１２３ 物理層
１３０ シェーピングキューシーケンス
１３１ シェーピングキュー
１４０ トラフィックシェーパエンキュー状態マシン
１４１ トラフィックシェーパデキュー状態マシン
１４９ データパス
１１００ オーバーフローキュー
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−107803（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−93591（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−23037（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−238159（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−93258（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−83525（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−163145（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−79264（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−273773（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−268671（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04L 12/28
H04L 12/56 200
Claims (10)
- 【請求項１】 複数のトラフィックストリームのための
トラフィックシェーパにおいて、該トラフィックシェー
パは、 前記複数のトラフィックストリームによって共有される
第１の複数のキューのシーケンスと、 前記第１の複数のキューと協働するデキューイング手段
と、 前記第１の複数のキューと協働するエンキューイング手
段とを有し、 各トラフィックストリームは該トラフィックストリーム
の担当キューとして指定される少なくとも１つのキュー
を有し、 前記デキューイング手段は、第１の複数の周期のうちの
連続する各周期中に連続する相異なるキューの内容を送
信することによって前記キューのシーケンスの内容を周
期的に送信し、各周期中に、内容が送信されるキューか
ら前記シーケンス内で固定オフセットにあるキューが該
周期に対するカレントキューとなり、 前記エンキューイング手段は、トラフィックストリーム
の担当キューがカレントキューになる前の周期中に該ト
ラフィックストリームからトラフィックを受信した場
合、該トラフィックストリームの担当キューに受信トラ
フィックを格納し、トラフィックストリームの担当キュ
ーがカレントキューであるときの周期中に該トラフィッ
クストリームからトラフィックを受信した場合、該周期
のカレントキューに受信トラフィックを格納し、トラフ
ィックストリームの担当キューがカレントキューでなく
なった後の周期中に該トラフィックストリームからトラ
フィックを受信した場合、該周期のカレントキューに受
信トラフィックを格納し、該周期のカレントキューを該
トラフィックストリームの担当キューとして指定するよ
うに、該トラフィックストリームの前記少なくとも１つ
の担当キューの指定を変更することを特徴とするトラフ
ィックシェーパ。 - 【請求項２】 トラフィックストリームの前記少なくと
も１つの担当キューは、前記キューのシーケンス内で等
間隔の複数の担当キューを含み、 前記エンキューイング手段は、前記シーケンス内で同じ
距離だけ、トラフィックストリームの各担当キューか
ら、カレントキューを含む別のキューへ指定をシフトす
ることによって、トラフィックストリームの前記少なく
とも１つの担当キューの指定を変更することを特徴とす
る請求項１に記載のトラフィックシェーパ。 - 【請求項３】 前記第１の複数のキューは、前記エンキ
ューイング手段がいずれかのトラフィックストリームか
らトラフィックを受信する時刻と前記デキューイング手
段が該トラフィックストリームにトラフィックを送信す
る時刻の間の最大時間内にある前記周期の数以上の個数
のキューを含み、 各周期は、最も高速なトラフィックストリームのトラフ
ィックの受信のピーク瞬間レートの逆数以下の期間から
なることを特徴とする請求項１に記載のトラフィックシ
ェーパ。 - 【請求項４】 前記固定オフセットは０であることを特
徴とする請求項１に記載のトラフィックシェーパ。 - 【請求項５】 少なくとも１つのトラフィックストリー
ムは、複数の相異なるサイズのうちの１つのサイズの可
変ビットレートトラフィックストリームであり、 １つのトラフィックストリームは、少なくとも１つの担
当キューとして指定された、該トラフィックストリーム
のサイズに比例する個数のキューを有し、該トラフィッ
クストリームの担当キューは、前記キューのシーケンス
内で等間隔であり、 前記トラフィックシェーパは、 前記エンキューイング手段の作用が前記デキューイング
手段の作用より先に進んでしまうときに受信される、ト
ラフィックストリームのトラフィックを格納する少なく
