JP3210906B2 - Ａｔｍ通信網とそのインバースマルチプレクス方法 - Google Patents

Ａｔｍ通信網とそのインバースマルチプレクス方法

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JP3210906B2 JP1622199A JP1622199A JP3210906B2 JP 3210906 B2 JP3210906 B2 JP 3210906B2 JP 1622199 A JP1622199 A JP 1622199A JP 1622199 A JP1622199 A JP 1622199A JP 3210906 B2 JP3210906 B2 JP 3210906B2
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    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5672—Multiplexing, e.g. coding, scrambling

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はパケット通信に係
り、特に、ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode:非同期
伝送モード)通信網におけるＡＴＭセルのインバースマ
ルチプレクス(inverse multiplexing)過程に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＬＡＮ（Local Area Networ
k：近距離通信網）とＷＡＮ（Wide Area Network：広域
網）とでは、情報を伝送するためそれぞれ別個の方法及
びプロトコルが用いられてきた。これらが数多くの別個
の方法で制御、構成される通信網であるため、非多重交
換性(multiple incompatible)ネットワーク間で、ユー
ザーデータのように結合ネットワーク間の相互動作にお
ける問題点から生じる差違が伝送されるようになる。こ
れに対し、エンドシステム（end-system）や情報の形式
を問わず、結合ネットワーク間の情報の共同利用能力を
許容するために、ＡＴＭ（非同期伝送モード）標準が世
界標準として導入された。ＡＴＭにおいては、伝送すべ
き情報が特定の長さを持つセルに分割されて受信側に伝
送され、受信側で再び組み立てられる。このように、情
報を特定の長さを持つセルに分割することにより、セル
はネットワークを通じて予想可能な方式で伝送されるよ
うになり、結合スイッチ及び伝送メカニズムの高速かつ
フレキシブルな通信を実現する。
【０００３】図１は、多重狭帯域幅のＴ−１通信リンク
で接続される二つのＡＴＭスイッチから成るＡＴＭネッ
トワーク１０のブロック図である。第１のＡＴＭスイッ
チ２０は、ＯＣ−３のような高帯域幅の引込み（incomi
ng）通信リンク３０を通じてＡＴＭセルのストリームを
受信する。受信されたセルは、さらに別の高帯域幅の接
続を経て第２のＡＴＭスイッチ５０へスイッチングされ
ることが望ましいが、そのような通信媒体が介在しない
場合は、他の低速な通信リンクを活用することになる。
図示のように、第１のＡＴＭスイッチ２０は、受信した
セルを多重化された、より低速のＴ−１リンク４０を通
じて第２のＡＴＭスイッチ５０に送信する。Ｔ−１／Ｅ
−１通信リンクは、音声及びデータを伝送するための公
衆交換電話回線網（ＰＳＴＮ：Public Switched Teleph
one Network）において米国だけでなく全世界で使用さ
れており、既にサービスエリア全体に設けられ広く利用
されている。第１のＡＴＭスイッチ２０は、受信したＡ
ＴＭセルを分割（de-assembles or distributes）し、
分割されたセルを複数の低速のＴ−１／Ｅ−１通信リン
クを通じて、他の通信リンクを使用することなく第２の
ＡＴＭスイッチ５０に送信する。その後で、第２のＡＴ
Ｍスイッチ５０は、多重Ｔ−１通信リンクを経て受信し
た分割セルを再度組み立て（再編成）及び再同期化す
る。そして第２のＡＴＭスイッチ５０は、ＯＣ−３リン
ク６０等のさらに他の高帯域幅の送出（outgoing）通信
リンク６０を通じて前記の再び組み立てられたＡＴＭセ
ルを送信する。このように多重通信リンクを介して伝送
されるＡＴＭセルを分割し、再び組み立てる過程は、イ
ンバースマルチプレクスとして知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方式によるインバースマルチプレクス過程は非効率的で
あり、コストがかかるという問題点を持つ。各種のＡＴ
Ｍスイッチを備える従来のハードウェアコンポーネント
は、変更又は再構成を要する。さらに、高帯域幅の通信
リンクを通じて受信されるセルを分割し、複数の低速帯
域幅の通信リンクを通じて受信したセルを再度組み立て
るため、付加的なインバースマルチプレクスチップ又は
モジュールを加える必要がある。このようにしなけれ
ば、伝達されるセルストリームのセルの順序が変わって
しまい、送信されるデータの完全性が損なわれることに
なる。しかし、各種のＡＴＭスイッチ内における関連ハ
ードウェアコンポーネントに対する変更は高コストを要
するのみならず、効率的でない。例えば、このようなハ
ードウェアコンポーネントの構造変更に伴い、現在規定
されているＴＣサブ階層とＡＴＭ階層との間に、ＡＴＭ
のインバースマルチプレクス（ＩＭＡ：Inverse multip
lexing for ATM）の伝送集中(Transmission Convergenc
e)のためのインバースマルチプレクスサブ階層（ＩＭＡ
ＴＣ）と呼ばれる新たな物理的サブ階層が必要とな
る。
【０００５】従って、より効率的で簡易なインバースマ
ルチプレクス過程を提供するメカニズムが求められてお
り、本発明の目的は、このような高帯域幅の通信リンク
から受信されるＡＴＭセルストリームを複数の低帯域幅
通信リンクを通じてインバースマルチプレクスを行う方
式を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によるＡＴＭのイ
ンバースマルチプレクス（ＩＭＡ）の実施の際には、送
信機（第１のＡＴＭスイッチ）と、受信機（第２のＡＴ
Ｍスイッチ）と、これら送受信機の間に接続される複数
の低帯域幅の通信リンクと、を構成し、そして、送受信
機間のプロトコルと、送信側のロードバランスアルゴリ
ズム(load balancing algorithm)と、受信側の循環リシ
ーケンスアルゴリズム(circular re-sequencing algori
thm)と、を使用する。
【０００７】ＡＴＭセルのストリームは、高帯域幅の引
