JPH1141243A - Ａｔｍスイッチ及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各コネクションのセル格納領域を確保した上で
セルバッファを効率使用するスイッチとその制御方法を
提供する。 【解決手段】複数の入力ハイウェイから入力されたセル
を複数のハイウェイのいずれかに交換出力するＡＴＭス
イッチを、セルの宛先毎にセルを蓄積交換する複数の第
１のセルバッファと、セルの宛先共通にセルを蓄積交換
する第２のセルバッファと、セルの宛先を識別する識別
手段と、識別手段の出力に基づき第１のセルバッファも
しくは第２のセルバッファを選択し、セルの該セルバッ
ファへの書き込みと読み出しを制御する制御手段とで構
成し、まず宛先に対応した第１のセルバッファを選択し
て交換、第１のセルバッファが塞状態の場合に第２のセ
ルバッファで交換する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非同期転送モード
（以下、ＡＴＭと称する）の信号を扱うＡＴＭ通信装置
に用いるスイッチの構成ならび制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＡＴＭ通信装置に使用されるＡＴＭスイ
ッチとしては、従来から様々な構成のスイッチが多数提
案され開発されている。これらなかでも、出力ポート毎
にセルバッファを搭載して入力されたセルを出力するポ
ートに対応するセルバッファに書込み制御を行う出力バ
ッファ形スイッチと、出力ポートに関わらず共通のセル
バッファを搭載して入力されたセルを出力するポート関
わらず共通のセルバッファに書込み制御を行う共通バッ
ファ形スイッチが代表的なスイッチである。

【０００３】出力バッファ形スイッチは、電子情報通信
学会の交換研究会技術報告ＳＳＥ８８−１７２の「出力
バッファ形ＡＴＭスイッチの構成法」に記載されている
ように、ＡＴＭセル（以下、単にセルと称することがあ
る）を交換（スイッチング）するためのセルバッファを
コネクション別（セルの出力別）に個別に配備し、入力
されたセルのコネクション（出力先）を認識すると、そ
のコネクション情報に従い個別に用意されたセルバッフ
ァに入力されたセルを格納することで交換が行われる。
セルの出力は、読出しスケジューラ及び読出し制御回路
からの指示に従い各セルバッファより格納されたセルを
読み出すことで行われる。この出力バッファ形スイッチ
では、各コネクション別にセルバッファが用意される
為、コネクション間の干渉は発生しないが、各コネクシ
ョンのセル廃棄率を低く抑える為には、大容量のメモリ
が必要となる。

【０００４】また、共通バッファ形スイッチは、電子情
報通信学会の交換研究会技術報告ＳＳＥ８８−５６の
「ＡＴＭ交換アーキテクチャの一考察」に記載されてい
るように、複数コネクションで共用使用するセルバッフ
ァを配備し、入力されたセルは共通のセルバッファに対
する書込みアドレスを共通のキュー管理テーブルより受
け取りコネクション単位で管理することで、出力するコ
ネクションに関わらず共通のセルバッファに格納され
る。セルを出力する場合もコネクション単位で管理する
読出しアドレスにより共通のセルバッファから読み出す
事で出力される。そして、使用した読出しアドレスはキ
ュー管理テーブルへ返却する。この共通バッファ形スイ
ッチでは、複数のコネクションに対して共通のセルバッ
ファを使用できるのでセルバッファの使用効率が高くな
るが、一部のコネクションで大量のセルバッファを消費
した場合、他のコネクションで使用するセルバッファが
不足しセル廃棄が発生する可能性がある。もちろん、コ
ネクション毎に使用可能なセルバッファ量の上限を制限
することで共通のセルバッファを使い込む問題は回避可
能であるが、セル廃棄率を低く抑える為には、使用可能
なセルバッファ量の上限値を大きくする必要があり、出
力バッファ形スイッチの約６分の１のメモリ量と小さく
なるが、バースト性の高い信号を多く扱う環境化で交換
を行う場合には大容量のセルバッファを搭載する必要が
生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＡＴＭ通信は、音声・
映像・データなどの様々なマルチメディア情報の通信に
好適なものとされている。近年のマルチメディア情報の
増加に伴い、通信網で取り扱う情報の種類が増加し、し
かも、情報の種類毎に様々な通信品質が要求されるよう
になってきている。その結果、ＡＴＭ通信網を利用する
ユーザが通信すべき情報を、速度・コスト・誤り率等の
品質を考慮して、最適な状況で通信できるように、例え
ば、音声信号に好適な固定ビットレートサービス（ＣＢ
Ｒ）やデータ信号に好適な可変ビットレートサービス
（ＶＢＲ）、アベイラブルビットレートサービス（ＡＢ
Ｒ）等、様々な通信サービスが規定され、これらをＡＴ
Ｍ通信網で提供する必要が生じている。一例を挙げる
と、ＩＰ通信網で行われているような、いわゆるベスト
エフォート形の通信をＡＴＭ網で提供する場合には、最
低帯域を保証した上での通信が求められるので、ＩＴＵ
−Ｔ勧告で定められた「ＵＢＲ＋クラス」と呼ばれてい
るトラヒック制御方法を採用した通信が求められてい
る。

