JPH09247191A - Atm形式の転送レイヤおよび転送スイッチを動作させる方法 - Google Patents

Atm形式の転送レイヤおよび転送スイッチを動作させる方法

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JPH09247191A
JPH09247191A JP4477897A JP4477897A JPH09247191A JP H09247191 A JPH09247191 A JP H09247191A JP 4477897 A JP4477897 A JP 4477897A JP 4477897 A JP4477897 A JP 4477897A JP H09247191 A JPH09247191 A JP H09247191A
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ロネン・シュタイヤー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 より高いデータ伝送レートを可能にするAT
Mスイッチのような改善された転送スイッチおよび転送
レイヤを提供する。 【解決手段】 スイッチ216と数Nの通信チャネル2
18の間で使用されるATM形式の転送レイヤである。
各通信チャネル218はおのおのPまでのセルの長さを
有するセルのキューを格納するための第2の格納構成B
,…,BN−1を有し、該第2の格納構成の1つはそ
の中に最小数Mのセルが格納されればビジー状態にな
り、ここでMはPより小さいかまたは等しい。各通信チ
ャネルはスイッチキューの1つに割り当てられる。転送
レイヤ217はLのセルまでの長さを有するセルのキュ
ーを格納するための第3の格納構成Tを有する。さら
に、転送レイヤ217は第2の格納構成がビジー状態に
あればスイッチキューの1つからのセルの第3の格納構
成への入力を選択的にディスエーブルする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスイッチング手段と
数多くの通信チャネルの間で使用される形式の転送レイ
ヤ(transfer layer)に関する。さら
に、本発明は同じ形式の転送レイヤを有する転送スイッ
チの動作のための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】転送スイッチ(transfer sw
itches)は主として通信ネットワークのために使
用される。イーサネット、トークンリング、およびFD
DIのような、いくつかの形式の通信ネットワークがあ
る。いくつかのネットワークは非同期転送モード(as
ynchronous transter mode)
の電気通信概念を使用する。この概念は特に高速仮想ネ
ットワーキングの新生の分野において有利である。
【0003】前記非同期転送モード(ATM)は標準委
員会により数多くの広帯域統合サービスデジタルネット
ワークのプロトコルスタック内での基礎をなす輸送技術
として選定されてきている。これに関して、「輸送(t
ransport)」はATMスイッチングおよび多重
化技術をデータリンクレイヤにおいて使用しネットワー
ク内でソースからデスティネイションへとエンドユーザ
のトラフィックを伝達することに言及している。標準化
されたATM電気通信概念の説明はPTR Prent
ice Hallによって出版された、1993年の、
「ATMユーザ−ネットワークインタフェース仕様(A
TM user−network interface
specification)」と題するATMフォ
ーラムの出版物に見ることができる。
【0004】図1は、非同期転送モードのネットワーク
の例を示す。該ATMネットワークそれ自体はネットワ
ーク領域1内に概略的に示されている。ネットワーク領
域1はATMスイッチ2,3および4を含む。ネットワ
ーク領域1は図面に示されていないより多くの数のさら
に他の転送スイッチを含んでいてもよい。転送スイッチ
2,3および4は通信リンク5,6および7を介して相
互接続されている。通信リンク5,6および7のおのお
のは1つまたはそれ以上の転送スイッチを含む。これに
よって、ネットワークが確立される。
【0005】一例として、図1においては、プライベー
トネットワーク11,12および13が通信リンク8,
9および10を介してネットワーク領域1のATMネッ
トワークに接続されている。情報はいわゆるセルによっ
てそのようなネットワーク上で相互交換される。図2
は、前記ATM標準に従ったそのようなセルの構造を示
す。該セルはネットワークの仮想接続(virtual
connection)を介して伝達されるべき1片
の(a piece of)情報を含むペイロード14
を備えている。さらに、前記セルは制御情報を備えたセ
ルヘッダ15を含む。前記ATM標準によれば、セルの
GFCフィールドは一般的なフロー制御データを備え、
VCIフィールドは仮想接続識別子を含み、VPIフィ
ールドは仮想パス識別子を含み、かつフィールドPTは
ペイロード形式を識別する。
