JPH11163939A - 自立ルーティング切換装置およびこのような切換装置を使用するビデオ会議システム - Google Patents

自立ルーティング切換装置およびこのような切換装置を使用するビデオ会議システム

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JPH11163939A
JPH11163939A JP19481198A JP19481198A JPH11163939A JP H11163939 A JPH11163939 A JP H11163939A JP 19481198 A JP19481198 A JP 19481198A JP 19481198 A JP19481198 A JP 19481198A JP H11163939 A JPH11163939 A JP H11163939A
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memory
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  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビデオ会議システムが必要とするような高速
リンクにとってきわめて有利な切換装置を提供する。 【解決手段】 切換装置(31、33)は、送信ポート
(51、53、55、57)と受信ポート(50、5
2、54、56)を備え、各送信ポートは、受信端末
(10、28、29)または別の切換装置(32、3
4)の受信ポートに接続され、各受信ポートは、送信端
末(10、28、29)または別の切換装置(32、3
4)の送信ポートに接続される。各受信ポートには、単
一論理アドレス空間内でアドレス可能な受信スタック
(102)が割り当てられ、各送信ポートには、前記単
一論理アドレス空間のアドレスを格納するための送信ス
タック(103)が割り当てられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明の分野は通信情報処理
の分野であり、より詳細には、自立ルーティング切換装
置およびこのような切換装置を使用するビデオ会議シス
テムに関する。
【0002】
【従来の技術】会議出席者が会する少数の専用室を結合
するビデオ会議システムが知られている。各室は、少な
くとも一つのテレビカメラと、単数または複数のスクリ
ーンと、各室の出席者が他の室の進行を視聴しながら他
の会議の出席者と通信することができるようにするため
の送信および受信手段とで構成されるテレビシステムを
具備する。通信は、音声と同期された画像を伝搬するた
めの高速専用リンクを用いて行われる。これらのシステ
ムには、専用室への高価な投資が必要である。ビデオ会
議を導入するためには、専用室内に出席者を物理的にま
とめる必要がある。
【0003】小型情報処理のめざましい発展により、相
互の画像と同期された音声周波数の音声を交換すること
により、二人の話者を通信させることが可能である。そ
の場合、各話者は、テレビカメラと音声認識および刺激
手段とを具備するマイクロコンピュータを有する。両マ
イクロコンピュータ間の接続を確立することにより、各
話者は相手の動画を画面に表示し、音声認識および刺激
手段により相手と討論することができる。各マイクロコ
ンピュータはデータ処理端末装置を構成し、以後これを
単にETTD(英語ではdata terminal
equipmentの略語であるDTE)と呼ぶ。接続
は、各ETTDが具備するモデムを使用して確立され
る。二人の話者がそれほど離れていない場合には、たと
えば搬送波試験アクセスおよび衝突検出すなわちCSM
A/CD法(英語のCarrierSense Mul
tiple Access with Collisi
on Detection)など、LANにより接続を
確立するようにすることができる。
【0004】よく知られている規格IEEEの802.
3によって規定されているCSMA/CD法については
説明しないが、この方法により二つ以上のETTD間で
接続を確立することができることに留意されたい。ある
ETTDは、それを他のETTDに接続しているハード
ウェア回線上に信号がないことすなわち回線上では沈黙
であることを検出してから、データフレームを他のET
TDに送信する。ETTD間のハードウェア回線の物理
的性質により、ETTDからフレームが送信されてから
別のETTDがこのフレームを受信するまでの間に時間
上のずれが生じる。この時間上のずれは、ETTD間の
距離に比例して増加する。この遅延による衝突をなくす
ために、結合プロトコルにより、ある衝突の検出後フレ
ームの送信を中断し、任意の時間後にこのフレームを再
送信するようになっている。またフレーム長は、衝突を
検出する最小長で伝送されるデータ量に比例する。CS
MA/CD法の特性から、長さが短く使用率が低いハー
ドウェア回線では、平均送信遅延時間は短いことがわか
る。たとえば、時間的に孤立した送信はあらかじめ待機
することなく実行される。複数のETTDが常時フレー
ムを送信している場合、ハードウェア回線上のフレーム
の送信の実際の順序は、必ずしもETTDが望む順序と
は限らない。そのため、複数のETTDからおよび複数
のETTDへ多量のデータをハードウェア回線上で伝搬
し、受信を完全に同期させなければならない場合には問
題が生じ、この問題はETTDが相互に離れればなお激
化する。
【0005】多数のETTD間のインタラクティブ性が
高い種々の技術分野では、受信の完全な同期を必要とす
る多量のデータの伝搬が必要である。
【0006】ビデオ会議の分野では、複数の出席者が移
動しないで同じ会議に出席できるようにするために、各
出席者は、リアルタイム、またはたとえば会議のまとめ
をするためには録画で、音声と同期された少なくとも一
つの動画を他の出席者に送信し、他の出席者の音声と同
期された少なくとも一つの動画を受信することができな
ければならない。受信画像はたとえば、他の出席者の画
像、他の複数の出席者の画像をまとめた複合画像、画像
バンクからの画像、あるいは、前記に記載の音声と同期
された動画の任意の組み合わせである。これらの画像
は、たとえば、ビデオサーバ、同一のLANに接続され
た単数または複数の出席者と画像をやりとりする単数ま
たは複数のルータが間に存在する、種々のETTDによ
