JPH0856231A - パケット交換機およびその拡張モジュール - Google Patents

パケット交換機およびその拡張モジュール

Info

Publication number
JPH0856231A
JPH0856231A JP13575395A JP13575395A JPH0856231A JP H0856231 A JPH0856231 A JP H0856231A JP 13575395 A JP13575395 A JP 13575395A JP 13575395 A JP13575395 A JP 13575395A JP H0856231 A JPH0856231 A JP H0856231A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
concentrator
segments
segment
cell
packet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP13575395A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2915323B2 (ja
Inventor
Gregory J Cyr
ジョン シィア グレゴリー
Kurt A Hedlund
アーノルド ヘドランド カート
Lawrence J Nociolo
ジェイ.ノシオロ ローレンス
Mark A Pashan
アーレン パシャン マーク
Albert Kai-Sun Wong
カイ・サン ウォング アルバート
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
AT&T Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AT&T Corp filed Critical AT&T Corp
Publication of JPH0856231A publication Critical patent/JPH0856231A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2915323B2 publication Critical patent/JP2915323B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00Packet switching elements
    • H04L49/10Packet switching elements characterised by the switching fabric construction
    • H04L49/104Asynchronous transfer mode [ATM] switching fabrics
    • H04L49/105ATM switching elements
    • H04L49/106ATM switching elements using space switching, e.g. crossbar or matrix
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00Packet switching elements
    • H04L49/15Interconnection of switching modules
    • H04L49/1515Non-blocking multistage, e.g. Clos
    • H04L49/153ATM switching fabrics having parallel switch planes
    • H04L49/1538Cell slicing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00Packet switching elements
    • H04L49/25Routing or path finding in a switch fabric
    • H04L49/253Routing or path finding in a switch fabric using establishment or release of connections between ports
    • H04L49/255Control mechanisms for ATM switching fabrics
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00Packet switching elements
    • H04L49/45Arrangements for providing or supporting expansion
    • H04L49/455Provisions for supporting expansion in ATM switches
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5646Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity
    • H04L2012/565Sequence integrity
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5678Traffic aspects, e.g. arbitration, load balancing, smoothing, buffer management
    • H04L2012/5681Buffer or queue management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • 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】 【目的】 交換機の容量の拡張に対応でき、かつ単一の
