JPH09510062A - 広帯域交換網 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 非同期に転送されるデータのセルの交換のための広帯域交換システムにおいて、ダイナミック帯域幅コントローラ(ＤＢＣ)は、システムの入力ポートへのデータセルの印加を制御する。データセルは多数の送信エンドシステムによって供給される。ＤＢＣは、各発生源からのセルのためのバッファリングを提供し、それぞれのエンドシステムからセルに割り当てられた現セル速度(ＣＲ)に従ってデータセルのシステムへの出力を制御する。エンドシステムがデータセルを送信し始めると、ＤＢＣは、エンドシステムのためのデフォルトセル速度を提供している間、入来セルの存在を検出し、システムの一部を形成する接続許可制御(ＣＡＣ)からの帯域幅を要求するので、適当な帯域幅が割り当てられるまで、送信は続けることができる。ＤＢＣは、この状況でセルをバッファリングするためのバッファを含む。一旦適当な帯域幅が割り当てられると、ＣＡＣからのセル速度通知情報は、使用可能帯域幅のために過剰に高速度でのセルの送信を防止するためにＤＢＣにフィードバックされ、それから送信エンドシステムにフィードバックされる。本発明は装置態様及び方法態様を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 広帯域交換網 本発明は、非同期転送データセル交換のための広帯域交換網に関し、非同期送 信データセルを交換するための方法に関するものである。 所定のレベルの帯域幅が第１の顧客を第２の顧客に接続する送信チャネルに割 り当てられた、非同期転送セル交換のための広帯域交換網は公知である。これら の公知のシステムのいくつかにおいて、通信チャネルは、有効に専用線タイプの かなりの時間にわたって提供され、手動処置が、特定の終端及び伝達されている トラフィックのレベルに従ってこのような接続を設定し又は接続を変更するため に実行される。その結果、顧客は、接続に対する全体の料金の一部として固定率 料金がかかり、接続が使用されているか否かにかかわりなく支払うことになる。 これに代わるシステムが提案され、又は使用可能である。特に、接続をダイア ルアップに基づいて行うことが可能であり、これには信号コマンドを出し、網に よって出された同様なコマンドに応動することによって接続を確立する設備を終 端装置に備えることが必要である。 私設通信網を支援するための常設回線の使用は広く行きわたっている。このよ うな回線の要求は２Ｍビット／ｓ以上の広帯域速度を含むように増大すると予想 され、トラフィックを伝達する回線は、音声送信及び固定ビット速度ビデオのよ うな固定ビット速度で送信され、遅延に敏感であるおそらくトラフィックととも に本来はバースト状態であるソースに基づいて多重化される。 非同期転送モード(ＡＴＭ)セルは全て、顧客トラフィック又は顧客の発生制御 情報(シグナリング)を伝達できる48オクテットの固定情報フィールドを有する。 これらの２つの種類のデータ伝送は、仮想経路(ＶＰ)及び垂直回線(ＶＣ)値をセ ルヘッダに設定することによって識別される。ＡＴＭヘッダに備えられた他のフ ィールドは、低優先順位セルを優先順位セルから識別することを可能にするセル 消失優先順位として公知である。輻輳の場合、低優先順位セルは最初に廃棄され 得る。 ＡＴＭ方式網内の私設回線の場合、所望のルート、所要の帯域幅、及びサービ スの質(ＱＯＳ)は、網管理手順を使用して設定される。いかなる実際の物理的回 線もなく、情報に関連したＶＰ／ＶＣ値、すなわち“ラベル”だけがルートを決 定し、帯域幅及びＱＯＳ要件を保持するように交換機に記憶されているため、私 設回線は固定仮想回線(ＰＶＣ)として知られている。 全ての公知の常設回線の欠点は、顧客が送信するものが何もない場合でさえ、 帯域幅が回線に割り当てられたままであるということである。これは、顧客が、 帯域幅が必要な時にのみ使用可能にされる場合よりも高い料金を支払わなければ ならないかもしれないということを意味する。ここでなされる仮定は、課金は使 われている帯域幅に関連しているということであるが、これは、公衆網オペレー タが仮想回線に対して課金するように選択し得る方法からみると必ずしも正しく ない。しかしながら、使われている回線に基づいた課金は将来重要な要因になる ことが予測される。 一般的なやり方は、一日のうちのある時間中、又は一週間のうちのある何日間 のみ利用可能であるように固定仮想回線を設定することである。この方式に関す る難点は、顧客に使用の様式をすばやく変えさせず、顧客によって要求される使 用法をそのまま反映するだけだということである。 第２の提案は、顧客に網管理プレーンのための別個の通信チャネルを提供し、 それによって固定仮想回線を再構成できるようにするというものである。この方 式の難点は、顧客が仮想回線を使用できるようになるまでにいくらかの時間的遅 延を招くということである。 第３の提案は、網内のあらゆる交換点に、高速資源管理セルを識別する装置を 導入し、帯域幅が回線に現在割り当てられるべきであることを示すようにする方 法である。この方式の難点は、いろいろな製造者によって製造された交換機装置 によって識別される帯域幅要求セルについて、国際的に合意されたいかなる規格 もないということである。 本発明の第１の側面によれば、それぞれの信号源に接続するための少なくとも 一つの入口と選択信号受信システムに接続するための少なくとも一つの出口を有 する広帯域交換機システムは、情報を伝達する非同期転送データセルを入口から 出口まで送信する少なくとも一つの交換機と、前記交換機によって入口と出口と の間の接続を受け入れ、かつ確立するシステム制御手段と、入口で受信された前 記情報を伝達するデータセルを検出し、かつ自動的にこのようなセル検出に応じ て、システム制御手段にセルの送信のための帯域幅を出口に割り当てさせるよう に配置された帯域幅制御手段とを有する。このように、検出された使用レベルに 応じて動的に所与の経路向けであるセルのためのシステムで使用可能な帯域幅を 変更し、システムにセルを送信する前に帯域幅のための要求信号を出す必要性を 回避することは可能である。顧客が送信するものが何もない場合でさえ、帯域幅 が仮想回線に割り当てられたままの状況を回避することも可能である。 好ましくは、帯域幅制御手段は、システム制御手段からリミッタによって受信 された制御信号から得られた最大出力セル速度値を記憶する記憶手段を有する送 信リミッタと、セルが入口で受信された速度が最大出力セル速度値を超えるとき 、前記交換機へのセルの送信を制限する手段とを含む。リミッタは交換機へのセ ルの送信を遅延するバッファを含み得る。 帯域幅制御手段は、最大出力セル速度(ＣＲ)値をデータセルを生成する信号発 生源に送信するために入口に送信するように配置されたフィードバック手段を含 み得る。最大出力セル速度値は、割り当てられた帯域幅に依存するか又は一致す るセル速度を示し、好ましくは、資源管理(ＲＭ)セルの一部を形成する。このよ うに、データが発生源によって入口に供給される速度は、割り当てられた帯域幅 が交換システムで使用可能である帯域幅に依存する状況で制御できる。 多数の信号発生源からのデータセルで作動する帯域幅制御手段の場合、送信リ ミッタは、装置によって記憶されるセルの数及び他の１つ以上の信号発生源から 受信されるセルの数に依存した速度で発生源の内の１つからのセルを送信可能で あることがある。このように、特に、異なるルート識別子を有するいくつかの送 信が同時にバーストされているならば、帯域幅制御手段から出力された信号に使 用可能である帯域幅は異なる信号発生源からのセル間で共有されてもよい。これ は、ポーリング動作でこのようなセルにより高い優先順位を与えるように所定の 期間よりも長い間、バッファリングされるセルにフラグを立てることによって達 成されることができる。 さらに、帯域幅制御手段は、異なる信号発生源から到着するセルに関連した経 路指定識別子を読み取り、その経路指定識別子に関連したアクティビティ状態値 を更新し、アクティブ状態から非アクティブ状態までの特定の識別子に関するア クティブ状態値の送信によりシステム制御手段にその識別子に関連したセルのた めの帯域幅を割り当てさせるセル監視段を含み得る。 好ましくは、帯域幅制御手段は、セルが入口に供給される速度を検出するよう に配置され、送信信号発生源が指示ルートのためにシステムでできるだけ多くの 使用可能な帯域幅を割り当てられるべきであることに基づいて、帯域幅は通常シ ステム信号発生源から要求される。このような帯域幅は、システム制御手段が帯 域幅を割り当てるようにされる時点でのシステムにおけるトラフィックのレベル に応じて割り当てられる。しかしながら、本発明の好ましい実施例では、セルが 所与の信号発生源から入口に供給される速度は監視され、割り当てられた帯域幅 が監視された速度でセルを送信するのに必要とされる帯域幅以上であるならば、 システム制御手段は、例えば、所定の時間間隔後に、帯域幅制御手段によってこ れらのセルにより少ない帯域幅を割り当てさせ、それによって他の顧客に帯域幅 を利用可能にする。 帯域幅制御手段は、入来セルの帯域幅識別部を読み取り、識別帯域幅に従って そのセルのための帯域幅をシステム制御手段に割り当てさせるためにも配置され 得る。帯域幅制御手段は、システム制御手段による帯域幅の割り当てが生じるま で、入来セルがデフォルト帯域幅に基づいて網で受け入れられる速度を制限する ためにも配置され得る。 帯域幅が割り当てられている間、セルをバッファリングするために帯域幅制御 手段に備えられているバッファリングは、信号発生源が所与の時点で網で受け入 れられ得る速度よりも高速度で送信しているときに使用されることができる。実 際には、バッファが、所定のしきい値レベルまで満たされる時点を検出する手段 と、入口に接続されたときバッファに応動して信号発生源にセル速度インジケー タ信号を再送信させるフィードバック手段とを有するのが好ましい。バッファが 所定のしきい値レベルまで満たされていることを検出すると、減少されたセル速 度インジケータ信号が信号発生源に送信され、したがって、信号発生源は、バッ ファオーバーフロー及びその結果として生じるデータの消失を避けるためにその セル速度を減少するための装置を有するのが好ましい。 帯域幅制御手段は、帯域幅制御手段に結合されたそれぞれの信号発生源から受 信されたセルを計数し、それによって顧客課金及び他の目的のために課金信号を 発生するセルカウンタを含み得る。このカウンタは、帯域幅制御手段におけるコ ントローラに関連したアクティビティ検出器の一部であってもよい。アクティビ ティ検出器は、入来セルを検出し、検出されたセルを送信する信号発生源を識別 できる。また、コントローラは、検出及び識別に応じて、識別信号発生源によっ て送信されたセルに帯域幅のレベルを特に割り当てるために帯域幅要求メッセー ジをシステム制御手段に送信できる。 システム制御手段は、帯域幅の前記割り当てのためにシステムで使用可能な帯 域幅を識別する手段を含み、帯域幅制御手段は、識別手段から使用可能な帯域幅 を表す制御信号を受信できる。帯域幅制御手段が使用可能にされるべき帯域幅を 要求するとき、システムはシステム内の他の既存の接続から帯域幅を再割り当て することができる。割り当てられた帯域幅は輻輳が検出されるとセルの送信中に 減少され、輻輳信号が、それぞれの信号発生源からの入力信号速度の減少を生じ るためのフィードバック信号、すなわち“減少トラフィックレベル”命令を順に 入口に送信させる帯域幅制御手段に送信される。 本発明の他の側面によれば、少なくとも一つの交換機によってシステムの入口 からシステムの出口まで非同期に転送される情報伝達データセルを送信する広帯 域交換システムを作動する方法が提供され、この方法は、セルを検出することに よってセルを送信し、かつ検出に応じて自動的にシステムのシステム制御手段に セルを入口から出口まで送信するための帯域幅を割り当てさせることから成る。 