JP2000069048A - Atmスイッチ - Google Patents
AtmスイッチInfo
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- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
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Abstract
送を行う。 【解決手段】 複数のアクセスモジュールをグループに
分割し、事前にグループ間でラウンドロビンによりセル
送信できるアクセスモジュールをグループ内で決定し、
そのアクセスモジュールがセル送信を希望する先のアク
セスモジュールに対しリクエスト信号を与え、リクエス
ト信号を受信したアクセスモジュールは、ラウンドロビ
ンにより送信許可を与えるリクエスト信号送信元のアク
セスモジュールを選択し、そのアクセスモジュールに対
してセル送信許可信号を与える。
Description
s Transfer Mode)通信に利用する。本発明はアクセスモ
ジュールを分散的に配置した高速で大容量のATM交換
装置に関する。
説明する。図4は従来のATM交換装置における4×4
基本スイッチの構成を示す図である。図4は基本スイッ
チの構成のうちで、入力バッファ型のATMスイッチ構
成を説明するものである。図4において、符号1−1か
ら1−4は入力回線であり、符号60はATMセルを所
望の出力に転送するクロスポイントであり、符号20−
1から20−4は入力回線1−1〜1−4から到着した
セルを一時的に貯蓄する入カバッファであり、符号70
はセルの競合制御を行うアービトレーション回路であ
り、符号2−1〜2−4は出力回線である。
4を備えることにより、へッダ内の情報を読込み、所望
の出力回線2−1〜2−4に対してセルを転送すること
ができる。入力回線1−1〜1−4から到着した各セル
は、入力バッファ20−1〜20−4に一時的に蓄積さ
れ、これらの各セルのあて先が同じあて先の場合には、
アービトレーション回路70において調停作業を行う。
チ規模が大きくなるにつれ、アービトレーション回路7
0の処理時間が増大することになる。そのため従来のA
TM交換装置では高速化および大規模化が困難になる。
061号(以下、先願という。本願出願時に未公開)に
よりATM交換装置を提案した。先願の技術について図
5および図6を用いて説明する。図5は先願のATMス
イッチの全体構成を示す概念図である。図6は先願のA
TMスイッチの論理的な構成を示す図である。
光バスOBを用い、複数のアクセスモジュールAM1 〜
AMN が相互に接続されている。まず、入力回線に到着
したセルは、そのセル自身のもつアドレスに対応したア
ドレスフィルタAF1 〜AFN を通過する。セルは、同
期モジュール30の同期情報およびクロック信号に同期
した送信タイミング制御部10により制御される送信タ
イミングまでそれぞれのバッファB1 〜BN で待機し、
送信時には電気光変換器E/O1 〜E/ON で電気光変
換され、光信号として所望のアクセスモジュールへ送信
される。ここで、各アクセスモジュールへ送信される光
信号は合波器50により波長多重され、一つの光バスO
Bを介して送信される。
ック信号に同期した受信タイミング制御部9により制御
される受信タイミングでは、フィルタ40を透過した自
己のアクセスモジュールに該当する波長のセルが光電気
変換器O/Eで光電気変換され、ゲート回路58を通過
して速度変換用バッファ59により速度変換され出力さ
れる。
接続されている場合を示している。これはタイムスロッ
トを用い、各アクセスモジュールが書込できる時間をス
ケジューリングしている。t=iの場合はアクセスモジ
ュールiから全てのアクセスモジュールへセルの送信を
行う。t=iの時、各アクセスモジュールはそれぞれλ
1 ・‥λN の光を受信する。次に、t=i+1 になる
と、アクセスモジュールi+1 から全てのアクセスモジ
ュールへセル送信を行う。また、t=Nのとき、t=0
となるように設定する。このように、t=0〜N−1 ま
での動作を繰り返すことにより、各アクセスモジュール
間のセル送信を行う。
ある任意の時間t=iにおいて、アクセスモジュールi
から全てのアクセスモジュールAM1 〜AMN に論理的
にリンクしている。このように波長多重技術と時分割多
重技術の両方を用いることによりATMスイッチの大容
量化が可能になる。
各入力回線へ流入してくるトラヒックがポアソン分布で
到着している場合においてはこの方式は有効であった
が、均等な時間で遷移するタイムスロットを用いている
ため、一つのアクセスモジュールのセル送信時間は一定
であり、一つの入力回線に大量のトラヒックが流入して
くる場合には、その大量のトラヒックが流入したアクセ
スモジュールにおけるセル送信の待ち時間が増大する結
果となる。したがって、各アクセスモジュールに対する
トラヒックの流入量が均等ではない場合には、このAT
Mスイッチでは対応できない。
ケジューリングを行う方法がある。例えば、図4に示し
た入力バッファ型のATMスイッチにおいて、入力側お
よび出力側にそれぞれラウンドロビンを用いることによ
りスループットを向上するアルゴリズムも既に提案され
ている(N.NcKeown etc.Scheduling cell in an input-
