JP2001251306A - Ａｔｍ通信システムおよびａｔｍセル転送制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コネクション毎に最低帯域を保証し、最大帯
域を制限したセル転送が可能なＡＴＭ通信システムを提
供する。 【解決手段】 各入力回線から受信されたセルを一時的
に蓄積するためのバッファメモリ１１と、バッファメモ
リ内の蓄積セルが出力回線別にコネクション対応のセル
キューを形成するように、各入力回線から受信されたセ
ルをバッファメモリ内に書き込むための書き込み制御装
置１３と、コネクション毎に最低帯域を保証し、最大帯
域を超えない範囲でセル出力コネクションを決定する機
能２００を備えたセル読み出し制御装置１７とを有する
ＡＴＭ通信システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＴＭ（Asynchro
nous Transfer Mode）通信システムおよびＡＴＭセル転
送制御方法に関し、更に詳しくは、バッファメモリに蓄
積されたＡＴＭセルを各コネクション毎に予め決められ
た帯域を保証して出力するＡＴＭ通信システムおよびＡ
ＴＭセル転送制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】音声、画像、計算機処理データなどのマ
ルチメディア情報を固定長パケット（以下、セルとい
う）の形で送受信するＡＴＭ通信網では、通信回線にお
けるセルの輻輳を回避し、通信品質を保証するために、
各セルヘッダに含まれるコネクション識別子（ＶＰＩ:V
irtual Path Identifier／ＶＣＩ:Virtual Channel Ide
ntifier）によって特定されるコネクション毎に、予め
契約された帯域に従ったセル転送制御が必要となる。

【０００３】ＡＴＭ通信網の各ノードを構成する交換機
等のＡＴＭ通信装置では、従来、例えば、重み付けラウ
ンドロビン方式による帯域管理が行われている。重み付
けラウンドロビン方式では、各出力回線毎に用意された
帯域管理テーブルを循環的に走査することによって、各
タイムスロットでセルを送出すべきコネクションを特定
する。各帯域管理テーブルは、各出力回線上で一定期間
に生成される一群のタイムスロットを該出力回線に多重
化される複数のコネクションにそれぞれの最低保証帯域
のウェイト比に従って割り当てている。

【０００４】重み付けラウンドロビン方式によれば、一
定期間毎に各コネクションに予め決められた１または複
数のタイムスロットが割り当てられるため、コネクショ
ン毎の最低帯域を保証したセル転送が可能となる。ま
た、セル送出すべきタイムスロットが、帯域管理テーブ
ル上で指定されたコネクションのセルキューに蓄積セル
がないために空きタイムスロットとなった場合、あるい
は、帯域管理テーブル上でコネクションの指定がないた
め空きタイムスロットとなっていた場合、もし、時間的
制約を考慮しなければ、上記空きタイムスロットをセル
送信待ち状態にある他のコネクションに適宜割り当てる
ことによって、空き帯域を有効利用したセル転送制御も
可能となる。尚、重み付けラウンドロビン方法に関する
従来技術としては、例えば、IEEE JSAC. Vol.9, No.8,
1991で「Weighted Round-Robin Cell Multiplexing in
a General-Purpose ATM Switch Chip」がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然るに、重み付けラウ
ンドロビン方式の通信装置において、空きタイムスロッ
トをセル送信待ち状態にある他のコネクションに割り当
て、空き帯域を複数コネクションで共有する形式の帯域
制御を実現しようとすると、セル送信待ちコネクション
の探索とセル送信コネクションの決定を如何に高速化す
るかが問題となる。また、従来の重み付けラウンドロビ
ン方式によれば、帯域管理テーブル上で各コネクション
の最低帯域のウェイト比に従ったタイムスロット割り当
てが行われているため、空きタイムスロットが生み出す
共有帯域を有効利用しようとすると、共有帯域が上記最
低帯域のウェイト比に従って各コネクションに公平に分
配されてしまう。このため、最低帯域とは異なるウェイ
ト比をもつ最大帯域を限度とした帯域制御、あるいはセ
ル転送制御を行うことができない。

