JP3088384B2 - Atmスイッチ及びatmスイッチの論理同報通信方法 - Google Patents
Atmスイッチ及びatmスイッチの論理同報通信方法Info
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Description
の他のノード間において、ATM(非同期転送モード)
によるデータ通信を行う際に交換機として機能するAT
Mスイッチ及びATMスイッチの論理同報通信(「ロジ
カルマルチキャスト」、「論理マルチキャスト」又は
「網内マルチキャスト」ともいう)方法に関する。
TMスイッチは、特願平7−231801号公報に示さ
れているように、1つの通信回線網内の複数のノードに
対して同報通信を行う目的で用いられている。言い換え
ると、一つの物理的な回線の中に設定される、複数の仮
想チャネルの通信チャネル(VCC:VirtualC
hannel Connection)に対して同報通
信を行う目的で用いられている。図7は、従来のATM
スイッチのロジカルマルチキャストを行うブロックのブ
ロック図である。ロジカルマルチキャストのための処理
はセルスイッチの出力ポート後段の回線インターフェー
ス(「網インタフェース」ともいう)IF部分に配備す
る。
網内マルチキャストセルCeが与えられるとヘッダ作成
部11では、マルチキャスト識別子に基づいて、送信先
ノードのVCI/VPIをそれぞれ含むヘッダH1、H
2、H3が作成される。セル合成/送出部13では、ヘ
ッダH1、H2、H3が与えられるたびに、バッファ1
2に保持されているデータ部Dが読出される。すなわ
ち、データ部Dがコピーされる。セル合成/送出部13
では、ヘッダH1、H2、H3とデータ部Dとが合成さ
れて新たなセルCe1、Ce2、Ce3が作成され、通
信回線網に送出される。
1号公報に記載されているような従来の技術において
は、ロジカルマルチキャストを行うための電子回路を、
回線インターフェースに対して新たに追加する必要があ
る。具体的には、回線インターフェースにデータ分離部
10、バッファ12、ヘッダ作成部11とそのテーブル
メモリ11a及びセル合成部/抽出部13等が新たに必
要になり回線インターフェースが大規模になるという問
題があった。
識別子を宛先情報として含むセルに用いられる網インタ
フェースであるため、網内マルチキャスト識別子を宛先
情報として含まないセル、たとえば、ユニキャストセル
や、物理マルチキャスト(「フィジカルマルチキャス
ト」又は「回線毎のマルチキャスト」ともいう)セル
は、ロジカルマルチキャストとは別の網インタフェース
を持たなければならず、また、同時にセルスイッチと網
インタフェースIFの間に、網内マルチキャスト識別子
を宛先情報として含むか否かを判断する処理ブロックが
必要であるなどにより、装置規模が大きくなるという問
題があった。
スによりすべてのセルを処理する場合は、本来、データ
分離、ヘッダの生成及びセル合成を必要としない、網内
マルチキャスト識別子を宛先情報として含まないもの、
たとえば、ユニキャストセルやフィジカルマルチキャス
トのようなものにも処理を冗長に行うことになり、伝送
速度が低下するという問題があった。
の規模を増加させることなく高速なロジカルマルチキャ
スト処理を可能とするATMスイッチ及びATMスイッ
チの論理同報通信方法を提供することにある。
とえば、ルーティング処理部、バッファ制御部、セルヘ
ッダを参照する部分、バッファ部など)でのロジカルマ
ルチキャスト処理を可能とするATMスイッチ及びAT
Mスイッチの論理同報通信方法を提供することにある。
ポートの後段のトラフィックの制御など(たとえば、優
先制御、シェーピング、輻輳制御、QOS(quality of se
rvice:サービス品質)制御処理、拡張出力バッファリ
ング処理など)を行うブロック又は物理的な回線出力ポ
ートを決定するブロック等の拡張機能部でのロジカルマ
ルチキャスト処理を可能とするATMスイッチ及びAT
Mスイッチの論理同報通信方法を提供することにある。
キャストを行うATMスイッチは、セルスイッチ内にお
いて、ユニキャストセルのルーティングや物理マルチキ
ャストのルーティングと同時にロジカルマルチキャスト
も行う。また、セルスイッチ後段にトラフィック制御用
の拡張ブロックを持つATMスイッチにおいて、トラフ
ィックの制御などを行うと同時にロジカルマルチキャス
トを行う。また、元になるセルスイッチのハードアーキ
