JPH04331529A - Controller for fluctuation absorbing buffer - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

Translated fromJapanese

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】0001

【産業上の利用分野】この発明は、ＡＴＭ方式のデータ
伝送において、ＡＴＭネットワーク上にて発生する固定
パケット（以下セルとする）の遅延のゆらぎを受信側端
末で吸収するゆらぎ吸収バッファの制御装置に関し、特
に、ゆらぎ吸収バッファのゆらぎ幅を制御するゆらぎ吸
収バッファの制御装置に関する。[Industrial Application Field] The present invention is a control device for a fluctuation absorption buffer that absorbs delay fluctuations of fixed packets (hereinafter referred to as cells) occurring on an ATM network at a receiving terminal in ATM data transmission. In particular, the present invention relates to a fluctuation absorption buffer control device that controls the fluctuation width of the fluctuation absorption buffer.

【０００２】現在、各方面にて次世代の伝送方式として
注目されているＡＴＭ網の実用化に向けて、活発な研究
開発が行われている。ＡＴＭ伝送方式の特徴としては、
音声・画像等様々なマルチメディアの情報をセルとよば
れる固定長のパケットにつめこんで一元的に伝送・多重
を行うため、任意の端末の速度に対応でき、フレキシブ
ルであるという長所がある。しかしその反面、セルの遅
延のゆらぎや廃棄が発生するため、端末側にてその遅延
のゆらぎを吸収する必要がある。すなわち、図３に示す
ように、受信側の端末Ｂでは、各セルに異なった遅延が
付加されて受信されるため、その遅延のゆらぎを元のよ
うに戻さなければならない。Currently, active research and development is being carried out toward the practical application of ATM networks, which are attracting attention in various fields as a next-generation transmission system. The characteristics of ATM transmission system are as follows:
Since various multimedia information such as audio and images is packed into fixed-length packets called cells and transmitted and multiplexed centrally, it has the advantage of being flexible and able to accommodate the speed of any terminal. However, on the other hand, cell delay fluctuations and cell discards occur, so it is necessary to absorb the delay fluctuations on the terminal side. That is, as shown in FIG. 3, terminal B on the receiving side receives each cell with a different delay added to it, so the fluctuation in the delay must be restored to the original state.

【０００３】このように、遅延のゆらぎ吸収とは、異な
った遅延を付加された各セルに対し、等しい遅延が付加
されるようにゆらぎ吸収バッファで各セルに遅延を付加
することである。具体的には、図４の（ａ）に示すよう
に、ゆらぎ幅（最大遅延セルと最小遅延セルの時間差）
をＸｔとすると、受信側の端末Ｂでは、最小遅延セルを
受信してからＸｔ時間ウエイトさせた後バッファからデ
ータを読み出す。つまり、図４の（ｂ）に示すように、
最小遅延セルにはＸｔ時間遅延を付加し、最小遅延セル
よりＸｄ時間だけ遅延しているセルには、Ｘｔ−Ｘｄ時
間遅延を付加することとなる。As described above, delay fluctuation absorption means adding a delay to each cell using a fluctuation absorption buffer so that an equal delay is added to each cell to which a different delay has been added. Specifically, as shown in FIG. 4(a), the fluctuation width (time difference between the maximum delay cell and the minimum delay cell)
Assuming that Xt is Xt, terminal B on the receiving side waits for Xt time after receiving the minimum delay cell, and then reads data from the buffer. In other words, as shown in FIG. 4(b),
An Xt time delay is added to the minimum delay cell, and an Xt-Xd time delay is added to a cell delayed by Xd time from the minimum delay cell.

