JPH0879260A - スイッチング装置および方法 - Google Patents

スイッチング装置および方法

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JPH0879260A
JPH0879260A JP20779894A JP20779894A JPH0879260A JP H0879260 A JPH0879260 A JP H0879260A JP 20779894 A JP20779894 A JP 20779894A JP 20779894 A JP20779894 A JP 20779894A JP H0879260 A JPH0879260 A JP H0879260A
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atm
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network
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cell
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JP20779894A
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English (en)
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Tetsuo Ogawa
哲男 小川
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチング遅延時間が短く、輻輳を確実に
解消することの出来るATMスイッチング装置およびス
イッチング方法を提供すること。 【構成】 ATM回線から受信した受信ATMセルのデ
ータをアドレスプロセッサに出力しVPIおよびVCI
を選択し、VPIおよびVCIに基づいて受信ATMセ
ルが送信される送信先ATM回線を検索し、検索した送
信先ATM回線に接続された送信先ネットワークターミ
ネータに受信ATMセルを送信する。また、送信先AT
M回線の番号をCPUに出力し、CPUがアドレスプロ
セッサから送信先ネットワークターミネータへ受信AT
Mセルを転送する。また、送信先ATM回線を特定する
ポート番号をスイッチングエレメントに出力し、ポート
番号を入力したポートをポート番号で特定される出力ポ
ートに接続してデータを転送する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ATMのスイッチング
装置およびスイッチング方法に関する。特に本発明は、
アドレスプロセッサを用いて高速にデータ転送を行う、
ATMのスイッチング装置およびスイッチング方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】図11を用いて、ATMセルのデータ構
成を説明する。図11(A)に示すように、ATMセル
は5オクテットのセルヘッダおよび48オクテットの情
報フィールドにより構成される。ATMは、ユーザとネ
ットワークとの間およびネットワーク相互の間で用いら
れる。ユーザとネットワークとの間で用いられるATM
セルの構成UNI(User Network Interface)と、ネッ
トワーク相互間で用いられるATMセルの構成NNI
(Network Node Interface)とでは、セルヘッダの構成
が異なる。それぞれのセルヘッダの構成を図11(B)
および(C)に示す。
【0003】図11(B)および(C)において、VP
Iはバーチャルパス識別、VCIは、バーチャルチャネ
ル識別である。VPIおよびVCIにより、そのセルが
どの通信に属しているかを識別することが出来る。図1
1(B)および(C)に示すようにUNIとNNIとで
は、VPIおよびVCIのデータ長が異なる。VPIと
VCIの値は通常、ATMコネクションが確立されると
きに設定され、ATMコネクションが解放されるまで保
持される。
【0004】図11(B)および(C)において、PT
はペイロードタイプであり、そのセルの情報フィールド
に含まれる情報がユーザ情報であるか網情報であるかを
示す。CLPはセル損失優先表示であり、このビットが
設定さることにより、セル損失に関する優先度が低いセ
ルであることが示される。CLPが設定されたセルは、
ネットワークが輻輳したときには選択的に破棄されるこ
とが許容される。
【0005】図12に、従来のATMスイッチング装置
のハードウエア構成を示す。同図において、301はネ
ットワークターミネータ、150はATM回線、111
はスイッチングエレメントユニット、121はATMス
イッチング装置全体を制御するCPUである。交換機が
輻輳した場合、CPU121は各ネットワークターミネ
ータに蓄積されたセルのCLPを読み取り、セル損失を
許容する表示が行われているか否かを判断する。セル損
失表示が設定されていた場合はそのセルを破棄し、セル
損失表示が設定されていない場合にはATMセルのスイ
ッチングを行う。
【0006】CPU121が、受信したATMセルのV
PIおよびVCIを読み取り送信先のポートを判断する
のでは、ATMセルの転送時間が大きくなる。そこでス
イッチング装置の一部をハードウエア化する方法が考え
られている。例えば、図13に示すバニヤン(Banyan)
スイッチを用いて、セルヘッダ内のルーティング情報ま
たはアドレス情報を各ビット毎に順次読み取り、0か1
かの二者択一を繰り返すことによってセルの経路を選択
することができる。しかしこの方法は、特定の経路にセ
ルが集中するとセル同士が途中で衝突を起こすという問
題を有する。
【0007】衝突を回避するために、最初にセルを行き
先(アドレス)順に並べ替えるバッチャーバニヤンスイ
ッチング方法が考えられている。例えば、図14に示す
ように、バニヤンスイッチの前にバッチャー回路を設け
る。バッチャー回路は多数のコンパレータ(比較機)で
構成されており、セルをアドレスの数値順に並べる。各
コンパレータは、入力セルの行き先アドレスの大小を比
較し、矢印に従ってセルの出力方向を定める。
【0008】例えば、行き先のアドレスとして#3(0
11)、#1(001)、#4(100)、#0(00
0)の4つのセルが入力されたとする。バッチャー回路
の各比較機で、アドレス番号の小さい方を上、大きい方
をしたに次々と振り分けると、出力側に小さい方から順
番に並べることが出来る。#2のアドレスを持つセルが
ないので、#1のアドレスを持つセルの次に#3のセル
が並べられる。次にバニヤンスイッチで、それぞれのア
ドレスの示す出力ポートの所定の位置に振り分ける。バ
ッチャーバニヤンスイッチング方法によれば、バニヤン
スイッチングの途中経路での衝突は避けられる。しか
し、同一の行き先アドレスを有するセルが同時に入力さ
れると出力ポートでセルが衝突するという問題がある。
【0009】出力ポートにおけるセルの衝突を避けるた
めに、バッファメモリにセルを蓄積して出力タイミング
をずらす方法も考えられる。例えば図15に示すよう
な、(a)クロスポイント型、(b)共通バッファ型、
(c)出力バッファ型、(d)入力バッファ型のバッフ
ァメモリの配置を考えることが出来る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来のATMスイッチ
ング装置は、以下の課題を有する。
【0011】(1)図15(a)のクロスポイント型の
バッチャーバニヤンスイッチング装置は、各スイッチ素
子の交点間にバッファを持たせるので動作がシンプルで
あるが、メモリ容量の総合計が交点の数(出力端子をN
とすると、N×N個)に比例して大きくなる。図15
(b)の共通バッファ型は、全体でメモリをシェアする
のでメモリ容量が最小となるが、全体のトラヒックを見
た制御が必要になる。図15(c)の出力バッファ型
は、入力ポートから出力バッファに至るまでのバス上で
の衝突制御が複雑になる。図15(d)の入力バッファ
型は、入力バッファの後に設置されるスイッチ素子での
衝突を回避する読み出し制御が複雑になる。
【0012】即ち、いずれのバッチャーバニヤンスイッ
チング装置も、制御が複雑であるか又は高価であるとい
う欠点を有する。更に、バニヤンスイッチング装置また
はバッチャーバニヤンスイッチング装置は、スイッチン
グを行うために用いるデータの容量がハードウエアに依
存するので汎用性が極めて低いという欠点を有する。 (2)従来は、ネットワークが輻輳した場合に、CPU
121はCLPを読み取りCLPが設定されていた場合
にATMセルを破棄していたが、その処理に時間がかか
り輻輳状態が返って悪化する場合があった。
【0013】そこで本発明は、このような課題を解決
し、短い遅延時間でスイッチングすると共に、輻輳状態
をより確実に解消することの出来るATMスイッチング
装置およびスイッチング方法を提供することを目的とす
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項1に記載の発明は、複数のATM回線
の相互間で、ATMセルのスイッチングを行うスイッチ
ング装置において、前記複数のATM回線の各々に一つ
づつ接続されたネットワークターミネータであって、前
記ATM回線と前記スイッチング装置の内部回路との絶
縁を行う手段と、前記ATM回線から受信した受信AT
Mセルを前記内部回路に出力する手段と、前記内部回路
から入力したATMセルを前記ATM回線に送信する手
