JP3001052B2 - Atm通信装置 - Google Patents

Atm通信装置

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JP3001052B2 JP23391097A JP23391097A JP3001052B2 JP 3001052 B2 JP3001052 B2 JP 3001052B2 JP 23391097 A JP23391097 A JP 23391097A JP 23391097 A JP23391097 A JP 23391097A JP 3001052 B2 JP3001052 B2 JP 3001052B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力ポートを介し
て与えられる入力セルを受けて、対応する出力ポートに
出力するATM通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のATM通信装置は、48
バイトのペイロードと5バイトのヘッダとにより構成さ
れた53バイトの固定長のATMセルを入力セルとして
受け、ヘッダを参照して出力ポートを選択し、選択され
た出力ポートに出力セルを送出している。また、各AT
Mセルの5バイトのヘッダには、バーチャルパス(V
P)及びバーチャルチャネル(VC)のような仮想回線
を特定するために、バーチャルパス識別子(VPI)及
びバーチャルチャネル識別子(VCI)が配置されてお
り、これらの識別子によって、エンドエンド間のチャネ
ルを識別することができる。
【0003】一般に、ATM通信装置は、入力ポートと
出力ポートとを選択的に接続するATMスイッチを備え
ており、特定の出力ポートに対してATMセルが集中す
ることによって生じる輻輳の影響を軽減するために、輻
輳制御が行われるのが普通である。
【0004】従来、輻輳制御を行うATM通信装置とし
て、出力ポートに対応して、読出アドレス管理バッファ
を設け、当該読出アドレス管理バッファの使用率を監視
する形式のものがある。ここでは、読出アドレス管理バ
ッファの使用率が一つでも各出力ポートに設定された閾
値を越えると、当該読出アドレス管理バッファに対応し
た出力ポートに向かうセルを選択的に廃棄する構成が採
用されている。ここで、通常、出力ポートには、それぞ
れ予め定められた容量、能率を備えた出力回線、即ち、
出力ハイウェイが接続されるが、この構成では、特定の
出力回線に負荷が集中した場合、他の出力回線に対する
出力が少ないにも拘らず、セル廃棄が起こる可能性があ
る。
【0005】この欠点を除くために、特開平5−153
150号公報(以下、引用例1と呼ぶ)では、複数の出
力ポートに対応して設けられた共有バッファにおけるセ
ル蓄積総量を監視することによって、特定の出力回線に
負荷が集中した時でも、他の出力回線に対する出力が少
ない場合には、セル廃棄が起こらないように構成したA
TM通信装置が開示されている。
【0006】また、特開平6−30019号公報(以
下、引用例2と呼ぶ)には、共有バッファを備え、所定
の監視周期内における共有バッファ内の最大蓄積セル数
を格納しておき、監視周期毎に、この最大蓄積セル数を
閾値と比較し、最大蓄積セル数が閾値を越えた時に、輻
輳制御を行うATM通信装置が開示されている。
【0007】しかし、これら引用例1及び2は、いずれ
も、複数のサービスクラスに対応出来るATM通信装置
については、開示していない。
【0008】一方、この種、ATM通信装置のサービス
クラスとして、CBR、ABR、及び、UBR等、種々
のサービスクラスがあり、これら全てのサービスクラス
に対応出来るATM通信装置に対する要求も高くなると
予測され、また、このように、複数のサービスクラスに
対応できるATM通信装置においても、輻輳制御が必要
となるものと、考えられる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術の
内、共有バッファにおけるセル蓄積総量を監視する引用
例1に示されたATM通信装置は、出力ポート毎に、読
出アドレス管理バッファを設けているが、異なるサービ
スクラスに属するセルが入力される場合の対策について
は、引用例1は、何等、指摘していない。
【0010】更に、所定の監視周期内における共有バッ
ファ内の最大蓄積セル数を格納する引用例2では、輻輳
状態を発生させている出力回線をヘッダ識別部で識別
し、この識別結果に基づいて、当該出力回線にルーティ
ングする経路についてだけ、輻輳制御を施すことも考慮
されている。しかしながら、このATM通信装置は、共
有バッファの最大蓄積セル数が閾値を越えた場合にの
み、輻輳制御を行っており、引用例2は、特定のサービ
スクラスのセルが集中して与えられた場合について、及
び、その場合の対策について、全く示唆していない。
【0011】本発明の目的は、複数のサービスクラスの
入力セルに対応できるとともに、入力セルの廃棄を少な
くできるATM通信装置を提供することである。
【0012】本発明の他の目的は、ハードウェアの増加
を極力防止できるATM通信装置を提供することであ