【０００４】図７は従来のゆらぎ吸収方式を説明する説
明図であり、図に示すように、従来においては、送られ
てきたセルを、ゆらぎ吸収バッファ２１にライトクロッ
ク（Ｗｒｉｔｅ　　ＣＬＫ）で書込む際に、フリップフ
ロップ２２を起動させ、スタート信号をゆらぎ吸収タイ
マ２３に送って、所定のゆらぎ吸収時間をカウントする
。そして、ゆらぎ吸収時間のカウント後、リード（Ｒｅａ
ｄ）許可信号をリードクロックゼネレータ（Ｒｅａｄ　
　ＣＬＫ　　ＧＥＮ）２４に送出して、リードクロック
ゼネレータ２４からゆらぎ吸収バッファ２１にリードク
ロック（ＲｅａｄＣＬＫ）を送り、セルデータを端末２
５に読出すようにしている。すなわち、従来のゆらぎ吸
収方式においては、受信側端末２５では、各セルに付加
された遅延の絶対値を認識することは不可能であるため
、最初に受信したセルを最小遅延セルとみなして、上記
のゆらぎ吸収の処理を行うようにしている。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a conventional fluctuation absorption method. As shown in the figure, in the conventional method, a sent cell is written into a fluctuation absorption buffer 21 using a write clock (Write CLK). At this time, the flip-flop 22 is activated, a start signal is sent to the fluctuation absorption timer 23, and a predetermined fluctuation absorption time is counted. After counting the fluctuation absorption time, the read (Rea)
d) Read permission signal to clock generator (Read
CLK GEN) 24, the read clock generator 24 sends a read clock (ReadCLK) to the fluctuation absorption buffer 21, and the cell data is sent to the terminal 2.
I am trying to read it out at 5. That is, in the conventional fluctuation absorption method, since it is impossible for the receiving terminal 25 to recognize the absolute value of the delay added to each cell, the first received cell is regarded as the minimum delay cell, and The above fluctuation absorption processing is performed.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この方式だ
と、図５の（ａ）に示すように、最小遅延セルを正しく
認識した場合には、ゆらぎ幅とゆらぎ吸収幅が一致して
いるので最適な遅延時間を付加できるが、最初に受信し
たセルの遅延が本当の最小遅延セルと大きく異なってい
た場合は必要以上の遅延を付加することとなる。つまり
、図５の（ｂ）に示すように、最小遅延セルよりαだけ
遅延したセルを最小遅延セルと誤認した場合には、ゆら
ぎ幅よりも大きなゆらぎ吸収幅をもつ遅延時間を付加す
ることとなる。また、何らかの手段を用いて、最適な遅
延時間を付加することができても、網のパスの切り替わ
りや迂回によって遅延のゆらぎ幅が変化した場合、受信
側ではそれを認識することができない。[Problem to be Solved by the Invention] However, with this method, as shown in FIG. 5(a), when the minimum delay cell is correctly recognized, the fluctuation width and fluctuation absorption width match. An optimal delay time can be added, but if the delay of the first received cell is significantly different from the true minimum delay cell, more delay than necessary will be added. In other words, as shown in FIG. 5(b), if a cell delayed by α from the minimum delay cell is mistakenly recognized as the minimum delay cell, a delay time with a fluctuation absorption width larger than the fluctuation width is added. Become. Furthermore, even if it is possible to add an optimal delay time using some means, if the width of delay fluctuation changes due to network path switching or detours, the receiving side will not be able to recognize this.

【０００６】従って、必要以上の遅延を付加することは
音声等の遅延に厳しいメディアに対しては致命的であり
、また遅延のゆらぎ幅の変化に追従できないため、例え
ば図６の（ａ）に示すように、ゆらぎ吸収が正しく行わ
れていても、ゆらぎ幅が大きく拡大したような場合は、
図６の（ｂ）に示すように、ゆらぎの吸収ができないセ
ル（図中Ｄで示す）が発生し、受信端末でのセル廃棄が
増加するという問題があった。Therefore, adding more delay than necessary is fatal to media that are sensitive to delays such as audio, and since it is not possible to follow changes in the delay fluctuation width, for example, as shown in FIG. 6(a), As shown in the figure, even if fluctuation absorption is performed correctly, if the fluctuation width has greatly expanded,
As shown in FIG. 6B, there is a problem in that some cells (indicated by D in the figure) cannot absorb fluctuations, and the number of cells discarded at the receiving terminal increases.