デバイス上に集積可能なパケット交換モジュールを提供
する。 【構成】 パケット交換機は、入力パケットセルを複数
のセグメントに分割し、このセグメントをその順序に基
づいて拡張モジュール200に含まれる複数のコンセン
トレータユニット70のそれぞれ1つに供給する。各コ
ンセントレータユニットは、複数のコンセントレータ論
理ユニットを含み、これらの論理ユニットの1つは、パ
ケットセルに含まれたルーティング情報に基づいて格納
するためのセグメントを受け取る。パケットセルを形成
する格納されたセグメントは、アンロードされ、適切な
順序で再結合され、パケット交換モジュールに経路指示
され、このパケットセルはその宛先に送られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パケット交換システム
に係り、特に、非同期転送モード交換機のためのアーキ
テクチャに関する。
【0002】
【従来技術の説明】非同期転送モード(ATM)交換機
の商業的成功は、交換機が「成長可能」かどうか、すな
わち帯域幅の増加を処理するために交換容量を拡張でき
るかどうかで決まる。例えば米国特許第5,256,2
65号は、図1に示すように、8×8パケット交換機か
ら32×32パケット交換機に成長(拡張)可能なAT
M交換機のためのアーキテクチャを開示する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなアーキテク
チャの1つ欠点は、交換機の容量が拡張される場合、必
要とされる集中アクセス速度が比例して増加することで
ある。他の欠点は、拡張ユニット404の出力における
帯域幅データレートが交換機の入力帯域幅データレート
のk倍になることである。ここでkは、交換機の出力に
おいて使用される8×8パケット交換モジュールの数で
ある。
【0004】例えばn×n交換機の場合、拡張帯域幅は
k×n×Rである。ここでRは、各ラインの入力帯域幅
であり、典型的には2.4ギガビット/秒である。kは
ATMのサイズに比例する、すなわちkはnに比例する
ので、拡張ユニット404とこれに関連するコンセント
レータ101との間の相互接続の帯域幅が交換機のサイ
ズの2乗で増加し、ATM交換機のサイズが増加した場
合に具現しにくくなる。
【0005】本発明は、容量の拡張に対応でき、かつ単
一のデバイス上に集積可能なパケット交換モジュールを
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】従来技術のように集積回
路デバイスの外部ではなく、相互接続がデバイスの中に
収容されるようにATM交換機を構成することにより、
拡張ユニット404とこれに関連するコンセントレータ
101との間の相互接続帯域幅を簡単に処理できること
がわかった。これを達成するために、本願の第1の発明
では、ATM交換機のための拡張および集中機能は、同
じデバイスに収容される。
【0007】しかし、現在の技術レベルでは、大容量A
TM交換機のための拡張および集中機能を単一のデバイ
スに集積することはできないことがわかった。本願の第
2の発明では、各デバイスが、セル全体ではなく、各入
力セルの特定のセグメント(一部分)を処理するATM
交換機アーキテクチャを提供することにより、この制限
を克服した。
【0008】さらに本願の第3の発明では、ATM交換
機の帯域幅(容量)の増加の結果として生じる集中アク
セス時間の減少が、各集中ユニットにおいて単一のメモ
リ回路だけを使用するのではなく、複数のファーストイ
ン・ファーストアウト(FIFO)メモリ回路を使用す
ることにより、簡単に処理できる。
【0009】
【実施例】図2において、ATM交換機100は、n個
の入力を受けとる拡張モジュール200を含む。各入力
は、例えば2.4Gb/sの所定の最大レートにおいて
ATMのストリームを供給する。各入力は、内部におい
て、それぞれルーティング・プロセッサ55−1ないし
55−nのうちの1つと拡張モジュール200を介して
相互接続されている。
【0010】ルーティング・プロセッサ55は、関連す
るデータパスを介するセルの受信に応答して、セルをそ
の意図された宛先に送るパケット交換モジュール300
−1ないし300−kの特定の1つを識別するセルヘッ
ダ・ルーティング情報にプリペンド(prepend)する。
多数宛先の場合には、セルを多数の異なる宛先に送る1
つよりも多いパケット交換モジュールを識別する。
【0011】結果として生じるセルは、拡張モジュール
200に含まれるコンセントレータ・ユニットに供給さ
れる。コンセントレータの出力は、プリペンドされたル
ーティング情報に基づいて、パケット交換モジュール3
00−1ないし300−kのそれぞれに供給される。パ
ケット交換モジュール300を具現するための多くの技
術が知られている。例えば、米国特許第4,603,4
16号、第5,233,606号および第5,278,
969号は、そのようなパケット交換モジュールの例を
開示している。
【0012】図3において、拡張モジュール200は、
複数の通常のマルチプレクサ/セル・スライサユニット
60−1ないし60−k、複数の拡張/コンセントレー
タユニット70−1ないし70−j、および複数の通常
のセグメント結合回路80−1ないし80−kを含む。
各マルチプレクサ/セル・スライサユニット60、例え
ばユニット60−1は、データセルのストリームが各入
力で受信できるようにn/k個の入力を有する。
【0013】セルがその入力の1つで受信された場合、
マルチプレクサ/セル・スライサユニット60、例えば
ユニット60−1は、上述したプリペンドされたルーテ
ィング情報を見破り(strip off)、その情報を各拡張
/コンセントレータユニット70に、多導体バス10−
1ないし10−kのうちの関連する1つを介して供給す
る。
【0014】例えば、多導体バス10−1のリード線
は、それぞれ拡張/コンセントレータユニット70−1
ないし70−jに接続されている。従って、ユニット6
