JPH1093589A - データパケットを受け取りパケット交換回路に配信するデータユニット及びそのデータユニットを含む交換機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成のマルチキャスティングパケット
交換機を提供する。 【解決手段】 受信パケット宛先に対応する受信キュー
(RQ₀からRQ₆₃) を持ち、パケット受信に際し、当該パケ
ット対応のエントリをパケット宛先対応の１つの受信キ
ュー(RQ)中に作成するパケット登録部(146) 、受信パケ
ットが２以上の宛先を持つマルチキャストパケットの場
合、パケット登録手段(146) に当該パケット対応のエン
トリを宛先の１つに対応する各受信キュー内に作成する
マルチキャストハンドリング部(148) 、各受信キューに
対し、エントリが作成された順序でメモリ(24)から対応
するパケットを読み出して、パケット交換回路に出力す
るパケット出力部(150) を含むデータユニットと、これ
を用いるＡＴＭ交換機と、これを用いるセルフルーチン
グ交換デバイス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データパケットを
受け取りパケット交換回路に配信するデータユニット及
びそのデータユニットを含む交換機に関し、例えば、非
同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークにおける使用の
ための交換機におけるマルチキャスティング(multicast
ing)に関する。特に、本発明はマルチキャスティングを
実現するためのそのような交換機における使用のための
データユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１９はＡＴＭネットワークにおける使
用のために従来考えられていた交換機の各部を示す。交
換機１は６４個のデータユニット２₀ から２₆₃を含み、
各データユニットは入力部４₀ から４₆₃と出力部６₀ か
ら６₆₃を有する。明瞭化のために、データユニット
２₀ 、２₁ 、２₂ 、及び２₆₃の入出力部のみが図１９に
示されている。図１９において、各データユニット２の
出力部６は、ユニットの動作を明瞭化するために、関連
するユニットの入力部４から分離されて示されている
が、入力部４と出力部６は共に同一データユニット２の
部分を形成することが理解される。

【０００３】各データユニット２は交換機の１つ以上の
データ入出力ポートＤＰ₀ からＤＰ ₁₂₇ に接続されてい
る。例えば、図１９に示すように、各データユニットは
一対のデータポートＤＰに接続されている。図１９の交
換機のデータポートＤＰはそれぞれＡＴＭ通信ラインに
接続されており、そのＡＴＭ通信ラインは各々、多数の
分離チャネル（仮想チャネル）を提供する。各ＡＴＭ仮
想チャネルは固定長セルの形態でデータを運ぶ。

【０００４】交換機１はさらに、データユニット２の数
と同じ数の入力ポートＩＰ₀ からＩＰ₆₃と出力ポートＯ
Ｐ₀ からＯＰ₆₃を有するクロス・コネクト・スイッチン
グ・ユニット８を備えている。各入力部４は入力ポート
ＩＰの１つに接続されており、各出力部６は出力ポート
ＯＰの１つに接続されている。クロス・コネクト・スイ
ッチング・ユニット８は、その入力ポートと出力ポート
の間を接続するために選択的に制御可能である。各々が
その入力ポートの１つと出力ポートの１つの間の接続で
ある６４個までの同時接続が可能である。例えば、デー
タが交換機１により、データポートＤＰ₄ （「宛先」デ
ータポート）にルーチングされるべきデータポートＤＰ
₂ （「ソース」データポート）で受信されると、クロス
・コネクト・スイッチング・ユニット８は、データユニ
ット２₁（これに接続されたソースデータポートＤＰ₂
を有する「ソース・データユニット」）の入力部４
₁ を、データユニット２₂ （これに接続された宛先デー
タポートＤＰ₄ を有する「宛先データユニット」）の出
力部６₂ に接続するようになっている。こうして、ソー
ス・データユニット２₁ と、宛先データユニット２₂ は
データユニット対を形成し、その対のソース・データユ
ニットからその対の宛先データユニットにデータを通過
させるために交換機内でデータ転送パスが割り当てられ
る。同時に６３個までの他のそのようなデータユニット
対に、クロス・コネクト・スイッチング・ユニット８に
よりそれぞれのデータ転送パスが割り当てられることが
できて、それらの対のそれぞれのソース・データユニッ
トに接続されたソース・データポートで受信されたデー
タをもスイッチを介してそれらの対の、関係する宛先デ
ータポートに接続されているそれぞれの宛先データユニ
ットに転送可能にする。

【０００５】２つ（又はそれより多い）のソース・デー
タポートが同時に同一の宛先データポートと通信するこ
とを望むことがあり得るので、データユニット２又はク
ロス・コネクト・スイッチング・ユニット８、又は両者
内といった、交換機内のいつくかのポイントでのデータ
の幾分かのバッファリングのために備えることが通常で
ある。このバッファリングにより、２つの競合するソー
ス・データポートの１つのデータは、それら２つの競合
するソース・データポートの他方で受信されたデータを
所望の宛先データポートに転送することを待機させ続け
る。

【０００６】データポートに接続された仮想チャネルの
中で、幾つかのチャネルは「ユニキャスト・チャネル」
と呼ばれ、そのセルは交換機により単一の他の仮想チャ
ネルに切り換えられる。しかしながら、複数のデータポ
ートに接続された他のチャネルは「マルチキャスト」と
呼ばれ、そのマルチキャストのセルは１つより多い他の
チャネルに交換機により切り換えられる。こうして、そ
のようなマルチキャスト・チャネルから受信したセルを
取り扱うためには、セルをソース・データポートから複
数の宛先データポートに転送することが通常は必要であ
る。

【０００７】そのようなマルチキャスティングを設ける
多くの方法がある。例えば、係属中の英国出願第９６１
７１１０．３により詳細に記載されているように、デー
タユニットを「マルチキャスティング・グループ」内で
動作させ、各グループに、１つ以上のセルをそのグルー
プのすべての宛先データ・ユニットに同時に出力するソ
ース・データユニットを持たせることが可能である。ス
イッチング・ユニットの出力ポートにおけるコンテンシ
ョンを避けるために、一般的にそのようなマルチキャス
ティング・グループの１つ又は限られた数のみが同時に
形成されることができる。こうして、この方法では、デ
ータユニットにはマルチキャスティングの機会を個別
に、又は小さいグループでは、例えば、所定の時間間隔
で、割り当てなければならない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このマ
ルチキャスティング方法は、例えば、ソフトウエアの観
点から、制御及び配置が複雑であり、且つセルのコンテ
ンションの問題を起こしやすく、かなりのバッファリン
グが交換機内に設けられない限り、セル損失に導くの
で、依然として比較的に不十分である。

【０００９】さらに、ユニキャスト・チャネルと同じよ
うに、マルチキャスト・チャネルは異なるタイプのデー
タトラフィックを運ぶために使用できる。例えば、いく
つかのマルチキャスト・チャネルは低優先度のコンピュ
ータ・データ・ファイルを運ぶために使用されるが、他
のマルチキャスト・チャネルは、音声やビデオのような
高優先度の固定速度（ＣＢＲ）トラフィックを運ぶため
に使用される。マルチキャスト・チャネルを含む、すべ
てのＡＴＭチャネルは、関連するチャネルが設定される
ときに特定されるサービス（ＱｏＳ）品質の要求に合致
しなければならない。特に、セル転送遅延とセル転送遅
延ゆらぎ（ＣＤＶ）は特定のＱｏＳ要求に相応する同意
された限界内になければならない。交換機を通過して同
一の宛先データポートに向かう、同一の優先度を持つユ
ニキャスト・チャネルとマルチキャスト・チャネルがあ
り得る。所定の時間間隔でのマルチキャスト機会の割り
当てにより、交換機内での優先度を受信するマルチキャ
スト・チャネルが得られ、それにより、マルチキャスト
・セルとユニキャスト・セルが同じ優先度を持っていて
も、特定のデータポートに向けられて、同じ宛先に向け
られたユニキャスト・セルの後に受信されたマルチキャ
スト・セルは、そのユニキャスト・セルの前にその宛先
データポートに転送される。

【００１０】したがって、実際には、同一の優先度の異
なる仮想チャネルに対するセル・シーケンスの一貫性は
保証できない。交換機内でマルチキャスト・チャネルに
対してより高い優先度をを与えるようにすることによ
り、ユニキャスト・チャネルに対するセル遅延はネット
ワーク内のどこででも増大することがあり得、これは、
セル転送遅延とセル転送遅延ゆらぎが音声及びビデオト
ラフィックのようなリアルタイムトラフィックに深刻な
劣化の効果をもたらすので、厳しく避けなければならな
い。例えば、音声トラフィックは、短くなった不所望の
信号となり、望ましくない音声効果が導入されるかも知
れない。ビデオ・トラフィックはそのような遅延／位相
ゆらぎに対してより影響されやすく、画素落ち、色の変
化及び他の視覚的異常を表す。

【００１１】交換機を「セルフルーチング」にして、す
べてのコンポーネントがスイッチング・コントローラに
より直接制御されるデータのルーチングを持つ必要なし
に、データが交換機の様々なコンポーネントを通る適切
なルートを通過するようにし、それによりスイッチング
・コントローラの負荷を軽減することも望ましいかも知
れない。マルチキャスト・チャネルを行う必要性は交換
機のコンポーネントの設計を複雑にし、したがって、そ
れらのコンポーネントの設計を過剰に複雑にすることな
く、セルフルーチングコンポーネントを持つそのような
交換機における使用のためのマルチキャスティング法を
提供することが望まれる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、受信したデータパケットをメモリ手段に格納させ
るパケット格納手段と、データパケットの所定の第１の
カテゴリに属する各データパケットを受信すると、当該
パケットに対応するエントリーを第１レジスタ手段内に
作成するように動作可能で、且つ、データパケットの所
定の第２のカテゴリに属する各データパケットを受信す
ると、当該パケットに対応するエントリーを第２レジス
タ手段内に作成するように動作可能であるパケット登録
手段と、そのように受信されたデータパケットが前記第
１及び第２のカテゴリの両方に属するマルチキャスト・
パケットである場合に、前記パケット登録手段に当該マ
ルチキャスト・パケットに対応するそれぞれのエントリ
ーを前記第１及び第２のレジスタ手段内に作成させるよ
うに動作可能なマルチキャスト・ハンドリング手段と、
前記第１及び第２のレジスタ手段の各々にたいして、エ
ントリーが作成された順序で当該レジスタ手段内のエン
トリーを読むことが可能で、各エントリーの読みにたい
して、前記メモリ手段から対応するデータパケットを読
み出して出力すことが可能なパケット出力手段と、を含
む、データパケットを受け取りそれらをパケット交換回
路に配信するデータユニットが提供される。

【００１３】このようなデータユニットにおいては、セ
ル・シーケンスの一貫性は、同一のカテゴリに属するユ
ニキャスト・パケットとマルチキャスト・パケットに対
して保証され、ユニキャスト・パケットとマルチキャス
ト・パケットの両方に対するサービス要求の信頼性のあ
る品質に合致することを可能にする。前記第１及び第２
のカテゴリに加えてデータパケットのさらに所定のカテ
ゴリが存在してもよく、この場合は、データユニットは
データパケットの各異なるカテゴリのためのそのような
レジスタ手段を有し、前記マルチキャスト・ハンドリン
グ手段は、そのようなマルチキャスト・パケットが受信
されると、前記パケット登録手段に、前記パケットが属
する各カテゴリのために前記レジスタ手段内に当該パケ
ットに対応するそのようなエントリーを作成させるよう
に働く。

【００１４】好ましくは、受信されたデータパケット
は、パケット出力手段により出力された後にそれぞれの
宛先に従ってカテゴライズされ、前記レジスタ手段の各
々は異なる宛先に対応している。例えば、複数のデータ
ユニットが、ユニットを相互接続しデータユニット対の
間のデータ転送パスを選択的に提供するように働くスイ
ッチング手段（スイッチング組織）と共に交換機内に採
用してもよい。宛先はそれぞれ異なるデータユニットに
対応することになる。

【００１５】前記レジスタ手段の各々はファースト・イ
ン・ファースト・アウト機構、例えば、キュー持つ。こ
れによりレジスタ手段内のエントリーが作成された順序
で読み出されることが容易になる。受信データパケット
がマルチキャスト・パケットの場合は、パケット格納手
段は好ましくは前記メモリ手段内の単一の位置にマルチ
キャスト・パケットを格納するようにさせられ、マルチ
キャスト・パケットが属する各カテゴリのための前記レ
ジスタ手段内にパケット登録手段により作成された、マ
ルチキャスト・パケットに対応するエントリーは、前記
単一の位置を指し示すポインタを含む。これにより、宛
先の各々に対するマルチキャスト・パケットのコピーを
格納する必要が無くなる。エントリーは各適切なレジス
タ手段内に作成される必要があるが、そのエントリーは
パケット自体よりも極めて少ない情報しか持っていない
ので、パケットの迅速な登録が可能になる。

【００１６】前記メモリ手段と前記レジスタ手段の各々
は好ましくは、データユニット自体の内部又は外部でよ
い、同一の記憶ユニット、例えばスタティックＲＡＭを
形成する。これにより、多くの異なるメモリを設ける必
要はなくなる。格納手段が外部のものである場合は、そ
の大きさはトラフィック要求に適当なように選ぶことが
できる。即ち、大きなトラフィックの応用には低いトラ
フィックの応用よりも大きな格納ユニットが必要にな
る。これにより柔軟性が高まり制御価格を助けることが
できる。