【０００７】この発明は、受信端末において、ゆらぎ吸
収幅を超えて受信したセルの廃棄率を常時監視し、その
情報を基にゆらぎ吸収幅を変化させ最適化することによ
り、網のゆらぎ分布の変化にも適応でき、常に最適な遅
延時間を付加することができるゆらぎ吸収バッファの制
御装置の提供を目的とする。[0007] This invention improves the fluctuation distribution of the network by constantly monitoring the discard rate of cells received in excess of the fluctuation absorption width at the receiving terminal, and optimizing the fluctuation absorption width by changing the fluctuation absorption width based on the information. The purpose of the present invention is to provide a control device for a fluctuation absorption buffer that can adapt to changes and always add an optimal delay time.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】図１はこの発明の構成を
示すブロック図であり、この図に示すように、この発明
は、ＡＴＭ方式のデータ伝送により、ＡＴＭネットワー
クから送られてきたセルをゆらぎ吸収バッファ１０１に
一旦格納し、そのセルをゆらぎ吸収時間の経過後に受信
装置１０２に読み込み、所定時間以上遅延したセルを廃
棄するようにしたゆらぎ吸収バッファの制御装置におい
て、受信装置１０２で所定時間以上遅延して廃棄となる
セルの廃棄率を算出する算出手段１０３と、算出手段１
０３によって算出された廃棄率を基準値と比較する比較
手段１０４と、比較手段１０４による比較の結果が基準
値よりも小さい場合には、ゆらぎ吸収バッファ１０１か
らデータを一時的に早く読出してゆらぎ吸収幅を減少さ
せる読出し手段１０５と、比較手段１０４による比較の
結果が基準値を超えた場合には、ゆらぎ吸収バッファ１
０１からの読出しを一時停止してゆらぎ吸収幅を増加さ
せるように、ゆらぎ吸収バッファ１０１からのセルの読
出しを制御する制御手段１０６を備えてなるゆらぎ吸収
バッファの制御装置である。[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention. As shown in this figure, the present invention transmits cells sent from an ATM network using ATM data transmission. In a control device for a fluctuation absorption buffer, cells are temporarily stored in a fluctuation absorption buffer 101, and read into a reception device 102 after a fluctuation absorption time has elapsed, and cells that are delayed for a predetermined time or more are discarded. Calculation means 103 for calculating the discard rate of cells that are discarded after a delay of more than 10 minutes; and calculation means 1
Comparison means 104 compares the discard rate calculated in step 03 with a reference value, and if the comparison result by comparison means 104 is smaller than the reference value, data is temporarily read earlier from the fluctuation absorption buffer 101 to absorb the fluctuation. If the result of the comparison between the readout means 105 for reducing the width and the comparison means 104 exceeds the reference value, the fluctuation absorption buffer 1
This is a fluctuation absorption buffer control device comprising a control means 106 for controlling reading of cells from a fluctuation absorption buffer 101 so as to temporarily stop reading from a fluctuation absorption buffer 101 and increase the fluctuation absorption width.

【０００９】[0009]

【作用】この発明によれば、算出手段１０３により、受
信装置１０２側でゆらぎを吸収できずに廃棄となるセル
の廃棄率を算出し、廃棄率がある基準値よりも小さけれ
ば、読出し手段１０５により、ゆらぎ吸収バッファ１０
１からデータを一時的に早く読出してゆらぎ吸収幅を減
少させ、基準値を超えたら制御手段１０６により、ゆら
ぎ吸収バッファ１０１からの読出しを一時停止して、ゆ
らぎ吸収幅を増加させるように、ゆらぎ吸収バッファ１
０２からのセルデータの読み出しを制御する。したがっ
て、常に最適な遅延時間でデータを受信することができ
る。[Operation] According to the present invention, the calculating means 103 calculates the discard rate of cells that cannot absorb fluctuations on the receiving device 102 side and is discarded, and if the discard rate is smaller than a certain reference value, the reading means 105 Therefore, the fluctuation absorption buffer 10
1, data is read out temporarily from the fluctuation absorption buffer 101 quickly to reduce the fluctuation absorption width, and when the reference value is exceeded, the control means 106 temporarily stops reading data from the fluctuation absorption buffer 101 to increase the fluctuation absorption width. Absorption buffer 1
Controls reading of cell data from 02. Therefore, data can always be received with the optimum delay time.

