JP3661575B2

JP3661575B2 - ATM cell transmission system

Info

Publication number: JP3661575B2
Application number: JP2000233971A
Authority: JP
Inventors: 治緑川
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: JP2002051044A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非同期転送モード（ＡＴＭ：(Asynchronous Transfer Mode)伝送におけるＡＴＭセル終端デバイス（接続デバイス）間でセルを伝送するためのインターフェースを処理するＡＴＭセル伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のＡＴＭセル伝送は、ＡＴＭセル終端デバイス（適宜ＰＨＹと記載する）とＡＴＭスイッチとのセル伝送として、ユートピアレベル１，２インターフェース（適宜、Ｉ／Ｆと略記する）がある。ユートピアレベル１Ｉ／Ｆは、シングル接続用である。ユートピアレベル２Ｉ／Ｆは複数デバイスマルチポイント接続（１対ｎ）用であり、それぞれのデバイスの主信号を共通バスを通じて連接し、かつ、制御信号を個別に伝送するインターフェースを備えている（例えば、特開平１１−２５２１２２号公報の「ＡＴＭバス接続システム」）。
【０００３】
このようなＡＴＭセル伝送において、ユートピアレベル２Ｉ／Ｆでは、ＡＴＭスイッチと複数のＰＨＹがマルチ接続されている。このユートピアレベル２Ｉ／Ｆでは、バス形式であるため、例えば、回路基板上の配線パターンの分岐によるインピーダンス変化で波形反射などの波形歪みが発生し易い。このため、バスの動作速度の高速化が困難であり、さらに、多数のＰＨＹの接続が困難である。また、波形歪みを抑えるため実装設計において特に詳細な検討が必要となる。
【０００４】
図７は従来のユートピアレベル２インターフェースによるＡＴＭセル伝送システムを説明するためのブロック図である。
図７において、この例は、ＡＴＭスイッチ４０１及びＰＨＹ４０２〜４０４が、セル送信用のバス４０５、及びセル受信用のバス４０６で接続されている。すなわち、１：ｎのバス形式で構成されている。ＰＨＹ４０２〜４０４はＡＴＭスイッチ４０１に対し、セルの受信可否・送信可否を制御用バス４０７を通じてＡＴＭスイッチ４０１に通知する。
【０００５】
このＡＴＭスイッチ４０１は、受信可否・送信可否情報に基づき、送信用バス４０５及び受信用バス４０６を通じて各ＰＨＹへのセル送信とともに、ＰＨＹからのセル受信制御を実行する。このセル受信制御によって送信セル４６１の送信、及び受信セル４６２の受信を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
こような上記従来例のユートピアレベル２によるＡＴＭセル伝送システムは、次のような問題がある。
（１）セルの送受信をバスで行うために動作速度を高速化できない。例えば、一般的なマルチＰＨＹ伝送方法のユートピアレベル２Ｉ／Ｆでは動作周波数の上限は３３ＭＨｚである。
【０００７】
これは、バス伝送による信号伝送が一本の信号線に複数のデバイスが接続されているため、パターン分岐のインピーダンス変化よる波形反射などで伝送波形が歪み、この波形歪みが収束するまでの時間を要するためである。
【０００８】
（２）この波形歪みを抑えるために部品の実装位置や配線の引き回し方法に、特に注意が必要となり、実装設計が複雑化する。
これはバス接続による伝送波形の歪みが、配線パターンの引き回しによって大きく変化し、波形歪みによる誤動作を避けるために部品配置や配線の引き回しを最適化する必要があるためである。
【０００９】
（３）１：ｎのバス接続のため、接続するＰＨＹの数が制限されてしまう。
これは１：ｎの接続では素子のドライブ能力やファンアウトを考慮する必要があるためである。
【００１０】
本発明は、このような従来の技術における課題を解決するものであり、ＡＴＭスイッチと複数のＰＨＹとが接続されたセル伝送において、動作速度を高速化できるとともに、実装における配線設計が簡易化され、かつ、接続するＰＨＹ数を増加できるとともに、送信セルと受信セルの競合を抑えて帯域の有効利用が可能になるＡＴＭセル伝送システムの提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明のＡＴＭセル伝送システムは、非同期転送モード（ＡＴＭ）伝送におけるＡＴＭスイッチと複数のＡＴＭセル終端デバイスとの間でセルを伝送するものであり、ＡＴＭスイッチと複数のＡＴＭセル終端デバイスをループ状の伝送路で１：１に連接し、
かつ、前記複数のＡＴＭセル終端デバイス間の伝送路として、複数のＡＴＭセル終端デバイスを連接して受信セルの伝送を行う受信系伝送路と、前記複数のＡＴＭセル終端デバイスとＡＴＭスイッチを連接して送信セルの伝送を行う送信系伝送路と、の二つの伝送経路を設け、
前記ＡＴＭスイッチは、複数のＡＴＭセル終端デバイスからのセル送受信信号を監視し、いずれのＡＴＭセル終端デバイスとセルの送受信を行うかを決定し、この決定に基づいて作成した制御データをセルに付加して初段のＡＴＭセル終端デバイスに送信し、
かつ、前記ＡＴＭスイッチが、最後段のＡＴＭセル終端デバイスからセル及び制御データを受け取って、セルのスイッチングを実行する構成としてある。
【００１２】
また、本発明のシステムは、前記複数のＡＴＭセル終端デバイスのそれぞれは、自己識別用の識別番号が付与され、この識別番号及び制御データ中の識別番号を比較して、自己ＡＴＭセル終端デバイス宛のデータ及びセル送信要求を認識し、かつ、複数のそれぞれのＡＴＭセル終端デバイスは、セルの受信可否、及び送信するセルの有無をセル送受信信号によってＡＴＭスイッチに通知する構成としてある。
【００１３】
また、本発明のシステムは、前記複数のＡＴＭセル終端デバイスのそれぞれは、自己識別用の識別番号が付与され、この識別番号及び制御データ中の識別番号を比較して、自己ＡＴＭセル終端デバイス宛のデータ及びセル送信要求を認識し、かつ、複数のそれぞれのＡＴＭセル終端デバイスは、セルの受信可否、及び送信するセルの有無をセル送受信信号によってＡＴＭスイッチに通知する構成としてある。
【００１４】
さらに、本発明のシステムは、前記制御データが、ＡＴＭセル終端デバイスごとの識別番号及び伝送情報からなり、伝送情報に、送信・受信・送受信のいずれかの指示情報が格納される構成としてある。
【００１７】
このような構成の発明のＡＴＭセル伝送システムは、ＡＴＭスイッチと複数のＡＴＭセル終端デバイスをループ状の伝送路で１：１に連接してセル及びセルの送受信制御のための制御データを伝送している。
【００１８】
この結果、次の作用効果（Ｉ）（II）（III）が得られる。
（Ｉ）１：１の伝送路接続での終端によって反射などの伝送波形の歪みを抑えることが出来るようになり、動作速度を高速化できる。
【００１９】
（II）１：１の伝送路接続であるため、複数のＰＨＹを接続する際の配線分岐を考慮する必要が無くなり、実装における配線設計が簡易化される。
【００２０】
（III）１：１の伝送路接続であるため、素子のドライブ能力やファンアウトによる接続数制限が無くなり、接続するＰＨＹ数を増やすことが出来る。
【００２１】