【００１７】データパケットの前記カテゴリの１つだけ
に属するユニキャスト・パケットである各データパケッ
トのために、そのユニキャスト・パケットに対応するエ
ントリーは好ましくはそのパケット自体の少なくとも幾
らかのデータを含む。換言すれば、メモリ手段とレジス
タ手段がすべて同一の格納手段の一部を形成する場合
は、ユニキャスト・パケットに対応するエントリーがパ
ケット自体から分離される必要がなくなり、ユニキャス
ト・セルが受信されるとそれらは共に関係するレジスタ
手段（キュー）内に配置された単一の「記述子」内に作
成できる。

【００１８】前記パケット格納手段は、好ましくは、記
憶ユニットのデータブロックで自由に使用できるものを
登録するために、データブロック内に記憶ユニットを組
織化し且つフリープール手段を含み、パケット格納手段
は、データパケットが受信されると、そのパケットを使
用が自由であるとして前記フリープールにより登録され
た前記データブロックの１つに割り当てるように動作可
能であり、そのようなユニキャスト・パケットに割り当
てられたデータブロックは、そのパケットに対応する前
記エントリー（例えば、上記記述子）が前記パケット出
力手段により、その中でエントリーが作成された前記レ
ジスタ手段から読まれると、前記フリープール手段によ
り登録される。

【００１９】そのようなデータブロックのこの方法によ
る使用により、ユニットが使用中のとき、メモリ資源を
ダイナミックに割り当てることを可能にし、それにより
各レジスタ手段のための及びメモリ手段のための固定メ
モリ量を予め確保する必要がなくなる。この場合、前記
マルチキャスト・ハンドリング手段は、好ましくは、マ
ルチキャスト・パケットに割り当てられたデータブロッ
クの前記フリープールによる再登録を、そのマルチキャ
スト・パケットに対応する前記エントリーの各々が前記
パケット出力手段により読み出されるまで、禁止するよ
うに動作可能である。例えば、前記マルチキャスト・パ
ケットのデータはそのパケットに割り当てられたデータ
ブロック内のマルチキャスト記述子に格納されてもよ
い。このマルチキャスト記述子は好ましくはデータパケ
ットの異なるカテゴリにそれぞれ対応するマルチキャス
ト処理されたビットを含む。前記マルチキャスト・ハン
ドリング手段は、そのようなマルチキャスト・パケット
が受信されると、当該マルチキャスト・パケットが属す
るカテゴリにそれぞれ対応するマルチキャスト処理され
たビットを第１の状態にプリセットし、残りのマルチキ
ャスト処理されたビットを前記第１の状態と異なる第２
の状態にプリセットするように動作可能であり、且つ前
記レジスタ手段の１つの中のマルチキャスト・パケット
に対応するエントリーが前記出力手段から読み出される
と、そのレジスタ手段に対応するマルチキャスト処理さ
れたビットを前記第２の状態に変更し、前記マルチキャ
スト処理されたビットのすべてが前記第２の状態を持つ
ことを検出すると、そのマルチキャスト・パケットに割
り当てられたデータブロックを前フリープールに戻させ
るように動作可能である。これによりマルチキャスト記
述子の処理が便利になる。

【００２０】１つの好ましい実施例においては、マルチ
キャスト・パケットに対応する前記エントリーの各々は
前記データブロックの１つに格納されたリンク記述子内
で作成され、２つの連続するユニキャスト・パケットの
間で受信された少なくとも２つの連続するマルチキャス
ト・パケットのそれぞれ対応するエントリーは、同一の
リンク記述子内に格納できる。これにより、マルチキャ
スト・パケットを受信する毎に各適当なレジスタ手段内
に新たな記述子を生成する必要がなくなる。エントリー
は関係するマルチキャスト記述子に対する単純なポイン
タでよいので、多くのエントリーは単一のリンク記述子
内に収容することができ、メモリを節約してエントリー
の作成速度は非常に速い。こうして、次のパケットが受
信される前にすべてのレジスタ手段を更新することが可
能になり、過剰なバッファリング又は輻輳制御処理の必
要がなくなる。

【００２１】受信されたデータパケットはそれらのそれ
ぞれの優先度にしたがってサブカテゴリ化されてもよ
い。この場合は、、少なくとも１つのカテゴリに対する
レジスタ手段は好ましくは異なる優先度のサブカテゴリ
にそれぞれ対応する複数のサブレジスタ手段に分割さ
れ、パケット登録手段は、前記１つのカテゴリに属する
データパケットが受信されると、当該パケットが属する
優先度のサブカテゴリに対応する前記サブレジスタ手段
の上記１つの中に、そのデータパケットに対応する前記
エントリーを作成するように動作可能である。パケット
出力手段は優先順位で前記サブレジスタ手段を選択し、
各選択されたサブレジスタ手段にたいして、そのデータ
パケットを出力するように動作可能であり、そのデータ
パケットのそれぞれの対応するエントリーは、それらの
エントリーが作成された順序で当該サブレジスタ手段内
にある。これにより、より高い優先度のパケットはより
低い優先度のパケットに先立って出力されるが、同一の
（メイン）カテゴリに属する、例えば、同一の宛先を持
つユニキャスト・パケットとマルチキャスト・パケット
の間の正確なパケット・シーケンスを依然として保持す
ることが保証される。

【００２２】前記出力手段は各データパケット出力にル
ーティング・タグを添付するように動作可能であり、そ
れにより、そのルーティング・タグはパケットの前記宛
先を識別する情報を含んでいる。これにより、スイッチ
ング組織のコンポーネントをセルフルーティングにでき
る。１実施例においては、前記出力手段は各データパケ
ット出力に、出力されるべき次のデータパケットの前記
宛先を識別する情報を含むルーティング・タグを添付す
るように動作可能である。この「フィードフォワード」
法により、セルフルーティング・コンポーネントは、前
回のパケットが取り扱われるとすぐに次のパケットにた
いする形態をセットできるようにして、そのコンポーネ
ント内のバッファリング要求を減少させるかもしれな
い。

【００２３】出力手段によるすべてのパケット出力は、
マルチキャスト受信パケットから得られるものでも、１
つだけの宛先を持っているので、ルーティング・タグは
固定長である。１つの好ましい実施例においては、デー
タユニットはＡＴＭ交換機内に採用されており、前記デ
ータパケットは各々、１つ以上のＡＴＭセルを備えてい
る。

【００２４】この場合、前記出力手段は、そのようなマ
ルチキャスト・パケットに対応するエントリーがそのパ
ケットの前記宛先の１つに対応するレジスタ手段から読
まれると、そのパケット出力のヘッダ部又は各ＡＴＭセ
ルに、その宛先に対応するルーティング情報を含ませる
ように動作可能である。これにより、異なる宛先にたい
する異なる出力パケットにユニークなセルアドレスを持
たせることが可能である。

【００２５】このようなＡＴＭ交換機において、各デー
タユニットとスイッチング組織コンポーネントとは非同
期的に動作してもよいが、データユニットとスイッチン
グ組織コンポーネントは同期的に動作して一連のスイッ
チング・サイクルを実行することが好ましく、その交換
機は、前記データユニットに接続されて、各スイッチン
グ・サイクル内で当該ユニットの出力手段により前記エ
ントリーの１つがそこから読まれるべき、各データユニ
ットのレジスタ手段を選択するスイッチング制御手段を
さらに備えていることが好ましい。これにより、交換機
内のコンテンションの問題を避けることができ、スイッ
チング・コントローラがスイッチング資源を公平に、例
えばデータユニット内のキューの満たされているレベル
に依存してダイナミックに割り当てることが可能にな
る。そのような同期交換のスイッチング組織コンポーネ
ントは本質的にメモリがなくてよく、例えば単純なクロ
ス・コネクト・スイッチング・ユニットを使用できる。

【００２６】本発明の第２の態様によれば、データユニ
ットにおいてデータパケットを受信し、それらをメモリ
手段に格納し、そのデータパケットの所定の第１のカテ
ゴリに属する各データパケットが受信されると、当該パ
ケットに対応するエントリーを第１のレジスタ手段内に
作成し、所定の第２のカテゴリに属する各データパケッ
トが受信されると、当該パケットに対応するエントリー
を第２のレジスタ手段内に作成し、そのような受信デー
タパケットが前記第１及び第２のカテゴリの両方に属す
るマルチキャスト・パケットの場合に、当該マルチキャ
スト・パケットに対応するそれぞれのエントリーを前記
第１及び第２のレジスタ手段内に作成し、そして前記第
１及び第２のレジスタの各々に対して、当該レジスタ手
段内のエントリーをそれらが作成された順序で読み、各
エントリーの読みにたいして、メモリ手段から対応する
データパケットを読み出してこれをデータユニットから
出力する、というステップを備える、パケット交換機の
データユニットで使用する、マルチキャスティング・デ
ータパケット方法が提供される。本発明の第３の態様に
より、ルーティング情報を含むデータパケットを交換す
るクロス・コネクト・スイッチング・デバイスであっ
て、複数のポートと、複数のデータ転送パスを同時に提
供するように選択的に制御可能なデータ転送手段であっ
て、各パスは前記複数のポートから選択された入力ポー
トと出力ポートとを有し、前記入力ポートに受信された
データパケットを前記出力ポートに通過させるように働
く、データ転送手段と、そのようなデータパケットが前
記ポートの１つでそのデバイスにより受信されると、そ
のパケットに、前記入力ポートとしてのそのポートを有
し、その前記出力ポートとして前記ルーティング情報に
依存してセルフルーチング手段により選択されたポート
のさらなる１つを有するそのようなデータ転送パスを割
り当てるように動作可能なセルフ・ルーチング手段と、
を備えるクロス・コネクト・スイッチング・デバイスが
提供される。

【００２７】１実施例においては、前記データパケット
の各々はそのパケット自体に関係するルーチング情報を
含むが、これに替えて、前記デバイスの各ポートで受信
されたデータパケットは、当該ポートにより受信される
べき次のデータパケットにたいするルーティング情報を
含み、前記セルフ・ルーチング手段は各データパケット
と共に受信されたルーチング情報を採用して、次のデー
タパケットのためのデータ転送パスを割り当てるように
動作可能にしてもよい。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に添付の図面を参照して本発明
の実施の形態を説明する。図１の交換機１０は、本発明
の実施例による複数のデータユニット１２₀ から１２₆₃
と、データユニットを相互に接続するクロス・コネクト
・スイッチング・ユニット８とを含んでいる。

【００２９】図１の各データユニット１２は、図１９の
入力部４の代わりの入力部１４と、図１９の出力部６の
代わりの出力部１６とを有している。図１９を参照して
前記したように、６４個までのデータユニット対が、ク
ロス・コネクト・スイッチング・ユニット８により設け
られるそれぞれの転送パスを介してデータを交換でき
る。しかしながら、データ・コンテンションの問題を避
けるために、本発明の好ましい実施例においては、図１
のデータユニット１２とクロス・コネクト・スイッチン
グ・ユニット８は一連のスイッチング・サイクル内で同
期して動作する。各スイチングサイクルは、各データユ
ニット対のソース・データがＡＴＭデータの少なくとも
１つのセルを宛先データユニット対に転送するために十
分に長くなければならない。しかし、このスイッチング
・サイクルは必ずしも全てが同じ期間である必要はな
い。例えば、トラフィック状態に依存して、ある時に
は、１０個のＡＴＭセルを送信するために十分な長期の
スイッチング・サイクルが使用され、他の時には、交換
機を介して１個のＡＴＭセルを送信するのに十分な短期
のスイッチング・サイクルが使用され得る。

【００３０】又、図１に示した交換機はさらにスイッチ
ング・コントローラ２０を備え、これはデータユニット
１２₀ から１２₆₃のすべてとクロス・コネクト・スイッ
チング・ユニット８とに接続されている。スイチング・
コントローラ２０は、データユニット１２とクロス・コ
ネクト・スイッチング・ユニット８とを制御して、交換
機の使用中に、データポート間の要求された接続をダイ
ナミックに確立する。

【００３１】図２は図１のデータユニット１２の１つの
各部を示す。図１９における各データユニット２と同様
に、データユニット１２は２つの関連するデータポート
ＤＰ_X 及びＤＰ_X+1 を有する。図２のデータユニット１
２はこれに接続された１つだけのデータポートを持つこ
とができるか、又はこれに接続された２つ以上のデータ
ポートを持つことができるということが理解される。さ
らに、各データユニット１２はこれに接続された同じ数
のデータポートを持つ必要はない。

【００３２】各データポートは好ましくはユーザ・ネッ
トワーク・インターフェース（ＵＮＩ）ポートである。
ＡＴＭセルは、データポートＤＰ_X 及びＤＰ_X+1 におい
て、これらのデータポートに接続されたＡＴＭチャネル
（仮想チャネル）から受信される。これらのＡＴＭチャ
ネルは固定速度（ＣＢＲ）、可変速度（ＶＢＲ）、アベ
ーラブル速度（ＡＢＲ）、又は非特定速度（ＵＢＲ）の
チャネルでよい。ＶＢＲチャネルはリアルタイム可変速
度（ＲＴ−ＶＢＲ）チャネル及び／又は非リアルタイム
可変速度（ＮＲＴ−ＶＢＲ）チャネルでよい。ＣＢＲ及
びＶＢＲチャネルに対してでさえ、データユニット１２
における当該チャネルに属するＡＴＭセルの到着時間は
予測不能であり、当該チャネルを提供しているＡＴＭネ
ットワークの変動（特に可変遅延）の影響を受ける。

