JPH09181742A - 完全相互接続型非同期転送モード交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチ構成と制御を簡単にし、セル損失率
を減らす。 【解決手段】 装置は入力データからＳＤＨ伝送フレー
ムを抽出して固定長のセルデータと接続識別子とルーチ
ングタグを出力する入力ポート駆動部１１とセルストリ
ームからルーチングタグを引き離してチャネル識別子に
変換した後、隣接ノードへ伝送する出力ポート駆動部１
２からなる回線インタフェース部１０、発生頻度が高い
入力ポート駆動部に対応する記憶セルを優先的に読み出
して出力するスイッチ出力多重化部２０、クロック信号
を分配するシステムクロック分配部３０、システム初期
化を制御する初期化制御部４０、網管理用セルに応じて
スイッチメンテナンス制御をするスイッチメンテナンス
制御部５０、入力セルが信号用セル時に前処理セルのメ
ッセージ分析により接続情報を出力するスイッチ呼処理
制御部６０、および障害時に正常なボードに切替えるス
イッチモジュール制御部７０を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は完全相互接続型非同
期転送モード（ＡＴＭ：Asynchronous transfermode）
交換装置に関し、特に、全ての入力ポートと全ての出力
ポート間での個別的な相互接続を提供し、２段階バッフ
ァリング（緩衝手法）、速度利得制御、バッファ間の流
れ制御、および統計的多重化処理の実行を通じてバース
トトラフィック処理を行う完全相互接続型ＡＴＭ交換装
置に関する。

【０００２】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる韓国特許出願第１９９５−５２１５９号（１
９９５年１２月１９日出願）の明細書の記載に基づくも
のであって、当該韓国特許出願の番号を参照することに
よって当該韓国特許出願の明細書の記載内容が本明細書
の一部分を構成するものとする。

【０００３】

【従来の技術】通信技術の発展に応じてユーザは多様で
良質なサービスを要求している。このようなユーザの要
求を満たすために、音声サービスのような連続的サービ
スだけでなくて、ファイル伝送のような高速データサー
ビス、可変速度（ＶＢＲ：Variable Bit Rate ）実時間
映像サービスのようなバーストデータサービスも同一の
伝送リンク上で提供する非同期転送モード（ＡＴＭ）広
帯域総合サービスディジタル通信網（Ｂ−ＩＳＤＮ）が
提案されている。このような環境下では、多重化及び交
換処理手段は通信システムの核心的な構成要素として、
既存の同期転送モード（ＳＴＭ：Synchronous Transfer
Mode)に基づいた時分割多重（ＴＤＭ：Time Division
Multiplexing）方式とは異なるＡＴＭ方式に基づく固定
長セル交換方式が要求される。このような交換方式の一
般的な交換装置の構成を図１に示す。

【０００４】この交換装置は、同図に示すように、細分
化した複数の入出力回線インタフェース部（ＬＩ：Line
Interface) １と、１つのスイッチング機能部（交換機
能部）２と、１つのシステム管理部３とから構成され
る。

【０００５】各回線インタフェース部１では基本的に単
位伝送フレームを整合する手段を包含する。入力回線イ
ンタフェース部１は受信信号クロック回復によるクロッ
クの復元、セルの復旧、およびセルの処理を遂行した
後、テーブル管理手段に収録された接続識別子とその識
別子に関する情報とに基づいてセルについての目的地情
報（すなわちルーチングタグ）をスイッチング機能部２
へ入力させる。スイッチング機能部２では入力回線イン
タフェース１から入力したセル目的地情報に応じて該当
の目的地へセルを経路選択する。出力回線インタフェー
ス部１はスイッチング機能部２から経路選択されて転送
されてきたセルを受取り、受取ったセル内のチャンネル
識別子を変換した後、そのセルを加入者線へ転送する。
このようにしてセル交換動作を実行している。

【０００６】このような交換装置の構造は一般的に実施
の形態にしたがって共用メモリ（Shared Memory)型、共
用バス型、空間分割（Space Division) 型、および完全
相互接続型に分類される。これらスイッチング構造はセ
ル遅延、セル損失（Cell Loss)）、相互接続網の複雑
さ、規模の拡張性、および実施の複雑さ等、それら固有
の長所と短所を有しているので、交換装置はその用途及
び位置にしたがった最適な構造を有していることが重要
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ベチャ−バンヤン（Ba
tcher Banyan) のスイッチのような空間分割スイッチ
は、規模の拡張性を容易に提供でき、相互接続の数を減
らせる長所がある反面、一つの入力ポートから全ての出
力ポートへ個別に相互接続することは不可能なので、根
本的に交換網内でのセルの衝突を避けられないし、また
これのような内部ブロッキング現象により性能が低下す
る結果となる。

【０００８】そこで、空間分割スイッチの上記問題点を
改善するために、内部の相互接続の数を増加させたり、
内部の処理速度を高める等の数々の努力をしてきたが、
これのよりスイッチ構造の複雑さはかえって増加した。
相互接続の数は大規模スイッチング構造のものでは重要
な要因となるが、ＡＴＭローカルエリアネットワーク
（ＬＡＮ）ハブ（Hub)スイッチ、また私設キャンパスネ
ットワーク（Private Campus Network) 等に用いる小規
模ＡＴＭスイッチには障害とならない。そしてまた、交
換装置に要求される機能には単純な２地点間交換接続機
能だけでなく、マルチキャスト（グループ内同報通信）
型サービスを提供可能なポイント・マルチポイント間交
換接続機能も必要とする。

【０００９】多くの完全相互接続型交換装置がよく使用
されている。これら完全相互接続型交換装置はセル複製
機能を特別に持っていなくともマルチキャスティング機
能（同報通信機能）を遂行可能であるという優れた特性
を備えている。このような完全相互接続型交換装置の従
来例を図２〜図５を参照して以下に説明する。

【００１０】図２は専用同報通信バスを利用する従来の
出力バッファ型セル交換装置の構成を示す。同図に示す
ように、各々の回線インタフェース部（ＬＩ）の入力駆
動部は一つの入力コネクタ（結合子）と専用同報通信バ
スとを通じて全てのスイッチ出力機能部（ＳＯＦＵ：Sw
itch Output Function Unit)と完全に連結されており、
各スイッチ出力機能部（ＳＯＦＵ）は各回線インタフェ
ース部（ＬＩ）の出力駆動部と１対１に接続している。

【００１１】ここで、システムの入力コネクタの個数が
Ｎ個である場合には、各スイッチ出力機能部（ＳＯＦ
Ｕ）は基本的にＮ入力／１出力の回線多重化装置（マル
チプレクサ）で構成され、最大Ｎ個のＡＴＭ情報セルを
同時に取り入れて、これらセルを内部サービス方式によ
り一つずつ出力させている。

【００１２】各スイッチ出力機能部（ＳＯＦＵ）は、入
力バスを通じて入力する情報セルの目的地アドレスと当
該スイッチ出力機能部の固有アドレスとを比較して、こ
れら２つのアドレスが一致すればその情報セルを受け入
れ、これら２つのアドレスが異なる場合にはすぐに当該
情報セルを廃棄している。

【００１３】このような構造を持つ代表的なスイッチと
しては、図３に示すノックアウト（Knock Out)集線装置
を利用するノックアウトスイッチ（ＵＳＰ ４，７５
４，４５１号）と、図４に示す富士通（株）のＭＳＳＲ
（Multi-Stage Self-Routing)イッチと、図５に示す米
国のコロンビア大学のシリンダ（Cylinder) スイッチ等
がある。

【００１４】図３に構成を示すノックアウトスイッチで
は、ルーチング（経路選択）されるべき入力セルの出力
アドレスをｌｏｇ2 Ｎビットに区分し、また回線インタ
フェース部（ＬＩ）の入力駆動部で出力チャンネル識別
子（ＶＰＩ／ＶＣＩ；仮想パス識別子／仮想チャンネル
識別子）を事前に変換するので、マルチキャスティング
スイッチング動作を実行する時には別の機能回路を附加
しなければならないという欠点がある。そして、出力共
用バッファに余裕がある場合でも、出力セルの衝突時に
セル損失（Cell Loss)が避けられないので、バースト性
（burst)のトラフィックが印加する時に性能低下が著し
くなることがある。

