JP2003069622A - 伝送単位交換機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送単位の廃棄数を削減することのできる伝
送単位交換機を得る。 【解決手段】 ＡＴＭ交換機２０は、複数の出力ルート
に対応する複数の送信キューを有しており、出力ルート
に従っていずれかの送信キューにセルが属するように格
納される共有バッファ２５と、共有バッファ２５の各送
信キューの使用量を監視する共有バッファ使用率監視部
２２を備える。最初に決定されたセルの出力ルートに対
応する送信キューの使用量が閾値以上である場合には、
共有バッファ格納制御部２３が迂回ルート指示テーブル
２７を参照して、セルの迂回のための出力ルートを決定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＡＴＭ（ａｓｙ
ｎｃｒｏｎｏｕｓ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｏｄｅ）交換
機またはＩＰ交換機のような伝送単位交換機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の共有バッファ方式を持つ
ＡＴＭ交換機を示すブロック図である。図において、１
はヘッダ検出部、２は共有バッファ使用率監視部、３は
共有バッファ格納制御部、４はスイッチングテーブル、
５は共有バッファ、６はヘッダ変換部、１０はＡＴＭ交
換機、１１は一つの宛先端末、１２はネットワークを示
す。

【０００３】次に動作について説明する。送信元の端末
より入力パスを経て入力されたユーザセルは、ヘッダ検
出部１に到達する。ヘッダ検出部１は、各セルのヘッダ
を解析する。各ヘッダには、ＶＰＩ（仮想パス識別子）
と、送信元からＡＴＭ交換機１０に至る入力パスで用い
られたＶＣＩ（仮想チャネル識別子）が含まれており、
ヘッダ検出部１はこれらのＶＣＩとＶＰＩを検出する。

【０００４】ヘッダ検出部１はスイッチングテーブル４
を内部のメモリに記憶している。スイッチングテーブル
４には、入力パス上の各ＶＣＩに対応する出力パス上の
ＶＣＩと、入力パス上の各ＶＰＩに対応する出力パス上
のＶＰＩが保存されている。ヘッダ検出部１は、スイッ
チングテーブル４を検索し、各セルについて、入力パス
上の旧ＶＣＩに対応する出力パス上の新ＶＣＩと、入力
パス上の旧ＶＰＩに対応する出力パス上の新ＶＰＩを読
み出す。また、ヘッダ検出部１は、各セルについての新
ＶＰＩと新ＶＣＩを共有バッファ格納制御部３に通知し
ながらセルを共有バッファ格納制御部３に渡し、各セル
についての新ＶＣＩと新ＶＰＩをヘッダ変換部６に通知
する。

【０００５】共有バッファ使用率監視部２と共有バッフ
ァ格納制御部３は、ＵＰＣ装置（使用量パラメータ制御
装置）を構成し、セルの流量を監視し、オーバーロード
のときには、やむをえずセルを選択的に廃棄する。具体
的には、共有バッファ格納制御部３は、ヘッダ検出部１
からセルを受け取るたびに、そのセルのヘッダの新ＶＣ
Ｉと新ＶＰＩを共有バッファ使用率監視部２に通知す
る。共有バッファ使用率監視部２は、各ＶＣＩと各ＶＰ
Ｉについて、送信しようとするセルの個数（共有バッフ
ァ使用量）をカウントする機能を有しており、新ＶＣＩ
と新ＶＰＩが通知されるたびに、そのＶＣＩおよびＶＰ
Ｉについてのセルの個数を１ずつカウントアップし、後
述する共有バッファ５におけるそのＶＣＩおよびＶＰＩ
に対応する送信キューからセルが読み出されるとカウン
トダウンする。

【０００６】そして、共有バッファ使用率監視部２は、
あるＶＣＩおよびＶＰＩについてのセルの個数が閾値
（許容される流量）を越えると、それらのセルを共有バ
ッファ格納制御部３に通知する。このようなセルについ
ては、共有バッファ格納制御部３は廃棄を実行する。廃
棄の方法としては、非優先セルのみ廃棄する優先制御が
知られている。また、別の観点から廃棄の方法として
は、ＰＰＤ（ｐａｒｔｉａｌ ｐａｃｋｅｔ ｄｉｓｃ
ａｒｄ）とＥＰＤ（ｅａｒｌｙ ｐａｃｋｅｔ ｄｉｓ
ｃａｒｄ）が知られている。