【００３３】各受信ＡＴＭセルはそのヘッダ部に、デー
タユニット１２により使用されて、当該セルがどの宛先
データポートに配信されるべきかを決定するルーチング
情報（仮想パス識別子（ＶＰＩ）と仮想チャネル識別子
（ＶＣＩ）からなるセルアドレス）を含んでいる。各デ
ータポートＤＰ_X 及びＤＰ_X+1 は終端ユニット２２を介
してデータユニット１２に接続されている。データポー
トＤＰ_X 及びＤＰ_X+1 の各々に到着するセルは終端ユニ
ット２２により分解(deframed)され、同期化され、エラ
ーチェックされる。終端ユニット２２は有効セルをデー
タユニット１２に転送する。データユニット１２内で、
セルは入力部１４のポリシング部１４２（オプション）
により「ポリス（policed)）されて、それらのセルが、
当該セルが属するＡＴＭチャネルに対して前回一致した
トラフィック・パラメータに従うかどうかを判定する。

【００３４】入力部１４は又、ルックアップ・テーブル
１４４ａを含むアドレス変換部１４４を有し、そのルッ
クアップ・テーブルは、データポートＤＰ_X 及びＤＰ
_X+1 に接続された異なる受信チャネルの各々に対して、
その受信チャネルのセルが転送されるべき対応する宛先
データユニットを登録する。各受信セルにより運ばれる
ルーティング情報（セルアドレス）が採用されて、その
セルアドレスに対応する宛先データユニットの識別子が
登録されているルックアップ・テーブル１４４ａにおい
てアドレスを定義する。

【００３５】このようにしてその宛先データユニットが
識別されると、受信セルは、受信メモリ２４に接続され
ている受信メモリ制御部１４６に送られる。受信メモリ
２４は、この実施例においてはデータユニット１２の外
部にあるが、データユニット１２に含ませてもよい、例
えば、スタティックＲＡＭデバイスである。なお、図２
においては、ルックアップ・テーブル１４４ａは入力部
１４の内部にあるように示されているが、ルックアップ
・テーブル１４４ａは入力部の外部にある受信メモリ２
４に格納されてもよい。

【００３６】受信メモリ２４内において、受信セルが転
送されるべき異なる宛先データユニットに従って異なる
キュー内に、受信セルが格納される。こうして、図１に
示すように、交換機内に６４個のデータユニット１２₀
から１２₆₃がある場合は、図２に示すように、受信メモ
リ２４は、異なる可能な宛先データユニット１２₀ から
１２₆₃のそれぞれ対応する６４個のメイン受信キューＲ
Ｑ₀ からＲＱ₆₃を提供する。さらに、図２に示すよう
に、メイン受信キューＲＱ₀ からＲＱ₆₃の各々を、セル
の優先度の異なるレベルにそれぞれ対応する複数のサブ
キューＳＱ₀ からＳＱ₃に分割することが好ましい。例
えば、固定速度チャネルに属するセルは最も高い優先度
（優先度０）を有し、したがって、関連するメインキュ
ーの最高優先度のサブキューＳＱ₀ に格納される。リア
ルタイム可変速度チャネルに属するセルは次に高い優先
度（優先度１）を有し、関連するメインキューの次に高
い優先度のサブキューＳＱ₁ に格納される。非リアルタ
イム可変速度、アベーラブル速度及び非特定速度のチャ
ネルに属するセルは関連するメインキューのさらに低い
優先度のサブキューＳＱ₂ 及びＳＱ₃ に格納される。優
先度にしたがってセルをサブキューに分離することは本
質的ではなく、ある状況においては各宛先データユニッ
トに対して単一のメイン受信キューＲＱで十分である。
さらに、異なる優先レベルの数は図２に示した４つには
限定されない。例えば、６４個の異なる優先レベルがあ
り得る。

【００３７】受信メモリ２４は複数のデータブロックに
分割され、各ブロックは「記述子」を格納するために使
用される。データブロックは、データユニットの動作中
にダイナミックに、異なる受信キューＲＱ（及び、もし
使用される場合には、各メイン受信キューＲＱ内のサブ
キューＳＱ₀からＳＱ₃ ）に割り当てられる。なぜな
ら、キューの大きさは予め容易には予測できず、したが
って、キューの各々に対してメモリの固定量を割り当て
ることはメモリ資源を無駄にすることになるからであ
る。図３を参照すると、そのようなキューの１つの構成
を概略的に示しており、自由に使用できるデータブロッ
クＢのアドレス（記述子を未だ格納していない）はいわ
ゆるフリープールＦＰに保持されている。使用に当たっ
て、各キュー（又はサブキュー）に属するデータブロッ
クはリンクされたリストＬＬの形態で互いにリンクされ
る。受信メモリ制御部１４６は、リンクされたリストの
管理に使用するために、各受信キュー（又はサブキュ
ー）内の最初と最後の記述子ＤＥＳに対するポインタＰ
_S 及びＰ_E を含むポインタを保持している。

【００３８】図４のＡは受信キューＲＱの１つにおける
記述子のフォーマットの１例を示している。この記述子
は１６個の３２ビットワードを備えている。最初のワー
ドは当該キュー内の次の記述子の受信メモリ２４におけ
るアドレスであるリンクアドレスを格納する。2 番目の
ワードはマルチキャスト状態における使用のために確保
されており、以下に詳細に記載する。

【００３９】記述子の続く１３個のワードは、セルがユ
ニキャスト・セルの場合のＡＴＭセルそのもの（ヘッダ
及びペイロード）を格納するために使用される。最後の
１つのワードはこの実施例において予備になっている
（使用されない）。本実施例においては、ヘッダの最初
の４バイトのみが記述子に格納され、ヘッダの５番目の
バイトは、ヘッダ・エラー・チェック（ＨＥＣ）バイト
であり、メモリアクセスの数を減らすために格納されな
い。後に説明するように、ＨＥＣバイトは、セルが交換
機に送出されるときに再生成され得る。しかしながら、
これに替えて、ユニキャスト・セルと共に受信されたＨ
ＥＣバイトは記述子内のある適切な自由位置、例えば、
最後の２つのワードの１つとか最初の不使用バイト（リ
ンクアドレスは３２ビットの全てを必要としない）に格
納されてもよい。

【００４０】図４のＢはユニキャスト・セルの入力部１
４による受信に応答して新たな記述子を生成するプロセ
スを示す。最初に、ユニキャスト・セルは、図４のＡの
フォーマットで、データブロックＢ_i 内の記述子ＤＥＳ
_iに格納され、そのアドレスは当該受信キューＲＱのキ
ュー・エンド・ポインタＰ_Eから獲得される。次いで、
受信キューに配置されるべき次のセルを格納するために
必要な記述子ＤＥＳ_{i+ 1} に対して新たなデータブロック
Ｂ_i+1 が予め確保され、この場合ブロックＢ_{i+ 1} のアド
レスはフリープールＦＰから取り出されてデータブロッ
クＢ_i のリンク・アドレス・フィールド内とキュー・エ
ンド・ポインタＰ_E内とに格納される。

【００４１】こうして、データポートＤＰ_x及びＤＰ
_x+1 の１つに受信された各ユニキャストＡＴＭセルは、
データユニット１２の入力部１４により、受信メモリ２
４内の宛先データユニットに対応する受信キューＲＱ₀
からＲＱ₆₃の１つの中に格納される。しかしながら、受
信ユニキャスト・セルは単一の宛先データ・ユニットを
持っているが、受信マルチキャスト・セルは複数の宛先
データユニットのグループに配信されることが要求され
る。

【００４２】マルチキャスト・セルはしたがって、ユニ
キャスト・セルと異なるように取り扱われる必要があ
り、この目的のために、入力部１４はマルチキャスト・
ハンドリング部１４８を含んでいる。受信セルがマルチ
キャスト・セルの場合は、各関連する宛先データユニッ
トキューにわたって多数回格納されるのではなく、それ
自体のマルチキャスト記述子ＭＤＥＳ内に、１回だけ格
納され、その記述子ＭＤＥＳのフォーマットは図５に示
される。この記述子はやはり１６個の３２ビットワード
からなる。こうして、マルチキャスト記述子を格納する
ために使用されるデータブロックは、図４のＡの受信キ
ュー記述子に使用されるものと同じ大きさであり、これ
によりメモリ制御が簡単になる。

【００４３】図５に示すように、マルチキャス記述子Ｍ
ＤＥＳの最初の２つのワードは、それぞれ異なる可能な
宛先データユニット１２₀ から１２₆₃に対応する６４個
のマルチキャスト処理されたビットＭＰＢ₀ からＭＰＢ
₆₃を格納するために使用される。これらのビットの目的
は以下に記載する。マルチキャスト記述子の続く１３ワ
ードはマルチキャスト・セル（ヘッダ及びペイロード）
自体を格納するために使用され、最後のワードは本実施
例においては予備とされる（使用されない）。

【００４４】マルチキャスト・セルのためのマルチキャ
スト記述子を生成することに加えて、各宛先データユニ
ットの受信キュー内にエントリーを作成して、当該マル
チキャスト・セルはその宛先データユニットに送られる
べきであることを示すようにすることも必要である。本
実施例においては、図４のＢを参照して前述したよう
に、図４のＡの受信キュー記述子も、そのようなエント
リーを作るために使用され、そのエントリーはマルチキ
ャスト・セルが受信されると各関連する受信キューの最
後の記述子内に作られ、新たな記述子が各関連する（次
のセルのために確保されている）受信キューに追加され
る。

【００４５】次に図４のＡ及び図５に示す記述子を用い
る受信セルの処理を詳細に説明する。前述したように、
セルがデータユニット１２の入力部１４に受信される
と、それはポリシング部(policing section)１４２によ
りオプションとしてポリスされて、そのセルが属するＡ
ＴＭチャネルにたいして、それが前回一致したトラフィ
ック・パラメータに従うかどうかを判定する。そのセル
は次いで、アドレス変換部１４４により処理されてその
１つ又は複数の宛先データユニットを決定する。セルが
ユニキャスト・セルの場合は、３番目又は１５番目のワ
ードに格納され、この場合、関連する受信キュー内の最
後の記述子は、図４のＢを参照して記載したプロセスを
用いる。マルチキャスト有効ビット（記述子の２番目の
ワード）はリセットされて、記述子に格納されたセルが
ユニキャスト・セルであることを示す。新たな記述子は
次いで、図４のＢを参照して記載したように、次のセル
のために確保される。これにより、ユニキャスト・セル
を格納する処理は完了する。

【００４６】他方で、セルがマルチキャスト・セルの場
合は、マルチキャスト・ハンドリング部１４８は、セル
を、図５のＢに示すフォーマットを持つマルチキャスト
記述子ＭＤＥＳ内に格納させる。そのマルチキャスト記
述子のアドレスはフリープールＦＰ（図３）から得られ
る。マルチキャスト・セルの宛先データユニットにそれ
ぞれ対応する（マルチキャスト記述子の最初の２ワード
内の）マルチキャスト処理されたビットＭＰＢ₀ からＭ
ＰＢ₆₃は次いでセットされ、残りのマルチキャスト処理
されたビットはリセットされる。例えば、受信されたマ
ルチキャスト・セルがデータユニット１２₀ 、１２₂ 、
及び１２₅ に向けられる場合、対応するマルチキャスト
処理されたビットＭＰＢ₀ 、ＭＰＢ₂ 、及びＭＰＢ₅ が
セットされる。

【００４７】マルチキャスト・ハンドリング部１４８は
次いで、マルチキャスト・セルが送られるべき各宛先デ
ータユニットに対して、受信キュー内の最後の記述子内
にエントリーを作成する。こうして、上記の例において
は、宛先データユニット１２ ₀ 、１２₂ 、及び１２₅ に
それぞれ対応するキューＲＱ₀ 、ＲＱ₂ 、及びＲＱ₅の
最後の記述子内にエントリーが作成される。これらの最
後の記述子の各々はやはり図４のＡに示されるフォーマ
ットを持っているが、この場合はＡＴＭセルのデータ
（ペイロード）は記述子内には格納されない。そのかわ
り、マルチキャスト・セル・データが格納されたマルチ
キャスト記述子ＭＤＥＳのスタート・アドレスは、各関
連する受信キュー内の最後の記述子のマルチキャスト・
アドレス・フィールド（２番目のワード）に入れられ
る。記述子内のマルチキャスト有効ビットもセットされ
て、マルチキャスト・セルが特定のマルチキャスト・ア
ドレスに格納されていることを示す。

【００４８】セル・ヘッダも最後の記述子の３番目のワ
ード内に格納されるが、この場合は、マルチキャスト・
セルはその指定された宛先の各々に対して異なるセル・
アドレスを持つ必要があるので、セル・ヘッダはリプレ
ースメント・セル・アドレス（ＶＰＩ及びＶＣＩフィー
ルド）と共に格納される。異なる宛先ユニットに対する
異なるリプレースメント・セル・アドレスは、マルチキ
ャス・チャネルが設定されたときのデータユニット１２
の呼許可制御処理の一部として登録されて、マルチキャ
スト・ハンドリング部１４８により保持されている。こ
の実施例においては、ＨＥＣバイトは格納されていない
が、それが格納されるべきであるならば、セル・アドレ
スの変化によりＨＥＣバイトの再計算が必要となるであ
ろう。

【００４９】最後に、図４のＢを参照して記載したよう
に、新たな記述子が、各関連する受信キュー内に格納さ
れるべき次のセルのために、そのキュー内に確保され
る。これにより、マルチキャスト・セルの格納処理は完
了する。データポートＤＰ_x 及びＤＰ_x+1 に受信された
ユニキャスト・セル及びマルチキャスト・セルはこのよ
うにして関連する受信キューに格納される。これらのセ
ルは次いで、キューから読み出され、データユニット入
力部１４の出力部１５０により、それぞれの宛先データ
ユニットに転送するために、スイッチング組織（例え
ば、図１のクロス・コネクト・スイッチング・ユニット
８）に出力される。出力部１５０は入力部１４の受信部
１４２及び１４４と並列に動作するので、出力部は、新
たなセルが受信部１４２及び１４４により受信され、処
理され、それらのキューに格納されている間に、セルを
読み出して出力することができる。

