JP2718067B2

JP2718067B2 - データ交換方法

Info

Publication number: JP2718067B2
Application number: JP14452588A
Authority: JP
Inventors: 美弘滝安; 尚彦小崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1998-02-25
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JPH022270A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、データ交換方法に関し、特にミニパケット
を用いて多重化および交換を行い、かつハードウェア量
を大幅に削減できる交換方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のLAN（Local Area Network）で使用されている
データパケットの長さは数10バイトから4Kバイトの可変
長であるが、最近、高速交換多重通信網で使用されてい
るミニパケットの長さは、固定長であり、かつ32バイト
または64バイトのいずれか一方が使用される（以下、こ
のミニパケットをセルと呼ぶ）。

従来使用されているセル交換方式に関しては、例え
ば、『アイ・シー・シー'87』の‘プレリュード’（IC
C'87 22.2.1〜22.2.6“PRELUDE:An Asynchronous Time
−Division Swiched Network"）において詳述されてい
る。

ここに記載されているような従来のセル交換方式を、
第９図により説明する。

上記文献に記載されているセル交換方式では、セル長
が16バイトであり、交換機の単位スイッチ901における
入線／出線の数も16本である。従って、16のユーザが使
用するセル列を、交換機に入力することができる。そし
て、スイッチ901の入力部には直並列変換器902が設けら
れており、入力された各ユーザごとの直列セル群（A1,A
2,・・・・・,B1,B2,・・・・,C1,C2,・・・・,D1,D2,
・・・・）903は、この直並列変換器902で８ビット直並
列変換される。直並列変換器902に入力するセルは、16
本の入線ごとに位相が異なっているために、位相調整部
904で各入力線上にあるセルの先頭が１バイトずつ順に
ずれるように調整される。すなわち、セルA1より１バイ
ト遅れてセルB1を、セルB1より１バイト遅れてセルC1
を、セルC1より１バイト遅れてセルD1を、それぞれ調整
して、直並列変換器902に入力する。各スイッチ901で
は、これらのセルを到着順に交換した後、スイッチ出線
上に多重化する。多重化されたセル列905は、第９図に
示すように、A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2,A3,・・・・の
順序で出力される。このセル列は特定の方路Ｘに、図示
されていないセル列は別の方路Ｙに、それぞれ送出され
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、従来のセル交換方式では、セルスイッチ
の各入線に同時にセルが到着した場合に、入線順に交換
処理が行われる。従って、同一入線上の隣接するセル
（例えば、第９図のA1,A2）に着目すると、前のセルA1
が変換された後の16番目に後続のセルA2が交換されるこ
とになる。すなわち、16本の入線に16のユーザからのセ
ル列Ａ〜Ｐが入力し、これらのセル列が位相調整部によ
り１バイトずつ位相をずらされるので、スイッチで交換
されて、多重化されると、これらが全て同一の方路宛の
セルであるときには、A1〜P1の16バイトが配列された後
に、A2〜P2の16バイトが配列されることになる。つま
り、出線上のA1とA2の間には、他の入線からの15のセル
が存在することになる。

ところで、LANが使用するパケットはコネクションレ
ス（つまり、予め呼を相手方に送らないで、直接データ
を相手に送出する）通信方式を用いているが、電話通信
のように、先ず呼を送ってから情報を送出するコネクシ
ョン通信方式を用いると、相手方は呼を受け取ってから
データを受信する準備をすることができる利点がある。
このようなコネクション通信で、かつデータを転送する
チャネルとは異なるチャネルを用いて呼や制御信号を送
受信する方式を、アウトバンド呼制御方式と呼んでい
る。

アウトバンド呼制御によるセル交換および統計多重方
式は、ATM（Asynchronous Transfer Mode）と呼ばれて
おり、現在もCCITTで議論されている。

いま、上記ATMを用いた通信網において、従来のLANを
収容する場合を考えることとする。すなわち、このLAN
を収容するATM交換装置においては、交換装置内のセル
スイッチの１入線にLANが接続されることになる。

LANフレームは、前述のように、一般に最大4Kバイト
長程度の可変長であって、その接続部ではLANフレーム
をセルで転送できる長さに分割される。この場合、4000
÷32＝125個のセルに分割されることになる。