【０００６】本発明の目的は、共有帯域を有効利用した
ＡＴＭ通信システムおよびＡＴＭセルの転送制御方法を
提供することにある。本発明の他の目的は、コネクショ
ン毎に最低帯域を保証し、且つ、各コネクションの最大
帯域を限度として共有帯域の割り当てが可能なＡＴＭ通
信システムおよびＡＴＭセルの転送制御方法を提供する
ことにある。本発明の更に他の目的は、各コネクション
に最低帯域を保証し、最大帯域の範囲内で空きタイムス
ロットを割り当てるべきコネクションを迅速に決定でき
るＡＴＭ通信システムおよびＡＴＭセルの転送制御方法
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、複数の入力回線と複数の出力回線に接続
され、上記各入力回線から受信されたセルを各セルのヘ
ッダに含まれるコネクション識別情報によって特定され
る上記複数の出力回線のうちの１つに送出するＡＴＭ通
信システムにおいて、上記各入力回線から受信されたセ
ルを一時的に蓄積するためのバッファメモリと、上記バ
ッファメモリ内の蓄積セルが出力回線別にコネクション
対応のセルキューを形成するように、上記各入力回線か
ら受信されたセルを上記バッファメモリ内に書き込むた
めの書き込み制御装置と、上記バッファメモリに形成さ
れた各セルキューから、コネクション毎に予め決められ
た最低帯域を保証し、予め決められた最大帯域を超えな
い範囲でセルを読み出すための読み出し制御装置とを有
することを特徴とする。

【０００８】更に具体的に述べると、上記読み出し制御
装置は、各出力回線毎に、該出力回線に多重化された複
数のコネクションに各々の最低帯域を保証してタイムス
ロットを割り当てるための情報を記憶した保証帯域テー
ブルと、各出力回線毎に、多重化された各コネクション
に許容される空きタイムスロットの割り当て範囲を示す
情報を記憶した共有帯域テーブルと、上記保証帯域テー
ブルで指定されたコネクションのセルキューに送出すべ
きセルがないために空き状態となったタイムスロット
と、上記保証帯域テーブルでコネクションが指定されて
いない空きタイムスロットとにおいて、上記共有帯域テ
ーブルを参照してセルを読み出すべきコネクションを決
定するための手段とを有する。

【０００９】本発明の好ましい実施例では、ＡＴＭ通信
システムが、更に、前記各出力回線毎に、多重化された
各コネクション毎の蓄積セルの有無をフラグビットで表
示したフラグテーブルを有し、上記共有帯域テーブル
が、多重化された各コネクション毎に空きタイムスロッ
トの割り当て個数を示すフラグビット列を記憶し、上述
したコネクション決定手段が、上記フラグテーブルが示
すコネクション順に配列されたフラグビット群と、上記
共有帯域テーブルから抽出されたコネクション順に配列
されたフラグビット群との演算結果に基づいて、セルを
読み出すべきコネクションを決定する。また、上記コネ
クション決定手段が、同一コネクションへの連続的な空
きタイムスロット割り当てを回避するための手段を備え
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して詳細に説明する。図１は、本発明によるＡＴＭ通
信システムの１実施例として、複数の入力回線（入力ハ
イウエイ）ＩＮ−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）と複数の出力回線
（出力ハイウエイ）ＯＵＴ−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）とに接続
されるＡＴＭ交換機を示す。各入力回線ＩＮ−ｉから入
力されたＡＴＭセルは、各入力回線と対応した複数の入
力回線インタフェースを含む入力処理部１０でヘッダ情
報を書き換えた後、信号線５１に出力される。上記ヘッ
ダ情報の書き換えには、セルヘッダに含まれるコネクシ
ョン識別子（ＶＰＩ／ＶＣＩ）の書き換えと、入力セル
を送出すべき出力回線（または出力ポート）の番号ｐを
含む内部ヘッダの付加とが含まれる。

【００１１】入力処理部１０は、信号線５１への入力セ
ルの送出に先立って、該入力セルの出力回線番号ｐとコ
ネクション識別子を信号線５２を介して書き込み制御装
置１３に通知する。尚、上記書き込み制御装置１３と入
力処理部１０は、書き込みサイクルを示す制御クロック
ＷＣＫに同期して動作している。書き込み制御装置１３
は、出力回線番号毎に、各出力回線に多重化されている
コネクションの識別子と対応してポインタアドレスを記
憶した書き込みアドレス管理テーブルを備えており、信
号線５２から出力回線番号ｐとコネクション識別子を受
信すると、出力回線番号ｐに対応する書き込みアドレス
管理テーブルから、上記コネクション識別子と対応する
ポインタアドレスを読み出し、信号線５３に出力する。
上記ポインタアドレスは、バッファメモリ１１に書き込
みアドレスＷＡとして与えられる。