【0006】さらなる制御フィールドはCLPフィール
ドであり、これはセルの明確な喪失優先度(expli
cit loss priority)を任意選択的に
示すCLPフィールドおよびエラー訂正の目的で使用さ
れるHECフィールドである。
【0007】図3は、前記標準化されたATMネットワ
ークのために使用できる形式の転送スイッチの概略図を
示す。図3に示される形式の転送スイッチは従来技術に
おいてよく知られておりかつネットワークにおけるスイ
ッチングのために広く使用されている。転送スイッチ
(Transfer switches)は仮想接続に
属するデータセルを物理的リンクによって転送するため
に使用される。
【0008】該転送スイッチはスイッチ16、転送レイ
ヤ17および通信チャネル18を具備する。スイッチ1
6のスイッチ自体は図面には示されておらず、FIFO
〜SN−1のみが示されている。スイッチ16の
NのFIFO S,S,S,…,SN−1は数N
のスイッチキューの格納のための格納手段である。該ス
イッチキューはスイッチ16の出力をバッファリングす
る働きをなす。
【0009】前記FIFO Sは格納ロケーションC
01,C02,…,C06を含む。これらの格納ロケー
ションのおのおのは完全なATMセル(図2を参照)を
保持するための容量を有する。スイッチ16の他のFI
FO S,S,…,SN−1についても、特に格納
セルCN−1,0およびCN−1,6については同様で
ある。FIFO S〜SN−1のおのおのは6つのA
TMセルをバッファリングする容量を有する。従って、
おのおの6セルまでの長さを有する数Nのスイッチキュ
ーがスイッチ16のFIFOに格納できる。
【0010】FIFO S〜SN−1のおのおのの出
力はセルのバス19を介して転送レイヤ17に接続され
ている。転送レイヤ17は、L=6 ATMセルまでの
長さを有するセルのキューを格納するためのFIFO
20を具備する。FIFO20はバス19を介してスイ
ッチキューからATMセルを受け、該スイッチキューは
スイッチ16のFIFO Sにおいて実現されこれらの
セルに対してATMレイヤ機能を行いかつそれらを発信
(originating)スイッチキューに従って通
信チャネル18へと供給する。
【0011】転送レイヤ17のFIFO 20はL=6
の格納ロケーション21,22,23,24,25およ
び26を具備する。おのおのの格納ロケーション21〜
26は1つの完全なATMセルを保持する容量を有す
る。
【0012】FIFO 20の出力はセルのバス27を
介して通信チャネル18に接続されている。該セルのバ
スは、ATMフォーラムによって出版された、1995
年4月10日の「UTOPIA、ATM−PHYインタ
フェース仕様(UTOPIA,an ATM−PHY
interface specificatio
n)」、レベル2、バージョン0.8、において規定さ
れた、UTOPIAセルバスの形式のものとすることが
できる。転送レイヤ17は、モトローラのMC9250
0型のような、マイクロプロセッサによって実現するこ
とができる。
【0013】通信チャネル18は数多くのNの物理的ラ
インL〜LN−1を具備する。ラインL〜LN−1
はいわゆる物理層(PHY)接続を確立する働きをな
す。そのような物理的接続の例は図1に示される通信リ
ンク5,6,7および8,9,10である。
【0014】前記物理的ラインL〜LN−1のおのお
のは出力バッファに接続されている。図3に示される例
においては、出力バッファB,B,…,BN−1
FIFOである。該FIFO B〜BN−1のおのお
のは10の格納ロケーションを有し、そのおのおのは1
つの完全なATMセルを保持するのに十分な格納容量を
有する。出力バッファBは格納ロケーションD01
02,…,D0,10を有し、一方FIFO B
N−1は格納ロケーションDN−1,0
N−1,1,…,DN−1,10を有する。従って、
この場合FIFOによって実現される、通信チャネル1
8の格納手段はおのおのP=10までのセルの長さを有
する出力セルキューを保持することができる。前記セル
は転送レイヤ17からセルバス27を介して通信チャネ
ル18のFIFOに入力される。
【0015】典型的には、ATMスイッチングシステム
においては、スイッチ16のFIFO S〜SN−1
および通信チャネル18のFIFO B〜BN−1
間には1対1の関係があり、0≧x>Nとして、FIF
O Sから発生するセルはバス19、FIFO 20
およびバス27を介してその対応するFIFO B
転送される。言い換えれば、前記物理的ラインL〜L
N−1のおのおのはスイッチ16のFIFO S〜S
N−1の内の1つに明白に割り当てられかつ逆も同様で
ある。
【0016】前記FIFO 20の格納ロケーション2
1〜26に示された数は現在FIFO 20の特定の格
納ロケーションに格納されているセルの始端(orig
in)を表す。例えば、格納ロケーション21に格納さ
れたセルはFIFO Sから始まり、格納ロケーショ
ン22に格納されたセルはFIFO S(これは図面
には示されていない)から始まり、かつ格納ロケーショ
