JP3504482B2 - Atm交換装置 - Google Patents

Atm交換装置

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JP3504482B2
JP3504482B2 JP34806197A JP34806197A JP3504482B2 JP 3504482 B2 JP3504482 B2 JP 3504482B2 JP 34806197 A JP34806197 A JP 34806197A JP 34806197 A JP34806197 A JP 34806197A JP 3504482 B2 JP3504482 B2 JP 3504482B2
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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ATM(Asynchronou
s Transfer Mode)に利用する。本発明はATM交換装置
を大容量化する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】ATMでは各種の情報をセルと呼ばれる
固定長のパケットに分割して転送する。このセルには宛
先が表示されており、ATM交換装置では、この宛先に
したがってセルを所望の出力回線に転送する交換接続を
行う。
【0003】従来のATM交換装置を図4を参照して説
明する。図4は従来のATM交換装置における4×4基
本スイッチの構成を示す図である。図4は基本スイッチ
の構成の中で、入力バッファ型の基本スイッチの構成を
示すものである。図4において符号60はATMセルを
所望の出力に転送するクロスポイントであり、符号20
−1〜20−4は入力データハイウェイである入力回線
1−1〜1−4から到着したセルを一時的に蓄積する入
力バッファであり、符号70はセルの競合の制御を行う
アービトレーション回路であり、符号2−1〜2−4は
出力ハイウェイとしての出力回線である。
【0004】クロスポイント60にはアドレスフィルタ
44を備えることにより、ヘッダ内の情報を読み込み、
所望の出力回線2−1〜2−4にセルを転送することが
できる。
【0005】しかし、この従来のATM交換装置では、
入力回線1−1〜1−4から到着した各セルは各入力バ
ッファ20−1〜20−4に一時蓄積され、これらの各
セルの宛先が同じ宛先の場合にはアービトレーション回
路70において調停作業を行う。このような従来のAT
M交換装置は、スイッチ規模が大きくなるにつれて、ア
ービトレーション回路70の処理時間が増加することに
なり、ATM交換装置の高速化および大容量化が困難で
ある。
【0006】また、図5は複数のATM交換装置を用い
た大規模ATM交換装置を示す図であるが、図4に示し
たようなATM交換装置を基本スイッチとして複数個用
い、図5に示すような大規模なATM交換装置を構成す
る場合には、リンクの数が基本スイッチ数の増大と共に
増加するため、配線自身がお互いに絡み合い複雑化する
ため、リンク数の増大という観点からもATM交換装置
の大容量化が困難である。
【0007】そこで、本願出願人は、特願平9−274
723号、特願平9−312359号、特願平9−33
3263号(いずれも本願出願時に未公開)により、図
6および図7に示すATM交換装置を提案した。図6お
よび図7は先願のAMT交換装置のブロック構成図であ
る。図6および図7に示すATM交換装置は、全体を統
括的に制御するアービトレーション回路を必要とせず、
各アクセスモジュールが同期モジュール30から発生す
る同期情報およびクロック信号に同期し、バス6を介し
て自律的にセルの送受信を行っている。これにより、図
4および図5に示したようなATM交換装置と比較する
と大容量化および高速化を図る上で有効であり、さら
に、入出力回線数の増減に柔軟に対応することができ
る。
【0008】特に、図7に示す例は、時分割多重と光波
長多重とを併用したことにより、信号フレームの構成が
シンプルになり同期回路を簡単化することができるとと
もに、光波長数が出力ポート数分で済み、各アクセスモ
ジュールで同じ波長が使用できるため装置コストを低減
することができる。
【0009】図8は、図6に示すATM交換装置の通信
状況を示す図である。図6に示すATM交換装置は、リ
ング状にバス接続されているアクセスモジュールが図8
に示すように、タイムスロットを用いて、各モジュール
間のセル転送を実現している。各モジュール間は、各タ
イムスロットで割り当てられたタイミングのみバス6上
にセルの送信および受信を行う。これらの送信または受
