JPH02170743A

JPH02170743A - セル多重化装置

Info

Publication number: JPH02170743A
Application number: JP63325259A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Shikama; 敏弘鹿間; Hideaki Yamanaka; 秀昭山中; Kazuyoshi Oshima; 一能大島; Naoyuki Sugiyama; 直行杉山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1990-07-02
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JP2810393B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〕この発明は複数の端末からの情報をまとめて１本の伝送
路に多重化する装置に関するもので、特に、端末から発
生するディジタルデータや音声を、端末毎に一定長に区
切りヘッダを付与してセルを組み立て、それらを伝送路
に多重化して送出するセル多重化装置に関するものであ
る。

（従来の技術）従来、時分割多重化技術として、特開昭６２−１３５０
３３号公報、特開昭５８−２００６５２号公報及び特開
昭６１−２３０４４４号公報に示すものがある。

そして、広帯域ｌ５ＤＮに向けてＡＴＭ　（Ａｓｙｎｃ
ｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｓｆｅｒ　Ｍｏｄｅ）が脚光を
浴びている。ＡＴＭでは、情報を一定長のブロックに分
割し、その先頭に宛先などを示すヘッダを付けて送信す
る。ヘッダが付いたブロックをセルと呼ぶ。第４図はセ
ル組み立て多重化の概念を示している。第４図において
、（１）はセル多重化装置、（２）は高速端末、（３）
は低速端末、（４）は伝送路、（５）は送信待ち行列、
（６）はセル、（７）　はヘッダ、（８）は端末データ
である。

上記構成において、セル多重化装置（１）は、高速端末
（２）　および低速端末（３）から送出されるディジタ
ル信号を内蔵するバッファに蓄積し、定量蓄積した端末
データ（８）にヘッダ（７）　を付与して端末毎にセル
（６）を構成し、伝送路（４）に送信する。

複数端末からの情報のセル（６）組み立てにおいて、セ
ル（６）の送信タイミングがある時刻に集中する事があ
る。この場合、セル多重化装置（１）はセル（６）の組
み立て完了順にセル（６）を伝送路（４）に送信し、直
ちに送信できないセル（６）　は送信待ち行列（５）に
待たせる。セル（６）の伝送路（４）での送信が完了す
ると、当該セル（６）のバッファは開放され、別のセル
（６）組み立てに使用することが出来る。このようにし
て、セル多重化装置（１）は各端末から送出された信号
に対し、セル（６）を組み立て、多重化し、伝送路（４
）へ送信することが出来る。

ＡＴＭが脚光を浴びている理由は、音声、データ、画像
などのマルチメディア情報を統一的に伝送交換できる事
、および回線交換サービスとパケット交換サービスを１
つのネットワークで統一的に提供で籾る事にある。

ここで、マルチメディア情報をセル化して伝送する場合
、情報の種類によって要求される伝送品質が異なり、Ａ
ＴＶではこれらの要求を同時に満足させる事が大きな課
題となる。例えば、コンピュータと端末間の通信では、
遅延に対する要求は厳しくないが、データの紛失は許さ
れない。

方、電話などの音声通信では多少の信号の欠損は許され
るものの、長い遅延やそのゆらぎは許されない、このよ
うなマルチメディア情報のセル多重伝送については従来
盛んに研究されている。

ところで、ＡＴＭではこのようなマルチメディア情報を
セル化して多重伝送するとともに、回線交換も同じメカ
ニズムで実現できる点に特徴がある。ＡＴＭによる回線
交換は、原理的に多種類の速度による多元トラヒックの
回線交換を実現できる。しかし、従来の研究では、ＡＴ
Ｍにより多元トラヒックの回線交換を実現する場合の詳
細については検討が十分なされていなかった。電子情報
通信学会情報ネットワーク研究会資料ｌＮ−８７−１１
２ｒ　ＡＴＭにおける回線交換サービス」は、ＡＴＭに
よる回線交換の実現上の問題点を検討した唯一の資料で
あるが、この資料ではＡＴＭにおける回線交換実現上の
種々の問題点を検討しているものの、セルの遅延変動と
廃棄率にのみ着目しており、ＡＴＭにより多元トラヒッ
クの回線交換を行なう場合の問題については検討がなさ
れていない。

