JP3169552B2 - シェーピング方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシェーピング方法及
び装置に関する。例えば、セルリレー方式のスイッチに
適用し得るものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、固定長データ（以下、セルとい
う）の転送速度を制御する方式（シェーピング方式）と
して、次に示す３つの制御方式が主に用いられている。
ここで、３つの制御方式とは、２つの最小セル間隔制御
方式（すなわち、セル時間基準方式及びクロック時間基
準方式）と、スライディングウインドウ制御方式の３つ
である。なお、以下、２つの最小セル間隔制御方式を区
別するため、セル時間を基準とする最小セル間隔制御方
式を最小セル間隔制御方式と、クロック時間を基準とす
る最小セル間隔制御方式を最小クロック間隔制御方式と
呼ぶことにする。

【０００３】まず、最小セル時間制御方式について説明
する。この方式は、前回送出があった時間から、次回送
出できる時間までの間隔をセルの送出間隔単位で制御す
る方式である。従って、目標転送レートをピークレート
の50％とする場合には、セルの送出が１セルおきになる
ように制御するようになっている。

【０００４】図２に、最小セル間隔制御装置のブロック
図を示す。この制御装置では、１セル間隔時間でカウン
トアップ動作する無限カウンタとしての基準カウンタ１
を用いる。セル送出の際、加算器(ADDER) ２において、
送出セルのチャネルに対応するピークレート値を基準カ
ウンタ１のカウント値に加算する。この加算結果が、次
回送出時におけるセル送出可能時間であり、メモリ３の
所定位置に書き込まれる。

【０００５】なお、加算値は、チャネル毎に割り当てら
れた所定位置に書き込まれる。この際、書き込み位置
は、スケジューラ４の制御によりＲ／Ｗ回路５によって
指定される。スケジューラ４は、チャネルのチェックの
時間割付を管理する回路である。スケジューラ４を用い
て時分割でチェックするのは、チャネル毎にチェック回
路を持つと回路規模が大きくなるためである。

【０００６】このように、所定位置に書き込まれたセル
送出可能時間は、スケジューラ４から読み出し命令を受
けたＲ／Ｗ回路５によりメモリ３から逐次読み出され、
比較回路６に入力される。この比較回路６における基準
カウンタ１のカウント値（現在時刻）と、メモリ３から
読み出したセル送出可能時間との比較により、送出可能
（ＯＫ）か否かが判定される。

【０００７】ここで、カウント値がセル送出可能時間を
越えている場合、送出可（ＯＫ）が出され、その情報が
判定結果保持フリップフロップ７に保持される。なお、
判定結果保持フリップフロップ７はチャネル分存在して
いるので、スケジューラ４からの信号により、どのチャ
ネルに対応するフリップフロップに保持するかを選択す
る。

【０００８】判定結果保持フリップフロップ７の出力
は、その出力が「Ｈ」レベルのチャネル間で競合回路８
における競合制御が行われ、競合に勝ったチャネル情報
が送出可チャネルを表すチャネル情報として出力され
る。なお、送出可となったチャネルの判定結果保持フリ
ップフロップ７はリセットされ、さらに、Ｒ／Ｗ回路５
を介してメモり３に加算器２の出力が次回送出可能時間
として書き込まれる。以上が、最小セル間隔制御装置に
よる制御の概要である。

【０００９】次に、最小クロック時間制御方式について
説明する。この方式も、基本的な手法は、前述の最小セ
ル時間制御方式と同じである。ただし、この制御方式の
場合には、判定に使用する基準カウンタのカウント値の
更新を１セル間隔時間から装置内の基本クロック間隔と
する点が異なる。この置き換えにより、精度の細かいピ
ークレート制御を実現している。

【００１０】図３に最小クロック間隔制御装置のブロッ
ク図を示す。基準カウンタ１１は、１クロックタイミン
グでカウント値をカウントする無限カウンタである。こ
の基準カウンタ１１の出力は、セル送出時にその送出セ
ルのチャネルに対応するピークレート値と加算器１２で
加算され、その結果がメモリ１３の所定位置に書き込ま
れる。これが、次回送出時の送出可能時間となる。

【００１１】スケジューラ１４は、チャネルのチェック
の時間割付けを管理する。スケジューラ１４から読み出
し命令を受けたＲ／Ｗ回路１５は、メモリ１３からチェ
ックするチャネルの次回送出可能時間を読み出す。な
お、最小セル間隔制御の場合には、次回送出可能時間を
チェック時点での基準カウンタ値と比較していたが、こ
の最小クロック間隔制御の場合には、チェックしてから
実際にセルの送出が行われるまでの間に基準カウンタ１
１のカウント値が進んでしまうので、次のようにして時
間を補正している。

