JPH05235987A

JPH05235987A - セル交換装置

Info

Publication number: JPH05235987A
Application number: JP3498992A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Yamada; 浩利山田; Hideaki Yamanaka; 秀昭山中; 泰孝 ▲さい▼藤; Yasutaka Saitou; Munenori Tsuzuki; 宗徳都築; Kazuyoshi Oshima; 一能大島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1993-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】情報をセルと呼ばれるブロック単位に分割
し、高速で伝送，交換を行うＡＴＭ通信において、呼の
容量変化が発生した時に、内部でも予め定めた動的に変
化する優先順位の変動に追従してパスの選択指定をする
セル交換装置を得ることを目的とする。【構成】この発明に係わるセル交換装置は、デ−タ部
と宛先情報を有するヘッダ部からなるセルが入力される
複数の入線グル−プと、この入線グル−プに対応した複
数の出線グル−プと、これら入線グル−プと出線グル−
プ間にあって入線グル−プからの情報をバッファメモリ
経由で出線グル−プの指定出線を選択して送出するため
に設けられた単位スイッチ群と、これらの各単位スイッ
チから、バッファメモリに情報があるという条件で発生
する出線の選択の要求度信号を受付て、定められた優先
順位の高い要求度の順に各単位スイッチの出線選択順位
を定める調停回路を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、情報通信分野で音
声，データ，画像等の種々の情報をセルと呼ばれるブロ
ック単位に分割し、高速で伝送，交換を行うＡＴＭ(Asy
nchronous Transfer Mode)通信におけるセル交換装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】セル交換装置を実現するには単位スイッ
チを並べて多段構成とする方法があるが、交換装置自体
が非閉塞（ノンブロックという）となることが望まし
い。ここでいう非閉塞（ノンブロック）とは、出線，入
線双方の容量に空きがある時、その間を接続するのに必
要なだけの空き容量を持ったパスが少なくとも一本存在
することである。

【０００３】図７は、例えば、桜井他「多段接続ＡＴＭ
通話路のノンブロック条件の検討」（1988年電子情報通
信学会春季全国大会講演論文集(B-2)、昭和63年3月）に
示されている三段接続のＡＴＭ通話路の構成図であり、
図において、１₁₁〜１_kmはセルが入力されるｋｍ（ｋ，
ｍ≧２）本の入線、２₁₁〜２_kmはｋｍ本の出線、３_１１
〜３_１ｋはｍ入力ｒ出力の１段目の単位スイッチ、３₂₁
〜３_2rはｋ入力ｋ出力の２段目の単位スイッチ、３₃₁〜
３_3kはｒ入力ｍ出力の３段目の単位スイッチである。

【０００４】これらの３₁₁等で表される単位スイッチ３
は入力端から入力されたセルをバッファメモリに一旦保
持し、そのセルの宛先情報に基づいて出力端を選択し
て、その選択した出力端にセルを送出する。１段目の各
単位スイッチのそれぞれの出力は２段目のｒ個の単位ス
イッチのそれぞれの入力に接続されている。また、２段
目の各単位スイッチのそれぞれの出力は３段目のｋ個の
単位スイッチのそれぞれの入力に接続されている。

【０００５】つぎに動作について説明する。１本の入線
には、通常、出力される出線の異なるセルを含むセル列
が入ってくる。このセルは宛先情報を含むヘッダ部とデ
ータを含むデータ部から構成されており、固定長の伝送
情報の単位となっている。セルの宛先情報は単位スイッ
チの入線に入る以前にバーチャルチャネル識別子変換部
（図示していない）で予めルーティング（１段目の単位
スイッチから３段目の単位スイッチ間のどのパスを通る
か）を決められ、ヘッダ部に書き込まれる。セルの転送
が可能なルートはｒ通りあるが、すでに設定されている
呼がいくつかのリンク（ルート）を占有している。

【０００６】いま、単位スイッチ３₁₁の入線１₁₁上のセ
ル列に着目して説明を行う。このセル列の中には出線２
_km宛てのセルがあり、バーチャルチャネル識別子変換部
において２段目単位スイッチ３_2iを通って３段目単位ス
イッチ３_3kへのルーティングが決定されると、その情報
がセルのヘッダ部に書き込まれる。