【００１５】図４に構成を示す日本の富士通（株）が開
発したＭＳＳＲスイッチのＳＲＭ（Switch Routing Mod
ule)の場合は、回線インタフェース部（ＬＩ）の入力端
にあるＶＣＩ コントローラ（ＶＣＣ) で入力セルを解
析し、この解析結果に基づいて所望の出力ルーチング情
報と変換されたチャンネル識別子とを持つセルデータと
を出力するので、マルチキャスティング動作時に複製さ
れたセルは互いに異なるチャンネル識別子（ＶＰＩ／Ｖ
ＣＩ）を持つことができないという問題がある。そして
また、スイッチ出力バッファらを単純なハブ・ポーリン
グ（Hub-polling)メカニズム方法で回線インタフェース
部（ＬＩ）の出力駆動部の速度と同一速度で多重化する
から、バースト性のトラフィックが印加する時の性能が
低下する結果となる。

【００１６】また、図５に構成を示す米国のコロンビア
大学で開発したシリンダスイッチの構造では、リングバ
ッファ多重化手段を使用するので、複雑なスロット化リ
ング機構（slotted-ring mechanism) と、出力制御のた
めの優先順位制御、及びセル順序維持機能等がなければ
ならないため、実施構成が複雑化する結果となる。そし
てまた、上記のような制御機能を実施するためにセルデ
ータに附加的なバイトを追加しなければならないから、
転送効率が低下することもある。

【００１７】本発明は、上記のような従来技術の課題を
解決するため、入力数Ｎが小さい場合に、バッファの縮
小効果を維持しながら相対的にスイッチの構成と制御方
法を簡潔にして実施を安定にかつ容易にし、バーストト
ラフィックが印加する時に性能を維持し、内部ブロッキ
ングがなく、出力セルの衝突によるセル損失率を減らせ
る完全相互接続型非同期転送モード交換装置を提供する
ことを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の完全相互接続型非同期転送モード（ＡＴ
Ｍ）交換装置は、入力する光信号を電気信号に変換し
て、変換した該電気信号からクロック信号を復旧し、該
クロック信号に応じて該電気信号から固定長のセルデー
タと接続識別子（ＶＰＩ／ＶＣＩ）を包含する同期式デ
ィジタル階層（ＳＤＨ）伝送フレームを抽出して、抽出
した該同期式ディジタル階層伝送フレームに当該セルの
目的地情報であるルーチングタグを付け加えた後、該ル
ーチングタグが加えられた同期式ディジタル階層伝送フ
レームと前記復旧したクロック信号とを入力専用バス
（Ｂ２）を通じて出力し、前記変換した電気信号から本
システムで終了する信号用セルまたは網管理用セルを抽
出して、抽出した該信号用セルまたは該網管理用セルを
第１の内部専用バス（Ｂ６）を通じて出力する入力ポー
ト駆動手段（１１）と、出力専用バスを通じてセルスト
リームを受信して、受信した該セルストリームから前記
ルーチングタグを引き離して再び前記接続情報内の該当
のチャネル識別子に変換した後、その結果得られる同期
式ディジタル階層伝送フレームを隣接ノードへ転送し、
第２の内部専用バス（Ｂ７）を通じて前記信号用セルま
たは前記網管理用セルを受信して、受信した該信号用セ
ルまたは該網管理用セルを前記隣接ノードへ転送する出
力ポート駆動手段（１２）とをそれぞれ具備する複数の
回線インタフェース手段（１０）；前記複数の回線イン
タフェース手段のそれぞれの前記入力ポート駆動手段
（１１）から前記復旧したクロック信号（Ｂ５）を受信
し、網同期体系と網構成とに従い当該受信したクロック
信号に同期するクロック信号を供給し、当該受信クロッ
ク信号に一時的にエラーが発生したならば自己のクロッ
ク信号を分配するシステムクロック分配手段（３０）；
システム初期化手続および再始動手続を制御する初期化
制御手段（４０）；前記初期化制御手段（４０）からの
初期化情報および制御信号に応じて本システム全体の初
期化制御を遂行し、前記複数の回線インタフェース手段
のそれぞれの前記入力ポート駆動手段からの前記網管理
用セルに応じてスイッチメンテナンス制御動作を遂行す
るスイッチメンテナンス制御手段（５０）；前記複数の
入力ポート駆動手段（１１）のそれぞれの前記入力ポー
ト駆動手段から前記第１の内部専用バスを通じて前記信
号用セルまたは前記網管理用セルを入力して、入力した
該信号用セルまたは該網管理用セルを前処理し、当該入
力したセルが網管理用セルならば前処理した該セルを前
記スイッチメンテナンス制御手段（５０）へ出力し、当
該入力したセルが信号用セルならば前処理した該セルの
メッセージを分析することにより呼処理手続を遂行し
て、該呼処理手続により接続が設定されたら該当接続の
チャンネル識別子およびルーチングタグを含む接続情報
を前記複数の回線インタフェース手段（１０）のそれぞ
れへ出力するスイッチ呼処理制御手段（６０）；前記シ
ステムクロック分配手段（３０）から前記クロック信号
を入力し、前記初期化制御手段（４０）の制御を受けて
初期化手続を遂行し、前記スイッチメンテナンス制御手
段の制御を受けて専用制御バス（Ｂ９）を通じて制御信
号を出力し、動作状態と障害状態を検査して、該検査の
結果を前記スイッチメンテナンス制御手段（５０）へ報
告し、スイッチ機能障害発生時に障害スイッチボードを
正常なスイッチボードに切替える二重化機能を遂行する
スイッチモジュール制御手段（７０）；および複数のス
イッチ出力多重化手段（２０）を具備し、該複数のスイ
ッチ出力多重化手段（２０）のそれぞれはそれぞれのセ
ルがセルデータ、セルイネーブル信号（ＣＥＮ）、セル
開始信号（ＳＯＣ）および同期クロックを含む連続セル
を前記複数の回線インタフェース手段の前記入力ポート
駆動手段から入力し、該入力したセルを一時的に記憶し
た後、発生頻度が高い入力ポート駆動手段に対応する前
記一時的に記憶したセルらを優先的に読み出す入力セル
選択動作を遂行し、該読み出したセルを前記スイッチモ
ジュール制御手段（７０）の制御を受けて前記出力専用
バスを通じて出力することを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００２０】図６は本発明の一実施形態例による完全相
互接続型ＡＴＭ（非同期転送モード）交換装置の構成を
示す。ここで、１０は回線インタフェース部、２０はス
イッチ出力多重化部、３０はシステムクロック分配部、
４０は初期化制御部、５０はスイッチメンテナンス制御
部、６０はスイッチ呼処理制御部(switch call process
ing controller) 、および７０はスイッチモジュール制
御部である。

【００２１】回線インタフェース部１０は複数あり、そ
れぞれ入力ポート駆動部１１と出力ポート駆動部１２と
から構成される。入力ポート駆動部１１は、入力した光
信号を電気信号に変換した受信信号からクロック信号を
復旧した後、さらにその復旧したクロック信号に応答し
てその受信信号からＳＤＨ（同期ディジタル・ハイアラ
ーキ）伝送フレームを抽出し、その復旧したクロック信
号と、その伝送フレームに含まれている固定長のセルデ
ータおよび接続識別子（仮想パス識別子（ＶＰＩ）およ
び仮想チャンネル識別子（ＶＣＩ））、並びにその伝送
フレームのセルについての目的地情報（ルーチングタ
グ）とを入力専用バスＢ２を通じて全ての多数のスイッ
チ出力多重化部２０へ同時に出力する。さらに、入力ポ
ート駆動部１１は、システムにより受信信号から分離さ
れたセルデータから信号用セルまたは網管理用セルを抽
出してこれを内部専用バスＢ６を通じてスイッチ呼処理
制御部６０へ出力する。

【００２２】出力ポート駆動部１２は、対応する上記ス
イッチ出力多重化部２０の一つからスイッチングされた
結果のセルストリームを出力専用バスＢ３を通じて受信
して、この受信したセルストリームからルーチングタグ
を引き離し、残りのセルから再び該当の接続識別子ＶＰ
Ｉ／ＶＣＩのチャンネル識別子に変換した後、ＳＤＨ伝
送フレームを隣接ノード（図示しない）へ送信する。さ
らに、出力ポート駆動部１２は、内部専用バスＢ７を通
じてスイッチ呼処理制御部６０から信号用セルまたは網
管理用セルを受信すると、使用者サービスに影響を与え
ない限度内でこれらセルを、そのルーチングタグとＳＤ
Ｈ伝送フレームとを用いて隣接ノードへ送信する。