る。
【0013】本発明の更に他の目的は、特定のVC或い
は出力回線に対するセルの集中による他のVC或いは出
力回線への影響を少なくできるATM通信装置を提供す
ることである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施の形態に
よれば、仮想回線に関連する識別子を含む入力セルを受
け、当該識別子に応じた出力ポートに出力セルを送出す
るATMスイッチと、前記識別子を格納する参照テーブ
ルとを備えたATM通信装置において、前記ATMスイ
ッチは、前記出力ポート毎に設けられたアドレスバッフ
ァを有する一方、前記参照テーブルは、前記各識別子に
対応した格納領域を備えると共に、各格納領域には、当
該各識別子に応じたアドレスバッファ、及び、当該識別
子に対して定められた閾値が格納されており、前記AT
Mスイッチでは、前記参照テーブルを参照することによ
り、各識別子に毎に輻輳制御を行えることを特徴とする
ATM通信装置が得られる。
【0015】本発明の他の実施の形態によれば、複数の
サービスクラスのセルに応答できるATM通信装置にお
いて、前記各サービスクラスのセルに関する情報をキュ
ーの形で格納するサービスクラスパッファと、前記セル
を識別子毎に管理する管理テーブルとを備え、前記管理
テーブルには、前記識別子毎の閾値を格納しておき、前
記サービスクラスバッファから得られるキューの長さ
と、前記管理テーブルに格納された閾値を比較すること
により、前記各識別子毎の輻輳制御をサービスクラス毎
行うことができることを特徴とするATM通信装置が
得られる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1を参照して、複数のサービス
クラスに対応できる本発明に係るATM通信装置を概略
的に説明する。特に、ここでは、ATM通信装置におけ
るセル輻輳、廃棄動作の概念について説明する。
【0017】本発明に使用されるATM通信装置は、通
常のATM通信装置と同様に、複数の入力ポート及び複
数の出力ポート、及び、これら入力ポート及び出力ポー
トにより共通に使用される共有バッファ15を有するA
TMスイッチ10を備えている。
【0018】図示された例では、各出力ポートに対応し
て、ATMセルの共有バッファ15内における位置をあ
らわす読出アドレスをキューの形で格納する読出アドレ
スバッファ(FIFO)11が設けられている。即ち、
出力ポートがn個(nは正整数)あれば、n個の読出ア
ドレスバッファ11が設けられる。
【0019】更に、CBR、VBR等の複数のサービス
クラス(ここでは、k種類のサービスクラスがあるもの
とする(尚、kは正整数))に属するATMセルの全て
に対応するためには、k個のFIFO11を各出力ポー
ト毎に用意する必要がある。したがって、ATMスイッ
チ10全体では、n x k個のFIFO11が設けられ
ることになる。また、nx kのFIFO11にそれぞれ
格納されたアドレスキューの長さ(以下、キュー長と呼
ぶ)は制御部14により監視されており、且つ、各FI
FO11には、許容できるキュー長をあらわす閾値TH
が設定され、当該閾値THも制御部14で監視されてい
る。
【0020】一方、ATMセルは、入力セルとして入力
インタフェース12を介して、ATMスイッチ10に与
えられる。図示された例では、入力インタフェース12
は、各入力セルの識別子、ここでは、VCI(Virtual
Channel Identifier)を管理するVC参照テーブル13
を備えているものとする。この場合、VC参照テーブル
13は各VCに応じた領域に分割されており、各VC領
域には、当該VCに対応するFIFO11を指示する情
報がキュー情報Qとして格納されている。
【0021】この構成において、ATMセルが入力され
ると、このATMセルの仮想チャンネル識別子であるV
CIにより、VC参照テーブル13がアクセスされ、当
該VCIに対応したVC参照テーブル13の領域から、
当該ATMセルに対応したFIFO11に関するキュー
情報が読み出され、制御部14に与えられる。ここで、
VC参照テーブル13内のキュー情報は、n個の出力ポ
ートのいずれかに対応したFIFO11を指示してい
る。
【0022】制御部14は、VC参照テーブル13から
キュー情報を受けると共に、例えば、入力セルのVCI
以外のフィールドをも検出して、当該入力セルのサービ
スクラスを識別することにより、対象となるFIFO1
1を指定する。更に、制御部14は、指定されたFIF
O11に設定されている閾値TH及び現在のキュー長Q
Lを比較して、FIFO11に格納されている現在のキ
ュー長QLが設定されている閾値THより長ければ、入
力セルを廃棄する処理を行い、そうでなければ、入力セ
ルを共有バッファ15に格納する一方、共有バッファ1
5上のアドレスを当該FIFO11に格納する処理を行
う。
【0023】しかしながら、nx k個のFIFO11を
設け、これらのFIFO11の全ての閾値TH、及び、
キュー長QLを監視することは、複雑な制御が必要とな
る。
【0024】他方、制御を簡便化するために、各サービ