【００１２】すなわち、次回送出可能時間と送出予測時
間とを比較するようにしている。この送出予測時間は、
１セル時間（例えば、１クロックで１バイトデータがフ
ォワードされるとすると５３クロック）ごとに加算され
る回路（加算器１６と保持フリップフロップ１７）で生
成される。

【００１３】比較回路１８にて基準カウント値が送出可
能時間を越えていたら、送出可（ＯＫ）としてその情報
を判定結果保持フリップフロップ１９に保持する。

【００１４】判定結果保持フリップフロップ１９はチャ
ネル分存在し、スケジューラ１４からの信号によってど
のチャネルのフリップフロップに保持するかを選択す
る。判定結果保持フリップフロップ１９の出力がＨレベ
ルのチャネル間で競合回路２０にて競合が掛けられ、競
合に勝ったチャネル情報が送出可となったチャネルの判
定結果保持フリップフロップ１９はリセットされ、さら
にＲ／Ｗ回路１５を介してメモリ１３に加算器１２の出
力が次回送出可能時間として書き込まれる。以上が、最
小クロック間隔制御装置による制御の概要である。

【００１５】最後に、スライディングウインドウ制御方
式について説明する。この制御方式では、ある時間間隔
を時間ウインドウとし、これを１セルタイミングでシフ
トすることにより、各タイミングでの送出の可、不可を
決定する。すなわち、時間ウインドウ内に存在する過去
送出したセル数に余裕があればセルの送出が認められ
る。この制御方式で、セルの送出レートをピークレート
の40％に制御する場合の例を、図４に示す。

【００１６】図４の場合、「ｎ−３」の時点でセルを送
出すると、時間ウインドウ内のセルの数が５個になり、
許容範囲（４個）を越えてしまうので、この時点での送
出を禁止する。次の「ｎ−２」の時点では、時間ウイン
ドウのスライドにより時間ウインドウ内に属する送出セ
ルの個数が前期間より１個減るので、「ｎ−２」の時点
でセルの送出を許容しても時間ウインドウ内のセル数は
許容範囲内（４個）に収まり、送出が許される。これを
「ｎ−１」の時点、「ｎ」の時点…についても繰り返す
のがスライディングウインドウ方式の概要である。

【００１７】図５に、このスライディングウインドウ制
御装置のブロック図を示す。この方式では、ウインドウ
内セル数カウンタ２１を用いることにより、時間ウイン
ドウ内のセル数を管理する。ウインドウ内セル数カウン
タ２１は、時間ウインドウ内のセルが送出されたとき
「＋１」され、セルが時間ウインドウから外れたとき
「−１」されるアップダウンカウンタである。入力セル
が有るとき又は出力セルがあるとき、すなわち、ウイン
ドウ内のセル数をチェックするときにＲ／Ｗ回路２２が
起動され、メモリ２３から該当するチャネルのウインド
ウ内セル数が読み出される。そしてウインドウセル数カ
ウンタ２１にロードされる。

【００１８】このウインドウ内セル数とピークレート設
定値（ウインドウ許容セル数）が比較回路２４で比較さ
れ、ウインドウ内セル数が許容セル数を越えていなけれ
ば、送出可として判定結果保持フリップフロップ２５に
チャネルごとに保持される。そして、判定結果保持フリ
ップフロップ２５がオンのチャネル間で競合が行われ、
競合に勝ったチャネルのセルが出力セルとして扱われ
る。セルが送出されると、そのチャネルの判定結果保持
フリップフロップ２５をリセットする、そして、ウイン
ドウ内セル数を「＋１」し、その時点で送出判定ＯＫで
あれば再び判定結果保持フリップフロップ２５を「１」
にする。

【００１９】入出力のセル時のチェックとは独立して１
セルタイミングでウインドウ幅分のシフトレジスタ２６
がシフトする。この際、シフトレジスタ２６の入力に
は、そのセルタイミングで出力セルのチャネル識別子を
入力する。出力セルの無い場合は、無いことを示す情報
子を入力する。シフトレジスタ２６の出力から得られる
情報は過去送出されたセルで時間ウインドウの範囲から
外れたセルのチャネル識別子である。時間ウインドウか
ら外れたチャネルは、言い換えれば、時間ウインドウに
１セル分の余裕ができたことになるので、このセルタイ
ミングで当該チャネルのセルが無く、なおかつバッファ
内にセルがある場合、判定結果保持フリップフロップ２
５がセットされる。スケジューラ２８は、入力セルのチ
ェック、出力セルのチェック、ウインドウのシフト等の
タイミングを生成する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の各制
御方式には、それぞれ次のような課題があった。