【０００６】このベストエフォート型のＡＴＭサービス
を提供する場合、最小帯域保証のために、ＡＴＭスイッ
チを実現するセルバッファでは、コネクション毎に最低
帯域を保証するセルバッファ領域を確保する必要が生じ
る。しかし、コネクション毎に要求される最低帯域保証
するバッファ量はユーザーにより様々である。また、最
低帯域保証であっても、通信中にできる限りの帯域を確
保してセル廃棄発生を抑えることが望ましい。すなわ
ち、セルバッファでコネクション毎にセルバッファ領域
を確保し、かつ、コネクション単位でセル廃棄率を低く
抑えるには、コネクション単位で大量のセルバッファ領
域が必要となる。

【０００７】上述した出力バッファ形スイッチでは、出
力ポート（コネクション）毎に個別にセルバッファメモ
リ領域を用意する構成なので帯域保証は比較的容易であ
るが、もともとメモリの利用効率が低いものであり、コ
ネクション毎の帯域を確保した上でセル廃棄率を低く抑
える為には、大容量のセルバッファが必要となる。ま
た、共通バッファ形スイッチでは、あるコネクションに
おいてスループット以上のセル流が合流してくると共用
領域のセルバッファメモリ全てをこのコネクションに使
用することが起こりうるため、他のコネクションで最低
帯域保証に必要なセルバッファメモリ領域が確保できな
くなるケースが生じる。すなわち、出力バッファ形スイ
ッチ程ではないが、大容量のセルバッファが必要となっ
てしまう。

【０００８】少ないメモリ量で様々な通信サービスに適
用できる構成のスイッチならびにその制御方法の実現が
望まれる。

【０００９】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、様々な通信サービスに
適用できるメモリ量が小さくてもセル廃棄が起こりにく
い高速動作可能な構成のスイッチならびにその制御方法
を提供することにある。

【００１０】具体的には、各種通信サービスで要求され
る通信品質に対応することが可能なように、複数種類の
性格の異なるスイッチの特長を組み合わせた、少ないメ
モリ容量であってもセル廃棄の起こりにくい最適な構成
のスイッチとその制御方法を提供することである。

【００１１】より具体的には、コネクション毎にセルを
格納する出力バッファ形スイッチと少ないメモリ量であ
ってもセル廃棄が起こりにくい共通バッファ形スイッチ
とが組み合わされ動作するスイッチとその制御方法を提
供することにある。

【００１２】さらに、本発明の目的は、各種通信サービ
スで要求される通信品質に対応することが可能なよう
に、複数種類の性格の異なるスイッチの特長を組み合わ
せが容易に変更設定でき、少ないメモリ容量であっても
セル廃棄の起こりにくい最適な構成のスイッチとその制
御方法を提供することである。

【００１３】具体的には、コネクション毎にセルを格納
する出力バッファ形スイッチと少ないメモリ量であって
もセル廃棄が起こりにくい共通バッファ形スイッチとが
組み合わされ動作するスイッチであっても、通信サービ
スの種類に対応して、出力形バッファスイッチであった
り、共通バッファ形スイッチであったり、それらの複合
形スイッチであっても夫々に割当てるバッファ量を変え
られるような、柔軟な構成変更と設定が可能で少ないメ
モリ容量であってもセル廃棄の起こりにくい最適な構成
のスイッチとその制御方法を提供することにある。