段とを有するネットワークターミネータと、2以上の前
記ネットワークターミネータに接続されたアドレスプロ
セッサであって、前記受信ATMセルのデータからVP
IおよびVCIを選択する選択手段と、当該選択手段に
より選択したVPIおよびVCIに基づいて、前記受信
ATMセルが送信される送信先ATM回線を検索する検
索手段とを有するアドレスプロセッサと、前記検索手段
により検索した前記送信先ATM回線に接続された送信
先ネットワークターミネータに、前記受信ATMセルを
送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。
【0015】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のスイッチング装置において、前記ネットワークターミ
ネータおよび前記アドレスプロセッサを制御するCPU
を更に備え、前記アドレスプロセッサは、前記送信先A
TM回線を特定する番号を前記CPUに出力する送信先
番号出力手段を更に有し、前記CPUは、前記送信手段
に対して、前記アドレスプロセッサから、前記送信先番
号出力手段から出力された前記番号で特定される前記送
信先ネットワークターミネータへ、前記受信ATMセル
を転送させることを特徴とする。
【0016】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載のスイッチング装置において、前記アドレスプ
ロセッサが接続された複数のポートと、前記受信ATM
セルを受信した前記ネットワークターミネータから出力
されるセルデータが入力される入力ポートを、前記送信
先ネットワークターミネータに対してセルデータが出力
される出力ポートに接続する接続手段と、当該接続手段
により接続された2つのポートの一方に入力されたデー
タを他方に転送する手段とを有するスイッチングエレメ
ントを更に備え、前記アドレスプロセッサは、前記送信
先ATM回線を特定するポート番号を前記スイッチング
エレメントに出力する手段を更に有し、前記スイッチン
グエレメントは、当該ポート番号を出力したアドレスプ
ロセッサが接続されたポートを、前記ポート番号で特定
されるATM回線にセルデータが出力されるポートに接
続する手段を有することを特徴とするスイッチング装
置。請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれ
かに記載のスイッチング装置において、前記アドレスプ
ロセッサが、ATMの呼が設定されたときに、ATMセ
ルが入力される側のATM網で使用されるVPIおよび
VCI、ならびにATMセルが出力される側のATM網
で使用されるVPIおよびVCIとを対応付けて格納す
る格納手段と、前記選択手段により選択されたVPIお
よびVCIに対応する、出力側のATM網で使用される
VPIおよびVCIを、前記格納手段から読み出して出
力する手段とを更に有することを特徴とする。
【0017】請求項5に記載の発明は、請求項1から4
のいずれかに記載のスイッチング装置において、前記ア
ドレスプロセッサが、前記受信ATMセルの情報フィー
ルドのデータを前記ネットワークターミネータから入力
するデータ入力手段と、前記検索手段により検索した送
信先ATM回線に接続された前記ネットワークターミネ
ータに、前記データ入力手段により入力したATMセル
のデータの情報フィールドのデータを出力するデータ出
力手段とを更に備えたことを特徴とする。
【0018】請求項6に記載の発明は、請求項1から5
のいずれかに記載のスイッチング装置において、前記ス
イッチング装置はUNIのATM網とNNIのATM網
とに接続されており、前記アドレスプロセッサは、前記
選択手段を複数個有し、当該複数個の選択手段の一つの
選択手段は、前記UNIのATM網から受信したATM
セルから前記VPIおよびVCIを選択し、当該複数個
の選択手段の他の一つの選択手段は、前記NNIのAT
M網から受信したATMセルから前記VPIおよびVC
Iを選択することを特徴とする。
【0019】請求項7に記載の発明は、複数のATM回
線と内部回路との絶縁を行う、前記複数のATM回線の
各々に一つづつ接続されたネットワークターミネータ
と、2以上の前記ネットワークターミネータに接続され
たアドレスプロセッサとを有し、前記複数のATM回線
の相互間でATMセルのスイッチングを行うスイッチン
グ装置に適用されるスイッチング方法において、前記ネ
ットッワークターミネータが、前記ATM回線から受信
した受信ATMセルのデータを前記アドレスプロセッサ
に出力する出力ステップと、当該出力ステップにより前
記ATMセルを入力した前記アドレスプロセッサが、前
記受信ATMセルのデータからVPIおよびVCIを選
択する選択ステップと、前記アドレスプロセッサが、当
該選択ステップにより選択したVPIおよびVCIに基
づいて、前記受信ATMセルが送信される送信先ATM
回線を検索する検索ステップと、前記検索ステップによ
り検索した前記送信先ATM回線に接続された送信先ネ
ットワークターミネータに、前記受信ATMセルを送信
する送信ステップと、前記送信ステップにより前記AT
Mセルを送信された前記送信先ネットワークターミネー
タが、当該ATMセルを前記ATM回線に送出する送出
ステップとを備えたことを特徴とする。
【0020】請求項8に記載の発明は、請求項7に記載
のスイッチング方法において、前記スイッチング装置
は、前記ネットワークターミネータおよび前記アドレス
プロセッサを制御するCPUを更に備え、前記アドレス
プロセッサが、前記送信先ATM回線を特定する番号を
前記CPUに出力する送信先番号出力ステップと、前記
CPUが、前記送信手段に対して、前記アドレスプロセ
ッサから、前記送信先番号出力手段から出力された前記
番号で特定される前記送信先ネットワークターミネータ
へ、前記受信ATMセルを転送させるステップとを更に
備えたことを特徴とする。
【0021】請求項9に記載の発明は、請求項7または
8に記載のスイッチング方法において、前記スイッチン
グ装置は、前記アドレスプロセッサが接続された複数の
ポートを有するスイッチングエレメントを更に有し、前
記アドレスプロセッサが、前記送信先ATM回線を特定
するポート番号を前記スイッチングエレメントに出力す
る番号出力ステップと、前記スイッチングエレメント
が、当該ポート番号を出力したアドレスプロセッサが接
続されたポートを、前記ポート番号で特定されるATM
回線にセルデータが出力されるポートに接続する接続ス
テップと前記スイッチングエレメントが、当該接続ステ
ップにより接続された2つのポートの一方に入力された
データを他方のポートに転送する転送ステップとことを
特徴とする。
【0022】請求項10に記載の発明は、請求項7から
9のいずれかに記載のスイッチング方法において、前記
アドレスプロセッサが、ATMの呼が設定されたとき
に、ATMセルが入力される側のATM網で使用される
VPIおよびVCI、ならびにATMセルが出力される
側のATM網で使用されるVPIおよびVCIとを対応
付けて格納する格納ステップと、前記アドレスプロセッ
サが、前記選択手段により選択されたVPIおよびVC
Iに対応する、出力側のATM網で使用されるVPIお
よびVCIを、前記格納手段から読み出して出力するス
テップとを更に有することを特徴とする。
【0023】請求項11に記載の発明は、請求項7から
10のいずれかに記載のスイッチング方法において、前
記アドレスプロセッサが、前記受信ATMセルの情報フ
ィールドのデータを前記ネットワークターミネータから
入力するデータ入力ステップと、前記アドレスプロセッ
サが、前記検索手段により検索した送信先ATM回線に
接続された前記ネットワークターミネータに、前記デー
タ入力手段により入力したATMセルのデータの情報フ
ィールドのデータを出力するデータ出力ステップとを更
に備えたことを特徴とする。
【0024】請求項12に記載の発明は、請求項7から
11のいずれかに記載のスイッチング方法において、前
記スイッチング装置はUNIのATM網とNNIのAT
M網とに接続されており、前記選択ステップは、前記U
NIのATM網からATMセルを受信した場合に、当該
UNIのATMセルから前記VPIおよびVCIを選択
するUNI選択ステップと、前記NNIのATM網から
ATMセルを受信した場合に、当該NNIのATMセル
から前記VPIおよびVCIを選択するNNI選択ステ
ップとを有することを特徴とする。
【0025】
【作用】本発明によれば、ATM回線から受信した受信
ATMセルのデータがアドレスプロセッサに出力され、
受信ATMセルのデータからVPIおよびVCIが選択
され、選択されたVPIおよびVCIに基づいて受信A
TMセルが送信される送信先ATM回線が検索され、検
索された送信先ATM回線に接続された送信先ネットワ
ークターミネータに受信ATMセルが送信され、更にA
TM回線に送出される。
【0026】また本発明によれば、送信先ATM回線を
特定する番号がCPUに出力され、CPUによりアドレ
スプロセッサから送信先ネットワークターミネータへ受
信ATMセルが転送される。
【0027】また本発明によれば、送信先ATM回線を
特定するポート番号がスイッチングエレメントに出力さ
れ、ポート番号を出力したアドレスプロセッサが接続さ
れたポートがポート番号で特定されるATM回線にセル
データが出力されるポートに接続され、接続された2つ
のポートの一方に入力されたデータが他方のポートに転
送される。