【００２１】まず、最小セル間隔制御方式の場合、１セ
ル間隔で送出の可、不可を制御するため、帯域が大きい
場合（すなわち、ピークレートに近い場合）、制御でき
る値の幅が粗くなるという欠点があった。すなわち、制
御できる幅は 100％（１セル毎）、50％（２セルに１
回）、33％（３セルに１回）、25％（４セルに１回）、
12.5％（５セルに１回）…といった具合であるので、帯
域が大きい場合にかかる制御幅との差が大きくなるのを
避け得ないという問題があった。

【００２２】また、時分割でチャネル毎のチェックを行
っているため、チャネル数が増えるほど精度が悪くなる
という問題もあった。例えば、チャネル数を１０２４チ
ャネルとし、１クロックで１チャネルをチェックするも
のとすると、１セル時間が５３クロックのとき、全ての
チャネルのセルをチェックするのに２０セルの時間が必
要となり、それがそのまま送出制御の誤差となる課題も
あった。

【００２３】また、最小クロック間隔制御方式の場合、
最小セル間隔制御のような帯域幅に関する問題点は解消
できるが、次回送出可能時間のための必要ビット幅が増
える（１バイト１クロックの場合、６ビット増える）た
め、最小セル間隔に比べ、実現する上で回路規模が膨大
になるのを避け得ないという問題があった。例えば、帯
域をピークレートの１％とする場合には１００セルに１
回の送出なので、最小セル間隔制御の場合には６ビット
で済んでビット数が、最小クロック間隔制御の場合には
倍の１２ビットにもなり、必然的にカウンタ、加算器、
比較器のビット数が倍になるという問題があった。

【００２４】さらに、スライディングウインドウ制御方
式の場合、従来技術で説明した通り、ウインドウ幅分の
シフトレジスタを用意する必要があるため、制御帯域の
最小単位が小さいほど時間ウインドウの幅が広くなると
いう問題があった。例えば、10％の場合は、最低限必要
なウインドウ幅は「１０」で済むが、1 ％の場合には
「１００」となり、0.01％の場合には「１００００」と
いった具合である。

【００２５】ところで、シフトレジスタ１段のビット数
は、チャネル識別子（ＶＰＩ／ＶＣＩ）分必要になるの
で、３２ビットである。このため、あるチャネルの送出
レートがピークレートの0.01％の場合、３２０ｋ個分の
フリップフロップが必要になり、ハードウェア的に実現
が困難であるという問題があった。

【００２６】また、最小セル間隔制御方式や最小クロッ
ク間隔制御方式の場合には、１つ前に送出したセルとの
間で送出間隔をチェックしているので帯域に係わらず、
常に一定のピークレートで送出することが可能であるの
に対し、スライディングウインドウ方式の場合には、時
間ウインドウ内にあるセルの個数で判断するため、対象
とする帯域が小さくなればなるほど大きい時間ウインド
ウが必要となり、必然的にウインドウ内のセルの揺らぎ
も大きくなるという問題があった。

【００２７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明においては、多重伝送される各チャネルのデ
ータが、それぞれ各チャネルに固有の帯域で送出される
ように制御するシェーピング方法において、以下のよう
にしたことを特徴とする。

【００２８】すなわち、各チャネルに固有の帯域が、１
又は複数の境界によって全帯域を区分したいずれの小帯
域に属するかに基づいて、各チャネルのシェーピング方
式を、複数種類のシェーピング方式の中から選択して、
チャネル毎個別に切り替えるようにする。

【００２９】また、本発明においては、多重伝送される
各チャネルのデータが、それぞれ各チャネルに固有の帯
域で送出されるように制御するシェーピング装置におい
て、以下のようにしたことを特徴とする。

【００３０】すなわち、(1) 各チャネルに固有の帯域
が、１又は複数の境界によって全帯域を区分したいずれ
の小帯域に属するかを判別し、判別結果に応じた識別子
を各チャネルに付する帯域識別手段と、(2) 小帯域のそ
れぞれに対応した、シェーピング方式が異なる複数のシ
ェーピング手段と、(3) 識別子に基づいて、当該識別子
が付されたチャネルに適したシェーピング手段を選択す
る選択手段とを備えるようにする。