【００１４】また、本発明の目的は、ＩＴＵ−Ｔ勧告で
定められた「ＵＢＲ＋」と称される通信サービスに好適
な、最低帯域保証を行う通信に適用するスイッチおよび
その制御方法を提供することである。しかも、少ないメ
モリ量であってもセル廃棄の起こりにくいスイッチとそ
の制御方法を提供すことである。

【００１５】具体的には、各コネクション毎のセル格納
領域と各コネクションに共通なセル格納領域を確保する
ことで、あるコネクションでセルバッファメモリを使い
込んだ場合も他のコネクションに対してセルバッファメ
モリ領域を保証するスイッチ、しかも、共用セル格納領
域によりセルバッファメモリの利用効率を上げる、すな
わち、セル損失廃棄の少ないスイッチにより帯域保証が
必要となるＡＴＭサービスへの効率的な対応を可能とす
るスイッチとその制御方法を提供することにある。

【００１６】そして、「ＵＢＲ＋」以外の通信サービス
に適用する場合であれば、提供する通信サービスの要求
する通信品質を満足するよう、各コネクション毎のセル
格納領域だけであったり、共通なセル格納領域だけであ
ったり、各コネクション毎のセル格納領域と共通なセル
格納領域の割当てを変えたりという、柔軟な構成変更と
設定が可能で少ないメモリ容量であってもセル廃棄の起
こりにくい最適な構成のスイッチとその制御方法を提供
することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のＡＴＭスイッチを、複数の入力ハイウェイ
から入力されたセルを複数のハイウェイのいずれかに交
換出力するＡＴＭスイッチを、セルの宛先毎にセルを蓄
積交換する複数の第１のセルバッファと、セルの宛先共
通にセルを蓄積交換する第２のセルバッファと、セルの
宛先を識別する識別手段と、識別手段の出力に基づき第
１のセルバッファもしくは第２のセルバッファを選択し
てセルのセルバッファへの書き込みと読み出しを制御す
る制御手段とで構成した。

【００１８】より具体的には、ＡＴＭスイッチを、セル
の宛先毎にセルを蓄積交換する複数の第１のセルバッフ
ァと、セルの宛先共通にセルを蓄積交換する第２のセル
バッファと、セルの宛先を識別する識別手段と、識別手
段の出力に基づき第１のセルバッファもしくは第２のセ
ルバッファにセルを書き込む書き込み制御手段と、セル
の宛先毎に前記セルのセルバッファへの書き込み位置情
報を管理する第１の管理手段と、第１のセルバッファの
各々のセル蓄積位置と空塞状態を管理する第２の管理手
段と、第２のセルバッファの空位置情報を管理する第３
の管理手段と、第１の管理手段の出力に基づき第１のセ
ルバッファもしくは第２のセルバッファからセルを読み
出す読み出し制御手段と、読み出しに用いた位置情報に
対応した情報を第２の管理手段もしくは第３の管理手段
に振分ける振分手段とで構成した。

【００１９】そして、上述のような手段を備えたＡＴＭ
スイッチを、入力されたセルの宛先を識別するステップ
と、第１のセルバッファもしくは第２のセルバッファの
いずれかを選択するステップと、選択されたセルバッフ
ァにセルを入出力して交換するステップとで制御するよ
うにした。

【００２０】さらに詳細には、本発明のＡＴＭスイッチ
を、入力されたセルの宛先を識別するステップと、宛先
に対応した第１のセルバッファを選択するステップと、
第１のセルバッファが塞状態の場合に第２のセルバッフ
ァを選択するステップと、選択したセルバッファにセル
を入出力して交換するステップとで制御するようにし
た。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明によるＡＴＭスイッチの構
成例や動作例、スイッチの制御方法について図面を用い
て詳細に説明する。図１は、本発明によるＡＴＭスイッ
チの構成例を示すブロック構成図である。本発明のＡＴ
Ｍスイッチは、複数の入力ハイウェイ２０からＡＴＭセ
ルを入力して交換を行い複数の出力ハイウェイ３０のい
ずれか（同報通信等で複数に出力されても良い）に出力
するもので、入力ハイウェイ２０からの入力セルを多重
化する（あるいは直並列変換する）セル多重部１と、入
力されたセルを蓄積交換するセルバッファ２と、交換後
のセルを出力ハイウェイに分配する（あるいは並直列変
換する）セル分離部５と、入力セルから交換に必要なコ
ネクション情報を得るためのコネクション識別回路６
と、コネクション情報に基づき本スイッチの交換動作を
制御する制御回路４０とで構成した。尚、セル多重部１
とセル分離部５とは、セルバッファとして用いるメモリ
の構成等によって設けなくても良い場合もある。