【００２３】各スイッチ出力多重化部２０は各入力専用
バスＢ２を通じて各回線インタフェース部１０内の入力
ポート駆動部１１から連続セルを受信する。この受信さ
れた連続セルは情報セルのストリームに相当するセルデ
ータ、このセルデータに関連するセルイネーブル信号
（ＣＥＮ）、セル開始信号（Start-Of-Cell)（ＳＯＣ）
および、同期クロック信号とから構成されている。スイ
ッチ出力多重化部２０は受信した連続セルの選択可否を
判断した後、このセルを入力ポート専用の一時記憶手段
（内部バッファ）を使用して一時的に記憶し、発生頻度
の高い入力ポート駆動部１１の一つに該当する一時記憶
手段の一つに記憶されているセルを優先的に読み出して
出力バッファに記憶後、この記憶されたセルを一つのセ
ルストリームの形態で外部の網同期クロック信号と同期
して送出するスイッチ出力多重化機能を遂行する。

【００２４】このような機能の遂行のために、スイッチ
モジュール制御部７０は制御専用バスＢ９を通じて制御
信号によりそれぞれのスイッチ出力多重化部２０を制御
し、各スイッチ出力多重化部２０の動作状態と障害状態
を検査し、この検査結果を管理プロッセサであるスイッ
チメンテナンス制御部５０へ報告する機能を遂行し、障
害を起こしたスイッチ出力多重化部２０を正常なスイッ
チ出力多重化部２０に切替（ボード切替）する二重化機
能を遂行する。

【００２５】各回線インタフェース部１０内の出力ポー
ト駆動部１２では、それぞれの対応するスイッチ出力多
重化部２０から出力専用バスＢ３を通じてスイッチング
された結果によるセルストリームを受信し、受信したセ
ルストリームからルーチングタグを引き離して、再び該
当の接続識別子ＶＰＩ／ＶＣＩのチャンネル識別子に変
換した後、これをＳＤＨ伝送フレームを通じて隣接ノー
ドへ伝送する。また、出力ポート駆動部１２は内部専用
バスＢ７を通じてスイッチ呼処理制御部６０から信号用
セルまたは網管理用セルを受信して、受信した信号用セ
ルや網管理用セルを使用者サービスに影響を与えない限
度で隣接ノードへ送信する。

【００２６】実際の具現化においては、入力ポート駆動
部１１と出力ポート駆動部１２は同一の回線インタフェ
ース部１０に具現され、各回線インタフェース部１０は
同質性の網での同じボード形態を有する。しかし、公衆
回線のための接続ボードと既存ＬＡＮ（ローカルエリア
ネットワーク；域内通信網）用接続ボードがＡＴＭ（非
同期通信モード）ＬＡＮハブ・スイッチ内に同時に存在
することもできるから、回線インタフェース部１０はＡ
ＴＭ ＬＡＮハブ・スイッチで全然異なるボード形態で
も実装させることができる。

【００２７】システムクロック分配部３０は、各回線イ
ンタフェースの入力ポート駆動部１１からそこで復旧し
た各クロック信号をクロック専用バスＢ５を通じて受信
して、網同期体系と網構成に従ってこれらの受信したク
ロック信号のうちの一つに同期したクロック信号をクロ
ック専用バスＢ８を通じてスイッチモジュール制御部７
０へ供給する。受信したクロック信号に一時的にエラー
が発生した場合でも、システムクロック分配部３０はそ
の発生時に保有しているそれのセルフクロック信号(sel
f-clock signal) をクロック専用バスＢ８を通じてスイ
ッチモジュール制御部７０へ分配するので、スイッチ動
作に影響を及ぼさずスイッチ動作が正常に遂行できる。
スイッチモジュール制御部７０はクロック専用バスＢ１
０を通じて各スイッチ出力多重化部２０へシステムクロ
ック分配部３０から受信したクロック信号を出力する。

【００２８】スイッチ呼処理制御部６０は各入力ポート
駆動部１１からそこで抽出された信号用セルあるいは網
管理用セルを内部専用バスＢ６を通じて受信して、受信
した信号用セルあるいは網管理用セルの前処理を遂行し
た後、受信したセルが網管理用セルならば、前処理した
セルをスイッチメンテナンス制御部５０へ出力し、受信
したセルが信号用セルならば、前処理したセルのメッセ
ージ分析により呼処理手続(call processing operatio
n) を遂行する。呼処理手続に基づいて接続が設定され
ると、スイッチ呼処理制御部６０は該当接続のチャンネ
ル識別子、ルーチングタグ等の接続についての情報を各
回線インタフェース部１０内の接続テーブルに記憶す
る。

【００２９】初期化制御部４０はシステム初期化及び再
始動の手続を制御するブロックであり、初期化情報及び
制御信号を制御専用バスＢ１１を通じてスイッチモジュ
ール制御部７０とスイッチメンテナンス制御部５０へ出
力すると、この初期化情報及び制御信号に応答して、ス
イッチメンテナンス制御部５０はシステム全体の初期化
制御手続を遂行し、スイッチモジュール制御部７０は各
スイッチ出力多重化部２０の初期化手続を遂行する。

【００３０】図７は図６の各回線インタフェース部１０
の詳細な回路構成例を示すブロック図である。上述のよ
うに、回線インタフェース部１０は機能上受信機能を遂
行する入力ポート駆動部１１と伝送機能を遂行する出力
ポート駆動部１２とから構成される。

【００３１】図７に示すように、回線インタフェース部
１０は、光信号を入力して光信号を電気信号に変換して
出力する光／電変換器１３と、光／電変換器１３から出
力する直列ビットデータから受信信号のクロック信号を
復旧した後、８ビットの並列データに変換して出力する
直／並列変換器１４と，スイッチ呼処理制御部６０から
制御信号およびチャンネル識別子、ルーチングタグ等の
接続についての情報を入力して出力するプロセスインタ
フェース１５と、上記直／並列変換器１４から復旧クロ
ック信号を入力してシステムクロック分配部３０へ伝送
する物理層処理器１６とを包含する。物理層処理器１６
はプロセスインタフェース１５を通じてスイッチ呼処理
制御部６０の制御信号を受け、この制御信号に応答して
直／並列変換器１４の並列データからＳＤＨ伝送フレー
ムを抽出し、抽出されたＳＤＨ伝送フレームに関するセ
ル境界識別、セルヘッダエラー検査の遂行を通じてその
ＳＤＨ伝送フレームから有効セル(busy cell) を抽出
し、その有効セルをＳＤＨ伝送フレームに変換して出力
し、さらに物理層ＯＡＭ（オペレーションおよびメンテ
ナンス）機能等のＡＴＭプロトコル上の物理層機能を遂
行する。

【００３２】更に、回線インタフェース部１０は上記プ
ロセスインタフェース１５に接続した接続テーブル１７
を有し、このテーブル１７内にプロセスインタフェース
１５で受信した接続情報を記憶する。接続テーブル１７
は上記物理層処理器１６から入力されたセルヘッダ内の
接続識別子（ＶＰＩ／ＶＣＩ）と記憶されている接続情
報内の接続識別子（ＶＰＩ／ＶＣＩ）とを比較して、そ
の比較結果に従ってそのセルヘッダにセル形態と該当の
ルーチングタグとを附加して出力する。

【００３３】回線インタフェース部１０は、更に上記物
理層処理器１６から有効セルを入力し、接続テーブル１
７からセル形態とルーチングタグが附加されたセルヘッ
ダを入力するＡＴＭ層処理器１８を有する。ＡＴＭ層処
理器１８は受信した有効セルからヘッダを抽出し、抽出
したセルヘッダを受信したセルヘッダとする。ＡＴＭ層
処理器１８はまた内部信号用セルをプロセスインタフェ
ース１５を通じてスイッチ呼処理制御部６０へ出力す
る。更に、ＡＴＭ層処理器１８は記憶されているセルを
読み出し、読み出したセルからヘッダを抽出し、抽出し
たセルヘッダを接続テーブル１７へ出力して、抽出した
セルヘッダを接続識別子に変換させ、その結果得られた
セルヘッダを物理層処理器１６へ供給する。その上、Ａ
ＴＭ層処理器１８はＡＴＭ層のＯＡＭ機能のようなＡＴ
Ｍ層機能を遂行する。