【００５０】本実施例においては、交換機は全体として
一連のスイッチング・サイクル内で同期して動作し、出
力部１５０は、ローカル・スケジューラ１５０ａを有
し、そのローカル・スケジューラ１５０ａは制御情報を
登録し、その制御情報は、外部スイッチング・コントロ
ーラ（例えば、図１のスイッチング・コントローラ２
０）により当該データユニット１２に供給され、各スイ
ッチング・サイクルでどの受信キュー（及び、もし使用
される場合は、サブキュー）がデータをスイッチング組
織に転送することを許可されるかを決定するために使用
される。

【００５１】又、本実施例においては、出力部１５０は
ルーティング・タグ部１５０ｂを有し、これはスイッチ
ング組織に出力される各セルにルーティング・タグを取
り付けるように動作し、そのルーティング・タグは、図
１５から図１７を参照して後により詳細に記載するよう
に、スイッチング組織のコンポーネント（例えば、図１
のクロス・コネクト・スイッチング・ユニット８）によ
り採用されて当該セルのそれらのコンポーネントを介す
るルートを決定することができる。

【００５２】図６はルーティング・タグのフォーマット
の例を示す。この場合、タグは長さが１バイトであり、
これに関連するセルの開始部に配属される。即ち、ルー
ティング・タグ・バイトは最初のバイトであり、それに
セル自体のバイトが続く。ルーティング・タグは、６個
の低位ビットＢ₀ からＢ₅ からなるアドレス・フィール
ドと、２個の高位ビットＢ₆ 及びＢ₇ からなる制御フィ
ールドを有している。６ビットのアドレス・フィールド
により、６４個までの異なる宛先データユニットの指定
が可能である。制御フィールドはデータユニット１２に
より出力されたデータパケット（即ち、ルーティング・
タグ・バイト及びセル・バイト）のスタートを識別する
ために使用される。

【００５３】本実施例における出力部１５０は又、ＨＥ
Ｃ演算部１５０ｃを有し、これは、関連する記述子（図
４のＡの記述子内の３番目のワード）に格納されている
ようなヘッダの最初の４バイトに基づいてスイッチング
組織に出力されるべき各セルのヘッダに含ませるための
ＨＥＣバイトを計算する。異なる宛先データユニット２
₀ から２₆₃にそれぞれ対応するメイン受信キューＲＱ₀
からＲＱ₆₃が、図２に示した優先度に従ってサブキュー
ＳＱにサブ分割されると、各メインキューＲＱのサブキ
ューは、最高優先度のサブキューＳＱ₀ から始めて、出
力部１５０により基本的に順次処理される。各サブキュ
ー内で、記述子はそれらが当該サブキューー内に格納さ
れている順番で読み出されて、各優先度レベルでデータ
ポートに受信されたセルはファースト・イン・ファース
ト・アウトを基本としてスイッチング組織に転送され
る。低優先度のサブキューの処理の間に、新たな記述子
が高優先度のキューに格納されると、低優先度のキュー
の処理は、そのサブキューにおける現在の記述子の転送
の完了を、新たな高い優先度の記述子の転送の間、中断
する。

【００５４】出力部１５０が受信キューＲＱから、マル
チキャスト有効ビットがセットされている記述子を読む
とき、それはマルチキャスト記述子の（記述子の２番目
のワード内の）スタート・アドレスを読み、次いで特定
されたスタート・アドレスにおける３番目から１５番目
のワードからマルチキャスト・セル・データを読み、そ
して、受信キュー記述子の３番目のワードから、要求さ
れたリプレースメント・セルアドレスを含むセル・ヘッ
ダを読む。ＨＥＣ演算ユニット１５０ｃはマルチキャス
ト・セルのためのＨＥＣバイトを演算して、リプレース
メント・セルアドレスを反映する。ルーティング・タグ
部１５０ｂは、そこから記述子が読まれた多数の特定受
信キューＲＱから宛先データユニットを識別する。マル
チキャスト・セル・データ及びその対応ヘッダ（リプレ
ースメント・セル・アドレス及び演算されたＨＥＣバイ
トを含む）は、ルーチング・タグを付けて、データパケ
ットとしてスイッチング組織に出力される。

【００５５】出力部１５０は又、マルチキャスト・ハン
ドリング部１４８に、マルチキャスト・セルが出力中で
あることを知らせる。マルチキャスト・ハンドリング部
１４８は次いで、現在の宛先データユニットに対応する
マルチキャスト処理されたビットＭＰＢ₀ からＭＰＢ₆₃
のその１つをリセットする。マルチキャスト処理された
ビットのすべてがリセットされると、これはこれが現在
処理されたマルチキャスト・セルに関係する最後の受信
キュー記述子である事を示す。マルチキャスト・セルは
要求された宛先データユニットのすべてに送られたの
で、マルチキャスト記述子ＭＤＥＳはもはや必要ではな
く、そのデータブロックのスタート・アドレスはフリー
プールに戻される。

【００５６】他方で、マルチキャスト・ハンドリング部
１４８が、マルチキャスト記述子内の任意のマルチキャ
ストされたビットが依然としてセットされていることを
を見いだすと、マルチキャスト・セルはマルチキャスト
・セルを他の宛先データユニットに送るために依然とし
て必要であり、従ってマルチキャスト記述子は使用され
続けなければならない。

【００５７】マルチキャスティングを実現するこの方法
においては、マルチキャスト・セルが受信されると、そ
れに関係するエントリーはその宛先データユニットの各
々に対する受信逆キューに正しく配置されるので、各宛
先データユニットに対する正しいセル順序（ファースト
・イン ファースト・アウト）は保証されている。これ
により、データユニットに所定時間にマルチキャスティ
ングの機会を割り当て、その中で、同一の優先度のマル
チキャスト・セルとユニキャスト・セルが同じソース・
データユニットに受信され、且つ同じ宛先データユニッ
トに向けられると、ユニキャスト・セルが最初に受信さ
れてもユニキャスト・セルの前にマルチキャスト・セル
が宛先データユニットに転送されるという事を含む、す
でに考察したマルチキャスティング法の、導入部で記載
した、「キュー・ジャンピング」の問題が避けられる。

【００５８】受信キュー記述子を使用してリプレースメ
ント・セル・アドレスを格納する代わりに、マルチキャ
スト・セルの宛先データユニットに要求されるすべての
異なるセル・アドレスを含む、セル・アドレス・ルック
アップ・テーブルをマルチキャスト記述子ＭＤＥＳに有
効に取り付けることが可能である。このアプローチは図
７に示されており、そこでは、マルチキャスト記述子の
３番目のワード（これは、図５のマルチキャスト・フォ
ーマットでは、効果的に冗長であった）が使用されて、
セル・アドレス・ルックアップ・テーブルとそのテーブ
ルの長さを示すワードを格納するマルチキャスト・グル
ープ記述子ＭＧＤＥＳの受信メモリ２４にスタート・ア
ドレスにたいするポインタを格納するために使用され
る。このルックアップ・テーブルはリプレースメント・
セル・アドレス（ＡＴＭリプレースメント・ヘッダ）の
リストを含み、そのリスト内のエントリーはそれぞれ異
なるデータユニットに対応している。各データユニット
に対応しているエントリーは、そのデータユニットのた
めのセルで使用されるべきリプレースメント・セル・ア
ドレスを格納する。マルチキャスト・セルが特定のデー
タユニットに向けられない場合は、そのデータユニット
に対応するエントリーはブランクにされたままとなる。

【００５９】あるマルチキャスト・セルに関係する受信
キュー記述子が処理されるとき、前述のようにマルチキ
ャスト記述子ＭＤＥＳが読まれるが、この場合はその特
定の宛先ユニットに要求されるセル・アドレスは、ルッ
クアップ・テーブルをアドレスするための多数の宛先デ
ータユニットを用いて、出力部１５０によりマルチキャ
スト・グループ記述子ＭＧＤＥＳから検索される。

【００６０】上記の第１の実施例において、マルチキャ
スト・セルがデータユニット１２により受信されると、
マルチキャスト・ハンドリング部１４８は、新たなマル
チキャスト記述子を書くことに加えて、（マルチキャス
ト記述子スタート・アドレスと、マルチキャスト有効ビ
ットと、セルアドレスとを備える）マルチキャスト制御
データを各宛先データユニットに対する受信キューの末
尾にある最後の記述子に書かなければならない。要求さ
れるメモリ・アクセス動作の数は、受信メモリ制御部１
４６の内部に受信キューのスタートとエンドにたいする
ポインタＰ_S 及びＰ_E を格納させることにより減少す
る。しかしながら、もしマルチキャスト・ハンドリング
部１４８がマルチキャスト記述子自体とマルチキャスト
制御データとを各受信キュー記述子に格納するためにセ
ル期間より長くかかる場合は、受信セルをバッファする
ために入力バッファ（ＦＩＦＯ）が入力部１４に必要と
なろう。要求される受信キュー記述子の数はマルチキャ
スト・セルの宛先データユニットの数に依存する。こう
して、記述子更新の数は変化し得る。入力バッファ（Ｆ
ＩＦＯ）で輻輳があると、そのマルチキャスト・セルが
属するＡＴＭチャネルの逆方向セルに輻輳ビットをセッ
トさせて、輻輳が軽減されるまでそのチャネルのための
データソースがそのセル速度を減少させることができ
る。

【００６１】本発明の第２の実施例を次に記載する。こ
れは、図４のＡを参照して上記した第１の実施例と比べ
てメモリ・アクセス動作の数を減少させることができ
る。この第２の実施例でもやはり、各マルチキャスト・
セルを、図５に示すフォーマットを持つそれ自体のマル
チキャスト記述子内に格納する。さらに、このマルチキ
ャスト記述子のアドレスは、前述したように、各関連す
る受信キューＲＱに格納される。

【００６２】しかしながら、図８に示すように、この実
施例においては、図４のＡに示したように受信キュー内
に単一のタイプの記述子を格納した第１の実施例と異な
り、２つの異なるタイプの記述子が受信キューに格納さ
れ得る。図８に示す第１のタイプの記述子は、ユニキャ
スト・セルを格納するために使用されるユニキャスト記
述子ＵＤＥＳであり、図８自体に示されるように、その
セルのヘッダは２番目のワードに格納されそのセルのペ
イロードは３番目から１４番目のワードに格納される。
記述子の最後の２つのワードは使用されない。例によっ
て、最初のワードは当該受信キュー内の次の記述子にア
ドレスするためのリンクを格納する。

【００６３】ユニキャスト・セルに関係するこの実施例
の動作は図４のＢを参照して前述したもとの同じであ
る。したがって、ユニキャスト・セルが受信されると、
それは受信キューの（図８のフォーマットにおける）最
後の記述子内に格納され、その記述子はキュー・エンド
・ポインタＰ_E により指示される。次いで、新たなブロ
ック（図４のＢにおけるＢ_i+1 ）がその受信キュー内の
次のセルのために確保され、この場合、確保されたブロ
ックのアドレスはフリープールＦＰから得られ、先行す
る記述子（即ち、その中にユニキャスト・セルが格納さ
れたばかりの記述子）のリンク・アドレスは、キュー・
エンド・ポインタＰ_E であるとして、確保されたデータ
ブロックのアドレスにセットされる。

【００６４】図９において、この実施例でマルチキャス
ト・セルがデータユニット１２により受信されると、そ
れは図５に示したマルチキャスト記述子と同じフォーマ
ットを持つそれ自体の別のマルチキャスト記述子内に格
納される。しかしながら、この場合、図８に示したユニ
キャスト記述子ＵＤＥＳの代わりに、リンク記述子ＬＤ
ＥＳが確保されたデータブロックＢ_i+1 に格納される。
この場合、以下の記載から明らかとなる理由により、キ
ュー内の次のエントリーのために新たなデータブロック
は確保されない。最後に受信したユニキャスト・セルを
格納するデータブロックＢ_i にたいするアクセスは要求
されない。なぜなら、そのデータブロックＢ_i に格納さ
れた記述子内のリンク・アドレスは、リンク記述子ＬＤ
ＥＳを格納するために使用されたデータブロックＢ_i+1
をすでに指しているからである。同様に、キュー・エン
ド・ポインタＰ_E はリンク記述子ＬＤＥＳのアドレスを
すでに格納しており、したがってこの点で更新される必
要がない。しかしながら、図９に示すように、この実施
例においてはキュー・エンド・ポインタＰ_E はやはり
「マルチキャスト・セルの数」フィールドを持ってお
り、このフィールドは値１にセットされていて、その限
りでは、キュー・エンド・ポインタＰ_E により現在ポイ
ントされているリンク記述子ＬＤＥＳは１つだけの関連
するマルチキャスト記述子ＭＤＥＳ₁ を持っていること
を示している。

【００６５】リンク記述子ＬＤＥＳの最初のワードは、
後にその目的を説明する「マルチキャスト・セルの数」
フィールドと「リンク・アドレス」フィールドを提供す
るために使用される。リンク記述子ＬＤＥＳの残りの１
５ワードは、１５個の「マルチキャスト・アドレス」フ
ィールドを提供するために使用される。図９に示す状態
においては、単一の関連するマルチキャスト記述子ＭＤ
ＥＳ₁ のみがあり、最初の「マルチキャスト・アドレ
ス」フィールドのみが使用中でマルチキャスト記述子Ｍ
ＤＥＳ₁ のアドレスを格納している。