0−1は、受信したルーティング情報を各拡張/コンセ
ントレータユニット70−1ないし70−jに分配す
る。各ユニット70−1ないし70−jは、各マルチプ
レクサ/セル・スライサユニット60−1ないし60−
kからそれぞれのセルに関するルーティング情報を受信
する。
【0015】各マルチプレクサ/セル・スライサユニッ
ト60は、関連する入力から受信したセルを、帯域幅R
n/kを有する単一のセルストリームに多重化する。こ
こで、Rは、上述したように各入力ラインの帯域幅であ
り、nは、入力50の総数であり、kは、パケット交換
モジュール300の数である。マルチプレクサ/セル・
スライサユニット60は、各多重化されたセルをj個の
セグメントに分割し、このセグメントを拡張/コンセン
トレータユニット70−1ないし70−jにそれぞれ供
給する。
【0016】例えば、第1のセグメントはユニット70
−1に供給され、第2のセグメントはユニット70−2
に供給され、第3のセグメントは図示されていないユニ
ット70−3に供給される。この様子は、図3中の61
−1ないし61−kで表されており、複数の接続61−
1は、それぞれユニット60−1ないし60−kから発
している。
【0017】特に、セグメントが拡張/コンセントレー
タユニット70の入力に到着した場合、セグメントは、
k個のコンセントレータ論理ユニット(CLU)にファ
ンアウトする。このようなセグメントのファンアウト
は、本発明では、拡張/コンセントレータユニット70
の内部にある。従来技術においては、図1に示すよう
に、ファンアウトはコンセントレータユニットの外部、
例えばエレメント401と404との間に配置される。
【0018】図3において、拡張/コンセントレータユ
ニット70の各CLUは、その入力において受信するセ
グメントを、制御バス10−1ないし10−kのそれぞ
れ1つの線により受信された関連するルーティング情報
に基づいて、受け取るか、または格納するか、または放
棄する。
【0019】拡張/コンセントレータユニット70は、
k個の入力のうちのそれぞれ1つで受け取ったセグメン
トをセグメントのストリームに集中し、このストリーム
をセグメント結合回路80−1ないし80−kのそれぞ
れの1つに送る。各セグメント結合回路80は、各拡張
/コンセントレータユニット70からセグメントを受け
取り、関連するセグメントを1つのATMセルに結合す
る。セグメント結合回路80は、このパケットを関連す
るパケット交換モジュール300に送る。パケット交換
モジュール300は、セルヘッダ中で直接または間接的
に特定された宛先にそのセルを送る。
【0020】図4に示すように、拡張/コンセントレー
タユニット70は、k個のCLUを含む。上述したよう
に、ユニット70で受信されたセグメントは、CLU7
2−1ないし72−kのそれぞれにファンアウトされ
る。図4において、CLU、例えばCLU72−1は、
それぞれがFIFO制御回路75の制御下で動作する複
数の入力セレクタ回路73−1ないし73−kを含み、
入力のうちの1つを選択し、この選択された入力を、一
時的な格納のために関連するFIFO74に渡す。
【0021】FIFO74中のセグメントの格納および
検索は、後述するように、FIFO制御回路75の制御
下で行われる。各FIFO74は、FIFO制御回路7
5の制御下で動作する出力選択回路79の入力と関連づ
けられている。
【0022】拡張/コンセントレータユニット70は、
選択/分配回路25も含む。特に、選択/分配回路25
は、各多導体バス10で受信したルーティング情報を特
定のCLU、例えばCLU72−1に関連づける。選択
/分配回路25は、関連するFIFO制御回路75に与
えるために、選択された情報を多導体バス11のそれぞ
れ、例えばバス11−1に多重化する。特に、拡張/コ
ンセントレータユニット70は、セルに関連づけられた
ルーティング情報をバス10のうちの1つを介して受信
し、この情報を、処理およびバス11のそれぞれ1つへ
の分配のために、関連する選択/分配回路25に与え
る。
【0023】選択/分配回路25は、バス10−1ない
し10−kに含まれるルーティング情報を組立て、関連
するCLUに送るために同じ制御バス11−iにこの情
報を”パッキング”することにより、同じコンセントレ
ータ論理ユニット(CLU)72ーiに宛てられたセル
に、情報を関連づける。例えば、入力50−1ないし5
0−n/kで受信されたセルの宛先アドレスは、制御バ
ス10−1に送られる。
【0024】すなわち、入力50−1ないし50−n/
kで受信されたセルがCLU1に送られるべき場合、選
択/分配回路25は、(a)入力50−1および制御バ
ス10−1で受信された宛先情報を制御バス11−1に
送り、(b)入力50−2ないし50−n/kおよび制
御バス10−1で受信された宛先情報を制御バス11−
3に送り、(c)他の全ての入力および制御バス10−
2ないし10−kで受信された宛先情報を制御バス11
−1に送る。
【0025】関連づけられたFIFO制御回路75は、
とりわけ(a)セレクタ73のどの入力が、バス76−
1ないし76−kのそれぞれ1つを介して関連づけられ
たFIFO74に渡されるか、(b)どのFIFO74
が、バス77−1ないし77−kのそれぞれ1つを介し
て入力されたセグメントを格納するかを制御する。FI
FO制御回路75は、カレント・システムタイムスロッ
トにおいて、バス78を介して、FIFO74−1ない
し74−kのいずれがセルセグメントをセレクタ79の
各入力に与えるかを制御し、セレクタ79のどの入力が
関連づけられた出力71に与えられるかを制御する。
【0026】FIFO制御回路75は、関連するセレク
タ73で受け取られたセグメントの格納がラウンドロビ
ン形式で行われ、このセグメントの格納がCLUのFI
FO74−1ないし74−kの全てに分配されることを
確実にするように動作する。これが意味するものは、多
数のセグメントがセレクタ73のそれぞれ1つにより選
択された場合、このセグメントは、FIFO制御回路7
5の制御下で、その中に格納するためにFIFO74の