【００１０】0010

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明
を詳述する。なお、これによってこの発明が限定される
ものではない。図２はこの発明の一実施例の構成を示す
ブロック図である。この図において、１はＡＴＭネット
ワークから送られてきたセルをライトクロック（Ｗｒｉ
ｔｅＣＬＫ）で書込むことにより一時的に蓄えるゆらぎ
吸収バッファ、２は送られてきたセルをゆらぎ吸収バッ
ファ１に書き込む際に起動させるフリップフロップ、３
はフリップフロップ２から送られてきたスタート信号に
よって所定のゆらぎ吸収時間をカウントするゆらぎ吸収
タイマ、４はゆらぎ吸収タイマ３から送られてきたリー
ド（Ｒｅａｄ）許可信号に基づいて、ゆらぎ吸収バッフ
ァ１からセルを読出すためのリードクロック（Ｒｅａｄ
　　ＣＬＫ）信号を発生するリードクロックゼネレータ
（Ｒｅａｄ　　ＣＬＫ　　ＧＥＮ）、５はゆらぎ吸収バ
ッファ１から読出されたセルデータを受信する端末であ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on embodiments shown in the drawings. Note that this invention is not limited to this. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In this figure, 1 is a write clock (Wri) that clocks cells sent from the ATM network.
2 is a flip-flop that is activated when writing sent cells to fluctuation absorption buffer 1;
4 is a fluctuation absorption timer that counts a predetermined fluctuation absorption time based on the start signal sent from the flip-flop 2; Read clock (Read clock) for reading cells
A read clock generator (Read CLK GEN) 5 generates a signal (CLK), and 5 is a terminal that receives cell data read out from the fluctuation absorption buffer 1.

【００１１】端末５には、プロセッサ（図示しない）が
設けられており、このプロセッサにより、所定時間以上
遅延したセルを廃棄する。また、受信側の端末５で廃棄
したセルの廃棄率を算出し、その廃棄率を廃棄情報とし
てリード（Ｒｅａｄ）制御部６に出力する。[0011] The terminal 5 is provided with a processor (not shown), and this processor discards cells delayed for a predetermined time or more. Further, the discard rate of cells discarded by the terminal 5 on the receiving side is calculated, and the discard rate is outputted to the read control unit 6 as discard information.

【００１２】リード制御部６では、廃棄率を基準値と比
較し、比較の結果が基準値よりも小さい場合には、リー
ドクロックゼネレータ４に対してプラスの信号を送って
、ゆらぎ吸収バッファ１からデータを一時的に早く読出
してゆらぎ吸収幅を減少させ、比較の結果が基準値を超
えた場合には、リードクロックゼネレータ４に対してマ
イナスの信号を送って、ゆらぎ吸収バッファ１からの読
出しを一時停止してゆらぎ吸収幅を増加させるように、
ゆらぎ吸収バッファ１からのセルデータの読出しを制御
する。The read control unit 6 compares the discard rate with a reference value, and if the comparison result is smaller than the reference value, it sends a positive signal to the read clock generator 4 to remove the discard rate from the fluctuation absorption buffer 1. The data is temporarily read earlier to reduce the fluctuation absorption width, and if the comparison result exceeds the reference value, a negative signal is sent to the read clock generator 4 to stop reading from the fluctuation absorption buffer 1. To temporarily stop and increase the fluctuation absorption width,
Controls reading of cell data from fluctuation absorption buffer 1.

【００１３】このような構成における動作を、以下説明
する。まず、従来と同様に、最初に受信したセルを最小
遅延セルとみなして、ゆらぎ吸収タイマ３を起動させ、
ゆらぎ吸収時間ウエイト後、ゆらぎ吸収バッファ１から
セルデータを読み出す動作を行う。このとき、端末５か
らのセル廃棄情報により廃棄率を常時監視し、ある基準
廃棄率を超えた場合には、ゆらぎ吸収バッファ１からの
読み出しを一時停止し、ゆらぎ吸収遅延を増加させる。また、基準廃棄率より少ない場合には、ゆらぎ吸収バッ
ファ１からデータをバースト的に読み出し、ゆらぎ吸収
遅延を減少させる。The operation in such a configuration will be explained below. First, as in the conventional case, the first received cell is regarded as the minimum delay cell, and the fluctuation absorption timer 3 is activated.
After waiting for the fluctuation absorption time, an operation of reading cell data from the fluctuation absorption buffer 1 is performed. At this time, the discard rate is constantly monitored based on cell discard information from the terminal 5, and when a certain reference discard rate is exceeded, reading from the fluctuation absorption buffer 1 is temporarily stopped and the fluctuation absorption delay is increased. Furthermore, when the discard rate is less than the standard discard rate, data is read out from the fluctuation absorption buffer 1 in a burst manner to reduce the fluctuation absorption delay.