buffer switch :Electronics Letter vol.29 No.25 19
93 PP2174 −2175)。このラウンドロビンを用いること
によりスループットを向上するアルゴリズムを図7に示
す。
ルが到着した場合において、そのセルの所望の出力ポー
トに対してセル送信の送信許可要求を送る(REQUE
ST)。各出力ポートは各入力ポートからきたセル送信
の送信許可要求をラウンドロビンを用いてある一つの送
信許可要求を選択し、その入力ポートに対してセル送信
許可を送信する(GRANT)。複数または一つのセル
送信許可を得た入力ポートはラウンドロビンで一つのセ
ル送信許可を決定し、出力ポートに対して送信許可に対
する承認信号を送りセルを送信する(ACCEPT)。
Mセルを転送するため、このセル転送方式において、そ
の処理能力が問題になる。例えば1ラインあたりのイン
ターフェース速度が10Gb/sのとき、1セル時間の
間(約42ns)において全ての入力ポートから全ての
出力ポートへ送信許可要求を送信したとき、最大(入力
回線数:N)×(出力回線数:M)の通信が必要であ
り、またその送信許可の送信(GRANT)に最大N
回、さらに入力側の承認信号を最大N回の通信が必要で
ある。つまり、ATMスイッチ規模が大きくなる場合に
おいて、このセル転送方式は有効ではなくなる。
であって、トラヒックの偏りがあっても効率よくセル転
送を行うことができるATMスイッチを提供することを
目的とする。本発明は、セルの転送遅延が少ないATM
スイッチを提供することを目的とする。本発明は、大容
量化を図ることができるATMスイッチを提供すること
うを目的とする。
スモジュールをグループに分割し、事前にグループ間で
ラウンドロビンによりセル送信できるアクセスモジュー
ルをグループ内で決定し、そのアクセスモジュールがセ
ル送信を希望する先のアクセスモジュールに対して送信
許可要求を与え、送信許可要求を受信したアクセスモジ
ュールは、ラウンドロビンにより送信許可を与える送信
許可要求送信元のアクセスモジュールを選択し、そのア
クセスモジュールに対してセル送信許可を与えることに
より、その送信許可を受信したアクセスモジュールから
セルを送信許可要求した先のアクセスモジュールにセル
を送信することを特徴とする。
ースでセルを送信しており、ある任意のアクセスモジュ
ールに対して偏ったトラヒックが流入した場合において
セル送信の遅延の増大がみられるという問題があり本発
明はこの問題点を解決するものである。
規模を大きくしたい場合における拡張性があり、さら
に、流入トラヒックを考慮したグループ化を行うことに
より、効率よくスイッチングを行うことができる。
て、光バスと、この光バスを介して相互に接続される複
数N個のアクセスモジュールとを備え、この複数N個の
アクセスモジュールは、セルの送信タイミングが相互に
重複しないように前記光バスに波長多重された複数のセ
ルを送信する手段を備えたATMスイッチである。
記複数N個のアクセスモジュールをM(M=1、2、
…)個のグループにそれぞれ分割する手段が設けられ、
前記アクセスモジュールは、アクセスモジュール相互間
で通信を行う手段と、この通信を行う手段により自己の
グループに属するアクセスモジュールの中でセル送信を
行うアクセスモジュールを選定する手段と、この選定す
る手段により選定されたアクセスモジュールのセル送信
先のアクセスモジュールに対し送信許可要求を送信する
手段と、複数のアクセスモジュールからの送信許可要求
が到来したアクセスモジュールはその要求の送信元のい
ずれかのアクセスモジュールに送信許可を与える手段と
を備えるところにある。
セスモジュールに流入するセルのトラヒック量を観測す
る手段と、この観測する手段の観測結果にしたがって前
記グループ毎のトラヒック量がほぼ均等になるように前
記アクセスモジュールをグループに分割する手段を含む
ことが望ましい。
ールに流入するセルのトラヒック量を観測してからグル
ープに分割することにより、トラヒック流入量の偏りの
少ないグループ分けを行うことができる。
前記観測する手段の観測結果を一定時間毎に参照しこの
観測結果にしたがって一定時間毎に前記グループを更新
する手段を含むことが望ましい。
するセルのトラヒック量が変化した場合でもグループを
一定時間毎に更新することによりこのトラヒック量の変
化に対応することができる。
は、ラウンドロビンにより前記アクセスモジュールを選
定する手段を含むことが望ましい。また、前記送信許可
を与える手段は、ラウンドロビンにより前記送信許可を
与えるアクセスモジュールを選定する手段を含むことが
望ましい。
グループ分けしない場合にも適用することができる。こ
の場合には、二段階のラウンドロビンを用いてセルの送
信許可要求を送信するアクセスモジュールおよびこれに
対する送信許可を返信するアクセスモジュールをそれぞ
れ選択することにより、トラヒックの偏りがあっても効
率よくセルの転送を行うことができる。
2を参照して説明する。図1は本発明実施例のATMス
イッチの全体構成を示す概念図である。図2は本発明実
施例のグループ分割を示す図である。
示すように、リング状の光バスOBと、この光バスOB
を介して相互に接続されるアクセスモジュールAM1 〜
AMN とを備え、このアクセスモジュールAM1 〜AM
N は、セルの送信タイミングが相互に重複しないように