うちの関連する1つに供給される。FIFO制御回路7
5は、バス76、77により、どのセグメントがどのF
IFO74に格納されるかを決定し、制御する。
【0027】図5は、k=4の場合の様々なセルのセグ
メントがCLUに関連づけられたFIFO中にラウンド
ロビン形式で格納される方法を簡単な形で示している。
簡潔かつ明瞭にするために、バス10、選択/分配回路
25、バス11、FIFO制御回路75、バス76、7
7、78により実行されるルーティング情報は示されて
いない。
【0028】図4に示すように、タイムスロットT0
おいて、各セルのセグメントA、B、Cは、リード線6
1のそれぞれ1つを介してセレクタ73−1ないし73
−4に供給されると仮定する。なお、図3には、セレク
タ73−1ないし73−kについて示されている。図5
に示されていないFIFO制御回路75により出力され
た特定の制御信号に応答して、セレクタ73−1ないし
73−4は、セグメントA、B、Cをそれぞれ選択し、
出力する。
【0029】同様に、FIFO制御回路75は、FIF
O74−1、74−2、74−3がその各メモリ中にセ
グメントA、B、Cをそれぞれ格納するようにさせる
が、セグメントX1はバス71に接続されてはおらず、
1つ以上のパケット交換モジュールに宛てられるのでこ
れは格納しない。これは、タイムスロットT2において
到着するセグメントX2、X3にも当てはまる。
【0030】これは、図6のタイミング図中に、タイム
スロットT0について示されている。次のタイムスロッ
トT1において、セルセグメントD、E、Fが各リード
線61を介して各セレクタ73に供給されると仮定す
る。この場合、全てのFIFO74への負荷を等しく分
配する本発明の特徴を実現するために、FIFO制御回
路75は、セレクタ73−4、73−1、73−2にそ
れぞれセグメントD、E、Fを選択させ、出力させる。
【0031】同様に、FIFO制御回路75は、FIF
O74−4にセグメントDをそのメモリに格納させ、F
IFO74−1および74−2にそれぞれセグメント
E、Fをそのメモリに格納させる。さらに、FIFO制
御回路75は、FIFO74−1にセグメントAをリー
ド線71に出力するためのセレクタ79へ出力させる。
【0032】タイムスロットT1についてのFIFO7
4−1ないし74−4の内容は、図6に示されており、
セグメントAはセレクタ79に出力され、セグメント
D、E、Fは、それぞれFIFO74−4、74−1、
74−2中に格納されている。このタイミング図は、タ
イムスロットT2ないしT6において、セグメントBない
しFがそれぞれセレクタ79、そしてリード線71につ
ぎつぎに出力され、同じリード線へのセグメントの集中
機能が完了することが示されている。
【0033】図7は、FIFO制御回路75の機能ブロ
ック図である。特に、FIFO制御回路75への入力
は、kビットバス11からなる。各セルサイクルについ
て、対応するバス61の入力が、受け取られ、関連する
パケット交換モジュール(PSM)に送られるべきセル
セグメントを含む場合、バス11中のビットは「1」と
なる。FIFO制御回路75の出力は、制御バス76、
77および78からなる。
【0034】各制御バス76−iはkビットバスであ
り、どの入力が対応するセレクタ73−iを選択するか
を制御する。制御バス77はkビットバスであるが、各
リード線77−iは、セルセグメントが対応するFIF
O74−iにプッシュ(格納)されるかどうかを制御す
る1ビットプッシュ制御信号である。制御バス78もk
ビットバスであるが、各リード線78−iは、セルセグ
メントが対応するFIFO74−iからポップ(読み出
し)されるべきかどうかを制御する1ビットポップ制御
信号を運ぶ。制御バス78は、上述したように、どのF
IFO74出力がバス71に出力するためのセレクタ7
9により選択されるかを制御する。なお、時点におい
て、制御バス78中のkビットのうちの1つだけがアク
ティブである。
【0035】カレント・セルサイクル(時刻t)につい
て、バス61の入力のうちのq個は、受け取られ、関連
するPSMに送られるべきセルセグメントを含むと仮定
する。また、レジスタに含まれるポインタ(t−1)
は、先のセルサイクルにおいて入力セルセグメントを最
後に受け取ったFIFO74を指定すると仮定する。
【0036】そうすると、FIFO制御回路75は、バ
ス61で受信される次のセルが、表現((lc+1)モ
ジュロk)により特定されるFIFO74中に格納され
ることを確実にする。ここでlcは、ポインタ(t−
1)レジスタの内容である。従って、バス61で受信さ
れる次のセルすなわち第2のセルは、((lc+2)モ
ジュロk)番目のFIFOに格納されることになる。す
なわち、FIFO制御回路75は、((lc+1)モジ
ュロk)番目のFIFOに関連するセレクタ73に、ア
クティブビット=「1」を有するバス61の第1の入力
を選択させるよう動作する。
【0037】同じセルサイクルにおいて、((lc+
2)モジュロk)により特定されるFIFOに関連する
セレクタ73は、関連するアクティブビット=「1」で
あるバス61に現れる次の入力を選択する。ポインタ
(t)は、((lc+q)モジュロk)に設定され、次
のセルサイクルの準備のためにインクリメントされる。
【0038】さらに、バス76−iのリード線のうちの
1つがアサートされた場合、すなわち関連するセレクタ
73−iが入力61のうちの1つでのセルセグメントの
選択のプロセスにある場合、(lc+i)番目のFIF
Oのためのプッシュ制御信号77−iはアサートされ、
選択されたセルセグメントは対応するFIFO中にプッ
シュされる。そうでなければ、プッシュ制御信号77−
iはアクティブでなくなる。制御バス78はアップデー
トされ、次のFIFOの内容は、ラウンドロビン形式で
セレクタ79により選択される。時刻tにおいてバス7
8のi番目のリード線がアサートされると、時刻t+1
において((i+1)モジュロk)番目のリード線がア
サートされる。