【0028】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0029】[実施例1] (1)ATMスイッチング装置のハードウエア構成 図1は、本発明の第1の実施例におけるATMスイッチ
ング装置のハードウエアブロック図である。図1におい
て、301はネットワークターミネータ(NT)であ
り、ATM回線150と装置との絶縁、シリアル/パラ
レル変換、およびデータのバッファリングを行う。ネッ
トワークターミネータ301はCPUバスおよびデータ
転送バスを有する。CPUバスはCPU121に接続さ
れている。102は、本出願人が開発した通信用の半導
体デバイスのアドレスプロセッサ(AP)であり、入力
されたデータの検索を行い、予め設定されたシーケンス
に従って検索結果を出力する。本実施例では、ネットワ
ークターミネータ301からスイッチングエレメントユ
ニット111にセルデータを転送する場合にアドレスプ
ロセッサを用いる。スイッチングエレメント111から
出力されたデータは、アドレスプロセッサ102を介さ
ずに、DMAC103により直接ネットワークターミネ
ータ301に転送される。
【0030】103は、ダイレクトメモリアクセスコン
トローラ(DMAC)であり、ネットワークターミネー
タ301、アドレスプロセッサ102、およびスイッチ
ングエレメントユニット(SEU)111の間でデータ
の転送を行う。DMAC103はCPUバスとデータ転
送バスを有し、CPUバスはCPU121に接続されて
いる。データ転送バスは、NT301のデータ転送バ
ス、アドレスプロセッサ102の入力ポートおよび出力
ポート、ならびにSEU111のポートに接続されてい
る。
【0031】111は、スイッチングエレメントユニッ
ト(SEU)であり、複数のデータポート(単にポート
と呼ぶ)および1つの制御ポートを有する。SEU11
1は、制御ポートから入力されたデータに従って、ポー
ト間を接続する。
【0032】121は、ATMスイッチング装置全体の
制御を行うCPU、122は、CPU121が実行する
プログラム等を格納するROM、123はRAMであ
る。124は、タイマー(TIMER)であり、設定さ
れた時間毎にCPU121に対して割り込みを行う。1
25は、ATMスイッチング装置に対する各種の設定等
を入力する入力装置であり、代表的にはキーボードおよ
びマウスにより構成される。126は、装置の動作状態
等を表示する表示装置である。
【0033】150は、NNI(ネットワーク・ノード
・インタフェース)のATM回線であり外部のネットワ
ークに接続されている。160は、ネットッワークター
ミネータ301によりATM回線150から絶縁された
ATMデータバスである。170は、CPUバスであ
る。
【0034】(2)アドレスプロセッサ(AP)の構成 図2を用いて、アドレスプロセッサ102のハードウエ
ア構成を説明する。なお、本デバイスは、多くのプログ
ラムと同様に、仕様を明らかにすることにより当業者が
容易に生産し、および使用することが出来るものであ
る。そこで、本デバイスのポート構成、CAMアレイの
構成、およびレジスタ構成等の仕様を以下に詳述する。
【0035】(2-1 )ポート構成 図2に示すように、アドレスプロセッサ102は入力ポ
ート(INPUT PORT)210、出力ポート(OUTPUT PORT
)220、およびCPUポート230を有する。
【0036】(2-1-1 )入力ポート 入力ポート210は、検索キーデータを入力するポート
である。ポート幅は32ビットであるが、16ビットま
たは8ビットのみが有効であるように設定することが出
来る。データ(ID:0〜31)は、WRパルスに同期
して入力される必要がある。WRの極正は、正論理また
は負論理に設定することが出来る。
【0037】図2において、入力ポート210のIPB
USY端子は入力ポートへのデータ入力の可否を示す信
号を出力する端子であって、他のポート(出力ポートま
たはCPUポート)が動作中で入力ポートへのデータ入
力を受け付けないときにLOWが出力される。
【0038】入力ポート210に入力された入力データ
は、データフォーマッタ211により予め定義された入
力ポートシーケンスに従って結合(コンパウンド)さ
れ、32ビットのデータ(コンパランドデータ)にな
る。コンパランドデータに従って検索などの処理が行わ
れる。
【0039】(2-1-2 )出力ポート 出力ポート(OUTPUT PORT )220は、検索結果等のデ
ータを出力するポートである。データ幅は32ビットで
あるが、16ビットまたは8ビットのみが有効であるよ
うに設定することもできる。出力ポート220のOE端
子にLOWが入力されているときに出力ポート220の
RD端子に対するLOWパルス(RDパルス)が入力さ
れることにより、出力データ(OD)が出力される。
【0040】出力ポート220のOPBUSY端子は、
出力ポートからのデータ出力の可否を示す信号が出力さ
れる端子であり、他のポート(入力ポートまたはCPU
ポート)が動作中で出力ポートからのデータ出力が出来
ないときにLOWが出力される。
【0041】(2-1-3 )CPUポート CPUポートは、ホストプロセッサとのインタフェース
用の16ビット入出力データバスである。データ幅は1
6ビット、アドレス幅は8ビットである。アドレスは、
アドレスプロセッサ内の各種レジスタのアドレスを指定
するために用いられる。CPUポートから、以下の操作
を行うことが出来る。
【0042】(2-1-3-1 )レジスタの読み書き チップ内部の各種レジスタへのデータの書き込みおよび
読み出しを行うことが出来る。
【0043】(2-1-3-2 )CAMテーブルの書き込みと
読み出し CAMテーブルの書き込みと読み出しは、Memory_ A
R, Memory_ HHA, およびMemory_ HEAレジスタへ
のアクセスを介して行われる。
【0044】(2-1-3-3 )各種コマンドの実行。
【0045】コマンドの実行はコマンドレジスタへ実行
命令を書き込むことにより行われる。例えば、検索実行
命令が書き込まれるとアドレスプロセッサ102は、C
PUの介在を必要とせずに、定義されたシーケンスに従
って入力ポートからデータを入力し、出力ポートから結
果を出力する。検索実行命令を書き込む前に行われる検
索条件の定義もCPUバス230から行う。
【0046】(2-1-3-4 )検索 CPUポートを介して検索を行うこともできる。コマン
ドの実行は、IPコマンドレジスタに対するオペコード
の書き込みによって行う。
【0047】(2-2 )CAMアレーの構成 図3を用いて、図2に示したCAMアレー250のハー
ドウエア構成を説明する。CAMアレー250は、図3
に示すCAM基本ワードを2048個有する。図3にお
いて、エンプティビット251は、そのワードに有効な
テーブルデータが書き込まれているかどうかを示す。有
効なデータが書き込まれているときは、0に設定され
る。ヒット/ミスヒットフラグ255は、検索の結果が
ヒットしたかどうかを示す。アクセスビット256は、
過去の検索においてヒットまたはミスヒットが有ったか
否かを示す。
【0048】図4を用いて、CAMアレー250の論理
構成を説明する。図4に示すように、CAMアレー25
0は、ロウ×カラムの論理構成を有する。ロウおよびカ
ラムのサイズは、図3のセグメント番号ビット253お
よびバウンダリビット252により定義される。これら
のビットは、アドレスプロセッサ102が実行を開始す
る前に予め書き込まれる。
【0049】セグメントビットは3ビットであり、00
0〜111の値によりテーブルのカラム番号が示され
る。セグメントビットの値が000のワードから111
のワードまでがある場合は、テーブルのカラムサイズは
8であり、セグメントビット253の値が000のワー
ドのみがある場合は、テーブルのカラムサイズは1であ
る。このように、セグメントビットに書き込む値によ
り、テーブルのカラムサイズが定義される。
【0050】セグメントビットが000であるワード
は、テーブルの新しいロウが始まることを示す。このワ
ードのバウンダリビット(図3参照)には、1を書き込
んでおく。テーブルのカラムサイズnとロウサイズmと
は、 n × m ≦ 2048 を満たさなくてはならない。2048−n×mで定義さ
れる余りのワードは使用することが出来ない。検索は、
テーブルのカラム毎(図4の縦の行毎)に行う。1つの
コンパランドデータを用いて、同一のカラムにある各セ
グメントを1回参照する。
【0051】テーブルの定義が終了すると、CPUポー
ト230を介して各基本ワードのセグメント254(図
3参照)に、データを書き込むことが出来る。各セグメ
ントに書き込まれたデータを検索データ(キーデータ)
として用いるか否か、および検索によりヒットした場合
に出力するターゲットデータとして用いるか否かは、C
PUポート230を介してCPU121により定義され
る。各セグメントに書き込まれたデータは、キーデータ
およびターゲットデータの双方に用いることもできる。
また、カラム毎に異なる数のセグメントを、検索データ
またはターゲットデータとして用いることもできる。電
源投入後のCAMテーブルの値は不定なので、CAMの
全てのセグメント(2048個のセグメント)にバウン
ダリビットを書き込むことによってCAMテーブルを設
定する。
【0052】(2-3 )レジスタの構成 アドレスプロセッサ102は、コントロールレジスタ、
CUTレジスタ、SEARCHレジスタ、HHAレジス
タ、16個のコンパランドレジスタ、16個のCSレジ
スタ、16個のマスクレジスタ、32個のAOCレジス