一方、このLANフレームの宛先LANを収容するATM交換
装置においては、同一LANフレームから生成されたセル
をバッファリングして、セルに付与されている順序番号
で元のLANフレーム中の位置を確認しながらLANフレーム
を再生し、収容する宛先LANに転送している。これを第
９図の例で説明すると、交換装置のスイッチ901により
交換されると同時に、A1,B1,C1,・・・・A2,B2,C2,・・
・の順序で多重化されて出力されるので、宛先LANに渡
すためには、再度、最初のA1,A2,A3,・・・・・,B1,B2,
B3,・・・・,C1,C2,C3,・・・・の順序に変換して、各L
ANフレームに作成し直す必要がある。この場合、多重化
されていなければ、A1〜A4をバッファリングした後、A1
〜A4を宛先に転送している間に、B1〜B4を別のバッファ
メモリにバッファリングすることにより、２つのバッフ
ァメモリを設けるだけで、これを交互に使用すればよ
い。しかし、第９図の場合には、多重化されているの
で、同時に入力したLANの数だけバッファメモリ906が必
要である。

いま、１つのATM交換装置が収容するLANが16個のシス
テムの場合を考えると、従来の方式では、16方路からの
セルが出線上に順に多重化されるため、宛先ATM交換装
置では、LANフレームを再生するために16個のバッファ
メモリを必要とする。そして、セルの順序番号の確認制
御も複雑となるため、当然のことながら、ハードウェア
の増大を招く。

このように、従来の方式では、これらの問題点を解消
したいという課題があった。

本発明の目的は、これらの課題を解決し、セル（固定
長ミニスロット）を用いた通信網において、ハードウェ
ア量の大幅な削減が可能であり、かつデータの平均遅延
時間を減少させることができるデータ交換方法を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明のデータ交換方法
は、（ｉ）アウトバンド呼制御により、予め割り当てら
れた呼番号をヘッダ内に含めた固定長のミニパケットの
交換と該ミニパケットの統計的多重を行うデータ交換方
法において、上記ヘッダ内に交換順序を制御する情報を
含ませ、該情報により特定のユーザデータから生成され
た一連のミニパケット列に対して、他の呼番号をヘッダ
内に含むミニパケットを割り込ませずに、上記一連のミ
ニパケット列の最後まで連続して交換および多重化する
ことに特徴がある。また、（ii）上記ヘッダ内に含まれ
た交換順序を制御する情報として、同一ユーザデータか
ら生成されたミニパケットの連続的交換および多重を要
求するためのモアデータ（Ｍ）ビットを用い、特定のミ
ニパケット列の最後のミニパケットのＭのみを‘0'に、
最終以外のミニパケットのＭを‘1'に、かつ音声情報等
の例外的なミニパケットを‘0'に、それぞれ設定し、Ｍ
が‘1'の特定ミニパケット列の交換中に、例外的なＭが
‘0'のミニパケットが存在したときには、該例外的ミニ
パケットを先に交換し、Ｍが‘1'で、呼番号が異なるミ
ニパケットが存在しても、上記特定ミニパケット列の最
後まで連続交換し、該特定ミニパケット列の最後の交換
が終了した後に、上記Ｍが‘1'で呼番号の異なるミニパ
ケットの交換を行うことにも特徴がある。また、（ii
i）上記モアデータ（Ｍ）ビットと呼番号を含むヘッダ
とユーザの情報からなるミニパケットを交換する場合
に、該呼番号とＭと値に従って該ミニパケットを除去す
るための呼番号フィルタを設け、該呼番号フィルタは、
一連の各先頭のミニパケットの呼番号を一時記憶してお
き、Ｍが‘1'で呼番号が上記記憶されている呼番号と一
致するミニパケットの交換および多重を連続的に許可
し、Ｍが‘0'のミニパケットを交換した後に、該ミニパ
ケットの呼番号と上記記憶されている呼番号とが一致す
るときには、次順位で、全ての入線からのミニパケット
の交換および多重を許可し、不一致のときには、他の入
線からのＭが‘1'のミニパケットの交換および多重割り
込み処理を禁止することにも特徴がある。また、（iv）
上記ヘッダに含まれる呼番号の代りに、連続的に交換お
よび多重化することを要求するミニパケット列であるこ
とを示すビットＲを、Ｍビットに加えてセルヘッダに含
ませ（例えば、Ｒが‘1'のとき要求する）、Ｍが‘1'で
Ｒが‘1'のミニパケットを交換および多重処理した後
は、該ミニパケットが属する入線からのＲが‘1'のミニ
パケットの交換および多重割り込み処理を禁止し、Ｍが
‘0'で、Ｒが‘1'のミニパケットを交換および多重処理
した後は、全ての入線からのミニパケットの交換および
多重割り込みを許可し、またＭが‘0'で、Ｒが‘0'のミ
ニパケットの交換および多重処理の後は、最新のＲが
‘1'のときの処理内容に従うことにも特徴がある。さら
に、（ｖ）上記同一入線から連続して入力し、かつＭが
‘1'ないしＭが‘1'で、Ｒが‘1'のミニパケットを交換
および多重処理する場合、最大ユーザデータ長およびミ
ニパケット長から算出される最大連続ミニパケットの個
数を記憶しておき、入力されたミニパケット列の個数を
計数して，該計数値を常時上記記憶された個数と比較
し、比較の結果、記憶されている最大連続ミニパケット
個数を超えたときには、異常と判断して、全ての入線か
らのミニパケットの交換および多重割り込みを許可する
ことにも特徴がある。