【０００７】一方、廃棄の必要がない場合、共有バッフ
ァ格納制御部３は、セルをヘッダ変換部６に渡す。ヘッ
ダ変換部６は、各セルについてヘッダを変換する。具体
的には、スイッチングテーブル４の保存内容に従って、
ヘッダの中の入力パス上の旧ＶＣＩを出力パス上の新Ｖ
ＣＩに置換し、入力パス上の旧ＶＰＩを出力パス上の新
ＶＰＩに置換し、その後、セルを共有バッファ５におけ
るそれらのＶＣＩとＶＰＩに対応する送信キューに割り
当てながら、共有バッファ５に送出する。ヘッダ検出部
１、共有バッファ使用率監視部２、共有バッファ格納制
御部３およびヘッダ変換部６は、例えばマイクロコンピ
ュータにより実現される。換言すれば、これらは、ソフ
トウエアにより実行されるマイクロコンピュータの各機
能とみなすことが可能である。但し、これらをハードウ
エアによって実現することも可能である。スイッチング
テーブル４はマイクロコンピュータの内部メモリ、例え
ば、ＳＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅ
ｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）に記憶されている。

【０００８】このＡＴＭ交換機１０では、複数のチャネ
ルおよびパスに伝送されるセルを一括して管理する共有
バッファ５を用いている。ヘッダ変換部６によりセル
は、伝送されるチャネルおよびパスごとに振り分けられ
た後、共有バッファ５に書き込まれる。図示しない制御
装置により共有バッファ５に対するセルの書込と読出が
監視および制御される。制御装置により共有バッファ５
から読み出されたセルは、ネットワーク１２のうち、ヘ
ッダのＶＣＩおよびＶＰＩで指定されたチャネルに出力
される。従って、該当するチャネルを経て、セルは宛先
端末１１に届けられる。

【０００９】同じパスの同じチャネルにより伝送される
セルは、一つの送信キュー（待ち行列）を構成する。共
有バッファ５は、最大限でＺ個の複数の送信キューを保
存することが可能である。Ｚは自然数である。上述した
ように、あるＶＣＩおよびＶＰＩについてのセルの個数
が閾値を越えると、ＵＰＣ装置（共有バッファ使用率監
視部２と共有バッファ格納制御部３）がセルを廃棄する
ので、特定のチャネルのための送信キューのために共有
バッファ５の記憶領域が占有されるのが防止される。

【００１０】送信スループットの低下が発生したときに
は、上述したＵＰＣ装置によるセルの廃棄だけでなく、
フロー制御と呼ばれる技術により転送速度の制御が行わ
れたり、ルーティング制御と呼ばれる技術により経路の
切替が行われる。このようなスループットの低下は、ト
ラフィックの輻輳またはネットワーク１２の障害が発生
したときに起こりうる。

【００１１】具体的に図を参照しながら説明する。図４
は、ＡＴＭ交換機を有するネットワーク１２を示す図で
ある。図において、１０Ａ，１０Ｂ，１０ＣはＡＴＭ交
換機であり、１３Ａ，１３Ｂはユーザ端末、１４Ａ，１
４Ｂ，１４Ｃはチャネルを示す。ネットワーク１２中に
は、ほかにも多くのＡＴＭ交換機が存在し、多数のユー
ザ端末がサービスを受けることが可能であるが、説明の
簡便化のため、それらは図示されない。いま、ユーザ端
末１３Ａを送信元、ユーザ端末１３Ｂを宛先と仮定す
る。ネットワーク１２において、送信元に直にリンクさ
れたＡＴＭ交換機１０Ａと、宛先に直にリンクされたＡ
ＴＭ交換機１０Ｃとの間には、多数の選択しうるチャネ
ルが存在し、最も効率的なＡＴＭ交換機１０Ａ，１０Ｃ
の間の直接的なリンクにおける第１のチャネル１４Ａだ
けでなく、実際に他のリンクに使用チャネルが設定され
る。

【００１２】仮に直接的なリンクにおける第１のチャネ
ル１４Ａで輻輳が発生したとする。この場合には、図５
に示すように、余裕のあるチャネル、例えばＡＴＭ交換
機１０ＡからＡＴＭ交換機１０Ｂを経てＡＴＭ交換機１
０Ｃに至る第２のチャネル１４Ｂまたはその他のチャネ
ルが選択される。一つのパスが複数のチャネルで構成さ
れる場合には、同じパスの第３のチャネル１４Ｃが選択
されてもよい。輻輳の有無は、例えば、送信元のＡＴＭ
交換機１０Ａが制御用セルを宛先のユーザ端末１３Ｂま
たはＡＴＭ交換機１０Ｃに送信し、返信をＡＴＭ交換機
１０Ａで受け、制御用セルが伝搬する時間の長さを判断
することにより推定される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の伝送単位交換機
は、以上のように構成されているので、スループットの
低下に対して迅速に対応できないなどの課題があった。
すなわち、輻輳の有無をネットワーク１２にセルを送出
することにより判断するので、実際に輻輳が発生してか
ら、輻輳の発生を送信元のＡＴＭ交換機１０Ａが認識す
るまでかなりのタイムラグがある。