信のタイミングは各モジュール間で同期制御することに
より実現している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように図6に示す
ATM交換装置の例では、図8に示すように、送信をA
→B→C→D→A→…の順に行い、受信をD→D→D→
C→C→…の順に行う。ここで、アクセスモジュールi
からアクセスモジュールjにセルを転送するのに要する
セル転送時間をti j 、アクセスモジュール数をNと
すると、アクセスモジュールiからアクセスモジュール
jに転送する待機時間TWaitは、 TWait=N×(N−1)×ti j となる。
【0011】図6の場合には、アクセスモジュール数が
4つバス接続されるため、1回セル転送した場合には、
次のアクセスタイミングは12セル転送時間後である。
図7に示した例も、また、図6と同様の理由で1回セル
転送した場合には、次のアクセスタイミングは、12セ
ル転送時間後である。
【0012】このようにアクセスモジュール数によって
セル転送速度が制限される。すなわち、図6および図7
の構成では、バス速度がボトルネックとなり、バス速度
の制限がこのATM交換装置容量の制限となる。したが
って、図6および図7に示す構成を用いても大容量化に
伴う高速化の制限は発生する。
【0013】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、大容量化を図ることができるとともに大容量
化に伴うセル転送待機時間を短縮させることができるA
TM交換装置を提供することを目的とする。本発明は、
入出力回線数の増減に柔軟に対応することができるAT
M交換装置を提供することを目的とする。本発明は、装
置コストを低く抑えることができるATM交換装置を提
供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、アクセスモジ
ュール間の競合制御を不要とし、簡単な構成で自律的に
処理が行えるATM交換装置に適用し、各アクセスモジ
ュール間のセルの転送には波長多重を用いることによ
り、大容量化に伴うセル転送待機時間を短縮することを
最も主要な特徴とする。これにより、一つのアクセスモ
ジュールから全てのアクセスモジュールへのセル転送を
同一の送信タイミング内で行うことができるため、セル
転送待機時間を短縮することができる。
【0015】すなわち、本発明はATM交換装置であっ
て、N(Nは自然数)個の入力をそれぞれ収容するN個
のアクセスモジュールと、このN個のアクセスモジュー
ルを連結する信号線と、このN個のアクセスモジュール
を同期させる同期手段とを備え、この同期手段は、前記
N個のアクセスモジュールに対して順次前記信号線から
の受信タイミングを設定する手段と、この受信タイミン
グの中で受信中のアクセスモジュールに宛てる前記信号
線への送信タイミングを順次設定する手段とを含むAT
M交換装置である。
【0016】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記N個のアクセスモジュールには、最大N個の異なる波
長が割り当てられ、前記送信タイミングと前記受信タイ
ミングとは同一タイムスロット内に設定され、前記アク
セスモジュールは、前記N個の入力に到来するセルをそ
れぞれヘッダ情報にしたがって区分して蓄積するバッフ
ァと、このバッファから出力されるセルをそれぞれ異な
る波長の信号に変換する手段と、この前記変換する手段
の出力を同一送信タイミングで波長多重して送信する手
段とを備えたところにある。このとき、前記アクセスモ
ジュールには、前記波長多重されたセルを入力し自己に
割り当てられた波長の信号のセルを抽出するフィルタを
備えることが望ましい。
【0017】また、前記バッファには電気信号のセルが
蓄積され、前記変換する手段は、この電気信号のセルを
光信号のセルに変換する手段を含み、前記フィルタは、
光波長多重されたセルを入力し自己に割り当てられた光
波長のセルを抽出する手段を含み、この抽出する手段に
より抽出された光信号のセルを電気信号のセルに変換す
る手段を備えることが望ましい。このとき、前記信号線
は、リング状に形成された光波長多重バスであることが
望ましい。
【0018】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図1を参照し
て説明する。図1は本発明実施例のATM交換装置のブ
ロック構成図である。
【0019】本発明はATM交換装置であって、N個の
入力をそれぞれ収容するアクセスモジュールAM1 〜A
N と、このアクセスモジュールAM1 〜AMN を連結
する信号線であるバス6と、このアクセスモジュールA
