JP2933904B2 - 共通バッファ形非同期転送モードスイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は共通バッファ形ＡＴ
Ｍ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍ
ｏｄｅ：非同期転送モード）スイッチ、特にスイッチの
小規模化に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５は、従来の共通バッファ形ＡＴＭ
スイッチの概略的なブロック構成図である。この共通バ
ッファ形ＡＴＭスイッチは、マルチプレクサ（ＭＵＸ）
１、デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）２、共通バッファ
３、アドレスプール４、アドレスキュー５、書込み制御
部６及び読出し制御部７を有している。マルチプレクサ
１は、複数の入線から送られてくるセルを受け付けて書
込み制御部６からの指示に従い共通バッファ３の所定の
アドレスに書き込む。なお、セルは、固定長であり、転
送するデータの他に宛先を特定する情報等を含むヘッダ
を含んでいる。デマルチプレクサ２は、読出し制御部７
からの指示に従い共通バッファ３の所定のアドレスから
セルを読み出して所定の宛先（出線）から出力する。共
通バッファ３は、入線から入力され、宛先毎に設けられ
た出線から出力されるセルを一時蓄積する。アドレスプ
ール４は、共通バッファ３の中でまだセルが蓄積されて
いないアドレスを保持する。なお、図１５において丸印
で示しているのは、アドレスそのものを表すアドレス情
報である。アドレスキュー５は、共通バッファ３におい
てセルが格納されているアドレスを宛先別にＦＩＦＯ
（先入れ先出し）動作で保持する。書込み制御部６は、
セルの宛先をセルヘッダから解析し、また、一時蓄積す
るための共通バッファ３の空きアドレスを割り当てる。
読出し制御部７は、アドレスキュー５から読み出したア
ドレスに従い共通バッファ３からセルを取り出して所定
の宛先に送出するための指示をする。

【０００３】次に、従来の共通バッファ形ＡＴＭスイッ
チのセルを受け取るときの動作とセルを送出するときの
動作について説明する。まず、セルを受け取るときの動
作についてから説明する。この動作は、書込み制御部６
によって実行制御される。

【０００４】書込み制御部６は、マルチプレクサ１にい
ずれかの入線からセルが入力されてくると、そのセルが
有効か無効か、また有効の場合は宛先をセルヘッダから
判定する。有効なセルの場合、空きアドレスプール４か
らセルを格納するアドレスを獲得し、入力されたセルを
共通バッファ３のそのアドレスに書き込むようにマルチ
プレクサ１に指示をする。これにより、セルは、共通バ
ッファ３に一時蓄積される。また、書込み制御部６は、
これと同時にそのセルの宛先に対応したアドレスキュー
５の一番後ろにキューイングする。

【０００５】次に、セルを送出するときの動作について
説明する。この動作は、読出し制御部７によって実行制
御される。

【０００６】読出し制御部７は、読み出したい出線（宛
先）に対応したアドレスキュー５の先頭にあるアドレス
を読み出して、そのアドレスに示される共通バッファ３
のアドレスからセルを読み出して対応する出線から出力
する。このとき、セルが読み出されたアドレスは未使用
になるので、読出し制御部７は、そのアドレスを空きア
ドレスプール４に戻す。

【０００７】従来の共通バッファ形ＡＴＭスイッチは、
以上のように動作することで、セルをセルヘッダに示さ
れた宛先（出線）へ出力することによってセル交換をす
ることができるが、ＡＴＭスイッチとして確実に機能す
るためには、次の容量の空きアドレスプール４及びアド
レスキュー５が必要となる。

【０００８】まず、空きアドレスプール４は、共通バッ
ファ３の全アドレスを保持できる容量が必要である。ま
た、アドレスキュー５は、ある特定の出線（宛先）に集
中する場合を考えると１出線当り共通バッファ３の全ア
ドレスを保持できる容量が必要となる。すなわち、トー
タルではその出線数倍の容量が必要になる。例えば、共
通バッファ３が１Ｋのセルを蓄積できて、出線数が８の
共通バッファ形ＡＴＭスイッチを考えると、空きアドレ
スプール４は１Ｋアドレス、アドレスキュー５は１Ｋ×
８＝８Ｋアドレスの容量が必要となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来においては、ある
程度速度が一定レートの通信への対応を考えていたの
で、ＡＴＭスイッチのバッファ容量が比較的少ない設計
でよかったが、近年、インタネットの増加等に伴って、
バースト性の高いコンピュータ通信も扱う必要が生じて
きたため、従来のバッファ容量に比べ１桁も２桁も多い
バッファ容量がＡＴＭスイッチに要求されている。従っ
て、共通バッファ形ＡＴＭスイッチを従来の実現方式そ
のままで実現しようとすると以下の問題が発生する。

【００１０】前述したように、空きアドレスプールとア
ドレスキューの容量（ハードウェア量）は、共通バッフ
ァの容量に比例して増加することは明らかである。従っ
て、大容量の共通バッファを搭載した共通バッファ形Ａ
ＴＭスイッチには、大容量の空きアドレスプール及びア
ドレスキューが必要となる。このため、ＡＴＭスイッチ
のＬＳＩ化や小型化のネックになりうる。ここで、どの
くらい必要な容量が増加するかということについて、共
通バッファを１Ｋセルからその１Ｋ倍の１Ｍセルに増加
させた場合を例にして説明する。なお、出線数を３２と
する。

【００１１】まず、１Ｋ（セル）空間の１アドレスを表
すのには１０ｂｉｔが必要なので、空きアドレスプール
及びアドレスキューは、それぞれ以下の容量が必要とな
る。

【００１２】空きアドレスプール：１０ｂｉｔ×１Ｋ＝
１０Ｋｂｉｔ アドレスキュー：１０ｂｉｔ×１Ｋ×３２（出線）＝３
２０Ｋｂｉｔ すなわち、共通バッファの容量が１Ｋセルの場合は、３
３０Ｋｂｉｔの容量が空きアドレスプール及びアドレス
キューのために必要となる。

【００１３】次に、共通バッファを１Ｍセルに増加させ
た場合、１Ｍ（セル）空間の１アドレスを表すのには２
０ｂｉｔが必要なので、このときの空きアドレスプール
及びアドレスキューは、それぞれ以下の容量が必要とな
る。

【００１４】空きアドレスプール：２０ｂｉｔ×１Ｍ＝
２０Ｍｂｉｔ アドレスキュー：２０ｂｉｔ×１Ｍ×３２（出線）＝６
４０Ｍｂｉｔ すなわち、共通バッファの容量が１Ｍセルの場合は、６
６０Ｍｂｉｔの容量が空きアドレスプール及びアドレス
キューのために必要となる。共通バッファの容量が１Ｋ
倍したのに対して空きアドレスプール及びアドレスキュ
ーのために必要な容量は２Ｋ倍になる。つまり、このよ
うな大容量の情報（アドレス）を記憶するには、大容量
のＤＲＡＭが多数必要になるためＬＳＩ化、実装、速度
の面で問題が生じる。

【００１５】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、大容量の情報（ア
ドレス）を扱う場合の装置規模の大型化を極力防止しう
る共通バッファ形非同期転送モードスイッチを提供する
ことにある。