ン26に格納されたセルもまたFIFO Sから始ま
る。従って、図3は転送スイッチの動作のスナップシュ
ートまたはスナップ写真を示している。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、より高いデ
ータ伝送レートを可能にする、改善された転送レイヤお
よびATMスイッチのような改善された転送スイッチを
提供することを目的とする。
【0018】さらに、本発明は転送スイッチを動作させ
るための改善された方法を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、スイッ
チング手段と数Nの通信チャネルの間で使用されるよう
構成された転送レイヤが提供され、前記スイッチング手
段は数Nのスイッチキューの格納のための第1の格納手
段を有し、前記通信チャネルのおのおのはPのセルまで
の長さを有するセルのキューを格納するための第2の格
納手段を有し、前記第2の格納手段のおのおのは最小数
Mのセルがそこに格納されていればビシー状態にあり、
この場合MはPより小さいかまたは等しく、前記通信チ
ャネルのおのおのは前記スイッチキューの1つに割り当
てられ、前記転送レイヤは:Lまでのセルの長さを有す
るセルのキューを格納するための第3の格納手段、およ
びもし前記割り当てられた通信チャネルの前記第2の格
納手段がビジー状態にあれば前記スイッチキューの1つ
からのセルの前記転送レイヤの前記第3の格納手段への
入力をディスエーブルする論理手段を備えている。
【0020】さらに、本発明はスイッチング手段と数N
の通信チャネルの間で使用されるよう構成された転送レ
イヤを提供し、前記スイッチング手段は数Nのスイッチ
キューを格納するための第1の格納手段を有し、前記通
信チャネルのおのおのはPまでのセルの長さを有するセ
ルのキューを格納するための第2の格納手段を有し、前
記第2の格納手段のおのおのの1つはもし最小数Mのセ
ルがそこに格納されていればビジー状態にあり、この場
合MはPより小さいかまたは等しく、前記通信チャネル
のおのおのは前記スイッチキューの1つに割り当てら
れ、前記転送レイヤは:前記スイッチキューのおのおの
に対してLまでのセルの長さを有するセルのキューの格
納のための第3の格納手段を具備する。
【0021】本発明はまた転送スイッチを動作させるた
めの方法を提供し、該転送スイッチはスイッチング手
段、数Nの通信チャネルおよび転送レイヤを具備し、前
記通信チャネルのおのおのはPまでのセルの長さを有す
るセルのキューを格納するための格納手段を有し、前記
格納手段のおのおのの1つはもし最小数Mのセルがその
中に格納されていればビジー状態にあり、この場合Mは
Pより小さいかまたは等しく、前記方法は:前記ビジー
状態の発生のために前記格納手段を監視する段階、前記
ビジー状態の発生に応じて前記スイッチング手段から前
記転送レイヤへのセルの入力をディスエーブルする段階
を具備する。
【0022】さらに、本発明は転送スイッチを動作させ
るための方法を提供し、該転送スイッチはスイッチング
手段、数Nの通信チャネルおよび転送レイヤを具備し、
前記スイッチング手段は数Nのスイッチキューの格納の
ための第1の格納手段を有し、前記通信チャネルのおの
おのはセルのキューの格納のための第2の格納手段を有
し、前記通信チャネルのおのおのは前記スイッチキュー
の内の1つに割り当てられ、前記転送レイヤはセルのキ
ューの格納のための第3の格納手段を具備し、前記セル
のキューのおのおのの1つは前記通信チャネルの内の1
つに割り当てられかつLまでのセルの長さを有し、前記
方法は:前記スイッチキューからセルを前記割り当てら
れたセルのキューに入力する段階を具備する。本発明は
特にATM標準に適合するスイッチングシステムにとっ
て有利である。
【0023】本発明の出発点は、標準化されたATMレ
イヤのような、現在の技術の転送レイヤのデータ転送レ
ートがFIFO(図3のFIFO 20を参照)におい
て生じる閉塞(blockages)によって制限され
ることを見出すことにある。そのような従来技術の転送
レイヤにおける閉塞は例えば物理的ラインの出力バッフ
ァが満杯でありかつ同時に同じ物理的ラインへの出力の
ために該出力キューの始めに転送レイヤのFIFOにセ
ルが格納されている場合に生じる。例えば、再び図3を
参照すると、物理的ラインLの出力バッファBが満
杯であれば、転送レイヤ17のFIFO 20における
格納ロケーション21上に格納されたセルはバッファB
に出力できない。その結果、格納位置22〜26上に
格納されたすべての他のセルは、格納ロケーション21
に格納されたセルがその対応するバッファBに出力さ
れるまで、FIFO 20のセルのキューにおいて待機
しなければならない。この種の状況は以下の説明では
「キュー先頭閉塞状況(head−of−queue
blocking situation)」と称され
る。
【0024】そのようなキュー先頭閉塞状況は本発明に
係わる転送レイヤにおいてはもはや発生しない。基本的
には、本発明は2つの異なる手法を用いる。
【0025】第1の手法は転送レイヤの格納手段の格納
