JP3178949B2 - Atmスイッチ方式 - Google Patents

Atmスイッチ方式

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  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、B−ISDNの基幹技
術となるATM(非同期転送モード)のATMスイッチ
方式に関する。近年、多種多様で低速から高速に亘る情
報通信が行われており、情報伝送の制御を行う交換機の
負荷軽減と通信モードの統合を行うに際して、ATMの
技術が有力視されている。このATMの技術では、AT
Mセルを高速に且つ簡単にスイッチさせるためのATM
スイッチ方式が要望されている。
【0002】
【従来の技術】従来のATMスイッチ方式では、図39
に一例として示されるように、ATMセルのスイッチを
行うためのATMのスイッチエレメントと、到着したA
TMセルのヘッダの情報(6つのパラメータGFC,V
PI,VCI,PT,CLP,HECを含む)からAT
Mセルをスイッチさせるのに必要な情報を加工してスイ
ッチエレメントに供給するための回線対応部とを備えて
いる。つまり、ATMのスイッチエレメントにおいてA
TMセルをスイッチさせるには、ATMセルのヘッダの
情報を用いてスイッチする必要があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方式で
は、ATMセルのヘッダの情報である制御情報とアドレ
ス情報をそのまま使用すると、制御情報量が少なく、ま
た、単一のアドレスしか設定できないため、ATMセル
をスイッチさせるには制御が複雑になるといった問題が
あり、またATMの各スイッチエレメントの負荷が大き
くなるといった不都合もあった。
【0004】そのため、ATMのスイッチ性能は、AT
Mの各スイッチエレメント(通常は1チップデバイスの
形態を採っている)の性能に依るところが大きかった。
また、到着したATMセルが、例えば人命に係わる情報
や寸刻を争う情報を含んだ緊急を要するATMセルであ
っても、通常のATMセルと同じようにATMのスイッ
チエレメントでスイッチしなければならない。つまり、
緊急を要するATMセルであっても、高速にスイッチさ
せることができないといった課題があった。
【0005】本発明の第1の目的は、かかる従来技術に
おける課題に鑑み、高速に且つ簡単にATMセルをスイ
ッチさせることができるATMスイッチ方式を提供する
ことにある。本発明の第2の目的は、かかる従来技術に
おける課題に鑑み、到着したATMセルが緊急を要する
ATMセルであった場合に、ATMのスイッチエレメン
ト内で他のATMセルとの衝突や優先制御,輻輳制御を
一切無くし、その緊急を要するATMセルを単独でスイ
ッチさせることができるATMスイッチ方式を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るため、本発明では、予めATMセルのヘッダの情報か
らATMセルをスイッチさせるのに必要な情報を加工す
ると共に、到着したATMセルに関連したルーティング
タグを当該ATMセルの先頭に付加するようにしてい
る。
【0007】すなわち、本発明の第1の形態によれば、
図1に示されるように、少なくとも1つのATMのスイ
ッチエレメントSWEiと、到着したATMセルCiに
関連する単一または複数バイトのルーティングタグRT
を当該ATMセルの先頭に付加する手段Liとを具備
し、前記ルーティングタグは、当該ATMセルのプライ
オリティおよび破棄レベルの情報を含む制御情報と単一
または複数のアドレスを規定したルーティング情報とを
有し、前記ATMのスイッチエレメントは、前記制御情
報に基づいて当該ATMセルのプライオリティ制御と輻
輳制御用の記憶バッファの記憶量によるATMセルの破
棄の制御を行うと共に、前記ルーティング情報のアドレ
ス値に基づいて当該ATMセルのスイッチを行うことを
特徴とするATMスイッチ方式が提供される。
【0008】図2は図1に示す形態の第1の変形形態を
示す。同図(a)は、ルーティングタグ内の先頭の1ビ
ットにプライオリティ設定ビットPSを設定できるよう
にしたルーティングタグのフォーマット図である。同図
(b)は、(a)のフォーマットを利用した動作原理を
示している。プライオリティがそれぞれ高レベル
(“1”レベル)と低レベル(“0”レベル)の2つの
ATMセルが同時にスイッチエレメントSWEiに到着
し、同じ出口のチャネルに送出される時、プライオリテ
ィが低レベルのATMセルは記憶バッファに待機し、高
レベルのATMセルが送出される様子を示している。
【0009】図3は図1に示す形態の第2の変形形態を
示す。同図は、ルーティングタグ内の先頭からnビット
幅のプライオリティ設定ビットPSを設定できるように
したルーティングタグのフォーマット図である。図4は
図1に示す形態の第3の変形形態を示す。同図は、プラ
イオリティ設定ビットPSのビット幅をATMのスイッ
チエレメントの端子P1,P2で設定できるようにした
様子を示している。
【0010】図5は図1に示す形態の第4の変形形態を
示す。同図は、プライオリティ設定ビットPSのビット
幅をATMのスイッチエレメントの制御レジスタREG
のレジスタ値により設定できるようにした様子を示して
いる。図6は図1に示す形態の第5の変形形態を示す。
【0011】同図(a)は、ルーティングタグ内の制御
情報に1ビットの破棄レベル設定ビットDSを設定でき
るようにしたルーティングタグのフォーマット図であ
る。同図(b)は、(a)のフォーマットを利用した動
作原理を示している。ATMのスイッチエレメントSW
Eiの記憶バッファMBiが一杯である時、新たにAT
Mセルが2つ到着し、このうち破棄レベル設定ビットD
Sが“1”に設定されているATMセルが破棄される様
子を示している。
【0012】図7は図1に示す形態の第6の変形形態を
示す。同図は、1ビットのプライオリティ設定ビットP
Sと1ビットの破棄レベル設定ビットDSを用いて破棄
セルを選択する様子を示している。つまり、ATMのス
イッチエレメントSWEiの記憶バッファMBiが一杯