り送受信される。その場合、音声と同期された動画の送
受信は、多数のETTD間の高度のインタラクティブ性
を表現する。
【0007】高速の製造工程では、複数の遠隔のマシン
が、素材またはエネルギーの流れの管理に関する工程な
ど、同一工程の別の部分との間で物理的なやりとりが多
い工程の一部を、それぞれリアルタイムに実行する必要
があることがあり得る。製造工程内の不良の出現は相次
いで不良の出現を引き起こすことがあり、それについて
は不良の出現の絶対的順序を検出することが有利であ
る。工程の諸部分間を制御するためには、完全に同期さ
れた多量のパラメータの交換が必要であることがある。
その場合、各マシンは、他のETTDとの間でディジタ
ルデータを通信するETTDを構成する。
【0008】CSMA/CD法により複数のETTDを
接続することは可能であるが、ETTD相互間の距離が
大きくなるとこの方法では充分ではない。なぜなら、衝
突検出後に長距離で再送信を行うと、送信フレームの受
信側で非同期が生じるからである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前述の問題を解消する
ためには、単数または自立ルーティング切換装置を使用
してETTD間にポイントツーポイント型結合を確立
し、当該ETTDとある自立ルーティング切換装置との
間に唯一無二の双方向物理的リンクが存在するようにす
ることが好ましい。こうすることにより、当該ETTD
と前記自立ルーティング切換装置との間の衝突の問題が
解消される。前記切換装置は、自身に接続されているE
TTDとの間、および場合によっては、他のETTDが
接続されている単数または複数の別の同様の切換装置と
の間にリンクを確立するようになっている。従って、切
換装置間にリンクを確立することにより、異なる切換装
置に接続されたETTD間にリンクを確立することが可
能である。
【0010】自立ルーティング切換装置は、一つの送信
ETTDから単数または複数の受信ETTDに、および
複数の送信ETTDから単数さらには複数の受信ETT
Dにリンクを確立するようになっていなければならな
い。たとえばビデオ会議では、送信ETTDである画像
サーバから、ビデオ会議出席者が有する各受信ETTD
にビデオ会議の全体画像を送信するために、一つの送信
ETTDから単数または複数の受信ETTDへのリンク
が必要である。送信ETTDを有する各出席者の画像
を、その場合受信ETTDとなる画像サーバに送信しビ
デオ会議の全体画像を作成するために、複数の送信ET
TDから単数の受信ETTDへのリンクが必要である。
送信ETTDを有する各出席者の画像を、その場合受信
ETTDとなる画像サーバおよび画像バンクに送信する
場合、複数の送信ETTDから単数の受信ETTDへの
リンクが有利となることがある。
【0011】また、自立ルーティング切換装置は、接続
される新規ETTDとの間でいつでも追加のリンクを確
立するようになっていなければならない。これは、例え
ば新しい出席者が会議の途中で到着した場合である。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の必要性
を満たし、言及した問題に対応するために、複数の送信
ポートと複数の受信ポートとを備え、各送信ポートが、
データ処理受信端末装置または別の自立ルーティング切
換装置の受信ポートに接続されるようになっており、各
受信ポートが、データ処理送信端末装置または別の自立
ルーティング切換装置の送信ポートに接続されるように
なっている自立ルーティング切換装置であって、各受信
ポートに、単一論理アドレス空間内でアドレス可能な送
信スタックが割り当てられ、各送信ポートに、前記単一
論理アドレス空間のアドレスを格納するための送信スタ
ックが割り当てられることを特徴とする自立ルーティン
グ切換装置を提供する。
【0013】本発明の有利な変形形態は、各送信ポート
に、前記論理アドレス空間内でアドレスされるデータブ
ロックを格納するための送信スタックを割り当てること
により提供される。
【0014】送信スタックおよび受信スタックの全体に
共通な単一論理アドレシングはいくつもの長所を有す
る。一方では、単一論理アドレシングにより、単数また
は複数の受信スタックへのデータブロックの到着順に従
い、秩序のある状態で送信スタック内のデータブロック
の処理を管理することができるが、このことは、切換装
置内で確立されるリンクのデータブロックの転送を同期
化する上で有益であり、切換装置より外部の同期は、ポ
イントツーポイント型接続により確認される。他方、各
スタックのサイズは、物理メモリのサイズの制約による
制限は受けない。事実、単一論理アドレス空間により、
各スタックは、各スタックが直接もつことができる物理
的メモリよりもサイズにおいて勝る仮想メモリをもつこ
とができる。これにより、あるスタック専用の単一アド
レス空間のサブ空間を自由に拡大することができる。論
理アドレスと物理アドレスとの間の対応機構により、各
スタックは、ある瞬間において、それが本当に必要とす
る物理アドレスしか消費しないようにすることができ
る。
【0015】論理アドレス空間が前記切換装置と少なく
とも一つの制御プロセッサまたは別の類似の切換装置と
に共通であるように論理アドレス空間を規定することに
より、上述の長所を増大することが可能である。
【0016】論理アドレス空間によってカバーされる物
理メモリは、切換装置内に置くか、バス型リンク上で接
続された複数の切換装置内に分散させることができる。
アドレス空間が、たとえば、音声と同期される動画のサ
ーバなどのデータ処理端末装置に共通である時には、物
理メモリの全体または一部をデータ処理端末装置内に置
くことができる。しかしながら、物理メモリへのアクセ
ス時間は、高速データブロック転送を妨げるものであっ
てはならない。ところで高速伝送には、スタックに関し
て大きな物理メモリ量と、この物理メモリへの高速アク
セスとの双方が必要であるが、このことは先験的に矛盾
する条件である。
【0017】本発明の追加的な特徴によれば、自立ルー
ティング切換装置の送信ポートおよび受信ポートは、同
一集積回路内にまとめられた、送信ポートにより読み出
し時に物理的にアクセスされ、受信ポートにより書き込
み時に物理的にアクセスされる超高速アクセスメモリ
(44)をそれぞれが備える単数または複数の高度集積
回路内にまとめられる。単数または複数の前記集積回路
は、第一レベルのキャッシュメモリプロトコルを使用し