【００３４】回線インタフェース部１０は、更に上記Ａ
ＴＭ層処理器１８からセルを入力して、入力したセルを
入力専用バスＢ２を通じてスイッチ出力多重化部２０へ
出力する受信バッファ１９と、対応するスイッチ出力多
重化部２０から出力専用バスＢ３を通じて入力されたセ
ルを記憶して記憶したセルをＡＴＭ層処理器１８へ出力
する送信バッファ１９−１と、上記物理層処理器１６か
ら並列データを入力して直列データに変換して出力する
並列／直列変換器１４−１と、並列／直列変換器１４−
１からの直列電気信号を光信号に変換して出力する電／
光変換器１３−１とを具備する。

【００３５】本発明の実施形態における上記のように構
成された回線インタフェース部１０の動作を以下に詳細
に記述する。

【００３６】光／電変換器１３は入力された光信号を電
気信号に変換して、変換した直列ビット電気信号を直／
並列変換器１４に出力する。直／並列変換器１４は光／
電変換器１３から入力された直列ビット電気信号から受
信信号のクロック信号を復旧した後、その直列ビット電
気信号を８ビットの並列データに変換してこのデータを
物理層処理器１６とプロセスインタフェース１５に供給
する。

【００３７】物理層処理器１６は上記直／並列変換器１
４から入力された８ビット並列データからＳＤＨ伝送フ
レームを抽出し、抽出したＳＤＨ伝送フレームに関する
セル境界識別およびセルヘッダエラー検査を通じてＳＤ
Ｈ伝送フレームから有効セルを抽出し、抽出した有効セ
ルを接続テーブル１７とＡＴＭ層処理器１８に供給す
る。注目すべきことに、物理層処理器１６はプロセスイ
ンタフェース１５を通じてスイッチ呼処理制御部６０の
制御を受けて動作する。

【００３８】接続テーブル１７は各回線インタフェース
部１０毎に構成され上記物理層処理器１６から有効セル
を入力し、入力したセルのヘッダにある接続識別子ＶＰ
Ｉ／ＶＣＩの値に基づいてこのセルが出力しようとする
出力端の情報（出力情報）を検査する。この検査結果に
より、接続テーブル１７は入力したセルのヘッダ部分に
ルーチング情報バイト（ルーチングタグ）を附加して、
これをＡＴＭ層処理器１８へ供給する。また接続テーブ
ル１７は入力されたセルが内部信号用セルか、あるいは
ＡＴＭセルか等のセル形態を弁別して、弁別したセル形
態をＡＴＭ層処理器１８へ出力する。

【００３９】ＡＴＭ層処理器１８は上記物理層処理器１
６から有効セルが入力され、上記接続テーブル１７から
セル形態とルーチングタグが附加されたセルヘッダが入
力されると、ＡＴＭ層処理器１８は入力したセルから該
当のセルデータのヘッダを抽出し、抽出したセルヘッダ
を入力セルヘッダに変換する。入力セルがＡＴＭセルの
場合は、ＡＴＭ層処理器１８はそれを、図９に示すよう
に、セル開始信号（ＰＲｘ−ＳＯＣ）とセルイネーブル
信号（ＰＲｘ−ＣＥＮ＊）に応じてセルクロック信号
（ＰＲｘ−ＣＬＫ）に同期させて受信バッファ１９に出
力する。一方、入力セルが内部信号用セルの場合は、Ａ
ＴＭ層処理器１８はそれを、プロセスインタフェース１
５を通じてスイッチ呼処理制御部６０へ出力する。

【００４０】受信バッファ１９はＡＴＭ層処理器１８か
ら上記セルを受取り、受取ったセルを記憶する。受信バ
ッファ１９はこれらのセルの処理後、スイッチ出力多重
化部２０が一時的なオーバフローにより受信不可能の状
態ではなければ、即ち、Ｒｘ−ＨＡＬＴ＝０ならば、入
力専用バスＢ２を通じて記憶したセルを全てのスイッチ
出力多重化部２０へ出力する。この時、受信バッファ１
９から出力するセルは、３ビットの制御信号（セルイネ
ーブルＣＥＮ、セル開始信号ＳＯＣ（Start-Of-Cell
）、および同期クロック信号）とバイトデータを含
む。

【００４１】注目すべき点は、一つの入力セルが多数の
出力端（出力ステージ）への出力を望むセルであること
もあることである。従って、新たに構成されるルーチン
グ情報領域には所望の全ての出力端が表現されていなけ
ればならない。これに関連して、出力を望む対応の出力
ポート駆動部１２を明示するために、ルーチング情報は
ビットアドレス割当（Bit addressing）方法を利用した
各構成ビットの位置及び各ビットの値を含む。

【００４２】また、入力セル内の接続識別子ＶＰＩ／Ｖ
ＣＩは、装置の内部でのセル単位（セルユニット）の区
分をし、及び出力ポート駆動部１２の接続テーブル１７
での新たな出力接続識別子ＶＰＩ／ＶＣＩを割当するた
めに、内部接続識別情報に代替される。従って、本発明
では附加的な機能モジュールを必要とすることなしに、
単にルーチング情報領域の構成だけで２地点間(point-t
o-point)スイッチングのみならずポイント・マルチポイ
ント間(point-to-multipoint) スイッチング機能も提供
することができる。

【００４３】スイッチング動作が完了した後のセルの送
信に際して、送信バッファ１９−１は、余裕がある時即
ち、図１０に示すように、Ｔｘ−ＨＡＬＴ＝０ならば、
図１０に示すように、送信セル開始信号（Ｔｘ−ＳＯ
Ｃ）と送信セルイネーブル信号（Ｔｘ−ＣＥＮ＊）とに
応答し、かつ図１０に示すように、送信セルクロック信
号（ｔｘ−ＣＬＫ）に同期して、受信セルを記憶する。

【００４４】ＡＴＭ層処理器１８は上記送信バッファ１
９−１に記憶されたセルを一つずつ読み出して読み出し
たセルからヘッダを抽出し、抽出したセルヘッダを接続
テーブル１７に出力してこの抽出したセルヘッダで接続
識別子を変換後、この結果得られたセルヘッダを物理層
処理器１６へ供給する。

【００４５】物理層処理器１６は上記ＡＴＭ層処理器１
８から出力されたセルを入力して、この出力セルからＳ
ＤＨ伝送フレームを抽出し、抽出したＳＤＨ伝送フレー
ムを並列データに変換する。それから、物理層処理器１
６は変換した並列データを並列／直列変換器１４−１に
出力し、この並列／直列変換器１４−１はその入力した
並列データを直列データに変換し、出力する。

【００４６】電／光変換器１３−１は並列／直列変換器
１４−１から入力された直列データを光信号に変換して
出力する。

【００４７】注目すべき点は、ヘッダ変換手段は入力ポ
ート駆動部１１のみならず出力ポート駆動部１２にも存
在しなければならないことである。これは、ポイント・
マルチポイント接続の時に各出力ポート駆動部１２でそ
れぞれ異なる出力接続識別子ＶＰＩ／ＶＣＩを割当なけ
ればならないからである。

【００４８】他方、入力セルがこの系に着信する信号用
セル、あるいは網管理用セルの場合には、入力ポート駆
動部１１で接続テーブル１７を利用してこのようなセル
を抽出し、抽出したセルを内部専用バス（プロセスイン
タフェースバス）を通じてスイッチ呼処理制御部６０へ
出力する。スイッチ呼処理制御部６０はこれら信号用セ
ル、あるいは網管理用セルを隣接ノードへ送信するよう
に要求されている場合は、内部専用バスＢ７（プロセス
インタフェースバス）を通じてその信号用セル、あるい
は網管理用セルを出力ポート駆動部１２へ供給する。そ
して、出力駆動部１２はスイッチ呼処理制御部６０から
受けた信号用セルあるいは網管理用セルを、使用者サー
ビス（スイッチングされた使用者情報セルのサービス）
に影響を及ばない限度内で、隣接ノードへ送信する。

【００４９】注目すべきは、入力専用バスＢ２が本発明
のハードウェアの処理速度を考慮して並列方式で構成さ
れていることである。本発明の好ましい実施形態では、
入力専用バスＢ２は８ビットデータバスラインと、３ビ
ットの順方向制御信号ラインと、１ビットの逆方向流れ
制御信号ラインとからなり、入力専用バスＢ２を通じて
固定長（実施例では５６オクテット）のセルを送受信す
る。

