JP2806726B2 - セル組立多重処理装置 - Google Patents

セル組立多重処理装置

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JP2806726B2
JP2806726B2 JP1361393A JP1361393A JP2806726B2 JP 2806726 B2 JP2806726 B2 JP 2806726B2 JP 1361393 A JP1361393 A JP 1361393A JP 1361393 A JP1361393 A JP 1361393A JP 2806726 B2 JP2806726 B2 JP 2806726B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、ATMシステム( Asynchronou
s Transfer Mode )において使用される。本発明は、フ
レームパルスとクロックに同期して入力される時分割多
重データハイウエイ上の固定ビットレートデータをバー
チャルチャネル(VC:Virtual Channel :VC=VP
i+VCi 以下VCという)ごとにATMセルに組み
立てを行うセル組立多重処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のセル組立多重処理方式は、Nチャ
ネルで時分割多重されたデータハイウエイの固定ビット
レートデータのセル組み立てを行う際に、チャネルと1
対1で対応したN個のバッファメモリ制御部と、N個の
バッファメモリとを設けて、入力される時分割多重デー
タのチャネルにより、バッファメモリ制御部に固定ビッ
トレートデータの分配を行い、個別にセル組み立てを行
ったのち、組み立てが完了したセルをセレクタにより選
択して出力していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のセル組
立多重処理方式は、固定ビットレートデータのデータ速
度に合わせた大きさのバッファメモリと、他のチャネル
と同時にセル組み立てが完了した場合のための待ち合わ
せに必要なバッファメモリを用意する必要があった。ま
た異なる速度の固定ビットレートデータを使用するため
には、全てのバッファメモリの大きさを最大固定ビット
レートのバッファメモリサイズとするか、もしくはビッ
トレートごとに使用するチャネルを限定する必要があっ
た。
【0004】例えば、64Kbpsの固定ビットレート
データが127チャネル、52Mbpsの固定ビットレ
ートデータが1チャネルから時分割多重された時分割多
重ハイウエイを入力とした場合、各チャネルが同時にセ
ル組み立てを完了する場合があり得るため、そのための
待ち合わせのバッファメモリが必要となる。すなわち、
全チャネル数が128チャネル、そのセルを出力する時
間はATM側の速度を156Mbpsとし、セル長を4
24ビット(53バイト×8ビット)とすると、 必要時間=347.9μsec=128×424÷15
6M 必要となる。この時間内に流入するデータは、 64Kbps: 22.3bit=347.9μ×64K 52Mbps:18090.8bit=347.9μ×52M となる。ここで、バッファメモリの大きさを最大固定ビ
ットレートのバッファメモリサイズとする構成を行った
場合、 セル組み立てメモリ=54.3Kbit=128×42
4 待ち合わせメモリ= 2.3Mbit=128×180
90.8 必要メモリ= 2.4Mbit=54.3K+2.3M となる。
【0005】また、ビットレートごとに使用するチャネ
ルを限定する構成を行った場合、 セル組み立てメモリ=54.3Kbit=128×424 待ち合わせメモリ=20.9Kbit=127×22.3+18090.8 必要メモリ=75.2Kbit=54.3K+20.9 とメモリ量を削減することができる。しかし、この構成
においては、固定ビットレートの構成を変えることはで
きない。すなわち、合計のビットレートが遅いような時
分割多重ハイウエイ、例えば、1.5Mbpsの固定ビ
ットレートを8チャネル収容しようとすると、待ち合わ
せに必要な時間は、 必要時間=21.7μsec=8×424÷156M 必要となる。この時間内に流入するデータは、 1.5Mbps: 32.6bit=21.7μ×1.5M であり、64Kbpsの待ち合わせメモリは使用するこ