込み通信リンクを通じて受信され、第１のＡＴＭスイッ
チ内の分割／再編成（ＳＡＲ：segmentation and re-as
sembly）モジュールにより各関連パケットに組み立てら
れる。そして、ＳＡＲモジュールとつながれたＣＰＵ
（中央処理装置）は、第１のＡＴＭスイッチで受信され
た（または受信する）残りのパケットを参照して、各パ
ケット内にそのパケットのポジションを認識するための
制御データを追加する。このような修正パケットは次
に、ＳＡＲモジュールによりＡＴＭセルのストリームに
分割され、送信機により複数の低帯域幅の通信リンクを
通じて送信される。多重低帯域幅通信リンクを利用する
際には、特定のパケットに関する各ＡＴＭセルは、同一
の低帯域幅通信リンクを通じて送信される。
【０００８】第１のＡＴＭスイッチに関するロードバラ
ンスアルゴリズムにより、受信したペイロードが利用可
能な複数の通信リンクに一様に分配されるように、送信
される次のパケットに関する各ＡＴＭセルを伝送するた
めの通信リンクを選択的に決定していく。
【０００９】次に、第２のＡＴＭ通信スイッチは、複数
の低帯域幅通信リンクを通じて送信されたＡＴＭセルを
受信し、受信した各ＡＴＭセルを対応するパケットに再
度組み立てる。その後パケットは、各パケット内のシー
ケンス番号を用いてその最初の順序に再同期化される。
このような再同期化過程は、受信側の循環リシーケンス
アルゴリズムにより行われる。その後、再同期化された
パケットは、第２のＡＴＭ通信スイッチのＳＡＲモジュ
ールにより分割され、ＯＣ−３通信リンクのような高帯
域幅の接続通信リンクを通じて送信される。
【００１０】本発明の一態様としては、第１のＡＴＭ通
信スイッチが複数のカウンターを備え、前記複数の低帯
域幅の通信リンクのそれぞれのトラフィックレベルを示
すデータを貯蔵するために、各低帯域幅リンクに関する
トラフィックレベルを示すデータを貯蔵するようにす
る。第１のＡＴＭ通信スイッチとつながるＣＰＵは、こ
れら複数のレジスタを評価し、最低のトラフィックレベ
ルの低帯域幅通信リンクを選択する。そして次のパケッ
トに関する各ＡＴＭセルは、このように選択された低帯
域幅の通信リンクを通じて送信される。
【００１１】また本発明の一態様として、第２のＡＴＭ
通信スイッチが循環バッファを備え、複数の低帯域幅の
通信リンクを通じて受信されたパケットを貯蔵及び再同
期化するようにする。
【００１２】さらに本発明の一態様として、第１のＡＴ
Ｍ通信スイッチにつながるＣＰＵが各パケット内にセッ
ション番号を貯蔵し、第１のＡＴＭ通信スイッチと第２
の通信スイッチ間でこのようなセルを伝送するために設
定される仮想接続を確認するようにする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】図２は、複数の固定サイズのＡＴＭセル１
１０に分割されるユーザーパケット１００を示す図であ
る。
【００１５】ユーザーパケット１１０は、ＡＡＬ（ATM
Adaptation Layers）５パケットなどであり、可変のペ
イロードサイズを有する。図示のように、ＡＡＬ５パケ
ット１１０は、複数のＡＴＭセル１１０Ａ〜１１０Ｎに
分割される。ＡＴＭ技術は、標準５３バイト又は８ビッ
トのセルに基づいたものであり、最初の５バイトはセル
のヘッダー１２０と呼ばれ、制御情報を貯蔵し、残りの
４８バイトはユーザー情報又はペイロードを貯蔵する。
従って、パケット１１０が要求するペイロードを収容す
るために必要な数だけＡＴＭセルが用いられる。パケッ
トに関するこれらのＡＴＭセルは、送信側スイッチから
受信側スイッチに送信され、全てのＡＴＭセルが最終の
受信地点に伝送されると、受信機スイッチはＡＴＭセル
を最初のＡＡＬ５ユーザーパケットに再度組み立てる。
このようにして、ペイロードの内容が両者間のコミュニ
ケーションの達成に利用される。
【００１６】図３は、本発明に従いインバースマルチプ
レクス（ＭＵＸ）を行う２つのＡＴＭスイッチを含むＡ
ＴＭネットワークのブロック図である。
【００１７】ＡＴＭインバースＭＵＸは、大きな帯域幅
の接続を複数の小容量の伝送ラインを用いて受容するも
ので、本発明によるソフトウェアインバースＭＵＸは、
ＡＡＬパケットレベルのＡＴＭトラフィックを処理する
ものである。接続の設定時、ルーティングアルゴリズム
又はシステム管理者は、要求される接続の帯域幅が利用
可能ないずれの一つの帯域幅よりも大きいにもかかわら
ず狭帯域幅の通信リンクのみが利用可能であると断定す
ると、インバースＭＵＸ接続設定動作を起動する。図３
のように、第１のＡＴＭスイッチ２０と第２のＡＴＭス
イッチ５０との間には、それぞれ１.５Ｍbpsのレートを
有する３本のるＴ−１通信リンクが使用され、要求され
る４Ｍbpsの帯域幅を収容する。
【００１８】インバースＭＵＸ設定のための数回の試み
が行われる。ＡＴＭハードウェアは単一のＶＣ（virtua
l connection：仮想接続）を通じて送信されるＡＴＭセ
ルのシーケンスを変更しないので、データの完全性は保
障される。ＡＴＭセルは、このようにデータの完全性が
保障され、接続指向性特性（connection-oriented natu
re）を有するので、その内部にシーケンス情報を貯蔵し
ていない。結果的に受信側ＡＴＭセルスイッチは、ＡＴ
Ｍセルを再同期化する必要がない。しかしながら、（Ｏ
Ｃ−３のような）特定ＶＣを通じて受信される複数のＡ
ＴＭセルを分割して（多重Ｔ−１ラインのような）複数
のＶＣを通じて送信する場合、受信スイッチでは異なっ
た順序でセルを受信することになる。つまり、セル自体
はシーケンス（順序）番号を持たないため、受信スイッ
チでは受信されたセルがでたらめな順序で再同期化され
てしまい、データの完全性を保障する手段を備えていな
い。
【００１９】本発明において、大きい帯域幅の接続を通
じて受信されるＡＴＭセルは、関連ユーザーパケットに
分類される。各ユーザーパケットに属するＡＴＭセル
は、特定の低帯域幅の接続を通じて送信される。例え
ば、第１のユーザーパケットＰ１に相当するＡＴＭセル
１３０は、分類され、３本のＴ−１通信リンクの１つの
通信リンク４０Ａを通じて送信される。第１のＡＴＭ通
信リンク４０Ａが第１ユーザーパケットを送信すると
き、パケットにシーケンス番号を付加する。同様に、第
２のユーザーパケットＰ２に相当するＡＴＭセル１４０
は通信リンク４０Ｂを通じて送信され、第３のユーザー
パケットＰ３に相当するＡＴＭセル１５０は通信リンク
４０Ｃを通じて送信される。送信されたＡＴＭセルが第
２のＡＴＭスイッチにより受信されると、各ＡＴＭセル
は関連ユーザーパケットに再度組み立てられ、第２のＡ
ＴＭスイッチ５０は、各受信パケット内に貯蔵されたシ
ーケンス番号を用いて３つのユーザーパケットを最初の