て超高速アクセスメモリと高速アクセスメモリとの間で
データブロックの交換が行えるようにローカルバスによ
り前記切換装置内の高速アクセスメモリに結合される。
【0018】本発明の特徴および他の詳細は、添付の図
面を参照して行う以下の実施形態の説明から明らかにな
ろう。
【0019】
【発明の実施の形態】ビデオ会議出席者は、図1に示す
ような像が表示されるスクリーン11を使用することが
できる。前記画面は、ビデオ対話ウィンドウ12および
単数または複数の情報対話ウィンドウ13、14、15
を含む。
【0020】ウィンドウ12は、非限定的例として57
6×720個の画素(英語ではピクセル)の細度を有す
るテレビ型主動画を含み、各点の色は、利用可能な16
00万色のパレットの中から選択される。前記動画は、
単数または複数の小型動画16と、一つの大型動画17
とで構成される。各動画16は、ビデオ会議への出席者
を見せるためのものである。ある特定の出席者に発言が
割り当てられると、この出席者は動画17上に表示され
る。主動画の場所18が、動画16のうちの一つであっ
て、この特定の出席者を見せるための動画用に予約され
ると、この場所18は開放される。氏名、肩書、所属す
る組織の肖像など、特定の出席者の名称を示すために、
場所18を使用するようにすることも可能である。場合
によっては、ビデオ会議への各出席者は、動画16また
は17内に自らが表示されることがある。
【0021】ウィンドウ13、14、および15は、た
とえば、表計算または文書型等のファイルの内容をウィ
ンドウ13内に表示し、ファイルマネージャをウィンド
ウ14内に表示し、出席者が書き込みに来ることが可能
な空白な表をウィンドウ15内に表示するというよう
に、情報処理データを表示するためのものである。
【0022】図2を参照する。ビデオ会議への出席を希
望する人が端末の前の位置につく。ここでは、ビデオ会
議機能にとって不可欠な要素のみを示してある。この端
末はたとえば、ビデオカメラ21と、マイクロフォン2
2と、前述のスクリーン11と、サウンドカード25か
ら音が供給される少なくとも一つのスピーカ23とを具
備するマイクロコンピュータまたはワークステーション
である。同じサウンドカード25から音が供給される第
二スピーカ24によりステレオ音を得ることができる。
適合カード26は、ビデオカメラ21、マイクロフォン
22、およびサウンドカード25に接続されると同時
に、ネットワークカード27および回路28にも接続さ
れる。回路28は、複数の入出力カプラ0、...、
6、7を有し、種々の端末のうちの一つの端末の適合カ
ード26はこれらカプラの各々に接続することができる
が、図2の例では入出力カプラ数は8個までである。
【0023】回路28は、第一LAN8および切換装置
9に接続される。切換装置9は、第一LAN8、ビデオ
会議サブシステム10、およびそれ自体がLAN8に接
続される保存サブシステム29に接続されると同時に、
リンク20および、場合によっては電話自動切換装置6
1にも接続される。リンク20およびまたは電話自動交
換機61は広域ネットワーク60につながっている。
【0024】切換装置9を単数または複数の回路28、
ビデオ会議サブシステム10、マルチポイント型保存サ
ブシステム29に接続するLAN8はとくに情報処理デ
ータの伝送用である。
【0025】適合カード26はビデオ会議および電気通
信機能を実行する。適合カード26は、端末と、たとえ
ば知られているATM型ネットワークとのインタフェー
スを行うこと、たとえば離散的余弦変換が行うような低
い第一TCD率でのビデオ信号のリアルタイム圧縮およ
び展開を行うこと、および情報データ、音声、および動
画の多重化および逆多重化を行うことを目的とする。
【0026】回路28は、切換装置9との銅/光ファイ
バインタフェースを行う。
【0027】切換装置9は、音声およびビデオ通信のル
ーティングを行う。切換装置9を光ファイバで、単数ま
たは複数の回路28、ビデオ会議サブシステム10、保
存サブシステム29、および場合によってはリンク20
または電話自動交換機61にまで接続することにより、
音声および映像の伝送にとくに適する第二ローカルエリ
アネットワークを構成する星状網が実現される。
【0028】サブシステム10は、規格ITU/H.2
31のようなビデオプロセッサおよびオーディオプロセ
ッサ機能を行う。サブシステムは主に、図1を参照して
記述したような、音声と同期された単数または複数の動
画を作成するためのデータ処理端末装置を構成するビデ
オサーバで構成される。ビデオサーバについては詳述し
ない。
【0029】保存サブシステム29は、ビデオ会議中に
やりとりされる情報処理データおよびビデオデータ(音
声および動画)を保存する機能を有する。これにより、
会議の全体または一部を録画で再表示し、要点を記録と
して保管することができる。会議の途中に会議に加わっ
た出席者は保存サブシステム29を調べることにより、
欠席中の討議項目を知ることができるので、迅速に最新
の内容を入手することができ、より良い状態で以後の討
議に参加することができる。
【0030】切換装置9は、本発明による単数または複
数の自立ルーティング切換装置で実現され、その結果、
音声と同期された動画を表す多量のデータを伝搬するこ
とができる。
【0031】図3は、本発明による切換装置の可能な利
用方法を示す図である。図には、第一自立ルーティング
アセンブリ31、32と第二自立ルーティングアセンブ
リ33、34とがある。ここでは一つの切換装置31、
32、33、34は三つの高密度集積回路38、39、
40を備える。ここでは各回路38、39、40は、四
つの送信ポート51、53、55、57と、四つの受信
ポート50、52、54、56とを備える。集積回路数
および集積回路上のポート数は、単に図を必要以上に複
雑にしないようにする配慮から選択したに過ぎない。
【0032】切換装置33および34の各送信ポート
は、近接するビデオ会議サブシステム10および保存サ
ブシステム29、あるいは遠隔の回路28などのデータ
処理端末装置に接続するためのものである。たとえば切
換装置33上では、サブシステム10は回線49により
回路40のポート53に接続され、サブシステム29は
回路39のポート55に接続される。回路38から40
の他の使用可能なポートは、図示しない他の回線により
サブシステム10および29に接続することができるの