【００２２】そして、セルバッファ２は、出力先毎に入
力されたセルを格納する複数の個別バッファ領域からな
る個別セル格納バッファ３（単に個別部あるいは個別セ
ル格納領域と呼ぶこともある）と、共通に入力されたセ
ルを格納する共用セル格納バッファ４（単に共通部ある
いは共通セル格納領域と呼ぶこともある）とで構成し
た。すなわち、セルバッファ２は、コネクション別の個
別セル格納領域３と複数のコネクションで共用利用可能
な共用セル格納領域４に分け、コネクション数をＫとし
た場合、個別セル格納領域Ｋ個＋共用セル格納領域１個
のＫ＋１個もセルバッファメモリ領域を具備するスイッ
チである。具体的には、１つのメモリの領域をＫ＋１個
に分割して実現しても良いし、個別のメモリを使用して
実現しても良い。このセルバッファ２は、セルが入力さ
れると制御回路４０から与えられた位置情報に従い、セ
ルを個別セル格納バッファ３もしくは共通セル格納格納
バッファ４のいずれかに格納し、制御回路４０から与え
られた位置情報に従いセルを読出すことでセルの交換を
行う。

【００２３】また、制御回路４０は、セルバッファ２へ
のセル書き込みを制御するセル書込み制御回路７と、セ
ルバッファ２から交換されたセルを読み出すための読出
しスケジューラ１２およびセル読出し制御回路８と、キ
ュー振り分け回路１４およびキュー選択回路１５ならび
にセル出力先毎にセルバッファ２へのセル格納位置（ア
ドレス等）を記憶するセル位置情報格納キュー９から成
りセル交換のためにセルバッファ２へのセル格納位置を
出力先毎に管理するセル格納位置管理回路４１と、カウ
ンタ選択回路１６およびカウンタ振り分け回路１７なら
びにセルバッファ２の個別部４で出力先毎のバッファメ
モリ領域でのセルの格納位置を制御する個別キュー管理
カウンタ１０から成りセルバッファ２の個別部４のセル
格納を管理する個別部管理回路４１と、セルバッファ２
の共通部３における空き位置情報を管理する共用キュー
管理テーブル１１と、セル読出し制御回路８でセルを読
みだした位置に関する情報を個別部管理回路４１もしく
は共用キュー管理テーブル１１に振り分ける振り分け回
路１３とで構成した。

【００２４】図２は、本発明によるＡＴＭスイッチに備
えた個別バッファ３の空／塞をバッファ毎に管理する個
別キュー管理カウンタ１０の構成を示すブロック構成図
である。各個別キュー管理カウンタ１０は、書込み位置
情報カウンタ３００と、読出し位置情報カウンタ３０１
と、両カウンタの値を比較する比較回路３０２とにより
構成した。この書込み位置情報カウンタ３００の値が個
別部３へのセル入力時の位置情報となり、書込み位置情
報カウンタ３００から読出し位置情報カウンタ３０１の
値までが該当する個別セル格納領域３へのセル格納位置
となる。

【００２５】入力セルをセルバッファ２に書き込むため
の位置情報をセル書込み制御回路７に与える度に書込み
位置情報カウンタ３００を＋１（加算)する。また、セ
ル読出しにより位置情報がアドレス振り分け回路１３を
介して返却された場合、読出し位置情報カウンタ３０１
を＋１(加算)する。両カウンタの値とも、個別部の格納
容量の範囲でカウントアップされる格納容量を周期とす
るカウンタなので、上記動作によりセルが個別部３に蓄
積されて書込み位置情報カウンタ３００の値が加算され
ていき、読出し位置情報カウンタ３０１の値に追いつい
た場合、すなわち、最初は個別部が空で両カウンタの値
が等しい状態から書込み位置情報カウンタ３００の値が
一周して再び両カウンタの値が等しくなった場合、比較
回路３０２の出力は再びイコールとなるので、本カウン
タ１０は、個別部の全ての位置情報を使い切ったとし
て、空き位置情報の無いことを示すフラグをセル書込み
制御回路７に対し１(空き位置情報無し)とする。尚、空
き位置情報がある場合はフラグの値は０(空き位置情報
有り)とする。