シーケンスに再同期化する。もとどおりに同期化された
ユーザーパケットは、適宜数のＡＴＭセル１６０に分割
され、高帯域幅の送出ＯＣ−３通信リンクを通じて送出
信される。
【００２０】図４は、ＡＴＭネットワークの構成の一例
を示すブロック図である。
【００２１】高帯域幅のＯＣ−３引込み通信リンク３０
を通じて受信されたＡＴＭセルは、第１のＡＴＭ通信ス
イッチ２０とつながったアセンブラ(assembler)２００
により組み立てられる。特定のユーザーパケット（ＡＡ
Ｌ５パケットのような）と関連づけられた各ＡＴＭセル
は、送信機２２０により複数の低帯域幅の通信リンク
（Ｔ−１）のうちいずれか一つの単一の通信リンクによ
り第２のＡＴＭ通信スイッチ５０に送信される。第２の
ＡＴＭ通信スイッチ５０とつながる受信機２３０は、Ｔ
−１ラインを通じてＡＴＭセルを受信し、それをディア
センブラ(deassembler)２１０に伝送する。ディアセン
ブラ２１０は、特定のユーザーパケットに関する全ての
ＡＴＭセルが受信されるまで待機状態にあり、受信され
たＡＴＭセルを高帯域幅の送出通信リンク６０を通じて
送信する。
【００２２】図５は、ソフトウェアインバースマルチプ
レクスを行う本例のＡＴＭ通信スイッチの構成を示すブ
ロック図であり、各スイッチにはＣＰＵ及びＳＡＲモジ
ュールが備えられている。
【００２３】ＡＴＭセルは、ＯＣ−３通信リンク３０を
通じて第１のＡＴＭ通信スイッチ２０（三星のＳＴＡＲ
acer ＡＴＭスイッチのような）により受信される。Ｒ
Ｔ(routing table)３００は、受信したＡＴＭセルを第
１のＳＡＲモジュール（又はチップ）３１０に伝送す
る。ＳＡＲモジュール３１０とつながる第１のアプリケ
ーションモジュール３３０は、ＡＴＭセルをＡＡＬ５パ
ケットに組み立て、ＣＲＣ３２チェック動作を行う。組
み立てられたパケットが“良好”なパケットであれば、
ＳＡＲモジュール３１０は、関連するＣＰＵ３２０の動
作を中止して、組み立てられたＡＡＬ５パケットを第１
指定メモリ３４０に貯蔵する。次に、ＣＰＵ３２０は、
該当ＰＤＵ（Protocol Data User）又はＡＡＬ５パケッ
トにシーケンス番号を付加し、パケットを伝達するため
にＴ１通信リンクを選択する。ＣＰＵ３２０は、送出通
信リンク４０のいずれかを選択する際には、ロードバラ
ンスアルゴリズムを用いた最下位のトラフィックロード
を有するＴ−１リンクを選択する。内部にシーケンス番
号が貯蔵されているＰＤＵ又はＡＡＬ５パケットは、再
度ＳＡＲモジュール３１０に伝送される。ＳＡＲモジュ
ール３１０は、ユーザーパケットを複数のＡＴＭセルに
分割し、このような１つのユーザーパケットに関する各
ＡＴＭセルが前記のように選択されたＴ−１通信リンク
４０のいずれか１本を通じて送信される。
【００２４】同様に、第２のＡＴＭ通信スイッチ５０と
つながる受信器２３０は、送信されたＡＴＭセルをＴ−
１通信リンク４０のうちの１つを通じて受信し、受信し
たＡＴＭセルを第２のＡＴＭ通信スイッチ５０とつなが
る第２のＳＡＲモジュール３６０に伝送する。第２のＳ
ＡＲモジュール３６０とつながる第２のアプリケーショ
ンモジュール３７０は、受信したＡＴＭセルをＰＤＵ又
はＡＡＬ５パケットに再度組み立て、ＡＴＭセルをＣＰ
Ｕ３５０の指定メモリ３８０に貯蔵する。第２のＡＴＭ
通信スイッチ５０とつながるＣＰＵは、Ｔ−１通信リン
ク４０のいずれかを通じて受信された他のパケットと共
に、受信されたＡＡＬ５又はＰＤＵパケットを再順序化
（re-sequencing）し、そのパケットを第２のＳＡＲモ
ジュール３６０に再び送信する。そして、第２のＳＡＲ
モジュール３６０は、ＡＡＬ５パケットを複数のＡＴＭ
セルに分割し、ＲＴ３９０を使用してＡＴＭセルを通常
の方式でＯＣ−３送出通信リンク６０を通じて送信す
る。
【００２５】上記の図は単方向接続の場合を示している
ので、第１のスイッチ２０を“送信機”、第２のスイッ
チ５０を“受信機“としたが、双方向接続又は通信の場
合には、２対の送信機及び受信機が上述した方式と同様
に用いられる。
【００２６】図６は、複数の低帯域幅通信リンク４０Ａ
〜４０Ｄに関するトラフィックレベルのトラックを維持
するためのＡＴＭスイッチ２０のブロック図であり、複
数のレジスタ４００Ａ〜４００Ｄが接続されている。レ
ジスタ４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄは、Ｒ
ＡＭ(Random Access Memory)装置であり、低帯域幅の通
信リンク４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄのそれぞれに
関する現在のトラフィックレベルのトラックを維持する
ために関連ＣＰＵ３２０により維持される。ＳＡＲ３１
０が受信されたＡＴＭセルをユーザーパケットに再度組
み立て、関連ＣＰＵ３２０にこれを報告すると、ＣＰＵ
３２０は、該当パケットを送信するのに適切な通信リン
クを決定するためにレジスタ４００Ａ〜４００Ｄを評価
する。本例においては、ＣＰＵが内部に貯蔵されるトラ
フィックレベルが最下位のレジスタに相当する通信リン
クを選択することで、使用度が最も少ないＴ−１リンク
を選択するようにする。送信後、この関連レジスタは、
Ｔ−１通信リンクの現在のトラフィックレベルの状態を
示すように更新される。また他の例として、セルを利用
可能な通信リンク全てに均一に分散させるため通信リン
クを循環式に選択するようなアルゴリズムを用いること
もできる。
【００２７】本発明によるソフトウェアインバースマル
チプレクスを行う際に、ＯＣ−３引込み通信リンクを通
じて受信される帯域幅を収容するのに必要となるＴ−１
接続の数を判断する方法及び手段が求められることにな
る。つまり、２つのＡＴＭ通信スイッチは、ＯＣ−３Ｖ
Ｃを通じて受信されるＡＴＭセルを支援するのに必要な
Ｔ１仮想接続（ＶＣ）の数を決定する必要がある。もと
のＯＣ−３ＶＣのピークセル速度ＰＣＲ(peak cell rat
e)が Ｎ Mbpsの場合、必要なＴ１ ＶＣの数をＭ個とす
ると、Ｎ／ＭがＴ１の速度よりも小さく（= Ｎ/Ｍ < Ｔ
１ rate）、Ｎ／（Ｍ−１）がＴ１の速度より大きくな
る（= Ｎ/(Ｍ-１) > Ｔ１ rate）ように決定されるべき
である。その結果、割り当てられたＴ１ ＶＣはそれぞ
れ、Ｔ１ＶＣが利用する帯域幅の５０％以上を占有する
ようになる。なお、（ (Ｎ/Ｍ)＊(１+１０%)）とＴ１の
速度とでより低い値が、選択されたＴ１ ＶＣのピーク
セル速度ＰＣＲ及び持続的セル速度ＳＣＲ(sustainable
cell rate)として割り当てられる。Ｔ１ライン以降の
受信機側ではＵＰＣ（監視）は行われない。
【００２８】要求される数のＴ１ ＶＣが割り当てら
れ、引込まれたＡＴＭセルが上述のように、分散アルゴ
