JPH0653984A - Ａｔｍスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 クロスポイントバッファ形スイッチ内のバッ
ファ容量を大幅に増大せず、セル廃棄率特性を改善す
る。 【構成】 クロスポイントバッファ形スイッチ１１の各
入力ポートの前段にそれぞれ配置された入力バッファ１
２(1) 〜１２(n) と、クロスポイントバッファ形スイッ
チ１１内の各クロスポイントバッファの使用率を監視す
る監視部１３と、監視部１３の監視結果に基づいて各入
力バッファ１２の読出し／読出し停止を制御するスイッ
チ読出し制御部１４とを備え、スイッチ読出し制御部１
４は、通常時には各入力バッファ１２に入力するセルを
スルーで通し、クロスポイントバッファ形スイッチ１１
内のクロスポイントバッファの使用率が高くなったこと
が検出されたら、そのクロスポイントバッファに対応す
る入力ポートの入力バッファの読出しを停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＡＴＭ(Asynchronous
Transfer Mode ：非同期転送モード) においてセルのス
イッチングを行うＡＴＭスイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＡＴＭスイッチは、複数の入線の何れか
から入力されたセルを複数の出線の何れかに出力するよ
うセルのスイッチングを行うものであり、出線側におけ
るセルの衝突を避けるために、セルを内部で待合せさせ
るためのバッファを持ち、ここで待ち行列を形成するよ
うに構成されている。

【０００３】このＡＴＭスイッチの一つの形態であるク
ロスポイントバッファ形スイッチが図５に示される。こ
のＡＴＭスイッチは、ｎ本の入線＃１〜＃ｎの何れかか
ら入力されたセルをｎ本の出線＃１〜＃ｎの何れかに出
力するようセルのスイッチングを行うものであり、出線
側におけるセルの衝突を避けるために、セルを内部で待
合せさせるためのバッファ１(1,1) 〜１(n,n) を、入線
と出線の各クロスポイントに有する構成となっている。
このＡＴＭスイッチでは、入線から入力されたセルは、
いったんその入線上のクロスポイントに接続されたバッ
ファに書き込まれ、スイッチ制御部による読出し制御に
より目的とする出線上のクロスポイントに接続されたバ
ッファから読み出すことによりスイッチングを行ってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のクロスポイント
バッファ形スイッチでは、例えばある入線に集中的にセ
ルが入力された場合、その入線上のクロスポイントに接
続されているバッファに次第にセルが蓄積していき、や
がてその蓄積セル数が所定容量に達したら、その後に入
力されるセルは廃棄されてしまう。

【０００５】このセル廃棄を回避するためには、各クロ
スポイントのバッファの容量を十分に大きくとっておけ
ばよいのであるが、これはスイッチ内のバッファ容量の
大幅な増大となる。ところが、現在のＬＳＩ技術では、
一つのＬＳＩに収容できるバッファ量は、ＡＴＭにおい
て要求されるセル廃棄率を満たすためのバッファ量に比
べてぎりぎりの容量であり、それ以上のバッファ容量の
増大は現状では望めない。このため、伝送路の使用効率
がさらに上がりＡＴＭスイッチに単位時間あたりに入力
されるセル数が増大すると、セル廃棄の発生する確率が
高くなって、要求されるセル廃棄率特性を満たせなくな
ってしまう。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とすることろは、クロスポイントバ
ッファ形スイッチ内のバッファ容量を大幅に増大しなく
ともそれと等価な効果を得ることにより、ＡＴＭスイッ
チのセル廃棄率特性を改善することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明にかかる原
理説明図である。本発明のＡＴＭスイッチは、一つの形
態として、クロスポイントバッファ形スイッチ１１で構
成されるＡＴＭスイッチにおいて、クロスポイントバッ
ファ形スイッチ１１の各入力ポートの前段にそれぞれ配
置された入力バッファ１２(1) 〜１２(n) と、クロスポ
イントバッファ形スイッチ１１内の各クロスポイントバ
ッファの使用率を監視する監視部１３と、監視部１３の
監視結果に基づいて入力バッファ１２(1) 〜１２(n) の
読出し／読出し停止を制御するスイッチ読出し制御部１
４とを備え、スイッチ読出し制御部１４は、通常時には
各入力バッファ１２(1) 〜１２(n) に入力するセルをス
ルーで通し、クロスポイントバッファ形スイッチ１１内
のクロスポイントバッファの使用率が高くなったことが
検出されたら、そのクロスポイントバッファに対応する
入力ポートの入力バッファの読出しを停止する制御を行
うことを特徴とするものである。