【００２６】共用キュー管理テーブル１１は、共用セル
格納領域４全ての位置情報を持ち、セル書込み時には、
位置情報を書込み制御回路７に渡して使用した共用キュ
ー管理テーブルの位置情報を更新する。セル読出し時に
は、読出し制御回路８及び位置情報振り分け回路１３よ
り位置情報を受け取り共用キュー管理テーブルへ格納す
るテーブルで、具体的にはＦＩＦＯメモリで構成した。

【００２７】尚、コネクション識別回路６は、入力され
たセルのヘッダ情報により接続先コネクションを識別
し、その接続先コネクション情報を制御部４０のセル書
込み制御回路７へ与える回路である。この回路からの情
報に基づき本発明のＡＴＭスイッチはセルの交換が行わ
れる。

【００２８】以下では、本発明のＡＴＭスイッチの動作
を説明する。各入力ポート２０から入力されるセルは、
セル多重部１でセル単位で多重された後、コネクション
識別回路６でＡＴＭセルのヘッダ情報に含まれるコネク
ション情報を解析される。この解析された情報が制御回
路４０のセル書込み制御回路７に入力される。セル本体
は、セルバッファ２へ入力される。尚、このセルバッフ
ァ２への入力時に、セルのスイッチングを高速かつ容易
に行うために、セルにルーティングタグ等の付加ヘッダ
を付与する構成としても良い。

【００２９】本発明のＡＴＭスイッチは、セルが到来す
ると、まず個別部３を使用してスイッチングを行い、個
別部３が塞状態になると共通部４を使用してスイッチン
グを行うことを基本動作とすることが特徴である。

【００３０】すなわち、セルが入力されると、セル書き
込み制御回路７が前記コネクション識別回路６から得た
コネクション対応の個別セル格納領域３に該当する個別
部３の位置情報を管理する個別キュー管理カウンタ１０
をカウンタ選択回路１６により選択する。次に、書き込
み制御回路７では、空き領域の有無を該当する個別キュ
ー管理カウンタ１０の空き位置情報有無のフラグを確認
し、該当コネクション対応の個別部３に空き領域がある
場合、該当領域に対応する個別キュー管理カウンタ１０
の書き込み位置情報カウンタ３００よりセル書込み位置
情報を得て、セルバッファ２の該当個別セル格納領域３
へセルを書込む。そして、書き込み制御回路７は、セル
バッファ２への書き込みを終えると、個別キュー管理カ
ウンタ１０内の書込み位置情報カウンタ３００の値を＋
１(加算)させる。

【００３１】一方、個別キュー管理カウンタ１０の空き
位置情報有無のフラグが、該当コネクション対応の個別
部３に空き領域がないことを示していると、書き込み制
御回路７は、共用セル格納領域４のキュー管理テーブル
１１からセル書込み位置情報を得てその情報に従いセル
バッファ２の共用セル格納領域４へセルを書込む。そし
て、共用キュー管理テーブル１１から書き込みに使用し
た位置情報を削除するようにテーブル１１を更新する。

【００３２】書き込み制御回路７は、セルをセルバッフ
ァ２に書き込む場合、セルの書き込み先が個別部３であ
るか共通部４であるかにかかわらず、コネクションに対
応したセル位置情報格納キュー９に入力したセル位置情
報を書き込む。具体的には、セルバッファ２の書込みに
使用した位置情報がキュー振り分け回路１４により振り
分けられ、該当コネクションに対応すのセル位置情報格
納キュー９に格納される。以上の動作をセル書込みタイ
ミングで繰り返すことで、セルバッファ２への書込み動
作が実行される。