の時、新たに2つのATMセルが到着し、このうち破棄
レベル設定ビットが“1”に設定されていて、且つ、最
もプライオリティが低いATMセルが破棄される様子を
示している。
【0013】図8は図1に示す形態の第7の変形形態を
示す。同図は、ルーティングタグ内の制御情報にnビッ
トの破棄レベル設定ビットDSを設定できるようにした
ルーティングタグのフォーマットを示している。図9は
図1に示す形態の第8の変形形態を示す。同図は、新た
に2つのATMセルが到着した時、このうち破棄レベル
設定ビットDSの設定条件を満足するATMセルがある
と、そのATMセルの中で最もプライオリティの低いA
TMセルが破棄される様子を示している。
【0014】図10は図1に示す形態の第9の変形形態
を示す。同図は、新たに2つのATMセルが到着した
時、このうち破棄レベル設定ビットDSの設定条件を満
足するATMセルが複数ある時、そのATMセルの中で
最後に送出されることになるATMセルから破棄される
様子を示している。図11は図1に示す形態の第10の
変形形態を示す。
【0015】同図は、新たに2つのATMセルが到着し
た時、このうち破棄レベル設定ビットDSの設定条件を
満足するATMセルが複数ある時、そのATMセルの中
で最初に送出されることになるATMセルから破棄され
る様子を示している。図12は図1に示す形態の第11
の変形形態を示す。同図は、新たに2つのATMセルが
到着した時、このうち破棄レベル設定ビットDSの設定
条件を満足するATMセルが1つしかない時、そのAT
Mセルと次にプライオリティの低いATMセルを破棄す
る様子を示している。
【0016】図13は図1に示す形態の第12の変形形
態を示す。同図は、新たに2つのATMセルが到着し、
記憶バッファMBiが一杯であった時、到着した2つの
ATMセルを無条件で破棄する様子を示している。図1
4は図1に示す形態の第13の変形形態を示す。同図
は、端子D1〜D3の入力信号により、破棄レベル設定
ビットDSの先頭ビット位置を破棄セルの制御部が認識
している様子を示している。
【0017】図15は図1に示す形態の第14の変形形
態を示す。同図は、ATMのスイッチエレメントSWE
i内に設けられた制御レジスタREGのレジスタ値によ
り、破棄レベル設定ビットDSの先頭ビット位置を破棄
セルの制御部が認識している様子を示している。図16
は図1に示す形態の第15の変形形態を示す。
【0018】同図は、ルーティングタグ内の制御情報に
ルーティング情報のサイズAS(nビットまたはnバイ
ト)を設定できるようにしたルーティングタグのフォー
マット図である。図17は図1に示す形態の第16の変
形形態を示す。同図は、ATMのスイッチエレメントの
最終(SWE3,SWE4)の出口のチャネル値がルー
ティング情報ASのアドレスとして設定できるようにな
っている様子を示している。
【0019】図18は図1に示す形態の第17の変形形
態を示す。同図は、ATMセルが通過するATMの各ス
イッチエレメント毎の出口のチャネル値をルーティング
情報ASのアドレスに順番に設定できるようになってい
る様子を示している。図19は図1に示す形態の第18
の変形形態を示す。
【0020】同図は、ATMのスイッチエレメントがル
ーティング情報の何番目のアドレスを使用してスイッチ
するかをそれぞれ端子S1,S2によって設定できるよ
うになっている様子を示している。図20は図1に示す
形態の第19の変形形態を示す。同図は、ATMのスイ
ッチエレメントがルーティング情報の何番目のアドレス
を使用してスイッチするかをそれぞれ制御レジスタRE
G1〜REG4のレジスタ値によって設定できるように
なっている様子を示している。
【0021】また、上記第2の目的を達成するため、本
発明では、ATMセルの前に特定の緊急用識別ビットを
付加し、予めATMセルのヘッダの情報からそのATM
セルが緊急を要するATMセルであった場合に上記緊急
用識別ビットを設定するようにしている。すなわち、本
発明の第2の形態によれば、図21に示されるように、
少なくとも1つのATMのスイッチエレメントSWEi
と、到着したATMセルCiが緊急を要するATMセル
であるかどうかを示す緊急用識別ビットEMを当該AT
Mセルの先頭に付加する手段L1iとを具備し、前記A
TMのスイッチエレメントは、前記緊急用識別ビットが
所定値に設定されているATMセルが到着した時に、該
スイッチエレメント内に存在する緊急を要するビットが
設定されたATMセル以外の全てのATMセルを輻輳制
御用の記憶バッファMBiに保持し、緊急を要するAT
Mセルのスイッチを最優先で行うことを特徴とするAT
Mスイッチ方式が提供される。
【0022】図22は図21に示す形態の第1の変形形
態を示す。同図(a)は、緊急用識別ビットEMの後に
スイッチエレメントSWEiの出口のチャネルをマスク
するためのチャネルマスクビットCMKを設定したフォ
ーマット図である。同図(b)は、(a)のフォーマッ
トを利用した動作原理を示している。ATMセルのヘッ
ダ情報(送り先アドレス)から、回線対応部L2iは、
そのATMセルが緊急を要するATMセルなのかどうな
のかを判別し、緊急用識別ビットEMに値を設定する。
図示の例では、緊急用識別ビットが“1”に設定されて
いるので、ATMのスイッチエレメントSWEiは緊急
を要するATMセルが到着した時点で、スイッチエレメ
ント内に存在する緊急用識別ビットが設定されていない
ATMセルを記憶バッファに保持する。そしてスイッチ
エレメントSWEiは、そのATMセルをスイッチしな
いで、送出先を全てのチャネルが対象となるように出口
に送り、チャネルの出口でチャネルマスクビットCMK
によってマスクされていないチャネルのみ、緊急を要す
るATMセルが通過できるようにスイッチ制御している
様子を示している。
【0023】図23は図21に示す形態の第2の変形形
態を示す。同図(a)は、緊急を要するATMセルが複
数のATMのスイッチエレメントSWE1〜SWE3を
通過する時、各スイッチエレメント毎にチャネルマスク
ビットCMKiが設定できるようになっているフォーマ
ット図である。同図(b)は、(a)のフォーマットを
