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JP2682434B2 - 出力バッファ型atmスイッチ - Google Patents

出力バッファ型atmスイッチ

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JP2682434B2
JP2682434B2 JP6699294A JP6699294A JP2682434B2 JP 2682434 B2 JP2682434 B2 JP 2682434B2 JP 6699294 A JP6699294 A JP 6699294A JP 6699294 A JP6699294 A JP 6699294A JP 2682434 B2 JP2682434 B2 JP 2682434B2
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JP
Japan
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output buffer
output
cell
cells
atm switch
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JP6699294A
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JPH07283813A (ja
Inventor
洋一 大照
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPH07283813A publication Critical patent/JPH07283813A/ja
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  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固定長のセル単位に分
割された情報を非同期転送モードで交換するATMスイ
ッチに関し、特にトラヒック制御機能を有するATMス
イッチの構成に関する。
【0002】
【従来の技術】情報を固定長のセル単位に分割し、非同
期転送モードで交換するATMスイッチが、次世代の広
帯域通信用交換機として有力視されている。ATMスイ
ッチは、各セルのヘッダ領域に書かれた識別子をもとに
セル毎に、セルをスイッチングする。図3は本発明の基
本となる出力バッファ型のATMスイッチの一構成例で
ある。図中2−1はATMセルスイッチの内部バス、2
−21 〜2−2n は入力ポート、2−31 〜2−3n
出力ポート、2−41 〜2−4n は内部バスへの送信回
路、2−51 〜2−5n は内部バスからの受信回路、2
−61 〜2−6nは出力バッファ、2−7はスイッチ制
御部である。
【0003】一般に出力バッファ型ATMスイッチで
は、内部バス2−1のスループットは、各入力ポートの
スループットの合計より大きい。ここで各入力ポート2
−21〜2−2n および各出力ポート2−31 〜2−3n
の回線速度を全てmbpsとすると、内部バス2−1
のスループットはn×mbps以上ある。従って各入力
ポートから見れば、たとえセルが連続して到着しても、
セルが1つポートに到着する時間内に必ずセルを1つ内
部バスに送出することができるため、入力ポート側にタ
イミング調整用として数セル分のバッファを用意してお
けば十分である。すなわち入力ポート側ではセルの廃棄
は起こらない。 入力ポート2−41 〜2−4n より入
力されるセルは送信回路2−41 〜2−4n を介して内
部バス2−1に送信される。内部バス2−1への各ポー
トからの送信権はスイッチ制御部2−7によって制御さ
れている。具体的には時分割的にサイクリックに送信権
を各ポートに与える方法でもよい。各ポートの送信回路
2−41 〜2−4n は、内部に数セル分のバッファを用
い、スイッチ制御部2−7の送信権信号に従ってセルを
内部バス2−1に送信する。バス上に多重されたセル
は、各ポートの受信回路2−51 〜2−5n によりヘッ
ダ部のポート宛先情報がチェックされ、当ポート宛のセ
ルのみが選別されて出力バッファ2−61 〜2−6n
受信される。
【0004】受信側では一般に出力バッファに受信した
セルを受信した順に出回線に送出すればよいが、出力ポ
ート側では輻輳のためセルの廃棄が起こる可能性があ
り、出力バッファのフィルタリング機能が必要となる。
また、LANの宛先アドレス識別のため出力バッファの
フィルタリング機能が必要となる。
【0005】出力バッファの輻輳制御のためのフィルタ
リングは、例えば、同時に複数の入力ポートから特定の
出力ポート宛のセルが到着した場合、1セル時間内に複
数のセルが特定の出力ポートに到着するので、出力され
るのは1セル時間内に1セルだけであり、入るセルの方
が多く、バッファにセルが溜ってゆき、ついにはバッフ
ァがオーバフローし、セルが廃棄されることになる。こ
のようなバッファオーバーフローの一つの対策としてセ
ルの優先レベルによる廃棄処理がある。これは、出力バ
ッファの残り容量が一定量以下になった時に優先度の低
いセルを積極的に廃棄して、優先度の高いセルの廃棄を