【００３３】セルバッファ２からのセル読出しは、読出
しスケジューラ１２が出力するコネクション（出力先）
情報に従い、各コネクション毎に定期的に行う構成とし
た。すなわち、セル読出し制御回路８は、スケジューラ
１２が出力するコネクション番号信号に従いキュー選択
回路１５で該当コネクションのセル位置情報格納キュー
９を選択して、そこから得たセル読出し位置情報に従い
セルバッファ２からセル読出しを行い、さらに読み出し
たセルをセル分離部３において対応する出力ポート毎に
分離出力する構成である。

【００３４】読み出し制御回路８は、読出しに使用した
セル読出し位置情報をアドレス振り分け回路１３に出力
する。アドレス振り分け回路１３は、位置情報から個別
セル格納領域３を読み出したのか、あるいは共用セル格
納領域４を読み出したのかを識別し、個別セル格納領域
３の位置情報の場合、カウンタ振り分け回路１７により
振り分け先の個別キュー管理カウンタ１０を選択し、該
カウンタ１０の読出し位置情報カウンタ３０１の値を＋
１(加算)更新しておく。一方、位置情報が共用セル格納
領域４の位置情報の場合、アドレス振り分け回路１３
は、共用キュー管理テーブル１１へ受け取った位置情報
を格納する。以上の動作をセル読出しタイミングで繰り
返すことで、セルバッファ２からの読出し動作が実行さ
れる。

【００３５】尚、アドレス振り分け回路１３での位置情
報振り分けを行うために、書き込み制御回路７におい
て、セルバッファ２へのセル書き込み位置情報をセル位
置情報格納キュー９に入力する際、個別部３／共通部４
のいずれかに入力すること示す識別子を位置情報に付与
する構成とし、アドレス振り分け回路１３では、該識別
子に基づき振り分けを行う構成とした。もちろん、予め
個別部３の位置情報と個別部の位置情報４の構成・値・
情報体系を変えておき、振り分け回路１３で得られた位
置情報から振り分け先を識別する構成でも良い。たとえ
ば、セルバッファ２が１つのメモリブロックから構成さ
れ。これを個別部３と共通部４に分割して使用する場合
であれば、予めそれぞれに割当てるアドレス（位置情
報）を決めておき、個別キュー管理カウンタ１０に備え
た書き込み位置情報カウンタ３００と読み出し位置情報
カウンタ３０１の初期値や周期、アドレス振り分け回路
１３、共用キュー管理テーブル１１等の設定を、上記取
り決めのように設定しておけば容易に識別振り分けが実
行できる。本発明のＡＴＭスイッチでは、これらの制御
回路４０等の設定が、図示しない通通信置の制御装置や
網管理装置等から設定出来る構成とした。

【００３６】上述の説明では、個別部３と共通部４を使
い分ける動作について説明したが、図１の構成の本発明
のＡＴＭスイッチであれば、制御回路４０等の設定を変
更することで、セルバッファ２を全て個別部３として使
用したり、逆に全て共通部４として使用したり、個別部
３と共通部４の構成比を変更したりすることも可能であ
り、通信網のトラヒック状況やユーザーが指定する通信
サービスに対応して、適当な構成の高速かつセル損失の
少ないにもかかわらずメモリ容量が大きくならないＡＴ
Ｍスイッチが経済的に提供できることになる。

【００３７】以下では、図面を用いながら、本発明のＡ
ＴＭスイッチの動作・制御方法について更に詳細な説明
を行う。図３は、本発明のＡＴＭスイッチの動作を説明
する動作フロー図である。まず、入力セルの該当コネク
ションの個別セル格納領域を使い切り、共用セル格納領
域の空き領域を用いる場合のスイッチの動作について説
明する。

【００３８】入力セルはコネクション識別回路６で接続
されるコネクション情報（交換先の情報）が認識され
る。(４００） 書込み制御回路７は、コネクション情報に従い個別キュ
ー管理カウンタ１０を選択し、セルを入力する該当コネ
クション対応の個別セル格納領域３の空き領域の有無を
確認する。（４０１) 以上の動作によって、入力されたセルを個別セル格納領
域３に格納するか、共用セル格納領域４の空き領域の格
納するかの判定を行う。