〔作用〕

本発明においては、最終宛先ATM交換装置の１つの出
線上で、同一LANフレームから生成されたセルが、他の
セルにより割り込み多重されないようにセルスイッチを
制御する。そのため、同一LANフレームから生成された
セルが後続することを示す識別子を各セルのヘッダ中に
持たせることにより、セルスイッチは、この識別子で示
される同一入線上の一連のセル列に対して連続的に交換
処理を行うようにする。

すなわち、パケットは本来、データの遅延を認める代
りに多重化して大量伝送を行おうというものであるが、
音声パケットのように実時間性が重視されるパケットが
余り遅れると音質が低下することになるので、この場合
には、同一ユーザデータから発生したセル列の交換順次
に割り込んで処理し、遅延を少しでも防ぐようにする。
それと同時に、多重化によるハードウェアの増大と複雑
化を防ぐために、同一LANフレームから生成されたセル
をできる限り後続させて、セル抜けのチェックを不要に
し、かつバッファメモリも少数ですむようにするのであ
る。

出線上に同一LANフレームから生成されたセルが連続
して存在する場合には、これを受信する最終宛先ATM交
換装置は、多重化するLANシステム数に限らず、順次LAN
フレームを再生することができるので、再生バッファメ
モリとしては原理的に宛先LAN転送中のバッファメモリ
と、再生処理中のバッファメモリの２面を備えるだけで
よい。

同一LANフレームから生成されたセルの最終であるこ
とを示すセルが欠落した場合には、他の入線からのセル
処理が行えなくなることがある。この場合には、LANフ
レームには最大フレーム長が設定されているので、この
セル長から算出された最大連続セル個数以上のセルを連
続して受信した時に、他の全ての入線からのセルを受け
付けるように処理する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明す
る。

第３図は、本発明が適用される通信網の構成図であ
る。

第３図において、71〜75は、アウトバンド呼制御によ
り付与された呼番号を用いて、セルの交換および統計多
重を行う交換装置である。このうち、74,75は中継交換
装置である。ユーザ網であるLAN41〜44、及びそのLANノ
ード41a〜44a,PBX45,46を収容する交換装置71〜73に
は、各ユーザ網プロトコルを交換網プロトコルに変換す
るプロトコル変換装置51〜56が接続されている。このプ
ロトコル変換装置は、実際には、収容される交換装置内
の一部として同一筐体に収容されている場合もある。

本実施例では、LAN端末31〜34のデータと、電話機端
末35〜38の音声情報の各メディアを扱っているが、CCIT
Tの勧告X.25プロトコルを有するパケット交換情報等の
他のメディアを収容することも可能である。すなわち、
収容メディアの種別は、本発明の本質ではないので、こ
こでは上記２つのメディアのみの場合を説明する。

第４図は、第３図におけるLAN端末とプロトコル変換
装置と交換装置のプロトコルの構成図である。

いま、第３図の通信網において、端末31から端末34に
データを転送する場合のLAN端末プロトコル31′とLANプ
ロトコル41′とプロトコル変換装置51のプロトコル51′
と交換装置71のプロトコル71′、および情報の流れを示
すと、第４図に示すようになる。