【００１４】輻輳の発生を送信元のＡＴＭ交換機１０Ａ
が認識した時点では、すでに共有バッファ５においては
オーバーロードが生じており、このためにＵＰＣ装置
（共有バッファ使用率監視部２および共有バッファ格納
制御部３）はセルを選択的に廃棄している。従って、リ
アルタイム性を要求される、音声等の通信では、雑音や
音とび等の原因となっていた。

【００１５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、伝送単位の廃棄数を削減すること
のできる伝送単位交換機を得ることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る伝送単位
交換機は、送信元の端末から供給される伝送単位のヘッ
ダに含まれる情報を検出するヘッダ検出部と、ヘッダ検
出部で検出されたヘッダに含まれる情報に基づいて伝送
単位の出力ルートを決定する第１の決定部と、複数の出
力ルートに対応する複数の送信キューを有しており、出
力ルートに従っていずれかの送信キューに伝送単位が属
するように格納される共有バッファと、共有バッファの
各送信キューの使用量を監視する共有バッファ使用率監
視部と、第１の決定部が決定した伝送単位の出力ルート
に対応する送信キューの使用量が閾値以上である場合
に、伝送単位の迂回のための出力ルートを決定する第２
の決定部とを備えたものである。

【００１７】この発明に係る伝送単位交換機は、伝送単
位はフレームが分割されたセルであり、共有バッファの
いずれかの送信キューに現在分配済みの一つのフレーム
に属するセルの個数を監視するセル監視部と、第１の決
定部が決定したセルの出力ルートに対応する送信キュー
の使用量が閾値以上である場合に、第２の決定部が決定
した迂回のための出力ルートに対応する送信キューに分
配済みのセルが属するように格納可能か否かを、セル監
視部の監視と共有バッファ使用率監視部の監視に基づい
て判断し、この判断が肯定的であれば、分配済みのセル
を迂回のための出力ルートに対応する送信キューに移す
第３の決定部を備えることを特徴とするものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
共有バッファ方式を持つＡＴＭ交換機を示すブロック図
である。図において、２１はヘッダ検出部、２２は共有
バッファ使用率監視部、２３は共有バッファ格納制御部
（第１の決定部、第２の決定部）、２４はスイッチング
テーブル（第１の決定部）、２５は共有バッファ、２６
はヘッダ変換部、２７は迂回ルート指示テーブル（第２
の決定部）、２０はＡＴＭ交換機、１１は一つの宛先端
末、１２はネットワークを示す。

【００１９】ＡＴＭ交換機２０は、ヘッダ検出部２１、
共有バッファ使用率監視部２２、共有バッファ格納制御
部２３、スイッチングテーブル２４、共有バッファ２
５、ヘッダ変換部２６、迂回ルート指示テーブル２７を
備える。

【００２０】次に動作について説明する。送信元の端末
より入力パスを経て入力されたユーザセルは、ヘッダ検
出部２１に到達する。ヘッダ検出部２１は、各セルのヘ
ッダを解析する。各ヘッダには、ＶＰＩ（仮想パス識別
子）と、送信元からＡＴＭ交換機２０に至る入力パスで
用いられたＶＣＩ（仮想チャネル識別子）が含まれてお
り、ヘッダ検出部２１はこれらのＶＣＩとＶＰＩを検出
する。

【００２１】ヘッダ検出部２１の内部メモリには、スイ
ッチングテーブル２４が記憶されている。スイッチング
テーブル２４には、入力パス上の各ＶＣＩに対応する出
力パス上のＶＣＩと入力パス上の各ＶＰＩに対応する出
力パス上のＶＰＩが保存されている。ヘッダ検出部２１
は、スイッチングテーブル２４を検索し、各セルについ
て、入力パス上の旧ＶＣＩに対応する出力パス上の新Ｖ
ＣＩと入力パス上の旧ＶＰＩに対応する出力パス上の新
ＶＰＩを読み出す。また、ヘッダ検出部２１は、各セル
についての新ＶＰＩと新ＶＣＩを共有バッファ格納制御
部２３に通知しながらセルを共有バッファ格納制御部２
３に渡す。

【００２２】共有バッファ使用率監視部２２と共有バッ
ファ格納制御部２３は、ＵＰＣ装置（使用量パラメータ
制御装置）を構成し、後述する共有バッファ２５の使用
率を監視し、オーバーロードの防止のために、オーバー
ロードになりそうな場合にセルの迂回ルートを決定する
機能を果たす。

【００２３】具体的には、まず、共有バッファ格納制御
部２３はセルをヘッダ検出部２１から受け取るたびに、
各セルについての新ＶＣＩと新ＶＰＩを共有バッファ使
用率監視部２２に通知しながら共有バッファ使用量を問
い合わせ、共有バッファ使用率監視部２２はその新ＶＣ
Ｉおよび新ＶＰＩに関する共有バッファ使用量（後述す
る）を共有バッファ格納制御部２３に返信する。