【0039】より具体的には、FIFO制御回路75
は、アクティブ入力カウンタおよび複数(例えば、k
個)の入力セレクタコントローラ20を機能的に含む。
アクティブ入力カウンタは、1組の出力SUM[1]な
いしSUM[k]を生成するためのk個の加算回路10
を含んでおり、SUM[j]は入力1ないし入力jから
のアクティブ入力の数の表示となる。また、SUM
[k]の値はモジュロk加算器12に与えられるので、
次のサイクルのためのlcの値が上述のように生成でき
る。
【0040】さらに循環シフトレジスタ14は、k個の
レジスタ回路を含んでおり、バス78の対応する1つの
リード線をアクティブにする手段として、ビットがクロ
ック信号に応答して1つのレジスタから次のレジスタに
シフトされる。一方、入力セレクタコントローラ20
は、機能的な意味で、k個の比較器21、k個のAND
回路、および1個のモジュロk減算器23を含むことに
なる。モジュロk減算器23は、セルサイクルt−1に
おいてアクセスされた最後のFIFOからi番目のセレ
クタの距離(すなわち、オフセット値)を生成する。
【0041】例えば、k=8であり、最後のFIFOが
FIFO3になった場合、セレクタコントローラ7
(1)のオフセット値は、4(6)になる。このオフセ
ット値は、アクティブ入力カウンタにより生成される1
組の出力と比較されることになる。一致し、関連するア
クティブビットが値「1」である場合、対応するAND
ゲートは値「1」をその関連するリード線76に出力す
る。セレクタコントローラ出力の多くとも1つだけのリ
ード線76が、アクティブになる。
【0042】ATM交換機に関する設計上の重要な事項
は、交換機の容量が容易に拡張(例えば2倍)できると
いう要求である。図8は、図2に示した交換機の容量を
2倍に拡張できる方法を示す。この実施例において、交
換機の容量を2倍にするための拡張モジュールを使用
し、入力の数をnから2nに倍増した。図8に示すよう
に、n個の入力のそれぞれは、拡張モジュール200−
1および200−2に与えられ、他のn個の入力のそれ
ぞれは、拡張モジュール200−3および200−4に
与えられる。
【0043】拡張モジュール200−1および200−
3は、複数(例えばk個)の2:1コンセントレータ2
50−1ないし250−kにより2つ同時に結合され
る。従って、コンセントレータ250は、機能的に、図
4のコンセントレータ論理ユニットに類似する。この方
法で、2n個の入力のうちのいずれかの1つ以上の入力
が、第1の複数(k個)のパケット交換モジュール(P
SM)300−1ないし300−kに経路指示され得
る。拡張モジュール200−2および200−4は、同
様に配置されているので、2n個の入力のうちのいずれ
かの1つ以上の入力が、第2の複数(k個)のパケット
交換モジュール(PSM)300−k+1ないし300
−2kに経路指示され得る。
【0044】図9は、本発明のアーキテクチャが容易に
m倍に拡張される方法を一般的に示している。すなわ
ち、図9に示された交換機アーキテクチャは、図8に示
された交換機アーキテクチャの一般的な形態である。
【0045】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、容
量の拡張に対応でき、かつ単一のデバイス上に集積可能
なパケット交換モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術によるATM交換機の構成を示すブロ
ック図。
【図2】本発明の一実施例によるATM交換機の構成を
示すブロック図。
【図3】図2中の拡張モジュールの詳細な構成を示すブ
ロック図。
【図4】図3中の拡張/コンセントレータの詳細な構成
を示すブロック図。
【図5】図4に示した拡張/コンセントレータの動作を
示す説明図。
【図6】図4に示した拡張/コンセントレータの動作を
示す説明図。
【図7】図4中のFIFO制御回路の機能ブロック図。
【図8】図2に示したATM交換機を2n個の入力をも
つように拡張する方法を示すブロック図。
【図9】図2に示したATM交換機をmn×n交換機に
拡張する方法を示すブロック図。
【符号の説明】
20 入力セレクタコントローラ 25 選択/分配回路 50 入力 55 ルーティング・プロセッサ 60 マルチプレクサ/セルスライサ 70 拡張/コンセントレータユニット 72 コンセントレータ論理ユニット 73 セレクタ 74 FIFOメモリ 75 FIFO制御回路 79 セレクタ 80 セグメント結合回路 200 拡張モジュール 300 パケット交換モジュール
フロントページの続き (72)発明者 カート アーノルド ヘドランド アメリカ合衆国、60302 イリノイ、オー ク パーク、グローヴ アヴェニュー 1221 エヌ. (72)発明者 ローレンス ジェイ.ノシオロ アメリカ合衆国、07704 ニュージャージ ー、 フェアハーヴン、フォレスト アヴ ェニュー 78 (72)発明者 マーク アーレン パシャン アメリカ合衆国、60187 イリノイ、フェ アトン、サウスヴァノン アヴェニュー 111 (72)発明者 アルバート カイ・サン ウォング アメリカ合衆国、08820 ニュージャージ ー、 エジソン、リチャード ロード 49

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)n個(n>1)の入力のうちの1
    つによりデータセルを受信し、このデータセルをj個
    (j>1)の連続したセグメントに分割する手段(6
    0)と、 (B)前記セグメントの順序に基づいて、このセグメン
    トを複数のコンセントレータユニット(72)のそれぞ
    れ1つに供給する手段と、 (C)前記各コンセントレータユニットは、k個(k>
    1)のコンセントレータ論理ユニットおよび受信したセ
    グメントをこのk個のコンセントレータ論理ユニットの
    それぞれに供給する手段と、 前記コンセントレータ論理ユニットのうちの1つは、関