1 〜AMN を同期させる同期手段である受信タイミン
グ制御部9および送信タイミング制御部10とを備え、
この受信タイミング制御部9は、アクセスモジュールA
1 〜AMN に対して順次バス6からの受信タイミング
を設定し、送信タイミング制御部10は、この受信タイ
ミングの中で受信中のアクセスモジュールAMi (iは
1〜Nの整数)に宛てるバス6への送信タイミングを順
次設定するATM交換装置である。
【0020】ここで、本発明の特徴とするところは、ア
クセスモジュールAM1 〜AMN には、異なる波長λ1
〜λN が割り当てられ、前記送信タイミングと前記受信
タイミングとは同一タイムスロット内に設定され、アク
セスモジュールAM1 〜AMN は、前記N個の入力に到
来するのセルをそれぞれヘッダ情報にしたがって区分し
て蓄積するバッファB1 〜BN と、このバッファB1
N から出力されるセルをそれぞれ異なる波長の信号に
変換する手段である電気光変換器E/O1 〜E/O
N と、この電気光変換器E/O1 〜E/ON の出力を同
一送信タイミングで波長多重して送信する手段である光
合波器50とを備えたところにある。また、アクセスモ
ジュールAM1 〜AMN には、前記波長多重されたセル
を入力し自己に割り当てられた波長の信号のセルを抽出
するフィルタ40を備える。
【0021】本発明実施例では、バッファB1 〜BN
は電気信号のセルが蓄積され、電気光変換器E/O1
E/ON は、この電気信号のセルを光信号のセルに変換
し、フィルタ40は、光波長多重されたセルを入力し自
己に割り当てられた光波長のセルを抽出し、この抽出さ
れた光信号のセルを電気信号のセルに変換する手段であ
る光電気変換器O/Eを備える。また、バス6は、リン
グ状に形成された光波長多重バスである。
【0022】
【実施例】本発明実施例を説明する。図1に示す入力に
到着したセルは、そのセル自身の持つアドレスに対応す
るアドレスフィルタAF1 〜AFN を通過する。このよ
うにしてアドレスフィルタAF1 〜AFN を通過したセ
ルは、それぞれのバッファB1 〜BN に蓄積されて転送
される時間まで待機する。
【0023】バッファB1 〜BN に蓄積されたセルは電
気信号のセルであり、転送時には電気光変換器E/O1
〜E/ON により光信号のセルに変換され、所望のアド
レスモジュールAMi に転送される。このとき、各アド
レスモジュールAM1 〜AMN には、それぞれ異なる波
長が割り当てられており、電気光変換器E/O1 〜E/
N は、バッファB1 〜BN から出力されたセルをそれ
ぞれ異なる波長の光信号のセルに変換する。そして、転
送される光信号のセルは光合波器50により光波長多重
され、一つのバス6に転送される。
【0024】フィルタ40はバス6から到来する光波長
多重された光信号のセルを受信し、自己のアクセスモジ
ュールAMi に割り当てられている波長のセルだけを透
過させて抽出する。なお、受信タイミング制御部9は、
自己のアクセスモジュールAMi の受信タイミングのと
きに、ゲート回路58のゲートを開く。これにより、フ
ィルタ40により抽出され、さらに、光電気変換器O/
Eにより電気信号に変換されたセルがこのゲートを通過
して速度変換用バッファ59に蓄積される。速度変換用
バッファ59では、出力速度に合わせてアクセスモジュ
ールAMi からセルを出力する。
【0025】図2は本発明実施例の送信タイミングと受
信タイミングとの関係を示す図である。図2に示すよう
に、本発明実施例では、光波長多重を用いることによ
り、送信タイミングと受信タイミングとが同一タイムス
ロット内に設定されることを可能にしている。このよう
に、光波長多重を用いることにより、同一の送信タイミ
ングにおいて、アクセスモジュールAMi から全てのア
クセスモジュールAM1〜AMN にリンクを設定するこ
とができる。なお、図2の例は4つのアクセスモジュー
ルAM1 〜AM4 を用いた例である。
【0026】図3は本発明実施例のセル転送の状況を示
す概念図である。図3に示すように、t=1の場合はア
クセスモジュールAM1 から全てのアクセスモジュール
AM1 〜AMN へセルの転送を行う。同様に、t=2の
場合はアクセスモジュールAM2 から全てのアクセスモ
ジュールAM1 〜AMN へセルの転送を行う。このよう
にして、t=iの場合はアクセスモジュールAMi から
全てのアクセスモジュールAM1 〜AMN へセルの転送
を行う。t=N+1になるとt=1に戻る。このように
して、t=1〜Nまでの動作を繰り返すことにより、各
アクセスモジュールAM1 〜AMN 間のセル転送を行う
ことができる。
【0027】この場合には、一度セル転送してから次回