【００５０】入力専用バスＢ２上の信号は、図９に示す
信号プロトコル（規約）に従うが、入力ポート駆動部１
１はみな同一なので、この信号プロトコルは入力ポート
駆動部１１の内の１つのみと対応付けられて図示されて
いる。図９において、参照符号の−ＣＬＫはセルデータ
を同期させるバイトクロック信号であり、参照符号の−
ＳＯＣは固定長のセルの開始を知らせる信号であり、参
照符号の−ＣＥＮはセルの有効状態を知らせる順方向制
御信号であり、参照符号−ＨＡＬＴは現在の送信を停止
状態にしろとの指示をする逆方向に流れる逆方向流れ制
御信号である。

【００５１】入力専用バスＢ２を８ビット並列に構成し
た時に、ＡＴＭセルが１５５．５２Ｍｂｐｓの速度で本
装置に入力されると想定すると、ＡＴＭセルは装置内で
は１９．４４Ｍｂｐｓの速度で処理される。すなわち、
ＡＴＭセルの処理速度は１５５．５２Ｍｂｐｓから１
９．４４Ｍｂｐｓに減速される。これは、ハードウェア
の構成を容易するためである。

【００５２】図８は本発明の一実施形態における図６の
各スイッチ出力多重化部２０の詳細な構成例を示すブロ
ック図である。図８に示すように、スイッチ出力多重化
部２０は、ビット位置信号とルーチングタグのバイト位
置信号Ｃ２０をスイッチモジュール制御部７０から入力
して復号化し、この復号結果に従ってセルフィルタリン
グを制御するための制御信号を出力するセルフィルタ制
御器２１、このセルフィルタ制御器２１から制御信号を
入力し、スイッチモジュール制御部７０からアドレス制
御信号Ｃ２１とデータＣ２２を入力して各機能部を制御
するプロセスインタフェース２２、および夫々が回線イ
ンタフェース部１０の対応する一つの入力ポート駆動部
１１からセルを入力し、入力したセルをセルフィルタ制
御器２１の制御に応答してフィルタリングし、制御信号
Ｃ２と書込み制御信号Ｃ１、そしてフィルタリングした
セルＣ３とを出力する多数のセルフィルタ２３を有す
る。また各セルフィルタ２３は入力バッファが現在フル
（full) 状態の時には、セルの入力を中断させるため
に、入力ポート駆動部１１へ逆方向流れ制御信号（Ｒｘ
−ＨＡＬＴ）を出力する。

【００５３】スイッチ出力多重化部２０は、更に上記多
数のセルフィルタ２３から書込み制御信号Ｃ１を入力し
バッファ読取り制御信号Ｃ５を入力し、書き込み制御信
号Ｃ１と読取り制御信号Ｃ５に応答してバッファ占有度
を計数し、その計数値Ｃ１１と入力バッファ状態フラグ
Ｃ１２を出力する入力バッファ制御器２４、夫々が上記
多数のセルフィルタ２３の対応する一つからの制御信号
Ｃ２と書込み制御信号Ｃ１とに応答して対応するセルフ
ィルタ２３からのセルＣ３をバッファリングし、読取り
制御信号Ｃ５に応答してそのバッファリングしたセルを
出力する多数の入力バッファ２５、上記入力バッファ制
御器２４から入力するバッファ占有度計数値Ｃ１１と入
力バッファ状態フラグＣ１２、および出力バッファフル
状態フラグＣ１０とに応答して読取り制御信号Ｃ５と書
込み制御信号Ｃ９を生成し、生成した読取り制御信号Ｃ
５を入力バッファ制御器２４と入力バッファ２５へ出力
し、生成した書込み制御信号Ｃ９を入力バッファ２５か
ら出力されたセルデータを記憶するために出力する多重
化制御器２６、およびこの多重化制御器２６からの書込
み制御信号Ｃ９によりカウント値を増加し、読取り制御
信号Ｃ１６によりカウント値を減じて出力バッファフル
状態フラグＣ１０と出力バッファ空(empty)態フラグＣ
１５を生成し、生成しバッファフル状態フラグＣ１０を
多重化制御器２６へ出力するアップダウンカウンタ２７
を有する。

【００５４】スイッチ出力多重化部２０は、更に上記多
重化制御器２６からの書込み制御信号Ｃ９に応答して上
記入力バッファ２５からのセルＣ６をバッファリング
し，バッファしたセルＣ１７を読取り制御信号Ｃ１６に
応答して出力する共用出力バッファ２８、上記アップダ
ウンカウンタ２７からの出力バッファ空状態フラグＣ１
５と、スイッチモジュール制御部７０からの外部の制御
信号Ｃ１３と、対応する出力ポート駆動部１２からのセ
ル送信を中断させるための逆方向流れ制御信号（Ｔｘ−
ＨＡＬＴ）とに応答して読取り制御信号Ｃ１６を生成
し、生成した読取り制御信号をアップダウンカウンタ２
７と共用出力バッファ２８へ出力し、共用出力バッファ
２８からセルＣ１７を入力し、入力したセルを対応する
出力ポート駆動部１２へ送信する出力制御器２９、およ
び上記入力バッファ２５からのセルＣ６をリタイミング
(retiming)して上記共用出力バッファ２８に出力するリ
タイミング回路２１０から構成される。

【００５５】本発明の好適な一実施形態として、説明の
便宜上、スイッチ出力多重化部２０の多数個のセルフィ
ルタ２３と入力バッファ２５はそれぞれ８個から構成さ
れているものとして説明する。

【００５６】スイッチ出力多重化部２０は入力専用バス
Ｂ２を通じて入力するセルの入力速度の少なくとも２倍
以上の処理速度を有するように構成される。また、８個
の入力バッファ２５のセル記憶度(storage degree)を変
数として使用することで、入力バッファの整数個（処理
速度／入力速度）を最もセル記憶度が高い順に選別し、
選別した該当の入力バッファ２５からセルをそれぞれ一
つずつ順に読み出して、順に共用出力バッファ２８に記
憶する。

【００５７】本発明の実施形態による上記構成のスイッ
チ出力多重化部２０の動作を以下に詳述する。

【００５８】スイッチ出力多重化部２０の８個のセルフ
ィルタ２３のそれぞれは、対応する入力ポート駆動部１
１から入力専用バスＢ２を通じて受信したセルストリー
ムから自分のアドレス（自己アドレス）とセルの目的地
（宛先）アドレスとが一致するセルだけをフィルタリン
グし、フィルタリングしたそのセルを入力バッファ制御
器２４の制御の下に８個の入力バッファ２５の内の対応
する入力バッファに記憶する。そして多重化制御器２６
は、８個の入力バッファ２５に記憶されたセルの占有度
の情報を入力バッファ制御器２４から受けて、この入力
バッファ占有度情報に応じてＬＩＦＯ（loaded input f
irst output ）のキューサービス(Q-service) 方式を利
用して各入力バッファ２５内のセルを互いに多重化す
る。この時、多重化制御器２６は８個の入力バッファ２
５に記憶された該当のセルを入力専用バスＢ２を通じて
セルの入力速度の２倍以上の速度で読み出して共用出力
バッファ２８に記憶する。

【００５９】続いて、出力制御器２９は共用出力バッフ
ァ２８に一時的に記憶されたセルを外部の速度に整合し
て送信する。

【００６０】セルフィルタ２３と入力バッファ２５は入
力バス別に個別に操作されるから、個別の速度及び位相
を持つセルストリームが入力可能である。また、スイッ
チ出力多重化部２０の一つを利用して８：１多重化機能
を遂行することもできる。

【００６１】スイッチ出力多重化部２０の動作を更に詳
細に説明すると、セルフィルタ２３は各入力ポート駆動
部１１毎にそれぞれ独立に構成されている。すなわち、
各セルフィルタ２３は入力されるセルストリームから対
応する出力ポート駆動部を目的地とするセルのみを抽出
する。この時、各出力ポート駆動部１２のアドレスはル
ーチングタグ内のビット位置別に定められているから、
各セルフィルタ２３は該当のビットが０のセルだけを入
力する。このセル入力動作が先に入力ポート駆動部から
のセル同期信号−ＳＯＣに同期して遂行されるように、
外部のタイミング制御手段がセルフィルタリングのタイ
ミング情報を生成する。このタイミング制御手段はセル
の開始時点を示すセル同期信号−ＳＯＣがアクティブ
（有効）で、セルイネーブル信号−ＣＥＮがアクティブ
（即ち、−ＣＥＮ＝０）の時に、バイトクロック信号−
ＣＬＫに同期してタイミング情報を生成し、生成したタ
イミング情報をセル抽出及び記憶機能を遂行するための
制御信号として供給する。