【００３９】この状態で該当コネクション対応の個別セ
ル格納領域３に空き領域があれば、セル書込み制御回路
７は、個別キュー管理カウンタ１０の書き込み位置情報
カウンタ３００から入力セルを書込む位置情報を受け取
る。(４０３) 個別キュー管理カウンタ１０は、位置情報を１つ使用し
たので、書き込み位置情報カウンタ３００の値を＋１
(加算)する。(４０４) セル書込み制御回路７は、受け取った位置情報に従、セ
ルバッファ２の個別セル格納領域３へセルを格納する。
(４０５) 該当コネクション対応の個別セル格納領域３が使われて
おり空き領域がない場合、セル書込み制御回路７は、共
用キュー管理テーブル１１を見て共用セル格納領域４の
空き領域の有無の判定を行う。(４０２) 共用セル格納領域４に空き領域があれば、セル書込み制
御回路７は、共用キュー管理テーブル１１から書込み位
置情報を受け取る。(４０６) 共用キュー管理テーブル１１にあった位置情報を１つ使
用したので、書込み制御回路７は、この位置情報を削除
するように共用キュー管理テーブル１１の情報を更新す
る。(４０７) セル書込み制御回路７は、受け取った位置情報に従、セ
ルバッファ２の共用セル格納領域４へセルを格納する。
(４０８) 共用セル格納領域４も塞がっていたら、入力セルを廃棄
する（４０９）。

【００４０】セルを読み出しの動作は、上述したよう
に、読み出しスケジューラ１２に従い各コネクション毎
に定期的に実行する。セル読み出し制御回路８は、該当
コネクションのセル位置情報格納キュー９からセル読み
出し位置情報を得ると、振り分け回路１３により、個別
セル格納領域３、共用セル格納領域４のものを識別し、
個別セル格納領域３の位置情報の場合、該当する個別キ
ュー管理カウンタ１０の読み出し位置情報カウンタの値
に＋１(加算)し、共用セル格納領域４の位置情報の場
合、共用キュー管理テーブル１１へ受け取った位置情報
を格納する。

【００４１】上記動作により個別セル格納領域３を使い
切ったコネクションにおいても共用セル格納領域４に空
き領域がある場合、共用セル格納領域４を利用する事で
必要格納領域を確保可能となる。

【００４２】次に、あるコネクションのために、該当個
別セル格納領域３と共用セル格納領域４を使い切り空き
領域が無い状態において、別のコネクション宛てにセル
が入力された場合の動作について説明する。

【００４３】ステップ４０１迄の、入力されたセルを個
別セル格納領域３に格納するか、共用セル格納領域４の
空き領域に格納するかの判定は、常時動作例と同様であ
る。

【００４４】この例では、別のコネクションの個別セル
格納領域３及び共用セル格納領域４に空き領域は無い
が、入力されたセルの該当コネクションの個別セル格納
領域３には空き領域がある為、セル書込み制御回路７
は、個別キュー管理カウンタ１０の書き込み位置情報カ
ウンタ３００から書込み位置情報を受け取る。(４０３) 以降の、個別セル格納領域３への書き込み動作は、上記
動作例での個別セル格納領域３への書き込み動作と同様
である。（４０４，４０５） この動作例では、すでに共用セル格納領域４が満杯の
で、ステップ４０１で塞状態と判定された後に入力され
たセルは、ステップ４０２と４０９を経由して廃棄され
る。セルの読み出し動作は、上記動作例と同様である。

【００４５】上記動作により、別のコネクションにおい
て該当する個別セル格納領域及び共用セル格納領域を使
い切った場合も、他のコネクションの個別セル格納領域
はコネクション単位で割り振られている為、入力された
セルの個別セル格納領域に空き領域が存在することで、
最低限のセル格納領域を確保可能である。

【００４６】以上の条件下の動作から、セルバッファと
して個別セル格納領域と共用セル格納領域を持ちメモリ
リソース制御を行うことで、共用セル格納領域によりセ
ルバッファの効率利用が実現した上で、個別セル格納領
域により各コネクションの最低セル格納領域を確保可能
となる。

【００４７】

【発明の効果】本発明のＡＴＭスイッチの構成と制御方
法によれば、個別セル格納領域及び共用セル格納領域を
具備することで、各コネクション別のセル格納領域を確
保した上で、共用のセル格納領域の効率的なセルバッフ
ァメモリの利用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＡＴＭスイッチの構成例を示すブ
ロック構成図である。