で、これらの装置へのデータの伝送速度が向上する。こ
こではサブシステム10および29は切換装置33およ
び34のアセンブリに近いところにあるとみなされてい
ることから、回線49および58は電気ケーブルを用い
て作製される。一方、回路28などの、遠隔のデータ処
理端末装置については、光ファイバを使用することが有
利である。その場合、各光ファイバは、切換装置33お
よび34に近い端子台46の光電子変換器46b、46
dに接続される。その場合、切換装置33および34
は、電気ケーブルによりただ端子台46に接続されるだ
けである。たとえば切換装置33上では、変換器46b
は回線45により回路38のポート53に接続される。
切換装置34上では、変換器46dは回線47により回
路38のポート51に接続される。回路38から40の
他の使用可能なポートは、図示しない他の回線により端
子台46に接続することができるので、これら装置への
データの伝送速度が向上するか、光ファイバにより端子
台46上に接続される種々の回路28へのデータの伝送
速度を分散することができる。
【0033】切換装置31および32の各送信ポート
は、切換装置33および34の受信ポート50、52、
54、56に接続するためのものである。たとえば切換
装置31上では、切換装置34の回路38のポート56
は回線65により回路40のポート53に接続され、切
換装置33の回路38のポート50は回路40のポート
57に接続される。回路38から40の他の使用可能な
ポートは、図示しない他の回線により切換装置33およ
び34に接続することができるので、これら切換装置へ
のデータの伝送速度が向上する。ここでは切換装置31
および32は切換装置33および34のアセンブリに近
いところにあるとみなされていることから、回線65お
よび66は電気ケーブルを用いて作製される。一方、遠
隔の切換装置については、切換装置31および32に近
い端子台46の光電子変換器に接続される光ファイバを
使用することが有利である。その場合、切換装置31お
よび32は、電気ケーブルによりただ端子台46に接続
されるだけである。図3に示す切換装置は近いところに
あるとみなされている。たとえば切換装置32上では、
切換装置34の回路40のポート56は回線67により
回路39のポート51に接続され、切換装置33の回路
40のポート56は回路38のポート51に接続され
る。回路38から40の他の使用可能なポートは、図示
しない他の回線により切換装置33および34に接続す
ることができるので、これら切換装置へのデータの伝送
速度が向上する。
【0034】図4により、自立ルーティング切換装置内
の受信機100および送信機101の物理的位置を気に
することなく、これら機器を用いる自立ルーティング切
換装置の動作を説明することができる。切換装置の各受
信ポートには受信スタック102が割り当てられ、各送
信ポートには送信スタック103が割り当てられる。受
信スタック102は、単一論理アドレス空間内でアドレ
シングが可能な固定サイズデータブロックで構成され
る。送信スタック103はバイトで構成され、各バイト
は、前記単一論理アドレス空間のアドレスを符号化する
のに必要な数だけのビットを含む。
【0035】受信ポートは、2進バイト列で構成され一
定のフォーマットで規定されるデータを、切換装置の外
部から受信する。Ethernet方式の技術では、フ
ォーマットは、可変数のバイトを各々が含むフレームの
フォーマットである。フレームは、ヘッダと有効データ
ボディとを含む。有効データとは、データ処理端末装置
によって処理されるデータである。ヘッダは、フレーム
開始画定バイトで構成され、フレームの送信先アドレス
を符号化するバイトがそれに続き、送信元アドレスを符
号化するバイトがそれに続き、有効データボディ内に含
まれるバイト数を符号化するバイトがそれに続く。AT
M方式の技術では、フォーマットは、一定数のバイト、
通常53バイトを各々が含むセルのフォーマットであ
る。セルは、ヘッダと有効データボディとを含む。有効
データボディはたとえば、データ処理端末装置により処
理される48バイトを含む。その場合、ヘッダは、仮想
パス識別子VPIと、仮想パス内の仮想チャネル識別子
VCIと、仮想チャネルに結合された通信制御フラッグ
とを符号化するため5バイトを含む。バイトの値がたと
えば0など特別の値であると、セルの空の状態が符号化
される。
【0036】本発明はフレーム上でもセル上でも実施す
ることが可能である。しかしながら、セル上で実施する
方が、簡便さおよびパフォーマンス上有利であり、図4
を参照して行う説明が容易になろう。
【0037】受信スタック102には、受信ポートが物
理的媒体を構成する各仮想パスVPI0および各仮想チ
ャネルVCI0に対応して各行の指数が決められるルー
ティングテーブル104が結合される。各行は、切換装
置が含む送信ポートと同数の論理指示子IPEを含む。
各送信ポートには、たとえば1ビットの論理指示子IP
Eが割り当てられ、その第一状態は、送信ポートが、テ
ーブル104の指数決定行に対応した仮想パスVPI0
および各仮想チャネルVCI0を格納するための物理的
媒体を構成することを意味する。論理指示子の他の状態
はいずれも、送信ポートが、テーブル104の指数決定
行に対応した仮想パスVPI0および各仮想チャネルV
CI0を格納するための物理的媒体を構成しないことを
意味する。
【0038】送信スタック103には、送信ポートが物
理的媒体を構成する各仮想パスVPI0および各仮想チ
ャネルVCI0に対応して各行の指数が決められるルー
ティングテーブル105が結合される。各行は、仮想パ
スVPI0および仮想チャネルVCI0が切り換わった
仮想パス指示子VPI1および仮想チャネル指示子VC
I1を含み、その結果、送信ポートは、仮想パスVPI
1および仮想チャネルVCI1を格納するための物理的
媒体を構成する。
【0039】受信ポートにより、このポートに割り当て
られた受信機100にセルが出される(112)と、受
信機はセルを以下のように処理する。ヘッダの値により
セルの空の状態が識別される場合、セルは無視される。
そうでない場合には、セルの内容は、スタック102の
使用可能なブロックに格納(114)される。記述した
実施形態では、一ブロックのサイズは64バイトであ
る。従って、53バイトのセルの場合、11バイトが依
然として使用可能である。出されたセルが格納されてい