また、発明のＡＴＭセル伝送システムは、前記伝送路を、ＡＴＭセル終端デバイスを連接して受信セルの伝送を行う受信系伝送路と、終端デバイスとＡＴＭスイッチを連接して送信セルの伝送を行う送信系伝送路との二つの伝送経路で形成している。この結果、送受信を区別した二つの伝送経路によって、送信セルと受信セルの競合が発生し難くなり、その伝送（送受信）特性が向上し、かつ、帯域の有効利用が可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のＡＴＭセル伝送システムの実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明のＡＴＭセル伝送システムの実施形態における構成を示すブロック図である。
図１において、この例のＡＴＭセル伝送システムは、ＡＴＭスイッチ１に三つのＰＨＹ（ＡＴＭセル終端デバイス）２，３，４が、それぞれ伝送路８，９，１０，１１を通じて連接されている。なお、ＰＨＹが２個又は４個以上の場合も同様の構成で実現できるとともに、以下同様に動作する。
【００２３】
次に、この実施形態の動作について説明する。
まず、各部の基本的な動作について説明する。
図１を参照すると、ＡＴＭスイッチ１は、複数のＰＨＹ２〜４からのセル送受信信号５を監視して、いずれのＰＨＹとセルの送受信を行うかを決定する。この決定に基づき、作成した制御データ７をセルに付加してＰＨＹ２に送信する。ＡＴＭスイッチ１はＰＨＹ４からセル６と制御データ７を受け取り、セル６のスイッチングを行う。
【００２４】
ＰＨＹ２はＡＴＭスイッチ１と伝送路８によって接続されており、ＡＴＭスイッチ１から受け取った制御データ７を監視する。この監視による制御データ７が、自己ＰＨＹ２宛の送信データである場合、制御データ７に続くセル６を取り込む。制御データ７が自己ＰＨＹ２宛のセル送信要求である場合、制御データ７に続くセル６に送信セルを書き込み、伝送路９を通じて次段のＰＨＹ３へ送信する。
【００２５】
また、ＰＨＹ２は、制御データ７が自己ＰＨＹ２宛のデータであり、かつ、自己宛のセル送信要求の場合、制御データ７に続くセル６を取り込んだ後、送信セルを書き込み、次のＰＨＹ３へ伝送路９を通じて送信する。制御データ７が、自己ＰＨＹ２宛のデータでない場合、そのままＰＨＹ３へ送信する。
【００２６】
次に、ＰＨＹ３は、ＰＨＹ２と伝送路９によって接続されており、ＰＨＹ２から受け取った制御データ７を監視する。この監視では、ＰＨＹ２の場合と同様に、制御データ７が自己ＰＨＹ３宛である場合、制御データ７に続くセル６の取り込み、及び送信セルの書き込みを行って、次段のＰＨＹ４へ伝送路１０を通じて送信する。また、制御データ７が自己ＰＨＹ３宛のデータでない場合は、そのままＰＨＹ４へ送信する。
【００２７】
さらに、ＰＨＹ４は、ＰＨＹ３同様にＰＨＹ３から受け取った制御データ７を監視する。この監視で制御データ７が自己ＰＨＹ４宛である場合、制御データ７に続くセル６の取り込み、及び送信セルの書き込みを行う。そして、ＡＴＭスイッチ１へ伝送路１１を通じて送信する。また、制御データ７が自己ＰＨＹ４宛のデータでない場合、そのままＡＴＭスイッチ１へ送信する。
【００２８】
図２は制御データ７の内容を説明するための図である。
図２において、制御データ７はＰＨＹの識別番号７１と伝送情報７２とのそれぞれの情報からなる。ＰＨＹの識別番号７１はセルの送受信を行うためのＰＨＹの識別番号が格納され、伝送情報７２には送信・受信・送受信のいずれかの指示情報が格納されている。
【００２９】
次に、全体動作の概略について説明する。
図１を参照すると、ＡＴＭスイッチ１にＰＨＹ２〜４が伝送路８〜１１によって連接されており、ＰＨＹ４からＡＴＭスイッチ１へセルを送信する。ＰＨＹ２〜４は、ＡＴＭスイッチ１にセル送受信信号５を送信する。ＡＴＭスイッチ１はセル送受信信号５を監視し、送信又は受信可能なＰＨＹがあれば、セル６と制御データ７を送信する。
【００３０】
セル６及び制御データ７を受信したＰＨＹは、制御データ７を監視する。この監視で、自己ＰＨＹ宛の制御データ７であればセル６を引き取る。また、制御データ７がＡＴＭスイッチ１からの自己ＰＨＹ宛のセル送信要求であれば、セル６を上書きして、次のＰＨＹに送信する。制御データ７が自己ＰＨＹ宛ではない場合は、そのまま次のＰＨＹに送信する。
【００３１】
次に具体的な動作例について説明する。
図３は、実施形態の具体的な動作を説明するための図である。
図３において、ここではＰＨＹ１０２からのセル送受信信号１５１が受信可能であり、また、ＰＨＹ１０３からのセル送受信信号１５２も送受信可能であるとして説明する。さらに、ここではＰＨＹ１０４からのセル送受信信号１５３も送信可能の場合として説明する。
【００３２】
ＰＨＹ１０２〜１０４は、常時セルの受信可否、及び送信するセルの有無をセル送受信信号１６１，１６２，１６３によってＡＴＭスイッチ１０１へ通知する。
【００３３】
セル送受信信号１６１〜１６３を受け取ったＡＴＭスイッチ１０１は、伝送情報が送信であり、かつ、ＰＨＹ１０２の識別番号を格納した制御データ及びＰＨＹ１０２への送信セル（図３中の制御データ１７１，セル１６１）を作成してＰＨＹ１０２に送信する。
【００３４】
また、セル送受信信号１６１〜１６３を受け取ったＡＴＭスイッチ１０１は、伝送情報が送受信であるとともに、ＰＨＹ１０３の識別番号を格納した制御データ及びＰＨＹ１０３への送信セル（図３中の制御データ１７２，セル１６２）を作成してＰＨＹ１０２に送信する。
【００３５】
さらに、セル送受信信号１６１〜１６３を受け取ったＡＴＭスイッチ１０１は、伝送情報が受信であり、かつ、ＰＨＹ１０４の識別番号を格納した制御データ及びダミーのセル（図３中の制御データ１７３，セル１６３）を作成してＰＨＹ１０２に送信する。
【００３６】
ＰＨＹ１０２は、ＡＴＭスイッチから受け取った制御データ及びセルから制御データを抽出する。そして、ＰＨＹ１０２は、制御データ１７１〜１７３内のＰＨＹ識別番号が自己ＰＨＹの識別番号と一致するかを判断する。
【００３７】
図３において、制御データ１７１を受信した場合は、制御データ１７１中の識別番号が自己ＰＨＹと一致するため、次に、制御データ１７１内の伝送情報を調べる。この結果、伝送情報が送信のため、続くセル１６１を内部に取り込む。また、制御データ１７２，１７３を受信した場合は、制御データ中の識別番号が自己ＰＨＹと一致しないため、制御データ１７２及びセル１６２、制御データ１７３及びセル１６３を、そのままＰＨＹ１０３に送信する。
【００３８】
ＰＨＹ１０３もＰＨＹ１０２と同様に、最初にＰＨＹ１０２から受け取った制御データ及びセルから制御データを抽出する。そして、制御データ１７２，１７３内のＰＨＹ識別番号が自己ＰＨＹの識別番号と一致するかを判断する。図３において、制御データ１７２を受信した場合は、制御データ１７２中の識別番号が自己ＰＨＹと一致するため、次に、制御データ１７２内の伝送情報を調べる。
【００３９】
この結果、伝送情報が送受信のため、続くセル１６２を内部に取り込む。その後、送信したいセル１６４をセル１６２に上書きして、ＰＨＹ１０４に送信する。また、制御データ１７３を受信した場合は、制御データ中の識別番号が自己ＰＨＹと一致しないため、制御データ１７３及びセル１６３を、そのままＰＨＹ１０４に送信する。
【００４０】
ＰＨＹ１０４は、ＰＨＹ１０２と同様に、最初にＰＨＹ１０３から受け取った制御データ及びセルから制御データを抽出する。そして、制御データ１７２，１７３内のＰＨＹ識別番号が、自己ＰＨＹの識別番号と一致するかを判断する。図３において、制御データ１７２を受信した場合は、制御データ中の識別番号が自己ＰＨＹと一致しないため、制御データ１７２及びセル１６４を、そのままＡＴＭスイッチ１０１に送信する。
【００４１】
また、ＰＨＹ１０４は、制御データ１７３を受信した場合に、制御データ１７３中の識別番号が自己ＰＨＹと一致するため、次に、制御データ１７３内の伝送情報を調べる。この結果、伝送情報が受信であるため、送信したいセル１６５をセル１６３に上書きして、ＡＴＭスイッチ１０１に送信する。