タ、32個のAOSCレジスタ、およびアドレスレジス
タを有する。CSレジスタ、マスクレジスタは、8個づ
つAチャネルとBチャネルとに分けられている。AOC
レジスタ、およびAOSCレジスタは、16個づつAチ
ャネルとBチャネルとに分けられている。
【0053】コントロールレジスタにより入力データの
データ幅を設定する。CUTレジスタにより検索に用い
る入力データを設定する。SEARCHレジスタにより
検索を実行する条件を設定する。HHAレジスタには、
ヒットしたCAMデータのアドレスが格納される。16
個のコンパランドレジスタには、最大16個のコンパラ
ンドデータが格納される。16個のCSレジスタには、
各検索を行うときにコンパランドレジスタをシフトする
バイト数等を設定する。16個のマスクレジスタには、
各コンパランドデータのマスクするビットを設定する。
【0054】各チャネルの16個のAOCレジスタによ
り、出力データのシーケンスを設定する。即ち、1番目
から16番目ののAOCレジスタに設定された出力デー
タが、順に出力ポートから出力される。AOCレジスタ
でCAMテーブルのデータを出力すると定義した場合に
は、そのAOCレジスタに対応するAOSCレジスタに
より、出力するCAMテーブルのセグメント番号を設定
する。アドレスレジスタにより、CPUポートからアク
セスするCAMのアドレスを設定する。これらのレジス
タの設定内容を、「(2-4 )入力シーケンスの設定方
法」および「(2-5 )出力シーケンスの設定方法」で詳
述する。
【0055】(2-4 )入力シーケンスの設定方法 アドレスプロセッサ102には、データの入力シーケン
ス(入力ポート上のデータの取り込み、コンパランドデ
ータのマスキング等)を2種類(AチャネルおよびBチ
ャネル)設定することが出来る。
【0056】各チャネルの入力シーケンスは、最大64
個の入力データに対して設定することが出来る。最大6
4個の入力データの中のどの入力データをアドレスプロ
セッサに取り込むかを、64ビットのCUTレジスタに
よって設定する。即ち、CUTレジスタの各ビットを各
入力データに対応させ、取り込むデータに対応するビッ
トに1を設定し、取り込まない入力データに対応するビ
ットに0を設定する。16ビットおよび8ビットの入力
データは、アドレスプロセッサ内で結合(コンパウン
ド)されて最大16個の32ビット幅データ(コンパラ
ンドデータと呼ぶ)として扱われる。32ビットの入力
データは、そのまま32ビット幅のコンパランドデータ
として扱われる。コンパランドデータは16個のコンパ
ランドレジスタに格納される。
【0057】コンパランドレジスタに取り込んだデータ
の中で、1つのチャネルの入力シーケンスで検索に用い
ることの出来る最大のデータ量は、CAMテーブルの最
大カラムサイズ、即ち8個である。従って有効入力デー
タ幅が32ビット、16ビット、および8ビットの場
合、それぞれ、8個、16個及び32個の入力データを
検索に用いることが出来る。
【0058】CUTレジスタによってアドレスプロセッ
サに取り込むと設定された入力データは、WRパルスに
同期して逐次アドレスプロセッサ102のアキュムレー
ションバッファに格納される。どの入力データがアキュ
ムレーションバッファに格納されたときに検索を実行す
るかを、64ビットのSEARCHレジスタで設定す
る。即ち、SEARCHレジスタの各ビットが64個の
入力データの各々に対応し、検索を実行させる入力デー
タに対応するSEARCHレジスタのビットを1に設定
する。なお、コンパランドレジスタに4バイトのデータ
が格納されていないときでも、検索を実行することが出
来る。この場合、データが入力されていないフィールド
のコンパランドデータの値は0に設定される。
【0059】検索を実行する際に、前のコンパランドレ
ジスタに格納されている入力データの1から3バイト
を、検索対象とするコンパランドレジスタにシフトさせ
ることが出来る。各検索を行う時のシフトさせるバイト
数を、CSレジスタの中の2ビットのシフト量フィール
ドに設定する。また、入力データをCAMアレイの中の
何番目のセグメントに対して検索させるかを、CSレジ
スタの中の3ビットのセグメント指定フィールドに設定
する。CSレジスタは各チャネルに8個づつ設けてあ
り、8回の検索のそれぞれについてシフトする量および
検索の対象となるセグメントを設定することが出来る。
シフトを行わないときはシフト量フィールドは、デフォ
ルトのまま0に設定する。
【0060】検索を実行する際にコンパランドデータの
一部をマスクする場合は、その検索に対応するマスクレ
ジスタの、マスクするビットに対応するビットを0に設
定する。マスクしないビットには1を設定する。アドレ
スプロセッサ内では、検索を実行する際にマスクレジス
タの値とコンパランドデータとの論理積(AND)を計
算することにより、マスクされるビットの値を0にマス
クする。
【0061】入力シーケンスは、WRパルスの入力によ
り一つずつ進む。また、SQRST端子に対してLOW
パルスが入力されるか、CPUポートからSQRSTコ
マンドが入力されることにより入力シーケンスは先頭に
戻る。
【0062】(2-5 )出力シーケンスの設定方法 検索を実行すると、CAMテーブル中のヒットしたデー
タ(入力データと一致したCAMテーブルのデータ)の
レジスタアドレスがHHAレジスタに格納される。複数
のコンパランドデータのAND条件により複数のセグメ
ントに対する検索を行った場合は、ヒットした複数のセ
グメントの最下位のアドレスがHHAレジスタに格納さ
れる。
【0063】検索を実行した後に、コンパランドレジス
タ、HHAレジスタ、およびCAMテーブルから、出力
ポートへデータを出力することが出来る。出力するデー
タおよび出力する順序は出力シーケンスで定める。出力
シーケンスは、2種類(AチャネルおよびBチャネル)
設定することが出来る。それぞれのチャネルについて、
以下の設定を行うことが出来る。
【0064】16個のコンパランドレジスタ、HHAレ
ジスタ、およびCAMテーブルの中のヒットしたロウの
データの、いずれのデータを出力するかを16個のAO
Cレジスタのそれぞれに設定する。AOCレジスタの設
定により、コンパランドレジスタの値とCAMテーブル
のヒットしたロウのデータの値の論理ORを出力するこ
ともできる。1番目のAOCレジスタに設定されたデー
タから16番目のAOCレジスタに設定されたデータ
が、順に出力ポートから出力される。AOCレジスタ
に、コンパランドレジスタのデータのみを出力するよう
に設定することにより、入力ポート210に入力された
データをそのまま出力ポート220から出力することが
出来る。
【0065】CAMテーブル中のヒットしたロウの各セ
グメントのデータは、検索に用いたか否かに拘わらず、
任意に出力することが出来る。出力するCAMテーブル
のデータのセグメント番号を、16個のAOCレジスタ
のそれぞれに対応づけられた16個のAOSCレジスタ
に設定する。出力シーケンスは、RDパルスの入力によ
り一つずつ進む。また、SQRST端子に対してLOW
パルスが入力されるか、CPUポートからSQRSTコ
マンドが入力されることにより出力シーケンスは先頭に
戻る。
【0066】(2-6 )検索の実行 検索条件の設定が終了した後にSWIOPコマンドを入
力すると、アドレスプロセッサ(AP)102は入出力
モード(IOPモード)に移行し、入力ポート210か
らの入力に従って検索を実行する。入力シーケンスおよ
び出力シーケンスのそれぞれについてAチャネルとBチ
ャネルのいずれを用いるかは、CPUポートからのコマ
ンドにより設定される。
【0067】但し、入力ポートからの最初の入力データ
に基づいてAチャネルまたはBチャネルを選択するよう
に構成しても良い。
【0068】(2-7 )CPUポートからの検索 検索データをCPUポート210から入力することもで
きる。入力された検索データはCPU入力レジスタに設
定される。その後SRCHコマンドを入力すると、アド
レスプロセッサ102は検索を実行する。
【0069】検索結果をCPUポートから出力すること
もできる。ヒットしたCAMデータのアドレスは、HH
Aレジスタから読み取る。Memory_ ARレジスタを読み
出すことにより、アドレスレジスタに設定されたセグメ
ントアドレスのCAMデータを読み出すことが出来る。
【0070】(3)本実施例におけるアドレスプロセッ
サ102の初期設定 (3-1 )CAMアレーの設定 図5に、本発明ATMスイッチング装置におけるアドレ
スプロセッサ102のCAMアレー250の定義(テー
ブル構成)を示す。本実施例ではカラムサイズを3に設
定する。この設定は、ATMスイッチング装置の電源が
投入されたときまたは入力装置125から定義の変更入
力があったときに、CPU121が行う。
【0071】CPU121は、ATMコネクションが確
立されたときに、スイッチングエレメントユニット11
1の両側のポートで用いるVPIおよびVCIの値を判
断する。次にCPU121は、両側のアドレスプロセッ
サ102のCAMアレー250から、エンプティビット
251がハイ(HIGH)であるワードのロウ(行)を
探す。次に、各アドレスプロセッサが接続された側のネ
ットワークおよび入力されたセルを出力する出力側のネ
ットワークで用いるVPIおよびVCIの値を、CAM
テーブルに格納する。
【0072】このとき、セグメント0のカラムの上位2
8ビットに入力側のネットワークで用いられているVP
IおよびVCIを格納し、下位4ビットに0を格納す