    連するデータセルに含まれたルーティング情報に基づい
    て、格納するためセグメントを受け取り、 (D)前記セルを形成するセグメントを、指示された順
    序で、前記セグメントが格納されたコンセントレータ論
    理ユニットからアンロードし、前記セグメントを結合
    し、前記セルを形成し、この形成されたセルを、ルーテ
    ィング情報の機能として選択されたk個の入力のうち関
    連する1つに供給する手段とを有することを特徴とする
    パケット交換機において使用するための拡張モジュー
    ル。
  2. 【請求項2】 各コンセントレータ論理ユニットは、 並列的に配置されたk個のメモリと、 このメモリの個々の1つにおいて受け取られたときに、
    セグメントをラウンドロビン形式で格納する手段を含む
    ことを特徴とする請求項1記載のパケット交換機におい
    て使用するための拡張モジュール。
  3. 【請求項3】 n個(n>1)の入力で受信されたデー
    タセルをj個(j>1)のセグメントに分割し、このセ
    グメントをk個(k>1)のコンセントレータユニット
    のそれぞれ1つに供給する手段と、 各コンセントレータユニットは、k個のメモリ群を有
    し、各メモリ群は、 並列的に配置され、所定の順序で選択されており、 前記各コンセントレータユニットに含まれており、関連
    するデータセルに割り当てられた宛先に基づいて、関連
    するk個のメモリ群のうちの1つのメモリ群において、
    前記セグメントのそれぞれ1つを受け取り、この受け取
    られたセグメントを、関連するk個のメモリ群のうちの
    前記1つのメモリ群の選択された1つのメモリに一時的
    に格納する手段と、 前記各メモリ群に関連づけられ、関連する群のメモリ中
    に格納されたセグメントを所定の順序でアンロードし、
    前記群の異なる1つからアンロードされたセグメントを
    結合し、各データセルを形成し、このデータセルを、割
    り当てられた宛先の機能として選択された複数の出力の
    うちの1つにより、意図された宛先に送る手段とを有す
    ることを特徴とするパケット交換機において使用するた
    めの拡張モジュール。
  4. 【請求項4】 各メモリが、ファーストイン・ファース
    トアウト(FIFO)メモリ(74)であることを特徴
    とする請求項2または3記載のパケット交換機において
    使用するための拡張モジュール。
  5. 【請求項5】 所定の順序が、ラウンドロビンの順序で
    あることを特徴とする請求項3記載のパケット交換機に
    おいて使用するための拡張モジュール。
  6. 【請求項6】 パケット交換機へのn個(n>1)の入
    力の個々の1つで受信されたデータパケットを意図され
    た宛先に送るためのn/k個(k>1)の出力をそれぞ
    れ有するk個のパケット交換モジュール(300)と、 前記入力と前記パケット交換モジュールとの間に配置さ
    れた拡張モジュール(200)とからなり、 この拡張モジュールは、 前記入力で受信された各データパケットを一連のセグメ
    ントに分割し、 前記セグメントの順序に基づいて、このセグメントを各
    コンセントレータユニット(72)に供給する手段を含
    み、 前記各コンセントレータユニットは、 k個の入力と、 受信したセグメントをk個の入力のそれぞれに供給し、
    関連するデータパケットの宛先の機能で選択されたk個
    の入力のうちの1つに、受信したセグメントを一時的に
    格納する手段と、 各コンセントレータユニットに一時的に格納された関連
    するセグメントを結合し、得られたデータパケットが意
    図された宛先に送られるように、この得られたデータパ
    ケットを前記k個のパケット交換モジュールのうちの関
    連する1つに供給する手段とを含むことを特徴とするパ
    ケット交換機。
JP7135753A 1994-05-13 1995-05-10 パケット交換機およびその拡張モジュール Expired - Lifetime JP2915323B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US242217 1994-05-13
US08/242,217 US5412646A (en) 1994-05-13 1994-05-13 Asynchronous transfer mode switch architecture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0856231A true JPH0856231A (ja) 1996-02-27
JP2915323B2 JP2915323B2 (ja) 1999-07-05

Family

ID=22913915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7135753A Expired - Lifetime JP2915323B2 (ja) 1994-05-13 1995-05-10 パケット交換機およびその拡張モジュール

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5412646A (ja)
EP (1) EP0682432A3 (ja)
JP (1) JP2915323B2 (ja)
CA (1) CA2145704C (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5479398A (en) * 1994-12-22 1995-12-26 At&T Corp Digital data concentrator
US5537403A (en) * 1994-12-30 1996-07-16 At&T Corp. Terabit per second packet switch having distributed out-of-band control of circuit and packet switching communications