LAN端末プロトコル31′は、OSI（Open Systems Inter
connection）参照モデルのサブレイヤであるMAC（Media
Access Control）レイヤ401とPHI（Physical）レイヤ4
02と上位レイヤ403とから構成されている。

また、プロトコル変換装置のプロトコル51′は、LAN
プロトコル41′のMACレイヤ401およびPHIレイヤ402と交
換装置のプロトコル変換部407とから構成されている。

端末31からのLANデータ404を受信すると、プロトコル
変換装置51はその受信データが交換装置71で交換される
べきデータか否かを判定した後、交換されるべきデータ
である場合には、交換装置内の交換単位であるセルの情
報に変換し、これをアウトバンド呼制御情報406に乗せ
て転送する。この呼制御情報406には、端末31と端末34
の各々のLANアドレスと、端末34に至る交換装置アドレ
ス列と、後続のデータ転送時に用いるセルの論理呼番号
とが含まれる。

呼制御情報406は、前述の交換装置アドレス列で示さ
れた全ての交換装置71,74,73により受信処理される。宛
先端末を収容する交換装置73によりこの制御情報に対す
る応答が返送されてくると、この応答を受信した交換装
置71は、プロトコル変換装置51にデータ転送を許可す
る。これにより、プロトコル変換装置51はセル形式に変
更されたLANデータ405を送出する。

第５図は、本発明で使用されるセルの形式を示す図で
ある。

セルは、交換装置間ヘッダとユーザデータとから構成
される。ヘッダは、２バイトのLCA（論理呼番号）501
と、１バイトのSI（サービス情報）502とからなり、ユ
ーザデータは、１バイトのSN（分割番号）503と31バイ
トのＩ（情報）504からなる。LCA501は、呼制御情報に
より予め割当てられる。また、SI502は、そのセルの優
先順位とモアデータ（Ｍ）ビット（Ｍ＝１のとき、同一
ユーザデータから生成された後続セル有を示す）とLCA5
01の誤り検出用CRCからなる。また、LANデータは複数の
Ｉ（情報）504に分割されて送られるが、その分割され
た分割番号がSN503に記入されて、Ｉ（情報）の前に送
られる。

転送情報が音声情報の場合には、音声情報をI504に、
一般にタイムスタンプと呼ばれる情報生起時間をSN503
に、それぞれ書き込む。そして、呼制御情報もI504を用
いて転送する。

第６図は、第３図におけるプロトコル変換装置のブロ
ック図である。

第６図では、第４図のプロトコルの図に対応させて示
している。すなわち、MACレイヤ401とPHIレイヤ402と交
換装置プロトコル変換部407と交換装置71のプロトコル7
1′とから構成される。MCAレイヤ,PHIレイヤ401,402内
のLANアクセス部601は、LANプロトコル401,402を実行す
る。交換装置プロトコル変換部407内の呼起動部602は、
第４図のLAN制御情報404を受けて呼制御情報を生成し、
その送信を起動する。セル生成／再生部603は、呼制御
情報あるいはLANデータのセルへの分割とセルヘッダの
生成／付与および受信セル群からのLANデータの再生を
行う。

セル制御部605では、アウトバンド呼制御処理を実行
し、この情報とLCAとによって、セル交換部１でセルを
スイッチングする。リンク対応部604は、中継線65との
送受信制御およびフレーム組み立て、さらに同期化の処
理を実行する。LAN41側から中継線65側へ向う呼制御情
報，データと、中継線65側からLAN41側に向う呼制御情
報，データとがあるので、前者の場合にはセルを生成
し、後者の場合にはセルからLANフレームを再生する。