【００１２】バッファメモリ１１は、ＡＴＭセルを記憶
するためのセルバッファ領域１１Ａと、ポインタアドレ
スを記憶するためのポインタ領域１１Ｂとからなってお
り、信号線５１に出力されたＡＴＭセルは、セルバッフ
ァ領域１１ＡのアドレスＷＡに書き込まれる。この時、
空きアドレスメモリ１４から信号線５４にメモリアドレ
スが取り出され、ポインタ領域１１ＢのアドレスＷＡ
に、上記ＡＴＭセルと対をなすポインタアドレスとして
書き込まれる。

【００１３】信号線５４に取り出されたポインタアドレ
スは、書き込み制御装置１３において、今回、書き込み
アドレスＷＡとして使用したポインタアドレスに代わる
次のポインタアドレスとして、書き込みアドレス管理テ
ーブルに記憶される。次回、同一の出力回線番号ｐで同
一コネクション識別子をもつＡＴＭセルが入力された
時、上記次ポインタアドレスを書き込みアドレスＷＡと
して、セルバッファ領域へのセルの書き込みが行われ
る。これによって、バッファメモリ１１内には、出力回
線別に、同一コネクション識別子をもつ一連のＡＴＭセ
ルをポインタアドレスで順次にリンクした論理的なセル
キューが多数形成される。

【００１４】書き込み制御装置１３は、上述したバッフ
ァメモリ１１へのＡＴＭセルの書き込み動作と共に、セ
ルカウンタテーブル１５とフラグテーブル１６の更新動
作を実行する。上記セルカウンタテーブル１５は、バッ
ファメモリ１１内の形成されたセルキュー毎に蓄積セル
数をカウントするためのものであり、出力回線番号と対
応した複数のテーブル１５−ｐ（ｐ＝１〜ｎ）からな
り、各テーブルにコネクション識別子と対応した複数の
カウンタエリアを備えている。また、上記フラグテーブ
ル１６は、図６で後述するように、同一出力回線に多重
化された複数のコネクションについて、蓄積セルの有無
をフラグビットの“１”、“０”によって表示するため
のもので、上記セルカウンタテーブル１５と同様、出力
回線番号と対応した複数のテーブル１６−ｐ（ｐ＝１〜
ｎ）からなっている。

【００１５】書き込み制御装置１３は、信号線５２から
受信した出力回線番号ｐと対応するセルカウンタテーブ
ル１５―ｐを参照し、上記コネクション識別子と対応す
るカウンタエリアに記憶されたカウント値をインクリメ
ント（＋１）すると共に、上記出力回線番号ｐと対応す
るフラグテーブル１６―ｐにおいて、上記コネクション
識別子と対応するビットを“１”にする。

【００１６】バッファメモリ１１に蓄積されたＡＴＭセ
ルとポインタアドレスは、読み出しサイクルを示す制御
クロックＲＣＫに同期して、読み出し制御装置１７によ
って読み出される。尚、上記バッファメモリ１１へのセ
ルの書き込みと読み出しは交互に行われる。読み出し制
御装置１７は、出力回線番号毎に各コネクション識別子
と対応してポインタアドレスを記憶するための読み出し
アドレス管理テーブルと、制御クロックＲＣＫをカウン
トして、セルを送出すべき出力回線番号ｐとタイムスロ
ット番号ｓを発生するためのカウンタ機能とを備え、信
号線５８、５９を介して出力コネクション選択部２００
と接続されている。

【００１７】読み出し制御装置１７は、出力回線ＯＵＴ
−１〜ＯＵＴ−ｎが循環的に選択されるように、読み出
しサイクル毎に出力回線番号ｐを更新し、出力回線番号
ｐとタイムスロット番号ｓを信号線５８に出力する。コ
ネクション選択部２００から信号線５９を介してコネク
ション識別子を受け取ると、上記出力回線番号ｐとコネ
クション識別子に基づいて、読み出しアドレス管理テー
ブルからポインタアドレスを読み出す。上記ポインタア
ドレスは、信号線５７を介して、バッファメモリ１１に
読み出しアドレスＲＡとして与えられ、これによって、
セルバッファ領域１１Ａから信号線５５ＡにＡＴＭセル
が読み出され、同時に、ポインタ領域１１Ｂから信号線
５５Ｂにポインタアドレスが読み出される。読み出し制
御装置１７は、上述したバッファメモリ１１からのＡＴ
Ｍセルの読み出しに同期して、出力回線番号ｐを信号線
５６に出力する。出力制御部１２は、上記出力回線番号
ｐに従って出力回線を切替え、信号線５５Ａから入力さ
れえたＡＴＭセルを、内部ヘッダを除去した後、出力回
線ＯＵＴ−ｐに送出する。