利用した動作原理を示している。チャネルマスクビット
の領域CMK1〜CMKnの順番が、ATMセルが通過
するスイッチエレメントの通過順となっている様子を示
している。
【0024】図24は図21に示す形態の第3の変形形
態を示す。同図は、図23(a)のフォーマットを利用
した動作原理を示している。各スイッチエレメントSW
E1〜SWE3の端子M1,M2の入力信号のレベルに
より、使用するチャネルマスクビットの領域を設定して
いる様子を示している。図25は図21に示す形態の第
4の変形形態を示す。
【0025】同図は、図23(a)のフォーマットを利
用した動作原理を示している。各スイッチエレメントS
WE1〜SWE3の制御レジスタREG1〜REG3の
レジスタ値により、使用するチャネルマスクビットの領
域を設定している様子を示している。
【0026】
【作用】本発明の第1の形態による構成によれば、図1
〜図20に示されるように、ATMのスイッチエレメン
トにおいてのATMセルのスイッチを、ATMセルの先
頭に付加したルーティングタグ(そのATMセルの制御
情報およびルーティング情報)に基づいて行うようにし
ている。
【0027】従って、ATMセルのスイッチを簡単に行
うことができる。また、ATMセルのスイッチが簡単に
なることにより、更に高速のスイッチ動作が可能とな
る。さらに、ルーティングタグの制御情報により複雑な
輻輳制御も容易に行えるようになる。本発明の第2の形
態による構成によれば、図21〜図25に示されるよう
に、緊急を要するATMセルのスイッチを緊急用識別ビ
ットの設定に基づいて行い、他のATMセルとの衝突や
プライオリティ制御、輻輳制御が無くなるようにしてい
る。
【0028】従って、緊急を要するATMセルは高速に
スイッチすることができる。なお、本発明の他の構成上
の特徴および作用の詳細については、添付図面を参照し
つつ以下に記述される実施例を用いて説明する。
【0029】
【実施例】図26には図1に示す形態に対応したATM
スイッチシステムの全体構成が示される。同図におい
て、1は外部からのATMセルの入力タイミングを受け
て、制御情報認識部3とルーティング情報認識部4とス
イッチコントロール部5と各FIFO8へそれぞれ制御
情報識別、ルーティング情報識別、セルのスイッチ、セ
ルの出力タイミングを供給するためのタイミングコント
ロール部(TMC)、2は制御情報認識部3とルーティ
ング情報認識部4でそれぞれの情報を認識するために一
時的に保持しておくためのレジスタであって、認識後は
ATMセルをスイッチへ出力するためのホールディング
レジスタ部(HRGi)、3はルーティングタグ内の制
御情報のプライオリティ制御、プライオリティ幅、破棄
制御を認識してスイッチコントロール部5へ知らせると
共に、ルーティング情報のサイズも認識してルーティン
グ情報認識部4へ知らせるための制御情報認識部(CI
R)、4は制御情報認識部3からのルーティング情報の
サイズの情報に基づいてルーティングタグ内のルーティ
ング情報のアドレスを認識するためのルーティング情報
認識部(RIR)、5は制御情報認識部3とルーティン
グ情報認識部4からの情報に基づいてATMセルのスイ
ッチを制御するためのスイッチコントロール部(SW
C)、6は対応するスイッチエレメントSWEiにおい
てATMセルが多数入力されてきた時にスイッチできる
ようになるまでATMセルを記憶しておくためのバッフ
ァ(BFi)、7はスイッチコントロール部5の指示で
ATMセルをスイッチさせて対応するFIFOへ出力す
るスイッチエレメント(SWEi)、8は入力されたA
TMセルをタイミングコントロール部1から供給される
タイミング信号により順次出力するためのFIFOメモ
リを示す。
【0030】また、11は各FIFO8へATMセルの
出力タイミングを供給する信号線、12はスイッチコン
トロール部5へATMセルのスイッチタイミングを供給
する信号線、13は制御情報認識部3へルーティングタ
グ内の制御情報を認識させるためのタイミングを供給す
る信号線、14はルーティング情報認識部4へルーティ
ングタグ内のルーティング情報を認識させるためのタイ
ミングを供給する信号線、21はルーティング情報をル
ーティング情報認識部4へ知らせる信号線、22は制御
情報を制御情報認識部3へ知らせる信号線、23はAT
Mセルが通過する信号線、31はATMセルを制御(プ
ライオリティ制御、破棄制御)するための情報を知らせ
る信号線、41はATMセルをスイッチするための情報
を知らせる信号線、51は各スイッチエレメントSWE
iのATMセルのスイッチおよびバッファへの記憶を制
御する信号線を示す。
【0031】次に、図26のシステムに基づく本発明の
一実施例について図27〜図29を参照しながら説明す
る。図27,図28および図29は、それぞれ本実施例
に係るルーティングタグのフォーマット、該フォーマッ
トを使用した各スイッチエレメントのスイッチ動作の様
子、および、スイッチエレメント内でのATMセルの破
棄の様子を示す。
【0032】図27のルーティングタグにおいて、PS
はプライオリティ設定ビットで、設定値が“0”の時は
普通レベル、設定値が“1”の時は高レベルを示す。ま
た、DSは破棄レベル設定ビットで、設定値が“0”の
時は記憶バッファ100%で破棄、設定値が“1”の時
は記憶バッファ50%で破棄を示す。また、ASはルー
ティング情報のサイズ設定ビットを示し、バイト単位で
設定されるようになっている。また、A0〜A2はアド
レスを示し、各スイッチエレメントの出口のチャネル値
を設定するようになっている。
【0033】図28は、3入力×3出力のスイッチエレ
メントSWE1〜SWE9で構成されたスイッチエレメ
ント群を示している。各スイッチエレメントにおいて、
端子P1,P2はプライオリティ設定ビットのビット幅
を設定するためのもので、図示の例では1ビットの幅を
設定している。また、端子A1,A2は当該スイッチエ
レメントで使用するアドレスが何番目にあるのかを設定
するためのもので、図示の例では左の3つのスイッチエ
レメントSWE1〜SWE3は1番目のアドレス位置
に、中央の3つのスイッチエレメントSWE4〜SWE
6は2番目のアドレス位置に、右の3つのスイッチエレ