（発明が解決しようとする課題〕すなわち、ＡＴＭにより多元トラヒックの回線交換を実
現する場合、以下のような問題がある。

回線交換の場合、セル多重化装置（１）は端末から一定
の通信速度で連続的に人力されたデータをセル化するが
、セル（６）の長さが固定なので、セル（６）は一定の
間隔で周期的に生成される。ここで、セル多重化装置（
１）がセル（６）の組み立て完了順にセル（６）を伝送
路（４）に送信すると、第５図に示す如く問題が生じる
。

第５図は１台の高速端末（２）と多数の低速端末（３）
からのデータより組み立てたセル（６）　を従来の方法
により伝送路（４）に多重する場合の動作例を示してお
り、　（２１）は高速端末（２）のセル生成タイミング
、（２２）は低速端末（３）のセル生成タイミング、（
２３）は伝送路（４）上のセル多重化形式、（６ａ）は
高速端末セル、（６ｂ）は低速端末セルを示している。

この第５図では、高速端末（２）からのデータにより生
成された高速端末セル（６ａ）も、低速端末（３）から
のデータにより生成された低速端末セル（６ｂ）もセル
（６）の組み立て完了順に待ち行列を作って送信される
ことを示しており、ここで、低速端末セル（６ｂ）は高
速端末セル（６ａ）より長い周期で生成され、複数の低
速端末（３）間でのセル生成のタイミング関係は任意で
ある。

しかしながら、もし、第５図のように、複数の低速端末
（３）より生成される低速端末セル（６ｂ）の生成タイ
ミング（２２）の位相が揃った場合、高速端゛末セル（
６ａ）の間に多数の低速端末（６ｂ）が割り込んで送信
されることになり、高速端末セル（６ａ）は多数の低速
端末セル（６ｂ）が送信が完了するまで待たされる事に
なる。また高速端末セル（５ａ）が送信されるまでに生
成された多数の高速端末セル（６ａ）も同様に待たされ
る事になる。

従来の方式では、このように低速端末（３）より生成さ
れるセル（６ｂ）のタイミング関係により、高速端末セ
ル（６ａ）に大きな待ち合せが生じ、高速端末セル（６
ａ）の遅延が大きくなる欠点、および多数の高速端末セ
ル（６ａ）が待たされることによりセル多重化装置（１
）でセル（６）を保留するバッファが不足し、セル（６
）の棄却が生じる欠点があった。

また、このような低速端末セル（６ｂ）の集中的な発生
は低速端末セル（６ｂ）の生成間隔で周期的に発生し、
もしセル（６）を保留するバッファが不足して、セル（
６）の棄却が生じる場合、この棄却が周期的に発生し、
著しく通信品質を低下させる問題があった。

この発明は、上記のような従来のものの問題点を解消す
るためになされたもので、高速端末セルの遅延と棄却率
を減少させてＡＴＭにより多元トラヒックの回線交換を
実現できるセル多重化装置をｉ是イ共することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段）この発明に係るセル多重化装置は、複数の回線交換用端
末各々から連続して送られてくる情報を端末毎に一定長
ブロックに区切り、上記ブロック宛先を含むヘッダを付
与してセルを組み立て、組み立て完了順に多重化して送
信待ち行列を作成し伝送路に送信するセル多重化装置に
おいて、上記送信待ち行列として、高通信速度の端末の
情報より組み立てた高速端末セルを蓄える高速端末用送
信待ち行列と、低通信速度の端末の情報より組み立てた
低速端末セルを蓄える低速端末用送信待ち行列とを有す
るとともに、上記高速端末セルを低速端末セルより優先
して伝送路に送信する送信処理部とを有するセル多重化
回路を備えたものである。