容量を増大することにより、スイッチキューのおのおの
に対し別個のキューが転送レイヤにおいて格納できるよ
うにすることである。その結果、スイッチキューの1つ
から出現するセルは転送レイヤTにおけるそれら
の対応するセルのキューに入力される。該転送レイヤの
セルのキューTから出力されるセルは物理的ラインL
の割り当てられた出力バッファBへと排他的に入力
される。言い換えれば、物理的ラインLの出力バッフ
ァBごとに転送レイヤにおいてかつスイッチング手段
において1つの専用のセルのキューがある。前記出力バ
ッファの内の1つ、例えば、出力バッファBが満杯で
あれば、該出力バッファBに属するセルはそれらの転
送キューTにおいて待機し、一方他の出力バッファB
は依然として転送レイヤのそれらのそれぞれの転送キュ
ーTによってサービスを受けることができる。
【0026】本発明の第1の手法に従って構成される転
送レイヤは性能に関しては理想的なものであるが、転送
レイヤにおいて必要とされる大きな数のFIFOのため
そのような転送レイヤを構成するのに比較的大きなシリ
コンスペースを必要とする。これはもし該転送レイヤが
単一の集積回路チップにおいて構成されるべき場合には
不都合なものとなることがある。
【0027】本発明の第2の手法は従来技術の場合と同
様に転送レイヤにおいて1つのセルのキューの格納を必
要とするのみである。前記キュー先頭閉塞状況を防止す
るため、スイッチキューからのセルの入力は該セルの対
応する出力バッファが満杯であるかあるいはほぼ満杯で
ある場合にディスエーブルされる。出力バッファが満杯
であるかあるいはほぼ満杯である状況は出力バッファの
おのおのに対して「ビジー」信号によって通知すること
ができる。
【0028】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
ビジーラインはセルの入力をそのセルの対応する出力バ
ッファがビジー状態を通知している場合にスイッチキュ
ーからディスエーブルする転送レイヤのロジックに接続
されている。
【0029】本発明のさらに他の好ましい実施形態によ
れば、前記ビジー信号はその出力キューが依然としてL
の空のセルを有する場合にバッファによってすでに肯定
されており、この場合Lは前記転送レイヤにおける転送
キューの最大長さである。これは前記転送レイヤの転送
キューにおけるすべてのセルがビジー状態を通知した同
じ出力バッファに属する最悪の場合においても、この出
力バッファが依然として閉塞状況なしに転送キューのセ
ルを受けることができるという利点を有する。
【0030】前記ATM標準によれば、物理的ラインの
おのおのにおけるセルの連続的な流れがなければならな
い。その結果、ATMスイッチが前記ATM標準と適合
することを保証するために出力バッファが空であるとい
う状況が避けられなければならない。本発明の好ましい
実施形態の1つによれば、出力バッファがそのビジー信
号を肯定したとき該出力バッファはもはやセルを受信し
ない。ビジー状態が終わったとき、出力バッファはビジ
ー信号をドロップし、それによってその出力バッファに
所属する新しいセルが対応するスイッチキューから転送
レイヤを介して出力バッファに転送できる。
【0031】しかしながら、この転送はある時間インタ
ーバルを必要とする。もし物理的ラインにおけるデータ
転送レートが非常に高い場合、これはその出力バッファ
のスイッチキューからの新しいセルが到着したときにビ
ジー信号をドロップした出力バッファがすでに空になっ
ているという問題を引き起こすことがあり、それは該セ
ルの転送のために必要とされる時間インターバルはその
ビジー信号をドロップした出力バッファを空にするのに
必要とされる時間インターバルより長いからである。そ
のような状況を防止するため、ビジー信号はその出力キ
ューに最小数のMのセルがある場合に出力バッファによ
って肯定される。
【0032】前記数Mは出力バッファにおけるMのセル
の出力キューを空にするのに必要な時間インターバルが
同じ出力バッファによるビジー信号のドロップから転送
レイヤを介しての対応するスイッチキューからの新しい
セルの到達までの時間インターバルと整合するように選
択される。
【0033】
【発明の実施の形態】本発明を添付の図面を参照しかつ
実例により説明する。
【0034】図4においては、図3の従来技術の転送ス
イッチの各部に対応する本発明に係わる転送スイッチの
各部に対しては同様の参照数字が使用され、該参照数字
に先行して“1”が加えられている。図4に示される本
発明の第1の実施形態の転送スイッチは1組のFIFO
〜SN−1を有するスイッチ116を具備する。
スイッチ116のFIFOの格納ロケーションは図3の
スイッチ16の格納ロケーションと同じ方法で参照され
る。
【0035】スイッチ116はセルバス119によって
転送レイヤ117に接続されている。転送レイヤ117
は数NのFIFO T〜TN−1を有する。FIFO
〜TN−1の入力はセルバス119に接続され、
一方これらのFIFOの出力はセルバス127を介して
通信チャネル118に接続されている。通信チャネル1