とができず、固定ビットレートの速度を変更することが
できない問題があった。
【0006】本発明はこのような問題を解決するもの
で、バッファメモリを全チャネル共通のものとし、セル
組み立てに使用するメモリ領域を可変に割り当てができ
るようにして、バッファメモリの使用量を最小とし、チ
ャネルごとの変換可能なビットレートを任意にできるセ
ル組立多重処理装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、時分割多重ハ
イウエイ上の固定ビットレートデータをATMセルに変
換するセル組立多重処理装置において、時分割多重ハイ
ウエイ上の時分割多重データが格納される複数のバンク
から構成されたバッファメモリと、到着する時分割多重
データを指定されたバーチャルチャネルごとに前記バン
クに格納してセルのペイロード長分の前記データが格納
されると、当該バンクのアドレスを出力し、新たに未使
用のバンクに前記データを格納するセル組立制御部と、
このセル組立制御部の出力するバンクのアドレスを入力
として、このアドレスの示すバンクから前記データを読
み出してセルを構成して出力するとともに当該バンクを
未使用バンクとするセル送信制御部とを備えたことを特
徴とする。
【0008】なお、未使用のバンクのアドレスをキュー
形式で蓄積する第一の制御キュー手段を備え、セル組立
制御部は、バンクにセルのペイロード長分のデータの格
納が行われた場合に新たなバンクとしてキューの先頭か
らバンクのアドレスを読み込んで時分割多重データを格
納する手段を含み、セル送信制御部は、セルの出力が完
了したバンクのアドレスを前記キューの最後尾に書き込
む手段を含むことができる。
【0009】また、固定ビットレートデータの格納が完
了したバンクのアドレスをキュー形式で蓄積する第二の
制御キュー手段を備え、セル組立制御部は、バンクにセ
ルのペイロード長分の前記データの格納が行われたバン
クのアドレスを前記第二のキュー手段の最後尾に書き込
む手段を含み、セル送信制御部は、前記第二のキュー手
段の先頭からバンクのアドレスを読み込んで当該アドレ
スが示すバンクから格納された前記データを取り出して
セルを構成する手段を含むことができる。
【0010】
【作用】時分割多重ハイウエイ上の多重データは、バッ
ファメモリを論理的に分割したバンク構造のバッファメ
モリにセル組立制御部で指定されたVCごとにバンクに
格納される。この格納は、未使用のバンクのアドレスを
未使用のバンクのアドレスのキューを管理する制御キュ
ーから取り出して行う。そしてセルのペイロード長分の
データの格納が行われると、格納されたバンクのアドレ
スを出力する。またセル組立制御部は、新たに未使用の
バンクに多重データを格納する。
【0011】セル送信制御部では、このようにしてバッ
ファメモリに格納された多重データについて、セル組立
制御部の出力するバンクのアドレスを入力して当該アド
レスで指定されるバンクの多重データを読み出してセル
を構成して出力する。合わせて読み出したバンクを未使
用のバンクとする。未使用のバンクはセル組立制御部で
入力される多重データの格納に使用される。この場合、
バンクのアドレスはキュー方式で制御する。
【0012】
【実施例】以下図面を参照して本発明実施例を説明す
る。
【0013】図1は本発明一実施例のATMセル組立多
重処理装置の構成を示す図である。本実施例は、時分割
多重ハイウエイ上の多重データである固定ビットレート
データをATMセルに変換するセル組立多重処理装置に
おいて、本発明の特徴として、時分割多重ハイウエイ上
の固定ビットレートデータが格納される複数のバンクか
ら構成されたバッファメモリ10と、到着する固定ビッ
トレートデータを指定されたバーチャルチャネルごとに
前記バンクに格納してセルのペイロード長分の前記デー
タが格納されると、当該バンクのアドレスを出力し、新
たに未使用のバンクに前記データを格納するセル組立制
御部1と、このセル組立制御部の出力するバンクのアド
レスを入力として、このアドレスの示すバンクから前記
データを読み出してセルを構成して出力するとともに当
該バンクを未使用バンクとするセル送信制御部3とを備
えている。
【0014】さらに本実施例のセル組立多重処理装置の
構成について詳細に説明する。
【0015】時分割多重データハイウエイ5上の固定ビ
