JPH05268244A - 通信用スイッチ - Google Patents

通信用スイッチ

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JPH05268244A
JPH05268244A JP35988892A JP35988892A JPH05268244A JP H05268244 A JPH05268244 A JP H05268244A JP 35988892 A JP35988892 A JP 35988892A JP 35988892 A JP35988892 A JP 35988892A JP H05268244 A JPH05268244 A JP H05268244A
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atm
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stm
port
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JP35988892A
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Mark Timothy Jeffrey
ティモシイ ジェフリイ マーク
Thomas Slade Maddern
スレイド マダーン トーマス
Richard John Proctor
ジョン プロクター リチャード
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  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 ATMおよびSTM兼用スイッチ装置を提供
すること。 【構成】 通信用スイッチは、複数のパラレルデータス
イッチングプレインと一つのパラレル制御プレインから
成り、各プレインは同数の入力ポートおよび出力ポート
と各入力ポートをいずれかの出力ポートにスイッチング
するための一つの制御スイッチングユニットを有し、A
TMトラフィックおよびSTMトラフィックは同じスイ
ッチに搬送される。ATMは、一般にセルレベルでスイ
ッチングされ、STMトラフィックはオクテットレベル
でスイッチングされる。このスイッチは、各入力ポート
を中央ユニットの各タイムスロットに周期的にスイッチ
ングし、中央ユニットの各タイムスロットを各出力ポー
トを周期的にスイッチングするローテータを含むことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチに関し、特に
通信用スイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】提案されている広バンドのデジタル総合
サービスネットワーク(B−ISDN)は、非同期の転
送モード(ATM)の多重構造を利用したデータのスイ
ッチングを必要とし、すべてのサービスはルーチング情
報を含む53オクテットのセル内に収められる。
【0003】現在のネットワークは、スイッチ内の記憶
装置により制御される所定ルートに沿って個々のオクテ
ットを搬送する同期式転送モード(STM)を使用して
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらの理由から、現
行のSTMネットワークにATMをベースにしたB−I
SDNを導入するには、次の3つの方法が可能である。
【0005】1)オーバーレイネットワーク 現在のSTMネットワークにATMネットワークを加え
る方法。B−ISDNサービスをオーバーレイ上で実施
し、現行のサービスをSTMで残す。この方法は、国家
レベルでATMを導入するには莫大な資本投下を必要と
し、妥当な時間内でこのコストをカバーする程度にサー
ビスへの応募が充分に増えるという保証はない。この方
法は、またネットワークの管理上のフレキシビリティも
制限している。
【0006】2)ATMのエミュレーション ATMは、STM回線の「回線エミュレーション」を行
うことができる。この方法は、ATMネットワーク上で
STMサービスをサポートする方法と考えられることが
多い。現行のSTMサービス(例えば、音声)は、この
サービスをATMセルに適合させることにより、最終的
に搬送できると考えられてきた。この方法では、パケッ
ト化のための遅れが生じる。またこの方法はセルロスが
生じないようSTMサービスを弾力性のあるものにしな
ければならないが、多くのサービス(特にH.261
ビデオ)はこれに対処できない。従って、この方法はA
TMが成熟した環境となったとき可能であるが、このサ
ービスはATMを利用するようまだ充分に開発されてい
ない。
【0007】3)デュアルモード 同一のスイッチファブリック内でATMトラフィックお
よびSTMトラフィックの双方をスイッチングできるよ
うにする構成である。この方法は、上記問題を回避し、
同様に他の利点を有するので、B−ISDNの導入を可
能とするのに必要である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、入力ポ
ートと、出力ポートと、これら入力ポートと出力ポート
との間に設けられた中央スイッチングコアとから成り、