【０００８】また本発明のＡＴＭスイッチは、他の形態
として、クロスポイントバッファ形スイッチで構成され
るＡＴＭスイッチにおいて、クロスポイントバッファ形
スイッチの各入力ポートの前段にそれぞれ配置された入
力バッファと、クロスポイントバッファ形スイッチ内の
各クロスポイントバッファの使用率を監視する監視部
と、監視部の監視結果に基づいて該入力バッファの読出
し／読出し停止を制御するスイッチ読出し制御部とを備
え、スイッチ読出し制御部は、通常時には各入力バッフ
ァに入力するセルをスルーで通し、クロスポイントバッ
ファ形スイッチ内のクロスポイントバッファの使用率が
高くなったことが検出されたら、全入力ポートの入力バ
ッファの読出しを停止する制御を行うことを特徴とする
ものである。

【０００９】また本発明のＡＴＭスイッチは、また他の
形態として、クロスポイントバッファ形スイッチで構成
されるＡＴＭスイッチにおいて、クロスポイントバッフ
ァ形スイッチの各出力ポートの後段にそれぞれ配置され
た出力バッファと、各出力バッファの使用率を監視する
監視部と、監視部の監視結果に基づいてクロスポイント
バッファの読出し／読出し停止を制御するスイッチ読出
し制御部とを備え、クロスポイントバッファの読出し速
度は出力バッファの読出し速度よりも速くなるよう設定
され、スイッチ読出し制御部は、出力バッファの使用率
が高くなったことが検出されたら、その出力バッファに
セルを送出するクロスポイントバッファの読出しを停止
するように制御を行うことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】本発明の１番目の形態のＡＴＭスイッチでは、
通常時には、入力セルは各入力バッファ１２(1) 〜１２
(n) をスルーで通過してクロスポイントバッファ形スイ
ッチ１１に入力される。一方、クロスポイントバッファ
形スイッチ１１内のあるクロスポイントバッファの使用
率が高くなったことが監視部１３によって検出される
と、スイッチ読出し制御部１４は、そのクロスポイント
バッファが接続されている入線の入力バッファの読出し
を停止する。これにより当該クロスポイントバッファか
ら順次にセルが読み出されてそのバッファ使用率が低く
なるまでの間に、当該クロスポイントバッファに向けて
入力されたセルは、入力バッファにいったん蓄積される
ことになり、よってそのセルが廃棄されることを防止で
きる。

【００１１】また本発明の２番目の形態のＡＴＭスイッ
チでは、入力バッファの読出し／読出し停止の制御を全
部の入力バッファ１２(1) 〜１２(n) に対して一括して
行っており、それにより読出し／読出し停止の制御を簡
素化している。