CA2162939C (en) * 1994-12-30 2001-12-18 Thomas Jay Cloonan Terabit per second packet switch
US5642349A (en) * 1994-12-30 1997-06-24 Lucent Technologies Inc. Terabit per second ATM packet switch having distributed out-of-band control
US5636210A (en) * 1995-08-02 1997-06-03 Agrawal; Jagannath P. Asynchronous transfer mode packet switch
US6147996A (en) * 1995-08-04 2000-11-14 Cisco Technology, Inc. Pipelined multiple issue packet switch
US5781549A (en) * 1996-02-23 1998-07-14 Allied Telesyn International Corp. Method and apparatus for switching data packets in a data network
US5875190A (en) * 1996-09-27 1999-02-23 Law; Ka Lun Asynchronous transfer mode switching system
US5856977A (en) * 1997-05-15 1999-01-05 Yang; Muh-Rong Distribution network switch for very large gigabit switching architecture
KR100212064B1 (ko) * 1997-05-21 1999-08-02 윤종용 2n X n 다중화 스위치 구조
US6295299B1 (en) * 1997-08-29 2001-09-25 Extreme Networks, Inc. Data path architecture for a LAN switch
JP3077647B2 (ja) * 1997-11-04 2000-08-14 日本電気株式会社 コンセントレータ型atmスイッチシステム
GB2337405A (en) * 1998-05-11 1999-11-17 Gen Datacomm Adv Res ATM switch
DE69809224T2 (de) * 1998-08-28 2003-08-28 Ibm Vermittlungsvorrichtung mit wenigstens einem Vermittlungskern-Zugriffselement zur Verbindung von verschiedenen Protokolladaptern
EP1061700B1 (en) 1998-11-10 2012-02-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Matrix switch
US6584121B1 (en) * 1998-11-13 2003-06-24 Lucent Technologies Switch architecture for digital multiplexed signals
US6731645B1 (en) 2000-02-29 2004-05-04 International Business Machines Corporation Methods, switches, systems, and computer program products for fair transmission of data received at multiple inputs in the order received in a queued memory switch
US7224693B1 (en) * 2000-08-11 2007-05-29 Ericsson Ab Long packet handling
US7382787B1 (en) * 2001-07-30 2008-06-03 Cisco Technology, Inc. Packet routing and switching device
US6967951B2 (en) 2002-01-11 2005-11-22 Internet Machines Corp. System for reordering sequenced based packets in a switching network
WO2003094446A1 (en) * 2002-04-30 2003-11-13 International Business Machines Corporation Method and arrangement for local synchronization in master-slave distributed communication systems
US20030214949A1 (en) * 2002-05-16 2003-11-20 Nadim Shaikli System for reordering sequenced based packets in a switching network
US7450438B1 (en) * 2002-06-20 2008-11-11 Cisco Technology, Inc. Crossbar apparatus for a forwarding table memory in a router
ITMI20031309A1 (it) * 2003-06-26 2004-12-27 Marconi Comm Spa Rete di commutazione.