【００６２】セルフィルタ制御器２１はビット位置信号
とルーチングタグのバイト位置信号Ｃ２０をスイッチモ
ジュール制御部７０から入力して復号化し、全てのセル
フィルタ２３のセルフィルタリング動作のためにビット
アドレスの位置を指定する。この複号化処理の結果、セ
ルフィルタ制御器２１はルーチングタグのバイト位置の
所望の一つを実質的なルーチングタグ情報として選別
し、選別したルーチングタグ情報を制御信号としてセル
フィルタ２３とプロセスインタフェース２２へ出力す
る。

【００６３】プロセスインタフェース２２はセルフィル
タ制御器２１からの制御信号をスイッチモジュール制御
部７０からのアドレス制御信号Ｃ２１、データＣ２２と
共に入力して、スイッチ出力多重化部２０の各機能部品
の状態を制御したりモニタリング（監視）するための整
合機能(interfacing operation) を遂行する。

【００６４】各セルフィルタ２３では入力ポート駆動部
１１からの伝送中に障害(error) により所用の数のバイ
ト、例えば、５６バイトが完全に構成されないセルの影
響を排除するようになっている。すなわち、伝送されて
きたセルのバイト数が５６バイト以上の場合は、セルフ
ィルタ２３はその伝送されてきたセルの５６バイトだけ
を受信し、伝送されてきたセルのバイト数が５６バイト
以下の場合は、セルフィルタ２３はその伝送されてきた
セルの末尾に続くバイト位置に“０”を附加することで
完全なセルを作って入力する。更に、セルフィルタ２３
はセルフィルタ制御器２１からのセルフィルタリング制
御信号に応じてセル受信を中断することもできる。

【００６５】入力バッファ制御器２４は、セルがセルフ
ィルタ２３でフィルタリングされて入力バッファ２５に
記憶される時にその８個のセルフィルタ２３から入力す
る書込み制御信号Ｃ１と、入力バッファ２５からセルが
読み出されて多重化制御器２６で多重化される時に多重
化制御器２６から入力する読取り制御信号Ｃ５とに応じ
て、入力バッファ２５内に現在記憶されているセルの数
を計数するアップダウンカウンタを備えている。このア
ップダウンカウンタは現在入力されるセルの数と現在送
信されたセルの数とを計数して、入力バッファ２５に記
憶されたセル数を一定の値に維持する。なぜならば、こ
のアップダウンカウンタは入出力の速度及び位相に関係
なく独立に動作するから、どんな非同期信号の接続も可
能となっている。

【００６６】多重化制御器２６は上記入力バッファ制御
器２４から入力する計数値（カウント値）Ｃ１１と入力
バッファ２５の状態フラグＣ１２とに応じて読取り制御
信号Ｃ５を発生し、発生した読取り制御信号Ｃ５を入力
バッファ制御器２４と入力バッファ２５とへ出力するこ
とで、入力バッファ２５からのセルの多重化機能と、セ
ルの入力順序を保障する機能を遂行する。更に、多重化
制御器２６はスイッチモジュール制御部７０を通じて入
力するシステム同期クロック信号Ｃ８に応答して対応す
る一つの出力ポート駆動部でルーチング（経路指定）さ
れることを望むセルを多重化する。

【００６７】多重化制御器２６は入力バッファ２５の内
でセル占有度が現在最も高い入力バッファからその多重
化サービスの開始を遂行するが、この目的のため、入力
バッファ制御器２４は各入力バッファ２５に記憶されて
いるセルの数を計数し、各入力バッファ２５のセル占有
度情報を多重化制御器２６に供給する。多重化制御器２
６は入力バッファ制御器２４から入力する計数値Ｃ１１
と入力バッファ状態フラグＣ１２とに応じて、入力バッ
ファ２５をセル占有度が高い順に分類する。この分類の
結果により、多重化制御器２６はセル占有度が高い整数
個の入力バッファ２５を選択した後、選択した入力バッ
ファ２５へ読取り制御信号Ｃ５を出力する。その結果、
セルＣ６がそれらの選択された入力バッファ２５から読
み出され、リタイミング回路２１０によりリタイミング
される。この時、多重化制御器２６は、共用出力バッフ
ァ２８へ書込み制御信号Ｃ９を出力して、リタイミング
回路２１０によりリタイミングされたセルをセル送信の
ために共用出力バッファ２８に一時記憶させ待機させ
る。多重化制御器２６はまたこの書込み制御信号Ｃ９を
同時にアップダウンカウンタ２７にも出力して、共用出
力バッファ２８のセル記憶程度を監視する。

【００６８】アップダウンカウンタ２７は多重化制御器
２６からの書込み制御信号Ｃ９及び出力制御器２９から
の読取り制御信号Ｃ１６に応じて共用出力バッファ２８
に記憶されたセルの数を計数するようになっている。も
し共用出力バッファ２８がフル（満配）状態ならば、ア
ップダウンカウンタ２７はフル状態フラグＣ１０を多重
化制御器２６へ出力して多重化制御器２６の多重化動作
を一時中断し、これにより入力バッファ２５のセル記憶
程度を高める。入力バッファ２５がセル記憶程度を増加
してフル状態に到達すると、入力バッファ制御器２４で
は入力バッファ状態フラグＣ１２をアサート（表明）す
るので、それにより各セルフィルタ２３では逆方向に逆
方向流れ制御信号（Ｒｘ−ＨＡＬＴ＝１）を出力してセ
ルの送信中止を要求する。共用出力バッファ２８が空状
態ではない時に、アップダウンカウンタ２７が出力バッ
ファ空状態フラグＣ１５を出力制御器２９へ出力する
と、出力制御器２９はスイッチモジュール制御部７０か
ら受信するセル同期信号Ｃ１８と網同期クロック信号Ｃ
１９に同期した読取り制御信号Ｃ１６を発生し、発生し
た読取り制御信号Ｃ１６をアップダウンカウンタ２７と
共用出力バッファ２８へ出力する。

【００６９】上記出力制御器２９はまた共用出力バッフ
ァ２８からセルＣ１７を入力し、図１０に示す信号を持
つその入力セルを回線インタフェース部１０の対応する
出力ポート駆動部１２へ送信する。この時、対応する出
力ポート駆動部１２からの逆方向流れ制御信号Ｔｘ−Ｈ
ＡＬＴ（Ｃ１４）がアサートされて、対応する出力ポー
ト駆動部１２へセルの送信が不可能の場合は、共用出力
バッファ２８がフル状態でなければ、出力制御器２９は
一時的にセルの送信を中断し、共用出力バッファ２８が
フル状態ならば、出力制御器２９は対応する出力ポート
駆動部１２へ無条件にセル送信を継続して、ボード障害
(board fault) を避ける。

【００７０】更にまた、出力制御器２９はスイッチモジ
ュール制御部７０からの制御信号Ｃ１３に応じて出力ポ
ート駆動部１２からの逆方向流れ制御信号Ｔｘ−ＨＡＬ
Ｔ（Ｃ１４）を無視することもできる。

【００７１】プロセスインタフェース２２はスイッチモ
ジュール制御部７０からの制御信号に応じてスイッチ出
力多重化部２０の動作を制御するように構成されてお
り、またスイッチ出力多重化部２０の状態を検査してそ
の検査結果をスイッチモジュール制御部７０へ報告す
る。

【００７２】すなわち、プロセスインタフェース２２は
スイッチモジュール制御部７０からのアドレス制御信号
Ｃ２１とデータＣ２２とに応じて、内部バスＣ４を通じ
てスイッチ出力多重化部２０の各機能部品と通信を行
う。プロセスインタフェース２２は制御レジスタと状態
レジスタを基本に備えている。その制御レジスタはスイ
ッチモジュール制御部７０からの制御信号に応答してス
イッチ出力多重化部２０の動作を制御するようになって
いる。状態レジスタはスイッチ出力多重化部２０の現在
の状態を恒常的にチェックして、そのチェック結果をス
イッチモジュール制御部７０へ報告するようになってい
る。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果を奏する。

【００７４】本発明の完全相互接続型ＡＴＭ交換装置
は、各入力別に専用のバッファだけで構成される従来の
出力バッファ型交換装置に比べて、バッファ構成に要求
されるハードウェアの量を減少させることができる。