リズムにより割り当てられたＴ１通信リンクに均等又は
最適に分散される。
【００２９】以下本発明の原理により２つのＡＴＭ通信
スイッチ間の通信を行うため、２つのＡＴＭ通信スイッ
チ間のＴ−１リンクを用いた仮想接続を設定する異なる
２種類の例について説明する。第１の例では、２つのＡ
ＴＭ通信スイッチ間の仮想接続を設定してデータを伝送
するために、同一のメッセージフォーマットが用いられ
る（第１フォーマット）。第２の例では、２つのＡＴＭ
通信スイッチ間の仮想接続を設定するためのメッセージ
フォーマットと、データを伝送するためのメッセージフ
ォーマットとが用いられる（第２フォーマット）。
【００３０】図７は、上記第１フォーマットに対応する
第１例のＩＭＡメッセージパケットのブロック図であ
る。２つのＡＴＭ通信スイッチの間の仮想接続を設定
し、設定されたＶＣを通じてＡＴＭセルを送信する際
に、制御データ及びデータメッセージは同一のＴ１ Ｖ
Ｃを通じて伝送する必要がある。１対の送受信機は単方
向の通信のみをサポートするので、受信機スイッチから
送信機スイッチに制御メッセージを伝送するためにはバ
ックチャネルが必要となる。図７に示すように、ＩＭＡ
メッセージは、ＩＭＡメッセージヘッダー４６０とユー
ザーペイロード４７０の２つのセクションに分かれる。
ＩＭＡメッセージヘッダー４６０は、１６オクテット(o
ctets)の長さを有し、プロトコル判別部(protocol disc
riminator)４８０、メッセージタイプ４９０、セッショ
ン番号５００及びシーケンス番号５１０を含む。プロト
コル判別部４６０は、３２ビットのＵＩＮＴ(unsigned
integer)であり、本例では、１の値である（０ｘ０００
００００１）を用いることで、第１例（第１フォーマッ
ト）により通信が行われることを示す。また、メッセー
ジタイプ４９０は、３２ビットのＵＩＮＴ（ＲＩＳＣマ
シンに好適）であり、第１スイッチと第２スイッチとの
間で伝送されるメッセージタイプを示す。下記の値がメ
ッセージタイプとして定義される。
【表１】 0ｘ00000000，予約(Reserved)； 0ｘ00000001，データ(Data)； 0ｘ00000002，再起動(Restart)； 0ｘ00000003，再起動肯定応答(Restart Acknowledge(Restart Ack))； 0ｘ00000004 〜 0ｘFFFFFFFF，保留(Reserved)．
【００３１】セッション番号５００も３２ビットのＵＩ
ＮＴであり、設定されたＶＣに割り当てられたセッショ
ン番号を示す。シーケンス番号５１０は、パケットシー
ケンス又は順序番号を示す３２ビットのＵＩＮＴであ
り、データメッセージ内のみに存在する。メッセージヘ
ッダー４６０では、長さ情報はＳＡＲモジュールがユー
ザーパケットを必要な数のＡＴＭセルに適宜分割するの
で必要とされない。また、ＳＡＲでＣＲＣ３２チェック
動作を実施するので、この階層ではビットエラーチェッ
クが不要である。
【００３２】大部分のＲＩＳＣ ＣＰＵが１６バイトの
キャッシュラインを備えているので、１６バイトという
メッセージヘッダーのサイズは、明らかにそのパフォー
マンスと関わりがある。これにより、メッセージ本体
（ペイロード）を読み込むことなく、一度のメモリアク
セスによりメッセージヘッダー全体（１６バイト）がＣ
ＰＵのキャッシュ内に読み込まれるようにできるのであ
る。実際のところ、スイッチによるユーザーデータやペ
イロードの処理は一切行われず、ソフトウェアインバー
スマルチプレクス過程では僅かなＣＰＵ時間しか必要と
しない。
【００３３】再起動、再起動肯定応答メッセージ及び関
連セッション番号は、送信機と受信機との通信リンクの
管理に用いられる。あるユーザーデータパケットが送信
されるとき、送信機と受信機との間にはセッションが設
定されるべきであり、図のように送信機は、特定のセッ
ション番号で再起動メッセージを伝送すべきである。そ
して受信機は、再起動メッセージを受信して送信機によ
り提供されるセッション番号を取り入れ、再起動肯定応
答メッセージによって応答する。一旦、送信機が再起動
肯定応答メッセージを受信すると、セッションが設定さ
れ、データパケットが送受信機間で送受信される。そし
て第１のスイッチは、メッセージタイプを 0x00000001
に設定してデータ通信を行い、ペイロードをメッセージ
のペイロードセクション４７０（データ部分）に貯蔵す
る。各メッセージにはパケットシーケンス番号と割り当
てられたセッション番号が付けられる。
【００３４】送受信側の双方が要求する限りセッション
は続けられ、送受信側のいずれか一方が伝送する再起動
メッセージにより現在のセッションが終了し、新たなセ
ッションが設定される。例えば、受信機がいくつかの順
序通りでないパケットや、ＣＲＣチェック機能を阻害す
る多数のＡＡＬ５パケットを発見した場合、再起動を行
うようにする。従って、受信機が再起動メッセージを送
信するとき、送信機はこれを承認し、新たなセッション
の設定を試みる。特定のユーザーパケットに属するＡＴ
Ｍセルの全てが送信されると、第１のＡＴＭ通信スイッ
チは新たなＶＣを設定する再起動動作を開始する。
【００３５】第１フォーマットにおける送信機のための
過程：送信機はセッション及び接続の状態を維持するた
め、次のような変数とタイマーを維持する。
【表２】T＿Seq＿N：伝送される次のデータメッセージ
のシーケンス番号を貯蔵する； T＿Session＿N：現在のセッション番号； T＿Ses＿Init＿Timer：再起動メッセージ伝送後のセッ
ティングタイマー； M＿Session＿N：受信機からの再起動メッセージ又は再
起動肯定応答メッセージから受信されたセッション番
号．
【００３６】送信機はさらに、セッション及び接続を維
持するために次のような状態を有する。
【表３】アイドル(Idle)：送信機が初期化されたばかり
である； セッション初期化(Session Initiated)：再起動メッセ
ージが伝送されるが、それに対応する再起動肯定応答は
依然として受信されない； インセッション(In Session)：セッションが設定され、
エンドユーザーＡＡＬ５パケットが送信可能である．
【００３７】ソフトウェアインバースＭＵＸがセットア
ップされた後、送信機の初期状態は“アイドル”とな
る。状態遷移は“イベント（event）”により行われ
る。大部分のイベントは着信メッセージにより発生し、
第１状態を第２状態に遷移させる。下記の表は、送信機
の状態の組織を示したものである。単純化のため、ある
状態で表に記載されていない受信イベントは無効のもの
と判断して廃棄される。
【表４】
【００３８】第１フォーマットにおける受信機のための
過程：受信機はその状態及び接続を維持するために次の
ような変数を維持する。
【表５】R＿Seq＿N：次の予想データメッセージのシー