【００１６】

【００１７】

【課題を解決するための手段】 以上のような目的を達成
するために、 第１の発明に係る共通バッファ形非同期転
送モードスイッチは、入線から入力され、宛先毎に設け
られた出線から出力されるセルを一時蓄積する共通バッ
ファと、セルが蓄積されていない前記共通バッファのア
ドレスに関するアドレス情報を保持するアドレス情報プ
ールと、セルが蓄積されている前記共通バッファのアド
レスに関するアドレス情報を出線別に先入れ先出し方式
で保持するアドレス情報キューと、入線から入力された
セルに基づき前記アドレス情報プールからアドレス情報
を獲得して当該セルを当該アドレス情報により特定され
た前記共通バッファのアドレスに蓄積させるとともに前
記アドレス情報プールから取り出した当該アドレス情報
を当該セルの宛先に対応した前記アドレス情報キューに
登録する書込み制御手段と、セルの送出可能な出線に対
応した前記アドレス情報キューに登録されている先頭の
アドレス情報に基づき前記共通バッファから取り出した
セルを当該出線から出力させるとともに当該アドレス情
報によって管理されているアドレスが全て空きアドレス
となった場合に当該アドレス情報を前記アドレス情報プ
ールに戻す読出し制御手段とを有し、前記書込み制御手
段及び前記読出し制御手段は、前記共通バッファのアド
レス管理を１乃至複数のアドレスにより構成されるグル
ープ単位に行い、各グループに関する情報を前記アドレ
ス情報として扱い、前記アドレス情報キューに登録され
ているアドレス情報により管理されている各アドレスへ
のセル蓄積状況をポインタ情報によって管理するもので
ある。

【００１８】第２の発明に係る共通バッファ形非同期転
送モードスイッチは、第１の発明において、前記書込み
制御手段及び前記読出し制御手段は、前記ポインタ情報
を前記アドレス情報毎に対応させて管理するものであ
る。

【００１９】第３の発明に係る共通バッファ形非同期転
送モードスイッチは、第１の発明において、前記書込み
制御手段は、セルが蓄積されていない空きアドレスが前
記各アドレス情報キューに保持されている最後尾のアド
レス情報によって管理されているアドレスの中に存在す
る場合には、当該アドレス情報によって管理されている
空きアドレスにセルを蓄積させていくとともに、当該最
後尾のアドレス情報においてセルが蓄積されているアド
レスの最後尾をライトポインタによって指し示すもので
ある。

【００２０】第４の発明に係る共通バッファ形非同期転
送モードスイッチは、第２の発明において、前記読出し
制御手段は、前記各アドレス情報キューに保持されてい
る先頭のアドレス情報によって管理されているアドレス
に蓄積されているセルを順次出力させるとともに、当該
先頭のアドレス情報においてセルが読み出されたアドレ
スの最後尾をリードポインタによって指し示すものであ
る。

【００２１】第５の発明に係る共通バッファ形非同期転
送モードスイッチは、第１の発明において、前記書込み
制御手段は、前記読出し制御手段によりセルが送出され
たことによって空きアドレスとなった前記アドレス情報
キューに保持されているただ一つのアドレス情報によっ
て管理されているアドレスに新たに入力されたセルを蓄
積するものである。

【００２２】第６の発明に係る共通バッファ形非同期転
送モードスイッチは、第１の発明において、前記各アド
レス情報キューの使用状況を監視するキュー監視手段を
有し、前記書込み制御手段は、管理するアドレス数が異
なる前記アドレス情報を保持している前記アドレス情報
プールの中から前記各アドレス情報キューの使用状況に
応じて前記各アドレス情報キューに登録するアドレス情
報を獲得するものである。

【００２３】第７の発明に係る共通バッファ形非同期転
送モードスイッチは、第６の発明において、前記キュー
監視手段は、前記各アドレス情報キューのキュー長を監
視しており、前記書込み制御手段は、前記キュー監視手
段が監視しているキュー長に応じて対応する前記アドレ
ス情報キューに登録するアドレス情報を決定するもので
ある。

【００２４】第８の発明に係る共通バッファ形非同期転
送モードスイッチは、第１の発明において、前記書込み
制御手段及び前記読出し制御手段は、前記ポインタ情報
を宛先別に保持し、前記読出し制御手段は、セルを送出
したことによって前記アドレス情報キューに登録されて
いる先頭のアドレス情報を前記アドレス情報プールに戻
すかどうかの判定において、当該先頭のアドレス情報に
おいてセルが読み出されたアドレスの最後尾を指し示す
リードポインタと、前記アドレス情報キューに登録され
ている最後尾のアドレス情報においてセルが蓄積されて
いるアドレスの最後尾を指し示すライトポインタの値が
等しい場合には、前記アドレス情報キューに他のアドレ
ス情報が登録されていないときのみ当該アドレス情報を
前記アドレス情報プールに戻すという条件を付加したも
のである。

【００２５】第９の発明に係る共通バッファ形非同期転
送モードスイッチは、第１の発明において、前記書込み
制御手段は、入線から入力されたセルが多数宛先用の同
報セルであった場合に単一のアドレスのみを管理対象と
するアドレス情報を前記アドレス情報プールから取り出
して当該セルの宛先に対応した前記各アドレス情報キュ
ーに登録するとともに当該同報セルの宛先数を同報セル
カウンタに設定し、前記読出し制御手段は、当該同報セ
ルを送出する度に前記同報セルカウンタを減算し、前記
同報セルカウンタが０になった時点で当該アドレス情報
を前記アドレス情報プールに戻すものである。

【００２６】第１０の発明に係る共通バッファ形非同期
転送モードスイッチは、第２の発明において、前記書込
み制御手段は、前記アドレス情報プールからアドレス情
報を取り出す際に当該アドレス情報に対応したポインタ
情報を検査するものである。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
好適な実施の形態について説明する。

【００２８】実施の形態１．図１は、本発明に係る共通
バッファ形ＡＴＭスイッチの実施の形態１を示した概略
的なブロック構成図である。この共通バッファ形ＡＴＭ
スイッチは、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１、デマルチプ
レクサ（ＤＭＵＸ）２、共通バッファ３、空きアドレス
プール１１、アドレスキュー１２、書込み制御部１３、
読出し制御部１４及びライト／リードポインタテーブル
１５を有している。これらの構成により後述するセル交
換処理を実現するわけであるが、各構成要素の説明をす
る前に本実施の形態における特徴的な技術的思想につい
て説明する。

【００２９】書込み制御部及び読出し制御部により共通
バッファのアドレスをアドレスキューにキューイングし
ては空になった（解放された）アドレスを空きアドレス
プールに戻すという手法を採用することについては基本
的に同じである。本実施の形態では、このキューイング
されプールされる対象のアドレスをいくつか集めてグル
ープ単位とするという技術的思想を導入している。すな
わち、従来の共通バッファ形ＡＴＭスイッチでは、空き
アドレスプール及びアドレスキューに１つ１つのアドレ
スを保持（キューイング）するようにしていたが、本実
施の形態ではアドレスグループ（番号）を保持するよう
にしたことを特徴としている。つまり、共通バッファに
おけるアドレス管理をアドレス個々ではなくグループ単
位とすることを特徴としている。