メントSWE7〜SWE9は3番目のアドレス位置に設
定している。また、端子D1,D2は破棄レベル設定ビ
ットのビット幅を設定するためのもので、図示の例では
1ビットの幅を設定している。
【0034】ATMスイッチ動作に際しては、3つのA
TMセルA〜Cが到着したものと仮定する。これらAT
Mセルは、回線対応部(図1参照)にて図27のフォー
マットに従い、それぞれルーティングタグが付加されて
いる。ATMセルAは、プライオリティが普通レベル、
記憶バッファ100%で破棄、3バイトのアドレスを有
し、スイッチの経路がスイッチエレメントSWE1→S
WE6→SWE8チャネル0を通るようなアドレスを設
定している。また、ATMセルBは、プライオリティが
普通レベル、記憶バッファ50%で破棄、3バイトのア
ドレスを有し、スイッチの経路がスイッチエレメントS
WE2→SWE6→SWE9チャネル0を通るようなア
ドレスを設定している。また、ATMセルCは、プライ
オリティが高レベル、記憶バッファ100%で破棄、3
バイトのアドレスを有し、スイッチの経路がスイッチエ
レメントSWE3→SWE6→SWE7チャネル2を通
るようなアドレスを設定している。
【0035】しかし図28の例示では、ATMセルBは
スイッチエレメント群から送出されていない。それは、
スイッチエレメントSWE6にて破棄されたからであ
る。図29にそのATMセルBの破棄の様子が示され
る。今仮に、スイッチエレメントSWE6に3つのAT
MセルA,B,Cが同時に到着したものとする。この
時、スイッチエレメントSWE6の記憶バッファは既に
50%フルの状態となっており、ATMセルBの破棄レ
ベル設定ビットの設定条件を満足して、ATMセルBは
破棄されてしまうことになる(輻輳制御)。他のATM
セルA,Cについては破棄されないで送出される。
【0036】以上説明したように、図1に示す形態に対
応した実施例によれば、ATMセルの先頭にルーティン
グタグを付加することにより、ATMのスイッチエレメ
ントでのスイッチを高速に且つ簡単に行うことが可能と
なる。図30には図21に示す形態に対応したATMス
イッチシステムの全体構成が示される。
【0037】同図において、51は外部からのATMセ
ルの入力タイミングを受けて、緊急用ATMセル識別部
53とスイッチコントロール部4と各FIFO57へそ
れぞれビット識別、セルのスイッチ、セルの出力タイミ
ングを供給するためのタイミングコントロール部(TM
C)、52は緊急用ATMセル識別部53で緊急用識別
ビットを認識するために一時的に保持しておくためのレ
ジスタであって、認識後はATMセルをスイッチへ出力
するホールディングレジスタ部(HRGi)、53はホ
ールディングレジスタ部52で保持されたATMセルの
緊急用識別ビットを認識してスイッチコントロール部5
4へ緊急を要するATMセルであるかどうかを知らせる
ための緊急用ATMセル識別部、54は各スイッチエレ
メントを制御すると共に、緊急を要するATMセルが入
力された時に各スイッチエレメント内のスイッチ中のA
TMセルを、緊急を要するATMセルが通過するまで対
応するバッファに退避させるためのスイッチコントロー
ル部(SWC)、55はATMセルを退避するためのバ
ッファ(BFi)、56はスイッチコントロール部54
の指示でATMセルをスイッチさせて対応するFIFO
へ出力するスイッチエレメント(SWEi)、そして、
57は入力されたATMセルをタイミングコントロール
部1から供給されるタイミング信号により順次出力する
ためのFIFOメモリを示す。
【0038】また、61は各FIFOへATMセルの出
力タイミングを供給する信号線、62はスイッチコント
ロール部54へATMセルのスイッチタイミングを供給
する信号線、63は緊急用ATMセル識別部53へ緊急
用識別ビットを認識させるためのタイミングを供給する
信号線、71は緊急用識別ビットの値を緊急用ATMセ
ル識別部53へ知らせる信号線、72はATMセルが通
過する信号線、81は緊急を要するATMセルであるか
どうかをスイッチコントロール部54へ知らせる信号
線、91〜93はそれぞれスイッチエレメントSWE
1,SWE2,SWEnのATMセルのスイッチおよび
バッファへの退避を制御する信号線、111〜113は
スイッチエレメントSWE1でそれぞれ出力1,出力
2,出力nにスイッチされたATMセルが通過する信号
線を示す。
【0039】なお、図31には図30のシステムによる
ATMスイッチ処理の一例が示される(ステップST1
〜ST10参照)。図32には図22,図23に示す形
態に対応したATMスイッチシステムの全体構成が示さ
れる。図30に示した構成との対比において、大きく相
違する部分は、ホールディングレジスタ部52で保持さ
れたATMセルのチャネルマスクビットを認識し、緊急
用ATMセル識別部53からの緊急を要するATMセル
を認識した信号を受けて、各チャネル59をマスクする
ためのチャネルマスクコントロール部(CMKC)58
と、チャネルマスクコントロール部58からのマスク指
示に従い、対応するチャネルマスクして緊急用ATMセ
ルを破棄したり、チャネルをマスクしないで通過させた
りするためのチャネル(CHi)59を設けたことであ
る。
【0040】なお、図33には図32のシステムによる
ATMスイッチ処理の一例が示される(ステップST1
〜ST11参照)。図34には図24に示す形態に対応
したATMスイッチシステムの全体構成が示される。図
32に示した構成との対比において、大きく相違する部
分は、マスクビット領域指定部Bにより指定された領域
のマスクビットを抽出してチャネルマスクコントロール
部58へ伝達するマスクビット領域抽出部(MKA)A
と、端子1〜nの入力信号の入力レベルにより、使用す
るマスクビットの領域を指定する信号を生成してマスク
ビット領域抽出部Aへ伝達するマスクビット領域指定部
(MKB)Bと、マスクビット領域抽出部Aで抽出した
マスクビットの領域をチャネルマスクコントロール部5
8へ伝達する信号線A1を設けたことである。
【0041】なお、図34のシステムによるATMスイ
ッチ処理は、図33のフローチャートに示される処理と
同じである。ただし、ステップST1に先立って、使用