ケンス番号を貯蔵する； M＿Seq＿N：受信されたデータメッセージのシーケンス
番号を貯蔵する； R＿Session_N：現在のセッション番号； R＿Ses＿Init＿Timer；再起動メッセージ伝送後のセッ
ティングタイマー； M＿Session＿N；送信機からのメッセージから受信され
たセッション番号。
【００３９】受信機は、その状態を維持するために次の
ような状態を有する。
【表６】アイドル(Idle)：受信機が初期化されたばかり
である； セッション初期化(Session Initiated)：再起動メッセ
ージが伝送されるが、それに対応する再起動肯定応答は
依然として受信されない； インセッション(In Session)：セッションが設定され、
エンドユーザーＡＡＬ５パケットが送信可能である．
【００４０】以下の表は受信機の状態の組織を示す。
【表７】
【００４１】本発明の第２例においては、異なるメッセ
ージフォーマットが２つのＡＴＭ通信スイッチ間の仮想
接続を設定し、スイッチ間でペイロードを伝送するため
に用いられる。このような第２例は、次の側面で第１例
と異なる。第２実施例では、（１）制御データを通信す
るために帯域外の制御チャネルを使用し、（２）データ
伝送位相と区別される同期位相を使用し、（３）異なる
位相のために相異なるメッセージハンドラーを使用する
コード分割技術を使用する。これにより送受信機間の専
用双方向チャネルが制御メッセージの伝達に用いられ、
制御は“帯域外”の帯域で行われる。単方向のＴ１仮想
接続は、データメッセージを伝達するのみである。この
ような方式のデータメッセージは、メッセージのシーケ
ンス番号及びユーザーペイロードのみを含む。従って、
実時間性能は向上される。
【００４２】図８及び図９は、第２フォーマットに対応
する第２例のＩＭＡメッセージパケットのブロック図で
ある。
【００４３】制御メッセージのフォーマットを示す図８
を参照すると、制御メッセージ５５０は、２つのＡＴＭ
スイッチ間の仮想接続の設定に用いられ、プロトコル判
別部５６０、メッセージタイプ５７０、セッション番号
５８０及びパッド５９０を含む。メッセージフォーマッ
トを第１のメッセージフォーマットと区別するためのプ
ロトコル判別部５６０も３２ビットのＵＩＮＴであり、
値が０ｘ０００００００２に割り当てられる。メッセー
ジタイプ５７０も３２ビットのＵＩＮＴであり、次のよ
うな値により定義される。
【表８】 0×00000000 - 0×00000001 ：予約(Reserved)； 0×00000002：再起動(Restart)； 0×00000003：保留(Reserved)； 0×00000004：再起動要求(Restart Request)； 0×00000005：再起動完了(Restart Complete)； 0×00000006：チャネルフラッシュド(Channel Flushed)； 0×00000007 - 0×FFFFFFFF ，保留(Reserved)．
【００４４】セッション番号５８０は３２ビットのＵＩ
ＮＴであり、設定された仮想接続に割り当てられたセッ
ション番号を示す。制御メッセージなので、パッド５９
０は送信機により“０”にセットされ、受信機には無視
される。
【００４５】データメッセージのフォーマットを示す図
９を参照すると、上述した制御メッセージを用いて仮想
セッションを設定後、ペイロードの伝送に用いられるデ
ータメッセージ６００は、パケットシーケンス番号６１
０、パッド６２０及びペイロード６３０を含む。パケッ
トシーケンス番号６１０は、３２ビットのＵＩＮＴであ
り、第１例と同様に伝送されるペイロードのシーケンス
番号を示す。パッド６２０は“０”に初期化され、受信
機により無視される。ペイロード６３０は、ソースエン
ドユーザーＡＡＬ５パケットデータであり、データメッ
セージ６００内のみに存在する。
【００４６】第２フォーマットにおける送信機のための
過程：送信機は、次のような変数及びタイマーを維持す
る。
【表９】T＿Seq＿N：伝送される次のデータメッセージ
のシーケンス番号を貯蔵する； T＿Session_N：現在のセッション番号； M＿Session＿N；送信機からの再起動メッセージ又はチ
ャネルフラッシュドメッセージから受信されたセッショ
ン番号； T＿Ses＿Init＿Timer；再起動要求メッセージ伝送後の
セッティングタイマー； T＿Flush＿Timer；送信機がＴ１ ＶＣをフラッシュする
ためにＦＤメッセージを伝送する．
【００４７】送信機はまた、次のような状態を有する。
【表１０】アイドル(Idle)：送信機が初期化されたばか
りである； セッション初期化(Session Initiated)：再起動要求メ
ッセージが伝送されるが、それに対応する再起動肯定応
答は依然として受信されない； フラッシュ(Flush)：再起動メッセージが受信され、送
信機は既にＴ１ ＶＣをフラッシュするためにＦＤメッ
セージを伝送する。現在受信機からチャネルフラッシュ
ドメッセージを待機中； インセッション(In Session)：セッションが設定され、
エンドユーザーＡＡＬ５が送信可能である．
【００４８】第１例と同様の方式でインバースＭＵＸが
セットアップされると、送信機の初期状態は“アイド
ル”となる。状態遷移は通信着信メッセージにより表示
されるイベントにより発生する。以下の表は送信機の状
態の組織を示す。
【表１１】
【００４９】第２フォーマットにおける受信機のための
過程：受信機は、次のような変数を維持する。
【表１２】R＿Seq＿N：次の予想データメッセージのシ
ーケンス番号を貯蔵する； M＿Seq＿N：受信されたデータメッセージのシーケンス
番号； R＿Session_N：現在のセッション番号； R＿Ses＿Init＿Timer；再起動メッセージ伝送後のセッ
ティングタイマー； M＿Session＿N；送信機からの再起動要求メッセージ又
は再起動完了メッセージから受信されたセッション番
号； Flush_Count[1 to n］：フラッシュ状態でＴ１ ＶＣの
ために受信されたＦＤメッセージをカウントするカウン
タ（ここで、ｎは受信機がモニターするＴ１ＶＣの数で
ある）； Data_Received[1 to n]：Ｔ１ ＶＣがセッション準備状
態の実際のデータメッセージを受信するかを表示するブ
ール変数(Boolean variable）（ここで、ｎは受信機が
モニターするＴ１ ＶＣの数である）．
【００５０】受信機はまた、次のような状態を有する。
【表１３】アイドル(Idle)：受信機が初期化されたばか
りである； フラッシュ(Flush)：再起動メッセージが伝送され、受
信機はフラッシュされる全てのＴ１ ＶＣを待機する； セッション準備(Session Ready)：セッションが設定さ