18は数Nの物理的ラインを具備し、おのおのの物理的
ラインはそれ自身の出力バッファを有する。該物理的ラ
インおよびそれらの出力バッファ、ならびに該出力バッ
ファ内の格納ロケーションは図3の通信チャネル18の
対応する部分と同じ方法で参照される。
【0036】従来技術の場合と同様に、FIFO S
に格納されたセルのキューに所在するセルは常にそれが
所属する物理的ラインLのその割り当てられた出力バ
ッファBに転送される。図4に示される本発明の好ま
しい実施形態によれば、スイッチ116のFIFO S
から出現するセルはセルバス119を介してその割り
当てられた転送キューTへと入力される。言い換えれ
ば、FIFO S,T,B;S,T,B
,T,B;…;SN−1,TN−1,BN−1
は3つのFIFOの組を構成する。排他的にセルはスイ
ッチ116から通信チャネル118に転送され特定のセ
ルが属する1組のFIFOの内のFIFOを使用する。
【0037】もしあるセルが、例えば、スイッチ116
のFIFO Sにおける格納ロケーションC03に格
納されていれば、それは常に物理的ラインLを介して
伝送するために、転送レイヤ117のその割り当てられ
たFIFO Tおよび通信チャネル118のBに転
送される。前記FIFO T〜TN−1に格納された
転送キューのおのおのにおいては、前記スイッチキュー
の特定の1つから出現するセルのみが入力されるから、
キュー先頭閉塞状況は排除される。
【0038】もし、例えば、出力バッファBが満杯で
あれば、転送レイヤ117のFIFO Tに格納され
た転送キューのそれ以上のセルはFIFO Tから出
力できない。FIFO Tに格納されたこの転送キュ
ーのセルはバッファBが空になり始め従って再びFI
FO Tから新しいセルを出力バッファFIFOB
へと入力するためのスペースがあるようになるまで待た
なければならない。FIFO Tのセルのキューのす
べてのセルはセルバス127を介して新しいセルの入力
のために出力バッファBにスペースがあるようになる
まで待機状態になっているから、他の出力バッファB
〜BN−1は満杯ではないかもしれず、従ってそれらの
対応するセルはFIFO T〜TN−1からセルバス
127を介してそれらの割り当てられた出力バッファへ
と出力することができる。
【0039】前記FIFO Tのセルのキューは前記
FIFO Bがビジー状態にあるため待機状態になっ
ているが、待機状態になっていない他のFIFO T
〜TN−1に格納された他のセルのキューはそれらの割
り当てられた出力バッファB〜BN−1への出力を続
けることができる。従って、原則としてキュー先頭閉塞
状況は排除される。
【0040】次に図5を参照して本発明の第2の実施形
態につきより詳細に説明する。図5においては、図3の
転送スイッチの各部に対応する部分に対しては同じ参照
数字が該参照数字に先行する“2”を加えて使用されて
いる。
【0041】図5に示される転送スイッチは、それぞ
れ、図3のスイッチ16および通信チャネル18に対応
するスイッチ216および通信チャネル218を具備す
る。スイッチ216のおよび通信チャネル218のFI
FOにおける個々の格納ロケーションは図3に示される
対応する格納ロケーションと同じ方法で参照される。ス
イッチ216はセルバス219を介して転送レイヤ21
7に接続されている。転送レイヤ217はFIFO T
を具備し、該FIFO TはLのセルまでの長さを有す
るセルのキューの格納のために十分な格納容量を有す
る。FIFO Tの入力はセルバス219に接続されて
いる。FIFO Tの出力はセルバス227を介してF
IFO B〜BN−1の入力に接続されている。
【0042】さらに、転送レイヤ217は論理回路また
はロジック回路229および論理回路またはロジック回
路230を具備する。ロジック回路229はビジーバス
228を介してFIFO B〜BN−1の信号出力に
接続されている。信号「ビジー」は通信チャネル218
のFIFOの1つの信号出力においてもしこのFIFO
がビジー状態にあれば発行される。通信チャネル218
の各FIFOはそのようなビジー状態を指示するために
それ自身の信号出力を有する。通信チャネル218のあ
る特定のFIFOにおいてビジー状態が終了したとき、
信号「ビジー」はこのFIFOの出力においてドロップ
される。
【0043】ロジック回路229は数Nのフリップフロ
ップF〜FN−1に接続されたNの出力を有する。図
面にはフリップフロップFおよびFN−1のみが示さ
れている。フリップフロップF〜FN−1の出力はロ
ジック回路230に接続されている。ロジック回路23
0の出力はバス231を介してFIFO S〜S
N−1のディスエーブル入力に接続されている。
【0044】もしFIFO B〜BN−1の1つの出
力バッファFIFO Bがビジー状態にあれば、FI
FO Bの信号出力は信号「ビジー」を発行し、この
信号はバス228を介してロジック回路229へと送ら
れる。FIFO Bから「ビジー」信号を受信したこ
とに応じて、ロジック229はフリップフロップF
「セット」信号を発行する。これによって、出力バッフ