さらに、他の側面によれば、本発明は、システムの入口からシステムの出口ま で非同期に転送される情報伝達データセルの送信のための広帯域交換システムに おいて、入口で受信された入来セルを検出し、こうしたセルの検出に自動的に応 答してシステムのシステム制御手段にセルを出口に送信するための帯域幅を割り 当てさせるように配置された帯域幅制御手段の使用を含んでいる。 本発明のなおさらに他の側面によれば、少なくとも一つの交換機によってシス テムの入口からシステムの出口まで非同期に転送される情報伝達データセルを送 信するための広帯域交換システムにダイナミック帯域幅コントローラが提供され 、 このコントローラは入口で受信された前記セルを検出する手段と、帯域幅をセル を出口に送信するためのシステムで割り当てられるようにこのようなセル検出に 応じて帯域幅要求信号を自動的に出す手段とを備えている。 エンドシステムから網へのトラフィックの印加を制御するための手段として優 先順位指定に従ってセルの優先順位を下げるか又はセルを廃棄するために使用状 況制御手段あるいはいわゆる使用状況パラメータ制御装置(ＵＰＣ)を備えること は公知である。このような使用状況制御手段が存在する場合、帯域幅制御手段は 、使用状況制御手段が送信セルの優先順位を下げる第１の所定のしきい値レベル を増加することによって帯域幅の割り当てに応じて使用状況制御手段のための信 号を提供できる。 本発明の好ましい実施例では、使用状況制御手段の第１の所定レベルはエンド システムよる網で実際に全く使用されていないときにゼロにセットされ、その結 果、初期セルは低優先順位に下げられる。実際には、いかなるデータセルも送信 しなかった特定のエンドシステムの場合、帯域幅制御手段のタイムアウト期間を 超えると、そのエンドシステムに割り当てられた帯域幅はゼロに減少される。 好ましくは、帯域幅制御手段は、使用状況制御手段がシステム制御手段にメッ セージを送り、次にシステム制御手段が使用状況制御手段にメッセージを送るこ とによって、設定された第１の所定のレベルを調整する。 本発明はまた、交換可能網を介してデータのセルを非同期に送信するための方 法もまた提供するが、この方法は、入力セルの優先順位を下げるために使用状況 制御手段をリセットするステップと、網を介して一定レベルの帯域幅を要求する 入力セルの存在を検出するステップと、前記検出に応じて帯域幅を割り当てるよ うに交換機制御装置に要求するステップとから成り、そこで、帯域幅は交換機制 御装置によって割り当てられ、かつ使用状況制御手段は、高優先順位セルがその ように保持されるように交換機制御装置によって調整される。 好ましい実施例では、できるだけ多くの使用可能帯域幅（一般的には、送信エ ンドシステムの最大送信速度能力まで）を提供するための要求が交換機制御装置 になされ、そこで、交換機制御装置は使用可能な帯域幅を識別し、この帯域幅が 割り当てられ、バッファ空間が備えられ、前記バッファに保持されたデータのレ ベルが所定の値を超えるならば繰り返されるフィードバック信号が発生される。 次に、本発明を、例として添付図面を参照しながらより詳細に説明する。 図１は、本発明による広帯域交換網の図である。 図２は、本発明による他の広帯域交換網の図である。 図３は、いかに単一の帯域幅コントローラがいくつかのエンドシステムによっ て共有され得るか示す広帯域交換網の一部の図である。 図４は、図１及び図２の網で使用する広帯域コントローラのブロック図である 。 図５は、図４に示されたアクティビティ検出器モジュールのための仕様記述言 語図(ＳＤＬ)である。 図６−１及び図６−２は、図４のコントローラモジュールのためのＳＤＬであ る。 図７は、資源管理(ＲＭ)データセルの図である。 図８は、図４のフィードバックモジュールのためのＳＤＬである。 図９は、図４の帯域幅コントローラためのバッファの図である。 図１０は、バッファのためのＳＤＬである。 図１１は、整形器／マルチプレクサモジュール及び図６のバッファへのその接 続のブロック図である。 図１２−１、図１２−２、図１２−３は、整形器／マルチプレクサモジュール のためのＳＤＬである。 図１３は、広帯域非同期交換機と、使用状況パラメータ制御装置と、ダイナミ ック帯域幅コントローラとを含む、本発明による他の広帯域交換網のサブ交換網 のブロック図である。 図１４は、セルモニタを含む図１３のダイナミック帯域幅コントローラのブロ ック図である。 図１５は、図１４のセルモニタのブロック図である。 その好ましい形態では、本発明は、エンドシステム間に非同期に転送されるデ ータセルを送信するための公衆交換網の一部又は公衆交換網を構成し得る広帯域 交換網に関している。 図１を参照するに、公衆交換網10は、非同期転送モード(ＡＴＭ)で作動できる 複数の交換機を有する。この簡単な例では、交換機は、各々がそれぞれのエンド システム14に接続するためのポートを有する２つのローカル交換機12と、ローカ ル交換機12に相互接続する中継交換機16とを含んでいる。交換機に関連するのは 、接続許可制御機能(ＣＡＣ)18及びローカル交換機12の一つを介して網に入るト ラフィックを制御するためのダイナミック帯域幅コントローラ(ＤＢＣ)20である 。この交換機12はまた、エンドシステム14からの網の入力ポート24で受信された データセルの優先順位を動的に変更する使用状況パラメータ制御装置22も含む。 実際には、網10は、数多くのローカル及び中継交換機12、16といくつかのＤＢ Ｃ20から成り、エンドシステム14のようないくつかのエンドシステムを接続する ためのポート24のような複数のポートを有する網を形成するように全てが相互に 接続されている。ＤＢＣを使用することによって、公衆網10は使用可能ビット速 度(ＡＢＲ)サービスを提供することができ、ＤＢＣは、入力ポート24に供給され た入ってくるセルを検出し、この検出に応じて、自動的にＣＡＣ18にセルを宛先 エンドシステムに送信するための帯域幅を割り当てさせるように作動する。通常 、ＡＢＲサービスを必要とするエンドシステムは固定ＤＢＣ20に割り当てられる 。各ローカルＡＴＭ交換機12に対して１つ以上のＤＢＣ20があることがある。障 害発生時には、エンドシステムはスタンバイＤＢＣ(図示せず)に再経路指定でき る。 データは、各々が、網それ自体を通して送信を容易にする情報を含む５オクテ ットのヘッダに加えて48オクテットの情報フィールドを有する非同期転送モード セルの形式で送信される。このように、経路指定は、セル毎に基づいて制御され 、複数の送信経路・時間多重スロットが、いかなる特定のリンクに対しても使用 できる。したがって、ＡＴＭセルは、ヘッダ情報によって規定されるように、仮 想経路及び仮想回線を介して送信される。 仮想経路及び仮想回線は、共通のメッセージの一部を形成するセルが同一接続 を介して送信されるように、エンドシステム間の接続を有効的に規定する５オク テットヘッダにおける仮想経路識別子(ＶＰＩ)及び仮想チャネル識別子(ＶＣＩ) によって識別される。ＡＢＲトラフィックは、図１に示されるように、ＤＢＣ20 を通してそのＶＰＩ及びＶＣＩに従ってセルを経路指定することによって公衆網 10に入り、次に外部ルートに出る。ＤＢＣ20からの各仮想経路及び仮想チャネル のトラフィックは、ＣＡＣ18によって決定されるように、セル速度（以下、“Ｃ Ｒ”と称される）に制限される。 これとは別の具体的な装置が図２に示されている。この場合、エンドシステム 14Ａは、１つ以上のＤＢＣの制御に左右される。実際、２つのエンドシステム14 Ａ、14Ｂ間の接続は２つの公衆網10-1及び10-2を通して経路指定される。各網10 -1、10-2は、独自の接続許可制御機能(ＣＡＣ)18-1、18-2によって割り当てられ た帯域幅に従って網に入るトラフィックを制限できる独自のＤＢＣ20-1、20-2を 有する。ＤＢＣ20-1、20-2は、それぞれ現適用可能ＣＲのエンドシステム14Aへ の通知も担っている。 図１及び図２の両方のシステムでは、ＤＢＣ20、20-1、20-2は、それぞれの交 換機12、16に直ちに送信されることができない全ての入来データセルをバッファ リングする間でも、それぞれのＣＡＣ18、18-1、18-2に基づいて帯域幅を要求す る。したがって、ＣＡＣ18、18-1、18-2は、関連セルのＶＰＩ及びＶＣＩによっ て識別された経路における最狭帯域回線に対応するセルに帯域幅を割り当てる。 次に、この割り当ては、最大ＣＲを送信エンドシステムに伝達するＤＢＣ20、20 -1、20-2に指示される。結果として、ユーザが使用可能な帯域幅を使用するため の要求を有しない場合でさえ、網が帯域幅をデータ伝送のために使用可能にする ように永久的に構成される印象が与えられる。しかしながら、以下に明かになる ように、好ましくは、エンドシステム間の論理リンクを介して送信されるセルの 数に基づいて課金することによって、ユーザは、網を実際に使用するときにのみ 課金されるだけである。したがって、例えば、ユーザＡによって呼び出される送 信よりも前に、網は関連エンドシステム間の送信が何であっても実際にいかなる 帯域幅も割り当てない。さらに、帯域幅を割り当てるためにいかなる特別の制御 アクティビティもユーザＡによってなされる必要がない。必要な時に一定レベル の帯域幅がユーザに割り当てられる。 単一のダイナミック帯域幅コントローラ(ＤＢＣ)がいくつかのエンドシステム 又は信号発生源によって共有されることは可能である。例えば、図３を参照する に、網10の一部を形成する広帯域ＡＴＭ交換機12-3に接続されたＤＢＣ20-3が示 されており、３つの発生源14Ｃのトラフィックは出力バッファ28を使用して処理 される。ＤＢＣ20-3によって処理可能な発生源の数は、リンク速度Ｌによって決 定される（すなわち、発生源が常に使用可能な速度を決定する制限要因であるリ ンク速度Ｌであるような多数の発生源はあってはならない）。発生源14Ｃからの ＡＢＲトラフィックの合計のセル速度はＬを超えてはならない。これは、各発生 源からのトラフィックがバースト状態だと、出力バッファ28が輻輳される時があ ることを意味している。これは、各発生源からの全ての送信を直ちに中止するよ うに作動する一般的なフロー制御(ＧＦＣ)信号をエンドシステム14Ｃのための保 持セル速度(ＣＲ)フィードバックに付加することによって避けられる。 ダイナミック帯域幅コントローラ(ＤＢＣ)が、図１、図２又は図３の装置に組 み入れられる時は常に、その主機能は下記のとおりである。 まず第一に、それは入来データセルのバッファリングを提供し、いかなる所与 の時間でもバッファリングの程度はセルを含む送信にしたがって決定され、送信 は前に述べたＶＰＩ情報及びＶＣＩ情報によって識別される。ＤＢＣは、その特 定の送信に適用可能である現ＣＲに等しいように網10に供給されたトラフィック をさらに制御するか又は“整形”する。このＣＲは割り当てられた帯域幅に依存 する。 いかなる所与の送信の場合にも、割り当てられた帯域幅、したがってＣＲは、 送信が後続されるべきルートを決定すること、及び既知のアクティブ送信数に基 づいたルート上の使用可能な容量の公正な一部分を割り当てることに基づいてＣ ＡＣ18(図１を参照)によって決定される。 送信が開始すると、送信は低デフォルトＣＲを関連エンドシステム14に直ちに 送信するＤＢＣで検出される（図１参照）。これは、ＣＡＣ18が帯域幅を割り当 て、その送信のためにＣＲを得ることができる前に新しいアクティブ送信源が網 10で過負荷を引き起こさないことを保証する。ＤＢＣ20を離れるその送信に関連 したトラフィックはデフォルトＣＲと一致するように整形される。これは、すな わち、その送信セル速度を制御する目的のためにフィードバック信号をエンドシ ステムに送信するＤＢＣの第２の主機能である。実際に、ＣＡＣ18が送信のため の新しいＣＲを得る度に、ＣＲアクティブ信号がエンドシステムにフィードバッ クされる。 ＤＢＣによる事前送信バッファリングは、協働エンドシステムに最新ＣＲフィ ードバック通知のためにその出力を調整させるのに十分な時間を与えるために使 用される。