【００６６】同じ宛先ユニットに宛てられたさらなる複
数のマルチキャスト・セルが、その宛先データユニット
にたいする他のユニキャスト・セルの前に、データユニ
ット１２により連続的に受信されると、それぞれのさら
なるマルチキャスト記述子ＭＤＥＳが生成され、リンク
記述子ＬＤＥＳのさらなる連続的なマルチキャスト・ア
ドレス・フィールドによりポイントされる。新たな記述
子が受信キュー自体に加えられないので、キュー・エン
ド・ポインタＰ_E のみがその「マルチキャスト・セルの
数」フィールドに関して更新される必要があり、その
「マルチキャスト・セルの数」フィールドは、２つのさ
らなるマルチキャスト記述子ＭＤＥＳ₂ 及びＭＤＥＳ₁
が格納されている図１０に示した状態では、値３を持っ
ている。

【００６７】リンク記述子ＬＤＥＳのマルチキャスト・
アドレス・フィールドの１つにおける新たなマルチキャ
スト・アドレスを書き込む動作は、受信メモリ２４の１
つだけのメモリ・アクセスを要求する。こうして、処理
中の受信マルチキャスト・セルが１０個の宛先データユ
ニットに宛てられた場合、当該受信キューを更新するた
めに１０回のメモリ・アクセスのみを行うことになる。

【００６８】マルチキャスト・トラフィックが大量にあ
る場合は、次のユニキャスト・セルの前に１５個より多
いマルチキャスト・セルが同一の宛先ユニットに対して
受信される可能性がある。この場合、図１１の示す処理
が行われる。１６番目の連続的なマルチキャスト・セル
が受信されると、上記と同様に別のマルチキャスト記述
子ＭＤＥＳ₁₆がそのために生成される。しかしながら、
元のリンク記述子（ＬＤＥＳ₁ で示されている）はすで
に一杯であり、したがって、新たなマルチキャスト・セ
ルのためのマルチキャスト記述子ＭＤＥＳ₁₆のアドレス
をリンク記述子ＬＤＥＳに格納することは不可能であ
る。この状況に対処するために、さらなるリンク記述子
ＬＤＥＳ₂ を生成する必要があり、そのアドレスはフリ
ープールＦＰから獲得される。元のリンク記述子ＬＤＥ
Ｓ₁ から新たなリンク記述子ＬＤＥＳ₂ への要求された
リンクを生成するために、新たなリンク記述子のアドレ
スがもとのリンク記述子ＬＤＥＳ₁ のリンク・アドレス
・フィールドに格納され、元のリンク記述子ＬＤＥＳ₁
のマルチキャスト・セルの数は、キュー・エンド・ポイ
ンタＰ_E のセル・フィールドの数に基づいて、１５にセ
ットされる。

【００６９】キュー・エンド・ポインタＰ_E は次いで、
新たなリンク記述子ＬＤＥＳ₂ のアドレスをポイントす
るように更新され、キュー・エンド・ポインタ内のマル
チキャスト・セル・フィールドの数は１にセットされ
る。新たなリンク記述子ＬＤＥＳ₂ の最初のマルチキャ
スト・アドレス・フィールドは新たなマルチキャスト・
セルのためのマルチキャスト記述子ＭＤＥＳ₁₆のアドレ
スを格納するために使用される。

【００７０】最後に、図１２は、一例として、５個の連
続のマルチキャスト・セルを受信した後に、ユニキャス
ト・セルをこの実施例において受信するときになにが起
きるかを示している。この場合は、図４のＢを参照して
前述した状況とは対照的に、そのユニキャスト・セルの
ための予め確保された記述子は存在しない。こうして、
そのユニキャスト・セルを格納するための新たなユニキ
ャスト記述子ＵＤＥＳ _i+1 が図８に示すフォーマットで
生成される。新たなユニキャスト記述子ＵＤＥＳ_i+1 の
アドレスはリンク記述子ＬＤＥＳのリンク・アドレス・
フィールドに格納され、キュー・エンド・ポインタＰ_E
のマルチキャスト・セル・フィールドの数の内容はリン
ク記述子ＬＤＥＳのマルチキャスト・セルの数のフィー
ルドに転送される。

【００７１】新たなデータブロックＢ_r が次いで、受信
されるべき次のセルにために確保される。確保されたデ
ータブロックＢ_r のアドレスはキュー・エンド・ポイン
タＰ _E と新たなユニキャスト記述子ＵＤＥＳ_i+1 のリン
ク・アドレス・フィールドに格納される。キュー・エン
ド・ポインタＰ_E のマルチキャスト・セル・フィールド
の数は０にリセットされる。本実施例においては、出力
部１５０及びマルチキャスト・ハンドリング部１４８
は、基本的に前述の方法と同じ方法で、各受信キューか
ら記述子を読む。各マルチキャスト記述子ＭＤＥＳの最
初の２つのワード内のマルチキャスト処理されたビット
ＭＰＢ₀ からＭＰＢ₆₃は、そのマルチキャスト記述子を
要求する最後の関係する受信キューが読まれるまで、マ
ルチキャスト記述子を維持するために漸次リセットされ
る。

【００７２】この実施例は、マルチキャスト・トラフィ
ックの量がユニキャスト・トラフィックに比べて非常に
多い状況において特に適切である。１５個までの連続マ
ルチキャスト・セルのためのエントリーを単一のリンク
記述子ＬＤＥＳを用いて受信キュー内に作ることができ
るからである。これにより、受信メモリ２４内のメモリ
資源を高効率で使用できる。（通常の場合のように）リ
ンク記述子は（新たなリンク記述子の生成を要求しなが
ら）オーバフローしないと仮定すると、当該受信キュー
内のリンク記述子の最初に利用できるマルチキャスト・
アドレス・フィールド内のマルチキャスト記述子のアド
レスを格納するために、宛先データユニット当たり１回
だけのメモリ・アクセス動作しか要求されない。さら
に、同じリンク記述子ＬＤＥＳが使用されて連続するマ
ルチキャスト・セルを登録する場合は、キュー・エンド
・ポインタＰ_E のマルチキャスト・セルの数だけが更新
（増加）されることが必要であり、動作を高速化する。

【００７３】前述したように、本発明の実施例によるデ
ータユニットにより実現されるマルチキャスティング処
理は、データユニットがスイッチング・コントローラ
（図１の２０）の制御の下で同期的に動作する図１に示
した種類の交換機で有利に使用される。そのような交換
機においては、それから各データユニットの出力部１５
０が各スイッチング・サイクル内のデータを転送するこ
とを許可される特定の受信キューＲＱは、交換機内のセ
ルのコンテンションを避けるようにしてスイッチ・コン
トローラ２０により決定できる。そのようなコンテンシ
ョンは、さもなければ、スイッチング・ユニットの１つ
の出力ポートで生じ得る（なぜなら、２つのデータユニ
ット入力部１４が共に同じデータユニット出力部１６に
データを送ることを要求するから）。

【００７４】スイッチング・コントローラ２０は、スイ
ッチを介して接続を決定して、そのようなコンテンショ
ンの問題を避けることができるので、（図１のクロス・
コネクト・スイッチング・ユニット８により提供され
る）「スイッチング組織」は、（以下に説明するよう
に、多分、セル・パイプライン・バッファは別にして）
どのようなバッファリングも必要としない。これはスイ
ッチング組織それ自体が低価格であり得ることを意味し
ている。

【００７５】スイッチング・コントローラ２０は各デー
タユニット１２の受信メモリ２４内の受信キューＲＱ₀
からＲＱ₆₃に関係する情報に対するアクセスをし、この
情報、特にキューのフィル・レベルと優先度、を用い
て、交換機内で遭遇している輻輳の任意のキュー（又
は、設けられている場合はサブキュー）を識別し、適切
なときに、入力部のローカル・スケジューラ１５０ａに
登録されている制御情報を変更してそのような輻輳を軽
減する。

【００７６】このようにして各スイッチング・サイクル
内で各ソース・データ・ユニットのための宛先データユ
ニットを指定すると同時に、スイッチング・コントロー
ラ２０が制御情報をクロス・コネクト・スイッチング・
ユニット８に供給してその構成を適切にセットし、各ソ
ース・データユニットからその宛先データユニットへの
要求された接続を提供することが可能である。この接続
は当該スイッチング・サイクルの期間の間存在する。ス
イッチングサイクル内で使用するための接続が確立する
と、各ソース・データユニットの出力部１５０はその指
定された宛先データユニットのためのキューから（スイ
ッチング・サイクルの長さに依存する）１個以上のセル
を読み、そのセルをそれが接続されているクロス・コネ
クト・スイッチング・ユニット８の入力ポートに転送す
る。セル全体（ヘッダ及びペイロード）は転送される。
転送速度は、例えば、６２２Ｍｂｐｓ（毎秒３８９０万
１６ビットワード）である。ヘッダにより運ばれるルー
ティング情報は宛先データユニットが宛先データポート
を決定するために必要なので、ヘッダはペイロードと共
に転送される。

【００７７】クロス・コネクト・スイッチング・ユニッ
ト８の入力部に到着するデータは、やはりスイッチング
・コントローラ２０により与えられる制御情報に従っ
て、スイッチング・ユニットの適切な出力ポートに転送
される。その出力ポートから、データは宛先データユニ
ット１２の出力部１６に受信される。図２を再度参照す
ると、宛先データユニット２において、受信セル・デー
タは出力部１６の送信メモリ２６に格納される。それら
のセルは再び異なるキューに格納されるが、この場合、
それらのキューはデータユニットに接続された２つのデ
ータポートＤＰ_x 及びＤＰ_x+1 にそれぞれ対応してい
る。こうして、図２に示すように、送信メモリ２６は、
データポートＤＰ_x に対応する第１の送信キューＴＱ_x
と、データポートＤＰ_x+1 に対応する第２の送信キュー
ＴＱ_x+1 とを有する。各セルのための宛先データポート
ＤＰ_x 又はＤＰ_x+1 の識別は、そのセルにより運ばれる
ルーティング情報（セルアドレス）を用いて出力部１６
により確立されて、入力部１４内のルックアップ・テー
ブル１４４ａに類似の他のルックアップ・テーブルをア
ドレスする。

【００７８】送信キューは再び、多くの異なる方法でサ
ブキューＳＱにサブ分割され得る。例えば、図２はデー
タポートＤＰ_x のための送信キューＴＱ_x が、受信キュ
ーＲＱ₀ かＲＱ₆₃の場合のように、セル優先度に従って
サブキューＳＱ₀ からＳＱ₃に分割されていることを示
している。これに替えて、図２は又、データポートＤＰ
_x+1 のためのメイン送信キューＴＱ_x+1 が、そのデータ
ポートＤＰ_x+1 に接続された異なる仮想チャネルＶＣ_W
からＶＣ_Z にそれぞれ対応するサブキューＳＱ _W からＳ
Ｑ_Z に分割されていることを示している。

【００７９】サブキューのタイプの任意の適切な組合せ
が送信メモリ２６で使用できることが理解される。クロ
ス・コネクト・スイッチング・ユニット８から受信した
セルをセル優先度に基づいて排他的に（即ち、データポ
ート当たりに基づかないで）単純に送信メモリ２６内に
格納することも可能である。したがって、図２のデータ
ユニット１２を採用する交換機のこの例では、交換は２
つのステージで効果的に行われることがわかる。第１の
ステージでは、データポートに受信されたセルはデータ
ユニット入力部１４によりそれらのそれぞれの受信メモ
リ２４に格納される。第１のステージではさらに、これ
らのセルはスイッチング組織により関連する宛先データ
ユニットの出力部１６に転送され、そこでそれぞれの送
信メモリ２６に格納される。第２のステージの交換は、
セルが送信メモリ２６から、当該データユニット１２に
接続されている終端ユニット２２の１つを介してデータ
ポートの１つに転送されるときに行われる。

【００８０】交換機における輻輳を減らしてより多くの
セルをそれらの宛先データユニットに到達させるため
に、各データユニット１２の出力部１５０及びクロス・
コネクト・スイッチング・ユニット８が、ある時間に、
データユニットに接続されているデータポートのそれぞ
れのライン速度（ＵＮＩライン速度）の和よりも速い速
度で動作可能であることが有利である。例えば、出力部
１５０及びクロス・コネクト・スイッチング・ユニット
８はＵＮＩライン速度の和の２倍で動作可能である。こ
の場合は、スイッチング・コントローラ２０は、出力部
１５０とクロス・コネクト・スイッチング・ユニット８
がクロックされる周波数を増大させる命令を発行するこ
とができ、それにより、短期間の間、これらのコンポー
ネントが上記のより速い速度で動作する。こうして、ソ
ース・データユニットから宛先データユニットにスイッ
チするためのより多くの機会を与えることができる。こ
のことは望ましい。スイッチング組織におけるコンテン
ションを避けることは、セルがあるソース・データユニ
ットからあるスイッチング・サイクルの間転送できない
ことを意味しているからである。したがって、出力部及
びスイッチング組織のコンポーネントをより速く動作さ
せることにより、「追いつく（キャッチアップする）」
機会を与えることができる。

【００８１】同じような方法で、上記のコンポーネント
がクロックされる周波数を減少させて交換処理をＵＮＩ
ライン速度の和より小さい速度にスローダウンさせ、そ
れによりスイッチング・コントローラ２０がデータユニ
ット入力部１４のローカル・スケジューラ１５０ａ内の
制御情報を更新可能にすることも望ましい。図２のデー
タユニットは交換機全体に要求されるすべてのセルキュ
ーを実現できるということがわかるであろう。こうし
て、交換処理に関係するすべてのメモリは、各データユ
ニットにおける同じ場所で実現でき、従来のもののよう
に交換機全体にわたって分布されることはない。