【００３０】ここで、図１に基づき本実施の形態におけ
る各構成要素について説明する。

【００３１】マルチプレクサ１は、複数の入線から送ら
れてくるセルを受け付けて書込み制御部１３からの指示
に従い共通バッファ３の所定のアドレスに書き込む。デ
マルチプレクサ２は、読出し制御部１４からの指示に従
い共通バッファ３の所定のアドレスからセルを読み出し
て所定の宛先（出線）から出力する。共通バッファ３
は、入線から入力され、宛先毎に設けられた出線から出
力されるセルを一時蓄積する。以上の構成は従来と同じ
でよい。次に、空きアドレスプール１１は、セルが蓄積
されていない共通バッファ３のアドレスに関するアドレ
ス情報すなわちアドレスグループ番号を保持するアドレ
ス情報プールである。機能自身は、従来と同じである
が、保持するアドレス情報がアドレスそのものではなく
アドレスグループ（番号）となる。アドレスキュー１２
は、セルが蓄積されている共通バッファ３のアドレスに
関するアドレス情報すなわちアドレスグループ番号を出
線別にＦＩＦＯ（先入れ先出し）方式で保持するアドレ
ス情報キューである。機能自身は、従来と同じである
が、キューイングするアドレス情報がアドレスそのもの
ではなくアドレスグループ（番号）となる。書込み制御
部１３は、入線から入力されたセルのヘッダに基づき空
きアドレスプール１１からアドレスグループ番号を獲得
して当該セルを当該アドレスグループにより特定された
共通バッファ３のアドレスに蓄積するようにマルチプレ
クサ１に指示を出す。更に、空きアドレスプール１１か
ら取り出した当該アドレスグループ番号を当該セルの宛
先に対応したアドレスキュー１２に登録する。読出し制
御部１４は、セルの送出可能な出線に対応したアドレス
キュー１２に登録されている先頭のアドレスグループ番
号に基づき共通バッファ３から取り出したセルを当該出
線から出力するようにデマルチプレクサ２に指示を出
す。更に、そのアドレスグループに含まれているアドレ
スが全て空になったときにはそのアドレスグループ番号
を空きアドレスプール１１に戻す。ライト／リードポイ
ンタテーブル１５は、本実施の形態において新たに設け
た構成要素であり、書込み制御部１３及び読出し制御部
１４それぞれが各アドレスグループ内に含まれている各
アドレスのセル蓄積状況を管理するためのポインタ情報
（ライトポインタ及びリードポインタ）を格納するポイ
ンタテーブルである。各ライトポインタは、各アドレス
グループにおけるセルが書き込まれているアドレスの最
後尾を指し示し、リードポインタは、各アドレスグルー
プにおけるセルが書き込まれていないアドレスの最後尾
を指し示す。ライト／リードポインタは、各アドレスグ
ループに対応されて設けられている。なお、本実施の形
態において各アドレスグループに含まれているアドレス
数は、複数でありまた同数である。書込み制御部１３及
び読出し制御部１４は、このアドレス数を予め認識して
いる。

【００３２】本実施の形態において特徴的なことは、前
述したように、セル交換のために保持するあるいはキュ
ーイングするアドレス管理単位を個々のアドレス単位で
はなくアドレスのグループ単位としたことである。これ
により、保持するあるいはキューイングされるデータ量
を少なくすることができるため、空きアドレスプール１
１及びアドレスキュー１２を大容量にしなくてもよくな
る。例えば、１アドレスグループ当たり１００アドレス
とすると、空きアドレスプール１１及びアドレスキュー
１２が扱うアドレス情報数は、単純に１／１００にな
る。この結果、扱う情報が大量であってもＡＴＭスイッ
チの装置規模の大型化を極力抑えることができる。

【００３３】次に、セルが入力されたときの本実施の形
態における書込み制御部１３のセル書込み処理時の動作
について図２に示したフローチャートを用いて説明す
る。

【００３４】書込み制御部１３は、マルチプレクサ１に
送られてきたセルの有効性を判断する（ステップ１０
０）。当該セルが有効な場合、そのセルヘッダを参照し
て宛先を特定し、その宛先に対応したアドレスキュー１
２にアドレスグループがキューイングされているかを調
べる（ステップ１１０）。キューイングされているアド
レスグループが存在する場合、そのキューイングされて
いるアドレスグループのうち最後尾のアドレスグループ
に空きアドレスがあるかを確認する（ステップ１２
０）。これは、最後尾のアドレスグループに対応したラ
イト／リードポインタテーブル１５内のライトポインタ
（ＷＰ）と当該アドレスグループに属するアドレス数と
を比較することによって認識することができる。すなわ
ち、各値が同じではなくライトポインタが当該アドレス
グループに属するアドレス数−１に達していない場合
は、当該アドレスグループ内に空きアドレスがあると判
断することができる。従って、このとき書込み制御部１
３は、当該アドレスグループに対応したライトポインタ
を＋１カウントアップし（ステップ１３０）、このカウ
ントアップ後のライトポインタ値を当該アドレスグルー
プの番号に加算した値により特定される共通バッファ３
のアドレスを、受け取ったセルの書込みアドレスとして
マルチプレクサ１に指示を出す（ステップ１４０）。な
お、セルは、固定長であり、アドレスグループ番号及び
ライトポインタ値の単純な加算値によって求まるアドレ
スに格納されないことはいうまでもないが、このアドレ
スグループ番号及びライトポインタ値に基づき共通バッ
ファ３の物理的なアドレスを求めるアドレス変換処理に
ついては従来からある技術を利用してよい。但し、アド
レス変換処理を簡易化するためには、各アドレスグルー
プ及びアドレスグループに含まれる各アドレスを連続と
することが望ましい。アドレス変換の一例を示すとす
る。アドレスグループが４グループ（アドレスグループ
番号：０〜３）存在し、１アドレスグループ内に１０２
４アドレス（アドレス：０〜１０２３）が含まれている
とすると、（アドレスグループ番号×１０２４＋ライト
ポインタ値）という式で１２ｂｉｔで表せるアドレスを
得ることができる。

【００３５】一方、ライトポインタ（ＷＰ）と当該アド
レスグループに属するアドレス数−１とが同値の場合、
アドレスキュー１２にすでにキューイングされているア
ドレスキュー１２には、セルが蓄積されていない共通バ
ッファ１３の空きアドレスが存在しないことになる。従
って、書込み制御部１３は、空きアドレスプール１１か
ら新たにアドレスグループを読み出して、読み出したア
ドレスグループの番号にライトポインタ値を加算した値
により特定される共通バッファ３のアドレスを、受け取
ったセルの書込みアドレスとしてマルチプレクサ１に指
示を出すとともにそのアドレスグループを当該セルの宛
先に対応したアドレスキュー１２にキューイングする
（ステップ１５０，１６０）。なお、新たに空きアドレ
スプール１１から読み出したアドレスグループに対応す
るライトポインタは初期値の０である。空きアドレスプ
ール１１に読出し可能なアドレスグループが存在しない
場合は（ステップ１５０）、無効なセルを受け取ったと
きと同様に所定のエラー処理が実行されるが、このエラ
ー処理に関しては本実施の形態の特徴的な処理ではない
ため説明を省略する。以上の処理によりマルチプレクサ
１に送られてきたセルは、書込み制御部１３により指定
されたアドレスに一時蓄積されることになる。

【００３６】このように、すでにキューイングされてい
るアドレスグループ内に空きアドレスが存在しない場合
は、従来と同様にアドレス情報をキューイングするとい
う処理を実行することになるが、当該アドレスグループ
内に空きアドレスが存在する場合は、アドレスグループ
を新たにキューイングすることなくその空きアドレスを
受け取ったセルの蓄積のために使用する。このため、ア
ドレス情報（アドレスグループ番号）をアドレスキュー
１２に登録する処理を省略することができる。

【００３７】次に、セルを出線から送出するときの本実
施の形態における読出し制御部１４のセル読出し処理時
の動作について図３に示したフローチャートを用いて説
明する。