【００１２】また本発明の３番目の形態のＡＴＭスイッ
チでは、クロスポイントバッファ形スイッチ１１内の読
出し速度を出線側の読出し速度よりも速くなるよう設定
しているので、スイッチ１１内のクロスポイントバッフ
ァよりも出線側の出力バッファのほうにセルがはやく溜
まるようになる。ある出線の出力バッファの使用率が高
くなったことが監視部によって検出されると、スイッチ
読出し制御部は、その出力バッファの出線上のクロスポ
イントバッファの読出しを停止するよう制御を行う。こ
れにより当該出力バッファの使用率が下がるまでの間
は、当該出力バッファに向かうセルは、上記読出し速度
の相違によりまだ容量に余裕のあるクロスポイントバッ
ファに蓄積されるので、セル廃棄されることを防止でき
る。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図２には本発明の一実施例としてのＡＴＭスイッ
チが示される。このＡＴＭスイッチはクロスポイントバ
ッファ形スイッチ１０で構成されており、ｎ本の入線＃
１〜＃ｎとｎ本の出線＃１〜＃ｎを有し、これら入線＃
１〜＃ｎと出線＃１〜＃ｎの各クロスポイントにはそれ
ぞれバッファ１(1,1) 〜１(n,n) が配置されている。こ
れらのバッファ１(1,1) 〜１(n,n) は、バッファ使用率
を監視するためのバッファフルフラグ（ＢＦＦ：Buffer
Full Flag) をそれぞれ持っており、バッファの使用率
が高くなって内部の蓄積セル数が所定容量分を超える
と、このバッファフルフラグＢＦＦにフラグを立てるよ
うに構成されている。

【００１４】クロスポイントバッファ形スイッチ１０の
各入力ポートの前段（すなわち各入線＃１〜＃ｎ）には
入力バッファ２(1) 〜２(n) が配置されている。またク
ロスポイントバッファ形スイッチ１０内の各クロスポイ
ントのバッファ１(1,1) 〜１(n,n) のバッファフルフラ
グＢＦＦをそれぞれ各クロスポイント毎に監視するスイ
ッチ読出し制御部３を設ける。このスイッチ読出し制御
部３はその監視結果に基づいて入力バッファ２(1) 〜２
(n) の読出し／読出し停止を個々に制御するようになっ
ている。

【００１５】この実施例回路の動作を以下に説明する。
各バッファ１(1,1) 〜１(n,n) のバッファ使用率が低い
通常時（すなわちバッファフルフラグＢＦＦが立ってい
ないとき）には、入力バッファ２(1) 〜２(n)は入力さ
れたセルをクロスポイントバッファ形スイッチ１０にス
ルーで通すよう動作している。

【００１６】いま、何れかのバッファへのセル入力が集
中しそのバッファの使用率が高くなって蓄積セル数が所
定の容量を超えたことにより、そのバッファのバッファ
フルフラグＢＦＦが立てられたものとする。ここでは例
えばバッファ１(1,1) のバッファフルフラグＢＦＦが立
ったものとする。このバッファフルフラグＢＦＦの状態
はスイッチ読出し制御部３によって検出される。する
と、スイッチ読出し制御部３は、そのフル状態になった
バッファ１(1,1) のクロスポイントに接続されている入
力バッファ１(1) に読出し停止信号を送ってその読出し
を停止するよう制御を行う。

【００１７】これにより、そのフル状態のバッファ１
(1,1) はセル入力が停止された状態で内部の蓄積セルが
順次に読み出されていくから、やがてバッファ使用率が
下がってくる。すると、スイッチ読出し制御部３は入力
バッファ２(1) の読出し停止を中止して再びスルーの状
態とする。これによりバッファ１(1,1) がフル状態の間
は、そのバッファ１(1,1) に入力されるべきセルは、対
応する入力バッファ２(1) にいったん蓄積されることに
なるので、その間に入線＃１に入力されたセルが廃棄さ
れることを防止できる。このように各クロスポイントの
バッファ容量を等価的に増やすことによりセル廃棄率特
性を改善することができる。

【００１８】図３には本発明の他の実施例としてのＡＴ
Ｍスイッチが示される。この実施例は前述の実施例と同
様にクロスポイントバッファ形スイッチ１０により構成
されているが、前述の実施例と相違して、入力バッファ
２(1) 〜２(n) の読出し／読出し停止制御を簡素化して
いる。