れ、エンドユーザーＡＡＬ５が送信可能である； インセッション(In Session)：全てのＴ１ ＶＣがデー
タメッセージを受信する。（これは送信中に全てのＦＤ
メッセージが受信機に到達するか、或いは損なわれるこ
とを意味する。受信機は正常ハンドラに転換することが
できる）．
【００５１】次の表は受信機の状態の組織を示す。
【表１４】
【００５２】図１０は、送受信機間の仮想接続を同期化
するための送信機と受信機との通信信号のシーケンスを
示す図である。
【００５３】送信機Ｔｘ（第１のＡＴＭスイッチ）２２
０は、再起動メッセージを初期化し、受信機Ｒｘ（第２
のＡＴＭスイッチ）２３０との仮想接続を設定するため
に制御チャネルを通じて再起動要求メッセージ７００を
伝送する。受信機２３０は、再起動メッセージ７１０に
より応答する。再起動メッセージ７１０の受信時、送信
機２３０は、複数のＦＤメッセージと呼ばれるシーケン
ス番号が０ｘＦＤＦＤＦＤＦＤでペイロード部分が空の
特殊なデータメッセージを送信することにより、選択さ
れたＶＣ内の該当する全てのＡＴＭセルのフラッシュを
試みる。図のように、送信機２２０はＴ１ ＶＣ上で３
つのＦＤメッセージ７２０を伝送し、フラッシュタイマ
ー（T_Flush_Timer）を初期化する。
【００５４】受信機２３０は、少なくとも続けて２つ以
上のＦＤデータメッセージ７２０を受信した後、ＶＣが
フラッシュされ準備ができているかどうかを判定し、送
信機２２０にチャネルフラッシュドメッセージ７３０を
伝送して応答する。送信機２２０は、チャネルフラッシ
ュドメッセージ７３０を受信し、フラッシュタイマーを
リセットし、再起動完了メッセージ７４０を受信機２３
０に伝送する。送信機はここで、同期化が成立し、デー
タメッセージを送信する準備が整ったと判断する。
【００５５】受信機に課せられた一つの問題は、ＡＡＬ
５パケットがまず複数のＶＣを通じて順序を外れて受信
されるので、ＡＡＬ５パケットの順序を修復しなければ
ならないということである。ＡＴＭ送信の特性により、
送信によりＡＡＬ５パケットが損なわれることは許され
るが、順序外れのパケットを受信するということは許さ
れない。従って、受信機は、いつパケットが損なわれた
かを認識するか、さもなければビットを遅く伝送し、ま
た受信されたパケットを適宜再同期化する必要がある。
【００５６】図１１は、複数の通信リンクを通じて受信
されるユーザーパケットを再同期化するために受信側の
ＡＴＭ通信スイッチが使用する循環バッファの例を示す
図である。
【００５７】メッセージバッファ９００として知られて
いるメモリ装置は、受信側のＡＴＭ通信スイッチとつな
がるＣＰＵ及びＳＡＲモジュールの間で共有される。メ
ッセージバッファ９００は、送信側通信スイッチから複
数の低帯域幅の通信リンクを通じて受信されるＩＭＡメ
ッセージを貯蔵する。図７を参照すれば第１のフォーマ
ットの場合、ＩＭＡメッセージは１６バイトのＩＭＡメ
ッセージヘッダーと可変サイズのユーザーペイロードと
から構成される。図１１に示す各々のレコード９１０
は、受信ＩＭＡメッセージを貯蔵できる程度の十分な大
きさを有する。９２０の部分は受信ＩＭＡメッセージヘ
ッダーを受信し、９３０の部分はユーザーペイロードを
貯蔵する。
【００５８】受信用のＡＴＭ通信スイッチは、受信メッ
セージの状態トラックを保持するためポインタの循環待
機行列８００を維持する。以下の説明で、循環待機行列
をＣＱ、循環待機行列中の１つの要素をレベルＣＱ
（Ｉ）と表す。ＣＱの要素は、ＮＩＬ（メッセージバッ
ファ９００内の特定のレコードを示さない初期化値）
か、メッセージバッファ９００内の特定のレコード９１
０のユーザーペイロード部分９３０の開始部を示すポイ
ンタ値である。循環待機行列のヘッドは、そのデータ構
造から２つの部分に分けられる。ヘッドＮは、R_Seq_N
（次の予想データメッセージのシーケンス番号）の現在
値を貯蔵し、ヘッドＨは、可変成分及び循環待機行列８
００のヘッド要素にインデックスを貯蔵する可変成分で
ある。また、循環待機行列では追加的に次のような変数
が用いられる。
【表１５】LQ：循環待機行列のサイズ； M_P：受信されたばかりのＩＭＡメッセージを示すポイ
ンタ．ＳＡＲからＣＰＵまで通過する； User_Payload_P：M_Pにより指示されたＩＭＡメッセー
ジのユーザーペイロード部分を示すポインタ； Severely_Out_Of_Order_Count：メッセージが循環待機
行列の処理時間よりも速く到達する回数をカウントする
カウンタ； Ｄ：実際に受信されたＩＭＡメッセージと受信機が予想
するメッセージとの距離を示す整数値．
【００５９】これらの変数を用いて、循環待機行列８０
０及びメッセージバッファ９００は以下のような方式で
機能する。データメッセージが受信側のＡＴＭ通信スイ
ッチとつながるＳＡＲモジュールにより組み立てられる
場合、該ＳＡＲモジュールはＣＰＵを中断し、受信され
たばかりのＩＭＡメッセージを示すＭ＿ＰポインタをＣ
ＰＵにわたす。ＣＰＵは、受信メッセージ内に貯蔵され
ている受信メッセージタイプを評価し、そのメッセージ
がデータメッセージであるかを判定する。そして、Ｍ＿
Ｐポインタの値に１６バイトを加算することにより、 U
ser_Payload_Pポインタの値が予想される。User_Payloa
d_Pポインタはこのとき、受信したメッセージのペイロ
ード部を指示するようになる。そして、循環待機行列
は、受信したメッセージが順序どおりではなく再同期化
が必要であるかどうかを判断する。メッセージの受信が
速すぎるか、或いは遅すぎて、メッセージバッファ９０
０及び循環待機行列８００に関する現在の貯蔵容量を扱
いきれない場合、その特定のメッセージは廃棄される。
例えば、メッセージバッファ９００が３０のメッセージ
を処理するのに十分なメモリ空間を有する場合、１番目
のメッセージを受信以降、１から３０番目までのメッセ
ージよりも先に３１番目のメッセージが受信されても、
３１番目のメッセージは循環待機行列に収容されずに廃
棄される。受信メッセージを再同期化するためのアルゴ
リズムは次のような擬似言語説明文を用いる。
【表１６】D = M_Seq_N - R_Seq_N If D < 0 、（＊ このメッセージは遅く到達する ＊） このメッセージを廃棄した後、終了する； If D = LQ 、（＊ このメッセージは速く到達し、ＣＱ
のサイズでメッセージは処理不能である ＊） このような接続は無秩序である；新たに受信されたメッ
セージを含むメッセージバッファ内に貯蔵されているメ
ッセージはその種類に問わず送信する； R_Seq_N - M_Seq_N+1； M_Seq_Nより小さいシーケンス番号を有するメッセージ
は受信時に廃棄される。１だけ増加した Severely_Out_
Of_Order_Count； Exit； If D > 0 、（＊ このメッセージは予想よりも速く到