る。セグメント1のカラムにセルの出力ポート番号を格
納する。更に、セグメント2のカラムの上位28ビット
に出力側のネットワークで用いられているVPIおよび
VCIを格納し、下位4ビットに0を格納する。また、
VPIおよびVCIを格納したロウ(行)の各ワードの
エンプティビットを0に設定して使用中であることを示
す。
【0073】ATMコネクションが終了すると、CPU
121は、そのコネクションに関するVPI、VCI、
およびポート番号を書き込んでいた各ワードのエンプテ
ィビットにHIGHを書き込み、それらのワードが使用
されていないことを示す。
【0074】(3-2 )入力シーケンスの設定 本実施例では、Aチャネルの入力シーケンスのみを設定
する。CPU121は、Aチャネルの入力シーケンスを
選択し、コントロールレジスタにより入力データの有効
データ幅をNTの出力データの幅と同一の8ビットに設
定する。図11に示されるように、NNIにおけるVP
IおよびVCIは第1オクテットから第4オクテットに
格納される。そこでCPU121は、CUTレジスタの
第0ビットから第3ビットを1に設定し他のビットを0
に設定する。入力された4バイトのデータはアドレスプ
ロセッサ内で結合されて単一のコンパランドデータとな
り、コンパランドレジスタに格納される。
【0075】次にSEARCHレジスタの第3ビットを
1に設定し他のビットを0に設定する。これにより、第
3ビットに対応する入力データ、即ち4番目の入力デー
タが入力されたときにのみ検索が実行される。図11に
示されるように、4番目の入力データの下位4ビットに
はPTおよびCLPが格納されるが、本実施例ではこれ
らを検索に用いない。そこでCPU121は、1番目の
コンパランドデータに対応するマスクレジスタ(1番目
のマスクレジスタ)の下位4ビットを0に設定し、他の
ビットを1に設定する。これにより、下位4ビットのデ
ータが0にマスクされる。
【0076】(3-3 )出力シーケンスの設定 Aチャネルの出力シーケンスを選択し、コントロールレ
ジスタにより出力データの有効データ幅をNTの出力デ
ータの幅と同一の8ビットに設定する。次にAOCレジ
スタにより出力データのシーケンスを設定する。本実施
例では、出力側のネットワークにおけるVPIおよびV
CIに、入力データ中のPTおよびCLPを合成して出
力する。そこで1番目のAOCレジスタに、CAMデー
タおよび第1番目のコンパランドレジスタの値の論理O
Rを出力するように、AOCレジスタを設定する。また
出力側のネットワークにおけるVPIおよびVCIはセ
グメント2に格納されているので、1番目のAOSCレ
ジスタにセグメント2を設定する。
【0077】これらの設定が終了すると、CPU121
はアドレスプロセッサ102にSWIOPコマンドを発
行して、アドレスプロセッサ102を入出力モードに遷
移させる。
【0078】(4)ATMスイッチング装置の検索動作 図6は、ATMスイッチング装置がスイッチングを行っ
ているときの、CPU121の動作を示すフローチャー
トである。図1および図6を参照して、各アドレスプロ
セッサ102の初期設定が終了し入出力モードに移行し
た後の、CPU121の検索動作を説明する。
【0079】(4-1 )アドレスプロセッサへのデータ入
力 NT301は、1セルのデータが内部のFIFOに蓄積
されると、CPU121に対して割り込みを発生する。
するとCPU121は、スイッチング動作を開始し(S
100)、NT301からアドレスプロセッサ102へ
4バイトのデータを転送するように、DMAC103を
設定する(S110)。
【0080】DMAC103は、NT301のデータ転
送バスにアドレス信号(ADR)、リード信号(RD)
およびチップセレクト信号(CS)を出力してデータを
読み込み、アドレスプロセッサの入力ポートに対してラ
イト信号(WT)を出力してデータを書き込むことによ
りデータを転送する。データの転送が終了するとDMA
C103からCPU121に対して割り込みが発生す
る。
【0081】アドレスプロセッサ102は入出力モード
に遷移しているので、入力ポートからWT信号が入力さ
れると、予め設定さている入力シーケンスに従って入力
ポート上のデータを読み込んで処理する。すなわち、4
バイトのデータが入力されたときにこれらを単一のコン
パランドデータとして扱い、下位4ビットを0にマスク
して検索を行う。CAMテーブルには、ATMの呼が設
定されたときに図2に示すデータが格納されている。検
索を行った結果、CAMに格納されたデータの中にヒッ
トしたデータがあるとアドレスプロセッサ102からC
PU121に対して割り込みが発生する(S120)。
【0082】するとCPU121は、アドレスプロセッ
サ102の第1番目のコンパランドレジスタの値を読み
込む(S130)。次に読み込んだコンパランドレジス
タの中に含まれるPTの値により、受信情報が網情報で
あるかユーザ情報であるかを判断する(S140)。受
信セルが網情報である場合は、NT301から情報フィ
ールド(図11参照)のデータを読み込み、読み込んだ
データに従って必要な処理を行う(S150)。
【0083】受信セルがユーザ情報である場合は、CP
U121は、アドレスプロセッサのアドレスレジスタ1
02のHHAレジスタからヒットしたセグメントのセグ
メントアドレスを読み込む(S160)。次に読み込ん
だセグメントアドレスに1を加えた値をアドレスプロセ
ッサ102のアドレスレジスタに書き込むことにより、
ヒットしたデータのポートアドレスを指定する(S17
0)(図5参照)。
【0084】次にMemory_ ARレジスタから出力ポート
の値を読み込み(S180)、そのアドレスプロセッサ
が接続されたポートから読み込んだ出力ポートへの接続
をSEU111に対して設定する(S190)。また、
アドレスプロセッサ102の第1番目のコンパランドレ
ジスタの下位4ビット以外のビットを0に書き直す(S
200)。
【0085】(4-2 )アドレスプロセッサ102からの
データ出力 次にCPU121は、アドレスプロセッサ102からS
EU111への4バイトのデータ転送をDMAC103
に設定する(S210)。DMAC103は、アドレス
プロセッサ102の出力ポート220にアウトプットイ
ネーブル信号(OE)およびRDを出力してデータを読
み出し、SEU111にCSおよびWRを出力してデー
タを書き込むことにより、データの転送を行う。
【0086】アドレスプロセッサ102は、出力ポート
にRD信号が入力されると、予め定められた出力シーケ
ンスに従って出力ポートからデータを出力する。即ち、
セグメント2に格納された出力側のネットワークのVP
IおよびVCIの値と、第1番目のコンパランドレジス
タの値との論理和(OR)を計算し、得られた32ビッ
トのデータを8ビット毎に出力する。ここで第1番目の
コンパランドレジスタの下位4ビットには、入力データ
のPTおよびCLPが格納されており、他のビットは0
にされているので、アドレスプロセッサの出力ポートか
らは、図5の出力側のネットワークにおけるNNIの第
1オクテットから第4オクテットの情報が出力される。
【0087】アドレスプロセッサからの4バイトのデー
タ転送が終了すると、DMAC103はCPU121に
対して割り込みを発生する。すると、CPU121は、
続けてNT301からSEU111に対する48バイト
のデータ転送を設定する(S220)。これにより、S
EU111には図5に示したATMセルが入力される。
【0088】SEU111に入力されたセルデータは、
出力側のポートに転送され、CPU121からの設定に
基づいて出力側のポートのDMAC103により出力側
のポートのNT301に転送される(S230)。出力
ポートのNT301は、転送されたデータをシリアルデ
ータに変換して出力側のAT網150に送出する。これ
により、本ATMスイッチング装置に入力されたATM
セルの転送が行うことができる。転送が終了すると、C
PU121は、アドレスプロセッサ102に対してSQ
RSTコマンドを発行し、入出力シーケンスを先頭に戻
す(S240)。
【0089】本実施例によれば、CPUがVPIおよび
VCIの値を読み取って接続先を判断することなく、入
力されたセルを他のATM網に送信することが出来る。
【0090】[実施例2]実施例2では、実施例1で説
明したATMスイッチング装置と同一のスイッチング装
置を用いる。但し実施例2では、ネットワークが輻輳し
たときにセルの破棄を行う点が実施例1と異なる。
【0091】図7に、実施例2におけるCAMアレー2
50のテーブルの定義を示す。CPU121は、アドレ
スプロセッサの初期設定時に1番目のマスクレジスタの
下位第2ビット〜第4ビットを0に設定し、他のビット
を1に設定する。これにより1番目のコンパランドデー
タの下位の2〜4ビットが0にマスクされる。
【0092】カラムサイズは3なので、ロウサイズは6
82個(2048/3)である。ATMの呼が設定され
ると、CPU121は682個のロウの中の上位半分中
の未使用のロウのセグメント0の上位28ビットにVP
IおよびVCIを格納し、最下位ビットにデータの破棄
を許容しない状態を示すCLPデータと同一のデータを
格納し、下位の第2〜第4ビットに0を格納する。更に
CPU121は、682個のロウの中の下位半分中の未
使用のロウのセグメント0の上位28ビットにVPIお
よびVCIを格納し、最下位ビットにデータの破棄を許
容する状態を示すCLPデータと同一のデータを格納
し、下位の第2〜第4ビットに0を格納する。
【0093】本実施例によれば、NT301からATM