【００３１】このように、本発明のシェーピング方法及
び装置では、全帯域を複数の小帯域に区分し、各区分に
適したシェーピング方式を用いるので、各チャネルをそ
の伝送帯域に適した制御方式で送出することができ、各
チャネルに固有な伝送帯域が広範囲に及ぶ場合にも、い
ずれのチャネルも高い精度でのデータ制御が可能にな
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】（Ａ）第１の実施形態 以下、本発明に係るシェーピング方法及び装置を、セル
リレー通信装置に適用した場合の第１の実施形態を、図
面を用いて詳述する。

【００３３】（Ａ−１）第１の実施形態の構成 この第１の実施形態に係るシェーピング装置（以下、セ
ル速度制御装置と呼ぶ）は、制御帯域を上位帯域と下位
帯域の２つに分け、上位帯域に属する入力セルについて
は最小クロック間隔制御方式で送出タイミングを制御
し、下位帯域に属する入力セルについては最小セル間隔
制御方式で送出タイミングを制御すると言った具合に、
制御方式を帯域に応じて積極的に切り替えるものであ
る。

【００３４】図１に、第１の実施形態に係るセル速度制
御装置のブロック図を示す。このセル速度制御装置は、
最小クロック間隔制御部３１、最小セル間隔制御部３
２、チャネル情報格納メモリ３３及び競合部３４の４つ
の機能ブロックからなる。

【００３５】ここで、最小クロック間隔制御部３１は、
最小クロック間隔制御方式によりセル速度を制御する機
能部分である。この制御部３１の構成を図６に示す。な
お、図６には、図３との同一、対応部分に、同一、対応
符号を付してある。図６からも分かるように、制御部３
１の構成は、選択ゲート３１Ａ及び状態制御部３１Ｂを
除いて図３の構成と同じであり、その動作内容も基本的
に同じである。

【００３６】すなわち、この最小クロック間隔制御部３
１の場合も、チャネル情報格納メモリ３３及び競合部３
４から入力したピークレート値と、競合に勝ち残った送
出可チャネル情報とに基づいて、送出タイミングを制御
している。なお、競合処理に勝ち残ったチャネルは、上
位帯域送出可チャネル情報として競合部３４に与えら
れ、再度、最終的な競合処理を受ける。

【００３７】この他、最小クロック間隔制御部３１は、
制御対象である各チャネルについて制御状態を監視して
おり、各チャネルについて次回セルが入力された時、上
述の判定処理が必要か否かを表した送出可ビットをチャ
ネル情報格納メモリ３３に書き込んでおく機能が設けら
れている。なお、この送出可ビットを出力する状態制御
部３１Ｂの詳細については後述する。

【００３８】最小セル間隔制御部３２は、最小セル間隔
制御方式によりセル速度を制御する機能部分である。こ
の制御部３２の構成を図７に示す。なお、図７には、図
２との同一、対応部分に、同一、対応符号を付してあ
る。図７からも分かるように、制御部３２の構成は、選
択ゲート３２Ａを除いて図２の構成と同じであり、その
動作内容も基本的に同じである。

【００３９】すなわち、この最小セル間隔制御部３２の
場合も、チャネル情報格納メモリ３３及び競合部３４か
ら入力されるピークレート値と、競合に勝ち残った送出
可チャネル情報とに基づいて、送出タイミングを制御す
る。

【００４０】なお、この最小セル間隔制御部３２の制御
で勝ち残ったチャネルについては、下位帯域送出可チャ
ネル情報として競合部３４に与えられる。

【００４１】チャネル情報格納メモリ３３は、セル入力
時に最初に参照されるテーブルである。このチャネル情
報格納メモリ３３には、セルヘッダのチャネル識別子か
ら各種のチャネル毎パラメータが読み書きされる。例え
ば、チャネル識別子で特定されたチャネルの帯域情報が
呼び出される。この帯域情報から入力セルを２つの制御
部３１及び３２のいずれで処理すべきかが分かり、これ
が制御方式選択ビットとして各制御部３１、３２に与え
られる。

【００４２】なお、２つの制御部３１及び３２のうち最
小クロック間隔制御部３１は、この制御方式選択ビット
をそのまま入力し、最小セル間隔制御部３２は反転して
から入力するようになっている。これにより、いずれか
一方の制御方式の選択が可能となる。この他、チャネル
情報格納メモリ３３には、セル入力時に入力された時点
で送出可能かを示す送出可ビットが各チャネルごとに保
持されるようになっている。