【００４２】
ＡＴＭスイッチ１０１は、最後にＰＨＹ１０４からの制御データ１７２，セル１６４，制御データ１７３，セル１６５を受け取る。ＡＴＭスイッチ１０１は、制御データ１７２，１７３内の伝送情報を確認する。この確認で受信・送受信の場合、後に続くセル１６４，１６５を取り込み、セルのスイッチングを行う。
【００４３】
このようにして、この実施形態はユートピアレベル２インターフェースと同様に複数のＰＨＹが接続可能になる。この場合、ＡＴＭスイッチと複数のＰＨＹをループ状の一つの伝送路で連接してセル及びセルの送受信制御のための制御データを伝送している。すなわち、セルの伝送方法が全て１：１の伝送接続となっており、次の作用効果が得られる。
（Ａ）セルの伝送方法が全て１：１の伝送接続であり、終端によって反射等の伝送波形の歪みを抑えることが出来るようになる。例えば、従来の複数ＰＨＹ接続では数十ＭＨｚであった動作速度を１００ＭＨｚ以上に高速化することが出来る。
【００４４】
（Ｂ）セルの伝送方法が全て１：１の伝送接続であるため、従来のような複数のＰＨＹ接続での分岐を考慮する必要が無くなり、基板上などの配線の実装設計を簡易化できるようになる。
【００４５】
（Ｃ）セルの伝送方法が全て１：１の伝送接続であるため、素子のドライブ能力やファンアウトによる接続数制限が無くなり、接続するＰＨＹの数を増やすことが出来るようになる。
【００４６】
次に、本発明の他の実施例について説明する。
図４は他の実施形態の構成を示すブロック図である。
図４を参照すると、このＡＴＭセル伝送システムは、図１における伝送路９，１０をＡＴＭスイッチ１からの受信方向と、ＡＴＭスイッチ１への送信方向に分離している。そして、ＡＴＭスイッチからの受信セル伝送用の伝送路２０８〜２１０（請求項における受信系伝送路対応）が設けられている。また、ＡＴＭスイッチへの送信セル伝送用の伝送路２１１〜２１３（請求項における送信系伝送路対応）が設けられている。ここでは図１と同様にセルの送受信制御のための制御データ２７０を伝送している。
【００４７】
図５は他の実施形態における制御データ２７０の伝送情報を説明するための図である。
図５において、制御データ２７０の伝送情報は、セル２０６の送り先を示した送信先識別番号２７１及びセルの送出を許可するＰＨＹを示した受信先識別番号２７２である。
【００４８】
この他の実施形態における具体的な動作について説明する。
図６は他の実施形態の具体的な動作を説明するための図である。
図６において、ＡＴＭスイッチ３０１は、ＰＨＹ３０２〜３０４からのセル送受信信号３５１〜３５３を受信する。ＡＴＭスイッチ３０１は、このセル送受信信号３５１〜３５３から、セルの送信を行うＰＨＹの送信先識別番号、及び受信を行うＰＨＹの受信先識別番号を格納した制御データ３７１，３７２を生成する。さらに、ＡＴＭスイッチ３０１は、ＰＨＹに送信するセル３６１，３６２の先頭に制御データを付加してＰＨＹ３０２に送信する。
【００４９】
これ以降ではＰＨＹ３０２からのセル送受信信号３５１を受信可能として説明し、また、図６ではＰＨＹ３０３からのセル送受信信号３５２を送受信可能として説明する。さらに、図６ではＰＨＹ３０４からのセル送受信信号３５３を送信可能として説明する。
【００５０】
制御データ、セルの内容の一例を以下に示す。
（ｉ）制御データ３７１：送信先識別番号＝ＰＨＹ３０２、受信先識別番号＝ＰＨＹ３０４
（ii）制御データ３７２：送信先識別番号＝ＰＨＹ３０３、受信先識別番号＝ＰＨＹ３０３
（iii）セル３６１：ＰＨＹ３０２への送信セル
（iv）セル３６２：ＰＨＹ３０３への送信セル
【００５１】
ＰＨＹ３０２はＡＴＭスイッチ３０１から受け取った制御データ３７１内の送信先識別番号が、自己ＰＨＹの識別番号と一致するかを判断する。この判断では、図６の条件（上記（ｉ）から（iv）参照）において、送信先識別番号が自己ＰＨＹの識別番号と一致するため、制御データ３７１に続くセル３６１を内部に取り込む。
【００５２】
続いて、制御データ３７１内の受信先識別番号が自己ＰＨＹの識別番号と一致するかを判断する。この判断において、受信先識別番号は自己ＰＨＹの識別番号と一致しないため、セルの送出処理は行わない。制御データ３７２及びセル３６２に関しては、受信先識別番号・送信先識別番号が一致しないため、特に処理を行わない。また、ＡＴＭスイッチ３０１から受け取った制御データ及びセルはそのまま、ＰＨＹ３０３へ送信する。
【００５３】
ＰＨＹ３０３はＰＨＹ３０２から受け取った制御データ３７１の送信先識別番号及び受信先識別番号の一致・不一致を調べる。ＰＨＹ３０３は、この調べでは図６の条件において、自己ＰＨＹの識別信号と一致しないため、特に処理を行わない。ＰＨＹ３０３は、続いて受け取った制御データ３７２及びセル３６２に関しては、受信先識別番号・送信先識別番号が一致するためセル３６２を取り込む。ＰＨＹ３０３は、セル送信用伝送路を通じてＰＨＹ３０４にセル３６３を送信する。なお、ＰＨＹ３０２から受け取った制御データ及びセルはそのまま、ＰＨＹ３０４へ送信する。
【００５４】
ＰＨＹ３０４はＰＨＹ３０３から受け取った制御データ３７１内の送信先識別番号が、自己ＰＨＹの識別番号と一致するかを判断する。この判断において、図６の条件では、受信先識別番号が自己ＰＨＹの識別番号と一致するため、セル送信用伝送路を通じてＡＴＭスイッチ３０１にセル３６４を送信する。
【００５５】
また、上位であるＰＨＹ３０３から受け取ったＡＴＭスイッチ３０１へのＡＴＭ３６３については特に処理を行わず、ＡＴＭスイッチ３０１に送信する。続いて受け取った制御データ３７２及びセル３６２に関しては、受信先識別番号・送信先識別番号が一致しないため、特に処理を行わない。なお、ＰＨＹ３０３から受け取った制御データ及びセルは次の送り先ＰＨＹが無いため、ここで廃棄される。
【００５６】
ここまでの動作でＡＴＭスイッチ３０１は、ＰＨＹ３０４からセル３６３，３６４を受け取る。ＡＴＭスイッチ３０１はセルを取り込み、セルのスイッチングを行う。
【００５７】
このような受信及び送信の二つの伝送経路を設けた、セル送受信方式によって、送信セルと受信セルの競合を抑え、帯域を有効に利用できるようになる。
【００５８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のＡＴＭセル伝送システムによれば、バス伝送での終端による反射などの伝送波形の歪みを抑えることが出来るようになり、動作速度が高速化され、また、複数のＰＨＹ接続での分岐を考慮する必要が無くなり、実装における配線設計が簡易化できるとともに、素子のドライブ能力やファンアウトによる接続数制限が無くなり、接続するＰＨＹ数を増やすことが出来るという効果を奏する。
【００５９】
また、発明のＡＴＭセル伝送システムによれば、ＡＴＭスイッチと複数のＡＴＭセル終端デバイスを連接して受信セルの伝送を行う受信系伝送路と、複数のＡＴＭセル終端デバイスとＡＴＭスイッチを連接して送信セルの伝送を行う送信系伝送路との二つの伝送経路を設けている。この結果、送受信を区別した二つの伝送経路によって、送信セルと受信セルの競合が発生し難くなり、その伝送（送受信）特性が向上し、かつ、帯域の有効利用が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＡＴＭセル伝送システムの実施形態における構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態にあって制御データの内容を説明するための図である。
【図３】実施形態の具体的な動作を説明するための図である。
【図４】他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図５】他の実施形態における制御データの伝送情報を説明するための図である。