するマスクビットの領域を端子で指定するステップが実
行される。図35には図25に示す形態に対応したAT
Mスイッチシステムの全体構成が示される。
【0042】図34に示した構成との対比において、相
違する点は、マスクビット領域指定部(MKB)Bに代
えて制御レジスタ(REG)Cを設けたことである。な
お、図35のシステムによるATMスイッチ処理は、図
33のフローチャートに示される処理と同じである。た
だし、ステップST1に先立って、使用するマスクビッ
トの領域を制御レジスタで指定するステップが実行され
る。
【0043】次に、図35のシステムに基づく本発明の
一実施例について図36〜図38を参照しながら説明す
る。図36,図37および図38は、それぞれ本実施例
に係る緊急用識別ビットとチャネルマスクビット領域の
フォーマット、該フォーマットを使用した各スイッチエ
レメントのスイッチ動作の様子、および、スイッチエレ
メント内でのATMセルの破棄の様子を示す。
【0044】図36において、EMは緊急用識別ビット
で、設定値が“1”の時は緊急を要するATMセル、設
定値が“0”の時は通常のATMセルを示す。また、C
MK1〜CMK3はチャネルマスクビットで、設定値が
“1”の時は「マスク」、設定値が“0”の時は「通
過」を設定するようになっている。図37は、3入力×
3出力のスイッチエレメントSWE1〜SWE9で構成
されたスイッチエレメント群を示している。各スイッチ
エレメントにおいて、それぞれ制御レジスタREG1〜
REG9のレジスタ値により何番目のチャネルマスクビ
ット領域を使用するのかを設定できるようになってい
る。図示の例では左の3つのスイッチエレメントSWE
1〜SWE3は3番目のチャネルマスクビット領域を、
中央の3つのスイッチエレメントSWE4〜SWE6は
2番目のチャネルマスクビット領域を、右の3つのスイ
ッチエレメントSWE7〜SWE9は1番目のチャネル
マスクビット領域を設定している。
【0045】ATMスイッチ動作に際しては、4つのA
TMセルA〜Dが到着したものと仮定する。これらAT
Mセルは、回線対応部(図21参照)にて図36のフォ
ーマットに従い、それぞれ緊急用識別ビットが付加され
ている。ATMセルBとATMセルCは、緊急用識別ビ
ットの設定値が“0”であるため、チャネルマスクビッ
トを付加する必要はない。ATMセルAは、緊急を要す
るATMセルで、スイッチの経路がスイッチエレメント
SWE1→SWE4→SWE8チャネル0を通るように
なっている。ATMセルDも、緊急を要するATMセル
で、スイッチの経路がスイッチエレメントSWE3→S
WE5→SWE7チャネル1を通るようになっている。
ATMセルBは、通常のATMセルで、スイッチ経路が
スイッチエレメントSWE2→SWE6→SWE9チャ
ネル2を通るようになっている。ATMセルCも、通常
のATMセルであるが、スイッチ経路のスイッチエレメ
ントSWE2からSWE5に到着した時、内蔵の記憶バ
ッファに保持されている。これは以下の理由による。
【0046】すなわち、図38に示されるように、スイ
ッチエレメントSWE5において、緊急を要するATM
セルDと通常のATMセルCが同時に到着してしまい、
当該スイッチエレメント内でATMセルCを記憶バッフ
ァに保持し、緊急を要するATMセルDを通過させるよ
うにしているためである。その後、ATMセルCは、ス
イッチエレメントSWE5からSWE8を通ってチャネ
ル2に送出される。
【0047】以上説明したように、本実施例によれば、
緊急を要するATMセルは、緊急用識別ビットに基づい
て高速にスイッチエレメント内をスイッチさせることが
できる。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、A
TMのスイッチエレメントにおけるATMセルのスイッ
チを、ATMセルの先頭に付加したルーティングタグ
(そのATMセルの制御情報とルーティング情報から成
る)により行うようにしているので、ATMセルのスイ
ッチを簡単に且つ高速に行うことができ、より多くの情
報伝送が可能となる。また、ルーティングタグにはAT
Mセルのスイッチに必要な情報のみが集められているの
で、ATMの各スイッチエレメントの構成も簡素化する
ことができる。
【0049】また、緊急を要するATMセルのスイッチ
を、そのATMセルの先頭に緊急用識別ビットを設ける
ことにより行っているため、緊急を要するATMセル
は、スイッチエレメント内で単独に且つ高速にスイッチ
できるようになる。これによって、緊急を要する情報の
より早い情報転送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の形態によるATMスイッチ方式
の原理説明図である。
【図2】図1に示す形態の第1の変形形態の原理説明図
である。
【図3】図1に示す形態の第2の変形形態の原理説明図
である。
【図4】図1に示す形態の第3の変形形態の原理説明図
である。
【図5】図1に示す形態の第4の変形形態の原理説明図
である。
【図6】図1に示す形態の第5の変形形態の原理説明図
である。
【図7】図1に示す形態の第6の変形形態の原理説明図
である。
【図8】図1に示す形態の第7の変形形態の原理説明図
である。
【図9】図1に示す形態の第8の変形形態の原理説明図
である。
【図10】図1に示す形態の第9の変形形態の原理説明
図である。
【図11】図1に示す形態の第10の変形形態の原理説
明図である。
【図12】図1に示す形態の第11の変形形態の原理説
明図である。
【図13】図1に示す形態の第12の変形形態の原理説
明図である。
【図14】図1に示す形態の第13の変形形態の原理説
明図である。
【図15】図1に示す形態の第14の変形形態の原理説
明図である。
【図16】図1に示す形態の第15の変形形態の原理説
明図である。
【図17】図1に示す形態の第16の変形形態の原理説
明図である。
【図18】図1に示す形態の第17の変形形態の原理説
明図である。
【図19】図1に示す形態の第18の変形形態の原理説
明図である。
【図20】図1に示す形態の第19の変形形態の原理説
明図である。