ットレートデータは、第1のクロック乗り換え手段6、
論理チャネル変換手段7を介してセル組立制御部1に入
力される。また、固定ビットレートデータから組み立て
られたセルはセル送信制御部2から第2のクロック乗り
換え手段8を介してATMセルとして出力される。
【0016】また、本実施例装置はシーケンス制御部
4、バッファメモリ10、第1の制御メモリ11、第2
の制御メモリ12、第1の制御キュー13、第2の制御
キュー14を備え、またメモリ制御部3はセル組立制御
部1およびセル送信制御部2と相互に接続され、上記メ
モリの制御を行う。
【0017】セル組立制御部1は、論理チャネル変換手
段7の出力が入力されるバッファメモリアドレス読み込
み制御部101、ペイロード書き込み制御部102、バ
ッファメモリアドレス書き込み制御部103、組み立て
完了バンク書き込み制御部104を備える。さらに、セ
ル送信制御部2は、セル送信の契機を検出するセル送信
検出部201、組み立て完了バンク読み込み制御部20
2、ヘッダ制御部203、ペイロード読み込み制御部2
04、送信完了バンク書き込み制御部205、セル送信
検出部201の出力に基づいてアイドルセルを送出する
アイドルセル送信制御部206、ヘッダ制御部203の
出力およびペイロード読み込み制御部204の出力また
はアイドルセル送信制御部206の出力を選択して出力
するセル出力選択部207を備える。このセル出力選択
部207の出力は第2のクロック乗り換え手段8に出力
される。
【0018】各部についてさらに説明する。
【0019】バッファメモリ10は、時分割多重データ
ハイウエイの固定ビットレートデータをバンクと呼ばれ
る一定量の大きさに論理的に分割された領域に蓄積する
構成である。
【0020】第1の制御メモリ11は、上位制御系から
指定された固定ビットレートデータに対する論理チャネ
ルをアドレスとし、バンクのアドレスであるバッファメ
モリアドレスと、バンクが論理チャネルに割り当てられ
ているか否かを示す制御情報をデータとして記憶する。
第2の制御メモリ12は、上位制御系から指定された論
理チャネルに対するATMセルヘッダをデータとして記
憶する。
【0021】第1の制御キュー13は、セル組み立てに
使用されていないバンクのバッファメモリアドレスをデ
ータとしてキュー形式で記憶する。また第2の制御キュ
ー14は、セル組み立てが完了したバンクのバッファメ
モリアドレスと論理チャネルとをデータとしてキュー形
式で記憶する。
【0022】メモリ制御部3は、バッファメモリ10、
第1の制御メモリ11、第2の制御メモリ12、第1の
制御キュー13、第2の制御キュー14のデータの書き
込みおよび読み込みを制御する。
【0023】第1のクロック乗り換え手段6は、Nチャ
ネルの固定ビットレートデータがクロックとフレームパ
ルスで時分割多重された時分割多重データハイウエイ5
の固定ビットレートデータを本装置の内部クロックに乗
り換えさせるものである。また論理チャネル変換手段7
は、クロックとフレームパルスに基づいて論理チャネル
番号の変換を行う。
【0024】また、第2のクロック乗り換え手段8は内
部クロックで出力されたセルをATMクロックに乗り換
えてATMセル出力9として出力する。
【0025】セル組立制御部1のバッファメモリアドレ
ス読み込み制御部101は、論理チャネル変換手段7の
出力である多重データと論理チャネル番号を入力とし
て、論理チャネル番号により一意に決まる第1の制御メ
モリ11のアドレスから、多重データを書き込むバンク
を示すバッファメモリアドレスとバンクが割り当てられ
ているかを示すバンク有効フラグをメモリ制御部3を制
御することで、第1の制御メモリ11からバッファメモ
リアドレスの読み込みを行う。その後バンク有効フラグ
を判定し、バンクが割り当てられていない場合は、第1
の制御メモリ11から読み出したバッファメモリアドレ
スを破棄し、未使用バンクを示すバッファメモリアドレ
スをメモリ制御部3を制御して、第1の制御キュー13
から読み込んで出力する。
【0026】ペイロード書き込み制御部102は、バッ
ファメモリアドレス読み込み制御部101の出力である
多重データと論理チャネルとバッファメモリアドレスと
を入力として、バッファメモリアドレスが示すバッファ
メモリ10に対して多重データの書き込みをメモリ制御
部3を制御することで行う。
