JP2951606B2 - 通信処理装置、パケッ卜交換機およびパケット処理方法 - Google Patents

通信処理装置、パケッ卜交換機およびパケット処理方法

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JP2951606B2 JP32499396A JP32499396A JP2951606B2 JP 2951606 B2 JP2951606 B2 JP 2951606B2 JP 32499396 A JP32499396 A JP 32499396A JP 32499396 A JP32499396 A JP 32499396A JP 2951606 B2 JP2951606 B2 JP 2951606B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固定長パケット等を交
換する交換機や多重化装置等の通信処理装置に係り、特
に、CCITT勧告I.121に示されるATMをサポ
ート可能な通信処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】固定長パケット交換等をサポートするデ
ジタル通信網において、その伝送路インタフェースが、
OH(b/s)のオーバヘッドと、VP(b/s)のペイロードよ
り成る伝送フレームのペイロード上に長さaバイトのヘ
ッダフィールドと長さbバイトの情報フィールドより成
る長さc(=a+b)のセルを配置した形式として規定さ
れる場合がある。
【0003】この場合、たとえば、交換機においては、
このうちの各セルの部分のみを交換対象とし、また。多
重化装置においては、このうちの各セルの部分のみを多
重化対象とする。
【0004】このように、前記のような入出力インタフ
ェースを持つ場合通信処理装置は、各セルの部分のみを
取り扱うことが基本機能となる。
【0005】したがって、この場合、通信処理装置は、 (i) 伝送フレームからペイロード部のみを取出す速度
変換を行い、各セルを連続したセル列として取り扱う。
【0006】或は、 (ii) 交換機スイッチ部分に該入出力インタフェース形
式のまま入力し、伝送オーバヘッド部分に対処するため
スイッチの動作・停止を制御し、不連続的にスイッチを
動作させることによりセル部分のみを不連続的に取り出
し、取り扱う。
【0007】等の方法が一般的であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術は、(i)
の場合には、交換機の入出力と内部が異なる速度系列で
動作することにより複数のクロック発生源が必要で経済
性を損う、(ii)の場合には、スイッチの動作・停止制御
および各入力からのインタフェースの位相合わせ制御等
の複雑な制御が必要となるという問題がある。
【0009】特に、現在、ATM(Asynchromous Transf
er Mode)は広帯域ISDNを実現する転送方式として、
CCITTを始め各所で検討が進められているが、この
ATMをサポートする交換機(以下ATM交換機と称
す)や多重化装置等の通信処理装置における伝送路入出
力インタフェースは、参照文献I.121の図7/I.1
21(C)に示される様に、VOH(b/s)のオーバヘッド
と、VP(b/s)のペイロードより成る伝送フレームのペイ
ロード上に長さaバイトのヘッダフィールドと長さbバ
イトの情報フィールドより成る長さc(=a+b)のセル
を配置した形式となることが一般的であるため、ATM
をサポートする通信処理装置において、前記のような問
題が生じる。
【0010】そこで、本発明は、複雑なスイッチ制御を
行うことなく、単一のクロック速度系列での動作が可能
な通信処理装置、特に、パケット交換機を提供すること
を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的達成
のために、伝送オーバヘッドと、長さaバイトのヘッダ
部と長さbバイトの情報部から成るcバイトの固定長パ
ケットを複数個含んだ伝送フレームを入出力して、前記
固定長パケットの処理を行う通信処理装置において、前
記伝送オーバヘッドを除去または付加する手段と、前記
cバイトの固定長のパケットの各々を前記bバイトの情
報部を含むfバイトの内部セルに変換するセル長変換手
段とを備え、前記通信処理装置は前記セル長変換手段が
入出力する内部セルを処理することを特徴とする通信処
理装置を提供する。
【0012】
【作用】本発明に係るパケット処理方式の一具体例で
は、VOH(b/sec)の伝送用オーバーヘッドと、長さaバ
イトのヘッダフィールドと長さbバイトの情報フィール
ドの合計c(c=a+b)バイトの固定長パケットが配置
されたVр(b/sec)のペイロードとより成る合計V(b/se
c)の入出力伝送フレームは、bバイトの情報フィールド
を有するfバイトより成る内部セルの列(gセル/se
c)に変換される(但し、f×g=h×V、hは整数ま
たは整数分の一)。
【0013】そして、内部セルを単位に内部処理が行わ
れる。
【0014】
【実施例】以下、ATM交換機の実施例を例に取り、本
発明の一実施例を説明する。