【図21】本発明の第2の形態によるATMスイッチ方
式の原理説明図である。
【図22】図21に示す形態の第1の変形形態の原理説
明図である。
【図23】図21に示す形態の第2の変形形態の原理説
明図である。
【図24】図21に示す形態の第3の変形形態の原理説
明図である。
【図25】図21に示す形態の第4の変形形態の原理説
明図である。
【図26】図1に示す形態に対応したATMスイッチシ
ステムの全体構成を示すブロック図である。
【図27】図26のシステムに基づく本発明の一実施例
の説明図である。
【図28】図27の補足説明図である。
【図29】図27の補足説明図である。
【図30】図21に示す形態に対応したATMスイッチ
システムの全体構成を示すブロック図である。
【図31】図30のシステムによるATMスイッチ処理
を示すフローチャートである。
【図32】図22,図23に示す形態に対応したATM
スイッチシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図33】図32のシステムによるATMスイッチ処理
を示すフローチャートである。
【図34】図24に示す形態に対応したATMスイッチ
システムの全体構成を示すブロック図である。
【図35】図25に示す形態に対応したATMスイッチ
システムの全体構成を示すブロック図である。
【図36】図35のシステムに基づく本発明の一実施例
の説明図である。
【図37】図36の補足説明図である。
【図38】図36の補足説明図である。
【図39】従来形におけるATMスイッチ方式の説明図
である。
【符号の説明】
Ci…ATMセル CMK…チャネルマスクビット DS…破棄レベル設定ビット EM…緊急用識別ビット Li,L1i,L2i…回線対応部(ルーティングタグ
をATMセルの先頭に付加する手段) MBi…輻輳制御用の記憶バッファ PS…プライオリティ設定ビット P1,P2,S1,S2,M1,M2,D1〜D3…端
子 RT…ルーティングタグ REG,REG1〜REG4…制御レジスタ SWEi…ATMのスイッチエレメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−1669(JP,A) 特開 平2−239747(JP,A) 特開 平2−224548(JP,A) 特開 平2−301347(JP,A) 特開 平4−207543(JP,A) 特開 平4−29441(JP,A) 特開 平4−94238(JP,A) 特開 平4−179339(JP,A) 特開 平1−231457(JP,A) 特開 平6−104917(JP,A) 特開 平7−15464(JP,A) 特開 平6−6370(JP,A) 1989年信学秋季大会 B−318 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/56 H04L 12/28

Claims (28)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一つのATMのスイッチエレ
    メントと、 到着したATMセルに関連するルーティングタグを該A
    TMセルの先頭に付加する手段とを備えたATMスイッ
    チ方式において、 前記ルーティングタグには、ATMセルのプライオリテ
    ィ情報と該ATMセルのプライオリティ情報とは別に設
    定される破棄レベル情報とを含む制御情報とアドレス値
    を規定したルーティング情報とが順次設定され、 前記ATMスイッチエレメントは、 前記制御情報に基づいて、ATMセルのプライオリティ
    制御と輻輳制御用の記憶バッファの記憶量によるATM
    セルの破棄制御とを行うとともに、前記ルーティング情
    報に規定されたアドレス値に基づいて、スイッチ動作を
    行うことを特徴とするATMスイッチ方式。
  2. 【請求項2】 前記ルーティングタグがバイト単位でな
    くビット単位で付加されることを特徴とする請求項1に
    記載のATMスイッチ方式。
  3. 【請求項3】 少なくとも一つのATMのスイッチエレ
    メントと、 到着したATMセルに関連するルーティングタグを該A
    TMセルの先頭に付加する手段と を備えたATMスイッ
    チ方式において、 前記ルーティングタグには、前記ATMセルのプライオ
    リティと破棄レベルとの情報を含む制御情報とアドレス
    値を規定したルーティング情報とが順次設定され、 前記ATMスイッチエレメントは、 前記制御情報に基づいて、前記ATMセルのプライオリ
    ティ制御と輻輳制御用の記憶バッファの記憶量によるA
    TMセルの破棄制御とを行うとともに、前記ルーティン
    グ情報に規定されたアドレス値に基づいて、スイッチ動
    作を行い、 ATMセルのプライオリティが高レベルと低レベルの2
    種類で表現できる場合に前記ルーティングタグ内の制御
    情報の先頭の1ビットにプライオリティを設定する手段
    を具備し、該設定されたビットの値に応じて前記ATM
    のスイッチエレメント内でのATMセルのプライオリテ
    ィ制御を行うことを特徴とするATMスイッチ方式。
  4. 【請求項4】 少なくとも一つのATMのスイッチエレ
    メントと、 到着したATMセルに関連するルーティングタグを該A
    TMセルの先頭に付加する手段と を備えたATMスイッ
    チ方式において、 前記ルーティングタグには、前記ATMセルのプライオ
    リティと破棄レベルとの情報を含む制御情報とアドレス
    値を規定したルーティング情報とが順次設定され、 前記ATMスイッチエレメントは、 前記制御情報に基づいて、前記ATMセルのプライオリ
    ティ制御と輻輳制御用の記憶バッファの記憶量によるA
    TMセルの破棄制御とを行うとともに、前記ルーティン
    グ情報に規定されたアドレス値に基づいて、スイッチ動
    作を行い、 ATMセルのプライオリティが高レベル、低レベルおよ
    び中間レベルの3種類もしくはそれ以上の種類で表現で
    きる場合に前記ルーティングタグの先頭ビットから該プ
    ライオリティが全て表せるだけの複数ビット数分を設定