るスタック102のブロックのアドレスをともなう割り
込みI0は、出されたセルのヘッダ110内で識別され
た仮想パスVPI0および仮想チャネルVCI0を格納
するための物理的媒体を構成する送信ポートに割り当て
られた各送信機101に送られる(116)。
【0040】送信ポートに割り当てられた各送信機10
1は、主として、受信機100からの割り込みI0を取
り込む第一機能と、セルを送信する第二機能の二つの機
能を行う。
【0041】第一機能によれば、受信機100からの割
り込みI0を受信する毎に、この割り込みに添付される
アドレスが送信スタック103に格納される(11
3)。
【0042】第二機能によれば、セルは送信ポートに連
続的に送信される(115)。スタック103が空であ
る場合、スタックが空のセルを構成することを知らせる
ために、送信されたセルのヘッダに識別子VPI1およ
びVCI1の特別な値がロードされる。この特別な値は
たとえば0である。スタック103が空ではない場合、
スタックに格納されている第一アドレスに対応するブロ
ックを読む(117)ように、このアドレスがスタック
から取り出される。識別子VPI0およびVCI0に対
応して各行の指数が決められるルーティングテーブル1
05の行にポインタを合わせるように、ブロックの最初
の5バイトから識別子VPI0およびVCI0が抽出さ
れる(119)。ポインタが合わせられた行に格納され
ている識別子VPI1およびVCI1は、送信されたセ
ルのヘッダ111内に格納され(121)、ブロックの
最初の5バイトに続く48個のバイトは、セルの有効デ
ータボディに格納され(123)、バイトは、万一残っ
ている場合、無視される。スタック102のブロックが
当該送信機101により読み込まれたことを受信機10
0に知らせるために、割り込みI1が受信機に送られる
(125)。スタック103に格納された第一アドレス
を一律に取り出すことにより、セルの有効ボディは、割
り込みI0の受信順、従って受信機100へのセルの提
出順に送信される。
【0043】送信機101による読み込み後、スタック
102のブロックを使用できるようにし、次にこれら使
用可能なブロックを使用するために、種々の手段を考案
することが可能である。図4を参照すると、受信機10
0はアドレススタック106を有する。以下、その構造
について説明する。スタック106の各行は二つのバイ
ト120、122を格納している。第一行の第一バイト
120は、スタック102のブロックの第一アドレスを
格納している。スタック106の各々の後続行の第一バ
イトは、スタック106の前行に格納されているアドレ
スの次のアドレスを格納している。当初、スタック10
6の各行の第二バイト122は、第一行上のポインタを
格納している最終行の第二バイトを除き、スタック10
6の後続行へのポインタを格納する。レジスタ108
は、第一バイトがスタック102の使用可能な第一ブロ
ックのアドレスを含む行上のポインタを含み、これは当
初、スタック106の第一行を指している。このように
して、次の使用可能ブロックのアドレスが各行の第二バ
イト122によって指定される行により与えられる、ス
タックの106の第一バイト120で構成される循環ア
ドレススタックが得られる。
【0044】受信機100は、提出したセルをスタック
102に格納する(114)ために、レジスタ108の
内容によって指定された(124)スタック106の行
に接続され(118)、指定行の第二バイトの値をレジ
スタ108に格納する。受信機100は、提出セルの識
別子VPI0およびVCI0に対応して指数が決められ
るルーティングテーブル104の行を、指定行の第二バ
イト122に格納する(126)。受信機100は提出
セルを、指定行の第一バイトによりアドレスされた(1
28)ブロックに格納(114)し、送信ポートの論理
指示子IPEが物理的媒体の構成を知らせる各送信機
に、スタック106の指定(124)行のアドレスとこ
の指定行の第一バイト120の値とをともなう割り込み
I0を送る(116)。
【0045】受信機100は、スタック106の指定行
について送信機101から送られてきた(125)割り
込みI1を受信すると、指定行の第二バイト122内の
送信機101に対応する論理指示子を0にする。指定行
の第二バイトが0の値であることは、関係する全送信機
101が、第一バイト120によりアドレスされた(1
28)ブロックを読んだことを意味する。すると受信機
100は、レジスタ108の値を指定行の第二バイトに
格納し、同時に、このようにして開放された行上のポイ
ンタをレジスタ108に格納する。これにより、関係す
る全送信機が使用可能ブロックを読んだ後直ちに、この
使用可能ブロックを使用することができる。
【0046】Ethernet方式の技術における場合
など、可変長フレームについて本発明を実施するために
は、送信待機中の各フレームを一臨時的に記憶するため
に、スタック102の複数のブロックが必要になること
がある。そのためには、スタック103は、同一の割り
込みI0に結合されたスタック102の複数のアドレス
を格納することができなければならない。
【0047】Ethernet方式の技術では、フレー
ムのヘッダ110、111は、データ処理送信端末装置
から、単一通信(英語ではmonocast)モードの
データ処理受信端末装置まで、グループ内同時通信(英
語ではmulticast)または一斉通信(英語では
broadcast)モードのデータ処理受信端末装置
まで、フレームの送信範囲全体にわたり同一に保持され
た送信先アドレスIPを格納している。その場合、スタ
ック102の単数または複数のブロックに格納されてい
るようなフレームが送信される(115)ことから、ル
ーティングテーブル105は不要である。
【0048】Ethernet、ATM、あるいはその
他など、使用する技術の如何にかかわらず、各受信機1
00は、それが実行される受信ポートに物理的に近いと
ころで使用し、各送信機101は、それが実行される送
信ポートに物理的に近いところで使用することが有利で
あり、それにより処理速度において良好な性能が得られ
る。受信スタック102および送信スタック103につ
いても同じことが言える。これを行うために、高度集積
回路38は、複数の受信ポート50、52、54、56
と、複数の送信ポート51、53、55、57と、受信
機100および受信ポート50、52、54、56に割
り当てられた受信スタック102のブロック、ならびに