ァFIFO Bのビジー状態が前記FIFO F
N−1の1つであるFIFO Fに格納される。そ
の結果、FIFO Bがビジー状態にあるという情報
はフリップフロップFの出力に現れかつロジック回路
230へと伝送される。フリップフロップFのセット
および対応する信号の受信に応じて、ロジック回路23
0はFIFO S〜SN−1の内の1つのFIFO
に対するディスエーブル信号を発行する。FIFO
によるディスエーブル信号の受信はセルバス21
9を介してFIFO Sに格納されたスイッチキュー
からのセルの出力をディスエーブルすることになる。そ
の結果、ディスエーブルされないスイッチ216の他の
FIFOからのセルのみが転送レイヤ217のFIFO
Tへと入力される。
【0045】これによって、FIFO Sから出現す
るセルによってFIFO Tに格納された転送キューの
閉塞の危険性が低減される。従って、キュー先頭閉塞状
況が生じる可能性がなくなる。
【0046】図5に示された本発明の好ましい実施形態
では、以下の理由でキュー先頭閉塞状況の危険性がゼロ
にまで低減される。
【0047】前記出力バッファFIFO B〜B
N−1のおのおのはPまでのセルの長さを有するセルの
キューに対し十分な蓄積容量を有し、この場合P=10
である。ここで考慮される例では、転送レイヤ217の
FIFO TはLのセルまでの長さを有するセルのキュ
ーの格納のための格納容量を有し、L=6である。通信
チャネル218のFIFO B〜BN−1の内の1つ
のFIFO Bはもし最小数Mのセルがその特定のF
IFO Bに格納されていればビジー状態にあるもの
と規定され、この場合MはPおよびLの間の差であり、
この場合4である。
【0048】これはFIFO Bに少なくとも4つの
セルが格納されるや否やこのFIFOはビジー状態にあ
ることを意味する。このビジー状態はその特定のFIF
OBの信号出力からビジーバス228を介してロジッ
ク回路229に通知され、該ロジック回路229はフリ
ップフロップFをセットする。その結果、ロジック回
路230はスイッチ216のFIFO Sをディスエ
ーブルし、それによってそれ以上のセルは物理的ライン
に割り当てられず、従って前記FIFOBは転送
レイヤ217のFIFO Tに入力される。
【0049】キュー先頭閉塞状況に関しては、ここで考
慮中の例における最悪の場合は転送レイヤ217のFI
FO Tに格納されたセルのキューが排他的にビジー状
態にある通信チャネル218のFIFO Bに割り当
てられたセルからなる場合である。この場合でもFIF
O Bはセルバス227を介してFIFO Bに出
力するためにFIFO Tで待機しているセルを受ける
ために十分な空の格納ロケーション、すなわち、格納ロ
ケーションDx,5,Dx,6,Dx,7,…,D
x,10、を有する。従って、キュー先頭閉塞状況はこ
こで考慮される最悪の場合でも排除される。
【0050】もし図5に示される転送スイッチがATM
標準に適合するべきである場合は、物理的ラインL
N−1上にセルの連続した流れがすべての状況のもと
で維持されなければならない。これは例えビジー状態の
終了後でも対応する通信チャネルにおいて何らの連続性
も許されないことを意味する。考慮中のこの例では、F
IFO Bのビジー状態はもしそのFIFOに格納ロ
ケーションDx,1,Dx,2,Dx,3上に3つのセ
ルのみが格納されている場合に終了する。
【0051】その後前記「ビジー」信号はFIFO B
の信号出力においてドロップされ、従ってロジック回
路229はフリップフロップFをリセットさせかつロ
ジック回路230はその後セルの入力がFIFO Tへ
の物理的ラインLに再び割り当てできるようにする。
前記3つの残りの格納セルからFIFO Bを完全に
空にするため時間インターバルTが必要であり、「ビ
ジー」信号のドロップとFIFO Bにおける新しい
セルの入力との間の時間インターバルが時間インターバ
ルTである。
【0052】FIFO Bが完全に空になることを防
止するため、前記時間インターバルTは前記時間イン
ターバルTより短いかまたは等しいことが必要とされ
る。これは前記物理的ラインL上の伝送レート並びに
前記スイッチの内部構成要素、すなわち、ビジーバス2
28、ロジック229、フリップフロップF、ロジック
回路230、バス231、セルバス219、FIFO
Tおよびセルバス227、の伝送速度を考慮してMを選
択することによって達成される。従って、Mの選択は前
記スイッチのハードウエア特性ならびに物理的ラインの
伝送レートに依存する。
【0053】実際に前記数L,M,Pは上で考慮した例
におけるものよりずっと大きくすることも可能なことに
注意を要する。
【0054】
【発明の効果】従って、本発明によれば、より高いデー
タ伝送レートを可能にする、ATMスイッチのような、
改善された転送スイッチおよび改善された転送レイヤを
提供可能にする。さらに、本発明は転送スイッチの動作
を改善することにより従来技術の不都合を除去すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】標準的なATMネットワークの例を示す説明的