防ぐ方法である。この場合、受信回路はセルのヘッダに
書かれた優先度レベルをチェックして低優先度のセルを
廃棄する。特願平3−150123はこのような制御を
行う構成例を示しているが、この構成では出力バッファ
のフィルタリングはスイッチ速度で行う必要がある。
【0006】また、LAN上のパケットデータをATM
で転送する場合、LANの宛先アドレスの識別のための
フィルタリングは、LANで用いられているパケットを
分割し、それぞれにATMヘッダを付加して送るが、こ
の場合のルーティング方法としてATMヘッダのアドレ
スではブロードキャスト表示にして全ポートに一旦受信
させて、その後、各受信回路でパケットの宛先アドレス
をチェックして、自ポート宛以外のパケットを各ポート
で廃棄する方法がある。この構成でもフィルタリングは
スイッチ速度で行わなければならない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のようなフィルタ
リング処理を従来のスイッチの受信回路で行う場合に
は、出力バッファに入れる前段階で行うため、処理を内
部バスの速度で行わなければならない。上述したように
内部バスの速度は、各回線速度の回線数倍以上であり、
例えば各回線速度600Mbpsで16×16のスイッ
チでは、9.6Gbpsの速度で入力されるセルをフィ
ルタリングしなければならないことになる。本発明の目
的は、ATMスイッチの各出力ポート側のバッファを2
段階構成にし、第1の出力バッファで該出力ポート宛の
セルを全て一旦受信することによりスイッチ速度を吸収
し、しかる後に第1の出力バッファから第2の出力バッ
ファに転送する際に必要なフィルタリング等の処理を行
い、スイッチ速度より低速でフィルタリング処理を行う
ことを可能とするATMスイッチを提供することであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の出力バッファ型
ATMスイッチは、ATM交換システムにおけるATM
セルスイッチと、各出力ポート対応の第1の出力バッフ
ァと、スイッチ制御部を有する出力バッファ型ATMス
イッチにおいて、前記各出力ポート対応の出力バッファ
毎に設けられ、当該第1の出力バッファからセルを出回
線の回線速度以上のビットレートで読み出し、当該回線
に出力すべきセルのみを抽出して蓄積する第2の出力バ
ッファを含む出力トラヒック制御手段を有する。
【0009】更に、前記出力トラヒック制御手段は、
1の出力バッファからセルを出回線の回線速度以上のビ
ットレートで読み出す読み込み制御回路と、み出した
セルのヘッダから当該出回線に前記回線速度により出力
すべきセルのみを抽出するフィルタリング回路と、フィ
ルタリング回路によって抽出されたセルを蓄積する第2
の出力バッファとからなる。
【0010】また、前記フィルタリング回路は、セルの
優先レベルを検出する手段と、第2の出力バッファの残
り容量を検出する手段を有する。
【0011】更にまた、前記第2の出力バッファは、
先レベルに対応するセルを蓄積する複数の第2の出力バ
ッファを有する。
【0012】
【作用】本発明によれば、ATMスイッチの各出力ポー
ト側の出力バッファを2段階構成にし、第1の出力バッ
ファで該出力ポート宛のセルを全て一旦受信することに
よりスイッチ速度を吸収し、しかる後に第1の出力バッ
ファから第2の出力バッファに転送する際に必要なフィ
ルタリング等の処理をスイッチ速度より低速で行うた
め、スイッチ速度より低速でフィルタリング処理を行う
ことが可能となる。
【0013】
【実施例】次に本発明の実施例を図を用いて説明する。
図1は本発明の出力バッファ型ATMスイッチの一実施
例を示す図、図2は本発明の出力トラヒック制御部の一
実施例の動作説明図である。本発明の出力バッファ型A
TMスイッチは、図3と同様、内部バス1−1、入力ポ
ート1−21 〜1−2n 、出力ポート1−31 〜1−3
n 、送信回路1−41 〜1−4n 、受信回路1−51
1−5n 、出力バッファ1−61 〜1−6n 、スイッチ
制御部1−7および本発明の出力トラヒック制御部1−
1 〜1−8n よりなり、出力トラヒック制御部は更
に、読み込み制御回路1−91 〜1−9n 、フィルタリ
ング回路1−101 〜1−10n および第2の出力バッ
ファ1−111 〜1−11n よりなる。
【0014】各出力ポート対応の受信回路1−51 〜1
−5n は、内部バス1−1上を流れるセルの内、ヘッダ
部のポート宛先情報がチェックされ、自出力ポート宛の
セルのみを選別して受信し、出力バッファ1−61 〜1
−6n に一旦蓄える。出力バッファ1−61 〜1−6n
に一旦蓄えられたセルは読み込み制御回路1−91 〜1
−9n により回線速度の数倍の速度でフィルタリング回
路1−101 〜1−10n に入力される。
【0015】ここで回線速度ではなく回線速度の数倍の
速度で読み出すのは、セル到着のゆらぎを吸収するた
め、およびLANパケットのブロードキャストによる余
剰分を吸収するためであり、平均的な回線割当を事前に
行なうことを前提とすれば、回線速度の2〜3倍程度の
速度で十分である。すなわち、回線速度の数倍の処理速
度が必要なのは、フィルタリングで捨てられるセルを除
いた速度が最大回線速度を保てるためである。