【０００７】入線１₁₁に到達したセルは単位スイッチ３
₁₁でそのヘッダ部の宛先情報を読み取られ、その宛先情
報に基づいて単位スイッチ３₁₁内のバッファメモリに一
旦保持された後、決められた単位スイッチ３_2iへの出力
端に送出される。２段目の単位スイッチ３_2iでも同様
に、１段目の単位スイッチ３₁₁から入力されたセルはヘ
ッダ部の宛先情報に基づいて３段目単位スイッチ３_3kへ
の出力端に送出される。さらに３段目の単位スイッチ３
_3kにおいても、２段目の単位スイッチ３_2iから入力され
たセルはヘッダ部の宛先情報に基づいてバッファメモリ
から出線２_kmへ送出される。

【０００８】しかし、単位スイッチ３₁₁〜３_2i間、およ
び単位スイッチ３_2i〜３_3k間のリンクは他の入線からの
セル転送にも使用されるので、入線１₁₁と出線２_kmに空
き容量があってもセルを転送できない場合が生じる。例
えば、入線１₁₁から出線２_kmへ速度ｕの呼を新たに接続
する場合を考えると、入線１₁₁から出線２_kmへのルーテ
ィングはｒ通り存在するが、すでに設定されている呼が
いくつかのリンクを占有していることがある。

【０００９】図８は、この状態を示したチャネルグラフ
であり、入／出線速度をｖ、入／出線速度に対するリン
ク速度の比をｎ、微少量をδとする。また、入線１₁₁と
出線２_kmには速度ｕの呼を通せるだけの空き容量があ
り、他のリンクはすべて使用されているとする。この
時、速度ｕの呼を入線１₁₁と出線２_km間に呼を設定でき
るためには、単位スイッチ３₁₁〜３_2i〜３_3k間のリンク
に速度ｕの呼を通せる空き容量があることが必要にな
る。従って、速度ｕにはわずかに足りないｕ−δの空き
容量しかないリンクには、速度ｕの新たな呼は設定でき
ない。図では、単位スイッチ３_2iを経由するリンクに速
度ｕの呼を通せる空き容量があり、他のリンクには速度
ｕを通すにはわずかに足りないｕ−δの空き容量しかな
いことを示している。

【００１０】どのリンクにも速度ｕの呼を通せる空き容
量がないときには、一旦呼を切断して呼設定をし直す必
要が生じる。このため、ブロッキングを起こさないセル
交換装置の方式がいろいろと検討されている。

【００１１】これに対する一つの方法として、各単位ス
イッチに調停回路を設け、各調停回路間を調停信号線で
接続し、その接続方法で単位スイッチの出線の選択優先
順位を決める方式や、調停信号線にト−クンを巡回さ
せ、ト−クンを取った単位スイッチが選択の優先権を持
つ方式が提案されている。しかしこの方式では出線の選
択優先順位が固定であったり、均等に優先順位が与えら
れるので、情報量の多少等の重要な要求度で優先度が決
まらないという不都合がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来のセル交換機は以
上のように構成されているので、一つの呼の容量が途中
で増加した時には段間リンクの容量を越えることがあ
り、これを防ぐためには呼の容量変化の時にその通知を
受けて呼を一旦解放し、容量のあるパスを設定し直す必
要があるという課題があった。または調停回路によるも
のでも、選択優先順位が固定または機会が均等で例えば
バッファ・フルで緊急度が高いセルに対する考慮がない
等の課題があった。

【００１３】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、呼の容量変化が発生した時に、内
部でも予め定めた動的に変化する優先順位の変動に追従
してパスの選択指定をするセル交換装置を得ることを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるセル交
換装置は、デ−タ部と宛先情報を有するヘッダ部からな
るセルが入力される入線を複数本づつまとめた複数の入
線グル−プと、この入線グル−プに対応して出線を複数
本づつまとめた複数の出線グル−プと、これら入線グル
−プと出線グル−プ間にあって入線グル−プからの情報
をバッファメモリ経由で出線グル−プの指定出線を選択
して送出するために設けられた単位スイッチ群と、これ
らの各単位スイッチから、バッファメモリに情報がある
という条件で発生する出線の選択の要求度信号を受付
て、定められた優先順位の高い要求度の順に各単位スイ
ッチの出線選択順位を定める調停回路を設けた。