【００１８】ポインタ領域１１Ｂから信号線５５Ｂに読
み出されたポインタアドレスは、読み出しアドレスＲＡ
として使用された現在のポインタアドレスに代わる次ポ
インタアドレスとして、読み出しアドレス管理テーブル
に記憶される。また、読み出しアドレスＲＡとして使用
済みとなったポインタアドレスは、空きアドレスメモリ
１４に解放される。

【００１９】読み出し制御装置１７は、バッファメモリ
１１からのＡＴＭセル読み出しの都度、上記出力回線番
号ｐと対応するセルカウンタテーブル１５−ｐで、上記
コネクション識別子と対応するカウンタエリアのカウン
ト値をデクリメント（−１）し、カウント値がゼロとな
った場合は、フラグテーブル１６−ｐの上記コネクショ
ン識別子と対応するビットを“０”に変更する。

【００２０】出力コネクション選択部２００は、読み出
し制御装置１７が信号線５８に出力した出力回線番号ｐ
とタイムスロット番号ｓに基づいて、セルフラグテーブ
ル１６、保証帯域テーブル１８、共有帯域テーブル１
９、制御情報テーブル２０を参照し、セルを送出すべき
コネクションの識別子を決定し、これを信号線５９に出
力する。

【００２１】上記保証帯域テーブル１８、共有帯域テー
ブル１９および制御情報テーブル２０は、セルフラグテ
ーブル１６と同様、それぞれ出力回線番号と対応した複
数のテーブル１８−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）、１９−ｉ（ｉ＝
１〜ｎ）および２０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）からなる。出力
コネクション選択部２００は、後述するように、読み出
し制御装置１７から指定された出力回線番号ｐと対応す
るフラグテーブル１６−ｐ、保証帯域テーブル１８−ｐ
および共有帯域テエーブル１９−ｐ、制御情報２０−ｐ
を利用して、セル送出すべきコネクションの識別子を決
定する。

【００２２】図２は、１例として、出力回線ＯＵＴ−ｊ
と対応したコネクションの定義テーブル３０―ｊを示
す。コネクション定義テーブル３０―ｊは、回線番号ｊ
をもつ出力回線ＯＵＴ−ｊ上に多重化された複数のコネ
クションについて、コネクションの識別子３１と、最大
帯域（PCR）３２と、最低（保証）帯域（ｍCR）３３
と、共有帯域３４との関係を示している。共有帯域３４
は、最大帯域３３から最低帯域３４を差し引いた値（PC
R−ｍCR）となっている。通常、コネクション識別子３
１は、ＶＰＩ／ＶＣＩで示されるが、ここでは、説明の
都合上、出力回線ＯＵＴ−ｊにコネクション識別子Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅをもつ５つのコネクションが多重化され
た場合を想定する。以下、これらのコネクションをコネ
クションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅと呼ぶことにする。

【００２３】図３は、上記コネクション定義テーブル３
０−ｊに基づいて作成される保証帯域テーブル１８−ｊ
の構成を示す。帯域保証テーブル１８−ｊは、出力回線
ＯＵＴ−ｊ上の一定期間分の出力帯域において、該出力
回線に多重化された各コネクションの割り当てタイムス
ロットを示している。この場合、タイムスロットの割り
当ては、コネクション定義テーブル３０−ｊに定義され
た各コネクションの最低帯域３３に従ったウエイト比で
行われる。

【００２４】今、出力回線ＯＵＴ−ｊ上で各タイムスロ
ットが 0.1M bit/sの帯域をもつと仮定すると、３０タ
イムスロット期間の出力帯域は３M bit/sとなる。コネ
クション定義テーブル３０−ｊによれば、コネクション
Ａは最低帯域が0.4M bit/sとなっているため、コネクシ
ョンＡには、コネクション定義テーブル３０−ｊ上で４
個のタイムスロットが割り当てられる。 同様に、最低
帯域が0.3M bit/sのコネクションＢには３個のタイムス
ロットが割り当てられる。