【００４３】競合部３４は、２つの制御部で選択された
チャネル、すなわち、最小クロック間隔制御部３１で選
択されたチャネルと、最小セル間隔制御部３２で選択さ
れたチャネルとを競合制御する機能部分であり、最終的
に１つのチャネルを伝送路に送出可能なチャネルとして
決定する。

【００４４】（Ａ−２）第１の実施形態の動作 続いて、第１の実施形態に係るセル速度制御装置による
セル速度の制御動作を説明する。

【００４５】まず、新たなセルの入力があると、そのセ
ルヘッダのチャネル識別子から、入力セルがどのチャネ
ルに対応するかを確認する。チャネル情報格納メモリ３
３には、かかる情報が格納されているので、該当するピ
ークレート値が最小クロック間隔制御部３１と最小セル
間隔制御部３２のそれぞれに与えられる。またこのと
き、チャネル情報格納メモリ３３からは、入力セルのチ
ャネルの帯域が上位帯域に属するのか、それとも下位帯
域に属するのかを示す制御方式選択ビットが両制御部３
１及び３２に出力される。

【００４６】ここで、制御方式選択ビットは、セルの帯
域がしきい値より上のとき「１」であり、下のとき
「０」であるとする。すなわち、制御方式選択ビットが
「１」のとき最小クロック間隔制御方式が選択され、
「０」のとき最小セル間隔制御方式が選択されるものと
する。

【００４７】続いて、かかる選択により、時分割でチャ
ネル毎の送出可否をチェックする最小クロック間隔制御
部３１及び最小セル間隔制御部３２の動作を説明する。

【００４８】最小クロック間隔制御部３１及び最小セル
間隔制御部３２は、この制御方式選択ビットを選択ゲー
ト３１Ａ及び３２Ａにそれぞれ入力する。なお、選択ゲ
ート３２Ａには制御方式選択ビットを論理反転したもの
が入力されるので、一方が「１」のとき他方は「０」で
ある。

【００４９】すなわち、論理積ゲートでなる選択ゲート
３１Ａ及び３２Ａは、一方の入力が「１」となって前段
のチェック結果が有効とされたとき、他方の入力は
「０」となり前段のチェック結果を無効とする。

【００５０】かくして、本実施形態の場合には、全チャ
ネルのうちの一部（すなわち、上位帯域に属するもの）
のチャネルについてのみ、最小クロック間隔制御方式で
制御するチャネルを限定する。例えば、しきい値を帯域
10％とし、最小クロック間隔で１チャネルが制御できる
帯域の最小値を10％とすると、10％の帯域を１０本同時
に制御すると合計が 100％となるので、最小クロック間
隔制御方式で同時に制御すべきチャネル数は１０チャネ
ルとなる。このように、１０個のチャネルについてのみ
最小クロック間隔制御方式を適用する。

【００５１】ここで、しきい値から、制御対象のチャネ
ルが最小クロック間隔制御部３１に対応するものとす
る。

【００５２】この場合、上述のように制限されたチャネ
ルについての情報は、次回の送出可能時間と共にメモリ
１３の管理テーブル内の所定アドレスに書き込まれ保持
される。なお、管理テーブルには、図８に示すように、
各セルの制御状態と、バッファ内にセルが有るか無いか
の情報と、チャネル番号と、次回送出可能時間との４つ
の項目が書き込まれる。なお、制御状態とバッファ内セ
ル有／無は、送出可ビットの生成にも用いられる。

【００５３】このメモリ１３への書き込みには、Ｒ／Ｗ
回路１５の空きテーブルアドレスＦＩＦＯメモリが用い
られる。空きテーブルアドレスＦＩＦＯメモリには、メ
モリ１３の管理テーブルに何らの情報が書き込まれてい
ない初期状態のとき、その先頭から順番にメモリ１３の
アドレス０、１、２…ｎが記憶されている。従って、上
位帯域の入力セルが入力される度に、アドレス０、１、
２、３…ｎの順番にアドレスの指定が行われる。なお、
送出の完了により同時制御の対象外となったテーブルア
ドレスについては、空きテーブルアドレスＦＩＦＯメモ
リの最後尾に書き込まれ、次の書き込みに備える。

【００５４】図８は、この管理テーブルと空きテーブル
アドレスＦＩＦＯメモリとの関係も表している。このよ
うに、状態管理部３１Ｂは、管理テーブルと空きテーブ
ルアドレスＦＩＦＯメモリとを用いて、同時に制御対象
とするチャネルを動的に変更し、常時複数のチャネルの
送信タイミングを制御する。