【００３８】読出し制御部１４は、ある宛先（出線）に
対応したアドレスキュー１２にアドレスグループが存在
する場合（ステップ２００）、そのアドレスキュー１２
に登録されている先頭のアドレスグループの番号に当該
アドレスグループのアドレスを管理するライト／リード
ポインタテーブル１５内のリードポインタ（ＲＰ）の値
を加算した値により特定される共通バッファ３のアドレ
スを、送出するセルの読出しアドレスとしてデマルチプ
レクサ２に指示を出す（ステップ２１０）。この結果、
デマルチプレクサ２は、読出し制御部１４により指示さ
れたアドレスからセルを読み出して所定の出線から出力
することになる。

【００３９】読出し制御部１４は、その後当該先頭のア
ドレスグループに対応したリードポインタと当該アドレ
スグループに属するアドレス数とを比較する（ステップ
２２０）。各値が同じではなくリードポインタが当該ア
ドレスグループに属するアドレス数−１に達していない
場合は、当該リードポインタを＋１カウントアップする
（ステップ２３０）。そして、カウントアップ後のリー
ドポインタ値と当該先頭のアドレスグループに対応した
ライトポインタ値とが同じでない場合は、当該アドレス
グループにはまだセルが蓄積されているアドレスが残っ
ていると判断してこのまま処理を終了する（ステップ２
４０）。一方、リードポインタ値とライトポインタ値と
が同じであるとき（ステップ２４０）並びにカウントア
ップ前のリードポインタ値と当該アドレスグループに属
するアドレス数−１とが同じであるとき（ステップ２２
０）は、共に当該アドレスグループにセルが蓄積されて
いるアドレスが残っていないすなわち全てが空きアドレ
スであると判断して当該アドレスグループに対応するリ
ードポインタ及びライトポインタをリセット（すなわち
０に）して（ステップ２５０）、キューイングされてい
た当該アドレスグループを空きアドレスプールに戻す
（ステップ２６０）。

【００４０】このように、すでにキューイングされてい
るアドレスグループ内に空きアドレスが存在しない場合
は、従来と同様にアドレス情報を空きアドレスプール１
１に戻すという処理を実行することになるが、当該アド
レスグループ内に空きアドレスが存在する場合は、アド
レスグループをそのままアドレスキュー１２に残してお
くのでセルを送出した後に行ったいたアドレス情報の移
動処理を省略することができる。

【００４１】本実施の形態によれば、以上のようにアド
レスグループ単位でキューイングしたり保持したりする
ので空きアドレスプール１１及びアドレスキュー１２に
登録する情報量を大幅に削減することができる。空きア
ドレスプール１１及びアドレスキュー１２のハードウェ
ア容量が実際にどの程度削減できるかを、共通バッファ
３の容量を１Ｍセル、出線数を３２とした上記と同じ数
値例により示すと次のようになる。１アドレスグループ
当たり１２８アドレスとすると、 アドレスグループ数：１Ｍ÷１２８＝８Ｋ なお、８Ｋセルを表すのには１３ｂｉｔ必要なので 空きアドレスプール：１３ｂｉｔ×８Ｋ＝１０４Ｋｂｉ
ｔ アドレスキュー：１３ｂｉｔ×８Ｋ×３２（出線）＝
３．３２８Ｍｂｉｔ ライト／リードポインタ：７ｂｉｔカウンタ×２(ライ
ト／リード)×８Ｋ＝１１２Ｋｂｉｔ この結果、本実施の形態においては、共通バッファの容
量が１Ｍセルの場合は３．５５４Ｍｂｉｔの容量が空き
アドレスプール１１及びアドレスキュー１２のために必
要となることがわかる。従って、本実施の形態によれ
ば、従来の６６０Ｍｂｉｔに対して３．５５４／６６０
＝０．００５４（＝約５％）の規模で空きアドレスプー
ル１１及びアドレスキュー１２を構成することができる
ことになる。実際にはアドレス管理をグループ単位です
るため、その分の制御回路のためのハードウェア量が従
来と比べて増加するが、そのことを考慮に入れても大幅
にハードウェア規模の削減を図ることができる。

【００４２】なお、本実施の形態では、書込み制御部１
３及び読出し制御部１４が使用するポインタ情報をライ
ト／リードポインタテーブル１５に設定するようにした
が、各ポインタ情報を各制御部１３，１４の内部に保持
するようにしてもよい。

【００４３】実施の形態２．本実施の形態は、宛先別の
アドレスキュー１２にアドレスグループが１つだけ登録
されている場合に適用することができる。なお、本実施
の形態におけるブロック構成は、上記実施の形態１と同
じであり、書込み制御部１３及び読出し制御部１４が行
う処理が多少異なる。

【００４４】上記実施の形態１では、キューイングされ
ているアドレスグループに含まれるアドレス全てを使用
した場合、当該アドレスグループは、その全てのアドレ
スからセルが読み出された時点で空きアドレスプール１
１に戻されてしまうことになる。すなわち、上記実施の
形態１では、新たに入力された有効なセルに対し、アド
レスグループに含まれるアドレス全てを使用した場合
は、セルの送出により当該アドレスグループに空きアド
レスが存在していても新たなアドレスグループを空きア
ドレスプール１１から読み出して使用することになる。
この結果、キューイングされているアドレスグループに
空きアドレスが含まれていてもそのアドレスを再利用す
ることができない。

【００４５】そこで、本実施の形態においては、キュー
イングされているアドレスグループに空きアドレスが含
まれている場合には、新たに入力された有効なセルに対
して新たなアドレスグループを空きアドレスプール１１
から読み出すのではなくすでにキューイングされている
アドレスグループの空きアドレスを利用できるようにし
たことを特徴としている。実施の形態１と本実施の形態
の処理の違いを例示すると次のようになる。

【００４６】例えば、ある宛先のアドレスキュー１２に
アドレスグループＡのみキューイングされており、この
アドレスグループＡには、アドレスＡ０，Ａ１，Ａ２，
Ａ３の４アドレスから構成されているとする。各実施の
形態とも、有効セルの入力に対して、アドレスＡ０，Ａ
１，Ａ２，Ａ３の順に書き込まれる。一方、セルの読出
しもアドレスＡ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３の順に行われる。
ここで、上記実施の形態１では、いったんアドレスＡ３
まで使用されると、アドレスＡ２まですでに読み出され
ていたとしても（すなわちアドレスＡ０，Ａ１，Ａ２は
空）、新たな有効セルのためには、新たなアドレスグル
ープが空きアドレスプール１１から読み出されることに
なる。これに対し本実施の形態では、いったんアドレス
Ａ３まで使用されたとしても、アドレスＡ２まで読み出
された結果アドレスＡ０，Ａ１，Ａ２が空になっていれ
ば、再度アドレスＡ０，Ａ１，Ａ２の順で使用するよう
にして、新たなアドレスグループを空きアドレスプール
１１から読み出さないようにした。この結果、アドレス
グループを移動する処理を省略することができる。

【００４７】次に、セルが入力されたときの本実施の形
態における書込み制御部１３のセル書込み処理時の動作
について図４に示したフローチャートを用いて説明す
る。なお、図２に示したフローチャートと同じ処理に
は、同じ符号を付けて適宜省略して説明する。