【0027】バッファメモリアドレス書き込み制御部1
03で、ペイロード書き込み制御部102の出力である
論理チャネルとバッファメモリアドレスとを入力とし
て、バッファメモリアドレスを更新し、セル組み立ての
完了を判定する。組み立てが完了した場合は、バンク有
効フラグを無効に設定し、完了していない場合は有効に
設定する。その後論理チャネル番号で一意に決まる第1
の制御メモリ11のアドレスにバッファメモリアドレス
とバンク有効フラグの書き込みをメモリ制御部3を制御
することで行う。
【0028】組み立て完了バンク書き込み制御部104
は、バッファメモリアドレス書き込み制御部103の出
力であるバッファメモリアドレスとバンク有効フラグを
入力とし、バンク有効フラグが無効の場合、すなわちセ
ル組み立てが完了した場合に、セル送信制御部2に組み
立てが完了したバンクのバッファメモリアドレスおよび
論理チャネル番号を通知するために、第2の制御キュー
14に組み立てが完了したバンクのバッファメモリアド
レスおよび論理チャネル番号をメモリ制御部3を制御す
ることで書き込みを行う。
【0029】セル送信制御部2のセル送信検出部201
は、第2の制御キュー14に組み立てが完了したバンク
のバッファメモリアドレスおよび論理チャネル番号が書
き込まれているかをセル送信周期で判定する。書き込ま
れている場合には、セル送信指示210を組み立て完了
バンク読み込み制御部202へ出力する。書き込まれて
いない場合には、アイドルセル送信指示211をアイド
ルセル送信制御部206へ出力する。
【0030】組み立て完了バンク読み込み制御部202
は、セル送信検出部201からセル送信指示210が出
力された場合に、第2の制御キュー14から組み立てが
完了したバンクのバッファメモリアドレスおよび論理チ
ャネル番号をメモリ制御部3を制御することで読み込み
出力する。
【0031】ヘッダ制御部203は、組み立て完了バン
ク読み込み制御部202が出力するバッファメモリアド
レスと論理チャネル番号を入力とし、論理チャネル番号
で一意に決まる第2の制御メモリ12のアドレスから、
セルのヘッダをメモリ制御部3を制御することで読み込
み、セル出力選択部207に出力する。
【0032】ペイロード読み込み制御部204は、ヘッ
ダ制御部203からの出力であるバッファメモリアドレ
スを入力とし、バッファメモリアドレスが示すバンクか
ら、ペイロードデータをメモリ制御部3を制御すること
で読み込み、セル出力選択部207に出力する。
【0033】送信完了バンク書き込み制御部205は、
ペイロード読み込み制御部204がペイロードデータの
出力が完了後のバンクを示すバッファメモリアドレスを
第1の制御キュー13にメモリ制御部3を制御すること
で書き込む。
【0034】アイドルセル送信制御部206は、セル送
信検出部201からアイドルセル送信指示211が出力
された場合に、アイドルセルをセル出力選択部207に
出力する。
【0035】セル出力選択部207は、ヘッダ制御部2
03からセルヘッダの出力があった場合はセルヘッダを
選択し、ペイロード読み込み制御部204からペイロー
ドデータの出力があった場合にはペイロードデータを選
択する。また、アイドルセル送信制御部206からアイ
ドルセルの出力があった場合には、アイドルセルの選択
を行い第2のクロック乗り換え手段8に出力する。第2
のクロック乗り換え手段8は内部クロックで出力された
セルをATMクロックに乗り換えてATMセルとして出
力する。
【0036】シーケンス制御部4は、セル組立制御部1
とセル送信制御部2のバッファメモリ10に対する書き
込み/読み込みの競合を制御する。
【0037】次に本実施例装置の動作を図2ないし図4
のタイムチャートを参照して説明する。図2および図3
はセル組立制御部1の動作原理を示したタイムチャート
であり、図4はセル送信制御部2の動作原理を示したタ
イムチャートである。
【0038】まず、図2を参照してセル組立制御部1の
動作を説明する。図2に示すように、多重データの処理
のために、論理チャネルごとに一定の処理時間が割り当
てられている。これは全論理チャネルが同一のフレーム
内でセル組み立てを開始した場合であっても、メモリア
クセスを可能にするためである。
【0039】まず、割り当てられた処理時間の始めで、
バッファメモリアドレスの読み込みが行われ、バンク有