スイッチングコアはATMトラフィックおよびSTMト
ラフィックの双方をスイッチングするよう配置されてい
る通信用スイッチが提供される。
【0009】
【作用および効果】本発明は、同一コア内でSTMトラ
フィックおよびATMトラフィックの双方をスイッチン
グできるデュアルモードスイッチを提供するものであ
る。かかるスイッチを構成するには、いくつかの方法が
可能であり、以下かかる構成について述べる。
【0010】このスイッチは、外部ポートを提供するも
のであり、ポートの各々はATMトラフィックまたはS
TM(64キロビット/秒の倍数)のトラフィックをサ
ポートするよう設計でき、より複雑なポートを使用すれ
ば、同じルート上で双方の形態のトラフィックをサポー
トできる。
【0011】スイッチコアは(ルートを決めるのに制御
記憶装置を使用する)STMオクテットまたは(ルート
を決めるのにATMヘッダトランスレーションを使用す
る)ATMセルのいずれかをスイッチングできるユニッ
トから成る。
【0012】これら2つのモードは、スイッチコア内で
分けられているので、ATMトラフィックの可変性はS
TMオクテットのフローにインパクトを与えることはで
きない。STMトラフィックは、オクテットレベルでス
イッチングされることに留意すべきである。またこのS
TMトラフィックはATMセルにパケット化されない。
【0013】本発明は、英国特許出願第911674
8.6号、同第9116749.4号、同第91167
50.2号および同第9116763.5号に記載のA
TMスイッチング装置と組み合わせて構成できる。これ
ら英国特許出願は、スイッチの構造および作動をより詳
細に説明している。
【0014】次に添附図面を参照して例示により本発明
について説明する。本発明に係るデュアルモードのスイ
ッチの原理は、ATMスイッチ兼用STMスイッチとし
て同じスイッチコアを使用することである。同じ相互接
続技術およびコア技術を使用しているが、このスイッチ
はポートごとにATMまたはSTM(またはその混合)
スイッチとして作動するよう構成されている。
【0015】論理的には、スイッチ全体は7つのデータ
プレインと一つの制御プレインを一般に有し、各々のプ
レインは約40Mで作動する。各プレインは、64ビッ
トのタイムスロットを搬送する。これらのタイムスロッ
トの各々が、ATMセルまたは42個のSTMの10ビ
ットサンプル(8つのデータビット+1つのチャンネル
関連信号ビット+1つのチェックビット)を搬送するの
に使用される。カードを相互に接続するため、330M
で一つの光学的リンクにこれらの8つの論理ストリーム
が多重化されることになる。
【0016】分配機能により、内部サイクルでは16個
の中央スイッチの各々に対し、155Mの周辺ポートご
とに64ビットのウィンドを与える。内部サイクルは、
一つのフレームの5分の1であるので、125マイクロ
秒のフレーム内には80個のタイムスロットがある。周
辺からこのコアへのアクセスは330Mであり、これに
よりCLOSに近いファンアウトが得られる。必要であ
れば、容量をタイムスロットあたり48個のSTMサン
プルまで増加するのに8番目のデータプレインを追加し
てもよいし、フレームごとに6つの内部サイクルを与え
るようデータレートを増加してもよい。
【0017】図1および図2は、ATMおよびSTM用
の基本動作をそれぞれ示す。スイッチコア、分配および
アクセスユニット(AU)機能を目立つようにしてあ
る。スイッチコアは、ATMおよびSTMに対しては同
じであるが、若干異なる態様で作動する。分配は同じで
あるが、AUはかなり異なっている。
【0018】ATM動作できるよう、各々の中央スイッ
チは出力ポートごとに1つ設けられているセルに対し一
つのバッファを有している。各入りセルは、送出VCI
にトランスレートされた入り仮想チャンネルアイデンテ
ィファイヤ(VCI)および必要な出力ポートを有す
る。
【0019】スイッチは、小さく、多重見出しの入力キ
ューを有している。このキューは検査され、入力ポート
は、中央バッファのフリー状態をリクエストする。フリ
ー状態であれば、スイッチは中央スイッチにセルを送
る。(相対的ポート数に応じて決まる)所定期間後、セ
ルは出力ポートに送られ、このポートで伝送のため待ち
行列に入れられる。
【0020】固定されたセルルートはないが、コアへ周
期的なアクセスがなされることは、どんなルートが使用
されていてもセルシーケンスの統合性が維持されること
を意味する。図3は、スイッチを横断するようセルのル
ートを定めるためのリクエストシーケンスの編成を示
す。試みられる第1ポートはブロックされたが、試みら
れた第2ポートが利用できるものであった。実際には、
入力キューを多重見出しとするため異なる行き先きに対
し多数の質問をしてもよい。2つ以上のセルが待期中で
あると、2つまたは3つの質問を送り、同じフロー内で
これらの質問を一度に処理する。
【0021】セルのファンアウトは、セルを送るべきポ
ートの中心に維持されたマップを使用して中央ステージ
により達成される。このファンアウトは、コア内で行な
われる。ブロッキングを排除するため更なるソフィステ
ィスケーションが用いられる。ファンインもサポートさ
れる。
【0022】コアの上に多数のリンクを縦続することに
より、レートのより大きなポート(600M等)がサポ