【００２４】ＶＣＩおよびＶＰＩに関する共有バッファ
使用量がある閾値未満であれば、共有バッファ格納制御
部２３は、該当するセルを共有バッファ２５に転送す
る。共有バッファ使用率監視部２２は、各ＶＣＩおよび
ＶＰＩについて、共有バッファ２５内の使用量を直接的
に監視する機能を有する。例えば、共有バッファの格納
および読出しがあるたびに、共有バッファ使用率監視部
２２は、共有バッファ２５内の各送信キュー（各ＶＣＩ
およびＶＰＩに対応する）の使用量を監視する。共有バ
ッファ格納制御部２３からの問い合わせに応じて、共有
バッファ使用率監視部２２は問い合わせられたＶＣＩお
よびＶＰＩに関する共有バッファ使用量を返信する。

【００２５】一方、ＶＣＩおよびＶＰＩに関する共有バ
ッファ使用量がその閾値以上であれば、共有バッファ格
納制御部２３は、迂回ルート指示テーブル２７を検索
し、各セルについて、入力パス上の旧ＶＣＩおよび旧Ｖ
ＰＩに対応する出力パス上の二次的な新ＶＣＩおよび新
ＶＰＩを読み出す。共有バッファ格納制御部２３の内部
メモリには、迂回ルート指示テーブル２７が記憶されて
おり、迂回ルート指示テーブル２７はスイッチングテー
ブル２４と同じフォーマットを持つように作成されてい
る。ただし、両方のテーブルは、スイッチングテーブル
２４内の新ＶＣＩおよび新ＶＰＩがチャネルの伝送障害
のない限り優先的に選択される優先的な新ＶＣＩおよび
新ＶＰＩであるのに対して、迂回ルート指示テーブル２
７内の新ＶＣＩおよび新ＶＰＩがチャネルの伝送障害が
あるときに限り二次的に選択される二次的な新ＶＣＩお
よび新ＶＰＩである点で異なる。

【００２６】このようにして二次的な新ＶＣＩおよび新
ＶＰＩを読み出すと、共有バッファ格納制御部２３は、
各セルについての二次的な新ＶＣＩと新ＶＰＩとを共有
バッファ使用率監視部２２に通知しながら共有バッファ
使用量を問い合わせ、共有バッファ使用率監視部２２は
その新ＶＣＩおよび新ＶＰＩに関する共有バッファ使用
量を共有バッファ格納制御部２３に返信する。

【００２７】二次的なＶＣＩおよびＶＰＩに関する共有
バッファ使用量がある閾値未満であれば、共有バッファ
格納制御部２３は、該当するセルを共有バッファ２５に
転送する。

【００２８】一方、二次的なＶＣＩおよびＶＰＩに関す
る共有バッファ使用量がその閾値以上であれば、共有バ
ッファ格納制御部２３は、該当するセルを廃棄する。従
って、セルが廃棄される場合とは、当該セルにとっての
優先的なチャネルおよび二次的なチャネルの両方に障害
がある場合だけということになる。

【００２９】このＡＴＭ交換機２０では、複数のチャネ
ルに伝送されるセルを一括して管理する共有バッファ２
５を用いている。同じチャネル（新ＶＣＩおよび新ＶＰ
Ｉに対応する）により伝送されるセルは、一つの送信キ
ュー（待ち行列）を構成する。共有バッファ２５は、最
大限でＺ個の複数の送信キューを保存することが可能で
ある。Ｚは自然数である。上述したように、あるＶＣＩ
およびＶＰＩについてのセルの個数が閾値を越えると、
ＵＰＣ装置（共有バッファ使用率監視部２２と共有バッ
ファ格納制御部２３）がセルの迂回ルートを決定するの
で、特定のチャネルのための送信キューのためにバッフ
ァ２５の記憶領域が占有されるのが防止される。

【００３０】この実施の形態１においては、共有バッフ
ァ格納制御部２３がセルのルーティングを行う。すなわ
ち、共有バッファ格納制御部２３と共有バッファ２５の
間には、ＡＴＭスイッチが設けられておらず、共有バッ
ファ格納制御部２３は各セルの新ＶＣＩおよび新ＶＰＩ
に基づいて、いずれの送信キューにセルが所属すべきか
を指定しながら、共有バッファ２５のしかるべき領域に
セルを書き込む。従って、優先的なチャネルが使える場
合、優先的な新ＶＣＩおよび新ＶＰＩによる送信キュー
（例えば図１の送信キューＡ）にセルが所属させられる
一方で、優先的なチャネルが使えない場合、二次的な新
ＶＣＩおよび新ＶＰＩによる送信キュー（例えば図１の
送信キューＭ）にセルが所属させられる。このようにし
て共有バッファ２５へのセルの書込は共有バッファ格納
制御部２３により制御される。