達するが、ＣＱ容量でメッセージは処理不能である
＊） CQ（Head．H + D）= User_Payload_P； Exit；（＊ ここで、Ｄは０となるべきであり、メッセ
ージは受信機が予想するメッセージである。このメッセ
ージをメッセージバッファ内に貯蔵されている他の全て
の同期化メッセージとともに送信する ＊） ユーザーペイロードを送信用のＳＡＲモジュールに伝送
する；（ I = 1； I < LQ； I ++）の場合、If CQ（j=
(Head．H + l）Mod LQ))、CQ(j)をＳＡＲモジュールに
伝送し、Nilをポインタに伝送する； Else 一時的に停止する； R_Seq_N = R_Seq_N+1； Head．H = (Head．H + 1） Mod LQ； Exit；
【００６０】以上に本発明の具体的な実施の形態を示し
てきたが、本発明の技術範囲を逸脱することなく各種の
変形が可能であることは当分野の通常の知識を持つ者に
は明らかである。
【００６１】
【発明の効果】上述のように、本発明によるソフトウェ
アインバースマルチプレクス過程は、従来のＡＴＭスイ
ッチのハードウェアコンポーネントに構造変更を施すこ
と無く、容易にＡＴＭ通信網内の複数の低帯域幅の通信
リンクを通じてインバースマルチプレクスによる情報伝
送を行ことが可能となり、低コスト且つ効率的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】多重狭帯域幅のＴ−１通信リンクで接続される
ＡＴＭスイッチを含むＡＴＭネットワークのブロック
図。
【図２】複数の固定サイズのＡＴＭセル１１０に分割さ
れるユーザーパケットを示す図。
【図３】本発明に従いインバースマルチプレクス（ＭＵ
Ｘ）を行う２つのＡＴＭスイッチを含むＡＴＭネットワ
ークのブロック図。
【図４】ＡＴＭネットワークの構成の一例を示すブロッ
ク図。
【図５】ソフトウェアインバースマルチプレクスを行う
ＡＴＭスイッチの構成例を示すブロック図。
【図６】複数の低帯域幅通信リンクのトラフィックレベ
ルのトラックを維持するためのＡＴＭスイッチのブロッ
ク図。
【図７】第１フォーマットのＩＭＡメッセージパケット
のブロック図。
【図８】第２フォーマットのＩＭＡメッセージパケット
（制御メッセージ）のブロック図。
【図９】第２フォーマットのＩＭＡメッセージパケット
（ペイロード）のブロック図。
【図１０】送受信機間の仮想接続を同期化するための送
信機と受信機との通信信号のシーケンスを示す図。
【図１１】複数の通信リンクを通じて受信されるユーザ
ーパケットを再同期化するために受信側のＡＴＭ通信ス
イッチが使用する循環バッファの例を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−126421（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−65692（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−94741（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−30296（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−268536（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−272241（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−33440（ＪＰ，Ａ) 特表 平10−500271（ＪＰ，Ａ) 米国特許5617417（ＵＳ，Ａ) 国際公開99／4521（ＷＯ，Ａ２) ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍ ＡＦ−ＰＨＹ− 0086．000 Ｉｎｆｏｃｏｍ’92 ｐ2233−2240 ＩＥＥＥ ＪＳＡＣ Ｖｏｌ．９ Ｎ ｏ．９ ｐ1452−1460 Ｄａｔａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ ｎｓ（Ｓｅｐ．1997）ｐ100−104，106, 108 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/56 H04L 12/28

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１通信リンクと、複数の通信リンクか
    ら成る第２通信リンクと、ＡＴＭセルのストリームを受
    信するために第１通信リンクに接続される第１のＡＴＭ
    スイッチと、ＡＴＭセルのストリームを複数のサブスト
    リームに分割し、複数のサブストリームを複数の第２通
    信リンクを通じて送信するために第１のＡＴＭスイッチ
    につながる第１のＳＡＲモジュールと、一連のセルをユ
    ーザーパケットに組み立て及び動作をチェックするため
    に第１のＳＡＲ(segmentationand re-assembly)モジュ
    ールにつながる第１アプリケーションモジュールと、第
    １アプリケーションモジュールにより組み立てられたユ
    ーザーパケットを受信し、制御データを組み立てられた
    ユーザーパケットに付加し修正ユーザーパケットを生成
    して、第２通信リンクのうち、特定のリンクを通じて修
    正ユーザーパケットを送信するように第１のＳＡＲに指
    示するために第１のＳＡＲとつがる第１のＣＰＵと、複
    数のサブストリームを受信するために第２通信リンクに
    接続される第２のＡＴＭスイッチと、ＡＴＭセルのスト
    リームを複数のサブストリームに分割し、複数のサブス
    トリームを送出通信リンクを通じて送信するために第２
    のＡＴＭスイッチにつながる第２のＳＡＲモジュール
    と、複数のメモリレジスタと複数のメモリレジスタのう
    ち特定のレジスタをそれぞれ指示する複数のメモリアド
    レスを貯蔵する循環バッファを備える第２のＣＰＵと、
    第２通信リンクのうち特定のリンクを通じて受信された
    複数のＡＴＭセルを修正ユーザーパケットに再度組み立
    て、修正ユーザーパケットを複数のメモリレジスタのい
    ずれか一つのレジスタ内に貯蔵するために第２のＳＡＲ
    モジュールにつながる第２アプリケーションモジュール
    と、を備えることを特徴とするＡＴＭ通信網。
  2. 【請求項２】 制御データは、他のユーザーパケットを
    参照して各ユーザーパケットに付与されるユーザーパケ
    ットの順序を識別するためのシーケンス番号を含む請求