【0016】フィルタリング回路1−101 〜1−10
n は入力されたセルのヘッダ部またはセルの中身のLA
N宛先アドレス部等をチェックし、必要に応じてセルを
廃棄して、廃棄しなかったセルを第2の出力バッファ1
−111 〜1−11n に入力する。第2の出力バッファ
1−111 〜1−11n に入力されたセルは出力ポート
1−31 〜1−3n に回線速度で出力される。
【0017】次に図2により複数の第2の出力バッファ
を有する出力トラヒック制御部の動作について説明す
る。フィルタリング回路内の優先レベル検出手段(不図
示)は、入力したセルのヘッダに書かれた優先レベルに
応じて、対応する優先レベル別第2の出力バッファ(以
下バッファと称す)にセルを転送する。この際、各優先
レベル別バッファにはバッファ残り容量検出手段(不図
示)が設けられており、検出した各バッファの残り容量
を残り容量信号によってフィルタリング回路に知らせ
る。フィルタリング回路は各バッファから知らされる残
り容量信号によってバッファの使用量を知り、例えばも
し次にフィルタリング回路より優先レベル別バッファに
転送すべきセルのレベルが2でレベル2のバッファの残
り容量が一定量より小さい場合には前記転送すべきセル
を廃棄する。もし、次にフィルタリング回路より優先レ
ベル別バッファに転送すべきセルのレベルが1で、レベ
ル1のバッファの残り容量が一定量より小さい場合には
セルをレベル1のバッファの残り容量が前記一定量以上
になるまでフィルタリング回路に止めておくと共に、バ
ックプレッシャー信号により、読み込み制御回路は次の
セルをスイッチより読み込むのをやめる。優先レベル別
バッファに蓄えられたセルは優先レベルに応じて読み出
されて出力ポートに出力される。例えば、レベル2のバ
ッファの残り容量が特定量以下になるまではレベル1の
バッファからのみ読み出し、レベル2のバッファの残り
容量が特定量を越えている場合には交互に読み出すなど
多岐にわたるフィルタリング制御に対応する。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、スイッチ速度を一旦
1の出力バッファで吸収したのち、第2の出力バッファ
に回線速度相当で転送しながらセルの処理ができるの
で、輻輳状態に応じた複数の優先レベル毎の廃棄処理
や、セルヘッダの内側に書かれたLANの宛先アドレス
を用いたフィルタリング等の多岐にわたる処理を、実績
が多く安定しているスイッチング素子により、回線速度
の数倍程度の低速処理で行うことが可能となる。
【0019】例えば回線速度600Mbpsで16×1
6のスイッチの場合、従来構成では9.6Gbpsのビ
ットストリームの処理が必要であるのに対して、本発明
では回線速度600Mbpsの数倍の速度での処理でよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の出力バッファ型ATMスイッチの一実
施例を示す構成図。
【図2】本発明の出力トラヒック制御部の一実施例の動
作説明図である。
【図3】従来の出力バッファ型ATMスイッチの構成
図。
【符号の説明】
1−1 内部バス 1−21 〜1−2n 入力ポート 1−31 〜1−3n 出力ポート 1−41 〜1−4n 送信回路 1−51 〜1−5n 受信回路 1−61 〜1−6n 出力バッファ 1−7 スイッチ制御部 1−81 〜1−8n 出力トラヒック制御部 1−91 〜1−9n 読み込み制御回路 1−101 〜1−10n フィルタリング回路 1−111 〜1−11n 第2の出力バッファ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ATM交換システムにおけるATMセル
    スイッチと、各出力ポート対応の第1の出力バッファ
    と、スイッチ制御部を有する出力バッファ型ATMスイ
    ッチにおいて、 前記各出力ポート対応の出力バッファ毎に設けられ、当
    該第1の出力バッファからセルを出回線の回線速度以上
    のビットレートで読み出し、当該回線に出力すべきセル
    のみを抽出して蓄積する第2の出力バッファを含む出力
    トラヒック制御手段を有することを特徴とする出力バッ
    ファ型ATMスイッチ。
  2. 【請求項2】 前記出力トラヒック制御手段が、 1の出力バッファからセルを出回線の回線速度以上の
    ビットレートで読み出す読み込み制御回路と、 み出したセルのヘッダから当該出回線に前記回線速度
    により出力すべきセルのみを抽出するフィルタリング回
    路と、 ィルタリング回路によって抽出されたセルを蓄積する
    第2の出力バッファとからなる請求項1記載の出力バッ
    ファ型ATMスイッチ。
  3. 【請求項3】 前記フィルタリング回路が、 ルの優先レベルを検出する手段と、 第2の出力バッファの残り容量を検出する手段を有する
    請求項2記載の出力バッファ型ATMスイッチ。
  4. 【請求項4】 前記第2の出力バッファが、 優先レベルに対応するセルを蓄積する複数の第2の出力
    バッファを有する請求項1〜3の何れかに記載の出力バ
    ッファ型ATMスイッチ。
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