また、他の発明に係るセル多重化装置は、複数の回線交
換用端末各々から連続して送られてくる情報を端末毎に
一定長ブロックに区切り、上記ブロック宛先を含むヘッ
ダを付与してセルを組み立て、組み立て完了順に多重化
して送信待ち行列を作成し伝送路に送信するセル多重化
装置において、低通信速度の端末の情報より組み立てた
低速端末セルにそれぞれランダムな遅延をかけるランダ
ム遅延回路を備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、高速端末用送信待ち行列により高
通信速度の端末の情報より組み立てた高速端末セルが蓄
えられ、低速端末用送信待ち行列により低通信速度の端
末の情報より組み立てた低速端末セルが蓄えられ、送信
処理部により、高速端末セルは低速端末セルより優先し
て伝送されるので、低速端末セルが集中的に発生しても
、これにより高速端末セルは待たされることなく伝送路
に送出され、高速端末セルの遅延時間は短くなる。

また、他の発明においては、ランダム遅延回路により、
低通信速度の端末の情報より組み立てた低速端末セルに
それぞれランダムな遅延をかけられその後多重化される
ため、低速端末によるセルの発生が周期的に集中するこ
とがなくなる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図で、同図にお
いて、セル多重化装置（１）　は、高速及び低速端末（
２）、（３）からの各情報に基づいてそれぞれ高速端末
セル（６ａ）及び低速端末セル（６ｂ）を組み立てるセ
ル組立回路（９）と、セルを多重化するセル多重化回路
（ｌＯ）及び伝送路（４）に送信する通信回線インタフ
ェース（１３）を備えてなり、上記セル多重化回路（９
）　には、低速端末（３）用と高速端末（２）用の２種
類の送信待ち行列（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）が設けられる
と共に、高速端末セル（６ａ）を低速端末セル（６ｂ）
より優先して伝送路（４）に送り出すことにより、高速
端末セル（６ａ）間に低速端末セル（６ｂ）の送信が割
り込まないようにする送信処理部（１２）が設けられて
いる。

上記構成においては、低速端末セル（６ｂ）は低速端末
用送信待ち行列（ｌｌｂ）　、高速端末セル（６ａ）は
高速端末セル待ち行列（ｌｌａ）に入力し、これに基づ
き、送信処理部（２２）がセル（６）を伝送路（４）に
送出する場合、高速端末用待ち行列（ｌｌａ）にセル（
［ｉａ）があれば、これを取り出して送信する。もし、
高速端末用待ち行列（ｌｌａ）にセル（６ａ）が無く、
低速端末用待ち行列（ｌｌｂ）にセル（６ｂ）が有れば
、これを取り出して送信する。

したがって、上記実施例によれば、第５図の従来例に対
応して示す第２図の動作例に示されるように、低速端末
（３）のセル生成タイミング（２２）において低速端末
セル（６ｂ）の生成位相が揃った場合でも、高速端末セ
ル（６ａ）は優先的に転送されるので、高速端末セル（
６ａ）が待たされる事がない、また、多数の高速端末セ
ル（６ａ）が待ち行列内で待たされないので、バッファ
の不足によるセル（６）の棄却も生じない。

なお、以上は２種類の速度の回線交換データを２種類の
優先度を設けて優先転送する場合について説明したが、
この発明はこれに限らず速度クラスの数が任意のトラヒ
ックを、任意の数の優先度を設けて優先転送を行なって
もよい。但し、高速なトラヒックのセルの優先度を低速
なトラヒックのセルの優先度より低くしてはならない。

次に、第３図は他の発明に係る一実施例を示し、図示実
施例によるセル多重化装置（１）は、低速端末用のセル
組立回路（９）の後ろにランダム遅延回路（１４）をそ
れぞれ設置し、低速端末（３）のデータから成るセルが
ランダムな遅延の後、セル多重化回路（１０）により多
重化されるようにしたものである。

第３図構成において、セル多重化装置（１）には、例え
ば５０Ｍｂｐｓの高速端末（２）　が１台、６４Ｋｂｐ
ｓの低速端末（３）が１０００台収容され、また、セル
多重化装置（１）からは１５０Ｍｐ、ｂｓの伝送路（４
）が出ていくものとする。