テクチャはほとんど変えずにロジカルマルチキャストが
行える機能を実現する。
法は、ユニキャストセル、物理マルチキャストセル及び
論理マルチキャストセルを宛先情報に応た出力ポートに
出力できるATMスイッチの論理同報通信方法であっ
て、ATMスイッチ内のセルスイッチ又はセルスイッチ
後段のトラフィック処理などを行う拡張機能部において
前記各セルからVPI/VCI又はVPI/VCIから
生成される二次情報を取り出すとともに前記各セルデー
タをバッファメモリに記憶し、ルーティングテーブル機
能を有するテーブルを参照して、マルチキャストセルは
宛先レコード数のデータをコピーしてヘッダの変換を行
って送出先に出力することを特徴とする。
るルーティングテーブル(ヘッダ変換テーブル)の情報
をユニキャストかマルチキャストかを判断できるように
作り、マルチキャストであればマルチキャスト先を示す
ルーティングテーブルのレコードの数だけデータのコピ
ーとヘッダの変換を行い、つぎつぎに送出先ポート又は
送出先バッファに出力する。これらの機能ブロックはセ
ルスイッチ又はセルスイッチ後段のトラフィック処理な
どを行う拡張機能部において基本的に具備するものであ
るので、回線インターフェース等を全く変更することな
く前記セルスイッチ内等でロジカルマルチキャストを実
現する。ロジカルマルチキャストができないATMスイ
ッチと比べ、ハードアーキテクチャはさほど変更せず、
回路規模の増加が少ない。
発明が適用されるATMスイッチ全体構成を示すブロッ
ク図の例である。ATMスイッチ101は、データの入
力側に網インターフェース(回線インターフェース)1
02をいくつか持つ。同様に出力側にも網インターフェ
ース(回線インターフェース)IFをいくつか持つ。回
線網から送られるATMセルは、回線インターフェース
102をとおり、セルスイッチ103でルーティング、
スイッチングされ、回線インターフェイスIFに送ら
れ、回線網へ出力される。
入力バッファ型スイッチ、出力バッファ型スイッチ、ク
ロスポイント・バッファ型スイッチ、共通バッファ型ス
イッチに分けられる。入力バッファ型スイッチは入力バ
ッファとセルフルーティングスイッチ(たとえば、バン
ヤン・スイッチ:Banyan Switch)をも
つ。出力バッファ型スイッチは、入力したセルを一度多
重化し、多重化したセルをルーティング・ビット・フィ
ルタで選択し、出力バッファに転送する方式である。ク
ロスポイント・バッファ型スイッチは入力ポートと出力
ポートとの各交点に、ルーティング・ビット・フィルタ
をもち、出力バッファに転送する方式である。共通バッ
ファ型スイッチはセルを共通化されたバッファにいった
ん記憶し、読み出しの順序を制御することによりルーテ
ィングを行う方式である。
セルヘッダ部分とペイロード部分にわかれている。AT
Mセルのセルヘッダ部分にはVPI(virtual
path identifier)とVCI(virt
ual channel identifier)の情
報が含まれている。VPIとVCIはATMセルがどの
ような通信経路を選択するかを決めるための情報であ
る。ATMスイッチはこの情報を元にルーティングを行
っている。
を取り出し、VPI、VCIをもとに又はVPI、VC
Iから生成される二次情報(テーブル参照ポインタな
ど)をもとに、ルーティングテーブルを参照する機構が
ある。セルスイッチはルーティングテーブルを参照し、
ハード処理のため必要な制御情報(たとえばルーティン
グビット)を得ると、それぞれのポートに出力されるべ
きセルを決め、出力する。
の一例として、共通バッファ型スイッチの構成の一例を
示すブロック図である。入力ポート201から入ったセ
ルはセル多重部202で多重化され、順番にルーティン
グ処理が行われてゆく。まず、入力セルはヘッダ分離部
203とペイロード分離部204で、ヘッダ部とペイロ
ード部とに分けられる。
CIの情報を元に、制御部205はルーティングメモリ
206を参照してルーティング処理を行う。具体的に
は、ルーティングメモリ206から得られた制御情報に
よって、共通セルバッファメモリ207からセルの読み
出しを行い、ヘッダ読み込み&変換部208でセルのヘ
ッダを新しいVPIとVCIに書き換え、セル分配部2
10から出力ポート209へ出力する。
チ内での本実施の形態の転送データ(セル)と制御情報
の処理を示すフロー図である。矢印301は入力セルの
流れを示す。データ参照/制御機能302は入力セルの
ヘッダ、VPI/VCIを読み取る。このブロックはセ