【００７５】交換装置において一つの出力ポート駆動部
（１２）へトラヒック（通信量）が集中する現象が発生
しても、過度なセル損失なしに処理することができるだ
けでなく、また、本発明の完全相互接続型ＡＴＭ交換装
置が供する速度利得効果(speed gain effect) により、
所要のバッファ数の縮小が可能となり、かつ入力内部バ
ッファへの入力トラヒックがバ−スト特性を持つ時にも
円滑に処理することができる。

【００７６】従来のノックアウト交換装置のようにノッ
クアウト集線装置及び共用バッファを利用する方法を使
用するということはしないで、本発明の完全相互接続型
ＡＴＭ交換装置は相対的に小規模の専用バッファと相対
的に大規模の共用バッファ並びに速度利得方法を使用す
るので、装置構成が簡潔となり、各機能部の制御ロジッ
クも簡単となって、これらをより容易に実現できる。

【００７７】スイッチ出力多重化部（２０）は完全にモ
ジュール化された構造を持っているので、これらモジュ
ールを多段ネットワーク方式により接続することで、ス
イッチ装置の規模拡張が可能となる。更にスイッチ出力
多重化部は、出力段の一時的なオーバフロー発生時にフ
ロー制御をするフロー制御構造をこれらモジュール相互
間に有しているので、スイッチングシステム全体の動作
をその一時的なオーバフロー現象から保護し、システム
全体の性能を向上させることができる。

【００７８】更にまた、本発明の完全相互接続型ＡＴＭ
交換装置は、色々な加入者へ同時に分配される同報通信
型サービスを提供するようにセルを複製する機能を遂行
することができるから、この同報通信型サービスで多く
の加入者が分配サービスを受けられ、チャンネルの効率
性を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な交換装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】従来の完全相互接続型交換装置の構成の一例を
示すブロック図である。