光バスOBに波長多重された複数のセルを送信するAT
Mスイッチである。
2に示すように、アクセスモジュールAM1 〜AMN を
複数のグループI、II、III にそれぞれ分割する手段と
してのセンタ装置Cが設けられ、アクセスモジュールA
M1 〜AMN は、アクセスモジュールAM1 〜AMN 相
互間で電気バスEBを介して通信を行い、この通信によ
り自己のグループに属するアクセスモジュールの中でセ
ル送信を行うアクセスモジュールを選定し、この選定さ
れたアクセスモジュールのセル送信先のアクセスモジュ
ールに対し送信許可要求を送信し、また、複数のアクセ
スモジュールからの送信許可要求が到来したアクセスモ
ジュールはその要求の送信元のいずれかのアクセスモジ
ュールに送信許可を与える手段であるグループ制御部G
を備えるところにある。
1 〜AMN に流入するセルのトラヒック量を観測する手
段であるトラヒック観測部Tを備え、このトラヒック観
測部Tの観測結果にしたがってグループI、II、III 毎
のトラヒック量がほぼ均等になるようにアクセスモジュ
ールAM1 〜AMN をグループに分割する。
Tの観測結果を一定時間毎に参照しこの観測結果にした
がって一定時間毎に前記グループを更新する。
りアクセスモジュールを選定する。また、センタ装置C
は、ラウンドロビンにより送信許可を与えるアクセスモ
ジュールを選定する。
明する。図3は本発明実施例のATMスイッチの動作を
示すフローチャートである。図1に示す本発明実施例の
ATMスイッチでは、セル送信は光バスOBを用い、セ
ル送信を行う前のスケージューリングは電気バスEBを
用いる。また、同期モジュール30はセンタ装置Cに備
えられ、同期モジュール30の同期情報およびクロック
信号も電気バスEBを介して各アクセスモジュールAM
1 〜AMN に伝えられる。N個の入力をもつアクセスモ
ジュールAM1 〜AMN は最大N個の異なる波長λ1 〜
λN を割り当てられ、アクセスモジュールAM1 〜AM
N は、前記N個の入力に到着するセルをそれぞれへッダ
情報にしたがって区分し蓄積するバッファB1 〜BN を
備え、このバッファB1 〜BN の出力を波長多重して送
信する。
に、事前に、グループ分割およびセル送信のスケジュー
リングを行う。図2および図3に示すように、ステップ
1として、N個のアクセスモジュールAM1 〜AMN を
それぞれ最大m(N>m)個のアクセスモジュールにグ
ループ化する。グループ化を行うとき、センタ装置Cの
トラヒック観測部Tは、各アクセスモジュールAM1 〜
AMN のセル流入量を事前に観測し、アクセスモジュー
ルAM1 〜AMN をグループ化するときには、それぞれ
のグループ全体のセル流入量の偏りが小さくなるように
グループ化を行う。さらに、セル送信が最適に行えるよ
うに、ある一定の時間においてグループ化を繰り返す。
グループ内において、ラウンドロビンを用いてセルを送
信できるアクセスモジュールを決定する。例えば、図2
のグループIIにおいては、アクセスモジュールAM4 に
セル到着がなく、アクセスモジュールAM5 およびAM
6 にはセル到着があり、ラウンドロビンの優先順位は4
であるとする。このとき、アクセスモジュールAM4 は
セル到着がないため、ラウンドロビンを用い、最優先で
セル送信できるのはアクセスモジュールAM5である。
このように各グループ内でセル送信できるアクセスモジ
ュールをラウンドロビンで決定する。他のグループにお
いても同様にセル送信できるアクセスモジュールを決定
する。本例では、グループ1ではアクセスモジュールA
M1 が、グループIII ではアクセスモジュールAM7 が
それぞれセル送信可能を決定する。
セル送信可能なアクセスモジュールAM1 、AM5 、A
M7 からセルの送信先となるアクセスモジュールに送信
許可要求を送信する。
AM1 〜AMN において、1つの送信許可要求を受信し
た場合はそのまま入力側のアクセスモジュールに対して
データ送信許可(ACK)を返信する。
は、ラウンドロビンを用いてデータ送信許可を返信する
べき送信許可要求送信元のアクセスモジュールを決定す
る。例えば、図2で説明すると、グループII内のアクセ
スモジュールAM4 はアクセスモジュールAM1 、AM
5 、AM7 からの送信許可要求を受信している。このと
き、アクセスモジュールAM4 のラウンドロビンのセル
受信優先順位はグループIであるので、グループI内に
所属しているアクセスモジュールAM1 へデータ送信許
可(ACK)の返信を行う。
AM1 、AM5 、AM7 は送信許可を受信したとき、そ
の許可を得た送信先に対してセルを送信することができ
る。その後ステップ2からステップ5を繰り返すこと
で、効率的なセル送信が可能になる。また、ある一定時
間が過ぎた場合に、再度、ステップ1を行うことで、最
適なグループ化を行うことにより、さらに効率的なセル
送信を行うことが可能になる。
Mスイッチを用いれば、各入力ポートに到着するATM
セルを効率的に転送することができる。事前にグループ
化することにより、セル送信を行う前の送信許可要求は
最大m×Nの通信のみであり、さらに、各アクセスモジ
ュールAM1 〜AMN は波長多重化されているので、承
諾信号(ACCEPT)は必要がない。
のあるトラヒックに対しても十分対応できる。またセル