これは、最新のＣＲがＤＢＣからの出力トラフィックを整形するため にＤＢＣで直ちに使用される間でも、ＤＢＣとエンドシステムとの間の伝送遅延 に少なくとも等しい期間の間に過剰セルが入れるようにするためにＤＢＣには十 分なバッファリングがあることを意味する。もし、セルが通知フィードバックＣ Ｒよりも大きい速度でエンドシステム14から到着し続けるならば（例えば、ＣＲ が途中で消失されるか又は欠陥のあるエンドシステムのために）、過剰セルはバ ッファのオーバーフローによってＤＢＣにおいて除かれる。 好ましいＤＢＣでは、バッファしきい値を使用することによってフォールトト レランスを含むことも可能である。所与の送信に関する記憶セルがしきい値に達 すると、エンドシステムへのＣＲ通知フィードバックの再送信がトリガされる。 この機能は、欠陥のある端末によるものであろうと短縮送信規則に故意に従わな いことによるものであろうと、帯域幅の能率的でない使用を防ぐためにエンドシ ステムを管理する機構としてもまた有用である。このように、他の盲従するエン ドシステムに提供されるサービスの質への干渉が防止される。事実、ＤＢＣは網 10とのＡＢＲトラフィック約定を規定する。 ここで、ＤＢＣ20のモジュールが図４を参照しつつより詳細に記述する。 図４に示されるＤＢＣ20は、非同期に送信されるデータセルを受信するための 入力ポートと、交換網10の一部を形成する交換機12又は16(図１及び図２を参照) にデータセルを供給する出力とを有する個別ユニットである。このユニットは、 交換機12又は16からの戻りメッセージを受信するためのもう一つの入力34とエン ドシステム14(図１に示される)にフィードバックメッセージを送信するためのフ ィードバック出力35とも有する。ＤＢＣ20は個別ユニットとして示されているけ れども、図４は、その多くがソフトウェア機能として取り入られることができる より大きなデータ処理装置のサブセットシステムを表す機能図としてみなすこと ができることが理解されよう。 入力30上の入来セルは、アクティビティ検出器36に最初に供給されたユーザセ ルストリームとして到着する。アクティビティ検出器の目的は、受信された各伝 送についてコントローラモジュール38に状態情報を提供することにあり、各伝送 はセルヘッダに含まれるそのＶＰＩ及びＶＣＩによって識別される。伝送が予め 静止しているならば、伝送はアクティビティ検出器36によってアクティブとラベ ル付けられ、適当なＶＰＩ値及びＶＣＩ値を有するセルはエンドシステムから入 力30まで送信されるように確認される。セルヘッダの開始とアクティブ検出器36 の同期化は、セルヘッダの中に含まれるエラーチェックフィールドを使用して実 行される。伝送が予めアクティブで適当なＶＰＩ値及びＶＣＩ値を有するいかな るセルも時間ｔの間に検出されていないならば、伝送は非アクティブ状態である とみなされる。アクティビティ検出器36は、コントローラ38による問い合わせに 備えた、各ＶＰＩ／ＶＣＩ値対のためのタイマ・状態テーブルを保持する。数ミ リ秒のオーダである所与のＶＰＩ／ＶＣＩ値対に関連したアクティブ−非アクテ ィブ−アクティブ遷移が検出されないままであるように、ｔは数秒であるように 設定されるのが好ましい、そうすれば伝送は、これらの条件下でアクティブ状態 のままであるように指示される。これは、網の利用状態を低下するといういくら かの犠牲を払ってＤＢＣ20によって接続許可制御ＣＡＣ18に送信されるメッセー ジの周波数を減少させる効果を有する。 アクティブ検出器36の他の機能は、“セル計数を得る”とコントローラ38から の“セル計数を中止する”リクエストとの間の間隔の間に送信のためにセルを計 数する機能である。この情報は、例えば、課金目的に使用することができ、受信 された伝送の実際のセル速度を決定するためにコントローラ38によって使用され ることもできる。 アクティブ検出器のための擬似コードは下記に記載され、対応するＳＤＬは図 ５に記載されている。 入来ユーザセルシステムストリームに関する限り、アクティビティ検出器36は 、到着するセルストリームの各セルヘッダの中のＶＰＩ／ＶＣＩ値を読み取り、 この情報は、アクティビティ検出器36が各ＶＰＩ／ＶＣＩ値対のために保持する 状 態テーブルを更新するために使用されることが分かる。コントローラ38との伝達 に関しては、検出器36は、ＶＰＩ／ＶＣＩ値対の状態のあらゆる変化をコントロ ーラに知らせる。コントローラは、アクティビティ検出器に使用されるタイマ値 ｔを知らせることができる。同一のｔ値が全てのＶＰＩ／ＶＣＩ値対に対して使 用されるのが好ましい。セル計数情報は、“start.cell.count”メッセージを通 してコントローラ38によってアクティビティ検出器36から得られる。アクティビ ティ検出器がこのメッセージを受信すると、アクティビティ検出器は、タイマを 始動し、各セルの到着を計数する。各サイクルｔの終了時に、アクティビティ検 出器は、コントローラにセル計数を送る。 入力30に到着するユーザセルストリームのセルは、セルがファーストイン、フ ァーストアウト(ＦＩＦＯ)バッファキューに記憶されたバッファモジュール40に 遅延なく送信され、各キューは所与のＶＰＩ／ＶＣＩ値対を有するセルを含む。 この検出器36はセル形式に特有でない。このように、いかなるデータセルの到着 も検出され、制御又は管理セルの有無に関係なく、ＶＰＩ／ＶＣＩ値対に関連す るアクティビティ状態に影響を及ぼすことができる。バッファリングされたセル は、出力32を介してＡＴＭ交換機に供給されるよりも前にバッファ40から整形器 マルチプレクサモジュール42に供給される。バッファ及び整形器／マルチプレク サモジュール40、42の動作は下記により詳細に記載される。当分の間、いかなる バッファキューも所定のバッファ満杯しきい値に達すると、バッファモジュール はコントローラ38に信号を出すことができると単に言うだけで十分である。整形 器マルチプレクサモジュール42は、バッファモジュール40からセルを除去して、 それらをその宛先の方へ送信を担っている。それは、マルチプレクサ機能を含み 、整形器は、各ＶＰＩ／ＶＣＩ値対のためのＣＲ値を記憶するので、出力から供 給されるセルストリームは、割り当てられた帯域幅によって決定されるように、 各送信のための網を通るそれぞれの経路の容量を超えないことを確実にするよう に整形される。コントローラ38は、出力35を介してエンドシステム14への先方送 信のために入力３４で網から、及びコントローラ38それ自体からフィードバック メッセージを受信するためにフィードバックモジュール44も制御する。バッファ 、整形器／マルチプレクサ及びフィードバックモジュール40、42及び44の機能は 下 記により詳細に記述される。コントローラ38について最初に考察する。 コントローラ38の目的は、所与のＶＰＩ／ＶＣＩ値対によっても識別されるＡ ＢＲ形式の送信は網における帯域幅を割り当てられるか又は再折衝されるべきで あることを接続許可制御(ＣＡＣ)18に信号を出すことである。本発明のこの実施 例では、アクティビティ検出器36が特定のＶＰＩ／ＶＣＩ値対を有する送信が静 止していると指示するとき、その送信のための帯域幅パラメータをゼロにセット するように、コントローラが帯域幅再折衝信号を、ＣＡＣ18に送信する。新しい アクティブな送信の場合、帯域幅パラメータは網内のトラフィックによりセット される。この再折衝信号はＣＡＣ18(図１)によって使用可能な帯域幅のためのリ クエストとして解釈され、その場合、ＣＡＣはそれ自体の制御パラメータに従っ て送信のための帯域幅をリリースする。 コントローラ38は、アクティビティ検出器36が問題の送信のための状態変化を 指示するときは常に再折衝の信号を出す。ＣＡＣ18はコントローラ38に新しいＣ Ｒ通知値を供給することによって応動し、コントローラ38は順に、整形器／マル チプレクサモジュール42を更新し、出力35を介してエンドシステム14(図１)に新 しいＣＲ値の信号を出す。ＣＡＣが帯域幅再折衝又は割り当てリクエストを処理 している期間中、コントローラ38は、整形器／マルチプレクサ及びフィードバッ クモジュール42及び44にデフォルトＣＲをセットする。 コントローラ38は、大きな有効容量を占有した送信の場合には、ユーザの実際 の送信速度を監視する役目も果たす。これは、２、３秒のタイムアウト期間を有 することのあるアクティビティ検出器36内のタイマを初期設定することによって 行われ、この期間の終わりに、アクティビティ検出器36はコントローラ38にセル 計数を供給する。最初は全能力で送信し、その後にその出力を少量に減少する信 号発生源によって帯域幅が占有されないようにするために関連ＶＰＩ／ＶＣＩ値 対のための信号が帯域幅のうちの大きなシェアを有する限り、セル計数は継続す る。セル計数情報は、ユーザの実際の送信速度に見合った網容量を推測するため に、ＣＡＣによって通知された最後のＣＲ値とともに処理される。この容量が現 在割り当てられている容量よりもおおむね小さいならば、ユーザが関連送信のた めのアクティブ検出器状態をアクティブ状態に保持するために単に比較的低速な 少量のセルを入力30に送ることによって、大きい容量を保持しようとしているこ とを意味する。明らかに、この状況は、網の非効率的な使用を生じ、割り当てら れ、現在使用されている容量においてかなりの不整合があるときには、下記のス テップがコントローラ38によって実行される。まず第１に、整形器42は、関連Ｖ ＰＩ／ＶＣＩ値対のための実際のＣＲ値に減ずるように直ちにリセットされる。 次に、フィードバックモジュール44は、出力35を介してユーザに実際のＣＲを出 すように指令される。最後に、コントローラ38は、ＣＡＣに帯域幅再折衝信号を 送るが、この信号は、ユーザによって使用されている現等価容量に等しくセット される帯域幅信号を含んでいる。そして、この信号は、他の顧客のための容量を 開放するオプションとしてＣＡＣによって解釈される。あるいは、不整合は、実 際のＣＲよりもむしろデフォルトＣＲを整形器及びフィードバックモジュール42 、44に割り当てることによって処理することもできる。 前述のように、コントローラ38は、所与のＶＰＩ／ＶＣＩ値対のためのバッフ ァ容量が所与のしきい値に達すると、バッファモジュール40からの信号を受信す るようにもなっている。この信号によって、コントローラ38は、下記により詳細 に記述される、いわゆる資源管理(ＲＭ)セルを発生するようにフィードバックモ ジュール44に指令を出す。コントローラ38はまた、確立される各新しい送信（新 しいＶＰＩ／ＶＣＩ値対によって識別される）のためのＤＢＣ識別値も受信する 。このＤＢＣ識別値はＣＡＣから受信される。あるいは、何も供給されないなら ば、ＤＢＣはデフォルト識別を使用してもよい。 コントローラのための擬似コードは以下のように表される。 コントローラのための対応するＳＤＬは図６−１及び図６−２に示されている 。図６−２では、Ｌは一般的には１Ｍビット／秒である。 上記の擬似コードから分かるように、アクティビティ検出器36によって指示さ れるようなアクティビティ状態が変化するとき、ＤＢＣ20は所与の送信（所与の ＶＰＩ／ＶＣＩ値対を有する）のためにＣＡＣに帯域幅再折衝リクエストを出す 。アクティビティ検出器36が数秒よりも短い静止反応の期間を通知しないように セットされるならば、この状態はゆっくりとしか変わらない。応答において、Ｄ ＢＣ20は、ＣＡＣから新しいＣＲ値を通知する信号を受信する。ＤＢＣは、各送 信のための正しいＤＢＣ識別を通知されることもできる。 コントローラ38は、ＤＢＣ、ＶＰＩ／ＶＣＩ識別値対をフィードバックモジュ ール44に書込むように配置されることもある。コントローラ38はまた、特定のＶ ＰＩ／ＶＣＩ値対のための資源管理コマンドを出すようにフィードバックモジュ ール44に指令するように配置される。