ートされる。600Mのポートは、4つのリンクを有
し、どのセルもいずれのリンクも使用できる。(使用リ
ンクによって決まる)コア内で経過する時間のバラツキ
のため、極めて簡単な小さな再シーケンス化が必要であ
る。
【0023】STM動作のためSTMサンプルを所定の
タイムスロットおよび位置にルートを定めるため、小さ
い入りタイムスイッチが用いられる。これらSTMサン
プルは中心に保持された制御記憶装置を使用するスイッ
チコアを通って適当な出力ポートまでルートが定められ
る。出力端ではコアの前後の到着時間と適当な出力時間
をトランスレートするのに第2の小さなタイムスイッチ
ング機能が用いられる。
【0024】従ってこのスイッチはT−S−T構造に近
似する。コア内の制御記憶装置はATMセルのルートを
定めるのに使用される制御ストリームを使ってセットア
ップできる。スイッチングされた64Kのデータごとに
1つの制御記憶装置をセットアップしなければならない
ので、同期デジタル階層(SDH)コラムに対し9つの
制御記憶装置が必要であり、2Mのリンクに対しては3
2個の制御記憶装置が必要となる。
【0025】タイムスロットごとの42回のSTMサン
プルの機会は独立している。ある入力端からある出力端
へのルートを定めるのにこれらのいずれかを使用できる
が、42個のストリームをスイッチングすることはでき
ない。これは、データプレインが物理的に分離されてい
ることおよびコア内のデータ記憶装置の構造によるもの
である。
【0026】周辺装置はあるタイムスロットではATM
として作動し、他のタイムスロットではSTMとして作
動することによってATMとSTMを混合できる。この
ような混合は予め定めなければならず、ATMトラフィ
ックをグループ化し、STMトラフィックをグループ化
するには注意が必要である。図4はATMおよびSTM
の双方を処理する周辺装置に必要なAU機能を示す。
【0027】このコアはデータプレインと制御プレイン
から成る。図5は1つのデータプレインと制御プレイン
のブロック図である。データプレインでは16個の入力
と出力が時間的にずれるようになっている。4クロック
周期ごとに16個の入力(64ビット)のシフトレジス
ターのうちの1つがフルになり、セル記憶装置に64個
のビットが書き込まれ、4クロック周期ごとに1つの出
力レジスターが空になり、セル記憶装置から64個のビ
ットがロードされる。簡略にするため読み出しアクセス
および書き込みアクセスはインターリーブされている。
【0028】制御プレインではリクエストも時間的にず
れるようになっており、従って1度に1つのリクエスト
しか実行してはならない。これらリクエストは16個の
入力からシリアルに読み出され、次に質問・回答機能に
より処理される。この機能はリクエストされた出力バッ
ファがフリーになっているかどうかを見て、フリーにな
っていればリクエストに対し適当に回答するものであ
る。この質問ハンドラーはアドレス発生器が発生したア
ドレスを適当な時間まで記憶し、この適当な時間に記憶
アドレスはデータプレイン内の読み出しアドレスとして
使用される。
【0029】マルチキャストリクエストに対しては、セ
ルがどのアドレスを目的としているかを決めるためブロ
ードキャストメモリがアクセスされる。分配機能は、負
荷をスイッチ上に広げるローテータの機能と中央スイッ
チからの周辺装置を相互接続することにある。
【0030】この機能の組は電気的に、光学的リンクと
組み合わせて電気的に、または完全に光学的に行うこと
ができる。ローテータの機能は、メモリを必要としない
純粋な空間スイッチであり、容易に光学的に実行でき
る。
【0031】スイッチは、簡単な16個のポートのスイ
ッチ;通常の(ローテータの機能を利用した)256個
のポートのスイッチ;(ローテータとより大きな中央ス
イッチの2つのステージを用いた)より大きなスイッチ
と成長できる。コスト的に有効な中間の成長ステップは
多い。
【0032】このスイッチは、単一ステージのATMス
イッチとして働き、コアの前後での伝播により遅延時間
が長くなる。このような設計は、低遅延、低ジッターお
よび低セルロスであり、一つのポートがオーバロードさ
れても、他のトラフィックへの作用は無視できる。ST
Mトラフィックを搬送するため、ATMに使用されない
コア内の制御記憶装置のペナルティを有する。
【0033】STMスイッチとして、遅延時間は、短く
はないが許容できる。このスイッチは、STM動作に必
要な容量よりも大きい制御プレインのペナルティを有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】ATM動作用スイッチ装置の略図。
【図2】STM動作用スイッチ装置の略図。
【図3】スイッチを横断するようセルのルートを定める
ためのリクエストシーケンスを示す。
【図4】ATMおよびSTM動作用AU機能を示す。
【図5】スイッチコアの一つのデータプレインおよび制
御プレインの略図。
フロントページの続き (72)発明者 トーマス スレイド マダーン 英国 ビーエイチ21 2エイチユー,ドー セット,ウィムボーン,コールヒル,カッ トラーズ プレイス 38 (72)発明者 リチャード ジョン プロクター 英国 ビーエイチ21 3キュウワイ,ドー セット,ウィムボーン,コーフ マリン, デイプロウズ ロード 28