送信機101および送信ポート51、53、55、57
に割り当てられた送信スタック103のブロックを格納
するためのスタティックメモリ44とを備える。こうす
ることにより、受信および送信を管理するためのデータ
の交換を、同一の高度集積回路内で高速で行うことがで
きる。しかしながら、現在および将来において超集積の
可能性はあるものの、同一回路に集積可能なメモリ数、
送信ポート数、受信ポート数には限界がある。たとえば
現在の設計では、同一集積回路に12個の受信ポートと
12個の送信ポートがある。
【0049】同一集積回路の送信ポートおよび受信ポー
トは、必ずしも常にその負荷の全能力で動作するわけで
はない。従って、受信スタック102の全数を一律にス
タティックメモリ44に駐在させるのではなく、本発明
の対象となっている切換装置内に設けた高速バス43に
よりメモリ44と通信している、集積回路の外部のメモ
リに駐在させることが有利である。受信スタック102
を構成するデータブロックは、各時点においてスタティ
ックメモリ44には、回路38内で実行中の受信機10
0または送信機101によって実際に使用されているブ
ロックのコピーしか物理的に存在しないように、メモリ
集積回路の外部のメモリと共通の論理アドレス空間を使
用して集積回路内にアドレスされる。
【0050】図3の切換装置31は、バス43上の第一
レベルのキャッシュメモリコヒーレンスプロトコルを使
用してスタティックメモリ44と通信しているスタティ
ックメモリ42を備える。第一レベルのキャッシュメモ
リコヒーレンスプロトコルは、後書き込み(英語ではラ
イトバック)方式である。この種の知られているプロト
コルについて記述することはしないが、ただ、スタティ
ックメモリ42からスタティックメモリ44へのブロッ
クのコピーの書き込みは、ブロックの読み出しが、スタ
ティックメモリ44に格納されているブロックのコピー
とアドレシングのコンフリクト状態にならないと起動し
ないことには留意されたい。スタティックメモリ42
は、受信機100および送信機101の必要性に応じて
メモリが物理コピーを作成することができるスタック1
02のブロックの物理コピーを格納する。回路38への
負荷を少なくするために、ブロックの最新コピーは全
て、スタティックメモリ44内にある。負荷が増加する
と、第一レベルのキャッシュメモリコヒーレンスプロト
コルを使用して、スタティックメモリ42との間で最新
コピーの交換を行うことができる。その場合、スタティ
ックメモリ42は、回路38の過負荷を吸収するための
アキュムレータの機能を果たす。スタティックメモリ4
2は、スタティックメモリ44と比べて送信ポートおよ
び受信ポートへのアクセス速度は劣るが、サイズは勝
る。
【0051】送信ポートおよび受信ポート数を単一の集
積回路が受け入れられる数以上に増やすために、図3の
切換装置31はさらに、回路38と同一の高度集積回路
39、40を備える。各回路38、39、40のスタテ
ィックメモリ44は、前記に記載の第一レベルのキャッ
シュメモリコヒーレンスプロトコルにより、相互に、お
よびメモリ42との間で通信している。
【0052】メモリ42および44のサイズをむやみに
大きくすることなく論理アドレシング能力をさらに増加
させるために、バス36上の第二レベルのキャッシュメ
モリコヒーレンスプロトコルを使用して、スタティック
メモリ42を動的メモリ35と通信させることが可能で
ある。その場合、スタティックメモリ42内には、回路
38の受信ポートが空ではないセルを受信する受信スタ
ック102のブロックのコピーのみが存在する。
【0053】前記送信機101に関するブロックをスタ
ック102に書き込む受信機100がある回路38の他
に、回路39内にある送信機101の例を想定すること
にする。送信機101は、当該ブロックを読み込むこと
により、第一レベルのキャッシュメモリコヒーレンスプ
ロトコルを使用して、回路39のメモリ44にブロック
の物理コピーを格納する。第一レベルのキャッシュメモ
リコヒーレンスプロトコルを使用することにより、メモ
リ42は、ローカルバス43への移行時に、ブロックの
物理コピーを再度更新する。第一レベルのキャッシュメ
モリコヒーレンスプロトコルを使用することにより、回
路39のメモリ44は、送信機101から送信された
(115)ブロックしか自身にロードしないことに留意
されたい。当該送信ポートからこのブロックを送信した
後、たとえば、回路39のメモリ44内のこのブロック
のコピーの無効化を強制することにより、回路39のメ
モリ44内のこのブロックの物理的ロケーションを、第
一レベルのキャッシュメモリコヒーレンスプロトコルを
使用するために利用可能にすることができる。ここで想
定した例について述べた説明は、送信スタック102が
単一論理アドレス空間によりアドレスされる切換装置3
1の回路38、39、40のあらゆる受信機100およ
びあらゆる送信機101に対し有効である。
【0054】図5を参照すると、各送信機101は、結
合されている送信ポートに送信すべきフレームまたはセ
ルを格納しているデータブロックで構成される送信スタ
ック109を有する。テーブル104のコードIPEに
より規定される単数または複数の送信機101が、論理
アドレスA0をともなう割り込みI0を受信機100か
ら受信すると、各送信機101は、A0によりスタック
102内にアドレスされたブロックを読み(129)、
送信スタック109内の、スタック109の空いたロケ
ーション上の所定(131)の論理アドレスにブロック
を書き込む(130)。同時に送信機101は識別子V
PI0VCI0を読み(119)、スタック109内
で、これら識別子を、テーブル105によって与えられ
る値VPI1VCI1に置き換える(132)。これと
は別に、送信機101は、送信の優先度に応じてスタッ
ク109のブロックを読み(133)、その結果、結合
されている送信ポートにブロックの内容が送信される
(134)。ブロックの内容が送信される毎に、スタッ
ク109内のロケーションは開放される。
【0055】受信機100が割り込みI0を複数の送信
機101に送信することができるのと同様に、送信機1
01は、複数の異なる受信機100からの割り込みI0
を受信することができる。その場合、当該送信機101
が、複数の受信スタック102から送られてきたブロッ
クを、送信スタック109に書き込むことがある。書き
込み速度(130)が送信スタック109内での読み出