【図６】他の実施形態の具体的な動作を説明するための図である。
【図７】従来のユートピアレベル２によるＡＴＭセル伝送システムを説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１，１０１，２０１，３０１，４０１ＡＴＭスイッチ
２，３，４，１０２〜１０４，２０２〜２０４，３０２〜３０４，４０２〜４０４ＰＨＹ（ＡＴＭセル終端デバイス）
５，１５１〜１５３，２０５，３５１〜３５３セル送受信信号
６，１６１〜１６５，２０６，３６１〜３６４，４６１，４６２セル
７，１７１〜１７３，２０７，３７１，３７２制御データ
８，９，１０，１１，２０８〜２１３伝送路
７１ＰＨＹ識別番号
７２伝送情報
２７１送信先識別番号
２７２受信先識別番号
４０５ＡＴＭセル送信用バス
４０６ＡＴＭセル受信用バス
４０７セル送受信制御用バス
４６１送信ＡＴＭセル
４６２受信ＡＴＭセル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ATM cell transmission system for processing an interface for transmitting a cell between ATM cell termination devices (connection devices) in asynchronous transfer mode (ATM) transmission.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of ATM cell transmission includes a utopia level 1 and 2 interface (hereinafter abbreviated as I / F) as cell transmission between an ATM cell termination device (abbreviated as PHY as appropriate) and an ATM switch. Utopia level 1 I / F is for single connection. The utopia level 2 I / F is for multi-device multipoint connection (1 to n), and has an interface for connecting main signals of each device through a common bus and individually transmitting control signals (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-252122, “ATM Bus Connection System”).
[0003]
In such ATM cell transmission, ATM switches and a plurality of PHYs are multi-connected at the utopia level 2 I / F. In this utopia level 2 I / F, since it is a bus format, for example, waveform distortion such as waveform reflection is likely to occur due to impedance change due to branching of a wiring pattern on a circuit board. For this reason, it is difficult to increase the operating speed of the bus, and it is difficult to connect many PHYs. Further, in order to suppress the waveform distortion, a detailed examination is necessary in the mounting design.
[0004]
FIG. 7 is a block diagram for explaining a conventional ATM cell transmission system using a utopia level 2 interface.
7, in this example, an ATM switch 401 and PHYs 402 to 404 are connected by a cell transmission bus 405 and a cell reception bus 406. That is, it is configured in a 1: n bus format. The PHYs 402 to 404 notify the ATM switch 401 via the control bus 407 whether the cell can be received or transmitted.
[0005]
The ATM switch 401 executes cell reception control from the PHY as well as cell transmission to each PHY through the transmission bus 405 and the reception bus 406 based on the reception availability / transmission availability information. Transmission of the transmission cell 461 and reception of the reception cell 462 are performed by this cell reception control.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The ATM cell transmission system according to the above-described conventional utopia level 2 has the following problems.
(1) Since the cell transmission / reception is performed on the bus, the operation speed cannot be increased. For example, the upper limit of the operating frequency is 33 MHz in the utopia level 2 I / F of a general multi-PHY transmission method.
[0007]
This is because signal transmission by bus transmission has multiple devices connected to one signal line, so the transmission waveform is distorted due to waveform reflection due to impedance changes at the pattern branch, and the time until this waveform distortion converges. This is because it takes.