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力ポートと、出力ポートと、これら入
    力ポートと出力ポートとの間に設けられた中央スイッチ
    ングコアとから成り、スイッチングコアはATMトラフ
    ィックおよびSTMトラフィックの双方をスイッチング
    するよう配置されている通信用スイッチ。
  2. 【請求項2】 ATMトラフィックはセルレベルでスイ
    ッチングされ、STMトラフィックはオクテットレベル
    でスイッチングされる請求項1に記載のスイッチ。
  3. 【請求項3】 コア内のSTMトラフィックは、ATM
    トラフィックから仕切られている請求項1または2に記
    載のスイッチ。
  4. 【請求項4】 複数のパラレルデータスイッチングプレ
    インおよび一つのパラレル制御プレインを更に含み、各
    プレインは同数の入力ポートと出力ポートと各入力ポー
    トをいずれかの出力ポートにスイッチする中央スイッチ
    ングユニットを有し、ATMおよびSTMトラフィック
    はスイッチにより搬送される前記請求項1〜3のいずれ
    かに記載の通信用スイッチ。
  5. 【請求項5】 各入力ポートを中央ユニットの各タイム
    スロットに周期的に接続するためのローテータ手段を更
    に含む請求項4に記載のスイッチ。
  6. 【請求項6】 中央スイッチングユニットの各タイムス
    ロットを各出力ポートに周期的に接続するための第2ロ
    ーテータ手段を更に含む請求項5に記載のスイッチ。
  7. 【請求項7】 ローテータ手段またはその各々は単一ス
    テージのローテータから成る請求項5または6に記載の
    スイッチ。
  8. 【請求項8】 ローテータ手段またはその各々はマルチ
    ステージのローテータから成る請求項5または6に記載
    のスイッチ。
  9. 【請求項9】 単一の入力ポートに複数のデータストリ
    ームが縦続されている請求項5に記載のスイッチ。
  10. 【請求項10】 単一データストリームは複数の入力ポ
    ート間に分けられている請求項5に記載のスイッチ。
  11. 【請求項11】 単一の出力ポートに複数のデータスト
    リームが縦続された請求項5に記載のスイッチ。
JP35988892A 1992-01-08 1992-12-28 通信用スイッチ Pending JPH05268244A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9200331.8 1992-01-08
GB929200331A GB9200331D0 (en) 1992-01-08 1992-01-08 Atm/stm switching arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05268244A true JPH05268244A (ja) 1993-10-15

Family

ID=10708271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35988892A Pending JPH05268244A (ja) 1992-01-08 1992-12-28 通信用スイッチ

Country Status (3)

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EP (1) EP0554970A2 (ja)
JP (1) JPH05268244A (ja)
GB (2) GB9200331D0 (ja)

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JPH07321814A (ja) * 1994-05-20 1995-12-08 Nec Corp 時分割atmスイッチ

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Publication number Publication date
GB9200331D0 (en) 1992-02-26
GB9300016D0 (en) 1993-03-03
EP0554970A2 (en) 1993-08-11
GB2263210A (en) 1993-07-14

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