ブロック図である。
【図2】標準的なATMセルの概略的な構成を示す説明
図である。
【図3】従来技術のATMスイッチを示すブロック図で
ある。
【図4】本発明の第1の実施形態に係わる転送スイッチ
を示すブロック図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係わる転送スイッチ
を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 ネットワーク領域 2,3,4 ATMスイッチ 5,6,7 通信リンク 8,9,10 通信リンク 11,12,13 プライベートネットワーク 14 ペイロード 15 セルヘッダ 16,116,216 スイッチ 17,117,217 転送レイヤ 18,118,218 通信チャネル 19,119,219 セルバス 27,127,227 セルバス S〜SN−1,T〜TN−1,T,B
N−1,20 FIFO 229,230 ロジック回路 F〜FN−1 フリップフロップ 228 ビジーバス 231 バス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロネン・シュタイヤー イスラエル46364、ハーズリア、ザルマ ン・シュナー 32 (72)発明者 イエフダ・シュベイジャー イスラエル73127、ハッシュモネイム、ピ ーオー・ボックス 1728

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スイッチング手段(216)および数N
    の通信チャネル(218)の間で使用されるよう構成さ
    れた転送レイヤ(217)であって、 前記スイッチング手段は数Nのスイッチキューを格納す
    るための第1の格納手段(S)を有し、 前記通信チャネルのおのおのはPのセルまでの長さを有
    するセルのキューの格納のための第2の格納手段(B)
    を有し、前記第2の格納手段のおのおのの1つはもし最
    小数Mのセルがその中に格納されればビジー状態とな
    り、ここでMはPより小さいかまたは等しく、 前記通信チャネルのおのおのは前記スイッチキューの1
    つに割り当てられ、 前記転送レイヤは、 Lのセルまでの長さを有するセルのキューを格納するた
    めの第3の格納手段(T)および前記割り当てられた通
    信チャネルの前記第2の格納手段がビジー状態にあれば
    前記スイッチキューの1つからの前記転送レイヤの前記
    第3の格納手段へのセルの入力をディスエーブルするロ
    ジック手段(229,230)、 を具備することを特徴とするスイッチング手段(21
    6)および数Nの通信チャネル(218)の間で使用さ
    れるよう構成された転送レイヤ(217)。
  2. 【請求項2】 前記ロジック手段は前記第2の格納手段
    の前記ビシー状態を監視するための第1のロジック回路
    (229)を具備することを特徴とする請求項1に記載
    の転送レイヤ。
  3. 【請求項3】 前記転送レイヤはさらに前記第2の格納
    手段のおのおのに対しその中にビジー状態を格納するた
    めにフリップフロップ手段(F)を具備することを特徴
    とする請求項1または2に記載の転送レイヤ。
  4. 【請求項4】 前記第1のロジック回路はビジー状態の
    検出に応答して前記第2の格納手段の内の1つの前記フ
    リップフロップ手段をセットするよう構成されているこ
    とを特徴とする請求項2または3に記載の転送レイヤ。
  5. 【請求項5】 前記ロジック手段はさらに前記フリップ
    フロップ手段の内の1つのセットに応答して前記スイッ
    チング手段にディスエーブル信号を発行するよう構成さ
    れた第2のロジック回路(230)を具備することを特
    徴とする請求項4に記載の転送レイヤ。
  6. 【請求項6】 前記最小数Mは前記PおよびLの差に等
    しいことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記
    載の転送レイヤ。
  7. 【請求項7】 前記最小数Mはビジー状態の終了後に前
    記対応する通信チャネルにおいて不連続が生じないよう
    に選択されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか
    1項に記載の転送レイヤ。
  8. 【請求項8】 前記数Mはその中に格納された長さMの
    セルのキューを有する前記第2の格納手段を空にするた
    めに必要な第1の時間インターバルがビジー状態か消滅
    した後にセルを前記スイッチキューの内の1つから前記
    第2の格納手段に転送するために必要とされる第2の時
    間インターバルより大きいかまたは等しくなるように選
    択されることを特徴とする請求項7に記載の転送レイ
    ヤ。
  9. 【請求項9】 スイッチング手段(116)および数N
    の通信チャネル(118)の間で使用されるよう構成さ