セルの4バイトのデータがアドレスプロセッサ102に
転送されるとCPU121は以下の処理を行う。転送さ
れたセルのCLPがデータの破棄を許容しない場合は、
入力データがCAMテーブル中の上位341個のロウの
データにヒットする。この場合CPU121は、実施例
1と同様の処理により受信ATMセルの転送を行う。
【0094】一方、転送されたセルのCLPがデータの
破棄を許容する場合は、入力データがCAMテーブル中
の下位341個のロウのデータにヒットする。この場合
CPU121は、本ATMスイッチング装置が輻輳して
いるか否かを判断する。輻輳していない場合は、実施例
1と同様の処理により受信ATMセルの転送を行う。輻
輳している場合は受信したATMセルの破棄をNT30
1に指示する。
【0095】本実施例によれば、一部のATMセルを破
棄することにより、輻輳状態を回避することが出来る。
【0096】[実施例3]本実施例では、実施例1また
は実施例2で説明したATMスイッチング装置(図1参
照)と同一のATMスイッチング装置がUNIのATM
網に接続さている。この場合の、CPU121の動作を
説明する。
【0097】図11に示されるように、UNIでは、上
位3オクッテットの内、最上位の4ビットに生成的フロ
ー制御(GFC)が記載される。そこでCPU121
は、実施例1または実施例2で行ったコンパランドデー
タのマスキングに加えて、最上位の4ビットをマスキン
グする。最上位の4ビットをマスキングするために、第
1番目マスクレジスタの最上位の4ビットにも0を設定
する。
【0098】ATMの回線が設定されたとき、実施例1
または2では、セグメント0およびセグメント2の最上
位の28ビットにVPIおよびVCIを格納したが、本
実施例では最上位の4ビットに0を格納し、次の24ビ
ットにVPIおよびVCIを格納する。これにより、図
5のUNIで示す24ビットのVPIおよびVCIを用
いて検索を行うことが出来る。他の動作は、実施例1ま
たは2で説明した動作と同一なので、説明を省略する。
【0099】[実施例4]本実施例では、実施例1また
は実施例2で説明したATMスイッチング装置(図1参
照)と同一のハードウエア構成を有するATMスイッチ
ング装置が、NNIのATM網とUNIのATM網の双
方に接続さている。この場合は、CPU121は以下の
動作を行う。
【0100】まず、それぞれのアドレスプロセッサが接
続されたATM網がNNIであれば、実施例1または2
で説明した方法と同一の手順で、マスクレジスタの設定
およびセグメント0へのデータの格納を行う。アドレス
プロセッサが接続されたATM網がUNIであれば、実
施例3で説明した方法と同一の手順で、マスクレジスタ
の設定およびセグメント0へのデータの格納を行う。
【0101】設定された呼の送信先のATM網がNNI
であれば、実施例1または2で説明した方法でセグメン
ト2にデータを格納する。設定された呼の送信先のAT
M網がUNIであれば、実施例3で説明した方法でセグ
メント2にデータを格納する。
【0102】本実施例によれば、NNIのATM網とU
NIのATM網の双方の間で、ATMセルを転送するこ
とが出来る。
【0103】[実施例5]本実施例では、SEU111
に代えてアドレスプロセッサ102が、入力ポートと出
力ポートとのルーチングを行う。
【0104】(1)ATMスイッチング装置のハードウ
エア構成 図8は、第5の実施例におけるATMスイッチング装置
のハードウエアブロック図である。図8において、図1
と同一の機能ブロックには、図1と同一の符号が付して
ある。但し、本実施例のNT301〜308は、バスマ
スタとしてデータの転送を行うことが出来る。従って、
本実施例ではDMAC103が必要とされない。104
はバスアービタであり、複数のNTから発生するバス要
求を調停する。
【0105】複数のATM回線150の中で、一部のA
TM回線はUNIのネットワークに接続され、他のAT
M回線はNNIのネットワークに接続されている。各N
T301〜308がUNIのAT網に接続されている
か、NNIのAT網に接続されているかを示す接続情報
は、入力装置125から入力され、CPU121は接続
情報をRAM123に格納する。
【0106】図8の2つのアドレスプロセッサ(AP)
の内、上側のAPは、入力ポートが左側のバスに接続さ
れ、出力ポートが右側のバスに接続されている。従っ
て、図8に矢印で示したごとくセルデータを左から右へ
通過させることが出来る。下側のAPは、入力ポートが
右側のバスに接続され、出力ポートが左側のポートに接
続されている。従ってセルデータを右から左へ通過させ
ることが出来る。
【0107】図8に示すように、本実施例においては、
単一のAPに対して複数のNTが接続されている。AT
M回線150のデータ転送速度はATMデータバス16
0におけるデータ転送速度よりも小さいので、複数のN
Tから、時分割でアドレスプロセッサ102に対してデ
ータを転送する。
【0108】(2)アドレスプロセッサの初期設定 本実施例におけるアドレスプロセッサ102の初期設定
方法は、実施例4と近似する。そこで、実施例4と異な
る初期設定動作を以下に説明する。
【0109】(2-1 )CAMアレーの設定 図9に示されるようにカラムサイズを4に設定する。A
TMの呼が設定されると、CPU121は2つのアドレ
スプロセッサのCAMテーブルに対して、セグメント0
からセグメント3に順に、入力側のNTのポート番号、
入力側のネットワークのVPIおよびVCI、出力側の
NTのポート番号、並びに出力側のネットワークのVP
IおよびVCIを格納する。図11に示したようにNN
IとUNIではセルの構成が異なる。そこで、UNIの
VPIおよびVCIを格納したセグメント、ならびにN
NIのVPIおよびVCIを格納したセグメントについ
て、それぞれVPIおよびVCI以外のビットを0に設
定する。
【0110】(2-2 )入力シーケンスの設定 図9を用いて、本実施例におけるアドレスプロセッサ1
02の入力シーケンスの設定方法を説明する。CPU1
21は、NNIのATM網に接続されたNTからの入力
シーケンスをAチャネルの入力シーケンスに、またUN
IのATM網に接続されたNTからの入力シーケンスを
Bチャネルの入力シーケンスに設定する。
【0111】本実施例では、NTが32ビット(4バイ
ト)の自己のポート番号を53オクテットの受信セルの
上に付加して、合計57バイトのデータをアドレスプロ
セッサ102に転送する。アドレスプロセッサのCUT
レジスタの第0ビット〜第56ビットを1に設定し他の
ビットを0に設定する。これにより、アドレスプロセッ
サ103は、NTから転送される全て(57バイト)の
データを15個(57/4)のコンパランドレジスタに
取り込む。
【0112】本実施例では、ポート番号、ならびにVP
IおよびVCIの、2つのコンパランドデータを用いて
検索を行う。そこで、SEARCHレジスタの第7ビッ
トを1に設定し他のビットを0に設定する。これによ
り、第7ビットに対応する入力データ、即ち8番目の入
力データが入力されたとき(2番目のコンパランドデー
タが作られたとき)に検索が実行される。
【0113】Aチャネルのマスクレジスタの設定方法
は、実施例4で説明したNNIのATM網に接続された
アドレスプロセッサの設定方法と同一である。また、B
チャネルのマスクレジスタの設定方法は、実施例4で説
明したUNIのATM網に接続されたアドレスプロセッ
サの設定方法と同一である。但し本実施例では、VPI
およびVCIが2番目のコンパランドデータに含まれる
ので、2番目のマスクレジスタにマスキング内容を設定
する。
【0114】(2-3 )出力シーケンスの設定 1番目のAOCレジスタは実施例4の場合と同一に設定
する。但し、出力側のネットワークにおけるVPIおよ
びVCIはセグメント3に格納されているので、1番目
のAOSCレジスタにセグメント3を設定する。2番目
〜15番目のAOCレジスタで、それぞれ、2番目から
15番目のコンパランドレジスタを指定する。これらの
設定が終了すると、CPU121はアドレスプロセッサ
102にSWIOPコマンドを発行して、アドレスプロ
セッサ102を入出力モード(IOPモード)に遷移さ
せる。
【0115】(3)ATMスイッチング装置のスイッチ
ング動作 NT301からNT305へ転送するセルがNT301
のATM回線150から受信された場合を例として用い
て、アドレスプロセッサ102の初期設定が終了した後
のデータの転送方法を説明する。
【0116】NT301は1セルのデータを受信する
と、バスアービタ104に対してバス160を要求す
る。バスアービタ104は、他のNTからのバス要求と
の調停を行う。
【0117】バスを与えられたNT301は、CPU1
21に対して割り込みを発生する。するとCPU121
は、RAM123に格納した接続情報を参照して、割り
込みを行ったNTがUNIのATM網に接続されている
か、NNIのATM網に接続されているかを判断する。
NNI網に接続されている場合はアドレスプロセッサの
入力シーケンスをAチャネルに設定し、UNI網に接続
されている場合はアドレスプロセッサの入力シーケンス
をBチャネルに設定する。
【0118】CPU121は、設定が終わるとNT30
1に対してデータの転送を許可する。データの転送を許
可されたNT301は、アドレスプロセッサ102に対
して、自己のポート番号および53オクテットのセルデ
ータの合計57バイトのデータを転送する。データの転
送が終了するとNT301はバス160を解放する。ア
ドレスプロセッサ102はIOPモードに遷移している