今、一つのセル（６）を組み立てるために必要なデータ
の量を１００バイトとすると、一つの６４Ｋｂｐｓの低
速端末（３）からは１２．５ｍ５ｅｃに１セル（６）が
送出されることになる。一方、同様に５０ＭｂｌｌＳの
高速端末（２）からは１６μｓｅｃに１セル（６）が送
出される。高速端末（２）のセル（６）の間に生起する
低速端末（３）のセルの数は平均的に高々一つまたは二
つぐらいであるが、確率的に複数、例えば１０個生起す
る場合もあり、この時の遅延は約５３μｓｅｃにもなる
。従来の装置では、この場合、セルを送出した低速端末
（３）から１２．５ｍ５ａｃ後に再び周期的にセルが送
出され、それらが集中することになり、周期的に大きい
遅延が生じ、伝送品質を低下させる。ところが、第３図
実施例によれば、低速端末（３）のセル（６ｂ）にはラ
ンダムな遅延がかけられるため、周期的にセルが集中す
ることがなく、高速端末（２）のセル（６ａ）の遅延時
間が先例より均一化する。

なお、以上の例では、高速端末（２）と低速端末（３）
の数、伝送速度、１セルあたりのデータ量を限定したが
、この発明はこれに限らず一般の場合に適用可能である
。

（発明の効果）以上のように、この発明によれば、低速端末用と高速端
末用の２種類の待ち行列を設けて、高速端末セル間に低
速端末セルの送信が割り込まないよう、高速の回線交換
データより作成したセルを低速の回線交換データにより
作成したセルより優先転送することにより、低速端末セ
ルが集中的に発生しても高速端末セルを遅延なく転送で
き、バッファ不足によるセルの棄却がなくなり、品質の
良い回線交換を実現できる。

また、他の発明によれば、低速端末セルをランダムな遅
延の後多重化するため、低速端末によるセルの発生が周
期的に集中することがな（なり、低速端末から集中して
生起するセルによって高速端末のセルの遅延およびセル
を保留するのに必要なバッファ数を減少できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるセル多重化装置の構
成を示す説明図、第２図は第１図構成のセル多重化装置
の動作例を示す説明図、第３図は他の発明の一実施例に
係る第１図に対応する構成図、第４図は従来のセル多重
化装置を示す構成図、第５図は第４図の従来例において
１台の高速端末と多数の低速端末からの組み立てたセル
を多重伝送する場合の動作例を示す説明図である。図において、（１）　はセル多重化装置、（２）は高速
端末、（３）　は低速端末、（４）は伝送路、（１１）
は送信待ち行列、（６）はセル、（６ａ）は高速端末セ
ル、（６ｂ）は低速端末セル、（７）はヘッダ、（８）
は端末データ、（ｌＯ）は多重化回路、（ｌｌａ）は高
速端末用送信待ち行列、（ＩＴｏ）は低速端末用送信待
ち行列、（２１）は高速端末のセル生成タイミング、（
２２）は低速端末のセル生成タイミング、（２３）は伝
送路上のセル多重化形式（２２）は送信処理部である。なお、各図中、同一符号は同一　または相当部分を示す
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の回線交換用端末各々から連続して送られて
くる情報を端末毎に一定長ブロックに区切り、上記ブロ
ック宛先を含むヘッダを付与してセルを組み立て、組み
立て完了順に多重化して送信待ち行列を作成し伝送路に
送信するセル多重化装置において、上記送信待ち行列と
して、高通信速度の端末の情報より組み立てた高速端末
セルを蓄える高速端末用送信待ち行列と、低通信速度の
端末の情報より組み立てた低速端末セルを蓄える低速端
末用送信待ち行列とを有するとともに、上記高速端末セ
ルを低速端末セルより優先して伝送路に送信する送信処
理部とを有するセル多重化回路を備えたことを特徴とす
るセル多重化装置。
（２）複数の回線交換用端末各々から連続して送られて
くる情報を端末毎に一定長ブロックに区切り、上記ブロ
ック宛先を含むヘッダを付与してセルを組み立て、組み
立て完了順に多重化して送信待ち行列を作成し伝送路に
送信するセル多重化装置において、低通信速度の端末の
情報より組み立てた低速端末セルにそれぞれランダムな
遅延をかけるランダム遅延回路を備えたことを特徴とす
るセル多重化装置。