【００２５】帯域保証テーブル１８−ｊは、３M bit/s
の出力帯域に相当する３０タイムスロット分の指定コネ
クションを記憶する３０個のエントリ領域からなり、図
３では、最低帯域値の大きいコネクションから順に、各
コネクションができるだけ均等なセル間隔をもつように
タイムスロットが割り当てられている。この例では、コ
ネクションＡ〜Ｄの最初のタイムスロットを連続する第
１〜第５タイムスロットに割り当てているが、例えば、
図４に示すように、各コネクションの最初のタイムスロ
ット位置を離間させ、割り当てタイムスロットができる
だけ分散するようにしてもよい。

【００２６】本発明の特徴は、帯域保証テーブル１８−
ｊでコネクションが未指定の空きタイムスロットと、指
定コネクションのセルキューに蓄積セルがなかったため
に空き状態となったタイムスロットを、それぞれの最大
帯域の範囲内で、セル送信待ち状態にある他のコネクシ
ョンに有効利用させることにある。

【００２７】図５は、出力回線ＯＵＴ−ｊと対応した共
有帯域テーブル１９−ｊの１実施例を示す。共有帯域テ
ーブル１９−ｊは、コネクション識別子Ａ〜Ｅと対応し
たフラグビットパターン１９Ａ〜１９Ｅを記憶してい
る。各フラグビットパターンは、コネクション定義テー
ブル３０−ｊにおける共有帯域３４に相当するタイムス
ロット数を示すためのものであり、タイムスロット数に
等しい連続したフラグビット“１”を含んでいる。この
例では、フラグビットパターンのビット長は、共有帯域
３４の最大値に合わせてある。

【００２８】コネクション定義テーブル３０−ｊによれ
ば、コネクションＢが共有帯域の最大値0.5M bit/sを有
し、タイムスロット数が５となるため、コネクションＢ
のフラグビットパターン１９Ｂは“11111”となる。同
様に、コネクションＡは、共有帯域の値が0.4M bit/s
で、タイムスロット数が４となるため、フラグビットパ
ターン１９Ａは“11110”となっている。

【００２９】上記共有帯域テーブル１９−ｊのフラグビ
ットパターンは、各コネクションが使用可能な空きタイ
ムスロットの数を意味しており、例えば、コネクション
Ｂが空きタイムスロットでセルを１回送出すると、図
（Ｂ）に示すように、ビットパターン１９Ｂが“1111
1”から“11110”に変更される。コネクションＢは、空
きタイムスロットによるセルの送出回数が５回となった
時点でフラグビットパターンが“00000”となり、その
後の空きタイムスロットの使用が禁止される。

【００３０】本実施例によれば、各コネクションは、保
証帯域テーブル１８−ｊで保証されたタイムスロット
と、上記共有帯域テーブル１９−ｊのフラグビットパタ
ーンが示す空きタイムスロットとを最大限に利用した場
合、コネクション定義テーブル３０−ｊが示す最大帯域
３２の範囲内でセル送出したことになる。上記共有帯域
テーブル１９−ｊのフラグビットパターンは、図３、図
４に示した保証帯域テーブルにおけるタイムスロット位
置が一巡して、第１タイムスロットに戻った時点で、図
５の（Ａ）に示すビットパターンに初期化される。

【００３１】図６は、出力コネクション選択部２０が備
える空きタイムスロットへのコネクション割り当て機能
を概略的に示した図である。出力コネクション選択部２
００は、読み出し制御装置１７から指定された出力回線
番号ｐの第ｓ番目のタイムスロットが空き状態であるこ
とが判明すると、上記出力回線番号ｐと対応した共有帯
域テーブル１９−ｐに記憶されたフラグビットパターン
群における第１ビットの集合ビットパターン（図５に太
枠で示すビット列）１９０−ｐと、上記出力回線番号ｐ
と対応するフラグテーブル１６−ｐが示すビットパター
ンの論理積（ＡＮＤ）をとる。

【００３２】この場合、上記２つのビットパターン１９
０−ｐ、１６−ｐは、同一ビット位置が同一コネクショ
ンのフラグとなるように、コネクション識別子順のビッ
ト配列となっている。従って、上記論理積（ＡＮＤ）の
演算結果は、空きタイムスロットの使用権があり、且
つ、バッファメモリ１１内のセルキューに蓄積セルをも
つ送信待ちコネクションをビット“１”で示したビット
パターン２２となる。