ので、入力ポートからデータが入力されると検索を実行
する。ヒットしたデータがあると、アドレスプロセッサ
102はCPU121に対して割り込みを発行する。C
PU121は、ヒットしたロウの第2セグメントの値を
読み取り、アドレスプロセッサに入力されたセルの出力
先を判断する。本実施例では出力先がNT305なの
で、NT305に対してアドレスプロセッサ102から
のデータの読み込みを指示する。NT305は、バスア
ービタ104に対してバスを要求し、バスを与えられる
とアドレスプロセッサから53バイトのデータを読み込
む。これにより、NT301に入力されたセルの転送が
行われる。53バイトのデータの読み込みを終えたNT
305は、バス161を解放する。
【0119】[実施例6]図10のハードウエアブロッ
ク図に示すように、実施例1〜4で用いた、スイッチン
グエレメントユニットによるATMセルのスイッチング
と、実施例5で用いた、アドレスプロセッサ102によ
るATMセルのスイッチングの双方を組み合わせて用い
ることもできる。図10において、図1で示した機能ブ
ロックと同一の機能ブロックには、図1と同一の符号が
付してある。これらの機能ブロックの説明は省略する。
【0120】実施例1〜4では、受信したセルの出力ポ
ートの番号をCPU121が読み取り、読み取ったデー
タに基づいてSEU111の設定を行った。しかし、ア
ドレスプロセッサが出力ポートの番号を直接SEU11
1に転送しても良い。この場合SEU111は、アドレ
スプロセッサ102から受信したポート番号に基づいて
入力ポートと出力ポートとの接続を行う。受信したデー
タの何番目にポート番号を示すかは、予め定めておく。
【0121】本実施例においては、NT101は、AT
Mセルを受信すると自己のポート番号ならびにVPIお
よびVCIを、アドレスプロセッサ103に転送する。
するとアドレスプロセッサは受信したセルの送信先のポ
ート番号を検索し、検索したポート番号をスイッチング
エレメント111に転送する。スイッチングエレメント
111は受信したポート番号に基づいてポート間の接続
を行い、続いて転送されるATMセルを出力先のポート
に転送する。
【0122】[その他]実施例5または6において、実
施例2と同様にCLを用いて一部のATMセルの破棄を
行うこともできる。
【0123】実施例1〜4では、ATMセルのヘッダ情
報のみをアドレスプロセッサに入力し、情報フィールド
のデータはDMAで直接スイッチングエレメントユニッ
トに転送した。しかしながら、実施例5で説明したのと
同様に、ATMセルの全ての情報をアドレスプロセッサ
に転送し、更にアドレスプロセッサからスイッチングエ
レメントに転送を行っても良い。
【0124】この場合は、NTからのデータの転送先は
アドレスプロセッサのみである。従ってNTは、CPU
への割り込みを行うことなく、直接DMACに対してデ
ータ転送要求を発行することが出来る。NTからデータ
転送要求があると、DMACはNTからアドレスプロセ
ッサへデータを転送する。この場合は、CPUの負荷が
小さくなり、更にスイッチング時間を短縮するとが出来
る。
【0125】実施例1〜6では、図1、8または10に
示すハードウエア構成を有するATMスイッチング装置
を用いた。しかしながら、本明細書の記載に基づいて、
受信したATMセルのVPIおよびVCIがアドレスプ
ロセッサに入力され、受信したATMセルの出力ポート
がアドレスプロセッサにより検索され、検索結果により
ポート間のスイッチングを行われるハードウエア構成を
有する、他のATMスイッチング装置に本発明を応用す
ることは、当業者が容易に行うことが出来る。アドレス
プロセッサ102のインプリメント(内部回路の当ては
め)には多様な方法が考えられる。一例としては、本出
願人による先願、特願平5 −248119、特願平5
−248120、特願平6−016427、特願平6−
016768、または特願平6−016769に記載さ
れた連想メモリを用いることができる。しかしながら、
どのような内部回路を有するかに拘わらず、本明細書に
記載したアドレスプロセッサと同一または均等な構成を
有するデバイスを本明細書で説明したATMスイッチン
グ装置に用いることが出来ることは言うまでもない。
【0126】実施例1〜6では、アドレスプロセッサを
ATMセルのスイッチングに用いた。しかし、ATM通
信回線に限らず、コネクション(CO)型の通信におい
て、通信回線上に送信されるデータフレームがいずれの
呼に属するかが、データフレーム内の識別情報で識別さ
れる場合には、上記実施例と同様の方法により、複数の
通信回線間のデータフレームのスイッチングにアドレス
プロセッサを用いることが出来る。このようなネットワ
ークとしてはN- ISDNが揚げられる。
【0127】更に、コネクションレス(CL)型の通信
においても、各データフレームの送信先が、送信先アド
レスなどのデータフレーム内の情報で示される場合に
は、データフレームのスイッチングにアドレスプロセッ
サを用いることが出来る。このような通信回線の例とし
ては、イーサネットワークが揚げられる。
【0128】CO型のネットワークとCL型のネットワ
ーク、例えばB- ISDNとLANとを接続するスイッ
チング装置にアドレスプロセッサを用いることもでき
る。
【0129】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
CPUが、受信したセルのVPIおよびVCIを読み取
って、当該セルの出力先を判断する必要がないので、出
力先が決定されるまでの時間が短くなり、スイッチング
による遅延時間が小さくなる。
【0130】また本発明によれば、ネットワークが輻輳
した場合でも、CPUがCLPを読み取ることなく、ア
ドレスプロセッサがCLPの設定がおこなわれていない
セルを選択する。従って、CLPにセル損失を許容する
設定が行われているセルがないか、またはそのようなセ
ルが少ない場合であっても、セルの出力先の判断および
設定に長い時間がかからない。このため輻輳状態が返っ
て悪化することを防ぐことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例における本発明ATMスイッチン
グ装置のハードウエアブロック図である。
【図2】アドレスプロセッサのハードウエアブロック図
である。
【図3】CAMの基本ワードの構成を示す説明図であ
る。
【図4】CAMのテーブル構成図である。
【図5】第1の実施例におけるCAMのテーブル定義を
示す説明図である。
【図6】第1の実施例における検索動作を示すフローチ
ャートである。
【図7】第2の実施例におけるCAMのテーブル定義を
示す説明図である。
【図8】第4の実施例における本発明ATMスイッチン
グ装置のハードウエアブロック図である。
【図9】第4の実施例におけるCAMのテーブル定義を
示す説明図である。
【図10】その他の実施例における本発明ATMスイッ
チング装置のハードウエアブロック図である。
【図11】ATMヘッダの構成を示す説明図である。
【図12】従来のATMスイッチング装置のハードウエ
アブロック図である。
【図13】バニヤン型ATMスイッチング装置のハード
ウエアブロック図である。
【図14】バッチャーバニヤン型ATMスイッチング装
置のハードウエアブロック図である。
【図15】ATMスイッチング装置におけるバッファメ
モリの配置を示す説明図である。
【符号の説明】
102 アドレスプロセッサ 103 ダイナミックメモリコントローラ 104 バスアービタ 111 スイッチングエレメントユニット 121 CPU 122 ROM 123 RAM 124 タイマー 125 入力装置 126 表示装置 301〜308 ネットワークターミネータ 150 ATM通信回線 160〜161 ATMデータバス 170 CPUバス 210 入力ポート 211 データフォーマッター 212 入力ポートシーケンサ 220 出力ポート 222 出力ポートシーケンサ 230 CPUポート 231 フラグロジック 250 CAMアレー 251 エンプティビット 252 バウンダリビット 253 セグメント番号ビット 254 セグメント 255 ヒット/ミスヒットフラグ 256 アクセスビット

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のATM回線の相互間で、ATMセ
    ルのスイッチングを行うスイッチング装置において、 前記複数のATM回線の各々に一つづつ接続されたネッ
    トワークターミネータであって、前記ATM回線と前記
    スイッチング装置の内部回路との絶縁を行う手段と、前
    記ATM回線から受信した受信ATMセルを前記内部回
    路に出力する手段と、前記内部回路から入力したATM
    セルを前記ATM回線に送信する手段とを有するネット
    ワークターミネータと、 2以上の前記ネットワークターミネータに接続されたア
    ドレスプロセッサであって、前記受信ATMセルのデー
    タからVPIおよびVCIを選択する選択手段と、当該
    選択手段により選択したVPIおよびVCIに基づい
    て、前記受信ATMセルが送信される送信先ATM回線
    を検索する検索手段とを有するアドレスプロセッサと、 前記検索手段により検索した前記送信先ATM回線に接
    続された送信先ネットワークターミネータに、前記受信
    ATMセルを送信する送信手段とを備えたことを特徴と