【0015】第1図に本実施例に係るATM交換機の主
要部の構成を示す。
【0016】以下、便宜上、本ATM交換機は、156.52
Mb/s入出力インタフェースを256回線収容するものと
して説明する。
【0017】図中、3はセルの交換を行うスイッチ部、
2は伝送路との受信インタフェースを整合する受信側伝
送路インタフェース部、4は伝送路との送信インタフェ
ースを整合する送信側伝送路インタフェース部であり、
受信側伝送路インタフェース部2は受信セルバッファ2
1を、送信側伝送路インタフェース部4は送信セルバッ
ファ41を備えている。
【0018】111、112は入出力伝送路インタフェ
ース、121、122は内部ハイウェイである。
【0019】次に、第2図を用いながら、本実施例に係
るATM交換機の動作を説明する。
【0020】入出力伝送路インタフェース111、11
2は、伝送フォーマットはG.707〜709に従い、
セル構造は、ヘッダ長5B、情報フィールド長48Bの
53B構成である(第2図a参照)。
【0021】本ATM交換機は、受信側伝送インタフェ
ース部2に設置される受信セルバッファ21、および、
送信側伝送インタフェース部4に設置される送信セルバ
ッファ41の書込み・読出し制御を行なうことにより、
該入出力伝送路上のセル列を、ヘッダ長6B、情報フィ
ールド長48Bの計54Bの内部ハイウェイ121、1
22の内部セル列(第2図b参照)に変換し、この内部
セルを単位としてスイッチ部3によりセル単位の変換を
行なう。
【0022】第3図に、この内部セル構成の詳細を示
す。
【0023】図示するように、付加した1バイトのヘッ
ダ内にスィッチ部3が該セルを出力すべき内部ハイウェ
イ122を示す出力ポート番号を挿入している。
【0024】スイッチ部3では、この出力ポート番号に
よる所望の出力ポートに該セルをルーティングする。
【0025】次に、第4図に、受信側伝送路インタフェ
ース部2の構成を示す。
【0026】受信側伝送路インタフェース部2は、受信
セルバッファ21、ヘッダ交換テーブル23、固定遅延
24、ヘッダ/情報セレクタ25を備えている。
【0027】入力伝送路111からの外部セル列は、フ
レーム同期、パリティチェックアラーム検出、通知等の
処理を行う伝送フレーム終端部(図示せず)が受信側伝
送路の入力信号よりタイミング抽出し発生する、入力伝
送路111上のペイロード部分を示す書込みイネーブル
信号201、入力伝送路111上の外部セル各々の先頭
位置を示す書込セル先頭信号202に同期して実行され
る書込制御によりセル部分のみセル毎に受信セルバッフ
ァ21に書込まれる。
【0028】一方、交換機内部のタイミングを生成する
交換機タイミング発生部(図示せず)が内部ハイウェイ
112上の内部セル区切り毎のタイミングで発生する読
出セル先頭信号203に同期して実行される読出制御に
より、受信セルバッファ21は読出制御され、読み出さ
れたヘッダ部はヘッダ変換テーブル23へ、情報フィー
ルド部は固定遅延24へ入力される。
【0029】ヘッダ変換テーブル23では、入力された
ヘッダ部より更新すべきヘッダ値および付加すべき付加
ヘッダを索引し、交換機の内部ヘッダとすべき情報を、
ヘッダ/情報セレクタ25へ送出する。
【0030】ここで、ヘッダ値は、各セルの属するチャ
ネル等を示し、ヘッダ値の更新とは入力伝送路上チャネ
ル識別符号等を交換機内部のチャネル識別符号等へ変換
することをいう。
【0031】一方、固定遅延24へ入力された情報フィ
ールド部は、前記ヘッダ変換テーブルアクセスのための
時間および付加ヘッダに対応する時間を該固定遅延24
で待合わせ後、ヘッダ/情報セレクタ25へ入力され
る。
【0032】ヘッダ/情報セレクタ25では、これら2
つの内部ヘッダ部および情報フィールド部をマージし、
受信側内部ハイウェイ121へ内部セル列として送出す
る。
【0033】ところで、以上のように外部セルを内部セ
ルに変換することにより、入力伝送路上111と内部ハ
イウェイ121上でセルレートが異なることになる。そ
こで、空セルを内部セルとして挿入する。すなわち、受
信セルバッファ21を読出時に読み出すべきセルが不在
の時は空セルを挿入するよう制御する。この空きセルは
スィッチ部3において廃棄される。
【0034】以上、内部セル構造および内部ハイウェイ
構造を第1図の121および122としていることによ
り、これら一連の書込、読出等の動作において使用する
クロック200を単一の速度系列とすることが可能とな
る。
【0035】次に、第4図に送信側伝送路インタフェー
ス部4の構成を示す。
【0036】図示するように、送信側伝送路インタフェ
ース部4送信セルバッファ42を備えている。
【0037】送信側内部ハイウェイ122からの内部セ
ル列は、交換機タイミング発生部が送信側内部ハイウェ
イ122上の内部セル区切り毎のタイミングで発生する
書込セル先頭信号204の書込制御に基づき、付加ヘッ
ダを除く53Bが送信セルバッファ22に書込まれる。
【0038】一方、伝送フレーム終端部からの、出力伝
送路112上のペイロード部分を示す読出イネーブル信
号205、出力伝送路112上の外部セル各々の先頭位