【００５５】この状態管理部３１Ｂにより、最小クロッ
ク間隔制御部３１は、各場合において、次のように動作
する。

【００５６】まず、比較回路１８のチェック結果が送出
不可（ＮＧ）であり、その情報が判定結果保持フリップ
フロップ１９に未だセットされていない場合、状態管理
部３１Ｂは、管理テーブル（メモリ１３）の制御状態ビ
ットの状態を制御中とする。

【００５７】これに対して、実際にセルが送出された場
合、状態管理部３１Ｂは、送出可ビットを０に設定し、
これをチャネル情報格納メモリ３３に格納する。前述し
たように、送出可ビットは、セル入力時に最小クロック
間隔制御部３１の判定を行わずに送出できるか否かを意
味する。このときも、状態管理部３１Ｂは、管理テーブ
ル（メモリ１３）の制御状態ビットの状態を制御中とす
る。

【００５８】さて、比較回路１８での比較結果より、次
回送出可能時間が経過したことが判明したチャネルにつ
いては、バッファ内にセルがあるか否かの判定がなさ
れ、バッファ内にセルがあれば、制御状態ビットを制御
中状態とする。これに対して、バッファ内にセルがなけ
れば、制御完了状態になり、状態管理部３１Ｂは、送出
可ビットを立てる。ここで、制御完了状態になるという
ことは、同時制御するチャネル数の対象外になるという
ことを意味する。

【００５９】また、新たなセルの入力があった場合に
は、状態管理部３１Ｂは、チャネル情報格納メモリ３３
内の送出可ビットが０か否か確認し、０ならば、セルを
バッファに格納して制御中状態にする。これに対して、
送出可ビットが１ならば、既に送出タイミングが経過し
ているので、新たな判定を行うことなく、無条件で送出
するよう指示を出す。ただし、競合に負けて送出できな
かった場合には、送出可ビットを０にし、制御中状態に
する。

【００６０】さて、制御状態ビットが制御中にある場合
には、空きテーブルＦＩＦＯメモリから、空きテーブル
のアドレスを読み出し、そのテーブル上の制御ビットを
１にすると共に、バッファ内セル有りにし、対象チャネ
ル番号と次回送出可能時間を書き込む。

【００６１】一方、制御状態ビットが制御完了である場
合、メモリ１３のテーブルの制御ビットを０にし、空き
テーブルＦＩＦＯメモリの最後にこのテーブルのアドレ
スを書き込む。

【００６２】なお、制御チャネルが既に制御可能なチャ
ネル数を越えている場合（すなわち、空きテーブルＦＩ
ＦＯメモリが空の場合）には制御不可とし、入力セルを
バッファに格納せず廃棄する。

【００６３】以上が、最小クロック間隔制御部３１の処
理内容である。また、最小セル間隔制御部３２では、上
述の場合と同様の処理が行われているので、競合部３４
は、最小クロック間隔制御部３１から出力される上位帯
域送出可チャネル情報と、最小セル間隔制御部３２から
出力される下位帯域送出可チャネル情報との競合制御を
行い、１セル時間毎の競合に勝ったチャネル情報を実際
に送出されるセルのチャネル情報とする。この競合は、
確率が同様になるようにラウンドロビン方式等を用い
る。

【００６４】（Ａ−３）第１の実施形態の効果 以上のように、第１の実施形態によれば、帯域を２つに
分け、帯域の広い部分を最小クロック間隔制御方式に割
り当てて制御し、帯域の狭い部分を最小セル間隔制御方
式に割り当てて制御するようにしたので、以下のよう
に、従来の問題点を解決することができた。

【００６５】すなわち、最小セル間隔制御方式のみで広
い帯域を制御する場合には精度が極端に低下する問題が
あったが、この帯域の制御を最小クロック間隔制御方式
で制御し、その他の狭い帯域のみを最小セル間隔制御方
式で制御するようにしたことにより、全帯域について精
度のバラツキが少ないセル速度制御を実現することがで
きる。

【００６６】また、最小セル間隔制御方式を帯域の狭い
部分にのみ適用するということは、言い換えれば、セル
間隔の広いチャネルに対してのみ適用するということな
ので、チャネル数が増えて制御の誤差が出ても送出セル
間隔が大きいので誤差の影響を小さくできる。