    するスイッチング装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のスイッチング装置にお
    いて、 前記ネットワークターミネータおよび前記アドレスプロ
    セッサを制御するCPUを更に備え、 前記アドレスプロセッサは、前記送信先ATM回線を特
    定する番号を前記CPUに出力する送信先番号出力手段
    を更に有し、 前記CPUは、前記送信手段に対して、前記アドレスプ
    ロセッサから、前記送信先番号出力手段から出力された
    前記番号で特定される前記送信先ネットワークターミネ
    ータへ、前記受信ATMセルを転送させることを特徴と
    するスイッチング装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のスイッチング
    装置において、 前記アドレスプロセッサが接続された複数のポートと、
    前記受信ATMセルを受信した前記ネットワークターミ
    ネータから出力されるセルデータが入力される入力ポー
    トを、前記送信先ネットワークターミネータに対してセ
    ルデータが出力される出力ポートに接続する接続手段
    と、当該接続手段により接続された2つのポートの一方
    に入力されたデータを他方に転送する手段とを有するス
    イッチングエレメントを更に備え、 前記アドレスプロセッサは、前記送信先ATM回線を特
    定するポート番号を前記スイッチングエレメントに出力
    する手段を更に有し、 前記スイッチングエレメントは、当該ポート番号を出力
    したアドレスプロセッサが接続されたポートを、前記ポ
    ート番号で特定されるATM回線にセルデータが出力さ
    れるポートに接続する手段を有することを特徴とするス
    イッチング装置。
  4. 【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載のスイ
    ッチング装置において、前記アドレスプロセッサが、 ATMの呼が設定されたときに、ATMセルが入力され
    る側のATM網で使用されるVPIおよびVCI、なら
    びにATMセルが出力される側のATM網で使用される
    VPIおよびVCIを対応付けて格納する格納手段と、 前記選択手段により選択されたVPIおよびVCIに対
    応する、出力側のATM網で使用されるVPIおよびV
    CIを、前記格納手段から読み出して出力する手段とを
    更に有することを特徴とするスイッチング装置。
  5. 【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載のスイ
    ッチング装置において、前記アドレスプロセッサが、 前記受信ATMセルの情報フィールドのデータを前記ネ
    ットワークターミネータから入力するデータ入力手段
    と、 前記検索手段により検索した送信先ATM回線に接続さ
    れた前記ネットワークターミネータに、前記データ入力
    手段により入力したATMセルのデータの情報フィール
    ドのデータを出力するデータ出力手段とを更に備えたこ
    とを特徴とするスイッチング装置。
  6. 【請求項6】 請求項1から5のいずれかに記載のスイ
    ッチング装置において、前記スイッチング装置はUNI
    のATM網とNNIのATM網とに接続されており、 前記アドレスプロセッサは、前記選択手段を複数個有
    し、 当該複数個の選択手段の一つの選択手段は、前記UNI
    のATM網から受信したATMセルから前記VPIおよ
    びVCIを選択し、 当該複数個の選択手段の他の一つの選択手段は、前記N
    NIのATM網から受信したATMセルから前記VPI
    およびVCIを選択することを特徴とするスイッチング
    装置。
  7. 【請求項7】 複数のATM回線と内部回路との絶縁を
    行う、前記複数のATM回線の各々に一つづつ接続され
    たネットワークターミネータと、2以上の前記ネットワ
    ークターミネータに接続されたアドレスプロセッサとを
    有し、前記複数のATM回線の相互間でATMセルのス
    イッチングを行うスイッチング装置に適用されるスイッ
    チング方法において、 前記ネットッワークターミネータが、前記ATM回線か
    ら受信した受信ATMセルのデータを前記アドレスプロ
    セッサに出力する出力ステップと、 当該出力ステップにより前記ATMセルを入力した前記
    アドレスプロセッサが、前記受信ATMセルのデータか
    らVPIおよびVCIを選択する選択ステップと、 前記アドレスプロセッサが、当該選択ステップにより選
    択したVPIおよびVCIに基づいて、前記受信ATM
    セルが送信される送信先ATM回線を検索する検索ステ
    ップと、 前記検索ステップにより検索した前記送信先ATM回線
    に接続された送信先ネットワークターミネータに、前記
    受信ATMセルを送信する送信ステップと、 前記送信ステップにより前記ATMセルを送信された前
    記送信先ネットワークターミネータが、当該ATMセル
    を前記ATM回線に送出する送出ステップとを備えたこ
    とを特徴とするスイッチング方法。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載のスイッチング方法にお
    いて、 前記スイッチング装置は、前記ネットワークターミネー
    タおよび前記アドレスプロセッサを制御するCPUを更
    に備え、 前記アドレスプロセッサが、前記送信先ATM回線を特
    定する番号を前記CPUに出力する送信先番号出力ステ
    ップと、 前記CPUが、前記送信手段に対して、前記アドレスプ
    ロセッサから、前記送信先番号出力手段から出力された
    前記番号で特定される前記送信先ネットワークターミネ
    ータへ、前記受信ATMセルを転送させるステップとを
    更に備えたことを特徴とするスイッチング方法。
  9. 【請求項9】 請求項7または8に記載のスイッチング
    方法において、 前記スイッチング装置は、前記アドレスプロセッサが接
    続された複数のポートを有するスイッチングエレメント
    を更に有し、 前記アドレスプロセッサが、前記送信先ATM回線を特
    定するポート番号を前記スイッチングエレメントに出力
    する番号出力ステップと、 前記スイッチングエレメントが、当該ポート番号を出力
    したアドレスプロセッサが接続されたポートを、前記ポ
    ート番号で特定されるATM回線にセルデータが出力さ
    れるポートに接続する接続ステップと前記スイッチング
    エレメントが、当該接続ステップにより接続された2つ
    のポートの一方に入力されたデータを他方のポートに転
    送する転送ステップとことを特徴とするスイッチング方
    法。
  10. 【請求項10】 請求項7から9のいずれかに記載のス
    イッチング方法において、 前記アドレスプロセッサが、ATMの呼が設定されたと
    きに、ATMセルが入力される側のATM網で使用され
    るVPIおよびVCI、ならびにATMセルが出力され
    る側のATM網で使用されるVPIおよびVCIとを対
    応付けて格納する格納ステップと、 前記アドレスプロセッサが、前記選択手段により選択さ
    れたVPIおよびVCIに対応する、出力側のATM網
    で使用されるVPIおよびVCIを、前記格納手段から
    読み出して出力するステップとを更に有することを特徴
    とするスイッチング方法。
  11. 【請求項11】 請求項7から10のいずれかに記載の
    スイッチング方法において、 前記アドレスプロセッサが、前記受信ATMセルの情報
    フィールドのデータを前記ネットワークターミネータか
    ら入力するデータ入力ステップと、 前記アドレスプロセッサが、前記検索手段により検索し
    た送信先ATM回線に接続された前記ネットワークター
    ミネータに、前記データ入力手段により入力したATM
    セルのデータの情報フィールドのデータを出力するデー
    タ出力ステップとを更に備えたことを特徴とするスイッ
    チング方法。
  12. 【請求項12】 請求項7から11のいずれかに記載の
    スイッチング方法において、前記スイッチング装置はU
    NIのATM網とNNIのATM網とに接続されてお
    り、 前記選択ステップは、 前記UNIのATM網からATMセルを受信した場合
    に、当該UNIのATMセルから前記VPIおよびVC
    Iを選択するUNI選択ステップと、 前記NNIのATM網からATMセルを受信した場合
    に、当該NNIのATMセルから前記VPIおよびVC
    Iを選択するNNI選択ステップとを有することを特徴
    とするスイッチング方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012094244A (ja) * 1999-09-10 2012-05-17 Core Networks Llc 3ポートコンテントアドレサブルメモリデバイスおよびそれを実現するための方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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