送信の事前に行うスケジューリングに必要な通信回数も
ATMスイッチ規模に応じてグループ化を行うことによ
り、フレキシブルなATMスイッチ構成を可能にした高
速ATMスイッチを実現できる。
にも適用することができる。この場合には、二段階のラ
ウンドロビンを用いてセルの送信許可要求を送信するア
クセスモジュールおよびこれに対する送信許可を返信す
るアクセスモジュールをそれぞれ選択することにより、
トラヒックの偏りがあっても効率よくセルの転送を行う
ことができる。
トラヒックの偏りがあっても効率よくセル転送を行うこ
とができる。これにより、セルの転送遅延が少ない。ま
た、大容量化を図ることができる。
す概念図。
ローチャート。
ッチの構成を示す図。
図。
図。
トを向上するアルゴリズムを示す図。
Claims (5)
- 【請求項1】 光バスと、この光バスを介して相互に接
続される複数N個のアクセスモジュールとを備え、 この複数N個のアクセスモジュールは、セルの送信タイ
ミングが相互に重複しないように前記光バスに波長多重
された複数のセルを送信する手段を備えたATMスイッ
チにおいて、 前記複数N個のアクセスモジュールをM(M=1、2、
…)個のグループにそれぞれ分割する手段が設けられ、 前記アクセスモジュールは、アクセスモジュール相互間
で通信を行う手段と、この通信を行う手段により自己の
グループに属するアクセスモジュールの中でセル送信を
行うアクセスモジュールを選定する手段と、この選定す
る手段により選定されたアクセスモジュールのセル送信
先のアクセスモジュールに対し送信許可要求を送信する
手段と、複数のアクセスモジュールからの送信許可要求
が到来したアクセスモジュールはその要求の送信元のい
ずれかのアクセスモジュールに送信許可を与える手段と
を備えたことを特徴とするATMスイッチ。 - 【請求項2】 前記グループにそれぞれ分割する手段
は、前記アクセスモジュールに流入するセルのトラヒッ
ク量を観測する手段と、この観測する手段の観測結果に
したがって前記グループ毎のトラヒック量がほぼ均等に
なるように前記アクセスモジュールを複数のグループに
それぞれ分割する手段を含む請求項1記載のATMスイ
ッチ。 - 【請求項3】 前記グループにそれぞれ分割する手段
は、前記観測する手段の観測結果を一定時間毎に参照し
この観測結果にしたがって一定時間毎に前記グループを
更新する手段を含む請求項2記載のATMスイッチ。 - 【請求項4】 前記アクセスモジュールを選定する手段
は、ラウンドロビンにより前記アクセスモジュールを選
定する手段を含む請求項1記載のATMスイッチ。 - 【請求項5】 前記送信許可を与える手段は、ラウンド
ロビンにより前記送信許可を与えるアクセスモジュール
を選定する手段を含む請求項1記載のATMスイッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24075398A JP3516869B2 (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | Atmスイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24075398A JP3516869B2 (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | Atmスイッチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000069048A true JP2000069048A (ja) | 2000-03-03 |
JP3516869B2 JP3516869B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=17064208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24075398A Expired - Fee Related JP3516869B2 (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | Atmスイッチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3516869B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014053770A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | スケジューラ、スケジューリング方法、プログラム |
-
1998
- 1998-08-26 JP JP24075398A patent/JP3516869B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014053770A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | スケジューラ、スケジューリング方法、プログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3516869B2 (ja) | 2004-04-05 |
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