この命令は、適当なＣＲ対Ｔ、τ（Ｔは平 均セル到着内の時間であり、τはバースト許容範囲である）も含み得る。ＣＡＣ がＣＲ値を更新する時は常に、ＲＭセルで指定された値の唯一の変化だけが各新 しいＶＰＩ／ＶＣＩ値対のために送信されることに注目すべきである。典型的に は、これは、公衆網で30秒以上毎に１回あることがあり、ＤＢＣ20におけるアク ティビティ検出器の感度設定に依存する。当然の結果として、所要フィードバッ ク制御帯域幅は比較的小さくなる。 擬似コードから分かるように、特定のＶＰＩ／ＶＣＩ値対を有するセルによっ てバッファの満杯しきい値に達するときは常に、コントローラ38はバッファモジ ュール40から信号を受信する。 アクティビティ検出器36とのインターフェースについては既に記載してある。 整形器／マルチプレクサモジュール42とのインターフェースのためのコントロ ーラ擬似コードに関しては、コントローラ38がＣＡＣからのＣＲ通知を受信する 時は常に、又は(デフォルトＣＲを使用して)コントローラ38がアクティビティ検 出器36からの新しいアクティブ送信の通知を受信する時は常に、コントローラ38 は、所与の送信に適用されるべき現ＣＲ値で整形器を更新するために調べられる 。 次に、フィードバックモジュール44の目的を簡単に記載する。 前述のように、フィードバックモジュール44は、出力35を介してエンドシステ ムに(コントローラ38によって信号が出されるような)現ＣＲ値を送信する。ＣＲ は、図７に示されるように資源管理セルを使用して送信される。任意で、このセ ルの１つのフィールドは、エンドシステム14(図１を参照)にエンドシステムにお ける異なるＤＢＣ（例えば、図２に示されるようなＤＢＣ20-1、20-2）からエン ドシステム経路までのＣＲ通知を識別できるようにするために使用されるＤＢＣ 識別値とすることができる。このＤＢＣ識別フィールドは図７ではフィールド50 として示されている。ＣＲはフィールド52に配置されている。このＲＭセルは、 他のセルと同様に、セルが資源管理(ＲＭ)セルであることを示すＰＴフィールド 54を含む５オクテットヘッダを有する。 使用するならば、ＤＢＣ識別値が一定でなく、所与のＶＰＩ／ＶＣＩ値対のた めの網を通る送信経路を設定する時点で選択されることを提案する。これは、Ｃ ＡＣ18は各ＶＰＩ／ＶＣＩ値対に対するＤＢＣ識別のための値を割り当て、フィ ードバックモジュール44は識別対のテーブル（ＤＢＣ、ＶＰＩ／ＶＣＩの）を保 持することを意味する。例えば、図２では、公衆網10-1は、所与のＶＰＩ／ＶＣ Ｉ対のためのＤＢＣ識別を選択するように配置され、公衆網10-2が同一値を選択 しないようにこの情報転送の信号を出す（例えば、公衆網10-1は識別１を割り当 て、公衆網10-2は識別２を割り当てる、等）。ＤＢＣ識別値はフィードバックモ ジュール44によって保持されたテーブルに記憶される。 ＲＭセルにおけるＣＲフィールド52(図７を参照)は、平均セル到着内時間Ｔ＋ バースト許容範囲τとして設定されるＣＡＣからのＣＲ通知を含む。 (ａ)新しいＣＲがＣＡＣによって通知されるとき、及び(ｂ)バッファモジュー ル40におけるＶＰＩ／ＶＣＩ値対に対応するバッファ満杯レベルがバッファ満杯 しきい値よりも上昇するとき、フィードバックモジュール44の動作がコントロー ラ38によってトリガされる。そして、ＲＭセルがエンドシステムに送られる。 フィードバックモジュール44のための擬似コードは下記の通りであり、対応す るＳＤＬは図８に示されている。 次に、バッファモジュール40について考察する。 バッファモジュールが図９により詳細に示されている。バッファモジュール40 の目的は、セルに含まれるＶＰＩ／ＶＣＩ値対に基づいて入来データデータセル を記憶することにある。セルをバッファリングすることは、エンドシステム14( 図１)の時間がモジュール44からのフィードバック信号に応じることを可能にす る。バッファモジュール40の他の機能は、バッファ満杯しきい値に達するとき、 エンドシステムがフィードバック信号に応動しないことを指示する信号をコント ローラ38に送信することにある（前述のように、これによって、順に、コントロ ーラ38は持続したセル速度信号(ＣＲ)をエンドシステムに再送信する）。所与の ＶＰＩ／ＶＣＩ値対のための最大バッファ割り当てが超えられると、バッファモ ジュール40はまた受信セルを減らす。これはバッファオーバーフローによって行 われる。 交換網10へのアクセスを制御するＤＢＣ20に必要なバッファのサイズは比較的 小さいことがある。例えば、ＤＢＣ20が全ての発生源から150Ｍビット／秒の結 合入力速度を有し、そのとき、エンドシステムへの伝送遅延が100μｓであるな らば、ＣＲ値が変更されるときは常に、速やかに進行しているセルは35以下であ る。 この速度の変化は少数の過剰セル到着(例えば、約35セル)だけをもたらすので 、 共有メモリ領域のサイズは、主にバースト許容範囲の変化に応することになる。 それぞれのＶＰＩ／ＶＣＩ値対に割り当てられた固定セル位置は、図９の参照番 号58によって示されている。これらの位置のセルは、複数のキューのフロントセ ルを表し、各キューはそれ自体のＶＰＩ／ＶＣＩ値対を有する。換言すると、キ ューは右側のフロントセルとともに図９で水平に移動するものとして視覚化され ることができる。バッファモジュール40に到着するセルは、ファーストイン、フ ァーストアウト(ＦＩＦＯ)順序でキューに配置される。 適当な信号が、以下のようにバッファモジュール擬似コードによって規定され るように、整形器／マルチプレクサモジュール42の整形器部から受信されるとき 、セルはバッファモジュール40から取り除かれる。 対応するＳＤＬは図１０に記載されている。 次に、図１１と組合せて図４を参照するに、整形器／マルチプレクサモジュー ル42は、バッファモジュール40からセルを取り除き、網交換機を介してその宛先 方にセルを送信するように作動する。モジュール42は、マルチプレクサ60及び整 形器62である２つの部品を有する。各ＶＰＩ／ＶＣＩ値対について、整形器62は 、持続したセル速度(ＣＲ)値対及びタイマを保持する。 出力32に供給されたセルストリームは整形器によって整形されて、バースト許 容範囲τよりも大きくないバーストは整形器62によって遅延されずに通過するよ うにされる。しかしながら、異なるＶＰＩ／ＶＣＩ値対によって表されるいくつ かの送信が同時にバーストされている場合には、多重化機能はセルを遅延するこ とがある。この場合、マルチプレクサ60は、各アクティブＶＰＩ／ＶＣＩ値対に 公正なシェアのＤＢＣ出力帯域幅を割り当てる。これは、ラウンドロビン方式で アクティブＶＰＩ／ＶＣＩ値対をポーリングすることによって行われる。速度間 隔Ｔに等しいか又はそれよりも大きい期間待機しているセルは、より高い優先順 位“cell must go”値のフラグを付けられる。マルチプレクサはこれらのセルを 最初にピックアップする。バースト許容範囲クレジット値よりも長いバーストが 到着するならば、セルは整形器機能によって強制的に待機させられる。整形器／ マルチプレクサモジュール42の詳細動作は下記の擬似コードから明かになる。 ＤＢＣ20が特定の送信に割り当てられた帯域幅の変化を要求するとき、ＣＡＣ は、網容量が最も有効に使用されるように網における他のトラフィックを制御し なければならないことが理解されるだろう。次に続く説明は、トラフィック再バ ランスの問題を解決する接続許可制御方法を取り扱っている。 ここで、２つの接続許可制御方法を説明する。両方とも、トラフィックを再バ ランスさせる問題に取り組んでいる。換言すると、送信が静止又は新しくアクテ ィブであるとき、何個の他の制御メッセージが他の送信のために発生される必要 があるかを決定する必要がある。この目的は、この制御メッセージ数を出来る限 り少なく作成することにある。 第１の方法は、いかなる実際の再バランスも含まない比較的簡単な接続許可制 御方法を含む。この方法では、新しくアクティブな送信(ＶＰＩ／ＶＣＩ値対)は 、送信が再度静止になるまで保持される単一持続セル速度(ＣＲ)を得られる。送 信がその後に再付勢されるときだけ、送信は異なるＣＲを得る。これは、１つの ＶＰＩ／ＶＣＩ値対に関連する静止信号によっていかなる制御信号もそれと容量 とを共有している他のＶＰＩ／ＶＣＩ値対に対して発生されないことを意味して いる。 これは、（ｉ）全使用可能容量の半分である有効容量を第１の新しくアクティ ブな接続に供給すること、（ii）残りの容量の半分である有効容量を次の新しく アクティブな接続に供給すること、（iii）さらに残りの容量の半分である有効 容量を次の新しくアクティブな接続に供給すること等を含む充填方法によって結 合される。この方法は、ＶＰＩ／ＶＣＩ値対によって識別される全ルートにわた ってリンク毎に適用され、最低有効容量を生じるものはどれでもＤＢＣ20にフィ ードバックされたＣＲの決定要素である。 当然の結果として、１つのＶＰＩ／ＶＣＩ値対を有する新しくアクティブな信 号は容量を共有している他のＶＰＩ／ＶＣＩ値対に対していかなる制御信号も発 生しないことになる。 ＶＰＩ／ＶＣＩ値対がアクティビティ検出器36(図４)においてアクティブ状態 のままである限りは、ユーザが網上に大きな有効容量を保持だけできるようにＤ ＢＣ20は設計され、顧客によって発生されるセル速度は有効帯域幅値に近いので (前述のアクティビティ検出器のセル計数機能を参照)、当然の結果として、ユー ザは、ユーザが提示している比例してより多量にロードするための課金準備かさ れている限り、大きな有効帯域幅を保持できるだけとなる。 この方法は、十分長い期間にわたって、いかなるユーザもより少ない容量は系 統的に与えられないという意味でユーザにとって公正である。 しかしながら、比較的大きな帯域幅割り当てを確保できるユーザ数を増加する ことはある種の状況では望ましく、これは下記のような第２の修正された方法に よって充足されることができる。 この場合、基本的な原理は、アクティブ信号が他のＶＰＩ／ＶＣＩ値対のため の制御信号を生じるならば、この信号がリンク当たり一つだけ、すなわち最もリ ッチな(最大容量)ＶＰＩ／ＶＣＩ値対に制限させられることである。これは、限 定再バランス法、すなわち“最もリッチなものからだけとる”(ロビンフッド)法 として記載されることができる。 これは、充填方法の例によって例示することが最もよい。すなわち、 （ｉ）最初の新しくアクティブなＶＰＩ／ＶＣＩ値対は全使用可能容量の半分に 等しい有効容量を割り当てられる。 （ii）次の新しくアクティブな接続は、残りの容量の半分＋最初のＶＰＩ／ＶＣ Ｉ値対の有効容量の５分の一を割り当てられる（現在、最もリッチである） （iii）次の新しくアクティブな接続は、残りの容量の半分＋現在最もリッチな ものの５分の一、等を割り当てられる。 この処理を例示ために、100Ｍビット／秒の容量を有する単一のリンクがある ことを考えることができる。そして、上記のステップは、下記の典型的なステッ プに帰結する。 （ｉ）最初の新しくアクティブなＶＰＩ／ＶＣＩ値対は50Ｍビット／秒を得て、 50Ｍビット／秒が残っている。 （ii）次のＶＰＩ／ＶＣＩ値対は、残りの半分（25Ｍビット／秒を生じる）＋最 初のものの５分の一を得る。このことは、現在最初のものが40Ｍビット／秒を有 し、２番目のものが35Ｍビット／秒を有することを意味する。 （iii）次のＶＰＩ／ＶＣＩ値対は、12.5Ｍビット／秒＋最初のものの５分の一 を生じる残りの半分を得るので、現在最初のものは32Ｍビット／秒を有し、二番 目のものはなお35Ｍビット／秒を有し、三番目のものは20.5Ｍビット／秒を有す る等である。 ユーザのより多くが大きな容量をここでは得ているが、リンク上に送信するた めに唯一の追加の制御メッセージがあることに注目すべきである。例えば、限定 再バランス方法又は“ロビンフッド”方法がある。 この方法を多くのリンクを有するルートまで拡張するために、上記の処理はリ ンク毎に繰り返される。