置を示す読出セル先頭信号206に同期して送信セルバ
ッファ22は読出制御され、外部セル列が出力伝送フレ
ームのペイロード部分に送出される。
【0039】以上、内部セル構造および内部ハイウェイ
構造を第1図の121および122としていることによ
り、これら一連の書込・読出動作動作において使用する
クロック200を単一の速度系列(かつ、受信側とも同
一の速度系列)とすることが可能となる。
【0040】なお、送信側内部ハイウェイ112上のセ
ルレートは45セル/125μsであり出力伝送路11
2上のセルレート約44.15セル/125μsより若干大き
くなっている。このため送信セルバッファ22の瞬時的
オーバーフローを防止するためバッファビジー信号20
7をスイッチ部3へ返送し、送信セルバッファ41のビ
ジー時は、スイッチ3からの内部セルの送出を一担停止
する機構を設ける。しかし、一般には、交換機内部およ
び入出力伝送路は、高々70〜80%程度の利用率で使
われることが一般的であるため、本機構は、障害時等で
作用するのみとなる。なお、利用率に制限のある交換機
においては、このオーバーフローを防止する機構を省く
ことが可能である場合もある。
【0041】以上、本実施例によれば、ATM交換機の
入出力伝送路のクロック速度と、内部ハイウェイのクロ
ック速度を同一速度系列とでき、かつ両者のセルレート
をほぼ等しくできるため、簡単なバッファを備えること
により、入出力伝送路上の外部セル列と交換機内部ハイ
ウェイ上の内部セル列との変換が可能となり、多系列の
クロックを持つ、スイッチ動作の断続的制御を行なう、
といった複雑な機構を設けることなくATM交換機を構
成できる。
【0042】また、内部ヘッダの付加した領域に出力ポ
ート番号等のルーティング制御情報を挿入することによ
り、ルーティング制御情報を別線で持回る方式に比べイ
ンタフェース線数の削減が可能となる。
【0043】さらに、また、内部セルのセル長を、入出
力伝送路フレームの125μs内のバイト数の整数分の
一としていることにより、伝送路フレームの有している
ディジタル網の基本タイミングである8kHzというタイ
ミング情報を交換機内部でも、セル区切りタイミングを
計数することにより容易に参照できるため、既存ディジ
タル通信(e.g.64 Kb/s音声)をATM交換機上で、回
線交換的に提供する場合のスイッチ出力ポートへの帯域
割当てが容易に行なえる(e.g.64Kb/s音声の場合は、
2160セル毎に出力可とする様に制御する)という効
果がある。
【0044】なお、以上の実施例においては、入出力伝
送フレームの転送レートをV(b/sec)、外部セル長をc
バイト、内部および外部セルの情報フィールドをbバイ
ト、内部セル長をfバイト、内部セルの転送レートをg
セル/secとした場合に、f×g=h×V…(1)(但
し、hは整数または整数分の一)の関係を満たし、さら
に(1)式に加え、h×V×125/f=k…(2)
(但し、kは整数)、および、b×h×V/f≧b×V
/c…(3)の関係を満たす例について説明したが、
(1)式のみを満たすようにしても良く、この場合に
も、入出力伝送路のクロック速度と、内部ハイウェイの
クロック速度を同一速度系列とすることができる。ま
た、(1)式と(2)式のみを満たすようにしても良
く、この場合には、さらに、伝送路フレームの有してい
るディジタル網の基本タイミングである8kHzというタ
イミング情報を交換機内部でも、セル区切りタイミング
を計数することにより容易に参照できる。また、どちら
の場合も、さらに(3)式を満たすことにより、外部セ
ルの利用率を高めることができる。
【0045】また、以上、ATM交換機を例にとり、本
発明に係る通信処理装置の実施例を説明したが、ATM
交換機の他にも多重化装置や一般のパケット交換機等に
おいても同様に実施でき、前記内部セルを処理対象とす
ることにより同様の効果を得ることができる。
【0046】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複雑な
スイッチ制御を行うことなく、単一のクロック速度系列
での動作が可能なパケット交換機等の通信処理装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るATM交換機の構成を示
すブロック図である。
【図2】伝送路上のセル構造と交換機内部のセル構造を
示す説明図である。
【図3】交換機内部のセル構造の詳細を示すブロック図
である。
【図4】受信側伝送路インタフェース部の構成を示すブ
ロック図である。
【図5】送信側伝送路インタフェース部の構成を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
1…ATM交換機、2…入力側伝送路インタフェース
部、21…受信セルバッファ、3…スイッチ部、4…出
力側伝送路インタフェース、41…送信セルバッファ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04L 12/56 H04L 12/28