【００１９】すなわち、スイッチ読出し制御部４(1) 〜
４(n) が各出線対応に設けられ、各スイッチ読出し制御
部４(1) 〜４(n) はそれぞれに対応する出線上のクロス
ポイントのバッファのバッファフルフラグＢＦＦの状態
を一括的に監視しており、クロスポイントバッファ形ス
イッチ１０内の何れかのバッファのバッファフルフラグ
ＢＦＦにフラグが立ったとき（すなわちバッファ使用率
が高くなっってバッファ内の蓄積セル数が所定容量分に
達したとき）には、全部の入力バッファ２(1)〜２(n)
に対して一括して読出し停止信号を送り、それら全部の
入力バッファ２(1) 〜２(n) を一括して読出し停止す
る。この動作によりバッファ容量が増えたことになり、
セル廃棄率特性が改善される。

【００２０】なお、この図３の実施例では各出線対応に
スイッチ読出し制御部４(1) 〜４(n) を設けてそれぞれ
対応する出線上のクロスポイントのバッファのバッファ
フルフラグＢＦＦの状態を監視するようにしたが、これ
に限らず、例えば各入線対応にスイッチ読出し制御部を
設けてそれぞれに対応する入線上のクロスポイントのバ
ッファのバッファフルフラグＢＦＦの状態を監視するよ
うにして、あるバッファ、例えばバッファ１(k,k) のバ
ッファフルフラグＢＦＦにフラグが立った場合には、そ
のバッファ１(k,k) の接続された入線＃ｋに対応するス
イッチ読出し制御部がそれを検出して、そのフラグが立
ったバッファ１(k,k) のクロスポイントに接続された入
線の入力バッファ２(k) だけを読出し停止するよう構成
してもよい。

【００２１】図４には本発明のまた他の実施例としての
ＡＴＭスイッチが示される。この実施例も前述の実施例
と同様にクロスポイントバッファ形スイッチ１０により
構成されているが、前述の実施例と相違して、入力バッ
ファ２(1) 〜２(n) に換えて、クロスポイントバッファ
形スイッチ１０の後段の各出力ポート対応（すなわち各
出線対応）に出力バッファ５(1) 〜５(n) をそれぞれ配
置する構成となっている。またクロスポイントバッファ
形スイッチ１０内のバッファ１(1,1) 〜１(n,n) の読出
し速度を出線側の出力バッファ５(1) 〜５(n) の読出し
速度よりも若干速くするよう構成する。

【００２２】出力バッファ５(1) 〜５(n) は、前述のバ
ッファ１(1,1) 〜１(n,n) と同様にそのバッファ使用率
を監視するためのバッファフルフラグ（ＢＦＦ：Buffer
Full Flag) をそれぞれ持っており、このバッファフル
フラグＢＦＦの状態は、各出線対応に設けられたスイッ
チ読出し制御部６(1) 〜６(n) によって監視される。各
スイッチ読出し制御部６(1) 〜６(n) はその監視結果に
基づいて対応する出線に接続されたクロスポイントバッ
ファの読出し／読出し停止を個々に制御するようになっ
ている。

【００２３】この実施例回路の動作を以下に説明する。
上述したように、スイッチ１０内の読出し速度が出線側
の読出し速度よりも若干速いために、スイッチ１０内の
バッファに溜まるセルは、出線側の出力バッファ５(1)
〜５(n) に溜まるセルよりも少なく抑えられる。いま、
ある出線、例えば出線＃ｋに対してセルが集中的に出力
された場合、その出線＃ｋの出力バッファ５(k) にセル
が次第に溜まっていき、やがてその蓄積セル数が所定の
容量分に達したら、バッファフルフラグＢＦＦにフラグ
が立てられる。スインチ読出し制御部６(k) はこれを検
出し、その出線＃ｋ上のクロスポイントの各バッファ
(1,k) 〜(n,k) に読出し停止信号を送出してそれらのバ
ッファ(1,k) 〜(n,k) からのセルの読出しを停止する。