第１図は、本発明の一実施例を示すセル交換方式の動
作タイムチャートである。

第１図においては、第３図の信号線61〜67の信号タイ
ムチャートが示される。横方向に時間ｔがとられ、縦方
向に各信号線上のセル配列が示される。時間ｔは、左側
から右側に進んでいる。信号線61〜67はいずれもプロト
コル変換装置51〜55の後方の信号線であるため、各情報
ブロックは、それぞれセルを表わしている。信号線61,6
2,63には、端末31、32、33から発生した情報がセル形式
で伝送される（それぞれa1,a2,a3とb1,b2,b3とc1,c2,c3
の順序で伝送される）。また、信号線64には、電話端末
35で発生し、PBXで交換された音声情報を含むセルｄが
存在している。ここで、セル中に記載されたa,b,c,d,・
・・・は論理呼番号を示し、それらの番号に付与された
1,2,3,・・・・・はそれぞれ分割番号を示している。さ
らに、セルa3,b3,c3,dは、モアデータ（Ｍ）ビットが
‘0'に、他のセルはモアデータビットが‘1'に、それぞ
れ設定されている。つまり、a3,b3,c3,dでは、同一ユー
ザデータから生成された後続セルが無いことを示してお
り、その他のa1,a2,b1,b2,c1,c2の各セルは、同一ユー
ザデータから生成された後続セルが有ることを示してい
る。

交換装置71においては、信号線61上のセルa1を交換し
た後、セルa1のＭが‘1'で、かつb1のＭも‘1'であるた
め、セルa2を続けて交換する。a3では、Ｍ＝‘0'である
ために、次にb1を交換し、以下、同じようにして交換順
序が判断され、交換した後に多重化される。

第10図は、本発明における交換順序の判断基準を示す
図である。

第10図では、横軸に自分のセルのモアデータ‘M'ビッ
トの値を、縦軸に他のセルのモアデータ‘M'ビットの値
を、それぞれ示し、それらの交差点にその条件の下での
交換されるセルが示される。例えば、自分のセルが‘1'
のとき、この場合には、同一LANフレームから生成され
たセルが後続するため、他のセルが‘0'の場合を除い
て、自分のセルが交換される。また、自分のセルが‘0'
のとき、この場合には、同一LANフレームから生成され
たセルか後続せず、自分のセルで終りとなるため、他の
セルが交換される。この結果、自分のセルが交換される
のは、自分のセルのモアデータＭビットが‘1'で、他の
セルのＭビットが‘1'のときである。それ以外のときに
は、全て他のセルが交換される。これにより、データの
遅延を少なくすることができる。

交換の約束事項は、次の３つである。

両方が‘1'であれば、自分を優先する。

自分が‘0'であれば、他を入れてもよい。

自分は‘1'であるが、他が‘0'であれば、入れてもよ
い。

第１図においては、この交換順序の原理により、信号
線65上には、a1〜a3,b1〜b3の順序で多重化されること
になる。

交換装置72では、信号線63上のc1を交換した後、c1の
Ｍは‘1'であるが、ｄのＭは‘0'であるために、次の順
序はｄが交換される。その後に、c2,c3の交換が行われ
る。従って、信号線66上には、第１図に示すように、c
1,d,c2,c3の順序で多重化される。

さらに、中継交換装置74では、信号線65と信号線66か
らの入力セルが交換されるが、a1を交換した後、c1と呼
番号が異なり、かつＭが‘0'のｄが存在するため、この
セルｄを先に交換する。その後は、a2,a3の順序で交換
され、Ｍ＝‘0'を持つa3の後に、c1が交換される。な
お、第１図中の101は交換装置71内の処理時間であり、1
02は交換装置74内の処理時間である。

このようにして、第３図の中継交換装置74の出力側中
継線67には、第１図の67上の多重化されたセル列が送出
される。

第２図は、第６図におけるセル交換部の詳細ブロック
図である。第６図では、LAN41側から送られてきたLANフ
レームをセル生成／再生部603でセルに分割した後、信
号線11（ａ）からセル交換部１に入力し、ここで交換し
て宛先LAN側の信号線91（ａ）に出力する一方、逆方向
の宛先LAN側の信号線11（ｂ）から送られてきた多重化
セル列は、セル交換部１で交換された後、信号線91
（ｂ）に出力され、セル生成／再生部603でLANフレーム
に再生されて信号線93からLANアクセス部601を介してLA
N41側に送出される。

第２図においては、これらの逆方向が同一方向として
記載されている。このセル交換部１は、連続的に到着す
るセルにおいては、同一LCAを有するＭが‘0'のセルが
通過するまでは、他のLCAを有するＭが‘1'のセルを出
力させない２×２のスイッチである。