【００４８】書込み制御部１３は、マルチプレクサ１に
送られてきた有効なセルのヘッダを参照して宛先を特定
し、その宛先に対応したアドレスキュー１２にアドレス
グループがキューイングされているかを調べる（ステッ
プ１１０）。キューイングされているアドレスグループ
が存在しない場合の処理は、上記実施の形態１と同じで
あり、空きアドレスプール１１から新たにアドレスグル
ープを読み出して、読み出したアドレスグループの番号
とそのアドレスグループに対応したライトポインタ値と
から特定した共通バッファ３のアドレスにセルの蓄積指
示を出すとともにそのアドレスグループを当該セルの宛
先に対応したアドレスキュー１２にキューイングする
（ステップ１５０，１６０）。有効セルの宛先に対応し
たアドレスキュー１２にキューイングされているアドレ
スグループが存在する場合において、当該アドレスグル
ープのライトポインタ（ＷＰ）と当該アドレスグループ
に属するアドレス数−１とが同じ場合は、そのライトポ
インタ値を０に戻す（ステップ１２１）。０に戻すこと
によってアドレスグループ内のセルの送出により空きと
なったアドレスを再度使用することができる。一方、各
値が異なる場合はそのライトポインタを＋１カウントア
ップする（ステップ１３０）。更新後のライトポインタ
値がリードポインタ値と同じになった場合は、そのアド
レスグループに含まれているアドレスに空きがないと判
断することができる。従って、この場合は、空きアドレ
スプール１１から新たにアドレスグループを読み出し
て、セルの蓄積指示及びそのアドレスグループのアドレ
スキュー１２への登録を行う（ステップ１３１，１５
０，１６０）。更新後のライトポインタ値がリードポイ
ンタ値と異なる場合は、そのライトポインタが指すアド
レスは空きアドレスと判断できるので、その空きアドレ
スへのセルの蓄積をマルチプレクサ１に指示する（ステ
ップ１３１，１４０）。このようにして、キューイング
されているアドレスグループの空きアドレスを有効に使
用することができる。

【００４９】次に、セルを出線から送出するときの本実
施の形態における読出し制御部１４のセル読出し処理時
の動作について図５に示したフローチャートを用いて説
明する。

【００５０】読出し制御部１４は、ある宛先（出線）に
対応したアドレスキュー１２に登録されているアドレス
グループの番号とリードポインタ（ＲＰ）の値から特定
される共通バッファ３のアドレスを、送出するセルの読
出しアドレスとしてデマルチプレクサ２に指示を出す
（ステップ２００，２１０）。そして、読出し制御部１
４は、そのアドレスグループに対応したリードポインタ
と当該アドレスグループに属するアドレス数−１とを比
較する（ステップ２２０）。比較した結果、同値である
ときそのリードポインタ値を０に戻す（ステップ２２
１）。０に戻すことによって再利用されているアドレス
からセルを読み出すことができる。一方、各値が同じで
はないとき当該リードポインタを＋１カウントアップす
る（ステップ２３０）。そして、カウントアップ後のリ
ードポインタ値と当該アドレスグループに対応したライ
トポインタ値とが同じになった場合には、各ライト／リ
ードポインタをリセットしてキューイングされていた当
該アドレスグループを空きアドレスプールに戻す（ステ
ップ２４０〜２６０）。このようにして、再利用された
空きアドレスに蓄積されているセルを送出することがで
きる。

【００５１】本実施の形態によれば、キューイングされ
ているアドレスグループに空きアドレスが存在する場合
には、その空きアドレスを何回でも使用することができ
る。このように、空きアドレスの再利用を可能としたこ
とで、アドレス情報（アドレスグループ番号）をアドレ
スキュー１２に登録する処理の実行回数を更に削減する
ことができる。

【００５２】実施の形態３．図６は、本発明に係る共通
バッファ形ＡＴＭスイッチの実施の形態３を示した概略
的なブロック構成図である。上記実施の形態１において
は、各アドレスグループに含まれているアドレス数を複
数かつ同数としたが、本実施の形態においては、アドレ
ス数の異なるアドレスグループを複数種類用意したこと
を特徴としている。そして、本実施の形態においては、
各アドレスキュー１２のキュー長を監視するキュー監視
部１６を設けており、書込み制御部１３がアドレスグル
ープをアドレスキュー１２に登録する際、そのアドレス
キュー１２のキュー長に応じて適切な大きさのアドレス
グループを空きアドレスプール１１の中から獲得するよ
うにしたことを特徴としている。ここでいう「大きさ」
というのは、アドレスグループに含まれているアドレス
数のことである。従って、大きいアドレスグループとい
うのは、アドレスグループに含まれているアドレス数が
他と比較して多いことを意味し、小さいアドレスグルー
プというのは、アドレスグループに含まれているアドレ
ス数が他と比較して少ないことを意味する。

【００５３】通常、ＡＴＭスイッチは、各出線宛のセル
が数セルしか溜まっていない状態で動作するが、時々、
ある出線宛のセルがバーストトラヒックで入力され、そ
の時には大量のセルが対応したアドレスキュー１２に溜
まる状態になる。このとき、全出線宛のセルが大量に溜
まるのではなく、何本かの出線のみ大量に溜まった状態
になる。ＡＴＭスイッチには、このような特徴があるた
めキュー長が短いアドレスキュー１２にはセルが溜まっ
ていない状態にあり、キュー長が長いアドレスキュー１
２にはセルが溜まっている状態にあると考えられる。そ
こで、本実施の形態では、対応するアドレスキュー１２
にセルが溜まっていない状態のときには小さい（アドレ
ス数が比較的少ない）アドレスグループを割り当て、溜
まっている状態のときには大きい（アドレス数が比較的
多い）アドレスグループを割り当てることで効率良く共
通バッファ３を使用するようにした。

【００５４】次に、セルが入力されたときの本実施の形
態における書込み制御部１３のセル書込み処理時の動作
について図７に示したフローチャートを用いて説明す
る。なお、実施の形態１の図２に示したフローチャート
と同じ処理には、同じ符号を付けて適宜省略して説明す
る。

【００５５】本実施の形態における動作は、基本的には
実施の形態１と同じで、空きアドレスプール１１からア
ドレスグループを獲得するときに大きいものを選択する
か、あるいは小さいものを選択するかが異なるだけであ
る。すなわち、書込み制御部１３は、キューイングされ
ている最後尾のアドレスグループに空きアドレスが存在
しないときには空きアドレスプール１１からアドレスグ
ループを新たに読み出すが（ステップ１１０，１２
０）、このとき、比較的大きいものと小さいものの双方
のアドレスグループが空きアドレスプール１１に保持さ
れている場合には、キュー監視部１６が監視している対
応するアドレスキュー１２のキュー長を参照し、そのキ
ュー長が予め保持している閾値を超えているときにはセ
ルが溜まっていると判断して比較的大きいアドレスグル
ープを空きアドレスプール１１から読み出すようにする
（ステップ１２２，１２３）。そして、セルの蓄積指示
及びそのアドレスグループのアドレスキュー１２への登
録を行う（ステップ１６１）。一方、キュー長が予め保
持している閾値を超えていないときにはセルが溜まって
いないと判断して比較的小さいアドレスグループを空き
アドレスプール１１から読み出すようにする（ステップ
１２２，１２３）。そして、セルの蓄積指示及びそのア
ドレスグループのアドレスキュー１２への登録を行う
（ステップ１６２）。なお、異なる大きさのアドレスグ
ループが空きアドレスプール１１に保持されていないと
きには選択の余地がないため保持されている大きさのア
ドレスグループを読み出してセルの蓄積指示及びそのア
ドレスグループのアドレスキュー１２への登録を行う
（ステップ１６１，１６２）。

【００５６】他方、読出し制御部１４におけるセル読出
し処理に関しては、扱うアドレスグループの大きさが異
なるだけで処理自体は、図３に示した実施の形態１と同
じであるため、説明を省略する。