[0008]
(2) In order to suppress this waveform distortion, special attention is required for the mounting position of components and the wiring routing method, and the mounting design becomes complicated.
This is because the distortion of the transmission waveform due to the bus connection changes greatly due to the routing of the wiring pattern, and it is necessary to optimize the component arrangement and the routing of the wiring in order to avoid a malfunction due to the waveform distortion.
[0009]
(3) Because of 1: n bus connection, the number of connected PHYs is limited.
This is because in the 1: n connection, it is necessary to consider the drive capability and fan-out of the element.
[0010]
The present invention solves such a problem in the prior art, and in the cell transmission in which an ATM switch and a plurality of PHYs are connected, the operation speed can be increased and the wiring design in mounting is simplified. In addition, an object of the present invention is to provide an ATM cell transmission system that can increase the number of connected PHYs and can effectively use a band while suppressing competition between a transmission cell and a reception cell.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the ATM cell transmission system of the present invention is to transmit the cell between the ATM switch and a plurality of ATM cell terminal device in the asynchronous transfer mode (ATM) transmission, ATM switches and a plurality Of ATM cell termination devices in a loop transmission line 1: 1.
In addition, as a transmission path between the plurality of ATM cell termination devices, a reception transmission path for transmitting a reception cell by connecting a plurality of ATM cell termination devices, and a connection of the plurality of ATM cell termination devices and an ATM switch. Two transmission paths, a transmission transmission line that transmits transmission cells, and
The ATM switch monitors cell transmission / reception signals from a plurality of ATM cell termination devices, determines which ATM cell termination device is to transmit / receive cells, and adds control data created based on this determination to the cell To the first-stage ATM cell termination device,
The ATM switch receives cells and control data from the ATM cell termination device at the last stage, and performs cell switching .
[0012]
In the system of the present invention, each of the plurality of ATM cell termination devices is assigned an identification number for self-identification, and the identification number and the identification number in the control data are compared to address the self-ATM cell termination device. The plurality of ATM cell termination devices recognize the cell reception request and the presence / absence of the cell to be transmitted to the ATM switch by a cell transmission / reception signal .
[0013]
In the system of the present invention, each of the plurality of ATM cell termination devices is assigned an identification number for self-identification, and the identification number and the identification number in the control data are compared to address the self-ATM cell termination device. The plurality of ATM cell termination devices recognize the cell reception request and the presence / absence of the cell to be transmitted to the ATM switch by a cell transmission / reception signal .