【００３１】一方、共有バッファ２５からのセルの読出
はヘッダ変換部２６により制御される。共有バッファ２
５では、新ＶＣＩおよび新ＶＰＩに従って伝送されるチ
ャネルに対応する送信キューにセルが振り分けられてい
るが、共有バッファ格納制御部２３は新ＶＣＩおよび新
ＶＰＩをセルのヘッダに埋め込んでいない。ヘッダ変換
部２６は、共有バッファ２５からセルを読み出した後、
セルのヘッダの中の入力パス上の旧ＶＣＩおよび旧ＶＰ
Ｉを出力パス上の新ＶＣＩおよび新ＶＰＩに置換し、そ
の後、セルをネットワーク１２に送出する。ヘッダ変換
部２６により読み出されたセルは、ネットワーク１２の
うち、ヘッダの新ＶＣＩおよび新ＶＰＩで指定されたチ
ャネルに出力される。従って、該当するチャネルを経
て、セルは宛先端末１１に届けられる。

【００３２】ＶＣＩおよびＶＰＩの置換は、例えば共有
バッファ格納制御部２３からヘッダ変換部２６に新ＶＣ
Ｉおよび新ＶＰＩを通知し、通知された新ＶＣＩおよび
新ＶＰＩに従って、先に共有バッファ２５に格納された
セルを、先に共有バッファ２５から読み出しながら行う
ことが可能である。但し、単に、共有バッファ２５に記
憶されたセルの所属する送信キューに従って行ってもよ
い。共有バッファ２５内の送信キューは新ＶＣＩおよび
新ＶＰＩに対応するからである。この意味では、共有バ
ッファ格納制御部２３からヘッダ変換部２６への新ＶＣ
Ｉおよび新ＶＰＩの通知は不要である。

【００３３】ヘッダ変換部２６には、使用されるチャネ
ル上のトラフィック判定機能が設けられている。ＡＴＭ
交換機２０からネットワーク１２への送信にあたって
は、各チャネル上のトラフィックに応じてヘッダ変換部
２６が共有バッファ２５からセルを読み出す。従って、
輻輳などの障害のある送信キューに関しては、共有バッ
ファ２５の内部でセルが停滞し、使用量が上昇し、共有
バッファ使用率監視部２２は迅速に障害の有無を認識す
ることが可能である。

【００３４】これらのヘッダ検出部２１、共有バッファ
使用率監視部２２、共有バッファ格納制御部２３および
ヘッダ変換部２６は、例えばマイクロコンピュータによ
り実現される。換言すれば、これらは、ソフトウエアに
より実行されるマイクロコンピュータの各機能とみなす
ことが可能である。但し、この発明をそのような態様に
限定する意図ではなく、これらをハードウエアによって
実現する態様もこの発明の区域内にある。スイッチング
テーブル２４はマイクロコンピュータの内部メモリ、例
えば、ＳＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃ
ｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）に記憶されている。同様に、迂
回ルート指示テーブル２７は内部メモリ、例えば、ＳＲ
ＡＭに記憶されている。スイッチングテーブル２４を記
憶する内部メモリと、迂回ルート指示テーブル２７を記
憶する内部メモリが同一であってもよい。

【００３５】この実施の形態の効果を具体的に図４およ
び図５を参照しながら説明する。図４は、ＡＴＭ交換機
を有するネットワーク１２を示す図である。図におい
て、１０Ａ，１０Ｂ，１０ＣはＡＴＭ交換機であり、１
３Ａ，１３Ｂはユーザ端末、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは
チャネルを示す。ネットワーク１２中には、ほかにも多
くのＡＴＭ交換機が存在し、多数のユーザ端末がサービ
スを受けることが可能であるが、説明の簡便化のため、
それらは図示されない。いま、ユーザ端末１３Ａを送信
元、ユーザ端末１３Ｂを宛先と仮定する。ネットワーク
１２において、送信元に直にリンクされたＡＴＭ交換機
１０Ａと、宛先に直にリンクされたＡＴＭ交換機１０Ｃ
との間には、多数の選択しうるチャネルが存在し、最も
効率的なＡＴＭ交換機１０Ａ，１０Ｃの間の直接的なリ
ンクにおける第１のチャネル１４Ａだけでなく、実際に
他のリンクに使用チャネルが設定されうる。