ルスイッチがルーティングを行うためにルーティングテ
ーブル(ヘッダ変換テーブル)機能303とともにセル
スイッチがもっている基本機能ブロックである。
情報のながれを示す。読み取ったVPI/VCIをもと
にルーティングテーブル機能303でテーブルを参照
し、スイッチングに必要な情報を得る。たとえば出力ポ
ート番号、新しいVPI/VCI、セルのルーティング
情報、バンヤンスイッチにおけるルーティングビット、
制御情報、セルに対する識別子、マルチキャスト・ユニ
キャストの判別子、マルチキャスト数などの情報であ
る。むろん、ルーティングテーブル機能303にこれら
のすべての情報を入れておく必要はなく、最終的にセル
が出力されるそれぞれのポートと、それぞれのセルの新
しいセルヘッダとが決められるような制御情報があれば
よい。矢印305はこれらの情報の流れを示す。
がれを示す。データコピー機能307に伝送するデータ
は、セル全体であってもよいし、ヘッダ部分を除いたも
のでもよい。なぜなら、ヘッダ部分の情報は矢印305
によって間接的に転送できるので、これによって補間で
きない部分だけ送ればよいからである。
テーブル機能303から得られた情報305をもとに、
必要な数だけ、いいかえるとあるセルに対して物理マル
チキャストと論理マルチキャストを行う数だけデータを
コピーする。ユニキャストセルの場合はコピーを作らず
に受信データを一つだけ送る処理を行う。すなわち、デ
ータコピー機能307は出力されるセルの数を制御情報
として受取り、その数だけデータを出力する。
るセルスイッチならば持っている基本機能ブロックであ
り、論理マルチキャストを実現するために新たに追加す
る類の機能ではない。もし、物理マルチキャストにおい
て、出力ポート毎に並列にデータを同時コピーし、セル
転送までを並列に構成している回路の場合なら、論理マ
ルチキャストセルは同一のポートに順次コピーする。そ
のほか、セルスイッチ内でデータを保持している部分で
あれば、その機能を拡張することでデータコピー機能3
07を実現してもよい。たとえば、データを保持するバ
ッファ部とそのバッファ制御により、必要な数だけデー
タの読み出し制御を行うように構成する。
308へ転送される。もし、コピーを必要としないユニ
キャストセルであるならば、データコピー機能307を
介さずにヘッダ情報変換機能308へ伝送する構成にし
てもよい。
テーブル機能303から得られた情報305をもとにそ
れぞれのデータに対し、ヘッダ、VPI/VCIの書き
換え又は付加を行い、矢印310によりセルをセル転送
機能309に転送する。このとき、セルとともにルーテ
ィングに必要な情報305からつくる制御情報311、
たとえば出力先ポート番号なども同時にセル転送機能3
09に送り、セルの転送を制御する。
09は、各ポート又は各出力バッファへそれぞれのセル
を転送する。ヘッダ情報変換機能308、セル転送機能
309はともにセルスイッチがもつ基本機能である。
いて、図3の機能とフローをどのように実現するかを示
すより具体的なブロック図である。データ参照/制御機
能302はセルスイッチのなかのセルヘッダを取り出す
ブロックであるヘッダ分離203と制御205にあて
る。ルーティングテーブル(ヘッダ変換テーブル)30
3はルーティングメモリ206のなかにつくる。ここに
はセルコピー制御のための情報、すなわち転送すべきセ
ルがユニキャストセルなのか、マルチキャストセルなの
か、いくつマルチキャストをするのかなどの情報が入っ
ている。
場合、制御部205はこの情報を元に共通セルバッファ
メモリ207の読み出しを制御する。このときデータコ
ピー機能307は、ユニキャストなら1回だけ読み出し
を行い、マルチキャストならその数だけ読み出しを行う
というバッファ制御により実現できる。データコピー機
能307の実現方法はスイッチの構成によって変えるこ
とができる。たとえば図4の他の実現例として、ヘッダ
読み込み&変換部208に含まれるデータ読込みとヘッ
ダ変換のためのバッファにおいて、セルコピー制御情報
を使いバッファリング制御により、セルのコピーを行っ
てもよい。ヘッダ情報変換機能308、セル転送機能3
09はそれぞれヘッダ読み込み&変換部208、セル分
配部210で実現する。
るためのルーティングテーブル(ヘッダ変換テーブル)
の例とその参照方法の例を示す図である。まず、データ
参照/制御機能302は受信したポート番号とセルヘッ
ダに含まれるVCI/VPIを得る。これをもとに、1