リンクが最低有効容量を生じるものはどれでもダイナミ ック帯域幅コントローラ(ＤＢＣ)に送り返されたＣＲ値の決定要素である。とこ ろで、この有効容量の値を使用して、ＣＡＣは、そのリンク上で残りの容量の半 分を利用することによってリンク毎にＣＲ値を割り当てる。必要とされるいかな る余分なものもそのリンク上の最も潤沢なＶＰＩ／ＶＣＩ値対から取り入れられ る。その結果として、これは、網に送信された各ＶＰＩ／ＶＣＩアクティブ信号 に対してリンク当たり多くて１つの付加ＣＲ制御メッセージを発生する。静止信 号は、なおいかなる付加制御メッセージも発生しない。 この方法はまた、他のものがアクティブになるときにはユーザが非常に大きい 容量に保持することを不可能にする。さらに、出来るだけ多くのユーザがトラフ ィック再バランスの複雑さを最少にしている一方、かなり大きな容量が与えられ る。 さて、本発明の第２の実施例は図１３〜図１５に関して説明される。この場合 、使用状況パラメータコントローラ(ＵＰＣ)22と組み合わせたダイナミック帯域 幅コントローラ(ＤＢＣ)の動作は、修正ＤＢＣ構成を使用して説明される。 各ＡＴＭセルは48オクテットの情報フィールドと５オクテットのヘッダとを有 する。 セルヘッダは、各々のセルが高優先順位又は低優先順位を有するものとして認 定されることを可能にするセル消失優先順位ビットを含んでもよい。輻輳が生じ るとき、すなわち全交換網内の要素が容量に達するとき、網は、低優先順位セル が高優先順位セルに優先して廃棄されるように仕組まれている。さらに、いかな る使用中の網でも、通常の作動状況の下では、高優先順位セルは常に網を通るこ とを許されているので、低優先順位セルの消失を生じる輻輳がピーク要求の期間 中発生するだけであるように網そのものは設計されている。64Ｋビット／秒の音 声のようないくつかの形式のデータ伝送の場合、セル消失は許容できることもあ る。しかしながら、他の状況では、特に非冗長データが送信されているとき、セ ルが消失されることは極めて望ましいことではない。そういう状況の下では、ユ ーザは、全てのデータセルが非常に低い損失を有する網を通して送信されること を確実にするためのトラフィック制御に期待するであろう。 図１３の装置は、２つの好ましい動作モードがつまびらかにされているけれど も、いくつかの方法で作動できる網の一部を形成する。１つのモードは、専用回 線タイプのユーザ間の永久接続を提供することにある。この動作モードでは、第 １のユーザと第２のユーザ間の通信チャネルが確立され、その後に、このチャネ ルは永久に接続されたままである。第２の動作モードでは、網は、信号コマンド がユーザによって出されるという点で交換のような方法で作動する。これらの信 号コマンドは、順に、交換機12によって解釈され、その結果、接続が確立される 。しかしながら、いくつかのデータネットワークアプリケーションでは、一旦接 続が確立されると、かなりの期間の間、多分数日の間、接続は即使用可能のまま であることが予想される。したがって、このようなリンクは、例えば、通常接続 時間の単位が分である公衆電話交換網(ＰＳＴＮ)によって行われた接続とは著し く相違する。この第２のモードでは、次に、この網は専用回線によって提供され たサービスと同様なサービスを提供する。ところで記載される実施例のための基 礎を与えるその第１の動作モードでは、エンドシステムは、あたかも専用回線が 通信サイト間に提供されるようにふるまう。好ましい動作モードの下では、エン ドシステムが信号を発生するためのいかなる機構も含む必要がなく、第１のユー ザが第２のユーザと直ちに通信を開始することを可能にする。 このように、第１のユーザによって発生された信号は、使用状況パラメータ制 御装置22から交換環境に供給され、ＤＢＣ20及び交換機12のようないくつかの交 換機を介して第２のユーザに向けられる。第２のユーザのロケーションに、ユー ザ装置が、トラフィックの送信及び受信のために備えられている。したがって、 ユーザ間の送信は、第１のユーザが網を介して音声信号及びビデオ信号の通信を 行う必要がある他の通信チャネルの場合、データの形式だけである。 広帯域交換機12は、複数の入力ポートと複数の出力ポートとを有する。このよ うに、ユーザからの出力信号は広帯域交換機12の入力ポート70に供給され、交換 機は、順に同様な交換装置によってセルを第２のユーザに向ける出力ポート72に そのポートで受信されたセルを供給するように仕組まれている。同様に、第２の ユーザからの出力セルは、最後に、入力ポート74にある広帯域交換機12に供給さ れ、交換機12がセルを出力ポート76に向けることを可能にする。 広帯域交換機12内の論理経路の確立は、複数の広帯域交換機又は同様な広帯域 交換機の動作を監視することもできる網管理コンピュータ78によって行われる。 網管理コンピュータ78と広帯域交換機12との間の通信は、各々の要素マネージ ャ80経由で為されるものであって、交換機特有であり、交換機と網管理コンピュ ータとの間にインターフェースを提供してもいる。このように、複数の製造者の 専用広帯域交換機は、それぞれの要素マネージャ80を介してインターフェースさ れる全網内に構成されることができる。 広帯域交換機12のトラフィック制御は、呼び出しコントローラ82によって行わ れる。したがって、呼び出しコントローラ82はいかなる特定の論理接続のための 帯域幅要求も規定する情報を受信し、それによって広帯域交換機12の適当な動作 がセル消失を最少にするために呼び出しコントローラの制御の下で行われること を確実にする必要がある。高優先順位のセルであると認定されたセルが決して消 失されなくて、広帯域交換機12が輻輳されるときに過負荷されるときだけ低優先 順位が消失されるようにこの装置は構成されるべきである。 網は、勧告Ｉ 371の範囲内で規定された動作に従う使用状況パラメータ制御装 置72を含んでいる。このように、使用状況パラメータ制御装置22は、各ユーザに 対して備えられ、ユーザによって要求された所要のサービスのレベルに従ってプ ログラム化される。したがって、ユーザの使用契約は第１のトラフィックしきい 値を指定するが、このしきい値よりも下で、高優先順位であると認定された全て のセルは、この優先順位に留まり、それによって網による通信の成功を確実にす る。しかしながら、一旦トラフィックが第１のしきい値を超えると、いくつかの セルは、送信が網を通してうまく行われることが保証されることができないよう な低優先順位に下げられたその優先順位を有する。このように、ユーザは、それ を超えるとトラフィックが受け入れられる保証帯域幅を有するが、網を通しての 送信は保証されることができない。 使用状況パラメータ制御装置22は、それを超えるとセルがデータストリームか ら完全に取り除かれる第２のトラフィックしきい値を有し、それによって、交換 機で形成された帯域幅要求が、その特定のユーザに対して、第２のしきい値によ って規定されたトラフィックレベルを決して超えないことを保証する。 したがって、通常の動作では、ユーザは、第１のしきい値の下にとどまること をもくろみ、それによって全てのセルが網を通して送信されることを保証にする 。しかしながら、もし（多分、ある種の予期されない出来事によって）トラフィ ック要求が増すならば、網はこのトラフィックの増加を受け入れる容量を有する ことができ、それによって、同時に違反するセルを取り除く機構を備え付けられ ている限りは顧客のためのデーター貫性を保持し、それによって帯域幅が保証さ れたそのセルが網を通して送信されることを保証する。 このように、各広帯域交換機12内で、及び呼び出しコントローラ82の制御の下 で、輻輳が起きるときは低優先順位セルは拒否されることができる。しかしなが ら、前述のように、高優先順位セルが網を通しての送信を保証されるような総合 的な網が構成される。 本発明の第１の好ましい実施例では、ユーザは、網に物理的に永久に接続され たままであることがあり、ユーザが使用可能帯域幅を使用するための要件を有し ない場合さえ、網は帯域幅を利用するために永久に構成されるものだと考えるこ とができる。しかしながら、好ましくは、ユーザは、論理リンクを介して送信さ れたセルの数に基づいてユーザに課金することに従って、実際の網の使用が行わ れるときに課金されるだけである。このように、ユーザによって呼び出された送 信以前は、広帯域交換機12は、入力ポートと出力ポート間の送信に対して少しの 帯域幅も実際割り当てることができない。さらに、いかなる特別のアクティビテ ィも帯域幅が割り当てられるためにはユーザによって形成される必要がない。帯 域幅のレベルは要求される場合にユーザに割り当てられる。 送信セルが使用状況パラメータ制御装置22を通過した後、このセルはダイナミ ック帯域幅コントローラ22に向けられる。呼び出しコントローラ82は、帯域幅コ ントローラ20によって要求された所要の帯域幅のレベルを検出するのに短い期間 を要するかもしれないので、帯域幅要求を処理するために呼び出し制御によって 要求された期間中、全ての送信セルは低優先順位に低下される。 前述のように、入力ポート70に供給されたユーザ発生信号に加えて、信号はま た出力ポート76を介してユーザに向かって送信される。これらの出力信号はダイ ナミック帯域幅コントローラ20にもまた供給され、前記コントローラがユーザに 向かって信号を送信することを可能にする。このように、特に、ダイナミック帯 域幅コントローラ20は信号をユーザに向かって出し、ユーザはセルが消失される 危険を避けるためにそのデータ出力を減少させるように指令する。 ダイナミック帯域幅コントローラ20は、図１４により詳細に示され、アクティ ビティ検出器、すなわちセルモニタ36と、コントローラすなわちプロセッサ38と 、フィードバックモジュール44と、属性データメモリ84とを含む。 データはポート70に送信され、同様なデータが48オクテットのユーザ情報＋５ オクテットのヘッダを有する個別セルの形式でポート76から受信される。 前述のように、ヘッダの最後の８ビットオクテットは、エラーチェックがヘッ ダ情報で実行されることができる冗長度の度合いを与えるヘッダエラーチェック フィールドである。このように、ヘッダエラーチェックフィールドを与える主な 理由は、ヘッダ情報が正しいことを保証することにある。 セルモニタ36内で、ヘッダエラーチェックフィールドはセルの始めを確認する ためにもまた使用される。 セルの形式で送信される顧客に起因するデータに加えて、プロセッサ38が制御 情報セルを生成することによって全交換環境内の顧客装置及び副交換網との通信 をすることもまた可能である。 前述のように、図１３に示された使用状況パラメータコントローラ22は、送信 セルの優先順位を変更することができる。使用状況パラメータコントローラ22の トラフィックしきい値は、網マネージャ78から受信された信号に応じて調整され ることができる。 以前のシステムでは、顧客の契約が変更されるとき、帯域幅に対する顧客の要 求の変化を反映する信号が使用状況パラメータコントローラ22に供給されるだけ である。しかしながら、現在のシステムでは、帯域幅の顧客への割り当ては動的 に制御されるので、その非アクティブ状態では、ゼロ帯域幅容量を有する伝送経 路は顧客に対して効率的に割り当てられる。このように、この状態を反映するた めに、第１のしきい値レベルをゼロに設定する命令が網マネージャ78によって使 用状況パラメータコントローラ22に出される。これらの条件の下で、使用状況パ ラメータコントローラによって受信された全てのセルは低優先順位のセルに変更 されるので、セルが網を通して送信されることを保証できない。しかしながら、 これらの非アクティブ期間中、いかなる要求も網で形成されなくて、交換容量が 他のユーザに割り当てられることができると仮定される。 好ましい実施例では、顧客が、呼び出しを始めるためにいかなる信号機能も実 行する必要もない。データそのものはダイナミック帯域幅コントローラ22によっ て識別され、網管理又は呼び出し制御への帯域幅要求の生成をトリガする。 