【図３】従来の完全相互接続型交換装置の構成の他の例
を示すブロック図である。

【図４】従来の完全相互接続型交換装置の構成の更に他
の例を示すブロック図である。

【図５】従来の完全相互接続型交換装置の構成の更にま
た他の例を示すブロック図である。

【図６】本発明の一実施形態の完全相互接続型ＡＴＭ交
換装置の構成を示すブロック図である。

【図７】本発明の一実施形態の図６の回線インタフェー
ス部の構成を示すブロック図である。

【図８】本発明の一実施形態の図６のスイッチング出力
多重化部の構成を示すブロック図である。

【図９】本発明の一実施形態の完全相互接続型ＡＴＭ交
換装置の入力動作を示すタイミング図である。

【図１０】本発明の一実施形態の完全相互接続型ＡＴＭ
交換装置の出力動作を示すタイミング図である。

【符号の説明】

１０ 回線インタフェース部 １１ 入力ポート駆動部 １２ 出力ポート駆動部 １３ 光／電変換器 １３−１ 電／光変換器 １４ 直列／並列変換器 １４−１ 並列／直列変換器 １５ プロセスインタフェース １６ 物理層処理器 １７ 接続テーブル １８ ＡＴＭ層処理器 １９ 受信バッファ １９−１ 送信バッファ ２０ スイッチ出力多重化部 ２１ セルフィルタ制御器 ２２ プロセスインタフェース ２３ セルフィルタ ２４ 入力バッファ制御器 ２５ 入力バッファ ２６ 多重化制御器 ２７ アップダウンカウンタ ２８ 共用出力バッファ ２９ 出力制御器 ３０ システムクロック分配部 ４０ 初期化制御部 ５０ スイッチメンテナンス制御部 ６０ スイッチ呼処理制御部 ７０ スイッチモジュール制御部 ２１０ リタイミング回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム キョン ス 大韓民国 デージョン スウォク ガジョ ンドン 161 エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスティテュート内 (72)発明者 キム ヒョブ ゾン 大韓民国 デージョン スウォク ガジョ ンドン 161 エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスティテュート内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力する光信号を電気信号に変換して、
   変換した該電気信号からクロック信号を復旧し、該クロ
   ック信号に応じて該電気信号から固定長のセルデータと
   接続識別子を包含する同期式ディジタル階層伝送フレー
   ムを抽出して、抽出した該同期式ディジタル階層伝送フ
   レームに当該セルの目的地情報であるルーチングタグを
   付け加えた後、該ルーチングタグが加えられた同期式デ
   ィジタル階層伝送フレームと前記復旧したクロック信号
   とを入力専用バスを通じて出力し、前記変換した電気信
   号から本システムで終了する信号用セルまたは網管理用
   セルを抽出して、抽出した該信号用セルまたは該網管理
   用セルを第１の内部専用バスを通じて出力する入力ポー
   ト駆動手段と、 出力専用バスを通じてセルストリームを受信して、受信
   した該セルストリームから前記ルーチングタグを引き離
   して再び前記接続情報内の該当のチャネル識別子に変換
   した後、その結果得られる同期式ディジタル階層伝送フ
   レームを隣接ノードへ転送し、第２の内部専用バスを通
   じて前記信号用セルまたは前記網管理用セルを受信し
   て、受信した該信号用セルまたは該網管理用セルを前記
   隣接ノードへ転送する出力ポート駆動手段とをそれぞれ
   具備する複数の回線インタフェース手段；前記複数の回
   線インタフェース手段のそれぞれの前記入力ポート駆動
   手段から前記復旧したクロック信号を受信し、網同期体
   系と網構成とに従い当該受信したクロック信号に同期す
   るクロック信号を供給し、当該受信クロック信号に一時
   的にエラーが発生したならば自己のクロック信号を分配
   するシステムクロック分配手段；システム初期化手続お
   よび再始動手続を制御する初期化制御手段；前記初期化
   制御手段からの初期化情報および制御信号に応じて本シ
   ステム全体の初期化制御を遂行し、前記複数の回線イン
   タフェース手段のそれぞれの前記入力ポート駆動手段か
   らの前記網管理用セルに応じてスイッチメンテナンス制
   御動作を遂行するスイッチメンテナンス制御手段；前記
   複数の入力ポート駆動手段のそれぞれの前記入力ポート
   駆動手段から前記第１の内部専用バスを通じて前記信号
   用セルまたは前記網管理用セルを入力して、入力した該
   信号用セルまたは該網管理用セルを前処理し、当該入力
   したセルが網管理用セルならば前処理した該セルを前記
   スイッチメンテナンス制御手段へ出力し、当該入力した
   セルが信号用セルならば前処理した該セルのメッセージ
   を分析することにより呼処理手続を遂行して、該呼処理
   手続により接続が設定されたら該当接続のチャンネル識
   別子およびルーチングタグを含む接続情報を前記複数の
   回線インタフェース手段のそれぞれへ出力するスイッチ
   呼処理制御手段；前記システムクロック分配手段から前
   記クロック信号を入力し、前記初期化制御手段の制御を
   受けて初期化手続を遂行し、前記スイッチメンテナンス
   制御手段の制御を受けて専用制御バスを通じて制御信号
   を出力し、動作状態と障害状態を検査して、該検査の結
   果を前記スイッチメンテナンス制御手段へ報告し、スイ
   ッチ機能障害発生時に障害スイッチボードを正常なスイ
   ッチボードに切替える二重化機能を遂行するスイッチモ
   ジュール制御手段；および複数のスイッチ出力多重化手
   段を具備し、 該複数のスイッチ出力多重化手段のそれぞれはそれぞれ
   のセルがセルデータ、セルイネーブル信号、セル開始信
   号および同期クロックを含む連続セルを前記複数の回線
   インタフェース手段の前記入力ポート駆動手段から入力
   し、該入力したセルを一時的に記憶した後、発生頻度が
   高い入力ポート駆動手段に対応する前記一時的に記憶し
   たセルらを優先的に読み出す入力セル選択動作を遂行
   し、該読み出したセルを前記スイッチモジュール制御手
   段の制御を受けて前記出力専用バスを通じて出力するこ
   とを特徴とする完全相互接続型非同期転送モード交換装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記複数の回
   線インタフェース手段のそれぞれは、 前記入力する光信号を前記電気信号に変換して出力する
   光／電変換手段と、 該光／電変換手段からの出力信号からクロック信号を復
   旧した後、該出力信号の直列ビットデータを８ビット並
   列データに変換して出力する直／並列変換手段と、 前記スイッチ呼処理制御手段から制御信号および前記接
   続情報を入力して出力するプロセスインタフェース手段
   と、 前記直／並列変換手段から前記復旧したクロック信号を
   入力して前記システムクロック分配手段へ転送し、前記
   プロセスインタフェース手段で受けとられた前記制御信
   号に応じて前記直／並列変換手段からの前記並列データ
   から前記同期式ディジタル階層伝送フレームを抽出し、
   該抽出した同期式ディジタル階層伝送フレームに関連す
   るセル境界識別およびヘッダエラー検査の実行を通じて
   有効なビジーセルを抽出して出力し、入力したビジーセ
   ルを同期ディジタル層伝送フレームに変換して出力し、
   物理層手順とメンテナンス機能を含む非同期伝送モード
   プロトコル上の物理層機能を遂行する物理層処理手段
   と、 前記プロセスインタフェース手段と接続しており該プロ
   セスインタフェース手段により入力された前記接続情報
   を記憶し、該記憶した接続情報内の接続識別子と前記物
   理層処理手段からのセルヘッダ内の接続識別子とを比較
   し、該比較結果に従って当該セルヘッダにセルフォーマ
   ットと該当するルーチングタグとを附加して出力する接
   続テーブル記憶手段と、 前記物理層処理手段から前記ビジーセルを入力し、また
   前記接続テーブル記憶手段からセルフォーマットとルー
   チングタグが附加された前記セルヘッダを入力して、該
   入力したビジーセルからセルヘッダを抽出し、該抽出し
   たセルヘッダを受信セルヘッダとし、内部信号用セルを
   前記プロセスインタフェース手段を通じて前記スイッチ
   呼処理制御手段へ出力し、記憶されたセルを読出して該
   読出したセルからセルヘッダを抽出し、該抽出したセル
   ヘッダを前記接続テーブル記憶手段へ出力することで該
   抽出したセルヘッダの接続識別子を変更させ、該変更済
   みのセルヘッダを前記物理層処理手段へ供給し、非同期
   伝送モード層処理とメンテナンス機能とを含む非同期伝
   送モード層機能を遂行する非同期伝送モード層処理手段
   と、 該非同期伝送モード層処理手段からセルを受信して、該
   受信したセルを前記入力専用バスを通じて前記スイッチ
   出力多重化手段へ出力する受信バッファリング手段と、 対応する前記スイッチ出力多重化手段から前記出力専用
   バスを通じてセルを入力して該入力したセルを記憶し、
   該記憶したセルを前記非同期伝送モード層処理手段へ出
   力する送信バッファリング手段と、 前記物理層処理手段からの列データを直列データに変換
   して出力する並列／直列変換手段と、 該並列／直列変換手段からの直列電気信号を光信号に変
   換して出力する電／光変換手段とを具備することを特徴
   とする完全相互接続型非同期転送モード交換装置。
3. 【請求項３】 請求項２の記載において、前記接続テー
   ブル記憶手段は、ビットアドレス指定方法により各構成
   ビットの位置及び各ビットの位置番号を同一に割当し、
   出力ヘッダを変更する時には入力セルヘッダの接続識別
   子を内部接続識別情報として利用することでそれぞれ異
   なる出力接続識別子を割当し、これにより２地点間スイ
   ッチング機能およびポイント・マルチポイント間スイッ
   チング機能を遂行することができるようにしていること
   を特徴とする完全相互接続型非同期転送モード交換装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１の記載において、前記複数のス
   イッチ出力多重化手段のそれぞれは、 ビット位置信号とルーチングタグのバイト位置信号とを
   前記スイッチモジュール制御手段から入力して復号化
   し、該複号化の結果に従ってセルフィルタリングを制御
   するためのセルフィルタリング制御信号を生成するセル
   フィルタ制御手段と、 前記セルフィルタ制御手段から前記セルフィルタリング
   制御信号を、また前記スイッチモジュール制御手段から
   アドレス制御信号とデータとを入力するプロセスインタ
   フェース手段と、 その各々が前記複数の回線インターフェース手段内の対
   応する前記入力ポート駆動手段の１つからセルを入力
   し、該入力したセルを前記セルフィルタ制御手段からの
   前記セルフィルタリング制御信号に応じてフィルタリン
   グすることで制御信号と第１の書込み制御信号と濾波さ
   れたセルとを生成出力し、現在の状態が入力バッファフ
   ル状態の時には前記セルの入力を中断させるために対応
   する前記入力ポート駆動手段へ逆方向流れ制御信号を出
   力する複数のセルフィルタリング手段と、 その各々が前記セルフィルタリング手段からの前記第１
   の書込み制御信号と第１の読取り制御信号とに応じて入
   力バッファ占有度を計数して、該計数値と入力バッファ
   状態フラグとを生成出力する入力バッファ制御手段と、 その各々が前記複数のセルフィルタリング手段の対応す
   る１つからの前記セルを当該対応する１つのセルフィル
   タリング手段からの前記制御信号と前記第１の書込み制
   御信号とに応じてバッファリングし、該バッファリング
   したセルを前記第１の読取り制御信号に応じて出力する
   複数の入力バッファリング手段と、 前記入力バッファ制御手段からの前記計数値と入力バッ
   ファ状態フラグと、出力バッファフル状態フラグとに応
   じて前記第１の読取り制御信号と第２の書込み制御信号
   とを生成し、該生成した第１の読取り制御信号と第２の
   書込み制御信号とを前記入力バッファ制御手段と前記入
   力バッファリング手段へ出力する多重化制御手段と、 前記多重化制御手段からの前記第２の書込み制御信号に
   応じてカウント値を増加し、第２の読取り制御信号に応
   じて該カウント値を減少し、該カウント値に基づいて前
   記出力バッファフル状態フラグと出力バッファエンプテ
   ィ状態フラグを生成し、該生成した出力バッファフル状
   態フラグと出力バッファエンプティ状態フラグとを前記
   多重化制御手段へ出力するアップダウンカウンタ手段
   と、 前記多重化制御手段からの前記第２の書込み制御信号に
   応じて前記入力バッファリング手段からのセルをバッフ
   ァリングし、該バッファしたセルを前記第２の読取り制
   御信号に応じて出力する共用出力バッファリング手段
   と、 前記アップダウンカウンタ手段からの前記出力バッファ
   エンプティ状態フラグと、前記スイッチモジュール制御
   手段からの前記制御信号と、対応する前記出力ポート駆
   動手段からのセル送信を中断させるための前記逆方向流
   れ制御信号とに応じて前記第２の読取り制御信号を生成
   し、該生成した第２の読取り制御信号を前記アップダウ
   ンカウンタ手段と前記供給出力バッファリング手段とへ
   出力し、前記受信セルを対応する前記出力ポート駆動手
   段へ転送する出力制御手段とを具備することを特徴とす
   る完全相互接続型非同期転送モード交換装置。
5. 【請求項５】 請求項４の記載において、前記複数のス
   イッチ出力多重化手段のそれぞれは、前記入力バッファ
   リング手段からの前記セルをリタイミングして前記共用
   出力バッファリング手段へ出力するリタイミング手段を
   更に有することを特徴とする完全相互接続型非同期転送
   モード交換装置。
6. 【請求項６】 請求項４の記載において、前記複数のセ
   ルフィルタリング手段のそれぞれは、対応する前記入力
   ポート駆動手段から伝送されてきた前記セルが５６バイ
   トを越える場合は当該セルの５６バイトのみを受信し、
   当該伝送されてきたセルが５６バイト以下の場合は当該
   セルの後続バイト位置に“０”を附加して完全な５６バ
   イトのセルに作り、これにより送信障害を受けて５６バ
   イトが完全に構成されていないセルについての影響を除
   去するようにされていることを特徴とする完全相互接続
   型非同期転送モード交換装置。
7. 【請求項７】 請求項４の記載において、前記出力制御
   手段は、対応する前記出力ポート駆動手段から受取った
   前記逆方向流れ制御信号が当該対応する出力ポート駆動
   手段への前記セルの送信抑止を表明している場合に、前
   記共用出力バッファリング手段がフル状態でなければ、
   当該対応する出力ポート駆動手段への前記セルの送信を
   一時的に中断し、前記共用出力バッファリング手段がフ
   ル状態ならば、当該対応する出力ポート駆動手段への前
   記セルの送信を継続してボード障害を避けるように構成
   したことを特徴とする完全相互接続型非同期転送モード
   交換装置。