【００１５】

【作用】この発明におけるセル交換装置は、セル単位の
情報は単位スイッチのバッファに一旦保持され、各単位
スイッチからの緊急度に応じた要求度信号に基づき、調
停回路が全単位スイッチの緊急度を勘案して優先順位を
定める信号を出しセル送出順序が調停される。

【００１６】

【実施例】実施例１．以下本発明の一実施例のセル交換
装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本
発明の第１の実施例におけるセル交換装置の構成を示す
図である。図において、１₀₁〜１₆₄等１は入線、２₀₁〜
２₆₄等２は出線である。また、６₁₁〜６₁₈、６₂₁〜
６₂₈、‥‥、６₈₁〜６₈₈等６は単位スイッチで、４₁ 〜
４₈ 等４は６４本の入線１₀₁〜１₆₄を８本ずつグループ
とした入線グループ、５₁ 〜５₈ 等５は６４本の出線２
₀₁〜２₆₄を８本ずつグループとした出線グループであ
る。

【００１７】図２は、図１における単位スイッチ６と入
線１と出線２との接続の状態を示す図であり、入線グル
ープ４_i のそれぞれの入線は単位スイッチ６_ijの入力端
に接続される。また、単位スイッチ６_ijの出力端は出線
グループ５_j のそれぞれの出線に接続される。７_ijはセ
ルを一旦保持するバッファメモリ、８_ijは入線１からの
セルの宛先情報を調べて取り込む宛先情報認識回路であ
る。

【００１８】次に動作について説明する。入線１₀₁〜１
₆₄に到来するセルはそれぞれの入線グループ４に接続さ
れている単位スイッチ６の宛先情報認識回路８でヘッダ
部の宛先情報を読み取られる。宛先情報に該当する出線
を収容する単位スイッチ６はそのセルを取り込み、バッ
ファメモリ７に一時保持する。宛先情報に該当する出線
を収容していない場合はそのセルを廃棄する。

【００１９】ここで図３に基づいて、バッファメモリ７
に保持された出線２₆₄宛てのセルの送出動作について詳
細に説明する（図では入線１と宛先情報認識回路８は省
略してある）。図において９は調停回路で、１１₁₆₄ 〜
１１₈₆₄ 等１１は出線２₆₄に送出すべきセルがバッファ
メモリ７内にあることを各単位スイッチから調停回路９
に通知するセル送出要求度信号線である。１２₁₆₄ 〜１
２₈₆₄ 等１２は調停回路９から各単位スイッチ６へ、出
線２₆₄へのセルの送出許可を通知するセル送出許可信号
線で、１０は調停回路９との間でセル送出要求度信号お
よびセル送出許可信号の送受信を行う出線制御回路であ
る。

【００２０】出線２₆₄宛てのセルは、単位スイッチ
６₁₈、６₂₈、６₃₈、６₄₈、６₅₈、６₆₈、６₇₈および６₈₈
で取り込まれ、それぞれの単位スイッチのバッファメモ
リ７に保持される。上記以外の単位スイッチでは出線２
₆₄宛てのセルは廃棄される。

【００２１】いま、出線２₆₄における１セルの伝送時間
を１タイムスロットとすると、ある１タイムスロットで
セルを送出できるのは一つの単位スイッチに限られる。
６₁₈〜６₈₈の各単位スイッチの出線制御回路１０は、バ
ッファメモリ７内に出線２₆₄に送出すべきセルが存在す
る場合、セル送出要求度信号を信号線１１に乗せて調停
回路９に送出する。セル送出要求度信号を受信した調停
回路９は、１タイムスロットに１回調停を行い、セル送
出要求度信号を送出している単位スイッチ６のうちどれ
か一つに対してセル送出許可信号を信号線１２に乗せて
送出する。セル送出許可信号を受信できなかった単位ス
イッチ６はセルの送出を保留し、受信した単位スイッチ
６のみバッファメモリ７から出線２₆₄にセルを送出す
る。セル送出要求度信号は、ビット列を調停回路に送出
するようにしてもよい。こうすることで信号線１１は一
本であっても、複数レベルの緊急度または要求度を表現
することができ、これに基づいて調停回路はきめ細かな
優先順位の指定ができる。