【００３６】仮に直接的なリンクにおける第１のチャネ
ル１４Ａで輻輳が発生したとする。この場合には、図５
に示すように、余裕のあるチャネル、例えばＡＴＭ交換
機１０ＡからＡＴＭ交換機１０Ｂを経てＡＴＭ交換機１
０Ｃに至る第２のチャネル１４Ｂまたはその他のチャネ
ルが選択される。一つのパスが複数のチャネルで構成さ
れる場合には、同じパスの第３のチャネル１４Ｃが選択
されてもよい。

【００３７】チャネルの輻輳などの障害の有無は、送信
元のＡＴＭ交換機１０Ａ（２０）におけるＵＰＣ装置
（共有バッファ使用率監視部２２および共有バッファ格
納制御部２３）が共有バッファ２５の内部の送信キュー
の使用量の上昇という現象により間接的ながら迅速に推
定することができる。従って、実際のチャネルの障害の
発生よりも前、あるいは後であっても迅速に、ＡＴＭ交
換機２０は、迂回用のチャネル、すなわち次のチャネル
の候補を提案することが可能である。従って、障害又は
輻輳により送信レートが低下した際にユーザデータを廃
棄する可能性を低減することができ、リアルタイム性を
要求される音声等の通信において、雑音や音飛び等の不
具合を防止または低減することが可能となる。

【００３８】但し、一つのユーザパケットに属するセル
について、送信の途中で迂回した時には、宛先端末１１
へは複数のパスまたはチャネルを利用してセルを送るこ
とになるので、宛先端末１１での到着順に矛盾が出る可
能性がある。従って、到着順を補正する処理が必要とな
る。この点は、ＡＡＬ（ＡＴＭ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ
ｌａｙｅｒ）のＳＡＲ（ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ａｎｄ ｒｅａｓｓｅｍｂｌｙ）機能で補正することが
可能である。

【００３９】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、輻輳などのチャネルの障害状態の検出を自装置内の
バッファの使用率に依存して行っているため、ネットワ
ークへの制御用のセルの送出を必要とせずに、簡易かつ
迅速にチャネルの障害状態を検出することが可能である
などの効果が得られる。従って、ユーザセルの廃棄数を
削減することが可能である。また、ネットワークへの制
御用のセルの送出を必要としないので、ネットワークを
構成する複数のＡＴＭ交換機が同じ仕様である必要がな
い。従って、マルチベンダによるネットワーク構成が容
易になる。

【００４０】実施の形態１では、使用されるチャネルに
応じて共有バッファ格納制御部２３がセルを実質的にル
ーティングするが、ヘッダ変換部２６でヘッダを付け替
えたセルを、ハードウエアの機能を利用した高速セルフ
ルーティングスイッチ（ＡＴＭスイッチ）でルーティン
グしてもよく、このような変形もこの発明の範囲内にあ
る。

【００４１】実施の形態２．次に、図２を参照しなが
ら、この発明の実施の形態２を説明する。図２におい
て、２８はＡＡＬ５セル監視部（セル監視部）を示す。
他の構成要素は図１に示された実施の形態１と共通する
ので、これらの要素を識別するには同一の参照符号を用
いて説明を簡略化する。ＡＡＬ５セル監視部２８は、現
在、共有バッファ２５における優先的な（本来の）送信
キューにすでに配分済みのＡＡＬタイプ５のセルの個数
を監視する。複数のＡＡＬタイプ５のパケットに由来す
るセルが優先的な送信キューに配分されている場合に
は、ＡＡＬ５セル監視部２８は、最後のパケットに由来
するセルの個数を監視する。ＡＡＬ５セル監視部２８
も、ＡＴＭ交換機２０の他の構成要素と同様に、マイク
ロコンピュータにより実現され、ソフトウエアにより実
行されるマイクロコンピュータの一機能とみなすことが
可能である。

【００４２】次に動作について説明する。例えば、音声
の通信に利用されるＡＡＬタイプ１またはタイプ２と異
なり、ＡＡＬタイプ５は、パケット（フレーム）の分解
および再組立を行い、データ通信に利用される。従っ
て、一つのパケットからは通常複数のセルが作成され、
伝送中に一つのセルが欠けても目的のデータは再生され
ない。換言すれば、宛先装置の受信において、一つのセ
ルが欠けるのであれば、同じパケットに由来する他のセ
ルが全て受信されない方が伝送スループットの向上の観
点からは好ましい。この観点から、通信パスの輻輳など
の障害時に、同一のパケットに属するセルを廃棄する技
術として、ＥＰＤ（ｅａｒｌｙ ｐａｃｋｅｔ ｄｉｓ
ｃａｒｄ）が知られている。