[0014]
Furthermore, the system of the present invention is configured such that the control data includes an identification number and transmission information for each ATM cell termination device, and the transmission information stores instruction information for transmission, reception, or transmission / reception .
[0017]
The ATM cell transmission system of the invention having such a configuration transmits the control data for cell and cell transmission / reception control by connecting the ATM switch and a plurality of ATM cell termination devices in a loop-like transmission line in a 1: 1 ratio. ing.
[0018]
As a result, the following effects (I) (II) (III) are obtained.
(I) Transmission waveform distortion such as reflection can be suppressed by termination with a 1: 1 transmission line connection, and the operation speed can be increased.
[0019]
(II) Since the transmission line connection is 1: 1, it is not necessary to consider the wiring branch when connecting a plurality of PHYs, and the wiring design in mounting is simplified.
[0020]
(III) Since the transmission line connection is 1: 1, there is no limit on the number of connections due to the drive capability of the element and fan-out, and the number of connected PHYs can be increased.
[0021]
In the ATM cell transmission system of the invention, the transmission line is connected to an ATM cell termination device to transmit a reception cell, and the termination device and an ATM switch are connected to transmit a transmission cell. It is composed of two transmission paths, the transmission transmission path. As a result, the two transmission paths that distinguish between transmission and reception are less likely to cause contention between the transmission cell and the reception cell, the transmission (transmission / reception) characteristics are improved, and the band can be used effectively.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the ATM cell transmission system of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration in an embodiment of an ATM cell transmission system of the present invention.
In FIG. 1, in the ATM cell transmission system of this example, three PHYs (ATM cell termination devices) 2, 3, 4 are connected to an ATM switch 1 through transmission paths 8, 9, 10, and 11, respectively. Note that when the number of PHYs is two or four or more, the same configuration can be realized, and the same operation is performed hereinafter.
[0023]
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, the basic operation of each part will be described.
Referring to FIG. 1, the ATM switch 1 monitors cell transmission / reception signals 5 from a plurality of PHYs 2 to 4 to determine which PHY to transmit / receive a cell. Based on this determination, the created control data 7 is added to the cell and transmitted to PHY2. The ATM switch 1 receives the cell 6 and the control data 7 from the PHY 4 and switches the cell 6.
[0024]
The PHY 2 is connected to the ATM switch 1 by the transmission path 8 and monitors the control data 7 received from the ATM switch 1. When the control data 7 by this monitoring is transmission data addressed to the own PHY 2, the cell 6 following the control data 7 is fetched. When the control data 7 is a cell transmission request addressed to the own PHY 2, the transmission cell is written in the cell 6 following the control data 7 and transmitted to the next PHY 3 through the transmission path 9.
[0025]
In addition, in the case where the control data 7 is data addressed to the own PHY 2 and the cell transmission request is addressed to itself, the PHY 2 takes in the cell 6 following the control data 7, writes the transmission cell, and transmits to the next PHY 3. Transmit through path 9. If the control data 7 is not data addressed to the own PHY 2, it is transmitted to the PHY 3 as it is.
[0026]
Next, the PHY 3 is connected to the PHY 2 via the transmission line 9 and monitors the control data 7 received from the PHY 2. In this monitoring, as in the case of PHY 2, when the control data 7 is addressed to the own PHY 3, the cell 6 following the control data 7 is fetched and the transmission cell is written, and then transmitted to the next PHY 4 through the transmission path 10. Send. If the control data 7 is not data addressed to the own PHY 3, it is transmitted to the PHY 4 as it is.
[0027]
Further, the PHY 4 monitors the control data 7 received from the PHY 3 in the same manner as the PHY 3. When the control data 7 is addressed to the own PHY 4 in this monitoring, the cell 6 following the control data 7 is fetched and the transmission cell is written. Then, the data is transmitted to the ATM switch 1 through the transmission line 11. If the control data 7 is not data addressed to the own PHY 4, it is transmitted to the ATM switch 1 as it is.
[0028]
FIG. 2 is a diagram for explaining the contents of the control data 7.
In FIG. 2, the control data 7 includes information of a PHY identification number 71 and transmission information 72. The PHY identification number 71 stores a PHY identification number for cell transmission / reception, and the transmission information 72 stores transmission / reception / transmission instruction information.
[0029]
Next, an outline of the overall operation will be described.
Referring to FIG. 1, PHY 2 to 4 are connected to the ATM switch 1 through transmission lines 8 to 11, and a cell is transmitted from the PHY 4 to the ATM switch 1. The PHYs 2 to 4 transmit the cell transmission / reception signal 5 to the ATM switch 1. The ATM switch 1 monitors the cell transmission / reception signal 5 and transmits a cell 6 and control data 7 if there is a PHY that can be transmitted or received.
[0030]
The PHY that has received the cell 6 and the control data 7 monitors the control data 7. In this monitoring, if the control data 7 is addressed to the own PHY, the cell 6 is taken over. If the control data 7 is a cell transmission request addressed to the own PHY from the ATM switch 1, the cell 6 is overwritten and transmitted to the next PHY. If the control data 7 is not addressed to the own PHY, it is transmitted to the next PHY as it is.
[0031]
Next, a specific operation example will be described.
FIG. 3 is a diagram for explaining a specific operation of the embodiment.
In FIG. 3, it is assumed here that the cell transmission / reception signal 151 from the PHY 102 can be received and the cell transmission / reception signal 152 from the PHY 103 can also be transmitted / received. Furthermore, the case where the cell transmission / reception signal 153 from the PHY 104 can also be transmitted will be described here.
[0032]
The PHYs 102 to 104 always notify the ATM switch 101 by cell transmission / reception signals 161, 162, and 163 of whether or not a cell can be received and whether or not there is a cell to be transmitted.
[0033]
Upon receiving the cell transmission / reception signals 161 to 163, the ATM switch 101 transmits the transmission information and stores the control data storing the identification number of the PHY 102 and the transmission cell to the PHY 102 (control data 171 and cell 161 in FIG. 3). Is transmitted to the PHY 102.