効フラグが判定される。バッファメモリアドレスが有効
な場合は、符号300に示すように、ただちに多重デー
タの書き込みとバッファメモリアドレスの更新/書き込
みが行われる。バッファメモリアドレスが無効な場合
は、符号301に示すように第1の制御キュー13から
未使用のバンクを示すバッファメモリアドレスが読み込
まれ、そのアドレスに対して符号303で示すように、
多重データを書き込むとともに、符号302に示すよう
に、バッファメモリアドレスの更新/書き込みが行われ
る。また、セル組み立てが完了した場合は符号304に
示すように、第2の制御キュー14に対してバッファメ
モリアドレスと論理チャネルの書き込みが行われる。
【0040】次に図3を参照してセル組立制御部1の動
作を説明する。図3に示すように連続したタイムスロッ
トに論理チャネルが指定され、その間でセル組み立て完
了が発生し、次にセル組み立て完了が発生した場合であ
っても、符号400に示すように、多重データの書き込
みとバッファメモリアドレスの更新/書き込みが行われ
る。同時に符号404に示すように、第2の制御キュー
14に対してバッファメモリアドレスと論理チャネルの
書き込みが行われる。次のセル組み立てにおいても、符
号401に示すように、第1の制御キュー13から未使
用のバンクを示すバッファメモリアドレスが読み込ま
れ、そのアドレスに対して符号403に示すように多重
データの書き込み、および符号402に示すようにバッ
ファメモリアドレスの更新/書き込みが行われる。
【0041】次に図4を参照してセル送信制御部2の動
作を説明する。図4に示すように、セル出力送信周期ご
とにセル送信指示210またはアイドルセル送信指示2
11がセル送信検出部201から出力される。セル送信
指示210が出力された場合、符号500に示すように
第2の制御キュー14からセル組み立てが完了したバッ
ファメモリアドレスと論理チャネルが読み出される。そ
の後、符号502に示すように論理チャネルを使用し
て、ヘッダデータの読み込みと送信が行われ、符号50
3に示すようにバッファメモリ10からペイロードデー
タがセルのペイロード長分読み出され、送信される。ペ
イロードが送信終了後に第1の制御メモリ11に使用済
のバッファメモリアドレスが書き込まれる。そして符号
501に示すように、アイドルセル送信指示211が出
力された場合には、アイドルセル送信制御部206より
アイドルセルが出力される。
【0042】このように、バッファメモリをダイナミッ
クに使用して時分割多重ハイウエイの固定ビットレート
データをセルに組み立てることで、必要メモリを最小に
できる。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、バッフ
ァメモリをダイナミックに使用することにより、バッフ
ァメモリの使用量を最小にしながらチャネル毎の使用可
能なビットレートを任意にした固定ビットレートデータ
へのセル組み立てが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明一実施例の構成図。
【図2】セル組立制御部の動作原理を説明するタイムチ
ャート。
【図3】セル組立制御部の動作原理を説明するタイムチ
ャート。
【図4】セル送信制御部の動作原理を説明するタイムチ
ャート。
【符号の説明】
1 セル組立制御部 2 セル送信制御部 3 メモリ制御部 4 シーケンス制御部 5 時分割多重データハイウエイ 6 第1のクロック乗り換え手段 7 論理チャネル変換手段 8 第2のクロック乗り換え手段 9 ATMセル出力 10 バッファメモリ 11 第1の制御メモリ 12 第2の制御メモリ 13 第1の制御キュー 14 第2の制御キュー 101 バッファメモリアドレス読み込み制御部 102 ペイロード書き込み制御部 103 バッファメモリアドレス書き込み制御部 104 組み立て完了バンク書き込み制御部 201 セル送信検出部 202 組み立て完了バンク読み込み制御部 203 ヘッダ制御部 204 ペイロード読み込み制御部 205 送信完了バンク書き込み制御部 206 アイドルセル送信制御部 207 セル出力選択部 210 セル送信指示 211 アイドルセル送信指示 300 バンク有効フラグが有効な場合の遷移 301 バンク有効フラグが無効な場合の遷移 302 第1の制御キュー読み込み後の遷移 303 第1の制御キュー読み込み後の遷移 304 セル組み立てが完了した場合の遷移 400 バンク有効フラグが有効な場合の遷移 401 バンク有効フラグが無効な場合の遷移 402 第1の制御キュー読み込み後の遷移 403 第1の制御キュー読み込み後の遷移 404 セル組み立てが完了した場合の遷移 500 セル送信指示出力時の遷移 501 アイドルセル送信指示出力時の遷移 502 第2の制御キュー読み込み後の遷移 503 ヘッダデータ読み込み後の遷移