US7360026B1 (en) * 2003-10-06 2008-04-15 Altera Corporation Method and apparatus for synchronizing data with a reduced clock cycle response time

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5148428A (en) * 1989-05-02 1992-09-15 Bell Communictions Research, Inc. Modular architecture for very large packet switch
US4955016A (en) * 1989-08-29 1990-09-04 At&T Bell Laboratories Interconnect fabric providing connectivity between an input and arbitrary output(s) of a group of outlets
US4955017A (en) * 1989-08-29 1990-09-04 At&T Bell Laboratories Growable packet switch architecture
US5172371A (en) * 1990-08-09 1992-12-15 At&T Bell Laboratories Growable switch
JP2993715B2 (ja) * 1990-08-17 1999-12-27 株式会社日立製作所 Atmスイッチおよびその制御方法
CA2059027C (en) * 1991-01-08 1996-07-02 Toshiya Aramaki Switching system with time-stamped packet distribution input stage and packet sequencing output stage
US5256958A (en) * 1991-11-26 1993-10-26 At&T Bell Laboratories Concentrator-based growable packet switch

Also Published As

Publication number Publication date
JP2915323B2 (ja) 1999-07-05
US5412646A (en) 1995-05-02
CA2145704A1 (en) 1995-11-14
CA2145704C (en) 1999-09-28
EP0682432A2 (en) 1995-11-15
EP0682432A3 (en) 2001-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2915323B2 (ja) パケット交換機およびその拡張モジュール
US5091903A (en) Switching network and switching-network module for an atm system
KR100356447B1 (ko) 메모리인터페이스유닛,공유메모리스위치시스템및관련방법
US4926416A (en) Method and facilities for hybrid packet switching
Garcia-Haro et al. ATM shared-memory switching architectures
EP0471344A1 (en) Traffic shaping method and circuit
EP0415629B1 (en) Interconnect fabric providing connectivity between an input and arbitrary output(s) of a group of outputs
JPH05207062A (ja) パケット交換方式
JPH10117200A (ja) 交換機、クロスコネクト・スイッチング装置、接続装置、および、交換機におけるルーティング方法
WO1991002420A1 (en) Communication switching element and method for transmitting variable length cells
US6993020B2 (en) Distributed switch memory architecture
US5016245A (en) Modular expandable digital single-stage switching network in ATM (Asynchronous Transfer Mode) technology for a fast packet-switched transmission of information
US5285444A (en) Multi-stage link switch
US7535898B2 (en) Distributed switch memory architecture
US5214640A (en) High-speed packet switching system
US5546393A (en) Asynchronous transfer mode data cell routing device for a reverse omega network
CA2006392C (en) Modular expandable digital single-stage switching network in atm (asynchronous transfer mode) technology for a fast packet-switched transmission of information
JPH05327777A (ja) Atmスイッチの同期化方法およびatmスイッチ
JPS6386938A (ja) 交換装置
JP3177206B2 (ja) Atmスイッチ
AU630728B2 (en) Switching network for an atm system
US5475708A (en) Circuit arrangement with at least one input and at least one output for forwarding an input signal that can be filtered, parallelized and digitized
JP2756604B2 (ja) 自己ルーチングスイッチ網
JPH0670350A (ja) スイッチング・システム
JP2726108B2 (ja) セル交換装置