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】伝送オーバヘッドと、ヘッダ部および情報
    部からなる第1の長さの固定長パケットを複数個有する
    ペイロードと、で構成された伝送フレームを送受信する
    インタフェースを備えた通信処理装置であって、 前記伝迭フレームから前記伝送オーバへッドの除去ある
    いは付加を行う終端処理手段と、 前記固定長パケットおよび前記固定長パケットに付加へ
    ッダを付与した第2の長さの内部セル間の変換処理を行
    うセル長変換手段と、 前記内部セルの処理を行う処理を行う処理手段と、 前記処理手段で単位時間に処理される前記内部セルのバ
    イト数が、当該単位時間に伝送される前記伝送フレーム
    のバイト数の整数倍もしくは当該整数の逆数倍となるよ
    うに、前記内部セルを含む内部セル列を生成するセル列
    生成手段と、を備える ことを特徴とする通信処理装置。
  2. 【請求項2】伝送オーバヘッドと、第1の長さのヘッダ
    および第2の長さの情報からなる第3の長さの固定長パ
    ケットを複数個有するペイロードと、で構成された伝送
    フレームを送受信するインターフェースを備えた通信処
    理装置であって、 前記伝送フレームから前記伝送オーバへッドの除去ある
    いは付加を行う終端処理手段と、 前記固定長パケットおよび前記固定長パケットに付加へ
    ッダを付与した第4の長さの内部セル間の変換処理を行
    うセル長変換手段と、 前記内部セルの処理を行う処理を行う処理手段と、 前記処理手段で単位時間に処理される前記内部セルのバ
    イト数が、当該単位時間に伝送される前記伝送フレーム
    のバイト数の整数倍もしくは当該整数の逆数倍となるよ
    うに、前記内部セルを含む内部セル列を生成するセル列
    生成手段と、を備える ことを特徴とする通信処理装置。
  3. 【請求項3】伝送用オーバヘッドと、第1の長さのへッ
    ダおよび第2の長さの情報からなる第3の長さの固定長
    パケットを複数個有するぺイロードと、で構成された伝
    送フレームを送受信し、前記固定長パケットを交換する
    パケット交換機であって、 前記伝送フレームから前記伝送オーバへッドの除去ある
    いは付加を行う終端処理手段と、前記固定長パケットお
    よび前記固定長パケットに付加へッダを付与した第4の
    長さの内部セル間の変換処理を行うセル長変換手段と、
    前記内部セルを含む内部セル列を生成するセル列生成手
    段と、を有する送受信インターフェースと、 前記送受信インターフェースとの間で前記内部セル列を
    送受信し、当該内部セル列に含まれる内部セルを単位と
    して、前記固定長パケットを交換するスイッチと、を備
    え、 前記セル列生成手段は、前記スイッチで単位時間に処理
    される前記内部セルのバイト数が、当該単位時間に伝送
    される前記伝送フレームのバイト数の整数倍もしくは当
    該整数の逆数倍となるように、前記内部セルを含む内部
    セル列を生成する ことを特徴とするパケット交換機。
  4. 【請求項4】請求項3記載のパケット交換機であって、 前記伝送フレームは、CCITT勧告G.707から7
    09で規定されたフレームフォーマットを有し、前記第
    1のバイト長が5バイト、前記第2のバイト長が48バ
    イト、前記第3のバイト長が53バイト、そして、前記
    第4のバイト長が54バイトであることを特徴とするパ
    ケット交換機。
  5. 【請求項5】固定長のパケットを受信して処理を行う通
    信装置のパケット処理方法であって、 伝送オーバへッドと、長さaバイトのヘッダ部および長
    さbバイトの情報部からなる長さc(=a+b)バイト
    の固定長パケットを複数個有するペイロードと 、で構成
    された伝送速度V(バイト/秒)の伝送フレームを受信
    し、 前記受信した伝送フレームから伝送オーバヘッドを除去
    することで得られた前記cバイトの固定長パケットを、
    長さjバイトのヘッダおよび長さbバイトの情報部から
    なる長さfバイトの内部パケットを含む伝送速度g(セ
    ル/秒)の内部パケット列(ただし、f×g=h×V、
    hは整数もしくは整数分の1)に変換し、 前記変換した内部パケット列に含まれる内部パケットを
    単位として処理を行う ことを特徴とするパケット処理方
    法。
  6. 【請求項6】請求項5記載のパケット処理方法であっ
    て、 前記伝送フレームは、CCITT勧告G.707から7
    09で規定されたフレームフォーマットを有し、前記a
    は5バイト、bは48バイト、cは53バイト、そし
    て、fは54バイトである ことを特徴とするパケット処
    理方法。
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88年 信学秋季大会 B−129
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