[0034]
In addition, the ATM switch 101 that has received the cell transmission / reception signals 161 to 163 transmits / receives transmission information and transmits control data storing the identification number of the PHY 103 and a transmission cell to the PHY 103 (control data 172, cell 162 in FIG. 3). ) Is generated and transmitted to the PHY 102.
[0035]
Further, the ATM switch 101 which has received the cell transmission / reception signals 161 to 163 receives the transmission information and stores the control data and the dummy cell (control data 173 and cell 163 in FIG. 3) in which the identification number of the PHY 104 is stored. Is transmitted to the PHY 102.
[0036]
The PHY 102 extracts control data from the control data and cells received from the ATM switch. Then, the PHY 102 determines whether the PHY identification number in the control data 171 to 173 matches the identification number of the own PHY.
[0037]
In FIG. 3, when the control data 171 is received, the identification number in the control data 171 matches the own PHY, so the transmission information in the control data 171 is checked next. As a result, since the transmission information is transmitted, the subsequent cell 161 is taken in. When the control data 172 and 173 are received, the control data 172 and the cell 162, and the control data 173 and the cell 163 are transmitted to the PHY 103 as they are because the identification number in the control data does not match the own PHY.
[0038]
As with the PHY 102, the PHY 103 extracts control data from the control data and cells received from the PHY 102 first. Then, it is determined whether the PHY identification number in the control data 172, 173 matches the identification number of the own PHY. In FIG. 3, when the control data 172 is received, the identification number in the control data 172 matches the own PHY, so the transmission information in the control data 172 is checked next.
[0039]
As a result, since the transmission information is transmitted and received, the subsequent cell 162 is taken inside. Thereafter, the cell 162 to be transmitted is overwritten on the cell 162 and transmitted to the PHY 104. When the control data 173 is received, the control data 173 and the cell 163 are transmitted to the PHY 104 as they are because the identification number in the control data does not match the own PHY.
[0040]
Similar to the PHY 102, the PHY 104 extracts control data from the control data and cells received from the PHY 103 first. Then, it is determined whether the PHY identification number in the control data 172, 173 matches the identification number of the own PHY. In FIG. 3, when the control data 172 is received, the control data 172 and the cell 164 are transmitted to the ATM switch 101 as they are because the identification number in the control data does not match the own PHY.
[0041]
When the PHY 104 receives the control data 173, the identification number in the control data 173 matches the own PHY, so the transmission information in the control data 173 is checked next. As a result, since the transmission information is reception, the cell 165 to be transmitted is overwritten on the cell 163 and transmitted to the ATM switch 101.
[0042]
The ATM switch 101 finally receives the control data 172, cell 164, control data 173, and cell 165 from the PHY 104. The ATM switch 101 confirms transmission information in the control data 172 and 173. In the case of reception / transmission / reception by this confirmation, the subsequent cells 164 and 165 are taken in and the cells are switched.
[0043]
In this way, in this embodiment, a plurality of PHYs can be connected in the same manner as the utopia level 2 interface. In this case, the ATM switch and a plurality of PHYs are connected by a single loop transmission line to transmit control data for cell and cell transmission / reception control. That is, the cell transmission methods are all 1: 1 transmission connections, and the following operational effects are obtained.
(A) All cell transmission methods are 1: 1 transmission connections, and transmission waveform distortion such as reflection can be suppressed by termination. For example, the operation speed, which is several tens of MHz in the conventional multiple PHY connection, can be increased to 100 MHz or more.
[0044]
(B) Since all cell transmission methods are 1: 1 transmission connections, there is no need to consider branching in a plurality of PHY connections as in the prior art, and the mounting design of wiring on a substrate can be simplified. become.
[0045]
(C) Since all cell transmission methods are 1: 1 transmission connections, there is no limitation on the number of connections due to the drive capability of the elements and fan-out, and the number of connected PHYs can be increased.
[0046]
Next, another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of another embodiment.
Referring to FIG. 4, this ATM cell transmission system separates transmission lines 9 and 10 in FIG. 1 into a reception direction from the ATM switch 1 and a transmission direction to the ATM switch 1. Then, transmission lines 208 to 210 for receiving cell transmission from the ATM switch (corresponding to the reception system transmission line in the claims) are provided. In addition, transmission lines 211 to 213 (corresponding to transmission system transmission lines in claims) for transmission of transmission cells to the ATM switch are provided. Here, control data 270 for cell transmission / reception control is transmitted as in FIG.
[0047]
FIG. 5 is a diagram for explaining transmission information of the control data 270 in another embodiment.
In FIG. 5, the transmission information of the control data 270 includes a transmission destination identification number 271 indicating the transmission destination of the cell 206 and a reception destination identification number 272 indicating the PHY that permits the transmission of the cell.
[0048]
Specific operations in other embodiments will be described.
FIG. 6 is a diagram for explaining a specific operation of another embodiment.
In FIG. 6, the ATM switch 301 receives cell transmission / reception signals 351 to 353 from the PHYs 302 to 304. The ATM switch 301 generates control data 371 and 372 storing the transmission destination identification number of the PHY that performs cell transmission and the reception destination identification number of the PHY that performs reception from the cell transmission / reception signals 351 to 353. Further, the ATM switch 301 adds control data to the heads of the cells 361 and 362 to be transmitted to the PHY and transmits them to the PHY 302.
[0049]
In the following description, the cell transmission / reception signal 351 from the PHY 302 is described as being receivable, and in FIG. 6, the cell transmission / reception signal 352 from the PHY 303 is described as being receivable. Further, in FIG. 6, description will be made assuming that the cell transmission / reception signal 353 from the PHY 304 can be transmitted.
[0050]
An example of control data and cell contents is shown below.