【００６７】また、第１の実施形態に示す通り、最小ク
ロック間隔制御を帯域の広い制御にのみ割り当てた上
で、同時制御チャネル数を制限し、同時制御チャネルの
テーブルを制御状態により動的に変更する手段を設けた
ことにより、次回送出可能時間のビット数を抑える（ハ
ード規模が小さい）と共に、課題であった制御の精度も
確保できる。

【００６８】（Ｂ）第２の実施形態 以下、本発明に係るシェーピング方法及び装置を、セル
リレー通信装置に適用した場合の第２の実施形態を、図
面を用いて詳述する。

【００６９】（Ｂ−１）第２の実施形態の構成 この第２の実施形態に係るシェーピング装置（以下、セ
ル速度制御装置と呼ぶ ）の場合も、制御帯域を上位帯域
と下位帯域の２つに分け、それぞれ別の制御方式を適用
する。ただし、この実施形態では、制御帯域の広い上位
帯域にスライディングウインドウ制御方式を割り当て、
制御帯域の狭い下位帯域に最小セル間隔制御方式を割り
当てることにより、各制御部の利点を生かしている。

【００７０】図９に、第２の実施形態に係るセル速度制
御装置のブロック図を示す。このセル速度制御装置は、
スライディングウインドウ制御部４１と、最小セル間隔
制御部４２と、チャネル情報格納メモリ４３と、競合部
４４との４つの機能ブロックでなる。この４つの機能ブ
ロック間の接続についても、第１の実施形態の場合と同
様である。

【００７１】参考までに、スライディングウインドウ制
御部４１と、最小セル間隔制御部４２のブロック内構成
を図１０及び図１１に示す。これら図１０及び図１１
は、図５及び図２との同一、対応部分に同一、対応符号
を付して示すもので、セル送出の可／不可についてのチ
ェック結果を有効とするか無効とするかを設定する選択
ゲート４１Ａ及び４２Ａが設けられていることを除いて
同様の構成を有している。従って、各制御部４１、４２
は、基本的には図５及び図２の場合と同様に動作する。

【００７２】（Ｂ−２）第２の実施形態の動作 続いて、第２の実施形態に係るセル速度制御装置による
セル速度の制御動作を説明する。

【００７３】スライディングウインドウ制御部４１と最
小セル間隔制御部４２には、チャネル情報格納メモリ４
３から、チェックすべきチャネルのピークレート値と制
御方式選択ビットとが同時に入力される。

【００７４】ここで、制御方式選択ビットが「１」のチ
ャネルに対しては、スライディングウインドウ制御方式
による制御が選択され、「０」のチャネルに対しては、
最小セル間隔制御方式による制御が選択される。なお、
制御方式選択ビットは、送信セルの帯域に設けられたし
きい値よりチャネルの帯域が上のとき「１」に設定さ
れ、下ならば「０」に設定される。

【００７５】スライディングウインドウ制御部４１と最
小セル間隔制御部４２は、かかる制御の下、時分割で各
チャネルの送出可否をチェックする。

【００７６】さて、この際、スライディングウインドウ
制御部４１は、スライディングウインドウ制御方式にて
セルの送出を制御するだけで良い。従って、例えば 1％
〜 100％間を 1％刻みでスライディングウインドウ制御
するのに必要なウインドウ幅は１００段のシフトレジス
タで構成可能であり、実現可能な規模となる。

【００７７】（Ｂ−３）第２の実施形態の効果 以上のように、第２の実施形態によれば、帯域を２つに
分け、帯域の広い部分をスライディングウインドウ制御
方式に割り当てて制御し、帯域の狭い部分を最小セル間
隔制御方式に割り当てて制御することにしたことによ
り、従来の問題点を解決することができた。

【００７８】すなわち、最小セル間隔制御方式のみで制
御する場合には帯域が広い側の精度が極端に低下する問
題があったが、この帯域の制御をスライディングウイン
ドウ制御方式で制御し、その他の狭い帯域のみを最小セ
ル間隔制御方式で制御するようにしたことにより、全帯
域について精度の良いセル速度制御を実現することがで
きる。

【００７９】また、最小セル間隔制御方式を帯域の狭い
部分にのみ適用するということは、言い換えれば、セル
間隔の広いチャネルに対してのみ適用するということな
ので、チャネル数が増えて制御の誤差が出ても送出セル
間隔が大きいので誤差の影響を小さくできる。