スクラス毎に、共通のサービスクラスバッファ(FIF
O)を設けておき、当該サービスクラスバッファ(FI
FO)に閾値THを設定すると共に、当該サービスクラ
スに対するキューを監視することも考えられる。
【0025】しかしながら、各サービスクラス毎にサー
ビスクラスバッファを設けた場合、特定のVCを有する
入力セルが大量に入力され、これによって、当該サービ
スクラスに対するキューが閾値を越えた場合、当該特定
のVCと同じサービスクラスに属する他のVCの入力セ
ルも、特定のVCの入力セルと一緒に廃棄されてしま
う。この結果として、多数のパケットが廃棄されてしま
うことになることが頻繁に生じるものと思われる。
【0026】図2を参照すると、本発明の一実施の形態
に係るATM通信装置は、入力ポート及び出力ポートを
備えたATMスイッチ10を有し、当該ATMスイッチ
10は、これら入出力ポートによって共通に使用される
共有バッファ15を備えている。図示されたATMスイ
ッチ10は、複数のサービスクラスに属するATMセル
の輻輳制御を行うために、各サービスクラスのATMセ
ルに関するキューをそれぞれ格納するサービスクラスバ
ッファ(FIFO)16によって構成されたバッファ部
を有している。ここでは、バッファ部の各サービスクラ
スバッファ16には、共有バッファ15内のアドレスが
キューの形で格納されている。また、この例において
は、各出力ポートに対応してサービスクラス毎に、複数
のサービスクラスバッファ16が用意されているものと
し、各サービスクラスバッファ16に格納されたキュー
長は、制御部14により監視されているものとする。
【0027】一方、入力インタフェース12に設けられ
たVC参照テーブル20には、図1のVC参照テーブル
13と同様に、各VCに対応した領域を備え、各VC対
応領域には、キューを格納したサービスクラスバッファ
16を指示する情報をキュー情報Q1、Q2..Qnと
して格納している。図2のVC参照テーブル20は、更
に、各VCに応じた閾値TH1、TH2...THnを
も格納している。
【0028】このような構成のATM通信装置に対し
て、VCIによって仮想チャンネルVC1を指定したA
TMセルが入力セルとして与えられると、まず、入力イ
ンタフェース12内のVC参照テーブル20が参照さ
れ、VC1に対応したキュー情報Q1及び閾値TH1が
読み出される。入力インタフェース12は、入力セルを
ATMスイッチ10に送出すると共に、これらキュー情
報Q1及び閾値TH1をATMスイッチ10の制御部1
4に送出する。
【0029】制御部14は、キュー情報Q1と、当該入
力セル内の他のフィールドとから、当該入力セルのサー
ビスクラスを識別し、バッファ部の対応するサービスク
ラスバッファ16から、当該サービスクラスバッファ1
6におけるキュー長QLを検出する。続いて、制御部1
4は、サービスクラスバッファ16のキュー長をVC参
照テーブル20から得られた閾値TH1とを比較する。
比較の結果、キュー長QLが閾値TH1より短い場合、
当該入力セルのアドレスをサービスクラスバッファ16
にキューとして格納する。他方、比較の結果、キュー長
QLが閾値TH1を越えている場合には、当該入力セル
を廃棄する。
【0030】上記した実施の形態では、VC参照テーブ
ルにVCの閾値を格納する場合について説明したが、本
発明は、何等、これに限定されることなく、例えば、V
Pの閾値を入力インタフェースのテーブルに格納すると
共に、VP毎に、サービスクラスのキューを対応するV
Pの閾値と比較することによっても、同様に、サービス
クラス毎の輻輳制御を行うことができる。
【0031】また、図示した実施の形態では、共有バッ
ファを用いたATMスイッチについてのみ説明したが、
共有バッファを使用しない形式のATMスイッチ、例え
ば、入力或いは出力ポート毎に、各ATMセルを格納す
る形式のATMスイッチにも同様に適用できる。
【0032】
【発明の効果】本発明では、特定のVCを有するATM
セルと、特定のVCと同一のサービスクラスに属し、他
のVCを有するATMセルとは、独立に制御されてい
る。したがって、特定のVCを有するATMセルが大き
なトラフィックで入力されてきた場合、特定のVCを有
するATMセルが廃棄されても、他のVCを有するAT
Mセルは廃棄されることはない。図示されているよう
に、VC参照テーブル20に各VCに対応した閾値TH
1、TH2等が格納されており、選択されるべきサービ
スクラスバッファ16を決定する際に、閾値TH1、T
H2をも取り出すことができるため、制御部14におけ
る輻輳制御を迅速且つ簡単に行うことができる。更に、
VC参照テーブル20は閾値を格納する領域を付け加え
るだけであるから、ハードウェアの増大を最小限に止め
て、サービスクラス毎の輻輳制御を行うことができる。
また、閾値は入力インタフェース12から入力されるか
ら、制御部14はサービスクラスバッファ16のキュー
長を監視するだけで良く、制御部14における制御動作
も簡略化できると言う利点もある。
【0033】本発明においては、入力インタフェース1
2内に、VC参照テーブル20が設けられているため、