【００５７】本実施の形態によれば、大きさの異なるア
ドレスグループを用意してキュー長に応じて適切な長さ
のアドレスグループを空きアドレスプール１１から読み
出すようにしたので、共通バッファ３の使用を効率よく
行うことができる。すなわち、キュー長が短いというこ
とは、それだけ交換されるセルが少ないわけであるが、
そのようなアドレスキュー１２に大きいアドレスグルー
プ（例えば１０２４アドレス）を割り当ててしまうとア
ドレスグループによって占有されたアドレスが空きのま
まになってしまい、効率的なでないが、本実施の形態に
おいては、そのようなアドレスキュー１２には、比較的
小さいアドレスグループを割り当てるようにしたので、
共通バッファ３を効率よく使用できるようになる。これ
によって、共通バッファ３のアドレスをグループ単位に
予め占有させることにより発生しうる弊害を防止するこ
とができる。

【００５８】なお、上記説明では、大きいものと小さい
ものの２種類のアドレスグループが存在する場合であっ
たが、より多くの大きさのアドレスグループを用意して
おいてもよい。そして、キュー長の長いアドレスキュー
１２に対しては、大きいのもから順に割り当てるように
すればよい。このときのキュー長の長短を判定する閾値
は、複数設けるなどして対応可能である。

【００５９】また、上記例におけるキュー監視部１６
は、アドレスキュー１２のキュー長を監視するようにし
たが、アドレスキュー１２の他の使用状況、例えばキュ
ー長の増加／減少傾向、増加／減少の速度からキュー長
の今後の伸び方（減り方）を予測するなどを監視するよ
うに応用することができる。

【００６０】また、本実施の形態では、キュー監視手段
として書込み制御部１３とは別個に構成したが、キュー
監視手段を書込み制御部１３に組み込むように構成して
もよい。

【００６１】実施の形態４．図８は、本発明に係る共通
バッファ形ＡＴＭスイッチの実施の形態４を示した概略
的なブロック構成図である。上記実施の形態１において
は、書込み制御部１３及び読出し制御部１４が使用する
ポインタ情報をアドレスグループに対応させてライト／
リードポインタテーブルにおいて管理するようにしてい
たが、本実施の形態においては、宛先（出線）別にポイ
ンタ情報を保持することで保持管理するポインタ数を減
少するようにしたことを特徴としている。すなわち、図
８から明らかなように、上記実施の形態において有して
いたライト／リードポインタテーブルの代わりに宛先
（出線）別にライトポインタ１７とリードポインタ１８
とが割り当てられている。また、各アドレスキュー１２
に登録されているアドレスグループ数を監視するアドレ
スグループ数監視部１９が設けられている。

【００６２】次に、本実施の形態における動作について
説明するが、書込み制御部１３におけるセル読書込み処
理に関しては、カウント操作を行う先がライトポインタ
テーブル上でない点が異なるだけで処理自体は、図２に
示した実施の形態１と同じであるため、説明を省略す
る。なお、各ライトポインタ１７は、各アドレスキュー
１２における最後尾のアドレスグループを管理対象とし
ている。

【００６３】次に、セルを出線から送出するときの本実
施の形態における読出し制御部１４のセル読出し処理時
の動作について図９に示したフローチャートを用いて説
明する。なお、実施の形態１の図３に示したフローチャ
ートと同じ処理には、同じ符号を付けて適宜省略して説
明する。

【００６４】本実施の形態における動作は、基本的には
実施の形態１と同じであり、次の処理が異なるだけであ
る。すなわち、アドレスグループの解放の判定を行う際
に、実施の形態１では、先頭のアドレスグループに対応
したリードポインタと当該アドレスグループに属するア
ドレス数−１とが一致（ステップ２２０）又はリードポ
インタ値とライトポインタ値とが一致（ステップ２４
０）という判定を行っていたが、本実施の形態では、リ
ードポインタ値とライトポインタ値とが一致（ステップ
２４０）というだけでは不十分で、各ポインタが指し示
すアドレスは同じアドレスグループに含まれていなけれ
ばならない。これは、ライトポインタ１７は最後尾のア
ドレスグループを、リードポインタ１８は先頭のアドレ
スグループをそれぞれ管理対象としているため、必ずし
も同じアドレスグループのアドレスを指し示していると
は限らないからである。つまり、同じアドレスグループ
を管理対象としている場合というのは、あるアドレスキ
ュー１２において処理対象となっている（先頭の）アド
レスグループのみが登録されており他のアドレスグルー
プは登録されていない場合のみである。そこで、本実施
の形態では、リードポインタ値とライトポインタ値との
比較を行う処理（ステップ２４０）の前に、送出したセ
ルに対応するアドレスキュー１２に登録されているアド
レスグループが１つであるかどうかを判定している（ス
テップ２３１）。読出し制御部１４は、アドレスグルー
プ数監視部１９が把握している当該アドレスキュー１２
に登録されているアドレスグループ数を参照することで
容易の上記判定を行うことができる。

【００６５】本実施の形態によれば、以上の構成により
ライト／リードポインタ数を減らしながらも実施の形態
１と同様の効果を奏することができる。

【００６６】実施の形態５．入力されたセルを指定の複
数の出線宛にコピーして出力する同報を、共通バッファ
形ＡＴＭスイッチで実現するために書込みの際にアドレ
スをコピーする方式がある。この方式では、同報通信の
場合、空きアドレスプールから読み出したアドレス情報
をコピーして、それぞれを指定の宛先のアドレスキュー
にキューイングする。このとき、セル自身はコピーせず
に共通バッファ３の一アドレスに蓄積し、その代わりに
セルのコピー数を同報セルカウンタにロードするように
している。そして、セル送出の度に同報セルカウンタを
減算していき、０になった時点で初めてセルを格納して
いたアドレスを解放する。

【００６７】本実施の形態は、以上の同報通信に適用で
きるようにしたことを特徴としている。図１０に本実施
の形態における共通バッファ形ＡＴＭスイッチの概略的
なブロック構成図を示した。本実施の形態では、実施の
形態１の構成に同報セルを宛先数が設定される同報セル
カウンタ２０を加えた構成を有している。そして、実施
の形態３と同様に大きさの異なるアドレスグループを使
用するようにした。但し、本実施の形態においては、同
報セルのために一アドレスのみを含むアドレスグループ
を用意しておくことを特徴としている。

【００６８】本実施の形態における同報セル交換の基本
的な動作は、上記説明した方式と同様であり、同報セル
カウンタが０になった時点でアドレス（グループ）を解
放する。しかし、複数のアドレスを含んでいるアドレス
グループを用いると、同報セルに対応したアドレスを含
む各アドレスグループには、それぞれに異なるアドレス
が含まれている可能性が多分にあるので、当該アドレス
グループを解放する処理が複雑になってしまう。そこ
で、本実施の形態では、同報セルが入力されると、その
同報セルのために一アドレスのみを含むアドレスグルー
プを割り当てるようにした。

【００６９】次に、同報セルが入力されたときの本実施
の形態における書込み制御部１３のセル書込み処理時の
動作について図１１に示したフローチャートを用いて説
明する。なお、上記各実施の形態と同じ処理には、同じ
符号を付けて適宜省略して説明する。

【００７０】本実施の形態における動作は、基本的には
実施の形態３と同じで、入力されたセルが同報通信用の
場合の処理が付加されている。そして、同報通信で使用
するアドレス数１のアドレスグループを小さいアドレス
グループと同様に扱う。