各入線11から入力されたセルは、各々LCA変換部21でL
CA交換を行い、入力FIFO31に蓄積される。さらに、ルー
ティングヘッダ付加器41において、セルのLCAに基づい
て出線91に対応するルーティングヘッダを付加して、空
間スイッチ50を通して対応する出線に出力する。もし、
２つのセルが同一出線に出力される場合には、その一方
のみを出力し、他方のセルは廃棄する。空間スイッチ50
から出力されたセルは、ルーティングヘッダ除去器61で
ルーチングヘッダが除去され、LCAフィルタ71ではLCAと
Ｍビットによりフィルタリングされた後、このフィルタ
を通過したセルが出力FIFO81に蓄積される。このとき
に、もしセルが出力FIFO81に到着したならば、出力FIFO
81から空間スイッチ50を通して入力FIFO31にACK信号16
を返送する。ACK信号16は、空間スイッチ50を通過してA
CK信号18として入力FIFO31に帰還される。入力FIFO31で
は、ACK信号18が返送された場合には、次のセルを出力
するが、返送されない場合には、同じセルを再出力す
る。

このセル交換部１におけるLCAフィルタ71は、連続す
るセルが通過するときには、Ｍが‘1'でそのLCAを持つ
セルは通過させるが、その他のLCAを持つ連続のセルは
フィルタで落とす。

このLCAフィルタ71は、一連の各先頭のセルの呼番号
を一時記憶しておき、Ｍが‘1'で呼番号が上記記憶され
ている呼番号と一致するセルの交換および多重を連続的
に許可し、Ｍが‘0'のセルを交換した後に、そのセルの
呼番号と上記記憶されている呼番号とが一致するときに
は、次順位で、全ての入線からのセルの交換および多重
を許可し、不一致のときには、他の入線からのＭが‘1'
のセルの交換および多重割り込み処理を禁止する。例え
ば、第１図のa3の次にb1が交換され、ｄの次にc2が交換
されることも、上記原則に基づいている。

ここで、セルに付加されるルーチングヘッダは、網内
のみで有効なものであり、交換スイッチを通過するとき
のみヘッダを付加する。従って、交換された後は不要と
なるため、これを除去する。

このように、セル交換部１における具体的処理方法
は、入力側では全て送出しても、出力側で同時に到着し
たもののうち一方のみを受信・蓄積し、他方は廃棄して
いる。そして、出力側に到着したとき、入力側に応答を
返送することにより確認をとり、入力側で応答を受信し
ないもののみを再送することにより、廃棄されたセルを
回復している。

このセル交換部１では、同一LCAを有し、Ｍが‘0'の
セルが通過した場合には、次に到着するLCAが新たに記
憶される。また、LCAフィルタ71には、連続通過する同
一セル数を計数するためのカウンタが設けられており、
このカウンタのカウンタ値は、常時、最大設定値133と
比較される。この最大設定値とは、最大LANデータ長の4
096バイトをセル長の32バイトで割った値128に、余裕を
見て５を加えた数である。

そして、このカウンタがオーバフローした時には、同
一LCAでＭが‘0'のセルが通過した場合と同じ処理を行
う。

すなわち、上述の処理は、セル交換部１の異常時の処
理である。

なお、同一LCAの比較処理の代りに、連続交換を要求
する時に設定されるＲビットを用いることも可能であ
る。この場合、Ｒビットは、Ｍビットと同じように、第
５図のSI（サービス情報）502の中に置かれる。

第７図は、第６図におけるセル生成／再生部の再生部
分のみの詳細論理構成図である。

第７図に示すように、セル生成／再生部603は、論理
呼番号のスイッチ702と論理呼番号別処理部703とLANア
クセス制御部706とから構成される。

受信したセル情報91は、論理呼番号スイッチ702で呼
番号別に選別された後、呼番号別に設けられた論理呼番
号別処理部703に格納される。

このとき、論理呼番号スイッチ702からは、同一LCAセ
ル列708（太線）と最終セル情報707（細線）とが出力さ
れる。論理呼番号別処理部703では、最終セル情報708を
受信すると、ユーザデータ再生完了信号711をLANアクセ
ス制御部706に出力する。LANアクセス制御部706は、ユ
ーザデータ再生完了信号711の受信と同時に、LANアクセ
ス601（第６図参照）に対して送信要求信号714を送出す
るとともに、セレクタ704を制御し、かつLANアクセス部
601からの送信完了信号715により、制御信号712,713を
介して論理呼番号別処理部703の書き込み／読み出し動
作を制御する。なお、710は論理呼番号別処理部703の処
理結果を出力する信号であり、セレクタ704で選択され
た出力705が送出される。