とも１つのオーバーフローキューと、 前記デキューイング手段の作用により、前記オーバーフ
ローキューに格納されたトラフィックを格納する余裕が
前記キューのシーケンス内で利用可能になったときに、
前記オーバーフローキューに格納されたトラフィックを
前記エンキューイング手段に受信させる手段とをさらに
有することを特徴とする請求項１に記載のトラフィック
シェーパ。 - 【請求項６】 複数のトラフィックストリームのトラフ
ィックシェーピング方法において、 各トラフィックストリームごとに、前記複数のトラフィ
ックストリームによって共有される第１の複数のキュー
のシーケンスのうちの少なくとも１つのキューを該トラ
フィックストリームの担当キューとして指定するステッ
プと、 第１の複数の周期のうちの連続する各周期中に連続する
相異なるキューの内容を送信することによって前記キュ
ーのシーケンスの内容を周期的に送信し、各周期中に、
内容が送信されるキューから前記シーケンス内で固定オ
フセットにあるキューが該周期に対するカレントキュー
とする周期的送信ステップと、 トラフィックストリームの担当キューがカレントキュー
になる前の周期中に該トラフィックストリームからトラ
フィックを受信した場合、該トラフィックストリームの
担当キューに受信トラフィックを格納するステップと、 トラフィックストリームの担当キューがカレントキュー
であるときの周期中に該トラフィックストリームからト
ラフィックを受信した場合、カレントキューに受信トラ
フィックを格納するステップと、 トラフィックストリームの担当キューがカレントキュー
でなくなった後の周期中に該トラフィックストリームか
らトラフィックを受信した場合、該周期のカレントキュ
ーに受信トラフィックを格納し、該周期のカレントキュ
ーを該トラフィックストリームの担当キューとして指定
するように、該トラフィックストリームの前記少なくと
も１つの担当キューの指定を変更するステップとを有す
ることを特徴とするトラフィックシェーピング方法。 - 【請求項７】 前記指定するステップは、 少なくとも１つのトラフィックストリームに対して、前
記キューのシーケンス内で等間隔の複数の担当キューを
該トラフィックストリームの担当キューとして指定する
ことを含み、 前記変更するステップは、 前記シーケンス内で同じ距離だけ、トラフィックストリ
ームの各担当キューから、カレントキューを含む別のキ
ューへ指定をシフトすることを含むことを特徴とする請
求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記第１の複数のキューは、いずれかの
トラフィックストリームからトラフィックを受信する時
刻と該トラフィックストリームにトラフィックを送信す
る時刻の間の最大時間内にある前記周期の数以上の個数
のキューを含み、 各周期は、最も高速なトラフィックストリームのトラフ
ィックの受信のピーク瞬間レートの逆数以下の期間から
なることを特徴とする請求項６に記載の方法。 - 【請求項９】 前記固定オフセットは０であることを特
徴とする請求項６に記載の方法。 - 【請求項１０】 少なくとも１つのトラフィックストリ
ームは、複数の相異なるサイズのうちの１つのサイズの
可変ビットレートトラフィックストリームであり、 １つのトラフィックストリームは、少なくとも１つの担
当キューとして指定された、該トラフィックストリーム
のサイズに比例する個数のキューを有し、該トラフィッ
クストリームの担当キューは、前記キューのシーケンス
内で等間隔であり、 それぞれの格納は、 前記第１の複数のキューのうちのキューに受信トラフィ
ックを格納すると前記周期的送信よりも先に進んでしま
う場合に、該キューの代わりにオーバーフローキューに
受信トラフィックを格納するステップと、 前記キューのシーケンスの内容を周期的に送信すること
によって、前記オーバーフローキューに格納されたトラ
フィックを格納する余裕が前記第１の複数のキューに生
じた場合、前記オーバーフローキューに格納されたトラ
フィックを前記第１の複数のキューに格納するステップ
とを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| US7046686B1 (en) * | 1999-08-17 | 2006-05-16 | Mindspeed Technologies, Inc. | Integrated circuit that processes communication packets with a buffer management engine having a pointer cache |
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| US6829244B1 (en) * | 2000-12-11 | 2004-12-07 | Cisco Technology, Inc. | Mechanism for modem pass-through with non-synchronized gateway clocks |
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-
2000
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