【００７１】書込み制御部１３は、入力されたセルが同
報セルであった場合（ステップ２０１）、空きアドレス
プール１１にアドレス数１のアドレスグループがあるか
どうかを確認する（ステップ１５４）。存在すれば、該
当するアドレスグループを読み出してセルの蓄積指示及
びそのアドレスグループのアドレスキュー１２への登録
を行う（ステップ１６３）。そして、同報セルカウンタ
２０に当該セルの宛先数を設定する（ステップ１６
４）。なお、同報用アドレスグループというのは、アド
レス数１のアドレスグループのことであり、同報通信以
外でもアドレス数１のアドレスグループを小さなアドレ
スグループの一形態として使用することができる。

【００７２】次に、セルを出線から送出するときの本実
施の形態における読出し制御部１４のセル読出し処理時
の動作について図１２に示したフローチャートを用いて
説明する。なお、上記各実施の形態と同じ処理には、同
じ符号を付けて適宜省略して説明する。

【００７３】本実施の形態における動作は、基本的には
図３に示した実施の形態１及び実施の形態３と同じで、
アドレスキュー１２から読み出したアドレスグループが
同報通信の場合の処理が付加されている。すなわち、読
出し制御部１４は、アドレスキュー１２から読み出した
アドレスグループが同報通信用であった場合、そのアド
レスにより特定される共通バッファ３のアドレスを、送
出するセルの読出しアドレスとしてデマルチプレクサ２
に指示を出す（ステップ２０２）。そして、該当する同
報セルカウンタ２０を１減算する（ステップ２０３）。
ここで、減算した結果、同報セルカウンタ２０が０にな
った場合には、他のアドレスキュー１２に登録された同
一セル送出用のアドレスグループは全て処理されている
と判断して、そのアドレスグループを解放する（ステッ
プ２６０）。

【００７４】このように、本実施の形態のように構成す
ることで同報セル交換にも容易に適用することができ
る。

【００７５】なお、アドレスグループを単一のアドレス
のみで構成するようにした場合は、アドレス情報として
アドレスグループ番号でなくてもアドレス自身を用いる
ことができる。いずれかを使用するか、またアドレスグ
ループ番号とアドレス自身の識別方法は設計事項の範囲
である。

【００７６】実施の形態６．ノイズ等でアドレスグルー
プ番号が変わってしまうと、同じアドレスグループが二
重に循環し、セル交換が永久に正常に行えなくなってし
まう。そこで、本実施の形態では、そのような異常を検
出するための機能を持たせたことを特徴としている。

【００７７】図１３は、本発明に係る共通バッファ形Ａ
ＴＭスイッチの実施の形態６を示した概略的なブロック
構成図である。本実施の形態では、実施の形態１にライ
ト／リードポインタテーブル１５から双方のポインタ値
を読み取るポインタ読取部２１を加えた構成を有してい
る。

【００７８】次に、セルが入力されたときの本実施の形
態における書込み制御部１３のセル書込み処理時の動作
について図４に示したフローチャートを用いて説明す
る。なお、図２に示したフローチャートと同じ処理に
は、同じ符号を付けて適宜省略して説明する。

【００７９】本実施の形態における動作は、基本的には
実施の形態１と同じであり、空きアドレスプール１１か
らアドレスグループを読み出す際に当該アドレスグルー
プに対応したライト／リードポインタ値をチェックする
処理が付加されている。すなわち、書込み制御部１３
は、対応するアドレスキュー１２に登録されている最後
尾のアドレスグループに空きアドレスが存在しなかった
ため空きアドレスプール１１からアドレスグループを新
たに読み出そうとする際（ステップ１１０，１２０，１
５０）、ポインタ読取部２１が読み取った当該アドレス
グループに対応したライトポインタ及びリードポインタ
の両方の値を検査し、共に０の場合は正常なのでセルの
蓄積指示及びそのアドレスグループのアドレスキュー１
２への登録を行う（ステップ１６０）。一方、ポインタ
値のいずれかでも０でなければ、当該アドレスグループ
は、実際にはいずれかのアドレスキュー１２に登録され
ている可能性があると判断して読み出したアドレスグル
ープを使用せずに廃棄し、エラー通知を発する（ステッ
プ１７０）。

【００８０】他方、読出し制御部１４におけるセル読出
し処理に関しては、扱うアドレスグループの大きさが異
なるだけで処理自体は、図３に示した実施の形態１と同
じであるため、説明を省略する。

【００８１】本実施の形態によれば、このようにして、
ノイズ等によりアドレスグループの情報が変わった場合
の異常を即座に検出することができるので、アドレスグ
ループの二重回りを防止することができる。

【００８２】なお、本実施の形態では、ライト／リード
ポインタテーブル１５から双方のポインタ値を読み取る
手段としてポインタ読取部２１を別途設けたが、書込み
制御部１３の一機能として組み込むようにしてもよい。

【００８３】以上、上述した各実施の形態においては、
共通バッファ３のアドレスをグループ単位に管理するよ
うにしたことを特徴としている。このため、空きアドレ
スプール１１及びアドレスキュー１２に保持又は登録す
るためのアドレス情報は、アドレスグループの識別情報
でよい。上記各実施の形態においてはアドレス情報とし
てアドレスグループ番号を用い、また、これによって共
通バッファ３のアドレスも簡易な方法で得ることができ
るようにした。しかし、アドレス情報は、番号である必
要はなく、アドレス情報が識別可能な情報であればよ
い。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、セルを一時蓄積する共
通バッファのアドレスをアドレス個々ではなくグループ
単位に管理するようにし、各グループに関する情報を空
きアドレスプール及びアドレスキューに保持しキューイ
ングするようにしてので、空きアドレスプール及びアド
レスキューに保持するあるいはキューイングされるデー
タ量を少なくすることができる。すなわち、空きアドレ
スプール及びアドレスキューの各容量は、共通バッファ
の容量に比例して増加するが、共通バッファが大容量化
しても空きアドレスプール及びアドレスキューの各容量
の増加率を軽減することができる。この結果、扱う情報
が大量であっても共通バッファ形非同期転送モードスイ
ッチの装置規模の大型化を極力抑えることができる。

【００８５】また、宛先別のアドレスキューにアドレス
情報が１つだけ登録されている場合、キューイングされ
ているアドレス情報によって管理されているアドレスの
中に空きアドレスが存在するときには、その空きアドレ
スを何回でも使用することができる。

【００８６】また、大きさの異なるアドレスグループを
用意しておき、各アドレス情報キューの使用状況に応じ
て適切なアドレスグループを新たに割り当てるようにし
たので、共通バッファの使用を効率よく行うことができ
る。

【００８７】また、ポインタ情報をアドレス情報キュー
毎に割り当てるようにしたので、アドレス情報毎に割り
当てるよりもポインタ情報数を減らすことができる。

【００８８】また、単一のアドレスのみを管理するアド
レス情報を用意することで同報セル交換にも容易に適用
することができる。

【００８９】また、ノイズ等によりアドレス情報が変わ
った場合の異常を即座に検出することができるので、ア
ドレスグループの二重回りを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る共通バッファ形ＡＴＭスイッチ
の実施の形態１を示した概略的なブロック構成図であ
る。