のセル転送まではN−1セル転送時間後まで待機する必
要がある。ここで、アクセスモジュールAMi からアク
セスモジュールAMj へのセル転送時間をti j 、ア
クセスモジュール数をNとすると、アクセスモジュール
AMi からアクセスモジュールAMj にセル転送する待
機時間は、 TWait=N×ti j となり、従来例で示した図6および図7の例と比較する
と、(N−1)倍分待機時間が短縮される。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大容量化を図ることができるとともに大容量化に伴うセ
ル転送遅延時間を短縮させることができる。また、入出
力回線数の増減に柔軟に対応することができるととも
に、装置コストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のATM交換装置のブロック構成
図。
【図2】本発明実施例の送信タイミングと受信タイミン
グとの関係を示す図。
【図3】本発明実施例のセル転送の状況を示す概念図。
【図4】従来のATM交換装置における4×4基本スイ
ッチの構成を示す図。
【図5】入力バッファ型の基本スイッチの構成を示す
図。
【図6】先願のAMT交換装置のブロック構成図。
【図7】先願のAMT交換装置のブロック構成図。
【図8】先願のATM交換装置の通信状況を示す図。
【符号の説明】
1−1〜1−4 入力回線 2−1〜2−4 出力回線 6 バス 9 受信タイミング制御部 10 送信タイミング制御部 20−1〜20−4 入力バッファ 30 同期モジュール 40 フィルタ 50 光合波器 58 ゲート回路 59 速度変換用バッファ 60 クロスポイント 70 アービトレーション回路 AF1 〜AFN 、44 アドレスフィルタ AM1 〜AMN アクセスモジュール E/O1 〜E/ON 電気光変換器 O/E 光電気変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−14284(JP,A) 特開 平11−112520(JP,A) 特開 平11−145982(JP,A) 特開 平11−168469(JP,A) 特開 平7−177169(JP,A) 特開 平6−189350(JP,A) 特開 平6−90471(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/28 H04L 12/437

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N(Nは自然数)個の入力をそれぞれ収
    容するN個のアクセスモジュールと、このN個のアクセ
    スモジュールを連結する信号線と、このN個のアクセス
    モジュールを同期させる同期手段とを備え、この同期手
    段は、前記N個のアクセスモジュールに対して順次前記
    信号線からの受信タイミングを設定する手段と、この受
    信タイミングの中で受信中のアクセスモジュールに宛て
    る前記信号線への送信タイミングを順次設定する手段と
    を含むATM交換装置において、 前記N個のアクセスモジュールには、最大N個の異なる
    波長が割り当てられ、前記送信タイミングと前記受信タ
    イミングとは同一タイムスロット内に設定され、 前記アクセスモジュールは、前記N個の入力に到来する
    セルをそれぞれヘッダ情報にしたがって区分して蓄積す
    るバッファと、このバッファから出力されるセルをそれ
    ぞれ異なる波長の信号に変換する手段と、この前記変換
    する手段の出力を同一送信タイミングで波長多重して送
    信する手段とを備えたことを特徴とするATM交換装
    置。
  2. 【請求項2】 前記アクセスモジュールには、前記波長
    多重されたセルを入力し自己に割り当てられた波長の信
    号のセルを抽出するフィルタを備えた請求項1記載のA
    TM交換装置。
  3. 【請求項3】 前記バッファには電気信号のセルが蓄積
    され、前記変換する手段は、この電気信号のセルを光信
    号のセルに変換する手段を含み、前記フィルタは、光波
    長多重されたセルを入力し自己に割り当てられた光波長
    のセルを抽出する手段を含み、この抽出する手段により
    抽出された光信号のセルを電気信号のセルに変換する手
    段を備えた請求項1または2記載のATM交換装置。
  4. 【請求項4】 前記信号線は、リング状に形成された光
    波長多重バスである請求項1または2記載のATM交換
    装置。
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