次変換テーブルメモリのアドレスを算出する。1次変換
テーブル501内の参照先レコード503を参照する
と、ユニキャストかマルチキャストかが分かる。ユニキ
ャストのときはレコード503の中から、出力ポート番
号、出力セルにつける新しいVPI/VCIを含む制御
情報504を得ることができる。マルチキャストであれ
ば、制御情報506のように2次変換テーブル502へ
のポインタを得ることができる。これは、ユニキャスト
かマルチキャストかを分けることにより、ルーティング
メモリの使用効率を高めるためである。もう一つの理由
はメモリ内の一つのセルに対するテーブルの領域を二次
メモリへのポインタを用いることによって、可変にでき
るようにするためである。このほかにユニキャストかマ
ルチキャストか(物理マルチキャストか論理マルチキャ
ストか)を示すエリアを設け、これを参照するだけでキ
ャスティングの種類が分かるようにし、ルーティングの
制御を行ってもよい。また、マルチキャストの数を示す
エリアを設けてコピー制御をするカウンタの引数にして
もよい。
へのポインタによってレコード505を参照できる。2
次変換テーブルメモリ502は1時変換テーブルメモリ
501と物理的に同じメモリの別のエリアに用意しても
よいし、物理的に別でもよい。
スト先の情報が同報する数だけ格納されている。たとえ
ば、論理マルチキャストなら同じ出力ポート(VPI、
VCIは異なる)を指す制御情報507を得ることがで
き、物理マルチキャストなら、それぞれ異なる出力ポー
ト(VPI、VCIは任意)を指す制御情報508を得
ることができる。
力セルを同時に物理マルチキャスト及び論理マルチキャ
ストとすることができる。この時のルーティングテーブ
ルはポインタの数をレコード503かレコード505に
増やし、テーブルメモリをふやして、物理マルチキャス
ト、論理マルチキャストのそれぞれを順に引けるように
してもよいし、制御情報509のように物理マルチキャ
スト、論理マルチキャストが一つのレコードにはいった
ものにして一度に引けるようにしてもよい。
VCIを示す情報のほかに物理マルチキャストか論理マ
ルチキャストかを示すエリアを設け、これを参照するだ
けでキャスティングの種類が分かるようにし、ルーティ
ングの制御を行ってもよい。また、マルチキャストの数
を示すエリアを設けてコピー制御をするカウンタへの引
数にしてもよい。
報を元にヘッダ情報変換機能308は一つ一つのセルの
ヘッダ、VPI/VCIの書き換え又は付加を行う。ま
た、出力ポート番号を示す情報を元にセル転送機能30
9は各出力ポート又は出力バッファにセルを出力する。
レコード505には、セルをルーティングするのに必要
な情報である出力ポート番号、新しいVPI/VCIの
ほかに、ルーティングに必要な他の情報を加えてもよ
い。たとえば、レコード自身の有効無効を示すビット、
制御のための情報、サービスクラスの情報、マルチキャ
スト数、マルチキャスト識別子、制御などのためのセル
識別子、物理マルチキャストのときの出力ポートを指し
ゲート制御をするビット情報(ビットマップテーブ
ル)、他の情報を参照するためのポインタ、シェーピン
グ制御情報などである。 また、参照の構造は図5より
深い階層構造を持っていてもよい。図5ではマルチキャ
ストの情報を得るのに3段階の処理があるがこの段数は
任意の数で作ることができる。ただし、処理スピードを
考慮すると参照の段数はあまり多くならない方が望まし
い。
施の形態を示すブロック図である。セルスイッチ103
の後段に機能拡張部601を持つようなATMスイッチ
101の場合、セルスイッチ103内にロジカルマルチ
キャストを行う機構を収める代わりに、機能拡張部60
1にてロジカルマルチキャストを行ってもよい。機能拡
張部601はセルスイッチの出力ポートの後段でトラフ
ィックの制御、たとえば、優先制御、シェーピング、輻
輳制御、QOS(quality of servic
e:サービス品質)制御処理、拡張出力バッファリング
処理などを行うブロックである。
トラフィック制御を行うので、VPIやVCIに対し又
はVPIやVCIから生成される二次情報(セル個別の
制御情報など)をもとにテーブル参照を行うブロック
と、セルごとの処理を行うブロック、セルの入出力のブ
ロック、そしてこれらを制御するブロックとを基本的に
有する。
り出す部分とテーブル参照を行うブロックにデータ参照
/制御機能302を、そのテーブルにルーティングテー
ブル機能303、それぞれのセルに対し処理を行う部分