【００３３】コネクション決定論理２３は、上記論理積
演算によって得られたビットパターン２２と、制御情報
テーブルメモリ２０−ｐに記憶された最優先コネクショ
ン指定情報２０Ｂとに基づいて、空き状態にある第ｓタ
イムスロットでセル送信すべきコネクションを決定す
る。上記最優先コネクション指定情報は、空きタイムス
ロット（共有帯域）が同一のコネクションに連続的に割
り当てられるのを回避するためのものであり、例えば、
コネクション識別子配列において、前回の共有帯域割り
当てコネクションの次に位置するコネクションと対応す
るビット位置を示す。

【００３４】コネクション決定論理２３は、ビットパタ
ーン２２中の上記最優先コネクション指定情報が示すビ
ットが“１”であれば、該ビットと対応するコネクショ
ン識別子を信号線５９に出力し、次のビット位置を新た
な最優先コネクション指定情報２０Ｂとしてメモリ２０
―ｐに記憶する。上記最優先コネクション指定情報が示
すビットが“０”の場合は、上記ビットパターン２２中
の次のビットから循環的に判定し、最初に見つかったビ
ット“１”と対応するコネクション識別子を信号線５９
に出力し、次のビット位置を新たな最優先コネクション
指定情報としてメモリ２０Ｂに記憶する。ビットパター
ン２２におけるビット位置からコネクション識別子への
変換は、制御情報テーブル２０―ｐに記憶されたコネク
ション識別子配列情報２２Ａを参照して行われる。

【００３５】図７は、制御クロックＲＣＫに同期して読
み出し制御装置１７が実行する読み出し制御ルーチン１
７０のフローチャートを示す。読み出し制御装置１７
は、制御クロックＲＣＫに同期して、出力ポート番号を
示すパラメータｐの値をインクリメントし（ステップ１
７１）、ｐの値と出力回線番号の最大値Pmax（図１に示
した例では、Pmax＝ｎ）とを比較する（ステップ１７
２）。パラメータｐの値がPmaxを超えた場合は、ｐの値
を初期値１に戻し（ステップ１７３）、保証帯域テーブ
ル１８におけるタイムスロット番号を示すパラメータｓ
の値をインクリメントする（ステップ１７４）。次に、
パラメータｓの値を最大値Smax（図３に示した例ではSm
ax＝３０）と比較し（ステップ１７６）、パラメータｓ
の値がSmaxを超えた場合は、その値を初期値（ｓ＝１）
に戻す（ステップ１７６）。

【００３６】読み出し制御装置１７は、上記パラメータ
ｐ、ｓの値を出力コネクション選択部に与え、出力コネ
クションを決定させる（ステップ２００）。セル送出す
べきコネクションの識別子が決定すると、出力ポート番
号ｐとコネクション識別子とに基づいて読み出しアドレ
ス管理テーブルを参照し、バッファメモリ１１からＡＴ
Ｍセルとポインタアドレスを読み出す（ステップ１７
７）。尚、セル送出すべきコネクションが存在しなかっ
た場合は、空きセルが送信される。この後、読み出し制
御装置１７は、セルカウンタテーブル１５−ｐの上記コ
ネクション識別子と対応する蓄積セルのカウント値を１
セル分減算し（ステップ１７８）、蓄積セル数がゼロに
なった場合は、フラグテーブル１６−ｐの上記コネクシ
ョン識別子と対応するセルフラグを“０”に変更する
（ステップ１７９、１８０）。

【００３７】図８は、出力コネクション選択部２００が
実行する制御動作のフローチャートを示す。出力コネク
ション選択部２００は、タイムスロット番号ｓの値を判
定し（ステップ２０１）、タイムスロット番号ｓが初期
値（ｓ＝１）になった時点で、出力回線番号ｐと対応す
る共有帯域テーブル１８−ｐのフラグビットを初期のビ
ットパターンに戻す（ステップ２０２）。

【００３８】出力コネクション選択部２００は、出力回
線番号ｐと対応する保証帯域テーブル１８−ｐの第ｓタ
イムスロットを参照し、指定コネクションの有無を判定
する（ステップ２０３、２０４）。指定コネクションが
あれば、出力回線番号ｐと対応するフラグテーブル１６
−ｐを参照し、上記指定コネクションにおける蓄積セル
の有無を判定する（ステップ２０５、２０６）。上記指
定コネクションに蓄積セルがあった場合は、該指定コネ
クションをＡＴＭセルの読み出し対象コネクション（出
力コネクション）に決定する（ステップ２０７）。