【００２２】実施例２．図４は、本発明の他の実施例の
セル交換装置のセル送出動作を説明する図である。図に
おいて、１３₁₆₄ 〜１３₈₆₄ 等１３は出線２₆₄に送出す
べきセルがバッファメモリ７内にあることを調停回路９
に通知するセル送出要求度信号線であり、この例では各
セル送出要求度信号線１３は複数本(2bit)で構成されて
いる。

【００２３】次に動作について説明する。ここで図４に
基づいて、バッファメモリ７に保持された出線２₆₄宛て
のセルの送出動作について詳細に説明する。

【００２４】入線から入力された出線２₆₄宛てのセル
は、単位スイッチ６₁₈、６₂₈、６₃₈、６₄₈、６₅₈、
６₆₈、６₇₈および６₈₈で取り込まれ、それぞれの単位ス
イッチのバッファメモリ７に保持される。上記以外の単
位スイッチでは出線２₆₄宛てのセルは廃棄される。６₁₈
〜６₈₈の各単位スイッチは、バッファメモリ７内に出線
２₆₄に送出すべきセルが存在する場合、セル送出要求度
信号を信号線１３に乗せて調停回路９に送出する。

【００２５】この動作は実施例１のセル交換装置と同様
であり、出線制御回路１０は、例えばバッファメモリ７
内のセル蓄積量の大小によって、図５に示す例ようにセ
ル送出要求信号１３の値を変化させる。セル送出信号を
受信した調停回路９は、１タイムスロットに１回調停を
行い、最も優先順位の高い値のセル送出要求度信号を送
出している単位スイッチ６のうちどれか一つに対してセ
ル送出許可信号を信号線１２に乗せて送出する。セル送
出許可信号を受信できなかった単位スイッチ６はセルの
送出を保留し、受信した単位スイッチ６のみがバッファ
メモリ７から出線２₆₄にセルを送出する。

【００２６】実施例１および実施例２では、単位スイッ
チと入線，出線との接続をバス形式として説明したが、
図６に示すように中継器１４を介して接続してもよい。
なお、上記実施例では、入線数64，出線数64，８入力８
出力の単位スイッチの例を示したが、この値に限定され
るものではない。

【００２７】また、実施例２では、一組のセル送出要求
信号１３は２本(2bit)の信号線で構成されているが、こ
の値に限定されるものではなく、さらに多数の信号線で
構成してもよいし、実施例１でも説明したように、情報
を時分割多重形式で送信して信号線の本数を減らしても
よい。

【００２８】さらに、優先順位のレベル数，優先順位の
表示方法は図５に示した値に限定されるものではなく、
例えば「10」と「11」の優先順位を同一レベルと設定し
てもよいし、「11」，「10」，「01」，「00」の順に優
先順位が高くなると設定してもよい。さらに、これらと
情報中の優先セル、非優先セルの信号を組合せて、優先
セルがどの単位スイッチのバッファメモリにあっても、
先に出線に送出させる動作も可能となる。

【００２９】また、実施例２では、セル送出要求信号の
値をバッファメモリ７内のセル蓄積量によって変化させ
たが、これに限定されるものではなく、セルのヘッダ部
のあるビットの値や宛先情報の値によって変化させても
よい。

【００３０】また、上記実施例では、一つのセルは一本
の出線に出力される場合について説明したが、出線に空
き容量があれば複数の出線に出力してもよく、同報機能
の付加も可能である。また、構造上ヘッダ部とデータ部
を分離してそれぞれ異なる速度の回路を用いて伝送し、
ヘッダ部とデータ部を並列して配置された複数の信号線
にそれぞれ割当てられるようにしてもよい。

【００３１】また、上記実施例１、２とも入線のリンク
速度を同一としたが、バッファメモリ７からの読み出し
速度を入線のリンク速度より速くすればトラヒックの集
束が可能であり、逆に入線の速度を出線の速度より速く
することも可能である。さらに、動作速度の制約が要る
場合には、このセル交換装置の前段および後段に直列／
並列変換回路，並列／直列変換回路をつけて、並列信号
として処理してもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上のようにこの発明のセル交換装置に
よれば、各単位スイッチからの要求度信号を受け、定め
られた優先順位の高い要求度順に各単位スイッチの出線
選択順位を定める調停回路を設けたので、予め定めた動
的に変化する優先順位の変動に追従してバスの選択が行
われ、セルの伝送遅延時間の平均化やバッファメモリフ
ルによるセル廃棄の発生の可能性が低くなるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるセル交換装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】図１の単位スイッチの入線と出線の接続状態を
示す図である。