    項１に記載のＡＴＭ通信網。
  3. 【請求項３】 制御データは、第１のＡＴＭスイッチと
    第２のＡＴＭスイッチとの仮想接続を識別するためのセ
    ッション番号を含む請求項２に記載のＡＴＭ通信網。
  4. 【請求項４】 ＣＰＵは、第１のＡＴＭスイッチと第２
    のＡＴＭスイッチとの通信リンクを同期化するための特
    定のデータ値を有する複数のユーザーパケットを送信す
    る請求項１に記載のＡＴＭ通信網。
  5. 【請求項５】 第１のＳＡＲモジュールは、１つのユー
    ザーパケットを複数のＡＴＭセルに分割し、複数の第２
    通信リンクのうちの特定のリンクを通じて複数のＡＴＭ
    セルを送信する請求項１に記載のＡＴＭ通信網。
  6. 【請求項６】 第１のＣＰＵは、第２通信リンクの各リ
    ンクに関するトラフィックレベルを示すデータをそれぞ
    れ貯蔵する複数のレジスタをさらに備える請求項１又は
    請求項４に記載のＡＴＭ通信網。
  7. 【請求項７】 第１のＣＰＵは、複数のレジスタを評価
    することにより、修正ユーザーパケットを送信する第２
    通信リンクのうちの１つのリンクを選択する請求項１、
    請求項４又は請求項６いずれか１項に記載のＡＴＭ通信
    網。
  8. 【請求項８】 第１のＡＴＭスイッチは、受信されたＡ
    ＴＭセルのストリームを第１のＳＡＲモジュールに伝送
    するためのＲＴ(routing table)をさらに備える請求項
    １に記載のＡＴＭ通信網。
  9. 【請求項９】 複数のＡＴＭセルを受信する第１通信リ
    ンク及び複数のＡＴＭセルを送信するための複数の通信
    リンクから成る第２通信リンクに接続されるＡＴＭ通信
    スイッチにおいて、 第１通信リンクを通じて複数のＡＴＭセルを受信するス
    イッチ素子と、 複数のＡＴＭセルを複数のユーザーパケットに組み立て
    るためのアプリケーションモジュールと、 アプリケーションモジュールにより組み立てられた複数
    のユーザーパケットを貯蔵及び同期化するための循環バ
    ッファを備え、各ユーザーパケットを第２通信リンクの
    うちの特定のリンクに割り当てるためのＣＰＵと、 複数の各ユーザーパケットを一連のＡＴＭセルにさらに
    分割し、第２通信リンクのうちの１つを通じて前記一連
    のＡＴＭセルを送信するＳＡＲモジュールと、を備える
    ことを特徴とするＡＴＭ通信スイッチ。
  10. 【請求項１０】 ＣＰＵは、第２通信リンクの各リンク
    に関するトラフィックレベルを示すデータをそれぞれ貯
    蔵する複数のレジスタに連結される請求項９に記載のＡ
    ＴＭ通信スイッチ。
  11. 【請求項１１】 ＣＰＵは、各ユーザーパケットに、他
    のユーザーパケットを参照してユーザーパケットの位置
    を示す制御データを付加する請求項９又は請求項１０に
    記載のＡＴＭ通信スイッチ。
  12. 【請求項１２】 ＣＰＵは、第２通信リンクに接続され
    た受信用のＡＴＭ通信スイッチとの仮想接続を初期化す
    るために、第２通信リンクのうち、特定のリンクを通じ
    て制御メッセージを送信する請求項９〜１１のいずれか
    １項に記載のＡＴＭ通信スイッチ。
  13. 【請求項１３】 複数のＡＴＭセルを受信するための複
    数の通信リンクから成る第１通信リンク及び複数のＡＴ
    Ｍセルを送信する第２通信リンクに接続されるＡＴＭ通
    信スイッチにおいて、 第１通信リンクを通じて複数のＡＴＭセルを受信するス
    イッチ素子と、 複数のＡＴＭセルを複数のユーザーパケットに組み立て
    るためのアプリケーションモジュールと、 アプリケーションモジュールにより組み立てられた複数
    のユーザーパケットを貯蔵及び同期化するための循環バ
    ッファを備え、受信された複数のユーザーパケットを同
    期化するためのＣＰＵと、 複数の各ユーザーパケットを関連ＡＴＭセルにさらに分
    割し、第２通信リンクを通じて関連ＡＴＭセルを順に送
    信するＳＡＲモジュールと、を備えることを特徴とする
    ＡＴＭ通信スイッチ。
  14. 【請求項１４】 各ユーザーパケットは、他の複数のユ
    ーザーパケットと同期化するための制御データを備え、
    ＣＰＵは、ＳＡＲモジュールにより組み立てられた各ユ
    ーザーパケット内に貯蔵される制御データを取り除く請
    求項１３に記載のＡＴＭ通信スイッチ。
  15. 【請求項１５】 制御データは、ユーザーパケットを同
    期化するためのシーケンス番号を含む請求項１４に記載
    のＡＴＭ通信スイッチ。
  16. 【請求項１６】 高帯域幅通信リンクを通じて受信され
    るＡＴＭセルのストリームを複数の低帯域幅通信リンク
    を通じてルーティング(routing)する方法において、 高帯域幅通信リンクを通じてＡＴＭセルのストリームを
    受信する段階と、 ＡＴＭセルのストリームを、受信された一つ以上のＡＴ
    Ｍセルをそれぞれ含む複数のユーザーパケットに組み立
    てる段階と、 各ユーザーパケットの位置を示す制御データを他の複数
    のユーザーパケットを参照しながら各ユーザーパケット
    に付加し、複数の修正ユーザーパケットを発生する段階
    と、 各修正ユーザーパケットを一連のＡＴＭセルのストリー
    ムに分割する段階と、 複数の低帯域幅通信リンクを通じて一連のＡＴＭセルの
    ストリームをルーティングする段階とを行うことを特徴
    とする方法。
  17. 【請求項１７】 組み立て及び分割する段階は、高帯域
    幅通信リンク及び複数の低帯域幅通信リンクに接続され
    るＡＴＭ通信スイッチとつながるＳＡＲモジュール及び
    アプリケーションモジュールにより行われる請求項１６
    に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 制御データを各ユーザーパケットに付
    加する段階は、各ユーザーパケットに関するシーケンス
    番号を付加する段階を含む請求項１６に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 複数の低帯域幅通信リンクを通じてＡ
    ＴＭセルのストリームをルーティングする段階は、特定
    の修正ユーザーパケットに属する一連のＡＴＭセルを、
    複数の低帯域幅通信リンクのうち特定の１つのリンクを
    通じてルーティングする段階を含む請求項１６に記載の
    方法。
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