【００３９】保証帯域テーブル１８−ｐで第ｓタイムス
ロットに指定コネクションがなかった場合、または、指
定コネクションに蓄積セルがなかった場合は、出力回線
番号ｐと対応する共有帯域テーブル１９−ｐとフラグテ
ーブル１６−ｐのフラグビットパターンの論理積を演算
する（ステップ２１０）。演算結果を判定し（ステップ
２１１）、演算結果の値がゼロ（ビットパターンの全ビ
ットが“０”）の場合は、出力コネクションなしと判断
する（ステップ２１２）。演算結果がゼロでなければ、
演算結果が示すビットパターンから最優先コネクション
情報に基づいて出力コネクションを決定し（ステップ２
１３）、その後で最優先コネクション情報と出力コネク
ションの共有帯域フラグパターンを更新する（ステップ
２１４、２１５）。

【００４０】上記実施例では、共有帯域（空きタイムス
ロット）の割り当ての都度、共有帯域テーブル１９に記
憶されたフラグビットを“１”から“０”に変更するこ
とによって、フラグビットパターンがオールゼロとなっ
たコネクションについては、次のラウンドロビンサイク
ルとなるまで共有帯域の割り当てを抑制し、結果的に、
最低帯域を保証し、且つ、予め決められた最大帯域を限
度とした共有帯域の有効利用を可能としている。

【００４１】本発明の他の実施例として、上記共有帯域
テーブル１９の各コネクション毎のフラグビットパター
ンを共有帯域使用の都度変更することなしに、フラグテ
ーブル１６のビットパターンとの論理積演算を行うこと
もできる。この場合は、例えば、最優先コネクション情
報が示すビット位置を基準として、フラグテーブル１６
との演算対象となるビット群を抽出する。例えば、最優
先コネクション情報が、図５に示した共有帯域テーブル
１９―ｊのコネクションＡを示していたと仮定すると、
演算対象となるビット群は、図５に示した太枠内のビッ
トパターン１９０となる。この状態で、もし、コネクシ
ョンＡに空きタイムスロットが割り当てられた場合は、
最優先コネクションを次に位置するコネクションＢに変
更し、次回の演算対象ビット群をコネクションＢから始
まる５ビット、すなわち、コネクションＢ〜Ｅの第１ビ
ットとコネクションＡの第２ビットとする。

【００４２】上記実施例によれば、共有帯域割り当ての
都度、最優先コネクションが切替えられ、セルフラグテ
ーブル１６との演算対象ビット群の抽出位置が、共有帯
域テーブル１９―ｊ上で、左上から右下方向に移動す
る。従って、最後のフラグビットが“０”となるように
各コネクションのビットパターンを設定しておけば、最
終的には、演算対象ビット群がオールゼロとなり、最大
帯域の範囲内で各コネクションへの共有帯域の割り当て
が可能となる。尚、図１では、本発明の理解を容易にす
るために、出力コネクション選択部２００を読み出し制
御装置１７から独立した要素として図示したが、実際の
応用においては、上記出力コネクション選択部２００の
機能を読み出し制御装置１７に内蔵させることもでき
る。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、各コネクションの最低帯域を保証し、且つ、
最大帯域の範囲内に制御されたＡＴＭセルの転送が可能
となる。また、ビットパターン間の論理積演算によっ
て、同一出力回線上に多重化された複数のコネクション
についての蓄積セルおよび共有帯域使用権の有無を一括
して判定した場合、セル送出コネクションを迅速に決定
でき、コネクション未指定の空きタイムスロットのみな
らず、指定コネクションに蓄積セルがないために生じた
空きタイムスロットも有効利用できるＡＴＭ通信システ
ムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＡＴＭ通信装置の１実施例を示す
ブロック構成図。