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッファメモリとセル組立制御部とセル
    送信制御部とを備え、時分割多重ハイウエイ上の固定ビ
    ットレートデータをATMセルに変換するセル組立多重
    処理装置において、前記バッファメモリは、時分割多重ハイウエイ上の時分
    割多重データを、論理チャネル単位で格納し、当該論理
    チャネル単位のセルを組立てる複数のバンクから成り、 前記バンクのアドレスと、当該バンクがセル組立に使用
    中か未使用かを表示するフラグを論理チャネルに対応し
    て記憶する第1の制御メモリと、 論理チャネルに対応したセルのヘッダを記憶する第2の
    制御メモリと、 セル組立に使用されていない バンクのアドレスをキュー
    形式で蓄積する第1の制御キューと、セル組立が 完了したバンクのアドレスをキュー形式で蓄
    積する第2の制御キューとを備え、前記 セル組立制御部は、到着する前記時分割多重データの論理チャネルに対応す
    るバンクのアドレスを前記第1の制御メモリから読み出
    し、前記フラグにより当該バンクがセル組立に使用中か
    否かを判定し、使用中の場合は当該アドレスに、未使用
    の場合は前記第1の制御キューから新たに読み出したバ
    ンクのアドレスに前記時分割データを書き込み、書き込
    んだバンクのアドレスと論理チャネルを出力するデータ
    書き込み手段と、 前記データ書き込み手段の出力を受信し、当該バンクの
    アドレスを更新し、セル組立が完了した場合は前記フラ
    グを未使用に、さらに到着する時分割多重データを書き
    込む必要がある場合は使用中に設定して前記第1の制御
    メモリの当該論理チャネルに対応したアドレスに書き込
    み、当該バンクのアドレスと前記フラグを出力するアド
    レス設定手段と、 前記アドレス設定手段が出力する前記フラグによりセル
    組立の完了を識別すると、前記アドレス設定手段が出力
    したバンクのアドレスを前記第2の制御キューに蓄積す
    る組立完了バンク書き込み手段とを備え、 前記 セル送信制御部は、セルの送信周期で前記第2の制御キューを読み出し、組
    立完了バンクのアドレスが書き込まれている場合は組立
    完了バンクの読み出しを指示し、書き込まれていない場
    合はアイドルセルの送出を指示するセル送信検出部と、 前記セル送信検出部の指示により前記第2の制御キュー
    から組立完了バンクのアドレスを読み出し、当該アドレ
    スで示されるバンクに蓄積されているセルに組み立てら
    れた前記時分割データおよび前記第2の制御メモリに蓄
    積されている当該セルに対応する論理チャネルのヘッダ
    をそれぞれ読み出して出力するセル読み出し手段と、 前記セル送信検出部の指示によりアイドルセルを出力す
    るアイドルセル送信手段と、 前記セル読み出し手段から出力されるセルとヘッダを受
    信した場合は当該セルに当該ヘッダを付加して出力し、
    前記アイドルセル送信手段から出力されるアイドルセル
    を受信した場合は当該アイドルセルを出力するセル出力
    選択手段と、 前記セル読み出し手段がセルに組み立てられた前記時分
    割データを読み出したバンクのアドレスを前記第1の制
    御キューに蓄積する送信完了バンク書き込み手段とを備
    える ことを特徴とするセル組立多重処理装置。
JP1361393A 1993-01-29 1993-01-29 セル組立多重処理装置 Expired - Fee Related JP2806726B2 (ja)

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