第８図は、第７図における論理呼番号別処理部の詳細
論理構成図である。

論理呼番号別処理部703の受信オクテットカウンタ801
は、LANアクセス制御部706からの書き込み制御信号712
に従って、入力セル長をカウントする。次に、このカウ
ンタ値をデコーダ803でデコードし、この値が31を示し
た時点で受信期待SNカウンタ802を＋１する。すなわ
ち、セル長の32バイトを計数するごとに、カウントアッ
プしてセルの個数を計数する。この受信期待SNカウンタ
802の出力811と受信セルのAN812とが、一致回路807で一
致比較される。送信要求判定部806では、一致回路807の
出力と、デコーダ803の出力‘0'と、最終セル情報707と
が全て‘1'のとき、ユーザデータ再生完了信号711をLAN
アクセス制御部706に出力する。これにより、LANアクセ
ス制御部706LANアクセス部601に対して送信要求を行
う。

入力されたデータ708は、バッファメモリ805に入力す
る。そのとき、バッファメモリ805に格納するアドレス
は、受信オクテットカウンタ801の出力を用い、またWE
信号は、LANアクセス制御部706からの制御信号712を用
いる。また、バッファメモリ805から読み出す場合に
は、LANアクセス制御部706からの制御信号713により、
読み出しアドレスレジスタ808を制御して、その出力を
読み出しアドレスとして用いる。

このように、本実施例においては、連続するセルの連
続交換制御をLCAフィルタ71で行うため、空間スイッチ
としては、マトリックススイッチ、バススイッチ、ある
いはバンヤンスイッチ等の任意のスイッチを使用するこ
とができる。

また、ATM網内で誤りが発生した場合には、誤りセル
は廃棄され、ユーザフレーム再生時に欠落セルが１つで
も存在するときにはそのユーザフレームが無効となって
廃棄される。この後、端末上の上位プロトコルでユーザ
フレームの欠落を検出して、再送の手続きがとられる。
一般に、伝送路では、バースト的に誤りが発生するが、
本発明のように、ユーザフレーム単位で多重化される場
合には、確率統計的に廃棄されるユーザフレーム数は減
少し、全体としては再送による平均遅延時間を減少させ
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、同一ユーザフ
レームから生成されたセル列中に、他のユーザフレーム
から生成されたセルが割り込み多重化されないため、ユ
ーザフレームの再生バッファや再生時の順序性確認論理
のためのハードウェア量を大幅に削減することができ
る。また、ユーザフレーム単位で多重化されるので、確
率統計的に廃棄されるユーザフレーム数が減少し、再送
による平均遅延時間を減少させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すセル交換および多重化
方式の動作タイムチャート、第２図は第３図におけるセ
ル交換部の詳細ブロック図、第３図は本発明が適用され
る通信網の全体構成図、第４図は第３図におけるLAN端
末、プロトコル変換装置、交換装置のプロトコルの構成
図、第５図は本発明で使用されるセルの形式図、第６図
は第３図におけるプロトコル変換装置および交換装置の
ブロック図、第７図は第６図におけるセル生成／再生部
の再生部分の詳細ブロック図、第８図は第７図における
論理呼番号別処理部の詳細論理構成図、第９図は従来の
セル交換方式の動作説明図、第10図は本発明の交換順序
原理を示す図である。 1:セル交換部、21:LCA変換器、31:入力FIFO、41:ルーテ
ィングヘッダ付加器、50:空間スイッチ、61:ルーティン
グヘッダ除去器、71:LCAフィルタ、81:出力FIFO、31〜3
8:端末、41〜44:LAN、45,46:PBX、51〜56:プロトコル変
換装置、71〜75:交換装置、601:LANアクセス部、602:呼
起動部、603:セル生成／再生部、604:リンク対応部、60
5:セル制御部、702:論理呼番号スイッチ、703:論理呼番
号別処理部、706:LANアクセス制御部、801:受信オクテ
ットカウンタ、802:受信期待カウンタ、803:デコーダ、
805:バッファメモリ、806:送信要求判定部、807:一致比
較部、808:読み出しアドレスカウンタ。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−245345（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−227231（ＪＰ，Ａ) 特開平１−170144（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告、ＩＮ 87−73 電子情報通信学会技術研究報告、ＳＳＥ88−74