図１４を参照すると、送信の開始中、低優先順位セルは、最少遅延の場合、ポ ート70に再送信するためにファーストインファーストアウト(ＦＩＦＯ)シフトレ ジスタにこれらのセルを書き込むセルモニタ36に供給される。シフトレジスタは 、前述のように、ヘッダエラーチェックフィールドに関してセル位相を識別する ことができる組合せ論理回路に値を供給する出力を含む。 そのシフトレジスタ内のセルの存在を識別する際に、セルモニタ36は、送信さ れているセルに関連したＶＣＩ及びＶＰＩの指示といっしょにプロセッサ38に供 給される送信アクティブ信号を生成する。この情報に応じて、プロセッサ38は、 前記識別子に関連した帯域幅割り当てを識別するために属性データメモリ84に問 い合わす。この問い合わせに応じて、呼び出しモニタ36によって識別された特定 の通信のための帯域幅対策を識別するデータはプロセッサ38に向かって供給され る。 プロセッサ38は、網内の他の要素に送信するための制御セルを構成するように 仕組まれ、セルモニタ36によって生成された“送信アクティブ”信号及び属性デ ータメモリ84から読み出されたデータに応じて、広帯域交換機12内の帯域幅の確 立を要求し、入力ポート70と出力ポート72との間の通信を容易にするメッセージ は、網マネージャ78への送信のために組み立てられる。この要求に応じて、網マ ネージャ78は、この帯域幅量が使用可能であるかどうかを決定し、使用可能であ るならば、帯域幅は接続に割り当てられる。 さらに、網マネージャ78は、このメッセージに応じて、そのしきい値を調整す る使用状況パラメータコントローラ22のために、速度が接続に対して現在許可さ れた帯域幅よりも小さいか又は等しいという条件で、セルがもはや低優先順位と 特徴付られないようなメッセージをポート76にもまた送信する。 いくつかの状況では、データがその宛先で受信される保証が要求される重要デ ータを顧客が送信したいこともある。もし端末が高優先順位と特徴づけられた一 連の試行セル全てを送信するならば、前述のシナリオの下では、帯域幅割り当て が帯域幅交換機12によって保証される状態に達せられるまで、最初のセルは使用 状況パラメータコントローラ22によって低下されたその優先順位レベルを有する 。このように、受信機で、帯域幅が許可された後、送信されるだけである高優先 順位セルの受信のためだけである高優先順位セルの受信以前に一連の低優先順位 試行セルが受信されることができる。 したがって、顧客が保証通信が確立されることを要求する場合、受信機が受信 セルの状態を調べ、次に、高優先順位のセルが受信されているとき、発信顧客に 向かって信号を出すことは可能である。高優先順位セルの受信は、高優先順位セ ルが保持され、この条件の下で、次に、発信顧客が高優先順位データを送信し、 優先順位セルが網を通しての送信の間中ずっとそれ自体残ることを知識で確実に することを示しているが、それは、セル優先順位の低下が起こる場合、最初のス タートアップ期間だけである。したがつて、網は、開始ルーチン又は信号ルーチ ンを行わないで帯域幅対策のための要求に自動的に応動する。この機能性のため のトレードオフは、最初のセルの優先順位レベルが低下され、この低下が生じる 期間は帯域幅要件を確立するための網の容量に依存し、それによって関連使用状 況パラメータ制御装置に修正信号を出すということである。したがって、帯域幅 対策は保証される。 セルモニタ36は、そこを通過するセルがないことを検出することもまたできる 。前述のように、セル送信の識別のための対策が行われ、セルモニタ36は、セル が送信され続けているかどうかに関する周期的調査が行われることを確実にする タイムアウト回路を含んでいる。送信が中止するとき、セルモニタ36は有効的に タイムアウトし、送信が停止されたということでプロセッサ38に信号を供給する 。この信号に応じて、プロセッサ38は、メッセージを構成し、セルモニタ36を介 して網マネージャ78にこのセルを送信する。このメッセージに応じて、網マネー ジャ78は、広帯域交換機12内の帯域幅の再割り当てを可能にし、使用状況パラメ ータコントローラ22にメッセージを出し、次の繰り返しの際に、最初のセルはそ の優先順位を低優先順位にリセットさせるように、再度しきい値レベルをゼロに リセットする。 多くの論理接続が共通の物理リンクによって達成されることが理解される。こ のように、網全体への特定の入力で、ポート70のような入力ポートは複数の論理 接続に関するセルを受信できる。同様に、ダイナミック帯域幅コントローラ20は これらの論理接続の各々に対する帯域幅割り当てを制御する。 図１に示されたタイプの網全体への入口で見られる最初の広帯域交換機である 図１３に示された広帯域交換機12のための帯域幅の割り当てが記載されている。 ダイナミック帯域幅コントローラ20によって行われた帯域幅要求は、帯域幅の利 用度を確立するために接続が通過する各交換機で形成される問い合わせもまた生 じる。したがって、帯域幅が割り当てられたことを確認し、それによって高優先 順位セルが網全体を通って送信されることを確実にするダイナミック帯域幅コン トローラ20にメッセージが戻される前に、複数の広帯域交換機で対策が行われな ければならないこともある。 前述のように、ヘッダ情報は、プロセッサ38によって識別され、この情報に応 じて、その特定チャネルに割り当てられた帯域幅を識別する属性データは、属性 データメモリ84から読み出される。このように、例えば、属性データメモリ84は 、 顧客と契約されたサービスのレベルに応じて、チャネルを１Ｍビット／秒チャネ ル、５Ｍビット／秒チャネル又は10Ｍビット／秒チャネルと識別できる。 ダイナミック帯域幅コントローラ20によって提供された機能は、リクエストが 行われるとき、特定の時間に使用可能であるどのような帯域幅にでも顧客アクセ スを可能にする機能である。このように、セルがこの対策を利用可能にする顧客 から到着するとき、２つの通信ステーション間にチャネルを与えるために使用可 能であるどのような帯域幅をもセルに与えられるべきであるという指示が属性デ ータメモリ84からプロセッサ38に供給される。 網マネージャ78への顧客のリクエストを識別するプロセッサ38は、メッセージ を構成し、このセルを送信する。このリクエストに応じて、網マネージャ78は、 通信送信元から通信宛先までの使用帯域幅のレベルを決定することを要求される 。論理チャネルにわたる使用帯域幅は、物理リンクが最小使用帯域幅を有するも のは何によっても制限される。このように通信チャネルが、その最初のものが使 用10Ｍビット／秒を有し、その第２のものが使用10Ｍビット／秒を有するのに対 して第３のものだけが使用２Ｍビット／秒を有する３つの直列物理リンクの上に 構成されるならば、組合せにわたる使用帯域幅は２Ｍビット／秒だけで、使用２ Ｍビット／秒だけを有するステーションに障害が存在するために、リンクの第１ 及び第２の段にある残りの８ビットは使用されることができない。したがって、 プロセッサ38によって行われたリクエストに応じて、網マネージャ78は、全使用 帯域幅を決定し、ダイナミック帯域幅コントローラ20に向かってこの情報を戻す 。 顧客のリクエストに応じて使用可能であるどのような帯域幅をも割り当てるた めの対策が行われるとき厄介な問題が生じる。リクエストが行われる時点では、 リクエストしている顧客は、実際のどんな帯域幅のレベルが使用可能であるかを 知らない。さらに、網は、リクエストしている顧客が帯域幅を要求している範囲 も知らない。したがって、帯域幅が使用可能であるものは何でも提供するが、い くつかの状況の下では、これは顧客の要求に不十分であることもある。これらの 条件の下で、網は、輻輳は今にも起ころうしていて、網に供給されたトラフィッ クのレベルを減少するための処置がとられなければならないことを顧客に知らせ るために、適度に構成されたセルの形式で顧客に向かって命令を出す必要がある 。 送信している顧客の端末にその出力トラフィックを減少するように指示するこ の種のセルは、プロセッサ38によって生成され、フィードバックコントローラ44 を介して発信端末に供給される。このようなフィードバック命令が生成されるこ とを必要とするかどうかを決定するために、セルモニタ36は、この種の入来デー タをバッファリングし、データがバッファから読み出されるよりも高速にバッフ ァに書き込まれつつあることを検出したとき、オーバーフロー信号を発生するよ うに仕組まれたバッファを含む。 図１４のセルモニタ36は図１５により詳細に示されている。使用可能帯域幅に 従ってセルを送信できるその真の特性によって、この種のセルは、特定のリクエ ストが行われるとき使用帯域幅に応じて異なる速度で送信され、別々のバッファ リング装置が各特定の速度に対して備えられるべきであることを理解すべきであ る。 理論上、使用可能帯域幅のレベルは連続的に変えることができ、このようなリ クエストに応じて、(システムの定義内の)いかなる数も要求プロセッサに戻され ることができる。このような状況の下では、使用可能帯域幅を完全に利用するた めに、あらゆる可能な伝送速度のためのバッファリング装置を備えるか、又はシ ステムを通って送信されている各論理チャネルのための可変速度バッファを備え ることは必要である。これらの可能な選択法の各々は望ましくない。 図１５に示されたように、４つの物理バッファ86、88、90及び92が備えられて いる。第１のバッファ86は、１Ｍビット／秒で送信されているセルをバッファリ ングするように仕組まれ、第２のバッファ88は、２Ｍビット／秒で送信されてい るセルをバッファリングするように仕組まれ、第３のバッファ90は、５Ｍビット ／秒で送信されているセルをバッファリングするように仕組まれ、第４のバッフ ァ86は、10Mビット／秒で送信されているセルをバッファリングするように仕組 まれている。実際は、提供された実際のバッファの数は、動作要件に依存し、セ ルを収容する実際のデータ速度にも依存する。 セルは、顧客装置から送信され、直列ストリームとしてポート70に供給される 。しかしながら、セルモニタ36において、直列ストリームは、順にこれらのオク テットを並列シフトレジスタ96に供給する直並列変換器94によって並列ビットの オ クテットに変換される。シフトレジスタ96は、タップを付けられており、これに より、複数のオクテットが、前述のように、データ伝送の存在、すなわちセル内 のヘッダの位置を識別し、ヘッダ情報をプロセッサ38に供給するように仕組まれ ている論理回路98によって同時に読み取られることが可能になっている。プロセ ッサ38は、順に、送信されている特定のセルのための記憶帯域幅割り当てを識別 し、この決定に応じて、制御信号を交換機100に供給する。 セルが所要帯域幅が特定されている論理通信チャネルに属しているものと認定 されるならば、交換機100は、プロセッサ38から受信された信号に応じて、マル チプレクサ102に直接セルを供給するように仕組まれている。しかしながら、検 出されたセルをも”、その送信のために利用される“使用可能であるどのような 帯域幅をも”に対するリクエストを生じるタイプのセルであるならば、交換機10 0に供給されたセルは、マルチプレクサ102に直接供給されるよりもバッファ86〜 92の一つに向けられる。 “使用可能であるどのような帯域幅をも”を提供するためにプロセッサ38によ ってリクエストが行われた後、網マネージャ78は、使用可能である帯域幅のレベ ルを識別するプロセッサ38に向かって適切にアドレス指定されたメッセージの形 式で情報を戻す。使用可能帯域幅のレベルがプロセッサ38によって受信されたと き、送信するためのこの帯域幅を直ちに使用しない。使用可能であるどのような 帯域幅をも送信する目的のために実際利用することに優先して、プロセッサ38は 、バッファが提供された最も近い低い値に等しいレベルに使用帯域幅のレベルを 減少する。このように、図１５で提供されたバッファ値を参照すると、使用可能 帯域幅が10Ｍビット／秒よりも大きいものとして戻されるならば、使用する実際 の帯域幅は10Ｍビット／秒であり、バッファ92が使用される。