【００８２】スイッチング・コントローラを使用して各
スイッチングサイクル内でソース−宛先のパスを決定す
ることは、それがコンテンドしているトラフィックソー
スの中のスイッチ資源と利用可能な帯域の公平な割り当
てを確実化することを援助できるという点で有利であ
る。スイッチング・コントローラは、それがソース−宛
先のパスを決定する点で比較的複雑であり得る。例え
ば、スイッチング・コントローラは、以前の経験か将来
のトラフィックの流れの状況をいかに予測するかを学習
することができる、ニューラル・ネットワーク又は他の
適応学習手段を含むことができる。これは、スイッチン
グ・コントローラを、将来のトラフィック状態を予測し
てそれらを扱うための最良のソース−宛先間パスを決定
する、単に反応的ではない先行学習的なものにできる。

【００８３】次に、交換機内で図２のデータユニット１
２と共に使用するための他のコンポーネントを図１３か
ら図１７を参照してより詳細に記載する。図１３はデー
タユニット１２間でデータを転送するために適切なクロ
ス・コネクト・スイッチング・ユニット８のブロック図
を示す。クロス・コネクト・スイッチング・ユニット８
は、一組の入力バッファ８２と、一組のマルチプレクサ
８４と、一組の出力バッファ８６とを含んでいる。ユニ
ットの入力ポートＩＰ当たりに１つの入力バッファ８２
と、１つのマルチプレクサ８４と、１つの出力バッファ
８６がある。前述したように、各交換サイクルに対して
すべてのソース−宛先間パスが予め決定され、且つすべ
てのセルキューはデータユニット内で実現されるので、
入力バッファ８２及び出力バッファ８６は出力コンテン
ション問題を扱う必要はない。しかしながら、バッファ
８２及び８６は、パイプラインニング／スループット／
クロック周期の短縮の目的で有利に設けられてもよい。
これらの目的は１セル分のデータを越えるので、要求さ
れるメモリ量を予測できない。

【００８４】スイッチング・ユニットはさらに、マルチ
プレクサ８４にそれぞれ対応しているポート選択レジス
タ８８を備えている。アドレスデコーダ９０が設けられ
てレジスタ８８へのアクセスを制御する。図１４はマル
チプレクサ８４とポート選択レジスタ８８をより詳細に
示す。簡単化のために、図１４ではスイッチング・ユニ
ットは４つの入力ポートＩＰ₀ からＩＰ₃ と４つの出力
ポートＯＰ₀ からＯＰ₃ だけを持っていると仮定されて
いる。この場合は４つのマルチプレクサ８４₀ から８４
₃ があり、その各々は４つの入力ＩＰ_O からＩＰ₃ と１
つの出力とを有している。スイッチング・ユニットの４
つの入力ＩＰ_O からＩＰ₃ は（図１４には示されていな
いそれぞれの入力バッファ８２₀ から８２₃ を介して）
マルチプレクサに接続されて、各マルチプレクサの４つ
の入力の各々は入力ポートＩＰ₀ からＩＰ₃ の異なる１
つからデータを受け取る。マルチプレクサ８４₀ から８
４₃ のそれぞれの出力は（図１４にやはり示されていな
い入力バッファ８２₀ から８２₃ を介して）スイッチン
グ・ユニットのそれぞれの出力ポートＯＰ₀ からＯＰ₃
に接続されている。

【００８５】各マルチプレクサ８４₀ から８４₃ は関連
するポート選択レジスタ８８₀ から８８₃ に接続されて
いる。関連するポート選択レジスタ８８に格納されてい
る制御情報に応じて、各マルチプレクサ８４はその入力
の１つをその出力に接続し、それによりクロス・コネク
ト・スイッチング・ユニット８の入力ポートＩＰの１つ
からスイッチング・ユニットの出力ポートＯＰの１つへ
のデータ転送パスを提供する。

【００８６】図１３において、ポート選択レジスタ８８
に格納されている制御情報はスイッチング・コントロー
ラ２０により変化させられることができる。そのスイッ
チング・コントローラ２０は、アドレス情報をアドレス
デコーダ９０に加えることにより、どのポート選択レジ
スタ８８が更新されるべきかを最初に選択し、次いで適
切な新たな制御情報を選択されたポート選択レジスタ８
８に供給する。

【００８７】上記したように、スイッチング・コントロ
ーラ２０はスイッチング・ユニットを直接制御して各ス
イッチングサイクル内で要求されたソース−宛先パスを
設定してもよい。しかしながら、スイッチング・ユニッ
トがスイッチング・コントローラ２０により間接的に制
御されることも可能である。これは、図６を参照して前
記したように、スイッチング・ユニットを介して転送さ
れるべき各セルに、そのセルの宛先データユニットを指
定するルーティング・タグを添付しているソース・デー
タ・ユニットにより行われる。この場合、スイッチング
・ユニットは、各セルがユニットを通過するときにその
セルとともに受信されるルーティング・タグ情報を読
み、したがって、ユニットは「セルフ・ルーティング」
であり得る。換言すれば、スイッチング・ユニットはル
ーティング・タグ情報を採用して適切な内部入力ポート
−出力ポート接続を確立する。

【００８８】図１５は本発明の第２の態様を実施する、
ルーング・タグ情報に依存するセルフ・ルーティングで
ある、クロス・コネクト・スイッチング・ユニット１０
８の各部を示すブロック図を示す。図１３のクロス・コ
ネクト・スイッチング・ユニット８のコンポーネントと
同じか又は実質的に対応している図１５のセルフ・ルー
ティング・スイッチング・ユニット１０８のコンポーネ
ントには同じ参照番号を付してある。こうして、図１３
のスイッチング・ユニットと同様に、図１５のスイッチ
ング・ユニット１０８は、ｎ個の入力ポートの各々につ
いて、入力バッファ８２と、マルチプレクサ８４と、出
力バッファ（図示していないが、図１３の出力バッファ
８６と同様のもの）と、ポート選択レジスタ８８とを有
している。しかしながら、図１５における各入力ポート
ＩＰ₀ からＩＰ_n-1 は、ルーティング回路１１０₀ から
１１０ _n-1 をさらに備えている。このルーティング回路
は当該入力ポートのための入力バッファ８２と、入力コ
ントローラ１１２と、宛先レジスタ１１４とを含んでい
る。

【００８９】スイッチング・ユニット１０８はさらにア
ドレス・デコーダ１１６とルーティング・コントローラ
１１８を含んでいる。アドレス・デコーダ１１６はルー
ティング情報バス１２０により宛先レジスタ１１４₀ か
ら１１４_n-1 の各々に接続されており、ポート選択バス
１２２によりポート選択レジスタ８８₀ から８８_n-1の
各々にも接続されている。ルーティング・コントローラ
１１８は各ルーティング回路１１０の入力コントローラ
１１２に接続されており（明瞭化のために、入力コント
ローラ１１２_n-1 に対する接続のみが図１５に示されて
いる）、データ及び制御バス１２６によりポート選択レ
ジスタ８８₀ から８８_n-1 の各々にも接続されており、
宛先レジスタ選択バス１２８により宛先レジスタ１１４
₀ から１１４_n-1 の各々に接続されている。このルーテ
ィング・コントローラ１１８はまたアドレス・デコーダ
１１６にも接続されている。

【００９０】図１５のスイッチング・ユニットの動作を
次に記載する。スイッチング・ユニット１０８が使用さ
れている交換機でも、同期して動作し一連のスイッチン
グ・サイクルを実行すると仮定されている。スイッチン
グ・ユニット１０８の入力ポートの１つに到着する各セ
ルはそれに添付されたルーティング・タグを有してい
る。

【００９１】添付されたルーティング・タグを持つセル
がスイッチング・ユニット１０８の入力ポートで受信さ
れると、そのセルからのルーティング・タグ・バイトは
その入力ポートのためのルーティング回路１１０の宛先
選択レジスタ１１４に格納される。この動作は各入力ポ
ートについて並列に実行されるので、現在のスイッチン
グ・サイクルで転送されるすべてのセルのそれぞれのル
ーティング・タグは、データ・パケット（即ち、ルーテ
ィング・タグ・バイト）の最初のバイトが受信されると
すぐに宛先レジスタ１１４₀ から１１４_n-1 に格納され
る。

【００９２】データ・パケットの残りのバイト（即ち、
セル自体のバイト）が続いて受信されると、ルーティン
グ回路１１０の入力バッファ８２に格納される。これら
のバイトが格納されている間に、ルーティング・コント
ローラ１１８は、宛先レジスタ１１４₀ から開始して宛
先レジスタ１１４_n-1 で終わるようにして、各宛先レジ
スタ１１４₀ から１１４_n-1 を読む。

【００９３】ルーティング．コントローラは、選択信号
を宛先レジスタ・バス１２８を介して宛先レジスタに送
ることにより、読まれるべき宛先レジスタ１１４を選択
し、選択された宛先レジスタに格納されているルーティ
ング・タグ情報は次いでルーティング情報バス１２０を
介してアドレス・デコーダ１１６に配送される。アドレ
ス・デコーダ１１６は受信したルーティング・タグ情報
をポート選択レジスタ・アドレスに変換し、そのポート
選択レジスタ・アドレスはポート選択レジスタ選択バス
１２２を介してすべてのポート選択レジスタ８８₀ から
８８_n-1 に配送される。このポート選択レジスタ・アド
レスは、ルーティング・タグ情報にしたがってポート選
択レジスタ８８₀ から８８_n-1 の１つを指定する。ポー
ト選択アドレスがポート選択レジスタ８８に供給される
のと同時に、ルーティング・コントローラ１１８は、デ
ータ及び制御バス１２６を用いて、制御情報をこれらの
レジスタに供給する。この制御情報は、指定されたポー
ト選択レジスタにより制御されたマルチプレクサ８４の
ｎ個の入力のどれが選択されるべきか、即ち、どのマル
チプレクサの入力がマルチプレクサの出力に接続される
べきか、を特定する。各マルチプレクサ８４にたいする
ｎ個の入力はそれぞれｎ個のルーティング回路１１０₀
から１１０_n-1 に接続されているので、要求される制御
情報は単に、その宛先レジスタが丁度読まれた特定のル
ーティング回路の番号である。ルーティング・コントロ
ーラ１１８は次いでロード信号を、データ及び制御バス
１２６を介して、ポート選択レジスタに与え、これに応
答して、ポート選択レジスタ・アドレスにより指定され
たポート選択レジスタは制御情報を格納する。他のポー
ト選択レジスタは制御情報を格納しない。

【００９４】例えば、入力ポートＯＰ₀ に対するルーテ
ィング回路１１０₀ が“７”を含んでいると（即ち、入
力ポートＩＰ₀ に現在受信されているセルのルーティン
グ・タグが、そのセルが宛先データユニット１２₇ に配
信されるべきであると指定すると）、アドレス・デコー
ダ１１６は、ポート選択レジスタ８８₇ を指定するポー
ト選択アドレス“７”を 生成し、ルーティング・コン
トローラ１１８はデータ及び制御バス１２６上に制御情
報“０”を出力し、それによりＯＰ₇ の出力ポートにた
いするポート選択レジスタ８８₇ は現在処理されている
ルーティング回路１１０₀ に対応する制御情報“０”を
格納する。このようにして、入力ポートＩＰ₀ から出力
ポートＯＰ₇ へのデータ転送パスが確立される。

【００９５】ルーティング・コントローラ１１８は次い
で入力ポートＩＰ₁ に対する次のルーティング回路１１
０₁ 内の宛先レジスタ１１４₁ の内容を読む。このレジ
スタに格納されているルーティング・タグが宛先データ
ユニット１２_x を指定すると、アドレス・デコーダ１１
６はポート選択レジスタ８８_x を指定してその中に制御
情報“１”を書き込み、それにより、入力ポートＩＰ₁
から出力ポートＯＰ_xへの、他のデータ転送パスを確立
する。この処理は、すべての入力ポートがそれらのそれ
ぞれの宛先出力ポートに向けられるまで繰り返される。

【００９６】ｎ個の入力があるので、セル・ルーティン
グ処理はｎ＋１クロック・サイクルを要する。ＡＴＭセ
ル内に５３バイトあるので、ｎ＜５３であれば入出力パ
スのすべてはセルのすべてのバイトが各入力ポートで受
信される前に確立できる。ルーティング・コントローラ
１１８によりデータ転送パスが確立するとすぐに、セル
データは入力バッファ８２₀ から８２_n-1 からマルチプ
レクサ８４₀ から８４_n-1 に転送開始できる。このデー
タは次いで、各マルチプレクサ８４₀ から８４_n-1 によ
り、接続されたポート選択レジスタ８８_n から８８_n-1
により指定されたマルチプレクサ入力からマルチプレク
サ出力に、そして宛先データユニットにたいする適切な
出力ポートに転送される。

【００９７】ルーティング・コントローラ１１８が上記
の方法で動作するとき、各ルーティング回路１１０内の
入力バッファ８２が１セル分のデータより大きい容量を
持つことが必要である、ということが理解されるであろ
う。例えば、各入力バッファが２セル分のデータに等し
い容量を持つ必要がある。しかしながら、チップ上に占
める面積を減らすために、入力バッファの各々の容量は
好ましくは最小化されるべきである。