【００８０】また、スライディングウインドウ制御方式
を帯域の広い部分にのみ適用するので、ウインドウ幅が
小さくて済み、ハード規模の縮小を実現できる。

【００８１】さらに、ウインドウ幅が小さくて済むの
で、セルの揺らぎも小さくて済む。

【００８２】（Ｃ）他の実施形態 (C-1) なお、上述の実施形態においては、固定長データ
（セル）を伝送単位とする装置で用いるセル速度制御方
式一般について述べたが、かかる制御方式を用いる各種
装置に適用可能である。例えば、ＡＴＭ（Asynchronous
Transfer Mode）スイッチ、ＡＴＭルータ、ＡＴＭブリ
ッジ、その他端末装置の通信装置として適用し得る。

【００８３】(C-2) また、上述の実施形態においては、
制御帯域内のしきい値（境界）を１つとし、当該しきい
値より大きいか否かに基づいて制御方法を切り替える場
合について述べたが、当該しきい値（境界）を複数用意
し、各しきい値で仕切られた領域毎に固有の制御方法を
割り当てても良い。

【００８４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、各チャ
ネルに固有の帯域が、全帯域を１又は複数の境界で区分
してなる小帯域のいずれに属するかに基づいて、各チャ
ネルのデータ伝送に用いるシェーピング方式をチャネル
毎個別に切り替えることにより、全帯域を１つのシェー
ピング方式で制御する従来方式に比べ、全帯域に亘る制
御の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の全体構成を示すブロック図で
ある。

【図２】最小セル間隔制御方式で動作する制御装置を示
すブロック図である。

【図３】最小クロック間隔制御方式で動作する制御装置
を示すブロック図である。

【図４】スライディングウインドウ制御方式の概念を示
す説明図である。

【図５】スライディングウインドウ制御方式で動作する
制御装置を示すブロック図である。

【図６】第１の実施形態で使用する最小クロック間隔制
御部を示すブロック図である。

【図７】第１の実施形態で使用する最小セル間隔制御部
を示すブロック図である。

【図８】状態管理部による同時チャネル空きテーブルＦ
ＩＦＯメモリの管理機能の概要を示す説明図である。

【図９】第２の実施形態の全体構成を示すブロック図で
ある。

【図１０】第２の実施形態で使用するスライディングウ
インドウ制御部を示すブロック図である。

【図１１】第２の実施形態で使用する最小セル間隔制御
部を示すブロック図である。

【符号の説明】

３１…最小クロック間隔制御部、３１Ａ、３２Ａ…選択
ゲート、３１Ｂ…状態制御部、３２、４２…最小セル間
隔制御部、３３、４３…チャネル情報格納メモリ、３
４、４４…競合部、４１…スライディングウインドウ制
御部。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多重伝送される各チャネルのデータが、
   それぞれ各チャネルに固有の帯域で送出されるように制
   御するシェーピング方法において、 各チャネルに固有の帯域が、１又は複数の境界によって
   全帯域を区分したいずれの小帯域に属するかに基づい
   て、各チャネルのシェーピング方式を、複数種類のシェ
   ーピング方式の中から選択して、チャネル毎個別に切り
   替えることを特徴とするシェーピング方法。
2. 【請求項２】 多重伝送される各チャネルのデータが、
   それぞれ各チャネルに固有の帯域で送出されるように制
   御するシェーピング装置において、 各チャネルに固有の帯域が、１又は複数の境界によって
   全帯域を区分したいずれの小帯域に属するかを判別し、
   判別結果に応じた識別子を各チャネルに付する帯域識別
   手段と、 上記小帯域のそれぞれに対応した、シェーピング方式が
   異なる複数のシェーピング手段と、 上記識別子に基づいて、当該識別子が付されたチャネル
   に適したシェーピング手段を選択する選択手段とを備え
   ることを特徴とするシェーピング装置。
3. 【請求項３】 上記境界の数を１つとし、当該境界より
   大きい帯域に対応するシェーピング手段としてクロック
   時間基準方式によるシェーピング手段を用い、当該境界
   より小さい帯域に対応するシェーピング手段としてセル
   時間基準方式によるシェーピング手段を用いることを特
   徴とする請求項２に記載のシェーピング装置。
4. 【請求項４】 上記境界の数を１つとし、当該境界より
   大きい帯域に対応するシェーピング手段としてスライデ
   ィングウインドウ方式によるシェーピング手段を用い、
   当該境界より小さい帯域に対応するシェーピング手段と
   してセル時間基準方式によるシェーピング手段を用いる
   ことを特徴とする請求項２に記載のシェーピング装置。