【図２】 実施の形態１におけるセル書込み処理時の動
作を示したフローチャートである。

【図３】 実施の形態１におけるセル読出し処理時の動
作を示したフローチャートである。

【図４】 実施の形態２におけるセル書込み処理時の動
作を示したフローチャートである。

【図５】 実施の形態２におけるセル読出し処理時の動
作を示したフローチャートである。

【図６】 本発明に係る共通バッファ形ＡＴＭスイッチ
の実施の形態３を示した概略的なブロック構成図であ
る。

【図７】 実施の形態３におけるセル書込み処理時の動
作を示したフローチャートである。

【図８】 本発明に係る共通バッファ形ＡＴＭスイッチ
の実施の形態４を示した概略的なブロック構成図であ
る。

【図９】 実施の形態４におけるセル読出し処理時の動
作を示したフローチャートである。

【図１０】 本発明に係る共通バッファ形ＡＴＭスイッ
チの実施の形態５を示した概略的なブロック構成図であ
る。

【図１１】 実施の形態５におけるセル書込み処理時の
動作を示したフローチャートである。

【図１２】 実施の形態５におけるセル読出し処理時の
動作を示したフローチャートである。

【図１３】 本発明に係る共通バッファ形ＡＴＭスイッ
チの実施の形態６を示した概略的なブロック構成図であ
る。

【図１４】 実施の形態６におけるセル書込み処理時の
動作を示したフローチャートである。

【図１５】 従来の共通バッファ形ＡＴＭスイッチを示
した概略的なブロック構成図である。

【符号の説明】

１ マルチプレクサ（ＭＵＸ）、２ デマルチプレクサ
（ＤＭＵＸ）、３ 共通バッファ、１１ 空きアドレス
プール、１２ アドレスキュー、１３ 書込み制御部、
１４ 読出し制御部、１５ ライト／リードポインタテ
ーブル、１６キュー監視部、１７ ライトポインタ、１
８ リードポインタ、１９ アドレスグループ数監視
部、２０ 同報セルカウンタ、２１ ポインタ読取部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入線から入力され、宛先毎に設けられた
   出線から出力されるセルを一時蓄積する共通バッファ
   と、 セルが蓄積されていない前記共通バッファのアドレスに
   関するアドレス情報を保持するアドレス情報プールと、 セルが蓄積されている前記共通バッファのアドレスに関
   するアドレス情報を出線別に先入れ先出し方式で保持す
   るアドレス情報キューと、 入線から入力されたセルに基づき前記アドレス情報プー
   ルからアドレス情報を獲得して当該セルを当該アドレス
   情報により特定された前記共通バッファのアドレスに蓄
   積させるとともに前記アドレス情報プールから取り出し
   た当該アドレス情報を当該セルの宛先に対応した前記ア
   ドレス情報キューに登録する書込み制御手段と、 セルの送出可能な出線に対応した前記アドレス情報キュ
   ーに登録されている先頭のアドレス情報に基づき前記共
   通バッファから取り出したセルを当該出線から出力させ
   るとともに当該アドレス情報によって管理されているア
   ドレスが全て空きアドレスとなった場合に当該アドレス
   情報を前記アドレス情報プールに戻す読出し制御手段
   と、 を有し、 前記書込み制御手段及び前記読出し制御手段は、前記共
   通バッファのアドレス管理を１乃至複数のアドレスによ
   り構成されるグループ単位に行い、各グループに関する
   情報を前記アドレス情報として扱い、前記アドレス情報
   キューに登録されているアドレス情報により管理されて
   いる各アドレスへのセル蓄積状況をポインタ情報によっ
   て管理することを特徴とする共通バッファ形非同期転送
   モードスイッチ。
2. 【請求項２】 前記書込み制御手段及び前記読出し制御
   手段は、前記ポインタ情報を前記アドレス情報毎に対応
   させて管理することを特徴とする請求項１記載の共通バ
   ッファ形非同期転送モードスイッチ。
3. 【請求項３】 前記書込み制御手段は、セルが蓄積され
   ていない空きアドレスが前記各アドレス情報キューに保
   持されている最後尾のアドレス情報によって管理されて
   いるアドレスの中に存在する場合には、当該アドレス情
   報によって管理されている空きアドレスにセルを蓄積さ
   せていくとともに、当該最後尾のアドレス情報において
   セルが蓄積されているアドレスの最後尾をライトポイン
   タによって指し示すことを特徴とする請求項１記載の共
   通バッファ形非同期転送モードスイッチ。
4. 【請求項４】 前記読出し制御手段は、前記各アドレス
   情報キューに保持されている先頭のアドレス情報によっ
   て管理されているアドレスに蓄積されているセルを順次
   出力させるとともに、当該先頭のアドレス情報において
   セルが読み出されたアドレスの最後尾をリードポインタ
   によって指し示すことを特徴とする請求項２記載の共通
   バッファ形非同期転送モードスイッチ。
5. 【請求項５】 前記書込み制御手段は、前記読出し制御
   手段によりセルが送出されたことによって空きアドレス
   となった前記アドレス情報キューに保持されているただ
   一つのアドレス情報によって管理されているアドレスに
   新たに入力されたセルを蓄積することを特徴とする請求
   項１記載の共通バッファ形非同期転送モードスイッチ。
6. 【請求項６】 前記各アドレス情報キューの使用状況を
   監視するキュー監視手段を有し、 前記書込み制御手段は、管理するアドレス数が異なる前
   記アドレス情報を保持している前記アドレス情報プール
   の中から前記各アドレス情報キューの使用状況に応じて
   前記各アドレス情報キューに登録するアドレス情報を獲
   得することを特徴とする請求項１記載の共通バッファ形
   非同期転送モードスイッチ。
7. 【請求項７】 前記キュー監視手段は、前記各アドレス
   情報キューのキュー長を監視しており、 前記書込み制御手段は、前記キュー監視手段が監視して
   いるキュー長に応じて対応する前記アドレス情報キュー
   に登録するアドレス情報を決定することを特徴とする請
   求項６記載の共通バッファ形非同期転送モードスイッ
   チ。
8. 【請求項８】 前記書込み制御手段及び前記読出し制御
   手段は、前記ポインタ情報を宛先別に保持し、 前記読出し制御手段は、セルを送出したことによって前
   記アドレス情報キューに登録されている先頭のアドレス
   情報を前記アドレス情報プールに戻すかどうかの判定に
   おいて、当該先頭のアドレス情報においてセルが読み出
   されたアドレスの最後尾を指し示すリードポインタと、
   前記アドレス情報キューに登録されている最後尾のアド
   レス情報においてセルが蓄積されているアドレスの最後
   尾を指し示すライトポインタの値が等しい場合には、前
   記アドレス情報キューに他のアドレス情報が登録されて
   いないときのみ当該アドレス情報を前記アドレス情報プ
   ールに戻すという条件を付加したことを特徴とする請求
   項１記載の共通バッファ形非同期転送モードスイッチ。
9. 【請求項９】 前記書込み制御手段は、入線から入力さ
   れたセルが多数宛先用の同報セルであった場合に単一の
   アドレスのみを管理対象とするアドレス情報を前記アド
   レス情報プールから取り出して当該セルの宛先に対応し
   た前記各アドレス情報キューに登録するとともに当該同
   報セルの宛先数を同報セルカウンタに設定し、前記読出
   し制御手段は、当該同報セルを送出する度に前記同報セ
   ルカウンタを減算し、前記同報セルカウンタが０になっ
   た時点で当該アドレス情報を前記アドレス情報プールに
   戻すことを特徴とする請求項１記載の共通バッファ形非
   同期転送モードスイッチ。
10. 【請求項１０】 前記書込み制御手段は、前記アドレス
    情報プールからアドレス情報を取り出す際に当該アドレ
    ス情報に対応したポインタ情報を検査することを特徴と
    する請求項２記載の共通バッファ形非同期転送モードス
    イッチ。