    れた転送レイヤであって、 前記スイッチング手段は数Nのスイッチキューを格納す
    るための第1の格納手段(S)を有し、 前記通信チャネルのおのおのはPのセルまでの長さを有
    するセルのキューを格納するための第2の格納手段
    (B)を有し、 該第2の格納手段のおのおのはもしその中に最小数Mの
    セルが格納されればビジー状態になり、ここでMはPよ
    り小さいかまたは等しく、 前記通信チャネルのおのおのは前記スイッチキューの内
    の1つに割り当てられ、 前記転送レイヤは、 前記スイッチキューのおのおのに対しLのセルまでの長
    さを有するセルのキューを格納するための第3の格納手
    段(T)、 を具備することを特徴とするスイッチング手段(11
    6)および数Nの通信チャネル(118)の間で使用さ
    れるよう構成された転送レイヤ。
  10. 【請求項10】 スイッチング手段(116,216)
    および数Nの通信チャネル(118,218)を具備す
    る転送スイッチであって、 前記スイッチング手段は数Nのスイッチキューを格納す
    るための第1の格納手段(S)を有し、 前記通信チャネルのおのおのはPのセルまでの長さを有
    するセルのキューの格納のための第2の格納手段(B)
    を有し、前記第2の格納手段のおのおのの1つはもし最
    小数Mのセルがその中に格納されればビジー状態にな
    り、この場合MはPより小さいかまたは等しく、 前記通信チャネルのおのおのは前記スイッチキューの内
    の1つに割り当てられ、そして前記スイッチング手段お
    よび前記通信チャネルの間の前記請求項1〜9のいずれ
    か1つに記載の転送レイヤ(117,217)、 を具備することを特徴とするスイッチング手段(11
    6,216)および数Nの通信チャネル(118,21
    8)を具備する転送スイッチ。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の少なくとも1つの
    転送スイッチを具備することを特徴とする通信ネットワ
    ーク。
  12. 【請求項12】 転送スイッチを動作させる方法であっ
    て、該転送スイッチはスイッチング手段(216)、数
    Nの通信チャネル(218)および転送レイヤ(21
    7)を具備し、 前記通信チャネルの各々はPのセルまでの長さを有する
    セルのキューの格納のための格納手段(B)を有し、前
    記格納手段の各々の1つは最小数Mのセルがその中に格
    納された場合にビジー状態にあり、MはPより小さいか
    または等しく、 前記方法は、 前記ビジー状態の発生のために前記格納手段を監視する
    段階、そして前記ビジー状態の発生に応じて前記スイッ
    チング手段から前記転送レイヤへのセルの入力をディス
    エーブルする段階、 を具備することを特徴とする転送スイッチを動作させる
    方法。
  13. 【請求項13】 前記最小数Mは前記PおよびLの差に
    等しく、前記Lは前記転送レイヤにおけるセルのキュー
    の最大長さであることを特徴とする請求項12に記載の
    方法。
  14. 【請求項14】 前記最小数Mはビジー状態の終了後に
    前記対応する通信チャネルにおいて不連続性が発生しな
    いように選択されることを特徴とする請求項12または
    13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記最小数Mはその中に格納された長
    さMのセルのキューを有する前記格納手段を空にするの
    に必要な第1の時間インターバルが前記ビジー状態が消
    滅した後に前記スイッチング手段から前記格納手段へセ
    ルを転送するのに必要な第2の時間インターバルより大
    きいかまたは等しくなるように選択されることを特徴と
    する請求項12〜14のいずれか1項に記載の方法。
  16. 【請求項16】 転送スイッチを動作させる方法であっ
    て、該転送スイッチはスイッチング手段(116)、数
    Nの通信チャネル(118)および転送レイヤ(11
    7)を具備し、 前記スイッチング手段は数Nのスイッチキューの格納の
    ための第1の格納手段(S)を有し、 前記通信チャネルの各々はセルのキューの格納のための
    第2の格納手段(B)を有し、 前記通信チャネルの各々は前記スイッチキューの内の1
    つに割当てられ、 前記転送レイヤはセルのキューの格納のための第3の格
    納手段(T)を具備し、前記セルのキューの各々の1つ
    は前記通信チャネルの内の1つに割当てられかつLのセ
    ルまでの長さを有し、 前記方法は、 前記スイッチキューを前記割当てられたセルのキューに
    入力する段階、 を具備することを特徴とする転送スイッチを動作させる
    方法。
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