【００２４】これにより、その出力バッファ５(k) から
セルを順次に読み出すことでその使用率が下がるまでの
間は、その出線＃ｋに向かうセルはバッファ(1,k) 〜
(n,k)に蓄積されることになり、それによりそれらのセ
ルが廃棄される確率を小さくすることができる。このよ
うに動作させることで、等価的にバッファ容量が増えた
ことにより、セル廃棄率特性が改善される。

【００２５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、クロスポイントバッファ形スイッチの前段または後
段に入力バッファまたは出力バッファを設けるだけで、
各クロスポイントのバッファ容量を増大したと等価にす
ることができ、これによりＡＴＭスイッチのセル廃棄率
特性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原理説明図である。

【図２】本発明の一実施例としてのＡＴＭスイッチを示
す図である。

【図３】本発明の他の実施例としてのＡＴＭスイッチを
示す図である。

【図４】本発明のまた他の実施例としてのＡＴＭスイッ
チを示す図である。

【図５】ＡＴＭスイッチの従来例を示す図である。

【符号の説明】

１(1,1) 〜１(n,n) クロスポイントバッファ ２(1) 〜２(n) 入力バッファ ３、４(1) 〜４(n) 、６(1) 〜６(n) スイッチ読出し
制御部 ５(1) 〜５(n) 出力バッファ

フロントページの続き (72)発明者 近藤 竜一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 脇坂 孝明 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 小原 仁 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 上田 裕巳 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クロスポイントバッファ形スイッチ（１
   １）で構成されるＡＴＭスイッチにおいて、 クロスポイントバッファ形スイッチの各入力ポートの前
   段にそれぞれ配置された入力バッファ（１２(1) 〜１２
   (n) ）と、 クロスポイントバッファ形スイッチ内の各クロスポイン
   トバッファの使用率を監視する監視部（１３）と、 該監視部の監視結果に基づいて該入力バッファの読出し
   ／読出し停止を制御するスイッチ読出し制御部（１４）
   とを備え、 該スイッチ読出し制御部は、通常時には各入力バッファ
   に入力するセルをスルーで通し、クロスポイントバッフ
   ァ形スイッチ内のクロスポイントバッファの使用率が高
   くなったことが検出されたら、そのクロスポイントバッ
   ファに対応する入力ポートの入力バッファの読出しを停
   止する制御を行うことを特徴とするＡＴＭスイッチ。
2. 【請求項２】 クロスポイントバッファ形スイッチで構
   成されるＡＴＭスイッチにおいて、 クロスポイントバッファ形スイッチの各入力ポートの前
   段にそれぞれ配置された入力バッファと、 クロスポイントバッファ形スイッチ内の各クロスポイン
   トバッファの使用率を監視する監視部と、 該監視部の監視結果に基づいて該入力バッファの読出し
   ／読出し停止を制御するスイッチ読出し制御部とを備
   え、 該スイッチ読出し制御部は、通常時には各入力バッファ
   に入力するセルをスルーで通し、クロスポイントバッフ
   ァ形スイッチ内のクロスポイントバッファの使用率が高
   くなったことが検出されたら、全入力ポートの入力バッ
   ファの読出しを停止する制御を行うことを特徴とするＡ
   ＴＭスイッチ。
3. 【請求項３】 クロスポイントバッファ形スイッチで構
   成されるＡＴＭスイッチにおいて、 クロスポイントバッファ形スイッチの各出力ポートの後
   段にそれぞれ配置された出力バッファと、 各出力バッファの使用率を監視する監視部と、 該監視部の監視結果に基づいて該クロスポイントバッフ
   ァの読出し／読出し停止を制御するスイッチ読出し制御
   部とを備え、 該クロスポイントバッファの読出し速度は出力バッファ
   の読出し速度よりも速くなるよう設定され、 該スイッチ読出し制御部は、出力バッファの使用率が高
   くなったことが検出されたら、その出力バッファにセル
   を送出するクロスポイントバッファの読出しを停止する
   ように制御を行うことを特徴とするＡＴＭスイッチ。