    する手段を具備し、該設定された複数ビットの値に応じ
    て前記ATMのスイッチエレメント内でのATMセルの
    プライオリティ制御を行うことを特徴とするATMスイ
    ッチ方式。
  5. 【請求項5】 前記ルーティングタグ内のプライオリテ
    ィを設定するビット幅を設定するための端子を前記AT
    Mの各スイッチエレメント毎に設けたことを特徴とする
    請求項3または4に記載のATMスイッチ方式。
  6. 【請求項6】 前記ルーティングタグ内のプライオリテ
    ィを設定するビット幅を設定するための制御レジスタを
    前記ATMの各スイッチエレメント毎に設けたことを特
    徴とする請求項3または4に記載のATMスイッチ方
    式。
  7. 【請求項7】 少なくとも一つのATMのスイッチエレ
    メントと、 到着したATMセルに関連するルーティングタグを該A
    TMセルの先頭に付加する手段と を備えたATMスイッ
    チ方式において、 前記ルーティングタグには、前記ATMセルのプライオ
    リティと破棄レベルとの情報を含む制御情報とアドレス
    値を規定したルーティング情報とが順次設定され、 前記ATMスイッチエレメントは、 前記制御情報に基づいて、前記ATMセルのプライオリ
    ティ制御と輻輳制御用の記憶バッファの記憶量によるA
    TMセルの破棄制御とを行うとともに、前記ルーティン
    グ情報に規定されたアドレス値に基づいて、スイッチ動
    作を行い、 前記ルーティングタグ内のプライオリティを設定するビ
    ットの後に当該ATMセルの破棄レベルを示すビットを
    1ビット設定する手段を具備し、輻輳制御用の記憶バッ
    ァが一杯の状態で新たなATMセルがATMの当該ス
    イッチエレメントに到着した時、前記破棄レベル設定ビ
    ットが所定レベルにあるATMセルは前記記憶バッファ
    と新たに到着したATMセルの中から、新たに到着した
    セル数分を選択し破棄するようにしたことを特徴とす
    TMスイッチ方式。
  8. 【請求項8】 前記輻輳制御用の記憶バッファが一杯の
    状態で新たなATMセルがATMの当該スイッチエレメ
    ントに到着した時、前記破棄レベル設定ビットが所定レ
    ベルにあって破棄してもよいATMセルが前記記憶バッ
    ファおよび新たに到着したATMセルの中にあったとし
    ても、そのATMセルのプライオリティが前記記憶バッ
    ファに記憶されたATMセルの中で高レベルのものであ
    れば当該ATMセルの破棄は行わず、該記憶バッファに
    記憶されたATMセルおよび新たに到着したATMセル
    の中から最もプライオリティが低く、且つ、破棄レベル
    を示すビットの値が設定されているATMセルを破棄す
    るようにしたことを特徴とする請求項7に記載のATM
    スイッチ方式。
  9. 【請求項9】 少なくとも一つのATMのスイッチエレ
    メントと、 到着したATMセルに関連するルーティングタグを該A
    TMセルの先頭に付加する手段と を備えたATMスイッ
    チ方式において、 前記ルーティングタグには、前記ATMセルのプライオ
    リティと破棄レベルとの情報を含む制御情報とアドレス
    値を規定したルーティング情報とが順次設定され、 前記ATMスイッチエレメントは、 前記制御情報に基づいて、前記ATMセルのプライオリ
    ティ制御と輻輳制御用の記憶バッファの記憶量によるA
    TMセルの破棄制御とを行うとともに、前記ルーティン
    グ情報に規定されたアドレス値に基づいて、スイッチ動
    作を行い、 前記ルーティングタグ内のプライオリティを設定するビ
    ットの後に当該ATMセルの破棄レベルを示すビットを
    複数ビット設定する手段を具備し、該設定された複数ビ
    ットの組合せに基づく前記輻輳制御用の記憶バッファの
    充填率でATMセルを破棄するようにしておき、該記憶
    バッファの充填率が破棄レベルを示すビット値の設定条
    件を満足した時に当該ATMセルを破棄するようにした
    ことを特徴とするATMスイッチ方式。
  10. 【請求項10】 前記破棄レベルを示すビットの設定値
    が前記輻輳制御用の記憶バッファの充填率を満足した
    時、該記憶バッファ内の当該条件を満足しているATM
    セルの中で最もプライオリティの低いATMセルを破棄
    するようにしたことを特徴とする請求項9に記載のAT
    Mスイッチ方式。
  11. 【請求項11】 前記破棄レベルを示すビットの設定値
    の条件を満足した場合に、最もプライオリティの低いA
    TMセルが複数存在し且つ破棄したいセル数よりも多い
    時は、前記記憶バッファおよび新たに到着したATMセ
    ルの中から最後に送出されるセルより破棄するようにし
    たことを特徴とする請求項8または10に記載のATM
    スイッチ方式。
  12. 【請求項12】 前記破棄レベルを示すビットの設定値
    の条件を満足した場合に、最もプライオリティの低いA
    TMセルが複数存在し且つ破棄したいセル数よりも多い
    時は、前記記憶バッファおよび新たに到着したATMセ
    ルの中から最初に送出されるセルより破棄するようにし
    たことを特徴とする請求項8または10に記載のATM
    スイッチ方式。
  13. 【請求項13】 前記破棄レベルを示すビットの設定値
    の条件を満足した場合に、最もプライオリティの低いA
    TMセルが破棄したいセル数よりも少ない時は、前記記
    憶バッファおよび新たに到着したATMセルの中から、
    次にプライオリティが低く、且つ、破棄レベルを示すビ
    ットの設定値が条件を満足しているATMセルを破棄す
    るようにしたことを特徴とする請求項8または10に記
    載のATMスイッチ方式。
  14. 【請求項14】 前記記憶バッファが一杯の状態で最も
    プライオリティの低いATMセルが破棄したいセル数よ