【図２】コネクションの定義テーブルの１例を示す図。

【図３】保証帯域テーブル１８の構成の１例を示す図。

【図４】保証帯域テーブル１８の他の構成例を示す図。

【図５】共有帯域テーブル１９の構成の１例を示す図。

【図６】出力コネクション選択部２０が備える空きタイ
ムスロットへのコネクション割り当て機能を概略的に示
した図。

【図７】読み出し制御装置１７が実行する制御動作を示
すフローチャート。

【図８】出力コネクション選択部２００が実行する制御
動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

１０：入力処理部、１１：バッファメモリ、１２：出力
処理部、１３：書き込み制装置、１４：空きアドレスメ
モリ、１５：セルカウンタテーブル、１６：セルフラグ
テーブル、１７：読み出し制御装置、１８：保証帯域テ
ーブル、１９：共有帯域テーブル、２０：制御情報テー
ブル、２００：出力コネクション選択部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩村 篤 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 山本 真太郎 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 田中 晶彦 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 向山 裕之 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業本内 Ｆターム(参考） 5K030 GA08 HA10 HB29 KA03 LC09 9A001 BB03 BB04 CC08 HH34 JJ12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の入力回線と複数の出力回線に接続さ
   れ、上記各入力回線から受信されたセルを各セルのヘッ
   ダに含まれるコネクション識別情報によって特定される
   上記複数の出力回線のうちの１つに送出するＡＴＭ通信
   システムにおいて、 上記各入力回線から受信されたセルを一時的に蓄積する
   ためのバッファメモリと、 上記バッファメモリ内の蓄積セルが出力回線別にコネク
   ション対応のセルキューを形成するように、上記各入力
   回線から受信されたセルを上記バッファメモリ内に書き
   込むための書き込み制御装置と、 上記バッファメモリに形成された各セルキューから、コ
   ネクション毎に予め決められた最低帯域を保証し、予め
   決められた最大帯域を超えない範囲でセルを読み出すた
   めの読み出し制御装置とを有することを特徴とするＡＴ
   Ｍ通信システム。
2. 【請求項２】前記読み出し制御装置が、 前記各出力回線毎に、該出力回線に多重化された複数の
   コネクションに各々の最低帯域を保証してタイムスロッ
   トを割り当てるための情報を記憶した保証帯域テーブル
   と、 各出力回線毎に、多重化された各コネクションに許容さ
   れる空きタイムスロットの割り当て範囲を示す情報を記
   憶した共有帯域テーブルと、 上記保証帯域テーブルで指定されたコネクションのセル
   キューに送出すべきセルがないために空き状態となった
   タイムスロットと、上記保証帯域テーブルでコネクショ
   ンが指定されていない空きタイムスロットとにおいて、
   上記共有帯域テーブルを参照してセルを読み出すべきコ
   ネクションを決定するための手段とを有することを特徴
   とする請求項１に記載のＡＴＭ通信システム。
3. 【請求項３】請求項２に記載のＡＴＭ通信システムにお
   いて、更に、 前記各出力回線毎に、多重化された各コネクション毎の
   蓄積セルの有無をフラグビットで表示したフラグテーブ
   ルを有し、 前記共有帯域テーブルが、前記情報として、多重化され
   た各コネクション毎に空きタイムスロットの割り当て個
   数を示すフラグビット列を記憶しており、 前記コネクション決定手段が、上記フラグテーブルが示
   すコネクション順に配列されたフラグビット群と、上記
   共有帯域テーブルから抽出されたコネクション順に配列
   されたフラグビット群との演算結果に基づいて、セルを
   読み出すべきコネクションを決定することを特徴とする
   ＡＴＭ通信システム。
4. 【請求項４】前記コネクション決定手段が、同一コネク
   ションへの連続的な空きタイムスロット割り当てを回避
   するための手段を備えることを特徴とする請求項２また
   は請求項３に記載のＡＴＭ通信システム。
5. 【請求項５】複数の入力回線と複数の出力回線とに接続
   され、上記各入力回線から受信されたＡＴＭセルを一時
   的に蓄積するためのバッファメモリを備えたＡＴＭ通信
   装置におけるＡＴＭセル転送制御方法において、 上記バッファメモリ内の蓄積セルが出力回線別にコネク
   ション対応のセルキューを形成するように、上記各入力
   回線から受信されたＡＴＭセルを上記バッファメモリ内
   に書き込むステップと、 上記バッファメモリに形成された各セルキューから、コ
   ネクション毎に予め決められた最低帯域を保証し、且
   つ、予め決められた最大帯域を超えない範囲に帯域制御
   しながらＡＴＭセルを読み出し、コネクションと対応し
   た出力回線に送出するステップとを含むことを特徴とす
   るＡＴＭセル転送制御方法。