【００９８】この問題を克服するために、データ転送パ
スがセルの到着前に確立されるようなことなるセル・ル
ーティング処理を採用することが可能である。これは各
データユニットに各セルＣ_i のルーティング・タグを使
用させて、当該データユニットが同じスイッチング・ユ
ニット入力ポートに供給するという、そのセルＣ_i のた
めではなく次のセルＣ_i+1 のためのルーティング情報Ｒ
_i+1 を供給（フィードフォワード）することにより達成
される。

【００９９】このフィード・フォワード・セル・ルーテ
ィング処理は、図１６のＡに示すように、各宛先レジス
タ１１４₀ から１１４_n-1 が「二重バッファ化」された
宛先レジスタ１１４’で置き換えられることを要求す
る。この二重バッファ化された宛先レジスタ１１４’は
入力レジスタ１１４ａと出力レジスタ１１４ｂとを備
え、次のセルＣ_i+1 のためのルーティング情報Ｒ_i+1 が
入力レジスタ１１４ａにより受信されている間に、出力
レジスタ１１４ｂは現在のセルＣ_i のためのルーティン
グ情報Ｒ_i を保持する。現在のセルのすべてのデータが
転送されると、次のセルにたいするルーティング情報は
入力レジスタから出力レジスタに転送される。

【０１００】セル・ルーティング処理の開始時（図１６
のＢを参照）に、入力ポートに対する宛先レジスタ１１
４’₀ から１１４’_n-1 は初期化される必要がある。こ
れは、各データユニット２に、そのデータユニットが同
一の入力ポートに送信するであろう次のセル（最初の実
際のデータセル）Ｃ１のためのルーティング情報Ｒ_C1を
指定する、添付されたルーティング・タグＲＴ_DCと、ヌ
ル・ペイロードとを有するダミーセルＤＣを送らせるこ
とにより達成される。このダミーセルに替えて、特定の
初期化セルでもよい。ダミーセルにより運ばれるルーテ
ィング情報Ｒ_C1は、当該入力ポートにたいする二重バッ
ファ化された宛先レジスタ１１４’の入力レジスタ１１
４ａで受信される。このルーティング情報Ｒ_C1は直ち
に、当該宛先レジスタの入力レジスタ１１４ａから出力
レジスタ１１４ｂに転送される。これらの動作はすべて
の入力ポートに対して並列に行われる。

【０１０１】ルーティング・コントローラ１１８は次い
ですべての宛先レジスタを読み（即ち、出力レジスタ１
１４ｂを読み）、ポート選択レジスタ８８_n から８８
_n-1 内に必要な情報を格納して、最初の実際のデータ・
セルＣ１が受信される前に、要求されたデータ転送パス
を確立する。こうして、最初の実際のデータ・セルＣ１
が受信されるとすぐに、その意図された出力ポートへの
転送が開始できる。

【０１０２】最初のデータ・セルＣ１はそのルーティン
グ・タグＲＴ_C1内に２番目のデータ・セルＣ２のための
ルーティング情報Ｒ_C2を運んでおり、この情報は、最初
のデータ・セルＣ１のデータの転送が継続している間、
二重バッファ化された宛先レジスタ１１４’の入力レジ
スタ１１４ａに格納される。各二重バッファ化された宛
先レジスタ１１４’の出力レジスタ１１４ｂがルーティ
ング・コントローラ１１８により読まれるとすぐに、最
初のデータ・セルＣ１と共に受信された）２番目のデー
タ・セルのルーティング情報Ｒ_C2は当該宛先レジスタの
入力レジスタ１１４ａから出力レジスタ１１４ｂに転送
される。こうして、データ・セルの２番目のセットにた
いするデータ転送パスは、データ・セルの最初のセット
の転送が完了するとすぐに確立することができる。

【０１０３】図１７は、図１５のクロス・コネクト・ス
イッチング・ユニット１０８と同様に、ルーティング・
タグ情報に依存するセルフ・ルーティングである、本発
明の第２の態様を実施する他のクロス・コネクト・スイ
ッチング・ユニット２０８の各部を示すブロック図を示
す。図１７のクロス・コネクト・スイッチング・ユニッ
ト２０８のコンポーネントは図１５のクロス・コネクト
・スイッチング・ユニット１０８のコンポーネントと同
一か実質的に対応しており、同一の参照番号を付してあ
る。

【０１０４】図１７のクロス・コネクト・スイッチング
・ユニット２０８と図１５のクロス・コネクト・スイッ
チング・ユニット１０８との相違点は、別の入力ポート
ＩＰ及び出力ポートＯＰを持つ代わりに、図１７のスイ
ッチング・ユニットは双方向ポートＰ₀ 及びＰ_n-1 のみ
を有する。各双方向ポートＰはバッファ９２を介してそ
のポートに関係する入力バッファ８２と宛先レジスタ１
１４とに接続されている。さらに、各マルチプレクサ８
４はトライ・ステート・バッファ９４を介してポートＰ
の１つに接続されている。

【０１０５】クロス・コネクト・スイッチング・ユニッ
ト２０８はさらにコントローラ１１８’を備えており、
これは図１４のルーティング・コントローラ１１８の機
能だけではなく入出力制御機能をも実行する。図１７に
おけるクロス・コネクト・スイッチング・ユニット２０
８は図１５のクロス・コネクト・スイッチング・ユニッ
ト１０８と基本的に同一の仕方で動作する。しかしなが
ら、交換機、例えば図１の交換機に採用されると、その
交換機はそのスイッチング・サイクルの各々において２
つのフェーズ（入力フェーズと出力フェーズ）を持つ必
要がある。入力フェーズでは、クロス・コネクト・スイ
ッチング・ユニット２０８のポートＰは入力ポートとし
て働き、各データユニットはデータパケット（セル）を
ポートＰの１つに転送する。これらのセルはクロス・コ
ネクト・スイッチング・ユニット２０８の入力バッファ
８２₀ から８２_{n- 1} の内部に格納される。前述したよう
にセル・ルーティング・タグ内で運ばれているルーティ
ング情報に基づいてセルが入力バッファに書き込まれる
と、これらのセルにたいする出力ポートの選択がなされ
る。スイッチング・サイクルのこの入力フェーズの間
は、コントローラ１１８’はトライ・ステート・バッフ
ァ９４ ₀ から９４_n-1 をディスエーブルにし、それによ
りマルチプレクサ８４₀ から８４_n-1 は双方向ポートＰ
₀ からＰ_n-1 から分離されている。

【０１０６】次いで、スイッチング・サイクルの出力フ
ェーズの間は、双方向ポートＰが出力ポートとして採用
され、セルは入力バッファ８２₀ から８２_n-1 から、マ
ルチプレクサ８４₀ 及びこの時はコントローラ１１８’
によりイネーブルになっているトライ・ステート・バッ
ファ９４₀ から９４_n-1 を介して、それぞれの決定され
た出力ポートＰに転送される。

【０１０７】図１５のクロス・コネクト・スイッチング
・ユニット１０８の同じ転送速度を提供するために、図
１７のクロス・コネクト・スイッチング・ユニット２０
８はデータユニット１２に接続されたデータポートのそ
れぞれのライン・レート（ＵＮＩライン・レート）の和
の２倍で動作できなければならないことがわかるであろ
う。例えば、ＵＮＩライン・レートの和が６２２Ｍｂｐ
ｓである場合、クロス・コネクト・スイッチング・ユニ
ット２０８は１．２Ｇｂｐｓで動作できなければならな
い。

【０１０８】図１７のクロス・コネクト・スイッチング
・ユニット２０８は図１５のクロス・コネクト・スイッ
チング・ユニット１０８に対して、ポートの全数が半分
で済むという利点がある。勿論、図２のデータユニット
１２は、双方向ポートを有するがセルフ・ルーティング
ではないスイッチング・ユニットでも使用可能である。

【０１０９】上記した、本発明を実施するマルチキャス
ティング法は、図１５及び図１７に示したセルフ・ルー
ティング・コンポーネントを持っていて特に有利であ
る。なぜなら、それはこれらのコンポーネント及びデー
タ・ユニット自体の設計を望ましく簡単にしたまま可能
にするからである。特に、ルーティング・タグ・フォー
マットは、マルチキャスト・セルとユニキャスト・セル
とで同じである。

【０１１０】セルフ・ルーティング・コンポーネント
が、１つのソース・データ・ユニットがマルチキャスト
・セルをすべての意図された宛先データユニットに同時
に転送する専用のマルチキャスティング・サイクルで使
用されるとすると、図６に示したものと異なるルーティ
ング・タグ・フォーマットを採用する必要があるであろ
う。この異なるルーティング・タグ・フォーマットにお
いては、その１例が図１８に示されているが、ルーティ
ング・タグは可変長（１バイト長又は９バイト長）のも
のになる。第１バイトの最上位ビットは、当該ルーティ
ング・タグが添付されているセルがユニキャスト（即
ち、単一の宛先データユニットに送られる）かマルチキ
ャスト（複数の宛先ユニットに送られる）かを示すキャ
スト(cast)・タイプ・ビットＣＴである。キャスト・タ
イプ・ビットＣＴが（０）にリセットされると、これは
ユニキャスト・セルを示し、この場合はルーティング・
タグは１バイト長である。１バイトルーティング・タグ
の低位６ビットＵＣ₀ からＵＣ ₅ はユニキャスト動作の
ための宛先データユニットを指定する。

【０１１１】他方、キャスト・タイプ・ビットＣＴが
（１）にセットされると、これはマルチキャスト・セル
を示し、ルーティング・タグは９バイト長である。ルー
ティング・タグの最後の８バイトは、図１の６４個の異
なる可能な宛先データユニット１２₀ から１２₆₃にそれ
ぞれ対応する６４個のデータユニット指定ビットＯ₀ か
らＯ₆₃を与える。これらのビットの各々は、セットされ
ると、その対応する宛先データユニットはマルチキャス
ト・セルを受信するべきことを指示する。

【０１１２】スイッチング組織のコンポーネントは、ル
ーティング・タグ情報を使用して、専用のマルチキャス
ト・サイクルと通常のユニキャスト・サイクルの両方に
適切な形態にセットできる。しかしながら、スイッチン
グ組織コンポーネントによるルーティング・タグの処理
は、ルーティング・タグの複雑なフォーマットの故に複
雑である。

【０１１３】さらに、セルフ・ルーティング・クロス・
コネクトと共にマルチキャスティングを実現する上記の
方法においては、マルティキャスティンが生じるときと
ユニキャスティングが行われるときとでデータパケット
（ルーティング・タグ及びＡＴＭセル・データ）の長さ
が異なる。これは、マルチキャスト・サイクルの期間
は、ユニキャストのみに使用される他のスイッチング・
サイクルより長くなければならないことを意味する。本
発明を実施するマルチキャスティング法においては、ル
ーティング・タグは固定長（例えば、図６のように１バ
イト）でよいので、ユニキャスト・サイクルより長い可
変期間のマルチキャスト・サイクルを取り扱うための用
意をする必要がない。

【０１１４】上記のように、本発明を実施するデータユ
ニット及び方法はＡＴＭ交換機のような交換機において
マルチキャスティングを実現でき、スイッチング組織コ
ンポーネントからマルチキャスティング処理を効果的に
除去し、それによりスイッチング組織コンポーネントの
設計を単純化しスイッチング組織コンポーネントにより
要求される外部メモリ量の減少を可能にする。さらに、
「マルチキャスティング・グループ」、即ち、ソース宛
先ユニットがマルチキャストできる宛先データユニット
は、本発明の実施例によるデータユニット内に限定され
ない。

【０１１５】本発明の実施例によるデータユニット及び
方法は、データユニット及びスイッチング組織のコンポ
ーネントが、そのスイッチング組織を経由してセルを転
送するためのスケジューリングを決定するスイッチング
・コントローラにより完全に制御されるような交換機に
おける使用に特に適している。スイッチング組織は本質
的にメモリがないので、スイッチング組織に輻輳はな
い。

【０１１６】本発明の実施例によるデータユニット及び
方法は、交換機のスイッチング組織内に、同期クロス・
コネクト・スイッチを有する交換機に有利に採用され
る。しかしながら、本発明の実施例によるデータユニッ
トは、例えば、マトリックス、デルタ及びクロス（Clo
s) タイプを含むメモリに基づく交換機といった、宛先/
優先度/ トラフィック・クラス・キューを使用する他の
形態の交換機にも適用可能である。

【０１１７】上記の実施例はＡＴＭセルを交換するＡＴ
Ｍネットワークで使用することを意図しているが、本発
明は他の実施例においてデータがパケットの形態である
任意の通信ネットワークに適用できることは明らかであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による、データユニットを含む
ＡＴＭ交換機のブロック図である。

【図２】図１の交換機内のデータユニットの１つの各部
の示す概略図である。

【図３】図２のデータユニット内のそれぞれの記述子内
へのＡＴＭセルの格納を示す概略図である。

【図４】Ａは本発明の第１の実施例で採用された記述子
の第１のタイプのフォーマットを示す概略図であり、Ｂ
は記述子を生成する動作を示す概略図である。

【図５】マルチキャスト・セルを格納するための、第１
の実施例で採用された記述子の第２のタイプのフォーマ
ットを示す概略図である。

【図６】図２のデータユニットにより適用されるルーテ
ィング・タグのフォーマットを示す概略図である。

【図７】図５に示した記述子の第２のタイプの変形され
た形式を示す概略図である。

【図８】ユニキャスト・セルを格納するための、本発明
の第２の実施例で採用された記述子の第１のタイプのフ
ォーマットを示す概略図である。

【図９】第２の実施例において行われる動作を示す概略
図である。

【図１０】第２の実施例において行われる動作を示す概
略図である。

【図１１】第２の実施例において行われる動作を示す概
略図である。

【図１２】第２の実施例において行われる動作を示す概
略図である。

【図１３】図２のデータユニットでの使用に適切なクロ
ス・コネクト・スイッチイング・ユニットのブロック回
路図である。

【図１４】図１３のスイッチイング・ユニットの各部を
より詳細に示す図である。

【図１５】本発明の上記第３の態様を実施し図２のデー
タユニットでの使用に適切な、第１のクロス・コネクト
・スイッチング・ユニットを示すブロック図である。

【図１６】Ａ及びＢは図１５のスイッチング・ユニット
に対する変形を説明するための概略図である。

【図１７】本発明の上記第３の態様を実施し図２のデー
タユニットでの使用に適切な、第２のクロス・コネクト
・スイッチング・ユニットを示すブロック図である。

【図１８】本発明を具体化するものではない、マルチキ
ャスティング法で使用されるルーチング・タグの、図６
に対応する概略図である。

【図１９】従来のＡＴＭ交換機を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

８…クロス・コネクト・スイッチング・ユニット １０…交換機 １２…データユニット １４…入力ポート １６…出力ポート ２０…スイッチング・コントローラ ２２…終端ユニット ２４…受信メモリ