とそのバッファとバッファ制御部にデータコピー機能3
07とヘッダ情報変換機能308、セル出力ブロックに
セル転送機能309をそれぞれあてる。ルーティングテ
ーブルには、図5に示す情報と、機能拡張部601がそ
れぞれのセルを処理するための制御情報が一緒に記憶さ
れる。この場合、データ参照/制御部302の入力であ
る矢印301はセルフォーマットでなくてもかまわな
い。
I又はVPIやVCIから生成され、セルを一意に特定
できる二次情報(たとえばセル識別子)と伝送するデー
タが受取れればよい。また、レコード503、レコード
505には出力ポートの情報が含まれていなくてもかま
わない。なぜなら、出力ポートはセルスイッチですでに
決定されているためである。機能拡張部としてはセルス
イッチの出力ポートの後段で物理的な複数の回線出力ポ
ートを決定し出力する機能を持つ機能ブロックであって
もよく、このような機能拡張部であるなら、出力ポート
の情報も必ず含むことになる。
ロジカルマルチキャストの機能を果たすことができるか
ら、回線インターフェースを従来とかえることなく、ロ
ジカルマルチキャストを実現することができる。
のそれぞれのブロックは、これまでのセルスイッチのア
ーキテクチャにあわせて各所に配置することができ、ほ
ぼ同じアーキテクチャのままATMスイッチを構成する
ことができるから、これまでのロジカルマルチキャスト
ができないATMスイッチに対して装置規模の増加が少
ない。
体構成を示すブロック図である。
図である。
る。
例を示すブロック図である。
す図である。
構成を示す図である。
報 508 物理マルチキャストセルのルーティング制御情
報
Claims (2)
- 【請求項1】 入力側の複数の回線インターフェーイス
と出力側の複数の回線インターフェースとの間にセルス
イッチを有するATMスイッチであって、 前記セルスイッチ内又はセルスイッチ後段のトラフィッ
ク処理を行う拡張機能部に、ユニキャストセル、物理マ
ルチキャストセル及び論理マルチキャストセルをルーテ
ィングするための情報を記憶したルーティングテーブル
と、前記ルーティングテーブルを参照してユニキャスト
セル、物理マルチキャストセルに加え論理マルチキャス
トを行うルーティング手段とを有し、前記ルーティング
テーブルは、ユニキャストセルに対する送出先の出力ポ
ート情報、VPI/VCI及びマルチキャストセルに対
する二次テーブルへのポインタ情報が記憶された一次変
換テーブルと、前記ポインタ情報で指定された位置に、
物理マルチキャストセル、論理マルチキャストセルに対
する送出先の出力ポート情報、VPI/VCIが記憶さ
れた二次変換テーブルとから構成され、前記ルーティン
グ処理部による前記ルーティングテーブルのテーブル参
照構造がユニキャストとマルチキャストとで異なること
を特徴とするATMスイッチ。 - 【請求項2】 入力側の複数の回線インターフェーイス
と出力側の複数の回線インターフェースとの間にセルス
イッチを有するATMスイッチの論理同報通信方法であ
って、 前記セルスイッチ内又はセルスイッチ後段のトラフィッ
ク処理を行う拡張機能部において、ユニキャストセルに
対する送出先の出力ポート情報、VPI/VCI及びマ
ルチキャストセルに対する二次テーブルへのポインタ情
報が記憶された一次変換テーブルと、前記ポインタ情報
で指定された位置に、物理マルチキャストセル、論理マ
ルチキャストセルに対する送出先の出力ポート情報、V
PI/VCIが記憶された二次変換テーブルとからなる
ルーティングテーブルを参照して、ユニキャストセル、
物理マルチキャストセルに加え論理マルチキャストを行
うことを特徴とするATMスイッチの論理同報通信方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21825598A JP3088384B2 (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | Atmスイッチ及びatmスイッチの論理同報通信方法 |
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KR100893045B1 (ko) * | 2002-06-27 | 2009-04-15 | 주식회사 케이티 | 비동기전송모드 망에서 점대다중점 연결을 이용한 방송서비스 제공 시스템 및 그 방법 |
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