【００１４】このようにして、受信側の端末５において
、ゆらぎ吸収幅を超えて受信したセルの廃棄率を常時監
視し、そのセル廃棄率に基づいて、ゆらぎ吸収バッファ
１からのセルデータの読出しを制御することにより、常
に最適な遅延時間を付加することができる。In this way, the terminal 5 on the receiving side constantly monitors the discard rate of cells received in excess of the fluctuation absorption width, and reads cell data from the fluctuation absorption buffer 1 based on the cell discard rate. By controlling , it is possible to always add an optimal delay time.

【００１５】[0015]

【発明の効果】この発明によれば、セルの廃棄率を算出
し、その情報を基にゆらぎ吸収幅を変化させるようにし
たので、常に最適なゆらぎ吸収幅を持たせることができ
、ゆらぎ吸収バッファの制御装置の性能向上に寄与する
ところが大きい。[Effects of the Invention] According to the present invention, since the cell discard rate is calculated and the fluctuation absorption width is changed based on that information, it is possible to always have an optimal fluctuation absorption width, and the fluctuation absorption width is changed based on that information. This greatly contributes to improving the performance of buffer control devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図１】この発明の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention.

【図２】この発明の一実施例の構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the invention.

【図３】遅延のゆらぎを示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing delay fluctuations.

【図４】遅延のゆらぎ幅とバッファで付加される遅延時
間を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing delay fluctuation width and delay time added by a buffer.

【図５】最小遅延セルを誤認した場合の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram when a minimum delay cell is misidentified.

【図６】ゆらぎ幅が拡大した場合の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram when the fluctuation width is expanded.

【図７】従来のゆらぎ吸収バッファの制御装置の構成を
示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a conventional fluctuation absorption buffer control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１　　　　ゆらぎ吸収バッファ２　　　　フリップフロップ３　　　　ゆらぎ吸収タイマ４　　　　リードクロックゼネレータ５　　　　受信側の端末６　　　　リード制御部1 Fluctuation absorption buffer2 Flip-flop3 Fluctuation absorption timer4 Read clock generator5 Receiving side terminal6 Read control section

Claims (1)

Translated fromJapanese

【特許請求の範囲】[Claims]【請求項１】　　ＡＴＭ方式のデータ伝送により、ＡＴ
Ｍネットワークから送られてきたセルをゆらぎ吸収バッ
ファ（１０１）に一旦格納し、そのセルをゆらぎ吸収時
間の経過後に受信装置（１０２）に読み込み、所定時間
以上遅延したセルを廃棄するようにしたゆらぎ吸収バッ
ファの制御装置において、受信装置（１０２）で所定時
間以上遅延して廃棄となるセルの廃棄率を算出する算出
手段（１０３）と、算出手段（１０３）によって算出さ
れた廃棄率を基準値と比較する比較手段（１０４）と、
比較手段（１０４）による比較の結果が基準値よりも小
さい場合には、ゆらぎ吸収バッファ（１０１）からデー
タを一時的に早く読出してゆらぎ吸収幅を減少させる読
出し手段（１０５）と、　　比較手段（１０４）による
比較の結果が基準値を超えた場合には、ゆらぎ吸収バッ
ファ（１０１）からの読出しを一時停止してゆらぎ吸収
幅を増加させるように、ゆらぎ吸収バッファ（１０１）
からのセルの読出しを制御する制御手段（１０６）を備
えてなるゆらぎ吸収バッファの制御装置。[Claim 1] Through ATM data transmission, AT
Cells sent from the M network are temporarily stored in a fluctuation absorption buffer (101), and after the fluctuation absorption time has elapsed, the cells are read into the receiving device (102), and cells delayed for more than a predetermined time are discarded. In the absorption buffer control device, a calculation means (103) calculates the discard rate of cells that are discarded after being delayed for a predetermined time or more in the receiving device (102), and the discard rate calculated by the calculation means (103) is set as a reference value. a comparison means (104) for comparing with
If the result of the comparison by the comparing means (104) is smaller than the reference value, the reading means (105) temporarily reads data from the fluctuation absorption buffer (101) quickly to reduce the fluctuation absorption width, and the comparing means ( 104) exceeds the reference value, the fluctuation absorption buffer (101) suspends reading from the fluctuation absorption buffer (101) and increases the fluctuation absorption width.
A control device for a fluctuation absorption buffer, comprising a control means (106) for controlling reading of cells from the buffer.