同様に、使用可能 帯域幅が５Ｍビット／秒よりも大きいが10Ｍビット／秒よりも小さいならば、５ Ｍビット／秒が使用され、バッファ90が使用される。同様に、実際の使用可能帯 域幅が２Ｍビット／秒と５Ｍビット／秒との間にあるならば、実際の割り当て帯 域幅設備は２Ｍビット／秒にセットされ、バッファ88が使用される。同様に、実 際の使用可能帯域幅が１Ｍビット／秒と２Ｍビット／秒との間にあるならば、割 り当てられた実際の帯域幅は１Ｍビット／秒にセットされ、バッファ86が使用さ れ ることを可能にする。最後に、実際の使用可能帯域幅が１Ｍビット／秒よりも小 さいならば、いかなる帯域幅も実際に使用可能でなく、高優先順位データ伝送を 容易にするいかなる処置も行われないと仮定される。 このように、前述のように、プロセッサ38は、実際の使用帯域幅のレベルを処 理可能伝送速度のうちの１つに変換し、したがって、適当な信号を交換機100に 供給する。例えば、実際の使用可能帯域幅が３Ｍビット／秒であることを決定さ れるならば、この提供レベルを識別する信号は網マネージャ78からプロセッサ38 に供給される。この信号に応じて、プロセッサ32は、この例では２Ｍビット／秒 である処理可能伝送速度のうちの１つを選択し、それによって伝送が２Ｍビット ／秒の限界までの高優先順位で生じることを可能にする。信号はプロセッサ38か ら交換機100に供給され、それによって、このリンクからのセルをバッファ88に 向ける。セルは、最後に、マルチプレクサ102に供給されている前記セルを生じ る２Ｍビット／秒バッファ88によってファーストインファーストアウトのように クロックされる。バッファ88は、その全てが適当な速度でそのバッファの中から 外へクロックされる他の論理リンクから２Ｍビット／秒セルもまた受信すること に理解すべきである。マルチプレクサ102で、これらのセルは、他のバッファか ら受信されたセルと、適当なタイムスロットの間、入力ポート70に送信するため に交換機100から直接受信されたセルと結合される。図１５に示されたように、 マルチプレクサ102は、前述のように、交換環境内でハウスキーピングする目的 のために必要とされるプロセッサ38からセルを直接に受信するようにもまた仕組 まれている。 次に、既存の網内で図１３〜図１５に関して前述の実施例の適用を要約するた めに、相互接続機能、セル処理のための制御機能、資源を管理するための管理機 能及び公衆網に入るトラフィックを管理する使用状況パラメータ制御機能を含む 端末は、物理リンクを介してローカル交換機に接続されている。 これらの機能の全ては現ＡＴＭ方式機械に共通である。しかしながら、ローカ ル交換機は、管理機能及び／又は制御機能と相互作用できるダイナミック帯域幅 コントローラ(ＤＢＣ)と称される付加機能を含むことが提案されている。 ＤＢＣ機能は下記のように要約されることができる。 Ｉ．相互機能によって端末を他の端末に接続するリンク内の特定の専用仮想回線 (ＰＶＣ)を監視し、トラフィックアクティビティがいかなるＰＶＣでも始まるか どうかを検出すること。 II．セルモニタ36の選択は、新しいアクティビティが検出されるときは常に、及 びいかなる帯域幅もデフォルト帯域幅以外のＰＶＣに割り当てられない間、監視 ＰＶＣの全てのセルのＣＬＰビットを低優先順位にセットすることにある。一方 、ＣＬＰビットが使用状況パラメータ制御(ＵＰＣ)によって変更されるだけであ ることを命令する規格に従って、制御メッセージを網管理／呼び出し制御を送信 するために、一旦非アクティビティがＰＶＣで検出されると、ＵＰＣパラメータ が更新されることを要求し、それによって、(合意した最大速度までの)全てのそ の後のセルは、通過されるが、低優先順位、すなわち“タグ付き違反”として特 徴付られることを確実にする。 III．呼び出し制御機能及び／又は管理機能への信号メッセージを生成し、接続 属性が変更されることを要求するためにトラフィックアクティビティがＰＶＣで 検出されると、すなわち、そのＰＶＣのために顧客と合意した固定値又は最高使 用可能ビット速度のいずれかであるＰＶＣに帯域幅が割り当てられる。 IV．呼び出し制御機能／又は管理機能から信号メッセージを受信するために、属 性を変える”リクエストを肯定応答し、もしあれば、帯域幅がこのＰＶＣのため に許可されたことを指示する。 Ｖ．帯域幅が許可された時は常に、低優先順位指示でのＣＬＰの上書きを停止す ること。一方、帯域幅がＰＶＣのために許可されるときは常に網管理／呼び出し 制御への制御メッセージを生成するためにＣＬＰビットがＵＰＣによって修正さ れるだけと公表している規格に従って、ＵＰＣパラメータが更新されることを要 求するので、ＣＬＰのいかなる修正もない場合、すなわち、違反タグ付けの場合 、所与の最大速度までのセルが通過される。 VI．フィードバック制御を端末に与えること、必要に応じて、許可帯域幅によっ て支援されることができるよりも大きくない速度でこのＰＶＣに関連したトラフ ィックを保持すること。 VII．ｎミリ秒を超えるの期間の間で、いつトラフィックアクティビティが停止 するかを検出すること、及びこれが起きると、ゼロ帯域幅が割り当てるように接 続 属性が変更されるべきである呼び出し制御機能及び／又は管理機能を知らせる信 号メッセージを生成すること。 セルモニタ機能は、各ＰＶＣに対して、トラフィックアクティビティが開始す るか又は停止するかを決定する。端末、すなわち他のＰＶＣエンドシステムによ って送信されたセルは、インターフェースを介してＤＢＣに送られる。セルモニ タ機能は、ＶＰＩ／ＶＣＩ及びＣＬＰビットの処理を容易にするために、到着す るディジタル信号の直並列変換と、セルヘッダの全部又は一部を記憶するための シフトレジスタとを含む。セルモニタ機能は、いかなるセルのＣＬＰビットも低 優先順位にセットする能力を含んでいる。しかしながら、これはプロセッサ機能 によってターンオフされることができる。必要に応じて、セルを網のへ向けて前 向きに、インターフェースを介して、送るのに先立ち、セルモニタ機能は、ディ ジタル信号の並直列変換を実行できる。 セルモニタ機能は、ＰＶＣのトラフィックアクティビティが変更されるときは 常にプロセッサ機能に知らせる。プロセッサ機能は、セルモニタ内のＣＬＰ上書 き機能を起動／非起動するために適当な制御信号を生成する。呼び出し制御又は 網管理がプロセッサにいかなる帯域幅もそのＰＶＣに割り当てられないことを知 らせるときは常にＣＬＰ上書き機能は特定のＰＶＣで付勢される。一方、プロセ ッサ機能は、ＵＰＣパラメータを更新するために呼び出し制御又は網管理をリク エストするように送信される制御信号を生成するのですべてのセルはこのＰＶＣ ではタグ付き違反である。呼び出し制御又は網管理は保証帯域幅がＰＶＣに割り 当てられたことをプロセッサに知らせるときは常に、ＣＬＰ上書き機能は特定の ＰＶＣでは非起動される。もし必要ならば、プロセッサ機能は、ＵＰＣパラメー タが違反タグ付けを停止するために変更されるという呼び出し制御又は網管理た めのリクエストをまた生成する。 プロセッサ機能はまた、リクエスト帯域幅がＰＶＣのために変わる呼び出し制 御及び網管理のための制御信号を生成する。帯域幅リクエスト信号及び肯定応答 信号はインターフェースを介して送受信される。プロセッサによるこれらの信号 の正しい生成は、ＰＶＣ属性データメモリに記憶されたデータに依存し、所要の 保証帯域幅の量の情報や、いかなる使用可能なビット速度も所与の最大値まで及 び所与の最小値以上を割り当てられることができるかどうかを含む。 端末の方と反対方向に進行するセルは、インターフェースを介して、ＤＢＣフ ィードバック機能に送られる。この機能の目的は、ＵＰＣに監視されたトラフィ ック契約で指定されたピーク速度又は持続セル速度に違反しないいかなる速度で も停止又は送信するように端末に命令することにある。フィードバック機能は、 いかなるセルヘッダの総称フロー制御(ＧＦＣ)フィールドをも修正すること又は 、割り当てられていないセルが到着するとき、これの代わりに制御セルを挿入す ることのいずれかによって端末に向かってこれらの信号を送ることができる。 フィードバック機能は、到着ディジタル信号の直並列変換を含むことができ、 シフトレジスタは、セルヘッダの処理及び出力ディジタル信号の並直列変換を可 能にするために備えられている。 プロセッサ機能は、フィードバック信号を端末に印加する正しい速度をフィー ドバック機能に知らせる。顧客が、いかなる使用可能ビット速度よりもむしろ固 定帯域幅を割り当てられるべきであると要求するとき、いかなるフィードバック 信号も発生される必要がない。この場合、端末は、ＵＰＣによって監視されない 固定速度で常に送信すると仮定される。したがって、いかなる他の制御機能も端 末を正しい速度で送信し続ける必要がない。 しかしながら、いかなる使用可能ビット速度も所与の最小値と最大値との間で ＰＶＣに割り当てられるべきてあると要求した顧客にとって、ＵＰＣは最大値を 超えないことをチェックするのみであると仮定される。 使用可能ビット速度ＰＶＣからのセルは、ＤＢＣに到着するとき、セルモニタ 機能内のいくつかのバッファの一つに内部的に経路指定される。ＵＰＣによって 提供される以外いかなる付加ビット速度チェックも必要ないので、固定ビット速 度ＰＶＣからのセルはいかなるバッファによっても経路指定される必要がなく、 そして、どの場合も、２つの異なった遅延特性がある。第１に、可変ビット速度 ビデオに適している低遅延を有するバースト状態のトラフィックを伝達する固定 ビデオ速度ＰＶＣ、第２に、遅延に敏感でないデータに適している大きなバッフ ァ遅延を有するバースト状態のトラフィックを伝達する使用可能ビット速度ＰＶ Ｃ。 セルモニタ機能内のバッファは、各々出力ビット速度に基づいたトラフィック クラスに関連している。全ての使用可能ビット速度ＰＶＣは、呼び出し制御及び 網管理によって許可された帯域幅に基づいたこれらのクラスの一つに割り当てら れる。 ＰＶＣのためのいかなる使用可能ビット速度も要求するとき、ＤＢＣは、リク エストのパラメータとして許容クラス速度を供給するか又はＰＶＣ属性データメ モリに記憶されるようなＰＶＣのために許容できる最高クラス速度で開始するか のいずれかができ、呼び出し制御又は網管理がそのリクエストを許可しないなら ば、第２のリクエストはＰＶＣのために許容できる最低クラス速度のために発生 される。このリクエストが許可されるならば、いかなる他のリクエストも行われ ない。ＰＶＣはそのクラスに割り当てられる。使用可能ビット速度ＰＶＣがクラ スに割り当てられるまで、セルはいかなるバッファにも転送されない。全てのセ ルは低優先順位で特徴付られる。さらに、まだいかなる帯域幅をも許可されてい ない固定ビット速度ＰＶＣ又は使用可能ビット速度ＰＶＣのいずれかからバッフ ァに転送されないＤＢＣに到着するセルは、送信バッファにおけるセルに対して 優先順位を有している。送信バッファは、セルが出力以前にクラスバッファから 転送される共通バッファである。 この送信優先順位の規則は、使用可能ビット速度ＰＶＣのセルシーケンス一貫 性を確実にし、固定ビット速度ＰＶＣが最少遅延を有することを確実にする必要 がある。使用可能ビット速度ＰＶＣのためのセルシーケンス一貫性保証を理解す るために、第１のＲ個のセルが保証されている帯域幅よりも前に送信されるなら ば、またセルＲ＋１及び全ての残りのセル(非アクティビティが検出されるまで) がクラスバッファに転送されるならば、上記の優先順位伝送規則のために、セル Ｒ＋１はＲ番目のセルの前に送信されることができない。 ｎ個のＰＶＣが２Ｍビット／秒クラスにあるならば、セルは２Ｍビット／秒の ｎ倍の速度で送信バッファに送信される。これは、使用可能ビット速度ＰＶＣが 網によって予測される速度に従うことを保証する。端末がこの速度よりも高速に 送信しているならば、結果は、クラスバッファが充填し始めるが、ＤＢＣを越え て網に入る付加的で予期不能なトラフィックがありうるかも知れない。 