【００４３】上述した実施の形態１では、本来使用され
るべきチャネルだけでなく、迂回用のチャネルに障害が
ある場合には、やむをえずセルを廃棄する。しかしなが
ら、本来使用されるべき送信キュー（例えば送信キュー
Ａ）と、迂回のための送信キュー（例えば送信キュー
Ｍ）の両方に、同じＡＡＬタイプ５パケットに属する複
数のセルが分配されてしまうと、ＥＰＤ等のパケット全
体の廃棄制御が困難になる。そこで、この実施の形態２
では、同一パケットに属するセルが、共有バッファ２５
において複数の送信キューに分かれて格納されないよう
に統制する。この実施の形態２の動作は、基本的には実
施の形態１のそれと同じであるが、以下に説明するよう
に相違がある。

【００４４】具体的に動作を説明する。実施の形態１と
同様に、迂回ルートにルーティングする場面を想定す
る。共有バッファ格納制御部２３がセルを二次的な（迂
回ルート用の）新ＶＣＩおよび新ＶＰＩによる送信キュ
ーに属するように共有バッファ２５に転送する前には、
共有バッファ格納制御部（第３の決定部）２３からの問
い合わせに応じて、共有バッファ使用率監視部２２は問
い合わせられた二次的な（迂回ルート用の）新ＶＣＩお
よび新ＶＰＩに関する共有バッファ使用量を共有バッフ
ァ格納制御部２３に返信する。

【００４５】転送しようとするセルがＡＡＬタイプ５の
セルであって、迂回ルート用の共有バッファ使用量が閾
値未満であれば、共有バッファ格納制御部２３は、ＡＡ
Ｌ５セル監視部２８に問い合わせを発行し、この問い合
わせに応じてＡＡＬ５セル監視部２８は、共有バッファ
２５における優先的な（本来の）送信キューにすでに配
分済みのＡＡＬタイプ５のセルの個数を共有バッファ格
納制御部２３に通知する。そして、共有バッファ格納制
御部２３は、通知された配分済みセルの個数を迂回ルー
ト用の送信キューに関する共有バッファ非使用量と比較
する。すなわち、優先的な送信キューにすでに配分済み
のＡＡＬタイプ５のセルを、迂回用の送信キューに再配
分できるか否かを判断する。迂回ルート用の送信キュー
に関する共有バッファ非使用量が、優先的な送信キュー
中のセルの個数未満の場合は、共有バッファ格納制御部
２３は優先的な送信キューにすでに配分済みのＡＡＬタ
イプ５のセルを廃棄する。以後、同じＡＡＬタイプ５の
パケットに属するセルについては、共有バッファ格納制
御部２３は、入力されても全て廃棄し続ける。

【００４６】一方、迂回ルート用の送信キューに関する
共有バッファ非使用量が、優先的な送信キュー中のセル
の個数以上の場合は、共有バッファ格納制御部２３は優
先的な送信キューにすでに配分済みのＡＡＬタイプ５の
セルを迂回ルート用の送信キューに移動させる。以後、
同じＡＡＬタイプ５のパケットに属するセルについて
は、共有バッファ格納制御部２３は、同じ迂回ルート用
の送信キューに属するように共有バッファ２５に転送す
る。

【００４７】但し、二次的なＶＣＩおよびＶＰＩに関す
る（迂回ルート用の送信キューに関する）共有バッファ
使用量が閾値以上になったときには、共有バッファ格納
制御部２３は、すでに迂回ルート用の送信キューに配分
済みの同一のＡＡＬタイプ５のパケットに属するセルを
全て廃棄する。以後、同じＡＡＬタイプ５のパケットに
属するセルについては、共有バッファ格納制御部２３
は、入力されても全て廃棄し続ける。このようにして、
同一パケットに属するセルが、共有バッファ２５におい
て同じ送信キューに必ず格納されることにより、パケッ
ト全体を一括して廃棄することが容易である。

【００４８】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、同じＡＡＬタイプ５のパケットに属するセルを全て
一括して廃棄することが容易になり、廃棄により不完全
になったフレームを送出しないようにできる。これによ
りトラフィックを軽減することが可能であるなどの効果
が得られる。

【００４９】実施の形態２では、ＡＡＬタイプ５のセル
を管理するが、同様にパケットの分解および再組立を行
い、データ通信に利用されるＡＡＬタイプ３およびタイ
プ４のセルを同様に管理してもよい。

【００５０】実施の形態３．次に、この発明の実施の形
態３を説明する。上述の実施の形態１および実施の形態
２では、ＡＴＭ交換機２０は単一の迂回ルート指示テー
ブル２７を有するが、複数の迂回ルート指示テーブルを
有するようにし、迂回ルートを複数設定可能にしてもよ
い。これにより、最初に設定しようとした迂回ルートに
も障害があると判明した場合には、他の迂回ルートを設
定することが可能である。従って、セルの廃棄をさらに
減少させることが可能である。