【図３】実施例１のセル送出動作を説明する図である。

【図４】実施例２のセル送出動作を説明する図である。

【図５】実施例２のセル送出要求信号における優先順位
表示方式を示す図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例を示す図である。

【図７】従来のセル交換装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図８】従来のセル交換装置における呼設定時の様子を
示すチャネルグラフの図である。

【符号の説明】

１入線２出線３従来例における単位スイッチ４入線グループ５出線グループ６本発明における単位スイッチ７バッファメモリ８宛先情報認識回路９調停回路１０出線制御回路１１第１の発明におけるセル送出要求度信号線１２セル送出許可信号線１３第２の発明におけるセル送出要求度信号線１４中継器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年３月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】これに対する一つの方法として、複数の単
位スイッチをマトリクス状に接続し、各単位スイッチに
調停回路を設け、各調停回路間を調停信号線で接続し、
その接続方法で単位スイッチの出線の選択優先順位を決
める方式や、調停信号線にト−クンを巡回させ、ト−ク
ンを取った単位スイッチが選択の優先権を持つ方式が提
案されている。しかしこの方式では出線の選択優先順位
が固定であったり、均等に優先順位が与えられるので、
情報量の多少等の重要な要求度で優先度が決まらないと
いう不都合がある。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、呼の容量変化が発生した時でもパ
スを設定し直す必要がなく、さらに単位スイッチ間のセ
ル送出の優先順位を出線ごとに動的に変更可能なセル交
換装置を得ることを目的とする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるセル交
換装置は、デ−タ部と宛先情報を有するヘッダ部からな
るセルが入力される入線を複数本づつまとめた複数の入
線グル−プと、この入線グル−プに対応して出線を複数
本づつまとめた複数の出線グル−プと、これら入線グル
−プと出線グル−プ間にあって入線グループから入力さ
れたセルを宛先情報に従ってバッファメモリ経由で出線
グループの指定出線に送出する単位スイッチ群と、これ
らの各単位スイッチから、バッファメモリに蓄積された
セルが存在するという条件で出線ごとに発生するセル送
出の要求度信号を受付て、定められた優先順位の高い要
求度の順に各単位スイッチの出線選択順位を定める調停
回路を設けた。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】

【作用】この発明におけるセル交換装置は、セル単位の
情報は単位スイッチのバッファメモリに一旦保持され、
各単位スイッチから出線ごとに出力される緊急度に応じ
た要求度信号に基づき、調停回路が全単位スイッチの緊
急度を勘案して最も優先順位の高い単位スイッチに対し
てセル送出の許可を与える。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】

【発明の効果】以上のようにこの発明のセル交換装置に
よれば、各単位スイッチからの要求度信号を受け、定め
られた優先順位の高い要求度順に各単位スイッチの出線
選択順位を定める調停回路を設けたので、セルの伝送遅
延時間の平均化やバッファメモリフルによるセル廃棄の
発生の可能性が低くなるという効果がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１Ｇ 7170−5Ｋ 11/04 (72)発明者都築宗徳鎌倉市大船五丁目１番１号三菱電機株式会社通信システム研究所内 (72)発明者大島一能鎌倉市大船五丁目１番１号三菱電機株式会社通信システム研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デ−タ部と宛先情報を有するヘッダ部か
らなるセルが入力される入線を複数本づつまとめた複数
の入線グル−プと、上記入線グル−プに対応して出線を
複数本づつまとめた複数の出線グル−プと、協動して入
線グル−プからの情報をバッファメモリ経由で出線グル
−プの指定出線を選択して送出するために設けられた単
位スイッチ群と、上記各単位スイッチから、上記バッファメモリに情報が
あるために出線を選択し情報送出の要求度信号を受付
て、定められた優先順位の高い要求度の順に上記各単位
スイッチの出線選択順位を定める調停回路を備えたセル
交換装置。