し(134)速度よりも値が勝ると、送信スタック10
9のサイズが大きくなる。スタックの最大サイズは決し
て到達し得ないようにきわめて大きな値に任意に設定す
ることができることから、論理アドレシングにおいては
このことは問題にはならない。スタティックメモリ44
は、回路38、39、または40内に組み込むことがで
きるようにするために必然的に小型化されるので、格納
できるスタック109のブロックの物理コピーには限度
がある。スタック109に新規ブロックを書き込む(1
30)際にこの新規ブロックの物理コピーを記憶するた
めにスタティックメモリ44内に新規ロケーションが必
要であるのに、使用可能なロケーションがスタティック
メモリ44内に全くない時には、第一レベルのキャッシ
ュメモリコヒーレンスプロトコルにより、スタティック
メモリ44内の古いブロックの物理コピーが新規ブロッ
クの物理コピーに置き換えられる。第一レベルのキャッ
シュメモリコヒーレンスプロトコルを使用してスタティ
ックメモリ44と通信しているスタティックメモリ42
により、この古いブロックの読み出し(134)時に再
使用することができる古いブロックの有効なコピーを保
存することができる。その場合、第一レベルのコヒーレ
ンスプロトコルは、古いブロックのこのコピーを、バス
43上で、送信機101に結合されているメモリ44に
向けて流す。第一レベルのキャッシュメモリコヒーレン
スプロトコルによりスタティックメモリ42が果たすア
キュムレータの役割に留意されたい。事実、スタック1
09の物理コピーがスタティックメモリ44内にとどま
っていない時でも、スタティックメモリ42内ではスタ
ック109の物理コピーは依然として使用可能である。
【0056】受信機100が実行される回路38、3
9、40とは異なる回路38、39、40上で、送信機
101が実行されると、送信機101がスタック102
のブロックを読み取る(129)ことにより、このブロ
ックがローカルバス43上を流れる。このブロックの初
回読み込み時には、第一レベルのキャッシュメモリコヒ
ーレンスプロトコルにより、スタティックメモリ42
は、スタック102内のこのブロックのコピーを再更新
する。スタック102の別の論理アドレスへの新規ブロ
ックの書き込みによりスタック102のこのブロックの
コピーがメモリ44内で破損している場合には、メモリ
42内に破損ブロックの最新コピーがない場合のみ、バ
ス43上に破損ブロックを流す必要がある。受信機10
1が実行されるメモリ44内で破損したブロックの最新
コピーがメモリ42内に存在する場合には、第一レベル
のキャッシュメモリコヒーレンスプロトコルにより、以
後のこのブロックの読み出しは、メモリ42内のこのブ
ロックの有効なコピーから行われる。メモリ42が果た
すアキュムレータの役割により、送信スタックおよび受
信スタックの飽和により発生する可能性があった、これ
らスタックのブロック内に含まれるセルまたはフレーム
の損失が防止される。
【0057】図6を参照すると、識別子VPI0VCI
0は受信スタック102内で読まれ(135)、次に受
信スタック102内で対応テーブル106により、新規
識別子VPI1VCI1に置き換えられる(136)。
すると、識別子VPI1VCI1は、同じ識別子VPI
0VCI0に関係する受信機101全てに対し同一とな
る。その場合、スタック102からスタック109への
ブロックの書き込み(130)は、識別子VPI1VC
I1の最終値で行われる。スタック109内に書き込ま
れたブロックの値に対し、以後の処理がない場合には、
第一レベルのキャッシュメモリコヒーレンスプロトコル
の使用と組み合わせる書き込み(130)により、メモ
リ42内のこのブロックのコピーが更新される。第一レ
ベルのキャッシュメモリコヒーレンスプロトコルによ
り、メモリ44内のスタック109のブロックのコピー
を置き換える必要がある場合、メモリ42は既に最新コ
ピーをもっているため、このメモリ内にこのブロックの
コピーを戻す必要はなくなる。これにより、ブロックを
ローカルバス43上に流す必要がなくなる。
【0058】図3は、送信ポートおよび受信ポート数を
切換装置31に含まれている数以上に増やすための、切
換装置31と同一の切換装置32、33、34のバタフ
ライ形配列を示す図である。各切換装置31、32、3
3、34のメモリ42は、前述の第二レベルのキャッシ
ュメモリコヒーレンスプロトコルによりメモリ35と通
信する。より多数の切換装置を場合によっては複数段で
バタフライ形に配列することにより、これらの切換装置
に結合されたデータ処理端末装置に対し使用可能な受信
および送信ポート数をほぼ無制限に倍加することが可能
である。
【0059】スタティックメモリ42は、回路38、3
9、および40内で論理的にアドレスされる受信および
送信スタック全ての物理アドレスを含むことができるよ
うに設計される。また、各スイッチ31、32、33、
34は、他のスイッチが有する論理アドレスサブ空間と
は異なる独自の論理アドレスサブ空間を有する。各論理
アドレスサブ空間は、同一切換装置の受信および送信ス
タック全てをアドレスできるように設計される。従っ
て、切換装置のポート上のセルの受信および送信により
発生する受信および送信スタック内のデータの更新に
は、第二レベルのキャッシュメモリコヒーレンスプロト
コルは使用されない。
【0060】図3を参照すると、自立ルーティング切換
装置31は高度集積回路37を含む。回路37は、バス
43上の第一レベルのキャッシュメモリコヒーレンスプ
ロトコルを使用して、回路38、39、40のメモリ4
4、およびメモリ42と通信しているマイクロプロセッ
サ41およびスタティックメモリ44を備える。この通
信によりマイクロプロセッサ41は、切換装置31に関
する信号プロトコルを実行することにより、図4から図
6において符号104および105で示す対応テーブル
を更新することができる。
【0061】複数の同一の切換装置31、32、33、
34のバタフライ形配列の場合、高度集積回路70はマ
イクロプロセッサ71およびスタティックメモリ72を
備える。スタティックメモリ72は、バス36上の第二
レベルのキャッシュメモリコヒーレンスプロトコルを使
用して、メモリ35、および各切換装置31、32、3
3、34のメモリ42と通信している。この通信により
マイクロプロセッサ71は、切換装置31、32、3
3、34全体に関する信号プロトコルを実行することに