【図２】同じく、スイッチの個別キュー管理カウンタの
構成を示すブロック構成図である。

【図３】同じく、スイッチの動作を説明する動作フロー
図である。

【符号の説明】

１…セル多重部、 ２…セルバッファメモリ、 ３
…セル分離部、４…個別セル格納領域、 ５
…共用セル格納領域、６…コネクション識別回路、
７…セル書込み制御回路、８…セル読出し制御回
路、 ９…セル位置情報格納キュー、１０…個
別キュー管理カウンタ、 １１…共用キュー管理テー
ブル、１２…読出しスケジューラ、 １３…振り
分け回路、１４…キュー振り分け回路、 １５…
キュー選択回路、１６…カウンタ選択回路、
１７…カウンタ振り分け回路、３００…書込み位置情報
カウンタ、 ３０１…読出し位置情報カウンタ、３０２
…比較回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 正伸 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式 会社日立製作所情報通信事業部内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の入力ハイウェイから入力されたセル
   を複数のハイウェイのいずれかに交換出力するＡＴＭス
   イッチであって、 前記セルの宛先毎にセルを蓄積交換する複数の第１のセ
   ルバッファと、 前記セルの宛先共通にセルを蓄積交換する第２のセルバ
   ッファと、 前記セルの宛先を識別する識別手段と、 前記識別手段の出力に基づき前記第１のセルバッファも
   しくは第２のセルバッファを選択し、セルの該セルバッ
   ファへの書き込みと読み出しを制御する制御手段とで構
   成したことを特徴とするＡＴＭスイッチ。
2. 【請求項２】複数の入力ハイウェイから入力されたセル
   を複数のハイウェイのいずれかに交換出力するＡＴＭス
   イッチであって、 前記セルの宛先毎にセルを蓄積交換する複数の第１のセ
   ルバッファと、 前記セルの宛先共通にセルを蓄積交換する第２のセルバ
   ッファと、 前記セルの宛先を識別する識別手段と、 前記識別手段の出力に基づき前記第１のセルバッファも
   しくは第２のセルバッファに前記セルを書き込む書き込
   み制御手段と、 セルの宛先毎に前記セルのセルバッファへの書き込み位
   置情報を管理する第１の管理手段と、 前記第１のセルバッファの各々のセル蓄積位置と空塞状
   態を管理する第２の管理手段と、 前記第２のセルバッファの空位置情報を管理する第３の
   管理手段と、 前記第１の管理手段の出力に基づき前記第１のセルバッ
   ファもしくは第２のセルバッファから前記セルを読み出
   す読み出し制御手段と、 読み出しに用いた位置情報に対応した情報を前記第２の
   管理手段もしくは第３の管理手段に振分ける振分手段と
   で構成したことを特徴とするＡＴＭスイッチ。
3. 【請求項３】複数の入力ハイウェイから入力されたセル
   を複数のハイウェイのいずれかに交換するＡＴＭスイッ
   チで、前記セルの宛先毎にセルを蓄積交換する複数の第
   １のセルバッファと前記セルの宛先共通にセルを蓄積交
   換する第２のセルバッファからなるセルバッファで前記
   セルを交換するＡＴＭスイッチの制御方法であって、 入力されたセルの宛先を識別するステップと、 前記第１のセルバッファもしくは第２のセルバッファの
   いずれかを選択するステップと、 選択されたセルバッファにセルを入出力して交換するス
   テップとからなるＡＴＭスイッチの制御方法。
4. 【請求項４】複数の入力ハイウェイから入力されたセル
   を複数のハイウェイのいずれかに交換するＡＴＭスイッ
   チで、前記セルの宛先毎にセルを蓄積交換する複数の第
   １のセルバッファと前記セルの宛先共通にセルを蓄積交
   換する第２のセルバッファからなるセルバッファで前記
   セルを交換するＡＴＭスイッチの制御方法であって、 入力されたセルの宛先を識別するステップと、 宛先に対応した前記第１のセルバッファを選択するステ
   ップと、 前記第１のセルバッファが塞状態の場合に前記第２のセ
   ルバッファを選択するステップと、 選択したセルバッファにセルを入出力して交換するステ
   ップとからなるＡＴＭスイッチの制御方法。