    りも少ない時は、新たに到着したATMセルを無条件で
    破棄するようにしたことを特徴とする請求項8または1
    0に記載のATMスイッチ方式。
  15. 【請求項15】 前記ルーティングタグ内の破棄レベル
    を示すビットの先頭ビットの位置が該ルーティングタグ
    の先頭ビットから何ビット目に配置されているかを設定
    するための端子を前記ATMの各スイッチエレメント毎
    に設けたことを特徴とする請求項7または9に記載のA
    TMスイッチ方式。
  16. 【請求項16】 前記ルーティングタグ内の破棄レベル
    を示すビットの先頭ビットの位置が当該ルーティングタ
    グの先頭ビットから何ビット目に配置されているかを設
    定するための制御レジスタを前記ATMの各スイッチエ
    レメント毎に設けたことを特徴とする請求項7または9
    に記載のATMスイッチ方式。
  17. 【請求項17】 前記ルーティングタグ内の破棄レベル
    を設定するビットの後に該ルーティングタグのルーティ
    ング情報のサイズを示す所定ビット数またはバイト数を
    設定する手段を具備することを特徴とする請求項7また
    は9に記載のATMスイッチ方式。
  18. 【請求項18】 前記ルーティングタグのルーティング
    情報のアドレス値が前記ATMのスイッチエレメントの
    最終の出口のチャネル値をそのまま設定し、その単一の
    アドレスにより当該ATMセルのスイッチを行うことを
    特徴とする請求項1または2に記載のATMスイッチ方
    式。
  19. 【請求項19】 前記ルーティングタグのルーティング
    情報のアドレス値が前記ATMの各スイッチエレメント
    毎の出口のチャネル値を設定し、当該ATMセルが通過
    するATMのスイッチエレメントの個数分のアドレスを
    設定することにより、該ATMの各スイッチエレメント
    毎に、当該スイッチエレメントでのATMセルをスイッ
    チさせるのに必要なアドレスを順次使用してATMセル
    をスイッチさせるようにしたことを特徴とする請求項1
    または2に記載のATMスイッチ方式。
  20. 【請求項20】 前記ATMの各スイッチエレメント毎
    にATMセルをスイッチさせるのに必要なアドレスは前
    記ルーティングタグのルーティング情報の何番目である
    かを設定するための端子を該ATMの各スイッチエレメ
    ント毎に設けたことを特徴とする請求項19に記載のA
    TMスイッチ方式。
  21. 【請求項21】 前記ATMの各スイッチエレメント毎
    にATMセルをスイッチさせるのに必要なアドレスは前
    記ルーティングタグのルーティング情報の何番目である
    かを設定するための制御レジスタを該ATMの各スイッ
    チエレメント毎に設けたことを特徴とする請求項19に
    記載のATMスイッチ方式。
  22. 【請求項22】 前記ATMのスイッチエレメントは1
    チップの形態で構成されることを特徴とする請求項1に
    記載のATMスイッチ方式。
  23. 【請求項23】 少なくとも一つのATMのスイッチエ
    レメントと、 到着したATMセルが緊急を要するATMセルであるか
    否かを示す緊急用識別ビットを該ATMセルの先頭に付
    加する手段とを備えたATMスイッチ方式において、 前記ATMスイッチエレメントは、 前記緊急用識別ビットが所定値に設定されているATM
    セルが到着したときに、前記スイッチエレメント内に存
    在する緊急を要するビットが設定されたATMセル以外
    の全てのATMセルを輻輳制御用の記憶バッファに保持
    することによって、緊急を要するATMセルのスイッチ
    動作を最優先で行うことを特徴とするATMスイッチ方
    式。
  24. 【請求項24】 前記緊急用識別ビットの後に前記AT
    Mのスイッチエレメントの出口のチャネル順にチャネル
    マスクビットを設定する手段を具備し、前記ATMのス
    イッチエレメントは、前記緊急用識別ビットが設定され
    たATMセルが到着した時に、当該ATMセルのヘッダ
    の情報によるスイッチを行わずに、出力先を前記ATM
    のスイッチエレメントの全ての出口のチャネルが対象と
    なるようにし、チャネルマスクビットが所定値に設定さ
    れたATMのスイッチエレメントの出口のチャネルをマ
    スクしてATMセルを破棄し、チャネルマスクビットが
    前記所定値に設定されていないATMのスイッチエレメ
    ントの出口のチャネルのみに当該ATMセルが通過する
    ようにスイッチ制御することを特徴とする請求項23に
    記載のATMスイッチ方式。
  25. 【請求項25】 前記チャネルマスクビットとして、通
    過するATMの各スイッチエレメント毎の出口のチャネ
    ルをマスクできるだけのビット数を設定する手段を具備
    し、緊急を要するATMセルが各スイッチエレメントを
    通過する順番で順次チャネルマスクビットにより各スイ
    ッチエレメントのチャネルをマスクするようにしたこと
    を特徴とする請求項24に記載のATMスイッチ方式。
  26. 【請求項26】 前記ATMの各スイッチエレメントの
    出口のチャネルのマスクビット領域をそれぞれ設定する
    ための端子を該ATMの各スイッチエレメント毎に設け
    たことを特徴とする請求項25に記載のATMスイッチ
    方式。
  27. 【請求項27】 前記ATMの各スイッチエレメントの
    出口のチャネルのマスクビット領域を設定するための制
    御レジスタを該ATMの各スイッチエレメント毎に設け
    たことを特徴とする請求項25に記載のATMスイッチ
    方式。
  28. 【請求項28】 前記ATMのスイッチエレメントは1
    チップの形態で構成されることを特徴とする請求項23
    に記載のATMスイッチ方式。
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