より、図4から図6において符号104および105で
示す対応テーブルを更新することができる。これによ
り、バタフライ形に配置された切換装置全体を単一の自
立ルーティング切換装置とみなすように、信号プロトコ
ルを最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ビデオ会議の一環として画面上に表示される像
の一例を示す図である。
【図2】本発明を実施するのに好都合なビデオ会議シス
テムの一例を示す図である。
【図3】本発明による自立ルーティング切換装置を示す
図である。
【図4】本発明による切換装置の動作を示す図である。
【図5】本発明による切換装置の別の動作を示す図であ
る。
【図6】図5に示す動作の変形形態を示す図である。
【符号の説明】
10 ビデオ会議サブシステム 29 保存サブシステム 31、32 第一自立ルーティングアセンブリ 33、34 第二自立ルーティングアセンブリ 35 動的メモリ 36 バス 37 高度集積回路 38、39、40 高密度集積回路 41 マイクロプロセッサ 42 高速アクセスメモリ 43 ローカルバス 44 超高速アクセスメモリ 45、47、49、58 回線 46 端子台 46b、46d 光電子変換器 50、52、54、56 受信ポート 51、53、55、57 送信ポート 65、66、67 回線 70 高度集積回路 71 マイクロプロセッサ 72 スタティックメモリ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の送信ポート(51、53、55、
    57)と複数の受信ポート(50、52、54、56)
    とを備え、各送信ポートが、データ処理受信端末装置
    (10、28、29)または別の自立ルーティング切換
    装置(32、34)の受信ポートに接続されるようにな
    っており、各受信ポートが、データ処理送信端末装置
    (10、28、29)または別の自立ルーティング切換
    装置(32、34)の送信ポートに接続されるようにな
    っている自立ルーティング切換装置(31、33)であ
    って、各受信ポートに、単一論理アドレス空間内でアド
    レス可能な送信スタック(102)が割り当てられ、各
    送信ポートに、前記単一論理アドレス空間のアドレスを
    格納するための送信スタック(103)が割り当てられ
    ることを特徴とする自立ルーティング切換装置。
  2. 【請求項2】 各送信ポートに、前記論理アドレス空間
    内でアドレスされるデータブロックを格納するための送
    信スタック(109)が割り当てられることを特徴とす
    る請求項1に記載の自立ルーティング切換装置。
  3. 【請求項3】 第一レベルのキャッシュメモリプロトコ
    ルを使用して超高速アクセスメモリ(44)と高速アク
    セスメモリ(42)との間でデータブロックの交換が行
    えるようにローカルバスにより前記切換装置内の高速ア
    クセスメモリ(42)に結合され、同一集積回路内にま
    とめられた、送信ポートおよび受信ポートにより、各
    々、読み出し時、書き込み時に物理的にアクセスされる
    超高速アクセスメモリ(44)をそれぞれが備える単数
    または複数の高度集積回路(38、39、40)内に、
    自立ルーティング切換装置の送信ポートおよび受信ポー
    トがまとめられることを特徴とする請求項1または2に
    記載の自立ルーティング切換装置。
  4. 【請求項4】 ローカルバス(43)上の第一レベルの
    キャッシュメモリコヒーレンスプロトコルを使用して、
    回路(38、39、40)のメモリ(44)、およびメ
    モリ(42)と通信しているマイクロプロセッサ(4
    1)およびスタティックメモリ(44)を含む高度集積
    回路(37)を備えることを特徴とする請求項3に記載
    の自立ルーティング切換装置(31)。
  5. 【請求項5】 論理アドレス空間が、前記切換装置と、
    少なくとも一つの制御プロセッサ(71)または別の類
    似の切換装置とに共通であることを特徴とする請求項1
    から4のいずれか一項に記載の自立ルーティング切換装
    置(31)。
  6. 【請求項6】 第二レベルのキャッシュメモリプロトコ
    ルを使用して高速アクセスメモリ(42)と動的メモリ
    (35)との間でデータブロックの交換が行えるよう
    に、前記高速アクセスメモリ(42)が外部バス(3
    6)により動的メモリ(35)に接続されることを特徴
    とする請求項4に記載の自立ルーティング切換装置。
  7. 【請求項7】 第二レベルのキャッシュメモリプロトコ
    ルを使用して高速アクセスメモリ(42)間でデータブ
    ロックの交換が行えるように、前記高速アクセスメモリ
    (42)が外部バスにより単数または複数の他の同様の
    切換装置の高速アクセスメモリ(42)に接続されるこ
    とを特徴とする請求項6に記載の自立ルーティング切換
    装置。
  8. 【請求項8】 受信ポートおよび送信ポートが、一定数
    のバイトで構成されるセルを連続的にそれぞれ受信、送
    信するようになっていることを特徴とする請求項1から
    7のいずれか一項に記載の自立ルーティング切換装置。
  9. 【請求項9】 同一で偶数の請求項1に記載の切換装置
    で各々が構成される二つのアセンブリを備えるビデオ会
    議システムであって、第一アセンブリの切換装置の受信
    ポートと第二アセンブリの切換装置の送信ポートとが、
    ビデオ会議システムのデータ処理装置に接続されている
    か接続されるようになっており、第一アセンブリの切換
    装置の送信ポートが第二アセンブリの切換装置の受信ポ
    ートに接続されているか接続されるようになっているこ
    とを特徴とするビデオ会議システム。
  10. 【請求項10】 キャッシュメモリプロトコルを使用し
    てデータブロックの交換を制御するように、前記二つの
    アセンブリを構成する切換装置が外部バスにより動的メ
    モリに接続されることを特徴とする請求項9に記載のビ
    デオ会議システム。
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