【００５１】実施の形態４.次に、この発明の実施の形
態４を説明する。上記の実施の形態１，２，３はセルを
交換するＡＴＭ交換機に関するが、ＩＰパケットを交換
するＩＰ交換機にこの発明を用いてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、送信
元の端末から供給される伝送単位のヘッダに含まれる情
報を検出するヘッダ検出部と、ヘッダ検出部で検出され
たヘッダに含まれる情報に基づいて伝送単位の出力ルー
トを決定する第１の決定部と、複数の出力ルートに対応
する複数の送信キューを有しており、出力ルートに従っ
ていずれかの送信キューに伝送単位が属するように格納
される共有バッファと、共有バッファの各送信キューの
使用量を監視する共有バッファ使用率監視部と、第１の
決定部が決定した伝送単位の出力ルートに対応する送信
キューの使用量が閾値以上である場合に、伝送単位の迂
回のための出力ルートを決定する第２の決定部とを備え
るように構成したので、輻輳などのチャネルの障害状態
の検出を自装置内のバッファの使用率に依存して行って
いるため、ネットワークへの制御用のセルの送出を必要
とせずに、簡易かつ迅速にチャネルの障害状態を検出す
ることが可能であり、ユーザセルの廃棄数を削減するこ
とが可能であるなどの効果がある。

【００５３】この発明によれば、伝送単位はフレームが
分割されたセルであり、共有バッファのいずれかの送信
キューに現在分配済みの一つのフレームに属するセルの
個数を監視するセル監視部と、第１の決定部が決定した
セルの出力ルートに対応する送信キューの使用量が閾値
以上である場合に、第２の決定部が決定した迂回のため
の出力ルートに対応する送信キューに分配済みのセルが
属するように格納可能か否かを、セル監視部の監視と共
有バッファ使用率監視部の監視に基づいて判断し、この
判断が肯定的であれば、分配済みのセルを迂回のための
出力ルートに対応する送信キューに移す第３の決定部を
備えるように構成したので、同じフレームに属するセル
を同じ送信キューに属させることができる。従って、廃
棄が必要な場合には、これらのセルを全て一括して廃棄
することが容易になり、廃棄により不完全になったフレ
ームを送出しないようにできる。これによりトラフィッ
クを軽減することが可能であるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるＡＴＭ交換機
を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態２によるＡＴＭ交換機
を示すブロック図である。

【図３】 従来のＡＴＭ交換機を示すブロック図であ
る。

【図４】 ＡＴＭ交換機を有するネットワークを示す図
である。

【図５】 チャネルを切り替えた図４のネットワークを
示す図である。

【符号の説明】

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ ＡＴＭ交換機、１１ 宛先端
末、１２ ネットワーク、１３Ａ，１３Ｂ ユーザ端
末、１４Ａ 第１のチャネル、１４Ｂ 第２のチャネ
ル、１４Ｃ 第３のチャネル、２０ ＡＴＭ交換機、２
１ ヘッダ検出部、２２ 共有バッファ使用率監視部、
２３ 共有バッファ格納制御部（第１の決定部、第２の
決定部、第３の決定部）、２４ スイッチングテーブル
（第１の決定部）、２５ 共有バッファ、２６ ヘッダ
変換部、２７ 迂回ルート指示テーブル（第２の決定
部）、２８ ＡＡＬ５セル監視部（セル監視部）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信元の端末から供給される伝送単位の
   ヘッダに含まれる情報を検出するヘッダ検出部と、 上記ヘッダ検出部で検出されたヘッダに含まれる情報に
   基づいて伝送単位の出力ルートを決定する第１の決定部
   と、 複数の出力ルートに対応する複数の送信キューを有して
   おり、出力ルートに従っていずれかの送信キューに伝送
   単位が属するように格納される共有バッファと、 共有バッファの各送信キューの使用量を監視する共有バ
   ッファ使用率監視部と、 上記第１の決定部が決定した伝送単位の出力ルートに対
   応する上記送信キューの使用量が閾値以上である場合
   に、伝送単位の迂回のための出力ルートを決定する第２
   の決定部とを備えたことを特徴とする伝送単位交換機。
2. 【請求項２】 伝送単位はフレームが分割されたセルで
   あり、共有バッファのいずれかの送信キューに現在分配
   済みの一つのフレームに属するセルの個数を監視するセ
   ル監視部と、 第１の決定部が決定したセルの出力ルートに対応する送
   信キューの使用量が閾値以上である場合に、第２の決定
   部が決定した迂回のための出力ルートに対応する送信キ
   ューに上記分配済みのセルが属するように格納可能か否
   かを、上記セル監視部の監視と共有バッファ使用率監視
   部の監視に基づいて判断し、この判断が肯定的であれ
   ば、上記分配済みのセルを迂回のための出力ルートに対
   応する上記送信キューに移す第３の決定部を備えること
   を特徴とする請求項１記載の伝送単位交換機。