ATMスイッチ10内のサービスクラスバッファ16と
は独立してVC参照テーブル20内の閾値を設定でき
る。したがって、サービスクラス毎に閾値を動的に設定
できると言う利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用できるATM通信装置の概略を説
明するためのブロック図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係るATM通信装置を
説明するためのブロック図である。
【符号の説明】 10 ATMスイッチ 11 読出アドレスバッファ 12 入力インタフェース 13、20 VC参照テーブル 14 制御部 16 サービスクラスバッファ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−237274(JP,A) 特開 平4−98938(JP,A) 特開 平4−369139(JP,A) 電子情報通信学会技術研究報告SSE 89−144(1990年2月14日) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 仮想回線に関連する識別子を含む入力セ
    ルを受け、当該識別子に応じた出力ポートに出力セルを
    送出するATMスイッチと、当該識別子を格納する参照
    テーブルとを備えたATM通信装置において、前記AT
    Mスイッチは、前記出力ポート毎に設けられたアドレス
    バッファを有する一方、前記参照テーブルは、前記各識
    別子に対応した格納領域を備えると共に、各格納領域に
    は、当該各識別子に応じたアドレスバッファを指し示す
    情報、及び当該識別子に対して定められた閾値が格納さ
    れており、前記ATMスイッチでは、前記アドレスバッ
    ファにおける格納量と前記参照テーブルにおける各識別
    子毎の閾値とを比較して輻輳制御することを特徴とする
    ATM通信装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記アドレスバッフ
    ァは、前記出力ポート毎に、且つ、サービスクラス毎に
    設けられていることを特徴とするATM通信装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記アドレスバッフ
    ァは、各識別子に関連した前記共有バッファにおける格
    納位置を前記出力ポート及びサービスクラス毎に、キュ
    ーの形で格納しており、他方、前記各識別子に対応した
    前記参照テーブルの格納領域には、各識別子に関連した
    キューの格納位置を示すキュー情報を格納していること
    を特徴とするATM通信装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記ATMスイッチ
    は、前記入力セルの到来の際、到来した入力セルに応じ
    た識別子の格納領域をアクセスすることによって得られ
    た前記キューの格納位置から、キューの長さを検出し、
    当該キューの長さと、前記参照テーブルから得られた前
    記閾値とを比較する手段と、前記比較の結果、前記キュ
    ーの長さが前記閾値を越えている場合、前記入力セルを
    廃棄し、前記キューの長さが前記閾値を越えていない場
    合、前記入力セルを取り込む手段とを有し、これによっ
    て、各識別子毎の輻輳制御を可能にしていることを特徴
    とするATM通信装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかにおいて、前
    記識別子は、VCI(Virtual Channel Identifier)及
    びVPI(Virtual Path Identifier)のいずれかであ
    ることを特徴とするATM通信装置。
  6. 【請求項6】 複数のサービスクラスのセルに応答でき
    るATM通信装置において、前記各サービスクラスのセ
    ルに関する情報をキューの形で格納するサービスクラス
    バッファと、前記セルを識別子毎に管理する管理テーブ
    ルとを備え、前記管理テーブルには、前記識別子毎の閾
    値を格納しておき、前記サービスクラスバッファから得
    られるキューの長さと、前記管理テーブルに格納された
    閾値を比較することにより、前記各識別子毎の輻輳制御
    をサービスクラス毎に行うことができることを特徴とす
    るATM通信装置。
  7. 【請求項7】 請求項6において、更に、共有バッファ
    が設けられており、前記サービスクラスバッファには、
    前記共有バッファ上のセルアドレスがキューの形で格納
    されていることを特徴とすることを特徴とするATM通
    信装置。
  8. 【請求項8】 請求項6または7において、前記識別子
    はVCIであることを特徴とするATM通信装置。
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