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信したデータパケットをメモリ手段に
   格納させるパケット格納手段と、 データパケットの所定の第１のカテゴリに属する各デー
   タパケットを受信すると、当該パケットに対応するエン
   トリーを第１レジスタ手段内に作成するように動作可能
   で、且つ、データパケットの所定の第２のカテゴリに属
   する各データパケットを受信すると、当該パケットに対
   応するエントリーを第２レジスタ手段内に作成するよう
   に動作可能であるパケット登録手段と、 そのように受信されたデータパケットが前記第１及び第
   ２のカテゴリの両方に属するマルチキャスト・パケット
   である場合に、前記パケット登録手段に当該マルチキャ
   スト・パケットに対応するそれぞれのエントリーを前記
   第１及び第２のレジスタ手段内に作成させるように動作
   可能なマルチキャスト・ハンドリング手段と、 前記第１及び第２のレジスタ手段の各々にたいして、エ
   ントリーが作成された順序で当該レジスタ手段内のエン
   トリーを読むことが可能で、各エントリーの読みにたい
   して、前記メモリ手段から対応するデータパケットを読
   み出して出力すことが可能なパケット出力手段と、を含
   む、データパケットを受け取りそれらをパケット交換回
   路に配信するデータユニット。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２のカテゴリに加えてデ
   ータパケットのさらに所定のカテゴリを有し、且つデー
   タパケットの各異なるカテゴリのためのレジスタ手段を
   有し、 前記マルチキャスト・ハンドリング手段は、そのような
   マルチキャスト・パケットが受信されると、前記パケッ
   ト登録手段に、前記パケットが属する各カテゴリのため
   に前記レジスタ手段内に当該パケットに対応するそのよ
   うなエントリーを作成させるように働く、請求項１記載
   のデータユニット。
3. 【請求項３】 前記受信されたデータパケットは、前記
   パケット出力手段により出力された後にそれぞれの宛先
   に従ってカテゴライズされ、前記レジスタ手段の各々は
   異なる宛先に対応するようにした、請求項１又は２に記
   載のデータユニット。
4. 【請求項４】 前記レジスタ手段の各々はファースト・
   イン・ファースト・アウト機構を持つキューの形態にな
   っている、請求項１から３のいずれか１項に記載のデー
   タユニット。
5. 【請求項５】 前記受信データパケットがマルチキャス
   ト・パケットの場合は、前記マルチキャスト・ハンドリ
   ング手段は、前記パケット格納手段に前記メモリ手段内
   の単一の位置に前記マルチキャスト・パケットを格納さ
   せ、前記マルチキャスト・パケットが属する各カテゴリ
   のための前記レジスタ手段内に前記パケット登録手段に
   より作成された、前記マルチキャスト・パケットに対応
   するエントリーに、前記単一の位置を指し示すポインタ
   を含ませるようにした、請求項１から４のいずれか１項
   に記載のデータユニット。
6. 【請求項６】 前記メモリ手段及び前記レジスタ手段の
   各々は同一の記憶ユニットを形成する、請求項１から５
   のいずれか１項に記載のデータユニット。
7. 【請求項７】 データパケットの前記カテゴリの１つだ
   けに属するユニキャスト・パケットである各データパケ
   ットのために、そのユニキャスト・パケットに対応する
   エントリーはそのパケット自体の少なくとも幾らかのデ
   ータを含む、請求項６記載のデータユニット。
8. 【請求項８】 前記パケット格納手段は、記憶ユニット
   のデータブロックで自由に使用できるものを登録するた
   めに、データブロック内に前記記憶ユニットを組織化し
   且つフリープール手段を含み、前記パケット格納手段
   は、データパケットが受信されると、そのパケットを使
   用が自由であるとして前記フリープールにより登録され
   た前記データブロックの１つに割り当てるように動作可
   能であり、そのようなユニキャスト・パケットに割り当
   てられたデータブロックは、そのパケットに対応する前
   記エントリーが前記パケット出力手段により、その中で
   エントリーが作成された前記レジスタ手段から読まれる
   と、前記フリープール手段により登録されるようにし
   た、請求項６又は７に記載のデータユニット。
9. 【請求項９】 前記マルチキャスト・ハンドリング手段
   は、マルチキャスト・パケットに割り当てられたデータ
   ブロックの前記フリープールによる再登録を、そのマル
   チキャスト・パケットに対応する前記エントリーの各々
   が前記パケット出力手段により読み出されるまで、禁止
   するように動作可能である、請求項８に記載のデータユ
   ニット。
10. 【請求項１０】 前記マルチキャスト・パケットのデー
    タはそのパケットに割り当てられたデータブロック内の
    マルチキャスト記述子に格納され、そのマルチキャスト
    記述子はデータパケットの異なるカテゴリにそれぞれ対
    応するマルチキャスト処理されたビットを含み、 前記マルチキャスト・ハンドリング手段は、そのような
    マルチキャスト・パケットが受信されると、当該マルチ
    キャスト・パケットが属するカテゴリにそれぞれ対応す
    るマルチキャスト処理されたビットを第１の状態にプリ
    セットし、残りのマルチキャスト処理されたビットを前
    記第１の状態と異なる第２の状態にプリセットするよう
    に動作可能であり、且つ前記レジスタ手段の１つの中の
    マルチキャスト・パケットに対応するエントリーが前記
    出力手段から読み出されると、そのレジスタ手段に対応
    するマルチキャスト処理されたビットを前記第２の状態
    に変更し、前記マルチキャスト処理されたビットのすべ
    てが前記第２の状態を持つことを検出すると、そのマル
    チキャスト・パケットに割り当てられたデータブロック
    を前フリープールに戻させるように動作可能である、請
    求項９記載のデータユニット。
11. 【請求項１１】 マルチキャスト・パケットに対応する
    前記エントリーの各々は前記データブロックの１つに格
    納されたリンク記述子内で作成され、２つの連続するユ
    ニキャスト・パケットの間で受信された少なくとも２つ
    の連続するマルチキャスト・パケットのそれぞれ対応す
    るエントリーは、同一のリンク記述子内に格納できる、
    請求項８から１０のいずれか１項に記載のデータユニッ
    ト。
12. 【請求項１２】 受信されたデータパケットはそれらの
    それぞれの優先度にしたがってサブカテゴリ化され、少
    なくとも１つのカテゴリに対するレジスタ手段は異なる
    優先度のサブカテゴリにそれぞれ対応する複数のサブレ
    ジスタ手段に分割され、前記パケット登録手段は、前記
    １つのカテゴリに属するデータパケットが受信される
    と、当該パケットが属する優先度のサブカテゴリに対応
    する前記サブレジスタ手段の上記１つの中に、そのデー
    タパケットに対応する前記エントリーを作成するように
    動作可能である、請求項１から１１の何れか１項に記載
    のデータユニット。
13. 【請求項１３】 前記パケット出力手段は優先順位で前
    記サブレジスタ手段を選択し、各選択されたサブレジス
    タ手段にたいして、そのデータパケットを出力するよう
    に動作可能であり、そのデータパケットのそれぞれの対
    応するエントリーは、それらのエントリーが作成された
    順序で当該サブレジスタ手段内にある、請求項１２記載
    のデータユニット。
14. 【請求項１４】 前記出力手段は各データパケット出力
    にルーティング・タグを添付するように動作可能であ
    り、それにより、そのルーティング・タグはパケットの
    前記宛先を識別する情報を含んでいる、請求項３記載の
    データユニット。
15. 【請求項１５】 前記出力手段は各データパケット出力
    に、出力されるべき次のデータパケットの前記宛先を識
    別する情報を含むルーティング・タグを添付するように
    動作可能である、請求項３記載のデータユニット。
16. 【請求項１６】 前記ルーティング・タグは固定長であ
    る、請求項１４又は１５に記載のデータユニット。
17. 【請求項１７】 前記データパケットは各々、１つ以上
    のＡＴＭセルを備えている、請求項１から１６のいずれ
    か１項に記載のデータユニット。
18. 【請求項１８】 前記出力手段は、そのようなマルチキ
    ャスト・パケットに対応するエントリーがそのパケット
    の前記宛先の１つに対応する前記レジスタ手段から読ま
    れると、そのパケット出力のヘッダ部又は各ＡＴＭセル
    に、その宛先に対応するルーティング情報を含ませるよ
    うに動作可能である、請求項３に追加して読まれる請求
    項１７に記載のデータユニット。
19. 【請求項１９】 各々が請求項１から１８のいずれか１
    項に記載のデータユニットである、複数のデータユニッ
    トと、 前記データユニットの各々の前記出力手段に接続され
    て、当該データユニットにより出力されたデータパケッ
    トを受け取り、それらを前記データユニットの選択され
    たさらなる１つに転送するスイッチング手段とを備える
    交換機。
20. 【請求項２０】 前記データユニットと前記スイッチン
    グ手段は同期的に動作して一連のスイッチング・サイク
    ルを実行し、前記交換機はさらに、前記データユニット
    に接続されて、各スイッチング・サイクル内で当該ユニ
    ットの出力手段により前記エントリーの１つがそこから
    読まれるべき、各データユニットのレジスタ手段を選択
    するスイッチング制御手段をさらに備えている、請求項
    １９記載の交換機。
21. 【請求項２１】 前記スイッチング手段はクロス・コネ
    クト・スイッチング・ユニットを備えている、請求項１
    ８又は１９に記載の交換機。
22. 【請求項２２】 データユニットにおいてデータパケッ
    トを受信し、それらをメモリ手段に格納し、 そのデータパケットの所定の第１のカテゴリに属する各
    データパケットが受信されると、当該パケットに対応す
    るエントリーを第１のレジスタ手段内に作成し、所定の
    第２のカテゴリに属する各データパケットが受信される
    と、当該パケットに対応するエントリーを第２のレジス
    タ手段内に作成し、そのような受信データパケットが前
    記第１及び第２のカテゴリの両方に属するマルチキャス
    ト・パケットの場合に、当該マルチキャスト・パケット
    に対応するそれぞれのエントリーを前記第１及び第２の
    レジスタ手段内に作成し、そして前記第１及び第２のレ
    ジスタの各々に対して、当該レジスタ手段内のエントリ
    ーをそれらが作成された順序で読み、各エントリーの読
    みにたいして、メモリ手段から対応するデータパケット
    を読み出してこれをデータユニットから出力する、とい
    うステップを備える、パケット交換機のデータユニット
    で使用する、マルチキャスティング・データパケット方
    法。
23. 【請求項２３】 ルーティング情報を含むデータパケッ
    トを交換するクロス・コネクト・スイッチング・デバイ
    スであって、 複数のポートと、 複数のデータ転送パスを同時に提供するように選択的に
    制御可能なデータ転送手段であって、各パスは前記複数
    のポートから選択された入力ポートと出力ポートとを有
    し、前記入力ポートに受信されたデータパケットを前記
    出力ポートに通過させるように働く、データ転送手段
    と、 そのようなデータパケットが前記ポートの１つでそのデ
    バイスにより受信されると、そのパケットに、前記入力
    ポートとしてのそのポートを有し、その前記出力ポート
    として前記ルーティング情報に依存してセルフルーチン
    グ手段により選択されたポートのさらなる１つを有する
    そのようなデータ転送パスを割り当てるように動作可能
    なセルフ・ルーチング手段と、を備えるクロス・コネク
    ト・スイッチング・デバイス。
24. 【請求項２４】 前記データパケットの各々はそのパケ
    ット自体に関係するルーチング情報を含む、請求項２３
    記載のデバイス。
25. 【請求項２５】 前記デバイスの各ポートで受信された
    データパケットは、当該ポートにより受信されるべき次
    のデータパケットにたいするルーティング情報を含み、
    前記セルフ・ルーチング手段は各データパケットと共に
    受信されたルーチング情報を採用して、次のデータパケ
    ットのためのデータ転送パスを割り当てるように動作可
    能である、請求項２３記載のデバイス。
26. 【請求項２６】 前記複数のポートのいくつかは、その
    各々がそのようなデータパケットのみを受信するための
    そのデバイスの入力ポート専用であり、前記複数のポー
    トの他方は、その各々がそのようなデータパケットのみ
    を出力するためのそのデバイスの出力ポート専用であ
    る、請求項２３から２５のいずれか１項に記載のデバイ
    ス。
27. 【請求項２７】 前記ポートの少なくとも１つは、その
    ようなデータ転送パスの前記入力ポートとして又は前記
    出力ポートとして選択され得る双方向ポートである、請
    求項２３から２５のいずれか１項に記載のデバイス。