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アウトバンド呼制御により、予め割り当て
られ、同一ユーザデータから生成された場合には、同じ
値となる呼番号をヘッダ内に含めた固定長のミニパケッ
トの交換と、該ミニパケットの統計的多重を行うデータ
交換方法において、上記ヘッダ内に交換順序を制御する情報を含ませ、該情報により特定のユーザデータから生成された一連の
ミニパケット列に対して、他の呼番号をヘッダ内に含む
ミニパケットを割り込ませることなく、上記一連のミニ
パケット列の最後まで連続して交換および多重化処理を
行うことを特徴とするデータ交換方法。
【請求項２】上記ヘッダ内に含まれた交換順序を制御す
る情報として、同一ユーザデータから生成されたミニパ
ケットの連続的交換および多重処理を要求するためのモ
アデータ（以下、Ｍ）ビットを用い、特定のミニパケッ
ト列の最後のミニパケットのＭのみを‘0'に、最後以外
のミニパケットのＭを‘1'に、かつ音声情報等の上位の
パケット形式を有することなく、再組み立て処理の不要
なミニパケットを‘0'に、それぞれ設定し、処理すべき
ミニパケットが交換されるべき出力ポートにおいて、最
後に処理されたミニパケットのＭが‘1'の場合には、処
理すべきミニパケットのＭが‘1'で、呼番号が異なる場
合はこれを交換処理せず、最後の交換が終了した後に、
上記Ｍが‘1'で呼番号の異なるミニパケットの交換を行
うことを特徴とする請求項１記載のデータ交換方法。
【請求項３】上記モアデータ（Ｍ）ビットと呼番号を含
むヘッダとユーザの情報からなるミニパケットを交換す
る場合に、該呼番号とＭの値に従って該ミニパケットを
除去するための呼番号フィルタを設け、該呼番号フィル
タは、一連の各先頭のミニパケットの呼番号を一時記憶
しておき、Ｍが‘1'で呼番号が上記記憶されている呼番
号と一致するミニパケットの交換および多重処理を連続
的に許可し、Ｍが‘0'のミニパケットを交換した後に、
該ミニパケットの呼番号と上記記憶されている呼番号と
が一致するときには、次順位で、全ての入線からのミニ
パケットの交換および多重を許可し、不一致のときに
は、他の入線からのＭが‘1'のミニパケットの交換およ
び多重割り込み処理を禁止することを特徴とする請求項
１または２に記載のデータ交換方法。
【請求項４】上記ヘッダに含まれる呼番号の代りに、連
続的に交換および多重化することを要求するミニパケッ
ト列であることを示すビットＲを、Ｍビットに加えてセ
ルヘッダに含ませ（例えば、Ｒが‘1'のとき要求す
る）、Ｍが‘1'でＲが‘1'のミニパケットを交換および
多重処理した後は、該ミニパケットが属する入線からの
Ｒが‘1'のミニパケットの交換および多重割り込み処理
を禁止し、Ｍが‘0'で、Ｒが‘1'のミニパケットを交換
および多重処理した後は、全ての入線からのミニパケッ
トの交換および多重割り込みを許可し、またＭが‘0'
で、Ｒが‘0'のミニパケットの交換および多重処理の後
は、最新のＲが‘1'のときの処理内容に従うことを特徴
とする請求項１、２または３に記載のデータ交換方法。
【請求項５】上記同一入線から連続して入力し、かつ上
記請求項１、２、および３のＭが‘1'ないし上記請求項
４のＭが‘1'で、Ｒが‘1'のミニパケットを交換および
多重処理する場合、最大ユーザデータ長およびミニパケ
ット長から算出される最大連続ミニパケットの個数を記
憶しておき、入力されたミニパケット列の個数を計数し
て、該計数値を常時上記記憶された個数と比較し、比較
の結果、記憶されている最大連続ミニパケット個数を超
えたときには、異常と判断して、全ての入線からのミニ
パケットの交換および多重割り込みを許可することを特
徴とする請求項１、２、３または４に記載のデータ交換
方法。