(I) Control data 371: transmission destination identification number = PHY302, reception destination identification number = PHY304
(Ii) Control data 372: transmission destination identification number = PHY303, reception destination identification number = PHY303
(Iii) Cell 361: Transmission cell to PHY 302 (iv) Cell 362: Transmission cell to PHY 303
The PHY 302 determines whether the transmission destination identification number in the control data 371 received from the ATM switch 301 matches the identification number of the own PHY. In this determination, since the transmission destination identification number matches the identification number of the own PHY under the conditions of FIG. 6 (see (i) to (iv) above), the cell 361 following the control data 371 is taken inside.
[0052]
Subsequently, it is determined whether the receiving destination identification number in the control data 371 matches the identification number of the own PHY. In this determination, since the reception destination identification number does not match the identification number of the own PHY, the cell transmission process is not performed. The control data 372 and the cell 362 are not particularly processed because the reception destination identification number and the transmission destination identification number do not match. Also, the control data and cells received from the ATM switch 301 are transmitted to the PHY 303 as they are.
[0053]
The PHY 303 checks whether or not the transmission destination identification number and the reception destination identification number of the control data 371 received from the PHY 302 match. Since the PHY 303 does not match the identification signal of the self PHY under the conditions shown in FIG. 6 in this examination, no particular processing is performed. For the control data 372 and the cell 362 received subsequently, the PHY 303 takes in the cell 362 because the reception destination identification number and the transmission destination identification number match. The PHY 303 transmits the cell 363 to the PHY 304 through the cell transmission transmission path. Note that the control data and cells received from the PHY 302 are transmitted to the PHY 304 as they are.
[0054]
The PHY 304 determines whether or not the transmission destination identification number in the control data 371 received from the PHY 303 matches the identification number of the own PHY. In this determination, since the reception destination identification number matches the identification number of the own PHY under the conditions of FIG. 6, the cell 364 is transmitted to the ATM switch 301 through the cell transmission transmission line.
[0055]
Further, the ATM 363 to the ATM switch 301 received from the host PHY 303 is not particularly processed and is transmitted to the ATM switch 301. Subsequently, regarding the received control data 372 and cell 362, since the reception destination identification number and the transmission destination identification number do not match, no particular processing is performed. Note that the control data and cells received from the PHY 303 are discarded here because there is no next destination PHY.
[0056]
By the operation so far, the ATM switch 301 receives the cells 363 and 364 from the PHY 304. The ATM switch 301 takes in a cell and performs cell switching.
[0057]
The cell transmission / reception system provided with two transmission paths for reception and transmission suppresses the competition between the transmission cell and the reception cell, and allows the band to be used effectively.
[0058]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the ATM cell transmission system of the present invention, it becomes possible to suppress distortion of the transmission waveform such as reflection due to termination at the bus transmission, and the operation speed is increased. This eliminates the need to consider branching in a plurality of PHY connections, simplifies wiring design in mounting, and eliminates restrictions on the number of connections due to element drive capability and fan-out, thereby increasing the number of connected PHYs. Play.
[0059]
According to the ATM cell transmission system of the invention, the ATM switch and a plurality of ATM cell termination devices are concatenated to transmit a reception cell, the plurality of ATM cell termination devices and the ATM switch are concatenated. Two transmission paths are provided, which are a transmission transmission line for transmitting transmission cells. As a result, the two transmission paths that distinguish between transmission and reception are less likely to cause contention between the transmission cell and the reception cell, improving the transmission (transmission / reception) characteristics and enabling effective use of the band. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration in an embodiment of an ATM cell transmission system of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the contents of control data in the embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining a specific operation of the embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of another embodiment.
FIG. 5 is a diagram for explaining transmission information of control data in another embodiment.
FIG. 6 is a diagram for explaining a specific operation of another embodiment.
FIG. 7 is a block diagram for explaining a conventional ATM cell transmission system based on utopia level 2;
[Explanation of symbols]
1, 101, 201, 301, 401 ATM switch 2, 3, 4, 102 to 104, 202 to 204, 302 to 304, 402 to 404 PHY (ATM cell termination device)
5, 151-153, 205, 351-353 Cell transmission / reception signal 6, 161-165, 206, 361-364, 461, 462 Cell 7, 171-173, 207, 371, 372 Control data 8, 9, 10, 11 , 208 to 213 Transmission path 71 PHY identification number 72 Transmission information 271 Transmission destination identification number 272 Reception destination identification number 405 ATM cell transmission bus 406 ATM cell reception bus 407 Cell transmission / reception control bus 461 Transmission ATM cell 462 Reception ATM cell

Claims

In an ATM cell transmission system for transmitting cells between an ATM switch and a plurality of ATM cell termination devices in asynchronous transfer mode (ATM) transmission,
An ATM switch and a plurality of ATM cell termination devices are connected to a loop transmission line at a ratio of 1: 1,
In addition, as a transmission path between the plurality of ATM cell termination devices, a reception transmission path for transmitting a reception cell by connecting a plurality of ATM cell termination devices, and a connection of the plurality of ATM cell termination devices and an ATM switch. Two transmission paths, a transmission transmission line that transmits transmission cells, and
The ATM switch monitors cell transmission / reception signals from a plurality of ATM cell termination devices, decides which ATM cell termination device to transmit / receive cells to, and adds control data created based on this decision to the cell To the first-stage ATM cell termination device,
An ATM cell transmission system , wherein the ATM switch receives a cell and control data from an ATM cell termination device at the last stage and performs cell switching .

Each of the plurality of ATM cell termination devices is given an identification number for self-identification, and the identification number in the control data is compared with the identification number to recognize data addressed to the own ATM cell termination device and a cell transmission request. 2. The ATM cell transmission system according to claim 1, wherein each of the plurality of ATM cell termination devices notifies the ATM switch of whether or not a cell can be received and whether or not there is a cell to be transmitted by a cell transmission / reception signal.

3. The control data includes an identification number and transmission information for each ATM cell termination device, and the transmission information stores any instruction information of transmission / reception / transmission / reception. The ATM cell transmission system described.

4. The ATM according to claim 3, wherein the transmission information of the control data is a transmission destination identification number indicating a cell transmission destination and a reception destination identification number indicating an ATM cell termination device that permits cell transmission. Cell transmission system.