クラスバッファが予め割り当てられたしきい値よりも上に充填された時は常に 、又はクラスバッファが他の所定のしきい値よりも下に充填されたときに、セル モニタ機能は、プロセッサ機能に指示を与える。プロセッサ機能は、クラスバッ ファが前記第１のしきい値よりも上に充填される指示を受信するとき、フィード バック機能に命令し、“送信停止”信号を適当な端末に供給する。適当な端末の ＰＶＣ識別はプロセッサ機能からフィードバック機能に送られ、次に、フィード バック機能は、全てのこれらの端末に停止を指令する同一のＰＶＣ値で一連の制 御セルを挿入する。一方、停止する多数のＰＶＣがあるならば、例えば、少数の 異なるクラスだけがあるならば、フィードバック機能はＧＦＣを使用して全ての ＰＶＣを停止する。 プロセッサ機能が、クラスバッファが第２のしきい値よりも下に充填されると いう指示を受信するとき、セル送信がこれらのＰＶＣで再び開始できることをフ ィードバック機能に命令する。この場合、フィードバック機能が多数のＰＶＣを 制御しているならば、フィードバック機能は、制御セルをこれらのＰＶＣにもは や送信しないか又は前記機能はＧＦＣ設定を変える。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 スミス，アブリル イギリス，オックスフォードシャイアー, カータートン，フィンチデール クローズ ３番地 (72)発明者 アダムス，ジョン，レオナルド イギリス，サフォーク，アイ ピー 11 ９ エヌ ゼット，フェリックスストウ ェ，ケスウィック クローズ 24番地 【要約の続き】 置態様及び方法態様を有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． それぞれの信号発生源に接続するための少なくとも一つの入口と選択され た信号受信システムに接続するための少なくとも一つの出口とを有する広帯域交 換システムにおいて、該交換システムが、前記入口から前記出口まで非同期に転 送される情報を伝達するデータセルを送信する少なくとも一つの交換機と、前記 入口と前記出口との間の接続を受け入れ、かつ前記交換機を介して確立するシス テム制御手段と、前記入口で受信された情報伝達データセルを検出し、かつ自動 的に、このような検出に応じて、前記システム制御手段に前記出口への前記セル の送信のための帯域幅を割り当てさせるように仕組まれた帯域幅制御手段とを備 えていることを特徴とする広帯域交換システム。 ２． 前記システム制御手段が、前記帯域幅の割り当てのために使用可能な帯域 幅を識別する手段を含むことを特徴とする請求の範囲１によるシステム。 ３． 前記帯域幅制御手段が、前記使用可能帯域幅を表す制御信号を前記識別手 段から受信するように作動できる手段を含むことを特徴とする請求の範囲２によ るシステム。 ４． 前記システム制御手段が、前記帯域幅制御手段に輻輳信号を送信する輻輳 センサを含み、かつ前記帯域幅制御手段が、前記信号発生源のための入口にトラ フィックレベル減少指示を送信するフィードバック手段を含むことを特徴とする 請求の範囲２又は請求の範囲３によるシステム。 ５． 前記帯域幅制御手段が、前記システム制御手段から前記リミッタによって 受信された制御信号から得られた最大出力セル速度値を記憶する記憶手段を有す る送信リミッタと、セルが前記入口で受信された速度が最大出力セル速度値を越 えるとき前記交換機へのセルの送信を制限する手段とを含むことを特徴とする請 求の範囲１〜４のいずれかによるシステム。 ６． 前記リミッタが前記交換機へのセルの送信を遅延するバッファを含むこと を特徴とする請求の範囲５によるシステム。 ７． 前記帯域幅制御手段が、前記データセルを発生する信号発生源に送信する ための前記入口に前記最大出力セル速度値を送信するように仕組まれたフィード バック手段を含むことを特徴とする請求の範囲５又は請求の範囲６によるシステ ム。 ８． 前記入口が、複数の信号発生源からデータセルを受信するように配置され 、かつ前記送信リミッタが前記装置によって記憶された１つ以上の他方の発生源 からのセルの数に依存する速度で前記発生源のうちの一方からのセルを送信する ように作動できることを特徴とする請求の範囲５〜７のいずれかによるシステム 。 ９． 前記入口が複数の信号発生源からのデータセルを受信するように仕組まれ ていること、前記帯域幅制御手段が、前記セルに関連した経路指定識別子を読み 取り、かつ前記経路指定識別子に関連したアクティビティ状態値を更新するよう に作動できるセル監視段を含むこと、非アクティブからアクティブ状態までの前 記識別子に関連するアクティビティ状態値の遷移が、前記システム制御手段をし て前記識別子に関連したセルのための帯域幅を割り当てしめることを特徴とする 前記請求の範囲のいずれかによるシステム。 １０．前記帯域幅制御手段が、セルが入口に供給された速度を検出するように配 置されていることを特徴とする前記請求の範囲のいずれかによるシステム。 １１．前記帯域幅制御手段が、前記割り当てられた帯域幅が前記監視速度で前記 セルを送信する必要がある帯域幅より多いならば、前記システム制御手段によっ て、前記セルにより少ない帯域幅を割り当てさせられるように仕組まれたことを 特徴とする請求の範囲１０による装置。 １２．前記帯域幅制御手段が、入来セルの帯域幅識別部分を読み取り、かつ前記 部分によって識別された帯域幅に従って前記システム制御手段に帯域幅を前記セ ルに割り当てさせるように仕組まれていることを特徴とする請求の範囲１又は請 求の範囲１０によるシステム。 １３．前記帯域幅制御手段が、前記システム制御手段による前記入来セルへの帯 域幅の割り当てが生じるまで前記入来セルがデフォルト帯域幅に従って前記シス テム上で受け取られる速度を制限するように仕組まれていることを特徴とする前 記請求の範囲のいずれかによるシステム。 １４．前記帯域幅制御手段が、いかなる帯域幅も前記デフォルト帯域幅以外の前 記セルに割り当てられない間、低優先順位を前記入来セルに割り当てる手段を含 むことを特徴とする請求の範囲１３によるシステム。 １５．前記帯域幅制御手段が、前記帯域幅制御手段に結合されたそれぞれの信号 発生源から受信されたセルを計数し、それによって顧客課金のための課金信号を 発生するセルカウンタを含むことを特徴とする前記請求の範囲のいずれかによる システム。 １６．前記バッファが、前記バッファの所定のしきい値レベルまでの充填を検出 する手段を有することと、前記入口に接続されたときに、前記バッファが前記し きい値レベルまで充填されるとき、関連信号発生源のための最大出力セル速度値 の再送信を発生させるために前記フィードバック手段が前記バッファに応動する ことと、を特徴とする請求の範囲６又は請求の範囲７によるシステム。 １７．広帯域交換機システムの入口から前記広帯域交換機システムの出口まで非 同期に転送される情報伝達データセルを送信するための前記広帯域交換機システ ムにおいて、前記入口で受信された入来セルを検出し、かつ自動的に、このよう なセル検出に応じて、前記システムのシステム制御手段に前記出口への前記セル の送信のための帯域幅を割り当てさせるように仕組まれた帯域幅制御手段の使用 。 １８．少なくとも一つの交換機を介して広帯域交換機システムの入口から前記広 帯域交換機システムの出口まで非同期に転送される情報伝達データセルを送信す るための前記広帯域交換機システムを作動させる方法において、該方法が、セル を検出することによって前記セルを送信するための帯域幅を制御し、かつ自動的 に前記検出に応じて、前記システムのシステム制御手段に前記入口から前記出口 までの前記セルの送信のための帯域幅を割り当てさせることからなることを特徴 とする方法。 １９．帯域幅の割り当てが使用可能帯域幅の識別によって先行されることと、輻 輳が、入力トラフィックレベルの減少を生じるように前記入口に信号を出される ことと、を特徴とする請求の範囲１８による方法。 ２０．前記システム制御手段から受信された制御信号から得られた最大出力セル 速度値を記憶することと、セルが前記入口で受信された速度が最大出力セル速度 値を超えるとき前記セルの前記交換機への送信を制限することと、を特徴とする 請求の範囲１８又は請求の範囲１９による方法。 ２１．前記制限するステップが、前記セルの前記交換機への送信をバッファで遅 延することを含む請求の範囲２０による方法。 ２２．前記最大出力セル速度値が、フィードバック信号としてデータセルを発生 する信号発生源に送信されることを特徴とする請求の範囲２０又は請求の範囲２ １による方法。 ２３．複数の信号発生源からのデータセルを受信することを特徴とし、かつ前記 制限するステップが、１つ以上の他方の発生源から受信されたセルの数に依存す る速度で前記発生源の一方から受信されたセルを送信することを含むことを特徴 とする請求の範囲２０から２２の方法。 ２４．複数の信号発生源からのデータセルを受信することと、かつセルに関連し た経路指定識別子を読み取ることによって前記入来セルを監視することと、前記 経路指定識別子に関連したアクティビティ状態値を更新することと、を特徴とす る請求の範囲１８〜２３のいずれかによる方法において、該方法が、アクティブ から非アクティブ状態までの前記識別子に関するアクティビティ状態値の遷移に 基づいて前記識別子に関連したセルのための帯域幅を前記システム制御手段に割 り当てさせることをさらに含むことを特徴とする方法。 ２５．前記検出するステップが、セルが識別信号発生源から前記入口に供給され た速度を検出することを含むことを特徴とする請求の範囲１８〜２４のいずれか による方法。 ２６．前記割り当てられた帯域幅が前記検出された速度で前記セルを送信する必 要がある帯域幅よりも多いならば、前記システム制御手段が前記セルにより少な い帯域幅を割り当てさせられることを特徴とする請求の範囲２５による方法。 ２７．入来セルの帯域幅識別部分を読み取ることと、前記部分によって識別され た帯域幅に従って前記システム制御手段に帯域幅を前記セルに割り当てさせるこ とと、を含むことを特徴とする請求の範囲１８又は請求の範囲２４による方法。 ２８．前記システム制御手段による前記入来セルへの帯域幅の割り当てが生じる まで前記入来セルがデフォルト帯域幅に従って前記網上で受け取られる速度を制 限することを特徴とする請求の範囲１８〜２７のいずれかによる方法。 ２９．それぞれの信号発生源から受信されたセルを計数し、それによって顧客課 金のための課金信号を発生することを特徴とする請求の範囲１８〜２８による方 法。 ３０．所定のしきい値レベルまでのバッファの充填を検出すること、かつ前記所 定のしきい値レベルに達することに応じて、前記バッファが前記しきい値レベル まで充填されたとき関連信号源のために最大出力セル速度値の再送信をさせるこ とを特徴とする請求の範囲２１及び請求の範囲２２による方法。 ３１．広帯域交換システムのためのダイナミック帯域幅コントローラであって、 該システムが、少なくとも一つの交換機を介して前記システムの入口から前記シ ステムの出口まで非同期に転送される情報伝達データセルを送信するためのもの であって、前記コントローラが、前記入口で受信された前記セルを検出する手段 と、帯域幅を前記セルの前記出口への送信のための前記システムに割り当てられ るようにさせるためにこのようなセル検出に応じて自動的に帯域幅リクエスト信 号を出す手段とを備えているダイナミック帯域幅コントローラ。 ３２．前記帯域幅リクエストが前記システムで処理されている間及び前記帯域幅 の割り当て以前、セルが前記システムを通過することを可能にするように仕組ま れたことを特徴とする請求の範囲３１によるコントローラ。 ３３．システム制御信号に応じてセル速度指示子値を記憶し、かつセルが前記入 口で受信された前記速度が前記セル速度指示子信号によって指示されたセル速度 を超えるときセルの先方送信を制限するように仕組まれた送信制限手段を特徴と する請求の範囲３１又は請求の範囲３２によるコントローラ。